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专题03 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·浙江·九年级假期作业)如图,是半径为8的的弦,点C是优弧的中点,,则弦的长度是( )
A.8 B.4 C. D.
例2.(2023·山东临沂·统考一模)如图,是半圆的直径,点在半圆上,点为的中点,连接,,,与相交于点,过点作直线,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;(2)若,,求阴影部分的面积.
例3.(2023·福建龙岩·统考一模)如图,点C是的中点,直线与相切于点C,直线与切线相交于点E,与相交于另一点D,连接,.
(1)求证:;(2)若,求的度数.
例4.(2023·山东潍坊·统考二模)如图,为的直径,点D为圆周上一点(不与A,B重合),点C为的中点,连接BC并延长至点E,连接AE,AC,恰有AC平分.(1)求证:为的切线;(2)作,,垂足分别为点D,F,若,,求AE的长.
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·浙江温州·九年级校考阶段练习)如图,在中,点A是的中点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
例2.(2023·山东德州·统考二模)如图1,内接于,点是劣弧的中点,且点与点位于的异侧.
(1)请用圆规和无刻度直尺在图1中确定劣弧的中点;
(2)在图1中,连接交于点,连接,求证;
(3)如图2,点是半圆的中点,若⊙O的直径,求和的长.
例3.(2023春·浙江杭州·九年级校考阶段练习)如图,已知是圆的直径,点在圆上,且,过点作弦的平行线与的延长线交于点(1)若圆的半径为,且点为弧的中点时,求线段的长度;(2)在(1)的条件下,当,α时,求线段的长度;(答案用含α的代数式表示);(3)若,且,求的面积.
例4.(2023·四川巴中·统考一模)如图,是半圆O的直径,D为半圆O上的点(不与A,B重合),连接,点C为的中点,过点C作,交的延长线于点F,连接,交于点E.
(1)求证:是半圆O的切线.(2)求证:.(3)若,,求阴影部分的面积.
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·湖南长沙·长沙市统考一模)如图,已知是的直径,与相切于点,与相交于点,是弧的中点,现有如下几个结论:,,,,其中正确的个数为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
例2.(2023·浙江金华·校联考二模)如图,是的直径,C是上一点,点D是弧的中点,于点E,交于点F,已知,的半径为2,则的长为 .
例3.(2023·河南信阳·统考一模)如图,是的直径,点是圆上一点,点是的中点,,过点作的切线交的延长线于点.
(1)求证:;(2)若,的半径是3,求的长.
例4.(2023·四川成都·统考二模)如图,是的一条弦,点是中点,连接,,交于点.过点作的切线交的延长线于点,延长交于点,连接交于点,连接.(1)求证:;(2)已知,求的值.
模型4、与托勒密定理相关的中点模型
图1 图2
1)同侧型:
条件