2 题型二 与圆有关的证明与计算-【练客中考】2026年新疆新中考数学二轮重难题型培优PPT
2026-03-01
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教辅
摘要:
该初中数学中考复习课件聚焦“与圆有关的证明与计算”核心考点,对接中考必考要求,梳理近三年新疆中考真题(2024.22等)及模拟题,按圆的性质、切线性质、切线判定三大类型分类,分析考点权重,归纳证明线段相等、计算长度等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题解析+逆向思维+规范步骤”模式,如2024中考真题通过设角倒角证BC=CE,培养推理意识与几何直观,提供相似三角形、勾股定理等突破方法,帮助学生掌握解题技巧,教师可依此制定冲刺计划,提升复习效率与得分率。
内容正文:
《二轮重难题型培优》
数学
第二部分 新疆重难题型攻关
题型二 与圆有关的证明与计算(必考)
与圆性质有关的证明与计算 (2024.22)
(2025乌鲁木齐校级模拟)如图,四边形ABCD内接于☉O❶ ,对角线AC,BD交于点E,AC为☉O的直径❷ ,∠BCA=2∠ACD ❸ .
(1)求证:BC=CE;
❶对角互补;
❷∠ABC=∠ADC=90°;
❸=2.
(1)逆向分析:BC与CE共三角形⇨证等腰,尝试找等角⇨利用倒角可证等角;
∴∠CBE=∠ABC-∠ABD=90°-α,
∴∠CEB=180°-(∠CBE+∠BCA)=180°-(90°-α+2α)=90°
-α,
∴∠CBE=∠CEB,∴BC=CE.
证明:设∠ACD=α,
则∠BCA=2∠ACD=2α,
∴∠ABD=∠ACD=α.
∵AC为☉O的直径,∴∠ABC=90°,
(2)若☉O的半径为,BC=4,求线段DC的长.
(2)逆向分析:①求DC的长,利用勾股定理,需知AD,AC(由半径可求)的长;
②利用△BCE∽△ADE⇨=⇨=,可设AD=x,则BE=;
③由BC=CE⇨过点C作CT⊥BE于点T⇨△ECT∽△ACD⇨=,即=⇨x(即AD)的值⇨由勾股定理即可求得DC的长.
解:如图,过点C作CT⊥BE于点T,
∵☉O的半径为,∴AC=5,设AD=x,
由(1)可知BC=CE=4,∴ET=BE,∠ECT=∠BCA,
AE=AC-CE=5-4=1.
∵∠BCE=∠ADE,∠BEC=∠AED,∴△BCE∽△ADE,
∴=,即=,∴BE=,∴ET=BE=.
∵AC为☉O的直径,CT⊥BE,∴∠ADC=∠ETC=90°,
∵∠ECT=∠BCA,∠BCA=2∠ACD,∴∠ECT=∠ACD,∴△ECT∽△ACD,
∴=,即=,解得x=(负值已舍),
经检验,x=是分式方程的解,
∴AD=x=,
在Rt△ACD中,AD=,AC=5,
由勾股定理,得DC==.
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1.如图,三角形ABC内接于☉O,AB=AC,连接BO并延长交AC于点E,交☉O于点D,连接AO,AD,CD.
(1)求证:AO∥CD;
证明:如解图,延长AO交BC于点F.
∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,
∴=,即点A为的中点.
∵AO是☉O的半径,∴AF⊥BC,∴∠AFB=90°.
∵BD是☉O的直径,∴∠BCD=90°,∴AO∥CD.
解图
(2)若CD=6,tan∠OAB=,求AE的长.
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解:由(1)易得OF=CD=3.∵tan∠OAB==,
∴设BF=x,则AF=2x,∴OA=OB=2x-3.
∵BF2+OF2=OB2,∴x2+32=(2x-3)2,
解得x=4或x=0(舍去),∴BF=4,AF=8,OA=5,
∴AC=AB===4.
∵AO∥CD,∴△AOE∽△CDE,
∴==,∴AE=AC=.
2.如图,在△ABC中,D是AB上一点,以BD为直径作☉O,且点C在☉O上,☉O与AC相交于点E,F为☉O上一点,点F与点C在直线AB的两侧,连接BF,CF,DF,ED,CF与BD相交于点G,∠CFD=∠A.
(1)求证:DA=DE;
证明:∵∠CBD+∠CED=180°,
∠DEA+∠CED=180°,∴∠CBD=∠DEA,
∵∠CFD=∠A,且∠CFD=∠CBD=∠DEA,
∴∠A=∠DEA,∴DA=DE.
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(2)若点F是的中点,cos∠DEA=,FD=5,
求FG和AD的长.
解:如解图,连接CD,作CL⊥BD于点L,则∠BLC=90°,∵BD是☉O的直径,∴∠BFD=∠BCD=90°,
∵点F是的中点,∴=,
∴FB=FD=5,∴BD==10,
由(1)得∠A=∠CFD=∠CBD=∠DEA,
∴==cos∠CBD=cos∠DEA=,AC=BC,
∴BC=BD=×10=8,AL=BL,
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解图
∴BL=BC=×8=,CD===6,
∴AB=2BL=2×=,∴AD=AB-BD=-10=.
∵∠CBG=∠CFD,∠BCG=∠FCD,
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∴△BCG∽△FCD,∴=,∴CG·FC=BC·CD=8×6=48,
∵∠FBG=∠FCB,∠GFB=∠BFC,
∴△GFB∽△BFC,∴=,∴FG·FC=FB2=(5)2=50,
∴CG·FC+FG·FC=FC·(CG+FG)=FC2=48+50=98,
∴FC=7或-7(不符合题意,舍去),
∴7FG=50,∴FG=,∴FG的长是,AD的长是.
解图
3.如图,AB为☉O的直径,AE是☉O的弦,=,DF⊥AB于点H,交☉O于点F,连接BD,EF,EF交AB于点G.
(1)求证:∠B=∠E;
证明:∵AB为☉O的直径,且DF⊥AB于点H,
∴=,
∴∠B=∠E.
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(2)若BH=3,BD=5,求EF的长.
解:如解图,连接OD,AD,AD交EF于点M,
设☉O的半径为r,∴OB=OA=OD=r,AB=2r.
∵DF⊥AB,BH=3,BD=5,
∴在Rt△BDH中,DH==4,
∴FH=DH=4,∴在Rt△ODH中,OD=r,OH=OB-BH=r-3,DH=4,
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解图
由勾股定理,得OD2=OH2+DH2,即r2=(r-3)2+42,
解得r=,∴AB=2r=,
由题意知=,∴∠F=∠BDH.
在△FHG和△DHB中,,
∴△FHG≌△DHB(ASA),∴FG=BD=5,GH=BH=3,
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解图
∴AG=AB-GH-BH=-3-3=.
∵AB为☉O的直径,∴∠ADB=90°,即AD⊥BD.
∵∠F=∠BDH,∴EF∥BD,∴AD⊥EF,
易得AE=AG,∴GM=EM,即GE=2GM.
∵EF∥BD,∴△AGM∽△ABD,
∴=,即=,∴GM=,
∴GE=2GM=,∴EF=GE+FG=+5=.
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解图
与切线性质有关的证明与计算(2022.22)
(2025北京)如图,过点P作☉O的两条切线,切点分别为A,B,连接OA,OB❶,OP,取OP的中点C,连接AC❷,并延长,交☉O于点D,连接BD.
(1)求证:∠ADB=∠AOP;
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❶∠PAO=∠PBO=90°;
❷PC=OC=AC.
(1)逆向分析:要证∠ADB=∠AOP,需证∠AOB=2∠AOP(结合切线长定理、角平分线的性质即可求证);
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证明:∵AP,BP分别切☉O于点A,B,
∴OP平分∠AOB,
∴∠AOP=∠AOB.
又∵∠ADB=∠AOB,
∴∠ADB=∠AOP.
(2)延长OP交DB的延长线于点E.若AP=10,tan∠AOP=,求DE的长.
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(2)逆向分析:①利用AP=10,tan∠AOP=⇨AC,AO,OP的长;
②求DE的长,DE在△ECD中⇨可求证△ACO∽△ECD⇨=⇨需计算CD的长度;
③求CD的长⇨AD-AC=CD,而AC已知,则求AD的长⇨尝试延长AO交☉O于点F,连接DF,证明△PAO∽△FDA⇨=⇨AD的长⇨CD的长.
解:如图,延长AO交☉O于点F,连接DF,则∠ADF=90°,
∵AP,BP分别切☉O于点A,B,∴PA⊥OA.
∵C为OP的中点,∴PC=OC,∴AC=OC=OP.
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又∵AP=10,tan∠AOP==,
∴AO==20,OP===10,
∴AC=OC=OP=5,AF=2AO=40.
∵AC=OC,∴∠CAO=∠AOC.
又∵∠PAO=∠ADF=90°,
∴△PAO∽△FDA,
∴=,
∴DA=×40=16,∴CD=DA-AC=11.
∵∠AOP=∠ADB,∠ACO=∠ECD,
∴△ACO∽△ECD,
∴=,
∴DE=×20=44.
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4.如图,△ABC内接于☉O,AB为☉O的直径,过点C的直线与☉O相切,与BA的延长线交于点D,点F为上一点,且=,连接BF并延长交DC的延长线于点E.
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(1)求证:DE⊥BE;
证明:如解图,连接OC.
∵=,
∴∠EBC=∠ABC.
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠ABC,
∴∠OCB=∠EBC,∴OC∥BE.
∵ED为☉O的切线,∴OC⊥DE,∴DE⊥BE.
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解图
(2)若DC=EC,DA=2,求BE的长.
解:∵DC=EC,
∴设EC=3a,则DC=5a,∴DE=8a,
设☉O的半径为r,则AB=2r,OD=DA+OA=2+r,DB=2+2r,
由(1)可知,OC∥BE,∴△DCO∽△DEB,
∴==,∴=,
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∴r=3,∴☉O的半径为3,∴AB=6,DB=8.
∴=,∴BE=.
5.如图,△ABD内接于☉O,AB为☉O的直径,直线DE与☉O相切于点D,割线AC⊥DE于点E,且交☉O于点F,连接DF.
(1)求证:AD平分∠BAC;
证明:如解图,连接OD.
∵直线DE与☉O相切于点D,AC⊥DE,
∴∠ODE=∠DEA=90°,
∴∠ODE+∠DEA=180°,∴OD∥AC,
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解图
∴∠ODA=∠DAC.
∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,
∴∠DAC=∠OAD,∴AD平分∠BAC.
(2)若DF=3,AB=5,求EF的长.
解:∵AC⊥DE于点E,AB是☉O的直径,
∴∠DEF=∠ADB=90°.
∵∠EFD+∠AFD=180°,∠AFD+∠DBA=180°,
∴∠EFD=∠DBA,∴△EFD∽△DBA,
∴=,∴DB·DF=EF·AB,
由(1)知,∠FAD=∠DAB,
∴DF=DB,∴DF2=EF·AB.
∵DF=3,AB=5,∴9=5EF,∴EF=.
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6.(2025乌鲁木齐适应性测试)如图,AB是☉O的直径,点D在圆上,过点A作☉O的切线AC,且AC=AD,连接CD,线段CD交☉O于点F,交AB于点E,连接BD,AF.
(1)求证:AF=EF;
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证明:如解图,连接BF,则∠ABF=∠ADC.
∵AB是☉O的直径,AC与☉O相切于点A,
∴AC⊥AB,∴∠CAB=∠AFB=90°,
∴∠FAC+∠FAB=90°,∠ABF+∠FAB=90°,
∴∠FAC=∠ABF=∠ADC.∵AC=AD,∴∠C=∠ADC,
∴∠FAC=∠C.∵∠FAE+∠FAC=90°,∠FEA+∠C=90°,
∴∠FAE=∠FEA,∴AF=EF.
解图
(2)若sinC=,OE=,求CD的长.
解:如解图,连接OF,则OF=OA=OB,
∴∠OFA=∠FAE=∠FEA.
∵∠OAF=∠FAE,∴△OAF∽△FAE,
∴=,∴AF2=OA·AE.
∵=sin∠ABF=sin∠ADC=sinC=,
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解图
∴AB=3AF=2OA,∴AF=OA.∵OE=,
∴AE=OA-,∴(OA)2=OA(OA-),
解得OA=或OA=0(不符合题意,舍去),
∴AB=2OA=9,OF=OA=,CF=AF=EF=×=3,AE=-=2,
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∴CE=2CF=6,∴AC===4,
FB===6.
∵∠ADC=∠OBF,∠C=∠ADC,∠OFB=∠OBF,∴∠C=∠OFB,∴△ADC∽△OBF,∴=,∴CD===.
与切线判定有关的证明与计算 (2025.22,2023.22,2021.22)
(2024兰州)如图,△ABC内接于☉O,AB为☉O的直径,点D为☉O上一点❶,BC=BD ❷,延长BA至E,使得∠ADE=∠CBA❸.
(1)求证:ED是☉O的
切线;
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❶∠ACB=∠ADB=90°;
❷Rt△BCA≌Rt△BDA;
❸∠ADE=∠ABD.
(1)逆向分析:ED是☉O的切线⇨证OD⊥DE(连接OD)⇨利用全等+倒角+等边对等角可证;
证明:如解图,连接OD,∴OB=OD,∴∠DBA=∠BDO,
∵AB为☉O的直径,∴∠BCA=∠BDA=90°,
在Rt△BCA和Rt△BDA中,,
∴Rt△BCA≌Rt△BDA(HL),∴∠CBA=∠DBA.
∵∠ADE=∠CBA,∠DBA=∠BDO,∴∠ADE=∠BDO.
∵∠BDO+∠ADO=∠BDA=90°,
∴∠ADE+∠ADO=90°,即ED⊥OD.
∵OD为☉O的半径,∴ED是☉O的切线.
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(2)若BO=4,tan∠CBA=,求ED的长.
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(2)正向分析:①BO=4⇨BE=8+AE;
②tan∠CBA=,结合∠CBA=∠DBA⇨tan∠DBA==;
③由角度关系可证△EAD∽△EDB⇨比例关系⇨ED即可求解.
解:∵BO=4,∴AB=2BO=8,
∴EB=AE+AB=AE+8.
∵tan∠CBA=,∠CBA=∠DBA,∴tan∠DBA=,
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在Rt△ABD中,tan∠DBA==,∴设AD=a,则BD=2a.
∵∠ADE=∠DBA,∠E=∠E,∴△EAD∽△EDB,
∴==,即==,
∴AE=ED,2ED=AE+8,∴2ED=ED+8.∴ED=.
7.如图,△ABC内接于☉O,AB为☉O的直径,DA和☉O相交于点F,AC平分∠DAB,且CD⊥DA,连接BF交AC于点P.
(1)求证:CD是☉O的切线;
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∴∠DAC=∠OCA,
∴OC∥AD.∵CD⊥DA,∴OC⊥CD.
∵OC为☉O的半径,∴CD是☉O的切线.
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证明:如图,连接OC.
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA.
∵AC平分∠DAB,
∴∠OAC=∠DAC,
(2)若AC=2,BC=2,求CD的长.
解:如解图,设OC交BF于点H,
∵AB为☉O的直径,∴∠ACB=90°,
∴AB===2.
∵CD⊥DA,∴∠ADC=90°,∴∠ADC=∠ACB.
∵∠DAC=∠CAB,∴△ADC∽△ACB,
∴==,∴=,∴CD=.
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解图
8.如图,△ABC内接于☉O,AB为☉O的直径,点D在AB的延长线上,连接CD,过点O作OE⊥BC于点E,交CD于点F,且∠CBD=∠ACD.
(1)求证:CD是☉O的切线;
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∴∠A=∠ACO,∴∠ACO=∠BCD.
∵AB为☉O的直径,∴∠ACB=90°,
∴∠ACO+∠BCO=90°,∴∠BCD+∠BCO=90°,
∴∠OCD=90°,∴OC⊥CD.
∵OC是☉O的半径,
∴CD是☉O的切线.
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证明:如图,连接OC.∵∠CBD=∠ACD,
∴∠A+∠ACB=∠ACB+∠BCD,∴∠A=∠BCD.
∵OA=OC,
(2)若AC=8,EF=1,求sin∠ADC的值.
解:∵OE⊥BC于点E,∴CE=BE.
∵AO=OB,∴OE=AC=×8=4,
∴OF=OE+EF=5.
∵OF⊥CE,OC⊥CF,∴∠OCF=∠CEO=∠CEF=90°,
∴∠OCE+∠COE=∠OCE+∠ECF=90°,
∴∠COE=∠ECF,∴△OCE∽△CFE,∴=,
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∴CE===2,∴BC=2CE=4,
∴AB==4,∴OA=OB=OC=2.
∵∠ACB=∠OEB=90°,
∴OF∥AC,∴△OFD∽△ACD,
∴=,∴=,∴BD=,
∴sin∠ADC===.
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9.如图,△ABC内接于☉O,AB为☉O的直径,点P是BA延长线上一点,点E是的中点,连接PC并延长交OE的延长线于点D,OE交BC于点F,已知DC=DF.
(1)求证:PC是☉O的切线;
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∴∠DCF=∠DFC,
∵∠BFO=∠DFC,∴∠DCF=∠BFO,
∴∠B+∠DCF=90°.
∵OC=OB,∴∠B=∠BCO,
∴∠DCF+∠BCO=90°,即∠DCO=90°.
∵OC是☉O的半径,∴PC是☉O的切线.
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证明:如图,连接OC.∵点E是的中点,
∴=,∴OD⊥AB,∴∠B+∠BFO=90°.
∵DC=DF,
(2)若tan∠OBF=,DE=1,求PA的长.
解:∵tan∠OBF==,
∴设OF=x,则OB=2x,∴OE=OB=OC=2x,
∴EF=x,∴DC=DF=1+x,OD=2x+1.
∵DC2+OC2=OD2,
∴(x+1)2+(2x)2=(2x+1)2,
解得x=2或x=0(不符合题意,舍去),
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∴OA=OC=4,OD=5,DC=DF=3.
∵∠OCP=∠OCD=∠POD=90°,
∴∠P+∠POC=∠POC+∠DOC=90°,
∴∠P=∠DOC,∴△OCD∽△PCO,
∴=,∴=,∴PC=,
∴OP==,
∴PA=OP-OA=-4=.
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