专题11 圆的综合应用-【绿卡初中创新题】2025-2026学年九年级全册数学习题课件(沪科版)安徽专版
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教辅
摘要:
该初中数学课件聚焦“圆的综合应用”,涵盖圆与三角形、四边形、平面直角坐标系的综合及探究题,通过中考真题导入,串联切线性质、垂径定理、全等与相似等知识,搭建学习支架帮助学生构建知识脉络。
其亮点在于以数学思维(推理能力)、数学语言(模型观念)为核心,如无锡中考题连接半径构造切线性质证相似,坐标系中设圆心用勾股定理建模。采用真题分层教学,规范解答过程,助力学生提升几何直观与逻辑推理能力,教师可直接用于例题教学,提高课堂效率。
内容正文:
第24章 圆
专题11 圆的综合应用
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1. (安徽中考)如图,AB是半圆O的直径,C,D是半圆O上不同于A,B的两点,AD=BC,AC与BD相交于点F, BE是半圆O所在圆的切线,与AC的延长线相交于点E.
(1)求证:△CBA≌△DAB;
类型1 圆与三角形的综合
证明:∵AB是半圆O的直径,∴∠ACB=∠BDA=90°.
在Rt△CBA和Rt△DAB中,∴Rt△CBA≌Rt△DAB(HL).
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(2)若BE=BF,求证:AC平分∠DAB.
∵BE=BF,∴∠E=∠BFE.
∵BE是半圆O所在圆的切线,∴∠ABE=90°,
∴∠E+∠BAE=90°.
由(1)知∠D=90°,∴∠DAF+∠AFD=90°.
∵∠AFD=∠BFE,∴∠AFD=∠E.
∵∠DAF=90°-∠AFD,∠BAF=90°-∠E,∴∠DAF=∠BAF,
∴AC平分∠DAB.
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2. (江苏无锡中考)如图,AB是⊙O的直径,DF为⊙O的切线,CD与AB相交于点E, DF⫽AB,交CA的延长线于点F,CF=CD.
(1)求∠F 的度数;
解:(1)如图,连接OD,
∵DF为⊙O的切线,∴∠ODF=90°.
∵DF⫽AB,∴∠AOD=180°-∠ODF=90°,
∴∠ACD=∠AOD=45°.
∵CF=CD,∴∠F=∠CDF=×(180°-45°)=67.5°.
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(2)若DE·DC=8,求⊙O的半径.
解:∵OA=OD,∠AOD=90°,∴∠EAD=45°.
∵∠ACD=45°,∴∠ACD=∠EAD.
∵∠ADE=∠CDA,∴△DAE∽△DCA,
∴=,∴DA2=DE·DC=8.
∵DA>0,∴DA=2.∵OA2+OD2=2OA2=DA2=8,OA>0,
∴OA=2,即⊙O的半径为2.
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3. (合肥包河三模)已知:如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,直径DG交边AB于点E,AB,DC的延长线相交于点F. 连接AC,若∠ACD=∠BAD.
(1)求证:DG⊥AB;
类型2 圆与四边形的综合
解:(1)证明:如图,连接AG.
∵∠ACD与AGD是同弦所对圆周角,
∴∠ACD=∠AGD.∵∠ACD=∠BAD,∴∠BAD=∠AGD.∵DG为⊙O的直径,A为圆周上一点,∴∠DAG=90°,∴∠BAD+∠BAG=90°,∴∠AGD+∠BAG=90°,∴∠AEG=90°,即DG⊥AB.
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(2)若AB=6,tan∠FCB=3,求⊙O的半径.
解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠FCB=∠BAD.∵tan∠FCB=3,∴tan∠BAD==3.如图,连接OA,由垂径定理,得AE=AB=3,∴DE=9.
设⊙O的半径为r,则OA=r,OE=9-r.在Rt△OEA中,OE2+AE2=OA2,即(9-r)2+32=r2,解得r=5,∴⊙O的半径为5.
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4. (合肥庐阳期末)已知,正方形ABCD内接于⊙O,点P是上一点,连接BP交AC于点E. (1)如图1,若点P是的中点,求证:CE=CD;
解:(1)证明:如图1,连接DE.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OB=OD=OC,
∴EB=ED,∠ODC=∠OCD=45°,
∴∠EBD=∠EDB.
∵点P是的中点,
∴∠PBD=∠ABD=×∠AOD=22.5°,∴∠EDB=22.5°,
∴∠EDC=∠CDO+∠ODE=45°+22.5°=67.5°,
∴∠CED=180°-∠DCE-∠CDE=180°-45°-67.5°=67.5°,
∴∠CED=∠EDC,∴CE=CD.
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(2)如图2,若PE=OE,求的值.
如图2,连接DE,DP.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=∠EOD=90°,OA=OD,
∴∠P=∠BAD=90°.
∵PE=OE,DE=DE,∴Rt△PDE≌Rt△ODE(HL),
∴∠PDE=∠2,由(1)知∠1=∠2,
∴∠1=∠2=∠PDE,∴∠1+∠2+∠PDE=90°,
∴∠2=30°,∴OE=DE,∴DE=2OE,
∴OD==OE,∴OD=OA=OE,
∴AE=OA-OE=(-1)OE,EC=OE+OC=(+1)OE,∴==2-.
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5. (新趋势 多模块综合)如图,在平面直角坐标系中,D,E,F是圆弧上三点,且坐标分别为(0,1),(1,2-),(2,1),则的长为________.
类型3 圆与平面直角坐标系的综合
π
【解析】如图,设所在圆的圆心为J,连接JD,JE,JF,DF,JE交DF于点K.
由题意,得JE⊥DF,DK=FK=1,EK=1-(2-)=-1.
设JD=JE=r,则JD2=DK2+JK2,
即r2=12+(r-+1)2,解得r=.
∵sin∠DJK= =,∴∠DJK=45°,∴∠DJF=2∠DJK=90°,
∴的长= =π.
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6. (淮南阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的斜边AB在y轴上,边AC与x轴交于点D,AE平分∠BAC交边BC于点E,经过点A,D,E的圆的圆心F恰好在y轴上,⊙F与y轴相交于另一点G.
(1)求证:BC是⊙F的切线;
解:(1)证明:如图,连接EF.
∵AE平分∠BAC,∴∠FAE=∠CAE.∵FA=FE,∴∠FAE=∠FEA,∴∠FEA=∠EAC,∴FE⫽AC,∴∠FEB=∠C=90°,∴BC是⊙F的切线.
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(2)若点A,D的坐标分别为A(0,-1),D(2,0),求⊙F的半径.
如图,连接FD.∵A(0,-1),D(2,0),∴OA=1,OD=2.设⊙F的半径为r,则OF=r-1.
在Rt△OFD中,FD2=OF2+OD2,即r2=(r-1)2+22,解得r=,即⊙F的半径为.
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7. (新趋势 探究性问题)如图,以AB为直径的⊙O外接于△ABC,过A点的切线AP与BC的延长线交于点P,∠APB的平分线分别交AB,AC于点D,E.其中,AE,BD(AE<BD)的长是一元二次方程x2-5x+6=0的两个实数根.
(1)求证:PA⋅BD=PB⋅AE;
类型4 与圆有关的探究题
解:(1)证明:∵DP平分∠APB,∴∠APE=∠BPD.
∵AP与⊙O相切,∴∠BAP=∠BAC+∠EAP=90°.
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠BAC+∠B=90°,∴∠EAP=∠B,∴△PAE∽△PBD,∴=,即PA⋅BD=PB⋅AE.
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(2)在线段BC上是否存在一点M,使得四边形ADME是菱形?若存在,请给予证明,并求其面积;若不存在,说明理由.
存在.证明如下:如图,过点D作DF⊥PB,垂足为F,作DG⊥AC,垂足为G,连接EF.
∵∠EAP+∠APC=90°,∠B+∠BAC=90°,∠EAP=∠B,∴∠APC=∠BAC.
又∠DFB=∠ACB=90°,∴DF⫽AC,∴∠BDF=∠BAC.
解方程x2−5x+6=0,得x1=2,x2=3,
由AE<BD,得AE=2,BD=3,
∴由(1)可知=,∴cos∠APC==,
∴cos∠BDF=cos∠APC=,∴=,∴DF=2,∴DF=AE,
∴四边形ADFE是平行四边形.
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∵PD平分∠APB,AD⊥AP,DF⊥PB,∴AD=DF,
∴平行四边形ADFE是菱形,此时点F即为点M.
∵cos∠BAC=cos∠APC=,
在Rt△ABC中,设AC=2t,则AB=3t,∴BC=t.
∴sin∠BAC=,∴=.∵AD=DF=2,∴DG=,
∴菱形的面积为DG·AE=×2=.
∴在线段BC上存在一点M,使得四边形ADME是菱形,其面积为.
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