14页辅助线-初二辅助线的作法例题及练习答案
初中数学:与线段中点相关的辅助线做法

线段的中点是几何图形中的一个特殊点,与中点有关的线段主要有中线和中位线,其中中线在三角形中经常遇到,而中位线一般出现在三角形和四边形中.这两种线段都是在作与中点有关的辅助线时的重要依据.下面结合具体例题,谈谈关于中点辅助线的几种作法.类型一:一个中点的辅助线作法方法1:倍长中线若图中出现中线或与中点有关的线段时,可以延长中线,使所延长部分与中线相等,再连接相应的顶点,则对应角、对应边都对应相等,其目的是构造全等三角形或平行四边形解题.例1如图1,在∆ABC中,AD交BC于点D,点E是BC的中点,EF∥AD交CA的延长线于点F,交AB于点G,若AD为∆ABC的角平分线,求证:BG=CF.图1图2证明:如图2,延长FE到点H,使HE=FE,连接BH.因为CE=BE,∠CEF=∠BEH,FE=HE,所以∆CEF≌∆BEH,所以∠F=∠H,CF=BH.因为EF∥AD,所以∠BGH=∠BAD,∠CAD=∠F.又∠BAD=∠CAD,所以∠H=∠BGH,所以BG=BH,所以BG=CF.方法2:构造“三线合一”在等腰三角形中,顶角的角平分线、底边的中线和高线,三条线互相重合,就简称为三线合一.因此,若题目条件中出现等腰三角形底边上的中点时,则连接底边中线,构造三线合一,运用等腰三角形“三线合一”的性质可以证明角相等、线段相等或垂直,进而减少证明三角形全等的次数,简化解题过程.例2如图3,点P是等腰RtΔABC底边BC上一点,过点P作BA,AC的垂线,垂足分别为点E,F,设点D为BC的中点.求证:△DEF 是等腰直角三角形.图3初中数学:与线段中点相关的辅助线做法图4证明:如图4,连接ME ,MD .因为BD 是∆ABC 的高,所以∠BDC =90°.在Rt∆BCD 中,BM =MC ,所以MD =12BC ,同理ME =12BC ,所以ME =MD .又因为PE =PD ,所以PM ⊥DE .类型二:两个及以上中点的辅助线作法当图中有多个中点时,除了上述利用中点的性质作辅助线外,同时还要考虑作中位线.若已知三角形的两边有中点,可以连接两点构造中位线;若已知三角形的一边中点,可以在另一边上取中点,连接两点构造中位线;若已知三角形的一边中点,过中点作平行线可构造相似三角形.例4如图5,在△ABC 中,分别以AB ,AC 为斜边作等腰直角三角形ABM 和CAN ,P 为BC 的中点,求证:PM =PN.图5证明:如图5,分别取AB ,AC 的中点D ,Q ,连接DM ,DP ,QN ,QP .因为点P 为BC 的中点,所以DP ∥AC ,DP =12AC ,同理可得PQ ∥AB ,PQ =12AB .所以∠BDP =∠PQC =∠BAC ,因为△ABM ,△ACN 均为等腰直角三角形,且D ,Q 均为AB ,AC 的中点,所以MD =12AB ,NQ =12AC ,∠MDB =∠NQC =90°,所以MD =PQ ,PD =NQ ,∠MDP =∠PQN =90°-∠BAC ,所以△MDP ≌△PQN ,所以PM =PN .从上述几例含有中点条件的问题可以看出,在三角形中,如果已知一点或两点是三角形某边上的中点,或题目的已知条件中出现了中点与其它条件的组合,则要由中点联想到作三角形的中线、中位线或加倍延长线段等方法,添加辅助线,然后依据相关性质,即可迅速找到解题的思路.解析:如图3,连接AD . 由题意知,∠B =∠C =45°.因为D 为中点,所以AD =BD =DC ,且∠BAD =∠CAD =45°. 因为∠PEA =∠EAF =∠AFP =90°, 所以四边形AEPF 是矩形,所以PE =AF . 由∠PEA =90°,∠B =45°,所以∠B =∠BPE =45°,所以BE =PE =AF . 因为BD =AD ,∠B =∠DAF ,BE =AF , 所以∆DBE ≌∆DAF , 所以DE =DF ,∠BDE =∠ADF , 所以∠BDA =∠EDF =90°, 所以△DEF 是等腰直角三角形. 方法3:连接斜边中线若题目条件中出现直角三角形斜边上的中点时,经常会作斜边上的中线,利用直角三 角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到三 条相等的线段和两对相等的角,还可以得到 两个等腰三角形,从而为解题创造条件.例3如图 4,∆ABC 中,BD 和 CE 是高,M 为 BC 的中点,P 为 DE 的中点.求证:PM ⊥DE .。
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初中数学辅助线大全详细例题付答案[引出问题] 在几何证明或计算问题中,经常需要添加必要的辅助线,它的目的可以归纳为以下三点:一是通过添加辅助线,使图形的性质由隐蔽得以显现,从而利用有关性质去解题;二是通过添加辅助线,使分散的条件得以集中,从而利用它们的相互关系解题;三是把新问题转化为已经解决过的旧问题加以解决。
值得注意的是辅助线的添加目的与已知条件和所求结论有关。
下面我们分别举例加以说明。
[例题解析]一、倍角问题例1:如图1,在△ABC中,AB=A C,BD⊥AC于D求证:∠DBC=12∠BAC.分析:∠DBC、∠BAC利用三角形内角和来沟通∠DBC、∠BAC和∠C的关系。
证法一:∵在△ABC中,AB=AC,∴∠ABC=∠C=12(180°-∠BAC)=90°-12∠BAC。
∵BD⊥AC于D ∴∠BDC=90°∴∠DBC=90°-∠C=90°-(90°-12∠BAC)= 12∠BAC即∠DBC= 12∠BAC分析二:∠DBC、∠BAC 分别在直角三角形和等腰三角形中,由所证的结论“∠DBC= ½∠BAC”中含有角的倍、半关系,因此,可以做∠A 的平分线,利用等腰三角形三线合一的性质,把½∠A 放在直角三角形中求解;也可以把∠DBC 沿BD 翻折构造2∠DBC 求解。
证法二:如图2,作AE⊥BC 于E∵AB=AC ∴∠EAG=12∠BAC ∵BD⊥AC 于D∴∠DBC+∠C=90°∴∠EAC=∠DBC(同角的余角相等) 即∠DBC=12∠BAC。
证法三:如图3,在AD 上取一点E ,使DE=CD 连接BE ∵BD⊥AC∴BD 是线段CE 的垂直平分线 ∴BC=BE ∴∠BEC=∠C ∴∠EBC=2∠DBC=180°-2∠C ∵AB=AC ∴∠ABC=∠C∴∠BAC=180°-2∠C∴∠EBC=∠BAC ∴∠DBC= 12∠BAC说明:例1也可以取BC 中点为E ,连接DE ,利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半和等腰三角形的性质求解。
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10 道初二数学辅助线题题目一已知在三角形ABC 中,AB = AC,D 是BC 中点,求证:AD⊥BC。
解析:连接AD,因为AB = AC,D 是BC 中点,根据等腰三角形三线合一的性质,可知AD⊥BC。
题目二在平行四边形ABCD 中,E 是AB 中点,F 是CD 中点,连接EF,求证:EF 平行且等于AD 的一半。
解析:连接AF、EC,因为四边形ABCD 是平行四边形,所以AB⊥CD,AB = CD。
又因为E 是AB 中点,F 是CD 中点,所以AE = CF。
可得四边形AECF 是平行四边形,所以EF⊥AC,EF = AC 的一半。
又因为平行四边形ABCD 中,AD = BC,AC = 2AO(O 为对角线交点),所以EF 平行且等于AD 的一半。
题目三在三角形ABC 中,⊥A = 90°,AB = AC,D 是BC 中点,连接AD,E、F 分别是AB、AC 上的点,且BE = AF,求证:ED⊥DF。
解析:连接AD,因为AB = AC,⊥A = 90°,D 是BC 中点,所以AD = BD = CD,且AD⊥BC,⊥BAD = ⊥CAD = 45°。
可证⊥BDE⊥⊥ADF(SAS),所以⊥BDE = ⊥ADF,又因为⊥ADB = 90°,所以⊥EDF = 90°,即ED⊥DF。
题目四在梯形ABCD 中,AB⊥CD,⊥A + ⊥B = 90°,E、F 分别是AB、CD 的中点,求证:EF = (AB - CD) / 2。
解析:延长AD、BC 交于点G,因为AB⊥CD,所以⊥GDC = ⊥A,⊥GCD = ⊥B。
又因为⊥A + ⊥B = 90°,所以⊥G = 90°。
因为E、F 分别是AB、CD 的中点,所以EF 是梯形ABCD 的中位线,所以EF = (AB + CD) / 2。
在直角三角形GDC 和直角三角形GAB 中,F、E 分别是斜边CD、AB 的中点,所以GF = CD/2,GE = AB/2。
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初中数学辅助线大全 详细例题付答案[引出问题] 在几何证明或计算问题中,经常需要添加必要的辅助线,它的目的可以归纳为以下三点:一是通过添加辅助线,使图形的性质由隐蔽得以显现,从而利用有关性质去解题;二是通过添加辅助线,使分散的条件得以集中,从而利用它们的相互关系解题;三是把新问题转化为已经解决过的旧问题加以解决。
值得注意的是辅助线的添加目的与已知条件和所求结论有关。
下面我们分别举例加以说明。
[例题解析]一、倍角问题例1:如图1,在△ABC 中,AB=AC,BD ⊥求证:∠DBC=12∠BAC.分析:∠DBC 、∠BAC 用三角形内角和来沟通∠DBC 、∠BAC 和∠C 的关系。
证法一:∵在△ABC 中,AB=AC ,∴∠ABC=∠C=12(180°-∠BAC )=90°-12∠BAC 。
∵BD ⊥AC 于D ∴∠BDC=90°∴∠DBC=90°-∠C=90°-(90°-12∠BAC)= 12∠BAC即∠DBC= 12∠BAC分析二:∠DBC 、∠BAC 分别在直角三角形和等腰三角形中,由所证的结论“∠DBC= ½∠BAC ”中含有角的倍、半关系,因此,可以做∠A 的平分线,利用等腰三角形三线合一的性质,把½∠A 放在直角三角形中求解;也可以把∠DBC 沿BD 翻折构造2∠DBC 求解。
证法二:如图2,作AE ⊥BC 于E ,则∠∵AB=AC ∴∠EAG=12∠BAC∵BD ⊥AC于D∴∠DBC+∠C=90°∴∠EAC=∠DBC (同角的余角相等)即∠DBC=12∠BAC 。
证法三:如图3,在AD 上取一点E ,使DE=CD 连接BE ∵BD ⊥AC∴BD 是线段CE 的垂直平分线 ∴BC=BE ∴∠BEC=∠C ∴∠EBC=2∠DBC=180°-2∠C ∵AB=AC ∴∠ABC=∠C∴∠BAC=180°-2∠C∴∠EBC=∠BAC∴∠DBC= 12∠BAC说明:例1也可以取BC中点为E,连接DE,利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半和等腰三角形的性质求解。
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初中几何辅助线—克胜秘籍等腰三角形1. 作底边上的高,构成两个全等的直角三角形,这是用得最多的一种方法;2. 作一腰上的高;3 .过底边的一个端点作底边的垂线,与另一腰的延长线相交,构成直角三角形。
梯形1. 垂直于平行边2. 垂直于下底,延长上底作一腰的平行线3. 平行于两条斜边4. 作两条垂直于下底的垂线5. 延长两条斜边做成一个三角形菱形1. 连接两对角2. 做高平行四边形1. 垂直于平行边2. 作对角线——把一个平行四边形分成两个三角形3. 做高——形内形外都要注意矩形1. 对角线2. 作垂线很简单。
无论什么题目,第一位应该考虑到题目要求,比如 AB=AC+BD....这类的就是想办法作出另一条 AB 等长的线段,再证全等说明 AC+BD=另一条A B,就好了。
还有一些关于平方的考虑勾股,A 字形等。
三角形图中有角平分线,可向两边作垂线(垂线段相等)。
也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。
角平分线加垂线,三线合一试试看。
线段垂直平分线,常向两端把线连。
要证线段倍与半,延长缩短可试验。
三角形中两中点,连接则成中位线。
三角形中有中线,延长中线等中线。
解几何题时如何画辅助线?①见中点引中位线,见中线延长一倍在几何题中,如果给出中点或中线,可以考虑过中点作中位线或把中线延长一倍来解决相关问题。
②在比例线段证明中,常作平行线。
作平行线时往往是保留结论中的一个比,然后通过一个中间比与结论中的另一个比联系起来。
③对于梯形问题,常用的添加辅助线的方法有1、过上底的两端点向下底作垂线2、过上底的一个端点作一腰的平行线3、过上底的一个端点作一对角线的平行线4、过一腰的中点作另一腰的平行线5、过上底一端点和一腰中点的直线与下底的延长线相交6、作梯形的中位线7、延长两腰使之相交四边形平行四边形出现,对称中心等分点。
梯形里面作高线,平移一腰试试看。
平行移动对角线,补成三角形常见。
证相似,比线段,添线平行成习惯。
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三角形中作辅助线的常用方法举例一、延长已知边构造三角形:分析:欲证 AD =BC ,先证分别含有AD ,BC 的三角形全等,有几种方案:△ADC 与△BCD ,△AOD 与△BOC ,△ABD 与△BAC ,但根据现有条件,均无法证全等,差角的相等,因此可设法作出新的角,且让此角作为两个三角形的公共角。
证明:分别延长DA ,CB ,它们的延长交于E 点, ∵AD ⊥AC BC ⊥BD (已知) ∴∠CAE =∠DBE =90° (垂直的定义) 在△DBE 与△CAE 中∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠∠=∠)()()(已知已证公共角AC BD CAE DBE E E∴△DBE ≌△CAE (AAS )∴ED =EC EB =EA (全等三角形对应边相等) ∴ED -EA =EC -EB 即:AD =BC 。
(当条件不足时,可通过添加辅助线得出新的条件,为证题创造条件。
)二 、连接四边形的对角线,把四边形的问题转化成为三角形来解决。
三、有和角平分线垂直的线段时,通常把这条线段延长。
分析:要证BD =2CE ,想到要构造线段2CE ,同时CE 与∠ABC 的平分线垂直,想到要将其延长。
证明:分别延长BA ,CE 交于点F 。
∵BE ⊥CF (已知)∴∠BEF =∠BEC =90° (垂直的定义)在△BEF 与△BEC 中,19-图DCBAEF 12ABCDE17-图O∵ ⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠=∠=∠)()()(21已证公共边已知BEC BEF BE BE ∴△BEF ≌△BEC (ASA )∴CE=FE=21CF (全等三角形对应边相等) ∵∠BAC=90° BE ⊥CF (已知)∴∠BAC =∠CAF =90° ∠1+∠BDA =90°∠1+∠BFC =90° ∴∠BDA =∠BFC在△ABD 与△ACF 中⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠∠=∠)()()(已知=已证已证AC AB BFC BDA CAF BAC∴△ABD ≌△ACF (AAS )∴BD =CF (全等三角形对应边相等) ∴BD =2CE四、取线段中点构造全等三有形。
圆中常用辅助线的作法【八大题型】(解析版)-初中数学
圆中常用辅助线的作法【八大题型】【题型1遇弦连半径构造三角形】 1【题型2遇弦作弦心距解决有关弦长的问题】 5【题型3遇直径作直径所对的圆周角】 8【题型4遇切线作过切点的半径】 11【题型5遇90°的圆周角连直径】 16【题型6转移线段】 19【题型7构造相似三角形】 23【题型8四点共圆】 30【题型1遇弦连半径构造三角形】1.(2024·陕西渭南·三模)如图,△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,点D在⊙O上,连接CD、BD,BD =BC,延长DB到点E,使得BE=BD,连接CE.(1)求证:∠A+∠E=90°;(2)若⊙O的半径为256,BC=5,求CE的长.【答案】(1)见解析(2)6【分析】本题考查了圆综合,其中涉及到了等腰三角形的性质,三角形的中位线定理,勾股定理解三角形,圆周角定理及推论等知识点,熟练掌握这些知识点是解题的关键.(1)利于等边对等角的性质得到∠BCE=∠E,∠BCD=∠D,利用三角形的内角和得到∠BCE+∠E+∠BCD+∠D=180°,即可得到∠E+∠D=90°,再由圆周角的性质等量代换即可;(2)连接OC,由垂径定理推出OB⊥CD,CF=DF,利用勾股定理建立式子运算出BF的长,再利用中位线定理即可推出CE的长.【详解】(1)证明:∵BD=BC,BE=BD,∴BC=BE,∴∠BCE=∠E,∠BCD=∠D,∵∠BCE+∠E+∠BCD+∠D=180°,∴∠E +∠D =12×180°=90°,∵∠A =∠D ,∴∠A +∠E =90°;(2)解:连接OC ,则OC =OB =256,如图所示:∵BC =BD ,∴BC =BD ,∴OB ⊥CD ,CF =DF ,在Rt △OCF 中,CF 2=OC 2-OF 2=2562-256-BF 2,在Rt △BCF 中,CF 2=BC 2-BF 2=52-BF 2,∴256 2-256-BF 2=52-BF 2,解得BF =3,∵BD =BE ,DF =CF ,∴BF 为△DCE 的中位线,∴CE =2BF =6.2.(23-24九年级上·重庆大足·期末)如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为点P ,若CD =8,OP =3,则⊙O 的直径为()A.10B.8C.5D.3【答案】A 【分析】连接OC ,由垂径定理可得CP =PD =4,然后再根据勾股定理可得OC ,进而问题可求解.【详解】解:连接OC ,如图所示:∵CD ⊥AB ,CD =8,∴CP =PD =4,∵OP =3,∴在Rt △CPO 中,OC =CP 2+OP 2=5,∴⊙O 的直径为10;故选A .【点睛】本题主要考查垂径定理,熟练掌握垂径定理是解题的关键.3.(2024·贵州黔东南·二模)如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,且AC =BC ,过点B 作BE ⊥AC ,垂足为点E ,延长BE 交⊙O 于点D ,连接AD ,CD ,CO ,并延长CO 交BD 于点F .(1)写出图中一个与∠ACD相等的角∶;(2)求证∶CD=CF;(3)若BC=10,BE=6,求⊙O的半径.【答案】(1)∠ACD=∠ABD(答案不唯一)(2)见解析(3)⊙O的半径为5103【分析】本题考查圆周角定理,垂径定理及其推论,相似三角形的判定与性质;(1)根据圆周角可得∠ACD=∠ABD;(2)延长CF交AB于M,根据垂径定理的推论可得∠ACF=∠BCF,CM⊥AB,即可由BE⊥AC得到∠ACF=∠ABD,进而得到∠ACD=∠ABD=∠ACF=∠BCF,由三线合一即可得到CD=CF;(3)连OA,由勾股定理求得CE=8,进而依次得到AE=2,AB=210,AM=1AB=10,再求出CM,最2后在Rt△AOM中利用勾股定理求半径即可.【详解】(1)由圆周角可得:∠ACD=∠ABD,故答案为:∠ABD(答案不唯一);(2)延长CF交AB于M,∵AC=BC,延长CO交BD于点FAB∴∠ACF=∠BCF,CM⊥AB,AM=12∵BE⊥AC,∴∠BEC=∠AMC=90°,∴∠ACF=∠ABD=90°-∠CAB,∴∠ACD=∠ABD=∠ACF=∠BCF,∵BE⊥AC,∴∠CED=∠CEF=90°,∴△CED≌△CEF,∴CD=CF;(3)连OA,∵BC=10,BE=6,∴CE=BC2-CE2=8,AC=BC=10∴AE=AC-CE=2,∴AB=AE2+BE2=210,AB=10∴AM=12∴CM=AC2-AM2=310,∴OM=CM-OA=310-OA222∴310-OA2+102=OA2解得OA=510 3,∴⊙O的半径为5103.4.(2024·陕西咸阳·模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC是⊙O的直径,⊙O与边AB交于点D,E为BD的中点,连接CE,与AB交于点F.(1)求证:AC=AF.(2)当F为AB的中点时,求证:FC=2EF.【答案】(1)见详解(2)见详解【分析】(1)连接EO,交BD于点N,根据E为BD的中点,可得OE⊥BD,即有∠NEF+∠EFN=90°,再根据EO=OC,可得∠OEC=∠OCE,进而可得∠ACF=∠AFC,即可证明;(2)连接EB,在Rt△ABC中,有BF=AF=FC=12AB,即∠ABC=∠FCB,再由E为BD的中点,可得∠EBD=∠FCB,进而可得∠EBD=∠ABC,即可证明△EBF∽△CBA,问题随之得证.【详解】(1)连接EO,交BD于点N,如图,∵E为BD的中点,∴OE⊥BD,∴∠ENF=90°,∴∠NEF+∠EFN=90°,∴∠NEF+∠AFC=90°,∵EO=OC,∴∠OEC=∠OCE,∵∠ACB=90°,∴∠ACF+∠OCE=90°,∴∠ACF+∠OEC=90°,∵∠NEF+∠AFC=90°,∴∠ACF=∠AFC,∴AC=AF;(2)连接EB,如图,∵在Rt△ABC中,F为AB的中点,∴BF=AF=FC=12AB,∵E 为BD 的中点,∴DE =BE ,∴∠EBD =∠FCB ,∴∠EBD =∠ABC ,∵BC 是⊙O 的直径,∴∠BEC =90°,∴∠BEC =∠ACB ,又∵∠EBD =∠ABC ,∴△EBF ∽△CBA ,∴EF AC =BF AB ,即EF AC =BF AB=12,∴2EF =AC ,∵AF =FC ,且在(1)已证明AC =AF ,即FC =2EF .【点睛】本题主要考查了垂径定理,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,等角对等边等知识,作出合理的辅助线,掌握垂径定理是解答本题的关键.【题型2遇弦作弦心距解决有关弦长的问题】5.(23-24九年级上·云南昆明·期末)如图,半径为5的⊙O 中,有两条互相垂直的弦AB 、CD ,垂足为点E ,且AB =CD =8,则OE 的长为()A.3B.3C.23D.32【答案】D 【分析】作OM ⊥AB 于M ,ON ⊥CB 于N ,连接OA ,OC ,根据垂径定理得出BM =AM =4,DN =CN =4,根据勾股定理求出OM 和ON 证明四边形OMEN 是正方形,即可解决问题.【详解】解:如图,作OM ⊥AB 于M ,ON ⊥CB 于N ,连接OA ,OC .∴AM =BM =4,CN =DN =4,∵OA =OC =5,∴OM =OA 2-AM 2=52-42=3,ON =OC 2-CN 2=52-42=3∴OM =ON ,∵AB ⊥CD ,∴∠OME =∠ONE =∠MEN =90°,∴四边形OMEN 是矩形,∵OM =ON ,∴四边形OMEN 是正方形,故选:D.【点睛】本题主要考查圆的垂径定理和正方形的判定,关键在于作出辅助线,利用垂径定理得到证明.6.(23-24九年级上·山东潍坊·期末)如图,⊙O的半径是4,点P是弦AB延长线上的一点,连接OP,若OP=6,∠APO=30°,则弦AB的长为()A.27B.7C.5D.52【答案】A【分析】本题主要考查垂径定理,勾股定理,含30°的直角三角形,连接OA,则OA=4,过点O作OD⊥AB交AB于点D,则可计算出OD,利用勾股定理求出AD,进一步利用垂径定理即可求出弦AB的长.【详解】解:连接OA,则OA=4,过点O作OD⊥AB交AB于点D,∵若OP=6,∠APO=30°∴OD=OP÷2=6÷2=3,则AD=OA2-OD2=42-32=7=7∴AB=2AD=27.故选:A.7.(23-24九年级下·上海·阶段练习)如图,⊙O1和⊙O2相交于A和B,过点A作O1O2的平行线交两圆于C、D,已知O1O2=20cm,则CD=cm.【答案】40【分析】本题考查了矩形的性质和判定,垂径定理的应用,作O1E⊥CD于点E,O2F⊥CD于点F,利用垂径定理得到AE=CE,AF=DF,且易得四边形O1O2FE为矩形,进而得到EF=O1O2=20cm,再利用等量代换即可得到CD.E⊥CD于点E,O2F⊥CD于点F,【详解】解:作O∴O1E∥O2F,AE=CE,AF=DF,∵O1O2∥CD,易得四边形O1O2FE为矩形,∵O1O2=20cm,∴EF=O1O2=20cm,∴CD=CE+AE+AF+DF=2AE+AF=2EF=40cm,故答案为:40.8.(23-24九年级上·福建厦门·期末)关于x的一元二次方程2ax2+2cx+2b=0,如果a、b、c满足a2 +b2=c2且c≠0,那么我们把这样的方程称为“勾系方程”,请解决下列问题:(1)求证:关于x的“勾系方程”2ax2+2cx+2b=0必有实数根.(2)如图,已知AB、CD是半径为5的⊙O的两条平行弦,AB=2a,CD=2b,且关于x的方程2ax2+ 10x+2b=0是“勾系方程”.①求∠BDC的度数,②直接写出BD的长:(用含a、b的式子表示).【答案】(1)见解析(2)①∠BDC=45°;②2a+b【分析】(1)根据一元二次方程根的判别式即可判断;(2)①由勾股定理,圆周角定理,垂径定理即可求解.②过点D作AB的垂线,垂足为G,则四边形DGEF是矩形,根据AB∥CD,得出∠GBD=∠BDC=45°,进而勾股定理,即可求解.【详解】(1)证明:∵关于x的一元二次方程2ax2+2cx+2b=0是“勾系方程”,∴a2+b2=c2且c≠0,a≠0,Δ=2c2-4⋅2a⋅2b=4c2-8ab=4a2+b2-8ab=4a2+b2-2ab=4a-b2,∵a-b2≥0,∴Δ≥0,∴方程必有实数根;(2)解:①∠BDC=45°,理由如下:作OE⊥AB于E,延长EO交CD于F,连接OB,OC,∵DC∥AB,∴EF⊥CD,∴AE=BE=a,CF=DF=b,∵BE2+OE2=OB2,∴a2+OE2=52,∵2ax2+10x+2b=0是“勾系方程”,∴a2+b2=52,∴OE=b=CF;∵OB=OC,∴Rt△BOE≌Rt△OCF HL;∴∠FOC=∠OBE,∵∠OBE+∠EOB=90°,∴∠FOC+∠EOB=90°,∴∠COB=90°,∠BOC=45°.∴∠BDC=12②如图所示,过点D作AB的垂线,垂足为G,则四边形DGEF是矩形,∴DG=EF=a+b,∵AB∥CD,则∠GBD=∠BDC=45°∴DB=2DG=2a+b故答案为:2a+b.【点睛】本题考查了“勾系方程”的概念,一元二次方程根的判别式,勾股定理,圆周角定理,垂径定理,三角形全等,解题的关键是明白“勾系方程”的定义.【题型3遇直径作直径所对的圆周角】9.(2024·安徽合肥·一模)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的一条弦,AB⊥CD于点M,连接OD.(1)若∠ODB=54°,求∠BAC的度数;(2)AC,DB的延长线相交于点F,CE是⊙O的切线,交BF于点E,若CE⊥DF,求证:AC=CD.【答案】(1)36°(2)见详解【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠ODB=∠OBD=54°,求得∠DOB=180°-∠OBD-∠ODB=72°,根据垂径定理得到BC=BD,于是得到结论;(2)连接OC,BC,根据切线的性质得到OC⊥CE,根据平行线的性质得到∠ACO=∠F,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠ACO,求得AB=BF,根据等腰三角形的性质得到AC=CF,等量代换得到结论.本题考查了切线的性质,等腰三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,圆周角定理,正确地作出辅助线是解题的关键.【详解】(1)解:∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD=54°,∴∠DOB=180°-∠OBD-∠ODB=72°,∵AB是⊙O的直径,AB⊥CD,∴BC=BD,∠BOD=36°,∴∠BAC=12故∠BAC的度数为36°;(2)证明:连接OC,BC,∵CE是⊙O的切线,∵CE⊥DF,∴OC∥DF,∴∠ACO=∠F,∵OA=OC,∴∠A=∠ACO,∴∠A=∠F,∴AB=BF,∵AB是⊙O的直径,∴BC⊥AF,∴AC=CF,∵∠A=∠CDB,∴∠CDB=∠F,∴CD=CF,∴AC=CD.10.(2024九年级上·湖北武汉·期中)如图,AB为⊙O的直径,点C为BE的中点,CD⊥AE交直线AE于D点.(1)求证:OC∥AD;(2)若DE=1,CD=2,求⊙O的直径.【答案】(1)见解析(2)5【分析】(1)证明OC⊥EB,AD⊥BE即可得出结论;(2)设BE交OC于点T,证明四边形DETC是矩形,设OB=OC=r,利用勾股定理即可求解.【详解】(1)证明:连接BE,如图,∵AB为⊙O的直径,∴∠AEB=90°,即AD⊥BE,∵点C为BE的中点,∴EC=CB,∴OC⊥EB,∴OC∥AD;(2)解:设BE交OC于点T,如图,∵CD⊥AD,∴∠D=∠DET=∠CTE=90°,∴四边形DETC是矩形,∴CD=ET=2,DE=CT=1,∴BT =TE =2,设OB =OC =r ,则r 2=r -1 2+22,∴r =52,∴AB =2r =5,即⊙O 的直径为5;【点睛】本题考查圆周角定理,垂径定理,矩形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题.11.(2024·浙江温州·三模)如图,已知△ABC 中,∠ACB =90°,AB =4,AC =3,点E 是AC 边上的动点,以CE 为直径作⊙F ,连接BE 交⊙F 于点D ,则AD 的最小值为.【答案】43-72【分析】连接DC ,由以CE 为直径作⊙F ,得∠CDE =90°,∠CDB =90°,即可得动点D 在以BC 为直径的圆上运动,当A ,D ,O 在一直线上时,根据AD ≥AO -OD ,即可求解.【详解】解:△ABC 中,∠ACB =90°,AB =4,AC =3,∴BC =AB 2-AC 2=42-32=7连接DC ,由以CE 为直径作⊙F ,BC =4,AC =5,∴∠CDE =90°,∠CDB =90°,∴动点D 在以BC 为直径的圆上运动,O 为圆心,当A ,D ,O 在一直线上时,AO =32+72 2=432∴AD ≥AO -OD =432-72=43-72即AD 的最小值为43-72故答案为:43-72.12.(23-24九年级上·福建莆田·期中)如图,AB 是半圆O 的直径,AB =10,点D 在半圆O 上,AD =6,C是弧BD 上的一个动点,连接AC ,过D 点作DH ⊥AC 于H ,连接BH ,在点C 移动的过程中,BH 的最小值是.【答案】73-3/-3+73【分析】连接BD,取AD的中点E,连接BE,由题意先判断出点H在以点E为圆心,AE为半径的圆上,当B、H、E三点共线时,BH取得最小值,然后利用勾股定理,求出BD的长,再利用勾股定理,求出BE的长,再利用直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半,求出EH的长,再由BH=BE-EH,即可算出BH的长.【详解】解:如图,连接BD,取AD的中点E,连接BE,∵DH⊥AC,∴点H在以点E为圆心,AE为半径的圆上,当B、H、E三点共线时,BH取得最小值,∵AB是直径,∴∠BDA=90°,在Rt△BDA中,∵AB=10,AD=6,∴由勾股定理得:BD=AB2-AD2=100-36=8,∵E为AD的中点,AD=3,∴DE=12在Rt△BDE中,∵BD=8,DE=3,∴由勾股定理得:BE=DE2+BD2=9+64=73,又∵DH⊥AC,且点E为AD的中点,AD=3,∴EH=12∴BH=BE-EH=73-3.故答案为:73-3.【点睛】本题考查了勾股定理解三角形,直径所对的圆周角为直角,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,能够判断出动点的运动轨迹是解本题的关键.【题型4遇切线作过切点的半径】13.(2024·贵州·模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点P为边BC上一点,连接AP,分别以点A,P为圆心,大于是1AP的长为半径画弧,两弧交于点E,F,EF交AB于点D,再以点D为圆心,DA长2为半径作圆,交AB于点M,BC恰好是⊙D的切线.若∠B=30°,AC=3,则BM的长为()A.233B.33C.34D.3【答案】A【分析】本题考查的是切线的性质、含30°角的直角三角形的性质,相似三角形的判定与性质,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.连接DP ,由线段垂直平分线的性质可得AD =DP ,再由直角三角形性质求得AB =23,根据切线的性质得到∠DPB =90°,再证明△BPD ∽△BCE ,再列出方程求解即可.【详解】解:连接DP ,由题意可得,EF 是AP 的垂直平分线,∴AD =DP ,设AD =DP =r ,∵∠B =30°,AC =3,∴AB =23,∵BC 是⊙O 的切线,∴∠DPB =90°,∵∠ACB =90°,∴∠DPB =∠ACB =90°,∴DP ∥AC ,∴△BPD ∽△BCE ,∴BD AB =DP AC ,∴23-r 23=r 3,∴r =233,∴AD =233,∴AM =433,∴BM =AB -AM =23-433=233,故选:A 14.(2024·辽宁大连·一模)如图,△ABC 内接于⊙O ,AD 是⊙O 的直径与BC 交于点F ,∠CAD =45°,过B 点的切线交AD 的延长线于点E .(1)若∠C=64°,求∠E的度数;(2)⊙O的半径是3,OF=1,求BE的长.【答案】(1)38°(2)BE的长为4【分析】此题考查了切线的性质、勾股定理、圆周角定理等知识.(1)连接OB,由切线的性质得到∠OBE=90°,由圆周角定理得到∠AOB=2∠C,又由∠C=64°得到∠AOB =128°,则∠BOE=180°-128°=52°,利用直角三角形性质即可得到答案;(2)连接OC,OB,由圆周角定理得到∠COD=2∠CAD=2×45°=90°,再证明EF=BE,在Rt△OBE中,根据勾股定理得,OE2=OB2+BE2,设BE=EF=x,得到x+12=32+x2,解方程即可得到答案.【详解】(1)解:连接OB,∵BE是⊙O的切线∴OB⊥BE∴∠OBE=90°∵AB=AB∴∠AOB=2∠C∵∠C=64°∴∠AOB=128°∴∠BOE=180°-128°=52°∴∠E=90°-52°=38°(2)解:连接OC,OB,∵CD=CD∴∠COD=2∠CAD=2×45°=90°∴∠1+∠3=90°∵OC=OB∴∠1=∠2∵∠OBE=90°∴∠2+∠4=90°∴∠3=∠4∵∠3=∠5∴∠4=∠5∴EF=BE在Rt△OBE中,∠OBE=90°,根据勾股定理得,OE2=OB2+BE2设BE=EF=x,由OB=3,OF=1得,x+12=32+x2∴BE 的长为4.15.(2024·福建泉州·模拟预测)已知AB 与⊙O 相切于点B ,直线AO 与⊙O 相交于C ,D 两点(AO >AC ),E 为BD 的中点,连接OE 并延长,交AB 的延长线于点F .(1)如图①,若E 为OF 的中点,求∠A 的大小;(2)如图②,连接BD 与OF 相交于点G ,求证:∠D =∠F .【答案】(1)30°(2)见解答【分析】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了垂径定理和圆周角定理.(1)连接OB ,如图①,先根据切线的性质得到∠OBF =90°,再利用余弦的定义求出∠BOF =60°,接着根据圆心角、弧、弦的关系得到∠DOE =∠BOE =60°,所以∠AOB =60°,然后利用互余得到∠A 的度数;(2)连接OB ,如图②,根据垂径定理得到OE ⊥BD ,再利用等角的余角相等得到∠OBD =∠F ,加上∠OBD =∠D ,从而得到∠D =∠F .【详解】(1)解:连接OB ,如图①,∵AB 与⊙O 相切于点B ,∴OB ⊥AF ,∴∠OBF =90°,∵E 为OF 的中点,∴OE =EF ,∴OF =2OB ,在Rt △OBF 中,∵cos ∠BOF =OB OF =12,∴∠BOF =60°,∵点E 为BD 的中点,∴∠DOE =∠BOE =60°,∴∠AOB =60°,∴∠A =90°-60°=30°;(2)证明:连接OB ,如图②,∵点E 为BD 的中点,∴OE ⊥BD ,∴∠OGB =90°,∵∠OBD +∠BOF =90°,∠BOF +∠F =90°,∴∠OBD =∠F ,∵OB =OD ,∴∠OBD =∠D ,∴∠D =∠F .16.(23-24九年级上·北京西城·期中)如图,AB 为⊙O 的直径,CB ,CD 分别切⊙O 于点B ,D ,CD 交BA的延长线于点E,CO的延长线交⊙O于点G,EF⊥OG于点F.若BC=6,DE=4.(1)求证:∠FEB=∠ECF;(2)求⊙O的半径长.(3)求线段EF的长.【答案】(1)证明见解析(2)3(3)25【分析】(1)根据切线的性质及SAS证得△COD≌△COB,可证∠OCD=∠OCB,再利用角的等量代换即可求证结论;(2)设OD=x,则OB=x,OE=8-x,在Rt△BCE和Rt△OED中,分别利用勾股定理即可求解;(3)在Rt△OED和Rt△OCD中,利用勾股定理得OE=5,OC=35,再利用相似三角形的判定及性质即可求解;【详解】(1)证明:连接OD,∵CB,CD是⊙O的切线,∴CB=CD,∠ODC=∠OBC=90°,在△COD和△COB中,OD=OB∠CDO=∠CBO CD=CB,∴△COD≌△COB(SAS),∴∠OCD=∠OCB,∵EF⊥OG,∴∠OEF+∠EOF=90°,∵∠BOC+∠BCO=90°,∠EOF=∠BOC,∴∠FEB=∠OCB,∴∠FEB=∠ECF.(2)解:由(1)得:CD=CB=6,∵DE=4,∴CE=CD+DE=10,在Rt△BCE中,根据勾股定理得:∴BE=EC2-BC2=102-62=8,在Rt△OED中,设OD=x,则OB=x,OE=8-x,由勾股定理得:DE2+OD2=OE2,即:42+x2=8-x2,解得:x=3,∴OD=3,即⊙O的半径为3.(3)解:在Rt△OED和Rt△OCD中,根据勾股定理得:OE=OD2+DE2=32+42=5,OC=OD2+CD2=32+62=35,∵∠FEO=∠DCO,∠EFO=∠CDO=90°,∴△EOF∽△COD,∴EF CD =OEOC,即:EF6=535,∴EF=25.【点睛】本题考查了切线的性质、全等三角形的判定及性质、勾股定理及相似三角形的判定及性质:作出合适的辅助线是解本题的关键.【题型5遇90°的圆周角连直径】17.(2024·安徽合肥·一模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠BAD=90°,BC=CD,过点C作CE,使得CD=CE,交AD的延长线于点E.(1)求证:AB=AE.(2)若AD=DE=2,求CD的长.【答案】(1)见解析(2)10【分析】(1)如图,连接AC,根据BC=CD推出∠BAC=∠EAC,再证明BC=CE,∠B=∠E,进而证明△ABC≌△AEC AAS,即可证明AB=AE.(2)先证明BD是⊙O的直径,得到∠BCD=90°.由(1)可得AB=4.在Rt△ABD中求出BD=25;在Rt△BCD中,CD=BC=22BD=10.【详解】(1)证明:如图,连接AC.∵BC=CD,∴BC=CD,∴∠BAC=∠EAC.∵CD=CE,∴∠E=∠CDE,BC=CE.∵∠B+∠ADC=180°,∠CDE+∠ADC=180°,∴∠B=∠CDE,∴∠B=∠E.在△ABC 与△AEC 中,∠BAC =∠EAC ,∠B =∠E ,BC =CE ,∴△ABC ≌△AEC AAS ,∴AB =AE .(2)解:如图,连接BD .∵∠BAD =90°,∴BD 是⊙O 的直径,∴∠BCD =90°.由(1)可得AB =AE .∵AD =DE =2,∴AB =4.在Rt △ABD 中,BD =AB 2+AD 2=25;在Rt △BCD 中,CD =BC =22BD =10.【点睛】本题主要考查了弧,弦,圆周角之间的关系,圆内接四边形的性质,等边对等角,勾股定理,90度圆周角所对的弦是直径,直径所对的圆周角是直角,全等三角形的性质与判定等等,正确作出辅助线构造全等三角形和直角三角形是解题的关键.18.(2024·浙江嘉兴·模拟预测)如图,矩形ABCD 内接于⊙O ,AB =2,BC =23,则AB ⏜的长为()A.13πB.23πC.33πD.233π【答案】B【分析】本题考查了圆的基础知识,如图,连接AC ,BD ,根据内接矩形的性质可得AB ,CD 是直径,根据直角三角形斜边中线等于斜边上的高,可得OA =OB =2,可得△AOB 是等边三角形,再根据弧长的计算方法即可求解,掌握矩形的性质,圆的基础值,弧长计算公式是解题的关键.【详解】解:如图所示,连接AC ,BD ,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAD =∠ABC =90°,∴AC ,BD 是直径,点O 是线段AC 的中点,∴在Rt △ABC 中,AC =AB 2+BC 2=22+23 2=4,∴OB =12AC =2=OA ,∴OA =OB =AB =2,∴△AOB 是等边三角形,∴∠AOB =60°,∴l AB ⏜=n πr 180=60π×2180=23π故选:B.19.(23-24九年级下·四川成都·开学考试)《墨子·天文志》记载:“执规矩,以度天下之方圆.”度方知圆,感悟数学之美.如图,正方形ABCD的边长为2.以它的对角线的交点为位似中心,作它的位似图形A B C D ,若A B :AB=2:1,则四边形A B C D 的外接圆半径为.【答案】22【分析】本题考查位似图形的性质,根据正方形ABCD的边长为2和位似比求出A B =4,进而即可求解.解题关键求出正方形的边长.【详解】解:如图,连接A C ,∵正方形ABCD与四边形A B C D 是位似图形,∴四边形A B C D 是正方形,∴∠A B C =90°∴A C 是四边形A B C D 的外接圆直径,∵正方形ABCD的边长为2,A B :AB=2:1∴A B =4∴AC =42+42=42∴四边形A B C D 的外接圆半径为22,故答案为:22.20.(2024·江西景德镇·三模)如图,在平面直角坐标系xOy中,⊙P经过点O,与y轴交于点A0,6,与x轴交于点B8,0,则OP的长为.【答案】5【分析】本题考查了90度圆周角所对的弦为直径,勾股定理,连接AB,通过题意判断出AB为直径,圆心P在AB上,根据勾股定理计算出AB的长,从而得出结果.【详解】解:如图,连接AB,∵∠AOB为直角,且点A,B,O都在圆上,∴AB为直径,圆心P在AB上,∵A 0,6 ,B 8,0 ,∴OA =6,OB =8,∴AB =OA 2+OB 2=10,∴OP =12AB =5,故答案为:5.【题型6转移线段】21.(23-24九年级上·四川泸州·阶段练习)如图,⊙O 的直径AB =8,弦CD =3,且弦CD 在圆上滑动(CD 的长度不变,点C 、D 与点A 、B 不重合),过点C 作CP ⊥AB 于点P ,若M 是CD 的中点,则PM 的最大值是.【答案】4【分析】本题考查垂径定理、三角形中位线定理,延长CP 交⊙O 于点K ,连接DK ,根据垂径定理可得CP =PK ,再根据三角形中位线定理可得PM =12KD ,进而可得当KD 最大时,PM 的值最大,即即当KD 为直径时,KD 的值最大,即可求解.【详解】解:延长CP 交⊙O 于点K ,连接DK ,∵AB ⊥CK ,∴CP =PK ,∵M 是CD 的中点,∴PM 是△CKD 的中位线,∴PM =12KD ,∴当KD 最大时,PM 的值最大,即当KD 为直径时,KD 的值最大,∵⊙O 的直径AB =8,∴PM =12KD =12AB =4,故答案为:4.22.(2024九年级上·浙江台州·期中)如图,在△ABC 中,AB =5,AC =4,BC =3,经过点C 且与边AB 相切的动圆与CA 、CB 分别相交于点P 、Q ,则线段PQ 长度的最小值是.【答案】125/2.4/225【分析】设圆心为点F ,圆F 与AB 的切点为D ,连接FD 、CF 、CD ,则有FD ⊥AB ,由勾股定理的逆定理可得△∠ACB =90°,再由直角三角形的性质可得FC +FD =QP ,又由FC +FD ≥CD ,PQ 为圆F 的直径,可得点F 在直角三角形ABC 的斜边AB 的高CD 上时,PQ =CD 有最小值,即CD 为圆F 的直径,再利用△ABC 的面积即可求解.【详解】解:如图,设圆心为点F ,圆F 与AB 的切点为D ,连接FD 、CF 、CD ,∵圆F 与AB 相切,∴FD ⊥AB ,∵在△ABC 中,32+42=52,即BC 2+AC 2=AB 2,∴△∠ACB =90°,∴CF =12QP ,又∵CF =FD ,∴FC +FD =QP ,∵FC +FD ≥CD ,PQ 为圆F 的直径,∴当点F 在直角三角形ABC 的斜边AB 的高CD 上时,PQ =CD 有最小值,即CD 为圆F 的直径,∵S △ABC =12BC ⋅AC =12AB ⋅CD ,∴12×4×3=12×5×CD ,∴CD =125,故答案为:125.【点睛】本题考查切线的性质、直角三角形的性质、勾股定理的定理、三角形的三边关系及三角形的面积公式,根据题意可知当点F 在直角三角形ABC 的斜边AB 的高CD 上时,PQ =CD 有最小值是解题的关键.23.(2024·江苏徐州·三模)【问题情境】如图1,P 是⊙O 外的一点,直线PO 分别交⊙O 于点A 、B .小明认为线段P A 是点P 到⊙O 上各点的距离中最短的线段,他是这样考虑的:在⊙O 上任意取一个不同于点A 的点C ,连接OC 、CP ,则有OP <OC +PC ,即OP -OC <PC ,由OA =OC 得OP -OA <PC ,即P A <PC ,从而得出线段P A 是点P 到⊙O 上各点的距离中最短的线段.小红认为在图1中,线段PB 是点P 到⊙O 上各点的距离中最长的线段,你认为小红的说法正确吗?请说明理由.【直接运用】如图3,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,以BC为直径的半圆交AB于D,P是CD上的一个动点,连接AP,则AP的最小值是;【构造运用】如图4,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A MN,连接A C,请求出A C长度的最小值.【深度运用】如图5,已知点C在以AB为直径,O为圆心的半圆上,AB=4,以BC为边作等边△BCD,则AD的最大值是.【答案】问题情境:正确,理由见解析;直接运用:5-1;构造运用:7-1;深度运用:23+2【分析】问题情境∶根据三角形的任意两边之和大于第三边即可得解;直接运用∶取半圆的圆心O,连接OA交半圆于点M,则当P与点M重合时,P A最小,由勾股定理得OA= 22+12=5,从而即得解;构造运用:由折叠知A M=AM,进而得点A ,A,D都在以AD为直径的圆上.如图3,以点M为圆心,MA 为半径画⊙M,连接MC.当A C长度取最小值时,点A 在MC上,过点M作MH⊥DC于点F,根据菱形的性质及勾股定理即可得解;深度运用:如图,在AB的上方作等边△ABH,连接DH,取BH的中点G连接DG,证明△ABC≌△HBD,得∠BDH=∠ACB=90°,点D在以BH为直径的半圆上,进而利用勾股定理及三角形的两边之和大于第三边即可得解.【详解】解:问题情境∶小红的说法正确,在圆О上任意取一个不同于点B的点C,连接OC、OP,∵在△POC 中,OP +OC >PC .OB =OC ,∴OP +OB >PC ,即PB >PC .∴线段PB 是点Р到圆О上各点的距离中最长的线段.∴小红的说法正确;直接运用∶取半圆的圆心O ,连接OA 交半圆于点M ,则当P 与点M 重合时,P A 最小,∵∠ACB =90°,AC =BC =2,∴OC =1,OC 2+AC 2=OA 2,∴OA =22+12=5,∴P A 的最小值为OA -AM =5-1故答案为:5-1.构造运用:由折叠知A M =AM ,∵M 是AD 的中点,∴MA =MA =MD ,∴点A ,A ,D 都在以AD 为直径的圆上.如图3,以点M 为圆心,MA 为半径画⊙M ,连接MC .当A C 长度取最小值时,点A 在MC 上,过点M 作MH ⊥DC 于点F ,∵在边长为6的菱形ABCD 中,∠A =60°,M 为AD 中点,∴2MD =AD =CD =2,∠HDM =60°,∴∠HMD =30°,∴HD =12MD =12.∴HM =DM ×cos30°=32,HC =52,∴MC =HM 2+HC 2=7,∴A C =MC -MA =7-1;深度运用:如图,在AB 的上方作等边△ABH ,连接DH ,取BH 的中点G 连接DG ,∵AB 是半圆的直径,∴∠ACB =90°,∵△ABH 和△BCD 都是等边三角形,∴AB =BH =AH =4,BD =BC =DC ,∠ABH =∠CBD =60°即∠ABC +∠CBH =∠CBH +∠HBD ,∴∠ABC =∠HBD ,∴△ABC ≌△HBD ,∴∠BDH =∠ACB =90°,∴点D 在以BH 为直径的半圆上,∵G 是BH 的中点,AB =AH =BH =4,∴AG ⊥BH ,BG =DG =HG =2,∴AG =AB 2-BG 2=42-22=23,∴根据三角形的两边之和大于第三边可得AD 的最大值为AG +DG =23+2,故答案为:23+2.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定,勾股定理,等边三角形的性质,圆周角定理的推论以及三角形的三24.(23-24九年级上·河南开封·阶段练习)如图,以G(0,3)为圆心,半径为6的圆与x轴交于A,B两点,与y轴交于C,D两点,点E为⊙G上一动点,CF⊥AE于F,点E在G的运动过程中,线段FG的长度的最小值为.【答案】33-3/-3+33【分析】本题主要考查垂径定理,圆周角定理,直角三角形30度角的判定和性质,熟练掌握性质定理,构造直角三角形是解题的关键.过点G作GM⊥AC于点F,连接AG.得到点F在MG的延长线上时,FG的长度的最小,最小值=FM-GM,即可得到答案.【详解】解:过点G作GM⊥AC于点F,连接AG,∵GO⊥AB,∴OA=OB,∵G(0,3),∴OG=3,在Rt△AGO中,AG=6,OG=3,∴OA=AG2-GO2=33,∴∠GAO=30°,AB=2AO=63,∴∠AGO=60°,∵GC=GA=6,∴∠GCA=∠GAC,∵∠AGO=∠GCA+∠GAC,∴∠AGO=∠GAC=30°,∴AC=2OA=63,MG=1CG=3,2∵∠AFC=90°,∴点F在以AC为直径的⊙M上,∴MF=AC=33,2点F在MG的延长线上时,FG的长度的最小,最小值=FM-GM=33-3,故答案为:33-3.【题型7构造相似三角形】25.(2024·贵州六盘水·二模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AD为直径,DB平分∠ADC,CA=CD,DB与CA交于点E,延长AB,DC交于点F.(1)直接写出线段AB 与线段BC 的数量关系;(2)求证:△AFC ≌△DEC ;(3)设△ABD 的面积为S 1,△BCD 的面积为S 2,求S 1S 2的值.【答案】(1)AB =BC(2)见解析(3)2【分析】(1)根据等角,等弧,等弦,即可得出结论;(2)根据同弧所对的圆周角相等,利用ASA 证明△AFC ≌△DEC 即可;(3)过点C 作CH ⊥DE ,圆周角定理得到∠ACD =∠ABD =90°,勾股定理得到AD =CA 2+CD 2=2CD ,证明△ABD ∽△CHD ,得到AB CH =AD CD=2,根据同底三角形的面积比等于高线比,即可得出结果.【详解】(1)解:连接OB ,OC ,则:∠AOB =2∠ADB ,∠BOC =2∠CDB ,∵DB 平分∠ADC ,∴∠ADB =∠CDB ,∴∠AOB =∠BOC ,∴AB =BC ,∴AB =BC ;(2)∵AD 为直径,∴∠ACD =90°,∴∠ACF =90°=∠ACD ,又∵∠BAC =∠CDB ,CA =CD ,∴△AFC ≌△DEC ;(3)过点C 作CH ⊥DE ,则∠CHD =90°∵AD 为直径,∴∠ACD =∠ABD =90°,∵CA =CD ,∴AD =CA 2+CD 2=2CD ,∵∠ABD =∠CHD =90°,∠ADB =∠CDB ,∴△ABD ∽△CHD ,∴AB CH =AD CD =2,∴S 1S 2=12AB ⋅BD 12CH ⋅BD =AB CH =2.【点睛】本题考查圆周角定理,弧,弦,角之间的关系,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,熟练掌握相关知识点,并灵活运用,是解题的关键.线上.且AD =2.过点A 另一条直线交⊙O 于B 、C .(1)如图1,当AC =5时,研究发现:连接CE 、BD 可以得到△ABD ∽△AEC ,继而可以求AB 长.请写出完整的解答过程.(2)如图2,当B 、C 重合于一点时,AC =.(3)如图3,当OB 平分∠AOC 时,AC =.【答案】(1)AB =165;过程见解析(2)4(3)8105【分析】(1)连接BD 、CE ,证明△ABD ∽△AEC ,得出AD AC =AB AE,求出AB =165.(2)连接OC ,根据当B 、C 重合于一点时,AC 与⊙O 相切于点C ,得出∠ACO =90°,求出AC =AO 2-OC 2=52-32=4.(3)连接BD ,根据角平分线定义得出∠AOB =∠COB =12∠AOC ,证明DB =BC ,△ABD ∽△AOB ,得出AB AO =AD AB =BD OB ,即AB 5=2AB=BD 3,求出AB =10,BD =3105,即可求出结果.【详解】(1)解:连接BD 、CE ,如图所示:∵DE =6,AD =2,∴AE =AD +DE =2+6=8,∵∠ABD +∠CBD =180°,∠CBD +∠E =180°,∴∠ABD =∠E ,∵∠BAD =∠EAC ,∴△ABD ∽△AEC ,∴AD AC =AB AE ,∴25=AB 8,解得:AB =165.(2)解:连接OC ,如图所示:∵当B 、C 重合于一点时,AC 与⊙O 相切于点C ,∴∠ACO =90°,∵DE =6,∴OC =OD =OE =3,∴AO =AD +DO =2+3=5,∴AC =AO 2-OC 2=52-32=4.∵OB 平分∠AOC ,∴∠AOB =∠COB =12∠AOC ,∴DB =BC ,∵OC =OE ,∴∠OCE =∠OEC ,∵∠AOC =∠OCE +∠OEC ,∴∠OCE =∠OEC =12∠AOC ,∴∠DOB =∠OEC ,根据解析(1)可知:∠ABD =∠AEC ,∴∠ABD =∠AOB ,∵∠DAB =∠OAB ,∴△ABD ∽△AOB ,∴AB AO =AD AB =BD OB ,即AB 5=2AB=BD 3,解得:AB =10,BD =3105,∴AC =AB +BC =AB +BD =10+3105=8105.【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,圆内接四边形的性质,等腰三角形的性质,切线的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.27.(23-24九年级下·福建厦门·阶段练习)如图,以AB 为直径的⊙O 与AH 相切于点A ,点C 在AB 左侧圆弧上,弦CD ⊥AB 交⊙O 于点D ,连接AC ,AD ,点A 关于CD 的对称点为E ,直线CE 交⊙O 于点F ,交AH 于点G .(1)求证:∠CAG =∠AGC ;(2)当点E 在AB 上,连接AF 交CD 于点P ,若EF CE =25,求DP CP的值;(3)当点E 在射线AB 上,AB =2,四边形ACOF 中有一组对边平行时,求AE 的长.【答案】(1)见解析(2)57(3)2-2或3-52【分析】(1)设AB 与CD 相交于点M ,由⊙O 与AH 相切于点A ,得到∠BAG =90°,由CD ⊥AB ,得到∠AMC =90°,进而得到AG ∥CD ,由平行线的性质推导得,∠CAG =∠ACD ,∠AGC =∠FCD ,最后由点A关于CD 的对称点为E 得到∠FCD =∠ACD 即可证明.(2)过F 点作FK ⊥AB 于点K ,设AB 与CD 交于点N ,连接DF ,证明∠FAD =∠ADC 得到DP =AP ,再证明△CP A ≌△FPD 得到PF =PC ;最后根据△KEF ∽△NEC 及△APN ∽△AFK 得到KE EN =EF CE =25和P A AF =AN AK=512,最后根据平行线分线段成比例求解.(3)分两种情形:当OC ∥AF 时,当AC ∥OF 时,分别求解即可.【详解】(1)证明:如图,设AB 与CD 相交于点M ,∵⊙O 与AH 相切于点A ,∴∠BAG =90°,∵CD ⊥AB ,∴∠AMC =90°,∴AG ∥CD ,∴∠CAG =∠ACD ,∠AGC =∠FCD ,∵点A 关于CD 的对称点为E ,∴∠FCD =∠ACD ,∴∠CAG =∠AGC .(2)解:过F 点作FK ⊥AB 于点K ,设AB 与CD 交于点N ,连接DF ,如下图所示:由同弧所对的圆周角相等可知:∠FCD =∠FAD ,∵AB 为⊙O 的直径,且CD ⊥AB ,由垂径定理得:AC =AD ,∴∠ACD =∠ADC ,∵点A 关于CD 的对称点为E ,∴∠FCD =∠ACD ,∴∠FAD =∠FCD =∠ACD =∠ADC ,即∠FAD =∠ADC ,∴DP =AP ,由同弧所对的圆周角相等得:∠ACP =∠DFP ,且∠CP A =∠FPD ,∴△CP A ≌△FPD ,∴PC =PF ,∵FK ⊥AB ,AB 与CD 交于点N ,∴∠FKE =∠CNE =90°.∵∠KEF =∠NEC ,∠FKE =∠CNE =90°,∴△KEF ∽△NEC ,∴KE EN =EF CE=25,设KE =2x ,EN =5x ,∵点A 关于CD 的对称点为E ,∴AN =EN =5x ,AE =AN +NE =10x ,AK =AE +KE =12x ,又FK ∥PN ,∴△APN ∽△AFK ,∴P A AF =AN AK=5x 12x =512.∵∠FCD =∠CDA ,∴CF ∥AD ,∴DP =AP =AP =5;。
初中数学辅助线添加及例题大全
初中数学辅助线的添加人们从来就是用自己的聪明才智创造条件解决问题的,当问题的条件不够时,添加辅助线构成新图形,形成新关系,使分散的条件集中,建立已知与未知的桥梁,把问题转化为自己能解决的问题,这是解决问题常用的策略。
一.添辅助线有二种情况:(按定义添辅助线:如证明二直线垂直可延长使它们,相交后证交角为90 °;证线段倍半关系可倍线段取中点或半线段加倍;证角的倍半关系也可类似添辅助线。
(按基本图形添辅助线:每个几何定理都有与它相对应的几何图形,我们把它叫做基本图形,添辅助线往往是具有基本图形的性质而基本图形不完整时补完整基本图形,因此“添线”应该叫做“补图”!这样可防止乱添线,添辅助线也有规律可循。
举例如下:(1 )平行线是个基本图形:当几何中出现平行线时添辅助线的关键是添与二条平行线都相交的等第三条直线(2 )等腰三角形是个简单的基本图形:当几何问题中出现一点发出的二条相等线段时往往要补完整等腰三角形。
出现角平分线与平行线组合时可延长平行线与角的二边相交得等腰三角形。
(3 )等腰三角形中的重要线段是个重要的基本图形:出现等腰三角形底边上的中点添底边上的中线;出现角平分线与垂线组合时可延长垂线与角的二边相交得等腰三角形中的重要线段的基本图形。
(4)直角三角形斜边上中线基本图形出现直角三角形斜边上的中点往往添斜边上的中线。
出现线段倍半关系且倍线段是直角三角形的斜边则要添直角三角形斜边上的中线得直角三角形斜边上中线基本图形。
(5 )三角形中位线基本图形几何问题中出现多个中点时往往添加三角形中位线基本图形进行证明当有中点没有中位线时则添中位线,当有中位线三角形不完整时则需补完整三角形;当出现线段倍半关系且与倍线段有公共端点的线段带一个中点则可过这中点添倍线段的平行线得三角形中位线基本图形;当出现线段倍半关系且与半线段的端点是某线段的中点,则可过带中点线段的端点添半线段的平行线得三角形中位线基本图形。
辅助线做法勾股定理
全等三角形》问题中常见的辅助线的作法(含答案)【三角形辅助线做法】图中有角平分线,可向两边作垂线。
也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。
角平分线加垂线,三线合一试试看。
线段垂直平分线,常向两端把线连。
要证线段倍与半,延长缩短可试验。
三角形中两中点,连接则成中位线。
三角形中有中线,延长中线等中线。
【常见辅助线的作法有以下几种】1、遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题,思维模式是全等变换中的“对折”。
2、遇到三角形的中线,倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”。
3、遇到角平分线,可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线,利用的思维模式是三角形全等变换中的“对折”,所考知识点常常是角平分线的性质定理或逆定理。
4、过图形上某一点作特定的平分线,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“平移”或“翻转折叠”。
5、截长法与补短法,具体做法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或是将某条线段延长,是之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明。
这种作法,适合于证明线段的和、差、倍、分等类的题目。
6、特殊方法:在求有关三角形的定值一类的问题时,常把某点到原三角形各顶点的线段连接起来,利用三角形面积的知识解答。
例3、如图,ABC ∆中,AC DC BD ==,E 是DC 的中点,求证:AD 平分BAE ∠.证例2、如图,BD AC //,EA ,EB 分别平分CAB ∠,DBA ∠,CD 过点E ,求证:BD AC AB += 证明:在AB 上截取AC AF =,连接EF ∴ ∴ECABDFEDABC四、借助角平分线造全等 (一)例题讲解例1、如图,已知在ABC ∆中,︒=∠60B ,ABC ∆的角平分线AD ,CE 相交于点O .求证:OD OE = 证明:在例4、如图,在四边形ABCD 中,BA BC ,CD AD =,BD 平分ABC ∠.求证:︒=∠+∠180C A 解:过例1(P57例1)如图,一圆柱体的底面周长为20cm ,高AB为4cm ,BC是上底面的直径.一只蚂蚁从点A 出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C ,试求出爬行的最短路程.(精确到0.01cm )分析6、如图,分别以直角ABC △的三边AB BC CA ,,为直径向外作半圆.设直线AB 左边阴影部分的面积为1S ,右边阴影部分的面积和为2S ,则( )A .12S S = B .12S S < C .12S S >D .无法确定20、※直角三角形的面积为S ,斜边上的中线长为d ,则这个三角形周长为FODEACB EFDCAB ABC( )(A )22d S d ++ (B )2d S d -- (C )222d S d ++ (D )22d S d ++5.如图,将一个边长分别为4、8的长方形纸片ABCD 折叠,使C 点与A 点重合,则EB 的长是( ). A .3 B .4 C .5 D .541.(12分)如图,某沿海开放城市A 接到台风警报,在该市正南方向100km 的B 处有一台风中心,沿BC 方向以20km/h 的速度向D 移动,已知城市A 到BC 的距离AD=60km ,那么台风中心经过多长时间从B 点移到D 点?如果在距台风中心30km 的圆形区域内都将有受到台风的破坏的危险,正在D 点休闲的游人在接到台风警报后的几小时内撤离才可脱离危险?FEDCBAABCD第24题图。
初中几何辅助线大全
三角形中作辅助线的常用方法举例一、延长已知边构造三角形:分析:欲证 AD =BC,先证分别含有AD,BC 的三角形全等,有几种方案:△ADC 与△BCD,△AOD 与△BOC,△ABD 与△BAC,但根据现有条件,均无法证全等,差角的相等,因此可设法作出新的角,且让此角作为两个三角形的公共角;证明:分别延长DA,CB,它们的延长交于E 点, ∵AD ⊥AC BC ⊥BD 已知∴∠CAE =∠DBE =90° 垂直的定义 在△DBE 与△CAE 中∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠∠=∠)()()(已知已证公共角AC BD CAE DBE E E∴△DBE ≌△CAE AAS∴ED =EC EB =EA 全等三角形对应边相等 ∴ED -EA =EC -EB 即:AD =BC;当条件不足时,可通过添加辅助线得出新的条件,为证题创造条件;二 、连接四边形的对角线,把四边形的问题转化成为三角形来解决; 三、有和角平分线垂直的线段时,通常把这条线段延长;ABCDE17-图O分析:要证BD =2CE,想到要构造线段2CE,同时CE 与∠ABC 的平分线垂直,想到要将其延长; 证明:分别延长BA,CE 交于点F; ∵BE ⊥CF 已知∴∠BEF =∠BEC =90° 垂直的定义在△BEF 与△BEC 中,∵ ⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠=∠=∠)()()(21已证公共边已知BEC BEF BE BE ∴△BEF ≌△BECASA ∴CE=FE=21CF 全等三角形对应边相等 ∵∠BAC=90° BE ⊥CF 已知∴∠BAC =∠CAF =90° ∠1+∠BDA =90°∠1+∠BFC =90° ∴∠BDA =∠BFC在△ABD 与△ACF 中∴△ABD ≌△ACF AAS ∴BD =CF 全等三角形对应边相等 ∴BD =2CE四、取线段中点构造全等三有形;分析:由AB =DC,∠A =∠D,想到如取AD 的中点N,连接NB,NC,再由SAS 公理有19-图DCBA E F12△ABN ≌△DCN,故BN =CN,∠ABN =∠DCN;下面只需证∠NBC =∠NCB,再取BC 的中点M,连接MN,则由SSS 公理有△NBM ≌△NCM,所以∠NBC =∠NCB;问题得证;证明:取AD,BC 的中点N 、M,连接NB,NM,NC;则AN=DN,BM=CM,在△ABN 和△DCN 中 ∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=)()()(已知已知辅助线的作法DC AB D A DN AN ∴△ABN ≌△DCN SAS∴∠ABN =∠DCN NB =NC 全等三角形对应边、角相等在△NBM 与△NCM 中∵⎪⎩⎪⎨⎧)()()(公共边=辅助线的作法=已证=NM NM CM BM NC NB∴△NMB ≌△NCM,SSS ∴∠NBC =∠NCB 全等三角形对应角相等∴∠NBC +∠ABN =∠NCB +∠DCN 即∠ABC =∠DCB;巧求三角形中线段的比值例1. 如图1,在△ABC 中,BD :DC =1:3,AE :ED =2:3,求AF :FC;解:过点D 作DG 如图2,BC =CD,AF =FC,求EF :FD解:过点C 作CG如图3,BD :DC =1:3,AE :EB =2:3,求AF :FD;111-图DCBAM N解:过点B 作BG如图4,BD :DC =1:3,AF =FD,求EF :FC;解:过点D 作DG如图5,BD =DC,AE :ED =1:5,求AF :FB;2. 如图6,AD :DB =1:3,AE :EC =3:1,求BF :FC;答案:1、1:10; 2. 9:1二 由角平分线想到的辅助线图中有角平分线,可向两边作垂线;也可将图对折看,对称以后关系现;角平分线平行线,等腰三角形来添;角平分线加垂线,三线合一试试看;角平分线具有两条性质:a 、对称性;b 、角平分线上的点到角两边的距离相等;对于有角平分线的辅助线的作法,一般有两种;①从角平分线上一点向两边作垂线;②利用角平分线,构造对称图形如作法是在一侧的长边上截取短边;通常情况下,出现了直角或是垂直等条件时,一般考虑作垂线;其它情况下考虑构造对称图形;至于选取哪种方法,要结合题目图形和已知条件;与角有关的辅助线一、截取构全等例1. 如图1-2,AB 21证:BD=2CE;分析:给出了角平分线给出了边上的一点作角平分线的垂线,可延长此垂线与另外一边相交,近而构造出等腰三角形;图1-3ABCDE 图1-4A BC DE图2-1ABCD E F图2-2ABCDE 图2-3P AB CM ND F 图示3-1AB CDH E例3.已知:如图3-3在△ABC 中,AD 、AE 分别∠BAC 的内、外角平分线,过顶点B 作BFAD,交AD 的延长线于F,连结FC 并延长交AE 于M;求证:AM=ME;分析:由AD 、AE 是∠BAC 内外角平分线,可得EA ⊥AF,从而有BF 212121∠∠21图,△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC,AE 是过A 的一条直线,且B,C 在AE 的异侧, BD ⊥AE 于D,CE ⊥AE 于E;求证:BD=DE+CE四 由中点想到的辅助线三角形中两中点,连接则成中位线;三角形中有中线,延长中线等中线;一、由中点应想到利用三角形的中位线例2.如图3,在四边形ABCD 中,AB=CD,E 、F 分别是BC 、AD 的中点,BA 、CD 的延长线分别交EF 的延长线G 、H;求证:∠BGE=∠CHE;证明:连结BD,并取BD 的中点为M,连结ME 、MF, ∵ME 是ΔBCD 的中位线, ∴MECD,∴∠MEF=∠CHE,∵MF 是ΔABD 的中位线, ∴MFAB,∴∠MFE=∠BGE,∵AB=CD,∴ME=MF,∴∠MEF=∠MFE, 从而∠BGE=∠CHE;二、由中线应想到延长中线例3.图4,已知ΔABC 中,AB=5,AC=3,连BC 上的中线AD=2,求BC 的长; 解:延长AD 到E,使DE=AD,则AE=2AD=2×2=4; 在ΔACD 和ΔEBD 中,D AE C BD C BAMBD C AE D CB A图3-3DBEF N ACM图3-4nEBADCM FDCB AE D FCB A ∵AD=ED,∠ADC=∠EDB,CD=BD, ∴ΔACD≌ΔEBD ,∴AC=BE, 从而BE=AC=3;在ΔABE 中,因AE 2+BE 2=42+32=25=AB 2,故∠E=90°, ∴BD===,故BC=2BD=2;例4.如图5,已知ΔABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,AD 又是BC 边上的中线;求证:ΔABC 是等腰三角形;证明:延长AD 到E,使DE=AD; 仿例3可证: ΔBED≌ΔCAD , 故EB=AC,∠E=∠2, 又∠1=∠2, ∴∠1=∠E,∴AB=EB,从而AB=AC,即ΔABC 是等腰三角形;三、直角三角形斜边中线的性质例5.如图6,已知梯形ABCD 中,AB 2:如图,△ABC 中,E 、F 分别在AB 、AC 上,DE ⊥DF,D 是中点,试比较BE+CF 与EF 的大小.3:如图,△ABC 中,BD=DC=AC,E 是DC 的中点,求证:AD 平分∠BAE.中考应用例题:以ABC ∆的两边AB 、AC 为腰分别向外作等腰Rt ABD ∆和等腰Rt ACE ∆,90,BAD CAE ∠=∠=︒连接DE,M 、N 分别是BC 、DE 的中点.探究:AM 与DE 的位置关系及数量关系.1如图① 当ABC ∆为直角三角形时,AM 与DE 的位置关系是 , 线段AM 与DE 的数量关系是 ;DMCEA BB ECD AA BDC E FAD CBA2将图①中的等腰Rt ABD ∆绕点A 沿逆时针方向旋转︒θ0<θ<90后,如图②所示,1问中得到的两个结论是否发生改变并说明理由.二、截长补短1.如图,ABC ∆中,AB=2AC,AD 平分BAC ∠,且AD=BD,求证:CD ⊥AC 2:如图,AC ∥BD,EA,EB 分别平分∠CAB,∠DBA,CD 过点E,求证;AB =AC+BD 3:如图,已知在ABC 内,60BAC ∠=分别在BC,CA 上,并且AP,BQ 分别是BAC ∠,ABC ∠线;求证:BQ+AQ=AB+BP4:如图,在四边形ABCD 中,BC >BA,AD 平分ABC ∠,求证:0180=∠+∠C A5三、借助角平分线造全等1:如图,已知在△ABC 中,∠B=60°,△ABC 的角平分线AD,CE 相交于点O,求证:OE=OD2:06郑州市中考题如图,△ABC 中,AD 平分∠且平分BC,DE ⊥AB 于E,DF ⊥AC 于F. 1说明BE=CF AB=a ,AC=b ,求AE 、BE 的长.3.如图①,OP 是∠MON 的平分线,请你利用该图形画一对以OP 所在直线为对称轴的全等三角形;请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题:1如图②,在△ABC 中,∠ACB 是直角,∠B =60°,AD 、CE 分别是∠BAC 、∠BCA 的平分线,AD 、CE 相交于点F ;请你判断并写出FE 与FD 之间的数量关系;E DGFCBAAFEDCBA2如图③,在△ABC 中,如果∠ACB 不是直角,而1中的其它条件不变,请问,你在1中所得结论是否仍然成立若成立,请证明;若不成立,请说明理由;四、旋转1:正方形ABCD 中,E 为BC 上的一点,F 为C D 上的一点,BE+DF=EF,求∠EAF 的度数.2:D 为等腰Rt ABC ∆斜边AB 的中点,DM ⊥DN,DM,DN 分别交BC,CA 于点E,F;(1) 当MDN ∠绕点D 转动时,求证(2)若AB=2,求四边形DECF 的面积;3.如图,ABC ∆是边长为3的等边三角形,BDC∆是等腰三角形,且0120BDC ∠=,以D 为顶点做一个060使其两边分别交AB 于点M,交AC 于点N,连接MN,则AMN ∆4.已知四边形ABCD 中,AB AD ⊥,BC CD ⊥,AB BC =,120ABC =∠,60MBN =∠,MBN ∠绕B 点旋转,它的两边分别交AD DC ,或它们的延长线于E F ,.当MBN ∠绕B 点旋转到AE CF =时如图1,易证AE CF EF +=.当MBN ∠绕B 点旋转到AE CF ≠时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立若成立,请给予证明;若不成立,线段AE CF ,,EF 又有怎样的数量关系请写出你的猜想,不需证明.5.以AB 为一边作正方形ABCD,使P 、D 两点落在直线AB 的两侧.1,求AB 及PD 的长;2且其它条件不变时,求PD 的最大值,及相应∠APB 的大小.第23题图OP AMN EB C D F ACEF BD图① 图② 图③图1 图2 图36.在等边ABC ∆的两边AB 、AC 所在直线上分别有两点M 、N,D 为ABC 外一点,且︒=∠60MDN ,︒=∠120BDC ,BD=DC. 探究:当M 、N 分别在直线AB 、AC 上移动时,BM 、NC 、MN 之间的数量关系及AMN ∆的周长Q 与等边ABC ∆的周长L 的关系.图1 图2 图3I 如图1,当点M 、N 边AB 、AC 上,且DM=DN 时,BM 、NC 、MN 之间的数量关系是 ; 此时=LQ; II 如图2,点M 、N 边AB 、AC 上,且当DM ≠DN 时,猜想I 问的两个结论还成立吗写出你的猜想并加以证明;III 如图3,当M 、N 分别在边AB 、CA 的延长线上时, 若AN=x ,则Q= 用x 、L 表示.梯形中的辅助线1、平移一腰:例1. 如图所示,在直角梯形ABCD 中,∠A =90°,AB ∥DC,AD =15,AB =16,BC =17. 求CD 的长.解:过点D 作DE ∥BC 交AB 于点E. 又AB ∥CD,所以四边形BCDE 是平行四边形. 所以DE =BC =17,CD =BE. 在R t △DAE 中,由勾股定理,得 AE 2=DE 2-AD 2,即AE 2=172-152=64. 所以AE =8.所以BE =AB -AE =16-8=8. 即CD =8.例2如图,梯形ABCD 的上底AB=3,下底CD=8,腰AD=4,求另一腰BC 的取值范围; 解:过点B作B M)(2121CH BG BC GH EF --==512=⨯=BE ED BD DH ABDCEH A BCDABCDE6251252DH BC)(AD ABCD =⨯=⨯+=∴梯形S 25252522222100)25()25(AE CE AC ==+=+DCEACD ABD S S S ∆∆∆==DBEABCDS S ∆=梯形2222DH AC DH DE EH -=-=9121522=-=1612202222=-=-=DH BD BH )(15012)169(21212cm DH BE S DBE =⨯+⨯=⋅=∆如图所示,四边形ABCD 中,AD 不平行于BC,AC =BD,AD =BC. 判断四边形ABCD 的形状,并证明你的结论.解:四边形ABCD 是等腰梯形.证明:延长AD 、BC 相交于点E,如图所示. ∵AC =BD,AD =BC,AB =BA, ∴△DAB ≌△CBA. ∴∠DAB =∠CBA.∴EA =EB.又AD =BC,∴DE =CE,∠EDC =∠ECD.而∠E +∠EAB +∠EBA =∠E +∠EDC +∠ECD =180°, ∴∠EDC =∠EAB,∴DC ∥AB. 又AD 不平行于BC,∴四边形ABCD 是等腰梯形.三、作对角线即通过作对角线,使梯形转化为三角形; 例9如图6,在直角梯形ABCD中,ADcmBE AE 33==2342)(cmAE BC AD S ABCD=⨯+=梯形21AD OE 21=)(21AD BC EF -=A BCD ABCDEABCDE FBG EF 21=AD BC CG BC BG -=-=)(21AD BC -=如图所示,已知等腰梯形ABCD 中,AD ∥BC,∠B =60°,AD =2,BC =8,则此等腰梯形的周长为A. 19B. 20C. 21D. 228. 如图所示,梯形ABCD 中,AD ∥BC,1若E 是AB 的中点,且AD +BC =CD,则DE 与CE 有何位置关系2E 是∠ADC 与∠BCD 的角平分线的交点,则DE 与CE 有何位置关系 A B DC E FAB CD EF MN.圆中作辅助线的常用方法:例题1:如图2,在圆O 中,B 为的中点,BD 为AB 的延长线,∠OAB=500,求∠CBD 的度数; 解:如图,连结OB 、OC 的圆O 的半径,已知∠OAB=500∵B 是弧AC 的中点∴弧AB=弧BC∴AB==BC又∵OA=OB=OC∴△AOB ≌△BOC 图2∴∠OBC=∠ABO=500∵∠ABO+∠OBC+∠CBD=1800∴∠CBD=1800 - 500- 500∴∠CBD=800答:∠CBD 的度数是800.例题2:如图3,在圆O 中,弦AB 、CD 相交于点P,求证:∠APD的度数=21弧AD+弧BC 的度数; 证明:连接AC,则∠DPA=∠C+∠A∴∠C 的度数=21弧AD 的度数 ∠A 的度数=21弧BC 的度数 ∴∠APD=21弧AD+弧BC 的度数; 图3 一、造直角三角形法1.构成Rt △,常连接半径例1. 过⊙O 内一点M ,最长弦AB = 26cm,最短弦CD = 10cm ,求AM 长;2.遇有直径,常作直径上的圆周角例2. AB 是⊙O 的直径,AC 切⊙O 于A,CB 交⊙O 于D,过D 作⊙O 的切线,交AC 于E.求证:CE = AE;3.遇有切线,常作过切点的半径例3 .割线AB 交⊙O 于C 、D,且AC=BD,AE 切⊙O 于E,BF 切⊙O 于F.求证:∠OAE = ∠OBF;4.遇有公切线,常构造Rt △斜边长为圆心距,一直角边为两半径的差,另一直角边为公切线长例4 .小 ⊙O 1与大⊙O 2外切于点A,外公切线BC 、DE 分别和⊙O 1、⊙O 2切于点B 、C和D 、E,并相交于P,∠P = 60°;求证:⊙O 1与⊙O 2的半径之比为1:3;5.正多边形相关计算常构造Rt △例5.⊙O 的半径为6,求其内接正方形ABCD 与内接正六边形AEFCGH 的公共部分的面积.二、欲用垂径定理常作弦的垂线段例6. AB 是⊙O 的直径,CD 是弦,AE ⊥CD 于E,BF ⊥CD 于F.1求证:EC = DF; 2若AE = 2,CD=BF=6,求⊙O 的面积;三、转换割线与弦相交的角,常构成圆的内接四边形例7. AB 是⊙O 直径,弦CD ⊥AB,M 是AC 上一点,AM 延长线交DC 延长线于F. 求证: ∠F = ∠ACM;四、切线的综合运用 1.已知过圆上的点,常_________________例8.如图, 已知:⊙O 1与⊙O 2外切于P,AC 是过P 点的割线交⊙O 1于A,交⊙O 2于C,过点O 1的直线AB ⊥BC 于B.求证: BC 与⊙O 2相切. 六、开放性题目 例17.已知:如图,以ABC △的边AB 为直径的O 交边AC 于点D ,且过点D 的切线DE 平分边BC .1BC 与O 是否相切请说明理由;2当ABC △满足什么条件时,以点O ,B,E ,D 明理由.第23题。
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- 1 - DCBAEDFCB
A
全等三角形问题中常见的辅助线的作法 常见辅助线的作法有以下几种: 1) 遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题,思维模式是全等变换中的“对折”. 2) 遇到三角形的中线,倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”. 3) 遇到角平分线,可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线,利用的思维模式是三角形全等变换中的“对折”,所考知识点常常是角平分线的性质定理或逆定理. 4) 过图形上某一点作特定的平分线,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“平移”或“翻转折叠” 5) 截长法与补短法,具体做法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或是将某条线段延长,是之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明.这种作法,适合于证明线段的和、差、倍、分等类的题目. 特殊方法:在求有关三角形的定值一类的问题时,常把某点到原三角形各顶点的线段连接起来,利用三角形面积的知识解答. 一、倍长中线(线段)造全等 例1、(“希望杯”试题)已知,如图△ABC中,AB=5,AC=3,则中线AD的取值范围是_________.
例2、如图,△ABC中,E、F分别在AB、AC上,DE⊥DF,D是中点,试比较BE+CF与EF的大小.
例3、如图,△ABC中,BD=DC=AC,E是DC的中点,求证:AD平分∠BAE. - 2 -
EDCB
A
应用: 1、(09崇文二模)以ABC的两边AB、AC为腰分别向外作等腰RtABD和等腰RtACE,90,BADCAE连接DE,M、N分别是BC、DE的中点.探究:AM与DE的位置关系及数量关系.
(1)如图① 当ABC为直角三角形时,AM与DE的位置关系是 , 线段AM与DE的数量关系是 ; (2)将图①中的等腰RtABD绕点A沿逆时针方向旋转(0<<90)后,如图②所示,(1)问中得到的两个结论是否发生改变?并说明理由.
二、截长补短 1、如图,ABC中,AB=2AC,AD平分BAC,且AD=BD,求证:CD⊥AC
CDB
A- 3 -
EDCBA
DCB
A
P21DCB
A
PQC
B
A
2、如图,AC∥BD,EA,EB分别平分∠CAB,∠DBA,CD过点E,求证;AB=AC+BD 3、如图,已知在ABC内,060BAC,040C,P,Q分别在BC,CA上,并且AP,BQ分别是BAC,ABC的角平分线。求证:BQ+AQ=AB+BP
4、如图,在四边形ABCD中,BC>BA,AD=CD,BD平分ABC, 求证: 0180CA
5、如图在△ABC中,AB>AC,∠1=∠2,P为AD上任意一点,求证;AB-AC>PB-PC - 4 -
应用: 在BC上截取BF=BE,因为∠B=60°,所以三角形BEF为等边三角形,EF=BE=BF AB=BC 所以AE=FC 又因为∠DEC=60°,所以∠AED+∠BEC=120 又∠BCE+∠BEC=120 所以∠AED=∠BCE ∠A=∠EFC=120 所以三角形AED和三角形FCE全等,所以AD=EF=BE AD+AE=AE+EB=AB=BC
三、平移变换
例1 AD为△ABC的角平分线,直线MN⊥AD于A.E为MN上一点,△ABC周长记为AP,△EBC周长记为BP.求证BP>AP. 设C1点为C的对称点,连接A、C1,E、C1.那么AC=AC1,CE=C1E,又B、A、C1在一直线上(1/2∠BAC+1/2∠CAC1=90°,所以∠BAC+∠CAC1=180°),那么BEC1为三角形,BE+C1E>BA+AC1(BC1),因此BE+CE>BA+AC,不等式两边同加BC得:Pb>Pa. 砂砂tCR42014-10-20
例2 如图,在△ABC的边上取两点D、E,且BD=CE,求证:AB+AC>AD+AE. 取BC中点M,连AM并延长至N,使MN=AM,连BN,DN. ∵BD=CE, ∴DM=EM, ∴△DMN≌△EMA(SAS), ∴DN=AE, 同理BN=CA. 延长ND交AB于P,则 BN+BP>PN,DP+PA>AD, 相加得BN+BP+DP+PA>PN+AD, 各减去DP,得BN+AB>DN+AD, ∴AB+AC>AD+AE. - 5 -
OEDCB
A
EDCB
A
四、借助角平分线造全等 1、如图,已知在△ABC中,∠B=60°,△ABC的角平分线AD,CE相交于点O,求证:OE=OD
①∵AD、CE分别平分∠BAC、∠BCA, ∴∠OAC+∠OCA=1/2(∠BAC+∠BCA)=1/2(180°-∠B)=60°, ∴∠AOC=120°, ∴∠AOE=∠COD=60°, ②在AC上截取AF=AE,连接OF, ∵A=AF,∠OAE=∠OAF,AO=AO, ∴ΔAOE≌ΔAOF(SAS), ∴∠AOF=∠AOE=60°,OE=OF, ∴∠COF=120°-∠AOF=60°, ③在ΔOCF与ΔOCD中: ∠COD=∠COF=60°,OC=OC,∠OCF=∠OCD, ∴ΔOCF≌ΔOCD(ASA), ∴OD=OF, ∴OE=OD。
证明:连接OB,过点O作OM⊥AB于M,ON⊥BC于N
∵∠ABC=60 ∴∠BAC+∠ACB=180-∠ABC=120 ∵AD平分∠BAC,CE平分∠ACB ∴∠OAC=∠BAC/2, ∠OCA=∠ACB/2 ∴∠AOC=180-(∠OAC+∠OCA)=180-(∠BAC+∠ACB)/2=120 - 6 -
∴∠DOE=∠AOC=120 ∴∠ABC+∠DOE=180 ∵∠ODB+∠OEB+∠ABC+∠DOE=180
∴∠ODB+∠OEB=180 ∵∠OEB+∠OEA=180 ∴∠OEA=∠ODB 又∵AD平分∠BAC,CE平分∠ACB ∴O是△ABC角平分线交点 ∴OB平分∠ABC ∵OM⊥AB,ON⊥BC ∴OM=ON,∠OME=∠OND=90 ∴△OME≌△OND (AAS) ∴OE=OD 2、如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F. (1)说明BE=CF的理由;(2)如果AB=a,AC=b,求AE、BE的长.
(1)证明:连接BD,CD, ∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC, ∴DE=DF,∠BED=∠CFD=90°, ∵DG⊥BC且平分BC, ∴BD=CD, 在Rt△BED与Rt△CFD中,
, ∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL), ∴BE=CF; (2)解:在△AED和△AFD中, - 7 -
, ∴△AED≌△AFD(AAS), ∴AE=AF, 设BE=x,则CF=x, ∵AB=a,AC=b,AE=AB﹣BE,AF=AC+CF, ∴a﹣x=b+x, 解得:x= ∴BE= ,AE=AB﹣BE=a﹣ = .
应用: 1、如图①,OP是∠MON的平分线,请你利用该图形画一对以OP所在直线为对称轴的全等三角形。请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题: (1)如图②,在△ABC中,∠ACB是直角,∠B=60°,AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,AD、CE相交于点F。请你判断并写出FE与FD之间的数量关系; (2)如图③,在△ABC中,如果∠ACB不是直角,而(1)中的其它条件不变,请问,你在(1)中所得结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由。
EDG
FCB
A
(第23题图) O P A
M
N E B
C D F A C
E F
B D
图① 图② 图③ - 8 -
(2)FE=FD.(5分) 如图2,在AC上截取AG=AE,连接FG. ∵AD是∠BAC的平分线, ∴∠EAF=∠GAF, 在△EAF和△GAF中 ∵ AE=AG ∠EAF=∠FAG AF=AF ∴△EAF≌△GAF(SAS), ∴FE=FG,∠EFA=∠GFA=60°.(6分) ∴∠GFC=180°-60°-60°=60°. 又∵∠DFC=∠EFA=60°, ∴∠DFC=∠GFC.(7分) 在△FDC和△FGC中 ∵ ∠DFC=∠GFC FC=FC ∠FCG=∠FCD ∴△FDC≌△FGC(ASA), ∴FD=FG. ∴FE=FD.(8分)
(3)(2)中的结论FE=FD仍然成立.(9分) 同(2)可得△EAF≌△HAF, ∴FE=FH,∠EFA=∠HFA.(10分) 又由(1)知∠FAC=1 2 ∠BAC,∠FCA=1 2 ∠ACB, ∴∠FAC+∠FCA=1 2 (∠BAC+∠ACB)=1 2 (180°-∠B)=60°. ∴∠AFC=180°-(∠FAC+∠FCA)=120°. ∴∠EFA=∠HFA=180°-120°=60°.(11分) 同(2)可得△FDC≌△FHC, ∴FD=FH. ∴FE=FD.(12分)
1、FE=FD. 如图2,在AC上截取AG=AE,连接FG. ∵AD是∠BAC的平分线, ∴∠EAF=∠GAF, 在△EAF和△GAF中 ∵ AE=AG ∠EAF=∠FAG AF=AF ∴△EAF≌△GAF(SAS), ∴FE=FG,∠EFA=∠GFA=60°. ∴∠GFC=180°-60°-60°=60°. 又∵∠DFC=∠EFA=60°, ∴∠DFC=∠GFC. 在△FDC和△FGC中 ∵ ∠DFC=∠GFC FC=FC ∠FCG=∠FCD ∴△FDC≌△FGC(ASA), ∴FD=FG.