摘要:在九年级上半年的期末复习阶段,大家不仅要熟练掌握基础知识内容(包括定理、定义等),还要让自己尝试着去解决一些具有一定综合性的解答题。一方面,大家能够在“灵活运用”之中加深对知识内容的理解;另一方面,大家也可适当开发自己的解题思维,增加解题经验技巧。
在九年级上半年的期末复习阶段,大家不仅要熟练掌握基础知识内容(包括定理、定义等),还要让自己尝试着去解决一些具有一定综合性的解答题。一方面,大家能够在“灵活运用”之中加深对知识内容的理解;另一方面,大家也可适当开发自己的解题思维,增加解题经验技巧。
圆与相似结合几何综合题
下面这道题,具有一定的综合运用性,“能否巧妙地做辅助线”则是能否顺利解题的关键。
第一部分比较容易,但大家更要注意把握技巧。这一部分在问“弦AN对应的劣弧长度”。这里,大家可发现一种巧合——弦AN的长度为3,与圆O的半径正好一致。当圆中的某条弦与圆的半径一致时,该条弦所对应的圆心角必然是60度,因为在下面的图中,做辅助线后可知,弦AN与两条半径正好围成一个等边三角形,所以弦AN对应的圆心角度数为60度,这点建议大家在作业、考试中直接当做二级结论来使用。
那么,既然劣弧AN对应的圆心角度数为60度,那么,该条劣弧的长度则为圆周长的1/6。由于圆的半径为3,那么,圆的周长则为2π×3=6π,因此,劣弧AN的长度则为6π×(1/6)=π
第二部分,大家不仅要懂得“做辅助线”,还要懂得从表面现象观察出本质。
该部分的第一问求B到OA的距离,这时大家可直接过B点向OA引出一条垂线,垂足为H点。对于题中的弦MN,大家也可作“过圆心O垂直于MN的垂线”,垂足为E。提前做好这两条辅助线,后面的步骤中总会用到。
在第二部分,OA平行于MN,既然这两条线段互相平行,那么,B到OA的距离,便可等效成“O到MN的距离”。根据垂径定理,在直角三角形OEN中,EN长度为“根号5”,由于ON长度为半径3,那么根据勾股定理可计算出,直角边OE长度为2,因此,B点到OA的距离也为2。
至于此时x的值,则为线段BN的长度,根据在上图中作出的辅助线,大家可把BN长度拆分为BE、EN两条线段的长度分别计算。
在第三部分的第一问,大家要把握“过A的切线与AC边垂直”这个条件。根据“切线定理”,圆的直径与切线垂直,那么,能够与圆的切线相垂直的线,则“一定在圆的直径上”。根据题意,既然过A点的切线与AC垂直,那么由此可判断出,AC一定在圆O的直径上(如下图所示),大家要把此时这种“特殊关系”画在草稿纸上;这时求O到BC距离,这时大家仍可继续做辅助线OJ垂直于BC于J点。
这时,大家便能够构造出两个直角三角形ABC与OJC,由于两者有一个共同角C,那么,两个直角三角形相似。这时,根据“相似关系”,大家可列出相似等式
AB/AC=OJ/OC
在第三部分的第二问,要求大家直接写出O点到BC的距离“最小值”,这里当然离不开“做辅助线”,但是,大家一定要按照下图的章法,在直角三角ABC中做辅助线,且无论何时也不要思路混乱。根据下图所示,辅助线做法为——连接OB,取OB中点为T,连接AT。O到BC的距离仍为线段OJ的长度。
思路到这里,大家便可根据已作出的辅助线,进一步梳理一下数量关系。由于AB=AO=3,且T为OB中点,那么AT垂直于OB,这样可构造出直角三角形ATB。在这里,还有一个直角三角形OBJ,那么,由于角ABT与角OBJ互余,角OBJ与角BOJ互余,那么角ABT与角BOJ相等,由此可进一步得出,直角三角形ABT与直角三角形BOJ相似。
根据这层相似关系,大家可列出等式AB/BT=BO/OJ,
那么OJ可表达为
在这个表达式中BO长度也可写成2BT。那么,经进一步整理,OJ长度也可整理成
当大家计算到这步,则不难观察出,线段OJ的长度与线段BT的长度“直接相关”。因此,当BT取最小值时,此时OJ的长度也是最小值。根据上面的计算步骤可知,当OB垂直于MN时,OB有最小值2,此时BT为最小值1。
如下为此题的标准答案,大家可参考一下。
来源:锐翔教育