人教版九年级数学培优专题19 与圆有关的角(带答案解析)
wps
2022-06-17 15:18:10
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专题19与圆有关的角阅读与思考与圆有关的角主要有圆心角、圆周角、弦切角.特别的,直径所对的圆周角是直角.圆内接四边形提供相等的角、互补的角,在理解与圆有关的角的概念时,要注意角的顶点与圆的位置关系、角的两边与圆的位置关系.角在解题中经常发挥重要的作用,是证明角平分线、两线平行、两线垂直,判定全等三角形、相似三角形的主要条件,而圆的特点又使角的互相转化具备了灵活多变的优越条件,是解题中最活跃的元素.熟悉以下基本图形和以上基本结论.例题与求解【例1】如图,在△ABC中,AB=AC=,BC=2,以AB为直径的⊙O分别交AC,BC于点D,E,则△CDE的面积为___________.(海南省竞赛题)例1题图例2题图解题思路:作DF⊥BC于F,需求出CE,DF的长.由AB为⊙O的直径作出相关辅助线.【例2】如图,△ABC内接于⊙O,M是的中点,AM交BC于点D,若AD=3,DM=1,则MB的长是()A.4B.2C.3D.解题思路:图中隐含许多相等的角,利用比例线段计算.\n【例3】如图1,⊙O中AB是直径,C是⊙O上一点,∠ABC=45°,等腰直角三角形DCE中,∠DCE是直角,点D在线段AC上.(1)证明:B,C,E三点共线;(2)若M是线段BE的中点,N是线段AD的中点,证明:MN=OM;(3)将△DCE绕点C逆时针旋转α(0°<α<90°)后,记为△D1CE1(如图2).若M1是线段BE1的中点,N1是线段AD1的中点,M1N1=OM1是否成立?若是,请证明;若不是,说明理由.解题思路:对于(2),充分利用条件中的多个中点,探寻线段之间的数量关系与位置关系.图1图2【例4】如图所示,ABCD为⊙O的内接四边形,E是BD上的一点,∠BAE=∠DAC.求证:(1)△ABE∽△ACD;(2)AB·DC+AD·BC=AC·BD.(陕西省竞赛试题)解题思路:由(1)可类比猜想,为(2)非常规问题的证明铺平道路.【例5】如图1,已知⊙M与x轴交于点A,D,与y轴正半轴交于点B,C是⊙M上一点,且A(-2,0),B(0,4),AB=BC.(1)求圆心M的坐标;(2)求四边形ABCD的面积;(3)如图2,过C点作弦CF交BD于点E,当BC=BE时,求CF的长.解题思路:作出基本辅助线(如连接BM或AC),这是解(1)、(2)的基础;对于(3),由BC=BE,得∠BEC=∠BCE,连接AC,将与圆无关的∠BEC转化为与圆有关角,导出CF平分∠ACD,这是解题的关键.\n【例6】如图,AB,AC,AD是⊙O中的三条弦,点E在AD上,且AB=AC=AE.求证:(1)∠CAD=2∠DBE;(2)AD2-AB2=BD·DC.(浙江省竞赛试题)解题思路:对于(2),AD2-AB2=(AD+AB)(AD-AB)=(AD+AE)(AD-AE)=(AD+AE)·DE,需证(AD+AE)·DE=BD·DC,从构造相似三角形入手.能力训练A级1.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,∠BAC=30°,点P在线段OB上运动.设∠ACP=x,则x的取值范围是________.2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,F是CG的中点,延长AF交⊙O于E,CF=2,AF=3,则EF的长为________.3.如图,AB,CD是⊙O的两条弦,它们相交于点P.连接AD,BD,已知AD=BD=4,PC=6,那么CD的长为________.4.如图,圆内接四边形ABCD中的两条对角线相交于点P,已知AB=BC,CD=BD=1.设AD=x,用x的代数式表示PA与PC的积:PA·PC=__________.(宁波市中考试题)5.如图,ADBC是⊙O的内接四边形,AB为直径,BC=8,AC=6,CD平分∠ACB,则AD=()A.50B.32C.5D.4第4题图第5题图第6题图6.如图,在△ABC中,AD是高,△ABC的外接圆直径AE交BC边于点G,有下列四个结论:①AD2=BD·CD;②BE2=EG·AE;③AE·AD=AB·AC;④AG·EG=BG·CG.其中正确结论的个数是()\nA.1个B.2个C.3个D.4个(哈尔滨市中考试题)7.如图,正△ABC内接于⊙O,P是劣弧上任意一点,PA与BC交于点E,有如下结论:①PA=PB+PC;②;③PA·PE=PB·PC.其中正确结论的个数是()(天津市中考试题)A.3个B.2个C.1个D.0个8.如图,四边形ABCD内接于⊙O,延长AD,BC交于点M,延长AB,DC交于点N,∠M=20°,∠N=40°,则∠A的大小为()A.35°B.60°C.65°D.70°第7题图第8题图第9题图9.如图,已知⊙O的内接四边形ABCD中,AD=CD,AC交BD于点E.求证:(1);(2)AD·CD-AE·EC=DE2;(扬州市中考试题)10.如图,已知四边形ABCD外接圆⊙O的半径为5,对角线AC与BD交于点E,且AB2=AE•AC,BD=8,求△ABD的面积.(黑龙江省中考试题)\n11.如图,已知⊙O的内接△ABC中,AB+AC=12,AD⊥BC于D,AD=3.设⊙O的半径为y,AB的长为x.(1)求y与x之间的函数关系式;(2)当AB的长等于多少时,⊙O的面积最大?并求出⊙O的最大面积.(南京市中考试题)12.如图,已知半圆⊙O的直径AB=4,将一个三角板的直角顶点固定在圆心O上.当三角板绕着O点转动时,三角板的两条直角边与半圆周分别交于C,D两点,连接AD,BC交于点E.(1)求证:△ACE∽△BDE;(2)求证:BD=DE;(3)设BD=x,求△AEC的面积y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.(广东省中考试题)B级1.如图,△ABC内接于直径为d的圆,设BC=a,AC=b,那么△ABC的高CD=__________.2.如图,在平面直角坐标系中,△OCB的外接圆与y轴相交于点A(0,),∠OCB=60°,∠COB=45°,则OC=__________.第1题图第2题图第3题图3.如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB,设∠COD=α,则=________.(江苏省竞赛试题)4.如图,已知圆内接四边形ABCD中,AD≠AB,∠DAB=90°,对角线AC平分∠DAB.若AD=a,AB\n=b,则AC=___________.(“东亚杯”竞赛试题)5.如图,ABCD是一个以AD为直径的圆内接四边形,AB=5,PC=4,分别延长AB和DC,它们相交于点P,若∠APD=60°,则⊙O的面积为()A.25π B.16π C.15π D.13π6.如图,AB=AC=AD,若∠DAC是∠CAB的k倍(k为正数),那么∠DBC是∠BDC的()A.k倍 B.2k倍 C.3k倍 D.以上答案都不对第4题图第5题图第6题图7.如图,AD是Rt△ABC斜边BC上的高,AB=AC,过A,D两点的圆与AB,AC分别相交于E,F,弦EF与AD相交于点G,则图中与△GDE相似的三角形的个数为()A.5个B.4个C.3个D.2个8.如图,AB为⊙O的直径,AC交⊙O于点E,BC交⊙O于点D,CD=BD,∠C=70°,现给出以下四个结论:①∠A=45°;②AC=AB;③;④CE·AB=2BD2.其中正确结论的序号是()A.①②B.②③C.②④D.③④(苏州市中考试题)第7题图第8题图第9题图9.如图,四边形ABCD内接于⊙O,BC为⊙O的直径,E为DC边上一点,若AE∥BC,AE=EC=7,AB=6.(1)求AD的长;(2)求BE的长.(绍兴市竞赛题)\n10.如图1,已知M(,),以M为圆心,MO为半径的⊙M分别交x轴,y轴于B,A.(1)求A,B两点的坐标;(2)C是上一点,若BC=,试判断四边形ACOM是何种特殊四边形,并说明理由;(3)如图2,在(2)的条件下,P是上一动点,连接PA,PB,PC.当P在上运动时,求证:的值是定值.11.如图,四边形ABCD为正方形,⊙O过正方形的顶点A和对角线的交点P,分别交AB,AD于点F,E.(1)求证:DE=AF;(2)若⊙O的半径为,AB=+1,求的值.(江苏省竞赛题)\n专题19与圆有关的角例1连结AE,BD,则AE⊥BC,BD⊥AC,CE=BE=1,AE=2.由AE·BC=AC·BD,得BD=,CD=,又=,得DF=,故S△CDE=CE·DF=×1×=.例2B提示:BM2=MD·MA.例3⑴略.⑵如图,连结ON,AE,BD,并延长BD交AE于点F,可证明△BCD≌△ACE,BF⊥AE,∴ONBD,OMAE,∴OM=ON,OM⊥ON,故MN=OM.⑶结论成立,证明略.例4提示:由△ABE∽△ACD,△ADE∽△ACB分别得AB·DC=AC·BE,AD·BC=AC·DE,两式作加法得AB·DC+AD·BC=AC·BD.例5⑴连结BM,OA=2,OB=4,在Rt△BOM中,(r-2)2+42=r2,∴r=5,即AM=5,OM=3,∴M(3,0).⑵连结AC交BM于G,则BM⊥AC且AG=CG,可证△AMG≌△BMO.∴AG=OB=4,AC=8,OM=MG=3,BG=BM-GM=2,AD=10,CD=6.∴S四边形ABCD=S△ACD+S△ABC=AC·CD+AC·BG=×8×6+×8×2=32.⑶∵BC=BE,∴∠BCE=∠BEC.又∠BCE=∠BCA+∠ACF,∠BEC=∠BDC+∠DCF,且∠BCA=∠BDC,∴∠ACF=∠DCF=∠ACD=45°,∴△ADF为等腰直角三角形.AF=DF=5.作DT⊥CF于T,CT=DT=3,TF==4,∴CF=CT+TF=7.例6⑴连结BC,∵AB=AC,∴∠2=∠5,∵AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,即∠2+∠3=∠4+∠5,∴∠3=∠4,∴∠DAC=∠DBC=∠4+∠3=2∠4,即∠DAC=2∠DBE.⑵延长DA至点G,使AG=AE=AC,则∠DAC=2∠G,而由⑴知∠DAC=2∠DBE.∴∠DBE=∠G.又∠BDE=∠GDC,∴△BDE∽△GDC,得=,即DG·DE=BD·DC.∴(AD+AG)(AD-AE)=BD·DC.∵AB=AE=AG,∴(AD+AB)(AD-AB)=BD·DC,故AD2-AB2=BD·DC.A级1.30°≤x≤90°2.43.84.-x2+x5.C6.B7.B提示:其中①③正确.9.提示:(1)连结BM,证明Rt△CEN≌Rt△BMN.(2)连结BD、BE、AC,证明△BED∽△FEB.(3)结论仍成立. 10.连结AM,过M作MD⊥AC,交直线AC于点D,则Rt△AMH≌Rt△AMD,Rt△MHB≌Rt△MDC. 11.(1)连结OA,OC,则Rt△OFC≌RtOGC≌Rt△OGA.∴. (2)连结OA,OB,OC,由△AOC≌△COB≌△BOA,得∠OCB=∠OAC,∵∠AOC=∠AOE+∠EOC=120°,∠DOE=∠COF+∠COE=120°,∴∠AOE=∠COF,∵∠OAC=∠OCB,OA=OC,∠AOE=∠COF,∴△OAG≌△OCF,故. 12.如图,过点O作直线OP⊥BC,分别交BC,KL,AD于点P,H,N,则ON⊥AD,OH⊥KL,连结DO,LO,在Rt△NDO中,ON=,OP=PN-ON=2,设HL=x,则PH=KL=2x,OH=OP+PH=2+2x.在Rt△HOL中,x2+(2x+2)2=52,解8、B9、提示:,又10、由,Ð=Ð,得~,故Ð=Ð=Ð,\n,连接,交于,则。又,,从而11、提示:连接交延长交⊙于点,连接,由,得,故。当时,⊙的最大面积为12、(1)ÐÐ(同弧所对圆周角相等),Ð=Ð,(2)Ð=Ð=︒,Ð,是等腰,(3)B级1、2、提示:连接,Ð3、14、5、6、提示:以为圆心、为半径画圆7、C提示:、都与相似8、C提示:连接,,可证明9、(1)延长,相交于,则,,,。由,得,(2),是的中线,设,的交点,则为重心,,,而,,,10、(1)(0,),(1,0)(2)四边形为菱形(3),Ð,平分Ð,可以证明,故为定值。11、(1)如图连接,,,Ð,为⊙的直径,则Ð又Ð,ÐÐ,显然,,ÐÐ,因此,≌,故(2),,又,即,即,故,于是,是方程的两个根,解得,或,,所以\n