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【全国通用】2024中考数学二轮复习(重难点题型突破)
专题04 圆的综合问题-4.1 与全等三角形结合
圆在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就圆与全等三角形综合问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
1.构造全等三角形
利用圆中的等弦,等半径和角平分线等条件构造全等三角形,从而实现边、角的转化。
1)利用等弦构造全等三角形
条件:如图1,PA、PB为⊙O的两条弦,C为劣弧AB的中点,弦CD⊥PA于E,结论:AE=PE+PB。
2)利用等半径构造全等三角形
条件:如图2,AB是⊙O的直径,CD是O的弦,AE⊥CD于E,BF⊥CD于F,结论:CE=DF。
2.圆中常见全等模型:燕尾模型、蝴蝶模型、手拉手(旋转)模型、对角互补模型、半角模型等。
1) 燕尾型/蝴蝶型全等模型
条件:OA,OB是的半径,OC=OD。 结论:①△AOC≌△BOD;②△PAD≌△PBC;
条件:OA,OE是的半径,AD⊥OE,EB⊥OA。结论:①△AOD≌△EOB;②△ABD≌△EDB;
2)手拉手(旋转)型全等模型
注意:圆中的手拉手模型一般是需要辅助线构造出来的(常用旋转或截长补短法)。
条件:是△ABD的外接圆,且AD=BD,∠ADB=,C为圆O上一点。
结论:①△ADC≌△BDC’;②△DCC’是等腰三角形;
特别地,当=60°时,CD=CA+CB; 当=90°时,CD=CA+CB;
考向一 利用等弦构造全等三角形
例1.(22-23九年级下·湖北武汉·期中)如图,A,B,C,P是圆上的四个点,.
(1)判断的形状,并证明你的结论.(2)若,求的长
例2.(2023九年级上·浙江·专题练习)已知:如图,是的直径,点C、D为圆上两点,且弧弧,于点F,的延长线于点E.求证:.
例3.(2023·湖北武汉·模拟预测)如图,为圆内接四边形的对角线,且点D为的中点;(1)如图1,若、直接写出与的数量关系;
(2)如图2、若、平分,,求的长度.
例4.(23-24九年级上·陕西渭南·期末)【定义新知】
定义:有一个角是其对角一半的圆内接四边形叫做圆美四边形,其中这个角叫做美角.
【初步应用】(1)如图1,四边形是圆美四边形,是美角.
①的度数为________;②连接,若的半径为5,求线段的长;
【拓展提升】(2)如图2,已知四边形是圆美四边形,是美角,连接,若平分,判断、与之间的数量关系,并说明理由.
考向二 利用等半径构造全等三角形
例1.(23-24九年级上·山东菏泽·期中)如图在平面直角坐标系中,的圆心在轴上,且经过点和点,点是第二象限圆上的任意一点,且,则的圆心的坐标是 .
例2.(2023·湖北武汉·模拟预测)如图为圆O的直径,为圆O的弦,C为O上一点,,,垂足为D.(1)连接,判断与的位置关系,并证明;(2)若,,求圆O的半径;
考向三 燕尾型/蝴蝶型全等模型
例1.(2023·重庆九年级课时练习)如图,以O为圆心的两个圆中,大圆的半径分别交小圆于点C,D,连结,下列选项中不一定正确的是( )
A. B. C. D.
例2.(2022·河南焦作·统考一模)欧几里得,古希腊数学家,被称为“几何之父”,他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础,总结了平面几何五大公设,被广泛的认为是历史上最成功的教科书.他在第Ⅲ卷中提出这样一个命题:“由已知点作直线切于已知圆”.如图,设A是已知点,小圆O为已知圆.具体作法是:以O为圆心,为半径作大圆O,连接交小圆O于点B,过B作,交大圆O于点C,连接,交小圆O于点D,连接,则是小圆O的切线.
为了说明这一方法的正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”和“求证”,请补充完整,并写出“证明”的过程.
已知:如图,点A,C和点B,D分别在以O为圆心的同心圆上,_________.
求证:___________.
证明:
例3.(2023·江苏·九年级专题练习)如图,已知圆O的直径AB垂直于弦CD于点E,连接CO并延长交AD于点F,且CF⊥AD,连结AC.
(1)△ACD为等边三角形;(2)请证明:E是OB的中点;(3)若AB=8,求CD的长.
例4.(2023秋·江苏南京·九年级校联考期末)在以为圆心的两个同心圆中,大圆的弦交小圆于,两点.(1)如图①,若大圆、小圆的半径分别为13和7,,则的长为______.
(2)如图②,大圆的另一条弦交小圆于,两点,若,求证.
例5.(2022·河南平顶山·统考二模)阅读下面的材料,完成相应的任务:
在1815年某杂志上刊登了这样一个命题:如图,圆O中的弦AB的中点为G,过点G任作两弦CD,