巧添辅助线 妙解圆中题
2023-11-05王婷婷
文/王婷婷
若仅根据题中所给图形进行论证或计算,大家有时可能会难以下笔解答。此时,我们若能认真审题,寻找已知与未知的联系,找到添加辅助线的突破口,便可以轻松解决问题。下面,我们就利用圆的特殊性,给大家提供一些添加辅助线的小技巧。
一、连半径,构造等腰三角形
例1如图1,AC为圆O的弦,点B在弧AC上,若∠CBO=58°,∠CAO=20°,则∠AOB的度数为____。
图1
【分析】已知条件和要求的结论之间没有太紧密的联系,但仔细审题后我们会发现,只要连接OC,便可架起条件和结论间的桥梁,从而解决问题。
解:如图2,连接OC。
图2
∵OA=OC=OB,
∴∠OCA=∠CAO=20°,∠OCB=∠CBO=58°。
∴∠ACB=∠OCB-∠OCA=58°-20°=38°。
∴∠AOB=2∠ACB=76°。
【点评】在同圆或等圆中,圆的半径相等。因此,我们常常连接半径,构造等腰三角形或全等三角形来解决此类问题。
二、作垂直,构造直角三角形
例2如图3,∠PAC=30°,在射线AC上顺次截取AD=3cm,DB=10cm,以DB为直径作⊙O,交射线AP于E、F两点,求EF的长。
图3
【分析】解决圆中有关弦的问题,常常需要作出圆心到弦的垂线段(即弦心距)这一辅助线。
解:如图4,过点O作OG⊥AP于点G,连接OF。
图4
∵DB=10cm,
∴OD=5cm。
∴AO=AD+OD=3+5=8cm。
∵∠PAC=30°,
∴OG=4cm。
∵OG⊥EF,
∴EG=GF。
∵GF==3cm,
∴EF=2GF=6cm。
【点评】作弦心距,一是利用垂径定理得到平分弦的条件,二是构造直角三角形,利用勾股定理解题。
三、连角平分线,构造相等的角
例3如图5,△ABC中,AB=AC,∠A为锐角,CD为AB边上的高,点O为△ACD的内切圆圆心,则∠AOB=______。
图5
【分析】题中所给条件看似比较少,但仔细分析,我们就能发现内切圆圆心这个条件暗藏玄机。
解:如图6,连接CO。
图6
∵CD为AB边上的高,
∴∠ADC=90°。
∴∠BAC+∠ACD=90°。
∵点O为△ACD的内切圆圆心,
∴AO、CO分别是∠BAC和∠ACD的角平分线。
∴∠OAC+∠OCA=45°。
∴∠AOC=135°。
易证△AOB≌△AOC。
∴∠AOB=∠AOC=135°。
【点评】三角形的内心是三条角平分线的交点,抓住角平分线的性质是解此类问题的关键。