元调第22题圆的证明与计算(精编版)

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1、元月调考第22题圆的证明与计算专题讲解 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。圆的有关证明 一、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

2、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,第1问主要是判定切线;第2问主要是与圆有关的计算:求线段长(或面积);求线段比;求角度的三角函数值(实质还是求线段比)。知识点一: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:直线所垂直的是圆的半径(过圆上一点);直线与半

3、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.例:方法一:若直线l过O上某一点A,证明l是O的切线,只需连OA,证明OAl就行了,简称“连半径,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相切.证明一:即OAPA.PA与O相切.证明二:即OAPA.PA与O相切说明: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

4、用.例3 如图,AB=AC,AB是O的直径,O交BC于D,DMAC于M求证:DM与O相切.例4 如图,已知:AB是O的直径,点C在O上,且CAB=300,BD=OB,D在AB的延长线上.求证:DC是O的切线例5 如图,AB是O的直径,CDAB,且OA2=ODOP.求证:PC是O的切线.例6 如图,ABCD是正方形,G是BC延长线上一点,AG交BD于E,交CD于F.求证:CE与CFG的外接圆相切.分析:此题图上没有画出CFG的外接圆,但CFG是直角三角形,圆心在斜边FG的中点,为此我们取FG的中点O,连结OC,证明CEOC即可得解.证明:方法二:若直线l与O没有已知的公共点,又要证明l是O的切线

5、,只需作OAl,A为垂足,证明OA是O的半径就行了,简称:“作垂直;证半径”(一般用于函数与几综合题)例1:如图,AB=AC,D为BC中点,D与AB切于E点.求证:AC与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切于A、B,且ACBD,若COD=900.求证:CD是O的切线.证明一:O证明二:证明三: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1=2.证明三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:(1)如

6、图,AB是O的直径,BCAB,ADOC交O于D点,求证:CD为O的切线;(2)如图,以RtABC的直角边AB为直径作O,交斜边AC于D,点E为BC的中点,连结DE,求证:DE是O的切线.(3)如图,以等腰ABC的一腰为直径作O,交底边BC于D,交另一腰于F,若DEAC于E(或E为CF中点),求证:DE是O的切线.(4)如图,AB是O的直径,AE平分BAF,交O于点E,过点E作直线EDAF,交AF的延长线于点D,交AB的延长线于点C,求证:CD是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

7、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:构建矩形转化线段;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

8、上的射影和斜边的比例中项。公式RtABC中,BAC=90,AD是斜边BC上的高,则有射影定理如下::(1)(AD)2;=BDDC, (2)(AB)2;=BDBC , (3)(AC)2;=CDBC 。等积式 (4)ABXAC=BCXAD(可用面积来证明)构造垂径定理模型:弦长一半、弦心距、半径;构造勾股定理模型(已知线段长度);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

9、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的直径,点E、C是O上的两点,基本结论有:(1)在“AC平分BAE”;“ADCD”;“DC是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CKAB于K,则:CK=CD;BK=DE;CK=BE=DC;AE+AB=2BK=2AD;ADCACBAC2=ADAB(4)在(1)中的条件、中任选两个条件,当BGCD于E时(如图5),则:DE=GB;DC=CG;AD+BG=AB;ADBG=DC2 图形2:如图:RtABC中

10、,ACB=90。点O是AC上一点,以OC为半径作O交AC于点E,基本结论有:(1)在“BO平分CBA”;“BODE”;“AB是O的切线”;“BD=BC”。四个论断中,知一推三。(2)G是BCD的内心;BCOCDEBODE=COCE=CE2;(3)在图(1)中的线段BC、CE、AE、AD中,知二求四。(4)如图(3),若BC=CE,则:=tanADE;BC:AC:AB=3:4:5;(在、中知一推二)设BE、CD交于点H,,则BH=2EH图形3:如图:RtABC中,ABC=90,以AB为直径作O交AC于D,基本结论有:如右图:(1)DE切OE是BC的中点;(2)若DE切O,则:DE=BE=CE;D

11、、O、B、E四点共圆CED=2ACDCA=4BE2, 图形特殊化:在(1)的条件下如图1:DEABABC、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,交BC于点D,交AC于点F,基本结论有:(1)DEACDE切O;(2)在DEAC或DE切O下,有:DFC是等腰三角形;EF=EC;D是 的中点。与基本图形1的结论重合。连AD,产生母子三角形。图形5:以直角梯形ABCD的直腰为直径的圆切斜腰于,基本结论有:(1)如图1:AD+BCCD;COD=AEB=90;OD平分ADC(或OC平分BCD);(注:

12、在、及“CD是O的切线”四个论断中,知一推三)ADBC2=R2;(2)如图2,连AE、CO,则有:COAE,COAE=2R2(与基本图形2重合)(3)如图3,若EFAB于F,交AC于G,则:EG=FG.图形6:如图:直线PRO的半径OB于E,PQ切O于Q,BQ交直线PQ于R。基本结论有:(1)PQ=PR (PQR是等腰三角形);(2)在“PROB”、“PQ切O”、“PQ=PR”中,知二推一(3)2PRRE=BRRQ=BE2R=AB2图形7:如图,ABC内接于O,I为ABC的内心。基本结论有:(1)如图1,BD=CD=ID;DI2DEDA;AIB=90+ACB;(2)如图2,若BAC=60,则:

13、BD+CE=BC.图形8:已知,AB是O的直径,C是中点,CDAB于D。BG交CD、AC于E、F。基本结论有:(1)CD=BG;BE=EF=CE;GF=2DE(反之,由CD=BG或BE=EF可得:C是 中点)(2)OE=AF,OEAC;ODEAGF(3)BEBG=BDBA(4) 若D是OB的中点,则:CEF是等边三角形;范例讲解:例题1:ABP中,ABP=90,以AB为直径作O交AP于C点,弧=,过C作AF的垂线,垂足为M,MC的延长线交BP于D.(1)求证:CD为O的切线;(2)连BF交AP于E,若BE=6,EF=2,求的值。例题2:直角梯形ABCD中,BCD=90,AB=AD+BC,AB为直径的圆交BC于E,连OC、BD交于F.求证:CD为O的切线若,求的值例题3:如图,

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