26年云南中考数学真题第27题

专题:几何 \(\qquad \qquad \qquad \qquad\) 题型:圆与相似综合+三角形面积之比 \(\qquad \qquad \qquad \qquad\) 难度系数:★★★

经典例题讲解尽量从学生的角度出发,重在引导思考与总结!

【题目】

(26年云南中考真题第27题)
如图,\(⨀O\)\(∆ABC\)的外接圆,\(AB\)\(⨀O\)的直径.点\(P\)\(BA\)的延长线上,且\(PC^2=PA\cdot PB\).点\(E\)\(AC\)的延长线上,线段\(BE\)的中点\(M\)与点\(C\)、点\(P\)在同一条直线上,线段\(OM\)\(⨀O\)相交于点\(D\),与线段\(BC\)相交于点\(N\).\(DH⊥AB\)于点\(H\),线段\(DH\)与线段\(BC\)相交于点\(F\),连接\(OF\).记\(∆OFD\)的面积为\(S_1\)\(∆OFH\)的面积为\(S_2\).
(1)求证:直线\(PC\)\(⨀O\)的切线;
(2)若\(AB=2\sqrt{21},BE=6\sqrt{6}\),求线段\(PA\)的长;
(3)观察,探究,发现与证明:
以下三个结论:\(S_1<S_2,S_1=S_2,S_1>S_2\),你认为哪个正确?请证明你认为正确的那个结论.

         

【分析】

第一问:
其实\(PC^2=PA\cdot PB\)是切割线定理结论,本题相当证明其逆定理;
\(\left\{ \begin{array}{c} PC^2=PA\cdot PB⇒\dfrac{PC}{PA}=\dfrac{PB}{PC}\\ ∠APC=∠BPC \end{array} \right. ⇒∆PAC~∆PAB⇒∠PBC=∠PCA⇒∠BCO=∠PCA\)
\(AB\)\(⨀O\)的直径\(⇒∠ACB=90^\circ⇒∠PCO=90^\circ⇒\)直线\(PC\)\(⨀O\)的切线;
 

第二问:
由第一问\(PC^2=PA\cdot PB=PA(PA+2\sqrt{21})\),要求\(PA\)只需要求出\(PC\)或得到\(PC\)\(PA\)的关系;
\(\left\{ \begin{array}{c} ∠BCE=90^\circ\\ M是BE中点 \end{array} \right. ⇒CM=BM=\dfrac{1}{2} BE=3\sqrt{6}\)
\(\left\{ \begin{array}{c} CM=BM\\ OC=OB\\ OM=OM \end{array} \right. ⇒∆OCM≅∆OBM⇒∠OBM=∠BCE=90^\circ\)
在下图中的射影图中,

易得\(AE=\sqrt{84+216}=\sqrt{300}=10\sqrt{3}\)\(BC=\dfrac{AB\cdot BE}{AE}=\dfrac{6\sqrt{42}}{5}\)\(AC=\sqrt{AB^2-BC^2}=\dfrac{14\sqrt{3}}{5}\)
\(∆PAC\sim ∆PAB⇒\dfrac{PC}{PA}=\dfrac{BC}{AC}=\dfrac{6}{\sqrt{14}}⇒PC=\dfrac{6}{\sqrt{14}} PA\)
\(PC^2=PA\cdot PB=PA(PA+2\sqrt{21})\)
所以\((\dfrac{6}{\sqrt{14}} PA)^2=PA^2+2\sqrt{21} PA\),解得\(PA=\dfrac{14\sqrt{21}}{11}\).
 

第三问:
判断哪个结论成立,可作商法比较\(\dfrac{S_1}{S_2}\)\(1\)大小或作差法\(S_1-S_2\)\(0\)大小;
利用三角形面积公式,把\(\dfrac{S_1}{S_2}\)\(S_1-S_2\)转化为线段长度的比;

由第二问得\(∆OCM≅∆OBM\),所以易得\(ON⊥BC\)
或者由\(O、M\)是中点\(⇒OM||AE⇒∠ONB=∠ACB=90^\circ⇒ON⊥BC\)
\(\dfrac{S_1}{S_2} =\dfrac{\frac{1}{2} NF×OD}{\frac{1}{2} FH×OH}=\dfrac{NF×OD}{FH×OH}\)
\(\left\{ \begin{array}{c} ∠ONB=∠OHD=90^\circ⇒∠ODH=∠OBN\\ ∠ONB=∠OHD\\ OD=OB \end{array} \right. ⇒∆ODH≅∆OBN⇒DF=BF\)
\(\left\{ \begin{array}{c} DF=BF\\ ∠ODH=∠OBN\\ ∠DFN=∠BFH \end{array} \right. ⇒∆NDF≅∆HBF⇒NF=FH\)
所以\(\dfrac{S_1}{S_2} =\dfrac{NF×OD}{FH×OH}=\dfrac{OD}{OH}\)
因为\(∠OHD=90^\circ\),所以\(OD>OH\),所以\(S_1>S_2\).

其实也可以证明\(∆OFD≅∆OFB\)

所以\(\dfrac{S_1}{S_2} =\dfrac{S_{∆OFD}}{S_{∆OFH}} =\dfrac{S_{∆OFB}}{S_{∆OFH}}=\dfrac{OB}{OH}>1⇒S_1>S_2\).
 

【解答】

第一问:
\(∵PC^2=PA\cdot PB\)\(∴\dfrac{PC}{PA}=\dfrac{PB}{PC}\)
\(∠APC=∠BPC\)\(∴∆PAC\sim ∆PAB\)
\(∴∠PBC=∠PCA\)\(∴∠BCO=∠PCA\)
\(∵AB\)\(⨀O\)的直径,\(∴∠ACB=90^\circ\)
\(∴∠PCO=90^\circ\)
\(∴\)直线\(PC\)\(⨀O\)的切线;
 

第二问:
\(∵∠BCE=90^\circ\)\(M\)\(BE\)中点,\(∴CM=BM=\dfrac{1}{2} BE=3\sqrt{6}\)
\(∆OCM\)\(∆OBM\)\(\left\{ \begin{array}{c} CM=BM\\ OC=OB\\ OM=OM \end{array} \right. \)\(∴∆OCM≅∆OBM\)
\(∴∠OBM=∠BCE=90^\circ\)
\(∴AE=\sqrt{AB^2+BE^2}=\sqrt{300}=10\sqrt{3}\)
\(S_{∆ABE}=\dfrac{1}{2} AB×BE=\dfrac{1}{2} BC×AE\)
\(∴BC=\dfrac{AB\cdot BE}{AE}=\dfrac{6\sqrt{42}}{5}\)
\(∴AC=\sqrt{AB^2-BC^2}=\dfrac{14\sqrt{3}}{5}\)
\(∆PAC\sim ∆PAB\)\(∴\dfrac{PC}{PA}=\dfrac{BC}{AC}=\dfrac{6}{\sqrt{14}}\)
\(∴PC=\dfrac{6}{\sqrt{14}} PA\)
\(∵PC^2=PA\cdot PB\)
\(∴(\dfrac{6}{\sqrt{14}} PA)^2=PA(PA+2\sqrt{21})\),解得\(PA=\dfrac{14\sqrt{21}}{11}\).

 

第三问:
\(∵O、M\)是中点,\(∴OM||AE\)
\(∴∠ONB=∠ACB=90^\circ\)
\(∵DH⊥AB\)\(∴∠OHD=90^\circ\)
\(∴∠ONB=∠OHD\)
\(∵∠DFN=∠BFH\)\(∴∠ODH=∠OBN\)
\(∆ODH\)\(∆OBN\)\(\left\{ \begin{array}{c} ∠ODH=∠OBN\\ ∠ONB=∠OHD\\ OD=OB \end{array} \right. \)\(∴ODH≅∆OBN\)
\(∴DF=BF\)
\(∆ODF\)\(∆OBF\)\(\left\{ \begin{array}{c} DF=BF\\ OF=OF\\ OD=OB \end{array} \right. \)\(∴ODF≅∆OBF\)
\(∴∆OFD≅∆OFB\)
\(∴\dfrac{S_1}{S_2} =\dfrac{S_{∆OFD}}{S_{∆OFH}} =\dfrac{S_{∆OFB}}{S_{∆OFH}}=\dfrac{OB}{OH}>1\)
\(∴S_1>S_2\).

 

posted @ 2026-06-18 18:44  湛江贵哥讲数学  阅读(29)  评论(0)    收藏  举报
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