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圆的证明与计算 专 题

2012中考数学复习《圆的证明与计算》专题圆的证明与计算是中考中的一类重要的问题,此题完成情况的好坏对解决后面问题的发挥有重要的影响,所以解决好此题比较关键。

一、考点分析:1.圆中的重要定理:(1)圆的定义:主要是用来证明四点共圆.(2)垂径定理:主要是用来证明——弧相等、线段相等、垂直关系等等.(3)三者之间的关系定理: 主要是用来证明——弧相等、线段相等、圆心角相等.(4)圆周角性质定理及其推轮: 主要是用来证明——直角、角相等、弧相等.(5)切线的性质定理:主要是用来证明——垂直关系.(6)切线的判定定理: 主要是用来证明直线是圆的切线.(7)切线长定理: 线段相等、垂直关系、角相等.2.圆中几个关键元素之间的相互转化:弧、弦、圆心角、圆周角等都可以通过相等来互相转化.这在圆中的证明和计算中经常用到.二、考题形式分析:主要以解答题的形式出现,圆与相似圆与面积圆与切线动态圆三、解题秘笈:1、判定切线的方法:(1)若切点明确,则“连半径,证垂直”。

常见手法有:全等转化;平行转化;直径转化;中线转化等;有时可通过计算结合相似、勾股定理证垂直;(2)若切点不明确,则“作垂直,证半径”。

常见手法:角平分线定理;等腰三角形三线合一,隐藏角平分线;总而言之,要完成两个层次的证明:①直线所垂直的是圆的半径(过圆上一点);②直线与半径的关系是互相垂直。

在证明中的关键是要处理好弧、弦、角之间的相互转化,要善于进行由此及彼的联想、要总结常添加的辅助线.2、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);③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;⑤构造三角函数.(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。

四、范例讲解:(一)圆与相似1.(本小题满分8分)(2011山东滨州,22,8分)如图,直线PM 切⊙O 于点M,直线PO 交⊙O 于A 、B 两点,弦AC ∥PM, 连接OM 、BC .求证:(1)△ABC ∽△POM;(2)22OA OP BC g .2、(2011山东日照).(本题满分9分)如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是弦,CD 是⊙O 的切线,C 为切点,AD ⊥CD 于点D .求证:(1)∠AOC =2∠ACD ;(2)AC 2=AB ·AD .3、(2011山东烟台,25,12分)已知:AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于点G ,E 是直线AB 上一动点(不与点A 、B 、G 重合),直线DE 交⊙O 于点F ,直线CF 交直线AB 于点P .设⊙O 的半径为r .(1)如图1,当点E 在直径AB 上时,试证明:OE ·OP =r 2(2)当点E 在AB (或BA )的延长线上时,以如图2点E 的位置为例,请你画出符合题意的图形,标注上字母,(1)中的结论是否成立?请说明理由.A B C D E FP .O G (图1) .A B C D E .OG (图2)(二)圆与面积4、(2011•东营)如图,已知点A 、B 、C 、D 均在已知圆上,AD ∥BC ,BD 平分∠ABC ,∠BAD=120°,四边形ABCD 的周长为15. (1)求此圆的半径;(2)求图中阴影部分的面积.5.(2011山东莱芜)(10分)如图,AB 是⊙O 的直径,弦DE 垂直平分半径OA ,C 为垂足,DE =3,连接BD ,过点E 作EM ∥BD ,交BA 的延长线于点M .(1)求⊙O 的半径;(2)求证:EM 是⊙O 的切线;(3)若弦DF 与直径AB 相交于点P ,当∠APD =45º时,求图中阴影部分的面积.6、(2011•临沂)如图.以O 为圆心的圆与△AOB 的边AB 相切于点C .与OB 相交于点D ,且OD=BD ,己知sinA=,AC=.(1)求⊙O 的半径:(2)求图中阴影部分的面枳.7、(2011山东枣庄).(本题满分8分)如图,点D 在O ⊙的直径AB 的延长线上,点C 在O ⊙上,且AC =CD ,∠ACD =120°.(1)求证:CD 是O ⊙的切线; (2)若O ⊙的半径为2,求图中阴影部分的面积.AMDEC O P BFA P C OB ED(三)圆与切线 8.(2011山东菏泽)(本题10分)如图,BD 为⊙O 的直径,AB =AC ,AD 交B C 于点E ,AE =2,ED =4,(1)求证:△ABE ∽△ADB ; (2)求AB 的长;(3)延长DB 到F ,使得BF =BO ,连接F A ,试判断直线F A 与⊙O 的位置关系,并说明理由.9.(2011山东聊城)(8分)如图,AB 是半圆的直径,点O 是圆心,点C 是OA 的中点,CD⊥OA 交半圆于点D ,点E 是BD ⌒的中点,连接AE 、OD ,过点D 作DP ∥AE 交BA 的延长线于点P . (1)求∠AOD 的度数;(2)求证:PD 是半圆O 的切线.10.(2011山东淄博)(9分)已知:△ABC 是边长为4的等边三角形,点O 在边AB 上, ⊙O 过点B 且分别与边AB ,BC 相交于点D ,E ,EF ⊥AC ,垂足为F.(1)求证:直线EF 是⊙O 的切线;(2)当直线DF 与⊙O 相切时,求⊙O 的半径.(四)圆与新题型11. (2011山东德州)(本题满分10分) ●观察计算当5a =,3b =时,2a b+与ab 的大小关系是__________. (第18题图)DO CEB当4a =,4b =时, 2a b+__________. ●探究证明如图所示,ABC ∆为圆O 的内接三角形,AB 为直径,过C 作CD AB ⊥于D ,设AD a =,BD =b .(1)分别用,a b 表示线段OC ,CD ;(2)探求OC 与CD 表达式之间存在的关系(用含a ,b 的式子表示). ●归纳结论根据上面的观察计算、探究证明,你能得出2a b+____________. ●实践应用要制作面积为1平方米的长方形镜框,直接利用探究得出的结论,求出镜框周长的最小值.(五)圆与动点 12.(2011山东济宁)(10分)如图,在平面直角坐标系中,顶点为(4,1-)的抛物线交y 轴于A 点,交x 轴于B ,C 两点(点B 在点C 的左侧). 已知A 点坐标为(0,3).(1)求此抛物线的解析式;(2)过点B 作线段AB 的垂线交抛物线于点D , 如果以点C 为圆心的圆与直线BD 相切,请判断抛物线的对称轴l 与⊙C 有怎样的位置关系,并给出证明;(3)已知点P 是抛物线上的一个动点,且位于A ,C 两点之间,问:当点P 运动到什么位置时,PAC ∆的面积最大?并求出此时P 点的坐标和PAC ∆的最大面积.x(第23题)A B13.(2011山东德州) (本题满分12分) 在直角坐标系xoy 中,已知点P 是反比例函数)>0(32x xy =图象上一个动点,以P 为圆心的圆始终与y 轴相切,设切点为A . (1)如图1,⊙P 运动到与x 轴相切,设切点为K ,试判断四边形OKP A 的形状,并说明理由.(2)如图2,⊙P 运动到与x 轴相交,设交点为B ,C .当四边形ABCP 是菱形时: ①求出点A ,B ,C 的坐标.②在过A ,B ,C 三点的抛物线上是否存在点M ,使△MBP 的面积是菱形ABCP 面积的21.若存在,试求出所有满足条件的M 点的坐标,若不存在,试说明理由.1、【答案】证明:(1)∵直线PM 切⊙O 于点M ,∴∠PMO=90°………………1分 ∵弦AB 是直径,∴∠ACB=90°………………2分 ∴∠ACB=∠PMO ………………3分∵AC ∥PM, ∴∠CAB=∠P ………………4分 ∴△ABC ∽△POM ………………5分(2) ∵ △ABC ∽△POM, ∴AB BCPO OM =………………6分 又AB=2OA,OA=OM, ∴2OA BCPO OA=………………7分 ∴22OA OP BC =g ………………8分2、答案.(本题满分9分) 证明:(1)∵CD 是⊙O 的切线,∴∠OCD =90°,即∠ACD +∠ACO =90°.…① …………………………………………2分AP23y x=xyK O图1∵OC=OA ,∴∠ACO =∠CAO , ∴∠AOC =180°-2∠ACO ,即21∠AOC +∠ACO =90°. …②……………4分 由①,②,得:∠ACD -21∠AOC =0,即∠AOC =2∠ACD ;………………5分 (2)如图,连接BC .∵AB 是直径,∴∠ACB =90°.……………6分 在Rt △ACD 与△Rt ACD 中,∵∠AOC =2∠B ,∴∠B =∠ACD ,∴△ACD ∽△ABC ,………………………8分 ∴ACADAB AC =,即AC 2=AB ·AD . ………9分 3、【解】(1)证明:连接FO 并延长交⊙O 于Q ,连接DQ . ∵FQ 是⊙O 直径,∴∠FDQ =90°. ∴∠QFD +∠Q =90°. ∵CD ⊥AB ,∴∠P +∠C =90°. ∵∠Q =∠C ,∴∠QFD =∠P .∵∠FOE =∠POF ,∴△FOE ∽△POF . ∴OE OF OF OP =.∴OE ·OP =OF 2=r 2. (2)解:(1)中的结论成立.理由:如图2,依题意画出图形,连接FO 并延长交⊙O 于M ,连接CM . ∵FM 是⊙O 直径,∴∠FCM =90°,∴∠M +∠CFM =90°. ∵CD ⊥AB ,∴∠E +∠D =90°. ∵∠M =∠D ,∴∠CFM =∠E.∵∠POF =∠FOE ,∴△POF ∽△FOE . ∴OP OF OF OE=,∴OE ·OP =OF 2=r 2. 4、解答:解:(1)∵AD ∥BC ,∠BAD=120°.∴∠ABC=60°. 又∵BD 平分∠ABC ,∴∠ABD=∠DBC=∠ADB=30° ∴==,∠BCD=60° ∴AB=AD=DC ,∠DBC=90°又在直角△BDC 中,BC 是圆的直径,BC=2DC .∴BC+BC=15 ∴BC=6∴此圆的半径为3.(2)设BC 的中点为O ,由(1)可知O 即为圆心. 连接OA ,OD ,过O 作OE ⊥AD 于E . 在直角△AOE∴OE=OA•cos30°=S△AOD =×3×=.∴S阴影=S扇形AOD﹣S△AOD=﹣=﹣=.5、答案:解:连结OE,∵DE垂直平分半径OA∴OC=1122OA OE=,1322CE DE==∴∠OEC=30°∴323 cos3032ECOE===︒(2)由(1)知:∠AOE=60°,»»AE AD=,∴1302B AOE∠=∠=︒∴∠BDE=60°∵BD∥ME,∴∠MED=∠BDE=60°∴∠MEO=90°∴EM是⊙O的切线。

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