备战中考数学综合题专题复习【圆的综合】专题解析及详细答案
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一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,AB是⊙O的直径,点C,D是半圆O的三等分点,过点C作⊙O的切线交AD的延长线于点E,过点D作DF⊥AB于点F,交⊙O于点H,连接DC,AC.
(1)求证:∠AEC=90°;
(2)试判断以点A,O,C,D为顶点的四边形的形状,并说明理由;
(3)若DC=2,求DH的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)四边形AOCD为菱形;
(3)DH=2.
【解析】
试题分析:(1)连接OC,根据EC与⊙O切点C,则∠OCE=90°,由题意得
,∠DAC=∠CAB,即可证明AE∥OC,则∠AEC+∠OCE=180°,从而得出
∠AEC=90°;
(2)四边形AOCD为菱形.由(1)得,则∠DCA=∠CAB可证明四边形AOCD是平行四边形,再由OA=OC,即可证明平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);
(3)连接OD.根据四边形AOCD为菱形,得△OAD是等边三角形,则∠AOD=60°,再由
DH⊥AB于点F,AB为直径,在Rt△OFD中,根据sin∠AOD=,求得DH的长.
试题解析:(1)连接OC,
∵EC与⊙O切点C,
∴OC⊥EC,
∴∠OCE=90°,
∵点CD是半圆O的三等分点,
∴,
∴∠DAC=∠CAB,
∵OA=OC,
∴∠CAB=∠OCA,
∴∠DAC=∠OCA,
∴AE∥OC(内错角相等,两直线平行)
∴∠AEC+∠OCE=180°,
∴∠AEC=90°;
(2)四边形AOCD为菱形.理由是:
∵,
∴∠DCA=∠CAB,
∴CD∥OA,
又∵AE∥OC,
∴四边形AOCD是平行四边形,
∵OA=OC,
∴平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.
∵四边形AOCD为菱形,
∴OA=AD=DC=2,
∵OA=OD,
∴OA=OD=AD=2,
∴△OAD是等边三角形,
∴∠AOD=60°,
∵DH⊥AB于点F,AB为直径,
∴DH=2DF,
在Rt△OFD中,sin∠AOD=,
∴DF=ODsin∠AOD=2sin60°=,
∴DH=2DF=2.
考点:1.切线的性质2.等边三角形的判定与性质3.菱形的判定与性质4.解直角三角形.
2.如图,正三角形ABC 内接于⊙O ,P 是BC 上的一点,且PB <PC ,PA 交BC 于E ,点F 是PC 延长线上的点,CF=PB ,AB=13,PA=4. (1)求证:△ABP ≌△ACF ; (2)求证:AC 2=PA•AE ; (3)求PB 和PC 的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)PB=1,PC=3.
【解析】试题分析:(1)先根据等边三角形的性质得到AB=AC ,再利用圆的内接四边形的性质得∠ACF=∠ABP ,于是可根据“SAS”判断△ABP ≌△ACF ;
(2)先根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=60°,再根据圆周角定理得
∠APC=∠ABB=60°,加上∠CAE=∠PAC ,于是可判断△ACE ∽△APC ,然后利用相似比即可得到结论;
(3)先利用AC 2=PA•AE 计算出AE=
134 ,则PE=AP-AE=3
4
,再证△APF 为等边三角形,得到PF=PA=4,则有PC+PB=4,接着证明△ABP ∽△CEP ,得到PB•PC=PE•A=3,然后根据根与系数的关系,可把PB 和PC 看作方程x 2-4x+3=0的两实数解,再解此方程即可得到PB 和PC 的长. 试题解析:
(1)∵∠ACP+∠ABP=180°, 又∠ACP+∠ACF=180°, ∴∠ABP=∠ACF 在ABP ∆和ACF ∆中,
∵AB=AC ,∠ABP=∠ACF , CF PB = ∴ABP ∆≌ACF ∆. (2)在AEC ∆和ACP ∆中, ∵∠APC=∠ABC ,
而ABC ∆是等边三角形,故∠ACB=∠ABC=60º, ∴∠ACE =∠APC . 又∠CAE =∠PAC , ∴AEC ∆∽ACP ∆ ∴
AC AE AP AC
=
,即2
AC PA AE =⋅. 由(1)知ABP ∆≌ACF ∆,
∴∠BAP=∠CAF , CF PB = ∴∠BAP+∠PAC=∠CAF+∠PAC
∴∠PAF=∠BAC=60°,又∠APC =∠ABC =60°. ∴APF ∆是等边三角形 ∴AP=PF
∴4PB PC PC CF PF PA +=+=== 在PAB ∆与CEP ∆中, ∵∠BAP=∠ECP , 又∠APB=∠EPC=60°, ∴PAB ∆∽CEP ∆ ∴
PB PA
PE PC
=
,即PB PC PA PE ⋅=⋅ 由(2)2AC PA AE =⋅,
∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+=
∴()2
2
AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+=
∴2
2
2
2
2
2
43PB PC PA AC PA AB ⋅=-=-=-
=
因此PB 和PC 的长是方程2430x x --=的解. 解这个方程,得11x =, 23x =. ∵PB