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圆心角与圆周角定理的灵活运用
【例1】 如图,圆O的直径AB=2,若点C,D在半圆上运动,且保持弦CD=1,延长AD,BC相交于点E.记∠E的度数为x°,△EDC的面积为y.则以下结论中正确的是( D )
A.x随C,D运动而变化,y随C,D运动而变化
B.x不随C,D运动而变化,y不随C,D运动而变化
C.x随C,D运动而变化,y不随C,D运动而变化
D.x不随C,D运动而变化,y随C,D运动而变化
【解析】 如图1,连结OD,OC,
∵OD=OC=AB=1,CD=1,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠OCD=60°,
∴∠AOD+∠BOC=120°.
∵OD=OA,OB=OC,
∴∠EAB=(180°-∠AOD),∠EBA=(180°-∠BOC),
∴∠E=180°-∠EAB-∠EBA
=180°-(180°-∠AOD)-(180°-∠BOC)
=(∠AOD+∠BOC)=×120°=60°,∴x°=60°,
∴x=60,
故x不随C,D运动而变化,
∵CD为定长1,∠DEC为定角60°,
∴以O′为圆心作圆,使CD为圆O′的一条弦,且∠DO′C=120°,
此时E在圆O′上运动,如图2,
由图可知点E在圆O′上运动时,E到弦CD的距离在变化,
即在△DEC中,以CD为底时,高在变化,即y在变化.
【变式】 右图是一个圆形人工湖示意图,弦AB是湖上的一座桥,已知AB长为100 m,圆周角∠C=45°,则这个人工湖的直径是( A )
A.100m B.100m
C.120m D.120m
【例2】 如图,在⊙O中,AB=CD,弦AB与CD相交于点M.
(1)求证:=.
(2)连结AD,若AD是⊙O的直径,求证:∠BAC+2∠BAD=90°.
证明:(1)∵AB=CD,∴=,
∴+=+,∴=.
(2)∵=,∴∠ADC=∠BAD,
∴∠AMC=∠MAD+∠MDA=2∠BAD.
∵AD是直径,∴∠ACD=90°,
∴∠CAB+∠AMC=90°,∴∠CAB+2∠BAD=90°.
【变式】 如图,点A在半圆O上,BC是直径,=.若AB=2,则BC的长为 __2__.
【例3】 如图,点A,B,C,D,E在⊙O上,且∠AOE=50°.则∠B+∠D=__155__°.
例3题图
例3题答图
【解析】 如图,连结AB.
∵∠AOE=50°,∴∠ABE=25°.
∵点A,B,C,D在⊙O上,
∴四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠ABC+∠D=180°,
∴∠ABE+∠EBC+∠D=180°,
∴∠EBC+∠D=180°-∠ABE=155°.
【变式】 已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E.
(1)如图1,若CD=8,BE=2,求⊙O的半径.
(2)如图2,G是上一点,AG的延长线与DC的延长线相交于点F,求证:∠AGD=∠FGC.
解:(1)如图1,连结OD,
设⊙O的半径为r,则OE=r-2,
∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,
∴DE=DC=4.
在Rt△OED中,OD2=OE2+DE2,
即r2=(r-2)2+42,解得r=5,即⊙O的半径为5.
(2)证明:如图2,连结AD,
∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,
∴=,
∴∠ADC=∠AGD.
∵四边形ADCG是圆内接四边形,
∴∠ADC=∠FGC,
∴∠AGD=∠FGC.
1.如图,点A,B,C在⊙O上,若∠BAC=40°,则∠BOC=( D )
A.40° B.50° C.70° D.80°
第1题图
第2题图
2.如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD与AB交于点E,设∠ABC=α,∠ABD=β,∠AEC=γ,则( B )
A.α+β-γ=90° B.β+γ-α=90°
C.α+γ-β=90° D.α+β+γ=180°
3.如图,在⊙O中,若∠BAC=24°,∠ACB=42°,则∠ACO=__24°__.
第3题图
第4题图
4.如图,AB是⊙O的直径,BC,CD,DA是⊙O的弦,且BC=CD=DA,则∠BCD=__120°__.
5.如图,AB是⊙O的直径,M,N分别为AO,BO的中点,CM⊥AB,DN⊥AB,垂足分别为M,N.求证:AC=BD.
第5题图
第5题答图
证明:连结OC,OD.
∵AB是⊙O的直径,∴AO=BO.
∵M,N分别为AO,BO的中点,
∴OM=ON.
∵CM⊥AB,DN⊥AB,∴∠CMO=∠DNO=90°.
又∵OC=OD,∴△OCM≌△ODN(HL),
∴∠MOC=∠NOD,∴AC=BD.
6.如图,在△ABC中,AB=AC,以腰AB为直径作圆O,分别交BC,AC于点D,E,连结OD,DE.
(1)求证:BD=DE=DC.
(2)若∠BAC=50°,求∠ODE的度数.
解: (1)证明:连结AD