- 相似三角形的判定及有关性质
- 共634题
如图,在直角坐标系中,中心在原点,焦点在x轴上的椭圆G的离心率为,左顶点A(-4,0),圆O′:(x-2)2+y2=r2是椭圆G的内接△ABC的内切圆。
(1)求椭圆G的方程;
(2)求圆O′的半径;
(3)过M(0,1)作圆O′的两条切线交椭圆于E,F,判断直线EF与圆的位置关系,并证明。
正确答案
解:(1),
得
椭圆方程为;
(2)设B,过圆心O′作
于D,
交长轴于H
由得
即 ①
又B在椭圆上
②
由①、②式得
解得或
(舍去);
(3)直线EF与圆O′的相切
设过点与圆
相切的直线方程为:
③
则
即
解得
将③代入得
则异于零的解为
设,
则
则直线EF的方程为
即
则圆心到直线FE的距离
故结论成立。
(附加题)
(1)自圆O外一点P引切线与圆切于点A,M为PA中点,过M引割线交圆于B,C两点.
求证:∠MCP=∠MPB.
(2)在平面直角坐标系xOy中,已知四边形ABCD的四个顶点A(0,1),B(2,1),C(2,3),D(0,2),经矩阵表示的变换作用后,四边形ABCD变为四边形A1B1C1D1,问:四边形ABCD与四边形A1B1C1D1的面积是否相等?试证明你的结论.
(3)已知A是曲线ρ=12sinθ上的动点,B是曲线上的动点,试求AB的最大值.
(4)设p是△ABC内的一点,x,y,z是p到三边a,b,c的距离,R是△ABC外接圆的半径,证明.
正确答案
(1)证明:∵AM切圆于点A,
∴AM2=MBMC
又∵M为PA中点,AM=MP,
∴MP2=MBMC,
∴
∵∠BMP=∠PMC,
∴△BMP∽△PMC,
∴∠MCP=∠MPB.
(2)四个顶点A(0,1),B(2,1),C(2,3),D(0,2),
经矩阵表示的变换作用后,
四边形ABCD变为四边形A1B1C1D1顶点坐标为
A1(0,1),B1(2,2k+1),C1(2,2k+3),D1(0,2),
四边形A1B1C1D1仍为梯形,且上、下底及高都不变,故面积相等;
(3)曲线ρ=12sinθ化为直角坐标方程为 x2+(y﹣6)2=36,
表示以(0,6)为圆心,以6为半径的圆.
曲线化为直角坐标方程为
x2+y2=6x+6y,即 (x﹣3
)2+(y﹣3)2=36,
表示以(3,3 )为圆心,以6为半径的圆.
两圆的圆心距的平方为 (0﹣3 )2+(6﹣3)2 =36,
故两圆相交,线段AB长的最大值为6+r+r'=18.
(4)连接P与三角形的三个顶点,分成的三个小三角形面积的和等于大三角形,
即(ax+by+cz)=S,
∴ax+by+cz=2S=
∴=
×
+
×
+
×
≤×[
+
+
]
=×(
)=
×
=×
(选做题)几何证明如图,BA是⊙O的直径,AD是切线,BF、BD是割线,
求证:BE●BF=BC●BD.
正确答案
证明:证法一:连接CE,过B作⊙O的切线BG,则BGAD
∴∠GBC=∠FDB,又∠GBC=∠CEB
∴∠CEB=∠FDB
又∠CBE是△BCE和△BDF的公共角
∴△BCE∽△BDF
∴,
即BE●BF=BC●BD
证法二:连续AC、AE,
∵AB是直径,AC是切线
∴AB⊥AD,AC⊥BD,AE⊥BF
由射线定理有AB2=BC●BD,AB2=BE●BF
∴BE●BF=BC●BD
AB为圆O的直径,弦AC,BD交于点P,若AB=3,CD=1,则sin∠APD=( )。
正确答案
选做题
如图,已知圆上的弧AC=弧BD,过C的圆的切线与的A长线交于
点。
(1)证明:;
(2)若,求
的长
正确答案
解:(1)∵,∴∠ABC=∠BCD
又∵EC为圆的切线
∴∠ACE=∠ABC
∴∠ACE=∠BCD
(2)由圆内接四边形ABCD,
∴∠CDB=∠EAC∴∠EAC=∠BEC
由三角形BCE相似于三角形CDB
,BC=2。
如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,∠BAC的平分线AD交⊙O于点D,DE⊥AC,且DE交AC的延长线于点E,OE交AD于点F。
(Ⅰ)求证:DE是⊙O的切线;
(Ⅱ)若,求
的值。
正确答案
(Ⅰ)证明:连结OD,可得,
∴OD∥AE,又AE⊥DE,
∴DE⊥OD,
又OD为半径,
∴DE是⊙O的切线。
(Ⅱ)解:过点D作DH⊥AB于H,
则有,
,
设OD=5x,则AB=10x,OH=3x,DH=4x,
∴AH=8x,,
由△AED∽△ADB可得,,
∴AE=8x,
又由△AEF∽△DOF可得,
∴。
(几何证明选讲选作题)两个相似三角形的一组对应边的长分别是1cm和2cm,它们的面积的和为25cm2,则较大三角形的面积是______.
正确答案
设较大三角形的面积是xcm2,
根据题意得:x:(25-x)=4:1,
解得:x=20,
∴较大三角形的面积是20cm2.
故答案为:20cm2.
在△ABC中,AB=AC,过点A的直线与其外接圆交于点P,交BC延长线于点D.
(1)求证:=
;
(2)若AC=3,求AP•AD的值.
正确答案
(1)∵∠CPD=∠ABC,∠D=∠D,
∴△DPC~△DBA,∴=
又∵AB=AC,∴=
(5分)
(2)∵∠ACD=∠APC,∠CAP=∠CAP,∴△APC~△ACD∴=
,
∴AC2=AP•AD=9(5分)
(选做题)
如图所示,已知AB是圆O的直径,AC是弦,AD⊥CE,垂足为D,AC平分∠BAD。
(Ⅰ)求证:直线CE是圆O的切线;
(Ⅱ)求证:AC2=AB·AD。
正确答案
证明:(Ⅰ)连接OC,因为OA=OC,所以,
又因为,所以
,
又因为AC平分∠BAD,所以,
所以,即
,
所以CE是⊙O的切线;
(Ⅱ)连接BC,因为AB是圆O的直径,所以,
因为,
所以,
所以,
即。
如图所示,AB是圆O的直线,BC,CD是圆O的切线,B,D为切点.
(Ⅰ)求证:AD∥OC;
(Ⅱ)若圆O的半径为1,求AD·OC的值.
正确答案
解:(Ⅰ)如图,连结BD,OD,
∵CB,CD是圆O的两条切线,
∴BD⊥OC,∠2+∠3=90°,
又AB为圆O的直径,
∴AD⊥DB,∠1+∠2= 90°,
∴∠1=∠3,
∴AD∥OC。
(Ⅱ)AO=OD,则∠1=∠A=∠3,
∴Rt△BAD∽Rt△ODC,AD-OC=AB·OD=2。
(选做题)
如图,CB是⊙O的直径,AP是⊙O的切线,AP与CB的延长线交于点P,A为切点,若PA=10,PB=5,∠BAC的平分线AE与BC和⊙O分别交于点D、E。求AD·DE的值。
正确答案
解:连结CE,
∵,
∴,
又∵PA与⊙O相切于点A,
∴
∴,
∴
∵BC为⊙O的直径,
∴,
可解得,
又∵AE平分∠BAC,
∴,
又∵,
∴,
∴
。
选修4-1:几何证明选讲
如图,PA切⊙O于点A,D为线段PA的中点,过点D引割线交⊙O于B,C两点.
求证:∠DPB=∠DCP.
正确答案
证明:因为PA与圆相切于A,所以DA2=DB•DC,(3分)
因为D为PA中点,所以DP=DA,
所以DP2=DB•DC,即=
.(6分)
因为∠BDP=∠PDC,所以△BDP∽△PDC,(9分)
所以∠DPB=∠DCP.(10分)
(选做题)
如图,在△ABC中,D是AC的中点,E是BD的中点,AE的延长线交BC于F.
(1)求的值;
(2)若△BEF的面积为S1,四边形CDEF的面积为S2,求S1:S2的值.
正确答案
证明:(1)过D点作DG∥BC,并交AF于G 点,
∵E是BD的中点,
∴BE=DE,
又∵∠EBF=∠EDG,∠BEF=∠DE G,
∴△BEF≌△DEG,则BF=DG,
∴BF:FC=DG:FC,
又∵D是AC的中点,则DG:FC=1:2,
则BF:FC=1:2;
即
(Ⅱ)若△BEF以BF为底,△BDC以BC为底,则由(1)知BF:BC=1:3,
又由BE:BD=1:2可知h1:h2 =1:2,其中h1、h2分别为△BEF和△BDC的高,
则,则S1:S2=1:5.
(选做题)如图,⊙O和⊙O'相交于A,B两点,过A作两圆的切线分别交两圆于C、D两点,连接DB并延长交⊙O于点E。
证明:(1)AC·BD=AD·AB;
(2)AC=AE。
正确答案
证明:(1)∵AC与⊙O'相切于点A,故∠CAB=∠ADB,
同理可得∠ACB=∠DAB,
∴△ACB∽△DAB,
∴,
∴AC?BD=AD?AB。
(2)∵AD与⊙O相切于点A,
∴∠AED=∠BAD,
又∠ADE=∠BDA,
∴△EAD∽△ABD,
∴,
∴AE?BD=AD?AB
再由(1)的结论AC?BD=AD?AB 可得,AC=AE。
(选做题)
如图,AB是⊙O的直径,弦BD,CA的延长线相交于点E,EF垂直BA的延长线于点F。求证:
(1)∠DEA=∠DFA;
(2)AB2=BE·BD-AE·AC。
正确答案
解:(1)连接AD,因为AB为圆的直径,所以∠ADB=90°
又EF⊥AB,∠EFA=90°,
则A,D,E,F四点共圆,
∴∠DEA=∠DFA。
(2)由(1)知,BD·BE=BA·BF,
又△ABC∽△AEF,
∴
即AB·AF=AE·AC
∴BE·BD-AE·AC=BA·BF-AB·AF=AB(BF-AF)=AB2。
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