2025年安徽省中考数学二轮复习专题突破课件---与圆有关的证明和计算
2025-08-26
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普通
摘要:
该初中数学课件聚焦中考“与圆有关的证明和计算”核心考点,覆盖圆的基本性质、与三角函数综合、与全等相似形综合等考查要求。通过分类型梳理典例,对接中考说明,分析各考点权重,归纳证明角相等、计算线段长等常考题型,备考针对性强。
课件亮点在于融合中考真题训练与应试技巧指导,以推理意识、几何直观培养为核心,如典例1利用圆的基本性质证明线段中点,典例3结合三角函数求CF长,示范解题步骤。助力学生掌握证明思路与计算技巧,提升得分率,为教师提供系统复习框架,高效指导中考冲刺。
内容正文:
与圆有关的证明和计算
类型一 利用圆的基本性质
典例1
如图,△ABC内接于半圆O,AB为直径,∠ABC的平分线交AC于点F,交半圆O于点D,DE⊥AB于点E,且交AC于点P,连接AD.求证:
(1)∠CAD=∠ABD;
(2)点P是线段AF的中点.
证明:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC.∵∠DBC=∠CAD,∴∠CAD=∠ABD.
(2)∵AB为半圆O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADE+∠EDB=90°.∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∴∠EDB+∠ABD=90°,∴∠ADE=∠ABD=∠DBC.∵∠CAD=∠DBC=∠ABD,∴∠ADE=∠CAD,∴PA=PD.∵∠ADF=90°,∴∠CAD+∠DFP=90°,∴∠DFP=∠EDB,∴PD=PF,∴PA=PF,∴点P是线段AF的中点.
典例2
如图,圆内接四边形ABCD的对角线AC,BD交于点E,DB平分∠ADC,∠CAD=∠ABD.
(1)求证:BD平分∠ABC;并求∠BAD的大小;
(2)过点C作CF∥AD交AB的延长线于点F,若AC=AD,圆的半径长为8,求BF的长.
(1)证明:∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB,∴AB=CB.∵∠CAD=∠ABD,∠ACD=∠ABD,∴∠CAD=∠ACD,∴AD=CD,∴BD是AC的垂直平分线.∵BE⊥AC,AB=CB,∴BD平分∠ABC.∵BD是弦AC的垂直平分线,∴BD是圆的直径,∴∠BAD=90°.
(2)解:∵CF∥AD,∴∠F=180°-∠BAD=90°.∵AC=AD,而AD=CD,∴△ACD是正三角形.∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB=∠ADC=30°.∵圆的半径长为8,即直径BD=16,∴AB=CB=BD=8.在Rt△BCF中,∠CBF=180°-60°×2=60°,CB=8,∴BF=CB=4.
类型二 圆与三角函数的综合
典例3 (2024·蚌埠三模)
如图,等腰△ABC内接于☉O,AB=AC,BF平分∠ABC交☉O的切线于点E,交☉O于点F,点A为切点.
(1)求证:△ABE为等腰三角形;
(2)若sin∠ABC=,☉O的半径为5,求CF的长.
(1)证明:如图1,连接AO交BC于点H.∵EA是☉O的切线,∴∠HAE=90°,∴AE∥BC,∴∠E=∠EBC.∵BF平分∠ABC,∴∠ABE=∠EBC=∠E,∴AB=AE,∴△ABE为等腰三角形.
(2)解:如图2,连接OF交AC于点G,连接OC.∵BF平分∠ABC,∴∠ABF=∠CBF,∴,∴OG⊥AC.∵∠FOC=∠ABC,∴CG=OC·sin∠FOC=5×=3,∴OG==4,∴FG=OF-OG=5-4=1,
∴CF=.
类型三 圆与全等形、相似形的综合
典例4 (2024·合肥模拟)
如图,四边形ABCD内接于☉O,AB=AD,对角线AC,BD相交于点E,F为AC上一点,∠BFC=∠BAD.
(1)求证:∠ABF=∠CBD;
(2)若∠BFC=2∠CFD,求的值.
(1)证明:∵∠BFC=∠BAC+∠ABF,∠BAD=∠BAC+∠CAD.又∵∠BFC=∠BAD,∴∠BAC+∠ABF=∠BAC+∠CAD,即∠ABF=∠CAD.∵∠CAD=∠CBD,∴∠ABF=∠CBD.
(2)解:作FG⊥BC于点G,如图.∵AB=AD,∴∠ABD=∠ADB.又∵∠ACB=∠ADB,∴∠ABD=∠ACB.由(1)可知∠ABF=∠CBD,∴∠ABF+∠DBF=∠CBD+∠DBF,即∠ABD=∠CBF,∴∠ACB=∠CBF,∴BF=CF.∵FG⊥BC,∴∠BFC=2∠CFG,BC=2CG.∵∠BFC=2∠CFD,∴∠CFG=∠CFD.∵∠ACB=∠ADB,∠ACD=∠ABD,∠ABD=∠ADB,∴∠ACB=∠ACD.在△CFG和△CFD中,
∴△CFG≌△CFD(ASA),∴CG=CD,∴BC=2CD,即CD∶BC=1∶2.∵∠ABF=∠CBD,∠BAF=∠BDC,∴△BAF∽△BDC,∴AF∶CD=BF∶BC,即AF∶BF=CD∶BC=1∶2,∴BF=2AF.∵BF=CF,∴CF=2AF,∴AC=AF+CF=3AF,∴.
第1题图
1.如图,AB为☉O的直径,点C,D在☉O上,,AD与CO交于点E,∠DAB=30°,若AO=,则CE的长为( )
A.1 B.
C.-1 D.2-2
C
2.(2024·青阳县三模)如图1,平底烧瓶是实验室中使用的一种烧瓶类玻璃器皿,主要用来盛液体物质,可以轻度受热.如图2,它的截面图可以近似看作是由☉O去掉两个弓形后与矩形ABCD组合而成的图形,其中BC∥MN.若☉O的半径为25,AB=36,BC=14,MN=30,则该平底烧瓶的高度为( )
A.20 B.40
C.60 D.80
D
第3题图
3.(2024·池州开学)如图,☉O是△ABC的外接圆,AB为其直径,☉D是△ABC的内切圆,连接AD,BD,则∠ADB的度数为( )
A.120° B.135°
C.145° D.150°
B
第4题图
4.如图,AB是半圆O的直径,C,D是半圆上两点,且满足∠ADC=120°,BC=3,则AB= .
6
5.如图,由边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C都在格点上,以AB为直径的圆经过点C和点D,则tan∠ADC= .
第5题图
第6题图
6.(2024·安徽模拟)如图,△ABC内接于☉O,∠ABC=68°,∠ABC的平分线交☉O于点D,连接OD,CD,则∠ODC=
°.
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7.(2024·合肥模拟)如图,△ABC内接于☉O,BD为☉O的直径,AB=AC,∠A=70°,则∠ABD-∠CBD= °.
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8.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的☉O交BC于点D,交线段CA的延长线于点E,连接BE.
(1)求证:BD=CD;
(2)若tan C=,BD=4,求AE的长.
(1)证明:如图,连接AD.∵AB是☉O的直径,∴∠ADB=∠E=90°.∵AB=AC,AD⊥BC,∴在等腰三角形ABC中,BD=CD.
(2)解:∵BD=4,∴CD=4,则BC=8.∵在Rt△ACD中,tan C=,∴,即,解得AD=2,∴AC==2.∵∠C=∠C,∠ADC=∠E,∴△ADC∽△BEC,∴,即,解得AE=.
9.(2024·庐阳区校级三模)如图,在△ABC中,AC=BC,AB是☉O的直径,过A点作☉O的切线AD交BC的延长线于点D,延长AC交☉O于点E,连接BE.
(1)求证:C为BD的中点;
(2)若BE=,△ACD的面积是,求AC.
(1)证明:∵AD与☉O相切于点A,AB是☉O的直径,∴AD⊥AB,∴∠DAB=90°,∴∠D+∠ABC=90°,∠CAD+∠CAB=90°.∵AC=BC,∴∠ABC=∠CAB,∴∠D=∠CAD,∴AC=DC,∴BC=DC,∴C为BD的中点.
(2)如图,作AF⊥BD于点F,则线段AF是△ACD的边DC上的高,也是△ACB的边BC上的高.易知S△ACD=DC·AF=,S△ACB=AF·BC,又由(1)知BC=DC,∴S△ACD=S△ACB=.∵AB是☉O的直径,∴∠E=90°,∴BE⊥AC,∴AC·BE=S△ACB=,
∴AC=,解得AC=2,∴AC的长是2.
10.(2024·烈山区三模)如图,AB是☉O的直径,AC是☉O的弦,过点C作☉O的切线,交AB的延长线于点D,过点B作BF⊥CD,垂足为点F,BF的延长线与AC的延长线交于点E.
(1)若∠CAB=α,求∠DBE的大小;(用含α的代数式表示)
(2)若BD=5,BF=3,求线段CF的长.
解:(1)如图,连接OC.∵CD是☉O的切线,∴OC⊥CD.∵BF⊥CD,∴OC∥BE,∴∠DBE=∠COB.∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA=α,∴∠COB=∠CAB+∠OCA=2α,∴∠DBE=2α.
(2)∵BF⊥CD,∴∠BFD=90°.∵BD=5,BF=3,∴DF==4.设☉O的半径为r,∵BF∥OC,∴△BDF∽△ODC,∴,∴,∴r=.∵BF∥OC,∴,∴,∴CF=6.
11.(2024·淮北模拟)如图,☉O是△ABC的外接圆,AD是☉O的直径,F是AD延长线上一点,连接CD,CF,且∠DCF=∠CAD.
(1)求证:CF是☉O的切线;
(2)若cos B=,AD=5,求FD的长.
(1)证明:如图,连接OC.∵AD是☉O的直径,∴∠ACD=90°,∴∠ADC+∠CAD=90°.∵OC=OD,∴∠ADC=∠OCD.又∵∠DCF=∠CAD,∴∠DCF+∠OCD=90°,即OC⊥FC,∴FC是☉O的切线.
(2)解:∵∠B=∠ADC,cos B=,∴cos∠ADC=.在Rt△ACD中,cos∠ADC=,AD=5,∴CD=AD·cos∠ADC=5×=3,∴AC==4,∴.∵∠FCD=∠FAC,∠F=∠F,∴△FCD∽△FAC,∴.设FD=3x,则FC=4x,AF=3x+5.又∵FC2=FD·FA,即(4x)2=3x(3x+5),解得x=(取正值),∴FD=3x=.
12.如图,AB为☉O的直径,CD是☉O的切线,C为切点,连接BC.ED垂直平分OB,垂足为E,且交于点F,交BC于点P,连接BF,CF.
(1)求证:∠DCP=∠DPC;
(2)当BC平分∠ABF时,求证:CF∥AB;
(3)在(2)的条件下,OB=2,求阴影部分的面积.
(1)证明:如图,连接OC.∵DC与☉O相切于点C,∴∠DCO=90°,∴∠DCP+∠BCO=90°.∵DE⊥OB,∴∠BEP=90°,∴∠BPE+∠CBO=90°.∵OC=OB,∴∠BCO=∠CBO,∴∠DCP=∠BPE.又∵∠DPC=∠BPE,∴∠DCP=∠DPC.
(2)证明:如图,连接OF,∵DE垂直平分OB,∴BF=OF.∵OB=OF,∴BF=OF=OB,∴△OBF为等边三角形,∴∠ABF=∠BOF=60°.∵BC平分∠ABF,∴∠ABC=∠CBF=30°.由圆周角定理,得∠BCF=∠BOF=30°,∴∠ABC=∠BCF,
∴CF∥AB.
(3)解:由圆周角定理,得∠COF=2∠CBF=60°.∵OC=OF,∴△OCF为等边三角形.∵S△OCF=OC2=OB2=,S扇形COF=π,∴S阴影=S扇形COF-S△OCF=π-.
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