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考点15 圆-2022年中考数学高频考点专题突破(全国通用)(解析版)
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考点15 圆
知识框架:
基础知识点:
知识点1-1圆的有关概念
1.与圆有关的概念和性质
1)圆:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.
2)弦与直径:连接圆上任意两点的线段叫做弦,过圆心的弦叫做直径,直径是圆内最长的弦.
3)弧:圆上任意两点间的部分叫做弧,小于半圆的弧叫做劣弧,大于半圆的弧叫做优弧.
4)圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角.
5)圆周角:顶点在圆上,并且两边都与圆还有一个交点的角叫做圆周角.
6)弦心距:圆心到弦的距离.
知识点1-2垂径定理及其推论
1.垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
关于垂径定理的计算常与勾股定理相结合,解题时往往需要添加辅助线,一般过圆心作弦的垂线,构造直角三角形.
2.推论: 1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.
知识点1-3圆心角、弧、弦的关系
1.定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等.圆心角、弧和弦之间的等量关系必须在同圆等式中才成立.
2.推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
知识点1-4圆周角定理及其推论
1.定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
2.推论:1)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等. 2)直径所对的圆周角是直角.
圆内接四边形的对角互补.在圆中求角度时,通常需要通过一些圆的性质进行转化.比如圆心角与圆周角间的转化;同弧或等弧的圆周角间的转化;连直径,得到直角三角形,通过两锐角互余进行转化等.
知识点1-5与圆有关的位置关系
1.点与圆的位置关系
设点到圆心的距离为d.(1)dr⇔点在⊙O外.
判断点与圆之间的位置关系,将该点的圆心距与半径作比较即可.
2.直线和圆的位置关系
位置关系
相离
相切
相交
图形
公共点个数
0个
1个
2个
数量关系
d>r
d=r
d0,∴m=1,∴DH=1,OD=3,由(2)得BE=CE=OH=,AE=4,
在Rt△AEC中AC=,∵OD=OA,DH=HG,∴AG=2OH=,
∵∠ADG+∠ACG=180°,∠ACM+∠ACG=180°,∴∠ADG=∠ACM,
∴cos∠ADG=cos∠ACM,∴,∴,∴CM=,
在Rt△ACM中,AM==,
在Rt△AGM中,GM==,∴CG=GM-CM=.
【点睛】本题考查了圆周角定理,全等三角形的性质和判定,锐角三角函数,垂径定理,勾股定理,掌握知识点灵活运用是解题关键.
8.(2020·上海中考真题)如图,△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,BO的延长交边AC于点D.
(1)求证:∠BAC=2∠ABD;(2)当△BCD是等腰三角形时,求∠BCD的大小;(3)当AD=2,CD=3时,求边BC的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)∠BCD的值为67.5°或72°;(3).
【分析】(1)连接OA.利用垂径定理以及等腰三角形的性质解决问题即可.(2)分三种情形:①若BD=CB,则∠C=∠BDC=∠ABD+∠BAC=3∠ABD.②若CD=CB,则∠CBD=∠CDB=3∠ABD.③若DB=DC,则D与A重合,这种情形不存在.分别利用三角形内角和定理构建方程求解即可.
(3) 如图3中,作AEBC交BD的延长线于E.则,进而得到,设OB=OA=4a,OH=3a,根据BH2=AB2-AH2=OB2-OH2,构建方程求出a即可解决问题.
【详解】解:(1)连接OA,如下图1所示:
∵AB=AC,∴=,∴OA⊥BC,∴∠BAO=∠CAO.
∵OA=OB,∴∠ABD=∠BAO,∴∠BAC=2∠ABD.
(2)如图2中,延长AO交BC于H.
①若BD=CB,则∠C=∠BDC=∠ABD+∠BAC=3∠ABD.
∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∴∠DBC=2∠ABD.
∵∠DBC+∠C+∠BDC=180°,∴8∠ABD=180°,∴∠C=3∠ABD=67.5°.
②若CD=CB,则∠CBD=∠CDB=3∠ABD,∴∠C=4∠ABD.
∵∠DBC+∠C+∠CDB=180°,∴10∠ABD=180°,∴∠BCD=4∠ABD=72°.
③若DB=DC,则D与A重合,这种情形不存在.
综上所述:∠C的值为67.5°或72°.
(3)如图3中,过A点作AEBC交BD的延长线于E.
则==,且BC=2BH,∴==,
设OB=OA=4a,OH=3a.则在Rt△ABH和Rt△OBH中,
∵BH2=AB2﹣AH2=OB2﹣OH2,∴25 - 49a2=16a2﹣9a2,
∴a2=,∴BH=,∴BC=2BH=.故答案为:.
【点睛】本题属于圆的综合题,考查了垂径定理,等腰三角形的性质,勾股定理解直角三角形,平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.