僅一道題,就把圓、解三角形、相似、一元二次方程等中考重點(diǎn)全綜合起來,您見過嗎?
歡慶的同時(shí),學(xué)會(huì)一道好題。精細(xì)講解,保證學(xué)會(huì)。
多數(shù)學(xué)生說第二問很難,怎么也形不成思路,您敢挑戰(zhàn)嗎:我講解一貫詳細(xì),保證您能看懂學(xué)會(huì)!
一、例題及附圖
如圖,在△ABC中,BC⊥AC,AC=3,AD平分∠BAC,點(diǎn)D在BC上,BD×DC=15/4,圓心在AB上的⊙O經(jīng)過點(diǎn)D和點(diǎn)A,⊙O與AB、AC的交點(diǎn)分別為E、F。
求證BC為⊙O切線且切點(diǎn)為D。
求⊙O半徑及∠ADC的正切值。
例題及附圖。別看圖形不復(fù)雜,第二問難倒85%的學(xué)生!
二、第一問證明切線的分析及四種證法:
證明直線與圓相切,根據(jù)是什么?就一個(gè)精髓:圓的切線垂直于過切點(diǎn)的半徑。我給出四種證法,其中證法四用到容易忽略、但很管用的相等的圓周角所對(duì)的弧相等以及垂徑定理,請您仔細(xì)體會(huì)。證相切,一定要寫出垂直處的點(diǎn)在圓上!
就像制作工藝品,學(xué)習(xí)要精細(xì)、認(rèn)真。
證法一:連接OD,
∵AD平分∠BAC,
∴∠1=∠2,
∵⊙O經(jīng)過點(diǎn)D和點(diǎn)A,
∴OA=OD,∠1=∠3,
∴∠2=∠3,
∴OD∥AC,而BC⊥AC,
∴BC⊥OD,
∵D為⊙O上的點(diǎn),
∴BC是⊙O切線且切點(diǎn)為D。
第一問前三種證法附圖
證法二:連接OD,
∵BC⊥AC,
∴∠4+∠2=90°---①
∵∠1=∠2,∠1=∠3,
∴∠3=∠2---②
由①②知∠4+∠3=90°,
則BC⊥OD,下同解法一。
證法三:連接OD,
∠B+(∠1+∠2)=90°,
外角∠5=∠1+∠3=∠1+∠2,
∴∠B+∠5=90°,
即BC⊥OD,下同解法一。
第一問證法四附圖
證法四:連接OD、EF,
由題意AE為⊙O的直徑,
直徑所對(duì)的圓周角為90°,
∴EF⊥AC,而BC⊥AC,
∴EF∥BC----③
∵AD平分∠BAC,∠1=∠2,
∴弧DE=弧DF,
由垂徑定理,
垂直于弦的直徑平分弦所對(duì)的弧,
∴OD⊥EF----④
由③④知:BC⊥OD,
而D為⊙O上的點(diǎn),
故BC是⊙O切線且切點(diǎn)為D。
三、第二問求⊙O半徑和∠ADC正切值,難度較大。我提供五種解法,請注意領(lǐng)會(huì)每種解法的精妙之處。
解法一:連接OD,
設(shè)半徑為r,DC=x,
則BD=(15/4)÷x=15/4x。
過點(diǎn)O作OG⊥AD于點(diǎn)M,
第二問解法一附圖
則由垂徑定理OM平分AD。
∵OD∥AC,
∴OD:AC=BD:BC,下接截圖:
第二問解法一過程,接下圖:
解法一結(jié)束。
解法一和下面的解法二,
均是充分利用r和x的關(guān)系求解,
涉及的知識(shí)點(diǎn)有:平行成比例、
相似、垂徑定理、勾股定理、
弦切角、解一元二次方程等。
解法二:連接OD、ED,過點(diǎn)C作CN∥AB交AD的延長線于點(diǎn)N。
觀察△BED∽△CDN是否成立?
第二問解法二附圖
∵CN∥AB,
∴∠B=∠6,∠1=∠N。
而弦切角∠7=∠1,
∴∠7=∠N,則相似成立。
∴BE×CN=CD×DB。
上式中CN=AC=3,
已知右端等于15/4,
∴BE=5/4。
由△AED∽△ADC得
AE:AD=AD:AC,下接截圖:
第二問解法二的過程,接下圖:
拓展延伸求BE。
拓展延伸求BE,
高妙之處在于“兩式相乘”,
不容易想到,您注意領(lǐng)會(huì)。
解法三:
第二問解法三的過程
對(duì)第二問解法三的反思
解法四:
過點(diǎn)D作DG⊥BA于點(diǎn)G,
角平分線上的點(diǎn)到角的兩邊
距離相等,DG=DC=x,
BD=15/4x,下接截圖:
第二問解法四附圖
第二問解法四過程,接下圖:
第二問解法四結(jié)束。
解法五:用高中知識(shí)二倍角的三角函數(shù),可不掌握它。
DC=x,BD=15/4x,下接截圖:
第二問解法五過程,接下圖:
欲求直徑AE,只需求出AF。
第二問解法五結(jié)束。
四、劉老師文末寄語:
圓、解三角形、相似、一元二次方程,是歷年中考重點(diǎn)。本文對(duì)您的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí),都大有裨益。
往這考!
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