北 京 四 中

  编 稿:王润岚   审 稿:谷 丹   责 编:赵云洁

圆的有关性质(二)

  一、内容综述:

  这部分圆的内容中,解题时常添加的辅助线。

  1.连半径。目的:因为同圆的半径相等,所以可以产生等腰三角形。

  2.作弦心距。目的:可以利用垂径定理。
  若既连半径,又作弦心距,则可产生RtΔ。

  3.连结弧的中点与圆心,目的:可以利用垂径定理的推论。

  4.作直径所对的圆周角,目的:产生RtΔ。

  5.补全圆内接四边形,例如:连结AD,
  目的:利用圆内接四边形的性质:∠ADE=∠B。

  二、例题分析:

  例1.已知:如图,AB是⊙O直径,弦AC∥半径OD,求证:       

  分析:此题证弧等
  证弧等常采用的方法有:
  1.圆的两条平行弦所夹的弧等。
  2.由垂径定理及其推论可得两弧等。
  3.在同圆或等圆中,如果两个圆心角等(或两条弦,两条弦的弦心距等)那么它们所对应的弧等。
  4.在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧等,因此这题可以通过添加辅助线采取不同的方法来证明,

  方法1:

  证明:延长DO交⊙O于E, 

  ∵AC∥OD, ∴

  又∵∠AOE=∠DOB, ∴       

  ∴

  此方法是:利用圆的两条平行弦所夹的弧等,及在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧等,进行证明。

  方法2:

  证明:连结BC,交OD于E,

  ∵AB是直径,∴∠ACB=900

  又∵AC∥OD,

  ∴∠OEB=∠ACB=900,即OD⊥BC,

  ∴

  此方法是:利用垂径定理,证明。

  方法3:

  证明:连结AD,∵OA=OD,∴∠1=∠2,

  又∵AC∥OD,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,

  ∴

  此方法是:利用在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧等进行证明。

  方法4:

  证明:连结OC,

  ∵OA=OC,∴∠A=∠C,又∵AC∥OD,

  ∴∠A=∠1,∠2=∠C,∴∠1=∠2,

  ∴

  此方法是:利用在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧等进行证明。

  例2.如图,已知:AD是半圆的直径,

  AB=BC=1cm,AD=4cm.求CD的长。

  分析:若连结AC,则CD在RtΔACD中,AD长已知,若能求出AC的长,则可利用勾股定理求出CD,如何求AC的长呢?从已知可推得,即B为的中点,连结OB,由垂径定理推论得OB垂直平分AC,求出AC的一半即可。

  解:连结AC,OB,交AC于P,

  ∵AB=BC,∴

  ∴AP=CP,BP⊥AC,

  设BP为xcm, 则OP=OB-BP= 2-x,

  在RtΔABP中:AB2-BP2=AP2, 在RtΔAPO中:AO2-OP2=AP2

  ∴AB2-BP2=AO2-OP2

  ∴1-x2=4-(2-x)2

  ∴x=, 即BP=,

  ∴AP===

  ∴AC=2AP=

  ∵AD是直径, ∴∠ACD=900

  在RtΔACD中,由勾股定理得:

  CD===

  答:CD为cm。

  说明:连结AC的目的产生RtΔ,连结OB的目的是利用垂径定理的推论使OB垂直平分AC。

  例3.如图,AB为⊙O的直径,CD为弦,AB⊥CD于K,E为劣弧上的点,且,AE的延长线交DC的延长线于F,求证:AE·CF=AB·KD。

  分析:欲证等积式,化成比例式=,由于这个比例式不能直接证出,则要寻找“代换”,由已知可得KD=CK,因此要证比例式=,这个比例式也不能直接证出,则要进行“等比代换”或“等积代换”。因此要找出比例式,这个比例式中至少有两条线段是要证的比例式中的线段。由已知,可得C为的中点,连结OC可推得OC∥AE,所以=,即=,现在只要能证=即可。就是“中间比”。由已知可推得ΔOCK∽ΔABE,所以==

  证明:连结OC,BE,

  ∵, ∴∠A=∠1,∴OC∥AF,

  ∴=,∵OA=OC, ∴=

  ∵AB是直径,∴∠AEB=900,∵AK⊥CD,

  ∴CK=DK,∴∠OKC=∠AEB=900,∴ΔOCK∽ΔABE,

  ∴=,∴=, ∴=

  ∴AE·CF=AB·KD。

  三、自我测试:

  1.四边形ABCD内接于圆,AB、DC的延长线相交于E,BC、AD的延长线相交于F,求证:=

  2.已知⊙O是以等腰ΔABC的一腰AB为直径的圆,它交另一腰AC于E,交BC于D,求证:BC=2DE。

  3.如图(1)圆内接四边形ABCD中,AC>AD,延长AD到D',使AD'=AC,连结BD'交圆于点E,交AC于C',且
AC'=AD。 求证(1)ΔABE是等腰三角形; (2)AB2=AC·AD。

  

  4.已知如图(2),AB是⊙O的直径,弦PQ交AB于M,并且PM=MO。 求证: = 。                                         

  四、答案:

  1.证明:如图(3),连结AC,BD,

  ∽ΔDEB =

  ΔACF∽ΔBDF =

  ∴==  

  


  2.证明:如图(4),连结AD。

    
  =

  3.证明:如图(5),连结BD。

  (1)≌ΔADC

  

  ∠D'+∠EAD=∠ABD+∠EBD

  ∠AEB=∠ABEAB=AE                   

  ΔABE是等腰三角形。                 

  (2)AB=AE       

  ΔABC∽ΔAC'B =

  AB2=AC·AD。

  4.证明:如图(6),连结PO并延长PO交⊙O于N,连结OQ,

  ∵PM=MO,∴∠P=∠AOP,

  ∵∠P, ∠AOP

  ∴=

  又∵∠AOP=∠BON,

  ∴, ∵                         

  ∴=