文 曹小龍
文 謝蓓蓓
圓中的考點(diǎn)繁多,它往往綜合了直線圖形的所有知識(shí)、方法及思想。因此,其出錯(cuò)率也相對(duì)較高。
例1(2020·江蘇南京)如圖1,線段AB、BC的垂直平分線l1、l2相交于點(diǎn)O,若∠1=39°,則∠AOC=________°。
【錯(cuò)解】錯(cuò)誤度數(shù)。
【錯(cuò)因】簡(jiǎn)單問(wèn)題復(fù)雜化或計(jì)算失誤。連接AC,想用△AOC的內(nèi)角和,或欲用“鏢形”求解,糾結(jié)于求∠A與∠C,或不知∠1=39°有何用,沒(méi)有思路。
【正解】78。
【剖析】本題方法眾多,主要利用線段的垂直平分線的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、三角形外角的性質(zhì)等(如圖2、圖3),均要由∠1=39°得其補(bǔ)角∠DOE或內(nèi)對(duì)角∠B。但最優(yōu)解可以用圓的知識(shí)快速解決(如圖4),由四邊形內(nèi)角和易得∠B=∠1=39°,由點(diǎn)O是垂直平分線交點(diǎn)易得∠AOC實(shí)為⊙O中圓周角∠B所對(duì)圓心角。
例2(2020·黑龍江雞西)在半徑為的⊙O中,弦AB垂直于弦CD,垂足為P,AB=CD=4,則S△ACP=________。
【錯(cuò)解】答案寫不全。
【錯(cuò)因】只畫出一種符合題意的示意圖,未考慮字母的位置分類,導(dǎo)致漏解。
【正解】或或。
【剖析】本題考查了垂徑定理及勾股定理等知識(shí)。如圖5,作OE⊥AB于E,OF⊥CD于F,連接OD、OB,則=2。在Rt△OBE中,OE=1,同理OF=1,易證四邊形OEPF為正方形,PA=PC=1,則S△ACP=。同理,如圖6、圖7,S△ACP分別為或。若題目中無(wú)圖,我們則應(yīng)特別注意對(duì)形狀、位置等進(jìn)行分類討論。
例3(2020·遼寧營(yíng)口)如圖8,△ABC中,∠ACB=90°,BO為△ABC的角平分線,以點(diǎn)O為圓心,OC為半徑作⊙O與線段AC交于點(diǎn)D。求證:AB為⊙O的切線。
【錯(cuò)解】連接OH,再證OH⊥AB……
【錯(cuò)因】AB與⊙O的公共點(diǎn)情況是未知的,圖中也未標(biāo)字母,連接OH無(wú)據(jù)可依。
【正解】證明:如圖9,過(guò)O作OH⊥AB于H。
∵∠ACB=90°,∴OC⊥BC。
∵BO為△ABC的角平分線,OH⊥AB,
∴OH=OC,即OH為⊙O的半徑。
∵OH⊥AB,∴AB為⊙O的切線。
【剖析】圓的切線本質(zhì)是圓心到直線的距離等于半徑。切線的證明主要有兩類:有交點(diǎn)可連半徑,證垂直;無(wú)交點(diǎn)可作垂直,證半徑。我們應(yīng)視具體情況選擇,本題屬后者。
例4(2020·上海)如圖10,△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圓,BO的延長(zhǎng)線交邊AC于點(diǎn)D。(1)求證:∠BAC=2∠ABD;(2)當(dāng)△BCD是等腰三角形時(shí),求∠BCD的大??;(3)當(dāng)AD=2,CD=3時(shí),求邊BC的長(zhǎng)。
【錯(cuò)解】(1)連接OA。∵AB=AC,
∴∠BAO=∠CAO……
(2)若BD=BC,則∠BCD=∠BDC=∠ABD+∠BAC=3∠ABD=67.5°;
(3)由(2)得△BCD∽△ACB,則BC2=CD·AC……
【錯(cuò)因】(1)推理過(guò)程缺失,邏輯鏈條斷裂;(2)思維定式,被圖形的特殊位置限制;(3)沿用不可用的第(2)小題的條件,實(shí)為虛假論證。
【正解】(1)證明:如圖11,作直徑AG交BC于H。
∵AB=AC,∴,
∴∠BAO=∠CAO,AH⊥BC。
∵OA=OB,∴∠ABD=∠BAO,
∴∠BAC=2∠ABD。
(2)解:①若BD=BC,
則∠BCD=∠BDC=∠ABD+∠BAC=3∠ABD,
∵AB=AC,∴∠ABC=∠BCD,
∴∠DBC=2∠ABD。
∵∠DBC+∠BCD+∠BDC=180°,
∴8∠ABD=180°,
∴∠BCD=3∠ABD=67.5°。
②若CD=CB,則∠CBD=∠CDB=3∠ABD,
∴∠BCD=4∠ABD。
∵∠DBC+∠BCD+∠CDB=180°,
∴10∠ABD=180°,
∴∠BCD=4∠ABD=72°。
③若DB=DC,則D與A重合,這種情形不存在。
(3)解:如圖12中,作AE∥BC交BD的延長(zhǎng)線于E。
設(shè)OB=OA=4a,則OH=3a,
∵BH2=AB2-AH2=OB2-OH2,
∴25-49a2=16a2-9a2,
∴BC=2BH=。
【剖析】本題綜合考查了垂徑定理、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理、平行線分線段成比例定理等知識(shí)點(diǎn),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加適當(dāng)?shù)妮o助線構(gòu)造基本圖,難點(diǎn)是比例轉(zhuǎn)換,利用參數(shù)構(gòu)建方程。