各位朋友,大家好!“數學視窗”給大家分享一道有關圓的綜合題,這道題目給出的條件較多,題目的難度也比較大,屬於中考的壓軸題,很多人看到此題後,是直接放棄。當然,對於成績一般的學生來説,做出第一問就不錯了,後面兩問比較難,選擇放棄是合理的。此題考查了圓周角定理,切線的判定與性質,相似三角形,鋭角三角函數,勾股定理,平行線的性質等。下面,我們就一起來看這道例題吧!
例題:(初中數學綜合題)如圖1,AB是⊙O的直徑,點P在⊙O上,且PA=PB,點M是⊙O外一點,MB與⊙O相切於點B,連接OM,過點A作AC∥OM交⊙O於點C,連接BC交OM於點D.
(1)求證:MC是⊙O的切線;
(2)若OD=9,DM=16,連接PC,求sin∠APC的值;
(3)如圖2,在(2)的條件下,延長OB至N,使BN=24/5,在⊙O上找一點Q,使得NQ+3/5MQ的值最小,請直接寫出其最小值.
分析:大家想要正確解答一道數學題,必須先將思路大致弄清楚。下面就簡單分析一下此題的思路:(1)連接OC,先利用切線的性質得到∠OBM=90°,然後依據平行線的性質和等腰三角形的性質證明∠BOM=∠COM,然後利用SAS證明△OCM≌△OBM,可得到∠OCM=∠OBM=90°;
(2)根據△MCD∽△COD,知CD^2=OD·MD,得出CD=BD=12,再根據解直角三角形得出結果即可;
(3)在OM上取點D,使OD/OQ=3/5,得出△ODQ∽△OQM恆成立,再根據當D、Q、N共線時,DQ+QN最小,則可得出答案.
解答:(以下的過程僅供參考,部分過程進行了精簡,並且可能還有其他不同的解題方法)
(1)證明:連接OC,(證切線,連半徑)
∵AC∥OM,
(平行線的性質)
∴∠OAC=∠BOM,∠ACO=∠COM,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠ACO,
∴∠BOM=∠COM,(等量代換)
在△OCM與△OBM中,
OC=OB,
∠BOM=∠COM,
OM=OM,
∴△OCM≌△OBM(SAS),
∴∠OCM=∠OBM,
∵MB是⊙O的切線,
∴∠OCM=∠OBM=90°,
∴MC是⊙O的切線;
(2)∵MB,MC是⊙O的切線,
∴OM⊥BC,
∴∠ODB=∠ODC=90°,
∵OC⊥MC,
∴∠OCM=90°,
∴∠COM=∠DCM,
∴△MCD∽△COD,
∴OD/CD=CD/MD,
即9/CD=CD/16,
∴CD=BD=12,
在Rt△BOD中,由勾股定理,
得OB=15,
∴sin∠ABC=OD/OB=3/5,
∵∠APC=∠ABC,
∴sin∠APC=sin∠ABC=3/5;
(3)如圖2,由(2)知AB=30,OM=25,BM=20,OQ=OB=15,
在OM上取點D,使OD/OQ=3/5,
(作輔助線構造相似三角形)
∵OQ/OM=15/25=3/5,
∴OD=9,
∵OD/OQ=OQ/OM=3/5,
且∠DOQ=∠QOM,
∴△ODQ∽△OQM,
∴DQ=3/5MQ,
∴求NQ+3/5MQ的值最小,相當於求NQ+DQ最小值,
∴當D、Q、N共線時,DQ+QN最小,
∴NQ+3/5MQ最小值為DN,
作DH⊥ON於點H,
∵sin∠DOH=4/5,cos∠DOH=3/5,
可得OH=9×3/5=27/5,
DH=9×4/5=36/5,
∴NH=15-27/5+24/5=72/5,
在Rt△DNH中,由勾股定理,
得DN=36√6 / 5,
即NQ+3/5MQ的最小值為36√6 / 5.
(完畢)
這道題考查了圓周角定理,切線的判定與性質,相似三角形的判定與性質,鋭角三角函數,勾股定理,平行線的性質等知識,熟練掌握相似三角形的判定與性質是解題的關鍵。温馨提示:朋友們如果有不明白之處或者有更好的解題方法,歡迎大家給“數學視窗”留言或者參與討論。