文 董榮玉
四邊形既可以以平行四邊形、矩形、菱形、正方形出現(xiàn),也可以用普通身份出現(xiàn);試題中,既可以考查四邊形的知識點,也可以包羅三角形等其他知識點,而這其中少不了與圓的結(jié)合。下面,老師就結(jié)合一些中考題與同學(xué)們共同感受一下四邊形與圓的完美呈現(xiàn)。
例1(2020·浙江湖州)如圖1,已知四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,∠ABC=70°,則∠ADC的度數(shù)是( )。
圖1
A.70° B.110° C.130° D.140°
【解析】直接運用四邊形內(nèi)接于圓的性質(zhì):圓內(nèi)接四邊形的對角互補。所以∠ADC=180°-∠ABC=180°-70°=110°。故選B。
【點評】本題考查的是圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),掌握圓內(nèi)接四邊形的對角互補是解題的關(guān)鍵。
例2(2020·山東濱州)如圖2,⊙O是正方形ABCD的內(nèi)切圓,切點分別為E、F、G、H,ED與⊙O相交于點M,則sin∠MFG的值為_____。
圖2
【解析】連接EG,如圖3。因為⊙O是正方形ABCD的內(nèi)切圓,所以,EG=BC。根據(jù)圓周角的性質(zhì)可得∠MFG=∠MEG,所以。故答案為。
圖3
【點評】本題是以正方形內(nèi)切圓為背景,通過利用切線性質(zhì)和切線長定理得到角和線段的關(guān)系。求三角函數(shù)值需將此角放置于直角三角形中,而直角也是由切線得到的。
例3(2019·江蘇鹽城)如圖4,點A、B、C、D、E在⊙O上,且為50°,則∠E+∠C=______°。
圖4
【解析】連接EA,如圖5,構(gòu)造四邊形DCAE為⊙O的內(nèi)接四邊形。根據(jù)圓的內(nèi)接四邊形對角互補得到∠DEA+∠C=180°,結(jié)合為50°,得到∠BEA=25°,所以∠DEB+∠C=180°-25°=155°。故答案為155。
圖5
【點評】本題考查的是圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)、圓周角定理。作輔助線構(gòu)造出圓內(nèi)接四邊形,掌握圓內(nèi)接四邊形的對角互補是解題的關(guān)鍵。
例4(2019·山東德州)如圖6,點O為線段BC的中點,點A、C、D到點O的距離相等,若∠ABC=40°,則∠ADC的度數(shù)是( )。
圖6
A.130° B.140° C.150° D.160°
【解析】由點O為線段BC的中點,點A、C、D到點O的距離相等可得到OA=OB=OC=OD。根據(jù)圓的定義(到定點的距離等于定長的點的集合),可知點A、B、C、D在以點O為圓心的同一個圓上,所以作出圓O,如圖7。因此,四邊形ABCD為⊙O的內(nèi)接四邊形,∠ABC+∠ADC=180°,所以∠ADC=180°-∠ABC=140°。故選B。
圖7
【點評】本題表面上是四邊形的圖形,如果直接求解會比較麻煩。當題目中出現(xiàn)到同一點的距離相等時,我們可以巧妙借助隱藏的輔助圓,再根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)就可以輕松解決。
例5(2019·江蘇南京)如圖8,PA、PB是⊙O的切線,A、B為切點,點C、D在⊙O上。若∠P=102°,則∠A+∠C=________。
圖8
【解析】本題是五邊形和圓的結(jié)合,沒有直接聯(lián)系的知識點,所以要構(gòu)造有關(guān)聯(lián)的圖形。連接AB,如圖9,因為PA、PB是⊙O的切線,根據(jù)切線長定理(過圓外一點所畫的圓的兩條切線長相等),得PA=PB;再根據(jù)等腰三角形性質(zhì),由∠P=102°,得(180°-102°)=39°;根據(jù)圓的內(nèi)接四邊形對角互補,得∠DAB+∠C=180°,所以∠PAD+∠C=∠PAB+∠DAB+∠C=180°+39°=219°。故答案為219°。
圖9
【點評】本題將五邊形分割成四邊形和三角形,從而可以利用切線長定理、圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)來解決問題。正確作出輔助線,把多邊形轉(zhuǎn)化為圓內(nèi)接四邊形,掌握切線長定理是解題的關(guān)鍵。