九上尖子生培优系列(48) ——圆的有关性质(10)
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【例题】如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点P,CD=10cm,AP:PB=1:5,求⊙O的半径.
【图文解析】本题是道基本题,解法多种,但又是一道非常典型的试题,其中的图形是一个常见的基本图,务必要快而准地得到正确答案,并能熟练地拓展变式运用。
由“AB是直径”想到“直角(900)”,由“弦CD⊥AB”想到垂径定理,由“AP:PB=1:5”想到常用设元法(设AP=m,PB=5m),由此不难得到本题的常用解法。如下图示:
得到最常见的图形——子母Rt△,有:
法一:“三次勾股”.如下图示,
由AC2+BC2=AB2可得:(m2+52)+(m2+52)= (m+5m) 2,解得m=根号5(负值舍去).半径等于3×根号5.
法二:“垂径定理”,如下图示:
在Rt△OCP中,由勾股定理,得(2m)2+52= (3m) 2,解得m=根号5(负值舍去).
当然,如果学了相似和三角函数(人教版九下),就更方便了。如下:
法三:利用相似,不难证明△ACP≌△CBP(两角相等)
从而PA:CP=CP:PB,代入得:m:5=5:(5m),……
法四:利用三角函数的定义(其实与相似相同)
不难证得:∠1=∠2,分别在Rt△ACP和Rt△BCP中,由tan∠1=…=5/m,tan∠2=…=5m/5,得到:5/m=5m/5,解得:…….
【反思】常见的题型,常见的思路和解法,务必熟练,尤其是用三角函数或相似的解更为精练。
【拓展变式】如图,AB是⊙O的直径,弦CD和AB交于点P,且∠CPB=600,CD=10,AP:PB=1:5,求⊙O的半径.
【上期答案】
【原题呈现】如图,在平面直角坐标系中,⊙O的半径为2,AC、BD是⊙O的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,根号2),当AC∥x轴时,求四边形ABCD的面积.
解法提示:类似例题解析,根据垂径定理和勾股定理先求出AC的长,再进一步求出BD,得到四边形ABCD的面积为2×根号6.或者先得到例题的结论:
(m、n分别是O到AC和BD的距离,为根号3和根号2.)
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