1
专题七 圆的综合
毕节中考备考攻略
纵观近 5 年毕节中考数学试卷,圆的综合考查在每年的第 26 题出现,主要呈现等腰三角形模型、垂径定理模型
和直角三角 形模型,其中 2014 年第 26 题属 于直角三角形模型;2015 年第 26 题属于等腰三角形模型;2016 年第
26 题属于直角三角形模型和等腰三角形模型;2017 年第 26 题属于直角三角形模型和垂径定理模型;2018 年第 26
题属于等腰三角形模型和直角三角形模型,切线的判定为必考考点,2019 年第 26 题将继续考查.
解决圆的综合问题的几个要点:
(1)已知圆周角或者圆心角的度数或等量关系,找同弧或等弧所对的其他圆周角或者圆心角;
(2)已知直径,找直径所对的圆周角;
(3)已知切线或证 明相切关系,连接过切点的半径;
(4)已知“弦的中点”和“弧的中点”,连接中点和圆心,利用垂径定理的推论得出相关结果;
(5)圆心是直径的中点,考虑中位线;
(6)同圆的半径相等,连接两条半径,考虑等腰三角形的性质;圆内的等腰三角形,计算线段长,考虑垂径定理;
(7)角平分线、平行、等腰中“知二得一”.
中考重难点突破
垂径定理模型
例 1 (2018·郴州中考)已知 BC 是⊙O 的直径,点 D 是 BC 延长线上一点,AB=AD,AE 是⊙O 的弦,∠AEC=30°.
(1)求证:直线 AD 是⊙O 的切线;
(2)若 AE⊥BC,垂足为点 M,⊙O 的半径为 4,求 AE 的长.
【解析】(1)先得出∠ABC=30°,进而求出∠OAB=30°,∠BAD=120°,结论得证;
(2)先求出∠AOC=60°,用三角函数求出 AM,再用垂径定理即可得出结果.
【答案】(1)证明:连接 OA.
∵∠AEC=30°,∴∠ABC=30°.
∵AB=AD,
∴∠D=∠ABC=30 °.
根据三角形的内角和定理得,∠BAD=120°.
∵OA=OB,∴∠OAB=∠ABC=30°,
∴∠OAD=∠BAD-∠OAB=90°,
∴OA⊥AD.
∵点 A 在⊙O 上,
∴直线 AD 是⊙O 的切线;2
(2)解:∵∠A EC=30°,∴∠AOC=60°.
∵BC⊥AE 于点 M,∴AE=2AM,∠OMA=90°.
在 Rt△AOM 中,
AM=OA·sin ∠AOM=4×sin 60°=2 3,
∴AE=2AM=4 3.
等腰三角形模型
例 2 (2018· 永州中考)如图,线段 AB 为⊙O 的直径,点 C,E 在⊙O 上, BC︵
=CE︵
,CD⊥AB,垂足为点 D,连接 BE,
弦 BE 与线段 CD 相交于点 F.
(1)求证:CF=BF;
(2)若 cos ∠ABE=
4
5,在 AB 的延长线上取一点 M,使 BM=4,⊙O 的半径为 6.求证:直线 CM 是⊙O 的切线.【解
析】(1)延长 CD 交⊙O 于点 G,如图,利用垂径定理得到 BC︵
=BG︵
,则可证明CE︵
=BG︵
,然后根据圆周角定理得∠CBE=
∠GCB,从而得到 CF=BF;
(2)连接 OC 交 BE 于点 H,如图,先利用垂径定理得到 OC⊥BE,再在 Rt△OBH 中利用解直角三角形得到 BH=
24
5 ,OH=
18
5 ,接着证明△OHB∽△OCM 得到∠OCM=∠OHB=90°,然后根据切线的判定定理得到结论.
【答案】证明:(1)延长 CD 交⊙O 于点 G.
∵CD⊥AB,∴BC︵
=BG︵
.
∵BC︵
=CE︵
,∴CE︵
=BG︵
,
∴∠CBE=∠GCB,∴CF=BF;
(2)连接 OC 交 BE 于点 H,如图.
∵BC︵
=CE︵
,∴OC⊥BE.
在 Rt△OBH 中,cos ∠OBH=
BH
OB=
4
5,∴BH=
4
5×6=
24
5 ,∴OH= 62-(24
5 ) 2
=
18
5 .3
∵
OH
OC=
18
5
6 =
3
5,
OB
OM=
6
6+4=
3
5,∴
OH
OC=
OB
OM.
又∵∠HOB=∠COM,∴△OHB∽△OCM,
∴∠OCM=∠OHB=90°,∴OC⊥CM,
∴直线 CM 是⊙O 的切线.
1.(2018·宿迁中考)如图,AB,AC 分别是⊙O 的直径和弦,OD⊥AC 于点 D,过点 A 作⊙O 的切线与 OD 的延长线交
于点 P,PC,AB 的延长线交于点 F.
(1)求证:PC 是⊙O 的切线;
(2)若∠ABC=60°,AB=10,求线段 CF 的长.
(1)证明:连接 OC.
∵OD⊥AC,OD 经过圆心 O,
∴AD=CD,∴PA=PC.
在△OAP 和△OCP 中,
{OA=OC,
PA=PC,
OP=OP,
∴△OAP≌△OCP(SSS),∴∠OCP=∠OAP.
∵PA 是⊙O 的切线,∴∠OAP=90°.
∴∠OCP=90°,即 OC⊥PC,
∴PC 是⊙O 的切线;
(2)解:∵AB 是直径,∴∠ACB=90°.
∵∠ABC=60°,∴∠CAB=30°,∴∠COF=60°.
∵PC 是⊙O 的切线,AB=10,
∴OC⊥PF,OC=OB=
1
2AB=5,
∴CF=OC·tan ∠COF=5 3.
2.(2018·白银中考)如图,在△ABC 中,∠ABC=90°.4
(1)作∠ACB 的平分线交 AB 边于点 O,再以点 O 为圆心,OB 的长为半径作⊙O;(要求:不写作法,保留作图痕迹)
(2)判断(1)中 AC 与⊙O 的位置关系,直接写出结果.
解:(1)如图;
(2)相切.过点 O 作 OD⊥AC 于点 D.
∵CO 平分∠ACB,
∴OB=OD,即圆心 O 到直线 AC 的距离 d=r,
∴⊙O 与直线 AC 相切.3.(2018·玉林中考)如图,在△ABC 中,以 AB 为直径作⊙O 交 BC 于点 D,∠DAC=∠B.
(1)求证:AC 是⊙O 的切线;
(2)点 E 是 AB 上一点,若∠BCE=∠B,tan ∠B=
1
2,⊙O 的半径是 4,求 EC 的长.
(1)证明:∵AB 是直径,
∴∠ADB=90°,∴∠B+∠BAD=90°.
∵∠DAC=∠B,∴∠DAC+∠BAD=90°,
∴∠BAC=90°,∴AB⊥AC.又∵AB 是直径,
∴AC 是⊙O 的切线;
(2)解:∵∠BCE=∠B,∴EC=EB.
设 EC=EB=x.
在 Rt△ABC 中,tan ∠B=
AC
AB=
1
2,AB=8,
∴AC=4.
在 Rt△AEC 中,EC2=AE2+AC2,
∴x2=(8-x)2+42,解得 x=5,
∴EC=5.
直角三角形模型
例 3 (2018·聊城中考)如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,BE 平分∠ABC 交 AC 于点 E,作 ED⊥EB 交 AB 于点 D,
⊙O 是△BED 的外接圆.5
(1)求证:AC 是⊙O 的切线;
(2)已知⊙O 的半径为 2.5,BE=4,求 BC,AD 的长.
【解析】(1)连接 OE,由 OB=OE 知∠OBE=∠OEB,又由 BE 平分∠ABC 知∠OBE=∠CBE,据此得∠OEB=∠CBE,从
而得出 OE∥BC,进一步即可得证;
(2)证△BDE∽△BEC 得
BD
BE=
BE
BC,据此可求得 BC 的长度,再证△AOE∽△ABC 得
AO
AB=
OE
BC,据此可得 AD 的长.
【答案】(1)证明:连接 OE.
∵OB=OE,
∴∠OBE=∠OEB.
∵BE 平分∠ABC,
∴∠OBE=∠CBE.
∴∠OEB=∠CBE,
∴OE∥BC.
又∵∠C=90°,∴∠AEO=90°,即 OE⊥AC.
∴AC 是⊙O 的切线;
(2)解:∵ED⊥BE,∴∠BED=∠C=90°.
又∵∠DBE=∠EBC,∴△BDE∽△BEC,
∴
BD
BE=
BE
BC,即
5
4=
4
BC,∴BC =
16
5 .
∵∠AEO=∠C=90°,∠A=∠A,
∴△AOE∽△ABC,∴
AO
AB=
OE
BC,即
AD+2.5
AD+5 =
2.5
16
5
,
∴AD=
45
7 .
4.(2018·柳州中考)如图,△ABC 为⊙O 的内接三角形,AB 为⊙O 的直径,过点 A 作⊙O 的切线交 BC 的延长线于
点 D.
(1)求证:△DAC∽△DBA;6
(2)过点 C 作⊙O 的切线 CE 交 AD 于点 E,求证:CE=
1
2AD;
(3)若点 F 为直径 AB 下方半圆的中点,连接 CF 交 AB 于点 G,且 AD=6,AB=3,求 CG 的长.
(1)证明:∵AB 是⊙O 直径,
∴∠ACD=∠ACB=90°.
∵AD 是⊙O 的切线,
∴∠BAD=90°,
∴∠ACD=∠BAD=90°.
∵∠D=∠D,
∴△DA C∽△DBA;
(2)证明:∵EA,EC 是⊙O 的切线,
∴AE=CE(切线长定理).∴∠DAC=∠ECA.
∵∠ACD=90°,
∴∠ACE+∠DCE=90°,∠DAC+∠D=90°.
∴∠D=∠DCE.∴DE=CE.
∴AD=AE+DE=CE+CE=2CE.
∴CE=
1
2AD;
(3)解:在 Rt△ABD 中, AD=6,AB=3,
∴tan ∠ABD=
AD
AB=2.
过点 G 作 GH⊥BD 于点 H,
则 tan ∠ABD=
GH
BH=2,∴GH=2BH.
∵点 F 是直径 AB 下方半圆的中点,∴∠BCF=45°.∴∠CGH=∠CHG-∠BCF=45°,
∴CH=GH=2BH,∴BC=BH+CH=3BH.
在 Rt△ABC 中,tan ∠ABC=
AC
BC=2,∴AC=2BC.
根据勾股定理,得 AC2+BC2=AB2,
∴4BC2+BC2=9,∴BC=
3 5
5 .7
∴BH=
5
5 ,∴GH=2B H=
2 5
5 .
在 Rt△CHG 中,∠BCF=45°,
∴CG= 2GH=
2 10
5 .
毕节中考专题过关
1.(2018·昆明中考)如图,AB 是⊙O 的直径,ED 切⊙O 于点 C,AD 交⊙O 于点 F,AC 平分∠BAD,连接 BF.
(1)求证:AD⊥ED;
(2)若 CD=4,AF=2,求⊙O 的半径.
(1)证明:连接 OC,如图.
∵AC 平分∠BAD,∴∠OAC=∠CAD.
∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,
∴∠CAD=∠OCA,∴OC∥AD.
∵ED 切⊙O 于点 C,∴OC⊥ED,
∴AD⊥ED;
(2)解:设 OC 交 BF 于点 H,如图.
∵AB 为直径,∴∠AFB=90°,
易得四边形 CDFH 为矩形,
∴FH=CD=4,∠CHF=90°,
∴OH⊥BF,∴BH=FH=4,∴ BF=8.
在 Rt△ABF 中,
AB= AF2+BF2= 22+82=2 17,
∴⊙O 的半径为 17.
2.(2018·北部湾中考)如图,△ABC 内接于⊙O,∠CBG=∠A,CD 为直径,OC 与 AB 相交于点 E,过点 E 作 EF⊥BC,
垂足为点 F,延长 CD 交 GB 的延长线于点 P,连接 BD.
(1)求证:PG 与⊙O 相切;
(2)若
EF
AC=
5
8,求
BE
OC的值;
(3)在(2)的条件下,若⊙O 的半径为 8,PD=OD,求 OE 的长.
8
(1)证明:连接 OB,则 OB=OD,
∴∠BDC=∠DBO.
∵∠BDC=∠BAC=∠CBG,
∴∠CBG=∠DBO.
∵CD 是⊙O 的直径,∴∠DBO+∠OBC=90°,
∴∠CBG+∠OBC=90°,∴∠OBG=90°,
∴PG 与⊙O 相切;
(2)解:过点 O 作 OM⊥AC 于点 M,连接 OA,
则∠AOM=∠COM=
1
2∠AOC.
又∵∠BFE=∠OMA=90°,
∠EBF=
1
2∠AOC=∠AOM,
∴△BEF∽△OAM,∴
EF
AM=
BE
OA.
∵AM=
1
2AC,OA=OC,∴
EF
1
2AC
=
BE
OC.
又∵
EF
AC=
5
8,∴
BE
OC=2×
EF
AC=2×
5
8=
5
4;
(3)解:∵PD=OD,∠PBO=90°,∴BD=OD=8.
在 Rt△DBC 中,BC= DC2-BD2=8 3,
cos ∠BDO=
BD
CD=
8
16=
1
2,∴∠BDO=60°,
∴∠OCB=30°,∴
EF
EC=
1
2,
FC
EF= 3.
设 EF=x,则 EC=2x,FC= 3x,
∴BF=8 3- 3x.
在 Rt△BEF 中,BE2=EF2+BF2,BE=
5
4OC=10.
∴100=x2+(8 3- 3x)2,解得 x=6± 13.
∵6+ 13>8(舍去),∴x=6- 13,
∴EC=12-2 13.
∴OE=8-(12-2 13)=2 13-4.
3. (2018·襄阳中考)如图,AB 是⊙O 的直径,AM 和 BN 是⊙O 的两条切线, E 为⊙O 上一点,过点 E 作直线 DC 分
别交 AM,BN 于点 D,C,且 CB=CE. 9
(1)求证:DA=DE;
(2)若 AB=6,CD=4 3,求图中阴影部分的面积.
(1)证明:连接 OE,OC,BE.
∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB.
∵CB=CE,∴∠CBE=∠CEB,
∴∠OBC=∠OEC.
∵BC 为⊙O 的切线,
∴∠OEC=∠OBC=90°.
∵OE 为半径,∴CD 为⊙O 的切线.
∵AD 切⊙O 于点 A,∴DA=DE;
(2)解:过点 D 作 DF⊥BC 于点 F,则四边形 ABFD 是矩形,
∴AD=BF,DF=AB=6,
∴DC=BC+AD=4 3.
∵FC= DC2-DF2=2 3,∴BC-AD=2 3,∴BC=3 3.
在 Rt△OBC 中,tan ∠BOC=
BC
BO= 3,
∴∠BOC=60°.
在△OEC 与△OBC 中,
{OE=OB,
OC=OC,
CE=CB,
∴△OEC≌△OBC(SSS),
∴∠BOE=2∠BOC=120°.
∴S 阴影=S 四边形 BCEO-S 扇形 OBE=2×
1
2BC·OB-
120 × π × OB2
360 =9 3-3π.