高考一本解决方案2017版高考数学理科新课标版考题训练:专题二十

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1.(2016·天津,12,中)如图,AB是圆的直径,弦CD与AB相交于点E,BE=2AE=2,BD=ED,则线段CE的长为________.

1.【解析】 设圆的圆心为O,如图,连接OD,AC,可得△BOD∽△BDE, ∴BD2=BO·BE=3, ∴BD=DE=3. ∵△AEC∽△DEB, AECE1EC∴=,即=, DEBE3223∴EC=. 3

【答案】

23 3

2.(2014·广东,15,易)如图,在平行四边形ABCD中,点E在AB上且EB=2AE,AC与DE交于点F,则

△CDF的面积

=________.

△AEF的面积

2.【解析】 ∵EB=2AE, ∴AE1

=. AB3

又∵AB?DC, ∴△AEF∽△CDF,且△CDF的面积∴=9. △AEF的面积【答案】 9

3.(2015·湖北,15,中)如图,PA是圆的切线,A为切点,PBC是圆的割线,且BC=3PB,AB

则=________. AC

AE1=. DC3

3. 【解析】 设PB=1,则BC=3. ∵PA2=PB·PC, ∴PA=2.

∵△PBA∽△PAC, ABPA21∴===. ACPC421

【答案】 2

4.(2015·广东,15,中)如图,已知AB是圆O的直径,AB=4,EC是圆O的切线,切点为C,BC=1.过圆心O作BC的平行线,分别交EC和AC于点D和点P,则OD=________.

11

4.【解析】 由于O为AB的中点且BC∥OD,∴OP∥BC且OP=BC=,AC=AB2-BC222=15,

115

∴CP=AC=. 22又∵CD是圆O的切线, ∴∠ACD=∠ABC. 又∵∠DPC=∠ACB=90°, ∴Rt△ABC∽Rt△DCP, ∴

PDCP=, ACBC

15

152CPAC15

∴PD===,

BC12115

∴OD=OP+PD=+=8.

22【答案】 8

5.(2013·陕西,15B,易)如图,弦AB与CD相交于⊙O内一点E,过E作BC的平行线与AD的延长线交于点P,已知PD=2DA=2,则PE=________.

5.【解析】 ∵PE∥BC, ∴∠PED=∠BCE. 又∵∠BCE=∠BAD, ∴∠PED=∠BAD. 在△PDE和△PEA中,

?∠P=∠P,?? ?∠PED=∠EAP,?

∴△PDE∽△PEA, PDPE∴=, PEPA

∴PE2=PD·PA=2×3=6,

∴PE=6. 【答案】

6

6.(2012·课标全国,22,10分,中)如图,D,E分别为△ABC边AB,AC的中点,直线DE交△ABC的外接圆于F,G两点.若CF∥AB,证明:

(1)CD=BC; (2)△BCD∽△GBD.

6.证明:(1)如图,连接AF,

因为D,E分别为AB,AC的中点, 所以DE∥BC.

又CF∥AB,故四边形BCFD是平行四边形,所以CF=BD=AD.而CF∥AD,所以四边形ADCF是平行四边形, 故CD=AF.

因为CF∥AB,所以BC=AF, 故CD=BC.

(2)因为FG∥BC,故GB=CF.

由(1)可知BD=CF,所以GB=BD,∠BGD=∠BDG.

由BC=CD知∠CBD=∠CDB,又因为∠DGB=∠EFC=∠DBC, 故△BCD∽△GBD.

在高考中,主要考查证明两三角形相似,利用三角形相似的性质、直角三角形的射影定理证明两个三角形相似,通常与圆结合考查,属中档题.

在复习时,牢记有关定理、性质,掌握三角形相似的判定方法是解答该问题的关键.

1 (2012·辽宁,22,10分)如图,⊙O和⊙O′相交于A,B两点,过A作两圆的

切线分别交两圆于C,D两点,连接DB并延长交⊙O于点E,证明: (1)AC·BD=AD·AB; (2)AC=AE.

【证明】 (1)由AC与⊙O′相切于A,得∠CAB=∠ADB, 同理∠ACB=∠DAB, 所以△ACB∽△DAB,从而即AC·BD=AD·AB.

(2)由AD与⊙O相切于A,得∠AED=∠BAD, 又∠ADE=∠BDA,所以△EAD∽△ABD. AEAD

从而=,即AE·BD=AD·AB.

ABBD结合(1)的结论,可得AC=AE.

与三角形相似有关的问题,首先应掌握判断三角形相似的有关定理.

(1)由弦切角定理得出∠CAB=∠ADB及∠ACB=∠DAB,得出△ACB∽△DAB,从而使问题得证;

(2)由弦切角定理得出∠AED=∠BAD,进而证明△EAD∽△ABD,再利用相似三角形的性质并结合(1)得证.

(2015·江苏,21A,10分)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC

的外接圆⊙O的弦AE交BC于点D. 求证:△ABD∽△AEB. 证明:因为AB=AC, 所以∠ABD=∠C. 又因为∠C=∠E, 所以∠ABD=∠E. 又∠BAE为公共角, 所以△ABD∽△AEB.,

相似三角形判定定理的选择 ACAB

=, ADBD

(1)已知有一组角相等时,可选择判定定理1与判定定理2; (2)已知有两边对应成比例时,可选择判定定理2与判定定理3;

(3)判定两个直角三角形相似时,首先看是否可以用判定直角三角形相似的方法来判定,如不能,再考虑用判定三角形相似的一般方法来判定.

利用截割定理及射影定理求值或证明在新课标中有所体现,往往会以相似三角形为载体,通过三角形相似来构建相应线段比,难度为中低档.

在复习中准确记忆平行线的截割定理及射影定理,充分利用中点来作辅助线,有效利用平行线分线段成比例定理.

2(2016·河北邯郸模拟,22,10分)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,BD与

AC相交于点O,过点O的直线分别交AB,CD于E,F,且EF∥BC,若AD=12,BC=20,求EF.

OBBC205OB5

===,∴=. ODAD123BD8

【解析】 ∵AD∥BC, ∴

OEOB5∵OE∥AD,∴==. ADBD85515

∴OE=AD=×12=,

882

3315

同理可求得OF=BC=×20=,

882∴EF=OE+OF=15.

OB5

解题时充分利用平行线分线段成比例定理,求出=,并以此为桥梁,分别在三角形中求BD8出OE和OF的值,最后求EF的值.

(2016·云南昆明质检,22,10分)如图,在△ABC中,D为BC的中点,E在

AFBF

CA上且AE=2CE,AD,BE交于F,求,.

FDEF

解:如图,取BE的中点G,连接DG,

在△BCE中,D,G分别为BC,BE的中点, ∴DG∥CE, 1

且DG=CE.

2

又∵AE=2CE,DG∥CE, AFEFAE2CE∴====4. FDFGDG1

CE2又BG=GE,

BFBG+GFGE+GF2GF+EF13∴====2×+1=., EFEFEFEF42

利用比例关系求值或证明的方法

在求值时,往往需要利用线段的比例关系建立方程求解,或者利用三角形相似求解;在证明时,往往会通过三角形相似或平行线分线段成比例得到比例关系,进而求证.同时要注意直角三角形的勾股定理和射影定理在解题中的应用.

1.(2016·河南南阳二模,22,10分)如图所示,在△ABC中,AB=AC,过点A的直线与其外接圆交于点P,交BC的延长线于点D. PCPD(1)求证:=;

ACBD

(2)若AC=3,求AP·AD的值.

1.[考向1]解:(1)证明:因为∠CPD=∠ABC,∠PDC=∠PDC, 所以△DPC∽△DBA,所以

PCPD

=. ABBD

PCPD

又AB=AC,所以=.

ACBD

(2)因为∠ABC+∠APC=180°,∠ACB+∠ACD=180°,∠ABC=∠ACB, 所以∠ACD=∠APC. 又∠CAP=∠DAC, 所以△APC∽△ACD,所以所以AP·AD=AC2=9.

APAC

=. ACAD

2.(2015·河南开封一模,22,10分)如图,在平行四边形ABCD中,过点B作BE⊥CD,垂足为E,连接AE,F为AE上一点,且∠BFE=∠C. (1)求证:△ABF∽△EAD;

(2)若∠BAE=30°,AD=3,求BF的长.

2.[考向1]解:(1)证明:∵AB∥CD, ∴∠BAF=∠AED. 又∵∠BFE=∠C,

∠BFE+∠BFA=∠C+∠ADE, ∴∠BFA=∠ADE. ∴△ABF∽△EAD.

(2)∵∠BAE=30°,∴∠AEB=60°, AB3∴=sin 60°=. AE2

BFAB又△ABF∽△EAD,∴=,

ADAE∴BF=

AB33·AD=. AE2

3.(2015·辽宁鞍山二模,22,10分)如图,⊙O是以AB为直径的△ABC的外接圆,点D︵

是劣弧BC的中点,连接AD并延长,与过C点的切线交于P,OD与BC相交于点E. 1

(1)求证:OE=AC;

2PDBD2

(2)求证:=2. PAAC

3.[考向1]证明:(1)因为AB是⊙O的直径, 所以∠ACB=90°,即AC⊥BC.

因为D是BC的中点,由垂径定理得OD⊥BC,因此OD∥AC. 1

又因为点O为AB的中点,所以点E为BC的中点,所以OE=AC.

2(2)如图,连接CD,BD.

PC

因为PC是⊙O的切线,所以∠PCD=∠PAC,又∠P是公共角,所以△PCD∽△PAC,得PA

PDCDPDPC·PDCD2==,得==. PCACPAPA·PCAC2︵PDBD2又D是BC的中点,且OD⊥BC,所以CD=BD.因此=2.

PAAC4.(2016·河南南阳一模,22,10分)已知在△ABC中,D是BC边的中点,且AD=AC,DE⊥BC,DE与AB相交于点E,EC与AD相交于点F.

(1)求证:△ABC∽△FCD;

(2)若S△FCD=5,BC=10,求DE的长.

4.[考向1,2]解:(1)证明:因为DE⊥BC,D是BC的中点, 所以EB=EC, 所以∠B=∠1. 又因为AD=AC, 所以∠2=∠ACB. 所以△ABC∽△FCD.

(2)如图,过点A作AM⊥BC,垂足为点M.

因为△ABC∽△FCD,BC=2CD, S△ABC?BC?2所以==4.

S△FCD?CD?又因为S△FCD=5, 所以S△ABC=20.

11

因为S△ABC=BC·AM,BC=10,所以20=×10×AM,所以AM=4.

22因为DE∥AM,所以

DEBD

=. AMBM

15

因为DM=DC=,

22

1

BM=BD+DM,BD=BC=5,

2DE58所以=,解得DE=. 453

5+2

5.(2016·河北唐山一模,22,10分)如图,在梯形ABCD中,点E,F

分别在AB,CD上,EF∥AD,假设EF做上下平行移动. AE1

(1)若=,求证:3EF=BC+2AD;

EB2(2)请你探究一般结论,即若

AEm

=,那么你可以得到什么结论? EBn

5.[考向1,2]解:如图,过点A作AH∥CD分别交EF,BC于点G,H.

AE1

(1)证明:因为=,

EB2AE1所以=.

AB3又EG∥BH,所以即3EG=BH.

又EG+GF=EG+AD=EF, 1

从而EF=(BC-HC)+AD,

312

所以EF=BC+AD,

33即3EF=BC+2AD.

AEmAEm

(2)因为=,所以=. EBnABn+m又EG∥BH,所以m

即EG=BH.

m+n

mmn

所以EF=EG+GF=EG+AD=·(BC-AD)+AD,所以EF=BC+AD,即

m+nm+nm+n(m+n)EF=mBC+nAD.

EGAE

=, BHABEGAE1==, BHAB3

1.(2015·重庆,14,易)如图,圆O的弦AB,CD相交于点E,过点A作圆O的切线与DC的延长线交于点P.若PA=6,AE=9,PC=3,CE∶ED=2∶1,则BE=________.

1.[考向1]【解析】 设ED=x,则CE=2x. ∵PA为⊙O的切线,∴PA2=PC·PD, 即62=3×(3+2x+x), ∴x=3.

由相交弦定理得,AE·BE=CE·ED, 即9BE=2x·x=2×32, ∴BE=2. 【答案】 2

2.(2014·湖南,12,易)如图,已知AB,BC是⊙O的两条弦,AO⊥BC,AB=3,BC=22,则⊙O的半径等于________.

2.[考向1]【解析】 如图,设AO与BC交于点D,延长AO交⊙O于点E.

1

在Rt△ABD中,由题意知AB=3,BD=BC=2,

2故AD=1.

设⊙O的半径为r,由相交弦定理得, AD·DE=BD·DC, 即1×(2r-1)=2×2, 3∴r=.

23

【答案】 2

3.(2016·课标Ⅰ,22,10分,中)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆1

心,OA为半径作圆.

2(1)证明:直线AB与⊙O相切;

(2)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.

3.[考向2]证明:(1)如图,设E是AB的中点,连接OE. 因为OA=OB,∠AOB=120°, 所以OE⊥AB,∠AOE=60°.

1

在Rt△AOE中,OE=AO,即O到直线AB的距离等于⊙O半径,所以直线AB与⊙O相

2切.

(2)因为OA=2OD,所以O不是A,B,C,D四点所在圆的圆心.设O′是A,B,C,D四点所在圆的圆心,作直线OO′.

由已知得O在线段AB的垂直平分线上, 又O′在线段AB的垂直平分线上,所以OO′⊥AB. 同理可证,OO′⊥CD,所以AB∥CD.

4.(2016·课标Ⅱ,22,10分,中)如图,在正方形ABCD中,E,G分别在边DA,DC上(不与端点重合),且DE=DG,过D点作DF⊥CE,垂足为F.

(1)证明:B,C,G,F四点共圆;

(2)若AB=1,E为DA的中点,求四边形BCGF的面积. 4.[考向2]解:(1)证明:因为DF⊥EC, 所以△DEF∽△CDF, 则有∠GDF=∠DEF=∠FCB, DFDEDG==, CFCDCB

所以△DGF∽△CBF, 由此可得∠DGF=∠CBF. 因此∠CGF+∠CBF=180°, 所以B,C,G,F四点共圆.

(2)由B,C,G,F四点共圆,CG⊥CB知,FG⊥FB,连接GB,如图.

由G为Rt△DFC斜边CD的中点,知GF=GC,故Rt△BCG≌Rt△BFG,因此,四边形BCGF111的面积S是△GCB面积S△GCB的2倍,即S=2S△GCB=2×××1=. 222︵

5.(2016·课标Ⅲ,22,10分,中)如图,⊙O中AB的中点为P,弦PC,PD分别交AB于E,F两点.

(1)若∠PFB=2∠PCD,求∠PCD的大小;

(2)若EC的垂直平分线与FD的垂直平分线交于点G,证明OG⊥CD. 5.[考向1,2]解:(1)如图,连接PB,BC,则∠BFD=∠PBA+∠BPD,∠PCD=∠PCB+∠BCD.

︵︵

因为AP=BP,所以∠PBA=∠PCB,又∠BPD=∠BCD,所以∠BFD=∠PCD.又∠PFB+∠BFD=180°,∠PFB=2∠PCD,所以3∠PCD=180°,因此∠PCD=60°.

(2)证明:因为∠PCD=∠BFD,所以∠EFD+∠PCD=180°,由此知C,D,F,E四点共圆,其圆心既在CE的垂直平分线上,又在DF的垂直平分线上,故G就是过C,D,F,E四点的圆的圆心,所以G在CD的垂直平分线上.又O也在CD的垂直平分线上,因此OG⊥CD.

6.(2015·课标Ⅱ,22,10分,中)如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M,N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB,AC分别相切于E,F两点. (1)证明:EF∥BC;

(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=23,求四边形EBCF的面积.

6.[考向1]解:(1)证明:由于△ABC是等腰三角形,AD⊥BC,所以AD是∠CAB的平分线.

又因为⊙O分别与AB,AC相切于点E,F, 所以AE=AF,故AD⊥EF. 所以EF∥BC.

(2)由(1)知,AE=AF,AD⊥EF, 故AD是EF的垂直平分线.

又EF为⊙O的弦,所以O在AD上.

如图,连接OE,OM,则OE⊥AE.

由AG等于⊙O的半径得AO=2OE,

所以∠OAE=30°.所以△ABC和△AEF都是等边三角形. 因为AE=23,所以AO=4,OE=2. 1

因为OM=OE=2,DM=MN=3,

2103所以OD=1.于是AD=5,AB=. 3

1?103?2313163

所以四边形EBCF的面积为××-×(23)2×=. 2?3?2223

7.(2013·课标Ⅱ,22,10分,中)如图,CD为△ABC外接圆的切线,AB的延长线交直线CD于点D,E,F分别为弦AB与弦AC上的点,且BC·AE=DC·AF,B,E,F,C四点共圆.

(1)证明:CA是△ABC外接圆的直径;

(2)若DB=BE=EA,求过B,E,F,C四点的圆的面积与△ABC外接圆面积的比值.

BC

7.[考向2]解:(1)证明:因为CD为△ABC外接圆的切线,所以∠DCB=∠A,由题设知FADC

=,故△CDB∽△AEF,所以∠DBC=∠EFA.因为B,E,F,C四点共圆,所以∠CFEEA=∠DBC,故∠EFA=∠CFE=90°.

所以∠CBA=90°,所以CA是△ABC外接圆的直径. (2)如图,连接CE,

因为∠CBE=90°,所以过B,E,F,C四点的圆的直径为CE,由DB=BE,有CE=DC,又BC2=DB·BA=2DB2,所以CA2=4DB2+BC2=6DB2.

而DC2=DB·DA=3DB2,故过B,E,F,C四点的圆的面积与△ABC外接圆面积的比值为

1. 2

8.(2014·辽宁,22,10分,中)如图,EP交圆于E,C两点,PD切圆于D,G为CE上一点且PG=PD,连接DG并延长交圆于点A,作弦AB垂直EP,垂足为F. (1)求证:AB为圆的直径; (2)若AC=BD,求证:AB=ED.

8.[考向1]证明:(1)因为PD=PG, 所以∠PDG=∠PGD.

由于PD为切线,故∠PDA=∠DBA. 又由于∠PGD=∠EGA, 故∠DBA=∠EGA,

所以∠DBA+∠BAD=∠EGA+∠BAD, 从而∠BDA=∠PFA.

由于AF⊥EP,所以∠PFA=90°, 于是∠BDA=90°, 故AB是直径. (2)如图,连接BC,DC.

由于AB是直径,故∠BDA=∠ACB=90°. 在Rt△BDA与Rt△ACB中, AB=BA,AC=BD, 从而Rt△BDA≌Rt△ACB. 于是∠DAB=∠CBA. 又因为∠DCB=∠DAB, 所以∠DCB=∠CBA, 故DC∥AB. 由于AB⊥EP,

故△BDF的外接圆的半径为

3. 2

4.(2016·河南开封三模,22,10分)如图,AB是⊙O的直径,G是AB延长线上的一点,GCD是⊙O的割线,过点G作AG的垂线,交直线AC于点E,交直线AD于点F,过点G作⊙O的切线,切点为H. (1)求证:C,D,F,E四点共圆; (2)若GH=6,GE=4,求EF的长. 4.[考向2]解:(1)证明:如图,连接DB,

∵AB是⊙O的直径, ∴∠ADB=90°,

在Rt△ABD和Rt△AFG中, ∠ABD=∠AFE, 又∵∠ABD=∠ACD, ∴∠ACD=∠AFE. ∴C,D,F,E四点共圆. (2)∵C,D,F,E四点共圆, ∴GE·GF=GC·GD. ∵GH是⊙O的切线, ∴GH2=GC·GD, ∴GH2=GE·GF. 又GH=6,GE=4, ∴GF=9.

∴EF=GF-GE=9-4=5.

5.(2015·河北石家庄模拟,22,10分)如图,AB,CD是圆的两条平行弦,BE∥AC,BE交CD于E,交圆于F,过A点的切线交DC的延长线于P,PC=ED=1,PA=2. (1)求AC的长;

(2)试比较BE与EF的长度关系.

5.[考向1]解:(1)∵过A点的切线交DC的延长线于P, ∴PA2=PC·PD, ∵PC=1,PA=2,

∴PD=4. 又PC=ED=1, ∴CE=2, 如图,连接BC.

∵∠PAC=∠CBA,∠PCA=∠CAB, ∴△PAC∽△CBA, PCAC∴=, ACAB

∴AC2=PC·AB=PC·CE=2, ∴AC=2. (2)BE=AC=2,

由相交弦定理可得CE·ED=BE·EF. ∵CE=2,ED=1, ∴EF=2. ∴EF=BE.

1.相似三角形的判定方法 (1)判定定理

定理1:两角对应相等,两三角形相似.

定理2:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似. 定理3:三边对应成比例,两三角形相似.

(2)引理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边. (3)直角三角形相似的特殊判定方法

斜边与一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似. 2.相似三角形的性质

(1)相似三角形对应边上的高、中线、对应角平分线和它们周长的比都等于相似比. (2)相似三角形的面积比等于相似比的平方. 3.平行线等分线段定理

(1)平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等. (2)推论

①经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边. ②经过梯形一腰的中点,且与底边平行的直线平分另一腰. 4.平行线分线段成比例定理

(1)定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.

(2)推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例. 5.直角三角形的射影定理

直角三角形斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项;两直角边分别是它们在斜边上射影与斜边的比例中项. 6.与圆有关的定理 (1)圆心角定理

圆心角的度数等于它所对弧的度数.

推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等;同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等. 推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径. (2)弦切角定理

弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角. (3)圆的切线的性质及判定定理

性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径. 推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点. 推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.

判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线. (4)相交弦定理

内容 基本图形 条件 结论 应用 (5)割线定理 内容 从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的弦AB,CD相交于圆内点P AP·PB=PC·DP (1)在PA,PB,PC,PD四条线段中知三求一;(2)求弦长及角 圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等

积相等 基本图形 条件 结论 应用 PAB,PCD是⊙O的割线 (1)PA·PB=PC·PD;(2)△PAD∽△PCB (1)求线段PA,PB,PC,PD及AB,CD; (2)应用三角形相似求AD,BC (6)切割线定理 内容 从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项 基本图形 条件 结论 应用 PA切⊙O于点A,PBC是⊙O的割线 (1)PA2=PB·PC;(2)△PAB∽△PCA (1)对于线段PA,PB,PC的长可知二求一; (2)求解AB,AC 7.圆内接四边形的性质定理和判定定理 性质定理 四边形ABCD内接于⊙O,圆内接四边形对角互补 则∠A+∠C=π,∠B+∠D=π如果四边形的对角互补,则此四边形内接于圆 在四边形ABCD中,∠A+∠C=π,则四边形ABCD内接于圆 判定定理

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/3gxg.html

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