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专题26四点共圆模型
【模型】如图26-1,已知在由点、、、构成的四边形中,
(1)点、、、四点在同一个圆上,且为圆的直径。
(2)圆内接四边形的对角互补。
【模型变式】
如图26-2,已知为和的公共边,点、在的同侧,且。
点、、、四点在同一个圆上,且为圆的直径。
【例1】如图,四边形内接于,,为中点,,则等于(??)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据,为中点求出∠CBD=∠ADB=∠ABD,再根据圆内接四边形的性质得到∠ABC+∠ADC=180°,即可求出答案.
【解析】∵为中点,
∴,
∴∠ADB=∠ABD,AB=AD,
∵,
∴∠CBD=∠ADB=∠ABD,
∵四边形内接于,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∴3∠ADB+60°=180°,
∴=40°,
故选:A.
【例2】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若⊙O半径为4,且∠C=2∠A,则的长为__.
【答案】4
【分析】连接OB,OD,利用内接四边形的性质得出∠A=60°,进而得出∠BOD=120°,利用含30°的直角三角形的性质解答即可.
【解析】连接OB,OD,过O作OE⊥BD,
∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠C=2∠A,
∴∠C+∠A=3∠A=180°,
解得:∠A=60°,
∴∠BOD=120°,
在Rt△BEO中,OB=4,
∴BE=2,
∴AC=4,
故答案为:4.
【例3】如图,已知Rt和Rt,,,,,点在边上,射线交射线于点.
(1)如图,当点在边上时,联结.
①求证:;
②若,求的长;
(2)设直线与直线交于点,若为等腰三角形,求的长.
【答案】(1)①见解析;②;(2)的长为或
【分析】(1)①先证明,再证明,,推导出,得;
②由,得,依次求出、、、的长,再根据勾股定理求出的长,再求出的长;
(2)分三种情况讨论,一是,可证明,求出AP的长,在中根据勾股定理求出AE的长,再根据相似三角形的性质求出BF的长;二是,可证明,则,根据相似三角形的性质可求出BF的长;三是,可证明CE∥AB,此时射线CE与射线没有交点.
【解析】(1)①证明:如图1,,,
(AA),
,
,,
(AA),
,
,,
,
(SAS),
,
,.
②如图1,,
,
∵
∴∠BAE=∠CBA
又∵∠AFE=∠BFC
(AA),
,
,,
,
,,
∵
∴,
,
,,
∵∠EAC=∠CDE=90°
∴C、A、E、D四点共圆,
∴∠CEA=∠CDA
∴△AEF∽△DCF(AA)
∴,
∴,即,
解得,
.
(2)如图2,,
,
,
,
,,
,
,
,
∵
∴C、E、A、D四点共圆
又∵∠CDE=90°
∴∠CAE=90°
∴,
,
,
,
∴△AFE∽△BFC
,
如图3,,
,
,,
设交于点,
,,
,
,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
;
如图4,,则,
,,
,
,
,
射线与射线没有交点,
综上所述,的长为或.
一、单选题
1.如图,Rt△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,O为AC的中点,K为BC上一点,NC⊥BC,且NC=BK,AK分别交BN、OB于M、F,AC交BN于E,连接OM,下列结论:①AK⊥BN;②OE=OF;③∠OMN=45°;④若∠OAF=∠BAF,则.其中正确结论的个数有(????)
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】根据K型全等和八字形倒角可证①正确;根据△ABC是等腰直角三角形,O为AC的中点,可得BO三线合一,可证△OBE≌△OAF(ASA),得出②正确;根据∠AMB=90°∠AMB+∠AME=180°,可得∠AME+∠BOE=180°,可证E、M、F、O四点共圆,然后根据同弧所对的圆周角相等,可得③正确;取AF的中点G连接OG,易得OG是直角三角形AOF的中线,根据∠BAC=45°,∠OAF=∠BAF,∠OAF+∠BAF=∠BAC,易证OM=OG=AF,可证④正确.
【解析】解:①∵NC⊥BC,
∴∠BCN=90°,
∵∠ABC=90°,
∴∠BCN=∠ABC,
∵AB=BC,NC=BK,
∴△ABK≌△BCN(SAS),
∴∠KBM=∠BAM,
∵∠ABC=∠KBM+∠ABM=90°,
∴∠ABM+∠BAM=90°,
∵∠ABM+∠BAM+∠AMB=180°,
∴∠AMB=90°,
∴AK⊥BN;
②∵AB=AC,∠ABC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∵O为AC的中点,
∴BO是等腰直角三角形ABC的中线垂线角平分线,
∴OB=OA,∠BOE=∠AOF=90°,∠OBC=∠ABC=45°,∠BAC=45°,
∵∠OBC=∠KBM+∠OBE=45°,∠BAC=∠BAM+∠OAF=45°,∠KBM=∠BAM,
∴∠OBE=∠OAF,
∴△OB
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