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1、考點38 幾何證明選講
【高考再現(xiàn)
1.(2020年高考(四川理))如圖,正方形的邊長為,延長至,使,連接、則( ?。?
A. B. C. D.
3. (2020年高考(陜西理))如圖,在圓O中,直徑AB與弦CD垂直,垂足為E,,垂足為F,若,,則__________.
【解析】:,,,在中,
A
B
O
P
圖2
4. (2020年高考(湖南理))如圖2,過點P的直線與圓O相交于A,B兩點.若PA=1,AB=2,PO=3,則圓O的半徑等于_______.
【答案】
【解析】設交圓O于C,D,如圖,設圓的半徑為R,由割線定理知
5.(
2、2020年高考(廣東理))(幾何證明選講)如圖3,圓的半徑為1,、、是圓周上的三點,滿足,過點作圓的切線與的延長線交于點,則__________.
【答案】
【解析】:連接,則,,因為,所以.
7.(2020年高考(陜西文))如圖,在圓O中,直徑AB與弦CD垂直,垂足為E,,垂足為F,若,,則___ ______.
【解析】:,,,在中,
9.(2020年高考(新課標理))選修4-1:幾何證明選講
如圖,分別為邊的中點,直線交的外接圓于兩點,若,證明:
(1);
(2)
【解析】(1),
(2)
10.(2020年高考(遼寧理))選修41:幾何證明選講
3、
如圖,⊙O和⊙相交于兩點,過A作兩圓的切線分別交兩圓于C,D兩點,連接DB并延長交⊙O于點E.證明:
(Ⅰ);
(Ⅱ) .
【答案及解析】
11.(2020年高考(江蘇))[選修4 - 1:幾何證明選講]如圖,是圓的直徑,為圓上位于異側的兩點,連結并延長至點,使,連結.
求證:.
【解析】證明:連接.
∵是圓的直徑,∴(直徑所對的圓周角是直角).
∴(垂直的定義).
又∵,∴是線段的中垂線(線段的中垂線定義).
∴(線段中垂線上的點到線段兩端的距離相等).
∴(等腰三角形等邊對等角的性質).
又∵為圓上位于異
4、側的兩點,
∴(同弧所對圓周角相等).
∴(等量代換).
12.(2020年高考(課標文))選修4-1:幾何選講
如圖,D,E分別是△ABC邊AB,AC的中點,直線DE交△ABC的外接圓與F,G兩點,若CF∥AB,證明:
(Ⅰ) CD=BC;
(Ⅱ)△BCD∽△GBD.
【方法總結】
注意結合圖形的性質特點靈活選擇判定定理.在一個題目中,判定定理和性質定理可能多次用到.涉及圓的切線問題時要注意弦切角的轉化;關于圓周上的點,常作直線(或半徑)或向弦(弧)兩端畫圓周角或作弦切角.
【考點剖析】
一.明確要求
考查相似三角形的判定和性質定理的應用及直角三角形的射影定理
5、的應用;考查圓的切線定理和性質定理的應用;考查相交弦定理,切割線定理的應用;考查圓內接四邊形的判定與性質定理.
二.命題方向
牢牢抓住圓的切線定理和性質定理,以及圓周角定理和弦切角等有關知識,重點掌握解決問題的基本方法;緊緊抓住相交弦定理、切割線定理以及圓內接四邊形的判定與性質定理,重點以基本知識、基本方法為主,通過典型的題組訓練,掌握解決問題的基本技能.
三.規(guī)律總結
1.平行截割定理
(1)平行線等分線段定理及其推論
①定理:如果一組平行線在一條直線上截得的線段相等,那么在任一條(與這組平行線相交的)直線上截得的線段也相等.
②推論:經(jīng)過梯形一腰的中點而且平行于底邊的直線平分
6、另一腰.
(2)平行截割定理及其推論
①定理:兩條直線與一組平行線相交,它們被這組平行線截得的對應線段成比例.
②推論:平行于三角形一邊的直線截其他兩邊(或兩邊的延長線),截得的三角形與原三角形的對應邊成比例.
(3)三角形角平分線的性質
三角形的內角平分線分對邊成兩段的長度比等于夾角兩邊長度的比.
(4)梯形的中位線定理
梯形的中位線平行于兩底,并且等于兩底和的一半.
2.相似三角形
基礎梳理
1.圓周角定理
(1)圓周角:頂點在圓周上且兩邊都與圓相交的角.
(2)圓周角定理:圓周角的度數(shù)等于它所對弧度數(shù)的一半.
(3)圓周角定理的推論
①同弧(或等弧)上的圓周角
7、相等;同圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧相等.
②半圓(或直徑)所對的圓周角是90°;90°的圓周角所對的弦是直徑.
2.圓的切線
(1)直線與圓的位置關系
直線與圓交點的個數(shù)
直線到圓心的距離d與圓的半徑r的關系
相交
兩個
d<r
相切
一個
d=r
相離
無
d>r
(2)切線的性質及判定
①切線的性質定理:圓的切線垂直于經(jīng)過切點的半徑.
②切線的判定定理
過半徑外端且與這條半徑垂直的直線是圓的切線.
(3)切線長定理
從圓外一點引圓的兩條切線長相等.
3.弦切角
基礎梳理
1.圓中的比例線段
定理名稱
基本圖形
條件
結論
應
8、用
相交弦定理
弦AB、CD相交于圓內點P
(1)PA·PB=PC·PD;
(2)△ACP∽
△DBP
(1)在PA、PB、PC、PD四線段中知三求一;
(2)求弦長及角
切割線定理
PA切⊙O于A,PBC是⊙O的割線
(1)PA2=PB·PC;
(2)△PAB∽△PCA
(1)已知PA、PB、PC知二可求一;
(2)求解AB、AC
割線定理
PAB、PCD是⊙O的割線
(1)PA·PB=PC·PD;
(2)△PAC∽△PDB
(1)求線段PA、PB、PC、PD及AB、CD;
(2)應用相似求AC、BD
2.圓內接四邊形
(1)圓內接四邊
9、形性質定理:圓內接四邊形的對角互補.
(2)圓內接四邊形判定定理:
①如果四邊形的對角互補,則此四邊形內接于圓;
②若兩點在一條線段同側且對該線段張角相等,則此兩點與線段兩個端點共圓,特別的,對定線段張角為直角的點共圓.
【基礎練習】
1.(經(jīng)典習題)如圖所示,已知a∥b∥c,直線m、n分別與a、b、c交于點A,B,C和A′,B′,C′,如果AB=BC=1,A′B′=,則B′C′=________.
2.(經(jīng)典習題)如圖所示,BD、CE是△ABC的高,BD、CE交于F,寫出圖中所有與△ACE相似的三角形________.
3.(經(jīng)典習題)如圖所示,已知DE∥BC,BF∶EF=
10、3∶2,則AC∶AE=______,AD∶DB=________.
4.(經(jīng)典習題)如圖所示,△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以AC為直徑的圓與斜邊交于點P,則BP長為________.
【解析】 連接CP.由推論2知∠CPA=90°,即CP⊥AB,由射影定理知,AC2=AP·AB.∴AP=3.6,∴BP=AB-AP=6.4.
【答案】 6.4
5.(經(jīng)典習題)如圖所示,AB、AC是⊙O的兩條切線,切點分別為B、C,D是優(yōu)弧上的點,已知∠BAC=80°, 那么∠BDC=________.
6.(經(jīng)典習題)如圖所示,已知⊙O的兩條弦AB、CD相交于AB的中點E,且A
11、B=4,DE=CE+3,則CD的長為________.
【名校模擬】
一.基礎扎實
1. (北京市東城區(qū)2020學年度第二學期高三綜合練習(二)理) 如圖,直線與相切于點,割線經(jīng)過圓心,弦⊥于點,,,則 .
2.(北京市西城區(qū)2020屆高三下學期二模試卷理)如圖,△是⊙的內接三角形,是⊙的切線,交于點,交⊙于點.若,
,,,則_____;_____.
【答案】,;
【解析】由切割線定理可知為等邊三角形,由割線定理可知:
3.(北京市西城區(qū)2020屆高三4月第一次模擬考試試題理)如圖,為⊙的
12、直徑,,弦交于點.若,,則_____.
【答案】1
【解析】∵∴∴
4.如圖,切圓于點,割線經(jīng)過圓心,,則 .
5.(湖北2020高考沖刺理)
6.(湖北省黃岡中學2020屆高三五月模擬考試理)如圖,A,B是圓O上的兩點,且OA⊥OB,OA=2,C為OA的中點,連接BC并延長交圓O于點D,則CD= .
【答案】:
【解析】:由題意得,在直角,中,
延長AO,與圓O的交點為E,在圓O中,由相交弦定理得,
則。
7.(華中師大一附中2020屆高考適應性考試理)(選修4—1:幾何證明選講)
13、
如圖,⊙的直徑為6,C為圓周上一點,BC=3,過C作圓的切線l,
過A作l的垂線AD,垂足為D,則CD= .
8.(2020年大連沈陽聯(lián)合考試第二次模擬試題理) 已知為半圓的直徑,,為半圓上一.點,過點作半圓的切線,過點作于,交圓于點,.(Ⅰ)求證:平分;(Ⅱ)求的長.
二.能力拔高
9.(2020東城區(qū)普通高中示范校高三綜合練習(二)理)
如圖,已知是⊙的切線,是切點,直線交⊙于兩點,是的中點,連結并延長交⊙于點,若,則= .
【答案】
【解析】根據(jù)已知可得。故,且,在中,根據(jù)余弦定理可得。根據(jù)相交弦定理得,即,所以,所以.
14、
11.(2020年長春市高中畢業(yè)班第二次調研測試理)如圖,在△中,是的平分線,△的外接圓交于點,.
⑴求證:;⑵當,時,求的長.
12. (2020年石家莊市高中畢業(yè)班教學質量檢測(二)文)
如圖,AB為圓的直徑,P為圓外一點,過P點作PCAB于C,交圓于D點,PA交圓于E點,BE交PC于F點.
(I)求證:;
(Ⅱ)求證:.
[證明]:(Ⅰ)依題意, ,
所以在 中,
在 中,所以
(Ⅱ)在中,,
由①得∽,∴,
∴,所以.
13. (唐山市2020學年度高三年級第一次模擬考試文)
如圖,AB是圓O的直徑,以B為圓心的圓B與圓O的一個交點為P.過點A作
15、直線交圓O于點Q,交圓B于點M、N.
(I )求證:QM=QN;
(II)設圓O的半徑為2,圓B的半徑為1,當AM=時,求MN的長.
14. (2020河南豫東豫北十所名校畢業(yè)班階段性測試(三)文)
如圖,四邊形ABCD是的內接四邊形,延長BC,AD交于點E,且CE=AB=AC,連接BD,交AC于點F.
(I)證明:BD平分;
(II)若AD=6,BD=8,求DF的長.
【解析】:(Ⅰ),.……………………………(2分)
,.
,.
,,……………………(4分)
,,即平分.……………(5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知.
又,.………………………(7分)
,,.
.
16、…………………………………(10分)
15. (中原六校聯(lián)誼2012年高三第一次聯(lián)考理) 如圖,⊙O1與⊙O2相交于A、B兩點,過點A作⊙O1的切線交⊙O2于點C,過點B作兩圓的割線,分別交⊙O1、⊙O2于點D、E,DE與AC相交于點P.
(1)求證:AD//EC;
(2)若AD是⊙O2的切線,且PA=6,PC =2,BD =9,求AD的長。
三.提升自我
16.(仙桃市2020年五月高考仿真模擬試題理)如圖,半徑分別為和的圓O1與圓O2外切于T,自圓O2上一點P引圓O1的切線,切點為Q,若PQ=2,則PT= 。
17.(湖北鐘祥一中2020高三五
17、月適應性考試理)(4—1:幾何證明選講)如圖,是圓的切線,是切點,直線交圓于、兩點,是的中點,連結并延長交圓于點,若,∠,則________.
A
B
C
D
第15題(1)圖
18.(襄陽五中高三年級第一次適應性考試理)如圖:直角三角形ABC中,∠B=90 o,AB=4,以BC為直徑的圓交邊AC于點D,AD=2,則∠C的大小為 .
19.(湖北省武漢市2020屆高中畢業(yè)生五月供題訓練(二)理)
如圖,已知C點在⊙O直徑BE的延長線上,CA切⊙O于A點,CD是∠ACB的平分線且交AB于點D.則∠ADC的度數(shù)是 .
【答案】:
【解
18、析】:由題意得,設AE與CD交于F,,個怒弦切角定理,則,
根據(jù)三角形外角定理,得,根據(jù)三角形內角和定理,
由于CD時∠ACB的平分線,所以,
由三角形的內角和定理,的,
再由對頂角定理,知,又,所以。
20.(河北唐山市2020屆高三第三次模擬理)(本小題滿分10分)選修4—1;幾何證明選講
21.(河北省唐山市2020學年度高三年級第二次模擬考試理)(本小題滿分10分)選修4-1:幾何證明選講
如圖,在△ABC中,BC邊上的點D滿足BD=2DC,以BD為直徑作圓O恰與CA相切于點A,過點B作BE⊥CA于點E,BE交圓D于點F.
(I)求∠ABC的度數(shù):
( II)求證:BD=4EF.
∴BD2=EF×BD,∴BD=4EF.
22.(2020年石家莊市高中畢業(yè)班第二次模擬考試文)已知四邊形ACBE,AB交CE于D點,(I )求證:;(II)求證:A、E、B、C四點共圓.
【原創(chuàng)預測】
如圖AB是的直徑,弦BD, CA的延長線相交于點E,EF垂直JBA的延長線于點F.
(I) 求證:,;
(II) 若,求AF的長.