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中考大题06 圆中的证明与计算问题
中考数学中,圆的基本性质、与圆有关的位置关系一直都是必考的考点,难度从基础到综合都有通常选择填空题会出圆的基本性质,如弧长、弦长、半径、圆周角等的关系,基本都是基础应用,难度不大,个别会出选择题的压轴题,难度稍大.简答题部分,一般会把切线的问题和相似三角形、锐角三角函数等结合考察,这是一般都是中等难度的问题.还有一些城市会把圆的基本性质等与其他动点问题综合考察,此时一般都是压轴题,难度很大,这时候就需要考生综合思考的点比较多.
题型一: 圆中的角度和线段计算问题
1.(2023·浙江杭州·中考真题)如图,在中,直径垂直弦于点,连接,作于点,交线段于点(不与点重合),连接.
(1)若,求的长.
(2)求证:.
(3)若,猜想的度数,并证明你的结论.
2.(2023·山东·中考真题)如图,已知是的直径,,切于点,过点作交于点,若.
(1)如图1,连接,求证:;
(2)如图2,是上一点,在上取一点,使,连接.请问:三条线段有怎样的数量关系?并证明你的结论.
圆的基础定理: 垂径定理、圆周角定理、切线长定理的内容和常考题型要熟悉,也要结合几何图形各自的特征,综合应用起来解决相关问题.
垂径定理模型(知二得三)
如图,可得①AB过圆心 ②AB⊥CD ③CE=DE ④⑤
【总结】垂径定理及其推论实质是指一条直线满足:(1)过圆心(2)垂直于弦(3)平分弦(被平分的弦不是直径)(4)平分弦所对的优弧(5)平分弦所对的劣弧,若已知五个条件中的两个,那么可推出其中三个,简称“知二得三”,解题过程中应灵活运用该定理.
常见辅助线做法(考点):1)过圆心,作垂线,连半径,造,用勾股,求长度;
2)有弦中点,连中点和圆心,得垂直平分.
【利用圆周角定理解题思路】
1)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半,在同圆中可以利用圆周角定理进行角的转化.
2)在证明圆周角相等或弧相等时,通常“由等角找等弧”或“由等弧找等角”.
3)当已知圆的直径时,常构造直径所对的圆周角.
4)在圆中求角度时,通常需要通过一些圆的性质进行转化.比如圆心角与圆周角间的转化;同弧或等弧的圆周角间的转化;连直径,得到直角三角形,通过两锐角互余进行转化等.
1.(2023·河南商丘·模拟预测)如图,过外一点P作的两条切线,切点分别为A,B,过点B作交于点C,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
2.(2023·广东深圳·模拟预测)如图,在中,,以为直径的半圆交于D,过D作圆的切线交于E.
求证:
(1);
(2).
题型二: 求弓形面积或不规则图形面积
1.(2023·江苏南通·中考真题)如图,等腰三角形的顶角,和底边相切于点,并与两腰,分别相交于,两点,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若的半径为2,求图中阴影部分的面积.
2.(2023·江苏宿迁·中考真题)(1)如图,是的直径,与交于点F,弦平分,点E在上,连接、,________.求证:________.
从①与相切;②中选择一个作为已知条件,余下的一个作为结论,将题目补充完整(填写序号),并完成证明过程.
(2)在(1)的前提下,若,,求阴影部分的面积.
设⊙O 的半径为R,n°圆心角所对弧长为,n为弧所对的圆心角的度数,则
扇形弧长公式
(弧长的长度和圆心角大小和半径的取值有关,且n表示1°的圆心角的倍数,n和180都不要带单位.)
扇形面积公式
S扇形==R
圆锥侧面积公式
S圆锥侧=πrl (其中l是圆锥的母线长,r是圆锥的底面半径)
圆锥全面积公式
S圆锥全=πrl+πr2 (圆锥的表面积=扇形面积+底面圆面积)
圆锥的高h,圆锥的底面半径r
【阴影部分面积求解问题解题思路】求阴影部分面积时,最基本的思想就是转化思想,即把所求的不规则的图形的面积转化为规则图形的面积.常用的方法有:
1.(22-23九年级上·江苏扬州·期末)如图,是的直径,点在上,点为延长线上一点,过点作交的延长线于点,且
(1)求证:是的切线;
(2)若线段与的交点是的中点,的半径为,求阴影部分的面积.
2.(2023·江苏常州·一模)如图1,将一个三角形纸板绕点逆时针旋转到达的位置,那么可以得到:,,,.(___________)图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键.故数学就是一门哲学.
(1)上述问题情境中“(________)”处应填理由:________________;
(2)如图2,将一个半径为,圆心角为的扇形纸板绕点逆时针旋转到达扇形纸板的位置.
①请在图中作出点;
②如果,则在旋转过程中,点经过的路径长为____