动点问题(与圆相关)
- 格式:doc
- 大小:167.50 KB
- 文档页数:18
2024河北数学中考备考重难专题:圆的综合题动点问题考情分析年份题号题型分值考查内容设问形式202022解答题9(1)①圆上的点到圆心的距离都相等(即为半径),全等三角形的判定(SAS)②全等三角形的对应角相等,三角形内外角关系(2)切线性质,扇形面积计算(1)①求证三角形全等②写出三个角间的数量关系,并证明(2)指出线段与半圆的位置关系,求扇形面积20222510(1)弧长公式,锐角三角函数,平行线的性质(2)点圆最值,直线与圆的位置关系,勾股定理(3)分类讨论思想,勾股定理,锐角三角函数(1)求角度数及x的值(2)求x最小值,指出直线与圆的位置关系(3)求x的值例(2022河北预测卷)如图,点A是⊙O外一点,连接AO交⊙O于点B,点P从点B出发,在⊙O上按顺时针方向运动一周,过点P且垂直于AO的射线PM也随之运动,PM交AO于点C,交⊙O于点Q.连接AQ,OP,AP.例题图(1)求证:AP=AQ;(2)若AO=2PO=6.最大时,求AQ的值;①当S△APO②当AP与⊙O相切时,求点P运动路径的长.练习(2022河北定心卷)如图,∠AOC=90°,OA=OC=3,以点O为圆心,OA为半径作⊙O,分别过点A,C,作⊙O的切线AB,CB,两切线交于点B,点M是线段OA上一点(不与点A,O重合),连接CM并延长交⊙O于点D,OE平分∠AOD交DC于点E.练习题图(1)求证:四边形OABC为正方形;(2)连接AC,若OD∥AC,求∠ODC的度数;(3)随着点M位置的改变,直接写出点E所经过的路径l的取值范围.练习(2022河北定制卷)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,动点M 从点A出发,以2cm/s的速度沿AB向点B运动,同时动点N从点C出发,以3cm/s的速度沿CA向点A运动,当一点停止运动时,另一点也随即停止运动.以AM为直径作⊙O,连接MN,设运动时间为t(s)(t>0).练习题图(1)试用含t的代数式表示出AM及AN的长度,并直接写出t的取值范围;(2)当t为何值时,MN与⊙O相切?(3)若线段MN与⊙O有两个交点,求t的取值范围.答案典例精讲例(1)证明:∵PQ⊥AO于点C,OB为⊙O的半径,∴PC=QC,∠ACP=∠ACQ=90°,在△ACP和△ACQ中,A=A∠A=∠AA=A,∴△ACP≌△ACQ(SAS),∴AP=AQ;(2)解:①如解图①,∵S△APO=12×AO·PC,且AO=6,=3PC,∴当PC最大时,S△APO最大,∴S△APO最大,∴当点C与点O重合时,PC最大,即S△APO∵AO=2PO=6,∴PO=3,在Rt△AOP中,AP=B2+B2=62+32=35,由(1)得AP=AQ,∴AQ=35;解图①②当AP与⊙O相切时,则AP⊥PO,即∠APO=90°,当点P在AO上方时,如解图②,∵AO=2PO=6,∠APO=90°,∴PO=3,∴cos∠AOP=B B=12,∴∠AOP=60°,∴点P运动路径的长为60H3180=π;解图②解图③例题图当点P在AO下方时,如解图③,根据圆的轴对称性可得点P运动路径的长为300H3180=5π.综上所述,点P的运动路径长为π或5π.课堂练兵练习(1)证明:∵BA,BC是⊙O的切线,∴∠BAO=∠BCO=90°.又∵∠AOC=90°,∴四边形OABC为矩形.∵OA=OC,∴四边形OABC为正方形;(2)解:如解图,连接AC,∵在Rt△AOC中,∠AOC=90°,OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=45°.又∵OD∥AC,∴∠DOC=180°-∠OCA=135°.∵OD=OC,∴∠ODC=180°-135°2=22.5°;解图(3)在⊙O中,已知∠AOD=2∠DCA,∵OE平分∠AOD,∴∠EOA=∠DCA∴A、C、O、E四点共圆∵∠AOC=90°,∴AC为直径如解图,连接AC ,取AC 的中点Q ,AQ 为半径∴点E 在以AC 的中点Q 为圆心,AQ 为半径的圆弧OA 上运动.连接QO ,∵OA =OC =3,Q 为AC 的中点,∴∠OQA =90°,AC =32,∴QA =322,∴OA ︵的长为90×π×322180=32π4.∴点E 所经过的路径l 的取值范围为0<l <32π4.例题解图课后小练练习解:(1)由题意得,AM =2t ,CN =3t ,在Rt △ABC 中,AC =B 2+A 2=62+82=10,∴AN =AC -CN =10-3t ,∵AB =6cm ,动点M 速度为2cm /s ,∴动点M 的最长运动时间为62=3s ,∵AC =10cm ,动点N 的速度为3cm /s ,∴动点N 的最长运动时间为103s ,∴t 的取值范围为0<t ≤3;(2)若MN 与⊙O 相切,则AB ⊥MN ,即∠AMN =90°,∵∠ABC =90°,∴∠AMN =∠ABC ,∵∠MAN =∠BAC ,∴△AMN ∽△ABC ,A B =A A ,即26=10-310,解得t =3019,∴当t =3019时,MN 与⊙O 相切;(3)由(2)得,当t>3019时,直线MN与⊙O有两个交点,如解图,当点N恰好在⊙O上时,线段MN与⊙O的两个交点恰好为M,N,∵AM为⊙O的直径,∴∠ANM=90°=∠B,∵∠MAN=∠CAB,∴△AMN∽△ACB,A A=A B,即210=10-36,解得t=5021,∴若线段MN与⊙O有两个交点,则t的取值范围为3019<t≤5021.解图。
1、(8分)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6㎝,BC =8㎝,P 为BC 的中点.动点Q 从点P 出发,沿射线PC 方向以2㎝/s 的速度运动,以P 为圆心,PQ 长为半径作圆.设点Q 运动的时间为t s .⑴当t =1.2时,判断直线AB 与⊙P 的位置关系,并说明理由;⑵已知⊙O 为△ABC 的外接圆,若⊙P 与⊙O 相切,求t 的值.解⑴直线AB 与⊙P 相切.如图,过点P 作PD ⊥AB , 垂足为D .在Rt △A BC 中,∠ACB =90°,∵AC =6cm ,BC =8cm , ∴2210AB AC BC cm +=.∵P 为BC 的中点,∴PB =4cm .∵∠P DB =∠ACB =90°,∠PBD =∠ABC .∴△PBD ∽△ABC . ∴PD PB AC AB =,即4610PD =,∴PD =2.4(cm) . 当 1.2t =时,2 2.4PQ t ==(cm)∴PD PQ =,即圆心P 到直线AB 的距离等于⊙P 的半径.∴直线AB 与⊙P 相切.⑵ ∠ACB =90°,∴AB 为△ABC 的外切圆的直径.∴152OB AB cm ==. 连接OP .∵P 为BC 的中点,∴132OP AC cm ==. ∵点P 在⊙O 内部,∴⊙P 与⊙O 只能内切.∴523t -=或253t -=,∴t =1或4.∴⊙P 与⊙O 相切时,t 的值为1或4.AB C PQ O(第26题)2、如图:AB 是 ⊙O 的直径,弦BC=2㎝, ∠ABC=60°。
(1)若D 是AB 延长线上一点,连接CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切。
(2)若动点E 以2㎝/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1㎝/s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为t(0<t <2),连接EF ,当t 为何值时,△BEF 为直角三角形。
( 1)当点落在梯形的中位线上时,求的值;(全等)( 2)试用表示,并写出的取值范围;(相像)( 3)当的外接圆与相切时,求的值.(垂径定理+中线+等面积+相像)【答案】解:( 1 )如图 1 ,为梯形的中位线,则,过点作于点,则有:在中,有在中,又解得:(2)如图 2,交于点,与对于对称,则有:,又又与对于对称,( 3)如图 3,当的外接圆与相切时,则为切点.的圆心落在的中点,设为则有,过点作,连结,得则又解得:(舍去)①②③3.已知在平面直角坐标系 xOy中, O是坐标原点,以 P(1,1)为圆心的⊙ P与 x 轴, y 轴分别相切于点 M和点 N,点 F 从点 M出发,沿 x 轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,连结 PF,过点 PE⊥ PF交 y 轴于点 E,设点 F 运动的时间是 t 秒( t >0)(1)若点E在y轴的负半轴上(以下图),求证:PE=PF;(全等)(2)在点F运动过程中,设OE=a,OF=b,试用含a的代数式表示b;(全等 +分类议论)(3)作点F对于点M的对称点F′,经过M、E和F′三点的抛物线的对称轴交x 轴于点 Q,连结 QE.在点 F 运动过程中,能否存在某一时辰,使得以点Q、 O、E 为极点的三角形与以点、、为极点的三角形相像?若存在,请直接写出t 的值;若不存P M F在,请说明原因.(议论对称轴+全等 +相像)【剖析】:(1)连结PM, PN,运用△PMF≌△ PNE证明,(2)分两种状况①当t >1时,点 E 在 y 轴的负半轴上,0<t≤1时,点 E 在y 轴的正半轴或原点上,再依据(1)求解,(3)分两种状况,当 1<t<2 时,当t>2 时,三角形相像时还各有两种状况,依据比率式求出时间 t .【解答】:证明:( 1)如图,连结PM, PN,∵⊙P 与x轴,y轴分别相切于点和点,M N∴PM⊥ MF,PN⊥ ON且 PM=PN,∴∠ PMF=∠ PNE=90°且∠ NPM=90°,∵ PE⊥ PF,∠NPE=∠ MPF=90°﹣∠ MPE,在△ PMF和△ PNE中,,∴△ PMF≌△ PNE(ASA),∴PE=PF,(2)解:①当t> 1 时,点E在y轴的负半轴上,如图,由( 1)得△PMF≌△PNE,∴NE=MF=t,PM=PN=1,∴b=OF=OM+MF=1+t ,a=NE﹣ ON=t ﹣1,∴b﹣ a=1+t ﹣( t ﹣1)=2,∴ b=2+a,②0<t≤1时,如图 2,点E在y轴的正半轴或原点上,同理可证△ PMF≌△ PNE,∴b=OF=OM+MF=1+t ,a=ON﹣ NE=1﹣ t ,∴b+a=1+t +1﹣ t =2,∴b=2﹣ a,(3)如图 3,(Ⅰ)当 1<t<2 时,∵F(1+t ,0), F 和 F′对于点 M对称,∴F′(1﹣t ,0)∵经过 M、E 和 F′三点的抛物线的对称轴交x 轴于点 Q,∴Q(1﹣t ,0)∴ OQ=1﹣t ,由( 1)得△PMF≌△PNE[ 根源 : 学 , 科, 网 ]∴NE=MF=t ,∴ OE=t ﹣1当△ OEQ∽△ MPF∴=∴=,解得, t =,当△ OEQ∽△ MFP时,∴=,=,解得, t =,(Ⅱ)如图4,当t> 2 时,∵F(1+t ,0), F 和 F′对于点 M对称,∴F′(1﹣t ,0)∵经过、和′三点的抛物线的对称轴交x 轴于点,M E F Q∴Q(1﹣ t ,0)∴ OQ=t ﹣1,由( 1)得△≌△∴ = =,∴= ﹣ 1PMF PNE NE MF t OE t当△ OEQ∽△ MPF∴=∴=,无解,当△ OEQ∽△ MFP时,∴= ,=,解得, t =2±,因此当t =,=,=2±时,使得以点、、为极点的三角形与以点、、t t Q O E P M F为极点的三角形相像.【评论】:本题主要考察了圆的综合题,解题的重点是把圆的知识与全等三角形与相像三角形相联合找出线段关系.3.木工黄师傅用长 AB=3,宽 BC=2的矩形木板做一个尽可能大的圆形桌面,他设计了四种方案:方案一:直接锯一个半径最大的圆;方案二:圆心 O1、 O2分别在 CD、 AB上,半径分别是 O1C、 O2A,锯两个外切的半圆拼成一个圆;(圆心距 +勾股)方案三:沿对角线AC将矩形锯成两个三角形,适合平移三角形并锯一个最大的圆;(相像 +设半径)方案四:锯一块小矩形BCEF拼到矩形 AFED下边,利用拼成的木板锯一个尽可能大的圆.(1)写出方案一中圆的半径;(2)经过计算说明方案二和方案三中,哪个圆的半径较大?(3)在方案四中,设CE=x(0<x< 1),圆的半径为y.(分类议论)①求 y 对于 x 的函数分析式;②当 x 取何值时圆的半径最大,最大部分径为多少?并说明四种方案中哪一个圆形桌面的半径最大.【考点】:圆的综合题【剖析】:( 1)察看图易知,截圆的直径需不超出长方形长、宽中最短的边,由已知长宽分别为3, 2,那么直接取圆直径最大为2,则半径最大为1.(2)方案二、方案三中求圆的半径是惯例的利用勾股定理或三角形相像中对应边长成比率等性质解直角三角形求边长的题目.一般都先设出所求边长,尔后利用关系代入表示其余有关边长,方案二中可利用△O1O2 E为直角三角形,则知足勾股定理整理方程,方案三可利用△AOM∽△ OFN后对应边成比率整理方程,从而可求r的值.(3)①近似( 1)截圆的直径需不超出长方形长、宽中最短的边,固然方案四中新拼的图象不必定为矩形,但直径也不得超出横纵向方向跨度.则选择最小跨度,取其,即为半径.由EC为 x,则新拼图形水平方向跨度为 3﹣x,竖直方向跨度为 2+x,则需要先判断大小,尔后分别议论结论.②已有关系表达式,则直接依据不等式性质易得方案四中的最大部分径.另与前三方案比较,即得最后结论.【解答】:解:( 1)方案一中的最大部分径为1.剖析以下:2,则半径最由于长方形的长宽分别为3, 2,那么直接取圆直径最大为大为 1.(2)如图 1,方案二中连结O1, O2,过 O1作 O1E⊥ AB于 E,方案三中,过点O分别作 AB,BF的垂线,交于M,N,此时 M,N恰为⊙ O与 AB, BF的切点.方案二:设半径为 r ,在 Rt△ O1O2E中,∵O1O2=2r , O1E=BC=2, O2E=AB﹣ AO1﹣CO2=3﹣2r ,∴( 2r)2 =22+( 3﹣ 2r)2,解得 r =.方案三:设半径为 r ,在△ AOM和△ OFN中,,∴△ AOM∽△ OFN,∴,∴,解得r =.比较知,方案三半径较大.(3)方案四:①∵ EC=x,∴新拼图形水平方向跨度为3﹣x,竖直方向跨度为 2+x.近似( 1),所截出圆的直径最大为 3﹣x或 2+x较小的.1.当 3﹣x< 2+x时,即当x>时,r=(3﹣x);2.当 3﹣x=2+x时,即当x=时,r=(3﹣)=;3.当 3﹣x> 2+x时,即当x<时,r=(2+x).②当 x>时,r=(3﹣x)<(3﹣)=;当 x=时, r =(3﹣)=;当 x<时, r =(2+x)<(2+)=,∴方案四,当 x=时, r 最大为.∵1<<<,∴方案四时可取的圆桌面积最大.【评论】:本题考察了圆的基天性质及经过勾股定理、三角形相像等性质求解边长及分段函数的表示与性质议论等内容,题目虽看似新奇不易找到思路,但认真察看每一小问都是惯例的基础考点,因此整体来说是一道质量很高的题目,值得认真练习.4.如图,已知 l 1⊥ l 2,⊙ O与 l 1,l 2都相切,⊙ O的半径为2cm,矩形 ABCD的边 AD、AB分别与 l 1, l 2重合, AB=4 cm, AD=4cm,若⊙ O与矩形 ABCD沿 l 1同时向右挪动,⊙ O的挪动速度为 3cm,矩形ABCD的挪动速度为 4cm/ s,设挪动时间为t(s)(1)如图①,连结OA、 AC,则∠ OAC的度数为105°;(2)如图②,两个图形挪动一段时间后,⊙O抵达⊙O1的地点,矩形ABCD抵达A1B1C1D1的地点,此时点 O1, A1, C1恰幸亏同向来线上,求圆心 O挪动的距离(即 OO1的长);(相像)(3)在挪动过程中,圆心O到矩形对角线AC所在直线的距离在不停变化,设该距离为d(cm),当 d<2时,求 t 的取值范围(解答时能够利用备用图画出有关表示图).(相像+切线)(数形联合 +分类议论)【考点】:圆的综合题.【剖析】:(1)利用切线的性质以及锐角三角函数关系分别求出∠OAD=45°,∠ DAC=60°,从而得出答案;(2)第一得出,∠C1A1D1=60°,再利用A1E=AA1﹣OO1﹣ 2=t﹣2,求出t的值,从而得出 OO1=3t 得出答案即可;(3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设挪动时间为t 1,②当直线 AC与⊙O第二次相切时,设挪动时间为t 2,分别求出即可.【解答】:解:( 1)∵l⊥ l,⊙ O与 l , l2都相切,121∴∠ OAD=45°,∵ =4,=4 ,AB cm AD cm∴CD=4cm, AD=4cm,∴tan ∠ DAC===,∴∠ DAC=60°,[根源:ZXXK]∴∠ OAC的度数为:∠ OAD+∠ DAC=105°,故答案为: 105;(2)如图地点二,当O1,A1,C1恰幸亏同向来线上时,设⊙O1与 l 1的切点为 E,连结 O1E,可得 O1E=2, O1E⊥ l 1,在 Rt△ A1D1C1中,∵ A1D1=4, C1D1=4,∴tan ∠ C1A1D1=,∴∠ C1A1D1=60°,在Rt△ A1O1E 中,∠ O1A1E=∠ C1A1 D1=60°,∴A E==,1∵ 1 =1﹣1﹣2=﹣2,AE AA OO t∴t ﹣2=,∴t =+2,∴1=3 =2+6;OO t(3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设挪动时间为t 1,如图,此时⊙O 挪动到⊙2 的地点,矩形挪动到2 2 2 2的地点,O ABCD ABCD设⊙ 2 与直线l 1, 2 2 分别相切于点,,连结2,2, 2 2,O A C F G OF OG OA ∴O2F⊥ l 1, O2G⊥ A2G2,由( 2)得,∠C2A2D2=60°,∴∠GA2F=120°,∴∠ O2A2F=60°,在Rt △ 2 2中, 2 =2,∴ 2 =,A OF OF A F∵OO=3t , AF=AA+A F=4t +,2221∴4t 1+﹣ 3t1=2,∴t 1=2﹣,②当直线AC与⊙ O第二次相切时,设挪动时间为t 2,记第一次相切时为地点一,点 O1,A1,C1共线时地点二,第二次相切时为地点三,由题意知,从地点一到地点二所用时间与地点二到地点三所用时间相等,∴+2﹣( 2﹣)=t2﹣(+2),解得: t 2=2+2,综上所述,当d<2时, t 的取值范围是:2﹣<t<2+2.【评论】:本题主要考察了切线的性质以及锐角三角函数关系等知识,利用分类议论以及数形联合 t 的值是解题重点.5.如图,平面直角坐标系 xOy中,一次函数 y=﹣ x+b( b 为常数, b>0)的图象与 x 轴、 y 轴分别订交于点A、B,半径为4的⊙ O与 x 轴正半轴订交于点 C,与 y 轴订交于点D、E,点D在点 E 上方.(1)若直线AB与有两个交点F、G.①求∠ CFE的度数;2②用含 b 的代数式表示FG,并直接写出 b 的取值范围;(垂径定理+直线方程)(2)设b ≥5,在线段上能否存在点,使∠=45°?若存在,恳求出P点坐标;若不AB P CPE存在,请说明原因.(相切 +圆周角)【考点】:圆的综合题【剖析】:(1)连结CD,EA,利用同一条弦所对的圆周角相等求行∠CFE=45°,(2)作OM⊥AB点M,连结OF,利用两条直线垂直订交求出交点M的坐标,利用勾股定理求出22FM,再求出FG,再依据式子写出 b 的范围,(3)当b=5 时,直线与圆相切,存在点P,使∠ CPE=45°,再利用两条直线垂直订交求出交点P的坐标,【解答】:解:(1)连结CD,EA,∵DE是直径,∴∠ DCE=90°,∵CO⊥ DE,且 DO=EO,∴∠ ODC=OEC=45°,∴∠ CFE=∠ ODC=45°,(2)①如图,作OM⊥ AB点 M,连结 OF,∵OM⊥ AB,直线的函数式为:y=﹣x+b,∴OM所在的直线函数式为:y=x,∴交点 M(b,b)222∴OM=(b)+(b),∵OF=4,2222﹣(2﹣(2∴FM=OF﹣ OM=4b)b),∵FM=FG,∴2=42=4×[4 2﹣()2﹣()2]=64 ﹣2=64×( 1﹣2),FG FM b b b b∵直线 AB与有两个交点F、 G.∴4≤b< 5,(3)如图,当 b=5时,直线与圆相切,∵DE是直径,[根源:]∴∠ DCE=90°,∵CO⊥ DE,且 DO=EO,∴∠ ODC=OEC=45°,∴∠ CFE=∠ ODC=45°,∴存在点 P,使∠ CPE=45°,连结 OP,∵P 是切点,∴OP⊥ AB,∴OP所在的直线为:y=x,又∵ AB所在的直线为:y=﹣x+5,∴P(,).【评论】:本题主要考察了圆与一次函数的知识,解题的重点是作出协助线,明确两条直线垂直时 K的关系.6.如图,矩形 ABCD的边 AB=3cm,AD=4cm,点 E 从点 A出发,沿射线 AD挪动,以 CE为直径作圆 O,点 F 为圆 O与射线 BD的公共点,连结 EF、CF,过点 E作 EG⊥ EF,EG与圆 O订交于点 G,连结 CG.(1)试说明四边形EFCG是矩形;(2)当圆O与射线BD相切时,点E停止挪动,在点E挪动的过程中,①矩形 EFCG的面积能否存在最大值或最小值?若存在,求出这个最大值或最小值;若不存在,说明原因;②求点 G挪动路线的长.【考点】:圆的综合题;垂线段最短;直角三角形斜边上的中线;矩形的判断与性质;圆周角定理;切线的性质;相像三角形的判断与性质.【剖析】:( 1)只需证到三个内角等于90°即可.FCE=∠ FDE,从而证到△CFE∽△ DAB,依据(2)易证点D在⊙ O上,依据圆周角定理可得∠S矩形ABCD 相像三角形的性质可获得S 矩形ABCD=2S△CFE=.而后只需求出CF的范围便可求出的范围.依据圆周角定理和矩形的性质可证到∠GDC=∠ FDE=定值,从而获得点G的挪动的路线是线段,只需找到点G的起点与终点,求出该线段的长度即可.【解答】:解:( 1)证明:如图1,∵CE为⊙ O的直径,[根源:学。
圆上的动点例题1: 如图(1):已知⊙O 的半径为6cm , 射 线PM 经 过点O ,OP=10cm ,射线PN 经过点⊙O 相切于点Q 。
A ,B 两点同时从点P 出发,点A 以5cm/s 的速度沿射线PM 方向运动,点B 以4cm/s 的速度沿射线PN 方向运动,设运动时间为ts 。
求PQ 的长;(2)当为t 何值时,直线AB 与⊙O 相切。
练习:1.如图,⊙O 的半径为1,圆心O 在正三角形的边AB 上沿图示方向移动,当⊙O 移动到与AC边相切时,OA 的长是.2.在直角梯形ABCD 中,AD∥BC,∠B=90°,AD=13cm,BC=5cm,AB 为圆O 的直径,动点P 沿AD 从点A 开始向点D 以1m/s,的速度运动,动点Q 沿CB 从点C 开始向点B 以2cm/s 的速度运动,点P 、Q 分别从A 、C 两点同时出发,当其中一点停止时,另一点也随之停止运动。
是否存在某一时刻t,使直线PQ 与圆O 相切?若存在,求出t 的值,若不存在,说明理由。
A B Q O P N M例题2(2004年·上海)如图,在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC=22,⊙A 的半径为1.若点O 在BC 边上运动(与点B 、C 不重合),设BO=x ,△AOC 的面积为y .(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域.(2)以点O 为圆心,BO 长为半径作圆O,求当⊙O 与⊙A 相切时, △AOC 的面积.练习:如图,点A ,B 在直线MN 上,AB =11厘米,⊙A ,⊙B 的半径均为1厘米.⊙A 以每秒2厘米的速度自左向右运动,与此同时,⊙B 的半径也不断增大,其半径r (厘米)与时间t (秒)之间的关系式为r =1+t (t ≥0). (1)试写出点A ,B 之间的距离d (厘米) 与时间t (秒)之间的函数表达式;(2)问点A 出发后多少秒两圆相切?例题3如图,在平面直角坐标系中,点1O 的坐标为(40) ,,以点1O 为圆心,8为半径的圆与x 轴交于A B ,两点,过A 作直线l 与x 轴负方向相交成60°的角,且交y 轴于C 点,以A B CO 图8H A BNM点2(135)O ,为圆心的圆与x 轴相切于点D . (1)求直线l 的解析式;(2)将2O ⊙以每秒1个单位的速度沿x 轴向左平移,当2O ⊙第一次与1O ⊙外切时,求2O ⊙平移的时间.练习:已知:如图所示,直线l 的解析式为334y x =-,并且与x 轴、y 轴分别交于点A 、B 。
圆形的动点问题
简介
圆形的动点问题是一个经典的数学问题,涉及到在一个固定半径的圆上找到一个动点的运动轨迹。
本文将探讨在给定的圆上找到一个动点的运动轨迹的一种简单策略。
策略
我们可以将圆形的动点问题简化为一个平面几何问题。
设定一个固定半径的圆,我们需要找到一个动点,在圆的周长上运动。
为了简化问题,我们将动点的速度设定为相等和恒定。
步骤
以下是解决圆形的动点问题的简单策略的步骤:
1. 确定圆的半径:首先,我们需要确定给定圆的半径。
这将帮助我们计算动点的运动轨迹。
2. 计算圆的周长:根据圆的半径,我们可以计算出圆的周长。
周长是动点在圆上运动的路径。
3. 确定动点的速度:我们需要确定动点的速度。
假设动点的速
度是相等和恒定的,以便简化问题。
4. 计算动点的运动轨迹:根据动点的速度和圆的周长,我们可
以计算出动点在给定圆上的运动轨迹。
5. 图形化运动轨迹:为了更直观地理解动点在圆上的运动轨迹,可以图形化展示。
结论
通过简化圆形的动点问题,我们可以使用上述策略找到动点的
运动轨迹。
这个问题对几何学及其应用具有重要意义,并且可以帮
助我们理解运动轨迹的计算方法。
请注意,以上策略是一种简化的方法,可能不适用于所有情况。
特殊情况下可能涉及更复杂的数学问题和计算方法。
以上是关于圆形的动点问题的简要介绍和解决策略。
希望这能
为您提供有用的信息。
动点问题(4)------与圆有关的动点直线与圆相切1.如图,⊙O 的半径为1,圆心O 在正三角形的边AB 上沿图示方向移动,当⊙O 移动到与AC 边相切时,OA 的长是 .2.如图,已知⊙O 的半径为6cm ,射线PM 经过点O ,10cm OP ,射线PN 与⊙O 相切于点Q .A B ,两点同时从点P 出发,点A 以5cm/s 的速度沿射线PM 方向运动,点B 以4cm/s 的速度沿射线PN 方向运动.设运动时间为t s .(1)求PQ 的长; (2)当t 为何值时,直线AB 与⊙O 相切?3如图,ABC ∆中,090C ∠=,4AC =,3BC =.半径为1的圆的圆心P 以1个单位/s 的速度由点A 沿AC 方向在AC 上移动,设移动时间为t (单位:s ). (1)当t 为何值时,⊙P 与AB 相切;(2)作PD AC ⊥交AB 于点D ,如果⊙P 和线段BC 交于点E ,证明:当165t s=时,四边形PDBE 为平行四边形.4.(2012河北中考25)如图14,(50)(30).A B --,,,点C 在y 轴的正半轴上,CBO∠=45,CD AB ∥,90CDA = ∠.点P 从点(40)Q ,出发,沿x 轴向左以每秒1个单位长的速度运动,运动时间为t 秒.(1) 求点C 的坐标;(2) 当15BCP =∠时,求t 的值;(3) 以点P 为圆心,PC 为半径的P ⊙随点P 的运动而变化,当P ⊙与四边形ABCD 的边(或边所在的直线)相切时,求t 的值.5.如图,形如量角器的半圆O的直径DE=12cm,形如三角板的⊿ABC中,∠ACB=90°,∠ABC= 30°,BC=12cm。
半圆O以2cm/s的速度从左向右运动,在运动过程中,点D、E始终在直线BC 上。
设运动时间为t (s),当t=0s时,半圆O在⊿ABC的左侧,OC=8cm。
(1)当t为何值时,⊿ABC的一边所在直线与半圆O所在的圆相切?(2)当⊿ABC的一边所在直线与半圆O所在的圆相切时,如果半圆O与直线DE围成的区域与⊿ABC 三边围成的区域有重叠部分,求重叠部分的面积。
圆的动点问题方法总结
圆的动点问题涉及圆的运动轨迹和动点的位置变化。
在解决这类问题时,我们
可以采用以下方法:
1. 构建几何模型:首先,我们可以通过绘制几何图形来简化问题。
将圆和动点
在纸上画出来,有助于我们更清楚地理解问题。
2. 利用圆的性质:圆有很多重要的性质,我们可以利用这些性质来解决动点问题。
例如,圆的半径和直径之间的关系,圆的切线和切点的性质等。
3. 使用向量方法:在处理圆的动点问题时,向量方法很有用。
我们可以将动点
的位置表示为向量,并使用向量的运算规则来解决问题。
例如,我们可以用位置向量来表示动点的位置,并使用向量的加法和减法来计算动点的移动方向和距离。
4. 应用三角函数:如果涉及到角度的变化,我们可以使用三角函数来解决问题。
例如,如果动点绕圆心旋转,我们可以使用正弦和余弦函数来描述动点在不同位置的坐标变化。
5. 运用解析几何:解析几何是解决圆的动点问题的常用方法之一。
我们可以使
用坐标系和代数方程来描述圆和动点的运动轨迹。
通过求解方程组,我们可以得到动点的位置和移动方向。
总的来说,解决圆的动点问题需要充分利用圆的性质,运用几何、向量、三角
函数和解析几何等方法。
通过选择合适的方法,我们可以更好地理解问题并求解出准确的结果。
关于圆的动点问题常见解决方案[例谈圆中常见两解问题] 由于圆具有对称性,以及点、弦、角等元素在圆中位置的相对性.因此,在解答没有给出图形的圆的有关计算题时,就要仔细审题,周密思考,以防漏解. 一、有关点与圆的位置关系问题例1:点P到⊙O的最大距离是8cm,最小距离是4cm,则⊙O的半径是.分析:题中并没有说明点P与圆的位置关系,故需分点P在圆内与点P在圆外两种情况求解.(如图1)当点P在圆内时,由已知,得PA=4, PB=8.(如图2)当点P在圆外时,由已知,得PA=4,PB=8.综上所述,⊙O的半径为6cm或2cm.二、有关平行弦问题例2:已知四边形ABCD是⊙O的内接梯形,AB∥CD,AB=8,CD=6.⊙O的半径等于5,求梯形ABCD的高.分析:求圆内接梯形的高就是求圆中两条平行弦间的距离.(如图3)当AB、CD在圆心的两侧时,过圆心O作EF⊥AB于E,交CD于F.∵AB∥CD,∴EF⊥CD.连结OA、OD,则△OAE、△ODF都是直角三角形.∴梯形的高EF=OE+OF=3+4=7.(如图4)当AB、CD在圆心O的同侧时,作OF⊥CD于F,交AB于E,连结OA、OD.同理,求得OE=3,OF=4.∴梯形的高EF=OF-OE=4-3=1.综上所述,⊙O的内接梯形ABCD的高为7或1.三、有关公共弦问题例3:⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,它们的半径AO1=20,AO2=15,公共弦AB=24,则△AO1O2的周长为 .分析:因为已知两圆的半径不等,所以,圆心可能在公共弦AB 的两侧(如图5),也可能在AB的同侧(如图6).分别在Rt△AO1C和Rt△AO2C中,由勾股定理求得O1C=16,O2C=9.∴O1O2=16+9=25.∴△AO1O2的周长为20+15+25=60.在图6中,同理求得O1C=16,O2C=9.∴O1O2=16-9=7.∴△AO1O2的周长为20+15+7=42.综上所述,△AO1O2的周长为60或42.四、有关两条弦的夹角问题分析:连结OA,则弦AC、AD可能在半径OA的两侧(如图7),也可能在OA的同侧(如图8).在图7中,连结OC.∴∠OAD=30°.∴∠CAD=∠CAO+∠OAD=45°+30°=75°.在图8中,同理求得∠OAD=30°,∠OAC=45°.∴∠CAD=∠OAC-∠OAD=45°-30°=15°.综上所述,∠CAD等于75°或15°.五、有关圆周角问题例5 :PA、PB是⊙O的切线,A、B是切点,∠APB=78°,点C是⊙O上异于A、B的任意一点,则∠ACB=.分析:如图9,因为C是⊙O上异于A、B的任意一点,所以点C可能在优弧AB上,也可能在劣弧 AB上.当点C在优弧AB上时,连结OA、OB,则OA⊥PA,OB⊥PB.又∠APB=78°,∴∠AOB=360°-90°-90°-78°=102°.当点C"在劣弧AB上时,四边形AC"BC是圆内接四边形.∴∠AC"B=180°-∠ACB=180°-51°=129°.综上所述,∠ACB等于51°或129°.六、有关圆的相切问题例6:以O为圆心的两个同心圆的半径分别9cm和5cm,若⊙A 与这两个圆都相切,则⊙A的半径为 .分析:因为相切分内切和外切两种,所以⊙A可能与大圆内切,与小圆外切(如图10),也可能与两个圆都内切(如图11).综上所述,⊙A的半径为2cm或7cm.本文为全文原貌未安装PDF浏览器用户请先下载安装原版全文内容仅供参考。
动点问题(与圆相关)1.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是梯形,BC ∥AO ,顶点O 在坐标原点,顶点A (4,0),顶点B (1,4).动点P 从O 出发,以每秒1个单位长度的速度沿OA 的方向向A 运动;同时,动点Q 从A 出发,以每秒2个单位长度的速度沿A →B →C 的方向向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一个也随之停止.设运动时间为t 秒.(1)当t 为何值时,PB 与AQ 互相平分(2)设△PAQ 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式.当t 为何值时,S 有最大值最大值是多少(3)在整个运动过程中,是否存在某一时刻t ,使得以PQ 为直径的圆与y 轴相切若存在,求出相应的t 值;若不存在,请说明理由.B yC O x A P QB yC O x A 备用图 B y C O x A备用图2.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,动点M、N分别从点A、B同时出发,动点M沿AB边以每秒1个单位的速度向点B运动,动点N沿BC→CD边以每秒32个单位的速度向点D运动,连结MN,设运动时间为t(s).(1)当t为何值时,MN∥BC(2)当点N在CD边上运动时,设MN与BD相交于点P,求证:点P的位置固定不变;(3)以AD为直径作半圆O,问:是否存在某一时刻t,使得MN与半圆O相切若存在,求t的值,并判断此时△MON的形状;若不存在,请说明理由.A C BDMN3(乌鲁木齐)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=6米,BC=8米,动点P以2米/秒的速度从A点出发,沿AC向点C移动,同时,动点Q以1米/秒的速度从C点出发,沿CB向点B移动.当其中有一点到达终点时,它们都停止移动,设移动的时间为t秒.②求△CPQ的面积S(平方米)关于时间t(秒)的函数解析式;(2)在P、Q移动的过程中,当△CPQ为等腰三角形时,直接写出t(3)以P为圆心,PA为半径的圆与以Q为圆心,QC求出t的值.C4(常州)在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=34x+3的图象是直线l1,l1与x轴、y轴分别相交于A、B两点,直线l2过点C(a,0)(a>0)且与l1垂直.点P、Q同时从A点出发,其中点P沿射线AB运动,速度为每秒4个单位;点Q沿射线AO运动,速度为每秒5个单位.(1)写出A点的坐标和AB的长;(2)当点P、Q运动了t秒时,以点Q为圆心, PQ为半径的⊙Q与直线l2、y轴都相切,求此时a的值.x5(无锡)如图,已知O(0,0)、A(4,0)、B(4,3).动点P从O点出发,以每秒3个单位的速度,沿△OAB的边OA、AB、BO作匀速运动;动直线l从AB位置出发,以每秒1个单位的速度向x轴负方向作匀速平移运动.若它们同时出发,运动的时间为t秒,当点P运动到O时,它们都停止运动.(1)当P在线段OA上运动时,求直线l与以P为圆心、(2)当P在线段AB上运动时,设直线l分别与OA、OB交于C、试问:四边形CPBD是否可能为菱形若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由,并说明如何改变直线l的出发时间,使得四边形CPBD会是菱形.x6(哈尔滨)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=12x+5与x轴、y轴分别交于A、B两点,将△AOB绕原点O顺时针旋转得到△A′OB′,并使OA′⊥AB,垂足为D,直线AB与线段A′B′相交于点G.动点E从原点O出发,以1个单位/秒的速度沿x轴正方向运动,设动点E运动的时间为t秒.(1)求点D的坐标;(2)连接DE,当DE与线段OB′相交,交点为F,且四边形DFB′G是平行四边形时(如图2),求此时线段DE所在直线的解析式;(3)若以动点为E圆心,以25为半径作⊙E,连接A′E,当t为何值时,tan∠EA′B′=18并判断此时直线A′O与⊙E的位置关系,请说明理由.图1图2备用图x7.如图,等边三角形ABC 的边长为4cm ,AD ⊥BC 于D .点E 、F 分别从B 、C 两点同时出发,其中点E 以1cm/s 的速度沿BC 向终点C 运动;点F 以2cm/s 的速度沿CA 、AB 向终点B 运动,设运动时间为t (s ).(1)当t 为何值时,EF ⊥AC 当t 为何值时,EF ⊥AB(2)设△DEF 的面积为S (cm 2),求S 与t 之间的函数关系式; (3)探索以EF 为直径的圆与AC 的位置关系,并写出相应位置关系 的t 的取值范围.E DA B C F8(石狮)如图,在平面直角坐标系中,直线l :y =2x +b 与x 轴交于点A (-4,0),与y 轴交于点B .点P 是y 轴上的一个动点,以P 为圆心,3为半径作⊙P .(1)若PA =PB ,试判断⊙P 与直线l 的位置关系,并说明理由; (2)当⊙P 与直线l 相切时,求点P 与原点O 间的距离;(3)如果以⊙P 与直线l 的两个交点和圆心P 为顶点的三角形是等边三角形,求点P 的坐标.xx(备用图)9(08无锡模考)已知直线y=3x-63与x轴、y轴分别相交于A、B两点,点C在射线BA上以每秒3个单位的速度运动,以C点为圆心,半径为1作⊙C.点P以每秒2个单位的速度在线段OA上来回运动,过点P作直线l⊥x轴.(1)填空:A点坐标为(____,____),B点坐标为(____,____(2)若点C与点P同时从点B、点O开始运动,求直线l与⊙C第二次相切时点P的坐标;(3)在整个运动过程中,直线l与⊙C有交点的时间共有多少秒10.如图,在平面直角坐标系中,动点P从点A(0,10)出发,以3个单位/秒的速度沿y轴向点O匀速运动,动点Q从点B(5,0)同时出发,以1个单位/秒的速度沿x轴向点O匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一点也随即停止运动.设运动的时间为t(秒).以P、Q为圆心作⊙P和⊙Q,且⊙P和⊙Q的半径分别为4和1.Array(1)若⊙P与Rt△AOB的一边相切,求此时动点P的坐标;(2)若⊙P与线段AB有两个公共点,求t的取值范围;(3)是否存在某一时刻t,使⊙P和⊙Q相切若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.x11.如图,直线l与x轴、y轴分别交于点A(8,0)、点B(0,6),点P以每秒3个单位长度的速度沿BO由B向O运动,点Q以每秒5个单位长度的速度沿AB由A向B运动.已知P、Q两点同时出发,且当一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒.(1)当四边形PQAO为梯形时,求t的值;(3)在运动过程中,以PQ为直径的圆能否与x轴相切若能,请求出运动时间t;若不能,请说明理由;(4)在运动过程中,若以点P为圆心、PB为直径的圆与以点Q为圆心、QA为直径的圆相切,请直接写出t的值.x12.如图,直线y=34x-3与x轴、y轴分别交于点A、B,圆心在坐标原点、半径为1的动圆以每秒个单位的速度向x轴正方向运动,动点P从B点同时出发,以每秒个单位的速度沿BA方向运动.设运动时间为t(秒).(1)直接写出A、B两点的坐标;(2)当t为何值时,动圆与直线AB相切(3)问在整个运动过程中,点P在动圆的圆面(圆上和圆的内部)上一共运动了多长时间x13.已知直线l:y=34x+8与x轴、y轴分别交于点A、B,P是x轴上一点,以P为圆心的⊙P与直线l相切于B点.(1)求点P的坐标和⊙P的半径;(2)若⊙P以每秒103个单位向x轴负方向运动,同时⊙P半径以每秒32个单位变小,设⊙P的运动时间为t秒,且⊙P始终与直线l有公共点,试求t的取值范围;(3)在(2)中,设⊙P被直线l截得的弦长为a,问是否存在t的值,使a最大若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)在(2)中,设⊙P与直线l的一个公共点为Q,若以A、P、Q为顶点的三角形与△ABO相似,请直接写出此时t的值.x14.在平行四边形ABCD中,AB在x轴上,D点y轴上,∠C=60°,BC=6,B点坐标为(4,0).点M是边AD上一点,且DM:AD=1:3.点E、F分别从A、C同时出发,以1个单位/秒的速度分别沿AB、CB 向点B运动,当点F运动到点B时,点E随之停止运动,EM、CD的延长线交于点P,FP交AD于点Q.⊙E的半径为52,设运动时间为t秒.(1)求直线BC的解析式;(2)当t为何值时,PF⊥AD(3)在(2)的条件下,⊙E与直线PFx4.15.点M在第一象限,半径为6的⊙M交x轴于点A、B,交y轴于点C、D,且∠AMB=60°,CD=5(1)求直线AM的解析式;(2)若⊙M以每秒1个单位长的速度沿直线AM①当⊙M开始运动时,动点N同时从点A出发,沿x每秒3个单位长的速度匀速运动.在整个运动过程中,点N的圆面(圆上和圆的内部)上一共运动了多长时间②在①中,若动点N的运动速度为每秒a个单位,当动点N⊙M时,⊙M恰好与x轴相切,求a的值;(3)设P为直线AM上一点,在坐标平面内是否存在点Qx A、B、P、Q为顶点的四边形是一个有三边相等且有一个内角为的等腰梯形若存在,请直接写出点Q16.如图,直线y=-34x+9与x轴、y轴分别交于点B、C,抛物线y=-14x2+b x+c经过B,C两点,与x轴的另一个交点为点A,动点P从点A出发沿AB以每秒3个单位长度的速度向点B运动,运动时间为t(0<t<5)秒.(1)求抛物线的解析式及点A的坐标;(2)以OC为直径的⊙O′与BC交于点M,当t为何值时,PM与⊙O′相切请说明理由;(3)在点P从点A出发的同时,动点Q从点B出发沿BC以每秒3个单位长度的速度向点C运动,动点N从点C出发沿CA以每秒3105个单位长度的速度向点A运动,运动时间与点P相同.①记△BPQ的面积为S,当t为何值时,S最大,最大值是多少②是否存在△NCQ为直角三角形的情形,若存在,求出相应的t值;若不存在,请说明理由.17(苏州):已知四边形ABCD是边长为4的正方形,以AB为直径在正方形内作半圆,P是半圆上的动点(不与点A、B重合),连接PA、PB、PC、PD.(1)如图①,当PA的长度等于▲时,∠PAB=60°;当PA的长度等于▲时,△PAD是等腰三角形;(2)如图②,以AB边所在直线为x轴、AD边所在直线为y轴,建立如图所示的直角坐标系(点A即为原点O),把△PAD、△PAB、△PBC的面积分别记为S1、S2、S3.坐标为(a,b),试求2 S1 S3-S22的最大值,并求出此时a,b的值.18(北京)如图,在平面直角坐标系x O y中,我们把由两条射线AE,BF和以AB为直径的半圆所组成的图形叫作图形C(注:不含AB线段).已知A(﹣1,0),B(1,0),AE∥BF,且半圆与y轴的交点D在射线AE的反向延长线上.(1)求两条射线AE,BF所在直线的距离;(2)当一次函数y=x+b的图象与图形C恰好只有一个公共点时,写出b的取值范围;当一次函数y=x+b的图象与图形C恰好只有两个公共点时,写出b的取值范围;(3)已知平行四边形AMPQ(四个顶点A,M,P,Q按顺时针方向排列)的各顶点都在图形C上,且不都在两条射线上,求点M的横坐标x的取值范围.。