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24版·数学课件
第52讲 圆的综合题
第三部分 题型突破
1.(2023•内江)如图,以线段AB为直径作⊙O,交射线AC于点C,AD平分∠CAB交⊙O于点D,过点D作直线DE⊥AC,交AC的延长线于点E,交AB的延长线于点F.连接BD并延长交AC的延长线于点M.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
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证明:如图,连接OD,
∵ AD平分∠CAB,
∴ ∠1=∠2.
∵ OA=OD,
∴ ∠3=∠2,∴ ∠3=∠1,∴ OD∥AC.
∵ DE⊥AC,
∴ OD⊥DE.
∵ OD是⊙O的半径,
∴ 直线DE是⊙O的切线.
(2)当∠F=30°时,判断△ABM的形状,并说明理由;
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解:△ABM是等边三角形,理由如下:
∵ DE⊥AC,∠F=30°,
∴ ∠EAF=60°,
∴ ∠1=∠2=30°,
∴ ∠CBD=∠1=30°.
∵ AB为⊙O的直径,
∴ ∠ACB=90°,
∴ ∠ABC=90°-∠EAF=30°,
∴ ∠ABM=∠ABC+∠CBD=60°,
∴ △ABM是等边三角形.
(3)在(2)的条件下,ME=1,连接BC交AD于点P,求AP的长.
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解:∵ AB是直径,
∴ ∠ADB=90°,
∴ AD⊥MB.
∵ △ABM是等边三角形,
∴ ∠M=60°,则∠MDE=30°,MB=2MD.
∵ ME=1,
∴ MD=2ME=2,∴ AB=MB=4.
∵ AB为⊙O的直径,∠ABC=30°,
2.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC是直径,过点O作OD⊥AB于点D,延长DO交⊙O于点P,过点P作PE⊥AC于点E,作射线DE交BC的延长线于点F,连接PF.
(1)若∠POC=60°,AC=12,求劣弧PC的长(结果保留π);
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(2)求证:OD=OE;
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证明:∵ OD⊥AB,PE⊥AC,
∴ ∠ADO=∠PEO=90°.
在△ADO和△PEO中,
∴ △ADO≌△PEO(AAS),
∴ OD=OE.
(3)求证:PF是⊙O的切线.
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证明:如图,连接PC,
由AC是直径知BC⊥AB.
又∵ OD⊥AB,
∴ PD∥BF,∠PDB=∠B=90°,
∴ ∠OPC=∠PCF,∠ODE=∠CFE.
由(2)知OD=OE,则∠ODE=∠OED.
又∵ ∠OED=∠FEC,
∴ ∠FEC=∠CFE,
∴ EC=FC,
由OP=OC知∠OPC=∠PCE,
∴ ∠PCE =∠PCF.
在△PCE和△PCF中,
∴ △PCE≌△PCF(SAS),
∴ ∠PFC =∠PEC=90°.
∵ ∠PDB=∠B=90°,
∴ ∠DPF=90°,即OP⊥PF.
∵ OP是⊙O的半径,
∴ PF是⊙O的切线.
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3.(2023•荆州)如图,在菱形ABCD中,DH⊥AB于点H,以DH为直径的⊙O分别交AD,BD于点E,F,连接EF.
(1)求证:①CD是⊙O的切线;
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证明:①∵四边形ABCD是菱形,
∴ AB∥CD.
∵ DH⊥AB,
∴ ∠CDH=∠DHA=90°,则CD⊥OD.
又∵ OD为⊙O的半径,
∴ CD是⊙O的切线.
求证:②△DEF∽△DBA;
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证明:如图,连接HF,
∴ ∠DEF=∠DHF.
∵ DH为⊙O直径,∴ ∠DFH=90°,
而∠DHB=90°,
∴ ∠DHF=∠DBA=∠DEF.
又∵ ∠EDF=∠BDA∴ △DEF∽△DBA.
(2)若AB=5,DB=6,求sin ∠DFE.
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解:如图,连接AC交BD于点G.
在菱形ABCD中,BD=6,
∴ AC⊥BD,AG=GC,DG=GB=3,AD=AB,
4.(综合探究)(2023•长春)(1)【感知】如图①,点A,B,P均在⊙O上,∠AOB=90°,则锐角∠APB的大小为________度;
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(2)【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,⊙O是等边三角形ABC的外接圆,点P在 上(点P不与点A,C重合),连接PA,PB,PC.求证:PB=PA+PC.小明发现,延长PA至点E,使AE=PC,连接BE,通过证明△PBC≌△EBA,可推得△PBE是等边三角形,进而得证.
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下面是小明的部分证明过程:
证明:延长PA至点E,使AE=PC,连接BE,
∵ 四边形ABCP是⊙O的内接四边形,
∴ ∠BAP+∠BCP=180°.
∵ ∠BAP+∠BAE=180°,
∴ ∠BCP=∠BAE.
∵ △ABC是等边三角形.
∴ BA=BC,
∴ △PBC≌△EBA(SAS).
请你补全余下的证明过程.
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解:补全余下的证明过程如下:
∴ PB=EB,∠PBC=∠EBA.
∵ △ABC是等边三角形,
∴ ∠ABC=60°,
∴ ∠EBA+∠ABP=∠PBC+∠ABP=∠ABC=60°,
∴ △PBE是等边三角形,
∴ PB=