2023-2024學(xué)年九年級數(shù)學(xué)下冊常見幾何模型全歸納之模型解讀與提分精練(浙教版)專題13 圓中的輔助線模型(解析版)_第1頁
2023-2024學(xué)年九年級數(shù)學(xué)下冊常見幾何模型全歸納之模型解讀與提分精練(浙教版)專題13 圓中的輔助線模型(解析版)_第2頁
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文檔簡介

專題13.圓中的輔助線模型在平面幾何中,與圓有關(guān)的許多題目需要添加輔助線來解決。百思不得其解的題目,添上合適的輔助線,問題就會迎刃而解,思路暢通,從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。添加輔助線的方法有很多,本專題通過分析探索歸納八類圓中常見的輔助線的作法。模型1、遇弦連半徑(構(gòu)造等腰三角形)【模型解讀】已知AB是⊙O的一條弦,連接OA,OB,則∠A=∠B.在圓的相關(guān)題目中,不要忽略隱含的已知條件。當(dāng)我們要解決有關(guān)角度、長度問題時,通??梢赃B接半徑構(gòu)造等腰三角形,利用等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理及圓中的相關(guān)定理,還可連接圓周上一點(diǎn)和弦的兩個端點(diǎn),根據(jù)圓周角的性質(zhì)可得相等的圓周角,解決角度或長度的計算問題例1.(2023秋·重慶·九年級專題練習(xí))如圖,點(diǎn),,在上,,,連接交于點(diǎn),則的度數(shù)是(

)A.108° B.109° C.110° D.112°【答案】B【分析】連接,由已知條件求得,由,得,繼而求得,再根據(jù)三角形內(nèi)角和性質(zhì),即可求得.【詳解】如解圖,連接,,∵,∴.∵,∴.∵,∴,∴,∴.故選B.【點(diǎn)睛】本題考查了圓心角定理,圓周角定理,三角形內(nèi)角和定理,等邊對等角,熟悉以上知識是解題的關(guān)鍵.例2.(2023?宜興市期中)如圖所示,AB為⊙O的直徑,CD是⊙O的弦,AB、CD的延長線交于點(diǎn)E,已知AB=2DE,∠AEC=20°.求∠AOC的度數(shù).【分析】連接OD,如圖,由AB=2DE,AB=2OD得到OD=DE,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得∠DOE=∠E=20°,再利用三角形外角性質(zhì)得到∠CDO=40°,加上∠C=∠ODC=40°,然后再利用三角形外角性質(zhì)即可計算出∠AOC.【解析】連接OD,如圖,∵AB=2DE,而AB=2OD,∴OD=DE,∴∠DOE=∠E=20°,∴∠CDO=∠DOE+∠E=40°,而OC=OD,∴∠C=∠ODC=40°,∴∠AOC=∠C+∠E=60°.【點(diǎn)評】本題考查了圓的認(rèn)識:掌握與圓有關(guān)的概念(弦、直徑、半徑、弧、半圓、優(yōu)弧、劣弧、等圓、等弧等).也考查了等腰三角形的性質(zhì).例3.(2023?浙江一模)如圖,將大小不同的兩塊量角器的零度線對齊,且小量角器的中心O2,恰好在大量角器的圓周上,設(shè)圖中兩圓周的交點(diǎn)為P,且點(diǎn)P在小量角器上對應(yīng)的刻度為63°,那么點(diǎn)P在大量角器上對應(yīng)的刻度為(只考慮小于90°的角)()A.54° B.55° C.56° D.57°【分析】連接O1P,O2P,如圖,先根據(jù)O1P=O1O2得到∠O1PO2=∠O1O2P=63°,然后根據(jù)三角形內(nèi)角和求出∠PO1O2即可.【解析】連接O1P,O2P,如圖,∵P在小量角器上對應(yīng)的刻度為63°,即∠O1O2P=63°,而O1P=O1O2,∴∠O1PO2=∠O1O2P=63°,∴∠PO1O2=180°﹣63°﹣63°=54°,即點(diǎn)P在大量角器上對應(yīng)的刻度為54°(只考慮小于90°的角).故選:A.【點(diǎn)評】本題考查了圓心角、弧、弦的關(guān)系:在同圓或等圓中,如果兩個圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對應(yīng)的其余各組量都分別相等.例4.(2023·重慶初三三模)如圖,AB是⊙O的直徑,且經(jīng)過弦CD的中點(diǎn)H,已知tan∠CDB=,BD=10,則OH的長度為()A. B.1 C. D.【答案】D【分析】連接OD,由垂徑定理得出AB⊥CD,由三角函數(shù)求出DH=8,BH=6,設(shè)OH=x,則OD=OB=x+6,在Rt△ODH中,由勾股定理得出方程,解方程即可.【解析】解:連接OD,如圖所示:∵AB是⊙O的直徑,且經(jīng)過弦CD的中點(diǎn)H,∴AB⊥CD,∴∠OHD=∠BHD=90°,∵tan∠CDB==,BD=10,∴DH=8,BH=6,設(shè)OH=x,則OD=OB=x+6,在Rt△ODH中,由勾股定理得:x2+82=(x+6)2,解得:x=,∴OH=;故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了垂弦定理、三角函數(shù)和勾股定理的知識,熟練掌握是解題的關(guān)鍵.模型2、遇弦作弦心距(解決有關(guān)弦長的問題)【模型解讀】已知AB是⊙O的一條弦,過點(diǎn)OE⊥AB,則AE=BE,OE2+AE2=OA2。在圓中,求弦長、半徑或圓心到弦的距離時,常添加弦心距,或作垂直于弦的半徑(或直徑)或再連結(jié)過弦的端點(diǎn)的半徑。利用垂徑定理、圓心角及其所對的弧、弦和弦心距之間的關(guān)系、弦的一半、弦心距和半徑組成直角三角形,根據(jù)勾股定理求有關(guān)量。一般有弦中點(diǎn)、或證明弦相等或已知弦相等時,常作弦心距。例1.(2023年浙江省衢州市中考數(shù)學(xué)真題)如圖是一個圓形餐盤的正面及其固定支架的截面圖,凹槽是矩形.當(dāng)餐盤正立且緊靠支架于點(diǎn)A,D時,恰好與邊相切,則此餐盤的半徑等于cm.

【答案】10【分析】連接,過點(diǎn)作,交于點(diǎn),交于點(diǎn),則點(diǎn)為餐盤與邊的切點(diǎn),由矩形的性質(zhì)得,,,則四邊形是矩形,,得,,,設(shè)餐盤的半徑為,則,,然后由勾股定理列出方程,解方程即可.【詳解】由題意得:,,如圖,連接,過點(diǎn)作,交于點(diǎn),交于點(diǎn),則,

餐盤與邊相切,點(diǎn)為切點(diǎn),四邊形是矩形,,,,四邊形是矩形,,,,,設(shè)餐盤的半徑為,則,,在中,由勾股定理得:,即,解得:,餐盤的半徑為,故答案為:10.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、勾股定理等知識,熟練掌握勾股定理是解題的關(guān)鍵.例2.(2023·湖南九年級期中)如圖,將半徑為2cm的圓形紙片折疊后,圓弧恰好經(jīng)過圓心,則折痕AB的長為________.【答案】cm【分析】在圖中構(gòu)建直角三角形,先根據(jù)勾股定理得AD的長,再根據(jù)垂徑定理得AB的長即可.【詳解】如圖:作OD⊥AB于D,連接OA.根據(jù)題意得:OD=OA=1cm,再根據(jù)勾股定理得:AD===cm,由垂徑定理得:AB=2cm.故答案為:cm.【點(diǎn)睛】本題考查了垂徑定理,根據(jù)題意構(gòu)造垂徑、應(yīng)用勾股定理是解答本題的關(guān)鍵.例3.(2023·黑龍江九年級期末)⊙的半徑為5cm,AB、CD是⊙的兩條弦,,,.則和之間的距離為_______.【答案】1cm或7cm.【分析】分兩種情況:①弦AB和CD在圓心同側(cè);②弦AB和CD在圓心異側(cè);分別作出半徑和弦心距,利用勾股定理和垂徑定理求解即可.【詳解】解:①當(dāng)弦AB和CD在圓心同側(cè)時,如圖1∵AB=8cm,CD=6cm,∴AE=4cm,CF=3cm,∵OA=OC=5cm,∴EO=3cm,OF=4cm,∴EF=4?3=1cm;②當(dāng)弦AB和CD在圓心異側(cè)時,如圖2,∵AB=8cm,CD=6cm,∴AE=4cm,CF=3cm,∵OA=OC=5cm,∴EO=3cm,OF=4cm,∴EF=OF+OE=7cm.∴AB與CD之間的距離為1cm或7cm.故填1cm或7cm.【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理和垂徑定理的應(yīng)用,正確作出輔助線、靈活運(yùn)用垂徑定理以及分類討論思想和數(shù)形結(jié)合思想是解答本題的關(guān)鍵.例4.(2023·成都市九年級期末)如圖是一種機(jī)械傳動裝置示意圖,⊙O的半徑為50cm,點(diǎn)A固定在⊙O上,連桿AP定長,點(diǎn)P隨著⊙O的轉(zhuǎn)動在射線OP上運(yùn)動.在一個停止?fàn)顟B(tài)時,AP與⊙O交于點(diǎn)B,測得AB=60cm,PB=70cm,此時OP長為__________________.【答案】20cm【分析】作OD⊥AB于D,連接OB,根據(jù)垂徑定理得到AD=BD=30cm,即可得到PD=100cm,利用勾股定理即可求得結(jié)果.【詳解】解:作OD⊥AB于D,連接OB,∴AD=BDAB=30cm,∴OD40(cm),∴PD=PA+AD=70+30=100(cm),∴OP20(cm);故答案為:20cm..【點(diǎn)睛】本題考查了垂徑定理、勾股定理的應(yīng)用,作出輔助線根據(jù)直角三角形是解題的關(guān)鍵.模型3、遇求角可構(gòu)造同弧的圓周角(圓心角)【模型解讀】如圖,已知A、B、P是⊙O上的點(diǎn),點(diǎn)C是圓上一動點(diǎn),連接AC、BC,則∠ACB=∠AOB。例1.(2022·遼寧阜新·中考真題)如圖,,,是上的三點(diǎn),若,則的度數(shù)是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由圓周角定理,即可求得的度數(shù),又由,根據(jù)等邊對等角與三角形內(nèi)角和定理,即可求得的度數(shù).【詳解】解:連接,,,,.故選:B【點(diǎn)睛】此題考查了圓周角定理與等腰三角形的性質(zhì).此題比較簡單,注意在同圓或等圓中,同弧或等弧所對的圓周角等于這條弧所對的圓心角的一半定理的應(yīng)用.例2.(2023秋·浙江·九年級專題練習(xí))如圖,點(diǎn)B,C,D在上,若,則的大小是.

【答案】/度【分析】如圖所示,在優(yōu)弧上取一點(diǎn)E(不與B、D重合),連接,根據(jù)圓內(nèi)接四邊形對角互補(bǔ)得到,則由圓周角定理可得.【詳解】解:如圖所示,在優(yōu)弧上取一點(diǎn)E(不與B、D重合),連接,∵點(diǎn)B,C,D,E在上,,∴,∴,故答案為:.

【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓周角定理,圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),熟知同圓或等圓中,同弧或等弧所對的圓周角度數(shù)是圓心角度數(shù)的一半是解題的關(guān)鍵.例3.(2023秋·重慶·九年級校考階段練習(xí))如圖,一塊直角三角板的角的頂點(diǎn)落在上,兩邊分別交于、兩點(diǎn),若的直徑為8,則弦長為(

)A.8 B.4 C. D.【答案】B【分析】連接AO,BO,求出∠AOB=2∠APB=60°,得到△AOB為等邊三角形,即可求出AB長.【詳解】連接AO,BO,∴OA=OB,∵所對的圓周角是∠APB,所對的圓心角是∠AOB,∠APB=30°,∴∠AOB=2∠APB=60°,∴△AOB為等邊三角形,∴AB=AO,∵直徑為8,∴OA=4,∴AB=4,故選B.【點(diǎn)睛】本題考查的是圓周角和圓心角,根據(jù)題意作出輔助線,得到等邊三角形是解答此題的關(guān)鍵.例4.(2023·廣西初三一模)如圖,△ABC是⊙O的內(nèi)接三角形,∠ABC=30°,AC=6,則⊙O直徑為()A.6 B.12 C.6 D.6【答案】B【分析】連接OA,OC,根據(jù)圓周角定理得到∠AOC=2∠ABC=60°,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得到AO=AC=6,于是得到結(jié)論.【解析】解:連接OA,OC,∵∠ABC=30°,∴∠AOC=2∠ABC=60°,∵OA=OC,∴△AOC是等邊三角形,∴AO=AC=6,∴⊙O直徑為2AO=12,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,等邊三角形的判定和性質(zhì),正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.模型4、遇直徑作直徑所對的圓周角(構(gòu)造直角三角形)【模型解讀】如圖,已知AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C是圓上一點(diǎn),連接AC、BC,則∠ACB=90o。如圖,當(dāng)圖形中含有直徑時,構(gòu)造直徑所對的圓周角是解問題的重要思路,在證明有關(guān)問題中注意90o的圓周角的構(gòu)造。例1.(2023秋·浙江·九年級專題練習(xí))如圖是的直徑,C,D是上的兩點(diǎn),若,則.

【答案】/62度【分析】連接,根據(jù)是直徑,可知,然后根據(jù)同弧所對的圓周角可得,然后根據(jù)直角三角形的兩銳角互補(bǔ)可得【詳解】連接,則,∵,∴.∵如圖是的直徑,∴.故答案為:.

【點(diǎn)睛】本題考查圓周角定理及推論,直角三角形兩銳角互余;由圓周角定理得到相等角是解題的關(guān)鍵.例2.(2022·山東泰安·統(tǒng)考中考真題)如圖,是⊙的直徑,,,,則⊙的半徑為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】連接CO并延長CO交⊙于點(diǎn)E,連接AE,根據(jù)OA=OC,可得∠ACD=∠ACE,從而得到AE=AD=2,然后根據(jù)勾股定理,即可求解.【詳解】解:如圖,連接CO并延長CO交⊙于點(diǎn)E,連接AE,∵OA=OC,∴∠ACE=∠CAB,∵,∴∠ACD=∠ACE,∴,∴AE=AD=2,∵CE是直徑,∴∠CAE=90°,∴,∴⊙的半徑為.故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓周角定理,勾股定理,熟練掌握圓周角定理,勾股定理是解題的關(guān)鍵.例3.(2022·四川巴中·統(tǒng)考中考真題)如圖,為的直徑,弦交于點(diǎn),,,,則(

)A. B. C.1 D.2【答案】C【分析】連接BC,根據(jù)垂徑定理的推論可得AB⊥CD,再由圓周角定理可得∠A=∠CDB=30°,根據(jù)銳角三角函數(shù)可得AE=3,AB=4,即可求解.【詳解】解:如圖,連接BC,∵為的直徑,,∴AB⊥CD,∵∠BAC=∠CDB=30°,,∴,∵為的直徑,∴,∴OA=2,∴OE=AE-OA=1.故選:C【點(diǎn)睛】本題主要考查了垂徑定理,圓周角定理,解直角三角形,熟練掌握垂徑定理,圓周角定理,特殊角銳角函數(shù)值是解題的關(guān)鍵.模型5、遇90°的圓周角連直徑【模型解讀】如圖,已知圓周角∠BAC=90o,連接BC,則BC是⊙O的直徑。遇到90°的圓周角時,常連接兩條弦沒有公共點(diǎn)的另一端點(diǎn),得到直徑。利用圓周角的性質(zhì),可得到直徑。例1.(2022·山東日照·統(tǒng)考中考真題)一圓形玻璃鏡面損壞了一部分,為得到同樣大小的鏡面,工人師傅用直角尺作如圖所示的測量,測得AB=12cm,BC=5cm,則圓形鏡面的半徑為.

【答案】【分析】連接AC,根據(jù)∠ABC=90°得出AC是圓形鏡面的直徑,再根據(jù)勾股定理求出AC即可.【詳解】解:連接AC,

∵∠ABC=90°,且∠ABC是圓周角,∴AC是圓形鏡面的直徑,由勾股定理得:,所以圓形鏡面的半徑為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,圓心角、弧、弦之間的關(guān)系和勾股定理等知識點(diǎn),能根據(jù)圓周角定理得出AC是圓形鏡面的直徑是解此題的關(guān)鍵.例2.(2023·甘肅·中考模擬)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知經(jīng)過原點(diǎn),與軸、軸分別交于、兩點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)為,與交于點(diǎn),,則圓中陰影部分的面積為.【答案】/【分析】由圓周角定理可得,在Rt△AOB中,利用解直角三角形求出OA、AB的長,然后根據(jù)S陰=S半-S△ABO求解即可.【詳解】連接,∵,∴是直徑,根據(jù)同弧對的圓周角相等得,∵,∴,,即圓的半徑為2,∴.故答案為.【點(diǎn)睛】本題考查了:①同弧對的圓周角相等;②90°的圓周角對的弦是直徑;③銳角三角函數(shù)的概念;④圓、直角三角形的面積分式.熟練掌握圓周角定理是解答本題的關(guān)鍵.例3.(2023·重慶·統(tǒng)考中考真題)如圖,是矩形的外接圓,若,則圖中陰影部分的面積為.(結(jié)果保留)

【答案】【分析】根據(jù)直徑所對的圓周角是直角及勾股定理得到,再根據(jù)圓的面積及矩形的性質(zhì)即可解答.【詳解】解:連接,∵四邊形是矩形,∴是的直徑,∵,∴,∴的半徑為,∴的面積為,矩形的面積為,∴陰影部分的面積為;故答案為;

【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),圓的面積,矩形的面積,勾股定理,掌握矩形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.模型6、遇切線連圓心和切點(diǎn)(構(gòu)造垂直)【模型解讀】如圖,已知直線AB連與圓O相切于點(diǎn)C,連接OC,則OC⊥AB。AABCO已知圓的切線時,常把切點(diǎn)與圓心連接起來,得半徑與切線垂直,構(gòu)造直角三角形,再利用直角三角形的有關(guān)性質(zhì)解題。例1.(2023·浙江·一模)如圖1,一個圓球放置在形架中,圖2是它的平面示意圖,和都是的切線,切點(diǎn)分別是,若的半徑為,且,則______.【答案】60°【分析】構(gòu)建直角三角形,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到直角三角形中進(jìn)行計算.連接OC,OA,那么,在Rt△OBD中,OB=2,可求sin∠BOD=,得到∠BOD=60°,再求∠OCB=30°,則可求得∠ACB=60°.【詳解】解:如圖,連接OC,OA,交AB于點(diǎn)D,∵CA、CB分別是⊙O的切線∴CA=CB,∵OA=OB,OC=OC∴∴,即OC平分∠ACB∴OC⊥AB∵AB=6∴在Rt△OBD中∵OB=2,∴sin∠BOD=,∴∠BOD=60°∵B是切點(diǎn)∴OB⊥BC∴∠OCB=30°∴∠ACB=60°.故答案為:60°.【點(diǎn)睛】本題主要考查切線的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形等知識點(diǎn),通過構(gòu)建直角三角形來求度數(shù)是比較常用的方法.例2.(2023秋·山東·九年級專題練習(xí))如圖,為的直徑,C為上一點(diǎn),過點(diǎn)C作的切線交的延長線于點(diǎn)D,連接,若,則的長度為()A. B. C.8 D.【答案】D【分析】連接,根據(jù)切線的定義得出,推出,根據(jù)勾股定理得出,進(jìn)而得出,根據(jù)圓周角定理得出,即可求解.【詳解】解:如圖,連接,∵為的切線,∴,∵,∴,,∴,由圓周角定理得:,∴,∴,故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了切線的定義,勾股定理,圓周角定理,等腰三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握相關(guān)知識點(diǎn)并熟練運(yùn)用.例3.(2023年湖北省武漢市數(shù)學(xué)真題)如圖,在四邊形中,,以為圓心,為半徑的弧恰好與相切,切點(diǎn)為.若,則的值是(

A. B. C. D.【答案】B【分析】作延長線于點(diǎn),連接,根據(jù)圓的基本性質(zhì)以及切線的性質(zhì),分別利用勾股定理求解在和,最終得到,即可根據(jù)正弦函數(shù)的定義求解.【詳解】解:如圖所示,作延長線于點(diǎn),連接,

∵,,∴,∴四邊形為矩形,,,∴為的切線,由題意,為的切線,∴,,∵,∴設(shè),,,則,,在中,,在中,,∵,∴,解得:或(不合題意,舍去),∴,∴,∴,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查圓的切線的判定與性質(zhì),解直角三角形,以及正弦函數(shù)的定義等,綜合性較強(qiáng),熟練運(yùn)用圓的相關(guān)性質(zhì)以及切線的性質(zhì)等是解題關(guān)鍵.模型7、證明切線的輔助線(證垂直或直角)【模型解讀】證明直線AB是⊙O的切線.ABABCO遇到證明某一直線是圓的切線時:(1)有點(diǎn)連圓心:當(dāng)直線和圓的公共點(diǎn)已知時,聯(lián)想圓的切線的判定定理,只要將該店與圓心連接,再證明該直徑與直線垂直。如圖,已知過圓上一點(diǎn)C的直線AB,連接OC,證明OC⊥AB,則直線AB是⊙O的切線.(2)無點(diǎn)作垂線:需證明的切線,條件中沒有告知與圓之間有交點(diǎn),則聯(lián)想切線的定義,過圓心作該直線的垂線,證明圓心到垂足的距離等于半徑。如圖,過點(diǎn)O作OC⊥AB,證明OC等于⊙O的半徑,則直線AB是⊙O的切線.例1.(2023年四川省攀枝花市中考數(shù)學(xué)真題)如圖,為的直徑,如果圓上的點(diǎn)恰使,求證:直線與相切.

【答案】見詳解【分析】由等腰三角形的性質(zhì)和圓周角定理得出,則,再由切線的判定即可得出結(jié)論.【詳解】證明:如圖,連接,,,為的直徑,,,,,即,,是的半徑,直線與相切.

【點(diǎn)睛】本題考查了切線的判定、圓周角定理、直角三角形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)等知識;熟練掌握圓周角定理和切線的判定是解題的關(guān)鍵.例2.(2023秋·福建福州·九年級校考階段練習(xí))如圖,,,的直徑為6.求證:直線是的切線.

【答案】見解析【分析】過點(diǎn)作于點(diǎn),根據(jù)三線合一和勾股定理求出的長,即可.【詳解】解:過點(diǎn)作于點(diǎn),

∵,,∴,∴,∵的直徑為6,∴為的半徑,又,∴直線是的切線.【點(diǎn)睛】本題考查切線的判定.熟練掌握切線的判定方法,是解題的關(guān)鍵.例3.(2023年遼寧省盤錦市中考數(shù)學(xué)真題)如圖,內(nèi)接于,為的直徑,延長到點(diǎn)G,使得,連接,過點(diǎn)C作,交于點(diǎn)F,交點(diǎn)于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作.交的延長線于點(diǎn)E.

(1)求證:與相切.(2)若,,求的長.【答案】(1)見詳解(2)【分析】(1)連接,結(jié)合圓周角定理,根據(jù),可得,再根據(jù)平行的性質(zhì),即有,進(jìn)而可得,問題隨之得證;(2)過C點(diǎn)作于點(diǎn)K,先證明四邊形是平行四邊形,即有,求出,即有,利用三角形函數(shù)有,同理,即可得,,進(jìn)而有,再證明,可得,即可得,在中,有,問題隨之得解.【詳解】(1)連接,如圖,

∵為的直徑,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,即,∵,∴,∴半徑,∴與相切;(2)過C點(diǎn)作于點(diǎn)K,如圖,∵,,∴四邊形是平行四邊形,∴,∵,,∴,∴,∵,∴,∴在,,同理,∵在中,,∴,,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,∴,∴在中,,∴.【點(diǎn)睛】本題是一道綜合題,主要考查了圓周角定理,切線的判定,相似三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì),三角函數(shù)以及勾股定理等知識,掌握切線的判定以及相似三角形的判定與性質(zhì),是解答本題的關(guān)鍵.例4.(2023年遼寧省鞍山市中考數(shù)學(xué)真題)如圖,四邊形內(nèi)接于,為的直徑,過點(diǎn)D作,交的延長線于點(diǎn)F,交的延長線于點(diǎn)E,連接.若.

(1)求證:為的切線.(2)若,,求的半徑.【答案】(1)見解析(2)的半徑為【分析】(1)連接,根據(jù)同角的補(bǔ)角相等,得到,等角的余角相等,得到,等邊對等角,得到,推出,得到,即可得證;(2)連接,推出,利用銳角三角函數(shù)求出的長,設(shè)的半徑為,證明,列出比例式進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)證明:連接,

∵,,∴,∵為的直徑,,∴,,∴,∴,∵,∴,∴,∴,即:,又為的半徑,∴為的切線;(2)連接,則:,

∵為的直徑,∴,∴,∴,在中,,,∴,設(shè)的半徑為,則:,∵,∴,∴,即:,∴;∴的半徑為.【點(diǎn)睛】本題考查圓與三角形的綜合應(yīng)用,重點(diǎn)考查了切線的判定,解直角三角形,相似三角形的判定和性質(zhì).題目的綜合性較強(qiáng),熟練掌握相關(guān)知識點(diǎn),并靈活運(yùn)用,是解題的關(guān)鍵.模型8、遇三角形的內(nèi)切圓,連內(nèi)心與頂點(diǎn)(切點(diǎn))當(dāng)遇到三角形內(nèi)切圓,連接內(nèi)心到三角形各頂點(diǎn),或連接內(nèi)心到各邊切點(diǎn)(或做垂線)。利用內(nèi)心的性質(zhì)可得一內(nèi)心到三角形三個頂點(diǎn)的連線是各角的平分線,內(nèi)心到三角形三邊的距離相等。例1.(2022·湖北恩施·統(tǒng)考中考真題)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,⊙O為Rt△ABC的內(nèi)切圓,則圖中陰影部分的面積為(結(jié)果保留π).【答案】【分析】利用切線長定理求得⊙O的半徑,根據(jù)S陰影=S△ABC-(S扇形EOF+S扇形DOF)-S正方形CDOE列式計算即可求解.【詳解】解:設(shè)切點(diǎn)分別為D、E、F,連接OD、OE、OF,∵⊙O為Rt△ABC的內(nèi)切圓,∴AE=AF、BD=BF、CD=CE,OD⊥BC,OE⊥AC,∵∠C=90°,∴四邊形CDOE為正方形,∴∠EOF+∠FOD=360°-90°=270°,設(shè)⊙O的半徑為x,則CD=CE=x,AE=AF=4-x,BD=BF=3-x,∴4-x+3-x=5,解得x=1,∴S陰影=S△ABC-(S扇形EOF+S扇形DOF)-S正方形CDOE=×3×4-×1×1=5-.故答案為:5-.【點(diǎn)睛】本題考查了切線長定理,扇形的面積公式,熟記各圖形的性質(zhì)并準(zhǔn)確識圖是解題的關(guān)鍵.例2.(2023秋·浙江·九年級專題練習(xí))如圖,在中,,于,為的內(nèi)切圓,設(shè)的半徑為,的長為,則的值為(

A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)三角形內(nèi)切圓的特點(diǎn)作出圓心和三條半徑,分別表示出的面積,利用面積相等即可解決問題.【詳解】解:如圖所示:為中、、的角平分線交點(diǎn),過點(diǎn)分別作垂線交、、于點(diǎn)、、,

,,,的長為,,,,,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了三角形內(nèi)切圓的相關(guān)性質(zhì),本題掌握三角形內(nèi)切圓的性質(zhì),根據(jù)已知條件利用三角形面積相等推出關(guān)系式是解題關(guān)鍵.例3.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題)如圖,的內(nèi)切圓與,,分別相切于點(diǎn)D,E,F(xiàn),若的半徑為r,,則的值和的大小分別為(

)A.2r, B.0, C.2r, D.0,【答案】D【分析】如圖,連接.利用切線長定理,圓周角定理,切線的性質(zhì)解決問題即可.【詳解】解:如圖,連接.∵的內(nèi)切圓與,,分別相切于點(diǎn)D,E,F(xiàn),∴,∴,,∴,∴.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,圓周角定理,切線的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是掌握切線的性質(zhì),屬于中考??碱}型.課后專項(xiàng)訓(xùn)練1.(2023秋·浙江溫州·九年級校聯(lián)考期中)如圖,在中,C是的中點(diǎn),D是上一點(diǎn),若,則的度數(shù)為(

A.70° B.55° C.40° D.27.5°【答案】D【分析】根據(jù)弧、弦、圓心角定理,得,根據(jù)圓周角定理進(jìn)一步求解.【詳解】解:連接,∵C是的中點(diǎn),∴.∵.∴.故選:D

【點(diǎn)睛】本題考查圓的弧、弦、圓心角關(guān)系定理、圓周角定理;由定理得到角之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.2.(2023秋·江蘇蘇州·九年級??茧A段練習(xí))如圖,是的直徑,直線切于點(diǎn),、是上的點(diǎn),且弦,,則的度數(shù)為(

A. B. C. D.【答案】B【分析】如圖,連接,由弦切角定理知,由是的直徑得,接著求出;再根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的對角互補(bǔ)可以求出,而由得到,由此求出,求出.【詳解】解:如圖,連接,∵直線切于點(diǎn),,∴,∵是的直徑,∴,∴,∴,∵,∴,∴.故選:B.

【點(diǎn)睛】本題考查弦切角定理,圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,直角三角形兩銳角互余,等邊對等角等知識點(diǎn).掌握弦切角定理和圓內(nèi)接四邊形是解題的關(guān)鍵.3.(2023秋·福建福州·九年級校考階段練習(xí))如圖,中,弦于E,若,的半徑等于6,則弧的長為(

A. B. C. D.【答案】C【分析】連接、,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)求得,再根據(jù)圓周角定理求得,再利用弧長公式求解即可.【詳解】解:連接、,∵,∴,,∴,∴,∴弧的長為,故選:C.

【點(diǎn)睛】本題考查弧長公式、圓周角定理、直角三角形的性質(zhì),熟練掌握弧長公式是解題的關(guān)鍵.4.(2023春·山東煙臺·九年級統(tǒng)考期中)如圖,在中,AB=6,以點(diǎn)A為圓心與邊BC相切于點(diǎn)D,與AC、AB分別相交于點(diǎn)E和點(diǎn)G,點(diǎn)F是優(yōu)弧上一點(diǎn),,則的度數(shù)是()

A. B. C. D.【答案】B【分析】連接,根據(jù)切線的性質(zhì)得到,根據(jù)垂直的定義得到,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到,根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理得到,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到,根據(jù)圓周角定理即可解答.【詳解】解:連接,∵與相切于點(diǎn)D,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴.故選:B.

【點(diǎn)睛】本題主要考查了切線的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、圓周角定理等知識點(diǎn),正確的識別圖形是解題的關(guān)鍵.5.(2023春·湖北黃石·九年級校聯(lián)考開學(xué)考試)如圖,和分別是的外切正三角形和內(nèi)接正三角形,若的面積為,則的面積為(

A. B. C. D.【答案】C【分析】過點(diǎn)O作垂足為N,交于點(diǎn)M,連接,則O,E,B三點(diǎn)一定共線,設(shè)圓的半徑為r,再求得的長,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解.【詳解】解:過點(diǎn)O作垂足為N,交于點(diǎn)M,連接,

設(shè)圓的半徑為r,∵和分別是的外切正三角形和內(nèi)接正三角形,∴,則,∵,∴,,即,,∴,∴.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了三角形內(nèi)接圓與內(nèi)心,三角形外接圓與外心,勾股定理、垂徑定理,直角三角形的性質(zhì),明確邊心距半徑邊長的一半正好組成直角三角形是解題的關(guān)鍵.6.(2023春·安徽亳州·九年級??奸_學(xué)考試)如圖,木工用角尺的短邊緊靠于點(diǎn)A,長邊與相切于點(diǎn)B,角尺的直角頂點(diǎn)為C,已知,,則的半徑為(

A.8 B.5 C.10 D.【答案】C【分析】連接,過點(diǎn)A作,垂足為D,利用勾股定理得出,求解即可.【詳解】連接,過點(diǎn)A作,垂足為D,如圖,

∵與相切于點(diǎn)B,∴,∴,∴四邊形是矩形,∴,設(shè)圓的半徑為,在直角中,由勾股定理得,,即,解得,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),勾股定理,熟練掌握知識點(diǎn)并作出適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵.7.(2023秋·福建福州·九年級??茧A段練習(xí))如圖,的半徑為是圓外一點(diǎn),,交于點(diǎn),則弦的長為(

A.4 B.6 C. D.8【答案】D【分析】過作于,連接,根據(jù)含角的直角三角形的性質(zhì)得出,根據(jù)勾股定理求出,再根據(jù)垂徑定理得出,最后求出答案即可.【詳解】解:過作于,連接,則,

,,,在中,由勾股定理得:,,,即,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了含角的直角三角形的性質(zhì),勾股定理,垂徑定理等知識點(diǎn),解題的關(guān)鍵是能熟記垂直于弦的直徑平分弦.8.(2023秋·江蘇宿遷·九年級??茧A段練習(xí))如圖:為的直徑,是的弦,、的延長線交于點(diǎn),已知,,則的大小是°.【答案】16【分析】連接,由,可得.由外角性質(zhì),得,于是.【詳解】解:連接,∵,∴.∴.∴∴.∴.【點(diǎn)睛】本題考查圓的基本性質(zhì)、三角形外角的性質(zhì);由外角性質(zhì)得到角之間數(shù)量關(guān)系是解題的關(guān)鍵.9.(2023秋·江蘇鹽城·九年級濱??h第一初級中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,過A、C、D三點(diǎn)的圓的圓心為點(diǎn)E,過B、F、E三點(diǎn)的圓的圓心為D,如果,那么°.

【答案】【分析】連接、,過三點(diǎn)的圓的圓心為,且過三點(diǎn)的圓的圓心為,,可知,根據(jù)圓周角定理可得,由即可求解.【詳解】解:如圖,連接、,∵過三點(diǎn)的圓的圓心為,且過,三點(diǎn)的圓的圓心為,

故答案為:.

【點(diǎn)睛】本題主要考查了三角形外接圓與外心,圓周角定理知識點(diǎn),熟練掌握圓周角定理并妙使用是解決問題的關(guān)鍵.10.(2023秋·浙江溫州·九年級校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,是的外接圓,,若點(diǎn)O到的距離為2,則BC的長為.

【答案】【分析】連接、,過點(diǎn)O作于點(diǎn)M,根據(jù)圓周角定理求得,然后結(jié)合等腰三角形三線合一的性質(zhì)和含角的直角三角形的性質(zhì)分析求解即可.【詳解】解:如圖,連接、,過點(diǎn)O作于點(diǎn)M,

∵是的外接圓,,點(diǎn)O到的距離為2,∴,,又∵,,∴,,∴在中,,∴,∴,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理、等腰三角形三線合一的性質(zhì)、含直角三角形的性質(zhì),理解相關(guān)性質(zhì)定理正確推理計算是解題的關(guān)鍵.11.(2023春·廣東深圳·九年級??甲灾髡猩┤鐖D,已知的兩條弦、分別與的同心圓交于點(diǎn)E、F、X、Y,,,,則的長度為.

【答案】5【分析】先設(shè)大圓半徑為R,小圓半徑為r,的長度為.連結(jié)、、、,然后過點(diǎn)分別作交于點(diǎn),交于點(diǎn),根據(jù)垂徑定理和勾股定理,得,,即,則,同理得,則,即可作答.【詳解】解:設(shè)大圓半徑為R,小圓半徑為r,的長度為.連結(jié)、、、,然后過點(diǎn)分別作交于點(diǎn),交于點(diǎn),如圖所示:

由垂徑定理可得,,在和,由勾股定理得,,即,則,那么,在和,由勾股定理得,,即,則,那么,因?yàn)椋?,解得,所以.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查垂徑定理以及勾股定理,解出和是本題解題的關(guān)鍵,難度適中.12.(2023秋·福建福州·九年級校考階段練習(xí))如圖,的弦,點(diǎn)E為垂足,,,且則的半徑為.

【答案】【分析】過點(diǎn)O作于點(diǎn)M,于點(diǎn)N,連接,根據(jù)垂徑定理求出、,根據(jù)正方形的性質(zhì)求出,再利用勾股定理求解即可.【詳解】解:過點(diǎn)O作于點(diǎn)M,于點(diǎn)N,連接,∵,,,∴,∴,∵,,∴四邊形是矩形,∵,∴,∴四邊形是正方形,∴,在中,,故答案為:.

【點(diǎn)睛】本題考查垂徑定理、矩形的判定與性質(zhì)、正方形的判定與性質(zhì)及勾股定理,根據(jù)題意作出輔助線,構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.13.(2023·江蘇·中考真題)如圖,是的直徑,點(diǎn),在上.若,則度.

【答案】【分析】連接,根據(jù)直徑所對的圓周角是直角,同弧所對的圓周角相等,可得,,進(jìn)而即可求解.【詳解】解:如圖所示,連接,

∵是直徑,∴,∵,,∴,∴,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了直徑所對的圓周角是直角,同弧所對的圓周角相等,熟練掌握圓周角定理的推論是解題的關(guān)鍵.14.(2023·山東泰安·統(tǒng)考中考真題)為了測量一個圓形光盤的半徑,小明把直尺、光盤和三角尺按圖所示放置于桌面上,并量出,則這張光盤的半徑是.(精確到.參考數(shù)據(jù):)

【答案】【分析】設(shè)光盤的圓心為O,三角尺和光盤的切點(diǎn)為C,連接,經(jīng)過圓外一點(diǎn)A的兩條直線都與圓O相切,所以為的角平分線,,同時由切線的性質(zhì)得到,在中,,求出,即為圓的半徑,進(jìn)而確定出圓的直徑.【詳解】解:設(shè)光盤的圓心為O,三角尺和光盤的切點(diǎn)為C,連接,如下圖所示:

∵分別為圓O的切線,∴為的角平分線,即,又∵,∴,在中,,,∴,,∴,則這張光盤的半徑為;故答案為:.【點(diǎn)睛】此題考查了切線的性質(zhì),切線長定理,銳角三角函數(shù)定義,以及特殊角的三角函數(shù)值,熟練掌握性質(zhì)及定理是解本題的關(guān)鍵.15.(2021·四川宜賓·統(tǒng)考中考真題)如圖,⊙O的直徑AB=4,P為⊙O上的動點(diǎn),連結(jié)AP,Q為AP的中點(diǎn),若點(diǎn)P在圓上運(yùn)動一周,則點(diǎn)Q經(jīng)過的路徑長是.【答案】【分析】連接OQ,以O(shè)A為直徑作⊙C,確定出點(diǎn)Q的運(yùn)動路徑即可求得路徑長.【詳解】解:連接OQ.在⊙O中,∵AQ=PQ,OQ經(jīng)過圓心O,∴OQ⊥AP.∴∠AQO=90°.∴點(diǎn)Q在以O(shè)A為直徑的⊙C上.∴當(dāng)點(diǎn)P在⊙O上運(yùn)動一周時,點(diǎn)Q在⊙C上運(yùn)動一周.∵AB=4,∴OA=2.∴⊙C的周長為.∴點(diǎn)Q經(jīng)過的路徑長為.故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查了垂徑定理的推論、圓周角定理的推論、圓周長的計算等知識點(diǎn),熟知相關(guān)定理及其推論是解題的基礎(chǔ),確定點(diǎn)Q的運(yùn)動路徑是解題的關(guān)鍵.16.(2023·安徽合肥·合肥壽春中學(xué)??既#┤鐖D,在中,弦,D是一點(diǎn),,則劣弧的長為.

【答案】/【分析】連接,根據(jù)90°的圓周角所對的弦是直徑,得到為的直徑,勾股定理求出的長,進(jìn)而求出圓的半徑,利用弧長公式進(jìn)行求解即可.【詳解】解:連接,

∵,∴,∴為的直徑,∵,∴,∴,∵,∴劣弧的長為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查圓周角定理的推論,求弧長.熟練掌握90°的圓周角所對的弦是直徑,以及弧長公式,是解題的關(guān)鍵.17.(2023·河南南陽·統(tǒng)考三模)如圖,在的網(wǎng)格圖中,每個小正方形的邊長均為1,點(diǎn),,,都在格點(diǎn)上,線段與弧交于點(diǎn),則圖中弧的長度為.

【答案】【分析】連接、,根據(jù)90度的圓周角所對的弦是直徑,推出是直徑,再利用勾股定理,推出,是等腰直角三角形,然后利用等腰直角三角形的性質(zhì),推出,再求出,即可利用弧長公式求出弧的長度.【詳解】解:連接、,是直角,是直徑,,,,,,是等腰直角三角形,,,,,,,故答案為:.

【點(diǎn)睛】本題考查了90度的圓周角所對的弦是直徑,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性質(zhì),弧長公式,求出半徑以及所對的圓心角是解題關(guān)鍵.18.(2023·廣東東莞·??家荒#┤鐖D,從一塊半徑為1米的圓形鐵皮圓O上剪出一個圓心角為90度的扇形,且點(diǎn)A、B、C都在圓上,則此時扇形的面積(保留)是平方米.【答案】【分析】連接,先根據(jù)圓周角定理可得是的直徑,再利用勾股定理可得,然后利用扇形的面積公式求解即可得.【詳解】解:如圖,連接,由題意得:,,是的直徑,米,,,則此時扇形的面積是(平方米),故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理、扇形的面積、勾股定理,熟練掌握扇形的面積公式是解題關(guān)鍵.19.(2023秋·湖北武漢·九年級校考階段練習(xí))如圖,的弦與相交于點(diǎn)E,已知,,且。(1)如圖1,若過圓心O,求的半徑;(2)如圖2,若,請直接寫出點(diǎn)的半徑

【答案】(1)(2)【分析】(1)連接,根據(jù)垂徑定理得到,結(jié)合勾股定理求解即可得到答案;(2)連接,,,過作于,根據(jù)垂徑定理得到,,結(jié)合勾股定理求解即可得到答案【詳解】(1)解:

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