内容正文:
专题21 圆中的相似问题(原卷版)
类型一 求线段的长
典例1 (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;
(2)连接BD,取BD的中点G,连接AG.若CF=4,BF=2,求AG的长.
变式训练
1.(2022•印江县三模)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=5,BC=10,连接AC、BD,以BD为直径的圆交AC于点E.若DE=3,则AD的长为 .
2.(2017•鞍山)如图,△ACE,△ACD均为直角三角形,∠ACE=90°,∠ADC=90°,AE与CD相交于点P,以CD为直径的⊙O恰好经过点E,并与AC,AE分别交于点B和点F.
(1)求证:∠ADF=∠EAC.
(2)若PCPA,PF=1,求AF的长.
类型2 求线段的比值
典例2(2021•盐城)如图,O为线段PB上一点,以O为圆心,OB长为半径的⊙O交PB于点A,点C在⊙O上,连接PC,满足PC2=PA•PB.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若AB=3PA,求的值.
变式训练
1.(2020•游仙区模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以点C为圆心作⊙C与直线BD相切,点P是⊙C上一个动点,连接AP交BD于点T,则的最大值是( )
A.4 B.3 C.2 D.2
2.(2022•十堰)已知AB为⊙O的直径,BC⊥AB于B,且BC=AB,D为半圆⊙O上的一点,连接BD并延长交半圆⊙O的切线AE于E.
(1)如图1,若CD=CB,求证:CD是⊙O的切线;
(2)如图2,若F点在OB上,且CD⊥DF,求的值.
类型三 求三角形的面积或面积的最值
典例3(2022春•崇川区校级月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙O与x轴的正半轴交于点A,点B是⊙O上一动点,点C为弦AB的中点,直线与x轴、y轴分别交于点D、E,则△CDE面积的最大值为( )
A.2 B.5 C.6 D.7
变式训练
1.(2017秋•丹江口市期末)如图,△ABC中,已知BC=2,以BC为直径的⊙O交AB于点E,交AC于点D,若DE=1,则S△ADE:S四边形BCDE的值为( )
A.1:4 B.1:3 C.1:2 D.2:5
2.(2022秋•大丰区校级月考)如图,已知AD是△ABC的角平分线,⊙O经过A、B、D三点,过点B作BE∥AD,交⊙O于点E,连接ED.
(1)求证:ED∥AC;
(2)若BD=2CD,设△EBD的面积为S1,△ADC的面积为S2,且S12﹣16S2+4=0,求S1和S2的值;
(3)在(2)的条件下,求△ABC的面积.
类型四 求动点的路经长
典例4(2022•宿迁)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点M、N分别是边AD、BC的中点,某一时刻,动点E从点M出发,沿MA方向以每秒2个单位长度的速度向点A匀速运动;同时,动点F从点N出发,沿NC方向以每秒1个单位长度的速度向点C匀速运动,其中一点运动到矩形顶点时,两点同时停止运动,连接EF,过点B作EF的垂线,垂足为H.在这一运动过程中,点H所经过的路径长是 .
变式训练
1.(2021秋•新昌县期末)如图,在矩形ABCD中,AD=4cm,AB=2cm,点E从点B出发,沿BC以每秒1cm的速度向点C匀速运动,当点E到达点C时停止运动,设点E的运动时间为t秒.连结AE,过点E作EF⊥AE,E为垂足,点F在直线BC的上方,且,以点F为圆心,FE为半径作圆,连结CF.
(1)当t=1时,判断点C与⊙F的位置关系.
(2)当t>1时,⊙F是否会与矩形ABCD的边所在的直线相切,若相切,求出t的值,若不相切,请说明理由.
(3)直接写出点F的运动路径长.
类型五 证明线段之间的数量关系
典例5(滨州中考)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,AD⊥CD于点D,且AC平分∠DAB,求证:
(1)直线DC是⊙O的切线;
(2)AC2=2AD•AO.
变式训练
1.(2019•柳州)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,点F是⊙O上一点,且,连接FB,FD,FD交AB于点N.
(1)若AE=1,CD=6,求⊙O的半径;
(2)求证:△BNF为等腰三角形;
(3)连接FC并延长,交BA的延长线于点P,过点D作⊙O的切线,交BA的延长线于点M.求证:ON•OP=OE•OM.
2.(2020•渝中区校级一模)解答时必须给出必要的演算过程成或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解作过程书写在答题卡中对应的位置上.
(1)方法选择
如图①,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,连接AC,BD,AB=BC=AC.求证:BD=AD+CD.
小颖认为可用截长法证明