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圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
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考点目录
圆的性质与相似问题综合
圆的性质与折叠问题综合
考点一 圆的性质与相似问题综合
例1.(25-26九年级下·四川南充·期中)如图,内接于,是的直径,于点,,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
例2.(2026·浙江衢州·一模)如图1,已知内接于,.弦于点E,连结,交于点F.
(1)求证:.
(2)如图2,连结.若,求的值.
(3)当,时,求的半径.
例3.(25-26九年级下·福建福州·期中)如图,是五边形的外接圆,是的直径.连接,,,与交于点,.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若平分,
①求证:;
②探究,发现与证明:是否存在常数,,使等式成立?若存在,请直接写出一个的值和一个的值,并证明你写出的的值和的值使等式成立;若不存在,请说明理由.
例4.(2026·辽宁·模拟预测)如图,在中,,O为边上一点,以点O为圆心,长为半径作,与相切于点D,与交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,的半径为6,求的长.
变式1.(2026·福建三明·一模)在中,,以为直径的分别交线段,于点D,E,连接.
(1)如图①,求证:平分;
(2)如图②,过点E作,垂足为点F,交于点G,连接,求证:;
(3)在(2)的条件下,若,,求.
变式2.(2026·云南大理·一模)如图,是的直径,点是上异于、的点,点是延长线上一点,于点,且平分,点是弧上一动点(不与、重合),连接交于点,设的半径为.
(1)当,求;
(2)求证:是的切线;
(3)在点的移动过程中,是否存在常数,,使等式成立?若存在,请直接写出一个,的值,并证明你写出的,的值,使成立;若不存在,请说明理由.
变式3.(2026·江西萍乡·一模)如图,为的直径,为上的一点,连接,点在的延长线上,且满足,过点作交的延长线于点,交于点.
(1)求证:为的切线;
(2)求证:;
(3)若,求的长.
考点二 圆的性质与折叠问题综合
例1.(2026·河北唐山·一模)如图,的半径为4,弦,弦,,且圆心O在弦,之间,点M是劣弧上任意一点,连接,将弦左下方的图形沿折叠,折叠后的图形记为G(阴影部分),设,().
(1)若.
①求与之间的距离;
②当线段在G的内部(不含边界)时,确定的取值范围;
(2)当线段与折叠后的所在圆相切时,且切点到弦中点的距离为1,直接写出折痕的长.
例2.(24-25九年级上·江苏南京·月考)是的两条弦,且.
(1)如图,若弦的延长线相交于点,求证:
小明同学:从垂径定理的角度联想到辅助线:过点作,,垂足为.
小华同学:从全等三角形的角度联想到辅助线;连接.
小刚同学:从等角对等边的角度联想到辅助线:连接.
请你从上面三位同学提供的方法选择一种完成证明.
(2)如图,若的半径为,将沿着折叠,若折叠后的过点,求的长.
(3)如图,若的半径为,,将沿着折叠,若此时,请直接写出折叠后上的一点到最小值.
例3.(25-26九年级上·江苏淮安·期中)折纸起源于大约公元1世纪的中国,与自然科学结合在一起,不仅成为建筑学院的教具,还发展出了折纸几何学,成为现代几何学的一个分支.某些折纸活动蕴含着丰富的数学内容.李老师在数学实验课上提出了这样的问题:如何在一张半径为的圆形纸片上折出一个等边三角形呢?
【初步尝试】
轩轩思考后,他先将圆形纸片对折一次得到直径,再将点A与点D重合对折一次得到直径,两条直径交于点O,将点D与点O重合再次对折得到折痕,依次连接,得到等边三角形,如图1所示.(虚线为折痕)
(1)下面是部分证明过程,请你补充完整:
证明:连接,由翻折可得,,
又,
∴,即,
__________°,
同理,
,
由 得,
,(依据是__________)
,故是等边三角形.
(2)如图2,若折痕与的交点为P、Q,则__________;
【深入探究】
(3)如图3,将圆片沿着折叠,使与直径相交于点M和点N,且,则折痕的长为__________.
(4)如图4,将圆片沿着折叠,当 时,图中阴影部分的面积为_________;
【思维进阶】
(5)如图5,点B是半圆O上的一个动点,将圆片沿着折叠,与直径交于点M,点P是的中点,则的最小值是__________.
变式1.(2025·河北沧州·模拟预测)如图1~图3,是半圆O的直径,且,是半圆O的弦(点M,N可分别与点A,B重合),将半圆O沿直线翻折.
(1)当点N与点B重合,且时,如图1.
①求劣弧的长;
②当半圆O沿直线翻折后,劣弧是否经过圆心O?__________(填“是”或“否”);
(2)当时,如图2,过点O作,垂足为点P,折叠后的劣弧恰好经过的中点Q,连接,求的值;
(3)若折叠后的劣弧与直径切于点C,且点C是半径的中点,如图3,求折痕的长;
(4)若折叠后的劣弧始终与直径相切,设,直接写出d的取值范围.
变式2.(2025·吉林·一模)【驱动背景】
在中,将劣弧沿弦所在的直线折叠,使得弧恰好过圆心O,圆心O关于直线的对称点为.
【前情感知】
(1)如图1,连接,,的度数为 ;
【问题探究】
(2)如图2,若点D是优弧上的任意一点,连接交折叠后的弧于点C,连接,.
①的度数为 ;猜想与的数量关系 ;
②如图3,若弧(翻折后)不经过圆心O.与的数量关系是否仍然成立?请说明你的理由.
【拓展生长】
(3)如图4,若为直径,将第一次折叠后的弧(弧部分)沿向下翻折交弦于点E,连接.若,,请直接写出线段的长.
变式3.(25-26九年级上·河北承德·月考)如图,的直径,是弦,沿折叠劣弧,记折叠后的劣弧为.
(1)如图1,当与相切于时.
①为画出所在圆的圆心,请选择你认为正确的答案 .
甲:在上找一点,连、并分别作它们的中垂线,交点为;
乙:分别以、为圆心,以为半径作弧,除外两弧另一个交点即为圆心.
A.甲正确 B.乙正确 C.甲乙都正确 D.都不正确
②选择合适的方法做出圆心,求的长;直接写出此时的度数.
(2)如图2,当经过圆心时,求的长;
(3)如图3,当覆盖圆心且与直径交于点,若,直接写出的度数.
2
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$圆的性质与相似间题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
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圆的性质与相似问题综合
圆的性质与折叠问题综合
考点一
圆的性质与相似问题综合
例1.(25-26九年级下·四川南充期中)如图,ABC内接于O0,BC是O0的直径,AD1BC于点D,
OF⊥OA,∠F=2∠ABC.
(I)求证:BF是O0的切线;
②若m∠C4D-写,BF=20,求00的半径。
【答案】(①)见解析
(2)00的半径为15
【分析】(1)根据垂直的定义结合同角的余角相等证明∠DA0=∠BOF,根据圆周角定理结合己知的∠F=2∠ABC
证明∠A0D=∠F,等量代换即可证明∠B0F+∠F=90°,得到∠OBF=90°,即可得证;
(2)根据直径所对的圆周角为直角结合同角的余角相等证明∠CAD=∠ABC,在R1△AOD中,通过勾股定理和正
切值解直角三角形AD与OA之间的数量关系,证明△AOD∽aOFB,由相似三角形的对应边成比例列式求解即可得
解。
【详解】(1)证明::AD⊥BC,OF⊥OA,
∠DA0+∠A0D=90°,∠A0D+∠B0F=90°,
:∠DA0=∠BOF,
:∠AOD=2LABC,∠F=2LABC
.LAOD=∠F,
:∠B0F+∠F=∠DA0+∠A0D=90°,
:∠0BF=90°,即OB⊥BF,
:OB是00的半径,
.BF是OO的切线;
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(2)解::AD⊥BC,
:LCAD+∠C=90°,
:BC是O0的直径,
LCAB=90°,
.∠ABD+∠C=90°,
:ZCAD ZABC,
六tan∠ABD=tan∠CAD=
3
tan∠ABD=A
D'
AD 1
BD=3
设AD=x,BD=3x,则OD=BD-OB=3x-OA,
在RtaA0D中,AD2+OD2=OA2,
即x2+(3x-OA=OA2,
整理得2x(5x-30A=0,
x≠0,
5x-30A=0,
5
01=3,
08-,00=3子-
5
由(1)知,∠AOD=∠F,∠DA0=∠B0F,
.△AODn△OFB,
4
REOR 3T
OD AD
205,
解得x=9,
5
.0B=。x=15,
3
即00的半径为15.
例2.(2026浙江衢州一模)如图1,已知ABC内接于O0,AB=AC.弦CD⊥AB于点E,连结OB,交CD于
点F.
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0.
E
D
图1
图2
备用图
(I)求证:∠BCD=∠AB0,
②如到2,连结D.若m∠CB子求C的值
、BF
(3)当CD=11,BF=25时,求O0的半径.
【答案】(1)见解析
20
2
3)56
2
【分析】(1)延长BO交⊙O于点G,连结AG,可得∠BAG=∠BEC=90°,∠AGB=∠ACB,再根据AB=AC,得
到∠ACB=∠ABC,推出∠ABC=∠AGB,即可证明结论:
(2)设CE=3a,AC=5a,求出AE=4a,AB=5a,BE=a,BC=10a,易证LCAB=∠BDC,可得
m∠8DC86-号即0-求出8D-子,由D知∠BCD=(480,由co∠8CD=6om480,即求出
r:。,御可求解,
(3)延长BO交⊙O于点G,连结AG,过点O作OH⊥AB于点H,先证明BD=DF,设EF=m,CE=n,求出
DE=I1-n,证明△BEFACEB,推出BE2=CEEF=mn,BD=II-n+m,在RtBEF,RtABED中,
m2+mn=(25①
BF2=BE2+EF2,BD2=BE2+DE2,得到则
,求出m=2,n=8,进而得到
(11-n2+mm=(11-n+m)2②
EF=2,CE=8,DE=3,BD=5,BE=4,再证明△AEC∽△DEB,推出AE=6,则AB=I0,根据垂径定理得到
BH号AB=5,再证明BEF6BA0,推出OB即可
【详解】(1)证明:延长BO交⊙O于点G,连结AG,
E
D
则∠BAG=90°,
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
~CD⊥AB,
∠BEC=90°,
∠BAG=∠BEC=90°,
ADB=4DB
∴.∠AGB=∠ACB,
AB=AC,
·∠ACB=∠ABC,
∠ABC=∠AGB,
∠BCD=180°-∠BEC-∠ABC,∠ABO=180°-∠BAG-∠AGB,
∴LBCD=LABO:
3
(2)解:sm∠C1B=亏∠4EC=90,
asin∠CAB=CE_3
AC 5'
设CE=3a,AC=5a,
·AE=VAC2-CE2=4a,
AB=AC,
2.AB =5a,
∴BE=AB-AE=Q,
∴BC=VBE2+CE2=V10a,
BC=BC
∠CAB=∠BDC,
×∠BED=90°,
asin∠BDc
BD5,即0=3
BE 3
BD 5'
B00
由(1)知∠BCD=∠AB0,
cos∠BCD=cos∠AB0,即CE-BE
BC BF
3a a
10a BF'
BF=1
3,
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
5
BD
0
√10
BF√1O
2:
3 a
(3)解:延长BO交⊙O于点G,连结AG,过点O作OH⊥AB于点H,
G
HE
B
D
由(1)知LBCD=LAB0,则BD=AG,
六BD+AD=AG+AD,即DAG=ADB,
∠ACB=∠DBG,
∠CAB=∠CDB,
l80°-∠ACB-CAB=180°-∠DBG-∠CDB,即∠ABC=∠BFD,
~AC=AB,即∠ACB=∠ABC,
∠DBG=∠BFD,
:BD DF,
设EF=m,CE=n,
×CD=11,
DE=11-n,
~∠BCD=LABO,∠BEF=∠BEC=90°,
ABEF∽aCEB,
“CEBE,即BE=CEEF=mn,
BE EF
BD=DF,
BD=11-n+m,
在Rt△BEF,Rt△BED中,BF2=BE2+EF2,BD2=BE2+DE2,
m2+mn=(25}①
则
11-n2+mm=(11-n+m)2②
①-②得m2-(11-n)=20-(11-n+m,整理得m2=10-11m+mn,
由①得mn=20-m2,
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∴m2=10-11m+20-m2,即2m2+11m-30=0,
15
解得m=2或m=-
2
(舍去),
∴22+2n=20,解得n=8,
EF=2,CE=8,DE=3,BD=5,
BE=BD2-DE2=4,
LAEC=∠BED=90°,∠ACE=∠DBE,
AAEC∽△DEB,
0EE,即华8
.AE CE
34
∴AE=6,则AB=AE+BE=10,
OH⊥AB,
.BH=AB=5
~OH⊥AB,CE⊥AB,
.OH‖EF,
△BEF∽△BHO,
BE BF
即4-2V5
BH OB
5 OB
∴OB=
5V5
即00的半径为5y5
例3.(25-26九年级下·福建福州期中)如图,⊙O是五边形ABCDE的外接圆,BD是⊙0的直径.连接AC,BE,
CE,CE与BD交于点G,LAEC=∠ACF.
E
B
(1)求证:直线CF是O0的切线:
(2)若AC平分∠BAE,
①求证:G0CE=GC.0B;
②探究,发现与证明:是否存在常数a,b,使等式AC2=aBC.CE+bAB·AE成立?若存在,请直接写出一个a的
值和一个b的值,并证明你写出的a的值和b的值使等式AC2=aBC.CE+bAB,AE成立;若不存在,请说明理由.
【答案】()见解析
6
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(2)①见解析;②存在,a=1,b=1,证明见解析.
【分析】(1)延长CO交O0于点M,连接EM,由圆周角定理可得∠CEM=90°,即∠AEC+∠AEM=90°,又
∠AEM=∠ACM,∠AEC=∠ACF,所以∠ACF+LACM=90°,然后由切线的判定方法即可求证;
(2)①延长CO交O0于点M,连接EM,根据角平分线的定义得到∠EAC=∠BAC,根据圆周角定理得到
∠BDC=∠CME,根据直径所对的圆周角是直角得到∠BCD=∠CEM=90°,进而根据等角的余角相等得到
∠CBD=∠ECM,根据圆周角定理得到LCBD=LCED,证明&EGDCG0,得到GO-GC
进而可证
DG GE
GO.CE=GC.OB
②设AC与BE交于点N,由AC平分∠BAE,可得LEAC=∠BAC,CE=CB,通过圆周角定理可得
ZE4C=LEBC=LBAC,正明8 CNACB,△AENAC8,故有8C-C,-8,即有
BC2=ACx CN①,AE×AB=AC×AN②,然后通过①+②即可求解,
【详解】(1)证明:如图,延长C0交⊙0于点M,连接EM,
M
~CM是O0的直径,
∠CEM=90°,即∠AEC+∠AEM=90°,
~LAEM=∠ACM,∠AEC=∠ACF,
∴.∠ACF+∠ACM=90°,
∠MCF=90°,
∴OC⊥CF,
0C是00的半径,
直线CF是⊙0的切线;
(2)①证明:如图,延长CO交OO于点M,连接EM,
M
B
AC平分∠BAE,
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
∠EAC=∠BAC,
·BC=CE,
∴∠BDC=LCME,
~BD、CM是OO的直径
∠BCD=∠CEM=90°,
∴∠BDC+∠CBD=∠ECM+LCME=90°,
∠CBD=∠ECM,
CD=CD,
∠CBD=∠CED,
∠ECM=∠CED,
∠EGD=∠CGO,
.△EGDm△CG0,
GO GC
DG GE
G0.GE=GC·DG,
G0.GE+GO.CG=GC.DG+GO.CG
GOCE=GC.DO,
G0.CE=GC·0B;
②解:存在常数a=1,b=1,使等式AC2=aBC.CE+bAB.AE成立;
理由如下:
如图,设AC与BE交于点N,
AC平分∠BAE,
∠EAC=∠BAC,
∠EAC=LEBC,∠BEC=LBAC,
∠EAC=∠EBC=∠BAC=LBEC,
∴.CE=CB,
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∠AEB=∠BCA,
△BCN∽△ACB,△AEN∽△ACB,
BC CN AE AN
AC CB'
AC AB
BC2=AC×CN①,AE×AB=ACx AN②,
①+②得:BC2+AE×AB=AC×CN+ACx AN=AC(CN+AN)=AC2,
CE =CB,
AC2=BC.CE+AB·AE,
'AC2=aBC.CE+bAB·AE
∴a=1,b=1.
例4.(2026辽宁模拟预测)如图,在ABC中,∠ACB=90°,O为AC边上一点,以点O为圆心,0C长为半径
作OO,与AB相切于点D,与AC交于点E,连接CD,
D
(1)求证:∠ABC=2LACD:
(2)若AC=16,⊙0的半径为6,求BC的长.
【答案】()见解析
(2)12
【分析】(1)连接OD,根据切线的性质得到OD⊥AB,则∠A+∠AOD=90°,由∠ACB=90°得到
LA+∠ABC=90°,得出∠ABC=∠AOD,再根据圆周角定理得到LAOD=2LACD,即可证明;
(2)利用勾股定理求出AD的长,再证明△AOD∽△ABC,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接0D,
B
O0与AB相切于点D,
∴OD⊥AB,
∠AD0=90°,
0
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
∠A+∠A0D=90°,
LACB=90°,
LA+∠ABC=90°,
∠ABC=LAOD,
DE=DE,
.LA0D=2∠ACD,
∠ABC=2∠ACD;
(2)解:00的半径为6,
.0C=0D=6,
∴.A0=AC-0C=16-6=10,
∠AD0=90°,
六AD=VA02-0D2=V102-62=8,
∠AD0=∠ACB=90°,∠A=∠A,
△AOD∽△ABC,
22即是8
BC AC
∴BC=12.
变式1.(2026·福建三明一模)在ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O分别交线段AC,BC于点D,E,连
接AE.
A
D
E
B
E
B
图①
图②
(I)如图①,求证:AE平分∠BAC:
(2)如图②,过点E作EF⊥AB,垂足为点F,交⊙O于点G,连接DE,求证:LCDE=∠AEG;
(⊙在2)的条件下,若an∠AEF-号,CD=4,求EG.
【答案】(①)见解析
(2)见解析
20
【分析】(I)根据圆周角定理得出∠AEB=90°,证明RtAABE≌Rt△ACE,得出∠BAE=∠CAE,即可证明AE平分
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∠BAC.
(2)连接AG,根据圆内接四边形得出∠ADE+∠AGE=180°,结合∠ADE+∠CDE=180°,得出∠CDE=∠AGE,
证明△AEF≌△AGF(SAS),得出∠AEF=∠AGF,即可证明∠CDE=∠AEG.
(3)根据AB=AC,得出∠ECD=LABE,证明△ECDn△4EG,得出CD-CE
EG AE
结合
m∠4F=m∠4CE-告-有传答告-号结合C0=,甲可院解
【详解】(1)证明:~AB为⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
.LAEB=LAEC=90°,
在Rt△ABE和RtA ACE中,
AB=AC,AE=AE,
Rte ABES≌RIAACE(HL,
∠BAE=∠CAE.
AE平分∠BAC.
(2)证明:连接AG.
D
G
B
~四边形ADEG是⊙O的内接四边形,
.∠ADE+∠AGE=180°,
∠ADE+∠CDE=180°,
∠CDE=∠AGE.
AB为直径,EG⊥AB,
.EF GF
EF=GF,∠AFE=∠AFG=90°,AF=AF,
△AEF≌AAGF(SAS).
∠AEF=∠AGF.
又∠CDE=∠AGE,
0
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∴.∠CDE=∠AEG,
(3)解:AB=AC,
∠ECD=∠ABE,
又∠ABE=∠AGE,∠EDC=∠AGE=∠AEG,
ZECD ZAEG ZEDC ZAGE ZABE,
△ECD∽△AEG,
CD CE
EG AE
,tan∠AEF=tan∠ACE=4E_5
CE 3'
EG_AE-5
CD CE 3
又CD=4,
EG=5CD=
*420
5
Γ3
变式2.(2026·云南大理一模)如图,AB是⊙0的直径,点C是⊙0上异于A、B的点,点P是AB延长线上一点,
AD⊥PC于点D,且AC平分∠PAD,点E是弧AC上一动点(不与A、C重合),连接PE交⊙O于点F,设⊙O的
半径为r.
D
(I)当∠CAB=30°,求∠ABC;
(2)求证:PC是O0的切线;
(3)在点E的移动过程中,是否存在常数a,b,使等式EF.PF=aPC2+bPF2成立?若存在,请直接写出一个a,
b的值,并证明你写出的a,b的值,使EF,PF=aPC2+bPF2成立;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)∠ABC=60
(2)见解析
(3)存在常数a,b,使等式EF,PF=aPC2+bPF2成立,且a=1,b=-1,理由见解析
【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角进行解答即可;
(2)连接OC,结合角平分线证明OC‖AD,得到LOCP=∠ADP,根据切线的判定定理进行即可证明;
C3)连接AE,B,证明PBFPEA,则-PA,进-步得到PA:PB=Op-户,结合Op-r=PC,
PA PE
12
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
PF.PE=PF2+PF.EF即可证明结论,
【详解】(1)解::AB是OO的直径,
∠ACB=90°,
:∠BAC=30°,
∠ABC=90°-∠BAC=60°;
(2)证明:连接0C,
D
:AD⊥PC,
B
∠ADP=90°,
:0A=0C,
.L0AC=∠0CA,
:AC平分∠PAD,
.∠CAD=LCAP,
LCAD=∠OCA,
.OC‖AD,
:∠ADP=90°,
:∠0CP=∠ADP=90°,
0C⊥PD,
又:0C是00的半径,
.PC是OO的切线;
(3)解:存在常数a,b,使等式EF.PF=aPC2+bPF2成立,且a=1,b=-1,理由如下:
连接AE,BF,
D
E
:四边形ABFE是⊙O的内接四边形,
B
∠AEF+∠ABF=180°,
13
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
:∠PBF+∠ABF=180°,
.LAEF=∠PBF,
∠FPB=∠EPA,
△PBFn△PEA,
PF PB
PA PE'
:PA.PB=PF.PE
在Rt△OCP中,∠0CP=90°,
∴0P2-r2=PC2,
PA.PB=(OP+r(OP-r)=OP2-r2,
∴.PAPB=PC2,
.PF.PE PF(PF+EF)=PF2+PF.EF,
.PC2=PF2+PF.EF,
.PF.EF=PC2-PF2,
EF.PF aPC2+bPF2,
a=1,b=-1.
变式3.(2026江西萍乡一模)如图,AB为O0的直径,C为O0上的一点,连接AC、BC,点E在AB的延长线
上,且满足∠BCE=∠BAC,过点A作AD⊥CE交EC的延长线于点D,交OO于点F,
0
F
B
(1)求证:CE为O0的切线;
(2)求证:BC2=AB·DF;
同)若4B=10eos∠DC=号求F的长.
【答案】(①)证明见解析
(2)证明见解析
(3)2.8
【分析】(1)连接0C,根据切线的判定证明即可;
(2)连接OC,CF,证明△DAC∽△CAB,△DFC∽△CAB,证明即可;
14
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
(3)由2)可知∠DAC=∠E4C,得到co∠BAC=co∠B4C-号利用勾股定理和(2)的结论求解即可:
【详解】(1)证明:连接0C,则OA=OC,
D
∠BAC=∠AC0,
B
E
:AB为O0的直径,
:LACB=90°即∠AC0+∠0CB=90°,
.∠BAC+∠0CB=90°
又:∠BCE=∠BAC
.LBCE+∠0CB=90°
OC⊥CE
CE为⊙0的切线;
(2)证明:连接CF,则0C=0A,
D
.∠BAC=LOCA,
B
E
:CD与⊙0相切于点C,
CD⊥0C,
:AD⊥CD,
∴.AD‖OC,∠D=90°
.∠DAC=∠OCA,∠ACB=∠D=90°
LDAC=∠EAC,
:DAC∽CAB,
DCACDA
CB AB AC
DC CB
AC AB
:四边形ABCF是OO的内接四边形,
15
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
.∠ABC+∠AFC=180
:∠CFD+∠AFC=180°,
:ZCFD=ZABC,
.∠ACB=∠D
△DFC∽△CAB,
DC DF
AC CB
CB DF
AB CB'
∴BC2=ABDF;
(3)解:(3)由(2)可知LDAC=LEAC,
Cos∠BAC=cos∠BAC=G]
:AB为⊙0的直径.∠ACB=90
AC=AB.cos∠BAC=8
:BC=AB2-AC2=6
:BC2=AB·DF
DF=3.6
:AC、DA
ABAC’
.DA=6.4
AF=AD-DF=6.4-3.6=2.8;
16
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
考点二
圆的性质与折叠问题综合
例1.(2026河北唐山一模)如图,⊙0的半径为4,弦AB=2√7,弦CD=m,AB∥CD,且圆心O在弦AB,
CD之间,点M是劣弧AC上任意一点,连接DM,将弦DM左下方的图形沿DM折叠,折叠后的图形记为G(阴
影部分),设∠CDM=B,(cos41≈3)。
4
R
备川图
(1)若m=42.
①求AB与CD之间的距离;
②当线段AB在G的内部(不含边界)时,确定B的取值范围;
(2)当线段AB与折叠后的MD所在圆相切时,且切点到弦AB中点的距离为1,直接写出折痕DM的长.
【答案】(1)①3+2√2;②45°<B<47°
(2)√62
【分析】1)①过点0作EF1AB,垂足为么,交CD于点K连接OB,OD,由题意易待BE=4B=万,
08=0D=4,DF=CD=22,然后问题可求解,
②由题意可分当MD为QO的直径时,此时线段AB恰好在G的内部,当点M与点A重合时,此时线段AB满足在
G的内部,连接AC,BD,然后分类进行求解即可;
(2)设AB的中点为R,折叠后的MD所在圆的圆心为O,且与线段AB的切点为Q,连接OQ,OR,OD,OO,OO
与MD交于点K,过点O作OT⊥OQ,由题意易得由折叠及切线的性质可知MD所在圆的半径OQ=4,且
OQLAB,MD100,OK=OK=O0,由(1)可知:0R=3,0D=4,然后根据勾股定理及垂径定理可进
行求解.
【详解】(I)解:①过点O作EF⊥AB,垂足为E,交CD于点F,连接OB,OD,
17
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
E
B
人
00的半径为4,弦AB=2√7,
BE=AB=√万,0B=0D=4,
2
∴0E=V0B2-BE2=3,
AB∥CD,
EF⊥CD,
m=4√2,
DF=CD=2,
∴0F=V0D2-DF2=2√2,
∴EF=0E+0F=3+22,
即AB与CD之间的距离为3+2√2;
②当MD为OO的直径时,此时线段AB恰好在G的内部,如图所示:
A
D
MD=8,∠MCD=90°,
CD=42,
acos∠CDM=CD-V2
MD 2
∠CDM=45°;
当点M与点A重合时,此时线段AB满足在G的内部,连接AC,BD,如图所示:
(M)A.
⊙
D
18
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
AB∥CD,
∠CDM=∠BAD,
·AC=BD,
.AC =BD,
∴四边形ACDB是等腰梯形,
·∠ACD=∠BDC,
由①可知:CD所对圆心角的度数为90°,
÷∠DMC=二×90°=45°,
3
c0s41°
·AB所对圆心角的度数为82°,
GZMDB=X8241
AB∥CD,
∴.∠CAB+∠ACD=∠CAB+∠BDC=180°,
∴.∠CMD+∠DAB+∠CDM+∠ADB=45°+41°+2∠CDM=180°,
∠CDM=47°,
∴当线段AB在G的内部(不含边界)时,B的取值范围为45°<B<47°;
(2)解:设AB的中点为R,折叠后的MD所在圆的圆心为O,且与线段AB的切点为Q,连接O'Q,OR,OD,OO,
00'与MD交于点K,过点O作OT⊥OQ,如图所示:
OR
M
D
OR⊥AB,QR=1,
由折叠及切线的性质可知MD所在圆的的半径00=4,且0QLAB,MD10'0,0K=OK=O0,
2
由(1)可知:0R=3,0D=4,
∠TQR=∠QR0=∠OTQ=90°,
四边形OTQR是矩形,
∴OT=QR=1,OR=QT=3,
19
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
∴0T=0Q-TQ=1,
∴00'=V0T2+0'T2=√2,
“0k=00=2
2
2
DK=VOD-OK=62
MD⊥0'0,
∴MD=2DK=V62
例2.(24-25九年级上·江苏南京·月考)AB、CD是⊙0的两条弦,且AB=CD
A
A
B
B
·0
D
D
图1
图2
(I)如图1,若弦AB、CD的延长线相交于点P,求证:PA=PC
小明同学:从垂径定理的角度联想到辅助线:过点O作OE⊥AB,OF⊥CD,垂足为E、F,
小华同学:从全等三角形的角度联想到辅助线;连接AD、BC,
小刚同学:从等角对等边的角度联想到辅助线:连接AC.
请你从上面三位同学提供的方法选择一种完成证明.
(2)如图2,若O0的半径为2,将AB沿着AB折叠,若折叠后的AB过点O,,求CD的长.
(3)如图2,若O0的半径为2,AC=BD,将AB沿着AB折叠,若此时∠A0C=90°,请直接写出折叠后AB上的一
点到CD最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)25
(3)3√2-2
【分析】(1)小明同学:过点O作OE⊥AB,OF⊥CD,垂足为E、F,连接OP,由弦、弧、圆心角、弦心距的
关系可得OE=OF,进而可得RtAEPO≌RtFPO(H),得到PE=PF,再根据垂径定理得AE=CF=】AB=CD,
2
2
进而即可求证:
小华同学:连接AD、BC,则由圆周角定理得∠PAD=∠PCB,由弦、弧、圆心角的关系可得AB=CD,进而得
AD=CB,得到AB=CB,再证明△PAD≌△PCB(AAS)即可求证:
20
圆的性质与相似间题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
小刚同学:连接AC,同理小华同学证明AD=CB,再根据圆周角定理得到∠CAB=∠ACD即可求证;
(2)连接OA、OB,过点O作OF⊥AB交O0于点E,则AB=2AF,由AB过点O,可得点O与点E关于AB对称,
即得0F=EF-0E=1,再振据勾最定理即可求解,
(3)连接OA、OB、OC、OD,先证明四边形ABCD是正方形,过点O作直线OG⊥AB于G,交折叠后AB于点H
,交折叠前AB于点M,交CD于点F,则LAGO=90°,由图可知线段FH的长为出折叠后AB上的一点到CD最
小值,利用正方形的性质和勾股定理解答即可求解。
【详解】(1)证明:小明同学:过点O作0E⊥AB,OF1CD,垂足为E、F,连接OP,
A
B
C
AB=CD,OE⊥AB,OF⊥CD,
∴0E=OF,
0P=0P,
:.Rt EPO≌Rt△FPO(HL),
.PE PF,
AB=CD,
÷AE=CF=AB=CD,
2
2
.PE AE=PF+CF,
即PA=PC;
小华同学:连接AD、BC,则由圆周角定理得∠PAD=∠PCB,
AB CD,
AB CD,
∴AB+BD=CD+BD,
即AD=CB,
AB=CB,
∠P=∠P,
·APAD≌APCB(AAS),
21
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
.PA=PC:
A
B
O。
P
D
小刚同学:连接AC,
A
B
1O。
AB=CD,
∴AB=CD,
·AB+BD=CD+BD,
即AD=CB,
∠CAB=∠ACD,
即∠CAP=∠ACP,
.PA=PC;
(2)解:连接OA、OB,过点O作OF⊥AB交⊙0于点E,则AB=2AF,∠AF0=90°,
D
C
AB过点0,
点O与点E关于AB对称,
*.OF=EF=1OE=1,
2
0A=2,
AF=VO-OF2=22-1=3
∴CD=AB=2V3;
(3)解:连接0A、OB、0C、OD,
2
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
∠A0C=90°,AB=CD,
.∠B0D=90°,
AB CD
÷∠A0B=∠c0D=360°-90°-90°=90°,
2
∠A0D=∠B0C=180°,
∴点A、O、D三点共线,点B、O、C三点共线,AC⊥BD,
0A=0B=0C=0D,
AC=BD,
四边形ABCD是正方形,
过点O作直线OG⊥AB于G,交折叠后AB于点H,交折叠前AB于点M,交CD于点F,则LAGO=90°,由图可
知线段FH的长为出折叠后AB上的一点到CD最小值,
~四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,∠0AG=45°,
∴0F⊥CD
由正方形性质可得,OF=OG,
∠AG0=90°,L0AG=45°,
∴△AOG为等腰直角三角形,
0G=4G=50A=2,
2
∴GM=OM-0G=2-V2,OF=√2,
根据折叠可知,GH=GM=2-√2,
0H=0G-GH=2-(2-V2)=2V2-2,
∴HF=0H+0F=22-2+√2=32-2,
折叠后AB上的一点到CD最小值为3√2-2.
M
B
G
H
、
F
例3.(25-26九年级上·江苏淮安期中)折纸起源于大约公元1世纪的中国,与自然科学结合在一起,不仅成为建
23
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
筑学院的教具,还发展出了折纸几何学,成为现代几何学的一个分支.某些折纸活动蕴含着丰富的数学内容.李老
师在数学实验课上提出了这样的问题:如何在一张半径为10cm的圆形纸片上折出一个等边三角形呢?
【初步尝试】
轩轩思考后,他先将圆形纸片对折一次得到直径AD,再将点A与点D重合对折一次得到直径EF,两条直径交于
点O,将点D与点O重合再次对折得到折痕BC,依次连接AB、BC、AC,得到等边三角形ABC,如图1所示.(虚
线为折痕)
4
G
图1
(1)下面是部分证明过程,请你补充完整:
证明:连接B0、OC,由翻折可得,OG=GD=0D,
2
又:0B=0D,
.0G
OB
2,即cos∠BOG=1,
1
:ZBOG
,
同理LC0G=60°,
.∠B0C=120°,
由∠B0G=∠C0G=60°得∠A0B=∠A0C=120°,
:LA0B=∠A0C=∠B0C=120°,(依据是
AB=AC=BC,故ABC是等边三角形.
(2)如图2,若折痕EF与AB、AC的交点为P、Q,则PQ=
cm;
D
图2
【深入探究】
(3)如图3,将圆片沿着BC折叠,使BDC与直径EF相交于点M和点N,且FM=MN=NE,则折痕BC的长
为
cm
24
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
(4)如图4,将圆片沿着BE折叠,当∠FEB=15°时,图中阴影部分的面积为
cm;
D
F
M
B
图3
图4
图5
【思维进阶】
(5)如图5,点B是半圆O上的一个动点,将圆片沿着BE折叠,BE与直径EF交于点M,点P是ME的中点,
则OP的最小值是
cm
【答家】1)60,等量代换:2)203,C3):(4)了π-255;5)10w2-10
3
3
【分析】本题考查了圆的性质,等边三角形的判定与性质,折叠的轴对称性质,解直角三角形、扇形面积计算,点
与圆的位置关系,结合圆的性质、折叠的轴对称性、等边三角形特征是解题的关键.
(1)根据特殊角的余弦值求角度即可;
(2)先证明4PQ”。ABC,再根据相似三角形对应高的比等于相似比,证得PQ=2BC,
(3)设o0过点B,M,N,C,则⊙0与⊙0'是等圆,连接0C,0'N,OD交BC于点H,在RtaO0'W中求0'N=10
,OH=OH=102在Ra0HC中求得HC=0万,接下来根据BC=2HC求解即可;
3
3
(4)作⊙0关于BE的对称图形o0',设⊙0'交EF于G,连接GO',作⊙0'的直径EH,先求出
∠GO'H=60°,∠GO'E=120°,然后求出S鼎彩oGE,S.GoE,再根据S阴影=S形oGE-S.coE求解即可;
(5)连接BP,OB,,则OP≥BP-B0,当B,O,P在一条直线上时,OP有最小值.作O0关于BE的对称图形⊙O',
则点B,M,P,E在⊙O'上,作⊙O'的直径EN,连按O'P,OB,MN,OP,EF交于点T,OB,MN交于点S,先证四边
形SMO'T是矩形,得LPO'B=90°,然后根据勾股定理求出BP,最后根据OP=BP-B0求解即可.
【详解】解:(1)证明:连接B0、0C,由翻折可得,0G=GD=00,
又:0B=0D,
OG 1
1
=2,且卩。s∠
.∠B0G=60°,
同理∠C0G=60°,
∠B0C=120°,
由∠B0G=∠C0G=60°得∠A0B=LA0C=120°,
25
圆的性质与相似间题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
LA0B=LA0C=∠B0C=∠B0G+∠C0G=120°,(等量代换)
:AB=AC=BC,
:△ABC是等边三角形.
故答案为:60°,等量代换;
(2)由折叠可知:OA=0D,0G=GD=0D,
8器子即
OA 2
AG 3'
EF⊥AD,BC⊥AD,EF与AB、AC的交点为P、Q,
.PQ∥BC,
∴.△APQ∽△ABC,
PO A0 2
BC AG 3'
pojoc.
08=01=00号40=20=10am,
在R1a08G中,0G=20D=5,
.BG=V0B2-0G2=V102-52=5V5(cm),
:OG⊥BC,
..BC =10BG=53,
P0-号ac-号x1o5-5camj
3
故答案为:
”
D
D
图2
(3)设⊙0'过点B,M,N,C,则O0与⊙0'是等圆,连接OC,0'N,0D交BC于点H,
:且O0与⊙0'关于BC对称,0H=0'H,
FM =MN NE
26
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
NM=}EF=x20=20
3
3
3
在Rta00'W中,ON=MN=1x20_10
2*3=3,0W=10,
:00'=V002-0N2
0H=0H=100=×202-105,
2
-23
3
在Rta0HC中,0C=10,
c=oc-0m-0-9-9,
2
:BC=2HC=207:
3
M
0
E
B
O
D
(4)作⊙0关于BE的对称图形o0',设⊙0'交EF于G,连接GO',作⊙0'的直径EH,
根据轴对称的性质,得LFEB=∠HEB=I5°,
.∠GEH=2LGEB=30°,∠G0'H=2∠GEH=2x30°=60°,
∠G0'E=180°-60°=120°,
连接GH,则∠EGH=90°,
:EH=EF=20,
G-h-x20=10,G5=Em-Gm-20-0=10w5,
2
1
11
5=23.a=22
OHGE5
120元×102100元
:S扇形oGE=
360
3
·S阴影=S痛形0GE-S,G0E=
100元-255cm2,
、3
27
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
故答案为:100x-255:
3
E
B
图4
(5)连接BP,OB,则OP≥BP-B0,
当B,O,P在一条直线上时,OP有最小值.
作⊙O关于BE的对称图形o0',则点B,M,P,E在o0'上,作⊙O的直径EN,连按OP,O'B,MN,OP,EF交于点T
,OB,MN交于点S,
由轴对称的性质,得LFEB=∠NEB,
.BM =BN,
0'B⊥MN∠0'SM=90°,
P是ME的中点,
0'P⊥ME,即∠0'TM=90°,
:EN是oO'的直径,
∠EMN=∠O'SM=∠0'TM=90°,
:四边形SMO'T是矩形,
∠P0'B=90°,
在RtAPO'B中,O'P=O'B=10,
..BP=VO'B2+0'P2=102
0B=10,
0P=BP-B0=10V2-10cm,
故答案为:10√2-10,
28
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
F
B
变式1.(2025河北沧州模拟预测)如图1~图3,AB是半圆O的直径,且AB=6,MN是半圆O的弦(点M,N
可分别与点A,B重合),将半圆O沿直线MN翻折.
M
M
0
B(N)
B
图1
图2
图3
(1)当点N与点B重合,且LABM=30°时,如图1.
①求劣弧4M的长;
②当半圆O沿直线MN翻折后,劣弧MN是否经过圆心O?
(填“是”或“否”);
(2)当MN∥AB时,如图2,过点O作OP⊥MN,垂足为点P,折叠后的劣弧MN恰好经过OP的中点Q,连接NQ,
求tan∠MWQ的值;
(3)若折叠后的劣弧MN与直径AB切于点C,且点C是半径OB的中点,如图3,求折痕MN的长;
(4)若折叠后的劣弧MN始终与直径AB相切,设MN=d,直接写出d的取值范围.
【答案】(1)①π;②是
Qv5
5
6)3
2
(4)3v2≤d≤3V5
【分析】(1)①连接OM,根据AB=6,∠ABM=30°,得到OA=OB=3,∠APM=2∠ABM=60°,根据弧长公式
求劣弧M的长即可;
②设点O的对称点为W,如图,OW与MN得交点为R,则∠ORN=90°,
29
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
由∠ABM=30°,故OR=。OB=1.5,根据折叠的等距性质,得WR=1.5,解答即可;
(2)设OP与圆的交点为T,根据折叠的性质,得PT=PQ,结合折叠后的劣弧MN恰好经过OP的中点Q,得到
PT=PQ=OQ=!0T=1,故OP=2PQ=2,利用勾股定理,正切函数的定义解答即可;
2
(3)设折叠圆弧所在的圆的圆心为O,连接O'O,O'C,OM,设00与MN的交点为H,根据折叠的性质,得
∠01M=900H=0H=00,0C=01=08=0M=,MH=N=MW,利用勾服定理,垂径定理解答即
可
(4)分类解答即可.
【详解】(1)①解:连接0M,
AB=6,∠ABM=30°,
M
0
B(N)
0A=0B=3,∠APM=2∠ABM=60°,
劣弧AM=60X3x元=元,
180°
故答案为:π;
②解:当半圆O沿直线MN翻折后,设点O的对称点为W,如图,OW与MN的交点为R,则∠ORN=90°,
由∠ABM=30°,
故OR=5OB=1.5,
根据折叠的等距性质,得WR=1.5,
故OR+WR=3,等于圆的半径,
W
R
0
B(N)
故点W一定圆上,
故劣弧☑N是经过点W的,
故答案为:是
(2)解:设OP与圆的交点为T,
MN∥AB,OP⊥MN,
30
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
∠OPM=90,PM=PW=MN,
2
根据折叠的性质,得PT=PQ,
~折叠后的劣弧MN恰好经过OP的中点Q,
∴O0=P9,
PT=P0=00=OT=1,
:.OP=2PO=2,
T
M
0
B
∴PW=PM=V0M2-0P2=V32-22=√5,
∴tan∠MNg=
P№15
PN5 5
(3)解:设折叠圆弧所在的圆的圆心为O,
连接O'O,O'C,OM,设0'0与MN的交点为H,
M
O
根据折叠的性质,得∠0HM=90,0H=0H=00,0C=0A=0B=0M=3,
MH NH =MN,
2
~点C是半径OB的中点,
3
2
2
“0H=00=3
4
MH=VDM2-OH-3面
4
31i
·MN=2MH=
2
(4)解:设折叠圆弧所在的圆的圆心为O,
J
圆的性质与相似间题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
根据题意,当点N与点B重合,点M是AB的中点时,切点为B,此时MN取得最小值,
M
B(N)
根据折叠的性质,∠0B0'=90°,0'B=0A=0B=0M=0'M=3,
四边形O'BOM是正方形,
∴MN=V0M2+0N2=3V2;
当MN∥AB,且MW恰好经过OP的中点K时,取得最大值,
D
0
B
根据折叠性质,垂径定理,得
OK-OP=
2
3V5
∴MN=2KN=3V3,
故3v2≤d≤3V5.
变式2.(2025·吉林一模)【驱动背景】
在OO中,将劣弧AB沿弦AB所在的直线折叠,使得弧AB恰好过圆心O,圆心O关于直线AB的对称点为O.
D
D
D
O
A
B
0
图1)
图(2)
图3)
图(4)
【前情感知】
(1)如图1,连接OA,OB,∠A0B的度数为_-;
32
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
【问题探究】
(2)如图2,若点D是优弧AB上的任意一点,连接AD交折叠后的弧于点C,连接BC,BD.
①∠ACB的度数为_;猜想BC与BD的数量关系-:
②如图3,若弧AB(翻折后)不经过圆心O.BC与BD的数量关系是否仍然成立?请说明你的理由.
【拓展生长】
(3)如图4,若AD为OO直径,将第一次折叠后的弧AB(弧AC部分)沿AC向下翻折交弦AB于点E,连接CE
.若AD=10,OC=1,请直接写出线段CE的长
【答案】1)120;(2)①120°;BC=BD;②成立;理由见解析;(3)25
【分折】1)如图.连接00,交4B于点,则0N=00,则L04N=30=∠0BN,则
∠A0B=180°-30°-30°=120°,即可求解:
(2)①因为∠DCB+∠ACB=180°,且∠ACB=∠T,即∠DCB+∠T=180°,结合∠D+∠T=180°,得到
∠DCB=∠D,即可求解;
②结合四边形ACBD是O0的圆内接四边形,∠D+∠ACB=180°,而LBCD+∠ACB=180°,即可求解;
(3)证明△DBH∽△ABH,得到BH=4,由BD2=DH2+BH2=20,则BD=2√5,证明△REC≌△ADB(AAS),即
可求解.
【详解】解:(1)如图,连接OO,交AB于点N,
B
则aw:oo.
则∠0AN=30°=∠0BN,
∠A0B=180°-30°-30°=120°,
故答案为:120;
(2)①如图2,∠ACB=LA0B=120°,
设翻折前点C对应的点为T,连接AT、CT,
必
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
D
○
折叠,
∴∠ACB=LT,
∠DCB+∠ACB=180°,
即∠DCB+∠T=180°,
~四边形ATBD是⊙O的内接四边形,
∠D+∠T=180°,
∠DCB=∠D,
即BC=BD;
故答案为:120°,BC=BD;
②成立,理由如下:
设折叠前点C的对应点为点C,连接AC',BC'.
由折叠可知,∠ACB=∠ACB,
四边形AC'BD是⊙O的圆内接四边形,
∠D+∠ACB=180°,
∠BCD+∠ACB=180°,
LD=∠BCD,
:.BC=BD;
(3)补出第一次折叠后上面的弧AB所在圆O,补出第二次折叠后从A到E到C的N所在圆O,
R
D
B
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圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
由题意得:上述两个圆和圆O是等圆,圆O的之间AD=10,
故设圆直径均为10,半径均为5,过B作BH⊥CD于H,
由(2)知BC=BD,
:.CH=DH=-CD,
2
0A=0D=5,C0=1,
则CD=4,AC=6,
CH=DH=CD=2,AH AC+CH=2+6=8,
∠D+∠DBH=∠D+∠DAB=90°,
△DBH∽△ABH,
:.BH:AH =DH:BH,
即BH2=DHx AH,
.BH2=2×8=16,
则BH=4(负值已舍去),
BD2=DH2+BH2=20,
则BD=2√5(负值已舍去),
作圆O的直径RE,则ER=AD=I0,
在圆O中,∠R=∠BAD,
则∠ECR=∠ABD=90°,
ER=AD,
则△REC≌△ADB(AAS),
则CE=BD=25.
变式3.(2526九年级上·河北承德·月考)如图,⊙0的直径AB=4,AC是弦,沿AC折叠劣弧AC,记折叠后的
劣弧为AmC·
(1)如图1,当AmC与AB相切于A时.
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圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
m
2
B
A
B
B
图1
备用图
图2
①为画出AmC所在圆的圆心P,请选择你认为正确的答案_
甲:在AmC上找一点E,连AE、CE并分别作它们的中垂线,交点为P;
乙:分别以A、C为圆心,以A0为半径作弧,除0外两弧另一个交点即为圆心P,
A.甲正确B.乙正确C.甲乙都正确D.都不正确
②选择合适的方法做出圆心P,求AC的长;直接写出此时LCAO的度数.。
(2)如图2,当AmC经过圆心0时,求AC的长;
(3)如图3,当AmC覆盖圆心且与直径交于点D,若LCA0=25°,直接写出LACD的度数.
B
图3
【答案】(I)①C
②AC=22,∠CA0=45°
(2)AC=25
(3)∠ACD=40°
【分析】(1)①确定圆心最常见思路为不在同一直线的三点共圆,利用其外心可确定圆心:
②连接PC、0C,易证得四边形AOCP为菱形,加上∠PA0=90°,所以四边形AOCP为正方形,根据正方形的性
质得AC=√20A可得结果;
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圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
(2)作0E1AC于F,如图,根据折叠的性质得OF=)OE,由OE⊥AC,根据垂径定理得AF=CF,再在
2
Rt△OAF中,利用勾股定理计算出AF,进而容易得出AC;
(3)连接CB,作D关于AC的对称轴点D在O0上,并连接AD'、CD',根据圆周角定理得到∠ACB=90°,求
得∠B,根据圆内接四边形的性质得到∠AD'C+∠B=180°,再由翻折可求得LADC=∠AD'C,于是得到结论.
【详解】(1)①甲:在AmC上找一点E,连AE、CE并分别做它们的中垂线,即做△AEC的外心,故甲正确;
乙:由切线长定理可知,OA为切线,且OA=OC,故0C也为0P的切线,易知A0CP为正方形(证明见②),故
乙正确;
故选:C;
②如图,连接PC、OC,
AP=0A=OC=PC=2,
∴四边形AOCP为菱形,
而∠PA0=90°,
四边形AOCP为正方形,
÷AC=22,LCA0=45°;
m
B
(2)作OE⊥AC于F,交劣弧AC于E,如图,
m
B
沿AC折叠劣弧AC,记折叠后的劣弧为AmC,即
3>
圆的性质与相似问题综合、圆的性质与折叠问题综合专项训练
:0F=10E=x2=1,
2
2
OE⊥AC,
∴AF=CF,
在RtAOAF中,0A=2,0F=1,
AF=V0A2-0F2=V5,
·AC=2AF=2V5;
(3)连接CB,作D关于AC的对称轴点D在OO上,并连接AD'、CD',如图,
D'
7
B
D
AB是OO的直径,
∴∠ACB=90°,
又∠CA0=25°,
∠B=65°,
由圆内接四边形的性质得到∠AD'C+∠B=180°,
可得:∠ADC=LAD'C=115°,
∴.∠ACD=180°-∠CA0-∠ADC=40°
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