内容正文:
专题01 圆中的重要模型之圆中的全等三角形模型
知识储备:垂径定理及推理、圆周角、圆心角、弧、弦、弦心距的关系等。
圆中常见全等模型:切线长模型、燕尾模型、蝴蝶模型、手拉手(旋转)模型、对角互补模型、半角模型。
模型1、切线长模型
1)切线长模型(标准类)
条件:P为外一点,PA,PB是的切线,切点分别为A,B。
结论:①△OAP≌△OBP;②∠AOB+∠APB=180°;③OP垂直平分AB;
2)切线长模型(拓展类)
条件:AD,CD,BC是的切线,切点分别为A,E,B。
结论:①△AOD≌△EOD;②△BOC≌△EOC;③AD+BC=DC;④∠DOC=90°;
例1.(2023秋·河北邯郸·九年级统考期末)如图,将量角器和含角的一块直角三角板紧靠着放在同一平面内,使、、在一条直线上,且,过点作量角器圆弧所在圆的切线,切点为,则点在量角器上所对应的锐角度数是( )
A. B. C. D.
例2.(2023·山东潍坊·统考二模)如图,内切于四边形,,分别连接.下列结论正确的是( )
A. B. C. D.A,O,C三点共线
例3.(2022·河南南阳·统考二模)阅读下列材料,完成相应任务:
古希腊数学家毕达哥拉斯认为:“一切平面图形中最美的是圆”,它的完美来自对称,其中切弦(chordofcontact)亦称切点弦,是一条特殊弦,从圆外一点向圆引两条切线,连接这两个切点的弦称为切弦.此时,圆心与已知点的连线垂直平分切弦.
(1)任务一:为了说明切弦性质的正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”和“求证”,请补充完整,并写出“证明”过程.
已知:如图1,P是外一点,__________________________________________.
求证:__________________________________________.
证明:
(2)任务二:如图2,在任务一的条件下,CD是的直径,连接AD、BC,若,,,求OP的长.
模型2. 燕尾模型
条件:OA,OB是的半径,OC=OD。 结论:①△AOC≌△BOD;②△PAD≌△PBC;
例1.(2023·重庆九年级课时练习)如图,以O为圆心的两个圆中,大圆的半径分别交小圆于点C,D,连结,下列选项中不一定正确的是( )
A. B. C. D.
例2.(2023秋·福建龙岩·九年级统考期末)阅读下列材料,并回答问题.
[材料]自从《义务教育数学课程标准(2022年版)》实施以来,九年级的龙老师增加了一个习惯,就是在每个新章节备课时都会查阅新课标,了解该章知识的新旧课标的变化,并在上课时告诉学生.他通过查阅新课标获悉:切线长定理由“选学”改为“必学”,并新增“会过圆外的一个点作圆的切线”.在学习完《切线的性质与判定》后,龙老师布置了一道课外思考题:“已知:如图,及外一点.求作:直线,使与相切于点”.班上小岩同学所在的学习小组经过探索,给出了如下的一种作图方法:(1)连接,以为圆心,长为半径作大圆;(2)若交小圆于点,过点作小圆的切线与大圆交于两点(点在点的上方);(3)连接交小圆于,连接,则是小圆的切线.
[问题](1)请问小岩同学所在的学习小组提供的作图方法是否正确?请你按照步骤完成作图(尺规作图,保留作图痕迹),并说明理由.(2)延长交大圆于,连接,若,,求的长.
例3.(2022秋·江苏·九年级专题练习)如图,已知圆O的直径AB垂直于弦CD于点E,连接CO并延长交AD于点F,且CF⊥AD,连结AC.
(1)△ACD为等边三角形;(2)请证明:E是OB的中点;(3)若AB=8,求CD的长.
模型3. 蝴蝶模型
条件:OA,OE是的半径,AD⊥OE,EB⊥OA。
结论:①△AOD≌△EOB;②△ABD≌△EDB;
例1.(2023秋·江苏南京·九年级校联考期末)在以为圆心的两个同心圆中,大圆的弦交小圆于,两点.
(1)如图①,若大圆、小圆的半径分别为13和7,,则的长为______.
(2)如图②,大圆的另一条弦交小圆于,两点,若,求证.
例2.(2023·江苏南京·九年级统考期中)如图,和分别是⊙上的两条弦,圆心到它们的距离分别是和.如果,求证:.
例3.(2022·河南南阳·统考一模)学习过“圆内接四边形”后,刘老师布置了课后阅读“认识托勒密”,小明读了托勒密的生平、贡献,对“托勒密定理”很感兴趣,并进行了下列的研究,请完成他的研究.托勒密定理:圆的内接四边形两对对边乘积的和等于两条对角线的乘积.
已知:如图1,______.
求证:______.
证明:如图2,作,交BD于点E,……
∴∽,
∴,……
∴∽,
∴,
∴.
(1)请帮小明写出已知和求证,并完成证明过程;
(2)如图3,已知正五边形ABCDE