这是一道关于圆的经典题,第三问难度很大,属于试卷中的拉分题

例题:(初中数学综合题)如图,已知AB是⊙O的直径,CD⊥AB于点E,交⊙O于C、D两点,F是弧BD上一点,过点F作一条直线,交CD的延长线于点G,交AB的延长线于点M.连结AF,交CD于点H,且GF=GH.

(1)求证:MG是⊙O的切线;

(2)若弧AF=弧CF,求证:HC=AC;

(3)在(2)的条件下,若tan∠G=3/4,AE=6,求GM的值.

知识回顾

切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。切割线定理的推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。

分析:(1)证明切线必定要连半径,连接OF.利用角之间的等量代换得出直角,证明OF⊥GM即可.

(2)由圆的对称性可知,OF为对称轴,由垂直可以证明AC∥GM,再推出∠CAH=∠CHA即可.

(3)通过tan∠G=3/4,AE=6,解直角三角形求出EC,AC,再设GF=GH=x,推出CG=CH+GH=AC+GH=10+x,利用切割线定理构建方程求出x,在Rt△EGM中,求出EG和EM,即可解决问题.这一问的难度比较大,大多数学生可能做不出来.

请大家注意,想要正确解答一道数学题,必须先将大体思路弄清楚。下面,我们就按照以上思路来解答此题吧!

解答:(以下过程可以部分调整,并且还有其他解题方法)

(1)证明:连接OF.

∴AB⊥CD,

∴∠AEH=90°,

∴∠EAH+∠AHE=90°,

∵GF=GH,

∴∠GFH=∠GHF=∠AHE,

∵OA=OF,

∴∠OAF=∠OFA,

∴∠OFG=∠OFA+∠GFH=90°,

∴OF⊥GM,

∴MG是⊙O的切线.

(2)证明:∵弧AF=弧CF,

(由圆的对称性可知,OF为对称轴)

∴OF垂直平分线段AC,即OF⊥AC,

∵OF⊥MG,

∴AC∥GM,

∴∠CAH=∠GFH,

∵∠CHA=∠GHF,∠HFG=∠GHF,

∴∠CAH=∠CHA,

∴CA=CH.

(3)解:∵AC∥GM,

∴∠G=∠ACE,

∴tan∠ACE=AE/EC=tan∠G=3/4,

∵AE=6,

∴EC=8,AC=10,

设GF=GH=x,

则CG=CH+GH=AC+GH=10+x,

∵CD⊥AB于点E,

∴CD=2EC=16,

∴GD=10+x-16=x-6,

∵GF^2=GD·GC,

(运用切割线定理或者利用相似证明)

∴x^2=(x-6)(x+10),

解得x=15,

∴EG=CG-CE=25-8=17,

∵tan∠G=EM/EG=3/4,

∴EM=51/4,

∵在Rt△EGM中,EG=17,EM=51/4,

(计算格式不好写出,此处省略掉)

∴GM=85/4.

(完毕)

这道题属于圆的综合题,考查了切线的判定,解直角三角形,等腰三角形的判定和性质,切割线定理等知识,解题的关键是利用参数构建方程解决问题。温馨提示:朋友们如果有不明白之处或者有更好的解题方法,欢迎大家留言讨论。

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