内容正文:
专题特训 分类讨论思想在圆中的应用
类型一 由点的位置的不确定性引起的分类讨论
1. 已知☉O的直径CD=10cm,AB是☉O的弦,AB⊥CD,垂足为M,且AB=8cm,则AC的长为( C )
A. 2cm
B. 4cm
C. 2cm或4cm
D. 2cm或4cm
C
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2. 如图,PA、PB分别切☉O于点A、B,∠P=60°,点C在☉O上(不与点A、B重合),则∠ACB的度数为 60°或120° .
(第2题)
60°或120°
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3. 如图,在半径为2的☉O中,弦AB=2.若☉O上存在一点C,使得弦AC=2,求∠BOC的度数.
(第3题)
解:① 当点C在如图①所示的位置时,
连结OB、OA、OC,过点O作OD⊥AB于点D,
OE⊥AC于点E.
∴ 易得AD=BD=AB=1,AE=CE=AC=.
∵ 在Rt△OAE中,由勾股定理,得OE==,
∴ AE=OE=CE.∴ ∠EAO=∠ACO=45°.
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又∵ 易知△OAB是等边三角形,∴ ∠DAO=∠ABO=60°.
∴ ∠BAC=∠EAO+∠DAO=45°+60°=105°.
∴ 在四边形ABOC中,∠BOC=360°-∠ACO-∠ABO-∠BAC=360°-45°-60°-105°=150°.
② 当点C在如图②所示的位置时,
连结OB、OA、OC,过点O作OD⊥AB于点D,
OE⊥AC于点E.同理,易得∠BAC=60°-45°=15°,
∴ ∠BOC=30°.综上所述,∠BOC的度数为150°或30°.
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4. 在☉O中,AB为直径,AB=10,点M、N均在☉O上,MN⊥AB,将☉O沿MN所在直线翻折,翻折后点B到达点D的位置.当AD=2时,求DM的长.
解:① 当点D在☉O内时,如图①,
连结OM,设MN交AB于点P.
∵ AB为☉O的直径,MN⊥AB,∴ PM=PN.
∵ AB=10,AD=2,∴ AO=BO=OM=5,DB=8.
∴ 由翻折,得PD=PB=4.∴ DO=3,OP=1.
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∴ 在Rt△OMP中,PM===2.
∴ 在Rt△DMP中,DM===2.
② 当点D在☉O外时,如图②,
连结OM,设MN交AB于点P.
∵ AB为☉O的直径,MN⊥AB,∴ PM=PN.
∵ AB=10,AD=2,∴ AO=BO=MO=5,DB=12.
∴ 由翻折,得PD=PB=6.∴ DO=7,OP=1.
∴ 在Rt△OMP中,PM===2.
∴ 在Rt△DMP中,DM===2.
综上所述,DM的长为2或2.
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类型二 由弦的位置的不确定性引起的分类讨论
5. 已知☉O的半径为10cm,AB、CD是☉O的两条弦,AB∥CD,AB=16cm,CD=12cm,则弦AB和CD之间的距离为( D )
A. 14cm B. 16cm
C. 16cm或4cm D. 14cm或2cm
6. 在矩形ABCD中,AD=8,半径为5的☉O与BC相切,且经过A、D两点,则AB的长为( C )
A. 22 B. 8
C. 2或8 D. 4或6
D
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类型三 由外心与三角形的形状的关系引起的分类讨论
7. ★已知点O是等腰三角形ABC的外心,且∠BOC=60°,底边BC=2.求△ABC的面积.
解:如图,当点O在等腰三角形A1BC的外部时,
作△A1BC的外接圆☉O,
连结A1O、OB、OC,A1O交BC于点D.
∵ A1B=A1C,∴ ∠BOA1=COA1.
∵ ∠BOC=60°,OB=OC,∴ △OBC为等边三角形.
∴ OB=OC=BC=2.∴ OA1=2.
又∵ ∠BOA1=∠COA1,∴ CD=BC=1,OD⊥BC.
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得OD===.∴ A1D=OA1-OD=2-.
∴ =BC·A1D=2-.如图,当点O在等腰三角形A2BC的内部时,连结A2O,则易得A2、O、D三点共线.
同理,可得A2D=A2O+OD=2+.
∴ =BC·A2D=2+.
综上所述,△ABC的面积为2-或2+.
∴ 在Rt△COD中,由勾股定理,
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类型四 由直线与圆的位置关系的不确定性引起的分类讨论
8. 如图,半圆的圆心与坐标原点重合,半圆的半径为1,直线l对应的函数表达式为y=x+t.若直线l与半圆只有一个交点,则t的取值范围是
t=或-1≤t<1 .
(第8题)
t=或-1≤t<1
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