内容正文:
专题02 与圆的性质有关的辅助线的作法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、构造同弧或等弧所对的圆周角或圆心角 2
类型二、90°所对的弦为直径 4
类型三、构造圆内接四边形 5
类型四、与弧的中点有关的辅助线的作法 6
类型五 与垂径定理有关的辅助线的作法 7
类型六 与切线有关的辅助线的作法 9
压轴能力测评 10
1. 构造同弧或等弧所对的圆周角或圆心角
2. 90°所对的弦为直径
3. 构造圆内接四边形
4 与弧的中点有关的辅助线的作法
(1) 连等弧所对的弦(圆心角),运用等弧所对的弦(圆心角)相等;
(2)连过弧(弦)中点的半径,运用垂径定理解题。
5 与垂径定理有关的辅助线的作法
6 与切线有关的辅助线的作法
(1) 有公共点:连半径;
(2) 无公共点:作垂直,证半径;
(3) 遇切线,连半径。
类型一、构造同弧或等弧所对的圆周角或圆心角
例.如图,在中,,若,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1】.如图,是半圆的直径,为圆心,是半圆上的点,是上的点.连接,若,则的度数为( ).
A. B. C. D.
【变式训练2】.如图,是的内接三角形,,D是边上一点,连接并延长交于点E.若,则的半径为( )
A. B. C. D.
【变式训练3】.如图,是的直径,点C,D,E在上.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
类型二、90°所对的弦为直径
例。如图,中,,以为直径的分别交,于点D,E,连接,则的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【变式训练1】.如图,在矩形中,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】如图,动点在边长为的正方形内,且,是边上的一个动点,是边的中点,则线段 的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式训练3】如图,A、B、C、D均为圆周上十二等分点,若用直尺测量弦长时,发现C点、D点分别与刻度1和4对齐,则A、B两点的距离是( )
A. B. C. D.6
类型三、构造圆内接四边形
例.如图,点A、B、C、D、E 都在上,是直径,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式训练1】.如图,点C是的劣弧上一点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】.如图,点A,,,都在上,,,, ( )度
A. B.42 C. D.44
【变式训练3】.如图,定点B,C,D在上,连接, 若,则的度数为( )
A. B. C. D.
类型四、与弧的中点有关的辅助线的作法
(2) 连等弧所对的弦(圆心角),运用等弧所对的弦(圆心角)相等;
(2)连过弧(弦)中点的半径,运用垂径定理解题。
【例】西昌市“北环线”是市政府为进一步优化市区交通布局打造的重点民生工程.如图,其中公路弯道处是一段圆弧,点是这条弧所在圆的圆心,点是的中点,与相交于点.经测量,,,那么这段弯道的半径为()
A. B. C. D.
【变式训练1】.如图,为的直径,点是弧的中点.过点作于点,交于点,若,,则的半径长是( )
A.4 B.5.5 C. D.
【变式训练2】.如图,,是的两条直径,是劣弧的中点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式训练3】.如图,是的两条直径,E是的中点,连接,若,则( )
A. B. C. D.
类型五 与垂径定理有关的辅助线的作法
【例】如图,飞云江五桥外边沿呈圆弧状,已知弦,弓形的高度,则该桥的外边沿所在圆的半径长为( )
A. B. C. D.
【变式训练1】.如图,是的直径,为的弦, 与交于点E,且 且 则的长为( )
A.5 B.6 C. D.
【变式训练2】.如图,在中,弦交于点P,且,,的半径为( )
A. B.4 C. D.5
【变式训练3】.已知的直径,是的弦,,垂足为,且,则的长为( )
A. B. C.或 D.或
类型六 与切线有关的辅助线的作法
(4) 有公共点:连半径;
(5) 无公共点:作垂直,证半径;
(6) 遇切线,连半径。
【例】.如图,是的内接三角形,是直径,,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1】.如图,是的直径,,是上的两点,连接,,,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式训练2】.如图,在正方形中,点是对角线上一点,连接,,过点作,交于点.已知,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式训练3】.如图,点均在上,且是直径,点为优弧的中点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
1.如图,为的直径,弦,垂足为,,,则线段的长为( )
A.5 B.8 C. D.
2.如图,圆柱形水管内原有积水的水平面宽,水深,若水面上升(即),则此时水面宽为( )
A. B. C. D.
3.如图,中,,,,是内部的一个动点,且满足,则线段长的最小值为( )
A. B.2 C. D.
4.如图,在矩形中,,为矩形内一点,,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.如图,是的直径,点D是直径上不与A,B重合的一点,过点D作,且,连接交于点F,在上取一点E,使.
(1)求证:是的切线;
(2)当D是的中点时,,求的长.
6.如图,以线段为直径作,交射线于点C,平分交于点D,过点D作直线于点E,交的延长线于点F.连接并延长交于点M.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的长.
7.如图,已知是的外接圆,是的直径,D是延长线的一点,交的延长线于E,于F,且.
(1)求证: 是的切线;
(2)若,, 求图中阴影部分的面积.
8.如图,为的直径,C,D为圆上的两点,,弦相交于点E.
(1)求证:;
(2)若,求的半径;
(3)在(2)的条件下,过点C作的切线,交的延长线于点P,过点P作交于F,Q两点(点F在线段上),求的长.
9.已知:如图,是的直径,是的切线,与相交于点,连接并延长与相交于点,且点为的中点,,.
(1)求的半径;
(2)求证:与相切.
10.如图,为的一条弦,切于点,直线交于点E,交于点C.
(1)求证:是的切线;
(2)若交直线于点D,交于另一点F.
①求证:;
②若,求的半径.
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专题02 与圆的性质有关的辅助线的作法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、构造同弧或等弧所对的圆周角或圆心角 2
类型二、90°所对的弦为直径 6
类型三、构造圆内接四边形 11
类型四、与弧的中点有关的辅助线的作法 14
类型五 与垂径定理有关的辅助线的作法 18
类型六 与切线有关的辅助线的作法 22
压轴能力测评 26
1. 构造同弧或等弧所对的圆周角或圆心角
2. 90°所对的弦为直径
3. 构造圆内接四边形
4 与弧的中点有关的辅助线的作法
(1) 连等弧所对的弦(圆心角),运用等弧所对的弦(圆心角)相等;
(2)连过弧(弦)中点的半径,运用垂径定理解题。
5 与垂径定理有关的辅助线的作法
6 与切线有关的辅助线的作法
(1) 有公共点:连半径;
(2) 无公共点:作垂直,证半径;
(3) 遇切线,连半径。
类型一、构造同弧或等弧所对的圆周角或圆心角
例.如图,在中,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查圆周角定理等,连接,根据圆周角定理求出,根据可求得的度数.掌握圆周角定理是解题的关键.
【详解】解:如图,连接.
,
,
,
.
故选:.
【变式训练1】.如图,是半圆的直径,为圆心,是半圆上的点,是上的点.连接,若,则的度数为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理,连接,根据圆周角定理求出及的度数,进而可得出结论,根据题意作出辅助线,构造出圆周角是解题的关键.
【详解】解:连接,
∵是半圆的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:.
【变式训练2】.如图,是的内接三角形,,D是边上一点,连接并延长交于点E.若,则的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的外接圆和外心,等腰三角形的性质,等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形 的判定和性质是解题的关键.
连接,,,根据等腰三角形的性质得到,根据等边三角形的性质得到,根据相似三角形的判定和性质即可得到结论.
【详解】解:连接,,,
,,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
即的半径为,
故选:A.
【变式训练3】.如图,是的直径,点C,D,E在上.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理及推论.解题关键是熟练掌握同弧对的圆周角相等,直径对的圆周角是直角.
连接,根据直径性质得到,根据圆周角定理得到,即得 .
【详解】解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
类型二、90°所对的弦为直径
例。如图,中,,以为直径的分别交,于点D,E,连接,则的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】本题考查圆中求线段长,涉及圆周角定理及其推论、等腰三角形判定与性质、圆内接四边形性质、相似三角形的判定与性质等知识,先由直径所对的圆周角是直角,再由等腰三角形三线合一得到,根据圆内接四边形性质得到,结合三角形相似的判定与性质即可得到答案,熟练掌握圆的性质及相似三角形性质求线段长是解决问题的关键.
【详解】解:连接,如图所示:
为的直径,
,即,
在中,,
则,
四边形是的内接四边形,
,
在中,,
,
,
,
即,解得,
故选:B.
【变式训练1】.如图,在矩形中,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查矩形的性质、相似三角形的判定与性质、圆周角定理、三角形中位线的判定与性质、勾股定理,根据题意,正确作出辅助线,得出点G在以为直径的圆上运动,以及找到的最小值为是解题关键.延长交的延长线于M,连接,设的中点为N,过点N作,以N为圆心,为直径作圆,连接,根据,可得,再由勾股定理可得,根据,可得点G在以为直径的圆上运动,当点B,G,N三点共线时,取得最小值,最小值为,即可求解.
【详解】解:如图,延长交的延长线于M,连接,设的中点为N,过点N作,以N为圆心,为直径作圆,连接,
∵四边形是矩形,,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴点G在以为直径的圆上运动,当点B,G,N三点共线时,取得最小值,最小值为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故选:B
【变式训练2】如图,动点在边长为的正方形内,且,是边上的一个动点,是边的中点,则线段 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作点关于的对称点,设的中点为点,连接,交于点,连接,由轴对称的性质及的圆周角所对的弦是直径,可知线段的最小值为的值减去以为直径的圆的半径,根据正方形的性质及勾股定理计算即可.
【详解】解:作点关于的对称点,设的中点为点,连接,交于点,连接,如图:
动点在边长为的正方形内,且,
点在以为直径的圆上,,
正方形的边长为,
,,
是的中点,
,
点与点关于对称,
,,
,
在中,,
当共线时,最小
线段的最小值为:
.
故选:C.
【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题、圆周角定理的推论、正方形的性质及勾股定理等知识点,数形结合并熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
【变式训练3】如图,A、B、C、D均为圆周上十二等分点,若用直尺测量弦长时,发现C点、D点分别与刻度1和4对齐,则A、B两点的距离是( )
A. B. C. D.6
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理,圆心角,弦,弧之间的关系,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
根据点B,找到十二等分点的第六个分点E,连接,则为圆上的直径,连接,取的中点O,连接、,在证为等边三角形,根据刻度尺得出圆半径,根据圆周角定理得为直角三角形,根据勾股定理即可求出.
【详解】如图,在圆上取点E,连接,使得为圆上的直径,连接,取的中点O,连接、,
C、D均为圆周上十二等分点,
占2个分点,,
,
为等边三角形,
C点、D点分别与刻度1和4对齐,
,即,
由图可知:占4个分点,为直径,
占2个分点,,,
,
,
中
,
故选:C.
类型三、构造圆内接四边形
例.如图,点A、B、C、D、E 都在上,是直径,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质、圆周角定理,熟记圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
连接,根据平行线的性质求出根据圆周角定理得到进而求出,再根据圆内接四边形的性质计算即可.
【详解】解:如图, 连接,
,
,
∵是的直径,
,
,
∵四边形为的内接四边形,
,
,
故选: .
【变式训练1】.如图,点C是的劣弧上一点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理和圆内接四边形性质的应用,正确作辅助线是解此题的关键.
在优弧上取一点D,连接,,根据圆周角定理求出,再根据圆内接四边形性质即得.
【详解】在优弧上取一点D,连接,,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
【变式训练2】.如图,点A,,,都在上,,,, ( )度
A. B.42 C. D.44
【答案】C
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理,熟记圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
连接,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理分别求出、,再根据圆内接四边形的性质计算即可.
【详解】解:如图,连接,
,,
,
,,
,
,
,
四边形为的内接四边形,
,
,
故先:C.
【变式训练3】.如图,定点B,C,D在上,连接, 若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了圆内接四边形和圆周角定理.熟练掌握圆内接四边形对角互补,圆周角定理,是解题的关键.
在外的上取点A,连接,,根据圆内接四边形性质得到,根据圆周角定理可得可得.
【详解】在外的上取点A,连接,,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
类型四、与弧的中点有关的辅助线的作法
(2) 连等弧所对的弦(圆心角),运用等弧所对的弦(圆心角)相等;
(2)连过弧(弦)中点的半径,运用垂径定理解题。
【例】西昌市“北环线”是市政府为进一步优化市区交通布局打造的重点民生工程.如图,其中公路弯道处是一段圆弧,点是这条弧所在圆的圆心,点是的中点,与相交于点.经测量,,,那么这段弯道的半径为()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理,圆心角、弧、弦的关系,关键是作辅助线构造直角三角形,由勾股定理列出关于半径的方程.连接,,设这段弯道的半径为,由圆心角、弧、弦的关系得到,由等腰三角形的性质得到,由垂径定理求出的长,由勾股定理得到,求出即可.
【详解】解:连接,,
设这段弯道的半径为,
是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
这段弯道的半径为.
故选:A
【变式训练1】.如图,为的直径,点是弧的中点.过点作于点,交于点,若,,则的半径长是( )
A.4 B.5.5 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,弧、圆心角、弦之间的关系,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
先根据垂径定理和点C是弧的中点得出,从而得出,再利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:连接,如图,设的半径为r,
∵,
∴,,
∵点C是弧BE的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,
∵,
∴,
解得,
即的半径为.
故选:C.
【变式训练2】.如图,,是的两条直径,是劣弧的中点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查圆周角定理,圆心角、弧、弦的关系,关键是由圆周角定理得到,.连接,由圆周角定理求出,由邻补角的性质得到,由圆心角、弧、弦的关系得到,由圆周角定理即可求出.
【详解】解:连接,
,,
,
,
是劣弧的中点,
,
.
故选:B
【变式训练3】.如图,是的两条直径,E是的中点,连接,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理等知识,连接,根据圆周角定理求出,根据直角三角形的性质求出,再根据圆周角定理求解即可.
【详解】解:如图,连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∴,
故选:B.
类型五 与垂径定理有关的辅助线的作法
【例】如图,飞云江五桥外边沿呈圆弧状,已知弦,弓形的高度,则该桥的外边沿所在圆的半径长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,由题意可得,设圆的半径为,则有,求解即可,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:如图,设点为拱桥的圆心,则垂直平分,
∵,,,
∴,
设圆的半径为,
则,
∴,
∴,
∴圆的半径长为,
故选:B.
【变式训练1】.如图,是的直径,为的弦, 与交于点E,且 且 则的长为( )
A.5 B.6 C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了勾股定理、垂径定理、解直角三角形等知识.
连接,过点O作于点E,由垂径定理得到,同时,先求出, 在中得到,中,即可得到.
【详解】解:连接,过点O作于点E,则,,
∴
∴,
∵是的直径,是的半径,
∴,
在中,
∴,
在中,,
∴
故选:D
【变式训练2】.如图,在中,弦交于点P,且,,的半径为( )
A. B.4 C. D.5
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,矩形的判定与勾股定理,作垂线利用垂径定理是解题的关键.
过O分别作,垂足分别为F、E,连接;由垂径定理得F、E分别是的中点,得;设,由勾股定理求得;易得四边形为矩形,则,,由勾股定理得:,由半径相等可求得x的值,从而求得半径.
【详解】解:如图,过O分别作,垂足分别为F、E,连接;
由垂径定理知,F、E分别是的中点,
∵,
∴,
∴;
设,由勾股定理得;
∵,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∵,
∴,
解得:;
∴,
∴.
故选:C.
【变式训练3】.已知的直径,是的弦,,垂足为,且,则的长为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查垂径定理、勾股定理,熟练掌握并灵活运用垂径定理和勾股定理是解题的关键.
根据垂径定理和勾股定理,分别计算位于点的两侧时的长即可.
【详解】解:根据题意,作图1和图2,连接.
如图1、是直径,,
,
圆的半径为,
在中利用勾股定理,得,
,
在中利用勾股定理,得;
如图2、,
,
在中利用勾股定理,得.
综上,的长为或.
故选:C.
类型六 与切线有关的辅助线的作法
(4) 有公共点:连半径;
(5) 无公共点:作垂直,证半径;
(6) 遇切线,连半径。
【例】.如图,是的内接三角形,是直径,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的外接圆,圆周角定理.此题难度不大,注意辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.首先连接,由是的直径,根据直径所对的圆周角是直角,即可求得的度数,又由在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,即可求得的度数,继而求得的度数.
【详解】解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴.
故选:B.
【变式训练1】.如图,是的直径,,是上的两点,连接,,,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了直径所对圆周角性质,同弧所对圆周角性质,直角三角形两锐角互余,解题关键是能够灵活运用圆周角定理及其推论.
连结,根据直径所对圆周角可得 ,由同弧所对圆周可求出的度数,利用直角三角形两锐角互余求出的度数即可.
【详解】解:连结,
∵是的直径,
,
∵
∵,
.
故选:A.
【变式训练2】.如图,在正方形中,点是对角线上一点,连接,,过点作,交于点.已知,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,利用正方形性质证明,得到,根据A,E,F,B四点共圆,以及圆周角定理得到,利用等腰三角形性质得到,,以及,最后根据求解,即可解题.
【详解】解:连接,
四边形是正方形,
,,,
,
,
,
,即,
A,E,F,B四点共圆,
,,
,
,
,
,
,
,
故选:D.
【点睛】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,等腰三角形性质,四点共圆,圆周角定理等知识的综合,掌握以上知识的灵活运用是解题的关键.
【变式训练3】.如图,点均在上,且是直径,点为优弧的中点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆周角定理及其推论、等腰三角形的性质、三角形内角和定理等知识,连接,得出,,进而根据同弧所对的圆周角相等,得出,根据点为优弧的中点,得出,进而根据三角形内角和定理得出,进而根据,即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵是直径,,
∴,
∵
∴
∵点为优弧的中点,
∴
∴,
∴
∴,
故选:B.
1.如图,为的直径,弦,垂足为,,,则线段的长为( )
A.5 B.8 C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了垂径定理和勾股定理,先连接,根据已知条件求出,从而求出,然后根据勾股定理求出,由垂径定理求出答案即可.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:B
2.如图,圆柱形水管内原有积水的水平面宽,水深,若水面上升(即),则此时水面宽为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查垂径定理的应用,连接.设的半径是r,则,,由垂径定理得,再用勾股定理解求出r,再用勾股定理解求出,最后再次利用垂径定理可得答案.
【详解】解:如图所示,连接.
设的半径是r,则,.
∵,
∴.
在中,根据勾股定理,得,
∴,
解得,
在中,根据勾股定理,得,
∴,
∵,
∴.
故选B.
3.如图,中,,,,是内部的一个动点,且满足,则线段长的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】首先证明点P在以为直径的上,连接交于点P,此时最小,再利用勾股定理求出即可解决问题.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴点P在以为直径的上,连接交于点P,此时最小,
在中,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴最小值为,
故选:A.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系、圆周角定理、动点线段最值问题等知识,解题的关键是确定点P的位置,学会求圆外一点到圆的最小、最大距离,属于中考常考题型.
4.如图,在矩形中,,为矩形内一点,,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】以为直径作,连接在矩形内部交于点,则此时有最小值,由矩形的性质及圆的概念可求解的长,利用勾股定理可求解的长,进而可求解.
【详解】解:如图,以为直径作,连接在矩形内部交于点,则此时有最小值,
矩形中,,,
,,
,
,
即的最小值为.
故选:A.
【点睛】本题主要考查矩形的性质,勾股定理,点与圆的位置关系以及圆周角定理,正确确定点位置是解题的关键.
5.如图,是的直径,点D是直径上不与A,B重合的一点,过点D作,且,连接交于点F,在上取一点E,使.
(1)求证:是的切线;
(2)当D是的中点时,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,由垂直得,同圆半径相等推,再由已知条件推,等量代换的的角从而证出是的切线;
(2)由是的直径,得,由中点定义得线段相等,进一步用勾股定理求线段长,再用三角形相似求比例线段从而求出的长.
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵为的半径,
∴是的切线.
(2)解:连接,如图所示:
∵是的直径,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
由勾股定理得:,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了勾股定理、切线的判断,圆的有关性质,相似三角形的判定与性质,掌握这些定理性质,熟练应用相似三角形的判定是解决本题的关键.
6.如图,以线段为直径作,交射线于点C,平分交于点D,过点D作直线于点E,交的延长线于点F.连接并延长交于点M.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】此题重点考查切线的判定、直径所对的圆周角是直角、等角的余角相等、等腰三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、直角三角形中角所对的直角边等于斜边的一半等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
(1)连接,由证明,得,即可证明直线是的切线;
(2)根据圆周角定理和等边三角形的判定和性质,证出是等边三角形,进一步即可得到结论;
【详解】(1)证明:如图,连接,
则,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵是的半径,且,
∴直线是的切线;
(2)解:
∵线段是的直径,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
又,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴;
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
7.如图,已知是的外接圆,是的直径,D是延长线的一点,交的延长线于E,于F,且.
(1)求证: 是的切线;
(2)若,, 求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,由角平分线的判定定理得出,由等边对等角得出,从而得出,推出,由平行线的性质得出,即可得证;
(2)由勾股定理求出,由余弦定义求出,然后根据计算即可.
【详解】(1)解:连接OC,
,
,
,
,
,
,
,
,
是的半径,
是的切线;
(2)解:,
,
∴在中,,
.
∵,
,
.
【点睛】本题考查了切线的判定、角平分线的判定、等腰三角形的性质、勾股定理、解直角三角形等知识,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
8.如图,为的直径,C,D为圆上的两点,,弦相交于点E.
(1)求证:;
(2)若,求的半径;
(3)在(2)的条件下,过点C作的切线,交的延长线于点P,过点P作交于F,Q两点(点F在线段上),求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【分析】对于(1),先根据等腰三角形的性质得,再根据平行线得性质得,即可得出,然后根据“弧,弦,圆周角的关系”得出答案;
对于(2),连接,可知,再根据“两角相等的两个三角形相似”得,即可求出,然后根据直径所对的圆周角是直角得,最后根据勾股定理得出答案;
对于(3),作,连接,先根据切线的性质得再根据“两角相等的两个三角形相似”得,根据相似三角形的对应边成比例得,即可求出,进而求出,然后说明,再根据相似三角形的对应边成比例求出,,接下来根据勾股定理求出,最后根据得出答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)连接,
∵,
∴.
∵
∴,且,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵是直径,
∴,
∴,
∴的半径为;
(3)如图,过点O作于点H,连接,
∵是切线,
∴且,
∴且,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴.
∵,
∴,且,
∴,
∴,
即,
∴,,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质和判定,勾股定理,直径所对的圆周角是直角,切线的性质,平行线的性质,弧,弦,圆心角的关系,作出辅助线,构造相似三角形是解题的关键.
9.已知:如图,是的直径,是的切线,与相交于点,连接并延长与相交于点,且点为的中点,,.
(1)求的半径;
(2)求证:与相切.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)先设的半径为,由于是的直径,是的切线,根据切线性质可知,在中,利用勾股定理可得,解方程可得出答案;
(2)连接,由于,,可知是的中位线,那么,于是,根据三角形外角性质可得,易证,而,,利用可证,那么,于是,从而可证是的切线.
【详解】(1)解:(1)设的半径为,
是的直径,是的切线,
,
在中,,
,
解得,
的半径为;
(2)证明:连接,
,,
是的中位线,
,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
即,
与相切.
【点睛】本题考查了切线的判定与性质、勾股定理、全等三角形的判定和性质、中位线的性质,解题的关键是证明.
10.如图,为的一条弦,切于点,直线交于点E,交于点C.
(1)求证:是的切线;
(2)若交直线于点D,交于另一点F.
①求证:;
②若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②5
【分析】(1)连接,.证明,推出即可解决问题.
(2)①连接,想办法证明即可解决问题.
②利用勾股定理求出,设,在中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.
【详解】(1)证明:连接,.
是的切线,
,
,
,,,
,
,
,
是的切线;
(2)①证明:连接.
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
即,
.
②解:,,
,
,
,,,
,设,
在中,,
,
,
的半径为5.
【点睛】本题属于圆综合题,考查了切线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行线的性质,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
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