内容正文:
专题2.8 四点共圆
1.四点共圆
如果同一平面内的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”.
2.四点共圆的性质
(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.
(2)圆内接四边形的对角互补.
(3)圆内接四边形的一个外角等于它的内对角.
3.四点共圆的判定
(1)用“角”判定:
①一组对角互补的四边形的四个顶点在同一个圆上;
②一个外角等于它的内对角的四边形的四个顶点在同一个圆上;
③如果两个三角形有一条公共边,且位于公共边同侧的两个角相等,则这两个三角形的四个顶点在同一个圆上.
(2)“等线段”判定:
四顶点到同一点的距离相等,若OA=OB=OC=OD,则A,B,C,D四点共圆.
(3)用“比例线段”判定:
若线段AB,CD(或其延长线)交于点P,且PA·PC=PB·PD,则A,B,C,D四点共圆.
模型解读:
模型1:对角互补型:
若∠A+∠C=180º或∠B+∠D=180º,
则A、B、C、D四点共圆
模型2:同侧等角型
(1)若∠A=∠C,
则A、B、C、D四点共圆
(2)手拉手(双子型)中的四点共圆
条件:△OCD∽△OAB
结论:①△OAC∽△OBD
②AC与BD交于点E,必有∠AEB=∠AOB;
③点E在△OAB的外接圆上,即O、A、B、E四点共圆.同理:ODCE也四点共圆.
模型3:直径是圆中最长的弦
1.定圆中最长的弦是直径;
2.经过圆中定点最短的弦是垂直于过这点直径的弦;
3.定弦中最小的圆是以该弦为直径的圆。
【典例1】如图,四边形ABCD是某高新区核心地块用地示意图,经测量得如下数据:AB=30km,BC=40km,∠B=120°,∠A+∠C=180°,请计算这块规划用地的最大面积.
【变式1-1】如图,已知AC=BC=4,点D是AB下方一点,且∠C=∠D=90°,求四边形ACBD面积的最大值.
【变式1-2】(渝北区期末)如图,圆内接四边形ABCD的外角∠ABE为80°,则∠ADC度数为( )
A.80° B.40° C.100° D.160°
【变式1-3】(滨湖区期中)如图,AB=AD=6,∠A=60°,点C在∠DAB内部且∠C=120°,则CB+CD的最大值( )
A.4 B.8 C.10 D.6
【变式1-4】(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 .
【变式1-5】如图,△ABC和△BCD均为直角三角形,∠BAC=∠BDC=90°,AB=2,连接AD.若∠ADB=30°,则AC的长为 .
【变式1-6】如图,在四边形ABCD中,BD=6,∠BAD=∠BCD=90°,则四边形ABCD面积的最大值为 .
【变式1-7】如图,在△ABC和△ACD中,∠ABC=∠ADC=45°,AC=6,则AD的最大值为 .
【变式1-8】如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D是BC的中点,点E,F分别为AB,AC边上的点,且∠EDF=90°,连接EF,则∠DEF的度数为 .
【变式1-9】(武昌区模拟)如图,△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8,O为AC的中点,过O作OE⊥OF,OE、OF分别交射线AB、BC于E、F,则EF的最小值为 .
【变式1-10】(2022•遵义)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.
求证:A,D,B,E四点共圆;
原创精