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《圆的证明与计算》 专 题 研 究
圆的证明与计算是中考中的一类重要的问题,此题完成情况的好坏对解决后面问题的发挥有重要的影响,所以解决好此题比较关键。
一、考点分析:
圆中的重要定理:
圆的定义:主要是用来证明四点共圆.
垂径定理:主要是用来证明——弧相等、线段相等、垂直关系等等.
三者之间的关系定理: 主要是用来证明——弧相等、线段相等、圆心角相等. (4)圆周角性质定理及其推轮: 主要是用来证明——直角、角相等、弧相等. (5)切线的性质定理:主要是用来证明——垂直关系.
(6)切线的判定定理: 主要是用来证明直线是圆的切线. (7)切线长定理: 线段相等、垂直关系、角相等.
圆中几个关键元素之间的相互转化:弧、弦、圆心角、圆周角等都可以通过相等来互相转化.这在圆中的证明和计算中经常用到.
二、考题形式分析:
主要以解答题的形式出现,第 1 问主要是判定切线;第 2 问主要是与圆有关的计算:① 求线段长(或面积);②求线段比;③求角度的三角函数值(实质还是求线段比)。
三、解题秘笈:
1、判定切线的方法:
若切点明确,则“连半径,证垂直”。
常见手法有:全等转化;平行转化;直径转化;中线转化等;有时可通过计算结合相似、勾股定理证垂直;
若切点不明确,则“作垂直,证半径”。
常见手法:角平分线定理;等腰三角形三线合一,隐藏角平分线;
总而言之,要完成两个层次的证明:①直线所垂直的是圆的半径(过圆上一点);②直线与半径的关系是互相垂直。在证明中的关键是要处理好弧、弦、角之间的相互转化,要善于进行由此及彼的联想、要总结常添加的辅助线.例:
如图,AB 是⊙O 的直径,BC⊥AB,AD∥OC 交⊙O 于 D 点,求证:CD 为⊙O 的切线;
如图,以Rt△ABC 的直角边AB 为直径作⊙O,交斜边AC 于 D,点E 为BC 的中点, 连结 DE,求证:DE 是⊙O 的切线.
如图,以等腰△ABC 的一腰为直径作⊙O,交底边 BC 于 D,交另一腰于 F,若 DE
⊥AC 于 E(或E 为 CF 中点),求证:DE 是⊙O 的切线.
如图,AB 是⊙O 的直径,AE 平分∠BAF,交⊙O 于点 E,过点E 作直线ED⊥AF,交
AF 的延长线于点D,交AB 的延长线于点C,求证:CD 是⊙O 的切线.
C
DOAOB
D
O
A
O
B
F
D E
O
EF
E
B A O B
B D C C E D
2、与圆有关的计算:
计算圆中的线段长或线段比,通常与勾股定理、垂径定理与三角形的全等、相似等知识 的结合,形式复杂,无规律性。分析时要重点注意观察已知线段间的关系,选择定理进行线 段或者角度的转化。特别是要借助圆的相关定理进行弧、弦、角之间的相互转化,找出所求 线段与已知线段的关系,从而化未知为已知,解决问题。其中重要而常见的数学思想方法有:
构造思想:如:①构建矩形转化线段;②构建“射影定理”基本图研究线段(已知任意两条线段可求其它所有线段长);③构造垂径定理模型:弦长一半、弦心距、半径;④构造勾股定理模型;⑤构造三角函数.
方程思想:设出未知数表示关键线段,通过线段之间的关系,特别是发现其中的 相等关系建立方程,解决问题。
建模思想:借助基本图形的结论发现问题中的线段关系,把问题分解为若干基本 图形的问题,通过基本图形的解题模型快速发现图形中的基本结论,进而找出隐藏的线段之 间的数量关系。
3、典型基本图型:
图形 1:如图 1:AB 是⊙O 的直径,点E、C 是⊙O 上的两点,基本结论有:
在“AC 平分∠BAE”;“AD⊥CD”;“DC 是⊙O 的切线”三个论断中,知二推一。
如图 2、3,DE 等于弓形BCE 的高;DC=AE 的弦心距OF(或弓形 BCE 的半弦EF)。
ECOBD
E
C
O
B
ECFOBE
E
C
F
O
B
E
C
F
O
B
E
C
A
O
K
B
图1 图2 图3 图4
ECOB如图(4):若 CK⊥AB 于 K
E
C
O
B
1
①CK=CD;BK=DE;CK= 2 BE=DC;AE+AB=2BK=2AD;
G
②⊿ADC∽⊿ACB AC2=AD?AB
在(1)中的条件①、②、③中任选两个条件,当BG⊥CD A
于 E 时(如图 5),则:
1
①DE=GB;②DC=CG;③AD+BG=AB;④AD?BG=
DG 2=DC2
4 图5
图形 2:如图:Rt⊿ABC 中,∠ACB=90°。点 O 是AC 上一点,以OC 为半径作⊙O 交 AC 于点
E,基本结论有:
DCOE
D
C
O
E
A
G
D
F
H
C
O
E
A
G
D
F
C
O
E
A
在“BO图平1 分∠CBA”;“BO∥DE”;“图AB2 是⊙O 的切线”;“BD=BC 图3
”。四个论断中,知一
推三。
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