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四川省中江县御河中学 邱定芳. 三角函数与圆. 三角函数与圆. 思想方法提炼 感悟、渗透、应用 课时训练. 思想方法提炼. 三角函数是与角密切相关的函数,而圆中常会出 现与角有关的求解问题,尤其会出现一些非特殊角求 其三角函数值的问题,或已知三角函数值求圆中的有 关线段长等问题.三角函数与圆的综合应用也是中考 中的热点问题之一. 感悟、渗透、应用. 【 例1】如图所示,已知 AB 为⊙ O 的直径, C 为 AB 延长线上的点,以 OC 为直径的圆交⊙ O 于 D ,连结 AD , BD , CD.
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四川省中江县御河中学 邱定芳 三角函数与圆
三角函数与圆 • 思想方法提炼 • 感悟、渗透、应用 • 课时训练
思想方法提炼 三角函数是与角密切相关的函数,而圆中常会出 现与角有关的求解问题,尤其会出现一些非特殊角求 其三角函数值的问题,或已知三角函数值求圆中的有 关线段长等问题.三角函数与圆的综合应用也是中考 中的热点问题之一.
感悟、渗透、应用 【例1】如图所示,已知AB为⊙O的直径,C为AB延长线上的点,以OC为直径的圆交⊙O于D,连结AD,BD,CD. (1)求证:CD是⊙O的切线; (2)若AB=BC=2,求tan ∠A的值. 【解析】 (1)证∠CDO=90°即可,理由OC为圆的直径. (2)利用△BCD∽△DCA得到BD8DA的比值
解:(1)连结OD,∵OC为直径 ∴∠CDO=90° 又∵OD为⊙O的半径∴CD是⊙O的切线 (2)由切割线定理有:CD2=CB·CA=8∴CD=22 ∵∠BDC=∠A,∠BCD=∠DCA∴△BCD∽△DCA ∴ = ∵AB是⊙O的直径∴∠ADB=90°∴tan ∠A=
【例2】(2009年 四川省)已知:如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,CE切⊙O于C,AE⊥CE, 交⊙O于D. (1)求证:DC=BC; (2)若DC:AB=3:5, 求sin∠CAD的值. 证明: 连接BD.∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°.又∠AEC=90°.∴BD//EC.∴∠ECD=∠BDC.∴BC=CD 又∠CAD=∠CAB ∴sin∠CAD=sin∠CAB=BC/AB=DC/AB=3/5.
【例3】已知:如图Z4-3,C为半圆上一点,AC=CE,过点C作直径AB的垂线CP,P为垂足,弦AE分别交PC,CB于点D,F,【例3】已知:如图Z4-3,C为半圆上一点,AC=CE,过点C作直径AB的垂线CP,P为垂足,弦AE分别交PC,CB于点D,F, (1)求证:AD=CD; (2)若DF=5/4,tan ∠ECB =3/4,求PB的长. 【分析】 (1)证△ACD为等腰三角形即可得. (2)先证明 CD=AD=FD,在Rt△ADP中再利用勾股定理及tan ∠DAP=tan ∠ECB=3/4,求出DP、PA、CP,最后利用△APC∽△CPB求PB的长.
解:(1)连结AC∵AC=CE∴∠CEA=∠CAE ∵∠CEA=∠CBA∴∠CBA=∠CAE ∵AB是直径∴∠ACB=90° ∵CP⊥AB∴∠CBA=∠ACP ∴∠CAE=∠ACP∴AD=CD (2)∵∠ACB=90°∠CAE=∠ACP ∴∠DCF=∠CFD∴AD=CD=DF=5/4 ∵∠ECB=∠DAP,tan ∠ECB=3/4 ∴tan ∠DAP=DPPA=3/4 ∵DP2+PA2=DA2 ∴DP=3/4 PA=1∴CP=2 ∵∠ACB=90°,CP⊥AB ∴△APC∽△CPB ∴ ∴PB=4
【例4】(2008年·河南省)已知如图所示,在半径为4的⊙O中,AB、CD是两条直径,M为OB的中点,CM的延长线交⊙O于点E,且EM>MC,连结DE,DE= . (1)求EM的长; (2)求sin ∠EOB的值. 【分析】 (1)用勾股定理求EC长,再用相交弦定理求EM的长. (2)构造Rt△EOF,利用三角函数求正弦值.
解:(1)∵DC为⊙O的直径∴DE⊥EC ∵DC=8,DE= ∴EC= =7 设EM=x,由于M为OB的中点∴BM=2,AM=6 ∴AM·MB=x·(7-x) 即6×2=x(7-x),x2-7x+12=0 ∴x1=3,x2=4∵EM>MC∴EM=4 (2)∵OE=EM=4∴△OEM为等腰三角形 过E作EF⊥OM,垂足为F,则OF=1 ∴EF= ∴sin ∠EOB=
【例5】(2008年·河南省)已知:如图所示,AB是⊙O的直径,O为圆心,AB=20,DP与⊙O相切于点D,DP⊥PB,垂足为P,PB与⊙O交于点C,PD=8【例5】(2008年·河南省)已知:如图所示,AB是⊙O的直径,O为圆心,AB=20,DP与⊙O相切于点D,DP⊥PB,垂足为P,PB与⊙O交于点C,PD=8 (1)求BC的长; (2)连结DC,求tan ∠PCD的值; (3)以A为原点,直线AB为x轴建立平面直角坐标系,求 直线BD的解析式.
【解析】 (1)过O作OE⊥BC,垂足为E,则BE=EC,连结OD,则OD⊥DP 又∵DP⊥PB,∴四边形OEPD为矩形 ∴ OE=PD=8 ∵OB=1/2*AB=1/2×20=10 在Rt△OEB中,EB2=OB2-OE2=102-82=36 ∴EB=6,∴BC=2EB=12 (2)∵PB=PE+EB=DO+EB=16 ∴PC=PB-BC=16-12=4 在Rt△PCD中, DP=8, PC=4 ∴tan ∠PCD=PD/PC= =2
解: (1)BE=AB-AE=2(3-1) (2)连OD,则OD=3-1 ∵CD为⊙O的切线∴OD⊥CD ∴sin A= • 课时训练 1.如图所示,C是⊙O外一点,由C作⊙O的两条切线,切点为B、D,BO的延长线交⊙O于E,交CD的延长线于A,若AE=2,AB=23 求:(1)BE的长;(2)sin A的值.
3.△ABC中,AB=10,外接圆O的面积为25π,sin A,sin B是方程(m+5)x2-(2m-5)x+12=0的个两根,其中m≠-5. (1)求m的值;(2)求△ABC的内切圆的半径. 解(1)设⊙O的内切圆的半径为r,⊙O的半径为R ∵πR2=25π∴R=5 因⊙O的内接△ABC的边AB=10=2R ∴AB是⊙O的直径,且∠ACB=90°,则△ABC是直角三角形,从而∠A+∠B=90°,故sin B=cos A因sin A、sin B是一元二次方程(m+5)x2-(2m-5)x+12=0的两个根,故 ①2-②×2得(sin A+cos A)2-2sin A·cos A 消去sin A和cos A,得m2-18m-40=0 解之得m=20或m=-2
(2)当m=20时, 方程化为:25x2-35x+12=0 解之得 x=3/5,x=4/5 则sin A=3/5,sin B=45或sin A=4/5,sin B=3/5 即: AC=AB·sin B=10×4/5=8 BC=AB·sin A=10×3/5=6或AC=6,BC=8 于是内切圆半径r=1/2(a+b-c)= 1/2(8+6-10)=2 当m=-2时,方程化为x2+3x+4=0 ∵此方程无实根 ∴m=-2应舍去 ∴m=20,r=2
4.如图所示,抛物线y=ax2-3x+c交x轴正方向于A、B两点,交y轴正方向于C点,过A、B、C三点作⊙D,若⊙D与y轴相切.4.如图所示,抛物线y=ax2-3x+c交x轴正方向于A、B两点,交y轴正方向于C点,过A、B、C三点作⊙D,若⊙D与y轴相切. (1)求a、c满足的关系式; (2)设∠ACB=α,求tan α; (3)设抛物线顶点为P,判断直线PA与⊙D的位置关系,并证明.
解:(1)A、B的横坐标是方程ax2-3x+c=0 的两根,设为x1,x2(x2>x1),C的纵坐标为c 又∵y轴与⊙D相切, ∴OA·OB=OC2∴x1·x2=c2, 又由方程ax2-3x+c=0和已知x1·x2= ∴c2= 即ac=1. (2)连结PD,交x轴于E,直线PD必为抛物线的对称轴, 连结AD、BD, ∴AE= AB,∠ACB= ∠ADB=∠ADE=α ∵a>0,x2>x1 ∴AB=x2-x1= ∴AE= 又ED=OC=c,∴tan α=
(3)设∠PAB=β,∵P点坐标为( ) 又∵a>0∴在Rt△PAE中,PE= ∴tan β= ∴tanβ=tan α∴β=α ∴∠PAE=∠ADE ∵∠ADE+∠DAE=90°∴∠PAE+∠DAE=90° 即∠PAD=90°∴PA和⊙D相切.
5.如图所示,已知A(5,-4),⊙A与x轴分别相交于点B、C,⊙A与y轴相切于点D,5.如图所示,已知A(5,-4),⊙A与x轴分别相交于点B、C,⊙A与y轴相切于点D, (1)求过D、B、C三点的抛物线的解析式; (2)连结BD,求tan ∠BDC的值; (3)点P是抛物线顶点,线段DE是直径,直线PC与直线DE相交于点F,∠PFD的平分线FG交DC于G,求sin ∠CGF的值.
(3)求直线PC的解析式:y=-3/4x+6 设I为直线PC与y轴的交点,则I的坐标为(0,6) ∴ID=IC=10∴∠ICD=∠IDC ∴∠ICA=∠IDA=∠IDC+∠CDA=90° ∴∠ICO=∠BDC=∠PFD ∴∠CGF=∠GDF+1/2∠PFD=∠GDF+1/2∠BDC=∠HDF=45° ∵DA=AH=半径∴sin ∠CGF=sin 45°= . 解:(1)D(0,-4),B(2,0),C(8,0) ∴解析式为:y=-1/4x2+5/2x-4 ∴y=-(x-5)2+9/4 (2)由垂径定理,作BC中点H, 可证∠BDC=∠BAH,∴tan ∠BDC=tan ∠BAH=3/4.