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专题(四) 圆中常见辅助线的作法
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方法指导:在基本功专练,与圆基本性质有关的选填题这课时中,我们已学过构造同弧所对的圆周角、遇直径构造90°圆周角、遇90°圆周角构造直径等圆中的辅助线作法,本课时,我们继续学习圆中其他常用的辅助线作法.
方法1 利用垂径定理构造直角三角形
1.如图,在⊙O中,P为弦AB上的一点,AP=OA=5,BP=3,则OP的长度为( )
A.3 B. eq \r(10) C. eq \r(7) D.2 eq \r(2)
2.(永州中考)如图,⊙O是一个盛有水的容器的截面,⊙O的半径为10 cm,水的最深处到水面AB的距离为4 cm,则水面AB的宽度为____cm.
3.(合肥包河区期末)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=1,BC=2,以点C为圆心,CA为半径的圆与AB交于点D,则AD的长为_________.
eq \f(2\r(5),5)
4.如图,⊙O的直径AB与弦CD交于点E,∠DEB=30°,AE=2,EB=6,求CD的长.
解:过O作OF⊥CD,交CD于点F,连接OD,∴F为CD的中点,即CF=DF.∵AE=2,EB=6,∴AB=AE+EB=2+6=8,∴OA=4,∴OE=OA-AE=4-2=2,在Rt△OEF中,∠DEB=30°,∴OF= eq \f(1,2) OE=1.在Rt△ODF中,OF=1,OD=4,根据勾股定理得:DF= eq \r(OD2-OF2) = eq \r(42-12) = eq \r(15) ,则CD=2DF=2 eq \r(15)
5.(上海中考)如图,在⊙O中,弦AB的长为8,点C在BO延长线上,且cos ∠ABC= eq \f(4,5) ,OC= eq \f(1,2) OB.
(1)则⊙O的半径长为________;
(2)求∠BAC的正切值.
解:(1)5
(2)过点O作OD⊥AB,垂足为D,过点C作CE⊥AB,垂足为E.∵OC= eq \f(1,2) OB,OB=5,∴BC= eq \f(3,2) OB= eq \f(15,2) .∵OD⊥AB,∴OD∥CE,∴△BOD∽△BCE,∴ eq \f(OB,BC) = eq \f(BD,BE) ,∴ eq \f(2,3) = eq \f(4,BE) ,∴BE=6,∴AE=AB-BE=8-6=2.在Rt△BCE中,CE= eq \r(BC2-BE2) = eq \f(9,2) .在Rt△ACE中,tan ∠BAC= eq \f(CE,AE) = eq \f(9,4) ,∴∠BAC的正切值为 eq \f(9,4)
方法2 利用同圆半径构造等腰三角形
6.如图,CD是⊙O的直径,点A在DC的延长线上,∠A=20°,AE交⊙O于点B,且AB=OC.
(1)求∠AOB的度数;
(2)求∠EOD的度数.
解:(1)∵AB=OC,OB=OC,∴AB=BO,∴∠AOB=∠1=∠A=20°
(2)∵∠2=∠A+∠1,∴∠2=2∠A.∵OB=OE,∴∠2=∠E,∴∠E=2∠A,∴∠DOE=∠A+∠E=3∠A=60°
7.如图,AB为⊙O的直径,CD为⊙O的弦,AB⊥CD于点E,点F是⊙O上一点,连接BF,CF,DF,∠BFD=60°.
(1)求证:DF平分∠BFC;
(2)设AB交DF于点G,且DE=GE,求∠DCF的度数.
解:(1)证明:如图,连接OC,OD.∵OA=OD,∠BAD=∠BFD=60°,∴△AOD是等边三角形.∵OC=OD,OA⊥CD,∴∠AOC=∠AOD=60°,∴∠COD=120°,∴∠CFD= eq \f(1,2) ∠COD=60°,∴∠BFD=∠CFD,∴DF平分∠BFC
(2)∵AB⊥CD于E,∴∠DEB=90°.∵DE=GE,∴∠CDG=45°.根据(1)∠CFD=60°,∴∠DCF=180°-45°-60°=75°
方法3 遇切线构造过切点的半径
8.如图,∠APB=30°,点O在射线PA上,⊙O的半径为2,当⊙O与PB相切时,OP的长度为( )
A.3 B.4 C.2 eq \r(3) D.2 eq \r(5)
9.(淮南凤台县一模)如图,已知⊙O是Rt△ABC的外接圆,∠ABE=∠CBE,BE与⊙O相交于点E,过E作直线l∥AC.
(1)求证:l是⊙O的切线;
证明:连接OE交AC于点G.∵OB=OE,∴∠EBC=∠OEB,∵∠ABE=∠CBE,∴∠ABE=∠OEB,∴AB∥OE,∴∠BAC=∠OGC=90°.∵l∥AC,∴OE⊥l.∵OE为半径,∴l是⊙O的切线
(2)连接CE,若AB=3,AC=4,求CE的长.
解:在Rt△ABC中,由勾股定理得,BC= eq \r(32+42) =5,∴O