2013中考复习专题 平面直角坐标系中圆的综合题
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中考数学总复习《圆的综合题》练习题(附答案)班级:___________姓名:___________考号:_____________一、单选题1.在平面直角坐标系xOy中以点(3,4)为圆心,4为半径的圆()A.与x轴相交,与y轴相切B.与x轴相离,与y轴相交C.与x轴相切,与y轴相交D.与x轴相切,与y轴相离2.如图,在平面直角坐标系xOy中以原点O为圆心的圆过点A(13,0)直线y=kx-3k+4与⊙O交于B、C两点,则弦BC的长的最小值为()A.22B.24C.10√5D.12√33.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠BOD=100°,则∠DCB等于()A.90°B.100°C.130°D.140°4.如图,在正五边形ABCDE中连接AD,则∠DAE的度数为()A.46°B.56°C.36°D.26°5.如图,PA、PB为∠O的切线,切点分别为A、B,PO交AB于点C,PO的延长线交∠O 于点D.下列结论不一定成立的是()A.△BPA为等腰三角形B.AB与PD相互垂直平分C.点A,B都在以PO为直径的圆上D.PC为△BPA的边AB上的中线6.如图,四边形ABCD内接于半径为6的∠O中连接AC,若AB=CD,∠ACB=45°,∠ACD=12∠BAC,则BC的长度为()A.6 √3B.6 √2C.9 √3D.9 √27.如图,点A,B,D,C是∠O上的四个点,连结AB,CD并延长,相交于点E,若∠BOD=20°,∠AOC=90°,则∠E的度数为()A.30°B.35°C.45°D.55°8.∠ABC中∠C=Rt∠,AC=3,BC=4,以点C为圆心,CA为半径的圆与AB,BC分别交于点E,D,则AE的长为()A.95B.125C.185D.3659.如图,AB为∠O的直径,点C在∠O上,若∠B=60°,则∠A等于()A.80°B.50°C.40°D.30°10.两个圆的半径分别是2cm和7cm,圆心距是5cm,则这两个圆的位置关系是() A.外离B.内切C.相交D.外切11.已知正三角形的边长为12,则这个正三角形外接圆的半径是()A.B.C.D.12.一个扇形的弧长为4π,半径长为4,则该扇形的面积为()A.4πB.6πC.8πD.12π二、填空题13.在Rt∠ABC中∠C=90°,AB=5,BC=4,求内切圆半径14.如图,∠C过原点,且与两坐标轴分别交于点A,点B,点A的坐标为(0,3),M是第三象限内弧OB上一点,∠BMO=120°,则∠C的半径为.15.一个立体图形的三视图如图所示,根据图中数据求得这个立体图形的侧面积为.16.一个半径为5cm的球形容器内装有水,若水面所在圆的直径为8cm,则容器内水的高度为cm.17.如图,在直角坐标系中以点P为圆心的圆弧与x轴交于A,B两点,已知P(4,2)和A(2,0),则点B的坐标是.18.下面是“作一个30°角”的尺规作图过程.已知:平面内一点A.求作:∠A,使得∠A=30°.作法:如图①作射线AB;②在射线AB取一点O,以O为圆心,OA为半径作圆,与射线AB相交于点C;③以C为圆心,OC C为半径作弧,与⊙O交于点D,作射线AD.则∠DAB即为所求的角.请回答:该尺规作图的依据是.三、综合题19.如图,在△ABC中AC=BC=BD,点O在AC边上,OC为⊙O的半径,AB是⊙O 的切线,切点为点D,OC=2,OA=2√2.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)求阴影部分的面积.20.如图,△ABC内接于⊙O,CD是直径,∠CBG=∠BAC,CD与AB相交于点E,过点E作EF⊥BC,垂足为F,过点O作OH⊥AC,垂足为H,连接BD、OA.(1)求证:直线BG与⊙O相切;(2)若BEOD=54,求EFAC的值.21.如图,四边形ABCD 内接于∠O,BD是∠O的直径,过点A作∠O的切线AE交CD的延长线于点E,DA平分∠BDE.(1)求证:AE∠CD;(2)已知AE=4cm,CD=6cm,求∠O的半径.22.如图,∠O是∠ABC的外接圆,BC为∠O的直径,点E为∠ABC的内心,连接AE并延长交∠O 于D点,连接BD并延长至F,使得BD=DF,连接CF、BE.(1)求证:DB=DE;(2)求证:直线CF为∠O的切线.23.公元前5世纪,古希腊哲学家阿那克萨哥拉因“亵渎神灵罪”而被投人监狱,在狱中他对方铁窗和圆月亮产生了兴趣.他不断变换观察的位置,一会儿看见圆比正方形大,一会儿看见正方形比圆大,于是伟大的古希腊尺规作图几何三大问题之--的化圆为方问题诞生了:作一个正方形,使它的面积等于已知圆的面积(1)设有一个半径为√3的圆,则这个圆的周长为,面积为,作化圆为方得到的正方形的边长为(计算结果保留π)(2)由于对尺规作图的限制(只能有限次地使用没有刻度的直尺和圆规进行作图),包括化圆为方在内的几何三大问题都已被证明是不可能的.但若不受标尺的限制,化圆为方并非难事。
中考数学圆的综合(大题培优 易错难题)含详细答案、圆的综合1.在平面直角坐标中,边长为 2的正方形OABC 的两顶点 A 、C 分别在y 轴、x 轴的正 半轴上,点O 在原点.现将正方形OABC 绕。
点顺时针旋转,当 A 点一次落在直线 y X 上 时停止旋转,旋转过程中,AB 边交直线y x 于点M , BC 边交x 轴于点N (如图).C(1)求边OA 在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当 MN 和AC 平行时,求正方形 OABC 旋转的度数;(3)设 MBN 的周长为p ,在旋转正方形 OABC 的过程中,P 值是否有变化?请证明 你的结论.【答案】(1) K 2 (2) 22.5。
(3)周长不会变化,证明见解析 【解析】试题分析:(1)根据扇形的面积公式来求得边OA 在旋转过程中所扫过的面积;(2)解决本题需利用全等,根据正方形一个内角的度数求出/AOM 的度数;(3)利用全等把4MBN 的各边整理到成与正方形的边长有关的式子.试题解析:(1) ; A 点第一次落在直线 y=x 上时停止旋转,直线 y=x 与y 轴的夹角是 45°,,OA 旋转了 45 °.(2) 「MN //AC,/ BMN=Z BAC=45 ,° / BNM=Z BCA=45 : Z BMN=Z BNM,,BM=BN.又,. BA=BC, .1. AM=CN.又.. OA=OC, /OAM=/OCN, • . △ OAM^ △ OCN.Z AOM=ZCON=- (/AOC-/ MON) =- (90 -45°) =22.5 .2 2,旋转过程中,当 MN 和AC 平行时,正方形 OABC 旋转的度数为45 -22.5 =22.5 .(3)在旋转正方形 OABC 的过程中,p 值无变化.证明:延长BA 交y 轴于E 点,贝U / AOE=45 -/ AOM , / CON=90 -45 °-Z AOM=45 -/ AOM ,/ AOE=Z CON.又••• OA=OC, / OAE=180 -90 =90° = / OCN.••.△OAE^AOCNI.・•・ OA 在旋转过程中所扫过的面积为45 22360,OE=ON, AE=CN又「 / MOE=Z MON=45 , OM=OM , ••.△OME^AOMN. .. MN=ME=AM+AE.MN=AM+CN ,.•尸MN+BN+BM=AM+CN+BN+BM=AB+BC=4.,在旋转正方形OABC的过程中,p值无变化.考点:旋转的性质.2.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。
圆的综合题一 、解答题1.如图所示在中,,的平分线交于,为上一点,,以为圆心,以的长为半径画圆.求证:(1)是的切线;(2).2.如图,在平面直角坐标系中,点M 在x 轴的正半轴上,M 交x 轴于A B 、两点,交y 轴于C D 、两点,E 是M 上 一点,AC CE =,AE 交y 轴于G 点.已知点A 的坐标为()20,,8AE =. (1)求点C 的坐标;(2)连结MG BC ,,求证:MG BC ∥3.如图,在中,直径垂直于弦,垂足为,连接,将沿翻折得到,直线与直线相交于点.若,求的长.Rt ABC ∆90B ∠=︒A ∠BC D E AB DE DC =D DB AC D ⊙AB EB AC +=EBE BO AB CD E AC ACD △ACACF △FC AB G 2OB BG ==CD4.如图是某城市一个主题雕塑的平面示意图,它由置放于地面l 上两个半径均为2米的半圆与半径为4米的构成.点分别是两个半圆的圆心,分别与两个半圆相切于点长为8米.求的长.5.已知多边形是由边长为2的等边三角形和正方形组成,一圆过三点,求该圆半径的长.6.如图,在锐角ABC △中,AC 是最短边;以AC 中点O 为圆心,AC 长为直径作O ,交BC 于E ,过O 作OD BC ∥交O 于D ,连接AE 、AD 、DC . (1)求证:D 是的中点; (2)求证:DAO B BAD ∠=∠+∠; (3)若12CEF OCD S S =△△,且4AC =,求CF 的长.A B C 、A E F BC 、、EF CBF E A ABDEC ABC BDEC A D E 、、AE7.已知:在ABC 中,以AC 边为直径的O 交BC 于点D ,在劣弧上取一点E使EBC DEC ∠=∠,延长BE 依次交AC 于点G =,交O 于H . (1)求证:AC BH ⊥;(2)若45ABC ∠=︒,O ⊙O 的直径等于10,BD=8,求CE 的长.8.已知AD 是O 的直径,AB AC 、是弦,且AB AC =.(1)如图1,求证:直径AD 平分BAC ∠;(2)如图2,若弦BC 经过半径OA 的中点E ,F 是CD 的中点,G 是FB 的中点,O 的半径为1,求弦长FG 的长(3)如图3,在(2)中若弦BC 经过半径OA 的中点E ,P 为劣弧AF 上一动点,连结PA PB PD PF 、、、,求证:PA PFPB PD++为定值.9.如图,在四边形ABCD 中,已知∠BAD=60°,∠ABC =90°,∠BCD =120°,对角线AC ,BD 交于点E ,且DE =2EB ,F 为AC 的中点. 求证:(1)∠FBD =30°;(2)AD =DC .△ADADA10.如图,的半径为1,点P 是上一点,弦垂直平分线段,点是上任一点(与端点不重合),于点,以点为圆心、长为半径作,分别过点作的切线,两条切线相交于点. (1)求弦的长;(2)判断是否为定值,若是,求出的大小;否则,请说明理由; (3)记的面积为,若的周长.C OO AB OP D APB A B 、DE AB ⊥E D DE D A B 、D C AB ACB ∠ACB ∠ABC △S 2SDE =ABC △圆的综合题答案解析一 、解答题1.(1)如图所示,过点作于.∵为的切线,平分, ∴∴是的切线;(2)在和中, ∵,, ∴ ∴ 又 ∴.2.(1)连MC ,交AE 于H ,则MC AH ⊥,142AH AE ==.可以证明COM AHM ≌△△,得4OC AH ==.∴C 点坐标为()04,; (2)连AC MG AC CE AD ==,,,∴AG CG =,AGM CGM ≌△,∴12AMG AMC ∠=∠,又 12ABC AMC ∠=∠,∴AMG ABC ∠=∠,故MG BC ∥.【解析】利用三角形全等3.连接D DF AC ⊥F AB D ⊙AD BAC ∠BD DF =AC D ⊙Rt BDE ∆Rt DCF ∆BD DF =DE DC =BDE FDC ∆∆≌EB FC =AB AF =AB EB AC +=CO∵,∴.由翻折得,,. ∴,∴. ∴. ∴直线与相切. 在中,, ∴.在中,. ∵直径垂直于弦, ∴.【解析】连接,证即可.根据题意,证可得,从而,得证;根据垂径定理可求后求解.在中,根据三角函数可得.结合求,从而得解. 【点评】此题考查了切线的判定、垂径定理、解直角三角形等知识点,难度中等.4.∵分别与两个半圆相切于点、,点分别是三个圆的圆心, ∴米,米,米. 则在和中,,, ∴. 故,则(米). 【解析】由各圆的半径可得到,.则由两边对应成比例,且夹角相等得到.故.则可求得的OA OC =12∠=∠13∠=∠90F AEC ∠=∠=︒23∠=∠OC AF ∥90OCG F ∠=∠=︒FC O Rt OCG △1cos 22OC OC COG OG OB ∠===60COG ∠=︒Rt OCE△sin 602CE OC =⋅︒==ABCD 2CD CE ==OC OC FG ⊥AF FG ⊥FAC ACO ∠=∠OC AF ∥OC FG ⊥CE Rt OCG △60COG ∠=︒2OC =CE A E F A B C 、、4AE AF ==2BE CF ==6AB AC ==AEF △ABC △EAF BAC ∠=∠4263AE AF AB AC ===AEF ABC △∽△EF AE BC AB =216833AE EF BC AB =⋅=⨯=4AE AF ==26BE CF AB AC ====,AEF ABC △∽△EF AE BC AB=EF值.【点评】本题主要考查了圆与圆的位置关系以及相似三角形的判定和性质.5.如图2,作,垂足为,并延长交于点.∵为等边三角形, ∴垂直平分, ∵四边形为正方形, ∴垂直平分正方形的边. 又是圆的弦,∴必过圆心,记圆心为点,并设的半径为. 在中, ∵, ∴.∴. 在中,. ∴.解得∴该圆的半径长为2.图一 图二【解析】作,垂足为,并延长交于点.根据其轴对称性,则圆心必定在上.设其圆心是,连接,.根据等边三角形的性质和正方形的性质,可以求得,的长,设圆的半径是.在直角三角形中,根据勾股定理列方程求解.AF BC ⊥F DE H ABC △AF BC BDEC AH DE DE AH O O r Rt ABF △30BAF ∠=︒AF2OH AF FH OA r =+--Rt ODH △222OH DH OD +=()22221r r +=2r =HAF BC ⊥F DE H AH O OD OE AH DH r BOH【点评】熟练运用等边三角形的性质、正方形的性质以及勾股定理.6.(1)∵AC是O的直径,∴AE BC⊥,∵OD BC∥,∴AE OD⊥,∴D是的中点;(2)方法一:如图,延长OD交AB于G,则OG BC∥,∴AGD B∠=∠,∵ADO BAD AGD∠=∠+∠,又∵OA OD=,∴DAO ADO∠=∠,∴DAO B BAD∠=∠+∠;方法二:如图,延长AD交BC BC于H,则ADO AHC∠=∠,∵AHC B BAD∠=∠+∠,∴ADO B BAD∠=∠+∠,又∵OA OD=,∴DAO B BAD∠=∠+∠;(3)∵AO OC=,∴12OCD ACDS S=△△,∵12CEFOCDSS=△△,∴14CEFACDSS=△△,∵ACD FCE∠=∠,90ADC FEC∠=∠=︒,∴ACD FCE△∽△,∴2CEFACDS CFS AC⎛⎫= ⎪⎝⎭△△,AE即:2144CF ⎛⎫= ⎪⎝⎭, ∴2CF =.【解析】(1)由AC 是O 的直径,即可求得OD BC ∥,又由AE OD ⊥,即可证得D 是AE 的中点;(2)首先延长OD 交AB 于G ,则OG BC ∥,可得OA OD =,根据等腰三角形的性质,即可求得DAO B BAD ∠=∠+∠; (3)由AO OC =,12OCD ACD S S =△△,即可得14CEF ACD S S =△△,又由ACD FCE △∽△,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可求得CF 的长. 【点评】此题考查了垂径定理,平行线的性质以及相似三角形的判定与性质等知识.此题综合性较强,难度适中,解题的关键是数形结合思想的应用.7.(1)连接AD ,∵DAC DEC EBC DEC ∠=∠∠=∠,, ∴DAC EBC ∠=∠, ∵AC 是O 的直径, ∴90ADC ∠=︒, ∴90DCA DAC ∠+∠=︒, ∴90EBC DCA ∠+∠=︒,∴()1801809090BGC EBC DCA ∠=︒-∠+∠=︒-︒=︒, ∴AC BH ⊥;(2)∵18090BDA ADC ∠=︒-∠=︒,45ABC ∠=︒, ∴45BAD ∠=︒, ∴BD AD =, ∵8BD =, ∴8AD =,∵9010ADC AC ∠=︒=,,∴,6DC ==∴8614BC BD DC =+=+=,∵90BGC ADC ∠=∠=︒,BCG ACD ∠=∠, ∴∠45BAD ∠=︒, ∴CG BCDC AC =, ∴14610CG =, ∴425CG =, 连接AE , ∵AC 是直径, ∴90AEC ∠=︒, ∵EG AC ⊥, ∴CEG CAE △∽△, ∴CE CGAC CE=, ∴24210845EC AC CG =⋅=⨯=, ∴.【解析】(1)连接AD ,由圆周角定理即可得出DAC DEC ∠=∠,90ADC ∠=︒,再根据直角三角形的性质即可得出结论;(2)由18090BDA ADC ∠=︒-∠=︒,45ABC ∠=︒可求出45BAD ∠=︒,利用勾股定理即可得出DC 的长,再由相似三角形的判定定理与性质可求出CG 的长,连接AE 由圆周角定理可得出EG AC ⊥,进而得出CEG CAE △∽△,由相似三角形的性质即可得出结论.【点评】本题考查的是圆周角定理,相似三角形的判定与性质及勾股定理,根据题意作出辅助线是解答此题的关键.8.(1)过O 作OM AB ⊥于M ,ON AC ⊥于N ,则OM ON =;(2)连OB OC ,,则OA BC ⊥,又AE OE =,得AB BO OA OC ===,AOB AOC 、△△都是等边三角形,连OG ,则90GOF ∠=︒,FG =(3)取BD 的中点M ,过M 作MS PA ⊥于S ,MT PF ⊥于T ,连AM FM ,,BPM ∠=CE =30DPM ∠=︒,60APM FPM ∠=∠=︒,则MS MT AM MF ==,,Rt ASM Rt FTM ≌,△△△ Rt PMS Rt PMF ≌△△,∴12PS PM =.∴22PA PF PS PT PM +===.同理可证:PB PD +=.∴PA PF PB PD +===+为定值.【解析】(1)由30BPA DPF ∠=∠=︒,构建直角三角形 (2)构造PA PF PB PD ++、相关现线段 (3)取BD 中点H ,连PH ,联想常规命题等.9.(1)由已知得90ADC ∠=︒,从而A B C D ,,,四点共圆,AC 为直径,F 为该圆的圆心, 作FG BD ⊥于点G ,∴G 为BD 的中点,∴DF FB = ∴2120BFD BAD ∠=∠=︒, ∴60GFB ∠=︒,∴30FBD ∠=︒ (2)作FH FB ⊥于点H ,则12EH EB =.又DE =2EB ,12DG GB DB==,∴GE DE DG =-=31222BE BE BE-=EH =, ∴Rt FGE Rt FHE ≌△△, ∴30GFE HFE ∠=∠=︒,又FA FB =,所以1152FAB CFB ∠=∠=︒,故∠DAC =45°=∠DCA , 所以AD =DC .C【解析】(1)连接FD ,四边形ABCD 中,已知∠BAD =60°,∠ABC =90°,∠BCD =120°,根据内角和定理可求∠ADC =90°,则A 、B 、C 、D 四点共圆,对角线AC 为直径,F 点为圆心,△FBD 为等腰三角形,根据圆周角定理∠BFD =2∠BAD ,可证∠FBD =30°;(2)作EH ⊥BF 于点H ,由(1)的结论可知EH =12BE ,利用线段之间个关系证明EH =12BE =EG ,从而判断Rt FGE Rt FHE ≌△△,得出∠GFE =∠HFE =30°,由圆周角定理得∠CAB =12∠CFB ,则∠DAC =∠BAD -∠FAB =45°,又AC 为直径,故AD =DC .10.(1)连接,取与的交点为,则有.∵弦垂直平分线段, ∴,, 在中,∵,∴. (2)是定值.理由:连接, 由(1)易知,, ∵点为的内心,∴, ∵,COA OP AB F 1OA =AB OP 1122OF OP ==AFBF =Rt OAF△AF2AB AF ==ACB ∠AD BD 、120ADB ∠=︒D ABC △22CAB DAE CBA DBA ∠=∠∠=∠,1602DAE DBA AOB ∠+∠=∠=︒∴, ∴.(3)记的周长为l ,取与的切点分别为, 连接,则有, ∴, ∵∴, ∴,∵是的切线, ∴, ∴在中,, ∴,又由切线长定理可知, ∴ 解得, ∴. 【解析】(1)连接,与的交点为,则为直角三角形,且,借助勾股定理可求得的长; (2)要判断是否为定值,只需判定的值是否是定值,由于是的内切圆,所以和分别为和的角平分线,因此只要是定值,那么就是定值,而等于所对的圆周角,这个值等于值的一半;(3)由题可知又因为120CAB CBA ∠+∠=︒60ACB ∠=︒ABC △AC BC ,D G H ,DG DC DH ,,DG DH DE DG AC DH BC ==⊥⊥,,ABD ACD BCD S S S S =++△△△111222AB DE BC DH AC DG ⋅+⋅+⋅()1122AB BC AC DE l DE =++⋅=⋅2SDE =212l DE DE⋅=l =CG CH ,D 1302GCD ACB ∠=∠=︒Rt CGD △tan30DG CG =︒CH CG =AG AE BH BE ==,l AB BC AC =++==,13DE =ABC △OA PO AB F AOF △112OA FO ==,AF ACB ∠CAB ABC ∠+∠D ABC △AD BD CAB ∠ABC ∠DAE DBA ∠+∠CAB ABC ∠+∠DAE DBA ∠+∠AB AOB ∠()12ABD ACD BCD S S S S DE AB AC BC =++=++,△△△2SDE =所以,由于,所以在中,,同理可得,又由于,,所以,可得,解得:,代入,即可求得. 【点评】本题巧妙将垂径定理、勾股定理、内切圆、切线长定理、三角形面积等知识综合在一起,需要考生从前往后按顺序解题,前面问题为后面问题的解决提供思路,是一道难度较大的综合题AB AB BC ++=DH DG DE ==Rt CDH △CH CG AG AE =BE BH =AB AC BC CG CH AG AB BH ++=++++=+=+13DE =AB AC BC ++=。
中考数学专题复习圆的综合的综合题附详细答案一、圆的综合1.如图,点A、B、C分别是⊙O上的点, CD是⊙O的直径,P是CD延长线上的一点,AP=AC.(1)若∠B=60°,求证:AP是⊙O的切线;(2)若点B是弧CD的中点,AB交CD于点E,CD=4,求BE·AB的值.【答案】(1)证明见解析;(2)8.【解析】(1)求出∠ADC的度数,求出∠P、∠ACO、∠OAC度数,求出∠OAP=90°,根据切线判定推出即可;(2)求出BD长,求出△DBE和△ABD相似,得出比例式,代入即可求出答案.试题解析:连接AD,OA,∵∠ADC=∠B,∠B=60°,∴∠ADC=60°,∵CD是直径,∴∠DAC=90°,∴∠ACO=180°-90°-60°=30°,∵AP=AC,OA=OC,∴∠OAC=∠ACD=30°,∠P=∠ACD=30°,∴∠OAP=180°-30°-30°-30°=90°,即OA⊥AP,∵OA为半径,∴AP是⊙O切线.(2)连接AD,BD,∵CD是直径,∴∠DBC=90°,∵CD=4,B为弧CD中点,∴BD=BC=,∴∠BDC=∠BCD=45°,∴∠DAB=∠DCB=45°,即∠BDE=∠DAB,∵∠DBE=∠DBA,∴△DBE∽△ABD,∴,∴BE•AB=BD•BD=.考点:1.切线的判定;2.相似三角形的判定与性质.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②如图2,圆外切四边形ABCD,且AB=12,CD=8,则四边形的周长是.③圆外切四边形的周长为48cm,相邻的三条边的比为5:4:7,求四边形各边的长.【答案】见解析.【解析】【分析】(1)根据切线长定理即可得出结论;(2)①圆外切四边形是内心到四边的距离相等,即可得出结论;②根据圆外切四边形的对边和相等,即可求出结论;③根据圆外切四边形的性质求出第四边,利用周长建立方程求解即可得出结论.【详解】性质探讨:圆外切四边形的对边和相等,理由:如图1,已知:四边形ABCD的四边AB,BC,CD,DA都于⊙O相切于G,F,E,H.求证:AD+BC=AB+CD.证明:∵AB,AD和⊙O相切,∴AG=AH,同理:BG=BF,CE=CF,DE=DH,∴AD+BC=AH+DH+BF+CF=AG+BG+CE+DE=AB+CD,即:圆外切四边形的对边和相等.故答案为:圆外切四边形的对边和相等;性质应用:①∵根据圆外切四边形的定义得:圆心到四边的距离相等.∵平行四边形和矩形不存在一点到四边的距离相等,而菱形和正方形对角线的交点到四边的距离相等.故答案为:B,D;②∵圆外切四边形ABCD,∴AB+CD=AD+BC.∵AB=12,CD=8,∴AD+BC=12+8=20,∴四边形的周长是AB+CD+AD+BC=20+20=40.故答案为:40;③∵相邻的三条边的比为5:4:7,∴设此三边为5x,4x,7x,根据圆外切四边形的性质得:第四边为5x+7x﹣4x=8x.∵圆外切四边形的周长为48cm,∴4x+5x+7x+8x=24x=48,∴x=2,∴此四边形的四边为4x=8cm,5x=10cm,7x=14cm,8x=16cm.【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了新定义圆的外切的性质,四边形的周长,平行四边形,矩形,菱形,正方形的性质,切线长定理,理解和掌握圆外切四边形的定义是解答本题的关键.3.如图1,以边长为4的正方形纸片ABCD的边AB为直径作⊙O,交对角线AC于点E.(1)图1中,线段AE=;(2)如图2,在图1的基础上,以点A为端点作∠DAM=30°,交CD于点M,沿AM将四边形ABCM剪掉,使Rt△ADM绕点A逆时针旋转(如图3),设旋转角为α(0°<α<150°),在旋转过程中AD与⊙O交于点F.①当α=30°时,请求出线段AF的长;②当α=60°时,求出线段AF的长;判断此时DM与⊙O的位置关系,并说明理由;③当α=°时,DM与⊙O相切.【答案】(1)2(2)①2②2,相离③当α=90°时,DM与⊙O相切【解析】(1)连接BE,∵AC是正方形ABCD的对角线,∴∠BAC=45°,∴△AEB是等腰直角三角形,又∵AB=8,∴AE=4;(2)①连接OA、OF,由题意得,∠NAD=30°,∠DAM=30°,故可得∠OAM=30°,∠DAM=30°,则∠OAF=60°,又∵OA=OF,∴△OAF是等边三角形,∵OA=4,∴AF=OA=4;②连接B'F,此时∠NAD=60°,∵AB'=8,∠DAM=30°,∴AF=AB'cos∠DAM=8×=4;此时DM与⊙O的位置关系是相离;③∵AD=8,直径的长度相等,∴当DM与⊙O相切时,点D在⊙O上,故此时可得α=∠NAD=90°.点睛:此题属于圆的综合题,主要是仔细观察每一次旋转后的图形,根据含30°角的直角三角形进行计算,另外在解答最后一问时,关键是判断出点D的位置,有一定难度.4.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, DF.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若DB平分∠ADC,AB=52AD,∶DE=4∶1,求DE的长.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】分析:(1)直接利用直角三角形的性质得出DF=CF=EF,再求出∠FDO=∠FCO=90°,得出答案即可;(2)首先得出AB=BC即可得出它们的长,再利用△ADC~△ACE,得出AC2=AD•AE,进而得出答案.详解:(1)连接OD.∵OD=CD,∴∠ODC=∠OCD.∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠EDC=90°.∵点F为CE的中点,∴DF=CF=EF,∴∠FDC=∠FCD,∴∠FDO=∠FCO.又∵AC⊥CE,∴∠FDO=∠FCO=90°,∴DF是⊙O的切线.(2)∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠ABC=90°.∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB,∴¶AB=¶BC,∴BC=AB=52.在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=100.又∵AC⊥CE,∴∠ACE=90°,∴△ADC~△ACE,∴ACAD =AEAC,∴AC2=AD•AE.设DE为x,由AD:DE=4:1,∴AD=4x,AE=5x,∴100=4x•5x,∴x=5,∴DE=5.点睛:本题主要考查了切线的判定以及相似三角形的判定与性质,正确得出AC2=AD•AE是解题的关键.5.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。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在平面直角坐标系xoy中,E(8,0),F(0 , 6).(1)当G(4,8)时,则∠FGE= °(2)在图中的网格区域内找一点P,使∠FPE=90°且四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形.要求:写出点P点坐标,画出过P点的分割线并指出分割线(不必说明理由,不写画法).【答案】(1)90;(2)作图见解析,P(7,7),PH是分割线.【解析】试题分析:(1)根据勾股定理求出△FEG的三边长,根据勾股定理逆定理可判定△FEG是直角三角形,且∠FGE="90" °.(2)一方面,由于∠FPE=90°,从而根据直径所对圆周角直角的性质,点P在以EF为直径的圆上;另一方面,由于四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形,从而OP是正方形的对角线,即点P在∠FOE的角平分线上,因此可得P(7,7),PH是分割线.试题解析:(1)连接FE,∵E(8,0),F(0 , 6),G(4,8),∴根据勾股定理,得FG=,EG=,FE=10.∵,即.∴△FEG是直角三角形,且∠FGE=90 °.(2)作图如下:P (7,7),PH 是分割线.考点:1.网格问题;2.勾股定理和逆定理;3.作图(设计);4.圆周角定理.2.如图,在ABC ∆中,90,BAC ∠=︒2,AB AC == AD BC ⊥,垂足为D ,过,A D的⊙O 分别与,AB AC 交于点,E F ,连接,,EF DE DF .(1)求证:ADE ∆≌CDF ∆;(2)当BC 与⊙O 相切时,求⊙O 的面积.【答案】(1)见解析;(2)24π.【解析】分析:(1)由等腰直角三角形的性质知AD =CD 、∠1=∠C =45°,由∠EAF =90°知EF 是⊙O 的直径,据此知∠2+∠4=∠3+∠4=90°,得∠2=∠3,利用“ASA”证明即可得;(2)当BC 与⊙O 相切时,AD 是直径,根据∠C =45°、AC 2可得AD =1,利用圆的面积公式可得答案.详解:(1)如图,∵AB =AC ,∠BAC =90°,∴∠C =45°.又∵AD ⊥BC ,AB =AC ,∴∠1=12∠BAC =45°,BD =CD ,∠ADC =90°. 又∵∠BAC =90°,BD =CD ,∴AD =CD .又∵∠EAF =90°,∴EF 是⊙O 的直径,∴∠EDF =90°,∴∠2+∠4=90°. 又∵∠3+∠4=90°,∴∠2=∠3.在△ADE 和△CDF 中.∵123C AD CD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ADE ≌△CDF (ASA ).(2)当BC与⊙O相切时,AD是直径.在Rt△ADC中,∠C=45°,AC=2,∴sin∠C=ADAC ,∴AD=AC sin∠C=1,∴⊙O的半径为12,∴⊙O的面积为24π.点睛:本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是熟练掌握等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、与圆有关的位置关系等知识点.3.如图,O是△ABC的内心,BO的延长线和△ABC的外接圆相交于D,连结DC、DA、OA、OC,四边形OADC为平行四边形.(1)求证:△BOC≌△CDA.(2)若AB=2,求阴影部分的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)4339π-.【解析】分析: (1)根据内心性质得∠1=∠2,∠3=∠4,则AD=CD,于是可判断四边形OADC为菱形,则BD垂直平分AC,∠4=∠5=∠6,易得OA=OC,∠2=∠3,所以OB=OC,可判断点O 为△ABC的外心,则可判断△ABC为等边三角形,所以∠AOB=∠BOC=∠AOC=120°,BC=AC,再根据平行四边形的性质得∠ADC=∠AOC=120°,AD=OC,CD=OA=OB,则根据“SAS”证明△BOC≌△CDA;(2)作OH⊥AB于H,如图,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理得到∠BOH=30°,根据垂径定理得到BH=AH=12AB=1,再利用含30度的直角三角形三边的关系得到OH=3333,OB=2OH=33,然后根据三角形面积公式和扇形面积公式,利用S阴影部分=S扇形AOB-S△AOB进行计算即可.详解:(1)证明:∵O是△ABC的内心,∴∠2=∠3,∠5=∠6, ∵∠1=∠2,∴∠1=∠3, 由AD ∥CO ,AD =CO ,∴∠4=∠6, ∴△BOC ≌△CDA (AAS )(2)由(1)得,BC =AC ,∠3=∠4=∠6, ∴∠ABC =∠ACB ∴AB =AC∴△ABC 是等边三角形 ∴O 是△ABC 的内心也是外心 ∴OA =OB =OC设E 为BD 与AC 的交点,BE 垂直平分AC . 在Rt △OCE 中,CE=12AC=12AB=1,∠OCE=30°, ∴OA=OB=OC=33∵∠AOC=120°, ∴=AOBAOB S S S -阴影扇=2120231323602π-⨯ =433π- 点睛: 本题考查了三角形的内切圆与内心:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点.也考查了等边三角形的判定与性质和扇形面积的计算.4.阅读:圆是最完美的图形,它具有一些特殊的性质:同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半……先构造“辅助圆”,再利用圆的性质将问题进行转化,往往能化隐为显、化难为易。
中考数学专题训练---圆的综合的综合题分类一、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,r2﹣(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.图1和图2,半圆O的直径AB=2,点P(不与点A,B重合)为半圆上一点,将图形延BP折叠,分别得到点A,O的对称点A′,O′,设∠ABP=α.(1)当α=15°时,过点A′作A′C∥AB,如图1,判断A′C与半圆O的位置关系,并说明理由.(2)如图2,当α= °时,BA′与半圆O相切.当α= °时,点O′落在上.(3)当线段BO′与半圆O只有一个公共点B时,求α的取值范围.【答案】(1)A′C与半圆O相切;理由见解析;(2)45;30;(3)0°<α<30°或45°≤α<90°.【解析】试题分析:(1)过O作OD⊥A′C于点D,交A′B于点E,利用含30°角的直角三角形的性质可求得DE+OE=A′B=AB=OA,可判定A′C与半圆相切;(2)当BA′与半圆相切时,可知OB⊥A′B,则可知α=45°,当O′在上时,连接AO′,则可知B O′=AB,可求得∠O′BA=60°,可求得α=30°;(3)利用(2)可知当α=30°时,线段O′B与圆交于O′,当α=45°时交于点B,结合题意可得出满足条件的α的范围.试题解析:(1)相切,理由如下:如图1,过O作OD过O作OD⊥A′C于点D,交A′B于点E,∵α=15°,A′C∥AB,∴∠ABA′=∠CA′B=30°,∴DE=A′E,OE=BE,∴DO=DE+OE=(A′E+BE)=AB=OA,∴A′C与半圆O相切;(2)当BA′与半圆O相切时,则OB⊥BA′,∴∠OBA′=2α=90°,∴α=45°,当O′在上时,如图2,连接AO′,则可知BO′=AB,∴∠O′AB=30°,∴∠ABO′=60°,∴α=30°,(3)∵点P,A不重合,∴α>0,由(2)可知当α增大到30°时,点O′在半圆上,∴当0°<α<30°时点O′在半圆内,线段BO′与半圆只有一个公共点B;当α增大到45°时BA′与半圆相切,即线段BO′与半圆只有一个公共点B.当α继续增大时,点P逐渐靠近点B,但是点P,B不重合,∴α<90°,∴当45°≤α<90°线段BO′与半圆只有一个公共点B.综上所述0°<α<30°或45°≤α<90°.考点:圆的综合题.3.已知▱ABCD的周长为26,∠ABC=120°,BD为一条对角线,⊙O内切于△ABD,E,F,G 为切点,已知⊙O的半径为3▱ABCD的面积.【答案】3【解析】【分析】首先利用三边及⊙O的半径表示出平行四边形的面积,再根据题意求出AB+AD=13,然后利用切线的性质求出BD的长即可解答.【详解】设⊙O分别切△ABD的边AD、AB、BD于点G、E、F;平行四边形ABCD的面积为S;则S=2S△ABD=2×12(AB·OE+BD·OF+AD·3(AB+AD+BD);∵平行四边形ABCD的周长为26,∴AB+AD=13,∴3;连接OA;由题意得:∠OAE=30°,∴AG=AE=3;同理可证DF=DG ,BF=BE ;∴DF+BF=DG+BE=13﹣3﹣3=7,即BD=7,∴S=3(13+7)=203.即平行四边形ABCD 的面积为203. 4.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 ,5, ∴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.5.如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,小圆直径AE的延长线与大圆交于点B,点D 在大圆上,BD与小圆相切于点F,AF的延长线与大圆相交于点C,且CE⊥BD.找出图中相等的线段并证明.【答案】见解析【解析】试题分析:由AE是小⊙O的直径,可得OA=OE,连接OF,根据切线的性质,可得OF⊥BD,然后由垂径定理,可证得DF=BF,易证得OF∥CE,根据平行线分线段成比例定理,可证得AF=CF,继而可得四边形ABCD是平行四边形,则可得AD=BC,AB=CD.然后连接OD、OC,可证得△AOD≌△EOC,则可得BC=AD=CE=AE.试题解析:图中相等的线段有:OA=OE,DF=BF,AF=CF,AB=CD,BC=AD=CE=AE.证明如下:∵AE是小⊙O的直径,∴OA=OE.连接OF,∵BD与小⊙O相切于点F,∴OF⊥BD.∵BD是大圆O的弦,∴DF=BF.∵CE⊥BD,∴CE∥OF,∴AF=CF.∴四边形ABCD是平行四边形.∴AD=BC,AB=CD.∵CE:AE=OF:AO,OF=AO,∴AE=EC.连接OD、OC,∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.∵∠AOD=∠ODC,∠EOC=∠OEC,∴∠AOC=∠EOC,∴△AOD≌△EOC,∴AD=CE.∴BC=AD=CE=AE.【点睛】考查了切线的性质,垂径定理,平行线分线段成比例定理,平行四边形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质等知识.此题综合性很强解题的关键是注意数形结合思想的应用,注意辅助线的作法,小心不要漏解.6.如图1,延长⊙O的直径AB至点C,使得BC=12AB,点P是⊙O上半部分的一个动点(点P不与A、B重合),连结OP,CP.(1)∠C的最大度数为;(2)当⊙O的半径为3时,△OPC的面积有没有最大值?若有,说明原因并求出最大值;若没有,请说明理由;(3)如图2,延长PO交⊙O于点D,连结DB,当CP=DB时,求证:CP是⊙O的切线.【答案】(1)30°;(2)有最大值为9,理由见解析;(3)证明见解析.【解析】试题分析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP的度数最大,根据切线的性质即可求得;(2)由△OPC的边OC是定值,得到当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,于是得到结论;(3)根据全等三角形的性质得到AP=DB,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠C,得到CO=OB+OB=AB,推出△APB≌△CPO,根据全等三角形的性质得到∠CPO=∠APB,根据圆周角定理得到∠APB=90°,即可得到结论.试题解析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP最大.如图1,所示:∵sin∠OCP=OPOC =24=12,∴∠OCP=30°∴∠OCP的最大度数为30°,故答案为:30°;(2)有最大值,理由:∵△OPC的边OC是定值,∴当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,而点P在⊙O上半圆上运动,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,也就是高为半径长,∴最大值S△OPC=12OC•OP=12×6×3=9;(3)连结AP,BP,如图2,在△OAP与△OBD中,OA ODAOP BODOP OB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△OAP≌△OBD,∴AP=DB,∵PC=DB,∴AP=PC,∵PA=PC,∴∠A=∠C,∵BC=12AB=OB,∴CO=OB+OB=AB,在△APB和△CPO中,AP CPA CAB CO=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△APB≌△CPO,∴∠CPO=∠APB,∵AB为直径,∴∠APB=90°,∴∠CPO=90°,∴PC切⊙O于点P,即CP是⊙O的切线.7.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)222.【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=2﹣2.8.如图,AB是半圆O的直径,半径OC⊥AB,OB=4,D是OB的中点,点E是弧BC上的动点,连接AE,DE.(1)当点E是弧BC的中点时,求△ADE的面积;(2)若3tan 2AED ∠= ,求AE 的长; (3)点F 是半径OC 上一动点,设点E 到直线OC 的距离为m ,当△DEF 是等腰直角三角形时,求m 的值.【答案】(1)62ADE S =;(2)1655AE =;(3)23m = ,22m =,71m =-.【解析】【分析】(1)作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,则EH =OH =2+a ,根据Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,即可求出a 的值,即可求出S △ADE 的值;(2)作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE ,设EF =2x ,DF =3x ,根据DF ∥BE 故AF AD EF BD=,得出AF =6x ,再利用Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2,即可求出x ,进而求出AE 的长; (3)根据等腰直角三角形的不同顶点进行分类讨论,分别求出m 的值.【详解】解:(1)如图,作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,∵点E 是弧BC 中点,∴∠COE =∠EOH =45°,∴EH =OH =2+a ,在Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,(2+a )2=(6+a )(2﹣a ), 解得a =222±-,∴a =222-,EH=22,S △ADE =1622AD EH =;(2)如图,作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE设EF =2x ,DF =3x∵DF ∥BE ∴AF AD EF BD = ∴622AF x ==3 ∴AF =6x 在Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2(6x )2+(3x )2=(6)2解得x =255AE =8x =1655 (3)当点D 为等腰直角三角形直角顶点时,如图设DH =a由DF=DE,∠DOF=∠EHD=90°,∠FDO+∠DFO=∠FDO+∠EDH ,∴∠DFO=∠EDH∴△ODF ≌△HED∴OD =EH =2在Rt △ABE 中,EH 2=AH•BH(2)2=(6+a )•(2﹣a )解得a =±232-m =23当点E 为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFG ≌△DEH设DH=a,则GE=a,EH=FG=2+a在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(2+a)2=(6+a)(2﹣a)解得a=222±-∴m=22当点F为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFM≌△FDO设OF=a,则ME=a,MF=OD=2∴EH=a+2在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(a+2)2=(4+a)•(4﹣a)解得a=71m71【点睛】此题主要考查圆内综合问题,解题的关键是熟知全等三角形、等腰三角形、相似三角形的判定与性质.9.如图1,在Rt△ABC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△ABD面积取得最大值时,若CD长为1,请直接写BD的长.【答案】(1)2;(2)AD ﹣DC=2BD ;(3)BD=AD=2+1.【解析】【分析】(1)根据全等三角形的性质求出DC ,AD ,BD 之间的数量关系(2)过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E .AD 交BC 于O ,证明CDB AEB ∆∆≌,得到CD AE =,EB BD =,根据BED ∆为等腰直角三角形,得到2DE BD =,再根据DE AD AE AD CD =-=-,即可解出答案.(3)根据A 、B 、C 、D 四点共圆,得到当点D 在线段AB 的垂直平分线上且在AB 的右侧时,△ABD 的面积最大.在DA 上截取一点H ,使得CD=DH=1,则易证2CH AH ==,由BD AD =即可得出答案.【详解】解:(1)如图1中,由题意:BAE BCD ∆∆≌,∴AE=CD ,BE=BD ,∴CD+AD=AD+AE=DE ,∵BDE ∆是等腰直角三角形,∴2BD ,∴2BD ,2.(2)2AD DC BD -=.证明:如图,过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E .AD 交BC 于O .∵90ABC DBE ∠=∠=︒,∴ABE EBC CBD EBC ∠+∠=∠+∠,∴ABE CBD ∠=∠.∵90BAE AOB ∠+∠=︒,90BCD COD ∠+∠=︒,AOB COD ∠=∠,∴BAE BCD ∠=∠,∴ABE DBC ∠=∠.又∵AB CB =,∴CDB AEB ∆∆≌,∴CD AE =,EB BD =,∴BD ∆为等腰直角三角形,2DE BD =. ∵DE AD AE AD CD =-=-, ∴2AD DC BD -=.(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,△ABD 的面积最大.此时DG ⊥AB ,DB=DA ,在DA 上截取一点H ,使得CD=DH=1,则易证2CH AH == ∴21BD AD ==+.【点睛】 本题主要考查全等三角形的性质,等腰直角三角形的性质以及图形的应用,正确作辅助线和熟悉图形特性是解题的关键.10.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.11.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠BAD=90°,AD、BC的延长线交于点F,点E在CF 上,且∠DEC=∠BAC.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)当AB=AC时,若CE=2,EF=3,求⊙O的半径.【答案】(1)证明见解析;(2)354.【解析】【分析】(1)先判断出BD是圆O的直径,再判断出BD⊥DE,即可得出结论;(2)根据余角的性质和等腰三角形的性质得到∠F=∠EDF,根据等腰三角形的判定得到DE=EF=3,根据勾股定理得到CD225DE CE=-=,证明△CDE∽△DBE,根据相似三角形的性质即可得到结论.【详解】(1)如图,连接BD.∵∠BAD=90°,∴点O必在BD上,即:BD是直径,∴∠BCD=90°,∴∠DEC+∠CDE=90°.∵∠DEC=∠BAC,∴∠BAC+∠CDE=90°.∵∠BAC=∠BDC,∴∠BDC+∠CDE=90°,∴∠BDE=90°,即:BD⊥DE.∵点D在⊙O上,∴DE是⊙O的切线;(2)∵∠BAF=∠BDE=90°,∴∠F+∠ABC=∠FDE+∠ADB=90°.∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.∵∠ADB=∠ACB,∴∠F=∠FDE,∴DE=EF=3.∵CE=2,∠BCD=90°,∴∠DCE=90°,∴CD225DE CE=-=∵∠BDE=90°,CD⊥BE,∴∠DCE=∠BDE=90°.∵∠DEC =∠BED ,∴△CDE ∽△DBE ,∴CD BD CE DE =,∴BD 533522⨯==,∴⊙O 的半径354=.【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,勾股定理,求出DE =EF 是解答本题的关键.12.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 =,根据等腰三角形的性质得到()111809022ODA AOD AOD ∠=-∠=-∠,即可得到结论; ()2根据垂径定理得到BE CE =,BD CD =,根据等腰三角形的性质得到ADO OAD ∠=∠,根据切线的性质得到90PAO ∠=,求得90OAD DAP ∠+∠=,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 ⊥,BD CD ∴=,CBD DCB ∴∠=∠,90DFE EDF ∠+∠=,90EDF DFE ∴∠=-∠,OD OA =,()111809022ODA AOD AOD ∴∠=-∠=-∠, 190902DFE AOD ∴-∠=-∠, 12DEF AOD ∴∠=∠, DFE ADC DCB ADC CBD ∠=∠+∠=∠+∠,12ADC CBD AOD ∴∠+∠=∠; ()2解:OD BC ⊥,BE CE ∴=,BD CD =,BD CD ∴=,OA OD =,ADO OAD ∴∠=∠,PA 切O 于点A ,90PAO ∴∠=, 90OAD DAP ∴∠+∠=, PFA DFE ∠=∠,90PFA ADO ∴∠+∠=,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.13.如图,⊙O 的直径AB =8,C 为圆周上一点,AC =4,过点C 作⊙O 的切线l ,过点B 作l 的垂线BD ,垂足为D ,BD 与⊙O 交于点E .(1)求∠AEC 的度数;(2)求证:四边形OBEC 是菱形.【答案】(1)30°;(2)详见解析.【解析】【分析】(1)易得△AOC是等边三角形,则∠AOC=60°,根据圆周角定理得到∠AEC=30°;(2)根据切线的性质得到OC⊥l,则有OC∥BD,再根据直径所对的圆周角为直角得到∠AEB=90°,则∠EAB=30°,可证得AB∥CE,得到四边形OBE C为平行四边形,再由OB =OC,即可判断四边形OBEC是菱形.【详解】(1)解:在△AOC中,AC=4,∵AO=OC=4,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,∴∠AEC=30°;(2)证明:∵OC⊥l,BD⊥l.∴OC∥BD.∴∠ABD=∠AOC=60°.∵AB为⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∴△AEB为直角三角形,∠EAB=30°.∴∠EAB=∠AEC.∴CE∥OB,又∵CO∥EB∴四边形OBEC为平行四边形.又∵OB=OC=4.∴四边形OBEC是菱形.【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于过切点的半径.也考查了圆周角定理及其推论以及菱形的判定方法.14.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°,∴332∴S 梯形PBCM =12(PB+CM )×PH=12×(2+3)331534【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.15.我们知道,如图1,AB是⊙O的弦,点F是AFB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)AH313.【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AFB 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AFB 的中点,∴FA =FB , FA FB =,∴∠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 , ∴2322AH =+,∴31AH =-,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 ,∴2322CH ,=+∴31CH =-,∴()233131AH AC CH =-=--=+, 即:当∠PAB =45°时,AH 的长为31- 或3 1.+【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.。
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。
中考数学复习圆的综合专项综合练附详细答案一、圆的综合1.如图,⊙M 与菱形ABCD 在平面直角坐标系中,点M 的坐标为(3,﹣1),点A 的坐标为(﹣2,3),点B 的坐标为(﹣3,0),点C 在x 轴上,且点D 在点A 的左侧. (1)求菱形ABCD 的周长;(2)若⊙M 沿x 轴向右以每秒2个单位长度的速度平移,同时菱形ABCD 沿x 轴向右以每秒3个单位长度的速度平移,设菱形移动的时间为t (秒),当⊙M 与BC 相切,且切点为BC 的中点时,连接BD ,求: ①t 的值; ②∠MBD 的度数;(3)在(2)的条件下,当点M 与BD 所在的直线的距离为1时,求t 的值.【答案】(1)8;(2)①7;②105°;(3)t=633 【解析】分析:(1)根据勾股定理求菱形的边长为2,所以可得周长为8;(2)①如图2,先根据坐标求EF 的长,由EE '﹣FE '=EF =7,列式得:3t ﹣2t =7,可得t 的值;②先求∠EBA =60°,则∠FBA =120°,再得∠MBF =45°,相加可得:∠MBD =∠MBF +∠FBD =45°+60°=105°;(3)分两种情况讨论:作出距离MN 和ME ,第一种情况:如图5由距离为1可知:BD 为⊙M 的切线,由BC 是⊙M 的切线,得∠MBE =30°,列式为3t 3=2t +6,解出即可; 第二种情况:如图6,同理可得t 的值. 详解:(1)如图1,过A 作AE ⊥BC 于E .∵点A 的坐标为(﹣23),点B 的坐标为(﹣3,0),∴AE 3,BE =3﹣2=1,∴AB 22AE BE +2231+()=2. ∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =BC =CD =AD =2,∴菱形ABCD 的周长=2×4=8; (2)①如图2,⊙M 与x 轴的切点为F ,BC 的中点为E . ∵M (3,﹣1),∴F (3,0).∵BC =2,且E 为BC 的中点,∴E (﹣4,0),∴EF =7,即EE '﹣FE '=EF ,∴3t ﹣2t =7,t =7;②由(1)可知:BE =1,AE 3∴tan∠EBA=AEBE =31=3,∴∠EBA=60°,如图4,∴∠FBA=120°.∵四边形ABCD是菱形,∴∠FBD=12∠FBA=11202⨯︒=60°.∵BC是⊙M的切线,∴MF⊥BC.∵F是BC的中点,∴BF=MF=1,∴△BFM是等腰直角三角形,∴∠MBF=45°,∴∠MBD=∠MBF+∠FBD=45°+60°=105°;(3)连接BM,过M作MN⊥BD,垂足为N,作ME⊥BC于E,分两种情况:第一种情况:如图5.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,∴∠CBD=60°,∴∠NBE=60°.∵点M与BD所在的直线的距离为1,∴MN=1,∴BD为⊙M的切线.∵BC是⊙M的切线,∴∠MBE=30°.∵ME=1,∴EB=3,∴3t+3=2t+6,t=6﹣3;第二种情况:如图6.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,∴∠DBC=60°,∴∠NBE=120°.∵点M与BD所在的直线的距离为1,∴MN=1,∴BD为⊙M的切线.∵BC是⊙M的切线,∴∠MBE=60°.∵ME=MN=1,∴Rt△BEM中,tan60°=MEBE,EB=160tan︒=3,∴3t=2t+6+3,t=6+3;综上所述:当点M与BD所在的直线的距离为1时,t=6﹣3或6+33.点睛:本题是四边形和圆的综合题,考查了菱形的性质、圆的切线的性质和判定、特殊的三角函数值、等腰直角三角形的性质、动点运动问题,此类问题比较复杂,弄清动点运动方向、速度、时间和路程的关系,并与方程相结合,找等量关系,求出时间t的值.2.在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,以MN为边构造菱形,若该菱形的两条对角线分别平行于x轴,y轴,则称该菱形为边的“坐标菱形”.(1)已知点A(2,0),B(0,23),则以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为;(2)若点C(1,2),点D在直线y=5上,以CD为边的“坐标菱形”为正方形,求直线CD 表达式;(3)⊙O的半径为2,点P的坐标为(3,m).若在⊙O上存在一点Q,使得以QP为边的“坐标菱形”为正方形,求m的取值范围.【答案】(1)60°;(2)y=x+1或y=﹣x+3;(3)1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1【解析】分析:(1)根据定义建立以AB为边的“坐标菱形”,由勾股定理求边长AB=4,可得30度角,从而得最小内角为60°;(2)先确定直线CD与直线y=5的夹角是45°,得D(4,5)或(﹣2,5),易得直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;(3)分两种情况:①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3,根据等腰直角三角形的性质分别求P'B=BD=1,PB=5,写出对应P的坐标;②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4,同理可得结论.详解:(1)∵点A(2,0),B(0,23),∴OA=2,OB=23.在Rt△AOB中,由勾股定理得:AB=22()=4,∴∠ABO=30°.223∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABC=2∠ABO=60°.∵AB∥CD,∴∠DCB=180°﹣60°=120°,∴以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为60°.故答案为:60°;(2)如图2.∵以CD为边的“坐标菱形”为正方形,∴直线CD与直线y=5的夹角是45°.过点C作CE⊥DE于E,∴D(4,5)或(﹣2,5),∴直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;(3)分两种情况:①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3.∵⊙O的半径为2,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=2OQ'=2,∴P'D=3﹣2=1.∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,5),∴当1≤m≤5时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4.∵⊙O的半径为2,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=2OQ'=2,∴BD=3﹣2=1.∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,﹣1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,﹣5),∴当﹣5≤m≤﹣1时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;综上所述:m的取值范围是1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1.点睛:本题是一次函数和圆的综合题,考查了菱形的性质、正方形的性质、点P,Q的“坐标菱形”的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会利用图象解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,注意一题多解,属于中考创新题目.3.某居民小区的一处圆柱形的输水管道破裂,维修人员为更换管道,需要确定管道圆形截面的半径.如图,若这个输水管道有水部分的水面宽AB=16cm,水最深的地方的高度为4cm,求这个圆形截面的半径.【答案】10cm【解析】分析:先过圆心O作半径CO⊥AB,交AB于点D设半径为r,得出AD、OD的长,在Rt△AOD中,根据勾股定理求出这个圆形截面的半径.详解:解:过点O作OC⊥AB于D,交⊙O于C,连接OB,∵OC⊥AB∴BD=12AB=12×16=8cm由题意可知,CD=4cm∴设半径为xcm,则OD=(x﹣4)cm 在Rt△BOD中,由勾股定理得:OD2+BD2=OB2(x﹣4)2+82=x2解得:x=10.答:这个圆形截面的半径为10cm.点睛:此题考查了垂经定理和勾股定理,关键是根据题意画出图形,再根据勾股定理进行求解.4.如图,Rt ABC ∆内接于⊙O ,AC BC =,BAC ∠的平分线AD 与⊙O 交于点D ,与BC 交于点E ,延长BD ,与AC 的延长线交于点F ,连接CD ,G 是CD 的中点,连接OG .(1)判断OG 与CD 的位置关系,写出你的结论并证明; (2)求证:AE BF =;(3)若3(22)OG DE =-g ,求⊙O 的面积.【答案】(1)OG ⊥CD (2)证明见解析(3)6π 【解析】试题分析:(1)根据G 是CD 的中点,利用垂径定理证明即可; (2)先证明△ACE 与△BCF 全等,再利用全等三角形的性质即可证明; (3)构造等弦的弦心距,运用相似三角形以及勾股定理进行求解. 试题解析:(1)解:猜想OG ⊥CD .证明如下:如图1,连接OC 、OD .∵OC =OD ,G 是CD 的中点,∴由等腰三角形的性质,有OG ⊥CD .(2)证明:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,而∠CAE =∠CBF (同弧所对的圆周角相等).在Rt △ACE 和Rt △BCF 中,∵∠ACE =∠BCF =90°,AC =BC ,∠CAE =∠CBF ,∴Rt △ACE ≌Rt △BCF (ASA ),∴AE =BF .(3)解:如图2,过点O 作BD 的垂线,垂足为H ,则H 为BD 的中点,∴OH =12AD ,即AD =2OH ,又∠CAD =∠BAD ⇒CD =BD ,∴OH =OG .在Rt △BDE 和Rt △ADB 中,∵∠DBE =∠DAC =∠BAD ,∴Rt △BDE ∽Rt △ADB ,∴BD DEAD DB=,即BD 2=AD •DE ,∴22622BD AD DE OG DE =⋅=⋅=().又BD =FD ,∴BF =2BD ,∴2242422BF BD ==-()①,设AC =x ,则BC =x ,AB =2x .∵AD 是∠BAC 的平分线,∴∠FAD =∠BAD .在Rt △ABD 和Rt △AFD 中,∵∠ADB =∠ADF =90°,AD =AD ,∠FAD =∠BAD ,∴Rt △ABD ≌Rt △AFD (ASA ),∴AF =AB =2x ,BD =FD ,∴CF =AF ﹣AC =221x x x -=-().在Rt △BCF 中,由勾股定理,得:222222[21]222BF BC CF x x x =+=+-=-()()②,由①、②,得22222422x -=-()(),∴x 2=12,解得:23x =或23-(舍去),∴222326AB x ==⋅=,∴⊙O 的半径长为6,∴S ⊙O =π•(6)2=6π.点睛:本题是圆的综合题.解题的关键是熟练运用垂径定理、勾股定理、相似三角形的判定与性质.5.如图,AB 是圆O 的直径,射线AM ⊥AB ,点D 在AM 上,连接OD 交圆O 于点E ,过点D 作DC=DA 交圆O 于点C (A 、C 不重合),连接O C 、BC 、CE . (1)求证:CD 是⊙O 的切线; (2)若圆O 的直径等于2,填空: ①当AD= 时,四边形OADC 是正方形; ②当AD= 时,四边形OECB 是菱形.【答案】(1)见解析;(2)①1;②3. 【解析】试题分析:(1)依据SSS 证明△OAD ≌△OCD ,从而得到∠OCD=∠OAD=90°; (2)①依据正方形的四条边都相等可知AD=OA ;②依据菱形的性质得到OE=CE ,则△EOC 为等边三角形,则∠CEO=60°,依据平行线的性质可知∠DOA=60°,利用特殊锐角三角函数可求得AD 的长. 试题解析:解:∵AM ⊥AB , ∴∠OAD=90°.∵OA=OC ,OD=OD ,AD=DC , ∴△OAD ≌△OCD ,∴∠OCD=∠OAD=90°.∴OC⊥CD,∴CD是⊙O的切线.(2)①∵当四边形OADC是正方形,∴AO=AD=1.故答案为:1.②∵四边形OECB是菱形,∴OE=CE.又∵OC=OE,∴OC=OE=CE.∴∠CEO=60°.∵CE∥AB,∴∠AOD=60°.在Rt△OAD中,∠AOD=60°,AO=1,∴AD=.故答案为:.点睛:本题主要考查的是切线的性质和判定、全等三角形的性质和判定、菱形的性质、等边三角形的性质和判定,特殊锐角三角函数值的应用,熟练掌握相关知识是解题的关键.6.如图,正三角形ABC内接于⊙O,P是BC上的一点,且PB<PC,PA交BC于E,点F 是PC延长线上的点,CF=PB,AB=13,PA=4.(1)求证:△ABP≌△ACF;(2)求证:AC2=PA•AE;(3)求PB和PC的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)PB=1,PC=3.【解析】试题分析:(1)先根据等边三角形的性质得到AB=AC,再利用圆的内接四边形的性质得∠ACF=∠ABP,于是可根据“SAS”判断△ABP≌△ACF;(2)先根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=60°,再根据圆周角定理得∠APC=∠ABB=60°,加上∠CAE=∠PAC,于是可判断△ACE∽△APC,然后利用相似比即可得到结论;(3)先利用AC2=PA•AE计算出AE=134,则PE=AP-AE=34,再证△APF为等边三角形,得到PF=PA=4,则有PC+PB=4,接着证明△ABP∽△CEP,得到PB•PC=PE•A=3,然后根据根与系数的关系,可把PB和PC看作方程x2-4x+3=0的两实数解,再解此方程即可得到PB和PC的长. 试题解析:(1)∵∠ACP+∠ABP=180°, 又∠ACP+∠ACF=180°, ∴∠ABP=∠ACF 在ABP ∆和ACF ∆中,∵AB=AC ,∠ABP=∠ACF , CF PB = ∴ABP ∆≌ACF ∆. (2)在AEC ∆和ACP ∆中, ∵∠APC=∠ABC ,而ABC ∆是等边三角形,故∠ACB=∠ABC=60º, ∴∠ACE =∠APC . 又∠CAE =∠PAC , ∴AEC ∆∽ACP ∆ ∴AC AEAP AC=,即2AC PA AE =⋅. 由(1)知ABP ∆≌ACF ∆, ∴∠BAP=∠CAF , CF PB = ∴∠BAP+∠PAC=∠CAF+∠PAC∴∠PAF=∠BAC=60°,又∠APC =∠ABC =60°. ∴APF ∆是等边三角形 ∴AP=PF∴4PB PC PC CF PF PA +=+=== 在PAB ∆与CEP ∆中, ∵∠BAP=∠ECP , 又∠APB=∠EPC=60°, ∴PAB ∆∽CEP ∆ ∴PB PAPE PC=,即PB PC PA PE ⋅=⋅ 由(2)2AC PA AE =⋅,∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+= ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+=∴22222243PB PC PA AC PA AB ⋅=-=-=-=因此PB 和PC 的长是方程2430x x --=的解.解这个方程,得11x =, 23x =. ∵PB<PB ,∴PB=11x =,PC=23x =, ∴PB 和PC 的长分别是1和3。
中考数学圆的综合的综合题试题附答案解析一、圆的综合1.在平面直角坐标中,边长为2的正方形OABC的两顶点A、C分别在y轴、x轴的正半轴上,点O在原点.现将正方形OABC绕O点顺时针旋转,当A点一次落在直线y x=上时停止旋转,旋转过程中,AB边交直线y x=于点M,BC边交x轴于点N(如图).(1)求边OA在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当MN和AC平行时,求正方形OABC旋转的度数;(3)设MBN∆的周长为p,在旋转正方形OABC的过程中,p值是否有变化?请证明你的结论.【答案】(1)π/2(2)22.5°(3)周长不会变化,证明见解析【解析】试题分析:(1)根据扇形的面积公式来求得边OA在旋转过程中所扫过的面积;(2)解决本题需利用全等,根据正方形一个内角的度数求出∠AOM的度数;(3)利用全等把△MBN的各边整理到成与正方形的边长有关的式子.试题解析:(1)∵A点第一次落在直线y=x上时停止旋转,直线y=x与y轴的夹角是45°,∴OA旋转了45°.∴OA在旋转过程中所扫过的面积为24523602ππ⨯=.(2)∵MN∥AC,∴∠BMN=∠BAC=45°,∠BNM=∠BCA=45°.∴∠BMN=∠BNM.∴BM=BN.又∵BA=BC,∴AM=CN.又∵OA=OC,∠OAM=∠OCN,∴△OAM≌△OCN.∴∠AOM=∠CON=12(∠AOC-∠MON)=12(90°-45°)=22.5°.∴旋转过程中,当MN和AC平行时,正方形OABC旋转的度数为45°-22.5°=22.5°.(3)在旋转正方形OABC的过程中,p值无变化.证明:延长BA交y轴于E点,则∠AOE=45°-∠AOM,∠CON=90°-45°-∠AOM=45°-∠AOM,∴∠AOE=∠CON.又∵OA=OC,∠OAE=180°-90°=90°=∠OCN.∴△OAE≌△OCN.∴OE=ON,AE=CN.又∵∠MOE=∠MON=45°,OM=OM,∴△OME≌△OMN.∴MN=ME=AM+AE.∴MN=AM+CN,∴p=MN+BN+BM=AM+CN+BN+BM=AB+BC=4.∴在旋转正方形OABC的过程中,p值无变化.考点:旋转的性质.2.如图,已知△ABC中,AB=AC,∠A=30°,AB=16,以AB为直径的⊙O与BC边相交于点D,与AC交于点F,过点D作DE⊥AC于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)求CE的长;(3)过点B作BG∥DF,交⊙O于点G,求弧BG的长.【答案】(1)证明见解析(2)33)4π【解析】【分析】(1)如图1,连接AD,OD,由AB为⊙O的直径,可得AD⊥BC,再根据AB=AC,可得BD=DC,再根据OA=OB,则可得OD∥AC,继而可得DE⊥OD,问题得证;(2)如图2,连接BF,根据已知可推导得出DE=12BF,CE=EF,根据∠A=30°,AB=16,可得BF=8,继而得DE=4,由DE为⊙O的切线,可得ED2=EF•AE,即42=CE•(16﹣CE),继而可求得CE长;(3)如图3,连接OG,连接AD,由BG∥DF,可得∠CBG=∠CDF=30°,再根据AB=AC,可推导得出∠OBG=45°,由OG=OB,可得∠OGB=45°,从而可得∠BOG=90°,根据弧长公式即可求得»BG的长度.【详解】(1)如图1,连接AD,OD;∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即AD⊥BC,∵AB=AC,∴BD=DC,∵OA=OB,∴OD∥AC,∵DE ⊥AC ,∴DE ⊥OD ,∴∠ODE=∠DEA=90°,∴DE 为⊙O 的切线;(2)如图2,连接BF ,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠AFB=90°,∴BF ∥DE ,∵CD=BD ,∴DE=12BF ,CE=EF , ∵∠A=30°,AB=16,∴BF=8,∴DE=4,∵DE 为⊙O 的切线,∴ED 2=EF•AE , ∴42=CE•(16﹣CE ),∴CE=8﹣43,CE=8+43(不合题意舍去);(3)如图3,连接OG ,连接AD ,∵BG ∥DF ,∴∠CBG=∠CDF=30°,∵AB=AC ,∴∠ABC=∠C=75°,∴∠OBG=75°﹣30°=45°,∵OG=OB ,∴∠OGB=∠OBG=45°,∴∠BOG=90°,∴»BG 的长度=908180π⨯⨯=4π.【点睛】本题考查了圆的综合题,涉及了切线的判定、三角形中位线定理、圆周角定理、弧长公式等,正确添加辅助线、熟练掌握相关的性质与定理是解题的关键.3.已知AB ,CD 都是O e 的直径,连接DB ,过点C 的切线交DB 的延长线于点E . ()1如图1,求证:AOD 2E 180∠∠+=o ;()2如图2,过点A 作AF EC ⊥交EC 的延长线于点F ,过点D 作DG AB ⊥,垂足为点G ,求证:DG CF =;()3如图3,在()2的条件下,当DG 3CE 4=时,在O e 外取一点H ,连接CH 、DH 分别交O e 于点M 、N ,且HDE HCE ∠∠=,点P 在HD 的延长线上,连接PO 并延长交CM 于点Q ,若PD 11=,DN 14=,MQ OB =,求线段HM 的长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)837+【解析】【分析】(1)由∠D +∠E =90°,可得2∠D +2∠E =180°,只要证明∠AOD =2∠D 即可;(2)如图2中,作OR ⊥AF 于R .只要证明△AOR ≌△ODG 即可;(3)如图3中,连接BC 、OM 、ON 、CN ,作BT ⊥CL 于T ,作NK ⊥CH 于K ,设CH 交DE 于W .解直角三角形分别求出KM ,KH 即可;【详解】()1证明:如图1中,O Q e 与CE 相切于点C ,OC CE ∴⊥,OCE 90∠∴=o ,D E 90∠∠∴+=o ,2D 2E 180∠∠∴+=o ,AOD COB ∠∠=Q ,BOC 2D ∠∠=,AOD 2D ∠∠=,AOD 2E 180∠∠∴+=o .()2证明:如图2中,作OR AF ⊥于R .OCF F ORF 90∠∠∠===o Q ,∴四边形OCFR 是矩形,AF//CD ∴,CF OR =,A AOD ∠∠∴=,在AOR V 和ODG V 中,A AOD ∠∠=Q ,ARO OGD 90∠∠==o ,OA DO =,AOR ∴V ≌ODG V ,OR DG ∴=,DG CF ∴=,()3解:如图3中,连接BC 、OM 、ON 、CN ,作BT CL ⊥于T ,作NK CH ⊥于K ,设CH 交DE 于W .设DG 3m =,则CF 3m =,CE 4m =,OCF F BTE 90∠∠∠===o Q ,AF//OC//BT ∴,OA OB =Q ,CT CF 3m ∴==,ET m ∴=,CD Q 为直径,CBD CND 90CBE ∠∠∠∴===o ,E 90EBT CBT ∠∠∠∴=-=o ,tan E tan CBT ∠∠∴=,BT CT ET BT∴=,BT 3m m BT∴=,BT ∴=负根已经舍弃),tan E ∠∴== E 60∠∴=o ,CWD HDE H ∠∠∠=+Q ,HDE HCE ∠∠=,H E 60∠∠∴==o ,MON 2HCN 60∠∠∴==o ,OM ON =Q ,OMN ∴V 是等边三角形,MN ON ∴=,QM OB OM ==Q ,MOQ MQO ∠∠∴=,MOQ PON 180MON 120∠∠∠+=-=o o Q ,MQO P 180H 120∠∠∠+=-=o o , PON P ∠∠∴=,ON NP 141125∴==+=,CD 2ON 50∴==,MN ON 25==,在Rt CDN V 中,CN 48==,在Rt CHN V 中,CN 48tan H HN HN∠===HN ∴=在Rt KNH V 中,1KH HN 2==NK 24==,在Rt NMK V 中,MK 7===,HM HK MK 7∴=+=.【点睛】本题考查圆综合题、全等三角形的判定和性质、平行线的性质、勾股定理、等边三角形的判定和性质、锐角三角函数等知识,添加常用辅助线,构造全等三角形或直角三角形解题的关键.4.如图,在ABC V 中,90ACB ∠=o ,BAC ∠的平分线AD 交BC 于点D ,过点D 作DE AD ⊥交AB 于点E ,以AE 为直径作O e .()1求证:BC 是O e 的切线;()2若3AC =,4BC =,求tan EDB ∠的值.【答案】(1)见解析;(2)1tan 2EDB ∠=. 【解析】【分析】 ()1连接OD ,如图,先证明OD//AC ,再利用AC BC ⊥得到OD BC ⊥,然后根据切线的判定定理得到结论;()2先利用勾股定理计算出AB 5=,设O e 的半径为r ,则OA OD r ==,OB 5r =-,再证明BDO V ∽BCA V ,利用相似比得到r :()35r =-:5,解得15r 8=,接着利用勾股定理计算5BD 2=,则3CD 2=,利用正切定理得1tan 12∠=,然后证明1EDB ∠∠=,从而得到tan EDB ∠的值.【详解】()1证明:连接OD ,如图,AD Q 平分BAC ∠,12∴∠=∠,OA OD =Q ,23∴∠=∠,13∴∠=∠,//OD AC ∴,AC BC ⊥Q ,OD BC ∴⊥,BC ∴是O e 的切线;()2解:在Rt ACB V 中,22345AB =+=,设O e 的半径为r ,则OA OD r ==,5OB r =-,//OD AC Q ,BDO V ∴∽BCA V ,OD ∴:AC BO =:BA ,即r :()35r =-:5,解得158r =, 158OD ∴=,258OB =,在Rt ODB V 中,52BD ==, 32CD BC BD ∴=-=, 在Rt ACD V 中,312tan 132CD AC ∠===, AE Q 为直径,90ADE ∴∠=o ,90EDB ADC ∴∠+∠=o ,190ADC ∠+∠=o Q ,1EDB ∴∠=∠,1tan 2EDB ∴∠=. 【点睛】本题考查了切线的判定与性质:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线;圆的切线垂直于经过切点的半径.判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;也考查了圆周角定理和解直角三角形.5.如图,△ABC 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 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:AG 2=AF·AB ;(3)若⊙O 的直径为10,△AFG 的面积.【答案】(1)PA与⊙O相切,理由见解析;(2)证明见解析;(3)3.【解析】试题分析:(1)连接CD,由AD为⊙O的直径,可得∠ACD=90°,由圆周角定理,证得∠B=∠D,由已知∠PAC=∠B,可证得DA⊥PA,继而可证得PA与⊙O相切.(2)连接BG,易证得△AFG∽△AGB,由相似三角形的对应边成比例,证得结论.(3)连接BD,由AG2=AF•AB,可求得AF的长,易证得△AEF∽△ABD,即可求得AE的长,继而可求得EF与EG的长,则可求得答案.试题解析:解:(1)PA与⊙O相切.理由如下:如答图1,连接CD,∵AD为⊙O的直径,∴∠ACD=90°.∴∠D+∠CAD=90°.∵∠B=∠D,∠PAC=∠B,∴∠PAC=∠D.∴∠PAC+∠CAD=90°,即DA⊥PA.∵点A在圆上,∴PA与⊙O相切.(2)证明:如答图2,连接BG,∵AD为⊙O的直径,CG⊥AD,∴»».∴∠AGF=∠ABG.AC AD∵∠GAF=∠BAG,∴△AGF∽△ABG.∴AG:AB=AF:AG. ∴AG2=AF•AB.(3)如答图3,连接BD ,∵AD 是直径,∴∠ABD=90°.∵AG 2=AF•AB ,AG=AC=25,AB=45,∴AF=5.∵CG ⊥AD ,∴∠AEF=∠ABD=90°.∵∠EAF=∠BAD ,∴△AEF ∽△ABD. ∴AE AF AB AD =,即545=,解得:AE=2. ∴221EF AF AE =-=. ∵224EG AG AE =-=,∴413FG EG EF =-=-=. ∴1132322AFG S FG AE ∆=⋅⋅=⨯⨯=.考点:1. 圆周角定理;2.直角三角形两锐角的关系;3. 相切的判定;4.垂径定理;5.相似三角形的判定和性质;6.勾股定理;7.三角形的面积.6.如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C ,D 在⊙O 上,BC=6cm,AC=8cm,∠BAD=45°.点E 在⊙O 外,做直线AE ,且∠EAC=∠D .(1)求证:直线AE 是⊙O 的切线.(2)求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析;(2) 25-504π. 【解析】 分析:(1)根据圆周角定理及推论证得∠BAE=90°,即可得到AE 是⊙O 的切线; (2)连接OD ,用扇形ODA 的面积减去△AOD 的面积即可.详解:证明:(1) ∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB=90°,即∠BAC+∠ABC=90°,∵∠EAC=∠ADC ,∠ADC=∠ABC ,∴∠EAC=∠ABC∴∠BAC+∠EAC =90°,即∠BAE= 90°∴直线AE 是⊙O 的切线;(2)连接OD∵ BC=6 AC=8∴ 226810AB =+=∴ OA = 5又∵ OD = OA∴∠ADO =∠BAD = 45°∴∠AOD = 90°∴AOD ODA S S S ∆-阴影扇形==90155553602π⨯⨯-⨯⨯ 25504π-= (2cm )点睛:此题主要考查了圆周角定理和圆的切线的判定与性质,关键是利用圆周角定理和切线的判定与性质,结合勾股定理的和弓形的面积的求法求解,注意数形结合思想的应用.7.如图,OB是以(O,a)为圆心,a为半径的⊙O1的弦,过B点作⊙O1的切线,P为劣弧»OB上的任一点,且过P作OB、AB、OA的垂线,垂足分别是D、E、F.(1)求证:PD2=PE•PF;(2)当∠BOP=30°,P点为OB的中点时,求D、E、F、P四个点的坐标及S△DEF.【答案】(1)详见解析;(2)D(﹣3a,34a),E(﹣334a,34a),F(﹣3a,0),P(﹣32a,2a);S△DEF=3316a2.【解析】试题分析:(1)连接PB,OP,利用AB切⊙O1于B求证△PBE∽△POD,得出PB PEOP PD=,同理,△OPF∽△BPD,得出PB PDOP PF=,然后利用等量代换即可.(2)连接O1B,O1P,得出△O1BP和△O1PO为等边三角形,根据直角三角形的性质即可解得D、E、F、P四个点的坐标.再利用三角形的面积公式可直接求出三角形DEF的面积.试题解析:(1)证明:连接PB,OP,∵PE⊥AB,PD⊥OB,∴∠BEP=∠PDO=90°,∵AB切⊙O1于B,∠ABP=∠BOP,∴△PBE∽△POD,∴=,同理,△OPF∽△BPD∴=,∴=,∴PD2=PE•PF;(2)连接O1B,O1P,∵AB切⊙O1于B,∠POB=30°,∴∠ABP=30°,∴∠O1BP=90°﹣30°=60°,∵O1B=O1P,∴△O1BP为等边三角形,∴O1B=BP,∵P为弧BO的中点,∴BP=OP,即△O1PO为等边三角形,∴O1P=OP=a,∴∠O1OP=60°,又∵P为弧BO的中点,∴O1P⊥OB,在△O1DO中,∵∠O1OP=60°O1O=a,∴O1D=a,OD=a,过D作DM⊥OO1于M,∴DM=OD=a,OM=DM=a,∴D(﹣a, a),∵∠O1OF=90°,∠O1OP=60°∴∠POF=30°,∵PE⊥OA,∴PF=OP=a,OF=a,∴P(﹣a,),F(﹣a,0),∵AB切⊙O1于B,∠POB=30°,∴∠ABP=∠BOP=30°,∵PE⊥AB,PB=a,∴∠EPB=60°∴PE=a,BE=a,∵P为弧BO的中点,∴BP=PO,∴∠PBO=∠BOP=30°,∴∠BPO=120°,∴∠BPE+∠BPO=120°+60°=180°,即OPE三点共线,∵OE=a+a=a,过E作EM⊥x轴于M,∵AO切⊙O1于O,∴∠EOA=30°,∴EM=OE=a,OM=a,∴E(﹣a, a),∵E(﹣a, a),D(﹣a, a),∴DE=﹣a﹣(﹣a)=a,DE边上的高为: a,∴S△DEF=×a×a=a2.故答案为:D(﹣a, a),E(﹣a, a),F(﹣a,0),P(﹣a,);S△DEF=a2.8.阅读下列材料:如图1,⊙O1和⊙O2外切于点C,AB是⊙O1和⊙O2外公切线,A、B为切点,求证:AC⊥BC证明:过点C作⊙O1和⊙O2的内公切线交AB于D,∵DA、DC是⊙O1的切线∴DA=DC.∴∠DAC=∠DCA.同理∠DCB=∠DBC.又∵∠DAC+∠DCA+∠DCB+∠DBC=180°,∴∠DCA+∠DCB=90°.即AC⊥BC.根据上述材料,解答下列问题:(1)在以上的证明过程中使用了哪些定理?请写出两个定理的名称或内容;(2)以AB所在直线为x轴,过点C且垂直于AB的直线为y轴建立直角坐标系(如图2),已知A、B两点的坐标为(﹣4,0),(1,0),求经过A、B、C三点的抛物线y=ax2+bx+c的函数解析式;(3)根据(2)中所确定的抛物线,试判断这条抛物线的顶点是否落在两圆的连心O1O2上,并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)213222y x x =+- ;(3)见解析 【解析】 试题分析:(1)由切线长相等可知用了切线长定理;由三角形的内角和是180°,可知用了三角形内角和定理;(2)先根据勾股定理求出C 点坐标,再用待定系数法即可求出经过、、A B C 三点的抛物线的函数解析式;(3)过C 作两圆的公切线,交AB 于点D ,由切线长定理可求出D 点坐标,根据,C D 两点的坐标可求出过,C D 两点直线的解析式,根据过一点且互相垂直的两条直线解析式的关系可求出过两圆圆心的直线解析式,再把抛物线的顶点坐标代入直线的解析式看是否适合即可.试题解析:(1)DA 、DC 是1O e 的切线,∴DA =DC .应用的是切线长定理;180DAC DCA DCB DBC ∠+∠+∠+∠=o ,应用的是三角形内角和定理.(2)设C 点坐标为(0,y ),则222AB AC BC =+, 即()()222224141y y --=-+++,即225172y =+,解得y =2(舍去)或y =−2.故C 点坐标为(0,−2),设经过、、A B C 三点的抛物线的函数解析式为2y ax bx c ,=++ 则164002,a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩ 解得12322a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩, 故所求二次函数的解析式为213 2.22y x x =+- (3)过C 作两圆的公切线CD 交AB 于D ,则AD =BD =CD ,由A (−4,0),B (1,0)可知3(,0)2D -, 设过CD 两点的直线为y =kx +b ,则3022k b b ⎧-+=⎪⎨⎪=-⎩, 解得432k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,故此一次函数的解析式为423y x =--, ∵过12,O O 的直线必过C 点且与直线423y x =--垂直, 故过12,O O 的直线的解析式为324y x =-, 由(2)中所求抛物线的解析式可知抛物线的顶点坐标为325(,)28--, 代入直线解析式得33252,428⎛⎫⨯--=- ⎪⎝⎭ 故这条抛物线的顶点落在两圆的连心12O O 上.9.如图,已知BC 是⊙O 的弦,A 是⊙O 外一点,△ABC 为正三角形,D 为BC 的中点,M 为⊙O 上一点,并且∠BMC=60°.(1)求证:AB 是⊙O 的切线;(2)若E ,F 分别是边AB ,AC 上的两个动点,且∠EDF=120°,⊙O 的半径为2,试问BE+CF 的值是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)证明见试题解析;(2)BE+CF 的值是定值,为等边△ABC 边长的一半.【解析】试题分析:(1)连结OB 、OD ,如图1,由于D 为BC 的中点,由垂径定理的推理得OD ⊥BC ,∠BOD=∠COD ,即可得到∠BOD=∠M=60°,则∠OBD=30°,所以∠ABO=90°,于是得到AB 是⊙O 的切线;(2)作DM ⊥AB 于M ,DN ⊥AC 于N ,连结AD ,如图2,由△ABC 为正三角形,D 为BC 的中点,得到AD 平分∠BAC ,∠BAC=60°,利用角平分线性质得DM=DN ,得∠MDN=120°,由∠EDF=120°,得到∠MDE=∠NDF,于是有△DME≌△DNF,得到ME=NF,得到BE+CF=BM+CN,由BM=12BD,CN=12OC,得到BE+CF=12BC,即可判断BE+CF的值是定值,为等边△ABC边长的一半.试题解析:(1)连结OB、OD,如图1,∵D为BC的中点,∴OD⊥BC,∠BOD=∠COD,∴∠ODB=90°,∵∠BMC=12∠BOC,∴∠BOD=∠M=60°,∴∠OBD=30°,∵△ABC为正三角形,∴∠ABC=60°,∴∠ABO=60°+30°=90°,∴AB⊥OB,∴AB是⊙O的切线;(2)BE+CF的值是为定值.作DM⊥AB于M,DN⊥AC于N,连结AD,如图2,∵△ABC为正三角形,D为BC的中点,∴AD平分∠BAC,∠BAC=60°,∴DM=DN,∠MDN=120°,∵∠EDF=120°,∴∠MDE=∠NDF,在△DME和△DNF中,∵∠DME=∠DNF.DM=DN,∠MDE=∠NDF,∴△DME≌△DNF,∴ME=NF,∴BE+CF=BM﹣EM+CN+NF=BM+CN,在Rt△DMB中,∵∠DBM=60°,∴BM=12BD,同理可得CN=12OC,∴BE+CF=12OB+12OC=12BC,∴BE+CF的值是定值,为等边△ABC边长的一半.考点:1.切线的判定;2.等边三角形的性质;3.定值问题;4.探究型;5.综合题;6.压轴题.10.问题发现.(1)如图①,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,点D是AB边上任意一点,则CD的最小值为______.(2)如图②,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点M、点N分别在BD、BC上,求CM+MN的最小值.(3)如图③,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是AB边上一点,且AE=2,点F是BC边上的任意一点,把△BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG、CG,四边形AGCD的面积是否存在最小值,若存在,求这个最小值及此时BF的长度.若不存在,请说明理由.【答案】(1) 125CD =;(2) CM MN +的最小值为9625.(3) 152【解析】 试题分析:(1)根据两种不同方法求面积公式求解;(2)作C 关于BD 的对称点C ',过C '作BC 的垂线,垂足为N ,求C N '的长即可;(3) 连接AC ,则ADC ACG AGCD S S S =+V V 四,321GB EB AB AE ==-=-=,则点G 的轨迹为以E 为圆心,1为半径的一段弧.过E 作AC 的垂线,与⊙E 交于点G ,垂足为M ,由AEM ACB V V ∽求得GM 的值,再由ACD ACG AGCD S S S =+V V 四边形 求解即可.试题解析:(1)从C 到AB 距离最小即为过C 作AB 的垂线,垂足为D ,22ABC CD AB AC BC S ⋅⋅==V , ∴341255AC BC CD AB ⋅⨯===, (2)作C 关于BD 的对称点C ',过C '作BC 的垂线,垂足为N ,且与BD 交于M ,则CM MN +的最小值为C N '的长,设CC '与BD 交于H ,则CH BD ⊥,∴BMC BCD V V ∽,且125CH =, ∴C CB BDC ∠=∠',245CC '=,∴C NC BCD 'V V ∽, ∴244965525CC BC C N BD ⨯⋅==='', 即CM MN +的最小值为9625. (3)连接AC ,则ADC ACG AGCD S S S =+V V 四,321GB EB AB AE ==-=-=,∴点G 的轨迹为以E 为圆心,1为半径的一段弧.过E 作AC 的垂线,与⊙E 交于点G ,垂足为M ,∵AEM ACB V V ∽,∴EM AE BC AC=, ∴24855AE BC EM AC ⋅⨯===, ∴83155GM EM EG =-=-=, ∴ACD ACG AGCD S S S =+V V 四边形,113345225=⨯⨯+⨯⨯, 152=. 【点睛】本题考查圆的综合题、最短问题、勾股定理、面积法、两点之间线段最短等知识,解题的关键是利用轴对称解决最值问题,灵活运用两点之间线段最短解决问题.11.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.12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=60°,☉O是△ABC的外接圆,BC是☉O的直径,过点B作☉O 的切线BD,与CA的延长线交于点D,与半径AO的延长线交于点E,过点A作☉O的切线AF,与直径BC的延长线交于点F.(1)连接EF,求证:EF是☉O的切线;(2)在圆上是否存在一点P,使点P与点A,B,F构成一个菱形?若存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)存在,理由见解析【解析】【分析】(1)过O作OM⊥EF于M,根据SAS证明△OAF≌△OBE,从而得到OE=OF,再证明EO平分∠BEF,从而得到结论;(2)存在,先证明△OAC为等边三角形,从而得出∠OAC=∠AOC=60°,再得到AB=AF,再证明AB=AF=FP=BP,从而得到结论.【详解】(1)证明:如图,过O作OM⊥EF于M,∵OA=OB,∠OAF=∠OBE=90°,∠BOE=∠AOF,∴△OAF≌△OBE,∴OE=OF,∵∠EOF=∠AOB=120°,∴∠OEM=∠OFM=30°,∴∠OEB=∠OEM=30°,即EO平分∠BEF,又∠OBE=∠OME=90°,∴OM=OB,∴EF为☉O的切线.(2)存在.∵BC为☉O的直径,∴∠BAC=90°,∵∠ACB=60°,∴∠ABC=30°,又∵∠ACB=60°,OA=OC,∴△OAC为等边三角形,即∠OAC=∠AOC=60°,∵AF为☉O的切线,∴∠OAF=90°,∴∠CAF=∠AFC=30°,∴∠ABC=∠AFC,∴AB=AF.当点P在(1)中的点M位置时,此时∠OPF=90°,∴∠OAF=∠OPF=90°,又∵OA=OP,OF为公共边,∴△OAF≌△OPF,∴AF=PF,∠BFE=∠AFC=30°.又∵∠FOP=∠OBP=∠OPB=30°,∴BP=FP,∴AB=AF=FP=BP,∴四边形AFPB是菱形.【点睛】考查了切线的判定定理和菱形的判定,经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.13.已知AC=DC,AC⊥DC,直线MN经过点A,作DB⊥MN,垂足为B,连结CB.[感知]如图①,点A、B在CD同侧,且点B在AC右侧,在射线AM上截取AE=BD,连结CE,可证△BCD≌△ECA,从而得出EC=BC,∠ECB=90°,进而得出∠ABC=度;[探究]如图②,当点A、B在CD异侧时,[感知]得出的∠ABC的大小是否改变?若不改变,给出证明;若改变,请求出∠ABC的大小.[应用]在直线MN绕点A旋转的过程中,当∠BCD=30°,BD=时,直接写出BC的长.【答案】【感知】:45;【探究】:不改变,理由详见解析;【拓展】:BC的长为+1或﹣1.【解析】【分析】[感知]证明△BCD≌△ECA(SAS)即可解决问题;[探究]结论不变,证明△BCD≌△ECA(SAS)即可解决问题;[应用]分两种情形分别求解即可解决问题.【详解】解:【感知】,如图①中,在射线AM上截取AE=BD,连结CE.∵AC⊥DC,DB⊥MN,∴∠ACD=∠DBA=90°.∴∠CDB+∠CAB=180°,∵∠CAB+∠CAE=180°∴∠D=∠CAE,∵CD=AC,AE=BD,∴△BCD≌△ECA(SAS),∴BC=EC,∠BCD=∠ECA,∵∠ACE+∠ECD=90°,∴∠ECD+∠DCB=90°,即∠ECB=90°,∴∠ABC=45°.故答案为45【探究】不改变.理由如下:如图,如图②中,在射线AN上截取AE=BD,连接CE,设MN与CD交于点O.∵AC⊥DC,DB⊥MN,∴∠ACD=∠DBA=90°,∵∠AOC=∠DOB,∴∠D=∠EAC,CD=AC,∴△BCD≌△ECA(SAS),∴BC=EC,∠BCD=∠ECA,∵∠ACE+∠ECD=90°,∴∠ECD+∠DCB=90°,即∠ECB=90°,∴∠ABC=45°.【拓展】如图①﹣1中,连接AD.∴∠ACD+∠ABD=180°,∴A,C,D,B四点共圆,∴∠DAB=∠DCB=30°,∴AB=BD=,∴EB=AE+AB=+,∵△ECB是等腰直角三角形,如图②中,同法可得BC=﹣1.综上所述,BC的长为+1或﹣1.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,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,属于中考压轴题.14.如图所示,ABC ∆内接于圆O ,CD AB ⊥于D ;(1)如图1,当AB 为直径,求证:OBC ACD ∠=∠;(2)如图2,当AB 为非直径的弦,连接OB ,则(1)的结论是否成立?若成立请证明,不成立说明由;(3)如图3,在(2)的条件下,作AE BC ⊥于E ,交CD 于点F ,连接ED ,且2AD BD ED =+,若3DE =,5OB =,求CF 的长度.【答案】(1)见解析;(2)成立;(3)145【解析】【分析】 (1)根据圆周角定理求出∠ACB=90°,求出∠ADC=90°,再根据三角形内角和定理求出即可;(2)根据圆周角定理求出∠BOC=2∠A ,求出∠OBC=90°-∠A 和∠ACD=90°-∠A 即可; (3)分别延长AE 、CD 交⊙O 于H 、K ,连接HK 、CH 、AK ,在AD 上取DG=BD ,延长CG 交AK 于M ,延长KO 交⊙O 于N ,连接CN 、AN ,求出关于a 的方程,再求出a 即可.【详解】(1)证明:∵AB 为直径,∴ACB 90∠=︒, ∵CD AB ⊥于D , ∴ADC 90∠=︒,∴OBC A 90∠∠+=︒,A ACD 90∠∠+=︒,∴OBC ACD ∠∠=;(2)成立,证明:连接OC ,由圆周角定理得:BOC 2A ∠∠=,∵OC OB =, ∴()()11OBC 180BOC 1802A 90A 22∠∠∠∠=︒-=︒-=︒-, ∵ADC 90∠=︒,∴ACD 90A ∠∠=︒-,∴OBC ACD ∠∠=;(3)分别延长AE 、CD 交⊙O 于H 、K ,连接HK 、CH 、AK ,∵AE BC ⊥,CD BA ⊥,∴AEC ADC 90∠∠==︒,∴BCD CFE 90∠∠+=︒,BAH DFA 90∠∠+=︒,∵CFE DFA ∠∠=,∴BCD BAH ∠∠=,∵根据圆周角定理得:BAH BCH ∠∠=,∴BCD BAH BCH ∠∠∠==,∴由三角形内角和定理得:CHE CFE ∠∠=, ∴CH CF =,∴EH EF =,同理DF DK =,∵DE 3=,∴HK 2DE 6==,在AD 上取DG BD =,延长CG 交AK 于M ,则AG AD BD 2DE 6=-==, BC GC =,∴MCK BCK BAK ∠∠∠==,∴CMK 90∠=︒,延长KO 交⊙O 于N ,连接CN 、AN ,则NAK 90CMK ∠∠=︒=,∴CM //AN ,∵NCK ADK 90∠∠==︒,∴CN //AG ,∴四边形CGAN 是平行四边形,∴AG CN 6==,作OT CK ⊥于T ,则T 为CK 的中点,∵O 为KN 的中点, ∴1OT CN 32==, ∵OTC 90∠=︒,OC 5=,∴由勾股定理得:CT 4=,∴CK 2CT 8==,作直径HS ,连接KS ,∵HK 6=,HS 10=,∴由勾股定理得:KS 8=, ∴3tan HSK tan HAK 4∠∠==, ∴1tan EAB tan BCD 3∠∠==, 设BD a =,CD 3a =, ∴AD BD 2ED a 6=+=+,11DK AD a 233==+, ∵CD DK CK +=, ∴13a a 283++=, 解得:9a 5=, ∴113DK a 235=+=, ∴2614CF CK 2DK 855=-=-=. 【点睛】本题考查了垂径定理、解直角三角形、等腰三角形的性质、圆周角定理、勾股定理等知识点,能综合运用知识点进行推理是解此题的关键,综合性比较强,难度偏大.15.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=23,AC=2,求AD的长.【答案】(1)证明见解析;(2)23【解析】【分析】(1)根据题目中已出现切点可确定用“连半径,证垂直”的方法证明切线,连接AO并延长交⊙O于点F,连接BF,则AF为直径,∠ABF=90°,根据同弧所对的圆周角相等,则可得到∠BAE=∠F,既而得到AE与⊙O相切于点A.(2))连接OC,先由平行和已知可得∠ACB=∠ABC,所以AC=AB,则∠AOC=∠AOB,从而利用垂径定理可得AH=1,在Rt△OBH中,设OB=r,利用勾股定理解得r=2,在Rt△ABD中,即可求得AD的长为3【详解】解:(1)连接AO并延长交⊙O于点F,连接BF,则AF为直径,∠ABF=90°,∵»»,AB AB∴∠ACB=∠F,∵∠BAE=∠ACB,∴∠BAE=∠F,∵∠FAB+∠F=90°,∴∠FAB+∠BAE=90°,∴OA⊥AE,∴AE与⊙O相切于点A.(2)连接OC,∵AE∥BC,∴∠BAE=∠ABC,∵∠BAE=∠ACB,∴∠ACB=∠ABC,∴AC=AB=2,∴∠AOC=∠AOB,∵OC=OB,∴OA⊥BC,∴CH=BH=1BC=3,2在Rt△ABH中,AH=22-=1,AB BH在Rt△OBH中,设OB=r,∵OH2+BH2=OB2,∴(r﹣1)2+(3)2=r2,解得:r=2,∴DB=2r=4,在Rt△ABD中,AD=22-=22BD AB-=23,42∴AD的长为23.【点睛】本题考查了圆的综合问题,恰当的添加辅助线是解题关键.。
初中数学圆综合类问题综合测试卷一、单选题(共8道,每道12分)1.如图,在平面直角坐标系中,⊙P与x轴相切于原点O,平行于y轴的直线交⊙P于M,N两点.若点M的坐标是(2,-1),则点N的坐标是( )A.(2,-4)B.(2,-4.5)C.(2,-5)D.(2,-5.5)答案:A试题难度:三颗星知识点:勾股定理2.如图,在平面直角坐标系中,⊙P的圆心是(3,a)(a>3),半径为3,函数y=x的图象被⊙P截得的弦AB的长为,则a的值是()A. B.C. D.答案:A试题难度:三颗星知识点:垂径定理3.如图,在平面直角坐标系中有一正方形AOBC,反比例函数经过正方形AOBC对角线的交点,半径为()的圆内切于△ABC,则k的值为()A.2B.-2C.1D.-1答案:D试题难度:三颗星知识点:正方形的性质4.如图所示,在△ABC中,AC=BC=4,∠C=90°,O是AB的中点,⊙O与AC、BC分别相切于点D、E,点F是⊙O与AB的一个交点,连接DF并延长交CB的延长线于点G,则BG的长是()A. B.C. D.答案:B试题难度:三颗星知识点:相似三角形的判定和性质5.如图,点D、E分别在∠ABC的边BC、AB上,过D、A、C三点的圆的圆心为E,过B、E、F三点的圆的圆心为D,如果∠CAB=54°,设∠ABC=θ,那么θ=()A.36°B.24°C.22°D.18°答案:B试题难度:三颗星知识点:圆的认识6.如图,半圆O的直径AB=5,两弦AC、BD相交于点E,弦CD=,且AC=4,则CE等于()A. B.C. D.答案:A试题难度:三颗星知识点:相似三角形的判定和性质7.在△ABC中,∠BAC=45°,∠ACB=60°,AC=4,P是BC边上的一个动点,以AP为直径的⊙O分别交AB、AC于点E和点F.P在BC边上运动的过程中,EF的最小值为()A. B.C. D.答案:C试题难度:三颗星知识点:解直角三角形8.如图,AB为半圆O的直径,AD、BC分别切⊙O于A、B两点,CD切⊙O于点E,AD与CD相交于D,BC与CD相交于C,连接OD、OC,对于下列结论:①OD2=DE•CD;②AD+BC=CD;③OD=OC;④=CD•OA;⑤∠DOC=90°,其中正确的是( )A.①②⑤B.②③④C.③④⑤D.①④⑤答案:A试题难度:三颗星知识点:相似三角形的判定和性质。
专题八 平面直角坐标系中圆的综合题1.如图,⊙P 的半径为2,圆心P 在抛物线y =x 2-2上运动,当⊙P 与x 轴相切时,圆心P 的坐标为_______.2.如图,⊙O 的半径为2,C 1是函数y =12x 2的图象,C 2是函数y =-12x 2的图象,则阴影部分的面积是_______.3.如图,矩形ABCD 的长AB =6 cm ,宽AD =3 cm .O 是AB 的中点,OP ⊥AB ,两半圆的直径分别为AO 与OB .抛物线y =ax 2经过C 、D 两点,则图中阴影部分的面积是_______cm 2.4.如图,C 是⊙O 优弧ACB 上的中点,弦AB =6 cm ,E 为OC 上任意一点,动点F 从点A 出发,以每秒1 cm 的速度沿AB 方向向点B 匀速运动,若y =AE 2-EF 2,则y 与动点F 的运动时间x (0≤x ≤6)秒的函数关系式为_______. 5.如图,在平面直角坐标系中有一正方形AOBC ,反比例函数y =k x经过正方形AOBC对角线的交点,半径为 (4-22)的圆内切于△ABC ,则k 的值为_______.6.如图,三个半圆彼此相外切,它们的圆心都在x 轴的正半轴上并与直线y =33x 相切,设半圆C 1、半圆C 2、半圆C 3的半径分别是r 1、r 2、r 3,则当r 1=1时,r 3=_______. 7.如图,直径为5的⊙M 的圆心在x 轴正半轴上,⊙M 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 、D 两点,且CD =4,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A 、B 、C 三点,顶点为N . (1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线解析式;(2)直线CN 与x 轴交于点E ,试判断直线CN 与⊙M 的位置关系,并说明理由;(3)设Q 是(1)中所求抛物线对称轴上的一点,试问在 (1)中所求抛物线上是否存在点P ,使以A 、B 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.8.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象的顶点坐标为(0,2p ),且a c =14.(1)若该函数的图象经过点( 1,-1).①求使y <0成立的x 的取值范围;②若圆心在该函数的图象上的圆与x 轴、y 轴都相切,求圆心的坐标;(2)经过A(0,p)的直线与该函数的图象相交于M ,N 两点,过M ,N 作x 轴的垂线,垂足分别为M 1,N 1,设△MAM 1、△AM 1N 1、△ANN 1的面积分别为S 1、S 2、S 3,是否存在m ,使得对任意实数p ≠0都有S 22=mS 1S 3成立,若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.9.如图,在平面直角坐标系x O y 中,已知点A (-94,0),点C(0,3),B 是x 轴上一点(位于点A 右侧),以AB 为直径的圆恰好经过点C .(1)求∠ACB 的度数;(2)已知抛物线y =ax 2+bx +3经过A 、B 两点,求抛物线的解析式;(3)线段BC 上是否存在点D ,使△BOD 为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点D 的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.(0,-2)、(-2,2)、(2,2) 2.2π3.984.y=-x2+6x5.4 6.9 7.(1)y=12x2-32x+2 (2)CN是⊙M的切线(3)存在点P的坐标为(132,758)(-72,758)(32,-258)8.(1)①全体实数②(1,-1)或(-1,-1)(2)存在m=49.(1)90°(2)y=-13(x-4)(x+94)(3)存在D1(2,32)、D2(45,125)。
y=x y xPOBA【例1】 如图,在平面直角坐标系中,P ⊙的圆心是()a ,2(a >0),半径为2,函数x y =的图象被P ⊙截得的弦AB 的长为2.⑴ 试判断y 轴与圆的位置关系,并说明理由. ⑵ 求a 的值. (房山初三期末)【解析】 ⑴答:y 轴与P ⊙相切.∵点P 的坐标为()a ,2.∴点P 到y 轴的距离为2 ∵P ⊙的半径为2∴点P 到y 轴的距离P =⊙的半径 ∴y 轴与P ⊙相切.⑵过点P 作PE AB ⊥于点E ,连结PA 并延长PA 交x 轴于点C .知识互联网典题精练期末复习之 圆的综合题型一:坐标系中的圆∵,2,PE AB AB ⊥=∴112AE AB ==∵PA =在Rt PAE △中,由勾股定理得:1PE = ∴PE AE =, ∴45PAE ∠=︒∵函数x y =的图象与y 轴的夹角为45° ∴y 轴PA ∥, ∴90PCO ∠=︒ ∴A 点的横坐标为2∵A 点在直线x y =上,∴A 点的纵坐标为2∴PC =∴a =【例2】 如图1,在平面直角坐标系中,P ⊙交y 轴于()09A ,,()01B ,,与x 轴相切于C . ⑴ 求P ⊙的半径和P 点坐标;⑵ 如图2,作直径EF x ∥轴交P ⊙于E ,F ,交y 轴于点D ,B '与B 关于x 轴对称, 连接B F '交P ⊙于H .① 求FH 的长;② 若点Q 是线段EF 上一动点,求QB QH +的取值范围.图1 图2【解析】 ⑴ 连接PC 、PB ,过点P 作PD y ⊥轴于点D ,∴12DB DA AB ==. ∵(0,9),(0,1)A B , ∴8,1AB OB ==.∴4DB =,∴5DO =. ∵⊙P 与x 轴相切于点C ,∴PC x ⊥轴. ∵o 90DOC ∠=,∴四边形OCPD 为矩形. ∴5PB PC DO ===.即⊙P 的半径为5 .∴3DP =.∴点P 坐标为(3,5).⑵ ① 过点P 作PM FH ⊥于点M .由题意,得(0,1)B '-,∴'6DB =. ∵8DF DP PF =+=, ∴10FB '=.∵cos 'FM DFF PF FB ==, ∴8510FM =.∴4FM =,∴8FH =.② 连接AH 交EF 于点Q ,连接BQ ,此时QB QH +最小. 过点H 作HN EF ⊥于N . ∴sin NH DB F FH FB '=='. ∴6810NH =.∴245NH =. ∴325FN =.∴81(,)55H .又∵(0,9)A ,由勾股定理得45AH =,即QB QH +的最小值为45. 当点Q 与点F 重合时,QB QH +最大. 此时,45QB FB ==,8QH FH ==, ∴QB QH +的最大值为845+.∴QB QH +的取值范围是45845QB QH ++≤≤.两圆相切,连心线必经过切点,这是两圆相切的最基本性质,利用这一性质构造直角三角形是解决此类问题最重要、最常用的方法.思路导航题型二:圆和圆的相切xy DN MQ H B'FECPAB O【例3】 如图,从一个直径为2的圆形铁皮中剪下一个圆心角为90°的扇形.⑴求这个扇形的面积(结果保留π); ⑵在剩下的三块余料中,能否从第③块余料中剪出一个圆作为底面与此扇形围成一个圆锥?说明理由.(2009—2010延庆期末考试)【解析】 ⑴ 连接BC ,AO ,并延长AO 交O ⊙于D ,∵扇形的圆心角为90°∴BC 为O ⊙直径,AB AC = ∴AO BC ⊥在Rt AOB △中,90AOB ∠=°,由勾股定理得:222AB AO BO =+=∴2ππ3602n R S ==⑵ 由⑴可知:22DE AD AE =-=-∵弧BC 的长π2π1802n R l ==∴2π2π2r = ∴222r =而2222-<∴不能从第③块余料中剪出一个圆作为底面与此扇形围成一个圆锥【例4】 小强师傅要在长为25cm ,宽为18cm 的薄铁板上裁出一个最大的圆和两个尽可能大的小圆.他先画出草图(如图),但他在求小圆半径时遇到了困难,请你帮助小强师傅计算出这两个小圆的半径.【解析】 连接1OO 、12O O 、2OO ,则12OO O △是等腰三角形.作12OA O O ⊥于A ,则12O A O A =,可知大圆半径为9cm .设小圆的半径为cm x ,在1Rt OAO △中,可得222(9)(9)(259)x x x +=-+--,解得14x =,264x =,而2649x =>,不合题意舍去,故小圆半径为4.典题精练题型三:辅助圆③②①O CECO AO 2O 1OO 2O 1O添加辅助圆的主要思路:有公共顶点,且长度相等的几条线段的另一顶点在同一个圆上,我们可以利用圆的定义构造辅助圆帮助解题.除此之外,有公共斜边的直角三角形的顶点共圆,也是常用的添加辅助圆的思路,其实它也是利用圆的定义来添加的.【例5】 ⑴ 如图,E 、B 、A 、F 四点共线,点D 是正三角形ABC 的边AC 的中点,点P 是直线AB 上异于A ,B 的一个动点,且满足30CPD ∠=︒, 则( )A .点P 一定在射线BE 上B .点P 一定在线段AB 上C .点P 可以在射线AF 上,也可以在线段AB 上D .点P 可以在射线BE 上,也可以在线段AB 上(海淀初三期末)⑵ 如图,O 是ABC △的外心,AD BC ⊥于D ,求证:BAD OAC ∠=∠.OCBA【解析】 ⑴ 取BC 中点O 及点O 关于AC 的对称点O ',分别以O 、O '为圆心,OC 、O C '长度为半径作圆,两圆与直线EF 有两个交点(如图),一个是点B ,另外一个是线段AB 的中点,所以满足条件的P 点一定在线段AB 上,应选B .⑵ 以O 为圆心作ABC △的外接圆,延长AO 交O ⊙于E ,连接CE ,ABCDOE则ABD AEC ∠=∠,∵AE 是直径,∴90ACE ∠=︒, ∴BAD CAE OAC ∠=∠=∠.思路导航典题精练PO'O E DCB (P )A CDABEF【例6】 初三(1)班的同学们在解题的过程中,发现了几种利用尺规作一个角的半角的方法.题目:在ABC △中,80ACB ∠=︒,求作:40ADB ∠=︒,…EB BCDDCA图1图2A仿照他们的做法,利用尺规作图解决下列问题,要求保留作图痕迹. ⑴ 请在图1和图2中分别作出20APB ∠=︒; ⑵ 当60ACB ∠=︒时,在图3中作出30APB ∠=︒,且使点P 在直线l 上. (2012海淀期中)【解析】(1) 如右图所示;图1D CBAPE图2DCB AP(2) 如图3所示.第一步:借助第(1)问找出点D ; 第二步:借助辅助圆找出点P .ABCl图3图2图1CP y xO ABB A O xy D 1D 2C 1C 2y xOA B C 1P 1C P yxOABl图3DCBAP【例7】 如图,直线3ky x k =-分别与y 轴、x 轴相交于点AB 、,且5AB =.一个圆心在坐标原点,半径为1的圆,以0.8个单位/秒的速度向y 轴正方向运动.设此动圆圆心离开坐标原点的时间为()0t t ≥(秒).⑴ 求直线AB 的解析式;⑵ 如图1,t 为何值时,动圆与直线相切?⑶ 如图2,若在圆开始运动的同时,一动点P 从B 点 出发,沿BA 方向以1个单位/秒的速度运动, 设t 秒时点P 到动圆圆心C 的距离为s , 求s 与t 的关系式; ⑷ 在⑶中,动点P 自刚接触圆面起,经过多长时间 后离开了圆面? 【解析】 ⑴ 由图1可知0k <,直线AB 与坐标轴的交点()()030A k B -,、,, ∵5AB =,∴4k =-,∴直线AB 的解析式为443y x =-+.⑵ 设t 秒时圆与直线AB 相切, 此时圆心为i C ,切点为i D ,如图所示,可能出现两种情况, 连结1122C D C D ,由11AC D ABO ∽△△,得111AC C D AB OB=, ∴40.8153t -=,解得3512t =. 同理由22AC D ABO ∽△△,得222AC C D AB OB=, ∴0.84153t -=,解得8512t =. ∴当3512t =秒或8512秒时,圆与直线AB 相切.⑶ ①当0t =时,3s =;②当05t <<时,设t 秒时动圆圆心为C ,连接PC ,0.845OC t AOBP t AB===, ∴PC OB ∥,则PC ACOB AO=, 即40.834s t -=,∴335s t =-+;③当5t =时,0s =,④当5t >时,设动圆圆心为1C ,动点P 在1P 处,连结11C P ,由②同理可知11PC OB ∥,∴0.8434s t -=,∴335s t =-, 又当0t =或5时,②中3s =或0,则综上所述:当05t ≤≤时,335s t =-+;当5t >时,335s t =-.⑷ 当动点P 与圆面刚接触时或刚离开时,1s =,由335s t =-+代入得103t =;由335s t =-代入得203t =,又201010333-=秒,∴动点P 自刚接触圆面起,经过103秒后离开了圆面.训练1. 如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,AB =AC ,∠ABC =2∠BAC ,弦BE 交AC 于点D ,连接AE ,若DC AEBC BE=,点C 坐标是(a ,0),点F 坐标是(0,b ).⑴请你写出圆心O 的坐标( , );(用含a ,b 的代数式表示)⑵求线段BD 的长.(通州初三期末)【解析】 ⑴ 22a b ⎛⎫⎪⎝⎭,⑵ ∵AB AC =,∴ABC ACB ∠=∠∵2ABC BAC ∠=∠,∴2ACB BAC ∠=∠ ∴72,36ACB ABC BAC ∠=∠=︒∠=︒ ∵DC AE BC BE=,AEB ACB ∠=∠, ∴ABE △∽DBC △,∴36ABE DBC ∠=∠=︒,∴36,72ABE DBC BAC BDC ∠=∠=∠=︒∠=︒, ∴AD BD BC ==, ∵点C 坐标是(a ,0), 设BD 的长为x ∴DC a x =-∵36,DBC BAC ∠=∠=︒DCB BCA ∠=∠ ∴ABC △∽BDC △ BC DCAC BC =即x a x a x-= ∴22x ax a +=解之得:51x a -=∴BD 的长为51a -思维拓展训练(选讲)训练2. 抛物线23y ax bx =+-交x 轴于A 、B 两点(点A 在点B 左侧),交y 轴于点C ,已知抛物线的对称轴为14x AB ==,. ⑴ 求二次函数的解析式;⑵ 在抛物线对称轴上是否存在一点P ,使点P 到B 、C 两点距离之差最大?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由;⑶ 平行于x 轴的直线交抛物线于M 、N 两点,若以MN 为直径的圆恰好与x 轴相切,求此圆的半径. (四中初三期中)【解析】 ⑴ ∵抛物线的对称轴为1x =,且4AB =,∴A B 、两点的坐标为()()1030A B -,,,, 分别代入抛物线解析式可得030933a b a b =--⎧⎨=+-⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩,∴二次函数解析式为223y x x =--. ⑵ ∵A B 、两点关于对称轴对称,∴连结AC 并延长,与抛物线对称轴的交点就是要求的P 点.∵()()1003A C --,,,,∴直线AC 的解析式为33y x =--, 当1x =时,336y =--=-,∴P 点坐标为()16-,. ⑶ 根据抛物线的轴对称性,可知M N 、两点一定关于对称轴对称,且要使该圆与x 轴相切,则MN 到x 轴的距离即为圆的半径,且是MN 长度的一半, ∴设圆的半径为r ,则M N 、两点的横坐标分别为11r r -+,, 当MN 在x 轴上方时,()()21213r r r =+-+-,解得r =; 当MN 在x 轴下方时,()()21213r r r -=+-+-,解得r (舍负).∴.(没有图难度较大)训练3. ⑴ 如图,1O ⊙和2O ⊙的半径为1和3,连接12O O 交2O ⊙于点P ,128O O =,若将1O ⊙绕点P 按顺时针方向旋转360︒,则1O ⊙与2O ⊙共相切_______次.⑵ 如图,矩形内放置8个半径为1的圆,其中相邻两个圆都相切,并且左上角和右下角的两个圆和矩形的一边相切,则该矩形的面积为 .【解析】 ⑴3;⑵ 矩形的宽为29,则面积为18+.训练4. 如图,PA PB 、分别切O ⊙于A B 、两点,PC 满足AB PB AC PC AB PC AC PB ⋅-⋅=⋅-⋅, 且AP PC ⊥,2PAB BPC ∠=∠,求ACB ∠的度数.【解析】 ∵PA PB 、都是O ⊙的切线,∴PA PB =∵AB PB AC PC AB PC AC PB ⋅-⋅=⋅-⋅, ∴()()0AB AC PB PC +-= ∴PB PC =,∴A B C 、、三点都在以P 为圆心,PA 设ACB α∠=,则2APB α∠=,∴902BPC α∠=︒- ∵2PAB BPC ∠=∠,∴()29021804PAB PBA αα∠=∠=︒-=︒-在PAB △中,180APB PAB PBA ∠+∠+∠=︒, 即()218042180αα︒-+=︒∴6180α=︒,∴30α=︒,即30ACB ∠=︒.题型一 坐标系中的圆 巩固练习【练习1】 如图,在平面直角坐标系xOy 中,以点(01)M ,为圆心,以2长为半径作M ⊙交x 轴于A B ,两点,交y 轴于C D ,两点,连结AM 并延长交M ⊙于P 点,连结PC 交x 轴于E 点.⑴ 求证:点P 是BD 的中点; ⑵ 求直线PC 的函数解析式;⑶ 求ACE PCASS △△的值.(顺义初三期末)【解析】 ⑴ 连接MB , 在平面直角坐标系xOy 中 ∵点M (0 , 1) , M ⊙的半径为2,∴OM =1 , AM =2 ,∠AOM =90°. ∴∠MAO =30°. ∴∠AMO =60°.∴∠PMD =∠AMO =60°.∵∠PMB =2∠P AB =60°.∴∠PMD =∠PMB .∴PD PB = 即点P 是BD 的中点 ⑵ 连接PB∵ AP 是M ⊙的直径,∴ ∠ABP =∠ACP =90° 在Rt ABP △中∴ PB =sin 4sin302AP PAB ⋅∠=︒=,AB =cos 4cos3023AP PAB ⋅∠=︒=.∵ MO ⊥AB ,∴ OA=OB =3 .∴点()32P,∵ MC =2 , MO =1,∴ OC =1 ∴ 点()01C -,设直线PC 的函数解析式为y kx b =+ ∴321k b b ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩ ∴31k b ⎧=⎪⎨=-⎪⎩∴直线PC 的函数解析式为31y x =- ⑶ ∵ MC ⊥AB ,∴BC AC = ∴ ∠BAC =∠APC∵ ∠ECA =∠ACP ,∴ △ACE ∽△PCA ∴ACE PCA S S △△=2()AC PC ∵∠APC =12∠AMO =30°,∴3tan303AC PC =︒=复习巩固CAO By xE PM D∴ACE PCA S S △△=13【练习2】 如图,点()40M ,,以点M 为圆心、2为半径的圆与x 轴交于点A 、B .已知抛物线216y x bx c =++过点A 和B ,与y 轴交于点C .⑴ 求点C 的坐标;⑵ 点()8Q m ,在抛物线216y x bx c =++上,点P 为此抛物线对称轴上一个动点,求PQ PB +的最小值;⑶ CE 是过点C 的M ⊙的切线,点E 是切点,求OE 所在直线的解析式.(宣武初三期末)【解析】 ⑴ 由已知,得()20A ,,()60B ,,∵抛物线216y x bx c =++过点A 和B ,则221220616606b c b c ⎧⨯++=⎪⎪⎨⎪⨯++=⎪⎩,,解得432.b c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,则抛物线的解析式为 214263y x x =-+.故()02C ,.⑵ 如图①,抛物线对称轴l 是4x =. ∵()8Q m ,在抛物线上,∴2m =. 过点Q 作QK x ⊥轴于点K ,则()80K ,,2QK =,6AK =,∴AQ又∵(60B ,与)20A ,关于对称轴l 对称,∴PQ PB +的最小值AQ ==⑶ 如图②,连接EM 和CM . 由已知,得2EM OC ==.∵CE 是M ⊙的切线,∴90DEM ∠=°,则DEM DOC ∠=∠. 又∵ODC EDM ∠=∠.故DEM DOC △≌△. ∴OD DE =,CD MD =.又在ODE △和MDC △中,ODE MDC ∠=∠,DOE DEO DCM DMC ∠=∠=∠=∠. 则OE CM ∥.设CM 所在直线的解析式为y kx b =+,CM 过点()02C ,,()40M ,, ∴402k b b +=⎧⎨=⎩,,解得122k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,,直线CM 的解析式为122y x =-+.又∵直线OE 过原点O ,且OE CM ∥,则OE 的解析式为12y x =-.题型二 圆和圆的相切 巩固练习 【练习3】 如图,大圆O ⊙的直径cm AB a =,分别以OA OB 、为直径作1O ⊙和2O ⊙并在O ⊙与1O ⊙和2O ⊙的空隙间作两个等圆3O ⊙和4O ⊙,这些圆互相内切或外切,则四边形1423O O O O 的面积为___________2cm . 【解析】 易得3O ⊙的半径6a r =,∴342263a O O a a =-⨯=,∴142321234112122236O O O O a S O O O O a a =⋅=⋅⋅=.【练习4】 在直线的同侧画三个圆:切于直线的一圆半径为4,另两圆相等,且各切于直线及其它两 圆,则两等圆的半径为__________.【解析】 16.题型三 辅助圆 巩固练习【练习5】 如图,在直角ABC △中,90ACB ∠=︒,CD 为ACB ∠的平分线,CE CM ,分别为斜边AB 的高、中线,求证:ECD DCM ∠=∠.【解析】 如图,显然以AB 为直径作辅助圆,此圆必过C 点,再延长CM 交辅助圆于F ,连接BF , 则90CBF ∠=︒,很明显ACE BCM ∠=∠, 故命题易得证.FME DCBAME D CBA【测试1】平面直角坐标系xOy 中,原点O 是正三角形ABC 外接圆的圆心,点A 在y 轴的正半 轴上,△ABC 的边长为6.以原点O 为旋转中心将△ABC 沿逆时针方向旋转α角,得到△A B C ''',点A '、B '、C '分别为点A 、B 、C 的对应点.(1)当α=60°时,①请在图1中画出△A B C ''';②若AB 分别与C A ''、B A ''交于点D 、E ,则DE 的长为_______; (2)如图2,当C A ''⊥AB 时,B A ''分别与AB 、BC 交于点F 、G ,则点A '的坐标为 _______,△FBG 的周长为_______,△ABC 与△A B C '''重叠部分的面积为 _______.(2013 西城期末)【解析】(1)①如图7所示;②DE 的长为2;(2)点A '的坐标为(3,3)-,△FBG 的周长为 6 ,△ABC 与△A B C '''重叠部分的面积为2793-.【测试2】如图,在四边形ABCD 中,AB AC =AD =,150BCD ∠=︒,求BAD ∠的度数.【解析】以A 为圆心,以AB 弧上任取一点E ,连接EB 、ED .【测试3】某人用如下方法测一钢管的内径:将一小段钢管竖直放在平台上,向内放入两个半径为5cm 的钢球,测得上面一个钢球顶部高16cm DC =(钢管的轴截面如图所示),则钢管的内直径AD 长为________cm .【解析】18课后测BA Cy xOA 'B 'C 'DCB A DCBAEDBA。
中考数学《平面直角坐标系》专项复习综合练习题-附带答案一、单选题1.已知点P的坐标为(4 7),则点P到x轴的距离是()A.4 B.5 C.7 D.112.平面直角坐标系,第四象限内一点P到x轴的距离为2,到y轴的距离为5,那么点P坐标是()A.(2 ﹣5)B.(﹣5 2)C.(﹣2 5)D.(5 ﹣2)3.如图所示,若在象棋盘上建立平面直角坐标系使“将”位于点(1 -2),“象”位于点(3 -2) 则“炮”位于点()A.(1 3) B.(-2 0) C.(-1 2) D.(-2 2)4.如图,在四边形ABCD中,AD//BC//x轴,下列说法正确的...是().A.A与D的横坐标相同B.C与D的横坐标相同C.B与D的纵坐标相同D.B与C的纵坐标相同5.如图△ABC向下平移n个单位得到△A'B'C’,若点B的坐标为(﹣2 1),则点B的对应点B'的坐标为()A.(﹣2 1+n)B.(﹣2 1﹣n)C.(﹣2+n 1)D.(﹣2﹣n 1)6.在平面直角坐标系xOy中点P的坐标为(1 1).如果将x轴向上平移2个单位长度,y轴不变,得到新坐标系,那么点P在新坐标系中的坐标是()A.(1 -1) B.(-1 1) C.(3 1) D.(1 2)7.如图,线段AB经过平移得到线段A′B′,其中点A,B的对应点分别为点A′,B′,这四个点都在格点上.若线段AB上有一个点P(a,b)则点P在A′B′上的对应点P′的坐标为()A.(a−2,b+3)B.(a−2,b−3)C.(a+2,b+3)D.(a+2,b−3)8.如图是利用平面直角坐标系画出的天安门附近的部分建筑分布图若这个坐标系分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向表示弘义阁的点的坐标为(﹣1 ﹣1)表示本仁殿的点的坐标为(2 ﹣2)则表示中福海商店的点的坐标是()A.(﹣4 ﹣3)B.(﹣2 ﹣1)C.(﹣3 ﹣4)D.(﹣1 ﹣2)二、填空题9.点M(x-1 -3)在第四象限则x的取值范围是10.若点A(-2 n)在x轴上则点B(n-2 n+1)在第象限 .11.将点A(﹣2 5)先向下平移3个单位再向右平移2个单位后则得到点B 则点B的坐标为.12.如图,平面直角坐标系xOy中将四边形ABCD先向下平移再向右平移得到四边形A1B1C1D1已知A(-3 5) B(-4 3) A1(3 3)则点B1标为.13.如图,在平面直角坐标系中x轴上有一点A(2,0)点A第1次向上平移2个单位至点A1(2,2)接着又向左平移2个单位至点A2(0,2)然后再向上平移2个单位至点A3(0,4)向左平移2个单位至点A4(−2,4)照此规律平移下去点A平移至点A2023时点A2023的坐标是.三、解答题14.已知在平面直角坐标系中点P(3m−6,m+1)试分别根据下列条件求出点P的坐标.(1)若点P在y轴上求出点P的坐标.(2)点A的坐标(1,−2)若AP∥x轴求点P的坐标.15.如图所示△ABO中 A B两点的坐标分别为(2 4)(7 2) C G F E分别为过A B两点所作的y轴、x轴的垂线与y轴、x轴的交点.求△AOB的面积.16.下图是北京市三所大学位置的平面示意图图中小方格都是边长为1个单位长度的正方形若清华大学的坐标为(0 3)北京大学的坐标为(﹣3 2).(1)请在图中画出平面直角坐标系并写出北京语言大学的坐标;(2)若中国人民大学的坐标为(﹣3 ﹣4)请在坐标系中标出中国人民大学的位置.17.如图,△ABC的三个顶点坐标分别为A(0,2)B(−3,1)C(−2,−2).(1)将△ABC向右平移2个单位作出△A′B′C′;(2)直接写出A′B′C′三点的坐标.18.如图所示在平面内有四个点它们的坐标分别是A(﹣1 0) B(2+ √3 0) C(2 1) D(0 1).(1)依次连结A、B、C、D 围成的四边形是一个形;(2)求这个四边形的面积;(3)将这个四边形向左平移√3个单位长度四个顶点的坐标分别为多少?参考答案 1.C 2.D 3.B 4.D 5.B 6.A 7.A 8.A 9.x>1 10.二 11.(0 2) 12.(2 1) 13.(−2020,2024)14.(1)解:点P(3m −6,m +1) 点P 在y 轴上 ∴3m −6=0 解得m =2∴m +1=3∴点P 的坐标为(0,3).(2)解:点P(3m −6,m +1) 点A 的坐标(1,−2) AP ∥x 轴 ∴m +1=−2 解得m =−3∴3m −6=−15∴点P 的坐标为(−15,−2). 15.解:∵A (2 4) B (7 2)∴AC=2、CO=4、OE=7、BE=2、AF=4、EF=OE ﹣OF=7﹣2=5 由图可知 S △AOB =S 矩形ACOF +S 梯形AFEB ﹣S △ACO ﹣S △BOE =2×4+12(2+4)×5﹣12×2×4﹣12×7×2=8+15﹣4﹣7 =23﹣11 =12.16.(1)解:如图,北京语言大学的坐标:(3 1);(2)解:中国人民大学的位置如图所示:17.(1)解:如图,△A′B′C′即为所求.(2)解:据图可知:A′(2,2)B′(−1,1)C′(0,−2).18.(1)梯(2)解:∵A(﹣1 0) B(2+ √3 0) C(2 1) D(0 1)∴AB=3+ √3 CD=2∴四边形ABCD的面积= 12(AB+CD)•OD= 12(3+ √3)×1= 3+√32(3)解:A′(﹣1﹣√3 0) B′(2 0) C′(2﹣√3 1) D′(﹣√3 1)。
一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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=10,2tan 3B =,求半圆的半径.【答案】(1)见解析;(2)413【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=. ∵1132OA AB x ==,AD =2x +10, ∴113221013x x x =+. 解得 x =8. ∴138413OA =⨯=. 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.2.已知⊙O 中,弦AB=AC ,点P 是∠BAC 所对弧上一动点,连接PA ,PB .(1)如图①,把△ABP 绕点A 逆时针旋转到△ACQ ,连接PC ,求证:∠ACP+∠ACQ=180°;(2)如图②,若∠BAC=60°,试探究PA 、PB 、PC 之间的关系.(3)若∠BAC=120°时,(2)中的结论是否成立?若是,请证明;若不是,请直接写出它们之间的数量关系,不需证明.【答案】(1)证明见解析;(2)PA=PB+PC .理由见解析;(3)若∠BAC=120°时,(2)3 PA=PB+PC .【解析】试题分析:(1)如图①,连接PC .根据“内接四边形的对角互补的性质”即可证得结论;(2)如图②,通过作辅助线BC 、PE 、CE (连接BC ,延长BP 至E ,使PE=PC ,连接CE )构建等边△PCE 和全等三角形△BEC ≌△APC ;然后利用全等三角形的对应边相等和线段间的和差关系可以求得PA=PB+PC ;(3)如图③,在线段PC 上截取PQ ,使PQ=PB ,过点A 作AG ⊥PC 于点G .利用全等三角形△ABP ≌△AQP (SAS )的对应边相等推知AB=AQ ,PB=PG ,将PA 、PB 、PC 的数量关系转化到△APC 中来求即可.试题解析:(1)如图①,连接PC .∵△ACQ 是由△ABP 绕点A 逆时针旋转得到的,∴∠ABP=∠ACQ .由图①知,点A 、B 、P 、C 四点共圆,∴∠ACP+∠ABP=180°(圆内接四边形的对角互补),∴∠ACP+∠ACQ=180°(等量代换);(2)PA=PB+PC .理由如下:如图②,连接BC ,延长BP 至E ,使PE=PC ,连接CE .∵弦AB=弦AC ,∠BAC=60°,∴△ABC 是等边三角形(有一内角为60°的等腰三角形是等边三角形).∵A 、B 、P 、C 四点共圆,∴∠BAC+∠BPC=180°(圆内接四边形的对角互补), ∵∠BPC+∠EPC=180°,∴∠BAC=∠CPE=60°,∵PE=PC ,∴△PCE 是等边三角形,∴CE=PC ,∠E=∠ECP=∠EPC=60°;又∵∠BCE=60°+∠BCP ,∠ACP=60°+∠BCP ,∴∠BCE=∠ACP (等量代换),在△BEC 和△APC 中,CE PC BCE ACP AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BEC ≌△APC (SAS ),∴BE=PA , ∴PA=BE=PB+PC ;(3)若∠BAC=120°时,(2.理由如下:如图③,在线段PC 上截取PQ ,使PQ=PB ,过点A 作AG ⊥PC 于点G .∵∠BAC=120°,∠BAC+∠BPC=180°,∴∠BPC=60°.∵弦AB=弦AC ,∴∠APB=∠APQ=30°.在△ABP 和△AQP 中,PB PQ APB APQ AP AP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABP ≌△AQP (SAS ), ∴AB=AQ ,PB=PQ (全等三角形的对应边相等),∴AQ=AC (等量代换).在等腰△AQC 中,QG=CG .在Rt △APG 中,∠APG=30°,则AP=2AG ,AG,∴PB+PC=PG ﹣QG+PG+CG=PG ﹣,∴PA=PB+PC .【点睛】本题考查了圆的综合题,解题的关键要能掌握和灵活运用圆心角、弧、弦间的关系,全等三角形的判定与性质,圆内接四边形的性质等.3.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点G,点F是CD上一点,且满足若13 CFDF=,连接AF并延长交⊙O于点E,连接AD、DE,若CF=2,AF=3.(1)求证:△ADF∽△AED;(2)求FG的长;(3)求tan∠E的值.【答案】(1)证明见解析5【解析】分析:(1)由AB是 O的直径,弦CD⊥AB,根据垂径定理可得:弧AD=弧AC,DG=CG,继而证得△ADF∽△AED;(2)由13CFFD= ,CF=2,可求得DF的长,继而求得CG=DG=4,则可求得FG=2;(3)由勾股定理可求得AG的长,即可求得tan∠ADF的值,继而求得tan∠5本题解析:①∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∴DG=CG,∴AD AC=,∠ADF=∠AED,∵∠FAD=∠DAE(公共角),∴△ADF∽△AED;②∵13CFFD=,CF=2,∴FD=6,∴CD=DF+CF=8,∴CG=DG=4,∴FG=CG-CF=2;③∵AF=3,FG=2,∴225AF FG-=,点睛:本题考查了相似三角形的判定与性质、圆周角定理、垂径定理、勾股定理以及三角函数等知识点,考查内容较多,综合性较强,难度适中,注意掌握数形结合的思想.4.如图,AB 是半圆O 的直径,半径OC ⊥AB ,OB =4,D 是OB 的中点,点E 是弧BC 上的动点,连接AE ,DE .(1)当点E 是弧BC 的中点时,求△ADE 的面积;(2)若3tan 2AED ∠= ,求AE 的长; (3)点F 是半径OC 上一动点,设点E 到直线OC 的距离为m ,当△DEF 是等腰直角三角形时,求m 的值.【答案】(1)62ADE S =2)1655AE =3)23m =,22m =71m =.【解析】【分析】(1)作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,则EH =OH =2+a ,根据Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,即可求出a 的值,即可求出S △ADE 的值;(2)作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE ,设EF =2x ,DF =3x ,根据DF ∥BE 故AF AD EF BD=,得出AF =6x ,再利用Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2,即可求出x ,进而求出AE 的长; (3)根据等腰直角三角形的不同顶点进行分类讨论,分别求出m 的值.【详解】解:(1)如图,作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,∵点E 是弧BC 中点,∴∠COE =∠EOH =45°,∴EH =OH =2+a ,在Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,(2+a )2=(6+a )(2﹣a ), 解得a =222±,∴a =222-, EH=22,S △ADE =1622AD EH =;(2)如图,作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE设EF =2x ,DF =3x∵DF ∥BE∴AF AD EF BD= ∴622AF x ==3 ∴AF =6x 在Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2(6x )2+(3x )2=(6)2解得x =255AE =8x =1655 (3)当点D 为等腰直角三角形直角顶点时,如图设DH =a由DF=DE,∠DOF=∠EHD=90°,∠FDO+∠DFO=∠FDO+∠EDH ,∴∠DFO=∠EDH∴△ODF ≌△HED∴OD =EH =2在Rt △ABE 中,EH 2=AH•BH(2)2=(6+a)•(2﹣a)-解得a=±232m=23当点E为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFG≌△DEH设DH=a,则GE=a,EH=FG=2+a在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(2+a)2=(6+a)(2﹣a)解得a=222±-∴m=22当点F为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFM≌△FDO设OF=a,则ME=a,MF=OD=2∴EH=a+2在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(a+2)2=(4+a)•(4﹣a)解得a=71m71【点睛】此题主要考查圆内综合问题,解题的关键是熟知全等三角形、等腰三角形、相似三角形的判定与性质.5.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.6.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.7.如图,AB是圆O的直径,O为圆心,AD、BD是半圆的弦,且∠PDA=∠PBD.延长PD 交圆的切线BE于点E(1)判断直线PD是否为⊙O的切线,并说明理由;(2)如果∠BED=60°,3PA的长;(3)将线段PD以直线AD为对称轴作对称线段DF,点F正好在圆O上,如图2,求证:四边形DFBE为菱形.【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)连接OD,由AB是圆O的直径可得∠ADB=90°,进而求得∠ADO+∠PDA=90°,即可得出直线PD为⊙O的切线;(2)根据BE是⊙O的切线,则∠EBA=90°,即可求得∠P=30°,再由PD为⊙O的切线,得∠PDO=90°,根据三角函数的定义求得OD,由勾股定理得OP,即可得出PA;(3)根据题意可证得∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,由AB是圆O的直径,得∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则可表示出∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,由圆内接四边形的性质得出x 的值,可得出△BDE是等边三角形.进而证出四边形DFBE为菱形.【详解】(1)直线PD为⊙O的切线,理由如下:如图1,连接OD,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠BDO=90°,又∵DO=BO,∴∠BDO=∠PBD,∵∠PDA=∠PBD,∴∠BDO=∠PDA,∴∠ADO+∠PDA=90°,即PD⊥OD,∵点D在⊙O上,∴直线PD为⊙O的切线;(2)∵BE是⊙O的切线,∴∠EBA=90°,∵∠BED=60°,∴∠P=30°,∵PD为⊙O的切线,∴∠PDO=90°,在Rt△PDO中,∠P=30°,PD=3,∴0 tan30ODPD=,解得OD=1,∴22PO PD OD=+=2,∴PA=PO﹣AO=2﹣1=1;(3)如图2,依题意得:∠ADF=∠PDA,∠PAD=∠DAF,∵∠PDA=∠PBD∠ADF=∠ABF,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,∵四边形AFBD内接于⊙O,∴∠DAF+∠DBF=180°,即90°+x+2x=180°,解得x=30°,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF=30°,∵BE、ED是⊙O的切线,∴DE=BE,∠EBA=90°,∴∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形,∴BD=DE=BE,又∵∠FDB=∠ADB﹣∠ADF=90°﹣30°=60°∠DBF=2x°=60°,∴△BDF是等边三角形,∴BD=DF=BF,∴DE=BE=DF=BF,∴四边形DFBE为菱形.【点睛】本题是一道综合性的题目,考查了切线的判定和性质,圆周角定理和菱形的性质,是中档题,难度较大.8.已知AC=DC,AC⊥DC,直线MN经过点A,作DB⊥MN,垂足为B,连结CB.[感知]如图①,点A、B在CD同侧,且点B在AC右侧,在射线AM上截取AE=BD,连结CE,可证△BCD≌△ECA,从而得出EC=BC,∠ECB=90°,进而得出∠ABC=度;[探究]如图②,当点A、B在CD异侧时,[感知]得出的∠ABC的大小是否改变?若不改变,给出证明;若改变,请求出∠ABC的大小.[应用]在直线MN绕点A旋转的过程中,当∠BCD=30°,BD=时,直接写出BC的长.【答案】【感知】:45;【探究】:不改变,理由详见解析;【拓展】:BC的长为+1或﹣1.【解析】【分析】[感知]证明△BCD≌△ECA(SAS)即可解决问题;[探究]结论不变,证明△BCD≌△ECA(SAS)即可解决问题;[应用]分两种情形分别求解即可解决问题.【详解】解:【感知】,如图①中,在射线AM上截取AE=BD,连结CE.∵AC⊥DC,DB⊥MN,∴∠ACD=∠DBA=90°.∴∠CDB+∠CAB=180°,∵∠CAB+∠CAE=180°∴∠D=∠CAE,∵CD=AC,AE=BD,∴△BCD≌△ECA(SAS),∴BC=EC,∠BCD=∠ECA,∵∠ACE+∠ECD=90°,∴∠ECD+∠DCB=90°,即∠ECB=90°,∴∠ABC=45°.故答案为45【探究】不改变.理由如下:如图,如图②中,在射线AN上截取AE=BD,连接CE,设MN与CD交于点O.∵AC⊥DC,DB⊥MN,∴∠ACD=∠DBA=90°,∵∠AOC=∠DOB,∴∠D=∠EAC,CD=AC,∴△BCD≌△ECA(SAS),∴BC=EC,∠BCD=∠ECA,∵∠ACE+∠ECD=90°,∴∠ECD+∠DCB=90°,即∠ECB=90°,∴∠ABC=45°.【拓展】如图①﹣1中,连接AD.∴∠ACD+∠ABD=180°,∴A,C,D,B四点共圆,∴∠DAB=∠DCB=30°,∴AB=BD=,∴EB =AE+AB=+,∵△ECB是等腰直角三角形,如图②中,同法可得BC=﹣1.综上所述,BC的长为+1或﹣1.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,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,属于中考压轴题.9.如图,在△ABC中,以AC为直径作⊙O交BC于点D,交AB于点G,且D是BC中点,DE⊥AB,垂足为E,交AC的延长线于点F.(1)求证:直线EF是⊙O的切线;(2)若CF=3,cosA=25,求出⊙O的半径和BE的长;(3)连接CG,在(2)的条件下,求CGEF的值.【答案】(1)见解析;(2)2,65(3)CG:EF=4:7【解析】试题分析:(1)连结OD.先证明OD是△ABC的中位线,根据中位线的性质得到OD∥AB,再由DE⊥AB,得出OD⊥EF,根据切线的判定即可得出直线EF是⊙O的切线;(2)先由OD∥AB,得出∠COD=∠A,再解Rt△DOF,根据余弦函数的定义得到cos∠FOD==,设⊙O的半径为R,解方程=,求出R=,那么AB=2OD=,解Rt△AEF,根据余弦函数的定义得到cosA==,求出AE=,然后由BE=AB﹣AE即可求解.试题解析:(1)证明:如图,连结OD.∵CD=DB,CO=OA,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AB,AB=2OD,∵DE⊥AB,∴DE⊥OD,即OD⊥EF,∴直线EF是⊙O的切线;(2)解:∵OD∥AB,∴∠COD=∠A.在Rt△DOF中,∵∠ODF=90°,∴cos∠FOD==,设⊙O的半径为R,则=,解得R=,∴AB=2OD=.在Rt△AEF中,∵∠AEF=90°,∴cosA===,∴AE=,∴BE=AB﹣AE=﹣=2.【点睛】本题考查了切线的判定,解直角三角形,三角形中位线的性质知识点.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连结圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.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.。
2013中考圆大题一、解答题(共30小题)(选答题,不自动判卷)1.(2013•聊城)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FADC是菱形;(2)FC是⊙O的切线.2.(2013•武汉)如图,已知△ABC是⊙O的内接三角形,AB=AC,点P是的中点,连接PA,PB,PC.(1)如图①,若∠BPC=60°.求证:AC=AP;(2)如图②,若sin∠BPC=,求tan∠PAB的值.3.(2013•苏州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB边上一点,以BD为直径的⊙O与边AC相切于点E,连接DE并延长DE交BC的延长线于点F.(1)求证:BD=BF;(2)若CF=1,cosB=,求⊙O的半径.4.(2013•株洲)已知AB是⊙O的直径,直线BC与⊙O相切于点B,∠ABC的平分线BD交⊙O于点D,AD的延长线交BC于点C.(1)求∠BAC的度数;(2)求证:AD=CD.5.(2013•义乌市)已知直线PD垂直平分⊙O的半径OA于点B,PD交⊙O于点C、D,PE是⊙O的切线,E为切点,连结AE,交CD于点F.(1)若⊙O的半径为8,求CD的长;(2)证明:PE=PF;(3)若PF=13,sinA=,求EF的长.7.(2013•随州)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB为直径,∠BAC的平分线交⊙O与点D,过点D的切线分别交AB、AC的延长线与点E、F.(1)求证:AF⊥EF.(2)小强同学通过探究发现:AF+CF=AB,请你帮忙小强同学证明这一结论.8.(2013•沈阳)如图,OC平分∠MON,点A在射线OC上,以点A为圆心,半径为2的⊙A与OM相切与点B,连接BA并延长交⊙A于点D,交ON于点E.(1)求证:ON是⊙A的切线;(2)若∠MON=60°,求图中阴影部分的面积.(结果保留π)9.(2013•西宁)如图,⊙O是△ABC的外接圆,BC为⊙O直径,作∠CAD=∠B,且点D在BC的延长线上,CE⊥AD于点E.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为8,CE=2,求CD的长.10.(2013•柳州)如图,⊙O的直径AB=6,AD、BC是⊙O的两条切线,AD=2,BC=.(1)求OD、OC的长;(2)求证:△DOC∽△OBC;(3)求证:CD是⊙O切线.12.(2013•钦州)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,O是BC边上一点,以O为圆心的半圆与AB边相切于点D,与AC、BC边分别交于点E、F、G,连接OD,已知BD=2,AE=3,tan∠BOD=.(1)求⊙O的半径OD;(2)求证:AE是⊙O的切线;(3)求图中两部分阴影面积的和.13.(2013•十堰)如图1,△ABC中,CA=CB,点O在高CH上,OD⊥CA于点D,OE⊥CB于点E,以O为圆心,OD为半径作⊙O.(1)求证:⊙O与CB相切于点E;(2)如图2,若⊙O过点H,且AC=5,AB=6,连接EH,求△BHE的面积和tan∠BHE的值.15.(2013•莆田)如图,▱ABCD中,AB=2,以点A为圆心,AB为半径的圆交边BC于点E,连接DE、AC、AE.(1)求证:△AED≌△DCA;(2)若DE平分∠ADC且与⊙A相切于点E,求图中阴影部分(扇形)的面积.16.(2013•雅安)如图,AB是⊙O的直径,BC为⊙O的切线,D为⊙O上的一点,CD=CB,延长CD交BA的延长线于点E.(1)求证:CD为⊙O的切线;(2)若BD的弦心距OF=1,∠ABD=30°,求图中阴影部分的面积.(结果保留π)17.(2013•威海)如图,CD为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为点F,AO⊥BC,垂足为点E,AO=1.(1)求∠C的大小;(2)求阴影部分的面积.19.(2013•温州)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,延长BC至点D,使DC=CB,延长DA与⊙O的另一个交点为E,连接AC,CE.(1)求证:∠B=∠D;(2)若AB=4,BC﹣AC=2,求CE的长.20.(2013•孝感)如图,△ABC内接于⊙O,∠B=60°,CD是⊙O的直径,点P是CD延长线上的一点,且AP=AC.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)若PD=,求⊙O的直径.21.(2013•绵阳)如图,AB是⊙O的直径,C是半圆O上的一点,AC平分∠DAB,AD⊥CD,垂足为D,AD交⊙O于E,连接CE.(1)判断CD与⊙O的位置关系,并证明你的结论;(2)若E是的中点,⊙O的半径为1,求图中阴影部分的面积.22.(2013•天津)已知直线l与⊙O,AB是⊙O的直径,AD⊥l于点D.(Ⅰ)如图①,当直线l与⊙O相切于点C时,若∠DAC=30°,求∠BAC的大小;(Ⅱ)如图②,当直线l与⊙O相交于点E、F时,若∠DAE=18°,求∠BAF的大小.23.(2013•宜宾)如图,AB是⊙O的直径,∠B=∠CAD.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若点E是的中点,连接AE交BC于点F,当BD=5,CD=4时,求AF的值.29.(2013•扬州)如图,△ABC内接于⊙O,弦AD⊥AB交BC于点E,过点B作⊙O的切线交DA的延长线于点F,且∠ABF=∠ABC.(1)求证:AB=AC;(2)若AD=4,cos∠ABF=,求DE的长.30.(2013•黔西南州)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB与点E,点P在⊙O上,∠1=∠C,(1)求证:CB∥PD;(2)若BC=3,sin∠P=,求⊙O的直径.一、解答题(共30小题)(选答题,不自动判卷)1.(2013•聊城)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FADC是菱形;(2)FC是⊙O的切线.CD=×=22=4,2.(2013•武汉)如图,已知△ABC是⊙O的内接三角形,AB=AC,点P是的中点,连接PA,PB,PC.(1)如图①,若∠BPC=60°.求证:AC=AP;(2)如图②,若sin∠BPC=,求tan∠PAB的值.的中点,则∠ACP=AC=BPC=,是AE=OE=44的中点,ACP=PCA=,PA==7x=40x的中点,AB=20xPAE===的值为3.(2013•苏州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB边上一点,以BD为直径的⊙O与边AC相切于点E,连接DE并延长DE交BC的延长线于点F.(1)求证:BD=BF;(2)若CF=1,cosB=,求⊙O的半径.BFBD,﹣=,即=,即=x=的半径为=4.(2013•株洲)已知AB是⊙O的直径,直线BC与⊙O相切于点B,∠ABC的平分线BD交⊙O于点D,AD的延长线交BC于点C.(1)求∠BAC的度数;(2)求证:AD=CD.5.(2013•义乌市)已知直线PD垂直平分⊙O的半径OA于点B,PD交⊙O于点C、D,PE是⊙O的切线,E为切点,连结AE,交CD于点F.(1)若⊙O的半径为8,求CD的长;(2)证明:PE=PF;(3)若PF=13,sinA=,求EF的长.×OA=4CD=4CD=2BD=8×=56.(2013•眉山)如图,在11×11的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,网格中有一个格点△ABC (即三角形的顶点都在格点上).(1)在图中作出△ABC关于直线l对称的△A1B1C1;(要求A与A1,B与B1,C与C1相对应)(2)作出△ABC绕点C顺时针方向旋转90°后得到的△A2B2C;(3)在(2)的条件下直接写出点B旋转到B2所经过的路径的长.(结果保留π)=7.(2013•随州)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB为直径,∠BAC的平分线交⊙O与点D,过点D的切线分别交AB、AC的延长线与点E、F.(1)求证:AF⊥EF.(2)小强同学通过探究发现:AF+CF=AB,请你帮忙小强同学证明这一结论.=8.(2013•沈阳)如图,OC平分∠MON,点A在射线OC上,以点A为圆心,半径为2的⊙A与OM相切与点B,连接BA并延长交⊙A于点D,交ON于点E.(1)求证:ON是⊙A的切线;(2)若∠MON=60°,求图中阴影部分的面积.(结果保留π)FAE==2AF×π×﹣π9.(2013•西宁)如图,⊙O是△ABC的外接圆,BC为⊙O直径,作∠CAD=∠B,且点D在BC的延长线上,CE⊥AD于点E.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为8,CE=2,求CD的长.,继而求得答案.x=x=CD=10.(2013•柳州)如图,⊙O的直径AB=6,AD、BC是⊙O的两条切线,AD=2,BC=.(1)求OD、OC的长;(2)求证:△DOC∽△OBC;(3)求证:CD是⊙O切线.,=OC==BE=DC=,==,11.(2013•龙岩)如图①,在矩形纸片ABCD中,AB=+1,AD=.(1)如图②,将矩形纸片向上方翻折,使点D恰好落在AB边上的D′处,压平折痕交CD于点E,则折痕AE的长为;(2)如图③,再将四边形BCED′沿D′E向左翻折,压平后得四边形B′C′ED′,B′C′交AE于点F,则四边形B′FED′的面积为﹣;(3)如图④,将图②中的△AED′绕点E顺时针旋转α角,得△A′ED″,使得EA′恰好经过顶点B,求弧D′D″的长.(结果保留π)=E=DE====E=DE=,﹣((1+1=﹣;);BC=BEC=,=12.(2013•钦州)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,O是BC边上一点,以O为圆心的半圆与AB边相切于点D,与AC、BC边分别交于点E、F、G,连接OD,已知BD=2,AE=3,tan∠BOD=.(1)求⊙O的半径OD;(2)求证:AE是⊙O的切线;(3)求图中两部分阴影面积的和.BOD===,即=××﹣.13.(2013•十堰)如图1,△ABC中,CA=CB,点O在高CH上,OD⊥CA于点D,OE⊥CB于点E,以O为圆心,OD为半径作⊙O.(1)求证:⊙O与CB相切于点E;(2)如图2,若⊙O过点H,且AC=5,AB=6,连接EH,求△BHE的面积和tan∠BHE的值.AH=BH==4=,即=EF=,BH EF=××=,=﹣,BHE=14.(2013•南昌)如图,在平面直角坐标系中,以点O为圆心,半径为2的圆与y轴交于点A,点P(4,2)是⊙O外一点,连接AP,直线PB与⊙O相切于点B,交x轴于点C.(1)证明PA是⊙O的切线;(2)求点B的坐标.=1.2=1.615.(2013•莆田)如图,▱ABCD中,AB=2,以点A为圆心,AB为半径的圆交边BC于点E,连接DE、AC、AE.(1)求证:△AED≌△DCA;(2)若DE平分∠ADC且与⊙A相切于点E,求图中阴影部分(扇形)的面积.=π16.(2013•雅安)如图,AB是⊙O的直径,BC为⊙O的切线,D为⊙O上的一点,CD=CB,延长CD交BA的延长线于点E.(1)求证:CD为⊙O的切线;(2)若BD的弦心距OF=1,∠ABD=30°,求图中阴影部分的面积.(结果保留π)BF=,∠﹣×17.(2013•威海)如图,CD为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为点F,AO⊥BC,垂足为点E,AO=1.(1)求∠C的大小;(2)求阴影部分的面积.=,∠C=∠=C=C=﹣××π﹣18.(2013•乌鲁木齐)如图.点A、B、C、D在⊙O上,AC⊥BD于点E,过点O作OF⊥BC于F,求证:(1)△AEB∽△OFC;(2)AD=2FO.BAE=∠COF=)根据相似三角形对应边成比例可得=,再根据圆周角定理求出∠相似,根据相似三角形对应边成比例可得==,再根据垂径定理BAE=COF====•19.(2013•温州)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,延长BC至点D,使DC=CB,延长DA与⊙O 的另一个交点为E,连接AC,CE.(1)求证:∠B=∠D;(2)若AB=4,BC﹣AC=2,求CE的长.(舍去).20.(2013•孝感)如图,△ABC内接于⊙O,∠B=60°,CD是⊙O的直径,点P是CD延长线上的一点,且AP=AC.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)若PD=,求⊙O的直径.PD=的直径为21.(2013•绵阳)如图,AB是⊙O的直径,C是半圆O上的一点,AC平分∠DAB,AD⊥CD,垂足为D,AD交⊙O于E,连接CE.(1)判断CD与⊙O的位置关系,并证明你的结论;(2)若E是的中点,⊙O的半径为1,求图中阴影部分的面积.AE=CF=DE=,EF=FB=DC=××.22.(2013•天津)已知直线l与⊙O,AB是⊙O的直径,AD⊥l于点D.(Ⅰ)如图①,当直线l与⊙O相切于点C时,若∠DAC=30°,求∠BAC的大小;(Ⅱ)如图②,当直线l与⊙O相交于点E、F时,若∠DAE=18°,求∠BAF的大小.23.(2013•宜宾)如图,AB是⊙O的直径,∠B=∠CAD.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若点E是的中点,连接AE交BC于点F,当BD=5,CD=4时,求AF的值.==2,=224.(2013•玉溪)如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,OF⊥AC于点F,(1)请探索OF和BC的关系并说明理由;(2)若∠D=30°,BC=1时,求圆中阴影部分的面积.(结果保留π),再根据直角三角形的性质得出BCBC..×..﹣.25.(2013•永州)如图,AB是⊙O的切线,B为切点,圆心在AC上,∠A=30°,D为的中点.(1)求证:AB=BC;(2)求证:四边形BOCD是菱形.OBC=∠的中点,=26.(2013•资阳)在⊙O中,AB为直径,点C为圆上一点,将劣弧沿弦AC翻折交AB于点D,连结CD.(1)如图1,若点D与圆心O重合,AC=2,求⊙O的半径r;(2)如图2,若点D与圆心O不重合,∠BAC=25°,请直接写出∠DCA的度数.AE=r所对的圆周角,然后根据∠等于所对的圆周角减去AC=×rr根据翻折的性质,所对的圆周角为∠27.(2013•柳州)如图,将小旗ACDB放于平面直角坐标系中,得到各顶点的坐标为A(﹣6,12),B (﹣6,0),C(0,6),D(﹣6,6).以点B为旋转中心,在平面直角坐标系内将小旗顺时针旋转90°.(1)画出旋转后的小旗A′C′D′B′;(2)写出点A′,C′,D′的坐标;(3)求出线段BA旋转到B′A′时所扫过的扇形的面积.=3628.(2013•衢州)如图,已知AB是⊙O的直径,BC⊥AB,连结OC,弦AD∥OC,直线CD交BA的延长线于点E.(1)求证:直线CD是⊙O的切线;(2)若DE=2BC,求AD:OC的值..29.(2013•扬州)如图,△ABC内接于⊙O,弦AD⊥AB交BC于点E,过点B作⊙O的切线交DA的延长线于点F,且∠ABF=∠ABC.(1)求证:AB=AC;(2)若AD=4,cos∠ABF=,求DE的长.ADB=,∴===5ABE=,∴BE=====.30.(2013•黔西南州)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB与点E,点P在⊙O上,∠1=∠C,(1)求证:CB∥PD;(2)若BC=3,sin∠P=,求⊙O的直径.,根据=可以确定∠,即,所以可以求得圆的直径.=CAB==41。
中考数学圆的综合综合经典题附答案一、圆的综合1.如图,在⊙O中,AB为直径,OC⊥AB,弦CD与OB交于点F,在AB的延长线上有点E,且EF=ED.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若tan A=12,探究线段AB和BE之间的数量关系,并证明;(3)在(2)的条件下,若OF=1,求圆O的半径.【答案】(1)答案见解析;(2)AB=3BE;(3)3.【解析】试题分析:(1)先判断出∠OCF+∠CFO=90°,再判断出∠OCF=∠ODF,即可得出结论;(2)先判断出∠BDE=∠A,进而得出△EBD∽△EDA,得出AE=2DE,DE=2BE,即可得出结论;(3)设BE=x,则DE=EF=2x,AB=3x,半径OD=32x,进而得出OE=1+2x,最后用勾股定理即可得出结论.试题解析:(1)证明:连结OD,如图.∵EF=ED,∴∠EFD=∠EDF.∵∠EFD=∠CFO,∴∠CFO=∠EDF.∵OC⊥OF,∴∠OCF+∠CFO=90°.∵OC=OD,∴∠OCF=∠ODF,∴∠ODC+∠EDF=90°,即∠ODE=90°,∴OD⊥DE.∵点D在⊙O上,∴DE是⊙O的切线;(2)线段AB、BE之间的数量关系为:AB=3BE.证明如下:∵AB为⊙O直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO=∠BDE.∵OA=OD,∴∠ADO=∠A,∴∠BDE=∠A,而∠BED=∠DEA,∴△EBD∽△EDA,∴DE BE BDAE DE AD==.∵Rt△ABD中,tan A=BDAD=12,∴DE BEAE DE==12,∴AE=2DE,DE=2BE,∴AE=4BE,∴AB=3BE;(3)设BE=x,则DE=EF=2x,AB=3x,半径OD=32x.∵OF=1,∴OE=1+2x.在Rt△ODE中,由勾股定理可得:(32x)2+(2x)2=(1+2x)2,∴x=﹣29(舍)或x=2,∴圆O的半径为3.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了切线的判定和性质,等腰三角形的性质,锐角三角函数,相似三角形的判定和性质,勾股定理,判断出△EBD ∽△EDA 是解答本题的关键.2.如图,AB 为O e 的直径,弦//CD AB ,E 是AB 延长线上一点,CDB ADE ∠=∠.()1DE 是O e 的切线吗?请说明理由; ()2求证:2AC CD BE =⋅.【答案】(1)结论:DE 是O e 的切线,理由见解析;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)连接OD ,只要证明OD DE ⊥即可;(2)只要证明:AC BD =,CDB DBE V V ∽即可解决问题. 【详解】()1解:结论:DE 是O e 的切线.理由:连接OD .CDB ADE ∠=∠Q , ADC EDB ∴∠=∠, //CD AB Q ,CDA DAB ∴∠=∠, OA OD =Q ,OAD ODA ∴∠=∠,ADO EDB ∴∠=∠, AB Q 是直径, 90ADB ∴∠=o ,90ADB ODE ∴∠=∠=o ,DE OD ∴⊥,DE ∴是O e 的切线.()2//CD AB Q ,ADC DAB ∴∠=∠,CDB DBE ∠=∠,AC BD ∴=nn,AC BD ∴=,DCB DAB ∠=∠Q ,EDB DAB ∠=∠, EDB DCB ∴∠=∠, CDB ∴V ∽DBE V , CD DB BD BE∴=, 2BD CD BE ∴=⋅, 2AC CD BE ∴=⋅.【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质、圆周角定理、切线的判定等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,准确寻找相似三角形解决问题,属于中考常考题型.3.如图,AB 是半圆O 的直径,C 是的中点,D 是的中点,AC 与BD 相交于点E .(1)求证:BD 平分∠ABC ; (2)求证:BE =2AD ; (3)求DEBE的值. 【答案】(1)答案见解析(2)BE=AF=2AD (3)212【解析】试题分析:(1)根据中点弧的性质,可得弦AD=CD ,然后根据弦、弧、圆周角、圆心角的性质求解即可;(2)延长BC 与AD 相交于点F, 证明△BCE ≌△ACF, 根据全等三角形的性质可得BE=AF=2AD;(3)连接OD,交AC于H.简要思路如下:设OH为1,则BC为2,OB=OD=2,DH=21-, 然后根据相似三角形的性质可求解.试题解析:(1)∵D是的中点∴AD=DC∴∠CBD=∠ABD∴BD平分∠ABC(2)提示:延长BC与AD相交于点F,证明△BCE≌△ACF,BE=AF=2AD(3)连接OD,交AC于H.简要思路如下:设OH为1,则BC为2,OB=OD=2,DH=21-, DEBE=DHBCDE BE =212-4.已知:如图,在矩形ABCD中,点O在对角线BD上,以OD的长为半径的⊙O与AD,BD分别交于点E、点F,且∠ABE=∠DBC.(1)判断直线BE与⊙O的位置关系,并证明你的结论;(2)若sin∠ABE=3,CD=2,求⊙O的半径.【答案】(1)直线BE与⊙O相切,证明见解析;(2)⊙O的半径为32.【解析】分析:(1)连接OE,根据矩形的性质,可证∠BEO=90°,即可得出直线BE与⊙O相切;(2)连接EF,先根据已知条件得出BD的值,再在△BEO中,利用勾股定理推知BE的长,设出⊙O的半径为r,利用切线的性质,用勾股定理列出等式解之即可得出r的值.详解:(1)直线BE 与⊙O 相切.理由如下:连接OE ,在矩形ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠ADB =∠DBC . ∵OD =OE ,∴∠OED =∠ODE . 又∵∠ABE =∠DBC ,∴∠ABE =∠OED , ∵矩形ABDC ,∠A =90°,∴∠ABE +∠AEB =90°,∴∠OED +∠AEB =90°,∴∠BEO =90°,∴直线BE 与⊙O 相切;(2)连接EF ,方法1:∵四边形ABCD 是矩形,CD =2,∴∠A =∠C =90°,AB =CD =2. ∵∠ABE =∠DBC ,∴sin ∠CBD =33sin ABE ∠= ∴23DCBD sin CBD∠==在Rt △AEB 中,∵CD =2,∴22BC =.∵tan ∠CBD =tan ∠ABE ,∴2222DC AE AEAE BC AB ,,==∴=, 由勾股定理求得6BE =在Rt △BEO 中,∠BEO =90°,EO 2+EB 2=OB 2.设⊙O 的半径为r ,则222623r r +=()(),∴r 3, 方法2:∵DF 是⊙O 的直径,∴∠DEF =90°. ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A =∠C =90°,AB =CD =2. ∵∠ABE =∠DBC ,∴sin ∠CBD =33sin ABE ∠=. 设3DC x BD x ==,,则2BC x =.∵CD =2,∴22BC =. ∵tan ∠CBD =tan ∠ABE ,∴2222DC AE AEAE BC AB ,,==∴=, ∴E 为AD 中点.∵DF 为直径,∠FED =90°,∴EF ∥AB ,∴132DF BD ==∴⊙O 3点睛:本题综合考查了切线的性质、勾股定理以及三角函数的应用等知识点,具有较强的综合性,有一定的难度.5.如图,在⊙O中,直径AB⊥弦CD于点E,连接AC,BC,点F是BA延长线上的一点,且∠FCA=∠B.(1)求证:CF是⊙O的切线;(2)若AE=4,tan∠ACD=33,求FC的长.【答案】(1)见解析【解析】分析:(1)利用圆周角定理以及等腰三角形的性质得出∠OCF=90°,进而得出答案;(2)根据正切的性质求出EC的长,然后利用垂径定理求出圆的半径,再根据等边三角形的性质,利用勾股定理求出即可.详解:(1)证明:连接OC.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠OCB+∠ACO=90°.∵OB=OC,∴∠B=∠OCB.又∵∠FCA=∠B,∴∠FCA=∠OCB,∴∠FCA+∠ACO=90°,即∠FCO=90°,∴FC⊥OC,∴FC是⊙O切线.(2)解:∵AB⊥CD,∴∠AEC=90°,∴EC=AE43 tan ACE3∠==设OA=OC=r,则OE=OA-AE=r-4.在Rt△OEC中,OC2=OE2+CE2,即r2=(r-4)2+32,解得r=8.∴OE=r-4=4=AE.∵CE⊥OA,∴CA=CO=8,∴△AOC是等边三角形,∴∠FOC=60°,∴∠F=30°.在Rt△FOC中,∵∠OCF=90°,OC=8,∠F=30°,∴OF=2OC=16,∴FC=22OF OC83-=.点睛:此题主要考查了切线的判定、垂径定理的推论以及勾股定理等知识,得出BC的长是解题关键.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,CE=3,DG=2.5时,求DE的长.【答案】(1)CG与⊙O相切,理由见解析;(2)见解析;(3)DE=2【解析】【分析】(1)连接CE,由AB是直径知△ECF是直角三角形,结合G为EF中点知∠AEO=∠GEC=∠GCE,再由OA=OC知∠OCA=∠OAC,根据OF⊥AB可得∠OCA+∠GCE=90°,即OC⊥GC,据此即可得证;(2)证△ABC∽△FBO得BC ABBO BF=,结合AB=2BO即可得;(3)证ECD∽△EGC得EC EDEG EC=,根据CE=3,DG=2.5知32.53DEDE=+,解之可得.【详解】解:(1)CG与⊙O相切,理由如下:如图1,连接CE,∵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 , ∴CG 与⊙O 相切;(2)∵∠AOE =∠FCE =90°,∠AEO =∠FEC , ∴∠OAE =∠F , 又∵∠B =∠B , ∴△ABC ∽△FBO ,∴BC ABBO BF =,即BO •AB =BC •BF , ∵AB =2BO , ∴2OB 2=BC •BF ;(3)由(1)知GC =GE =GF , ∴∠F =∠GCF , ∴∠EGC =2∠F , 又∵∠DCE =2∠F , ∴∠EGC =∠DCE , ∵∠DEC =∠CEG , ∴△ECD ∽△EGC ,∴EC EDEG EC =, ∵CE =3,DG =2.5, ∴32.53DEDE =+,整理,得:DE 2+2.5DE ﹣9=0, 解得:DE =2或DE =﹣4.5(舍), 故DE =2. 【点睛】本题是圆的综合问题,解题的关键是掌握圆周角定理、切线的判定、相似三角形的判定与性质及直角三角形的性质等知识点.7.如图1,等边△ABC 的边长为3,分别以顶点B 、A 、C 为圆心,BA 长为半径作¶AC 、¶CB、¶BA ,我们把这三条弧所组成的图形称作莱洛三角形,显然莱洛三角形仍然是轴对称图形,设点l 为对称轴的交点.(1)如图2,将这个图形的顶点A 与线段MN 作无滑动的滚动,当它滚动一周后点A 与端点N 重合,则线段MN 的长为 ;(2)如图3,将这个图形的顶点A 与等边△DEF 的顶点D 重合,且AB ⊥DE ,DE =2π,将它沿等边△DEF 的边作无滑动的滚动当它第一次回到起始位置时,求这个图形在运动过程中所扫过的区域的面积;(3)如图4,将这个图形的顶点B 与⊙O 的圆心O 重合,⊙O 的半径为3,将它沿⊙O 的圆周作无滑动的滚动,当它第n 次回到起始位置时,点I 所经过的路径长为 (请用含n 的式子表示)【答案】(1)3π;(2)27π;(3)3. 【解析】试题分析:(1)先求出¶AC 的弧长,继而得出莱洛三角形的周长为3π,即可得出结论; (2)先判断出莱洛三角形等边△DEF 绕一周扫过的面积如图所示,利用矩形的面积和扇形的面积之和即可;(3)先判断出莱洛三角形的一个顶点和O 重合旋转一周点I 的路径,再用圆的周长公式即可得出.试题解析:解:(1)∵等边△ABC 的边长为3,∴∠ABC =∠ACB =∠BAC =60°,¶¶¶AC BC AB ==,∴¶¶AC BCl l ==¶AB l =603180π⨯=π,∴线段MN 的长为¶¶¶AC BC ABl l l ++=3π.故答案为3π;(2)如图1.∵等边△DEF的边长为2π,等边△ABC的边长为3,∴S矩形AGHF=2π×3=6π,由题意知,AB⊥DE,AG⊥AF,∴∠BAG=120°,∴S扇形BAG=21203360π⨯=3π,∴图形在运动过程中所扫过的区域的面积为3(S矩形AGHF+S扇形BAG)=3(6π+3π)=27π;(3)如图2,连接BI并延长交AC于D.∵I是△ABC的重心也是内心,∴∠DAI=30°,AD=12AC=32,∴OI=AI=3230ADcos DAI cos∠=︒=3,∴当它第1次回到起始位置时,点I所经过的路径是以O为圆心,OI为半径的圆周,∴当它第n次回到起始位置时,点I所经过的路径长为n•2π•3=23nπ.故答案为23nπ.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了弧长公式,莱洛三角形的周长,矩形,扇形面积公式,解(1)的关键是求出¶AC的弧长,解(2)的关键是判断出莱洛三角形绕等边△DEF 扫过的图形,解(3)的关键是得出点I第一次回到起点时,I的路径,是一道中等难度的题目.8.如图1,在Rt△ABC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△ABD面积取得最大值时,若CD长为1,请直接写BD的长.【答案】(1)2;(2)AD ﹣DC=2BD ;(3)BD=AD=2+1.【解析】【分析】(1)根据全等三角形的性质求出DC ,AD ,BD 之间的数量关系(2)过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E .AD 交BC 于O ,证明CDB AEB ∆∆≌,得到CD AE =,EB BD =,根据BED ∆为等腰直角三角形,得到2DE BD =,再根据DE AD AE AD CD =-=-,即可解出答案.(3)根据A 、B 、C 、D 四点共圆,得到当点D 在线段AB 的垂直平分线上且在AB 的右侧时,△ABD 的面积最大.在DA 上截取一点H ,使得CD=DH=1,则易证2CH AH ==,由BD AD =即可得出答案.【详解】解:(1)如图1中,由题意:BAE BCD ∆∆≌,∴AE=CD ,BE=BD ,∴CD+AD=AD+AE=DE ,∵BDE ∆是等腰直角三角形,∴2BD ,∴2BD ,2.(2)2AD DC BD -=.证明:如图,过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E .AD 交BC 于O .∵90ABC DBE ∠=∠=︒,∴ABE EBC CBD EBC ∠+∠=∠+∠,∴ABE CBD ∠=∠.∵90BAE AOB ∠+∠=︒,90BCD COD ∠+∠=︒,AOB COD ∠=∠,∴BAE BCD ∠=∠,∴ABE DBC ∠=∠.又∵AB CB =,∴CDB AEB ∆∆≌,∴CD AE =,EB BD =,∴BD ∆为等腰直角三角形,2DE BD =. ∵DE AD AE AD CD =-=-, ∴2AD DC BD -=.(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,△ABD 的面积最大.此时DG ⊥AB ,DB=DA ,在DA 上截取一点H ,使得CD=DH=1,则易证2CH AH == ∴21BD AD ==+.【点睛】 本题主要考查全等三角形的性质,等腰直角三角形的性质以及图形的应用,正确作辅助线和熟悉图形特性是解题的关键.9.如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,AB 是直径,过点O 作OD ⊥CB ,垂足为点D ,延长DO 交⊙O 于点E ,过点E 作PE ⊥AB ,垂足为点P ,作射线DP 交CA 的延长线于F 点,连接EF,(1)求证:OD=OP;(2)求证:FE是⊙O的切线.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】试题分析:(2)证明△POE≌△ADO可得DO=EO;(3)连接AE,BE,证出△APE≌△AFE即可得出结论.试题解析:(1)∵∠EPO=∠BDO=90°∠EOP=∠BOD OE=OB∴△OPE≌△ODB∴OD="OP"(2)连接EA,EB∴∠1=∠EBC∵AB是直径∴∠AEB=∠C=90°∴∠2+∠3=90°∵∠3=∠DEB∵∠BDE=90°∴∠EBC+∠DEB=90°∴∠2=∠EBC=∠1∵∠C=90°∠BDE=90°∴CF∥OE∴∠ODP=∠AFP∵OD=OP∴∠ODP=∠OPD∵∠OPD=∠APF∴∠AFP=∠APF∴AF=AP 又AE=AE∴△APE≌△AFE∴∠AFE=∠APE=90°∴∠FED=90°∴FE是⊙O的切线考点:切线的判定.10.如图,已知AB 是⊙O 的直径,P 是BA 延长线上一点,PC 切⊙O 于点C ,CD ⊥AB ,垂足为D .(1)求证:∠PCA =∠ABC ;(2)过点A 作AE ∥PC 交⊙O 于点E ,交CD 于点F ,交BC 于点M ,若∠CAB =2∠B ,CF =3,求阴影部分的面积.【答案】(1)详见解析;(2)633π-. 【解析】【分析】(1)如图,连接OC ,利用圆的切线的性质和直径对应的圆周角是直角可得∠PCA=∠OCB ,利用等量代换可得∠PCA=∠ABC.(2)先求出△OCA 是等边三角形,在利用三角形的等边对等角定理求出FA=FC 和CF=FM,然后分别求出AM 、AC 、MO 、CD 的值,分别求出0A E S ∆、BOE S 扇形 、ABM S ∆ 的值,利用0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形,然后通过计算即可解答.【详解】解:(1)证明:连接OC ,如图,∵PC 切⊙O 于点C ,∴OC ⊥PC,∴∠PCA+∠ACO=90º,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB=∠ACO+OCB=90º∴∠PCA=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∴∠PCA=∠ABC ;(2)连接OE ,如图,∵△ACB 中,∠ACB =90º,∠CAB =2∠B,∴∠B =30º,∠CAB =60º,∴△OCA 是等边三角形,∵CD ⊥AB,∴∠ACD+∠CAD =∠CAD +∠ABC =90º,∴∠ACD =∠B =30º,∵PC ∥AE,∴∠PCA =∠CAE =30º,∴FC=FA,同理,CF =FM,∴AM =2CF=23, Rt △ACM 中,易得AC=23×32=3=OC, ∵∠B =∠CAE =30º,∴∠AOC=∠COE=60º,∴∠EOB=60º,∴∠EAB=∠ABC=30º,∴MA=MB,连接OM,EG ⊥AB 交AB 于G 点,如图所示,∵OA=OB,∴MO ⊥AB,∴MO =3∵△CDO ≌△EDO(AAS),∴332 ∴1332ABM S AB MO ∆=⨯= 同样,易求934AOE S ∆=, 260333602BOE S ππ⨯==扇形 ∴0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形933633332ππ-+-=. 【点睛】本题考查了切线的性质、解直角三角形、扇形面积和识图的能力,综合性较强,有一定难度,熟练掌握定理并准确识图是解题的关键.11.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=60°,☉O 是△ABC 的外接圆,BC 是☉O 的直径,过点B 作☉O 的切线BD ,与CA 的延长线交于点D ,与半径AO 的延长线交于点E ,过点A 作☉O 的切线AF ,与直径BC 的延长线交于点F.(1)连接EF ,求证:EF 是☉O 的切线;(2)在圆上是否存在一点P ,使点P 与点A ,B ,F 构成一个菱形?若存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)存在,理由见解析【解析】【分析】(1)过O作OM⊥EF于M,根据SAS证明△OAF≌△OBE,从而得到OE=OF,再证明EO平分∠BEF,从而得到结论;(2)存在,先证明△OAC为等边三角形,从而得出∠OAC=∠AOC=60°,再得到AB=AF,再证明AB=AF=FP=BP,从而得到结论.【详解】(1)证明:如图,过O作OM⊥EF于M,∵OA=OB,∠OAF=∠OBE=90°,∠BOE=∠AOF,∴△OAF≌△OBE,∴OE=OF,∵∠EOF=∠AOB=120°,∴∠OEM=∠OFM=30°,∴∠OEB=∠OEM=30°,即EO平分∠BEF,又∠OBE=∠OME=90°,∴OM=OB,∴EF为☉O的切线.(2)存在.∵BC为☉O的直径,∴∠BAC=90°,∵∠ACB=60°,∴∠ABC=30°,又∵∠ACB=60°,OA=OC,∴△OAC为等边三角形,即∠OAC=∠AOC=60°,∵AF 为☉O 的切线,∴∠OAF=90°,∴∠CAF=∠AFC=30°,∴∠ABC=∠AFC ,∴AB=AF.当点P 在(1)中的点M 位置时,此时∠OPF=90°,∴∠OAF=∠OPF=90°,又∵OA=OP ,OF 为公共边,∴△OAF ≌△OPF ,∴AF=PF ,∠BFE=∠AFC=30°.又∵∠FOP=∠OBP=∠OPB=30°,∴BP=FP ,∴AB=AF=FP=BP ,∴四边形AFPB 是菱形.【点睛】考查了切线的判定定理和菱形的判定,经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.12.对于平面直角坐标系xoy 中的图形P ,Q ,给出如下定义:M 为图形P 上任意一点,N 为图形Q 上任意一点,如果M ,N 两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形P ,Q 间的“非常距离”,记作d (P ,Q ).已知点A (4,0),B (0,4),连接AB .(1)d (点O ,AB )= ;(2)⊙O 半径为r ,若d (⊙O ,AB )=0,求r 的取值范围;(3)点C (-3,-2),连接AC ,BC ,⊙T 的圆心为T (t ,0),半径为2,d (⊙T ,△ABC ),且0<d <2,求t 的取值范围.【答案】(1)222)224r ≤≤;(3)25252t -<<-或6<r <8.【解析】【分析】(1)如下图所示,由题意得:过点O 作AB 的垂线,则垂线段即为所求;(2)如下图所示,当d (⊙O ,AB )=0时,过点O 作OE ⊥AB ,交AB 于点E ,则:OB=2, OE=22,即可求解; (3)分⊙T 在△ABC 左侧、⊙T 在△ABC 右侧两种情况,求解即可.【详解】(1)过点O 作OD ⊥AB 交AB 于点D ,根据“非常距离”的定义可知,d (点O ,AB )=OD=2AB =22442+=22; (2)如图,当d (⊙O ,AB )=0时,过点O 作OE ⊥AB,则OE=22,OB=OA=4,∵⊙O 与线段AB 的“非常距离”为0,∴224r ≤≤;(3)当⊙T 在△ABC 左侧时,如图,当⊙T 与BC 相切时,d=0,BC=2236+=35,过点C 作CE ⊥y 轴,过点T 作TF ⊥BC,则△TFH ∽△BEC,∴TF TH BE BC=, 即2=635TH , ∴TH=5,∵HO ∥CE,∴△BHO ∽△BEC,∴HO=2,此时T(-5-2,0);当d=2时,如图,同理可得,此时T (252--);∵0<d <2,∴25252t --<<--;当⊙T 在△ABC 右侧时,如图,当p=0时,t=6,当p=2时,t=8.∵0<d <2,∴6<r <8; 综上,25252t --<<--或6<r <8.【点睛】本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是理解并掌握“非常距离”的定义与直线与圆的位置关系和分类讨论思想的运用.13.如图, Rt △ABC 中,∠B=90°,它的内切圆分别与边BC 、CA 、AB 相切于点D 、E 、F , (1)设AB=c, BC=a, AC=b, 求证: 内切圆半径r =12(a+b-c). (2) 若AD 交圆于P , PC 交圆于H, FH//BC, 求∠CPD; (3)若r=310, PD =18, PC=272. 求△ABC 各边长.【答案】(1)证明见解析(2)45°(3)1010,1510,12【解析】【分析】(1)根据切线长定理,有AE=AF ,BD=BF ,CD=CE .易证四边形BDOF 为正方形,BD=BF=r ,用r 表示AF 、AE 、CD 、CE ,利用AE+CE=AC 为等量关系列式.(2)∠CPD 为弧DH 所对的圆周角,连接OD ,易得弧DH 所对的圆心角∠DOH=90°,所以∠CPD=45°.(3)由PD=18和10,联想到垂径定理基本图形,故过圆心O 作PD 的垂线OM ,求得弦心距OM=3,进而得到∠MOD 的正切值.延长DO 得直径DG ,易证PG ∥OM ,得到同位角∠G=∠MOD .又利用圆周角定理可证∠ADB=∠G ,即得到∠ADB 的正切值,进而求得AB .再设CE=CD=x ,用x 表示BC 、AC ,利用勾股定理列方程即求出x .【详解】解:(1)证明:设圆心为O ,连接OD 、OE 、OF ,∵⊙O 分别与BC 、CA 、AB 相切于点D 、E 、F∴OD ⊥BC ,OE ⊥AC ,OF ⊥AB ,AE=AF ,BD=BF ,CD=CE∴∠B=∠ODB=∠OFB=90°∴四边形BDOF 是矩形∵OD=OF=r∴矩形BDOF 是正方形∴BD=BF=r∴AE=AF=AB-BF=c-r ,CE=CD=BC-BD=a-r∵AE+CE=AC∴c-r+a-r=b整理得:r=12(a+b-c )(2)取FH 中点O ,连接OD∵FH ∥BC∴∠AFH=∠B=90°∵AB 与圆相切于点F ,∴FH 为圆的直径,即O 为圆心∵FH ∥BC∴∠DOH=∠ODB=90°∴∠CPD=12∠DOH=45°(3)设圆心为O ,连接DO 并延长交⊙O 于点G ,连接PG ,过O 作OM ⊥PD 于M ∴∠OMD=90°∵PD=18∴DM=12PD=9 ∵10∴22OD DM -22(310)9-9081-3∴tan ∠MOD=DM OM=3 ∵DG 为直径∴∠DPG=90°∴OM∥PG,∠G+∠ODM=90°∴∠G=∠MOD∵∠ODB=∠ADB+∠ODM=90°∴∠ADB=∠G∴∠ADB=∠MOD∴tan∠ADB=ABBD=tan∠MOD=3∴AB=3BD=3r=910∴AE=AF=AB-BF=910−310=610设CE=CD=x,则BC=310+x,AC=610+x∵AB2+BC2=AC2∴(910)2.+(310+x)2=(610+x)2解得:x=910∴BC=1210,AC=1510∴△ABC各边长AB=910,AC=1510,BC=1210【点睛】本题考查切线的性质,切线长定理,正方形的判定,圆周角定理,垂径定理,勾股定理.切线长定理的运用是解决本题的关键,而在不能直接求得线段长的情况下,利用勾股定理作为等量关系列方程解决是常用做法.14.已知:如图,四边形ABCD为菱形,△ABD的外接圆⊙O与CD相切于点D,交AC于点E.(1)判断⊙O与BC的位置关系,并说明理由;(2)若CE=2,求⊙O的半径r.【答案】(1)相切,理由见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)根据切线的性质,可得∠ODC的度数,根据菱形的性质,可得CD与BC 的关系,根据SSS,可得三角形全等,根据全等三角形的性质,可得∠OBC的度数,根据切线的判定,可得答案;(2)根据等腰三角形的性质,可得∠ACD=∠CAD,根据三角形外角的性质,∠COD=∠OAD+∠AOD,根据直角三角形的性质,可得OC与OD的关系,根据等量代换,可得答案.(1)⊙O与BC相切,理由如下连接OD、OB,如图所示:∵⊙O与CD相切于点D,∴OD⊥CD,∠ODC=90°.∵四边形ABCD为菱形,∴AC垂直平分BD,AD=CD=CB.∴△ABD的外接圆⊙O的圆心O在AC上,∵OD=OB,OC=OC,CB=CD,∴△OBC≌△ODC.∴∠OBC=∠ODC=90°,又∵OB为半径,∴⊙O与BC相切;(2)∵AD=CD,∴∠ACD=∠CAD.∵AO=OD,∴∠OAD=∠ODA.∵∠COD=∠OAD+∠AOD,∠COD=2∠CAD.∴∠COD=2∠ACD又∵∠COD+∠ACD=90°,∴∠ACD=30°.∴OD=12OC,即r=12(r+2).∴r=2.【点睛】运用了切线的判定与性质,利用了切线的判定与性质,菱形的性质,直角三角形的性质.15.如图,在△ABC 中,AB =AC ,以AC 为直径作⊙O 交BC 于点D ,过点D 作FE ⊥AB 于点E ,交AC 的延长线于点F .(1)求证:EF 与⊙O 相切;(2)若AE =6,sin ∠CFD =35,求EB 的长.【答案】(1)见解析(2)32【解析】【分析】 ()1如图,欲证明EF 与O e 相切,只需证得OD EF ⊥.()2通过解直角AEF V 可以求得AF 10.=设O e 的半径为r ,由已知可得△FOD ∽△FAE ,继而得到OF OD AF AE =,即10r r 106-=,则易求15AB AC 2r 2===,所以153EB AB AE 622=-=-=. 【详解】(1)如图,连接OD ,OC OD =Q ,OCD ODC ∠∠∴=.AB AC =Q ,ACB B ∠∠∴=,ODC B ∠∠∴=,OD //AB ∴,ODF AEF ∠∠∴=,EF AB ⊥Q ,ODF AEF 90∠∠∴==o ,OD EF ∴⊥,OD Q 是O e 的半径,EF ∴与O e 相切;()2由()1知,OD//AB ,OD EF ⊥.在Rt AEF V 中,AE 3sin CFD AF 5∠==,AE 6=, 则AF 10=, OD //AB Q ,∴△FOD ∽△FAE ,OF OD AF AE∴=, 设O e 的半径为r ,10r r 106-∴=, 解得,15r 4=, 15AB AC 2r 2∴===, 153EB AB AE 622∴=-=-=. 【点睛】本题考查了切线的判定、相似三角形的判定与性质、解直角三角形的应用等,正确添加辅助线、灵活应用相关知识是解题的关键.。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在平面直角坐标系xoy中,E(8,0),F(0 , 6).(1)当G(4,8)时,则∠FGE= °(2)在图中的网格区域内找一点P,使∠FPE=90°且四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形.要求:写出点P点坐标,画出过P点的分割线并指出分割线(不必说明理由,不写画法).【答案】(1)90;(2)作图见解析,P(7,7),PH是分割线.【解析】试题分析:(1)根据勾股定理求出△FEG的三边长,根据勾股定理逆定理可判定△FEG是直角三角形,且∠FGE="90" °.(2)一方面,由于∠FPE=90°,从而根据直径所对圆周角直角的性质,点P在以EF为直径的圆上;另一方面,由于四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形,从而OP是正方形的对角线,即点P在∠FOE的角平分线上,因此可得P(7,7),PH是分割线.试题解析:(1)连接FE,∵E(8,0),F(0 , 6),G(4,8),∴根据勾股定理,得FG=,EG=,FE=10.∵,即.∴△FEG是直角三角形,且∠FGE=90 °.(2)作图如下:P(7,7),PH是分割线.考点:1.网格问题;2.勾股定理和逆定理;3.作图(设计);4.圆周角定理.2.如图,已知AB为⊙O直径,D是BC的中点,DE⊥AC交AC的延长线于E,⊙O的切线交AD的延长线于F.(1)求证:直线DE与⊙O相切;(2)已知DG⊥AB且DE=4,⊙O的半径为5,求tan∠F的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC、OD,由D是弧BC的中点,可知:OD⊥BC;由OB为⊙O的直径,可得:BC⊥AC,根据DE⊥AC,可证OD⊥DE,从而可证DE是⊙O的切线;(2)直接利用勾股定理得出GO的长,再利用锐角三角函数关系得出tan∠F的值.试题解析:解:(1)证明:连接OD,BC,∵D是弧BC的中点,∴OD垂直平分BC,∵AB 为⊙O的直径,∴AC⊥BC,∴OD∥AE.∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD为⊙O的半径,∴DE 是⊙O的切线;(2)解:∵D是弧BC的中点,∴DC DB,∴∠EAD=∠BAD,∵DE⊥AC,DG⊥AB且DE=4,∴DE=DG=4,∵DO=5,∴GO=3,∴AG=8,∴tan∠ADG=84=2,∵BF是⊙O的切线,∴∠ABF=90°,∴DG∥BF,∴tan∠F=tan∠ADG=2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG,DG的长是解题关键.3.(1)问题背景如图①,BC是⊙O的直径,点A在⊙O上,AB=AC,P为BmC上一动点(不与B,C重合),求证:2PA=PB+PC.小明同学观察到图中自点A出发有三条线段AB,AP,AC,且AB=AC,这就为旋转作了铺垫.于是,小明同学有如下思考过程:第一步:将△PAC绕着点A顺时针旋转90°至△QAB(如图①);第二步:证明Q,B,P三点共线,进而原题得证.请你根据小明同学的思考过程完成证明过程.(2)类比迁移如图②,⊙O的半径为3,点A,B在⊙O上,C为⊙O内一点,AB=AC,AB⊥AC,垂足为A,求OC的最小值.(3)拓展延伸如图③,⊙O的半径为3,点A,B在⊙O上,C为⊙O内一点,AB=43AC,AB⊥AC,垂足为A,则OC的最小值为.【答案】(1)证明见解析;(2)OC最小值是2﹣3;(3)32.【解析】试题分析:(1)将△PAC绕着点A顺时针旋转90°至△QAB(如图①),只要证明△APQ 是等腰直角三角形即可解决问题;(2)如图②中,连接OA,将△OAC绕点O顺时针旋转90°至△QAB,连接OB,OQ,在△BOQ中,利用三边关系定理即可解决问题;(3)如图③构造相似三角形即可解决问题.作AQ⊥OA,使得AQ=43OA,连接OQ,BQ,OB.由△QAB∽OAC,推出BQ=43OC,当BQ最小时,OC最小;试题解析:(1)将△PAC绕着点A顺时针旋转90°至△QAB(如图①);∵BC 是直径,∴∠BAC=90°,∵AB=AC ,∴∠ACB=∠ABC=45°,由旋转可得∠QBA=∠PCA ,∠ACB=∠APB=45°,PC=QB ,∵∠PCA+∠PBA=180°,∴∠QBA+∠PBA=180°,∴Q ,B ,P 三点共线,∴∠QAB+∠BAP=∠BAP+∠PAC=90°,∴QP 2=AP 2+AQ 2=2AP 2,∴QP=2AP=QB+BP=PC+PB ,∴2AP=PC+PB .(2)如图②中,连接OA ,将△OAC 绕点A 顺时针旋转90°至△QAB ,连接OB ,OQ ,∵AB ⊥AC,∴∠BAC=90°,由旋转可得 QB=OC ,AQ=OA ,∠QAB=∠OAC ,∴∠QAB+∠BAO=∠BAO+∠OAC=90°, ∴在Rt △OAQ 中,OQ=32,AO=3 ,∴在△OQB 中,BQ≥OQ ﹣OB=32﹣3 , 即OC 最小值是32﹣3;(3)如图③中,作AQ ⊥OA ,使得AQ=43OA ,连接OQ ,BQ ,OB .∵∠QAO=∠BAC=90°,∠QAB=∠OAC ,∵QA AB OA AC =43, ∴△QAB ∽OAC ,∴BQ=43OC , 当BQ 最小时,OC 最小,易知OA=3,AQ=4,OQ=5,BQ≥OQ ﹣OB ,∴OQ≥2,] ∴BQ 的最小值为2,∴OC的最小值为34×2=32,故答案为32.【点睛】本题主要考查的圆、旋转、相似等知识,能根据题意正确的添加辅助线是解题的关键.4.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点G,点F是CD上一点,且满足若13 CFDF=,连接AF并延长交⊙O于点E,连接AD、DE,若CF=2,AF=3.(1)求证:△ADF∽△AED;(2)求FG的长;(3)求tan∠E的值.【答案】(1)证明见解析;(2)FG =2;(3)5 4.【解析】分析:(1)由AB是 O的直径,弦CD⊥AB,根据垂径定理可得:弧AD=弧AC,DG=CG,继而证得△ADF∽△AED;(2)由13CFFD= ,CF=2,可求得DF的长,继而求得CG=DG=4,则可求得FG=2;(3)由勾股定理可求得AG的长,即可求得tan∠ADF的值,继而求得tan∠5本题解析:①∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∴DG=CG,∴AD AC=,∠ADF=∠AED,∵∠FAD=∠DAE(公共角),∴△ADF∽△AED;②∵13CFFD=,CF=2,∴FD=6,∴CD=DF+CF=8,∴CG=DG=4,∴FG=CG-CF=2;③∵AF=3,FG=2,∴225AF FG-=,点睛:本题考查了相似三角形的判定与性质、圆周角定理、垂径定理、勾股定理以及三角函数等知识点,考查内容较多,综合性较强,难度适中,注意掌握数形结合的思想.5.如图,AB是圆O的直径,O为圆心,AD、BD是半圆的弦,且∠PDA=∠PBD.延长PD 交圆的切线BE于点E(1)判断直线PD是否为⊙O的切线,并说明理由;(2)如果∠BED=60°,PD=3,求PA的长;(3)将线段PD以直线AD为对称轴作对称线段DF,点F正好在圆O上,如图2,求证:四边形DFBE为菱形.【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)连接OD,由AB是圆O的直径可得∠ADB=90°,进而求得∠ADO+∠PDA=90°,即可得出直线PD为⊙O的切线;(2)根据BE是⊙O的切线,则∠EBA=90°,即可求得∠P=30°,再由PD为⊙O的切线,得∠PDO=90°,根据三角函数的定义求得OD,由勾股定理得OP,即可得出PA;(3)根据题意可证得∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,由AB是圆O的直径,得∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则可表示出∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,由圆内接四边形的性质得出x 的值,可得出△BDE是等边三角形.进而证出四边形DFBE为菱形.【详解】(1)直线PD为⊙O的切线,理由如下:如图1,连接OD,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠BDO=90°,又∵DO=BO,∴∠BDO=∠PBD,∵∠PDA=∠PBD,∴∠BDO=∠PDA,∴∠ADO+∠PDA=90°,即PD⊥OD,∵点D在⊙O上,∴直线PD为⊙O的切线;(2)∵BE是⊙O的切线,∴∠EBA=90°,∵∠BED=60°,∴∠P=30°,∵PD为⊙O的切线,∴∠PDO=90°,在Rt△PDO中,∠P=30°,∴0 tan30ODPD=,解得OD=1,∴PO,∴PA=PO﹣AO=2﹣1=1;(3)如图2,依题意得:∠ADF=∠PDA,∠PAD=∠DAF,∵∠PDA=∠PBD∠ADF=∠ABF,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,∵四边形AFBD内接于⊙O,∴∠DAF+∠DBF=180°,即90°+x+2x=180°,解得x=30°,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF=30°,∵BE、ED是⊙O的切线,∴DE=BE,∠EBA=90°,∴∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形,∴BD=DE=BE,又∵∠FDB=∠ADB﹣∠ADF=90°﹣30°=60°∠DBF=2x°=60°,∴△BDF是等边三角形,∴BD=DF=BF,∴DE=BE=DF=BF,∴四边形DFBE为菱形.【点睛】本题是一道综合性的题目,考查了切线的判定和性质,圆周角定理和菱形的性质,是中档题,难度较大.6.在平面直角坐标系XOY中,点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,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(3,33)中,与A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的半径为3,若⊙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y3或y3x33)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3相切及⊙B与直线33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)∵30330,3tan60 1(1)221︒--===---,3333tan6031︒-==-,∴点S,T与A点互为“向善点”.故答案为S,T.(2)根据题意得:303|1|m-=-,解得:m1=0,m2=2,经检验,m1=0,m2=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:3k bb⎧+=⎪⎨=⎪⎩或320k bk b⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,解得:3kb⎧=⎪⎨=⎪⎩或323kb⎧=-⎪⎨=⎪⎩,∴直线AB的解析式为y=3x或y=﹣3x+23.(3)当⊙B与直线y=3x相切时,过点B作BE⊥直线y=3x于点E,如图2所示.∵∠BOE=60°,∴sin60°=3BEOB=,∴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.7.在平面直角坐标系xOy中,对于点P和图形W,如果以P为端点的任意一条射线与图形W最多只有一个公共点,那么称点P独立于图形W.(1)如图1,已知点A(-2,0),以原点O为圆心,OA长为半径画弧交x轴正半轴于点 B.在P1(0,4),P2(0,1),P3(0,-3),P4(4,0)这四个点中,独立于AB的点是;(2)如图2,已知点C(-3,0),D(0,3),E(3,0),点P是直线l:y=2x+8上的一个动点.若点P独立于折线CD-DE,求点P的横坐标x p的取值范围;(3)如图3,⊙H是以点H(0,4)为圆心,半径为1的圆.点T(0,t)在y轴上且t>-3,以点T为中心的正方形KLMN的顶点K的坐标为(0,t+3),将正方形KLMN在x轴及x轴上方的部分记为图形W.若⊙H上的所有点都独立于图形W,直接写出t的取值范围.【答案】(1)P2,P3;(2)x P<-5或x P>-53.(3)-3<t<2或2<t<2【解析】【分析】(1)根据点P独立于图形W的定义即可判断;(2)求出直线DE,直线CD与直线y=2x+8的交点坐标即可判断;(3)求出三种特殊位置时t的值,结合图象即可解决问题.【详解】(1)由题意可知:在P1(0,4),P2(0,1),P3(0,-3),P4(4,0)这四个点中,独立于AB的点是P2,P3.(2)∵C(-3,0),D(0,3),E(3,0),∴直线CD的解析式为y=x+3,直线DE的解析式为y=-x+3,由283y xy x+⎧⎨+⎩==,解得52xy-⎧⎨-⎩==,可得直线l与直线CD的交点的横坐标为-5,由283y xy x+⎧⎨-+⎩==,解得53143xy⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==,可得直线l与直线DE的交点的横坐标为-53,∴满足条件的点P的横坐标x p的取值范围为:x P<-5或x P>-53.(3)如图3-1中,当直线KN与⊙H相切于点E时,连接EH,则EH=EK=1,HK=2,∴22-1,∴T(0,22∴当-3<t<2时,⊙H上的所有点都独立于图形W.如图3-2中,当线段KN与⊙H相切于点E时,连接EH.OT=OH+KH-KT=4+2-3=1+2,∴T(0,1+2),此时t=1+2,如图3-3中,当线段MN与⊙H相切于点E时,连接EH.22∴T(0,22∴当2<t<2时,⊙H上的所有点都独立于图形W.综上所述,满足条件的t的值为-3<t<2或2<t<2【点睛】本题属于圆综合题,考查了切线的性质,一次函数的应用,点P独立于图形W的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用特殊位置解决实际问题.8.如图,已知AB是⊙O的直径,BC是弦,弦BD平分∠ABC交AC于F,弦DE⊥AB于H,交AC于G.①求证:AG=GD;②当∠ABC满足什么条件时,△DFG是等边三角形?③若AB=10,sin∠ABD=35,求BC的长.【答案】(1)证明见解析;(2)当∠ABC=60°时,△DFG是等边三角形.理由见解析;(3)BC的长为145.【解析】【分析】(1)首先连接AD,由DE⊥AB,AB是O的直径,根据垂径定理,即可得到AD AE=,然后根据在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,证得∠ADE=∠ABD,又由弦BD平分∠ABC,可得∠DBC=∠ABD,根据等角对等边的性质,即可证得AG=GD;(2)当∠ABC=60°时,△DFG是等边三角形,根据半圆(或直径)所对的圆周角是直角与三角形的外角的性质,易求得∠DGF=∠DFG=60°,即可证得结论;(3)利用三角函数先求出tan∠ABD34=,cos∠ABD=45,再求出DF、BF,然后即可求出BC.【详解】(1)证明:连接AD,∵DE⊥AB,AB是⊙O的直径,∴AD AE=,∴∠ADE=∠ABD,∵弦BD平分∠ABC,∴∠DBC=∠ABD,∵∠DBC=∠DAC,∴∠ADE=∠DAC,∴AG=GD;(2)解:当∠ABC=60°时,△DFG是等边三角形.理由:∵弦BD平分∠ABC,∴∠DBC=∠ABD=30°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB=90°﹣∠ABC=30°,∴∠DFG=∠FAB+∠DBA=60°,∵DE ⊥AB ,∴∠DGF =∠AGH =90°﹣∠CAB =60°,∴△DGF 是等边三角形;(3)解:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =∠ACB =90°,∵∠DAC =∠DBC =∠ABD ,∵AB =10,sin ∠ABD =35, ∴在Rt △ABD 中,AD =AB•sin ∠ABD =6,∴BD =22AB BD -=8,∴tan ∠ABD =34AD BD =,cos ∠ABD =4=5BD AB , 在Rt △ADF 中,DF =AD•tan ∠DAF =AD•tan ∠ABD =6×34=92, ∴BF =BD ﹣DF =8﹣92=72, ∴在Rt △BCF 中,BC =BF•cos ∠DBC =BF•cos ∠ABD =72×45=145. ∴BC 的长为:145.【点睛】此题考查了圆周角定理、垂径定理、直角三角形的性质、三角函数的性质以及勾股定理等知识.此题综合性较强,难度较大,解题的关键是掌握数形结合思想与转化思想的应用,注意辅助线的作法.9.如图, Rt △ABC 中,∠B=90°,它的内切圆分别与边BC 、CA 、AB 相切于点D 、E 、F , (1)设AB=c, BC=a, AC=b, 求证: 内切圆半径r =12(a+b-c). (2) 若AD 交圆于P , PC 交圆于H, FH//BC, 求∠CPD; (3)若10, PD =2. 求△ABC 各边长.【答案】(1)证明见解析(2)45°(3)91010,1510,12【解析】【分析】(1)根据切线长定理,有AE=AF,BD=BF,CD=CE.易证四边形BDOF为正方形,BD=BF=r,用r表示AF、AE、CD、CE,利用AE+CE=AC为等量关系列式.(2)∠CPD为弧DH所对的圆周角,连接OD,易得弧DH所对的圆心角∠DOH=90°,所以∠CPD=45°.(3)由PD=18和r=310,联想到垂径定理基本图形,故过圆心O作PD的垂线OM,求得弦心距OM=3,进而得到∠MOD的正切值.延长DO得直径DG,易证PG∥OM,得到同位角∠G=∠MOD.又利用圆周角定理可证∠ADB=∠G,即得到∠ADB的正切值,进而求得AB.再设CE=CD=x,用x表示BC、AC,利用勾股定理列方程即求出x.【详解】解:(1)证明:设圆心为O,连接OD、OE、OF,∵⊙O分别与BC、CA、AB相切于点D、E、F∴OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,AE=AF,BD=BF,CD=CE∴∠B=∠ODB=∠OFB=90°∴四边形BDOF是矩形∵OD=OF=r∴矩形BDOF是正方形∴BD=BF=r∴AE=AF=AB-BF=c-r,CE=CD=BC-BD=a-r∵AE+CE=AC∴c-r+a-r=b整理得:r=12(a+b-c)(2)取FH中点O,连接OD ∵FH∥BC∴∠AFH=∠B=90°∵AB 与圆相切于点F ,∴FH 为圆的直径,即O 为圆心∵FH ∥BC∴∠DOH=∠ODB=90°∴∠CPD=12∠DOH=45°(3)设圆心为O ,连接DO 并延长交⊙O 于点G ,连接PG ,过O 作OM ⊥PD 于M ∴∠OMD=90°∵PD=18∴DM=12PD=9 ∵10 ∴22OD DM -22(310)9-9081-3∴tan ∠MOD=DM OM =3 ∵DG 为直径∴∠DPG=90°∴OM ∥PG ,∠G+∠ODM=90°∴∠G=∠MOD∵∠ODB=∠ADB+∠ODM=90°∴∠ADB=∠G∴∠ADB=∠MOD∴tan ∠ADB=AB BD=tan ∠MOD=3 ∴10 ∴10−10=10设CE=CD=x ,则10+x ,10+x∵AB 2+BC 2=AC 2 ∴10)2.10+x)2=10+x)2 解得:10∴BC=1210,AC=1510∴△ABC各边长AB=910,AC=1510,BC=1210【点睛】本题考查切线的性质,切线长定理,正方形的判定,圆周角定理,垂径定理,勾股定理.切线长定理的运用是解决本题的关键,而在不能直接求得线段长的情况下,利用勾股定理作为等量关系列方程解决是常用做法.10.如图,已知△ABC内接于⊙O,BC交直径AD于点E,过点C作AD的垂线交AB的延长线于点G,垂足为F.连接OC.(1)若∠G=48°,求∠ACB的度数;(2)若AB=AE,求证:∠BAD=∠COF;(3)在(2)的条件下,连接OB,设△AOB的面积为S1,△ACF的面积为S2.若tan∠CAF=12,求12SS的值.【答案】(1)48°(2)证明见解析(3)3 4【解析】【分析】(1)连接CD,根据圆周角定理和垂直的定义可得结论;(2)先根据等腰三角形的性质得:∠ABE=∠AEB,再证明∠BCG=∠DAC,可得CD PB PD==,则所对的圆周角相等,根据同弧所对的圆周角和圆心角的关系可得结论;(3)过O作OG⊥AB于G,证明△COF≌△OAG,则OG=CF=x,AG=OF,设OF=a,则OA=OC=2x-a,根据勾股定理列方程得:(2x-a)2=x2+a2,则a=34x,代入面积公式可得结论.【详解】(1)连接CD,∵AD是⊙O的直径,∴∠ACD=90°,∴∠ACB+∠BCD=90°,∵AD⊥CG,∴∠AFG=∠G+∠BAD=90°,∵∠BAD=∠BCD,∴∠ACB=∠G=48°;(2)∵AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,∵∠ABC=∠G+∠BCG,∠AEB=∠ACB+∠DAC,由(1)得:∠G=∠ACB,∴∠BCG=∠DAC,∴CD PB=,∵AD是⊙O的直径,AD⊥PC,∴CD PD=,∴CD PB PD==,∴∠BAD=2∠DAC,∵∠COF=2∠DAC,∴∠BAD=∠COF;(3)过O作OG⊥AB于G,设CF=x,∵tan∠CAF=12=CF AF,∴AF=2x,∵OC=OA,由(2)得:∠COF=∠OAG,∵∠OFC=∠AGO=90°,∴△COF≌△OAG,∴OG=CF=x,AG=OF,设OF=a,则OA=OC=2x﹣a,Rt△COF中,CO2=CF2+OF2,∴(2x﹣a)2=x2+a2,a=34 x,∴OF=AG=34 x,∵OA=OB,OG⊥AB,∴AB=2AG=32x,∴1213··3 22 1·24·2AB OG x xSS x xCF AF===.【点睛】圆的综合题,考查了三角形的面积、垂径定理、角平分线的性质、三角形全等的性质和判定以及解直角三角形,解题的关键是:(1)根据圆周角定理找出∠ACB+∠BCD=90°;(2)根据外角的性质和圆的性质得:CD PB PD==;(3)利用三角函数设未知数,根据勾股定理列方程解决问题.。
图2 图1 图4
图3
2013中考复习专题 平面直角坐标系中圆的综合题
一、单选题 1.如图1,平面直角坐标系中,⊙A 的圆心在X轴上,半径为1,直线L为
y=2x-2,若⊙A 沿X轴向右运动,
当⊙A 与L有公共点时,点
A 移动的最大距离是( )
2.如图2,点P (3a ,a )是反比例函y = k
x (k >0)与⊙O 的一个交点, 图中阴影部分的面积为10π,则反比例函数的解析式为
A .y =3x
B .y =5x
C .y =10x
D .y =12
x
3.如图3,⊙O 的半径为2,点A 的坐标为(2,32),直线AB 为⊙O 的切线,
B 为切点.则B 点的坐标为
A .⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-5823, B .()13,- C .⎪⎭⎫ ⎝⎛-5954, D .()
31,- 4.如图4,已知直线l 的解析式是43
4
-=
x y ,并且与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点。
一个半径为1.5的⊙C,圆心C 从点(0,1.5)开始以每秒0.5个单位的速度沿着y 轴向下运动,当⊙C 与直线l 相切时,则该圆运动的速度为
A.3秒或6秒
B.6秒
C.3秒
D.6秒或16秒
二、填空题
1.如图,⊙P 的半径为2,圆心P 在抛物线y =x 2-2上运动,当⊙P 与x 轴相切时,圆心P 的坐标为_______.
2.如图,⊙O 的半径为2,C 1是函数y =12
x 2的图象,C 2是函数y =-12
x 2的图象,则阴影部分的面积是_______.
3.如图,矩形ABCD 的长AB =6 cm ,宽AD =3 cm .O 是AB 的中点,OP ⊥AB ,两半圆的直径分别为AO 与OB .抛物线y =ax 2经过C 、D 两点,则图中阴影部分的面积是_______cm 2.
4.如图,C 是⊙O 优弧ACB 上的中点,弦AB =6 cm ,E 为OC 上任意一点,动点F 从点A 出发,以每秒1 cm 的速度沿AB 方向向点B 匀速运动,若y =AE 2-EF 2,则y 与动点F 的运动时间x (0≤x ≤6)秒的函数关系式为_______. 5.如图,在平面直角坐标系中有一正方形AOBC ,反比例函数y =k
x
经过正方
形AOBC 对角线的交点,半径为 (4-的圆内切于△ABC ,则k 的值为_______.
6.如图,三个半圆彼此相外切,它们的圆心都在x 轴的正半轴上并与直线y =
x 相切,设半圆C 1、半圆C 2、半圆C 3的半径分别是r 1、r 2、r 3,则当r 1=1时,r 3=_______.
7..如图7,直线y x =
x 轴、y 轴分别相交于A B ,两点,圆心P 的坐标为(10),,P 与y 轴相切于点O .若将P 沿x 轴向左移动,当P 与该直线相交时,横坐标为整数的点P 有 个.
8 如图,已知A 、B 两点的坐标分别为()
、(0,2),P 是△AOB 外接圆上
的一点,且∠AOP=45°,则点P的坐标为.
三、解答题
1.如图,直径为5的⊙M的圆心在x轴正半轴上,⊙M与x轴交于A、B两点,与y轴交于C、D两点,且CD=4,抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C三点,顶点为N.(1)求经过A、B、C三点的抛物线解析式;
(2)直线CN与x轴交于点E,试判断直线CN与⊙M的位置关系,并说明理由;
(3)设Q是(1)中所求抛物线对称轴上的一点,试问在(1)中所求抛物线上是否存在点P,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出
点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2.已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象的顶点坐标为(0,
2
p
),且a c =14.
(1)若该函数的图象经过点( 1,-1).
①求使y <0成立的x 的取值范围;
②若圆心在该函数的图象上的圆与x 轴、y 轴都相切,求圆心的坐标; (2)经过A(0,p)的直线与该函数的图象相交于M ,N 两点,过M ,N 作x 轴的垂线,垂足分别为M 1,N 1,设△MAM 1、△AM 1N 1、△ANN 1的面积分别为S 1、S 2、S 3,是否存在m ,使得对任意实数p ≠0都有S 22=mS 1S 3成立,若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.
3.如图,在平面直角坐标系x O y 中,已知点A (-94
,0),点C(0,3),B 是x 轴上一点(位于点A 右侧),以AB 为直径的圆恰好经过点C . (1)求∠ACB 的度数;
(2)已知抛物线y =ax 2+bx +3经过A 、B 两点,求抛物线的解析式;
(3)线段BC 上是否存在点D ,使△BOD 为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点D 的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.(0,-2)、(-2,2)、(2,2) 2.2π3.9
8
4.y=-x2+6x5.4 6.9
7.(1)y=1
2x2-3
2
x+2 (2)CN是⊙M的切线(3)存在点P的坐标为(13
2
,
75 8)(-7
2
,
75
8
)(3
2
,-
25
8
)8.(1)①全体实数②(1,-1)或(-1,-1)
(2)存在m=49.(1)90°
(2)y=-1
3(x-4)(x+
9
4
)(3)存在D1(2,3
2
)、D2(4
5
,
12
5
)。