内容正文:
圆的性质与相似三角形的性质综合复习讲义
圆的性质与相似三角形的性质综合复习讲义
知识点解析
一、核心原理
依托圆的核心性质(圆周角、圆心角、弦切角、垂径定理等)推导等角/等线段关系,结合相似三角形的判定定
理证明三角形相似,再利用相似三角形的性质(对应边成比例、对应角相等、周长面积比与相似比的关系)建立线
段比例等式,实现角的转化→形的相似→边的计算,核心是以圆的性质找等角,以等角证相似,以相似建比例求线
段。
二、通用解题思路(五步核心法:找圆中角→定等角关系→证三角形相似→用相似建比例→求解验证)
1.梳理圆的条件,标注核心角/线
明确题干中圆的相关元素(圆心、直径、弦、切线、圆周角等),依托圆的性质标注等角/直角等弧对应的
角:
·同弧/等弧所对的圆周角相等;直径所对的圆周角为90°;
·弦切角等于所夹弧对应的圆周角;对顶角、邻补角相等;
·垂径定理推导的垂直关系、等腰三角形(半径相等)的底角相等。
2.锁定目标三角形,找等角证相似
结合题干所求(求线段长、比例、角度),锁定需要证明相似的两个三角形,通过圆的性质转化角,满足相
似判定的核心条件(AA为最常用,优先找两组对应角相等):
·一组角:圆的性质直接推导的等角/公共角;
·二组角:再找一组由圆的性质(如圆周角、弦切角、直角)推导的等角,直接证AA相似;
·若遇两边成比例,需结合圆的性质证夹角相等,用SAS相似。
3.明确相似比,列比例等式
证明相似后,按对应顶点顺序写相似三角形(避免对应边混淆),根据相似三角形对应边成比例列核心等式:
若涉及面积/周长,用“面积比=相似比?、周长比=相似比”列等式。
4.结合圆的线段性质,代换求解
利用圆的相关线段性质(如垂径定理的弦长平分、切线长相等、直径是半径的2倍、相交弦定理/切割线定
理),对比例等式中的线段进行等量代换已知数代入,将比例式转化为一元一次/二次方程,求解未知线段
长/比例。
5.验证结果,贴合几何实际
求解后验证结果:线段长度为正、角度符合圆的范围(如圆周角小于180°)、比例关系与图形一致,避免因
对应边混淆导致的计算错误。
圆的性质与相似三角形的性质综合复习讲义
三、三大高频考向及专属解法
考向1:圆周角/直径结合相似(最常考,含直角三角形相似)
·特征:题干含直径、同弧圆周角,易出现直角三角形、等角,多证AA相似;
·解法:①直径推直角(90°),同弧推等角;②证两个直角三角形有一组锐角相等,得AA相似;③列直
角边/斜边的比例式求解。
·关键:优先标注直径对应的直角,利用公共角/等圆周角找第二组等角。
考向2:切线(弦切角)结合相似
·特征:题干含圆的切线,需用弦切角定理转化角,再证相似;
·解法:①切线性质:圆心与切点连线垂直切线;弦切角定理:弦切角=所夹弧的圆周角;②用弦切角找等
角,结合公共角/对顶角证AA相似;③列比例式求切线长/弦长。
·关键:弦切角是连接切线和圆周角的核心,必用此定理转化角。
考向3:垂径定理/相交弦结合相似
·特征:题干含弦的垂直平分线、相交弦,易出现等腰三角形、相等的弦弧,推导等角证相似:
·解法:①垂径定理推:弦的中点、垂直关系、弧相等一→圆周角相等;②相交弦推对顶角相等,结合弧的
等角证AA相似;③利用弦的平分关系代换线段,列比例求解。
·关键:垂径定理的核心是“垂直+平分”,优先推导垂直关系和等弧对应的等角。
核心技巧:圆中找等角的常用路径(证相似的关键)
1.公共角/对顶角:直接作为相似的第一组等角,无需推导;
2.同弧/等弧:所对的圆周角/圆心角相等(最核心的等角来源);
3.直径:直径所对的圆周角为90°,易构造直角三角形相似:
4.弦切角:切线与弦的夹角=所夹弧对应的圆周角(切线题的必用转化);
5.半径等腰三角形:半径相等→等腰三角形底角相等;
6.垂直平行:垂径定理的垂直、平行线的同位角/内错角相等。
2
圆的性质与相似三角形的性质综合复习讲义
四、注意事项
1.
对应边勿混淆:证明相似后,严格按对应顶点写比例式(如△ABC~△DEF,则是=二=二),避
免交叉对应:
2.
相似判定选AA:圆中易找等角,优先用AA证相似,减少SAS/SSS的复杂推导;
3.圆的性质用透:不要遗漏弦切角、直径直角、垂径定理等核心性质,这些是找等角的关键,无等角则无法
证相似;
4.
线段代换要严谨:用圆的性质代换线段时,需明确“等量关系”(如垂径定理得AC=CB),不可主观代换;
5.
切割线/相交弦定理可辅助:若比例式复杂,可结合切割线定理(PA2=PB·PC)、相交弦定理
(PA·PB=PC·PD)快速建等式,简化计算。
例题分析
例1.(2026天津北辰·一模)已知ABC中,AB=AC,AB为圆O的直径,AC,BC与圆O分别相交于点D,E,
弦EF⊥AB,垂足为G,连接DF.
G
G
B
图①
图②
(I)如图①,若LBAC=50°,求∠BEF和∠ADF的大小:
(②)如图②,若DF经过点O,过点E作OO的切线EH,交AC于点H,圆O的半径为3,求EF和EH的长.
【答案】(I)LBEF=25°,∠ADF=65
②EF=35,EH=35
【详解】(1)解::ABC中,AB=AC,LBAC=50°,
:∠ABC=∠C=180P-∠B1C=65,
2
:弦EF⊥AB,垂足为G,
.∠BGE=90°,
.∠BEF=180°-∠GEB-∠BGE=25°,
如图:连接AE,
B
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:AB为⊙0的直径,
.∠AEB=90°,
.∠AEF=∠AEB-∠BEF=65°,
AF=4F,
.∠ADF=∠AEF=65°:
(2)解:如图,连接OE、DE、AE,
0
D
E
:AB为OO的直径,
.∠AEB=90°,即AE⊥BC,
:AB=AC,
.BE=CE,LBAE=∠CAE,
:BE=DE,
:FD为O0的直径,
.∠DEF=90°,
DE=DE
.∠DAE=∠DFE,
∴.LCAE=∠BAE=∠DFE,
设∠CAE=LBAE=∠DFE=a,
EF⊥AB,
∠F0G=90°-a,
LA0D=∠F0G=90°-a,
:∠ABE=90°-a,
∴LA0D=LABE=90°-a,
.OD∥BE,
∠FDE=90°-a,
∴LFDE=LABE=90°-a,
.OE=OD,
.∠FDE=∠0ED=90°-a,
圆的性质与相似三角形的性质综合复习讲义
.OE=OF,EF⊥AB,
∴.∠E0B=∠F0G=90°-a,FG=GE,
.∠E0B=L0ED=90°-a,
OB∥DE,
.四边形OBED为平行四边形,
BE=DE,
四边形OBED为菱形,
∴.BE=OB=DE=OD=3,
0E=3,
.0B=BE=0E=3,
.△B0E为等边三角形,CE=BE=3,AE=VAB2-BE2=3V5,
.·EG⊥OB,
GE=BE,sin∠0BE=3×sin60=3V5,
:EF =2GE =33,
AB=AC,
.LABC=∠C,
:过点E作⊙O的切线EH,
.∠0EH=90°,
∠CEH+∠0EB=180°-∠0EH=90°,
.∠ABE+∠BAE=90°,
.∠CEH=∠BAE,
.△BAEn△CEH,
AB CE
AE EH
63
“3N5E丽’
EH=
33
2
例2.(2025·河南商丘·模拟预测)如图,ABC内接于圆O,AB=AC,射线AD切圆O于点A,过点B作
BF∥AC,交圆O于点E,交AD于点F.
圆的性质与相似三角形的性质综合复习讲义
D F
A
E
0
B
(1)求证:四边形ACBF为平行四边形;
(2)连接CE,延长BO交FA的延长线于点G,若BC=6,CE=3V0,求BG的长.
【答案】(1)见解析
号
【详解】(1)证明:连接A0并延长交BC于H,
4
G
B
:AF与⊙0相切于点A,
0A⊥FA,
OB=0C,AB=AC,
.AO为BC的垂直平分线,
A0⊥BC,
BC∥AF,
:BF∥CA,
四边形BCAF为平行四边形;
(2)解::BF∥CA,
.∠FBA=∠CAB,
弧AE=弧BC,
:弧AE+弧BE=弧BC+弧BE,即弧AB=弧CE,
.AC=AB=CE=310
AH⊥BC,
1
:BH-CH-7BC=3,
在RtaBAH中,AH=VAB2-BH2=3O-32=9,
6
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设⊙0的半径为r,则0H=9-r,
在Rt△0BH中,OH2+BH2=OB2,
(9-r2+32=2,
解得r=5,
.0H=4,
BH∥AG,
.△BOH∽△G0A,
8胎品
即06-3」
54
解得0G=25
BG=B0+0G=5+25=45
44
例3.(2026陕西宝鸡一模)如图,ABC内接于O0,AB是⊙0的直径,OE⊥BC于点D,交⊙0于点E,连
接AE交BC于点F,过点B作⊙O的切线交AE的延长线于点G,
G
E
F
B
(I)求证:BF=BG:
(2)若0D=1,
AF 2
EF3,求o0的半径.
【答案】(1)见解析
(2)4
【详解】(1)证明::BG是⊙0的切线,
:AB⊥BG,则∠BAG+∠G=90
:0A=0E,
LBAG=∠AEO
:OE⊥BC于点D,则∠EDF=90°,
LAE0+LDFE=90°,
LG=∠DFE,
:BF=BG
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(2)解:AB是⊙0的直径,BC⊥OE,
∠ACB=∠EDF=90°,
:∠AFC=∠EFD,
△AFC∽△EFD,
、ACAF2
ED EF 3
:0E⊥BC,
:CD =BD,
:O是AB的中点,
:OD是ABC的中位线,则AC=2OD=2,
DE=3,
∴.OE=OD+DE=4,
00的半径为4
例4.(2026北京·一模)如图,△ABC中,AB=BC,⊙O是△ABC的外接圆,过点B作⊙O的切线BM.
M
(I)求证:∠ABM=∠ACB;
(Q连接C0并延长,交AB于点,交O0于点B,交BM于点F.若8F=15,an∠8CF=求半径和CH的长。
【答案】()证明见解析
2半径的长为20,CH的长为1206-V10
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【详解】(1)解:连接BO并延长,交AC于点D,如下图所示:
AB BC,
由垂径定理得BD垂直平分AC,∠ACB=LBAC,
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LBDC=90°,
:BM为⊙O的切线,
.∠MBD=90°=∠BDC,
.BMI AC,
:ZABM =ZBAC
·.LABM=∠ACB.
(2)解:连接BE,作图如下:
M
D
:CE为⊙O的直径,
tan∠BCF=tan∠BCE=BE_L,
BC3 OB-OC
令BE=x,则BC=3x,
∴CE=√BE2+BC2=V10x,
∴.OB=OE=OC=
10x
2
:0B=0C,
.∠BCE=∠DBC,
又:∠EBC=∠BDC=90°,
△BEC∽△DCB,
BE EC BC
DC-BC-BD'
故x=0x3r
DC 3x BD
DC=3/10x
10
BD=910r
10
OD-BD-0B-910xox20x
10
2
5
:BMI‖AC,
.△CODn△FOB,
DC OD
BF-OB'
0
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3V10x2V10x
:1
5
15=V10x
=
2
解得x=4V10,
0B=而r-Dx4N0=20,BE=x=4i0,4C=2DC=2×30x-=24,
22
10
CE=V10x=V10×4V10=40,
:∠EHB=∠CHA,∠EBH=∠HCA,
.△EHB∽△CHA,
EH BE
·HCAC
即EH_4v10
HC 24
.EH=10 HC,
6
EC EH+HC=40,
.1HC+HC=40.
6
解得HC=
1206-V10
13
10圆的性质与相似三角形的性质综合复习讲义
圆的性质与相似三角形的性质综合复习讲义
知识点解析
一、核心原理
依托圆的核心性质(圆周角、圆心角、弦切角、垂径定理等)推导等角/等线段关系,结合相似三角形的判定定理证明三角形相似,再利用相似三角形的性质(对应边成比例、对应角相等、周长/面积比与相似比的关系)建立线段比例等式,实现角的转化→形的相似→边的计算,核心是以圆的性质找等角,以等角证相似,以相似建比例求线段。
二、通用解题思路(五步核心法:找圆中角→定等角关系→证三角形相似→用相似建比例→求解验证)
1. 梳理圆的条件,标注核心角/线
明确题干中圆的相关元素(圆心、直径、弦、切线、圆周角等),依托圆的性质标注等角/直角/等弧对应的角:
· 同弧/等弧所对的圆周角相等;直径所对的圆周角为90°;
· 弦切角等于所夹弧对应的圆周角;对顶角、邻补角相等;
· 垂径定理推导的垂直关系、等腰三角形(半径相等)的底角相等。
1. 锁定目标三角形,找等角证相似
结合题干所求(求线段长、比例、角度),锁定需要证明相似的两个三角形,通过圆的性质转化角,满足相似判定的核心条件(AA为最常用,优先找两组对应角相等):
· 一组角:圆的性质直接推导的等角/公共角;
· 二组角:再找一组由圆的性质(如圆周角、弦切角、直角)推导的等角,直接证AA相似;
· 若遇两边成比例,需结合圆的性质证夹角相等,用SAS相似。
1. 明确相似比,列比例等式
证明相似后,按对应顶点顺序写相似三角形(避免对应边混淆),根据相似三角形对应边成比例列核心等式;若涉及面积/周长,用“面积比=相似比²、周长比=相似比”列等式。
1. 结合圆的线段性质,代换求解
利用圆的相关线段性质(如垂径定理的弦长平分、切线长相等、直径是半径的2倍、相交弦定理/切割线定理),对比例等式中的线段进行等量代换/已知数代入,将比例式转化为一元一次/二次方程,求解未知线段长/比例。
1. 验证结果,贴合几何实际
求解后验证结果:线段长度为正、角度符合圆的范围(如圆周角小于180°)、比例关系与图形一致,避免因对应边混淆导致的计算错误。
三、三大高频考向及专属解法
考向1:圆周角/直径结合相似(最常考,含直角三角形相似)
· 特征:题干含直径、同弧圆周角,易出现直角三角形、等角,多证AA相似;
· 解法:① 直径推直角(90°),同弧推等角;② 证两个直角三角形有一组锐角相等,得AA相似;③ 列直角边/斜边的比例式求解。
· 关键:优先标注直径对应的直角,利用公共角/等圆周角找第二组等角。
考向2:切线(弦切角)结合相似
· 特征:题干含圆的切线,需用弦切角定理转化角,再证相似;
· 解法:① 切线性质:圆心与切点连线垂直切线;弦切角定理:弦切角=所夹弧的圆周角;② 用弦切角找等角,结合公共角/对顶角证AA相似;③ 列比例式求切线长/弦长。
· 关键:弦切角是连接切线和圆周角的核心,必用此定理转化角。
考向3:垂径定理/相交弦结合相似
· 特征:题干含弦的垂直平分线、相交弦,易出现等腰三角形、相等的弦/弧,推导等角证相似;
· 解法:① 垂径定理推:弦的中点、垂直关系、弧相等→圆周角相等;② 相交弦推对顶角相等,结合弧的等角证AA相似;③ 利用弦的平分关系代换线段,列比例求解。
· 关键:垂径定理的核心是“垂直+平分”,优先推导垂直关系和等弧对应的等角。
核心技巧:圆中找等角的常用路径(证相似的关键)
1. 公共角/对顶角:直接作为相似的第一组等角,无需推导;
1. 同弧/等弧:所对的圆周角/圆心角相等(最核心的等角来源);
1. 直径:直径所对的圆周角为90°,易构造直角三角形相似;
1. 弦切角:切线与弦的夹角=所夹弧对应的圆周角(切线题的必用转化);
1. 半径等腰三角形:半径相等→等腰三角形底角相等;
1. 垂直/平行:垂径定理的垂直、平行线的同位角/内错角相等。
四、注意事项
1. 对应边勿混淆:证明相似后,严格按对应顶点写比例式(如,则),避免交叉对应;
1. 相似判定选AA:圆中易找等角,优先用AA证相似,减少SAS/SSS的复杂推导;
1. 圆的性质用透:不要遗漏弦切角、直径直角、垂径定理等核心性质,这些是找等角的关键,无等角则无法证相似;
1. 线段代换要严谨:用圆的性质代换线段时,需明确“等量关系”(如垂径定理得),不可主观代换;
1. 切割线/相交弦定理可辅助:若比例式复杂,可结合切割线定理()、相交弦定理()快速建等式,简化计算。
例题分析
例1.(2026·天津北辰·一模)已知中,,为圆的直径,,与圆分别相交于点D,E,弦,垂足为G,连接.
(1)如图①,若,求和的大小;
(2)如图②,若经过点O,过点E作圆的切线,交于点H,的半径为3,求和的长.
例2.(2025·河南商丘·模拟预测)如图,内接于圆,,射线切圆于点A,过点B作,交圆于点E,交于点F.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)连接,延长交的延长线于点G,若,,求的长.
例3.(2026·陕西宝鸡·一模)如图,内接于,是的直径,于点,交于点,连接交于点,过点作的切线交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
例4.(2026·北京·一模)如图,中,,是的外接圆,过点作的切线.
(1)求证:;
(2)连接并延长,交于点,交于点,交于点.若,,求半径和的长.
变式训练
变式1.(2026·福建泉州·一模)如图,在锐角中,,过点B作交的外接圆于点D.连接,延长交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求的值;
(3)若,,求的半径.
变式2.(2026·河南周口·一模)如图,是的直径,点C在上,是的切线,于点D.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的直径的长.
变式3.(2026·四川绵阳·一模)如图,在中,,以边为直径作交于点,为的切线交于点.
(1)求证:;
(2)若的半径为,,求的长.
变式4.(2026·陕西渭南·一模)如图,是的直径,点C是上一点,与过点C的切线垂直,垂足为点D,直线与的延长线相交于点P,连接、,弦平分,交于点F,连接、.
(1)求证:平分;
(2)若,,求线段的长.
实战演练
1.(2026·安徽阜阳·一模)如图,在中,是直径,延长至点,切于点,且点是的中点,连接,为上一点,连接,延长,交于点.
(1)求的度数;
(2)若,,求的半径.
2.(2026·天津和平·一模)已知分别与相切于点,为半径,连接.
(1)如图①,延长与相交于点,若,垂足为点,,求的度数;
(2)如图②,延长与相交于点,若,,,求的半径.
2
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