【例题求解】
【例1】如图,直线AB和AC与⊙O分别相切于B、C,P为圆上一点,P到AB、AC的距离分别为4cm、6cm,那么P到BC的距离为 .
(全国初中数学联赛题)
思路点拨 连DF,EF,寻找PD、PE、PF之间的关系,证明△PDF∽△PFE,而发现P、D、B、F与P、E、C、F分别共圆,突破角是解题的关键.
注:圆具有丰富的性质:
(1)圆的对称性;
(2)等圆或同圆中不同名称量的转化;
(3)与圆相关的角;
(4)圆中比例线段.
适当发现并添出辅助圆,就为圆的丰富性质的运用创造了条件,由于图形的复杂性,有时在图中并不需画出圆,可谓“图中无圆,心中有圆”.
【例2】 如图,若PA=PB,∠APB=2∠ACB,AC与PB交于点P,且PB=4,PD=3,则AD?DC 等于( )
A.6 B.7 C.12 D.16
(“TI”杯全国初中数学竞赛题)
思路点拨 作出以P点为圆心、PA长为半径的圆,为相交弦定理的应用创设了 条件.
注:到一个定点等距离的几个点在同一个圆上,这是利用圆的定义添辅助圆的最基本方法.
【例3】 如图,在△ABC中,AB=AC,任意延长CA到P,再延长AB到Q,使AP=BQ,求证:△ABC的外心O与A,P,Q四点共圆.
思路 点拨 先作出△ABC的外心O,连PO、OQ,将问题转化为证明角相等.
【例4】 如图, P是⊙O外一点,PA切⊙O于A,PBC是⊙O的割线,AD⊥PO于D.求证: .
思路点拨 因所证比例线段不是对应边,故不能通过判定△PBD与△PCD相似证明.PA2=PD?PO=PB?PC,B、C、O、D共圆,这样连OB,就得多对相似三角形,以此达到证明的目的.
注:四点共圆既是一类问题,又是 平面几何中一个重要的证明方法,它和证明三角形全等和相似三角形有着同等重要的地位,这是因为,某四点共圆,不但与这四点相联系的条件集中或转移,而且可直接运.用圆的性质为解题服务.
【例5】如图,在△ABC中,高BE、CF相交于H,且∠BHC=135°,G为△ABC内的一点,且GB=GC,∠BGC=3∠A,连结HG,求证:HG平分∠BHF.
思路点拨 经计算可得∠A=45°,△ABE,△BFH皆为等腰直角三角形 ,只需证∠GHB=∠GHF=22.5°.
由∠BGC=3∠A= 135°=∠GHC, 得B、G、H、C四点共圆,运用圆中角转化灵活的特点证明.
注:许多直线形问题借助辅助圆,常能降低问题的难度,使问题获得简解、巧解或新解.
学力训练
1.如图,正方形ABCD的中心为O,面积为1989cm2,P为正方形内一点,且∠OPB=45°,PA:PB=5:14,则PB的长为 .
(北京市竞赛题)
2.如图,在△ABC中,AB=AC=2,BC边上有100个不同的点Pl、P2,…P100,记 (i=1,2,…100),则 = .
3.设△ABC三边上的高分别为AD、BE、CF,且其垂心H不与任一顶点重合,则由点A、B、C、D、E、F、H中某四点可以确定的圆共有( )
A.3 个 B.4个 C.5个 D.6个
(2000年太原市竞赛题)
4.如图,已知OA=OB=OC,且∠AOB= ∠BOC,则∠ACB是∠BAC的( )
A. 倍 B.是 倍 C. D.
5.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AB=998,CD=1001,AD=199 9,点P在线段AD上,满足条件的∠BPC=90°的点P的个数为( )
A.0 B.1 C.2 1 D.不小于3的整数
(全国初中数学联赛题)
6.如图,AD、BE是锐角三角形的两条高,S△ABC= 18,S△DEC=2,则COSC等于( )
A.3 B. C. D.
7.如图;已知H是△ABC三条高的交点,连结DF,DE,EF,求证:H是△DEF的内心.
8.如图,已知△ABC中,AH 是高,AT是角平分线,且TD⊥AB,TE⊥AC.
求证:(1)∠AHD=∠AHE;(2) (陕西省竞赛题)
9.如图,已知在凸四边形ABCDE中,∠BAE=3 ,BC=CD=DE,且∠BCD=∠CDE= .求证:∠BAC=∠CAD=∠DAK,
(全国初中数学联赛题)
10.如图,P是⊙O外一点,PA和PB是⊙O的切线,A,B为切点,P O与AB交于点M,过M任作⊙O的弦CD.求证:∠CPO=∠DPO.
11.如图,已知点P是⊙O外一点,PS、PT是⊙O的两条切线,过点P作⊙O的割线PAB,交⊙O A、B两点,与ST交于点C.求证:
(国家理科实验班招生试题)