内容正文:
专题27 四点共圆
四点共圆的性质:
1)共圆的四个点所连成同侧共底的两个三角形的顶角相等(如下图1,∠BAC=∠BDC);
2)圆内接四边形的对角互补(如下图2,∠1=∠2);
3) 圆内接四边形的外角等于内对角(如下图3,∠1=∠3)。
四点共圆的判定方法:
1)若四个点到一个定点的距离相等,则这四个点共圆。
如图,若AO=BO=CO=DO,则点A、B、C、D四点共圆。
理由:到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上(圆的定义)。
2)共斜边的两个直角三角形的四个顶点共圆(可在考试中直接使用)。
如图,已知△ABC和△BCD为直角三角形,∠BAC=∠BDC=90°,点0为斜边中点
则点A、B、C、D四点共圆。
理由:连接AO、OD
∴AO=BO=CO=DO ∴点A、B、C、D四点共圆
3)同侧共边三角形且公共边所对角相等的四个顶点共圆。
已知:在BC同侧两个三角形△ABC和△BDC,且∠BAC=∠BDC
求证:A、B、C、D四点共圆
证明(反证法):
过A,B,D作圆O, 交BC所在直线于C’,连结DC’,
使∠BAC=∠BDC’
∵∠BAC=∠BDC ∴∠BDC=∠BDC’ ①
又∵∠BDC与∠BDC’有相同的顶点且点C与点C’不重合
∴∠BDC≠∠BDC’② 则①与②矛盾
∴点C与点C’重合,则点C也在圆O上,即点A、B、C、D四点共圆
4) 对角互补四边形的四个顶点共圆。
已知:四边形ABCD中,∠A+∠C=180°
求证: A,B,C,D四点共圆
证明(反证法):
过A,B,D作圆O,假设C不在圆O上,点C在圆外或圆内,
若点C在圆外,设BC交圆O于C’,连结DC’,
根据圆内接四边形的性质得∠A+∠DC’B=180° ,
∵∠A+∠C=180°
∴∠DC’B=∠C这与三角形外角定理矛盾,故C不可能在圆外。
类似地可证C不可能在圆内。
∴C在圆O上,也即A,B,C,D四点共圆。
5)在 ⊙O中,弦AB、CD相交于点P,若AP•DP=BP•CP,则A、B、C、D四点共圆。
证明:
在△APB和△CPD中
AP•DP=BP•CP
∠3=∠4
∴△APB∽△CPD ∴∠1=∠2
则A、B、C、D四点共圆
6) 若AB、CD两条线段延长后交于点P,且AP•BP=CP•DP,则A、B、C、D四点共圆。
证明:
在△APC和△DPB中
AP•BP=CP•DP
∠P=∠P
∴△APC∽△DPB ∴∠1=∠3 而∠2+∠3=180° ∴∠1+∠2=180°
则A、B、C、D四点共圆
【培优过关练】
1.(湖南省长沙市湘郡未来中学2022-2023学年九年级上学期第三次月考数学试卷)如图,已知中,,,,,过点作的垂线,与的延长线交于点,则的最大值为( )
A.4 B.5 C. D.
2.(浙江省嘉兴市2021年中考数学真题)如图,在中,,AB=AC=5,点在上,且,点E是AB上的动点,连结,点,G分别是BC,DE的中点,连接,,当AG=FG时,线段长为( )
A. B. C. D.4
3.(2021年江苏省无锡市滨湖区、经开区七校联考中考二模数学试题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,将△ABC绕点A沿顺时针方向旋转后得到△ADE,直线BD、CE相交于点O,连接AO.则下列结论中:①△ABD∽△ACE;②∠COD=135°;③AO⊥BD;④△AOC面积的最大值为8,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(2021年广东省深圳市龙岗区九年级下学期教学质量检测数学试卷(二模))如图,正方形中,、相交于点,是边上的一点,且,连接、、,线段、分别交对角线、于点、.过点作.交的延长线于.下列结论中:①;②;③;④其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(江苏省宿迁市沭阳县沭阳红岩学校2020-2021学年九年级上学期期末数学试题)如图,在中,,,,点P为平面内一点,且,过C作交PB的延长线于点Q,则CQ的最大值为( )
A. B. C. D.
6.(山东省烟台市芝罘区(五四制)2021-2022学年九年级上学期期中考试数学试题)如图,平面直角坐标系中,点A、B坐标分别为(3,0)、(0,4),点C是x轴正半轴上一点,连接BC.过点A垂直于AB的直线与过点C垂直于BC的直线交于点D,连接BD,则sin∠BDC的值是__________.
7.(2020年湖北省武汉中考数学二模试题)如图,将绕点顺时针旋转25°得到,EF交BC于点N,连接AN,若,则 __________.
8.(广东省珠海市香洲区紫荆中学2021-2022学年九年级上学期期中数学试题)如图,△ABC中,∠BAC=90°