专题八 圆
⊙热点一:与圆有关的计算题
1.(2015年辽宁营口)如图Z87,点P是⊙O外一点,PA切⊙O于点A,AB是⊙O的直径,连接OP,过点B作BC∥OP交⊙O于点C,连接AC交OP于点D.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若PD=,AC=8,求图中阴影部分的面积;
(3)在(2)的条件下,若点E是的中点,连接CE,求CE的长.
图Z87
⊙热点二:圆的性质与证明题
2.(2015年贵州六盘水)如图Z88,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,点O是AC边上的一点,以O为圆心,OC为半径的圆与AB相切于点D,连接OD.
(1)求证:△ADO∽△ACB.
(2)若⊙O的半径为1,求证:AC=AD·BC.
图Z88
⊙热点三:圆的综合题
3.(2015年黑龙江哈尔滨)AB,CD是⊙O的两条弦,直线AB,CD互相垂直,垂足为点E,连接AD,过点B作BF⊥AD,垂足为点F,直线BF交直线CD于点G.
(1)如图Z89,当点E在⊙O外时,连接BC,求证:BE平分∠GBC;
(2)如图Z810,当点E在⊙O内时,连接AC,AG,求证:AC=AG;
(3)如图Z811,在(2)条件下,连接BO并延长交AD于点H,若BH平分∠ABF,AG=4,tan∠D=,求线段AH的长.
图Z89 图Z810 图Z811
4.(2015年广东茂名)如图Z812,在平面直角坐标系中,⊙A与x轴相交于C(-2,0),D(-8,0)两点,与y轴相切于点B(0,4).
(1)求经过B,C,D三点的抛物线的函数表达式;
(2)设抛物线的顶点为E,证明:直线CE与⊙A相切;
(3)在x轴下方的抛物线上,是否存在一点F,使△BDF面积最大,最大值是多少?并求出点F的坐标.
图Z812
专题八 圆
【提升·专项训练】
1.(1)证明:如图D115,连接OC,
图D115 图D116
∵PA切⊙O于点A,∴∠PAO=90°.
∵BC∥OP,∴∠AOP=∠OBC,∠COP=∠OCB.
∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB.∴∠AOP=∠COP.
在△PAO和△PCO中,
∴△PAO≌△PCO(SAS).∴∠PCO=∠PAO=90°.
∴PC是⊙O的切线.
(2)解:由(1)得PA,PC都为圆的切线,
∴PA=PC,OP平分∠APC,∠ADO=∠PAO=90°.
∴∠PAD+∠DAO=∠DAO+∠AOD.
∴∠PAD=∠AOD.∴△ADP∽△ODA.
∴=.∴AD2=PD·OD.
∵AC=8,PD=,
∴AD=AC=4,OD=3,AO=5.
由题意知,OD为△ABC的中位线,
∴BC=6,OD=3,AB=10.
∴S阴=S⊙O-S△ABC=-24;
(3)解:如图D116,连接AE,BE,作BM⊥CE于M,
∴∠CMB=∠EMB=∠AEB=90°.
∵点E是的中点,
∴∠ECB=∠CBM=∠ABE=45°,CM=MB=3 ,BE=AB·cos45°=5 .
∴EM==4 ,则CE=CM+EM=7 .
2.(1)证明:∵AB是⊙O的切线,∴OD⊥AB.
∴∠ACB=∠ADO=90°.
∵∠A=∠A,∴△ADO∽△ACB.
(2)解:由(1)知△ADO∽△ACB.∴=.
∴AD·BC=AC·OD.
∵OD=1,∴AC=AD·BC.
3.(1)证明:如图D117,∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠D+∠ABC=180°.
∵∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠EBC.
∵GF⊥AD,AE⊥DG,
∴∠A+∠ABF=90°,∠A+∠D=90°.
∴∠ABF=∠D.
∵∠ABF=∠GBE,
∴∠GBE=∠EBC,即BE平分∠GBC.
图D117 图D118 图D119
(2)证明:如图D118,连接CB,
∵AB⊥CD,BF⊥AD,
∴∠D+∠BAD=90°,∠ABG+∠BAD=90°.
∴∠D=∠ABG.
∵∠D=∠ABC,∴∠ABC=∠ABG.
∵AB⊥CD,∴∠CEB=∠GEB=90°.
在△BCE和△BGE中
∴△BCE≌△BGE(ASA).∴CE=EG.
∵AE⊥CG,∴AC=AG.
(3)解:如图D119,连接CO并延长交⊙O于M,连接AM,
∵CM是⊙O的直径,∴∠MAC=90°.
∵∠M=∠D,tanD=,∴tanM=.
∴=.
∵AG=4,AC=AG,∴AC=4,AM=3.
∴MC==5.∴CO=.
过点H作HN⊥AB,垂足为点N,
∵tanD=,AE⊥DE,∴tan∠BAD=.∴=.
设NH=3a,则AN=4a,
∴AH==5a.
∵HB平分∠ABF,NH⊥AB,HF⊥BF,
∴HF=NH=3a,AF=8a,cos∠BAF===.
∴AB==10a.∴NB=6a.
∴tan∠ABH===.
过点O作OP⊥AB垂足为点P,
∴PB=AB=5a,tan∠ABH==.∴OP=a.
∵OB=OC=,OP2+PB2=OB2,∴25a2+a2=.
∴解得a=.∴AH=5a=.
4.解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,
把B(0,4),C(-2,0),D(-8,0)代入,得
解得
∴经过B,C,D三点的抛物线的函数表达式为
y=x2+x+4.
(2)∵y=x2+x+4=(x+5)2-,
∴E.
设直线CE的函数解析式为y=mx+n,
直线CE与y轴交于点G,
则解得
∴y=x+.
在y=x+中,令x=0,y=,∴G.
如图D120,连接AB,AC,AG,则BG=OB-OG=4-=.
CG===.
∴BG=CG,AB=AC.
在△ABG与△ACG中,
∴△ABG≌△ACG(SSS).
∴∠ACG=∠ABG.
∵⊙A与y轴相切于点B(0,4),∴∠ABG=90°.
∴∠ACG=∠ABG=90°.
∵点C在⊙A上,∴直线CE与⊙A相切.
图D120 图D121
(3)存在点F,使△BDF面积最大,
如图D121,连接BD,BF,DF,设F(t,t2+t+4),
过F作FN∥y轴交BD于点N.
设直线BD的解析式为y=kx+d,
则解得
∴直线BD的解析式为y=x+4.
∴点N的坐标为.
∴FN=t+4-(t2+t+4)=-t2-2t.
∴S△BDF=S△DNF+S△BNF=OD·FN
=×8×(-t2-2t)=-t2-8t=-(t+4)2+16.
∴当t=-4时,S△BDF最大,最大值是16.
当t=-4时,t2+t+4=-2.
∴F(-4,-2).