1、专题六与圆有关的证明与计算类型一 与全等相结合 (2019鹿城区二模)如图,在ABC中,BD平分ABC,交ABC外接圆于另一点D.点E在BA延长线上,DEDB.(1)求证:EABC;(2)若EB8,BC2,求ED2CD2的值【分析】(1)连结AD,由等腰三角形的性质得到EDBA,由角平分线的性质得到DBCDBA,根据全等三角形的性质即可得到结论;(2)过D作DHAB于H,于是得到EHEB4,根据勾股定理即可得到结论【自主解答】1(2017台州)如图,已知等腰直角三角形ABC,点P是斜边BC上一点(不与B,C重合),PE是ABP的外接圆O的直径(1)求证:APE是等腰直角三角形;(2)若O的直径
2、为2,求PC2PB2的值类型二 与相似相结合 (2019玉环一模)如图,ABC是O的内接三角形,直径AB10,sin A,点D为线段AC上一动点(不运动至端点A,C),作DFAB于F,连结BD,并延长BD交O于点H,连结CF.(1)当DF经过圆心O时,求AD的长;(2)求证:ACFABD;(3)求CFDH的最大值【分析】(1)由AB是直径知ACB90,依据三角函数求出BC6,由勾股定理求出AC8,由ABDF知AFDACB90,结合A为公共角可证ADFABC,得出对应边成比例,即可求出AD的长;(2)由ADFABC知,结合A为ACF和ABD的公共角可证ACFABD;(3)连结CH,先证ACFHC
3、D得出比例式,即CFDHCDAF,再设ADx,则CD8x,AFx,从而得出CFDH(x4)2,利用二次函数的性质求解可得【自主解答】2(2019温州)如图,在ABC中,BAC90,点E在BC边上,且CACE,过A,C,E三点的O交AB于另一点F,作直径AD,连结DE并延长交AB于点G,连结CD,CF.(1)求证:四边形DCFG是平行四边形;(2)当BE4,CDAB时,求O的直径长类型三 与锐角三角函数相结合 (2019金华模拟)如图,AB是O的直径,过O上一点C作O的切线,交AB的延长线于点 E过点A作CE的垂线,垂足为D,AD交O于点F,设ABC (090)(1)用含的代数式表示DAC;(2
4、)若AB10,sin ,求AD的长;(3)若60,AB10,求图中阴影部分的面积【分析】(1)连结OC,求出ADOC,根据平行线的性质求出DACACO,即可求出答案;(2)解直角三角形求出AC的长,然后证得ADCACB,求出AD的长即可;(3)连结OF,首先证明S阴影S扇形OCF,然后利用扇形面积公式计算即可【自主解答】3(2018温州)如图,D是ABC的BC边上一点,连结AD,作ABD的外接圆,将ADC沿直线AD折叠,点C的对应点E落在O上(1)求证:AEAB;(2)若CAB90,cosADB,BE2,求BC的长4(2019杭州模拟)如图,O的圆心O在RtABC的直角边AC上,O经过C,D两
5、点,与斜边AB交于点E,连结BO,ED,有BOED,作弦EFAC于点G,连结DF.(1)判断直线AB与O的位置关系,并证明你的结论;(2)若O的半径为5,sinDFE,求EF的长类型四 与特殊四边形相结合 (2019金华)如图,在OABC中,以O为圆心,OA为半径的圆与BC相切于点B,与OC相交于点D.(1)求的度数(2)如图,点E在O上,连结CE与O交于点F,若EFAB,求OCE的度数【分析】(1)连结OB,证明AOB是等腰直角三角形,即可求解;(2)AOB是等腰直角三角形,则OAt,HOt,即可求解【自主解答】5(2018台州)如图,ABC是O的内接三角形,点D在上,点E在弦AB上(E不与
6、A重合),且四边形BDCE为菱形(1)求证:ACCE;(2)求证:BC2AC2ABAC;(3)已知O的半径为3.若,求BC的长;当为何值时,ABAC的值最大?参考答案【专题类型突破】类型一【例1】 (1)如图,连结AD.DEDB,EDBA.BD平分ABC,DBCDBA,DBCE.EADBCD,DEADBC,EABC.(2)如图,过D作DHAB于H,DEDB,DHAB,EHEB4.EABC2,AHEHEA2.DBCDBA,CDAD,CD2AD2.ED2HD2HE2HD216,AD2HD2HA2HD24,ED2CD216412.跟踪训练1(1)证明:ABAC,BAC90,CABC45,AEPABP
7、45.PE是直径,PAE90,APEAEP45,APAE,PAE是等腰直角三角形(2)解:ACAB,APAE,CABPAE90,CAPBAE,CAPBAE,ACPABE45,PCEB,PBEABCABE90,PB2PC2PB2BE2PE2224.类型二【例2】 (1)当DF经过圆心O时,AFOA5,AB为直径,AB10,ACB90,sinA,BC6,由勾股定理得AC8.ABDF,AFDACB90.AA,ADFABC,AD.(2)由(1)得ADFABC,即.又A为ACF和ABD的公共角,ACFABD.(3)如图,连结CH.由(2)知ACFABD,ABDACF.ABDACH,ACHACF.又CAF
8、H,ACFHCD,即CFDHCDAF.设ADx,则CD8x,AFx,CFDHx(8x)x2x(x4)2,当x4时,CFDH的最大值为.跟踪训练2(1)证明:如图,连结AE.BAC90,CF是O的直径ACEC,CFAE.AD是O的直径,AED90,即GDAE,CFDG.AD是O的直径,ACD90,ACDBAC180,ABCD,四边形DCFG是平行四边形(2)解:由CDAB,设CD3x,AB8x,CDFG3x.AOFCOD,AFCD3x,BG8x3x3x2x.GECF,.BE4,ACCE6,BC6410,AB88x,x1,在RtACF中,AF3,AC6,CF3.即O的直径长为3.类型三【例3】 (
9、1)如图,连结OC.AB为O的直径,ACB90,CAB90ABC90.DE切O于点C,OCDE.ADCE,ADOC,DACACOCAB90.(2)在RtABC中,sin ,AB10,AC8.OAOC,OACACO.DACACO,DACOAC.ADCACB90,ADCACB,即,AD6.4.(3)如图,连结OF,交AC于G.DAC90906030,DAC与FOC对同弧,FOC2DAC60,OBOC,ABC60,OBC是等边三角形,BOC60,AOF60.OAOF,OAF是等边三角形,AFOFOC,AFO60.在AFG和COG中,AFGCOG(AAS),SAFGSCOG,AB10,O的半径r5,S
10、阴影S扇形OFC.跟踪训练3(1)证明:由折叠的性质可知,ADEADC,AEDACD,AEAC.ABDAED,ABDACD,ABAC,AEAB.(2)解:如图,过A作AHBE于点H,ABAE,BE2,BHEH1.ABEAEBADB,cosADB,cosABEcosADB,ACAB3.BAC90,ACAB,BC3.4解:(1)AB与O相切证明如下:如图,连结OE.EDOB,12,3OED.又OEOD,2OED,13.又OBOB,OEOC,BCOBEO(SAS),BEOBCO90,即OEAB.又OE是O的半径,AB是O切线(2)如图,连结CE.F4,CD2OC10,CD为O的直径,在RtCDE中,
11、EDCDsin4CDsinDFE106.CE8.在RtCEG中,sin4,EG8.根据垂径定理得EF2EG.类型四【例4】 (1)如图1,连结OB.图1BC是O的切线,OBBC.四边形OABC是平行四边形,OABC,OBOA,AOB是等腰直角三角形,ABO45,BOCABO45,的度数为45.(2)如图2,连结OE,过点O作OHEC于点H,设EHt,图2OHEC,EF2HE2t.四边形OABC是平行四边形,ABCOEF2t.AOB是等腰直角三角形,OAt,则HOt,OC2OH,OCE30.跟踪训练5(1)证明:四边形EBDC为菱形,DBEC.四边形ABDC是圆的内接四边形,AD180,又BEC
12、AEC180,AAEC,ACCE.(2)证明:如图,以点C为圆心,CE长为半径作C,与BC交于点F,于BC延长线交于点G,则CFCG,由(1)知ACCECD,CFCGAC,四边形AEFG是C的内接四边形,GAEF180.又AEFBEF180,GBEF.EBFGBA,BEFBGA,即BFBGBEAB.BFBCCFBCAC,BGBCCGBCAC,BECEAC,(BCAC)(BCAC)ABAC,即BC2AC2ABAC.(3)解:设AB5k,AC3k,BC2AC2ABAC,BC2k.如图,连结ED交BC于点M.四边形BDCE是菱形,DE垂直平分BC,则点E,O,M,D四点共线在RtDMC中,DCAC3k,MCBCk,DMk,OMODDM3k.在RtCOM中,由OM2MC2OC2得(3k)2(k)232,解得k或k0(舍),BC2k4.设OMd,则MD3d,MC2OC2OM29d2,BC2(2MC)2364d2,AC2DC2DM2CM2(3d)29d2,由(2)得ABACBC2AC24d26d184(d)2,当d,即OM时,ABAC最大,最大值为,DC2,ACDC,AB,此时.