内容正文:
数 学
甘 肃
第二部分 题型透析
题型十一 与切线有关的计算与证明
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类型一 等腰三角形型
常见图示 思维直观图
AB=AC,DE⊥AC
新考典
常见图示 思维直观图
BC=PC,OC⊥OA
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(2016省卷)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在BC上,BD=DC,过点D作DE⊥AC,垂足为E,☉O经过A,B,D三点.
(1)求证:AB是☉O的直径;
(2)判断DE与☉O的位置关系,并加以证明;
【思路分析】 (1)连接AD,由AB=AC,BD=CD,利用等腰三角形的性质得到AD⊥BC,利用90°的圆周角所对的弦为直径即可得证.(2)解题思路同第一种图示【思维直观图】.
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【自主解答】
(1)证明:连接AD.
∵AB=AC,BD=DC,
∴AD⊥BC.∴∠ADB=90°.
∴AB是☉O的直径.
(2)解:DE与☉O相切.
证明如下:连接OD.∵O,D分别为AB,BC的中点,∴OD为△ABC的中位线.∴OD∥AC.又DE⊥AC,∴DE⊥OD.又OD为☉O的半径,∴DE与☉O相切.
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(3)若☉O的半径为3,∠BAC=60°,求DE的长.
【思路分析】 由AB=AC,∠BAC=60°,可证△ABC为等边三角形,先求出CD的值,再利用锐角三角函数即可求出DE的长.
【自主解答】
解:∵AB=AC,∠BAC=60°,∴△ABC为等边三角形.∴∠C=60°,BC=AB=6.∴CD=BC=3.在Rt△CDE中,DE=sinC·CD=sin60°×3=.
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(2022苏州)如图,AB是☉O的直径,AC是弦,D是的中点,CD与AB交于点E,F是AB延长线上的一点,且CF=EF.
(1)求证:CF为☉O的切线;
证明:如图,连接OC,OD.
∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC.∵CF=EF,
∴∠FCE=∠FEC.
又∠OED=∠FEC,∴∠OED=∠FCE.∵AB是☉O的直径,D是的中点,∴∠DOE=90°.∴∠OED+∠ODC=90°.∴∠FCE+∠OCD=90°,即∠OCF=90°.又OC是☉O的半径,∴CF为☉O的切线.
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(2)连接BD,取BD的中点G,连接AG,若CF=4,BF=2,求AG的长.
解:如图,过点G作GH⊥AB于点H.设OA=OD=OC=OB=r,则OF=r+2.在Rt△COF中,CF2+OC2=OF2,即42+r2=(r+2)2.∴r=3.∵GH⊥AB,∴∠GHB=90°.∵∠DOE=90°,∴∠GHB=∠DOE.∴GH∥DO.∴=.∵G为BD的中点,∴BG=BD.∴BH=BO=.∴GH=OD=.∴AH=AB-BH=6-=.∴AG==.
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类型二 弦切角型
常见图示 思维直观图
∠BCN=∠A
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(2018兰州)如图,AB为☉O的直径,C为☉O上一点,D为BA延长线上一点,∠ACD=∠B.
(1)求证:DC为☉O的切线;
(2)线段DF分别交AC,BC于点E,F,且∠CEF=45°,☉O的半径为5,sinB=,求CF的长.
新考典
【思路分析】 (1)解题思路同【思维直观图】.(2)先根据三角函数计算AC=6,BC=8,证明△CAD∽△BCD,得===,设AD=3x,CD=4x,利用勾股定理列方程可得x的值,证明△CED∽△BFD,列比例式可得CF的长.
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【自主解答】
(1)证明:连接OC.∵AB为☉O的直径,
∴∠ACB=∠BCO+∠OCA=90°.∵OB=OC,∴∠B=∠BCO.又∠ACD=∠B,∴∠ACD=∠BCO.∴∠ACD+∠OCA=90°,即∠OCD=90°.又OC为☉O的半径,∴DC为☉O的切线.
新考典
(2)解:∵在Rt△ACB中,AB=2×5=10,sinB==,∴AC=6.∴BC=8.∵∠ACD=∠B,∠ADC=∠CDB,∴△CAD∽△BCD.
∴===.设AD=3x,CD=4x.在Rt△OCD中,OC2+CD2=OD2,∴52+(4x)2=(5+3x)2.解得x1=0(舍去),x2=.∴AD=3×=,CD=4×=.∵∠CEF=45°,∠ACB=90°,∴CE=CF.设CE=CF=a.
新考典
∵∠CEF=∠ACD+∠CDE,∠CFE=∠B+∠BDF,∴∠CDE=∠BDF.又∠ECD=∠B,
∴△CED∽△BFD.∴=,即=.解得a=.∴CF=.
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(2021泸州)如图,△ABC是☉O的内接三角形,过点C作☉O的切线交BA的延长线于点F,AE是☉O的直径,连接EC.
(1)求证:∠ACF=∠B;
(2)若AB=BC,AD⊥BC于点D,FC=4,FA=2,求AD·AE的值.
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(1)证明:连接OC.∵CF是☉O的切线,∴∠OCF=90°.∴∠O