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圆中辅助线的添设
► 类型之一 作垂线
图4-ZT-1
1.如图4-ZT-1,BD是⊙O的弦,点C在BD上,以BC为边作等边三角形ABC,点A在圆内,且AC恰好经过点O,其中BC=12,OA=8,则BD的长为( )
A.20 B.19 C.18 D.16
2.如图4-ZT-2,已知⊙O的半径为5,弦AB=8,P是弦AB上任意一点,则OP长的取值范围是__________.
图4-ZT-2
图4-ZT-3
3.如图4-ZT-3所示,在⊙O中,弦CD交直径AB于点P,AB=12 cm,PA∶PB=1∶5,且∠BPD=30°,则CD=________ cm.
4.如图4-ZT-4,∠PAC=30°,在射线AC上顺次截取AD=3 cm,DB=10 cm,以DB为直径作⊙O交射线AP于E,F两点,求圆心O到AP的距离及EF的长.
图4-ZT-4
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5.如图4-ZT-5,MN是⊙O的直径,A是的中点,⊙O的弦AB交直径MN于点C,且∠ACO=2∠CAO.
(1)求∠CAO的度数;
(2)若⊙O的半径为,求AB的长.
图4-ZT-5
► 类型之二 连半径
6.如图4-ZT-6,PA和PB是⊙O的切线,A和B是切点,AC是⊙O的直径,已知∠P=40°,则∠ACB的度数是( )
A.60° B.65° C.70° D.75°
图4-ZT-6
图4-ZT-7
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7.如图4-ZT-7,已知四边形ABCD是边长为2的菱形,点E,B,C,F都在以D为圆心的同一圆弧上,且∠ADE=∠CDF,则的长度为________(结果保留π).
图4-ZT-8
8.如图4-ZT-8,已知在⊙O中,直径MN=10,正方形ABCD的四个顶点分别在半径OM,OP以及⊙O上,并且∠POM=45°,则AB的长为________.
9.如图4-ZT-9,AB过圆心O,且AD=OB,∠B=45°.求∠A的度数.
图4-ZT-9
10.已知:如图4-ZT-10,AB为⊙O的直径,点C,D在⊙O上,且BC=6 cm,AC=8 cm,∠ABD=45°.
(1)求BD的长;
(2)求图中阴影部分的面积.
图4-ZT-10
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► 类型之三 构造弦
图4-ZT-11
11.如图4-ZT-11,AB是半圆的直径,D是的中点,∠ABC=48°,则∠DAB的度数为________.
12.如图4-ZT-12,已知⊙O的直径AB和弦CD,且AB⊥CD于点E,F为DC延长线上一点,连接AF交⊙O于点M,连接MC,MD.
求证:∠AMD=∠FMC.
图4-ZT-12
13.如图4-ZT-13①,AB是⊙O的直径,AC是弦,直线EF和⊙O相切于点C,AD⊥EF,垂足为D.
(1)求证:∠CAD=∠BAC.
(2)如图②,若把直线EF向上移动,使得EF与⊙O相交于G,C两点(点C在点G的右侧),连接AC,AG,若题中其他条件不变,这时图中是否存在与∠CAD相等的角?若存在,找出一个这样的角,并证明;若不存在,请说明理由.
图4-ZT-13
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详解详析
1.A [解析] 如图,过点O作OE⊥BC于点E,由垂径定理,得BD=2BE.
∵△ABC是等边三角形,BC=12,
∴∠ACB=60°,AC=BC=12,则∠COE=30°.
∵OA=8,∴OC=12-8=4,
∴CE=OC=2,
∴BE=12-2=10,
则BD=2BE=20.故选A.
2. 3≤OP≤5
[解析] 如图,过点O作OC⊥AB于点C,连接AO,则AC=CB=AB=4.
在Rt△AOC中,由勾股定理,得
OC===3.
因为OP的长不小于OC的长而不大于OA的长,故OP长的取值范围是3≤OP≤5.
3.8 [解析] 如图,过点O作OE⊥CD于点E.
∵AB=12 cm,PA∶PB=1∶5,
∴OA=6 cm,PA=2 cm,PB=10 cm,
∴OP=4 cm.
在Rt△POE中,OE=OP=2 cm.
连接OC,则CE==4 cm,
∴CD=2CE=8 cm.
4.解:过点O作OG⊥AP于点G,连接OF.
∵DB=10 cm,∴OD=5 cm,
∴AO=AD+OD=3+5=8(cm).
∵∠PAC=30°,∴OG=AO=4 cm,
即圆心O到AP的距离为4 cm.
∵OG⊥EF,∴EG=GF.
∵GF===3(cm),
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∴EF=2GF=6 cm.
5.解:(1)∵MN是⊙O的直径,A是的中点,
∴∠AOM=×180°=90°,
∴∠ACO+∠CAO=90°.
∵∠ACO=2∠CAO,∴3∠CAO=90°,
∴∠CAO=30°.
(2)如图,过点O作OD⊥AB于点D.
∵点O是圆心,
∴AD=AB.
在Rt△AOD中,
∵OA=,∠CAO=30°,
∴OD=OA=,
由勾股定理,得AD=,
∴AB=2AD=3.
6.C
7. [解析] 连接BD.
∵在菱形ABCD中,DC=BC,
又∵BD=DC,
∴BD=DC=BC,即△DBC是等边三角形.
∴∠BDC=60°,∴∠ADC=120°.
∵∠ADE=∠CDF,∴∠EDF=∠ADC=120°,
∴的长度为=.
8. [解析] 连接AO.
∵MN=10,∴AO=OM=MN=5.
设AB=x,则AB=BC=DC=x,
而∠DOC=45°,∠DCO=90°,
∴CO=DC=x.
在Rt△ABO中,由AB2+BO2=AO2,得x2+4x2=25,
∴x=(负值已舍去),即AB=.
9.解:如图,连接DO,CO,则AD=DO=CO=BO.设∠A=x,
则∠DOA=∠A=x,∠BCO=∠B=45°,∠ODC=∠OCD,
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而∠ODC=∠A+∠DOA=2x,
∴∠ACB=2x+45°.
在△ABC中,∠A+∠ACB+∠B=180°,
即x+(2x+45°)+45°=180°,
∴x=30°,即∠A=30°.
10.解:(1)连接AD.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=∠ACB=90°.
在Rt△ACB中,AB2=AC2+BC2,
且AC=8 cm,BC=6 cm,
∴AB=10 cm.
∵∠ABD=45°,∴∠BAD=45°,
∴AD=BD=5 cm.
(2)连接OD.
由AB=10 cm可知⊙O的半径为5 cm.
∵AD=BD,OA=OB,
∴OD⊥AB,即∠BOD=90°,
∴S阴影=S扇形ODB-S△ODB=-×5×5=(π-)cm2.
11.66° [解析] 如图,连接BD.
∵AB是半圆的直径,
∴∠ADB=90°.
∵D是的中点,
∠ABC=48°,
∴∠ABD=∠ABC=24°,
∴∠DAB=90°-∠ABD=66°.
12.证明:如图,连接AD.
∵AB⊥CD,∴=,
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∴∠AMD=∠ADC.
∵点A,M,C,D在⊙O上,
∴∠ADC+∠AMC=180°.
又∵∠FMC+∠AMC=180°,
∴∠FMC=∠ADC,∴∠AMD=∠FMC.
13.解:(1)证明:如图①,连接OC,则OC⊥EF,且OC=OA,易得∠OCA=∠OAC.
∵AD⊥EF,∴OC∥AD.
∴∠OCA=∠CAD,
∴∠CAD=∠OAC,即∠CAD=∠BAC.
(2)与∠CAD相等的角是∠BAG.
证明:如图②,连接BG.
∵四边形ACGB是⊙O的内接四边形,
∴∠ABG+∠ACG=180°.
∵点D,C,G共线,∴∠ACD+∠ACG=180°.
∴∠ACD=∠ABG.
∵AB是⊙O的直径,∴∠BAG+∠ABG=90°.
∵AD⊥EF,∴∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠CAD=∠BAG.
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