- 相似三角形的判定及有关性质
- 共634题
如图AB、AC是⊙O的两条弦,∠A=30°,过点C的切线与OB的延长线交于点D,则∠D的度数为 ______度.
正确答案
30
解析
解:连接OC,
∴∠OCD=90°,
∴∠COB=2∠A=60°,
∴∠D=90°-∠COB=30°.
故答案为:30.
如图,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别是D、E、F,已知∠A=100°,∠C=30°,则∠DFE的度数是( )
正确答案
解析
解:∠B=180°-∠A-∠C=180-100°-30°=50°
∠BDO+∠BEO=180°
∴B、D、O、E四点共圆
∴∠DOE=180°-∠B=180°-50°=130°
又∵∠DFE是圆周角,∠DOE是圆心角
∠DFE=∠DOE=65°
故选C
如图,
是⊙O的一段劣弧,弦CD平分∠ACB交
于点D,BC切
于点C,延长弦AD交 BC于点B,
(1)若∠B=75°,则∠ADC=______;
(2)若⊙O的半径长为,CD=3,则BD=______.
正确答案
110°
解析
解:(1)设∠A=α
由题意可得,∠ADC=∠B+∠BCD=75°+∠BCD
∵BC切于点C,CD平分∠ACB
由弦切角定理可得,∠A=∠BCD=∠ACD
∵∠A+∠BDC+∠BCD=180°
∴75°+α+α+α=180°
∴α=35°
∴∠ADC=75°+α=110°
(2)由题意可得,∠ACD=∠CAD=∠BCD=α
∵△ADC为圆的内接三角形
由正弦定理可得,
∴sin,cos
△BCD中,∠CDB=2α
由正弦定理可得,
∴=2cosα=
由切割线定理可得,BC2=BD•BA
即
∴BD=
故答案为:110°,
如图,⊙O是以AB为直径的△ABC的外接圆,点D是劣弧
的中点,连接AD并延长,与过C点的切线交于P,OD与BC相交于点E.
(Ⅰ)求证:OE=AC;
(Ⅱ)求证:=
.
正确答案
(Ⅰ)证明:因为AB为⊙O直径,
所以∠ACB=90°,即 AC⊥BC,
因为D是弧的中点,由垂径定理
得OD⊥BC,因此OD∥AC (3分)
又因为点O为AB的中点,所以点E为
BC的中点,所以OE=AC (2分)
(Ⅱ)证明:连接CD,因为PC是⊙O的切线,
所以∠PCD=∠CAP,
又∠P是公共角,
所以△PCD∽△PAC.
得,
∴,
∴. (3分)
因为D是弧的中点,所以CD=BD,因此
. (2分)
解析
(Ⅰ)证明:因为AB为⊙O直径,
所以∠ACB=90°,即 AC⊥BC,
因为D是弧的中点,由垂径定理
得OD⊥BC,因此OD∥AC (3分)
又因为点O为AB的中点,所以点E为
BC的中点,所以OE=AC (2分)
(Ⅱ)证明:连接CD,因为PC是⊙O的切线,
所以∠PCD=∠CAP,
又∠P是公共角,
所以△PCD∽△PAC.
得,
∴,
∴. (3分)
因为D是弧的中点,所以CD=BD,因此
. (2分)
如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆上,CD⊥AB,垂足为D,且AD=5DB,设∠COD=θ,则tanθ的值为______.
正确答案
解析
解:令圆O的半径为R,即OA=OB=OC=R
∵AD=5DB∴OD=R,AD=
R,BD=
R
由相交弦定理可得:CD2=AD•BD=
∴CD=
∴tanθ==
故答案为:
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,AC=6,AD=3.6,则BC=( )
正确答案
解析
解:∵∠ACD=∠B,∠CAD=∠BAC,
∴△ACD~△ABC,
∴=
,
∴AC2=AB•AD,
∵AC=6,AD=3.6,
∴36=3.6AB,AB=10,
在直角三角形ABC中,BC2=AB2-AC2=100-36=64,
∴BC=8.
故选B.
如图,在三棱柱ABC-中,已知CC1=BB1=2,BC=1,
,AB⊥侧面BB1C1C,
(1)求直线C1B与底面ABC所成角正切值;
(2)在棱CC1(不包含端点C,C1)上确定一点E的位置,使得EA⊥EB1(要求说明理由).
(3)在(2)的条件下,若,求二面角A-EB1-A1的大小.
正确答案
解:(1)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,
∴C1B在平面ABC上的射影为CB.
∴∠C1BC为直线C1B与底面ABC所成角.
∵CC1=BB1=2,BC=1,∴tan∠C1BC=2.
即直线C1B与底面ABC所成角正切值为2.
(2)当E为中点时,EA⊥EB1.
∵CE=EC1=1,BC=B1C1=1,∴∠BEC=∠B1EC1=450,∴∠BEB1=90°,
即B1E⊥BE
又∵AB⊥平面BB1CC1,EB1⊂平面BB1C1C∴AB⊥EB1,
∵BE∩AB=B,∴EB1⊥平面ABE,
EA⊂平面ABE,EA⊥EB1.
(3)取EB1的中点G,A1E的中点F,
则FG∥A1B1,且FG=A1B1,
∵A1B1⊥EB1,∴FG⊥EB1,
连接A1B,AB1,设A1B∩AB1=O,
连接OF,OG,FG,
则OG∥AE,且OG=AE,∵AE⊥EB1,∴OG⊥EB1.
∴∠OGF为二面角A-EB1-A1的平面角.
∵OG=AE=1,且FG=
A1B1=
,OF=
BE=
,∠OGF=45°
∴二面角A-EB1-A1的大小为45°,
另解:如图,以B为原点建立空间直角坐标系,则B(0,0,0),C1(1,2,0),B1(0,2,0).
(1)直三棱柱ABC-A1B1C1中,
平面ABC的法向量=(0,2,0).,
又=(1,2,0)
设C1B与平面ABC所成的角为θ,
则sinθ=|cos|=
∴tanθ=2
即直线C1B与底面ABC所成角正切值为2.
(2)设E(1,y,0),则=(-1,2-y,0),
=(-1,y,z)
∵AE⊥EB1,∴•
=1-y(2-y)=0
∴y=1,即E(1,1,0),∴E为CC1的中点.
(3)∵A(0,0,),则
=(1,1,-
),
=(1,-1,0),
设平面AEB1的法向量=(x1,y1,z1),
则∴
,取
=(1,1,
)
∵=(1,-1,0),
,=1-1=0∴BE⊥B1E,
又BE⊥A1B1,∴BE⊥平面A1B1E,∴平面A1B1E的法向量=(1,1,0),∴cos<
,
>=
∴二面角A-EB1-A1的大小为45°.
解析
解:(1)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,
∴C1B在平面ABC上的射影为CB.
∴∠C1BC为直线C1B与底面ABC所成角.
∵CC1=BB1=2,BC=1,∴tan∠C1BC=2.
即直线C1B与底面ABC所成角正切值为2.
(2)当E为中点时,EA⊥EB1.
∵CE=EC1=1,BC=B1C1=1,∴∠BEC=∠B1EC1=450,∴∠BEB1=90°,
即B1E⊥BE
又∵AB⊥平面BB1CC1,EB1⊂平面BB1C1C∴AB⊥EB1,
∵BE∩AB=B,∴EB1⊥平面ABE,
EA⊂平面ABE,EA⊥EB1.
(3)取EB1的中点G,A1E的中点F,
则FG∥A1B1,且FG=A1B1,
∵A1B1⊥EB1,∴FG⊥EB1,
连接A1B,AB1,设A1B∩AB1=O,
连接OF,OG,FG,
则OG∥AE,且OG=AE,∵AE⊥EB1,∴OG⊥EB1.
∴∠OGF为二面角A-EB1-A1的平面角.
∵OG=AE=1,且FG=
A1B1=
,OF=
BE=
,∠OGF=45°
∴二面角A-EB1-A1的大小为45°,
另解:如图,以B为原点建立空间直角坐标系,则B(0,0,0),C1(1,2,0),B1(0,2,0).
(1)直三棱柱ABC-A1B1C1中,
平面ABC的法向量=(0,2,0).,
又=(1,2,0)
设C1B与平面ABC所成的角为θ,
则sinθ=|cos|=
∴tanθ=2
即直线C1B与底面ABC所成角正切值为2.
(2)设E(1,y,0),则=(-1,2-y,0),
=(-1,y,z)
∵AE⊥EB1,∴•
=1-y(2-y)=0
∴y=1,即E(1,1,0),∴E为CC1的中点.
(3)∵A(0,0,),则
=(1,1,-
),
=(1,-1,0),
设平面AEB1的法向量=(x1,y1,z1),
则∴
,取
=(1,1,
)
∵=(1,-1,0),
,=1-1=0∴BE⊥B1E,
又BE⊥A1B1,∴BE⊥平面A1B1E,∴平面A1B1E的法向量=(1,1,0),∴cos<
,
>=
∴二面角A-EB1-A1的大小为45°.
如图,C是圆O上一点,AB是圆O的直径,CD⊥AB,D是垂足,CD=2,以AD、BD为直径作半圆,则图中阴影部分的面积为______.
正确答案
π
解析
解:如图所示,连接AC,BC.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°.
又CD⊥AB,∴CD2=AD•DB=4.
∴图中阴影部分的面积S=[
]
=×
=π.
故答案为:π.
如图,△ABC内接于⊙O,∠C=40°,则∠ABO=______度.
正确答案
50
解析
解:△AOB中,OA=OB,
∴∠ABO=(180°-∠AOB);
又∵∠AOB=2∠C=80°,
∴∠ABO=50°.
故答案为:50.
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)BE•DE+AC•CE=CE2;
(2)E,F,C,B四点共圆.
正确答案
证明:(1(连接CD,如图所示:
由圆周角定理,我们可得∠C=∠B
又由∠BEC为△ABE与△CDE的公共角,
∴△ABE∽△CDE,
∴BE:CE=AE:DE,
∴BE•DE=CE•AE
∴BE•DE+AC•CE=CE2…(5分)
(2)∵AB是⊙O的直径,∴∠ECB=90°,∴CD=BE,
∵EF⊥BF,∴FD=BE,
∴E,F,C,B四点与点D等距,
∴E,F,C,B四点共圆 …(10分)
解析
证明:(1(连接CD,如图所示:
由圆周角定理,我们可得∠C=∠B
又由∠BEC为△ABE与△CDE的公共角,
∴△ABE∽△CDE,
∴BE:CE=AE:DE,
∴BE•DE=CE•AE
∴BE•DE+AC•CE=CE2…(5分)
(2)∵AB是⊙O的直径,∴∠ECB=90°,∴CD=BE,
∵EF⊥BF,∴FD=BE,
∴E,F,C,B四点与点D等距,
∴E,F,C,B四点共圆 …(10分)
如图,半圆O的直径AB=7,两弦AB、CD相交于点E,弦CD=
,且BD=5,则DE等于______.
正确答案
2
解析
解:∵∠D=∠A,∠DCA=∠ABD,∴△AEB∽△DEC;
∴=
;
设BE=x,则DE=5-x,EC=x,AE=2(5-x);
连接BC,则∠ACB=90°;
Rt△BCE中,BE=x,EC=x,则BC=
x;
在Rt△ABC中,AC=AE+EC=10-x,BC=
x;
由勾股定理,得:AB2=AC2+BC2,
即:72=(10-x)2+(
x)2,
整理,得x2-10x+17=0,解得x1=5+2 ,x2=5-2
;
由于x<5,故x=5-2 ;
则DE=BD-BE=2 .
故答案为2.
方法二:
设DE=x,连接AD
∵∠D=∠A,∠DCA=∠ABD,∴△AEB∽△DEC;
∴=
则AE=2x
在Rt△ADB中,AD2=49-25=24
在Rt△ADE中,AD2=-x2+(2x)2=24,解得x=
故答案为:2.
如图,圆心角∠AOB=120°,P是
上任一点(不与A,B重合),点C在AP的延长线上,则∠BPC等于 ______.
正确答案
60°
解析
解:设点E是优弧AB(不与A、B重合)上的一点,
∵∠AOB=120°,
∴∠AEB=60°,
∵∠BPA=180°-∠AEB=180°-∠BPC,
∴∠BPC=∠AEB.
∴∠BPC=60°.
故答案为60°.
选修4-1:几何证明选讲
如图,AB为圆O的直径,CD为垂直于AB的一条弦,垂足为E,弦BM与CD交于点F.
(Ⅰ)证明:A、E、F、M四点共圆;
(Ⅱ)证明:AC2+BF•BM=AB2.
正确答案
证明:(I)如图所示.
连接AM,∵AB是⊙O的直径,∴∠AMB=90°.
∴∠AMB+∠AEF=180°,
∴A、E、F、M四点共圆;
(II)连接AC,BC.
由A、E、F、M四点共圆,∴BF•BM=BE•BA.
连接AC,BC.则∠ACB=90°.
又CD⊥AB.
∴AC2=AE•AB.
∴AC2+BF•BM=AE•AB+BE•AB=AB2.
解析
证明:(I)如图所示.
连接AM,∵AB是⊙O的直径,∴∠AMB=90°.
∴∠AMB+∠AEF=180°,
∴A、E、F、M四点共圆;
(II)连接AC,BC.
由A、E、F、M四点共圆,∴BF•BM=BE•BA.
连接AC,BC.则∠ACB=90°.
又CD⊥AB.
∴AC2=AE•AB.
∴AC2+BF•BM=AE•AB+BE•AB=AB2.
如图,AB为半圆O的直径,OC⊥AB,OD平分∠BOC,交半圆于点D,AD交OC于点E,则∠AEO的度数是 ______度.
正确答案
67.5
解析
解:∵OD平分∠BOC,且∠BOC=90°,
∴∠BOD=∠BOC=45°;
∴∠OAD=∠BOD=22.5°;
Rt△AEO中,∠AOE=90°,则∠AEO=90°-∠OAE=67.5°.
故答案为:67.5.
如图所示,已知⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,连接CD,若AD=3,AC=2,则cosD的值为( )
正确答案
解析
解:∵AD是⊙O的直径,
∴∠ACD=90°.
∵AD=3,AC=2,
∴CD=.
∴cosD==
.
故选B.
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