圆中辅助线添加技巧1. 辅助线方法:连半径、作垂直、构造直角三角形说明:此方法多用于求半径或弦长,利用勾股定理求长度方法依据:(垂径定理)垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧2. 辅助线方法:连中点说明:在圆中如果出现弦的中点或弧的中点,连接圆心和中点的线段方法依据:(垂径定理推论)①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧②平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧3. 与切线有关的辅助线作法: (1)点已知,连半径,证垂直说明:当直线和圆有一个公共点时,把圆心和这个公共点连接起来,则得到半径,然后证明直线垂直于这条半径 (2)点未知,作垂直,证半径说明:当直线和圆的公共点没有明确时,过圆心作直线的垂线,再证圆心到直线的距离(d)等于半径(r)3)见切线,连半径,得垂直说明:有圆的切线时,常常连接圆心和切点得切线垂直半径方法依据:切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径例题1 ⊙O的弦AB、CD相交于点P,且AC=BD求证:PO平分∠APD解析:由等弦AC=BD可得出弧AC等于弧BD,进一步得出弧AB等于弧CD,从而可证等弦AB=CD,由同圆中等弦上的弦心距相等且分别垂直于它们所对应的弦,因此可作辅助线OE⊥AB,OF⊥CD,易证△OPE≌△OPF,得出PO平分∠APD。
答案:证明:作OE⊥AB于E,OF⊥CD于F∵AC=BD ∴∴∴AB=CD∴∴∠OPE=∠OPF ∴ PO平分∠APD.点拨:在解决与弦、弧有关的问题时,常常需要作出弦心距、半径等辅助线,以便应用于垂径定理和勾股定理解决问题例题2(鞍山一模)如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,以AC为直径作圆O,与BC交于点E,过点E作ED⊥AB,垂足为点D求证:DE为⊙O的切线解析:连接OE,根据等边对等角,由AB=AC得到∠B=∠C,再由半径OC与OE相等得到∠C=∠CEO,利用等量代换得到∠B=∠CEO,由同位角相等两直线平行,得到AB与EO平行,再根据两直线平行内错角相等,由角BDE为直角得到角DEO为直角,又OE为圆O的半径,根据切线的判断方法得到DE为⊙O的切线答案:证明:连接OE,∵AB=AC,∴∠B=∠C∵OC=OE,∴∠C=∠CEO, ∴∠B=∠CEO,∴AB∥EO,∵DE⊥AB,∴EO⊥DE,∵EO是圆O的半径,∴D为⊙O的切线 点拨:证明切线的方法有两种:有连接圆心与这点,证明夹角为直角;无点作垂线,证明垂线段长等于半径此题属于前一种情况思路点拨】几何证明中添加辅助线,其作用主要在于沟通“条件”和“结论”。
具体来说,就是把分散的条件集中使隐蔽的条件显露将复杂的问题化简,为推证创造条件,促成问题的最终解决圆中的辅助线的画法比较多,具体的题应该选用怎样的辅助线,关键还是要充分地顺推已知和逆推求证,配合恰当的辅助线找到已知和求证的衔接点例题 (合山市模拟)如图,大半圆O与小半圆O1相切于点C,大半圆的弦AB与小半圆相切于点F,且AB∥CD,AB=6cm,CD=12cm,则图中阴影部分的面积是( )cm2A. B. C. D. 解析:将⊙O1移动到O1与O重合,则F和F′重合,连接OB,得出阴影部分的面积是:S=(π×OB2-π×OF′2)-(S扇形AOB-S三角形AOB),求出OF′⊥AB,由垂径定理求出AF′=BF′=3cm,代入即可得出答案答案:解:将⊙O1移动到O1与O重合,则F和F′重合,连接OB,AO,∵AB∥CD,AB=6cm,CD=12cm,AB切⊙O1于F,∴O1F⊥AB,∴OF′⊥AB,∴由垂径定理得:AF′=BF′=3cm,在Rt△BOF′中,BF′=3cm,BO=CD=6cm,即BF′=OB,∵∠BOF′=30°,由勾股定理得:OF′= cm,同理∠AOF′=30°,∴∠AOB=60°,∴阴影部分的面积是S=(π×OB2-π×OF′2)-(S扇形AOB-S△AOB)=π×(OB2-OF′2)- +×6×=π×BF′2-6π+9=π×9-6π+9 =(9-π)cm2。
故选A点拨:本题考查了勾股定理,垂径定理,切线性质等知识点,解此题关键是得出阴影部分的面积S=(π×OB2-π×OF′2)-(S扇形AOB-S三角形AOB)=π×BF′2-(S扇形AOB-S三角形AOB),题目的综合性较强答题时间:30分钟)一、选择题1. (毕节地区)如图,已知⊙O的半径为13,弦AB长为24,则点O到AB的距离是( )A. 6 B. 5 C. 4 D. 32. (娄底)如图,⊙O1、⊙O2相交于A、B两点,两圆半径分别为6cm和8cm,两圆的连心线O1O2的长为10cm,则弦AB的长为( )A. 4.8cm B. 9.6cm C. 5.6cm D. 9.4cm3. (内江)如图,半圆O的直径AB=10cm,弦AC=6cm,AD平分∠BAC,则AD的长为( )A. cm B. cm C. cm D. 4cm**4. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,⊙O为△ABC的外接圆,AC=6cm,BC=8cm,P为BC的中点动点Q从点P出发,沿射线PC方向以2cm/s的速度运动,以P为圆心,PQ长为半径作圆。
设点Q运动的时间为t s若⊙P与⊙O相切,则t的值是( )A. t=1 B. t=3 C. t=2或t=3 D. t=1或t=4**5.(日照三模)如图,AB是半圆的直径,点C是弧AB的中点,点E是弧AC的中点,连接EB,CA交于点F,则=( )A. B. C. D. 二、填空题6. (南京)如图,在⊙O中,CD是直径,弦AB⊥CD,垂足为E,连接BC,若AB=2cm,∠BCD=22°30′,则⊙O的半径为 cm7. (自贡)一个边长为4cm的等边三角形ABC与⊙O等高,如图放置,⊙O与BC相切于点C,⊙O与AC相交于点E,则CE的长为 cm8. (高淳县一模)如图,半径为2的两个等圆⊙O1与⊙O2外切于点P,过O1作⊙O2的两条切线,切点分别为A、B,与⊙O1分别交于C、D,则弧APB与弧CPD的长度之和为 9. (温州)如图,在矩形ABCD中,AD=8,E是边AB上一点,且AE= AB⊙O经过点E,与边CD所在直线相切于点G(∠GEB为锐角),与边AB所在直线交于另一点F,且EG︰EF=︰2当边AD或BC所在的直线与⊙O相切时,AB的长是 。
三、解答题10. (宜宾)已知:在△ABC中,以AC边为直径的⊙O交BC于点D,在劣弧上取一点E使∠EBC=∠DEC,延长BE依次交AC于点G,交⊙O于H1)求证:AC丄BH;(2)若∠ABC=45°,⊙O的直径等于10,BD=8,求CE的长11. (浦东新区二模)已知:如图,∠PAQ=30°,在边AP上顺次截取AB=3cm,BC=10cm,以BC为直径作⊙O交射线AQ于E、F两点,求:(1)圆心O到AQ的距离;(2)线段EF的长12. (上海)如图1,已知在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=8,cosB= ,点P是边BC上的动点,以CP为半径的圆C与边AD交于点E、F(点F在点E的右侧),射线CE与射线BA交于点G1)当圆C经过点A时,求CP的长;(2)连接AP,当AP∥CG时,求弦EF的长;(3)当△AGE是等腰三角形时,求圆C的半径长一、1. B 解:过O作OC⊥AB于C,∴AC=BC= AB=12,在Rt△AOC中,由勾股定理得:OC= =52. B 解:连接AO1,AO2∵⊙O1,⊙O2相交于A、B两点,两圆半径分别为6cm和8cm,两圆的连心线O1O2的长为10cm,∴O1O2⊥AB,∴AC= AB,设O1C=x,则O2C=10-x,∴62-x2=82-(10-x)2,解得:x=3.6,∴AC2=62-x2=36-3.62=23.04,∴AC=4.8cm,∴弦AB的长为9.6cm。
故选B3. A 解:连接OD,OC,作DE⊥AB于E,OF⊥AC于F,∵∠CAD=∠BAD(角平分线的性质),∴=,∴∠DOB=∠OAC=2∠BAD,∴△AOF≌△ODE,∴OE=AF= AC=3(cm),在Rt△DOE中,DE= =4(cm),在Rt△ADE中,AD= =4(cm) 故选A4. D 解:作直线OP交⊙O于M和N,根据相切两圆的连心线过切点可得M、N为切点,①如图1,∵∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,由勾股定理得:AB=10cm,即⊙O的半径是5cm,∵O为AB中点,P为BC中点,∴OP= AC=3cm,∴PM=OM-OP=5cm-3cm=2cm,即PQ=2;时间t=2÷2=1(s);②如图2,PN=ON+OP=5cm+3cm=8cm,PQ=PN=8cm,时间t=8÷2=4(s)5. D 解:连接OE、BC,OE与AC交于点M∵E为弧AC的中点,易证OE⊥AC,∵∠C=90°,∠AOE=45°,∴OE∥BC, 设OM=1,则AM=1,∴AC=BC=2,OA=,∴OE=,∴EM=-1,∵OE∥BC,∴二、6. 2 解:连接OB,如图,∵∠BCD=22°30′,∴∠BOD=2∠BCD=45°,∵AB⊥CD,∴BE=AE= AB=×2 =,△BOE为等腰直角三角形,∴OB=BE=2(cm)。
7. 3 解:连接OC,并过点O作OF⊥CE于F,且△ABC为等边三角形,边长为4,故高为2,即OC=,又∠ACB=60°,故有∠OCF=30°,在Rt△OFC中,可得FC=OC•cos30°=,OF过圆心,且OF⊥CE,根据垂径定理易知CE=2FC=38. 2π 解:连接O1O2、O2A、O2B∵O1A是切线,∴O2A⊥O1A,又∵O1O2=2O2A,∴∠AO1O2=30°,∴∠AO1B=60°,∠AO2B=120°,CPD的弧长=,APB的弧长=∴APB与CPD的弧长之和为2π9. 12或4 边AB所在的直线不会与⊙O相切;边BC所在的直线与⊙O相切时,如图,过点G作GN⊥AB,垂足为N,∴EN=NF,又∵EG︰EF=︰2,∴EG︰EN=︰1,又∵GN=AD=8,∴设EN=x,则,根据勾股定理得:,解得:x=4,GE=,设⊙O的半径为r,由OE2=EN2+ON2得:r2=16+(8-r)2,∴r=5∴OK=NB=5,∴EB=9,又AE= AB,∴AB=12同理,当边AD所在的直线与⊙O相切时,AB=4三、10. (1)证明:连接AD,∵∠DAC=∠DEC,∠EBC=∠DEC,∴∠DAC=∠EBC,∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°,∴∠DCA+∠DAC=90°,∴∠EBC+∠DCA=90°,∴。