84.如图,在矩形KLMN中,对角线LN上一点O,⊙O过顶点L,与边KN相切,P为切点,与边KL相交于点Q.

(1)若四边形OPQL是菱形,求证:∠NOP=60°;

(2)若KL=5,KN=12,求⊙O的半径r与KP的长;

(3)若LN与⊙O的另一个交点为H,求证:KP:PN=KQ:HN

第84题 几何压轴题,压在何处 平行相似找落脚,化归转化有轴劲!


分析

(1)利用菱形与圆构造等边三角形=>60°角

(2)利用OP∥KL(平行线截比例线段)=>两类比例式(易混知识点之一)

=>建立方程组,解得。

(3)按结论比例式找出的三角形不可能相似,只能想办法做代换(等线段或中间比)

实际操作

(1)连OG,

第84题 几何压轴题,压在何处 平行相似找落脚,化归转化有轴劲!


⊙O过L,G=>OQ=OL

四边形OPQL是菱形=>OL=LQ

∴OG=OL= LG=>等边三角形OLQ=>∠QLO=60°

⊙O与KN相切,P为切点=>OP⊥KN

矩形KLMN=>KL⊥KN

∴OP∥LK=>∠NOP=∠QLO=60°

(2)KL=5,KN=12,KL⊥KN,

由勾股定理得LN=13

由(1)OP∥LK=>KP:KN=LO:LN=>KP:12=r:13

OP∥LK=>OP:LK=PN:KN=>r:5=(12-KP):12

联立解得KP=10/3,r=65/18

(3)作HJ⊥KN,J为垂足,连QH,

第84题 几何压轴题,压在何处 平行相似找落脚,化归转化有轴劲!


LH为⊙O的直径=>QH⊥KL,且∠K=90°

∴矩形KQHJ=>KQ=HJ

OP∥LK=>KP:PN=LO:ON,且OL=OP

=>KP:PN= OP:ON,

且sin∠ONP= OP:ON=sin∠HNJ= HJ:HN

∴KP:PN= HJ:HN= KQ:HN

综述

1.本题涉及知识点

圆类:垂径定理,圆周角定理,等对等定理,直径所对圆周角为直角;

菱形:菱形的性质:四边相等,对角线平分一组内角;

平行线:平行线性质,平行线截线段成比例,平行线截得相似三角形(判定三角形相似的预备定理)

矩形判定及性质定理,还有勾股定理、三角函数等。

2从这些知识点中,任意选取一个作为思考的出发点,都可找到解决办法,因此本题方法众多。

3.在提供的解法中,由平行推出可比例式众多,如何选取和转换是难点,问题(2)中的两类比例式是易混淆的点(一般错误率较高),问题(3)比例式的转换要经过五步方能到位:基础比例式->半径等转换->正弦定义转换1->正弦定义转换2->矩形对边等转换->得证。

4.这类压轴题最终都化归到平行相似得证或建立模型求解,在选择比例式进行转化的过程中需要一股轴劲,不达目的誓不休!

第84题 几何压轴题,压在何处 平行相似找落脚,化归转化有轴劲!