内容正文:
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题组七 圆的综合题
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1.如图,在☉O中,AB为☉O的直径,C为☉O上一点,点P是的中点,过点P作AC的垂线,交AC的延长线于点D.
(1)求证:DP是☉O的切线;
(2)若AC=5,sin∠APC=,求AP的长.
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题序
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(1)证明:∵点P是的中点,∴=,
∴∠DAP=∠PAB.
∵OA=OP,∴∠APO=∠PAO,
∴∠DAP=∠APO,∴AD∥OP.
∵PD⊥AD,∴PD⊥OP.
∵OP为☉O的半径,∴DP是☉O的切线.
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题序
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(2)解:如图,连接BC交OP于点E.
∵线段AB为☉O的直径,
∴∠ACB=90°.
∵点P是 的中点,
∴OP⊥BC,CE=BE,
∴四边形CDPE是矩形,
∴CD=PE,PD=CE.
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题序
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∵∠APC=∠B,
∴sin∠APC=sin∠ABC==.
∵AC=5,∴AB=13,
∴BC==12,∴PD=CE=BE=6.
∵OE=AC=,OP=,
∴CD=PE=-=4,∴AD=9.
在Rt△APD中,
AP===3.
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题序
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2.(2024·深圳)如图,在△ABD中,AB=BD,☉O为△ABD的外接圆,BE为☉O的切线,AC为☉O的直径,连接DC并延长交BE于点E.
(1)求证:DE⊥BE;
(2)若AB=5,BE=5,求☉O的半径.
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题序
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(1)证明:如图,连接BO并延长交AD于点H,连接OD.
∵AB=BD,OA=OD,∴BO垂直平分AD,
∴∠BHD=90°.
∵BE为☉O的切线,∴OB⊥BE,
∴∠OBE=90°.
∵AC为☉O的直径,
∴∠ADC=90°,
∴四边形BEDH为矩形,∴∠E=90°,
∴DE⊥BE.
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题序
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(2)解:∵BO垂直平分AD,∴AH=DH=AD.
∵四边形BEDH为矩形,∴DH=BE=5.
在Rt△BDH中,BD=AB=5,DH=5,
∴BH==5.
设☉O的半径为r,则OH=5-r,OD=r.
在Rt△ODH中,(5-r)2+52=r2,
解得r=3,
即☉O的半径为3.
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题序
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3.(2024·济南槐荫一模)如图,☉O是△ABC的外接圆,AB是☉O的直径,AB与CD交于点E,P是AB延长线上一点,=,∠BCD=∠BCP.
(1)求证:CP是☉O的切线;
(2)若BP=2,CP=4,求☉O的直径.
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题序
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(1)证明:如图,连接OC.
∵=,∴OB⊥CD,
∴∠ECB+∠OBC=90°.
∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC.
∵∠BCD=∠BCP,
∴∠BCP+∠OCB=90°,
即∠PCO=90°,∴OC⊥CP.
∵OC是☉O的半径,
∴CP是☉O的切线.
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(2)解:∵∠BCP=∠BCD=∠A,∠P=∠P,
∴△BCP∽△CAP,∴=.
∵BP=2,CP=4,∴=,
∴AP=8,∴AB=AP-BP=8-2=6,
∴☉O的直径是6.
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4.如图,在☉O中,AB是☉O的直径,C,D是☉O上不同于A,B的两点,连接CD.过点C作CE⊥DB,交DB的延长线于点E,延长CE,交AB的延长线于点F,CF是☉O的切线.
(1)求证:∠ABD=2∠BAC;
(2)当BD=6,sin F=时,求BF的长.
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(1)证明:如图,连接OC.
∵CF是☉O的切线,∴OC⊥CF.
∵CE⊥DE,∴OC∥DE,∴∠3=∠4.
∵OA=OC,∴∠1=∠2,
∴∠3=∠1+∠2=2∠1,∴∠4=2∠1,
即∠ABD=2∠BAC.
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(2)解:如图,连接AD.
∵AB是☉O的直径,∴∠ADB=90°.
∵DE⊥CF,∴CF∥AD,
∴∠BAD=∠F,
∴sin∠BAD=sin F==,∴AB=BD=10,∴OC=AB=5.
∵OC⊥CF,OC=5,sin F=,
∴sin F===,
解得BF=.
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题序
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