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第第頁(yè)押浙江卷第24題(圓的綜合問(wèn)題)押題方向:圓的綜合問(wèn)題2023年浙江真題考點(diǎn)命題趨勢(shì)2023年紹興卷、湖州卷、、衢州卷第21題臺(tái)州卷、杭州卷、金華卷第23題寧波卷、舟山、嘉興卷、麗水卷第24題圓的綜合題從近幾年浙江各地中考來(lái)看,圓的綜合問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)在壓軸題;預(yù)計(jì)2024年浙江卷還將重視圓綜合問(wèn)題(圓的相關(guān)概念與定理、相似、勾股、三角函數(shù)、三角形、四邊形等)的考查。1.(2023?杭州)如圖,在⊙O中,直徑AB垂直弦CD于點(diǎn)E,連接AC,AD,BC,作CF⊥AD于點(diǎn)F,交線段OB于點(diǎn)G(不與點(diǎn)O,B重合),連接OF.(1)若BE=1,求GE的長(zhǎng).(2)求證:BC2=BG?BO.(3)若FO=FG,猜想∠CAD的度數(shù),并證明你的結(jié)論.【思路點(diǎn)撥】(1)由垂徑定理可得∠AED=90°,結(jié)合CF⊥AD可得∠DAE=∠FCD,根據(jù)圓周角定理可得∠DAE=∠BCD,進(jìn)而可得∠BCD=∠FCD,通過(guò)證明△BCE≌△GCE,可得GE=BE=1;(2)證明△ACB∽△CEB,根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例可得BC2=BA?BE,再根據(jù)AB=2BO,BE=BG,可證BC2=BG?BO;(3)方法一:設(shè)∠DAE=∠CAE=α,∠FOG=∠FGO=β,可證a=90°﹣β,∠OCF=90﹣3α,通過(guò)SAS證明△COF≌△AOF,進(jìn)而可得∠OCF=∠OAF,即90°﹣3a=a,則∠CAD=2a=45°.方法二:延長(zhǎng)FO交AC于點(diǎn)H,連接OC,證明△AFC是等腰直角三角形,即可解決問(wèn)題.【解析】(1)解:直徑AB垂直弦CD,∴∠AED=90°,∴∠DAE+∠D=90°,∵CF⊥AD,∴∠FCD+∠D=90°,∴∠DAE=∠FCD,由圓周角定理得∠DAE=∠BCD,∴∠BCD=∠FCD,在△BCE和△GCE中,,∴△BCE≌△GCE(ASA),∴GE=BE=1;(2)證明:∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴∠ACB=∠CEB=90°,∵∠ABC=∠CBE,∴△ACB∽△CEB,∴=,∴BC2=BA?BE,由(1)知GE=BE,∴BE=BG,∵AB=2BO,∴BC2=BA?BE=2BO?BG=BG?BO;(3)解:∠CAD=45°,證明如下:解法一:如圖,連接OC,∵FO=FG,∴∠FOG=∠FGO,∵直徑AB垂直弦CD,∴CE=DE,∠AED=∠AEC=90°,∵AE=AE,∴△ACE≌△ADE(SAS),∴∠DAE=∠CAE,設(shè)∠DAE=∠CAE=α,∠FOG=∠FGO=β,則∠FCD=∠BCD=∠DAE=α,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=α,∵∠ACB=90°,∴∠OCF=∠ACB﹣∠OCA﹣∠FCD﹣∠BCD=90°﹣3α,∵∠CGE=∠OGF=β,∠GCE=α,∠CGE+∠GCE=90°,∴β+α=90°,∴α=90°﹣β,∵∠COG=∠OAC+∠OCA=α+α=2α,∴∠COF=∠COG+∠GOF=2α+β=2(90°﹣β)+β=180°﹣β,∴∠COF=∠AOF,在△COF和△AOF中,,∴△COF≌△AOF(SAS),∴∠OCF=∠OAF,即90°﹣3α=α,∴α=22.5°,∴∠CAD=2a=45°.解法二:如圖,延長(zhǎng)FO交AC于點(diǎn)H,連接OC,∵FO=FG,∴∠FOG=∠FGO,∴∠FOG=∠FGO=∠CGB=∠B,∴BC∥FH,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴∠ACB=∠AHO=90°,∵OA=OC,∴AH=CH,∴AF=CF,∵CF⊥AD,∴△AFC是等腰直角三角形,∴∠CAD=45°.【點(diǎn)睛】本題是圓的綜合題,考查垂徑定理,圓周角定理,全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)等,難度較大,解題的關(guān)鍵是綜合應(yīng)用上述知識(shí)點(diǎn),特別是第3問(wèn),需要大膽猜想,再逐步論證.2.(2023?湖州)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,點(diǎn)O在邊AC上,以點(diǎn)O為圓心,OC為半徑的半圓與斜邊AB相切于點(diǎn)D,交OA于點(diǎn)E,連結(jié)OB.(1)求證:BD=BC.(2)已知OC=1,∠A=30°,求AB的長(zhǎng).【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)切線性質(zhì)得到∠ODB=∠OCB=90°,再根據(jù)HL證明Rt△ODB≌Rt△OCB,從而得到結(jié)論;(2)分別在Rt△OBC中,利用三角函數(shù)求出BC的長(zhǎng),和在Rt△ABC中,利用三角函數(shù)求出即可求出AB的長(zhǎng).【解析】(1)證明如圖,連結(jié)OD,∵半圓O與AB相切于點(diǎn)D,∴OD⊥AB,∵∠ACB=90°,∴∠ODB=∠OCB=90°,在Rt△ODB和Rt△OCB中,∴Rt△ODB≌Rt△OCB(HL),∴BD=BC;(2)解如圖,∵∠A=30°,∠ACB=90°,∴∠ABC=60°,∵Rt△ODB≌Rt△OCB,∴,在Rt△OBC中,∵OC=1,∴,在Rt△ABC中,.【點(diǎn)睛】本題考查圓的切線性質(zhì),全等三角形判定和性質(zhì),解直角三角形,熟悉相關(guān)圖形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.3.(2023?金華)如圖,點(diǎn)A在第一象限內(nèi),⊙A與x軸相切于點(diǎn)B,與y軸相交于點(diǎn)C,D,連結(jié)AB,過(guò)點(diǎn)A作AH⊥CD于點(diǎn)H.(1)求證:四邊形ABOH為矩形.(2)已知⊙A的半徑為4,OB=,求弦CD的長(zhǎng).【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)切線的性質(zhì)得到AB⊥x軸根據(jù)垂直的定義得到∠AHO=∠HOB=∠OBA=90°,根據(jù)矩形的判定定理得到四邊形AHOB是矩形;(2)連接AD,根據(jù)矩形的性質(zhì)得到AH=OB=,根據(jù)勾股定理得到DH===3,根據(jù)垂徑定理即可得到結(jié)論.【解析】(1)證明:∵⊙A與x軸相切于點(diǎn)B,∴AB⊥x軸又∵AH⊥CD,HO⊥OB,∴∠AHO=∠HOB=∠OBA=90°,∴四邊形AHOB是矩形;(2)解:連接AD,∵四邊形AHOB是矩形,∴AH=OB=,∵AD=AB=4,∴DH===3,∵AH⊥CD,∴CD=2DH=6.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),勾股定理,垂徑定理,正確都作出輔助線是解題的關(guān)鍵.4.(2023?紹興)如圖,AB是⊙O的直徑,C是⊙O上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作⊙O的切線CD,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)A作AE⊥CD于點(diǎn)E.(1)若∠EAC=25°,求∠ACD的度數(shù);(2)若OB=2,BD=1,求CE的長(zhǎng).【思路點(diǎn)撥】(1)由垂直的定義得到∠AEC=90°,由三角形外角的性質(zhì)即可求出∠ACD的度數(shù);(2)由勾股定理求出CD的長(zhǎng),由平行線分線段成比例定理得到,代入有關(guān)數(shù)據(jù),即可求出CE的長(zhǎng).【解析】解:(1)∵AE⊥CD于點(diǎn)E,∴∠AEC=90°∴∠ACD=∠AEC+∠EAC=90°+25°=115°;(2)∵CD是⊙O的切線,∴半徑OC⊥DE,∴∠OCD=90°,∵OC=OB=2,BD=1,∴OD=OB+BD=3,∴CD==.∵∠OCD=∠AEC=90°,∴OC∥AE,∴,∴,∴CE=.【點(diǎn)睛】本題考查切線的性質(zhì),垂線,平行線分線段成比例,勾股定理,三角形外角的性質(zhì),關(guān)鍵是由三角形外角的性質(zhì)求出∠ACD的度數(shù),由勾股定理求出CD的長(zhǎng),由平行線分線段成比例定理即可求出CE的長(zhǎng).5.(2023?臺(tái)州)我們可以通過(guò)中心投影的方法建立圓上的點(diǎn)與直線上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,用直線上點(diǎn)的位置刻畫(huà)圓上點(diǎn)的位置.如圖,AB是⊙O的直徑,直線l是⊙O的切線,B為切點(diǎn).P,Q是圓上兩點(diǎn)(不與點(diǎn)A重合,且在直徑AB的同側(cè)),分別作射線AP,AQ交直線l于點(diǎn)C,點(diǎn)D.(1)如圖1,當(dāng)AB=6,弧BP長(zhǎng)為π時(shí),求BC的長(zhǎng);(2)如圖2,當(dāng),時(shí),求的值;(3)如圖3,當(dāng),BC=CD時(shí),連接BP,PQ,直接寫(xiě)出的值.【思路點(diǎn)撥】(1)連接OP,設(shè)∠BOP的度數(shù)為n,可得=π,n=60,即∠BOP=60°,故∠BAP=30°,而直線l是⊙O的切線,有∠ABC=90°,從而B(niǎo)C==2;(2)連接BQ,過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AD于點(diǎn)F,求出cos∠BAQ==,由=,得∠BAC=∠DAC,有CF=BC,證明∠FCD=∠BAQ,即得=,故=;(3)連接BQ,證明△APQ∽△ADC,得=①,證明△APB∽△ABC,得②,由BC=CD,將①②兩式相除得:=,故=.【解析】解:(1)如圖,連接OP,設(shè)∠BOP的度數(shù)為n°,∵AB=6,長(zhǎng)為π,∴=π,∴n=60,即∠BOP=60°,∴∠BAP=30°,∵直線l是⊙O的切線,∴∠ABC=90°,∴BC=tan30°?AB=2;(2)如圖,連接BQ,過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AD于點(diǎn)F,∵AB為⊙O直徑,∴∠BQA=90°,∴cos∠BAQ==,∵=,∴∠BAC=∠DAC,∵CF⊥AD,AB⊥BC,∴CF=BC,∵∠BAQ+∠ADB=90°,∠FCD+∠ADB=90°,∴∠FCD=∠BAQ,∴cos∠FCD=cos∠BAQ=,∴=,∴=;(3)如圖,連接BQ,∵AB⊥BC,BQ⊥AD,∴∠ABQ=90°﹣∠QBD=∠ADC,∵∠ABQ=∠APQ,∴∠APQ=∠ADC,∵∠PAQ=∠DAC,∴△APQ∽△ADC,∴=①,∵∠ABC=90°=∠APB,∠BAC=∠PAB,∴△APB∽△ABC,∴②,由BC=CD,將①②兩式相除得:=,∵cos∠BAQ==,∴=.【點(diǎn)睛】本題考查圓的綜合應(yīng)用,涉及相似三角形的判定與性質(zhì),銳角三角函數(shù),圓的切線等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握?qǐng)A的相關(guān)性質(zhì)及應(yīng)用.6.(2023?衢州)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,O為AC邊上一點(diǎn),連結(jié)OB.以O(shè)C為半徑的半圓與AB邊相切于點(diǎn)D,交AC邊于點(diǎn)E.(1)求證:BC=BD.(2)若OB=OA,AE=2.①求半圓O的半徑.②求圖中陰影部分的面積.【思路點(diǎn)撥】(1)連結(jié)OD.由切線的性質(zhì)得出∠ODB=90°,證明Rt△ODB≌Rt△OCB(HL),由全等三角形的性質(zhì)得出BC=BD.(2)①證出∠OBD=∠OBC=∠A=30°,由直角三角形的性質(zhì)得出答案;②由勾股定理求出AD=2,∠AOD=60°,由三角形面積公式和扇形的面積公式可得出答案.【解析】(1)證明:如圖,連結(jié)OD.∵BD是圓O的切線,D為切點(diǎn),∴∠ODB=90°,∵∠ACB=90°,OC=OD,OB=OB,∴Rt△ODB≌Rt△OCB(HL),∴BC=BD.(2)解:①∵OB=OA,∴∠OBD=∠A,∵Rt△ODB≌Rt△OCB,∴∠OBD=∠OBC,∴∠OBD=∠OBC=∠A,∵∠OBD+∠OBC+∠A=90°,∴∠OBD=∠OBC=∠A=30°,在Rt△ODA中,sin∠A=,∴OD=OA.∵OD=OE,∴OE=OA,∴OE=AE=2,∴半圓O的半徑為2.②在Rt△ODA中,OD=2,OA=4,∴AD==2,∴S△OAD==2,∵∠A=30°,∴∠AOD=60°,∴S陰影部分=S△ODA﹣S扇形ODE=2﹣=2﹣.【點(diǎn)睛】此題考查了切線的性質(zhì),扇形的面積,銳角三角函數(shù)定義,全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,熟練掌握切線的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.7.(2023?寧波)如圖1,銳角△ABC內(nèi)接于⊙O,D為BC的中點(diǎn),連結(jié)AD并延長(zhǎng)交⊙O于點(diǎn)E,連結(jié)BE,CE,過(guò)C作AC的垂線交AE于點(diǎn)F,點(diǎn)G在AD上,連結(jié)BG,CG,若BC平分∠EBG且∠BCG=∠AFC.(1)求∠BGC的度數(shù).(2)①求證:AF=BC.②若AG=DF,求tan∠GBC的值.(3)如圖2,當(dāng)點(diǎn)O恰好在BG上且OG=1時(shí),求AC的長(zhǎng).【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)同弧圓周角相等得∠EBC=∠EAC,然后利用直角三角形兩個(gè)銳角互余即可解決問(wèn)題;(2)①證明△ACF≌△BGC(ASA),即可解決問(wèn)題;②過(guò)點(diǎn)C作CH⊥EG于點(diǎn)H,設(shè)AG=DF=2x,根據(jù)勾股定理和銳角三角函數(shù)即可解決問(wèn)題;(3)過(guò)點(diǎn)O作OM⊥BE于點(diǎn)M,連結(jié)OC交AE于點(diǎn)N,分別證明△EBD≌△NCD(ASA),△COG≌△OBM(AAS),得BM=OG=1,設(shè)OB=OC=r,然后由△GON∽△GBE,對(duì)應(yīng)邊成比例,求出r的值,進(jìn)而可求AC的長(zhǎng).【解析】(1)解:∵BC平分∠EBG,∴∠EBC=∠CBG,∵∠EBC=∠EAC,∴∠CBG=∠EAC,∵AC⊥FC,∴∠AFC+∠EAC=90°,∵∠BCG=∠AFC,∴∠BCG+∠CBG=90°,∴∠BGC=90°;(2)①證明:∵∠BGC=90°,D為BC中點(diǎn),∴GD=CD,∴∠DGC=∠DCG,∵∠BCG=∠AFC,∴∠DGC=∠AFC,∴CF=CG,∵∠ACF=∠BGC=90°,∴△ACF≌△BGC(ASA),∴AF=BC;②解:如圖1,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥EG于點(diǎn)H,設(shè)AG=DF=2x,∵△ACF≌△BGC,∴AF=BC=2DG,∴CD=DG=AG+DF=4x,∵CF=CG,∴HG=HF=3x,∴DH=x,AH=5x,∴CH===x,∴tan∠GBC=tan∠CAF==,∴tan∠GBC的值為;(3)解:如圖2,過(guò)點(diǎn)O作OM⊥BE于點(diǎn)M,連結(jié)OC交AE于點(diǎn)N,∵OB=OC,∴∠CBE=∠OBC=∠OCB,∴OC∥BE,∵BD=CD,∠BDE=∠CDN,∴△EBD≌△NCD(ASA),∴BE=CN,∵OC∥BE,∴∠GOC=∠MBO,∵∠CGO=∠OMB=90°,OC=OB,∴△COG≌△OBM(AAS),∴BM=OG=1,∵OM⊥BE,∴CN=BE=2BM=2,設(shè)OB=OC=r,∵OC∥BE,∴△GON∽△GBE,∴=,∴=,解得r=或r=(舍去),由(2)知:△ACF≌△BGC,∴AC=BG=BO+OG=r+1=.∴AC的長(zhǎng)為.【點(diǎn)睛】本題屬于圓綜合題,考查了垂徑定理,圓周角定理,相似三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問(wèn)題.8.(2023?浙江)已知,AB是半徑為1的⊙O的弦,⊙O的另一條弦CD滿足CD=AB,且CD⊥AB于點(diǎn)H(其中點(diǎn)H在圓內(nèi),且AH>BH,CH>DH).(1)在圖1中用尺規(guī)作出弦CD與點(diǎn)H(不寫(xiě)作法,保留作圖痕跡);(2)連結(jié)AD,猜想:當(dāng)弦AB的長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí),線段AD的長(zhǎng)度是否變化?若發(fā)生變化,說(shuō)明理由;若不變,求出AD的長(zhǎng)度;(3)如圖2,延長(zhǎng)AH至點(diǎn)F,使得HF=AH,連結(jié)CF,∠HCF的平分線CP交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,點(diǎn)M為AP的中點(diǎn),連結(jié)HM.若PD=AD,求證:MH⊥CP.【思路點(diǎn)撥】(1)以A,B為圓心,大于AB長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,交點(diǎn)為G,連接OG,與⊙O交點(diǎn)為E,F(xiàn),與AB交點(diǎn)為M,則OG⊥AB,分別以E,F(xiàn)為圓心,大于EF長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,交點(diǎn)為N,連接ON,則ON∥AB,以O(shè)為圓心,OM長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧與ON交點(diǎn)為P,則OP=OM,以P為圓心,OP長(zhǎng)為半徑,交直線ON于Q,以O(shè),Q為圓心,大于OQ長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,交點(diǎn)為R,連接PR,則PR⊥AB,PR與⊙O交點(diǎn)為C,D,與AB交點(diǎn)為H,即CD、點(diǎn)H即為所求;(2)如圖2,連結(jié)AD,連接DO并延長(zhǎng)交⊙O于E,連結(jié)AE,AC,過(guò)O作OF⊥AB于F,ON⊥CD于N,證明四邊形OFHN是正方形,則可證△ACH是等腰直角三角形,則∠C=45°,由,可知∠E=∠C=45°,由DE是⊙O的直徑,可得∠EAD=90°,則△ADE是等腰直角三角形,AD=DE?sin∠E=;(3)如圖3,延長(zhǎng)CD、FP,交點(diǎn)為G,由題意知MH是△APF的中位線,則MH∥PF,MH=PF,由PD=AD,可得MD=PD,證明△MDH∽△PDG,則=,即GP=2MH=PF,如圖3,作△CFG的外接圓,延長(zhǎng)CP交外接圓于點(diǎn)N,連結(jié)GN、FN,由CP是∠HCF的平分線,可得∠GCP=∠FCP,則GN=NF,證明△GPN≌△FPN(SSS),則∠GPN=∠FPN=90°,即PF⊥CP,由MH∥PF,可得MH⊥CP,進(jìn)而結(jié)論得證.【解析】(1)解:如圖1,CD、點(diǎn)H即為所求;(2)當(dāng)弦AB的長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí),線段AD的長(zhǎng)度不變;如圖,連結(jié)AD,連接DO并延長(zhǎng)交⊙O于E,連結(jié)AE,AC,過(guò)O作OF⊥AB于F,ON⊥CD于N,則四邊形OFHN是矩形,∵AB=CD,AB⊥CD,∴OF=ON,∴四邊形OFHN是正方形,∴FH=NH,∴AF+FH=CN+NH,即AH=CH,∴△ACH是等腰直角三角形,∴∠C=45°,∵,∴∠E=∠C=45°,∵DE是⊙O的直徑,∴∠EAD=90°,∴∠ADE=45°,∴△ADE是等腰直角三角形,∴AE=AD,∴AD=DE?sin∠E=,∴線段AD是定長(zhǎng),長(zhǎng)度不發(fā)生變化,值為;(3)證明:如圖3,延長(zhǎng)CD、FP,交點(diǎn)為G,∵HF=AH,∴點(diǎn)H為AF的中點(diǎn),又∵點(diǎn)M為AP的中點(diǎn),∴MH是△APF的中位線,∴MH∥PF,MH=PF,又∵PD=AD,PM=AM,∴MD=PD,∵M(jìn)H∥GP,∴∠MHD=∠PGD,又∵∠MDH=∠PDG,∴△MDH∽△PDG,∴,即GP=2MH=PF,如圖3,作△CFG的外接圓,延長(zhǎng)CP交外接圓于點(diǎn)N,連結(jié)GN、FN,∵CP是∠HCF的平分線,∴∠GCP=∠FCP,∴GN=NF,∵GP=PF,GN=NF,PN=PN,∴△GPN≌△FPN(SSS),∴∠GPN=∠FPN=90°,∴PF⊥CP,∵M(jìn)H∥PF,∴MH⊥CP.證法二:過(guò)點(diǎn)P作PG⊥HF于G點(diǎn),由PG∥DH,∴HG:AH=PD:AD=1:2,∵AH=HF,∴HG:HF=1:2,即G是HF中點(diǎn),∴PH=PF,∵CP平分∠DCF,過(guò)點(diǎn)P作PK⊥CH于點(diǎn)K,PE⊥CF于點(diǎn)E,∴∠KPE=135°,PK=PE,∴△PHK≌△PFE(HL),∴∠HPF=135°,∠PFG=22.5,在△CPF中,由內(nèi)角和推得∠CPF=90°,∴MH⊥CP.【點(diǎn)睛】本題考查了作垂線,同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等,正弦,正方形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),中位線,直徑所對(duì)的圓周角為直角,全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),角平分線等知識(shí).解題的關(guān)鍵在于對(duì)知識(shí)的熟練掌握與靈活運(yùn)用.9.(2023?麗水)如圖,在⊙O中,AB是一條不過(guò)圓心O的弦,點(diǎn)C,D是的三等分點(diǎn),直徑CE交AB于點(diǎn)F,連結(jié)AD交CF于點(diǎn)G,連結(jié)AC,過(guò)點(diǎn)C的切線交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)H.(1)求證:AD∥HC;(2)若=2,求tan∠FAG的值;(3)連結(jié)BC交AD于點(diǎn)N,若⊙O的半徑為5.下面三個(gè)問(wèn)題,依次按照易、中、難排列.請(qǐng)根據(jù)自己的認(rèn)知水平,選擇其中一道問(wèn)題進(jìn)行解答.①若OF=,求BC的長(zhǎng);②若AH=,求△ANB的周長(zhǎng);③若HF?AB=88,求△BHC的面積.【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)題意可得,再由HC是⊙O的切線,即可求證.(2)先證明△CAG≌△FAG(ASA),設(shè)出CG,根據(jù)勾股定理即可求解.(3)①根據(jù)題意,求出AG的長(zhǎng),再由即可求解.②根據(jù)題意可求得,再由勾股定理及相似三角形的性質(zhì)即可求解.③作出輔助線,設(shè)出CG,利用勾股定理及相似三角形的性質(zhì)可得方程10x+x(5﹣2x)=22,進(jìn)而可求得S△CHA=8,再證明△CHA∽△BHC,即可解答.【解析】(1)證明:∵點(diǎn)C,D是的三等分點(diǎn),∴.由CE是⊙O的直徑可得CE⊥AD,∵HC是⊙O的切線,∴HC⊥CE,∴AD∥HC.(2)解:如圖1,連接AO,∵,∴∠BAD=∠CAD,∵CE⊥AD,∴∠AGC=∠AGF=90°,∴△CAG≌△FAG(ASA),∴CG=FG,設(shè)CG=a,則FG=a,∵,∴OG=2a,AO=CO=3a.在Rt△AOG中,AO2=AG2+OG2,∴(3a)2=AG2+(2a)2,∴,∴.答:tan∠FAG的值為.(3)解:①如圖1,∵,∴,∴,∴,∴,∵CE⊥AD,∴AD=2AG=,∵,∴,∴.答:BC的長(zhǎng)為.②如圖2,連接CD,∵AD∥HC,F(xiàn)G=CG,∴AH=AF,∵∠HCF=90°,∴,設(shè)CG=x,則FG=x,OG=5﹣x,由勾股定理得AG2=AO2﹣OG2=AC2﹣CG2,即25﹣(5﹣x)2=10﹣x2,解得x=1,∴AG=3,AD=6,∵,∴∠DAC=∠BCD,∵∠CDN=∠ADC,∴△CDN∽△ADC,∴,∴,∵∠BAD=∠DAC,∠ABN=∠ADC,∴△ANB∽△ACD,∴=.答:△ANB的周長(zhǎng)為.③如圖3,過(guò)點(diǎn)O作OM⊥AB于點(diǎn)M,則,設(shè)CG=x,則FG=x,OG=5﹣x,OF=5﹣2x,由勾股定理得AG2=AO2﹣OG2=25﹣(5﹣x)2,AF2=AG2+FG2=10x﹣x2+x2=10x,∵AD∥HC,F(xiàn)G=CG,∴,∴,∴,∵∠AGF=∠OMF=90°,∠AFG=∠OFM,∴△AFG∽△OFM,∴,∴AF?FM=OF?GF,∴AF?AM=AF?(AF+FM)=AF2+AF?FM=AF2+OF?GF=22,可得方程10x+x(5﹣2x)=22,解得x1=2,x2=5.5(舍去),∴CG=FG=2,∴OG=3,∴AG=4,∴,∴S△CHA=8,∵AD∥HC,∴∠CAD=∠ACH,∵,∴∠B=∠CAD,∴∠B=∠ACH,∵∠H=∠H,∴△CHA∽△BHC,∴.答:△BHC的面積為.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的綜合應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是作出輔助線,構(gòu)造相似三角形解答.1)在證明圓周角相等或弧相等時(shí),通常“由等角找等弧”或“由等弧找等角”;2)當(dāng)已知圓的直徑時(shí),常構(gòu)造直徑所對(duì)的圓周角;3)在圓中求角度時(shí),通常需要通過(guò)一些圓的性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。比如圓心角與圓周角間的轉(zhuǎn)化;同弧或等弧的圓周角間的轉(zhuǎn)化;連直徑,得到直角三角形,通過(guò)兩銳角互余進(jìn)行轉(zhuǎn)化等;4)注意圓的相關(guān)知識(shí)和相似、特殊四邊形、三角函數(shù)、全等三角形、勾股定理等結(jié)合解決相關(guān)計(jì)算問(wèn)題。1.如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,AB是⊙O的直徑,過(guò)點(diǎn)A的切線交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,E是⊙O上一點(diǎn),點(diǎn)C,E分別位于直徑AB異側(cè),連接AE,BE,CE,且∠ADB=∠DBE.(1)求證:CE=CB;(2)求證:∠BAE=2∠ABC;(3)過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AB,垂足為點(diǎn)F,若,求tan∠ABC的值.【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)AB是⊙O的直徑,AD為⊙O的切線,得AD⊥AB,∠AEB=90°,則∠ADB+∠ABD=90°,∠AEC+∠CEB=90°,再根據(jù)∠ABD=∠AEC得∠ADB=∠CEB,進(jìn)而再由∠ADB=∠DBE得∠CEB=∠DBE,據(jù)此可得出結(jié)論;(2)連接CO并延長(zhǎng)交BE于H,則∠AOC=2∠ABC,由(1)的結(jié)論可知CE=CB,則,由垂徑定理得AH⊥BE,再根據(jù)AB是⊙O的直徑得∠AEB=90°,由此可得AE∥CH,則∠BAE=∠AOC,據(jù)此可得出結(jié)論(3)證△ABE和△OCF相似得AE:OF=BE:CF=AB:OC=2,則AE=2OF,BE=2CF,設(shè)⊙O的半徑為r,OF=x,則AE=2x,BF=OB+OF=r+x,由得,由此解出x=,則BF=r+x=,然后在Rt△OCF中,由勾股定理求出CF=,最后再根據(jù)銳角三角形的定義可得tan∠ABC的值.【解析】(1)證明:∵AB是⊙O的直徑,AD為⊙O的切線,∴AD⊥AB,∠AEB=90°,∴∠ADB+∠ABD=90°,∠AEC+∠CEB=90°,∵∠ABD=∠AEC,∴∠ADB=∠CEB,∵∠ADB=∠DBE,∴∠CEB=∠DBE,∴CE=CB;(2)證明:連接CO并延長(zhǎng)交BE于H,如下圖所示:∵OB=OC,∴∠ABC=∠OCB,∴∠AOC=∠ABC+∠OCB=2∠ABC,由(1)的結(jié)論可知:CE=CB,∴,∴AH⊥BE,∵AB是⊙O的直徑,∴∠AEB=90°,即AE⊥BE,∴AE∥CH,∴∠BAE=∠AOC,∴∠BAE=2∠ABC;(3)解:∵AB是⊙O的直徑,CF⊥AB,∴∠BEA=∠CFO=90°,AB=2OC,又∵AE∥CH,∴∠BAE=∠AOC,∴△ABE∽△OCF,∴AE:OF=BE:CF=AB:OC=2,∴AE=2OF,BE=2CF,設(shè)⊙O的半徑為r,OF=x,則AE=2x,BF=OB+OF=r+x,∴S△BCF=BF?CF=(r+x)?CF,S△ABE=AE?BE=×2x?2CF=2x?CF,∵,∴,即,解得:x=,∴BF=r+x=r+=,在Rt△OCF中,OF=x=,OC=r,由勾股定理得:CF=,∴tan∠ABC===.【點(diǎn)睛】此題主要考查了切線的性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,相似三角形的判定和性質(zhì),銳角三角函數(shù),理解切線的性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,熟練掌握相似三角形的判定和性質(zhì),銳角三角函數(shù)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.2.如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C是直線AB上方的⊙O上一點(diǎn).點(diǎn)M是△ABC的內(nèi)心.連結(jié)AM,BM,CM,延長(zhǎng)CM交⊙O于點(diǎn)D.(1)若AB=10,AC=6,求BC的長(zhǎng).(2)求∠AMB的度數(shù).(3)當(dāng)點(diǎn)C在直線AB上方的⊙O上運(yùn)動(dòng)時(shí),求證:.【思路點(diǎn)撥】(1)由AB是⊙O的直徑,得∠ACB=90°,而AB=10,AC=6,則BC==8;(2)因?yàn)辄c(diǎn)M是△ABC的內(nèi)心,所以∠MAB=∠CAB,∠MBA=∠CBA,則∠MAB+∠MBA=(∠CAB+∠CBA)=45°,即可根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求得∠AMB=135°;(3)連結(jié)AD、BD,則∠ADB=90°,因?yàn)镃M平分∠ACB,所以∠ACD=∠BCD=∠ACB=45°,則=,所以AD=BD,由勾股定理得AB=AD,由∠DAB+∠MAB=∠ACD+∠MAC,得∠DAM=∠DMA,則DM=AD,所以AB=DM,即可證明DM=AB.【解析】(1)解:∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∵AB=10,AC=6,∴BC===8,∴BC的長(zhǎng)為8.(2)解:∵∠ACB=90°,∴∠CAB+∠CBA=90°,∵點(diǎn)M是△ABC的內(nèi)心,∴AM平分∠CAB,BM平分∠CBA,∴∠MAB=∠CAB,∠MBA=∠CBA,∴∠MAB+∠MBA=(∠CAB+∠CBA)=45°,∴∠AMB=180°﹣(∠MAB+∠MBA)=135°,∴∠AMB的度數(shù)為135°.(3)證明:連結(jié)AD、BD,則∠ADB=90°,∵點(diǎn)M是△ABC的內(nèi)心,∠ACB=90°,∴CM平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD=∠ACB=45°,∴=,∴AD=BD,∴AB===AD,∵∠DAB=∠ACD=45°,∠MAB=∠MAC,∴∠DAB+∠MAB=∠ACD+∠MAC,∵∠DAM=∠DAB+∠MAB,∠DMA=∠ACD+∠MAC,∴∠DAM=∠DMA,∴DM=AD,∴AB=DM,∴DM=AB.【點(diǎn)睛】此題重點(diǎn)考查圓周角定理、三角形的內(nèi)心的定義和性質(zhì)、勾股定理、三角形內(nèi)角和定理等知識(shí),正確地作出輔助線是解題的關(guān)鍵.3.(2024?臨安區(qū)一模)在△ABC中,BC=10,以BC為直徑的⊙O交AC于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)D作DE∥AB,交BC于點(diǎn)E.(1)如圖1,若∠ABC=90°,BE:EC=2:3,求DE的長(zhǎng).(2)如圖2,若∠ABC<90°,AB與⊙O相交于點(diǎn)F,連接FD,當(dāng)點(diǎn)E與圓心O重合時(shí),①求證:FD=DC;②四邊形FBCD的周長(zhǎng)有最大值嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由.【思路點(diǎn)撥】(1)連接BD,在直角三角形BCD中,由射影定理可得DE2=BE?CE,求出BC、CE即可求DE;(2)①連接OF,根據(jù)平行線的性質(zhì)推導(dǎo)出∠FOD=∠COD,可得=,即可證明FD=CD;②先求AB=2OD=10,設(shè)BF=x,DF=y(tǒng),再由(2y)2﹣(10﹣x)2=102﹣x2,推導(dǎo)出x=10﹣y2,則四邊形FBCD的周長(zhǎng)=﹣(y﹣5)2+25,當(dāng)y=5時(shí),四邊形FBCD的周長(zhǎng)有最大值為25.【解析】(1)解:連接BD,∵BE:EC=2:3,BC=10,∴BE=4,CE=6,∵BC是圓O的直徑,∴∠BDC=90°,∴DE2=BE?CE,∴DE=2;(2)①證明:連接OF,∵OD∥AB,∴∠DOC=∠ABO,∠BFO=∠FOD,∵BO=OF,∴∠FBO=∠OFB,∴∠FOD=∠COD,∴=,∴FD=CD;②四邊形FBCD的周長(zhǎng)有最大值,理由如下:∵BC是圓O的直徑,∴∠BFC=90°,∵DF=CD,∴AD=CD,∵OD=5,∴AB=2OD=10,設(shè)BF=x,DF=y(tǒng),∴AF=10﹣x,AC=2y,∴(2y)2﹣(10﹣x)2=102﹣x2,∴x=10﹣y2,∴四邊形FBCD的周長(zhǎng)=10+x+2y=10+10﹣y2+2y=﹣(y﹣5)2+25,∴當(dāng)y=5時(shí),四邊形FBCD的周長(zhǎng)有最大值為25.【點(diǎn)睛】本題考查圓的綜合應(yīng)用,熟練掌握直角三角形的性質(zhì),同弧所對(duì)的圓周角相等,射影定理,二次函數(shù)的圖象及性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.4.(2024?寧波模擬)如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,點(diǎn)D在⊙O上,連結(jié)AD,AO,分別交BC于點(diǎn)E,F(xiàn),∠CAD=∠BAO.(1)如圖1,求證:AD⊥BC.(2)如圖1,若AO∥CD,求證:CA=CF.(3)如圖2,在(2)的條件下,①若,求BC的長(zhǎng).②若,求tan∠ACE的值.【思路點(diǎn)撥】(1)延長(zhǎng)AO交⊙O于點(diǎn)M,連結(jié)CM,利用圓周角定理,三角形外角的性質(zhì)和垂直的定義解答即可;(2)利用平行線的性質(zhì),三角形的外角的性質(zhì)和等腰三角形的判定定理解答即可;(3)①利用相似三角形的判定與性質(zhì)得到,設(shè)AC=5a,則AF=a,設(shè)CE=x,則EF=5k﹣x,利用勾股定理求得x,再利用相似三角形的判定與性質(zhì)解答即可得出結(jié)論;②連結(jié)DO并延長(zhǎng)交BC于點(diǎn)K,連結(jié)AK,利用全等三角形的判定與性質(zhì)得到CE=EK,∠DCK=∠DKC,再利用線段垂直平分線的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)得到AK=BK=AC=CF,CK=BF,設(shè)BF=b,則CK=b,,CF=kb,利用勾股定理和直角三角形的邊角關(guān)系定理解答即可得出結(jié)論.【解析】(1)證明:延長(zhǎng)AO交⊙O于點(diǎn)M,連結(jié)CM,如圖,∵AM為⊙O的直徑,∴∠ACM=90°,∴∠CAM+∠M=90°.∵∠CAD=∠BAO,∴∠CAD+∠DAM=∠BAO+∠DAM,∴∠CAM=∠BAD.又∠M=∠B,∴∠BAD+∠B=90°,即∠AEB=90°,∴AD⊥BC.(2)證明:∵AO∥CD,∴∠FAE=∠D,∵∠D=∠B,∴∠FAE=∠B.∵∠CAF=∠CAE+∠FAE,∠FAB+∠B=∠AFC,∴∠CAF=∠AFC,∴CA=CF.(3)①∵∠CAD=∠FAB,∠D=∠B,∴△ACD∽△AFB,∴.設(shè)AC=5a,則AF=a,由(2)知:CF=CA,∴CF=5a.設(shè)CE=x,則EF=5k﹣x,∵AE2=AC2﹣CE2,AE2=AF2﹣EF2,∴AC2﹣CE2=AF2﹣EF2,∴,∴x=4a,∴CE=4a,EF=a,∴AE==3a.∵∠FAE=∠B,∠AEF=∠BEA,∴△AEF∽△BEA,∴,∴AE2=EF?EB,即,∴,∴CF=5a=,∴.②連結(jié)DO并延長(zhǎng)交BC于點(diǎn)K,連結(jié)AK,如圖,∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD,∵AO∥CD,∴∠OAD=∠CDA,∴∠CDA=∠ODA.在△CDE和△KDE中,,∴△CDE≌△KDE(ASA),∴CE=EK,∠DCK=∠DKC.∵AO∥CD,∴∠DCK=∠AFC,∵∠AFC=∠OFK,∴∠OFK=∠DKC,∴OF=OK,∵CE=EK,AD⊥BC,∴AD為CK的垂直平分線,∴AC=AK,∴△ACK為等腰三角形,∵AE⊥CK,∴∠CAD=∠KAD,∵∠CAD=∠BAO,∴∠KAD=∠BAO,∴∠OAD=∠BAK,∴∠BAK=∠ODA=∠CDA=∠B,∴AK=BK.∴AK=BK=AC=CF,∴CF+FK=BK+FK.即CK=BF.設(shè)BF=b,則CK=b,,CF=kb,即AC=AK=KB=bk,∴AE==.∵∠AEC=90°,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓的有關(guān)性質(zhì),圓周角定理,直角三角形的性質(zhì),勾股定理,平行線的性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),線段的垂直平分線的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),直角三角形的邊角關(guān)系定理,恰當(dāng)?shù)奶砑虞o助線和利用勾股定理列出方程解答是解題的關(guān)鍵.5.(2024?北侖區(qū)一模)如圖,四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,AC⊥BD.(1)∠BCO+∠BAC=90°;(2)如圖2,若半徑OC∥AD.①求證:AB=AC;②若OC:CD=5:6,求tan∠ACD的值.(3)如圖3,過(guò)D作DF⊥BC于點(diǎn)H,交AC于點(diǎn)F,BO的延長(zhǎng)線恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)F,若AD=5,,求OF的長(zhǎng).【思路點(diǎn)撥】(1)連接BO,根據(jù)2∠BCO+2∠BAC=180°,可推導(dǎo)出∠BCO+∠BAC=90°;(2)①推導(dǎo)出∠ABC=∠ACB,即可證明;②連接OD,連接AO延長(zhǎng)交BC于點(diǎn)M,證明△ABC∽△OCD,可推導(dǎo)出AB:BC=5:6,設(shè)AB=5k,則BC=6k,BM=3k,分別求出BE=,AE=,即可得tan∠ACD=tan∠ABD==;(3)過(guò)點(diǎn)O作OI⊥BC交于I點(diǎn),先證明△ABE≌△FBE,可得∠ABD=∠FBD,再證明△BHF≌△BEF,得HF=EF,從而證明△HFC≌△EFD≌△EAD,設(shè)AE=x,ED=y(tǒng),則HD=5+x,HC=y(tǒng),由方程組,求出,求出EC=9,ED=3,tan∠ECD=,再求BH=12,BC=15,BF=4,可得BI=BC=,根據(jù)OI∥HF,求得BO=,即可求OF=BF﹣BO=.【解析】(1)解:如圖1,連接BO,∵=,∴∠BOC=2∠BAC,∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB,∵2∠BCO+2∠BAC=180°,∴∠BCO+∠BAC=90°,故答案為:90°;(2)①證明:∵OC∥AD,∴∠ACO=∠CAD,∴∠ACO+∠ABC=90°,∵AC⊥BD,∴∠CBD+∠ACB=90°,∵∠CBD=∠CAD,∴∠CAD+∠ACB=90°,∴∠ABC=∠ACB,∴AB=AC;②解:如圖2,連接OD,連接AO延長(zhǎng)交BC于點(diǎn)M,∴AM⊥BC,∵∠BCO+∠BAC=90°,∠DBA+∠BAC=90°,∴∠BCO=∠DBA=∠DCA,∴∠ACO+∠DCA=∠ACO+∠BCO,∴∠BCA=∠OCD,∵AB=AC,OC=OD,∴∠ABC=∠ACB=∠OCD=∠ODC,∴△ABC∽△OCD,∴AB:BC=OC:CD,∵OC:CD=5:6,∴AB:BC=5:6,設(shè)AB=5k,則BC=6k,BM=3k,在Rt△AMB中,AM==4k,∵2S△ABC=BC?AM=AC?BE,∴BE=,在Rt△ABE中,AE==,∴tan∠ACD=tan∠ABD==;(3)解:如圖3,過(guò)點(diǎn)O作OI⊥BC交于I點(diǎn),∵AC⊥BD,∴∠EAD+∠EDA=90°,∠EDF+∠EFD=90°,∵DH⊥BC,∴∠HFC+∠HCF=90°,∵∠HCF=∠EDA,∠HFC=∠EFD,∴∠DAF=∠HFC=∠DFA,∴AD=FD,∴AE=EF,∵BE=BE,∠BEA=∠BEF,∴△ABE≌△FBE,∴∠ABD=∠FBD,同(2)可得,∠CBO=∠ABD=∠ACD=∠FBD,∵∠BEF=∠BHF=90°,BF=BF,∴△BHF≌△BEF,∴HF=EF,∴△HFC≌△EFD≌△EAD,設(shè)AE=x,ED=y(tǒng),則HD=5+x,HC=y(tǒng),在△AED和△DHC中,,解得,∴EC=9,ED=3,tan∠ECD=,∵∠OBC=∠ECD,HF=4,∴BH==12,BC=15,BF=4,∴BI=BC=,∵OI∥HF,∴BI:BH=BO:BF,∴BO=,∴OF=BF﹣BO=.【點(diǎn)睛】本題考查圓的綜合應(yīng)用,熟練掌握?qǐng)A的圓心角與圓周角的關(guān)系,垂徑定理,三角形全等的判定及性質(zhì),平行線的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),勾股定理是解題的關(guān)鍵.6.如圖,在正方形ABCD中,以AB為直徑作半圓O,點(diǎn)P為半圓上一點(diǎn),連結(jié)AP并延長(zhǎng)交BC邊于點(diǎn)E,連結(jié)BP并延長(zhǎng)交CD邊于點(diǎn)F,連結(jié)CP.(1)求證:AE=BF.(2)當(dāng)AB=1時(shí),求CP的最小值.(3)若CP=CF,求BE:BC的值.【思路點(diǎn)撥】(1)由正方形的性質(zhì)得AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°,由AB是⊙O的直徑,得∠APB=90°,可證明∠BAE=∠CBF,進(jìn)而證明△ABE≌△BCF,得AE=BF;(2)連接OP、OC,由AB=1,得OP=OB=,AB=BC=1,則OC==,由CP+OP≥OC,得CP+≥,則CP≥,所以CP的最小值為;(3)取EF的中點(diǎn)I,以IE為半徑作⊙I,連接IP、IC,則IP=IC=IF=IE=EF,所以P、E、C、F四點(diǎn)都在⊙I上,而CP=CF,則∠CEF=∠CPF=∠BFC,可證明∠CEF=∠AEB,CF=BE,則=tan∠CEF=tan∠AEB=,所以=,則BE=BC,求得BE:BC的值為.【解析】(1)證明:∵四邊形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°,∵AB是⊙O的直徑,∴∠APB=90°,∴∠BAE=∠CBF=90°﹣∠ABP,在△ABE和△BCF中,,∴△ABE≌△BCF(ASA),∴AE=BF.(2)解:如圖1,連接OP、OC,∵AB是⊙O的直徑,且AB=1,∴OP=OB=AB=,AB=BC=1,∴OC===,∵CP+OP≥OC,∴CP+≥,∴CP≥,∴CP的最小值為.(3)如圖2,取EF的中點(diǎn)I,以IE為半徑作⊙I,連接IP、IC,∵∠EPF=∠ECF=90°,∴IP=IC=IF=IE=EF,∴P、E、C、F四點(diǎn)都在⊙I上,∵CP=CF,∴∠CEF=∠CPF=∠BFC,由(1)得△ABE≌△BCF,∴∠AEB=∠BFC,CF=BE,∴∠CEF=∠AEB,∴=tan∠CEF=tan∠AEB=,∴=,整理得BE2+BC?BE﹣BC2=0,∴BE=BC或BE=BC(不符合題意,舍去),∴=,∴BE:BC的值為.【點(diǎn)睛】此題重點(diǎn)考查正方形的性質(zhì)、圓周角定理、直角三角形的兩個(gè)銳角互余、同角的余角相等、全等三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半、銳角三角函數(shù)與解直角三角形等知識(shí),此題綜合性強(qiáng),難度較大,正確地作出輔助線是解題的關(guān)鍵.7.(2024?湖州一模)如圖,在?ABCD中,∠B是銳角,,BC=10.在射線BA上取一點(diǎn)P,過(guò)P作PE⊥BC于點(diǎn)E,過(guò)P,E,C三點(diǎn)作⊙O.(1)當(dāng)時(shí),①如圖1,若AB與⊙O相切于點(diǎn)P,連結(jié)CP,求CP的長(zhǎng);②如圖2,若⊙O經(jīng)過(guò)點(diǎn)D,求⊙O的半徑長(zhǎng).(2)如圖3,已知⊙O與射線BA交于另一點(diǎn)F,將△BEF沿EF所在的直線翻折,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)記為B′,且B′恰好同時(shí)落在⊙O和邊AD上,求此時(shí)PA的長(zhǎng).【思路點(diǎn)撥】(1)①利用圓周角定理和切線的性質(zhì)定理得到PC⊥PB,利用直角三角形的邊角關(guān)系定理得到BP,再利用勾股定理解答即可得出結(jié)論;②連接CP,PD,利用圓周角定理和平行四邊形的性質(zhì)得到AB∥CD,AB=CD=6,BC=AD=10,∠PAD=∠B,利用直角三角形的邊角關(guān)系定理求得AP,再利用勾股定理求得PD,PC,則結(jié)論可求;(2)過(guò)點(diǎn)F作FM⊥AD,交DA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)M,連接CF,CP,設(shè)PE與AD交于點(diǎn)N,利用軸對(duì)稱的性質(zhì),圓周角定理和垂直的定義得到∠B=∠FPE=45°,則△BFC為等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性質(zhì)求得線段MB′,AB′,設(shè)PN=AN=x,則PE=x+6,NB′=6﹣x,利用勾股定理和等腰直角三角形的性質(zhì)解答即可得出結(jié)論.【解析】解:(1)①∵PE⊥BC,∴∠PEB=∠PEC=90°,∴PC為⊙O的直徑,∵AB與⊙O相切于點(diǎn)P,∴PC⊥PB.∵,∴=,∴BP=BC=6,∴CP===8;②連接CP,PD,如圖,∵PE⊥BC,∴∠PEB=∠PEC=90°,∴PC為⊙O的直徑,∴∠PDC=90°.∵四邊形ABCD為平行四邊形,∴AB∥CD,AB=CD=6,BC=AD=10,∠PAD=∠B,∴∠APD+∠PDC=180°,cos∠PAD=cos∠B=,∴∠APD=90°.∵cos∠PAD=,∴AP=6,∴PD==8.∴PC===2,∴⊙O的半徑長(zhǎng)為PC=.(2)過(guò)點(diǎn)F作FM⊥AD,交DA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)M,連接CF,CP,設(shè)PE與AD交于點(diǎn)N,如圖,由題意得:∠B=∠FB′E,∵∠FB′E=∠FPE,∴∠FPE=∠B.∵PE⊥BE,∴∠B=∠FPE=45°.∵PE⊥BC,∴∠PEB=∠PEC=90°,∴PC為⊙O的直徑,∴∠PFC=90°,∴△BFC為等腰直角三角形,∴BF=FC=BC=5,∴AF=AB﹣BF=.∵AD∥BC,∴∠MAF=∠B=45°,∴MF=MA=AF=1,∵FB=FB′=5,∴MB′==7,∴AB′=MB′﹣MA=6.∵AD∥BC,PE⊥BC,∴PN⊥AD.∵EN為平行四邊形ABCD的高,∴NE=AB?sin∠B=6=6,∵△PAN為等腰直角三角形,∴設(shè)PN=AN=x,則PE=x+6,NB′=6﹣x.∵PE=BE=B′E,∴B′E=x+6.在Rt△NB′E中,∵NB′2+NE2=B′E2,∴(6﹣x)2+62=(x+6)2,∴x=.∴PN=AN=,∴PA=PN=.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓的有關(guān)性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,圓的切線的性質(zhì)定理,直角三角形的性質(zhì),勾股定理,等腰直角三角形的判定與性質(zhì),折疊的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),直角三角形的邊角關(guān)系定理,特殊角的三角函數(shù)值,熟練掌握?qǐng)A的有關(guān)性質(zhì)和恰當(dāng)?shù)奶砑虞o助線是解題的關(guān)鍵.8.如圖1,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,對(duì)角線AC交BD于點(diǎn)G,,點(diǎn)F在線段BD上,且AF=AD.(1)若∠ADB=α,請(qǐng)用α的代數(shù)式表示∠ADC;(2)求證:BF=CD;(3)如圖2,延長(zhǎng)AF交⊙O于點(diǎn)M,連結(jié)FC.①若AM為⊙O的直徑,AM=13,tan∠DAC=,求AF的長(zhǎng);②若FG=2GD,猜想∠AFC的度數(shù),并證明你的結(jié)論.【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)等弧所對(duì)的圓周角相等得∠ABC=∠ADB=α,再由圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)可得結(jié)論.(2)分別證明∠AFB=∠ADC,∠ABD=∠ACD,再證明△ABF≌△ACD(AAS)即可得到結(jié)論.(3)①連接BM,MC,Rt△ABM≌Rt△ACM(HL),得∠DAC=∠BAM=∠CAM=∠CBM,tan∠DAC=,得,,求得BP=6,MP=4,AP=9,即可求得AF的長(zhǎng).②連接BM,CM,過(guò)點(diǎn)F作FQ∥BM交MC于點(diǎn)Q,證明△ADG∽△BFP,△AFG∽△BMP,得,,求得MP=2PF,證明△BFP∽△CMP,四邊形BMQF是平行四邊形,可得四邊形BMQF是菱形,進(jìn)一步可求得結(jié)論.【解析】(1)解:∵.∴∠ABC=∠ADB=α.∵四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O.∴∠ABC+∠ADC=180°.∴∠ADC=180°﹣∠ABC=180°﹣α.(2)證明:∵AF=AD.∴∠AFD=∠ADB=α.∴∠AFB=180°﹣∠AFD=180°﹣α.∴∠AFB=∠ADC.∵∠ABD,∠ACD是所對(duì)的圓周角.∴∠ABD=∠ACD.又AF=AD.∴△ABF≌△ACD(AAS).∴BF=CD.(3)①解:如圖2,連接BM,MC..∵AM是直徑.∴∠ABM=∠ACM=90°.∵△ABF≌△ACD(AAS).∴∠BAM=∠CAD,AB=AC.又AM=AM.∴Rt△ABM≌Rt△ACM(HL).∴BM=CM,∠BAM=∠CAM.∴∠DAC=∠BAM=∠CAM=∠CBM.∵AB=AC.∴AM⊥BC且AM平分BC.∵tan∠DAC=,AM=13.∴,.∴BP=6,MP=4,AP=9.∴PF=MP=4.∴AF=AP﹣PF=9﹣4=5.②猜想:∠AFC=90°.如圖,連接BM,CM,過(guò)點(diǎn)F作FQ∥BM交MC于點(diǎn)Q..∵AB=AC,AF=AD.∴∠1=∠2=∠4=∠5=∠7.∵∠3,∠6是所對(duì)的圓周角.∴∠3=∠6.∴△ADG∽△BFP,△AFG∽△BMP.∴,.∵FG=2GD.∴MP=2PF.∵∠2=∠7.∴BD∥MC.∴△BFP∽△CMP,四邊形BMQF是平行四邊形.∴.∵∠4=∠5.∴BM=BF.∴四邊形BMQF是菱形.∴BF=MQ=FQ.∴MQ=FQ=QC.∴∠7=∠MFQ,∠MCF=∠QFC.∵∠7+∠MFQ+∠MCF+∠QFC=180°.∴∠MFC=90°.∴∠AFC=90°.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓內(nèi)接四邊形,圓周角定理,全等三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì),菱形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),銳角三角函數(shù)的意義等知識(shí),正確作出輔助線是解答本題的關(guān)鍵.9.如圖1,⊙O為△ABC外接圓,點(diǎn)D、E分別為,中點(diǎn),連結(jié)AD、AE、DE,DE分別與AB、AC交于點(diǎn)F、G.已知AF=4.(1)求證:AF=AG.(2)如圖2,連結(jié)CD交AB于點(diǎn)M,連結(jié)BE交CD于點(diǎn)N,連結(jié)BD、CE.若∠BAC=60°,求證:△NEC是等邊三角形.(3)在(2)的基礎(chǔ)上,若,①求DN的長(zhǎng);②求.【思路點(diǎn)撥】(1)由D、E分別為,中點(diǎn),得出,,由圓周角定理可得∠AED=∠DAB,∠ADE=∠CAE,進(jìn)而得到∠AFG=∠AGF即可求證;(2)先證明△ADE≌△NDE,得到AE=NE=CE,即可求證;(3)①過(guò)A點(diǎn)作AH⊥DE于點(diǎn)H,由三角函數(shù)得到HE=,GE=,再證明△AFD∽△EGA,根據(jù)勾股定理可得AD=2,再由△ADE≌△NDE即可求解;②由△BDN∽△ECN,可得,設(shè)S△ECN=4S,則S△BNC=S△END=6S,S△BND=9S,分別表示出S△CBE和S四邊形ADBE即可求解.【解析】(1)證明:∵D、E分別為,中點(diǎn),∴,,∴∠AED=∠DAB,∠ADE=∠CAE,∵∠AFG=∠DAB+EAD,∠AGF=∠AED+CAE,∴∠AFG=∠AGF,∴AF=AG;(2)證明:∵D、E分別為,中點(diǎn),∴,,∴∠ADE=∠NDE,∠AED=∠NED,AE=EC,∵DE=DE,∴△ADE≌△NDE(ASA),∴AE=NE=CE,∵∠BAC=60°,∴∠BEC=∠BAC=60°,∴△NEC是等邊三角形;(3)①∵AF=AG.∠BAC=60°,∴△AFG為等邊三角形,過(guò)A點(diǎn)作AH⊥DE于點(diǎn)H,如圖:∵AF=4,∴FH=HG=AF=2.AH==2.∴tan∠DEA=tan∠DAF==,∴HE=,∴GE=HE﹣HG=,由(1)知,∠AEG=∠DAF,∠ADF=∠EAG,∴△AFD∽△EGA,∴,即,∴DF=6,∴AD===2,∵△ADE≌△NDE,∴DN=AD=2;②∵DN=AD=BD,∠BDC=∠BAC=60°,∴△BDN為等邊三角形,∵△CEN為等邊三角形,∴∠BDC=∠CEB=60°,∴BD∥CE,△BDN∽△ECN,∴=()2====,設(shè)S△ECN=4S,則S△BNC=S△END=6S,S△BND=9S,S△CBE=S△ECN+S△BNC=10S,∵△ADE≌△NDE,∴S△ADE=S△NDE=6S,∴S四邊形ADBE=6S+6S+9S=21S,∴==.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,銳角三角函數(shù),勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí),熟練掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵,10.定義,若四邊形的一條對(duì)角線平分這個(gè)四邊形的面積,則稱這個(gè)四邊形為倍分四邊形,這條對(duì)角線稱為這個(gè)四邊形的倍分線.如圖①,在四邊形ABCD中,若S△ABC=S△ADC,則四邊形ABCD為倍分四邊形,AC為四邊形ABCD的倍分線.(1)判斷:若是真命題請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)打√,若是假命題請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)打×.①平行四邊形是倍分四邊形.√②梯形是倍分四邊形.×(2)如圖①,倍分四邊形ABCD中,AC是倍分線,若AC⊥AB,AB=3,AD=DC=5,求BC;(3)如圖②,△ABC中BA=BC,以BC為直徑的⊙O分別交AB、AC于點(diǎn)N、M,已知四邊形BCMN是倍分四邊形.①求sinC;②連結(jié)BM,CN交于點(diǎn)D,取OC中點(diǎn)F,連結(jié)MF交NC于E(如圖③),若OF=3,求DE.【思路點(diǎn)撥】(1)①平行四邊形的對(duì)角線平分平行四邊形的面積,可判斷①是真命題;②梯形的對(duì)角線不平分梯形的面積,可判斷②是假命題;(2)過(guò)D作DE⊥AC于E,根據(jù)AC是四邊形ABCD的倍分線,AC⊥AB,可得DE=AB=3,故AE==4,AC=2AE=8,故BC==;(3)①連接BM,CN,OM,設(shè)CN交OM于H,由BA=BC,得AM=CM,故S△BCM=S△BAM>S△BNM,可知倍分四邊形BCMN中,CN是倍分線,即S△BCN=S△MCN,而∠ANC=90°,AM=CM,有MN=AM=CM=AC,從而=,知OM⊥CN,NH=CH,設(shè)OH=m,由S△BCN=S△MCN,有MH=BN=2m,可得OC=OM=3m,BC=2OC=6m,根據(jù)勾股定理可得BM=2m,即得sin∠ACB==;②連接OM交CN于H,作MF中點(diǎn)P,連接DP,由F為OC的中點(diǎn),得OC=2OF=6,BC=2OC=12,BF=9,則BM=BC?sin∠ACB=4,CM==4,證明△BDN≌△MDH(AAS),得DM=BD=BM=2,故CD==6,而DP是△MBF的中位線,可得DP=BF=,DP∥BC,故△DPE∽△CFE,即得DE=CD=×6=.【解析】解:(1)①平行四邊形的對(duì)角線平分平行四邊形的面積,故平行四邊形是倍分四邊形,①是真命題;故答案為:√;②梯形的對(duì)角線不平分梯形的面積,故梯形不是倍分四邊形,②是假命題;故答案為:×;(2)過(guò)D作DE⊥AC于E,如圖:∵AC是四邊形ABCD的倍分線,AC⊥AB,∴AB?AC=DE?AC,∴DE=AB=3,在Rt△ADE中,AE===4,∵AD=DC,DE⊥AC,∴AC=2AE=8,在Rt△ABC中,BC===,∴BC的長(zhǎng)為;(3)①連接BM,CN,OM,設(shè)CN交OM于H,如圖:∵BC為⊙O的直徑,∴∠BNC=∠BMC=90°,∵BA=BC,∴AM=CM,∴S△BCM=S△BAM>S△BNM,∴倍分四邊形BCMN中,CN是倍分線,即S△BCN=S△MCN,∵∠ANC=180°﹣∠BNC=90°,AM=CM,∴MN=AM=CM=AC,∴=,∴OM⊥CN,NH=CH,設(shè)OH=m,則BN=2m,∵S△BCN=S△MCN,∴BN?CN=MH?CN,∴MH=BN=2m,∴OM=OH+MH=3m,∴OC=OM=3m,BC=2OC=6m,在Rt△OCH中,CH2=OC2﹣OH2=8m2,在Rt△CMH中,CM===2m,在Rt△BMC中,BM===2m,∴sin∠ACB===;②連接OM交CN于H,作MF中點(diǎn)P,連接DP,如圖:∵F為OC的中點(diǎn),∴OC=2OF=6,BC=2OC=12,BF=9,在Rt△BCM中,BM=BC?sin∠ACB=12×=4,∴CM===4,由①知,BN=MH,∵∠BND=∠MHD=90°,∠BND=∠MDH,∴△BDN≌△MDH(AAS),∴DM=BD=BM=2,∴CD===6,∵P為MF的中點(diǎn),∴DP是△MBF的中位線,∴DP=BF=,DP∥BC,∴△DPE∽△CFE,∴===,∴DE=CD=×6=.【點(diǎn)睛】本題考圓的綜合應(yīng)用,涉及新定義,全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形判定與性質(zhì),銳角三角函數(shù),勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是作輔助線,構(gòu)造直角三角形解決問(wèn)題.11.如圖,AB為⊙O的弦,點(diǎn)C在弧AB上,AB平分∠OBC,過(guò)點(diǎn)C作CE⊥OA于點(diǎn)E,交AB于點(diǎn)F,連結(jié)OF.(1)求的值.(2)求證:∠ECA=∠BAO.(3)當(dāng)時(shí),判斷△OBF的形狀,并說(shuō)明理由.【思路點(diǎn)撥】(1)連結(jié)BC,OC.過(guò)點(diǎn)O作OD⊥BC于點(diǎn)D,則BC=2BD=2CD,由AB平分∠OBC,可得∠OBA=∠ABC,又由∠OBA=∠OAB,可得BC∥OA,可證明四邊形OECD為矩形,得出CD=OE,再求解即可:(2)由OB=OC,可得∠OBC=∠BCO,再由∠CBA=∠OBA,可得∠BOC=180°﹣4∠CBA.再求解可得結(jié)論;(3)過(guò)點(diǎn)O分別作AC,AB的垂線,垂足分別為M,N.先證明△BCF∽△AEF,可得=,設(shè)BF=2x,則AF=3x,AB=5x,再證明△AFC∽△ACB,可得AC=x,最后再通過(guò)勾股定理求解即可.【解析】(1)解:連結(jié)BC,OC.過(guò)點(diǎn)O作OD⊥BC于點(diǎn)D,則BC=2BD=2CD,∵AB平分∠OBC,∴∠OBA=∠ABC,∵∠OBA=∠OAB.∴BC∥OA.∵CE⊥OA,∴四邊形OECD為矩形,∴CD=OE.∴BC=2OE,即=;(2)證明:∵OB=OC,∴∠OBC=∠BCO,∵∠CBA=∠OBA,∴∠BOC=180°﹣4∠CBA.∠BAC=∠BOC=90°﹣2∠CBA,∠ECA=90°﹣∠OAC=90°﹣∠OAB﹣∠BAC=90°﹣∠OAB﹣(90°﹣2∠CBA)=2∠CBA﹣∠OAB=∠BAO;(3)解:△OBF是等腰三角形,理由如下:由(1)可知=,且,∴,∵BC∥OA,∴△BCF∽△AEF,∴,過(guò)點(diǎn)O分別作AC,AB的垂線,垂足為M,N,如圖,設(shè)BF=2x,則AF=3x,AB=5x,由垂徑定理得AN=、FN=,∵∠ECA=∠BAO.∠ABC=∠BAO.∴∠ECA=∠ABC,∵∠BAC=∠CAF,∴△AFC∽△ACB,∴,即,∴AC=x,∴AM=AC=,∵CE⊥AO,∴∠ACE∠AOM=∠OAB,∵∠NOM=∠MAN,∴∠NOA=∠MAO,∵∠ANO=∠OMA=90°,AO=OA,∴△AOM≌△OAN(AAS),∴ON=AM=,在Rt△ONF中,OF==2x.∴OF=BF,∴△OBF是等腰三角形.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,垂徑定理,全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),矩形的性質(zhì),正確作出輔助線是解題關(guān)鍵.12.已知,如圖四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,AC是⊙O的直徑,,點(diǎn)T在BC的延長(zhǎng)線上.BE平分∠ABC交CD延長(zhǎng)線于E,交⊙O于F,連接AE,AF,DF.(1)求證:CD平分∠ACT;(2)求∠AED的度數(shù);(3)若,△DEF的面積等于25,求AC的長(zhǎng).【思路點(diǎn)撥】(1)可推出∠DCT=∠BAD=∠ACD,從而得出結(jié)論;(2)連接BD,設(shè)∠FBD=α,可推出∠BAD=∠ACD=∠ABD=∠ABF+∠FBD=45°+α,∠CAD=90°﹣∠ACD=45°﹣α,∠BDC=∠BAC=∠BAD﹣∠CAD=(45°+α)﹣(45°﹣α)=2α,進(jìn)而得出∠BED=∠FBD=α,從而得出BD=DE,進(jìn)一步得出結(jié)果;(3)設(shè)AD的延長(zhǎng)線交BC的延長(zhǎng)線于T,作EG⊥DF,交DF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,可推出AC=CT,=,從而得出從而sin∠ACD=,從而得出sin∠EFG=sin∠BFD=sin∠ACD=,tan∠EFG==,可設(shè)DE=AD=4x,則AC=5x,解△DEF,進(jìn)而得出結(jié)果.【解析】(1)證明:∵四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,∴∠DCT=∠BAD,∵,∴∠BAD=∠ACD,∴∠ACD=∠DCT,∴CD平分∠ACT;(2)解:如圖1,連接BD,設(shè)∠FBD=α,∵,∴AD=BD,∠BAD=∠ABD=∠ACD,∵AC是⊙O的直徑,∴∠ADE=∠ADC=∠ABC=90°,∵BE平分∠ABC,∴∠ABF=∠CBF=45°,∴∠BAD=∠ACD=∠ABD=∠ABF+∠FBD=45°+α,∴∠CAD=90°﹣∠ACD=45°﹣α,∴∠BDC=∠BAC=∠BAD﹣∠CAD=(45°+α)﹣(45°﹣α)=2α,∴∠BED=∠BDC﹣∠FBD=2α﹣α=α,∴∠BED=∠FBD,∴BD=DE,∴AD=DE,∴∠AED=∠DAE=45°;(3)解:如圖2,設(shè)AD的延長(zhǎng)線交BC的延長(zhǎng)線于T,作EG⊥DF,交DF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,由(1)(2)得:∠ABC=∠ADC=∠CDT=90°,∠ACD=∠DCT=∠BAD,∴∠CAD=∠CTD,△CDT∽△ABT,∴AC=CT,=,∴,∴∴sin∠ACD=,∵,∴∠BFD=∠ACD,∴sin∠EFG=sin∠BFD=sin∠ACD=,∴tan∠EFG==,設(shè)DE=AD=4x,則AC=5x,∵四邊形CBFD內(nèi)接于⊙O,∴∠EDF=∠CBE=45°,∴DG=EG=DE?sin∠EDF=4x?=2,∴FG=,∴DF=DG﹣FG=2=,由DF?EG=S△DEF得,,∴x1=5,x2=﹣5(舍去),∴AC=5x=25.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理的推論,相似三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形,等腰三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解決問(wèn)題的關(guān)鍵是作輔助線,構(gòu)造等腰三角形.13.【概念呈現(xiàn)】在鈍角三角形中,鈍角的度數(shù)恰好是其中一個(gè)銳角的度數(shù)與90度的和,則稱這個(gè)鈍角三角形為和美三角形,這個(gè)銳角叫做和美角.【概念理解】(1)當(dāng)和美三角形是等腰三角形時(shí),求和美角的度數(shù).【性質(zhì)探究】(2)如圖1,△ABC是和美三角形,∠B是鈍角,∠A是和美角,求證:【拓展應(yīng)用】(3)如圖2,AB是⊙O的直徑,且AB=13,點(diǎn)C,D是圓上的兩點(diǎn),弦CD與AB交于點(diǎn)E,連接AD,BD,△ACE是和美三角形.①當(dāng)BC=5時(shí),求AD的長(zhǎng).②當(dāng)△BCD是和美三角形時(shí),直接寫(xiě)出的值.【思路點(diǎn)撥】(1)設(shè)和美角的度數(shù)為x,利用和美三角形的定義和三角形的內(nèi)角和定理列出方程解答即可;(2)過(guò)點(diǎn)B作BD⊥AB,交AC于點(diǎn)D,利用和美三角形的定義得到∠DBC=∠A,利用相似三角形的判定與性質(zhì)得到,再利用直角三角形的邊角關(guān)系定理得到tanA=,則結(jié)論可得;(3)利用圓周角定理和勾股定理得到AC的長(zhǎng)度,利用分類討論的數(shù)學(xué)方法分兩種情況討論解答:Ⅰ.當(dāng)∠EAC為和美角時(shí),過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AB于點(diǎn)F,利用(2)的結(jié)論和相似三角形的判定與性質(zhì)得到EC=BC,再利用等腰三角形的性質(zhì)和相似三角形的判定與性質(zhì)解答即可;Ⅱ.當(dāng)∠ACE為和美角時(shí),過(guò)點(diǎn)D作CH⊥AB于點(diǎn)H,利用(2)的結(jié)論和相似三角形的判定與性質(zhì)得到DE=AD,利用圓周角定理和等腰三角形的判定定理解答即可;(4)利用分類討論的數(shù)學(xué)方法,依據(jù)和美三角形的定義和相似三角形的判定與性質(zhì),類比(3)的方法解答即可.【解析】(1)解:設(shè)和美角的度數(shù)為x,則鈍角的度數(shù)為90°+x,∴x+x+90°+x=180°,∴x=30°.∴當(dāng)和美三角形是等腰三角形時(shí),和美角的度數(shù)為30°.(2)證明:過(guò)點(diǎn)B作BD⊥AB,交AC于點(diǎn)D,如圖,則∠ABD=90°,∵△ABC是和美三角形,∠B是鈍角,∠A是和美角,∴∠ABC=90°+∠A,∵∠ABC=∠ABD+∠DBC=90°+∠DBC,∴∠DBC=∠A.∵∠C=∠C,∴△CDB∽△CBA,∴.在Rt△ABD中,tanA=,∴;(3)解:①∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∵AB=13,BC=5,∴AC==12.Ⅰ.當(dāng)∠EAC為和美角時(shí),過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AB于點(diǎn)F,如圖,由(2)知:tan∠EAC=,在Rt△ABC中,tan∠EAC=,∴,∴EC=5.∴EC=BC.∴∠CEB=∠CBA.∵∠CBA=∠CDA,∠AED=∠CEB,∴∠CDA=∠AED,∴AD=AE.∵CE=CB,CF⊥AB,∴BF=EF=BE.∵∠ACB=90°,CF⊥AB,∴△BCF∽△BAC,∴,∴,∴BF=,∴BE=2BF=,∴AD=AE=AB﹣BE=;Ⅱ.當(dāng)∠ACE為和美角時(shí),過(guò)點(diǎn)D作CH⊥AB于點(diǎn)H,如圖,由(2)知:tan∠ACE=,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,∵∠ACE=∠ABD,∴tan∠ACE=tan∠ABD=.∵∠CAB=∠CDB,∠AEC=∠DEB,∴△AEC∽△DEB,∴,∴,∴DE=AD,∴∠DAE=∠DEA.∵∠AED=∠CEB,∠DAE=∠ECB,∴∠ECB=∠CEB,∴BE=BC=5,∴AE=AB﹣BE=13﹣5=8.∵DE=AD,CH⊥AB,∴AH=AE=4.∵∠ADB=90°,CH⊥AB,∴△ADH∽△ABD,∴,∴,∴AD==2.綜上,AD的長(zhǎng)2或;②當(dāng)△BCD是和美三角形時(shí),的值為或.理由:設(shè)∠CAB=α,Ⅰ.當(dāng)∠CAB與∠CDB為和美角時(shí),如圖,則∠ACD=∠BCD=45°,CE=CB,α=22.5°,∴;Ⅱ.當(dāng)∠CAB與∠DCB為和美角時(shí),如圖,則∠CEA=90°+α,∠ACE=90°﹣2α,∠DCB=2α,∠CBD=90°+2α,∵△BDC的內(nèi)角和為180°,∴α=18°.∴;Ⅲ.當(dāng)∠ACD與∠CDB為和美角時(shí),如圖,則∠CEA=135°﹣0.5α,∠ACE=45°﹣0.5α,∠DCB=45°+0.5α,∠CBD=90°+α,∵△BDC的內(nèi)角和為180°,∴α=18°.∴;Ⅳ.當(dāng)∠ACE與∠DCB為和美角時(shí),如圖,則∠CEA=135°﹣0.5α,∠ACE=45°﹣0.5α,∠DCB=45°+0.5α,∵∠ACB=90°,∴α=0°,這種情況不存在.綜上,的值為或.【點(diǎn)睛】本題主要考查了直角三角形的性質(zhì),直角三角形的邊角關(guān)系定理,特殊角的三角函數(shù)值,圓的有關(guān)性質(zhì),圓周角定理,等腰三角形的判定與性質(zhì)相似三角形的判定與性質(zhì),本題是新定義型,正確理解新定義的規(guī)定并熟練運(yùn)用是解題的關(guān)鍵.14.如圖,AB為⊙O的直徑,弦CD⊥AB于點(diǎn)E,點(diǎn)F在AB上,連結(jié)DF并延長(zhǎng)交⊙O與點(diǎn)G,連結(jié)BG,CG,CG=FG.(1)如圖1,求證:△BCG≌△BFG.(2)如圖2,BG與CD交于點(diǎn)N,過(guò)點(diǎn)F作BG的平行線交CD于點(diǎn)M,若NE=a,求DM.(用含a的代數(shù)式表示)(3)如圖3,在(2)的條件下,連結(jié)GE,若△EFG與△DFM的面積相等,求cos∠ABC的值.【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)垂徑定理求出BC=BD,根據(jù)圓周角定理求出∠BGC=∠BGF,利用SAS即可證明△BCG≌△BFG;(2)連結(jié)CF與BG交于點(diǎn)H,利用SAS證明△HCG≌△HFG,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得出CH=FH,根據(jù)平行線分線段成比例定理求出CM=2CN,根據(jù)垂徑定理求出CD=2CE,根據(jù)線段和差求解即可;(3)由△EFG與△DFM的面積相等,推出GP=DM=2EN,設(shè)BC=k,cos∠ABC=x,則BE=PE=kx,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)、線段的和差求出AB=BF+PF+AP=4kx﹣k,由三角函數(shù)定義求出BC2=BE?AB,代入求解即可.【解析】(1)證明:∵AB為⊙O的直徑,弦CD⊥AB于點(diǎn)E,∴BC=BD,∴∠BGC=∠BGF,在△BCG和△BFG中,,∴△BCG≌△BFG(SAS);(2)解:如圖2,連結(jié)CF與BG交于點(diǎn)H,∵∠BGC=∠BGF,CG=FG,HG=HG,∴△HCG≌△HFG(SAS),∴CH=FH,∵FM∥BG,∴CM=2CN,∵OB⊥CD,∴CD=2CE,∴DM=CD﹣CM=2CE﹣2CN=2NE=2a;(3)解:連結(jié)AG,AC,作GP⊥AB于點(diǎn)P,∵△EFG與△DFM的面積相等,∴EF?GP=EF?DM,∴GP=DM=2EN,∵NE⊥AB,GP⊥AB,∴NE∥GP,∴==,∴BE=BP,∴BE=PE,設(shè)BC=k,cos∠ABC=x,∵cos∠ABC=,∴BE=PE=kx,∵BC=BF=k,∴PF=2kx﹣k,∵∠GBC=∠GBA,∴CG=AG=GF,∴AP=PF=2kx﹣k,∴AB=BF+PF+AP=4kx﹣k,∵AB為⊙O的直徑,∴cos∠ABC==,∴BC2=BE?AB,∴k2=kx?(4kx﹣k),∴4x2﹣x﹣1=0,∴x=或x=(舍去),∴cos∠ABC=x=.【點(diǎn)睛】此題是圓的綜合題,考查了全等三角形的判定與性質(zhì)、解直角三角形、圓周角定理、垂徑定理、平行線分線段成比例定理等知識(shí),正確作出輔助線,利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問(wèn)題是解題的關(guān)鍵.15.如圖,AB是⊙O的直徑,PA,PC是⊙O的兩條切線,點(diǎn)A,C為切點(diǎn),延長(zhǎng)PC,AB相交于點(diǎn)D,若BD=1,CD=3,點(diǎn)F為弧AB的中點(diǎn),連接AC.(1)連接OP交AC于點(diǎn)M,求證:∠ACB=∠AMO;(2)設(shè)∠OCB=α,求tanα的值;(3)若點(diǎn)G與點(diǎn)F關(guān)于圓心O對(duì)稱,連接CG,求CG的長(zhǎng).【思路點(diǎn)撥】(1)根據(jù)切線性質(zhì)得出PA=PC,由OA=OB,得出點(diǎn)O、P在線段AC的垂直平分線上,證明∠AMO=90°,根據(jù)AB是⊙O的直徑,得出∠ACB=90°,證明∠ACB=∠AMO;(2)證明△DCA∽△DBC,得出,求出tan∠OCB=tan∠OBC=tanα==3即可;(3)連接CF,F(xiàn)G,由△DCA∽△DBC,得出,求出AB=8,根據(jù),設(shè)BC=k,AC=3k,根據(jù)BC2+AC2=AB2列出方程,求出,得出,,過(guò)點(diǎn)A作AH⊥CF,垂足為H,連接AF,BF,求出CF=CH+FH==,最后根據(jù)勾股定理求出結(jié)果即可.【解析】(1)證明:∵PA,PC是⊙O的兩條切線,∴AB⊥AP,OC⊥CP,PA=PC,∵OA=OB,∴點(diǎn)O、P在線段AC的垂直平分線上,∴OP垂直平分AC,即∠AMO=90°,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴∠ACB=∠AMO.(2)解:∵∠ACB=90°,∠OCD=90°,∴∠BCD=∠ACO=∠OAC,∵∠D=∠D,∴△DCA∽△DBC,∴,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC,∴.(3)解:連接CF,F(xiàn)G,如圖所示:∵點(diǎn)G與點(diǎn)F關(guān)于圓心O對(duì)稱,∴GF過(guò)圓心,且為⊙O的直徑,∴∠GCF=90°,由(2)得△DCA∽△DBC,∴,即,∴AB=8,又∵,∴設(shè)BC=k,AC=3k,由BC2+AC2=AB2得,∴k2+(3k)2=82,即10k2=64,∴(舍去負(fù)值),即,,如圖,過(guò)點(diǎn)A作AH⊥CF,垂足為H,連接AF,BF,如圖所示:∵點(diǎn)F為AB的中點(diǎn),∴AF=BF,∠ACF=∠BCF=45°,∴,∴,,∴,在Rt△CFG中,,∴(負(fù)值舍去).【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓與三角形的綜合,三角形相似的判定和性質(zhì),勾股定理,垂直平分線的判斷,圓周角定理,解直角三角形,解題的關(guān)鍵是作出輔助線,熟練掌握基本的性質(zhì)和定理,靈活應(yīng)用.16.(2024?杭州模擬)等腰三角形AFG中AF=AG,且內(nèi)接于圓O,D、E為邊FG上兩點(diǎn)(D在F、E之間),分別延長(zhǎng)AD、AE交圓O于B、C兩點(diǎn)(如圖1),記∠BAF=α,∠AFG=β.(1)求∠ACB的大?。ㄓ忙粒卤硎荆?;(2)連接CF,交AB于H(如圖2).若β=45°,且BC×EF=AE×CF.求證:∠AHC=2∠BAC;(3)在(2
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