内容正文:
专题九 圆的综合题
类型一 与切线性质有关的证明及计算
典例1 (2023·大连)如图1,在⊙O中,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,AD为∠CAB的平分线交⊙O于点D,连接OD交BC于点E.
(1)求∠BED的度数;
(2)如图2,过点A作⊙O的切线交BC延长线于点F,过点D作DG∥AF,交AB于点G.若AD=2,DE=4,求DG的长.
典例1图
思路导析 (1)根据圆周角定理证得两直线平行,再根据平行线的性质即可得到结论;(2)由勾股定理得到边的关系,求出线段的长,再利用等面积法求解即可.
解:(1)∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵AD为∠CAB的平分线,
∴∠BAC=2∠BAD,
∵OA=OD,
∴∠BAD=∠ODA,
∴∠BOD=∠BAD+∠ODA=2∠BAD,
∴∠BOD=∠BAC,
∴OD∥AC,
∴∠OEB=∠ACB=90°,
∴∠BED=90°;
(2)连接BD.
设OA=OB=OD=r,
则OE=r-4,AC=2OE=2r-8,AB=2r,
典例1图
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
在Rt△ADB中,BD2=AB2-AD2,
由(1),得∠BED=90°,
∴∠BED=∠BEO=90°,
∴BE2=OB2-OE2,BE2=BD2-DE2,
∴BD2=AB2-AD2=BE2+DE2=OB2-OE2+DE2,
∴(2r)2-(2)2=r2-(r-4)2+42,
解得r=7或r=-5(负值舍去),
∴AB=2r=14,
∴BD===2.
∵AF是⊙O的切线,
∴AF⊥AB,
∵DG∥AF,
∴DG⊥AB,
∴S△ABD=AD·BD=AB·DG,
∴DG===2.
1.(2023·福建)如图,已知△ABC内接于⊙O,CO的延长线交AB于点D,交⊙O于点E,交⊙O的切线AF于点F,且AF∥BC.
第1题图
(1)求证:AO∥BE;
(2)求证:AO平分∠BAC.
2.(2023·广元)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,BC,过点C作⊙O的切线交AB延长线于点D,OF⊥BC于点E,交CD于点F.
第2题图
(1)求证:∠BCD=∠BOE;
(2)若sin∠CAB=,AB=10,求BD的长.
类型二 与切线判定有关的证明及计算
典例2 (2023·烟台一模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB为⊙O的直径,
∠ABC=∠CBD,CD⊥BD,垂足为点D,延长DC交BA的延长线于点E.
(1)EC是⊙O的切线吗?为什么?
(2)若BC=48,BD=45,求⊙O的半径.
典例2图
思路导析 (1)连接OC,根据等腰三角形的性质得到∠OCB=∠OBC,则∠OCB=∠CBD,根据平行线的性质得到OC⊥DE,根据切线的判定定理即可得到结论;(2)根据圆周角定理和垂直的定义得到∠ACB=∠D=90°,根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
解:(1)EC是⊙O的切线.
理由:连接OC.
典例2图
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∵∠ABC=∠CBD,
∴∠OCB=∠CBD,
∴OC∥BD,
∵CD⊥BD,
∴OC⊥DE,
∵OC是⊙O的半径,
∴EC是⊙O的切线;
(2)∵AB为⊙O的直径,CD⊥BD,
∴∠ACB=∠D=90°,
∵∠ABC=∠CBD,
∴△ABC∽△CBD,
∴=,
∴=,
∴AB=,
∴⊙O的半径为.
名师点拨 本题考查了切线的判定,相似三角形的判定和性质,圆周角定理.要证明圆的切线,公共点已知,连半径,证垂直.正确地作出辅助线及理解切线的判定是解题的关键.
1.(2022·扬州)如图,AB为⊙O的弦,OC⊥OA交AB于点P,交过点B的直线于点C,且CB=CP.
第1题图
(1)试判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若sinA=,OA=8,求CB的长.
2.(2022·宁夏)如图,以线段AB为直径作⊙O,交射线AC于点C,AD平分∠CAB交⊙O于点D,过点D作直线DE⊥AC于点E,交AB的延长线于点F.连接BD并延长交AC于点M.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)求证:AB=AM;
(3)若ME=1,∠F=30°,求BF的长.
第2题图
3.(2022·贵港)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB边的中点,点O在AC边上,⊙O经过点C且与AB边相切于点E,∠FAC=∠BDC.
(1)求证:AF是⊙O的切线;
(2)若BC=6,sinB=,求⊙O的半径及OD的长.
第3题图
类型三 与切线性质、判定有关的证明及计算
典例3 (2023·怀化)如图,AB是⊙O的直径,点P是⊙O外一点,PA与⊙O相切于点A,点C为⊙O上的一点.连接PC,AC,OC,且PC=PA.
(1)求证:PC为⊙O的切线;
(2)延长PC与AB的延长线交于