初中数学竞赛——圆3.与圆有关的比例线段
九年级数学竞赛专题22 与圆相关的比例线段_答案

专题22 与圆相关的比例线段例1 设CE=4k,则DA=DF=3k,AF=AC=,由,即=3k10k,得,而AE==8,又BE===16,故AB=AE+BE=24. 例2 C例3 1 提示:设EB=x,则AE=4x.设CB=y,则由,,,得4=y(y+5x),. 例4(1)联结OB,OP,可证明△BDC∽△P AE,有.又∵OC为△ABD的中位线,∴OC ∥AD,则CE⊥OC,知CE为☉O的切线,故,有,即PE=PC.例 6 解法一:如图1,过P作PH⊥ST于H,则H是ST的中点,由勾股定理得.又由切割线定理和相交弦定理,有,∴,即.解法二:如图2,联结PO交ST于D,则PO⊥ST.联结SO,作OE⊥PB于E,则E为AB的中点,于是.∵C,E,O,D四点共圆,∴.∵Rt△SPD∽Rt△OPS,∴,∴,即.A级1. 2.提示:△BDE≌△CFE,DE=EF,OF=FE=ED,设OF=x,则OA=OD=3x,AE=5x,由,得,∴. 3.4cm 4.4 5.D 6.B 7.A 8.C 9.(1)略 (2),△AED ∽△ABE ,=.设DE =,BE =2x ,而,解得x =.∴DE =. 10.(1)略(2).可得PB =BD =PD ,∴PB =PD =DC ,∴又∵BD CD =AD DE ,∴. 11.作DE ⊥AC 于E ,则AC =AE ,AG =DE .由切割线定理得,故,即.∵AB =5DE ,∴,于是.又∠BAF =∠AED =90°,∴△BAF ∽△AED ,于是又∠ABF =∠EAD .∵∠EAD+∠DAB=90°,∴∠ABF+∠DAB=90°,故AD ⊥BE.12. ⑴如图,连接AD ,AE.∵∠DAC=∠DAE ,∴△ADC ∽△EAC AD EAAD AC DC EA DC AC⇒=⇒∙=∙. ⑵∵∠CDF=∠1=∠2=∠DEA ,∴tan ∠CDF=tan ∠DEA=AD AE .由⑴知=AD DCAE AC,故tan ∠CDF=DC AC .由圆的切割线定理知2AC DC EC =∙,而EC=ED+DC ,则()2A CD CD CE D =+.又AC=nAB ,ED=AB ,代入上式得()22n AB DC DC AB =+,即222n 0DC AB DC AB +∙-=,故DC .显然,上式只能取加号,于是12n=n DC DC tan CDF AC AB ∠==.B 级1. B2. B3. C4. A5.提示:1=2AD CD ACtanB CD DB BC===.设AD=x ,则CD=2x ,DB=4x ,AB=5x ,由△PAC ∽△PCB 得,1=2PA AC PC CB =,∴PA=5,又2P C P A P B =∙,即()210=555x +,解得:x=3,∴AD=3,CD=6,DB=12,∴1362BCD S CD DB =∙= .6. ⑴略. ⑵连接FB ,证明PF=PE ,∠BFA=∠AFC.7. ⑴能.连接BC ,作∠ACE=∠B ,CE 交AB 于E. ⑵ PB 与⊙O 相切.⑶C 是PE 的中点. 8. 连接OA 、OB 、OC ,则2PA PD PO PB PC =∙=∙,于是,B 、C 、O 、D 四点共圆,有△PCD ∽△POB ,则=P C P O P O C D O B O C =①,又由POC ∽△PBD 得PO PB OC BD =②,由①②得PB PCBD CD =. 9. ⑴略⑵ A (4,3),OA=5. ⑶P (3,94). 10. ⑴延长BA ,CD 交于点G ,由Rt △CAG ∽Rt △BDC ,得A C C GB D B C=,即AC B C BD C G ∙=∙,又12DG CD CG ==,故2AC BC BD CG ∙=∙. ⑵由Rt △CDE ∽Rt △CAG ,得CE CDCG AC=,即=,解得CE=5,从而AG=4,GA GB GD GC ∙=∙,即()44545AB +=,解得AB=6,10BC ==.11. 延长AD 交⊙O 于E ,连接PE 、BE 、CE ,∵PA 为⊙O 的切线,PO ⊥AE ,∴PE=PA ,12AD DE AE ==,易证△PAB ∽△PCA ,△PEB ∽△PCE ,∴,AB PA EB PEAC PC EC PC==,则AB EBAC EC=,即A B E C A C E B ∙=∙,由托勒密定理得=AB EC AC EB AE BC ∙+∙∙. ∴=AB EC AC EB AD BC ∙+∙∙,即AB BC AC BCAD EC AD EB==,,有∵∠BAE=∠BCE ,∠CAD=∠CBE , ∴△ABD ∽△CBE ,△CAD ∽△CBE ,则△ABD ∽△CAD ,∴AD CDBD AD=,故2=∙. AD BD CD。
九年级奥数培训和圆有关的比例线段-奥数精讲与测试

知识点、重点、难点在圆中,有相交弦定理、切割线定理及其推论,这些定理统称圆幂定理。
1.相交弦定理:圆内的两条相交弦被交点分成的两条线段长的积相等。
推论:若弦与直径垂直相交,则弦的一半是它分直径所成的两部分的比例中项。
2.切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段的积相等。
3.与圆有关的比例线段问题的一般思考方法:(1)直接应用圆幂定理; (2)找相似三角形,当证明有关线段的比例式、等积式不能直接运用基本定理时,通常是由“三点定形法”证三角形相似,其一般思路为等积式→比例式→中间比→相似三角形。
圆幂定理用乘积的形式反映了圆内的线段的比例关系,它们之间有着密切的联系,我们应当熟悉以下基本图形。
例题精讲例1:如图,已知⊙1O 与⊙2O 相交于A 、B 两点,过点A 作⊙1O 的切线,交⊙2O 于点C ,过点B 作两圆的割线分别交⊙1O 、⊙2O 于点D 、E ,DE 与AC 相交于点P .当AD 与⊙2O 相切,且PA = 6,PC =2,PD =12时,求AD 的长。
解 连结AB .因为CA 切⊙1O ;于点A ,所以∠1 =∠D .又∠1=∠E ,所以∠D =∠E .又∠2=∠3,所以△APD ∽△CPE ,所以PA PDPC PE=, 即PA ·PE = PC ·PD .因为PA =6,PC =2,PD =12,得6×PE =2×12,得PE =4.由相交弦定理得PE ·PB =PA ·PC ,所以4PB =6×2,得PB =3.所以BD = PD -PB =9,DE =DP +PE =12+4=16.因为DA 切⊙2O 于点A ,所以DA 2= DB ·DE ,即AD 2=9×16,得AD =12.例2:如图,已知圆内接四边形ABCD ,延长AB 、DC 交于E ,延长AD 、BC 交于F ,EM 、FN 为圆的切线,分别以E 和F 为圆心、EM 和FN 为半径作弧,两弧交于K ,求证:EK ⊥FK .证明 连结EF ,过B 、C 、E 三点作圆交EF 于H ,连结CH .因为B 、C 、H 、E 共圆,所以∠1=∠2.因为A 、B 、C 、D 共圆,所以∠1=∠3,于是∠2 =∠3,故D 、C 、H 、F 共圆.由切割线定理得EM 2=EC ·ED=EH ·EF ,FN2= FC ·FB=FH ·FE ,所以EM2+FN 2=(EH +FH )·EF =EF 2.又因为EM=EK ,FN=FK ,所以EK 2+FK 2=EF 2.故△EKF 为直角三角形,且∠EKF =90°,即EK ⊥FK .例3:如图,⊙1O 与⊙2O 相交于P 、Q 两点,在公共弦QP 延长线上取一点M ,过M 作两圆割线分别交两圆于A 、B 、C 、D . 求证:.AD BD DMAC CB CM=证明 由切割线定理得MA ·MB = MP ·MQ =MC ·MD ,所以A 、B 、D 、C 四点共圆,可得∠ADB =∠ACB .又11sin ,sin 22ADB ACB S AD BD ADB S AC BC ACB ∆∆=∠=∠,所以.ADB ACB S AD BDS AC BC∆∆=过C 作CG ⊥MB ,垂足为G ,过D 作DH ⊥MB ,垂足为H .所以CG ∥DH ,得△MGC ∽△MHD ,得.ADB ACB S DH DMS CG CM∆∆==所以AD BD AC BC =.DMCM例4:如图,两个同心圆的圆心为O ,大圆的弦AD 交小圆于B 、C ,大 圆的弦AF 切小圆于E ,经过B 、E 的直线交大圆于M 、N ,求证:(1) AE 2= BN ·EN ;(2)若AD 经过圆心O ,且AE = EC ,求 ∠AFC 的度数。
初中数学竞赛第十六讲和圆有关的比例线段(含解答)
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第十六讲 和圆有关的比例线段【趣题引路】某建筑物上装有一块长方形广告牌,上下边相距5m,下底边距离地面5.6m.•如果人的眼部高度为 1.6m,那么从远处正对广告牌走近时,看广告牌效果最好的位置距该建筑物多远?解析 广告牌AB 在视线的水平线DF 之上.如图,因此,可过AB•两点作一个圆,使圆与DF 相切,这时可看到,当人从远处走来时,人眼在DF 的水平线上,除D 点外,•DF 上的其余各点都在圆外 ,则当人走到DE 处时∠ADB 最大,看广告效果最好. 那么如何求出CE 的距离呢?由切割线定理可知,DF 2=BF ·AF,且CE=DF,因此,很容易得到 D F 2=4×9=36,∴DF=6(m)即人距离广告牌6m 左右看广告牌的效果最好.【知识延伸】过一点P 作与圆有关的两条直线,点P 与圆的不同位置有两种:1.当点P 在圆内时,这两条直线分别交圆于A 、B 和C 、D,则PA ·PB=PC ·PD,•这就是相交弦定理,如图1.(1) (2) (3) 2.当点P 在圆外时,分两种情况:(1)这两条直线与圆都有两个交点,分别为A 、B 与C 、D,则PA ·PB=PC ·PD称作割线定理:如图2.(2)当这两条直线中一条与圆有两个交点,另一条只有一个交点(切点)M时,得切割线定理:PA·PB=PM2.相交弦定理、切割线定理及切割线定理的推论(割线定理),•我们统称为圆幂定理.圆幂定理在形式上也可以进一步统一.如图3,点P在圆内时,像所作的虚线那样,连OP,过点P作弦EF⊥OP,交圆于E、F,由于PE=PF,故PA·PB=PC·PD=PE·PF=PF2=r2-OP2,其中r为⊙O的半径.如图4,点P在圆外时,连OM、ON、OP,有PA·PB=PC·PD=•PM·PN=P M2=OP2-r2.综上所述,圆幂定理可以统一为PA·PB=│r2-OP2│.换言之,•圆幂定理可叙述为:通过不在⊙O上一定点P向⊙O任作一直线交⊙O于A、B两点,则有PA·PB=│r2-OP2│.(r2-OP2叫做点对于⊙O的幂).圆幂定理揭示了圆中线段的比例关系,对于涉及相交弦,切割线的有关计算,•常可利用圆幂定理去求.例1已知,如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,A为切点,割线CDF交AB于E,并且CD:DE:EF=1:2:1,AC=4.求⊙O的直径AB.解析设CD=k,则DE=2k,EF=k,CF=4k.由切割线定理,有AC2=CD·CF.∴42=k·4k,•k=2.∴CE=6,DE=4,EF=2.在Rt△ACE中,由勾股定理,有根据相交弦定理,得AE·EB=DE·EF.∴EB=4×2,EB=5。
初三数学圆中比例线段知识精讲
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初三数学圆中比例线段【本讲主要内容】圆中比例线段包括圆中相似三角形,得出成比例线段。
【知识掌握】 【知识点精析】1. 在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等。
2. 半圆(或直径)所对的圆周角是直角。
3. 过切点的半径垂直于切线。
4. 相似三角形的判定: (1)平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;(2)如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似;(3)如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似;(4)如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似。
【解题方法指导】例1. 已知:如图,AB 是圆O 直径,C 是圆O 上一点,CD ⊥AB 于D 。
求证:(1)AB AD AC 2⋅=; (2)BD BC 2=(3)AD CD 2=分析:由AB 图形”欲证AD AC 2=CD AB BD BC 2⋅=,证明:(1)∵AB 是圆O 直径, ∴∠ACB =90°又CD ⊥AB∴∠ADC =90° ∴∠ACB =∠ADC ∵∠CAD =∠CAB ∴△ABC ∽△ACDADACAC AB =∴AB AD AC AC ⋅=⋅∴即AB AD AC 2⋅= (2)∵AB 是圆O 直径, ∴∠ACB =90° 又CD ⊥AB , ∴∠CDB =90° ∴∠ACB =∠CDB 又∠CBD =∠CBA ∴△ABC ∽△CBDAB BD BC BC BDBCBC AB ⋅=⋅∴=∴即AB BD BC 2⋅= (3)∵AB 是圆O 直径 ∴∠ACB =90° ∵CD ⊥AB∴∠ADC =∠CDB =90° ∠ACD =∠CBD ∴△ACD ∽△CBDCDADBD CD =∴DB AD CD CD ⋅=⋅∴ 即DB AD CD 2⋅=评析:当题目中给出等积式时,通常的办法先改写成比例式,再找出它们所在的两个三角形,通过证它们相似加以解决。
人教版九年级数学下册竞赛专题22 与圆相关的比例线段.doc
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【若缺失公式、图片现象属于系统读取不成功,文档内容齐全完整,请放心下载。
】专题21、专题22--录入:江阴 夏建平 (QQ :705269007)专题22 与圆相关的比例线段阅读与思考比例线段是初中数学的一个核心问题.我们开始是用平行线截线段成比例进行研究的,随着学习的深入、知识的增加,在平行线法的基础上,我们可以利用相似三角形研究证明比例线段,在这两种最基本的研究与证明比例线段方法的基础上,在不同的图形中又发展为新的形式.在直角三角形中,以积的形式更明快地表示直角三角形内线段间的比例关系.在圆中,又有相交弦定理、切割线定理及其推论,这些定理用乘积的形式反映了圆内的线段的比例关系. 相交弦定理、切割线定理及其推论,它们之间有着密切的联系: 1.从定理的形式上看,都涉及两条相交直线与圆的位置关系;2.从定理的证明方法上看,都是先证明一对三角形相似,再由对应边成比例而得到等积式. 熟悉以下基本图形和以上基本结论.TPBDCBAPP ADCBA例题与求解【例1】如图,已知AB 是⊙O 的直径,弦CD 与AB 交于点E ,过点A 作圆的切线与CD 的延长线交于点F .若DE =34CE ,AC =85,点D 为EF 的中点,则AB = . (全国初中数学联赛试题) 解题思路:设法求出AE 、BE 的长,可考虑用相交弦定理,勾股定理等.D OCE ABOD E例1题图 例2题图【例2】如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,BC =3,以BC 上一点O 为圆心作⊙O 与AC 、AB 都相切,又⊙O 与BC 的另一个交点为D ,则线段BD 的长为( )A .1B .12C .13D .14(武汉市中考试题)解题思路:由切割线定理知BE 2=BD ·BC ,欲求BD ,应先求BE . 须加强对图形的认识,充分挖掘隐含条件.【例3】如图,AB 是半圆的直径,O 是圆心,C 是AB 延长线上一点,CD 切半圆于D ,DE ⊥AB 于E .已知AE ∶ EB =4∶ 1,CD =2,求BC 的长.(成都市中考试题)解题思路:由题设条件“直径、切线”等关键词联想到相应的知识,寻找解题的突破口.D【例4】如图,AC 为⊙O 的直径且P A ⊥AC ,BC 是⊙O 的一条弦,直线PB 交直线AC 于点D ,DB DP =DC DO =23.(1)求证:直线PB 是⊙O 的切线; (2)求cos ∠BCA 的值.(呼和浩特市中考试题)解题思路:对于(1),恰当连线,为已知条件的运用创设条件;对于(2),将问题转化为求线段的比值.POBC【例5】如图,已知AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点.延长BC 至D ,使CD =BC ,CE ⊥AD 于E ,BF 交⊙O 于F ,AF 交CE 于P .求证:PE =PC .(太原市竞赛试题)解题思路:易证PC 为⊙O 切线,则PC 2=PF ·P A ,只需证明PE 2= PF ·P A . 证△PEF ∽△P AE ,作出常用辅助线,突破相关角.P O A E FBC【例6】如图,已知点P 是⊙O 外一点,PS 、PT 是⊙O 的两条切线. 过点P 作⊙O 的割线P AB ,交⊙O 于A 、B 两点,与ST 交于点C .求证:1PC =12(1P A +1PB). (国家理科实验班招生试题)解题思路:利用切割线定理,再由三角形相似即可证.SP OAB能力训练A 级1.如图,PA 切⊙O 于A 点,PC 交⊙O 于B 、C 两点,M 是BC 上一点,且PA =6,PB =BM =3,OM =2,则⊙O 的半径为 .(青岛市中考试题)2.如图,已知△ABC 内接于⊙O ,且AB =AC ,直径AD 交BC 于点E ,F 是OE 的中点.如果BD ∥CF ,BC =25,则CD = .(四川省竞赛试题)M P OBCEOPD CBDCBPOOE F DCB(第1题图) (第2题图) (第3题图) (第4题图) 3.如图,AB 切⊙O 于点B ,AD 交⊙O 于点C 、D ,OP ⊥CD 于点P . 若AB =4cm ,AD =8cm ,⊙O 的半径为5cm ,则OP = .(天津市中考试题)4.如图,已知⊙O 的弦AB 、CD 相交于点P ,PA =4,PB =3,PC =6,EA 切⊙O 于点A ,AE 与CD 的延长线交于点E ,AE =25,那么PE 的长为 .(成都市中考试题)5.如图,在⊙O 中,弦AB 与半径OC 相交于点M ,且OM =MC ,若AM =1.5,BM =4,则OC 的长为( ) A .2 6 B . 6 C .2 3 D .2 2(辽宁省中考试题)MDCBACBAMP OOACD(第5题图) (第6题图) (第7题图)6.如图,两个同心圆,大圆的弦AB 与小圆相切于点P ,大圆的弦CD 经过点P ,且CD =13,PD =4,则两圆组成的圆环的面积为( )A .16πB .36πC .52πD .81π(南京市中考试题)7.如图,两圆相交于C 、D ,AB 为公切线,若AB =12,CD =9,则MD =( )A .3B .3 3C .6D .6 38.如图,⊙O 的直径AB =10,E 是OB 上一点,弦CD 过点E ,且BE =2,DE =22,则弦心距OF 为( ) A .1 B . 2 C .7 D . 3(包头市中考试题)EO PDBDCBA OOAE FDCB(第8题图) (第9题图) (第10题图)9.如图,已知在△ABC 中,∠C =90°,BE 是角平分线,DE ⊥BE 交AB 于D ,⊙O 是△BDE 的外接圆. (1)求证:AC 是⊙O 的切线; (2)若AD =6,AE =62,求DE 的长.(南京市中考试题)10.如图,PA 切⊙O 于A ,割线PBC 交⊙O 于B 、C 两点,D 为PC 的中点,连结AD 并延长交⊙O 于E ,已知:BE 2=DE ·EA .求证:(1)PA =PD ;(2)2BP 2=AD ·DE .(天津市中考试题)11.如图,△ABC 是直角三角形,点D 在斜边BC 上,BD =4DC .已知⊙O 过点C 且与AC 相交于F ,与AB 相切于AB 的中点G .求证:AD ⊥BF .(全国初中数学联赛试题)EDBOOAE F D CB(第11题图) (第12题图)12.如图,已知AB 是⊙O 的直径,AC 切⊙O 于点A . 连结CO 并延长交⊙O 于点D 、E ,连结BD 并延长交边AC 于点F.(1)求证:AD ·AC =DC ·EA ;(2)若AC =nAB (n 为正整数),求tan ∠CDF 的值.(太原市竞赛试题)B 级1.如图,两个同心圆,点A 在大圆上,AXY 为小圆的割线,若AX ·AY =8,则圆环的面积为( ) A .4π B .8π C .12π D .16π(咸阳市中考试题)2.如图,P 为圆外一点,PA 切圆于A ,PA =8,直线PCB 交圆于C 、B ,且PC =4,AD ⊥BC 于D ,∠ABC =α,∠ACB =β. 连结AB 、AC ,则sin αsin β的值等于( )A .14B .12C .2D .4(黑龙江省中考试题)βαYXPDBAD CB AOOF EC(第1题图) (第2题图) (第3题图)3.如图,正方形ABCD 内接于⊙O ,E 为DC 的中点,直线BE 交⊙O 于点F ,若⊙O 的半径为2,则BF的长为( )A .23 B .22 C .556 D .554(南京市中考试题)4.如图,已知⊙O 的半径为12,锐角△ABC 内接于⊙O ,BD ⊥AC 于点D ,OM ⊥AB 于点M ,则sin ∠CBD的值等于( )A .OM 的长B .2OM 的长C .CD 的长 D .2 CD 的长(武汉市中考试题)OPBAD CMPOO FEACD C(第4题图) (第5题图) (第6题图)5.如图,PC 为⊙O 的切线,C 为切点,PAB 是过O 点的割线,CD ⊥AB 于D .若tan ∠B =12,PC =10cm ,求△BCD 的面积.(北京市海淀区中考试题)6.如图,已知CF 为⊙O 的直径,CB 为⊙O 的弦,CB 的延长线与过F 的⊙O 的切线交于点P . (1)若∠P =45°,PF =10,求⊙O 半径的长;(2)若E 为BC 上一点,且满足PE 2=PB ·PC ,连结FE 并延长交⊙O 于点A .求证:点A 是⌒BC 的中点. (济南市中考试题)7.已知AC 、AB 是⊙O 的弦,AB >AC .(1)如图1,能否在AB 上确定一点E ,使AC 2=AE ·AB ?为什么?(2)如图2,在条件(1)的结论下延长EC 到P ,连结PB ,如果PB =PE ,试判断PB 与⊙O 的位置关系并说明理由;(3)在条件(2)的情况下,如果E 是PD 的中点,那么C 是PE 的中点吗?为什么?(重庆市中考试题)图2图1PB A DC POEACD CB(第7题图) (第8题图)8.如图,P 为⊙O 外一点,PA 与⊙O 切于A ,PBC 是⊙O 的割线,AD ⊥PO 于D ,求证:PB BD =PCCD.(四川省竞赛试题)9.如图,正方形OABC 的顶点O 在坐标原点,且OA 边和AB 边所在的直线的解析式分别为:y =43x 和y =32534+-x .D 、E 分别为边OC 和AB 的中点,P 为OA 边上一动点(点P 与点O 不重合),连接DE 和CP ,其交点为Q .(1)求证:点Q 为△COP 的外心; (2)求正方形OABC 的边长;(3)当⊙Q 与AB 相切时,求点P 的坐标.(河北省中考试题)yxQ DOPBADBAPOEACED CB(第9题图) (第10题图) (第11题图)10.如图,已知BC 是半圆O 的直径,D 是 ⌒AC 的中点,四边形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点E . (1)求证:AC ·BC =2BD ·CD ;(2)若AE =3,CD =25,求弦AB 和直径BC 的长.(天津市竞赛试题)11.如图,P A是⊙O的切线,切点为A,PBC是⊙O的割线,AD⊥OP,垂足为D.证明:AD2=BD·CD.(全国初中数学联合竞赛试题)中考数学知识点代数式一、重要概念分类:1.代数式与有理式用运算符号把数或表示数的字母连结而成的式子,叫做代数式。
和圆有关的比例线段(二)
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和圆有关的比例线段(二)引言在前一篇文档中,我们介绍了圆和比例线段的基本概念,并给出了一些例题来帮助读者更好地理解这些概念。
本文将继续探讨和圆有关的比例线段,介绍一些相关的性质和定理,并提供一些例题帮助读者加深理解。
一、增量法在前一篇文档中,我们提到了圆内的比例线段的特性,即相交于同一弦上的两个比例线段相等。
接下来,我们将介绍一个很有用的方法,即增量法,用于计算比例线段的长度。
当我们已知两个比例线段中的一个,以及一个边上的长度,如何求另一个比例线段的长度呢?这就是增量法的应用。
我们假设已知比例线段AB和AC,即AB:AC,以及边AB的长度a,边AC的长度b。
下面介绍求比例线段BC的长度的步骤:1.根据相似三角形的性质,我们可以得到a:AB = b:AC。
2.根据等式a:AB = b:AC,我们可以得到a * AC = b * AB。
3.我们将上式进行展开,得到a * (AB + BC) = b * AB。
4.将上述等式变形,得到BC = (b * AB - a * AC) / a。
通过上述步骤,我们可以通过已知的比例线段和边长来求得另一个比例线段的长度。
二、圆与切线圆与切线是圆的一个重要性质,也与比例线段有关。
在圆上任意取一点P,并且作P点的切线,切线与半径的交点分别为A和B。
则有以下性质成立:1.在圆上任取一点P,连接P与圆心O,并做切线PA、PB。
2.连接AO、OB。
3.则有AO ⊥ PA、OB ⊥ PB。
4.根据直角三角形的性质,我们可以得到AO:PA = OB:PB,即AO:AO + PA = OB:OB + PB。
由上述性质可知,AO:PA = OB:PB,即AO与PA的比例等于OB与PB的比例。
三、圆的外切线除了切线以外,圆还有另外一种线与圆相关,它被称为圆的外切线。
圆的外切线有以下几个重要性质:1.圆的外切线与切线相比,多了一个交点,即切点。
2.外切线上的两个切点分别在圆的两条半径上。
初中数学竞赛 知识点和真题 第17讲 圆内的比例线段

第17讲 圆内的比例线段硬说数学科学无美可言的人是错误的。
美的主要形式是秩序、匀称与明确。
——亚里斯多德知识方法扫描与圆有关的比例线段主要来自于相似形,通常称为圆幂定理,它是相交弦定理,切割线定理,及割线定理的统称。
这些定理的基本表达式是两条线段的乘积等于另外两条线段的乘积,它揭示了一些与圆有关的线段间的比例关系。
相交弦定理:圆内两弦AB ,CD 交于P 点,则PA•PB=PC•PD ;切割线定理:自圆外一点P 引圆的切线PA ,和割线PBC (B 、C 在圆上),则PA 2=PB•PC ;割线定理:自圆外一点P 引圆的两条割线PAB 和PCD (A 、B 、C 、D 在圆上),则PA•PB=PC•PD 。
圆幂定理是证明线段间的比例或乘积关系,证明线段或角的相等,作两条线段的比例中项,进行有关计算的重要依据。
相交弦定理的逆定理是证明四点共圆的重要依据,切割线定理的逆定理是判断切线的重要依据。
经典例题解析例1(2000湖北省初中数学竞赛试题)已知等边△ABC 内接于圆,在AB 上取异于A 、B 点的M ,设相线AC 与BM 相交于点K ,直线CB 与AM 相交于点N 。
证明:线段AK 和BN 的积与M 点的选择无关。
证明 如图,∵∠AMK =∠C ,∠C =∠CAB , ∴∠AMK =∠CAB 。
∵∠CAB =∠K +∠ABK ,又∠AMK =∠MAB +∠ABK ,∴∠K =∠MAB =∠BAN.同理,∠ABK = ∠N,∴△ABK ∽△BNA,∴ABAKBN AB,故AK·BN =AB 2(为常量),即AK 与BN 的乘积与M 点的选择无关。
例2(1981年福建省初中数学竞赛试题)如图,定长弦PQ (长度小于直径)的两端点在⊙O 的半圆弧AB 上滑动。
从P 、Q 分别向AB 作垂线,其垂足P′、Q′,M 为PQ 中点,试证:不论PQ 在什么位置上,△POQ 与△P′MQ′都相似.证明 如图,连接OM 、OP 、OQ ,则OM ⊥PQ ,于是O 、M 、P 、P′四点共圆,∴∠MPO =∠MP′O ,同理,∠MQO =∠MQ′O ,∴△POQ ∽△P′MQ′.不论PQ 滑到什么位置,因PQ 为定长,OP 、OQ 为已知圆的半径,因而所得的△POQ 均为全等的等腰三角形,它的两底角均为定值,因此△P′MQ′的各角大小也不会变,即与△POQ 相应的角相等,所以不论PQ 在什么位置,△POQ 与△P′MQ′都相似.例3(2002年全国初中数学竞赛试题)如图,圆内接六边形ABCDEF 满足AB =CD =EF ,且对角线AD 、BE 、CF 相交于一点Q ,设AD 与CE 的交点为P 。
和圆有关的比例线段(三)
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和圆有关的比例线段(三)一、引言在之前的两篇文档中,我们探讨了和圆有关的比例线段的含义以及相关的性质。
本文是本系列的第三篇,将继续深入研究这一主题。
二、线段比例定理的回顾回顾一下前两篇文档中提到的线段比例定理:给定一个三角形ABC,D是AB上的一点,E是AC上的一点,那么线段DE与线段BC的比例等于线段AD与线段AB的比例:DE / BC = AD / AB这个定理的一个特殊情况是当D为A点时,即D与A重合,那么有:AE / AC = AD / AB这个比例关系在和圆有关的问题中经常出现,接下来我们将进一步探讨。
三、和圆切线的线段比例考虑一个圆O,以及一条过圆外一点P的直线L,我们要求从点P向圆作两条切线,分别与圆相交于点A和点B,并且直线L与线段AB的比例为k。
根据线段比例定理,我们有:PL / PK = PA / PB而直线L与线段AB的比例为k,即 PL / PK = k。
从而我们得到:k = PA / PB这意味着点P到圆切线上的两个交点A和B的距离比例等于直线L与线段AB的比例。
四、从线段比例计算半径比例根据刚刚的推导,我们知道了直线L与线段AB的比例为k,它们满足如下关系:k = PA / PB接下来,我们将从这个比例关系中计算圆的半径比例。
设圆O的半径为r₁,点A和点B到圆心O的距离分别为d₁和d₂。
根据勾股定理,我们有:r₁² = d₁² + PA²r₂² = d₂² + PB²将刚刚得到的线段比例带入上述公式,我们得到:r₁² = d₁² + (k * PB)²r₂² = d₂² + PB²进一步化简得到:r₁² = k² * PB² + d₁²r₂² = PB² + d₂²将这两个等式相除,我们得到半径比例的平方:(r₁ / r₂)² = (k² * PB² + d₁²) / (PB² + d₂²)由于我们已知线段比例k,可以将PB用k来表示,进一步化简得到:(r₁ / r₂)² = (k² * r₂² + d₁²) / (r₂² + d₂²)这个公式给出了直线L与圆O的半径比例的平方,通过计算,我们可以得到r₁ / r₂的具体值。
初中数学与圆有关的比例线段
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初中数学与圆有关的比例线段
与圆有关的比例线段
《宫长路》
弦切角定理:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角.
圆周角定理:圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
圆心角定理:圆心角的度数等于它所对弧的度数.
推论1:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等;反之,相等的圆周角所对的弧也相等.
推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角;反之,90°的圆周角所对的弦是直径.
——相交弦、切割线、切线长定理
五与圆有关的比例线段
一、下面我们首先沿用从特殊到一般的思路,讨论与圆有关的相交弦的问题. 探究1:如图1,AB 是⊙O 的直径,CD⊥AB,AB 与CD 相交于P,线段PA、PB、PC、PD 之间有什幺关系?
证明:连接AD、BC.
则由圆周角定理的推论可得:∠A=∠C.
∴Rt△APD∽Rt△CPB.
探究2:将图1中的AB 向上(或向下)平移,使AB 不再是直径(如图2),结论(1)还成立吗?
证明:连接AD、BC.
则由圆周角定理的推论可得:∠A=∠C.
∴Rt△APD∽Rt△CPB.。
初中数学专题训练--圆--和圆有关的比例线段
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例 某机械传动装置在静止状态时,如图所示.连杆PB 与点B 运动所形成的交于点A ,测量得PA=4cm ,AB=5cm ,⊙O 半径为4.5cm .求点P 到圆心O 的距离. 解:连结PO 并延长,交⊙O 于点C 、D .根据切割线定理的推论,有PA ·PB=PC ·PD .∵PB=PA+AB=4+5=9,PC=PO-4.5,PD=PO+4.5,∴94)5.4OP )(5.4OP (⨯=+-,25.565.2036OP 2=+=,∴OP=5.7±.又OP 为线段,取正数得OP=7.5(cm )∴点P 到圆心O 的距离为7.5(cm ). 说明:割线定理的在计算中的简单应用.例 已知:如图,AB 是⊙O 的弦,P 是AB 上的一点,AB =10cm ,PA =4cm ,OP =5cm ,求⊙O 的半径.分析:由P 为AB 上的一点,且巳知PA 、PB 故联想到相交弦定理,所以需把OP 向两方延长,分别与圆相交,再利用相交弦定理解之.解:向两方延长OP ,分别交⊙O 于C 、D 由相交弦定理有: BP ·AP=CP ·DP设CO=x ,则 )5x )(5x (4)410(-+=⨯-解得:7x ±=,∵CO>0,∴CO=7(cm )答:⊙O 半径为7cm .说明:①相交弦定理的简单应用;②作辅助线构成基本图形.例 已知:如图,在△ABC 中,∠C=90°,BE 是角平分线,DE ⊥BE 交AB 于D ,⊙O 是△BDE 的外接圆。
(1)求证AC 是⊙O 的切线;(2)若AD=6,AE=62,求DE 的长。
证明(1):连结OE∵BE 是∠ABC 的平分线,∴∠1=∠2,又∵∠BED=∠C=90°,∴△BCE ∽△BED , ∴∠4=∠3,又∵OE=OB ,∴∠1=∠5,∴∠4+∠5=∠1+∠3=90°, ∴OE ⊥AC ,∴AC 是⊙O 的切线.(2)∵AE 是⊙O 的切线,AE=62,AD=6,∴AB AD AE 2⋅=,∴126)26(AD AE AB 22===. ∴BD=AB-AD=12-6=6∵∠AED=∠ABE ,∠A=∠A ,∴△AED ∽△ABE ,∴221226AB AE BE DE === 设DE=x 2,BE=2x ,∵222BD BE DE =+,∴36x 4x 222=+,DPB得6x ±=(负的舍去),∴3262DE =⋅=.说明:①此题主要应用:切线的判定定理,切割线定理、相似形以及勾股定理以及相似形; 此题是与切割线定理有关的计算综合问题.例 如图,PA 切⊙O 于A ,割线PBC 交⊙O 于B 、C 两点,D 为PC 的中点,连AD 并延长交⊙O 于E ,已知:EA DE BE 2⋅=. 求证:(1)PA=PD ;(2)DE AD BP 22⋅=.分析:(1)易证∠PAD=∠PDA ;(2)关键在于利用线段之间的关系、等式性质,证出PB=BD . 证明:(1)连结AB在△DBE 和△BAE 中 ,∵EA DE BE 2⋅=,即BEEADE BE =, 又∠BED=∠AEB ,∴△DBE ∽△BAE ∴∠2=∠3∵PA 切⊙O 于A ,∴∠1=∠E又∠PAD=∠1+∠2,∠PDA=∠3+∠E . ∴∠PAD=∠PDA ,∴PA=PD . (2)由切割线定理知,PC PB PA 2⋅=,又PA=PD ,PD=DC , ∴)BD PB (2PB )BD PB (2+⋅=+, ∴PB=BD .又DC BD DE AD ⋅=⋅ (相交弦定理), DC=2PB ,BD=PB ,∴DE AD BP 22⋅=.说明:本题应用的知识点有:切割线定理、相交弦定理、弦切角定理、相似角形,利用等式性质证明线段的中点.典型例题五例 (北京市宣武区,2002)已知:CF 是⊙O 直径,CB 为⊙O 的弦,CB 的延长线与过点F 的⊙O 的切线交于点P .(1)如图所示,若10,45=︒=∠PF P ,求⊙O 半径的长;E(2)如图所示,若E 为BC 上一点,且满足PC PB PE ⋅=2,连结FE 并延长交⊙O 于点A ,求证:点A 为的中点.分析:证明,可以有两种证法:一可以证明BC OA ⊥,由垂径定理即可证明结论,二可证明21∠=∠,由圆周角定理结论可证.解:(1)∵ CF 是⊙O 直径,PF 切⊙O 于点F , ∴ PF CF ⊥.又,45︒=∠P,10,45==∴︒=∠∴PF CF C∴ ⊙O 的半径的长为5. (2)证法一:连结OA .∵ PF 为⊙O 切线,PBC 为⊙O 割线, ∴ PC PB PF ⋅=2. 又∵ PC PB PE ⋅=2, ∴ PE PF =.∴ P E F P F E ∠=∠. 又∵ CEA PFE ∠=∠,,,90,,.BC OA PFE OFA CEA A A OFA OA OF CEA PFE ⊥∴︒=∠+∠=∠+∠∴∠=∠∴=∠=∠∴ ∴ 点A 为中点.证法二:连结FB .同证法一可得 PE PF =, ∴ P E F P F E ∠=∠ ∵ PF 切⊙O 于点F , ∴ C PFB ∠=∠,又2∠+∠=∠PFB PFE ,1∠+∠=∠C PEF , ∴ 21∠=∠,∴, 即 点A 为中点.典型例题六例 (北京市崇文区,2002)已知:如图,P A 切⊙O 于点A ,割线PBC 交⊙O 于点B 、C ,AB PD ⊥于点D ,PD 、AO 的延长线相交于点E ,连结CE 并延长CE 交⊙O 于点F ,连结AF .1.求证:PBD ∆∽PEC ∆;2.若32tan ,12=∠=EAF AB ,求⊙O 半径的长.证明:1.∵ P A 切⊙O 于点A , ∴ .2PC PB PA ⋅=∵ O 在AE 上, ∴ .AE PA ⊥ ∵ AB PE ⊥于D , ∴ PAD ∆∽.PEA ∆,11...,2∠=∠=∴⋅=⋅∴⋅=∴=∴PC PDPE PB PE PD PC PB PE PD PA PEPAPA PD ∴ PBD ∆∽PEC ∆.2.∵ PBD ∆∽PEC ∆,.//.3,2.32AF PE F F ∴∠=∠∴∠=∠∠=∠作AB OG ⊥于G ,则6122121=⨯==AB AG , ∴ .,////EAF AOC FA ED OG ∠=∠∴在Rt AOG ∆中,.32tan ==∠OG AG AOG .9,326=∴=OG OG.13311796,22222==+=∴=+AO AO OG AG∴ ⊙O 的半径长为133.说明:这是一道综合性较强的几何题,对于几何题目难点是作辅助线。
和圆有关的比例线段课件
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建筑案例
通过分析一座建筑物的பைடு நூலகம்计 和结构,我们可以探索比例 线段在建筑领域中的应用。
• 比例线段的使用方法 • 如何确保建筑物的平
衡和结构 • 实际案例分析
艺术案例
通过研究一幅艺术作品的构 图和比例关系,我们可以深 入理解比例线段在艺术创作 中的应用。
• 艺术作品中的比例线 段运用
• 构图的重要性和原则 • 艺术家的案例分析
艺术构图
在艺术中,比例线段可以帮助我们创造符合审 美标准的平衡和比例感的作品。
地图绘制
在地图绘制中,比例线段可以帮助我们准确地 表示和测量地理距离和尺寸。
工程设计
在工程设计中,比例线段可以帮助我们计算和 绘制精确的图纸和设计图。
案例分析
通过一些案例分析,我们可以深入了解比例线段在实际问题中的应用和重要性。
2
分数比较
将线段的长度表示为分数,可以更方便地计算比例关系。
3
比例计算公式
通过比例计算公式,我们可以准确地计算比例线段的各个部分长度。
比例线段的应用场景
比例线段在许多实际场景中起到重要的作用,帮助我们解决现实生活中的问题。
建筑设计
在建筑设计中,比例线段可以帮助我们计算和 绘制精确的蓝图和设计图纸。
数学应用
通过比例线段的计算和应用,我们可以在数学
比例线段的性质
比例线段具有许多独特的性质和特点,帮助我们理解几何图形中的相对大小和比例关系。
黄金比例
比例线段中的黄金比例是一种特殊比例,广 泛应用于艺术和建筑领域。
相似性
比例线段的性质与几何图形的相似性密切相 关,帮助我们研究和理解这一概念。
比例关系
地理案例
通过研究地图的绘制和比例 尺的使用,我们可以了解比 例线段在地理学中的应用。
九年级数学中考典型及竞赛训练专题22 与圆相关的比例线段(附答案解析)
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九年级数学中考典型及竞赛训练专题22 与圆相关的比例线段阅读与思考比例线段是初中数学的一个核心问题.我们开始是用平行线截线段成比例进行研究的,随着学习的深入、知识的增加,在平行线法的基础上,我们可以利用相似三角形研究证明比例线段,在这两种最基本的研究与证明比例线段方法的基础上,在不同的图形中又发展为新的形式.在直角三角形中,以积的形式更明快地表示直角三角形内线段间的比例关系.在圆中,又有相交弦定理、切割线定理及其推论,这些定理用乘积的形式反映了圆内的线段的比例关系. 相交弦定理、切割线定理及其推论,它们之间有着密切的联系: 1.从定理的形式上看,都涉及两条相交直线与圆的位置关系;2.从定理的证明方法上看,都是先证明一对三角形相似,再由对应边成比例而得到等积式. 熟悉以下基本图形和以上基本结论.TPBDCBAPP ADCBA例题与求解【例1】如图,已知AB 是⊙O 的直径,弦CD 与AB 交于点E ,过点A 作圆的切线与CD 的延长线交于点F .若DE =34CE ,AC =85,点D 为EF 的中点,则AB = . (全国初中数学联赛试题)解题思路:设法求出AE 、BE 的长,可考虑用相交弦定理,勾股定理等.例1题图 例2题图【例2】如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,BC =3,以BC 上一点O 为圆心作⊙O 与AC 、AB 都相切,又⊙O 与BC 的另一个交点为D ,则线段BD 的长为( )A .1B .12C .13D .14(武汉市中考试题)解题思路:由切割线定理知BE 2=BD ·BC ,欲求BD ,应先求BE . 须加强对图形的认识,充分挖掘隐含条件.【例3】如图,AB 是半圆的直径,O 是圆心,C 是AB 延长线上一点,CD 切半圆于D ,DE ⊥AB 于E .已知AE ∶ EB =4∶ 1,CD =2,求BC 的长.(成都市中考试题)解题思路:由题设条件“直径、切线”等关键词联想到相应的知识,寻找解题的突破口.【例4】如图,AC 为⊙O 的直径且PA ⊥AC ,BC 是⊙O 的一条弦,直线PB 交直线AC 于点D ,DB DP =DC DO =23. (1)求证:直线PB 是⊙O 的切线; (2)求cos ∠BCA 的值.(呼和浩特市中考试题)解题思路:对于(1),恰当连线,为已知条件的运用创设条件;对于(2),将问题转化为求线段的比值.P【例5】如图,已知AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点.延长BC 至D ,使CD =BC ,CE ⊥AD 于E ,BF 交⊙O 于F ,AF 交CE 于P .求证:PE =PC .(太原市竞赛试题)解题思路:易证PC 为⊙O 切线,则PC 2=PF ·PA ,只需证明PE 2= PF ·PA . 证△PEF ∽△PAE ,作出常用辅助线,突破相关角.B【例6】如图,已知点P 是⊙O 外一点,PS 、PT 是⊙O 的两条切线. 过点P 作⊙O 的割线PAB ,交⊙O 于A 、B 两点,与ST 交于点C .求证:1PC =12(1PA +1PB ).(国家理科实验班招生试题)解题思路:利用切割线定理,再由三角形相似即可证.能力训练A 级1.如图,PA 切⊙O 于A 点,PC 交⊙O 于B 、C 两点,M 是BC 上一点,且PA =6,PB =BM =3,OM =2,则⊙O 的半径为 .(青岛市中考试题) 2.如图,已知△ABC 内接于⊙O ,且AB =AC ,直径AD 交BC 于点E ,F 是OE 的中点.如果BD ∥CF ,BC =25,则CD = .(四川省竞赛试题)PD(第1题图) (第2题图) (第3题图) (第4题图)3.如图,AB 切⊙O 于点B ,AD 交⊙O 于点C 、D ,OP ⊥CD 于点P . 若AB =4cm ,AD =8cm ,⊙O 的半径为5cm ,则OP = .(天津市中考试题)4.如图,已知⊙O 的弦AB 、CD 相交于点P ,PA =4,PB =3,PC =6,EA 切⊙O 于点A ,AE 与CD 的延长线交于点E ,AE =25,那么PE 的长为 .(成都市中考试题)5.如图,在⊙O 中,弦AB 与半径OC 相交于点M ,且OM =MC ,若AM =1.5,BM =4,则OC 的长为( ) A .2 6 B . 6 C .2 3 D .2 2(辽宁省中考试题)MD CBAC(第5题图) (第6题图) (第7题图)6.如图,两个同心圆,大圆的弦AB 与小圆相切于点P ,大圆的弦CD 经过点P ,且CD =13,PD =4,则两圆组成的圆环的面积为( )A .16πB .36πC .52πD .81π(南京市中考试题)7.如图,两圆相交于C 、D ,AB 为公切线,若AB =12,CD =9,则MD =( )A .3B .3 3C .6D .6 38.如图,⊙O 的直径AB =10,E 是OB 上一点,弦CD 过点E ,且BE =2,DE =22,则弦心距OF 为( ) A .1 B . 2C .7D . 3(包头市中考试题)B(第8题图) (第9题图) (第10题图)9.如图,已知在△ABC 中,∠C =90°,BE 是角平分线,DE ⊥BE 交AB 于D ,⊙O 是△BDE 的外接圆. (1)求证:AC 是⊙O 的切线; (2)若AD =6,AE =62,求DE 的长.(南京市中考试题)10.如图,PA 切⊙O 于A ,割线PBC 交⊙O 于B 、C 两点,D 为PC 的中点,连结AD 并延长交⊙O 于E ,已知:BE 2=DE ·EA .求证:(1)PA =PD ;(2)2BP 2=AD ·DE .(天津市中考试题)11.如图,△ABC 是直角三角形,点D 在斜边BC 上,BD =4DC .已知⊙O 过点C 且与AC 相交于F ,与AB 相切于AB 的中点G .求证:AD ⊥BF .(全国初中数学联赛试题)(第11题图) (第12题图)12.如图,已知AB 是⊙O 的直径,AC 切⊙O 于点A . 连结CO 并延长交⊙O 于点D 、E ,连结BD 并延长交边AC 于点F.(1)求证:AD ·AC =DC ·EA ;(2)若AC =nAB (n 为正整数),求tan ∠CDF 的值.(太原市竞赛试题)B 级1.如图,两个同心圆,点A 在大圆上,AXY 为小圆的割线,若AX ·AY =8,则圆环的面积为( ) A .4π B .8π C .12π D .16π(咸阳市中考试题)2.如图,P 为圆外一点,PA 切圆于A ,PA =8,直线PCB 交圆于C 、B ,且PC =4,AD ⊥BC 于D ,∠ABC =α,∠ACB =β. 连结AB 、AC ,则sin αsin β的值等于( ) A .14 B .12 C .2 D .4(黑龙江省中考试题)βαPAD CB(第1题图) (第2题图) (第3题图)3.如图,正方形ABCD 内接于⊙O ,E 为DC 的中点,直线BE 交⊙O 于点F ,若⊙O 的半径为2,则BF 的长为( )A .23 B .22 C .556 D .5544.如图,已知⊙O的半径为12,锐角△ABC内接于⊙O,BD⊥AC于点D,OM⊥AB于点M,则sin∠CBD的值等于()A.OM的长B.2OM的长C.CD的长D.2 CD的长(武汉市中考试题)(第4题图)(第5题图)(第6题图)5.如图,PC为⊙O的切线,C为切点,PAB是过O点的割线,CD⊥AB于D.若tan∠B=12,PC=10cm,求△BCD 的面积.(北京市海淀区中考试题)6.如图,已知CF为⊙O的直径,CB为⊙O的弦,CB的延长线与过F的⊙O的切线交于点P.(1)若∠P=45°,PF=10,求⊙O半径的长;(2)若E为BC上一点,且满足PE2=PB·PC,连结FE并延长交⊙O于点A.求证:点A是⌒BC的中点.(济南市中考试题)7.已知AC、AB是⊙O的弦,AB>AC.(1)如图1,能否在AB上确定一点E,使AC2=AE·AB?为什么?(2)如图2,在条件(1)的结论下延长EC到P,连结PB,如果PB=PE,试判断PB与⊙O的位置关系并说明理由;(3)在条件(2)的情况下,如果E是PD的中点,那么C是PE的中点吗?为什么?(重庆市中考试题)PA DCEACB(第7题图) (第8题图)8.如图,P 为⊙O 外一点,PA 与⊙O 切于A ,PBC 是⊙O 的割线,AD ⊥PO 于D ,求证:PB BD =PCCD .(四川省竞赛试题)9.如图,正方形OABC 的顶点O 在坐标原点,且OA 边和AB 边所在的直线的解析式分别为:y =43x 和y =32534+-x .D 、E 分别为边OC 和AB 的中点,P 为OA 边上一动点(点P 与点O 不重合),连接DE 和CP ,其交点为Q .(1)求证:点Q 为△COP 的外心; (2)求正方形OABC 的边长;(3)当⊙Q 与AB 相切时,求点P 的坐标.(河北省中考试题)(第9题图) (第10题图) (第11题图)10.如图,已知BC 是半圆O 的直径,D 是 ⌒AC 的中点,四边形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点E . (1)求证:AC ·BC =2BD ·CD ;(2)若AE =3,CD =25,求弦AB 和直径BC 的长.(天津市竞赛试题)11.如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PBC是⊙O的割线,AD⊥OP,垂足为D.证明:AD2=BD·CD.(全国初中数学联合竞赛试题)专题22 与圆相关的比例线段例 1 设CE=4k,则DA=DF=3k,AF=AC=,由,即=3k10k,得,而AE==8,又BE===16,故AB=AE+BE=24. 例2 C例3 1 提示:设EB=x,则AE=4x.设CB=y,则由,,,得4=y(y+5x),. 例4(1)联结OB,OP,可证明△BDC∽△P AE,有.又∵OC为△ABD的中位线,∴OC∥AD,则CE⊥OC,知CE为☉O的切线,故,有,即PE=PC.例 6 解法一:如图1,过P作PH⊥ST于H,则H是ST的中点,由勾股定理得.又由切割线∴,即.解法二:如图2,联结PO 交ST 于D ,则PO ⊥ST .联结SO ,作OE ⊥PB 于E ,则E为AB 的中点,于是.∵C ,E ,O ,D 四点共圆,∴.∵Rt △SPD ∽Rt △OPS ,∴,∴,即.A 级 1. 2. 提示:△BDE ≌△CFE ,DE =EF ,OF =FE =ED ,设OF =x ,则OA =OD =3x ,AE =5x ,由,得,∴. 3. 4cm 4.4 5.D 6.B 7.A 8.C 9.(1)略 (2),△AED ∽△ABE ,=.设DE =,BE =2x ,而,解得x =.∴DE =. 10.(1)略 (2).可得PB =BD =PD ,∴PB =PD =DC ,∴又∵BD CD =AD DE ,∴. 11.作DE ⊥AC 于E ,则AC =AE ,AG =DE .由切割线定理得,故,即.∵AB =5DE ,∴,于是.又∠BAF =∠AED =90°,∴△BAF ∽△AED ,于是又∠ABF =∠EAD . ∵∠EAD+∠DAB=90°,∴∠ABF+∠DAB=90°,故AD ⊥BE. 12. ⑴如图,连接AD ,AE. ∵∠DAC=∠DAE ,∴△ADC ∽△EAC AD EAAD AC DC EA DC AC⇒=⇒•=•. ⑵∵∠CDF=∠1=∠2=∠DEA ,∴tan ∠CDF=tan ∠DEA=AD AE .由⑴知=AD DC AE AC ,故tan ∠CDF= DCAC.由圆的切割线定理知2AC DC EC =•,而EC=ED+DC ,则()2AC DC DC ED =+.又AC=nAB ,ED=AB ,代入上式得()22n AB DC DC AB =+,即222n 0DC AB DC AB +•-=,故2114n =2DC -+.显然,上式只能取加号,于是214n 1n DC DC tan CDF AC AB +-∠==.B 级1. B2. B3. C4. A5. 提示:1=2AD CD AC tanB CDDB BC===.设AD=x ,则CD=2x ,DB=4x ,AB=5x ,由△PAC ∽△PCB 得,1=2PA AC PC CB =,∴PA=5,又2PC PA PB =•,即()210=555x +,解得:x=3,∴AD=3,CD=6,DB=12,∴1362BCDSCD DB =•=. 6. ⑴略. ⑵连接FB ,证明PF=PE ,∠BFA=∠AFC.7. ⑴能.连接BC ,作∠ACE=∠B ,CE 交AB 于E. ⑵ PB 与⊙O 相切. ⑶C 是PE 的中点.8. 连接OA 、OB 、OC ,则2PA PD PO PB PC =•=•,于是,B 、C 、O 、D 四点共圆,有△PCD ∽△POB ,则=PC PO POCD OB OC= ①,又由POC ∽△PBD 得PO PB OC BD = ②,由①②得PB PCBD CD=. 9. ⑴略 ⑵ A (4,3),OA=5. ⑶P (3,94). 10. ⑴延长BA ,CD 交于点G ,由Rt △CAG ∽Rt △BDC ,得AC CG BD BC =,即AC BC BD CG •=•,又12DG CD CG ==,故2AC BC BD CG •=•. ⑵由Rt △CDE ∽Rt △CAG ,得CE CDCG AC =,即2545=,解得CE=5,从而AG= ()()222245354CG AC +=--=,GA GB GD GC •=•,即()442545AB +=⨯,解得AB=6,()222261035BC AB AC =+==++.11. 延长AD 交⊙O 于E ,连接PE 、BE 、CE ,∵PA 为⊙O 的切线,PO ⊥AE ,∴PE=PA ,12AD DE AE ==,易证△PAB ∽△PCA ,△PEB ∽△PCE ,∴,AB PA EB PE AC PC EC PC ==,则AB EB AC EC=,即AB EC AC EB •=•,由托勒密定理得=AB EC AC EB AE BC •+••. ∴=AB EC AC EB AD BC •+••,即AB BC AC BC AD EC AD EB==,,有∵∠BAE=∠BCE ,∠CAD=∠CBE , ∴△ABD ∽△CBE ,△CAD ∽△CBE ,则△ABD ∽△CAD ,∴AD CD BD AD =,故2AD BD CD =•.。
(完整word)(完整word版)九年级数学与圆有关的比例线段例题解析
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初三数学同步辅导教材(第16讲)、教学内容本周主要学习7.12 解决和圆有关的比例线段.、重点、难点剖析1. 和圆有关的比例线段是学习的重要内容•理解、掌握好相交弦定理、切割线定理是基本要求•运用定理解决一些有关的计算、证明问题又是考查的主要目标.和圆有关的比例线段的几个定理及推论,都是通过相似三角形的判定而获得的,如切割线定理,如图,PA切O O于点A,割线PBC交O O于B、C.则FA2= PB PC.显然,易证得厶FAB PCA.则PA= PC,即PA2=PB PC.PB PA这里值得提醒大家,学习中既要懂得定理产生的过程,又要注意在应用时不要再去判定相似,而是可以直接使用定理.2. 学会用运动的观点看问题,体会特殊和一般的关系,提高认识问题的能力. 从相交弦定理到切割线定理(以及它们的推论)充满着点的运动、特殊与一般的丰富内容. 相交弦定理若O O的两条弦AB、CD相交于点P.则PA PB= PC PD.若AB是O O的直径(特殊的弦),弦CD丄AB于点P (特殊的位置)则PA PB = PC PD = PC2.当圆的两条弦所在的直线相交于圆外一点P,则FA PB= PC PD仍然成立.易证△ PAD PCB,则P A = P C ,PD PB即PA PB = PC PD.并重合时,则得若是割线PBA与O O的两个交点A、B在O O上逐渐靠拢, PA PB = PC PDPA2= PC PD (切割线定理).若是割线PDC的C、D两点也是如此运动,o则FA2= PC PD = PC 2PA= PC (切线长定理).弄清定理间的相互关系,对于理解、掌握并应用它们解决问题是十分有益,在学习和研究中一定要(1)两条弦(或延长线)及交点首先要确定;(2)由这个交点引出的四条线段要确定,因为所有定理或推论都是这四条线段间的关系.3. 我们知道,直径也是弦,而且它具备特殊性;在从圆外一点引圆的无数条割线中,过圆心的一条 割线是唯一的,也是特殊的,解题时对此要引起重视.二、典型题例例1 O O 的AB 、CD 两弦相交于点 P.(1) 若 PA = 7, PB = 6, PC = 5,贝U CD= ___________(2) 若 AB = 9, CD = 6, PA = 8,贝U PC =(3) 若 AB = 12, PA = 4, PC = PD ,贝U PC =(4) 若 PA = PB = 4, PC = 1 PD ,贝V CD = 4解(1) PA PB = PC PDPC 则 CD = PC + PD = 13.4 (2) •/ AB = 9, PA = 8, ••• PB = 1.又 CD = 6, • PD = 6 — PC.贝U PC (6 — PC) = 81 , • PC = 2 或 4.(3) •/ AB = 12, PA = 4, • PB = 8.贝U PC 2= 12X 4, PC = 4 3 (舍去负值)(4) 设 PC = x ,贝U PD = 4x.x 4 x = 4 4 , x = 2,贝 U CD = PC + PD = 5x = 10.说明(1) 为了解题时避免失误,应画个草图,对照条件中的线段,正确使用定理;(2) 由于相交弦定理的表达形式是等式,因此解这类题时常设未知数,以建立方程进 行求解;(3) 注意区分所求的结论是弦长还是弦的一部分的长.AD CD因此,可以用“做做比比”的方法证得结论.证明 •/ △ PAB s^ PDA (想一想,为什么?)PAB 是不经过圆心 )d (d + r) 例已知:P 是O O 外的一点, 为 r , OP = d ,贝U PA PB 等于( A . d ( d — r) B . 解延长PC 交O O 于点D, 贝U FA PB = PC PD.OC = OD = r, OP = d , PC = d — r , PD = d + r 贝U PA PD = (d — r) ( d + r) = d — r .选C.O 的一条割线,PO 交O O 于点C ,O O 的半径2 2 2 2 C . d — r D . d + rPD = PA PB=8.4例2 如图,已知:PA 、PC 是O O 的切线, CD = AD BC.分析 从条件知,PA = PC ,A PADPBA ,△ PCD PBC ;由结论知,欲证 AB CD = AD BC ,即证AB BCA 、C 为切点,割线 PDB 交O O 于点D 、B.求证: AB 一DAB _ PAAD PD ' 又•/ △ PBCPCDBC = PCCD PD '(这就是从结论的要求,结合条件去做做) 又•/ RA = PC (想一想,又为什么?)PA = PCP D P D °则AB = BC (比比后得出结论)AD CD即 AB CD = AD BC .CD 的延长线于点 P , BE 交CD 于点F .求证:PF 2= PD PC. 证明•/ PE 为切线,PDC 为割线, ••• 由切割线定理得 PE 2=PD PC.连结 AE. •/ AB 为直径, • / A = 90°—/ B.又•/ AB 丄 CD , • / PFE = / MFB = 90° — / B.•/ / A =/ PEF ,/ A =/ PFE ,• / PEF = PFE , PE = PF. 贝U PF 2= PD PC.说明 解决圆的有关问题,常需要把圆的知识结合起来,如这道题从切割线定理开始,联系到直径 所对的圆周角是直径、弦切角定理等.AM = BM BM NM , 即 MB = MN AM.例5 A 、B 是O O 上的两点,过点 B 作O O 的切线BT , D是AB 上的一点,且/ DAB = / OAB ,AB 的延长线交 BT 于点C , BC = 4cm , CD证法1 连结OB ,贝U OB 丄CT. / OAB = / OBA =/ BAC ,• AC // OB ,贝U AC 丄 CT.由切割线定理得例4 如图,已知 BC 为O O 的弦,延长 CB 到P ,使BC = 3BP , PA 切O O 于点A , N 为PC 的中 点,AN 的延长线交O O 于点M. 求证(1) PC = 2PA ; (2) MB = MN MA. -------------------- 由切割线定理 PA 2= PB PC 1 1 PB = BC = PC 3 4 2 1 2 PA = PC 4 1 PC ,即卩 PC = 2PA. 2 AB 、CM. 1 1 -PC , PN = - PC , 2 2 / MNB = 180°—/ PNA , / ABM = 180°—/ ACM = 180°—/ PAN ,/ MNB = / ABM.△ ABM BNM证明⑴ 得 PA = 连结 PA = • / FAN = / PNA. 如图,已知:O O 的弦CD 垂直于直径 AB ,垂足为M , E 是O O 上一点,过 E 点的切线交 2cm .求AB 的长. A2BC2= CD AC,贝U AC=竺=16= 8( cm). CD 2在Rt △ ABC中,由勾股定理得i ------ 2 2 --------------- —AB= BC AC = v'16 64 = 4 J5 (cm).证法2延长AO交O O于点E,连结BE.•/ AE 为直径,••• / ABE = 90°.又•/ / BAC = /BAE, / ABC =Z E,•/ C=Z ABE = 90°.(以下证法同证法1)说明解题时善于从不同角度获取信息,既有助于巩固基础知识的学习,又可以活跃思维,提高能力•例6 如图,DA切O O于点A,割线DCB交O O于点C、分析从结论考虑,(AC)2是厶ACD与厶BAD的ABCD相似比的平方;而CD又是这两个同高的三角形的底BD的比,因此容易想到选择通过面积的方法去解决.证明设厶ACD的面积为$,△ ABD的面积为•/ △ ACD BAD , • Sl= (AC)2.S2 AB(相似三角形面积的比等于相似比的平方)又•••Sl= CD(同高的两三角形面积的比等于底的比)S BD2 则CD =企.BD AB。
和圆有关的比例线段
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和圆有关的比例线段介绍在几何学中,圆是一个非常重要的图形。
而比例则是数学中常见的一个概念,用来描述两个量之间的关系。
本文将讨论和圆有关的比例线段。
圆的定义圆是平面上离一个固定点距离相等的所有点的集合。
这个固定点被称为圆心,而距离圆心最远的点与圆心的距离被称为半径。
圆可以通过圆心和半径来唯一确定。
比例线段在几何中,线段分为很多种类,比例线段是其中一种。
比例线段指的是线段上一个点将线段分割成两个部分,且两个部分的比例与整个线段的比例相等。
如果一个线段被比例为a:b,那么可以得到以下等式:AB/BC = a/b其中,AB表示线段的一部分,BC表示线段的另一部分。
和圆有关的比例线段和圆有关的比例线段主要涉及到圆的直径、半径和切线。
下面以这些情况分别进行讨论。
圆的直径与半径的关系圆的直径是通过圆心的两个点,并且直径的长度等于半径的两倍。
因此,如果线段AB是圆的直径,那么可以得到以下等式:AB/BC = 2这意味着直径上的任意一点将直径划分成两段,其中一段是整个直径的两倍大小。
圆的半径与切线的关系切线是与圆相切且垂直于半径的直线。
在与圆的一个点A相切并垂直于半径的切线上,连接圆心O与A点的线段称为半径OA。
如果线段AB是切线上的一段,那么可以得到以下等式:AB/BC = 1这意味着切线上的任意一点将切线划分成两段,其中一段的长度等于半径的长度。
应用实例求解比例线段的长度已知圆的半径为r,线段AB分割线段OC,如下图所示:A B|--------|O ----------- C根据比例线段的定义,可以得到以下等式:AB/BC = a/b要求解比例线段的长度,可以应用以下公式:AB = (BC * a) / b其中,BC是已知的线段长度,a和b分别是给定的比例。
求解与切线相交的线段长度已知圆的半径为r,线段AB是与一个切线相交的线段,如下图所示:A|--|-------O | B|根据比例线段的定义,可以得到以下等式:AB/BC = a/b要求解与切线相交的线段的长度,可以应用以下公式:AB = (BC * a) / b其中,BC是切线上的线段长度,a和b分别是给定的比例。
九年级数学与圆有关的比例线段
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第32课 与圆有关的比例线段〖知识点〗相交弦定理、切割线定理及其推论 〖大纲要求〗1. 正误相交弦定理、切割线定理及其推论; 2. 了解圆幂定理的内在联系; 3. 熟练地应用定理解决有关问题;4. 注意(1)相交弦定理、切割线定理及其推论统称为圆幂定理,圆幂定理是圆和相似 三角形结合的产物。
这几个定理可统一记忆成一个定理:过圆内或圆外一点作圆的两条割线,则这两条割线被圆截出的两弦被定点分(内分或外分)成两线段长的积相等(至于切线可看作是两条交点重合的割线)。
使用时注意每条线段的两个端点一个是公共点,另一个是与圆的交点;(2)见圆中有两条相交想到相交弦定理;见到切线与一条割线相交则想到切割线定理;若有两条切线相交则想到切线长定理,并熟悉此时图形中存在着一个以交点和圆心连线为对称轴的对称图形。
〖考查重点与常见题型〗证明等积式、等比式及混合等式等。
此种结论的证明重点考查了相似三角形,切割线定 理及其推论,相交弦定理及圆的一些知识。
常见题型以中档解答题为主,也有一些出现在选择题或填空题中。
〖预习练习〗1.圆内两弦相交,其中一条弦长为8cm ,且被交点平分,另一条被交点分为1:4两部分,则这条弦长为( )(A )2cm (B )8cm (C )10cm (D )16cm 2.自圆外一点所作过圆心的割线长是12cm ,圆的半径为4cm ,则过此点所引的切线长为( )(A ) 16cm (B )4 3 cm (C )4 2 cm (D )以上答案都不对3.如图,圆内接四边形ABCD 的BA 、CD 的延长线交于P ,AC 、BD 交 于E ,则图中相似三角形有( )(A )2对 (B )3对 (C )4对 (D )5对4.圆内两条弦AB 与CD 相交于E ,如果AE =BE ,CE =9,DE =4,那么AB =5.从圆外一点P 向圆引两条割线PAB 、PCD ,分别与圆相交于A 、B 、C 、D ,如果PA =4,PC =3,CD =5,那么AB =6.Rt △ABC 中两条直角边分别为6cm ,8cm ,则外接圆半径为 ,内切圆半径为7.PA 、PB 分别是⊙O 的切线,切点分别为A 、B ,∠AOB =144°,则∠P =考点训练:1.⊙O 中直径CD ⊥弦AB 于E ,AB =6,DE ∶CE =1∶3,则DE 的长为( ) (A) 3 (B) 3 (C) 2 3 (D) 62.由圆外一点作圆的切线长为6,过这点作过圆心的割线长为12,则此圆半径长为( ) (A) 19cm (B) 6cm (C) 4.5cm (D)以上答案都不对3. 如图1,⊙O 的半径为6,PQ =6,AR =8则QR 的长为( ) (A) 9 (B) 10 (C) 11 (D) 124. 如图2,CD 为⊙O 直径,弦AB 垂直CD 于P,AP =4,PD =2,则PO =___.R QA O P 1A BO CD P245. 如图3,PAB 为⊙O 的割线,PC 切⊙O 于C ,PC =10,AB =15,则PA 长为___________.6.如图4,弦AB ⊥弦CD 于E ,若AE =2,BE =6,DE =3,则⊙O 的直径长=________. 7.如图,PAB 为⊙O 的割线,PO 交⊙O 于C ,OP =13,PA =9,AB =7,求⊙O 直径的长.8.如图,P 是⊙O 外一点,PA 切⊙O 于A ,PBC 为⊙O 的割线,求证:AB 2AC 2 =PBPC9.如图,在两圆公共弦AB 上,任取一点G ,过G E,F. 求证:CG ·ED =EG ·CF.解题指导1. 如图,ABCD 是⊙O 的内接四边形,DP∥AC ,交BA 的延长线于P ,求证:AD ·DC =PA·BC.2.如图,锐角△ABC ,以BC 为直径作圆,在AB 上截取AE 交AC 延长线于F ,求证:AE AB = ACAF.3. 如图,若△ABC 的∠A 平分线交BC 于D ,交其外接圆于E ,求证:AD 2=AB ·AC -BD ·CD.r AB C O P P C E4.如图,△ABC 内接于⊙O ,CP 切⊙O 于C ,交AB 延长线于P ,割线PD 交AC 于F ,CB 于E ,且CE =CF , 求证:(1)PD 是∠APC 的平分线,(2)CF 2=AF ·BE.独立训练:1.AB 是⊙O 直径,C 是AB 延长线上一点,CD 切⊙O 于D ,AB =6,CD =4,则CB 的长为( )(A) 2 (B) 83 (C) 23(D) 32.如图1,P 在半圆O 的直径AB 延长线上,且PB =OB =2, PC 切⊙O 于C ,CD ⊥AB 于D ,则CD 的长为( )(A) 2 3 (B) 3 (C) 3 2(D) 4 3 3.如图2,△ABC 中∠A =90°,AC =3,AB =4AB,AC 切于D,E ,则⊙O 半径为( ) (A) 127 (B) 712 (C) 72 (D) 2 34.⊙O 中直径CD 垂直弦AB 于E ,AB =8,DE ∶CE =3∶1,则DE 的长为( ) (A)2 (B)4 (C)2 3 (D)4 3 5.如图3,AB 为⊙O 直径,弦CD ⊥AB 于P ,若CD =a ,AP =b , 则半径R =____.6.如图4,AB 为⊙O 直径,CD 切⊙O 于B ,且BC =BD ,AD 交⊙O 于E ,AB =8,CD =12,则S △CDE =___________.7.如图5,BE 为半圆O 直径,AD 切⊙O 于B ,BC 切 ⊙O 于B ,BE =BC =6,则AD 长为___________. 8.如图6,以直角坐标系的原点O 为圆心作圆,A 是x 轴上一点, AB 切⊙O 于B ,若AB =12,AD =8,则点B 坐标为____________.9.如图,AB 是⊙O 直径,BC 是弦,CD 切⊙O 于C ,AD ⊥CD 交BC 延长线于的长。
和圆有关的比例线段(一)
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和圆有关的比例线段(一)1. 引言在几何学中,比例线段指的是将一条线段等分成若干份,每一份之间满足一定的比例关系。
本文将探讨和圆有关的比例线段问题,从最基础的概念开始,逐步引入相关定理和应用。
2. 圆的基本概念回顾在开始讨论和圆有关的比例线段问题之前,我们先回顾一些与圆相关的基本概念。
2.1 圆的定义圆是由平面上和一个确定点距离相等的所有点组成的集合。
这个确定点称为圆心,距离称为半径。
2.2 圆的要素在讨论和圆有关的比例线段问题时,会涉及到圆的几个重要要素,包括:•圆心:圆的中心点。
•半径:从圆心到圆上任意一点的距离。
•直径:通过圆心的线段,且等于半径的两倍。
•弧:圆上的一段弧线。
•弦:圆上的一段线段,连接圆上的两个点,且不经过圆心。
3. 比例线段的定义比例线段是指将一条线段分割成若干份,每一份之间满足一定的比例关系。
具体来说,如果将线段AB分为两部分,其中一部分的长度为m,另一部分的长度为n,且满足$\\frac{m}{n}=\\frac{a}{b}$,则称线段AB上的点C将线段分割成了比值为$\\frac{a}{b}$的比例线段。
4. 圆的比例线段定理接下来,我们将讨论和圆有关的比例线段定理。
4.1 弧分割定理假设圆的半径为R,圆心角对应的弧长为l,当圆心角为θ时,弧所在的比例线段为m:n。
根据弧分割定理,我们可以得到以下关系:$\\frac{m}{n} = \\frac{R \\cdot θ}{l}$其中,l为弧长,R为半径。
4.2 弦分割定理假设圆的半径为R,连接弦的线段分割弦为m:n。
根据弦分割定理,我们可以得到以下关系:$\\frac{m}{n} = \\frac{\\sqrt{(2R)^2 - d^2} - l}{\\sqrt{(2R)^2 - d^2} + l}$其中,d为弦与圆心的距离,l为弦长,R为半径。
5. 圆的比例线段应用举例为了更好地理解和圆有关的比例线段定理,我们来看一个具体的应用举例。
初中数学竞赛:圆中的比例线段
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初中数学竞赛:圆中的比例线段圆中的比例线段问题,一般是指圆幂定理以及与圆有关的相似形推证比例线段问题.下面先介绍一下圆幂定理,然后举几个例题,供同学们思考.例1 (交弦定理)圆内两条弦相交,被交点分成的两条线段的积相等.如图3-65,⊙O中两弦AB,CD相交于P点.求证:PA·PB=PC·PD.PC=∠DPB,∠C=∠B.最后的条件,只要连结AC,BD即可满足,因此命题得证.证法2证法1是通常的想法,实际上,本题若换个想法:证明PA·PB为一定值,则可用勾股定理证明.为此作OE⊥AB于E,连OA,且过P作直径GH(图3-66),则AP·PB=(AE-PE)(AE+PE)=AE2-PE2=(OA2-OE2)-(OP2-OE2)=OA2-OE2-OP2+OE2=OA2-OP2=(OA+OP)(OA-OP)=PH·PG(定值).同理,CP·DP=PH·PG(定值).所以PA·PB=PC·PD.推论弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两线段的比例中项.如图3-67,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于P.求证:PC2=PA·PB.证明留给读者.例2(切割线定理)从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是点到割线与圆的两个交点的两条线段的比例中项.如图3-68,PC切⊙O于C,割线交⊙O于A,B.求证:PC2=PA·PB.△PCA∽△PBC,①为此,只须连结AC,BC,则有∠ACP=∠CBP,∠P=∠P,故①成立.证法1请读者写出.证法2仿例1之证法2的方法,利用勾股定理证明本题.作OH⊥AB于H,连OA,OP,OC(图3-69).因为PC切圆O于C,所以△PCO 中,∠C=90°,所以PC2=PO2-OC2=(PH2+OH2)-OA2=PH2+OA2-AH2-OA2=PH2-AH2=(PH+AH)·(PH-AH)=PB·PA.推论从圆外一点引圆的两条割线,这点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等.图3-70中,PAB,PCD是⊙O的两条割线.求证:PA·PB=PC·PD.证明由例2可直接推出.说明例1、例2及其推论统称圆幂定理.为什么叫圆幂定理呢?因为在例1中PA·PB是定值,它等于定点P分过此定点的直径的两线段的积;在例2中,PA·PB也是定值,它等于由圆外定点P所引圆的切线长的平方.例1、例2的定值称作定点到圆的幂,因此,例1、例2统称圆幂定理.例3 如图3-71,⊙O内两弦AB,CD的延长线相交于圆外一点E,由E引AD的平行线与直线BC交于F,作切线FG,G为切点,求证:EF=FG.分析由于FG切圆O于G,则有FG2=FB·FC,因此,只要证明FE2=FB·FC成立即可.证因为在△BFE与△EFC中有∠BEF=∠A=∠C,又∠BFE=∠EFC,所以FE2=FB·FC.又FG2=FB·FC,所以FE2=FG2,所以 FE=FG.例4 在图3-72中,已知CA,CB是⊙O的两条切线,A,B是切点,OC交直线AB于D,OF垂直直线CF于F,交直线AB于E.求证:OD·OC=OE·OF=OA2.证因为AC,BC是⊙O的两条切线,A,B为切点,所以OC⊥AB于D.又因为OF⊥CF于F,所以∠CDE=∠EFC=90°,所以D,C,F,E四点共圆,所以OD·OC=OE·OF.又在△COA中,∠CAO=90°,所以OA2=OD·OC,所以 OD·OC=OE·OF=OA2.例5 如图3-73,△ABC内接于圆O,∠BAC的平分线交⊙O于D点,交⊙O 的切线BE于F,连结BD,CD.求证:(1)BD平分∠CBE;(2)AB·BF=AF·DC.分析 (1)可根据同弧所对的圆周角及弦切角的关系推出.(2)由条件及(1)的结论,可知BD=CD,因此欲求AB·BF=AF·DC,证 (1)因为∠CAD=∠BAD=∠FBD,∠CAD=∠CBD,所以∠CBD=∠FBD,所以BD平分∠CBE.(2)在△DBF与△BAF中,因为∠FBD=∠FAB,∠F=∠F,AB·BF=BD·AF.又因为BD=CD,所以AB·BF=CD·AF.例6 如图3-74,四边形ABCD内接于圆,延长AB和CD相交于E,延长AD 和BC相交于F,EP和FQ分别切圆O于P,Q.求证:EP2+FQ2=EF2.分析本例有两条切线,因此,可由切割线定理着手思考.证过B,C,E作圆O1,设⊙O1交EF于G,连结CG.因为∠FDC=∠ABC=∠CGE,所以F,D,C,G四点共圆,所以EG·EF=EC·ED,①FG·EF=FC·BF.②①+②得EF2=EC·ED+FC·BF.又因为EP,FQ为⊙O的切线,所以EC·ED=EB·EA=EP2,FC·FB=FD·FA=FQ2,所以 EF2=EP2+FQ2.练习十六1.已知⊙O外一点P,PA是⊙O的切线,切点为A,引割线PBD交⊙O于B,D,过D引直线DE∥PA交⊙O于E,直线BC交⊙O于M点,求证:AM=PM.2.如图3-75.AD是⊙O的切线,D是切点,ABC是割线,DE⊥AO于E.(1)求证:AD2=AE·AO;(2)求证:∠AEB=∠C.3.如图3-76.在⊙O中,弦AB⊥QO于D,AQ交圆O于C,连结BC交QO 于P,求证:OA2=OP·OQ.4.如图3-77.四边形ABNM内接于圆O,BA和NM的延长线相交于P点,求证:AM·BM·PN=AN·BN·PM.5.如图3-78.AD是△ABC的高,AE是△ABC外接圆直径,求证:AB·AC=AE·AD.6.如图3-79.设AB为半圆直径,弦AC和BD交于E,求证:AB2=AE·AC+BE·BD.(提示:作EF⊥AB于F.)。
初三数学与圆有关的比例线段知识精讲 浙江版
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初三数学与圆有关的比例线段知识精讲一. 本周教学内容:与圆有关的比例线段二、重、难点:重点:正确运用相交弦、切割线等定理难点:灵活运用相交弦与切割线等定理三、知识回顾:1、复习相交弦与切割线等定理2、小结与圆有关的比例线段问题的一般思考方法(1)运用相交弦、切割线定理及它们的推论(若弦与直径垂直,则弦的一半是它分直径所成两部分线段的比例中项以及割线定理)(2)通过圆内三角形的相似证明比例线段例1、如图,⊙O 的直径AB 和弦CD 垂直,F 在CD 的延长线上,连结AF 交⊙O 于E ,求证:AF AE AC •=2解析:可由“三点定形”来构造相似形证明。
连结CE ,BE 。
∵AB ⊥CD∴∠F 与∠FAB 互余AB 为⊙O 的直径∴∠B 于∠FAB 互余∴∠F =∠B =∠ACE又∠F =∠ACE ,∠FAC =∠CAE∴ΔFAC ∽ΔCAE ∴AEAC CA FA = ∴AC 2=AE ·AF例2、如图,PA 为⊙O 的切线,A 为切点,PBC 为⊙O 的割线,若PA =10,PB =5,∠BAC 的平分线与BC 和⊙O 分别交于D 、E求AD ·AE 的值解析:由切割线定理PA 2=PB ·PC ,由已知条件可得BC 长,又通过ΔACE ∽ΔADB 得AD ·AE =CA ·BA 从而求CA ,BA 的长即可连CE ,∵PA 2=PB ·PCPA =10,PB =5 ∴PC =20 ∴BC =15又PA 切⊙O ,∴∠PAB =∠ACP , ∠P 公共 , ∴ΔPAB ∽ΔPCA∴21==PA PB AC AB ∵BC 为⊙O 直径,∴∠CAB =90º∴AC 222BC AB =+=225∴可解得AC =65,AB =35但 AE 平分∠BAC ∴∠CAE =∠EAB ,∠ABC =∠E∴ΔACE ∽ΔADB ∴ACAD AE AB = ∴AD ·AE =AB ·AC =35⨯65=90例3、如图,PA 切⊙O 于A ,PCB ,PDE 为⊙O 的割线,PDE 过圆心O ,已知∠BPA =30º,PA =23,PC =1,求PD 的长。
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初二数学超前班八年级第3讲与圆有关的比例线段知识总结归纳一.相交弦定理圆内的两条相交弦被交点分成的两条线段长的乘积相等.如图,弦AB和CD交于O⊙内一点P,则PA PB PC PD⋅=⋅.二.相交弦定理的推论如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项.三.切割线定理如图,在O⊙中,AB是O⊙的切线,AD是O⊙的割线,则2AB AC AD=⋅四.割线定理如图,在O⊙中,PB PD、是O⊙的割线,则PA PB PC PD⋅=⋅AO ⋅D CBAP初二数学超前班 八年级2 思维的发掘 能力的飞跃典型例题一. 相交弦定理【例1】 如图,在O ⊙中,弦AB 与CD 相交于点P ,已知3cm 4cm 2cm PA PB PC ===,,,那么PD =_______cm .【例2】 如图,在O ⊙中,弦AB 与半径OC 相交于点M ,且OM MC =, 1.54AM BM ==,,求OC的长.【例3】 如图,O ⊙中半径OC 与弦AB 相交于点P ,351AP BP CP ===,,,则O ⊙的半径为_______;如果另一条弦CD 平分AB ,C 到AB 中点的距离为2,则CD =_______.【例4】 如图,在O ⊙中,P 为弦AB 上一点,PO PC ⊥,PC 交O ⊙于C ,那么( ).A .2OP PA PB =⋅ B .2PC PA PB =⋅ C .2PA PB PC =⋅D .2PB PA PC =⋅O ⋅ B P CAD初二数学超前班八年级二.切割线定理和割线定理【例5】如图,过点P作O⊙的两条割线分别交O⊙于点A B、和点C D、,已知32PA AB PC===,,则PD的长是().A.3B.7.5C.5D.5.5【例6】如图,O⊙分别与ABC△的AB AC、边分别切于点M N、,交BC边于点E F、,且BE= EF FC=.求证:B C∠=∠.【例7】如图,在O⊙中,弦AB和直径CD相交于点P,M是DC延长线上的一点,MN是O⊙切线,N是切点,若8646AP PB PD MC====,,,,则MN=_______.【例8】如图,AD为O⊙直径,AB是O⊙的切线,过点B的割线BMN交AD的延长线于点C,且BM MN NC==,若2AB=厘米,求O⊙的半径.O⋅DMNC BAO⋅FENCBAMO⋅NCM DPBA初二数学超前班 八年级4 思维的发掘 能力的飞跃三. 基础练习【例9】 如图,PC 是半圆的切线,且PB OB =,过B 的切线交PC 与D ,若6PC =,则O ⊙半径为_______,:CD DP =_______.【例10】 如图,AB 是O ⊙的直径,弦CD AB ⊥,垂足为E ,P 是BA 延长线上的点,连结PC 交O ⊙ 于F ,如果7PF =,且::2:4:1PA AE EB =,求CD 的长.【例11】 如图,BC 是半圆O ⊙的直径,EF BC ⊥于点F ,5BFFC=.已知点A 在CE 的延长线上,AB 与半圆交于D ,且82AB AE ==,,则AD 的长为_______.【例12】 如图,在Rt ABC △中,90B ︒∠=,AC 切O ⊙于点D ,割线CFG 过圆心,已知O ⊙的直径6EB =厘米,4AD =厘米,则AE =_______,CO =_______.GO⋅EDCBA初二数学超前班八年级【例13】如图,EA切O⊙于点A,AD是直径,EF切O⊙于点F,交AD延长线于点C,求证:CE CD CF CO⋅=⋅.【例14】如图,已知ABC△内接于O⊙,过A点作O⊙的切线AE,并作BD AE∥交AC于点D,且64AC AD==,,则AB=_______.【例15】如图,PAB为圆的割线,PC为圆的切线,C为切点,由A B、向切线PC及其延长线作垂线,E F、为垂足,且CD BP⊥.求证:CD是AE与BF的比例中项.【例16】如图,P是ABCD□中的边AB的延长线上一点,DP于AC、BC分别交于点E、F,EG是过B、F、P三点的圆的切线,G为切点,求证:EG DE=.O⋅DCFEAO ⋅E DCBAO⋅FEA PB DCEFCD GPBA初二数学超前班 八年级6 思维的发掘 能力的飞跃【例17】 如图,在ABC △中,AB AC =,2BC =,以AB 为直径的⊙O 分别交AC 、BC 两边于点D 、E ,求CDE △的面积.四. 综合提高【例18】 如图,同心圆O ,AC DF 、交小圆于B E 、两点,求证:AB AC DE DF ⋅=⋅.【例19】 如图,A B 、为圆上两点,经过B 点作O ⊙的切线BC ,经过A 点作弦AD ,延长AD 交切线BC于C 点,DAB OAB ∠=∠,已知42BC CD ==,,求AB 的长.【例20】 如图,ABC △中,已知CM 是C ∠的平分线,AMC △的外接圆交BC 于N ,若12AC AB =, 求证:2BN AM =.O ⋅DCBAO ⋅D EB AO ⋅AMC BN初二数学超前班八年级【例21】如图所示,AB是O⊙的直径,C是O⊙上一点,过点C的切线与AB的延长线相交于点E,AD EC⊥,垂足为D,AD与O⊙相交于点F,CG AB⊥,垂足为G.求证:BG GA DF DA⋅=⋅.【例22】如图,ABC△内接于O⊙,P为O⊙外一点,作CPD A∠=∠使PD交O⊙于D、E两点,并与AB、AC分别交于M、N,求证:DN NE MN NP⋅=⋅.【例23】如图,O⊙与正三角形三边交于6个点,2AG=,13GF=,1FC=,7HJ=,求DE.O⋅D MNEPCBAFABC DEO ⋅GO⋅DJBGHACFE初二数学超前班 八年级8 思维的发掘 能力的飞跃【例24】 如图,已知AB 切O ⊙于点B ,M 为AB 的中点,过M 作圆的割线MD 交O ⊙于C 、D 两点,连结AC 并延长交O ⊙于点E ,连结AD 交O ⊙于点F ,求证:EF AB ∥.【例25】 如图,ABC △的内切圆把BC 边上的中线AD 三等分,AN MN MD ==,且与AB BC CA 、、分别相切于点G E F 、、,若2AG =,求DE ,并求出:BC AC 的值.【例26】 如图,锐角ABC △,以BC 边为直径作O ⊙交AB 于G ,过A 作⊙O 的切线AD ,D 为切点.在AB 上截取AE AD =,过E 作AB 的垂线与AC 的延长线交于F ,求证:AB AC AE AF ⋅=⋅.C B GED AO⋅ CDFM BAEN MGBC AFE初二数学超前班八年级【例27】如图,在ABCD□中,过、、三点的圆交于点,且与相切,若,,求的长.思维飞跃【例28】如图,圆的三条弦1PP、1QQ、1RR两两相交,交点分别是A、B、C.已知AP BQ CR==,111AR BP CQ==,求证:ABC△是正三角形.【例29】如图,从圆外一点P作⊙O的切线,切点为Q,割线PBC与圆交于B、C两点,QBC∠的平分线分别交QC、QB于E、D,求证:1DB ECQB QC+=.A B C AD E CD4AB=5BE= DECARQPB1R1Q1PDECBQP初二数学超前班 八年级10思维的发掘 能力的飞跃【例30】 如图,AB 是半圆的直径,AC AB ⊥,AC AB =.在半圆上任取一点D ,作DE CD ⊥,交直线AB 于点E .BF AB ⊥,交线段AD 的延长线于点F .求证:BE BF =.【例31】 如图,由钝角ABC △的钝角顶点A 引高AD ,以垂足D 为圆心,AD 为半径作圆,分别交AB 、AC 于M 、N .如果AB c =,AM m =,AN n =,求AC 的边长.【例32】 如图,正方形ABCD 内接于O ⊙,点P 在劣弧AB 上,连结DP 交AC 于点Q .若QP QO =,则QCQA的值为___________.D⋅CBAO⋅E DCFBA初二数学超前班八年级作业1.如图,O⊙的两条弦AB CD,交于点P,已知2cm3cm1cmPA PB PC===,,,则PD的长为________.2.如图,已知在O⊙中,AP为O⊙的切线,P为切点,ABC为割线,:1:3645AB BC AP A︒==∠=,,,求O⊙的半径.3.如图,AB为半圆O的直径,D为AB上任意一点,以AD为直径在已知半圆外部作小半圆1O,又CD AB⊥,交大半圆于点C,BE切小半圆于点E,F是CE的中点.求证:BF CE⊥.4.如图,在O⊙中,半径669R OM CD CD BM=⊥==,,,,则AM=_________;AB=_________;ACBD=_________;O到AB的距离OH=_________.O⋅CDPABCAO⋅BHDMO⋅⋅1OBEACFD初二数学超前班 八年级12思维的发掘 能力的飞跃5. 如图,已知O ⊙的两条直径AB 与CD 垂直,OE OF =,BE 的延长线交DF 于点G .求证:FO FB FG FD ⋅=⋅.6. 如图,设AB CD 、是O ⊙的两条平行弦,过点B 作O ⊙的切线与CD 的延长线相交于点G ,在CD上任取一点P ,连结PA PB 、,与弦CD 相交于点E F 、. 求证:EF FG CF FD ⋅=⋅.7. 如图,过ABC △的外接圆圆心O 作直线OQ AB ⊥,交AB 、BC 、AC 于点F 、P 、Q ,求证:2OA OP OQ =⋅.8. 如图,O ⊙与直角ABC △的斜边AB 相切于D ,与直角边AC 相交于点E ,且DE BC ∥.已知AE =,AC =6BC =,求O ⊙的半径.O ⋅E GDC BAF O⋅P DGA BF EC O⋅F PQCB A。