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1、選修4—1 幾何證明選講
真題試做
1.(2020·廣東高考,文15)如圖所示,直線PB與圓O相切于點B,D是弦AC上的點,∠PBA=∠DBA.若AD=m,AC=n,則AB=__________.
2.(2020·天津高考,文13)如圖,已知AB和AC是圓的兩條弦,過點B作圓的切線與AC的延長線相交于點D.過點C作BD的平行線與圓相交于點E,與AB相交于點F,AF=3,F(xiàn)B=1,EF=,則線段CD的長為________.
3.(2020·陜西高考,文15B)如圖,在圓O中,直徑AB與弦CD垂直,垂足為E,EF⊥DB,垂足為F,若AB=6,AE=1,則DF·DB=______
2、.
考向分析
從近幾年的高考情況看,本部分內(nèi)容主要有兩大考點,一是會證明并應(yīng)用圓周角定理、圓的切線的判定定理及性質(zhì)定理;二是會證明并應(yīng)用相交弦定理、圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)定理與判定定理、切割線定理等.在高考中常以圓為背景,主要考查最基本、最重要的內(nèi)容,試題多以填空題、解答題的形式呈現(xiàn),試題難度屬中低檔.
預(yù)計在今后高考中,幾何證明選講主要考查最基本、最重要的內(nèi)容,如相似三角形,圓的切線、弦切角,圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)與判定,與圓有關(guān)的比例線段等,試題難度中等.另外,對平行線等分線段定理及平行線分線段成比例定理、直角三角形的射影定理、切線長定理等內(nèi)容的考查,也應(yīng)引起足夠的重視.
熱點例析
3、
熱點一 相似三角形問題
【例1】如圖,∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90°,且AB=6,AC=4,AD=12,則BE=_________.
規(guī)律方法 在求線段的長度或計算比例線段的比值時,應(yīng)注意的問題:
(1)首先應(yīng)先尋找所求線段或比例線段所在的兩個三角形;
(2)判斷尋找的兩個三角形是否具備相似的條件;
(3)如果條件不能直接找出時,可巧添輔助線;
(4)有平行線時可應(yīng)用平行線分線段成比例定理加以解決.
變式訓(xùn)練1 (2020·廣東肇慶期末統(tǒng)考,理14)如圖,PAB,PCD為⊙O的兩條割線,若PA=5,AB=7,CD=11,AC=2,則BD等于__________
4、.
熱點二 有關(guān)圓的切線、弦切角問題
【例2】如圖所示,過圓O外一點P分別作圓的切線和割線交圓于A,B,且PB=7,C是圓上一點使得BC=5,∠BAC=∠APB,則AB=__________.
規(guī)律方法 與圓的切線有關(guān)的幾何證明問題處理思路:
(1)若兩圓相切時,往往需要添加兩圓的公切線,轉(zhuǎn)化為弦切角與圓心角、圓周角之間的關(guān)系;
(2)在利用圓的切線、弦切角解題時,應(yīng)特別注意圓周角、圓心角與弦切角的特殊關(guān)系.
變式訓(xùn)練2 如圖,已知圓中兩條弦AB與CD相交于點F,E是AB延長線上一點,且DF=CF=,AF∶FB∶BE=4∶2∶1.若CE與圓相切,則線段CE的長為_____
5、_____.
熱點三 圓內(nèi)接四邊形的判定與性質(zhì)
【例3】如圖,四邊形ABCD是圓O的內(nèi)接四邊形,延長AB和DC相交于點P.若PB=1,PD=3,則的值為____________.
規(guī)律方法 有關(guān)圓內(nèi)接四邊形問題的處理思路:
(1)圓內(nèi)接四邊形(亦即四點共圓)的判定與性質(zhì),在近幾年高考中常有考查,處理此類問題的關(guān)鍵是掌握對角的互補關(guān)系,同邊所形成的弦、角的等量關(guān)系,以及外角與其內(nèi)對角的相等關(guān)系等.
(2)通常情況下把圓內(nèi)接四邊形問題轉(zhuǎn)化為圓周角、圓心角、圓內(nèi)角、圓外角、弦切角以及圓內(nèi)接四邊形的對角等問題,然后再利用題設(shè)條件來解決問題.
(3)值得注意的有,在平面幾何中求角的
6、大小,經(jīng)??紤]借助三角形內(nèi)角和定理及其推論;在圓中求角的大小常常借助與圓有關(guān)的角的定理來完成.
變式訓(xùn)練3 如圖,EB,EC是⊙O的兩條切線,B,C是切點,A,D是⊙O上兩點,如果∠E=46°,∠DCF=32°,則∠A的度數(shù)是__________.
熱點四 有關(guān)與圓相關(guān)的比例線段問題
【例4】如圖,△ABC是⊙O的內(nèi)接三角形,PA是⊙O的切線,PB交AC于點E,交⊙O于點D,若PE=PA,∠ABC=60°,PD=1,BD=8,則BC=__________.
規(guī)律方法 與圓有關(guān)的比例線段問題的處理思路:解決與圓有關(guān)的比例線段問題,常常結(jié)合圓的切割線定理、割線定理、相交弦定理等
7、來進行分析.當(dāng)然,在解題過程中善于發(fā)現(xiàn)、構(gòu)造相似三角形,尋找平行線截線段成比例等也是解決問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié).
變式訓(xùn)練4 如圖,已知⊙O的割線PAB交⊙O于A,B兩點,割線PCD經(jīng)過圓心,若PA=3,AB=4,PO=5,則⊙O的半徑為__________.
1.如圖,在ABCD中,N是AB延長線上一點,-的值等于( ).
(第1題圖)
A. B.1 C. D.
2.如圖,矩形ABCD中,DE⊥AC于點E,則圖中與△ABC相似的三角形有( ).
(第2題圖)
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
3.(2020·北京豐臺3
8、月模擬,12)如圖所示,Rt△ABC內(nèi)接于圓,∠ABC=60°,PA是圓的切線,A為切點,PB交AC于點E,交圓于點D.若PA=AE,PD=,BD=3,則AP=__________,AC=__________.
4.(2020·湖北華中師大一附中5月模擬,15)如圖所示,圓O的直徑為6,C為圓周上一點,BC=3,過點C作圓的切線l,過點A作l的垂線AD,垂足為D,則CD=__________.
5.如圖,已知Rt△ABC的兩條直角邊AC,BC的長分別為3 cm,4 cm,以AC為直徑的圓與AB交于點D,則=__________.
(第5題圖)
6.(2020·廣東江門一模,
9、文14)如圖,AD是△ABC的高,AE是△ABC外接圓的直徑.若AB=6,AC=5,AD=4,則圖中與∠BAE相等的角是__________,AE=__________.
(第6題圖)
7.(2020·廣東六校第四次聯(lián)考,文15)如圖,點M為⊙O的弦AB上的一點,連接MO.MN⊥OM,MN交圓于點N,若MA=2,MB=4,則MN=__________.
參考答案
命題調(diào)研·明晰考向
真題試做
1. 解析:∵直線PB與圓相切于點B,且∠PBA=∠DBA,
∴∠ACB=∠ABP=∠DBA,由此可得直線AB是△BCD外接圓的切線且B是切點,則由切割線定理得|AB|2=|AD|·
10、|AC|=mn,即得|AB|=.
2. 解析:在圓中,由相交弦定理:AF·FB=EF·FC,
∴FC==2,
由三角形相似,=,∴BD==.
由切割弦定理:DB2=DC·DA,
又DA=4CD,∴4DC2=DB2=.∴DC=.
3.5 解析:由三角形相似可得DE2=DF·DB,連接AD,則DE2=AE·EB=1×5=5,所以DF·DB=5.
精要例析·聚焦熱點
熱點例析
【例1】 4 解析:∵AC=4,AD=12,∠ACD=90°,
∴CD2=AD2-AC2=128,∴CD=8.
又∵AE⊥BC,∠B=∠D,∴△ABE∽△ADC.
∴=,∴BE===4.
【變式訓(xùn)練1
11、】6 解析:由割線定理得PA·PB=PC·PD,
∴5×(5+7)=PC(PC+11).
∴PC=4或PC=-15(舍去).
又∵PA·PB=PC·PD,=,∠P=∠P,
∴△PAC∽△PDB.
∴===.
故BD=3AC=6.
【例2】 解析:根據(jù)圓的性質(zhì)有∠PAB=∠ACB,而∠BAC=∠APB,故△PAB∽△ACB,故有=,將PB=7,BC=5代入解得AB=.
【變式訓(xùn)練2】 解析:設(shè)BE=a,則AF=4a,F(xiàn)B=2a.
∵AF·FB=DF·FC,∴8a2=2,∴a=,
∴AF=2,F(xiàn)B=1,BE=,∴AE=.
又∵CE為圓的切線,∴CE2=EB·EA=×=,
12、∴CE=.
【例3】 解析:∵∠P=∠P,∠A=∠PCB,∴△PCB∽△PAD.
∴==.
【變式訓(xùn)練3】 99° 解析:如圖,連接OB,OC,AC,根據(jù)弦切角定理,可得∠BAD=∠BAC+∠CAD=(180°-∠E)+∠DCF=67°+32°=99°.
【例4】2 解析:根據(jù)切割線定理,得PA2=PD·PB=9,
故PA=3.
又根據(jù)弦切角定義,可得∠PAC=∠ABC=60°,且PE=PA,故△PAE為等邊三角形.
所以BE=6,DE=2.
根據(jù)相交弦定理,可得BE·DE=AE·CE,解得CE=4.
在△BCE中用余弦定理,可解得BC=2.
【變式訓(xùn)練4】2 解析:設(shè)
13、圓的半徑為R,由PA·PB=PC·PD得3×(3+4)=(5-R)(5+R),解得R=2.
創(chuàng)新模擬·預(yù)測演練
1.B 解析:∵AD∥BM,∴=.
又∵DC∥AN,∴=.
∴=,∴=.
∴-=-==1.
2.C 解析:△CDA,△DEA,△CED都與△ABC相似.
3.2 3
4.
5.
6.∠DAC 解析:連接BE.
∵∠C=∠E,∠CDA=∠EBA=90°,
∴△ABE∽△ADC.∴∠BAE=∠DAC.
又∵=,∴AE==.
7.2 解析:延長NM交⊙O于點C.
∵OM⊥MN,∴MN=MC.
又∵AM·MB=MN·MC,
∴2×4=MN2,即MN=2.