(完整版)中考数学圆-经典压轴题(带答案)
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九年级中考数学压轴题《圆》专题练习1、如图,BD为△ABC外接圆⊙O的直径,且∠BAE=∠C.(1)求证:AE与⊙O相切于点A;(2)若AE∥BC,BC=2,AC=2,求AD的长.2、如图,在△ABC中,BA=BC,以AB为直径作半圆⊙O,交AC于点D.连结DB,过点D作DE⊥BC,垂足为点E.(1)求证:DE为⊙O的切线;(2)求证:DB2=AB·BE.3、如图,△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,腰AB与⊙O相切于点D,OB与⊙O相交于点E.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若BD=,BE=1.求阴影部分的面积.4、如图,在Rt△ABC中,点O在斜边AB上,以O为圆心,OB为半径作圆,分别与BC,AB相交于点D,E,连结AD.已知∠CAD=∠B.(1)求证:AD是⊙O的切线.(2)若BC=8,tanB=,求⊙O的半径.5、如图,△ABC 中,以BC 为直径的圆交AB 于点D ,∠ACD =∠ABC .(1)求证:CA 是圆的切线;(2)若点E 是BC 上一点,已知BE =6,tan ∠ABC =32,tan ∠AEC =35,求圆的直径.6、如图,AB 为⊙O 的直径,点E 在⊙O 上,C 为弧BE 的中点,过点C 作直线CD ⊥AE 于D ,连接AC ,BC 。
(1)试判断直线CD 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)若AD=2,AC=6,求AB 的长。
7、如图,AB是⊙O的直径,AF是⊙O切线,CD是垂直于AB的弦,垂足为E,过点C作DA的平行线与AF相交于点F,CD=,BE=2.求证:(1)四边形F ADC是菱形;(2)FC是⊙O的切线.8、如图,A,P,B,C是半径为8的⊙O上的四点,且满足∠BAC=∠APC=60°,(1)求证:△ABC是等边三角形;(2)求圆心O到BC的距离OD.9、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=23,BF=2,求阴影部分的面积(结果保留π)10、如图,在Rt△ABC中,∠ABC=900,点M是AC的中点,以AB为直径作⊙O分别交AC、BM于点D、E(1)求证:MD=ME(2)填空:①若AB=6,当AD=2DM时,DE= ;②连接OD,OE,当∠A的度数为时,四边形ODME是菱形。
2020年九年级数学典型中考压轴题:圆专项训练题1、如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB为直径,过点B的切线与AC的延长线交于点D,E是BD中点,连接CE.(1)求证:CE是⊙O的切线;(2)若AC=4,BC=2,求BD和CE的长.2、如图,在⊙O中,AB为直径,D、E为圆上两点,C为圆外一点,且∠E+∠C=90°.(1)求证:BC为⊙O的切线.(2)若sinA=,BC=6,求⊙O的半径.3、如图,AB是⊙O的直径,点P在BA的延长线上,弦CD⊥AB,垂足为E,且PC2=PE•PO.(1)求证:PC是⊙O的切线.(2)若OE:EA=1:2,PA=6,求⊙O的半径.4、如图,AB是⊙O的直径,点D是上一点,且∠BDE=∠CBE,BD与AE交于点F.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若BD平分∠ABE,求证:DE2=DF•DB;(3)在(2)的条件下,延长ED、BA交于点P,若PA=AO,DE=2,求PD的长.5、如图,点A是⊙O直径BD延长线上的一点,C在⊙O上,AC=BC,AD=CD (1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为2,求△ABC的面积.6、已知△ABC,以AB为直径的⊙O分别交AC于D,BC于E,连接ED,若ED=EC.(1)求证:AB=AC;(2)若AB=4,BC=2,求CD的长.7、如图,O是△AB C内一点,与BC相交于F、G两点,且与AB、AC分别相切于点D、E,DE∥BC。
连接DF、EG。
(1) 求证:AB=AC(2) 已知AB=10,BC=12,求四边形DFGE是矩形时的半径.8、如图,过⊙O上的两点A、B分别作切线,并交BO、AO的延长线于点C、D,连接CD,交⊙O于点E、F,过圆心O作OM⊥CD,垂足为M点.求证:(1)△ACO≌△BDO;(2)CE=DF.9、如图,AB是⊙O的直径,点C、D在圆上,且四边形AOCD是平行四边形,过点D作⊙O的切线,分别交OA延长线与OC延长线于点E、F,连接BF.(1)求证:BF是⊙O的切线;(2)已知圆的半径为1,求EF的长.10、如图,在△ABC中,E是AC边上的一点,且AE=AB,∠BAC=2∠CBE,以AB 为直径作⊙O交AC于点D,交BE于点F.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若AB=8,BC=6,求DE的长.11、在图“书香八桂,阅读圆梦”读数活动中,某中学设置了书法、国学、诵读、演讲、征文四个比赛项目如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BD是角平分线,点O在AB上,以点O为圆心,OB为半径的圆经过点D,交BC于点E.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若OB=10,CD=8,求BE的长.12、如图,在⊙O中,半径OA⊥OB,过点OA的中点C作FD∥OB交⊙O于D、F 两点,且CD=,以O为圆心,OC为半径作,交OB于E点.(1)求⊙O的半径OA的长;(2)计算阴影部分的面积.13、如图,△ABC中,∠ACB=90°,D为AB上一点,以CD为直径的⊙O交BC于点E,连接AE交CD于点P,交⊙O于点F,连接DF,∠CAE=∠ADF.(1)判断AB与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若PF:PC=1:2,AF=5,求CP的长.14、如图所示,在Rt△ABC与Rt△OCD中,∠ACB=∠DCO=90°,O为AB的中点.(1)求证:∠B=∠ACD.(2)已知点E在AB上,且BC2=AB•BE.(i)若tan∠ACD=,BC=10,求CE的长;(ii)试判定CD与以A为圆心、AE为半径的⊙A的位置关系,并请说明理由.15、如图,AB为⊙O的直径,直线CD切⊙O于点M,BE⊥CD于点E.(1)求证:∠BME=∠MAB;(2)求证:BM2=BE•AB;(3)若BE=,sin∠BAM=,求线段AM的长.16、如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,O是AB边上的一点,以OA为半径的⊙O与边BC相切于点E.(1)若AC=5,BC=13,求⊙O的半径;(2)过点E作弦EF⊥AB于M,连接AF,若∠F=2∠B,求证:四边形ACEF是菱形.17、如图,AB为⊙O的直径,C是⊙O上一点,过点C的直线交AB的延长线于点D,AE⊥DC,垂足为E,F是AE与⊙O的交点,AC平分∠BAE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若AE=6,∠D=30°,求图中阴影部分的面积.18、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点O在AB上,经过点A的⊙O与BC相切于点D,与AC,AB分别相交于点E,F,连接AD与EF相交于点G.(1)求证:AD平分∠CAB;(2)若OH⊥AD于点H,FH平分∠AFE,DG=1.①试判断DF与DH的数量关系,并说明理由;②求⊙O的半径.参考答案:1、【解答】(1)证明:连接OC,如图所示:∵BD是⊙O的切线,∴∠CBE=∠A,∠ABD=90°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ACO+∠BCO=90°,∠BCD=90°,∵E是BD中点,∴CE=BD=BE,∴∠BCE=∠CBE=∠A,∵OA=OC,∴∠ACO=∠A,∴∠ACO=∠BCE,∴∠BCE+∠BCO=90°,即∠OCE=90°,CE⊥OC,∴CE是⊙O的切线;(2)解:∵∠ACB=90°,∴AB===2,∵tanA====,∴BD=AB=,∴CE=BD=.2、【解答】(1)证明:∵∠A与∠E所对的弧都是,∴∠A=∠E,又∵∠E+∠C=90°,∴∠A+∠C=90°,在△ABC中,∠ABC=180°﹣90°=90°,∵AB为直径,∴BC为⊙O的切线;(2)解:∵sinA=,BC=6,∴=,即=,解得AC=10,由勾股定理得,AB===8,∵AB为直径,∴⊙O的半径是×8=4.3、【解答】(1)证明:连结OC,如图,∵CD⊥AB,∴∠PEC=90°,∵PC2=PE•PO,∴PC:PO=PE:PC,而∠CPE=∠OPC,∴△PCE∽△POC,∴∠PEC=∠PCO=90°,∴OC⊥PC,∴PC是⊙O的切线;(2)解:设OE=x,则EA=2x,OA=OC=3x,∵∠COE=∠POC,∠OEC=∠OCP,∴△OCE∽△OPC,∴OC:OP=OE:OC,即3x:OP=x:3x,解得OP=9x,∴3x+6=9x,解得x=1,∴OC=3,即⊙O的半径为3.4、【解答】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∴∠EAB+∠ABE=90°,∵∠EAB=∠BDE,∠BDE=∠CBE,∴∠CBE+∠ABE=90°,即∠ABC=90°,∴AB⊥BC,∴BC是⊙O的切线;(2)证明:∵BD平分∠ABE,∴∠1=∠2,而∠2=∠AED,∴∠AED=∠1,∵∠FDE=∠EDB,∴△DFE∽△DEB,∴DE:DF=DB:DE,∴DE2=DF•DB;(3)连结DE,如图,∵OD=OB,∴∠2=∠ODB,而∠1=∠2,∴∠ODB=∠1,∴OD∥BE,∴△POD∽△PBE,∴=,∵PA=AO,∴PA=AO=BO,∴=,即=,∴PD=4.5、【解答】解:(1)连接OC.∵AC=BC,AD=CD,OB=OC,∴∠A=∠B=∠1=∠2.∵∠ACO=∠DCO+∠2,∴∠ACO=∠DCO+∠1=∠BCD,又∵BD是直径,∴∠BCD=90°,∴∠ACO=90°,又C在⊙O上,∴AC是⊙O的切线;(2)由题意可得△DCO是等腰三角形,∵∠CDO=∠A+∠2,∠DOC=∠B+∠1,∴∠CDO=∠DOC,即△DCO是等边三角形.∴∠A=∠B=∠1=∠2=30°,CD=AD=2,在直角△BCD中,BC===2.又AC=BC,∴AC=2.作CE⊥AB于点E.在直角△BEC中,∠B=30°,∴CE=BC=,=AB•CE=×6×=3.∴S△ABC6、【解答】(1)证明:∵ED=EC,∴∠EDC=∠C,∵∠EDC=∠B,∴∠B=∠C,∴AB=AC;(2)解:连接AE,∵AB为直径,∴AE⊥BC,由(1)知AB=AC,∴BE=CE=BC=,∵CE•CB=CD•CA,AC=AB=4,∴•2=4CD,∴CD=.7、解析:(1)证明:∵⊙O 与AB、AC 分别相切于点D、E,∴AD=AE.∴∠ADE=∠AED.∵DE∥BC,∴∠B=∠ADE,∠C=∠AED.∴∠B=∠C.∴AB=AC.(2)解:如图,连接AO,交DE 于点M,延长AO 交BC 于点N,连接OE、DG.设⊙O 的半径为r.∵四边形DFGE 是矩形,[来源:学科网]∴∠DFG=90°.∴DG 是⊙O 的直径.∵⊙O 与AB、AC 分别相切于点D、E,∴OD⊥AB,OE⊥AC.又OD=OE,∴AN 平分∠BAC.又AB=AC,∴AN⊥BC,BN=12BC=6.在Rt△ABN 中,AN==8.∵OD⊥AB,AN⊥BC,∴∠ADO=∠ANB=90°.又∠OAD=∠BAN,∴△AOD∽△ABN..∵OD⊥AB,∴∠GDB=∠ANB=90°.又∠B=∠B,∴△GBD∽△ABN.∴四边形DFGE 是矩形时⊙O 的半径为60 17·8、【解答】证明:(1)∵过⊙O上的两点A、B分别作切线,∴∠CAO=∠DBO=90°,在△ACO和△BDO中∵,∴△ACO≌△BDO(ASA);(2)∵△ACO≌△BDO,∴CO=DO,∵OM⊥CD,∴MC=DM,EM=MF,∴CE=DF.9、【解答】(1)证明:连结OD,如图,∵四边形AOCD是平行四边形,而OA=OC,∴四边形AOCD是菱形,∴△OAD和△OCD都是等边三角形,∴∠AOD=∠COD=60°,∴∠FOB=60°,∵EF为切线,∴OD⊥EF,∴∠FDO=90°,在△FDO和△FBO中,∴△FDO≌△FBO,∴∠ODF=∠OBF=90°,∴OB⊥BF,∴BF是⊙O的切线;(2)解:在Rt△OBF中,∵∠FOB=60°,而tan∠FOB=,∴BF=1×tan60°=.∵∠E=30°,∴EF=2BF=2.10、【解答】(1)证明:∵AE=AB,∴△ABE是等腰三角形,∴∠ABE=(180°﹣∠BAC=)=90°﹣∠BAC,∵∠BAC=2∠CBE,∴∠CBE=∠BAC,∴∠ABC=∠ABE+∠CBE=(90°﹣∠BAC)+∠BAC=90°,即AB⊥BC,∴BC是⊙O的切线;(2)解:连接BD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵∠ABC=90°,∴∠ADB=∠ABC,∵∠A=∠A,∴△ABD∽△ACB,∴=,∵在Rt△ABC中,AB=8,BC=6,∴AC==10,∴,解得:AD=6.4,∴DE=AE﹣AD=8﹣6.4=1.6.11、【解答】(1)证明:连接OD,∵BD为∠ABC平分线,∴∠1=∠2,∵OB=OD,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴OD∥BC,∵∠C=90°,∴∠ODA=90°,则AC为圆O的切线;(2)解:过O作OG⊥BC,∴四边形ODCG为矩形,∴GC=OD=OB=10,OG=CD=8,在Rt△OBG中,利用勾股定理得:BG=6,∴BC=BG+GC=6+10=16,∴△AOD∽△ABC,∴=,即=,解得:OA=,∴AB=+10=,连接EF,∵BF为圆的直径,∴∠BEF=90°,∴∠BEF=∠C=90°,∴EF∥AC,∴=,即=,解得:BE=12.12、【解答】解;(1)连接OD,∴∠AOB=90°,∵CD∥OB,∴∠OCD=90°,在RT△OCD中,∵C是AO中点,CD=,∴OD=2CO,设OC=x,∴x2+()2=(2x)2,∴x=1,∴OD=2,[来源:Z|xx|]∴⊙O的半径为2.(2)∵sin∠CDO==,∴∠CDO=30°,∵FD∥OB,∴∠DOB=∠ODC=30°,∴S圆=S△CDO+S扇形OBD﹣S扇形OCE=×+﹣=+.13、【解答】解:(1)AB是⊙O切线.理由:连接DE、CF.∵CD是直径,∴∠DEC=∠DFC=90°,∵∠ACB=90°,∴∠DEC+∠ACE=180°,∴DE∥AC,∴∠DEA=∠EAC=∠DCF,∵∠DFC=90°,∴∠FCD+∠CDF=90°,∵∠ADF=∠EAC=∠DCF,∴∠ADF+∠CDF=90°,∴∠ADC=90°,∴CD⊥AD,∴AB是⊙O切线.(2)∵∠CPF=∠CPA,PCF=∠PA C,∴△PCF∽△PAC,∴=,∴PC2=PF•PA,设PF=a.则PC=2a,∴4a2=a(a+5),∴a=,∴PC=2a=.14、【解答】解:(1)∵∠ACB=∠DCO=90°,∴∠ACB﹣∠ACO=∠DCO﹣∠ACO,即∠ACD=∠OCB,又∵点O是AB的中点,∴OC=OB,∴∠OCB=∠B,∴∠ACD=∠B,(2)(i)∵B C2=AB•BE,∴=,∵∠B=∠B,∴△ABC∽△CBE,∴∠ACB=∠CEB=90°,∵∠ACD=∠B,∴tan∠ACD=tan∠B=,设BE=4x,CE=3x,由勾股定理可知:BE2+CE2=BC2,∴(4x)2+(3x)2=100,∴解得x=2,∴CE=6;(ii)过点A作AF⊥CD于点F,∵∠CEB=90°,∴∠B+∠ECB=90°,∵∠ACE+∠ECB=90°,∴∠B=∠ACE,∵∠ACD=∠B,∴∠ACD=∠ACE,∴CA平分∠DCE,∵AF⊥CE,AE⊥CE,∴AF=AE,∴直线CD与⊙A相切.15、【解答】解:(1)如图,连接OM,∵直线CD切⊙O于点M,∴∠OMD=90°,∴∠BME+∠OMB=90°,∵AB为⊙O的直径,∴∠AMB=90°.∴∠AMO+∠OMB=90°,∴∠BME=∠AMO,∵OA=OM,∴∠MAB=∠AMO,∴∠BME=∠MAB;(2)由(1)有,∠BME=∠MAB,∵BE⊥CD,∴∠BEM=∠AMB=90°,∴△BME∽△BAM,∴,[来源:学科网]∴BM2=BE•AB;(3)由(1)有,∠BME=∠MAB,∵sin∠BAM=,∴sin∠BME=,在Rt△BEM中,BE=,∴sin∠BME==,∴BM=6,在Rt△ABM中,sin∠BAM=,∴sin∠BAM==,∴AB=BM=10,根据勾股定理得,AM=8.16、【解答】(1)解:连接OE,设圆O半径为人,在Rt△ABC中,BC=13,AC=5,根据勾股定理得:AB==12,∵BC与圆O相切,∴OE⊥BC,∴∠OEB=∠BAC=90°,∵∠B=∠B,∴△BOE∽△BCA,∴=,即=,解得:r=;(2)∵=,∠F=2∠B,∴∠AOE=2∠F=4∠B,∵∠AOE=∠OEB+∠B,∴∠B=30°,∠F=60°,∵EF⊥AD,∴∠EMB=∠CAB=90°,∴∠MEB=∠F=60°,CA∥EF,∴CB∥AF,∴四边形ACEF为平行四边形,∵∠CAB=90°,OA为半径,∴CA为圆O的切线,∵BC为圆O的切线,∴CA=CE,∴平行四边形ACEF为菱形.[来源:学|科|网]17、【解答】解:(1)连接OC,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵AC平分∠BAE,∴∠OAC=∠CAE,∴∠OCA=∠CAE,∴OC∥AE,∴∠OCD=∠E,∵AE⊥DE,∴∠E=90°,∴∠OCD=90°,∴OC⊥CD,∵点C在圆O上,OC为圆O的半径,∴CD是圆O的切线;(2)在Rt△AED中,∵∠D=30°,AE=6,∴AD=2AE=12,在Rt△OCD中,∵∠D=30°,∴DO=2OC=DB+OB=DB+OC,∴DB=OB=OC=AD=4,DO=8,∴CD===4,∴S△OCD===8,∵∠D=30°,∠OCD=90°,∴∠DOC=60°,∴S扇形OBC=×π×OC2=,∵S阴影=S△COD﹣S扇形OBC∴S阴影=8﹣,∴阴影部分的面积为8﹣.18、【解答】解:(1)如图,连接OD,∵⊙O与BC相切于点D,∴OD⊥BC,∵∠C=90°,∴OD∥AC,∴∠CAD=∠ODA,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∴∠CAD=∠BAD,∴AD平分∠CAB.(2)①DF=DH,理由如下:∵FH平分∠AFE,∴∠AFH=∠EFH,又∠DFG=∠EAD=∠HAF,∴∠DFG=∠EAD=∠HAF,∴∠DFG+∠GFH=∠HAF+∠HFA,即∠DFH=∠DHF,∴DF=DH.②设HG=x,则DH=DF=1+x,∵OH⊥AD,∴AD=2DH=2(1+x),∵∠DFG=∠DAF,∠FDG=∠FDG,∴△DFG∽△DAF,∴,∴,∴x=1,∵DF=2,AD=4,∵AF为直径,∴∠ADF=90°,∴AF=∴⊙O的半径为.。
中考数学压轴题专题圆的综合的经典综合题附详细答案中考数学压轴题专题:圆的综合一、圆的综合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:因为OC=OD,所以∠OCD=∠XXX。
因为CD平分∠ACO,所以∠XXX∠ACD。
因此,∠ACD=∠ODC,即可证得AC∥OD。
2) 因为BC切⊙XXXC,所以XXX。
因为DE⊥BC,所以OC∥DE。
因为AC∥OD,所以四边形ADOC是平行四边形。
因为OC=OD,所以平行四边形ADOC是菱形,所以OC=AC=OA。
因为△AOC是等边三角形,所以∠AOC=60°,因此弧AC的长度为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.(类比概念) 三角形的内切圆是以三个内角的平分线的交点为圆心,以这点到三边的距离为半径的圆,则三角形可以称为圆的外切三角形,可以得出三角形的三边与该圆相切。
以此类推,如图1,各边都和圆相切的四边形称为圆外切四边形。
性质探究) 如图1,试探究圆外切四边形的ABCD两组对边AB,CD与BC,AD之间的数量关系。
猜想结论:(要求用文字语言叙述)写出证明过程(利用图1,写出已知、求证、证明)性质应用)①初中学过的下列四边形中哪些是圆外切四边形(填序号):A:平行四边形;B:菱形;C:矩形;D:正方形。
2022-2023学年九年级数学中考复习《圆综合压轴题》解答题专题训练(附答案)1.如图.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边的中点,连接CD.以CD为直径作⊙O,分别与AC,BC相交于点M,N.过点N作⊙O的切线交AB于点E.(1)求证:∠BEN=90°.(2)若AB=10,请填空:①迮接OE,ON,当NE=时,四边形OEBN是平行四边形;②连接DM,DN,当AC=时,四边形CMDN为正方形.2.如图,以AB为直径的半圆中,点O为圆心,点C在圆上,过点C作CD∥AB,且CD =OB.连接AD,分别交OC,BC于点E,F,与⊙O交于点G,若∠ABC=45°.(1)求证:①△ABF∽△DCF;②CD是⊙O的切线.(2)求的值.3.如图,△ABC内接于⊙O,AB为直径,点D为半径OA上一点,过点D作AB的垂线交AC于点E,交BC的延长线于点P,点F在线段PE上,且PF=CF.(1)求证:CF是⊙O的切线;(2)连接AP与⊙O相交于点G,若∠ABC=2∠P AC,求证:AB=BP;(3)在(2)的条件下,若AC=4,BC=3,求CF的长.4.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,⊙O的切线PC交BA的延长线于点P,OF∥BC交AC于点E,交PC于点F,连接AF.(1)判断直线AF与⊙O的位置关系并说明理由;(2)若⊙O的半径为6,AF=2,求AC的长;(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.5.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,过点D作EF⊥AC于点E,交AB的延长线于点F,连接AD.(1)求证:EF是⊙O的切线.(2)求证:△FBD∽△FDA.(3)若DF=4,BF=2,求⊙O的半径长.6.如图1,已知AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,过O点作OF⊥AB交⊙O于点D,交AC于点E,交BC的延长线于点F,点G是EF的中点,连接CG.(1)判断CG与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)求证:2OB2=BC•BF;(3)如图2,当∠DCE=2∠F,DG=2.5时,求DE的长.7.已知:△ABC内接于⊙O,连接AO并延长交BC于点D,且AD⊥BC于点D.(1)如图1,求证:∠B=∠C;(2)如图2,点E在上,连接AE,CE,∠ACE=∠ACB,求证:∠CAE=2∠ACE;(3)如图3,在(2)的条件下,过点A作AF⊥CE交CE的延长线于点F,若AE=5,AB=13,求AF的长.8.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,∠B=30°,点M是AB上的动点,以M为圆心,MB为半径作圆交BC于点D,(1)若圆M与AC相切,如图1,求圆的半径;(2)若AM=2MB,连接AD,如图2.①求证:AD与圆M相切;②求阴影部分的面积.9.如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上的一点,D是AB上的一点,DE⊥AB于D,DE交BC于F,且EF=EC.(1)求证:EC是⊙O的切线;(2)求证:△OAC∽△ECF;(3)若BD=4,BC=8,圆的半径OB=5,求EC的长.10.如图,已知以BC为斜边的Rt△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O于点D,过点D作DE∥BC交AB的延长线于点E,连接DB,DC.(1)求证:ED为⊙O的切线;(2)求证:BC2=2ED•FC;(3)若tan∠ABC=2,AD=,求BC的长.11.已知△ABC内接于⊙O,D是弧AC上一点,连接BD、AD,BD交AC于点M,∠BMC =∠BAD.(1)如图1,求证:BD平分∠ABC;(2)如图2,过点D作⊙O的切线,交BA的延长线于点F,求证:DF∥AC;(3)如图3,在(2)的条件下,BC是⊙O的直径,连接DC,AM=1,DC=,求四边形BFDC的面积.12.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H,P为弧AD上一点.(1)如图1,连接AC、PC、P A,求证:∠APC=∠ACD;(2)如图2,连接PB,PB交CD于E,过点P作⊙O的切线交CD的延长线于点F,求证:FE=PF;(3)如图3,在(2)的条件下,连接AE,且∠P AE=∠F,过点A作AG⊥PF,垂足为G,若PG=6,,求BH的长.13.如图,⊙O的半径为1,点A是⊙O的直径BD延长线上的一点,C为⊙O上的一点,AD=CD,∠A=30°.(1)求证:直线AC是⊙O的切线;(2)求△ABC的面积;(3)点E在上运动(不与B、D重合),过点C作CE的垂线,与EB的延长线交于点F.①当点E运动到与点C关于直径BD对称时,求CF的长;②当点E运动到什么位置时,CF取到最大值,并求出此时CF的长.14.如图所示,AB是⊙O的直径,点E为线段OB上一点(不与O,B重合),作CE⊥OB,交⊙O于点C,垂足为点E,作直径CD,过点C的切线交DB的延长线于点P,作AF ⊥PC于点F,连接CB.(1)求证:AC平分∠F AB.(2)求证:BC2=CE•CP.(3)当AB=4时,求劣弧BC长度(结果保留π).15.已知:如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BC于点F,交⊙O于点E,AE与BC交于点H,连接CE,BD是⊙O的切线与OE的延长线相交于点D.(1)求证:∠D=∠AEC;(2)求证:CE2=EH•EA;(3)若⊙O的半径为5,,求FH的长.16.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,8),点B是x轴正半轴上一点,连接AB,过点A作AC⊥AB,交x轴于点C,点D是点C关于点A的对称点,连接BD,以AD为直径作⊙Q交BD于点E,连接并延长AE交x轴于点F,连接DF.(1)求线段AE的长;(2)若∠ABE=∠FDE,求EF的值.(3)若AB﹣BO=4,求tan∠AFC的值.17.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AE平分∠BAC,交BC于点E,点D在AC上,以AD为直径的⊙O经过点E,点F在⊙O上,且EF平分∠AED,交AC于点G,连接DF.(1)求证:△DEF∽GDF;(2)求证:BC是⊙O的切线;(3)若cos∠CAE=,DF=10,求线段GF的长.18.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC是⊙O的直径,过圆心O的直线PF⊥AB于D,交⊙O于E,F,PB是⊙O的切线,B为切点,连接AP,AF.(1)求证:直线P A为⊙O的切线;(2)求证:AC2=4OD•OP;(3)若BC=6,,求AC的长.19.如图,AB是半圆O的直径,AB=10.C是弧AB上一点,连接AC,BC,∠ACB的平分线交AB于点P,过点P分别作PE⊥AC,PF⊥BC,垂足分别为E、F.(1)求证:四边形CEPF是正方形;(2)当sin A=时,求CP的长;(3)设AP的长为x,图中阴影部分的面积为y,求y与x之间的函数关系式,并写出y 的最大值.20.问题提出(1)如图①,△ABC为等边三角形,若AB=2,则△ABC的面积为.问题探究(2)如图②,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=3,BD是△ABC的角平分线,过点D作DE⊥BD交BC边于点E.若AD=1,求图中阴影部分的面积.问题解决(3)如图③,是某公园的一个圆形施工区示意图,其中⊙O的半径是4米,公园开发部门计划在该施工区内设计一个四边形绿化区域ABCD,连接AC、BD,现准备在△ADC 区域种植花卉供游人欣赏.按设计要求,A、B、C、D四个点都在圆上,∠ADB=∠BDC =60°.设BD的长为x米,△ADC的面积为y平方米.①求y与x之间的函数关系式;②按照设计要求,为让游人有更好的观赏体验,△ADC花卉区域的面积越大越好,那么请求出花卉区域△ADC面积的最大值.参考答案1.(1)证明:如图,连接ON,DN,∵CD是⊙O的直径,∴∠CND=∠DNB=90°,∵NE是⊙O的切线,∴∠ONE=90°,∴∠BNE=∠OND,∵ON=OD,∴∠ODN=∠OND,∴∠ODN=∠BNE,∵D是斜边AB的中点,∴CD=AD=BD,∴∠B=∠BCD,∵∠BCD+∠ODN=90°,∴∠B+∠BNE=90°,∴∠NEB=90°;(2)解:①∵四边形OEBN是平行四边形,∴BE=ON=,∵E为BD的中点,∴N为BC的中点,∴NE为△BCD的中位线,∴NE∥CD,且NE=CD=.故答案为:;②∵四边形CMDN为正方形,∴∠MCD=∠MDC=45°,∠CMD=90°,∴MC=MD=CD,∵AD=DC,∴M是AC的中点,AC=2MC=CD,∴CD=AB=5,∴AC=5.故答案为:5.2.(1)证明:①∵CD∥AB,∴∠F AB=∠D,∵∠AFB=∠DFC,∴△ABF∽△DCF;②∵∠ABC=45°,∴∠AOC=2∠ABC=90°,∵CD∥AB,∴∠DCO=∠AOC=90°,∵OC是半圆的半径,∴CD是⊙O的切线;(2)解:过点F作FH∥AB交OC于H,设圆的半径为2a,∵CD=OB=OA,CD∥AB,∴CE=OE=a,AE=DE,由勾股定理得:AE==a,∴AD=2a,∵△ABF∽△DCF,∴==,∵FH∥AB,∴==,∵FH∥AB,∴==,∴EF=,∵CD是⊙O的切线,∴DC2=DG•DA,即(2a)2=DG•2a,解得:DG=,∴FG=a﹣﹣=,∴==.3.(1)证明:连接OC,∵PF=FC,OC=OB,∴∠PCF=∠CPF,∠OCB=∠OBC,∵PD⊥AB,∴∠PDB=90°,∴∠CPF+∠OBC=90°,∴∠PCF+∠OCB=90°,∴∠FCO=90°,∴OC⊥CF,∴CF是⊙O的切线.(2)证明:连接BG,∵,∴∠P AC=∠PBG,∵∠PBA=2∠P AC,∴∠PBA=2∠PBG,∵AB为⊙O的直径,∴∠AGB=∠PGB=90°,∴∠APB=∠P AB,∴AB=BP;(3)解:∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵AC=4,BC=3,∴AB===5,∴AB=BP=5,∴PC=2,∵∠PDA=∠PCA=90°,P A=P A,∠APB=∠P AB,∴△APC≌△APD(AAS),∴AD=PC=2,PD=AC=4,∠P AC=∠APD,∴AE=PE,设DE=x,AE=PE=4﹣x,在Rt△AED中,AD2+DE2=AE2,即22+x2=(4﹣x)2,解得x=,∴EP=4﹣x=,∵∠PEC=90°﹣∠EPC,∠FCE=90°﹣∠PCF,即∠PEC=∠FCE,∴EF=CF=PF,∴CF=.4.解:(1)直线AF与⊙O相切.理由如下:连接OC,∵PC为圆O切线,∴CP⊥OC,∴∠OCP=90°,∵OF∥BC,∴∠AOF=∠B,∠COF=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OCB=∠B,∴∠AOF=∠COF,∵在△AOF和△COF中,,∴△AOF≌△COF(SAS),∴∠OAF=∠OCF=90°,∴AF⊥OA,又∵OA为圆O的半径,∴AF为圆O的切线;(2)∵∠AOF=∠COF,OA=OC,∴E为AC中点,即AE=CE=AC,OE⊥AC,∵∠OAF=90°,OA=6,AF=2,∴tan∠AOF=,∴∠AOF=30°,∴AE=OA=3,∴AC=2AE=6;(3)∵AC=OA=6,OC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,OC=6,∵∠OCP=90°,∴CP=OC=6,∴S△OCP=OC•CP==18,S扇形AOC==6π,∴阴影部分的面积为S△OCP﹣S扇形AOC=18﹣6π.5.(1)证明:连接OD,如图所示:∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°.∴AD⊥BC.∵AB=AC,∴CD=BD=BC.∵OA=OB,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC.∵EF⊥AC,∴EF⊥OD.∵OD是半径,∴EF与⊙O相切.(2)证明:∵AB为直径,∴∠ADB=90°,∴∠BAD+∠ABD=90°,∵OD⊥DE,∴∠FDB+∠ODB=90°,∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB,∴∠BAD=∠FDB,∵∠F=∠F,∴△FBD∽△FDA;(3)解:设⊙O的半径为r,则AB=2r,∵△FBD∽△FDA,∴,∵DF=4,BF=2,∴,∴r=3.6.解:(1)CG与⊙O相切,理由如下:如图1,连接CO,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ACF=90°,∵点G是EF的中点,∴GF=GE=GC,∴∠AEO=∠GEC=∠GCE,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC,∵OF⊥AB,∴∠OAC+∠AEO=90°,∴∠OCA+∠GCE=90°,即OC⊥GC,∵OC是圆的半径,∴CG与⊙O相切;(2)证明:∵∠AOE=∠FCE=90°,∠AEO=∠FEC,∴∠OAE=∠F,又∵∠B=∠B,∴△ABC∽△FBO,∴,即BO•AB=BC•BF,∵AB=2BO,∴2OB2=BC•BF;(3)由(1)知GC=GE=GF,∴∠F=∠GCF,∴∠EGC=2∠F,又∵∠DCE=2∠F,∴∠EGC=∠DCE,∵∠DCE=∠AOD=45°,∴∠EGC=45°,又∵∠OCG=90°,∴△OCG为等腰直角三角形,∴GC=OC,OG=OC,∴OD+DG=OC,即OC+2.5=OC,解得OC=,∵GF=GE=GC=OC,∴DE=GE﹣DG=OC﹣DG=.7.(1)证明:∵AD⊥BC,AD过圆心O,∴BD=CD,且AD⊥BC,∴AB=AC,∴∠B=∠C;(2)证明:连接BE,设∠ACE=α,则∠ACB=3α,∴∠ABC=∠ACB=3α,∵∠ABE=∠ACE=α,∴∠CBE=∠ABC﹣∠ABE=3α﹣α=2α,∴∠CAE=∠CBE=2α=2∠ACE;(3)解:过点E作EG⊥AC于点G,在CG上截取GH=AG,连接EH,∴EH=AE=5,∴∠AHE=∠EAH=2α,∴∠CEH=∠AHE﹣∠ECH=2α﹣α=α=∠ECH,∴CH=EH=5,∵AC=AB=13,∴AH=AC﹣CH=13﹣5=8,∴AG=GH=4,∴CG=4+5=9,在Rt△AEG中,EG===3,在Rt△CEG中,CE===3,∵,∴,∴.8.解:(1)过点M作MN⊥AC于点N,∵圆M与AC相切,∴MN=MB,∵∠ACB=90°,AC=6,∠B=30°,∴AB=12,设MN=MB=R.∴AM=12﹣R,∵∠ACB=90°,MN⊥AC,∴MN∥BC,∴∠B=∠AMB=30°,∴,∴,解得R=24﹣36.(2)①连接DM,由题意可知MB=MD,∴∠B=∠MDB=30°,∴∠AMD=60°,∵AM=2MB,∴AM=2MD,∵∠ACB=90°,∠B=30°,∴AB=2AC,∠BAC=60°,∴△AMD∽△ABC,∴∠ADM=∠ACB=90°,∴AD与圆M相切;②∵AB=12,AM=2MB,∴BM=4,AM=8,∵∠ADM=90°,∴AD==4,∴S阴影部分=4.9.(1)证明:∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∵DE⊥AB,∴∠OBC+∠DFB=90°,∵EF=EC,∴∠ECF=∠EFC=∠DFB,∴∠OCB+∠ECF=90°,∴OC⊥CE,∴EC是⊙O的切线;(2)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠A=90°,∠ABC+∠BFD=90°,∴∠BFD=∠A,∴∠A=∠BFD=∠ECF=∠EFC,∵OA=OC,∴∠OCA=∠A=∠BFD=∠ECF=∠EFC,∴△OAC∽△ECF;(3)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵OB=5,∴AB=10,∴AC===6,∵cos∠ABC=,∴,∴BF=5,∴CF=BC﹣BF=3,∵△OAC∽△ECF,∴,∴EC==.10.(1)证明:如图1,连接OD.∵BC为⊙O的直径,∴∠BAC=90°.∵AD平分∠BAC,∴.∴OD⊥BC,∵DE∥BC,∴OD⊥ED,又∵OD为半径,∴ED为⊙O的切线;(2)证明:由(1)可得△BCD为等腰直角三角形.∵DE∥BC,∴∠E=∠ABC=∠ADC,∠BDE=∠DBC=∠DCB=45°.∴△BED∽△FDC,∴,即BD2=DE•FC,又,∴BC2=2ED•FC;(3)解:如图2,过点D作DG⊥AD,交AC的延长线于点G.∴∠CDG+∠ADC=90°,∠DGC=∠DAG=45°.又∵∠ADB+∠ADC=90°,∴∠ADB=∠GDC,∵DB=DC,∠BAD=∠DGC=45°,∴△ABD≌△GCD(AAS),∴AB=CG.∵∠DAG=45°,∠ADG=90°,∴△ADG为等腰直角三角形,∴AB+AC=AG=AD==3,∵tan∠ABC=2,∴设AB=x,则AC=2x.∴3x=3,∴x=1.即AB=1,AC=2.∴BC===.11.(1)证明:∵∠BMC=∠BAD,又∵∠BMC=∠BAC+∠ABD,∠BAD=∠BAC+∠DAM,∴∠ABD=∠DAC,又∵弧DC=弧DC,∴∠DAC=∠DBC,∴∠ABD=∠CBD,∴BD平分∠ABC;(2)证明:连接OA、OB、OD,OD交AC于点N,∵FD是⊙O的切线,D为切点,OD是⊙O的半径,∴OD⊥FD,∴∠FDO=90°,又∵∠AOD=2∠ABD,∠DOC=2∠DBC,∠ABD=∠CBD,∴∠AOD=∠COD,又∵AO=CO,∴ON⊥AC,∴∠ANO=90°,∴∠ANO=∠FDO,∴AC∥FD;(3)解:连接OD,交AC于N,∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=∠BDC=90°,∴∠F AC=180°﹣∠BAC=90°,又∵∠ANO=∠FDN=90°,∴四边形ANDF是矩形,∴AF=DN,∠F=90°,又∵ON⊥AC,∴AN=CN,∴设MN=a,则AN=CN=MN+AM=a+1,∴CM=MN+CN=2a+1,在Rt△MDC中,cos∠ACD=,在Rt△NDC中,cos∠ACD=,∴,解得a1=﹣(舍去),a2=1,∴MN=1,CN=a+1=2,∴DN=AF==,又∵MN=AM=1,∠AMB=∠NMD,∠BAM=∠MND=90°,∴△BAM≌△DNM(AAS),∴BA=ND=,∴BF=AB+AF=2,∴AN=FD=a+1=2,∴BD==2,∴S△BFD=,S△DBC=BD•CD==3,∴S四边形BFDC=S△BFD+S△BDC=2.12.(1)证明:连接AD,∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∴,∴∠ACD=∠DC,∵,∴∠APC=∠ADC,∴∠APC=∠ACD;(2)证明:连接OP,∵PF是⊙O的切线,∴OP⊥PF,即∠EPF+∠OPE=90°,∵OP=OB,∴∠OPB=∠OBP,∵CD⊥AB,∴∠HEB+∠HBE=90°,∵∠PEF=∠HEB,∴∠PEF=∠FPE,∴FE=PF;(3)解:过E作EM⊥PF,垂足为M,∵AG⊥PF,∴∠GAP+∠GP A=90°,∵∠APE=90°,∴∠GP A+∠EPM=90°,∵∠AGP=∠EMP=90°,∴△GP A∽△MEP,∴,∵∠P AE=∠F,∴tan∠P AE=tan∠F,则,∵,∴,∴MF=PG=6,设PM=x,∵PE2﹣PM2=EF2﹣FM2,∴,解得:x1=﹣10,x2=4,即PM=4,∴EM==8,∵,即,∴P A=3,∵CD⊥AB,AB是直径,∴∠BHE=∠APB=90°,∴∠HEB=∠BAP,∵∠MPE=∠HEB,∴tan∠P AB=,即,∴PB=6,∴BE=PB﹣PE=2,∵sin∠HEB=,即,∴BH=4.13.(1)证明:连接OC,如图1,∵AD=CD,∠A=30°,∴∠ACD=30°,∴∠CDB=60°,∵OD=OC,∴∠OCD=60°,∴∠ACO=∠ACD+∠OCD=90°,∵OC是半径,∴直线AC是⊙O的切线;(2)解:∵∠OCD=60°,OC=OD,∴△DCO是等边三角形,∴CD=AD=OD=1,作CH⊥BD于点H,则DH=,如图2,∴CH===,∵AB=AD+BD=3,∴S△ABC==.(3)①当点E运动到与点C关于直径AB对称时,CE⊥AB于点K,如图3,∵BD为⊙O的直径,CK=,∴CE=2CK=,∵CF⊥CE,∴∠ECF=90°,∵∠CDB=∠CEB=60°,∴CF=CE•tan60°==3,②∵点E在上运动过程中,∠CDB=∠CEB=60°,在Rt△ECF中,tan60°=,∴CF=CE,∴当CE最大时,CF取得最大值,∴当CE为直径,即CE=2时,CF最大,最大值为2.14.(1)证明:连接AC,BC,∵OC=OA,∴∠OCA=∠OAC,∵PF是⊙O的切线,CE⊥AB,∴∠OCP=∠F=90°,∴AF∥OC,∴∠F AC=∠OCA,∴∠F AC=∠OAC,∴CA平分∠F AB.(2)证明:∵CD是直径,∴∠CBD=90°,∴∠CBP=90°,∵CE⊥OB,∴∠CEB=∠CBP=90°,∵PC切⊙O于点C,∴∠PCB=∠CAB,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠CAB=90°,∠BCE+∠ABC=90°,∵∠CAB=∠BCE,∴∠PCB=∠BCE,∴△BCE∽△PCB,∴,∴BC2=CE•CP;(3)解:,设CF=3a,CP=4a,∵BC2=CE•CP=3a•4a=12a2,∴BC=2a,在Rt△BCE中,sin∠CBE=,∴∠CBE=60°,∴∠BCE=30°,∴△COB是等边三角形,∵AB=4,∴OB=BC=2,∴劣弧BC的长==π.15.(1)证明:∵BD是⊙O的切线,∴∠OBD=90°,∠ABC+∠DBC=90°,∵BC⊥OD,∴∠D+∠DBC=90°,∴∠ABC=∠D,∵∠AEC=∠ABC,∴∠D=∠AEC;(2)证明:连接AC,如图所示:∵OF⊥BC,∴,∴∠CAE=∠ECB,∵∠CEA=∠HEC,∴△CEH∽△AEC,∴,∴CE2=EH•EA;(3)解:连接BE,过O作OG⊥BE于G,如图所示:∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∵⊙O的半径为5,∴AB=10,∵cos∠BCE=,∴cos∠BAE==,∴AE=8,∴BE===6,∵,∴BE=CE=6,∵CE2=EH•EA,∴EH=,在Rt△BEH中,BH=.∵OG⊥BE,OB=OE,∴BG=3,∴OG===4,∴BF•OE,∴BF=,∴HF=BH﹣BF=.16.解:(1)∵点A(0,8),∴AO=8,∵AD是⊙Q的直径,∴∠AEB=∠AED=90°,∴∠AEB=∠AOB=90°,∵BA垂直平分CD,∴BC=BD,∴∠ABO=∠ABE在△ABE和△ABO中,,∴△ABE≌△ABO(AAS),∴AE=AO=8;(2)∵∠ABE=∠FDE,∴AB∥DF,∴△CAB∽△CDF,∴,又∵∠ABE=∠FDE,∠AEB=∠FED∴△DEF∽△BEA,∴,∴EF=2AE=16;(3)设BO=x,则AB=x+4,在Rt△ABO中,由AO2+OB2=AB2得:82+x2=(x+4)2,解得:x=6,∴OB=BE=6,AB=10,∵∠EAB+∠ABE=90°,∠ACB+∠ABC=90°,∴∠EAB=∠ACB,∵∠BF A=∠AFC,∴△BF A∽△AFC,∴;设EF=m,则AF=8+m,BF=(8+m),∵在Rt△BEF中,BE2+EF2=BF2,∴62+m2=[(8+m)]2,解得:m=,即EF=,∴tan∠AFC=.17.(1)证明:如图1,∵EF平分∠AED,∴∠AEF=∠FED,∵∠AEF=∠ADF,∴∠FED=∠ADF,∵∠GFD=∠DFE,∴△GFD∽△DFE;(2)证明:如图2,∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠EAO,∵OA=OE,∴∠EAO=∠OEA,∴∠BAE=∠OEA,∴AB∥OE,∴∠OEC=∠B,∵∠B=90°,∴∠OEC=90°,∵OE为半径,∴BC是⊙O的切线;(3)解:如图3,连接OF、AF,∵AD为直径,∴∠AFD=∠AED=90°,∵EF平分∠AED,∴∠AEF=∠FED=45°,∴∠AFD=∠AEF=45°,∴△AFD为等腰直角三角形,∵DF=10,OA=OD∴AD=DF=×10=20,OF⊥AD,OA=OD=OF=10,∵cos∠CAE=,∴AE=AD•cos∠CAE=20×=10,∵∠AEF=∠ADF,∠AGE=∠FGD,∴△AGE∽△FGD,∴,∴AG=GF,∵AG=AO+OG=10+OG,∴10+OG=GF,∴OG=GF﹣10,在Rt△FOG中,GF2=OF2+OG2,∴GF2=102+(GF﹣10)2,解得:GF=或(不符合题意,舍去),∴线段GF的长为.18.(1)证明:连接OB,∵PB是⊙O的切线,∴∠PBO=90°,∵OA=OB,BA⊥PO于D,∴AD=BD,∠POA=∠POB,又∵PO=PO,∴△P AO≌△PBO(SAS),∴∠P AO=∠PBO=90°,∵OA为圆的半径,∴直线P A为⊙O的切线;(2)证明:∵∠P AO=∠PDA=90°,∴∠OAD+∠AOD=90°,∠OP A+∠AOP=90°,∴∠OAD=∠OP A,∴△OAD∽△OP A,∴,∴OA2=OD•OP,又∵AC=2OA,∴AC2=4OD•OP;(3)解:∵OA=OC,AD=BD,BC=6,∴OD=BC=3,设AD=x,∵tan∠F=,∴FD=2x,OA=OF=2x﹣3,在Rt△AOD中,由勾股定理,得,(2x﹣3)2=x2+32,解之得,x1=4,x2=0(不合题意,舍去),∴AD=4,OA=2x﹣3=5,∵AC是⊙O的直径,∴AC=2OA=10.∴AC的长为10.19.(1)证明:∵∠ACB=90°,PE⊥AC,PF⊥BC,∴四边形PECF是矩形,∵CP平分∠ACB,PE⊥AC,PF⊥BC,∴PE=PF,∴四边形CEPF是正方形;(2)解:∵sin A=,AB=10,∴,∴BC=8,∴AC===6,∴tan A=,设PE=CE=m,则AE=6﹣m,∴tan A=,∴m=,∴PC=PE=;(3)解:∵四边形CEPF是正方形,∴PE=PF,∠APE+∠BPF=90°,∠PEA=∠PFB=90°,∴将△APE绕点P顺时针旋转90°,得到△A′PF,P A′=P A,如图所示:则A′、F、B三点共线,∠APE=∠A′PF,∴∠A′PF+∠BPF=90°,即∠A′PB=90°,∴S△P AE+S△PBF=S△P A′B=P A′•PB=x(10﹣x),∴y与x之间的函数关系式为y=﹣+5x,∵y=﹣+5x=﹣,∴x=5时,y有最大值为.20.解:(1)如图①,AD⊥BC,∵△ABC为等边三角形,AB=2,∴∠B=60°,BC=AB=2,∵AD⊥BC,∴∠ADB=90°,在Rt△ABD中,=sin B=sin60°,∴=,∴AD=,∴△ABC的面积=AB•AD=×2×=,故答案为:;(2)如图②,过点D作DH⊥BC于点H,∵∠ABC=90°,BD是△ABC的角平分线,∴∠DBC=∠ABD=45°,∵DE⊥BD,∴∠BDE=90°,∴∠DEB+∠DBE=90°,∴∠DEB=90°﹣∠DBE=90°﹣45°=45°,∴BD=ED,∵DH⊥BC,∴BH=EH,∴DH=BE=BH=EH,设DH=BH=EH=a,∵∠ABC=90°,∴AB⊥BC,∵DH⊥BC,∴AB∥DH,∴△CDH∽△CAB,∴==,∵AD=1,AC=3,∴CD=3﹣1=2,∴==,∴AB=a,CE=a,∴BC=CE+BE=a+2a=3a,∵AB2+BC2=AC2,∴a2+9a2=9,∴a2=1,∴S阴影=S△ABC﹣S△BDE=AB•BC﹣BE•DH=×a•3a﹣×2a•a=a2﹣a2=a2=1;(3)①设AC与BD相交于点E,连接OB,OA,OC,过点O作OH⊥AB于点H,∵∠ADB=∠BDC=60°,∴AB=BC,∠BAC=∠BDC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,AB=AC=BC,在△ABO和△ACO中,,∴△ABO≌△ACO(SSS),同理△ABO≌△CBO(SSS),∴S△ABO=S△ACO=S△CBO,∴S△ABC=3S△ABO,∵∠AOB=2∠ACB,∴∠AOB=120°,在Rt△OAH和Rt△OBH中,,∴Rt△OAH≌Rt△OBH(HL),∴∠AOH=∠BOH,AH=BH,在Rt△OAH中,OA=4,∠AOH=∠AOB=60°,∴cos∠AOH=cos60°==,sin∠AOH=sin60°==,∴OH=OA=2,AH=OA=2,∴AB=2AH=4,∴S△ABC=3S△ABO=3××4×2=12,∵∠ABE=∠DBA,∠BAE=∠BDA=60°,∴△ABE∽△DBA,∴===,即S△DBA=S△ABE,∵∠CBE=∠DBC,∠BCE=∠BDC=60°,∴△CBE∽△DBC,∴===,即S△DBC=S△CBE,∴S四边形ABCD=S△DBA+S△DBC=S△ABE+S△CBE,=(S△ABE+S△CBE)=S△ABC=×12=x2,∴S△ADC=S四边形ABCD﹣S△ABC=x2﹣12,即y=x2﹣12;∵BD的长度大于AB,小于等于直径,∴4<x≤8,∴y与x之间的函数关系式为y=x2﹣12(4<x≤8);②由①知,y与x之间的函数关系式为y=x2﹣12,则对称轴为y轴,∵>0,∴x>0时,y随x的增大而增大,∵4<x<8,∴当x=8时,y有最大值,即当BD为⊙O的直径时,y取最大值,即y=×82﹣12=4,∴花卉区域△ADC面积的最大值是4.。
压轴题圆的五种考法目录解题知识必备压轴题型讲练类型一、四点共圆类型二、圆中最值问题类型三、定点定长构造辅助圆类型四、定弦定角构造辅助圆类型五、对角互补构造辅助圆压轴能力测评(10题)类型一、四点共圆一.填空题1.(2022秋•大丰区期中)如图,ΔABC中,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°.以AD为弦的圆分别交AB、AC于E、F两点.点G在AC边上,且满足∠EDG=120°.若CD=4+22,则ΔDEG的面积的最小值是.【分析】连接EF,利用四点共圆和同弧所对的圆周角相等证明EF⎳DG,从而得到SΔEDG=S△EDG,当FG最小时,ΔDFG的面积就最小,作ΔDFG的外接圆O,过O点作OH⊥FG交于点H,连接OF、OG,DO+OH=12+22FG,当DO+OH最小时,FG就最小,当D、O、H三点共线时,DO+OH最小,此时DH⊥FG,在RtΔFHO中,(2FH)2=FH2+(2+2-2FH)2,求出FH=2,可得FG的最小值为22,再求SΔDFG =22+2,即ΔDEG的面积的最小值为22+2.【解答】解:连接EF,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°,∴∠B=45°,∠DAC=60°,∵∠BAC=105°,∵A、E、F、D四点共圆,∴∠EDF=75°,∵∠EDG=120°,∴∠FDG=45°,∵ED =ED ,∴∠EFD =∠FDG ,∴EF ⎳DG ,∴S ΔEDG =S △EDG ,∵CD =4+22,∠C =30°,∴AC =833+463,AD =433+263,∴AC 边上的高=AD ⋅DC AC=2+2,∴当FG 最小时,ΔDFG 的面积就最小,作ΔDFG 的外接圆O ,过O 点作OH ⊥FG 交于点H ,连接OF 、OG ,∵∠FDG =45°,∴∠FOG =90°,∵OF =GO ,∴ΔFOG 是等腰直角三角形,∵∠FOH =12∠FOG =45°,∴ΔFOH 是等腰直角三角形,∴FH =OH =12FG ,FO =2FH ,∴DO +OH =22FG +12FG =12+22FG ,∴当DO +OH 最小时,FG 就最小,∵DO +OH ≥DH ,∴当D 、O 、H 三点共线时,DO +OH 最小,此时DH ⊥FG ,∴DH =2+2,在Rt ΔFHO 中,(2FH )2=FH 2+(2+2-2FH )2,解得FH =2或FH =4+32,∵OH =2+2=FH +FO ,∴FH =2,∴FG 的最小值为22,∴S ΔDFG =12×22×(2+2)=22+2,∴ΔDEG 的面积的最小值为22+2,故答案为:22+2.【点评】本题考查圆的综合应用,熟练掌握圆心角与圆周角的关系,四点共圆的性质,三角形外接圆的性质是解题的关键.二.解答题2.(2022秋•建湖县期中)如图,在⊙O 的内接四边形ABCD 中,DB =DC ,∠DAE 是四边形ABCD 的一个外角.(1)若∠DAE =75°,则∠DAC =°;(2)过点D 作DE ⊥AB 于E ,判断AB 、AE 、AC 之间的数量关系并证明;(3)若AB =6、AE =2,求BD 2-AD 2的值.【分析】(1)根据四边形外接圆的性质,同弧所对的圆周角相等,可得∠DCB=∠DBC=∠DAC=75°;(2)过点D作DF⊥AC于点F,可证明ΔBDE≅ΔCDF(AAS),ΔADE≅ΔADF(AAS),则AC=AF+FC= AE+BE=AE+AE+AB=2AE+AB;(3)在RtΔBDE中,BD2=64+DE2,在RtΔAED中,AD2=4+ED2,再求解即可.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是圆O的内接四边形,∴∠BCD+∠BAD=180°,∵∠DAE是四边形ABCD的一个外角,∴∠DAE=∠BCD,∵BD=CD,∴∠CBD=∠DCB,∵弧CD所对的圆周角分别为∠CAD、∠CBD,∴∠CBD=∠CAD,∵∠DAE=75°,∴∠DCB=∠DBC=∠DAC=75°,故答案为:75;(2)过点D作DF⊥AC于点F,∵DE⊥AB,∴∠DEA=90°,∵∠ABD=∠ACD,BD=CD,∠E=∠DFC=90°,∴ΔBDE≅ΔCDF(AAS),∴DE=DF,AE=CF,∴∠ADE=∠ADF,又∵∠E=∠AFD,AD=AD,∴ΔADE≅ΔADF(AAS),∴AE=AF,∴AC=AF+FC=AE+BE=AE+AE+AB=2AE+AB,即AC=2AE+AB;(3)在RtΔBDE中,BD2=BE2+DE2,在RtΔAED中,AD2=AE2+ED2,∵AB=6,AE=2,∴BE=8,∴BD2=64+DE2,AD2=4+ED2,∴BD2-AD2=60.【点评】本题考查圆的综合应用,熟练掌握同弧所对的圆周角相等,四点共圆的性质,直角三角形勾股定理,三角形全等的判定及性质是解题的关键.3.(2023秋•鄞州区期中)如图,在△ABC 中,点D ,E 为AB ,AC 上的点,BE =CD ,DC ,BE 交于F ,△BDF 与△CEF 的外接圆相交于点G (异于F ),H 1,H 2分别为△ABC 和△ADE 的垂心.证明:(1)GF 平分∠BFC ;(2)H 1,H 2,G 三点共线.(注:利用坐标系、复数解题者不给分)【分析】(1)通过证明△BGE ≅△DGC 得出DG =BG ,然后由BG =DG 推导出∠BFG +∠DFG =180°,再由邻补角的性质得出∠BFG =∠GFC ,即可证明结论;(2)根据题意构造B 、E 、B ′、E ′四点共⊙P ,以及D 、C 、D ′、C ′四点共⊙Q ,然后由相似三角形推导出点H 1、H 2对于⊙P 和⊙Q 等幂,再由根轴的性质得出H 1H 2是PQ 的垂直平分线,最后根据GP =GQ 得到GM ⊥PQ ,进而证得三点共线.【解答】(1)证明:在△BGE 和△DGC 中,∠GBE =∠GDC ,BE =CD ,∠GEB =∠GCD ,∴△BGE ≅△DGC (ASA ).∴DG =BG ,∴BG =DG ,∵DBG +DG =2πR (R 为△BDF 的外接圆半径).∴∠BFG +∠DFG =180°.又∵∠GFC +∠DFG =180°,∴∠BFG =∠GFC ,∴GF 平分∠BFC .(2)证明:连接BH 1、DH 2并延长分别交AC 于B ′、D ′,连接CH 1、EH 2并延长交AB 于C ′、E ′.BE 中点为P ,CD 中点为Q .∵BB ′⊥AC ,EE ′⊥AB ,∴B 、E 、B ′、E ′四点共⊙P .∵DD ′⊥AC ,CC ′⊥AB ,∴D 、C 、D ′、C ′四点共⊙Q .∵∠DE ′H 2=∠ED ′H 2,∠DH 2E ′∽△EH 2D ′,∴△DE ′H2∽△ED ′H 2,∴DH 2:EH 2=E ′H 2:D ′H 2,∴DH 2⋅D ′H 2=EH 2⋅E ′H 2.同理得CH 1⋅C ′H 1=BH 1⋅B ′H 1.∴H 1,H 2在⊙P 和⊙Q 的根轴上.∵⊙P 和⊙Q 的根轴是过两圆的交点的直线.∴H 1,H 2在⊙P 和⊙Q 的公共弦JK 上.又∵BE =CD ,即⊙P 和⊙Q 是等圆,∴四边形PJQK 为菱形.∴H 1H 2是PQ 的垂直平分线,M 为PQ 中点.由(1)知△BGE ≅△DGC ,∵GP 、GQ 分别为△BGE 和△DGC 的对应边上的中线,∴GP =GQ ,∴点G 在PQ 的垂直平分线上.∴H 1,H 2,G 三点共线.【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,圆周角定理,圆幂定理,菱形的性质,等腰三角形的性质等.本题辅助线繁多,综合性强,通过四点共圆判断出H 1、H 2两点对于⊙P 和⊙Q 等幂是解答本题的关键.4.(2022秋•沙坪坝区校级期中)在ΔABC 中,已知AB =AC ,作AM ⊥BC ,D 是AM 上一点,∠DBC =30°,连接BD 、CD ,在BD 上截取DE =AD ,连接AE .(1)如图1所示,若∠BAC =90°,AD =3,求ΔABE 的周长;(2)如图2所示,若分别取AE 、AC 的中点N 、H ,连接MN 、MH ,求证:MN =MH ;(3)如图3所示,∠BAC =90°,BC =2,将AC 沿着直线AP 翻折得到AQ ,连接BQ ,直线BQ 交AP 于点P ,N 为AE 中点,当PN 取得最小值时,请直接写出ΔAPN 的面积.【分析】(1)过点D 作DL ⊥AE 于L ,则∠ALD =∠ELD =90°,由∠DBC =30°,可得BD =2DM ,设DM =x ,则BD =2x ,由勾股定理可得BM =3x ,AM =x +3,可得BM =CM =AM =33+32,AB =2BM =2×33+32=36+322,利用勾股定理可得AL =AD 2-DL 2=(3)2-32 2=32,进而可得AE =2AL =2×32=3,即可求得答案;(2)延长AM 至F ,使MF =AM ,在DF 上截取DT =DE ,连接EF ,ET ,设∠ABM =α,则∠BAM =90°-α,可证得ΔDET 是等边三角形,得出:DT =ET =DE =AD ,∠DTE =60°,再证得ΔABD ≅ΔEFT (SAS ),可得AB =EF =AC ,利用三角形中位线定理可得MN =12EF ,再由直角三角形性质可得MH =12AC ,即可证得结论;(3)连接CP ,先证得点P 在ΔABC 的外接圆⊙M 上,当且仅当点P 为半径MP 经过点N 时,PN 取得最小值,连接DN ,过点N 作NG ⊥AM 于G ,利用解直角三角形可得DM =BM ⋅tan30°=33,AD =DE =1-33,AN =EN =32AD =321-33 ,NG =12AN =12×321-33 =3-14,AG =3NG =3-34,GM =AM -AG =1-3-34=1+34,由勾股定理可得MN =GM 2+NG 2=1+34 2+3-14 2=22,PN =MP -MN =1-22,再利用S ΔAPN S ΔAMN =PN MN=2-1,即可求得答案.【解答】(1)解:过点D 作DL ⊥AE 于L ,则∠ALD =∠ELD =90°,∵∠BAC =90°,AB =AC ,AM ⊥BC ,∴AM =BM =CM ,∠BMD =90°,∠ABM =∠BAM =45°,∵∠DBC =30°,∴BD =2DM ,设DM =x ,则BD =2x ,∴BM =BD 2-DM 2=(2x )2-x 2=3x ,AM =x +3,∴3x =x +3,∴x =3+32,∴BM =CM =AM =33+32,∴AB =2BM =2×33+32=36+322,∵DE =AD ,∴∠DAE =∠DEA ,∵∠DAE +∠DEA =∠BDM =90°-30°=60°,∴∠DAE =∠DEA =30°,∴∠BAE =∠BAM -∠DAE =45°-30°=15°,∵∠ABD =∠ABM -∠DBC =45°-30°=15°,∴∠BAE =∠ABD ,∴AE =BE ,在Rt ΔADL 中,DL =12AD =32,∴AL =AD 2-DL 2=(3)2-322=32,∵DE =AD ,DL ⊥AE ,∴AE =2AL =2×32=3,∴ΔABE 的周长=AB +AE +BE =36+322+3+3=36+32+122;(2)证明:延长AM 至F ,使MF =AM ,在DF 上截取DT =DE ,连接EF ,ET ,设∠ABM =α,则∠BAM =90°-α,∵∠DBC =30°,∴∠BDT =60°,∠ABD =α-30°,BD =2DM ,∵DE =AD ,∴∠AED =∠DAE =30°,∴ΔDET 是等边三角形,∴DT =ET =DE =AD ,∠DTE=60°,∵AF =2(AD +DM )=AT +FT ,∴FT =2DM =BD ,∵∠EDT =∠ETD =60°,∴∠ADB =180°-60°=120°=∠ETF ,在ΔABD 和ΔEFT 中,AD =ET∠ADB =∠ETF BD =FT,∴ΔABD ≅ΔEFT (SAS ),∴AB =EF ,∵AB =AC ,∴EF =AC ,∵N 、M 分别是AE 、AF 的中点,∴MN =12EF ,∵点H 是Rt ΔACM 斜边AC 的中点,∴MH =12AC ,∴MN =MH ;(3)解:如图,连接CP ,由翻折得:∠ACP =∠AQP ,AC =AQ ,∵AB =AC ,∠BAC =90°,BC =2,AM ⊥BC ,∴AB =AQ ,AM =BM =CM =1,∴∠ABP =∠AQB ,∵∠AQB +∠AQP =180°,∴∠ABP +∠ACP =180°,∴点P 在ΔABC 的外接圆⊙M 上,当且仅当点P 为半径MP 经过点N 时,PN 取得最小值,如图,连接DN ,过点N 作NG ⊥AM 于G ,∵∠DBC =30°,∴DM =BM ⋅tan30°=33,∴AD =DE =1-33,∴AN =EN =32AD =321-33,∵∠AGN =90°,∠NAG =30°,∴NG =12AN =12×321-33 =3-14,∴AG =3NG =3-34,∴GM =AM -AG =1-3-34=1+34,在Rt ΔMNG 中,MN =GM 2+NG 2=1+342+3-14 2=22,∴PN =MP -MN =1-22,∴SΔAPNSΔAMN=PNMN=1-2222=2-1,∵SΔAMN=12AM⋅NG=12×1×3-14=3-18,∴SΔAPN=(2-1)SΔAMN=(2-1)×3-18=6-3-2+18.【点评】本题是几何综合题,考查了等腰三角形性质,等腰直角三角形性质,直角三角形性质,等边三角形性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,圆内接四边形的判定,三角形面积等,涉及知识点多,难度大,添加适当的辅助线是解题的关键与难点.5.(2022秋•鼓楼区期中)以下是“四点共圆”的几个结论,你能证明并运用它们吗?Ⅰ.若两个直角三角形有公共斜边,则这两个三角形的4个顶点共圆(图1、2);Ⅱ.若四边形的一组对角互补,则这个四边形的4个顶点共圆(图3);Ⅲ.若线段同侧两点与线段两端点连线的夹角相等,则这两点和线段两端点共圆(图4).(1)在图1、2中,取AC的中点O,根据得OA=OB=OC=OD,即A,B,C,D共圆;(2)在图3中,画⊙O经过点A,B,D(图5).假设点C落在⊙O外,BC交⊙O于点E,连接DE,可得=180°,所以∠BED=,得出矛盾;同理点C也不会落在⊙O内,即A,B,C,D共圆.结论Ⅲ同理可证.(3)利用四点共圆证明锐角三角形的三条高交于一点.已知:如图6,锐角三角形ABC的高BD,CE相交于点H,射线AH交BC于点F.求证:AF是ΔABC的高.(补全以下证明框图,并在图上作必要标注)(4)如图7,点P是ΔABC外部一点,过P作直线AB,BC,CA的垂线,垂足分别为E,F,D,且点D,E,F在同一条直线上.求证:点P在ΔABC的外接圆上.【分析】(1)根据直角三角形斜边中线的性质可得结论;(2)由圆周角的性质可得∠BED+∠A=180°,再结合题干条件,得出矛盾,由此可得出结论;(3)如图,连接DE,由点B、C、D、E四点共圆得∠BDE=∠ECB,由点A、D、H、E四点共圆得∠BDE=∠BAF,从而证明∠BAF+∠ABF=90°即可;(4)连接BP和CP,由点A,E,P,F四点共圆可得,∠BEF=∠BPF,由点C,P,D,F四点共圆可得∠CDF =∠CPF,再由外角的性质及角的和差可得∠BAC=∠BPC,由此可得点A,B,C,P四点共圆,即点P在ΔABC的外接圆上.【解答】解:(1)在图1、2中,取AC的中点O,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得OA=OB= OC=OD,即A,B,C,D共圆;故答案为:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;(2)在图3中,画⊙O经过点A,B,D(图5).假设点C落在⊙O外,BC交⊙O于点E,连接DE,可得∠BED+∠A=180°,∴∠BED=180°-∠A,得出矛盾;同理点C也不会落在⊙O内,即A,B,C,D共圆.结论Ⅲ同理可证.故答案为:∠BED+∠A;180°-∠A;(3)如图6,连接DE,由点B、C、D、E四点共圆得∠BDE=∠ECB,由点A、D、H、E四点共圆得∠BDE=∠BAF,∴∠ECB=∠BAF,∵∠BEC=90°,∴∠ECB+∠ABF=90°,∴∠BAF+∠ABF=90°,∴∠BFA=90°,∴AF为ΔABC的边BC上的高.(4)如图7,连接BP和CP,由点A,E,P,F四点共圆可得∠BEF=∠BPF,由点C,P,D,F四点共圆可得∠CDF=∠CPF,∵∠ADE=∠CDF,∴∠ADE=∠CPF,∵∠BAC=∠BEF+∠ADE,∠BPC=∠BPF+∠CPF,∴∠BAC=∠BPC,∴点A,B,C,P四点共圆,即点P在ΔABC的外接圆上.【点评】本题考查了圆的定义,直角三角形斜边上的中线等于斜边一半,圆内接四边形对角互补,圆周角定理,内心的定义.第(3)(4)题解题关键是选取适当的四点证明共圆,再利用圆周角定理证明角相等.类型二、圆中最值问题一.填空题6.(2022秋•长沙期中)如图,⊙O 的半径为1,P A ,PB 为⊙O 的切线,切点为A ,B ,∠APB =60°,点M 为劣弧AB 上一动点,过点M 作⊙O 的切线,分别交P A ,PB 于点E ,F ,EF 的最小值是.【分析】由切线的性质定理,全等三角形的判定和性质,三角形外心的性质,可以求解.【解答】解:连接OA ,OE ,OM ,OF ,OB ,∵P A ,PB 为⊙O 的切线,EF 切⊙O 于M ,∴OA ⊥P A ,OB ⊥PB ,OM ⊥EF ,∵四边形PBOA 内角和是360°,∴∠P +∠AOB =360°-∠P AB -∠PBA =180°,∴∠AOB =180°-∠P =120°,∵OE =OE ,OA =OM ,∴Rt ΔOAE ≅Rt ΔOME (HL ),∴∠AOE =∠MOE ,同理:∠MOF =∠BOF ,∴∠EOF =∠EOM +∠FOM =12∠AOB =60°,设ΔOEF 的外心是点C ,作CH ⊥EF 于H ,连接CO ,CE ,CF ,OM ,∵点C 是ΔOEF 的外心,∴OC =EC =FC ,∴∠CEF =∠CFE ,EH =FH ,∵∠ECF =2∠EOF =120°,∴∠CEF =30°,∴CH =12CE =12OC ,∵OC +CH ≥OM ,∴3CH ≥1,∴CH ≥13,∵tan ∠CEH =CH EH,∴EH =3CH ,∴EF =2EH =23CH ,∴EF ≥233,∴EF 的最小值是233,故答案为:233.【点评】本题考查有关圆的最值问题,关键是掌握切线的性质定理,全等三角形的判定和性质,三角形外心的性二.解答题7.(2022秋•东城区校级期中)对于平面直角坐标系xOy中的图形G和点P给出如下定义;Q为图形G上任意一点,若P,Q两点间距离的最大值和最小值都存在,且最大值是最小值的k倍,则称点P为图形G 的“k分点”.已知点N(3,0),A(1,0),B(0,3),C(1,-1).(1)①在点A,B,C中,线段ON的“2分点”是;②点D(a,0),若点C为线段OD的“二分点”,求a的值;(2)以点O为圆心,r为半径画图,若线段AN上存在⊙O的“二分点”,直接写出r的取值范围.【分析】(1)①分别求出点A、B、C到线段ON的最小值和最大值,看是否满足“2分点”定义即可,②对a的取值分情况讨论:0<a≤1,1<a≤2,a>2和a<0,根据“二分点”的定义可求解,(2)设线段AN上存在⊙O的“二分点”为M(m,0)(1≤m≤3).对r的取值分情况讨论0<r≤1,1<r<3且m<r,1<r<3且m>r,r≥3,根据二分点的定义可求解.【解答】(1)解:①如图,∵点A在ON上,故最小值为0,不符合题意,点B到ON的最小值为OB=3,最大值为BN=32+32=32,∴点B是线段ON的“2分点”,点C到ON的最小值为1,最大值为CN=22+12=5∴点C不是线段ON的“2分点”,故答案为:点B;②当0<a≤1时,点C到OD的最小值为CD=(1-a)2+(-1)2=2-2a+a2,点C到OD的最大值为CO=12+(-1)2=2,∴2=22-2a+a2,即2a2-4a+3=0,∵△<0,故无解,舍去;当1<a≤2时,点C到OD的最小值为1,点C到OD的最大值为CO=12+(-1)2=2,最大值不是最小值的2倍,所以舍去,当a>2时,点C到OD的最小值为1,点C到OD的最大值为CD=(a-1)2+(0-1)2=a2-2a+2,∵点C为线段OD的“二分点”,∴a2-2a+2=2×1,a1=1+3,a2=1-3(舍去),当a<0时,点C到OD的最小值为CO=12+(-1)2=2,点C到OD的最大值为CD=(1-a)2+(-1-0)2=a2-2a+2,∵点C为线段OD的“二分点”,同0<a≤1时,无解,舍去;综上,a=1+3.(2)如图所示,设线段AN上存在⊙O的“二分点”为M(m,0)(1≤m≤3),当0<r≤1时,最小值为:m-r,最大值为:m+r,m,∴2(m-r)=m+r,即r=13∵1≤m≤3,≤r≤1,∴13当1<r<3且m<r时,最小值为:r-m,最大值为r+m,∴2(r-m)=r+m,即r=3m,∵1≤m≤3,∴3≤r≤9,∵1<r<3,∴r不存在,当1<r<3且m>r时,最小值为:m-r,最大值为:m+r,m,∴2(m-r)=r+m,即r=13≤r≤1,∴13∵1<r<3,∴r 不存在.当r ≥3时,最小值为:r -m ,最大值为:m +r ,∴2(r -m )=r +m ,即r =3m ,∴3≤r ≤9.综上所述,r 的取值范围为13≤r ≤1或3≤r ≤9.【点评】本题考查坐标上的两点距离,勾股定理,点到圆的距离.根据题目所给条件,掌握“k 分点”的定义是解题的关键.8.(2022秋•江阴市期中)如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(-3,0),点B 在y 轴的正半轴上,且∠ABO =30°,以点B 为圆心,1为半径画⊙B ,与y 轴交于点C (点C 在点B 的下方),点Q 是AB 的中点,点P 是⊙B 上的一个动点,从点C 开始以5度/秒的速度沿圆周逆时针运动一周,设运动时间为t 秒.(1)如图1,连接OQ ,当OQ ⎳BP 时,求t 的值;(2)如图2,点P 在运动过程中,连接AP ,以AP 为边在左侧作等边ΔAPD ,①当t =12秒时,求点D 的坐标;②连接DQ ,当DQ 最大时,求此时t 的值和这个最大值.【分析】(1)如图,过点B 作BP ⎳OQ ,交⊙B 于点P 1,P 2,由平行得出点P 的旋转角,进而可得出时间t ;(2)①将线段AB 绕点A 逆时针旋转60°到线段AB ′,连接B ′D ,易证△AB ′D ≅ΔABP (SAS ),所以B ′D =BP =1,∠AB ′D =∠ABP =90°;过点B ′作B ′N ⊥x 轴于点N ,过点D 作DM ⊥B ′N 于点M ,所以∠M =∠ANB ′=90°,由互余可知,∠MBD ′=∠B ′AN ,所以∠B ′AB =60°,∠BAO =60°,所以∠B ′AN =60°,AN =3,B ′N =3,则MB ′=12,MD =32,进而可得点D 的坐标;②由旋转可知,点D 在以点B ′为圆心,1长为半径的圆上运动,当DQ 最大时,点D ,B ′,Q 三点共线,设⊙B与y 轴的另一个交点为C ′,则C ′(0,4),OC ′=4,由点Q 是AB 的中点可知,Q -32,32,B ′(-23,3),进而可得B ′Q =3,所以DQ =4,易证△AB ′Q ≅ΔABO (SSS ),进而可得ΔADQ ≅△AC ′O (SAS ),所以AD =AC ′,即此时点P 与点C ′重合,所以t =180°5°=36.【解答】解:(1)如图:∵ΔABO 是直角三角形,Q 是AB 中点,∴OQ =QA =QB ,∴∠BOQ =∠ABO =30°,又∵OQ ⎳BP 1,∴∠OBP 1=∠BOQ =30°,∴点P 的轨迹是⊙B 中30°圆心角所对的弧,∴t =30°5°=6,∵当点P 运动到P 1B 延长线与⊙B 的交点P 2时,点P 的轨迹是⊙B 中180°+30°=210°圆心角所对的弧,∴t =210°5°=42.故t 的值为6或42;(2)①如图,∵∠ABO =30°,OA =3,∴OB =3,AB =23,当t =12时,∠CBP =60°,∴∠ABP =90°,将线段AB 绕点A 逆时针旋转60°到线段AB ′,连接B ′D ,由旋转可知,∠BAB ′=60°,AB =AB ′=23,∵ΔADP 是等边三角形,∴∠DAP =60°,AD =AP ,∴∠B ′AD =∠BAP ,∴△AB ′D ≅ΔABP (SAS ),∴B ′D =BP =1,∠AB ′D =∠ABP =90°,过点B ′作B ′N ⊥x 轴于点N ,过点D 作DM ⊥B ′N 于点M ,∴∠M =∠ANB ′=90°,∴∠AB ′N +∠B ′AN =90°,∠MB ′D +∠AB ′N =90°,∴∠MB ′D =∠B ′AN ,∵∠B ′AB =60°,∠BAO =60°,∴∠B ′AN =60°,AN =3,B ′N =3,∴∠MB ′D =60°,∴MB ′=12,MD =32,∴MN =72.∴D -332,72;②由旋转可知,点D 在以点B ′为圆心,1长为半径的圆上运动,∴当DQ 最大时,点D ,B ′,Q 三点共线,如图所示,设⊙B 与y 轴的另一个交点为C ′,∴C ′(0,4),∴OC ′=4,∵点Q 为AB 的中点,∴AQ =BQ =3,AB ′=AB =23,由①可知,B (0,3),∴Q -32,32,B ′(-23,3),∴DQ =4,∴B ′Q =BO ,AQ =BQ =3,AB ′=AB =23,∴△AB ′Q ≅ΔABO (SSS ),∴∠AQB ′=∠AOB =90°,∵DQ =OC ′,AQ =AO ,∴ΔADQ ≅△AC ′O (SAS ),∴AD =AC ′,即此时点P 与点C ′重合,∴t =180°5°=36.综上,t =36,DQ 最大值是4.【点评】本题属于圆的综合题,涉及考查旋转的性质,等边三角形的性质,全等三角形的性质与判定,相似三角形的相似与判定,含30°的直角三角形的三边关系,根据题意得出点D 的轨迹是解题关键.类型三、定点定长构造辅助圆一.填空题9.(2023秋•常州期中)如图,点A ,B 的坐标分别为A (4,0),B (0,4),C 为坐标平面内一点,BC =2,点M 为线段AC 的中点,连接OM ,OM 的最大值为.【分析】先判断出点C 的运动轨迹是在半径为2的⊙B 上,再取OD =OA =4,连接OD ,则OM 是ΔACD 的中位线,OM =12CD ,进而可得OM 最大值时,CD 取最大值,此时D 、B 、C 三点共线,计算即可求出结果.【解答】解:∵C 为坐标平面内一点,BC =2,∴点C 的运动轨迹是在半径为2的⊙B 上,如图,取OD =OA =4,连接OD ,∵点M 为线段AC 的中点,∴OM 是ΔACD 的中位线,∴OM =12CD ,∴OM 最大值时,CD 取最大值,此时D 、B 、C 三点共线,此时在Rt ΔOBD 中,BD =42+42=42,∴CD =2+42,∴OM 的最大值是1+22.故答案为:1+22.【点评】本题考查了坐标和三角形的中位线,定点定长构造辅助圆等,解题关键是确定点C 的运动轨迹.二.解答题10.(2022秋•秀洲区期中)如图,ΔABC 中,AC =BC =4,∠ACB =90°,过点C 任作一条直线CD ,将线段BC 沿直线CD 翻折得线段CE ,直线AE 交直线CD 于点F .(1)小智同学通过思考推得当点E 在AB 上方时,∠AEB 的角度是不变的,请按小智的思路帮助小智完成以下推理过程:∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上.∴∠AEB =∠ACB =°.(2)若BE =2,求CF 的长.(3)线段AE 最大值为;若取BC 的中点M ,则线段MF 的最小值为.【分析】(1)根据AC =BC =EC ,得A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,根据圆周角定理可知∠AEB 的度数;(2)由ΔEFG 是等腰三角形可求出FG =1,利用勾股定理求出CG 的长,从而得出答案;(3)根据直径是圆中最大的弦知当AE 经过圆心C 时,线段AE 的最大值为2AC =8,取AB 的中点O ,连接OF ,可证∠AFB =90°,则点F 在以AB 为直径的圆O 上,当OF 经过点M 时,MF 最短,此时OF ⊥BC ,从而解决问题.【解答】解:(1)∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,∴∠AEB =12∠ACB =45°,故答案为:12,45;(2)由折叠可知,CD 垂直平分BE ,∴BE ⊥CD ,设CD 、BE 交于点G ,则GE =BG =12BE =1,∴∠FGE =90°,∵∠AEB =45°,∴FG =GE =1,在Rt ΔCEG 中,由勾股定理得,CG =CE 2-DE 2=15,∴CF =CG -FG =15-1;当点E 在AB 的下方时,如图,∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,∴∠EAB +∠EBA =12∠ACB =45°,即∠BEF =45°,由翻折可知,∠EGF=90°,EG=GB 12BE=1,∴ΔEGF是等腰直角三角形,∴GF=EG=1,在RtΔCEG中,CG=CE2-EG2=42-12=15,∴CF=15+1,综上所述,CF的长为15-1或15+1;(3)∵A,B,E,三点在以C为圆心,以AC为半径的圆上,∴当AE经过圆心C时,线段AE的最大值为2AC=8,在RtΔABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,∴AB=AC2+BC2=42,BM=CM=12BC=2,∠ABC=∠BAC=45°,连接BF,取AB的中点O,连接OF,如图,∵CD垂直平分BE,∠AEB=45°,∴BF=EF,∴∠EBF=∠AEB=45°,∴∠EFB=90°,∴∠AFB=90°,∴OF=12AB=OA=OB=22,∴点F在以点O为圆心,AB为直径的圆上,∵∠ACB=90°,∴点C在⊙O上,∴当OF经过点M时,MF最短,此时OF⊥BC,∴OM=BM⋅tan∠ABC=2×1=2,∴MF=OF-OM=22-2,即线段MF的最小值为22-2,故答案为:8;22-2.【点评】本题是圆的综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,线段垂直平分线的性质,圆周角定理,利用定点定长构造辅助圆是解题的关键.类型四、定弦定角构造辅助圆一.填空题11.(2023春•梁子湖区期中)如图,矩形ABCD的边AB=8,AD=6,M为BC的中点,P是矩形内部一动点,且满足∠ADP=∠P AB,N为边CD上的一个动点,连接PN,MN,则PN+MN的最小值为.【分析】先找出点P 的运动路线为以AD 为直径的圆,设圆心为O ,作点M 关于直线DC 的对称点M ′,连接OM ′交⊙O 于点P ′,可推出M ′P ′的长即为PN +MN 的最小值,再求出M ′P ′的长即可.【解答】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAD =90°,∵∠ADP =∠P AB ,∴∠ADP +∠P AD =∠P AB +∠P AD =∠BAD =90°,∴点P 的运动路线为以AD 为直径的圆,作以AD 为直径的⊙O ,作点M 关于直线DC 的对称点M ′,连接OM ′交⊙O 于点P ′,连接M ′N ,OP ,则OP =OP ′=3,M ′N =MN ,∴PN +MN =PN +M ′N =PN +M ′N +OP -OP ′≥OM ′-OP ′=OM ′-3,∴PN +MN 的最小值为OM ′-3;连接OM ,∵四边形ABCD 是矩形,点O 是AD 的中点,点M 为BC 的中点,∴OD =12AD =12BC =CM =3,OD ⎳CM ,∠ODC =90°,∴四边形OMCD 是矩形,∴OM =DC =AB =8,∵点M 关于直线DC 的对称点M ′,∴M ′M =2MC =6,在Rt △M ′OM 中,由勾股定理,得OM ′=OM 2+M ′M 2=82+62=10,∴PN +MN 的最小值为OM ′-3=10-3=7,故答案为:7.【点评】本题考查轴对称-最短路线问题,矩形的性质,勾股定理,能利用一条线段的长表示两线段的和的最小值是解题的关键.二.解答题小赵同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题,如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.我们把这个过程称为“化隐圆为显圆”.①已知:如图1,OA =OB =OC ,若∠AOB =50°,求∠ACB 的度数.解:若以点O 为圆心,OA 为半径作辅助圆,∠AOB 是⊙O 的圆心角,而∠ACB 是圆周角,从而可容易得到∠ACB = °.②如图2,点P 为正方形ABCD 内一点,且∠BPC =90°,若AB =4,求AP 的最小值.解:∵BC =4,∠BPC =90°,∴点P 在以BC 为直径的圆上,设圆心为点O ,则O 、P 、A 三点共线时AP 最小,最小值为 .(2)【问题解决】①如图3,在平行四边形ABCD 中,已知AB =4,BC =6,∠ABC =60°,点P 是BC 边上一动点(点P 不与B ,C 重合),连接AP ,作点B 关于直线AP 的对称点Q ,则线段QC 的最小值为 .②如图4,△ABC 中,∠BAC =90°,AB =4,AC =3,D 为AC 上一动点,以AD 为直径的⊙O 交BD 于E ,求线段CE 的最小值.(3)【问题拓展】如图5,在平面直角坐标系中,已知两点A (2,3),B (6,7),x 轴上有一动点P ,当∠APB 最大时,直接写出点P 的坐标 .【分析】(1)①利用圆周角定理即可求得答案;②由正方形性质可得:∠ABC =90°,BC =AB =4,OB =12BC =2,由勾股定理得:AO =25,推出点P 在以BC 为直径的⊙O 上,则O 、P 、A 三点共线时AP 最小,即可求得答案;(2)①过点A 作AH ⊥BC 于H ,利用解直角三角形得AH =AB ⋅sin ∠ABC =23,BH =AB ⋅cos ∠ABC =2,CH =BC -BH =4,由勾股定理得AC =27,再由AQ =AB =4,可得点Q 在以A 为圆心AB 为半径的⊙A 上,即当C 、Q 、A 三点共线时QC 最小,QC 的最小值=AC -AQ =27-4;②连接AE ,由AD 是⊙O 的直径,可得∠AED =90°,推出∠AEB =90°,即点E 在以AB 为直径的圆上,进而可得当C 、E 、Q 三点共线时,CE 最小,运用勾股定理即可求得答案;(3)当∠APB 最大时,过A 、B 两点的⊙O ′与x 轴相切,利用待定系数法可得直线AB 的解析式为y =x +1,线段AB 的垂直平分线为y =-x +9,设O ′(m ,-m +9),根据O ′A =O ′B =O ′P ,建立方程求解即可得出答【解答】解:(1)①如图1,以点O为圆心,OA为半径作辅助圆⊙O,∵AB =AB ,∠AOB=50°,∠AOB=25°,∴∠ACB=12故答案为:25.②点P为正方形ABCD内一点,且∠BPC=90°,若AB=4,求AP的最小值.如图②,以BC为直径作⊙O,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,BC=AB=4,BC=2,∴OB=12在Rt△ABO中,AO=AB2+OB2=42+22=25,∵BC=4,∠BPC=90°,∴点P在以BC为直径的⊙O上,则O、P、A三点共线时AP最小,∴AP的最小值=AO-OP=25-2,故答案为:25-2.(2)①如图3,过点A作AH⊥BC于H,∵AB=4,BC=6,∠ABC=60°,则AH=AB⋅sin∠ABC=4sin60°=23,BH=AB⋅cos∠ABC=4cos60°=2,∴CH=BC-BH=6-2=4,在Rt△ACH中,AC=AH2+CH2=(23)2+42=27,∵点B与点Q关于直线AP对称,∴AQ=AB=4,∴点Q在以A为圆心AB为半径的⊙A上,∴当C、Q、A三点共线时QC最小,QC的最小值=AC-AQ=27-4,故答案为:27-4.②如图4,连接AE,∵AD是⊙O的直径,∴∠AED=90°,∴∠AEB=180°-∠AED=90°,以AB 为直径作⊙Q ,交⊙O 于E ,当C 、E 、Q 三点共线时,CE 最小,∵△ABC 中,∠BAC =90°,AB =4,AC =3,∴QE =AQ =12AB =2,∴CQ =AC 2+AQ 2=32+22=13,∴CE =CQ -QE =13-2,故线段CE 的最小值为13-2.(3)当∠APB 最大时,过A 、B 两点的⊙O ′与x 轴相切,设直线AB 的解析式为y =kx +b ,把A (2,3),B (6,7)代入,得:2k +b =36k +b =7 ,解得:k =1b =1 ,∴直线AB 的解析式为y =x +1,∵线段AB 的中点坐标为(4,5),圆心O ′在AB 的垂直平分线上,∴线段AB 的垂直平分线为y =-x +9,设O ′(m ,-m +9),∵O ′A =O ′B =O ′P ,∴(m -2)2+(-m +9-3)2=(-m +9)2,解得:m =42-1或m =-42-1(舍去),∴点P 的坐标为(42-1,0),故答案为:42-1.【点评】本题是圆的综合题,考查了圆的有关知识,正方形的性质,平行四边形的性质,解直角三角形等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.13.(2022秋•泗洪县期中)已知:⊙O 和⊙O 外一点P .(1)如图甲,P A 和PB 是⊙O 的两条切线,A 、B 分别为切点,求证:P A =PB .(2)尺规作图:在图乙中,过P 点画⊙O 的两条切线PE 、PF ,E 、F 为切点(要求:保留作图痕迹,不写作法).【分析】(1)如图,连接OP、OA、OB.只要证明RtΔP AO≅RtΔPBO(HL),可得P A=PB.(2)以OP为直径作⊙O′,两圆交于点E、F,直线PE、PF即为所求;【解答】解:(1)如图,连接OP、OA、OB.∵P A、PB是切线,∴P A⊥OA,PB⊥OB,∴∠P AO=∠PBO=90°,在RtΔP AO和RtΔPBO中,OP=OP,OA=OB∴RtΔP AO≅RtΔPBO,∴P A=PB.(2)以OP为直径作⊙O′,两圆交于点E、F,直线PE、PF即为所求;【点评】本题考查切线的性质、全等三角形的判定和性质,直径的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用辅助圆解决问题,属于中考常考题型.类型五、对角互补构造辅助圆14.(2021秋•越秀区校级期中)如图1,在ΔABC中,∠ACB=90°,CD平分∠ACB,且AD⊥BD于点D.(1)判断ΔABD的形状;(2)如图2,在(1)的结论下,若BQ=22,DQ=3,∠BQD=75°,求AQ的长;(3)如图3,在(1)的结论下,若将DB绕着点D顺时针旋转α(0°<α<90°)得到DP,连接BP,作DE⊥BP交AP于点F.试探究AF与DE的数量关系,并说明理由.【分析】(1)由∠ACB+∠ADB=90°+90°=180°,知点A、C、B、D上四点共圆,则∠ACD=∠ABD=45°,即可得出结论;(2)将ΔADQ绕点D顺时针旋转90°得ΔBDE,连接EQ,过点B作EQ的垂线,交EQ的延长线于H,得ΔQDE是等腰直角三角形,从而可解直角三角形BQH,在RtΔBEH中,利用勾股定理得可求出BE的长度,从而解决问题;(3)在AF上截取AM=PF,利用SAS证明ΔADM≅ΔPDF,得∠ADM=∠PDE,DM=DF,可证明ΔMDF、ΔPEF是等腰直角三角形,从而解决问题.【解答】解:(1)∵∠ACB=90°,CD平分∠ACB,∴∠ACD=45°,∵∠ACB+∠ADB=90°+90°=180°,∴点A、C、B、D上四点共圆,∴∠ACD=∠ABD=45°,∴∠BAD=∠ABD=45°,∴ΔABD是等腰直角三角形;(2)将ΔADQ绕点D顺时针旋转90°得ΔBDE,连接EQ,过点B作EQ的垂线,交EQ的延长线于H,∴DQ=DE,∠QDE=90°,AQ=BE,∴ΔQDE是等腰直角三角形,∴∠DQE=45°,∴QE=2DQ=32,∵∠BQD=75°,∴∠BQE=∠BQD+∠DQE=120°,∴∠BQH=60°,BQ=2,BH=6,∴QH=12在RtΔBEH中,由勾股定理得BE=BH2+EH2=(42)2+(6)2=38,∴AQ=BE=38;(3)AF=2DE.,理由如下:如图,在AF上截取AM=PF,∵DA=DP,∴∠DAM=∠DPF,∴ΔADM≅ΔPDF(SAS),∴∠ADM=∠PDE,DM=DF,∵BD=DP,DE⊥BP,∴∠BDE=∠PDE,∴∠ADM=∠BDE,∴ΔMDF是等腰直角三角形,∴∠MFD=45°,MF=2DF,∴∠EFP=45°,∴ΔPEF是等腰直角三角形,∴PF=2EF,∴AF=2DE.【点评】本题主要考查了等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,含30°角的直角三角形的性质,勾股定理,四点共圆等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.15.(2021秋•西城区校级期中)如图,ΔABC为等边三角形,点P是线段AC上一动点(点P不与A,C重合),连接BP,过点A作直线BP的垂线段,垂足为点D,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,连接DE,CE.(1)求证:BD=CE;(2)延长ED交BC于点F,求证:F为BC的中点;(3)若ΔABC的边长为1,直接写出EF的最大值.【分析】(1)利用SAS证明ΔBAD≅ΔCAE,即可得出结论;(2)过点C作CG⎳BP交DF的延长线于点G,利用等角对等边可得CG=CE,由(1)ΔBAD≅ΔCAE,得BD=CE,再利用AAS证明ΔBDF≅ΔCGF,从而解决问题;(3)由(2)知∠AFC=∠AEC=90°,则点A,F,C,E四点在以AC为直径的圆上,故EF的最大值为直径.【解答】(1)证明:∵线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,∴ΔADE是等边三角形,∴AD=AE,∠DAE=60°,∵ΔABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,∴∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,在ΔBAD和ΔCAE中,AB=AC∠BAD=∠CAE AD=AE,∴ΔBAD≅ΔCAE(SAS),∴BD=CE;(2)证明:如图,过点C作CG⎳BP交DF的延长线于点G,∴∠G=∠BDF,∴∠G =30°,由(1)可知,BD =CE ,∠CEA =∠BDA ,∵AD ⊥BP ,∴∠BDA =90°,∴∠CEA =90°,∵∠AED =60°,∴∠CED =30°=∠G ,∴CE =CG ,∴BD =CG ,在ΔBDF 和ΔCGF 中,∠BDF =∠G∠BFD =∠CFG BD =CG,∴ΔBDF ≅ΔCGF (AAS ),∴BF =FC ,即F 为BC 的中点;(3)解:如图,连接AF ,∵ΔABC 是等边三角形,BF =FC ,∴AF ⊥BC ,∴∠AFC =90°,∴∠AFC =∠AEC =90°,∴点A ,F ,C ,E 四点在以AC 为直径的圆上,∴EF 的最大值为直径,即最大值为1.【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,四点共圆等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.16.(2023秋•东城区校级期中)如图1,在Rt ΔABC 中,∠ABC =90°,BA =BC ,直线MN 是过点A 的直线CD ⊥MN 于点D ,连接BD .(1)观察猜想张老师在课堂上提出问题:线段DC ,AD ,BD 之间有什么数量关系.经过观察思考,小明出一种思路:如图1,过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E ,进而得出:DC +AD =BD .(2)探究证明将直线MN 绕点A 顺时针旋转到图2的位置写出此时线段DC ,AD ,BD之间的数量关系,并证明(3)拓展延伸在直线MN 绕点A 旋转的过程中,当ΔABD 面积取得最大值时,若CD 长为1,请直接写BD 的长.【分析】(1)由题意:ΔBAE≅ΔBCD,推出AE=CD,BE=BD,推出CD+AD=AD+AE=DE,ΔBDE是等腰直角三角形,推出DE=2BD,可得DC+AD=2BD;(2)结论:AD-DC=2BD.过点B作BE⊥BD,交MN于点E.AD交BC于O.只要证明ΔCDB≅ΔAEB,即可解决问题;(3)如图3中,当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的右侧时,ΔABD的面积最大.【解答】解:(1)如图1中,由题意:ΔBAE≅ΔBCD,∴AE=CD,BE=BD,∴CD+AD=AD+AE=DE,∵ΔBDE是等腰直角三角形,∴DE=2BD,∴DC+AD=2BD,故答案为2.(2)AD-DC=2BD.证明:如图,过点B作BE⊥BD,交MN于点E.AD交BC于O.∵∠ABC=∠DBE=90°,∴∠ABE+∠EBC=∠CBD+∠EBC,∴∠ABE=∠CBD.∵∠BAE+∠AOB=90°,∠BCD+∠COD=90°,∠AOB=∠COD,∴∠BAE=∠BCD,∴∠ABE=∠DBC.又∵AB=CB,∴ΔCDB≅ΔAEB,∴CD=AE,EB=BD,∴△BD为等腰直角三角形,DE=2BD.∵DE=AD-AE=AD-CD,∴AD-CD=2BD.(3)如图3中,易知A、B、C、D四点共圆,当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的右侧时,ΔABD的面积最大.。
2020-2021中考数学圆的综合-经典压轴题含答案一、圆的综合1.如图1,直角梯形OABC中,BC∥OA,OA=6,BC=2,∠BAO=45°.(1)OC的长为;(2)D是OA上一点,以BD为直径作⊙M,⊙M交AB于点Q.当⊙M与y轴相切时,sin∠BOQ=;(3)如图2,动点P以每秒1个单位长度的速度,从点O沿线段OA向点A运动;同时动点D以相同的速度,从点B沿折线B﹣C﹣O向点O运动.当点P到达点A时,两点同时停止运动.过点P作直线PE∥OC,与折线O﹣B﹣A交于点E.设点P运动的时间为t (秒).求当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标.【答案】(1)4;(2)35;(3)点E的坐标为(1,2)、(53,103)、(4,2).【解析】分析:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),易证四边形OCBH是矩形,从而有OC=BH,只需在△AHB中运用三角函数求出BH即可.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2),则有OH=2,BH=4,MN⊥OC.设圆的半径为r,则MN=MB=MD=r.在Rt△BHD中运用勾股定理可求出r=2,从而得到点D与点H重合.易证△AFG∽△ADB,从而可求出AF、GF、OF、OG、OB、AB、BG.设OR=x,利用BR2=OB2﹣OR2=BG2﹣RG2可求出x,进而可求出BR.在Rt△ORB中运用三角函数就可解决问题.(3)由于△BDE的直角不确定,故需分情况讨论,可分三种情况(①∠BDE=90°,②∠BED=90°,③∠DBE=90°)讨论,然后运用相似三角形的性质及三角函数等知识建立关于t的方程就可解决问题.详解:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),则有∠BHA=90°=∠COA,∴OC∥BH.∵BC∥OA,∴四边形OCBH是矩形,∴OC=BH,BC=OH.∵OA=6,BC=2,∴AH=0A﹣OH=OA﹣BC=6﹣2=4.∵∠BHA=90°,∠BAO=45°,∴tan∠BAH=BHHA=1,∴BH=HA=4,∴OC=BH=4.故答案为4.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2).由(1)得:OH =2,BH =4.∵OC 与⊙M 相切于N ,∴MN ⊥OC .设圆的半径为r ,则MN =MB =MD =r .∵BC ⊥OC ,OA ⊥OC ,∴BC ∥MN ∥OA .∵BM =DM ,∴CN =ON ,∴MN =12(BC +OD ),∴OD =2r ﹣2,∴DH =OD OH -=24r -.在Rt △BHD 中,∵∠BHD =90°,∴BD 2=BH 2+DH 2,∴(2r )2=42+(2r ﹣4)2.解得:r =2,∴DH =0,即点D 与点H 重合,∴BD ⊥0A ,BD =AD .∵BD 是⊙M 的直径,∴∠BGD =90°,即DG ⊥AB ,∴BG =AG .∵GF ⊥OA ,BD ⊥OA ,∴GF ∥BD ,∴△AFG ∽△ADB , ∴AF AD =GF BD =AG AB =12,∴AF =12AD =2,GF =12BD =2,∴OF =4,∴OG同理可得:OB AB ,∴BG =12AB .设OR =x ,则RG x .∵BR ⊥OG ,∴∠BRO =∠BRG =90°,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=BG 2﹣RG 2,∴(2﹣x 2=()2﹣(x )2.解得:x =5,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=(2﹣(5)2=365,∴BR =5.在Rt △ORB 中,sin ∠BOR =BR OB35. 故答案为35. (3)①当∠BDE =90°时,点D 在直线PE 上,如图2.此时DP =OC =4,BD +OP =BD +CD =BC =2,BD =t ,OP =t . 则有2t =2.解得:t =1.则OP =CD =DB =1.∵DE ∥OC ,∴△BDE ∽△BCO ,∴DE OC =BD BC =12,∴DE =2,∴EP =2, ∴点E 的坐标为(1,2).②当∠BED =90°时,如图3.∵∠DBE =OBC ,∠DEB =∠BCO =90°,∴△DBE ∽△OBC ,∴BEBC =2DB BE OB ∴,∴BE =5t . ∵PE ∥OC ,∴∠OEP =∠BOC .∵∠OPE =∠BCO =90°,∴△OPE ∽△BCO ,∴OEOB =25OPBC∴,=2t,∴OE=5t.∵OE+BE=OB=255,∴t+5t=25.解得:t=53,∴OP=53,OE=55,∴PE=22OE OP-=103,∴点E的坐标为(51033,).③当∠DBE=90°时,如图4.此时PE=PA=6﹣t,OD=OC+BC﹣t=6﹣t.则有OD=PE,EA=22PE PA+=2(6﹣t)=62﹣2?t,∴BE=BA﹣EA=42﹣(62﹣2t)=2t﹣22.∵PE∥OD,OD=PE,∠DOP=90°,∴四边形ODEP是矩形,∴DE=OP=t,DE∥OP,∴∠BED=∠BAO=45°.在Rt△DBE中,cos∠BED=BEDE=2,∴DE=2BE,∴t=22(t﹣22)=2t﹣4.解得:t=4,∴OP=4,PE=6﹣4=2,∴点E的坐标为(4,2).综上所述:当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标为(1,2)、(51033,)、(4,2).点睛:本题考查了圆周角定理、切线的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数的定义、平行线分线段成比例、矩形的判定与性质、勾股定理等知识,还考查了分类讨论的数学思想,有一定的综合性.2.如图,在直角坐标系中,已知点A(-8,0),B(0,6),点M在线段AB上。
中考数学《圆》真题压轴题总汇【附解析】1.(2019•阿坝州)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上的一点,∠BCH=∠A,∠H=90°,HB的延长线交⊙O于点D,连接CD.(1)求证:CH是⊙O的切线;(2)若B为DH的中点,求tan D的值.2.(2019•德阳)如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OE⊥BC于点H,交⊙O于点E,点D为OE的延长线上一点,DC的延长线与BA的延长线交于点F,且∠BOD=∠BCD,连结BD、AC、CE.(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)过E作EG⊥FD于点G,求证:△CHE≌△CGE;(3)如果AF=1,sin∠FCA=,求EG的长.3.(2019•雅安)如图,已知AB是⊙O的直径,AC,BC是⊙O的弦,OE∥AC交BC于E,过点B作⊙O的切线交OE的延长线于点D,连接DC并延长交BA的延长线于点F.(1)求证:DC是⊙O的切线;(2)若∠ABC=30°,AB=8,求线段CF的长.4.(2019•内江)AB与⊙O相切于点A,直线l与⊙O相离,OB⊥l于点B,且OB=5,OB 与⊙O交于点P,AP的延长线交直线l于点C.(1)求证:AB=BC;(2)若⊙O的半径为3,求线段AP的长;(3)若在⊙O上存在点G,使△GBC是以BC为底边的等腰三角形,求⊙O的半径r的取值范围.5.(2019•广元)如图,AB是⊙O的直径,点P是BA延长线上一点,过点P作⊙O的切线PC,切点是C,过点C作弦CD⊥AB于E,连接CO,CB.(1)求证:PD是⊙O的切线;(2)若AB=10,tan B=,求PA的长;(3)试探究线段AB,OE,OP之间的数量关系,并说明理由.6.(2019•成都)如图,AB为⊙O的直径,C,D为圆上的两点,OC∥BD,弦AD,BC相交于点E.(1)求证:=;(2)若CE=1,EB=3,求⊙O的半径;(3)在(2)的条件下,过点C作⊙O的切线,交BA的延长线于点P,过点P作PQ∥CB 交⊙O于F,Q两点(点F在线段PQ上),求PQ的长.7.(2019•资阳)如图,AC是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,PB切⊙O于点B,且∠APB=60°.(1)求∠BAC的度数;(2)若PA=1,求点O到弦AB的距离.8.(2019•绵阳)如图,AB是⊙O的直径,点C为的中点,CF为⊙O的弦,且CF⊥AB,垂足为E,连接BD交CF于点G,连接CD,AD,BF.(1)求证:△BFG≌△CDG;(2)若AD=BE=2,求BF的长.9.(2019•乐山)如图,直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,与⊙O相交于点P,OA=5.C 是直线l上一点,连结CP并延长交⊙O于另一点B,且AB=AC.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为3,求线段BP的长.10.(2019•泰州)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为⊙O的直径,D为的中点,过点D作DE∥AC,交BC的延长线于点E.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O的半径为5,AB=8,求CE的长.11.(2019•乐山)已知关于x的一元二次方程x2﹣(k+4)x+4k=0.(1)求证:无论k为任何实数,此方程总有两个实数根;(2)若方程的两个实数根为x1、x2,满足+=,求k的值;(3)若Rt△ABC的斜边为5,另外两条边的长恰好是方程的两个根x1、x2,求Rt△ABC的内切圆半径.12.(2019•株洲)四边形ABCD是⊙O的圆内接四边形,线段AB是⊙O的直径,连结AC、BD.点H是线段BD上的一点,连结AH、CH,且∠ACH=∠CBD,AD=CH,BA的延长线与CD的延长线相交于点P.(1)求证:四边形ADCH是平行四边形;(2)若AC=BC,PB=PD,AB+CD=2(+1)①求证:△DHC为等腰直角三角形;②求CH的长度.13.(2019•巴中)如图,在菱形ABCD中,连结BD、AC交于点O,过点O作OH⊥BC于点H,以点O为圆心,OH为半径的半圆交AC于点M.①求证:DC是⊙O的切线.②若AC=4MC且AC=8,求图中阴影部分的面积.③在②的条件下,P是线段BD上的一动点,当PD为何值时,PH+PM的值最小,并求出最小值.14.(2019•广安)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD平分∠BAC,AD 交BC于点D,ED⊥AD交AB于点E,△ADE的外接圆⊙O交AC于点F,连接EF.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)求⊙O的半径r及∠3的正切值.15.(2019•达州)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠BAC的平分线交⊙O于点D,交BC于点E,过点D作直线DF∥BC.(1)判断直线DF与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AB=6,AE=,CE=,求BD的长.16.(2019•凉山州)如图,点D是以AB为直径的⊙O上一点,过点B作⊙O的切线,交AD的延长线于点C,E是BC的中点,连接DE并延长与AB的延长线交于点F.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若OB=BF,EF=4,求AD的长.17.(2019•遂宁)如图,△ABC内接于⊙O,直径AD交BC于点E,延长AD至点F,使DF =2OD,连接FC并延长交过点A的切线于点G,且满足AG∥BC,连接OC,若cos∠BAC=,BC=6.(1)求证:∠COD=∠BAC;(2)求⊙O的半径OC;(3)求证:CF是⊙O的切线.18.(2019•宜宾)如图,线段AB经过⊙O的圆心O,交⊙O于A、C两点,BC=1,AD为⊙O 的弦,连结BD,∠BAD=∠ABD=30°,连结DO并延长交⊙O于点E,连结BE交⊙O于点M.(1)求证:直线BD是⊙O的切线;(2)求⊙O的半径OD的长;(3)求线段BM的长.19.(2019•南充)如图,在△ABC中,以AC为直径的⊙O交AB于点D,连接CD,∠BCD=∠A.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若BC=5,BD=3,求点O到CD的距离.20.(2019•自贡)如图,⊙O中,弦AB与CD相交于点E,AB=CD,连接AD、BC.求证:(1)=;(2)AE=CE.参考答案1.(1)证明:连接OC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ACO+∠BCO=90°,∵OA=OC,∠A=∠ACO,∴∠A+∠BCO=90°,∵∠A=∠BCH,∴∠BCH+∠BCO=90°,∴∠HCO=90°,∴CH是⊙O的切线;(2)解:∵B为DH的中点,∴设BD=BH=x,∴DH=2x,∵∠A=∠D,∠A=∠BCH,∴∠D=∠BCH,∵∠H=∠H,∴△DCH∽△CBH,∴=,∴CH==,∵∠H=90°,∴tan D===.2.(1)证明:如图,连结OC,∵OE⊥BC,∴∠OHB=90°,∴∠OBH+∠BOD=90°,∵OB=OC,∴∠OBH=∠OCB,∵∠BOD=∠BCD,∴∠BCD+∠OCB=90°,∴OC⊥CD,∵点C为⊙O上一点,∴DF为⊙O的切线;(2)解:∵∠OCD=90°,∴∠ECG+∠OCE=90°,∵OC=OE,∴∠OCE=∠OEC,∴∠ECG+∠OEC=90°,∵∠OEC+∠HCE=90°,∴∠ECG=∠HCE,在△CHE和△CGE中,,∴△CHE≌△CGE(AAS);(3)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠BAC=90°,∵DF为⊙O的切线,∴∠OCA+∠FCA=90°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∴∠FCA=∠ABC,∴sin∠ABC=sin∠FCA=,设AC=a,则AB=3a,∴BC===a,∵∠FCA=∠ABC,∠AFC=∠CFB,∴△ACF∽△CFB,∴===,∵AF=1,∴CF=,∴BF==2,∴BF﹣AF=AB=1,∴OC=,BC=,∵OE⊥BC,∴CH=BC=,∴OH===,∴HE=OE﹣OH=﹣,∵△CHE≌△CGE,∴EG=HE=﹣.3.(1)证明:连接OC,∵OE∥AC,∴∠1=∠ACB,∵AB是⊙O的直径,∴∠1=∠ACB=90°,∴OD⊥BC,由垂径定理得OD垂直平分BC,∴DB=DC,∴∠DBE=∠DCE,又∵OC=OB,∴∠OBE=∠OCE,即∠DBO=∠OCD,∵DB为⊙O的切线,OB是半径,∴∠DBO=90°,∴∠OCD=∠DBO=90°,即OC⊥DC,∵OC是⊙O的半径,∴DC是⊙O的切线;(2)解:在Rt△ABC中,∠ABC=30°,∴∠3=60°,又OA=OC,∴△AOC是等边三角形,∴∠COF=60°,在Rt△COF中,tan∠COF=,∴CF=4.4.(1)证明:如图1,连接OA,∵AB与⊙O相切,∴∠OAB=90°,∴∠OAP+∠BAC=90°,∵OB⊥l,∴∠BCA+∠BPC=90°,∵OA=OP,∴∠OAP=∠OPA=∠BPC,∴∠BAC=∠BCA,∴AB=BC;(2)解:如图1,连接AO并延长交⊙O于D,连接PD,则∠APD=90°,∵OB=5,OP=3,∴PB=2,∴BC=AB==4,在Rt△PBC中,PC==2,∵∠DAP=∠CPB,∠APD=∠PBC=90°,∴△DAP∽△PBC,∴=,即=,解得,AP=;(3)解:如图2,作BC的垂直平分线MN,作OE⊥MN于E,则OE=BC=AB=×,由题意得,⊙O于MN有交点,∴OE≤r,即×≤r,解得,r≥,∵直线l与⊙O相离,∴r<5,则使△GBC是以BC为底边的等腰三角形,⊙O的半径r的取值范围为:≤r<5.。
圆的压轴题(1)1、如图,BF 为⊙O 的直径,直线AC 交⊙O 于A ,B 两点,点D 在⊙O 上,BD 平分∠OBC ,DE ⊥AC 于点E 。
(1)求证:直线DE 是⊙O 的切线;(2)若 BF=10,sin ∠BDE=,求DE 的长。
2、如图,AN 是M ⊙的直径,NB x ∥轴,AB 交M ⊙于点C .(1)若点()0,6A ,()0,2N ,30ABN =∠°,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.x y C D M O B NA3、如图,△ABD是⊙O的内接三角形,E是弦BD的中点,点C是⊙O外一点且∠DBC=∠A,连接OE延长与圆相交于点F,与BC相交于点C.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为6,BC=8,求弦BD的长.4、已知△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、AC分别相切于点D、E、F,若=,如图1,.(1)判断△ABC的形状,并证明你的结论;(2)设AE与DF相交于点M,如图2,AF=2FC=4,求AM的长.5、如图,AB是⊙O的直径,AC是上半圆的弦,过点C作⊙O的切线DE交AB的延长线于点E,过点A作切线DE的垂线,垂足为D,且与⊙O交于点F,设∠DAC,∠CEA的度数分别是α,β.(1)用含α的代数式表示β,并直接写出α的取值范围;(2)连接OF与AC交于点O′,当点O′是AC的中点时,求α,β的值.6、如图,在菱形ABCD中,点P在对角线AC上,且PA=PD,⊙O是△PAD的外接圆.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若AC=8,tan∠BAC=,求⊙O的半径.7、如图,AB为⊙O的直径,CB,CD分别切⊙O于点B,D,CD交BA的延长线于点E,CO的延长线交⊙O于点G,EF⊥OG于点F.(1)求证:∠FEB=∠ECF;(2)若BC=6,DE=4,求EF的长.8、如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连接BE.(1)求证:BE与⊙O相切;(2)设OE交⊙O于点F,若DF=1,BC=2 ,求阴影部分的面积.9、如图,已知⊙O的直径CD=6,A,B为圆周上两点,且四边形OABC是平行四边形,过A点作直线EF∥BD,分别交CD,CB的延长线于点E,F,AO与BD交于G点.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)求AE的长.10、如图,C、D是半圆O上的三等分点,直径AB=4,连接AD、AC,DE⊥AB,垂足为E,DE交AC于点F.(1)求∠AFE的度数;(2)求阴影部分的面积(结果保留π和根号).11、如图,MN是⊙O的直径,MN=4,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为的中点,P是直径MN上一动点.(1)利用尺规作图,确定当PA+PB最小时P点的位置(不写作法,但要保留作图痕迹).(2)求PA+PB的最小值.12、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:PT2=PA•PB;(2)若PT=TB=,求图中阴影部分的面积.13、如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,∠APB=60°,连接PO并延长与⊙O交于C点,连接AC,BC.(1)求证:四边形ACBP是菱形;(2)若⊙O半径为1,求菱形ACBP的面积.14、如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC边于点D,过点C作CF ∥AB,与过点B的切线交于点F,连接BD.(1)求证:BD=BF;(2)若AB=10,CD=4,求BC的长.15、如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AE⊥BC于E,∠ADC的平分线交AE于点O,以点O为圆心,OA为半径的圆经过点B,交BC于另一点F.(1)求证:CD与⊙O相切;(2)若BF=24,OE=5,求tan∠ABC的值.16、已知:如图,MN为⊙O的直径,ME是⊙O的弦,MD垂直于过点E的直线DE,垂足为点D,且ME平分∠DMN.求证:(1)DE是⊙O的切线;(2)ME2=MD•MN.参考答案1、【解答】解:(1)如图所示,连接OD,∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∵BD平分∠OBC,∴∠OBD=∠DBE,∴∠ODB=∠DBE,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD是⊙O的半径,∴直线DE是⊙O的切线;(2)如图,连接DF,∵BF是⊙O的直径,∴∠FDB=90°,∴∠F+∠OBD=90°,∵∠OBD=∠DBE,∠BDE+∠DBE=90°,∴∠F=∠BDE,在Rt△BDF中,=sinF=sin∠BDE=,∴BD=10×=2,∴在Rt△BDE中,sin∠BDE==,∴BE=2×=2,∴在Rt△BDE中,DE===4。
专题01 中考压轴题-圆(九大题型+解题方法)1、圆中常见相似三角形2.在圆中解三角形或四边形的常用思路画出特殊图形:如圆中的特殊三角形、特殊四边形等,在已知条件下,以结果为导向,在这些特殊图形中求出一些中间量。
目录:题型1:圆与三角形综合题型2:圆与四边形综合题型3:圆有关的动态问题题型4:圆与坐标系或函数题型5:以实际问题为背景,求圆与三角形、四边形综合问题题型6:最值问题题型7:在解三角形、四边形中作辅助圆题型8:定值问题题型9:在圆综合中求解三角函数值题型1:圆与三角形综合1.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)已知,AD 、BC 为O 两条弦,AD BC ⊥于点E ,连接OE ,AE CE =.(1)如图1,连接OE ,求AEO ∠的度数;(2)如图2,连接AC ,延长EO 交AC 于点N ,点F 为AC 上一点,连接EF ,在EF 上方作等腰直角三角形EFG ,且90EGF ∠=︒,连接NG ,求证:NG BC ∥;(3)在(2)的条件下,连接AB ,CD ,当点G 落在线段AB 上时,过点O 做OL OE ⊥,交CD 于点L ,交CE于点T ,若2OE EG CL ==,求O 半径的长.2.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)已知:AB 为O 的直径,点C 为 AB 上一点,连接AC ,点D 为 BC上一点,连接AD ,过点D 作AB 的垂线,垂足为点F ,交O 于点E ,连接CE ,分别交AD 和AB 于点H 和点K ,且90AHE =︒∠.(1)如图1,求证:CAD BAD ∠=∠;(2)如图2,连接HF ,过点H 作HF 的垂线交AB 于点T ,求证:2AB FT =;(3)如图3,在(2)的条件下,连接BC 交AD 于点G ,延长CD 交AB 的延长线于点M ,若CM AG =,5FT =,求CG 的长.3.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)如图1,在O 中,直径AB 垂直弦CD 于点G ,连接AD ,过点C 作CF AD ⊥于F ,交AB 于点H ,交O 于点E ,连接DE .(1)如图1,求证:2E C ∠=∠;(2)如图2,求证:DE CH =;(3)如图3,连接BE ,分别交AD CD 、于点M N 、,当2OH OG =,HF =EN 的长.4.(2024·浙江·模拟预测)如图1,ABC 内接于O ,作AD BC ⊥于点D .(1)连结AO ,BO .求证:2180AOB DAC ∠+∠=︒;(2)如图2,若点E 为弧AC 上一点,连结BE 交AD 于点F ,若2BAD CAD ∠∠=,490DBF CAD ∠+∠=︒,连结OF ,求证:OF 平分AFB ∠;(3)在(2)的条件下,如图3,点G 为BC 上一点,连结EG ,2BGE C ∠=∠.若AD =3BD EG +=,求DF 的长.题型2:圆与四边形综合5.(2024·浙江杭州·模拟预测)如图,四边形ABCD 内接于O ,AC 为O 的直径,DE AC ⊥于点F 交BC 于点E .(1)设DBC α∠=,试用含α的代数式表示ADE ∠;(2)如图2,若3BE CE =,求BDDE的值;(3)在(2)的条件下,若,AC BD 交于点G ,设FGx CF=,cos BDE y ∠=.①求y 关于x 的函数表达式.②若BC BD =,求y 的值.6.(2024·广东珠海·一模)如图1,F 为正方形ABCD 边BC 上一点,连接AF , 在AF 上取一点O , 以OA 为半径作圆, 恰好使得O 经过点B 且与CD 相切于点E .(1)若正方形的边长为4时,求O 的半径;(2)如图2, 将AF 绕点A 逆时针旋转45︒后,其所在直线与O 交于点G ,与边CD 交于点H ,连接DG BG ,.①求ADG ∠的度数;②求证:··²AB BF AG FG BG +=.题型3:圆有关的动态问题7.(2024·广东·一模)综合探究:如图,已知10AB =,以AB 为直径作半圆O ,半径OA 绕点O 顺时针旋转得到OC ,点A 的对应点为C ,当点C 与点B 重合时停止.连接BC 并延长到点D ,使得CD BC =,过点D 作DE AB ⊥于点E ,连接AD ,AC .(1)如图1,当点E 与点O 重合时,判断ABD △的形状,并说明理由;(2)如图2,当1OE =时,求BC 的长;(3)如图3,若点P 是线段AD 上一点,连接PC ,当PC 与半圆O 相切时,判断直线PC 与AD 的位置关系,并说明理由.8.(2024·浙江湖州·一模)如图,在ABCD Y 中,∠B 是锐角,AB =10BC =,在射线BA 上取一点P ,过P 作PE BC ⊥于点E ,过P ,E ,C 三点作O .(1)当3cos 5B =时,①如图1,若AB 与O 相切于点P ,连结CP ,求CP 的长;②如图2,若O 经过点D ,求O 的半径长.(2)如图3,已知O 与射线BA 交于另一点F ,将BEF △沿EF 所在的直线翻折,点B 的对应点记为B ',且B '恰好同时落在O 和边AD 上,求此时PA 的长.9.(2024·云南昭通·模拟预测)如图,在O 中,AB 是O 的直径,点M 是直径AB 上的一个动点,过点M 的弦CD AB ⊥,交O 于点C 、D ,连接BC ,点F 为BC 的中点,连接DF 并延长,交AB 于点E ,交O 于点G .图1 图2 备用图(1)如图1,连接CG ,过点G 的直线交DC 的延长线于点P .当点M 与圆心O 重合时,若PGC MDE ∠=∠,求证:PG 是O 的切线;(2)在点M 运动的过程中,DE kDF =(k 为常数),求k 的值;(3)如图2,连接BG OF MF 、、,当MOF △是等腰三角形时,求BGD ∠的正切值.题型4:圆与坐标系或函数10.(2024·福建龙岩·一模)如图,抛物线234y x x =-++与x 轴分别交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧)与y 轴交于点C .(1)直接写出A 、B 、C 三点的坐标;(2)如图(1),P 是抛物线上异于A ,B 的一点,将点B 绕点P 顺时针旋转45︒得到点Q ,若点Q 恰好在直线AP 上,求点P 的坐标;(3)如图(2),MN 是抛物线上异于B ,C 的两个动点,直线BN 与直线CM 交于点T ,若直线MN 经过定点()1,3,求证:点T 的运动轨迹是一条定直线.11.(2024·江苏常州·模拟预测)定义:在平面直角坐标系xOy 中,P 、Q 为平面内不重合的两个点,其中1122(,),(,)P x y Q x y .若:1122x y x y +=+,则称点Q 为点P 的“等和点”.(1)如图1,已知点()21P ,,求点P 在直线1y x =+上“等和点”的坐标;(2)如图2,A 的半径为1,圆心A 坐标为()20,.若点()0P m ,在A 上有且只有一个“等和点”,求m 的值;(3)若函数()22y x x m =-+≤的图像记为1W ,将其沿直线x m =翻折后的图像记为2W .当1W ,2W 两部分组成的图像上恰有点()0P m ,的两个“等和点”,请直接写出m 的取值范围.12.(2024·江苏宿迁·一模)如图1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线23y ax bx =++与x 轴分别相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,已知点A 的坐标为(10)-,,点B 的坐标为(30),.(1)求出这条抛物线的函数表达式;(2)如图2,点D 是第一象限内该抛物线上一动点,过点D 作直线l y 轴,直线l 与ABD △的外接圆相交于点E .①仅用无刻度直尺找出图2中ABD △外接圆的圆心P .②连接BC 、CE ,BC 与直线DE 的交点记为Q ,如图3,设CQE △的面积为S ,在点D 运动的过程中,S是否存在最大值?如果存在,请求出S 的最大值;如果不存在,请说明理由.13.(2024·江苏宿迁·二模)中国象棋棋盘上双方的分界处称为“楚河汉界”,以“楚河汉界”比喻双方对垒的分界线.在平面直角坐标系中,为了对两个图形进行分界,对“楚河汉界线”给出如下定义:点()11,P x y 是图形1G 上的任意一点,点()22,Q x y 是图形2G 上的任意一点,若存在直线()0l y kx b k =+≠∶满足11y kx b ≤+且22y kx b ≥+,则直线(0)y k b k =+≠就是图形1G 与2G 的“楚河汉界线”.例如:如图1,直线4l y x =--∶是函数6(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的一条“楚河汉界线”.(1)在直线①2y x =-,②41y x =-,③23y x =-+,④31y x =--中,是图1函数6(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的“楚河汉界线”的有______;(填序号)(2)如图2,第一象限的等腰直角EDF 的两腰分别与坐标轴平行,直角顶点D 的坐标是()2,1,EDF 与O 的“楚河汉界线”有且只有一条,求出此“楚河汉界线”的表达式;(3)正方形1111D C B A 的一边在y 轴上,其他三边都在y 轴的右侧,点(2,)M t 是此正方形的中心,若存在直线2y x b =-+是函数2)304(2y x x x =-++≤≤的图像与正方形1111D C B A 的“楚河汉界线”,求t 的取值范围.题型5:以实际问题为背景,求圆与三角形、四边形综合问题14.(2024·陕西西安·一模)【问题提出】(1)如图1,已知在边长为5的等边ABC 中,点D 在边BC 上,3BD =,连接AD ,则ACD 的面积为 ;【问题探究】(2)如图2,已知在边长为6的正方形ABCD 中,点E 在边BC 上,点F 在边CD 上,且45EAF ∠=︒,若5EF =,求AEF △的面积;【问题解决】(3)如图3是某座城市廷康大道的一部分,因自来水抢修在4AB =米,AD =ABCD 区域内开挖一个AEF △的工作面,其中B 、F 分别在BC CD 、边上(不与B 、C 、D 重合),且60EAF ∠=︒,为了减少对该路段的拥堵影响,要求AEF △面积最小,那么是否存在一个面积最小的AEF △?若存在,请求出AEF △面积的最小值;若不存在,请说明理由.15.(2024·陕西西安·一模)【问题提出】(1)如图1,点D 为ABC 的边BC 上一点,连接2,,3BD AD BDA BAC AB ∠=∠=,若ABD △的面积为4,则ACD 的面积为______;【问题探究】(2)如图2,在矩形ABCD 中,6,5AB BC ==,在射线BC 和射线CD 上分别取点E F 、,使得65BE CF =,连接AE BF 、相交于点P ,连接CP ,求CP 的最小值;【问题解决】(3)如图3,菱形ABCD 是某社区的一块空地,经测量,120AB =米,60ABC ∠=︒.社区管委会计划对该空地进行重新规划利用,在射线AD 上取一点E ,沿BE CE 、修两条小路,并在小路BE 上取点H ,将CH 段铺设成某种具有较高观赏价值的休闲通道(通道宽度忽略不计),根据设计要求,BHC BCE ∠=∠,为了节省铺设成本,要求休闲通道CH 的长度尽可能小,问CH 的长度是否存在最小值?若存在,求出CH 长度的最小值;若不存在,请说明理由.题型6:最值问题16.(2024·湖南长沙·三模)如图1,,,A B C 为O 上不重合的三点,GC 为O 的切线,1902G A ∠+∠=︒.(1)求证:GB 为O 的切线;(2)若ABC 为等腰三角形,345,tan 4BAC BAC ∠<︒∠=,求BC AG的值;(3)如图2,若AB 为直径,M 为线段AC 上一点且GM GB ⊥,2223880AM OB GB GB +-+-=,02GB <<,求MGBA S 四边形的最大值.17.(2024·重庆·模拟预测)如图,在直角ABC 中,90BAC ∠=︒.点D 为ABC 内一点,且60ADB ∠=︒,E 为线段BD 的中点,连接AE .(1)如图1,若AB AC ==,2AD =,求BE 的长;(2)如图2,连接CD ,若AB AC =,BAE ACD ∠=∠,过点E 作EF AD ⊥交于F ,求证:AE =;(3)如图3,过点D 作DM AC ⊥于点M ,DN BC ⊥于点N ,连接MN ,若AB =4AC =,求MN 的最小值.题型7:在解三角形、四边形中作辅助圆18.(2024·福建泉州·一模)如图1,在ABCD Y 中,BE 平分ABC ∠交AD 于点E ,F 是CD 上一点,且DF DE =.(1)求证:BE EF ⊥;(2)如图2,若120A ∠=︒,FG BC ⊥于点G ,H 是BF 的中点,连接DG ,EH ,EG ,且EG 与BF 相交于点K .①求证:DG EH =;②若2CF DF =,求KFGK的值.题型8:定值问题19.(2024·浙江·模拟预测)如图1,E 点为x 轴正半轴上一点,E 交x 轴于A 、B 两点,P 点为劣弧 BC上一个动点,且(1,0)A -、(1,0)E .(1) BC的度数为 °;(2)如图2,连结PC ,取PC 中点G ,则OG 的最大值为 ;(3)如图3,连接AC 、AP 、CP 、CB .若CQ 平分PCD ∠交PA 于Q 点,求AQ 的长;(4)如图4,连接PA 、PD ,当P 点运动时(不与B 、C 两点重合),求证:PC PDPA+为定值,并求出这个定值.题型9:在圆综合中求解三角函数值20.(2024·湖南长沙·一模)如图1,在Rt ABC △中,90ABC ∠=︒,30C ∠=︒,B C =,D 是BC 的中点.经过A ,B ,D 三点的O 交AC 于点E ,连接BE .(1)求AE 和BE 的长;(2)如图2,两动点P 、Q 分别同时从点A 和点C 出发匀速运动,当点P 运动到点E 时,点Q 恰好运动到点B ,P 、Q 停止运动,连接PQ .①记AP x =,当PQC △的面积最大时,求x 的值;②如图3,连接BP 并延长交O 于点F ,连接AF 、FE .当BE 平分FBC ∠时,求sin ABF ∠的值.21.(2024·上海杨浦·一模)已知以AB 为直径的半圆O 上有一点C ,CD OA ⊥,垂足为点D ,点E 是半径OC 上一点(不与点O 、C 重合),作EF OC ⊥交弧BC 于点F ,连接OF .(1)如图1,当FE 的延长线经过点A 时,求CDAF的值;(2)如图2,作FG AB ⊥,垂足为点G ,连接EG .①试判断EG 与CD 的大小关系,并证明你的结论;②当EFG 是等腰三角形,且4sin 5COD ∠=,求OE OD的值.专题01 中考压轴题-圆(九大题型+解题方法)1、圆中常见相似三角形2.在圆中解三角形或四边形的常用思路画出特殊图形:如圆中的特殊三角形、特殊四边形等,在已知条件下,以结果为导向,在这些特殊图形中求出一些中间量。
与圆有关的最值(取值范围)问题引例1:在坐标系中,点A的坐标为(3,0),点B为y轴正半轴上的一点,点C是第一象限内一点,且AC=2.设tan∠BOC=m,则m的取值范围是_________.引例2:如图,在边长为1的等边△OAB中,以边AB为直径作⊙D,以O为圆心OA长为半径作⊙O,C为半圆弧上的一个动点(不与A、B两点重合),射线AC交⊙O于点E,»ABBC=,AC=,求的最大值.a b a b引例3:如图,∠BAC=60°,半径长为1的圆O与∠BAC的两边相切,P为圆O上一动点,以P为圆心,PA长为半径的圆P交射线AB、AC于D、E两点,连接DE,则线段DE长度的最大值为( ).A.3 B.6 CD.一、题目分析:此题是一个圆中的动点问题,也是圆中的最值问题,主要考察了圆内的基础知识、基本技能和基本思维方法,注重了初、高中知识的衔接1.引例1:通过隐藏圆(高中轨迹的定义),寻找动点C与两个定点O、A构成夹角的变化规律,转化为特殊位置(相切)进行线段、角度有关计算,同时对三角函数值的变化(增减性)进行了延伸考查,其实质是高中“直线斜率”的直接运用;2.引例2:通过圆的基本性质,寻找动点C与两个定点A、B构成三角形的不变条件,结合不等式的性质进行转化,其实质是高中“柯西不等式”的直接运用;3.引例3:本例动点的个数由引例1、引例2中的一个动点,增加为三个动点,从性质运用、构图形式、动点关联上增加了题目的难度,解答中还是注意动点D、E与一个定点A 构成三角形的不变条件(∠DAE=60°),构造弦DE、直径所在的直角三角形,从而转化为弦DE与半径AP之间的数量关系,其实质是高中“正弦定理”的直接运用;综合比较、回顾这三个问题,知识本身的难度并不大,但其难点在于学生不知道转化的套路,只能凭直观感觉去寻找、猜想关键位置来求解,但对其真正的几何原理却无法通透.二、解题策略1.直观感觉,画出图形;2.特殊位置,比较结果;3.理性分析动点过程中所维系的不变条件,通过几何构建,寻找动量与定量(常量)之间的关系,建立等式,进行转化.A 三、中考展望与题型训练例一、斜率运用1.如图,A 点的坐标为(﹣2,1),以A 为圆心的⊙A 切x 轴于点B ,P (m ,n)为⊙A 上的一个动点,请探索n+m 的最大值.例二、圆外一点与圆的最近点、最远点1.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 是平面内的一个动点,且AD=2,M 为BD 的中点,在D 点运动过程中,线段CM 长度的取值范围是 .2.如图,⊙O 的直径为4,C 为⊙O 上一个定点,∠ABC=30°,动点P 从A 点出发沿半圆弧»AB 向B 点运动(点P 与点C 在直径AB 的异侧),当P 点到达B 点时运动停止,在运动过程中,过点C 作CP 的垂线CD 交PB 的延长线于D 点.(1)在点P 的运动过程中,线段CD 长度的取值范围为 ;(2)在点P 的运动过程中,线段AD 长度的最大值为 .例三、正弦定理 1.如图,△ABC 中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=D 是线段BC 上的一个动点,以AD 为直径作⊙O 分别交AB ,AC 于E ,F 两点,连接EF ,则线段EF 长度的最小值为 .2. 如图,定长弦CD 在以AB 为直径的⊙O 上滑动(点C 、D 与点A 、B 不重合),M 是CD 的中点,过点C 作CP ⊥AB 于点P ,若CD=3,AB=8,则PM 长度的最大值是 .A例四、柯西不等式、配方法1.如图,已知半径为2的⊙O 与直线l 相切于点A ,点P 是直径AB 左侧半圆上的动点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为C ,PC 与⊙O 交于点D ,连接PA 、PB ,设PC 的长为x (2<x <4),则当x= 时,PD•CD 的值最大,且最大值是为 .2.如图,线段AB=4,C 为线段AB 上的一个动点,以AC 、BC 为边作等边△ACD 和等边△BCE ,⊙O 外接于△CDE ,则⊙O 半径的最小值为( ).D. 23.在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为圆心,2为半径画⊙O ,P 是⊙O 上一动点,且P 在第一象限内,过点P 作⊙O 的切线与轴相交于点A ,与轴相交于点B ,线段AB 长度的x y 最小值是 .例四、相切的应用(有公共点、最大或最小夹角)1.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=6,BC=8,D 为AB 边上一点,过点D 作CD 的垂线交直线BC 于点E ,则线段CE 长度的最小值是 .2.如图,Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,以AC 上的一点O 为圆心OA 为半径作⊙O ,若⊙O 与边BC 始终有交点(包括B 、C 两点),则线段AO 的取值范围是 .3.如图,⊙O的半径为2,点O到直线l的距离为3,点P是直线l上的一个动点,PQ切⊙O 于点Q,则PQ的最小值为( )A.B.C.3 D.2例五、其他知识的综合运用1.(2015•济南)抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)过点A(1,﹣1),B(5,﹣1),与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,连接CB,以CB为边作▱CBPQ,若点P在直线BC上方的抛物线上,Q为坐标平面内的一点,且▱CBPQ的面积为30,求点P的坐标;(3)如图2,⊙O1过点A、B、C三点,AE为直径,点M为上的一动点(不与点A,E 重合),∠MBN为直角,边BN与ME的延长线交于N,求线段BN长度的最大值.2.(2013秋•相城区校级期末)如图,已知A、B是⊙O与x轴的两个交点,⊙O的半径为1,P是该圆上第一象限内的一个动点,直线PA、PB分别交直线x=2于C、D两点,E为线段CD的中点.(1)判断直线PE与⊙O的位置关系并说明理由;(2)求线段CD长的最小值;(3)若E点的纵坐标为m,则m的范围为 .B【题型训练】1.如图,已知直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,OA=5,OA与⊙O相交于点P,AB与⊙O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C,若在⊙O上存在点Q,使△QAC是以AC为底边的等腰三角形,则⊙O的半径r的取值范围为 .2.已知:如图,RtΔABC中,∠B=90º,∠A=30º,BC=6cm,点O从A点出发,沿AB以每秒cm的速度向B点方向运动,当点O运动了t秒(t>0)时,以O点为圆心的圆与边AC相切于点D,与边AB相交于E、F两点,过E作EG⊥DE交射线BC于G.(1)若点G在线段BC上,则t的取值范围是;(2)若点G在线段BC的延长线上,则t的取值范围是 .3.如图,⊙M,⊙N的半径分别为2cm,4cm,圆心距MN=10cm.P为⊙M上的任意一点,Q为⊙N上的任意一点,直线PQ与连心线所夹的锐角度数为,当P、Q在两圆上任意运动时,lα的最大值为; (B);; (D) tanα∠43344.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,O 为矩形ABCD的中心,以D为圆心1为半径作⊙D,P为⊙D上的一个动点,连接AP、OP,则△AOP面积的最大值为( ).(A)4 (B) (C) (D)215358174 5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,经过点C且与边AB相切的动圆与CA、CB 分别相交于点P、Q,则线段PQ长度的最小值是( ).A. B. C.5 D.1942456.如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4,D是AB的中点,点E在AB边上运动(点E不与点A重合),过A、D、E三点作⊙O,⊙O交AC于另一点F,在此运动变化的过程中,线段EF长度的最小值为.7.如图,A、B两点的坐标分别为(2,0)、(0,2),⊙C的圆心的坐标为(-1,0),半径为1,若D是⊙C上的一个动点,线段DA与y轴交于点E,则△ABE面积的最小值是( ).A.2 B.1 C. D.22-8.如图,已知A、B两点的坐标分别为(-2,0)、(0,1),⊙C的圆心坐标为(0,-1),半径为1,D是⊙C上的一个动点,射线AD与y轴交于点E,则△ABE面积的最大值是( ).A.3 B. C.103D.41139.如图,等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,⊙C的半径为1,点P在斜边AB上,PQ 切⊙O于点Q,则切线长PQ长度的最小值为( ).B.10.如图∠BAC=60°,半径长1的⊙O与∠BAC的两边相切,P为⊙O上一动点,以P为圆心,PA长为半径的⊙P交射线AB、AC于D、E两点,连接DE,则线段DE长度的范围为 .11.在直角坐标系中,点A的坐标为(3,0),点P()是第一象限内一点,且AB=2,m n,则的范围为 .m n-12.在坐标系中,点A的坐标为(3,0),点P是y轴右侧一点,且AP=2,点B上直线y=x+1上一动点,且PB⊥AP于点P,则,则的取值范围是 .tan ABP m∠=m13.在平面直角坐标系中,M(3,4),P是以M为圆心,2为半径的⊙M上一动点,A(-1,0)、B(1,0),连接PA、PB,则PA2+PB2最大值是 .蔡老师点评:与圆有关的最值问题,看着无从下手,但只要仔细观察,分析图形,寻找动点与定点之间不变的维系条件,构建关系,将研究的问题转化为变量与常量之间的关系,就能找到解决问题的突破口!几何中的定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法,先探求出定值,再给出证明.几何中的最值问题是指在一定的条件下,求平面几何图形中某个确定的量(如线段长度、角度大小、图形面积)等的最大值或最小值,求几何最值问题的基本方法有:1.特殊位置与极端位置法;2.几何定理(公理)法;3.数形结合法等.注:几何中的定值与最值近年广泛出现于中考试题中,由冷点变为热点.这是由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数形结合、特殊与一般相结合、逻辑推理与合情想象相结合等思想方法.参考答案:引例1.解:C在以A为圆心,以2为半径作圆周上,只有当OC与圆A相切(即到C点)时,∠BOC最小,AC=2,OA=3,由勾股定理得:OC=,∵∠BOA=∠ACO=90°,∴∠BOC+∠AOC=90°,∠CAO+∠AOC=90°,∴∠BOC=∠OAC,tan∠BOC=tan∠OAC= =,随着C的移动,∠BOC越来越大,∵C在第一象限,∴C不到x轴点,即∠BOC<90°,∴tan∠BOC≥,故答案为:m≥.引例1图引例2图+≤引例2.a b原题:(2013•武汉模拟)如图,在边长为1的等边△OAB中,以边AB为直径作⊙D,以O为圆心OA长为半径作圆O,C为半圆AB上不与A、B重合的一动点,射线AC交⊙O 于点E,BC=a,AC=b.(1)求证:AE=b+a;(2)求a+b的最大值;(3)若m是关于x的方程:x2+ax=b2+ab的一个根,求m的取值范围.【考点】圆的综合题.【分析】(1)首先连接BE,由△OAB为等边三角形,可得∠AOB=60°,又由圆周角定理,可求得∠E的度数,又由AB为⊙D的直径,可求得CE的长,继而求得AE=b+a;(2)首先过点C作CH⊥AB于H,在Rt△ABC中,BC=a,AC=b,AB=1,可得(a+b)2=a2+b2+2ab=1+2ab=1+2CH•AB=1+2CH≤1+2AD=1+AB=2,即可求得答案;(3)由x2+ax=b2+ab,可得(x﹣b)(x+b+a)=0,则可求得x的值,继而可求得m 的取值范围.【解答】解:(1)连接BE,∵△OAB为等边三角形,∴∠AOB=60°,∴∠AEB=30°,∵AB为直径,∴∠ACB=∠BCE=90°,∵BC=a,∴BE=2a,CE=a,∵AC=b,∴AE=b+a;(2)过点C作CH⊥AB于H,在Rt△ABC中,BC=a,AC=b,AB=1,∴a2+b2=1,∵S△ABC=AC•BC=AB•CH,∴AC•BC=AB•CH,∴(a+b)2=a2+b2+2ab=1+2ab=1+2CH•AB=1+2CH≤1+2AD=1+AB=2,∴a+b≤,故a+b的最大值为,(3)∵x2+ax=b2+ab,∴x2﹣b2+ax﹣ab=0,∴(x+b)(x﹣b)+a(x﹣b)=0,∴(x﹣b)(x+b+a)=0,∴x=b或x=﹣(b+a),当m=b时,m=b=AC<AB=1,∴0<m<1,当m=﹣(b+a)时,由(1)知AE=﹣m,又∵AB<AE≤2AO=2,∴1<﹣m≤2,∴﹣2≤m<﹣1,∴m的取值范围为0<m<1或﹣2≤m<﹣1.【点评】此题考查了圆周角定理、等边三角形的性质、完全平方公式的应用以及一元二次方程的解法.此题难度较大,注意掌握数形结合思想与分类讨论思想的应用.引例3.解:连接EP,DP,过P点作PM垂直DE于点M,过O做OF⊥AC与F,连接AO,如图,∵∠BAC=60°,∴∠DPE=120°.∵PE=PD,PM⊥DE,∴∠EPM=60°,∴ED=2EM=2EP•sin60°=EP=PA.当P与A、O共线时,且在O点右侧时,⊙P直径最大.∵⊙O与∠BAC两边均相切,且∠BAC=60°,∴∠OAF=30°,OF=1,∴AO==2,AP=2+1=3,∴DE=PA=3.故答案为:D。
1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2=CE•CA.
(1)求证:BC=CD;
(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD =,求DF的长.
2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,过CD延长线上一点E作⊙O的切线交AB的延长线于F.切
点为G,连接AG交CD于K.
(1)求证:KE=GE;
(2)若=KD·GE,试判断AC与EF的位置关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若sinE=,AK=,求FG的长.
3.如图,AB 是⊙O 的直径,点C 是⊙O 上一点,AD 与过点C 的切线垂直,垂足为点D ,直线DC 与AB 的延长线相交于点P ,弦CE 平分∠ACB ,交AB 于点F ,连接BE .
(1)求证:AC 平分∠DAB ;
(2)求证:△PCF 是等腰三角形;
(3)若tan ∠ABC=
3
4,BE=72,求线段PC 的长.
4.
5.已知:如图,在半径为4的⊙O中,AB,CD是两条直径,M为OB的中点,CM的延长线交⊙O于点E,且EM>MC,连结DE,DE=。
(1)求证:AM·MB=EM·MC;(2)求EM的长;(3)求sin∠EOB的值。
6.如图,AE切⊙O于点E,AT交⊙O于点M,N,线段OE交AT于点C,OB⊥AT于点B,已知
∠EAT=30°,AE=3,MN=2.
(1)求∠COB的度数;
(2)求⊙O的半径R;
(3)点F在⊙O上(是劣弧),且EF=5,把△OBC经过平移、旋转和相似变换后,使它的两个顶点分别与点E,F重合.在EF的同一侧,这样的三角形共有多少个?你能在其中找出另一个顶点在⊙O上的三角形吗?请在图中画出这个三角形,并求出这个三角形与△OBC的周长之比.
7.如图,AB是半径O的直径,AB=2.射线AM、BN为半圆O的切线.在AM上取一点D,连接BD交半圆于点C,连接AC.过O点作BC的垂线OE,垂
足为点E,与BN相交于点F.过D点作半圆O的切线DP,切点为P,与BN相交于点Q.
(1)求证:△ABC∽△OFB;
(2)当△ABD与△BFO的面枳相等时,求BQ的长;
(3)求证:当D在AM上移动时(A点除外),点Q始终是线段BF的中点
8.如图,在⊙O的内接△ABC中,∠ACB=90°,AC=2BC,过C作AB的垂线l交⊙O于另一点D,垂足为E.设P是上异于A,C的一个动点,射线AP交l 于点F,连接PC与PD,PD交AB于点G.
(1)求证:△PAC∽△PDF;
(2)若AB=5,,求PD的长;
(3)在点P运动过程中,设,求与之间的函数关系式.(不要求写出的取值范围)
1.
【解答】:(1)证明:∵DC2=CE•CA,
∴=,
△CDE∽△CAD,
∴∠CDB=∠DBC,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴BC=CD;
(2)解:如图,连接OC,
∵BC=CD,
∴∠DAC=∠CAB,
又∵AO=CO,
∴∠CAB=∠ACO,
∴∠DAC=∠ACO,
∴AD∥OC,
∴=,
∵PB=OB,CD=,
∴=
∴PC=4
又∵PC•PD=PB•P A
∴P A=4也就是半径OB=4,
在RT△ACB中,
AC===2,
∵AB是直径,
∴∠ADB=∠ACB=90°
∴∠FDA+∠BDC=90°
∠CBA+∠CAB=90°
∵∠BDC=∠CAB
∴∠FDA=∠CBA
又∵∠AFD=∠ACB=90°
∴△AFD∽△ACB
∴
在Rt△AFP中,设FD=x,则AF =,
∴在RT△APF 中有,,
求得DF =.
2
解:(1)如答图1,连接OG.
∵EG为切线,∴∠KGE+∠OGA=90°,
∵CD⊥AB,∴∠AKH+∠OAG=90°,
又OA=OG,∴∠OGA=∠OAG,
∴∠KGE=∠AKH=∠GKE,∴KE=GE.
(2)AC∥EF,理由为:
连接GD,如答图2所示.
∵KG2=KD GE,即=,
∴=,又∠KGE=∠GKE,
∴△GKD∽△EGK,
∴∠E=∠AGD,又∠C=∠AGD,
∴∠E=∠C,
∴AC∥EF;
(3)连接OG,OC,如答图3所示.
sinE=sin∠ACH=,设AH=3t,则AC=5t,CH=4t,
∵KE=GE,AC∥EF,∴CK=AC=5t,∴HK=CK﹣CH=t.
在Rt△AHK中,根据勾股定理得AH2+HK2=AK2,
即(3t)2+t2=()2,
解得t=.
设⊙O半径为r,
在Rt△OCH中,OC=r,OH=r﹣3t,CH=4t,
由勾股定理得:OH2+CH2=OC2,
即(r﹣3t)2+(4t)2=r2,解得r=t=.
∵EF为切线,∴△OGF为直角三角形,
在Rt△OGF中,OG=r=,tan∠OFG=tan∠CAH==,∴FG===.
.
4
6.
8.。