内容正文:
参考答案与重难题解析·陕西数学
专
项
培
优
练
全角度突破设问
突破设问 1 证明两角相等
例 1 证明:∵ AD 与☉O 相切于点 A,AB 是☉O 的直径,
∴ AB⊥AD,
∴ ∠BAD= 90°,
∵ AB 是☉O 的直径,
∴ ∠AFB= 90°,
∴ ∠BAF+∠ABD= 90°,∠ADB+∠ABD= 90°,
∴ ∠BAF= ∠ADB.
例 2 证明:如解图,取 BF
(
的中点 M,连接 AM,
则∠BAM= ∠FAM,∠BAF= 2∠BAM,
又∵ BF
(
= 2BE
(
,
∴ BM
(
=MF
(
=BE
(
,
∴ ∠COB= 2∠BAM,
∴ ∠COB= ∠BAF.
例 2 题解图
突破设问 2 证明两线平行或垂直
例 3 证明:如解图,连接 OC,
∵ CE 与☉O 相切于点 C,
∴ ∠OCE= 90°,
∵ ∠ABC= 45°,
∴ ∠AOC= 90°,
∵ ∠AOC+∠OCE= 180°,
∴ AD∥EC.
例 3 题解图
【思考】解:OC⊥CE,
理由如下:∵ ∠ABC= 45°,∴ ∠AOC= 90°,
∵ CE∥CD,∴ OC⊥CE.
突破设问 3 证明两线段相等
例 4 证明:∵ AP 是☉O 的切线,
∴ ∠EAM= 90°,
∴ ∠BAE+∠MAB= 90°,∠AEB+∠AMB= 90°.
又∵ AB=BM,
∴ ∠MAB= ∠AMB,
∴ ∠BAE= ∠AEB,
∴ AB=BE.
例 5 证明:解法 1:如解图,连接 DN,
∵ CD 为☉O 的直径,
∴ ∠CMD= ∠CND= 90°,
又∠MCB= 90°,
∴ 四边形 CMDN 为矩形,
∴ DM=CN,
∵ CD 为斜边 AB 上的中线,
∴ CD=AD=DB,
∵ DN⊥BC,
∴ CN=BN,
∴ MD=NB.
例 5 题解图
解法 2:提示:连接 DN,证明四边形 CMDN 为矩形后,
证明△AMD≌△DNB 即可得 MD=NB.
突破设问 4 证明几条线段乘积关系
例 6 证明:
如解图所示,连接 AC,
∵ AB⊥BG,
∴ AC 是☉O 的直径,
∵ FD 是☉O 的切线,切点为 C,
∴ ∠DCB+∠ACB= 90°,∠CAB+∠ACB= 90°,
∴ ∠DCB= ∠CAB,
∵ FC=FG,∴ ∠G= ∠GCF= ∠DCB,
∴ ∠CAB= ∠G,
∵ ∠CBA= ∠GBA= 90°,
∴ △ABC∽△GBA,
∴
AB
GB
=BC
AB
,
∴ AB2 =BC·BG.
例 6 题解图
突破设问 5 求一条线段长
例 7 解:如解图,连接 OA,
∵ PA 是☉O 的切线,
∴ ∠PAO= 90°,
∵ ∠P= 30°,
∴ ∠AOD= 60°,
∵ AC⊥PB,PB 过圆心 O,
∴ AD=DC=
1
2
AC,
在 Rt△ODA 中,AD=OA·sin60° =
5 3
2
,
∴ AC= 2AD= 5 3 .
例 7 题解图
例 8 解:如解图,连接 CO 并延长交☉O 于点 D,连接 AD,
过点 A 作 AF⊥EC 于点 F,
∵ CE 是☉O 的切线,∴ ∠ECD= 90°,
又∵ ∠ABC= 45°,∴ ∠ADC= 45°,
∵ CD 是☉O 的直径,∴ ∠DAC= 90°,
∴ ∠ACD= 45°,∠ACE= 90°-∠ACD= 45°,
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∴ △ACF 是等腰直角三角形,
∵ AC= 4 6 ,∴ AF=CF= 4 3 ,
又∵ ∠BAC= 75°,∴ ∠EAC= 180°-∠BAC= 105°,
∴ ∠EAF= 105°-45° = 60°,
∴ 在 Rt△AEF 中,EF=AF·tan60° = 4 3 × 3 = 12,
∴ CE=EF+CF= 12+4 3 .
例 8 题解图
分类型综合训练
类型 1 非切线圆的证明与计算
1. (1)证明:如解图,连接 DC,则∠BDC= ∠BAC= 45°,
∵ BD⊥BC,∴ ∠DBC= 90°,
∴ ∠BCD= 90°-∠BDC= 45°,
∴ ∠BCD= ∠BDC,∴ BD=BC;
(2)解:∵ BC⊥BD,∴ ∠DBC= 90°,
∴ CD 为☉O 的直径,∴ CD= 2r= 6,
由(1)知∠BDC= 45°,
∴ BC=CD·sin∠BDC= 6×
2
2
= 3 2 ,
∵ BE= 6,∴ 在 Rt△EBC 中,
EC= BE2 +BC2 = 62 +(3 2 ) 2 = 3 6 ,
∵ BF⊥AC,∴ ∠BMC= ∠EBC= ∠FMC= 90°,
又∵ ∠BCM= ∠ECB,
∴ △BCM∽△ECB,∴
BC
EC
=BM
EB
=CM
CB
,
∴ BM=
BC·EB
EC
= 3 2
×6
3 6
= 2 3 ,CM=
BC2
EC
= (3 2 )
2
3 6
= 6 ,
如解图,连接 CF,则∠F= ∠BDC= 45°,∴ ∠MCF= 45°,
∴ MF=MC= 6 ,∴ BF=BM+MF= 2 3 + 6 .
第 1 题解图
2. (1)证明:由题意可得,∠DEB= 90°,∠EBC+∠CEB= 90°,
∴ ∠AED+∠CEB= 90°,∴ ∠AED= ∠EBC,
∵ ∠EBC= ∠A,∴ ∠A= ∠AED,∴ AD=DE;
(2)解:∵ ∠C= 90°,tan∠BEC= 5 ,
∴ BC= 5CE,
∵ ∠A= ∠CBE,
∴ 90°-∠A= 90°-∠CBE,即∠ABC= ∠BEC,
∴ tan∠ABC= tan∠BEC= 5 ,
∴
AC
BC
= 5 ,
∴ AC= 5BC= 5 ×( 5CE)= 5CE,
∵ AC-CE=AE= 4 5 ,
∴ 5CE-CE= 4 5 ,
∴ CE= 5 ,
∴ BC= 5CE= 5,AC= 5CE= 5 5 ,
∴ AB= BC2 +AC2 = 52 +(5 5 ) 2 = 5 6 ,
∴ BE= BC2 +EC2 = 30 .
设 AD=DE= x,则 BD= 5 6 -x,
在 Rt△BDE 中,DE2 +BE2 = BD2 ,即 x2 +( 30 ) 2 = ( 5 6 -
x) 2 ,解得 x= 2 6 ,
则 BD=AB-AD= 3 6 ,即☉O 的直径为 3 6 .
3. (1)证明:∵ ∠CDE= 90°,∴ ∠BDE= 90°,
如解图,延长 BO 交☉O 于点 E,
∵ OA⊥OB,∠EOA= 90°,且 OE=OA,
∴ △AOE 是等腰直角三角形,则∠OEA= 45°;
即∠C+∠CBO= 45°;
(2)解:如解图,连接 AB,则∠CAB= 90°,
∴ ∠CDE= ∠CAB,
又∵ ∠C= ∠C,∴ △CDE∽△CAB,
∴
DE
CE
= AB
BC
,
∵ CD = 2DE, 则 在 Rt △CDE 中, CE = CD2 +DE2 =
(2DE) 2 +DE2 = 5DE,
∵ OA= 6,∴ AB= 6
2 ,
∴
DE
CE
= 1
5
= 6 2
BC
,∴ BC= 6 10 .
第 3 题解图
4. (1)证明:∵ AB
(
=BCD
(
,
∴ ∠BCA= ∠BAD,
又∵ ∠BCA= ∠CAD+∠E,∠BAD= ∠CAD+∠BAC,
∴ ∠BAC= ∠E;
(2)解:如解图,连接 CO 并延长交☉O 于点 F,连接 BF,
第 4 题解图
∴ ∠BAC= ∠F,
∵ CF 为☉O 的直径,
∴ ∠CBF= 90°,
∴ sin∠BFC=
BC
CF
=BC
10
= 3
5
,
∴ BC= 6,
∵ ∠BAC= ∠E,∠ABC= ∠EBA,
∴ △BAC∽△BEA,
∴
BC
AB
= AB
BE
,
94
专项培优练·陕西数学
重
难
专
题
篇
全角度突破设问
突破设问 1 证明两角相等(2024、2022、2021. 24(1);2015. 23(1))
例 1 (2024 陕西 24 题改编)如图,AB 是☉O 的直径,AD 与☉O 相切于点 A,连接 BD 交☉O 于
点 F,连接 AF. 求证:∠BAF= ∠ADB.
【思维模型】
例 1 题图
证明:∵AD 与☉O 相切于点 A,AB 是☉O 的直径,
∴AB⊥AD,∴∠BAD=90°,
∵AB 是☉O 的直径,∴∠AFB=90°,
∴∠BAF+∠ABD=90°,∠ADB+∠ABD=90°,
∴∠BAF=∠ADB.
例 2 (2021 陕西 24(1)题)如图,AB 是☉O 的直径,点 E、F 在☉O 上,且 BF
(
= 2BE
(
,连接 OE、
AF,过点 B 作☉O 的切线,分别与 OE、AF 的延长线交于点 C、D. 求证:∠COB= ∠A.
【思维模型】
例 2 题图 例 2 题解图
证明:如解图,取 BF
(
的中点 M,连接 AM,
则∠BAM=∠FAM,∠BAF=2∠BAM,
又∵BF
(
=2BE
(
,
∴BM
(
=MF
(
=BE
(
,
∴∠COB=2∠BAM,
∴∠COB=∠BAF.
【方法总结】证明“两角相等”的基本思路:
①有直角(平角)→找同角的余角(补角)相等;
②有平行线→找同位角相等、内错角相等;
③有等腰三角形→找两底角相等;
④有全等(相似)三角形→找对应角相等;
⑤有特殊平行四边形→找对角相等;
⑥有圆周角→找同弧,等弧所对圆周角相等.
03
专项培优练·陕西数学
重
难
专
题
篇
突破设问 2 证明两线平行或垂直(2020、2018. 23(1);2017. 23(2))
例 3 (2020 陕西 24 题改编)如图,点 A,B,C 是☉O 上三点,∠ABC = 45°. 过点 C 作☉O 的切
线,与 BA 的延长线交于点 E,AD 是☉O 的直径. 求证:AD∥EC.
【思维模型】
例 3 题图 例 3 题解图
【思维拓展】证明两直线平行的基本思路:
应用平行线判定定理
应用平行线分线段成比例
(含中位线)
应用平行四边形对边
性质
图示
依据
同位角:证∠1 = ∠2
内错角:证∠1 = ∠3
同 旁 内 角: 证 ∠1 + ∠4
= 180°
由 PA ∶AB =PC ∶CD 及∠P
共用得 △PAC ∽ △PBD,
得∠PAC = ∠PBD,得 AC
∥BD
平行 四 边 形 的 对 边
平行
证明:如解图,连接 OC,∵CE 与☉O 相切于点 C,∴∠OCE = 90°,∵∠ABC = 45°,∴∠AOC = 90°,∵
∠AOC+∠OCE=180°,∴AD∥EC.
【思考】若将题中“CE 是☉O 的切线”改为“连接 OC,作 CE∥AD”,猜想此时 OC 和 CE 的
位置关系,并说明理由.
解:OC⊥CE,理由如下:∵∠ABC=45°,∴∠AOC=90°,∵CE∥AD,∴OC⊥CE.
突破设问 3 证明两线段相等(2023. 24(1);2019. 23(1);2018. 23(2);2016. 23(1))
例 4 (2019 陕西 23(1)题)如图,AC 是☉O 的直径,AB 是☉O 的一条弦,AP 是☉O 的切线. 作
BM=AB 并与 AP 交于点 M,延长 MB 交 AC 于点 E,交☉O 于点 D,连接 AD.
求证:AB=BE.
例 4 题图
【思维模型】
①要证:AB = BE,发现:AB 和 BE 都在△ABE 中,转化为证:∠BAE
= ∠BEA;
②已知:AB=BM→可证∠BAM= ∠BMA;
③ 已 知: AP 是 ☉O 的 切 线 → 可 证 ∠EAM = 90° → 可 证:
∠AEM+∠AME= 90°
∠EAB+∠MAB= 90°{
证明:∵AP 是☉O 的切线,∴∠EAM=90°,∴∠BAE+∠MAB= 90°,∠AEB+∠AMB= 90°. 又∵AB =
BM,∴∠MAB=∠AMB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE.
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专项培优练·陕西数学
重
难
专
题
篇
例 5 多解法
∙∙∙
(2018 陕西 23(2)题)如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB= 90°,以斜边 AB 上的中线 CD
为直径作☉O,分别与 AC、BC 交于点 M、N. 连接 MD,求证:MD=NB.
【思维模型】①看到直径 CD 想直角→∠CMD= 90°,连接 DN 得∠CND= 90°;
②∠ACB= 90°+①→证四边形 MCND 是矩形;
③Rt△ACB,D 是斜边 AB 中点→CD=BD,结合∠DNC= 90°→CN=BN
例 5 题图
证明:解法 1:如解图,连接 DN,∵CD 为☉O 的直径,∴ ∠CMD =∠CND = 90°,又∠MCB = 90°,∴四
边形 CMDN 为矩形,∴DM=CN,∵ CD 为斜边 AB 上的中线,∴ CD =AD =DB,∵DN⊥BC,∴ CN =
BN,∴MD=NB.
解法 2:提示:连接 DN,证明四边形 CMDN 为矩形后,
证明△AMD≌△DNB 即可得 MD=NB.
【方法总结】证明“两线段相等”的基本思路
类型 共线共端点 同一三角形中 两个三角形中 四边形两对边
图示
基本思路 证 M 是中点 证∠A= ∠B 证△ACM≌△BDM
证四边形 ABNM
是特殊的四边形
突破设问 4 证明几条线段乘积关系(2016. 23(2))
例 6 (2016 陕西 23(2)题)如图,
已知:AB 是☉O 的弦,
过点 B 作 BC⊥AB 交☉O 于点 C,过
点 C 作☉O 的切线交 AB 的延长线于点 D,取 AD 的中点 E,过点 E 作 EF∥BC 交 DC 的延
长线于点 F,连接 AF 并延长交 BC 的延长线于点 G.
若 FC=FG,求证 AB2 =BC·BG.
【思维模型】观察 AB2 = BC·BG,可转化为AB
GB
= BC
AB
,连接 AC,可转化为求证△ABC∽
△GBA,即可得证
例 6 题图
证明:
如解图所示,连接 AC,∵ AB⊥BG,∴ AC 是☉O 的直径,∵ FD 是☉O 的切线,切点为 C,∴
∠DCB+∠ACB=90°,∠CAB+∠ACB= 90°∴ ∠DCB =∠CAB,∵FC =FG,∴ ∠G =∠GCF =∠DCB,
∴∠CAB=∠G,∵∠CBA=∠GBA=90°,∴△ABC∽△GBA,∴AB
GB
=BC
AB
,∴AB2 =BC·BG.
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专项培优练·陕西数学
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专
题
篇
突破设问 5 求一条线段长
(1)直接求一条线段长(2024. 24(2);2021. 24(2);2019. 24(2);2015. 23)
(2)分成几段求和差(2023. 24(2);2022. 24(2);2020. 24(2);2017. 23(1))
例 7 (2017 陕西 23(1)题)如图,已知☉O 的半径为 5,PA 是☉O 的一条切线,切点为 A,连接
PO 并延长,交☉O 于点 B,过点 A 作 AC⊥PB 交☉O 于点 C、交 PB 于点 D,连接 BC,当
∠P= 30°时,求弦 AC 的长.
【思维模型】①已知 AC⊥PB(PB 过圆心 O)于点 D→AC= 2AD(垂径定理);
②PA 是☉O 的切线→连接 OA 得∠PAO= 90°;
③∠P= 30°+②→∠AOD= 60°→在 Rt△AOD 中求 AD
例 7 题图
解:如解图,连接 OA,∵PA 是☉O 的切线,∴∠PAO = 90°,∵ ∠P = 30°,∴ ∠AOD = 60°,∵AC⊥PB,
PB 过圆心 O,∴AD=DC= 1
2
AC,在 Rt△ODA 中,AD=OA·sin60° =5 3
2
,∴AC=2AD=5 3 .
例 8 (2020 陕西 23 题改编)如图,△ABC 是☉O 的内接三角形,∠BAC = 75°,∠ABC = 45°,过
点 C 作☉O 的切线交 BA 的延长线于点 E. 若 AC= 4 6 ,求 CE 的长.
【思维模型】
例 8 题图 例 8 题解图
【模型总结】
看到 45°、30°→作垂直构造特殊三角形→应用三角函数求线段长(整段难求巧分割)
解:如解图,连接 CO 并延长交☉O 于点 D,连接 AD,过点 A 作 AF⊥EC 于点 F,
∵CE 是☉O 的切线,∴∠ECD=90°,
又∵∠ABC=45°,∴∠ADC=45°,∵CD 是☉O 的直径,
∴∠DAC=90°,∴∠ACD=45°,∠ACE=90°-∠ACD=45°,
∴△ACF 是等腰直角三角形,∵AC=4 6 ,
∴AF=CF=4 3 ,又∵∠BAC=75°,
∴∠EAC=180°-∠BAC=105°,∴∠EAF=105°-45° =60°,
∴在 Rt△AEF 中,EF=AF·tan60° =4 3 × 3 =12,
∴CE=EF+CF=12+4 3 .
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