(新课标人教版)2017年中考数学题型五圆的综合题
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一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,⊙O的半径为6cm,经过⊙O上一点C作⊙O的切线交半径OA的延长于点B,作∠ACO的平分线交⊙O于点D,交OA于点F,延长DA交BC于点E.(1)求证:AC∥OD;(2)如果DE⊥BC,求AC的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)2π.【解析】试题分析:(1)由OC=OD,CD平分∠ACO,易证得∠ACD=∠ODC,即可证得AC∥OD;(2)BC切⊙O于点C,DE⊥BC,易证得平行四边形ADOC是菱形,继而可证得△AOC是等边三角形,则可得:∠AOC=60°,继而求得弧AC的长度.试题解析:(1)证明:∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC.∵CD平分∠ACO,∴∠OCD=∠ACD,∴∠ACD=∠ODC,∴AC∥OD;(2)∵BC切⊙O于点C,∴BC⊥OC.∵DE⊥BC,∴OC∥DE.∵AC∥OD,∴四边形ADOC 是平行四边形.∵OC=OD,∴平行四边形ADOC是菱形,∴OC=AC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,∴弧AC的长度=606180π⨯=2π.点睛:本题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、菱形的判定与性质以及弧长公式.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.2.如图,AB是半圆的直径,过圆心O作AB的垂线,与弦AC的延长线交于点D,点E在OD上DCE B∠=∠.(1)求证:CE是半圆的切线;(2)若CD=10,2tan3B=,求半圆的半径.【答案】(1)见解析;(2)13【解析】分析: (1)连接CO ,由DCE B ∠=∠且OC=OB,得DCE OCB ∠=∠,利用同角的余角相等判断出∠BCO+∠BCE=90°,即可得出结论;(2)设AC=2x ,由根据题目条件用x 分别表示出OA 、AD 、AB ,通过证明△AOD ∽△ACB ,列出等式即可.详解:(1)证明:如图,连接CO .∵AB 是半圆的直径,∴∠ACB =90°.∴∠DCB =180°-∠ACB =90°.∴∠DCE+∠BCE=90°.∵OC =OB ,∴∠OCB =∠B.∵=DCE B ∠∠,∴∠OCB =∠DCE .∴∠OCE =∠DCB =90°.∴OC ⊥CE .∵OC 是半径,∴CE 是半圆的切线.(2)解:设AC =2x ,∵在Rt △ACB 中,2tan 3AC B BC ==, ∴BC =3x .∴()()222313AB x x x =+=.∵OD ⊥AB ,∴∠AOD =∠A CB=90°.∵∠A =∠A ,∴△AOD ∽△ACB .∴AC AO AB AD=. ∵11322OA AB x ==,AD =2x +10, ∴113221013x x x =+. 解得 x =8.∴1384132OA=⨯=.则半圆的半径为413.点睛:本题考查了切线的判定与性质,圆周角定理,相似三角形.3.如图,已知四边形ABCD是矩形,点P在BC边的延长线上,且PD=BC,⊙A经过点B,与AD边交于点E,连接CE .(1)求证:直线PD是⊙A的切线;(2)若PC=25,sin∠P=23,求图中阴影部份的面积(结果保留无理数).【答案】(1)见解析;(2)20-4π.【解析】分析:(1)过点A作AH⊥PD,垂足为H,只要证明AH为半径即可.(2)分别算出Rt△CED的面积,扇形ABE的面积,矩形ABCD的面积即可.详解:(1)证明:如图,过A作AH⊥PD,垂足为H,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AD∥BC,∠PCD=∠BCD=90°,∴∠ADH=∠P,∠AHD=∠PCD=90°,又PD=BC,∴AD=PD,∴△ADH≌△DPC,∴AH=CD,∵CD=AB,且AB是⊙A的半径,∴AH=AB,即AH是⊙A的半径,∴PD是⊙A的切线.(2)如图,在Rt△PDC中,∵sin∠P=23CDPD=,5,令CD=2x,PD=3x,由由勾股定理得:(3x)2-(2x)252,解得:x=2,∴CD=4,PD=6,∴AB=AE=CD=4,AD=BC=PD=6,DE=2,∵矩形ABCD 的面积为6×4=24,Rt △CED 的面积为12×4×2=4, 扇形ABE 的面积为12π×42=4π, ∴图中阴影部份的面积为24-4-4π=20-4π.点睛:本题考查了全等三角形的判定,圆的切线证明,三角形的面积,扇形的面积,矩形的面积.4.对于平面直角坐标系xOy 中的线段MN 和点P ,给出如下定义:点A 是线段MN 上一个动点,过点A 作线段MN 的垂线l ,点P 是垂线l 上的另外一个动点.如果以点P 为旋转中心,将垂线l 沿逆时针方向旋转60°后与线段MN 有公共点,我们就称点P 是线段MN 的“关联点”.如图,M (1,2),N (4,2).(1) 在点P 1(1,3),P 2(4,0),P 3(3,2)中,线段MN 的“关联点”有 ;(2) 如果点P 在直线1y x =+上,且点P 是线段MN 的“关联点”,求点P 的横坐标x 的取值范围;(3) 如果点P 在以O (1,1-)为圆心,r 为半径的⊙O 上,且点P 是线段MN 的“关联点”,直接写出⊙O 半径r 的取值范围.【答案】(1)P 1和P 3;(2)3311x -≤≤;(3333 3.r +≤ 【解析】【分析】 (1)先根据题意求出点P 的横坐标的范围,再求出P 点的纵坐标范围即可得出结果; (2)由直线y=x+1经过点M (1,2),得出x≥1,设直线y=x+1与P 4N 交于点A ,过点A 作AB ⊥MN 于B ,延长AB 交x 轴于C ,则在△AMN 中,MN=3,∠AMN=45°,∠ANM=30°,设AB=MB=a ,tan ∠ANM=AB BN ,即tan30°=3a a-,求出a 即可得出结果; (3)圆心O 到P 4的距离为r 的最大值,圆心O 到MP 5的距离为r 的最小值,分别求出两个距离即可得出结果.【详解】(1))如图1所示:∵点A 是线段MN 上一个动点,过点A 作线段MN 的垂线l ,点P 是垂线l 上的另外一个动点,M (1,2),N (4,2),∴点P 的横坐标1≤x≤4,∵以点P 为旋转中心,将垂线l 沿逆时针方向旋转60°后与线段MN 有公共点,当∠MPN=60°时,PM=60MN tan ︒=3=3, 同理P′N=3,∴点P 的纵坐标为2-3或2+3,即纵坐标2-3≤y≤2+3,∴线段MN 的“关联点”有P 1和P 3;故答案为:P 1和P 3;(2)线段MN 的“关联点”P 的位置如图所示,∵ 直线1y x =+经过点M (1,2),∴ x ≥1.设直线1y x =+与P 4N 交于点A .过点A 作AB ⊥MN 于B ,延长AB 交x 轴于C .由题意易知,在△AMN 中,MN = 3,∠AMN = 45°,∠ANM = 30°.设AB = MB = a ,∴ tan AB ANM BN ∠=,即tan303a a ︒=-, 解得333a -=∴ 点A 的横坐标为33333111.22x a --=+=+= ∴331.x -≤ 综上 3311.2x -≤≤(3)点P 在以O (1,-1)为圆心,r 为半径的⊙O 上,且点P 是线段MN 的“关联点”,如图3所示:连接P 4O 交x 轴于点D ,P 4、M 、D 、O 共线,则圆心O 到P 4的距离为r 的最大值,由(1)知:MP 4=NP 53即OD+DM+MP 433圆心O 到MP 5的距离为r 的最小值,作OE ⊥MP 5于E ,连接OP 5, 则OE 为r 的最小值,MP 5225MN NP +223(3)+3OM=OD+DM=1+2=3, △OMP 5的面积=12OE•MP 5=12OM•MN ,即12312×3×3, 解得:33 ∴3323 【点睛】本题是圆的综合题,考查了旋转、直角三角形的性质、勾股定理、最值等知识,熟练掌握“关联点”的含义,作出关于MN 的“关联点”图是关键.5.如图,在直角坐标系中,⊙M 经过原点O(0,0),点6,0)与点B(02),点D 在劣弧OA 上,连结BD 交x 轴于点C ,且∠COD =∠CBO.(1)求⊙M 的半径;(2)求证:BD 平分∠ABO ;(3)在线段BD 的延长线上找一点E ,使得直线AE 恰为⊙M 的切线,求此时点E 的坐标.【答案】(1)M 的半径r =2;(2)证明见解析;(3)点E 的坐标为(263,2). 【解析】 试题分析:根据点A 和点B 的坐标得出OA 和OB 的长度,根据Rt △AOB 的勾股定理得出AB 的长度,然后得出半径;根据同弧所对的圆周角得出∠ABD=∠COD ,然后结合已知条件得出角平分线;根据角平分线得出△ABE ≌△HBE ,从而得出BH=BA=22,从而求出OH 的长度,即点E 的纵坐标,根据Rt △AOB 的三角函数得出∠ABO 的度数,从而得出∠CBO 的度数,然后根据Rt △HBE 得出HE 的长度,即点E 的横坐标.试题解析:(1)∵点A 为(6,0),点B 为(0,-2) ∴OA=6OB=2 ∴根据Rt △AOB 的勾股定理可得:AB=22∴M 的半径r=12AB=2. (2)根据同弧所对的圆周角相等可得:∠ABD=∠COD ∵∠COD=∠CBO ∴∠ABD=∠CBO ∴BD 平分∠ABO(3)如图,由(2)中的角平分线可得△ABE ≌△HBE ∴BH=BA=22∴OH=22-2=2在Rt △AOB 中,3OA OB=∴∠ABO=60° ∴∠CBO=30° 在Rt △HBE 中,HE=2633=∴点E 的坐标为(263,2)考点:勾股定理、角平分线的性质、圆的基本性质、三角函数.6.在O 中,AB 为直径,C 为O 上一点.(Ⅰ)如图①,过点C 作O 的切线,与AB 的延长线相交于点P ,若28CAB ∠=︒,求P ∠的大小;(Ⅱ)如图②,D 为弧AC 的中点,连接OD 交AC 于点E ,连接DC 并延长,与AB 的延长线相交于点P ,若12CAB ∠=︒,求P ∠的大小.【答案】(1)∠P =34°;(2)∠P =27°【解析】【分析】(1)首先连接OC ,由OA=OC ,即可求得∠A 的度数,然后由圆周角定理,求得∠POC 的度数,继而求得答案;(2)因为D 为弧AC 的中点,OD 为半径,所以OD ⊥AC ,继而求得答案.【详解】(1)连接OC ,∵OA =OC ,∴∠A =∠OCA =28°,∴∠POC =56°,∵CP 是⊙O 的切线,∴∠OCP =90°,∴∠P =34°;(2)∵D 为弧AC 的中点,OD 为半径,∴OD ⊥AC ,∵∠CAB =12°,∴∠AOE =78°,∴∠DCA =39°,∵∠P =∠DCA ﹣∠CAB ,∴∠P =27°.【点睛】本题考查切线的性质以及等腰三角形的性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.7.如图,等边△ABC 内接于⊙O ,P 是弧AB 上任一点(点P 不与A 、B 重合),连AP ,BP ,过C 作CM ∥BP 交PA 的延长线于点M ,(1)求证:△PCM 为等边三角形;(2)若PA =1,PB =2,求梯形PBCM 的面积.【答案】(1)见解析;(21534【解析】【分析】(1)利用同弧所对的圆周角相等即可求得题目中的未知角,进而判定△PCM 为等边三角形;(2)利用上题中得到的相等的角和等边三角形中相等的线段证得两三角形全等,进而利用△PCM 为等边三角形,进而求得PH 的长,利用梯形的面积公式计算梯形的面积即可.【详解】(1)证明:作PH ⊥CM 于H ,∵△ABC 是等边三角形,∴∠APC=∠ABC=60°,∠BAC=∠BPC=60°,∵CM ∥BP ,∴∠BPC=∠PCM=60°,∴△PCM 为等边三角形;(2)解:∵△ABC 是等边三角形,△PCM 为等边三角形,∴∠PCA+∠ACM=∠BCP+∠PCA ,∴∠BCP=∠ACM ,在△BCP 和△ACM 中, BC AC BCP ACM CP CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCP ≌△ACM (SAS ),∴PB=AM ,∴CM=CP=PM=PA+AM=PA+PB=1+2=3,在Rt△PMH中,∠MPH=30°,∴PH=332,∴S梯形PBCM=12(PB+CM)×PH=12×(2+3)×33=1534.【点睛】本题考查圆周角定理、等边三角形的判定、全等三角形的性质及梯形的面积计算方法,是一道比较复杂的几何综合题.8.如图,AB是半圆⊙O的直径,点C是半圆⊙O上的点,连接AC,BC,点E是AC的中点,点F是射线OE上一点.(1)如图1,连接FA,FC,若∠AFC=2∠BAC,求证:FA⊥AB;(2)如图2,过点C作CD⊥AB于点D,点G是线段CD上一点(不与点C重合),连接FA,FG,FG与AC相交于点P,且AF=FG.①试猜想∠AFG和∠B的数量关系,并证明;②连接OG,若OE=BD,∠GOE=90°,⊙O的半径为2,求EP的长.【答案】(1)见解析;(2)①结论:∠GFA=2∠ABC.理由见解析;②PE 3.【解析】【分析】(1)证明∠OFA=∠BAC,由∠EAO+∠EOA=90°,推出∠OFA+∠AOE=90°,推出∠FAO=90°即可解决问题.(2)①结论:∠GFA=2∠ABC.连接FC.由FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.因为AG AG,推出∠GFA=2∠ACG,再证明∠ACG=∠ABC.②图2﹣1中,连接AG,作FH⊥AG于H.想办法证明∠GFA=120°,求出EF,OF,OG即可解决问题.【详解】(1)证明:连接OC.∵OA=OC,EC=EA,∴OF⊥AC,∴FC=FA,∴∠OFA=∠OFC,∵∠CFA=2∠BAC,∴∠OFA=∠BAC,∵∠OEA=90°,∴∠EAO+∠EOA=90°,∴∠OFA+∠AOE=90°,∴∠FAO=90°,∴AF⊥AB.(2)①解:结论:∠GFA=2∠ABC.理由:连接FC.∵OF垂直平分线段AC,∴FG=FA,∵FG=FA,∴FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.∵AG AG,∴∠GFA=2∠ACG,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CD⊥AB,∴∠ABC+∠BCA=90°,∵∠BCD+∠ACD=90°,∴∠ABC=∠ACG,∴∠GFA =2∠ABC .②如图2﹣1中,连接AG ,作FH ⊥AG 于H .∵BD =OE ,∠CDB =∠AEO =90°,∠B =∠AOE ,∴△CDB ≌△AEO (AAS ),∴CD =AE ,∵EC =EA ,∴AC =2CD .∴∠BAC =30°,∠ABC =60°,∴∠GFA =120°,∵OA =OB =2,∴OE =1,AE =,BA =4,BD =OD =1, ∵∠GOE =∠AEO =90°,∴OG ∥AC , 323DG OG ∴==, 222213AG DG AD ∴=+=, ∵FG =FA ,FH ⊥AG ,∴AH =HG 21∠AFH =60°, ∴AF =27sin 60AH ︒=, 在Rt △AEF 中,EF 2213AF AE -=, ∴OF =OE +EF =43 , ∵PE ∥OG , ∴PE EF OG 0F=, ∴134233=,∴PE =36 . 【点睛】圆综合题,考查了垂径定理,勾股定理,圆周角定理,全等三角形的判定和性质,锐角三角函数,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.9.如图,已知AB 是⊙O 的直径,直线CD 与⊙O 相切于C 点,AC 平分∠DAB . (1)求证:AD ⊥CD ;(2)若AD =2,AC=6,求⊙O 的半径R 的长.【答案】(1)证明见解析(2)32【解析】试题分析:(1)连接OC ,由题意得OC ⊥CD .又因为AC 平分∠DAB ,则∠1=∠2=12∠DAB .即可得出AD ∥OC ,则AD ⊥CD ; (2)连接BC ,则∠ACB =90°,可证明△ADC ∽△ACB .则2AD AC AC R ,从而求得R . 试题解析:(1)证明:连接OC ,∵直线CD 与⊙O 相切于C 点,AB 是⊙O 的直径,∴OC ⊥CD .又∵AC 平分∠DAB ,∴∠1=∠2=12∠DAB . 又∠COB =2∠1=∠DAB ,∴AD ∥OC ,∴AD ⊥CD .(2)连接BC ,则∠ACB =90°,在△ADC 和△ACB 中∵∠1=∠2,∠3=∠ACB =90°,∴△ADC ∽△ACB . ∴2AD AC AC R= ∴R =2322AC AD =10.如图,AN 是⊙M 的直径,NB ∥x 轴,AB 交⊙M 于点C . (1)若点A (0,6),N (0,2),∠ABN=30°,求点B 的坐标; (2)若D 为线段NB 的中点,求证:直线CD 是⊙M 的切线.【答案】(1) B (,2).(2)证明见解析.【解析】 试题分析:(1)在Rt △ABN 中,求出AN 、AB 即可解决问题; (2)连接MC ,NC .只要证明∠MCD=90°即可试题解析:(1)∵A 的坐标为(0,6),N (0,2), ∴AN=4,∵∠ABN=30°,∠ANB=90°,∴AB=2AN=8,∴由勾股定理可知:NB=,∴B (,2). (2)连接MC ,NC∵AN 是⊙M 的直径,∴∠ACN=90°,∴∠NCB=90°,在Rt △NCB 中,D 为NB 的中点,∴CD=NB=ND ,∴∠CND=∠NCD ,∵MC=MN ,∴∠MCN=∠MNC,∵∠MNC+∠CND=90°,∴∠MCN+∠NCD=90°,即MC⊥CD.∴直线CD是⊙M的切线.考点:切线的判定;坐标与图形性质.。
中考数学圆的综合综合题及答案一、圆的综合1.如图,⊙A过▱OBCD的三顶点O、D、C,边OB与⊙A相切于点O,边BC与⊙O相交于点H,射线OA交边CD于点E,交⊙A于点F,点P在射线OA上,且∠PCD=2∠DOF,以O为原点,OP所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,点B的坐标为(0,﹣2).(1)若∠BOH=30°,求点H的坐标;(2)求证:直线PC是⊙A的切线;(3)若OD=10,求⊙A的半径.【答案】(1)(132)详见解析;(3)5 3 .【解析】【分析】(1)先判断出OH=OB=2,利用三角函数求出MH,OM,即可得出结论;(2)先判断出∠PCD=∠DAE,进而判断出∠PCD=∠CAE,即可得出结论;(3)先求出OE═3,进而用勾股定理建立方程,r2-(3-r)2=1,即可得出结论.【详解】(1)解:如图,过点H作HM⊥y轴,垂足为M.∵四边形OBCD是平行四边形,∴∠B=∠ODC∵四边形OHCD是圆内接四边形∴∠OHB=∠ODC∴∠OHB=∠B∴OH=OB=2∴在Rt△OMH中,∵∠BOH=30°,∴MH=12OH=1,33∴点H的坐标为(13(2)连接AC.∵OA=AD,∴∠DOF=∠ADO∴∠DAE=2∠DOF∵∠PCD=2∠DOF ,∴∠PCD=∠DAE∵OB 与⊙O 相切于点A∴OB ⊥OF∵OB ∥CD∴CD ⊥AF∴∠DAE=∠CAE∴∠PCD=∠CAE∴∠PCA=∠PCD+∠ACE=∠CAE+∠ACE=90°∴直线PC 是⊙A 的切线;(3)解:⊙O 的半径为r .在Rt △OED 中,DE=12CD=12OB=1,OD=10 , ∴OE ═3∵OA=AD=r ,AE=3﹣r .在Rt △DEA 中,根据勾股定理得,r 2﹣(3﹣r )2=1解得r=53.【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了平行四边形的性质,圆内接四边形的性质,勾股定理,切线的性质和判定,构造直角三角形是解本题的关键.2.在⊙O 中,点C 是AB u u u r上的一个动点(不与点A ,B 重合),∠ACB=120°,点I 是∠ABC 的内心,CI 的延长线交⊙O 于点D ,连结AD,BD .(1)求证:AD=BD .(2)猜想线段AB 与DI 的数量关系,并说明理由.(3)若⊙O的半径为2,点E,F是»AB的三等分点,当点C从点E运动到点F时,求点I 随之运动形成的路径长.【答案】(1)证明见解析;(2)AB=DI,理由见解析(3)23【解析】分析:(1)根据内心的定义可得CI平分∠ACB,可得出角相等,再根据圆周角定理,可证得结论;(2)根据∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD,可求出∠BAD的度数,再根据AD=BD,可证得△ABD是等边三角形,再根据内心的定义及三角形的外角性质,证明∠BID=∠IBD,得出ID=BD,再根据AB=BD,即可证得结论;(3)连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧,根据已知及圆周角定理、解直角三角形,可求出AD的长,再根据点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,可证得∠DAI1=∠AI1D,然后利用弧长的公式可求出点I 随之运动形成的路径长.详解:(1)证明:∵点I是∠ABC的内心∴CI平分∠ACB∴∠ACD=∠BCD∴弧AD=弧BD∴AD=BD(2)AB=DI理由:∵∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD∴∠BCD=×120°=60°∵弧BD=弧BD∴∠DAB=∠BCD=60°∵AD=BD∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=∠C∵I是△ABC的内心∴BI平分∠ABC∴∠CBI=∠ABI∵∠BID=∠C+∠CBI,∠IBD=∠ABI+∠ABD∴∠BID=∠IBD∴ID=BD∵AB=BD∴AB=DI(3)解:如图,连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧∵∠ACB=120°,弧AD=弧BD∴∠AED=∠ACB=×120°=60°∵圆的半径为2,DE是直径∴DE=4,∠EAD=90°∴AD=sin∠AED×DE=×4=2∵点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°∴弧AB的度数为120°,∴弧AM、弧BF的度数都为为40°∴∠ADM=20°=∠FAB∴∠DAI1=∠FAB+∠DAB=80°∴∠AI1D=180°-∠ADM-∠DAI1=180°-20°-80°=80°∴∠DAI1=∠AI1D∴AD=I1D=2∴弧I1I2的长为:点睛:此题是一道圆的综合题,有一定的难度,熟记圆的相关性质与定理,并对圆中的弦、弧、圆心角、圆周角等进行灵活转化是解题关键,注意数形结合思想的渗透.3.如图所示,以Rt△ABC的直角边AB为直径作圆O,与斜边交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接OE ,AE ,当∠CAB 为何值时,四边形AOED 是平行四边形?并在此条件下求sin ∠CAE 的值.【答案】(1)见解析;(2)1010. 【解析】 分析:(1)要证DE 是⊙O 的切线,必须证ED ⊥OD ,即∠EDB+∠ODB=90°(2)要证AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点,又BD ⊥AC ,所以△ABC 为等腰直角三角形,所以∠CAB=45°,再由正弦的概念求解即可.详解:(1)证明:连接O 、D 与B 、D 两点,∵△BDC 是Rt △,且E 为BC 中点,∴∠EDB=∠EBD .(2分)又∵OD=OB 且∠EBD+∠DBO=90°,∴∠EDB+∠ODB=90°.∴DE 是⊙O 的切线.(2)解:∵∠EDO=∠B=90°,若要四边形AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点,又∵BD ⊥AC ,∴△ABC 为等腰直角三角形.∴∠C AB=45°.过E 作EH ⊥AC 于H ,设BC=2k ,则EH=22k ,AE=5k , ∴sin ∠CAE=1010EH AE .点睛:本题考查的是切线的判定,要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证垂直即可.4.已知:AB 是⊙0直径,C 是⊙0外一点,连接BC 交⊙0于点D ,BD=CD,连接AD 、AC .(1)如图1,求证:∠BAD=∠CAD(2)如图2,过点C 作CF ⊥AB 于点F,交⊙0于点E,延长CF 交⊙0于点G.过点作EH ⊥AG 于点H ,交AB 于点K,求证AK=2OF ;(3)如图3,在(2)的条件下,EH 交AD 于点L,若0K=1,AC=CG,求线段AL 的长.图1 图2 图3【答案】(1)见解析(2)见解析(3)12105 【解析】试题分析:(1)由直径所对的圆周角等于90°,得到∠ADB =90°,再证明△ABD ≌△ACD 即可得到结论;(2)连接BE .由同弧所对的圆周角相等,得到∠GAB =∠BEG .再证△KFE ≌△BFE ,得到BF =KF =BK .由OF =OB -BF ,AK =AB -BK ,即可得到结论. (3)连接CO 并延长交AG 于点M ,连接BG .设∠GAB =α.先证CM 垂直平分AG ,得到AM =GM ,∠AGC +∠GCM =90°.再证∠GAF =∠GCM =α.通过证明△AGB ≌△CMG ,得到BG =GM =12AG .再证明∠BGC =∠MCG =α.设BF =KF =a , 可得GF =2a ,AF =4a . 由OK =1,得到OF =a +1,AK =2(a +1),AF = 3a +2,得到3a +2=4a ,解出a 的值,得到AF ,AB ,GF ,FC 的值.由tanα=tan ∠HAK =12HK AH =, AK =6,可以求出 AH 的长.再由1tan tan 3BAD BCF ∠=∠= ,利用公式tan ∠GAD =tan tan 1tan tan GAF BAD GAF BAD ∠+∠-∠⋅∠,得到∠GAD =45°,则AL =2AH ,即可得到结论.试题解析:解:(1)∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,∴∠ADC =90°.∵BD =CD ,∠BDA =∠CDA ,AD =AD ,∴△ABD ≌△ACD ,∴∠BAD =∠CAD .(2)连接BE .∵BG =BG ,∴∠GAB =∠BEG .∵CF ⊥AB ,∴∠KFE =90°.∵EH ⊥AG ,∴∠AHE =∠KFE =90°,∠AKH =∠EKF ,∴∠HAK =∠KEF =∠BEF .∵FE =FE ,∠KFE =∠BFE =90°,∴△KFE ≌△BFE ,∴BF =KF =BK .∵ OF =OB -BF ,AK =AB -BK ,∴AK =2OF .(3)连接CO 并延长交AG 于点M ,连接BG .设∠GAB =α.∵AC =CG , ∴点C 在AG 的垂直平分线上.∵ OA =OG ,∴点O 在AG 的垂直平分线上, ∴CM 垂直平分AG ,∴AM =GM ,∠AGC +∠GCM =90°.∵AF ⊥CG ,∴∠AGC +∠GAF =90°,∴∠GAF =∠GCM =α.∵AB 为⊙O 的直径,∴∠AGB = 90°,∴∠AGB =∠CMG =90°.∵AB =AC =CG ,∴△AGB ≌△CMG ,∴BG =GM=12AG . 在Rt △AGB 中, 1tan tan 2GB GAB AG α∠=== . ∵∠AMC =∠AGB = 90°,∴BG ∥CM , ∴∠BGC =∠MCG =α.设BF =KF =a , 1tan tan 2BF BGF GF α∠===,∴GF =2a ,1tan tan 2GF GAF AF α∠=== ,AF =4a .∵OK =1,∴OF =a +1,AK =2OF =2(a +1),∴AF =AK +KF =a +2(a +1)=3a +2,∴3a +2=4a ,∴a =2, AK =6,∴AF =4a =8,AB =AC =CG =10,GF =2a =4,FC =CG -GF =6. ∵tanα=tan ∠HAK =12HK AH =,设KH =m ,则AH =2m ,∴AK 22(2)m m +=6,解得:m 65,∴AH =2m 125.在Rt △BFC 中,1tan 3BF BCF FC ∠== .∵∠BAD +∠ABD =90°, ∠FBC +∠BCF =90°,∴∠BCF =∠BAD ,1tan tan 3BAD BCF ∠=∠= ,∴tan ∠GAD =tan tan 1tan tan GAF BAD GAF BAD ∠+∠-∠⋅∠=1123111123+=-⨯,∴∠GAD=45°,∴HL=AH,AL=2AH= 12105.5.已知:如图1,∠ACG=90°,AC=2,点B为CG边上的一个动点,连接AB,将△ACB沿AB边所在的直线翻折得到△ADB,过点D作DF⊥CG于点F.(1)当BC=233时,判断直线FD与以AB为直径的⊙O的位置关系,并加以证明;(2)如图2,点B在CG上向点C运动,直线FD与以AB为直径的⊙O交于D、H两点,连接AH,当∠CAB=∠BAD=∠DAH时,求BC的长.【答案】(1)直线FD与以AB为直径的⊙O相切,理由见解析;(2)22 .【解析】试题分析:(1)根据已知及切线的判定证明得,直线FD与以AB为直径的⊙O相切;(2)根据圆内接四边形的性质及直角三角形的性质进行分析,从而求得BC的长.试题解析:(1)判断:直线FD与以AB为直径的⊙O相切.证明:如图,作以AB为直径的⊙O;∵△ADB是将△ACB沿AB边所在的直线翻折得到的,∴△ADB≌△ACB,∴∠ADB=∠ACB=90°.∵O为AB的中点,连接DO,∴OD=OB=AB,∴点D在⊙O上.在Rt△ACB中,BC=,AC=2;∴tan∠CAB==,∴∠CAB=∠BAD=30°,∴∠ABC=∠ABD=60°,∴△BOD是等边三角形.∴∠BOD=60°.∴∠ABC=∠BOD,∴FC∥DO.∵DF⊥CG,∴∠ODF=∠BFD=90°,∴OD⊥FD,∴FD为⊙O的切线.(2)延长AD交CG于点E,同(1)中的方法,可证点C在⊙O上;∴四边形ADBC是圆内接四边形.∴∠FBD=∠1+∠2.同理∠FDB=∠2+∠3.∵∠1=∠2=∠3,∴∠FBD=∠FDB,又∠DFB=90°.∴EC=AC=2.设BC=x,则BD=BC=x,∵∠EDB=90°,∴EB=x.∵EB+BC=EC,∴x+x=2,解得x=2﹣2,∴BC=2﹣2.6.已知,ABC ∆内接于O e ,点P 是弧AB 的中点,连接PA 、PB ;(1)如图1,若AC BC =,求证:AB PC ⊥;(2)如图2,若PA 平分CPM ∠,求证:AB AC =;(3)在(2)的条件下,若24sin 25BPC ∠=,8AC =,求AP 的值.【答案】(1)见解析;(2)见解析5【解析】【分析】(1)由点P 是弧AB 的中点,可得出AP=BP , 通过证明APC BPC ∆≅∆ ,ACE BCE ∆≅∆可得出AEC BEC ∠=∠进而证明AB ⊥ PC.(2)由PA 是∠CPM 的角平分线,得到∠MPA=∠APC, 等量代换得到∠ABC=∠ACB, 根据等腰三角形的判定定理即可证得AB=AC.(3)过A 点作AD ⊥BC,有三线合一可知AD 平分BC,点O 在AD 上,连结OB ,则∠BOD =∠BAC ,根据圆周角定理可知∠BOD=∠BAC, ∠BPC=∠BAC ,由∠BOD=∠BPC 可得sin sin BD BOD BPC OB∠=∠=,设OB=25x ,根据勾股定理可算出OB 、BD 、OD 、AD 的长,再次利用勾股定理即可求得AP 的值.【详解】解:(1)∵点P 是弧AB 的中点,如图1,∴AP =BP ,在△APC 和△BPC 中AP BP AC BC PC PC =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴△APC ≌△BPC (SSS ),∴∠ACP =∠BCP ,在△ACE 和△BCE 中AC BC ACP BCP CE CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACE ≌△BCE (SAS ),∴∠AEC =∠BEC ,∵∠AEC +∠BEC =180°,∴∠AEC =90°,∴AB ⊥PC ;(2)∵PA 平分∠CPM ,∴∠MPA =∠APC ,∵∠APC +∠BPC +∠ACB =180°,∠MPA +∠APC +∠BPC =180°,∴∠ACB =∠MPA =∠APC ,∵∠APC =∠ABC ,∴∠ABC =∠ACB ,∴AB =AC ;(3)过A 点作AD ⊥BC 交BC 于D ,连结OP 交AB 于E ,如图2,由(2)得出AB =AC ,∴AD 平分BC ,∴点O 在AD 上,连结OB ,则∠BOD =∠BAC ,∵∠BPC =∠BAC ,∴sin sin BOD BPC ∠=∠=2425BD OB=, 设OB =25x ,则BD =24x ,∴OD =22OB BD -=7x ,在Rt ABD V 中,AD =25x +7x =32x ,BD =24x ,∴AB =22AD BD +=40x ,∵AC =8,∴AB =40x =8,解得:x =0.2,∴OB =5,BD =4.8,OD =1.4,AD =6.4,∵点P 是¶AB 的中点,∴OP 垂直平分AB ,∴AE =12AB =4,∠AEP =∠AEO =90°, 在Rt AEO ∆中,OE =223AO AE -=,∴PE =OP ﹣OE =5﹣3=2,在Rt APE ∆中,AP =22222425PE AE +=+=.【点睛】本题是一道有关圆的综合题,考查了圆周角定理、勾股定理、等腰三角形的判定定理和三线合一,是初中数学的重点和难点,一般以压轴题形出现,难度较大.7.如图,在Rt △ABC 中,90C ∠=︒,AD 平分∠BAC ,交BC 于点D ,点O 在AB 上,⊙O 经过A 、D 两点,交AC 于点E ,交AB 于点F .(1)求证:BC 是⊙O 的切线;(2)若⊙O 的半径是2cm ,E 是弧AD 的中点,求阴影部分的面积(结果保留π和根号)【答案】(1)证明见解析 (2)233π【解析】【分析】 (1)连接OD ,只要证明OD ∥AC 即可解决问题;(2)连接OE ,OE 交AD 于K .只要证明△AOE 是等边三角形即可解决问题.【详解】(1)连接OD .∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA.∵∠OAD=∠DAC,∴∠ODA=∠DAC,∴OD∥AC,∴∠ODB=∠C=90°,∴OD⊥BC,∴BC是⊙O的切线.(2)连接OE,OE交AD于K.∵¶¶AE DE=,∴OE⊥AD.∵∠OAK=∠EAK,AK=AK,∠AKO=∠AKE=90°,∴△AKO≌△AKE,∴AO=AE=OE,∴△AOE是等边三角形,∴∠AOE=60°,∴S阴=S扇形OAE﹣S△AOE26023360π⋅⋅=-⨯22233π=-.【点睛】本题考查了切线的判定、扇形的面积、等边三角形的判定和性质、平行线的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.8.在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),点B(0,),点O(0,0).△AOB绕着O顺时针旋转,得△A'OB',点A、B旋转后的对应点为A',B',记旋转角为α.(Ⅰ)如图1,A'B'恰好经过点A时,求此时旋转角α的度数,并求出点B'的坐标;(Ⅱ)如图2,若0°<α<90°,设直线AA'和直线BB'交于点P,求证:AA'⊥BB';(Ⅲ)若0°<α<360°,求(Ⅱ)中的点P纵坐标的最小值(直接写出结果即可).【答案】(Ⅰ)α=60°,B'(3,);(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)点P纵坐标的最小值为﹣2.【解析】【分析】(Ⅰ)作辅助线,先根据点A(2,0),点B(0,),确定∠ABO=30°,证明△AOA'是等边三角形,得旋转角α=60°,证明△COB'是30°的直角三角形,可得B'的坐标;(Ⅱ)依据旋转的性质可得∠BOB'=∠AOA'=α,OB=OB',OA=OA',即可得出∠OBB'=∠OA'A=(180°﹣α),再根据∠BOA'=90°+α,四边形OBPA'的内角和为360°,即可得到∠BPA'=90°,即AA'⊥BB';(Ⅲ)作AB的中点M(1,),连接MP,依据点P的轨迹为以点M为圆心,以MP=AB=2为半径的圆,即可得到当PM∥y轴时,点P纵坐标的最小值为﹣2.【详解】解:(Ⅰ)如图1,过B'作B'C⊥x轴于C,∵OA=2,OB=2,∠AOB=90°,∴∠ABO=30°,∠BAO=60°,由旋转得:OA=OA',∠A'=∠BAO=60°,∴△OAA'是等边三角形,∴α=∠AOA'=60°,∵OB=OB'=2,∠COB'=90°﹣60°=30°,∴B'C =OB’=,∴OC=3,∴B'(3,),(Ⅱ)证明:如图2,∵∠BOB'=∠AOA'=α,OB=OB',OA=OA',∴∠OBB'=∠OA'A=(180°﹣α),∵∠BOA'=90°+α,四边形OBPA'的内角和为360°,∴∠BPA'=360°﹣(180°﹣α)﹣(90°+α)=90°,即AA'⊥BB';(Ⅲ)点P纵坐标的最小值为-2.理由是:如图,作AB的中点M(1,),连接MP,∵∠APB=90°,∴点P的轨迹为以点M为圆心,以MP=AB=2为半径的圆,除去点(2,2),∴当PM⊥x轴时,点P纵坐标的最小值为﹣2.【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,含30°角的直角三角形的性质,四边形内角和以及圆周角定理的综合运用,解决问题的关键是判断点P的轨迹为以点M为圆心,以MP 为半径的圆.9.如图,线段BC所在的直线是以AB为直径的圆的切线,点D为圆上一点,满足BD=BC,且点C、D位于直径AB的两侧,连接CD交圆于点E. 点F是BD上一点,连接EF,分别交AB、BD于点G、H,且EF=BD.(1)求证:EF∥BC;(2)若EH=4,HF=2,求»BE的长.【答案】(1)见解析;(2) 233【解析】【分析】(1)根据EF=BD可得»EF=»BD,进而得到»»BE DF=,根据“在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等”即可得出角相等进而可证.(2)连接DF,根据切线的性质及垂径定理求出GF、GE的长,根据“在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等”及平行线求出相等的角,利用锐角三角函数求出∠BHG,进而求出∠BDE的度数,确定»BE所对的圆心角的度数,根据∠DFH=90°确定DE为直径,代入弧长公式即可求解.【详解】(1)∵EF=BD,∴»EF=»BD∴»»BE DF=∴∠D=∠DEF又BD=BC,∴∠D=∠C,∴∠DEF=∠CEF∥BC(2)∵AB是直径,BC为切线,∴AB⊥BC又EF∥BC,∴AB⊥EF,弧BF=弧BE,GF=GE=12(HF+EH)=3,HG=1DB平分∠EDF,又BF ∥CD ,∴∠FBD =∠FDB =∠BDE =∠BFH∴HB =HF =2∴cos ∠BHG =HG HB =12,∠BHG =60°. ∴∠FDB =∠BDE =30° ∴∠DFH =90°,DE 为直径,DE =43,且弧BE 所对圆心角=60°.∴弧BE =16×43π=233π【点睛】本题是圆的综合题,主要考查圆周角、切线、垂径定理、弧长公式等相关知识,掌握圆周角的有关定理,切线的性质,垂径定理及弧长公式是解题关键.10.如图,PA 切⊙O 于点A ,射线PC 交⊙O 于C 、B 两点,半径OD ⊥BC 于E ,连接BD 、DC 和OA ,DA 交BP 于点F ;(1)求证:∠ADC+∠CBD =12∠AOD ; (2)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中相等的线段.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;【解析】【分析】()1根据垂径定理得到BD CD =n n ,根据等腰三角形的性质得到()111809022ODA AOD AOD ∠=-∠=-∠o o ,即可得到结论; ()2根据垂径定理得到BE CE =,BD CD =n n ,根据等腰三角形的性质得到ADO OAD ∠=∠,根据切线的性质得到90PAO ∠=o ,求得90OAD DAP ∠+∠=o ,推出PAF PFA ∠=∠,根据等腰三角形的判定定理即可得到结论.【详解】()1证明:OD BC ⊥Q ,BD CD ∴=n n, CBD DCB ∴∠=∠,90DFE EDF ∠+∠=o Q ,90EDF DFE ∴∠=-∠o ,OD OA =Q , ()111809022ODA AOD AOD ∴∠=-∠=-∠o o , 190902DFE AOD ∴-∠=-∠o o , 12DEF AOD ∴∠=∠, DFE ADC DCB ADC CBD ∠=∠+∠=∠+∠Q ,12ADC CBD AOD ∴∠+∠=∠; ()2解:OD BC ⊥Q ,BE CE ∴=,BD CD =n n, BD CD ∴=,OA OD Q =,ADO OAD ∴∠=∠,PA Q 切O e 于点A ,90PAO ∴∠=o ,90OAD DAP ∴∠+∠=o , PFA DFE ∠=∠Q ,90PFA ADO ∴∠+∠=o ,PAF PFA ∴∠=∠,PA PF ∴=.【点睛】本题考查了切线的性质,等腰三角形的判定和性质,垂径定理,圆周角定理,正确的识别图形是解题的关键.11.在平面直角坐标系XOY 中,点P 的坐标为(x 1,y 1),点Q 的坐标为(x 2,y 2),且x 1≠x 2,若P 、Q 为某等边三角形的两个顶点,且有一边与x 轴平行(含重合),则称P 、Q 互为“向善点”.如图1为点P 、Q 互为“向善点”的示意图.已知点A 的坐标为(1,3),点B 的坐标为(m ,0)(1)在点M (﹣1,0)、S (2,0)、T (3,3A 点互为“向善点”的是_____;(2)若A 、B 互为“向善点”,求直线AB 的解析式;(3)⊙B 3⊙B 上有三个点与点A 互为“向善点”,请直接写出m 的取值范围.【答案】(1)S ,T .(2)直线AB 的解析式为y =3x 或y =﹣3x +23;(3)当﹣2<m <0或2<m <4时,⊙B 上有三个点与点A 互为“向善点”.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,可得出点S ,T 与A 点互为“向善点”; (2)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,可得出关于m 的分式方程,解之经检验后可得出点B 的坐标,根据点A ,B 的坐标,利用待定系数法即可求出直线AB 的解析式;(3)分⊙B 与直线y=3x 相切及⊙B 与直线y=-3x+23相切两种情况求出m 的值,再利用数形结合即可得出结论.【详解】(1)∵30330,3tan 60︒--===,3333tan 60︒-==, ∴点S ,T 与A 点互为“向善点”.故答案为S ,T .(2)根据题意得:303-=, 解得:m 1=0,m 2=2,经检验,m 1=0,m 2=2均为所列分式方程的解,且符合题意,∴点B 的坐标为(0,0)或(2,0).设直线AB 的解析式为y =kx +b (k ≠0),将A (1,),B (0,0)或(2,0)代入y =kx +b ,得:30k b b ⎧+=⎪⎨=⎪⎩320k b k b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得:30k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩323k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩, ∴直线AB 的解析式为y 3或y 33.(3)当⊙B 与直线y 3相切时,过点B 作BE ⊥直线y 3于点E ,如图2所示.∵∠BOE =60°,∴sin60°=32BE OB , ∴OB =2,∴m =﹣2或m =2;当⊙B 与直线y =﹣3x +23相切时,过点B 作BF ⊥直线y =﹣3x +23于点F ,如图3所示.同理,可求出m =0或m =4.综上所述:当﹣2<m <0或2<m <4时,⊙B 上有三个点与点A 互为“向善点”.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、特殊角的三角函数值、待定系数法求一次函数解析式、解分式方程以及解直角三角形,解题的关键是:(1)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,确定给定的点是否与A 点互为“向善点”;(2)根据点的坐标,利用待定系数法求出一次函数解析式;(3)分⊙B 与直线y=3x 相切及⊙B 与直线y=-3x+23相切两种情况考虑.12.如图,四边形为菱形,且,以为直径作,与交于点.请仅用无刻度的直尺按下列要求画图.(保留作图痕迹)(1)在如图中,过点作边上的高. (2)在如图中,过点作的切线,与交于点.【答案】(1)如图1所示.(答案不唯一),见解析;(2)如图2所示.(答案不唯一),见解析.【解析】【分析】(1)连接AC 交圆于一点F ,连接PF 交AB 于点E,连接CE 即为所求.(2)连接OF 交BC 于Q ,连接PQ 即为所求.【详解】(1)如图1所示.(答案不唯一)(2)如图2所示.(答案不唯一)【点睛】本题考查作图-复杂作图,菱形和圆的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.13.已知四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,∠DAB =120°,BC =CD ,AD =4,AC =7,求AB 的长度.【答案】AB =3.【解析】【分析】作DE ⊥AC ,BF ⊥AC ,根据弦、弧、圆周角、圆心角的关系,求得BC CD u u u r u u u r,进而得到∠DAC =∠CAB =60°,在Rt △ADE 中,根据60°锐角三角函数值,可求得DE =3AE =2,再由Rt △DEC 中,根据勾股定理求出DC 的长,在△BFC 和△ABF 中,利用60°角的锐角三角函数值及勾股定理求出AF 的长,然后根据求出的两个结果,由AB =2AF ,分类讨论求出AB 的长即可.【详解】作DE ⊥AC ,BF ⊥AC ,∵BC =CD ,∴BC CD =u u u r u u u r ,∴∠CAB =∠DAC ,∵∠DAB =120°,∴∠DAC =∠CAB =60°,∵DE ⊥AC ,∴∠DEA =∠DEC =90°,∴sin60°=4DE ,cos60°=4AE , ∴DE =3AE =2,∵AC =7,∴CE =5,∴DC ()2223537+= ∴BC 37,∵BF ⊥AC ,∴∠BFA =∠BFC =90°,∴tan60°=BF AF,BF 2+CF 2=BC 2, ∴BF 3,∴()2223737AF +-=, ∴AF =2或AF =32, ∵cos60°=AF AB, ∴AB =2AF ,当AF =2时,AB =2AF =4,∴AB =AD ,∵DC =BC ,AC =AC ,∴△ADC ≌△ABC (SSS ),∴∠ADC =∠ABC ,∵ABCD 是圆内接四边形,∴∠ADC+∠ABC =180°,∴∠ADC =∠ABC =90°,但AC 2=49,()222243753AD DC +=+=,AC 2≠AD 2+DC 2,∴AB =4(不合题意,舍去), 当AF =32时,AB =2AF =3, ∴AB =3.【点睛】 此题主要考查了圆的相关性质和直角三角形的性质,解题关键是构造直角三角形模型,利用直角三角形的性质解题.14.我们知道,如图1,AB 是⊙O 的弦,点F 是¼AFB 的中点,过点F 作EF ⊥AB 于点E ,易得点E 是AB 的中点,即AE =EB .⊙O 上一点C (AC >BC ),则折线ACB 称为⊙O 的一条“折弦”.(1)当点C 在弦AB 的上方时(如图2),过点F 作EF ⊥AC 于点E ,求证:点E 是“折弦ACB”的中点,即AE =EC+CB .(2)当点C 在弦AB 的下方时(如图3),其他条件不变,则上述结论是否仍然成立?若成立说明理由;若不成立,那么AE 、EC 、CB 满足怎样的数量关系?直接写出,不必证明.(3)如图4,已知Rt △ABC 中,∠C =90°,∠BAC =30°,Rt △ABC 的外接圆⊙O 的半径为2,过⊙O 上一点P 作PH ⊥AC 于点H ,交AB 于点M ,当∠PAB =45°时,求AH 的长.【答案】(1)见解析;(2)结论AE =EC+CB 不成立,新结论为:CE =BC+AE ,见解析;(3)AH 的长为3﹣1或3+1.【解析】【分析】(1)在AC 上截取AG =BC ,连接FA ,FG ,FB ,FC ,证明△FAG ≌△FBC ,根据全等三角形的性质得到FG =FC ,根据等腰三角形的性质得到EG =EC ,即可证明.(2)在CA 上截取CG =CB ,连接FA ,FB ,FC ,证明△FCG ≌△FCB ,根据全等三角形的性质得到FG =FB ,得到FA =FG ,根据等腰三角形的性质得到AE =GE ,即可证明. (3)分点P 在弦AB 上方和点P 在弦AB 下方两种情况进行讨论.【详解】解:(1)如图2,在AC 上截取AG =BC ,连接FA ,FG ,FB ,FC ,∵点F 是¼AFB 的中点,FA =FB ,在△FAG 和△FBC 中,,FA FB FAG FBC AG BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△FAG ≌△FBC (SAS ),∴FG =FC ,∵FE ⊥AC ,∴EG =EC ,∴AE =AG+EG =BC+CE ;(2)结论AE =EC+CB 不成立,新结论为:CE =BC+AE ,理由:如图3,在CA 上截取CG =CB ,连接FA ,FB ,FC ,∵点F 是¼AFB 的中点,∴FA =FB ,¶¶ FAFB =, ∴∠FCG =∠FCB ,在△FCG 和△FCB 中,,CG CB FCG FCB FC FC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△FCG ≌△FCB (SAS ),∴FG =FB ,∴FA =FG ,∵FE ⊥AC ,∴AE =GE ,∴CE =CG+GE =BC+AE ;(3)在Rt △ABC 中,AB =2OA =4,∠BAC =30°, ∴12232BC AB AC ===,, 当点P 在弦AB 上方时,如图4,在CA 上截取CG =CB ,连接PA ,PB ,PG ,∵∠ACB =90°,∴AB 为⊙O 的直径,∴∠APB =90°,∵∠PAB =45°,∴∠PBA =45°=∠PAB ,∴PA =PB ,∠PCG =∠PCB ,在△PCG 和△PCB 中, ,CG CB PCG PCB PC PC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PCG ≌△PCB (SAS ),∴PG =PB ,∴PA =PG ,∵PH ⊥AC ,∴AH =GH ,∴AC =AH+GH+CG =2AH+BC ,∴22AH =+,∴1AH =,当点P 在弦AB 下方时,如图5, 在AC 上截取AG =BC ,连接PA ,PB ,PC ,PG∵∠ACB =90°,∴AB 为⊙O 的直径,∴∠APB =90°,∵∠PAB =45°,∴∠PBA =45°=∠PAB ,∴PA =PB ,在△PAG 和△PBC 中,,AG BC PAG PBC PA PB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PAG ≌△PBC (SAS ),∴PG =PC ,∵PH ⊥AC ,∴CH =GH ,∴AC =AG+GH+CH =BC+2CH ,∴22CH ,=+∴1CH =,∴)11AH AC CH =-==, 即:当∠PAB =45°时,AH11.【点睛】考查弧,弦的关系,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质等,综合性比较强,注意分类讨论思想方法在解题中的应用.15.结果如此巧合!下面是小颖对一道题目的解答.题目:如图,Rt△ABC的内切圆与斜边AB相切于点D,AD=3,BD=4,求△ABC的面积.解:设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x.根据切线长定理,得AE=AD=3,BF=BD=4,CF=CE=x.根据勾股定理,得(x+3)2+(x+4)2=(3+4)2.整理,得x2+7x=12.所以S△ABC=12 AC•BC=12(x+3)(x+4)=12(x2+7x+12)=12×(12+12)=12.小颖发现12恰好就是3×4,即△ABC的面积等于AD与BD的积.这仅仅是巧合吗?请你帮她完成下面的探索.已知:△ABC的内切圆与AB相切于点D,AD=m,BD=n.可以一般化吗?(1)若∠C=90°,求证:△ABC的面积等于mn.倒过来思考呢?(2)若AC•BC=2mn,求证∠C=90°.改变一下条件……(3)若∠C=60°,用m、n表示△ABC的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)S△ABC=3mn;【解析】【分析】(1)设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,仿照例题利用勾股定理得(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,再根据S△ABC=AC×BC,即可证明S△ABC=mn.(2)由AC•BC=2mn,得x2+(m+n)x=mn,因此AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=AB2,利用勾股定理逆定理可得∠C=90°.(3)过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,根据条件求出AG、CG,又根据BG=BC-CG得到BG .在Rt△ABG中,根据勾股定理可得x2+(m+n)x=3mn,由此S△ABC=BC•AG=mn.【详解】设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,根据切线长定理,得:AE=AD=m、BF=BD=n、CF=CE=x,(1)如图1,在Rt△ABC中,根据勾股定理,得:(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=mn,所以S△ABC=AC•BC=(x+m)(x+n)=[x2+(m+n)x+mn]=(mn+mn)=mn;(2)由AC•BC=2mn,得:(x+m)(x+n)=2mn,整理,得:x2+(m+n)x=mn,∴AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=2[x2+(m+n)x]+m2+n2=2mn+m2+n2=(m+n)2=AB2,根据勾股定理逆定理可得∠C=90°;(3)如图2,过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,AG=AC•sin60°=(x+m),CG=AC•cos60°=(x+m),∴BG=BC﹣CG=(x+n)﹣(x+m),在Rt△ABG中,根据勾股定理可得:[(x+m)]2+[(x+n)﹣(x+m)]2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=3mn,∴S△ABC=BC•AG=×(x+n)•(x+m)=3x2+(m+n)x+mn]=3(3mn+mn)3.【点睛】本题考查了圆中的计算问题、与圆有关的位置关系以及直角三角形,注意掌握方程思想与数形结合思想的应用.。
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圆的有关性质一、选择题1.(2016·山东省滨州市·3分)如图,AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,且OC∥BD,AD 分别与BC,OC相交于点E,F,则下列结论:①AD⊥BD;②∠AOC=∠AEC;③CB平分∠ABD;④AF=DF;⑤BD=2OF;⑥△CEF≌△BED,其中一定成立的是( )A.②④⑤⑥B.①③⑤⑥C.②③④⑥D.①③④⑤【考点】圆的综合题.【分析】①由直径所对圆周角是直角,②由于∠AOC是⊙O的圆心角,∠AEC是⊙O的圆内部的角角,③由平行线得到∠OCB=∠DBC,再由圆的性质得到结论判断出∠OBC=∠DBC;④用半径垂直于不是直径的弦,必平分弦;⑤用三角形的中位线得到结论;⑥得不到△CEF和△BED中对应相等的边,所以不一定全等.【解答】解:①、∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴AD⊥BD,②、∵∠AOC是⊙O的圆心角,∠AEC是⊙O的圆内部的角角,∴∠AOC≠∠AEC,③、∵OC∥BD,∴∠OCB=∠DBC,∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∴∠OBC=∠DBC,∴CB平分∠ABD,④、∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴AD⊥BD,∵OC∥BD,∴∠AFO=90°,∵点O为圆心,∴AF=DF,⑤、由④有,AF=DF,∵点O为AB中点,∴OF是△ABD的中位线,∴BD=2OF,⑥∵△CEF和△BED中,没有相等的边,∴△CEF与△BED不全等,故选D【点评】此题是圆综合题,主要考查了圆的性质,平行线的性质,角平分线的性质,解本题的关键是熟练掌握圆的性质.2.(2016·山东省德州市·3分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有下列问题“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆径几何?”其意思是:“今有直角三角形,勾(短直角边)长为8步,股(长直角边)长为15步,问该直角三角形能容纳的圆形(内切圆)直径是多少?”( )A.3步B.5步C.6步D.8步【考点】三角形的内切圆与内心.【专题】圆的有关概念及性质.【分析】根据勾股定理求出直角三角形的斜边,即可确定出内切圆半径.【解答】解:根据勾股定理得:斜边为=17,则该直角三角形能容纳的圆形(内切圆)半径r==3(步),即直径为6步,故选C【点评】此题考查了三角形的内切圆与内心,Rt△ABC,三边长为a,b,c(斜边),其内切圆半径r=.3.(2016·山东省济宁市·3分)如图,在⊙O中, =,∠AOB=40°,则∠ADC的度数是( )A.40°B.30°C.20°D.15°【考点】圆心角、弧、弦的关系.【分析】先由圆心角、弧、弦的关系求出∠AOC=∠AOB=50°,再由圆周角定理即可得出结论.【解答】解:∵在⊙O中, =,∴∠AOC=∠AOB,∵∠AOB=40°,∴∠AOC=40°,∴∠ADC=∠AOC=20°,故选C.4。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,A、B两点的坐标分别为(0,6),(0,3),点P为x轴正半轴上一动点,过点A作AP的垂线,过点B作BP的垂线,两垂线交于点Q,连接PQ,M为线段PQ的中点.(1)求证:A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上;(2)当⊙M与x轴相切时,求点Q的坐标;(3)当点P从点(2,0)运动到点(3,0)时,请直接写出线段QM扫过图形的面积.【答案】(1)见解析;(2) Q的坐标为(32,9);(3)63 8.【解析】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= 12 PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
(2)解:作MG⊥y轴于G,MC⊥x轴于C,∵AM=BM∴G是AB的中点,由A(0,6),B(0,3)可得MC=OG=4.5∴在点P运动的过程中,点M到x轴的距离始终为4.5则点Q到x轴的距离始终为9,即点Q的纵坐标始终为9,当⊙M与x轴相切时则PQ⊥x轴,作QH⊥y轴于H,HB=9-3=6,设OP=HQ=x由△BOP∽△QHB,得x2=3×6=8,x=2∴点Q的坐标为(2,9)(3)解:由相似可得:当点P在P1(2,0)时,Q1(4,9)则M1(3,4.5)当点P在P2(3,0)时,Q2(6,9),则M2(4.5,4.5)∴M1M2=92-3=32, Q1Q2=6-4=2线段QM扫过的图形为梯形M1M2Q2Q1其面积为:12×(32+2)×4.5=638.【解析】【分析】根据已知可得出三角形APQ和三角形BPQ都是直角三角形,再根据这个条件结合题意直接解答此题.【详解】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
圆的综合题1. 如图,AB 是⊙O 的弦,AB =4,过圆心O 的直线垂直AB 于点D ,交⊙O 于点C 和点E ,连接AC 、BC 、OB ,cos ∠ACB =13,延长OE 到点F ,使EF =2OE .(1)求证:∠BOE =∠ACB ; (2)求⊙O 的半径;(3)求证:BF 是⊙O 的切线.2. 如图,AB 为⊙O 的直径,点C 为圆外一点,连接AC 、 BC ,分别与⊙O 相交于点D 、点E ,且»»AD DE ,过点D 作DF ⊥BC 于点F ,连接BD 、DE 、AE . (1)求证:DF 是⊙O 的切线;(2)试判断△DEC 的形状,并说明理由;(3)若⊙O 的半径为5,AC =12,求sin ∠EAB 的值.3. (2016长沙9分)如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,对角线AC 为⊙O的直径,过点C作AC的垂线交AD的延长线于点E,点F为CE的中点,连接DB,DC,DF.(1)求∠CDE的度数;(2)求证:DF是⊙O的切线;(3)若AC=25DE,求tan∠ABD的值.4. (2016德州10分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AE平分∠BAC交⊙O于点E,交BC 于点D,过点E作直线l∥BC.(1)判断直线l与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若∠ABC的平分线BF交AD于点F,求证:BE=EF;(3)在(2)的条件下,若DE=4,DF=3,求AF的长.5. (2015永州)如图,已知△ABC内接于⊙O,且AB=AC,直径AD交BC于点E,F是OE上的一点,使CF∥BD.(1)求证:BE =CE ;(2)试判断四边形BFCD 的形状,并说明理由; (3)若BC =8,AD =10,求CD 的长.6 (2017原创)如图,AB 切⊙O 于点B ,AD 交⊙O 于点C 和点D ,点E 为»DC的中点,连接OE 交CD 于点F ,连接BE 交CD 于点G .(1) 求证:AB =AG ;(2) (2)若DG =DE ,求证:GB 2=GC ·GA ;(3)在(2)的条件下,若tan D =34,EG =10,求⊙O 的半径.7.(2015达州)在△ABC 的外接圆⊙O 中,△ABC 的外角平分线CD 交⊙O 于点D ,F 为»AD 上一点,且»»AF BC ,连接DF ,并延长DF 交BA 的延长线于点E. (1)判断DB 与DA 的数量关系,并说明理由;(2)求证:△BCD ≌△AFD ;(3)若∠ACM =120°,⊙O 的半径为5,DC =6,求DE 的长.8. 如图,AB 为⊙O 的直径,P 是BA 延长线上一点,PC 切⊙O 于点C ,CG 是⊙O 的弦,CG ⊥AB ,垂足为点D .(1)求证:△ACD ∽△ABC ;(2)求证:∠PCA =∠ABC ;(3)过点A 作AE ∥PC 交⊙O 于点E ,交CG 于点F ,连接BE ,若sin P =35,CF =5,求BE 的长.9、(2016大庆9分)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,以BC 为直径的⊙O 交斜边AB于点M,若H是AC的中点,连接MH。
2017中考数学试题-----圆精选1一、圆的有关概念:1. 如下图1,AB 是⊙O 的弦,AB=5,点C 是⊙O 上的一个动点,且∠ACB=45°,若点M 、N 分别是AB 、AC 的中点,则MN 长的最大值是.2. 如下图2,四边形内接,平分,则下列结论正确的是( )A .B . C. D .二、垂径定理1.如上图3,⊙O 的直径AB 垂直于弦CD ,垂足为E ,∠A=15°,半径为2,则弦CD 的长 为( )A .2B .﹣1 C.42.如上图4,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于点E .若AB=8,AE=1,则弦CD 的长是( ).6 D .83.如下图1是“明清影视城”的一扇圆弧形门,小红到影视城游玩,他了解到这扇门的相关数据:这扇圆弧形门所在的圆与水平地面是相切的,AB=CD=0.25米,BD=1.5米,且AB 、CD 与水平地面都是垂直的.根据以上数据,请你帮小红计算出这扇圆弧形门的最高点离地面的距离是( )A .2米 B .2.5米 C .2.4米 D .2.1米4.如下图2,⊙O 的半径OD 垂直于弦AB ,垂足为点C ,连接AO 并延长交⊙O 于点E ,连接BE ,CE .若AB=8,CD=2,则△BCE 的面积为( )A .12 B .15 C .16 D .185. 如上图3,在O 中,在O 中,AB 是直径,CD 是弦,AB CD ⊥,垂足为E ,连接0,,20CO AD BAD ∠=,则下列说法中正确的是( )A .2AD OB = B .CE EO = C. 040OCE ∠= D .2BOC BAD ∠=∠ABCD O AC BAD ∠AB AD =BC CD =AB AD =BCA DCA ∠=∠6.如下图1,AB 是⊙O 的直径,且经过弦CD 的中点H ,已知cos ∠CDB =,BD =5,则OH 的 长度为( )A .B .C .D . 7. 如上图2,是的直径,弦,垂足为,若,,则的周长为( )A .B .C .D .8.如上图3,是的直径,弦交于点,,.则的长为 ( )AB .D .8 9. 已知半径为的中,弦,弦,则的度数为.三、圆周角:1. 如上图4,⊙的直径垂直于弦,则的大小 是()A . B . C. D .2. 如下图1,是的切线,切点为,是的直径,交于点,连接,若,则的度数为.3.如上图2,点A 、B 、C 在⊙O 上,AC ∥OB ,∠BAO=25°,则∠BOC 的度数为( ) A .25° B .50°C .60°D .80°4.如上图3,,,,A B C D 是O 上的四个点,B 是 AC 的中点,M 是半径OD 上任意一点,若40BDC ∠= ,则AMB ∠的度数不可能是( )453265167CD OAB CD ⊥M 12AB =:5:8OM MD =O 26π13π965π5AB O CD AB P 2,6AP BP ==030APC ∠=CD 2O 2AC =22AD =COD ∠O AB 36,=∠CAB CD BCD ∠ 18 36 54 72AC O C BC O AB O D OD 50A ∠=︒COD ∠A .45B .60 C. 75 D .85 5. 已知:如下图1,在中,,则的度数为( )A . 30°B . 35° C. 45° D .70°6. 如上图2,⊙的半径为,四边形内接于⊙,连接,若,则的长为()A . B . C. D .7. 如上图3,中,弦,相交于点,,,则的大小 是( )A.B.C.D.8.如上图4,是的直径,是上位于异侧的两点.下列四个角中,一定与互余的角是( )A . B 、 C . D .9.如下图1,AB 是⊙O 的直径,CD 是⊙O 的弦,∠ACD=30°,则∠BAD 为( ) A .30°B .50°C .60°D .70°10.如下图2,△ABC 内接于⊙O ,若∠OAB=32°,则∠C=°.11.如上图2,内接于,若,则等于( )A .B . C. D .12. 如上图3,四边形为⊙的内接四边形.延长与相交于点,,垂足为,连接,,则的度数为( ).O 3ABCD O OD OB ,BCD BOD ∠=∠⋂BD ππ23π2π3O ⊙AB CD P 42A =∠°77APD =∠°B ∠43°35°34°44°AB O e ,C D O e AB ACD ∠ADC ∠ABD ∠BAC ∠BAD ∠ABC ∆O A α∠=OBC ∠1802α- 2α90α+ 90α- ABCD O AB DC G CD AO ⊥E BD ︒=∠50GBC DBC∠A.50°B.60°C.80°D.85°13. 如下图1,将⊙O 沿弦AB 折叠,点C 在上,点D 在上,若∠ACB=70°, 则∠ADB=°.14.如下图2,A 、B 、C 是⊙O 上的三点,且四边形OABC 是菱形.若点D 是圆上异于A 、B 、C 的另一点,则∠ADC 的度数是____________.15、如上图3,圆内接四边形的边过圆心,过点的切线与边所在直线垂直于点,若,则等于( )A . B . C. D . 16.如上图4,等腰△ABC 内接于⊙O ,已知AB=AC ,∠ABC=30°,BD 是⊙O 的直径, 如果CD=3,则AD= . 17. 如下图1,AB 是⊙O 的直径,C ,D ,E 在⊙O 上,若∠AED =20°,则∠BCD 的度数为( ) A 、100° B 、110° C 、115° D 、120°18.如上图2,△ABC 内接于⊙O ,∠ACB=90°,∠ACB 的角平分线交⊙O 于D .若AC=6,BD=5,则BC 的长为 .19.如上图3,AB 是半圆直径,半径OC ⊥AB 于点O ,D 为半圆上一点,AC ∥OD ,AD 与OC 交于点E ,连结CD 、BD ,给出以下三个结论:①OD 平分∠COB ;②BD=CD ;③CD 2=CE.CO , 其中正确结论的序号是 .20. 如上图4,为等腰的外接圆,直径,为弧上任意一点(不与,重合),直线交延长线于点,在点处切线交于点,下列结论正确AmB AB ABCD AB O C AD M 55ABC ∠= ACD ∠20 35 40 55O C ∆AB 12AB =P C B B C C P AB Q O P D P Q BD的是.①若,则弧的长为; ②若,则平分; ③若,则④无论点在弧上的位置如何变化,为定值. 21、已知AB 是⊙O 的直径,AT 是⊙O 的切线,050=∠ABT ,BT 交⊙O 于点C ,E 是AB 上一点,延长CE 交⊙O 于点D .(1)如图①,求T ∠和CDB ∠的大小; (2)如图②,当BC BE =时,求CDO ∠的大小.22.如图,已知C ∆AB 内接于O ,AB 是直径,点D 在O 上,D//C O B ,过点D 作D E ⊥AB ,垂足为E ,连接CD 交OE 边于点F .(1)求证:D ∆OE ∽C ∆AB ;(2)求证:DF D ∠O =∠B E ;(3)连接C O ,设D ∆OE 的面积为1S ,四边形C D B O 的面积为2S ,若1227S S =,求sin A 的值.23、如图,已知等腰直角三角形,点是斜边上一点(不与重合),是的外接圆⊙的直径.(1)求证:是等腰直角三角形;(2)若⊙的直径为2,求的值.30∠PAB = BPπD//C P B AP C ∠AB D PB =B D P =P C BC CQ P⋅ABC P BC ,B C PE ABP ∆O APE ∆O 22PC PB +2017中考数学试题-----圆精选2四、和圆有关的位置关系: 1、三角形和圆1.已知一个三角形的三边长分别为5,7,8.则其内切圆的半径为( )A .2B .32C ..2、 如下图1,O 是ABC ∆的内切圆,则点O 是ABC ∆的( ) A . 三条边的垂直平分线的交点 B .三角形平分线的交点 C. 三条中线的交点D .三条高的交点3.如上图2,ABC ∆内接于O ,,AB AC CO =的延长线交AB 于点D . (1)求证AO 平分BAC ∠;(2)若36,sin 5BC BAC =∠=,求AC 和CD 的长.4.如图,BAC ∠的平分线交ABC V 的外接圆于点D ,ABC ∠的平分线交AD 于点E . (1)求证:DE DB =;(2)若90BAC ∠=︒,4BD =,求ABC V 外接圆的半径.5、如图,点E 是△ABC 的内心,AE 的延长线交BC 于点F ,交△ABC 的外接圆⊙O 于点D ;连接BD ,过点D 作直线DM ,使∠BDM =∠DA C .(1)求证:直线DM 是⊙O 的切线; (2)求证:DE 2=DF ·D A .6. 已知的内切圆与分别相切于点,若,如图1. (1)判断的形状,并证明你的结论;(2)设与相交于点,如图2,求的长.2、四边形和圆ABC O ,,AB BC AC ,,D E F EF DE =ABC AE DF M 24,AF FC ==AM1.如下图1,四边形ABCD 内接于⊙O ,DA =DC ,∠CBE =50°,则∠DAC 的大小为( ) A .130° B .100° C .65° D .50°3、直线和圆:1. 如上图2,AB 是⊙O 的直径,PA 切⊙O 于点A ,连结PO 并延长交⊙O 于点C ,连结AC ,AB=10,∠P=30°,则AC 的长度是( )A .B .C .5D .2、如上图3,⊙O 的直径AB=4,BC 切⊙O 于点B ,OC 平行于弦AD ,OC=5,则AD 的长为( )A . 65 B .85 CD.53.如下图1,AB 是⊙O 的直径,PA 切⊙O 于点A ,PO 交⊙O 于点C ;连接BC ,若∠P=40°,则∠B 等于( )A .20° B .25°C .30°D .40°4.如上图2,菱形ABCD 的边AB=20,面积为320,∠BAD <90°,⊙O 与边AB ,AD 都相切,AO=10,则⊙O 的半径长等于( )A .5 B .6C .D .5.如上图3,在直角坐标系中,⊙A 的圆心A 的坐标为(-1,0),半径为1,点P 为直线上的动点,过点P 作⊙A 的切线,切点为Q ,则切线长PQ 的最小值是__________6. 如下图1,已知,在射线上取点,以为圆心的圆与相切;在射线上取点,以为圆心,为半径的圆与相切;在射线上取点,以为圆心,为半径的圆与相切;;在射线上取点,以为圆心,为半径的圆与相切.若的半径为,则的半径长是.343+-=x y 30∠AOB = OA 1O 1O OB 1O A 2O 2O 21O O OB 2O A 3O 3O 32O O OB ⋅⋅⋅9O A 10O 10O 109O O OB 1O 110O7. 如下图2,与⊙相切于点,线段与弦垂直,垂足为,则.8、如图,已知直线PT 与⊙O 相切于点T ,直线PO 与⊙O 相交于A ,B 两点. (1)求证:PT 2=PA •PB ;(2)若PT=TB=,求图中阴影部分的面积.9.如图,在Rt △ABC 中,∠C =Rt ∠,以BC 为直径的⊙O 交AB 于点D ,切线DE 交AC 于点E . (1)求证:∠A =∠ADE ;(2)若AD =16,DE =10,求BC 的长.10、如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,以AC 为直径作⊙O 交AB 于点D ,E 为BC 的中点,连接DE 并延长交AC 的延长线于点F .(1)求证:DE 是⊙O 的切线; (2)若CF =2,DF =4,求⊙O 直径的长.11.如图,已知AB 是圆O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为H ,与AC 平行的圆O 的一条切线交CD 的延长线于点M ,交AB 的延长线于点E ,切点为F ,连接AF 交CD 于点N .AB O B OA BC ,2D AB BC ==AOB ∠=(1)求证:CA =CN ;(2)连接DF ,若cos ∠DFA =,AN =,求圆O 的直径的长度.12.如图,在△ABC 中,∠C =90°,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,点O 在AB 上,以点O 为圆心,OA 为半径的圆恰好经过点D ,分别交AC ,AB 于点E ,F . (1)试判断直线BC 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)若BD =BF =2,求阴影部分的面积(结果保留π).13.如图,为半圆的直径,是⊙的一条弦,为的中点,作,交的延长线于点,连接. (1)求证:为半圆的切线; (2)若,求阴影区域的面积.(结果保留根号和π)14.已知:如图,为的直径,是的弦,垂直于过点的直线,垂足为点,且平分.求证:(1)是的切线;(2).45AB O AC O D BC AC DE ⊥B F DA EF O 36==DF DA15.如图,AB 为⊙O 的直径,C 、D 为⊙O 上的两点,∠BAC =∠DAC ,过点C 做直线EF ⊥AD ,交AD 的延长线于点E ,连接BC .(1)求证:EF 是⊙O 的切线; (2)若DE =1,BC =2,求劣弧的长l .16. 如图,是的弦,切于点垂足为是的半径,且.(1)求证:平分;(2)若点是优弧 上一点,且,求扇形的面积(计算结果保留)17. 如图,已知AB 是⊙O 的直径,CD 与⊙O 相切于C ,BE ∥CO .(1)求证:BC 是∠ABE 的平分线;(2)若DC =8,⊙O 的半径OA =6,求CE 的长.BCAB O BC O ,B AD BC ⊥,D OA O 3OA =AB OAD ∠E AEB 060AEB ∠=OABπ18、如图,已知AB 是⊙O 的直径,弦CD 与直径AB 相交于点F .点E 在⊙O 外,做直线AE ,且∠EAC =∠D .(1)求证:直线AE 是⊙O 的切线.(2)若∠BAC =30°,BC =4,cos ∠BAD =,CF =,求BF 的长.19、如图,AB 为半圆O 的直径,C 为BA 延长线上一点,CD 切半圆O 于点D 。
一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,已知扇形MON 的半径为2,∠MON=90°,点B 在弧MN 上移动,联结BM ,作OD ⊥BM ,垂足为点D ,C 为线段OD 上一点,且OC=BM ,联结BC 并延长交半径OM 于点A ,设OA=x ,∠COM 的正切值为y.(1)如图2,当AB ⊥OM 时,求证:AM=AC ;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(3)当△OAC 为等腰三角形时,求x 的值.【答案】 (1)证明见解析;(2) 2=+y x 02<≤x 1422=x . 【解析】 分析:(1)先判断出∠ABM =∠DOM ,进而判断出△OAC ≌△BAM ,即可得出结论; (2)先判断出BD =DM ,进而得出DM ME BD AE =,进而得出AE =122x (),再判断出2OA OC DM OE OD OD==,即可得出结论; (3)分三种情况利用勾股定理或判断出不存在,即可得出结论.详解:(1)∵OD ⊥BM ,AB ⊥OM ,∴∠ODM =∠BAM =90°.∵∠ABM +∠M =∠DOM +∠M ,∴∠ABM =∠DOM .∵∠OAC =∠BAM ,OC =BM ,∴△OAC ≌△BAM ,∴AC =AM .(2)如图2,过点D 作DE ∥AB ,交OM 于点E .∵OB =OM ,OD ⊥BM ,∴BD =DM .∵DE ∥AB ,∴DM ME BD AE =,∴AE =EM .∵OM 2,∴AE =122x (). ∵DE ∥AB ,∴2OA OC DM OE OD OD==, ∴22DM OA y OD OE x =∴=+,02x ≤<(3)(i)当OA=OC时.∵111222DM BM OC x===.在Rt△ODM中,222124OD OM DM x=-=-.∵2121224xDMyOD xx=∴=+-,.解得1422x-=,或1422x--=(舍).(ii)当AO=AC时,则∠AOC=∠ACO.∵∠ACO>∠COB,∠COB=∠AOC,∴∠ACO>∠AOC,∴此种情况不存在.(ⅲ)当CO=CA时,则∠COA=∠CAO=α.∵∠CAO>∠M,∠M=90°﹣α,∴α>90°﹣α,∴α>45°,∴∠BOA=2α>90°.∵∠BOA≤90°,∴此种情况不存在.即:当△OAC为等腰三角形时,x的值为1422-.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了相似三角形的判定和性质,圆的有关性质,勾股定理,等腰三角形的性质,建立y关于x的函数关系式是解答本题的关键.2.四边形ABCD 的对角线交于点E,且AE=EC,BE=ED,以AD 为直径的半圆过点E,圆心为O.(1)如图①,求证:四边形ABCD 为菱形;(2)如图②,若BC 的延长线与半圆相切于点F,且直径AD=6,求弧AE 的长.【答案】(1)见解析;(2)π2【解析】试题分析:(1)先判断出四边形ABCD是平行四边形,再判断出AC⊥BD即可得出结论;(2)先判断出AD=DC且DE⊥AC,∠ADE=∠CDE,进而得出∠CDA=30°,最后用弧长公式即可得出结论.试题解析:证明:(1)∵四边形ABCD的对角线交于点E,且AE=EC,BE=ED,∴四边形ABCD 是平行四边形.∵以AD 为直径的半圆过点E ,∴∠AED =90°,即有AC ⊥BD ,∴四边形ABCD 是菱形;(2)由(1)知,四边形ABCD 是菱形,∴△ADC 为等腰三角形,∴AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE .如图2,过点C 作CG ⊥AD ,垂足为G ,连接FO .∵BF 切圆O 于点F ,∴OF ⊥AD ,且132OF AD ==,易知,四边形CGOF 为矩形,∴CG =OF =3. 在Rt △CDG 中,CD =AD =6,sin ∠ADC =CG CD =12,∴∠CDA =30°,∴∠ADE =15°. 连接OE ,则∠AOE =2×∠ADE =30°,∴3031802AE ππ⋅⨯==.点睛:本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质,熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键.3.等腰Rt △ABC 和⊙O 如图放置,已知AB=BC=1,∠ABC=90°,⊙O 的半径为1,圆心O 与直线AB 的距离为5.(1)若△ABC 以每秒2个单位的速度向右移动,⊙O 不动,则经过多少时间△ABC 的边与圆第一次相切?(2)若两个图形同时向右移动,△ABC 的速度为每秒2个单位,⊙O 的速度为每秒1个单位,则经过多少时间△ABC 的边与圆第一次相切?(3)若两个图形同时向右移动,△ABC 的速度为每秒2个单位,⊙O 的速度为每秒1个单位,同时△ABC 的边长AB 、BC 都以每秒0.5个单位沿BA 、BC 方向增大.△ABC 的边与圆第一次相切时,点B 运动了多少距离?【答案】(152-;(2) 52;(32042- 【解析】 分析:(1)分析易得,第一次相切时,与斜边相切,假设此时,△ABC 移至△A′B′C′处,A′C′与⊙O 切于点E ,连OE 并延长,交B′C′于F .由切线长定理易得CC′的长,进而由三角形运动的速度可得答案;(2)设运动的时间为t 秒,根据题意得:CC′=2t ,DD′=t ,则C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2t=4-t ,由第(1)的结论列式得出结果;(3)求出相切的时间,进而得出B 点移动的距离.详解:(1)假设第一次相切时,△ABC 移至△A′B′C′处,如图1,A′C′与⊙O 切于点E ,连接OE 并延长,交B′C′于F ,设⊙O 与直线l 切于点D ,连接OD ,则OE ⊥A′C′,OD ⊥直线l ,由切线长定理可知C′E=C′D ,设C′D=x ,则C′E=x ,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠A=∠ACB=45°,∴∠A′C′B′=∠ACB=45°,∴△EFC′是等腰直角三角形,∴C′F=2x ,∠OFD=45°, ∴△OFD 也是等腰直角三角形,∴OD=DF ,∴2x+x=1,则x=2-1,∴CC′=BD -BC-C′D=5-1-(2-1)=5-2,∴点C 运动的时间为522-; 则经过52-秒,△ABC 的边与圆第一次相切; (2)如图2,设经过t 秒△ABC 的边与圆第一次相切,△ABC 移至△A′B′C′处,⊙O 与BC 所在直线的切点D 移至D′处,A′C′与⊙O 切于点E ,连OE 并延长,交B′C′于F ,∵CC′=2t ,DD′=t ,∴C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2t=4-t ,由切线长定理得C′E=C′D′=4-t ,由(1)得:4-t=2-1, 解得:t=5-2,答:经过5-2秒△ABC 的边与圆第一次相切;(3)由(2)得CC′=(2+0.5)t=2.5t ,DD′=t ,则C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2.5t=4-1.5t ,由切线长定理得C′E=C′D′=4-1.5t ,由(1)得:4-1.5t=2-1,解得:t=10223-, ∴点B 运动的距离为2×10223-=20423-.点睛:本题要求学生熟练掌握圆与直线的位置关系,并结合动点问题进行综合分析,比较复杂,难度较大,考查了学生数形结合的分析能力.4.如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC =OB ,点D 是AC 上一动点,点E 是CD 中点,连接BD 分别交OC ,OE 于点F ,G .(1)求∠DGE 的度数;(2)若CF OF =12,求BF GF的值; (3)记△CFB ,△DGO 的面积分别为S 1,S 2,若CF OF=k ,求12S S 的值.(用含k 的式子表示)【答案】(1)∠DGE =60°;(2)72;(3)12S S =211k k k +++.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,同弧所对的圆心角和圆周角的关系,可以求得∠DGE 的度数;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H 设CF =1,则OF =2,OC =OB =3,根据勾股定理求出BF 的长度,再证得△FGO ∽△FCB ,进而求得BF GF的值; (3)根据题意,作出合适的辅助线,然后根据三角形相似、勾股定理可以用含k 的式子表示出12S S 的值. 【详解】解:(1)∵BC =OB =OC ,∴∠COB =60°,∴∠CDB =12∠COB =30°, ∵OC =OD ,点E 为CD 中点,∴OE ⊥CD ,∴∠GED =90°,∴∠DGE =60°;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H设CF =1,则OF =2,OC =OB =3∵∠COB =60°∴OH =12OF =1, ∴HFHB =OB ﹣OH =2,在Rt △BHF 中,BF ==由OC =OB ,∠COB =60°得:∠OCB =60°,又∵∠OGB =∠DGE =60°,∴∠OGB =∠OCB ,∵∠OFG =∠CFB ,∴△FGO ∽△FCB , ∴OF GF BF CF=, ∴, ∴BF GF =72. (3)过点F 作FH ⊥AB 于点H ,设OF =1,则CF =k ,OB =OC =k+1,∵∠COB =60°,∴OH =12OF=12, ∴HF=330H =,HB =OB ﹣OH =k+12, 在Rt △BHF 中, BF =222HB HF k k 1+=++, 由(2)得:△FGO ∽△FCB ,∴GO OF CB BF=,即211GO k k k =+++, ∴GO 21k k =++,过点C 作CP ⊥BD 于点P∵∠CDB =30°∴PC =12CD , ∵点E 是CD 中点,∴DE =12CD , ∴PC =DE ,∵DE ⊥OE , ∴12S S =BF GO =22111k k k k k +++++=211k k k +++【点睛】圆的综合题,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似和勾股定理、数形结合的思想解答.5.已知P 是O 的直径BA 延长线上的一个动点,∠P 的另一边交O 于点C 、D ,两点位于AB 的上方,AB =6,OP=m ,1sin 3P =,如图所示.另一个半径为6的1O 经过点C 、D ,圆心距1OO n =.(1)当m=6时,求线段CD 的长;(2)设圆心O 1在直线AB 上方,试用n 的代数式表示m ; (3)△POO 1在点P 的运动过程中,是否能成为以OO 1为腰的等腰三角形,如果能,试求出此时n 的值;如果不能,请说明理由.【答案】(1)CD=25;(2)m=23812n n- ;(3) n 的值为955或9155 【解析】分析:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .解Rt △POH ,得到OH 的长.由勾股定理得CH 的长,再由垂径定理即可得到结论;(2)解Rt △POH ,得到Rt 3m OH OCH =.在和Rt △1O CH 中,由勾股定理即可得到结论;(3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况讨论:① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时,分1OP OO =和11O P OO =.②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得结论. 详解:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .在Rt △1sin 63POH P PO =中,=,,∴2OH =.∵AB =6,∴3OC =.由勾股定理得: 5CH =∵OH ⊥DC ,∴225CD CH ==.(2)在Rt △1sin 3POH P PO m 中,=,=,∴3m OH =.在Rt △OCH 中,2293m CH ⎛⎫- ⎪⎝⎭=. 在Rt △1O CH 中,22363m CH n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=. 可得: 2236933m m n ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=,解得23812n m n -:=. (3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况:① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时i )1OP OO =,即m n =,由23812n n n -=,解得9n :=. 即圆心距等于O 、1O 的半径的和,就有O 、1O 外切不合题意舍去.ii )11O P OO = n =,解得:23m n =,即23n 23812n n-=,解得n : ②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得: 28132n m n-=.∵1POO ∠是钝角,∴只能是m n =,即28132n n n-=,解得n :综上所述:n 点睛:本题是圆的综合题.考查了圆的有关性质和两圆的位置关系以及解直径三角形.解答(3)的关键是要分类讨论.6.如图1,是用量角器一个角的操作示意图,量角器的读数从M 点开始(即M 点的读数为0),如图2,把这个量角器与一块30°(∠CAB =30°)角的三角板拼在一起,三角板的斜边AB 与量角器所在圆的直径MN 重合,现有射线C 绕点C 从CA 开始沿顺时针方向以每秒2°的速度旋转到与CB ,在旋转过程中,射线CP 与量角器的半圆弧交于E .连接BE . (1)当射线CP 经过AB 的中点时,点E 处的读数是 ,此时△BCE 的形状是 ; (2)设旋转x 秒后,点E 处的读数为y ,求y 与x 的函数关系式;(3)当CP 旋转多少秒时,△BCE 是等腰三角形?【答案】(1)60°,直角三角形;(2)y=4x(0≤x≤45);(3)7.5秒或30秒【解析】【分析】(1)根据圆周角定理即可解决问题;(2)如图2﹣2中,由题意∠ACE=2x,∠AOE=y,根据圆周角定理可知∠AOE=2∠ACE,可得y=2x(0≤x≤45);(3)分两种情形分别讨论求解即可;【详解】解:(1)如图2﹣1中,∵∠ACB=90°,OA=OB,∴OA=OB=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴∠AOE=60°,∴点E处的读数是60°,∵∠E=∠BAC=30°,OE=OB,∴∠OBE=∠E=30°,∴∠EBC=∠OBE+∠ABC=90°,∴△EBC是直角三角形;故答案为60°,直角三角形;(2)如图2﹣2中,∵∠ACE=2x,∠AOE=y,∵∠AOE=2∠ACE,∴y=4x(0≤x≤45).(3)①如图2﹣3中,当EB=EC时,EO垂直平分线段BC,∵AC⊥BC,∵EO∥AC,∴∠AOE=∠BAC=30°,∠AOE=15°,∴∠ECA=12∴x=7.5.②若2﹣4中,当BE=BC时,易知∠BEC=∠BAC=∠BCE=30°,∴∠OBE=∠OBC=60°,∵OE=OB,∴△OBE是等边三角形,∴∠BOE=60°,∴∠AOB=120°,∴∠ACE=12∠ACB=60°,∴x=30,综上所述,当CP旋转7.5秒或30秒时,△BCE是等腰三角形;【点睛】本题考查几何变换综合题、创新题目、圆周角定理、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.7.如图,线段BC所在的直线是以AB为直径的圆的切线,点D为圆上一点,满足BD=BC,且点C、D位于直径AB的两侧,连接CD交圆于点E. 点F是BD上一点,连接EF,分别交AB、BD于点G、H,且EF=BD.(1)求证:EF∥BC;(2)若EH=4,HF=2,求BE的长.【答案】(1)见解析;(2) 233【解析】【分析】(1)根据EF=BD可得EF=BD,进而得到BE DF,根据“在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等”即可得出角相等进而可证.(2)连接DF,根据切线的性质及垂径定理求出GF、GE的长,根据“在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等”及平行线求出相等的角,利用锐角三角函数求出∠BHG,进而求出∠BDE的度数,确定BE所对的圆心角的度数,根据∠DFH=90°确定DE为直径,代入弧长公式即可求解.【详解】(1)∵EF=BD,∴EF=BD∴BE DF∴∠D=∠DEF又BD=BC,∴∠D=∠C,∴∠DEF=∠CEF∥BC(2)∵AB是直径,BC为切线,∴AB⊥BC又EF∥BC,∴AB⊥EF,弧BF=弧BE,GF=GE=12(HF+EH)=3,HG=1DB平分∠EDF,又BF∥CD,∴∠FBD=∠FDB=∠BDE=∠BFH ∴HB=HF=2∴cos∠BHG=HGHB =12,∠BHG=60°.∴∠FDB=∠BDE=30°∴∠DFH=90°,DE为直径,DE=3BE所对圆心角=60°.∴弧BE=163π=233π【点睛】本题是圆的综合题,主要考查圆周角、切线、垂径定理、弧长公式等相关知识,掌握圆周角的有关定理,切线的性质,垂径定理及弧长公式是解题关键.8.如图,已知△ABC,23BC=,∠B=45°,点D在边BC上,联结AD,以点A 为圆心,AD为半径画圆,与边AC交于点E,点F在圆A上,且AF⊥AD.(1)设BD为x,点D、F之间的距离为y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;(2)如果E是DF的中点,求:BD CD的值;(3)联结CF,如果四边形ADCF是梯形,求BD的长.【答案】(1) 2442y x x (0≤x≤3); (2) 45; (3) BD 的长是1或1+5. 【解析】【分析】 (1)过点A 作AH ⊥BC ,垂足为点H .构造直角三角形,利用解直角三角形和勾股定理求得AD 的长度.联结DF ,点D 、F 之间的距离y 即为DF 的长度,在Rt △ADF 中,利用锐角三角形函数的定义求得DF 的长度,易得函数关系式.(2)由勾股定理求得:AC=22AH DH +.设DF 与AE 相交于点Q ,通过解Rt △DCQ 和Rt △AHC 推知12DQ CQ =.故设DQ=k ,CQ=2k ,AQ=DQ=k ,所以再次利用勾股定理推知DC 的长度,结合图形求得线段BD 的长度,易得答案.(3)如果四边形ADCF 是梯形,则需要分类讨论:①当AF ∥DC 、②当AD ∥FC .根据相似三角形的判定与性质,结合图形解答.【详解】(1)过点A 作AH ⊥BC ,垂足为点H .∵∠B =45°,AB 2∴·cos 1BH AH AB B ===.∵BD 为x ,∴1DH x =-.在Rt △ADH 中,90AHD ∠=︒,∴22222AD AH DH x x =+=-+. 联结DF ,点D 、F 之间的距离y 即为DF 的长度.∵点F 在圆A 上,且AF ⊥AD ,∴AD AF =,45ADF ∠=︒.在Rt △ADF 中,90DAF ∠=︒,∴2442cos AD DF x x ADF==-+∠ ∴2442y x x =-+.()03x ≤≤ ;(2)∵E 是DF 的中点,∴AE DF ⊥,AE 平分DF .∵BC=3,∴312HC =-=.∴225AC AH HC =+=. 设DF 与AE 相交于点Q ,在Rt △DCQ 中,90DQC ∠=︒,tan DQ DCQ CQ ∠=. 在Rt △AHC 中,90AHC ∠=︒,1tan 2AH ACH HC ∠==. ∵DCQ ACH ∠=∠,∴12DQ CQ =. 设,2DQ k CQ k ==,AQ DQ k ==,∵35k =,5k =,∴2253DC DQ CQ =+=. ∵43BD BC DC =-=,∴4:5BD CD =. (3)如果四边形ADCF 是梯形 则①当AF ∥DC 时,45AFD FDC ∠=∠=︒.∵45ADF ∠=︒,∴AD BC ⊥,即点D 与点H 重合. ∴1BD =.②当AD ∥FC 时,45ADF CFD ∠=∠=︒.∵45B ∠=︒,∴B CFD ∠=∠.∵B BAD ADF FDC ∠+∠=∠+∠,∴BAD FDC ∠=∠.∴ABD ∆∽DFC ∆.∴AB AD DF DC =. ∵2DF AD =,DC BC BD =-. ∴2AD BC BD =-.即()222-23x x x +=-,整理得 210x x --=,解得 15x ±=(负数舍去). 综上所述,如果四边形ADCF 是梯形,BD 的长是1或1+52. 【点睛】此题属于圆的综合题,涉及了平行四边形的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数值以及勾股定理等知识,综合性较强,解答本题需要我们熟练各部分的内容,对学生的综合能力要求较高,一定要注意将所学知识贯穿起来.9.如图,是大半圆的直径,是小半圆的直径,点是大半圆上一点,与小半圆交于点,过点作于点. (1)求证:是小半圆的切线; (2)若,点在上运动(点不与两点重合),设,. ①求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围; ②当时,求两点之间的距离.【答案】(1)见解析;(2)①,,②两点之间的距离为或.【解析】【分析】(1)连接CO、CM,只需证到CD⊥CM.由于CD⊥OP,只需证到CM∥OP,只需证到CM 是△AOP的中位线即可.(2)①易证△ODC∽△CDP,从而得到CD2=DP•OD,进而得到y与x之间的函数关系式.由于当点P与点A重合时x=0,当点P与点B重合时x=4,点P在大半圆O上运动(点P不与A,B两点重合),因此自变量x的取值范围为0<x<4.②当y=3时,得到-x2+4x=3,求出x.根据x的值可求出CD、PD的值,从而求出∠CPD,运用勾股定理等知识就可求出P,M两点之间的距离.【详解】(1)连接,如图1所示∵是小半圆的直径,∴即∵∴∵∴∴,∵∴,∴∴.,即∵经过半径的外端,且∴直线是小半圆的切线.(2)①∵,,∴∴∴∽∴∴∵,,,∴当点与点重合时,;当点与点重合时,∵点在大半圆上运动(点不与两点重合),∴∴与之间的函数关系式为,自变量的取值范围是.②当时,解得,Ⅰ当时,如图2所示在中,∵,∴,∴∵,∴是等边三角形∵∴∴.Ⅱ当时,如图3所示,同理可得∵∴∴过点作,垂足为,连接,如图3所示∵,∴同理在中,∵,∴综上所述,当时,两点之间的距离为或.【点睛】考查了切线的判定、平行线的判定与性质、等边三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、特殊角的三角函数值、勾股定理等知识,综合性比较强.10.如图,AN是⊙M的直径,NB∥x轴,AB交⊙M于点C.(1)若点A(0,6),N(0,2),∠ABN=30°,求点B的坐标;(2)若D为线段NB的中点,求证:直线CD是⊙M的切线.【答案】(1) B(,2).(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)在Rt△ABN中,求出AN、AB即可解决问题;(2)连接MC,NC.只要证明∠MCD=90°即可试题解析:(1)∵A的坐标为(0,6),N(0,2),∴AN=4,∵∠ABN=30°,∠ANB=90°,∴AB=2AN=8,∴由勾股定理可知:NB=,∴B(,2).(2)连接MC,NC∵AN是⊙M的直径,∴∠ACN=90°,∴∠NCB=90°,在Rt△NCB中,D为NB的中点,∴CD=NB=ND,∴∠CND=∠NCD,∵MC=MN,∴∠MCN=∠MNC,∵∠MNC+∠CND=90°,∴∠MCN+∠NCD=90°,即MC⊥CD.∴直线CD是⊙M的切线.考点:切线的判定;坐标与图形性质.。
FhseFhee2017中考数学全国试题汇编-■■■■■圆24 (2017.北京)如图,AB是LI O的一条弦,LI O的切线交CE的延长线于点D .(1)求证:DB 二DE ;(2)若AB =12, BD =5,求LI O 的半径.【解析】E是AB的中点,过点E作EC_OA于点C ,过点B作试题分析:(1)由切线性质及等量代换推出/ 4=7 5,再利用等角对等边可得出结论;(2)由已知条件得出sin7 DEF和sin7 AOE的值,禾用对应角的三角函数值相等推出结论.试题解析:(1)证明:T DC 丄OA, A / 1 + 7 3=90°, v BD 为切线,二OB 丄BD, /-Z 2+7 5=90°, v OA=OB, •••7 1=7 2,v/ 3=7 4,A/ 4=7 5,在厶DEB中, 7 4=7 5,A DE=DB.⑵作DF丄AB 于F,连接OE, ・,.EF^-EE=3/在RTADEF中,EA3, DE=BD=5J EQ3 , J.f~nj jQ-F* 4Y彗一3 =斗——=-3「.在irrAAOE 中rDE5TAEh,二曲二二■ ■考点:圆的性质,切线定理,三角形相似,三角函数27 (2017甘肃白银)•如图,AN是L M的直径,NB//X轴, ~A OAB交L M于点C .(1)若点A 0,6 , N 0,2厂ABN =30°,求点B的坐标;(2)若D为线段NB的中点,求证:直线CD是L M的切线.解:(1)v A 的坐标为(0, 6), N (0, 2)••• AN=4, .............................................................................................................. 1 分vZ ABN=30°, / ANB=90°,••• AB=2AN=8, ...................................................................................................... 2分•••由勾股定理可知:NB=4..3 ,••• B ( 4 3 , 2) ....................................................... 3 分(2)连接MC , NC ........................................................................................... 4 分v AN是O M的直径,•••Z ACN=90°°•••Z NCB=90° ° ................................................................................................... 5 分在Rt A NCB中,D为NB的中点,1•CD= = N B=ND ,2•Z CND=Z NCD, .............................. 6 分v MC=MN ,•Z MCN=Z MNC.vZ MNC+Z CND=90°°• Z MCN+Z NCD=90° ° ...................... 7 分即MC I CD.•直线CD是。
中考数学压轴题之圆的综合(中考题型整理,突破提升)及答案一、圆的综合1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,点E为△ABC内切圆的圆心,连接AE的延长线交BC于点F,交⊙O于点D;连接BD,过点D作直线DM,使∠BDM=∠DAC.(1)求证:直线DM是⊙O的切线;(2)若DF=2,且AF=4,求BD和DE的长.【答案】(1)证明见解析(2)23【解析】【分析】(1)根据垂径定理的推论即可得到OD⊥BC,再根据∠BDM=∠DBC,即可判定BC∥DM,进而得到OD⊥DM,据此可得直线DM是⊙O的切线;(2)根据三角形内心的定义以及圆周角定理,得到∠BED=∠EBD,即可得出DB=DE,再判定△DBF∽△DAB,即可得到DB2=DF•DA,据此解答即可.【详解】(1)如图所示,连接OD.∵点E是△ABC的内心,∴∠BAD=∠CAD,∴¶¶BD CD=,∴OD⊥BC.又∵∠BDM=∠DAC,∠DAC=∠DBC,∴∠BDM=∠DBC,∴BC∥DM,∴OD⊥DM.又∵OD为⊙O半径,∴直线DM是⊙O的切线.(2)连接BE.∵E为内心,∴∠ABE=∠CBE.∵∠BAD=∠CAD,∠DBC=∠CAD,∴∠BAD=∠DBC,∴∠BAE+∠ABE=∠CBE+∠DBC,即∠BED=∠DBE,∴BD=DE.又∵∠BDF=∠ADB(公共角),∴△DBF∽△DAB,∴DF DBDB DA=,即DB2=DF•DA.∵DF=2,AF=4,∴DA=DF+AF=6,∴DB2=DF•DA=12,∴DB=DE=23.【点睛】本题主要考查了三角形的内心与外心,圆周角定理以及垂径定理的综合应用,解题时注意:平分弦所对一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧;三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H,连结AC,过»BD上一点E作EG∥AC 交CD的延长线于点G,连结AE交CD于点F,且EG=FG,连结CE.(1)求证:∠G=∠CEF;(2)求证:EG是⊙O的切线;(3)延长AB交GE的延长线于点M,若tanG =34,AH=33,求EM的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)253.【解析】试题分析:(1)由AC∥EG,推出∠G=∠ACG,由AB⊥CD推出»»AD AC=,推出∠CEF=∠ACD,推出∠G=∠CEF,由此即可证明;(2)欲证明EG是⊙O的切线只要证明EG⊥OE即可;(3)连接OC.设⊙O的半径为r.在Rt△OCH中,利用勾股定理求出r,证明△AHC∽△MEO,可得AH HCEM OE=,由此即可解决问题;试题解析:(1)证明:如图1.∵AC∥EG,∴∠G=∠ACG,∵AB⊥CD,∴»»AD AC=,∴∠CEF=∠ACD,∴∠G=∠CEF,∵∠ECF=∠ECG,∴△ECF∽△GCE.(2)证明:如图2中,连接OE.∵GF=GE,∴∠GFE=∠GEF=∠AFH,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA,∵∠AFH+∠FAH=90°,∴∠GEF+∠AEO=90°,∴∠GEO=90°,∴GE⊥OE,∴EG是⊙O的切线.(3)解:如图3中,连接OC.设⊙O的半径为r.在Rt△AHC中,tan∠ACH=tan∠G=AHHC=34,∵AH=33,∴HC=43,在Rt△HOC中,∵OC=r,OH=r﹣33,HC=43,∴222(33)(43)r r-+=,∴r=2536,∵GM∥AC,∴∠CAH=∠M,∵∠OEM=∠AHC,∴△AHC∽△MEO,∴AH HCEM OE=,∴33432536=,∴EM=253.点睛:本题考查圆综合题、垂径定理、相似三角形的判定和性质、锐角三角函数、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题,正确寻找相似三角形,构建方程解决问题吗,属于中考压轴题.3.如图,在锐角△ABC中,AC是最短边.以AC为直径的⊙O,交BC于D,过O作OE∥BC,交OD于E,连接AD、AE、CE.(1)求证:∠ACE=∠DCE;(2)若∠B=45°,∠BAE=15°,求∠EAO的度数;(3)若AC=4,23CDFCOESS∆∆=,求CF的长.【答案】(1)证明见解析,(2)60°;(3)433 【解析】 【分析】 (1)易证∠OEC =∠OCE ,∠OEC =∠ECD ,从而可知∠OCE =∠ECD ,即∠ACE =∠DCE ; (2)延长AE 交BC 于点G ,易证∠AGC =∠B +∠BAG =60°,由于OE ∥BC ,所以∠AEO =∠AGC =60°,所以∠EAO =∠AEO =60°;(3)易证12COE CAE S S =V V ,由于23CDF COE S S =V V ,所以CDF CAE S S V V =13,由圆周角定理可知∠AEC =∠FDC =90°,从而可证明△CDF ∽△CEA ,利用三角形相似的性质即可求出答案.【详解】(1)∵OC =OE ,∴∠OEC =∠OCE .∵OE ∥BC ,∴∠OEC =∠ECD ,∴∠OCE =∠ECD ,即∠ACE =∠DCE ;(2)延长AE 交BC 于点G .∵∠AGC 是△ABG 的外角,∴∠AGC =∠B +∠BAG =60°.∵OE ∥BC ,∴∠AEO =∠AGC =60°.∵OA =OE ,∴∠EAO =∠AEO =60°.(3)∵O 是AC 中点,∴12COE CAE S S =V V . 23CDF COE S S =V V Q ,∴CDF CAE S S V V =13. ∵AC 是直径,∴∠AEC =∠FDC =90°.∵∠ACE =∠FCD ,∴△CDF ∽△CEA ,∴CF CA =3,∴CF =3CA =43.【点睛】本题考查了圆的综合问题,涉及平行线的性质,三角形的外角的性质,三角形中线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质等知识,需要学生灵活运用所学知识.4.在⊙O 中,点C 是AB u u u r上的一个动点(不与点A ,B 重合),∠ACB=120°,点I 是∠ABC 的内心,CI 的延长线交⊙O 于点D ,连结AD,BD .(1)求证:AD=BD.(2)猜想线段AB与DI的数量关系,并说明理由.(3)若⊙O的半径为2,点E,F是»AB的三等分点,当点C从点E运动到点F时,求点I 随之运动形成的路径长.【答案】(1)证明见解析;(2)AB=DI,理由见解析(3)23【解析】分析:(1)根据内心的定义可得CI平分∠ACB,可得出角相等,再根据圆周角定理,可证得结论;(2)根据∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD,可求出∠BAD的度数,再根据AD=BD,可证得△ABD是等边三角形,再根据内心的定义及三角形的外角性质,证明∠BID=∠IBD,得出ID=BD,再根据AB=BD,即可证得结论;(3)连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧,根据已知及圆周角定理、解直角三角形,可求出AD的长,再根据点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,可证得∠DAI1=∠AI1D,然后利用弧长的公式可求出点I 随之运动形成的路径长.详解:(1)证明:∵点I是∠ABC的内心∴CI平分∠ACB∴∠ACD=∠BCD∴弧AD=弧BD∴AD=BD(2)AB=DI理由:∵∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD∴∠BCD=×120°=60°∵弧BD=弧BD∴∠DAB=∠BCD=60°∵AD=BD∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=∠C∵I是△ABC的内心∴BI平分∠ABC∴∠CBI=∠ABI∵∠BID=∠C+∠CBI,∠IBD=∠ABI+∠ABD∴∠BID=∠IBD∴ID=BD∵AB=BD∴AB=DI(3)解:如图,连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧∵∠ACB=120°,弧AD=弧BD∴∠AED=∠ACB=×120°=60°∵圆的半径为2,DE是直径∴DE=4,∠EAD=90°∴AD=sin∠AED×DE=×4=2∵点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°∴弧AB的度数为120°,∴弧AM、弧BF的度数都为为40°∴∠ADM=20°=∠FAB∴∠DAI1=∠FAB+∠DAB=80°∴∠AI1D=180°-∠ADM-∠DAI1=180°-20°-80°=80°∴∠DAI1=∠AI1D∴AD=I1D=2∴弧I1I2的长为:点睛:此题是一道圆的综合题,有一定的难度,熟记圆的相关性质与定理,并对圆中的弦、弧、圆心角、圆周角等进行灵活转化是解题关键,注意数形结合思想的渗透.5.已知,如图:O1为x轴上一点,以O1为圆心作⊙O1交x轴于C、D两点,交y轴于M、N两点,∠CMD的外角平分线交⊙O1于点E,AB是弦,且AB∥CD,直线DM的解析式为y=3x+3.(1)如图1,求⊙O1半径及点E的坐标.(2)如图2,过E作EF⊥BC于F,若A、B为弧CND上两动点且弦AB∥CD,试问:BF+CF 与AC之间是否存在某种等量关系?请写出你的结论,并证明.(3)在(2)的条件下,EF交⊙O1于点G,问弦BG的长度是否变化?若不变直接写出BG 的长(不写过程),若变化自画图说明理由.【答案】(1)r=5 E(4,5)(2)BF+CF=AC (3)弦BG的长度不变,等于2【解析】分析:(1)连接ED、EC、EO1、MO1,如图1,可以证到∠ECD=∠SME=∠EMC=∠EDC,从而可以证到∠EO1D=∠EO1C=90°.由直线DM的解析式为y=3x+3可得OD=1,OM=3.设⊙O1的半径为r.在Rt△MOO1中利用勾股定理就可解决问题.(2)过点O1作O1P⊥EG于P,过点O1作O1Q⊥BC于Q,连接EO1、DB,如图2.由AB∥DC可证到BD=AC,易证四边形O1PFQ是矩形,从而有O1P=FQ,∠PO1Q=90°,进而有∠EO1P=∠CO1Q,从而可以证到△EPO1≌△CQO1,则有PO1=QO1.根据三角形中位线定理可得FQ=12BD.从而可以得到BF+CF=2FQ=AC.(3)连接EO1,ED,EB,BG,如图3.易证EF∥BD,则有∠GEB=∠EBD,从而有¶BG=¶ED,也就有BG=DE.在Rt△EO1D中运用勾股定理求出ED,就可解决问题.详解:(1)连接ED、EC、EO1、MO1,如图1.∵ME平分∠SMC,∴∠SME=∠EMC.∵∠SME=∠ECD,∠EMC=∠EDC,∴∠ECD=∠EDC,∴∠EO1D=∠EO1C.∵∠EO1D+∠EO1C=180°,∴∠EO1D=∠EO1C=90°.∵直线DM的解析式为y=3x+3,∴点M的坐标为(0,3),点D的坐标为(﹣1,0),∴OD=1,OM=3.设⊙O1的半径为r,则MO1=DO1=r.在Rt△MOO1中,(r﹣1)2+32=r2.解得:r=5,∴OO1=4,EO1=5,∴⊙O1半径为5,点E的坐标为(4,5).(2)BF+CF=AC.理由如下:过点O1作O1P⊥EG于P,过点O1作O1Q⊥BC于Q,连接EO1、DB,如图2.∵AB∥DC,∴∠DCA=∠BAC,∴¶AD=¶¶BC BD∴,=¶AC,∴BD=AC.∵O1P⊥EG,O1Q⊥BC,EF⊥BF,∴∠O1PF=∠PFQ=∠O1QF=90°,∴四边形O1PFQ是矩形,∴O1P=FQ,∠PO1Q=90°,∴∠EO1P=90°﹣∠PO1C=∠CO1Q.在△EPO1和△CQO1中,111111EO P CO QEPO CQOO E O C∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EPO1≌△CQO1,∴PO1=QO1,∴FQ=QO1.∵QO1⊥BC,∴BQ=CQ.∵CO1=DO1,∴O1Q=12 BD,∴FQ=12BD.∵BF+CF=FQ+BQ+CF=FQ+CQ+CF=2FQ,∴BF+CF=BD=AC.(3)连接EO1,ED,EB,BG,如图3.∵DC是⊙O1的直径,∴∠DBC=90°,∴∠DBC+∠EFB=180°,∴EF∥BD,∴∠GEB=∠EBD,∴¶BG=¶ED,∴BG=DE.∵DO1=EO1=5,EO1⊥DO1,∴DE=52,∴BG=52,∴弦BG的长度不变,等于52.点睛:本题考查了圆周角定理、圆内接四边形的性质、弧与弦的关系、垂径定理、全等三角形的判定与性质、矩形的判定与性质、三角形中位线定理、平行线的判定与性质、勾股定理等知识,综合性比较强,有一定的难度.而由AB∥DC证到AC=BD是解决第(2)小题的关键,由EG∥DB证到BG=DE是解决第(3)小题的关键.6.等腰Rt△ABC和⊙O如图放置,已知AB=BC=1,∠ABC=90°,⊙O的半径为1,圆心O 与直线AB的距离为5.(1)若△ABC以每秒2个单位的速度向右移动,⊙O不动,则经过多少时间△ABC的边与圆第一次相切?(2)若两个图形同时向右移动,△ABC的速度为每秒2个单位,⊙O的速度为每秒1个单位,则经过多少时间△ABC的边与圆第一次相切?(3)若两个图形同时向右移动,△ABC的速度为每秒2个单位,⊙O的速度为每秒1个单位,同时△ABC的边长AB、BC都以每秒0.5个单位沿BA、BC方向增大.△ABC的边与圆第一次相切时,点B运动了多少距离?【答案】(1)522-;(2)52-;(3)20423-【解析】分析:(1)分析易得,第一次相切时,与斜边相切,假设此时,△ABC移至△A′B′C′处,A′C′与⊙O切于点E,连OE并延长,交B′C′于F.由切线长定理易得CC′的长,进而由三角形运动的速度可得答案;(2)设运动的时间为t秒,根据题意得:CC′=2t,DD′=t,则C′D′=CD+DD′-CC′=4+t-2t=4-t,由第(1)的结论列式得出结果;(3)求出相切的时间,进而得出B点移动的距离.详解:(1)假设第一次相切时,△ABC移至△A′B′C′处,如图1,A′C′与⊙O切于点E,连接OE并延长,交B′C′于F,设⊙O与直线l切于点D,连接OD,则OE⊥A′C′,OD⊥直线l,由切线长定理可知C′E=C′D,设C′D=x,则C′E=x,∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠A=∠ACB=45°,∴∠A′C′B′=∠ACB=45°,∴△EFC′是等腰直角三角形,∴2x,∠OFD=45°,∴△OFD也是等腰直角三角形,∴OD=DF , ∴2x+x=1,则x=2-1, ∴CC′=BD -BC-C′D=5-1-(2-1)=5-2,∴点C 运动的时间为522-; 则经过522-秒,△ABC 的边与圆第一次相切; (2)如图2,设经过t 秒△ABC 的边与圆第一次相切,△ABC 移至△A′B′C′处,⊙O 与BC 所在直线的切点D 移至D′处,A′C′与⊙O 切于点E ,连OE 并延长,交B′C′于F ,∵CC′=2t ,DD′=t ,∴C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2t=4-t ,由切线长定理得C′E=C′D′=4-t ,由(1)得:4-t=2-1,解得:t=5-2,答:经过5-2秒△ABC 的边与圆第一次相切;(3)由(2)得CC′=(2+0.5)t=2.5t ,DD′=t ,则C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2.5t=4-1.5t ,由切线长定理得C′E=C′D′=4-1.5t ,由(1)得:4-1.5t=2-1,解得:t=10223-, ∴点B 运动的距离为2×10223-=20423-.点睛:本题要求学生熟练掌握圆与直线的位置关系,并结合动点问题进行综合分析,比较复杂,难度较大,考查了学生数形结合的分析能力.7.函数是描述客观世界运动变化的重要模型,理解函数的本质是重要的任务。
题型五 圆的综合题针对演练1. 如图,AB 是⊙O 的弦,AB =4,过圆心O 的直线垂直AB 于点D ,交⊙O 于点C 和点E ,连接AC 、BC 、OB ,cos ∠ACB =13,延长OE到点F ,使EF =2OE .(1)求证:∠BOE =∠ACB ; (2)求⊙O 的半径;(3)求证:BF 是⊙O 的切线.第1题图2. 如图,AB为⊙O的直径,点C为圆外一点,连接AC、BC,A D D E ,过点D作DF⊥BC于点F,分别与⊙O相交于点D、点E,且连接BD、DE、AE.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)试判断△DEC的形状,并说明理由;(3)若⊙O的半径为5,AC=12,求sin∠EAB的值.第2题图3. (2016长沙9分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC 为⊙O的直径,过点C作AC的垂线交AD的延长线于点E,点F为CE 的中点,连接DB,DC,DF.(1)求∠CDE的度数;(2)求证:DF是⊙O的切线;(3)若AC=25DE,求tan∠ABD的值.第3题图4. (2016德州10分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AE平分∠BAC 交⊙O于点E,交BC于点D,过点E作直线l∥BC.(1)判断直线l与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若∠ABC的平分线BF交AD于点F,求证:BE=EF;(3)在(2)的条件下,若DE=4,DF=3,求AF的长.第4题图5. (2015永州)如图,已知△ABC内接于⊙O,且AB=AC,直径AD交BC于点E,F是OE上的一点,使CF∥BD.(1)求证:BE=CE;(2)试判断四边形BFCD的形状,并说明理由;(3)若BC=8,AD=10,求CD的长.第5题图6. (2015省卷24,9分)⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,过 BC 的中点P作⊙O的直径PG交弦BC于点D,连接AG,CP,PB.(1)如图①,若D是线段OP的中点,求∠BAC的度数;(2)如图②,在DG上取一点K,使DK=DP,连接CK,求证:四边形AGKC是平行四边形;(3)如图③,取CP的中点E,连接ED并延长ED交AB于点H,连接PH,求证:PH⊥AB.第6题图7. (2017原创)如图,AB切⊙O于点B,AD交⊙O于点C和点D,点E为 DC的中点,连接OE交CD于点F,连接BE交CD于点G.(1)求证:AB=AG;(2)若DG=DE,求证:GB2=GC·GA;(3)在(2)的条件下,若tan D=34,EG=10,求⊙O的半径.第7题图8. (2015达州)在△ABC的外接圆⊙O中,△ABC的外角平分线CD 交⊙O 于点D ,F 为 AD 上一点,且 AF BC ,连接DF ,并延长DF交BA 的延长线于点E .(1)判断DB 与DA 的数量关系,并说明理由; (2)求证:△BCD ≌△AFD ;(3)若∠ACM =120°,⊙O 的半径为5,DC =6,求DE 的长.第8题图9. 如图,AB 为⊙O 的直径,P 是BA 延长线上一点,PC 切⊙O 于点C,CG是⊙O的弦,CG⊥AB,垂足为点D.(1)求证:△ACD∽△ABC;(2)求证:∠PCA=∠ABC;(3)过点A作AE∥PC交⊙O于点E,交CG于点F,连接BE,若sin P=35,CF=5,求BE的长.第9题图10. (2016大庆9分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以BC为直径的⊙O 交斜边AB 于点M ,若H 是AC 的中点,连接MH.(1)求证:MH 为⊙O 的切线;(2)若MH =32,tan ∠ABC =34,求⊙O 的半径;(3)在(2)的条件下分别过点A 、B 作⊙O 的切线,两切线交于点D ,AD 与⊙O 相切于N 点,过N 点作NQ ⊥BC ,垂足为E ,且交⊙O 于Q 点,求线段NQ 的长度.第10题图11. 如图,△ABC 为⊙O 的内接三角形,P 为BC 延长线上一点,∠PAC=∠B,AD为⊙O的直径,过C作CG⊥AD交AD于E,交AB于F,交⊙O于G.(1)判断直线PA与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)求证:AG2=AF·AB;(3)若⊙O的直径为10,AC=25,AB=45,求△AFG的面积.第11题图12. (2016鄂州10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AO是△ABC的角平分线,以O为圆心,OC为半径作⊙O.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)已知AO交⊙O于点E,延长AO交⊙O于点D,tan D=12,求AEAC的值;(3)在(2)的条件下,设⊙O的半径为3,求AB的长.第12题图【答案】1.(1)证明:如解图,连接OA ,第1题解图∵CE ⊥AB ,∴AD =BD =2, AE BE ,∴∠ACE =∠BCE ,∠AOE =∠BOE ,又∵∠AOB =2∠ACB ,∴∠BOE =∠ACB ;(2)解:∵cos ∠ACB =13, ∴cos ∠BOD =13, 在Rt △BOD 中,设OD =x ,则OB =3x ,∵OD 2+BD 2=OB 2,∴x 2+22=(3x )2,解得x =22, ∴OB =3x =322, 即⊙O 的半径为322; (3)证明:∵FE =2OE ,∴OF =3OE =922,∴OBOF =13,∵ODOB =13,∴OBOF =ODOB ,∵∠BOF =∠DOB ,∴△OBF ∽△ODB ,∴∠OBF =∠ODB =90°,即OB ⊥BF ,∵OB 是⊙O 的半径,∴BF 是⊙O 的切线.2.(1)证明:如解图,连接DO ,交AE 于点G ,则DO =BO ,第2题解图∴∠ABD =∠ODB ,∵ AD DE ,∴∠ABD =∠EBD ,∴∠ODB =∠EBD ,∴DO ∥BC , ∴∠ODF =∠CFD ,∵DF ⊥BC ,∴∠CFD =90°,∴∠ODF =90°,即OD ⊥DF ,又∵OD 为⊙O 的半径,∴DF 是⊙O 的切线;(2)解:△DEC 是等腰三角形,理由如下:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =∠CDB =90°,又∵BD =BD ,∠ABD =∠EBD ,∴△ABD ≌△CBD (ASA),∴AD =CD .∵ AD DE =,∴AD =DE ,∴CD =DE ,∴△DEC 是等腰三角形;(3)解:由(2)可知AD =12AC =6, ∵ AD DE =,∴OD ⊥AE ,∠ABD =∠DAE ,∴sin ∠DAE =DG AD. 在Rt △ADB 中,sin ∠ABD =AD AB =610,∴DG 6=610, ∴DG =3.6,∴OG =OD -DG =1.4,∴在Rt △AGO 中,sin ∠EAB =OG OA =1.45=725. 3.(1)解:∵AC 为⊙O 的直径,∴∠ADC =90°,∴∠CDE =90°;………………………………………………(2分)第3题解图(2)证明:如解图,连接OD ,∵∠CDE =90°,F 为CE 中点,∴DF =12CE =CF , ∴∠FDC =∠FCD .又∵OD =OC ,∴∠ODC =∠OCD ,∴∠ODC +∠FDC =∠OCD +∠FCD ,∴∠ODF =∠OCF ,∵EC ⊥AC ,∴∠OCF =90°,∴∠ODF=90°,即OD⊥DF,又∵OD为⊙O的半径,∴DF为⊙O的切线;…………………………………………(5分) (3)解:在△ACD与△ECA中,∵∠ADC=∠ACE=90°,∠EAC=∠CAD,∴△ACD∽△AEC,∴ACAE=ADAC∴AC2=AD·AE,又∵AC=25DE,∴20DE2=(AE-DE)·AE∴AE=5DE,∴AD=4DE,∵在Rt△ACD中,AC2=AD2+CD2,∴CD=2DE,又∵在⊙O中,∠ABD=∠ACD,∴tan∠ABD=tan∠ACD=ADCD=2. …………………………(9分)4.(1)解:直线l与⊙O相切.理由如下:如解图,连接OE、OB、OC.第4题解图∵AE 平分∠BAC ,∴∠BAE =∠CAE ,∴ BE CE =,∴∠BOE =∠COE ,又∵OB =OC ,∴OE ⊥BC ,∵l ∥BC ,∴OE ⊥l ,又∵OE 为⊙O 的半径,∴直线l 与⊙O 相切;…………………………………………(3分)(2)证明:∵BF 平分∠ABC ,∴∠ABF =∠CBF ,又∵∠CBE =∠CAE =∠BAE ,∴∠CBE +∠CBF =∠BAE +∠ABF .又∵∠EBF =∠CBE +∠CBF ,∠EFB =∠BAE +∠ABF , ∴∠EBF =∠EFB ,∴BE =EF ;……………………………………………………(6分)(3)解:∵BE =EF ,DE =4,DF =3,∴BE =EF =DE +DF =7,∵BE CE =,∴∠DBE =∠BAE ,∵∠DEB =∠BEA ,∴△BED ∽△AEB ,∴DE BE =BE AE ,即47=7AE, 解得AE =494,…………………………………………………(9分) ∴AF =AE -EF =494-7=214.………………………………(10分) 5.(1)证明:∵AD 是⊙O 的直径,∴∠ABD =∠ACD =90°,在Rt △ABD 和Rt △ACD 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =AC AD =AD , ∴Rt △ABD ≌Rt △ACD (HL),∴∠BAD =∠CAD ,∵AB =AC ,∴AD 垂直平分BC ,∴BE =CE ;(2)解:四边形BFCD 是菱形.理由如下:∵AD 是⊙O 的直径,AB =AC ,∴AD ⊥BC ,BE =CE ,∵CF ∥BD ,∴∠FCE =∠DBE ,在△BED 和△CEF 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠DBE =∠FCE BE =CE∠BED =∠CEF =90°, ∴△BED ≌△CEF (ASA),∴BD =CF ,∴四边形BFCD 是平行四边形,∵∠BAD =∠CAD ,∴BD =CD ,∴四边形BFCD 是菱形;(3)解:∵AD 是⊙O 的直径,AD ⊥BC ,BE =CE , ∴∠ECD =∠CAE ,∵∠AEC =∠DEC =90°,∴Rt △CDE ∽Rt △ACE ,∴DE CE =CE AE, ∴CE 2=DE ·AE ,设DE =x ,则AE =AD -DE =10-x , ∵BC =8,∴CE =12BC =4, ∴42=x (10-x ),解得x =2或x =8(舍去), 在Rt △CED 中,CD =CE 2+DE 2=42+22=2 5.6.(1)解:∵点P 为 BC 的中点,PG 为⊙O 的直径,∴BP =PC ,PG ⊥BC ,CD =BD ,∴∠ODB =90°,∵D 为OP 的中点,∴OD =12OP =12OB , ∴∠OBD =30°,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∴∠BAC =60°;………………………………………………(3分)(2)证明:由(1)知,CD =BD ,在△PDB 和△KDC 中,⎩⎪⎨⎪⎧BD =CD ∠BDP =∠CDK DP =DK,∴△PDB ≌△KDC (SAS),∴BP =CK ,∠BPO =∠CKD ,∵∠AOG =∠BOP ,∴AG =BP ,∴AG =CK ,∵OP =OB ,∴∠OBP =∠BPO ,又∵∠G =∠OBP ,∴∠G =∠BPO =∠CKD ,∴AG ∥CK ,∴四边形AGKC 是平行四边形;……………………………(6分)(3)证明:∵CE =PE ,CD =BD ,∴DE ∥PB ,即DH ∥PB ,∵∠G =∠BPO ,∴PB ∥AG ,∴DH ∥AG ,∴∠OAG =∠OHD ,∠G =∠ODH .∵OA =OG ,∴∠OAG =∠G ,∴∠ODH =∠OHD ,∴OD =OH ,在△OBD 和△OPH 中,⎩⎪⎨⎪⎧OD =OH ∠DOB =∠HOP OB =OP,∴△OBD ≌△OPH (SAS),∴∠OHP =∠ODB =90°,∴PH ⊥AB . ……………………………………………………(9分)7.(1)证明:如解图,连接OB ,第7题解图∵AB 为⊙O 的切线,∴OB⊥AB,∴∠ABG+∠OBG=90°,∵点E为 DC的中点,∴OE⊥CD,∴∠OEG+∠FGE=90°,又∵OB=OE,∴∠OBG=∠OEG,∴∠ABG=∠FGE,∵∠BGA=∠FGE,∴∠ABG=∠BGA,∴AB=AG;(2)证明:如解图,连接BC,∵DG=DE,∴∠DGE=∠DEG,由(1)得∠ABG=∠BGA,又∵∠BGA=∠DGE,∴∠A=∠GDE,∵∠GBC=∠GDE,∴∠GBC=∠A,∵∠BGC=∠AGB,∴△GBC∽△GAB,∴GBGA=GCGB,∴GB 2=GC ·GA ;(3)解:如解图,连接OD ,∵在Rt △DEF 中,tan ∠EDF =EF DF =34,∴设EF =3x ,则DF =4x ,由勾股定理得DE =5x ,∵DG =DE ,∴DG =5x ,∴GF =DG -DF =x .在Rt △EFG 中,由勾股定理得GF 2+EF 2=EG 2,即x 2+(3x )2=(10)2,解得x =1,设⊙O 半径为r ,在Rt △ODF 中,OD =r ,OF =r -3,DF =4,由勾股定理得OF 2+FD 2=OD 2,即(r -3)2+42=r 2,解得r =256,∴⊙O 的半径为256.8.(1)解:DB =DA .理由如下:∵CD 平分∠ACM ,∴∠MCD =∠ACD ,∵∠ACD 和∠ABD 都是 AD 所对的圆周角,∴∠ACD =∠ABD ,∴∠MCD =∠ABD ,又∵∠MCD =∠BAD ,∴∠BAD =∠ABD ,∴DB =DA ;(2)证明:如解图,连接AF ,第8题解图∵AD =BD ,∴ AD BD =,∵ AF BC =,∴ DF CD =,∴AF =BC ,DF =DC ,在△BCD 和△AFD 中,⎩⎪⎨⎪⎧BD =AD BC =AF DC =DF,∴△BCD ≌△AFD (SSS);(3)解:∵∠ACM =120°,∴∠MCD =∠ACD =60°,∴∠ABD =∠BAD =∠BDA =60°,∴△ABD 是等边三角形,如解图,连接DO 并延长与AB 交于点G ,则∠ADO =30°, 过点O 作OH ⊥AD 于点H ,则AD =2DH =2OD ·cos30°=53, ∵∠ADF +∠DAF =∠AFE =∠ACD =60°,∠ADE +∠E =∠BAD =60°,∵∠ADF=∠EDA,∴△ADF∽△EDA,∴DADE=DFDA,∴DE=DA2 DF,∵DF=DC=6,DA=53,∴DE=25 2.9.(1)证明:∵AB是⊙O直径,∴∠ACB=90°,∵CG⊥AB,∴∠ADC=∠ACB=90°,∵∠CAD=∠BAC,∴△ACD∽△ABC;(2)证明:如解图,连接OC.第9题解图∵PC切⊙O于点C,∴OC⊥PC,∴∠PCO=90°,∴∠PCA+∠OCA=90°,∴∠ABC +∠OAC =90°,∵OC =OA ,∴∠OCA =∠OAC ,∴∠PCA =∠ABC ;(3)解:∵AE ∥PC ,∴∠PCA =∠CAF ,∵AB ⊥CG ,∴ AC AG ,∴∠ABC =∠ACF ,∵∠PCA =∠ABC ,∴∠CAF =∠ABC ,∴∠ACF =∠CAF ,∴FA =FC ,∵CF =5,∴AF =5,∵AE ∥PC ,∴∠FAD =∠P ,∵sin P =35, ∴sin ∠FAD =35, ∴FD =3,AD =4,CD =8,在Rt △COD 中,设CO =r ,则有r 2=(r -4)2+82,∴r =10,∴AB =2r =20,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠AEB =90°,∴sin ∠EAB =35, ∴BE AB =35, ∴BE 20=35, ∴BE =12.10.(1)证明:如解图①,连接OM 、CM ,第10题解图①∵BC 为⊙O 的直径,∴∠AMC =∠BMC =90°,∵H 是AC 的中点,∴HC =HM =12AC , ∴∠HMC =∠HCM ,∵OM =OC ,∴∠OMC =∠OCM ,∴∠OMH =∠OCH ,∵∠ACB =90°=∠OCH ,∴∠OMH =90°,即OM ⊥MH ,又∵OM 为⊙O 的半径,∴MH 为⊙O 的切线;…………………………………………(3分)(2)解:∵MH =32, ∴AC =2MH =3,在Rt △ABC 中,tan ∠ABC =AC BC =34, ∴BC =4,故⊙O 的半径为2;……………………………………………(5分)(3)解:如解图②,过点D 作DP ⊥AC 于点P ,连接ON ,第10题解图②则DP =BC =4,BD =PC ,设DB =DN =x ,则AP =3-x ,∵AN =AC =3,∴AD =x +3.在Rt △ADP 中,由勾股定理得,(x +3)2-(3-x )2=42,解得x =43, ∴DN =BD =43,AD =133, ∵QN ⊥BC ,AC ⊥BC ,BD ⊥BC ,∴AC ∥NQ ∥DB ,∴DN AD =BE BC ,即43133=BE 4, ∴BE =1613, ∴OE =OB -BE =1013, ∴EN =ON 2-OE 2=2413, ∴NQ =2EN =4813.……………………………………………(9分) 11.(1)解:直线PA 与⊙O 相切.理由如下:∵AD 为⊙O 的直径, CG ⊥AD ,∴AD 垂直且平分CG ,∴AC =AG ,∴∠ACG =∠AGC ,∵∠AGC =∠B ,∠PAC =∠B ,∴∠PAC =∠ACG ,∴PA ∥CG ,∵CG ⊥AD ,∴PA ⊥AD ,又∵AD 为⊙O 的直径∴直线PA 是⊙O 的切线;【一题多解】如解图①,连接DC ,第11题解图①则∠B =∠ADC ,∵AD 是⊙O 的直径,∴∠ACD =90°,∴∠ADC +∠DAC =90°.又∵∠PAC =∠B ,∴∠ADC =∠PAC ,∴∠PAC +∠DAC =90°,即DA ⊥PA ,∴PA 是⊙O 的切线.(2)证明:由垂径定理得 AC AG ,∴∠ACG =∠B ,∵∠CAB =∠FAC ,∴△ABC ∽△ACF ,∴AC AF =AB AC, ∴AC 2=AF ·AB ,又∵AC =AG ,∴AG2=AF·AB;【一题多解】此题还可以通过连接BG,证明△GAB∽△FAG,从而证得AG2=AF·AB.(3)解:由(2)得AG2=AF·AB,∵AG=AC=25,AB=45,∴(25)2=45AF,∴AF=5,如解图②,连接BD,则∠ABD=90°,第11题解图②由勾股定理得BD=AD2-AB2=102-(45)2=25,∵∠AEF=∠ABD=90°,∠EAF=∠BAD,∴△AEF∽△ABD,∴AEAB=AFAD=EFBD,∴AE45=510=EF25,∴AE=2,EF=1,在Rt△ACE中,由勾股定理,得CE2=AC2-AE2,∴CE=(25)2-22=4,∵CE=EG,∴EG=4,∴FG=EG-EF= 4-1=3,∴1132322AFGS FG AE==⨯⨯=△.12.(1)证明:如解图,过点O作OF⊥AB于点F,第12题解图∵AO平分∠CAB,OC⊥AC,垂足为点F,∴OF=OC,即OF为⊙O的半径,∴AB是⊙O的切线;…………………………………………(3分) (2)解:如解图,过点D作DP⊥AC交AC延长线于点P,∵∠ACB=90°,DP⊥AC,∴CO∥DP,∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC=∠CDP,∵tan∠CDO=12,∴tan∠OCD=12.连接DQ,设DQ=a,则CD=2a,CQ=5a,∴CO=OD=OE=5a 2,在Rt△CPD中,设CP=b,则DP=2b,CD=5b,∴b =255a ,则PC =255a ,PD =455a , ∵CO ∥DP ,∴△ACO ∽△APD ,∴OC PD =AC AP =AO AD ,即5a2455a =AC 255a +AC =AO 5a 2+AO , 解得AC =253a ,AO =556a , ∴AE =AO -OE =556a -5a 2=53a , ∴AE AC =53a 253a =12;……………………………………………(7分) (3)解:由(2)知AE AC =12, 设AE =c ,则AC =2c ,在Rt △ACO 中,(2c )2+32=(c +3)2,解得c =2,∴AF =AC =2c =4,在△BFO 和△BCA 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠B =∠B ∠BFO =∠BCA ,∴△BFO ∽△BCA , ∴BF BC =FO CA =BO AB, 设BF =x ,BO =y ,∴x3+y=34=y4+x,解得:x=727,y=757,∴AB=AF+BF=4+727=1007. ……………………………(10分)。