【例題求解】
【例1】在半徑為1的⊙O中, 弦AB、AC的長分別為 和 ,則∠BAC度數(shù)為 .
作出輔助線,解直角三角形,注意AB與AC有不同的位置關(guān)系.
注: 由圓的對稱性可引出許多重要定理,垂徑定理是其中比較重要的一個,它溝通了線段、角與圓弧的關(guān)系,應(yīng)用的一般方法是構(gòu)造直角三角形,常與勾股定理和解直角三角形知識結(jié)
合起來.
圓是一個對稱圖形,注意圓的對稱性,可提高解與圓相關(guān)問題周密性.
【例2】 如圖,用3個邊長為1的正方形組成一個對稱圖形,則能將其完全覆蓋的圓的最小半徑為( )
A. B. C. D.
思路點撥 所作最小圓圓心應(yīng)在對稱軸上,且最小圓應(yīng)盡可能通過圓形的某些頂點,通過設(shè)未知數(shù)求解.
【例3】 如圖,已知點A、B、C、D順次在⊙O上,AB=BD,BM⊥AC于M,求證:AM=DC+CM.
思路點撥 用截長(截AM)或補短(延長DC)證明,將問題轉(zhuǎn)化為線段相等的證明,證題的關(guān)鍵是促使不同量的相互轉(zhuǎn)換并突破它.
【例4】 如圖甲,⊙O的直徑為AB,過半徑OA的中點G作弦C E⊥AB,在CB上取一點D,分別作直線CD、ED,交直線AB于點F,M.
(1)求∠COA和∠FDM的度數(shù);
(2)求證:△FDM∽△COM;
(3)如圖乙,若將垂足G改取為半徑OB上任意一點,點D改取在EB上,仍作直線CD、ED,分別交直線AB于點F、M,試判斷:此時是否有△FDM∽△COM? 證明你的結(jié)論.
思路點撥 (1)在Rt△COG中,利用OG= OA= OC;(2)證明∠COM=∠FDM,∠CMO=
∠FMD;(3)利用圖甲的啟示思考.
注:善于促成同圓或等圓中不同名稱的相互轉(zhuǎn)化是解決圓的問題的重要技巧,此處,要努力把圓與直線形相合起來,認識到圓可為解與直線形問題提供新的解題思路,而在解與圓相關(guān)問題時常用到直線形的知識與方法(主要是指全等與相似).
【例5】 已知:在△ABC中,AD為∠BAC的平分線,以C為圓心,CD為半徑的半圓交BC的延長線于點E,交AD于點F,交AE于點M,且∠B=∠CAE,EF:FD=4:3.
(1)求證:AF=DF;
(2)求∠AED的余弦值;
(3)如果BD=10,求△ABC的面積.
思路點撥 (1)證明∠ADE=∠DAE;(2)作AN⊥BE于N,cos∠AED= ,設(shè)FE=4x,F(xiàn)D=3x,利用有關(guān)知識把相關(guān)線段用x的代數(shù)式表示;(3)尋找相似三角形,運用比例線段求出x的值.
注 :本例的解答,需運用相似三角形、等腰三角形的判定、面積方法、代數(shù)化等知識方法思想,綜合運用直線形相關(guān)知識方法思想是解與圓相關(guān)問題的關(guān)鍵.
學(xué)歷訓(xùn)練
1.D是半徑為5cm的⊙O內(nèi)一點,且OD=3cm,則過點D的所有弦中,最小弦AB= .
2.閱讀下面材料:
對于平面圖形A,如果存在一個圓,使圖形A上的任意一點到圓心的距離都不大于這個圓的半徑,則稱圖形A被這個圓所覆蓋.
對于平面圖形A,如果存在兩個或兩個以上的圓,使圖形A上的任意一點到其中 某個圓的圓心的距離都不大于這個圓的半徑,則稱圖形A被這些圓所覆蓋.
例如:圖甲中的三角形被一個圓所覆蓋,圖乙中的四邊形被兩個圓所覆蓋.
回答下列問題:
(1)邊長為lcm的正方形被一個半徑為r的圓所覆蓋,r的最小值是 cm;
(2)邊長為lcm的等邊三角形被一個半徑為r的圓所覆蓋,r的最小值是 cm;
(3)長為2cm,寬為lcm的矩形被兩個半徑都為r的圓所覆蓋,r的最小值是 cm.
(2003年南京市中考題)
3.世界上因為有了圓的圖案,萬物才顯得富有生機,以下來自現(xiàn)實生活的圖形中都有圓:它們看上去多么美麗與和諧,這正是因為圓具有軸對稱和中心對稱性.
(1)請問以下三個圖形中是軸對稱圖形的有 ,是中心對稱圖形的有
(分別用下面三個圖的代號a,b,c填空).
(2)請你在下面的兩個圓中,按要求分別畫出與上面圖案不重復(fù)的圖案(草圖) (用尺規(guī)畫或徒手畫均可, 但要盡可能準(zhǔn)確些,美觀些).
a.是軸對稱圖形但不是中心對稱圖形.
b.既是軸對稱圖形又是中心對稱圖形.
4.如圖,AB是⊙O的直徑,CD是弦,若AB=10cm,CD=8cm,那么A、B兩點到直線CD的距離之和為( )
A.12cm B.10cm C. 8cm D.6cm
5.一種花邊是由如圖的弓形組成的,ACB的半徑為5,弦AB=8,則弓形的高CD為( )
A.2 B. C.3 D.
6.如圖,在三個等圓上各自有一條劣弧AB、CD、EF,如果AB+CD=EF,那么AB+CD與E的大小關(guān)系是( )
A.AB+CD=EF B.AB+CD=F C. AB+CD
7.電腦CPU芯片由一種叫“單晶硅”的材料制成,未切割前的單晶硅材料是一種薄形圓片,叫“晶圓片”.現(xiàn)為了生產(chǎn)某種CPU芯片,需要長、寬都是1cm的正方形小硅片若干.如果晶 圓片的直徑為10.05cm,問:一張這種晶圓片能否切割出所需尺寸的小硅片66張?請說明你的方法和理由(不計切割損耗).
8.如圖,已知⊙O的兩條半徑OA與OB互相垂直,C為AmB上的一點,且AB2+OB2=BC2,求∠OAC的度數(shù).
9.不過圓心的直線 交⊙O于C、D兩點,AB是⊙O的直徑,AE⊥ ,垂足為E,BF⊥ ,垂足為F.
(1)在下面三個圓中分別補畫出滿足上述條件的具有不同位置關(guān)系的圖形;
(2)請你觀察(1)中所畫圖形,寫出一個各圖都具有的兩條線段相等的結(jié)論(不再標(biāo)注其他字母,找結(jié)論的過程中所連輔助線不能出現(xiàn)在結(jié)論中,不寫推理過程);
(3)請你選擇(1)中的一個圖形,證明(2)所得出的結(jié)論.
10.以AB為直徑作一個半圓,圓心為O,C是半圓上一點,且OC2=AC×BC,
則∠CAB= .
11.如圖,把正三角形ABC的外接圓對折,使點A落在BC的中點A′上, 若BC=5,則折痕在△ABC內(nèi)的部分DE長為 .
12.如圖,已知AB為⊙O的弦,直徑MN與AB相交于⊙O內(nèi),MC⊥AB于C,ND⊥AB于D,若MN=20,AB= ,則MC—ND= .
13.如圖,已知⊙O的半徑為R,C、D是直徑AB同側(cè)圓周上的兩點,AC的度數(shù)為96°,BD的度數(shù)為36°,動點P在AB上,則CP+PD的最小值為 .
14.如圖1,在平面上,給定了半徑為r的圓O,對于任意點P,在射線OP上取一點P′,使得OP×OP′=r2,這種把點P變?yōu)辄cP ′的變換叫作反演變換,點P與點P′叫做互為反演點.
(1)如圖2,⊙O內(nèi)外各有一點A和B,它們的反演點分別為A′和B′,求證:∠A′=∠B;
(2)如果一個圖形上各點經(jīng)過反演變換得到的反演點組成另一個圖形,那么這兩個圖形叫做互為反演圖形.
①選擇:如果不經(jīng)過點O的直線與⊙O相交,那么它關(guān)于⊙O的反演圖形是( )
A.一個圓 B.一條直線 C.一條線段 D.兩條射線
②填空:如果直線 與⊙O相切,那么它關(guān)于⊙O的反演圖形是 ,該圖形與圓O的位置關(guān)系是 .
15.如圖,已知四邊形ABCD內(nèi)接于直徑為3的圓O,對角線AC是直徑,對角線AC和BD的交點為P,AB=BD,且PC=0.6,求四 邊形ABCD的周長.
16.如圖,已知圓內(nèi)接△ABC中,AB>AC,D為BAC的中點,DE⊥AB于E,求證:BD2-AD2=AB×AC.
17.將三塊邊長均為l0cm的正方形煎餅不重疊地平放在圓碟內(nèi),則圓碟的直徑至少是多少?(不考慮其他因素,精確到0.1cm)
18.如圖,直徑為13的⊙O′,經(jīng)過原點O,并且與 軸、 軸分別交于A、B兩點,線段OA、OB(OA>OB)的長分別是方程 的兩根.
(1)求線段OA、OB的長;
(2)已知點C在劣弧OA上,連結(jié)BC交OA于D,當(dāng)OC2=CD×CB時,求C點坐標(biāo);
(3)在⊙O,上是否存在點P,使S△POD=S△ABD?若存在,求出P點坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
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