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- 2021-05-10 发布
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23.圆中成比例的线段
知识考点:
1、相交弦定理、切割线定理、割线定理是圆中成比例线段的重要的结论,是解决有关圆中比例线段问题的有力工具。
2、掌握和圆有关的比例线段的综合运用,主要是用于计算线段的长。
精典例题:
【例1】已知如图,AD为⊙O的直径,AB为⊙O的切线,割线BMN交AD的延长线于C,且BM=MN=NC,若AB=2。求:
(1)BC的长;
(2)⊙O的半径。
分析:由题设图形不难可以看出在本题中可综合运用勾股定理、切割线定理、割线定理来解题。
解:(1)设BM=MN=NC=,由切割线定理可得:
即解得:,∴BC=;
(2)在Rt△ABC中,AC=
由割线定理可得:
∴
∴
【例2】如图,PA为⊙O的切线,A为切点,PBC是过点O的割线,PA=10,PB=5,∠BAC的平分线与BC和⊙O分别交于点D和E,求的值。
分析:由切割线定理有,可得直径BC的长,要求,由△ACE∽△ADB得,也就是求CA、BA的长。
解:连结CE
∵PA是⊙O的切线,PBC是⊙O的割线
∴
又PA=10,PB=5,∴PC=20,BC=15
∵PA切⊙O于A,∴∠PAB=∠ACP
又∠P为公共角,△PAB∽△PCA
∴
∵BC为⊙O的直径,∴∠CAB=900
∴
∴AC=,AB=
又∠ABC=∠E,∠CAE=∠EAB
∴△ACE∽△ADB,∴
∴
【例3】如图,AB切⊙O于A,D为⊙O内一点,且OD=2,连结BD交⊙O于C,BC=CD=3,AB=6,求⊙O的半径。
分析:把“图形”补成切割线定理、相交弦定理图形,问题就解决了。
解:延长BD交⊙O于E,两方延长OD交⊙O于F、G,设⊙O的半径为
∵BA切⊙O于A,∴
∵AB=6,BC=3,∴BE=12,ED=6
又,FD=-OD,DG=+OD
∴,OD=2
∴,
探索与创新:
【问题一】如图,已知AB切⊙O于点B,AB的垂直平分线CF交AB于C,交⊙O于D、E,设点M是射线CF上的任一点,CM=,连结AM,若CB=3,DE=8。探索:
(1)当M在线段DE(不含端点E)上时,延长AM交⊙O于点N,连结NE,若△ACM∽△NEM,请问:EN与AB的大小关系。
分析:如图1,由△ACM∽△NEM可得∠NEM=900,连结BO并延长交EN于G,可证BO垂直平分EN,即可证明EN=AB,结论就探索出来了。
解:∵AB的垂直平分线CF交AB于C,CB=3
∴AB=6,∠ACM=900
又∵△ACM∽△NEM,∴∠NEM=900
连结BO并延长交EN于点G
∵CB切⊙O于B,∴∠GBC=900
∴∠GBC=∠BCE=∠GEC=900
∴四边BCEG是矩形
∴∠EGB=900,G为NE的中点
∴EN=2EG==2CB=6=AB
(2)如图,当M在射线EF上时,若为小于17的正数,问是否存在这样的,使得AM与⊙O相切?若存在,求出的值;若不存在,试说明理由。
分析:先满足AM与⊙O相切,求出相应的值,看它是否是小于17的正数即可。
解:当AM与⊙O相切于点P时,有MP=AM-AP=AM-AB=AM-6
∵MC=,AC=3,∠ACM=900
∴AM=,又MD=MC-CD=
ME=MC-CE=,
∴
即,解得(已舍去)
∵
∴存在这样的正数,使得AM与⊙O相切。
跟踪训练:
一、选择题:
1、PT切⊙O于T,割线PAB经过O点交⊙O于A、B,若PT=4,PA=2,则cos∠BPT=( )
A、 B、 C、 D、
2、如图,四边形ABCD内接于⊙O,AD∶BC=1∶2,AB=35,PD=40,则过点P的⊙O的切线长是( )
A、60 B、 C、 D、50
3、如图,直线PQ与⊙O相切于点A,AB是⊙O的弦,∠PAB的平分线AC交⊙O于点C,连结CB并延长与PQ相交于Q点,若AQ=6,AC=5,则弦AB的长是( )
A、3 B、5 C、 D、
4、如图,PT切⊙O于T,PBA是割线,与⊙O的交点是A、B,与直线CT的交点是D,已知CD=2,AD=3,BD=4,那么PB=( )
A、10 B、20 C、5 D、
二、填空题:
1、如图,PA切⊙O于A,PB=4,PO=5,则PA= 。
2、如图,两圆相交于C、D,AB为公切线A、B为切点,CD的延长线交AB于点M,若AB=12,CD=9,则MD= 。
3、如图,⊙O内两条相交弦AB、CD交于M,已知AC=CM=MD,MB=AM=1,则⊙O的半径为 。
4、如图,在△ABC中,AB=AC,∠C=720,⊙O过A、B两点且与BC相切于点B,与AC交于点D,连结BD,若BC=,则AC= 。
5、已知⊙O和⊙O内一点P,过P的直线交⊙O于A、B两点,若,OP=5,则⊙O的半径长为 。
6、如图,在Rt△ABC中,∠C=900,AB=,BC=,AC=,半径为1.2的⊙O与AC、BC相切,且圆心O在斜边AB上,则= 。
三、计算或证明题:
1、如图,已知Rt△ABC是⊙O的内接三角形,∠BAC=900,AH⊥BC,垂足为D,过点B作弦BF交AD于点E,交⊙O于点F,且AE=BE。
(1)求证:;
(2)若,AD=6,求BD的长。
2、如图,AB是⊙O的直径,AC切⊙O于A,CB交⊙O于D,DE切⊙O于D,BE⊥DE于E,BD=10,DE、BE是方程的两个根,求AC的长。
3、如图,P是⊙O直径AB延长线上一点,割线PCD交⊙O于C、D两点,弦DF⊥AB于点H,CF交AB于点E。
(1)求证:;
(2)若DE⊥CF,∠P=150,⊙O的半径为2,求弦CF的长。
4、如图,⊙O与⊙P相交于A、B两点,点P在⊙O上,⊙O的弦AC切⊙P于点A,CP及其延长线交⊙P于D、E,过点E作EF⊥CE交CB的延长线于F。
(1)求证:BC是⊙P的切线;
(2)若CD=2,CB=,求EF的长;
(3)若设=PE∶CE,是否存在实数,使△PBD是等边三角形?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由。
跟踪训练参考答案
一、选择题:AACB
二、填空题:
1、;2、3;3、;4、2;5、7;6、8或9
三、计算或证明题:
1、(1)略;(2);(3);
2、略解:由已知可得,
又∵
∴
解得:,故BE=8,DE=6
由△ADB∽△DEB可得:AD=
由△ADC∽△BED可得:AC=
3、提示:(1)连结OD,证△PCE∽△POD得;(2)证∠ODE=150得∠HDO=∠EDC=300,∵OD=2,则DH=,DE=,CE=。∴CF=CE+EF=
4、(1)连结PA、PB,证∠PBC=900;(2)EF=;(3)存在,使△PBD为等边三角形。