2023-2024学年挑战中考压轴题重难点题型分类专题07 圆与母子型相似结合型：切割线定理反A模型压轴题专题（解析版）

资料整理资料整理资料整理专题07圆与母子型相似：切割线定理反A模型压轴题专题（解析版）切割线定理：反A模型图形相似的证明结论因为∽①;②1．（北雅）如图，D为⊙O上一点，点C在直径BA的延长线上，且∠CDA＝∠CBD．（1）求证：CD是⊙O的切线；（2）过点B作⊙O的切线交CD的延长线于点E，若BC＝6，tan∠CDA＝，求BE的长．【解答】（1）证明：连OD，OE，如图，∵AB为直径，∴∠ADB＝90°，即∠ADO+∠1＝90°，又∵∠CDA＝∠CBD，而∠CBD＝∠1，∴∠1＝∠CDA，∴∠CDA+∠ADO＝90°，即∠CDO＝90°，∴CD是⊙O的切线；（2）解：∵EB为⊙O的切线，∴ED＝EB，OE⊥DB，∴∠ABD+∠DBE＝90°，∠OEB+∠DBE＝90°，∴∠ABD＝∠OEB，∴∠CDA＝∠OEB．而tan∠CDA＝，∴tan∠OEB＝＝，∵Rt△CDO∽Rt△CBE，∴＝＝＝，∴CD＝×6＝4，在Rt△CBE中，设BE＝x，∴（x+4）2＝x2+62，解得x＝．2．（南雅）如图，D为⊙O上一点，点C在直径BA的延长线上，且CD2＝CA•CB．（1）求证：CD是⊙O的切线；（2）过点B作⊙O的切线交CD的延长线于点E，若BC＝10，，求BE的长．【解答】（1）证明：如图，连接OD，∵CD2＝CA•CB，∴，∵∠C＝∠C，∴△DCA∽△BCD，∴∠ADC＝∠DBC，∵OB＝OD，∴∠BDO＝∠DBO，∵AB为⊙O的直径，∴∠BDA＝90°，∴∠BDO+∠ODA＝∠CDA+∠ODA＝90°，∴OD⊥CD，∴CD为O0的切线；（2）∵BE、CE是⊙O的切线，∴ED＝EB，∵△DCA∽△BCD，∴∠DBA＝∠CDA，∴＝tan∠DBA＝tan∠CDA＝，∴CD＝BC＝6，设BE＝x，则DE＝x，CE＝x+6．在Rt△CBE中，（x+6）2＝x2+102，解得：x＝，∴BE＝．3.（长郡）已知：如图，⊙的直径垂直于弦，过点的切线与直径的延长线相交于点，连结．（1）求证：是⊙的切线．（2）求证：．（3）若，，求直径的长．【解答】（1）证明：连接OD，OC，∵PC是⊙O的切线，∴∠PCO＝90°，∵AB⊥CD，AB是直径，∴弧BD＝弧BC，∴∠DOP＝∠COP，在△DOP和△COP中，，∴△DOP≌△COP（SAS），∴∠PDO＝∠PCO＝90°，∵D在⊙O上，∴PD是⊙O的切线；（2）证明：∵AB是⊙O的直径，∴∠ADB＝90°，∵∠PDO＝90°，∴∠ADO＝∠PDB＝90°﹣∠BDO，∵OA＝OD，∴∠A＝∠ADO，∴∠A＝∠PDB，∵∠BPD＝∠BPD，∴△PDB∽△PAD，∴，∴PD2＝PA•PB；（3）解：∵DC⊥AB，∴∠ADB＝∠DMB＝90°，∴∠A+∠DBM＝90°，∠CDB+∠DBM＝90°，∴∠A＝∠CDB，∵tan∠CDB＝，∴tanA＝＝，∵△PDB∽△PAD，∴＝＝＝∵PD＝4，∴PB＝2，PA＝8，∴AB＝8﹣2＝6．4．（明德）如图，AB为圆O的直径，C为圆O上一点，AD和过C点的直线互相垂直，垂足为D，且AC平分∠DAB，延长AB交DC于点E，CF⊥AB于点F．（1）求证：直线DE与⊙O相切；（2）若EB＝2，EC＝4，求⊙O的半径及AC、AD的长；（3）在（2）的条件下，求阴影部分的面积．【解答】解：（1）连接OC；∵AD⊥DC，∴∠DAC+∠ACD＝90°；又∵AC平分∠DAB，OA＝OC，∴∠DAC＝∠CAO，∠CAO＝∠ACO，∴∠DAC＝∠ACO，∴∠ACD+∠ACO＝90°，即OC⊥DC，∴直线DE与⊙O相切．（2）∵EC是⊙O的切线，∴EC2＝EB•EA，而EC＝4，EB＝2，∴EA＝8，AB＝8﹣2＝6；∴⊙O的半径为3．∵AC平分∠DAE，∴，∴，∴AD＝2DC（设为x）；∵AC平分∠DAB，CD⊥AD，CF⊥AB，∴CD＝CF；在△ADC与△AFC中，，∴△ADC≌△AFC（HL），∴AF＝AD＝2x，BF＝6﹣2x；∵AB为⊙O的直径，∴∠ACB＝90°；由射影定理得：CF2＝AF•BF，即x2＝2x（6﹣2x），解得：x＝，∴AD＝；由勾股定理得：，∴AC＝，即⊙O的半径及AC、AD的长分别为3，，．（3）∵，，∴．5．（雅礼）如图，在⊙O中，AB为直径，OC⊥AB，弦CD与OB交于点F，在AB的延长线上有一点E，且EF＝ED．（1）求证：DE是⊙O的切线（2）若tanA＝，探究线段AB和BE之间的数量关系，并证明；（3）在（2）的条件下，若OF＝1，求⊙O的半径和CD的长．【解答】（1）证明：连接OD，如图，∵EF＝ED，∴∠EFD＝∠EDF，∵∠EFD＝∠CFO，∴∠CFO＝∠EDF，∵OC⊥OF，∴∠OCF+∠CFO＝90°，∵OC＝OD，∴∠OCF＝∠ODF，∴∠ODC+∠EDF＝90°，即∠ODE＝90°，∴OD⊥DE，∵点D在⊙O上，∴DE是⊙O的切线；（2）解；线段AB、BE之间的数量关系为：AB＝3BE．证明：∵AB为⊙O直径，∴∠ADB＝90°，∴∠ADO＝∠BDE，∵OA＝OD，∴∠ADO＝∠A，∴∠BDE＝∠A，而∠BED＝∠DEA，∴△EBD∽△EDA，∴，∵Rt△ABD中，tanA＝＝，∴＝，∴AE＝2DE，DE＝2BE，∴AE＝4BE，∴AB＝3BE；（3）解：设BE＝x，则DE＝EF＝2x，AB＝3x，半径OD＝x，∵OF＝1，∴OE＝1+2x，在Rt△ODE中，由勾股定理可得：（x）2+（2x）2＝（1+2x）2，∴x＝﹣（舍）或x＝2，∴AB＝3x＝6，∴圆O的半径为3．过点O作OH⊥CD，∵OC＝OD，∴CD＝2CH，在Rt△OCF中，CF＝＝，OH＝＝，在Rt△OCH中，tan∠OCH＝＝＝，∴CH＝3OH＝，∴CD＝2CH＝．6．（青竹湖）如图，已知AB是⊙O的直径，直线AC与⊙O相切于点A，过点B作BD∥OC交⊙O于点D，连接CD并延长交AB的延长线于点E．（1）求证：CD是⊙O的切线．（2）求证：DE2＝EB•EA；（3）若BE＝1，，求线段AD的长度．【解答】解：（1）∵BD∥OC，∴∠DBO＝∠COA，∠ODB＝∠COD，∵OB＝OD，∴∠DBO＝∠ODB，∴∠COA＝∠COD，在△COA和△COD中，，∴△COA≌△COD（SAS），∴∠CAO＝∠CDO，∵AC是⊙O的切线，∴∠CAO＝90°＝∠CDO，即OD⊥EC，∵OD是⊙O的半径，∴EC是⊙O的切线；（2）∵EC是⊙O的切线，∴∠ODE＝90°，即∠EDB+∠ODB＝90°，又∴AB是⊙O的直径，∴∠ADB＝90°，∴∠ABD+∠BAD＝90°，又∵∠ODB＝∠OBD，∴∠EDB＝∠EAD，又∵∠E＝∠E，∴△EBD∽△EDA，∴＝，即DE2＝AE•BE；（3）∵∠ACO+∠COA＝90°，∠BAD+∠OBD＝90°，而∠OBD＝∠ODB＝∠COD＝∠COA，∴∠ABD+∠BAD＝90°，∴∠BAD＝∠ACO，由△EBD∽△EDA，∴＝＝tan∠BAD＝，∵BE＝1，∴DE＝2，由DE2＝AE•BE得，22＝1×AE，∴AE＝4，∴AB＝4﹣1＝3，设BD＝a，则AD＝2a，由勾股定理得，BD2+AD2＝AB2，即a2+（2a）2＝32，解得a＝，∴AD＝2a＝．7．（北雅）如图①，△ABC内接于⊙O，点P是△ABC的内切圆的圆心，AP交边BC于点D，交⊙O于点E，经过点E作⊙O的切线分别交AB、AC延长线于点F、G．（1）求证：BC∥FG；（2）探究：PE与DE和AE之间的关系；（3）当图①中的FE＝AB时，如图②，若FB＝3，CG＝2，求AG的长．【解答】（1）证明：连接BE，∵点P是△ABC的内心，∴∠BAD＝∠CAD．又∵FG切⊙O于E，∴∠BEF＝∠BAD．又∵∠DBE＝∠CAD，∴∠BEF＝∠DBE．∴BC∥FG．（2）解：连接BP，则∠ABP＝∠CBP．∵∠BPE＝∠BAP+∠ABP＝∠PBC+∠EBD，∴∠BPE＝∠PBE．∴BE＝PE．在△ABE和△BDE中，∠BAE＝∠EBD，∠BED＝∠AEB，∴△ABE∽△BDE．∴＝．∴BE2＝AE•DE．∴PE2＝AE•DE．（3）解：∵FE2＝FB•FA＝FB（FB+AB），而FE＝AB，∴AB2＝3（3+AB）．设AB＝x，则x2﹣3x﹣9＝0，解之得x＝．∴AB＝（取正值）．由（1）在△AFG中，BC∥FG，∴．∴AC＝＝×＝1+．∴AG＝AC+CG＝3+．8．（青竹湖）如图，⊙O经过△ABC的顶点A、C，并与AB边相交于点D，过点D作DF∥BC，交AC于点E，交⊙O于点F，连接DC，点C为弧DF的中点．（1）求证：BC为⊙O的切线；（2）若⊙O的半径为3，DF＝4，求CE•CA的值；（3）在（2）的条件下，连接AF，若BD＝AF，求AD的长．【解答】（1）证明：连接CO并延长交⊙O于G，连接DG，如图：∵CG为直径，∴∠GDC＝90°，∴∠DCG+∠DGC＝90°，∵∠DGC＝∠BAC，点C为弧DF的中点，∴∠CDF＝∠BAC，∴∠DGC＝∠CDF，∴∠DCG+∠CDF＝90°，∵DF∥BC，∴∠CDF＝∠DCB，∴∠DCG+∠DCB＝90°，∴OC⊥BC，又∵OC是⊙O的半径，∴BC为⊙O的切线；（2）解：连接OC交DF于M，∵C为弧DF的中，∴OC⊥DF，∴DM＝MF＝DF＝2，∵⊙O的半径为3，∴OM＝＝＝1，∴CM＝OC﹣OM＝3﹣1＝2，∴DC2＝DM2+CM2＝＝12，∵，∴∠DAC＝∠CAF，∵∠CDF＝∠CAF，∴∠CDF＝∠DAC，∵∠DCE＝∠ACD，∴△DCE∽△ACD，∴，∴CD2＝CE•CA，∴CE•CA＝12；（3）解：连接CF，∵四边形ADCF内接于⊙O，∴∠ADC+∠AFC＝180°，又∵∠BDC+∠CDA＝180°，∴∠AFC＝∠BDC，∵，∴CD＝CF＝2，又∵BD＝AF，∴△BDC≌△AFC（SAS），∴BC＝AC，∠BCD＝∠ACF，∵∠ACF＝∠ADF，∴∠BCD＝∠ADF，∵DF∥BC，∴∠CDF＝∠BCD，∴∠CDF＝∠ADF，∴AF＝CF，∴，BD＝CF＝2，∴，∴AC＝DF＝4＝BC，∵∠BCD＝∠CDF＝∠CAF＝∠DAC，∠DBC＝∠ABC，∴△DBC∽△CBA，∴，∴BC2＝BD•AB，∴•AB，∴AB＝，∴AD＝AB﹣BD＝＝．9．（麓山国际）如图，AB是⊙O的直径，点C是⊙O上一点，AD与过点C的切线垂直，垂足为点D，直线DC与AB的延长线相交于点P，弦CE平分∠ACB，交AB点F，连接BE．（1）求证：AC平分∠DAB；（2）求证：PC＝PF；（3）若tan∠ABC＝，AB＝14，求线段PC的长．【解答】（1）证明：∵PD切⊙O于点C，∴OC⊥PD，又∵AD⊥PD，∴OC∥AD，∴∠ACO＝∠DAC．∵OC＝OA，∴∠ACO＝∠CAO，∴∠DAC＝∠CAO，即AC平分∠DAB；（2）证明：∵AD⊥PD，∴∠DAC+∠ACD＝90°．又∵AB为⊙O的直径，∴∠ACB＝90°．∴∠PCB+∠ACD＝90°，∴∠DAC＝∠PCB．又∵∠DAC＝∠CAO，∴∠CAO＝∠PCB．∵CE平分∠ACB，∴∠ACF＝∠BCF，∴∠CAO+∠ACF＝∠PCB+∠BCF，∴∠PFC＝∠PCF，∴PC＝PF；（3）解：∵∠PAC＝∠PCB，∠P＝∠P，∴△PAC∽△PCB，∴＝．又∵tan∠ABC＝，∴，∴，设PC＝4k，PB＝3k，则在Rt△POC中，PO＝3k+7，OC＝7，∵PC2+OC2＝OP2，∴（4k）2+72＝（3k+7）2，∴k＝6（k＝0不合题意，舍去）．∴PC＝4k＝4×6＝24．10．（青竹湖）如图，AB为⊙O的直径，C为⊙O上一点，D为BA延长线上一点，∠ACD＝∠B．（1）求证：DC为⊙O的切线；（2）若⊙O的半径为5，sinB＝，求CD和AD的长；（3）在（2）的条件下，线段DF分别交AC，BC于点E，F且∠CEF＝45°，求CF的长．【解答】（1）证明：∵AB为⊙O的直径，∴∠ACB＝∠BCO+∠OCA＝90°，∵OB＝OC，∴∠B＝∠BCO，∵∠ACD＝∠B，∴∠ACD＝∠BCO，∴∠ACD+∠OCA＝90°，即∠OCD＝90°，又∵OC是半径，∴DC为⊙