内容正文:
重难点02“四点共圆”模型
1.识别几何模型。
2.利用“四点共圆”模型解决问题
一.填空题(共3小题)
1.(2021秋•南京期中)如图,在⊙O的内接五边形ABCDE中,∠C=100°,BC=CD,则∠A+∠D= °.
2.(2022•靖江市二模)如图,AB⊥BC,AB=5,点E、F分别是线段AB、射线BC上的动点,以EF为斜边向上作等腰Rt△DEF,∠D=90°,连接AD,则AD的最小值为 .
3.(2022秋•大丰区期中)如图,△ABC中,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°.以AD为弦的圆分别交AB、AC于E、F两点.点G在AC边上,且满足∠EDG=120°.若CD=4+2,则△DEG的面积的最小值是 .
二.解答题(共7小题)
4.(2022秋•宿城区期中)如图,BD,CE是△ABC的高,BD,CE相交于点F,M是BC的中点,⊙O是△ABC的外接圆.
(1)点B,C,D,E是否在以点M为圆心的同一个圆上?请说明理由.
(2)若AB=8,CF=6,求△ABC外接圆的半径长.
5.(兴化市校级期中)已知:如图,在正方形ABCD中,E、F分别是AD、CD的中点.
(1)线段AF与BE有何关系.说明理由;
(2)延长AF、BC交于点H,则B、D、G、H这四个点是否在同一个圆上.说明理由.
6.(2022秋•建湖县期中)如图,在⊙O的内接四边形ABCD中,DB=DC,∠DAE是四边形ABCD的一个外角.
(1)若∠DAE=75°,则∠DAC= °;
(2)过点D作DE⊥AB于E,判断AB、AE、AC之间的数量关系并证明;
(3)若AB=6、AE=2,求BD2﹣AD2的值.
7.(2023•淮安区一模)综合与实践
“善思”小组开展“探究四点共圆的条件”活动,得出结论:对角互补的四边形四个顶点共圆.该小组继续利用上述结论进行探究.
提出问题:
如图1,在线段AC同侧有两点B,D,连接AD,AB,BC,CD,如果∠B=∠D,那么A,B,C,D四点在同一个圆上.
探究展示:
如图2,作经过点A,C,D的⊙O,在劣弧AC上取一点E(不与A,C重合),连接AE,CE,则∠AEC+∠D=180°(依据1)
∵∠B=∠D
∴∠AEC+∠B=180°
∴点A,B,C,E四点在同一个圆上(对角互补的四边形四个顶点共圆)
∴点B,D在点A,C,E所确定的⊙O上(依据2)
∴点A,B,C,D四点在同一个圆上
反思归纳:
(1)上述探究过程中的“依据1”、“依据2”分别是指什么?
依据1: ;依据2: .
(2)如图3,在四边形ABCD中,∠1=∠2,∠3=45°,则∠4的度数为 .
拓展探究:
(3)如图4,已知△ABC是等腰三角形,AB=AC,点D在BC上(不与BC的中点重合),连接AD.作点C关于AD的对称点E,连接EB并延长交AD的延长线于F,连接AE,DE.
①求证:A,D,B,E四点共圆;
②若AB=2,AD•AF的值是否会发生变化,若不变化,求出其值;若变化,请说明理由.
8.(2022秋•靖江市期末)小明在学习了《圆周角定理及其推论》后,有这样的学习体会:在Rt△ABC中,∠C=90°,当AB长度不变时,则点C在以AB为直径的圆上运动(不与A、B重合).
[探索发现]
小明继续探究,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB长度不变.作∠A与∠B的角平分线交于点F,小明计算后发现∠AFB的度数为定值,小明猜想点F也在一个圆上运动.请你计算∠AFB的度数,并简要说明小明猜想的圆的特征.
[拓展应用]
在[探索发现]的条件下,若AB=2,求出△AFB面积的最大值.
[灵活运用]
在等边△ABC中,AB=2,点D、点E分别在BC和AC边上,且BD=CE,连接AD、BE交于点F,试求出△ABF周长的最大值.
9.(2022秋•鼓楼区期中)以下是“四点共圆”的几个结论,你能证明并运用它们吗?
Ⅰ.若两个直角三角形有公共斜边,则这两个三角形的4个顶点共圆(图1、2);
Ⅱ.若四边形的一组对角互补,则这个四边形的4个顶点共圆(图3);
Ⅲ.若线段同侧两点与线段两端,点连线的夹角相等,则这两点和线段两端点共圆(图4).
(1)在图1、2中,取AC的中点O,根据 得OA=OB=OC=OD,即A,B,C,D共圆;
(2)在图3中,画⊙O经过点A,B,D(图5).假设点C落在⊙O外,BC交⊙O于点E,连接DE,可得 =180°,所以∠BED= ,得出矛盾;同理点C也不会落在⊙O内,即A,B,C