内容正文:
专题13.圆中的辅助线模型
在平面几何中,与圆有关的许多题目需要添加辅助线来解决。百思不得其解的题目,添上合适的辅助线,问题就会迎刃而解,思路畅通,从而有效地培养学生的创造性思维。添加辅助线的方法有很多,本专题通过分析探索归纳八类圆中常见的辅助线的作法。
模型1、遇弦连半径(构造等腰三角形)
【模型解读】已知AB是⊙O的一条弦,连接OA,OB,则∠A=∠B.
在圆的相关题目中,不要忽略隐含的已知条件。当我们要解决有关角度、长度问题时,通常可以连接半径构造等腰三角形,利用等腰三角形的性质、勾股定理及圆中的相关定理,还可连接圆周上一点和弦的两个端点,根据圆周角的性质可得相等的圆周角,解决角度或长度的计算问题
例1.(2023秋·重庆·九年级专题练习)如图,点,,在上,,,连接交于点,则的度数是( )
A.108° B.109° C.110° D.112°
例2.(2023•宜兴市期中)如图所示,AB为⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB、CD的延长线交于点E,已知AB=2DE,∠AEC=20°.求∠AOC的度数.
例3.(2023•浙江一模)如图,将大小不同的两块量角器的零度线对齐,且小量角器的中心O2,恰好在大量角器的圆周上,设图中两圆周的交点为P,且点P在小量角器上对应的刻度为63°,那么点P在大量角器上对应的刻度为(只考虑小于90°的角)( )
A.54° B.55° C.56° D.57°
例4.(2023·重庆初三三模)如图,AB是⊙O的直径,且经过弦CD的中点H,已知tan∠CDB=,BD=10,则OH的长度为( )
A. B.1 C. D.
模型2、遇弦作弦心距(解决有关弦长的问题)
【模型解读】已知AB是⊙O的一条弦,过点OE⊥AB,则AE=BE,OE2+AE2=OA2。
在圆中,求弦长、半径或圆心到弦的距离时,常添加弦心距,或作垂直于弦的半径(或直径)或再连结过弦的端点的半径。利用垂径定理、圆心角及其所对的弧、弦和弦心距之间的关系、弦的一半、弦心距和半径组成直角三角形,根据勾股定理求有关量。
一般有弦中点、或证明弦相等或已知弦相等时,常作弦心距。
例1.(2023年浙江省衢州市中考数学真题)如图是一个圆形餐盘的正面及其固定支架的截面图,凹槽是矩形.当餐盘正立且紧靠支架于点A,D时,恰好与边相切,则此餐盘的半径等于 cm.
例2.(2023·湖南九年级期中)如图,将半径为2cm的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心,则折痕AB的长为________.
例3.(2023·黑龙江九年级期末)⊙的半径为5cm,AB、CD是⊙的两条弦,,,.则和之间的距离为_______.
例4.(2023·成都市九年级期末)如图是一种机械传动装置示意图,⊙O的半径为50cm,点A固定在⊙O上,连杆AP定长,点P随着⊙O的转动在射线OP上运动.在一个停止状态时,AP与⊙O交于点B,测得AB=60cm,PB=70cm,此时OP长为__________________.
模型3、遇求角可构造同弧的圆周角(圆心角)
【模型解读】如图,已知A、B、P是⊙O上的点,点C是圆上一动点,连接AC、BC,则∠ACB=∠AOB。
例1.(2022·辽宁阜新·中考真题)如图,,,是上的三点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
例2.(2023秋·浙江·九年级专题练习)如图,点B,C,D在上,若,则的大小是 .
例3.(2023秋·重庆·九年级校考阶段练习)如图,一块直角三角板的角的顶点落在上,两边分别交于、两点,若的直径为8,则弦长为( )
A.8 B.4 C. D.
例4.(2023·广西初三一模)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠ABC=30°,AC=6,则⊙O直径为( )
A.6 B.12 C.6 D.6
模型4、遇直径作直径所对的圆周角(构造直角三角形)
【模型解读】如图,已知AB是⊙O的直径,点C是圆上一点,连接AC、BC,则∠ACB=90o。
如图,当图形中含有直径时,构造直径所对的圆周角是解问题的重要思路,在证明有关问题中注意90o的圆周角的构造。
例1.(2023秋·浙江·九年级专题练习)如图是的直径,C,D是上的两点,若,则 .
例2.(2022·山东泰安·统考中考真题)如图,是⊙的直径,,,,则⊙的半径为( )
A. B. C. D.
例3.(2022·四川巴中·统考中考真题)如图,为的直径,弦交于点,,,,则( )
A. B. C.1 D.2
模型5、遇90°的圆周角连直径
【模型解读】如图,已知圆周角∠BAC=90o,连接BC,则BC是⊙O的直径。
遇到90°的圆周角时,常连接两条弦没有公共点的另一端点,得到直径。利用圆周