内容正文:
圆
考点一 旋转变换
典例1 (2023·包头)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=1,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°,得到△AB'C'.连接BB',交AC于点D,则的值为 .
思路导引 过点D作DF⊥AB于点F,利用勾股定理求得AB=,根据旋转的性质易证△ABB',△DFB 是等腰直角三角形,可得DF=BF,再由S△ADB=BC·AD=DF·AB,得AD=DF,证明△AFD∽△ACB,可得=,即AF=3DF,然后由AF=-DF,求得DF=,从而求得AD=,CD=,即可求解.
规范解答 如图②,过点D作DF⊥AB于点F.∵∠ACB=90°,AC=3,BC=1,∴ AB==.∵ 将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°得到△AB'C',∴ AB=AB'=,∠BAB'=90°.∴ △ABB'是等腰直角三角形.∴ ∠ABB'=45°.∵ DF⊥AB,∠DBF=45°,∴ 易得△DFB是等腰直角三角形.∴ DF=BF.由S△DBA=BC·AD=DF·AB,得AD=DF.
∵ ∠AFD=∠C=90°,∠FAD=∠CAB,∴ △AFD∽△ACB.∴ =,即AF=3DF.又∵ AF=-BF=-DF,∴ DF=.
∴ AD=×=.∴ CD=3-=.∴ ==5.故填5.
方法归纳
利用旋转的性质求线段的长或角度的方法
根据图形旋转前后的对应线段相等,对应角相等,对应点与旋转中心的连线所成的角等于旋转角,可构造特殊三角形,再结合特殊三角形的性质求出线段的长或角的度数.
1. (2023·天津)如图,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△ADE,点B,C的对应点分别是D,E,且点E在BC的延长线上,连接BD,则下列结论一定正确的是( A )
A. ∠CAE=∠BED
B. AB=AE
C. ∠ACE=∠ADE
D. CE=BD
A
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2. (2023·菏泽)如图,E是正方形ABCD内的一点,将△ABE绕点B按顺时针方向旋转90°,得到△CBF.连接EF,交BC于点G.若∠ABE=55°,则∠EGC的度数为 80° .
80°
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考点二 圆的概念与性质
典例2 (2023·贵州)如图①,☉O是等边三角形ABC的外接圆,连接CO并延长,交AB于点D,交☉O于点E,连接EA,EB.
(1) 写出图中一个度数为30°的角: ,图中与△ACD全等的三角形是 .
(2) 求证:△AED∽△CEB.
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(3) 如图②,连接OA,OB,判断四边形OAEB的形状,并说明理由.
(典例2图)
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思路导引 (1) 由☉O是等边三角形ABC的外接圆,可知点O为外心,故CD为AB的垂直平分线,又易知AC=BC,故CE平分∠ACB,并可利用“HL”证明△ACD≌△BCD.(2) 利用两三角形两个对应角相等,可证明两三角形相似.(3) 由四边形OAEB四条边相等,可知它为菱形.
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规范解答 (1) ∵ ☉O是等边三角形ABC的外接圆,∴ 点O是△ABC的外心.∴ 易得CE⊥AB,AD=BD.∴ ∠ADC=∠BDC=90°.由题意,得AC=BC,∠ACB=60°.∴ ∠1=∠2=∠ACB=30°.∴ ∠3=∠2=30°,∠4=∠1=30°.∵ AC=BC,CD=CD,∴ Rt△ACD≌Rt△BCD.故填∠1(答案不唯一);△BCD.
(2) ∵ CE⊥AB,CE是☉O的直径,
∴ ∠ADE=∠CBE=∠CAE=90°.
∵ ∠3=∠2,∴ △AED∽△CEB.
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(3) 四边形OAEB为菱形.
理由:∵ ∠CAE=90°,∠1=30°,O是CE的中点,
∴ AE=CE,OA=CE.
同理可证BE=CE,OB=CE.
∴ OA=OB=AE=BE.
∴ 四边形OAEB为菱形.
(典例2图)
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方法归纳
利用圆的性质作辅助线的方法
遇到弦时,常连接圆心和弦的两个端点,构成等腰三角形,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.
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3. (2023·随州)如图,在☉O中,OA⊥BC,∠AOB=60°,则∠ADC的度数为 30° .
30°
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考点三 直线与圆的位置关系
典例3 (2023·乐山)如图,☉O是Rt△ABC的外接圆,∠ACB=90°,D是圆上一点,E是DC延长线上一点,连接AD,AE,且AD=AE,CA=CE.
(典例3图)
(1) 求证:AE是☉O的切线.
(2) 若sinE=,☉O的半径为3,求AD的长.
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