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圆的知识与此内容相结合,题目难度大增,构造全等三角形是关键

由 司空梓瑶 发布于 经典

各位朋友,大家好!近来一段时间,数学世界将持续为大家分享初中数学题,希望笔者的分析与讲解能够为广大初中生学好数学提供一些帮助!今天,数学世界分享一道有关圆与全等三角形等知识相结合的几何综合题。

一直以来,数学世界都是精心选择一些数学题分享给大家,目的是希望由此激发学生们对数学这门课程的兴趣,并能给广大学生的学习提供一点帮助!接下来,数学世界就与大家一起来看题目吧!

例题:(初中数学题 圆与全等三角形相结合)如图,已知△ABC内接于⊙O,AC=BC,弦CD与AB交于E,AB=CD,过A作AF⊥BC于F.

(1)判断AC与BD的位置关系,并说明理由;

(2)求证:AC=2CF+BD.

知识回顾

圆周角定义:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角。

圆周角定理:一条弧所对圆周角等于它所对圆心角的一半。

定理推论:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等。

分析:(1)由弦相等得到弧相等,再根据“同弧或等弧所对的圆周角相等”,证明∠ABD=∠CAB,即可得出结论:AC∥BD.

(2)根据需要证明的结论AC=2CF+BD,以及这三条线段的特点,作出恰当的辅助线构造出全等三角形。在BF上取一点H,使得FH=FC,连接AH,AD.这样CH=2CF,只要证明△ABH≌△ABD,便可以推出BD=BH,于是可得结论.

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:(1)解:AC与BD的位置关系是:AC∥BD.

理由:连接BD.

∵AB=CD,

∴弧AB=弧CD,

∴弧AD=弧BC,(减去公共弧BD)

∴∠ABD=∠CAB,(等弧所对的圆周角相等)

∴AC∥BD.

(2)证明:在BF上取一点H,使得FH=FC,连接AH,AD.

∵AF⊥CH,FC=FH,

∴AC=AH,(垂直平分线的性质)

∴∠ACH=∠AHC,

∵∠ACH+∠ADB=180°,(圆的内接四边形对角互补)

∠AHC+∠AHB=180°,

∴∠ADB=∠AHB,

∵弧AD=弧BC,(已证)

∴AD=BC,

∵AC=AH,AC=BC,

∴AD=BC=AC=AH,

∴AD=AH,弧AD=弧AC,

∴∠ABH=∠ABD,

∴△ABH≌△ABD(AAS),

∴BD=BH,

∴AC=BC=CF+FH+BH=2CF+BD,

即AC=2CF+BD.

(完毕)

这道题属于综合题,考查了圆周角的知识、平行线的判定、全等三角形的判定和性质、垂直平分线的性质,解题的关键是正确添加辅助线,构造全等三角形解决问题。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。