内容正文:
专题07 圆的综合证明与计算
7大考点概览
考点01 圆的基本性质
考点02 弧长、扇形面积及阴影部分面积计算
考点03 切线的判定与性质证明
考点04 圆与勾股定理综合
考点05 圆与相似三角形综合
考点06 圆与锐角三角函数综合
考点07 圆的其他问题
圆的基本性质
考点01
1.(2026·福建三明·二模)如图,是⊙的直径,、是⊙上异于、的两点,且,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建厦门·二模)如图,为的直径,点是上位于异侧的两点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(2026·福建泉州·二模)如图,的弦、的延长线相交于点,,若,则的度数是()
A. B. C. D.
4.(2026·福建厦门·二模)如图,是的直径,点为圆心,点在延长线上,是的切线,切点为点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.(2026·福建泉州·二模)如图,是的外接圆,,则的大小为( )
A. B. C. D.
6.(2026年福建省福建省南平市新光学校等校中考二模九年级数学试卷)如图,的内接四边形的对角线经过圆心,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
7.(2026·福建莆田·二模)如图,是的切线,为切点,为上一点,交于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
8.(2026·福建福州·二模)如图,三角形ABC内接于⊙O,D为⊙O上一点,且,,若,则的度数是______.
9.(2026·福建宁德·二模)茶叶生产是闽东乡村振兴的支柱产业之一.如图是圆形展示茶饼的正面及其固定支架的截面图,凹槽是矩形.茶饼正立且紧靠支架于,两点,恰好与边相切于点,若,则圆心角________.
弧长、扇形面积及阴影部分面积计算
考点02
1.(2026·福建南平·二模)如图,是的切线,A、B为切点,为直径,且,求的长( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建宁德·二模)如图,半圆的直径是,图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
3.(2026·福建漳州·二模)如图,菱形的顶点A,B在上,对角线与相交于点M,若的半径为6,,则扇形的面积为()
A. B. C. D.
4.(2026·福建厦门·二模)如图1是一块弘扬“社会主义核心价值观”的扇面宣传展板,其部分示意图如图2所示,它是以为圆心,长分别为半径,圆心角形成的扇面,若,,则阴影部分的面积为______(结果保留).
5.(2026·福建三明·二模)如图,在正五边形内,以为边作等边,再以点A为圆心画.若,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
6.(2026·福建龙岩·二模)如图1,四边形是的内接四边形,,连接,.
(1)求的度数;
(2)如图2,,相交于点,若,.求阴影部分的面积.
切线的判定与性质证明
考点03
1.(2026·福建南平·二模)如图,在中,,分别是半径及其延长线上的点,交于点,且,连接.
(1)如图1,求证:为的切线;
(2)如图2,是经过点的弦.
①求证:;
②连接交于点,连接.求证:.
2.(2026·福建南平·二模)如图,是的直径,以为边作交于点,且.过点作于点,延长交于点.
(1)如图(1),求证:是的切线;
(2)如图(2),若,,求线段的长;
(3)如图(3),在线段上标出点P,使得的值最小,在(2)的条件下,直接写出此时线段的长.
圆与勾股定理综合
考点04
1.(2026·福建泉州·二模)如图1是以为直径的半圆形纸片,半径,. 若沿半径剪开,并将扇形沿向右平移至扇形的位置(如图2所示),设与的交点D,,则线段的长为( )
A. B.
C. D.
2.(2026·福建龙岩·二模)如图,是的直径,,连接交于点,与相切于点,交的延长线于点,连接并延长,交于点,交于点,连接,若,则_________.
3.(2026·福建泉州·二模)如图1,为的直径,是的中点,与交于点.
(1)若,求的度数;
(2)点是上的动点(不与点、重合),交于点,沿折叠后得到线段.
①如图2,当点落在上时,求证:;
②如图3,当于时,连结、,若,,用含、的式子表示的长,并说明理由.
圆与相似三角形综合
考点05
1.(2026·福建厦门·二模)已知:如图,四边形内接于,为的直径,,弦于点F,交BD于点G.
(1)求证:;
(2)延长,相交于点H.
①求证:;
②若,若表示的周长,求的值.请用含t的式子表示.
2.(2026·福建三明·二模)如图1,C是以为直径的半圆O上一点,D是的中点,交的延长线于点E,,相交于点F.
(1)求证:;
(2)如图2,若O,F,E三点共线,求.
3.(2026·福建莆田·二模)如图1,内接于的平分线与和分别交于点D和E,F是延长线上一点,连接,且.
(1)求证:点F到三边所在直线的距离相等;
(2)若经过点O,连接,如图2,求证:;
(3)若,请用等式表示线段之间的数量关系,并证明.
圆与锐角三角函数综合
考点06
1.(2026·福建漳州·二模)如图,内接于,直径交于点E,、的延长线相交于点P,点C为中点,过点C作的切线交于点Q.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,,求的面积.
2.(2026·福建厦门·二模)如图,是的切线,D是直径延长线上的一点,连接、,设().
(1)若,求.
(2)延长至E,使,过点E作的垂线,分别交、于点F,H.
①若,直径,求的长.
②求证:.
3.(2026·福建宁德·二模)如图,是的直径,点在上运动(不与,重合),将沿翻折,得到,点是的中点,连接.
(1)如图1,若,求证:;
(2)证明:不论点如何运动,的大小不变;(以图2为例证明)
(3)如图2,当点在下方,,时,求的直径.
4.(2026·福建龙岩·二模)问题发现
(1)如图①,已知中,,点在上,连接、,则___________;
问题探究
(2)如图②,已知是的中线,点在上,连接,且,若,求的长度;
问题解决
(3)如图③,四边形是某小区的一块空地,其中米,米,,,,物业准备在空地内找一点,分别修建四条小道、、、(小道的宽度不计),并在内分别种植不同的花卉,为生活娱乐区,根据物业公司规划要求,,且小道与的比值尽可能小.是否存在满足要求的点?若存在,请找出点的位置,并计算的最小值,以及此时的面积;若不存在,请说明理由.
圆的其他问题
考点07
1.(2026·福建泉州·二模)如图所示的方格图中的小正方形边长均为,点均是格点.直线与的外接圆相切于点,交射线于点,已知.
(1)用无刻度的直尺,按要求在方格图中作图:
①画出的外接圆的圆心;
②画出的切线,交射线于点.
(2)在()的条件下,连结.试证明:是等腰三角形.
2.(2026·福建福州·二模)如图,是半圆O的直径,C为的中点,D为上一点,交于点E,交于点F,交于点G.点O,P关于对称,交于点H,连接.
(1)求证:;
(2)当时,求的度数;
(3)求的最小值.
3.(2026·福建三明·二模)如图,在中,,直线上方有一点(不与点重合),且满足,作,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)当平分时,求证:、、三点共线;
(3)若,是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
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专题07圆的综合证明与计算
☆7大考点概览
考点01圆的基本性质
考点02弧长、扇形面积及阴影部分面积计算
考点03切线的判定与性质证明
考点04圆与勾股定理综合
考点05圆与相似三角形综合
考点06圆与锐角三角函数综合
考点07圆的其他问题
考点01
圆的基本性质
1.
(2026福建三明二模)如图,8是⊙0的直径,C、D是⊙0上异于A、B的两点,且BC=BD
∠4CD-80D,则∠的度数为()
B
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A.22.5°
B.25°
C.30°
D.45°
【答案】A
【分析】先利用等弧转化∠BOD与∠A的关系,结合题干条件把∠ACD用∠A表示,再根据圆周角定理得
到∠AOD与∠A的关系式,最后利用∠AOD+∠BOD=180°求解即可.
【详解】解:
.BC=BD
.∠BOD=2∠A,
3
.·∠ACD=
∠BOD
2
÷∠ACD=x2∠A=3∠A
2
1
:∠ACD=2∠A0D
.∠AOD=2∠ACD=6∠A,
:AB是⊙O的直径,∠AOD+∠BOD=180°,
.6∠A+2∠A=180°
.∠A=22.5°
2.(2026福建厦门二模)如图,AB为⊙0的直径,点C、D是⊙0上位于AB异侧的两点,连接
AD、CD
者AC=B
,则D的度数为()
D
B
A.30°
B.45°
C.60°
D.750
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理,连接1CBC,由1B为⊙0
AC=BC
的直径可得
∠ACB=90°
进而由
得∠CAB=∠CBA=45°,再根据圆周角定理即可求解,掌握圆周角定理是解题的关键.
【详解】解:连接AC、BC
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D
B
,AB为⊙O的直径,
.∠ACB=90°,
.AC-BC
.∠CAB=∠CBA=45°,
.LD=∠CBA=45°,
故选:B。
3.(2026福建泉州二模)如图,⊙0的弦AC、BD的延长线相交于点P,AC=BD,若∠OPB=20°,
则∠BOC的度数是()
D
B
A.100°
B.120°
C.130°
D.140°
【答案】D
【分析】首先作OM1AC于M,作ON⊥BD于N,利用“等弦对等弦心距”得出OM=ON,进而判
定OP平分∠APB并求出∠APB的度数,随后在四边形OMPN中利用内角和算出∠MON,最
后通过证明Rt△OMC≌Rt△ONB实现角度转化,从而求得∠BOC的度数.
【详解】如图,作OM⊥AC于M,作ON⊥BD于N,
A
B
.AC=BD
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∴.OM=ON
∴.OP平分∠APB
∴.∠APB=2∠OPB=40°
∴.∠MON=360°-∠OMP-∠ONP-∠APB
∴.∠M0W=360°-90°-90°-40°
.∠MON=140
,在RtAOMC与Rt△ONB中
OM-ON
OC=OB
:.RtOMC≌RtONB(H)
∴.∠MOC=∠NOB
.∴∠NOB+∠CON=∠MOC+∠CON
∴.∠B0C=∠MON=140°
4.(2026福建厦门二模)如图,AB是⊙0的直径,点O为圆心,点C在AB延长线上,CD是⊙0的切
线,切点为点D,若∠C=40°,则∠DAC的度数为()
A.30
B.25°
C.40°
D.50°
【答案】B
【分析】先根据切线的性质得到∠ODC=90°,则利用互余计算出∠COD=50°,然后根据圆周角定理求解
【详解】解:连接OD
D
与圆相切于点D,
.CD
∴.OD⊥CD」
∴.∠ODC=90°
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:∠C=40°
∠C0D=90°-40°=50°,
∠DAC=
2∠C0D=250
故选:B
5.(2026福建泉州二模)如图,⊙0是△ABC的外接圆,∠OAC=23°,则∠B的大小为()
A.46°
B.60°
C.67°
D.77°
【答案】C
【分析】连接OC求出∠4OC的度数,根据圆周角定理求解即可:
【详解】连接OC,
.∴.OA=OC
.∠0AC=23°
.∠0CA=23°,
∴.∠A0C=180°-23°-23°=134°
:∠B=1∠40C=1x134°=670
2
6.(2026年福建省福建省南平市新光学校等校中考二模九年级数学试卷)如图,⊙0的内接四边形
ABCD的对角线BD经过圆心O,若∠ABD=3S°,则∠ACB的度数为()
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D
A.35°
B.45°
C.55°
D.65°
【答案】C
【分析】根据BD为⊙O的直径,得出∠BAD=90°,根据己知可得∠ADB=90°-∠ABD=55°,进而根据同
弧所对的圆周角相等,即可求解.
【详解】解:,BD为⊙O的直径,
.∠BAD=90°
∠ABD=35°,
,∠ADB=90°-∠ABD=55°,
4B-4B
.∠ACB=∠ADB=55°
7.(2026福建莆田二模)如图,AB是⊙0的切线,A为切点,D为⊙0上一点,BD交⊙0于点C,连
接OA,OC,OD,AD,若LB=∠ODC,则∠ADC的度数为()
D
A.40°
B.45°
C.50°
D.55
【答案】B
【分析】根据等腰三角形性质和已知条件证得OC‖AB,进而利用切线性质求出∠AOC=90°,最后利用
圆周角定理求解即可.
【详解】解:,OC=OD,
.∠OCD=∠ODC,
,·∠B=∠ODC,
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∠B=∠OCD.
OC‖AB,
∴.∠AOC+∠OAB=180°
:AB是⊙0的切线,
.OA⊥AB,即∠OAB=90°,
∴∠A0C=90°
∠A0C=
1
.∠ADC=
2×90°=450
8.(2026福建福州二模)如图,三角形ABC内接于⊙O,D为⊙0上一点,且AD川BC,D0/AC,若
∠ABC=36°,则∠BAC的度数是
D
【答案】81°
【分析】连接OA,OC,圆周角定理,求出∠AOC的度数,等边对等角,求出∠OAC,平行线的性质,结
合等边对等角,结合角的和差关系进行求解即可
【详解】解:连接OA,OC,
则OA=OC=OD,∠AOC-2∠ABC=72°
:∠01c=oC1-00-∠40c)=54.
.AD BC,DOI/AC,
.∠AOD=∠OAC=54,∠DAB=∠ABC=36°,
OA=OD
&∠04D=∠0DA-=5080-∠A0D)=63,
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∴.∠OAB=∠OAD-∠BAD=27°,
∴.∠BAC=∠OAB+∠OAC=81°
B
9.(2026福建宁德·二模)茶叶生产是闽东乡村振兴的支柱产业之一.如图是圆形展示茶饼的正面及其固
定支架的截面图,凹槽ABCD是矩形.茶饼正立且紧靠支架于A,D两点,恰好与BC边相切于点E,若
∠AEB=20°,则圆心角∠A0E=°。
【答案】40
【分析】由圆的切线的性质得出∠OEB=90°,由角的和差关系得出∠OEA=∠OEB-∠AEB=70°,由等边
对等角以及三角形内角和定理即可求出∠AOE
【详解】解:茶饼正立且紧靠支架于A,D两点,恰好与BC边相切于点E,
.∠OEB=90°,
∠AEB=20°
.∠OEA=∠OEB-∠AEB=70°,
OA=OE
∴.∠OAE=∠OEA=70°
.∠AOE=180°-∠OAE-∠OEA=40°
考点02
弧长、扇形面积及阴影部分面积计
1.(2026福建南平·二模)如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,BC为⊙O直径,∠P=40°且
BC=18,求MB的长()
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A.3π
B.5π
C.7π
D.9π
【答案】C
【分析】连接OA,根据切线的性质可得PAO=∠PBO=90°,利用四边形PBOA内角和为360°求出
∠A0B=140°,再利用弧长公式计算即可.
【详解】解:连接OA,
B
PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,
∴∠PA0=∠PB0=90,
.∠P=40°
.∠A0B=360°-∠P-∠PA0-∠PB0=140°
BC=18,即OB=OC=9,
140×π×9
“AB的长为180
=7π
2.(2026福建宁德二模)如图,半圆的直径是4,图中阴影部分的面积是()
A.2π-4
B.4π-4
C.8π-8
D.8π-4
【答案】A
【分析】把不规则的图形分割成规则的图形,利用扇形的面积公式和正方形的面积公式求解即可
【详解】解:如下图所示,点O为半圆圆心
由题意可知:AB=4,
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AO=B0=E0=2,
.点E、F分别为两个小半圆的圆心,
..CE=DF=OE=OF=CG=DG=1,
:S影=S半4OB-S形HEc-S形BPD-S半圆Dcc-4(SE方形EC00-S眉形CED)
(CGYEY-0(OEY
-x2-xx-2xx-4P-x
=2-4-
=2π-π-4+π
=2π-4」
E
D
3.
(2026福建漳州二模)如图,菱形ABCD的顶点A,B在⊙0上,对角线BD与⊙O相交于点M,若
⊙0
∠DBC=20°
AOM
的半径为6,
则扇形
的面积为()
2π
4π
A.3
B
,3
C.2n
D.4π
【答案】D
【分析】根据菱形的性质得出ADI‖BC及AB=AD,从而求出∠ABD的度数,再利用圆周角定理求出圆心
角∠AOM的度数,最后利用扇形面积公式求解。
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【详解】解:,四边形ABCD是菱形,
∴.AD‖BC,AB=AD,
∴.∠ADB=∠DBC=20°,∠ABD=∠ADB=20°,
:点A,B,M在O0上,
∴,∠AOM=2∠ABM=2∠ABD=40°,
.⊙0的半径为6,
40π62
∴.S扇形AOM=
=4π
360
4.(2026福建厦门二模)如图1是一块弘扬“社会主义核心价值观”的扇面宣传展板,其部分示意图如
图2所示,它是以O为圆心,OA,OB长分别为半径,圆心角∠0=90°形成的扇面,若0A=2m,OB=1m,
则阴影部分的面积为
(结果保留π).
社会主义,
心价值观
图1
图2
3
【答案】4π
【分析】本题考查了求扇形面积,利用扇形面积公式,根据
阴影=S扇形A0D-S扇形B0C
即可求解.
【详解】解:
S阴影=S扇形OD-S扇形BOC
90m·0A290π·0B2
360
360
90π(OA2-0B2)
360
90π(22-1P)
360
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3
故答案为:4π
5.(2026福建三明·二模)如图,在正五边形ABCDE内,以AB为边作等边△ABF,再以点A为圆心画
EF
若B=3
则扇形EAF的面积为()
D
2
4
6
12
A.
5
B.5
C.5T
D.
【答案】C
【分析】先求出正五边形每个内角的度数,结合等边三角形的性质求出∠EAF的度数,利用扇形面积公式
求解即可
【详解】解:,五边形ABCDE是正五边形,
∴.AE=AB=3、
∠EAB=5-2)x180
=108°,
:△ABF是等边三角形,
∠BAF=60°,
.∠EAF=∠EAB-∠BAF=108°-60°=48°,
48×元×326π
扇形EAF的面积为360一=5·
6.(2026福建龙岩·二模)如图1,四边形ABCP是⊙0的内接四边形,∠ABC=2∠P,连接OA,OC.
E
图1
图2
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(1)求∠AOC的度数:
(②如图2,OB,AC相交于点E,若∠B0C=90,0C=5
求阴影部分的面积.
【答案】(1)∠A0C=120°
3玩5
(2)42
【分析】(1)根据圆内接四边形的性质求出∠P=60°,根据圆周角定理即可求出∠AOC的度数;
3π
(2)先求出
扇形BOC=
4,
根据勾股定理及三角函数求出OE=1,进而求出
ACOE=
2,可知阴影部分的
面积.
【详解】(1)解:.四边形ABCP是⊙O的内接四边形,
.∠ABC+∠P=180°
∠ABC=2LP,
.2∠P+∠P=180°
∴.∠P=60°
.∠A0C=2∠P=2×60°=120°:
(2)解:∠B0C=90°0C=V5
S用形0c二
r2
90m(53x
360
360
4
:0A=0C,∠A0C=120°,
.∠EC0=30°
在RtEOC中,
tan∠ECo=
OE
OC
3 OE
3.
.OE=1,
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5m-060c-xik5
2
2.
S例影=S扇形B0-ScoE=
3πV3
42.
考点03
切线的判定与性质证明
(2026福建南平二模)如图,在O0中,P,Q分别是半径OA及其延长线上的点,BP⊥OA交⊙0于
点B,且
00.OP=04
BO
,连接
图1
图2
(1)如图1,求证:B为⊙0的切线:
(2)如图2,CD是经过点P的弦.
①求证:CP.DP=OA-OP2:
②连接AD交BP于点E,连接AB.求证:∠ADB=∠ABQ
【答案】()见解析
(2)①见解析;②见解析
OB OP
【分析】(1)连接oB,则OB=OA?由O0.0P=OA可得O0OB,根据∠B0P=∠Q0B可证
△BOP△QOB
∠OBQ=∠OPB=90°
BQ,⊙0
根据相似三角形的性质可得
从而可证为的切线:
(2)①延长BP交O0于点M,连接CM,OB,由勾股定理得:BP=OB2-OP2,等量代换可得
BP2=OA2-OP2
BPDACPM
,可证
根据相似三角形的性质可证结论成立:
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②由(山知∠0B0:90,由二角形内角和完理可得∠0B1=90-40B,从面可得∠ABQ40B,
2
等量代换可证结论成立.
【详解】(1)证明:如下图所示,连接OB,则OB=OA,
.00.OP=0A2
∴.OQOP=OB2
OB OP
00 OB,
.∠BOP=∠QOB
∴.△BOP∽△QOB
∴.∠OPB=∠OBQ
BP⊥OA
.∠OBQ=∠OPB=90°
∴.QB⊥OB
又OB为⊙0的半径,
∴.BQ⊙0
为的切线:
B
A
(2)①证明:如下图所示,延长BP交⊙O于点M,连接CM,OB,
BP⊥OA
∴.BP=PM,
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在RtAOBP中,由勾股定理得:BP2=OB2-OP2,
..OB=OA.
∴BP2=OA2-OP2
BC=BC
∴∠BDC=∠CMB」
∠BPD=∠CPM,
.ABPD∽aCPM,
BP DP
CP MP,
.BP.MP=CP.DP
.BP2=CP.DP
∴CP.DP=OA2-OP2
D
M
②证明:如下图所示,由(1)知∠0B0=90°,
∴.∠ABQ=90°-∠OBA
在△OAB中,
.OA=OB,
∠0BA=∠0AB=180°-∠A0B=90°-∠A0B
2
∴∠ABQ=90°-
w-240
∠AOB
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∠ADB=∠AOB
∴∠ADB=∠ABQ
D
M
2.(2026福建南平·二模)如图,AB是⊙0的直径,以AB为边作△ABC交O0于点D,且AB=AC,
过点D作DE⊥AC于点E,延长CA交⊙O于点F.
E
0
D
D
图(1)
图(2)
图(3)
()如图(1),求证:DE是OO的切线;
(②)如图(2),若tan∠ABC=4,CD=5,求线段CF的长:
(3)如图(3),在线段BC上标出点P,使得AP+FP的值最小,在(2)的条件下,直接写出此时线段PD
的长
【答案】(1)证明:如图,连接OD
F
E
OB=OD.
∠ABC=∠ODB
AB=AC,
∴.∠ABC=∠C
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∴.∠ODB=∠C
.ODIl AC
DE⊥AC,
DE⊥OD
又,OD是⊙0半径,
.DE是⊙O的切线.
(2)CF=8
AE
0
(3)
B
35
PD=57
【分析】(1)连接OD,根据等边对等角得出,∠ABC=∠ODB,∠ABC=∠C,确定∠ODB=∠C,得
出DE⊥OD,再由切线的判定即可证明:
(2)连接AD,BF,根据圆周角定理得出AD⊥BC,AF⊥BF,确定点D是BC的中点,∠C=∠ABC,
再由正切函数得出tan∠ABC=tanC=
BF 3
CF=4,设BF=3x’则CF=4x,利用勾股定理求解即可;
(3)过点A作关于直线BC的对称点A',连接A'F,交BC于点P,过点F作FM⊥A'A的延长线于点M,
根据各角之间的关系得出∠ADE=∠C,再由相似三角形的判定得出△DEC∽△AED,△FMA∽aCDA,
△PDA'∽△FMA',结合其性质求解即可.
【详解】(1)略
(2)如图,连接AD,BF.
E
:AB为⊙O的直径,
∴.AD⊥BC,AF⊥BF」
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又:AB=AC,DE⊥AC,
∴,点D是BC的中点,∠C=∠ABC,
∴.BC=2CD=10
.an∠ABC=tanC=BF-3
CF4
设BF=3x,则CF=4x
∴.在RtABCF中,由勾股定理得BF2+CF2=BC2
即3x+(4x=10
解得r=2
∴.CF=8
(3)过点A作关于直线BC的对称点A',连接AF,交BC于点P
过点F作FM⊥AA的延长线于点M
.FM∥CD.
M
由(2)得:an∠ABC=tanC=3
在Rt△DEC中,设DE=3x,CE=4x,
.(3x)2+(4x)2=52
解得x=1(负值舍去)
DE=3,EC=4,
由(2)得AD⊥BC,DE⊥AC
.∠ADC=∠DEC=90°,∠AED=∠DEC=90°
∴.∠ADE+∠EDC=90°,∠C+∠EDC=90°,
:.∠ADE=∠C
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∴.△DECAAED」
AD AE DE 3
·DC DE EC4'
15
9
·AD=AD=4’AE=4
9
25
“.AC=AE+EC=9+4=
4
4,
由(2)得CF=8,
..AF=CF-AC=8-
57
4=4
.FM∥CD
.△FMA∽△CDA,△PDA'∽△FMA',
7
FM MA 4
∴FM=MA_FA,即5=15=25,
DC AD AC
44
>
21
15,21171
·FM=5,MA=20,AM2+2020
.△PDA'△FMA',
15
PD A'D
PD
4
∴.FMAM
7
=171
J
20
PD=10535
17157·
考点04
圆与勾股定理综合
1
(2026福建泉州二模)如图1是以AB为直径的半圆形纸片,半径C0⊥AB,AB=4a,若沿半径
OC剪开,并将扇形
1C沿OB向右平移至扇形
O'A'C
的位置(如图2所示),设OC与BC
的交点D,
∠OCD=60°,则线段A'O的长为()
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图1
图2
23a
a
A.3
B.3
c.(2-v5)a
D.(5-10a
【答案】C
【分析】连接OD,证明△OCD为等边三角形,易得∠DOB=30°,由平移的性质得ociloc',
04=OA=0B:证阴∠00D=90,求出0D-0D=a,进而求出08=2-5)a,即可求解
2
【详解】解:连接OD,
D
AB=4a,半径C0⊥AB,
0A=0C=0B=0D=)AB=20
又,∠0CD=60°,
∴.aOCD为等边三角形,
∴.∠C0D=60°,
.∠COB=90°
.∠D0B=30°,
由平移的性质得OC1/OC',OA=OA=OB,
.∴.∠00D=90°
0D=)0D=0
2
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:.0'0=V0D2-0D2=5a
:.0B=0B-0'0=(2-3)a
.O'A'=OB,O+00'=0'B+00'
:.A0=0B=(2-3)a
2.(2026福建龙岩二模)如图,B是O0的直径,
BC=D=DM,连接CD交4B于点F,CG与o0
相切于点C,交AB的延长线于点G,连接MB并延长,交CD于点E,交CG于点N,连接AC,若
tan/G=3
BN
,则AC
B
D
55
【答案】48
【分折1根据C=D=DW,0G1BD,0D1MW,根据切线的性质,可得CG10C,利用直角三角
形中,角的等量关系,可得LODF=∠ABM=∠NBG=∠CGF,根据解直角三角形,先求出OG,得到
c0s∠G=CG4
OG5,再根据an∠0cF=OF_3
CF4,勾股定理的应用,求出AC,根据an∠G=C5=?-4a
FG 4 FG
_4BH 3
利用线段的等量关系,求出BG:根据三角形的三线合,火出BH根据©os∠NG=BN8N,求
BH
出BN,即可.
【详解】解:过点N作NH⊥AG于点H,连接OC,OD
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BH G
M
..BC-BD-DM
.OG⊥BD,OD⊥MN,
:CG⊥OC,CG与⊙O相切,
∠OCD+∠GCF=90°,∠GCF+∠CG0=90°,
OCF=∠CGF,
.OC=OD
.∠OCD=∠ODC,
.∠OCD=LODC=LCGF,
.OD⊥MB
∴.∠ODF+∠MED=90°,∠BEF+∠ABM=90°.
,∠MED=∠BEF,
∴.∠ODF=∠ABM,
:∠ABM=∠NBG
.∠ODF=∠ABM=∠NBG=∠CGF,
.NB=NG,
:.△BNG是等腰三角形:
.BH=HG.
tan/G=3
:tan∠G=Oc3
GC4·
设0C=3k,CG=4k,
:0G=V0C2+CG2=5k
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∴cos∠G=
CG 4
0G5,
.∠G=∠OCF
tan∠OCF=
OF 3
CF 4
设OF=3a,CF=4a,
.0C=5a,
∴.OC=OA=OD=5a,
∴,AF=OA+OF=8a,BF=2a,
C=AF+CF=(8a)+(4a)-45a
tanLG=CF=3_4a
FG 4 FG
FG=16
a
3
BG=FG-FB=16
-2a=
3
34,
:.BH-GH-1BG=5a
5
,
:cos∠G=4
5,
·Cos∠NBG=4BH
5BN BN'
解得:BN=25
,
25
BN-2055
AC 45a 48
3.(2026福建泉州二模)如图1,BC为O0的直径,D是1C的中点,AC与BD交于点E.
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D
D
G
E
G
B
B
B
图1
图2
图3
(1)若∠ABD=20°,求∠ACB的度数:
(2)点F是⊙O上的动点(不与点A、C重合),CF交BD于点G,FA沿FC折叠后得到线段FM.
①如图2,当点M落在BC上时,求证:DG=DE·DB;
②如图3,当MF⊥AB于H时,连结OA、OM,若OA=a,OM=b,用含a、b的式子表示AF的长,
并说明理由。
【答案】(1)50
(2)①如图,连接
D
G
,B
M
DC
由折叠性质得∠ACF=∠MCF
∠BAC=90°
∴.∠ABC+∠ACB=90°,
.·∠ABD=∠CBD
:2G8c+∠GC8=4BC+∠4C8)=45.
.∠DGC=∠GBC+∠GCB=45°,
BC为⊙0的直径,
∴.∠BDC=90°
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∴△DGC为等腰直角三角形,
..DG DC,
4D=AD
.∠ACD=∠ABD.
.∠ACD=∠DBC,
又,'∠BDC=∠BDC
.△DCE-△DBC,
DE DC
·DCDB,
即DC2=DE·DB
.DG=DE·DB
②4F=Va2+ab
理由:
如图,连接AM交FC于点K,
G
E
B
M
由折叠性质得∠CFA=LCFM,AM⊥FC
.MF⊥AB
∴.∠MHA=∠MHB=∠BAC=90°
∴.AC∥FM
∴.∠ACF=∠CFM
:.∠ACF=∠CFA
.AF=AC
.AF=AC
又,OA为半径,
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由垂径定理的推论得:OA⊥FC,KC=KF
又.AM⊥FC,
∴.A、O、M三点共线
∴.AM=AO+OM=a+b
MK=AK=1AM=a+b
2
2
..KO=AO-AK=a-b
在RtACOK中,由勾股定理得:KC2+KO2=CO2
即Kc2=d-a--kKr
4
在Rt△AKF中,由勾股定理得:AF2=AK2+FK2
4.a:toe=-+
4
4
.AF=Va+ab
【分析】(1)由圆周角定理以及直角三角形两锐角互余即可求解:
(2)①如图,连接DC,通过证明△DCE一△DBC解决问题;②连接AM交FC于点K,先由垂径定理以
及折叠的性质证明A、O、M三点共线,然后用a,b的代数式表示AM,KO,再对RteCOK和Rt△AKF运
用勾股定理求解即可,
【详解】(1)解:BC为OO的直径,
∴∠BAC=90°
:D是C的中点,
∴.∠ABD=LCBD,
.∠ABD=20°
,∠ABC=2∠ABD=40°」
.∠ACB=90°-∠ABC=50°:
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(2)略
考点05
圆与相似三角形综合
1.(2026福建厦门二模)已知:如图,四边形ABCD内接于O0,MB为O0的直径,
BC=CD
,弦
CE⊥AB于点F,交BD于点G.
D
D
G
B
B
E
备用图
(1)求证:∠HDC+∠FCB=90°:
(2)延长AD,EC相交于点H.
①求证:FC2=FG·FH:
②若8C-4,若C表示△BD的周长,求A把的值。访用含1的式子表示。
BF
【答案】(I)证明::四边形ABCD内接于⊙0,
.∠ABC+∠ADC=180°,
.∠HDC+∠ADC=180°,
.∠HDC=∠ABC,
CE⊥AB,
.∠BFC=90°
∠FCB+∠FBC=90°,
∴.∠HDC+∠FCB=90°:
(2)①证明:,AB为⊙0的直径,
.∠ACB=∠ADB=90°
.∠GDH=180°-∠ADB=90°.
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CE⊥AB
.∠BFG=∠AFH=90°,
,∠H+∠HGD=90°,∠GBF+∠BGF=90°,∠BGF=∠HGD,
.∠H=∠GBF,
∴.△BGFAHFA,
FG BF
·AFFH
FG·FH=BF·AF,
.∠ACF+∠BCF=∠BCF+∠CBF=90°,
∴,∠ACF=∠CBF,
.∠AFC=∠BFC=90°,
∴.aBFC∽aCFA,
BF CF
CF AF'
,BF·AF=CF2,
.FC2=FG.FH
②2(-F+)
【分析】(1)由圆内接四边形的性质可得∠ABC+∠ADC=180°,再结合∠HDC+∠ADC=180°,得出
∠HDC=∠ABC,由题意可得∠BFC=90°,则∠FCB+∠FBC=90°,由此即可得证;
(2)①由圆周角定理可得∠ACB=∠ADB=9O°,证明△BGFAHFA,得出FG·FH=BF·AF,再证明
△BFC∽△CFA
BF·AF=CF2
,得出
即可得证;②由垂径定理并结合圆周角定理可得
∠CBD=∠BCE=∠BAC=∠CAD:由正切的定义,设BC-1,则B
t,BF=1,由勾股定理可得
.作cvn于w·则a0=arCM-求n-下,0--
AC=-2
表示
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C.m+BD+)
则
1+21-2+V01-2r2
设
AC
v-2
∠BCF=∠BAC=∠CAD=a,求出a<45°,即∠BCF<45°,从而可
sin∠BcF<V
2,结合题意可得
0<1<②
”2,即1-2>0,再结合二次根式的性质化简即可得出结果
【详解】(1)略
(2)①略:
②
解::CE⊥AR AB0
为的直径,
:.∠BFG=∠AH=90°.BC=BE∠ACB=∠ADB=90
..BC=CD
BC=CD=BE CD=BC
∴.∠CBD=∠BCE=∠BAC=∠CAD.
BE
:BC
=t
:sin∠BCF=BF
=1
BC
:sin∠BAC=BC
zt,
AB
设BC=1,则AB=
t'BF=t'
AC=VAB-BC7=1-
t,
作CM⊥BD于M,则BD=2BM,
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D
MG
B
E
.·sin∠CBD=CM=t,
BC
.CM=t,
BM =BC2-CM=1-
BD=2BM=2-
.AD=AB2 BD2=
0-22)
Cm=+8D+D-2-平+-2r
+2-+V1-2月
C.ABD =L
t
1+2-4+1-22y
:.AC
V1-2
V1-t2
t
设∠BCF=∠BAC=∠CAD=a,则∠CAD+∠CAB+∠ABD=90°,
∴.2a+∠ABD=90°.
∴a<45°,即∠BCF<45°,
sin ZBCF<
2,
∴结合题意可
0<1<
2,
.1-22>0,
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CABD
1+21-7F+-22
AC
1-2
1+2tW1-t2+1-22
V1-2
2-2+-2
1-2
21-(-2+)
V1-2
=2(1-F+)
【点睛】在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等:直径所对的圆周角为直角;相似三角形的对应
边成比例
2.(2026福建三明·二模)如图1,C是以AB为直径的半圆O上一点,D是AC的中点,DE⊥BC交BC
的延长线于点E,AC,BD相交于点F,
D
D
F
B
图1
图2
(1)求证:AC=2DE:
EF
(2)如图2,若O,F,E三点共线,求OF:
【答案】(1)
证明:解法一:连接OD交AC于点G,连接OC,
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H
D
G
B
O
D是AC的中点,
4G-CG-AC OD AC
.∠DGC=90°,
,AB为直径,
.∠ACB=90°
∴.∠ACE=90°
.DE⊥BC,
.∠E=90°,
四边形DGCE为矩形,
DE-CG-AC
.'AC=2DE:
解法二:延长AD,CE相交于点N.
D
B
AB为直径,
∠ACB=∠ADB=∠BDN=90°
D是AC的中点
:0=cD
.∠ABD=∠CBD
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又BD=BD,
.△ABD≌ANBD」
.AD=ND
DE⊥BC,
∠DEB=90°=∠ACB」
DE ll AC,
DE ND 1
ACNA 2'
.AC=2DE:
-5
(20F
【分析】(1)连接OD交AC于点G,连接OC,由D是AC的中点结合垂径定理的推论得
AG=CG=)4C,ODLAC,再白4∠CB=∠4CE=∠E=90得到四边形DGCE为矩形,
DE=CG=)AC,即可证明AC=2DE:
21
BC BF
(2)根据三角形中位线得到BC=2OG,由DEGC,DOEC,DE=GC,得到CE-DF,即可证明
BC BE
AD0 FABEF,得到CE=OD,设BC=2a,CE=b,则BE=2a+b,OD=a+b,代入整理得b=√2a,
EF_CE_b-
即可得到OFOG a
【详解】(1)略
(2)解:解法一:由(1)知,AG=CG,
又,OA=OB,
.'BC=20G,
由(1)知,四边形DGCE为矩形,
D
G
B
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:.DEIGC,DOl EC,DE=GC,
BCBF
·CEDF,
且∠DOF=∠BEF,∠ODF=∠EBF
.△DOF∽△BEF,
BF BE
DF OD'
BC BE
·CEOD'
设BC=2a,CE=b,
则BE=BC+CE=2a+b,
OD-OG+DG=BC+CE=a+b.
2a2a+b
.b=a+b’
.b=2a
EF_CE-b=
.OF OG a
解法二:过O作AC的平行线交BC于点H,
D
H
CF EC
则OH
BH_OB=1
EH,CH OA
:.BH=CH,
∴.AC=2OH,
由(1)得,AC=2DE,
:OH=DE,
CF EC
DE EH
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由(1)得,∠BCF=∠BED=90°,
又·∠CBF=∠EBD,
.△BCFn△BED,
CF BC
·DEBE
EC BC
·EHBE'
设BC=2a,EC=b,则CH=a,EH=a+b,BE=2a+b,
b 2a
a+b2a+b'
b=√2a
EE_EC-b-反
.OF FO a
3.(2026福建莆田·二模)如图1,△ABC内接于O0,∠BAC的平分线与BC和⊙0分别交于点D和E,F
是AE延长线上一点,连接CF,且∠ACF+∠BCF=I80°,
D
D
E
E
F
图1
图2
()求证:点F到三边AB,BC,AC所在直线的距离相等:
DF BE
(2②)若AF经过点O,连接BE,如图2,求证:AF=AE:
(③)若AE=2EF,请用等式表示线段AB,BC,AC之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)
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证明:延长AC到点M,如图
0
B
D
E
M
,AE是∠BAC的平分线,F是AE延长线上一点,
“点F到AB,AC所在直线的距离相等,
.∠ACF+∠BCF=180°,∠ACF+∠MCF=180°,
.∠BCF=∠MCF,
∴点F到BC,AC所在直线的距离相等,
“点F到三边AB,BC,AC所在直线的距离相等:
(2)
证明:过点F,作FN⊥AB的延长线于点N,如图
B
D
E
N
.∠N=90°
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,AE是∠BAC的平分线,
.∠EAB=∠EAC.
.BE-CE
.AE是⊙O的直径,
.∠ABE=90°,AE⊥BC,
又:点F到三边AB,BC,AC所在直线的距离相等;
.FN=DF,∠ABE=∠N=90°,
:∠BAE=∠NAF」
.△BAE△NAF,
BE AE
·NFAF,
BE AE
即DFAF'
DF BE
.AF AE
3)
解:AB+AC=2BC,理由如下:
如图,连接BE、CE,过点F作FM⊥AB的延长线于点M,作FP⊥BC于点P,作FN⊥AC的延长线于
点N,
B
、
-
E
MS
由(I)可知,FM=FP=FN,∠FMB=∠FPB=∠FPC=∠FNC=9O°,
.BF=BF,FC=FC.
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∴.Rt△FMB≌Rt△FPB(HL)Rt△FPC≌Rt△FNC(HL)
∠MBF=∠PBF,∠PCF=∠NCF.
:∠BAE=∠CAE,∠BAE=∠BCE,∠CAE=∠CBE,
·.∠BAE=∠CAE=∠BCE=∠CBE
∠MBF=∠BAE+∠BFA,∠PBF=∠CBE+∠EBF,
.∠BFA=∠EBF,
∴.BE=EF
..BE=CE
.CE=EF,即BE=CE=EF,
,∠BED=∠AEB,∠CED=∠AEC,∠BAE=∠CAE=∠BCE=∠CBE,
:ABEDSAAEB,△CEDP△AEC,
BE BD CD CE
AE AB AC AE
BD EF 1 CD EF1
即AB2EF2,AC2EF2'
.AB=2BD,AC=2CD
...AB+AC=2(BD+CD)=2BC
【分析】(I)延长AC到点M,先推导出点F到AB,AC所在直线的距离相等,∠BCF=∠MCF,得到点
F到BC,AC所在直线的距离相等,即可解答;
(2)过点E,作FNLAB
的延长线于点N,先推导出
E=CE,得到ABE=90°,AE⊥BC,FN=DF
BE AE BE AE
DF BE
继而推导出ABAE∽ANAF,得到NF=AF,则DF=AF,即可推导出AF=AE;
(3)连接BE、CE,过点F作FM⊥AB的延长线于点M,作FP⊥BC于点P,作FN⊥AC的延长线于点
N
RteFMBS≌RtFPB(HL)RtAFPC≌RtAFNC(HL)
∠BFA=∠EBF
,推导出
继而推导出
,得到
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BE BD CD CE
BE=CE=EF,证明出BED6AEB,△CEDAAEC,得到AE=AB,AC=AE,推导出AB=2BD,
AC=2CD
AB+AC=2(BD+CD)=2BC
则
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
考点06
圆与锐角三角函数综合
1
(2026福建漳州二模)如图,△ABC内接于⊙O,直径BD交AC于点E,AD、BC的延长线相交于
点P,点C为BP中点,过点C作⊙0的切线交AP于点Q.
(I)求证:∠P=∠DBC:
(2)求证:PAPC=PBPO:
(3)若DE=3,
sin∠ABD=
3,求ABCE的面积。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
3)305
【分析】(1)根据圆周角定理得∠BAP=90°,根据斜边中线定理得∠P=∠CAP,根据“同弧对等角”即
可得证:
(2)连接OC,根据切线的性质得∠OCQ=90°,根据(1)可推得OCI‖AP,从而证明△ABP∽△QCP,
即可得证:
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(3)根据题意可设AD=k,BD=3k,由(2)可得△AED∽△COE,则可计算k=5,从而得到
AB=10W2AP=20C0=5V2
即可计算5aac=50
2,由于△ABE与△BCE的高相同,根据这两个
三角形底边的比计算面积即可.
【详解】(1)证明:,BD为直径,
∠BAP=90°,
,点C为BP中点,
.AC=CP,
.∠P=∠CAP,
⑦=cD
∴.∠CAP=∠DBC,
.∠P=LDBC;
(2)证明:连接OC,
A
OB=OC,
.∠DBC=∠OCB,
,由(1)可知,∠P=∠DBC,
∴.LP=∠OCB」
.OCIl AP,
CQ是⊙O的切线,
.∠0C9=90°
.∠PQC=∠0CQ=90°
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∠BAP=∠COP=90°,∠P=∠P,
.△ABP∽△QCP,
PC PO
·PBPA'
即PAPC=PB·P№,
(3)解:sin∠ABD=
3,
∴设AD=k,BD=3k,
则半径0C=3k
由(2)可知,OC‖AP
.△AED∽△COE,
AD DE AE 2
OC OE CE 3
9
S4E=2
0E=2,SE3,
OC=OD=OE+DE=15
2
k=5,
BD=15 AB=102
则
由(1)可知,∠P=∠DBC,
∴BD=DP=15,
∴AP=20、
PC PO CO 1
由(2)可知,△ABP∽△QCP,则PBPA AB2,
:C0=5v2
÷se=aSe48A4r-04P-505,
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S4E=2
S.8CE
3
SAWCE=30
【点睛】本题考查圆周角定理,切线的概念,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数解直角三角形,能
够熟练掌握相关性质,并灵活地解直角三角形是解题的关键.
2.(2026福建厦门二模)如图,CD是⊙O的切线,D是直径AB延长线上的一点,连接AC、BC,设
∠A=a(0°<&<45°).
E
D
OH
B
图1
图2
(1)若a=20°,求∠D
(2)延长BC至E,使BC=CE,过点E作AB的垂线,分别交AC、AB于点F,H.
①若tana三),直径4B=1O,求F1的长
S.EEC=1-tan'a
②求证:SBcn
【答案】(1)∠D=50°
(2)①EH=8;
②证明:,∠E=∠A,∠ECF=∠ACB
∴.△EFC∽△ABC
BC=CE
S.EFC
CE (BC
:.SABC
tan2a
S.e=Smc'tana
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.·∠OCD=∠ACB=90°
∴.∠OCA+LOCB=∠BCD+∠OCB=90°
∴.∠BCD=∠OCA
..OA=OC
∴.∠OAC=∠OCA
.∠BCD=∠OAC
,∠D=∠D,∠BCD=∠A
∴.△BCDACAD
S.BCD=
BC)
=tan2a
:.S.ACD
CA
S.8cp=S.cA'tan'a
SBCD二
S.acptan'a
tan2a
.S.ABC S.Acp-S.ucp S.Acp-S.Acp'tan2a 1-tan2a
tan'a
S.nCD=S.4c']-tan?a
S.ec=tan'a=1-tan'a
:.S.BCD
tan'a
1-tana
【分析】(1)连接OC,根据切线的性质可得∠OCD=90°根据圆周角定理可得∠COB=2∠CAB=40°,
进而求得∠D:
BC=25,AC=45
(2)①根据已知求得
进而证明△EHB△1CB,根据相似三角形的性质,即可求解:
SEFC
BC
12
tana
②先证明△EFC∽△ABC得出S,ABC
CA
进而可得S.rc=S。c·tan2a,证明
S.BCD
BC
tan2a
△BCDACAD得出SACc
CA
=tan2a,进而得出S.m=S,c-na,再求比值,即可求解,
【详解】(1)解:连接OC,因为CD是⊙O的切线,
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D.OC⊥CD,
图1
∴.∠OCD=90°
∠A=20°
.∠COB=2∠CAB=40°
.∠D=90°-40°=50°
(2)①.AB是直径
∴.∠ACB=90°
:在Rt△ABC中,tana=anA=BC-}
AC 2,AB=10
设BC=x,AC=2x
:4B=1BC2+AC=+(2x)=5x
6x=10
解得:x=25
BC=25 AC=45
.·BC=CE
EB-BC+CE=2BC=45
EH⊥AB
.∠EHB=90°
∠E+∠EBH=90°,∠A+∠CBA=90°
∴.∠E=∠A
∴.△EHB∽△ACB
.EHEB
:.AC AB'
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EH 4V5
.4V510,
解得:EH=8:
②略。
3.(2026福建宁德二模)如图,AB是⊙0的直径,点C在⊙0上运动(不与A,B重合),将△AOC沿
Oc
翻折,得到DOC
点E是BD
的中点,连接AD
B
B
E
D
E
D
图1
图2
(I)如图1,若∠CAB=15°,求证:AD=OA:
(2)证明:不论点C如何运动,∠CAE的大小不变;(以图2为例证明)
③)如图2,当点E在1B下方,tan∠BAE=4:D=4时,求。O的直径
【答案】(1)证明:,OA=OC,
B
D
E
图1
∴.∠ACO=∠CAB=15°
由翻折得,∠DC0=∠AC0=15°,
.∠ACD=30°
∴.∠AOD=2∠ACD=60°」
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OA=OD.
.△OAD是等边三角形,
∴.AD=OA.
(2)证明:设∠CAB=a,
由(1)得∠ACD=2a,
由翻折得AC=DC,
:∠CaD=∠CDA=180°-,4CD=90-a.
2
∴.∠BAD=∠CAD-∠CAB=90°-2a.
·点B是BD
的中点,
:BE=BD=45”-a
.∠CAE=∠CAB+∠BAE=45°
68
(3)⊙0的直径为15
【分析】(1)由OA=OC得∠AC0=∠CAB=15°,由翻折得,∠DC0=∠AC0=15°,得∠ACD=30°,由
圆周角定理得∠AOD=2∠ACD=60°,由OA=OD可证明△OAD是等边三角形,从而可证明结论:
(2)设∠CAB=a,得∠ACD=2a,由翻折得AC=DC,得∠CAD=∠CDA=90°-a,求出
∠B1D=90-20,白点8是D的中点可符B1C=45°-“,从而可得出∠C1G=45°
,故可得结论:
(3).延长BE,AD相交于点F,连接DE,设BE=x,解Rt△ABE,求得AE=4x,根据勾股定理得
217
FD=
x
AB=V17x,根据ASA证明△AEF≌△AEB,得出DE=EF=x;证明△FDE∽△FBA,求出17,根
4v17
X=
据FD+AD=AF求出I5,从而可求出AB,
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图2,延长BE,AD相交于点F,连接DE
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B
E
D
图2
设BE=x,
,AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°
∴.∠AEF=180°-∠AEB=90°
在RIABE中,an∠BAE=BE_1
AE 4'
∴.AE=4x」
由勾股定理得1B=VAE2+BE=V7:
“点E是BD
的中点,
∴,∠EAF=∠EAB,BE=DE.
AE=AE,
,△AEF≌△AEB(ASA)
:.EF=BE=x,∠ABE=∠F,AF=AB=7x
∴.DE=EF=x,
.∠EDF=∠F=∠ABE.
,∠F=∠F,
,△FDE∽△FBA.
FD FE
:FB FA'
FD x
2xx
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:D3)
17x
FD+AD=AF,
2W17
2x+4=17x
.17
4N17
解得=15.
:AB=V17x=68
15
68
即⊙0的直径为15.
4.(2026福建龙岩·二模)问题发现
∠ACB=90°,AC=6,BC=
(1)如图①,已知△ABC中,
8,点P在MB上,连接PA、PC,则
sin∠APC=
问题探究
(2)如图②,己知CD是△ABC的中线,点E在AC上,连接BE,且∠ABE=∠ACD,若
AB=6V2,CE=5
求AE的长度;
问题解决
(3)如图③,四边形ABCD是某小区的一块空地,其中AB=100米,BC=50米,AB‖CD,∠ABC=90°,
∠DAB=45°,物业准备在空地内找一点P,分别修建四条小道PA、PB、PC、PD(小道的宽度不计),
并在△PAD,△PCD△PBC内分别种植不同的花卉,△PAB为生活娱乐区,根据物业公司规划要求,
∠CPD=45°,且小道AP与BP的比值尽可能小.是否存在满足要求的点P?若存在,请找出点P的位置,
AP
并计算BP的最小值,以及此时。PCD的面积;若不存在,请说明理由.
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夕
D
C
D
B
图①
图②
图③
3
AP2
【答案】(1)5:(2)AE=4:(3)点P是DB为直径的圆与AC的交点,BP2,
此时△PCD的面
积为750平方米
【分析】(1)勾股定理求得AB,根据同弧所对的圆周角相等可得∠APC=∠ABC,进而根据正弦的定义,
即可求解:
(2)连接ED,根据已知可得C,E,D,B四点共圆,证明△AED∽△ABC,列出比例式,解方程,即可求解:
(3)如图过点D作DE⊥AB于点E,连接BD,根据已知可得P在正方形BCDE的外接圆上运动,设圆心
AP AE 50
为O,延长AP交OO于点F,连接PE,BF,EF,AC,DF,证明APB6AEF得出BPEF=EF,当EF
A
为圆的直径时,即C,F重合时,
BP取得最小值:过点P作PH⊥CD交CD的延长线于点H,得出
∠HCP=∠CMB,PH=CP.sim∠HCP,证明△P1E△BAC得出MP=205
进而可得PC,PH的长,
再根据三角形的面积公式,即可求解.
【详解】解:(1):∠ACB=90°,AC=6,BC=8
:.4B=VAC2+BC2=10
AC=AC
.∠APC=∠ABC
·sin∠APC=sin∠ABC=4C-6_3
AB105:
(2)如图,连接ED,
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E
---
D
B
图②
:∠ABE=∠ACD,
C,E,D,B四点共圆,
.∠CBD+∠CED=180°,
.∠AED+∠CED=180°,
.∠AED=∠ABC,
又:∠EAD=∠BAC,
.△AEDn△ABC,
AE AD
·ABAC
AB=65,CE=5,CD是△ABC的中线.
:AD=)AB=32
2
AE 3V2
.6N2AE+5,
解得:AE=4(负值舍去):
(3)解:如图过点D作DE⊥AB于点E,连接BD,
.ABCD,∠ABC=90°,
.∠BCD=90°,
:.△BCD是等腰直角三角形,
.∠DBC=45°
.BC=50
.CD=BC=50」
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DE⊥AB,
.∠DEB=90°,
四边形BCDE是矩形,
又:CD=CB,
∴四边形BCDE是正方形,
则BE=CD=50
.∠CPD=45°=∠DBC,
∴P在正方形BCDE的外接圆上运动,设圆心为O,连接CO,
.AB=100.
∴.AE=50
延长AP交OO于点F,连接PE,BF,EF,AC,DF,
E
B
图③
PE=PE
.∠PFE=∠PBE,
,∠PAE=∠BAF,
.△APBD△AEF,
AP BP
·AEEF,∠APB=∠AEF,
AP AE 50
.BP EFEF
AP
∴当EF为圆的直径时,即C,F重合时,BP取得最小值,
EF=EC=BC=502
AP 502
∴.BP50W22,
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此时如图所示,
H.D
C(F)
:∠DEC=45°,∠AED=90°,
.∠AEC=135°,
.∠APB=135°」
又∠CPB=)∠C0B=45
2
.∠APB+∠CPB=180°,
.A,P,C三点共线,即P在AC上,
过点P作PH⊥CD交CD的延长线于点H,
.BC=50,AB=100
∴在Rt△ABC中,AC=VBC2+AB2=50N5
.sin∠C4B=BC-50V5
A505=5,
AB‖CD,
∴.∠HCP=∠CAB
∴.PH=CP.sin∠HCP,
.∠AEP+∠PEB=180°,∠ACB+∠PEB=180°
.∠AEP=∠ACB」
又∠PAE=∠BAC,
.△PAE△BAC,
AP AE
·ABAC,
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:AP=4E×AB-50x100
20W5
AC
50W5
PC=AC-AP=50W5-20W5=30√5
PH-CP-sin LHCP-305x530
5
5m=CDxPH=×50x30=750平方米,
2
AP√2
答:点P是以DB为直径的圆与AC的交点,BP
2,此时△PCD的面积为750平方米,
考点07
圆的其他问题
1.
(2026福建泉州二模)如图所示的方格图中的小正方形边长均为1,点P,A均是格点.直线PA与
△ABC的外接圆相切于点A,交射线BC于点M,已知AB=BC.
(1)用无刻度的直尺,按要求在方格图中作图:
①画出△ABC的外接圆的圆心O;
②画出OO的切线CN,交射线BA于点V.
(②)在(1)的条件下,连结MN.试证明:△AMN是等腰三角形.
【答案】(1)①如图所示点O为所作的圆心;
②如图所示CN为所作的⊙O的切线;
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(2)如图,由等腰△ABC⊙O、切线AM与切线CF的轴对称性质,
可得BN=BM、BD⊥MN,
则∠BNM=∠BMN,∠BDM=90°
D
PA是⊙O的切线,
.∠OAF=90°,
又∠AFO=∠DFM.
.180°-∠OAF-∠AFO=180°-∠BDM-∠DFM,
即∠AOF=∠DMF
∠AOF=∠OBA+∠OAB.
且∠OBA=∠OAB,∠OBA=∠OBC.
.∠AOF=∠OBA+∠OBC=∠ABC,
.∠ABC=∠DMF,即∠MBN=∠AMN,
又∠MNB=∠ANM,
∴.△MNBr△ANM,
即∠MAN=∠BMN.
∴.∠MAN=∠BNM,即∠MAN=∠MNA,
∴,△AMN是等腰三角形
【分析】(1)①找格点L,使∠PAL=90°,找出圆与格线的交点G、H,使∠GAH=90°,AL和GH的
交点就是圆心O;②连接BO并延长,交AM于点F,连接CF并延长,交直线BA于点N,CN就是所求作
的切线
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(2)借助切线垂直半径、图形轴对称得出△BWM等腰,通过内角和、圆心角性质等量代换,推导出
∠MAN=∠MNA,证出△AMN为等腰三角形.
【详解】(1)解:①如图
.∠GAH=90°
∴GH是圆的直径,
.∠PAL=∠PAG+∠GAL=45°+45°=90°,
∴.PA⊥AL,
:PA是OO的切线,
,圆心O在直线AL上,
∴.AL与GH的交点就是圆心O:
②作切线CW
在△AOB和△COB中,
OA=OC
AB=CB
OB=OB'
.△AOB≌△COB(SSS
∴.∠ABO=∠CBO,∠BAO=∠BCO
在△ABF和△CBF中,
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AB=CB
∠ABF=∠CBF
BF=BF
.△ABF≌aCBF(SAS).
.∠BAF=∠BCF
.∠BAF-∠BAO=∠BCF-∠BCO,
即LOAF=∠OCF,
,直线PA与△ABC的外接圆相切于点A,
.L0AF=90°,
.∠OCF=90°,
:OC是半径,
.CV就是所求切线:
(2)略
2.(2026福建福州二模)如图,4B是半圆0的直径,C为B的中点,D为BC上一点,AD交OC于
点E,CFIBD交AB于点F,交AD于点G.点O,P关于CF对称,OP交CF于点H,连接DP,
0
(①)求证:OP⊥BD:
(2)当DP⊥AB时,求∠BAD的度数:
DP
(3)求4B的最小值.
【答案】(1)
证明::点O,P关于CF对称,
∴.CF⊥QP:
又:CF∥BD
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.OP⊥BD:
(2)22.5°
√2-1
(3)2
【分析】(1)因为点O,P关于CF对称,所以C⊥OP;又因为CF‖BD,所以根据平行线的传递性,
可推出OP⊥BD
(2)连接CP,OD,延长DP⊥AB并交于点M,延长OP交BD于点N,可先利用AAS全等判定方法证明
△COH≌aOBN,则有HO=NB,,进而得到PO=DB,同理可证得△OPM≌aDBM,则有MO=DM,
可得到△OMD是等腰直角三角形,∠DOM=45°,最后可根据LDA0+∠AD0=2∠DA0=∠DOB,得到
∠BAD的度数,
DP
(3)设半圆O的半径为R,则AB=2R,要找AB的最小值,即找DP的最小值;将AOBD绕点O逆时针
旋转90°得到△OCD',连接OD,CD',以OD,OD为邻边作正方形ODQD'.可证得DP=C0,所以当
O、C、Q共线时可求出CQ的最小值,最终可获解
【详解】(1)略
(2)解:如图,连接CP,OD,延长DP⊥AB并交于点M,延长OP交BD于点N,
由(1)知OP⊥BD,CF⊥OP,
∴.∠ONB=∠CH0=90°
∴.∠COH+∠NOB=∠NBO+∠NOB=90°.
.∠COH=∠NBO
又,CO=OB
:△COH≌aOBN(AAS)
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..HO=NB
OP⊥BD,DO=OB,
∴.2HO=2NB,,即PO=DB,
OPM≌△DBM(AAS)
同理可证
:MO=DM
又:DM⊥OB,
∴.△OMD是等腰直角三角形,
.∠D0M=45°,
.A0=D0,
.∠DAO=∠ADO,
.∠DAO+∠ADO=2∠DAO=∠DOB,
:∠BAD=号∠D0B=2.5
(3)解:设半圆0的半径为R,
如图,将aOBD绕点O逆时针旋转90得到△OCD',连接OD,CD',以OD,OD'为邻边作正方形ODQD'
D
D
F M
∴.D在⊙0上,OD'=OD=R,∠D0D'=90°,且CD'=BD,CD'⊥BD.
.OP=BD,OP⊥BD,
.OPICD'且OP=CD'.
∴四边形OD'CP是平行四边形.
,正方形ODQD',
:oD=0D'=D0=D'=R,00=2R,且2D00=45
在平行四边形OD'CP中,CPOD'且CP=OD'=R.
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在正方形ODQD'中,D2I‖OD'且DQ=OD'=R
.CP∥D0且CP=D0,
:四边形CQDP是平行四边形,
:.DP=cO
2R
.Q在以O为圆心、
为半径的圆弧上运动,
当0,C2共线且C在0,0之间,此时CQ=00-0C=-2R-R=(2-1R
:DP的最小值为5-R,丽8=2R,
DP
(2-1R2-1
”B的最小值为广
2R
2·
3.(2026福建三明二模)如图,在△ABC中,∠ACB=45°,直线AB上方有一点E(不与点C重合),
且满足△AEB∽aBEC,作∠BCD=LBCE,交AB的延长线于点D.
E
E
D
B
D
备用图
(I)求证:△BECADBC:
(2)当BE平分∠ABC时,求证:A、E、C三点共线:
BE
(3)若A=2,AB是否存在最大值?若存在,求出该最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(I)证明:aAEB∽aBEC,
∴,∠ABE=∠BCE
:∠BCD=∠BCE,
.∠ABE=∠BCD
·.'∠ABC=∠ABE+∠CBE=∠BCD+∠D
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∠CBE=∠D
∴.△BEC∽△DBC
(2)证明::BE平分∠ABC,
∴.∠ABE=∠EBC
△AEBP△BEC,
∴∠ABE=∠BCE.∠EAB=∠EBC.
.∠ABE=∠BCE=∠EAB=∠EBC.
.BE=BE.
∴.△AEB≌△BEC(AAS)
∴.AB=CB
∴.∠ACB=∠CAB=45°,∠ABC=90°
.∠ABE=∠CBE=45°,
∴.∠BCE=∠EAB=45°,
.∠AEB=∠CEB=90°
∴.∠AEB+∠CEB=180°,
∴A、E、C三点共线
BE
√2
(3)解:存在:
、AB)最大
2·
【分析】(I)由△AEB∽aBEC得到∠ABE=∠BCE,进一步求出∠CBE=∠D,即可求证:
(2)由角平分线的定义得到∠ABE=∠EBC,利用相似的性质进一步得到
AEB≌△BEC(A,A,S)
接着求
出∠AEB=∠CEB=90°后即可求证;
(3)先利用相似三角形的性质得到AB=BD,再构造点C所在的轨迹⊙O,利用圆周角定理等知识构造
△MAADBC,最后得出AM=2BE,结合圆内最大的弦是直径以及勾股定理即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:存在,
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△AEB∽△BEC,
AB BE
BC CE
·.'△BECn△DBC,
BE CE
BD BC
BE BD
CE BC
AB BD
BCBC,
.AB=BD
:∠ACB=45°,
∴.点C在以AB为弦,圆心角为90°的圆周上,
连接CD,作CD关于CB的对称线,此时点E在此条射线上,CD与OO交于点M,连接AM
·BM=BM
∴.∠BCD=∠BAM
∠D=∠D
∴.△DMA∽△DBC,
AD AM
CDBC·
:△AEB∽△BEC,△BECADBC,
△AEBADBC,
BE AB
BCDC·
1
AB=BD=
AM 2AB 2BE
BC
CD
BC,
∴.AM=2BE
BE
:AB=2:AB取最大值即BE取最大,BE取最大即AM取最大,当AM为OO直径时最大
:.BE=I AM=0A
2
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让教与学更高效
OA=√2
中
AB=04+0B即204=4,解得9
,即
∴BE=OA=V2
BE
AB最大
2.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,圆周角定理,勾股定理等知识,涉及到了线段的最值问题,
解题关键是相等角的转化与圆的构造,
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