5. 如图,点A,B,C,D在$\odot O$上,直线AB,CD相交于点P,$AQ// CD$,交$\odot O$于点Q,已知$\overset{\frown}{AC}$的度数为$36°$,$\overset{\frown}{BQ}=2\overset{\frown}{DQ}$,求$∠ P$的度数.

答案:解:
∵ $\overset{\frown}{AC}$的度数为$36°$,$\overset{\frown}{AC}$所对的圆周角为$∠ AQC$,
∴ $∠ AQC = \frac{1}{2} × 36° = 18°$。
∵ $AQ// CD$,
∴ $∠ QCD = ∠ AQC = 18°$(两直线平行,内错角相等)。
∵ $∠ QCD$是$\overset{\frown}{DQ}$所对的圆周角,
∴ $\overset{\frown}{DQ}$的度数为$2∠ QCD = 36°$。
又∵ $\overset{\frown}{BQ}=2\overset{\frown}{DQ}$,
∴ $\overset{\frown}{BQ}$的度数为$2×36° = 72°$。
∵ $∠ BAQ$是$\overset{\frown}{BQ}$所对的圆周角,
∴ $∠ BAQ = \frac{1}{2} × 72° = 36°$。
∵ $AQ// CD$,即$AQ// PD$,直线$PB$截$AQ$、$PD$于点$A$、$P$,
∴ $∠ P = ∠ BAQ$(两直线平行,同位角相等)。
∴ $∠ P = 36°$。
解析:
【分析】
解题可按以下思路推导:首先回忆圆周角定理:圆周角的度数等于它所对弧度数的一半。第一步先由已知的$\overset{\frown}{AC}$的度数求出它对应的圆周角$∠AQC$;第二步利用$AQ// CD$的内错角相等,得到$∠QCD$的度数,而$∠QCD$是$\overset{\frown}{DQ}$所对的圆周角,反过来可求出$\overset{\frown}{DQ}$的度数;第三步结合$\overset{\frown}{BQ}=2\overset{\frown}{DQ}$的条件算出$\overset{\frown}{BQ}$的度数,再用圆周角定理求出$\overset{\frown}{BQ}$所对的圆周角$∠BAQ$;最后再利用$AQ// CD$的同位角相等,即可得到$∠P$的度数。
【解析】
∵ $\overset{\frown}{AC}$的度数为$36°$,$\overset{\frown}{AC}$所对的圆周角为$∠ AQC$,
∴ $∠ AQC = \frac{1}{2} × 36° = 18°$。
∵ $AQ// CD$,
∴ $∠ QCD = ∠ AQC = 18°$(两直线平行,内错角相等)。
∵ $∠ QCD$是$\overset{\frown}{DQ}$所对的圆周角,
∴ $\overset{\frown}{DQ}$的度数为$2∠ QCD = 36°$。
又
∵ $\overset{\frown}{BQ}=2\overset{\frown}{DQ}$,
∴ $\overset{\frown}{BQ}$的度数为$2×36° = 72°$。
∵ $∠ BAQ$是$\overset{\frown}{BQ}$所对的圆周角,
∴ $∠ BAQ = \frac{1}{2} × 72° = 36°$。
∵ $AQ// CD$,即$AQ// PD$,直线$PB$截$AQ$、$PD$于点$A$、$P$,
∴ $∠ P = ∠ BAQ$(两直线平行,同位角相等)。
∴ $∠ P = 36°$。
【答案】
$36°$
【知识点】
圆周角定理;平行线的性质;弧与圆周角的对应关系
【点评】
本题是圆中角度计算的基础题,解题核心是灵活运用平行线的性质完成角的转移,结合圆周角定理实现弧的度数和圆周角度数的相互转化,需要熟练掌握弧、圆周角之间的数量关系。
【难度系数】
0.7
6. 如图,AB是$\odot O$的一条弦,点C是$\odot O$上一动点,且$∠ ACB=30°$,点E,F分别是AC,BC的中点,直线EF与$\odot O$交于G,H两点。若$\odot O$的半径是4,探究$GE+FH$的最大值,并说明理由。

答案:解:
$GE+FH$的最大值为6,理由如下:
连接$OA$、$OB$。
$\because ∠ ACB=30°$,由圆周角定理得同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,
$\therefore ∠ AOB=2∠ ACB=60°$。
又$\because OA=OB=4$,
$\therefore △ AOB$是等边三角形,
$\therefore AB=OA=4$。
$\because$ 点$E$,$F$分别是$AC$,$BC$的中点,
$\therefore EF$是$△ ABC$的中位线,
$\therefore EF=\frac{1}{2}AB=2$。
$\because GH$是$\odot O$的弦,满足$GH=GE+EF+FH$,
$\therefore GE+FH=GH-EF=GH-2$。
$\because$ 圆内最长的弦为直径,
$\therefore$ 当$GH$为$\odot O$的直径时,$GH$取得最大值$8$,
此时$GE+FH$取得最大值,为$8-2=6$。
解析:
【分析】
要探究$GE+FH$的最大值,首先观察线段之间的数量关系:$GH=GE+EF+FH$,因此可将$GE+FH$转化为$GH-EF$,只需先确定$EF$是否为定值,再求出$GH$的最大值即可。首先根据圆周角定理由$∠ACB$的度数求出对应的圆心角$∠AOB$的度数,判断$△ AOB$的形状得到$AB$的长度;再利用三角形中位线定理推导$EF$的长度,确认$EF$为定值;最后结合圆中最长的弦是直径的性质,得到$GH$的最大值,代入即可求出$GE+FH$的最大值。
【解析】
解:连接$OA$、$OB$。
$\because ∠ACB=30°$,根据圆周角定理:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,
$\therefore ∠AOB=2∠ACB=60°$。
又$\because OA=OB=4$(圆的半径相等),
$\therefore △ AOB$是等边三角形,
$\therefore AB=OA=4$。
$\because$点$E$,$F$分别是$AC$,$BC$的中点,
$\therefore EF$是$△ ABC$的中位线,
$\therefore EF=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×4=2$。
$\because$弦$GH$满足$GH=GE+EF+FH$,
$\therefore GE+FH=GH-EF=GH-2$。
$\because$圆内最长的弦是直径,$\odot O$半径为4,直径长为8,
$\therefore$当$GH$为$\odot O$的直径时,$GH$取得最大值8,
此时$GE+FH$的最大值为$8-2=6$。
【答案】
$GE+FH$的最大值为6
【知识点】
圆周角定理,三角形中位线定理,圆的弦的性质
【点评】
本题属于几何最值类问题,核心是运用转化思想,将所求线段和转化为可求最值的弦长与定值的差,综合考查了圆周角、三角形中位线及圆的基本性质,解题的关键是明确$EF$为定值,且圆中最长弦为直径。
【难度系数】
0.6