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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-4.2 与相似三角形结合
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,本专题就圆与相似三角形综合问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
在解题时,我们可以利用相似三角形的性质,比如对应角相等、对应边成比例等,来推导出未知量的值。这四大类模型在求解圆中三角形的问题时非常有用,可以帮助我们在不需要测量角度和长度的情况下计算一些未知量。
1、圆中常见相似模型:
1)母子型
条件:如图,已知点P是中点;结论:△PDA∽△PAC;△PDB∽△PBC;
2)圆幂定理相关模型
相交弦模型:圆O中,弦AB与弦CD交于点E,点E在圆O内,则
双割线模型:如图,割线CH与弦CF交圆O于点E和点G;则
切割线模型:如图,CB是圆O的切线,CA是圆O的割线;则
3)弦切角模型
条件:如图,CB是圆O的切线,AB是圆O的直径;结论:(1);(2);(3)。
4)托勒密定理模型
条件:如图,AB、CD是圆O的两条弦; 结论:。
考向一 母子型模型
例1.(2023·山东德州·统考二模)如图1,内接于,点是劣弧的中点,且点与点位于的异侧.(1)请用圆规和无刻度直尺在图1中确定劣弧的中点;
(2)在图1中,连接交于点,连接,求证;
(3)如图2,点是半圆的中点,若⊙O的直径,求和的长.
例2.(2023·广东广州·校考三模)如图:为的直径,点A是弧的中点,交于点E,,.(1)求证:;(2)求的值.
例3.(2023·四川成都·统考二模)如图,是的一条弦,点是中点,连接,,交于点.过点作的切线交的延长线于点,延长交于点,连接交于点,连接.(1)求证:;(2)已知,求的值.
例4.(2023·江苏无锡·中考真题)如图,是的直径,与相交于点.过点的圆O的切线,交的延长线于点,.
(1)求的度数;(2)若,求的半径.
考向二 圆幂定理模型
例1.(2023·广东广州·九年级校考期中)如图,两个同心圆,大圆的弦与小圆相切于点P,大圆的弦经过点P,且,,两圆组成的圆环的面积是 .
例2.(2023·重庆·一模)如图,PAB、PCD为⊙O的两条割线,若PA=5,AB=7,CD=11,则AC:BD= .
例3.(2023春·河南·九年级专题练习)如图,切于点A,是的割线,若,则 .
例4.(2022·湖南·中考真题)如图,四边形内接于圆,是直径,点是的中点,延长交的延长线于点.(1)求证:;(2)若,,求的长.
例5.(2023·河南洛阳·九年级统考期中)圆幂定理是平面几何中最重要的定理之一,它包含了相交弦定理、切割线定理、割线定理以及它们的推论,其中切割线定理的内容是:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.你能给出证明吗?
下面是证明的开头:
已知:如图①,点P为⊙O外一点,切线PA与圆相切于A,割线PBC与圆相交于点B、C.
求证:PA2=PB•PC 证明:如图②,连接AB、AC、B0、AO,
因为PA切⊙0于点A,∴.PA⊥AO,∠PAB+∠BAO=90°.
阅读以上材料,完成下列问题:(1)补充完成上面的证明过程;
(2)如图③,割线PDE与⊙O交于D、E,且PB=BC=4,PE=7,求DE的长.
考向三 弦切角模型
例1.(2023·河南三门峡·统考二模)小锐同学是一个数学学习爱好者,他在一本数学课外读物上看到一个课本上没有的与圆相关的角---弦切角(弦切角的定义:把顶点在圆上,一边与圆相切,另一边和圆相交的角叫做弦切角),并尝试用所学的知识研究弦切角的有关性质.
(1)如图,直线与⊙O相切于点,,为⊙O上不同于的两点,连接,,.请你写出图中的两个弦切角______;(不添加新的字母和线段)
(2)小锐目测和可能相等,并通过测量的方法验证了他的结论,你能帮小锐用几何推理的方法证明结论的正确性吗?
已知:如图,直线与⊙O相切于点,,为圆上不同于的两点,连接,,.
求证:.
(3)如果我们把上述结论称为弦切角定理,请你用一句话概括弦切角定理______.
例2.(2023·山西大同·九年级校联考期中)阅读与思考
阅读下面内容并完成任务:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角.
弦切角定理:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角.
如图1,直线与相切于点,为的弦,叫弦切角,叫做弦切角所夹的弧,是所对的圆周角,为直径时,很容易证明.
小华同学认为这是一种特殊情况,若不是直径会如何呢?即在图2中吗?她连接并延长,交于点,连接…问题得到了解决.
小颖同学利用图3证明了当弦切角为直角时,弦切角等于它所