這是一道關於圓的經典題,第三問難度很大,屬於試卷中的拉分題
各位朋友,大家好!數學世界今天將繼續為大家分享初中數學中比較有代表性的解答題,筆者希望通過對習題的分析與講解,能夠為廣大初中生學習數學提供一些幫助!接下來,數學世界分享一道利用數形結合構建方程解決問題的綜合題,涉及了切線的判定,解直角三角形,等腰三角形的判定和性質,切割線定理,圓的對稱性等知識。
一直以來,數學世界都是精心挑選一些數學題分享給大家,希望由此激發學生們對數學這門課程的學習興趣,並能給廣大學生的學習提供一點幫助!下面,數學世界就與大家一起來看題目吧!
例題:(初中數學綜合題)如圖,已知AB是⊙O的直徑,CD⊥AB於點E,交⊙O於C、D兩點,F是弧BD上一點,過點F作一條直線,交CD的延長線於點G,交AB的延長線於點M.連結AF,交CD於點H,且GF=GH.
(1)求證:MG是⊙O的切線;
(2)若弧AF=弧CF,求證:HC=AC;
(3)在(2)的條件下,若tan∠G=3/4,AE=6,求GM的值.
切割線定理:從圓外一點引圓的切線和割線,切線長是這點到割線與圓交點的兩條線段長的比例中項。切割線定理的推論:從圓外一點引圓的兩條割線,這一點到每條割線與圓的交點的兩條線段長的積相等。
分析:(1)證明切線必定要連半徑,連接OF.利用角之間的等量代換得出直角,證明OF⊥GM即可.
(2)由圓的對稱性可知,OF為對稱軸,由垂直可以證明AC∥GM,再推出∠CAH=∠CHA即可.
(3)通過tan∠G=3/4,AE=6,解直角三角形求出EC,AC,再設GF=GH=x,推出CG=CH+GH=AC+GH=10+x,利用切割線定理構建方程求出x,在Rt△EGM中,求出EG和EM,即可解決問題.這一問的難度比較大,大多數學生可能做不出來.
請大家注意,想要正確解答一道數學題,必須先將大體思路弄清楚。下面,我們就按照以上思路來解答此題吧!
解答:(以下過程可以部分調整,並且還有其他解題方法)
(1)證明:連接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的切線.
(由圓的對稱性可知,OF為對稱軸)
∴OF垂直平分線段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,
設GF=GH=x,
則CG=CH+GH=AC+GH=10+x,
∵CD⊥AB於點E,
∴CD=2EC=16,
∴GD=10+x-16=x-6,
∵GF^2=GD·GC,
(運用切割線定理或者利用相似證明)
∴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,
(計算格式不好寫出,此處省略掉)
∴GM=85/4.
(完畢)
這道題屬於圓的綜合題,考查了切線的判定,解直角三角形,等腰三角形的判定和性質,切割線定理等知識,解題的關鍵是利用參數構建方程解決問題。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,歡迎大家留言討論。