高考数学一轮总复习 几何证明选讲课堂过关 理(选修41) 联系客服

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∴ B、P、D、E四点共圆. 则AE·AB=AD·AP.

32

∵ AE=EB=4,AD=5,∴ AP=.

5

题型3 证明线段相等

, 3) 如图,在△ABC中,已知CM是∠ACB的平分线,△AMC的外接圆交

1

BC于点N.若AC=AB,求证:BN=2AM.

2

ACAM

证明: 在△ABC中,因为CM是∠ACB的角平分线,所以=.

BCBM

1AB2AM

又已知AC=AB,所以=.①

2BCBM

又BA与BC是圆O过同一点B的割线,

BABN

所以BM·BA=BN·BC,即=.②

BCBM

2AMBN

由①②可知,=,所以BN=2AM.

BMBM

备选变式(教师专享)

(2014·南通期末)在△ABC中,已知CM是∠ACB的平分线,△AMC的外接圆交BC于点N,且BN=2AM.求证:AB=2AC.

证明:在△ABC中,因为CM是∠ACB的平分线,

ACAM所以=.①

BCBM

因为BA与BC是圆O过同一点B的割线,

BABN

所以BM·BA=BN·BC,即=.

BCBM

BA2AM

又BN=2AM,所以=.②

BCBM

由①②,得AB=2AC.

题型4 证明线段成比例

, 4) 如图,在△ABC中,∠B=90°,以AB为直径的圆O交AC于D,过

点D作圆O的切线交BC于E,AE交圆O于点F.求证:

(1) E是BC的中点; (2) AD·AC=AE·AF.

证明:(1) 连结BD,因为AB为圆O的直径,所以BD⊥AC.又∠B=90°,所以CB切圆O于点B且ED切圆O于点D,因此EB=ED,所以∠EBD=∠EDB,∠CDE+∠EDB=90°=∠EBD+∠C,所以∠CDE=∠C,得ED=EC,因此EB=EC,即E是BC的中点.

ABAE

(2) 连结BF,显然BF是Rt△ABE斜边上的高,可得△ABE∽△AFB,于是有=,

AFAB

22

即AB=AE·AF,同理可得AB=AD·AC, 所以AD·AC=AE·AF. 备选变式(教师专享)

(2014·苏州期末)如图,MN为两圆的公共弦,一条直线与两圆及公共弦依次交于A、B、C、D、E,求证:AB·CD=BC·DE.

证明:由相交弦定理,得

AC·CD=MC·NC,BC·CE=MC·NC, ∴ AC·CD=BC·CE.

即(AB+BC)·CD=BC·(CD+DE),

即AB·CD+BC·CD=BC·CD+BC·DE, ∴ AB·CD=BC·DE.

1. 如图,AB是圆O的直径,点C在圆O上,延长BC到D使BC=CD,过C作圆O的切线交AD于E.若AB=6,ED=2,求BC的值.

ABBC2

解:依题意易知△ABC∽△CDE,所以=.又BC=CD,所以BC=AB·DE=12,从而

CDDEBC=23.

2. (2014·无锡期末)如图,锐角三角形ABC的角平分线AD的延长线交它的外接圆于点

3

E,若△ABC面积S=AD·AE,求∠BAC的大小.

4

解:连结BE,由AD是∠BAC的平分线, ∴ ∠BAE=∠CAE.

由圆周角结论,得∠AEB=∠ACB,

∴ △ABE∽△ADC,∴ AD·AE=AB·AC.

13

∴ S△ABC=AB·ACsin∠BAC=AD·AE,

243

. 2

π?π?∵ ∠BAC∈?0,?,∴ ∠BAC=.

2?3?∴ sin∠BAC=

3. (2014·南通一模)如图,△ABC内接于圆O,D为弦BC上的一点,过D作直线DP∥CA,交AB于点E,交圆O在A点处的切线于点P.求证:△PAE∽△BDE.

证明:因为PA是圆O在点A处的切线, 所以∠PAB=∠ACB.

因为PD∥AC,所以∠EDB=∠ACB, 所以∠PAE=∠PAB=∠ACB=∠BDE. 又∠PEA=∠BED,故△PAE∽△BDE.

4. 如图,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,∠ABC的角平分线BE交圆于点E,DB垂直BE交圆于D.

(1) 证明:DB=DC;

(2) 设圆的半径为1,BC=3,延长CE交AB于点F,求△BCF外接圆的半径.

(1) 证明:连结DE,交BC与点G. 由弦切角定理,得∠ABE=∠BCE. ∵ ∠ABE=∠CBE,

∴ ∠CBE=∠BCE,∴ BE=CE.

∵ DB⊥BE,∴ DE是直径,∠DCE=90°. 由勾股定理可得DB=DC.

(2) 解:由(1)知,∠CDE=∠BDE,BD=DC,故DG是BC的中垂线,∴ BG=设DE中点为O,连结BO,则∠BOG=60°, ∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°,

∴ CF⊥BF,∴ Rt△BCF的外接圆半径等于

3. 2

3. 2

1. 如图,圆O与圆O′内切于点T,点P为外圆O上任意一点,PM与内圆O′切于点M.求证:PM∶PT为定值.

证明:设外圆半径为R,内圆半径为r,作两圆的公切线TQ.

2

设PT交内圆于C,连结OP,O′C,则PM=PC·PT,

2

PMPC·PTPC所以2==. 2

PTPTPT

由弦切角定理知∠POT=2∠PTQ,∠CO′T=2∠PTQ, 则∠POT=∠CO′T,所以PO∥CO′,

PCOO′R-rPMR-r所以==,即=,为定值.

PTOTRPTR

2. (2014·苏锡常镇一模)如图,圆O为四边形ABCD的外接圆,且AB=AD,E是CB延

CDAB

长线上一点,直线EA与圆O相切.求证:=.

ABBE

证明:连结AC.

∵ EA是圆O的切线,∴ ∠EAB=∠ACB. ∵ AB=AD,∴ ∠ACD=∠ACB. ∴ ∠ACD=∠EAB.

∵ 圆O是四边形ABCD的外接圆, ∴ ∠D=∠ABE.

CDDA

∴ △CDA∽△ABE.∴ =.

ABBECDAB

∵ AB=AD,∴ =.

ABBE

3. 如图,正三角形ABC外接圆的半径为1,点M、N分别是边AB、AC的中点,延长MN与△ABC的外接圆交于点P,求线段NP的长.

x

解:设正三角形ABC的边长为x,由正弦定理,得=2,所以x=3.延长PN交

sin60°

15-33??3?2?

圆于Q,则NA·NC=NP·NQ.设NP=t,则t·?t+?=??.所以t=,即NP

42??2??15-3

. 44. (2014·泰州期末)如图,AB是圆O的一条直径,C、D是圆O上不同于A、B的两点,过B作圆O的切线与AD的延长线相交于点M,AD与BC相交于N点,BN=BM.求证:

(1) ∠NBD=∠DBM;

(2) AM是∠BAC的角平分线. =

证明:(1) ∵ AB是圆O的直径,∴ ∠ADB=90°.

而BN=BM△BNM为等腰三角形BD为∠NBM的角平分线∠DBN=∠DBM. (2) BM是圆O的切线,

∠DBM=∠DAB?

?

∠CBD=∠CAD?∠DAB=∠DAC∠DBC=∠DBM??

AM是∠CAB的角平分线.

1. 与圆有关的辅助线的五种作法 (1) 有弦,作弦心距;

(2) 有直径,作直径所对的圆周角; (3) 有切点,作过切点的半径; (4) 两圆相交,作公共弦; (5) 两圆相切,作公切线.

2. 圆幂定理与圆周角、弦切角联合应用时,要注意找相等的角,找相似三角形,从而得出线段的比,由于圆幂定理涉及圆中线段的数量计算,所以应注意代数法在解题中的应用.

请使用课时训练(B)第2课时(见活页).