專題七圓的有關證明與計算

2021-05-30 04:39:41 字數 3750 閱讀 1989

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1.(6分)(2015臨沂中考)如圖,點o為rt△abc斜邊ab上的一點,以oa為半徑的⊙o與bc切於點d,與ac交於點e,連線ad.

(1)求證:ad平分∠bac;

(2)若∠bac=60°,oa=2,求陰影部分的面積(結果保留π).

解:(1)證明:連線od,∵⊙o切bc於點d,∴od⊥bc,∵ac⊥bc,∴ac∥od,∴∠cad=∠ado,∵oa=od,∴∠oad=∠oda,∴∠oad=∠cad,即ad平分∠bac;(2)連線oe,ed.

因為∠bac=60°,oe=oa,所以△oae為等邊三角形,所以∠aoe=60°,根據「同弧所對的圓周角是圓心角的一半」可得∠ade=30°,又∵∠oad=∠bac=30°,∴∠ade=∠oad,∴ed∥ao,∴o點到ed的距離與a點到ed的距離相等,∴s△aed=s△oed,∴s陰影=s扇形oed==π.

2.(6分)(2015曲靖一中模擬)如圖,已知pc平分∠mpn,點o是pc上一點,pm與⊙o相切於點e,交pc於a、b兩點.

(1)求證: pn與⊙o相切;

(2)如果∠mpc=30°,pe=2,求劣弧的長.

解:(1)如圖,過點o作od⊥pn,垂足為d,連線oe,∵pm是⊙o的切線,點e為切點,∴oe⊥pm,又∵pc平分∠mpn,∴oe=od,即od是⊙o的半徑,∴pn是⊙o的切線,即pn與⊙o相切;(2)∵pm是⊙o的切線,點e為切點,∠mpc=30°,pe=2,∴∠eoc=∠epo+∠peo=120°,∴op2-oe2=pe2,∴(2r)2-r2=(2)2,∴r=2,即oe=2,∴劣弧===

3.(6分)(2015大連中考)如圖,ab是圓o的直徑,點c、d在圓o上,且ad平分∠cab.過點d作ac的垂線,與ac的延長線相交於e,與ab的延長線相交於點f.

(1)求證: ef與圓o相切;

(2)若ab=6,ad=4,求ef的長.

(1)證明:如圖,連線od,因為oa=od,所以∠oad=∠oda,又因為ad平分∠bac,所以∠oad=∠cad,所以∠oda=∠cad.所以od∥ae,又因為ef垂直於ae,所以od垂直於ef,所以ef與圓o相切;(2)如圖,連線od、cd、bd、bc,bc交od於點g,則cd=bd,因為ab是直徑,所以∠acb=∠adb=90°,又因為ab=6,ad=4,所以bd===2,所以cd=2.

因為∠acb=∠e,所以bc∥ef.因為ad平分∠cab,所以∠oad=∠cad,又因為∠adb=∠e,所以△ade∽△abd,=,所以=,所以de=.在rt△cde中,ce===,所以dg=.

og=3-=.在rt△ogb中,gb===,因為∠acb=∠e,所以bc∥ef.所以△ogb∽△odf,=,所以=,所以df=.

所以ef=de+df=+=.

4.(6分)(2015西山實驗中學模擬)如圖,在△abc中,ab=ac,以ab為直徑的⊙o分別與bc,ac交於點d,e,過點d作⊙o的切線df,交ac於點f.

(1)求證:df⊥ac;

(2)若⊙o的半徑為4,∠cdf=22.5°,求陰影部分的面積.

(1)證明:連線od,∵ob=od,∴∠abc=∠odb.∵ab=ac,∴∠abc=∠acb.

∴∠odb=∠acb,∴od∥ac.∵df是⊙o的切線,∴df⊥od.∴df⊥ac;(2)連線oe,∵df⊥ac,∠cdf=22.

5°,∴∠abc=∠acb=67.5°,∴∠bac=45°.∵oa=oe,∴∠aoe=90°.

∵⊙o的半徑為4,∴s扇形aoe=4π,s△aoe=8.∴s陰影=s扇形aoe-s△aoe=4π-8.

5.(6分)(2015蘭州中考)如圖,在rt△abc中,∠c=90°,∠bac的平分線ad交bc邊於點d.以ab上一點o為圓心作⊙o,使⊙o經過點a和點d.

(1)判斷直線bc與⊙o的位置關係,並說明理由;

(2)若ac=3,∠b=30°,

①求⊙o的半徑;

②設⊙o與ab邊的另乙個交點為e,求線段bd,be與劣弧所圍成的陰影部分的面積(結果保留根號和π).

解:(1)相切,理由如下:如圖,連線od,∵ad平分∠bac,∴∠1=∠2,∵oa=od,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴od∥ac,又∠c=90°,∴od⊥bc,所以bc與⊙o相切;(2)①∵ac=3,∠b=30°,∴ab=6,又oa=od=r,∴ob=2r,∴2r+r=6,解得r=2,即⊙o的半徑是2;②由(1)得od=2,則ob=4,bd=2,s陰影=×2×2-=2-

6.(7分)(2015昆明第三中學模擬)如圖,在△abc中,ab=ac,ae是∠bac的平分線,∠abc的平分線bm交ae於點m,點o在ab上,以點o為圓心,ob的長為半徑的圓經過點m,交bc於點g,交ab於點f.

(1)求證: ae為⊙o的切線;

(2)當bc=8,ac=12時,求⊙o的半徑;

(3)在(2)的條件下,求線段bg的長.

解:(1)連線om.∵ac=ab,ae平分∠bac,∴ae⊥bc,ce=be=bc,∵ob=om,∴∠obm=∠omb,∵bm平分∠abc,∴∠obm=∠cbm,∴∠omb=∠cbm,∴om∥bc,又∵ae⊥bc,∴ae⊥om,∴ae是⊙o的切線;(2)設⊙o的半徑為r,∵om∥be,∴△oma∽△bea,∴=,由(1)得be=4,即=,解得r=3,∴⊙o的半徑為3;(3)過點o作oh⊥bg於點h,則bg=2bh,∵∠ome=∠meh=∠eho=90°,∴四邊形omeh是矩形,∴he=om=3,∴bh=1,∴bg=2bh=2.

7.(7分)(2015襄陽中考)如圖,ab是⊙o的直徑,點c為⊙o上一點,ae和過點c的切線互相垂直,垂足為e,ae交⊙o於點d,直線ec交ab的延長線於點p,連線ac,bc,pb∶pc=1∶2.

(1)求證: ac平分∠bad;

(2)**線段pb,ab之間的數量關係,並說明理由;

(3)若ad=3,求△abc的面積.

(1)證明:連線oc,∵pe與⊙o相切,∴oc⊥pe.∴∠ocp=90°.

∵ae⊥pe,∴∠aep=90°=∠ocp,∴oc∥ae.∴∠cad=∠oca.∵oa=oc,∴∠oca=∠oac,∴∠cad=∠oac,∴ac平分∠bad;(2)pb,ab之間的數量關係為ab=**b.

理由如下:∵ab為⊙o的直徑,∴∠acb=90°.∴∠bac+∠abc=90°.

∵ob=oc,∴∠ocb=∠abc.∵∠pcb+∠ocb=90°,∴∠pcb=∠pac.∵∠p=∠p,∴△pca∽△pbc.

∴=,∴pc2=pb·pa.∵pb∶pc=1∶2,∴pc=2pb.∴pa=4pb.

∴ab=**b;(3)解:過點o作oh⊥ad於點h,則ah=ad=,四邊形oceh是矩形.∴oc=he,∴ae=+oc.∵oc∥ae,∴△pco∽△pea.

∴=.∵ab=**b,ab=2ob,∴ob=pb.∴==,∴oc=.

∴ab=5.∵△pbc∽△pca,∴==,∴ac=2bc.在rt△abc中,ac2+bc2=ab2,∴(2bc)2+bc2=52,∴bc=,∴ac=2.

∴s△abc=ac·bc=5,即△abc的面積為5.

8.(6分)(2015呼和浩特中考)如圖,⊙o是△abc的外接圓,p是⊙o外的一點,am是⊙o的直徑,∠pac=∠abc

(1)求證:pa是⊙o的切線;

(2)連線pb與ac交於點d,與⊙o交於點e,f為bd上的一點,若m為的中點,且∠dcf=∠p,求證:==.

證明:(1)連線cm,∵∠pac=∠abc,∠m=∠abc,∴∠pac=∠m,∵am為直徑,∴∠m+∠mac=90°,∴∠pac+∠mac=90°,即:∠map=90°,∴ma⊥ap,∴pa是⊙o的切線;(2)連線ae,∵m為中點,am為⊙o的直徑,∴am⊥bc,∵am⊥ap,∴ap∥bc,∴△adp∽△cdb,∴=,∵ap∥bc,∴∠p=∠cbd,∵∠cbd=∠cae,∴∠p=∠cae,∵∠p=∠dcf,∴∠dcf=∠cae,∵∠ade=∠cdf,∴△ade∽△cdf,∴=,∴==.

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