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圆的有关性质(教师)
圆的有关性质
例题1.( 2014?安徽省,第19题10分)如图,在⊙O中,半径OC与弦AB垂直,垂足为E,以OC为直径的圆与弦AB的一个交点为F,D是CF延长线与⊙O的交点.若OE=4,OF=6,求⊙O的半径和CD的长.
考点: 垂径定理;勾股定理;圆周角定理;相似三角形的判定与性质.
专题: 计算题.
分析: 由OE⊥AB得到∠OEF=90°,再根据圆周角定理由OC为小圆的直径得到∠OFC=90°,则可证明Rt△OEF∽Rt△OFC,然后利用相似比可计算出⊙O的半径OC=9;接着在Rt△OCF中,根据勾股定理可计算出C=3,由于OF⊥CD,根据垂径定理得CF=DF,所以CD=2CF=6.
解答: 解:∵OE⊥AB,
∴∠OEF=90°,
∵OC为小圆的直径,
∴∠OFC=90°,
而∠EOF=∠FOC,
∴Rt△OEF∽Rt△OFC,
∴OE:OF=OF:OC,即4:6=6:OC,
∴⊙O的半径OC=9;
在Rt△OCF中,OF=6,OC=9,
∴CF==3,
∵OF⊥CD,
∴CF=DF,
∴CD=2CF=6.
点评: 本题考查了垂径定理:平分弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理、圆周角定理和相似三角形的判定与性质.
.(2014年天津市,第21题10分)已知⊙O的直径为10,点A,点B,点C在⊙O上,∠CAB的平分线交⊙O于点D.
(Ⅰ)如图①,若BC为⊙O的直径,AB=6,求AC,BD,CD的长;
(Ⅱ)如图②,若∠CAB=60°,求BD的长.
考点: 圆周角定理;等边三角形的判定与性质;勾股定理.
分析: (Ⅰ)利用圆周角定理可以判定△CAB和△DCB是直角三角形,利用勾股定理可以求得AC的长度;利用圆心角、弧、弦的关系推知△DCB也是等腰三角形,所以利用勾股定理同样得到BD=CD=5;
(Ⅱ)如图②,连接OB,OD.由圆周角定理、角平分线的性质以及等边三角形的判定推知△OBD是等边三角形,则BD=OB=OD=5.
解答: 解:(Ⅰ)如图①,∵BC是⊙O的直径,
∴∠CAB=∠BDC=90°.
∵在直角△CAB中,BC=10,AB=6,
∴由勾股定理得到:AC===8.
∵AD平分∠CAB,
∴=,
∴CD=BD.
在直角△BDC中,BC=10,CD2+BD2=BC2,
∴易求BD=CD=5;
(Ⅱ)如图②,连接OB,OD.
∵AD平分∠CAB,且∠CAB=60°,
∴∠DAB=∠CAB=30°,
∴∠DOB=2∠DAB=60°.
又∵OB=OD,
∴△OBD是等边三角形,
∴BD=OB=OD.
∵⊙O的直径为10,则OB=5,
∴BD=5.
点评: 本题综合考查了圆周角定理,勾股定理以及等边三角形的判定与性质.此题利用了圆的定义、有一内角为60度的等腰三角形为等边三角形证得△OBD是等边三角形.
.(2014?新疆,第21题10分)如图,AB是⊙O的直径,点F,C是⊙O上两点,且==,连接AC,AF,过点C作CD⊥AF交AF延长线于点D,垂足为D.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若CD=2,求⊙O的半径.
考点: 切线的判定. 专题: 证明题. 分析: (1)连结OC,由=,根据圆周角定理得∠FAC=∠BAC,而∠OAC=∠OCA,则∠FAC=∠OCA,可判断OC∥AF,由于CD⊥AF,所以OC⊥CD,然后根据切线的判定定理得到CD是⊙O的切线;
(2)连结BC,由AB为直径得∠ACB=90°,由==得∠BOC=60°,则∠BAC=30°,所以∠DAC=30°,在Rt△ADC中,利用含30度的直角三角形三边的关系得AC=2CD=4,在Rt△ACB中,利用含30度的直角三角形三边的关系得BC=AC=4,AB=2BC=4,所以⊙O的半径为4. 解答: (1)证明:连结OC,如图,
∵=,
∴∠FAC=∠BAC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∴∠FAC=∠OCA,
∴OC∥AF,
∵CD⊥AF,
∴OC⊥CD,
∴CD是⊙O的切线;(2)解:连结BC,如图,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∵==,
∴∠BOC=×180°=60°,
∴∠BAC=30°,
∴∠DAC=30°,
在Rt△ADC中,CD=2,
∴AC=2CD=4,
在Rt△ACB中,BC=AC=×4=4,
∴AB=2BC=4,
∴⊙O的半径为4.
点评: 本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.也考查了圆周角定理和含30度的直角三角形三边的关系.
.(2014年广东汕尾,第20题11分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC为直径的⊙O与AB边交于点D,过点D作⊙O的切线,交BC于E.
(1)求证:点E是边BC的中点;
(2)求证:BC2=BD?
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