圆幂定理讲义(带标准答案).doc

(完整word)圆幂定理讲义(带标准答案)圆幂定理STEP 1:进门考理念：1. 检测垂径定理的基本知识点与题型。 2。 垂径定理典型例题的回顾检测。 3。 分析学生圆部分的薄弱环节.（1）例题复习。1. （2015夏津县一模）一副量角器与一块含30锐角的三角板如图所示放置，三角板的直角顶点C落在量角器的直径MN上,顶点A,B恰好都落在量角器的圆弧上,且ABMN若AB=8cm，则量角器的直径MN= cm【考点】M3：垂径定理的应用;KQ：勾股定理；T7：解直角三角形【分析】作CDAB于点D，取圆心O，连接OA,作OEAB于点E,首先求得CD的长，即OE的长，在直角AOE中,利用勾股定理求得半径OA的长，则MN即可求解【解答】解：作CDAB于点D，取圆心O，连接OA，作OEAB于点E在直角ABC中，A=30，则BC=AB=4cm， 在直角BCD中，B=90A=60，CD=BCsinB=4=2（cm）， OE=CD=2，在AOE中,AE=AB=4cm，则OA=2(cm)， 则MN=2OA=4（cm） 故答案是:4【点评】本题考查了垂径定理的应用，在半径或直径、弦长以及弦心距之间的计算中，常用的方法是转化为解直角三角形2. （2017阿坝州）如图将半径为2cm的圆形纸片折叠后，圆弧恰好经过圆心O,则折痕AB的长为（）A2cm BcmC2cm D2cm【考点】M2：垂径定理；PB:翻折变换（折叠问题）【分析】通过作辅助线，过点O作ODAB交AB于点D，根据折叠的性质可知OA=2OD,根据勾股定理可将AD的长求出，通过垂径定理可求出AB的长【解答】解:过点O作ODAB交AB于点D，连接OA，OA=2OD=2cm, AD=(cm），ODAB， AB=2AD=2cm 故选：D【点评】本题考查了垂径定理和勾股定理的运用，正确应用勾股定理是解题关键3. （2014泸州）如图，在平面直角坐标系中，P的圆心坐标是(3，a）（a3），半径为3,函数y=x的图象被P截得的弦AB的长为，则a的值是（）A4 B C D【考点】M2：垂径定理;F8：一次函数图象上点的坐标特征；KQ：勾股定理【专题】11 ：计算题；16 :压轴题【分析】PCx轴于C,交AB于D，作PEAB于E,连结PB，由于OC=3,PC=a，易得D点坐标为（3，3），则OCD为等腰直角三角形，PED也为等腰直角三角形由PEAB，根据垂径定理得AE=BE=AB=2,在RtPBE中，利用勾股定理可计算出PE=1，则PD=PE=，所以a=3+【解答】解:作PCx轴于C，交AB于D，作PEAB于E,连结PB，如图,P的圆心坐标是（3，a）， OC=3，PC=a，把x=3代入y=x得y=3， D点坐标为（3，3）， CD=3，OCD为等腰直角三角形， PED也为等腰直角三角形，PEAB， AE=BE=AB=4=2， 在RtPBE中，PB=3,PE=， PD=PE=， a=3+ 故选：B【点评】本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧也考查了勾股定理和等腰直角三角形的性质4. （2013内江）在平面直角坐标系xOy中，以原点O为圆心的圆过点A(13，0）,直线y=kx3k+4与O交于B、C两点，则弦BC的长的最小值为 【考点】FI：一次函数综合题【专题】16 ：压轴题【分析】根据直线y=kx3k+4必过点D（3，4），求出最短的弦CB是过点D且与该圆直径垂直的弦，再求出OD的长，再根据以原点O为圆心的圆过点A（13,0），求出OB的长，再利用勾股定理求出BD，即可得出答案【解答】解：直线y=kx3k+4=k（x3）+4， k(x3）=y4，k有无数个值, x3=0，y4=0，解得x=3，y=4，直线必过点D（3，4）, 最短的弦CB是过点D且与该圆直径垂直的弦，点D的坐标是(3，4）， OD=5，以原点O为圆心的圆过点A(13,0)， 圆的半径为13，OB=13, BD=12， BC的长的最小值为24; 故答案为：24【点评】此题考查了一次函数的综合，用到的知识点是垂径定理、勾股定理、圆的有关性质，关键是求出BC最短时的位置STEP 2：新课讲解1、 熟练掌握圆幂定理的基本概念。2、 熟悉有关圆幂定理的相关题型，出题形式与解题思路。3、 能够用自己的话叙述圆幂定理的概念。4、 通过课上例题,结合课下练习。掌握此部分的知识。一、 相交弦定理相交弦定理（1）相交弦定理:圆内的两条相交弦，被交点分成的两条线段长的积相等(经过圆内一点引两条线，各弦被这点所分成的两段的积相等) 几何语言：若弦AB、CD交于点P，则PAPB=PCPD（相交弦定理)(2）推论：如果弦与直径垂直相交，那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项 几何语言:若AB是直径，CD垂直AB于点P,则PC2=PAPB（相交弦定理推论） 基本题型:【例1】 (2014秋江阴市期中）如图,O的弦AB、CD相交于点P，若AP=3，BP=4，CP=2，则CD长为(）A6B12C8D不能确定【考点】M7：相交弦定理【专题】11 ：计算题【分析】由相交线定理可得出APBP=CPDP,再根据AP=3,BP=4,CP=2，可得出PD的长，从而得出CD即可【解答】解：APBP=CPDP,PD=，AP=3,BP=4,CP=2，PD=6,CD=PC+PD=2+6=8故选C【点评】本题考查了相交线定理，圆内两条弦相交，被交点分成的两条线段的积相等【练习1】 （2015南长区一模)如图，矩形ABCD为O的内接四边形，AB=2，BC=3，点E为BC上一点，且BE=1,延长AE交O于点F，则线段AF的长为（)AB5C+1D【考点】M7：相交弦定理【分析】由矩形的性质和勾股定理求出AE，再由相交弦定理求出EF，即可得出AF的长【解答】解：四边形ABCD是矩形,B=90，AE=,BC=3,BE=1，CE=2，由相交弦定理得:AEEF=BECE，EF=，AF=AE+EF=；故选：A【点评】本题考查了矩形的性质、勾股定理、相交弦定理;熟练掌握矩形的性质和相交弦定理，并能进行推理计算是解决问题的关键 综合题型【例2】 （2004福州）如图,AB是O的直径，M是O上一点,MNAB,垂足为NP、Q分别是、上一点（不与端点重合），如果MNP=MNQ，下面结论：1=2；P+Q=180；Q=PMN；PM=QM;MN2=PNQN其中正确的是（）ABCD【考点】M7：相交弦定理;M2：垂径定理；M4：圆心角、弧、弦的关系;M5：圆周角定理；S9：相似三角形的判定与性质【专题】16 ：压轴题【分析】根据圆周角定理及已知对各个结论进行分析，从而得到答案【解答】解：延长MN交圆于点W，延长QN交圆于点E，延长PN交圆于点F，连接PE，QFPNM=QNM，MNAB,1=2（故正确），2与ANE是对顶角，1=ANE，AB是直径,可得PN=EN,同理NQ=NF，点N是MW的中点，MNNW=MN2=PNNF=ENNQ=PNQN(故正确），MN：NQ=PN:MN,PNM=QNM，NPMNMQ，Q=PMN（故正确）故选B【点评】本题利用了相交弦定理,相似三角形的判定和性质，垂径定理求解 与代数结合的综合题【例3】 （2016中山市模拟）如图，正方形ABCD内接于O，点P在劣弧AB上，连接DP,交AC于点Q若QP=QO，则的值为（)ABCD【考点】M7：相交弦定理；KQ：勾股定理【专题】11 ：计算题【分析】设O的半径为r，QO=m，则QP=m,QC=r+m,QA=rm利用相交弦定理,求出m与r的关系，即用r表示出m,即可表示出所求比值【解答】解:如图，设O的半径为r，QO=m，则QP=m，QC=r+m，QA=rm在O中，根据相交弦定理，得QAQC=QPQD即(rm）（r+m）=mQD，所以QD=连接DO，由勾股定理，得QD2=DO2+QO2，即，解得所以，故选D【点评】本题考查了相交弦定理，即“圆内两弦相交于圆内一点，各弦被这点所分得的两线段的长的乘积相等熟记并灵活应用定理是解题的关键 需要做辅助线的综合题【例4】 （2008秋苏州期末）如图,O过M点，M交O于A,延长O的直径AB交M于C，若AB=8，BC=1，则AM= 【考点】M7：相交弦定理；KQ：勾股定理；M5：圆周角定理【分析】根据相交弦定理可证ABBC=EBBF=（EM+MB）（MFMB）=AM2MB2=8，又由直径对的圆周角是直角，用勾股定理即可求解AM=6【解答】解：作过点M、B的直径EF，交圆于点E、F，则EM=MA=MF，由相交弦定理知，ABBC=EBBF=（EM+MB)（MFMB）=AM2MB2=8，AB是圆O的直径，AMB=90,由勾股定理得，AM2+MB2=AB2=64,AM=6【点评】本题利用了相交弦定理,直径对的圆周角是直角，勾股定理求解二、 割线定理割线定理割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等 几何语言：PBA，PDC是O的割线 PDPC=PAPB（割线定理） 由上可知：PT2=PAPB=PCPD 基本题型【例5】 （1998绍兴）如图，过点P作O的两条割线分别交O于点A、B和点C、D，已知PA=3，AB=PC=2，则PD的长是（）A3B7。5C5D5.5【考点】MH：切割线定理【分析】由已知可得PB的长，再根据割线定理得PAPB=PCPD即可求得PD的长【解答】解：PA=3，AB=PC=2，PB=5，PAPB=PCPD，PD=7。5，故选B【点评】主要是考查了割线定理的运用【练习2】 (2003天津）如图，RtABC中，C=90,AC=3,BC=4，以点C为圆心、CA为半径的圆与AB、BC分别交于点D、E求AB、AD的长【考点】MH：切割线定理；KQ：勾股定理【分析】RtABC中，由勾股定理可直接求得AB的长；延长BC交C于点F,根据割线定理，得BEBF=BDBA,由此可求出BD的长，进而可求得AD的长【解答】解：法1：在RtABC中，AC=3，BC=4;根据勾股定理，得AB=5延长BC交C于点F,则有:EC=CF=AC=3(C的半径），BE=BCEC=1，BF=BC+CF=7;由割线定理得，BEBF=BDBA，于是BD=；所以AD=ABBD=；法2:过C作CMAB,交AB于点M，如图所示,由垂径定理可得M为AD的中点,SABC=ACBC=ABCM，且AC=3,BC=4，AB=5，CM=,在RtACM中，根据勾股定理得:AC2=AM2+CM2，即9=AM2+（）2，解得：AM=，AD=2AM=【点评】此题主要考查学生对勾股定理及割线定理的理解及运用 综合题型【例6】 (2015武汉校级模拟）如图，两同心圆间的圆环的面积为16，过小圆上任意一点P作大圆的弦AB，则PAPB的值是（）A16B16C4D4【考点】MH：切割线定理【分析】过P点作大圆的直径CD，如图，设大圆半径为R,小圆半径为r，根据相交弦定理得到PAPB=（OCOP）（OP+OD）=R2r2，再利用R2r2=16得到R2r2=16，所以PAPB=16【解答】解：过P点作大圆的直径CD，如图，设大圆半径为R，小圆半径为r，PAPB=PCPD,PAPB=(OCOP)(OP+OD)=（Rr）（R+r)=R2r2,两同心圆间的圆环（即图中阴影部分)的面积为16,R2r2=16，R2r2=16，PAPB=16故选A【点评】本题考查了垂径定理：平分弦的直径平分这条弦，并且平分弦所对的两条弧也考查了相交弦定理【思考】观察讲义课后练习最后一道题，是否有思路？三、 切割线定理切割线定理切割线定理：从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等 几何语言:PBA，PDC是O的割线 PDPC=PAPB(割线定理） 由上可知：PT2=PAPB=PCPD【例7】 （2013长清区二模）如图，PA为O的切线，A为切点，O的割线PBC过点O与O分别交于B、C，PA=8cm，PB=4cm,求O的半径【考点】MH：切割线定理【专题】11 ：计算题【分析】连接OA，设O的半径为rcm，由勾股定理，列式计算即可【解答】解：连接OA，设O的半径为rcm，（2分）则r2+82=（r+4）2,（4分）解得r=6，O的半径为6cm(2分）【点评】本题考查的是切割线定理，勾股定理,是基础知识要熟练掌握【练习3】 (2013秋东台市期中）如图,点P是O直径AB的延长线上一点,PC切O于点C，已知OB=3，PB=2则PC等于（)A2B3C4D5【考点】MH:切割线定理【专题】11 ：计算题【分析】根据题意可得出PC2=PBPA，再由OB=3,PB=2，则PA=8，代入可求出PC【解答】解：PC、PB分别为O的切线和割线，PC2=PBPA，OB=3，PB=2,PA=8，PC2=PBPA=28=16，PC=4故选C【点评】本题考查了切割线定理，熟记切割线定理的公式PC2=PBPA四、 切线长定理切割线定理（1）圆的切线长定义:经过圆外一点作圆的切线，这点和切点之间的线段的长，叫做这点到圆的切线长（2）切线长定理：从圆外一点引圆的两条切线，它们的切线长相等,圆心和这一点的连线，平分两条切线的夹角(3）注意：切线和切线长是两个不同的概念，切线是直线,不能度量；切线长是线段的长，这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点，可以度量（4）切线长定理包含着一些隐含结论：垂直关系三处；全等关系三对；弧相等关系两对，在一些证明求解问题中经常用到【例8】 （2015秦皇岛校级模拟）如图,一圆内切四边形ABCD，且BC=10,AD=7，则四边形的周长为（）A32B34C36D38【考点】MG：切线长定理【分析】根据切线长定理，可以证明圆外切四边形的性质：圆外切四边形的两组对边和相等,从而可求得四边形的周长【解答】解：由题意可得圆外切四边形的两组对边和相等，所以四边形的周长=2（7+10）=34故选:B【点评】此题主要考查了切线长定理,熟悉圆外切四边形的性质：圆外切四边形的两组对边和相等是解题关键【练习4】 (2015岳池县模拟）如图，PA，PB切O于A，B两点，CD切O于点E交PA,PB于C，D，若O的半径为r，PCD的周长为3r，连接OA,OP，则的值是(）ABCD【考点】MG:切线长定理；MC：切线的性质【分析】利用切线长定理得出CA=CF，DF=DB,PA=PB，进而得出PA=r，求出即可【解答】解:PA，PB切O于A,B两点，CD切O于点E交PA,PB于C，D,CA=CF,DF=DB，PA=PB，PC+CF+DF+PD=PA=PB=2PA=3r，PA=r，则的值是:=故选：D【点评】此题主要考查了切线长定理，得出PA的长是解题关键【例9】 (2014秋夏津县校级期末）如图，P为O外一点，PA，PB分别切O于A，B，CD切O于点E，分别交PA,PB于点C,D若PA=5,则PCD的周长和COD分别为（）A5，（90+P）B7，90+C10,90PD10，90+P【考点】MG：切线长定理【分析】根据切线长定理，即可得到PA=PB,ED=AD，CE=BC，从而求得三角形的周长=2PA；连接OA、OE、OB根据切线性质，P+AOB=180，再根据CD为切线可知COD=AOB【解答】解：PA、PB切O于A、B，CD切O于E，PA=PB=10，ED=AD,CE=BC；PCD的周长=PD+DE+PC+CE=2PA,即PCD的周长=2PA=10，；如图,连接OA、OE、OB由切线性质得，OAPA,OBPB，OECD，DB=DE，AC=CE,AO=OE=OB，易证AOCEOC（SAS），EODBOD（SAS)，AOC=EOC，EOD=BOD，COD=AOB,AOB=180P,COD=90P故选:C【点评】本题考查了切线的性质，运用切线的性质来进行计算或论证,常通过作辅助线连接圆心和切点，利用垂直构造直角三角形解决有关问题，是基础题型五、 圆幂定理请尝试解出下列例题:【例10】 （2005广州）如图，在直径为6的半圆上有两动点M、N，弦AM、BN相交于点P，则APAM+BPBN的值为 【考点】M7：相交弦定理；KQ：勾股定理；M5：圆周角定理【专题】16 ：压轴题;25 ：动点型【分析】连接AN、BM，根据圆周角定理，由AB是直径，可证AMB=90，由勾股定理知，BP2=MP2+BM2，由相交弦定理知，APPM=BPPN，原式=AP(AP+PM）+BP(BP+PN）=AP2+APPM+BP2+BPPN=AP2+BP2+2APPM=AP2+MP2+BM2+2APPM=AP2+（AP+PM）2=AP2+AM2=AB2=36【解答】解：连接AN、BM，AB是直径,AMB=90BP2=MP2+BM2APPM=BPPN原式=AP（AP+PM）+BP（BP+PN)=AP2+APPM+BP2+BPPN=AP2+BP2+2APPM=AP2+MP2+BM2+2APPM=BM2+(AP+PM）2=BM2+AM2=AB2=36【点评】本题利用了圆周角定理和相交弦定理，勾股定理求解以上四条定理统称为圆幂定理。（部分参考书以前三条为圆幂定理）圆幂定理：过平面内任一点P（P与圆心O不重合）做O的(切)割线，交O与点A、B，则恒有。（“被称为点P到O的幂.）STEP 3:落实巩固查漏补缺 理念：找到自己本节课的薄弱环节。STEP 4:总结理念：本结课复习了什么?学到了什么？方法：学生口述+笔记记录。STEP 5:课后练习一选择题（共5小题)1如图所示，已知O中,弦AB，CD相交于点P,AP=6,BP=2，CP=4,则PD的长是（）A6B5C4D3【分析】可运用相交弦定理求解，圆内的弦AB，CD相交于P，因此APPB=CPPD，代入已知数值计算即可【解答】解：由相交弦定理得APPB=CPPD,AP=6，BP=2，CP=4，PD=APPBCP=624=3故选D【点评】本题主要考查的是相交弦定理“圆内两弦相交于圆内一点，各弦被这点所分得的两线段的长的乘积相等2O的两条弦AB与CD相交于点P，PA=3cm，PB=4cm，PC=2cm，则CD=（）A12cmB6cmC8cmD7cm【分析】根据相交弦定理进行计算【解答】解：由相交弦定理得:PAPB=PCPD，DP=6cm，CD=PC+PD=2+6=8cm故选C【点评】本题主要是根据相交弦定理“圆内两弦相交于圆内一点，各弦被这点所分得的两线段的长的乘积相等”进行计算3如图，O中，弦AB与直径CD相交于点P，且PA=4,PB=6,PD=2，则O的半径为（）A9B8C7D6【分析】根据相交弦定理得出APBP=CPDP，求出CP，求出CD即可【解答】解:由相交弦定理得：APBP=CPDP，PA=4，PB=6，PD=2，CP=12，DC=12+2=14，CD是O直径，O半径是7故选C【点评】本题考查了相交弦定理的应用，关键是能根据定理得出APBP=CPDP4如图，A是半径为1的圆O外的一点，OA=2，AB是O的切线，B是切点，弦BCOA，连接AC，则阴影部分的面积等于（）ABCD【分析】连接OB，OC，易证:BOC是等边三角形，且阴影部分的面积=BOC的面积，据此即可求解【解答】解:连接OB，OC,AB是圆的切线，ABO=90，在直角ABO中,OB=1,OA=2，OAB=30,AOB=60,OABC,COB=AOB=60，且S阴影部分=SBOC，BOC是等边三角形,边长是1，S阴影部分=SBOC=1=故选A【点评】本题主要考查了三角形面积的计算，以及切割线定理，正确证明BOC是等边三角形是解题的关键5如图,PA,PB分别是O的切线,A，B分别为切点，点E是O上一点，且AEB=60,则P为（）A120B60C30D45【分析】连接OA,BO，由圆周角定理知可知AOB=2E=120，PA、PB分别切O于点A、B，利用切线的性质可知OAP=OBP=90，根据四边形内角和可求得P=180AOB=60【解答】解：连接OA，BO；AOB=2E=120，OAP=OBP=90,P=180AOB=60故选B【点评】本题考查了切线的性质，切线长定理以及圆周角定理，利用了四边形的内角和为360度求解二解答题（共3小题)6如图，P为弦AB上一点，CPOP交O于点C，AB=8，=，求PC的长【分析】延长CP交O于D由垂径定理可知CP=DP,由AB=8，=，得到AP=AB=2，PB=AB=6再根据相交弦定理得出PCPD=APPB,代入数值计算即可求解【解答】解:如图,延长CP交O于DCPOP，CP=DPAB=8,=，AP=AB=2,PB=AB=6AB、CD是O的两条相交弦，交点为P,PCPD=APPB，PC2=26，PC=2【点评】本题考查了相交弦定理：圆内的两条相交弦，被交点分成的两条线段长的积相等同时考查了垂径定理，准确作出辅助线是解题的关键7如图，AB，BC，CD分别与O相切于E,F,G，且ABCD，BO=6cm，CO=8cm求BC的长【分析】根据切线长定理和平行线的性质定理得到BOC是直角三角形再根据勾股定理求出BC的长【解答】解：AB，BC，CD分别与O相切于E,F，G；CBO=ABC，BCO=DCB,ABCD，ABC+DCB=180，CBO+BCO=ABC+DCB=（ABC+DCB）=90cm【点评】解答此题的关键是综合运用切线长定理和平行线的性质发现RtBOC,再根据勾股定理进行计算8如图，PA切O于点A，割线PBC交O于点B、C（1）求证：PA2=PBPC；(2)割线PDE交O于点D、E,且PB=BC=4,PE=6,求DE的长【分析】(1）连接AB、AC、BO、AO，可证得PABPCA，则，即PA2=PBPC（2）由PA2=PBPC,同理得，PA2=PDPE,可证得PDPE=PBPC，根据题意可求得PD，即得出DE的长【解答】解：（1）连接AB、AC、BO、AO，PA切O于点A，PAAO，即PAB+BAO=90，（1分）又2BAO+O=180，PAB=O，C=O，PAB=C，PABPCA,（4分)，即PA2=PBPC（5分）(2）PA2=PBPC,同理，PA2=PDPE,PDPE=PBPC，（7分)且PB=BC=4，PE=6，（9分）即DE=PEPD=6=(10分）【点评】本题考查的是切割线定理，相似三角形的判定和性质，是基础知识要熟练掌握9.（2014长沙校级自主招生)以半圆中的一条弦BC（非直径)为对称轴将弧BC折叠后与直径AB交于点D，若，且AB=10,则CB的长为（）ABCD4【考点】MH：切割线定理；KQ：勾股定理；PB：翻折变换（折叠问题)【专题】31 ：数形结合【分析】作AB关于直线CB的对称线段AB，交半圆于D,连接AC、CA，构造全等三角形，然后利用勾股定理、割线定理解答【解答】解：如图,若，且AB=10，AD=4，BD=6，作AB关于直线BC的对称线段AB，交半圆于D，连接AC、CA，可得A、C、A三点共线，线段AB与线段AB关于直线BC对称，AB=AB，AC=AC，AD=AD=4,AB=AB=10而ACAA=ADAB,即AC2AC=410=40则AC2=20，又AC2=AB2CB2，20=100CB2，CB=4故选A【点评】此题将翻折变换、勾股定理、割线定理相结合,考查了同学们的综合应用能力，要善于观察图形特点，然后做出解答28 / 28