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专题02 圆中的重要模型-圆弧的中点模型
当圆中出现弧的中点时,我们要注意考虑几个方面:三角形的中位线,垂径定理,圆周角定理,弦,弧,圆心角,圆周角的关系等等。其关系复杂,在理解其做辅助线的方法和分析技巧的基础之上,还要注意各知识点之间的联系,才是形成稳固的解题思路以及推导模式的最佳选择,以便于最后才能突破复杂的综合题型以及压轴题型。
当圆中出现弦的中点或弧的中点时,我们联想到的是利用垂径定理以及圆周角定理进行思路的突破,这样的解决方式比较直接,而且能够提高大家解题的效率
模型1、与垂径定理相关的中点模型
图1 图2 图3
1)如图1,已知点P是中点,连接OP,则OP⊥AB.
2)如图2,已知过点P作MN∥AB,则MN是圆O的切线.
3)如图3,变换条件:连接BP、AP,若∠BPN=∠A,则MN是圆O切线.
例1.(2023陕西中考数学试卷)陕西饮食文化源远流长,“老碗面”是陕西地方特色美食之一.图②是从正面看到的一个“老碗”( 图①)的形状示意图.是的一部分,是的中点,连接,与弦交于点,连接,.已知cm,碗深,则的半径为( )
A.13cm B.16cm C.17cm D.26cm
例2.(2023·湖北十堰·九年级校考期中)如图,是的直径,C是上一点,D是的中点,交于点E,过点D作交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;(2)若,,求的面积.
例3.(2023春·福建福州·九年级统考期中)如图,点在以为直径的半圆上(点不与,两点重合),点是的中点、于点,连接交于点,连接,过点作半圆的切线交的延长线于点.(1)求证:;(2)求证:;(3)连接,,若∶∶,求的值.
例4.(2023·广东佛山·校联考一模)如图,在中,为的直径,点E在上,D为的中点,连接并延长交于点C.连接,在的延长线上取一点F,连接,使.
(1)求证:为的切线;(2)若,,求的直径.
模型2、与圆周角定理相关的中点模型(母子型)
图1 图2 图3
1)如图1,已知点P是中点,点C是圆上一点,则∠PCA=∠PCB.
2)如图2,已知点P是半圆中点,则∠PCA=∠PCB=45°.
3)如图3,已知点P是中点,则∠PBA=∠PCA=∠PCB=∠PAB.可得:△PDA∽△PAC;△PDB∽△PBC.
可得:△CAP∽△CDB;△CAD∽△CPB.
例1.(2023·广东九年级期中)如图,四边形内接于,为的直径,点C为的中点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
例2.(2023·广东惠州·统考一模)如图,在中,弦相交于点E,点B是劣弧中点,延长到点F,使,连接
(1)求证:;(2)若,求证:是的切线;(3)若,,求的长.
例3.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)如图,是的直径,为延长线上一点,切于,是的中点,交于,(1)求证:;(2)若,,求的长.
例4.(2023·江苏南京·校联考三模)如图,在四边形中,连接,作的外接圆交于点,连接,交于点,.(1)若,求证:是的切线;(2)若,求的半径;(3)若,为的中点,则的长为______.
模型3、垂径定理与圆周角定理结合的中点模型
如图,AB是直径,点P是中点,过点P作PH⊥AB交AB于点H,则△ADP∽△APC.
以下作图可证明:∠PAC=∠APH,即可得△PAD是等腰三角形.
例1.(2023·河北沧州·模拟预测)如图,,是的直径,过点作,垂足为点,与交于点,连接,,交于点.甲、乙给出了如下说法:
甲:若添加条件,则;乙:若添加条件是劣弧的中点,则.
下列说法正确的是( )
A.甲对,乙不对 B.甲不对,乙对 C.甲、乙两人都对 D.甲、乙两人都不对
例2.(2023·安徽合肥·统考三模)如图,是半圆的直径,是弦,点是的中点,点是的中点,连接、分别交于点和点,连接,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
例3.(2023·山东济南·统考中考真题)如图,,为的直径,为上一点,过点的切线与的延长线交于点,,点是的中点,弦,相交于点.
(1)求的度数;(2)若,求直径的长.
例4.(2023·浙江舟山·统考三模)如图1,在中,直径于点F,点E为上一点,点C为弧的中点,连接,交于点G.
(1)求证:;(2)如图2,过点C作的切线交BA的延长线于点Q,若,,求的长度;(3)在(2)的基础上,点P为上任一点,连接,的比值是否发生改变?若不变,求出比值;若变化,说明变