2025年中考数学压轴题型模型方与技巧(通用版)专题04圆的常考模型汇总(原卷版+解析)

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2025年中考数学压轴题型模型方与技巧(通用版)专题04圆的常考模型汇总(原卷版+解析)

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2025届中考复习专题04:圆的常考模型归纳
【题型1】 弦切角定理与切割线定理 26
【题型2】 中点弧模型 37
【题型3】 内心模型 47
【题型4】 线段和差问题(构造手拉手) 54
【题型5】 阿基米德折弦定理 69
【题型6】 平行弦与相交弦,垂直线,割线模型 82
【题型7】 垂径图 90
【题型8】 等腰图 98
【题型9】 双切图 112
【题型10】 射影图 125
【题型11】 切割图 135
【题型12】 圆与三角函数综合 144
【题型13】 圆与相似综合 156
圆的基本模型(一):圆幂定理
1.弦切角与切割线
弦切角:弦和切线所夹的角等于它们所夹的弧所对的圆周角,即切线AP和弦AB所夹的∠1,等于它们所夹的弧所对的圆周角∠2
2.圆幂定理
① 相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
② 切割线定理:从圆外点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
③ 割线定理(推论):从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B、C、D,则有PA·PB=PC·PD。
【统一归纳】:过任意不在圆上的一点P引两条直线l1、l2,l1与圆交于A、B(可重合,即切线),l2与圆交于C、D(可重合),则有
【模型图解】
相交弦定理 割线定理 切割线定理 切线长定理
PA·PB=PC·PD PA·PB=PC·PD PA =PC·PD PA =PC
统一叙述为:过一点P(无论点P在圆内,还是在圆外)的两条直线,与圆相交或相切(把切点看成两个重合的“交点”)于点A、B、C、D,则有
圆幂定理:过一个定点P的任何一条直线与圆相交,则这点到直线与圆的交点的两条线段的乘积为定值(定值称做点P对的“幂”,等于点P到圆心的距离与半径的平方差的绝对值)
【问题】求证(点在圆外)
【证明】由切割线定理推论得:PA·PB=PC·PD,
又∵PC·PD=(PH―CH)(PH+CH)=PH ―CH
=(OP ―OH )―(r ―OH )
= OP ―r
【例题】如图,已知PAB是⊙O的割线,PO=14cm,PA=4cm,AB=16cm。求⊙O的半径。
【证明】由得,r = OP -PA·PB=132, ∴r=
圆的基本模型(二):中点弧模型
点P是优弧AB上一动点,则
【简证】∠1=∠2,∠PCB为公共角,子母型相似
【补充】⑥PE PC=PA PB,注意:⑥不能反推出前五项
【例】如图,四边形内接于,对角线、交于点,且,若,,则  .
易知,则,
圆的基本模型(三):内心模型与等腰
【模型讲解】外接圆+内心 得等腰
如图,圆O是△ABC外接圆圆心,I是三角形ABC的内心,延长AI交圆O于D,则DI=DC=BD
【简证】∠1=∠4+∠5,∠4=∠3,∠2=∠5 ∴∠1=∠2+∠3
圆的基本模型(四):线段和差问题(构造手拉手或阿基米德折弦定理)
1.中点弧与旋转
【模型解读】点P是优弧AB上一动点,且点C是的中点
邻边相等+对角互补 旋转相似模型,一般用来求圆中三条线段之间的数量关系.
由于对角互补,即,显然共线,且,通过导角不难得出相似.
2.常见结构
(1)圆内接等边三角形结论:,可构造做角平分线或构造手拉手模型
【简析】
(2)圆内接等腰直角三角形(正方形)
情况一:有角平分线
情况二:无角平分线
截长补短构造手拉手——旋转相似,一转成双
在AP上取一点Q,使BP=BQ,,
【旋转六法】
补充【托密勒定理】:秒杀!(选填可用)
3.阿基米德折弦定理
【模型解读】
【问题】:已知M为的中点,B为上任意一点,且MD⊥BC于D.求证:AB+BD=DC
证法一:(补短法)
如图:延长DB至F,使BF=BA ∵M为中点 ∴=, ∴∠1=∠2---①
又∵ =, ∴∠1=∠3, ∴∠2=∠3---② 又∵∠3+∠MBF=180°---③
由圆内接四边形对角互补∴∠2+∠MBA=180°---④
由①②③④可得:∠MBA=∠MBF
在△MBF与△MBA中
∴△MBF≌△MBA (SAS) ∴MF=MA, 又∵MC=MA ∴MF=MC
又∵MD⊥CF ∴DF=DC ∴FB+BD=DC 又∵BF=BA ∴AB+BD=DC (证毕)
证法二:(截长法——两种截取方式)
如图1:在CD上截取CG=AB,则有DC=CG+DG,再证出BD=DG即可
∵= ∴∠1=∠2---① 又∵M是中点, ∴MA=MC---②
由①②可知,在△MBA与△MGC中
∴△BMA≌△GMC (SAS) ∴BD=GD 又∵MD⊥BG ∴BD=DG ∴AB+BD=DC (证毕)
如图2:在CD上截取DB=DG,再证明AB=CG即可
简证:易知△MBG与△MAC均为等腰三角形,且∠1=∠2,可知△MBG与△MAC构成手拉手模型,
∴△BMA≌△GMC (SAS) ∴AB=CG
常规证明:∵MD⊥BG ∴MB=MG ∴∠2=∠MGD---①
又∵ =, ∴∠1=∠2--② ∵M是中点,∴= ∴∠1=∠MCA--③
由①②③可得∠MGD=∠MC, 而∠MGD+∠MGC=180°, ∠MCA+∠MBA=180°∴∠MGC =∠MBA
又∵=, ∴=
在△MBA与△MGC中, ∴△BMA≌△GMC (AAS) ∴AB=GC
∴AB+BD=DC(证毕)
证法三:(翻折)——证共线
如图3:连接MB,MC,MA,AC,将△BAM沿BM翻折,使点A落至点E,连接ME,BE
∵△MBA与△MBE关于BM对称,所以△MBE≌△MBA ∴MA=ME,∠MBA=∠MBE--①
又∵MA=MC,∴ME=MC, 又∵M,B,A,C四点共圆,∴∠MBA+∠MCA=180°--②
又∵MA=MC(已证)∴∠MAC=∠MCA
又∵=,∴∠MBC=∠MAC ∴∠MBC=∠MCA---③
由①②③得:∠MBC+∠MBE=180°∴E,B,C三点共线。又∵ME=MC,MD⊥CE
∴DE=DC,∴EB+BD=DC,又∵△MBE≌△MBA ∴AB=EB
∴AB+BD=DC(证毕)
证法四:两次全等
如图4,连接MB , MA , MC, AC ,延长AB,过点M作MH⊥AB于点H,
∵M为的中点 ∴AM=MC,又∵= ∴∠HAM=∠DCM
又∵∠MHA=∠MDC=90 ∴在△MHA与△MDC中
∴△MHA≌△MDC (AAS) ∴CD=AH--① MD=MH在Rt△MHB与RtT△MDB中
∴△MDB≌△MHB (HL) ∴BD=BH 又∵AH=AB+BH,∴ AH=AB+BD--②
由①②可得DC=AB+BD(证毕)
证法五:补短法(2)——两次全等
如图4,延长AB至H,使BH=BD,则AB+BD=AH,
先证△BHM≌△BDM (HL),再证△MHA≌△MDC (HL)
圆的基本模型(五):平行弦与垂直相交弦,割线定理
一、平行弦:圆的两条平行弦所夹的弧相等。 即:在⊙O中,∵AB∥CD,∴
二、相交弦:圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘积相等
即:在⊙O中,∵弦AC、BD相交于点G,则AG·CG=BG·DG
【模型构造】
1.当圆中有相互垂直的弦时
(I)经常作直径所对的圆周角,可以得到平行弦
(II)还可以构造相似
(III)当圆中有和弦垂直的线段时,还可以构造平行弦,可得
例题:弦CD⊥弦AB,过圆心O作OF⊥BC于F,证AD=2OF
练习:(深圳南山区模拟)如图,PC为圆的切线,弦CD⊥弦AB,AD=2,BC=6,求圆的半径
【简证】易知:AE∥CD,AD=EC=2,通过勾股定理可知直径EB
2.当圆中有相等的弦、弧时
(I)等弧时常作辅助线:(1)构造等弦或等角(2)构造平行
(II)等弦时常作辅助线:(1)构造等角(2)作弦心距(3)作平行
【小试牛刀】试一试看能写出几种证法
【证法1】,,,∴∠B=∠D
【证法2】
【证法3】
【证法4】
三、割线定理
割线PD、PC相交于点P,则
圆的基本模型(六):垂径图
一、弧中点与垂径图
二、垂径+相等的三段弧
如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,C是的中点,弦CE⊥AB于点H,连结AD,分别交CE、BC于点P、Q,连结BD。
(1)证CO∥BD
(2)AD=CE
(3)证:P是线段AQ的中点
(4)证:CP·CE=AH·AB=CQ·CB
(5)tan∠DBC=
(6)若AD=8,BD=6,求AH的值
(7)若⊙O的半径为5,AQ=,求弦CE的长.
【简证】
(1)
(2)
(3) 先利用弧相等导角证AP=CP,再通过Rt△ACQ中的互余关系,得到PQ=CP,
∴AP=PQ=CP
(4)CP=AP,CE=AD CP CE=AP AD,△APH △ABD AP AD=AH AB
(5)
(6)法一
(6)法二
(7)找到对应相似三角形是关键
补充拓展:垂径图导子母相似
如图弦CD⊥直径AB于点G,E是直线AB上一点(不与其他点重合),DE交圆O于F,CF交直线AB于点P
(1)证; (2)当点E在AB延长线上时,(1)的结论还成立吗?
圆的基本模型(七):等腰图(直径在腰上)
直径在腰上:如图,已知AB是直径,AB=AC,则有
【补充】
圆心在三线上:如图,已知AB是直径,AB=AC,则有
圆的基本模型(八):双切图
补充:多切图
(a+b+c)·r=b·h(h可求)
圆的基本模型(九):射影图
圆的基本模型(十):切割图(切线和割线垂直)
【例题1】
【例题2】
【巩固练习1】
【巩固练习2】
【巩固练习3】
【题型1】 弦切角定理与切割线定理
【例题1】(2024·四川眉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,点在的延长线上,,平分交于点,连结.
(1)求证:是的切线;
(2)当时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理,圆周角定理,熟练掌握切线的判定是解题的关键.
(1)连接,根据圆周角定理得到,根据等腰三角形的性质得到,求得,根据切线的判定定理得到结论;
(2)根据相似三角形的判定和性质定理得到,求得,连接,根据角平分线的定义得到,求得,得到,根据等腰直角三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接,
是的直径,








是的半径,
是的切线;
(2)解:,,





连接,
平分,



是的直径,


【例题2】(四川泸州中考)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,过点C作⊙O的切线交BA的延长线于点F,AE是⊙O的直径,连接EC.
(1)求证:∠ACF=∠B;(2)若AB=BC,AD⊥BC于点D,FC=4,FA=2,求ADAE的值.
【解析】(1)由切线证弦切角相等;
∠E=∠OCE,∠OCE+∠COA=∠FCA+∠OCA∠ACF=∠B
(2)切割线相似求线段长,再找一组相似转换线段积
, AD AE= AB AC
【例题3】(湖北·黄石中考)如图,是的直径,点D在的延长线上,C、E是上的两点,,,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;(2)若,求弦的长.
【答案】(1)见解析,(2)
【分析】(1)连接,由条件可证得,得到,即可得到结论;
(2)先证明,得到,求出,,
∴,在中,由勾股定理得到,求出弦的长.
【详解】(1)证明:连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
在中,,
∴,∴,
【例题4】(湖北·十堰中考)如图,中,,以为直径的交于点,点为延长线上一点,且.
(1)求证:是的切线;(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析,(2)7
【详解】(1)如图,连接,

是直径,










又是的半径,
是的切线;
(2)解:,



设,则,




即,
,,
,的半径为7
【巩固练习1】如图,是的外接圆,是的直径,是延长线上一点,连接,且.
(1)求证:是的切线;(2)若直径,求的长.
【答案】(1)详见解析,(2)
【详解】(1)证明:连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
即,
∴是的切线;
(2)解:∵,
∴,
∵在中,

∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
又∵,
即,
解得(取正值),

【巩固练习2】(2024·四川宜宾·中考真题)如图,内接于,,过点A作,交的直径的延长线于点E,连接.
(1)求证:是的切线;(2)若,求和的长.
【答案】(1)见解析
(2),.
【分析】(1)延长交于点F,连接,根据等边对等角可得,,,,继而可得是的角平分线,根据等边三角形“三线合一”的性质可得,由平行线的性质可得,继而根据切线判定定理即可求证结论;
(2)连接,先求得,利用圆周角定理结合勾股定理求得直径的长,利用垂径定理结合勾股定理得到,代入数据计算求得,利用勾股定理可求得的长,证明,利用相似三角形的性质计算即可求得.
【详解】(1)证明:延长交于点F,连接,
∵,
∴,,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,即是的角平分线,
∵,
∴,且平分线段,
∵,
∴,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
由(1)得,,
设,
∴,
∴,
解得,即,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵是的切线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,即,
解得
【巩固练习3】(2024·四川雅安·中考真题)如图,是的直径,点C是上的一点,点P是延长线上的一点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求证:;
(3)若于D,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)首先由直径得到,然后利用等边对等角得到,等量代换得到,进而证明即可;
(2)利用得到,求出,然后利用直角三角形两锐角互余得到,进而求解即可;
(3)设,证明出,得到,然后表示出,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)如图所示,连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)证明:∵,
∴,
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)设,
在中,,





∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
即,整理得,
解得,(舍去),
故.
【巩固练习4】(成都中考)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,BC,D为AB延长线上一点,连接CD,且∠BCD=∠A.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为,△ABC的面积为,求CD的长;
(3)在(2)的条件下,E为⊙O上一点,连接CE交线段OA于点F,若,求BF的长.
【思路】(1)弦切角证切线;(2)勾股+射影;(3)共线比构造平行相似+线段计算
【答案】(1)连接OC,导角即可;(2);(3)
(3)简证:作易知GE=1OG=2,由(2)可知,可得HO= OF= FG=1,
【巩固练习4】
【题型2】 中点弧模型
【例题1】(苏州·中考)如图,是的直径,、为上位于异侧的两点,连接并延长至点,使得,连接交于点,连接、、.
(1)证明:;(2)设交于点,若,是的中点,求的值.
【解答】证明:(1)是的直径,
,即,

垂直平分,


又,

(2)连接,

是的中点,是的直径,



是的中点,



即.
【例题2】(深圳·中考)如图,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦.AB与CD交于点M,将沿CD翻折后,点A与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,连接PC
(1)求CD的长;
(2)求证:PC是⊙O的切线;
(3)点G为的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E.交于点F(F与B、C不重合).问GE·GF是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.
【拓展】(4)在(3)的条件下,当CF∥AB时,求FE·FG的值
【答案】(1);(2)证明见解析;(3),理由见解析.(4)
【详解】试题分析:(1)连接OC,根据翻折的性质求出OM,CD⊥OA,再利用勾股定理列式求解即可;(2)利用勾股定理列式求出PC,然后利用勾股定理逆定理求出∠PCO=90°,再根据圆的切线的定义证明即可;(3)连接GA、AF、GB,根据等弧所对的圆周角相等可得∠BAG=∠AFG,然后根据两组角对应相等两三角相似求出△AGE和△FGA相似,根据相似三角形对应边成比例可得,从而得到GE GF=AG2,再根据等腰直角三角形的性质求解即可.
()连接,
∵沿翻折后,与重合,
∴,
∴,
∵,
∴.
()∵,,
∵,,
∴,
∵,,
∵,
∴,
∴是⊙的切线.
(),为定值,
连接,,,
∵点为的中点,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵为直径,,
∴,
∴,
∴.
(4)简证:因为△FAE∽△FGB,所以
【巩固练习1】如图,∠BAC的平分线交△ABC的外接圆于点D,交BC于点F,∠ABC的平分线交AD于点E.
(1)求证:DE=DB:
(2)若∠BAC=90°,BD=4,求△ABC外接圆的半径;
(3)若BD=6,DF=4,求AD的长
【答案】(1)见解析;(2)2 (3)9
【分析】(1)通过证明∠BED=∠DBE得到DB=DE;
(2)连接CD,如图,证明△DBC为等腰直角三角形得到BC=BD=4,从而得到△ABC外接圆的半径;
(3)证明△DBF∽△ADB,然后利用相似比求AD的长.
【详解】(1)证明:∵AD平分∠BAC,BE平分∠ABD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠BED=∠1+∠3=∠2+∠4=∠5+∠4=∠DBE,
∴DB=DE;
(2)解:连接CD,如图,
∵∠BAC=90°,
∴BC为直径,
∴∠BDC=90°,
∵∠1=∠2,
∴DB=BC,
∴△DBC为等腰直角三角形,
∴BC=BD=4,
∴△ABC外接圆的半径为2;
(3)解:∵∠5=∠2=∠1,∠FDB=∠BDA,
∴△DBF∽△ADB,
∴,即,∴AD=9
【巩固练习2】(山东枣庄·中考)如图,为的直径,点C是的中点,过点C做射线的垂线,垂足为E.

(1)求证:是切线;
(2)若,求的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积(用含有的式子表示).
【答案】(1)见解析;(2);(3)
【分析】(1)连接OC,证明,即可得到结论;
(2)连接AC,证明,从而可得,再代入求值即可;
(2)连接,证明,从而可得,,求出扇形的面积即可得到阴影部分的面积.
【详解】(1)证明:连接,

∵点C是的中点,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴半径,
∴是切线;
(2)连接,

∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)连接,

∵,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,

【巩固练习3】(2024·四川巴中·中考真题)如图,内接于,点为的中点,连接,平分交于点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线.
(2)求证:.
(3)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)如图,连接,证明,结合,可得,从而可得结论;
(2)证明,,结合,,再进一步可得结论;
(3)如图,连接,证明,再证明,可得,结合,从而可得答案;
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵点为的中点,
∴,
∵,
∴,且OD是的半径,
∴DF是的切线;
(2)证明:∵点为的中点,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,而,
∴,
∵四边形为的内接四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,而,
∴,
∴,经检验,符合题意
【巩固练习4】(江苏无锡·中考)如图,是的直径,与相交于点.过点的圆O的切线,交的延长线于点,.

(1)求的度数;
(2)若,求的半径.
【答案】(1),(2)
(2)证明,根据相似三角形的性质,代入数据即可求解.
【详解】(1)如图,连接.

为的切线,







(2)如图,连接,
,,


,且,

,即,

,即半径为
【巩固练习5】(2024·云南昆明·一模)如图,是的两条直径,且,点E是上一动点(不与点B,D重合),连接并延长交的延长线于点F,点P在上,且,连接分别交于点M,N,连接,设的半径为.
(1)求证:是的切线;
(2)当时,求证:;
(3)在点E的移动过程中,判断是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)是定值,为200
【分析】(1)连接,由直径所对圆周角是直角可得,则,由,可知,根据,可得,进而可证得,即可证明结论;
(2)由圆周角定理可知,进而可得,,再证明,结合含的直角三角形即可求解;
(3)证明,得到即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵是的直径,
∴,则,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)解:∵,
∴,
∵,则,
∴,
∵,
∴,
则,
又∵,
∴,
∴;
(3)是定值,为200,理由如下:
∵,
∴,
∵为直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是定值,为200.
【题型3】 内心模型
【例题1】(2024·山东烟台·中考真题)如图,是的直径,内接于,点I为的内心,连接并延长交O于点D,E是上任意一点,连接,,,.
(1)若,求的度数;
(2)找出图中所有与相等的线段,并证明;
(3)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)30
【分析】(1)利用圆周角定理得到,再根据三角形的内角和定理求,然后利用圆内接四边形的对角互补求解即可;
(2)连接,由三角形的内心性质得到内心,,,然后利用圆周角定理得到,,利用三角形的外角性质证得,然后利用等角对等边可得结论;
(3)过I分别作,,,垂足分别为Q、F、P,根据内切圆的性质和和切线长定理得到,,,利用解直角三角形求得, ,进而可求解.
【详解】(1)解:∵是的直径,
∴,又,
∴,
∵四边形是内接四边形,
∴,
∴;
(2)解:,
证明:连接,
∵点I为的内心,
∴,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴;
(3)解:过I分别作,,,垂足分别为Q、F、P,
∵点I为的内心,即为的内切圆的圆心.
∴Q、F、P分别为该内切圆与三边的切点,
∴,,,
∵,,,
∴,
∵,,,
∴,
∴的周长为

【例题2】(广东省·中考)如图1,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,过点C作∠BCD=∠ACB交⊙O于点D,连接AD交BC于点E,延长DC至点F,使CF=AC,连接AF.
(1)求证:ED=EC;
(2)求证:AF是⊙O的切线;
(3)如图2,若点G是△ACD的内心,BC·BE=25,求BG的长.
【分析】
(1)由AB=AC知∠ABC=∠ACB,结合∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC得∠BCD=∠ADC,从而得证;
(2)连接OA,由∠CAF=∠CFA知∠ACD=∠CAF+∠CFA=2∠CAF,结合∠ACB=∠BCD得∠ACD=2∠ACB,∠CAF=∠ACB,据此可知AF∥BC,从而得OA⊥AF,从而得证;
(3)证△ABE∽△CBA得AB2=BC BE,据此知AB=5,连接AG,得∠BAG=∠BAD+∠DAG,∠BGA=∠GAC+∠ACB,由点G为内心知∠DAG=∠GAC,结合∠BAD+∠DAG=∠GAC+∠ACB得∠BAG=∠BGA,从而得出BG=AB=5.
【解答】
解:(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
又∵∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC,
∴∠BCD=∠ADC,
∴ED=EC;
(2)如图,连接OA,
∵AB=AC,
∴,
∴OA⊥BC,
∵CA=CF,
∴∠CAF=∠CFA,
∴∠ACD=∠CAF+∠CFA=2∠CAF,
∵∠ACB=∠BCD,
∴∠ACD=2∠ACB,
∴∠CAF=∠ACB,
∴AF∥BC,
∴OA⊥AF,
∴AF为⊙O的切线;
(3)∵∠ABE=∠CBA,∠BAD=∠BCD=∠ACB,
∴△ABE∽△CBA,
∴,
∴AB2=BC BE,
∵BC BE=25,
∴AB=5,
如图,连接AG,
∴∠BAG=∠BAD+∠DAG,∠BGA=∠GAC+∠ACB,
∵点G为内心,
∴∠DAG=∠GAC,
又∵∠BAD+∠DAG=∠GAC+∠ACB,
∴∠BAG=∠BGA,
∴BG=AB=5.
【巩固练习1】已知:如图,在中,E是内心,延长AE交的外接圆于点D,弦AD交弦BC于点F.
求证:;
当点A在优弧BC上运动时,若,,,求y与x之间的函数关系.
【答案】(1)见解析;(2)与x之间的关系式.
【分析】首先连接BE,由E是内心,易证得,,又由同弧所对的圆周角相等,证得,则可得,即可证得;
首先根据有两角对应相等的三角形相似,证得∽,则可证得:,将已知线段的长代入即可求得x与y的关系式.
【详解】连接BE,
为内心,
,BE分别为,的角平分线,
,,,
,,
弧弧DC,



由得,,

为共公角,
∽,


,,,

与x之间的关系式.
【巩固练习2】(湖北·孝感中考)如图,点I是△ABC的内心,BI的延长线与△ABC的外接圆⊙O交于点D,与AC交于点E,延长CD、BA相交于点F,∠ADF的平分线交AF于点G.
(1)求证:DG∥CA;
(2)求证:AD=ID;
(3)若DE=4,BE=5,求BI的长.
【分析】
(1)根据三角形内心的性质得∠2=∠7,再利用圆内接四边形的性质得∠ADF=∠ABC,则∠1=∠2,从而得到∠1=∠3,则可判断DG∥AC;
(2)根据三角形内心的性质得∠5=∠6,然后证明∠4=∠DAI得到DA=DI;
(3)证明△DAE∽△DBA,利用相似比得到AD=6,则DI=6,然后计算BD-DI即可.
【解答】
(1)证明:∵点I是△ABC的内心,
∴∠2=∠7,
∵DG平分∠ADF,
∴∠1=
∵∠ADF=∠ABC,
∴∠1=∠2,
∵∠3=∠2,
∴∠1=∠3,
∴DG∥AC;
(2)证明:∵点I是△ABC的内心,
∴∠5=∠6,
∵∠4=∠7+∠5=∠3+∠6,
即∠4=∠DAI,
∴DA=DI;
(3)解:∵∠3=∠7,∠ADE=∠BDA,
∴△DAE∽△DBA,
∴AD:DB=DE:DA,即AD:9=4:AD,
∴AD=6,
∴DI=6,
∴BI=BD-DI=9-6=3.
【题型4】 线段和差问题(构造手拉手)
【例题1】在的内接四边形中,,,,点为弧的中点,则的长是  .
【解答】
解法一、、、、四点共圆,,

,平分,

如图,将绕点逆时针旋转得,
则,,,

、、三点共线,
过作于,


在中,;
解法二、如图,过作于,于,
则,
点为弧的中点,

,,
,,

、、、四点共圆,

在和中



在和中,



设,
,,


解得:,
即,

故答案为.
【例题2】(2024·山东济宁·二模)【初步感知】
如图1,点,,均在上,若,则锐角的大小为____;
【深入探究】
如图2,小聪遇到这样一个问题:是等边三角形的外接圆,点在上(点不与点重合),连接,,.求证:;小聪发现,延长至点,使,连接,通过证明.可推得是等边三角形,进而得证.请根据小聪的分析思路完成证明过程.
【启发应用】
如图3,是的外接圆,,,点在上,且点与点在的两侧,连接,,,若,则的值为______.
【答案】初步感知:45;深入探究:证明见解析;启发应用:
【分析】初步感知:根据在同圆或等圆中,一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半求解即可得;
深入探究:先根据圆周角定理可得,,再证出,根据全等三角形的性质可得,然后证出是等边三角形,根据等边三角形的性质可得,由此即可得证;
启发应用:延长至点,使,连接,先证出,根据全等三角形的性质可得,根据等腰三角形的性质可得,再证出,设,则,利用勾股定理可得,根据线段和差可得,由此即可得.
【详解】解:初步感知:∵点,,均在上,,
∴,
故答案为:45.
深入探究:延长至点,使,连接,
∵是等边三角形,
∴,
由圆周角定理得:,,
∵,,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
又∵,
∴.
启发应用:如图,延长至点,使,连接,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
由圆周角定理得:,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【例题3】如图,已知是的弦,点是弧的中点,是弦上一动点,且不与、重合,的延长线交于点,连接、,过点作,垂足为,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长;
(3)当点在弦上运动时,的值是否发生变化?如果变化,请写出其变化范围;如果不变,请求出其值.
【分析】
(1)证切线一般先导角
(2)通过弧中点所对应的相似模型可以口算
(3)可以考虑通过旋转构造出分母的所对应的线段,再通过相似或三角函数得出比值.
当然,(3)还有很多方法,比如利用角平分线作垂线
求数量关系的话,截长补短也是常见方法,得到的图形与之前旋转法类似,不过辅助线做法不一样
除此之外,构造旋转相似也是一种处理方式,这里就不细讲了可以结合图形自行体会
【解答】
(1)证明:如图,连接,,,交于,
,,
是等边三角形,

点是弧的中点,










是的切线;
(2)解:,







(3)结论:,的值不变.
理由:如图,连接,,交于,作交的延长线于,


由(1)得,,






,,

,,




的值不变.
【巩固练习1】如图,在⊙O中AB=AC,点D是上一动点(点D不与C、B重合)连接DA、DB、DC,
∠BAC=120°
(1)若AC=4,求⊙O的半径
(2)探究DA、DB、DC之间的关系,并证明。
【解析】方法一:如图1,截取DF=DB,作AG⊥DC,易知△黄≌△蓝→CG=FG, ∴DC+DB=2DG=AG=AD
方法二:如图2,作AG⊥DG,AH⊥DB,易知△黄≌△蓝(HL)→GC=BH ∴DC+ DB=2DG=AG=AD
方法三:如图3,DC至点G,使AG=AD,易证△黄≌△蓝(SAS)→GC=BD ∴DC+ DB=DG =AD
【巩固练习2】(吉林长春·中考)【感知】如图①,点A、B、P均在上,,则锐角的大小为__________度.

【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,是等边三角形的外接圆,点P在上(点P不与点A、C重合),连结、、.求证:.小明发现,延长至点E,使,连结,通过证明,可推得是等边三角形,进而得证.
下面是小明的部分证明过程:
证明:延长至点E,使,连结,
四边形是的内接四边形,



是等边三角形.

请你补全余下的证明过程.
【应用】如图③,是的外接圆,,点P在上,且点P与点B在的两侧,连结、、.若,则的值为__________.
【答案】感知:;探究:见解析;应用:.
【分析】感知:由圆周角定理即可求解;
探究:延长至点E,使,连结,通过证明,可推得是等边三角形,进而得证;
应用:延长至点E,使,连结,通过证明得,可推得是等腰直角三角形,结合与可得,代入即可求解.
【详解】感知:
由圆周角定理可得,
故答案为:;
探究:
证明:延长至点E,使,连结,
四边形是的内接四边形,



是等边三角形.


∴,,

是等边三角形,


即;
应用:
延长至点E,使,连结,
四边形是的内接四边形,





∴,,

是等腰直角三角形,


即,






故答案为:.
【巩固练习3】(2024·江苏扬州·中考真题)在综合实践活动中,“特殊到一般”是一种常用方法,我们可以先研究特殊情况,猜想结论,然后再研究一般情况,证明结论.
如图,已知,, 是的外接圆,点在上(),连接、、.
【特殊化感知】
(1)如图1,若,点在延长线上,则与的数量关系为________;
【一般化探究】
(2)如图2,若,点、在同侧,判断与的数量关系并说明理由;
【拓展性延伸】
(3)若,直接写出、、满足的数量关系.(用含的式子表示)
【答案】(1);(2)(3)当在上时,;当在上时,
【分析】(1)根据题意得出是等边三角形,则,进而由四边形是圆内接四边形,设交于点,则,设,则,分别求得,即可求解;
(2)在上截取,证明,根据全等三角形的性质即得出结论;
(3)分两种情况讨论,①当在上时,在上截取,证明,,得出,作于点,得出,进而即可得出结论;②当在上时,延长至,使得,连接,证明,,同①可得,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴是等边三角形,则
∵是的外接圆,
∴是的角平分线,则

∵四边形是圆内接四边形,


设交于点,则,
设,则
在中,

∴,
∵是直径,则,
在中,


(2)如图所示,在上截取,


∴是等边三角形,
∴,则

∵四边形是圆内接四边形,

∴;
∵,,
∴是等边三角形,则
∴,
又∵

在中

∴,

即;
(3)解:①如图所示,当在上时,
在上截取,


又∵
∴,则
∴即
又∵





如图所示,作于点,
在中,,


∴,即
②当在上时,如图所示,延长至,使得,连接,
∵四边形是圆内接四边形,

又∵
∴,则
∴即,
又∵


∴,

同①可得


综上所述,当在上时,;当在上时,.
【题型5】 阿基米德折弦定理
【例题1】如图,AB和BC是⊙O的两条弦(即折线ABC是⊙O的一条折弦),BC>AB,M是的中点,过点M作MD⊥BC垂足为D,求证:CD=AB+BD.(阿基米德折弦定理)
【解析】如图,截取AB=CG,=,∴AM=CM,∠A=∠C,∴△ABM≌△CBM(SAS)
∴BM=GM, 又∵MD⊥BG,∴BD=GD
【例题2】己知:如图1,在⊙O中,C是劣弧AB的中点,直线CD⊥AB于E,易证得:AE=BE,从圆上任意
一点出发的两条弦所组成的折线,成为该圆的一条折弦。
(1) 如图2,PA、 PB组成⊙O的一条折弦,C是劣弧AB的中点,直线CD⊥PA于E,
求证: AE=PE+PB
(2)如图3,PA、PB组成⊙O的一条折弦,若C是优弧AB的中点,直线CD⊥PA于E,则AE、PE、PB
之间存在怎样的数量关系 写出结论,并证明。
【解析】(1)连接AC,BC,PC,截取AG=PB,易证△AGC≌△BPC(SAS),∴CG=CP
∴GE=PE ∴AE=PB+PE
(2)法一:连接AC,BC,PC,截取PG=PB,易证△CGP≌△CBP(SAS),
∴CB=CG=CA ∴AE=AG ∴PE=PB+AE
法二:易知CP平分∠EPB,作角两边的垂线得到全等(HL),∴PE=PB+AE
【巩固练习1】如图,已知等边三角形ABC内接于⊙O,AB=2,点D为弧AC上一点,∠ABD=45°,AE⊥BD于E,求△BDC的周长。
【解析】如图,截取BG=DC
【巩固练习2】如图,△ABC内接于⊙O,AC<BC,点D为的中点,求证AD =AC·BC+CD
【解析】如图1所示,截取BG=AC,DH⊥BC,易证HG=HC,∵CD =CH·BC,
AD =BD =BH·BC, ∴AC·BC+CD = AC·BC+CH·BC=BH·BC=BD (证毕)
【巩固练习3】已知⊙O是等边△ABC的外接圆,P是⊙O上一点,求证PA+PB≤AC+BC
【解析】如图所示,截取BG=PA,CH⊥PB→, ∴PA+PB=BG+PB=2BH BH≤BC
【巩固练习4】(山西中考)古希腊数学家阿基米德提出并证明了“折弦定理”.如图1,AB和BC是⊙O的两条弦(即折线ABC是圆的一条折弦),BC>AB,M是优弧ABC的中点,则从M向BC所作垂线的垂足D是折弦ABC的中点,即CD=AB+BD.
(1)请按照下面的证明思路,写出该证明的剩余部分;
证明:如图2,在CB上截取CG=AB,
连接MA,MB,MC和MG.
∵M是的中点,
∴=
∴MA=MC.
(2)如图(3),已知等边△ABC内接于⊙O,AB=2,D为⊙O上一点,∠ABD=45°,AE⊥BD,垂足为E,请你运用“折弦定理”求△BDC的周长.
【解析】(1)∵ 又 ,


又 ,


(2) 如图,截取 ,连接 ,, .
由题意得 , .
在 和 中,
.
.

,则 .

.
的周长是
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【巩固练习5】(深圳·中考)如图,△ABC内接于⊙O,BC=2,AB=AC,点D为上的动点,且cos∠ABC=.
(1)求AB的长度;
(2)在点D的运动过程中,弦AD的延长线交BC延长线于点E,问AD﹒AE的值是否变化?若不变,请求出ADAE的值;若变化,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH.
(4)拓展:求DA,DB,DC之间的数量关系
【解析】(1)AB=;(2)如图2,∠1=∠2=∠3→AD·AE=AC =10;
(3)如图3,截取BG=DC,易知△ABG≌△ACD→GH=DH,∴BH=BG+GH=DC+HD
(4)DB=DC+DA
【巩固练习6】已知:如图,在△ABC中,D为AC边上一点,且AD=DC+CB.过D作AC的垂线交△ABC的外接圆于M,过M作AB的垂线MN,交圆于N.求证:MN为△ABC外接圆的直径.
【解析】如图,延长DC,使CG=BC,易得∠5=∠4,∠1=∠2=∠3 ∴BM=GM=AM ∴MN⊥AB
∴MN是△ABC外接圆直径(逆定理)
【巩固练习7】如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB=AC,BD平分∠ABC交⊙O于点D,连接AD、CD。作AE⊥BD与点E,若AE=3,DE=1,求△ACD的面积
【解析】如图2,截取BG=DC,易证△ACD≌△ABG(SAS) ∴BG=DC=AD= ∴S△ACD=
【巩固练习8】如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC=3,cos∠ABC=,D是劣弧AC上一点,且AD=2CD,求BD的长为.
【解析】如图1,截取BG=DC,作AH⊥BD,易证△ACD≌△ABG(SAS)→GH=HD→∠ADH=∠ACB=∠ABC
如图2,设HD=a,则BG=2a,AH=, ∴15a +9a =9→a= ∴BD=
【巩固练习9】如图, PA⊥x轴于点A,点B在y轴正半轴上,PA=PB,OA=6,OB=2,,点C是线段PB延长线上的一个动点,△ABC的外接圆⊙M与y轴的另一个交点是D.
(1)证明:AD=AC
(2)试问:在点C运动的过程中,BD﹣BC的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请给出合理的解释.
【解析】
【详解】(1)t2-8t+12=0,
解得:t=2或6,
即OA=6,OB=2,即点A、B的坐标为(-6,0)、(0,2),
设点P(-6,),
由PA=PB得:36+(2+)2=()2,
解得:k=-60,
故点P(-6,10),
故答案为:6,2,-60;
(2)当PQ过圆心M时,点P、Q之间的距离达到最大值,
∵AM2=AO2+OM2,
∴AM2=36+(AM-2)2,
∴AM=10=BM
∴点M坐标为(0,-8)
设直线PM的解析式为:y=kx-8
∴10=-6k-8
∴k=-3
∴直线PM的解析式为:y=-3x-8
∴设点Q(a,-3a-8)(a>0)
∵MQ=10=
∴a=
∴点Q坐标为(,-3-8)
故答案为:(,-3-8)
(3)是定值,理由:
连接CD,过点P作PH⊥y轴,
∵tan∠PBH===tan∠DBC,则cos∠DBC=,
∴BD-BC=2r-2rcos∠DBC=2r(1-)=4
【题型6】 平行弦与相交弦,垂直线,割线模型
【例题1】如图,半圆O的直径,延长到A,直线AD交半圆于点E,D,且,求的长.
【答案】2
【详解】解:连接,则:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则:,
∴,
整理得,
解得(不合题意,舍去).
∴.
【例题2】(2024·广东中山·模拟预测)如图,线段是的直径,弦于点H,点M是上任意一点,,.
(1)求的半径r的长度;
(2)求
(3)直线交直线于点,直线交于点,连接交于点,求的值
【答案】(1)5
(2)
(3)16
【分析】(1)在中,利用勾股定理即可解决问题;
(2)只要证明,求出即可;
(3)由,推出,推出,又,推出,由此即可解决问题.
【详解】(1)解:如图1中,连接,


在中,
,,



(2)解:如图1中,连接.
,是直径,





(3)解:如图2中,连接.
是直径,





∴,


∵,
∴,
∴,


【巩固练习1】(苏州·中考)如图,是的内接三角形,是的直径,,点在上,连接并延长,交于点,连接,作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【分析】(1)分别证明,,从而可得结论;
(2)求解,,可得,证明,设,则,,证明,可得,可得,,,从而可得答案.
【详解】(1)证明:∵是的直径,,
∴,
∵,
∴.
(2)∵,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,,
∵,,
∴,
∴,
∴,则,
∴,
∴,∴
【巩固练习2】如图,和是的半径,并且,是上任意一点,的延长线交于点,点在的延长线上,且.
(1)求证:是的切线;
(2)当时,试确定的取值范围;
(3)求证:
【答案】(1)证明过程见详解;(2)15°≤∠B<45°;(3)证明过程见详解
【分析】(1)连接OQ.欲证明RQ是⊙O的切线,只要证明∠OQR=90°.
(2)分别考虑当AR=OA时或与A重合时,∠B的度数,从而确定其取值范围.
(3)如图2先证明,从而得到,整理即可得到;
【详解】解:(1)证明:连接OQ.
∵OA⊥OB,
∴∠2+∠B=90°,
∵OB=OQ,
∴∠B=∠4,
∵RP=RQ,
∴∠1=∠3=∠2,
∴∠3+∠4=90°,
∴OQ⊥RQ,
∴RQ是⊙O的切线.
(2)如图1中,
①当点R与A重合时,易知∠B=45°.
②当AR=OA时,在Rt△ORQ中,∵∠OQR=90°,OR=2OQ,
∴∠R=30°,
∵RQ=RP,
∴∠RPQ=∠RQP=75°,
∴∠OPB=75°,
∴∠B=90°﹣∠OPB=15°,
综上所述,15°≤∠B<45°.
(3)如图2中,
延长交于点M,连接BM,AQ
,,




【巩固练习3】如图,线段是的直径,弦于点H,点是弧上任意一点(不与B,C重合),,.延长线段交的延长线于点E,直线交于点N,连结交于点F,则 , .
【答案】
【分析】连接,设,在中,利用勾股定理求出;由,推出,推出,又,推出,由此即可解决问题.
【详解】解:连接.
∵,
∴,
设,则,
在中,∵,
∴,
∴,即;
连接.
∵是直径,
∴,




故答案为:,
【巩固练习4】(湖南张家界·中考)如图,四边形内接于圆,是直径,点是的中点,延长交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)1
【分析】(1)连接,根据圆周角推论得,根据点是的中点得,,用ASA证明,即可得;
(2)根据题意和全等三角形的性质得,根据四边形ABCD内接于圆O和角之间的关系得,即可得,根据相似三角形的性质得,即可得
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
为直径,

又点是的中点
,,
在和中,



(2)解:,,

又四边形内接于圆,

又,

又,


即:,
解得:,
【题型7】 垂径图
【例题1】如图,为的直径,,为圆上的两点,,弦,相交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【解答】
(1)证明:,





(2)连接,
,,





,即,
解得,,
是直径,


的半径为.
【例题2】如图,是的直径,为弦的中点,连接并延长交于点,连接交于点,延长至点,使得,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为5,,求的长.
【解答】
解:(1)为弦的中点,是半径,

即,

又,

又,



即,
是半径,
是的切线;
(2)为弦的中点,

是半径,

在中,

又,,


即,
解得,,

【巩固练习1】如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为=.
(1)求证:AF=CF;(2)若⊙O的半径为5,AE=8,求EF的长.
【分析】(1)连接BC、AC,先由等弧所对的圆周角相等得出∠B=∠CAE,再根据同角的余角相等证明∠B=∠ACD,进而得到∠CAE=∠ACD,最后利用等角对等边得到结论AF=CF;
(2)连接AC、OE、OC、BC,设CO与AE交点为G,先由垂径定理的推论得出OC⊥AE,EG=AG==4,再利用AAS证明△EGO≌△CDO,得出OG=OD,在△OEG中根据勾股定理求出OG=3,则OD=3,CG=AD=2.设GF=x,则CF=AF=4-x,然后在△CGF中利用勾股定理列出方程=解方程求出x的值,进而得到EF的长.
【解答】(1)证明:如图,连接BC、AC,
∵=
∴∠B=∠CAE,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
即∠ACD+∠BCD=90°,
∵CD⊥AB,
∴∠B+∠BCD=90°,
∴∠B=∠ACD,
∴∠CAE=∠ACD,
∴AF=CF;
(2)解:连接AC、OE、OC、BC,设CO与AE交点为G,则OC⊥AE,EG=AG==4.
∵=
∴∠COE=∠COA,即∠GOE=∠DOC,
又∠OGE=∠ODC=90°,OE=OC,
∴△EGO≌△CDO(AAS),
∴OG=OD.
在△OEG中,∵∠OGE=90°,OE=5,EG=4,
∴OG==3,
∴OD=OG=3,CG=AD=2.
设GF=x,则CF=AF=4-x,
在△CGF中,∵∠CGF=90°,
∴=即=
解得x=1.5,
∴EF=EG+GF=4+1.5=5.5.
【巩固练习2】(2024·四川遂宁·中考真题)如图,是的直径,是一条弦,点是的中点,于点,交于点,连结交于点.
(1)求证:;
(2)延长至点,使,连接.
①求证:是的切线;
②若,,求的半径.
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析,②的半径为.
【分析】(1)如图,连接,证明,可得,证明,可得,进一步可得结论;
(2)①证明,可得是的垂直平分线,可得,,,而,可得,进一步可得结论;②证明,可得,求解,,结合,可得答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∵,为的直径,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)证明:①∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,,
而,
∴,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴是的切线;
②∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的半径为.
【巩固练习3】(四川绵阳·中考)如图,是的直径,点为的中点,为的弦,且,垂足为,连接交于点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【解答】
证明:(1)是的中点,

是的直径,且,



在和中,


(2)解法一:如图,连接,设的半径为,
中,,即,
中,,即,




即,
解得:(舍或3,


解法二:如图,过作于,连接、,







,,




是的直径,







解法三:如图,连接,交于,
是的中点,




,,,




【题型8】 等腰图
【例题1】(成都·中考)如图,以的边为直径作,交边于点D,过点C作交于点E,连接.

(1)求证:;
(2)若,求和的长.
【答案】(1)见解析,(2),
【分析】(1)根据,得到,再根据同弧所对的圆周角相等,得到,可证明是等腰三角形,即可解答;
(2)根据直径所对的圆周角为直角,得到,设,根据勾股定理列方程,解得x的值,即可求出;解法一:过点作的垂线段,交的延长线于点F,证明,求出的长,根据勾股定理即可解出的长;解法二:连接,得到角相等,进而证得,根据对应边成比例即可解出的长.
【详解】(1)证明:,





(2)解:设,
是的直径,


,即,
根据(1)中的结论,可得,
根据勾股定理,可得,即,
解得,(舍去),
,,
根据勾股定理,可得;
解法一:如图,过点作的垂线段,交的延长线于点F,




,即,
,,,



设,则,

可得方程,解得,
,,
根据勾股定理,可得.
解法二:如图,连接,

,,


又,,,


【例题2】(四川宜宾·中考)如图,线段经过的圆心O,交于A、C两点,,为的弦,连接,,连接并延长交于点E,连接交于点M.
(1)求证:直线是的切线;
(2)求的半径的长;
(3)求线段的长.

【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3).
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到,求出,求出,根据切线的判定推出即可;
(2)根据直角三角形的性质得到,于是得到结论;
(3)连接,根据为直径,得,由(2)得到,,根据三角形等面积求出,根据勾股定理得到,即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∴,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)∵,,
∴,
∵,
∴,
∴的半径的长为1;
(3)如图,连接,

∵为直径,

由(2)知的半径
,,
∴,

∴,


【巩固练习1】(黄冈·中考)如图,中,以为直径的交于点,是的切线,且,垂足为,延长交于点.

(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析,(2)
【分析】(1)连接,根据已知可得,则,又,等量代换得出,即可证明;
(2)连接,证明,在中,,求得,根据得出,进而可得,根据,即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,

∵以为直径的交于点,是的切线,
∴,
∵,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,如图,
则,

∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
又∵是直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【巩固练习2】(辽宁营口·中考)如图,在中,,以为直径作与交于点D,过点D作,交延长线于点F,垂足为点E.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见详解,(2)
【分析】(1)连接,,根据圆周角定理证明,再根据“三线合一”证明平分,即有,进而可得,根据,可得,问题得证;
(2)先证明,,即有,在中结合勾股定理,可求出,即同理在中,可得,进而有, ,即,证明,即有,即,问题即可得解.
【详解】(1)连接,,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵在中,,
∴平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴半径,
∴为的切线;
(2)∵在中,,
∴,
在(1)中,,,
∴,
∵,
∴,
∵在中,,,
∴,
∴,解得:(负值舍去),
即同理在中,可得,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
解得:(经检验,符合题意),
即.
【巩固练习3】(江苏无锡·校联考一模)如图所示,在中,AB=AC,以AC边为直径作⊙O交BC边于点D,过点D作DE⊥AB于点E,ED、AC的延长线交于点F.
(1)求证:EF是⊙O的切线.(2)若EB=6,且sin∠CFD=,求⊙O的半径与线段AE的长.
【答案】(1)见解析,(2)半径为15,AE=24
【详解】(1)解:连接OD,如图所示:
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACD,
∵OC=OD,
∴∠ODC=∠OCD,
∴∠B=∠ODC,
∴OD∥AB,
∵DE⊥AB,
∴OD⊥EF,
∴EF是⊙O的切线.
(2)解:在Rt△ODF中,sin∠OFD=,
设OD=3x,则OF=5x,
∴AB=AC=6x,AF=8x,
在Rt△AEF中,∵sin∠AFE=,
∴AE=,
∵BE=AB-AE=,
∴BE==6,解得:,
∴AE=,OD=3×5=15,
∴AE=24,半径为15.
【巩固练习4】(广西玉林·中考)如图,在中,,,以AB为直径作⊙O分别交于AC,BC于点D,E,过点E作⊙O的切线EF交AC于点F,连接BD.
(1)求证:EF是△的中位线;
(2)求EF的长.
【答案】(1)见解析;(2).
【分析】(1)连接AE,根据切线的性质求出OE是的中位线,即可进行证明;
(2)根据勾股定理与中位线的性质即可求解.
【详解】(1)证明:连接AE,如图所示:
∵AB为⊙O的直径,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵EF是⊙O的切线,
∴,
∵,
∴OE是的中位线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴EF是的中位线;
(2)解:∵,
∴,
∵的面积,
∴,
∵EF是的中位线,
∴.
【巩固练习5】(四川眉山·中考)如图,中,以为直径的交于点E.平分,过点E作于点D,延长交的延长线于点P.

(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析,(2)
【详解】(1)证明:如图,连接,



平分,



,
,
是的切线;
(2)解:设,则,
,解得,


根据勾股定理可得,,

是直径,








【巩固练习6】(孝感·中考)如图,中,,以为直径的交于点,交于点,过点作于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)已知,,求和的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【详解】分析:(1)连接OD,AD,由圆周角定理可得AD⊥BC,结合等腰三角形的性质知BD=CD,再根据OA=OB知OD∥AC,从而由DG⊥AC可得OD⊥FG,即可得证;
(2)连接BE.BE∥GF,推出△AEB∽△AFG,可得,由此构建方程即可解决问题;
详解:(1)如图,连接OD,AD,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,即AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴BD=CD,
又∵OA=OB,
∴OD∥AC,
∵DG⊥AC,
∴OD⊥FG,
∴直线FG与⊙O相切,即DF是⊙O的切线;
(2)如图,连接BE.∵BD=2,
∴CD=BD=2,
∵CF=2,
∴DF==4,
∴BE=2DF=8,
∵cos∠C=cos∠ABC,
∴,
∴,
∴AB=10,
∴AE=,
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴BE∥GF,
∴△AEB∽△AFG,
∴,
∴,
∴BG=.
【巩固练习7】(湖南娄底·一模)如图,在中,平分,交于点.是的直径,连接、过点作,交于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)若的半径为5,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接,为的直径得,由,根据等腰三角形性质得平分,即,则为的中位线,所以,而,则,然后根据切线的判定方法即可得到结论;
(2)利用两角对应相等的两三角形相似证明,由相似三角形的性质可得出答案;
(3)由,根据等角的余角相等得,在中,利用解直角三角形的方法可计算出,在中可计算出,然后由,得,再利用相似比可计算出.
【详解】(1)证明:连接,如图,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴为的中位线,
∴,
∵,
∴,
又∵是半径,
∴是的切线
(2)证明:∵是的切线,
∴,
∵,


∵是的直径,
∴,




∴,

(3)解:,



在中,

解得:(舍去)

在中,,

∵,

∴,即,

【题型9】 双切图
【例题1】(2024·湖北·中考真题)如图,在中,,点在上,以为直径的经过上的点,与交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()连接,可得,得到,即得,即可求证;
()设的半径为,则,在中由勾股定理得,可得,即得,得到,进而得到,最后利用弧长公式即可求解.
【详解】(1)证明:连接,则,
,,



是的半径,
是的切线;
(2)解:设的半径为,则,
∵,
∴,
在中,,

解得,




的长为.
【例题2】(武汉·中考)如图,PA为⊙O的切线,A为切点.过A作OP的垂线AB,垂足为点C,交⊙O于点B.延长BO与⊙O交于点D,与PA的延长线交于点E.
(1)求证:PB为⊙O的切线;(2)若tan∠ABE=,求sinE的值.
【答案】(1)证明见解析;(2)sinE=.
【分析】(1)要证PB是⊙O的切线,只要连接OA,再证∠PBO=90°即可;
(2)连接AD,证明△ADE∽△POE,得到,设OC=t,则BC=2t,AD=2t,由△PBC∽△BOC,可求出sin∠E的值.
【详解】(1)连接OA,
∵PA为⊙O的切线,
∴∠PAO=90°,
∵OA=OB,OP⊥AB于C,
∴BC=CA,PB=PA,
∴△PBO≌△PAO,
∴∠PBO=∠PAO=90°,
∴PB为⊙O的切线;
(2)连接AD,
∵BD为直径,∠BAD=90°,由(1)知∠BCO=90°,
∴AD∥OP,
∴△ADE∽△POE,
∴,
由AD∥OC得AD=2OC,
∵tan∠ABE=,
∴,
设OC=t,则BC=2t,AD=2t,
∵∠OBC+∠CBP=∠OBP=90°,∠BOC+∠OBC=90°,
∴∠BOC=∠PBC,
又∵∠BCO=∠PCB=90°,
∴△PBC∽△BOC,
∴,
∴PC=2BC=4t,∴OP=PC+OC=5t,
∴,
可设EA=2a,EP=5a,则PA=3a,
∵PA=PB,∴PB=3a,
∴sin∠E==.
【例题3】如图,D为O上一点,点C在直径BA的延长线上,且∠CDA=∠CBD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)过点B作O的切线交CD的延长线于点E,若BC=6,tan∠CDA=,求BE的长
【答案】(1)见解析;(2)BE的长为.
【分析】(1)连OD,OE,根据圆周角定理得到∠ADO+∠1=90°,而∠CDA=∠CBD,∠CBD=∠1,于是∠CDA+∠ADO=90°;
(2)根据切线的性质得到ED=EB,OE⊥BD,则∠ABD=∠OEB,得到tan∠CDA= ,易证Rt△CDO∽Rt△CBE,得到,求得CD,然后在Rt△CBE中,运用勾股定理可计算出BE的长.
【详解】解:(1)证明:连OD,OE,如图,
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,即∠ADO+∠1=90°,
又∵∠CDA=∠CBD,
而∠CBD=∠1,
∴∠1=∠CDA,
∴∠CDA+∠ADO=90°,即∠CDO=90°,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:由(1)得CD是的切线,
又为的切线,
,,


又,



,.



在中,设,则,,
由勾股定理得,
解得.
即BE的长为.
【巩固练习1】(四川泸州·中考)如图,⊙O与Rt△ABC的直角边AC和斜边AB分别相切于点C、D,与边BC相交于点F,OA与CD相交于点E,连接FE并延长交AC边于点G.
(1)求证:DF∥AO;
(2)若AC=6,AB=10,求CG的长.
【答案】见解析
【详解】(1)证明:连接OD.
∵AB与⊙O相切与点D,又AC与⊙O相切与点,
∴AC=AD,∵OC=OD,
∴OA⊥CD,
∴CD⊥OA,
∵CF是直径,
∴∠CDF=90°,
∴DF⊥CD,
∴DF∥AO.
(2)过点作EM⊥OC于M,
∵AC=6,AB=10,
∴BC==8,
∴AD=AC=6,
∴BD=AB-AD=4,
∵BD2=BF BC,
∴BF=2,
∴CF=BC-BF=6.OC=CF=3,
∴OA==3,
∵OC2=OE OA,
∴OE=,
∵EM∥AC,
∴,
∴OM=,EM=,FM=OF+OM=,
∴,
∴CG=EM=2.
【巩固练习2】(四川乐山·中考)如图,D为⊙O上一点,点C在直径BA的延长线上,且∠CDA=∠CBD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)过点B作⊙O的切线交CD的延长线于点E,BC=6,.求BE的长.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【详解】(1)连接OD.
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠BDO.
∵∠CDA=∠CBD,
∴∠CDA=∠ODB.
又∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,
∴∠ADO+∠ODB=90°,
∴∠ADO+∠CDA=90°,即∠CDO=90°,
∴OD⊥CD.
∵OD是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
(2)∵∠C=∠C,∠CDA=∠CBD,∴△CDA∽△CBD,
BC=6,∴CD=4.
∵CE,BE是⊙O的切线,
∴BE=DE,BE⊥BC,
∴BE2+BC2=EC2,
即BE2+62=(4+BE)2,
解得BE=
【巩固练习3】(广东省·中考)如图,四边形ABCD中,AB=AD=CD,以AB为直径的⊙O经过点C,连接AC,OD交于点E.
(1)证明:OD∥BC;
(2)若tan∠ABC=2,证明:DA与⊙O相切;
(3)在(2)条件下,连接BD交于⊙O于点F,连接EF,若BC=1,求EF的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)
【详解】【分析】(1)连接OC,证△OAD≌△OCD得∠ADO=∠CDO,由AD=CD知DE⊥AC,再由AB为直径知BC⊥AC,从而得OD∥BC;
(2)根据tan∠ABC=2可设BC=a、则AC=2a、AD=AB=,证OE为中位线知OE=a、AE=CE=AC=a,进一步求得DE==2a,在△AOD中利用勾股定理逆定理证∠OAD=90°即可得;
(3)先证△AFD∽△BAD得DF BD=AD2①,再证△AED∽△OAD得OD DE=AD2②,由①②得DF BD=OD DE,即,结合∠EDF=∠BDO知△EDF∽△BDO,据此可得,结合(2)可得相关线段的长,代入计算可得.
【详解】(1)如图,连接OC,
在△OAD和△OCD中,

∴△OAD≌△OCD(SSS),
∴∠ADO=∠CDO,
又AD=CD,
∴DE⊥AC,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB=90°,即BC⊥AC,
∴OD∥BC;
(2)∵tan∠ABC==2,
∴设BC=a、则AC=2a,
∴AD=AB=,
∵OE∥BC,且AO=BO,
∴OE=BC=a,AE=CE=AC=a,
在△AED中,DE==2a,
在△AOD中,AO2+AD2=()2+(a)2=a2,
OD2=(OF+DF)2=(a+2a)2=a2,
∴AO2+AD2=OD2,
∴∠OAD=90°,
则DA与⊙O相切;
(3)如图,连接AF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AFD=∠BAD=90°,
∵∠ADF=∠BDA,
∴△AFD∽△BAD,
∴,即DF BD=AD2①,
又∵∠AED=∠OAD=90°,∠ADE=∠ODA,
∴△AED∽△OAD,
∴,即OD DE=AD2②,
由①②可得DF BD=OD DE,即,
又∵∠EDF=∠BDO,
∴△EDF∽△BDO,
∴,
∵BC=1,
∴AB=AD=、OD=、ED=2、BD=、OB=,
∴,
∴EF=.
【巩固练习4】(四川·乐山中考)如图,P是⊙O外的一点,PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点,PO交AB于点F,延长BO交⊙O于点C,交PA的延长交于点Q,连结AC.
(1)求证:AC∥PO;
(2)设D为PB的中点,QD交AB于点E,若⊙O的半径为3,CQ=2,求的值.
【分析】(1)由等腰三角形三线合一与直径所对的圆周角是直角得同位角相等。(2)在Rt△OQA中,由勾股定理得QA=4,在Rt△PBQ中,由勾股定理得PA==PB=6,因此FD=3,BF=AF=又由中位线定理FD∥AP得,
FE:EA=3:4,因此设AE=4t,则EF=3t,BF=10t,所以AE:BE=2:5.
(1)证明:∵PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点,∴PA=PB,且PO平分∠BPA,∴PO⊥AB.
∵BC是直径,∴∠CAB=90°,∴AC⊥AB,∴AC∥PO;
(2)解:连结OA、DF,如图,
∵PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点,
∴∠OAQ=∠PBQ=90°.
在Rt△OAQ中,OA=OC=3,∴OQ=5.
由QA2+OA2=OQ2,得QA=4.
在Rt△PBQ中,PA=PB,QB=OQ+OB=8,由QB2+PB2=PQ2,
得82+PB2=(PB+4)2,解得PB=6,∴PA=PB=6.
∵OP⊥AB,∴BF=AF=AB.
又∵D为PB的中点,∴DF∥AP,DF=PA=3,∴△DFE∽△QEA,
∴,设AE=4t,FE=3t,则AF=AE+FE=7t,
∴BE=BF+FE=AF+FE=7t+3t=10t,∴
【巩固练习5】(四川遂宁·中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边上的一点,以AD为直径的⊙O交BC于点E,交AC于点F,过点C作CG⊥AB交AB于点G,交AE于点H,过点E的弦EP交AB于点Q(EP不是直径),点Q为弦EP的中点,连结BP,BP恰好为⊙O的切线.
(1)求证:BC是⊙O的切线.
(2)求证:=.
(3)若sin∠ABC═,AC=15,求四边形CHQE的面积.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)45
【分析】(1)连接OE,OP,根据线段垂直平分线的性质得到PB=BE,根据全等三角形的性质得到∠BEO=∠BPO,根据切线的判定和性质定理即可得到结论.
(2)根据平行线和等腰三角形的性质即可得到结论.
(3)根据垂径定理得到EP⊥AB,根据平行线和等腰三角形的性质得到∠CAE=∠EAO,根据全等三角形的性质得到CE=QE,推出四边形CHQE是菱形,解直角三角形得到CG==12,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接OE,OP,
∵PE⊥AB,点Q为弦EP的中点,
∴AB垂直平分EP,
∴PB=BE,
∵OE=OP,OB=OB,
∴△BEO≌△BPO(SSS),
∴∠BEO=∠BPO,
∵BP为⊙O的切线,
∴∠BPO=90°,
∴∠BEO=90°,
∴OE⊥BC,
∴BC是⊙O的切线.
(2)解:∵∠BEO=∠ACB=90°,
∴AC∥OE,
∴∠CAE=∠OEA,
∵OA=OE,
∴∠EAO=∠AEO,
∴∠CAE=∠EAO,
∴.
(3)解:∵AD为的⊙O直径,点Q为弦EP的中点,
∴EP⊥AB,
∵CG⊥AB,
∴CG∥EP,
∵∠ACB=∠BEO=90°,
∴AC∥OE,
∴∠CAE=∠AEO,
∵OA=OE,
∴∠EAQ=∠AEO,
∴∠CAE=∠EAO,
∵∠ACE=∠AQE=90°,AE=AE,
∴△ACE≌△AQE(AAS),
∴CE=QE,
∵∠AEC+∠CAE=∠EAQ+∠AHG=90°,
∴∠CEH=∠AHG,
∵∠AHG=∠CHE,
∴∠CHE=∠CEH,
∴CH=CE,
∴CH=EQ,
∴四边形CHQE是平行四边形,
∵CH=CE,
∴四边形CHQE是菱形,
∵sin∠ABC═sin∠ACG═=,
∵AC=15,
∴AG=9,
∴CG==12,
∵△ACE≌△AQE,
∴AQ=AC=15,
∴QG=6,
∵HQ2=HG2+QG2,
∴HQ2=(12﹣HQ)2+62,
解得:HQ=,
∴CH=HQ=,
∴四边形CHQE的面积=CH GQ=×6=45.
【巩固练习6】(武汉·中考)如图,PA是⊙O的切线,A是切点,AC是直径,AB是弦,连接PB、PC,PC交AB于点E,且PA=PB,
(1)求证:PB是⊙O的切线;
(2)若∠APC=3∠BPC,求的值.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【详解】(1)如图,连接OP、OB,
∵PA是⊙O的切线,
∴PA⊥OA,
∴∠PAO=90°,
∵PA=PB,PO=PO,OA=OB,
∴△PAO≌△PBO.
∴∠PAO=∠PBO=90°,
∴PB⊥OB,
∴PB是⊙O的切线;
(2)如图,连接BC,设OP交AB于K,
∵AB是直径,
∴∠ABC=90°,
∴AB⊥BC,
∵PA、PB都是切线,
∴PA=PB,∠APO=∠BPO,
∵OA=OB,
∴OP垂直平分线段AB,
∴OK∥BC,
∵AO=OC,
∴AK=BK,
∴BC=2OK,设OK=a,则BC=2a,
∵∠APC=3∠BPC,∠APO=∠OPB,
∴∠OPC=∠BPC=∠PCB,
∴BC=PB=PA=2a,
∵△PAK∽△POA,
∴PA2=PK PO,设PK=x,
则有:x2+ax﹣4a2=0,
解得x=(负根已经舍弃),
∴PK=,
∵PK∥BC,
∴.
【题型10】 射影图
【例题1】如图,已知,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,过圆心O作AC的平行线OE,交BC于点E,连接DE并延长交AB的延长线于点F.
(1)求证:DF是⊙O的切线;
(2)若BF=1,DF=3,求⊙O的半径;
(3)若DC=DE=1,求AD的长.
【答案】(1)见解析;
(2)⊙O的半径为4;
(3)
【分析】(1)连接OD,BD,由圆周角定理及平行线的性质证出∠ODE=∠OBE=90°,则可得出结论;
(2)设OB=OD=x,则OF=1+x,由勾股定理得出方程x2+32=(1+x)2,则可得出答案;
(3)求出∠CBD=30°,由直角三角形的性质可得出答案.
【详解】(1)证明:连接OD,BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=∠BDC=90°,
∵OE∥AC,OA=OB,
∴BE=CE,
∴DE=BE=CE,
∴∠DBE=∠BDE,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∴∠ODE=∠OBE=90°,
∵点D在⊙O上,
∴DF是⊙O的切线;
(2)设OB=OD=x,则OF=1+x,
∵OD2+DF2=OF2,
∴x2+32=(1+x)2,
∴x=4,
∴⊙O的半径为4.
(3)由(1)知DE=CE=BE=1,
∵DC=1,
∴DCBC,
∴∠CBD=30°,
∴BD,
∵∠ABC=90°,
∴∠ABD=60°,
∴∠A=30°,
∴AB=2BD=2,
∴AD3.
【例题2】(安徽·统考一模)如图,中,,以为直径的交于点D,E是的中点,连接.
(1)求证:与相切;
(2)求证:;
(3)若,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】(1)连接,首先根据圆周角定理的推论得出,然后利用直角三角形斜边中线的性质及等量代换即可得出,进而结论可证;
(2)首先证明,得出,则,然后利用三角形中位线的性质得出,进而结论可证;
(3)首先根据DE的长度求出BC的长度,然后利用三角函数分别求出CD,AC的长度,最后利用求解即可.
【详解】(1)证明:如解图,连接,
∵为的直径,
∴,
∴.
在中,E是的中点,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵为的半径,
∴与相切;
(2)证明:在中,,
在中,,
∴.
又∵,
∴.
∴.
∴.
∵O是的中点,E是的中点,
∴.
∴;
(3)解:由(1)知,,
又∵,
∴,
在中,,
∴.
在中,,
∴,
∴.
【巩固练习1】(成都·一模)如图,在中,,以AB为直径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE.

(1)求证:DE是的切线;
(2)设的半径为r,证明;
(3)若,求AD之长.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3).
【分析】(1)由E为BC的中点,O为AB的中点,得到OE是△ABC的中位线,进而得到OE∥AC.再由平行线的性质及等腰三角形的性质可证∠1=∠2,即可得到△ODE≌△OBE,根据全等三角形对应角相等即可得到结论;
(2)证明△ADB∽△OBE,由相似三角形对应边成比例即可得到结论;
(3)根据切线长定理得到BE=DE=4.
由OE∥AC,得到∠4=∠C,则,解直角三角形OBE可得OB,OE的长,代入(2)中结论,即可得出AD的长.
【详解】(1)∵AB⊥BC,∴∠OBC=90°.
∵E为BC的中点,O为AB的中点,

∴∠1=∠ODA,∠2=∠A.
∵OA=OD,∴∠A=∠ODA,∴∠1=∠2.
∵OD=OB,∠1=∠2,OE=OE,
∴△ODE≌△OBE,
∴∠ODE=∠OBE=90°,
∴DE为的切线;
(2)∵∠2=∠A,,



因此,;
(3)∵DE、BE是⊙O的切线,∴BE=DE=4.
又∵,


∴.
设OB=3x,则OE=5x,BE=4x.
∵BE=4,∴x=1,∴OB=3,OE=5.
又由(2)得:,
即:,


【巩固练习2】如图,在中,,以为直径的交于点,是的中点,连接.

(1)求证:是的切线;
(2)连接,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,,由为圆的直径,得到为直角,可得出三角形为直角三角形,为斜边的中点,利用斜边上的中线等于斜边的一半,得到,利用等边对等角得到一对角相等,再由,利用等边对等角得到一对角相等,由直角三角形中两锐角互余,利用等角的余角相等得到与互余,可得出为直角,即垂直于半径,可得出为圆的切线;
(2)连接,由为的中点,为的中点,即为三角形的中位线,可得出等于的一半,接下来求出,在直角三角形中,由与的长,利用勾股定理求出的长,由一对角为公共角,一对直角相等,得到三角形与三角形相似,由相似得比例将,,及的长代入求出的长,在直角三角形中,由与的长,利用勾股定理求出的长,即可得出的长.
【详解】(1)证明:连接,,
为圆的直径,

在中,为斜边的中点,


∵,,
,即,
,即,
,又为圆的半径,
为圆的切线;

(2)解:连接,在中,,,
根据勾股定理得:,
,,

∴,即,
解得:,
在中,根据勾股定理得:,
为的中点,为的中点,
为的中位线,
则.

【巩固练习3】(湖南永州·中考)如图,以为直径的是的外接圆,延长到点D.使得,点E在的延长线上,点在线段上,交于N,交于G.

(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长;
(3)若,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由是的直径得到,则,由得到,则,结论得证;
(2)证明,则,可得,解得或3,由即可得到的长;
(3)先证明,则,得到,由得到,则,由同角的余角相等得到,则,得,进一步得到,则,即可得到结论.
【详解】(1)证明:∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)∵,,
∴,
∴,
∴,
解得或3,
当时,,
当时,,
∵,即,
∴;
(3)证明:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【巩固练习4】(四川广安·中考)如图,以的直角边为直径作,交斜边于点,点是的中点,连接.

(1)求证:是的切线.
(2)若,求的长.
(3)求证:.
【答案】(1)见详解
(2)
(3)见详解
【分析】(1)连接,先根据直角三角形的性质,证明,再证明即可;
(2)由(1)中结论,得,先根据三角函数及勾股定理求出的长,再证明即可;
(3)证明即可得出结论.
【详解】(1)证明:连接,

在中,,
是的直径,
即,
在中,点是的中点,

又,


在上
是的切线.
(2)解:由(1)中结论,得,
在中,,






(3)证明:,





由(1)中结论,得,


即.
【题型11】 切割图
【例题1】(四川凉山州中考倒数第二题)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AE平分∠BAC交BC于点E,点D在AB上,DE⊥AE,⊙O是Rt△ADE的外接圆,交AC于点F.
(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为5,AC=8,求S△BDE.
【解答】(1)等腰+角平分线得平行线;(2)A字相似
(1)∠1=∠3=∠2AC∥OE∠OEC=∠C=90°
(2)设OB=5k,则AO=3k=3, 易得
【例题2】(云南中考倒数第二题)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上异于A、B的点,连接AC、BC,点D在BA的延长线上,且∠DCA=∠ABC,点E在DC的延长线上,且BE⊥DC.
(1)求证:DC是⊙O的切线;(2)若,BE=3,求DA的长.
【解答】(1)弦切角证切线;(2)A字相似导边
【巩固练习1】(2024·山东东营·中考真题)如图,内接于,是的直径,点在上,点是的中点,,垂足为点D,的延长线交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题主要考查了圆与三角形综合.熟练掌握圆周角定理及推论,圆切线的判定.含的直角三角形性质,是解决问题的关键.
(1)连接,由,,推出,得到,由,得到,即得;
(2)由直径性质可得,推出,根据含的直角三角形性质得到,根据,得到.
【详解】(1)证明:∵连接,则,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是的切线;
(2)解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
【巩固练习2】(2024·四川凉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,平分交于点,过点的直线,交的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)连接并延长,分别交于两点,交于点,若的半径为,求的值.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质及角平分线得到,根据平行线的性质得,即可证明;
(2)连接,先解,求得,,则,,可证明,由,得,故,证明,即可得到.
【详解】(1)解:连接,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,

∵,
∴,
∴,
即,
∵是的半径
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵,
∴在中,,
由勾股定理得:
∴,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,而,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【巩固练习3】如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AD与过点C的切线乖直,垂足为点D,AD交⊙O于点E.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)直线BE交AC于点F,若cos∠CAD=,求的值.
【解析】(1)略;
(2)∵cos∠CAD==,设AD=4,AC=5,则CD=3,设OC交BE于点M,
易证矩形DCME,设AE=x,则DE=4-x=CM,CD=3=EM=BM,易证OM=AE=x,∴OC=x+4-x=4- x,∴AB=2CO=8-x,在△ABE中,(8-x)2=62+x2,∴x=,∵AD∥OC,∴△AEF∽△CMF,∴==.
【巩固练习4】如图1,△ABC内接于以AB为直径的⊙O,点D在⊙O上,过点C的切线CE⊥BD于点E,直径DF交AC于点M.
(1)求证: = ;
(2)如图2,若=,求tan∠BAC的值.
【解析】(1)连接OC,BF.∵DF是直径,
∴∠DBF=90°=∠E,∴EC∥BF.∵CE与⊙O相切于点C,∴OC⊥EC,∴OC⊥BF,∴ =;
(2)连接AF,设OC与BF相交于点H.易证AF∥BD∥OC,
∴△AMF∽△CMO,∴==,∴可设AF=6a,则OC=OB=5a,OH=AF=3a,∴CH=OC-OH=2a,BH==4a.∵ =,∴∠BAC=∠CBF,∴在Rt△BCH 中,tan∠BAC=tan∠CBH===.
【巩固练习5】如图,在△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线AD交BC于点D,点O在AB上,以OA为半径的⊙O经过点D,与AB交于点E.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若cos∠ABC=,AE=4,求CD的长.
解:(1)连接OD,证OD∥AC;
(2)过点O作OG⊥AC于点G,则四边形ODCG是矩形,∠B=∠AOG,在Rt△AOG中,cos∠AOG=cosB==,∴OG=OA=,∴CD=OG=.
【巩固练习6】如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AD与过点C的切线垂直,垂足为点D,AD交⊙O于点E,连接BD.
(1)求证: =;
(2)若cos∠CAD=,求tan∠BDC的值.
解:(1)略;
(2)连接BE,OC,BE交OC于点M,
设AD=4,AC=5,则CD=3=EM=BM,设OM=x,则AE=2x,∴DE=CM=4-2x.∴OC=OB=4-x,∴在Rt△OMB中,(4-x)2=x2+32,∴x=OM=,AE=2OM=,∴DE=AD-AE=,∴tan∠BDC=tan∠DBE==.
【巩固练习7】如图,AB为半圆的直径,O为圆心,C为半圆上的一点,AD垂直于经过点C的切线,垂足为D,AB的延长线交直线CD于点E,AC与OD相交于点G.
(1)求证:=;
(2)若=,求tan∠ODE的值.
解:(1)连接OC,则OC∥AD,∴△EOC∽△EAD,△GOC∽△GDA,∴==;
(2)过点O作OH⊥AD于点H,由(1)知:==.设OC=OA=3a,则AD=4a,∵四边形OCDH是矩形,∴OC=DH=3a,OH=CD,∴AH=AD-DH=a,∴OH=CD==2a,∴在Rt△OCD中,tan∠ODE===.
【题型12】 圆与三角函数综合
【例题1】(四川自贡中考)如图,点D在以AB为直径的⊙O上,过D作⊙O的切线交AB延长线于点C,AE⊥CD于点E,交⊙O于点F,连接AD,FD.
(1)求证:∠DAE=∠DAC;
(2)求证:;
(3)若,,求EF的长.
【分析】(1)导角;(2)证明△DFA∽△CDA即可;
(1)
(2)
(3) 思路1:三角形三边之比+相似导比或者垂径定理
可知
思路2:倍半角模型
易知,延长AF至点F使AG=AB,设AF=m,
,则有,不难算出AE和AB,再进一步算出AF,作差即可.
思路3:角平分线作垂直+射影定理模型导角
如图,作DH⊥AB,设OH=t,连接BF,DO,易知∠PDH=∠C,且AE=AH=5t,AF=2t,勾股定理可得t=2,则EF=6
【巩固练习1】(2023·新疆 )如图,是的直径,点,是上的点,且,连接,过点作的垂线,交的延长线于点,交的延长线于点,过点作于点,交于点.

(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析。 (2)
【分析】(1)连接,根据,得出,由,得出,根据已知条件得出,证明,结合已知条件可得,即可得证;
(2)连接,根据已知条件得出,,得出,证明,得出,,进而求得,,根据,求得,进而即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,

∵,
∴,
∵,

∵,
∴,




∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:如图所示,连接,

∵,,
设,则
∴,
∴,

解得:,
∵,


∴,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,,
∴,
∴,
解得:,

∴,
∵是的直径,
∴,
∵,

∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵,
,
∴,
∵,

∴,
∴,
∵,
∴,

【巩固练习2】(四川遂宁·中考)如图,四边形内接于,为的直径,,过点的直线l交的延长线于点,交的延长线于点,且.

(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)6
【分析】(1)连接,,根据圆心角,弦,弧的关系可得,根据直径所对的圆周角是90度可得,半径相等可得,根据等腰的判定可得是等腰三角形,根据等腰三角形三线合一的性质可得垂直平分,根据平行线的判定和性质可得,即可证明;
(2)连接,根据同弧所对的圆周角相等可得,根据平行线的性质可得,,推得,根据相似三角形的判定和性质可得,即可求证;
(3)令与交于点,根据正弦的定义可求得,,根据勾股定理可求得,,根据矩形的判定和性质可得,,根据相似三角形的判定和性质可求得,即可求得.
【详解】(1)连接,,如图:

∵,
∴,
∵四边形内接于,为的直径,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
又∵,
∴垂直平分,
∵,
∴,
∴,
即是的切线;
(2)连接,如图:


∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
即,
又∵,
∴;
(3)令与交于点,如图:

∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴,

∵,
∴,

即,
∴,

【巩固练习3】(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图,为的内接三角形,为的直径,将沿直线翻折到,点在上.连接,交于点,延长,,两线相交于点,过点作的切线交于点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,.求的值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据折叠可得,根据切线的定义可得,即可得证;
(2)根据题意证明,进而证明,根据相似三角形的性质,即可得证;
(3)根据,设,则,得出,根据折叠的性质可得出,则,进而求得,根据,进而根据正切的定义,即可求解.
【详解】(1)证明:∵将沿直线翻折到,
∴,
∵为的直径,是切线,
∴,
∴;
(2)解:∵是切线,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵由折叠可得,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,即;
(3)解:∵,设,则,
∴,
∴,
∵由折叠可得,
∴,
∵在中,,
∴,
∵,,
∴,
∴.
【巩固练习4】(2024·广西·中考真题)如图,已知是的外接圆,.点D,E分别是,的中点,连接并延长至点F,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求证:与相切;
(3)若,,求的半径.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)先证明,,再证明,可得,,再进一步解答即可;
(2)如图,连接,证明,可得过圆心,结合,证明,从而可得结论;
(3)如图,过作于,连接,设,则,可得,求解,可得,求解,设半径为,可得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵点D,E分别是,的中点,
∴,,
又∵,,
∴,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
(2)证明:如图,连接,
∵,为中点,
∴,
∴过圆心,
∵,
∴,
而为半径,
∴为的切线;
(3)解:如图,过作于,连接,
∵,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
设半径为,
∴,
∴,
解得:,
∴的半径为.
【巩固练习5】
【题型13】 圆与相似综合
【例题1】(2024·四川广安·中考真题)如图,点在以为直径的上,点在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)点是半径上的点,过点作的垂线与交于点,与的延长线交于点,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)14
【分析】(1)连接,由圆周角定理求得,再利用等角的余角相等求得,据此即可证明是的切线;
(2)利用三角函数的定义求得,在中,利用勾股定理求得,再证明,利用相似三角形的性质列式计算即可求解.
【详解】(1)证明:连接,




而是的直径,



是的切线;
(2)解:设,




在中,,


又,


设,
,,

,则,
解得:
经检验是所列方程的解,

【例题2】(山东泰安中考最后1题)如图1,O为半圆的圆心,C、D为半圆上的两点,且.连接AC并延长,与BD的延长线相交于点E.
(1)求证:CD=ED ;
(2)AD与OC,BC分别交于点F,H.
①若CF=CH,如图2,求证:;
②若圆的半径为2,BD=1,如图3.求AC的值.
图1 图2 图3
【解析】(1)法1:等腰+圆内接四边形导角;法2:直角三角形+等腰(斜边上的中线逆用)
法3:垂径定理得中点+分线段成比例得到D为BE中点
(2)等量代换CF=CH提取△AFO和△AHC,即证
(3)思路①:勾股+面积法求垂线段
易知AB=AE=4,AD=,,故AC=.
思路②:通过倍半角构造求三角函数值
如图,在Rt△ABD中,在AD上取一点G,使AG=BG,向内构造等腰△ABG
显然∠BGD=2∠A,设AG=BG=x,由勾股定理可得,
可得,则,故.
③官方答案:双勾股
连接OD交BC于G,设OG=x,则HD=2-x,则有,
∵AC=2OG,故AC=
法④:相似
【巩固练习1】(2024·四川成都·中考真题)如图,在中,,为斜边上一点,以为直径作,交于,两点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长和的直径.
【答案】(1)见详解;
(2),.
【分析】(1)先证明,然后利用对应边成比例,即可证明;
(2)利用,知道,从而推出,结合,知道,推出,接下来证明,那么有,即,不妨设,代入求得的长度,不妨设,在和中利用勾股定理求得和的长度,最后利用,求得的长度,然后再利用勾股定理求得的长度.
【详解】(1)是的直径

(2)由(1)可知,
不妨设,那么

不妨设,那么
在中,,,
在中,,
的直径是.
【巩固练习2】(2024·四川泸州·中考真题)如图,是的内接三角形,是的直径,过点B作的切线与的延长线交于点D,点E在上,,交于点F.
(1)求证:;(2)过点C作于点G,若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角得到,则,由切线的性质推出,则,再由同弧所对的圆周角相等和等边对等角得到,,据此即可证明;
(2)由勾股定理得,利用等面积法求出,则,同理可得,则,进而得到;如图所示,过点C作于H,则,证明,求出,则;设,则,证明,推出,在中,由勾股定理得,解方程即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵是的直径,
∴,
∴,
∴;
∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
同理可得,
∴,
∴;
如图所示,过点C作于H,则,
由(1)可得,
∴,
∴,即,
∴,
∴;
设,则,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得或(舍去),
∴.
【巩固练习3】(2024·广东揭阳·模拟预测)如图,已知是边上的一点,以为圆心、为半径的与边相切于点,且,连接,交于点,连接并延长,交于点.
(1)求证:是切线;
(2)求证:;
(3)若是中点,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接,由切线的性质可知.证明得出,即,说明是圆O的切线;
(2)证明得出,整理得;
(3)设,则.由勾股定理求出x的值,得出.由,可设,则,,即可求出,从而得出,解出y的值,即可求出,即半径为.由直角三角形斜边中线的性质得出,结合等边对等角,得出,进而可证,得出,代入数据,即可求出,最后由求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
与圆相切于点,
,即,


,即,
是圆的切线;
(2)证明:,



又,



(3)解:,

设,则.


解得:舍去负值,



设,
则,


解得:,
,即半径为.
是中点,






,即,
解得:,

【巩固练习4】(2024·广东中山·三模)如图,已知以的边为直径作的外接圆,的平分线交于,交于,过作交的延长线于,,

(1)求证:是切线;
(2)求;
(3)求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)连接,圆周角定理结合角平分线,推出,直径所对的圆周角是直角,得到,进而得到,根据,得到,即可得证;
(2)先证明,得到,求出的长,进而求出的长,求出的长,再利用正弦的定义进行求解即可;
(3),得到,设,,勾股定理求出的值,推出,进而得到,求出的长,设,,勾股定理求出的值,即可.
【详解】(1)证明:连接,
是的平分线,









在上,
是的切线.
(2)解:,


又,

又,


,,
,则.
,则=2.5.


(3)解:,

设,,

,即.








在中,设,,
,即

∴=
【巩固练习5】(2024·四川德阳·二模)如图,以为直径的上有两点E,F.点E是弧的中点,过点E作直线交的延长线于点D,交的延长线于点C.过点C作平分交于点M,交于点N.
(1)求证:是的切线;
(2)求的度数;
(3)若点N是的中点,且,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)连接;由E是弧的中点得,再由半径相等得,从而得,则;再由即可证明;
(2)由平分及,得;再直径对的圆周角是直角,得的度数,从而求得的度数;
(3)由(2)的证明得,由N为中点得;从而可证明,由此求得,进而求得;再证明,求得,进而求得,最后由勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接;
∵E是弧的中点,








是的切线;
(2)解:∵平分,

又,



是的直径,



(3)解:,


∵点N是的中点,



∴,
∴,




∴,
∴,


.2025届中考复习专题04:圆的常考模型归纳
【题型1】 弦切角定理与切割线定理 24
【题型2】 中点弧模型 28
【题型3】 内心模型 32
【题型4】 线段和差问题(构造手拉手) 35
【题型5】 阿基米德折弦定理 39
【题型6】 平行弦与相交弦,垂直线,割线模型 44
【题型7】 垂径图 47
【题型8】 等腰图 50
【题型9】 双切图 53
【题型10】 射影图 57
【题型11】 切割图 60
【题型12】 圆与三角函数综合 64
【题型13】 圆与相似综合 67
圆的基本模型(一):圆幂定理
1.弦切角与切割线
弦切角:弦和切线所夹的角等于它们所夹的弧所对的圆周角,即切线AP和弦AB所夹的∠1,等于它们所夹的弧所对的圆周角∠2
2.圆幂定理
① 相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
② 切割线定理:从圆外点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
③ 割线定理(推论):从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B、C、D,则有PA·PB=PC·PD。
【统一归纳】:过任意不在圆上的一点P引两条直线l1、l2,l1与圆交于A、B(可重合,即切线),l2与圆交于C、D(可重合),则有
【模型图解】
相交弦定理 割线定理 切割线定理 切线长定理
PA·PB=PC·PD PA·PB=PC·PD PA =PC·PD PA =PC
统一叙述为:过一点P(无论点P在圆内,还是在圆外)的两条直线,与圆相交或相切(把切点看成两个重合的“交点”)于点A、B、C、D,则有
圆幂定理:过一个定点P的任何一条直线与圆相交,则这点到直线与圆的交点的两条线段的乘积为定值(定值称做点P对的“幂”,等于点P到圆心的距离与半径的平方差的绝对值)
【问题】求证(点在圆外)
【证明】由切割线定理推论得:PA·PB=PC·PD,
又∵PC·PD=(PH―CH)(PH+CH)=PH ―CH
=(OP ―OH )―(r ―OH )
= OP ―r
【例题】如图,已知PAB是⊙O的割线,PO=14cm,PA=4cm,AB=16cm。求⊙O的半径。
【证明】由得,r = OP -PA·PB=132, ∴r=
圆的基本模型(二):中点弧模型
点P是优弧AB上一动点,则
【简证】∠1=∠2,∠PCB为公共角,子母型相似
【补充】⑥PE PC=PA PB,注意:⑥不能反推出前五项
【例】如图,四边形内接于,对角线、交于点,且,若,,则  .
易知,则,
圆的基本模型(三):内心模型与等腰
【模型讲解】外接圆+内心 得等腰
如图,圆O是△ABC外接圆圆心,I是三角形ABC的内心,延长AI交圆O于D,则DI=DC=BD
【简证】∠1=∠4+∠5,∠4=∠3,∠2=∠5 ∴∠1=∠2+∠3
圆的基本模型(四):线段和差问题(构造手拉手或阿基米德折弦定理)
1.中点弧与旋转
【模型解读】点P是优弧AB上一动点,且点C是的中点
邻边相等+对角互补 旋转相似模型,一般用来求圆中三条线段之间的数量关系.
由于对角互补,即,显然共线,且,通过导角不难得出相似.
2.常见结构
(1)圆内接等边三角形结论:,可构造做角平分线或构造手拉手模型
【简析】
(2)圆内接等腰直角三角形(正方形)
情况一:有角平分线
情况二:无角平分线
截长补短构造手拉手——旋转相似,一转成双
在AP上取一点Q,使BP=BQ,,
【旋转六法】
补充【托密勒定理】:秒杀!(选填可用)
3.阿基米德折弦定理
【模型解读】
【问题】:已知M为的中点,B为上任意一点,且MD⊥BC于D.求证:AB+BD=DC
证法一:(补短法)
如图:延长DB至F,使BF=BA ∵M为中点 ∴=, ∴∠1=∠2---①
又∵ =, ∴∠1=∠3, ∴∠2=∠3---② 又∵∠3+∠MBF=180°---③
由圆内接四边形对角互补∴∠2+∠MBA=180°---④
由①②③④可得:∠MBA=∠MBF,在△MBF与△MBA中
∴△MBF≌△MBA (SAS) ∴MF=MA, 又∵MC=MA ∴MF=MC
又∵MD⊥CF ∴DF=DC ∴FB+BD=DC 又∵BF=BA ∴AB+BD=DC (证毕)
证法二:(截长法——两种截取方式)
如图1:在CD上截取CG=AB,则有DC=CG+DG,再证出BD=DG即可
∵= ∴∠1=∠2---① 又∵M是中点, ∴MA=MC---②
由①②可知,在△MBA与△MGC中
∴△BMA≌△GMC (SAS) ∴BD=GD 又∵MD⊥BG ∴BD=DG ∴AB+BD=DC (证毕)
如图2:在CD上截取DB=DG,再证明AB=CG即可
简证:易知△MBG与△MAC均为等腰三角形,且∠1=∠2,可知△MBG与△MAC构成手拉手模型,
∴△BMA≌△GMC (SAS) ∴AB=CG
常规证明:∵MD⊥BG ∴MB=MG ∴∠2=∠MGD---①
又∵ =, ∴∠1=∠2--② ∵M是中点,∴= ∴∠1=∠MCA--③
由①②③可得∠MGD=∠MC, 而∠MGD+∠MGC=180°, ∠MCA+∠MBA=180°∴∠MGC =∠MBA
又∵=, ∴=
在△MBA与△MGC中, ∴△BMA≌△GMC (AAS) ∴AB=GC
∴AB+BD=DC(证毕)
证法三:(翻折)——证共线
如图3:连接MB,MC,MA,AC,将△BAM沿BM翻折,使点A落至点E,连接ME,BE
∵△MBA与△MBE关于BM对称,所以△MBE≌△MBA ∴MA=ME,∠MBA=∠MBE--①
又∵MA=MC,∴ME=MC, 又∵M,B,A,C四点共圆,∴∠MBA+∠MCA=180°--②
又∵MA=MC(已证)∴∠MAC=∠MCA
又∵=,∴∠MBC=∠MAC ∴∠MBC=∠MCA---③
由①②③得:∠MBC+∠MBE=180°∴E,B,C三点共线。又∵ME=MC,MD⊥CE
∴DE=DC,∴EB+BD=DC,又∵△MBE≌△MBA ∴AB=EB
∴AB+BD=DC(证毕)
证法四:两次全等
如图4,连接MB , MA , MC, AC ,延长AB,过点M作MH⊥AB于点H,
∵M为的中点 ∴AM=MC,又∵= ∴∠HAM=∠DCM
又∵∠MHA=∠MDC=90 ∴在△MHA与△MDC中
∴△MHA≌△MDC (AAS) ∴CD=AH--① MD=MH在Rt△MHB与RtT△MDB中
∴△MDB≌△MHB (HL) ∴BD=BH 又∵AH=AB+BH,∴ AH=AB+BD--②
由①②可得DC=AB+BD(证毕)
证法五:补短法(2)——两次全等
如图4,延长AB至H,使BH=BD,则AB+BD=AH,先证△BHM≌△BDM (HL),再证△MHA≌△MDC (HL)
圆的基本模型(五):平行弦与垂直相交弦,割线定理
一、平行弦:圆的两条平行弦所夹的弧相等。 即:在⊙O中,∵AB∥CD,∴
二、相交弦:圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘积相等
即:在⊙O中,∵弦AC、BD相交于点G,则AG·CG=BG·DG
【模型构造】
1.当圆中有相互垂直的弦时
(I)经常作直径所对的圆周角,可以得到平行弦
(II)还可以构造相似
(III)当圆中有和弦垂直的线段时,还可以构造平行弦,可得
例题:弦CD⊥弦AB,过圆心O作OF⊥BC于F,证AD=2OF
练习:(深圳南山区模拟)如图,PC为圆的切线,弦CD⊥弦AB,AD=2,BC=6,求圆的半径
【简证】易知:AE∥CD,AD=EC=2,通过勾股定理可知直径EB
2.当圆中有相等的弦、弧时
(I)等弧时常作辅助线:(1)构造等弦或等角(2)构造平行
(II)等弦时常作辅助线:(1)构造等角(2)作弦心距(3)作平行
【小试牛刀】试一试看能写出几种证法
【证法1】,,,∴∠B=∠D
【证法2】
【证法3】
【证法4】
三、割线定理
割线PD、PC相交于点P,则
圆的基本模型(六):垂径图
一、弧中点与垂径图
二、垂径+相等的三段弧
如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,C是的中点,弦CE⊥AB于点H,连结AD,分别交CE、BC于点P、Q,连结BD。
(1)证CO∥BD
(2)AD=CE
(3)证:P是线段AQ的中点
(4)证:CP·CE=AH·AB=CQ·CB
(5)tan∠DBC=
(6)若AD=8,BD=6,求AH的值
(7)若⊙O的半径为5,AQ=,求弦CE的长.
【简证】
(1)
(2)
(3) 先利用弧相等导角证AP=CP,再通过Rt△ACQ中的互余关系,得到PQ=CP,
∴AP=PQ=CP
(4)CP=AP,CE=AD CP CE=AP AD,△APH △ABD AP AD=AH AB
(5)
(6)法一
(6)法二
(7)找到对应相似三角形是关键
补充拓展:垂径图导子母相似
如图弦CD⊥直径AB于点G,E是直线AB上一点(不与其他点重合),DE交圆O于F,CF交直线AB于点P
(1)证; (2)当点E在AB延长线上时,(1)的结论还成立吗?
圆的基本模型(七):等腰图(直径在腰上)
直径在腰上:如图,已知AB是直径,AB=AC,则有
【补充】
圆心在三线上:如图,已知AB是直径,AB=AC,则有
圆的基本模型(八):双切图
补充:多切图
(a+b+c)·r=b·h(h可求)
圆的基本模型(九):射影图
圆的基本模型(十):切割图(切线和割线垂直)
【题型1】 弦切角定理与切割线定理
【例题1】(2024·四川眉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,点在的延长线上,,平分交于点,连结.
(1)求证:是的切线;(2)当时,求的长.
【例题2】(四川泸州中考)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,过点C作⊙O的切线交BA的延长线于点F,AE是⊙O的直径,连接EC.
(1)求证:∠ACF=∠B;(2)若AB=BC,AD⊥BC于点D,FC=4,FA=2,求ADAE的值.
【例题3】(湖北·黄石中考)如图,是的直径,点D在的延长线上,C、E是上的两点,,,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;(2)若,求弦的长.
【例题4】(湖北·十堰中考)如图,中,,以为直径的交于点,点为延长线上一点,且.
(1)求证:是的切线;(2)若,,求的半径.
【巩固练习1】如图,是的外接圆,是的直径,是延长线上一点,连接,且.
(1)求证:是的切线;(2)若直径,求的长.
【巩固练习2】(2024·四川宜宾·中考真题)如图,内接于,,过点A作,交的直径的延长线于点E,连接.
(1)求证:是的切线;(2)若,求和的长.
【巩固练习3】(2024·四川雅安·中考真题)如图,是的直径,点C是上的一点,点P是延长线上的一点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求证:;
(3)若于D,,,求的长.
【巩固练习4】(成都中考)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,BC,D为AB延长线上一点,连接CD,且∠BCD=∠A.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为,△ABC的面积为,求CD的长;
(3)在(2)的条件下,E为⊙O上一点,连接CE交线段OA于点F,若,求BF的长.
【题型2】 中点弧模型
【例题1】(苏州·中考)如图,是的直径,、为上位于异侧的两点,连接并延长至点,使得,连接交于点,连接、、.
(1)证明:;(2)设交于点,若,是的中点,求的值.
【例题2】(深圳·中考)如图,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦.AB与CD交于点M,将沿CD翻折后,点A与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,连接PC
(1)求CD的长;
(2)求证:PC是⊙O的切线;
(3)点G为的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E.交于点F(F与B、C不重合).问GE·GF是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.
【拓展】(4)在(3)的条件下,当CF∥AB时,求FE·FG的值
【巩固练习1】如图,∠BAC的平分线交△ABC的外接圆于点D,交BC于点F,∠ABC的平分线交AD于点E.
(1)求证:DE=DB:(2)若∠BAC=90°,BD=4,求△ABC外接圆的半径;
(3)若BD=6,DF=4,求AD的长
【巩固练习2】(山东枣庄·中考)如图,为的直径,点C是的中点,过点C做射线的垂线,垂足为E.

(1)求证:是切线;
(2)若,求的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积(用含有的式子表示).
【巩固练习3】(2024·四川巴中·中考真题)如图,内接于,点为的中点,连接,平分交于点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线.
(2)求证:.
(3)若,,求的长.
【巩固练习4】(江苏无锡·中考)如图,是的直径,与相交于点.过点的圆O的切线,交的延长线于点,.
(1)求的度数;(2)若,求的半径.
【巩固练习5】(2024·云南昆明·一模)如图,是的两条直径,且,点E是上一动点(不与点B,D重合),连接并延长交的延长线于点F,点P在上,且,连接分别交于点M,N,连接,设的半径为.
(1)求证:是的切线;
(2)当时,求证:;
(3)在点E的移动过程中,判断是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【题型3】 内心模型
【例题1】(2024·山东烟台·中考真题)如图,是的直径,内接于,点I为的内心,连接并延长交O于点D,E是上任意一点,连接,,,.
(1)若,求的度数;
(2)找出图中所有与相等的线段,并证明;
(3)若,,求的周长.
【例题2】(广东省·中考)如图1,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,过点C作∠BCD=∠ACB交⊙O于点D,连接AD交BC于点E,延长DC至点F,使CF=AC,连接AF.
(1)求证:ED=EC;
(2)求证:AF是⊙O的切线;
(3)如图2,若点G是△ACD的内心,BC·BE=25,求BG的长.
【巩固练习1】已知:如图,在中,E是内心,延长AE交的外接圆于点D,弦AD交弦BC于点F.
求证:;
当点A在优弧BC上运动时,若,,,求y与x之间的函数关系.
【巩固练习2】(湖北·孝感中考)如图,点I是△ABC的内心,BI的延长线与△ABC的外接圆⊙O交于点D,与AC交于点E,延长CD、BA相交于点F,∠ADF的平分线交AF于点G.
(1)求证:DG∥CA;
(2)求证:AD=ID;
(3)若DE=4,BE=5,求BI的长.
【题型4】 线段和差问题(构造手拉手)
【例题1】在的内接四边形中,,,,点为弧的中点,则的长是  .
【例题2】(2024·山东济宁·二模)【初步感知】
如图1,点,,均在上,若,则锐角的大小为____;
【深入探究】
如图2,小聪遇到这样一个问题:是等边三角形的外接圆,点在上(点不与点重合),连接,,.求证:;小聪发现,延长至点,使,连接,通过证明.可推得是等边三角形,进而得证.请根据小聪的分析思路完成证明过程.
【启发应用】
如图3,是的外接圆,,,点在上,且点与点在的两侧,连接,,,若,则的值为______.
【例题3】如图,已知是的弦,点是弧的中点,是弦上一动点,且不与、重合,的延长线交于点,连接、,过点作,垂足为,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长;
(3)当点在弦上运动时,的值是否发生变化?如果变化,请写出其变化范围;如果不变,请求出其值.
【巩固练习1】如图,在⊙O中AB=AC,点D是上一动点(点D不与C、B重合)连接DA、DB、DC,
∠BAC=120°
(1)若AC=4,求⊙O的半径
(2)探究DA、DB、DC之间的关系,并证明。
【巩固练习2】(吉林长春·中考)【感知】如图①,点A、B、P均在上,,则锐角的大小为__________度.

【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,是等边三角形的外接圆,点P在上(点P不与点A、C重合),连结、、.求证:.小明发现,延长至点E,使,连结,通过证明,可推得是等边三角形,进而得证.
下面是小明的部分证明过程:
证明:延长至点E,使,连结,
四边形是的内接四边形,



是等边三角形.

请你补全余下的证明过程.
【应用】如图③,是的外接圆,,点P在上,且点P与点B在的两侧,连结、、.若,则的值为__________.
【巩固练习3】(2024·江苏扬州·中考真题)在综合实践活动中,“特殊到一般”是一种常用方法,我们可以先研究特殊情况,猜想结论,然后再研究一般情况,证明结论.
如图,已知,, 是的外接圆,点在上(),连接、、.
【特殊化感知】
(1)如图1,若,点在延长线上,则与的数量关系为________;
【一般化探究】
(2)如图2,若,点、在同侧,判断与的数量关系并说明理由;
【拓展性延伸】
(3)若,直接写出、、满足的数量关系.(用含的式子表示)
【题型5】 阿基米德折弦定理
【例题1】如图,AB和BC是⊙O的两条弦(即折线ABC是⊙O的一条折弦),BC>AB,M是的中点,过点M作MD⊥BC垂足为D,求证:CD=AB+BD.(阿基米德折弦定理)
【例题2】己知:如图1,在⊙O中,C是劣弧AB的中点,直线CD⊥AB于E,易证得:AE=BE,从圆上任意
一点出发的两条弦所组成的折线,成为该圆的一条折弦。
(1) 如图2,PA、 PB组成⊙O的一条折弦,C是劣弧AB的中点,直线CD⊥PA于E,
求证: AE=PE+PB
(2)如图3,PA、PB组成⊙O的一条折弦,若C是优弧AB的中点,直线CD⊥PA于E,则AE、PE、PB
之间存在怎样的数量关系 写出结论,并证明。
【巩固练习1】如图,已知等边三角形ABC内接于⊙O,AB=2,点D为弧AC上一点,∠ABD=45°,AE⊥BD于E,求△BDC的周长。
【巩固练习2】如图,△ABC内接于⊙O,AC<BC,点D为的中点,求证AD =AC·BC+CD
【巩固练习3】已知⊙O是等边△ABC的外接圆,P是⊙O上一点,求证PA+PB≤AC+BC
【巩固练习4】(山西中考)古希腊数学家阿基米德提出并证明了“折弦定理”.如图1,AB和BC是⊙O的两条弦(即折线ABC是圆的一条折弦),BC>AB,M是优弧ABC的中点,则从M向BC所作垂线的垂足D是折弦ABC的中点,即CD=AB+BD.
(1)请按照下面的证明思路,写出该证明的剩余部分;
证明:如图2,在CB上截取CG=AB,
连接MA,MB,MC和MG.
∵M是的中点,
∴=
∴MA=MC.
(2)如图(3),已知等边△ABC内接于⊙O,AB=2,D为⊙O上一点,∠ABD=45°,AE⊥BD,垂足为E,请你运用“折弦定理”求△BDC的周长.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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【巩固练习5】(深圳·中考)如图,△ABC内接于⊙O,BC=2,AB=AC,点D为上的动点,且cos∠ABC=.
(1)求AB的长度;
(2)在点D的运动过程中,弦AD的延长线交BC延长线于点E,问AD﹒AE的值是否变化?若不变,请求出ADAE的值;若变化,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH.
(4)拓展:求DA,DB,DC之间的数量关系
【巩固练习6】已知:如图,在△ABC中,D为AC边上一点,且AD=DC+CB.过D作AC的垂线交△ABC的外接圆于M,过M作AB的垂线MN,交圆于N.求证:MN为△ABC外接圆的直径.
【巩固练习7】如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB=AC,BD平分∠ABC交⊙O于点D,连接AD、CD。作AE⊥BD与点E,若AE=3,DE=1,求△ACD的面积
【巩固练习8】如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC=3,cos∠ABC=,D是劣弧AC上一点,且AD=2CD,求BD的长为.
【巩固练习9】如图, PA⊥x轴于点A,点B在y轴正半轴上,PA=PB,OA=6,OB=2,,点C是线段PB延长线上的一个动点,△ABC的外接圆⊙M与y轴的另一个交点是D.
(1)证明:AD=AC
(2)试问:在点C运动的过程中,BD﹣BC的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请给出合理的解释.
【题型6】 平行弦与相交弦,垂直线,割线模型
【例题1】如图,半圆O的直径,延长到A,直线AD交半圆于点E,D,且,求的长.
【例题2】(2024·广东中山·模拟预测)如图,线段是的直径,弦于点H,点M是上任意一点,,.
(1)求的半径r的长度;
(2)求
(3)直线交直线于点,直线交于点,连接交于点,求的值
【巩固练习1】(苏州·中考)如图,是的内接三角形,是的直径,,点在上,连接并延长,交于点,连接,作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【巩固练习2】如图,和是的半径,并且,是上任意一点,的延长线交于点,点在的延长线上,且.
(1)求证:是的切线;(2)当时,试确定的取值范围;
(3)求证:
【巩固练习3】如图,线段是的直径,弦于点H,点是弧上任意一点(不与B,C重合),,.延长线段交的延长线于点E,直线交于点N,连结交于点F,则 , .
【巩固练习4】(湖南张家界·中考)如图,四边形内接于圆,是直径,点是的中点,延长交的延长线于点.
(1)求证:;(2)若,,求的长.
【题型7】 垂径图
【例题1】如图,为的直径,,为圆上的两点,,弦,相交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【例题2】如图,是的直径,为弦的中点,连接并延长交于点,连接交于点,延长至点,使得,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为5,,求的长.
【巩固练习1】如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为=.
(1)求证:AF=CF;(2)若⊙O的半径为5,AE=8,求EF的长.
【巩固练习2】(2024·四川遂宁·中考真题)如图,是的直径,是一条弦,点是的中点,于点,交于点,连结交于点.
(1)求证:;
(2)延长至点,使,连接.
①求证:是的切线;②若,,求的半径.
【巩固练习3】(四川绵阳·中考)如图,是的直径,点为的中点,为的弦,且,垂足为,连接交于点,连接,,.
(1)求证:;(2)若,求的长.
【题型8】 等腰图
【例题1】(成都·中考)如图,以的边为直径作,交边于点D,过点C作交于点E,连接.
(1)求证:;(2)若,求和的长.
【例题2】(四川宜宾·中考)如图,线段经过的圆心O,交于A、C两点,,为的弦,连接,,连接并延长交于点E,连接交于点M.
(1)求证:直线是的切线;(2)求的半径的长;(3)求线段的长.

【巩固练习1】(黄冈·中考)如图,中,以为直径的交于点,是的切线,且,垂足为,延长交于点.
(1)求证:;(2)若,求的长.
【巩固练习2】(辽宁营口·中考)如图,在中,,以为直径作与交于点D,过点D作,交延长线于点F,垂足为点E.
(1)求证:为的切线;(2)若,,求的长.
【巩固练习3】(江苏无锡·校联考一模)如图所示,在中,AB=AC,以AC边为直径作⊙O交BC边于点D,过点D作DE⊥AB于点E,ED、AC的延长线交于点F.
(1)求证:EF是⊙O的切线.(2)若EB=6,且sin∠CFD=,求⊙O的半径与线段AE的长.
【巩固练习4】(广西玉林·中考)如图,在中,,,以AB为直径作⊙O分别交于AC,BC于点D,E,过点E作⊙O的切线EF交AC于点F,连接BD.
(1)求证:EF是△的中位线;(2)求EF的长.
【巩固练习5】(四川眉山·中考)如图,中,以为直径的交于点E.平分,过点E作于点D,延长交的延长线于点P.
(1)求证:是的切线;(2)若,求的长.
【巩固练习6】(孝感·中考)如图,中,,以为直径的交于点,交于点,过点作于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;(2)已知,,求和的长.
【巩固练习7】(湖南娄底·一模)如图,在中,平分,交于点.是的直径,连接、过点作,交于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;(2)求证:;
(3)若的半径为5,,求的长.
【题型9】 双切图
【例题1】(2024·湖北·中考真题)如图,在中,,点在上,以为直径的经过上的点,与交于点,且.
(1)求证:是的切线;(2)若,,求的长.
【例题2】(武汉·中考)如图,PA为⊙O的切线,A为切点.过A作OP的垂线AB,垂足为点C,交⊙O于点B.延长BO与⊙O交于点D,与PA的延长线交于点E.
(1)求证:PB为⊙O的切线;(2)若tan∠ABE=,求sinE的值.
【例题3】如图,D为O上一点,点C在直径BA的延长线上,且∠CDA=∠CBD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)过点B作O的切线交CD的延长线于点E,若BC=6,tan∠CDA=,求BE的长
【巩固练习1】(四川泸州·中考)如图,⊙O与Rt△ABC的直角边AC和斜边AB分别相切于点C、D,与边BC相交于点F,OA与CD相交于点E,连接FE并延长交AC边于点G.
(1)求证:DF∥AO;(2)若AC=6,AB=10,求CG的长.
【巩固练习2】(四川乐山·中考)如图,D为⊙O上一点,点C在直径BA的延长线上,且∠CDA=∠CBD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)过点B作⊙O的切线交CD的延长线于点E,BC=6,.求BE的长.
【巩固练习3】(广东省·中考)如图,四边形ABCD中,AB=AD=CD,以AB为直径的⊙O经过点C,连接AC,OD交于点E.
(1)证明:OD∥BC;
(2)若tan∠ABC=2,证明:DA与⊙O相切;
(3)在(2)条件下,连接BD交于⊙O于点F,连接EF,若BC=1,求EF的长.
【巩固练习4】(四川·乐山中考)如图,P是⊙O外的一点,PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点,PO交AB于点F,延长BO交⊙O于点C,交PA的延长交于点Q,连结AC.
(1)求证:AC∥PO;
(2)设D为PB的中点,QD交AB于点E,若⊙O的半径为3,CQ=2,求的值.
【巩固练习5】(四川遂宁·中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边上的一点,以AD为直径的⊙O交BC于点E,交AC于点F,过点C作CG⊥AB交AB于点G,交AE于点H,过点E的弦EP交AB于点Q(EP不是直径),点Q为弦EP的中点,连结BP,BP恰好为⊙O的切线.
(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)求证:=;
(3)若sin∠ABC═,AC=15,求四边形CHQE的面积.
【巩固练习6】(武汉·中考)如图,PA是⊙O的切线,A是切点,AC是直径,AB是弦,连接PB、PC,PC交AB于点E,且PA=PB,
(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)若∠APC=3∠BPC,求的值.
【题型10】 射影图
【例题1】如图,已知,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,过圆心O作AC的平行线OE,交BC于点E,连接DE并延长交AB的延长线于点F.
(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若BF=1,DF=3,求⊙O的半径;(3)若DC=DE=1,求AD的长.
【例题2】(安徽·统考一模)如图,中,,以为直径的交于点D,E是的中点,连接.
(1)求证:与相切;(2)求证:;(3)若,求的长.
【巩固练习1】(成都·一模)如图,在中,,以AB为直径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE.

(1)求证:DE是的切线;(2)设的半径为r,证明;
(3)若,求AD之长.
【巩固练习2】如图,在中,,以为直径的交于点,是的中点,连接.

(1)求证:是的切线;(2)连接,若,,求的长.
【巩固练习3】(湖南永州·中考)如图,以为直径的是的外接圆,延长到点D.使得,点E在的延长线上,点在线段上,交于N,交于G.

(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长;
(3)若,求证:.
【巩固练习4】(四川广安·中考)如图,以的直角边为直径作,交斜边于点,点是的中点,连接.
(1)求证:是的切线;(2)若,求的长;(3)求证:.
【题型11】 切割图
【例题1】(四川凉山州中考倒数第二题)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AE平分∠BAC交BC于点E,点D在AB上,DE⊥AE,⊙O是Rt△ADE的外接圆,交AC于点F.
(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为5,AC=8,求S△BDE.
【例题2】(云南中考倒数第二题)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上异于A、B的点,连接AC、BC,点D在BA的延长线上,且∠DCA=∠ABC,点E在DC的延长线上,且BE⊥DC.
(1)求证:DC是⊙O的切线;(2)若,BE=3,求DA的长.
【巩固练习1】(2024·山东东营·中考真题)如图,内接于,是的直径,点在上,点是的中点,,垂足为点D,的延长线交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;(2)若,,求线段的长.
【巩固练习2】(2024·四川凉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,平分交于点,过点的直线,交的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)连接并延长,分别交于两点,交于点,若的半径为,求的值.
【巩固练习3】如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AD与过点C的切线乖直,垂足为点D,AD交⊙O于点E.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)直线BE交AC于点F,若cos∠CAD=,求的值.
【巩固练习4】如图1,△ABC内接于以AB为直径的⊙O,点D在⊙O上,过点C的切线CE⊥BD于点E,直径DF交AC于点M.
(1)求证: = ;
(2)如图2,若=,求tan∠BAC的值.
【巩固练习5】如图,在△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线AD交BC于点D,点O在AB上,以OA为半径的⊙O经过点D,与AB交于点E.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若cos∠ABC=,AE=4,求CD的长.
【巩固练习6】如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AD与过点C的切线垂直,垂足为点D,AD交⊙O于点E,连接BD.
(1)求证: =;
(2)若cos∠CAD=,求tan∠BDC的值.
【巩固练习7】如图,AB为半圆的直径,O为圆心,C为半圆上的一点,AD垂直于经过点C的切线,垂足为D,AB的延长线交直线CD于点E,AC与OD相交于点G.
(1)求证:=;(2)若=,求tan∠ODE的值.
【题型12】 圆与三角函数综合
【例题1】(四川自贡中考)如图,点D在以AB为直径的⊙O上,过D作⊙O的切线交AB延长线于点C,AE⊥CD于点E,交⊙O于点F,连接AD,FD.
(1)求证:∠DAE=∠DAC;(2)求证:;
(3)若,,求EF的长.
【巩固练习1】(2023·新疆 )如图,是的直径,点,是上的点,且,连接,过点作的垂线,交的延长线于点,交的延长线于点,过点作于点,交于点.

(1)求证:是的切线;(2)若,,求的长.
【巩固练习2】(四川遂宁·中考)如图,四边形内接于,为的直径,,过点的直线l交的延长线于点,交的延长线于点,且.

(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求的长.
【巩固练习3】(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图,为的内接三角形,为的直径,将沿直线翻折到,点在上.连接,交于点,延长,,两线相交于点,过点作的切线交于点.
(1)求证:;(2)求证:;(3)若,.求的值.
【巩固练习4】(2024·广西·中考真题)如图,已知是的外接圆,.点D,E分别是,的中点,连接并延长至点F,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;(2)求证:与相切;
(3)若,,求的半径.
【题型13】 圆与相似综合
【例题1】(2024·四川广安·中考真题)如图,点在以为直径的上,点在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)点是半径上的点,过点作的垂线与交于点,与的延长线交于点,若,,求的长.
【例题2】(山东泰安中考最后1题)如图1,O为半圆的圆心,C、D为半圆上的两点,且.连接AC并延长,与BD的延长线相交于点E.
(1)求证:CD=ED ;
(2)AD与OC,BC分别交于点F,H.
①若CF=CH,如图2,求证:;
②若圆的半径为2,BD=1,如图3.求AC的值.
图1 图2 图3
【巩固练习1】(2024·四川成都·中考真题)如图,在中,,为斜边上一点,以为直径作,交于,两点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长和的直径.
【巩固练习2】(2024·四川泸州·中考真题)如图,是的内接三角形,是的直径,过点B作的切线与的延长线交于点D,点E在上,,交于点F.
(1)求证:;(2)过点C作于点G,若,,求的长.
【巩固练习3】(2024·广东揭阳·模拟预测)如图,已知是边上的一点,以为圆心、为半径的与边相切于点,且,连接,交于点,连接并延长,交于点.
(1)求证:是切线;(2)求证:;
(3)若是中点,求的长.
【巩固练习4】(2024·广东中山·三模)如图,已知以的边为直径作的外接圆,的平分线交于,交于,过作交的延长线于,,
(1)求证:是切线;(2)求;(3)求的值.
【巩固练习5】(2024·四川德阳·二模)如图,以为直径的上有两点E,F.点E是弧的中点,过点E作直线交的延长线于点D,交的延长线于点C.过点C作平分交于点M,交于点N.
(1)求证:是的切线;(2)求的度数;(3)若点N是的中点,且,求的长.

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