初中数学竞赛——圆3.与圆有关的比例线段

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九年级数学竞赛专题22 与圆相关的比例线段_答案

九年级数学竞赛专题22 与圆相关的比例线段_答案

专题22 与圆相关的比例线段例1 设CE=4k,则DA=DF=3k,AF=AC=,由,即=3k10k,得,而AE==8,又BE===16,故AB=AE+BE=24. 例2 C例3 1 提示:设EB=x,则AE=4x.设CB=y,则由,,,得4=y(y+5x),. 例4(1)联结OB,OP,可证明△BDC∽△P AE,有.又∵OC为△ABD的中位线,∴OC ∥AD,则CE⊥OC,知CE为☉O的切线,故,有,即PE=PC.例 6 解法一:如图1,过P作PH⊥ST于H,则H是ST的中点,由勾股定理得.又由切割线定理和相交弦定理,有,∴,即.解法二:如图2,联结PO交ST于D,则PO⊥ST.联结SO,作OE⊥PB于E,则E为AB的中点,于是.∵C,E,O,D四点共圆,∴.∵Rt△SPD∽Rt△OPS,∴,∴,即.A级1. 2.提示:△BDE≌△CFE,DE=EF,OF=FE=ED,设OF=x,则OA=OD=3x,AE=5x,由,得,∴. 3.4cm 4.4 5.D 6.B 7.A 8.C 9.(1)略 (2),△AED ∽△ABE ,=.设DE =,BE =2x ,而,解得x =.∴DE =. 10.(1)略(2).可得PB =BD =PD ,∴PB =PD =DC ,∴又∵BD CD =AD DE ,∴. 11.作DE ⊥AC 于E ,则AC =AE ,AG =DE .由切割线定理得,故,即.∵AB =5DE ,∴,于是.又∠BAF =∠AED =90°,∴△BAF ∽△AED ,于是又∠ABF =∠EAD .∵∠EAD+∠DAB=90°,∴∠ABF+∠DAB=90°,故AD ⊥BE.12. ⑴如图,连接AD ,AE.∵∠DAC=∠DAE ,∴△ADC ∽△EAC AD EAAD AC DC EA DC AC⇒=⇒∙=∙. ⑵∵∠CDF=∠1=∠2=∠DEA ,∴tan ∠CDF=tan ∠DEA=AD AE .由⑴知=AD DCAE AC,故tan ∠CDF=DC AC .由圆的切割线定理知2AC DC EC =∙,而EC=ED+DC ,则()2A CD CD CE D =+.又AC=nAB ,ED=AB ,代入上式得()22n AB DC DC AB =+,即222n 0DC AB DC AB +∙-=,故DC .显然,上式只能取加号,于是12n=n DC DC tan CDF AC AB ∠==.B 级1. B2. B3. C4. A5.提示:1=2AD CD ACtanB CD DB BC===.设AD=x ,则CD=2x ,DB=4x ,AB=5x ,由△PAC ∽△PCB 得,1=2PA AC PC CB =,∴PA=5,又2P C P A P B =∙,即()210=555x +,解得:x=3,∴AD=3,CD=6,DB=12,∴1362BCD S CD DB =∙= .6. ⑴略. ⑵连接FB ,证明PF=PE ,∠BFA=∠AFC.7. ⑴能.连接BC ,作∠ACE=∠B ,CE 交AB 于E. ⑵ PB 与⊙O 相切.⑶C 是PE 的中点. 8. 连接OA 、OB 、OC ,则2PA PD PO PB PC =∙=∙,于是,B 、C 、O 、D 四点共圆,有△PCD ∽△POB ,则=P C P O P O C D O B O C =①,又由POC ∽△PBD 得PO PB OC BD =②,由①②得PB PCBD CD =. 9. ⑴略⑵ A (4,3),OA=5. ⑶P (3,94). 10. ⑴延长BA ,CD 交于点G ,由Rt △CAG ∽Rt △BDC ,得A C C GB D B C=,即AC B C BD C G ∙=∙,又12DG CD CG ==,故2AC BC BD CG ∙=∙. ⑵由Rt △CDE ∽Rt △CAG ,得CE CDCG AC=,即=,解得CE=5,从而AG=4,GA GB GD GC ∙=∙,即()44545AB +=,解得AB=6,10BC ==.11. 延长AD 交⊙O 于E ,连接PE 、BE 、CE ,∵PA 为⊙O 的切线,PO ⊥AE ,∴PE=PA ,12AD DE AE ==,易证△PAB ∽△PCA ,△PEB ∽△PCE ,∴,AB PA EB PEAC PC EC PC==,则AB EBAC EC=,即A B E C A C E B ∙=∙,由托勒密定理得=AB EC AC EB AE BC ∙+∙∙. ∴=AB EC AC EB AD BC ∙+∙∙,即AB BC AC BCAD EC AD EB==,,有∵∠BAE=∠BCE ,∠CAD=∠CBE , ∴△ABD ∽△CBE ,△CAD ∽△CBE ,则△ABD ∽△CAD ,∴AD CDBD AD=,故2=∙. AD BD CD。

九年级奥数培训和圆有关的比例线段-奥数精讲与测试

九年级奥数培训和圆有关的比例线段-奥数精讲与测试

知识点、重点、难点在圆中,有相交弦定理、切割线定理及其推论,这些定理统称圆幂定理。

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。

推论:若弦与直径垂直相交,则弦的一半是它分直径所成的两部分的比例中项。

2.切割线定理:从圆外一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。

推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段的积相等。

3.与圆有关的比例线段问题的一般思考方法:(1)直接应用圆幂定理; (2)找相似三角形,当证明有关线段的比例式、等积式不能直接运用基本定理时,通常是由“三点定形法”证三角形相似,其一般思路为等积式→比例式→中间比→相似三角形。

圆幂定理用乘积的形式反映了圆内的线段的比例关系,它们之间有着密切的联系,我们应当熟悉以下基本图形。

例题精讲例1:如图,已知⊙1O 与⊙2O 相交于A 、B 两点,过点A 作⊙1O 的切线,交⊙2O 于点C ,过点B 作两圆的割线分别交⊙1O 、⊙2O 于点D 、E ,DE 与AC 相交于点P .当AD 与⊙2O 相切,且PA = 6,PC =2,PD =12时,求AD 的长。

解 连结AB .因为CA 切⊙1O ;于点A ,所以∠1 =∠D .又∠1=∠E ,所以∠D =∠E .又∠2=∠3,所以△APD ∽△CPE ,所以PA PDPC PE=, 即PA ·PE = PC ·PD .因为PA =6,PC =2,PD =12,得6×PE =2×12,得PE =4.由相交弦定理得PE ·PB =PA ·PC ,所以4PB =6×2,得PB =3.所以BD = PD -PB =9,DE =DP +PE =12+4=16.因为DA 切⊙2O 于点A ,所以DA 2= DB ·DE ,即AD 2=9×16,得AD =12.例2:如图,已知圆内接四边形ABCD ,延长AB 、DC 交于E ,延长AD 、BC 交于F ,EM 、FN 为圆的切线,分别以E 和F 为圆心、EM 和FN 为半径作弧,两弧交于K ,求证:EK ⊥FK .证明 连结EF ,过B 、C 、E 三点作圆交EF 于H ,连结CH .因为B 、C 、H 、E 共圆,所以∠1=∠2.因为A 、B 、C 、D 共圆,所以∠1=∠3,于是∠2 =∠3,故D 、C 、H 、F 共圆.由切割线定理得EM 2=EC ·ED=EH ·EF ,FN2= FC ·FB=FH ·FE ,所以EM2+FN 2=(EH +FH )·EF =EF 2.又因为EM=EK ,FN=FK ,所以EK 2+FK 2=EF 2.故△EKF 为直角三角形,且∠EKF =90°,即EK ⊥FK .例3:如图,⊙1O 与⊙2O 相交于P 、Q 两点,在公共弦QP 延长线上取一点M ,过M 作两圆割线分别交两圆于A 、B 、C 、D . 求证:.AD BD DMAC CB CM=证明 由切割线定理得MA ·MB = MP ·MQ =MC ·MD ,所以A 、B 、D 、C 四点共圆,可得∠ADB =∠ACB .又11sin ,sin 22ADB ACB S AD BD ADB S AC BC ACB ∆∆=∠=∠,所以.ADB ACB S AD BDS AC BC∆∆=过C 作CG ⊥MB ,垂足为G ,过D 作DH ⊥MB ,垂足为H .所以CG ∥DH ,得△MGC ∽△MHD ,得.ADB ACB S DH DMS CG CM∆∆==所以AD BD AC BC =.DMCM例4:如图,两个同心圆的圆心为O ,大圆的弦AD 交小圆于B 、C ,大 圆的弦AF 切小圆于E ,经过B 、E 的直线交大圆于M 、N ,求证:(1) AE 2= BN ·EN ;(2)若AD 经过圆心O ,且AE = EC ,求 ∠AFC 的度数。

初中数学竞赛第十六讲和圆有关的比例线段(含解答)

初中数学竞赛第十六讲和圆有关的比例线段(含解答)

第十六讲 和圆有关的比例线段【趣题引路】某建筑物上装有一块长方形广告牌,上下边相距5m,下底边距离地面5.6m.•如果人的眼部高度为 1.6m,那么从远处正对广告牌走近时,看广告牌效果最好的位置距该建筑物多远?解析 广告牌AB 在视线的水平线DF 之上.如图,因此,可过AB•两点作一个圆,使圆与DF 相切,这时可看到,当人从远处走来时,人眼在DF 的水平线上,除D 点外,•DF 上的其余各点都在圆外 ,则当人走到DE 处时∠ADB 最大,看广告效果最好. 那么如何求出CE 的距离呢?由切割线定理可知,DF 2=BF ·AF,且CE=DF,因此,很容易得到 D F 2=4×9=36,∴DF=6(m)即人距离广告牌6m 左右看广告牌的效果最好.【知识延伸】过一点P 作与圆有关的两条直线,点P 与圆的不同位置有两种:1.当点P 在圆内时,这两条直线分别交圆于A 、B 和C 、D,则PA ·PB=PC ·PD,•这就是相交弦定理,如图1.(1) (2) (3) 2.当点P 在圆外时,分两种情况:(1)这两条直线与圆都有两个交点,分别为A 、B 与C 、D,则PA ·PB=PC ·PD称作割线定理:如图2.(2)当这两条直线中一条与圆有两个交点,另一条只有一个交点(切点)M时,得切割线定理:PA·PB=PM2.相交弦定理、切割线定理及切割线定理的推论(割线定理),•我们统称为圆幂定理.圆幂定理在形式上也可以进一步统一.如图3,点P在圆内时,像所作的虚线那样,连OP,过点P作弦EF⊥OP,交圆于E、F,由于PE=PF,故PA·PB=PC·PD=PE·PF=PF2=r2-OP2,其中r为⊙O的半径.如图4,点P在圆外时,连OM、ON、OP,有PA·PB=PC·PD=•PM·PN=P M2=OP2-r2.综上所述,圆幂定理可以统一为PA·PB=│r2-OP2│.换言之,•圆幂定理可叙述为:通过不在⊙O上一定点P向⊙O任作一直线交⊙O于A、B两点,则有PA·PB=│r2-OP2│.(r2-OP2叫做点对于⊙O的幂).圆幂定理揭示了圆中线段的比例关系,对于涉及相交弦,切割线的有关计算,•常可利用圆幂定理去求.例1已知,如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,A为切点,割线CDF交AB于E,并且CD:DE:EF=1:2:1,AC=4.求⊙O的直径AB.解析设CD=k,则DE=2k,EF=k,CF=4k.由切割线定理,有AC2=CD·CF.∴42=k·4k,•k=2.∴CE=6,DE=4,EF=2.在Rt△ACE中,由勾股定理,有根据相交弦定理,得AE·EB=DE·EF.∴EB=4×2,EB=5。

初三数学圆中比例线段知识精讲

初三数学圆中比例线段知识精讲

初三数学圆中比例线段【本讲主要内容】圆中比例线段包括圆中相似三角形,得出成比例线段。

【知识掌握】 【知识点精析】1. 在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等。

2. 半圆(或直径)所对的圆周角是直角。

3. 过切点的半径垂直于切线。

4. 相似三角形的判定: (1)平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;(2)如果两个三角形的三组对应边的比相等,那么这两个三角形相似;(3)如果两个三角形的两组对应边的比相等,并且相应的夹角相等,那么这两个三角形相似;(4)如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似。

【解题方法指导】例1. 已知:如图,AB 是圆O 直径,C 是圆O 上一点,CD ⊥AB 于D 。

求证:(1)AB AD AC 2⋅=; (2)BD BC 2=(3)AD CD 2=分析:由AB 图形”欲证AD AC 2=CD AB BD BC 2⋅=,证明:(1)∵AB 是圆O 直径, ∴∠ACB =90°又CD ⊥AB∴∠ADC =90° ∴∠ACB =∠ADC ∵∠CAD =∠CAB ∴△ABC ∽△ACDADACAC AB =∴AB AD AC AC ⋅=⋅∴即AB AD AC 2⋅= (2)∵AB 是圆O 直径, ∴∠ACB =90° 又CD ⊥AB , ∴∠CDB =90° ∴∠ACB =∠CDB 又∠CBD =∠CBA ∴△ABC ∽△CBDAB BD BC BC BDBCBC AB ⋅=⋅∴=∴即AB BD BC 2⋅= (3)∵AB 是圆O 直径 ∴∠ACB =90° ∵CD ⊥AB∴∠ADC =∠CDB =90° ∠ACD =∠CBD ∴△ACD ∽△CBDCDADBD CD =∴DB AD CD CD ⋅=⋅∴ 即DB AD CD 2⋅=评析:当题目中给出等积式时,通常的办法先改写成比例式,再找出它们所在的两个三角形,通过证它们相似加以解决。

人教版九年级数学下册竞赛专题22 与圆相关的比例线段.doc

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】专题21、专题22--录入:江阴 夏建平 (QQ :705269007)专题22 与圆相关的比例线段阅读与思考比例线段是初中数学的一个核心问题.我们开始是用平行线截线段成比例进行研究的,随着学习的深入、知识的增加,在平行线法的基础上,我们可以利用相似三角形研究证明比例线段,在这两种最基本的研究与证明比例线段方法的基础上,在不同的图形中又发展为新的形式.在直角三角形中,以积的形式更明快地表示直角三角形内线段间的比例关系.在圆中,又有相交弦定理、切割线定理及其推论,这些定理用乘积的形式反映了圆内的线段的比例关系. 相交弦定理、切割线定理及其推论,它们之间有着密切的联系: 1.从定理的形式上看,都涉及两条相交直线与圆的位置关系;2.从定理的证明方法上看,都是先证明一对三角形相似,再由对应边成比例而得到等积式. 熟悉以下基本图形和以上基本结论.TPBDCBAPP ADCBA例题与求解【例1】如图,已知AB 是⊙O 的直径,弦CD 与AB 交于点E ,过点A 作圆的切线与CD 的延长线交于点F .若DE =34CE ,AC =85,点D 为EF 的中点,则AB = . (全国初中数学联赛试题) 解题思路:设法求出AE 、BE 的长,可考虑用相交弦定理,勾股定理等.D OCE ABOD E例1题图 例2题图【例2】如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,BC =3,以BC 上一点O 为圆心作⊙O 与AC 、AB 都相切,又⊙O 与BC 的另一个交点为D ,则线段BD 的长为( )A .1B .12C .13D .14(武汉市中考试题)解题思路:由切割线定理知BE 2=BD ·BC ,欲求BD ,应先求BE . 须加强对图形的认识,充分挖掘隐含条件.【例3】如图,AB 是半圆的直径,O 是圆心,C 是AB 延长线上一点,CD 切半圆于D ,DE ⊥AB 于E .已知AE ∶ EB =4∶ 1,CD =2,求BC 的长.(成都市中考试题)解题思路:由题设条件“直径、切线”等关键词联想到相应的知识,寻找解题的突破口.D【例4】如图,AC 为⊙O 的直径且P A ⊥AC ,BC 是⊙O 的一条弦,直线PB 交直线AC 于点D ,DB DP =DC DO =23.(1)求证:直线PB 是⊙O 的切线; (2)求cos ∠BCA 的值.(呼和浩特市中考试题)解题思路:对于(1),恰当连线,为已知条件的运用创设条件;对于(2),将问题转化为求线段的比值.POBC【例5】如图,已知AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点.延长BC 至D ,使CD =BC ,CE ⊥AD 于E ,BF 交⊙O 于F ,AF 交CE 于P .求证:PE =PC .(太原市竞赛试题)解题思路:易证PC 为⊙O 切线,则PC 2=PF ·P A ,只需证明PE 2= PF ·P A . 证△PEF ∽△P AE ,作出常用辅助线,突破相关角.P O A E FBC【例6】如图,已知点P 是⊙O 外一点,PS 、PT 是⊙O 的两条切线. 过点P 作⊙O 的割线P AB ,交⊙O 于A 、B 两点,与ST 交于点C .求证:1PC =12(1P A +1PB). (国家理科实验班招生试题)解题思路:利用切割线定理,再由三角形相似即可证.SP OAB能力训练A 级1.如图,PA 切⊙O 于A 点,PC 交⊙O 于B 、C 两点,M 是BC 上一点,且PA =6,PB =BM =3,OM =2,则⊙O 的半径为 .(青岛市中考试题)2.如图,已知△ABC 内接于⊙O ,且AB =AC ,直径AD 交BC 于点E ,F 是OE 的中点.如果BD ∥CF ,BC =25,则CD = .(四川省竞赛试题)M P OBCEOPD CBDCBPOOE F DCB(第1题图) (第2题图) (第3题图) (第4题图) 3.如图,AB 切⊙O 于点B ,AD 交⊙O 于点C 、D ,OP ⊥CD 于点P . 若AB =4cm ,AD =8cm ,⊙O 的半径为5cm ,则OP = .(天津市中考试题)4.如图,已知⊙O 的弦AB 、CD 相交于点P ,PA =4,PB =3,PC =6,EA 切⊙O 于点A ,AE 与CD 的延长线交于点E ,AE =25,那么PE 的长为 .(成都市中考试题)5.如图,在⊙O 中,弦AB 与半径OC 相交于点M ,且OM =MC ,若AM =1.5,BM =4,则OC 的长为( ) A .2 6 B . 6 C .2 3 D .2 2(辽宁省中考试题)MDCBACBAMP OOACD(第5题图) (第6题图) (第7题图)6.如图,两个同心圆,大圆的弦AB 与小圆相切于点P ,大圆的弦CD 经过点P ,且CD =13,PD =4,则两圆组成的圆环的面积为( )A .16πB .36πC .52πD .81π(南京市中考试题)7.如图,两圆相交于C 、D ,AB 为公切线,若AB =12,CD =9,则MD =( )A .3B .3 3C .6D .6 38.如图,⊙O 的直径AB =10,E 是OB 上一点,弦CD 过点E ,且BE =2,DE =22,则弦心距OF 为( ) A .1 B . 2 C .7 D . 3(包头市中考试题)EO PDBDCBA OOAE FDCB(第8题图) (第9题图) (第10题图)9.如图,已知在△ABC 中,∠C =90°,BE 是角平分线,DE ⊥BE 交AB 于D ,⊙O 是△BDE 的外接圆. (1)求证:AC 是⊙O 的切线; (2)若AD =6,AE =62,求DE 的长.(南京市中考试题)10.如图,PA 切⊙O 于A ,割线PBC 交⊙O 于B 、C 两点,D 为PC 的中点,连结AD 并延长交⊙O 于E ,已知:BE 2=DE ·EA .求证:(1)PA =PD ;(2)2BP 2=AD ·DE .(天津市中考试题)11.如图,△ABC 是直角三角形,点D 在斜边BC 上,BD =4DC .已知⊙O 过点C 且与AC 相交于F ,与AB 相切于AB 的中点G .求证:AD ⊥BF .(全国初中数学联赛试题)EDBOOAE F D CB(第11题图) (第12题图)12.如图,已知AB 是⊙O 的直径,AC 切⊙O 于点A . 连结CO 并延长交⊙O 于点D 、E ,连结BD 并延长交边AC 于点F.(1)求证:AD ·AC =DC ·EA ;(2)若AC =nAB (n 为正整数),求tan ∠CDF 的值.(太原市竞赛试题)B 级1.如图,两个同心圆,点A 在大圆上,AXY 为小圆的割线,若AX ·AY =8,则圆环的面积为( ) A .4π B .8π C .12π D .16π(咸阳市中考试题)2.如图,P 为圆外一点,PA 切圆于A ,PA =8,直线PCB 交圆于C 、B ,且PC =4,AD ⊥BC 于D ,∠ABC =α,∠ACB =β. 连结AB 、AC ,则sin αsin β的值等于( )A .14B .12C .2D .4(黑龙江省中考试题)βαYXPDBAD CB AOOF EC(第1题图) (第2题图) (第3题图)3.如图,正方形ABCD 内接于⊙O ,E 为DC 的中点,直线BE 交⊙O 于点F ,若⊙O 的半径为2,则BF的长为( )A .23 B .22 C .556 D .554(南京市中考试题)4.如图,已知⊙O 的半径为12,锐角△ABC 内接于⊙O ,BD ⊥AC 于点D ,OM ⊥AB 于点M ,则sin ∠CBD的值等于( )A .OM 的长B .2OM 的长C .CD 的长 D .2 CD 的长(武汉市中考试题)OPBAD CMPOO FEACD C(第4题图) (第5题图) (第6题图)5.如图,PC 为⊙O 的切线,C 为切点,PAB 是过O 点的割线,CD ⊥AB 于D .若tan ∠B =12,PC =10cm ,求△BCD 的面积.(北京市海淀区中考试题)6.如图,已知CF 为⊙O 的直径,CB 为⊙O 的弦,CB 的延长线与过F 的⊙O 的切线交于点P . (1)若∠P =45°,PF =10,求⊙O 半径的长;(2)若E 为BC 上一点,且满足PE 2=PB ·PC ,连结FE 并延长交⊙O 于点A .求证:点A 是⌒BC 的中点. (济南市中考试题)7.已知AC 、AB 是⊙O 的弦,AB >AC .(1)如图1,能否在AB 上确定一点E ,使AC 2=AE ·AB ?为什么?(2)如图2,在条件(1)的结论下延长EC 到P ,连结PB ,如果PB =PE ,试判断PB 与⊙O 的位置关系并说明理由;(3)在条件(2)的情况下,如果E 是PD 的中点,那么C 是PE 的中点吗?为什么?(重庆市中考试题)图2图1PB A DC POEACD CB(第7题图) (第8题图)8.如图,P 为⊙O 外一点,PA 与⊙O 切于A ,PBC 是⊙O 的割线,AD ⊥PO 于D ,求证:PB BD =PCCD.(四川省竞赛试题)9.如图,正方形OABC 的顶点O 在坐标原点,且OA 边和AB 边所在的直线的解析式分别为:y =43x 和y =32534+-x .D 、E 分别为边OC 和AB 的中点,P 为OA 边上一动点(点P 与点O 不重合),连接DE 和CP ,其交点为Q .(1)求证:点Q 为△COP 的外心; (2)求正方形OABC 的边长;(3)当⊙Q 与AB 相切时,求点P 的坐标.(河北省中考试题)yxQ DOPBADBAPOEACED CB(第9题图) (第10题图) (第11题图)10.如图,已知BC 是半圆O 的直径,D 是 ⌒AC 的中点,四边形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点E . (1)求证:AC ·BC =2BD ·CD ;(2)若AE =3,CD =25,求弦AB 和直径BC 的长.(天津市竞赛试题)11.如图,P A是⊙O的切线,切点为A,PBC是⊙O的割线,AD⊥OP,垂足为D.证明:AD2=BD·CD.(全国初中数学联合竞赛试题)中考数学知识点代数式一、重要概念分类:1.代数式与有理式用运算符号把数或表示数的字母连结而成的式子,叫做代数式。

和圆有关的比例线段(二)

和圆有关的比例线段(二)

和圆有关的比例线段(二)引言在前一篇文档中,我们介绍了圆和比例线段的基本概念,并给出了一些例题来帮助读者更好地理解这些概念。

本文将继续探讨和圆有关的比例线段,介绍一些相关的性质和定理,并提供一些例题帮助读者加深理解。

一、增量法在前一篇文档中,我们提到了圆内的比例线段的特性,即相交于同一弦上的两个比例线段相等。

接下来,我们将介绍一个很有用的方法,即增量法,用于计算比例线段的长度。

当我们已知两个比例线段中的一个,以及一个边上的长度,如何求另一个比例线段的长度呢?这就是增量法的应用。

我们假设已知比例线段AB和AC,即AB:AC,以及边AB的长度a,边AC的长度b。

下面介绍求比例线段BC的长度的步骤:1.根据相似三角形的性质,我们可以得到a:AB = b:AC。

2.根据等式a:AB = b:AC,我们可以得到a * AC = b * AB。

3.我们将上式进行展开,得到a * (AB + BC) = b * AB。

4.将上述等式变形,得到BC = (b * AB - a * AC) / a。

通过上述步骤,我们可以通过已知的比例线段和边长来求得另一个比例线段的长度。

二、圆与切线圆与切线是圆的一个重要性质,也与比例线段有关。

在圆上任意取一点P,并且作P点的切线,切线与半径的交点分别为A和B。

则有以下性质成立:1.在圆上任取一点P,连接P与圆心O,并做切线PA、PB。

2.连接AO、OB。

3.则有AO ⊥ PA、OB ⊥ PB。

4.根据直角三角形的性质,我们可以得到AO:PA = OB:PB,即AO:AO + PA = OB:OB + PB。

由上述性质可知,AO:PA = OB:PB,即AO与PA的比例等于OB与PB的比例。

三、圆的外切线除了切线以外,圆还有另外一种线与圆相关,它被称为圆的外切线。

圆的外切线有以下几个重要性质:1.圆的外切线与切线相比,多了一个交点,即切点。

2.外切线上的两个切点分别在圆的两条半径上。

初中数学竞赛 知识点和真题 第17讲 圆内的比例线段

初中数学竞赛 知识点和真题 第17讲 圆内的比例线段

第17讲 圆内的比例线段硬说数学科学无美可言的人是错误的。

美的主要形式是秩序、匀称与明确。

——亚里斯多德知识方法扫描与圆有关的比例线段主要来自于相似形,通常称为圆幂定理,它是相交弦定理,切割线定理,及割线定理的统称。

这些定理的基本表达式是两条线段的乘积等于另外两条线段的乘积,它揭示了一些与圆有关的线段间的比例关系。

相交弦定理:圆内两弦AB ,CD 交于P 点,则PA•PB=PC•PD ;切割线定理:自圆外一点P 引圆的切线PA ,和割线PBC (B 、C 在圆上),则PA 2=PB•PC ;割线定理:自圆外一点P 引圆的两条割线PAB 和PCD (A 、B 、C 、D 在圆上),则PA•PB=PC•PD 。

圆幂定理是证明线段间的比例或乘积关系,证明线段或角的相等,作两条线段的比例中项,进行有关计算的重要依据。

相交弦定理的逆定理是证明四点共圆的重要依据,切割线定理的逆定理是判断切线的重要依据。

经典例题解析例1(2000湖北省初中数学竞赛试题)已知等边△ABC 内接于圆,在AB 上取异于A 、B 点的M ,设相线AC 与BM 相交于点K ,直线CB 与AM 相交于点N 。

证明:线段AK 和BN 的积与M 点的选择无关。

证明 如图,∵∠AMK =∠C ,∠C =∠CAB , ∴∠AMK =∠CAB 。

∵∠CAB =∠K +∠ABK ,又∠AMK =∠MAB +∠ABK ,∴∠K =∠MAB =∠BAN.同理,∠ABK = ∠N,∴△ABK ∽△BNA,∴ABAKBN AB,故AK·BN =AB 2(为常量),即AK 与BN 的乘积与M 点的选择无关。

例2(1981年福建省初中数学竞赛试题)如图,定长弦PQ (长度小于直径)的两端点在⊙O 的半圆弧AB 上滑动。

从P 、Q 分别向AB 作垂线,其垂足P′、Q′,M 为PQ 中点,试证:不论PQ 在什么位置上,△POQ 与△P′MQ′都相似.证明 如图,连接OM 、OP 、OQ ,则OM ⊥PQ ,于是O 、M 、P 、P′四点共圆,∴∠MPO =∠MP′O ,同理,∠MQO =∠MQ′O ,∴△POQ ∽△P′MQ′.不论PQ 滑到什么位置,因PQ 为定长,OP 、OQ 为已知圆的半径,因而所得的△POQ 均为全等的等腰三角形,它的两底角均为定值,因此△P′MQ′的各角大小也不会变,即与△POQ 相应的角相等,所以不论PQ 在什么位置,△POQ 与△P′MQ′都相似.例3(2002年全国初中数学竞赛试题)如图,圆内接六边形ABCDEF 满足AB =CD =EF ,且对角线AD 、BE 、CF 相交于一点Q ,设AD 与CE 的交点为P 。

和圆有关的比例线段(三)

和圆有关的比例线段(三)

和圆有关的比例线段(三)一、引言在之前的两篇文档中,我们探讨了和圆有关的比例线段的含义以及相关的性质。

本文是本系列的第三篇,将继续深入研究这一主题。

二、线段比例定理的回顾回顾一下前两篇文档中提到的线段比例定理:给定一个三角形ABC,D是AB上的一点,E是AC上的一点,那么线段DE与线段BC的比例等于线段AD与线段AB的比例:DE / BC = AD / AB这个定理的一个特殊情况是当D为A点时,即D与A重合,那么有:AE / AC = AD / AB这个比例关系在和圆有关的问题中经常出现,接下来我们将进一步探讨。

三、和圆切线的线段比例考虑一个圆O,以及一条过圆外一点P的直线L,我们要求从点P向圆作两条切线,分别与圆相交于点A和点B,并且直线L与线段AB的比例为k。

根据线段比例定理,我们有:PL / PK = PA / PB而直线L与线段AB的比例为k,即 PL / PK = k。

从而我们得到:k = PA / PB这意味着点P到圆切线上的两个交点A和B的距离比例等于直线L与线段AB的比例。

四、从线段比例计算半径比例根据刚刚的推导,我们知道了直线L与线段AB的比例为k,它们满足如下关系:k = PA / PB接下来,我们将从这个比例关系中计算圆的半径比例。

设圆O的半径为r₁,点A和点B到圆心O的距离分别为d₁和d₂。

根据勾股定理,我们有:r₁² = d₁² + PA²r₂² = d₂² + PB²将刚刚得到的线段比例带入上述公式,我们得到:r₁² = d₁² + (k * PB)²r₂² = d₂² + PB²进一步化简得到:r₁² = k² * PB² + d₁²r₂² = PB² + d₂²将这两个等式相除,我们得到半径比例的平方:(r₁ / r₂)² = (k² * PB² + d₁²) / (PB² + d₂²)由于我们已知线段比例k,可以将PB用k来表示,进一步化简得到:(r₁ / r₂)² = (k² * r₂² + d₁²) / (r₂² + d₂²)这个公式给出了直线L与圆O的半径比例的平方,通过计算,我们可以得到r₁ / r₂的具体值。

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初二数学超前班八年级第3讲与圆有关的比例线段知识总结归纳一.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乘积相等.如图,弦AB和CD交于O⊙内一点P,则PA PB PC PD⋅=⋅.二.相交弦定理的推论如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项.三.切割线定理如图,在O⊙中,AB是O⊙的切线,AD是O⊙的割线,则2AB AC AD=⋅四.割线定理如图,在O⊙中,PB PD、是O⊙的割线,则PA PB PC PD⋅=⋅AO ⋅D CBAP初二数学超前班 八年级2 思维的发掘 能力的飞跃典型例题一. 相交弦定理【例1】 如图,在O ⊙中,弦AB 与CD 相交于点P ,已知3cm 4cm 2cm PA PB PC ===,,,那么PD =_______cm .【例2】 如图,在O ⊙中,弦AB 与半径OC 相交于点M ,且OM MC =, 1.54AM BM ==,,求OC的长.【例3】 如图,O ⊙中半径OC 与弦AB 相交于点P ,351AP BP CP ===,,,则O ⊙的半径为_______;如果另一条弦CD 平分AB ,C 到AB 中点的距离为2,则CD =_______.【例4】 如图,在O ⊙中,P 为弦AB 上一点,PO PC ⊥,PC 交O ⊙于C ,那么( ).A .2OP PA PB =⋅ B .2PC PA PB =⋅ C .2PA PB PC =⋅D .2PB PA PC =⋅O ⋅ B P CAD初二数学超前班八年级二.切割线定理和割线定理【例5】如图,过点P作O⊙的两条割线分别交O⊙于点A B、和点C D、,已知32PA AB PC===,,则PD的长是().A.3B.7.5C.5D.5.5【例6】如图,O⊙分别与ABC△的AB AC、边分别切于点M N、,交BC边于点E F、,且BE= EF FC=.求证:B C∠=∠.【例7】如图,在O⊙中,弦AB和直径CD相交于点P,M是DC延长线上的一点,MN是O⊙切线,N是切点,若8646AP PB PD MC====,,,,则MN=_______.【例8】如图,AD为O⊙直径,AB是O⊙的切线,过点B的割线BMN交AD的延长线于点C,且BM MN NC==,若2AB=厘米,求O⊙的半径.O⋅DMNC BAO⋅FENCBAMO⋅NCM DPBA初二数学超前班 八年级4 思维的发掘 能力的飞跃三. 基础练习【例9】 如图,PC 是半圆的切线,且PB OB =,过B 的切线交PC 与D ,若6PC =,则O ⊙半径为_______,:CD DP =_______.【例10】 如图,AB 是O ⊙的直径,弦CD AB ⊥,垂足为E ,P 是BA 延长线上的点,连结PC 交O ⊙ 于F ,如果7PF =,且::2:4:1PA AE EB =,求CD 的长.【例11】 如图,BC 是半圆O ⊙的直径,EF BC ⊥于点F ,5BFFC=.已知点A 在CE 的延长线上,AB 与半圆交于D ,且82AB AE ==,,则AD 的长为_______.【例12】 如图,在Rt ABC △中,90B ︒∠=,AC 切O ⊙于点D ,割线CFG 过圆心,已知O ⊙的直径6EB =厘米,4AD =厘米,则AE =_______,CO =_______.GO⋅EDCBA初二数学超前班八年级【例13】如图,EA切O⊙于点A,AD是直径,EF切O⊙于点F,交AD延长线于点C,求证:CE CD CF CO⋅=⋅.【例14】如图,已知ABC△内接于O⊙,过A点作O⊙的切线AE,并作BD AE∥交AC于点D,且64AC AD==,,则AB=_______.【例15】如图,PAB为圆的割线,PC为圆的切线,C为切点,由A B、向切线PC及其延长线作垂线,E F、为垂足,且CD BP⊥.求证:CD是AE与BF的比例中项.【例16】如图,P是ABCD□中的边AB的延长线上一点,DP于AC、BC分别交于点E、F,EG是过B、F、P三点的圆的切线,G为切点,求证:EG DE=.O⋅DCFEAO ⋅E DCBAO⋅FEA PB DCEFCD GPBA初二数学超前班 八年级6 思维的发掘 能力的飞跃【例17】 如图,在ABC △中,AB AC =,2BC =,以AB 为直径的⊙O 分别交AC 、BC 两边于点D 、E ,求CDE △的面积.四. 综合提高【例18】 如图,同心圆O ,AC DF 、交小圆于B E 、两点,求证:AB AC DE DF ⋅=⋅.【例19】 如图,A B 、为圆上两点,经过B 点作O ⊙的切线BC ,经过A 点作弦AD ,延长AD 交切线BC于C 点,DAB OAB ∠=∠,已知42BC CD ==,,求AB 的长.【例20】 如图,ABC △中,已知CM 是C ∠的平分线,AMC △的外接圆交BC 于N ,若12AC AB =, 求证:2BN AM =.O ⋅DCBAO ⋅D EB AO ⋅AMC BN初二数学超前班八年级【例21】如图所示,AB是O⊙的直径,C是O⊙上一点,过点C的切线与AB的延长线相交于点E,AD EC⊥,垂足为D,AD与O⊙相交于点F,CG AB⊥,垂足为G.求证:BG GA DF DA⋅=⋅.【例22】如图,ABC△内接于O⊙,P为O⊙外一点,作CPD A∠=∠使PD交O⊙于D、E两点,并与AB、AC分别交于M、N,求证:DN NE MN NP⋅=⋅.【例23】如图,O⊙与正三角形三边交于6个点,2AG=,13GF=,1FC=,7HJ=,求DE.O⋅D MNEPCBAFABC DEO ⋅GO⋅DJBGHACFE初二数学超前班 八年级8 思维的发掘 能力的飞跃【例24】 如图,已知AB 切O ⊙于点B ,M 为AB 的中点,过M 作圆的割线MD 交O ⊙于C 、D 两点,连结AC 并延长交O ⊙于点E ,连结AD 交O ⊙于点F ,求证:EF AB ∥.【例25】 如图,ABC △的内切圆把BC 边上的中线AD 三等分,AN MN MD ==,且与AB BC CA 、、分别相切于点G E F 、、,若2AG =,求DE ,并求出:BC AC 的值.【例26】 如图,锐角ABC △,以BC 边为直径作O ⊙交AB 于G ,过A 作⊙O 的切线AD ,D 为切点.在AB 上截取AE AD =,过E 作AB 的垂线与AC 的延长线交于F ,求证:AB AC AE AF ⋅=⋅.C B GED AO⋅ CDFM BAEN MGBC AFE初二数学超前班八年级【例27】如图,在ABCD□中,过、、三点的圆交于点,且与相切,若,,求的长.思维飞跃【例28】如图,圆的三条弦1PP、1QQ、1RR两两相交,交点分别是A、B、C.已知AP BQ CR==,111AR BP CQ==,求证:ABC△是正三角形.【例29】如图,从圆外一点P作⊙O的切线,切点为Q,割线PBC与圆交于B、C两点,QBC∠的平分线分别交QC、QB于E、D,求证:1DB ECQB QC+=.A B C AD E CD4AB=5BE= DECARQPB1R1Q1PDECBQP初二数学超前班 八年级10思维的发掘 能力的飞跃【例30】 如图,AB 是半圆的直径,AC AB ⊥,AC AB =.在半圆上任取一点D ,作DE CD ⊥,交直线AB 于点E .BF AB ⊥,交线段AD 的延长线于点F .求证:BE BF =.【例31】 如图,由钝角ABC △的钝角顶点A 引高AD ,以垂足D 为圆心,AD 为半径作圆,分别交AB 、AC 于M 、N .如果AB c =,AM m =,AN n =,求AC 的边长.【例32】 如图,正方形ABCD 内接于O ⊙,点P 在劣弧AB 上,连结DP 交AC 于点Q .若QP QO =,则QCQA的值为___________.D⋅CBAO⋅E DCFBA初二数学超前班八年级作业1.如图,O⊙的两条弦AB CD,交于点P,已知2cm3cm1cmPA PB PC===,,,则PD的长为________.2.如图,已知在O⊙中,AP为O⊙的切线,P为切点,ABC为割线,:1:3645AB BC AP A︒==∠=,,,求O⊙的半径.3.如图,AB为半圆O的直径,D为AB上任意一点,以AD为直径在已知半圆外部作小半圆1O,又CD AB⊥,交大半圆于点C,BE切小半圆于点E,F是CE的中点.求证:BF CE⊥.4.如图,在O⊙中,半径669R OM CD CD BM=⊥==,,,,则AM=_________;AB=_________;ACBD=_________;O到AB的距离OH=_________.O⋅CDPABCAO⋅BHDMO⋅⋅1OBEACFD初二数学超前班 八年级12思维的发掘 能力的飞跃5. 如图,已知O ⊙的两条直径AB 与CD 垂直,OE OF =,BE 的延长线交DF 于点G .求证:FO FB FG FD ⋅=⋅.6. 如图,设AB CD 、是O ⊙的两条平行弦,过点B 作O ⊙的切线与CD 的延长线相交于点G ,在CD上任取一点P ,连结PA PB 、,与弦CD 相交于点E F 、. 求证:EF FG CF FD ⋅=⋅.7. 如图,过ABC △的外接圆圆心O 作直线OQ AB ⊥,交AB 、BC 、AC 于点F 、P 、Q ,求证:2OA OP OQ =⋅.8. 如图,O ⊙与直角ABC △的斜边AB 相切于D ,与直角边AC 相交于点E ,且DE BC ∥.已知AE =,AC =6BC =,求O ⊙的半径.O ⋅E GDC BAF O⋅P DGA BF EC O⋅F PQCB A。

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