情形1 . 弦
若圓的題目中出現(xiàn)關(guān)于弦的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),要想到弦相關(guān)的定理和一些性質(zhì),垂徑定理、弦心距、勾股定理等.
例1.如圖,AB是⊙O的直徑,弦CD⊥AB于點(diǎn)E,點(diǎn)P在⊙O上,且PD∥CB,弦PB與CD交于點(diǎn)F
(1)求證:FC=FB;
(2)若CD=24,BE=8,求⊙O的直徑.
分析:
(1)根據(jù)兩平行弦所夾的弧相等,得到弧PC=弧BD,然后由等弧所對(duì)的圓周角相等及等角對(duì)等邊,可以證明FC=FB.
(2)連接OC,在Rt△OCE中用勾股定理計(jì)算出半徑,然后求出直徑.
證明:
(1)∵PD∥CB,
∴弧PC=弧BD,
∴∠FBC=∠FCB,
∴FC=FB.
(2)解:如圖,連接OC,
設(shè)圓的半徑為r,在Rt△OCE中,
OC=r,OE=r﹣8,CE=12,
∴r2=(r﹣8)2+122,
解方程得r=13.所以⊙O的直徑為26.
情形2 . 直徑
出現(xiàn)直徑時(shí),要聯(lián)想圓心角、圓周角等性質(zhì),構(gòu)造等腰三角形、直角三角形等圖形。
例2.如圖,在⊙O中,將弧BC沿弦BC所在直線折疊,折疊后的弧與直徑AB相交于點(diǎn)D,連接CD.
(1)若點(diǎn)D恰好與點(diǎn)O重合,則∠ABC=______ °;
(2)延長(zhǎng)CD交⊙O于點(diǎn)M,連接BM.猜想∠ABC與∠ABM的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.
分析:
(1)根據(jù)折疊的性質(zhì)和圓周角定理解答即可;
(2)作點(diǎn)D關(guān)于BC的對(duì)稱點(diǎn)D',利用對(duì)稱的性質(zhì)和圓周角定理解答即可.
證明:
(1)∵若點(diǎn)D恰好與點(diǎn)O重合,
∴∠COD=60°(跳步啦),
∴∠ABC=∠OBC=∠COD=30°;
(2)∠ABM=2∠ABC,
作點(diǎn)D關(guān)于BC的對(duì)稱點(diǎn)D',
連接CD',BD',
∵對(duì)稱,
∴∠DBC=∠D'BC,DC=D'C,
連接CO,D'O,AC,
∴∠AOC=2∠ABC,
∠D'OC=2∠D'BC,
∴∠AOC=∠D'OC,
∴AC=D'C,
∵DC=D'C,∴AC=DC,
∴∠CAD=∠CDA,
∵AB是直徑,∴∠ACB=90°,
∴∠CAD+∠ABC=90°,
設(shè)∠ABC=α,
則∠CAD=∠CDA=90°﹣α,
∴∠ACD=180°﹣∠CAD﹣∠CDA=2α,
即∠ACD=2∠ABC,
∵∠ABM=∠ACD,
∴∠ABM=2∠ABC.
情形3:切線
如果題目給出有切線,我們可以思考添加過切點(diǎn)的半徑,連結(jié)圓心和切點(diǎn),利用切線的性質(zhì)和定理構(gòu)造出直角或直角三角形,再使用勾股定理解出一些邊角關(guān)系。
如圖,AB是⊙O的弦,半徑OE⊥AB,P為AB的延長(zhǎng)線上一點(diǎn),PC與⊙O相切于點(diǎn)C,CE與AB交于點(diǎn)F.
(1)求證:PC=PF;
(2)連接OB,BC,若OB∥PC,BC=3√2
,tanP=3/4,求FB的長(zhǎng).
分析:
(1)連接OC,根據(jù)切線的性質(zhì)以及OE⊥AB,可知∠E+∠EFA=∠OCE+∠FCP=90°,從而可知∠EFA=∠FCP,由對(duì)頂角的性質(zhì)可知∠CFP=∠FCP,所以PC=PF;
(2)過點(diǎn)B作BG⊥PC于點(diǎn)G,由于OB∥PC,且OB=OC,BC=3√2
,從而可知OB=3,易證四邊形OBGC是正方形,所以O(shè)B=CG=BG=3,所以BG/PG=3/4,所以PG=4,由勾股定理可知:PB=5,所以FB=PF﹣PB=7﹣5=2.
證明:
(1)連接OC,
∵PC是⊙O的切線,
∴∠OCP=90°,
∵OE=OC,∴∠E=∠OCE,
∵OE⊥AB,
∴∠E+∠EFA=∠OCE+∠FCP=90°,
∴∠EFA=∠FCP,
∵∠EFA=CFP,
∴∠CFP=∠FCP,
∴PC=PF.
(2)過點(diǎn)B作BG⊥PC于點(diǎn)G,
∵OB∥PC,∴∠COB=90°,
∵OB=OC,BC=3√2,
∴OB=3,
∵BG⊥PC,
∴四邊形OBGC是正方形,
∴OB=CG=BG=3,
∵tanP=3/4,
∴BG/PG=3/4,∴PG=4,
∴由勾股定理可知:PB=5,
∵PF=PC=7,
∴FB=PF﹣PB=7﹣5=2.
情形4:相交切線
考慮連結(jié)圓心和切點(diǎn),或連結(jié)圓心和圓外的一點(diǎn),或連結(jié)兩切點(diǎn)。得出一些特殊的三角形和邊角關(guān)系,比如全等、相似、垂直、邊角關(guān)系等。
例4.如圖所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,以AB為直徑的⊙O與DC相切于E.已知AB=8,邊BC比AD大6.
(1)求邊AD、BC的長(zhǎng);
(2)在直徑AB上是否存在一動(dòng)點(diǎn)P,使以A、D、P為頂點(diǎn)的三角形與△BCP相似?若存在,求出AP的長(zhǎng);若不存在,請(qǐng)說明理由.
分析:
(1)過D作DF⊥BC于F,設(shè)AD=x,則DE=AD=x,EC=BC=x+6,根據(jù)勾股定理就到一個(gè)關(guān)于x的方程,就可以解得AD的長(zhǎng);
(2)△ADP和△BCP相似,有△ADP∽△BCP和△ADP∽△BPC兩種情況進(jìn)行討論,根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊的比相等,就可以求出AP的長(zhǎng).
情形5:內(nèi)切圓
過內(nèi)心作三角形各邊的垂線段或者連結(jié)圓心到各三角形頂點(diǎn),構(gòu)造特殊的邊角關(guān)系和三角形。圓心到三角形頂點(diǎn)的連線是角平分線;圓心到三角形三邊的距離相等。
如圖,AB=AC,CD⊥AB于點(diǎn)D,點(diǎn)O是∠BAC的平分線上一點(diǎn),⊙O與AB相切于點(diǎn)M,與CD相切于點(diǎn)N
(1)∠AOC=______;
(2)若NC=3,BC=2√5
,求DM的長(zhǎng).
分析:
(1)只要證明OC平分∠ACD,即可解決問題;
(2)由切線長(zhǎng)定理可知:AM=AE,DM=DN,CN=CE=3,設(shè)DM=DN=x,AM=AE=y(tǒng),在Rt△BDC中,根據(jù)BC2=BD2+CD2,構(gòu)建方程即可解決問題.
情形6:外接圓
一般先構(gòu)造一條直徑,再根據(jù)題目的一些條件構(gòu)造特殊的三角形和邊角關(guān)系。
如圖,⊙O是△ABC的外接圓,PA是⊙O切線,PC交⊙O于點(diǎn)D.
(1)求證:∠PAC=∠ABC;
(2)若∠BAC=2∠ACB,∠BCD=90°,AB=2√3
,CD=2,求⊙O的半徑.
分析:
(1)連接AO延長(zhǎng)AO交⊙O于點(diǎn)E,連接EC.想辦法證明:∠B+∠EAC=90°,∠PAC+∠EAC=90°即可解決問題;
(2)連接BD,作OM⊥BC于M交⊙O于F,連接OC,CF.設(shè)⊙O的半徑為x.求出OM,根據(jù)CM^2=OC^2﹣OM^2=CF^2﹣FM^2構(gòu)建方程即可解決問題.
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