中考数学二轮复习题型专练（浙江专用）专题16 与圆有关的证明及计算（解析版）

题型十六与圆有关的证明及计算【要点提炼】【证明切线】①连半径，证垂直证明垂直的方法大概分为三个知识点：平行；互余；全等②做垂直，证半径证明半径的方法一般是利用全等【圆中的相似】①常见的相似模型依旧可以在圆中取寻找，例如A型、K型、手拉手模型、X型、母子型、三垂直模型等②圆中还有一些比较特殊的模型，如下：定理一：相交弦得相似--相交线定理内容：圆内的两条相交弦，被交点分成的两条线段长的积相等【方法指引】：此题由相交弦定理可秒！①通过同弧所对的圆周角相等可得到一对角相等；②再结合对顶角相等可证相似。其中此类题所得到的通式：可作为结论记忆定理证明：已知⊙O中，AB、CD为弦，交于P，求证：另：【相交弦定理推论】若AB是直径，CD垂直AB于点P，则PC²=PA·PB定理二：一条切线和一条割线得相似--弦切角定理概念：\t"/item/%E5%BC%A6%E5%88%87%E8%A7%92%E5%AE%9A%E7%90%86/_blank"弦切角的度数等于它所夹的弧所对的圆心角度数的一半，等于它所夹的弧所对的圆周角度数【方法指引】：弦切角顾名思义就是切线与弦的夹角，如例2图中，若连接BC、AC，∠PCB即弦切角，而在该定理中指出，弦切角∠PCB等于CB所对的圆周角，例如∠PAC、∠BCD；而此等角即可帮我们推理出母子型相似即弦切角定理→母子型相似的套路，可作为结论记忆定理三：两条割线得相似--切割线定理切割线定理：从圆外一点引圆的切线和割线，切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项（如例1题图：BA2=BM·BN）割线定理：从圆外一点引圆的两条割线，这一点到每条割线与圆交点的距离的积相等（例1题图，若连接AN、DM，则可通过相似得出）【方法指引】：此类题如用切割线定理结合弦切角定理可秒，一般已知切线，并应用于求线段长度，而切割线定理得到的通式或可作为结论记忆【圆中的三角函数】一般情况下出现三角函数都会作垂线，但圆中出现三角函数时一般不作垂线，可以利用直径所对的圆周角为直角构造直角三角形。另外，此类题目中出现三角函数时，我们还会将角转移到与它相等的角上，在一道题目中，一个三角函数可以在多个角中使用，并且在一个角上也可多次使用【扇形面积及弧长】S=nΠ【专题训练】1．（2020•台州）如图，在△ABC中，∠ACB＝90°，将△ABC沿直线AB翻折得到△ABD，连接CD交AB于点M．E是线段CM上的点，连接BE．F是△BDE的外接圆与AD的另一个交点，连接EF，BF．（1）求证：△BEF是直角三角形；（2）求证：△BEF∽△BCA；（3）当AB＝6，BC＝m时，在线段CM上存在点E，使得EF和AB互相平分，求m的值．【解答】（1）证明：∵∠ACB＝90°，将△ABC沿直线AB翻折得到△ABD，∴∠ADB＝∠ACB＝90°，∵∠EFB＝∠EDB，∠EBF＝∠EDF，∴∠EFB+∠EBF＝∠EDB+∠EDF＝∠ADB＝90°，∴∠BEF＝90°，∴△BEF是直角三角形．（2）证明：∵BC＝BD，∴∠BDC＝∠BCD，∵∠EFB＝∠EDB，∴∠EFB＝∠BCD，∵AC＝AD，BC＝BD，∴AB⊥CD，∴∠AMC＝90°，∵∠BCD+∠ACD＝∠ACD+∠CAB＝90°，∴∠BCD＝∠CAB，∴∠BFE＝∠CAB，∵∠ACB＝∠FEB＝90°，∴△BEF∽△BCA．（3）解：设EF交AB于J．连接AE．∵EF与AB互相平分，∴四边形AFBE是平行四边形，∴∠EFA＝∠FEB＝90°，即EF⊥AD，∵BD⊥AD，∴EF∥BD，∵AJ＝JB，∴AF＝DF，∴FJ=12BD∴EF＝m，∵△ABC∽△CBM，∴BC：MB＝AB：BC，∴BM=m∵△BEJ∽△BME，∴BE：BM＝BJ：BE，∴BE=m∵△BEF∽△BCA，∴ACEF即36−m解得m＝23（负根已经舍弃）．2．（2020•温州）如图，C，D为⊙O上两点，且在直径AB两侧，连接CD交AB于点E，G是AC上一点，∠ADC＝∠G．（1）求证：∠1＝∠2．（2）点C关于DG的对称点为F，连接CF．当点F落在直径AB上时，CF＝10，tan∠1=25，求⊙【解答】解：（1）∵∠ADC＝∠G，∴AC=∵AB为⊙O的直径，∴BC=∴∠1＝∠2；（2）如图，连接DF，∵AC=AD，AB是⊙∴AB⊥CD，CE＝DE，∴FD＝FC＝10，∵点C，F关于DG对称，∴DC＝DF＝10，∴DE＝5，∵tan∠1=2∴EB＝DE•tan∠1＝2，∵∠1＝∠2，∴tan∠2=2∴AE=DE∴AB＝AE+EB=29∴⊙O的半径为2943．（2020•宁波）定义：三角形一个内角的平分线和与另一个内角相邻的外角平分线相交所成的锐角称为该三角形第三个内角的遥望角．（1）如图1，∠E是△ABC中∠A的遥望角，若∠A＝α，请用含α的代数式表示∠E．（2）如图2，四边形ABCD内接于⊙O，AD=BD，四边形ABCD的外角平分线DF交⊙O于点F，连接BF并延长交CD的延长线于点E．求证：∠BEC是△ABC中∠（3）如图3，在（2）的条件下，连接AE，AF，若AC是⊙O的直径．①求∠AED的度数；②若AB＝8，CD＝5，求△DEF的面积．【解答】解：（1）∵BE平分∠ABC，CE平分∠ACD，∴∠E＝∠ECD﹣∠EBD=12（∠ACD﹣∠ABC）=（2）如图1，延长BC到点T，∵四边形FBCD内接于⊙O，∴∠FDC+∠FBC＝180°，又∵∠FDE+∠FDC＝180°，∴∠FDE＝∠FBC，∵DF平分∠ADE，∴∠ADF＝∠FDE，∵∠ADF＝∠ABF，∴∠ABF＝∠FBC，∴BE是∠ABC的平分线，∵AD=∴∠ACD＝∠BFD，∵∠BFD+∠BCD＝180°，∠DCT+∠BCD＝180°，∴∠DCT＝∠BFD，∴∠ACD＝∠DCT，∴CE是△ABC的外角平分线，∴∠BEC是△ABC中∠BAC的遥望角．（3）①如图2，连接CF，∵∠BEC是△ABC中∠BAC的遥望角，∴∠BAC＝2∠BEC，∵∠BFC＝∠BAC，∴∠BFC＝2∠BEC，∵∠BFC＝∠BEC+∠FCE，∴∠BEC＝∠FCE，∵∠FCE＝∠FAD，∴∠BEC＝∠FAD，又∵∠FDE＝∠FDA，FD＝FD，∴△FDE≌△FDA（AAS），∴DE＝DA，∴∠AED＝∠DAE，∵AC是⊙O的直径，∴∠ADC＝90°，∴∠AED+∠DAE＝90°，∴∠AED＝∠DAE＝45°，②如图3，过点A作AG⊥BE于点G，过点F作FM⊥CE于点M，∵AC是⊙O的直径，∴∠ABC＝90°，∵BE平分∠ABC，∴∠FAC＝∠EBC=12∠∵∠AED＝45°，∴∠AED＝∠FAC，∵∠FED＝∠FAD，∴∠AED﹣∠FED＝∠FAC﹣∠FAD，∴∠AEG＝∠CAD，∵∠EGA＝∠ADC＝90°，∴△EGA∽△ADC，∴AEAC∵在Rt△ABG中，AB＝8，∠ABG＝45°，∴AG=2在Rt△ADE中，AE=2AD∴2AD∴ADAC在Rt△ADC中，AD2+DC2＝AC2，∴设AD＝4x，AC＝5x，则有（4x）2+52＝（5x）2，∴x=5∴ED＝AD=20∴CE＝CD+DE=35∵∠BEC＝∠FCE，∴FC＝FE，∵FM⊥CE，∴EM=12CE∴DM＝DE﹣EM=5∵∠FDM＝45°，∴FM＝DM=5∴S△DEF=12DE•FM4．（2020•杭州）如图，已知AC，BD为⊙O的两条直径，连接AB，BC，OE⊥AB于点E，点F是半径OC的中点，连接EF．（1）设⊙O的半径为1，若∠BAC＝30°，求线段EF的长．（2）连接BF，DF，设OB与EF交于点P，①求证：PE＝PF．②若DF＝EF，求∠BAC的度数．【解答】（1）解：∵OE⊥AB，∠BAC＝30°，OA＝1，∴∠AOE＝60°，OE=12OA=12，AE＝EB∵AC是直径，∴∠ABC＝90°，∴∠C＝60°，∵OC＝OB，∴△OCB是等边三角形，∵OF＝FC，∴BF⊥AC，∴∠AFB＝90°，∵AE＝EB，∴EF=12AB（2）①证明：过点F作FG⊥AB于G，交OB于H，连接EH．∵∠FGA＝∠ABC＝90°，∴FG∥BC，∴△OFH∽△OCB，∴FHBC=OF∴FH＝OE，∵OE⊥AB．FH⊥AB，∴OE∥FH，∴四边形OEHF是平行四边形，∴PE＝PF．②∵OE∥FG∥BC，∴EGGB∴EG＝GB，∴EF＝FB，∵DF＝EF，∴DF＝BF，∵DO＝OB，∴FO⊥BD，∴∠AOB＝90°，∵OA＝OB，∴△AOB是等腰直角三角形，∴∠BAC＝45°．5．（2020•湖州）如图，已知△ABC是⊙O的内接三角形，AD是⊙O的直径，连接BD，BC平分∠ABD．（1）求证：∠CAD＝∠ABC；（2）若AD＝6，求CD的长．【解答】解：（1）∵BC平分∠ABD，∴∠DBC＝∠ABC，∵∠CAD＝∠DBC，∴∠CAD＝∠ABC；（2）∵∠CAD＝∠ABC，∴CD=∵AD是⊙O的直径，AD＝6，∴CD的长=12×126．（2019•湖州）已知在平面直角坐标系xOy中，直线l1分别交x轴和y轴于点A（﹣3，0），B（0，3）．（1）如图1，已知⊙P经过点O，且与直线l1相切于点B，求⊙P的直径长；（2）如图2，已知直线l2：y＝3x﹣3分别交x轴和y轴于点C和点D，点Q是直线l2上的一个动点，以Q为圆心，22为半径画圆．①当点Q与点C重合时，求证：直线l1与⊙Q相切；②设⊙Q与直线l1相交于M，N两点，连接QM，QN．问：是否存在这样的点Q，使得△QMN是等腰直角三角形，若存在，求出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）如图1，连接BC，∵∠BOC＝90°，∴点P在BC上，∵⊙P与直线l1相切于点B，∴∠ABC＝90°，而OA＝OB，∴△ABC为等腰直角三角形，则⊙P的直径长＝BC＝AB＝32；（2）过点作CM⊥AB，由直线l2：y＝3x﹣3得：点C（1，0），则CM＝ACsin45°＝4×22=故点M是圆与直线l1的切点，即：直线l1与⊙Q相切；（3）如图3，①当点M、N在两条直线交点的下方时，由题意得：MQ＝NQ，∠MQN＝90°，设点Q的坐标为（m，3m﹣3），则点N（m，m+3），则NQ＝m+3﹣3m+3＝22，解得：m＝3−2②当点M、N在两条直线交点的上方时，同理可得：m＝3+2故点Q的坐标为（3−2，6﹣32）或（3+2，6+37．（2019•绍兴）在屏幕上有如下内容：如图，△ABC内接于⊙O，直径AB的长为2，过点C的切线交AB的延长线于点D．张老师要求添加条件后，编制一道题目，并解答．（1）在屏幕内容中添加条件∠D＝30°，求AD的长．请你解答．（2）以下是小明、小聪的对话：小明：我加的条件是BD＝1，就可以求出AD的长小聪：你这样太简单了，我加的是∠A＝30°，连接OC，就可以证明△ACB与△DCO全等．参考此对话，在屏幕内容中添加条件，编制一道题目（可以添线添字母），并解答．【解答】解：（1）连接OC，如图，∵CD为切线，∴OC⊥CD，∴∠OCD＝90°，∵∠D＝30°，∴OD＝2OC＝2，∴AD＝AO+OD＝1+2＝3；（2）添加∠DCB＝30°，求AC的长，解：∵AB为直径，∴∠ACB＝90°，∵∠ACO+∠OCB＝90°，∠OCB+∠DCB＝90°，∴∠ACO＝∠DCB，∵∠ACO＝∠A，∴∠A＝∠DCB＝30°，在Rt△ACB中，BC=12∴AC=3BC=38．（2019•金华）如图，在▱OABC中，以O为圆心，OA为半径的圆与BC相切于点B，与OC相交于点D．（1）求BD的度数．（2）如图，点E在⊙O上，连接CE与⊙O交于点F，若EF＝AB，求∠OCE的度数．【解答】解：（1）连接OB，∵BC是圆的切线，∴OB⊥BC，∵四边形OABC是平行四边形，∴OA∥BC，∴OB⊥OA，∴△AOB是等腰直角三角形，∴∠ABO＝45°，∴BD的度数为45°；（2）连接OE，过点O作OH⊥EC于点H，设EH＝t，∵OH⊥EC，∴EF＝2HE＝2t，∵四边形OABC是平行四边形，∴AB＝CO＝EF＝2t，∵△AOB是等腰直角三角形，∴OA=2t则HO=OE∵OC＝2OH，∴∠OCE＝30°．9．（2019•杭州）如图，已知锐角三角形ABC内接于圆O，OD⊥BC于点D，连接OA．（1）若∠BAC＝60°，①求证：OD=12②当OA＝1时，求△ABC面积的最大值．（2）点E在线段OA上，OE＝OD，连接DE，设∠ABC＝m∠OED，∠ACB＝n∠OED（m，n是正数），若∠ABC＜∠ACB，求证：m﹣n+2＝0．【解析】解：（1）①连接OB、OC，则∠BOD=12∠BOC＝∠∴∠OBC＝30°，∴OD=12OB=②∵BC长度为定值，∴△ABC面积的最大值，要求BC边上的高最大，当AD过点O时，AD最大，即：AD＝AO+OD=3△ABC面积的最大值=12×BC×AD=12（2）如图2，连接OC，设：∠OED＝x，则∠ABC＝mx，∠ACB＝nx，则∠BAC＝180°﹣∠ABC﹣∠ACB＝180°﹣mx﹣nx=12∠BOC＝∠∵∠AOC＝2∠ABC＝2mx，∴∠AOD＝∠COD+∠AOC＝180°﹣mx﹣nx+2mx＝180°+mx﹣nx，∵OE＝OD，∴∠AOD＝180°﹣2x，即：180°+mx﹣nx＝180°﹣2x，化简得：m﹣n+2＝0．10．（2019•温州）如图，在△ABC中，∠BAC＝90°，点E在BC边上，且CA＝CE，过A，C，E三点的⊙O交AB于另一点F，作直径AD，连接DE并延长交AB于点G，连接CD，CF．（1）求证：四边形DCFG是平行四边形．（2）当BE＝4，CD=38AB时，求⊙【解析】（1）证明：连接AE，∵∠BAC＝90°，∴CF是⊙O的直径，∵AC＝EC，∴CF⊥AE，∵AD是⊙O的直径，∴∠AED＝90°，即GD⊥AE，∴CF∥DG，∵AD是⊙O的直径，∴∠ACD＝90°，∴∠ACD+∠BAC＝180°，∴AB∥CD，∴四边形DCFG是平行四边形；（2）解：由CD=38设CD＝3x，AB＝8x，∴CD＝FG＝3x，∵∠AOF＝∠COD，∴AF＝CD＝3x，∴BG＝8x﹣3x﹣3x＝2x，∵GE∥CF，∴BEEC∵BE＝4，∴AC＝CE＝6，∴BC＝6+4＝10，∴AB=102∴x＝1，在Rt△ACF中，AF＝3，AC＝6，∴CF=32+即⊙O的直径长为35．11．（2019•宁波）如图1，⊙O经过等边△ABC的顶点A，C（圆心O在△ABC内），分别与AB，CB的延长线交于点D，E，连接DE，BF⊥EC交AE于点F．（1）求证：BD＝BE．（2）当AF：EF＝3：2，AC＝6时，求AE的长．（3）设AFEF=x，tan∠DAE＝①求y关于x的函数表达式；②如图2，连接OF，OB，若△AEC的面积是△OFB面积的10倍，求y的值．【解析】证明：（1）∵△ABC是等边三角形，∴∠BAC＝∠C＝60°，∵∠DEB＝∠BAC＝60°，∠D＝∠C＝60°，∴∠DEB＝∠D，∴BD＝BE；（2）如图1，过点A作AG⊥BC于点G，∵△ABC是等边三角形，AC＝6，∴BG=1∴在Rt△ABG中，AG=3BG＝33∵BF⊥EC，∴BF∥AG，∴AFEF∵AF：EF＝3：2，∴BE=23∴EG＝BE+BG＝3+2＝5，在Rt△AEG中，AE=A（3）①如图1，过点E作EH⊥AD于点H，∵∠EBD＝∠ABC＝60°，∴在Rt△BEH中，EHBE∴EH=32BE，∵BGEB∴BG＝xBE，∴AB＝BC＝2BG＝2xBE，∴AH＝AB+BH＝2xBE+12BE＝（2x+1∴在Rt△AHE中，tan∠EAD=EH∴y=3②如图2，过点O作OM⊥BC于点M，设BE＝a，∵BGEB∴CG＝BG＝xBE＝ax，∴EC＝CG+BG+BE＝a+2ax，∴EM=12EC=12∴BM＝EM﹣BE＝ax−12∵BF∥AG，∴△EBF∽△EGA，∴BFAG∵AG=3∴BF=1∴△OFB的面积=BF⋅BM∴△AEC的面积=EC⋅AG∵△AEC的面积是△OFB的面积的10倍，∴12∴2x2﹣7x+6＝0，解得：x1∴y=312．（2019•衢州）如图，在等腰△ABC中，AB＝AC，以AC为直径作⊙O交BC于点D，过点D作DE⊥AB，垂足为E．（1）求证：DE是⊙O的切线．（2）若DE=3，∠C＝30°，求AD【解析】（1）证明：连接OD；∵OD＝OC，∴∠C＝∠ODC，∵AB＝AC，∴∠B＝∠C，∴∠B＝∠ODC，∴OD∥AB，∴∠ODE＝∠DEB；∵DE⊥AB，∴∠DEB＝90°，∴∠ODE＝90°，即DE⊥OD，∴DE是⊙O的切线．（2）解：连接AD，∵AC是直径，∴∠ADC＝90°，∵AB＝AC，∠C＝30°，∴∠B＝∠C＝30°，BD＝CD，∴∠OAD＝60°，∵OA＝OD，∴△AOD是等边三角形，∴∠AOD＝60°，∵DE=3，∠B＝30°，∠BED∴CD＝BD＝2DE＝23，∴OD＝AD＝tan30°•CD=33×∴AD的长为：60π⋅218013．（2018•宁波）如图1，直线l：y=−34x+b与x轴交于点A（4，0），与y轴交于点B，点C是线段OA上一动点（0＜AC＜165）．以点A为圆心，AC长为半径作⊙A交x轴于另一点D，交线段AB于点E，连接OE并延长交⊙（1）求直线l的函数表达式和tan∠BAO的值；（2）如图2，连接CE，当CE＝EF时，①求证：△OCE∽△OEA；②求点E的坐标；（3）当点C在线段OA上运动时，求OE•EF的最大值．【解析】解：∵直线l：y=−34x+b与x轴交于点∴−34×∴b＝3，∴直线l的函数表达式y=−34∴B（0，3），∴OA＝4，OB＝3，在Rt△AOB中，tan∠BAO=OB（2）①如图2，连接DF，∵CE＝EF，∴∠CDE＝∠FDE，∴∠CDF＝2∠CDE，∵∠OAE＝2∠CDE，∴∠OAE＝∠ODF，∵四边形CEFD是⊙A的圆内接四边形，∴∠OEC＝∠ODF，∴∠OEC＝∠OAE，∵∠COE＝∠EOA，∴△COE∽△EOA，②过点E作EM⊥OA于M，由①知，tan∠OAB=3设EM＝3m，则AM＝4m，∴OM＝4﹣4m，AE＝5m，∴E（4﹣4m，3m），AC＝5m，∴OC＝4﹣5m，由①知，△COE∽△EOA，∴OCOE∴OE2＝OA•OC＝4（4﹣5m）＝16﹣20m，∵E（4﹣4m，3m），∴（4﹣4m）2+9m2＝25m2﹣32m+16，∴25m2﹣32m+16＝16﹣20m，∴m＝0（舍）或m=12∴4﹣4m=5225，3m∴E（5225，36（3）如图，设⊙A的半径为r，过点O作OG⊥AB于G，∵A（4，0），B（0，3），∴OA＝4，OB＝3，∴AB＝5，∴12AB×OG=12OA∴OG=12∴AG=OG∴EG＝AG﹣AE=165连接FH，∵EH是⊙A直径，∴EH＝2r，∠EFH＝90°＝∠EGO，∵∠OEG＝∠HEF，∴△OEG∽△HEF，∴OEHE∴OE•EF＝HE•EG＝2r（165−r）＝﹣2（r−85∴r=85时，OE•EF最大值为14．（2018•台州）如图，△ABC是⊙O的内接三角形，点D在BC上，点E在弦AB上（E不与A重合），且四边形BDCE为菱形．（1）求证：AC＝CE；（2）求证：BC2﹣AC2＝AB•AC；（3）已知⊙O的半径为3．①若ABAC=5②当ABAC为何值时，AB•AC【解析】解：（1）∵四边形EBDC为菱形，∴∠D＝∠BEC，∵四边形ABDC是圆的内接四边形，∴∠A+∠D＝180°，又∠BEC+∠AEC＝180°，∴∠A＝∠AEC，∴AC＝AE；（2）以点C为圆心，CE长为半径作⊙C，与BC交于点F，于BC延长线交于点G，则CF