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山东旭阳教育科技有限公司 中考零距离
专题四 圆的综合问题
例 (2023·福建中考)如图,已知△ABC内接于⊙O,CO的延长线交AB于点D,交⊙O于点E,交⊙O的切线AF于点F,且AF∥BC.
(1)求证:AO∥BE;
(2)求证:AO平分∠BAC.
(1)由切线的性质可得∠OAF=90°,由圆周角定理可得∠CBE=90°,即∠OAF=∠CBE=90°,再根据平行线的性质可得∠BAF=∠ABC,则根据角的和差可得∠OAB=∠ABE,最后根据平行线的判定定理即可解答.
(2)由圆周角定理可得∠ABE=∠ACE,再由等腰三角形的性质可得∠ACE=∠OAC,进而得到∠ABE=∠OAC,再结合∠OAB=∠ABE得到∠OAB=∠OAC即可证明结论.
【自主解答】
针对训练
1.(2023·烟台中考)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点E,⊙O经过A,D两点,交对角线AC于点F,连接OF交AD于点G,且AG=GD.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)已知⊙O的半径与菱形的边长之比为5∶8,求tan∠ADB的值.
2.(2023·怀化中考) 如图,AB是⊙O的直径,P是⊙O外一点,PA与⊙O相切于点A,C为⊙O上的一点.连接PC,AC,OC,且PC=PA.
(1)求证:PC为⊙O的切线;
(2)延长PC与AB的延长线交于点D,求证:PD·OC=PA·OD;
(3)若∠CAB=30°,OD=8,求阴影部分的面积.
3.(2023·威海中考)已知:射线OP平分∠MON,A为OP上一点,⊙A交射线OM于点B,C,交射线ON于点D,E,连接AB,AC,AD.
(1)如图①,若AD∥OM,试判断四边形OBAD的形状,并说明理由.
(2)如图②,过点C作CF⊥OM,交OP于点F,过点D作DG⊥ON,交OP于点G.求证:AG=AF.
4.(2023·日照中考)在探究“四点共圆的条件”的数学活动课上,小霞小组通过探究得出:在平面内,一组对角互补的四边形的四个顶点共圆.请应用此结论,解决以下问题:
如图①,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(60°<α<180°).D是BC边上的一动点(点D不与B,C重合),将线段AD绕点A按顺时针方向旋转α到线段AE,连接BE.
(1)求证:A,E,B,D四点共圆;
(2)如图②,当AD=CD时,⊙O是四边形AEBD的外接圆,求证:AC是⊙O的切线;
(3)已知α=120°,BC=6,M是边BC的中点,此时⊙P是四边形AEBD的外接圆,直接写出圆心P与点M距离的最小值.
5.(2023·河北中考)装有水的水槽放置在水平台面上,其横截面是以AB为直径的半圆O,AB=50 cm,如图①和②所示,MN为水面截线,GH为台面截线,MN∥GH.
计算:在图①中,已知MN=48 cm,作OC⊥MN于点C.
(1)求OC的长.
操作:将图①中的水面沿GH向右作无滑动的滚动,使水流出一部分,当∠ANM=30°时停止滚动,如图②.其中,半圆的中点为Q,GH与半圆的切点为E,连接OE交MN于点D.
探究:在图②中,
(2)操作后水面高度下降了多少?
(3)连接OQ并延长交GH于点F,求线段EF与的长度,并比较大小.
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专题四 圆的综合问题
【例】证明:(1)∵AF是⊙O的切线,∴AF⊥OA,即∠OAF=90°.
∵CE是⊙O的直径,∴∠CBE=90°,∴∠OAF=∠CBE=90°.
∵AF∥BC,∴∠BAF=∠ABC,∴∠OAF-∠BAF=∠CBE-∠ABC,即∠OAB=∠ABE, ∴AO∥BE.
(2)∵∠ABE与∠ACE都是所对的圆周角,
∴∠ABE=∠ACE.
∵OA=OC,∴∠ACE=∠OAC,∴∠ABE=∠OAC.
由(1)知∠OAB=∠ABE,∴∠OAB=∠OAC,∴AO平分∠BAC.
针对训练
1.(1)证明:如图,连接OA,∵AG=GD,由垂径定理知OF⊥AD,
∴∠OGA=∠FGA=90°.
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠GAF=∠BAF,
∴∠GAF+∠AFG=90°=∠BAF+∠AFG.
∵OA=OF,∴∠OAF=∠OFA,
∴∠OAF+∠BAF=∠OAB=90°.
又∵OA为⊙O的半径,∴AB是⊙O的切线.
(2)解:设AG=GD=4a,
∵⊙O的半径与菱形的边长之比为5∶8,
∴在Rt△OAG中,OA∶AG=5∶4,
∴OA=5a,OG==3a,∴FG=OF-OG=2a.
∵四边形ABCD是菱形,∴BD⊥AC,即∠DEA=90°=∠FGA,
∴∠ADB=∠AFG,∴tan∠ADB=tan∠AFG===2.
2.(1)证明:∵PA为⊙O的切线,∴∠PAO=90°.
如图,连接PO,
在△PAO与△PCO中,