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第二轮 能力提升
专题一 题型专题
第32讲 | 圆综合题专题
32.3 圆与相似、三角函数结合
1.(2022广州)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,且AC=8,BC=6.
(1)尺规作图:过点O作AC的垂线,交劣弧 于点D,连接CD(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)所作的图形中,求点O到AC的距离及sin∠ACD的值.
解:(1)如图所示,线段OD,CD即为所求.
答图
(2)如图,设AC与OD相交于点E,连接OC.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
在Rt△ABC中,AC=8,BC=6,
∵OD⊥AC,
∴AE=CE= AC=4.
又OA=OB,
∴OE是△ABC的中位线.
∴OE= BC=3,
即点O到AC的距离为3.
在Rt△CDE中,
∵DE=OD-OE=5-3=2,CE=4,
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2.(2022呼和浩特)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,交线段CA的延长线于点E,连接BE.
(1)求证:BD=CD;
(1)证明:连接AD.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°.
∵AB=AC,
∴BD=DC.
答图
(2)解:∵BD=DC=4,
∴BC=DB+DC=8.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°.
∵∠AEB=∠ADC=90°,∠C=∠C,
∴△CDA∽△CEB.
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3.(2022百色)如图,AB为⊙O的直径,C是⊙O上一点,过点C的直线交AB的延长线于点M,作AD⊥MC,垂足为D,已知AC平分∠MAD.
(1)求证:MC是⊙O的切线;
(2)若AB=BM=4,求tan∠MAC的值.
(1)证明:∵AD⊥MC,
∴∠D=90°.
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC.
∵AC平分∠MAD,
∴∠DAC=∠OAC.
∴∠OCA=∠DAC.
∴OC∥DA.
∴∠D=∠OCM=90°.
∵OC是⊙O的半径,
∴MC是⊙O的切线.
(2)解:∵AB=4,
∴OM=OB+BM=6.
∵∠M=∠M,∠OCM=∠D=90°,
∴△MCO∽△MDA.
∵∠MAC=∠DAC,
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4.(2022玉林)如图,AB是⊙O的直径,C,D都是⊙O上的点,AD平分∠CAB,过点D作AC的垂线交AC的延长线于点E,交AB的延长线于点F.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)若AB=10,AC=6,求tan∠DAB的值.
证明:(1)连接OD.
∵AD平分∠CAB,
∴∠OAD=∠EAD.
∵OD=OA,
∴∠ODA=∠OAD.
∴∠ODA=∠EAD.
∴OD∥AE.
∵EF⊥AE,
∴EF⊥OD.
∵OD是⊙O的半径,
∴EF是⊙O的切线.
答图
(2)连接BC,交OD于点H.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
∵AB=10,AC=6,
∵∠E=∠ACB=90°,
∴BC∥EF.
∵EF⊥OD.
∴OD⊥BC.
∵CH=BH,OA=OB,
∴DH=5-3=2.
∵∠E=∠HCE=∠EDH=90°,
∴四边形ECHD是矩形.
∴ED=CH=4,CE=DH=2.
∴AE=6+2=8.
∵∠DAB=∠DAE,
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5.(2022雅安)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AO是△ABC的角平分线,以O为圆心,OC为半径作⊙O与直线AO交于点E和点D.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)连接CE,求证:△ACE∽△ADC;
(2)证明:过点O作OF⊥AB于点F.
∵AO是△ABC的角平分线,
OF⊥AB,OC⊥AC,
∴OF=OC,即OF是⊙O的半径.
∴AB是⊙O的切线.
答图
(2)证明:∵ED是⊙O的直径,
∴∠DCE=90°.
∴∠EDC+∠DEC=90°.
∵OE=OC,
∴∠DEC=∠ECO.
∵∠ACE+∠ECO=∠ACB=90°,
∴∠ACE=∠EDC.
∵∠EAC=∠CAD,
∴△ACE∽△ADC.
∴AC2=AE•AD.
设AE为a,则AC=2a,
AD=a+12,
∴(2a)2=a(a+12).
∴a1=4,a2=0(舍去).
∴AC=8.
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∴sin∠ACD===.
∴AB==10.
∴CD===2.
解得CE=.
∴AE=CE-AC=-2=.
在Rt△ADC中,tan C=,
∴AD=CD•tan C=4×=2.
∴AC===2.
(2)若tan C=,BD=4,求AE.
∴=.
即=.
∴==.
∴MD=,AD=.
∴CD=MD-MC=.
∴tan∠MAC=tan∠DAC===.
∴OC=OB=AB=2.
在Rt△OCM中,MC===4.
∴==.
∴tan∠DAB=tan∠DAE===.
∴BC==
=8.
∴CH=BC