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中考《圆》有关的证明和计算

半径,证垂直”,难点在于如何证明两线垂直例1 如图,在△ ABC中,AB=AC,以AB为直径的O O交BC于D,交AC于E, B为切点的切线交OD延长线于F.求证:EF与O O相切.例2 如图,AD是/ BAC的平分线,P为BC延长线上一点,且PA=PD.求证:PA与O O相切.证明一:作直径AE,连结EC.•/ AD是/ BAC的平分线,•••/ DAB= / DAC.•/ PA=PD ,•••/ 2=Z 1+ / DAC.•••/ 2=Z B+ / DAB ,•••/ 仁/ B.又•••/ B= / E,•••/ 仁/ E•/ AE是O O的直径,•AC 丄EC,/ E+ / EAC=90°.•••/ 1 + / EAC=90°.即OA丄PA.• PA与O O相切.证明二:延长AD交O O于E,连结OA , OE.•/ AD是/ BAC的平分线,•BE=C1E, c• OE 丄BC.•/ E+/ BDE=900.•/ OA=OE , • / E=/ 1.例5 如图,AB 是O O 的直径,CD 丄AB ,且 OA 2=OD • OP. 求证:PC 是O O 的切线.说明: 求证: •/ PA=PD , •••/ PAD= / PDA. 又•••/ PDA= / BDE, •••/ 1 + Z PAD=90 0即OA 丄PA. • PA 与O O 相切此题是通过证明两角互余,证明垂直的,解题中要注意知识的综合运用如图,AB=AC , AB 是O O 的直径,O O 交BC 于D ,DM 与O O 相切.例4 如图,已知:AB 是O O 的直径,点 C 在O O 上,且/ CAB=30°, BD=OB , D 在AB 的延长线上 求证:DC 是O O 的切线例6如图,ABCD是正方形,G是BC延长线上一点, 求证:CE与厶CFG的外接圆相切.分析:此题图上没有画出△ CFG的外接圆,但△们取FG的中点0,连结0C,证明CE丄OC即可得解.证明:取FG中点0,连结0C.T ABCD是正方形,••• BC 丄CD , △ CFG 是Rt△•/ 0是FG的中点,•0是Rt △ CFG的外心.•/ 0C=0G ,•••/ 3= / G ,•/ AD // BC,•/ G=Z 4.•/ AD=CD , DE=DE ,/ ADE= / CDE=45°,•△ ADE ◎△ CDE (SAS)•••/ 4=Z 1,Z 1 = / 3./ / 0vZ 2+Z 3=90 ,•••/ 1 + Z 2=90°.即CE丄0C.AG交BD于E,交CD于F.CFG是直角三角形,圆心在斜边FG的中点,为此我••• CE与厶CFG的外接圆相切方法二:若直线l与O O没有已知的公共点,又要证明I是O O的切线,只需作OA丄I, A为垂足,证明OA是O O的半径就行了,简称:“作垂直;证半径”(一般用于函数与几何综合题)例1如图,AB=AC , D为BC中点,O D与AB切于E点.求证:AC与O D相切.分析:说明:证明一是通过证明三角形全等证明DF=DE的,证明二是利用角平分线的性质证明DF=DE的,这类习题多数与角平分线有关例2:已知:如图,AC , BD 与O O 切于A、B,且AC // BD,若/ COD=90求证:CD是O O的切线.证明一:连结OA , OB,作OE丄CD , E为垂足.•••AC , BD 与O O 相切,•AC 丄OA , BD 丄OB.•/ AC // BD ,•••/ 1+ / 2+Z 3+ / 4=180°.• / COD=90°,•/ 2+Z 3=90°,/ 1 + / 4=90°.•/ 4+Z 5=900.•Z 1 = / 5.•Rt△AOC s Rt△BDO.AC OC• __ __"OB OD .•/ OA=OB ,AC OC"OA OD.又•/ CAO= / COD=900,AB C• △ AOC ODC ,• / 1 = / 2.又• OA 丄AC , OE 丄CD,••• OE=OA. • E 点在O O 上. • CD 是O O 的切线.连结OA , OB ,作OE 丄CD 于E ,延长 DO 交CA 延长线于 F.••• AC ,BD 与O O 相切, • AC 丄 OA , BD 丄 OB. •/ AC // BD , • / F= / BDO. 又••• OA=OB ,• △ AOF ◎△ BOD (AAS ) • OF=OD. •••/ COD=9O °, • CF=CD ,/ 1 = / 2.又••• OA 丄 AC , OE 丄 CD , • OE=OA. • E 点在O O 上. • CD 是O O 的切线.连结AO 并延长,作 OE 丄CD 于E ,取CD 中点F ,连结OF.••• AC 与O O 相切, • AC 丄 AO. •/ AC // BD , • AO 丄 BD.••• BD 与O O 相切于B , • AO 的延长线必经过点 B. • AB 是O O 的直径.•/ AC // BD , OA=OB , CF=DF , • OF // AC , • / 1= / COF.•••/ COD=90 0, CF=DF ,1• OF = CD =CF .2• / 2= / COF.证明二: 证明三:•/ OA 丄AC , 0E 丄CD ,•OE=OA.•E点在O O上.•CD是O O的切线说明:证明一是利用相似三角形证明/ 1 = / 2,证明二是利用等腰三角形三线合一证明/是利用梯形的性质证明/ 1= / 2,这种方法必需先证明A、O、B三点共线.课后练习:BC丄AB, AD // OC交O O于D点,求证:CD为O O的切线;(2)如图,以Rt A ABC的直角边AB为直径作O O,交斜边DE是O O的切线•(3)如图,以等腰厶ABC的一腰为直径作O O,交底边BC于D,交另一腰于F,若DE丄AC于E (或E 为CF中点),求证:DE是O O的切线•A 仁/2•证明三(1)如图,AB是O O的直径,求证:DE,(4)如图,AB是O O的直径,AE平分/ BAF,交O O于点E,过点E作直线ED丄AF,交AF的延长线于点D,交AB的延长线于点C,求证:CD是O O的切线.知识点二:与圆有关的计算计算圆中的线段长或线段比,通常与勾股定理、垂径定理与三角形的全等、相似等知识的结合,形式复杂,无规律性。

分析时要重点注意观察已知线段间的关系,选择定理进行线段或者角度的转化。

特别是要借助圆的相关定理进行弧、弦、角之间的相互转化,找出所求线段与已知线段的关系,从而化未知为已知,解决问题。

其中重要而常见的数学思想方法有:(1)构造思想:如:①构建矩形转化线段;②构建"射影定理”基本图研究线段(已知任意两条线段可求其它所有线段长);射影定理:所谓射影,就是正投影。

其中,从一点到一条直线所作垂线的垂足,叫做这点在这条直线上的正投影。

一条线段的两个端点在一条直线上的正投影之间的线段,叫做这条线段在这直线上的正投影。

由三角形相似的性质:直角三角形中,斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项。

每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影和斜边的比例中项。

2公式Rt△ ABC 中,/ BAC=90° ,AD 是斜边BC 上的高,则有射影定理如下::(1)(AD) ;=BD DC,2 2 ⑵(AB) ;=BD BC ,⑶(AC) ;=CD BC。

等积式(4)ABXAC=BCXAD(可用面积来证明)AB 0 C③构造垂径定理模型:弦长一半、弦心距、半径;④构造勾股定理模型(已知线段长度) ;⑤构造三角函数(已知有角度的情况);©找不到,找相似(2)方程思想:设出未知数表示关键线段,通过线段之间的关系,特别是发现其中的相等关系建立方程, 解决问题。

(3)建模思想:借助基本图形的结论发现问题中的线段关系,把问题分解为若干基本图形的问题,通过基本图形的解题模型快速发现图形中的基本结论,进而找出隐藏的线段之间的数量关系。

典型基本图型:图形1 :如图1:AB是O O的直径,点E、C是O O上的两点,基本结论有:(1) 在“ AC平分/ BAE ”;“ AD丄CD ”;“ DC是O O的切线”三个论断中,知二推一。

(2) 如图2、3, DE等于弓形BCE的高;DC=AE的弦心距OF (或弓形BCE的半弦EF)。

(3) 如图(4):若CK 丄AB 于K ,则: 1 ① C K=CD ; BK=DE ; CK= BE=DC ; AE+AB= 2BK= 2AD; 2 ② "ADC s" ACB 二 AC 2=AD?AB (4) 在(1)中的条件①、②、③中任选两个条件,当 BG 丄CD 于E 时(如图5),则: ① DE=GB :② DC=CG :③ AD+BG=AB ; 1 2 2 ④ AD?BG= DG 2 =DC 24GO 交AC 于点E ,基本结图形 2:如图:Rt "ABC 中,/ ACB=90°。

点 论有: AO 是AC 上一点, 以oc 为半径作oA“BD=BC ”。

四个论断中,知一推三。

(1) 在“ BO 平分/ CBA ” ; “ BO // DE ” ; “ AB 是O O 的切线”(2) ① G 是"BCD 的内心;② C G=GD ;③"BCO s" CDE 二 BO?DE=CO?CE= CE 2 ; 2(3) (4) 在图(1 )中的线段 BC 、CE 、AE 、AD 中,知二求四。

AE 1如图(3),若① BC=CE ,则:②——=—=tan / ADE :③ BC : AC : AB=3: 4: 5 ;(在①、②、③中 AD 2知一推二)④设 BE 、CD 交于点H 「则BH=2EH 图形3:如图:Rt " ABC 中,/ ABC=90°,以AB 为直径作O O 交AC 于D ,基本结论有: 如右图:(1) DE 切O O= E 是BC 的中点;(2)若 DE 切O O ,则:① DE=BE=CE ; ② D 、O 、B 、E 四点共圆=/ CED=2 / A ③ CD-CA=4BE 2, DE = CD = BC R BD BAC EB图形特殊化:在(1 )的条件下 如图1 : DE // AB= " ABC 、" CDE 是等腰直角三角形; 如图2 :若DE 的延长线交AB 的延长线于点F ,若AB=BF ,则:图形4:如图,"ABC 中,AB=AC ,以AB 为直径作O O ,交BC 于点D ,交AC 于点F ,基本结论有:(1) DE 丄AC= DE 切O O ;(2) 在DE 丄AC 或DE 切O O 下,有:①"DFC 是等腰三角形;②EF=EC :③D 是BF 的中点。

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