内容正文:
2025-2026年浙江省杭州中考专题复习:圆中等量关系
1.如图,己知四边形ABCD内接于⊙O,连结AC,记∠BAC的度数为,∠CAD的度数为
B.若AB=AC,ABCD,则有()
B
A.2a+3β=180°
B.3a+4β=360
C.3a+2β=180°
D.4c+3B=3609
2.已知:如图,直线MN切⊙O于点C,AB为⊙O的直径,延长BA交直线MN于M点,
AE⊥MN,BF⊥MN,E、F分别为垂足,BF交⊙O于G,连接AC、BC,过点C作
CD⊥AB,D为垂足,连接OC、CG.
下列结论:其中正确的有
①CD=CF=CE:
②EF2=4AEBF;
③ADDB=FGFB:
④MCCF=MABF.
B
D
E
F N
3.已知△ABC内接于⊙O,MN为直径,连接CN,且CN平分∠ACB.
B
E
H
M
N M
A
C
C
图1
图2
图3
(1)如图1,求证:AB⊥MW:
(2)如图2,过点N作NE⊥BC交⊙O于点E,交BC于点H,求证:BH+AC=CH:
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EC,连接EA交BC于点G,连接MG交CE于点
K,连接BN,且4∠CBN=3∠ACB,若EH=3,AB=210,求KG的长.
4.如图1,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,过点D作DEAC交⊙O于点E,连结BE交
AC于点F.
D
D
E
E
F
°0
●0
B
图1
图2
(1)若∠DCB=2∠DAB,求∠EFA的度数.
(2)如图2,连接FD,若AF=FC.
①求证:FE=FD,
②求证:DCAB=ADBC.
2
5.如图,己知AB是⊙O的直径,CD,CE都是⊙O的弦,AB⊥CD于点G,CE交AG于点
F,且BD=DE,连结BE,分别交AD,CD于点H,K.
(1)求证:BK=DK.
(2)若DK=5,DH=6,求⊙O的直径.
(3)若点r在半径01上,0F=0G,请直接写出品的值.
EH
E
H
C
G
K
D
B
3
6.已知,AB,CD是⊙O的弦,CDLAB于点E,且BD=2AD,连接BC,AD.
(1)如图1,若AB是⊙O的直径,求∠C的度数.
(2)如图2,求证:①CD=CB.
②AE+AD=BE.
E
A
0
A
0
(图1)
(图2)
7.如图1,在⊙O中,AB与CD是点O异侧的两条弦,AB>CD,且ABCD,连结AD,与
4
BC交于点E.
(1)求证:AE=BE
(2)如图2,连结OE并延长,与BD的延长线交于点F,连结OA.求证:∠F=
∠OAE.
EF米
(3)在(2)的条件下,若O5=号.
BF的值.
A
C
O
B
D
⊙
图1
图2
8.如图,⊙O是以AB为直径的圆,点C在⊙O上,CD切⊙O于点C,BDLCD于点D,连
5
结BC.
(1)求证:∠ABC=∠CBD.
(2)若AB=10,BD=32
①求BC的长度.
②如图,点P在半径0上,准结CP并延长交O0于点心,且号。造结08,求
证:QB=QC.
D
C
P
0
B
Q
9.如图,在口ABCD中,过A,B,C三点的⊙O交CD于点E,连结AE.
6
(1)求证:△ADE是等腰三角形.
(2)如图2,已知AD为⊙O的切线,连结AO并延长交BE于点G.
①求i证:∠BAG=∠DAE:
@%
,求cosD的值.
A
⊙
B
0
G
D E
E
图1
图2
10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AB中点,E是BC上的动点(不与端点B,C
>
重合),连结AE与CD交于点F,过E,F,D三点的圆与BD交于点G(不与B,D重
合),连结EG
(1)若CE=CF,∠B=50°,求∠EGD的度数:
Q)者品肥的:
(3)求证:EG+EF=AF.
C
②
F
A
D
11.在△ABC内接于⊙O,点D在⊙O上,连结AD,AO,分别交BC于点E,F,∠CAD=
∠BAO.
8
(1)求证:AD⊥BC.
(2)若AOCD.
①求证:CA=CF.
②若CD=5,BF=V10,求BC的长.
A
A
B C
B
.0
图1
图2
12.己知△ABC内接于⊙O,MN为直径,连接CN,且CN平分∠ACB.
9
⊙
B
E
E
H
0
M
NM
N
M
K
G
C
C
A
图1
图2
图3
(1)如图1,求证:AB⊥MW;
(2)如图2,过点N作NE⊥BC交⊙O于点E,交BC于点H,求证:BH+AC=CH;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EC,连接EA交BC于点G,连接MG交CE于点
K,连接BN,且4∠CBN=3∠ACB,若EH=3,AB=210,求KG的长.
13,已知正方形ABCD内接于⊙O,边CD以点C为中心顺时针旋转到CE,连结BE分别
交⊙O,边CD于点F,G.
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2025-2026年浙江省杭州中考专题复习:圆中等量关系
1.如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,连结AC,记∠BAC的度数为α,∠CAD的度数为β.若AB=AC,AB∥CD,则有( )
A.2α+3β=180° B.3α+4β=360°
C.3α+2β=180° D.4α+3β=360°
【解答】解:∵∠BAC的度数为α,∠CAD的度数为β,
∴∠BAD=∠BAC+∠CAD=α+β,
∴AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
由三角形内角和定理得:∠B+∠ACB+∠BAC=180°,
∴2∠ACB+α=180°,
∴∠ACB=90°α,
∵AB∥CD,
∴∠ACD=∠BAC=α,
∴∠BCD=∠ACB+∠ACD=90°α+α=90°α,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∴90°α+α+β=180°,
整理得:3α+2β=180°.
故选:C.
2.已知:如图,直线MN切⊙O于点C,AB为⊙O的直径,延长BA交直线MN于M点,AE⊥MN,BF⊥MN,E、F分别为垂足,BF交⊙O于G,连接AC、BC,过点C作CD⊥AB,D为垂足,连接OC、CG.
下列结论:其中正确的有 ①②③④ .
①CD=CF=CE; ②EF2=4AE•BF;
③AD•DB=FG•FB; ④MC•CF=MA•BF.
【解答】解:∵MN与圆O相切于点C,
∴∠ACE=∠ABC,
又∵AB为圆O直径,
∴AC⊥BC,
∵CD⊥AB,
∴∠ABC=90°﹣∠BAC=90°﹣∠DAC=∠ACD,
∴∠ACE=∠ACD,
∵∠AEC=∠ADC=90°,
在Rt△AEC和Rt△ADC中,
,
∴Rt△AEC≌Rt△ADC(AAS),
∴CD=CE,
同理,Rt△BCD≌Rt△BCF,
∴CD=CE=CF,
故①正确;
由①的过程知:∠ACE=∠DBC=∠FBC,
∵∠AEC=∠CFB=90°,
∴Rt△ACE∽Rt△CBF,
∴,
∴CE•CF=AE•BF,
由①的结论知,CE=CFEF,
∴EF2=AE•BF
∴EF2=4AE•BF,
故②正确;
由①过程知,Rt△BCD≌Rt△BCF
∴DB=FB,…(1)
∵MN为⊙O切线,
∴∠FCG=∠FBC=∠ABC=∠ACE,
由①结论知,CE=CF,
∵∠AEC=∠GFC=90°,
在Rt△ACE和Rt△GCF中,
,
∴Rt△ACE≌Rt△GCF(ASA),
而由①的过程知,Rt△ACE≌Rt△ACD,
∴Rt△ACD≌Rt△GCF,
∴AD=FG,…(2)
由(1)(2)得到:AD•DB=FG•FB;
故③正确;
∵∠M=∠M,∠AEM=∠ADC,
∴△AME∽△CMD,
∴,
∵AE=AD,
∴,
∴,…(3)
又∵Rt△ACD∽Rt△BCF,
∴,…(4)
由(3)(4)得到:,
∴MC•CF=MA•BF;
故④正确,
故答案为:①②③④.
3.已知△ABC内接于⊙O,MN为直径,连接CN,且CN平分∠ACB.
(1)如图1,求证:AB⊥MN;
(2)如图2,过点N作NE⊥BC交⊙O于点E,交BC于点H,求证:BH+AC=CH;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EC,连接EA交BC于点G,连接MG交CE于点K,连接BN,且4∠CBN=3∠ACB,若EH=3,,求KG的长.
【解答】(1)证明:CN平分∠ACB,如图1,连接OB、OA,
∴∠BCN=∠ACN,
∵∠BON=2∠BCN,∠AON=2∠ACN,
∴∠BON=∠AON,
∵OB=OA,
∴AB⊥MN;
(2)证明:如图2,连接NB、NA,延长CB至点U,连接NU,使NU=NC,
∴CH=UH,∠U=∠NCU=∠ACN,
∵∠NBC+∠NAC=180°,∠NBC+∠UBN=180°,
∴∠NAC=∠UBN,
在△NBU和△NAC,
,
∴△NBU≌△NAC(AAS),
∴BU=AC.
又∵NE⊥CU,
∴CH=UH,
∴BH+AC=BH+BU=UH=CH;
(3)解:连接BE、ME、MC,设AG与CN交点为T,连接HT,过M作MR⊥EG于R,过T作TP⊥NH于P,在PN上取点Q,连接TQ,使TQ=TH.则HP=PQ,
∵4∠CBN=3∠ACB,
设∠CBN=3α,∠ACB=4α,
∴∠ACN=∠BCN=2α,
∵,
∴∠CEN=∠CBN=3α,
∵,
∴∠AEN=∠ACN=2α,
∵EN⊥BC,
∴∠EHC=90°,
∴∠EGH=90°﹣2α=∠CGT,
∴∠CTG=90°,
∴∠CAG=90°﹣2α=∠EBG=∠EGB=∠CGA,
∴BE=GE,CG=CA,
∴BH=GH,AT=GT,
∴,HT∥AB,
∵,
∴∠ABN=∠ACN=2α,
∴∠ABC=3α﹣2α=α,
∴∠CHT=∠ABC=α,
∴∠THQ=∠TQH=90°﹣α,
设HP=PQ=x,
∴EQ=3+2x,
∵∠ETQ=180°﹣∠AEN﹣∠EQT=90°﹣α=∠TQE,
∴ET=EQ=3+2x,
∵TP⊥EQ,
∴TE2﹣EP2=TP2=HT2﹣HP2,
∴,
∴x1=1,(不合题意,舍去),
∴PH=PQ=1,ET=5,
在直角三角形PTH中,由勾股定理得:,
∴,
∵∠HTP=90°﹣∠THP=90°﹣(90°﹣α)=α,
∴∠HTP=∠ABC,
∵,
∴∠AEC=∠ABC=∠HTP,
∴,
在Rt△ECT中,,
∴,
∵MN为直径,
∴∠MEN=∠MCN=90°=∠CHN=∠ETN,
∴ME∥CH,MC∥ET,
∴四边形MEGC为平行四边形,
∴EM=GC,MK=KG,
∴∠MRT=∠RTC=∠MCT=90°,
∴四边形MRTC为矩形.
∴.
在Rt△EMR和Rt△GCT中,
,
∴Rt△EMR≌Rt△GCT(HL).
∴ER=GT=AT.
∵∠GHE=∠TPE=90°,
∴GH∥TP.
∴△EHG∽△EPT,
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
在直角三角形MRG中,由勾股定理得:.
∴MG=MK+KG=2KG,
∴.
4.如图1,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,过点D作DE∥AC交⊙O于点E,连结BE交AC于点F.
(1)若∠DCB=2∠DAB,求∠EFA的度数.
(2)如图2,连接FD,若AF=FC.
①求证:FE=FD.
②求证:DC•AB=AD•BC.
【解答】(1)解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠BCD+∠BAD=180°,
∵∠DCB=2∠DAB,
∴2∠BAD+∠BAD=180°,
∴∠BAD=60°,
∵∠DEB=∠BAD,
∴∠DEB=60°.
∵DE∥AC,
∴∠EFA=∠DEB=60°;
(2)①证明:连接AE,如图,
∵DE∥AC,
∴,
∴AE=CD,,
∴,
∴∠EAC=∠DCA.
在△EAF和△DCF中,
,
∴△EAF≌△DCF(SAS),
∴FE=FD.
②证明:连接AE,延长DF交⊙O于点G,连接CG,BG,AG,如图,
由(2)①知:△EAF≌△DCF,
∴∠AEF=∠CDF,
∴,
∴AB=CG,,
∴,
∴AG=BC,∠ACG=∠BGC,
∵∠CDG=∠CAG,∠DFC=∠AFG,
∴△DFC∽AFG,
∴,
∴.
∵∠ADG=∠ACG,∠AFD=∠GFC,
∴△ADF∽△GCF,
∴,
∴.
∵AF=FC,
∴,
∴,
∴DC•AB=AD•BC.
5.如图,已知AB是⊙O的直径,CD,CE都是⊙O的弦,AB⊥CD于点G,CE交AG于点F,且,连结BE,分别交AD,CD于点H,K.
(1)求证:BK=DK.
(2)若DK=5,DH=6,求⊙O的直径.
(3)若点F在半径OA上,,请直接写出的值.
【解答】(1)证明:连接BD,
∵AB是⊙O的直径,AB⊥CD,
∴,
∵,
∴,
∴∠KBD=∠KDB,
∴BK=DK;
(2)解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠KHD+∠KBD=∠HDK+∠KDB=90°,
∵∠KBD=∠KDB,
∴∠KHD=∠HDK,
∴BK=DK=HK,
∵DK=5,DH=6,
∴BH=10,BD=8,
∵,
∴∠BAD=∠HBD,
∵∠ADB=∠BDH,
∴△ADB∽△BDH,
∴,
∴;
(3)解:连接FH,AE,OC,
∵AB是⊙O的直径,AB⊥CD,
∵CG=DG.
∵,
∴∠BDG=∠FCG,
∵∠CGF=∠DGB,
∴△CGF≌DGB(ASA),
∴BG=FG,
∵BK=HK,
∴GK是△BFH的中位线,
∴FH∥CD,
设OF=x,则OG=2x,
∴BG=3x,OC=OB=5x,
∴,,
∵,
∴∠BAD=∠DCE,
∵∠AFE=∠CFG,
∴∠ANF=∠CGF=90°,
∵∠AFN=∠CFG,
∴△AFN∽△CFG,
∴,
∴,
∵,
∴∠FAN=∠EAN,
∵AN=AN,∠ANF=∠ANE=90°,
∴△FAN≌△EAN(ASA),
∴NE=FN,
∴,
∵∠ANF=∠ADB=90°,
∴FH∥CD,
∴,
∴.
6.已知,AB,CD是⊙O的弦,CD⊥AB于点E,且,连接BC,AD.
(1)如图1,若AB是⊙O的直径,求∠C的度数.
(2)如图2,求证:①CD=CB.
②AE+AD=BE.
【解答】(1)解:连接AC,如图,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCD=90°,
∵,
∴∠BCD=2∠ACD,
∴∠BCDBCD=90°,
∴∠BCD=60°.
∴∠C的度数为60°;
(2)证明:①取的中点F,连接AC,AF,CF,如图,
则.
∵,
∴,
∴∠ACD=∠DCF=∠BAF,
∵CD⊥AB,
∴∠AEC=90°,
∴∠ACE+∠CAE=90°,
∴∠CAE+∠BAF=90°,
∴∠CAF=90°,
∴CF为⊙O的直径,
∵,
∴,
∴CD=CB;
②在BE上取一点F,使EF=AE,连接DF并延长交BC于点G,如图,
∵EF=AE,CD⊥AB,
∴CD垂直平分AF,
∴AD=DF,
∴∠A=∠AFD,
∵∠AFD=∠BFG,
∴∠BFG=∠A,
∵∠A+∠ADC=90°,∠ADC=∠B,
∴∠B+∠BFG=90°,
∴∠BGF=90°,
∴∠BGF=∠CGD=∠BEC=∠AED=90°.
在△CDG和△CBE中,
,
∴△CDG≌△CBE(AAS),
∴CG=CE,
∴CB﹣CG=CD﹣CE,
∴BG=DE.
在△ADE和△BFG中,
,
∴△ADE≌△BFG(ASA),
∴AD=BF.
∵BE=EF+BF,
∴AE+AD=BE.
7.如图1,在⊙O中,AB与CD是点O异侧的两条弦,AB>CD,且AB∥CD,连结AD,与BC交于点E.
(1)求证:AE=BE.
(2)如图2,连结OE并延长,与BD的延长线交于点F,连结OA.求证:∠F=∠OAE.
(3)在(2)的条件下,若,求的值.
【解答】(1)证明:由圆周角定理推论可得∠A=∠C,
∵AB∥CD,
∴∠C=∠B,
∴∠A=∠B,
∴AE=BE.
(2)证明:连接OB,如图2所示,
由题意可知点O为△ABD的外心,从而有OA=OB,
又AE=BE,OE=OE,
则易证△AOE≌△BOE,OF必为∠AOB的平分线,
∴∠AOE=∠BOE,
又∵∠BOE=180°∠AOB=180°﹣∠ADB,
∠EDF=180°﹣∠ADB,
∴∠BOE=∠EDF,
即∠AOE=∠EDF,
∵∠AEO=∠FED,
根据三角形内角和性质可得∠F=∠OAE.
(3)解:由(2)知,∠AOE=∠BOF,∠F=∠OAE,
∴△OAE∽△OFB,
∴,
∵,则设OE=x,EF=2x,
∴OF=3x,
设OA=OB=r,
故,解得x,
故.
8.如图,⊙O是以AB为直径的圆,点C在⊙O上,CD切⊙O于点C,BD⊥CD于点D,连结BC.
(1)求证:∠ABC=∠CBD.
(2)若.
①求BC的长度.
②如图,点P在半径AO上,连结CP并延长交⊙O于点Q,且,连结QB,求证:QB=QC.
【解答】(1)证明:⊙O是以AB为直径的圆,点C在⊙O上,CD切⊙O于点C,BD⊥CD于点D,如图1,连接CO.
∵CD切⊙O于点C,
∴CO⊥CD,
∵BD⊥CD,
∴CO∥BD,
∴∠OCB=∠CBD.
∵CO=BO,
∴∠ABC=∠OCB=∠CBD.
(2)解:①连接AC.如图2,
∵∠ACB=∠CDB=90°,∠ABC=∠CBD,
∴△ABC∽△CBD,
∴,
∵AB=10,,
∴BC=8.
②法一:连接CA,延长QO交BC于H,作CM⊥AB交AB于M,QN⊥AB交AB于N,如图3,
∵CM⊥AB,QN⊥AB,
∴∠CMA=∠QNO=90°.
又∵∠CPM=∠QPN,
∴△CPM∽△QPN,
∴,
设CM=6x,则QN=5x,
∵AB=10,BC=8,⊙O是以AB为直径的圆,
∴∠ACB=90°,
在直角三角形ABC中,由勾股定理得:,
∴,
∴∠CAM=∠QON,
∴CA∥QH.
∵AC⊥CB,QH过圆心O,
∴QH⊥CB且QH平分CB,
∴QB=QC;
法二:连接CA,在PB上取一点G,使得,连接QG并延长交BC于H,
∵,∠CPA=∠QPG,
∴△CPA∽△QPG,
∴∠CAP=∠QGP,
∴CA∥QH.
∵AB=10,BC=8,⊙O是以AB为直径的圆,
∴∠ACB=90°,
∴,
∵,
∴QG=5=QO,
∴Q点与O点重合,
∵AC⊥CB,QH过圆心O,
∴QH⊥CB且QH平分CB,
∴QB=QC.
9.如图,在▱ABCD中,过A,B,C三点的⊙O交CD于点E,连结AE.
(1)求证:△ADE是等腰三角形.
(2)如图2,已知AD为⊙O的切线,连结AO并延长交BE于点G.
①求证:;
②若,求cosD的值.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠D=∠B,
∵四边形AECB为圆的内接四边形,
∴∠AED=∠B,
∴∠AED=∠D,
∴AD=AE,
∴△ADE是等腰三角形;
(2)①证明:过点A作AH⊥DC于点H,如图,
由(1)知:AD=AE,
∵AH⊥DC,
∴∠DAH=∠EAHDAE.
∵AD为⊙O的切线,
∴OA⊥AD,
∴∠DAH+∠HAG=90°.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
∵AH⊥DC,
∴AB⊥AH,
∴∠BAG+∠HAG=90°,
∴∠DAH=∠BAG,
∴∠BAGDAE;
②过点B作BF∥AE,交AG的延长线于点F,设AF交BC于点M,连接OB,如图,
∵BF∥AE,
∴△AEG∽△FBG,
∴,
设AE=3k,则BF=2k,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,BC=AD,
由(1)知:AD=AE,
∴BC=AE=3k.
由(2)①知:OA⊥AD,
∴OM⊥BC,
∴BM=CMBC,
∴MFk,
∵∠BAGDAE,∠BAGBON,
∴∠BON=∠DAE.
∵∠DAE+∠EAF=90°,
∴∠BON+∠EOF=90°.
∵BF∥AE,
∴∠EAF=∠F,
∴∠BON+∠F=90°,即∠OBF=90°,
∵OF⊥BC,
∴△FBM∽△FOB,
∴,
∴,
∴FOk.
∴OM=FO﹣FMk,
∴OA=OBk,
∴AM=OA+OMk,
∴AB3k.
∴cosB.
∵∠D=∠B,
∴cosD.
10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AB中点,E是BC上的动点(不与端点B,C重合),连结AE与CD交于点F,过E,F,D三点的圆与BD交于点G(不与B,D重合),连结EG.
(1)若CE=CF,∠B=50°,求∠EGD的度数;
(2)若,求的值;
(3)求证:EG+EF=AF.
【解答】(1)解:∵D是斜边AB上的中点,
∴CD=BD,
∴∠DCE=∠B=50°,
∵CE=CF,
∴∠CFE=∠CEF=65°,
∵四边形EFDG内接于圆,
∴∠EGD=∠CFE=65°;
(2)解:如图,过E作EH∥CD,交BD于点H,
∵EH∥CD,,
∴,
∵AD=BD,
∴,
∵EH∥CD,
∴;
(3)证明:如图,过B作BM∥CD,交AE延长线于点M,在BD上作BH=BM,连接EH,
∵BM∥CD,AD=DB,
∴AF=FM,
∵BM∥CD,
∴∠MBE=∠DCB=∠CBD,∠M=∠CFE=∠EGD,
又∵BM=BH,BE=BE,
∴△EMB≌△EHB(SAS),
∴EH=EM,∠EHG=∠M=∠EGH,
∴EH=EG,
∴EG+EF=EM+EF=FM=AF.
11.在△ABC内接于⊙O,点D在⊙O上,连结AD,AO,分别交BC于点E,F,∠CAD=∠BAO.
(1)求证:AD⊥BC.
(2)若AO∥CD.
①求证:CA=CF.
②若CD=5,,求BC的长.
【解答】(1)证明:延长AO交⊙O于点M,连结CM,如图,
∵AM为⊙O的直径,
∴∠ACM=90°,
∴∠BCM+∠ACE=90°,
∵∠BCM=∠BAO,
∴∠BAO+∠ACE=90°,
∵∠CAD=∠BAO,
∴∠CAD+∠ACE=90°,
即∠AEC=90°,
∴AD⊥BC;
(2)①证明:∵AO∥CD,
∴∠FAE=∠D,
∵∠D=∠B,
∴∠FAE=∠B,
∵∠CAF=∠CAE+∠FAE,∠FAB+∠B=∠AFC,
又∵∠CAD=∠BAO,即∠CAE=∠FAB,
∴∠CAF=∠AFC,
∴CA=CF;
②解:∵∠CAD=∠FAB,∠D=∠B,
∴△ACD∽△AFB,
∴,
设AC=5a,则AFa,
由①知CF=CA,
∴CF=5a,
设CE=x,则EF=5a﹣x,
由(1)知AD⊥BC,
∴AE2=AC2﹣CE2,AE2=AF2﹣EF2,
∴AC2﹣CE2=AF2﹣EF2,
∴,
∴x=4a,
即CE=4a,EF=a,
∴,
∵∠FAE=∠B,∠AEF=∠BEA,
∴△AEF∽△BEA,
∴,
即AE2=EF•EB,
∴,
解得,
∴CF=5a,
∴BC=CF+BF.
12.已知△ABC内接于⊙O,MN为直径,连接CN,且CN平分∠ACB.
(1)如图1,求证:AB⊥MN;
(2)如图2,过点N作NE⊥BC交⊙O于点E,交BC于点H,求证:BH+AC=CH;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EC,连接EA交BC于点G,连接MG交CE于点K,连接BN,且4∠CBN=3∠ACB,若EH=3,,求KG的长.
【解答】(1)证明:CN平分∠ACB,如图1,连接OB、OA,
∴∠BCN=∠ACN,
∵∠BON=2∠BCN,∠AON=2∠ACN,
∴∠BON=∠AON,
∵OB=OA,
∴AB⊥MN;
(2)证明:如图2,连接NB、NA,延长CB至点U,连接NU,使NU=NC,
∴CH=UH,∠U=∠NCU=∠ACN,
∵∠NBC+∠NAC=180°,∠NBC+∠UBN=180°,
∴∠NAC=∠UBN,
在△NBU和△NAC,
,
∴△NBU≌△NAC(AAS),
∴BU=AC.
又∵NE⊥CU,
∴CH=UH,
∴BH+AC=BH+BU=UH=CH;
(3)解:连接BE、ME、MC,设AG与CN交点为T,连接HT,过M作MR⊥EG于R,过T作TP⊥NH于P,在PN上取点Q,连接TQ,使TQ=TH.则HP=PQ,
∵4∠CBN=3∠ACB,
设∠CBN=3α,∠ACB=4α,
∴∠ACN=∠BCN=2α,
∵,
∴∠CEN=∠CBN=3α,
∵,
∴∠AEN=∠ACN=2α,
∵EN⊥BC,
∴∠EHC=90°,
∴∠EGH=90°﹣2α=∠CGT,
∴∠CTG=90°,
∴∠CAG=90°﹣2α=∠EBG=∠EGB=∠CGA,
∴BE=GE,CG=CA,
∴BH=GH,AT=GT,
∴,HT∥AB,
∵,
∴∠ABN=∠ACN=2α,
∴∠ABC=3α﹣2α=α,
∴∠CHT=∠ABC=α,
∴∠THQ=∠TQH=90°﹣α,
设HP=PQ=x,
∴EQ=3+2x,
∵∠ETQ=180°﹣∠AEN﹣∠EQT=90°﹣α=∠TQE,
∴ET=EQ=3+2x,
∵TP⊥EQ,
∴TE2﹣EP2=TP2=HT2﹣HP2,
∴,
∴x1=1,(不合题意,舍去),
∴PH=PQ=1,ET=5,
在直角三角形PTH中,由勾股定理得:,
∴,
∵∠HTP=90°﹣∠THP=90°﹣(90°﹣α)=α,
∴∠HTP=∠ABC,
∵,
∴∠AEC=∠ABC=∠HTP,
∴,
在Rt△ECT中,,
∴,
∵MN为直径,
∴∠MEN=∠MCN=90°=∠CHN=∠ETN,
∴ME∥CH,MC∥ET,
∴四边形MEGC为平行四边形,
∴EM=GC,MK=KG,
∴∠MRT=∠RTC=∠MCT=90°,
∴四边形MRTC为矩形.
∴.
在Rt△EMR和Rt△GCT中,
,
∴Rt△EMR≌Rt△GCT(HL).
∴ER=GT=AT.
∵∠GHE=∠TPE=90°,
∴GH∥TP.
∴△EHG∽△EPT,
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
在直角三角形MRG中,由勾股定理得:.
∴MG=MK+KG=2KG,
∴.
13.已知正方形ABCD内接于⊙O,边CD以点C为中心顺时针旋转到CE,连结BE分别交⊙O,边CD于点F,G.
(1)如图1,若CE是⊙O的切线,
①求∠E的度数;
②连结DF,求证:BG=2DF.
(2)如图2,连结AF,DE,求证:AF∥DE.
【解答】(1)①解:如图1,
连接OC,OB,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,
∴,
∴∠BOC=90°,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∵OC是CE的切线,
∴∠OCE=90°,
∴∠BCE=∠OCB+∠OCE=135°,
∵边CD以点C为中心顺时针旋转到CE,
∴CE=BC,
∴∠E=∠CBE;
②证明:如图2,
连接CF,OB,OC,作CH⊥CF,交BE于H,
∴∠HCF=90°,
∵,
∴∠BFC,
∴∠CHF=45°,
∴∠CHF=∠BFC,
∴CH=CF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,BC=CD,
∴∠BCD=∠HCF,
∴∠BCD﹣∠DCH=∠HCF﹣∠DCH,
∴∠BCH=∠DCF,
∴△BCH≌△DCF(SAS),
∴BH=DF,
由①知,
∠CBE=22.5°,
∴∠BCH=∠CHF﹣∠CBE=45°﹣22.5°=22.5°,
∴∠DCH=∠BCD﹣∠BCH=90°﹣22.5°=67.5°,
∵∠BGC=90°﹣∠CBE=67.5°,
∴∠DCH=∠BGC,
∴CH=GH,
∴BH=GH,
∴BG=2BH=2DF;
(2)证明:如图3,
连接BD,CF,延长CF,交DE于W,
∵∠BAD=90°,
∴BD是⊙O的直径,
∴∠DFE=∠BFD=90°,
由(1)知,
∠AFB=45°,CD=BC=CE,∠CBE=∠BEC,
∴∠CDE=∠CED,
∵,
∴∠CBE=∠CDF,
∴∠CDF=∠BEC,
∴∠CDE﹣∠CDF=∠CED﹣∠BEC,
∴∠FDE=∠FED45°,
∴∠FED=∠AFB,
∴AF∥DE.
14.如图1,已知ABCD内接于⊙O,连结BD,BD平分∠ABC,点P是的中点,连结AP分别交BD,BC于点E,F.
(1)如图2,若AB为⊙O的直径,求∠AEB的度数.
(2)求证:①DC=DE;②PE2﹣PF2=PF•AF.
【解答】(1)解:如图,连接OD、OP,
∵BD平分∠ABC,
∴,
∵点P是的中点,
∴,
又∵AB为直径,
∴,即∠POD=90°,∠ADB=90°,
∴∠PAD=45°,
∴∠AED=90°﹣45°=45°,
∴∠AEB=135°;
(2)证明:①连接AC,
由(1)得,,
∴∠DAC=∠ABD,∠PAC=∠PAB,DA=DC,
∴∠PAD=∠DAC+∠PAC=∠ABD+∠PAB,
即∠PAD=∠DEA,
∴DA=DE,
∵DA=DC,
∴DE=DC;
②连结PB,
由①得∠PAD=∠DEA,
∴∠PEB=∠PBE,
∴PB=PE,
∵,
∴∠PBF=∠PAB,∠P=∠P,
∴△PBF∽△PAB,
∴,即PF•AP=PB2=PE2,
∵AP﹣PF=AF,
∴PF•AP﹣PF2=PF•AF,
即PE2﹣PF2=PF•AF.
15.如图1,为的直径,弦于点,是上一点,延长,交于点,连结,,与交于点.
(1)若,用含的代数式表示.
(2)如图2,连结,,若,求证:.
(3)如图3,在(2)的条件下,作于点,与交于点,,,求的长.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】本题考查圆综合应用,熟练掌握同弧所对的圆周角相等,垂径定理,三角形全等的判定及性质,三角形相似的判定及性质是解题的关键.(1)利用垂径定理证明即可;(2)通过证明,即可证明所求;(3)连接,先推导出,再证明,设,,利用相似性质求出,再证明,得到,设,列出方程求出,通过证明,即可求.
【小问1详解】
解:,
,
,
,
;
【小问2详解】
,,
,
,
,
,
,
;
【小问3详解】
如图,连结,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
设,,
可得:,
解得:,
,
,
,
,
,
,
设,可得:,解得:,
,,
,
.
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