初中数学图形类型题型详细讲解训练
第一部分 真题精讲
【例1】(2010,丰台,一模)
已知:如图,AB为⊙O的直径,⊙O过AC的中点D,DE⊥BC于点E. (1)求证:DE为⊙O的切线; (2)若DE=2,tanC=
1,求⊙O的直径. 2DCOBEA
【思路分析】 本题和大兴的那道圆题如出一辙,只不过这两个题的三角形一个是躺着一个是立着,让人怀疑他们是不是串通好了…近年来此类问题特别爱将中点问题放进去一并考察,考生一定要对中点以及中位线所引发的平行等关系非常敏感,尤其不要忘记圆心也是直径的中点这一性质。对于此题来说,自然连接OD,在△ABC中OD就是中位线,平行于BC。所以利用垂直传递关系可证OD⊥DE。至于第二问则重点考察直径所对圆周角是90°这一知识点。利用垂直平分关系得出△ABC是等腰三角形,从而将求AB转化为求BD,从而将圆问题转化成解直角三角形的问题就可以轻松得解。
【解析】
(1)证明:联结OD. ∵ D为AC中点, O为AB中点,
DCOBEA
∴ OD为△ABC的中位线. ∴OD∥BC. ∵ DE⊥BC, ∴∠DEC=90°.
∴∠ODE=∠DEC=90°. ∴OD⊥DE于点D. ∴ DE为⊙O的切线. (2)解:联结DB. ∵AB为⊙O的直径, ∴∠ADB=90°. ∴DB⊥AC. ∴∠CDB=90°. ∵ D为AC中点, ∴AB=AC.
在Rt△DEC中,∵DE=2 ,tanC=由勾股定理得:DC=25.
1DE, ∴EC=?4. (三角函数的意义要记牢) 2tanC在Rt△DCB 中, BD=DC?tanC?5.由勾股定理得: BC=5.
∴AB=BC=5.
∴⊙O的直径为5.
【例2】(2010,海淀,一模)
已知:如图,?O为?ABC的外接圆,BC为?O的直径,作射线BF,使得BA平分?CBF,过点A作AD?BF于点D.
(1)求证:DA为?O的切线; (2)若BD?1,tan?BAD?1,求?O的半径. 2AFDBOC
【思路分析】本题是一道典型的用角来证切线的题目。题目中除垂直关系给定以外,就只给了一条BA平分∠CBF。看到这种条件,就需要大家意识到应该通过角度来证平行。用角度来证平行无外乎也就内错角同位角相等,同旁内角互补这么几种。本题中,连OA之后发现∠ABD=∠ABC,而OAB构成一个等腰三角形从而∠ABO=∠BAO,自然想到传递这几个角之间的关系,从而得证。第二问依然是要用角的传递,将已知角∠BAD通过等量关系放在△ABC中,从而达到计算直径或半径的目的。
AFDB4312OC【解析】证明:连接AO.
∵ AO?BO, ∴ ?2??3. ∵ BA平分?CBF, ∴ ?1??2. ∴ ?3??1 .
∴ DB∥AO. (得分点,一定不能忘记用内错角相等来证平行) ∵ AD?DB,
∴ ?BDA?90?.∴ ?DAO?90?. ∵ AO是⊙O半径,
∴ DA为⊙O的切线. (2)∵ AD?DB,BD?1,tan?BAD?∴ AD?2.
由勾股定理,得AB?5. ∴ sin?4?5.(通过三角函数的转换来扩大已知条件) 51, 2∵ BC是⊙O直径,
∴ ?BAC?90?.∴ ?C??2?90?. 又∵ ?4??1?90?, ?2??1,
∴ ?4??C. (这一步也可以用三角形相似直接推出BD/AB=AB/AC=sin∠BAD) 在Rt△ABC中,BC?∴ ?O的半径为
5. 2ABAB==5. sinCsin?4
【例3】(2010,昌平,一模)
已知:如图,点D是⊙O的直径CA延长线上一点,点B
在⊙O上,且OA?AB?AD. (1)求证:BD是⊙O的切线;
(2)若点E是劣弧BC上一点,AE与BC相交
于点F,且BE?8,tan?BFA?求⊙O的半径长.
5, 2BEFDAOC
【思路分析】 此题条件中有OA=AB=OD,聪明的同
学瞬间就能看出来BA其实就是三角形OBD中斜边OD上的中线。那么根据直角三角形斜边中线等于斜边一半这一定理的逆定理,马上可以反推出∠OBD=90°,于是切线问题迎刃而解。事实上如果看不出来,那么连接OB以后像例2那样用角度传递也是可以做的。本题第二问则稍有难度,额外考察了有关圆周角的若干性质。利用圆周角相等去证明三角形
相似,从而将未知条件用比例关系与已知条件联系起来。近年来中考范围压缩,圆幂定理等纲外内容已经基本不做要求,所以更多的都是利用相似三角形中借助比例来计算,希望大家认真掌握。
【解析】
B(1)证明:连接OB.
E321∵OA?AB,OA?OB,
F∴OA?AB?OB. 4CADO∴?ABO是等边三角形.
∴?BAO??1?60?. ∵AB?AD,
∴?D??2?30?.
∴?1??2?90?.
∴DB?BO . (不用斜边中线逆定理的话就这样解,麻烦一点而已) 又∵点B在⊙O上, ∴DB是⊙O的切线 .
(2)解:∵CA是⊙O的直径, ∴?ABC?90?.
在Rt△ABF中,tan?BFA? ∴设AB?5x,AB5? , BF2则BF?2x,
∴AF?AB2?BF2?3x . ∴
BF2? . (设元的思想很重要) AF3∵?C??E,?3??4, ∴?BFE ∽ ?AFC.
BEBF2?? . ACAF3∵BE?8, ∴AC?12 .
∴AO?6.???????????????5分 ∴
【例4】(2010,密云,一模)
如图,等腰三角形ABC中,AC?BC?6,AB?8.以BC为直径作?O交AB于点D,交
AC于点G,DF?AC,垂足为F,交CB的延长线于点E. (1)求证:直线EF是?O的切线; (2)求sin?E的值.
AFDGEBOC
【思路分析】本题和前面略有不同的地方就是通过线段的具体长度来计算和证明。欲证EF是切线,则需证OD垂直于EF,但是本题中并未给OD和其他线角之间的关系,所以就需要多做一条辅助线连接CD,利用直径的圆周角是90°,并且△ABC是以AC,CB为腰的等腰三角形,从而得出D是中点。成功转化为前面的中点问题,继而求解。第二问利用第一问的结果,转移已知角度,借助勾股定理,在相似的RT三角形当中构造代数关系,通过解方程的形式求解,也考察了考生对于解三角形的功夫。
【解析】
AFDGEBOC
(1)证明:如图,连结CD,则?BDC?90?.
∴CD?AB. ∵ AC?BC,∴AD?BD. ∴D是AB的中点. ∵O是BC的中点, ∴DO∥AC. ∵EF?AC于F. ∴EF?DO.
∴EF是?O的切线.
( 2 ) 连结BG,∵BC是直径, ∴?BGC?90???CFE.(直径的圆周角都是90°) ∴BG∥EF.
FCCG∴sin?E?. ?ECBC设CG?x,则AG?6?x.
在Rt△BGA中,BG2?BC2?CG2. 在Rt△BGC中,BG2?AB2?AG2.(这一步至关重要,利用两相邻RT△的临边构建等式,事实上也可以直接用直角三角形斜边高分比例的方法)
222∴62?x2?82??6?x?.解得x?.即CG?.
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