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      壓軸題“一題精講”(二十三):圓中性質(zhì)定理的綜合應(yīng)用(一)

       妍小青 2023-07-05 發(fā)布于上海

      圓中常見的性質(zhì)定理主要有以下幾條:

      01 “四等定理”

       “四等定理”主要揭示的是圓中“弧、弦、弦心距和圓心角”之間的數(shù)量關(guān)系:

      02 “垂徑定理”

       “垂徑定理”主要揭示的是圓中四組量:過圓心、平分弦、平分弧、垂直于弦之間的關(guān)系:

      03 “圓冪定理”

      圓冪定理是相交弦定理、割線定理、切割線定理得統(tǒng)一,如下圖,如果交點為P的兩條相交直線與圓O相較于A、B與C、D,則有PA·PB=PC·PD。

      特別地,如圖(III),有PA^2=PC·PD;如圖(IV),PA和PC此時是圓O的公切線,此時PA=PC。

      解法分析:本題的背景是內(nèi)接與圓的四邊形ABCD,根據(jù)AB=BD,可知B為弧ABD的中點,繼而根據(jù)垂徑定理可得BO垂直平分AD,由于題目背景已知了AO:OP的值,因此過點P作AD的垂線構(gòu)造A型基本圖形,可求出BP:PD,再利用圓冪定理,可以求出BP和DP的長度。

      求出BD的長度后,就可以得到AB的長度,在Rt△BAE和Rt△AOE中利用勾股定理可以求出OE的長度。利用“直徑所對的圓周角是直角”,可得CD⊥AD,繼而得到OE//CD且OE為△ACD的中位線,求出CD的長度。同時根據(jù)OE的長度,利用勾股定理求出AE的長度,進(jìn)而得到AD的長度。

      最后利用△BPC和△APD相似,求出BC的長度。

      本題的難點在于構(gòu)造基本圖形求出BD的長度,本題中求BD的長度與2020上海中考25題第(3)問有異曲同工之處。

      解法分析:本題的背景是圓背景下與切線、垂徑定理、圓冪定理相關(guān)的幾何證明題。首先根據(jù)已知條件可知CQ為圓O的直徑。由于本題需要求得是OE的長度,因聯(lián)想構(gòu)造與△COE相似的三角形,同時觀察到F為線段DE的中點,而CQ又垂直DQ,因此聯(lián)想延長DQ、CB交于點G,得到Q為DG中點。

      繼而利用FQ是△DEG的中位線求出GE的長度,再利用圓冪定理求出GQ的長度,從而求出CQ的長度,利用“同角的銳角三角比相等”或“相似三角形對應(yīng)邊成比例”可以求出OE的長度。

      對于圓中的性質(zhì)定理得運用,其難點在于輔助線的添加,因此需要充分挖掘圖形中邊和角之間的數(shù)量關(guān)系,從而添加合適的輔助線,再利用合適的定理進(jìn)行問題解決。


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