中考数学压轴题几何综合问题(PDF版)
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第二课时圆的综合问题
1.如图，AB是⊙O的直径，BD是⊙O的弦，延长BD到点C，使DC=BD，连接AC，过点D作DE⊥AC，垂足为E．
（1）求证：DE为⊙O的切线；
（2）若⊙O的半径为5，∠BAC=60°，求DE的长．
（1）证明：如图，连接OD．
∵OA=OB，CD=BD，
∴OD∥AC．
∴∠0DE=∠CED．
又∵DE⊥AC，
∴∠CED=90°．
∴∠ODE=90°，即OD⊥DE．
∴DE是⊙O的切线．
（2）解：∵OD∥AC，∠BAC=60°，
∴∠BOD=∠BAC=60°，
∠C=∠0DB．
又∵OB=OD，
∴△BOD是等边三角形．
∴∠C=∠ODB=60°，
CD=BD=5．
∵DE⊥AC，
∴DE=CD?sin∠C=5×sin60°＝．
2.如图，AB是⊙O的直径，延长弦BD到点C，使DC=BD，连接AC，过点D作DE⊥AC，垂足为E．
（1）判断直线DE与⊙O的位置关系，并证明你的结论；
（2）若⊙O的半径为6，∠BAC=60°，延长ED交AB延长线于点F，求阴影部分的面积．
【解】（1）直线DE与⊙O的位置关系是相切，
证明：连接OD，
∵AO=BO，BD=DC，
∴OD∥AC，
∵DE⊥AC，
∴DE⊥OD，
∵OD为半径，
直线DE是⊙O的切线，
即直线DE与⊙O的位置关系是相切；
（2）解：∵OD∥AC，∠BAC=60°，
∴∠DOB=∠A=60°，
∵DE是⊙O切线，
∴∠ODF=90°，
∴∠F=30°，
∴FO=2OD=12，
由勾股定理得：DF=6，
∴阴影部分的面积S=S△ODF﹣S扇形DOB=×6×6﹣=18﹣6π．
3.如图所示，在Rt△OBC中，∠OBC=90°，以O为圆心，OB为半径的⊙O交BO的延长线于A，BD⊥OC于D，交⊙O于E，连接CE并延长交直线AB于P．
（1）求证：CE是⊙O的切线．
（2）若CE=，⊙O的半径为5，求PE的长？
（1）证明：连接EO，
∴△EOB为等腰三角形，
∵BD⊥OC于D，
∴∠DOB=∠DOE，
∴△CEO≌△CBO，
∵∠OBC=90°，
∴OE⊥PC，
∴CE是⊙O的切线．
（2）解：∵OE⊥PC，∠OBC=90°，
∴∠EOP=∠BCP，
∴△PEO∽△PBC，
∵OE=5，BC=EC=，
∴，
设PE=3x，PB=4x，
∴（3x+）2﹣（4x）2=（）2，
解方程得：x（40﹣7x）=0，
x1=0（舍去）
x2=，
∴PE=．
4.如图所示，CD为⊙O的直径，AD、AB、BC分别与⊙O相切于点D、E、C（AD＜BC）．连接DE 并延长与直线BC相交于点P，连接OB．
（1）求证：BC=BP；
（2）若DE?OB=40，求AD?BC的值；
（3）在（2）条件下，若S△ADE：S△PBE=16：25，求四边形ABCD的面
积．
解：（1）证明：连接OE，如下图①，
∵BC、AB分别与⊙O相切于点C、E，
∴∠OCB=∠OEB=90°，
在RT△OCB与RT△OEB中，
RT△OCB∽RT△OEB（HL）
∴∠COB=∠EOB
∵同弧所对的圆周角是其所对的圆心角的一半，
∴∠COB=∠COE=∠CDP，
∴DP∥OB，
又点O是CD的中点，
∴OB是△CDP的中位线，
∴BC=BP
（2）连接OA、OE、CE，如下图②所示
∵CD是⊙O的直径，
∴∠DEC=90°，
又BC与⊙O相切于点C，
∴∠DEC=∠OCB=90°，
又∠4=∠6
∴△DEC∽△OCB，
∴
∴DE?OB=OC?DC=40
∴DC=2OC
OC2=20，OC=2，
∵又∠1=∠2，∠3=∠4，
∴∠1+∠4=90°，
又∠1+∠5=90°，
∴∠4=∠5
∴△ADO∽△OCB
∴
∴AD?BC=OC?OD=OC2=20
即：AD?BC=20
（3）∵AD、BC分别与⊙O相切于点D、C，如图②所示，∴CD⊥AD，CD⊥PC，
∴AD∥PB
∴△ADE∽△BPE
∴==，
∴，
即：AD=BC=BP
又∵AD?BC=20
∴BC2=25
即：BC=5
∴S四边形ABCD=（AD+BC）?2OC
=OC（AD+BP）
=2?BC
=2××5
=18
即：四边形ABCD的面积为18
5.如图，已知AB是⊙O直径，BC是⊙O的弦，弦ED⊥AB于点F，交BC于点G，过点C作⊙O 的切线与ED的延长线交于点P．
（1）求证：PC=PG；
（2）点C在劣弧AD上运动时，其他条件不变，若点G是BC的中点，试
探究CG、BF、BO三者之间的数量关系，并写出证明过程；
（3）在满足（2）的条件下，已知⊙O的半径为5，若点O到BC的距离为
时，求弦ED的长．
【解】（1）证明：连结OC，如图，
∵PC为⊙O的切线，
∴OC⊥PC，
∴∠OCG+∠PCG=90°，
∵ED⊥AB，
∴∠B+∠BGF=90°，
∵OB=OC，
∴∠B=∠OCG，
∴∠PCG=∠BGF，
而∠BGF=∠PGC，
∴∠PGC=∠PCG，
∴PC=PG；
（2）解：CG、BF、BO三者之间的数量关系为CG2=BO?BF．理由如下：
连结OG，如图，
∵点G是BC的中点，
∴OG⊥BC，BG=CG，
∴∠OGB=90°，
∵∠OBG=∠GBF，
∴Rt△BOG∽Rt△BGF，