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专题04 圆中的重要模型-四点共圆模型
四点共圆是初中数学的常考知识点,近年来,特别是四点共圆判定的题目出现频率较高。相对四点共圆性质的应用,四点共圆的判定往往难度较大,往往是填空题或选择题的压轴题,而计算题或选择中四点共圆模型的应用(特别是最值问题),通常能简化运算或证明的步骤,使问题变得简单。本文主要介绍四点共圆的四种重要模型。
四点共圆:若在同一平面内,有四个点在同一个圆上,则称这四个点共圆,一般简称为“四点共圆”。
模型1、定点定长共圆模型(圆的定义)
【模型解读】若四个点到一定点的距离相等,则这四个点共圆。这也是圆的基本定义,到定点的距离等于定长点的集合。
条件:如图,平面内有五个点O、A、B、C、D,使得OA=OB=OC=OD,
结论:A、B、C、D四点共圆(其中圆心为O)。
例1.(2022·江苏·二模)如图,点为线段的中点,点到点的距离相等,若则的度数是
例2.(2022·安徽合肥·校考一模)如图,O是的中点,点B,C,D到点O的距离相等,连接.下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.平分
例3.(2022春·福建厦门·九年级校考阶段练习)如图,等腰三角形△ABC中,∠BAC=120°,AB=3.(1)求BC的长.(2)如图,点D在CA的延长线上,DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,连EF.求EF的最小值.
例4.(2022·河北·唐山九年级阶段练习)如图所示,在四边形ABCD中,AB=AC=AD,∠BAC=26°,∠CAD=74°,则∠BCD=_______°,∠DBC_______°.
模型2、定边对双直角共圆模型
同侧型 异侧型
1)定边对双直角模型(同侧型)
条件:若平面上A、B、C、D四个点满足,
结论:A、B、C、D四点共圆,其中AD为直径。
2)定边对双直角模型(异侧型)
条件:若平面上A、B、C、D四个点满足,
结论:A、B、C、D四点共圆,其中AC为直径。
例1.(2022秋·山西临汾·九年级统考期末)如图在四边形中,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
例2.(2022春·山东国·九年级专题练习)定义:三角形一个内角的平分线和与另一个内角相邻的外角平分线相交所成的锐角称为该三角形第三个内角的遥望角.
(1)如图1,∠E是△ABC中∠A的遥望角.①若∠A=40°,直接写出∠E的度数是 ;
②求∠E与∠A的数量关系,并说明理由.(2)如图2,四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,点E在BD的延长线上,连CE,若∠BEC是△ABC中∠BAC的遥望角,求证:DA=DE.
例3.(2022春·山东九年级课时练习)如图,△ABC中,BE⊥AC,CF⊥AB,垂足分别为E、F,M为BC的中点.(1)求证:ME=MF.(2)若∠A=50°,求∠FME的度数.
例4.(2022·四川成都·统考二模)如图,在矩形ABCD中,AB=9,AD=6,点O为对角线AC的中点,点E在DC的延长线上且CE=1.5,连接OE,过点O作OF⊥OE交CB延长线于点F,连接FE并延长交AC的延长线于点G,则= .
模型3、定边对定角共圆模型
条件:如图1,平面上A、B、C、D四个点满足,结论:A、B、C、D四点共圆.
条件:如图2,AC、BD交于H,,结论:四点共圆.
例1.(2023·黑龙江哈尔滨·九年级校联考阶段练习)如图,等边△ABC中,D在BC上,E在AC上,BD=CE,连BE、AD交于F,T在EF上,且DT=CE,AF=50,TE=16,则FT= .
例2.(2022秋·湖南长沙·九年级校考阶段练习)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.
例3.(2023·浙江绍兴·九年级校联考期中)如图1,在等腰三角形ABC中,AB=AC=4,BC=6.如图2,在底边BC上取一点D,连结AD,使得∠DAC=∠ACD.如图3,将△ACD沿着AD所在直线折叠,使得点C落在点E处,连结BE,得到四边形ABED.则BE的长是( )
A.1 B. C. D.
例4.(2023·浙江·九年级假期作业)请阅读以下材料,完成相应任务.
我们知道,过任意一个三角形的三个顶点能作一个圆,那么过任意一个四边形的四个顶点能作一个圆吗?李雷经过实践探究发现了如下结论:
如果线段同侧两点(与线段在同一平面内)分别与线段两端点的连线所组成的夹角相等,那么这两点和线段两端点四点共圆.下面是李雷证明上述命题的过程(不完整).
已知:如图1,点,是线段同