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中考压轴|《圆》专项(2)

永泰一中张祖冬 初中数学延伸课堂 2022-07-16

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【例1】如图,四边形ABCD内接于圆O,∠BAD=90°,AC为直径,过点A作圆O的切线交CB的延长线于点E,过AC的三等分点F(靠近点C)作CE的平行线交AB于点G,连结CG(1)求证:AB=CD(2)求证:CD2=BEBC(3)当CG=√3,BE=9/2时,求CD的长.

【图文解析】(1)本题中圆O起到的作用是提供三个等于90°的角,它们分别是直径所对的圆周角∠ABC与∠ADC以及切线与其对应的直径所形成的弦切角∠EAC(2)本题中涉及到的是以下几个基本图形:

(3)根据三个角是直角的四边形是矩形证明四边形ABCD是矩形,可得结论;(4)证明△ABE∽△CBA,列比例式可得结论;(5)根据FAC的三等分点得:AG=2BG,设BG=x,则AG=2x,代入(4)的结论解出x的值,可得CD的长.【反思】本题是圆和四边形的综合题,难度适中,考查了圆周角定理、切线的性质、矩形的性质和判定、三角形相似的性质和判定、勾股定理等知识,并利用方程的思想解决问题(3).

【例2】已知:AB⊙O的弦,点C是弧AB的中点,连接OBOCOCAB于点D

(1)如图1,求证:AD=BD(2)如图2,过点B⊙O的切线交OC的延长线于点M,点P是弧AC上一点,连接APBP,求证:∠APB﹣∠OMB=90°;(3)如图3,在(2)的条件下,连接DPMP,延长MP⊙O于点Q,若MQ=6DPsinABO=3/5,求MP/MQ的值.

【图文解析】
(1)连接OAOB,由垂径定理和圆周角定理可得.

(2)角度的加减问题(线段亦同),必然涉及等量代换,将大角切成两个小角,或将两个小角拼成一个大角,这也就是数学里最基本的转化思想.
那么,可以有哪些尝试呢?l        从大角∠APB入手,切出一个90°(∠APB=∠OMB+90°)

l        从小角90°入手,补出一个∠OMB(90°= APB -∠OMB

【分析】教学中不必太强求答案,多花点时间在路径的尝试上
(3)在动点问题上,要明确主从动点的关系. 在本小题中,点P是主动点,Q点就是从动点. 要理清MP/MQ的值,先理清主动点引发的线段间的关系. 借助几何画板,可以发现:MP/PD的值,在整个运动过程中是个定值,从而为我们的转化提供了很好的元素.

图形的整体等量代换无非三种方式:平移、旋转、轴对称.平日练习时,要有意识教会学生去尝试,考场中才能做到游刃有余.

【反思】看似无从入手的题目,其实隐藏在最常用的模型之中,不急不躁,细心回归本质,方得始终.【例3】如图,CD是⊙O的直径,点B在⊙O上,连接BCBD,直线ABCD的延长线相交于点A,AB2=AD·AC,OEBD交直线AB于点EOEBC交于点F(1)求证:直线AE是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为3,cosA=4/5,求OF的长.  

【图文解析】简析:思路分析:(1)从结论看,要证明直线AE是⊙O的切线由条件中:点B在⊙O上,直线和圆有公共点,连半径,证垂直,连接OB证明OBAE。(2)CD是⊙O的直径,∠2+∠3=90度(3)“及∠A为公共角”可以依据“两边对应成比例且夹角相等”证明△ABD∽△ACB,∠1=∠C;

(4)圆的半径相等:OC=OB,得
∠C=∠2,所以∠1=∠2,∠1+∠3=90度OBAE

【反思】      
证明切线常用的方法:(1)有公共点,连半径证垂直;无公共点,作垂直证半径。(2)直径所对的圆周角是直角;圆的半径相等是圆中常常隐含条件。(2)若⊙O的半径为3,cosA=4/5,   求OF的长.【图文解析】简析:思路分析:(1)圆中隐含圆心是直径的中点,加上条件中OEBD交直线AB于点E,可得OF是△ CBD的中位线.OF=BD/2

(2)  ⊙O的半径为3,cosA=4/5
OA=5,由等角的余角相等,可以得到∠A=∠OBM,在直角三角形OBM中过点BMBOA,于点M.


【反思】本题中隐含圆心是直径的中点OF是三角形CBD的中位线,等于BD的一半,求线段BD长引导学生作垂线。



【例4】如图,已知△ABC内接于⊙O,点C在劣弧AB上(不与点A,B重合),点D为弦BC的中点,DE⊥BC,DE与AC的延长线交于点E,射线AO与射线EB交于点F,与⊙O交于点G,设∠GAB=ɑ,∠ACB=β,∠EAG+∠EBA=γ,(1)点点同学通过画图和测量得到以下近似数据:
ɑ
30°
40°
50°
60°
β
120°
130°
140°
150°
γ
150°
140°
130°
120°
       猜想:β关于ɑ的函数表达式,γ关于ɑ的函数表达式,并给出证明:(2)若γ=135°,CD=3,△ABE的面积为△ABC的面积的4倍,求⊙O半径的长.

图文解析
(1)由表格中的数据规律,不难猜想:β=α+90°,γ=﹣α+180°.下面分析证明:β=α+90°的证明,如下图示:

γ=﹣α+180°的证明,如下图示:

(2)由(1)及γ=135°可知∠BOA=90°,∠BCE=45°,∠BEC=90°,由于△ABE的面积为△ABC的面积的4倍,所以AE:AC=4:1,进一步地,可得到:

在Rt△AOB中,可得R=5.反思:本题涉及到较多知识点,如:圆周角定理,垂直平分线的性质、解直角三角形及特殊角的相关结论等知识,综合程度较高,需灵活运用所学知识。【例5】如图,点E是△ABC的内心,AE的延长线交BC于点F,交△ABC的外接圆⊙O于点D,连接BD,过点D作直线DM,使∠BDM=∠DAC.(1)求证:直线DM是⊙O的切线;(2)求证:DE2=DF•DA.

【图文解析】(1)经典弦切角模型,证法颇多,一法如下:因D在圆上,只需连接OD,证明OD⊥MD即可,图解如下:

(2)显然这与相似有关,又D、E、F、A四点共线,可以转化线段的证明:观察到DF·DA,可以考虑反A相似,恰图中存在这样的基本图形,图解如下:

【反思】1、本题主要涉及的是共线段乘积的转化,应该明确构造相似基本图形的常用方法.2、这题来自于课本课后练习,应该说是一道很出色的题目,但本题难度偏小,作为中考倒二略显失色,乃纯证明考查.


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