第01讲 圆综合(一)(教师版)A4-精品文档资料整理.docx
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1、初中数学 高斯教育学科教师辅导讲义学员姓名:年 级:辅导科目:学科教师:五块石1上课时间授课主题第01讲 圆综合(一)知识图谱错题回顾顾题回顾圆综合(一)知识精讲一 圆的综合计算与证明1垂径定理定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧推论:(1)平分弦(非直径)的直径,垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧2切线的性质性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点:推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心注意事项:这个定理共有三个
2、条件,即一条直线满足:垂直于切线过切点过圆心过圆心,过切点垂直于切线过圆心,过切点,则过圆心,垂直于切线过切点过圆心,则过切点过切点,垂直于切线过圆心,过切点,则过圆心3切线的判定定义法:和圆只有一个公共点的直线是圆的切线;距离法:和圆心距离等于半径的直线是圆的切线;判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线三点剖析一 考点:圆与函数,圆的新定义二重难点:圆与函数,圆的新定义三易错点:1对垂径定理的理解不够,不会正确添加辅助线运用直角三角形进行解题圆与新定义题模精讲题模一:圆的综合计算例1.1.1如图,线段AB是O的直径,弦CDAB于点H,点M是上任意一点,AH=2,CH=4(
3、1)求O的半径r的长度;(2)求sinCMD;(3)直线BM交直线CD于点E,直线MH交O于点N,连接BN交CE于点F,求HEHF的值【答案】见解析【解析】解:(1)如图1中,连接OCABCD,CHO=90,在RtCOH中,OC=r,OH=r2,CH=4,r2=42+(r2)2,r=5(2)如图1中,连接ODABCD,AB是直径,=,AOC=COD,CMD=COD,CMD=COA,sinCMD=sinCOA=(3)如图2中,连接AMAB是直径,AMB=90,MAB+ABM=90,E+ABM=90,E=MAB,MAB=MNB=E,EHM=NHFMEHMNHF,HEHF=HMHN,HMHN=AHH
4、B,HEHF=AHHB=2(102)=16例1.1.2如图,AB是O的直径, =,AB=2,连接AC(1)求证:CAB=45;(2)若直线l为O的切线,C是切点,在直线l上取一点D,使BD=AB,BD所在的直线与AC所在的直线相交于点E,连接AD试探究AE与AD之间的是数量关系,并证明你的结论;是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由【答案】见解析【解析】解:(1)如图1,连接BC,AB是O的直径,ACB=90,AC=BC,CAB=CBA=45;(2)当ABD为锐角时,如图2所示,作BFl于点F,由(1)知ACB是等腰直角三角形,OA=OB=OC,BOC为等腰直角三角形,l是O的切
5、线,OCl,又BFl,四边形OBFC是矩形,AB=2OC=2BF,BD=AB,BD=2BF,BDF=30,DBA=30,BDA=BAD=75,CBE=CBADBA=4530=15,DEA=CEB=90CBE=75,ADE=AED,AD=AE;当ABD为钝角时,如图3所示,同理可得BF=BD,即可知BDC=30,OCAB、OC直线l,AB直线l,ABD=150,ABE=30,BEC=90(ABE+ABC)=90(30+45)=15,AB=DB,ADB=ABE=15,BEC=ADE,AE=AD;(3)如图2,当D在C左侧时,由(2)知CDAB,ACD=BAE,DAC=EBA=30,CADBAE,A
6、E=CD,作EIAB于点I,CAB=45、ABD=30,BE=2EI=2AE=AE=CD=2CD,=2;如图3,当点D在点C右侧时,过点E作EIAB于I,由(2)知ADC=BEA=15,ABCD,EAB=ACD,ACDBAE,CD,BA=BD,BAD=BDA=15,IBE=30,BE=2EI=2AE=AE=CD=2CD,=2例1.1.3如图,AB是O的直径,弦CDAB,垂足为H,连结AC,过上一点E作EGAC交CD的延长线于点G,连结AE交CD于点F,且EG=FG,连结CE(1)求证:ECFGCE;(2)求证:EG是O的切线;(3)延长AB交GE的延长线于点M,若tanG=,AH=3,求EM的
7、值【答案】见解析【解析】(1)证明:如图1中,ACEG,G=ACG,ABCD,CEF=ACD,G=CEF,ECF=ECG,ECFGCE(2)证明:如图2中,连接OE,GF=GE,GFE=GEF=AFH,OA=OE,OAE=OEA,AFH+FAH=90,GEF+AEO=90,GEO=90,GEOE,EG是O的切线(3)解:如图3中,连接OC设O的半径为r在RtAHC中,tanACH=tanG=,AH=3,HC=4,在RtHOC中,OC=r,OH=r3,HC=4,(r3)2+(4)2=r2,r=,GMAC,CAH=M,OEM=AHC,AHCMEO,EM=例1.1.4如图,已知ABC内接于O,AB是
8、直径,点D在O上,ODBC,过点D作DEAB,垂足为E,连接CD交OE边于点F(1)求证:DOEABC;(2)求证:ODF=BDE;(3)连接OC,设DOE的面积为S1,四边形BCOD的面积为S2,若,求sinA的值【答案】见解析【解析】(1)证明:AB是O的直径,ACB=90,DEAB,DEO=90,DEO=ACB,ODBC,DOE=ABC,DOEABC;(2)证明:DOEABC,ODE=A,A和BDC是所对的圆周角,A=BDC,ODE=BDC,ODF=BDE;(3)解:DOEABC,即SABC=4SDOE=4S1,OA=OB,即SBOC=2S1,即,例1.1.5如图,ABC是一块直角三角板
9、,且C=90,A=30,现将圆心为点O的圆形纸片放置在三角板内部(1)如图,当圆形纸片与两直角边AC、BC都相切时,试用直尺与圆规作出射线CO;(不写作法与证明,保留作图痕迹)(2)如图,将圆形纸片沿着三角板的内部边缘滚动1周,回到起点位置时停止,若BC=9,圆形纸片的半径为2,求圆心O运动的路径长【答案】见解析【解析】解:(1)如图所示,射线OC即为所求;(2)如图,圆心O的运动路径长为,过点O1作O1DBC、O1FAC、O1GAB,垂足分别为点D、F、G,过点O作OEBC,垂足为点E,连接O2B,过点O2作O2HAB,O2IAC,垂足分别为点H、I,在RtABC中,ACB=90、A=30,
10、=,AB=2BC=18,ABC=60,CABC=9+18=27+,O1DBC、O1GAB,D、G为切点,BD=BG,在RtO1BD和RtO1BG中,O1BDO1BG(HL),O1BG=O1BD=30,在RtO1BD中,O1DB=90,O1BD=30,BD=,OO1=922=72,O1D=OE=2,O1DBC,OEBC,O1DOE,且O1D=OE,四边形OEDO1为平行四边形,OED=90,四边形OEDO1为矩形,同理四边形O1O2HG、四边形OO2IF、四边形OECF为矩形,又OE=OF,四边形OECF为正方形,O1GH=CDO1=90,ABC=60,GO1D=120,又FO1D=O2O1G=
11、90,OO1O2=3609090=60=ABC,同理,O1OO2=90,OO1O2CBA,即,=15+,即圆心O运动的路径长为15+题模二:圆的证明例1.2.1如图,在四边形ABCD中,AD=BC,B=D,AD不平行于BC,过点C作CEAD交ABC的外接圆O于点E,连接AE(1)求证:四边形AECD为平行四边形;(2)连接CO,求证:CO平分BCE【答案】见解析【解析】证明:(1)由圆周角定理得,B=E,又B=D,E=D,CEAD,D+ECD=180,E+ECD=180,AECD,四边形AECD为平行四边形;(2)作OMBC于M,ONCE于N,四边形AECD为平行四边形,AD=CE,又AD=B
12、C,CE=CB,OM=ON,又OMBC,ONCE,CO平分BCE例1.2.2如图,在平面直角坐标系中,RtABC的斜边AB在y轴上,边AC与x轴交于点D,AE平分BAC交边BC于点E,经过点A、D、E的圆的圆心F恰好在y轴上,F与y轴相交于另一点G(1)求证:BC是F的切线;(2)若点A、D的坐标分别为A(0,1),D(2,0),求F的半径;(3)试探究线段AG、AD、CD三者之间满足的等量关系,并证明你的结论【答案】见解析【解析】(1)证明:连接EF,AE平分BAC,FAE=CAE,FA=FE,FAE=FEA,FEA=EAC,FEAC,FEB=C=90,即BC是F的切线;(2)解:连接FD,
13、设F的半径为r,则r2=(r1)2+22,解得,r=,即F的半径为;(3)解:AG=AD+2CD证明:作FRAD于R,则FRC=90,又FEC=C=90,四边形RCEF是矩形,EF=RC=RD+CD,FRAD,AR=RD,EF=RD+CD=AD+CD,AG=2FE=AD+2CD例1.2.3已知:AB为O的直径,AB=2,弦DE=1,直线AD与BE相交于点C,弦DE在O上运动且保持长度不变,O的切线DF交BC于点F(1)如图1,若DEAB,求证:CF=EF;(2)如图2,当点E运动至与点B重合时,试判断CF与BF是否相等,并说明理由【答案】见解析【解析】证明:如图1,连接OD、OE,AB=2,O
14、A=OD=OE=OB=1,DE=1,OD=OE=DE,ODE是等边三角形,ODE=OED=60,DEAB,AOD=ODE=60,EOB=OED=60,AOD和OE是等边三角形,OAD=OBE=60,CDE=OAD=60,CED=OBE=60,CDE是等边三角形,DF是O的切线,ODDF,EDF=9060=30,DFE=90,DFCE,CF=EF;(2)相等;如图2,点E运动至与点B重合时,BC是O的切线,O的切线DF交BC于点F,BF=DF,BDF=DBF,AB是直径,ADB=BDC=90,FDC=C,DF=CF,BF=CF随堂练习随练1.1如图,AB、CD是O的直径,BE是O的弦,且BECD
15、,过点C的切线与EB的延长线交于点P,连接BC(1)求证:BC平分ABP;(2)求证:PC2=PBPE;(3)若BEBP=PC=4,求O的半径【答案】见解析【解析】解:(1)BECD,1=3,又OB=OC,2=3,1=2,即BC平分ABP;(2)如图,连接EC、AC,PC是O的切线,PCD=90,又BEDC,P=90,1+4=90,AB为O直径,A+2=90,又A=5,5+2=90,1=2,5=4,P=P,PBCPCE,即PC2=PBPE;(3)BEBP=PC=4,BE=4+BP,PC2=PBPE=PB(PB+BE),42=PB(PB+4+PB),即PB2+2PB8=0,解得:PB=2,则BE
16、=4+PB=6,PE=PB+BE=8,作EFCD于点F,P=PCF=90,四边形PCFE为矩形,PC=FE=4,FC=PE=8,EFD=P=90,BECD,DE=BC,在RtDEF和RtBCP中,RtDEFRtBCP(HL),DF=BP=2,则CD=DF+CF=10,O的半径为5随练1.2如图示AB为O的一条弦,点C为劣弧AB的中点,E为优弧AB上一点,点F在AE的延长线上,且BE=EF,线段CE交弦AB于点D 求证:CEBF; 若BD=2,且EA:EB:EC=3:1:,求BCD的面积(注:根据圆的对称性可知OCAB)【答案】见解析【解析】证明:连接AC,BE,作直线OC,如图所示:BE=EF
17、,F=EBF;AEB=EBF+F,F=AEB,C是的中点,AEC=BEC,AEB=AEC+BEC,AEC=AEB,AEC=F,CEBF;解:DAE=DCB,AED=CEB,ADECBE,即,CBD=CEB,BCD=ECB,CBECDB,即,CB=2,AD=6,AB=8,点C为劣弧AB的中点,OCAB,AG=BG=AB=4,CG=2,BCD的面积=BDCG=22=2随练1.3将一副三角板RtABD与RtACB(其中ABD=90,D=60,ACB=90,ABC=45)如图摆放,RtABD中D所对直角边与RtACB斜边恰好重合以AB为直径的圆经过点C,且与AD交于点 E,分别连接EB,EC(1)求证
18、:EC平分AEB;(2)求的值【答案】见解析【解析】(1)证明:RtACB中,ACB=90,ABC=45,BAC=ABC=45,AEC=ABC,BEC=BAC,AEC=BEC,即EC平分AEB;(2)解:如图,设AB与CE交于点MEC平分AEB,在RtABD中,ABD=90,D=60,BAD=30,以AB为直径的圆经过点E,AEB=90,tanBAE=,AE=BE,=作AFCE于F,BGCE于G在AFM与BGM中,AFM=BGM=90,AMF=BMG,AFMBGM,随练1.4如图,AB是O的直径,AB=4,点E为线段OB上一点(不与O,B重合),作CEOB,交O于点C,垂足为点E,作直径CD,
19、过点C的切线交DB的延长线于点P,AFPC于点F,连接CB(1)求证:CB是ECP的平分线;(2)求证:CF=CE;(3)当时,求劣弧的长度(结果保留)【答案】见解析【解析】(1)证明:OC=OB,OCB=OBC,PF是O的切线,CEAB,OCP=CEB=90,PCB+OCB=90,BCE+OBC=90,BCE=BCP,BC平分PCE(2)证明:连接ACAB是直径,ACB=90,BCP+ACF=90,ACE+BCE=90,BCP=BCE,ACF=ACE,F=AEC=90,AC=AC,ACFACE,CF=CE(3)解:作BMPF于M则CE=CM=CF,设CE=CM=CF=4a,PC=4a,PM=
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