内容正文:
专题8 圆的综合
《中考复习总动员》
2025泸州数学
(2024·成都) 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为斜边AB上一点,以BD为直径作☉O,交AC于E,F两点,连接BE,BF,DF.
1
类型
与圆的基本性质有关的证明与计算
例 1
(1)求证:BC·DF=BF·CE;
证明:∵BD是☉O的直径,∴∠BFD=90°.
∵∠C=90°,∴∠BFD=∠C.
∵,∴∠BEC=∠BDF.
∴△BCE∽△BFD.∴.∴BC·DF=BF·CE.
类型1
类型2
2
(2)若∠A=∠CBF,tan∠BFC=,AF=4,求CF的长和☉O的直径.
解:连接DE,过点E作EH⊥BD于点H.
∵∠C=90°,tan∠BFC=,
∴.∴BC=CF.
∵∠A=∠CBF,∴90°-∠A=90°-∠CBF,即∠ABC=∠BFC.
∴tan∠ABC=tan∠BFC=.∴.
∴AC=BC=×(CF)=5CF.
类型1
类型2
∵AC-CF=AF=4,
∴5CF-CF=4.
∴CF=.
∴BC=CF=5,AC=5CF=5.
∴AB==5.
由(1)知,△BCE∽△BFD.∴∠CBE=∠DBF.
∴∠CBE-∠FBE=∠DBF-∠FBE,即∠CBF=∠EBA.
类型1
类型2
∵∠A=∠CBF,∴∠A=∠EBA.∴AE=BE.
∴BH=AH=AB=.
∵∠BEH=90°-∠EBA=90°-∠CBF=∠BFC,
∴tan∠BEH=tan∠BFC=.
∴,即.∴EH=.
∵BD是☉O的直径,∴∠BED=90°.
∴∠EDH=90°-∠DEH=∠BEH.
类型1
类型2
∴tan∠EDH=tan∠BEH=.
∴,即.∴DH=.
∴BD=DH+BH==3.
∴☉O的直径为3.
∴CF的长为,☉O的直径为3.
类型1
类型2
1.(2024·泸县二中模拟) 如图,△ABC内接于☉O,∠BAC=45°,过点B作BC的垂线,交☉O于点D,并与CA的延长线交于点E,作BF⊥AC,垂足为M,交☉O于点F.
(1)求证:BD=BC;
精题精练
证明:连接DC,则∠BDC=∠BAC=45°.
∵BD⊥BC,∴∠DBC=90°.
∴∠BCD=90°-∠BDC=45°.
∴∠BCD=∠BDC.∴BD=BC.
类型1
类型2
7
(2)若☉O的半径R=3,BE=6,求线段BF的长.
解:∵∠DBC=90°,∴CD为☉O的直径.
∴CD=2R=6.
∴BC=CD·sin∠BDC=6×=3.
∴EC==3.
∵BF⊥AC,∴∠BMC=∠EBC=90°.
又∵∠BCM=∠ECB.
类型1
类型2
∴△BCM∽△ECB.
∴.∴BM==2,
CM=.
连接CF,则∠F=∠BAC=45°.
∴∠MCF=45°.∴MF=MC=.
∴BF=BM+MF=2.
类型1
类型2
2.(2014·泸州) 如图,四边形ABCD内接于☉O,AB是☉O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2=CE·CA.
(1)求证:BC=CD;
证明:∵DC2=CE·CA,∴.
又∠DCE=∠ACD,∴△CDE∽△CAD.
∴∠CDB=∠CAD.∴.
∴BC=CD.
类型1
类型2
(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD=2,求DF的长.
解:连接OC.
∵BC=CD,∴∠DAC=∠CAB.
∵AO=CO,∴∠CAB=∠ACO.
∴∠DAC=∠ACO,∴AD∥OC.
∴.∵PB=OB,CD=2,
∴.∴PC=4.
类型1
类型2
∵四边形ABCD内接于☉O,
∴∠BAD+∠BCD=180°.
又∠BCD+∠BCP=180°,
∴∠BAD=∠BCP.
又∠APD=∠CPB,∴△APD∽△CPB.
∴,即.
∴OB=4,∴AB=2OB=8,PA=3OB=12.
类型1
类型2
∵AB是☉O的直径,
∴∠ADB=∠ACB=90°.
∴∠FDA+∠BDC=∠CBA+∠CAB=90°.
∵∠BDC=∠CAB,∴∠FDA=∠CBA.
又∠AFD=∠ACB=90°,
∴△AFD∽△ACB.∴.
在Rt△ACB中,
类型1
类型2
AC==2.
∴.∴AF=DF.
在Rt△AFP中,设DF=x,则AF=x,
∴(x)2+(x+6)2=122.
解得x=或x=-3(舍去).
∴DF=.
类型1
类型2
(2024·泸州) 如图,△ABC是☉O的内接三角形,AB是☉O的直径,过点B作☉O的切线与AC的延长线交于点D,点E在☉O上,AC=CE,CE交AB于点F.
(1)求证:∠CAE=∠D;
2
类型
与切线有关的证明与计算
例 2
类型1
类型2
15
证明:∵AB是☉O的直径,
∴∠ACB=90°.∴∠BCD=90°.
∴∠D+∠CBD=90°.
∵BD是☉O的切线,∴∠ABD=90°.
∴∠ABC+∠CBD=90°.∴∠ABC=∠D.
又∵∠E=∠ABC,∴∠E=∠D.
∵AC=CE,∴∠CAE=∠E.
∴∠CAE=∠D.
类型1
类型2
(2)过点C作CG⊥AB于点G,若OA=3,BD=3,求FG的长.
解:过点C作CH⊥AE于点H.
∵OA=3,∴AB=2OA=6.
在Rt△ABD中,
AD==3.
∵S△ABD=AB·BD=AD·BC,∴BC==2.
类型1
类型2
∴AC==2.
∵CG⊥AB,∴CG==2.
∴AG==4.
∴BG=2.
∵AC=CE,CH⊥AE,∴AE=2AH.
由(1)可得∠CAH=∠ABC.
又∵∠CHA=∠ACB=90°.∴△CHA∽△ACB.
类型1
类型2
∴,即.
∴AH=2.∴AE=4.
设FG=x,则AF=4+x.
∵∠CBF=∠E,∠BCF=∠EAF,
∴△CBF∽△AEF.
∴,即 .
∴CF=.
类型1
类型2
∵CF2=CG2+FG2,
∴=(2)2+x2.
解得x=或x=4(舍去).
∴FG的长为.
类型1
类型2
3.(2023·泸州) 如图,AB是☉O的直径,AB=2,☉O的弦CD⊥AB于点E,CD=6.过点C作☉O的切线交AB的延长线于点F,连接BC.
(1)求证:CB平分∠DCF;
精题精练
类型1
类型2
21
证明:连接OC.∵CF是☉O的切线,点C是切点,
∴OC⊥CF,即∠OCF=90°.
∴∠OCB+∠BCF=90°.
∵CD⊥AB,AB是☉O的直径,
∴CE=DE=CD=3,∠BEC=90°.
∴∠BCE+∠OBC=90°.
∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC.
∴∠BCE=∠BCF,即CB平分∠DCF.
类型1
类型2
(2)G为上一点,连接CG交AB于点H,若CH=3GH,求BH的长.
解:连接OG,过点G作GM⊥AB于点M.
∵AB是☉O的直径,CD⊥AB,
∴CE=CD=3,OC=OG=AB=.
∴OE==1.
∵GM⊥AB,CD⊥AB,
∴CE∥GM.∴△GMH∽△CEH.
类型1
类型2
∴.
∵CH=3GH,∴.∴GM=1.
设MH=x,则EH=3x.
∴OH=3x-1,OM=4x-1.
在Rt△OGM中,OM2+GM2=OG2,
∴(4x-1)2+12=()2.
解得x=1(负值已舍去).
∴BH=OH+OB=3×1-1+=2+.
类型1
类型2
4.(2020·泸州) 如图,AB是☉O的直径,点D在☉O上,AD的延长线与过点B的切线交于点C,E为线段AD上的点,过点E的弦FG⊥AB于点H.
(1)求证:∠C=∠AGD;
证明:连接BD.
∵AB是☉O的直径,∴∠ADB=90°.
∴∠DAB+∠DBA=90°.
∵BC是☉O的切线,∴∠ABC=90°.
∴∠C+∠CAB=90°.∴∠C=∠ABD.
∵∠AGD=∠ABD,∴∠C=∠AGD.
类型1
类型2
(2)已知BC=6,CD=4,且CE=2AE,求EF的长.
解:∵∠BDC=∠ABC=90°,∠C=∠C,
∴△ABC∽△BDC.
∴.∴.
∴AC=9.∴AB==3.
∵CE=2AE,∴AE=3,CE=6.
∵FH⊥AB,∴FH∥BC.
类型1
类型2
∴△AHE∽△ABC.
∴.∴.
∴AH=,EH=2.
连接AF,BF.
∵AB是☉O的直径,∴∠AFB=90°.
∴∠AFH+∠BFH=∠AFH+∠FAH=90°.
∴∠FAH=∠BFH.
类型1
类型2
又∠AHF=∠FHB=90°,
∴△AFH∽△FBH.∴.
∴.∴FH=.
∴EF=FH-EH=2.
类型1
类型2
5.(2021·泸州) 如图,△ABC是☉O的内接三角形,过点C作☉O的切线交BA的延长线于点F,AE是☉O的直径,连接EC.
(1)求证:∠ACF=∠B;
证明:连接OC.
∵CF是☉O的切线,
∴∠OCF=90°.
∴∠OCA+∠ACF=90°.
∵OE=OC,∴∠E=∠OCE.
∵AE是☉O的直径,
类型1
类型2
∴∠ACE=90°.
∴∠OCA+∠OCE=90°.
∴∠ACF=∠OCE=∠E.
∵∠B=∠E,
∴∠ACF=∠B.
类型1
类型2
(2)若AB=BC,AD⊥BC于点D,FC=4,FA=2,求AD·AE的值.
解:∵∠ACF=∠B,∠F=∠F,
∴△ACF∽△CBF.
∴.
∵AF=2,CF=4,
∴,∴BF=8.
∴AB=BC=8-2=6,∴AC=3.
类型1
类型2
∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ACE=90°.
又∠B=∠E,
∴△ABD∽△AEC.
∴.
∴AD·AE=AB·AC=6×3=18.
类型1
类型2
6.(2018·泸州) 如图,已知AB,CD是☉O的直径,过点C作☉O的切线交AB的延长线于点P,☉O的弦DE交AB于点F,且DF=EF.
(1)求证:CO2=OF·OP;
证明:∵PC是☉O的切线,∴OC⊥PC.∴∠PCO=90°.
∵AB是☉O的直径,DF=EF,
∴AB⊥ED.∴∠OFD=∠OCP=90°.
又∠FOD=∠COP,∴△OFD∽△OCP.
∴. 又OD=OC,∴CO2=OF·OP.
类型1
类型2
(2)连接EB交CD于点G,过点G作GH⊥AB于点H,若PC=4,PB=4,求GH的长.
解:过点C作CM⊥OP于点M,连接EC,EO.
设OC=OB=r.在Rt△POC中,PC2+OC2=PO2,
即(4)2+r2=(r+4)2.∴r=2.
∴CM=.
∵DC是☉O的直径,∴∠CEF=∠EFM=∠CMF=90°.∴四边形EFMC是矩形.
类型1
类型2
∴EF=CM=.
在Rt△OEF中,OF=.
∴EC=2OF=.
∵EC∥OB,∴.
∵GH∥CM,∴.
∴GH=.
类型1
类型2
7.(2024·凉山州) 如图,AB是☉O的直径,点C在☉O上,AD平分∠BAC交☉O于点D,过点D的直线DE⊥AC,交AC的延长线于点E,交AB的延长线于点F.
(1)求证:EF是☉O的切线;
证明:连接OD.
∵AD平分∠BAC,∴∠DAE=∠OAD.
∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA.
∴∠DAE=∠ODA.∴OD∥AC.
∵DE⊥AC,∴OD⊥DE.
∵OD是☉O的半径,∴EF是☉O的切线.
类型1
类型2
(2)连接EO并延长,分别交☉O于M,N两点,交AD于点G,若☉O的半径为2,∠F=30°,求GM·GN的值.
解:连接MD,AN.
在Rt△ODF中,OB=OD=2,∠F=30°,
∴OD=OF,∠BOD=60°.∴OF=4.
∴DF==2.
∴AF=2+4=6.
在Rt△AEF中,∠F=30°,
类型1
类型2
∴AE=AF=3.
∵∠F=30°,OD⊥EF,
∴∠DOF=60°=∠OAD+∠ODA.
∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA=30°.
∴∠OAD=∠F.∴AD=DF=2.
∵OD∥AE,∴△DGO∽△AGE.
∴.∴DG=AD,AG=AD.
类型1
类型2
∵∠ANM=∠MDG,∠MGD=∠AGN,
∴△MGD∽△AGN.∴.
∴GM·GN=GD·GA=AD·AD=AD2=×(2)2=.
类型1
类型2
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本讲内容结束
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