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中考题中常考的圆的六种解题策略
第一种场景:遇到弦。
轴对称性是圆的基本性质,垂径定理及其推论就是根据圆的轴对称性总结出来的,它们是证明线段相等、角相等、垂直关系、弧相等和一条弦是直径的重要依据.遇弦作弦心距是圆中常用的辅助线.当圆的题目中出现弦的知识点的时候,我们需要迅速联想到弦相关的定理和一些性质,比如垂径定理、弦心距、勾股定理等.
例1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于某某E,点P在⊙O上,且PD∥CB,弦PB与CD交于某某F
(1)求证:FC=FB;
(2)若CD=24,BE=8,求⊙O的直径.
【分析】(1)根据两平行弦所夹的弧相等,得到弧PC=弧BD,然后由等弧所对的圆周角相等及等角对等边,可以证明FC=FB.(2)连接OC,在Rt△OCE中用勾股定理计算出半径,然后求出直径.
【解答】(1)证明:∵PD∥CB,∴弧PC=弧BD,∴∠FBC=∠FCB,∴FC=FB.
(2)解:如图:连接OC,设圆的半径为r,在Rt△OCE中,
OC=r,OE=r㧟8,CE=12,∴r2=(r㧟8)2+122,
解方程得:r=13.所以⊙O的直径为26.
【点评】本题考查的是垂径定理,(1)题根据平行弦所夹的弧相等,等弧所对的圆周角相等,等角对等边,可以证明两条线段相等.(2)题根据垂径定理得到CE=12,然后在直角三角形中用勾股定理求出半径,再确定圆的直径.
第二种场景:遇到直径。
当出现直径的条件时,我们也要快速联想圆心角、圆周角等性质,进而构造等腰三角形、直角三角形等图形,从而求解后面的问题。
例2.如图,在⊙O中,将弧BC沿某某BC所在直线折叠,折叠后的弧与直径AB相交于某某D,连接CD.
(1)若点D恰好与点O重合,则∠ABC=______ °;
(2)延长CD交⊙O于某某M,连接BM.猜想∠ABC与∠ABM的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)根据折叠的性质和圆周角定理解答即可;
(2)作点D关于BC的对称点D',利用对称的性质和圆周角定理解答即可.
【解答】(1)∵由折叠可知:∠OBC=∠CBD,
∵点D恰好与点O重合,
∴∠COD=60°,∴∠ABC=∠OBC=∠COD=30°;
故答案为:30;
(2)∠ABM=2∠ABC,理由如下:
作点D关于BC的对称点D',连接CD',BD',
∵对称,∴∠DBC=∠D'BC,DC=D'C,连接CO,D'O,AC,
∴∠AOC=2∠ABC,∠D'OC=2∠D'BC,
∴∠AOC=∠D'OC,∴AC=D'C,
∵DC=D'C,∴AC=DC,∴∠CAD=∠CDA,
∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAD+∠ABC=90°,
设∠ABC=α,则∠CAD=∠CDA=90°㧟α,
∴∠ACD=180°㧟∠CAD㧟∠CDA=2α,即∠ACD=2∠ABC,
∵∠ABM=∠ACD,∴∠ABM=2∠ABC.
【点评】此题考查圆周角的定理,关键是根据折叠的性质和圆周角定理解答.
第三种场景:遇到切线。
切线的定义是:一直线若与一圆有且只有一个交点,那么这条直线就是圆的切线。一般如果题目给出有切线,那么我们可以考虑添加过切点的半径,进而连结圆心和切点,利用切线的性质和定理构造出直角或直角三角形,从而使用勾股定理解出一些边角关系。
例3.(2018秋?XX区期末)如图,AB是⊙O的弦,半径OE⊥AB,P为AB的延长线上一点,PC与⊙O相切于某某C, 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 本知识,学会利用参数构建方程解决问题.
第六种场景:三角形外接圆。
如果是这种情况,一般我们会先构造一条直径,然后再根据题目的一些已知条件构造特殊的三角形和边角关系,从而求解。
例6.(2018秋?山.中区期末)如图,⊙O是△ABC的外接圆,PA是⊙O切线,PC交⊙O于某某D.
(1)求证:∠PAC=∠ABC;
(2)若∠BAC=2∠ACB,∠BCD=90°,AB=2,CD=2,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接AO延长AO交⊙O于某某E,连接EC.想办法证明:∠B+∠EAC=90°,∠PAC+∠EAC=90°即可解决问题;
(2)连接BD,作OM⊥BC于M交⊙O于F,连接OC,CF.设⊙O的半径为x.求出OM,根据CM2=OC2㧟OM2=CF2㧟FM2构建方程即可解决问题;
【点评】本题考查切线的性质,垂径定理,圆周角定理,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
练习反馈
1. (2018?XX)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于某某E,OC=5cm,CD=8cm,则AE=( )
A.8cm B.5cm C.3cm D.2cm
2. (2018?XX)如图,点A,B,C,D都在半径为2的⊙O上,若OA⊥BC,∠CDA=30°,则弦BC的长为( )
A.4 B.2 C. D.2
3. (2018?XX)如图,点B,C,D在⊙O上,若∠BCD=130°,则∠BOD的度数是( )
A.50° B.60° C.80° D.100°
4. (2018?XX区)如图,⊙O的半径OA=6,以A为圆心,OA为半径的弧交⊙O于B、C点,则BC=( )
A. B. C. D.
5. (2018?XX)如图,已知⊙O的半径为5,弦AB,CD所对的圆心角分别是∠AOB,COD,若∠AOB与∠COD互补,弦CD=6,则弦AB的长为( )
A.6 B.8 C.5 D.5
6. (2018?XX)如图:四边形ABCD内接于⊙O,E为BC延长线上一点,若∠A=n°,则∠DCE= °.
7. (2018?XX)如图,点A,B,C,D在⊙O上, =,∠CAD=30°,∠ACD=50°,则∠ADB= .
8. (2018?XX)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点O,A,B,C在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立直角坐标系,则过A,B,C三点的圆的圆心坐标为 .
9. (2018?XX)如图1是小明制作的一副弓箭,点A,D分别是弓臂BAC与弓弦BC的中点,弓弦BC=60cm.沿AD方向拉动弓弦的过程中,假设弓臂BAC始终保持圆弧形,弓弦不伸长.如图2,当弓箭从自然状态的点D拉到点D1时,有AD1=30cm,∠B1D1C1=120°.
(1)图2中,弓臂两端B1,C1的距离为 cm.
(2)如图3,将弓箭继续拉到点D2,使弓臂B2AC2为半圆,则D1D2的长为 cm.
10. (2018?XX)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的圆交AC于某某D,交BC于某某E,延长AE至点F,使EF=AE,连接FB,FC.
(1)求证:四边形ABFC是菱形;
(2)若AD=7,BE=2,求半圆和菱形ABFC的面积.
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