中考数学三轮冲刺专练12(几何证明大题)(教师版)
展开专练12(几何证明大题)
三角形
1.(2022·上海徐汇·二模)如图,四边形ABCE中,∠BAC=90°,AB=AC,BF⊥CE于点F,点D为BF上一点,且∠BAD=∠CAE.
(1)求证:AD=AE;
(2)设BF交AC于点G,若,判断四边形ADFE的形状,并证明.
【答案】(1)证明见解析;
(2)四边形ADFE是正方形,证明见解析.
【解析】
(1)
证明:∠BAC=90°,BF⊥CE,
,,
,
,
在和中,
≌,
;
(2)
四边形ADFE是正方形.
证明:在中,∠BAC=90°,AB=AC,
,
,
,即,
,
,
∠BAC=90°,
,
,
,,
四边形ADFE是矩形,
由(1)知,
四边形ADFE是正方形.
【点睛】
本题为几何证明综合题,涉及到三角形全等的判定与性质、相似三角形的判定与性质、矩形的判定和正方形的判定,熟练掌握相关知识点,并能根据题中条件与所证结准确寻找到思路是解决问题的关键.
2.(2022·湖北宜昌·一模)如图,在平行四边形ABCD中,,EA是∠BEF的角平分线,求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】
(1)
证明:∵EA是∠BEF的角平分线,
,
在和中,
,
(AAS)
(2)
∵平行四边形ABCD,
∴ , , ,
, ,
由(1)得:,
,
,
又,, ,
,
在和中,
,
,
.
【点睛】
本题考查了平行四边形性质,全等三角形的判定与性质,等角的补角相等,角平分线定义等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题关键.
3.(2022·四川广元·一模)如图,在中,,D是上一点,且,于点F,于点E,交于点G.
(1)求证:;
(2)若,求线段的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
(1)
证明:∵,
∴,
∵∠ACB=75°,
∴.
∵,
∴.
∴,∠FCD=90°-∠ADC=30°.
∴.
∴.
∵,∠ADC=60°,
∴∠FAG=90°-∠ADC=30°.
∴∠FAG=∠FCD.
∴.
(2)
解:∵,,
∴,.
∴.
∵∠FCD=30°,AE⊥BC,
∴.
【点睛】
本题考查三角形外角的性质,角的和差关系,直角三角形两个锐角互余,同角的余角相等,全等三角形的判定定理和性质,30°所对的直角边是斜边的一半,综合应用这些知识点是解题关键.
4.(2022·上海嘉定·二模)如图,已知平行四边形ABCD中,E是边CD的中点,连接AE并延长交BC的延长线于点F,连接AC.
(1)求证:AD=CF;
(2)若AB⊥AF,且AB=8,BC=5,求sin∠ACE的值.
【答案】(1)见解析;
(2)
【解析】
(1)
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,
∴∠D=∠DCF,∠DAF=∠F,
∵E是CD的中点,
∴DE=CE,
∴△ADE≌△FCE(AAS),
∴AD=CF;
(2)
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,CD=AB=8,AD=BC=5,
∵AB⊥AF,
∴CD⊥AF,
在Rt△ADE中,DE=4,AD=5,
∴AE=3,
在Rt△ACE中,CE=4,AE=3,
∴AC=5,
∴sin∠ACE=.
【点睛】
此题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理,三角函数,熟记各知识点并应用解决问题是解题的关键.
5.(2022·江苏盐城·一模)在四边形ABCD中,,对角线AC平分∠BAD.
(1)推理证明:如图1,若,且,求证:;
(2)问题探究:如图2,若,试探究AD、AB、AC之间的数量关系;
(3)迁移应用:如图3,若,AD=2,AB=4,求线段AC的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【解析】
(1)
证明:∵平分,
∴,
又∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴.
(2)
解:;
过点C作于点E,过点C作的延长线于点F,
∵平分,
∴,,
∵,
而,
∴,
在与中,
∴,
∴,
∴,
由(1)知,
∴.
(3)
过点C作于点M,过点C作的延长线于点N,
由(2)知:,
∴,
∴,
而,平分,
∴,
∴,
∴,
又,,
∴.
【点睛】
本题是四边形综合题,主要考查了平行线的性质、直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
6.(2022·山东泰安·一模)在中,,,于点.
(1)如图1,点,分别在,上,且,求证:;
(2)如图2,点在的延长线上,点在上,且,求证:.
【答案】(1)证明见详解
(2)证明见详解
【解析】
(1)
,,
,
在和中,
,
,
,
;
(2)
过点作交的延长线于P,
,则,,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
.
【点睛】
本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,判断出△BDE≌△ADF是解(1)的关键,构造出全等三角形是解(2)的关键.
7.(2022·山东·枣庄市台儿庄区教育局教研室一模)已知AOB和MON都是等腰直角三角形(OA<OM<OA),∠AOB=∠MON=90°.
(1)如图1,连接AM,BN,求证:AM=BN;
(2)将MON绕点O顺时针旋转.如图2,当点M恰好在AB边上时,求证:AM2+BM2=2OM2;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】
(1)
(1)证明:∵∠AOB=∠MON=90°,
∴∠AOB+∠AON=∠MON+∠AON,
即∠AOM=∠BON,
∵△AOB和△MON都是等腰直角三角形,
∴OA=OB,OM=ON,
在△AOM和△BON中,
,
∴△AOM≌△BON(SAS),
∴AM=BN;
(2)
证明:连接BN,
∵∠AOB=∠MON=90°,
∴∠AOB﹣∠BOM=∠MON﹣∠BOM,
即∠AOM=∠BON,
∵△AOB和△MON都是等腰直角三角形,
∴OA=OB,OM=ON,
在△AOM和△BON中,
,
∴△AOM≌△BON(SAS),
∴∠MAO=∠NBO=45°,AM=BN,
∴∠MBN=∠ABO+∠OBN=45°+45°=90°,
∴BM2+BN2=MN2,
∵△MON都是等腰直角三角形,
∴MN2=ON2+OM2=2ON2,
∴AM2+BM2=2OM2.
【点睛】
本题考查三角形全等判定与性质,图形旋转性质,等腰直角三角形性质,勾股定理,掌握三角形全等判定与性质,图形旋转性质,等腰直角三角形性质,勾股定理是解题关键.
8.(2022·湖南·株洲县教学研究室一模)如图,点E,F分别在菱形的边,上,且,连接,交对角线于点G.求证:
(1)
(2)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】
(1)
∵四边形是菱形,
∴,.
在和中,
∴
∴;
(2)
∵菱形
∴∠BAC=∠DAC
∵
∴∠BAC-∠BAE=∠DAC-∠DAF,即∠EAC=∠FAC
∵
∴AE=AF
在和中,
∴
∴
∵
∴
∴AC⊥EF.
【点睛】
本题考查了全等三角形、菱形的知识;解题的关键是熟练掌握菱形的性质,从而完成求解.
9.(2022·广东·塘厦初中一模)如图,AD是的角平分线,DE、DF分别是和的高.
(1)求证:AD垂直平分EF;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】
(1)
证明:∵AD是的角平分线,DE、DF分别是和的高,
,
在和中,
,
,
,
∵AD是的角平分线,
,
即AD垂直平分EF;
(2)
∵AD是的角平分线,DE、DF分别是和的高,
,
,
.
【点睛】
本题主要考查了角平分线性质,等腰三角形三线合一,全等三角形的判定与性质,割补法求面积,熟练掌握角平分线性质是解题的关键.
10.(2022·湖南·师大附中梅溪湖中学一模)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,BE⊥AC于点E,AD、BE相交于点H,AE=BE.
(1)求证:△AEH≌△BEC.
(2)若AH=4,求BD的长.
【答案】(1)见解析
(2)BD=2
【解析】
(1)
证明:∵AD⊥BC,
∴∠DAC+∠C=90°,
∵BE⊥AC,
∴∠EBC+∠C=90°,
∴∠DAC=∠EBC,
在△AEH与△BEC中,
,
∴△AEH≌△BEC(ASA);
(2)
解:∵△AEH≌△BEC,
∴AH=BC=4,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BC=2BD,
∴AH=2BD=4,
∴BD=2.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定是本题的关键.
四边形
11.(2022·上海市青浦区教育局二模)如图,已知在梯形中,,对角线、交于,平分,点在底边上,连结交对角线于,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连结,求证:.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【解析】
(1)
证明:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)
证明:由(1)可知,
∵DE=DE,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
【点睛】
本题主要考查菱形的性质与判定、角平分线的定义、平行线的性质及相似三角形的性质与判定,熟练掌握菱形的性质与判定、角平分线的定义、平行线的性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键.
12.(2022·广西南宁·一模)如图,在中,连接对角线,过点分别作,垂足为.
(1)求证:;
(2)如图2,延长至点G,使得,连接,求证:四边形是矩形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】
(1)
证明:∵,
∴AB=CD,ABCD,
∴∠ABE=∠CDF,
∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(AAS),
∴AE=CF;
(2)
证明:由(1)知AE=CF,
又∵AE=GE,
∴GE=CF,
∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴GECF,∠CFB=90°,
∴四边形EGCF是平行四边形,
∴边形EGCF是矩形.
【点睛】
本题词考查平行四边形的判定与性质,矩形的判定,全等三角形的判定与性质,熟练掌握平行四边形的判定和性质,矩形的判定是解题的关键.
13.(2022·山东聊城·一模)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,△BOC≌△CEB.
(1)求证:四边形OBEC是矩形;
(2)若∠ABC=120°,AB=6,求矩形OBEC的周长.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】
(1)
证明:∵△BOC≌△CEB,
∴OB=EC,OC=EB,
∴四边形OBEC是平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴平行四边形OBEC是矩形;
(2)
解:∵四边形ABCD是菱形,,,
∴,, ,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴矩形OBEC的周长.
【点睛】
本题考查全等三角形的性质,菱形的性质,矩形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理.掌握特殊四边形的判定和性质是解题关键.
14.(2022·江苏扬州·一模)如图,在中,,D是的中点,E是的中点,过点A作AF//BC交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)若,求四边形的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)四边形的面积为
【解析】
(1)
证明:,
,
是的中点,
,
在和中,
,
;
(2)
证明:由(1)知,,
,
为边上的中线,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,是的中点,
,
平行四边形是菱形;
是的中点,
.
【点睛】
本题考查了菱形的判定和性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质等知识;熟练掌握菱形的判定方法,证明是解题的关键.
15.(2022·福建三明·二模)已知:如图,在ABCD中,E为BC的中点,DF⊥AE于点F,CG⊥DF于点G.
求证:
(1)∠DAE = ∠BCG;
(2)G为DF的中点.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析
【解析】
(1)
证明:∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)
证明:延长交于点M,
∵四边形为平行四边形,
∴.
∵,,
∴.
∴.
∴四边形为平行四边形.
∴.
∵E为的中点,
∴.
∴.
∴.
∴.
∴,即G为的中点.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定及性质、平行线的判定与性质、中位线的判定及性质以及平行线分线段成比例.
16.(2021·四川德阳·二模)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线BD的垂直平分线与边AD、BC分别相交于M、N.
(1)判断四边形BNDM的形状,并证明你的结论;
(2)若BD=24,MN=10,求四边形BNDM的周长.
【答案】(1)菱形,见解析;
(2)52
【解析】
(1)
四边形BNDM是菱形,证明如下:
∵MN⊥BD,OB=OD,
∴MB=MD,
∵AD∥BC,
∴∠MDO=∠NBO,
∵∠BOD=∠NOB,
∴△MDO≌△NBO,
∴MD=NB,
∵MD∥NB,
∴四边形BNDM是平行四边形,
∵MB=MD,
∴四边形BNDM是菱形.
(2)
∵四边形BNDM是菱形,
∴,,MB=MD=ND=NB,
∴在Rt△BOM中,由勾股定理得:,
∴四边形BNDM的周长为:4×13=52.
【点睛】
本题考查了菱形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,平行线的性质等知识,证明两个三角形全等是解题的关键.
17.(2022·新疆乌鲁木齐·一模)如图,四边形ABCD是菱形,点E,F在对角线AC上,且.
(1)求证:;
(2)求证:四边形DEBF是菱形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】
(1)
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴,,
∴,
在和中,
∴;
(2)
证明:由(1)得,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴四边形DEBF是平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形DEBF是菱形.
【点睛】
本题主要考查了菱形的性质与判定、全等三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、平行四边形的判定等,熟练掌握相关性质定理和判定定理是解题的关键.
18.(2022·四川绵阳·一模)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB≠CD,∠ABC=90°,点E、F分别在线段BC、AD上,且EF∥CD,AB=AF,CD=DF.
(1)求证:CF⊥FB;
(2)求证:以AD为直径的圆与BC相切;
(3)若EF=2,∠DFE=120°,求△ADE的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【解析】
(1)
证明:∵CD=DF,
∴∠DCF=∠DFC,
∵EF∥CD,
∴∠DCF=∠EFC,
∴∠DFC=∠EFC,
∴∠DFE=2∠EFC,
∵AB=AF,
∴∠ABF=∠AFB,
∵CD∥EF,CD∥AB,
∴AB∥EF,
∴∠EFB=∠ABF,
∴∠EFB=∠AFB,
∴∠AFE=2∠BFE,
∵∠AFE+∠DFE=180°,
∴2∠BFE+2∠EFC=180°,
∴∠BFE+∠EFC=90°,
∴∠BFC=90°,
∴CF⊥BF;
(2)
证明:如图1,取AD的中点O,过点O作OH⊥BC于H,连接CO并延长交BA的延长线于G,
∴∠OHC=90°=∠ABC,
∴OH∥AB,
∵AB∥CD,
∴OH∥AB∥CD,
∵CD∥AB
∴∠G=∠DCO,
∵∠AOG=∠DOC,OA=OD,
∴△AOG≌△DOC(AAS),
∴AG=CD,OC=OG,
∵,
∴△CHO∽△CBG,
∴
∴OH=BG=(AB+AG)=(AF+DF)=AD,
∵OH⊥BC,
∴以AD为直径的圆与BC相切;
(3)
解:如图2,
由(1)知,∠DFE=2∠EFC,
∵∠DFE=120°,
∴∠CFE=60°,
在Rt△CEF中,EF=2,∠ECF=90°﹣∠CFE=30°,
∴CF=2EF=4,
∴CE= =2,
∵AB∥EF∥CD,∠ABC=90°,
∴∠ECD=∠CEF=90°,
过点D作DM⊥EF,交EF的延长线于M,
∴∠M=90°,
∴∠M=∠ECD=∠CEF=90°,
∴四边形CEMD是矩形,
∴DM=CE=2,
过点A作AN⊥EF于N,
∴四边形ABEN是矩形,
∴AN=BE,
由(1)知,∠CFB=90°,
∵∠CFE=60°,
∴∠BFE=30°,
在Rt△BEF中,EF=2,
∴BE=EF•tan30°= ,
∴AN=,
∴S△ADE=S△AEF+S△DEF
=EF•AN+EF•DM
=EF(AN+DM)
=×2×()
=.
【点睛】
本题主要考查了圆切线的判定,相似三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,三角形面积,解直角三角形,等边对等角,平行线的性质等等,正确作出辅助线是解题的关键.
19.(2022·宁夏·银川市第十中学二模)如图,在矩形ABCD中,E,F分别是BC,AD边上的点,且AE=CF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)当AC⊥EF时,四边形AECF是菱形吗?请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)四边形AECF是菱形,理由见解析
【解析】
(1)
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠D=90°,AB=CD,AD=BC,AD∥BC,
在Rt△ABE和Rt△CDF中,,
∴Rt△ABE≌Rt△CDF(HL);
(2)
解:当AC⊥EF时,四边形AECF是菱形,理由如下:
∵△ABE≌△CDF,
∴BE=DF,
∵BC=AD,
∴CE=AF,
∵CE∥AF,
∴四边形AECF是平行四边形,
又∵AC⊥EF,
∴四边形AECF是菱形.
【点睛】
本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定,菱形的判定;掌握特殊平行四边形的性质是解题关键.
20.(2022·北京市燕山教研中心一模)如图,在菱形中,对角线与相交于点O,过点D作交的延长线于点E.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】
(1)
证明:∵四边形是菱形
∴,.
∵
∴
∴
∴
∴四边形是平行四边形.
(2)
解:∵四边形是平行四边形
∴
∵
∴
∵
∴
∴
∵,,
∴
∴
∴
【点睛】
本题考查菱形的性质、平行四边形的判定和性质、平行线的判定、直角三角形的性质、锐角三角函数等知识,解题的关键是熟练掌握平行四边形的判定,学会用转化的思想思考问题.
圆
21.(2022·浙江绍兴·一模)如图,为的直径,点B是上方半圆上的一点,作平分交于点D,过点D作//交的延长线于点E.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】
(1)
连结OD,
∵AC使⊙O的直径,
∴∠ABC=90°.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBE=45°,
∴∠AOD=2∠ABD=90°.
∵AC∥DE,
∴∠ODE=∠AOD=90°,
即OD⊥DE,
∴DE为⊙O的切线.
(2)
∵AC∥DE,
∴∠E=∠BCA=∠ADB.
∵∠ABD=∠DBE=45°,
∴△ABD△DBE,
∴.
∵AB=2,BE=3,
∴.
【点睛】
本题主要考查了圆的切线的判定,相似三角形的性质和判定等,掌握性质定理是解题的关键,连接圆心和圆上的点,再证明垂直是圆的切线的判定的常用方法.
22.(2022·陕西·一模)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,且CA=BA.连接BC,OC.过点A作AD⊥OC于点D,延长AD交BC于点E,交⊙O于点F,连接BF.
(1)求证:∠FAB=∠ACD;
(2)若BF=4,求DE的长.
【答案】(1)见解析
(2)DE的长为.
【解析】
(1)
证明:∵AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,AD⊥OC,
∴∠OAC=∠ADO=∠AFB=90°,
∴∠OAD+∠AOD=90°,∠ACO+∠AOD=90°,
∴∠OAD=∠ACO,即∠FAB=∠ACD;
(2)
解:在△ABF和△CAD中
,
∴△ABF≌△CAD(AAS),
∴BF=AD,AF=CD,
∵BF=4,
∴AD=BF=4,
∵AD⊥OC于点D,
∴AF=2AD=8=CD,DF=4,
在Rt△ABF中,AB=4,
在Rt△ABC中,BC=AB=4,
∵∠ADC=∠EDC=∠EFB=90°,∠DEC=∠FEB,
∴△DEC∽△FEB,
∴2,
∵DE+EF=DF=4,
∴DE的长为.
【点睛】
本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了三角形全等判定和性质、三角形相似判定和性质的应用.
23.(2022·陕西西安·三模)如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,△ABC的外角平分线BD交⊙O于点D,DE与⊙O相切,交CB的延长线于点E,连接AD.
(1)求证:∥DE;
(2)若BD=2,BE=2,求CB的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【解析】
(1)
证明:连接OD
DE与⊙O相切
平分
是⊙O的直径
(2)
解:如图:过点O作于点F
,四边形是矩形
,
【点睛】
本题考查了切线的性质,等边对等角,平行线的判定,圆周角定理,矩形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,垂径定理,作出辅助线是解决本题的关键.
24.(2022·新疆乌鲁木齐·一模)如图,已知AC是的直径,点P是外一点,PC与交于点B,.
(1)求证:PA是的切线;
(2)若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)或
【解析】
(1)
解:∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA,
∵∠AOB+∠OAB+∠OBA=180°,
∴,
∵,
∴∠OAB+∠PAB=90°,即∠OAP=90°,
∴AP是圆O的切线;
(2)
解:如图所示,过点O作OH⊥BC于H,
∴CH=BH,∠OHB=∠OHC=90°,
∴,
∴PH=3OH,
设OH=x,BH=CH=y,OC=OA=OB=r,则PC=3x+y,
由(1)得∠CAP=∠CHO=90°,
又∵∠C=∠C,
∴△CHO∽△CAP,
∴,
∴,
∴,
在直角△OCH中,,
∴,
∴,
∴,
∴或,
当时,,,
∴;
当时,,,
∴;
综上所述,或.
【点睛】
本题主要考查了圆切线的判定,垂径定理,勾股定理相似三角形的性质与判定,解直角三角形,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等等,熟知圆的相关知识是解题的关键.
25.(2022·山东济南·二模)如图,BE是⊙O的直径,点A和点D是⊙O上的两点,过点A作⊙O的切线交BE延长线于点C.
(1)若,求∠C的度数;
(2)若,,求⊙O半径的长.
【答案】(1)32°
(2)1
【解析】
(1)
连接OA,∠ADE=29°,
则∠AOE=2∠ADE=58°,
∵AC是圆的切线,
∴∠OAC=90°,
∴∠C=90°-∠AOE=90°-58°=32°.
(2)
连接AE,OA,
∵AC是圆的切线,
∴∠OAC=90°,
∴∠EAC=90°-∠OAE,
∵BE是圆的直径,
∴∠BAE=90°,
∴∠BAO=90°-∠OAE,
∴∠EAC=∠BAO,
∵OA=OB,
∴∠OBA=∠BAO,
∴∠OBA=∠EAC,
∴△CAE∽△CBA,
∴,
∴,
解得BE=2,
故圆的半径为1.
【点睛】
本题考查了圆的切线,直径所对的圆周角是直角,三角形相似的判定和性质,熟练掌握切线的性质,灵活运用三角形相似是解题的关键.
26.(2022·山东聊城·一模)如图,AB为⊙O的直径,直线l与⊙O相切于点C,AD⊥l,垂足为D,AD交⊙O于点E,连接CE.
(1)求证:∠CAD=∠CAB;
(2)若EC=4,sin∠CAD,求⊙O的半径.
【答案】(1)见解析
(2)6
【解析】
(1)
证明:连接OC,连接BC,如图,
∵CD为⊙O的切线,
∴OC⊥CD,
∵AD⊥CD,
∴ ,
∴∠CAD=∠ACO.
又∵OC=OA,
∴∠ACO=∠OAC,
∴∠CAD=∠OAC,
即∠CAD=∠BAC;
(2)
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠B+∠CAB=90°,
∴∠CAD+∠B=90°,
∵∠CED=∠B,∠CED+∠ECD=90°,
∴∠DCE=∠CAD,
∵sin∠CAD=sin∠DCE=,
∴DE,
∴CD=,
∴AC=8,
∵∠BAC=∠CAD,
∴sin∠CAD=sin∠BAC=,
∴设AB=3x,BC=x,
∴AC==2x=8,
∴x=4,
∴AB=3x=12,
∴⊙O的半径为6.
方法二:∵∠CAD=∠BAC,
∴EC=CB=4,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴sin∠CAB,
∴AB=12,
∴半径为6
【点睛】
本题考查了切线的性质,勾股定理,三角函数的定义,圆周角定理,正确地作出辅助线是解题的关键.
27.(2022·河南商丘·二模)如图,以为直径的中,为弦,点P为上一点,过点A的切线交延长线于点D,交于点Q,连接,
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】
(1)
∵为的切线,为的直径
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)
连接
∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴
∵,,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴
∵,,
∴,
∴,即.
∴,
∴.
【点睛】
本题主要考查了切线的性质,相似三角形的判定与性质,证明是解答本题的关键.
28.(2022·山东·济宁学院附属中学二模)如图,AB是⊙O的直径,C是弧AB的中点,⊙O的切线BD交AC的延长线于点D,E是OB的中点,CE的延长线交切线BD于点F,AF交⊙O于点H,连接BH.
(1)求证:AC=CD
(2)若OB=2,求BH的长
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
(1)
证明:如图,连接,
由圆的性质得:,
是的直径,是弧的中点,
,
是的切线,
,
,
,
,
,
.
(2)
解:如图,连接,
,
,
是的中点,
,
在和中,
,
,
,
,
是的直径,
,
在和中,
,
,
,即,
解得.
【点睛】
本题考查了圆心角定理、圆周角定理、圆的切线的性质、相似三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握各定理和性质是解题关键.
29.(2022·江苏苏州·模拟预测)如图,AB是⊙O的直径,点D在⊙O上,且DM是⊙O的切线,过点B作DM的平行线交⊙O于点C,交AD于点E,连接AC并延长与DM相交于点F.
(1)求证:CD=BD;
(2)若CD=6,AD=8,求cos∠ABC的值
【答案】(1)见解析;
(2)
【解析】
(1)
证明:连接OD,交BC于点N,
∵ DM是⊙O的切线
∴OD⊥DM
∴∠ODM=90°
∵过点B作DM的平行线交⊙O于点C,
∴∠ONC=∠ODM=90°
∴OD⊥BC
∴
∴CD=BD
(2)
解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°,
∵AD=8 BD=CD=6,
∴AB=,
∵∠DCE=∠BAE,∠CED=∠AEB,
∴△CDE∽△ABE,
∴= ,
设DE=3x 则BE=5x,
∴BD=,
即4x=6,解得x=,
∴BE=,DE=,
∵AD=8,
∴AE=8﹣=,
∵ ,
∴CE=,
∴BC=BE+CE=+= ,
∴cos∠ABC=.
【点睛】
本题考查了相似三角形的判定与性质、圆周角定理、垂径定理、切线的性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,灵活运用相似三角形的性质表示线段之间的关系是解决本题的关键.
30.(2022·湖北·荆州市教育科学研究院一模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,F是AD延长线上一点,连接CD,CF,且∠DCF=∠CAD.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若cosB=,AD=2,求AC和FD的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】
(1)
连接OC
AD是⊙O的直径
∠DCF=∠CAD
即
CF是⊙O的切线
(2)
,AD=2
由勾股定理得
,∠DCF=∠CAD
设,则
解得或0(舍去)
【点睛】
本题考查切线的判定和性质,圆周角定理,直角三角形的边角关系以及相似三角形,掌握切线的判定方法,直角三角形的边角关系以及相似三角形的性质是正确解答的前提.
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