圆压轴题是中考数学中常见且难度较高的题型,往往位于试卷的倒数第二题位置。这类题目综合性与难度较大,通常在固定习题模型的基础上进行变化与拓展。本文将详细介绍圆压轴题的八大模型及其解题技巧。
一、弧中点的运用
1. 模型特点
在圆中,若点C是弦AD的中点,且CE垂直于弦AB于点E,则有以下结论:
- AP = CP = FP
- CH = AD
- AC² = 2AP·AD = CF·CB = AE·AB
2. 解题步骤
(1)观察图形,找出符合上述结论的元素; (2)运用等弧所对的圆周角相等、垂径定理、弧中点性质等知识进行证明; (3)结合相似三角形,解决相关问题。
3. 典例
(2018·永州)如图,线段AB为圆O的直径,点C、E在圆O上,CD垂直于AB于点D,连接BE,弦BE与线段CD相交于点F。
(1)求证:CF = BF; (2)若cos∠ABE = 1/2,在AB的延长线上取一点M,使BM = 4,圆O的半径为6,求证:直线CM是圆O的切线。
二、切割线互垂
1. 模型特点
在直角三角形中,若以斜边上的点E为圆心,以EB为直径的圆与斜边AC相切于点D,与直角边BC相交于点F,则有以下结论:
- AD = 2AE
- BD = 2BF
- CF = 2CE
2. 解题步骤
(1)观察图形,找出符合上述结论的元素; (2)运用切割线定理、勾股定理等知识进行证明; (3)结合相似三角形,解决相关问题。
3. 典例
(1)AD = 2AE,求r; (2)AB = 40,BC = 24,求r; (3)AC = 32,AE = 10,求r。
三、双切线组合
1. 模型特点
在直角三角形中,若以直角边上的点A为圆心,以AB为直径的圆与斜边BC相切于点D,则有以下结论:
- DO = PO
- BC = PC
- BD = 2DB
2. 解题步骤
(1)观察图形,找出符合上述结论的元素; (2)运用勾股定理、相似三角形等知识进行证明; (3)结合相似三角形,解决相关问题。
3. 典例
(1)求DO、PO、BC、PC、BD、DB的长度; (2)求tan∠PBD。
四、圆内接等边三角形
1. 模型特点
在圆内接等边三角形中,若点P在等边三角形的外接圆劣弧BC上,则有以下结论:
- PA = PB = PC
- ∠PAC = ∠PBC = ∠PCA
2. 解题步骤
(1)观察图形,找出符合上述结论的元素; (2)运用圆内接四边形性质、圆周角定理等知识进行证明; (3)结合相似三角形,解决相关问题。
3. 典例
(1)求证:PA = PB = PC; (2)设PA、BC交于点M,若BP = 4,PC = 2,求CM的长度。
五、直径在腰上
1. 模型特点
在等腰三角形中,若以腰AB为直径的圆交底边BC于点D,过点D作DE垂直于AC于点E,则有以下结论:
- B = D = C
- DE是圆O的切线
- CE = EF
2. 解题步骤
(1)观察图形,找出符合上述结论的元素; (2)运用等腰三角形三线合一、中位线定理等知识进行证明; (3)结合相似三角形,解决相关问题。
3. 典例
(1)求证:B = D = C; (2)求证:DE是圆O的切线; (3)求证:CE = EF; (4)若AF = 7,BC = 6,求DE。
六、圆内接四边形
1. 模型特点
在圆内接四边形中,若对角互补,则有以下结论:
- 对角线互相平分
- 对角线相等
- 对角线互相垂直
2. 解题步骤
(1)观察图形,找出符合上述结论的元素; (2)运用圆内接四边形性质、圆周角定理等知识进行证明; (3)结合相似三角形,解决相关问题。
3. 典例
(1)求证:对角线互相平分; (2)求证:对角线相等; (3)求证:对角线互相垂直。
七、圆外切四边形
1. 模型特点
在圆外切四边形中,若对边相等,则有以下结论:
- 对角线互相平分
- 对角线相等
- 对角线互相垂直
2. 解题步骤
(1)观察图形,找出符合上述结论的元素; (2)运用圆外切四边形性质、圆周角定理等知识进行证明; (3)结合相似三角形,解决相关问题。
3. 典例
(1)求证:对角线互相平分; (2)求证:对角线相等; (3)求证:对角线互相垂直。
八、圆与旋转
1. 模型特点
在圆与旋转相关的题目中,常见的模型有:
- 三垂直全等模型
- 手拉手全等模型
- 等线段、共端点
- 半角模型
2. 解题步骤
(1)观察图形,找出符合上述结论的元素; (2)运用旋转性质、相似三角形等知识进行证明; (3)结合图形特征,解决相关问题。
3. 典例
(1)求证:BE = DF = EF; (2)求证:S△ABE = S△ADF = S△AEF; (3)求证:AH = AB; (4)求证:CE = 2CF; (5)求证:BM = 2DN = 2MN; (6)求证:DNF = ANM = AEF = BEM; (7)求相似比。
通过以上对圆压轴题八大模型的解析,相信考生们能够更好地掌握这类题目的解题技巧,从而在考试中取得优异成绩。
