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1.(2022·全国新课标Ⅰ)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.
(1)证明:∠D=∠E;
(2)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三角形.
解:(1)证明:由题设知A,B,C,D四点共圆,
所以∠D=∠CBE.
由已知得∠CBE=∠E,
故∠D=∠E.
(2)设BC的中点为N,连接MN,则由MB= MC知MN⊥BC,故O在直线MN上.
又AD不是⊙O的直径,M为AD的中点,
故OM⊥AD,即MN⊥AD.
所以AD∥BC,
故∠A=∠CBE.
又∠CBE=∠E,故∠A=∠E.
由(1)知,∠D=∠E,
所以△ADE为等边三角形.
2.(2022·郑州质检)如图,A,B,C,D四点在同一圆上,BC与AD的延长线交于点E,点F在BA的延长线上.
(1)若=,=1,求的值;
(2)若EF2=FA·FB,证明:EF∥CD.
解:(1)∵A,B,C,D四点共圆,
∴∠EDC=∠EBF,又∠AEB为公共角,
∴△ECD∽△EAB,∴==.
∴2=·=·=×=.
∴=.
(2)∵EF2=FA·FB,∴=,
又∵∠EFA=∠BFE,∴△FAE∽△FEB,
∴∠FEA=∠EBF,
又∵A,B,C,D四点共圆,
∴∠EDC=∠EBF,∴∠FEA=∠EDC,
∴EF∥CD.
3.(2022·海口调研)如图,直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB,⊙O交直线OB于E,D,连接EC,CD.
(1)求证:直线AB是⊙O的切线;
(2)若tan ∠CED=,⊙O的半径为3,求OA的长.
解:(1)证明:如图,连接OC,
∵OA=OB,CA=CB,∴OC⊥AB.
∵OC是圆的半径,
∴AB是圆的切线.
(2)∵直线AB是⊙O的切线,
∴∠BCD=∠E,又∠CBD=∠EBC,
∴△BCD∽△BEC,
∴=,
∴BC2=BD·BE,
∵tan ∠CED==,△BCD∽△BEC,
∴==,设BD=x,则BC=2x,
∵BC2=BD·BE,
∴(2x)2=x(x+6),∴BD=2,
∴OA=OB=BD+OD=2+3=5.
4.
(2022·云南统检)如图,P是⊙O的直径AB延长线上的一点,割线PCD交⊙O于C,D两点,弦DF与直径AB垂直,H为垂足,CF与AB交于点E.
(1)求证:PA·PB=PO·PE;
(2)若DE⊥CF,∠P=15°,⊙O的半径等于2,求弦CF的长.
解:(1)证明:连接OD.
∵AB是⊙O的直径,弦DF与直径AB垂直,H为垂足,C在⊙O上,
∴∠DOA=∠DCF,∴∠POD=∠PCE.
又∵∠DPO=∠EPC,
∴△PDO∽△PEC,
∴=,即PD·PC=PO·PE.
由割线定理得PA·PB=PD·PC,
∴PA·PB=PO·PE.
(2)由已知,直径AB是弦DF的垂直平分线,
∴ED=EF,∴∠DEH=∠FEH.
∵DE⊥CF,
∴∠DEH=∠FEH=45°.
由∠PEC=∠FEH=45°,∠P=15°,得
∠DCF=60°.
由∠DOA=∠DCF得∠DOA=60°.
在Rt△DHO中,OD=2,
DH=ODsin ∠DOH=,
∴DE=EF==,
CE==,
∴CF=CE+EF=+.
5.(2022·哈师附中、东北师大附中、辽宁试验中学联合模拟)如图,PA,PB是圆O的两条切线,A,B是切点,C是劣弧AB(不包括端点)上一点,直线PC交圆O于另一点D,Q在弦CD上,且∠DAQ=∠PBC.
求证:
(1)=;
(2)△ADQ∽△DBQ.
证明:(1)由题知△PBC∽△PDB,
所以=,同理=.
又由于PA=PB,
所以=,即=.
(2)连接AB.由于∠BAC=∠PBC=∠DAQ,∠ABC=∠ADQ,
所以△ABC∽△ADQ,
即=,
故=,
又由于∠DAQ=∠PBC=∠BDQ,
所以△ADQ∽△DBQ.
6.
(2022·昆明调研)如图所示,已知D为△ABC的BC边上一点,⊙O1经过点B,D,交AB于另一点E,⊙O2经过点C,D,交AC于另一点F,⊙O1与⊙O2的另一交点为G.
(1)求证:A,E,G,F四点共圆;
(2)若AG切⊙O2于G,求证:∠AEF=∠ACG.
证明:(1)如图,连接GD,四边形BDGE,CDGF分别内接于⊙O1,⊙O2,
∴∠AEG=∠BDG,∠AFG=∠CDG,
又∠BDG+∠CDG=180°,
∴∠AEG+∠AFG=180°,
∴A,E,G,F四点共圆.
(2)∵A,E,G,F四点共圆,
∴∠AEF=∠AGF,
∵AG与⊙O2相切于点G,
∴∠AGF=∠ACG,
∴∠AEF=∠ACG.
7.
如图,在圆的内接四边形ABCD中,AD为圆的直径,对角线AC与BD交于点Q,AB,DC的延长线交于点P,连接PQ并延长交AD于点E,连接EB.
(1)求证:PE⊥AD;
(2)求证:BD平分∠EBC.
证明:(1)由已知AD为直径,
所以∠ABD=∠ACD=90°,
所以点Q为△PAD的垂心.
则PE为AD边上的高,即PE⊥AD.
(2)由(1)知,∠PBD=∠PED=90°,
因而P,B,E,D四点共圆,
则∠AEB=∠BPC,又∠PCB=∠DAB,
所以△AEB∽△CPB,
所以∠EBA=∠CBP,
所以∠EBD=∠CBD.即BD平分∠EBC.
8.(2022·石家庄一模)已知⊙O1和⊙O2相交于A,B两点,过A点作⊙O1的切线交⊙O2于点E,连接EB并延长交⊙O1于点C,直线CA交⊙O2于点D.
(1)当点D与点A不重合时(如图(1)),证明:ED2=EB·EC;
(2)当点D与点A重合时(如图(2)),若BC=2,BE=6,求⊙O2的直径长.
解:(1)证明:连接AB,在EA的延长线上取点F,如图(1)所示.
AE是⊙O1的切线,切点为A,
∴∠FAC=∠ABC,
∵∠FAC=∠DAE,
∴∠ABC=∠DAE,
∵∠ABC是⊙O2内接四边形ABED的外角,
∴∠ABC=∠ADE,
∴∠DAE=∠ADE,
∴EA=ED.
∵EA2=EB·EC,
∴ED2=EB·EC.
(2)当点D与点A重合时,直线CA与⊙O2只有一个公共点,
故直线CA与⊙O2相切.
在EA的延长线上取点P,在CA的延长线上取点M,连接AB,
如图(2)所示,由弦切角定理知:
∠PAC=∠ABC,∠MAE=∠ABE,
又∠PAC=∠MAE,
∴∠ABC=∠ABE=×180°=90°,
∴AC与AE分别为⊙O1和⊙O2的直径.
由切割线定理知:EA2=BE·CE,
而BC=2,BE=6,CE=8,
∴EA2=6×8=48,AE=4,
∴⊙O2的直径为4.
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