中考專題複習3 幾何的證明與計算 含答案

2021-05-11 01:35:11 字數 4261 閱讀 7645

◆考點鏈結

幾何的證明與計算是中考的必考題型,幾何的證明題常以全等和相似為載體,與圓的有關知識相結合;幾何計算題則是把幾何知識與代數知識有機結合起來,滲透數形結合思想,重在考查分析問題的能力、邏輯思維和推理能力.

◆典例精析

【例題1】(天津)已知rt△abc中,∠acb=90°,ac=6,bc=8.

(1)如圖①,若半徑為r1的⊙o1是rt△abc的內切圓,求r1;

(2)如圖②,若半徑為r2的兩個等圓⊙o1、⊙o2外切,且⊙o1與ac、ab相切,⊙o2與bc、ab相切,求r2;

(3)如圖③,當n是大於2的正整數時,若半徑為rn的n個等圓⊙o1、⊙o2、…、⊙on依次外切,且⊙o1與ac、ab相切,⊙on與bc、ab相切,⊙o2、⊙o3、…、⊙on-1均與ab邊相切,求rn.

解:(1)∵在rt△abc中,∠acb=90°,ac=6,bc=8,∴ab==10.

如圖,設⊙o1與rt△abc的邊ab、bc、ca分別切於點d、e、f,連線o1d、o1e、o1f、ao1、bo1、co1.

於是,o1d⊥ab,o1e⊥bc,o1f⊥ac,

s△ao1c=ac·o1f=ac·r1=3r1,

s△bo1c =bc·o1e=bc·r1=4r1,

s△ao1b =ab·o1d=ab·r1=5r1,

s△abc =ac·bc=24.

又∵s△abc =s△ao1c +s△bo1c +s△ao1b,

∴24=3r1+4r1+5r1,

∴r1=2.

(2)如圖,連線ao1、bo2、co1、co2、o1o2,則

s△ao1c =ac·r2=3r2,

s△bo2c =bc·r2=4r2,

∵等圓⊙o1、⊙o2外切,

∴o1o2=2r2,且o1o2∥ab.

過點c作cm⊥ab於點m,交o1o2於點n,則

cm==,

cn=cm-r2=-r2,

∴s△co1o2 =o1o2·cn=(-r2)r2,

∴s梯形ao1o2b=(2r2+10)r2=(r2+5)r2.

∵s△abc =s△ao1c +s△bo2c +s△co1o2 +s梯形ao1o2b,

∴24=3r2+4r2+(-r2)r2+(r2+5)r2.

解得r2=.

(3)如圖,連線ao1、bon、co1、con、o1on,則

s△ao1c =ac·rn=3rn,

s△bonc =bc·rn=4rn,

∵等圓⊙o1、⊙o2、…、⊙on依次外切,且均與ab邊相切,

∴o1、o2、…、on均在直線o1on上,且o1on∥ab,

∴o1on=(n-2)2rn+2rn=2(n-1)rn.

過點c作ch⊥ab於點h,交o1on於點k,則ch=,ck=-rn.

∴s△co1on=o1on·ck=(n-1)(-rn)rn.

s梯形ao1onb= [2(n-1)rn+10]rn=[(n-1)rn+5]rn.

∵s△abc=s△ao1c+s△bonc+s△co1on+s梯形ao1onb,

∴24=3rn+4rn+(n-1)(-rn)rn+[(n-1)rn+5]rn,

解得rn=.

評析:通過面積關係,建立所求半徑的等量關係式,也是解決幾何計算題一種重要的途徑.

【例題2】如圖,ab是⊙o的直徑,ae平分∠baf交⊙o於e點,過點e作直線與af垂直交af的延長線於d點,交ab延長線於c點.

(1)求證:cd與⊙o相切於點e;

(2)若ce·de=,ad=3,求⊙o的直徑及∠aed的正切值.

解題思路:(1)連oe,證oe⊥cd;(2)利用三角形相似線段成比例求半徑.

解:(1)連oe,易證∠oea=∠oae=∠ead,∠oed=90°,得

oe⊥cd,cd與⊙o相切.

(2)連be有be=oe,易證rt△abe∽rt△aed,△cbe∽△cea,得

,設⊙o半徑為r,

則co=r+,ca=+2r,

∴,解得r=或r=-1(舍),

∴⊙o直徑為,由ce2=cb·ca=,

∴ce=,de=,tan∠aed=2.

評析:本題第(2)小題是幾何計算,不少考生怕這種題型,因它與證明題不同,證明題的結論是確定的,有目標可尋,而計算題則需要根據題設條件和學過的知識去分析和探索,包括一定的運算能力,這就要求考生平時多練習,多思考,增強信心,才能攻克這樣的難關.

◆**實踐

【問題】(重慶)已知四邊形abcd中,p是對角線bd上的一點,過p作mn∥ad,ef∥cd,分別交ab、cd、ad、bc於m、n、e、f,設a=pm·pe,b=pn·pf,解答下列問題:

(1)當四邊形abcd是矩形時,見圖①,請判斷a與b的大小關係,並說明理由;

(2)當四邊形abcd是平行四邊形,且∠a為銳角時,見圖②,(1)中的結論是否成立?請說明理由;

(3)在(2)的條件下,設=k,是否存在這樣的實數k,使得?若存在,請求出滿足條件的所有k的值;若不存在,請說明理由.

解題思路:(1)利用面積關係可證a=b;(2)可證speam=pm·pe.sin∠mpe,spncf=pn·pf,sin∠fpn.由speam=spncf,可得a=b;(3)利用等高三角形面積比等於底邊之比可求k值.

(1)解:a=s矩形peam=s△bda-s△pmb -s△pde,

b=s矩形pncf=s△dbc -s△bfp -s△dpn,可證得a=b.

(2)解:成立.仿(1)有speam=spncf,作eh⊥mn,可證speam=eh·pm=pm·pe.sin∠mpe.同理spncf=pn·pf.sin∠fpn.由sin∠mpe=sin∠fpn,可得pm·pe=pn·pf.即a=b.

(3)解法一:存在.鏈結ap,設△pmb、△pma、△pea、△ped的面積分別為s1、s2、s3、s4,即.

∴2k2-5k+2=0,∴k1=2,k2=.

解法二:由(2)可知speam=ae·am.sina=ad·absina.

∴k=2或.

評析:巧用面積法解題,可化難為易,應引起注意.

◆中考演練

一、填空題

1.(黃岡)如圖1,在abcd中,ef∥ab,de:ea=2:3,ef=4,則cd=_______.

(1234)

2.(四川)如圖2,ab、ac是互相垂直的兩條弦,ab=8cm,ac=6cm,則⊙o半徑oa長為_______cm.

二、選擇題

1.(福州)如圖3,ef過矩形abcd對角線交於點o,且分別交ab、cd於e、f,那麼陰影部分的面積是矩形abcd面積的( ).

abc. d.

2.(黃岡)如圖4,△abc中,ab=ac,d為bc中點,e為ad上任意一點,過c作cf∥ab交be的延長線於f,交ac於g,鏈結ce,下列結論中不正確的是( ).

a.ad平分∠bac b.be=cf

c.be=ced.若be=5,ge=4,則gf=

三、解答題

1.(長春)如圖,在等腰梯形abcd中,ad∥bc,∠c=60°,ad=cd.e、f分別在ad、cd上,de=cf,af、be交於點p,請你量一量∠bpf的度數,並證明你的結論.

2.(青島)已知:如圖,ab是⊙o的直徑,c為⊙o上一點,且∠bce=∠cab,ce交ab的延長線於點e,ad⊥ab,交ec的延長線於點d.

(1)求證:de是⊙o的切線.

(2)若ce=3,be=2,求cd的長.

◆實戰模擬

一、填空題

1.(四川)如圖5,在半徑為3的⊙o中,b是劣弧ac的中點,鏈結ab並延長到d,使bd=ab,鏈結ac、bc、cd.如果ab=2,那麼cd

(567)

2.(杭州)如圖6,在等腰rt△abc中,ac=bc,以斜邊ab為一邊作等邊△abd,使點c、d在ab的同側;再以cd為一邊作等邊△cde,使點c、e在ad的異側.若ae=1,則cd的長為________.

3.(瀋陽)如圖7,已知在⊙o中,直徑mn=10,正方形abcd的四個頂點分別在半徑om、op以及⊙o上,並且∠pom=45°,則ab的長為________.

二、選擇題

1.(寧波)如圖8,在四邊形abcd中,e是ab上一點,ec∥ad,de∥bc.若s△bec=1,s△bec=3,則s△cde等於( ).

a.2 b. cd.

(8910)

2.(河南)如圖9,半徑為4的兩等圓相外切,它們的一條外公切線與兩圓圍成的陰影部分中,存在的最大圓的半徑等於( ).

a. b. cd.1

3.(深圳)如圖10,ab是⊙o直徑,點d、e是半圓的三等分點,ae、bd延長線交於點c.若ce=2,則圖中陰影部分的面積是( ).

abcd.

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