第一篇:三角形的九點(diǎn)圓與內(nèi)切圓內(nèi)切
三角形的九點(diǎn)圓與內(nèi)切圓內(nèi)切,三角形的九點(diǎn)圓與旁切圓(三個(gè))外切。
經(jīng)典平面幾何書中均有詳細(xì)證明。
梁紹鴻,《初等數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)及研究》是一個(gè)習(xí)題。
江蘇,中學(xué)數(shù)學(xué),(現(xiàn)為中學(xué)數(shù)學(xué)月刊)96年有一文介紹。
我在外出差,手頭資料不全。
下面給出一個(gè)代數(shù)簡單證法.在不等邊△ABC中,設(shè)O,H,I,Q,Ia分別表示△ABC的外心,垂心,內(nèi)心,九點(diǎn)圓心和∠A所對的旁切圓圓心.s,R,r,ra分別表示△ABC的半周長,外接圓半徑,內(nèi)切圓半徑和∠A所對的旁切圓半徑,BC=a,CA=b,AB=c.易得∠HAO=|B-C|,∠HAI=∠OAI=|B-C|/2;
AH=2R*cosA,AO=R,AI=√[(s-a)bc/s],AIa=√[sbc/(s-a)]
在△AHI中,由余弦定理可求得:
HI^2=4R^2+4Rr+3r^2-s^2;
在△AHO中,由余弦定理可求得:
HO^2=9R^2+8Rr+2r^2-2s^2;
在△AIO中,由余弦定理可求得:
OI^2=R(R-2r).∵九點(diǎn)圓心在線段HO的中點(diǎn),∴在△HIO中,由中線公式可求得.4IQ^2=2(4R^2+4Rr+3r^2-s^2)+2(R^2-2Rr)-(9R^2+8Rr+2r^2-2s^2)
=(R-2r)^2
故IQ=(R-2r)/2.又△ABC的九點(diǎn)圓半徑為R/2,所以九點(diǎn)圓與內(nèi)切圓的圓心距為
d=R/2-r=(R-2r)/2=IQ.因此 三角形的九點(diǎn)圓與內(nèi)切圓內(nèi)切。
在△AHIa中,由余弦定理可求得:
IaH^2=4R^2+4Rr+r^2-s^2+2(ra)^2;
在△AOIa中,由余弦定理可求得:
IaO^2=R(R+2ra).在△HIaO中,由中線公式可求得.4IaQ^2=2(4R^2+4Rr+r^2-s^2+2ra^2)+2(R^2+2Rra)-(9R^2+8Rr+2r^2-2s^2)
=(R+2ra)^2
故IaQ=(R+2ra)/2.九點(diǎn)圓與∠A的旁切圓的圓心距為
d=R/2+ra=(R+2ra)/2=IaQ.故三角形的九點(diǎn)圓與∠A的旁切圓外切。
因此 三角形的九點(diǎn)圓與旁切圓外切。
第二篇:24.2.2切線長定理及三角形的內(nèi)切圓教案
24.2.2切線長定理及三角形的內(nèi)切圓
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1.理解切線長的概念,掌握切線長定理,會應(yīng)用切線長定理解決問題;(學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn))2.理解三角形的內(nèi)切圓及內(nèi)心的概念,掌握內(nèi)心的性質(zhì),會作三角形的內(nèi)切圓.[學(xué)法指導(dǎo)](怎么學(xué)?。?/p>
學(xué)習(xí)中注重動手操作、觀察、發(fā)現(xiàn)、總結(jié)等活動去發(fā)現(xiàn)相關(guān)結(jié)論,并注意切線與切線長、切線的性質(zhì)與切線長定理、三角形外接圓和內(nèi)切圓、外心與內(nèi)心等之間的對比,在解決問題中培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力.[學(xué)習(xí)流程]
一、導(dǎo)學(xué)自習(xí)(教材P96-98)
(一)知識鏈接
⒈切線的定義是什么?切線有哪些性質(zhì)? 2.角平分線的判定和性質(zhì)是什么?
(二)自主學(xué)習(xí)
閱讀教材p97:經(jīng)過圓外一點(diǎn)作圓的,這點(diǎn)和切點(diǎn)之間的,叫做這點(diǎn)到圓的.如圖1,是⊙O 外一點(diǎn),是⊙O 的兩條切線,點(diǎn),為切點(diǎn),把線段,的長叫做點(diǎn) 到⊙O的線.注意:切線和切線長的區(qū)別:切線是
線,不可度量,而切線長是線段,度量.二、研習(xí)展評 活動1:(1)閱讀教材p96的“探究”,動手做一做:如圖2,你能得到什么結(jié)論?為什么? 切線長定理:從圓外一點(diǎn)可以引圓的兩條切線,它們的_________相等,這一點(diǎn)和圓心的連線平分__________________. 幾何語言: 是⊙O的兩條切線
.(2)如何證明切線長定理呢?
已知:如圖2,已知PA、PB是⊙O的兩條切線. 求證:PA=PB,∠OPA=∠OPB.
證明:
(3)若PO與圓相分別交于C、D,連接AB于PO交于點(diǎn)E,圖中有哪些相等的線段?有哪些相等的角,有哪些相等的?。坑心男┗ハ啻怪钡木€段?有哪些全等的三角形.活動2:(1)閱讀教材p97的“思考”:想一想,圓與三角形的三邊應(yīng)該滿足什么條件?(2)怎樣作圓呢?怎樣找圓心和半徑?假設(shè)符合條件的圓已經(jīng)作出,圓應(yīng)當(dāng)與三角形的三邊
.那么圓心到三邊的距離都等于什么?圓心在三個(gè)內(nèi)角的什么線上?(3)如何作圖呢?(教師引導(dǎo))作法:
(4)三角形的內(nèi)切圓:與三角形各邊,叫做三角形的內(nèi)切圓,內(nèi)切圓的圓心是
三角形的交點(diǎn),叫做三角形的,三角形叫做圓的.(5)說明:①當(dāng)已知三角形的內(nèi)心時(shí),常常作過三角形的頂點(diǎn)和內(nèi)心的射線,則這條射線平分三角形的內(nèi)角.②內(nèi)心到三角形三邊的距離相等.活動3:(p97例2)如圖3,△ABC的內(nèi)切圓⊙O與BC、CA、AB分別相切于點(diǎn)D、E、F,且AB=9cm,BC=14cm,CA=13cm,求AF、BD、CE的長。
活動4: 已知:如圖4,為⊙O 外一點(diǎn),、為⊙O 的切線,和 是切點(diǎn),是直徑.求證: ∥.[課堂小結(jié)]
本節(jié)課我們有哪些收獲?還有什么問題沒解決嗎?
[當(dāng)堂達(dá)標(biāo)]
1.教材p98練習(xí)1,2題
2.如圖5,從圓外一點(diǎn)P引⊙O的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別為A,B,如果∠APB=60°,PA=10,則弦AB的長()
A.5
B.C.10
D.3.如圖6,從⊙O外一點(diǎn)P引⊙O的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別為A,B,若PA=8cm,C是 上 的一個(gè)動點(diǎn)(點(diǎn)C與A、B兩點(diǎn)不重合),過點(diǎn)C作⊙O的切線,分別交PA,PB于點(diǎn)D、E,則
的周長是
cm.4.如圖7,AM、AN分別切⊙O于M、N兩點(diǎn),點(diǎn)B在⊙O上,且,則.5.已知:如圖8,PA,PB分別是⊙O的切線,A,B為切點(diǎn),AC是⊙O的直徑,∠BAC=35°,求∠P的度數(shù).
※[課外探究] 1.已知:如圖9,⊙O是Rt△ABC的內(nèi)切圓,∠C=90°.(1)若AC=12cm,BC=9cm,求⊙O的半徑r;(2)若AC=b,BC=a,AB=c,求⊙O的半徑r.
2.已知:如圖10,AB為⊙O的直徑,PQ切⊙O于T,AC⊥PQ于C,交⊙O于D.(1)求證:AT平分∠BAC;(2)若 求⊙O的半徑.
課后反思:
第三篇:《三角形的內(nèi)切圓》教案
《三角形的內(nèi)切圓》教案
教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1.使學(xué)生了解尺規(guī)作三角形的內(nèi)切圓的方法;
2.理解三角形和多邊形的內(nèi)切圓、圓的外切三角形的概念;
二、過程與方法
1.通過作圖操作,讓學(xué)生經(jīng)歷三角形內(nèi)切圓的產(chǎn)生過程;
2.應(yīng)用類比的數(shù)學(xué)思想方法研究內(nèi)切圓,逐步培養(yǎng)學(xué)生的研究問題能力;
三、情感態(tài)度和價(jià)值觀
1.通過獲得成功的經(jīng)驗(yàn)和克服困難的經(jīng)歷,增進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心; 2.通過觀察、推斷可以獲得教學(xué)猜想,體驗(yàn)數(shù)學(xué)活動充滿著探索性和創(chuàng)造性;
教學(xué)重點(diǎn)
三角形內(nèi)切圓的概念和畫法;
教學(xué)難點(diǎn)
三角形內(nèi)切圓有關(guān)性質(zhì)的應(yīng)用;
教學(xué)方法
引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法、啟發(fā)猜想、講練結(jié)合法
課前準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備 課件、多媒體; 學(xué)生準(zhǔn)備
三角板,圓規(guī),練習(xí)本;
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)過程
一、導(dǎo)入新課
如圖是一塊三角形木料,木工師傅要從中裁下一塊圓形用料,怎樣才能使裁下的圓的面積盡可能 大呢?
二、新課學(xué)習(xí)
作圓,使它和已知三角形的各邊都相切.已知:△ABC(如圖).求作:和△ABC的各邊都相切的圓.作法: 1.作∠ABC,∠ACB的平分線BM和CN,交點(diǎn)為I.2.過點(diǎn)I作ID⊥BC,垂足為D.3.以I為圓心,ID為半徑作⊙I, ⊙I就是所求的圓.三角形與圓的位置關(guān)系 這樣的圓可以作出幾個(gè)?為什么? ∵直線BE和CF只有一個(gè)交點(diǎn)I,并且點(diǎn)I到△ABC三邊的距離相等(為什么?), ∴因此和△ABC三邊都相切的圓可以作出一個(gè),并且只能作一個(gè).與三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內(nèi)切圓.內(nèi)切圓的圓心叫做三角形的內(nèi)心.這個(gè)三角形叫做圓的外切三角形.三角形內(nèi)心的性質(zhì):
1、三角形的內(nèi)心是三角形的三條角平分線的交點(diǎn)。
2、三角形的內(nèi)心到三角形各邊的距離相等;例1:如圖,在△ABC中,∠A=68°,點(diǎn)I是內(nèi)心, 求∠BIC的度數(shù)
三、結(jié)論總結(jié)
通過本節(jié)課的內(nèi)容,你有哪些收獲?
四、課堂練習(xí)
1.三角形的內(nèi)切圓能作____個(gè), 三角形的內(nèi)心在圓的_______.2.如圖,O是△ABC的內(nèi)心,則OA平分∠______, OB平分∠______, OC平分∠______,.(2)若∠BAC=100o,則∠BOC=______.3.直角三角形的兩直角邊分別是5cm,12cm 則其內(nèi)切圓的半徑為______。
4.如圖,在△ABC中,點(diǎn)O是內(nèi)心,∠ABC=50°,∠ACB=70°,求∠BOC的度數(shù)。
5.已知Rt△ABC的兩直角邊分別為a,b,你會求它的內(nèi)切圓半徑嗎?
五、作業(yè)布置 課本P.103第2題
六、板書設(shè)計(jì)
3.5三角形的內(nèi)切圓
1.三角形內(nèi)切圓的畫法;
2.三角形的內(nèi)切圓、三角形的內(nèi)心、圓的外切三角形的定義。例1
第四篇:《三角形的內(nèi)切圓》教學(xué)案(最終版)
《三角形的內(nèi)切圓》教學(xué)案
主備人:關(guān)雯清 審核者:九年級數(shù)學(xué)組全體成員
【教學(xué)目標(biāo)】:
理解三角形的內(nèi)切圓及內(nèi)心的概念,掌握內(nèi)心的性質(zhì),會作三角形的內(nèi)切圓.【教學(xué)重點(diǎn)】:掌握內(nèi)心的性質(zhì)
【教學(xué)難點(diǎn)】: 切線與切線長、切線的性質(zhì)與切線長定理、三角形外接圓和內(nèi)切圓、外心與內(nèi)心等之間的對比
一:板書課題,展示目標(biāo):
二:指導(dǎo)自學(xué):
(1)閱讀教材p54的“試一試”:想一想,圓與三角形鐵皮的三邊應(yīng)該滿足什么條件?(2)怎樣作圓呢?怎樣找圓心和半徑?假設(shè)符合條件的圓已經(jīng)作出,圓應(yīng)當(dāng)與三角形的三邊.那么圓心到三邊的距離都等于什么?圓心在三個(gè)內(nèi)角的什么線上? 三:先學(xué):
三角形的內(nèi)切圓:與三角形各邊,叫做三角形的內(nèi)切圓,內(nèi)切圓的圓心是三角形 的交點(diǎn),叫做三角形的,三角形叫做圓的.說明:①當(dāng)已知三角形的內(nèi)心時(shí),常常作過三角形的頂點(diǎn)和內(nèi)心的射線,則這條射線平分三角形的內(nèi)角.②內(nèi)心到三角形三邊的距離相等.(p97例2)如圖1,△ABC的內(nèi)切圓⊙O與BC、CA、AB分別相切于點(diǎn)D、E、F,且AB=9cm,BC=14cm,CA=13cm,求AF、BD、CE的長。
BFAEODC(圖1)
四:后教
已知:如圖9,⊙O是Rt△ABC的內(nèi)切圓,∠C=90°.
①若AC=12cm,BC=9cm,求⊙O的半徑r; ②若AC=b,BC=a,AB=c,求⊙O的半徑r.
五:當(dāng)堂訓(xùn)練:
已知:如圖2,AB為⊙O的直徑,PQ切⊙O于T,AC⊥PQ于C,交⊙O于D.
①求證:AT平分∠BAC;②若AD?2,TC?3,求⊙O的半徑.
(圖2)
第五篇:相似三角形與圓的綜合題
相似三角形與圓的綜合考題
1、已知:如圖,AB是⊙O的直徑,E是AB延長線上一點(diǎn),過E作⊙O的切線ED,切點(diǎn)為C,AD⊥ED交ED于點(diǎn)D,交⊙O于點(diǎn)F,CG⊥AB交AB于點(diǎn)G.
求證:BG?AG=DF?DA.
2、已知:如圖,AB為⊙O的直徑,AB⊥AC,BC交⊙O于D,E是AC的中點(diǎn),ED與AB的延長線相交于點(diǎn)F.
(1)求證:DE為⊙O的切線.
(2)求證:AB:AC=BF:DF.
3、(南通)已知:如圖,AB是⊙O的直徑,AB=AC,BC交⊙O于點(diǎn)D,DE⊥AC,E為垂足.
(1)求證:∠ADE=∠B;
(2)過點(diǎn)O作OF∥AD,與ED的延長線相交于點(diǎn)F,求證:FD?DA=FO?DE.
4、如圖,AB為⊙O的直徑,BF切⊙O于點(diǎn)B,AF交⊙O于點(diǎn)D,點(diǎn)C在DF上,BC交⊙O于點(diǎn)E,且∠BAF=2∠CBF,CG⊥BF于點(diǎn)G,連接AE.
(1)直接寫出AE與BC的位置關(guān)系;
(2)求證:△BCG∽△ACE;
(3)若∠F=60°,GF=1,求⊙O的半徑長.
5、如圖,AB、AC分別是⊙O的直徑和弦,點(diǎn)D為劣弧AC上一點(diǎn),弦DE⊥AB分別交⊙O于E,交AB于H,交AC于F.P是ED延長線上一點(diǎn)且PC=PF.
(1)求證:PC是⊙O的切線;
(2)點(diǎn)D在劣弧AC什么位置時(shí),才能使AD2=DE?DF,為什么?
(3)在(2)的條件下,若OH=1,AH=2,求弦AC的長.
6、如圖,AB、AC分別是⊙O的直徑和弦,點(diǎn)D為劣弧AC上一點(diǎn),弦DE⊥AB分別交⊙O于E,交AB于H,交AC于F.P是ED延長線上一點(diǎn)且PC=PF.
(1)求證:PC是⊙O的切線;
(2)點(diǎn)D在劣弧AC什么位置時(shí),才能使AD2=DE?DF,為什么?
(3)在(2)的條件下,若OH=1,AH=2,求弦AC的長.
7、如是⊙O的直徑,CB、CD分別切⊙O于B、D兩點(diǎn),點(diǎn)E在CD的延長線上,且CE=AE+BC;
(1)求證:AE是⊙O的切線;
(2)過點(diǎn)D作DF⊥AB于點(diǎn)F,連接BE交DF于點(diǎn)M,求證:DM=MF.
8、已知:如圖,AB是⊙O的直徑,D是⊙O上一點(diǎn),連結(jié)BD并延長,使CD=BD,連結(jié)AC。過點(diǎn)D作DE⊥
AC,垂足是點(diǎn)E.過點(diǎn)B作BE⊥AB,交ED延長線于點(diǎn)F,連結(jié)OF。
求證:(1)EF是⊙O的切線;
(2)△OBF∽△DEC。
9、如圖,已知AB是⊙O的直徑,C是⊙O上一點(diǎn),OD⊥BC于點(diǎn)D,過點(diǎn)C作⊙O
切線,交OD的延長線于點(diǎn)E,連結(jié)BE.
(1)求證:BE與⊙O相切;
(2)連結(jié)AD并延長交BE于點(diǎn)F,若OB=6,且sin∠ABC=,求BF的長.
10、如圖,AB是⊙O的直徑,AC是弦,∠BAC的平分線AD交⊙O于點(diǎn)D,DE⊥AC交AC的延長線于點(diǎn)E,OE交AD于點(diǎn)?F。
(1)求證:DE是⊙O的切線;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的條件下,若⊙O直徑為10,求△EFD的面積.
11、已知:如圖,在Rt△ABC中,∠A=90°,以AB為直徑作⊙O,BC交⊙O于點(diǎn)D,E是邊AC的中點(diǎn),ED、AB的延長線相交于點(diǎn)F.
求證:
(1)DE為⊙O的切線.
(2)AB?DF=AC?BF.
12、如圖,以△ABC的邊AB為直徑的⊙O與邊BC交于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DE⊥AC,垂足為E,延長AB、ED交于點(diǎn)F,AD平分∠BAC.
(1)求證:EF是⊙O的切線;
(2)若AE=3,AB=4,求圖中陰影部分的面積.
13、知AB是⊙O的直徑,直線l與⊙O相切于點(diǎn)C且,弦CD交AB于E,BF⊥l,垂足為F,BF交⊙O于G。
(1)求證:CE2=FG·FB;
(2)若tan∠CBF=,AE=3,求⊙O的直徑。
14.如圖,圓內(nèi)接四邊形ABCD的對角線AC平分∠BCD,BD交AC于點(diǎn)F,過點(diǎn)A作圓的切線AE交CB的延長線于E.求證:①AE∥BD;
②AD
=
DF·AE15、已知:□ABCD,過點(diǎn)D作直線交AC于E,交BC于F,交AB的延長線于G,經(jīng)過B、G、F三點(diǎn)作⊙O,過E作⊙O的切線ET,T為切點(diǎn).求證:ET
=
ED16、如圖,△ABC中,AB
=
AC,O是BC上一點(diǎn),以O(shè)為圓心,OB長為半徑的圓與AC相切于點(diǎn)A,過點(diǎn)C作CD⊥BA,垂足為D.求證:(1)
∠DAC
=
2∠B;
(2)
CA
=
CD·CO
相似三角形與圓的綜合考題(教師版)
1、已知:如圖,AB是⊙O的直徑,E是AB延長線上一點(diǎn),過E作⊙O的切線ED,切點(diǎn)為C,AD⊥ED交ED于點(diǎn)D,交⊙O于點(diǎn)F,CG⊥AB交AB于點(diǎn)G.
求證:BG?AG=DF?DA.
證明:連接BC,F(xiàn)C,CO,∵過E作⊙O的切線ED,∴∠DCF=∠CAD,∠D=∠D,∴△CDF∽△ADC,∴=,∴CD2=AD×DF,∵CG⊥AB,AB為直徑,∴∠BCA=∠AGC=∠BGC=90°,∴∠GBC+∠BCG=90°,∠BCG+∠GCA=90°,∴∠GBC=∠ACG,∴△BGC∽△CGA,∴=,∴CG2=BG×AG,∵過E作⊙O的切線ED,∴OC⊥DE,∵AD⊥DE,∴CO∥AD,∴∠OCA=∠CAD,∵AO=CO,∴∠OAC=∠OCA,∴∠OAC=∠CAD,在△AGC和△ADC中,∴△AGC≌△ADC(AAS),∴CG=CD,∴BG×AG=AD×DF.
2、已知:如圖,AB為⊙O的直徑,AB⊥AC,BC交⊙O于D,E是AC的中點(diǎn),ED與AB的延長線相交于點(diǎn)F.
(1)求證:DE為⊙O的切線.
(2)求證:AB:AC=BF:DF.
3、(南通)已知:如圖,AB是⊙O的直徑,AB=AC,BC交⊙O于點(diǎn)D,DE⊥AC,E為垂足.
(1)求證:∠ADE=∠B;
(2)過點(diǎn)O作OF∥AD,與ED的延長線相交于點(diǎn)F,求證:FD?DA=FO?DE.
解:(1)方法一:
證明:連接OD,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA.
∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,即AD⊥BC.
又∵AB=AC,∴AD平分∠BAC,即∠OAD=∠CAD.
∴∠ODA=∠DAE=∠OAD.
∵∠ADE+∠DAE=90°,∴∠ADE+∠ODA=90°,即∠ODE=90°,OD⊥DE.
∵OD是⊙O的半徑,∴EF是⊙O的切線.
∴∠ADE=∠B.
方法二:
∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,又DE⊥AC,∴∠DEA=90°,∴∠ADB=∠DEA,∵△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,∴AD平分∠BAC,即∠DAE=∠BAD.
∴△DAE∽△BAD.
∴∠ADE=∠B.
(2)證明:∵OF∥AD,∴∠F=∠ADE.
又∵∠DEA=∠FDO(已證),∴△FDO∽△DEA.
∴FD:DE=FO:DA,即FD?DA=FO?DE.
點(diǎn)評:本題主要考查了切線的判定、弦切角定理、圓周角定理、相似三角形的判定和性質(zhì);(2)題乘積的形式通??梢赞D(zhuǎn)化為比例的形式,通過相似三角形的性質(zhì)得以證明.
4、如圖,AB為⊙O的直徑,BF切⊙O于點(diǎn)B,AF交⊙O于點(diǎn)D,點(diǎn)C在DF上,BC交⊙O于點(diǎn)E,且∠BAF=2∠CBF,CG⊥BF于點(diǎn)G,連接AE.
(1)直接寫出AE與BC的位置關(guān)系;
(2)求證:△BCG∽△ACE;
(3)若∠F=60°,GF=1,求⊙O的半徑長.
解:(1)如圖1,∵AB是⊙O的直徑,∴∠AEB=90°.
∴AE⊥BC.
(2)如圖1,∵BF與⊙O相切,∴∠ABF=90°.
∴∠CBF=90°-∠ABE=∠BAE.
∵∠BAF=2∠CBF.
∴∠BAF=2∠BAE.
∴∠BAE=∠CAE.
∴∠CBF=∠CAE.
∵CG⊥BF,AE⊥BC,∴∠CGB=∠AEC=90°.
∵∠CBF=∠CAE,∠CGB=∠AEC,∴△BCG∽△ACE.
(3)連接BD,如圖2所示.
∵∠DAE=∠DBE,∠DAE=∠CBF,∴∠DBE=∠CBF.
∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°.
∴BD⊥AF.
∵∠DBC=∠CBF,BD⊥AF,CG⊥BF,∴CD=CG.
∵∠F=60°,GF=1,∠CGF=90°,∴tan∠F==CG=tan60°=
∵CG=,∴CD=.
∵∠AFB=60°,∠ABF=90°,∴∠BAF=30°.
∵∠ADB=90°,∠BAF=30°,∴AB=2BD.
∵∠BAE=∠CAE,∠AEB=∠AEC,∴∠ABE=∠ACE.
∴AB=AC.
設(shè)⊙O的半徑為r,則AC=AB=2r,BD=r.
∵∠ADB=90°,∴AD=r.
∴DC=AC-AD=2r-r=(2-)r=.
∴r=2+3.
∴⊙O的半徑長為2+3.
解析:
(1)由AB為⊙O的直徑即可得到AE與BC垂直.
(2)易證∠CBF=∠BAE,再結(jié)合條件∠BAF=2∠CBF就可證到∠CBF=∠CAE,易證∠CGB=∠AEC,從而證到△BCG∽△ACE.
(3)由∠F=60°,GF=1可求出CG=;連接BD,容易證到∠DBC=∠CBF,根據(jù)角平分線的性質(zhì)可得DC=CG=;設(shè)圓O的半徑為r,易證AC=AB,∠BAD=30°,從而得到AC=2r,AD=r,由DC=AC-AD=可求出⊙O的半徑長.
5、如圖,AB、AC分別是⊙O的直徑和弦,點(diǎn)D為劣弧AC上一點(diǎn),弦DE⊥AB分別交⊙O于E,交AB于H,交AC于F.P是ED延長線上一點(diǎn)且PC=PF.
(1)求證:PC是⊙O的切線;
(2)點(diǎn)D在劣弧AC什么位置時(shí),才能使AD2=DE?DF,為什么?
(3)在(2)的條件下,若OH=1,AH=2,求弦AC的長.
分析:(1)連接OC,證明∠OCP=90°即可.
(2)乘積的形式通常可以轉(zhuǎn)化為比例的形式,通過證明三角形相似得出.
(3)可以先根據(jù)勾股定理求出DH,再通過證明△OGA≌△OHD,得出AC=2AG=2DH,求出弦AC的長.
解答:(1)證明:連接OC.
∵PC=PF,OA=OC,∴∠PCA=∠PFC,∠OCA=∠OAC,∵∠PFC=∠AFH,DE⊥AB,∴∠AHF=90°,∴∠PCO=∠PCA+∠ACO=∠AFH+∠FAH=90°,∴PC是⊙O的切線.
(2)解:點(diǎn)D在劣弧AC中點(diǎn)位置時(shí),才能使AD2=DE?DF,理由如下:
連接AE.
∵點(diǎn)D在劣弧AC中點(diǎn)位置,∴∠DAF=∠DEA,∵∠ADE=∠ADE,∴△DAF∽△DEA,∴AD:ED=FD:AD,∴AD2=DE?DF.
(3)解:連接OD交AC于G.
∵OH=1,AH=2,∴OA=3,即可得OD=3,∴DH===2.
∵點(diǎn)D在劣弧AC中點(diǎn)位置,∴AC⊥DO,∴∠OGA=∠OHD=90°,在△OGA和△OHD中,∴△OGA≌△OHD(AAS),∴AG=DH,∴AC=4.
點(diǎn)評:本題考查了切線的判定.要證某線是圓的切線,已知此線過圓上某點(diǎn),連接圓心與這點(diǎn)(即為半徑),再證垂直即可.同時(shí)考查了相似三角形的性質(zhì)及全等三角形的性質(zhì).
6、如圖,AB、AC分別是⊙O的直徑和弦,點(diǎn)D為劣弧AC上一點(diǎn),弦DE⊥AB分別交⊙O于E,交AB于H,交AC于F.P是ED延長線上一點(diǎn)且PC=PF.
(1)求證:PC是⊙O的切線;
(2)點(diǎn)D在劣弧AC什么位置時(shí),才能使AD2=DE?DF,為什么?
(3)在(2)的條件下,若OH=1,AH=2,求弦AC的長.
(1)證明:連接OC.
∵PC=PF,OA=OC,∴∠PCA=∠PFC,∠OCA=∠OAC,∵∠PFC=∠AFH,DE⊥AB,∴∠AHF=90°,∴∠PCO=∠PCA+∠ACO=∠AFH+∠FAH=90°,∴PC是⊙O的切線.
(2)解:點(diǎn)D在劣弧AC中點(diǎn)位置時(shí),才能使AD2=DE?DF,理由如下:
連接AE.
∵點(diǎn)D在劣弧AC中點(diǎn)位置,∴∠DAF=∠DEA,∵∠ADE=∠ADE,∴△DAF∽△DEA,∴AD:ED=FD:AD,∴AD2=DE?DF.
(3)解:連接OD交AC于G.
∵OH=1,AH=2,∴OA=3,即可得OD=3,∴DH===2.
∵點(diǎn)D在劣弧AC中點(diǎn)位置,∴AC⊥DO,∴∠OGA=∠OHD=90°,在△OGA和△OHD中,∴△OGA≌△OHD(AAS),∴AG=DH,∴AC=4.
解析:
(1)連接OC,證明∠OCP=90°即可.
(2)乘積的形式通常可以轉(zhuǎn)化為比例的形式,通過證明三角形相似得出.
(3)可以先根據(jù)勾股定理求出DH,再通過證明△OGA≌△OHD,得出AC=2AG=2DH,求出弦AC的長。
7、如圖,AB是⊙O的直徑,CB、CD分別切⊙O于B、D兩點(diǎn),點(diǎn)E在CD的延長線上,且CE=AE+BC;
(1)求證:AE是⊙O的切線;
(2)過點(diǎn)D作DF⊥AB于點(diǎn)F,連接BE交DF于點(diǎn)M,求證:DM=MF.
證明:(1)連接OD,OE,∵CB、CD分別切⊙O于B、D兩點(diǎn),∴∠ODE=90°,CD=CE,∵CE=AE+BC,CE=CD+DE,∴AE=DE,∵OD=OA,OE=OE,∴△ODE≌△OAE(SSS),∴∠OAE=∠ODE=90°,∴OA⊥AE,∴AE是⊙O的切線;
(2)∵DF⊥AB,AE⊥AB,BC⊥AB,∴AE∥DF∥BC,∴△BMF∽△BEA,∴,∴,∴
∵△EDM∽△ECB,∴,∴,∴DM=MF.
解析:
(1)首先連接OD,OE,由CB、CD分別切⊙O于B、D兩點(diǎn),即可得∠ODE=90°,CD=CE,又由CE=AE+BC,CE=CD+DE,即可證得AE=DE,則可得△ODE≌△OAE,即可證得AE是⊙O的切線;
(2)首先易證得AE∥DF∥BC,然后由平行線分線段成比例定理,求得比例線段,將比例線段變形,即可求得DM=MF.
8、已知:如圖,AB是⊙O的直徑,D是⊙O上一點(diǎn),連結(jié)BD并延長,使CD=BD,連結(jié)AC。過點(diǎn)D作DE⊥
AC,垂足是點(diǎn)E.過點(diǎn)B作BE⊥AB,交ED延長線于點(diǎn)F,連結(jié)OF。
求證:(1)EF是⊙O的切線;
(2)△OBF∽△DEC。
證明:(1)連結(jié)OD,∵AB是⊙O的直徑,∴OA=OB,又∵CD=BD,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴∠DEC=90°,∠ODE=90°,∵點(diǎn)D是⊙O上一點(diǎn),∴EF是⊙O的切線。
(2)∵BF⊥AB,AB是⊙O的直徑,∴BF是⊙O的切線,∵EF是⊙O的切線,∴∠BFO=∠DFO,F(xiàn)B=FD,∴OF⊥BD,∵∠FDB=∠CDE,∴∠OFD=∠C,∴∠C=∠OFB,又∵∠CED=∠FBO=90°,∴△OBF∽△DEC。
9、如圖,已知AB是⊙O的直徑,C是⊙O上一點(diǎn),OD⊥BC于點(diǎn)D,過點(diǎn)C作⊙O
切線,交OD的延長線于點(diǎn)E,連結(jié)BE.
(1)求證:BE與⊙O相切;
(2)連結(jié)AD并延長交BE于點(diǎn)F,若OB=6,且sin∠ABC=,求BF的長.
解:(1)連結(jié)CO,∵OD⊥BC,∴∠1=∠2,再由CO=OB,OE公共,∴△OCE≌△OBE(SAS)
∴∠OCE=∠OBE,又CE是切線,∠OCE=90°,∴∠OBE=90°∴BE與⊙O相切
(2)備用圖中,作DH⊥OB于H,H為垂足,∵在Rt△ODB中,OB=6,且sin∠ABC=,∴OD=4,同理Rt△ODH∽Rt△ODB,∴DH=,OH=
又∵Rt△ABF∽Rt△AHD,∴FB︰DH=AB︰AH,∴FB=
考點(diǎn):切線定義,全等三角形判定,相似三角形性質(zhì)及判定。
點(diǎn)評:熟知以上定義性質(zhì),根據(jù)已知可求之,本題有一定的難度,需要做輔助線。但解法不唯一,屬于中檔題。
10、如圖,AB是⊙O的直徑,AC是弦,∠BAC的平分線AD交⊙O于點(diǎn)D,DE⊥AC交AC的延長線于點(diǎn)E,OE交AD于點(diǎn)?F。
(1)求證:DE是⊙O的切線;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的條件下,若⊙O直徑為10,求△EFD的面積.
試題分析:
(1)連接OD,根據(jù)角平分線定義和等腰三角形的性質(zhì)可得∠CAD=∠ODA,推出OD∥AC,根據(jù)平行線性質(zhì)和切線的判定推出即可;
(2)先由(1)得OD∥AE,再結(jié)合平行線分線段成比例定理即可得到答案;
(3)根據(jù)三角形的面積公式結(jié)合圓的基本性質(zhì)求解即可.(1)連接OD
因?yàn)镺A
=“
OD“
所以∠OAD
=
∠ODA
又已知∠OAD
=
∠DAE
可得∠ODA
=
∠DAE,所以O(shè)D‖AC,又已知DE⊥AC
可得DE⊥OD
所以DE是⊙O的切線;
(2)由(1)得OD∥AE,(3)
考點(diǎn):圓的綜合題
點(diǎn)評:此類問題是初中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),在中考中極為常見,一般以壓軸題形式出現(xiàn),難度較大.11、已知:如圖,在Rt△ABC中,∠A=90°,以AB為直徑作⊙O,BC交⊙O于點(diǎn)D,E是邊AC的中點(diǎn),ED、AB的延長線相交于點(diǎn)F.
求證:
(1)DE為⊙O的切線.
(2)AB?DF=AC?BF.
證明:(1)如圖,連接OD、AD.
∵OD=OA,∴∠2=∠3,∵AB是⊙O的直徑,∴∠BDA=90°,∴∠CDA=90°.
又
∵E是邊AC的中點(diǎn),∴DE=AE=AC,∴∠1=∠4,∴∠4+∠3=∠1+∠2=90°,即°.
又∵AB是⊙O的直徑,∴DE為⊙O的切線;
(2)如圖,∵AB⊥AC,AD⊥BC,∴∠3=∠C(同角的余角相等).
又∵∠ADB=∠CDA=90°,∴△ABD∽△CAD,∴
易證△FAD∽△FDB,∴,∴,∴AB?DF=AC?BF.
解析:
(1)連接OD、AD,求出CDA=∠BDA=90°,點(diǎn)E為AC中點(diǎn),求出∠1=∠4,∠2=∠3,推出∠4+∠3=∠1+∠2=90°,根據(jù)切線的判定即可;
(2)證△ABD∽△CAD,推出,再證△FAD∽△FDB,推出,得,即可得出AB?DF=AC?BF.
12、如圖,以△ABC的邊AB為直徑的⊙O與邊BC交于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DE⊥AC,垂足為E,延長AB、ED交于點(diǎn)F,AD平分∠BAC.
(1)求證:EF是⊙O的切線;
(2)若AE=3,AB=4,求圖中陰影部分的面積.
解:(1)連接OD.
∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠BAC,∴∠OAD=∠CAD,∴∠ODA=∠CAD,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴∠DEA=90°,∴∠ODF=∠DEA=90°,∵OD是半徑,∴EF是⊙O的切線.
(2)∵AB為⊙O的直徑,DE⊥AC,∴∠BDA=∠DEA=90°,∵∠BAD=∠CAD,∴△BAD∽△DAE,∴,即,∴AD=2,∴cos∠BAD=,∴∠BAD=30°,∠BOD=2∠BAD=60°,∴BD=AB=2,∴S△BOD=S△ABD=××2×2=,∴S陰影=S扇形BOD-S△BOD=
解析:
(1)根據(jù)等腰三角形性質(zhì)和角平分線性質(zhì)得出∠OAD=∠ODA=∠DAE,推出OD∥AC,推出OD⊥EF,根據(jù)切線的判定推出即可;
(2)證△BAD∽△DAE,求出AD長,根據(jù)銳角三角函數(shù)的定義求出∠BAD=30°,求出∠BOD=60°和求出BD=2=OB=OD,求出扇形BOD和△BOD的面積,相減即可.
13、知AB是⊙O的直徑,直線l與⊙O相切于點(diǎn)C且,弦CD交AB于E,BF⊥l,垂足為F,BF交⊙O于G。
(1)求證:CE2=FG·FB;
(2)若tan∠CBF=,AE=3,求⊙O的直徑。
解:(1)證明:連結(jié)AC,∵AB為直徑,∠ACB=90°,∵,且AB是直徑,∴AB⊥CD即CE是Rt△ABC的高,∴∠A=∠ECB,∠ACE=∠EBC,∵CE是⊙O的切線,∴∠FCB=∠A,CF2=FG·FB,∴∠FCB=∠ECB,∵∠BFC=∠CEB=90°,CB=CB,∴△BCF≌△BCE,∴CE=CF,∠FBC=∠CBE,∴CE2=FG·FB;
(2)∵∠CBF=∠CBE,∠CBE=∠ACE,∴∠ACE=∠CBF,∴tan∠CBF=tan∠ACE==,∵AE=3,∴CE=6,在Rt△ABC中,CE是高,∴CE2=AE·EB,即62=3EB,∴EB=12,∴⊙O的直徑為:12+3=15。
14.如圖,圓內(nèi)接四邊形ABCD的對角線AC平分∠BCD,BD交AC于點(diǎn)F,過點(diǎn)A作圓的切線AE交CB的延長線于E.求證:①AE∥BD;
②AD
=
DF·AE
證明:①∵AE為圓的切線,∴∠EAB=∠ACE(弦切角等于夾弧所對的圓周角),∵CA為∠BCD的平分線,∴∠ACE=∠ACD,∵∠ABD=∠ACD,∴∠EAB=∠ABD,∴AE∥BD;
②∵AE∥BD,∴∠AEC=∠DBC,∵∠DBC=∠DAC,∴∠AEC=∠DAC,∵∠EAB=∠ADB(弦切角等于夾弧所對的圓周角),∴△ABE∽△DFA,∴
∵∠ACE=∠ACD,∴
∴AD=AB,則AD?AB=AD2=AE?DF.
15、已知:□ABCD,過點(diǎn)D作直線交AC于E,交BC于F,交AB的延長線于G,經(jīng)過B、G、F三點(diǎn)作⊙O,過E作⊙O的切線ET,T為切點(diǎn).求證:ET
=
ED
證明:因?yàn)樗倪呅蜛BCD是平行四邊形
∴AD∥BC
∴∠EAD=∠ECF
∠EDA=∠EFC
∴△AED∽△CEF(AA)
∴
∵AB平行DC
∴∠EAG=∠ECD
∠G=∠EDC
∴△AEG∽△CED(AA)
∴
∴
∵ET與⊙O相切于點(diǎn)T
∴
∴
∴
16、如圖,△ABC中,AB
=
AC,O是BC上一點(diǎn),以O(shè)為圓心,OB長為半徑的圓與AC相切于點(diǎn)A,過點(diǎn)C作CD⊥BA,垂足為D.求證:
(1)
∠DAC
=
2∠B;
(2)
CA
=
CD·CO
證明:(1)如圖,由已知△ABC中,AB=AC
得?△ABC為等腰三角形,∠B=∠ACB
外角∠1=∠B+∠ACB=2∠B
又由已知O是BC上一點(diǎn),以O(shè)為圓心,OB長為半徑的圓與AC相切于點(diǎn)A
得△OAB為等腰三角形,∠B=∠OAB,OA⊥AC
外角∠2=∠B+∠OAB=2∠B
∠OAC=90°即∠1=∠2,△OAC為直角三角形
由已知過C作CD⊥BA的延長線于D,得∠ADC=90°,△ADC為直角三角形
在直角三角形△OAC和△ADC中
∠1=∠2,∠OAC=∠ADC=90°
∴△OAC∽△ADC
則CA/CO=CD/CA,即∴CA2=CD·CO