初三数学与圆有关的计算及综合型问题
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初三数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)及答案解析一、圆的综合1.如图,四边形OABC 是平行四边形,以O 为圆心,OA 为半径的圆交AB 于D ,延长AO 交O 于E ,连接CD ,CE ,若CE 是⊙O 的切线,解答下列问题:(1)求证:CD 是⊙O 的切线;(2)若BC=4,CD=6,求平行四边形OABC 的面积.【答案】(1)证明见解析(2)24【解析】试题分析:(1)连接OD ,求出∠EOC=∠DOC ,根据SAS 推出△EOC ≌△DOC ,推出∠ODC=∠OEC=90°,根据切线的判定推出即可;(2)根据切线长定理求出CE=CD=4,根据平行四边形性质求出OA=OD=4,根据平行四边形的面积公式=2△COD 的面积即可求解.试题解析:(1)证明:连接OD ,∵OD=OA ,∴∠ODA=∠A ,∵四边形OABC 是平行四边形,∴OC ∥AB ,∴∠EOC=∠A ,∠COD=∠ODA ,∴∠EOC=∠DOC ,在△EOC 和△DOC 中,OE OD EOC DOC OC OC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△EOC ≌△DOC (SAS ),∴∠ODC=∠OEC=90°,即OD ⊥DC ,∴CD 是⊙O 的切线;(2)由(1)知CD 是圆O 的切线,∴△CDO 为直角三角形,∵S △CDO =12CD•OD , 又∵OA=BC=OD=4,∴S△CDO=12×6×4=12,∴平行四边形OABC的面积S=2S△CDO=24.2.如图,⊙M交x轴于B、C两点,交y轴于A,点M的纵坐标为2.B(﹣33,O),C(3,O).(1)求⊙M的半径;(2)若CE⊥AB于H,交y轴于F,求证:EH=FH.(3)在(2)的条件下求AF的长.【答案】(1)4;(2)见解析;(3)4.【解析】【分析】(1)过M作MT⊥BC于T连BM,由垂径定理可求出BT的长,再由勾股定理即可求出BM的长;(2)连接AE,由圆周角定理可得出∠AEC=∠ABC,再由AAS定理得出△AEH≌△AFH,进而可得出结论;(3)先由(1)中△BMT的边长确定出∠BMT的度数,再由直角三角形的性质可求出CG 的长,由平行四边形的判定定理判断出四边形AFCG为平行四边形,进而可求出答案.【详解】(1)如图(一),过M作MT⊥BC于T连BM,∵BC是⊙O的一条弦,MT是垂直于BC的直径,∴BT=TC=123∴124;(2)如图(二),连接AE,则∠AEC=∠ABC,∵CE⊥AB,∴∠HBC+∠BCH=90°在△COF中,∵∠OFC+∠OCF=90°,∴∠HBC=∠OFC=∠AFH,在△AEH和△AFH中,∵AFH AEHAHF AHE AH AH∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AEH≌△AFH(AAS),∴EH=FH;(3)由(1)易知,∠BMT=∠BAC=60°,作直径BG,连CG,则∠BGC=∠BAC=60°,∵⊙O的半径为4,∴CG=4,连AG,∵∠BCG=90°,∴CG⊥x轴,∴CG∥AF,∵∠BAG=90°,∴AG⊥AB,∵CE⊥AB,∴AG∥CE,∴四边形AFCG为平行四边形,∴AF=CG=4.【点睛】本题考查的是垂径定理、圆周角定理、直角三角形的性质及平行四边形的判定与性质,根据题意作出辅助线是解答此题的关键.3.如图,⊙O的半径为6cm,经过⊙O上一点C作⊙O的切线交半径OA的延长于点B,作∠ACO的平分线交⊙O于点D,交OA于点F,延长DA交BC于点E.(1)求证:AC∥OD;(2)如果DE⊥BC,求»AC的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)2π.【解析】试题分析:(1)由OC=OD,CD平分∠ACO,易证得∠ACD=∠ODC,即可证得AC∥OD;(2)BC切⊙O于点C,DE⊥BC,易证得平行四边形ADOC是菱形,继而可证得△AOC是等边三角形,则可得:∠AOC=60°,继而求得弧AC的长度.试题解析:(1)证明:∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC.∵CD平分∠ACO,∴∠OCD=∠ACD,∴∠ACD=∠ODC,∴AC∥OD;(2)∵BC切⊙O于点C,∴BC⊥OC.∵DE⊥BC,∴OC∥DE.∵AC∥OD,∴四边形ADOC 是平行四边形.∵OC=OD,∴平行四边形ADOC是菱形,∴OC=AC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,∴弧AC的长度=606180π⨯=2π.点睛:本题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、菱形的判定与性质以及弧长公式.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.4.如图,△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O于点D,交BC于点E(BE>EC),且BD=23.过点D作DF∥BC,交AB的延长线于点F.(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)若∠BAC=60°,DE=7,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)详见解析;(2)32π.【解析】【分析】(1)连结OD,根据垂径定理得到OD⊥BC,根据平行线的性质得到OD⊥DF,根据切线的判定定理证明;(2)连结OB,连结OD交BC于P,作BH⊥DF于H,证明△OBD为等边三角形,得到∠ODB=60°,3PE,证明△ABE∽△AFD,根据相似三角形的性质求出AE,根据阴影部分的面积=△BDF的面积-弓形BD的面积计算.【详解】证明:(1)连结OD,∵AD平分∠BAC交⊙O于D,∴∠BAD=∠CAD,∴»»BD CD=,∴OD⊥BC,∵BC∥DF,∴OD⊥DF,∴DF为⊙O的切线;(2)连结OB,连结OD交BC于P,作BH⊥DF于H,∵∠BAC=60°,AD平分∠BAC,∴∠BAD=30°,∴∠BOD=2∠BAD=60°,∴△OBD为等边三角形,∴∠ODB=60°,3,∴∠BDF=30°,∵BC∥DF,∴∠DBP=30°,在Rt△DBP中,PD=123,3,在Rt△DEP中,∵37∴22(7)(3)=2,∵OP⊥BC,∴BP=CP=3,∴CE=3﹣2=1,∵∠DBE=∠CAE,∠BED=∠AEC,∴△BDE∽△ACE,∴AE:BE=CE:DE,即AE:5=17,∴57∵BE∥DF,∴△ABE∽△AFD,∴BE AE DF AD=,即5757125DF=,解得DF=12,在Rt△BDH中,BH=12BD=3,∴阴影部分的面积=△BDF的面积﹣弓形BD的面积=△BDF的面积﹣(扇形BOD的面积﹣△BOD的面积)=22160(23)3123(23)23604π⨯⨯⨯--⨯ =93﹣2π.【点睛】考查的是切线的判定,扇形面积计算,相似三角形的判定和性质,圆周角定理的应用,等边三角形的判定和性质,掌握切线的判定定理,扇形面积公式是解题的关键.5.如图1,是用量角器一个角的操作示意图,量角器的读数从M点开始(即M点的读数为0),如图2,把这个量角器与一块30°(∠CAB=30°)角的三角板拼在一起,三角板的斜边AB与量角器所在圆的直径MN重合,现有射线C绕点C从CA开始沿顺时针方向以每秒2°的速度旋转到与CB,在旋转过程中,射线CP与量角器的半圆弧交于E.连接BE.(1)当射线CP经过AB的中点时,点E处的读数是,此时△BCE的形状是;(2)设旋转x秒后,点E处的读数为y,求y与x的函数关系式;(3)当CP旋转多少秒时,△BCE是等腰三角形?【答案】(1)60°,直角三角形;(2)y=4x(0≤x≤45);(3)7.5秒或30秒【解析】【分析】(1)根据圆周角定理即可解决问题;(2)如图2﹣2中,由题意∠ACE=2x,∠AOE=y,根据圆周角定理可知∠AOE=2∠ACE,可得y=2x(0≤x≤45);(3)分两种情形分别讨论求解即可;【详解】解:(1)如图2﹣1中,∵∠ACB=90°,OA=OB,∴OA=OB=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴∠AOE=60°,∴点E处的读数是60°,∵∠E=∠BAC=30°,OE=OB,∴∠OBE=∠E=30°,∴∠EBC=∠OBE+∠ABC=90°,∴△EBC是直角三角形;故答案为60°,直角三角形;(2)如图2﹣2中,∵∠ACE=2x,∠AOE=y,∵∠AOE=2∠ACE,∴y=4x(0≤x≤45).(3)①如图2﹣3中,当EB=EC时,EO垂直平分线段BC,∵AC⊥BC,∵EO∥AC,∴∠AOE=∠BAC=30°,∠AOE=15°,∴∠ECA=12∴x=7.5.②若2﹣4中,当BE=BC时,易知∠BEC=∠BAC=∠BCE=30°,∴∠OBE=∠OBC=60°,∵OE=OB,∴△OBE是等边三角形,∴∠BOE=60°,∴∠AOB=120°,∠ACB=60°,∴∠ACE=12∴x=30,综上所述,当CP旋转7.5秒或30秒时,△BCE是等腰三角形;【点睛】本题考查几何变换综合题、创新题目、圆周角定理、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.6..如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=6.D是线段AC上一个动点(不与点A 重合),⊙D与AB相切,切点为E,⊙D交射线..DC于点F,过F作FG⊥EF交直线..BC于点G,设⊙D的半径为r.(1)求证AE=EF;(2)当⊙D与直线BC相切时,求r的值;(3)当点G落在⊙D内部时,直接写出r的取值范围.【答案】(1)见解析,(2)r=3,(3)63 3r<<【解析】【分析】(1)连接DE,则∠ADE=60°=∠DEF+∠DFE,而∠DEF=∠DFE,则∠DEF=∠DFE=30°=∠A,即可求解;(2)如图2所示,连接DE,当圆与BC相切时,切点为F,∠A=30°,AB=6,则BF=3,AD=2r,由勾股定理,即可求解;(3)分点F在线段AC上、点F在线段AC的延长线上两种情况,分别求解即可.【详解】解:设圆的半径为r;(1)连接DE,则∠ADE=60°=∠DEF+∠DFE,而∠DEF=∠DFE,则∠DEF=∠DFE=30°=∠A,∴AE=EF;(2)如图2所示,连接DE,当圆与BC相切时,切点为F∠A=30°,AB=6,则BF=3,AD=2r ,由勾股定理得:(3r )2+9=36,解得:r=3; (3)①当点F 在线段AC 上时,如图3所示,连接DE 、DG ,333,3933FC r GC FC r =-==-②当点F 在线段AC 的延长线上时,如图4所示,连接DE 、DG ,333,3339FC r GC FC r ===-两种情况下GC 符号相反,GC 2相同,由勾股定理得:DG 2=CD 2+CG 2,点G 在圆的内部,故:DG2<r2,即:22(332)(339)2r r r +-<整理得:25113180r r -+<6335r <<【点睛】本题考查了圆的综合题:圆的切线垂直于过切点的半径;利用勾股定理计算线段的长.7.如图1,等腰直角△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC ,过点A ,C 的圆交AB 于点D ,交BC 于点E ,连结DE(1)若AD=7,BD=1,分别求DE ,CE 的长(2)如图2,连结CD ,若CE=3,△ACD 的面积为10,求tan ∠BCD(3)如图3,在圆上取点P 使得∠PCD=∠BCD (点P 与点E 不重合),连结PD ,且点D 是△CPF 的内心①请你画出△CPF ,说明画图过程并求∠CDF 的度数②设PC=a ,PF=b ,PD=c ,若(a-2c )(b-2c )=8,求△CPF 的内切圆半径长.【答案】(1)DE=1,CE=322)tan ∠BCD=14;(3)①135°;②2. 【解析】 【分析】(1)由A 、C 、E 、D 四点共圆对角互补为突破口求解;(2)找∠BDF 与∠ODA 为对顶角,在⊙O 中,∠COD=2∠CAD ,证明△OCD 为等腰直角三角形,从而得到∠EDC+∠ODA=45°,即可证明∠CDF=135°;(3)过点D 做DH CB ⊥于点H ,以D 为圆心,DH 为半径画圆,过点P 做D e 切线PF 交CB 的延长线于点F ,结合圆周角定理得出∠CPD=∠CAD=45°,再根据圆的内心是三角形三个内角角平分线的交点,得出∠CPF=90°,然后根据角平分线性质得出114522DCF CFD PCF PFC ∠+∠=∠+∠=︒,最后再根据三角形内角和定理即可求解;证明∠DCF+∠CFD=45°,从而证明∠CPF 是直角,再求证四边形PKDN 是正方形,最后以△PCF 面积不变性建立等量关系,结合已知(2c )(2c )=8,消去字母a ,b 求出c 值,即求出△CPF 2c . 【详解】 (1)由图可知:设BC=x .在Rt △ABC 中,AC=BC .由勾股定理得: AC 2+BC 2=AB 2,∵AB=AD+BD ,AD=7,BD=1, ∴x 2+x 2=82, 解得:x=42.∵⊙O 内接四边形,∠ACD=90°, ∴∠ADE=90°, ∴∠EDB=90°, ∵∠B=45°,∴△BDE 是等腰直角三形. ∴DE=DB , 又∵DB=1, ∴DE=1, 又∵CE=BC-BE , ∴CE=42232-=. (2)如图所示:在△DCB 中过点D 作DM ⊥BE ,设BE=y ,则DM=12y , 又∵CE=3,∴BC=3+y , ∵S △ACB =S ACD +S DCB ,∴()1114242103y y 222⨯=+⨯+⨯, 解得:y=2或y=-11(舍去). ∴EM=1,CM=CE+ME=1+3=4, 又∵∠BCD=∠MCD ,∴tan ∠BCD=tan ∠MCD , 在Rt △DCM 中,tan ∠MCD=DM CM =14, ∴tan ∠BCD=14. (3)①如下图所示:过点D 做DH CB ⊥于点H ,以D 为圆心,DH 为半径画圆,过点P 做D e 切线PF 交CB 的延长线于点F .∵∠CAD=45°, ∴∠CPD=∠CAD=45°, 又∵点D 是CPF ∆的内心, ∴PD 、CD 、DF 都是角平分线,∴∠FPD=∠CPD =45°,∠PCD=∠DCF ,∠PFD=∠CFD ∴∠CPF=90° ∴∠PCF+∠PFC=90°∴114522DCF CFD PCF PFC ∠+∠=∠+∠=︒ ∴∠CDF=180°-∠DCF-∠CFD F=90°+45°=135°, 即∠CDF 的度数为135°. ②如下图所示过点D 分别作DK ⊥PC ,DM ⊥CF ,DN ⊥PF 于直线PC ,CF 和PF 于点K ,M ,N 三点, 设△PCF 内切圆的半径为m ,则DN=m ,∵点D 是△PCF 的内心, ∴DM=DN=DK ,又∵∠DCF+∠CFD+∠FDC=180°,∠FDC=45°, ∴∠DCF+∠CFD=45°,又∵DC ,DF 分别是∠PCF 和∠PFC 的角平分线, ∴∠PCF=2∠DCF ,∠PFC=2∠DFC , ∴∠PCF+∠PFC=90°, ∴∠CPF=90°.在四边形PKDN 中,∠PND=∠NPK=∠PKD=90°, ∴四边形PKDN 是矩形, 又∵KD=ND ,∴四边形PKDN 是正方形. 又∵∠MBD=∠BDM=45°, ∠BDM=∠KDP , ∴∠KDP=45°. ∵PC=a ,PF=b ,PD=c ,∴,∴NF=b -,CK=a -, 又∵CK=CM ,FM=FN ,CF=CM+FM , ∴CF=a b +, 又∵S △PCF =S △PDF +S △PDC +S △DCF ,∴1111ab a b (a b 2222=+++-),化简得:)2a b c c +-------(Ⅰ),又∵若(c )(c )=8化简得:()2ab a b 2c 8++=------(Ⅱ),将(Ⅰ)代入(Ⅱ)得:c 2=8,解得:c =c =-∴m=c 222==, 即△CPF 的内切圆半径长为2. 【点睛】本题考查圆的内接四边形性质,圆的内心,圆心角、圆周角,同弧(或等弧)之间的相互关系,同时也考查直角三角形,勾股定理,同角或等角的三角函数值相等和三角形的面积公式,正方形,对顶角和整式的运算等知识点;难点是作辅助线和利用等式求△CPF 的内切圆半径长.8.如图,四边形为菱形,且,以为直径作,与交于点.请仅用无刻度的直尺按下列要求画图.(保留作图痕迹)(1)在如图中,过点作边上的高.(2)在如图中,过点作的切线,与交于点.【答案】(1)如图1所示.(答案不唯一),见解析;(2)如图2所示.(答案不唯一),见解析.【解析】【分析】(1)连接AC交圆于一点F,连接PF交AB于点E,连接CE即为所求.(2)连接OF交BC于Q,连接PQ即为所求.【详解】(1)如图1所示.(答案不唯一)(2)如图2所示.(答案不唯一)【点睛】本题考查作图-复杂作图,菱形和圆的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.9.如图,△ABC中,AC=BC=10,cosC=35,点P是AC边上一动点(不与点A、C重合),以PA长为半径的⊙P与边AB的另一个交点为D,过点D作DE⊥CB于点E.(1)当⊙P与边BC相切时,求⊙P的半径.(2)连接BP交DE于点F,设AP的长为x,PF的长为y,求y关于x的函数解析式,并直接写出x的取值范围.(3)在(2)的条件下,当以PE长为直径的⊙Q与⊙P相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.【答案】(1)409R=;(2)25880320xy x xx=-++;(3)50105-.【解析】【分析】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=45,sinC=HPCP=10RR-=45,即可求解;(2)首先证明PD∥BE,则EB BFPD PF=,即:2024588x yxxx-+--=,即可求解;(3)证明四边形PDBE为平行四边形,则AG=EP=BD,即:AB=DB+AD=AG+AD=45,即可求解.【详解】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=45,sinC =HP CP =10R R -=45,解得:R =409; (2)在△ABC 中,AC =BC =10,cosC =35, 设AP =PD =x ,∠A =∠ABC =β,过点B 作BH ⊥AC ,则BH =ACsinC =8,同理可得:CH =6,HA =4,AB =45,则:tan ∠CAB =2, BP =228+(4)x -=2880x x -+,DA =25x ,则BD =45﹣25x , 如下图所示,PA =PD ,∴∠PAD =∠CAB =∠CBA =β,tanβ=2,则cosβ5,sinβ5, EB =BDcosβ=(525x )5=4﹣25x ,∴PD ∥BE ,∴EB BFPD PF=,即:2024588x y x xx -+--=,整理得:y 25xx 8x 803x 20-++(3)以EP 为直径作圆Q 如下图所示,两个圆交于点G,则PG=PQ,即两个圆的半径相等,则两圆另外一个交点为D,GD为相交所得的公共弦,∵点Q是弧GD的中点,∴DG⊥EP,∵AG是圆P的直径,∴∠GDA=90°,∴EP∥BD,由(2)知,PD∥BC,∴四边形PDBE为平行四边形,∴AG=EP=BD,∴AB=DB+AD=AG+AD=5设圆的半径为r,在△ADG中,AD=2rcosβ5DG5AG=2r,5=52r51+,则:DG550﹣5相交所得的公共弦的长为50﹣5【点睛】本题考查的是圆知识的综合运用,涉及到解直角三角形、勾股定理等知识,其中(3),要关键是根据题意正确画图,此题用大量的解直角三角形的内容,综合难度很大.10.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC为直径,»»BD AD=,DE⊥BC,垂足为E.(1)判断直线ED与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若CE=1,AC=4,求阴影部分的面积.【答案】(1)ED 与O e 相切.理由见解析;(2)2=33S π-阴影. 【解析】 【分析】(1)连结OD ,如图,根据圆周角定理,由»»BD AD =得到∠BAD =∠ACD ,再根据圆内接四边形的性质得∠DCE =∠BAD ,所以∠ACD =∠DCE ;利用内错角相等证明OD ∥BC ,而DE ⊥BC ,则OD ⊥DE ,于是根据切线的判定定理可得DE 为⊙O 的切线;(2)作OH ⊥BC 于H ,易得四边形ODEH 为矩形,所以OD =EH =2,则CH =HE ﹣CE =1,于是有∠HOC =30°,得到∠COD =60°,然后根据扇形面积公式、等边三角形的面积公式和阴影部分的面积=S 扇形OCD ﹣S △OCD 进行计算即可. 【详解】(1)直线ED 与⊙O 相切.理由如下:连结OD ,如图,∵»»BD AD =,∴∠BAD =∠ACD .∵∠DCE =∠BAD ,∴∠ACD =∠DCE .∵OC =OD ,∴∠OCD =∠ODC ,而∠OCD =∠DCE ,∴∠DCE =∠ODC ,∴OD ∥BC . ∵DE ⊥BC ,∴OD ⊥DE ,∴DE 为⊙O 的切线;(2)作OH ⊥BC 于H ,则四边形ODEH 为矩形,∴OD =EH .∵CE =1,AC =4,∴OC =OD =2,∴CH =HE ﹣CE =2﹣1=1.在Rt △OHC 中,∵OC =2,CH =1,∠OHC =90°,∠HOC =30°,∴∠COD =60°,∴阴影部分的面积=S 扇形OCD ﹣S △OCD26023360π⋅⋅=-•2223=π3-.【点睛】本题考查了切线的判定定理: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.也考查了扇形面积的计算.11.已知四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,∠DAB =120°,BC =CD ,AD =4,AC =7,求AB 的长度.【答案】AB =3. 【解析】 【分析】作DE ⊥AC ,BF ⊥AC ,根据弦、弧、圆周角、圆心角的关系,求得BC CD =u u u r u u u r,进而得到∠DAC =∠CAB =60°,在Rt △ADE 中,根据60°锐角三角函数值,可求得DE =23,AE =2,再由Rt △DEC 中,根据勾股定理求出DC 的长,在△BFC 和△ABF 中,利用60°角的锐角三角函数值及勾股定理求出AF 的长,然后根据求出的两个结果,由AB =2AF ,分类讨论求出AB 的长即可. 【详解】作DE ⊥AC ,BF ⊥AC ,∵BC =CD , ∴BC CD =u u u r u u u r, ∴∠CAB =∠DAC , ∵∠DAB =120°, ∴∠DAC =∠CAB =60°, ∵DE ⊥AC ,∴∠DEA =∠DEC =90°, ∴sin60°=4DE ,cos60°=4AE, ∴DE =3AE =2, ∵AC =7,∴CE =5,∴DC= ∴BC ,∵BF ⊥AC ,∴∠BFA =∠BFC =90°,∴tan60°=BF AF,BF 2+CF 2=BC 2, ∴BF,∴()2227AF +-=, ∴AF =2或AF =32, ∵cos60°=AF AB, ∴AB =2AF ,当AF =2时,AB =2AF =4,∴AB =AD ,∵DC =BC ,AC =AC ,∴△ADC ≌△ABC (SSS ),∴∠ADC =∠ABC ,∵ABCD 是圆内接四边形,∴∠ADC+∠ABC =180°,∴∠ADC =∠ABC =90°,但AC 2=49,2222453AD DC +=+=,AC 2≠AD 2+DC 2,∴AB =4(不合题意,舍去), 当AF =32时,AB =2AF =3, ∴AB =3.【点睛】 此题主要考查了圆的相关性质和直角三角形的性质,解题关键是构造直角三角形模型,利用直角三角形的性质解题.12.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 =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=1BC32在Rt△ABH中,AH=22AB BH-=1,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=22BD AB-=2242-=23,∴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.13.如图1,D是⊙O的直径BC上的一点,过D作DE⊥BC交⊙O于E、N,F是⊙O上的一点,过F的直线分别与CB、DE的延长线相交于A、P,连结CF交PD于M,∠C=12∠P.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)若∠A=30°,⊙O的半径为4,DM=1,求PM的长;(3)如图2,在(2)的条件下,连结BF、BM;在线段DN上有一点H,并且以H、D、C 为顶点的三角形与△BFM相似,求DH的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)PM=32;(3)满足条件的DH的值为632-或122311+. 【解析】【分析】(1)如图1中,作PH ⊥FM 于H .想办法证明∠PFH=∠PMH ,∠C=∠OFC ,再根据等角的余角相等即可解决问题;(2)解直角三角形求出AD ,PD 即可解决问题;(3)分两种情形①当△CDH ∽△BFM 时,DH CD FM BF =. ②当△CDH ∽△MFB 时,DH CD FB MF=,分别构建方程即可解决问题; 【详解】(1)证明:如图1中,作PH ⊥FM 于H .∵PD ⊥AC ,∴∠PHM =∠CDM =90°,∵∠PMH =∠DMC ,∴∠C =∠MPH ,∵∠C =12∠FPM ,∴∠HPF =∠HPM , ∵∠HFP+∠HPF =90°,∠HMP+∠HPM =90°,∴∠PFH =∠PMH ,∵OF =OC ,∴∠C =∠OFC ,∵∠C+∠CMD =∠C+∠PMF =∠C+∠PFH =90°,∴∠OFC+∠PFC =90°,∴∠OFP =90°,∴直线PA 是⊙O 的切线. (2)解:如图1中,∵∠A =30°,∠AFO =90°,∴∠AOF =60°,∵∠AOF =∠OFC+∠OCF ,∠OFC =∠OCF ,∴∠C =30°,∵⊙O 的半径为4,DM =1,∴OA =2OF =8,CD 33,∴OD =OC ﹣CD =43,∴AD =OA+OD =8+43 =123 ,在Rt △ADP 中,DP =AD•tan30°=(12﹣3 )×33 =43 ﹣1, ∴PM =PD ﹣DM =4 3﹣2. (3)如图2中,由(2)可知:BF =12BC =4,FM =3BF =43 ,CM =2DM =2,CD =3 , ∴FM =FC ﹣CM =43﹣2,①当△CDH ∽△BFM 时,DH CD FM BF = , ∴ 3432=- ,∴DH =63- ②当△CDH ∽△MFB 时,DH CD FB MF =, ∴34432DH =- ,∴DH =1223+ , ∵DN =()22443833--=- ,∴DH <DN ,符合题意,综上所述,满足条件的DH 的值为63- 或1223+. 【点睛】本题考查圆综合题、切线的判定、解直角三角形、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会用分类讨论的思想思考问题.14.如图,是大半圆的直径,是小半圆的直径,点是大半圆上一点,与小半圆交于点,过点作于点. (1)求证:是小半圆的切线; (2)若,点在上运动(点不与两点重合),设,. ①求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;②当时,求两点之间的距离.【答案】(1)见解析;(2)①,,②两点之间的距离为或.【解析】【分析】(1)连接CO、CM,只需证到CD⊥CM.由于CD⊥OP,只需证到CM∥OP,只需证到CM 是△AOP的中位线即可.(2)①易证△ODC∽△CDP,从而得到CD2=DP•OD,进而得到y与x之间的函数关系式.由于当点P与点A重合时x=0,当点P与点B重合时x=4,点P在大半圆O上运动(点P不与A,B两点重合),因此自变量x的取值范围为0<x<4.②当y=3时,得到-x2+4x=3,求出x.根据x的值可求出CD、PD的值,从而求出∠CPD,运用勾股定理等知识就可求出P,M两点之间的距离.【详解】(1)连接,如图1所示∵是小半圆的直径,∴即∵∴∵∴∴,∵∴,∴∴.,即∵经过半径的外端,且∴直线是小半圆的切线.(2)①∵,,∴∴∴∽∴∴∵,,,∴当点与点重合时,;当点与点重合时,∵点在大半圆上运动(点不与两点重合),∴∴与之间的函数关系式为,自变量的取值范围是.②当时,解得,Ⅰ当时,如图2所示在中,∵,∴,∴∵,∴是等边三角形∵∴∴.Ⅱ当时,如图3所示,同理可得∵∴∴过点作,垂足为,连接,如图3所示∵,∴同理在中,∵,∴综上所述,当时,两点之间的距离为或.【点睛】考查了切线的判定、平行线的判定与性质、等边三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、特殊角的三角函数值、勾股定理等知识,综合性比较强.15.如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,点E在CB的延长线上,连结AC、AE,∠ACB=∠BAE=45°.(1)求证:AE是⊙O的切线;(2)若AB=AD,AC=32,tan∠ADC=3,求BE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)52 BE【解析】试题分析:(1)连接OA、OB,由圆周角定理得出∠AOB=2∠ACB=90°,由等腰直角三角形的性质得出∠OAB=∠OBA=45°,求出∠OAE=∠OAB+∠BAE=90°,即可得出结论;(2)过点A 作AF ⊥CD 于点F,由AB=AD ,得到∠ACD =∠ACB =45°,在Rt △AFC 中可求得AF=3,在Rt △AFD 中求得DF =1,所以AB =AD = ,CD = CF +DF =4,再证明△ABE ∽△CDA ,得出BE AB DA CD =,即可求出BE 的长度; 试题解析:(1)证明:连结OA ,OB ,∵∠ACB =45°,∴∠AOB =2∠ACB = 90°,∵OA=OB ,∴∠OAB =∠OBA =45°,∵∠BAE =45°,∴∠OAE =∠OAB +∠BAE =90°,∴OA ⊥AE .∵点A 在⊙O 上,∴AE 是⊙O 的切线.(2)解:过点A 作AF ⊥CD 于点F ,则∠AFC =∠AFD =90°.∵AB=AD , ∴AB u u u r =AD u u u r∴∠ACD =∠ACB =45°,在Rt △AFC 中,∵AC =∠ACF =45°,∴AF=CF=AC ·sin ∠ACF =3,∵在Rt △AFD 中, tan ∠ADC=3AF DF =, ∴DF =1,∴AB AD ==且CD = CF +DF =4,∵四边形ABCD 内接于⊙O ,∴∠ABE =∠CDA ,∵∠BAE =∠DCA ,∴△ABE ∽△CDA , ∴BE AB DA CD=,∴10=,10∴5BE=.2。
1.垂径定理及推论:如图:有五个元素,“知二可推三”;需记忆其中四个定理,即“垂径定理”“中径定理”“弧径定理”“中垂定理”.几何表达式举例:∵ CD过圆心∵CD⊥AB2.平行线夹弧定理:圆的两条平行弦所夹的弧相等.几何表达式举例:3.“角、弦、弧、距”定理:(同圆或等圆中)“等角对等弦”;“等弦对等角”;“等角对等弧”;“等弧对等角”;“等弧对等弦”;“等弦对等(优,劣)弧”;“等弦对等弦心距”;“等弦心距对等弦”.几何表达式举例:(1) ∵∠AOB=∠COD∴ AB = CD(2) ∵ AB = CD∴∠AOB=∠COD4.圆周角定理及推论:(1)圆周角的度数等于它所对的弧的度数的一半;(2)一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半;(如图)(3)“等弧对等角”“等角对等弧”;(4)“直径对直角”“直角对直径”;(如图)(5)如三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形.(如图)(1)(2)(3)(4)几何表达式举例:(1)∵∠ACB=∠AOB∴……………(2)∵ AB是直径∴∠ACB=90°(3)∵∠ACB=90°∴ AB是直径(4)∵ CD=AD=BD∴ΔABC是RtΔ5.圆内接四边形性质定理:圆内接四边形的对角互补,并且任何一个外角都等于它的内对角.几何表达式举例:∵ ABCD是圆内接四边形∴∠CDE =∠ABC∠C+∠A =180°6.切线的判定与性质定理:如图:有三个元素,“知二可推一”;需记忆其中四个定理.(1)经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线;(2)圆的切线垂直于经过切点的半径;※(3)经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点;※(4)经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.几何表达式举例:(1)∵OC是半径∵OC⊥AB∴AB是切线(2)∵OC是半径∵AB是切线∴OC⊥AB(3)……………7.切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等;圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角.几何表达式举例:∵ PA、PB是切线∴ PA=PB∵PO过圆心∴∠APO =∠BPO8.弦切角定理及其推论: 几何表达式举例:(1)弦切角等于它所夹的弧对的圆周角;(2)如果两个弦切角所夹的弧相等,那么这两个弦切角也相等;(3)弦切角的度数等于它所夹的弧的度数的一半.(如图)(1)∵BD是切线,BC是弦∴∠CBD =∠CAB(2)∵ ED,BC是切线∴∠CBA =∠DEF9.相交弦定理及其推论:(1)圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的乘积相等;(2)如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段长的比例中项. 几何表达式举例:(1)∵PA·PB=PC·PD∴………(2)∵AB是直径∵PC⊥AB∴PC2=PA·PB10.切割线定理及其推论:(1)从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项;(2)从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等.几何表达式举例:(1)∵PC是切线,PB是割线∴PC2=PA·PB (2)∵PB、PD是割线∴PA·PB=PC·PD11.关于两圆的性质定理:(1)相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦;(2)如果两圆相切,那么切点一定在连心线上.(1)(2)几何表达式举例:(1)∵O1,O2是圆心∴O1O2垂直平分AB (2)∵⊙1 、⊙2相切∴O1 、A、O2三点一线12.正多边形的有关计算:(1)中心角αn ,半径R N ,边心距r n ,边长a n ,内角βn ,边数n;(2)有关计算在RtΔAOC中进行. 公式举例:(1) αn =;(2)几何B级概念:(要求理解、会讲、会用,主要用于填空和选择题)一基本概念:圆的几何定义和集合定义、弦、弦心距、弧、等弧、弓形、弓形高三角形的外接圆、三角形的外心、三角形的内切圆、三角形的内心、圆心角、圆周角、弦切角、圆的切线、圆的割线、两圆的内公切线、两圆的外公切线、两圆的内(外)公切线长、正多边形、正多边形的中心、正多边形的半径、正多边形的边心距、正多边形的中心角.二定理:1.不在一直线上的三个点确定一个圆.2.任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,这两个圆是同心圆.3.正n边形的半径和边心距把正n边形分为2n个全等的直角三角形.三公式:1.有关的计算:(1)圆的周长C=2πR;(2)弧长L=;(3)圆的面积S=πR2.(4)扇形面积S扇形=;(5)弓形面积S弓形=扇形面积S AOB±ΔAOB的面积.(如图)2.圆柱与圆锥的侧面展开图:(1)圆柱的侧面积:S圆柱侧 =2πrh; (r:底面半径;h:圆柱高)(2)圆锥的侧面积:S圆锥侧 =. (L=2πr,R是圆锥母线长;r是底面半径)四常识:1.圆是轴对称和中心对称图形.2.圆心角的度数等于它所对弧的度数.3.三角形的外心⇔两边中垂线的交点⇔三角形的外接圆的圆心;三角形的内心⇔两内角平分线的交点⇔三角形的内切圆的圆心.4.直线与圆的位置关系:(其中d表示圆心到直线的距离;其中r表示圆的半径)直线与圆相交⇔ d<r ;直线与圆相切⇔ d=r ;直线与圆相离⇔ d>r.5.圆与圆的位置关系:(其中d表示圆心到圆心的距离,其中R、r表示两个圆的半径且R≥r)两圆外离⇔ d>R+r;两圆外切⇔ d=R+r;两圆相交⇔ R-r<d<R+r;两圆内切⇔ d=R-r;两圆内含⇔ d<R-r.6.证直线与圆相切,常利用:“已知交点连半径证垂直”和“不知交点作垂直证半径”的方法加辅助线.7.关于圆的常见辅助线:已知弦构造弦心距.已知弦构造RtΔ. 已知直径构造直角.已知切线连半径,出垂直.圆外角转化为圆周角. 圆内角转化为圆周角. 构造垂径定理. 构造相似形.两圆内切,构造外公切线与垂直.两圆内切,构造外公切线与平行.两圆外切,构造内公切线与垂直.两圆外切,构造内公切线与平行.两圆同心,作弦心距,可证得AC=DB.两圆相交构造公共弦,连结圆心构造中垂线. PA、PB是切线,构造双垂图形和全等.相交弦出相似.一切一割出相似, 并且构造弦切角.两割出相似,并且构造圆周角.双垂出相似,并且构造直角.规则图形折叠出一对全等,一对相似.圆的外切四边形对边和相等. 若AD ∥BC都是切线,连结OA、OB可证∠AOB=180°,即A、O、B三点一线.等腰三角形底边上的的高必过内切圆的圆心和切点,并构造相似形.RtΔABC的内切圆半径:r=.补全半圆.AB=. AB=.PC过圆心,PA是切线,构造双垂、RtΔ.O是圆心,等弧出平行和相似. 作AN⊥BC,可证出:.。
2024北京初三一模数学汇编圆章节综合一、单选题1.(2024北京东城初三一模)如图,是的弦,是的直径,于点E .在下列结论中,不一定成立的是( )A .B .C .D .2.(2024北京东城初三一模)如图,作线段,在线段的延长线上作点,使得,取线段的中点,以为圆心,线段的长为半径作,分别过点作直径的垂线,交于点,连接,过点作于点.设,给出下面4个结论:①;;;④;上述结论中,正确结论的个数是()A .4个B .3个C .2个D .1个二、填空题3.(2024北京门头沟初三一模)如图所示,为了验证某个机械零件的截面是个半圆,某同学用三角板放在了如下位置,通过实际操作可以得出结论,该机械零件的截面是半圆,其中蕴含的数学道理是 .4.(2024北京大兴初三一模)如图,是的直径,点,在上,若,则的度数为 .AB O CD O CD AB ⊥AE BE =90CBD ∠=︒2COB D ∠=∠COB C∠=∠AC a =AC B ()CB b a b =<AB O O OA O C O 、AB O D F 、OD AF CF 、、C CE OD ⊥E CF c =2a b c +<c <)a b <+2ab ac bc <+AB O C D O AC BC =D ∠︒5.(2024北京通州初三一模)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提出了著名的“割圆术”.所谓“割圆术”,是用圆内接正多边形的面积去无限逼近圆面积,并以此求取圆周率的方法,刘徽指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.例如,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积估计的面积,的面积近似为的面积,可得的估计值为 .6.(2024北京平谷初三一模)如图,内接于,为的直径, D 为上一点,连接.若,则的度数为 .7.(2024北京西城初三一模)如图, 在的内接四边形中, 点A 是的中点,连接, 若,则 .8.(2024北京石景山初三一模)如图,是的直径,是延长线上一点, 与相切于点.若,则 .πO O 1612S =⨯⨯正六边形O πO πABC O BC O O AD CD 、20D ∠=︒ACB ∠O ABCD BDAC 130DAB ∠=︒ACB =∠︒AB O P AB PC O C 40P ∠=︒A ∠=︒9.(2024北京顺义初三一模)如图,是的外接圆,,,平分,交于点D ,则的度数为 .10.(2024北京朝阳初三一模)如图,是的外接圆,于点,交于点,若,,则的长为 .11.(2024北京燕山初三一模)如图,是的直径,点在上,过点作的切线与直线交于点.若,则 °.三、解答题12.(2024北京朝阳初三一模)如图,在矩形中,,,点A 在直线l 上,与直线l 相交所得的锐角为.点F 在直线l 上,,⊥直线l ,垂足为点F 且,以为直径,在的左侧作半圆O ,点M 是半圆O 上任一点.发现:的最小值为 ,的最大值为 ,与直线l 的位置关系是 .思考:矩形保持不动,半圆O 沿直线l 向左平移,当点E 落在边上时,重叠部分面积为多少?O ABC AB AC =36BAC ∠=︒BD ABC ∠O DAB ∠O Rt ABC △OE AB ⊥D O E 8AB =2DE =BC AB O C O B O AC D 50D ∠=︒BOC ∠=ABCD 6AB =8BC =AD 60︒8AF =EF 6EF =EF EF AM AM OB ABCD AD13.(2024北京通州初三一模)如图,为的直径,过点A 作的切线,C 是半圆上一点(不与点A 、B 重合),连结,过点C 作于点E ,连接并延长交于点F .(1)求证:;(2)若的半径为5,,求的长.14.(2024北京东城初三一模)在平面直角坐标系中,的半径为1.对于线段给出如下定义:若线段与有两个交点,,且,则称线段是的“倍弦线”.(1)如图,点的横、纵坐标都是整数,在线段,,中,的“倍弦线”是_____;(2)的“倍弦线”与直线交于点,求点纵坐标的取值范围;(3)若的“倍弦线”过点,直线与线段有公共点,直接写出的取值范围.AB O O AM AB AC CD AB ⊥BD AM ∠=∠CAB AFB O 8AC =DF xOy O PQ PQ O M N ==PM MN NQ PQ O A B C D ,,,AB CB CD O O PQ 2x =E E E y O PQ (1,0)y x b =+PQ b15.(2024北京西城初三一模)在平面直角坐标系 中,已知的半径为.对于上的点 和平面内的直线 给出如下定义:点关于直线的对称点记为,若射线 上的点满足 则称点为点关于直线的“衍生点”.(1)当时,已知上两点 在点, 中,点关于直线的“衍生点”是 ,点关于直线的“衍生点”是 ;(2)为 上任意一点, 直线 与轴, 轴的交点分别为点 ,. 若线段上存在点,,使得点是点关于直线的“衍生点”,点不是点关于直线的“衍生点”,直接写出的取值范围;(3)当时,若过原点的直线上存在线段 ,对于线段 上任意一点,都存在上的点和直线,使得点是点关于直线的“衍生点”. 将线段长度的最大值记为,对于所有的直线,直接写出的最小值.16.(2024北京房山初三一模)在平面直角坐标系中,将中心为的等边三角形记作等边三角形,对于等边三角形和点(不与重合)给出如下定义:若等边三角形的边上存在点N ,使得直线与以为半径的⊙相切于点,则称点为等边三角形的“相关切点”.xOy O 1O P :l y ax =P l P 'OP Q OQ PP =',Q P l 0a =O121.2P P ⎛⎛ ⎝⎝,()112Q,232Q ⎫⎪⎪⎭,()(341,1Q Q --,1P l 2P l P O y x m =+()0m ≠x y A B AB S T S P l T P l m 11a -≤≤s MN MN R O P l R P l MN ()D s s ()D s xOy M M M P O M OP MN M P P M(1)如图,等边三角形的顶点分别为点,,.①在点,,中,等边三角形的“相关切点”是 ;②若直线上存在等边三角形的“相关切点”,求的取值范围;(2)已知点,等边三角形的边长为的两个“相关切点”,,使得△为等边三角形,直接写出的取值范围.17.(2024北京顺义初三一模)在平面直角坐标系中,对于图形M 和图形N 给出如下定义:如果图形M 上存在点P 、轴上存在点T ,使得点P 以点T 为旋转中心,逆时针旋转得到的点Q 在图形N 上,那么称图形N 是形M 的“关联图形”.(1)如图,点,,,.①在点B ,C ,D 中,点A 的“关联图形”是_____;②若不是点A 的“关联图形”,求的半径的取值范围;(2)已知点,,,的半径为1,以线段为对角线的正方形为,若是正方形的“关联图形”,直接写出的最小值和最大值.18.(2024北京门头沟初三一模)在平面直角坐标系中,的半径为2,点P 、Q 是平面内的点,如果点P 关于点Q 的中心对称点在上,我们称圆上的点为点P 关于点Q 的“等距点”.M ()0,0O (A (3,B 132P ⎛ ⎝23,2P ⎛ ⎝()32,2P M y x b =+M b (2)M m m -,M M E F OEF m xOy y 90︒()3,2A -()0,1B -()3,2C ()1,6D -O O r (),0O m '()3,0E m -()2,1G m -O ' EG EFGH O ' EFGH m xOy O O(1)已知如图1点.①如图1,在点 中,上存在点P 关于点Q 的“等距点”的是________;②如图2,点 ,上存在点P 关于点Q 的“等距点”,则m 的取值范围是________;(2)如图3,已知点,点P 在的图象上,若上存在点P 关于点Q 的“等距点”,求b 的取值范围.40(,)P ()()()12330,2,1,1,1Q Q Q -,O (),Q m n O ()1,1Q y x b =-+O参考答案1.D【分析】此题考查了圆周角定理、垂径定理,熟练掌握圆周角定理、垂径定理是解题的关键.根据垂径定理、圆周角定理判断求解即可.【详解】解:是的直径,,,,,,故A 、B 、C 不符合题意,D 符合题意;故选:D .2.C【分析】本题考查了圆的基本性质以及勾股定理内容以及完全平方公式的应用,先找出半径,结合斜边大于直角边,得知①是正确的,结合勾股定理以及完全平方公式的变形运算,得证③是错误的;同理得证②是正确的.对④运用反证法,得出,与①的结论相矛盾,即可作答.【详解】解:∵∴∵∴(斜边)大于即故①是正确的;∴在中,即∴∵故③是错误的;∵∴∴CD OCD AB ⊥AE BE ∴=90CBD ∠=︒2COB D ∠=∠CBO C ∠=∠2a b c +<2a b c +>2a b c +<()A b C a CB b a ==>,()1122OF AB a b ==+OF AB⊥CF OF2a bc +>()111222OC AO AC a b a b a =-=+-=-Rt COF △222OC OF FC +=22211222a b b a c +⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2222a b c +==2a b c +<)a b =+b a>()2b a ->222b a ab +>,故②是正确的;假设是正确的则∴∵,且∴∴即与①的结论相矛盾故④是错误的综上:正确结论的个数是个故选:C3.的圆周角所对的弦是直径【分析】本题考查圆周角定理,掌握“的圆周角所对的弦是直径”是正确解答的关键.根据圆周角定理进行判断即可.【详解】解:根据“的圆周角所对的弦是直径”即可得出答案,故答案为:的圆周角所对的弦是直径.4.45【分析】本题主要考查了圆周角定理,先由直径所对的圆周角为,可得,然后由得:,然后根据同弧所对的圆周角相等,即可求出的度数.【详解】解:∵是的直径,∴,∵,∴,∴.故答案为:455.3【分析】过作于,求得的度数,根据直角三角形的性质得到,求出三角形的面积,于是得到正十二边形的面积,根据圆的面积公式即可得到结论.本题考查了正多边形与圆,三角形的面积的计算,正确地作出辅助线是解题的关键.【详解】如图,是正十二边形的一条边,点是正十二边形的中心,设的半径为1,过作于,>=>c 2ab ac bc <+0ac ab bc ab<-+-()()0a c b b c a <-+-00c b c a -<->,a b<0c b c a ->->b c c a->-2a b c +>2a b c +<290︒90︒90︒90︒90︒90ACB ∠=︒AC BC =45CAB CBA ∠=∠=︒D ∠AB O 90ACB ∠=︒AC BC =45CAB CBA ∠=∠=︒45D CAB ∠=∠=︒A AM OB ⊥M AOB ∠AM AB O O A AM OB ⊥M在正十二边形中,,∴正十二边形的面积为,,,的近似值为3,故答案为:3.6./70度【分析】本题考查了直径所对的圆周角为直角,同弧所对的圆周角相等,三角形内角和定理等知识.熟练掌握直径所对的圆周角为直角,同弧所对的圆周角相等是解题的关键.由为的直径,可得,由,可得,根据,计算求解即可.【详解】解:∵为的直径,∴,∵,∴,∴,故答案为:.7.25【分析】本题考查了圆的内接四边形性质,圆周角定理等知识,利用圆的内接四边形的性质求出的性质,然后利用圆周角定理求解即可.【详解】解:∵的内接四边形中,,∴,∵点A 是的中点,3601230AOB ∠=︒÷=︒1122AM OA ∴==111112224AOB S OB AM ∴=⋅=⨯⨯= 11234⨯=231π∴=⨯3π∴=π∴70︒BC O 90BAC ∠=︒ AC AC =20ABC D ∠=∠=︒180ACB BAC ABC ∠=︒-∠-∠BC O 90BAC ∠=︒ AC AC =20ABC D ∠=∠=︒18070ACB BAC ABC ∠=︒-∠-∠=︒70︒BCD ∠O ABCD 130DAB ∠=︒18500DA BCD B ∠︒∠==︒- BD∴,∴,故答案为:25.8.【分析】本题考查的是等腰三角形的性质,三角形的外角的性质,切线的性质,如图,连接,求解,再根据圆周角定理即可得答案.【详解】解:如图,连接,∵ 与相切于点.,∴,,∴,故答案为:9./72度【分析】本题考查了等腰三角形的性质,圆周角定理及三角形内角和定理,熟练掌握等腰三角形的性质及圆周角定理是解题的关键.根据等边对等角和三角形内角和定理可求得,再由角平分线及圆周角定理确定,即可求解.【详解】解:∵,,∴,∵平分,∴,∴,∴,故答案为:.10.【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理和中位线定理,由垂径定理得,,则可得是的中位线,设半径为,由勾股定理得,求出即可求解,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.【详解】解:∵,AD AB =1252ACD ACB BCD ∠=∠=∠=︒25OC 904050COP ∠=︒-︒=︒OC PC O C 40P ∠=︒90OCP ∠=︒904050COP ∠=︒-︒=︒1252A COP ∠=∠=︒2572︒72ABC C ∠=∠=︒36CBD CAD ∠=∠=︒AB AC =36BAC ∠=︒180180367222BAC ABC C ︒-∠︒-︒∠=∠===︒BD ABC ∠36CBD ∠=︒36CBD CAD ∠=∠=︒72DAB DAC CAB ∠=∠+∠=︒72︒6142AD BD AB ===90ADO BDO ∠=∠=︒OD ABC r 222OA OD AD =+=5r OE AB ⊥∴,,∵,∴是的中位线,∴,即,设半径为,则,在中,由勾股定理得:,∴,解得,∴,∴.11.【分析】本题考查了切线的性质,圆周角定理,直角三角形的性质,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.先根据圆的切线垂直于经过切点的半径得到,根据直角三角形两个锐角互余计算出,然后根据圆周角定理即可求解.【详解】解:∵是的直径,为的切线,∴,∴,∵,∴,∴.故答案为:.12;;平行(或);思考:【分析】发现:如图1,连接,作于,由题意知,,,当三点共线时,最小,为;当重合时,最大,由勾股定理求解即可;由题意知,则,进而求解作答即可; 思考:如图2,连接,作于,则,,由,可得,,根据,计算求解即可.【详解】发现:解:如图1,连接,作于,142AD BD AB ===90ADO BDO ∠=∠=︒OA OC =OD ABC 12OD BC =2BC OD =r 2OD OE DE r =-=-Rt AOD 222OA OD AD =+()22224r r =-+=5r 23OD r =-=26BC OD ==8090ABD Ð=°40A ∠=︒AB O BD O AB BD ⊥90ABD Ð=°50D ∠=︒40A ∠=︒280BOC A ∠=∠=︒80310 3πAO AE 、BP AF ⊥P 3OM =60DAF ∠=︒A M O 、、AM AO OM -M E 、AM 30BAP ∠=︒132BP AB OF ===OG OH AD ⊥H 30AEF ∠=︒1322OH OE ==OE OG =120EOG ∠=︒2GE EH =EOG EOG S S S =- 重叠扇形AO AE 、BP AF ⊥P由题意知,,,当三点共线时,最小,由勾股定理得,∴;当重合时,最大,由勾股定理得,,∴的最大值为;∵矩形,∴,∴,∴,又∵,∴,故答案为:平行(或);;;平行(或);思考:解:如图2,连接,作于,∵,∴,∴,∵,∴,∴3OM =60DAF ∠=︒A M O 、、AM AO ==AM 3-M E 、AM 10AE ==AM 10ABCD 90BAD ∠=︒30BAP ∠=︒132BP AB OF ===BP OF ∥OB l ∥ 310 OG OH AD ⊥H 60DAF EF AF ∠=︒⊥,30AEF ∠=︒1322OH OE ==OE OG =120EOG ∠=︒2GE EH ===EOG EOG S S S =- 重叠扇形212031336022π⋅=-⨯3π=∴重叠部分面积为【点睛】本题考查了勾股定理,含的直角三角形,平行线的判定,等腰三角形的判定与性质,扇形面积等知识.熟练掌握勾股定理,含的直角三角形,平行线的判定,等腰三角形的判定与性质,扇形面积是解题的关键.13.(1)证明见解析(2)【分析】本题考查切线的判定和性质,垂径定理,圆周角定理以及勾股定理,掌握切线的性质和判断方法,垂径定理,圆周角定理以及勾股定理是正确解答的关键.(1)根据切线的性质,平行线的判定和性质以及圆周角定理即可得出结论;(2)根据相似三角形的判定和性质以及垂径定理进行计算即可.【详解】(1)证明:是的切线,,于点,,,,,.(2)解:连结,于点,是的直径,,是的垂直平分线,,的半径为5,,,是的直径,,3π30︒30︒323DF =AM O 90BAM ∴∠=o CD AB ⊥ E 90CEA ∴∠= CD AF ∴∥∴∠=∠CDB AFB CDB CAB ∠=∠ ∴∠=∠CAB AFB AD CD AB ⊥ E AB O CE DE ∴=AB ∴CD 8AC AD ∴==O 10AB ∴=6BD =∴AB O 90BDA =∴∠,,,,.14.(1)、;(2);(3).【分析】本题是新定义阅读题,考查了理解能力,与圆的位置关系,勾股定理等知识,解决问题的关键是几何直观能力,数形结合.(1)根据定义验证可得结果;(2)根据最大值为6,所以以为圆心,3为半径画圆,根据勾股定理求得,进而求得结果;(3)以为圆心,1为半径作圆,直线与圆相切,此时,以为圆心,2为半径作圆,直线与圆相切,求得,进而求得结果.【详解】(1)解:如图1,,,,是的“倍弦线”,与不相交,,和不是的“倍弦线”,故答案为:、;(2)如图2,BAD AFB ∴∠=∠tan tan ∴∠=∠BAD AFB ∴=AD BD DF AD2AD DF BD ∴=⋅323∴=DF AB CD ≤≤E y 21b -≤≤+PQ O EF (2,0)y x b =+2b =-(1,0)-y x b =+I b 2AF FH BH === CG GF DF ===AB ∴CD O BC O 23AI AE DI BH ==BC ∴AD O AB CD以为圆心,3 为半径画圆交直线于和,,;(3)如图3,以为圆心,2为半径画圆,直线与相切,此时,以为圆心,1为半径作,直线与线切,此时15.(1)(2)(3)【分析】(1)先得出直线为,根据轴对称得出进而可得,勾股定理求得点与原点的距离,进而根据新定义即可求解;(2)依题意,当线段上存在一个点到原点的距离为时,则符合题意,进而分画出图形,即可求解;(3)根据题意,画出图形,就点的位置,分类讨论,根据新定义即可求解.【详解】(1)解:∵当时,直线为,即轴,∵∴∴∵, O 2x =E E'EFE y (1,0)O '-O '1y x b =+ 11b =(2,0)O ''O '' 2y x b =+O '' 22b =-21b ∴-≤≤+23Q Q ,2m ≤≤2m -≤≤-2l 0y =121,.2P P ''⎛⎛ ⎝⎝,11PP '=22P P '=1234,,,Q Q Q Q 02PP '≤≤AB 20,0m m ><P 0a =l 0y =x 121.2P P ⎛⎛ ⎝⎝,121,.2P P ''⎛⎛ ⎝⎝,11PP '=22P P '=()112Q ,232Q ⎫⎪⎪⎭,()(341,1Q Q --,∴,,∴点关于直线的“衍生点”是,点关于直线的“衍生点”是,故答案为:.(2)解:依题意,,由(2)可得当点是点关于直线的“衍生点”则,∵为 上任意一点, 直线 与轴, 轴的交点分别为点 ,.∴,∴当线段上存在一个点到原点的距离为时,当时,如图所示,当时,即与点重合时,存在点是点关于直线的“衍生点”,则则(除端点外)上所有的点到的距离都,∵对称轴为直线,不能为轴,则和不是点关于直线的“衍生点”,则符合题意,∵线段上存在点,,使得点是点关于直线的“衍生点”,点不是点关于直线的“衍生点”,∴,当,此时最短,则当时,,此时只有1个点到的距离为,其他的点都不是点关于直线的“衍生点”,∴根据对称性,当时,可得;综上所述,(3)∵时∴随着的变化,点关于直线的对称点始终在圆上,如图所示,依题意,直线是经过圆心,且经过的直线,经过圆心,1OQ =2OQ ==3OQ ==42OQ ==1P l 2Q 2P l 3Q 23Q Q ,02PP '≤≤S P l 2OS ≤P O y x m =+()0m ≠x y A B OA OB m ==AB 20m >2OS =S B S P l 2m =AB O 2<y ax =y ()0,2()2,0-P l 2m =AB S T S P l T P l m 2≥OS y x m '⊥=+OS '2OS '=m =O 2P l 2m ≤≤0m <2m -≤≤-2m ≤≤2m -≤≤-11a -≤≤a P l P 'l AB s①当点在(包括边界)上时,当重合时,当为直径时,则,根据新定义可得,∴,②当点在的内部的圆弧上时(不包括边界),当为直径时,则,则对于线段 上任意一点,都存在上的点和直线,使得点是点关于直线的“衍生点”.当在轴上时,两条边界线的正中间,则P AB ,P P 'PP '2OQ PP '==02PP '≤≤()2D s =P AD PP '2OQ PP '==MN R O P l R P l P y PP '即综上所述,【点睛】本题考查了一次函数,圆的定义,轴对称的性质,勾股定理求线段长,理解新定义,熟练掌握几何变换是解题的关键.16.(1)①,;②;(2)或.【分析】()根据新定义即可求解;找到关键点先求出此时的值,然后即可求解;()由可知,点在直线上,再根据新定义分四种情况画出图即可;本题考查了圆的切线,勾股定理和等边三角形的性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.【详解】(1)如图,根据题意,直线与以为半径的相切,由图可知,等边三角形的“相关切点”是,故答案为:;根据题意,满足题意的点是以,半径为的弧上,如图,2PP OQ '≤=≤()2D s =()2D s =1P 2P 312b -≤21m ≤≤10m ≤1①②b 2().2M m m -2y x =-①OP MN M M 12P P 、12P P 、②P ()1,01若直线上存在等边三角形的“相关切点”,如图,由,是等腰直角三角形,,∴,∴,即,∵,∴,∴此时,∴的取值范围为;(2)如图,此时中,,,y x b =+M HIK OSK 1HI=KI =1OK OS ==b =3,2P ⎛ ⎝PL =32KL =OG =b =b b 312b -≤≤OEM △30EOM ∠=︒90OEM ∠=︒(),2M m m -此时,,解得:,如图,此时中,,,此时,,解得:(正值舍去),如图,4OM =()22224m m +-=1m =+OEM △30EOM∠=︒90OEM ∠=︒(),2M m m -4OM =()22224m m +-=1m =此时,,解得:或(舍去),如图,此时,,解得:(舍去)或,综上可知:.17.(1)①②;(2).【分析】(1)①根据“关联图形”的定义判断即可;②根据关联图形的定义,判断出点旋转后的轨迹, 从而得到的半径范围(2)根据关联图形的定义,求出点旋转后的轨迹,当与该轨迹有唯一交点时,取最小值;根据关联图形的定义,求出点旋转后的轨迹,当与该轨迹有唯一交点时,取最大值;2OM =()22222m m +-=2m =0m =2OM =()22222m m +-=2m =0m =21m ≤≤10m ≤B0r <<m m A O G O ' m E O ' m【详解】(1)①点绕逆时针旋转得到点,故答案为:;②设点,那么点绕点逆时针旋转得到点,作轴交轴于点,作轴交轴于点,如图所示由旋转可知,,,,坐标为在上运动设与轴的交点为,与轴交点为当,,当时,,,以点为圆心,作圆,当与有为唯一交点时,半径为斜边上的高当不是点的关联图形时,故答案为:.(2)设点绕点逆时针旋转对应点为点,过点作轴交轴于点,连接A (0,2)90B B (0,)T a A T 90 A 'AJ y ⊥y J A K y '⊥y K AT A T '=90ATA ∠='︒90AJT ∠=︒90TAJ ATJ ∴∠+∠=︒90ATJ A TK =︒'+ TAJ A TK'∴∠=ATJ A KT'∴ ≌(3,2)A - 2TJ a KA '∴=-=3AJ TK==3OK TO TK a ∴=-=-∴A '(2,3)a a --A '∴1y x =-1y x =-x M y N0x =1y =-0y =1x =(1,0)M ∴(0,1)N-MN ∴==O O 1y x =-OMNOM ON r MN ⋅∴===∴OA 0r <0r <<(3,0)E m -(0,)T a 90︒E 'E 'E S y '⊥y S,,如图所示由旋转可知,,,,点坐标为所以在上运动,与轴的夹角为设在轴的交点为,那么点坐标为当与有唯一交点时,最大与相切为等腰直角三角形且故;TE TE 'AE =TE T E '=90ETE ∠='︒90ETO E TO '∴∠+∠=︒90ETO TEO ∠+∠=︒0E T TEO'∴∠=∠90EOT E ST '∠=∠=︒ETO TE S'∴ ≌3EO TS m ∴==-TO E S a'==(3)3TS TO SO a m a m∴=-=--=+-E '∴(,3)a a m +-E '3y x m =+-1k = 3y x m ∴=+-x 45︒3y x m =+-x Q Q (3,0)m -3y x m =+-O ' R m 3y x m =+- O ' 90O RQ ∴='∠︒O RQ '∴ 1O R '=(3)23O Q m m m '∴=--=-=m ∴=m设点绕点逆时针旋转对应点为点,过点作轴交轴于点,过点作轴交连接,,如图所示同理可证,,的坐标是在上运动设与轴的交点为,当与该直线有唯一交点时,取最小值.同理可证为等腰直角三角形,且故【点睛】本题考查了线段的旋转,三角形全等的判定与性质,圆与直线的关系判断,圆的切线的性质与计算,一次函数, “关联图形”等知识点,熟练掌握以上知识点并根据画出正确的图形是解题的关键.18.(1)①;②(2)【分析】(1)①求出点P关于的对称点,利用点到圆心的距离与半径比较,即可判断“等距点”;②在上任取一点点P 关于点Q 的“等距点”M ,连接,取的中点即为点Q ,连接,取其中点,连接,根据中位线定理则判断出点Q 的在以为圆心,半径为1的上,即可求解;(2)过点O 作点Q 的对称点,则点为,则上所有的点关于点Q 的对称点都在以为圆心,半径为2的上,那么直线与有公共点即可,找到两个临界状态,即相切位置,分别求b 即可.(2,1)G m -(0,)T a 90 G 'G 'G P y '⊥y P G GQ y ⊥TG TG 'GTQ G TP ' ≌1TQ PG a '∴==-2GQ TP m==-(2)2PO TO TP a m a m ∴=-=--=+-G '∴(1,2)a a m -+-G '∴1y x m =+-1y x m =+-x (1,0)L m -O ' K m O KL ' O L K ''==112O L m m m '∴=--=-=m ∴=m 12,Q Q 13m ≤≤44b -≤≤+()()()12330,2,1,1,1Q Q Q -,O MP MP OP O 'QO '()2,0O 'O ' O 'O '()2,2O O '()2,2O ' y x b =-+O '【详解】(1)解:①如图,点P 关于的对称点分别为,则,,∴在上,∴点P 关于点Q 的“等距点”的是故答案为:;②在上任取一点点P 关于点Q 的“等距点”M ,连接,取的中点即为点Q ,连接,取其中点,连接,∴,∴点Q 的在以为圆心,半径为1的上,()()()12330,2,1,1,1Q Q Q -,()()()2,0,0,2,2,2--12d R ==22d R ==3d R==>()()2,0,0,2-O 12,Q Q 12,Q Q O MP MP OP O 'QO '112QO OM '==()2,0O 'O '∵与轴交于点,∴,故答案为:.(2)解:过点O 作点Q 的对称点,则点为,∴上所有的点关于点Q 的对称点都在以为圆心,半径为2的上,∵点P 在的图象上,∴当直线与相交即可,当直线与第一次相切时,设切点为点E ,直线与y 轴交点G ,当直线与第二次相切时,设切点为点F ,∵,∴∴,∵点,∴其点Q 与点O 的水平距离与铅锤距离均是1,∴,由相切得:,∴为等腰直角三角形,∴,同理可求当直线与第二次相切时,综上:【点睛】本题考查了新定义,中心对称,圆的定义,中位线定理,点与圆的位置关系,直线与圆的位置关系,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.O ' x ()()1,0,3,0-13m ≤≤13m ≤≤O 'O '()2,2O O '()2,2O ' y x b =-+y x b =-+O ' y x b =-+O ' y x b =-+O ' ()2,2O 'OO ¢=2OE OO O E ''=-=()1,1Q 45EOG ∠=︒GE OO '⊥ OGE 4OG b ==-=y x b =-+O ' 4b =+44b -≤≤+。
圆章节复习课前测试【题目】课前测试如图,在半径为2的扇形AOB中,∠AOB=90°,点C是弧AB上的一个动点(不与点A、B重合)OD⊥BC,OE⊥AC,垂足分别为D、E.(1)当BC=1时,求线段OD的长;(2)在△DOE中是否存在长度保持不变的边?如果存在,请指出并求其长度,如果不存在,请说明理由;(3)设BD=x,△DOE的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出它的定义域.【答案】;存在,DE=;y=(0<x<).【解析】(1)如图(1),∵OD⊥BC,∴BD=BC=,∴OD==;(2)如图(2),存在,DE是不变的.连接AB,则AB==2,∵D和E分别是线段BC和AC的中点,∴DE=AB=;(3)如图(3),连接OC,∵BD=x,∴OD=,∵∠1=∠2,∠3=∠4,∴∠2+∠3=45°,过D作DF⊥OE.∴DF==,由(2)已知DE=,∴在Rt△DEF中,EF==,∴OE=OF+EF=+=∴y=DF•OE=••=(0<x<).总结:本题考查的是垂径定理、勾股定理、三角形的性质,综合性较强,难度中等.【难度】4【题目】课前测试如图,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.【答案】OD=3;AE是⊙O的切线;【解析】(1)∵AB与圆O相切,∴OD⊥AB,在Rt△BDO中,BD=2,tan∠BOD==,∴OD=3;(2)连接OE,∵AE=OD=3,AE∥OD,∴四边形AEOD为平行四边形,∴AD∥EO,∵DA⊥AE,∴OE⊥AC,又∵OE为圆的半径,∴AE为圆O的切线;(3)∵OD∥AC,∴=,即=,∴AC=7.5,∴EC=AC﹣AE=7.5﹣3=4.5,∴S阴影=S△BDO+S△OEC﹣S扇形FOD﹣S扇形EOG=×2×3+×3×4.5﹣=3+﹣=.总结:此题考查了切线的判定与性质,扇形的面积,锐角三角函数定义,平行四边形的判定与性质,以及平行线的性质,熟练掌握切线的判定与性质是解本题的关键.【难度】4知识定位适用范围:北师大版,初三年级,成绩中等以及中等以下知识点概述:圆是九年级下册的内容,是初中几何三大模块(三角形、四边形、圆)之一,也是中考几何必考内容,包含与园有关的圆性质、与圆有关的位置关系及与圆有关的计算三部分,相比三角形与四边形,圆部分的知识点更多,需要记忆的概念和公式也就更多,另外它还要跟三角形和四边形结合,综合考查几何知识,难度骤然提升,解题思维更要灵活。
初三数学圆练习题及答案一、选择题1. 已知圆的半径为5,圆心到直线的距离为3,那么直线与圆的位置关系是什么?A. 相交B. 相切B. 相离D. 无法确定2. 一个圆的半径为4,圆心在原点,那么圆上任意一点到圆心的距离是多少?A. 4B. 3C. 5D. 63. 点A(2,3)与圆心O(0,0)的距离是多少?A. 2B. 3C. 4D. 54. 已知点P在圆上,OP=r,其中O是圆心,r是半径,那么点P与圆的位置关系是什么?A. 在圆内B. 在圆上C. 在圆外D. 不在圆上5. 圆的面积公式是什么?A. πr²B. 2πrC. πrD. πr³答案:1-A 2-A 3-C 4-B 5-A二、填空题6. 圆的周长公式是______。
7. 如果圆的半径增加1,那么它的周长将增加______。
8. 已知圆的直径为10,那么它的半径是______。
9. 圆的内接四边形的对角线的关系是______。
10. 如果一个点到圆心的距离等于半径,那么这个点是圆上的______。
答案:6-C=2πr 7-2π 8-5 9-互相平分 10-点三、计算题11. 已知圆的半径为7,求圆的周长和面积。
12. 已知圆的周长为44cm,求圆的半径。
答案:11. 周长:C = 2πr = 2 × 3.14 × 7 = 43.96cm面积:A = πr² = 3.14 × 7² = 153.86cm²12. 半径:r = C / (2π) = 44 / (2 × 3.14) ≈ 7cm四、解答题13. 已知点P(-3,4),求点P到圆心O(0,0)的距离。
14. 已知圆的半径为5,圆心在(1,1),求圆上任意一点(x,y)到圆心的距离公式。
答案:13. 点P到圆心O的距离为:d = √[(-3-0)² + (4-0)²] = √(9 + 16) = √25 = 514. 圆上任意一点(x,y)到圆心(1,1)的距离公式为:d = √[(x-1)² + (y-1)²],且d = 5五、证明题15. 已知圆O的半径为r,点A、B在圆上,证明弦AB的长度等于圆心O到弦AB的垂直距离的两倍。
2020年度初三数学专题复习中考 圆的折叠专题1. 如图①是半径为2的半圆,点C 是︵AB 的中点,现将半圆如图②方式翻折,使得点C 与圆心O 重合,则图中阴影部分的面积是( )A .4π3B .4π3 -3C .23+π3D .23-23π2. 如图,AB 是⊙O 的弦,AC 是⊙O 的直径,将︵ AB 沿着AB 弦翻折,恰好经过圆心O .若⊙O 的半径为6,则图中阴影部分的面积等于( )A .6πB .93C .9πD .633. 如图,将⊙O 的劣弧︵AB 沿AB 翻折,D 为优弧︵ADB 上一点,连接AD ,交︵ AB 于点C ,连接BC 、BD ;若BC=5,则BD= .4. 如图,AB 是⊙O 的直径,且AB=4,C 是⊙O 上一点,将弧AC 沿直线AC 翻折,若翻折后的圆弧恰好经过点O ,π≈314,2≈1.41,3≈1.73,那么由线段AB 、AC 和弧BC 所围成的曲边三角形的面积与下列四个数值最接近的是( )A .3.2B .3.6C .3.8D .4.25.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,半径OA=6,将扇形AOB沿过点B的直线折叠,点O恰好落在弧AB上点D处,折痕交OA于点C,则整个阴影部分的面积为()A.9π-9 B.9π-63C.9π-18 D.9π-1236.如图,是一个圆心角为90°的扇形,AO=2cm,点P在半径AO上运动,点Q在弧AB上运动,沿PQ将它以上的部分向下翻折,使翻折后的弧恰好过点O,则OP的最大距离为.7.如图,⊙O的半径为5,弦AB的长为8,将沿直线AB折叠,折叠后如右图,则⊙O到所作的圆的切线OC的长为()A.22B.5C.3 D.118.如图,将半径为12的⊙O沿AB折叠,弧AB恰好经过与AB垂直的半径OC的中点D,则折痕AB长为()A.42B.82C.6 D.629. 已知如图:⊙O 的半径为8cm ,把弧AmB 沿AB 折叠使弧AmB 经过圆心O ,再把弧AOB 沿CD 折叠,使弧COD 经过AB 的中点E ,则折线CD 的长为( )A .8cmB .38cmC .72cmD .47cm10. 如图,AB 是⊙O 的直径,且AB=4,C 是⊙O 上一点,将弧AC 沿直线AC 翻折,若翻折后的圆弧恰好经过点O ,π≈314,2≈1.41,3≈1.73,那么由线段AB 、AC 和弧BC 所围成的曲边三角形的面积与下列四个数值最接近的是( )A .3.2B .3.6C .3.8D .4.211. 如图,将弧BC 沿弦BC 折叠交直径AB 于点D ,若AD=6,DB=7,则BC 的长是( )A .91B .37C .134D .13012. 如图,在⊙O 中,点C 在优弧 AB ︵ 上,将弧︵BC 沿BC 折叠后刚好经过AB 的中点D ,连接AC ,CD .则下列结论中错误的是( )A .AC=CDB .︵ AC +︵ BD =︵ BCC .OD ⊥AB D .CD 平分∠ACB13. 如图,点O 是半径为3的圆形纸片的圆心,将这个圆形纸片按下列顺序折叠,使弧AB 和弧BC 都经过圆心O ,则阴影部分的面积为( )A .2πB .3πC .34πD .5314. 如图,△ABC 内接于⊙O ,BC=22,∠BAC=45°,将劣弧︵ AB 和︵AC 分别沿直线AB 、AC 折叠后交于点M ,点S 、T 是弦AB 、AC 上的动点,则△MST 的周长的最小值为( )A .22B .4C .24D .815. 如图,在⊙O 中,点C 在优弧⌢ACB 上,将弧沿⌢BC 折叠后刚好经过AB 的中点D ,若⊙O 的半径为5,AB=4,则BC 的长是 .16. 如图,AB 是半径为2的⊙O 的弦,将︵ AB 沿着弦AB 折叠,正好经过圆心O ,点C 是折叠后的︵AB 上一动点,连接并延长BC 交⊙O 于点D ,点E 是CD 的中点,连接AC ,AD ,EO .则下列结论:①∠ACB=120°,②△ACD 是等边三角形,③EO 的最小值为1,其中正确的是 .(请将正确答案的序号填在横线上)17. 如图,将︵ AB 沿着弦AB 翻折,C 为翻折后的弧上任意一点,延长AC 交圆于D ,连接BC .(1)求证:BC=BD;(2)若AC=1,CD=4,︵AB=120°,求弦AB的长和圆的半径.18.如图,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦.AB与CD交于点M,将︵CD 沿CD翻折后,点A与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,连接PC (1)求CD的长;(2)求证:PC是⊙O的切线;(3)点G为︵ADB 的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E.交︵BC 于点F(F与B、C不重合).问GE•GF是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.19.如图1和图2,AB是⊙O的直径,AB=10,C是⊙O上的一点,将︵BC 沿弦BC翻折,交AB于点D.(1)若点D与圆心O重合,直接写出∠B的度数;(2)设CD交⊙O于点E,若CE平分∠ACB,①求证:△BDE是等腰三角形;②求△BDE的面积;(3)将图1中的︵BD 沿直径AB翻折,得到图2,若点F恰好是翻折后的︵BD 的中点,直接写出∠B的度数.20.如图,CD是⊙O的直径,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为G,OG:OC=3:5,AB=8.(1)求⊙O的半径;(2)点E为圆上一点,∠ECD=15°,将︵CE 沿弦CE翻折,交CD于点F,求图中阴影部分的面积.21.如图1,在平面直角坐标系中,已知点M的坐标是(3,0),半径为2的⊙M交x轴于E、F两点,过点P(-1,0)作⊙M的切线,切点为点A,过点A作AB⊥x轴于点C,交⊙M于点B.抛物线y=ax2+bx+c 经过P、B、M三点.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点Q是抛物线上一动点,且位于P、B两点之间,设四边形APQB的面积为S,点Q的横坐标为x,求S与x之间的函数关系式,并求S的最大值和此时点Q的坐标;(3)如图2,将弧AEB沿弦AB对折后得到弧AE′B,试判断直线AF与弧AE′B的位置关系,并说明理由.2020年度初三数学专题复习中考 圆的折叠专题22. 如图①是半径为2的半圆,点C 是︵AB 的中点,现将半圆如图②方式翻折,使得点C 与圆心O 重合,则图中阴影部分的面积是( )A .4π3B .4π3 -3C .23+π3D .23-23π【分析】连接OC 交MN 于点P ,连接OM 、ON ,根据折叠的性质得到OP=12OM ,得到∠POM=60°,根据勾股定理求出MN ,结合图形计算即可.【解答】解:连接OC 交MN 于点P ,连接OM 、ON ,由题意知,OC ⊥MN ,且OP=PC=1,在Rt △MOP 中,∵OM=2,OP=1,∴cos ∠POM=OPOM=12,AC=22OP OM =3, ∴∠POM=60°,MN=2MP=23,∴∠AOB=2∠AOC=120°,则图中阴影部分的面积=S 半圆-2S 弓形MCN =12×π×22-2×(120π×22360 -12×23×1)=23-23π, 故选:D .【点评】本题考查了轴对称的性质的运用、勾股定理的运用、三角函数值的运用、扇形的面积公式的运用、三角形的面积公式的运用,解答时运用轴对称的性质求解是关键.23. 如图,AB 是⊙O 的弦,AC 是⊙O 的直径,将︵AB 沿着AB 弦翻折,恰好经过圆心O .若⊙O 的半径为6,则图中阴影部分的面积等于( )A .6πB .93C .9πD .63【分析】由题意△OBC 是等边三角形,弓形OnB 的面积=弓形BmC 的面积,根据S 阴=S △OBC 计算即可.【解答】解:如图,连接OB ,BC .由题意△OBC 是等边三角形,弓形OnB 的面积=弓形BmC 的面积,∴S 阴=S △OBC=43×62=93, 故选:B .【点评】本题考查扇形的面积的计算,垂径定理,翻折变换等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.24. 如图,将⊙O 的劣弧︵ AB 沿AB 翻折,D 为优弧︵ADB 上一点,连接AD ,交︵ AB 于点C ,连接BC 、BD ;若BC=5,则BD= .【分析】根据圆周角定理、翻转变换的性质得到∠ADB=∠BCD ,根据等腰三角形的判定定理解答.【解答】解:由翻转变换的性质可知,∠ADB 所对的弧是劣弧︵AB ,∠CAB 所对的弧是劣弧︵ BC ,∠CBA 所对的弧是劣弧︵ AC ,∴∠ADB=∠CAB+∠CBA ,由三角形的外角的性质可知,∠BCD=∠CAB+∠CBA ,∴∠ADB=∠BCD,∴BD=BC=5,故答案为:5.【点评】本题考查的是翻转变换的性质、圆周角定理的应用,掌握翻转变换是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解题的关键.25.如图,AB是⊙O的直径,且AB=4,C是⊙O上一点,将弧AC沿直线AC翻折,若翻折后的圆弧恰好经过点O,π≈314,2≈1.41,3≈1.73,那么由线段AB、AC和弧BC所围成的曲边三角形的面积与下列四个数值最接近的是()A.3.2 B.3.6 C.3.8 D.4.2【分析】作MN关于直线AN的对称线段M′N,交半圆于B',连接AM、AM′,构造全等三角形,然后利用勾股定理、割线定理解答.【解答】解:如图,作MN关于直线AN的对称线段M′N,交半圆于B',连接AM、AM′,可得M、A、M′三点共线,MA=M′A,MB=M′B′=4,M′N=MN=10.连接AB',∵四边形AMNB'是圆内接四边形,∴∠M'AB'=∠M'NM,∵∠M'=∠M',∴△M'AB'∽△M'NM,∴M′AM′N=M′B′M′M∴M′A•M′M=M′B′•M′N,即M′A•2M′A=4×10=40.则M′A2=20,又∵M′A2=M′N2-AN2,∴20=100-AN2,∴AN=45.故选:B.【点评】此题将翻折变换、勾股定理、割线定理相结合,考查了同学们的综合应用能力,要善于观察图形特点,然后做出解答.26. 如图,在扇形AOB 中,∠AOB=90°,半径OA=6,将扇形AOB 沿过点B 的直线折叠,点O 恰好落在弧AB 上点D 处,折痕交OA 于点C ,则整个阴影部分的面积为( )A .9π-9B .9π-63C .9π-18D .9π-123【分析】首先连接OD ,由折叠的性质,可得CD=CO ,BD=BO ,∠DBC=∠OBC ,则可得△OBD 是等边三角形,继而求得OC 的长,即可求得△OBC 与△BCD 的面积,又在扇形OAB 中,∠AOB=90°,半径OA=6,即可求得扇形OAB 的面积,继而求得阴影部分面积.【解答】解:连接OD .根据折叠的性质,CD=CO ,BD=BO ,∠DBC=∠OBC ,∴OB=OD=BD ,即△OBD是等边三角形,∴∠DBO=60°,∴∠CBO=12∠DBO=30°, ∵∠AOB=90°,∴OC=OB•tan ∠CBO=6×33=23, ∴S △BDC =S △OBC =12×OB×OC=12×6×23=63, S 扇形AOB =90360•π×62=9π, ∴整个阴影部分的面积为:S 扇形AOB -S △BDC -S △OBC =9π-63-63=9π-123.故选:D .【点评】此题考查了折叠的性质、扇形面积公式以及直角三角形的性质.此题难度适中,注意数形结合思想的应用,注意辅助线的作法.27.如图,是一个圆心角为90°的扇形,AO=2cm,点P在半径AO上运动,点Q在弧AB上运动,沿PQ将它以上的部分向下翻折,使翻折后的弧恰好过点O,则OP的最大距离为.【分析】作O关于PQ的对称点O′,O′恰好落在⊙O上,于是得到OP=12Rcos∠POE,推出△OO′Q为等边三角形,根据等边三角形的性质得到OQ=O′Q=OO′=R,当cos∠POE最小时,∠POE最大,当∠QOB=0°时,∠POE=30°于是得到结论.【解答】解:作O关于PQ的对称点O′,O′恰好落在⊙O上,∴OP=12Rcos∠POE,∵△OO′Q为等边三角形,∴OQ=O′Q=OO′=R,∠POE+∠QOB=30°,当cos∠POE最小时,∠POE最大,当∠QOB=0°时,∠POE=30°,∴OP=1cos30°=332.故答案为:332.【点评】本题考查了翻折变换-折叠问题,等边三角形的判定和性质,正确的在才辅助线是解题的关键.28.如图,⊙O的半径为5,弦AB的长为8,将沿直线AB折叠,折叠后如右图,则⊙O到所作的圆的切线OC的长为()A .22B .5C .3D .11【分析】根据题意先画出图形,可知翻转过后的弧AB 所在的圆和⊙O 全等,且两个圆的圆心相距为6,又已知圆的半径,故根据勾股定理即可求出答案.【解答】解:根据题意画出图形如下所示:BD=4,OB=5,点O′为翻转过后的弧AB 所在圆的圆心,则有O′D=OD=2245-=3.又O′C=5,O′O=6,∴OC=22C ′O O ′O -=2256-=11.故选:D .【点评】本题考查了翻转变换、垂径定理及圆的切线的性质,难度不大,找出翻转过后的弧AB 所在圆的圆心是解题关键.29. 如图,将半径为12的⊙O 沿AB 折叠,弧AB 恰好经过与AB 垂直的半径OC 的中点D ,则折痕AB长为( )A .42B .82C .6D .62【分析】延长CO 交AB 于E 点,连接OB ,构造直角三角形,然后再根据勾股定理求出AB 的长【解答】解:延长CO 交AB 于E 点,连接OB ,∵CE ⊥AB ,∴E 为AB 的中点,∵OC=6,CD=2OD ,∴CD=4,OD=2,OB=6,∴DE=12(2OC-CD )=12(6×2-4)=12×8=4, ∴OE=DE-OD=4-2=2,在Rt △OEB 中,∵OE 2+BE 2=OB 2,∴BE=22OE OB -=2246-42∴AB=2BE=82.故选:B .【点评】本题考查的是垂径定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形,利用勾股定理求解是解答此题的关键.30. 已知如图:⊙O 的半径为8cm ,把弧AmB 沿AB 折叠使弧AmB 经过圆心O ,再把弧AOB 沿CD 折叠,使弧COD 经过AB 的中点E ,则折线CD 的长为( )A .8cmB .38cmC .72cmD .47cm【分析】连接OE 并延长交CD 于点F ,交C′D′于点F′,交弧AmB 于点G ,根据翻折的性质得出OF′=6,再由勾股定理得出.【解答】解:连接OE 并延长交CD 于点F ,交C′D′于点F′,交弧AmB 于点G ,∵OC′=8cm ,∴OF′=6cm ,∴C′F′=CF=2268-=27cm ,F∴CD=2CD=47cm .故选:D . 【点评】本题考查了垂径定理和勾股定理以及翻折的性质,是基础知识要熟练掌握. 31. 如图,AB 是⊙O 的直径,且AB=4,C 是⊙O 上一点,将弧AC 沿直线AC 翻折,若翻折后的圆弧恰好经过点O ,π≈314,2≈1.41,3≈1.73,那么由线段AB 、AC 和弧BC 所围成的曲边三角形的面积与下列四个数值最接近的是( )A .3.2B .3.6C .3.8D .4.2【分析】作OE ⊥AC 交⊙O 于F ,交AC 于E ,根据折叠的性质得到OE=12OF ,求出∠ACB 的度数即可解决问题.【解答】解:作OE ⊥AC 交⊙O 于F ,交AC 于E .连接OB ,BC .由折叠的性质可知,EF=OE=12OF , ∴OE=12OA ,在Rt △AOE 中,OE=12OA , ∴∠CAB=30°,∵AB 是直径,∴∠ACB=90°,∠BOC=2∠BAC=60°,∵AB=4,∴BC=12AB=2,AC=3BC=23, ∴线段AB 、AC 和弧BC 所围成的曲边三角形的面积为S=12•AC•B C+S 扇形OBC -S △OBC =12×23×2+60π•22360-43×22=3+23π≈3.8,故选:C .【点评】本题考查的是翻折变换的性质、圆周角定理,折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.32. 如图,将弧BC 沿弦BC 折叠交直径AB 于点D ,若AD=6,DB=7,则BC 的长是( )A .91B .37C .134D .130【分析】连接CA 、CD ,根据翻折的性质可得弧CD 所对的圆周角是∠CBD ,再根据AC 弧所得的圆周角也是∠CBA ,然后求出AC=CD ,过点C 作CE ⊥AB 于E ,根据等腰三角形三线合一的性质可得AE=ED=12AD ,根据直径所对的圆周角是直角可得∠ACB=90°,然后求出△ACE 和△CBE 相似,根据相似三角形对应边成比例求出CE 2,再求出BE ,然后利用勾股定理列式计算即可求出BC .【解答】解:如图,连接CA 、CD , 根据折叠的性质,弧CD 所对的圆周角是∠CBD , ∵弧AC 所对的圆周角是∠CBA ,∠CBA=∠CBD ,∴AC=CD (相等的圆周角所对的弦相等),过点C 作CE ⊥AB 于E , 则AE=ED=12AD=12×6=3, ∴BE=BD+DE=7+3=10, ∵AB 是直径,∴∠ACB=90°, ∵CE ⊥AB ,∴∠ACB=∠AEC=90°,∴∠A+∠ACE=∠ACE+∠BCE=90°,∴∠A=∠BCE ,∴△ACE ∽△CBE ,∴AE CE = CE BE, 即CE 2=AE•BE=3×10=30, 在Rt △BCE 中,BC=22CE BE + =30102+= 130,故选:D .【点评】本题考查了翻折的性质,相似三角形的判定与性质,圆的性质,等腰三角形的判定与性质,作辅助线并求出AC=CD 是解题的关键.33. 如图,在⊙O 中,点C 在优弧 AB ︵ 上,将弧︵BC 沿BC 折叠后刚好经过AB 的中点D ,连接AC ,CD .则下列结论中错误的是( )A .AC=CDB .︵ AC +︵ BD =︵ BCC .OD ⊥AB D .CD 平分∠ACB【分析】A 、作辅助线,构建折叠的性质可得AD=CD ;B 、相等两弧相加可作判断;C 、根据垂径定理可作判断;D 、延长OD 交⊙O 于E ,连接CE ,根据垂径定理可作判断.【解答】解:A 、过D 作DD'⊥BC ,交⊙O 于D',连接CD'、BD',由折叠得:CD=CD',∠ABC=∠CBD',∴AC=CD'=CD ,故①正确;B 、∵AC=CD',∴︵ AC =︵ CD′ ,由折叠得:︵ BD =︵ BD ′,∴︵ AC+︵ BD=︵ BC ,故②正确;C 、∵D 为AB 的中点,∴OD ⊥AB ,故③正确;D 、延长OD 交⊙O 于E ,连接CE ,∵OD ⊥AB ,∴∠ACE=∠BCE ,∴CD 不平分∠ACB ,故④错误;故选:D .【点评】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了圆周角定理和垂径定理.34. 如图,点O 是半径为3的圆形纸片的圆心,将这个圆形纸片按下列顺序折叠,使弧AB 和弧BC 都经过圆心O ,则阴影部分的面积为( )A .2πB .3πC .34πD .53【分析】作OD ⊥AB 于点D ,连接AO ,BO ,CO ,求出∠OAD=30°,得到∠AOB=2∠AOD=120°,进而求得∠AOC=120°,再利用阴影部分的面积=S 扇形AOC 得出阴影部分的面积是⊙O 面积的13,即可得出答案.【解答】解:作OD ⊥AB 于点D ,连接AO ,BO ,CO ,如图所示:∵OD=12AO ∴∠OAD=30°, ∴∠AOB=2∠AOD=120°,同理∠BOC=120°,∴∠AOC=120°,∴阴影部分的面积=S 扇形BOC =13×⊙O 面积=13×π×32=3π,故选:B . 【点评】本题主要考查了翻折变换的性质、扇形面积以及圆的面积公式等知识;解题的关键是确定∠AOC=120°.35. 如图,△ABC 内接于⊙O ,BC=22,∠BAC=45°,将劣弧︵ AB 和︵AC 分别沿直线AB 、AC 折叠后交于点M ,点S 、T 是弦AB 、AC 上的动点,则△MST 的周长的最小值为( )A .22B .4C .24D .8【分析】作点M 关于AB 的对称点M ′,关于AC 的对称点M ″,根据折叠的性质得到点M ′,M ″在圆周上,连接M ′M ″,交AB 于S ,交AC 于T ,则△MST 的周长最小,连接AM ′,AM ″,OB ,OC ,根据圆周角定理得到M ′M ″是⊙O 的直径,即可得到结论.【解答】解:作点M 关于AB 的对称点M′,关于AC 的对称点M″,∵将劣弧AB 和AC 分别沿直线AB 、AC 折叠后交于点M ,∴点M′,M″在圆周上,连接M′M″,交AB 于S ,交AC 于T ,则△MST 的周长最小,连接AM′,AM″,OB ,OC ,则∠M′AM″=2∠BAC ,∵∠BAC=45°,∴∠M′AM″=∠BOC=90°,∵BC=22,∴OB=2,∴M′M″=2OB=4,∴△MST 的周长的最小值为4,故选:B .【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,轴对称-最短路线问题,翻折变换(折叠问题),圆周角定理,勾股定理,正确的作出辅助线是解题的关键.36. 如图,在⊙O 中,点C 在优弧⌢ACB 上,将弧沿⌢BC 折叠后刚好经过AB 的中点D ,若⊙O 的半径为5,AB=4,则BC 的长是 .【分析】连接OD 、AC 、DC 、OB 、OC ,作CE ⊥AB 于E ,OF ⊥CE 于F ,如图,利用垂径定理得到OD ⊥AB ,则AD=BD=12AB=2,于是根据勾股定理可计算出OD=1,再利用折叠的性质可判断弧AC 和弧CD 所在的圆为等圆,则根据圆周角定理得到︵ AC=︵CD ,所以AC=DC ,利用等腰三角形的性质得AE=DE=1,接着证明四边形ODEF 为正方形得到OF=EF=1,然后计算出CF 后得到CE=BE=3,于是得到BC=32.【解答】解:连接OD 、AC 、DC 、OB 、OC ,作CE ⊥AB 于E ,OF ⊥CE 于F ,如图,∵D 为AB 的中点,∴OD ⊥AB ,∴AD=BD=12AB=2, 在Rt △OBD 中,OD=22BD OB -=222)5(-=1,∵将弧︵ BC 沿BC 折叠后刚好经过AB 的中点D .∴︵ AC 和︵ CD 所在的圆为等圆,∴︵ AC=︵CD ,∴AC=DC ,∴AE=DE=1,易得四边形ODEF 为正方形,∴OF=EF=1,在Rt △OCF 中,CF=22OF CO -=221)5(-=2,∴CE=CF+EF=2+1=3,而BE=BD+DE=2+1=3,∴BC=32.故答案为32.【点评】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了圆周角定理和垂径定理.37. 如图,AB 是半径为2的⊙O 的弦,将︵ AB 沿着弦AB 折叠,正好经过圆心O ,点C 是折叠后的︵ AB 上一动点,连接并延长BC 交⊙O 于点D ,点E 是CD 的中点,连接AC ,AD ,EO .则下列结论:①∠ACB=120°,②△ACD 是等边三角形,③EO 的最小值为1,其中正确的是 .(请将正确答案的序号填在横线上)【分析】根据折叠的性质可知,结合垂径定理、三角形的性质、同圆或等圆中圆周角与圆心的性质等可以判断①②是否正确,EO 的最小值问题是个难点,这是一个动点问题,只要把握住E 在什么轨迹上运动,便可解决问题.【解答】解:如图1,连接OA 和OB ,作OF ⊥AB .由题知:︵AB 沿着弦AB 折叠,正好经过圆心O ∴OF=OA=12OB∴∠AOF=∠BOF=60° ∴∠AOB=120°∴∠ACB=120°(同弧所对圆周角相等)∠D=12∠AOB=60°(同弧所对的圆周角是圆心角的一半)∴∠ACD=180°-∠ACB=60°∴△ACD 是等边三角形(有两个角是60°的三角形是等边三角形) 故,①②正确下面研究问题EO 的最小值是否是1 如图2,连接AE 和EF∵△ACD 是等边三角形,E 是CD 中点 ∴AE ⊥BD (三线合一) 又∵OF ⊥AB∴F 是AB 中点即,EF 是△ABE 斜边中线∴AF=EF=BF 即,E 点在以AB 为直径的圆上运动. 所以,如图3,当E 、O 、F 在同一直线时,OE 长度最小 此时,AE=EF ,AE ⊥EF∵⊙O的半径是2,即OA=2,OF=1∴AF=3(勾股定理)∴OE=EF-OF=AF-OF=3-1所以,③不正确综上所述:①②正确,③不正确.故答案为①②.【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.也考查了垂径定理.38.如图,将︵AB沿着弦AB翻折,C为翻折后的弧上任意一点,延长AC交圆于D,连接BC.(1)求证:BC=BD;(2)若AC=1,CD=4,︵AB=120°,求弦AB的长和圆的半径.【分析】(1)作点C关于AB的对称点C′,连接AC′,BC′.利用翻折不变性,以及圆周角定理即可解决问题;(2)连接OA,OB,作OM⊥AB于M,AH⊥BC交BC的延长线于H.解直角三角形求出AB,OA即可;【解答】(1)证明:作点C关于AB的对称点C′,连接AC′,BC′.由翻折不变性可知:BC=BC′,∠CAB=∠BAC′,∴︵BD=︵BC′,∴BD=BC′,∴BC=BD.(2)解:连接OA,OB,作OM⊥AB于M,AH⊥BC交BC的延长线于H.∵︵AB=120°,∴∠D=12×120°=60°,∴∠AOB=∠ACB=2∠D=120°, ∵BC=BD ,∴△BCD 是等边三角形, ∴BC=DC=4,在Rt △ACH 中, ∵∠H=90°,∠ACH=60°,AC=1,∴CH=12,AH=23,∴AB=22BH AH +=22)29()23(+=21, ∵OM ⊥AB , ∴AM=BM=221,在Rt △AOM 中, ∵∠OAM=30°,∠AMO=90°, ∴OA=AMcos30°=7【点评】本题考查圆心角、弧、弦之间的关系,垂径定理,勾股定理,翻折变换,等边三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.39. 如图,已知⊙O 的半径为2,AB 为直径,CD 为弦.AB 与CD 交于点M ,将︵CD 沿CD 翻折后,点A与圆心O 重合,延长OA 至P ,使AP=OA ,连接PC (1)求CD 的长;(2)求证:PC 是⊙O 的切线;(3)点G 为︵ADB 的中点,在PC 延长线上有一动点Q ,连接QG 交AB 于点E .交︵BC 于点F (F 与B 、C 不重合).问GE•GF 是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.【分析】(1)连接OC ,根据翻折的性质求出OM ,CD ⊥OA ,再利用勾股定理列式求解即可;(2)利用勾股定理列式求出PC ,然后利用勾股定理逆定理求出∠PCO=90°,再根据圆的切线的定义证明即可;(3)连接GA 、AF 、GB ,根据等弧所对的圆周角相等可得∠BAG=∠AFG ,然后根据两组角对应相等两三角相似求出△AGE 和△FGA 相似,根据相似三角形对应边成比例可得AG GE =FGAG ,从而得到GE•GF=AG 2,再根据等腰直角三角形的性质求解即可.【解答】(1)解:如图,连接OC ,∵︵CD 沿CD 翻折后,点A 与圆心O 重合, ∴OM=12OA=12×2=1,CD ⊥OA ,∵OC=2,∴CD=2CM=222OM OC -=22212-=23;(2)证明:∵PA=OA=2,AM=OM=1,CM=12CD=3,∠CMP=∠OMC=90°,∴PC=22PM MC +=223)3(+=23,∵OC=2,PO=2+2=4,∴PC 2+OC 2=(23)2+22=16=PO 2, ∴∠PCO=90°, ∴PC 是⊙O 的切线;(3)解:GE•GF是定值,证明如下,连接GO并延长,交⊙O于点H,连接HF∵点G为︵ADB 的中点∴∠GOE=90°,∵∠HFG=90°,且∠OGE=∠FGH ∴△OGE∽△FGH∴OGGF=GEGH∴GE•GF=OG•GH=2×4=8.【点评】本题是圆的综合题型,主要利用了翻折变换的性质,垂径定理,勾股定理,勾股定理逆定理,圆的切线的定义,相似三角形的判定与性质,难点在于(3)作辅助线构造出相似三角形.40.如图1和图2,AB是⊙O的直径,AB=10,C是⊙O上的一点,将︵BC 沿弦BC翻折,交AB于点D.(1)若点D与圆心O重合,直接写出∠B的度数;(2)设CD交⊙O于点E,若CE平分∠ACB,①求证:△BDE是等腰三角形;②求△BDE的面积;(3)将图1中的︵BD 沿直径AB翻折,得到图2,若点F恰好是翻折后的︵BD 的中点,直接写出∠B的度数.【分析】(1)如图所示:将⊙O沿BC翻折得到⊙O′,则⊙O与⊙O′为等圆,然后证明︵AC =︵CD =︵BD ,则可得到︵AC 的弧度,从而可求得∠B的度数;(2)①将⊙O沿BC翻折得到⊙O′,则⊙O与⊙O′为等圆,在⊙O′上取点E′,连接CE′,BE′.由等弧所对的圆周角相等可得到∠CEB=∠E′,依据圆内接四边形的性质可得到E′=∠BDE,故此可证明∠CEB=∠BDE ;②连接OE .先证明∠BOE 为直角,依据勾股定理可求得BE 的长,从而得到BD 的长,最后依据△DBE 的面积=12BD•OE 求解即可;(3)将⊙O 沿BC 翻折得到⊙O′,将⊙O′沿BD 翻折得到⊙O″,则⊙O 、⊙O′、⊙O″为等圆.依据在同圆或等圆中相等的圆周角所对的弧相等可证明︵AC =︵CD =︵ DF=︵FB ,从而可得到弧AC 的度数,由弧AC 的度数可求得∠B 的度数.【解答】解:(1)如图所示:将⊙O 沿BC 翻折得到⊙O′,则⊙O 与⊙O′为等圆.∵︵AC 与︵CD 所对的角均为∠CBA ,⊙O 与⊙O′为等圆, ∴︵AC =︵ CD . 又∵CD=BC , ∴︵CD =︵ BD .又∵︵ CDB =︵CO′B ,∴︵ AC =13︵ ACB ,∴∠ADC=13×180°=60°.∴∠B=30°.(2)①将⊙O 沿BC 翻折得到⊙O′,则⊙O 与⊙O′为等圆,在⊙O′上取点E′,连接CE′,BE′.由翻折的性质可知:︵ CFB=︵ CDB ,∴∠CEB=∠E′.∵四边形CDBE′是圆内接四边形, ∴∠E′=∠BDE . ∴∠CEB=∠BDE . ∴BE=BD .∴△BDE 为等腰三角形.②如图2所示:连接OE .∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB=90°.∵CE 是∠ACB 的角平分线, ∴∠BCE=45°. ∴∠BOE=90°.在Rt △OBE 中,BE=22OB OE =52. ∴BD=52.∴△DBE 的面积=12BD•OE=12×52×5=2225.(3)将⊙O 沿BC 翻折得到⊙O′,将⊙O′沿BD 翻折得到⊙O″,则⊙O 、⊙O′、⊙O″为等圆.∵⊙O 与⊙O′为等圆,劣弧AC 与劣弧CD 所对的角均为∠ABC , ∴︵AC =︵CD . 同理:︵DF =︵CD .又∵F 是劣弧BD 的中点, ∴︵DF =︵ BF . ∴︵AC =︵CD =︵ DF =︵FB .∴弧AC 的度数=180°÷4=45°. ∴∠B=12×45°=22.5°.【点评】本题主要考查的是圆的综合应用,解答本题主要应用了翻折的性质、弧、弦、圆周角之间的关系、圆内接四边形的性质,等腰三角形的判定,找出图形中的等弧是解题的关键.41. 如图,CD 是⊙O 的直径,AB 是⊙O 的弦,AB ⊥CD ,垂足为G ,OG :OC=3:5,AB=8.(1)求⊙O 的半径;(2)点E 为圆上一点,∠ECD=15°,将︵CE 沿弦CE 翻折,交CD 于点F ,求图中阴影部分的面积.【分析】(1)根据AB ⊥CD ,垂足为G ,OG :OC=3:5,AB=8,可以求得⊙O 的半径;(2)要求阴影部分的面积只要做出合适的辅助线,然后利用锐角三角函数、扇形的面积和三角形的面积即可解答本题.【解答】解:(1)连接AO ,如右图1所示,∵CD 为⊙O 的直径,AB ⊥CD ,AB=8, ∴AG=12AB=4,∵OG :OC=3:5,AB ⊥CD ,垂足为G , ∴设⊙O 的半径为5k ,则OG=3k , ∴(3k )2+42=(5k )2, 解得,k=1或k=-1(舍去), ∴5k=5,即⊙O 的半径是5;(2)如图2所示,将阴影部分沿CE 翻折,点F 的对应点为M ,∵∠ECD=15°,由对称性可知,∠DCM=30°,S 阴影=S 弓形CBM , 连接OM ,则∠MOD=60°, ∴∠MOC=120°,过点M 作MN ⊥CD 于点N , ∴MN=MO•sin60°=5×23=235, ∴S 阴影=S 扇形OMC -S △OMC =120×π×52360 −12×5×235=25π3−435, 即图中阴影部分的面积是:25π3−435. 【点评】本题考查垂径定理、扇形的面积、翻折变换,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答问题.42.如图1,在平面直角坐标系中,已知点M的坐标是(3,0),半径为2的⊙M交x轴于E、F两点,过点P(-1,0)作⊙M的切线,切点为点A,过点A作AB⊥x轴于点C,交⊙M于点B.抛物线y=ax2+bx+c 经过P、B、M三点.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点Q是抛物线上一动点,且位于P、B两点之间,设四边形APQB的面积为S,点Q的横坐标为x,求S与x之间的函数关系式,并求S的最大值和此时点Q的坐标;(3)如图2,将弧AEB沿弦AB对折后得到弧AE′B,试判断直线AF与弧AE′B的位置关系,并说明理由.【分析】【解答】【点评】本题考查了二次函数解析式的确定、图形面积的求法、圆心角定理、切线的性质与判定、特殊三角形的判定和性质等知识点.。
1、(2011•湖州)如图,已知AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,∠AOC=60°,OC=2.(1)求OE 和CD 的长;(2)求图中阴影部队的面积.2、(2011•衡阳)如图,△ABC 内接于⊙O ,CA=CB ,CD ∥AB 且与OA 的延长线交于点D .(1)判断CD 与⊙O 的位置关系并说明理由;(2)若∠ACB=120°,OA=2.求CD 的长.3、(2011•杭州)在平面上,七个边长为1的等边三角形,分别用①至⑦表示(如图).从④⑤⑥⑦组成的图形中,取出一个三角形,使剩下的图形经过一次平移,与①②③组成的图形拼成一个正六边形(1)你取出的是哪个三角形?写出平移的方向和平移的距离;(2)将取出的三角形任意放置在拼成的正六边形所在平面,问:正六边形没有被三角形盖住的面积能否等于52?请说明理由.4、(2011•杭州)在△ABC 中,AB=√3,AC=√2,BC=1. (1)求证:∠A≠30°;(2)将△ABC 绕BC 所在直线旋转一周,求所得几何体的表面积.5、(2011•贵阳)在▱ABCD 中,AB=10,∠ABC=60°,以AB 为直径作⊙O ,边CD 切⊙O 于点E .(1)圆心O 到CD 的距离是 _________ .(2)求由弧AE 、线段AD 、DE 所围成的阴影部分的面积.(结果保留π和根号)6、(2011•抚顺)如图,AB 为⊙O 的直径,弦CD 垂直平分OB 于点E ,点F 在AB 延长线上,∠AFC=30°.(1)求证:CF 为⊙O 的切线.(2)若半径ON ⊥AD 于点M ,CE=√3,求图中阴影部分的面积.7、(2011•北京)如图,在△ABC ,AB=AC ,以AB 为直径的⊙O 分别交AC 、BC 于点D 、E ,点F 在AC 的延长线上,且∠CBF=12∠CAB .(1)求证:直线BF 是⊙O 的切线;(2)若AB=5,sin ∠CBF=√55,求BC 和BF 的长.8、(2010•义乌市)如图,以线段AB 为直径的⊙O 交线段AC 于点E ,点M 是AE ̂的中点,OM 交AC 于点D ,∠BOE=60°,cosC=12,BC=2√3.(1)求∠A 的度数;(2)求证:BC 是⊙O 的切线 (3)求MD 的长度.9、(2010•沈阳)如图,AB 是⊙O 的直径,点C 在BA 的延长线上,直线CD 与⊙O 相切与点D ,弦DF ⊥AB 于点E ,线段CD=10,连接BD .(1)求证:∠CDE=2∠B ;(2)若BD :AB=√3:2,求⊙O 的半径及DF 的长.10、(2010•绍兴)如图,已知△ABC 内接于⊙O ,AC 是⊙O 的直径,D 是AB ̂的中点,过点D 作直线BC的垂线,分别交CB 、CA 的延长线E 、F .(1)求证:EF 是⊙O 的切线;(2)若EF=8,EC=6,求⊙O 的半径.11、(2010•丽水)如图,直线l 与⊙O 相交于A ,B 两点,且与半径OC 垂直,垂足为H ,已知AB=16cm ,.(1)求⊙O 的半径;(2)如果要将直线l 向下平移到与⊙O 相切的位置,平移的距离应是多少?请说明理由.1、(2011•湖州)如图,已知AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,∠AOC=60°,OC=2.(1)求OE 和CD 的长;(2)求图中阴影部队的面积.考点:扇形面积的计算;垂径定理。
2019-2020北京初三数学上学期期末汇编:圆综一.解答题(共27小题)1.(2019秋•北京期末)如图,AB 是O 的直径,点P 是AB 上一点,且点P 是弦CD 的中点.(1)依题意画出弦CD ,并说明画图的依据;(不写画法,保留画图痕迹)(2)若2AP =,8CD =,求O 的半径.2.(2019秋•北京期末)如图,Rt ABC ∆中,90ABC ∠=︒,以AB 为直径作O 交AC 于点D ,连接BD .(1)求证:A CBD ∠=∠.(2)若10AB =,6AD =,M 为线段BC 上一点,请写出一个BM 的值,使得直线DM 与O 相切,并说明理由.3.如图,点O 为ABC ∠的边BC 上的一点,过点O 作OM AB ⊥于点M ,到点O 的距离等于线段OM 的长的所有点组成图形W .图形W 与射线BC 交于E ,F 两点(点E 在点F 的左侧).(1)过点M 作MH BC ⊥于点H ,如果2BE =,2sin 3ABC ∠=,求MH 的长; (2)将射线BC 绕点B 顺时针旋转得到射线BD ,使得90CBD MOB ∠+∠=︒,判断射线BD 与图形W 公共点的个数,并证明.4.如图,Rt ABC ∆中,90C ∠=︒.BE 平分ABC ∠交AC 于点D ,交ABC ∆的外接圆于点E ,过点E 作EF BC ⊥交BC 的延长线于点F .请补全图形后完成下面的问题:(1)求证:EF 是ABC ∆外接圆的切线;(2)若5BC =,12sin 13ABC ∠=,求EF 的长.5.(2019秋•密云区期末)已知:如图,在O中,弦AB、CD交于点E,AD CB=.求证:AE CE=.6.(2019秋•密云区期末)已知:如图,O的直径AB与弦CD相交于点E,且E为CD中点,过点B作CD的平行线交弦AD的延长线于点F.(1)求证:BF是O的切线;(2)连结BC,若O的半径为2,3tan4BCD∠=,求线段AD的长.7.(2019秋•海淀区期末)如图,在O中,AC CB=,CD OA⊥于点D,CE OB⊥于点E.(1)求证:CD CE=;(2)若120AOB∠=︒,2OA=,求四边形DOEC的面积.8.(2019秋•海淀区期末)如图,AB是O的直径,直线MC与O相切于点C.过点A作MC的垂线,垂足为D,线段AD与O相交于点E.(1)求证:AC是DAB∠的平分线;(2)若10AB=,AC=AE的长.9.如图,在Rt ABC∆中,90C∠=︒,点O是斜边AB上一定点,到点O的距离等于OB的所有点组成图形W,图形W 与AB ,BC 分别交于点D ,E ,连接AE ,DE ,AED B ∠=∠.(1)判断图形W 与AE 所在直线的公共点个数,并证明.(2)若4BC =,1tan 2B =,求OB .10.(2019秋•通州区期末)如图:在平面直角坐标系xOy 中,点(2,2)A −,(4,4)B .(1)尺规作图:求作过A ,B ,O 三点的圆;(2)设过A ,B ,O 三点的圆的圆心为M ,利用网格,求点M 的坐标;(3)若直线x a =与M 相交,直接写出a 的取值范围.11.(2019秋•昌平区期末)如图,A ,B ,C 是O 上的点,4sin 5A =,半径为5,求BC 的长.12.如图,AB 是O 的直径,点C 是圆上一点,点D 是半圆的中点,连接CD 交OB 于点E ,点F 是AB 延长线上一点,CF EF =.(1)求证:FC 是O 的切线;(2)若5CF =,1tan 2A =,求O 半径的长.13.(2019秋•大兴区期末)如图,AB是O的直径,CD是O的一条弦,且CD AB⊥于E,连接AC、OC、BC.求证:ACO BCD∠=∠.14.如图,AB是O的直径,BC交O于点D,E是BD的中点,连接AE交BC于点F,2ACB EAB∠=∠.(1)求证:AC是O的切线;(2)若3cos4C=,8AC=,求BF的长.15.(2019秋•大兴区期末)已知:如图,B,C,D三点在A上,45BCD∠=︒,PA是钝角ABC∆的高线,PA的延长线与线段CD交于点E.(1)请在图中找出一个与CAP∠相等的角,这个角是;(2)用等式表示线段AC,EC,ED之间的数量关系,并证明.16.(2019秋•朝阳区期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,彰显了我国古代劳动人民的智慧,图1,点P表示筒车的一个盛水桶.如图2,当筒车工作时,盛水桶的运行路径是以轴心O为圆心,5m为半径的圆,且圆心在水面上方.若圆被水面截得的弦AB长为8m,求筒车工作时,盛水桶在水面以下的最大深度.17.(2019秋•朝阳区期末)在平面内,O为线段AB的中点,所有到点O的距离等于OA的点组成图形W.取OA的中点C ,过点C 作CD AB ⊥交图形W 于点D ,D 在直线AB 的上方,连接AD ,BD .(1)求ABD ∠的度数;(2)若点E 在线段CA 的延长线上,且ADE ABD ∠=∠,求直线DE 与图形W 的公共点个数.18.(2019秋•东城区期末)如图,AB 是O 的直径,弦CD AB ⊥于点H ,30A ∠=︒,CD =,求O 的半径的长.19.如图,在Rt ACB ∆中,90C ∠=︒,3AC =,4BC =,O 是BC 的中点,到点O 的距离等于12BC 的所有点组成的图形记为G ,图形G 与AB 交于点D .(1)补全图形并求线段AD 的长;(2)点E 是线段AC 上的一点,当点E 在什么位置时,直线ED 与图形G 有且只有一个交点?请说明理由.20.(2019秋•西城区期末)如图,AB 是O 的直径,PB ,PC 是O 的两条切线,切点分别为B ,C .连接PO交O 于点D ,交BC 于点E ,连接AC .(1)求证:12OE AC =; (2)若O 的半径为5,6AC =,求PB 的长.21.(2019秋•西城区期末)如图,四边形ABCD 内接于O ,90BAD ∠=︒,AC 是对角线.点E 在BC 的延长线上,且CED BAC ∠=∠.(1)判断DE 与O 的位置关系,并说明理由;(2)BA 与CD 的延长线交于点F ,若//DE AC ,4AB =,2AD =,求AF 的长.22.(2019秋•石景山区期末)如图,B是O的半径OA上的一点(不与端点重合),过点B作OA的垂线交O于点C,D,连接OD.E是O上一点,CE CA=,过点C作O的切线l,连接OE并延长交直线l于点F.(1)①依题意补全图形;②求证:OFC ODC∠=∠;(2)连接FB,若B是OA的中点,O的半径是4,求FB的长.23.(2019秋•房山区期末)已知ABC∆如图所示,点O到A、B、C三点的距离均等于(m m为常数),到点O的距离等于m的所有点组成图形W.射线AO与射线AM关于AC对称,过C作CF AM⊥于F.(1)依题意补全图形(保留作图痕迹);(2)判断直线FC与图形W的公共点个数并加以证明.24.(2019秋•房山区期末)如图,ABC∆内接于O,60∠=︒,高AD的延长线交O于点E,6BC=,BACAD=.5(1)求O的半径;(2)求DE的长.25.(2019秋•房山区期末)在ABC==B为圆心、1为半径作圆,设点M为∠=︒,AC BC∆中,90ACBB上一点,线段CM绕着点C顺时针旋转90︒,得到线段CN,连接BM、AN.(1)在图1中,补全图形,并证明BM AN=.(2)连接MN,若MN与B相切,则BMC∠的度数为.(3)连接BN,则BN的最小值为;BN的最大值为.26.(2019秋•平谷区期末)如图,O是ABC==,BC=,AB AC∆的外接圆,圆心O在ABC∆的外部,4求O的半径.27.如图,ABC∠,交O于点D,过点D作∆内接于O,AB是O的直径,过点A作AD平分BACDE BC交AC的延长线于点E.//(1)依据题意,补全图形(尺规作图,保留痕迹);(2)判断并证明:直线DE与O的位置关系;(3)若10AB=,8BC=,求CE的长.2019-2020北京初三数学上学期期末汇编:圆综参考答案一.解答题(共27小题)1.【分析】(1)根据要求画出图形即可.(2)设O 的半径为r ,在Rt OPD ∆中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.【解答】解:(1)画出弦CD ,如图.依据:垂直于弦的直径平分弦.(2)如图,连接OD ,OA CD ⊥于点P ,AB 是O 的直径,90OPD ∴∠=︒,12PD CD =, 8CD =,4PD ∴=.设O 的半径为r ,则OD r =,2OP OA AP r =−=−,在Rt ODP ∆中,90OPD ∠=︒,222OD OP PD ∴=+,即222(2)4r r =−+,解得5r =,即O 的半径为5.【点评】本题主要考查了垂径定理,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.2.【分析】(1)利用圆周角定理得到90ADB ∠=︒,然后就利用等角的余角相等得到结论;(2)如图,连接OD ,DM ,先计算出8BD =,5OA =,再证明Rt CBD Rt BAD ∆∆∽,利用相似比得到403BC =,取BC 的中点M ,连接DM 、OD ,如图,证明24∠=∠得到90ODM ∠=︒,根据切线的判定定理可确定DM 为O 的切线,然后计算BM 的长即可.【解答】(1)证明:AB 为O 直径,90ADB ∴∠=︒,90A ABD ∴∠+∠=︒.90ABC ∠=︒,90CBD ABD ∴∠+∠=︒,A CBD ∴∠=∠;(2)203 BM=.理由如下:如图,连接OD,DM,90ADB∠=︒,10AB=,6AD=,8BD∴==,5OA=,A CBD∠=∠,Rt CBD Rt BAD∆∆∽,∴BC BDAB AD=,即8106BC=,解得403BC=取BC的中点M,连接DM、OD,如图,DM为Rt BCD∆斜边BC的中线,DM BM∴=,24∠=∠,OB OD=,13∴∠=∠,123490∴∠+∠=∠+∠=︒,即90ODM∠=︒,OD DM∴⊥,DM∴为O的切线,此时12023 BM BC==.【点评】本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.也考查了圆周角定理.3.【分析】(1)求出BO的长,MB的长,根据三角形BOM的面积可求出MH;(2)过点O作ON BD⊥于点N,证得OM ON=.则结论得证.【解答】(1)解:到点O的距离等于线段OM的长的所有点组成图形W,∴图形W是以O为圆心,OM的长为半径的圆.根据题意补全图形:OM AB ⊥于点M , 90BMO ∴∠=︒. 在BMO ∆中,2sin 3OM ABC BO ∠==, 32BO MO ∴=.2BE =, ∴322BO OE OM =+=,解得:4OM OE ==. 6BO ∴=. 在Rt △BOM ∆中, 222BM OM BO +=,∴BM =. 1122BOM S MO MB MH BO ∆==∴46MH ⨯=⨯,解得:MH =(2)解:1个. 证明:过点O 作ON BD ⊥于点N ,90CBD MOB ∠+∠=︒, 且90ABC MOB ∠+∠=︒, CBD ABC ∴∠=∠.OM ON ∴=.BD ∴为O 的切线.∴射线BD 与图形W 的公共点个数为1个.【点评】本题主要考查切线的判定,三角形的面积,勾股定理等知识,解题的关键是掌握切线的判定与性质.4.【分析】(1)根据已知条件得到ABC ∆的外接圆圆心O 是斜边AB 的中点.连接OE ,根据等腰三角形的性质和角平分线的定义得到13∠=∠.求得//OE BF .于是得到结论;(2)根据三角函数的定义得到1213AC AB =.根据勾股定理得到12AC =.根据矩形的性质即可得到结论. 【解答】(1)证明:补全图形如图所示,ABC ∆是直角三角形,ABC ∴∆的外接圆圆心O 是斜边AB 的中点.连接OE ,OE OB ∴=.23∴∠=∠, BE 平分ABC ∠,12∴∠=∠,13∴∠=∠.//OE BF ∴.EF BF ⊥,EF OE ∴⊥,EF ∴是ABC ∆外接圆的切线;(2)解:在Rt ABC ∆中,5BC =,12sin 13ABC ∠=, ∴1213AC AB =. 222AC BC AB +=,12AC ∴=.90ACF CFE FEH ∠=∠=∠=︒,∴四边形CFEH 是矩形.EF HC ∴=,90EHC ∠=︒.162EF HC AC ∴===.【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,圆周角定理,勾股定理,矩形的判定和性质,切线的判定,正确的画出图形是解题的关键.5.【分析】由圆周角定理可得ADE CBE ∠=∠,从而利用AAS 可证明ADE CBE ∆≅∆,继而可得出结论.【解答】解:由圆周角定理可得:ADE CBE ∠=∠,在ADE ∆和CBE ∆中,ADE CBE AED CEB AD CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ADE CBE AAS ∴∆≅∆,AE CE ∴=.【点评】本题考查了圆周角定理及全等三角形的判定与性质,解答本题的关键是由圆周角定理得出ADE CBE ∠=∠.6.【分析】(1)根据垂径定理得到AB CD ⊥,90AED ∠=︒,根据平行线的性质得到90ABF AED ∠=∠=︒,于是得到结论;(2)连接BD ,根据圆周角定理得到90ADB ∠=︒,根据三角函数的定义得到34BD AD =,设3BD x =,4AD x =,求得5AB x =,于是得到结论.【解答】(1)证明:O 的直径AB 与弦CD 相交于点E ,且E 为CD 中点, AB CD ∴⊥,90AED ∠=︒,//CD BF ,90ABF AED ∴∠=∠=︒,AB BF ∴⊥, AB 是O 的直径,BF ∴是O 的切线;(2)解:连接BD ,BCD BAD ∴∠=∠, AB 是O 的直径,90ADB ∴∠=︒,3tan tan 4BCD BAD ∠=∠=, ∴34BD AD =, ∴设3BD x =,4AD x =,5AB x ∴=, O 的半径为2,4AB =,54x ∴=,45x =, 1645AD x ∴==.【点评】本题考查了切线的判定与性质,垂径定理,圆周角定理,解直角三角形的知识.关键是利用圆周角定理将已知角进行转化,利用直径证明直角三角形.7.【分析】(1)连接OC ,根据圆心角、弧、弦的关系定理得到AOC BOC ∠=∠,根据角平分线的性质定理证明结论;(2)根据直角三角形的性质求出OD ,根据勾股定理求出CD ,根据三角形的面积公式计算,得到答案.【解答】(1)证明:连接OC ,AC BC =,AOC BOC ∴∠=∠,又CD OA ⊥,CE OB ⊥,CD CE ∴=;(2)解:120AOB ∠=︒,60AOC BOC ∴∠=∠=︒,90CDO ∠=︒,30OCD ∴∠=︒,112OD OC ∴==,CD ∴===OCD ∴∆的面积12OD CD =⨯⨯=,同理可得,OCE ∆的面积12OE CE =⨯⨯=,∴四边形DOEC 的面积【点评】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系定理、勾股定理、直角三角形的性质,在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.8.【分析】(1)连接OC ,根据切线的性质得到90OCM ∠=︒,得到//OC AD ,根据平行线的性质、等腰三角形的性质证明结论;(2)连接BC ,连接BE 交OC 于点F ,根据勾股定理求出BC ,证明CFB BCA ∆∆∽,根据相似三角形的性质求出CF ,得到OF 的长,根据三角形中位线定理解答即可.【解答】(1)证明:连接OC ,直线MC 与O 相切于点C ,90OCM ∴∠=︒,AD CD ⊥,90ADM ∴∠=︒,OCM ADM ∴∠=∠,//OC AD ∴,DAC ACO ∴∠=∠,OA OC =,ACO CAO ∴∠=∠,DAC CAB ∴∠=∠,即AC 是DAB ∠的平分线;(2)解:连接BC ,连接BE 交OC 于点F , AB 是O 的直径,90ACB AEB ∴∠=∠=︒,10AB =,AC =BC ∴===,//OC AD ,90BFO AEB ∴∠=∠=︒,90CFB ∴∠=︒,F 为线段BE 中点,CBE EAC CAB ∠=∠=∠,CFB ACB ∠=∠,CFB BCA ∴∆∆∽.∴CF BCBC AB =,解得,2CF =,3OF OC CF ∴=−=. O 为直径AB 中点,F 为线段BE 中点,26AE OF ∴==.【点评】本题考查的是切线的性质、相似三角形的判定和性质、三角形中位线定理,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.9.【分析】(1)证明AE 是切线即可判断.(2)利用系数是局限性的性质求出EC 即可解决问题.【解答】解:(1)图形W 与AE 所在直线的公共点个数为1.理由:连接OE . BD 是O 是直径,90DEB ∴∠=︒,90ABC EDB ∴∠+∠=︒,OD OE =,ODE OED ∴∠=∠,AED ABC ∠=∠,90AED OED ∴∠+∠=︒,90AEO ∴∠=︒,OE AE ∴⊥,AE ∴是O 的切线,∴图形W 与AE 所在直线的公共点个数为1.(2)在Rt ACB ∆中,90C ∠=︒,4BC =,1tan 2AC B BC ∴==, 2AC ∴=,90ACB DEB ∠=∠=︒,//DE AC ∴,CAE AED ABC ∴∠=∠=∠,C C ∠=∠,CAE CBA ∴∆∆∽,2AC CE CA ∴=,2214CE ∴==, 3BE BC EC ∴=−=,1tan 2DE B EB ∴==, 32DE ∴=,2BD ∴===,12OB BD ∴==【点评】本题考查解直角三角形,切线的判定等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考常考题型.10.【分析】(1)作OA 和OB 的垂直平分线,交点即为圆心,据此作圆即可;(2)AB 的中点即为圆心M ,由此可得解;(3)求出半径,即可知直线x a =与M 相切时a 的值,由此可得相交时a 的取值范围.【解答】解:(1)如图即为所要求作的过A ,B ,O 三点的圆;作OA 和OB 的垂直平分线,交点即为圆心,作圆即可.(2)观察图形,由(1)可知点为M 的坐标为(1,3);(3)(2,2)A −,(1,3)M ,r AM BM ∴===∴当1a =1+时,直线x a =与M 相切,∴当11a <<时,直线x a =与M 相交.【点评】本题是圆的综合问题,考查了网格作图,圆的有关性质,直线与圆的位置关系,掌握直线与圆相切时的有关计算是解题的关键.11.【分析】构造直径三角形,利用垂径定理,圆周角定理解决问题即可.【解答】证明:方法Ⅰ:连接OB ,OC ,过点O 作OD BC ⊥,如图1OB OC =,且OD BC ⊥,12BOD COD BOC ∴∠=∠=∠, 12A BOC ∠=∠, BOD A ∴∠=∠,4sin sin 5A BOD =∠=, 在Rt BOD ∆中,4sin 5BD BOD OB ∴∠==, 5OB =, ∴455BD =,4BD =, BD CD =,8BC ∴=.方法Ⅱ:作射线BO ,交O 于点D ,连接DC ,如图2.BD 为O 的直径,90BCD ∴∠=︒,BDC A ∠=∠,4sin sin 5A BDC ∴=∠=, 在Rt BDC ∆中,4sin 5BC BDC BD ∴∠==. 5OB =,10BD =,∴4105BC =, 8BC ∴=.【点评】本题考查圆周角定理,垂径定理,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.12.【分析】(1)如图,连接OD .根据已知条件得到90AOD BOD ∠=∠=︒,根据等腰三角形的性质得到ODC OCD ∠=∠.推出FC OC ⊥,于是得到结论;(2)根据三角函数的定义得到12BC AC =,根据相似三角形的性质即可得到结论. 【解答】(1)证明:如图,连接OD ,OC .点D 是半圆的中点,90AOD BOD ∴∠=∠=︒,90ODC OED ∴∠+∠=︒,OD OC =,ODC OCD ∴∠=∠.又CF EF =,FCE FEC ∴∠=∠.FEC OED ∠=∠,FCE OED ∴∠=∠.90FCE OCD OED ODC ∴∠+∠=∠+∠=︒,即FC OC ⊥,FC ∴是O 的切线;(2)解:1tan 2A =, ∴在Rt ABC ∆中,12BC AC =, 90ACB OCF ∠=∠=︒,ACO BCF A ∴∠=∠=∠,ACF CBF ∆∆∽, ∴12BF CF BC CF AF AC ===. 10AF ∴=,2CF BF AF ∴=.52BF ∴=. 1524AF BF AO −∴==.【点评】本题考查切线的判定和性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,属于中考常考题型.13.【分析】先根据垂径定理得到BC BD =,再根据圆周角定理得到A BCD ∠=∠,加上ACO A ∠=∠.然后利用等量代换得到结论.【解答】证明:AB 是O 的直径,CD AB ⊥,∴BC BD =,A BCD ∴∠=∠, 又OA OC =,ACO A ∴∠=∠.ACO BCD ∴∠=∠.【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.14.【分析】(1)如图①,连接AD .根据直径所对的圆周角为直角及同圆中等弧所对的圆周角相等,及2ACB EAB ∠=∠.求得90BAD CAD ∠+∠=︒,则BA AC ⊥,根据切线的判定定理可得证;(2)如图②,过点F 做FH AB ⊥于点H ,先在Rt ADC ∆和Rt BAC ∆中,分别求得CD 、BC 、BD .再在Rt BFH ∆中,由三角函数可求得FH 及DF ,则可用BD 的值减去DF 的值,求得BF .【解答】(1)证明:如图①,连接AD .图① E 是BD 的中点,∴BE DE =DAE EAB ∴∠=∠.2C EAB ∠=∠,C BAD ∴∠=∠. AB 是O 的直径,90ADB ADC ∴∠=∠=︒90C CAD ∴∠+∠=︒90BAD CAD ∴∠+∠=︒即BA AC ⊥.AC ∴是O 的切线.(2)解:如图②,过点F 做FH AB ⊥于点H .图②AD BD ⊥,DAE EAB ∠=∠,FH FD ∴=,且//FH AC .在Rt ADC ∆中,3cos 4C =,8AC =, 6CD ∴=.同理,在Rt BAC ∆中,可求得323BC = 143BD ∴= 设DF x =,则FH x =,143BF x =− //FH AC ,BFH C ∴∠=∠. 3cos 4FH BFH BF ∴∠== 即31443xx =− 解得2x =.83BF ∴=. 【点评】本题考查了圆的切线的判定定理及三角函数在线段求值中的应用,熟练掌握相关定理及相似或三角函数的计算技巧,是解题的关键.15.【分析】(1)根据垂径定理和同弧所对的圆周角和圆心角的关系,可以得到与CAP ∠相等的角,注意本题答案不唯一;(2)先写出线段AC ,EC ,ED 之间的数量关系,然后根据题意和图形,可以证明线段AC ,EC ,ED 之间的数量关系成立.【解答】解:(1)AC AB =,AP BC ⊥,AP ∴平分CAB ∠,CAP BAP ∴∠=∠,2CAB CDB ∠=∠,CAP BAP CDB ∴∠=∠=∠, 故答案为:CDB ∠(或)BAP ∠;(2)AC ,EC ,ED 满足的数量关系:2222EC ED AC +=,证明:连接EB ,与AD 交于点F ,点B ,C 两点在A 上,AC AB ∴=,ACP ABP ∴∠=∠, PA 是钝角ABC ∆的高线,PA ∴是CAB ∆的垂直平分线, PA 的延长线与线段CD 交于点E ,EC EB ∴=,ECP EBP ∴∠=∠,ECP ACP EBP ABP ∴∠−∠=∠−∠,即ECA EBA ∠=∠,AC AD =,ECA EDA ∴∠=∠,EBA EDA ∴∠=∠,AFB EFD ∠=∠,45BCD ∠=︒,90AFB EBA EFD EDA ∴∠+∠=∠+∠=︒,即90BAD BED ∠=∠=︒,222EB ED BD ∴+=,222BD AB =,2222EB ED AB ∴+=,2222EC ED AC ∴+=.【点评】本题考查勾股定理、圆周角定理,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.16.【分析】过O 点作半径OD AB ⊥于E ,如图,利用垂径定理得到4AE BE ==,再利用勾股定理计算出OE ,然后计算出DE 的长即可.【解答】解:过O 点作半径OD AB ⊥于E ,如图,118422AE BE AB ∴===⨯=,在Rt AEO ∆中,3OE ===,532ED OD OE ∴=−=−=,答:筒车工作时,盛水桶在水面以下的最大深度为2m.【点评】本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.17.【分析】(1)根据题意,图形W为以O为圆心,OA为直径的圆.如图1,连接OD,根据等边三角形的判定与性质即可求解;(2)根据切线的判定即可求解.【解答】解:(1)根据题意,图形W为以O为圆心,OA为直径的圆.如图1,连接OD,∴=.OA OD点C为OA的中点,CD AB⊥,∴=.AD OD∴==.OA OD AD∴∆是等边三角形.OADAOD∴∠=︒.60∴∠=︒.ABD30(2)如图2,∠=∠,ADE ABD∴∠=︒.ADE30∠=︒.60ADO∴∠=︒.ODE90∴⊥.OD DEDE∴是O的切线.∴直线DE与图形W的公共点个数为1.【点评】考查了圆的认识,切线的判定,切线必须满足两个条件:a 、经过半径的外端;b 、垂直于这条半径,否则就不是圆的切线.18.【分析】连接BC ,由圆周角定理和垂径定理得出90ACB ∠=︒,12CH DH CD ===得出2AC CH ==,AC ==,2AB BC =,得出2BC =,4AB =,求出2OA =即可.【解答】解:连接BC ,如图所示: AB 是O 的直径,弦CD AB ⊥于H ,90ACB ∴∠=︒,12CH DH CD === 30A ∠=︒,2AC CH ∴==在Rt ABC ∆中,30A ∠=︒,AC ∴==,2AB BC =,2BC ∴=,4AB =,2OA ∴=,即O 的半径是2;【点评】本题考查的是垂径定理、圆周角定理、含30︒角的直角三角形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握圆周角定理和垂径定理是解题的关键.19.【分析】(1)由勾股定理易求得AB 的长;可连接CD ,由圆周角定理知CD AB ⊥,易知ACD ABC ∆∆∽,可得关于AC 、AD 、AB 的比例关系式,即可求出AD 的长.(2)当ED 与O 相切时,由切线长定理知EC ED =,则ECD EDC ∠=∠,那么A ∠和DEC ∠就是等角的余角,由此可证得AE DE =,即E 是AC 的中点.在证明时,可连接OD ,证OD DE ⊥即可.【解答】解:(1)如图所示,在Rt ACB ∆中,3AC cm =,4BC cm =,90ACB ∠=︒,5AB cm ∴=;连接CD ,BC 为直径, 90ADC BDC ∴∠=∠=︒;A A ∠=∠,ADC ACB ∠=∠,Rt ADC Rt ACB ∴∆∆∽; ∴AC AD AB AC=, 23955AD ∴==;(2)当点E 是AC 的中点时,ED 与O 相切;证明:连接OD , DE 是Rt ADC ∆的中线;ED EC ∴=,EDC ECD ∴∠=∠;OC OD =,ODC OCD ∴∠=∠;90EDO EDC ODC ECD OCD ACB ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒;ED OD ∴⊥,ED ∴与O 相切.【点评】本题考查的是直线与圆的位置关系,相似三角形的判定和性质,掌握经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线是解题的关键.20.【分析】(1)根据切线的性质得到PB PC =,BPO CPO ∠=∠.根据等腰三角形的性质即可得到结论;(2)由切线的性质得到90OBP ∠=︒,根据三角函数的定义即可得到结论.【解答】证明:(1)PB ,PC 是O 的两条切线,切点分别为B ,CPB PC ∴=,BPO CPO ∠=∠.PO BC ∴⊥,BE CE =.OB OA =,12OE AC ∴=; (2)PB 是O 的切线,90OBP ∴∠=︒.由(1)可得90BEO ∠=︒,132OE AC ==. 90OBP BEO ∴∠=∠=︒. tan BE PB BOE OE OB∴∠==, 在Rt BEO ∆中,3OE =,5OB =,4BE ∴=.203PB ∴=. 【点评】本题考查了切线的性质,圆周角定理,解直角三角形,正确的识别图形是解题的关键.21.【分析】(1)先根据圆周角定理证明BD 是O 的直径,得90BCD ∠=︒,再由三角形外角的性质和圆周角定理可得90BDE ∠=︒,可得DE 是O 的切线;(2)先根据平行线的性质得:90BHC BDE ∠=∠=︒.由垂径定理得AH CH =,AD CD =,由垂直平分线的性质得4BC AB ==,2CD AD ==.证明FAD FCB ∆∆∽,列比例式得2CF AF =,设AF x =,则22DF CF CD x =−=−,根据勾股定理列方程可解答.【解答】解:(1)相切.理由是:连接BD ,如图1.四边形ABCD 内接于O ,90BAD ∠=︒,BD ∴是O 的直径,即点O 在BD 上.90BCD ∴∠=︒.90CED CDE ∴∠+∠=︒.CED BAC ∠=∠.又BAC BDC ∠=∠,90BDC CDE ∴∠+∠=︒,即90BDE ∠=︒.DE OD ∴⊥于点D .DE ∴是O 的切线.(2)如图2,BD 与AC 交于点H ,//DE AC ,90BHC BDE ∴∠=∠=︒.BD AC ∴⊥.AH CH ∴=.4BC AB ∴==,2CD AD ==.90FAD FCB ∠=∠=︒,F F ∠=∠,FAD FCB ∴∆∆∽. ∴AD AF CB CF=. 2CF AF ∴=.设AF x =,则22DF CF CD x =−=−.在Rt ADF ∆中,222DF AD AF =+,222(22)2x x ∴−=+. 解得:183x =,20x =(舍). 83AF ∴=. 【点评】此题主要考查了圆周角定理,垂径定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定和性质,勾股定理,求出4BC =是解本题的关键.22.【分析】(1)①正确画图;②连接OC ,如图1,根据垂径定理得:90OBD ∠=︒,AC AD =,由已知可得CE AD =,则圆心角相等,即COE AOD ∠=∠,由CF 是O 的切线,则90OCF ∠=︒,由三角形内角和定理可得OFC ODC ∠=∠;(2)根据直角三角形的性质得:30ODB ∠=︒,再证明点D ,O ,E 在同一条直线上,最后根据勾股定理可得FB 的长.【解答】解:(1)①依题意补全图形,如图1;②证明:连接OC ,如图1,半径OA CD ⊥,90OBD ∴∠=︒,AC AD =,AC CE =,∴CE AD =,COE AOD ∴∠=∠, CF 是O 的切线,OC 是半径,90OCF ∴∠=︒,OFC ODC ∴∠=∠;(2)过点B 作BG OD ⊥于点G ,如图2.B 是OA 的中点,4OA =,2OB ∴=.∴在Rt BOD ∆中,30ODB ∠=︒,60DOB ∴∠=︒,AD AC CE ==,60EOC AOC DOA ∴∠=∠=∠=︒,180EOD ∴∠=︒.即点D ,O ,E 在同一条直线上,在Rt OCF ∆中,4OC =,可得8OF =,在Rt OGB ∆中,2OB =,可得1OG =,BG =,9FG OF OG ∴=+=,在Rt BGF ∆中,由勾股定理可得FB ===【点评】本题考查垂径定理、切线的性质,勾股定理,圆周角定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.23.【分析】(1)根据圆的定义补全图形即可得;(2)连接OC ,由射线AO 与射线AM 关于AC 对称知12∠=∠,由13∠=∠知32∠=∠,从而得//OC AE ,再由CF AM ⊥知CF OC ⊥,从而证得FC 与O 相切,据此可得答案.【解答】解:(1)依题意补全图形如下图所示,(2)如图,直线FC 与图形W 有一个公共点,证明:连接OC ,射线AO 与射线AM 关于AC 对称,12∴∠=∠,OC OA =,13∴∠=∠,32∴∠=∠,//OC AE ∴,CF AM ⊥于F ,CF OC ∴⊥,图形W 即O ,OC 为半径,FC ∴与O 相切,即FC 与图形W 有一个公共点.【点评】本题主要考查作图−基本作图,解题的关键是掌握线段中垂线的尺规作图和性质、圆的定义、切线的判定与性质等知识点.24.【分析】(1)作直径BF ,连接CF ,求得90BCF ∠=︒,根据三角函数的定义即可得到结论;(2)如图,过O 作OG AD ⊥于G ,OH BC ⊥于H ,得到GE GA =,四边形OHDG 是矩形,求得OH DG =,于是得到结论.【解答】解:(1)如图,作直径BF ,连接CF ,90BCF ∴∠=︒,60F BAC ∠=∠=︒,sin BC BF F ∴===O ∴的半径为;(2)如图,过O 作OG AD ⊥于G ,OH BC ⊥于H ,GE GA ∴=,四边形OHDG 是矩形,OH DG ∴=, 2OB =,30FBC ∠=︒,OH ∴=,DG ∴=5AG AD GD ∴=−=,5EG ∴=,55DE EG GD ∴=−==−【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,矩形的性质,解直角三角形,正确的作出辅助线是解题的关键.25.【分析】(1)补全图形,证明()MCB NCA SAS ∆≅∆,即可得出结论;(2)分两种情况:①由旋转的性质得90MCN ∠=︒,CM CN =,得出45CMN ∠=︒,由切线的性质得出90BMN ∠=︒,即可得出答案;②如图3所示:由旋转的性质得90MCN ∠=︒,CM CN =,得出45CMN ∠=︒,由切线的性质得出90BMN ∠=︒,即可得出答案;(3)当CM 与B 相切时,BN 有最小值为1;证明四边形BMCN 是正方形,得出BN CN ⊥,1BN BM ==,CN 与B 相切,点N 是切点,即BN 的最小值为1;当点N 在BA 延长线时,BN 有最大值为3;同(1)得()MCB NCA SAS ≅∆,得出1BM AN ==,求出2AB ==,得出3BN AB BN =+=,即BN 的最大值为3.【解答】(1)补全图形如图1所示:证明:由旋转的性质得:90MCN ∠=︒,CM CN =,90ACB MCN ∴∠=∠=︒,MCB NCA ∴∠=∠,在MCB ∆和NCA ∆中,BC AC MCB NCA CM CN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()MCB NCA SAS ∴∆≅∆,BM AN ∴=;(2)解:分两种情况:①如图2所示:由旋转的性质得:90MCN ∠=︒,CM CN =, CMN ∴∆是等腰直角三角形,45CMN ∴∠=︒, MN 与B 相切,90BMN ∴∠=︒,45BMC BMN CMN ∴∠=∠−∠=︒;②如图3所示:由旋转的性质得:90MCN ∠=︒,CM CN =, CMN ∴∆是等腰直角三角形,45CMN ∴∠=︒, MN 与B 相切,90BMN ∴∠=︒,135BMC BMN CMN ∴∠=∠+∠=︒; 综上所述,MN 与B 相切,则BMC ∠的度数为45︒或135︒; 故答案为:45︒或135︒;(3)解:当CM 与B 相切时,BN 有最小值为1;理由如下:如图4所示:CM 与B 相切,90BMC ∴∠=︒,由旋转的性质得:90MCN ∠=︒,CM CN =,180BMC MCN ∴∠+∠=︒,//BM CN ∴,1CM =,BM CM CN ∴==,∴四边形BMCN 是平行四边形,∴四边形BMCN 是正方形,BN CN ∴⊥,1BN BM ==,CN ∴与B 相切,点N 是切点,即BN 的最小值为1;当点N 在BA 延长线时,BN 有最大值为3,理由如下:如图5所示:同(1)得:()MCB NCA SAS ≅∆,1BM AN ∴==,90ACB ∠=︒,AC BC ==2AB ∴==,3BN AB BN ∴=+=,即BN 的最大值为3; 故答案为:1;3.【点评】本题是圆的综合题目,考查了切线的判定与性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、正方形的判定与性质、勾股定理等知识;本题综合性强,有一定难度.26.【分析】连接AO ,交BC 于点D ,连接BO ,由垂径可求AO BC ⊥,BD CD =,即可求BD =,由勾股定理可求AD 的长,圆的半径.【解答】解:连结AO ,交BC 于点D ,练结BO .AB AC =,∴AB AC =.1又AO 是半径,AO BC ∴⊥,BD CD =.2BC =,∴BD =.3在Rt ABD ∆中,90ADB ∠=︒,222BD AD AB +=,4AB =,2.4AD ∴=设O 半径为r .在Rt BDO ∆中,222BD DO BO +=,∴222(2)r r +−=,4r ∴=O ∴的半径为4.【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,等腰三角形的性质,勾股定理,熟练运用勾股定理求线段的长是本题的关键.27.【分析】(1)依据题意,即可补全图形;(2)根据切线的判定定理判断并证明:直线DE 与O 的位置关系即可;(3)根据10AB =,8BC =,圆的半径即可求CE 的长.【解答】解:(1)如图即为补全的图形.(2)直线DE 是O 的切线. 理由如下:证明:连结OD ,交BC 于F . AD 平分BAC ∠,BAD CAD ∴∠=∠.∴CD BD =.OD BC ∴⊥于F .//DE BC ,OD DE ∴⊥于D .∴直线DE 是O 的切线.(3)AB 是O 的直径, 90ACB ∴∠=︒.10AB =,8BC =,6AC ∴=.90BOF ACB ∠=∠=︒, //OD AC ∴. O 是AB 中点,132OF AC ∴==. 152OD AB ==, 2DF ∴=.//DE BC ,//OD AC , ∴四边形CFDE 是平行四边形. 90ODE ∠=︒,∴平行四边形CFDE 是矩形. 2CE DF ∴==.答:CE 的长为2.【点评】本题考查了作图−复杂作图、圆周角定理、直线和圆的位置关系、三角形外接圆与外心,解决本题的关键是根据语句准确画图并注明.。
精锐教育学科教师辅导讲义(3B)讲义编号_11hz01sx000039学员编号:hz1wj15 年 级:初三 课 时 数:3 学员姓名:吴维敏 辅导科目:数学 学科教师:梅亮 课 题 与圆有关的计算及综合型问题授课日期及时段2011年5月15日 15:00-17:00 教学目的1、掌握圆与圆锥的相关计算公式,能够用来解决应用问题。
2、学会综合型问题的分析方法,掌握综合型问题的常见处理思路教学内容一、与圆有关的计算【基础知识回顾】1. 圆的周长为 ,1°的圆心角所对的弧长为 ,n °的圆心角所对 的弧长为 ,弧长公式为 .2. 圆的面积为 ,1°的圆心角所在的扇形面积为 ,n °的圆心角所在的扇形面积为S=2R π⨯ = = .3. 圆柱的侧面积公式:S=2rl π.(其中r 为 的半径,l 为 的高)4. 圆锥的侧面积公式:S=rl π.(其中r 为 的半径,l 为 的长)例1:如图所示,圆锥的母线长OA=8,底面的半径r=2,若一只小虫从A 点出发,绕圆锥 的侧面爬行一周后又回到A 点,则小虫爬行的最短路线的长是 .EAB ′CF B(例1图) P 1OA 1A 2A 3P 3P 2yx510练习题:如图是一个几何体的三视图 . (1)写出这个几何体的名称;(2)根据所示数据计算这个几何体的表面积;(3)如果一只蚂蚁要从这个几何体中的点B 出发,沿表面爬到AC 的中点D ,请你求出这个线路的最短路程 .例2:如图,从一个直径是2的圆形铁皮中剪下一个圆心角为90的扇形.(1)求这个扇形的面积(结果保留π);(2)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?请说明理由. (3)当⊙O 的半径(0)R R >为任意值时,(2)中的结论是否仍然成立?请说明理由.二、综合型问题综合型试题是将所学的知识在一定的背景下进行优化组合,找到解决问题的方案,在解决问题的时候所用到的知识不再是单一的知识点,而是相关的知识,可能同时用到方程、函数,三角形与多边形的知识,这类题目对学生综合能力的要求较高,同时这类题目有相对新颖的背静环境,数学综合题是初中数学中覆盖面最广、综合性最强的题型. 解数学综合题必须要有科学的分析问题的方法,要善于总结解数学综合题中所隐含的重要的转化思想、数形结合思想、分类讨论的思想、方程的思想等,要结合实际问题加以领会与掌握,这是学习解综合题的关键.类型之一 代数类型的综合题代数综合题是指以代数知识为主的或以代数变形技巧为主的一类综合题.主要包括方程、函数、不等式等内容,A BCO①②③用到的数学思想方法有化归思想、分类思想、数形结合思想以及代人法、待定系数法等.解代数综合题要注意各知识点之间的联系和数学思想方法、解题技巧的灵活运用,要抓住题意,化整为零,层层深人,各个击破.例1:刚回营地的两个抢险分队又接到救灾命令:一分队立即出发往30千米的A镇;二分队因疲劳可在营地休息a (0≤a≤3)小时再往A镇参加救灾。
一分队出发后得知,唯一通往A镇的道路在离营地10千米处发生塌方,塌方地形复杂,必须由一分队用1小时打通道路,已知一分队的行进速度为5千米/时,二分队的行进速度为(4+a)千米/时。
⑴若二分队在营地不休息,问二分队几小时能赶到A镇?⑵若二分队和一分队同时赶到A镇,二分队应在营地休息几小时?⑶下列图象中,①②分别描述一分队和二分队离A镇的距离y(千米)和时间x(小时)的函数关系,请写出你认为所有可能合理的代号,并说明它们的实际意义。
分析:本题是一道包含着分类思想的应用综合应用题。
解题前先认真阅读弄清题意,把握好时间信息,二分队在营地不休息,几小时能赶到A镇,途中考虑到在塌方地点的停留,解题时不能忽视;在考虑图像时,同样也要分不同的情况去研究。
解:(1)若二分队在营地不休息,则a=0,速度为4千米/时,行至塌方处需102.54=(小时)因为一分队到塌方处并打通道路需要10135=(小时),故二分队在塌方处需停留0.5小时,所以二分队在营地不休息赶到A镇需2.5+0.5+204=8(小时)(2)一分队赶到A镇共需305+1=7(小时)(Ⅰ)若二分队在塌方处需停留,则后20千米需与一分队同行,故4+a=5,即a=1,这与二分队在塌方处停留矛盾,舍去;(Ⅱ)若二分队在塌方处不停留,则(4+a)(7-a)=30,即a2-3a+2=0,,解得a1=1,a2=2均符合题意。
答:二分队应在营地休息1小时或2小时。
(其他解法只要合理即给分)(3)合理的图像为(b )、(d )图像(b )表明二分队在营地休息时间过长(2<a ≤3),后于一分队赶到A 镇; 图像(d )表明二分队在营地休息时间恰当(1<a ≤2),先于一分队赶到A 镇。
类型之二 几何类型的综合题几何综合题考查知识点多、条件隐晦,要求学生有较强的理解能力,分析能力,解决问题的能力,对数学知识、数学方法有较强的驾驭能力,并有较强的创新意识与创新能力.解决几何型综合题的关键是把代数知识与几何图形的性质以及计算与证明有机融合起来,进行分析、推理,从而达到解决问题的目的.例2:△ABC 是一块等边三角形的废铁片,利用其剪裁一个正方形DEFG ,使正方形的一条边DE 落在BC 上,顶点F 、G 分别落在AC 、AB 上.Ⅰ.证明:△BDG ≌△CEF ; Ⅱ. 探究:怎样在铁片上准确地画出正方形.小聪和小明各给出了一种想法,请你在Ⅱa 和Ⅱb 的两个问题中选择一个你喜欢的问题解答. 如果两题都解,只以Ⅱa 的解答记分. Ⅱa. 小聪想:要画出正方形DEFG ,只要能计算出正方形的边长就能求出BD 和CE 的长,从而确定D 点和E 点,再画正方形DEFG 就容易了. 设△ABC 的边长为2 ,请你帮小聪求出正方形的边长(结果用含根号的式子表示,不要求分母有理化) .Ⅱb. 小明想:不求正方形的边长也能画出正方形. 具体作法是: ①在AB 边上任取一点G ’,如图作正方形G ’D ’E ’F ’;②连结BF ’并延长交AC 于F ;③作FE ∥F ’E ’交BC 于E ,FG ∥F ′G ′交AB 于G ,GD ∥G ’D ’交BC 于D ,则四边形DEFG 即为所求. 你认为小明的作法正确吗?说明理由.解:Ⅰ.证明:∵DEFG 为正方形,∴GD=FE ,∠GDB=∠FEC=90 ∵△ABC 是等边三角形,∴∠B=∠C=60°∴△BDG ≌△CEF(AAS) Ⅱa.解法一:设正方形的边长为x ,作△ABC 的高AH , 求得3=AH ,由△AGF ∽△ABC 得:332x x -=解之得:3232+=x (或634-=x ) 解法二:设正方形的边长为x ,则22xBD -=在Rt △BDG 中,tan ∠B=BD GD , ∴322=-x x解之得:3232+=x (或634-=x ) 解法三:设正方形的边长为x ,则x GB xBD -=-=2,22 由勾股定理得:222)22()2(x x x -+=- 解之得:634-=x Ⅱb.解: 正确 由已知可知,四边形GDEF 为矩形 ∵FE ∥F ’E ’ , ∴BF FB E F FE '='',同理B F FBG F FG '='',∴G F FGE F FE ''='' 又∵F ’E ’=F ’G ’, ∴FE=FG 因此,矩形GDEF 为正方形类型之三 几何与代数相结合的综合题几何与代数相结合的综合题是初中数学中涵盖广、综合性最强的题型.它可以包含初中阶段所学的代数与几何的若干知识点和各种数学思想方法,还能有机结合探索性、开放性等有关问题;它既突出考查了初中数学的主干知识,又突出了与高中衔接的重要内容,如函数、方程、不等式、三角形、四边形、相似形、圆等.它不但考查学生数学基础知识和灵活运用知识的能力还可以考查学生对数学知识迁移整合能力;既考查学生对几何与代数之间的内在联系,多角度、多层面综合运用数学知识、数学思想方法分析问题和解决问题的能力,还考查学生知识网络化、创新意识和实践能力.例3:如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =-32x 2+b x +c ,经过A (0,-4)、B (x 1,0)、 C (x 2,0)三点,且x 2-x 1=5.(1)求b 、c 的值;(2)在抛物线上求一点D ,使得四边形BDCE 是以BC 为对角线的菱形;(3)在抛物线上是否存在一点P ,使得四边形BPOH 是以OB 为对角线的菱形?若存在,求出点P 的坐标,并判断这个菱形是否为正方形?若不存在,请说明理由.三、课后作业1.翔宇学中的铅球场如图所示,已知扇形AOB 的面积是36米2,AB⌒ 的长度为9米,那么半径OA = 米.2.如图,正六边形内接于圆O ,圆O 的半径为10,则圆中阴影部分的面积为 .3. 已知圆锥的母线长是10cm ,侧面展开图的面积是6o лcm 时,则这个圆锥的底面半径是 cm.4. 如果圆锥的母线长为5cm ,底面半径为3cm ,那么圆锥的表面积为( )A. 15лcm 2B. 24лcm 2C. 30лcm 2D. 39лcm 25.圆锥的轴截面的顶角为600,这个圆锥的母线长为8cm ,则这个圆锥的高为( ) A.43cm B.83cm C.4cm D.8cm6.已知弧AB ,画点C ,使C 平分弧AB . (保留画图痕迹,不写画法)(找出下图残破的圆的圆心)7.一辆经营长途运输的货车在高速公路的A 处加满油后,以每小时80千米的速度匀速行驶,前往与A 处相距636千米的B 地,下表记录的是货车一次加满油后油箱内余油量y (升)与行驶时间x (时)之间的关系: (1)请你认真分析上表中所给的数据,用你学过的一次函数、反比例函数和二次函数中的一种来表示y 与x 之间的变化规律,说明选择这种函数的理由,并求出它的函数表达式;(不要求写出自变量的取值范围)(2)按照(1)中的变化规律,货车从A 处出发行驶4.2小时到达C 处,求此时油箱内余油多少升?(3)在(2)的前提下,C 处前方18千米的D 处有一加油站,根据实际经验此货车在行驶中油箱内至少保证有10升油,如果货车的速度和每小时的耗油量不变,那么在D 处至少加多少升油,才能使货车到达B 地.(货车在D 处加油O第2题 第1题过程中的时间和路程忽略不计)。