各位朋友,大家好!“数学视窗”给大家分享一道有关圆的综合题,这道题目给出的条件较多,题目的难度也比较大,属于中考的压轴题,很多人看到此题后,是直接放弃。当然,对于成绩一般的学生来说,做出第一问就不错了,后面两问比较难,选择放弃是合理的。此题考查了圆周角定理,切线的判定与性质,相似三角形,锐角三角函数,勾股定理,平行线的性质等。下面,我们就一起来看这道例题吧!
例题:(初中数学综合题)如图1,AB是⊙O的直径,点P在⊙O上,且PA=PB,点M是⊙O外一点,MB与⊙O相切于点B,连接OM,过点A作AC∥OM交⊙O于点C,连接BC交OM于点D.
(1)求证:MC是⊙O的切线;
(2)若OD=9,DM=16,连接PC,求sin∠APC的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,延长OB至N,使BN=24/5,在⊙O上找一点Q,使得NQ+3/5MQ的值最小,请直接写出其最小值.
分析:大家想要正确解答一道数学题,必须先将思路大致弄清楚。下面就简单分析一下此题的思路:(1)连接OC,先利用切线的性质得到∠OBM=90°,然后依据平行线的性质和等腰三角形的性质证明∠BOM=∠COM,然后利用SAS证明△OCM≌△OBM,可得到∠OCM=∠OBM=90°;
(2)根据△MCD∽△COD,知CD^2=OD·MD,得出CD=BD=12,再根据解直角三角形得出结果即可;
(3)在OM上取点D,使OD/OQ=3/5,得出△ODQ∽△OQM恒成立,再根据当D、Q、N共线时,DQ+QN最小,则可得出答案.
解答:(以下的过程仅供参考,部分过程进行了精简,并且可能还有其他不同的解题方法)
(1)证明:连接OC,(证切线,连半径)
∵AC∥OM,
(平行线的性质)
∴∠OAC=∠BOM,∠ACO=∠COM,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠ACO,
∴∠BOM=∠COM,(等量代换)
在△OCM与△OBM中,
OC=OB,
∠BOM=∠COM,
OM=OM,
∴△OCM≌△OBM(SAS),
∴∠OCM=∠OBM,
∵MB是⊙O的切线,
∴∠OCM=∠OBM=90°,
∴MC是⊙O的切线;
(2)∵MB,MC是⊙O的切线,
∴OM⊥BC,
∴∠ODB=∠ODC=90°,
∵OC⊥MC,
∴∠OCM=90°,
∴∠COM=∠DCM,
∴△MCD∽△COD,
∴OD/CD=CD/MD,
即9/CD=CD/16,
∴CD=BD=12,
在Rt△BOD中,由勾股定理,
得OB=15,
∴sin∠ABC=OD/OB=3/5,
∵∠APC=∠ABC,
∴sin∠APC=sin∠ABC=3/5;
(3)如图2,由(2)知AB=30,OM=25,BM=20,OQ=OB=15,
在OM上取点D,使OD/OQ=3/5,
(作辅助线构造相似三角形)
∵OQ/OM=15/25=3/5,
∴OD=9,
∵OD/OQ=OQ/OM=3/5,
且∠DOQ=∠QOM,
∴△ODQ∽△OQM,
∴DQ=3/5MQ,
∴求NQ+3/5MQ的值最小,相当于求NQ+DQ最小值,
∴当D、Q、N共线时,DQ+QN最小,
∴NQ+3/5MQ最小值为DN,
作DH⊥ON于点H,
∵sin∠DOH=4/5,cos∠DOH=3/5,
可得OH=9×3/5=27/5,
DH=9×4/5=36/5,
∴NH=15-27/5+24/5=72/5,
在Rt△DNH中,由勾股定理,
得DN=36√6 / 5,
即NQ+3/5MQ的最小值为36√6 / 5.
(完毕)
这道题考查了圆周角定理,切线的判定与性质,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数,勾股定理,平行线的性质等知识,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键。温馨提示:朋友们如果有不明白之处或者有更好的解题方法,欢迎大家给“数学视窗”留言或者参与讨论。