圆压轴题是中考数学中难度较高的一类题目,通常位于试卷的倒数第二题位置。这类题目综合性强,涉及圆的证明与计算,对考生的逻辑思维和解题技巧要求较高。本文将详细介绍圆压轴题中的八大模型,帮助考生更好地应对这类题目。
模型一:弧中点的运用
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
【典例】(2018·永州)如图,线段AB为O的直径,点C,E在O上,CD垂直于AB,垂足为点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,O的半径为6,求证:直线CM是O的切线。
模型二:切割线互垂
在圆中,若一条直线与圆相切于点A,另一条直线与圆相切于点B,则这两条切线互相垂直。
【典例】(2018·四川宜宾)如图,AB是半圆的直径,AC是一条弦,D是AC的中点,DE垂直于AB于点E,交AC于点F,DB交AC于点G。
模型三:双切线组合
在圆中,若一条直线与圆相切于点A,另一条直线与圆相切于点B,且这两条切线相交于点C,则有以下结论:
- ∠ACB = 90°
- ∠ADB = ∠BDC
- ∠ACB = ∠ADB + ∠BDC
【典例】(2018·泸州)如图,在平行四边形ABCD中,E为BC边上的一点,且AE与DE分别平分∠BAD和∠ADC。
(1)求证:AE = DE; (2)设以AD为直径的半圆交AB于点F,连接DF交AE于点G,已知CD = 5,AE = 8,求FG/AF的值。
模型四:圆内接等边三角形
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
- ∠PAB = ∠PBC = ∠PCA
【典例】(2018·湖南常德)如图,已知O是等边三角形ABC的外接圆,点D在圆上,在CD的延长线上有一点F,使DF = DA,AE垂直于BC交CF于点E。
(1)求证:AE是O的切线; (2)求证:BD = CF
模型五:三切线组合
在圆中,若一条直线与圆相切于点A,另一条直线与圆相切于点B,第三条直线与圆相切于点C,则有以下结论:
- ∠ABC = ∠ACB = ∠BAC
- ∠ACB = ∠ADB + ∠BDC
【典例】(2018·湖南永州)如图,线段AB为O的直径,点C,E在O上,CD垂直于AB,垂足为点D,连接BE,弦BE与线段CD相交于点F。
模型六:圆外一点引圆的切线和直径的垂线
在圆中,若点P在圆外,从点P引圆的切线PA和直径的垂线PB,则有以下结论:
- ∠APB = 90°
- PA² = PB·AB
【典例】(2018·湖南永州)如图,线段AB为O的直径,点C,E在O上,CD垂直于AB,垂足为点D,连接BE,弦BE与线段CD相交于点F。
模型七:直径在腰上
在圆中,若直径AB在等腰三角形ABC的腰AC上,则有以下结论:
- ∠BAC = ∠BCA
- ∠BAC = ∠BDC
【典例】(2018·湖北孝感)如图,ABC中,AB = AC,以AB为直径的O交BC于点D,交AC于点E,过点D作DF垂直于AC于点F,交AB的延长线于点G。
模型八:阿氏圆模型
在圆中,若点P在圆上,且∠APB = 90°,则有以下结论:
- AP² + BP² = AB²
- ∠APB = ∠ACB
【典例】(2018·湖南永州)如图,线段AB为O的直径,点C,E在O上,CD垂直于AB,垂足为点D,连接BE,弦BE与线段CD相交于点F。
通过掌握以上八大模型,考生可以更好地应对中考数学中的圆压轴题。在解题过程中,要注意观察图形,灵活运用模型,结合已知条件和求解目标,逐步推导出结论。