1、选修4-1 几何证明选讲A组(供高考题型为填空题的省份使用)1如图,BD,AEBC,ACD90,且AB6,AC4,AD12,则BE_.解析AC4,AD12,ACD90,CD2AD2AC2128,CD8.又AEBC,BD,ABEADC,BE4.答案42如图,A,E是半圆周上的两个三等分点,直径BC4,ADBC,垂足为D,BE与AD相交于点F,则AF的长为_解析如图,连接CE,AO,AB.依据A,E是半圆周上的两个三等分点,BC为直径,可得CEB90,CBE30,AOB60,故AOB为等边三角形,AD,ODBD1,DF,AFADDF.答案3如图,在直角梯形ABCD中,DCAB,CBAB,ABADa
2、,CD,点E,F分别为线段AB,AD的中点,则EF_.解析连接DE,由于E是AB的中点,故BE.又CD,ABDC,CBAB,四边形EBCD是矩形在RtADE中,ADa,F是AD的中点,故EF.答案4.如图,已知PA,PB是圆O的切线,A,B分别为切点,C为圆O上不与A,B重合的另一点,若ACB120,则APB_.解析如图,连接OA,OB,PAOPBO90,ACB120,AOB120.又P,A,O,B四点共圆,故APB60.答案605如图,点P在圆O直径AB的延长线上,且PBOB2,PC切圆O于C点,CDAB于D点,则CD_.解析由切割线定理知,C2PAPB,解得PC2.连接OC,又OCPC,故
3、CD.答案6如图,点A、B、C都在O上,过点C的切线交AB的延长线于点D,若AB5,BC3,CD6,则线段AC的长为_解析由切割线定理,得CD2BDAD.由于CD6,AB5,则36BD(BD5),即BD25BD360,即(BD9)(BD4)0,所以BD4.由于ABCD,所以ADCCDB,于是.所以ACBC3.答案7如图,在ABC中,C90,A60,AB20,过C作ABC的外接圆的切线CD,BDCD,BD与外接圆交于点E,则DE的长为_解析由题意,得弦切角BCDA60,ACBD90,ABCCBD.,CD5.又CD与圆相切,CD2DEDB,则DE5.答案58如图,O的割线PBA过圆心O,弦CD交P
4、A于点F,且COFPDF,若PBOA2,则PF_.解析由相交弦定理可得BFAFDFCF,由COFPDF可得,即得DFCFPFOF.BFAFPFOF,即(PF2)(6PF)PF(4PF),解得PF3.答案39如图,四边形ABCD是圆O的内接四边形,延长AB和DC相交于点P.若,则的值为_解析PP,PCBPAD,PCBPAD.,.答案10如图,AB是圆O的直径,点C在圆O上,延长BC到D使BCCD,过C作圆O的切线交AD于E.若AB6,ED2,则BC_.解析C为BD中点,且ACBC,故ABD为等腰三角形ABAD6,AE4,DE2,又AC2AEAD4624,AC2,在ABC中,BC2.答案211如图
5、,已知RtABC的两条直角边AC,BC的长分别为3 cm,4 cm,以AC为直径的圆与AB交于点D,则BD_cm.解析如图,连接DC,则CDAB,RtADCRtACB.故,即,AD(cm),BD5(cm)答案12如图所示,直线PB与圆O相切于点B,D是弦AC上的点,PBADBA.若ADm,ACn,则AB_.解析直线PB与圆相切于点B,且PBADBA,ACBABPDBA,由此可得直线AB是BCD外接圆的切线且B是切点,则由切割线定理得AB2ADACmn,即得AB.答案13如图,已知AB和AC是圆的两条弦,过点B作圆的切线与AC的延长线相交于点D.过点C作BD的平行线与圆相交于点E,与AB相交于点
6、F,AF3,FB1,EF,则线段CD的长为_解析由相交弦定理得AFFBEFFC,FC2.由AFCABD,可知,BD.由切割线定理得DB2DCDA,又DA4CD,4DC2DB2,DC.答案14如图所示,已知圆中两条弦AB与CD相交于点F,E是AB延长线上一点,且DFCF,AFFBBE421.若CE与圆相切,则线段CE的长为_解析设AF4k,BF2k,BEk,由DFFCAFBF,得28k2,即k.所以AF2,BF1,BE,AE.由切割线定理,得CE2BEEA,所以CE.答案15如图,点D在O的弦AB上移动,AB4,连接OD,过点D作OD的垂线交O于点C,则CD的最大值为_解析当OD的值最小时,DC
7、最大,易知D为AB的中点时,DBDC2最大答案2B组(供高考题型为解答题的省份使用)1如图,ABC的角平分线AD的延长线交它的外接圆于点E.(1)证明:ABEADC;(2)若ABC的面积SADAE,求BAC的大小(1)证明由已知条件,可得BAECAD.由于AEB与ACB是同弧上的圆周角,所以AEBACD.故ABEADC.(2)解由于ABEADC,所以,即ABACADAE.又SABACsinBAC,且SADAE,故ABACsinBACADAE.则sinBAC1,又BAC为三角形内角,所以BAC90.2(2022辽宁卷)如图,EP交圆于E,C两点,PD切圆于D,G为CE上一点且PGPD,连接DG并
8、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ACBD,求证:ABED.证明(1)由于PDPG,所以PDGPGD.由于PD为切线,故PDADBA,又由于PGDEGA,故DBAEGA.所以DBABADEGABAD,从而BDAPFA.由于AFEP,所以PFA90,于是BDA90.故AB是直径(2)连接BC,DC.由于AB是直径,故BDAACB90.在RtBDA与RtACB中,ABBA,ACBD,从而RtBDARtACB,于是DABCBA.又由于DCBDAB,所以DCBCBA,故DCAB.由于ABEP,所以DCEP,DCE为直角于是ED为直径由(1)得EDAB.3如
9、图,过圆O外一点M作它的一条切线,切点为A,过A点作直线AP垂直直线OM,垂足为P.(1)证明:OMOPOA2;(2)N为线段AP上一点,直线NB垂直直线ON,且交圆O于B点过B点的切线交直线ON于K.证明:OKM90.证明(1)由于MA是圆O的切线,所以OAAM.又由于APOM,在RtOAM中,由射影定理知,OA2OMOP.(2)由于BK是圆O的切线,BNOK,同(1),有OB2ONOK,又OBOA,所以OPOMONOK,即.又NOPMOK,所以ONPOMK,故OKMOPN90.4如图,已知在ABC中,ABAC,D是ABC外接圆劣弧上的点(不与点A,C重合),延长BD至E.(1)求证:AD的
10、延长线平分CDE;(2)若BAC30,ABC中BC边上的高为2,求ABC外接圆的面积(1)证明如图,设F为AD延长线上一点A、B、C、D四点共圆,CDFABC.又ABAC,ABCACB,且ADBACB,ADBCDF.又EDFADB,故EDFCDF,即AD的延长线平分CDE.(2)解设O为外接圆圆心,连接AO交BC于H,则AHBC.连接OC,由题意OACOCA15,ACB75,OCH60.设圆半径为r,则rr2,得r2,ABC外接圆的面积为4.5如图,梯形ABCD内接于O,ADBC,过点C作O的切线,交BD的延长线于点P,交AD的延长线于点E.(1)求证:AB2DEBC;(2)若BD9,AB6,
11、BC9,求切线PC的长ABCD,EDCBCD.又PC与O相切,ECDDBC.CDEBCD.CD2DEBC,即AB2DEBC.(2)解由(1)知,DE4,ADBC,PDEPBC,.又PBPD9,PD,PB.PC2PDPB.PC.6如图,直线AB为圆O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交圆于点D.(1)证明:DBDC;(2)设圆的半径为1,BC,延长CE交AB于点F,求BCF外接圆的半径(1)证明如图,连接DE,则DCBDEB,DBBE,DBCCBE90,DEBEDB90,DBCCBEDEBEDB,又CBEEBFEDB,DBCDEBDCB,DBDC.(2)解由(1)知:CBEEBFBCE,BDECDE,DE是BC的垂直平分线,设交点为H,则BH,OH,DH,tanBDE,BDE30,FBEBDE30,CBFBCF90,BFC90,BC是BCF的外接圆直径BCF的外接圆半径为.