专题06 圆压轴四大模型突破2026-2027学年九年级数学全册高频考点题型归纳与满分必刷题(浙教版)
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内容正文:
专题06 圆压轴四大模型突破
【模型01:点圆最值问题】
【模型02:瓜豆原理】
【模型03:定弦定角】.
【模型04:四点共圆】
【模型01:点圆最值问题】
1.如图,矩形中,,,以、为圆心,半径分别为2和1画圆,、分别是、上的一动点,是上的一动点,则的最小值是( )
A.6 B.7 C.8 D.10
【答案】B
【分析】以为轴作矩形的对称图形以及对称,连接交于,则就是最小值,根据勾股定理求得的长,即可求得最小值.
【详解】解:如图,以为轴作矩形的对称图形以及对称,连接交于,则就是最小值;
矩形中,,,的半径为2,的半径为1,
,,,,
,
,
.
2.如图,在边长为的正方形中,以点为圆心,为半径的圆弧与边,分别交于点,.点在边上,点在上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作点关于的对称点,连接,可得 ,利用正方形的性质得,,得到点 在同一条直线上,即得到 ,连接,与相交于点,与相交于点,此时的值最小,最小值 ,再利用勾股定理解答即可求解.
【详解】解:如图,作点关于的对称点,连接,则,
∴,
∵四边形是正方形,边长为,
∴,,
∴,
∴点 在同一条直线上,
∴,
∴,
连接,与相交于点,与相交于点,如图,
此时的值最小,最小值 ,
∵,
∴ ,
∴的最小值为.
3.如图,的半径为4,圆心的坐标为,是上的任意一点,,且、与轴分别交于、两点.若点、关于原点对称,则长的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查圆的性质、坐标与图形,勾股定理,直角三角形斜边上的中线的性质,解题的关键是作出辅助线,找出取得最大值的位置.连接,延长交于,得出当点与点重合时,取得最大值,根据圆心坐标求出,的最大值为,根据点、关于原点对称得出,根据直角三角形斜边上的中线的性质即可得出答案.
【详解】解:如图,连接,延长交于,
∵是上的任意一点,
∴当点与点重合时,取得最大值,
∵圆心的坐标为,
∴,
∵的半径为4,
∴的最大值为,
∵点、关于原点对称,
∴,
∵,
∴,
∴长的最大值为.
故选:C.
4.如图, 在平面直角坐标系中,,,半径为,为上任意一点,是 的中点,则 的最小值是( )
如
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图,连接,取的中点,连接,,根据三角形的中位线定理可得,推出点的运动路径是以为圆心半径为的圆.
【详解】解:如图,连接,取的中点,连接,,,
∵是 的中点,半径为,
∴是的中位线,
∴,
∴点的运动路径是以为圆心半径为的圆,
∵,,
∴,
∴,
∵为上任意一点,
∴,当点、、共线时取等号,
此时取得最小值,最小值为,
∵,
∴的最小值为.
故选:B.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系,坐标与图形的性质,三角形的中位线定理,两点间距离,三角形三边关系等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,正确寻找点的运动路径.
5.如图,在矩形中,,点分别是边上的两个动点,且,点为的中点,点为边上一动点,连接,则的最小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.
【答案】B
【分析】本题考查了最短路径问题,考查了点与圆的位置关系,轴对称图形的性质,勾股定理,关键在于将所求折线转化为两点之间的距离.
根据题意得到点在以为圆心,以为半径的圆在与矩形重合的弧上运动,作点关于的对称点,连接交于点,交于点,此时的值最小,根据勾股定理求出,即可得到答案.
【详解】解:在矩形中,,,,
点分别是边上的两动点,且,点为的中点,
如图,连接
点在以为圆心,以为半径的圆上运动,
如图,作点关于的对称点,连接交于点,交于点,
,
此时的值最小,
,,
,
的最小值为,
故选:B.
【模型02:瓜豆原理】
6.如图,中,,,点为中点,点、分别在、上,且,连接,则点到距离的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,连接,证明为等腰直角三角形,可得,点到距离的最小时,最小,所以垂直时,取最小值,再计算即可,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,
,,,点为中点,
,,,
,
,
,
,
,
为等腰直角三角形,
过点作的垂线段,交于点,
,点到距离为的值,
,
,
当点到距离的最小时,最小,
如图,时,最小,
,
此时,
,即点到距离的最小值为,
故选:B.
7.如图,在等腰直角ABC 中,斜边 AB 的长度为 8,以 AC 为直径作圆,点P 为半圆上的动点,连接 BP ,取 BP 的中点 M ,则CM 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接AP、CP,分别取AB、BC的中点E、F,连接EF、EM和FM,根据三角形中位线的性质、圆周角定理的推论可得点M的运动轨迹为以EF为直径的半圆上,取EF的中点O,连接OC,点O即为半圆的圆心,从而得出当O、M、C共线时,CM最小,如图所示,CM最小为CM1的长,最后根据勾股定理求值即可.
【详解】解:连接AP、CP,分别取AB、BC的中点E、F,连接EF、EM和FM,
∴EM、FM和EF分别是△ABP、△CBP和△ABC的中位线
∴EM∥AP,FM∥CP,EF∥AC,EF=
∴∠EFC=180°-∠ACB=90°
∵AC为直径
∴∠APC=90°,即AP⊥CP
∴EM⊥MF,即∠EMF=90°
∴点M的运动轨迹为以EF为直径的半圆上
取EF的中点O,连接OC,点O即为半圆的圆心
当O、M、C共线时,CM最小,如图所示,CM最小为CM1的长,
∵等腰直角ABC 中,斜边 AB 的长度为 8,
∴AC=BC==
∴EF==,FC==,
∴OM1=OF==
根据勾股定理可得OC=
∴CM1=OC-OM1=
即CM最小值为
故选C.
【点睛】此题考查的是三角形中位线的性质、圆周角定理的推论、等腰直角三角形的性质和勾股定理,掌握三角形中位线的性质、圆周角定理的推论、等腰直角三角形的性质和勾股定理是解决此题的关键.
8.如图,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC=2,O为AC中点,若点D在直线BC上运动,连接OE,则在点D运动过程中,则OE的最小值是为( )
A. B.0.25 C.1 D.2
【答案】A
【分析】依题意设Q是AB的中点,连接DQ,先证得△AQD≌△AOE,得出QD=OE,根据点到直线的距离可知:当QD⊥BC时,QD最小,然后根据等腰直角三角形的性质求得QD⊥BC时的QD的值,即可求得线段OE的最小值.
【详解】解:设Q是AB的中点,连接DQ,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,
即∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC=2,O为AC中点,
∴
∴AQ=AO,
在△AQD和△AOE中,
,
∴△AQD≌△AOE(SAS),
∴QD=OE,
∵点D在直线BC上运动,
∴当QD⊥BC时,QD最小,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠B=45°,
∵QD⊥BC,
∴△QBD是等腰直角三角形,
∴
∵QB=AB=1,
∴
∴线段OE的最小值是为 ;
故选:A.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,等腰直角三角形的性质,垂线段最短等知识,解题的关键是:作出辅助线构建全等三角形.
9.如图,是上任意一点,点在外,已知,,是等边三角形,则的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】以BC为边作等边,连接DM,则,根据全等三角形的性质得到DM=AB=2为定值,即点D在以M为圆心,半径为2的圆上运动,当点D运动至BC为中垂线与圆的交点时,BC边上的高取最大值为,根据三角形的面积即可得到结论.
【详解】解:以BC为边作等边,连接DM,
∵,
∴,
∵DC=AC,MC=BC,
∴(SAS),
∴DM=AB=2为定值,
即点D在以M为圆心,半径为2的圆上运动,当点D运动至BC为中垂线与圆的交点时,BC边上的高取最大值为,
此时面积为:
故选:A
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,三角形面积的计算,找出点D的位置是解题的关键.
【模型03:定弦定角】.
10.如图,在矩形中,,,连接,点E为上一个动点,点F为上一个动点,连接,且始终满足,则线段的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】D
【分析】先利用矩形的性质及已知条件得出的长,再由勾股定理得出的长,然后利用三角函数得出,从而,再证得,取中点O,E在以为直径的圆上,则当时,最短,设,则,,根据题意得出关于x的一元一次方程,解得x的值,则答案可求.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
∴由勾股定理得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴取中点O,E在以为直径的圆上,
∴,
∴当取最小值时,也为最小值,
∵E为上的动点,
∴当时,OE最短,
∵,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查了矩形的性质、解直角三角形、勾股定理在计算中的应用、圆的定义及一元一次方程在几何问题中的应用,熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
11.如图,在正方形中,点、分别是、边上的动点,且,垂足为,连接.若正方形的边长为1.则线段的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的性质,勾股定理,圆周角定理,首先根据得到点P的轨迹,从而得到最小时点P的位置,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:∵交于点P,且,则点P的轨迹为以为直径的半圆上,连接,交于点,此时,的值最小,
∵,
∴,
∴,
当、、三点共线时,最小,
∴CP的最小值,
故选:B.
12.如图,四边形为矩形,,.点是线段上一动点,点为线段上一点.,则的最小值为( )
A.5 B.6 C. D.
【答案】D
【分析】取的中点,连接,,证明,推出,点在以为圆心,4为半径的上,利用勾股定理求出,可得结论.
【详解】解:如图,取的中点,连接,.
四边形是矩形,
,,
,
,
,
,
,
,
点在以为圆心,4为半径的上,
,
,
的最小值为.
故选:D.
【点睛】本题考查矩形的性质,轨迹,勾股定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,应用直角三角形性质解决问题.
【模型04:四点共圆】
13.综合与实践
“乐思”小组开展“探究四点共圆的条件”活动,得出结论:对角互补的四边形四个顶点共圆.该小组继续利用上述结论进行探究.
提出问题:
如图1,在线段同侧有两点B,D,连接如果,那么A,B,C,D四点在同一个圆上.
探究展示:
如图2,作经过点A,C,D的,在劣弧上取一点E(不与A,C重合),连接,则(依据1)
∵,
∴.
∴点A,B,C,E四点在同一个圆上.(对角互补的四边形四个顶点共圆)
∴点B,D在点A,C,E所确定的上.(依据2)
∴点A,B,C,D四点在同一个圆上.
反思归纳:
(1)上述探究过程中的“依据1”“依据2”分别是指什么?
依据1:________________.
依据2:________________.
如图3,在四边形中,,则的度数为________.
(2)拓展探究:
(3)如图4,已知是等腰三角形,,点D在上(不与的中点重合),连接.作点C关于的对称点E,连接并延长交的延长线于点F,连接.求证:A,D,B,E四点共圆.
【答案】(1)圆内接四边形对角互补;过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆
(2)
(3)
证明:,
,
点与点关于的对称,
,,
,,
,
,
,,,四点共圆.
【分析】(1)根据圆内接四边形的性质、过三点的圆解答即可;
(2)根据四点共圆、圆周角定理解答;
(3)根据轴对称的性质得到,,,,进而得到,即可证明结论.
【详解】(1)解:依题意,结合上下证明过程得:
依据1:圆内接四边形对角互补;
依据2:过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆;
故答案为:圆内接四边形对角互补;过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆;
(2)解:,
点,,,四点在同一个圆上,
,
,
,
故答案为:;
(3)略
【点睛】本题考查的是圆内接四边形,圆周角定理,等腰三角形的定义、轴对称的性质,正确理解四点共圆的条件是解题的关键.
14.在学习《圆》这章时,我们学习了圆周角定理的推论:圆内接四边形的对角互补;事实上,它的逆命题:对角互补的四边形的四个顶点共圆,也是一个真命题.在图形旋转的综合问题中经常会出现对角互补的四边形,那么,我们就可以借助“对角互补的四边形的四个顶点共圆”,然后借助圆的相关知识来解决问题,例如:
已知:如图,是等腰直角三角形,,点是内一点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,并延长交直线于点.请解答下列问题:
(1)当点在如图所示的位置时,
①找出图中与全等的三角形,并说明理由;
②求的度数;
③利用题干中的结论,证明:四点共圆;
(2)连接,点在内部运动的过程中,若,直接写出线段的长.
【答案】(1)
①,理由如下:
是等腰直角三角形,,
,
将线段绕点顺时针旋转得到线段,
,,
,
,
在和中,
,
;
②;
③证明: ,
,
,
四点共圆;
(2)或
【分析】(1)①由证明;②由可得,通过导角可得,即可求出的度数;③由对角互补的四边形的四个顶点共圆,可证四点共圆;
(2)由勾股定理可求的长,由圆周角定理可得,由等腰直角三角形的性质可求的长,的长,再分当点F在线段上时或当点F在线段的延长线上时,即可求解.
【详解】(1)解:①略
② ,
,
,
,
;
③略
(2)解:①如图,当点F在线段上时,连接,过点D作于点H,
,
,
,,
,,
四点共圆,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
;
②当点F在线段的延长线上时,
由①可知:,
∴,
四点共圆,
∴,
∴,
设,则,
在中,,即,
∴,
∴,
∴的长为或
【点睛】本题考查四点共圆,圆周角定理,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,勾股定理等,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
15.【问题呈现】如图,是的内接正三角形,点是劣弧上一点,连接.求证:.
【问题解决】小明利用旋转,将绕点按顺时针的方向旋转至,如图②,可知,.
∵四点共圆,∴,
∴.
∴三点共线.
证明过程缺失
(1)请补全余下的证明过程.
(2)【拓展应用】已知是的内接正三角形,点是劣弧上一点.
若的半径为,则四边形周长的最大值为______.
(3)将绕点按顺时针的方向旋转至,使的面积最大,用圆规和无刻度的直尺在图③中依据题意补全图形,并说明理由(不写作法,保留作图痕迹,作图需确定后必须用黑色笔迹的签字笔描黑)
【答案】(1)
证明:由题意可知,,
∵四点共圆,
∴,
∴,
∴三点共线,
∵绕点顺时针旋转至,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∵三点共线,
∴,
∵,
∴;
(2)
(3)
作射线交于点,以为一边,在外作,在上取,连接,则此时三点共线,即为所求;
【分析】()由四点共圆可得,得到三点共线,由是等边三角形得,进而即可求证;
()过点作于,则,由等边三角形的性质和圆周角定理得,即得,得到,,,再根据解答即可求解;
()作射线交于点,以为一边,在外作,在上取,连接,则此时三点共线,即为所求,再根据等边三角形的性质和勾股定理表示出的面积即可说明.
【详解】(1)略
(2)解:如图,过点作于,则,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由问题解决可知,
∴,
∵为的弦,
∴当为直径时,最大,最大值为,
∴;
(3)
证明:如图,过点作于点,
∵,是等边三角形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
在中,,
∵,,
∴,
∴,
∴当取最大值时,取最大值,
∵是的弦,
∴当为直径时,取得最大值.
【点睛】本题考查了旋转的性质,圆周角定理,等边三角形的判定和性质,垂径定理,直角三角形的性质,勾股定理等,正确作出辅助线是解题的关键.
16.阅读下列材料,完成相应学习任务:
四点共圆的条件
我们知道,过任意一个三角形的三个顶点能作一个圆,过任意一个四边形的四个顶点能作一个圆吗?小明经过实践探究发现:过对角互补的四边形的四个顶点能作一个圆,下面是小明运用反证法证明上述命题的过程:
已知:在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°.
求证:过点A、B、C、D可作一个圆.
证明:如图(1),假设过点A、B、C、D四点不能作一个圆,过A、B、C三点作圆,若点D在圆外,设AD与圆相交于点E,连接CE,则∠B+∠AEC=180°,而已知∠B+∠D=180°,所以∠AEC=∠D,而∠AEC是△CED的外角,∠AEC>∠D,出现矛盾,故假设不成立,因此点D在过A、B、C三点的圆上.
如图(2)假设过点A、B、C、D四点不能作一个圆,过A、B、C三点作圆,若点D在圆内,设AD的延长线与圆相交于点E,连接CE,则∠B+∠AEC=180°,而已知∠B+∠ADC=180°,所以∠AEC=∠ADC,而∠ADC是△CED的外角,∠ADC>∠AEC,出现矛盾,故假设不成立,因此点D在过A、B、C三点的圆上.
因此得到四点共圆的条件:过对角互补的四边形的四个顶点能作一个圆.
学习任务:
(1)材料中划线部分结论的依据是 .
(2)证明过程中主要体现了下列哪种数学思想: (填字母代号即可)
A、函数思想 B、方程思想 C、数形结合思想 D、分类讨论思想
(3)如图(3),在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,∠CAD=16°.AD=BD,则求∠ADB的大小.
【答案】(1)圆的内接四边形对角互补(2)D;(3)∠ADB=32°
【详解】试题分析:(1)材料中划线部分结论的依据圆的内接四边形对角互补;
(2)证明过程中分点D在圆外或圆内两种情形讨论,主要体现了分类讨论的数学思想;
(3)利用“对角互补的四边形的四个顶点能作一个圆”这个结论,结合同弧所对的圆周角相等以及等腰三角形的性质,即可解决问题.
试题解析:
解:(1)材料中划线部分结论的依据圆的内接四边形对角互补,
故答案为圆的内接四边形对角互补;
(2)证明过程中主要体现了分类讨论的数学思想,分点D在圆外或圆内两种情形讨论.
故答案为D;
(3)解:∵∠ABC+∠ADC=180°,
∴过四边形ABCD的四个顶点能作一个圆(如图所示),
∴∠CBD=∠CAD=16°,
∴∠ABD=74°,
又∵AD=BD,
∴∠BAD=∠ABD=74°,
∴∠ADB=32°.
点睛:本题考查了圆内接四边形的性质、圆周角定理和等腰三角形的性质等,推导了对角互补的四边形的四个顶点能作一个圆,解题的关键是利用结论解决问题,属于中考创新题目.
17.从圆的知识拓展学习,我们知道以下两个命题都正确,现在可在下面的答题中直接运用.
A命题:若两个三角形有一条公共边,且在公共边的同侧所对的两角相等,则这两个三角形的顶点在同一个圆上.
B命题:在圆内接四边形中,两条对角线的乘积等于两组对边的乘积之和.
(1)根据以上两个命题.结合下面的图①填空:
因为______,所以A,B,C,D四点共圆,此时______.
(2)如图②,是等边的外接圆,点P在上运动不与B,C重合,连结,求证:
(3)如图③,在扇形中,,点A在上,,求扇形的半径的长.
(4)如图④,是等边三角形,点D在的延长线上,连接,点E在边上,连接,且,,,那么的长为______.
【答案】(1),
(2)
证明:在上取点D,使,连接,如图,
∵是等边三角形,
∴,,
∵点P在上运动不与B,C重合,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴
又,
∴,
又,
∴ ,
∴,
∵,
∴;
(3)
(4)7
【分析】(1)由圆周角定理和题意即可得解;
(2)在上取点D,使,连接,证明是等边三角形,得,再证明得,从而可得出结论;
(3)构造圆内接四边形,延长交圆O于点D,连接,利用B命题建立关于半径的方程求解即可;
(4)条件中有2倍角,故构造一个外角等于二倍角从而得到等腰三角形,在线段上截取作,连接,证 ,可得,从而证明,再过点E作于点G,设,将都用x表示,最后利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意可知因为,
所以A,B,C,D四点共圆,
此时;
故答案为:,;
(2)略
(3)解:延长交圆O于点D,连接,,,如图3,
设半径为r,则,
,
,
为直径,
,
在中,,
,,
,
,
即,
,
解得负值舍去,
即扇形的半径的长;
(4)解:如图4,在线段上截取,连接,
是等边三角形,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
过点E作于点G,
设,则,,
,
,,
,
在中,,
,
解得,
,
故答案为:
【点睛】本题主要考查了圆周角定理、圆内接四边形、勾股定理、全等三角形的判定和性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
1
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专题06 圆压轴四大模型突破
【模型01:点圆最值问题】
【模型02:瓜豆原理】
【模型03:定弦定角】.
【模型04:四点共圆】
【模型01:点圆最值问题】
1.如图,矩形中,,,以、为圆心,半径分别为2和1画圆,、分别是、上的一动点,是上的一动点,则的最小值是( )
A.6 B.7 C.8 D.10
2.如图,在边长为的正方形中,以点为圆心,为半径的圆弧与边,分别交于点,.点在边上,点在上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.如图,的半径为4,圆心的坐标为,是上的任意一点,,且、与轴分别交于、两点.若点、关于原点对称,则长的最大值为( )
A. B. C. D.
4.如图, 在平面直角坐标系中,,,半径为,为上任意一点,是 的中点,则 的最小值是( )
如
A. B. C. D.
5.如图,在矩形中,,点分别是边上的两个动点,且,点为的中点,点为边上一动点,连接,则的最小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.
【模型02:瓜豆原理】
6.如图,中,,,点为中点,点、分别在、上,且,连接,则点到距离的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
7.如图,在等腰直角ABC 中,斜边 AB 的长度为 8,以 AC 为直径作圆,点P 为半圆上的动点,连接 BP ,取 BP 的中点 M ,则CM 的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC=2,O为AC中点,若点D在直线BC上运动,连接OE,则在点D运动过程中,则OE的最小值是为( )
A. B.0.25 C.1 D.2
9.如图,是上任意一点,点在外,已知,,是等边三角形,则的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【模型03:定弦定角】.
10.如图,在矩形中,,,连接,点E为上一个动点,点F为上一个动点,连接,且始终满足,则线段的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
11.如图,在正方形中,点、分别是、边上的动点,且,垂足为,连接.若正方形的边长为1.则线段的最小值为( )
A. B. C. D.
12.如图,四边形为矩形,,.点是线段上一动点,点为线段上一点.,则的最小值为( )
A.5 B.6 C. D.
【模型04:四点共圆】
13.综合与实践
“乐思”小组开展“探究四点共圆的条件”活动,得出结论:对角互补的四边形四个顶点共圆.该小组继续利用上述结论进行探究.
提出问题:
如图1,在线段同侧有两点B,D,连接如果,那么A,B,C,D四点在同一个圆上.
探究展示:
如图2,作经过点A,C,D的,在劣弧上取一点E(不与A,C重合),连接,则(依据1)
∵,
∴.
∴点A,B,C,E四点在同一个圆上.(对角互补的四边形四个顶点共圆)
∴点B,D在点A,C,E所确定的上.(依据2)
∴点A,B,C,D四点在同一个圆上.
反思归纳:
(1)上述探究过程中的“依据1”“依据2”分别是指什么?
依据1:________________.
依据2:________________.
如图3,在四边形中,,则的度数为________.
(2)拓展探究:
(3)如图4,已知是等腰三角形,,点D在上(不与的中点重合),连接.作点C关于的对称点E,连接并延长交的延长线于点F,连接.求证:A,D,B,E四点共圆.
14.在学习《圆》这章时,我们学习了圆周角定理的推论:圆内接四边形的对角互补;事实上,它的逆命题:对角互补的四边形的四个顶点共圆,也是一个真命题.在图形旋转的综合问题中经常会出现对角互补的四边形,那么,我们就可以借助“对角互补的四边形的四个顶点共圆”,然后借助圆的相关知识来解决问题,例如:
已知:如图,是等腰直角三角形,,点是内一点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,并延长交直线于点.请解答下列问题:
(1)当点在如图所示的位置时,
①找出图中与全等的三角形,并说明理由;
②求的度数;
③利用题干中的结论,证明:四点共圆;
(2)连接,点在内部运动的过程中,若,直接写出线段的长.
15.【问题呈现】如图,是的内接正三角形,点是劣弧上一点,连接.求证:.
【问题解决】小明利用旋转,将绕点按顺时针的方向旋转至,如图②,可知,.
∵四点共圆,∴,
∴.
∴三点共线.
证明过程缺失
(1)请补全余下的证明过程.
(2)【拓展应用】已知是的内接正三角形,点是劣弧上一点.
若的半径为,则四边形周长的最大值为______.
(3)将绕点按顺时针的方向旋转至,使的面积最大,用圆规和无刻度的直尺在图③中依据题意补全图形,并说明理由(不写作法,保留作图痕迹,作图需确定后必须用黑色笔迹的签字笔描黑)
16.阅读下列材料,完成相应学习任务:
四点共圆的条件
我们知道,过任意一个三角形的三个顶点能作一个圆,过任意一个四边形的四个顶点能作一个圆吗?小明经过实践探究发现:过对角互补的四边形的四个顶点能作一个圆,下面是小明运用反证法证明上述命题的过程:
已知:在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°.
求证:过点A、B、C、D可作一个圆.
证明:如图(1),假设过点A、B、C、D四点不能作一个圆,过A、B、C三点作圆,若点D在圆外,设AD与圆相交于点E,连接CE,则∠B+∠AEC=180°,而已知∠B+∠D=180°,所以∠AEC=∠D,而∠AEC是△CED的外角,∠AEC>∠D,出现矛盾,故假设不成立,因此点D在过A、B、C三点的圆上.
如图(2)假设过点A、B、C、D四点不能作一个圆,过A、B、C三点作圆,若点D在圆内,设AD的延长线与圆相交于点E,连接CE,则∠B+∠AEC=180°,而已知∠B+∠ADC=180°,所以∠AEC=∠ADC,而∠ADC是△CED的外角,∠ADC>∠AEC,出现矛盾,故假设不成立,因此点D在过A、B、C三点的圆上.
因此得到四点共圆的条件:过对角互补的四边形的四个顶点能作一个圆.
学习任务:
(1)材料中划线部分结论的依据是 .
(2)证明过程中主要体现了下列哪种数学思想: (填字母代号即可)
A、函数思想 B、方程思想 C、数形结合思想 D、分类讨论思想
(3)如图(3),在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,∠CAD=16°.AD=BD,则求∠ADB的大小.
17.从圆的知识拓展学习,我们知道以下两个命题都正确,现在可在下面的答题中直接运用.
A命题:若两个三角形有一条公共边,且在公共边的同侧所对的两角相等,则这两个三角形的顶点在同一个圆上.
B命题:在圆内接四边形中,两条对角线的乘积等于两组对边的乘积之和.
(1)根据以上两个命题.结合下面的图①填空:
因为______,所以A,B,C,D四点共圆,此时______.
(2)如图②,是等边的外接圆,点P在上运动不与B,C重合,连结,求证:
(3)如图③,在扇形中,,点A在上,,求扇形的半径的长.
(4)如图④,是等边三角形,点D在的延长线上,连接,点E在边上,连接,且,,,那么的长为______.
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