圆的综合--相似小专题
圆的综合
类型1：圆割（切）线产生的相似图形
（1）如图，AD和AE与圆O相交，则有：△ABC△△ADE。如果把图形剥离出来，就是我们常见的A型相似。
【证明】：
【变化】若弦DE∥BC，便得平行线A型相似。
（2）现在，我们把AE绕点A顺时针旋转，旋转至AE与圆O相切的位置，记切点为B，此时，相当于点B与点E重合于点B，有：△ABC△△ABD，此图为切割线定理的基本图形，如下图；若把圆去掉，变得到了“母子型”相似。
【证法一】如下图：
【证法二】如下图：
类型二：相交弦产生的相似图形
（3）如图，弦AB、CD相较于点E，则有：△AEC△△DEB，△AED△△CEB。若把圆去掉，变得到8字相似模型，如下图：
证明：
【变化】若是把弦AC、BD调整为平行的两条弦，便得到平行线8字模型。
这个基本图形，还在如下两类图形里经常出现，如下图：
类型三：直径所对的圆周而产生的相似模型
（4）如图，BC与圆O相切于点B，AC与圆O相交于点D，AB为圆O的直径，有：△ABD△△ACB△△BCD。若把圆O去掉，便得到了基本的垂直相似模型，如下图：
由于△ABC＝90°，所以，可以把圆的位置移动一下，便得到了下图。AC为直径，BD△AC于点D，有：△ABD△△ACB△△BCD。
由于△CDB ＝90°，所以，可以把圆的位置再移动一下，便得到了下图。BC 为直径，AB△BC 于点B ，有：△ABD△△ACB△△BCD 。
【例1】如图，AB 、CD 是圆O 的直径，BE 是圆O 的弦，且BE△CD ，过点C 的切线与EB 的延长线交于点P ，连接BC 。
（1）求证：BC 平分△APB ；
（2）求证：PE PB PC ?=2
；
（3）若4==-PC BP BE ,求圆O 的半径。
【例2】（2017·雅礼期末）如图，四边形ABCD 内接于圆O ，AB 是直径，AD=DC 。分别延长BA 、CD ，交点为E 。作BF△EC ，并与EC 的延长线交于点F ，连接BD 。
（1）求证：△BFC△△BDA ；
（2）若AE=AO ，求cos△ADE ；
（3）在（2）的条件下，若BC=6，求BF 的长。
【例3】（2017·南雅期末）如图，已知△ABC 中，BA=BC ，以AB 为直径的圆O 与AC 交于D 点，过点D 作DF△BC 交AB 的延长线于点E ，垂足为F 。
（1）证明：DE 为圆O 的切线；
（2）若圆O 的半径为5，3
3sin =A ，求EB 的长。
1、（2017·青竹湖期末）如图，点A 、B 、C 是圆O 上的三点，AB△OC 。
（1）求证：AC 平分△OAB ；
（2）过点O 作OE△AB 于点E ，交AC 于点P ，若AB=4，OP=2PE ，求圆O 的半径长和OP 的长。
2、（2017·师大附中期末）如图，△ABC 内接于圆O ，AD 是圆O 直径，E 是CB 延长线上一点，且△BAE=△C 。
（1）求证：直线AE 是圆O 的切线；
（2）若△BAE=30°，圆O 的半径为2，求阴影部分的面积；
（3）若EB=AB ，5
4cos =E ，AE=24，求EB 的长及圆O 的半径。
3、（2017·明德期末）如图，在△ABC 中，△C=90°，点O 在AC 上，以OA 为半径的圆O 交AB 于点D ，BD 的垂直平分线交BC 于点E ，交BD 于点F ，连接DE 。
（1）判断直线DE 与圆O 的位置关系，并说明理由；
（2）若AC=6，BC=8，OA=2，求线段DE 的长。
4、（2017·长郡期末）如图，AB 是圆O 的弦，D 为半径OA 的中点，过D 作CD△OA 交弦AB 于点E ，交圆O 于点F ，且BC 是圆O 的切线。
（1）求证：CE=CB ；
（2）连接AF 、BF ，求△ABF 的正弦值；
（3）如果CD=15，BE=10，13
5sin =A ，求圆O 的半径。
5、（2018·雅礼第三次月考）如图，AB 是圆O 的直径，点D 、E 在圆O 上，△A=2△BDE ，点C 在AB 的延长线上，△C=△ABD 。
（1）求证：CE 是圆O 的切线；
（2）连接BE ，求证：△CEB=△BDE 。
（3）若BF=2，11=EF ，求圆O 的半径。
6、如图，已知圆O 为△ABC 的外接圆，且AB=AC ，过A 作AF 交CB 的延长线于点F ，交圆O 于点E ，连接BE ，D 为弧AC 上一点，连接AD 、CD ，且BE=AD 。
（1）求证：△ADC△△FBA ；
（2）若AB=6，DC ＝3，求tan△CAD 的值。
7、如图，CD 是⊙O 的切线，点C 在直径AB 的延长线上．
（1）求证：∠CAD=∠BDC ；
（2）若AD BD 3
2=，AC=3，求CD 的长．
8、(2017·广益第三次月考)如图，△ABC 内接于圆O ，CD 平分∠ACB 交圆O 于D ，过点D 作PQ ∥AB 分别交CA 、CB 延长线于P 、Q 。连接BD 。
（1）求证：PQ 是圆O 的切线；
（2）求证：BQ AC BD ?=2；
（3）若AC 、BQ 的长是关于x 的方程m x x =+4的两实根，且3
1tan =∠PCD ，求圆O 的半径。
高二数学直线和圆的方程综合测试题
高二数学《直线和圆的方程》综合测试题 一、 选择题： 1．如果直线l 将圆：04222=--+y x y x 平分，且不通过第四象限，那么l 的斜率取值范围是（ ） A ．]2,0[ B ．)2,0( C ．),2()0,(+∞-∞ D ．),2[]0,(+∞-∞ 2.直线083=-+y x 的倾斜角是( ) A. 6π B. 3 π C. 32π D. 65π 3. 若直线03)1(:1=--+y a ax l ，与02)32()1(:2=-++-y a x a l 互相垂直， 则a 的值为（ ） A ．3- B ．1 C ．0或2 3 - D ．1或3- 4. 过点)1,2(的直线中被圆04222=+-+y x y x 截得的弦长最大的直线方程 是( ) A.053=--y x B. 073=-+y x C. 053=-+y x D. 053=+-y x 5.过点)1,2(-P 且方向向量为)3,2(-=的直线方程为( ) A.0823=-+y x B. 0423=++y x C. 0132=++y x D. 0732=-+y x 6.圆1)1(22=+-y x 的圆心到直线x y 3 3 = 的距离是( ) A. 2 1 B. 23 C.1 D. 3 7.圆4)1()3(:221=++-y x C 关于直线0=-y x 对称的圆2C 的方程为:( ) A. 4)1()3(22=-++y x B. 4)3()1(22=-++y x C. 4)3()1(22=++-y x D. 4)1()3(22=++-y x
8.过点)1,2(且与两坐标轴都相切的圆的方程为（ ） A ．1)1()1(22=-+-y x B ．25)5()5(22=-++y x C ．1)1()1(22=-+-y x 或25)5()5(22=-+-y x D ．1)1()1(22=-+-y x 或25)5()5(22=-++y x 9. 直线3y kx =+与圆22(2)(3)4x y -+-=相交于N M ,两点，若≥||MN 则k 的取值范围是( ) A ．3 [,0]4 - B ．[ C ．[ D ．2 [,0]3 - 10. 下列命题中，正确的是（ ） A ．方程 11 =-y x 表示的是斜率为1，在y 轴上的截距为2的直线； B ．到x 轴距离为5的点的轨迹方程是5=y ； C ．已知ABC ?三个顶点)0,3(),0,2(),1,0(-C B A ，则 高AO 的方程是0=x ； D ．曲线023222=+--m x y x 经过原点的充要条件是0=m . 11.已知圆0:22=++++F Ey Dx y x C ,则0==E F 且0 相似三角形与圆综合 第一部分：例题分析 例1、已知:如图，ＢＣ为半圆Ｏ的直径,AD⊥ＢC,垂足为D，过点Ｂ作弦BF交ＡD于点Ｅ，交半圆O于点F，弦A Ｃ与BF交于点Ｈ,且AE=BE．求证：（1)错误!=错误!；(2）AＨ·BC＝2AB·BE. 例2、如图，PＡ为圆的切线,A为切点，ＰBＣ为割线,∠APC的平分线交AB于点D,交AＣ于点E，求证：(1)ＡＤ=A Ｅ；(2）ＡB·AE=AC·DＢ. 例３、ＡＢ是⊙Ｏ的直径，点C在⊙O上,∠BAＣ＝６0°,Ｐ是OB上一点,过P作AB的垂线与ＡC的延长线交于点Q,连结OC，过点C作CD⊥OC交PQ于点D. (１)求证：△CDＱ是等腰三角形； (2)如果△CDQ≌△COB，求BP∶PO的值. 例4、△ＡBＣ内接于圆O，∠BＡC的平分线交⊙O于D点，交⊙O的切线BE于Ｆ,连结ＢＤ，ＣＤ. 求证:(１)ＢＤ平分∠CBE;(2)ＡＢ·BF=AF·DC. 例３、⊙O内两弦AB，ＣD的延长线相交于圆外一点E,由Ｅ引AD的平行线与直线BC交于Ｆ,作切线FG，Ｇ为切点,求证：EＦ=FG. 第二部分:当堂练习 1.如图，AＢ是⊙O直径，ED⊥ＡB于D，交⊙O于G,ＥA交⊙O于C，CB交ED于Ｆ，求证：DG2=ＤE?DF 2.如图,弦EF⊥直径MN于H,弦MＣ延长线交EF的反向延长线于A,求证:MA?ＭC＝MB?ＭＤ D C B A O M N E H 3.如图,ＡB 、AC 分别是⊙Ｏ的直径和弦，点Ｄ为劣弧AC 上一点,弦E Ｄ分别交⊙Ｏ于点E ，交A Ｂ于点Ｈ,交AC 于点F ，过点Ｃ的切线交ＥD 的延长线于点Ｐ. （1)若PC ＝P Ｆ,求证：AB ⊥ED ； （2)点D 在劣弧AC 的什么位置时，才能使AD ２ =D Ｅ·DF ，为什么？ 4.如图(1)，AD 是△ABC 的高，ＡE 是△ABC 的外接圆直径,则有结论：AB · AC ＝AE · A Ｄ成立，请证明．如果把图(1)中的∠ABC 变为钝角,其它条件不变，如图(2），则上述结论是否仍然成立？ 5．如图,AD 是△A ＢＣ的角平分线，延长AD 交△A ＢC 的外接圆O 于点E ，过点C 、D 、E 三点的⊙O 1与AC 的延长线交于点F ，连结E Ｆ、DF ． (１)求证:△A ＥF ∽△F ＥD ; （2)若AD =8,DE ＝４，求EF 的长. ６．如图，ＰC 与⊙O 交于B ,点A 在⊙O 上，且∠PCA =∠B ＡＰ. (1）求证:P A 是⊙O 的切线. (2)△ＡＢP 和△CAP 相似吗?为什么？ (3）若ＰB :BC =2:3，且P Ｃ=20,求ＰA 的长. D C B A O E 7.已知：如图, AD 是⊙O 的弦，ＯB ⊥A Ｄ于点Ｅ，交⊙O 于点C ，ＯE =1,BE =8，A Ｅ:A Ｂ=1:３． (１）求证:ＡB 是⊙O 的切线; (2)点F 是A ＣD 上的一点,当∠AOF =2∠Ｂ时,求AF 的长． ８.如图,⊿AB Ｃ内接于⊙O ，且BC 是⊙O 的直径,AD ⊥B Ｃ于D ，Ｆ是弧ＢC 中点,且AF 交BC 于E ,A Ｂ=6,AC ＝8，求CD ,DE ，及EF 的长. 9． 已知：如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=,4AC =,43BC =，以AC 为直径的O 交AB 于点D ,点E 是BC 的中点,连结OD ，OB 、DE 交于点Ｆ． A C P E D H F O 中考数学圆与相似综合练习题含详细答案 一、相似 1．已知如图 1，抛物线 y=﹣ x2﹣ x+3 与 x 轴交于 A 和 B 两点（点 A 在点 B 的左侧），与 y 轴相 交于点 C，点 D 的坐标是（ 0，﹣ 1），连接 BC、 AC （1）求出直线AD 的解析式； （2）如图2，若在直线AC 上方的抛物线上有一点F，当△ ADF 的面积最大时，有一线段 MN=（点 M 在点 N 的左侧）在直线BD 上移动，首尾顺次连接点A、 M、 N、 F 构成四边形 AMNF，请求出四边形AMNF 的周长最小时点N 的横坐标； （ 3 ）如图3，将△ DBC 绕点 D 逆时针旋转α°（0＜α°＜180°），记旋转中的△ DBC为 △DB′，C′若直线 B′与C′直线 AC 交于点 P，直线 B′与C′直线 DC 交于点 Q，当△ CPQ是等腰三角形时，求 CP 的值． 【答案】（1）解：∵抛物线 y=﹣x2﹣x+3 与 x 轴交于 A 和 B 两点， ∴0=﹣ x2﹣ x+3， ∴x=2 或 x=﹣4， ∴A（﹣ 4， 0）， B（ 2， 0）， ∵D（ 0，﹣ 1）， ∴直线 AD 解析式为y=﹣x﹣ 1 （2）解：如图1， 过点 F 作 FH⊥ x 轴，交 AD 于 H， 设 F（m，﹣m2﹣m+3）， H（ m，﹣m﹣ 1）， ∴FH=﹣m2﹣m+3﹣（﹣m﹣ 1） =﹣m2﹣m+4， △ADF △AFH △DFH DA （﹣m 2﹣ m+4） =﹣m2﹣ m+8=﹣（ m+ ∴S=S+S=FH × |x﹣ x |=2FH=2 ）2+ ， 当 m=﹣时， S△ADF最大， ∴F（﹣，） 如图 2，作点 A 关于直线 BD 的对称点 A1，把 A1沿平行直线 BD 方向平移到 A2，且A A =， 12 连接 A2F，交直线 BD 于点 N，把点 N 沿直线 BD 向左平移得点 M，此时四边形AMNF 的周长最小．． ∵O B=2， OD=1， ∴t an ∠ OBD= ， ∵AB=6， 《直线与圆的位置关系》的教学设计 一、教学课题：人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书A版数学②第四章第二节“直 线与圆的位置关系”第一课时。 二、设计要点：学生在初中平面几何中已学过直线与圆的三种位置关系，在前面几节课学习了直线与圆的方程，因此，本节课主要以问题为载体，通过教师几个环节的设问，让学生利用已有的知识，自己去探究用坐标法研究直线与圆的位置关系的方法。用过学生的参与和一个个问题的解决，让学生体验有关的数学思想，提高学生自主学习、分析问题和解决问题的能力，培养学生“用数学”及合作学习的意识。 三、教学目标： 1．知识目标：能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系，并解决相关的问题；2．能力目标：通过理论联系实际培养学生建模能力，培养学生数形结合思想与方程的思想；3．情感目标：通过学生的自主探究，培养学生学习的主动性和合作交流的学习习惯。 四、教学重点、难点、关键： （1）重点：用坐标法判断直线与圆的位置关系 （2）难点：学生对用方程组的解来判断直线与圆的位置关系方法的理解 （3）关键：展现数与形的关系，启发学生思考、探索。 五、教学方法与手段： 1．教学方法：探究式教学法 2。教学手段：多媒体、实物投影仪 六、教学过程： 1．创设情境，提出问题 教师利用多媒体展示如下问题： 问题：一艘轮船在沿直线返回港口的途中，接到气象台的台风预报：台风中心位于轮船正西50km 处，受到影响的范围是半径长为30km的圆形区域，已知港口位于台风中心正北50km处，如果 这艘轮船不改变航线，那么它是否会受到台风的影响？ 教师提出：利用初中所学的平面几何知识，你能解决这个问题吗？请同学们动手试一下。 设计意图：让学生从数学角度看日常生活中的问题，体验数学与生活的密切联系，激发学生的探索热情。 2．切入主题，提出课题 （1）由学生将问题数学建模，展示平面几何解决方法，得出结论。教师带领学生一起回顾初中所学直线与圆的三种位置关系及判断方法。 E D C B A B E D C B A B B B 相似三角形与圆的结合 1、 如图，圆中的弦AB 、CD 相交于E 点， 已知CE=4，BE=5，DB=6；求：弦AC 的长 2、 如图，AB 是⊙O 的直径，CD ⊥AB 于E ，观察图形， 你能得到哪些结论，请将你所得的结论写下来，和同学交流， 看谁写的多写的对。 3、 已知：如图，ABCD 是圆内节四边形，AC 、BD 相交于点E ， 求证：AD ?BE=BC ?AE 4、 已知：如图，△AOB 中，∠AOB=90°，OC ⊥AB 于C ， OA=3cm ，OB=4cm ，以O 为圆心，以2.4cm 为半径作⊙O 。 求证：⊙O 与AB 相切 5、 已知：如图，AB 是⊙O 的直径，C 是⊙O 外一点， CB 交⊙O 于D ，AD 2=CD ?BD 求证：AC 是⊙O 的切线 6、 已知：如图，AB 是⊙O 的直径，CD 切⊙O 于B ， AC 交⊙O 于E ，AD 交⊙O 于F ， 求证：AE ?AC=AF ?AD 7、 已知：如图，AB 是⊙O 的直径，CA 与⊙O 相切于点A ， CE ∥AB 交⊙O 于D 、E. 求证；BE 2 =CD ?AB 8、 如图，AD 是△ABC 的高，AE 是△ABC 的外接圆的直径； 求证：AB ?AC=AD ?AE 19、如图，4531===∠=∠∠=∠BC DE AB D B ，，， （1）ABC ?∽ADE ?吗？说明理由。 （2）求AD 的长。 20、如图4，已知AB 为⊙O 的直径，过点B 作⊙O 的切线BC ，连接OC ，弦AD ∥OC ．求证：CD 是⊙O 的切线． 21、已知:如图,ΔABC 中,AD=DB,∠1=∠2. 求证:A E A C D E A B = 22、如图，在正方形ABCD 中，E 为AD 的中点，EF ⊥EC 交AB 于F ，连接FC (),AE AB >试证明： EF 平分∠AFC. 23、已知，如图20，AB 是⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,连接AC,过点C 作直线CD ⊥AB 于D(AD 中考数学压轴题专题圆与相似的经典综合题及答案 一、相似 1．如图所示，△ ABC 中， AB=AC，∠ BAC=90°， AD⊥ BC， DE⊥ AC，△ CDE 沿直线 BC 翻折到△ CDF，连结 AF 交 BE、 DE、 DC分别于点 G、 H、I． （1）求证： AF⊥ BE； （2）求证： AD=3DI． 【答案】（1）证明：∵在△ ABC中， AB=AC，∠ BAC=90°， D 是 BC 的中点， ∴AD=BD=CD，∠ ACB=45 ，° ∵在△ ADC中， AD=DC，DE⊥ AC， ∴A E=CE， ∵△ CDE沿直线 BC 翻折到△ CDF， ∴△ CDE≌ △CDF， ∴C F=CE，∠ DCF=∠ACB=45 ，° ∴C F=AE，∠ ACF=∠DCF+∠ACB=90 ，° 在△ ABE 与△ ACF中， ， ∴△ ABE≌ △ ACF（SAS）， ∴∠ ABE=∠ FAC， ∵∠ BAG+∠ CAF=90 ，° ∴∠ BAG+∠ ABE=90 ，° ∴∠ AGB=90 ，° ∴AF⊥BE （2）证明：作IC 的中点 M，连接 EM，由（ 1）∠ DEC=∠ECF=∠ CFD=90° ∴四边形 DECF是正方形， ∴EC∥ DF， EC=DF， ∴∠ EAH=∠ HFD， AE=DF， 在△ AEH 与△FDH 中 ， ∴△ AEH≌ △FDH（ AAS）， ∴EH=DH， ∵∠ BAG+∠ CAF=90 ，° ∴∠ BAG+∠ ABE=90 ，° ∴∠ AGB=90 ，° ∴AF⊥BE， ∵M 是 IC 的中点， E 是 AC 的中点， ∴EM∥AI， ∴， ∴DI=IM ， ∴CD=DI+IM+MC=3DI， ∴AD=3DI 【解析】【分析】（ 1）根据翻折的性质和SAS 证明△ ABE≌ △ ACF，利用全等三角形的性 质得出∠ ABE=∠ FAC，再证明∠ AGB=90°，可证得结论。 （2）作IC 的中点M ，结合正方形的性质，可证得∠ EAH=∠HFD，AE=DF，利用AAS 证明△AEH 与△ FDH全等，再利用全等三角形的性质和中位线的性质解答即可。 2．已知：如图，在△ABC 中， AB=BC=10，以 AB 为直径作⊙ O 分别交 AC， BC 于点 D，E，连接 DE 和 DB，过点 E 作 EF⊥ AB，垂足为 F，交 BD 于点 P． B ．1350 , - 1 (x -1)2 + y 2 = 25 450 ,1 直线与圆的方程训练题 一、选择题: 1. 直线 x = 1 的倾斜角和斜率分别是（ ） A. C ． 90，0 不存在 D ． 1，8不00 存在 2. 设直线ax + b y + c = 0 的倾斜角为，且sin + c os = 0 ，则a ,b 满足（ ） A. a + b = 1 B. a - b =1 C. a + b = 0 D. a - b = 0 3．过点 P (-1, 3) 且垂直于直线 x - 2 y + 3 = 0 的直线方程为（ ） A ． 2x + y - 1 = 0 B ． 2x + y - 5 = 0 C ． x + 2 y - 5 = 0 D ． x - 2 y + 7 = 0 4. 已知点 A (1, 2), B (3,1) ，则线段 AB 的垂直平分线的方程是（ ） A ． 4x + 2 y = 5 B ． 4x - 2 y = 5 C ． x + 2 y = 5 D ． x - 2 y = 5 5. 直线x cos + y sin + a = 0与x sin - y cos +b = 0的位置关系是（ ） a , b , A. 平行 B ．垂直 C ．斜交 D ．与 的值有关 6. 两直线3x + y - 3 = 0 与6x + my +1 = 0 平行，则它们之间的距离为（ ） A. 4 B ． 2 13 13 C ． 5 13 26 D ． 7 10 20 7. 如果直线l 沿 x 轴负方向平移3 个单位再沿 y 轴正方向平移1个单位后，又回到原来的位置，那么直 线l 的斜率是（ ）A ． B ． -3 C ． D ． 3 8. 直线l 与两直线 y = 1和 x - y - 7 = 0 分别交于 A , B 两点，若线段 AB 的中点为M (1,-1) ，则直线l 的斜 率为（ ）A ． 3 2 B. 2 3 C. - 3 2 D. - 2 3 9. 若动点 P 到点 F (1,1) 和直线3x + y - 4 = 0 的距离相等，则点 P 的轨迹方程为（ ） A ． 3x + y - 6 = 0 B ． x - 3y + 2 = 0 C ． x + 3y - 2 = 0 D ． 3x - y + 2 = 0 P (2, -1) 10. 若 为 圆的弦 AB 的中点，则直线 AB 的方程是（ ） A. x - y - 3 = 0 B. 2x + y - 3 = 0 C. x + y - 1 = 0 D. 2x - y - 5 = 0 11. 圆 x 2 + y 2 - 2x - 2 y + 1 = 0 上的点到直线 x - y = 2 的距离最大值是（ ） 1 3 - 1 3 圆与相似三角形专题训练 例1.如图，PD切⊙O于D，PC = PD，B为⊙O上一点，PB交⊙O于A，连结AC、BC. 求证：AC·PB = PC·BC 证明： 训练1. 如图，⊙O是弦AB∥CD，延长DC到E，EB延长线交⊙O于F，连结DF. 求证：AD·ED = BE·DF 证明：连结CB 2. 如图，CD切⊙O于P，PE⊥AB于E，AC⊥CD，BD⊥CD. 求证：① PE：AC = PB：PA；② PE 2 = AC·BD 例2.如图，△ABC内接于⊙O，⊙O的直径BD交AC于E，AF⊥BD于F，延长AF 交BC于G. 求证：AB 2 = BG·BC 证明：连结AD 训练1. 如图，AB是⊙O的直径，弦CD垂直AB于M，P是CD延长线上一点，PE 切⊙O于E，BE交CD于F. 求证：PF 2 = PD·PC 证明：连结AE 2. 如图，△ABC中，AB = AC，O是BC上一点，以O为圆心，OB长为半径的圆与AC相切于点A，过点C作CD⊥BA，垂足为D. 求证：①∠DAC = 2∠B；② CA 2 = CD·CO 例3.如图，⊙O 1和⊙O 2 相交于点A和点B，且O 1 在⊙O 2 上；过点A的直线 CD分别与⊙O 1、⊙O 2 交于点C、D，过点B的直线EF分别与⊙O 1 、⊙O 2 交于 点E、F，⊙O 2的弦O 1 D 交AB于P. 求证：① CE∥DF；② O 1 A 2 = O 1 P·O 1 D 证明： 训练1. 如图，圆内接四边形ABCD的对角线AC平分∠BCD，BD交AC于点F，过点A作圆的切线AE交CB的延长线于E. 求证：①AE∥BD；②AD 2 = DF·AE 证明： 2. 已知：，过点D作直线交AC于E，交BC于F，交AB的延长线于G，经过B、G、F三点作⊙O，过E作⊙O的切线ET，T为切点. 求证：ET = ED 证明： 中考数学压轴题专题圆与相似的经典综合题附答案解析 一、相似 1．如图，在等腰Rt△ABC中，O为斜边AC的中点，连接BO，以AB为斜边向三角内部作Rt△ABE，且∠AEB=90°，连接EO．求证： （1）∠OAE=∠OBE； （2）AE=BE+ OE． 【答案】（1）证明：在等腰Rt△ABC中，O为斜边AC的中点， ∴OB⊥AC， ∴∠AOB=90°， ∵∠AEB=90°， ∴A，B，E，O四点共圆， ∴∠OAE=∠OBE （2）证明：在AE上截取EF=BE， 则△EFB是等腰直角三角形， ∴，∠FBE=45°， ∵在等腰Rt△ABC中，O为斜边AC的中点， ∴∠ABO=45°， ∴∠ABF=∠OBE， ∵， ∴， ∴△ABF∽△BOE， ∴ = ， ∴AF= OE， ∵AE=AF+EF， ∴AE=BE+ OE． 【解析】【分析】（1）利用等腰直角三角形的性质，可证得∠AOB=∠AEB=90°，可得出A，B，E，O四点共圆，再利用同弧所对的圆周角相等，可证得结论。 （2）在AE上截取EF=BE，易证△EFB是等腰直角三角形，可得出BF与BE的比值为，再证明∠ABF=∠OBE，AB与BO的比值为，就可证得AB、BO、BF、BE四条线段成比例，然后利用两组对应边成比例且夹角相等的两三角形相似，可证得△ABF∽△BOE，可证得AF= OE，由AE=AF+EF，可证得结论。 2．如图1，在矩形ABCD中，AB=6cm，BC=8cm，E、F分别是AB、BD的中点，连接EF，点P从点E出发，沿EF方向匀速运动，速度为1cm/s，同时，点Q从点D出发，沿DB方向匀速运动，速度为2cm/s，当点P停止运动时，点Q也停止运动．连接PQ，设运动时间为t（0＜t＜4）s，解答下列问题： （1）求证：△BEF∽△DCB； （2）当点Q在线段DF上运动时，若△PQF的面积为0.6cm2，求t的值； （3）如图2过点Q作QG⊥AB，垂足为G，当t为何值时，四边形EPQG为矩形，请说明理由； （4）当t为何值时，△PQF为等腰三角形？试说明理由． 【答案】（1）解：证明：∵四边形是矩形， 在中， 分别是的中点， 直线与圆的方程训练题 一、选择题: 1．直线1x =的倾斜角和斜率分别是（ ） A ． B ． C ． ，不存在 D ． ，不存在 2．设直线0ax by c ++=的倾斜角为α，且sin cos 0αα+=，则,a b 满足（ ） A ．1=+b a B ．1=-b a C ．0=+b a D ．0=-b a 3．过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为（ ） A ．012=-+y x B ．052=-+y x C ．052=-+y x D ．072=+-y x 4．已知点(1,2),(3,1)A B ，则线段AB 的垂直平分线的方程是（ ） A ．524=+y x B ．524=-y x C ．52=+y x D ．52=-y x 5．直线cos sin 0x y a θθ++=与sin cos 0x y b θθ-+=的位置关系是（ ） A ．平行 B ．垂直 C ．斜交 D ．与 的值有关 6．两直线330x y +-=与610x my ++=平行，则它们之间的距离为（ ） A ．4 B C D 7．如果直线l 沿x 轴负方向平移3个单位再沿y 轴正方向平移1个单位后，又回到原来的位置，那么 直线l 的斜率是（ ）A ．-13 B ．3- C ．13 D ．3 8．直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点，若线段AB 的中点为(1,1)M -，则直线l 的 斜率为（ ）A ．23 B ．32 C ．32- D ． 23 - 9．若动点P 到点(1,1)F 和直线340x y +-=的距离相等，则点P 的轨迹方程为（ ） A ．360x y +-= B ．320x y -+= C ．320x y +-= D ．320x y -+= 10．若 为 圆的弦AB 的中点，则直线AB 的方程是（ ） A. 03=--y x B. 032=-+y x C. 01=-+y x D . 052=--y x 11．圆012222=+--+y x y x 上的点到直线2=-y x 的距离最大值是（ ） A ．2 B ．21+ C ．2 21+ D ．221+ 12．在坐标平面内，与点(1,2)A 距离为1，且与点(3,1)B 距离为2的直线共有（ ） 0135 ,1-045,10900180,,a b θ(2,1)P -22 (1)25x y -+= 相似与圆综合题目练习 2．(20１3?湛江）如图，已知ＡＢ是⊙O的直径，P为⊙O外一点,且OP∥BＣ,∠Ｐ=∠BAC. （1）求证:PA为⊙Ｏ的切线; (2）若ＯB=5，OP＝，求ＡC的长. 3.（２0１3?营口）如图，点Ｃ是以AB为直径的⊙O上的一点,AＤ与过点Ｃ的切线互相垂直，垂足为点D．(1）求证:AC平分∠ＢAD； （2）若CＤ＝1，ＡC=，求⊙O的半径长． ４．（2013?西宁）如图,⊙O是△AＢC的外接圆,BC为⊙O直径,作∠CAＤ=∠Ｂ，且点D在ＢC的延长线上，CE⊥AD 于点E. （1）求证：AＤ是⊙O的切线； （２)若⊙O的半径为８，ＣE=２，求CD的长． 6．（2013?宁夏）在Rt△ABC中,∠ＡCB=90°，D是AＢ边上的一点,以BＤ为直径作⊙Ｏ交ＡＣ于点Ｅ,连结DＥ并延长,与BC的延长线交于点F.且BＤ=ＢF． (1)求证：AC与⊙O相切． （2）若ＢC=6，ＡB＝1２,求⊙O的面积. 7．(20１3?黄冈)如图，ＡＢ为⊙O的直径，C为⊙Ｏ上一点，AＤ和过C点的直线互相垂直,垂足为D,且ＡＣ平分∠ＤAＢ． （1)求证:DＣ为⊙O的切线； （２）若⊙Ｏ的半径为3，AD=4，求AＣ的长． ９．(20１3?朝阳)如图,直线AＢ与⊙O相切于点A，直径DC的延长线交AB于点B，AB＝8,ＯB=10 (１）求⊙Ｏ的半径． （2)点Ｅ在⊙O上，连接ＡE，ＡC,ＥC，并且AE＝AＣ，判断直线EC与AＢ有怎样的位置关系?并证明你的结论．（3）求弦EC的长. １１.(２０１3?巴中）如图,在平行四边形ABＣD中,过点Ａ作ＡE⊥ＢC,垂足为Ｅ,连接DE,Ｆ为线段ＤE上一点,且∠AFE=∠B （１）求证：△ADＦ∽△DEＣ； （2)若AB=8，ＡＤ=6,ＡF=4,求ＡE的长. 12.（2012?岳阳)如图所示，在⊙O中,=，弦AB与弦AＣ交于点Ａ，弦ＣD与ＡＢ交于点F,连接BC． (1）求证:AＣ2=AB?AF； （2)若⊙Ｏ的半径长为2cm，∠B=６0°,求图中阴影部分面积. 1４．(２0１2?陕西）如图,正三角形ABＣ的边长为3+． (1)如图①，正方形EＦPＮ的顶点E、Ｆ在边AＢ上，顶点N在边AＣ上，在正三角形ＡBC及其内部，以点A为位似中心,作正方形EFPN的位似正方形Ｅ′F′P′Ｎ′，且使正方形E′F′Ｐ′N′的面积最大（不要求写作法)； (2）求(1)中作出的正方形E′F′Ｐ′N′的边长; (3)如图②,在正三角形ＡBC中放入正方形ＤEMN和正方形ＥFPH，使得DE、EF在边AB上,点Ｐ、N分别在边CB、CＡ上,求这两个正方形面积和的最大值和最小值,并说明理由. AB 于点D,交AC 于点E ,求证：(1)AD=AE ; C 在O O 上,/ BAC= 60°, P 是OB 上一点，过 P 作AB 的垂线与 AC 的延长线交于点 Q 连结OC 过点C 作CD L OC 交PQ 于点D. (1)求证：△ CDQi 等腰三角形； (2) 如果△ CDQ^A COB 求BP ： PO 的值. 第一部分：例题分析 相似三角形与圆综合 △ ABC 内接于圆O, / BAC 勺平分线交O O 于D 点，交O O 的切线BE 于F ,连结 BD CD 求证：(1) BD 平分/ 例4、 例3、 O O 内两弦 E E AB CD 的延长线相交于圆外一点 E ,由E 引AD 的平行线与直线 BC 交于F ,作切线FG G 为切点, 求证: EF = FG 例3、AB 是O O 的直径，点 (2)AB ? AE=AC ? DB. BE. 例1、已知：如图，BC 为半圆O 的直径，ADI BC,垂足为D,过点B 作弦BF 交AD 于点E ,交半圆O 于点F ,弦AC 第二部分：当堂练习 1.如图，AB是O O直径，ED丄AB于D，交O O于G , EA交O O于C, CB交ED于F,求证：DG2= DE?DF (1)若 PC=PF ,求证：AB 丄 ED ; ⑵点D 在劣弧AC 的什么位置时，才能使 AD 2 =DE DF ，为什么? 2 . 3. 如图，AB 、AC 分别是O O 的直径和弦，点 D 为劣弧AC 上一点, 弦ED 分别交O O 于点 E ,交AB 于点H ，交 AC 于点F ，过点C 的切线交ED 的延长线于点 P . 如图，弦EF 丄直径 相似三角形综合试相似与圆(难) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2 D C B A O M N E H A B C P E D H F O 相似三角形与圆 1．如图，AB 是⊙O 直径，ED ⊥AB 于D ，交⊙O 于G ，EA 交⊙O 于C ，CB 交ED 于F ，求证：DG 2＝DE ?DF 2．如图，弦EF ⊥直径MN 于H ，弦MC 延长线交EF 的反向延长线于A ，求证：MA ?MC ＝MB ?MD 3．(2006年黄冈)如图，AB 、AC 分别是⊙O 的直径和弦，点D 为劣弧AC 上一点，弦ED 分别交⊙O 于点E ，交AB 于点H ，交AC 于点F ，过点C 的切线交ED 的延长线于点P ． (1)若PC =PF ，求证：AB ⊥ED ； (2)点D 在劣弧AC 的什么位置时，才能使AD 2=DE ·DF ，为什么？ 4．如图(1)，AD 是△ABC 的高，AE 是△ABC 的外接圆直径，则有结论：AB · AC =AE · AD 成立，请证明．如果把图(1)中的∠ABC 变为钝角，其它条件不变，如图(2)，则上述结论是否仍然成立？ D C B A O E F 5．如图，AD是△ABC的角平分线，延长AD交△ABC的外接圆O于点E，过点C、D、E三点的⊙O1与AC的延长线交于点F，连结EF、DF． (1)求证：△AEF∽△FED； (2)若AD=8，DE=4，求EF的长． 6．如图，PC与⊙O交于B，点A在⊙O上，且∠PCA=∠BAP． (1)求证：P A是⊙O的切线． (2)△ABP和△CAP相似吗？为什么？ (3)若PB:BC=2:3，且PC=20，求P A的长． 7．已知：如图，AD是⊙O的弦，OB⊥AD于点E，交⊙O于点C，OE=1，BE=8，AE:AB=1:3． (1)求证：AB是⊙O的切线； (2)点F是ACD上的一点，当∠AOF=2∠B时，求AF的长． 8．如图，⊿ABC内接于⊙O，且BC是⊙O的直径，AD⊥BC于D，F是弧BC中点，且AF交BC于E，AB＝6，AC＝8，求CD，DE，及EF的长． 专题三圆压轴题 一、核心讲练 1.如图，在⊙O的内接四边形ACDB中，AB为直径，AC：BC=1：2，点D为弧AB的中点，BE⊥CD垂足为E． (1)求∠BCE的度数； (2)求证：D为CE的中点； (3)连接OE交BC于点F，若AB OE的长度． 2.如图，半圆O中，将一块含60°的直角三角板的60°角顶点与圆心O重合，角的两条边分别与半圆圆弧交于C，D两点(点C在∠AOD内部)，AD与BC交于点E，AD与OC交于点F． (1)求∠CED的度数； (2)若C是弧AD的中点，求AF：ED的值； (3)若AF=2，DE=4，求EF的长． 3.如图，已知⊙O是△ABC的外接圆，AD是⊙O的直径，且BD=BC．延长AD到E，使得∠EBD=∠CAB． (1)如图1，若BD AC=6．①求证：BE是⊙O的切线；②求DE的长； (2)如图2，连结CD，交AB于点F，若BD CF=3，求⊙O的半径． 4.如图，在Rt△ABC中，∠A=30°，AC=8，以C为圆心，4为半径作⊙C． (1)试判断⊙C与AB的位置关系，并说明理由； (2)点F是⊙C上一动点，点D在AC上且CD=2，试说明△FCD～△ACF； (3)点E是AB边上任意一点，在(2)的情况下，试求出EF+1 2 F A的最小值． 二、满分突破 5.如图，已知△ABC 内接于⊙O ，点E 在弧BC 上，AE 交BC 于点D ，EB 2=ED ?EA 经过B 、C 两点的圆弧交AE 于I ． (1)求证：△ABE ∽△BDE ； (2)如果BI 平分∠ABC ，求证=AB AE BD EI ; (3)设O 的半径为5，BC =8，∠BDE =45°，求AD 的长． 2018级高一年数学竞赛辅导材料 1、直线l ：()22+=x k y 与圆O ：422=+y x 相交于A 、B 两点，O 是坐标原点，ABO ?的面积为S 。 （1）求函数)(k f S =； （2）求S 的最大值，并求取得最大值时的k 值。 2、曲线03622=+-++y x y x 上点Q 、P 满足：关于直线04=+-y kx 对称、OQ OP ⊥，求直线Q P 的方程。 3、在平面直角坐标系xOy 中，O 是坐标原点，以O 为圆心的圆与直线043=--y x 相切。 （1）求圆O 的方程； （2）若直线l ：3+=kx y 与圆O 交于B 、A 两点，在圆O 上是否存在一点Q ，使得+=？若存在，求出此时直线l 的斜率；若不存在，说明理由。 4、已知圆心为C 的圆，满足下列条件：圆心C 位于x 轴正半轴上，与直线0743=+-y x 相切，且被y 轴截得的弦长为32，圆C 面积小于13。 （1）求圆C 的标准方程； （2）设过点()3,0M 的直线l 与圆C 交于不同的两点B 、A ，以OB OA 、为邻边做平行四边形OADB 。是否存在这样的直线l ，使得直线OD 与MC 恰好平行？如果存在，求出直线l 的方程；若不存在，请说明理由。 5、已知圆C :)0()(222>=-+r r b y x 与直线l ：02=-+y x 相切于点)1,1(P 。 （1）求圆C 的方程； （2）若点Q 为圆C 上一个动点，点)2,2(--M ，求?的最小值； （3）过点P 作两条相异直线与圆C 相交于点B 、A ，且直线PB 、PA 的倾斜角互补，试判断直线CP 与直线AB 是否平行，并说明理由。 6、已知圆C 过)0,2(B 。 （1）若圆C 与圆D ：()2221r y x =+-关于直线x y =对称，试判断圆D 与圆C 的位置关系； （2）若圆C 过点()2,0A ，圆心在圆222=+y x 的内部，且直线0543=++y x 被圆C 截得的弦长为32，点P 为圆C 上异于B 、A 的任意一点，直线PA 与x 轴交于点M ，直线PB 与y 轴交于点N 。 ① 求圆C 的方程； ② 求证：BM AN ?为定值。 7. （2019年福建省质检理12题）在ABC ?中，B =ο30， 3=BC ，32=AB ，点D 在边BC 上，点B 、C 关于直线AD 的对称点分别为B '、C '，则C B B ''?的面积的最大值是 A. 2339- B.736 C.739 D.2 33 8. （2018年5月莆田市质检理16）在平面四边形ABCD 中，AC AB ⊥，CD AD ⊥，3=AB ，8=AC ，则BD 的最大值为？ 9. （2018年5月福州市质检理16）在平面四边形ABCD 中，若ο15022=∠=∠=∠C B A ，当BC 取某个定值时，得CD 的取值范围为()t ,2，则t 的值为？ 10. （2018年3月福建省高三质检理16）在平面四边形ABCD 中，1=AB ，5=AC ，BC BD ⊥，BC BD 2=，则AD 的最小值为？ 11. （2019年1月湖北省元月调研理10）在ABC ?中，角C B A ,,的对边 圆与相似三角形专题训练 27、如图，已知⊙O 是△ABC 的外接圆，AB 是⊙O 的直径，D 是AB 延长线上一点，AE ⊥DC 交DC 的延长线于点E ，且AC 平分∠EAB 。【2005成都】 ⑴求证：DE 是⊙O 的切线；⑵若AB ＝6，AE ＝ 24 5 ，求BD 和BC 的长。 27、已知：如图，⊙O 与⊙A 相交于C 、D 两点，A 、O 分别是两圆的圆心，△ABC 内接于⊙O ，弦CD 交AB 于点G ，交⊙O 的直径AE 于点F ，连结BD 。【2006成都】 （1）求证：△ACG ∽△DBG ；（2）求证：2 AC AG AB =? ； （3）若⊙A 、⊙O 的直径分别为15，且CG ：CD ＝1：4，求AB 和BD 的长。 E O D G C A E F B P 27．如图,A 是以BC 为直径的O e 上一点,AD BC ⊥于点D ，过点B 作O e 的切线,与CA 的延长线相交于点 E G ，是AD 的中点,连结CG 并延长与BE 相交于点 F ,延长AF 与CB 的延长线相交于点P ．【2007成都】 （1）求证：BF EF =；（2）求证：PA 是O e 的切线； （3）若FG BF =，且O e 的半径长为32，求BD 和FG 的长度． 27. 如图，已知⊙O 的半径为2，以⊙O 的弦AB 为直径作⊙M ，点C 是⊙O 优弧? AB 上的一个动点（不与点A 、点B 重合）.连结AC 、BC ，分别与⊙M 相交于点D 、点E ，连结DE.若AB=23.【2008成都】 (1)求∠C 的度数；（2）求DE 的长； （3）如果记tan ∠ABC=y ，AD DC =x （0 中考数学压轴题专题圆与相似的经典综合题及详细答案 一、相似 1．如图，正方形ABCD、等腰Rt△BPQ的顶点P在对角线AC上（点P与A、C不重合），QP与BC交于E，QP延长线与AD交于点F，连接CQ． （1）①求证：AP=CQ；②求证：PA2=AF?AD； （2）若AP：PC=1：3，求tan∠CBQ． 【答案】（1）证明：①∵四边形ABCD是正方形，∴AB=CB，∠ABC=90°，∴∠ABP+∠PBC=90°， ∵△BPQ是等腰直角三角形，∴BP=BQ，∠PBQ=90°，∴∠PBC+∠CBQ=90° ∴∠ABP=∠CBQ，∴△ABP≌△CBQ，∴AP=CQ; ②∵四边形ABCD是正方形，∴∠DAC=∠BAC=∠ACB=45°， ∵∠PQB=45°，∠CEP=∠QEB，∴∠CBQ=∠CPQ， 由①得△ABP≌△CBQ，∠ABP=∠CBQ ∵∠CPQ=∠APF，∴∠APF=∠ABP，∴△APF∽△ABP， (本题也可以连接PD，证△APF∽△ADP) （2）证明：由①得△ABP≌△CBQ，∴∠BCQ=∠BAC=45°， ∵∠ACB=45°,∴∠PCQ=45°+45°=90° ∴tan∠CPQ= , 由①得AP=CQ, 又AP:PC=1:3，∴tan∠CPQ= ， 由②得∠CBQ=∠CPQ， ∴tan∠CBQ=tan∠CPQ= . 【解析】【分析】（1）①利用正方形的性质和等腰直角三角形的性质易证△ABP≌△CBQ，可得AP=CQ；②利用正方形的性质可证得∠CBQ=∠CPQ，再由△ABP≌△CBQ可证得∠APF=∠ABP，从而证出△APF∽△ABP，由相似三角形的性质得证；（2）由△ABP≌△CBQ可得∠BCQ=∠BAC=45°，可得∠PCQ=45°+45°=90°，再由三角函数可 得tan∠CPQ=，由AP:PC=1:3，AP=CQ，可得tan∠CPQ=，再由∠CBQ=∠CPQ可求出答 中考数学圆与相似综合题汇编含答案 一、相似 1．如图，在□ABCD中，对角线AC、BD相交于点O，点E、F是AD上的点，且AE=EF=FD. 连结BE、BF。使它们分别与AO相交于点G、H （1）求EG ：BG的值 （2）求证：AG=OG （3）设AG =a ,GH =b，HO =c，求a : b : c的值 【答案】（1）解：∵四边形ABCD是平行四边形， ∴AO= AC，AD=BC，AD∥BC， ∴△AEG∽△CBG， ∴ = = ． ∵AE=EF=FD， ∴BC=AD=3AE， ∴GC=3AG，GB=3EG， ∴EG：BG=1：3 （2）解：∵GC=3AG（已证）， ∴AC=4AG， ∴AO= AC=2AG， ∴GO=AO﹣AG=AG （3）解：∵AE=EF=FD， ∴BC=AD=3AE，AF=2AE． ∵AD∥BC， ∴△AFH∽△CBH， ∴ = = = ， ∴ = ，即AH= AC． ∵AC=4AG， ∴a=AG= AC， b=AH﹣AG= AC﹣ AC= AC， c=AO﹣AH= AC﹣ AC= AC， ∴a：b：c= ：： =5：3：2 【解析】【分析】（1）根据平行四边形的性质可得AO=AC，AD=BC，AD∥BC，从而可证得△AEG∽△CBG，得出对应边成比例，由AE=EF=FD可得BC=3AE，就可证得GB=3EG，即可求出EG：BG的值。 （2）根据相似三角形的性质可得GC=3AG，就可证得AC=4AG，从而可得AO=2AG，即可证得结论。 （3）根据平行可证得三角形相似，再根据相似三角形的性质可得AG=AC，AH=AC，结合 AO=AC，即可得到用含AC的代数式分别表示出a、b、c，就可得到a：b：c的值。2．如图，在平面直角坐标系中，直线y=﹣ x+ 与x轴、y轴分别交于点B、A，与直线 y= 相交于点C．动点P从O出发在x轴上以每秒5个单位长度的速度向B匀速运动，点Q从C出发在OC上以每秒4个单位长度的速度，向O匀速运动，运动时间为t秒（0＜t＜2）． （1）直接写出点C坐标及OC、BC长； （2）连接PQ，若△OPQ与△OBC相似，求t的值； （3）连接CP、BQ，若CP⊥BQ，直接写出点P坐标． 【答案】（1）解：对于直线y=﹣ x+ ，令x=0，得到y= ，相似三角形与圆综合题
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