2026年中考数学压轴题几何模型 专题33 圆之相交弦定理

2026-05-16
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摘要:

该初中数学中考复习讲义聚焦圆幂定理中的相交弦定理,覆盖中考圆基础计算、弦长求值、几何填空选择及综合题型,以“模型讲解(基础+拓展)—例题分析—课堂随练—巩固提高”为架构,通过考点梳理(模型推导)、方法指导(相似证明)、真题训练(典例与分层练习)突破线段等量转化难点,体现复习的系统性与针对性。 亮点在于“模型建构—推理应用—分层提升”三阶教学法,如通过“8”字型相似证明推导定理培养推理能力(数学思维),设计例2等边三角形内接圆中CE长度计算等实例强化模型意识(数学语言)。课堂随练与巩固提高题分层设置,配合即时应用训练,帮助学生快速掌握线段乘积关系转化,教师可据此精准把控复习节奏,有效提升学生中考几何题解题效率。

内容正文:

专题33 圆之相交弦定理 相交弦定理、切割线定理和割线定理统称为圆幂定理。相交弦定理模型,由圆内圆心角与圆周角性质推导生成,是圆内线段长度换算的经典几何模型,可快速建立圆内相交弦之间的乘积等量关系,高效简化线段计算与几何推导。中考常以圆基础计算、弦长求值、几何填空选择、圆综合题型出现,题目条件简洁、公式固定,实用性强、上手简便,是几何等量转化与圆性质活用思想的典型代表。 本专题从模型讲解、例题分析、课堂随练、巩固提高四个部分展开,循序渐进,层层剖析圆之相交弦定理模型的重难点,内容详实丰富,供大家学习使用,欢迎下载。 模型讲解 一、基础模型 条件:在⊙O中,弦AB、CD相交于点P。结论:AP•DP=BP•CP。 【证明】在△APB和△CPD中 ∠1=∠2(同弧所对圆周角相等) ∠3=∠4 ∴△APB∽△CPD (实质是“8”字型相似,不要把对应边看错即可) ∴ 则AP•DP=BP•CP 二、模型拓展 条件:在⊙O中,OP所在直线与⊙O交于M、N两点,r为⊙O的半径。则有结论:BP•CP=MP•NP =(r-OP)( r+OP)= 【证明】同上。 典例分析 【例1】如图,是的直径,弦与相交于点,若,,,则到的距离为 . 【答案】 【分析】本题考查圆周角定理、垂径定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理,连接、、,过作交于,先根据圆周角定理和相似三角形的判定证明,再利用相似三角形的性质求得进而求得,进而求得,然后利用垂径定理和勾股定理求得即可求解. 【详解】解:如图,连接、, 则,, , , ,,, ,, ,, , 过作交于,连接, 则, 在中,, , 即到的距离为, 故答案为:. 【例2】如图,边长为6的等边三角形ABC内接于⊙O,点D为AC上的动点(点A、C除外),BD的延长线交⊙O于点E,连接CE. (1)求证; (2)当时,求CE的长. 【答案】(1)见解析 (2) 【分析】(1)根据同弧所对圆周角相等可得,再由对顶角相等得,故可证明绪论; (2)根据可得由可得出连接AE,可证明,得出 代入相关数据可求出,从而可求出绪论. 【详解】(1)∵所对的圆周角是, ∴, 又, ∴; (2)∵△是等边三角形, ∴ ∵, ∴ ∴ ∵ ∴, ∴ ∴ 连接如图, ∵ ∴ ∴∠ 又∠, ∴△ ∴, ∴ ∴, ∴(负值舍去) ∴, 解得, 【点睛】本题主要考查了圆周角定理,相似三角形和判定与性质,正确作出辅助线是解答本题的关键. 【例3】相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.    (1)为了说明相交弦定理正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”“求证”,请补充完整,并写出证明过程.已知:如图①,弦,交于点P,求证:______________. (2)如图②,已知是的直径,与弦交于点P,且于点P,过D作的切线,交的延长线于E,D为切点,若,的半径为5,求的长. 【答案】(1),证明见解析 (2) 【分析】(1)先证明,再利用相似的性质即可; (2)利用(1)可知,求出,再证明,利用相似的性质求出,求差即可得到的长. 【详解】(1)求证:. 证明:连接AC、BD.如图①.    ∵,. ∴. ∴. ∴. (2)解:∵,,.由(1)可知. ∴. ∵,是的直径,,. 连接OD.如图②. ∵为切线. ∴. ∵.. ∴. ∴. ∵, ∴. ∴,. 又∵. ∴. 【点睛】本题考查了圆的相关性质,三角形相似的判定与性质,严格的逻辑思维和严密的书写过程是解题的关键. 【例4】阅读与思考 九年级学生小刚喜欢看书,他在学习了圆后,在家里突然看到某本数学书上居然还有一个相交弦定理(圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等),下面是书上的证明过程,请仔细阅读,并完成相应的任务. 圆的两条弦相交,这两条弦被交点分成的两条线段的积相等. 已知:如图1,的两弦相交于点P. 求证:. 证明: 如图1,连接. ∵,. ∴,(根据) ∴@, ∴, ∴两条弦相交,被交点分成的两条线段的积相等. 任务: (1)请将上述证明过程补充完整. 根据:____________;@:____________. (2)小刚又看到一道课后习题,如图2,AB是的弦,P是上一点,,,,求的半径. 【答案】(1)有两个角对应相等的两个三角形相似;; (2) 【分析】(1)根据相似三角形的判定和性质求解即可; (2)延长交圆O于点D,延长交圆O于点F,设圆O的半径为r,则,,根据(1)中结论代入求解即可. 【详解】(1)连接. ∵,. ∴,(有两个角对应相等的两个三角形相似) ∴, ∴, ∴两条弦相交,被交点分成的两条线段的积相等. 故答案为:有两个角对应相等的两个三角形相似;; (2)延长交圆O于点D,延长交圆O于点F, 设圆O的半径为r,则,, 根据(1)中结论得,即为, 解得:或(不符合题意,舍去), 的半径为. 【点睛】题目主要考查相似三角形的判定和性质,圆的相交弦定理等,理解题意,熟练掌握运用圆的相交弦定理是解题关键. 课堂随练 【练1】如图是以点O为圆心,AB为直径的圆形纸片,点C在⊙O上,将该圆形纸片沿直线CO对折,点B落在⊙O上的点D处(不与点A重合),连接CB,CD,AD.设CD与直径AB交于点E.若AD=ED,则∠B=_________度;的值等于_________. 【答案】36 【分析】由等腰三角形的性质得出∠DAE=∠DEA,证出∠BEC=∠BCE,由折叠的性质得出∠ECO=∠BCO,设∠ECO=∠OCB=∠B=x,证出∠BCE=∠ECO+∠BCO=2x,∠CEB=2x,由三角形内角和定理可得出答案;证明△CEO∽△BEC,由相似三角形的性质得出,设EO=x,EC=OC=OB=a,得出a2=x(x+a),求出OE=a,证明△BCE∽△DAE,由相似三角形的性质得出,则可得出答案. 【解析】解:∵AD=DE, ∴∠DAE=∠DEA, ∵∠DEA=∠BEC,∠DAE=∠BCE, ∴∠BEC=∠BCE, ∵将该圆形纸片沿直线CO对折, ∴∠ECO=∠BCO, 又∵OB=OC, ∴∠OCB=∠B, 设∠ECO=∠OCB=∠B=x, ∴∠BCE=∠ECO+∠BCO=2x, ∴∠CEB=2x, ∵∠BEC+∠BCE+∠B=180°, ∴x+2x+2x=180°, ∴x=36°, ∴∠B=36°; ∵∠ECO=∠B,∠CEO=∠CEB, ∴△CEO∽△BEC, ∴, ∴CE2=EO•BE, 设EO=x,EC=OC=OB=a, ∴a2=x(x+a), 解得,x=a(负值舍去), ∴OE=a, ∴AE=OA-OE=a-a=a, ∵∠AED=∠BEC,∠DAE=∠BCE, ∴△BCE∽△DAE, ∴, ∴. 故答案为:36,. 【练2】如图,在△ABC中,AB=AC,⊙是△ABC的外接圆,连接BO并延长交边AC于点D. (1)如图1,求证:∠BAC=2∠ABD; (2)如图2,过点B作BH⊥AC于点H,延长BH交⊙O于点G,连接OC,CG,OC交BG于点F,求证:BF=2HG; (3)如图3,在(2)的条件下,若AD=2,CD=3,求线段BF的长. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析,(3). 【分析】(1)连接OA并延长AO交BC于E,证明∠BAC=2∠BAE和∠ABD=∠BAE即可得结论, (2)利用直角三角形两锐角互余、圆周角定理进行导角,得出和是等腰三角形,得出BM=MC=FG=CG,MH=HG,进而由BF=BM+MH-FH=FG-FH+HG,得出结论; (3)过O点作OP⊥AC,由垂径定理得出,再由和平行线分线段成比例定理求出,由勾股定理进而可求BH,再利用相似三角形对应边成比例求出HG,即可得BF长. 【解析】解:(1)连接OA并延长AO交BC于E, ∵AB=AC, ∴, ∵AE过圆心O, ∴,, ∴∠BAC=2∠BAE, ∵OA=OB, ∴∠ABD=∠BAE, ∴∠BAC=2∠ABD; (2)如解图(2),连接OA并延长AO交BC于E,AE交BF于M,连接MC, 设,则 ∵AE=EC,AE⊥BC, ∴BM=MC, ∴∠MBC=∠MCB, ∵BG⊥AC,AE⊥BC, ∴∠EAC+∠ACE=90°,∠HBC+∠ACE=90°, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴∠G=∠CMG, ∴CG=CM=BM, ∵AC⊥BG, ∴MH=HG, ∵OA=OC, ∴ ∴, ∵,即, ∴, ∴FG=CG, ∴BM=MC=FG=CG, 又∵MH=HG, ∴BF=BM+MH-FH=FG-FH+HG, ∴BF=2HG. (3)过O点作OP⊥AC,如解图(3) ∵AO是∠BAC的角平分线, ∴点O到AB、AC的距离相等, ∴, ∵AD=2,CD=3, ∴AB=AC=5, ∴,即:, ∵OP⊥AC, ∴,, ∵, ∴OP//BH, ∴, ∴, ∴,, ∵在中,, ∵,, ∴, ∴即:, ∴, ∴, 由(2)得BF=2HG, ∴ 【练3】如图,四边形ABCD内接于圆,已知AC=BC,延长AD到F使得DF=BD=3,已知∠AEB=90°,且AE:ED=3:1,则BE的长为() A.2.5 B.2 C. D.3 【答案】C 【分析】根据同弧所对的圆周角相等推∠CAD=∠CBD,结合图的条件证明△ACE∽△BDE,推出,再根据勾股定理求出,结合比例线段表示出,,再根据AC•BE=9x,列方程解出x即可. 【解析】解:∵, ∴∠CAD=∠CBD, ∵∠AEB=∠AEC=90°, ∴△ACE∽△BDE, ∴, ∵AE:ED=3:1, ∴设DE=x,AE=3x, 在Rt△BED中,根据勾股定理得,, ∴,, ∴,AC•BE=9x, ∴, ∵AC=BC, ∴, 整理得:, 解得x1=3(舍去),x2=, ∴. 故选:C. 【练4】如图,已知的半径为3,弦,为上一动点(点与点、不重合),连接并延长交于点,交于点,为上一点,当时,则的最大值为() A.4 B.6 C.8 D.12 【答案】C 【分析】如图(见解析),先利用解直角三角形可得,再根据圆周角定理可得,然后根据相似三角形的判定与性质可得,从而可得,设,从而可得,最后利用二次函数的性质求解即可得. 【解析】解:如图,延长交于点,连接, 为的半径, , , , 在中,,即, , 由圆周角定理得:, 在和中,, , ,即, 设,则,且, , 由二次函数的性质可知,在内,当时,取最大值,最大值为4, 即的最大值为4, 则的最大值为, 故选:C. 巩固提高 1.已知:如图弦AB经过⊙O的半径OC的中点P,且AP=2,PB=3,则是⊙O的半径等于(  ) A. B. C. D. 解:延长CO交⊙O于D, 设⊙O的半径是R, ∵弦AB经过⊙O的半径OC的中点P, ∴CP=R=OP,PD=R+R, 由相交弦定理得:AP×BP=CP×DP, 则2×3=R×(R+R), 解得:R=2, 故选:C. 2.如图,⊙O的弦AB、CD相交于点E,若CE:BE=2:3,则AE:DE= 2:3 . 解:∵⊙O的弦AB、CD相交于点E, ∴AE•BE=CE•DE, ∴AE:DE=CE:BE=2:3, 故答案为:2:3. 3.如图,在⊙O的内接四边形ABCD中,AC⊥BD,CA=CB,过点A作AC的垂线交CD的延长线于点E,连结BE.若cos∠ACB=,则的值为   . 解:设AC,BD交于点F,过点B作BG⊥EA,交EA的延长线于点G,如图, ∵AC⊥BD,cos∠ACB=, ∴cos∠ACB==, 设CF=3k,则CB=5k, ∴BF==4k. ∵CA=CB, ∴AC=5k, ∴AF=AC﹣CF=2k. ∵CF•AF=DF•BF, ∴DF=k. ∵AC⊥BD,AE⊥AC, ∴DF∥AE, ∴, ∴, ∴AE=k. ∴CE==k. ∵AC⊥BD,AE⊥AC,BG⊥EA, ∴四边形AFBG为矩形, ∴BG=AF=2k,AG=BF=4k, ∴EG=AE+AG=k, ∴BE==k, ∴=, 故答案为:. 4.如图,已知弦与弦交于点,且为的中点,延长交于点,若,则() A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题意,由两角相等证明△ABE∽△DCE,△PBD∽△PAC,再由相似三角形性质,得到对应边成比例,设EC=x,EB=y,列出方程组,解出x,y,然后求得. 【解析】∵∠A=∠D(同弧所对的圆周角相等) ∠E=∠E ∴△ABE∽△DCE 同理△PBD∽△PAC ∴ ∵P为AB中点 ∴PA=PB, ∴ CD=PC+PD=PC+ AB=AP+BP= ∴ 设EC=x,EB=y,则 ,则可得: 解得: ∴CE+BE= 故选:C. 5.如图,△ABC内接于,AB为的直径,D为上一点(位于AB下方),CD交AB于点E,若,,,则CE的长为______. 【答案】 【分析】直接证明△BCE∽△DCB,得到,设DE=x,则CE=2x,列出方程即可解决. 【解析】∵AB为的直径 ∴∠ACB=90° ∵∠CDB=∠A=45°, ∴∠ABC=∠A=45°, ∵∠BCE=∠DCB, ∴△BCE∽△DCB, ∴, ∴, 设DE=x,则CE=2x,CD=3x, ∴(6)2=2x×3x, ∵x>0, ∴x=, ∴CE=, 故答案为:. 6.如图,⊙O的直径AB过的中点A,若∠C=30°,AB、CD交于点E,连接AC、BD,则=________________. 【答案】 【分析】根据已知条件得出∠DCA=∠DBA=30°,设DE=EC=x,由在直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半可以得出AE和BE的长,然后代入要求的式子进行计算即可得出答案. 【解析】解:∵⊙O的直径AB过的中点A, ∴=, ∴DE=EC, ∵AB是⊙O的直径, ∴∠BED=∠CEA=90°, ∵∠C=30°, ∴∠DCA=∠DBA=30°, 设DE=EC=x, ∵∠C=30°, ∴AE=x, ∵∠DBA=30°, ∴BE=x, ∴==; 故答案为:. 7.如图,、、、是上的四个点,,交于点,若,,则_______. 【答案】 【分析】根据圆周角定理可得根据可得,再利用三角形相似,即可得出答案. 【解析】解:, , , , , . ,即, . 故答案为:. 8.如图,已知四边形内接于,半径,对角线AC、BD交于E点,且,,则______. 【答案】 【分析】连接BO并延长交AD于点F,连接OD,然后根据三角形的相似可以求得CD的长,然后根据勾股定理可以求得AD的长. 【解析】解:连接BO交AD于点F,连接OD, ∵BA=BD,OA=OD, ∴BF是线段AD的垂直平分线, ∴BF⊥AD, ∵AC是⊙O的直径, ∴∠ADC=90°, 即AD⊥DC, ∴BF∥CD, ∴△BOE∽△DCE, ∴, ∵AO=6,EC=2, ∴OB=6,OC=6, ∴OE=4, ∴, 解得,CD=3, 在Rt△ADC中,∠ADC=90°,AC=12,CD=3, ∴AD=, 故答案为:. 9.如图,点、在以为直径的上,且是的中点,与交于点.若,,则CE的长为_____. 【答案】5 【分析】延长BA、CD交于点G,根据圆周角定理得到∠ACD=∠ABD=∠CBD,得到△BCD≌△BGD,求得CG=2CD=,再证明△CDE∽△CAG,即可求解. 【解析】解:延长BA、CD交于点G, ∵D是弧AC的中点, ∴, ∴∠ACD=∠ABD=∠CBD, 又∵BC为直径, ∴∠BDC=∠BAC=90°, ∴∠BDC=∠BDG=90°, ∵BD=BD, ∴△BCD≌△BGD, ∴CD=GD, ∴CG=2CD=4, 在Rt△CDE和Rt△CAG中,由于∠ACD是公共角, ∵∠CDE=∠CAG=90°, ∴△CDE∽△CAG, ∴,即, 解得CE=5或CE=﹣8, 经检验,都是方程的根据,其中CE=﹣8不合题意,舍去, 故CE的长为5. 故答案为:5 10.我们定义:如果圆的两条弦互相垂直且相交,那么这两条弦互为“十字弦”,也把其中的一条弦叫做另一条弦的“十字弦”.如图1,已知⊙O的两条弦AB⊥CD,则AB、CD互为“十字弦”,AB是CD的“十字弦”,CD也是AB的“十字弦”. 【概念理解】 (1)若⊙O的半径为5,一条弦AB=8,则弦AB的“十字弦”CD的最大值为,最小值为. (2)如图2,若⊙O的弦CD恰好是⊙O的直径,弦AB与CD相交于H,连接AC,若AC=12,DH=7,CH=9,求证︰AB、CD互为“十字弦”; 【问题解决】 (3)如图3,在⊙O中,半径为,弦AB与CD相交于H,AB、CD互为“十字弦”且AB=CD,,则CD的长度. 【答案】(1)10,6;(2)证明见解析;(3)6. 【分析】(1)根据“十字弦”定义可得弦AB的“十字弦”CD为直径时最大,当CD过A点或B点时最小; (2)根据线段长度得出对应边成比例且有夹角相等,证明△ACH∽△DCA,由其性质得出对应角相等,结合90°的圆周角证出AH⊥CD,根据“十字弦”定义可得; (3)过O作OE⊥AB于点E,作OF⊥CD于点F,设DH=x,由题意可得其它线段的长,在Rt△OEA中,根据勾股定理列方程得出x的值,从而可求CD的长. 【解析】解:(1)当CD为直径时,CD最大,此时CD=10, ∴弦AB的“十字弦”CD的最大值为10; 当CD过A点时,CD长最小,即AM的长度,过O点作ON⊥AM,垂足为N,作OG⊥AB,垂足为G,则四边形AGON为矩形, ∴AN=OG, ∵OG⊥AB,AB=8, ∴AG=4, ∵OA=5, ∴由勾股定理得OG=3, ∴AN=3, ∵ON⊥AM, ∴AM=6, 即弦AB的“十字弦”CD的最小值是6. (2)证明:如图,连接AD, ∵AC=12,DH=7,CH=9, ∴CD=CH+DH=16 ∴, ∴ ∵∠C=∠C, ∴△ACH∽△DCA, ∴∠AHC=∠CAD ∵CD是直径, ∴∠CAD=90°, ∴∠AHC=90°, ∴AH⊥CD, ∴AB、CD互为“十字弦”. (3)如图,过O作OE⊥AB于点E,作OF⊥CD于点F,连接OA,OD,则四边形OEHF是矩形,∴OE=FH,OF=EH, 设DH=x, ∵,AB=CD, 则CH=5x,CD=AB=6x, ∴FD=AE=3x, ∴OE=FH=3x-x=2x, ∵半径为, 在Rt△OEA中,由勾股定理得,, ∴, 解得,x=1, ∴CD=6×1=6 11.如图,已知AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H. (1)求证:AHAB=AC2; (2)若过A的直线与弦CD(不含端点)相交于点E,与⊙O相交于点F,求证:AEAF=AC2; (3)若过A的直线与直线CD相交于点P,与⊙O相交于点Q,判断APAQ=AC2是否成立(不必证明). 【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)成立. 【分析】(1)连接CB,证明△CAH∽△BAC即可; (2)连接CF,证△AEC∽△ACF,根据射影定理即可证得; (3)由(1)(2)的结论可知,AP•AQ=AC2成立. 【解析】(1)连结CB,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°. 而∠CAH=∠BAC,∴△CAH∽△BAC. ∴,即AHAB=AC2. (2)连结FB,易证△AHE∽△AFB, ∴AEAF=AHAB, ∴AEAF=AC2. (也可连结CF,证△AEC∽△ACF) (3)结论APAQ=AC2成立. 12.如图,是的直径,弦于点,为上一点,,连接分别交,于点,. (1)求证:; (2)若,且,求的长. 【答案】(1)见详解;(2)10 【分析】(1)连接AC,由AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,根据垂径定理得=,,所以∠D=∠ACD,因为,所以,则∠DCF=∠BAC,∠D=∠ACD,即可推导出∠F=∠AGF,得AF=AG,而∠FAD=∠BAD,根据等腰三角形的“三线合一”性质得FH=GH; (2)连接BC,设BE=m,先证明△AHF△CHD,则,求得CD=×15=20,所以CE=DE=CD=10,再证明△BCE△GCE,得GE=BE=m,再证明△CEB△AEC,得,列出关于m的方程,求出m的值,即可求得GB的长. 【解析】(1)证明:如图,连接AC, ∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E, ∴=,, ∴∠D=∠ACD, ∵, ∴, ∴∠DCF=∠BAC, ∴∠AGF=∠ACF+∠BAC=∠ACF+∠DCF=∠ACD, ∵∠F=∠D, ∴∠F=∠AGF, ∴AF=AG, ∵∠FAD=∠BAD, ∴FH=GH. (2)解:如图,连接BC,设BE=m, 根据题意得AF=15,, ∴AG=AF=15, ∵∠F=∠D,∠AHF=∠CHD, ∴△AHF△CHD, ∴, ∵CD=×15=20, ∴CE=DE=CD=10, ∵∠BCE=∠GCE,CE=CE,∠CEB=∠CEG=90°, ∴△BCE△GCE, ∴GE=BE=m, ∵∠BCE=∠CAE,∠CEB=∠AEC, ∴△CEB△AEC, ∴, ∴BE•CE=CE2, ∴m(15+m)=102, 解得=5,=﹣20(不符合题意,舍去), ∴GE=BE=5, ∴GB=GE+BE=10, ∴GB的长为10. 13.如图,AB为⊙O的直径,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC、BD交于点E,⊙O的切线AF交BD的延长线于点F,切点为A,且∠CAD=∠ABD. (1)求证:AE=AF; (2)若AB=4,BF=5,求cos∠BAC的值. 【答案】(1)见解析;(2) 【分析】(1)证明△ADF≌△ADE,得AE=AF; (2)得DE=DF,由勾股定理求得AF,由三角形面积公式求得AD,进而求得DE,BE,再证明△BEC∽△AED,得BC,进而求得. 【解析】(1)证明:∵AF是的切线, ∴∠FAB=90°, ∵AB是的直径, ∴∠ACB=∠ADB=∠ADF=90°, ∴∠ABD+∠BAD=∠BAD+∠FAD=90°, ∴∠ABD=∠FAD, ∵∠ABD=∠CAD, ∴△ADF≌△ADE(ASA), ∴AF=AE. (2)解:在中, ∵AB=4,BF=5, ∴AF==3, ∴AE=AF=3, ∵=AB×AF=BF×AD, ∴AD=, DE=, ∴BE=BF-2DE=, ∵∠AED=∠BEC,∠ADE=∠BCE=90°, ∴△BEC∽△AED, ∴BC=, ∴AC=, ∴cos∠BAC== 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题33 圆之相交弦定理 相交弦定理、切割线定理和割线定理统称为圆幂定理。相交弦定理模型,由圆内圆心角与圆周角性质推导生成,是圆内线段长度换算的经典几何模型,可快速建立圆内相交弦之间的乘积等量关系,高效简化线段计算与几何推导。中考常以圆基础计算、弦长求值、几何填空选择、圆综合题型出现,题目条件简洁、公式固定,实用性强、上手简便,是几何等量转化与圆性质活用思想的典型代表。 本专题从模型讲解、例题分析、课堂随练、巩固提高四个部分展开,循序渐进,层层剖析圆之相交弦定理模型的重难点,内容详实丰富,供大家学习使用,欢迎下载。 模型讲解 一、基础模型 条件:在⊙O中,弦AB、CD相交于点P。结论:AP•DP=BP•CP。 【证明】在△APB和△CPD中 ∠1=∠2(同弧所对圆周角相等) ∠3=∠4 ∴△APB∽△CPD (实质是“8”字型相似,不要把对应边看错即可) ∴ 则AP•DP=BP•CP 二、模型拓展 条件:在⊙O中,OP所在直线与⊙O交于M、N两点,r为⊙O的半径。则有结论:BP•CP=MP•NP =(r-OP)( r+OP)= 【证明】同上。 典例分析 【例1】如图,是的直径,弦与相交于点,若,,,则到的距离为 . 【例2】如图,边长为6的等边三角形ABC内接于⊙O,点D为AC上的动点(点A、C除外),BD的延长线交⊙O于点E,连接CE. (1)求证; (2)当时,求CE的长. 【例3】相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.    (1)为了说明相交弦定理正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”“求证”,请补充完整,并写出证明过程.已知:如图①,弦,交于点P,求证:______________. (2)如图②,已知是的直径,与弦交于点P,且于点P,过D作的切线,交的延长线于E,D为切点,若,的半径为5,求的长. 【例4】阅读与思考 九年级学生小刚喜欢看书,他在学习了圆后,在家里突然看到某本数学书上居然还有一个相交弦定理(圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等),下面是书上的证明过程,请仔细阅读,并完成相应的任务. 圆的两条弦相交,这两条弦被交点分成的两条线段的积相等. 已知:如图1,的两弦相交于点P. 求证:. 证明: 如图1,连接. ∵,. ∴,(根据) ∴@, ∴, ∴两条弦相交,被交点分成的两条线段的积相等. 任务: (1)请将上述证明过程补充完整. 根据:____________;@:____________. (2)小刚又看到一道课后习题,如图2,AB是的弦,P是上一点,,,,求的半径. 课堂随练 【练1】如图是以点O为圆心,AB为直径的圆形纸片,点C在⊙O上,将该圆形纸片沿直线CO对折,点B落在⊙O上的点D处(不与点A重合),连接CB,CD,AD.设CD与直径AB交于点E.若AD=ED,则∠B=_________度;的值等于_________. 【练2】如图,在△ABC中,AB=AC,⊙是△ABC的外接圆,连接BO并延长交边AC于点D. (1)如图1,求证:∠BAC=2∠ABD; (2)如图2,过点B作BH⊥AC于点H,延长BH交⊙O于点G,连接OC,CG,OC交BG于点F,求证:BF=2HG; (3)如图3,在(2)的条件下,若AD=2,CD=3,求线段BF的长. 【练3】如图,四边形ABCD内接于圆,已知AC=BC,延长AD到F使得DF=BD=3,已知∠AEB=90°,且AE:ED=3:1,则BE的长为() A.2.5 B.2 C. D.3 【练4】如图,已知的半径为3,弦,为上一动点(点与点、不重合),连接并延长交于点,交于点,为上一点,当时,则的最大值为() A.4 B.6 C.8 D.12 巩固提高 1.已知:如图弦AB经过⊙O的半径OC的中点P,且AP=2,PB=3,则是⊙O的半径等于(  ) A. B. C. D. 3.如图,在⊙O的内接四边形ABCD中,AC⊥BD,CA=CB,过点A作AC的垂线交CD的延长线于点E,连结BE.若cos∠ACB=,则的值为   . 4.如图,已知弦与弦交于点,且为的中点,延长交于点,若,则() A. B. C. D. 5.如图,△ABC内接于,AB为的直径,D为上一点(位于AB下方),CD交AB于点E,若,,,则CE的长为______. 6.如图,⊙O的直径AB过的中点A,若∠C=30°,AB、CD交于点E,连接AC、BD,则=________________. 7.如图,、、、是上的四个点,,交于点,若,,则_______. 8.如图,已知四边形内接于,半径,对角线AC、BD交于E点,且,,则______. 9.如图,点、在以为直径的上,且是的中点,与交于点.若,,则CE的长为_____. 10.我们定义:如果圆的两条弦互相垂直且相交,那么这两条弦互为“十字弦”,也把其中的一条弦叫做另一条弦的“十字弦”.如图1,已知⊙O的两条弦AB⊥CD,则AB、CD互为“十字弦”,AB是CD的“十字弦”,CD也是AB的“十字弦”. 【概念理解】 (1)若⊙O的半径为5,一条弦AB=8,则弦AB的“十字弦”CD的最大值为,最小值为. (2)如图2,若⊙O的弦CD恰好是⊙O的直径,弦AB与CD相交于H,连接AC,若AC=12,DH=7,CH=9,求证︰AB、CD互为“十字弦”; 【问题解决】 (3)如图3,在⊙O中,半径为,弦AB与CD相交于H,AB、CD互为“十字弦”且AB=CD,,则CD的长度. 11.如图,已知AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H. (1)求证:AHAB=AC2; (2)若过A的直线与弦CD(不含端点)相交于点E,与⊙O相交于点F,求证:AEAF=AC2; (3)若过A的直线与直线CD相交于点P,与⊙O相交于点Q,判断APAQ=AC2是否成立(不必证明). 12.如图,是的直径,弦于点,为上一点,,连接分别交,于点,. (1)求证:; (2)若,且,求的长. 13.如图,AB为⊙O的直径,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC、BD交于点E,⊙O的切线AF交BD的延长线于点F,切点为A,且∠CAD=∠ABD. (1)求证:AE=AF; (2)若AB=4,BF=5,求cos∠BAC的值. 学科网(北京)股份有限公司 $

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2026年中考数学压轴题几何模型 专题33 圆之相交弦定理
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