中考数学压轴题分析圆与相似齐飞
【中考真题】
(2020•鄂州)如图所示:⊙O与△ABC的边BC相切于点C,与AC、AB分别交于点D、E,DE∥OB.DC是⊙O的直径.连接OE,过C作CG∥OE交⊙O于G,连接DG、EC,DG与EC交于点F.
(1)求证:直线AB与⊙O相切;
(2)求证:AE•ED=AC•EF;
(3)若EF=3,tan∠ACE=1/2时,过A作AN∥CE交⊙O于M、N两点(M在线段AN上),求AN的长.
【分析】
题(1)非常典型,也非常常考,几乎所有的练习册中都有类似的题目
已经连接圆心与交点,证明垂直即可。根据BC是切线,只需要证明∠BEO=∠BCO即可。
题(2)中难度不算大,但是图形比较复杂,所以需要仔细审题。
遇到线段乘积,只需要转化为比例式即可。
即AE/AC=EF/ED,再利用相似可以把AE/AC转化为DE/CE,也就是tan∠DCE的值,而tan∠DCE=tan∠GCE=tan∠EDG=EF/DE。结论可得。
题(3)也是在(2)的基础上面,知道了tan∠ACE的值,就可以得到边长的比例。易得tan∠EDG=tan∠ACE=1/2,得DE=6,那么其它的线段长度都容易得到。
但是怎么求AN呢?
AN又没有所在的三角形,也是直径相关的弦,所以比较麻烦。
但是,我们可以想到圆里面有关的线段问题就是需要利用垂径定理。
那么过点O作AN的垂线即可。再根据比例关系求出OA、AH和OH,然后AN就自然知道啦。
【解答】 (1)证明:∵CD是直径,
∴∠DEC=90°,
∴DE⊥EC,
∵DE∥OB,
∴OB⊥EC,
∴OB垂直平分线段EC,
∴BE=EC,OE=OC,
∵OB=OB,
∴△OBE≌△OBC(SSS),
∴∠OEB=∠OCB,
∵BC是⊙O的切线,
∴OC⊥BC,
∴∠OCB=90°,
∴∠OEB=90°,
∴OE⊥AB,
∴AB是⊙O的切线.
(2)证明:连接EG.
∵CD是直径,
∴∠DGC=90°,
∴CG⊥DG,
∵CG∥OE,
∴OE⊥DG,
∴(DE) ̂=(EG) ̂,
∴DE=EG,
∵AE⊥OE,DG⊥OE,
∴AE∥DG,
∴∠EAC=∠GDC,
∵∠GDC=∠GEF,
∴∠GEF=∠EAC,
∵∠EGF=∠ECA,
∴△AEC∽△EFG,
∴AE/EF=AC/EG,
∵EG=DE,
∴AE•DE=AC•EF.
(3)解:过点O作OH⊥AN于H.
∵弧DE=弧EG,
∴∠EDG=∠ACE,
∴tan∠EDF=tan∠ACE=1/2=EF/DE=DE/EC,
∵EF=3,
∴DE=6,EC=12,CD=√(DE²+EC²)=6√5,
∵∠AED+∠OED=90°,∠OED+∠OEC=90°,
∴∠AED=∠OEC,
∵OE=OC,
∴∠OEC=∠OCE,
∴∠AED=∠ACE,
∵∠EAD=∠EAC,
∴△EAD∽△CAE,
∴AE/AC=DE/EC═AD/AE 1/2,
∴可以假设AE=x,AC=2x,
∵AE2=AD•AC,
∴x2=(2x﹣6√5)•2x,
解得x=4√5(x=0舍去),
∴AE=4√5,AC=8√5,AD=2√5,OA=5√5,
∵EC∥AN,
∴∠OAH=∠ACE,
∴tan∠OAH=tan∠ACE=OH/AH=1/2,
∴OH=5,AH=10,
∵OH⊥MN,
∴HM=HN,连接OM,则MH=HN=√(OM²-OH² )=√((3√5 )²-5² )=2√5,
∴AN=AH+HN=10+2√5.
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