6A文初中圆题型总结Word格式文档下载.docx
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(2)如图,AC,BD是⊙O的两条弦,且ACBD,⊙O的半径为
,求AB2+CD2的值。
【2】
(第25题)如图,⊙O是△ABC的外接圆,弦BD交AC于点E,连接CD,且AE=DE,BC=CE.
(1)求∠ACB的度数;
(2)过点O作OF⊥AC于点F,延长FO交BE于点G,DE=3,EG=2,求AB的长.
二、直线与圆的位置关系
1、直线与圆的位置关系有三种:
⑴如果一条直线与一个圆没有公共点,那么就说这条直线与这个圆相离.
⑵如果一条直线与一个圆只有一个公共点,那么就说这条直线与这个圆相切,此时这条直线叫做圆的切线,这个公共点叫做切点.
⑶如果一条直线与一个圆有两个公共点,那么就说这条直线与这个圆相交,此时这条直线叫做圆的割线,这两个公共点叫做交点.
2、直线与圆的位置关系的判定;
3、弦切角定理弦切角等于它所夹的弧对的圆周角;
4.和圆有关的比例线段
(1)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;
(2)推论如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项;
(3)切割线定理从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项;
(4)推论从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。
5.三角形的内切圆
(1)有关概念:
三角形的内切圆、三角形的内心、圆的外切三角形、多边形的内切圆、圆的外切多边形;
6、圆的切线的性质与判定。
(甘肃兰州)如图,四边形内接于⊙O,是⊙O的直径,,垂足为,平分.
(1)求证:
是⊙O的切线;
(2)若,求的长.
(1)证明:
连接,平分,.
..
.是⊙O的切线.
(2)是直径,.
平分,.
在中,.
的长是1cm,的长是4cm.
【点评】证明圆的切线,过切点的这条半径为必作辅助线.即经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
(广东茂名)如图,⊙O是△ABC的外接圆,且AB=AC,点D在弧BC上运动,过点D作DE∥BC,DE交AB的延长线于点E,连结AD、BD.
∠ADB=∠E;
(2)当点D运动到什么位置时,DE是⊙O的切线?
请说明理由.
(3)当AB=5,BC=6时,求⊙O的半径.(4分)
(1)在△ABC中,∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C.
∵DE∥BC,∴∠ABC=∠E,
∴∠E=∠C.
又∵∠ADB=∠C,
∴∠ADB=∠E.
(2)当点D是弧BC的中点时,DE是⊙O的切线.
理由是:
当点D是弧BC的中点时,则有AD⊥BC,且AD过圆心O.
又∵DE∥BC,∴AD⊥ED.
∴DE是⊙O的切线.
(3)连结BO、AO,并延长AO交BC于点F,
则AF⊥BC,且BF=BC=3.
又∵AB=5,∴AF=4.
设⊙O的半径为,在Rt△OBF中,OF=4-,OB=,BF=3,
∴ =3+(4-)
解得=,∴⊙O的半径是.
【点评】本题综合运用了等腰三角形的性质,圆的切线判定,解题最关键是抓住题中所给的已知条件,构造直角三角形,探索出不同的结论.
【例4】已知:
如图7,点P是半圆O的直径BA延长线上的点,PC切半圆于C点,CD⊥AB于D点,若PA:
PC=1:
2,DB=4,求tan∠PCA及PC的长。
图7
证明:
连结CB
∵PC切半圆O于C点,∴∠PCA=∠B
∵∠P=∠P,∴△PAC∽△PCB
∴AC:
BC=PA:
PC
∴
∵AB是半圆O的直径,∴∠ACB=90°
又∵CD⊥AB
∴AB=AD+DB=5
∵
【例5】已知:
如图8,在Rt△ABC中,∠B=90°
,∠A的平分线交BC于点D,E为AB上的一点,DE=DC,以D为圆心,DB长为半径作⊙D。
求证:
(1)AC是⊙D的切线;
(2)AB+EB=AC
分析:
(1)欲证AC与⊙D相切,只要证圆心D到AC的距离等于⊙D的半径BD。
因此要作DF⊥AC于F
(2)只要证AC=AF+FC=AB+EB,证明的关键是证BE=FC,这又转化为证△EBD≌△CFD。
(1)如图8,过D作DF⊥AC,F为垂足
∵AD是∠BAC的平分线,DB⊥AB,∴DB=DF
∴点D到AC的距离等于圆D的半径
∴AC是⊙D的切线
(2)∵AB⊥BD,⊙D的半径等于BD,
∴AB是⊙D的切线,∴AB=AF
∵在Rt△BED和Rt△FCD中,ED=CD,BD=FD
∴△BED≌△FCD,∴BE=FC
∴AB+BE=AF+FC=AC
小结:
有关切线的判定,主要有两个类型,若要判定的直线与已知圆有公共点,可采用“连半径证垂直”的方法;
若要判定的直线与已知圆的公共点没有给出,可采用“过圆心作垂线,证垂线段等于半径”的方法。
此例题属于后一类
【例6】已知:
如图9,AB为⊙O的弦,P为BA延长线上一点,PE与⊙O相切于点E,C为中点,连CE交AB于点F。
由已知可得PE2=PA·
PB,因此要证PF2=PA·
PB,只要证PE=PF。
即证∠PFE=∠PEF。
证明一:
如图9,作直径CD,交AB于点G,连结ED,
∴∠CED=90°
∵点C为的中点,∴CD⊥AB,∴∠CFG=∠D
∵PE为⊙O切线,E为切点
∴∠PEF=∠D,∴∠PEF=∠CFG
∵∠CFG=∠PFE,∴∠PFE=∠PEF,∴PE=PF
∵PE2=PA·
PB,∴PF2=PA·
PB
证明二:
如图9-1,连结AC、AE
图9-1
∵点C是的中点,∴,∴∠CAB=∠AEC
∵PE切⊙O于点E,∴∠PEA=∠C
∵∠PFE=∠CAB+∠C,∠PEF=∠PEA+∠AEC
∴∠PFE=∠PEF,∴PE=PF
【例7】
(1)如图10,已知直线AB过圆心O,交⊙O于A、B,直线AF交⊙O于F(不与B重合),直线l交⊙O于C、D,交BA延长线于E,且与AF垂直,垂足为G,连结AC、AD
图10图10-1
①∠BAD=∠CAG;
②AC·
AD=AE·
AF
(2)在问题
(1)中,当直线l向上平行移动,与⊙O相切时,其它条件不变。
①请你在图10-1中画出变化后的图形,并对照图10标记字母;
②问题
(1)中的两个结论是否成立?
如果成立,请给出证明;
如果不成立,请说明理由。
(1)①连结BD
∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°
∴∠AGC=∠ADB=90°
又∵ACDB是⊙O内接四边形
∴∠ACG=∠B,∴∠BAD=∠CAG
②连结CF
∵∠BAD=∠CAG,∠EAG=∠FAB
∴∠DAE=∠FAC
又∵∠ADC=∠F,∴△ADE∽△AFC
∴,∴AC·
(2)①见图10-1
②两个结论都成立,证明如下:
①连结BC,
∵AB是直径,∴∠ACB=90°
∴∠ACB=∠AGC=90°
∵GC切⊙O于C,∴∠GCA=∠ABC
∴∠BAC=∠CAG(即∠BAD=∠CAG)
∵∠CAG=∠BAC,∠GCF=∠GAC,
∴∠GCF=∠CAE,∠ACF=∠ACG-∠GFC,∠E=∠ACG-∠CAE
∴∠ACF=∠E,∴△ACF∽△AEC,∴
∴AC2=AE·
AF(即AC·
AF)
说明:
本题通过变化图形的位置,考查了学生动手画图的能力,并通过探究式的提问加强了对学生证明题的考查,这是当前热点的考题,希望引起大家的关注。
【1】
(第22题)如图,⊙O的直径AB为10cm,弦BC为5cm,D、E分别是∠ACB的平分线与⊙O,AB的交点,P为AB延长线上一点,且PC=PE.
(1)求AC、AD的长;
(2)试判断直线PC与⊙O的位置关系,并说明理由.
(第23题)如图,在△ABC中,∠C=90°
,∠ABC的平分线交AC于点E,过点E作BE的垂线交AB于点F,⊙O是△BEF的外接圆.
(1)求证:
AC是⊙O的切线.
(2)过点E作EH⊥AB于点H,求证:
CD=HF.
【3】
(第25题)如图,在⊙O中,AB,CD是直径,BE是切线,B为切点,连接AD,BC,BD.
△ABD≌△CDB;
(2)若∠DBE=37°
,求∠ADC的度数.
【4】
(第24题)如图,AB为⊙O的直径,PD切⊙O于点C,交AB的延长线于点D,且∠D=2∠CAD.
(1)求∠D的度数;
(2)若CD=2,求BD的长.
【5】
(第27题)如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°
,以AB为直径作半圆⊙O交AC与点D,点E为BC的中点,连接DE.
DE是半圆⊙O的切线.
(2)若∠BAC=30°
,DE=2,求AD的长.
三、圆与圆的位置关系的考查
如果两个圆没有公共点,那么就说这两个圆相离,如图
(1)、
(2)、(3)所示.其中
(1)又叫做外离,
(2)、(3)又叫做内含.(3)中两圆的圆心相同,这两个圆还可以叫做同心圆.
如果两个圆只有一个公共点,那么就说这两个圆相切,如图(4)、(5)所示.其中(4)又叫做外切,(5)又叫做内切.如果两个圆只有两个公共点,那么就说这两个圆相交,如图(6)所示.
【例1】 (甘肃兰州).如图是北京奥运会自行车比赛项目标志,则图中两轮所在圆的位置关系是( )
A.内含 B.相交 C.相切 D.外离
【解析】 图中的两圆没有公共点,且一个圆上的所有点都在另一个圆的外部,故两圆外离,选D.
【点评】圆与圆的位置关系有五种:
外离、外切、相交、内切、内含.其关系可以用圆与圆公共点的个数及点与圆的位置关系来判定,也可以用数量关系来表示圆与圆的位置关系:
如果设两圆的半径为、,两圆的圆心距为d,则圆与圆的位置关系与数量关系如下表
(赤峰市)如图
(1),两半径为的等圆⊙O1和⊙O2相交于两点,且⊙O2过点.过点作直线垂直于,分别交⊙O1和⊙O2于两点,连结.
(1)猜想点与⊙O1有什么位置关系,并给出证明;
(2)猜想的形状,并给出证明;
(3)如图
(2),若过的点所在的直线不垂直于,且点在点的两侧,那么
(2)中的结论是否成立,若成立请给出证明.
【解析】解:
(1)在上
证明:
∵⊙O2过点,.
又⊙O1的半径也是,点在⊙O1上.
(2)是等边三角形
,.
是⊙O2的直径,是⊙O1的直径,
即,在上,在上.
连结,则是的中位线.
,则是等边三角形.
(3)仍然成立.
由
(2)得在⊙O1中弧MN所对的圆周角为.
在⊙O2中弧MN所对的圆周角为.当点在点的两侧时,
在⊙O1中弧MN所对的圆周角,在⊙O2中弧MN所对的圆周角,
是等边三角形.
注:
(2),(3)是中学生猜想为等腰三角形证明正确给一半分.
【点评】相交两圆的连心线垂直平分公共弦,又且⊙O2过点,构建对称性知,⊙O1过O2,再证△NAB是等腰三角形;
(2)1是的基础上发散探究,具有一定的开放性.
四、圆与多边形的计算考查
1、圆与正多边形的关系的计算;
2、弧长、扇形面积、圆锥侧面积全面积的计算.
(赣州)小芳随机地向如图所示的圆形簸箕内撒了几把豆子,则豆子落到圆内接正方形(阴影部分)区域的概率是
【解析】设圆的半径为1,则圆的面积为,易算得正方形的边长为,正方形面积为2,则豆子落到圆内接正方形(阴影部分)区域的概率是.
【点评】本题考查的是几何概率,解题的关键是圆与圆内接正方形的面积,根据古典概型,可转化为面积之比.
【例2】两同心圆,大圆半径为3,小圆半径为1,则阴影部分面积为
【解析】根据大、小圆的半径,可求得圆环的面积为8,图中的阴影面积为圆环面积的一半4.
【点评】有关面积计算问题,不难发现,一些不规则的图形可转化为规则的图形计算,本题就较好的体现了转化方法和整体思想.
五、圆的综合性问题的考查
基础知识链接:
圆的有关知识与三角函数、一次函数、二次函数等综合应用。
【例1】如图,在平面直角坐标系中,圆M经过原点O,且与轴、轴分别相交于两点.
(1)求出直线AB的函数解析式;
(2)若有一抛物线的对称轴平行于轴且经过点M,顶点C在⊙M上,开口向下,且经过点B,求此抛物线的函数解析式;
(3)设
(2)中的抛物线交轴于D、E两点,在抛物线上是否存在点P,使得?
若存在,请求出点P的坐标;
若不存在,请说明理由.
【解析】
(1)设AB的函数表达式为
∵∴∴
∴直线AB的函数表达式为.
(2)设抛物线的对称轴与⊙M相交于一点,依题意知这一点就是抛物线的顶点C。
又设对称轴与轴相交于点N,在直角三角形AOB中,
因为⊙M经过O、A、B三点,且⊙M的直径,∴半径MA=5,∴N为AO的中点AN=NO=4,∴MN=3∴CN=MC-MN=5-3=2,∴C点的坐标为(-4,2).
设所求的抛物线为
则
∴所求抛物线为
(3)令得D、E两点的坐标为D(-6,0)、E(-2,0),所以DE=4.
又AC=直角三角形的面积
假设抛物线上存在.
当故满足条件的存在.它们是.
【点评】本题是一次函数、二次函数与圆的综合性问题,解题的关键是抓住图形中的点的坐标,运用待定系数数的方法求出解析式;
(第27题)如图,在⊙O的内接△ABC中,∠ACB=90°
,AC=2BC,过C作AB的垂线l交⊙O于另一点D,垂足为E.设P是上异于A,C的一个动点,射线AP交l于点F,连接PC与PD,PD交AB于点G.
△PAC∽△PDF;
(2)若AB=5,=,求PD的长;
(3)在点P运动过程中,设=G,tan∠AFD=y,
求y与G之间的函数关系式.(不要求写出G的取值范围)
圆的综合题
(1)证明相似,思路很常规,就是两个角相等或边长成比例.因为题中因圆周角易知一对相等的角,那么另一对角相等就是我们需要努力的方向,因为涉及圆,倾向于找接近圆的角∠DPF,利用补角在圆内作等量代换,等弧对等角等知识易得∠DPF=∠APC,则结论易证.
(2)求PD的长,且此线段在上问已证相似的△PDF中,很明显用相似得成比例,再将其他边代入是应有的思路.利用已知条件易得其他边长,则PD可求.
(3)因为题目涉及∠AFD与也在第一问所得相似的△PDF中,进而考虑转化,∠AFD=∠PCA,连接PB得∠AFD=∠PCA=∠PBG,过G点作AB的垂线,若此线过PB与AC的交点那么结论易求,因为根据三角函数或三角形与三角形ABC相似可用AG表示∠PBG所对的这条高线.但是“此线是否过PB与AC的交点”?
此时首先需要做的是多画几个动点P,观察我们的猜想.验证得我们的猜想应是正确的,可是证明不能靠画图,如何求证此线过PB与AC的交点是我们解题的关键.常规作法不易得此结论,我们可以换另外的辅助线作法,先做垂线,得交点H,然后连接交点与B,再证明∠HBG=∠PCA=∠AFD.因为C、D关于AB对称,可以延长CG考虑P点的对称点.根据等弧对等角,可得∠HBG=∠PCA,进而得解题思路.
∵,
∴∠DPF=180°
﹣∠APD=180°
﹣所对的圆周角=180°
﹣所对的圆周角=所对的圆周角=∠APC.
在△PAC和△PDF中,
,
∴△PAC∽△PDF.
(2)解:
如图1,连接PO,则由,有PO⊥AB,且∠PAB=45°
,△APO、△AEF都为等腰直角三角形.
在Rt△ABC中,
∵AC=2BC,
∴AB2=BC2+AC2=5BC2,
∵AB=5,
∴BC=,
∴AC=2,
∴CE=AC•sin∠BAC=AC•=2•=2,
AE=AC•cos∠BAC=AC•=2•=4,
∵△AEF为等腰直角三角形,
∴EF=AE=4,
∴FD=FC+CD=(EF﹣CE)+2CE=EF+CE=4+2=6.
∵△APO为等腰直角三角形,AO=•AB=,
∴AP=.
∵△PDF∽△PAC,
∴,
∴PD=.
(3)解:
如图2,过点G作GH⊥AB,交AC于H,连接HB,以HB为直径作圆,连接CG并延长交⊙O于Q,
∵HC⊥CB,GH⊥GB,
∴C、G都在以HB为直径的圆上,
∴∠HBG=∠ACQ,
∵C、D关于AB对称,G在AB上,
∴Q、P关于AB对称,
∴∠PCA=∠ACQ,
∴∠HBG=∠PCA.
∵△PAC∽△PDF,
∴∠PCA=∠PFD=∠AFD,
∴y=tan∠AFD=tan∠PCA=tan∠HBG=.
∵HG=tan∠HAG•AG=tan∠BAC•AG==,
∴y==G.
本题考查了圆周角、相似三角形、三角函数等性质,前两问思路还算简单,但最后一问需要熟练的解题技巧需要长久的磨练总结.总体来讲本题偏难,学生练习时加强理解,重点理解分析过程,自己如何找到思路.
【例3】
(第24题)如图①,已知:
在矩形ABCD的边AD上有一点O,OA=,以O为圆心,OA长为半径作圆,交AD于M,恰好与BD相切于H,过H作弦HP∥AB,弦HP=3.若点E是CD边上一动点(点E与C,D不重合),过E作直线EF∥BD交BC于F,再把△CEF沿着动直线EF对折,点C的对应点为G.设CE=G,△EFG与矩形ABCD重叠部分的面积为S.
四边形ABHP是菱形;
(2)问△EFG的直角顶点G能落在⊙O上吗?
若能,求出此时G的值;
若不能,请说明理由;
(3)求S与G之间的函数关系式,并直接写出FG与⊙O相切时,S的值.
第3题图
考点:
圆的综合题;
含30度角的直角三角形;
菱形的判定;
矩形的性质;
垂径定理;
切线的性质;
切线长定理;
轴对称的性质;
特殊角的三角函数值所有
专题:
压轴题.
(1)连接OH,可以求出∠HOD=60°
,∠HDO=30°
,从而可以求出AB=3,由HP∥AB,HP=3可证到四边形ABHP是平行四边形,再根据切线长定理可得BA=BH,即可证到四边形ABHP是菱形.
(2)当点G落到AD上时,可以证到点G与点M重合,可求出G=2.
(3)当0≤G≤2时,如图①,S=S△EGF,只需求出FG,就可得到S与G之间的函数关系式;
当2<G≤3时,如图④,S=S△GEF﹣S△SGR,只需求出SG、RG,就可得到S与G之间的函数关系式.当FG与⊙O相切时,如图⑤,易得FK=AB=3,KQ=AQ﹣AK=2﹣2+G.再由FK=KQ即可求出G,从而求出S.
解答:
解:
连接OH,如图①所示.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=∠BAD=90°
,BC=AD,AB=CD.
∵HP∥AB,
∴∠ANH+∠BAD=180°
.
∴∠ANH=90°
∴HN=PN=HP=.
∵OH=OA=,
∴sin∠HON==.
∴∠HON=60°
∵BD与⊙O相切于点H,
∴OH⊥BD.
∴∠HDO=30°
∴OD=2.
∴AD=3.
∴BC=3.
∵∠BAD=90°
,∠BDA=30°
∴tan∠BDA===.
∴AB=3.
∵HP=3,
∴AB=HP.
∵AB∥HP,
∴四边形ABHP是平行四边形.
,AM是⊙O的直径,
∴BA与⊙O相切于点A.
∴BA=BH.
∴平行四边形ABHP是菱形.
(2)△EFG的直角顶点G能落在⊙O上.
如图②所示,点G落到AD上.
∵EF∥BD,
∴∠FEC=∠CDB.
∵∠CDB=90°
﹣30°
=60°
∴∠CEF=60°
由折叠可得:
∠GEF=∠CEF=60°
∴∠GED=60°
∵CE=G,
∴GE=CE=G.ED=DC﹣CE=3﹣G.
∴cos∠GED===.
∴G=2.
∴GE=2,ED=1.
∴GD=.
∴OG=AD﹣AO﹣GD=3﹣﹣=.
∴OG=OM.
∴点G与点M重合.
此时△EFG的直角顶点G落在⊙O上,对应的G的值为2.
∴当△EFG的直角顶点G落在⊙O上时,对应的G的值为2.
(3)①如图①,
在Rt△EGF中,
tan∠FEG===.
∴FG=G.
∴S=GE•FG=G•G=G2.
②如图③,
ED=3﹣G,RE=2ED=6﹣2G,
GR=GE﹣ER=G﹣(6﹣2G)=3G﹣6.
∵tan∠SRG===,
∴SG=(G﹣2).
∴S△SGR=SG•RG=•(G﹣2)•(3G﹣6).
=(G﹣2)2.
∵S△GEF=G2,
∴S=S△GEF﹣S△SGR
=G2﹣(G﹣2)2.
=﹣G2+6G﹣6.
综上所述:
当0≤G≤2时,S=G2;
当2<G≤3时,S=﹣G2+6G﹣6.
当FG与⊙O相切于点T时,延长FG交AD于点Q,过点F作FK⊥AD,垂足为K,如图④所示.
∴BC∥AD,∠ABC=∠BAD=90°
∴∠AQF=∠CFG=60°
∵OT=,
∴OQ=2.
∴AQ=+2.
∵∠FKA=∠ABC=∠BAD=90°
∴四边形AB