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专题 1-7 一文讲透圆的十大基本模型·母题溯源
目录
模型梳理
题型一 弦切角定理与切割线定理
湖北·黄石中考
湖北·十堰中考
2023·新疆·中考真题
题型二 中点弧模型
苏州·中考真题
深圳·中考真题
2023·山东枣庄·统考中考真题
2023·江苏无锡·统考中考真题
2023·四川遂宁·统考中考真题
题型三 内心模型
黑龙江绥化·中考真题
广东省卷·中考真题
湖北·孝感中考真题
题型四 线段和差问题(构造手拉手OR阿基米德折弦定理)
类型一:构造手拉手
2023·吉林长春·统考中考真题
类型二:折弦定理
山西中考
深圳·中考
题型五 平行弦与相交弦模型
2023·江苏苏州·统考中考真题
深圳·中考
2022·湖南张家界·中考真题
题型六 垂径图
四川绵阳·中考
题型七 等腰图
2023·四川成都·统考中考真题
四川宜宾·统考中考真题
2023·湖北黄冈·统考中考真题
2023·辽宁营口·统考中考真题
【1 淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
广西玉林·统考中考真题
2023·四川眉山·统考中考真题
湖北孝感·中考真题
2022·湖北十堰·统考中考真题
题型八 双切图
四川遂宁·统考中考真题
湖北武汉·中考真题
四川泸州·中考真题
四川乐山·中考真题
广东省卷·统考中考真题
四川·乐山中考
湖北武汉·中考真题
题型九 射影图
安徽·统考一模
四川成都·统考一模
2023·湖南永州·统考中考真题
2023·四川广安·统考中考真题
题型十 切割图
模型梳理
圆的基本模型(一):弦切角定理与切割线定理
D
3
C
C
B
B 2
2
O P O P
1 1
A A
【2 淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
PC 12
① 是 切 线 ; ② ( 弦 切 角 定 理 ) ; ③
PC2 PA·PB
弦切角:弦和切线所夹的角等于它们所夹的弧所对的圆周角,即切线AP和弦AB所夹的∠1,等于它们所
夹的弧所对的圆周角∠2
圆的基本模型(二):中点弧模型
点P是优弧AB上一动点,则
【以下五个条件知一推四】
AB
① 点C是 的中点
P
② AC=BC
③ OC⊥AB
O
④ PC平分∠APB
E
A B
CECP CB2
⑤ ( 即
C
△CPB ~△CBE
)
【简证】∠1=∠2,∠PCB为公共角,子母型相似
P P
2
O O
E E
A B A B
1
C C
【补充】⑥PE•PC=PA•PB,注意:⑥不能反推出前五项
【3 淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
P
O
E
A B
A=C
APE PCB
C
【例题】
如图,四边形 ABCD内接于O,对角线 AC 、BD交于点 P,且 AB AD,若 AC 7, AB3,则
BCCD .
A
B D
P
O
C
【简证】
9 40
AB2 ACAP AP CP
7 7 CBCD CACP 40
易知 ,则 ,
A A
B D B D
P P
O O
C C
圆的基本模型(三):内心模型与等腰
【模型讲解】外接圆+内心⇒得等腰
如图,圆O是△ABC外接圆圆心,I是三角形ABC的内心,延长AI交圆O于D,证DI=DC=BD
【4 淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
A A
A
4
I I
I 1 5
O C O 2 3 C
C
O
B B
B
D D
【简证】∠1=∠4+∠5,∠4=∠3,∠2=∠5 ∴∠1=∠2+∠3
圆的基本模型(四):线段和差问题(构造手拉手或阿基米德折弦定理)
一、中点弧与旋转
【模型解读】点P是优弧AB上一动点,且点C是
AB的中点
邻边相等+对角互补 旋转相似模型,一般用来求圆中三条线段之间的数量关系.
P P P
O O O
E E E
A B A B A B
C P' C P' C
由于对角互补,即 PBC+PAC=180 ,显然PAP'共线,且PC=P'C ,通过导角不难得出相似.
常见结构(1):圆内接等边三角形
结论:PB+PA=PC
【简析】
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常见结构(2):圆内接等腰直角三角形(正方形)
结论:PA PC 2PB
【简析】
补充:【托密勒定理】:秒杀!(选填可用)
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二、阿基米德折弦定理
【模型解读】
【问题】:已知M为
AC
的中点,B为
AM
上任意一点,且MD⊥BC于D.求证:AB+BD=DC
M
C
B D
A O
证法一:(补短法)
AC AM M C
如图:延长DB至F,使BF=BA ∵M为 中点 ∴ = , ∴∠1=∠2---①
又∵ =, ∴∠1=∠3, ∴∠2=∠3---② 又∵∠3+∠MBF=180°---③
由圆内接四边形对角互补∴∠2+∠MBA=180°---④
由①②③④可得:∠MBA=∠MBF
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M
C
2
3
D
F B
1
A O
在△MBF与△MBA中;
∴△MBF≌△MBA (SAS) ∴MF=MA, 又∵MC=MA ∴MF=MC
又∵MD⊥CF ∴DF=DC ∴FB+BD=DC 又∵BF=BA ∴AB+BD=DC (证毕)
证法二:(截长法——两种截取方式)
如图1:在CD上截取CG=AB,则有DC=CG+DG,再证出BD=DG即可
∵= ∴∠1=∠2---① 又∵M是中点, ∴MA=MC---②
由①②可知,在△MBA与△MGC中
ABCG
12
∴△BMA≌△GMC (SAS) ∴BD=GD 又∵MD⊥BG ∴BD=DG ∴AB+BD=DC (证
MAMC
毕)
M M
1 C C
2
B D G B D G
2
1
A O A O
图1 图2
如图2:在CD上截取DB=DG,再证明AB=CG即可
简证:易知△MBG与△MAC均为等腰三角形,且∠1=∠2,可知△MBG与△MAC构成手拉手模型,
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∴△BMA≌△GMC (SAS) ∴AB=CG
常规证明:∵MD⊥BG ∴MB=MG ∴∠2=∠MGD---①
又∵ =, ∴∠1=∠2---② ∵M是中点, ∴= ∴∠1=∠MCA---③
由①②③可得∠MGD=∠MC, 而∠MGD+∠MGC=180°, ∠MCA+∠MBA=180°∴∠MGC =
∠MBA
B M B M MAB MCG
又∵ = , ∴ =
在△MBA与△MGC中
MBMG
MBA MGC
∴△BMA≌△GMC (AAS) ∴AB=GC
MAB MCG
∴AB+BD=DC(证毕)
证法三:(翻折)——证共线
如图3:连接MB,MC,MA,AC,将△BAM沿BM翻折,使点A落至点E,连接ME,BE
∵△MBA与△MBE关于BM对称,所以△MBE≌△MBA ∴MA=ME,∠MBA=∠MBE---①
又∵MA=MC,∴ME=MC, 又∵M,B,A,C四点共圆,∴∠MBA+∠MCA=180°---②
又∵MA=MC(已证)∴∠MAC=∠MCA
又∵=,∴∠MBC=∠MAC ∴∠MBC=∠MCA---③
由①②③得:∠MBC+∠MBE=180°∴E,B,C三点共线。又∵ME=MC,MD⊥CE
∴DE=DC,∴EB+BD=DC,又∵△MBE≌△MBA ∴AB=EB
∴AB+BD=DC(证毕)
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M H M
C C
D D
E B B
A O A O
图3 图4
证法四:两次全等
如图4,连接MB , MA , MC, AC ,延长AB,过点M作MH⊥AB于点H,
∵M为的中点 ∴AM=MC, 又∵= ∴∠HAM=∠DCM
MHA MDC
HAM DCM
又∵∠MHA=∠MDC=90 ∴在△MHA与△MDC中
MC MA
∴△MHA≌△MDC (AAS) ∴CD=AH---① MD=MH 在Rt△MHB与RtT△MDB中
MH MD
MB MB ∴△MDB≌△MHB (HL) ∴BD=BH 又∵AH=AB+BH, ∴ AH=AB+BD---②
由①②可得DC=AB+BD(证毕)
证法五:补短法(2)——两次全等
如图4,延长AB至H,使BH=BD,则AB+BD=AH,
先证△BHM≌△BDM (HL),再证△MHA≌△MDC (HL)
圆的基本模型(五):平行弦与相交弦,割线定理
一、平行弦:圆的两条平行弦所夹的弧相等。 即:在⊙O中,∵AB∥CD,∴
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二、相交弦:圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘积相等
即:在⊙O中,∵弦AC、BD相交于点G,则AG·CG=BG·DG
三、割线定理
PA·PDPB·PC
割线PD、PC相交于点P,则
D D
D
A A A φ
P P P
φ
B B B
C C C
圆的基本模型(六):垂径图
一、弧中点与垂径图
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知1推5
① AD平分
∠CAB
C D CB
② D是 的
中点
E
③ DO⊥CB
A B
O CE EB
④
AC / /OD
⑤
1
OE AC
2
⑥
二、垂径+相等的三段弧
AD
如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,C是 的中点,弦CE⊥AB于点H,连结AD,分别交
CE、BC于点P、Q,连结BD。
(1)证CO∥BD
D
C
(2) AD=CE Q
P
(3)证:P是线段AQ的中点
A B
H O
(4)证:CP·CE=AH·AB=CQ·CB
CQ
E
(5)tan∠DBC=
CB
(6) 若AD=8,BD=6,求AH的值
(7) 若⊙O的半径为5,AQ= ,求弦CE的长.
【简证】
D D
C C
Q 2 Q
G
P P
(1)A B A B
H O H O
E E
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D
C
Q
P
(2)A
B
H O
E
(3) 先利用弧相等导角证AP=CP,再通过Rt△ACQ中的互余关系,得到PQ=CP,
∴AP=PQ=CP
D
C
Q
α β β
P
α
A B
H O
E
(4)CP=AP,CE=AD CP•CE=AP•AD,△APH △ABD AP•AD=AH•AB
⇒ ∼ ⇒
D
C
Q 2
P
A B
H O
E
(5)
D
C
Q
利用面积比等于相似比的平方, ACQ BCA
P
A B CQ S ACQ CQ2 CQ
H O = = = =tanCAQ=tanDBC
CB S AC2 AC
ACB
E
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D
C
Q
利用子母相似对根式化简 CQ•CB=AC2
P
A B CQ CQ•CB AC2 AC
H O = = = =tanCBA=tanDBC
CB CB•CB BC2 BC
E
(6)法一
D
C
Q 连接AC,连接CO交AD于G,OG∥ BD
易知GO是 ABD的中位线(平行线分线段成比例)
G
4 P 3 1 1
可知OG= BD=3,AG= AD=4,则半径AO=5
A B 2 2
H O
易证 AOG COH(AAS)
OH=OG=3,AH=r-3=2
E
(6)法二
D
C
Q
P
易知r=5,连接EO,
A B
H O 勾股可知HO=3,AH=5-3=2
4 r=5
E
(7)找到对应相似三角形是关键
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C
3x D
Q
AQ 3 CQ 3
4x
ACQ BCA = =
AB 4 AC 4
P 15
15 3
2 设CQ=3x,AC=4xAQ=5x= x=
A B 2 2
H O 10 24 48
AC=6BC=8CH= CE=
5 5
E
补充拓展:垂径图导子母相似
如图弦CD⊥直径AB于点G,E是直线AB上一点(不与其他点重合),DE交圆O于F,CF交直线AB
于点P
(1)证OE•OPr2
; (2)当点E在AB延长线上时,(1)的结论还成立吗?
C C
β
F F
α
P α P
A A
G O E B G O E B
β
D D
C
P B
A E
G O
F
D
圆的基本模型(七):等腰图()
一、直径在腰上:如图,已知AB是直径,AB=AC,则有
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结论
(1)BD=CD=ED
(2)DO∥ AC
A A
①DF AC
②F是EC中点
O O ③DF是切线
E E
(3)知1推3: ④2DF BE
F F
B D C B D C
【补充】
E
知1推2
知1推2
A
F AB=AC DFEC
O
BD=CD=ED F是EC中点
B D C
OD∥ EC
FD是 O的切线
二、圆心在三线上:如图,已知AB是直径,AB=AC,则有
A
E
O M
N
B D C
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圆的基本模型(八):双切图
A
3
O 1 P
E F 2
D
B
C
补充:多切图
内切圆半径为r}
⇒r=
a+b−c 内切圆半径为r}
⟹(a+b+c)·r=b·h(h可求)
∠C=90° 2 ∠C≠90°
B
F
D c
h
a
C E b A
①BC=BE+CO
{
②OB⊥OC,EF⊥FG
BE,BC,GC与⊙O相 切} ③EF∥OC,OB∥GF
⟹
R为⊙O的半径 ④矩形OAFD
OB·OC OB·OC
⑤R= = ·2R=√BC2−(CG−BE) 2
BC BG+CG
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E B
A
F
O
D
C
G
圆的基本模型(九):射影图
A
O D AB是直径
∠ABC 90 DE是切线
E是BC中点
B E C
基本图形:AB是直径,ABC=90°
A
其它结论
知1推4
OE是中位线
点E是BC中点
6个角相等
DE是 O切线
O
D 射影定理(3个等积式)
BE=BE
OEBD 2r2=OE•AD
B E C OE∥ AC 2DE2=CD•OE
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圆的基本模型(十):切割图(切线和割线垂直)
D
E AB是直径 ①OC∥AD;
F C CD是切线 ②AC平分BAD,CE CB,DCACBA;
G
A B ADCD ③OF CDEGBGCH,BH DE CG,OGEF AF OH;
O H
OF AE ④ADDE AB;
CH AB ⑤AE AB2AH 2AD,AE AB2ACcosBAC.
D
C
E
F
A B
O
D
C
E
M
F
A B
O
题型一 弦切角定理与切割线定理
湖北·黄石中考
1.如图,AB是O的直径,点D在AB的延长线上,C、E是O上的两点,CECB,
BCDCAE,延长AE交BC的延长线于点F.
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F
C
E
A
O B D
CD O BD1,CD 3 AC
(1)求证: 是 的切线;(2)若 ,求弦 的长.
【答案】(1)见解析,(2)AC 3
【分析】(1)连接OC,由条件可证得BCDACO,得到BCDBCO90,即可得到结论;
AD CD AC
(2)先证明 ,得到 ,求出 , ,
△ACD∽△CBD CD BD BC AD3 AC 3BC
∴AB312,在Rt△ABC中,由勾股定理得到AC2BC2 AB2,求出弦AC的长.
【详解】(1)证明:连接OC,
∵AB是O的直径,
∴ACB90,
∴ACOBCO90,
∵CECB,
∴CAE CAB,
∵OAOC,
∴CABACO,
∴CAE CABACO,
∵BCDCAE,
∴BCDACO,
∴BCDBCO90,
∴OC CD,
∴CD是O的切线;
(2)∵CADBCD,DD,
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∴△ACD∽△CBD,
AD CD AC
∴ ,
CD BD BC
AD 3 AC
∴ ,
3 1 BC
∴AD3,AC 3BC,
∴AB312,
在Rt△ABC中,AC2BC2 AB2,
2
∴ 3BC BC2 22,∴ ,
BC1 AC 3
湖北·十堰中考
2.如图,ABC中,AB AC,以AC为直径的O交BC于点D,点E为C延长线上一点,且
1
CDE BAC.
2
(1)求证:DE是O的切线;
(2)若AB3BD,CE 2,求O的半径.
A
O
C
B
D
E
【答案】(1)见解析,(2)7
【详解】(1)如图,连接OD,AD,
,
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AC是直径,
ADC90,
ADBC,
ABAC,
1
CADBAD BAC,
2
1
CDE BAC,
2
CDECAD
OAOD,
CADADO,
ADOODC 90,
ODCCDE90,
ODE 90,
又OD是O的半径,
DE是O的切线;
(2)解: AB AC,ADBC,
BDCD,
AB3BD,
AC 3DC,
设DC x,则AC 3x,
AD AC2DC2 2 2x,
CDECAD,DEC AED,
△CDE∽△DAE,
CE DC DE
,
DE AD AE
2 x DE
即 ,
DE 2 2x 3x2
14
,x ,
DE 4 2 3
AC 3x14,O的半径为7
3.如图,O是ABC的外接圆,AD是O的直径,F 是AD延长线上一点,连接CD,CF ,且
DCF CAD.
(1)求证:CF是O的切线;
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3
(2)若直径
AD10,cosB
,求 的长.
5 FD
90
【答案】(1)详见解析,(2)
7
【详解】(1)证明:连接OC,
∵AD是O的直径,
∴ACD90,
∴ADCCAD90,
又∵OC OD,
∴ADC OCD,
又∵DCF CAD,
∴DCFOCD90,
即OC FC,
∴FC是O的切线;
3
(2)解:∵BADC,cosB ,
5
3
∴cosADC ,
5
3 CD
∵在 中,cosADC ,AD10,
RtACD 5 AD
3
∴CD ADcosADC 10 6,
5
∴AC AD2CD2 8,
CD 3
∴ ,
AC 4
∵FCDFAC,F F,
∴FCD∽FAC,
CD FC FD 3
∴ ,
AC FA FC 4
设FD3x,则FC 4x,AF 3x10,
又∵FC2 FDFA,
即(4x)2 3x(3x10),
30
解得x (取正值),
7
90
∴FD3x
7
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2023·新疆·中考真题
4.如图,AB是O的直径,点C,F 是O上的点,且CBF BAC,连接AF ,过点C作AF 的垂线,
交AF 的延长线于点D,交AB的延长线于点E,过点F 作FGAB于点G,交AC于点H .
(1)求证:CE是O的切线;
3
(2)若
tanE
, ,求 的长.
4 BE 4 FH
18
【答案】(1)见解析。 (2)
5
【分析】(1)连接OC,根据OC OA,得出OAC OCA,由FC FC,得出FAC FBC,根据
已知条件得出FAC ACO,证明OC∥AD,结合已知条件可得OC DE,即可得证;
OC 3 4
(2)连接 ,根据已知条件得出sinE ,cosE ,得出 ,证明 ,得出
OC OE 5 5 OC6 △BCE∽△CAE
BC 1 36 3 108
, tanCAB , 进 而 求 得 AF , AG AF , 根 据
CE 8 AC 2 5 5 25
1 HG 1 54
tanCABtanHAG ,求得HG AG ,进而即可求解.
2 AG 2 25
【详解】(1)证明:如图所示,连接OC,
∵OC OA,
∴OAC OCA,
∵FC FC,
∴FAC FBC
∵CBF BAC,
∴FAC CAB,
∴FAC ACO
∴OC∥AD
∵ADDE
∴OC DE
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∵OC是半径,
∴CE是O的切线;
(2)解:如图所示,连接OC,
OC 3
∵tanE , ,
CE 4 BE 4
设OC 3a,则CE 4a
∴OE5a,
OC 3 4
∴sinE ,cosE
OE 5 5
3 OC
即
5 OC4
解得:OC6,
∵OC DE,
∴BCEOCB90
∵OC OB
∴OCBOBC,
∴BCEOBC 90,
∵AB是直径,
∴ACB90,
∴CABABC 90,
∴BCECAE,
又EE,
∴△BCE∽△CAE,
CE BE CB CE
∴ , ,
AE CE CA AE
∴CE2 BEAE,
∴CE2 441264,
解得:CE 8,
CB CE 8 1
∴
CA AE 124 2
BC 1
∴tanCAB ,
AC 2
∵AB是O的直径,
∴BF AF,
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∵DEAD,
∴DC∥FB
∴�FBA� E,
∴tanFBAtanE,
AF OC 6 3
∴ ,
FB CE 8 4
设AF 3k,则FB4k ,
∴AB5k ,
∵AB12,
12
k ,
5
36
∴AF ,
5
∵FGAB,
∴AFG90GFBFBAE
4 4 36 144
∴FG AFcosE AF ,
5 5 5 25
3 108
∴AG AF ,
5 25
1 HG
∵tanCABtanHAG ,
2 AG
1 54
∴HG AG ,
2 25
144 54 90 18
∴FH FGHG
25 25 25 5
5.如图,∠BAC的平分线交△ABC的外接圆于点D,交BC于点F,∠ABC的平分线交AD于点E.
(1)求证:DE=DB:
(2)若∠BAC=90°,BD=4,求△ABC外接圆的半径;
(3)若BD=6,DF=4,求AD的长
【答案】(1)见解析;(2)2 2 (3)9
【分析】(1)通过证明∠BED=∠DBE得到DB=DE;
(2)连接CD,如图,证明△DBC为等腰直角三角形得到BC= 2BD=4 2,从而得到△ABC外接圆的半
径;
(3)证明△DBF∽△ADB,然后利用相似比求AD的长.
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【详解】(1)证明:∵AD平分∠BAC,BE平分∠ABD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠BED=∠1+∠3=∠2+∠4=∠5+∠4=∠DBE,
∴DB=DE;
(2)解:连接CD,如图,
∵∠BAC=90°,
∴BC为直径,
∴∠BDC=90°,
∵∠1=∠2,
∴DB=BC,
∴△DBC为等腰直角三角形,
∴BC= 2 BD=4 2 ,
∴△ABC外接圆的半径为2 2 ;
(3)解:∵∠5=∠2=∠1,∠FDB=∠BDA,
∴△DBF∽△ADB,
BD DF 6 4
∴ ,即 ,∴AD=9
DA DB AD 6
题型二 中点弧模型
苏州·中考真题
6.如图, AB是O 的直径, D、 E为O 上位于 AB异侧的两点,连接 BD并延长至点C,使得
CDBD,连接AC 交O 于点F ,连接AE、DE 、DF .
(1)证明:E C;
(2)设DE 交AB于点G ,若AB10,E是 AEB的中点,求EGED的值.
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【解答】证明:(1) AB是O 的直径,
ADB90,即ADBC,
CDBD,
AD垂直平分BC,
AB AC ,
BC,
又BE,
E C;
(2)连接OE,
AB10,
E 是AB的中点,AB是O 的直径,
AOE90,
AOOE5,
AE 5 2,
E 是AB的中点,
ADE EAB,
AEG∽DEA,
AE DE
,
EG AE
即EGED AE2 50.
深圳·中考真题
7.如图,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦.AB与CD交于点M,将沿CD翻折后,
点A与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,连接PC
(1)求CD的长;
(2)求证:PC是⊙O的切线;
(3)点G为的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E.交于点F(F与B、
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C不重合).问GE·GF是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.
【拓展】(4)在(3)的条件下,当CF∥AB时,求FE·FG的值
【答案】(1)CD2 3;(2)证明见解析;(3)GEGF 8,理由见解析.(4)4 3
【详解】试题分析:(1)连接OC,根据翻折的性质求出OM,CD⊥OA,再利用勾股定理列式求解即可;
(2)利用勾股定理列式求出PC,然后利用勾股定理逆定理求出∠PCO=90°,再根据圆的切线的定义证明
即可;(3)连接GA、AF、GB,根据等弧所对的圆周角相等可得∠BAG=∠AFG,然后根据两组角对应
AG FG
相等两三角相似求出△AGE和△FGA相似,根据相似三角形对应边成比例可得 ,从而得到
GE AG
GE•GF=AG2,再根据等腰直角三角形的性质求解即可.
(1)连接OC,
(cid:19)
∵CD沿CD翻折后,A与D重合,
1 1
∴OM OA 21,
2 2
∴CDOA,
∵OC2,
∴CD2CM 2 OC2OM2 2 2212 2 3.
(2)∵PAOA2,AM OM 1,
1
∵CM CD 3, ,
2 CMPOMC 90
2
∴PC MC2PM2 3 32 2 3,
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∵OC2,PO224,
2
∵PC2OC2 2 3 22 16PO2,
∴PCO90,
∴PC是⊙O的切线.
(3)GE,GF 为定值,
连接GA,AF ,GB,
(cid:19)
∵点G为ADB的中点,
(cid:19) (cid:19)
∴GAGB,
∴BAGAFG,
又∵AGEFGA,
∴AGE∽FGA,
AG FG
∴ ,
GE AG
∴GEGF AG2,
∵AB为直径,AB4,
∴BAGABG45,
∴AG2 2,
∴GEGF 8.
(4)简证:因为△FAE∽△FGB,所以FE·FGFB·FA4 3
2023·山东枣庄·统考中考真题
AB O AD BD
8.如图, 为 的直径,点C是 的中点,过点C做射线 的垂线,垂足为E.
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(1)求证:CE是O切线;
(2)若BE3,AB4,求BC的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积(用含有π的式子表示).
2
【答案】(1)见解析;(2) ;(3)
BC2 3 3
【分析】(1)连接OC,证明OC∥BE,即可得到结论;
AB BC
(2)连接AC,证明 ,从而可得 ,再代入求值即可;
ACB∽CEB BC BE
(2)连接OD,CD,证明CD∥AB,从而可得S S ,,求出扇形COD的面积即可得到阴影部分
COD CBD
的面积.
【详解】(1)证明:连接OC,
∵点C是 AD的中点,,
∴AC DC,
∴ABC EBC,
∵OC OB,
∴ABC OCB,
∴EBCOCB,
∴OC∥BE,
∵BECE,
∴半径OC CE,
∴CE是O切线;
(2)连接AC,
∵AB是O的直径,
∴ACB90,
∴ACBCEB90,
∵ABC EBC,
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∴ACB∽CEB,
AB BC
∴ ,
BC BE
4 BC
∴ ,
BC 3
∴BC2 3;
(3)连接OD,CD,
∵AB4,
∴OC OB2,
∵在Rt△BCE中,BC 2 3,BE3,
BE 3 3
∴cosCBE ,
BC 2 3 2
∴CBE30,
∴COD60,
∴AOC 60,
∵OC OD,
∴△COD是等边三角形,
∴CDO60,
∴CDOAOC,
∴CD∥AB,
∴S S ,
COD CBD
6022 2
∴
S S
阴 扇形COD 360 3
2023·江苏无锡·统考中考真题
9.如图,AB是O的直径,CD与AB相交于点E.过点D的圆O的切线DF∥AB,交CA的延长线于
点F ,CF CD.
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(1)求F的度数;
(2)若DEDC 8,求O的半径.
【答案】(1)67.5,(2)2
(2)证明DAE∽DCA,根据相似三角形的性质,代入数据即可求解.
【详解】(1)如图,连接OD.
FD为O的切线,
ODF 90.
DF∥AB,
AOD90.
AD AD,
1
ACD AOD45.
2
CF CD,
1
F (180ACD)67.5.
2
(2)如图,连接AD,
AOOD,AOD90,
EAD45.
ACD45,
ACD EAD,且ADECDA,
DAE∽DCA,
DE DA
,即 ,
DA DC DA2 DEDC 8
DA2 2,
2
OAOD AD2,即半径为
2 2
2023·四川遂宁·统考中考真题
10.如图,四边形ABCD内接于O,AB为O的直径,ADCD,过点D的直线l交BA的延长线于点
M ,交BC的延长线于点N ,且ADM DAC.
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(1)求证:MN是O的切线;
AD2 ABCN
(2)求证: ;
3
sinDCA
(3)当AB6, 3 时,求AM 的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)6
【分析】(1)连接OD,OC,根据圆心角,弦,弧的关系可得AODDOC,根据直径所对的圆周角
是90度可得ACB90,半径相等可得OC OAOBOD,根据等腰的判定可得AOC是等腰三角形,
根据等腰三角形三线合一的性质可得OD垂直平分AC,根据平行线的判定和性质可得ODMN ,即可证
明;
(2)连接 BD,根据同弧所对的圆周角相等可得 ABDACD,根据平行线的性质可得
ACBMNB90, CDN ACD,推得 DCN BAD,根据相似三角形的判定和性质可得
ADCD ABCN,即可求证;
(3)令OD与AC交于点
H
,根据正弦的定义可求得CD AD2 3,
DH 2
,根据勾股定理可求得
AC 2AH 4 2,BC2,根据矩形的判定和性质可得CN 2,BN 4,根据相似三角形的判定和性质
可求得BM 12,即可求得.
【详解】(1)连接OD,OC,如图:
∵ADCD,
∴AODDOC,
∵四边形ABCD内接于O,AB为O的直径,
∴ACB90,
∴OC OAOBOD,
∴AOC是等腰三角形,
又∵AODDOC,
∴OD垂直平分AC,
∵ADM DAC,
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∴ACMN ,
∴ODMN ,
即MN是O的切线;
(2)连接BD,如图:
∵AD AD
∴ABDACD,
∵ACMN ,
∴ACBMNB90,CDN ACD,
∴CDN ABD,
∴DCN BAD,
∵CDN ABD,ADBDNC 90,DCN BAD,
∴ABD∽CDN,
CN CD
∴ ,
AD AB
即ADCD ABCN,
又∵ADCD,
∴AD2 ABCN ;
(3)令OD与AC交于点H ,如图:
∵DCADBA,
AD 3
∴sinDCAsinDBA ,
AB 3
∵AB6,
∴AD2 3,
∴CD AD2 3,
∵DAC DCA,
DH 3
∴sinDCAsinDAC ,
AD 3
∴DH 2,
2
在 中,AH AD2HD2 2 3 22 2 2,
Rt△AHD
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∴AC 2AH 4 2,
2
在 中,BC AB2AC2 62 4 2 2,
Rt△ABC
∵ODMN ,BN MN ,ACBC,
∴四边形HCND为矩形,
∴CN DH 2,
∴BN BCCN 4
∵ACMN ,
∴VBAC∽VBMN,
BA BC
∴
BM BN
6 2
即 ,
BM 4
∴BM 12,
∴AM BM BA1266
题型三 内心模型
11.已知:如图,在ABC中,E是内心,延长AE交ABC的外接圆于点D,弦AD交弦BC于点F.
1
DEDB
求证: ;
2
DE2 DF y ADx
当点A在优弧BC上运动时,若 , , ,求y与x之间的函数关系.
4
【答案】(1)见解析;(2) 与x之间的关系式y .
y x
【分析】
1
首先连接BE,由E是内心,易证得BEDEBCEAC,EBDEBCCBD,又由
同弧所对的圆周角相等,证得EAC CBD,则可得EBDBED,即可证得DEBD;
2
首先根据有两角对应相等的三角形相似,证得 BDF ∽ ADB ,则可证得:BD2 ADDF ,将已知线
段的长代入即可求得x与y的关系式.
【详解】
1
连接BE,
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E为内心,
AE,BE分别为BAC,ABC的角平分线,
BEDBAEEBA,EBAEBC,BAEEAC,
BEDEBCEAC,EBDEBCCBD,
弧DC 弧DC,
EAC CBD,
EBDBED,
DEBD;
2
由
1
得DBC DAC,BADCAD,
DBC BAD,
BDA为共公角,
BDF∽ADB,
BD DF
,
AD BD
BD2 ADDF,
DF y,ADx,DE2,
xy4,
4
与x之间的关系式y .
y x
黑龙江绥化·中考真题
12.如图,点E是△ABC的内心,AE的延长线与BC相交于点F,与△ABC的外接圆相交于点D
(1)求证:△BFD∽△ABD;
(2)求证:DE=DB.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【详解】试题分析:(1)由内心的性质和圆周角定理可证得结论;
(2)连接BE,由内心的性质及三角形外角的性质可证得∠DBE=∠DEB,可证得DE=DB.
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试题解析:(1)∵E是△ABC的内心,∴∠BAD=∠CAD,∵∠CAD=∠CBD,
∴∠BAD=∠CBD;
(2)连接BF,如图,
∵E是△ABC的内心,∴∠ABE=∠EBF,∵∠BED=∠BAD+∠ABE,∠DBE=∠EBF+∠CBD,
且∠BAD=∠CBD,∴∠BED=∠DBE,∴DE=DB.
广东省卷·中考真题
13.如图1,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,过点 C作∠BCD=∠ACB交
⊙O于点D,连接AD交BC于点E,延长DC至点F,使CF=AC,连接AF.
(1)求证:ED=EC;
(2)求证:AF是⊙O的切线;
(3)如图2,若点G是△ACD的内心,BC·BE=25,求BG的长.
【分析】
(1)由AB=AC知∠ABC=∠ACB,结合∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC得∠BCD=∠ADC,从而得
证;
(2)连接OA,由∠CAF=∠CFA知∠ACD=∠CAF+∠CFA=2∠CAF,结合∠ACB=∠BCD得∠ACD
=2∠ACB,∠CAF=∠ACB,据此可知AF∥BC,从而得OA⊥AF,从而得证;
(3)证△ABE∽△CBA得AB2=BC•BE,据此知AB=5,连接AG,得∠BAG=∠BAD+∠DAG,
∠BGA=∠GAC+∠ACB,由点G为内心知∠DAG=∠GAC,结合∠BAD+∠DAG=∠GAC+∠ACB得
∠BAG=∠BGA,从而得出BG=AB=5.
【解答】
解:(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
又∵∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC,
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∴∠BCD=∠ADC,
∴ED=EC;
(2)如图,连接OA,
A
B
F
E
C
O
D
∵AB=AC,
∴AB AC ,
∴OA⊥BC,
∵CA=CF,
∴∠CAF=∠CFA,
∴∠ACD=∠CAF+∠CFA=2∠CAF,
∵∠ACB=∠BCD,
∴∠ACD=2∠ACB,
∴∠CAF=∠ACB,
∴AF∥BC,
∴OA⊥AF,
∴AF为⊙O的切线;
(3)∵∠ABE=∠CBA,∠BAD=∠BCD=∠ACB,
∴△ABE∽△CBA,
AB BE
∴ ,
BC AB
∴AB2=BC•BE,
∵BC•BE=25,
∴AB=5,
如图,连接AG,
A
B
F
E
G
C
O
D
∴∠BAG=∠BAD+∠DAG,∠BGA=∠GAC+∠ACB,
∵点G为内心,
∴∠DAG=∠GAC,
又∵∠BAD+∠DAG=∠GAC+∠ACB,
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∴∠BAG=∠BGA,
∴BG=AB=5.
湖北·孝感中考真题
14.如图,点I是△ABC的内心,BI的延长线与△ABC的外接圆⊙O交于点D,与AC交于点
E,延长CD、BA相交于点F,∠ADF的平分线交AF于点G.
(1)求证:DG∥CA;
(2)求证:AD=ID;
(3)若DE=4,BE=5,求BI的长.
C
D
O
E
I
B A G F
【分析】
(1)根据三角形内心的性质得∠2=∠7,再利用圆内接四边形的性质得∠ADF=∠ABC,则∠1=∠2,
从而得到∠1=∠3,则可判断DG∥AC;
(2)根据三角形内心的性质得∠5=∠6,然后证明∠4=∠DAI得到DA=DI;
(3)证明△DAE∽△DBA,利用相似比得到AD=6,则DI=6,然后计算BD-DI即可.
【解答】
(1)证明:∵点I是△ABC的内心,
C
D
O
1
E
I
4
2 6 3
7 5
B A G F
∴∠2=∠7,
∵DG平分∠ADF,
∴∠1=
∵∠ADF=∠ABC,
∴∠1=∠2,
∵∠3=∠2,
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∴∠1=∠3,
∴DG∥AC;
(2)证明:∵点I是△ABC的内心,
∴∠5=∠6,
∵∠4=∠7+∠5=∠3+∠6,
即∠4=∠DAI,
∴DA=DI;
(3)解:∵∠3=∠7,∠ADE=∠BDA,
∴△DAE∽△DBA,
∴AD:DB=DE:DA,即AD:9=4:AD,
∴AD=6,
∴DI=6,
∴BI=BD-DI=9-6=3.
题型四 线段和差问题(构造手拉手or阿基米德折弦定理)
类型一:构造手拉手
15.在O 的内接四边形ABCD中,AB6,AD10,BAD60,点C为弧BD的中点,则AC 的长
是 .
A
O
B
D
C
【解答】
解法一、 A、B、C、D四点共圆,BAD60,
BCD18060120,
A
BAD60,AC 平分BAD,
CADCAB30,
如图,将ACD绕点C逆时针旋转120得CBE ,
O
则ECAD30,BE AD10,AC CE, B
ABCEBC (180CABACB)(180EBCE)180, M D
A、B、E三点共线,
C
过C作CM AE于M ,
AC CE ,
【41淘宝店铺:向阳百分百】
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1
AM EM (610)8,
2
AM 8 16
AC 3
在 中, cos30 3 3 ;
RtAMC 2
解法二、如图,过C作CE AB于E,CF AD于F ,
A
B O F
D
E
C
则ECFDCFA90,
点C为弧BD的中点,
BC CD,
BAC DAC ,BC CD,
CE AB,CF AD,
CE CF ,
A、B、C、D四点共圆,
DCBE,
在CBE 和CDF 中
CBED
ECFD,
CECF
CBECDF,
BE DF ,
在AEC 和AFC 中,
EAFC
EAC FAC ,
AC AC
AEC AFC ,
AE AF ,
设BE DF x,
AB6,AD10,
AE AF x3,
10x6x,
解得:x2,
即AE 8,
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AE 16
AC 3,
cos30 3
16
故答案为 3 .
3
16.如图,已知AB是O 的弦,点C是弧AB的中点,D是弦AB上一动点,且不与A、B重合,CD的
延长线交于O 点E,连接AE、BE ,过点A作AF BC ,垂足为F ,ABC 30.
(1)求证:AF 是O 的切线;
(2)若BC 6,CD3,求DE 的长;
CE
(3)当点D在弦AB上运动时, AEBE 的值是否发生变化?如果变化,请写出其变化范围;如果不变,
请求出其值.
F
A
C
D
O
B E
【分析】
(1)证切线一般先导角
(2)通过弧中点所对应的相似模型可以口算CA2 CDCE CE 12 DE 9
F F
A A
60° 6
C C
D D
3
60°
30°
O O
B 30° E B E
(3)可以考虑通过旋转构造出分母的AEBE所对应的线段,再通过相似或三角函数得出比值.
【43淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
F F
A A
C C
D D
120°
O O
E' B E E' 30° B 30° E
当然,(3)还有很多方法,比如利用角平分线作垂线
法2:角平分线作垂线
CN CM BM AN
① 易证 (全等)
BE AE 2ME 2 3MC 3C
②
F N
A
C
D
O
B E
M
求数量关系的话,截长补短也是常见方法,得到的图形与之前旋转法类似,不过辅助线做法不一样
F
A
法3:延长EB至点E',使E'B AE
C BC AC
D
∠ CBE'=∠ CAE
E'B AE
由 ,可得全等,
O
E' B E
故 △ E'EB三 边 之 比 为 1:1:3 , 即
CE 3
=
除此之外,构造旋转相似也是一种处理方式,这里就不细讲了可以结合图形自行体会
AEBE 3
【44淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
F F
A A
法4:【简证】
C C
D D FE 3 CF BF 3
F F =
∵ BE 3 , AE BE 3
O O CE 3
B E B E =
∴ AEBE 3
F F
A A
C C
D D
G G
O O
B E B E
【解答】
(1)证明:如图,连接AC ,OA,OC ,OC 交AB于H ,
F
A
60°
C
D
60°
30°
O
B 30° E
AOC 2ABC 60,OAOC ,
AOC是等边三角形,
CAOACO60,
点C是弧AB的中点,
BC AC ,
ABC BAC 30,
CHA180OCACAB180603090,
ABOC ,
1
OAD OAC 30,
2
ABC 30,
ABC OAD,
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OA//BF ,
AF BF ,
OA AF ,
AF 是O 的切线;
(2)解: BC AC ,
CBDBEC,
BCDBCE,
BCD∽ECB,
BC CD
,
EC CB
6 3
,
EC 6
EC 12,
DEECCD1239;
CE 3 CE
(3)结论: , 的值不变.
AEBE 3 AEBE
理由:如图,连接AC ,OC ,OC 交AB于H ,作AN //EC 交BE 的延长线于N,
F
A
C
D
H
O
B
E
N
BC AC ,
CBCA,
由(1)得,OC AB,
1
BH AH AB,
2
ABC 30,
ABC BACBEC AEC30,
3
BH BCcos30 BC,
2
1 3
AB AC ,
2 2
CE//AN ,
N CEB30,EAN AEC 30,
EAN N ,
【46淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
N AEC,AE EN ,
ACEABN ,
ACE∽ABN ,
CE AC 3
,
BN AB 3
CE CE 3
,
EN BE AEBE 3
CE
的值不变.
AEBE
2023·吉林长春·统考中考真题
17.【感知】如图①,点A、B、P均在O上,AOB90,则锐角APB的大小为__________度.
O ABC AC
【探究】小明遇到这样一个问题:如图②, 是等边三角形 的外接圆,点P在 上(点P不与点
A、C重合),连结PA、PB、PC.求证:PBPAPC.小明发现,延长PA至点E,使AEPC,连
结BE,通过证明△PBC≌△EBA,可推得PBE是等边三角形,进而得证.
下面是小明的部分证明过程:
证明:延长PA至点E,使AEPC,连结BE,
四边形ABCP是O的内接四边形,
BAPBCP180.
BAPBAE180,
BCPBAE.
ABC是等边三角形.
BABC,
PBC≌EBA(SAS)
请你补全余下的证明过程.
【应用】如图③,O是ABC的外接圆,ABC 90,ABBC ,点P在O上,且点P与点B在AC的
PB
两侧,连结 、 、 .若 ,则 的值为__________.
PA PB PC PB2 2PA PC
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2 2
【答案】感知: ;探究:见解析;应用: .
45 3
【分析】感知:由圆周角定理即可求解;
探究:延长PA至点E,使AEPC,连结BE,通过证明PBC≌EBA(SAS),可推得PBE是等边三角形,
进而得证;
应用:延长PA至点E,使AEPC,连结BE,通过证明PBC≌EBA(SAS)得,可推得PBE是等腰直角
PB
三角形,结合 与 可得 ,代入 即可求解.
PEPAPC PE 2PB PC 3PA PC
【详解】感知:
1
由圆周角定理可得APB AOB45,
2
故答案为:45;
探究:
证明:延长PA至点E,使AEPC,连结BE,
四边形ABCP是O的内接四边形,
BAPBCP180.
BAPBAE180,
BCPBAE.
ABC是等边三角形.
BABC,
PBC≌EBA(SAS),
∴PBEB,PBC EBA,
EBAABPPBCABPABC60,
PBE是等边三角形,
PBPE,
PBPEPAAEPAPC,
即PBPAPC;
应用:
延长PA至点E,使AEPC,连结BE,
四边形ABCP是O的内接四边形,
BAPBCP180.
BAPBAE180,
BCPBAE.
ABCB,
PBC≌EBA(SAS),
∴PBEB,PBC EBA,
EBAABPPBCABPABC90,
PBE是等腰直角三角形,
PB2BE2 PE2,
2PB2 PE2,
即PE 2PB,
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PEPAAEPAPC,
PAPC 2PB,
PB2 2PA,
PAPC 22 2PA4PA,
PC3PA,
PB 2 2PA 2 2
,
PC 3PA 3
2 2
故答案为: .
3
类型二:折弦定理
18.如图,AB和BC是⊙O的两条弦(即折线ABC是⊙O的一条折弦),BC>AB,M是的中点,过点
M 作 MD⊥ BC 垂 足 为 D , 求 证 : CD=AB+BD. ( 阿 基 米 德 折 弦 定 理 )
M
O
B D C
A
【解析】如图,截取AB=CG,=,∴AM=CM,∠A=∠C,∴△ABM≌△CBM(SAS)
∴BM=GM, 又∵MD⊥BG,∴BD=GD
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M
O
B D G C
A
19.如图,已知等边三角形ABC内接于⊙O,AB=2,点D为弧AC上一点,∠ABD=45°,AE⊥BD于E,
求△BDC的周长。
A
D
O
E
B C
【解析】如图,截取BG=DC
A
D
O
E
G
B C
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20.己知:如图1,在⊙O中,C是劣弧AB的中点,直线CD⊥AB于E,易证得:AE=BE,从圆上任意
一点出发的两条弦所组成的折线,成为该圆的一条折弦。
(1) 如图2,PA、 PB组成⊙O的一条折弦,C是劣弧AB的中点,直线CD⊥PA于E,
求证: AE=PE+PB
(2)如图3,PA、PB组成⊙O的一条折弦,若C是优弧AB的中点,直线CD⊥PA于E,则AE、PE、PB
之间存在怎样的数量关系?写出结论,并证明。
C C
P
P
D
A E B B B
E
E
A A
O O O
D
D C
图1 图2 图3
【解析】(1)连接AC,BC,PC,截取AG=PB,易证△AGC≌△BPC(SAS),∴CG=CP
∴GE=PE ∴AE=PB+PE
(2)法一:连接AC,BC,PC,截取PG=PB,易证△CGP≌△CBP(SAS),
∴CB=CG=CA ∴AE=AG ∴PE=PB+AE
法二:易知CP平分∠EPB,作角两边的垂线得到全等(HL),∴PE=PB+AE
C
P P
P
D D
G
B B
B
E
E
G E
A A A
O O O G
O O
D
C C
图2 图3.1 图3.2
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21.如图,在⊙O中AB=AC,点D是上一动点(点D不与C、B重合)连接DA、DB、DC,
∠BAC=120°
(1)若AC=4,求⊙O的半径
(2)探究DA、DB、DC之间的关系,并证明。
D
D
4 O
C
C
O M 60° M
4
4
A B A B
【解析】
方法一:如图1,截取DF=DB,作AG⊥DC,易知△黄≌△蓝→CG=FG, ∴DC+DB=2DG=2 3AG= 3AD
方法二:如图2,作AG⊥DG,AH⊥DB,易知△黄≌△蓝(HL)→GC=BH ∴DC+ DB=2DG=2 3AG= 3AD
D
D
30° 30°
30°
G F O G O
C M C M
B
B
A A
H
图1 图2
方法三:如图3,DC至点G,使AG=AD,易证△黄≌△蓝(SAS)→GC=BD ∴DC+ DB=DG = 3AD
D
30°
O
C
M
G 30°
2
1 3
B
A
图3
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22.如图,△ABC内接于⊙O,AC<BC,点D为的中点,求证AD²=AC·BC+CD²
B
O
D
C
A
【解析】如图1所示,截取BG=AC,DH⊥BC,易证HG=HC,∵CD²=CH·BC,
AD²=BD²=BH·BC, ∴AC·BC+CD² = AC·BC+CH·BC=BH·BC=BD²(证毕)
B
O
D
G
H
A
C
23.已知⊙O是等边△ABC的外接圆,P是⊙O上一点,求证PA+PB≤AC+BC
C
P
O
B
A
【解析】如图所示,截取BG=PA,CH⊥PB→, ∴PA+PB=BG+PB=2BH BH≤BC
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C
P
H
G
O
B
A
山西中考
24.古希腊数学家阿基米德提出并证明了“折弦定理”.如图 1,AB和BC是⊙O的两条弦(即折线ABC
是圆的一条折弦),BC>AB,M是优弧ABC的中点,则从M向BC所作垂线的垂足D是折弦ABC的中点,
即CD=AB+BD.
(1)请按照下面的证明思路,写出该证明的剩余部分;
证明:如图2,在CB上截取CG=AB,
连接MA,MB,MC和MG.
∵M是的中点,
∴=
∴MA=MC.
(2)如图(3),已知等边△ABC内接于⊙O,AB=2,D为⊙O上一点,∠ABD=45°,AE⊥BD,垂足为E,请你运
用“折弦定理”求△BDC的周长.
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【解析】(1)∵ 又 ,
.
.
又 ,
.
.
(2) 如图,截取 ,连接 , , .
由题意得 , .
在 和 中,
.
.
,
,则 .
,
.
的周长是
深圳·中考
25.如图,△ABC内接于⊙O,BC=2,AB=AC,点D为上的动点,且cos∠ABC=.
(1)求AB的长度;
(2)在点D的运动过程中,弦AD的延长线交BC延长线于点E,问AD﹒AE的值是否变化?若不变,
请求出AD﹒AE的值;若变化,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH.
(4)求DA,DB,DC之间的数量关系
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A
A
D
D H
O
H
O
B C
B C E 备用图
【解析】(1)AB= 10 ;(2)如图2,∠1=∠2=∠3→AD·AE=AC²=10;
(3)如图3,截取BG=DC,易知△ABG≌△ACD→GH=DH,∴BH=BG+GH=DC+HD
10
(4)DB=DC+ DA
5
A A
D D
1
H H
G
O O
2 3
B C E B C
图2 图3
A
P
O
G
B C
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A
10 10
AG= PB=PA+PG=PA+ PC
2 2
P
10
PB=PC+ PA
5
O
旋转相似一转成双
G
B C 10
CG= PC
2
延长AP至点G,使PG=CG
易知 PGC BAC
BC PC 2 10
BCP=ACG, = = = (或直接证2个角相等)
AC GC 10 5
PCB GCA
26.已知:如图,在△ABC中,D为AC边上一点,且AD=DC+CB.过D作AC的垂线交△ABC的外接
圆于M,过M作AB的垂线MN,交圆于N.求证:MN为△ABC外接圆的直径.
M
O C
D
A B
N
【解析】如图,延长DC,使CG=BC,易得∠5=∠4,∠1=∠2=∠3 ∴BM=GM=AM ∴MN⊥AB
∴MN是△ABC外接圆直径(逆定理)
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M
3
G
C
O 4
D 2 5
1
A
B
N
27.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB=AC,BD平分∠ABC交⊙O于点D,连接AD、CD。作
AE⊥BD与点E,若AE=3,DE=1,求△ACD的面积
A A
10
D
D
E E
O O
G
10
10
B C B C
3 10
【解析】如图2,截取BG=DC,易证△ACD≌△ABG(SAS) ∴BG=DC=AD= ∴S ACD=
10 2
△
1
28.如图,△ABC 内接于⊙O,AB=AC=3,cos∠ABC=4,D 是劣弧 AC 上一点,且
AD=2CD,求BD的长为.
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A
O
D
B C
【 解 析 】 如 图 1, 截 取 BG=DC, 作 AH⊥ BD, 易 证 △ ACD≌ △ ABG ( SAS )
→GH=HD→∠ADH=∠ACB=∠ABC
A A
4a
3 4a
O
D D
H H a
a
G G
2a
B C B
6
如图2,设HD=a,则BG=2a,AH= , ∴15a²+9a²=9→a= ∴BD=
15a 4 6
29.如图, PA⊥x轴于点A,点B在y轴正半轴上,PA=PB,OA=6,OB=2,,点C是线段PB延长线上的
一个动点,△ABC的外接圆⊙M与y轴的另一个交点是D.
(1)证明:AD=AC
(2)试问:在点C运动的过程中,BD﹣BC的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请给出合理
的解释.
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y
P
B
x
A O
O
C
D
【解析】
【详解】(1)t2-8t+12=0,
解得:t=2或6,
即OA=6,OB=2,即点A、B的坐标为(-6,0)、(0,2),
k
设点P(-6, ),
6
k k
由PA=PB得:36+(2+ )2=( )2,
6 6
解得:k=-60,
故点P(-6,10),
故答案为:6,2,-60;
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(2)当PQ过圆心M时,点P、Q之间的距离达到最大值,
∵AM2=AO2+OM2,
∴AM2=36+(AM-2)2,
∴AM=10=BM
∴点M坐标为(0,-8)
设直线PM的解析式为:y=kx-8
∴10=-6k-8
∴k=-3
∴直线PM的解析式为:y=-3x-8
∴设点Q(a,-3a-8)(a>0)
∵MQ=10= a2(3a88)2
∴a= 10
∴点Q坐标为( 10 ,-3 10 -8)
故答案为:( 10 ,-3 10 -8)
(3)是定值,理由:
连接CD,过点P作PH⊥y轴,
PH 3 4
∵tan∠PBH= = =tan∠DBC,则cos∠DBC= ,
PB 4 5
4
∴BD-BC=2r-2rcos∠DBC=2r(1- )=4
5
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题型五 平行弦与相交弦模型
30.如图,在⊙O中,弦AB=CD,AB⊥CD于点E,已知CE•ED=3,BE=1,则⊙O的直径是( )
5 5
A.2 B. C.2 D.5
【答案】C
【详解】解:作OH⊥AB于H,OG⊥CD于G,连接OA,
由相交弦定理得,CE•ED=EA•BE,即EA×1=3,
解得,AE=3,
∴AB=4,
∵OH⊥AB,
∴AH=HB=2,
∵AB=CD,CE•ED=3,
∴CD=4,
∵OG⊥CD,
∴EG=1,
由题意得,四边形HEGO是矩形,
∴OH=EG=1,
由勾股定理得,OA= AH2OH2 5,
∴⊙O的直径为2 5,
故选C.
31.如图,半圆O的直径BC7,延长CB到A,直线AD交半圆于点E,D,且AEED3,求AB的长.
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【答案】2
【详解】解:连接CE,BD,则:ADBACE,
∵AA,
∴△ABD∽△AEC,
AB AD
∴ ,
AE AC
∴ABAC ADAE,
∵AEED3,
∴AD6,
设ABx,则:AC ABBC x7,
∴xx736,
整理得x27x180,
解得x2,x9(不合题意,舍去).
∴AB2.
2023·江苏苏州·统考中考真题
ABC O AB O AC 5,BC 2 5 F AB CF
32.如图, 是 的内接三角形, 是 的直径, ,点 在 上,连接
并延长,交O于点D,连接BD,作BECD,垂足为E.
(1)求证:△DBE∽△ABC;
(2)若AF 2,求ED的长.
3 5
【答案】(1)证明见解析;(2)
5
【分析】(1)分别证明ACB90BED,CABCDB,从而可得结论;
AC 1
( 2 ) 求 解 , tanABC , 可 得 , 证 明
AB AC2BC2 5 BC 2 BF 3
AC AF CF
DE 1
【63淘ta宝n店A铺B:C向阳ta百n分D百B】E
BE 2 DEx BE2x BD 5x ACF∽DBF BD DF BF
DF 2x EF xDE BDBF 3关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
DE 1
tanABC tanDBE , 设 , 则 , , 证 明 , 可 得
BE 2 DEx BE2x BD 5x ACF∽DBF
AC AF CF
,可得 , , ,从而可得答案.
BD DF BF DF 2x EF xDE BDBF 3
【详解】(1)证明:∵AB是O的直径,BECD,
∴ACB90BED,
∵CABCDB,
∴△DBE∽△ABC.
(2)∵AC 5,BC 2 5,ACB90,
AC 1
∴ ,tanABC ,
AB AC2BC2 5 BC 2
∵AF 2,
∴BF 3,
∵△DBE∽△ABC,
∴ABC DBE,
DE 1
∴tanABC tanDBE ,
BE 2
设DEx,则BE2x,BD 5x,
∵AFC BFD,CABCDB,
∴ACF∽DBF ,
AC AF CF
∴ ,
BD DF BF
5 2
∴ ,则 ,
5x DF DF 2x
∴EF xDE,
3 5
∴ ,∴DE
BDBF 3 5
OA OB O OAOB P OA BP O Q
33.如图, 和 是 的半径,并且 , 是 上任意一点, 的延长线交 于点 ,点
R在OA的延长线上,且RPRQ.
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RQ O
(1)求证: 是 的切线;
(2)当RA≤OA时,试确定B的取值范围;
OB2 PBPQOP2
(3)求证:
【答案】(1)证明过程见详解;(2)15°≤∠B<45°;(3)证明过程见详解
【分析】(1)连接OQ.欲证明RQ是⊙O的切线,只要证明∠OQR=90°.
(2)分别考虑当AR=OA时或与A重合时,∠B的度数,从而确定其取值范围.
(3)如图2先证明BMP∽AQP,从而得到PBPQPMPA,整理即可得到OB2 PBPQOP2;
【详解】解:(1)证明:连接OQ.
∵OA⊥OB,
∴∠2+∠B=90°,
∵OB=OQ,
∴∠B=∠4,
∵RP=RQ,
∴∠1=∠3=∠2,
∴∠3+∠4=90°,
∴OQ⊥RQ,
∴RQ是⊙O的切线.
(2)如图1中,
①当点R与A重合时,易知∠B=45°.
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②当AR=OA时,在Rt ORQ中,∵∠OQR=90°,OR=2OQ,
∴∠R=30°,
△
∵RQ=RP,
∴∠RPQ=∠RQP=75°,
∴∠OPB=75°,
∴∠B=90°﹣∠OPB=15°,
综上所述,15°≤∠B<45°.
(3)如图2中,
延长AO交O于点M,连接BM,AQ
BPM QPA,BMPAQP,
BMP∽AQP,
PM PB
,
PQ PA
PBPQPMPA(OM OP)(OAOP)(OBOP)(OBOP)OB2OP2,
OB2 PBPQOP2.
深圳·中考
34.如图,线段AB是O的直径,弦CD AB于点H,点M 是弧BC上任意一点(不与B,C重合),
AH 1,CH 2.延长线段BM 交DC的延长线于点E,直线MH 交O于点N,连结BN 交CE于点
F,则OC ,HEHF .
【答案】 2.5 4
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【分析】连接OC,设OCr,在 RtCOH 中,利用勾股定理求出 OC;由EHM ∽NHF,推出
HE HM
,推出 ,又 ,推出 ,由此即可解决
HN HF HE•HF HM •HN HM •HN AH•HB HE•HF AH•HB
问题.
【详解】解:连接OC.
∵CD AB,
∴CHO90,
设OCr,则OH r1,
在RtCOH 中,∵CH 2,
∴r2 22r12 ,
∴r2.5,即OC2.5;
连接AM .
∵AB是直径,
∴AMB90,
MABABM 90,
EABM 90,
EMAB,
MABMNBE,
EHM NHF ,
EHM ∽NHF,
HE HM
,
HN HF
HE•HF HM •HN,
HM •HN AH•HB,
HE•HF AH•HB1514,
故答案为:2.5,4
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2022·湖南张家界·中考真题
ABCD O AB C BD AD BC E
35.如图,四边形 内接于圆 , 是直径,点 是 的中点,延长 交 的延长线于点 .
(1)求证:CECD;
AB3 BC 3 AD
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)见解析;(2)1
【分析】(1)连接 AC,根据圆周角推论得 ACBACE90,根据点 C是 BD的中点得
CAE CAB,CDCB,用ASA证明ACE≌ACB,即可得;
(2)根据题意和全等三角形的性质得 AE AB3,根据四边形ABCD内接于圆O和角之间的关系得
DE CD
,即可得 ,根据相似三角形的性质得 ,即可得
CDE ABE ΔEDC∽ΔEBA BE AB
【详解】(1)证明:如图所示,连接AC,
AB为直径,
ACBACE90,
又点C是BD的中点
CAECAB,CDCB,
在△ACE和△ACB中,
ACEACB
AB AC
CAECAB
ΔACEΔACBASA
,
CECB,
CECD;
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(2)解:ΔACEΔACB,AB3,
AEAB3,
又四边形ABCD内接于圆O,
ADCABC 180,
又ADCCDE180,
CDE ABE,
又E E,
ΔEDC∽ΔEBA,
DE CD
,
BE AB
DE 3
即: ,
2 3 3
解得:DE2,AD AEDE1
题型六 垂径图
36.如图,AB为O 的直径,C,D为圆上的两点,OC//BD,弦AD,BC相交于点E.
(1)求证:AC CD;
(2)若CE 2,EB6,求O 的半径.
D
C
E
B
A
O
【解答】
(1)证明:OC OB,
OBCOCB,
OC//BD,
OCBCBD,
OBCCBD,
AC CD;
(2)连接AC ,
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D
C
E
B
A
O
CE 2,EB6,
BC 8,
AC CD,
CADABC,
ACBACB,
ACE∽BCA,
AC CB AC 8
,即 ,
CE AC 2 AC
解得,AC 4,
AB是直径,
ACB90,
AB AC2 BC2 4 5,
O的半径为2 5.
37.如图,AB是O 的直径,G 为弦AE的中点,连接OG并延长交O 于点D,连接BD交AE于点F ,
延长AE至点C,使得FC BC,连接BC.
(1)求证:BC是O 的切线;
(2)若O 的半径为5,AE 8,求GF 的长.
C
E
D
F
G
A B
O
【解答】
解:(1)G为弦AE的中点,OD是半径,
OD AE,
即DGF 90,
DFGGDF 90,
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又 BC FC ,
CBF CFB,
又CFBDFG,
ODOB,
OBDODB,
OBDCBF 90,
即OBBC ,
OB是半径,
BC 是O 的切线;
(2)G为弦AE的中点,
1
AGGE AE 4,
2
OD是半径,
OD AE,
在RtAOG中,
OG OA2 AG2 3,
又OGACBA90,OAGCAB,
AOG∽ABC,
AG OG OA
,
AB BC AC
4 3 5
即 ,
10 BC AC
15 25
解得BC CF,AC ,
2 2
GF ACAGFC
25 15
4
2 2
1.
四川绵阳·中考
38.如图, AB是O 的直径,点C为BD的中点,CF 为O 的弦,且CF AB,垂足为E,连接BD
交CF 于点G ,连接CD,AD,BF .
(1)求证:BFGCDG;
(2)若ADBE 2,求BF 的长.
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C
D
G
B
A
E
O
F
【解答】
证明:(1)C 是BD的中点,
CDBC,
AB是O 的直径,且CF AB,
BC BF ,
CDBF ,
CDBF ,
在BFG和CDG中,
F CDG
FGBDGC,
BF CD
BFGCDG(AAS);
(2)解法一:如图,连接OF ,设O 的半径为r ,
C
D
G
B
A
E
O
F
RtADB中,BD2 AB2 AD2,即BD2 (2r)2 22,
RtOEF中,OF2 OE2 EF2,即EF2 r2 (r2)2,
CDBC BF ,
BDCF ,
BDCF ,
BD2 CF2 (2EF)2 4EF2,
即(2r)2 22 4[r2 (r2)2],
解得:r1(舍)或3,
BF2 EF2 BE2 32 (32)2 22 12,
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BF 2 3;
解法二:如图,过C作CH AD于H ,连接AC 、BC,
H
C
D
G
B
A
E
O
F
CDBC,
HAC BAC ,
CE AB,
CH CE,
AC AC ,
RtAHCRtAEC(HL),
AE AH ,
CH CE,CDCB,
RtCDHRtCBE(HL),
DH BE 2,
AE AH 224,
AB426,
AB是O 的直径,
ACB90,
ACBBEC 90,
EBC ABC ,
BEC∽BCA,
BC BE
,
AB BC
BC2 ABBE6212,
BF BC 2 3.
解法三:如图,连接OC ,交BD于H ,
C
D
H
G
A B
O E
F
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C 是BD的中点,
OC BD,
DH BH ,
OAOB,
1
OH AD1,
2
OC OB,COEBOH ,OHBOEC 90,
COEBOH(AAS),
OH OE 1,
CEEF 32 12 2 2,
BF BE2 EF2 22 (2 2)2 2 3.
39.如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为=.
(1)求证:AF=CF;
(2)若⊙O的半径为5,AE=8,求EF的长.
【分析】(1)连接BC、AC,先由等弧所对的圆周角相等得出∠B=∠CAE,再根据同角的余角相等证明
∠B=∠ACD,进而得到∠CAE=∠ACD,最后利用等角对等边得到结论AF=CF;
(2)连接AC、OE、OC、BC,设CO与AE交点为G,先由垂径定理的推论得出OC⊥AE,EG=AG==
4,再利用AAS证明△EGO≌△CDO,得出OG=OD,在△OEG中根据勾股定理求出OG=3,则OD=
3,CG=AD=2.设GF=x,则CF=AF=4-x,然后在△CGF中利用勾股定理列出方程=解方程求出x
的值,进而得到EF的长.
【解答】(1)证明:如图,连接BC、AC,
∵=
∴∠B=∠CAE,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
即∠ACD+∠BCD=90°,
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∵CD⊥AB,
∴∠B+∠BCD=90°,
∴∠B=∠ACD,
∴∠CAE=∠ACD,
∴AF=CF;
(2)解:连接AC、OE、OC、BC,设CO与AE交点为G,则OC⊥AE,EG=AG==4.
∵=
∴∠COE=∠COA,即∠GOE=∠DOC,
又∠OGE=∠ODC=90°,OE=OC,
∴△EGO≌△CDO(AAS),
∴OG=OD.
在△OEG中,∵∠OGE=90°,OE=5,EG=4,
∴OG==3,
∴OD=OG=3,CG=AD=2.
设GF=x,则CF=AF=4-x,
在△CGF中,∵∠CGF=90°,
∴=即=
解得x=1.5,
∴EF=EG+GF=4+1.5=5.5.
题型七 等腰图
2023·四川成都·统考中考真题
40.如图,以ABC的边AC为直径作O,交BC边于点D,过点C作CE∥AB交O于点E,连接
AD,DE,BADE.
(1)求证:AC BC;
(2)若tanB2,CD3,求AB和DE的长.
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【答案】(1)见解析,(2)AB2 5,DE2 5
【分析】(1)根据 CE∥AB,得到 ACEBAC,再根据同弧所对的圆周角相等,得到
ACEADEB,可证明ABC是等腰三角形,即可解答;
AD
(2)根据直径所对的圆周角为直角,得到tanB2 ,设 ,根据勾股定理列方程,解得x的值,
BD BDx
即可求出AB;解法一:过点E作DC的垂线段,交DC的延长线于点F,证明BECF,求出EF,DF
的长,根据勾股定理即可解出DE的长;解法二:连接AE,得到角相等,进而证得△ABC∽△ADE,根据
对应边成比例即可解出DE的长.
【详解】(1)证明:QCE∥AB,
BAC ACE,
BAC ACEADE,
Q�B� ADE,
BBAC,
AC BC;
(2)解:设BDx,
AC是O的直径,
ADC ADB90,
tanB2,
AD
2,即 ,
BD AD2x
根据(1)中的结论,可得AC BC BDDC x3,
根据勾股定理,可得AD2DC2
AC2,即2x232 x32
,
解得x 2,x 0(舍去),
1 2
BD2,AD4,
根据勾股定理,可得AB AD2BD2 2 5;
解法一:如图,过点E作DC的垂线段,交DC的延长线于点F,
CEAB,
ECF B,
EF CF,
EF
,即 2,
tanECF tanB2 CF
BBAD90,ADEEDF 90,BADE,
BADEDF ,
DEF 90EDF 90BADB,
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DF
2,
EF
设CF a,则DF DCCF a3,
EF 2a,
a3
可得方程 2,解得 ,
2a a1
EF 2,DF 4,
根据勾股定理,可得DE DF2EF2 2 5.
解法二:如图,连接AE,
BADE,ACBAED,
△ABC∽△ADE,
AB BC
,
AD DE
又 BC5,AD4,AB2 5,
2 5 5
,
4 DE
DE2 5.
四川宜宾·统考中考真题
41.如图,线段AB经过O的圆心O,交O于A、C两点,BC1,AD为O的弦,连接BD,
BADABD30 DO O BE O
,连接 并延长交 于点E,连接 交 于点M.
(1)求证:直线BD是O的切线;
(2)求O的半径OD的长;
(3)求线段BM 的长.
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3 7
【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3) .
7
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到AADO30,求出DOB60,求出ODB90,根据
切线的判定推出即可;
1
(2)根据直角三角形的性质得到OD OB,于是得到结论;
2
(3)连接DM ,根据OD为直径,得DME90,由(2)得到DE2,BD 3,根据三角形等面积
求出DM ,根据勾股定理得到BM BD2DM2 ,即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵OAOD,AB30,
∴AADO30,
∴DOBAADO60,
∴ODB180DOBB90,
∵OD是半径,
∴BD是O的切线;
(2)∵ODB90,DBC 30,
1
∴OD OB,
2
∵OC OD,
∴BC OC 1,
∴O的半径OD的长为1;
(3)如图,连接DM ,
∵OE为直径,
DME90,
由(2)知O的半径OD1
DE2,BD 3,
∴BE BD2DE2 7,
1 1
∵S DE·BD BE·DM
BED 2 2
∴DE·BDDM·BE,
DE·BD 2 3 2 21
∴DM
BE 7 7
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BM BD2DM2
12 3 7
BM 3 .
7 7
2023·湖北黄冈·统考中考真题
42.如图,ABC中,以AB为直径的O交BC于点D,DE是O的切线,且DEAC,垂足为E,延
长CA交O于点F .
(1)求证:AB AC;
(2)若AE3,DE6,求AF 的长.
【答案】(1)见解析,(2)AF 9
【分析】(1)连接 AD,根据已知可得OD∥AC,则C ODB,又BODB,等量代换得出
C B,即可证明AB AC;
AE 1 DE
( 2 ) 连 接 , 证 明 , 在 中 , tanADE tanC , 求 得
BF ADEC Rt△ADE ED 2 EC
1
,根据 得出 ,进而可得BF FC 12,根据 ,即可求
EC 2DE12 DE∥BF EF EC 12 2 AF EFAE
解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接AD,
∵以AB为直径的O交BC于点D,DE是O的切线,
∴ODDE,
∵DEAC,
∴OD∥AC,
∴C ODB,
又OBOD,
∴BODB,
∴C B,
∴AB AC;
(2)解:连接BF,AD,如图,
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则ADBC,BDCD,
∴ADC ADBAED90,
∴DAEADEDACC,
∴ADEC,
在Rt△ADE中,AE3,DE6,
AE 1 DE
∴tanADE tanC ,
ED 2 EC
∴EC 2DE12,
又∵AB是直径,
∴BF CF ,
∴DE∥BF ,
EC CD
∴ ,
EF DB
∴EF EC 12,
BF 1
∴tanC ,
FC 2
1
∴BF FC 12,
2
∴AF EFAE1239.
2023·辽宁营口·统考中考真题
43.如图,在ABC中,ABBC,以BC为直径作O与AC交于点D,过点D作DEAB,交CB延长
线于点F,垂足为点E.
(1)求证:DF为O的切线;
4
cosC
(2)若 , ,求 的长.
BE 3 5 BF
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75
【答案】(1)见详解,(2)BF
7
【分析】(1)连接DO,DB,根据圆周角定理证明BD AC,再根据“三线合一”证明BD平分BAC,
1
即有ABDDBC BAC,进而可得 ,根据 ,可得 ,问
2 BDODBA DEAB EDBODB90
题得证;
4
(2)先证明 , ,即有cosEDBcosAcosACB ,在 中结合勾
AACB EDBACB 5 RtDBE
25 25 1 25
股定理,可求出 ,即同理在 中,可得AB ,进而有BC AB , BO CB ,
BD5 RtDBE 3 3 2 6
25 BE BF BE BF
即DOBO ,证明 ,即有 ,即 ,问题即可得解.
6 DOF∽EBF DO FO DO BFBO
【详解】(1)连接DO,DB,
∵BC为O的直径,
∴BDC=90,
∴BD AC,
∵在ABC中,ABBC,
∴BD平分BAC,
1
∴ABDDBC BAC,
2
∵BOOD,
∴BDODBC,
∴BDODBA,
∵DEAB,
∴EDBDBA90,
∴EDBODB90,
∴半径ODDF ,
∴DF为O的切线;
(2)∵在ABC中,ABBC,
∴AACB,
在(1)中,EDBDBA90ACBDBC,ABDDBC,
∴EDBACB,
4
∵cosC ,
5
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4
∴cosEDBcosAcosACB ,
5
4
∵在 中, ,cosEDB ,
RtDBE BE 3 5
4
∴DE BD,
5
4 2
∴BD2 BD 32,解得: (负值舍去),
5 BD5
25
即同理在 中,可得AB ,
RtDBE 3
25
∴BC AB ,
3
1 25 25
∴BO CB ,即DOBO ,
2 6 6
∵ABDF ,DODF ,
∴DO∥AB,
∴DOF∽EBF ,
BE BF BE BF
∴ ,即 ,
DO FO DO BFBO
3 BF
∴ 25 25 ,
BF
6 6
75
解得:BF (经检验,符合题意),
7
75
即BF .
7
44.(2022·江苏无锡·校联考一模)如图所示,在ABC中,AB=AC,以AC边为直径作⊙O交BC边于点
D,过点D作DE⊥AB于点E,ED、AC的延长线交于点F.
(1)求证:EF是⊙O的切线.
3
(2)若EB=6,且sin∠CFD= ,求⊙O的半径与线段AE的长.
5
【答案】(1)见解析,(2)半径为15,AE=24
【详解】(1)解:连接OD,如图所示:
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∵AB=AC,
∴∠B=∠ACD,
∵OC=OD,
∴∠ODC=∠OCD,
∴∠B=∠ODC,
∴OD∥AB,
∵DE⊥AB,
∴OD⊥EF,
∴EF是⊙O的切线.
OD 3
(2)解:在Rt ODF中,sin∠OFD= ,
OF 5
设OD=3x,则O△F=5x,
∴AB=AC=6x,AF=8x,
AE 3
在Rt AEF中,∵sin∠AFE= ,
AF 5
△3 24
∴AE= 8x x,
5 5
24 6
∵BE=AB-AE=6x x x,
5 5
6
∴BE= x=6,解得: ,
5 x5
24
∴AE=5 24,OD=3×5=15,
5
∴AE=24,半径为15.
广西玉林·统考中考真题
45.如图,在ABC中,AB AC 5,BC6,以AB为直径作⊙O分别交于AC,BC于点D,E,过点E
作⊙O的切线EF交AC于点F,连接BD.
(1)求证:EF是 CDB的中位线;
(2)求EF的长.△
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12
【答案】(1)见解析;(2)EF .
5
【分析】(1)连接AE,根据切线的性质求出OE是ABC的中位线,即可进行证明;
(2)根据勾股定理与中位线的性质即可求解.
【详解】(1)证明:连接AE,如图所示:
∵AB为⊙O的直径,
∴ADBAEB90,
∴AEBC,BD AC,
∵AB AC,
∴BECE3,
∵EF是⊙O的切线,
∴OEEF ,
∵OAOB,
∴OE是ABC的中位线,
∴OEAC,
∴OE BD,
∴BD∥EF ,
∵BECE,
∴CF DF ,
∴EF是CDB的中位线;
(2)解:∵AEB90,
∴AE AB2BE2 5232 4,
1 1
∵ 的面积 ACBD BCAE,
ABC 2 2
BCAE 64 24
∴BD ,
AC 5 5
∵EF是CDB的中位线,
1 12
∴EF BD .
2 5
2023·四川眉山·统考中考真题
46.如图,ABC中,以AB为直径的O交BC于点E.AE平分BAC,过点E作ED AC于点D,延
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长DE交AB的延长线于点P.
(1)求证:PE是O的切线;
1
(2)若sinP ,BP4,求 的长.
3 CD
4
【答案】(1)见解析,(2)
3
【详解】(1)证明:如图,连接OE,
OEOA,
OAEOEA,
AE平分BAC,
DAEOAE,
OEADAE,
AD∥OE,
ADDE,
OEPADE90,
PE是O的切线;
(2)解:设OEx,则OPOBBPOEBPx4,
1
sinP
3
OE x 1
,解得 ,
OP x4 3 x2
OP6,AP AOOP8,
1 8
AD AP ,
3 3
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16 2
根据勾股定理可得 ,DP AP2AD2 ,
EP OP2OE2 4 2 3
4
DEDPEP 2,
3
AB是直径,
AEB90,
CEDAED90,
CEDC90,
DEAC,
△CDE∽△EDA,
DE AD
,
DC DE
DE2 4
DC .
AD 3
湖北孝感·中考真题
47.如图,ABC中,AB AC,以AB为直径的O交BC于点D,交AC于点E,过点D作DF AC
于点F ,交AB的延长线于点G.
(1)求证:DF是O的切线;
BD2 5 CF 2 AE BG
(2)已知 , ,求 和 的长.
10
【答案】(1)证明见解析;(2)
3
【详解】分析:(1)连接OD,AD,由圆周角定理可得AD⊥BC,结合等腰三角形的性质知BD=CD,再
根据OA=OB知OD∥AC,从而由DG⊥AC可得OD⊥FG,即可得证;
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AB AE
(2)连接BE.BE∥GF,推出 AEB∽△AFG,可得 ,由此构建方程即可解决问题;
AG AF
详解:(1)如图,连接OD,A△D,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,即AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴BD=CD,
又∵OA=OB,
∴OD∥AC,
∵DG⊥AC,
∴OD⊥FG,
∴直线FG与⊙O相切,即DF是⊙O的切线;
(2)如图,连接BE.∵BD=2 5,
∴CD=BD=2 5,
∵CF=2,
∴DF= (2 5)222 =4,
∴BE=2DF=8,
∵cos∠C=cos∠ABC,
CF BD
∴ ,
CD AB
2 2 5
∴ ,
2 5 AB
∴AB=10,
∴AE= 10282 6,
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴BE∥GF,
∴△AEB∽△AFG,
AB AE
∴ ,
AG AF
10 6
∴ ,
10BG 26
10
∴BG= .
3
48.(2023·湖南娄底·一模)如图,在ABC中,AD平分CAB,交BC于点D.AB是O的直径,连
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接AD、过点D作DEAC,交AC于点E,交AB的延长线于点F .
(1)求证:DE是O的切线;
(2)求证:DADF BDAF ;
4
tanABD
(3)若 的半径为5, ,求 的长.
O 3 BF
【答案】(1)见解析
(2)见解析
90
(3)
7
【分析】(1)连接OD,AB为O的直径得ADB90,由AB AC,根据等腰三角形性质得AD平分
BC,即DBDC,则OD为ABC的中位线,所以OD∥AC,而DEAC,则ODDE,然后根据切
线的判定方法即可得到结论;
(2)利用两角对应相等的两三角形相似证明△ FDB∽△ FAD,由相似三角形的性质可得出答案;
(3)由DAC DAB,根据等角的余角相等得ADEABD,在RtADB中,利用解直角三角形的方
32
法可计算出 ,在 中可计算出AE ,然后由 ,得 ,再利用相似
AD8 Rt△ADE 5 OD∥AE FDO∽FEA
比可计算出BF.
【详解】(1)证明:连接OD,如图,
∵AB为O的直径,
∴ADB90,
∴ADBC,
ADBADC 90
∵AD平分BAC,
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CADBAD
AD AD
ADC≌ADBASA
∴DBDC,
∵OAOB,
∴OD为ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∵DEAC,
∴ODDE,
又∵OD是半径,
∴ED是O的切线
(2)证明:∵EF是O的切线,
∴ODBBDF 90,
∵ODOB,
OBDODB,
OBDBDF 90,
∵AB是O的直径,
∴ADB90,
DABOBD90,
DABBDF,
BFDDFA,,
FDB∽FAD,
DF DB
∴ = ,
AF DA
DADF BDAF;
(3)解:∠DAC ∠DAB,
∠ADE∠ABD,
4
tanABD ,
3
设AD4x,BD3x
在RtADB中,AB10
∴4x23x2 102
解得:x 2,x 2(舍去)
1 2
AD8,
AD AE 4
在 中, ,
Rt△ADE sinADEsinABD AB AD 5
32
,
AE 5
∵OD∥AE,
△FDO∽△FEA,
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5 BF5
∴OD FO,即32 BF10,
AE FA 5
90
.
BF 7
2022·湖北十堰·统考中考真题
49.如图,ABC中,AB AC,D为AC上一点,以CD为直径的O与AB相切于点E,交BC于点F ,
FGAB,垂足为G.
(1)求证:FG是O的切线;
(2)若BG1,BF 3,求CF的长.
4 2
【答案】(1)见解析(2)
3
【分析】(1)连接DF,OF ,设ODF OFD ,OFC ,根据已知条件以及直径所对的圆周角
相等,证明90,进而求得DFG,DFO,即可证明FG是O的切线;
(2)根据已知条件结合(1)的结论可得四边形 GEOF 是正方形,进而求得 DC的长,根据
GB FC
,sin ,即可求解.
BFGFDC BF DC
【详解】(1)如图,连接DF,OF ,
OF OD,
则ODF OFD,
设ODF OFD ,OFC ,
OF OC,
OFC OCF ,
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DC为O的直径,
DFC 90,
DFOOFC DFC 90,
即90,
ABAC,
BACB,
FG AB,
GFB90B90,
DFBDFC 90,
DFG90GFB90,
GFOGFDDFO90,
OF为O的半径,
FG是O的切线;
(2)如图,连接OE,
AB是O的切线,则OE AB,又OF FG,FG AB,
四边形GEOF 是矩形,
OEOF,
四边形GEOF 是正方形,
1
GF OF DC,
2
在Rt△GFB中,BG1,BF 3,
FG BF2GB2 2 2,
DC 4 2,
由(1)可得BFGFDC ,
FG AB,DF FC,
GB FC
sin ,
BF DC
1 FC 4 2
,解得FC .
3 4 2 3
50.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,BD是⊙O的直径,连接CD,OE∥BC交AC于点E,连接DE.
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(1)求证:DE平分∠BDC;
(2)若OE=1,tan∠ODE= ,求AB的长.
A
D
O
E
B C
【解析】(1)连接AO,证AO平分∠BAC,AO⊥BC.延长OE交CD于点H,
A
D
O
H
E
B M C
∵OE∥BC,∴∠OHD=∠BCD=90°,∴OH 垂直平分CD,∴EC=ED,
∴∠ECD=∠EDC=∠CAO= ∠BAC= ∠BDC,∴DE平分∠BDC;
(2)延长AO交BC于点M,则AM⊥BC,∵tan∠ODE=tan∠EDC=tan∠OAE= = ,∴OA=2OE=
2=OB,∵tan∠BAM= =tan∠OAE= ,设BM=x,则AM=2x,OM=2x-2,∴在Rt△BOM中,
x2+(2x-2)2=22,∴x= (x=0已舍),∴AB= = x= .
51.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,分别过A,C两点作⊙O的切线相交于点P,连接BP交AC于点
D.
(1)求证:PA∥BC;
(2)若sin∠BAC= ,求 的值.
A
P
O
D
B C
【解析】(1)连接 AO 并延长交 BC 于点 H,连接 OB,OC,则△AOB≌△AOC,∴∠BAO=∠CAO,
∴AH⊥BC,∵PA为切线,∴∠OAP=90°,∴PA∥BC;
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A
P
O
D
B H C
(2)证∠BOH=∠BAC,设OB=5x,BH=4x,OH=3x,BC=8x,tan∠BAH= = =tan∠CAH=
tan∠APO= .∴PA=10x,∴ = = = .
52.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,CO的延长线交AB于点D.
(1)求证:AO平分∠BAC;
(2)若BC=6,sin∠BAC= ,求AC和CD的长.
A
A
D D
O O
B C B C
解:(1)方法一:连接BO,∵AB=AC,OB=OC,∴A,O在线段BC的中垂线上,∴AO⊥BC,又∵AB=
AC,∴AO平分∠BAC;
A A
E
D
D
O O
B C B H C
方法二:证△AOB≌△AOC(SSS)即可;
(2)延长CD交⊙O于点E,连接BE,延长AO交BC于点H,∵sin∠BOH=sin∠BAC= ,∴ = ,
∴易求出AO=OE=5,BE=8,易证BE∥OA,得 = = ,可求出OD= ,∴CD= ,BH=
3,AH=9,容易求出AB=AC=3 .
53.如图,⊙O为△ABC的外接圆,AB=AC,过点C作CD⊥AC交过点A的切线于点D.
(1)求证:2AC2=AD·BC;
(2)连接BD交AC于点P,若 = ,求sin∠BAC的值.
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A
D
P
O
B C
解:(1)连接AO并延长交BC于点E,则AE⊥BC,AE⊥AD,∴AD∥BC,CE= BC,
A
D
P
O
B E C
∴△ACE∽△DAC,∴ = ,∴AC2=CE·AD,∴2AC2=AD·BC;
(2)由(1)知:AD∥BC,∴ = = ,∴可设AD=3,BC=2,∵2AC2=AD·BC,∴AC=AB=
,∴AE= =2,连接OC,设OA=OC=r,则OE= -r,
∴在Rt△COE 中,r2=( -r)2+12,∴r= ,∴sin∠BAC=sin∠COE= = .
54.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC=10,BC=12,连接BO并延长交AC于点D.
(1)求⊙O的半径长;
(2)求CD的长.
A
D
O
B C
解:(1)连接AO并延长交BC于点E,则AE⊥BC,∴BE= BC=6,∴AE= =8.
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A
D
F
O
B E C
设OA=OB=r,则OE=8-r,∴在Rt△BOE中,r2=62+(8-r)2,∴r= ;
(2)由(1)知OE= ,延长BD交⊙O于点F,连接CF,则CF=2OF= .
∵AO∥CF,∴△AOD∽△CFD,∴ = = ,∴CD= AC= .
题型八 双切图
四川遂宁·统考中考真题
55.如图,在Rt ABC中,∠ACB=90°,D为AB边上的一点,以AD为直径的⊙O交BC于点E,交AC
于点F,过点△C作CG⊥AB交AB于点G,交AE于点H,过点E的弦EP交AB于点Q(EP不是直
径),点Q为弦EP的中点,连结BP,BP恰好为⊙O的切线.
(1)求证:BC是⊙O的切线.
�
EF ED
(2)求证: = .
3
(3)若sin∠ABC═ ,AC=15,求四边形CHQE的面积.
5
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)45
【分析】(1)连接OE,OP,根据线段垂直平分线的性质得到PB=BE,根据全等三角形的性质得到
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∠BEO=∠BPO,根据切线的判定和性质定理即可得到结论.
(2)根据平行线和等腰三角形的性质即可得到结论.
(3)根据垂径定理得到EP⊥AB,根据平行线和等腰三角形的性质得到∠CAE=∠EAO,根据全等三角形
的性质得到CE=QE,推出四边形CHQE是菱形,解直角三角形得到CG= AC2AG2 =12,根据勾股定
理即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接OE,OP,
∵PE⊥AB,点Q为弦EP的中点,
∴AB垂直平分EP,
∴PB=BE,
∵OE=OP,OB=OB,
∴△BEO≌△BPO(SSS),
∴∠BEO=∠BPO,
∵BP为⊙O的切线,
∴∠BPO=90°,
∴∠BEO=90°,
∴OE⊥BC,
∴BC是⊙O的切线.
(2)解:∵∠BEO=∠ACB=90°,
∴AC∥OE,
∴∠CAE=∠OEA,
∵OA=OE,
∴∠EAO=∠AEO,
∴∠CAE=∠EAO,
∴EF ED.
(3)解:∵AD为的⊙O直径,点Q为弦EP的中点,
∴EP⊥AB,
∵CG⊥AB,
∴CG∥EP,
∵∠ACB=∠BEO=90°,
∴AC∥OE,
∴∠CAE=∠AEO,
∵OA=OE,
∴∠EAQ=∠AEO,
∴∠CAE=∠EAO,
∵∠ACE=∠AQE=90°,AE=AE,
∴△ACE≌△AQE(AAS),
∴CE=QE,
∵∠AEC+∠CAE=∠EAQ+∠AHG=90°,
∴∠CEH=∠AHG,
∵∠AHG=∠CHE,
∴∠CHE=∠CEH,
∴CH=CE,
∴CH=EQ,
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∴四边形CHQE是平行四边形,
∵CH=CE,
∴四边形CHQE是菱形,
AG 3
∵sin∠ABC═sin∠ACG═ = ,
AC 5
∵AC=15,
∴AG=9,
∴CG= AC2AG2 =12,
∵△ACE≌△AQE,
∴AQ=AC=15,
∴QG=6,
∵HQ2=HG2+QG2,
∴HQ2=(12﹣HQ)2+62,
15
解得:HQ= ,
2
15
∴CH=HQ= ,
2
15
∴四边形CHQE的面积=CH•GQ= ×6=45.
2
湖北武汉·中考真题
56.如图,PA为⊙O的切线,A为切点.过A作OP的垂线AB,垂足为点C,交⊙O于点B.延长BO与
⊙O交于点D,与PA的延长线交于点E.
1
(1)求证:PB为⊙O的切线;(2)若tan∠ABE= ,求sinE的值.
2
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3
【答案】(1)证明见解析;(2)sinE= .
5
【分析】(1)要证PB是⊙O的切线,只要连接OA,再证∠PBO=90°即可;
EA AD
( 2 ) 连 接 AD , 证 明 △ ADE∽ △ POE , 得 到 , 设 OC=t , 则 BC=2t , AD=2t , 由
EP OP
△PBC∽△BOC,可求出sin∠E的值.
【详解】(1)连接OA,
∵PA为⊙O的切线,
∴∠PAO=90°,
∵OA=OB,OP⊥AB于C,
∴BC=CA,PB=PA,
∴△PBO≌△PAO,
∴∠PBO=∠PAO=90°,
∴PB为⊙O的切线;
(2)连接AD,
∵BD为直径,∠BAD=90°,由(1)知∠BCO=90°,
∴AD∥OP,
∴△ADE∽△POE,
EA AD
∴ ,
EP OP
由AD∥OC得AD=2OC,
1
∵tan∠ABE= ,
2
OC 1
∴ ,
BC 2
设OC=t,则BC=2t,AD=2t,
∵∠OBC+∠CBP=∠OBP=90°,∠BOC+∠OBC=90°,
∴∠BOC=∠PBC,
又∵∠BCO=∠PCB=90°,
∴△PBC∽△BOC,
PC BC
∴ ,
BC OC
∴PC=2BC=4t,∴OP=PC+OC=5t,
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EA AD 2
∴ ,
EP OP 5
可设EA=2a,EP=5a,则PA=3a,
∵PA=PB,∴PB=3a,
PB 3
∴sin∠E= = .
EP 5
57.如图,D为O上一点,点C在直径BA的延长线上,且∠CDA=∠CBD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
2
(2)过点B作O的切线交CD的延长线于点E,若BC=6,tan∠CDA=
3
,求BE的长
5
【答案】(1)见解析;(2)BE的长为 .
2
【分析】(1)连OD,OE,根据圆周角定理得到∠ADO+∠1=90°,而∠CDA=∠CBD,∠CBD=∠1,于
是∠CDA+∠ADO=90°;
OB 2
(2)根据切线的性质得到ED=EB,OE⊥BD,则∠ABD=∠OEB,得到tan∠CDA= tanOEB
BE 3
CD OD OB 2
,易证Rt CDO∽Rt CBE,得到 ,求得CD,然后在Rt CBE中,运用勾股定理可计
CB BE BE 3
算出BE的△长. △ △
【详解】解:(1)证明:连OD,OE,如图,
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∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,即∠ADO+∠1=90°,
又∵∠CDA=∠CBD,
而∠CBD=∠1,
∴∠1=∠CDA,
∴∠CDA+∠ADO=90°,即∠CDO=90°,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:由(1)得CD是O的切线,
又 EB为O的切线,
EDEB,OEDB,
ABDDBEOEBDBE90,
ABDOEB.
又CDA1ABD,
CDAOEB.
2
tanCDA ,
3
OB 2
tanOEB ,
BE 3
DCOBCE,CDOCBE90.
RtCDO∽ RtCBE,
CD DO OB 2
,
CB BE BE 3
2
CD 64.
3
在RtCBE中,设BEx,则DEx,CEx4,
由勾股定理得x42 x262,
5
解得x .
2
5
即BE的长为 .
2
四川泸州·中考真题
58.如图,⊙O与Rt ABC的直角边AC和斜边AB分别相切于点C、D,与边BC相交于点F,OA与CD
相交于点E,连接△FE并延长交AC边于点G.
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(1)求证:DF∥AO;
(2)若AC=6,AB=10,求CG的长.
【答案】见解析
【详解】(1)证明:连接OD.
∵AB与⊙O相切与点D,又AC与⊙O相切与点,
∴AC=AD,∵OC=OD,
∴OA⊥CD,
∴CD⊥OA,
∵CF是直径,
∴∠CDF=90°,
∴DF⊥CD,
∴DF∥AO.
(2)过点作EM⊥OC于M,
∵AC=6,AB=10,
∴BC= AB2AC2 =8,
∴AD=AC=6,
∴BD=AB-AD=4,
∵BD2=BF•BC,
∴BF=2,
1
∴CF=BC-BF=6.OC= CF=3,
2
∴OA= AC2OC2 =3 5,
∵OC2=OE•OA,
3 5
∴OE= ,
5
∵EM∥AC,
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EM OM OE 1
∴ ,
AC OC OA 5
3 6 18
∴OM= ,EM= ,FM=OF+OM= ,
5 5 5
EM FM 3.6 3
∴ ,
CG FC 6 5
5
∴CG= EM=2.
3
四川乐山·中考真题
59.如图,D为⊙O上一点,点C在直径BA的延长线上,且∠CDA=∠CBD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
AD 2
(2)过点B作⊙O的切线交CD的延长线于点E,BC=6, .求BE的长.
BD 3
5
【答案】(1)证明见解析;(2)BE .
2
【详解】(1)连接OD.
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠BDO.
∵∠CDA=∠CBD,
∴∠CDA=∠ODB.
又∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,
∴∠ADO+∠ODB=90°,
∴∠ADO+∠CDA=90°,即∠CDO=90°,
∴OD⊥CD.
∵OD是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
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(2)∵∠C=∠C,∠CDA=∠CBD,∴△CDA∽△CBD,
CD AD
.
BD BD
AD 2
.BC=6,∴CD=4.
BD 3
∵CE,BE是⊙O的切线,
∴BE=DE,BE⊥BC,
∴BE2+BC2=EC2,
即BE2+62=(4+BE)2,
5
解得BE=
2
广东省卷·统考中考真题
60.如图,四边形ABCD中,AB=AD=CD,以AB为直径的⊙O经过点C,连接AC,OD交于点E.
(1)证明:OD∥BC;
(2)若tan∠ABC=2,证明:DA与⊙O相切;
(3)在(2)条件下,连接BD交于⊙O于点F,连接EF,若BC=1,求EF的长.
2
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)
2
【详解】【分析】(1)连接OC,证△OAD≌△OCD得∠ADO=∠CDO,由AD=CD知DE⊥AC,再由
AB为直径知BC⊥AC,从而得OD∥BC;
1
(2)根据tan∠ABC=2可设BC=a、则AC=2a、AD=AB= AC2BC2 5a,证OE为中位线知OE= a、
2
1
AE=CE=
2
AC=a,进一步求得DE= AD2AE2 =2a,在△AOD中利用勾股定理逆定理证∠OAD=90°即可
得;
(3)先证△AFD∽△BAD 得 DF•BD=AD2①,再证△AED∽△OAD 得 OD•DE=AD2②,由①②得
DF DE EF DE
DF•BD=OD•DE,即 ,结合∠EDF=∠BDO知△EDF∽△BDO,据此可得 ,结合(2)
OD BD OB BD
可得相关线段的长,代入计算可得.
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【详解】(1)如图,连接OC,
在△OAD和△OCD中,
OAOC
ADCD,
ODOD
∴△OAD≌△OCD(SSS),
∴∠ADO=∠CDO,
又AD=CD,
∴DE⊥AC,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB=90°,即BC⊥AC,
∴OD∥BC;
AC
(2)∵tan∠ABC= =2,
BC
∴设BC=a、则AC=2a,
∴AD=AB= AC2BC2 5a,
∵OE∥BC,且AO=BO,
1 1 1
∴OE= BC= a,AE=CE= AC=a,
2 2 2
在△AED中,DE= AD2AE2 =2a,
5a 25
在△AOD中,AO2+AD2=( )2+( a)2= a2,
2 5 4
25
OD2=(OF+DF)2=(1 a+2a)2= a2,
2 4
∴AO2+AD2=OD2,
∴∠OAD=90°,
则DA与⊙O相切;
(3)如图,连接AF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AFD=∠BAD=90°,
∵∠ADF=∠BDA,
∴△AFD∽△BAD,
DF AD
∴ ,即DF•BD=AD2①,
AD BD
又∵∠AED=∠OAD=90°,∠ADE=∠ODA,
∴△AED∽△OAD,
AD DE
∴ ,即OD•DE=AD2②,
OD AD
DF DE
由①②可得DF•BD=OD•DE,即 ,
OD BD
又∵∠EDF=∠BDO,
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∴△EDF∽△BDO,
EF DE
∴ ,
OB BD
∵BC=1,
5
5
∴AB=AD= 、OD= 、ED=2、BD= 、OB= ,
5 2 10 2
EF 2
∴ 5 10 ,
2
2
∴EF= .
2
四川·乐山中考
61.如图,P是⊙O外的一点,PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点,PO交AB于点F,延长BO交⊙O
于点C,交PA的延长交于点Q,连结AC.
(1)求证:AC∥PO;
AE
BE
(2)设D为PB的中点,QD交AB于点E,若⊙O的半径为3,CQ=2,求 的值.
B
D
F
O P
E
C A
Q
【分析】(1)由等腰三角形三线合一与直径所对的圆周角是直角得同位角相等。(2)在Rt△OQA中,
6 5
由勾股定理得QA=4,在Rt△PBQ中,由勾股定理得PA==PB=6,因此FD=3,BF=AF= 又由
5
中位线定理FD∥AP得,
FE:EA=3:4,因此设AE=4t,则EF=3t,BF=10t,所以AE:BE=2:5.
(1)证明:∵PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点,∴PA=PB,且PO平分∠BPA,∴PO⊥AB.
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B
D
F
O P
E
C A
Q
∵BC是直径,∴∠CAB=90°,∴AC⊥AB,∴AC∥PO;
(2)解:连结OA、DF,如图,
∵PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点,
∴∠OAQ=∠PBQ=90°.
在Rt△OAQ中,OA=OC=3,∴OQ=5.
由QA2+OA2=OQ2,得QA=4.
在Rt△PBQ中,PA=PB,QB=OQ+OB=8,由QB2+PB2=PQ2,
得82+PB2=(PB+4)2,解得PB=6,∴PA=PB=6.
1
∵OP⊥AB,∴BF=AF= AB.
2
1
又∵D为PB的中点,∴DF∥AP,DF= PA=3,∴△DFE∽△QEA,
2
AE AQ 4
∴ ,设AE=4t,FE=3t,则AF=AE+FE=7t,
FE DF 3
AE 4t 2
∴BE=BF+FE=AF+FE=7t+3t=10t,∴
BE 10t 5
.
湖北武汉·中考真题
62.如图,PA是⊙O的切线,A是切点,AC是直径,AB是弦,连接PB、PC,PC交AB于点E,且
PA=PB,
(1)求证:PB是⊙O的切线;
PE
(2)若∠APC=3∠BPC,求 的值.
CE
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171
【答案】(1)证明见解析;(2)
4
【详解】(1)如图,连接OP、OB,
∵PA是⊙O的切线,
∴PA⊥OA,
∴∠PAO=90°,
∵PA=PB,PO=PO,OA=OB,
∴△PAO≌△PBO.
∴∠PAO=∠PBO=90°,
∴PB⊥OB,
∴PB是⊙O的切线;
(2)如图,连接BC,设OP交AB于K,
∵AB是直径,
∴∠ABC=90°,
∴AB⊥BC,
∵PA、PB都是切线,
∴PA=PB,∠APO=∠BPO,
∵OA=OB,
∴OP垂直平分线段AB,
∴OK∥BC,
∵AO=OC,
∴AK=BK,
∴BC=2OK,设OK=a,则BC=2a,
∵∠APC=3∠BPC,∠APO=∠OPB,
∴∠OPC=∠BPC=∠PCB,
∴BC=PB=PA=2a,
∵△PAK∽△POA,
∴PA2=PK•PO,设PK=x,
则有:x2+ax﹣4a2=0,
171
解得x= a(负根已经舍弃),
2
171
∴PK= a,
2
∵PK∥BC,
PE PK 171
∴ .
EC BC 4
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题型九 射影图
63.如图,已知,在Rt ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,过圆心O作AC的平行
线OE,交BC于点△E,连接DE并延长交AB的延长线于点F.
(1)求证:DF是⊙O的切线;
(2)若BF=1,DF=3,求⊙O的半径;
(3)若DC=DE=1,求AD的长.
【答案】(1)见解析;
(2)⊙O的半径为4;
(3)AD3
【分析】(1)连接OD,BD,由圆周角定理及平行线的性质证出∠ODE=∠OBE=90°,则可得出结论;
(2)设OB=OD=x,则OF=1+x,由勾股定理得出方程x2+32=(1+x)2,则可得出答案;
(3)求出∠CBD=30°,由直角三角形的性质可得出答案.
【详解】(1)证明:连接OD,BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=∠BDC=90°,
∵OE∥AC,OA=OB,
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∴BE=CE,
∴DE=BE=CE,
∴∠DBE=∠BDE,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∴∠ODE=∠OBE=90°,
∵点D在⊙O上,
∴DF是⊙O的切线;
(2)设OB=OD=x,则OF=1+x,
∵OD2+DF2=OF2,
∴x2+32=(1+x)2,
∴x=4,
∴⊙O的半径为4.
(3)由(1)知DE=CE=BE=1,
∵DC=1,
1
∴DC BC,
2
∴∠CBD=30°,
∴BD 3,
∵∠ABC=90°,
∴∠ABD=60°,
∴∠A=30°,
∴AB=2BD=2 3,
∴AD AB2BD2 1233.
安徽·统考一模
RtABC ABC 90 AB O AC BC DE,OE
64.如图, 中, ,以 为直径的 交 于点D,E是 的中点,连接 .
(1)求证:DE与O相切;
BC2 2CDOE
(2)求证: ;
2
(3)若cosC ,DE 4,求 的长.
3 AD
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20
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)AD
3
【分析】(1)连接BD,OD,首先根据圆周角定理的推论得出ADB90,然后利用直角三角形斜边中
线的性质及等量代换即可得出ODE90,进而结论可证;
BC CD
(2)首先证明 ,得出 ,则 ,然后利用三角形中位线的性质得出
△BCD∽△ACB AC CB BC2 ACCD
AC 2OE,进而结论可证;
(3)首先根据 DE的长度求出 BC的长度,然后利用三角函数分别求出 CD,AC的长度,最后利用
AD ACCD求解即可.
【详解】(1)证明:如解图,连接BD,OD,
∵AB为O的直径,
∴ADB90,
∴BDC=90.
在RtBDC中,E是BC的中点,
1
∴DECEBE BC,
2
∴3=4.
∵ODOB,
∴12,
∴ODE 132490.
∵OD为O的半径,
∴DE与O相切;
(2)证明:在RtABC中,�C��A 90 ,
在RtBDC中,C490,
∴A4.
又∵CC,
∴△BCD∽△ACB.
BC CD
∴ .
AC CB
∴BC2 ACCD.
∵O是AB的中点,E是BC的中点,
∴AC 2OE.
∴BC2 2CDOE;
1
(3)解:由(1)知,DE BC,
2
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又∵DE4,
∴BC8,
CD 2
在 中,cosC ,
RtBDC BC 3
16
∴CD .
3
BC 2
在 中,cosC ,
RtABC AC 3
∴AC 12,
20
∴AD ACCD .
3
四川成都·统考一模
65.如图,在RtABC中,ABBC,以AB为直径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE.
(1)求证:DE是O的切线;
1
(2)设 的半径为r,证明r2 ADOE;
O 2
3
(3)若DE 4, sinC ,求AD之长.
5
18
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)AD .
5
【分析】(1)由E为BC的中点,O为AB的中点,得到OE是△ABC的中位线,进而得到OE∥AC.再由
平行线的性质及等腰三角形的性质可证∠1=∠2,即可得到△ODE≌△OBE,根据全等三角形对应角相等
即可得到结论;
(2)证明△ADB∽△OBE,由相似三角形对应边成比例即可得到结论;
(3)根据切线长定理得到BE=DE=4.
3
由OE∥AC,得到∠4=∠C,则sin4sinC ,解直角三角形OBE可得OB,OE的长,代入(2)中
5
结论,即可得出AD的长.
【详解】(1)∵AB⊥BC,∴∠OBC=90°.
∵E为BC的中点,O为AB的中点,
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OE//AC,
∴∠1=∠ODA,∠2=∠A.
∵OA=OD,∴∠A=∠ODA,∴∠1=∠2.
∵OD=OB,∠1=∠2,OE=OE,
∴△ODE≌△OBE,
∴∠ODE=∠OBE=90°,
∴DE为O的切线;
(2)∵∠2=∠A,ADBOBE90,
ADB∽OBE,
AD OB
,
AB DE
ADOE ABOB2rr,
1
因此,r2 ADOE;
2
(3)∵DE、BE是⊙O的切线,∴BE=DE=4.
又∵OE//AC,
4C,
3
sin4sinC ,
5
OB 3
∴ .
OE 5
设OB=3x,则OE=5x,BE=4x.
∵BE=4,∴x=1,∴OB=3,OE=5.
1
又由(2)得:r2 ADOE,
2
1
即:32 AD5,
2
18
AD .
5
66.(2023下·安徽·九年级专题练习)如图,在RtABC中,ABC 90,以AB为直径的O交AC于点
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D,E是BC的中点,连接DE.
(1)求证:DE是O的切线;
(2)连接OE,若AB4,AD3,求OE的长.
【答案】(1)见解析
8
(2)
OE 3
【分析】(1)连接OD,BD,由AB为圆O的直径,得到ADB为直角,可得出三角形BCD为直角三角
形,E为斜边BC的中点,利用斜边上的中线等于斜边的一半,得到CEDE,利用等边对等角得到一对
角相等,再由OAOD,利用等边对等角得到一对角相等,由直角三角形ABC中两锐角互余,利用等角的
余角相等得到ADO与CDE互余,可得出ODE为直角,即DE垂直于半径OD,可得出DE为圆O的
切线;
(2)连接OE,由E为BC的中点,O为AB的中点,即OE为三角形ABC的中位线,可得出OE等于AC
的一半,接下来求出AC,在直角三角形ABD中,由AB与AD的长,利用勾股定理求出BD的长,由一对
角为公共角,一对直角相等,得到三角形 ADB与三角形ABC相似,由相似得比例将AB,AD,及BD的
长代入求出BC的长,在直角三角形 ABC中,由AB与BC的长,利用勾股定理求出 AC的长,即可得出
OE的长.
【详解】(1)证明:连接OD,BD,
AB为圆O的直径,
ADB90,
在RtBDC中,E为斜边BC的中点,
1
CE DE BE BC,
2
C CDE,
∵OAOD,AADO,
ABC90,即CA90,
ADOCDE90,即ODE90,
DEOD,又OD为圆的半径,
DE为圆O的切线;
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(2)解:连接OE,在RtABD中,AB4,AD3,
根据勾股定理得:BD AB2AD2 7 ,
DABBAC,ADBCBA90,
ADB∽ABC,
AD DB 3 7
∴ ,即 ,
AB BC 4 BC
4 7
解得:BC ,
3
16
在 中,根据勾股定理得:AC AB2BC2 ,
RtABC 3
E为BC的中点,O为AB的中点,
OE为ABC的中位线,
1 8
则OE AC .
2 3
2023·湖南永州·统考中考真题
67.如图,以AB为直径的O是ABC的外接圆,延长BC到点D.使得BACBDA,点E在DA的延
长线上,点A在线段AC上,CE交BM 于N,CE交AB于G.
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(1)求证:ED是O的切线;
AC 6,BD5,AC CD BC
(2)若 ,求 的长;
(3)若DEAM ACAD,求证:BM CE.
【答案】(1)证明见解析
(2)3
(3)证明见解析
【分析】(1)由 AB是O的直径得到ACB90,则BACABC90,由BACBDA得到
BDAABC 90,则BAD90,结论得证;
BC AC AC BC 6
(2)证明 ,则 ,可得 ,解得 或3,由 即
ACB∽DCA AC DC BDBC 6 5BC BC2 AC CD
可得到BC的长;
AC AB
( 3 ) 先 证 明 , 则 , 得 到 , 由 得 到
△ABC∽△DAC DC AD ACADCDAB DEAM ACAD
AM AB
,则 ,由同角的余角相等得到 ,则 ,得
DEAM CDAB DC DE BAM CDE AMB∽DCE
EABM ,进一步得到EGAEABM BGN 90,则BNG90,即可得到结论.
【详解】(1)证明:∵AB是O的直径,
∴ACB90,
∴BACABC90,
∵BACBDA,
∴BDAABC 90,
∴BAD90,
∴ED是O的切线;
(2)∵BACBDA,ACBDCA90,
∴ACB∽DCA,
BC AC AC
∴ ,
AC DC BDBC
BC 6
∴ ,
6 5BC
解得BC2或3,
当BC2时,CDBDBC 3,
当BC 3时,CDBDBC2,
∵AC CD,即 6 CD,
∴BC 3;
(3)证明:∵AB是O的直径,
∴ACBDCA90,
∵BACBDA,
∴△ABC∽△DAC,
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AC AB
∴ ,
DC AD
∴ACADCDAB,
∵DEAM ACAD,
∴DEAM CDAB,
AM AB
∴ ,
DC DE
∵BAM CDE,
∴AMB∽DCE,
∴EABM ,
∵EGABGN,
∴EGAEABM BGN 90,
∴BNG90,
∴BM CE.
2023·四川广安·统考中考真题
68.如图,以Rt△ABC的直角边AB为直径作O,交斜边AC于点D,点E是BC的中点,连接OE、DE .
(1)求证:DE是O的切线.
4
(2)若sinC ,DE 5,求 的长.
5 AD
2DE2 CDOE
(3)求证: .
【答案】(1)见详解
32
(2)
3
(3)见详解
【分析】(1)连接BD,OD,先根据直角三角形的性质,证明BEDE,再证明OBE≌ODE(SSS)即可;
(2)由(1)中结论,得 BC 2DE 10,先根据三角函数及勾股定理求出 BD,CD的长,再证明
△ADB∽△BDC即可;
(3)证明OBE∽BDC即可得出结论.
【详解】(1)证明:连接BD,OD,
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在Rt△ABC中,ABC 90,
AB是O的直径,
ADB90,即BD AC,
在RtBDC中,点E是BC的中点,
1
BEDE BC,
2
又OBOD,OEOE,
OBE≌ODE(SSS),
OBEODE90,
D在O上
DE是O的切线.
(2)解:由(1)中结论,得BC 2DE 10,
BD BD 4
在 中,sinC ,
RtBDC BC 10 5
BD8,CD BC2BD2 6,
AC 90,AABD90,
C ABD,
ADBBDC 90,
△ADB∽△BDC,
AD BD BD2 82 32
,AD ;
BD CD CD 6 3
(3)证明:OAOB,BECE,
OE∥AC,
OEBC,
OBEBDC 90,
OBE∽BDC,
OE BE
,
BC CD
由(1)中结论VOBE≌VODE,得BEDE,
BC2DE,
OE DE
,
2DE CD
即2DE2 CDOE .
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题型十 切割图
69.如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AD与过点C的切线乖直,垂足为点D,AD交⊙O于点E.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)直线BE交AC于点F,若cos∠CAD= ,求 的值.
D
C
E
F
A B
O
【解析】(1)略;
(2)∵cos∠CAD= = ,设AD=4,AC=5,则CD=3,设OC交BE于点M,
D
C
E
M
F
A B
O
易证矩形DCME,设AE=x,则DE=4-x=CM,CD=3=EM=BM,易证OM= AE= x,∴OC= x
+4-x=4- x,∴AB=2CO=8-x,在△ABE 中,(8-x)2=62+x2,∴x= ,∵AD∥OC,
∴△AEF∽△CMF,∴ = = .
70.如图1,△ABC内接于以AB为直径的⊙O,点D在⊙O上,过点C的切线CE⊥BD于点E,直径DF
交AC于点M.
(1)求证: = ;
(2)如图2,若 = ,求tan∠BAC的值.
C C
F
E F E
M
M
B A B A
O O
D D
【解析】(1)连接OC,BF.∵DF是直径,
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C
E F
M
B A
O
D
∴∠DBF=90°=∠E,∴EC∥BF.∵CE与⊙O相切于点C,∴OC⊥EC,∴OC⊥BF,∴ = ;
(2)连接AF,设OC与BF相交于点H.易证AF∥BD∥OC,
C
F
E
M
H
B A
O
D
∴△AMF∽△CMO,∴ = = ,∴可设AF=6a,则OC=OB=5a,OH= AF=3a,∴CH=
OC-OH=2a,BH= =4a.∵ = ,∴∠BAC=∠CBF,∴在Rt△BCH 中,tan∠BAC
=tan∠CBH= = = .
71.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线AD交BC于点D,点O在AB上,以OA为半径的
⊙O经过点D,与AB交于点E.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若cos∠ABC= ,AE=4,求CD的长.
C
D
A
O E B
解:(1)连接OD,证OD∥AC;
C
D
F
A
O E B
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(2)过点O作OG⊥AC于点G,则四边形ODCG是矩形,∠B=∠AOG,在Rt△AOG中,cos∠AOG=cosB
= = ,∴OG= OA= ,∴CD=OG= .
72.如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AD与过点C的切线垂直,垂足为点D,AD交⊙O于点E,连接
BD.
(1)求证: = ;
(2)若cos∠CAD= ,求tan∠BDC的值.
D
C
E
A B
O
解:(1)略;
(2)连接BE,OC,BE交OC于点M,
D
C
E
M
A B
O
设AD=4,AC=5,则CD=3=EM=BM,设OM=x,则AE=2x,∴DE=CM=4-2x.∴OC=OB=4-
x,∴在 Rt△OMB 中,(4-x)2=x2+32,∴x=OM= ,AE=2OM= ,∴DE=AD-AE= ,
∴tan∠BDC=tan∠DBE= = .
73.如图,AB为半圆的直径,O为圆心,C为半圆上的一点,AD垂直于经过点C的切线,垂足为D,AB
的延长线交直线CD于点E,AC与OD相交于点G.
(1)求证: = ;
(2)若 = ,求tan∠ODE的值.
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D
C
G
A
O B E
解:(1)连接OC,则OC∥AD,∴△EOC∽△EAD,△GOC∽△GDA,∴ = = ;
D
C
H G
A
O B E
(2)过点O作OH⊥AD于点H,由(1)知: = = .设OC=OA=3a,则AD=4a,∵四边形OCDH
是矩形,∴OC=DH=3a,OH=CD,∴AH=AD-DH=a,∴OH=CD= =2 a,∴在
Rt△OCD中,tan∠ODE= = = .
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