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中考数学真题 求圆内接四边形中线段长度比 这是相似三角形难题

时间:2013-12-05

在圆中求解线段的长度比是数学中考的常考题型,需要灵活运用圆及相似三角形的性质,本文就例题详细解析这类题型的解题思路和辅助线作法,希望能给初三学

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在圆中求解线段的长度比是数学中考的常考题型,需要灵活运用圆及相似三角形的性质,本文就例题详细解析这类题型的解题思路和辅助线作法,希望能给初三学生的数学学习带来帮助。

例题

如图,已知正方形ABCD内接于⊙O,⊙O的半径为3√2,E是弧AD上的一点,连接BE,CE,CE交AD于点H,作OG⊥BE于点G,且OG=√2,求EH/CH的值。

解题过程:

连接BD,DE,AC

根据正方形的性质和题目中的条件:正方形的四边相等,四个角为直角,对角线互相垂直,四边形ABCD为正方形,则AB=BC=CD=AD,∠BAD=∠ADC=90°,AC⊥BD;

根据圆周角定理和结论:90°的圆周角所对的弦为直径,∠BAD=∠ADC=90°,则AC、BD为直径,O为AC、BD的交点,即AO=BO=CO=DO;

根据垂径定理和题目中的条件:垂直于弦的直径平分这条弦,OG⊥BE,O为圆心,则BG=EG;

根据中位线定理和结论:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半,BG=EG,BO=DO,则OG∥DE,DE=2OG;

根据结论:OG=√2,DE=2OG,则DE=2√2;

根据题目中的条件:⊙O的半径为3√2,则AC=BD=2OD=6√2;

根据圆周角定理和结论:直径所对的圆周角为直角,BD为直径,则∠BED=90°;

根据勾股定理和结论:∠BED=90°,DE=2√2,BD=6√2,BE^2+DE^2=BD^2,则BE=8;

根据圆周角定理和题目中的条件:同圆中同弧所对的圆周角相等,∠DBE和∠HCD所对的弧相同,则∠DBE=∠HCD;

根据相似三角形的判定和结论:两组对应角分别相等的两个三角形相似,∠BED=∠ADC=90°,∠DBE=∠HCD,则△DBE∽△HCD;

根据相似三角形的性质和结论:相似三角形的对应边成比例,△DBE∽△HCD,则BE/CD=DE/DH;

根据勾股定理和结论:AC⊥BD,CO=DO=3√2,CD^2=CO^2+DO^2,则CD=6;

根据结论:BE/CD=DE/DH,CD=6,BE=8,DE=2√2,则DH=3√2/2;

根据圆周角定理和题目中的条件:同圆中同弧所对的圆周角相等,∠DAC和∠DEC所对的弧相同,∠ACE和∠ADE所对的弧相同,则∠DAC=∠DEC,∠ACE=∠ADE;

根据相似三角形的判定和结论:两组对应角分别相等的两个三角形相似,∠DAC=∠DEC,∠ACE=∠ADE,则△HAC∽△HED;

根据相似三角形的性质和结论:相似三角形的对应边成比例,△HAC∽△HED,则AC/DE=CH/DH=AH/EH;

根据结论:AC/DE=CH/DH,AC=6√2,DE=2√2,DH=3√2/2,则CH=9√2/2;

根据结论:DH=3√2/2,AD=CD=6,则AH=AD-DH=6-3√2/2;

根据结论:AC/DE=AH/EH,AH=6-3√2/2,AC=6√2,DE=2√2,则EH=2-√2/2;

根据结论:CH=9√2/2,EH=2-√2/2,则EH/CH=(2√2-1)/9。

结语

解决本题的关键是合理添加辅助线构造出中位线和正方形的对角线,把圆的半径与正方形的边长、OG与DE进行转换,利用圆周角定理计算其他相关线段的长度,再利用圆的性质得到相似三角形,根据相似性质得到线段长度间的比例关系,进行求得题目需要的值。

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