中考数学圆的综合综合经典题附详细答案
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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。
中考数学总复习《圆综合解答题》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________ 1.如图△ABC内接于⊙O AB、CD是⊙O的直径E是DA长线上一点且∠CED=∠CAB.(1)求证:CE是⊙O的切线;求线段CE的长.(2)若DE=3√5tanB=122.如图在△ABC中AB=AC以AB为直径作⊙O交BC于点D.过点D作DE⊥AC 垂足为E延长CA交⊙O于点F.(1)求证:DE是⊙O的切线;⊙O的半径为5 求线段CF的长.(2)若tanB=123.如图△ABC内接于⊙O直径DE⊙AB于点F交BC于点M DE的延长线与AC的延长线交于点N连接AM.(1)求证:AM=BM;(2)若AM⊙BM DE=8 ⊙N=15° 求BC的长.4.如图△ABC内接于⊙O AB是⊙O的直径D是⊙O上的一点CO平分∠BCD CE⊥AD垂足为E AB与CD相交于点F.(1)求证:CE是⊙O的切线;时求CE的长.(2)当⊙O的半径为5sinB=355.如图1 锐角△ABC内接于⊙O⊙BAC=60°若⊙O的半径为2√3.(1)求BC的长度;(2)如图2 过点A作AH⊙BC于点H若AB+AC=12 求AH的长度.6.如图AB是⊙O的直径M是OA的中点弦CD⊥AB于点M过点D作DE⊥CA交CA的延长线于点E.(1)连接AD则∠AOD=_______;(2)求证:DE 与⊙O 相切;(3)点F 在BC ⏜上 ∠CDF =45° DF 交AB 于点N .若DE =6 求FN 的长.7.如图 AB 是⊙O 的直径 点C 为⊙O 上一点 OF ⊥BC 垂足为F 交⊙O 于点E AE 与BC 交于点H 点D 为OE 的延长线上一点 且∠ODB =∠AEC .(1)求证:BD 是⊙O 的切线(2)求证:CE 2=EH ⋅EA(3)若⊙O 的半径为52 sinA =35 求BH 和DF 的长. 8.如图 在⊙ABC 中 ⊙C=90° 点O 在AC 上 以OA 为半径的⊙O 交AB 于点D BD 的垂直平分线交BC 于点E 交BD 于点F 连接DE .(1)求证:直线DE 是⊙O 的切线(2)若AB=5 BC=4 OA=1 求线段DE 的长.9.如图 AB 是⊙O 的直径 弦CD 与AB 交于点E 过点B 的切线BP 与CD 的延长线交于点P 连接OC CB .(1)求证:AE ·EB =CE ·ED(2)若⊙O 的半径为 3 OE =2BE CE DE =95 求tan∠OBC 的值及DP 的长.10.如图菱形ABCD中AB=4以AB为直径作⊙O交AC于点E过点E作EF⊥AD于点F.(1)求证:EF是⊙O的切线(2)连接OF若∠BAD=60°求OF的长.(3)在(2)的条件下若点G是⊙O上的一个动点则线段CG的取值范围是什么?11.如图点C在以AB为直径的半圆O上(点C不与A B两点重合)点D是弧AC的中点DE⊥AB于点E连接AC交DE于点F连接OF过点D作半圆O的切线DP 交BA的延长线于点P.(1)求证:AC∥DP(2)求证:AC=2DE的值.(3)连接CE CP若AE⊙EO=1⊙2求CECP12.如图1 AB为⊙O直径CB与⊙O相切于点B D为⊙O上一点连接AD OC若AD//OC.(1)求证:CD为⊙O的切线(2)如图2 过点A作AE⊥AB交CD延长线于点E连接BD交OC于点F若AB=3AE=12求BF的长.13.已知:如图在⊙O中∠PAD=∠AEP AF=CF AB是⊙O的直径CD⊥AB于点G.(1)求证:AP是⊙O的切线.(2)若AG=4tan∠DAG=2求△ADE的面积.(3)在(2)的条件下求DQ的长.14.如图已知AB是⊙O的直径点E是⊙O上异于A B的点点F是弧EB的中点连接AE AF BF过点F作FC⊙AE交AE的延长线于点C交AB的延长线于点D⊙ADC的平分线DG交AF于点G交FB于点H.(1)求证:CD是⊙O的切线(2)求sin⊙FHG的值(3)若GH=4√2HB=2 求⊙O的直径.15.如图⊙O的两条弦AB、CD互相垂直垂足为E且AB=CD.(1)求证:AC=BD.(2)若OF⊥CD于F OG⊥AB于G问四边形OFEG是何特殊四边形?并说明理由.(3)若CE=1,DE=3求⊙O的半径.16.【问题提出】如图1 △ABC为⊙O内接三角形已知BC=a圆的半径为R 探究a R sin∠A之间的关系.【解决问题】如图2 若∠A为锐角连接BO并延长交⊙O于点D连接DC则∠A=∠D在△DBC中BD为⊙O的直径BC=a所以BD=2R,∠BCD=90°.所以在Rt△DBC中建立a R sin∠D的关系为________________.所以在⊙O内接三角形△ABC中a R sin∠A之间的关系为________________.类比锐角求法当∠A为直角和钝角时都有此结论.【结论应用】已知三角形△ABC中∠B=60°,AC=4则△ABC外接圆的面积为________.17.已知AB为⊙O的直径PA PC是⊙O的的切线切点分别为A C过点C作CD//AB交⊙O于D.(1)如图当P D O共线时若半径为r求证CD=r(2)如图当P D O不共线时若DE=2CE=8求tan∠POA.18.如图1 已知矩形ABCD中AB=2√3AD=3 点E为射线BC上一点连接DE以DE为直径作⊙O(1)如图2 当BE=1时求证:AB是⊙O的切线(2)如图3 当点E为BC的中点时连接AE交⊙O于点F连接CF求证:CF=CD (3)当点E在射线BC上运动时整个运动过程中CF长度是否存在最小值?若存在请直接写出CF长度的最小值若不存在请说明理由.19.已知四边形ABCD为⊙O的内接四边形直径AC与对角线BD相交于点E作CH⊥BD于H CH与过A点的直线相交于点F∠FAD=∠ABD.(1)求证:AF为⊙O的切线(2)若BD平分∠ABC求证:DA=DC(3)在(2)的条件下N为AF的中点连接EN若∠AED+∠AEN=135°⊙O 的半径为2√2求EN的长.20.如图1 直线l1⊥l2于点M以l1上的点O为圆心画圆交l1于点A B交l2于点C D OM=4 CD=6 点E为弧AD上的动点CE交AB于点F AG⊙CE 于点G连接DG AC AD.(1)求⊙O的半径长(2)若⊙CAD=40° 求劣弧弧AD的长(3)如图2 连接DE是否存在常数k使CE−DE=k·EG成立?若存在请求出k的值若不存在请说明理由(4)若DG⊙AB则DG的长为(5)当点G在AD的右侧时请直接写出⊙ADG面积的最大值.参考答案1.(1)证明:⊙AB是⊙O的直径⊙∠ACB=90°⊙∠CAB+∠B=90°⊙∠CED=∠CAB∠B=∠D⊙∠CED+∠D=90°⊙∠DCE=∠ACB=90°⊙CD⊥CE⊙CD是⊙O的直径即OC是⊙O半径⊙CE是⊙O的切线(2)由(1)知CD⊥CE在Rt△ABC和Rt△DEC中⊙∠B=∠D tanB=12⊙tan∠B=tan∠D=CECD =12⊙CD=2CE在Rt△CDE中CD2+CE2=DE2DE=3√5⊙(2CE)2+CE2=(3√5)2解得CE=3(负值舍去)即线段CE的长为3.2.解:(1)⊙OB=OD⊙∠ABC=∠ODB⊙AB=AC⊙∠ABC=∠ACB⊙∠ODB=∠ACB⊙OD∥AC⊙DE⊥AC OD是半径⊙DE⊥OD⊙DE是⊙O的切线.(2)连接BF AD⊙⊙O的半径为5 AB为直径⊙AB=10∠ADB=90°∠BFC=90°⊙tanB=1设AD=x则BD=2x2在Rt△ABD中由勾股定理得:AD2+BD2=AB2即x2+(2x)2=102解得:x=2√5或x=−2√5(舍去)⊙BD=2x=4√5⊙AB=AC∠ADB=90°⊙BD=CD⊙BC=2BD=8√5由(1)知OD∥AC⊙∠ODB=∠C⊙OB=OD⊙∠B=∠ODB=∠C⊙tanC=tanB=1即CF=2BF2在Rt△BCF中BF2+CF2=BC2即BF2+(2BF)2=(8√5)2解得BF=8或BF=−8(舍去)⊙CF=2BF=16.3.(1)证明:⊙直径DE⊙AB于点F⊙AF=BF⊙AM=BM(2)连接AO BO如图由(1)可得AM=BM⊙AM⊙BM⊙⊙MAF=⊙MBF=45°⊙⊙CMN=⊙BMF=45°⊙AO=BO DE⊙AB∠AOB⊙⊙AOF=⊙BOF=12⊙⊙N=15°⊙⊙ACM=⊙CMN+⊙N=60° 即⊙ACB=60°∠AOB.⊙⊙ACB=12⊙⊙AOF=⊙ACB=60°.⊙DE=8⊙AO=4.得AF=2√3在Rt⊙AOF中由sin∠AOF=AFAO在Rt⊙AMF中AM=√2AF=2√6.得BM= AM=2√6得CM=2√2在Rt⊙ACM中由tan∠ACM=AMCM⊙BC=CM+BM=2√2+2√6.4.(1)证明:⊙弧AC=弧AC⊙∠ADC=∠B.⊙OB=OC⊙∠B=∠OCB.⊙CO平分∠BCD⊙∠OCB=∠OCD⊙∠ADC=∠OCD.⊙CE⊥AD⊙∠ADC+∠ECD=90°⊙∠OCD+∠ECD=90°即CE⊥OC.⊙OC为⊙O的半径⊙CE是⊙O的切线.(2)连接OD得OD=OC⊙∠ODC=∠OCD.⊙∠OCD=∠OCB=∠B⊙∠ODC=∠B⊙CO=CO⊙△OCD≌△OCB⊙CD=CB.⊙AB是⊙O的直径⊙∠ACB=90°⊙AC=AB⋅sinB=10×35=6⊙CB=√AB2−AC2=√102−62=8⊙CD=8⊙CE=CD⋅sin∠ADC=CD⋅sinB=8×35=245.5.解:(1)连接OB OC过点O作OD⊙BC于点D⊙BD =CD =12BC⊙⊙A =60°⊙⊙BOC =2⊙A =120°⊙OB =OC⊙⊙OBC =⊙OCB =180°−∠BOC2=30°⊙OB =2√3⊙BD =OB •cos30°=2√3×√32=3⊙BC =2BD =6.(2)设点G 为此三角形ABC 内切圆的圆心(角平分线的交点) 过G 分别向ABAC BC 作垂线GM GN GQ⊙GM =GN =GQ CQ =CN BQ =BM AM =AN⊙AM +AN =AB +AC -BC =6⊙AM =AN =3.在Rt △AGM 中⊙⊙GAM =30°⊙GM =√3⊙S △ABC =12BC •AH =S △ABG +S △BCG +S △ACG=12AB •GM +12BC •GQ +12AC •GN=12GM(AB+AC+CB)=9√3∵BC=6, S△ABC=12BC•AH⊙AH=3√3.6.(1)解:如图1 连接OD AD⊙AB是⊙O的直径CD⊥AB⊙AB垂直平分CD⊙M是OA的中点⊙OM=12OA=12OD⊙cos∠DOM=OMOD =12⊙∠DOM=60°即∠AOD=60°故答案为:60°(2)解:⊙CD⊥AB AB是⊙O的直径⊙CM=MD⊙M是OA的中点⊙AM=MO又⊙∠AMC=∠DMO⊙△AMC≌△OMD⊙∠ACM=∠ODM⊙CA∥OD⊙DE⊥CA⊙∠E=90°⊙∠ODE=180°−∠E=90°⊙DE⊥OD⊙DE与⊙O相切(3)如图2 连接CF CN⊙OA⊥CD于M⊙M是CD中点⊙NC=ND⊙∠CDF=45°⊙∠NCD=∠NDC=45°⊙∠CND=90°⊙∠CNF=90°由(1)可知∠AOD=60°∠AOD=30°⊙∠ACD=12在Rt△CDE中∠E=90°∠ECD=30°DE=6=12⊙CD=DEsin30°在Rt△CND中∠CND=90°∠CDN=45°CD=12⊙CN=CD•sin45°=6√2⊙∠AOD=60°,OA=OD⊙△OAD是等边三角形⊙∠OAD=60°∠CAD=2∠OAD=120°⊙∠CFD=180°−∠CAD=60°在Rt△CNF中∠CNF=90°∠CFN=60°CN=6√2 =2√6.⊙FN=CNtan60°7.(1)证明:如图1所示⊙∠ODB=∠AEC∠AEC=∠ABC⊙∠ODB=∠ABC⊙OF⊥BC⊙∠BFD=90°⊙∠ODB+∠DBF=90°⊙∠ABC+∠DBF=90°即∠OBD=90°⊙BD⊥OB⊙AB是⊙O的直径⊙BD是⊙O的切线(2)证明:连接AC如图2所示⊙OF⊥BC⊙弧BE=弧CE⊙∠CAE=∠ECB⊙∠CEA=∠HEC⊙△AEC ∽△CEH⊙CE EH =EACE⊙CE 2=EH ⋅EA(3)解:连接BE 如图3所示⊙AB 是⊙O 的直径⊙∠AEB =90°⊙⊙O 的半径为52 sin∠BAE =35 ⊙AB =5 BE =AB ⋅sin∠BAE =5×35=3 ⊙EA =√AB 2−BE 2=4⊙弧BE =弧CE⊙BE =CE =3⊙CE 2=EH ⋅EA⊙EH =94⊙在Rt △BEH 中 BH =√BE 2+EH 2=√32+(94)2=154 ⊙∠A =∠C⊙sinC =sinA⊙OF ⊥BC 垂足为F⊙在Rt △CFE 中 FE =CE ⋅sinC =3×35=95 ⊙CF =√CE 2−EF 2=√32−(95)2=125 ⊙BF =CF =125⊙OF =√BO 2−BF 2=√(52)2−(125)2=710 ⊙∠ODB =∠ABC⊙tan∠ODB =tan∠ABC⊙BFDF =OFBF⊙BF 2=OF ⋅DF⊙(125)2=710DF ⊙DF =28835.8.解:(1)连接OD 如图⊙EF 垂直平分BD⊙ED=EB⊙⊙EDB=⊙B⊙OA=OD⊙⊙A=⊙ODA⊙⊙A+⊙B=90°⊙⊙ODA+⊙EDB=90°⊙⊙ODE=90°⊙OD⊙DE⊙直线DE 是⊙O 的切线(2)作OH⊙AD 于H 如图 则AH=DH 在Rt △OAB 中 sinA=BC AB =45在Rt △OAH 中 sinA=OH OA =45⊙OH=45⊙AH=√12−(45)2=35⊙AD=2AH=65 ⊙BD=5﹣65=195⊙BF=12BD=1910在Rt⊙ABC 中 cosB=45 在Rt⊙BEF 中 cosB=BF BE =45⊙BE=54×1910=198 ⊙线段DE 的长为198.9.((1)证明:连接AD∵∠A =∠BCD ∠AED =∠CEB ∴ΔAED ∽ΔCEB∴ AECE =EDEB∴AE ·EB =CE ·ED(2)解:∵⊙O 的半径为 3 ∴OA =OB =OC =3∵OE =2BE∴OE =2 BE =1 AE =5 ∵ CEDE =95 ∴设CE =9x DE =5x∵AE ·EB =CE ·ED∴5×1=9x ·5x解得:x 1=13 x 2=−13(不 合题意舍去) ∴CE =9x =3 DE =5x =53 过点C 作CF ⊥AB 于F∵OC =CE =3∴OF =EF =12OE =1∴BF =2在RtΔOCF中∵∠CFO=90°∴CF2+OF2=OC2∴CF=2√2在RtΔCFB中∵∠CFB=90°∴tan∠OBC=CFBF =2√22=√2∵CF⊥AB于F∴∠CFB=90°∵BP是⊙O的切线AB是⊙O的直径∴∠EBP=90°∴∠CFB=∠EBP在ΔCFE和ΔPBE中{∠CFB=∠PBE EF=BE ∠FEC=∠BEP∴ΔCFE≅ΔPBE(ASA)∴EP=CE=3∴DP=EP−ED=3−53=43.10.:解:(1)证明:如图连接OE.⊙四边形ABCD是菱形∴∠CAD=∠CAB∵OA=OE∴∠CAB=∠OEA∴∠CAD=∠OEA∴OE∥AD∵EF⊥AD∴OE⊥EF又⊙OE是⊙O的半径⊙EF是⊙O的切线.(2)解:如图连接BE.⊙AB是⊙O的直径∴∠AEB=90°∵∠BAD=60°∴∠CAD=∠CAB=30°在Rt△ABE中AE=AB·cos30°=2√3在Rt△AEF中EF=AE·sin30°=√3AB=2在Rt△OEF中OE=12⊙OF=√OE2+EF2=√4+3=√7.(3)解:如图过点C作CM垂直AB交AB延长线于点M由(2)知∠BAD=60°∴∠ACB=∠CAB=30°,∠CBM=60°∴AB=BC=4,BM=2,CM=2√3∴AM=6,OM=6−2=4.⊙OC=√OM2+CM2=√42+(2√3)2=2√7⊙CG近=2√7−2CE远=2√7+2⊙线段CG的取值范围是:2√7−2≤CG≤2√7+211.(1)证明:连接OD∵D为弧AC的中点∴OD⊥AC又∵DP为⊙O的切线∴OD⊥DP∴AC∥DP(2)证明:∵DE⊥AB∴∠DEO=90°由(1)可知OD⊥AC设垂足为点M∴∠OMA=90°∴∠DEO=∠OMA AC=2AM又∵∠DOE=∠AOM OD=OA∴△ODE≌△OAM(AAS)∴DE=AM∴AC=2AM=2DE(3)解:连接OD OC CE CP∵∠ODP=∠OED=90°∠DOE=∠DOP ∴△DOE∽△POD∴ODOP =OEOD∴OD2=OE⋅OP ∵OC=OD∴OC2=OE⋅OP∴OCOE =OPOC又∵∠COE=∠POC ∴△COE∽△POC∴CECP =OEOC∵AE:EO=1:2∴OEOA =23∴OEOC =23∴CECP =23.12.解:(1)连接OD⊙CB与⊙O相切于点B⊙OB⊥BC⊙AD//OC⊙∠A=∠COB,∠ADO=∠DOC⊙OA=OD⊙∠A=∠ADO=∠COB=∠DOC⊙△DOC≌△BOC(SAS)⊙∠ODC=∠OBC=90°⊙OD⊥DC又OD为⊙O半径⊙CD为⊙O的切线(2)解:设CB=x⊙AE⊥EB⊙AE为⊙O的切线⊙CD CB为⊙O的切线⊙ED=AE=4,CD=CB=x,∠DOC=∠BCO⊙BD⊥OC过点E作EM⊥BC于M则EM=12,CM=x−4⊙(4+x)2=122+(x−4)2解得x=9⊙CB=9⊙OC=√62+92=3√13⊙AB是直径且AD⊙OC⊙⊙OFB=⊙ADB=⊙OBC=90°又⊙⊙COB=⊙BOF⊙⊙OBF⊙⊙OCB⊙OB BF =OCBC⊙BF=OB⋅BCOC =6×93√13=1813√1313.(1)证明:如图所示连接AC ⊙AB是⊙O的直径CD⊥AB⊙弧AD=弧AC⊙∠AEP=∠ADC⊙∠PAD=∠AEP⊙∠PAD=∠ADC⊙AP∥CD⊙AP⊥AB⊙AB是⊙O的直径⊙AP是⊙O的切线(2)解:如图所示连接BD⊙AF=CF⊙∠FAC=∠FCA⊙弧CE=弧AD⊙弧AD=弧AC⊙弧AD=弧AC=弧CE⊙∠ADG=∠QDG⊙AB⊥CD⊙∠AGD=∠QGD=90°又⊙OG=OG⊙△AGD≌△OGD(ASA)⊙QG=AG=4∠DQG=∠DAG=2在Rt△ADG中tan∠DAG=DGAG⊙DG=2AG=8⊙QD=√DG2+QG2=4√5连接OD过点E作EH⊥AB于H设圆O的半径为r则OG=r−4在Rt△ODG中由勾股定理得OD2=OG2+DG2⊙r2=(r−4)2+82解得r=10⊙AB=20⊙BQ=12⊙∠AEQ=∠DBQ,∠EAQ=∠BDQ⊙△AQE∽△DQB⊙QE BQ =AQDQ即QE12=84√5⊙QE=12√55⊙∠EQH=∠DQG=∠DAG⊙在Rt△EQH中tan∠EQH=EHQH=2⊙EH=2QH⊙EH2+QH2=QE2⊙4QH2+QH2=1445⊙QH=125⊙EH=245⊙S△ADE=S△ADQ+S△AEQ=12AQ⋅DG+12AQ⋅EH=12×8×8+12×8×245=70.4.(3)解:由(2)得DQ=4√5.14.(1)证明:连接OF.⊙OA=OF⊙⊙OAF=⊙OF A⊙EF̂=FB̂,⊙⊙CAF=⊙F AB⊙⊙CAF=⊙AFO⊙OF∥AC⊙AC⊙CD⊙OF⊙CD⊙OF是半径⊙CD是⊙O的切线.(2)⊙AB是直径⊙⊙AFB=90°⊙OF⊙CD⊙⊙OFD=⊙AFB=90°⊙⊙AFO=⊙DFB⊙⊙OAF=⊙OF A⊙⊙DFB=⊙OAF⊙GD平分⊙ADF⊙⊙ADG=⊙FDG⊙⊙FGH=⊙OAF+⊙ADG⊙FHG=⊙DFB+⊙FDG⊙⊙FGH=⊙FHG=45°⊙sin⊙FHG=sin45°=√22(3)解:过点H作HM⊙DF于点M HN⊙AD于点N.⊙HD平分⊙ADF⊙HM=HNS△DHF⊙S△DHB= FH⊙HB=DF ⊙DB⊙⊙FGH是等腰直角三角形GH=4√2⊙FH=FG=4⊙DF DB =42=2设DB=k DF=2k⊙⊙FDB=⊙ADF⊙DFB=⊙DAF ⊙⊙DFB⊙⊙DAF⊙DF2=DB•DA⊙AD=4k⊙GD平分⊙ADF⊙FG AG =DFAD=12⊙AG=8⊙⊙AFB=90° AF=12 FB=6∴AB=√AF2+BF2=√122+622=6√5⊙⊙O的直径为6√515.(1)证明:⊙AB=CD⊙弧AB=弧CD⊙弧AB−弧BC=弧CD−弧BC即弧AC=弧BD⊙AC=BD(2)解:四边形OFEG是正方形.理由如下:⊙AB⊥CD OF⊥CD OG⊥AB⊙∠AED=∠OGE=∠OFE=90°⊙四边形OFEG是矩形.如图连接OA OD.⊙OF⊥CD OG⊥AB⊙CF=DF AG=BG.⊙CD=AB⊙AG=DF.⊙OG=√OA2−AG2OF=√OD2−DF2OA=OD⊙OG=OF⊙四边形OFEG是正方形(3)解:⊙CE=1 DE=3⊙CD=4⊙CF=DF=2⊙EF=CF-CE=2-1=1.⊙四边形OFEG是正方形⊙OF=EF=1.在Rt△OED中OD=√OF2+DF2=√5⊙⊙O的半径为√5.16.:解:【解决问题】如图连接BO并延长交⊙O于点D连接DC则∠A=∠D 在△DBC中⊙BD为⊙O的直径BC=a⊙BD=2R,∠BCD=90°⊙sinD=BCBD =a2R⊙sinA=a2R故答案为:sinD=a2R sinA=a2R【结论应用】解:设△ABC外接圆的半径为R ⊙∠B=60°,AC=4⊙sinB=AC2R⊙√3 2=42R解得:R=43√3⊙△ABC外接圆的面积为π×(43√3)2=163π.故答案为:163π17.(1)证明:连接OC⊙PA PC是⊙O的切线切点分别为A C ⊙PA=PC∠PAO=∠PCO=90°在RtΔPAO和RtΔPCO中{PA=PCPO=PO⊙RtΔPAO≌RtΔPCO(HL)⊙∠POA=∠POC⊙CD//AB⊙∠CDO=∠DOA⊙∠CDO=∠COD⊙CD=OC=r(2)解:设OP交CD于E连接OC过O作OH⊥CD于点H由(1)可知RtΔPAO≌RtΔPCO⊙∠POA=∠POC⊙CD//AB⊙∠CEO=∠EOA⊙∠CEO=∠COE⊙CE=CO=8⊙CD=CE+ED=10⊙OH⊥CD⊙CH=DH=5⊙EH=DH−DE=3在RtΔCHO中⊙OH=√OC2−CH2=√82−52=√39在RtΔOHE中⊙tan∠POA=tan∠HEO=OHEH =√393⊙tan∠POA=√393.18.解:(1)如图过点O作OM⊥AB且OM的反向延长线交CD于点N.由题意可知四边形BCNM为矩形⊙MN=AD=3⊙O为圆心即O为DE中点⊙N为DC中点即线段ON为△DEC中位线又⊙CE=BC−BE=3−1=2⊙ON=12CE=1⊙OM=MN -ON=3-1=2.在Rt △DEC 中 DE =√CD 2+CE 2=√(2√3)2+22=4. ⊙OD=DE=OM=2.即AB 为⊙O 的切线.(2)设⊙O 与AD 交于点G 连接CG EG DF FG ⊙DE 为直径⊙∠EGD =∠EFD =90°.⊙∠GEC =90°⊙CG 为直径.⊙∠CFG =∠CDG =90°⊙E 为BC 中点⊙G 为AD 中点在Rt △AFD 中 FG 为中线⊙AG=DG=FG在Rt △CFG 和Rt △CDG 中 {FG =DG CG =CG⊙△CFG ≅△CDG(HL).⊙CF=CD .(3)如图 取AD 中点H 连接CH FH FD .由(2)可知FH =12AD =32 在Rt △CDH 中 CH =√CD 2+HD 2=√(2√3)2+(32)2=√572 ⊙CF ≥CH −FH =√572−32. ⊙当F 点在CH 上时CF 长有最小值 最小值为√572−32.19.解:(1)⊙AC 为⊙O 的直径⊙⊙ADC =90°⊙⊙DAC +⊙DCA =90°.⊙弧AD =弧AD⊙⊙ABD =⊙DCA .⊙⊙F AD =⊙ABD⊙⊙F AD =⊙DCA⊙⊙F AD +⊙DAC =90°⊙CA ⊙AF⊙AF 为⊙O 的切线.(2)连接OD .⊙弧AD =弧AD⊙⊙ABD=1⊙AOD.2⊙弧DC=弧DC⊙DOC.⊙⊙DBC=12⊙BD平分⊙ABC⊙⊙ABD=⊙DBC⊙⊙DOA=⊙DOC⊙DA=DC.(3)连接OD交CF于M作EP⊙AD于P.⊙AC为⊙O的直径⊙⊙ADC=90°.⊙DA=DC⊙DO⊙AC⊙⊙F AC=⊙DOC=90° AD=DC=√(2√2)2+(2√2)2=4 ⊙⊙DAC=⊙DCA=45° AF⊙OM.⊙AO=OCAF.⊙OM=12⊙⊙ODE+⊙DEO=90° ⊙OCM+⊙DEO=90°⊙⊙ODE=⊙OCM.⊙⊙DOE=⊙COM OD=OC⊙⊙ODE⊙⊙OCM⊙OE=OM.设OM=m⊙OE =m AE =2√2−m AP =PE =2−√22m⊙DP =2+√22m . ⊙⊙AED +⊙AEN =135° ⊙AED +⊙ADE =135°⊙⊙AEN =⊙ADE .⊙⊙EAN =⊙DPE⊙⊙EAN ⊙⊙DPE⊙AE DP =AN PE ⊙2√2−m 2+√22m =m2−√22m⊙m =2√23⊙AN =2√23 AE =4√23由勾股定理得:NE =2√103.20.解:(1)连接OD⊙AB 是⊙O 的直径 l 1⊥l 2 CD =6⊙CM =DM =12CD =3在Rt △DOM 中 OM =4⊙OD=√OM2+CM2=5即⊙O的半径长为5(2)⊙AB是⊙O的直径l1⊥l2⊙弧BC=弧BD⊙∠BAD=∠BAC=12∠CAD=20°⊙∠BOD=2∠BAD=40°⊙∠AOD=180°−∠BOD=140°⊙劣弧弧AD的长为140×π×5180=35π9(3)存在常数k=2理由如下:如图在CG上截取CH=DE连接AH AE⊙AB垂直平分CD⊙AC=AD又⊙⊙ACH=⊙ADE⊙⊙ACH⊙⊙ADE(SAS)⊙AH=AE⊙ AG⊙HE⊙HG=EG⊙CE-DE=2EG⊙k=2(4)⊙DG⊙AB⊙⊙CFM⊙⊙CGD⊙FM DG =CFCG=CMCD=12⊙CF=FG DG=2FM⊙⊙CMF=⊙AGF⊙CFM=⊙AFG ⊙⊙CFM⊙⊙AFG⊙CF AF =FMFG⊙FM×AF=CF×FG=CF2设FM=x则AF=9-x⊙x(9−x)=32+x2解得:x=32或3⊙DG=3或6(5)如图取AC的中点P当PG⊙AD时⊙ADG的面积最大在Rt△AMC中⊙CMA=90° CM=3 AM=OA+OM=5+4=9⊙AD=AC=√CM2+AM2=√32+92=3√10在Rt△AGC中⊙CGA=90° 点P为AC的中点⊙PG=12AC=3√102过点C作CN⊙AD于点N在Rt⊙CDN和Rt⊙ADM中⊙⊙CND=⊙AMD=90° ⊙CDN=⊙ADM ⊙Rt⊙CDN~Rt⊙ADM⊙CN AM =CDAD⊙CN=AM⋅CDAD =9×63√10=9√105设PG交AD于点K ⊙PK⊙AD CN⊙AD ⊙PK⊙CN⊙⊙APK⊙⊙CAN⊙PK CN =APAC=12⊙PK=12CN=9√1010⊙GK=PG−PK=3√102−9√1010=3√105⊙⊙ADG面积的最大值为12AD⋅GK=12×3√10×3√105=9.。
中考数学复习《圆》专题训练-附带有答案一、选择题1.下列有关圆的一些结论:①平分弧的直径垂直于弧所对的弦;②平分弦的直径垂直于弦;③在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆周角相等;④同弧或等弧所对的弦相等,其中正确的有()A.①④B.②③C.①③D.②④2.在同一平面内,已知⊙O的半径为3cm,OP=4cm,则点P与⊙O的位置关系是()A.点P在⊙O圆外B.点P在⊙O上C.点P在⊙O内D.无法确定3.如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点.若∠BOC=66°()A.66°B.33°C.24°D.30°4.如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD与⊙O相切于点D,若∠CDA=118°,则∠C的度数为()A.32°B.33°C.34°D.44°5.如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,DC切⊙O于点C,若∠A=26°,则∠D等于()A.26°B.48°C.38°D.52°6.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠C=100°,那么∠A是()A.60°B.50°C.80°D.100°7.如图,AB为⊙O的直径,C是⊙O上的一点,若∠BCO=35°,AO=2,则AC⌢的长度为()A.29πB.59πC.πD.79π8.如图,点A、B、C、D、E都是⊙O上的点AC⌢=AE⌢,∠D=130°则∠B的度数为()A.130°B.128°C.115°D.116°二、填空题9.半径为6的圆上,一段圆弧的长度为3π,则该弧的度数为°.10.如图,在△ABC中,∠ACB= 130°,∠BAC=20°,BC=2.以C为圆心,CB为半径的圆交AB于点D,则BD的长为.11.如图,⊙O是△ABC的外接圆,BC是⊙O的直径,AB=AC.∠ABC的平分线交AC于点D,交⊙O于点E,连结CE.若CE= √2,则BD的长为.12.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,若∠ADC=85°,则∠B=.13.如图,在△ABC中∠ACB=90°,O为BC边上一点CO=2.以O为圆心,OC为半径作半圆与AB边交π,则阴影部分的面积为.于E,且OE⊥AB.若弧CE的长为43三、解答题14.如图,AB是⊙O的直径,四边形ABCD内接于⊙O,OD交AC于点E,OD∥BC(1)求证:AD=CD;(2)若AC=8,DE=2,求BC的长.15.如图,AB是⊙O的直径,F为⊙O上一点,AC平分∠FAB交⊙O于点C.过点C作CD⊥AF交AF的延长线于点D.(1)求证:CD是⊙O的切线.(2)若DC=3,AD=9,求⊙O半径.⌢上一点,AG与DC的延长线交于点F.16.已知,如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,G是AC(1)如CD=8,BE=2,求⊙O的半径长;(2)求证:∠FGC=∠AGD.17.如图,在△ABC中AB=AC,以底边BC为直径的⊙O交两腰于点D,E .(1)求证:BD=CE;⌢的长.(2)当△ABC是等边三角形,且BC=4时,求DE18.如图,在△ABC中,经过A,B两点的⊙O与边BC交于点E,圆心O在BC上,过点O作OD⊥BC交⊙O 于点D,连接AD交BC于点F,且AC=FC.(1)试判断AC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若FC=√3,CE=1.求图中阴影部分的面积(结果保留π).参考答案1.A2.A3.B4.C5.C6.C7.D8.C9.9010.2√311.2√212.95°π13.4√3−4314.(1)证明:∵AB是⊙O的直径∴∠ACB=90°∵OD∥BC∴∠AEO=∠ACB=90°⌢=CD⌢∴AD∴AD=CD;(2)解:∵OD⊥AC,AC=8AC=4∴AE=12设⊙O的半径为r∵DE=2∴OE=OD﹣DE=r﹣2在Rt△AEO中,AE2+OE2=AO2∴16+(r﹣2)2=r2解得:r=5∴AB=2r=10在Rt△ACB中,BC=√AB2−AC2=√102−82=6∴BC的长为6.15.(1)证明:连接OC∵AC平分∠FAB∴∠FAC=∠CAO∵AO=CO∴∠ACO=∠CAO∴∠FAC=∠ACO∴AD∥OC∵CD⊥AF∴CD⊥OC∵OC为半径∴CD是⊙O的切线;(2)解:过点O作OE⊥AF于EAF,∠OED=∠EDC=∠OCD=90°∴AE=EF=12∴四边形OEDC为矩形∴CD=OE=3,DE=OC设⊙O的半径为r,则OA=OC=DE=r∴AE=9﹣r∵OA2﹣AE2=OE2∴r2﹣(9﹣r)2=32解得r=5.∴⊙O半径为5.16.(1)解:连接OC.设⊙O的半径为R.∵CD⊥AB∴DE=EC=4在Rt △OEC中,∵OC2=OE2+EC2∴R2=(R−2)2+42解得R=5.(2)解:连接AD∵弦CD⊥AB̂ = AĈ∴AD∴∠ADC=∠AGD∵四边形ADCG是圆内接四边形∴∠ADC=∠FGC∴∠FGC=∠AGD.17.(1)证明:∵AB=AC∴∠B=∠C⌢=BE⌢∴CD⌢=CE⌢∴BD∴BD=CE;(2)解:连接OD、OE∵△ABC 是等边三角形∴∠B =∠C =60°∴∠COD =120°∴∠COD +∠BOE =∠COE +∠DOE +∠BOD +∠DOE =240° ∴∠DOE =240°−180°=60°∵BC =4∴⊙O 的半径为 2∴DE ⌢ 的长 =60π×2180=2π3 .18.(1)解:AC 与⊙O 的相切,理由如下∵AO =DO∴∠D =∠OAD∵CF =CA∴∠CAF =∠CFA又∵∠CFA =∠OFD∴∠CAF =∠OFD∵OD ⊥BC∴∠OFD +∠ODF =90°∴∠CAF +∠OAF =90°∴OA ⊥AC∵OA 是半径∴AC 是⊙O 的切线∴ AC 与⊙O 的相切;(2)解:过A 作AM ⊥BC 于M ,如图设OA=OE=r∵FC=√3,CE=1在Rt△CAO中AO=r,AC=FC=√3,OC=OE+EC=r+1AO2+AC2=OC2∴r2+(√3)2=(r+1)2解得r=1∴OC=OE+EC=2∴AO=12 OC∴∠C=30°∴∠AOC=60°∴∠AOB=180−∠AOC=120°在Rt△CAM中AM=12AC=12FC=√32∴S△AOB=12⋅OB⋅AM=12×1×√32=√34∴S扇形AOB=120360π×1=π3∴S阴影部分=S△AOB−S扇形AOB=π3−√34.。
中考数学专题复习《圆与四边形的综合(圆的综合问题)》测试卷(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________ 1.如图AB是O的直径点C是BD的中点过点C的切线与AD的延长线交于E连接CD AC.(1)求证:CE AE⊥(2)若CD AB∥1DE=求O的面积.2.如图ABC内接O点A为BC的中点D为BC边上一点DAC ACE∠=∠AE是O的切线112AF BD AB===连接CF.(1)求证:CE CF=(2)当点A 到弦BC 的距离为1时 求AE 的值.3.如图1 已知AB 是O 的直径 弦CD AB ⊥于点E 点P 是线段DC 延长线上的一点 连结PA 交O 于点F 连接DF 交AB 于点G 连接AD 和CF .(1)求证:PFC AFD ∠=∠.(2)若91AE BE ==, 且CF CD = 求DF 的长.(3)如图2 连接OF OD , 若四边形FODC 为平行四边形 求PFC DFA S S △△的值(直接写出答案).4.如图 在平面直角坐标系中 AB OC ∥(0,A ()4,0C - 且2AB =.以BC为直径作1O 交OC 于点D 过点D 作直线DE 交线段OA 于点E 且30EDO ∠=︒.(1)求证:DE 是1O 的切线(2)若线段BC 上存在一点P 使以点P 为圆心 PC 为半径的P 与y 轴相切 求点P 的坐标.5.如图 以ABC 的边AB 为直径作O 交AC 于D 且OD BC ∥ O 交BC 于点E .(1)求证:CD DE =(2)若12AB = 4=AD 求CE 的长度.6.如图 四边形ABCD 是O 的内接四边形 点F 是CD 延长线上的一点 且AD 平分BDF ∠ AE CD ⊥于点E .(1)求证:AB AC =.(2)若9BD = 1DE = 求CD 的长.7.已知:A B C 三点不在同一直线上.(1)若点A B C 均在半径为R 的O 上(i )如图① 当45A ∠=︒ 1R =时 求BOC ∠的度数和BC 的长(ii )如图① 当A ∠为锐角时 求证:sin 2BC A R= (2)若定长线段BC 的两个端点分别在MAN ∠的两边AM AN (B C 均与A 不重合)滑动 如图① 当60MAN ∠=︒ 2BC =时 分别作BP AM ⊥ CP AN ⊥ 交点为P 试探索在整个滑动过程中 P A 两点间的距离是否保持不变?请说明理由.8.已知矩形ABCD 3AB = 3AD = 点O 是AD 的中点 以AD 为直径作圆 点A '是圆上的点.(1)如图1 连接A B ' 若A B '是圆O 的切线①求证:AB A B '=①设A O '与BC 交于点F 求OF 的长.(2)若动点G 从点B 向C 运动 连接OG 作四边形AOGB 关于直线GO 对称图形四边形A OGB '' 如图2.求点G 在运动过程中线段A B ''扫过的面积.9.定义:有一个角是其对角一半的圆的内接四边形叫做圆美四边形其中这个角叫做美角.∠的度数(1)如图1 若四边形ABCD是圆美四边形.求美角BAD(2)在(1)的条件下若O的半径为4.①求BD的长①连接CA若CA平分BCD∠如图2 请判断BC CD AC之间有怎样的数量关系并说明理由.10.如图点E为正方形ABCD的边BC上的一点O是ABE的外接圆与AD交于点F ∠=∠.G是CD上一点且DGF AEB(1)求证:FG是O的切线(2)若4AB=1DG=求O半径的长.11.如图在菱形ABCD中点P在对角线AC上且PA PD=O是PAD的外接圆.(1)求证:AB是O的切线(2)若18tan2AC BAC=∠=,求O的直径.(请用两种方法作答)12.已知 AB 为O 的直径 弦CD 与AB 交于点E 点A 为弧CD 的中点.(1)如图1 求证:AB CD ⊥(2)如图2 点F 为弧BC 上一点 连接BF BD 2FBA DBA ∠=∠ 过点C 作CG AB ∥交BF 于点G 求证:12CG AB =.(3)如图3 在(2)的条件下 连接DF 交OE 于点L 连接LG 若4FG = tan GLB =∠ 求线段LF 的长.13.已知O 为ABC 的外接圆 O 的半径为6.(1)如图AB是O的直径点C是AB的中点.①尺规作图:作ACB∠的角平分线CD交O于点D连接BD(保留作图痕迹不写作法):①求BD的长度.(2)如图AB是O的非直径弦点C在AB上运动60ACD BCD∠=∠=︒点C在运动的过程中四边形ADBC的面积是否存在最大值若存在请求出这个最大值若不存在请说明理由.14.如图以AB为直径的O与AH相切于点A点C在AB左侧圆弧上弦CD AB⊥交O于点D连接AC AD点A关于CD的对称点为E直线CE交O于点F交AH 于点G.(1)求证:CAG AGC∠=∠(2)当点E在AB上连接AF交CD于点P若25EFCE=求DPCP的值(3)当点E在射线AB上2AB=四边形ACOF中有一组对边平行时求AE的长.15.圆内接四边形若有一组邻边相等 则称之为等邻边圆内接四边形.(1)如图1 四边形ABCD 为等邻边圆内接四边形 AD CD = 60ADC ∠=︒ 则ABD ∠=________(2)如图2 四边形ABCD 内接于O AB 为O 的直径 10AB = 6AC = 若四边形ABCD 为等邻边圆内接四边形 求CD 的长(3)如图3 四边形ABCD 为等邻边圆内接四边形 BC CD = AB 为O 的直径 且48AB =.设BC x = 四边形ABCD 的周长为y 试确定y 与x 的函数关系式 并求出y 的最大值.参考答案:1.(1)证明:连接OC①OC CE ⊥①90OCE ∠=︒①点C 是BD 的中点①CD BC =①DAC CAB ∠=∠①OA OC =①CAB OCA ∠=∠①OCA DAC ∠=∠①OC AD ∥①180AEC OCE ∠+∠=︒①90AEC ∠=︒①CE AE ⊥.(2)解:连接OD①CD AB ∥ OC AE ∥①四边形AOCD 是平行四边形①OA OC =①平行四边形AOCD 是菱形①AD CD OA ==①AD OA OD ==①ADO △是等边三角形①60OAD ∠=︒①CD AB ∥①60CDE OAD ∠=∠=︒①30DCE ∠=︒①2212CD DE ==⨯=①2OA CD ==①O 的面积为:224ππ⨯=.2.(1)证明:如图 连接OA 交BC 于点M①点A 为BC 的中点①,OA BC AB AC ⊥=①AE 与O 相切①AE OA ⊥①,AE BC EAC ACB ABD∠=∠=∠∥又①BD AF =①()SAS ABD CAF ≌①AD CF =①DAC ACE ∠=∠①CE AD ∥①四边形ADCE 为平行四边形①AD CE =①CE CF =(2)解:如图①112AF BD AB ===①2AB AC ==①BM CM =①点A 到弦BC 的距离为1 即1AM =在Rt ABM 中 222A A M B M B -= ①22213BM -①|31DM BM BD =-=313231CD DM MC ∴=+==由(1)可知四边形ADCE 为平行四边形 ①231AE CD ==.3.(1)解:①弦CD AB ⊥于点E ①12CB DB CB DB CD ===, ①AB 是O 的直径①AB AB AB CB AB DB =-=-,即AC AD AFD ADC =∠=∠,①四边形ADCE 是O 的内接四边形①180AFC ADC ∠+∠=︒180PFC AFC ∠+∠=︒PFC ADC ∴∠=∠①PFC AFD ∠=∠(2)解:如图:连接OE OC OC ,,与FD 相交于一点H①91AE BE ==, ①1911052AB AE BE OC AB =+=+===, ①弦CD AB ⊥于点E①2CD CE =在Rt OCE 中 ()22222OC OE CE OB BE CE =+=-+即()222551CE =-+解得3CE =①236CD =⨯=①CF CD =①62H CF CD OC FD DF F =⊥==,,设5OH x HC x ==-,在Rt OFH △中 222FH OF OH =-在Rt CFH △中 222FH CF CH =-即2222OF OH CF CH -=-①()2225365x x -=-- 解得75x =①482225DF FH ==== (3)解:如图 连接BF①四边形FODC 为平行四边形 且易知OF OD =①四边形FODC 为菱形①四边形ADCE 是O 的内接四边形①180180FAD FCD FCD PCE ∠+∠=︒∠+∠=︒, ①FAD PCE ∠=∠①由(1)知PFC AFD ∠=∠①PFC DFA ∽ ①FC PF PC FA DF DA== ①AB 是O 的直径①90AFB ∠=︒①四边形FODC 为菱形①FC OF OF CD =,①CD AB ⊥①OF AB ⊥①45AF BF FAB FBA =∠=∠=︒,①()()222222222AF BF AF AB OF CF +==== ①22FC FA ①212PFC DFA S FC S FA ⎛⎫== ⎪⎝⎭ 4.(1)证明:连接1O D BD 如图①(0,3A ()4,0C -23OA ∴= 4OC =. ①以BC 为直径作1O 交OC 于点D90BDC ∴∠=︒.,AB OC OC OA ⊥∥AB OA ∴⊥①四边形ABDO 为矩形2,OD AB BD OA ∴====2CD OC OD ∴=-=4BC ∴112O C O D ∴==1O CD ∴为等边三角形1160O CD O DC ∴∠=∠=︒30EDO ∠=︒1118090O DE O DC EDO ∴∠=︒-∠-∠=︒1O D DE ∴⊥1O D 为1O 的半径DE ∴是1O 的切线(2)解:①线段BC 上存在一点P 使以点P 为圆心 PC 为半径的P 与y 轴相切①点P 到y 轴的距离等于PC .过点P 作PF y ⊥轴于点F PH x ⊥轴于点H 如图则PF PC =.由(1)知:60BCD ∠=︒12CH PC ∴= PH =.PF y ⊥轴 PH x ⊥轴 OA OC ⊥①四边形PHOF 为矩形OH PF PC ∴==142OC CH OH PC PC ∴=+=+= 83PC 83PF OH ∴== 84333PH == ①点P 的坐标为8433⎛- ⎝⎭.5.(1)证明:①四边形ABED 内接于O 180DEB A ∴∠+∠=︒又180DEB DEC ∠+∠=︒DEC A ∴∠=∠OD BC ∥C ADO ∴∠=∠①OA OD =①CAO ADO ∠=∠①C DEC ∠=∠①CD DE =(2)解:如图所示 连接AE①AB 为直径①90AEB ∠=︒90CAE C ∴∠+∠=︒ 90AED DEC ∠+∠=︒ 由(1)CD DE = C DEC ∠=∠CAE AED ∴∠=∠①AD DE =①AD DC =①28AC AD ==由(1)可得BAC ADO ∠=∠ C ADO ∠=∠ 则C BAC ∠=∠①12AB BC ==设CE x = 则12BE x =-2222AC CE AB BE -=-()222281212x x ∴-=-- 解得:83x = ①83CE =.6.(1)证明:①AD 平分BDF ∠∴ADF ADB ∠=∠ ①四边形ABCD 是O 的内接四边形∴180ABC ADC ∠+∠=︒180ADC ADF ∠+∠=︒ABC ADF ADB ∴∠=∠=∠ACB ADB ∠=∠ACB ABC ∴∠=∠AB AC ∴=.(2)解:过点A 作AG BD ⊥于点G90AGD ∴∠=︒①AD 平分BDF ∠∴ADF ADB ∠=∠AE CD ⊥90AED ∴∠=︒在AGD △和AED △中90AGD AED ADF ADBAD AD∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()AAS AGD AED ∴≌1GD DE ∴== AG AE =在Rt AEC △和Rt AGB △中AE AGAB AC =⎧⎨=⎩()Rt Rt HL AEC AGB ∴≌CE BG ∴=又9BD = 1DE =918BG BD GD ∴=-=-=8∴=CE817CD CE ED =-=-=7CD ∴=.7.(1)(i )证明:①A B C 均在O 上 ①224590BOC A ∠=∠=⨯︒=︒①1OB OC ==在Rt BOC 中 根据勾股定理 ①2BC =(ii )证法一:如图① 连接EB 作直径CE 则E A ∠=∠ 2CE R =①90EBC ∠=︒ ①sin sin 2BCA E R ==证法二:如图①.连接OB OC 作OH BC ⊥于点H 则12A BOC BOH ∠=∠=∠ 12BH BC = ①12sin sin 2BC BH BC A BOH OB R R=∠===.(2)如图① 连接AP 取AP 的中点K 连接BK CK 在Rt APC △中 12CK AP AK PK === 同理得:BK AK PK ==①CK BK AK PK ===①点A B P C 都在K 上①由(1)(ii )可知sin 60BC AP ︒=①2sin 60AP ==︒ 故在整个滑动过程中 P A 两点间的距离不变.8.(1)①①矩形ABCDAD = 点O 是AD 的中点①90AO DO A ==∠=︒①BA 是圆O 的切线①A B '是圆O 的切线。
一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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 = 12,求AB 和FC 的长.【答案】(1)见解析;(2) ⑵AB=20 , 403CF =【解析】 分析:(1)连接OC ,根据圆周角定理证明OC ⊥CF 即可;(2)通过正切值和圆周角定理,以及∠FCA =∠B 求出CE 、BE 的长,即可得到AB 长,然后根据直径和半径的关系求出OE 的长,再根据两角对应相等的两三角形相似(或射影定理)证明△OCE ∽△CFE ,即可根据相似三角形的对应线段成比例求解.详解:⑴证明:连结OC∵AB 是⊙O 的直径∴∠ACB=90°∴∠B+∠BAC=90°∵OA=OC∴∠BAC=∠OCA∵∠B=∠FCA∴∠FCA+∠OCA=90°即∠OCF=90°∵C 在⊙O 上∴CF 是⊙O 的切线⑵∵AE=4,tan ∠ACD12AE EC = ∴CE=8∵直径AB ⊥弦CD 于点E∴AD AC =∵∠FCA =∠B∴∠B=∠ACD=∠FCA∴∠EOC=∠ECA∴tan ∠B=tan ∠ACD=1=2CE BE ∴BE=16∴AB=20∴OE=AB÷2-AE=6∵CE ⊥AB ∴∠CEO=∠FCE=90°∴△OCE ∽△CFE ∴OC OE CF CE= 即106=8CF ∴40CF 3= 点睛:此题主要考查了圆的综合知识,关键是熟知圆周角定理和切线的判定与性质,结合相似三角形的判定与性质和解直角三角形的知识求解,利用数形结合和方程思想是解题的突破点,有一定的难度,是一道综合性的题目.2.函数是描述客观世界运动变化的重要模型,理解函数的本质是重要的任务。
(1)如图1,在平面直角坐标系中,已知点A 、B 的坐标分别为A (6,0)、B (0,2),点C (x ,y )在线段AB 上,计算(x+y )的最大值。
2023年春九年级数学中考复习《圆综合压轴解答题》专题提升训练(附答案)1.如图,已知四边形ACBD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AB=10,点D是半圆的中点,连接CD,点I是CD上一点,且DI=DB.(1)求证:点I是△ABC的内心;(2)若BC=6,求△BIC的面积;(3)随着点C的变化,点I的位置也发生改变,请探求CI长度的取值范围.2.如图,在△ABC中,AB=4,以AB为直径作⊙O,分别交BC于点D,交CA的延长线于点E,过点D作⊙O的切线DH交AC于点H,且DH⊥AC,连接DE与AB交于点G.(1)求证:AB=AC;(2)填空:①当BD=时,四边形EODA为菱形;②若∠EGA=∠EAG,则GO 的长为.3.如图,AB是⊙O的直径,点D在⊙O上,连接AD并延长至点C,连接BC交⊙O于点E,AB=BC=10,AC=12,过点D作DF⊥BC于点F.(1)求证:直线DF是⊙O的切线;(2)连接DE,设△CDE的面积为S1,四边形ADEB的面积为S2,求的值;(3)点P在上,且的长为,点Q为线段BD上一动点,连接PQ,求的最小值.4.(1)如图①,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=4,AC=3,若AD平分∠BAC交CB于点D,那么点D到AC的距离为;(2)如图②,四边形ABCD内接于⊙O,AC为直径,点B是半圆AC的三等分点(弧AB<弧BC),连接BD,若BD平分∠ABC,且BD=8,求四边形ABCD的面积.(3)如图③,有一块半径为1的⊙O,若⊙O的内接四边形ABCD满足∠ABC=60°,AB=AD,且AD+DC=2,求AB的长.5.如图1,△ABC内接于⊙O,弦AE交BC于点D,连接BO,且∠ABO=∠DAC.(1)求证:AE⊥BC;(2)如图2,点F在弧AC上,连接CF、BF,BF交AE于点M,若∠ACF=∠OBC,求证:MD=ED;(3)如图3,在(2)的条件下,∠BFC=3∠EAC,若BM=,AM=3时,求弦CF 的长.6.如图,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,连接BO并延长交边AC于点D.(1)如图1,求证:∠BAC=2∠ABD;(2)如图2,过点B作BH⊥AC于点H,延长BH交⊙O于点G,连接OC,CG,OC 交BG于点F,求证:BF=2HG;(3)如图3,在(2)的条件下,若AD=2,CD=3,求线段BF的长.7.如图,等边△ABC内接于⊙O,点D是弧AC上一点,连接BD交AC于E.(1)如图1,求证∠ADB=∠CDB;(2)如图2,点F为线段BD上一点,连接CF,若∠BCF=2∠ABD时,求证:BF=DE+AD;(3)在(2)的条件下,作∠BCF的平分线交⊙O于M,在CM上取点R,连接AR交CF于点T,若TR=1,MR=5,∠CAT=3∠ACD,求AT的长.8.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2.(1)若点D、E、F分别在AB,AC,BC边上(如图1),连接DE,DF,EF,且∠EDF =90°,DE=DF.①四边形DECF的四个顶点是否在同一个圆上,并说明你的理由;②EF最小值为;四边形CEDF的面积是;(请直接写出答案)③点C到线段EF的最大距离为;(请直接写出答案)(2)若点D、E、F分别在AC,BC,AB边上(如图2),连接DE,DF,EF,且∠EDF =90°,DE=DF,求EF的最小值.9.已知,△ABC内接于⊙O,AD⊥BC于点G,连接AO.(1)如图1,求证:∠BAO=∠CAD;(2)如图2,过点O作ON⊥BC于N,过点B作BH⊥AC于H,交AD于点E,交⊙O 于点F,求证:AE=2ON;(3)如图3,在(2)的条件下,直线OE交AB于点P,交AC于点Q,若HC:EF=:2,BP=11,CQ=2,求线段AD的长.10.(1)如图1,P是半径为5的⊙O上一点,直线l与⊙O交于A、B两点,AB=8,则点P到直线l的距离的最大值为.问题探究:(2)如图2,在等腰△ABC中,BA=BC,∠ABC=45°,F是高AD和高BE的交点,求S△ABF:S△BFD的值.问题解决:(3)如图3,四边形ABCD是某区的一处景观示意图,AD∥BC,∠ABC=60°,∠BCD =90°,AB=60m,BC=80m,M是AB上一点,且AM=20m.按设计师要求,需在四边形区域内确定一个点N,修建花坛△AMN和草坪△BCN,且需DN=25m.已知花坛的造价是每平米400元,草坪的造价是每平米200元,请帮设计师算算修好花坛和草坪预算最少需要多少元?11.如图,AB是⊙O的直径,P为AB上一点,弦CD与弦EF交于点P,PB平分∠DPF,连DF交AB于点G.(1)求证:CD=EF;(2)若∠DPF=60°,PE:PF=1:3,AB=2,求OG的长.12.已知⊙O是△ABC的外接圆,BC为⊙O的直径,弧AB上一点D满足DB=DA,连结CD交AB于点E.(1)求∠AED+∠ABC的值.(2)求证:AC•BC=CE•CD;(3)连接OE,若∠BOE=∠BEO,求△BEO与△BED的面积比.13.【基础巩固】(1)如图1,点A,F,B在同一直线上,若∠A=∠B=∠EFC,求证:△AFE∼△BCF;【尝试应用】(2)如图2,AB是半圆⊙O的直径,弦长AC=BC=4,E,F分别是AC,AB上的一点,∠CFE=45°,若设AE=y,BF=x,求出y与x的函数关系及y的最大值.【拓展提高】(3)已知D是等边△ABC边AB上的一点,现将△ABC折叠,使点C与D重合,折痕为EF,点E,F分别在AC和BC上.如图3,如果AD:BD=1:2,求CE:CF的值.14.如图1,▱ABCD为⊙O的内接四边形,已知,以A为顶点作∠P AZ=45°,交BC于P,交CD于Z.(1)求证:四边形ABCD为正方形;(2)若BC=4BP,求DZ:CZ的值;(3)如图2,过P作PQ⊥AD于Q,过Z作ZX⊥AB于X,交PQ于Y.若,求四边形ZYPC的面积.15.如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=16cm,AB=20cm,动点D由点C向点A 以每秒1cm速度在边AC上运动,动点E由点C向点B以每秒cm速度在边BC上运动,若点D、点E从点C同时出发,运动t秒(t>0),联结DE.(1)求证:△DCE∽△BCA;(2)如图2,设经过点D、C、E三点的圆为⊙P;①当⊙P与边AB相切时,求t的值;②在点D、点E运动过程中,若⊙P与边AB交于点F、G(点F在点G左侧,如图3),联结CP并延长交边AB于点M,连接PF,当△PFM与△CDE相似时,求CE的长.16.问题解决:(1)如图①,半圆O的直径AB=6,点P是半圆O上的一个动点,则△P AB的面积最大值是.(2)如图②,在扇形OAB中,∠AOB=90°,OA=6,点C、D分别在OA和OB上,且AC=2,D是OB的中点,点E在弧AB上.连接CE、DE,四边形CODE的面积是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.(3)如图③,四边形ABCD中,AB=AD=6,∠BAD=60°,∠BCD=120°,四边形ABCD的面积是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.17.给出定义:有两个内角分别是它们对角的两倍的四边形叫做倍对角四边形.(1)如图1,在倍对角四边形ABCD中,∠D=2∠B,∠A=2∠C,求∠B与∠C的度数之和;(2)如图2,锐角△ABC内接于⊙O,若边AB上存在一点D,使得BD=BO,∠OBA 的平分线交OA于点E,连结DE并延长交AC于点F,∠AFE=2∠EAF.求证:四边形DBCF是倍对角四边形;(3)如图3,在(2)的条件下,过点D作DG⊥OB于点H,交BC于点G.当4DH=3BG时,求△BGH与△ABC的面积之比.18.【概念提出】圆心到弦的距离叫作该弦的弦心距.【数学理解】如图①,在⊙O中,AB是弦,OP⊥AB,垂足为P,则OP的长是弦AB的弦心距.(1)若⊙O的半径为5,OP的长为3,则AB的长为.(2)若⊙O的半径确定,下列关于AB的长随着OP的长的变化而变化的结论:①AB的长随着OP的长的增大而增大;②AB的长随着OP的长的增大而减小;③AB的长随着OP的长的确定而确定;④AB的长与OP的长无关.其中所有正确结论的序号是.【问题解决】如图②,已知线段EF,MN,点Q是⊙O内一定点.(3)用直尺和圆规过点Q作弦AB,满足AB=EF;(保留作图痕迹,不写作法)(4)若弦AB,CD都过点Q,AB+CD=MN,且AB⊥CD.设⊙O的半径为r,OQ的长为d,MN的长为l.①求AB,CD的长(用含r,d,l的代数式表示);②写出作AB,CD的思路.19.阅读,然后解答问题:我们新定义一种三角形,两边平方和等于第三边平方的2倍的三角形叫做奇异三角形.(1)根据“奇异三角形”的定义,请你证明:“三边分别为3,,5的三角形是奇异三角形;(2)在Rt△ABC中,AB=c,AC=b,BC=1,且c>b>1,若Rt△ABC是奇异三角形,求b和c;(3)如图,AB是⊙的直径,C是⊙O上一点(不与点A、B重合),D是半圆的中点,C、D在直径AB的两侧,若在⊙O内存在点E,使AE=AD,CB=CE.①求证:△ACE是奇异三角形;②当△ACE是直角三角形时,求∠AOC的度数.20.问题情境:如图1,P是⊙O外的一点,直线PO分别交⊙O于点A,B,则P A是点P 到⊙O上的点的最短距离.(1)探究证明:如图2,在⊙O上任取一点C(不与点A,B重合),连接PC,OC.求证:P A<PC.(2)直接应用:如图3,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=3,以BC为直径的半圆交AB于D,P是弧CD上的一个动点,连接AP,则AP的最小值是.(3)构造运用:如图4,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A1MN,连接A1B,则A1B 长度的最小值为.(4)综合应用:如图5,平面直角坐标系中,分别以点A(﹣2,3),B(4,5)为圆心,以1,2为半径作⊙A,⊙B,M,N分别是⊙A,⊙B上的动点,P为x轴上的动点,直接写出PM+PN的最小值为.参考答案1.(1)如图1,证明:∵点D是半圆的中点,∴∠ACD=∠ABD=∠BCD=∠DAB,∵DI=DB.∴∠DIB=∠DBI,∴∠DCB+∠CBI=∠ABD+∠ABI,∴∠CBI=∠ABI,∴点I是△ABC的内心;(2)如图2,作AE⊥CD于E,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ADB=90°,∴∠ACD=∠ABD=∠BCD=∠DAB=45°,在Rt△ABC中,BC=6,AB=10,∴AC=8,在Rt△ACE中,AE=CE=AC=4,在Rt△ADE中,AE=4,BD=AD==5,∴DE=3,∴CD=CE+DE=7,∵DI=BI=5,∴CI=2,作IJ⊥BC于J,∴IJ=CI=2,∴S△BIC===6;(3)如图3,∵DI=BD=5,∴I在以D为圆心,5为半径的圆上一段弧上运动,作⊙O的直径DC′与⊙D交于点I′,当C与C′重合,I与I′重合时,IC最大,C′I′=10﹣5,∴0<CI≤10﹣52.(1)证明:连接OD,∵DH为⊙O的切线,D为切点,∴OD⊥DH,∵DH⊥AC,∴∠ODH=∠DHC=90°,∴OD∥AC,∴∠ODB=∠C,∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB,∴∠OBD=∠C,∴AB=AC;(2)解:①如图,连接AD、OD、EO,∵四边形EODA为菱形,∴AD=OD=AB=2,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴BD=,故答案为:2;②∵∠EGA=∠EAG,∴∠EAG=∠OGD,∵AE∥OD,∴∠CED=∠ODE,∠EAG=∠AOD,∴∠OGD=∠GOD,∴OD=DG,∵∠B=∠AED,∴∠ODE=∠B,又∵∠OGD=∠DGB,∴△OGD∽△DGB,设OG=x,∴,∴,∵x>0,∴x=﹣1,∴OG=﹣1,故答案为:﹣1.3.(1)证明:连接OD,∵AO=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AB=BC,∴∠OAD=∠C.∴OD∥BC,∵DF⊥BC,∴DF⊥OD,∵OD是⊙O的半径,∴直线DF是⊙O的切线;(2)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵AB=BC,∴AD=DC=6,∵四边形ADEB是⊙O的内接四边形,∴∠ADE+∠ABE=180°,∵∠ADE+∠CDE=180°,∴∠CDE=∠ABC,∵∠C=∠C,∴△CDE∽△CBA,∴=,∴;(3)如图,过点Q作QG⊥AB于点G,∵sin∠ABD=,∴QG=BQ,∴PQ+BQ=PQ+QG,∴当P,Q,G三点共线时,PQ+BQ有最小值为PG,∵的弧长为π,∴,∴∠POB=60°,∴PG=OP•sin60°=,∴PQ+BQ的最小值为.4.解:(1)如图1,作DE⊥AC于E,作DF⊥AB于F,∵AD平分∠BAC,∴DE=DF,由S△ABC=S△ABD+S△ACD得,AB•AC=,∴4×3=4•DE+3DE,∴DE=,故答案是;(2)如图2,作CE⊥BD于E,作AF⊥BD于F,∵AC是直径,∴∠ABC=90°,∵BD平分∠ABC,∴∠DBC=∠ABD=,∴=,∠ECB=90°﹣∠DBC=45°=∠DBC,∴AD=CD,BE=CE,∵点B是半圆AC的三等分点(弧AB<弧BC),∴的度数是60°,的度数是120°,∴∠ADB=30°,∠BDC=60°,∴∠ADB=∠DCE=30°,∴△ADF≌△DCE(AAS),∴AF=DE,∴AF+CE=DE+BE=8,∴S四边形ABCD=S△ABD=====32;(3)如图3连接AC,延长CD至E,使DE=AD,连接AE,∵AB=AD,∴=,∴∠ACB=∠ACE,∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠ADE=∠ABC=60°,∴△ADE是等边三角形,∴∠E=60°,∴∠B=∠E,又∵AC=AC,∴△ABC≌△AEC(AAS),∴BC=CE,∵CE=DE+CD=AD+CD=2,∴BC=2.∵⊙O的半径是1,∴BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°,∴AB=BC•cos60°=1.5.(1)证明:延长BO交⊙O于G,连接AG,如图:∵=,∴∠G=∠C,∵∠ABO=∠DAC,∴∠G+∠ABO=∠C+∠DAC,∵BG为⊙O直径,∴∠BAG=90°,∴∠G+∠ABO=∠C+∠DAC=90°,∴∠ADC=90°,∴AE⊥BC;(2)证明:设BF交AC于N,延长BO交⊙O于G,连接CG,BE,如图:∵BG为⊙O直径,∴∠BCG=90°,∴∠G+∠OBC=90°,∵∠G=∠BFC,∠OBC=∠ACF,∴∠BFC+∠ACF=90°,∴∠CNF=90°,∴∠NBC+∠NCB=90°,由(1)知:AE⊥BC有∠DAC+∠NCB=90°,∴∠NBC=∠DAC,∵=,∴∠DAC=∠DBE,∴∠NBC=∠DBE,又∠BDM=∠BDE=90°,BD=BD,∴△BDM≌△BDE(ASA),∴MD=ED;(3)解:连接AF、BE,如图:∵=,∴∠BFC=∠BAC,∵∠BFC=3∠EAC,∴∠BAC=3∠EAC,∴∠BAE=2∠EAC,由(2)知∠EAC=∠DBE=∠DBM,BE=BM=,∴∠EBM=2∠EAC,∴∠EBM=∠BAE,又∠BEM=∠AEB,∴△BEM∽△AEB,∴==,∵AM=3,∴==,解得:EM=2,AB=5,在Rt△AMN中,MN2+AN2=AM2=9(Ⅰ),在Rt△ABN中,(+MN)2+AN2=AB2=25(Ⅱ),由(Ⅰ)、(Ⅱ)可得:MN=,AN=,∵∠AMF=∠BME,∠AFM=∠BEM,∴△BEM∽△AFM,∴=,即=,∴MF=,∴NF=MF﹣MN=,∵cos∠BAC=cos∠BFC,∴=,即=,∴CF=.6.(1)如图1,证明:连接OA,OC,∴OB=OC,又AB=AC,OA=OA,∴△AOB≌△AOC(SSS),∴∠OAC=∠OAB,∴∠BAC=2∠OAB,∵OA=OB,∴∠ABD=∠OAB,∴∠BAC=2∠ABD;(2)如图2,证明:连接AG,OG,延长AO交BG于M,交BC于P,交⊙O于N,由(1)知,∠BAO=∠CAO,∴=,∵AB=AC,∴AP⊥BC,∵BH⊥AC,∠AMH=∠BMP,∴∠CBG=∠CAO,∵=,∴∠CAG=∠CBG,∴∠CAG=∠CAO,∴AM=AG,=,∴GM=2GH,∠BON=∠COG,∵OB=OG,∴∠OBG=∠OGB,∴△BOM≌△GOF(ASA),∴BM=GF,∴BM+MF=GF+MF,即BF=MG=2GH;(3)如图3,解:设∠ABD=α,由(1)(2)知,∠BAC=2∠ABD=2α,∠CAG=,连接AG,作DT⊥AB于T,截取TK=AT,∴AD=DK=2,∴∠DKA=∠DAK=2α,∵∠BDK=∠AKD﹣∠ABD=2α﹣α=α,∴BK=DK=2,∴AK=AB﹣BK=3,∴AT=KT==,∴DT===,∴cos2α===,tanα==,在Rt△ABH中,AH=AB•cos2α=5×=,在Rt△AHG中,GH=AH•tanα==,∴BF=2GH=.7.解:(1)证明:∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∴=,∴∠ADB=∠CDB;(2)证明:如图,作∠BCF的角平分线,交BD于点G,设∠ACD=α,∵=,∴∠ABD=∠ACD=α,∵∠BCF=2∠ABD,∴∠FCG=∠BCG=∠ACD=α,∵△ABC是等边三角形,∴BC=AC,∵=,∴∠DAC=∠DBC,在△ADC与△BGC中,,∴△ADC≌△BGC(SAS),∴BG=AD,DC=GC,∵=,∴∠BDC=∠BAC=60°,∴△DGC是等边三角形,∴∠FGC=∠EDC=60°,在△CED与△CFG中,,∴△CED≌△CFG(ASA),∴ED=FG,∴BF=BG+GF=AD+DE,即BF=DE+AD;(3)解:设∠ACD=α,则∠CAT=3∠ACD=3α,如图,延长CF交⊙O点P,交AM于N点,连接P A,过M点作MQ∥AP,交AR于Q 点,连接PM,∵CM是∠BCF的平分线,由(2)得∠FCG=∠BCG=∠ACD=α,∴∠ACP=∠ACB﹣∠BCF=60°﹣2α,∠BAT=∠BAC﹣∠CAT=60°﹣3α,∵=,=,∴∠MAB=∠BCG=α,∠MAP=∠FCG=α,∴∠MAC=∠BAC+∠BAM=60°+α,∴∠MAT=∠MAC﹣∠CAT=60°+α﹣3α=60°﹣2α,∠P AT=∠MAT+∠MAP=60°﹣2α+α=60°﹣α,∵=,∴∠AMP=∠ACP=60°﹣2α,∴∠AMP=∠MAT=60°﹣2α,∴MP∥AR,∴∠AMQ=∠MAP=α,∠MQT=∠P AR=60°﹣α,∵=,∴∠AMC=∠ABC=60°,∴∠QMR=∠AMC﹣∠AMQ=60°﹣α,∴∠QMR=∠MQR=60°﹣α,∴QR=MR=5,∵设MP=AQ=m,则QT=QR﹣TR=5﹣1=4,∴AT=QT+AQ=4+m,∵=,∴∠MPC=∠MAC=60°+α,又∵∠MNP=∠ANT=∠APC+∠P AM=60°+α,∠ATN=∠ACP+∠CAT=60°﹣2α+3α=60°+α,∴∠MNP=∠MPC=∠ANT=∠ATN=60°+α,∴MP=MN,AN=AT,∴AM=MN+AN=MP+AT=m+4+m=4+2m,在△AMR中,∠AMR=60°,AM=4+2m,MR=5,AR=5+m,如图,过R点作AM边的高HR,∴∠MRH=30°,∴MH=MR=,HR==MR=,∴AH=AM﹣MH=+2m,在Rt△AHR中,HR2+AH2=AR2,∴()2+(+2m)2=(5+m)2,解得:m=2或﹣(舍去),∴AT=4+m=6.8.解:(1)①取EF中点P,连接CP,DP,∵点P为EF中点,∴PE=PF=EF.∵∠ACB=∠EDF=90°,∴CP=DP=AC,∴PE=PF=PC=PD,∴点E、D、F、C在以P为圆心,EF为半径的同一个圆上;②当DE⊥AC时,DE的长度最小,此时EF最短,∵∠A=45°,AD=,∴DE=1,∵DE=DF,∴EF==;∵D是AB的中点,∴AD=BD=CD=,CD⊥AB,∠BCD=45°,∵DE⊥DF,∴∠EDF=90°,∴∠ADE=∠CDF,在△ADE和△CDF中,,∴△ADE≌△CDF(ASA),∴S△ADE=S△CDF,∴S四边形DECF=S△DEC+S△DCF=S△DEC+S△ADE=S△ADC=××=1;故答案为;1.③由②可知当EF取最小值时,点C到线段EF的最大距离为EF=.故答案为.(2)过点F分别作FG⊥CA于点G,设DC=a,CE=b,∵∠CDE+∠GDF=∠GDF+∠DFG=90°,∴∠CDE=∠DFG,∵∠C=∠DGF,DE=DF,∴△DCE≌△FGD(AAS),∴FG=DC=a,GD=CE=b,则2a+b=2,a2+b2=DF2,∴DF2=a2+(2﹣2a)2,=5a2_8a+4=5,当a=时,DF2最小,此时EF2最小,∴EF的最小值为.9.(1)证:如图1,作直径AE,连接BE,∴∠ABE=90°,∴∠BAO=90°﹣∠E,∵=,∴∠E=∠C,∴∠BAO=90°﹣∠C,∵AD⊥BC,∴∠AGC=90°,∴∠CAD=90°﹣∠C,∴∠BAO=∠CAD;(2)证:如图2,∵ON⊥BC,∴BC=2CN,作直径CM,连接BM,AM,∴MB⊥BC,∵ON⊥BC,∴ON∥BM,∴△CON∽△CMB,∴==2,∴BM=2ON,∵=,∴∠BAM=∠BCM,∴∠BAM=∠BCM=90°﹣∠BMC,∵=,∴∠BMC=∠BAC,∴∠BAM=90°﹣∠BAC,∵∠AHB=90°,∴∠ABH=90°﹣∠BAC,∴∠BAM=∠ABH,∴BE∥AM,∴四边形AMBE是平行四边形,∴AE=BM,∴AE=2ON;(3)解:如图3,连接AF,CF,连接CE并延长交AB于I,连接OB、OC和BD,作OJ⊥AB于J,∵AG⊥BC,BH⊥AC,∴CI⊥AB,又∵∠AEH=∠BEG,∴∠GBE=∠EAH,∵=,∴∠F AC=∠GBE,∴∠F AC=∠EAH,∵∠AHF=∠AHE=90°,AH=AH,∴△AHE≌△AHF(ASA),∴EH=FH,∴FH=,同理可得:EG=DG=,∴tan∠BFC===,∴∠BFC=60°,∵=,∴∠BAC=∠BFC=60°,∴∠BOC=2∠BAC=120°,∵OB=OC,ON⊥BC,∴∠BON==60°,∴OA=OB=2ON,∵AE=2ON,∴AO=AE,∴∠AOE=∠AEO,∴∠AOP=∠AEQ,∵∠BAO=∠CAD,∵△AOP≌△AEQ(ASA),∴AP=AQ,∴△APQ是等边三角形,∴∠APQ=60°,∵∠AEH=90°﹣∠BAC=30°,∴∠AEH=∠ABH=30°,∴PE=PB=11,设AP=AQ=PQ=x∴OP=EQ=PQ﹣PE=x﹣11,AC=AQ+CQ=x+2,在Rt△AIC中,∠BAC=60°,AC=x+2,∴AI=AC=(x+2),CI=(x+2),∴BI=AB﹣AI=(x+11)﹣(x+2)=+10,在Rt△BIC中,BC2=BI2+CI2,=()2+[(x+2)]2,在Rt△POJ中,∠APH=60°,OP=x﹣11,∴PJ=(x﹣11),OJ=(x﹣11),∴AJ=AP﹣PJ=x﹣(x﹣11)=,在Rt△AOJ中,OA2=OJ2+AJ2=[(x﹣11)]2+()2,∴OB2=[(x﹣11)]2+()2,∵BN=OB,∴BC=2BN=OB,∴BC2=3OB2=3•[(x﹣11)]2+()2,∴3•[(x﹣11)]2+()2=()2+[(x+2)]2,化简,得,x2﹣23x+130=0,∴x1=13,x2=10(舍去),∴AB=x+11=24,AC=x+2=15,∴BH=AB=12,AH=12,∴CH=AC﹣AH=3,∴BC==21,∵∠CAD=∠CBH,∠AGC=∠BHC=90°,∴△ACG∽△BCH,△BGE∽△AGC,∴==,=∴===,∴AG=,CG=,∴BG=BC﹣CG,=21﹣=,∴=,∴DG=EG=,∴AD=AG+DG=+=.10.解:(1)点P到直线l距离的最大值,即过圆心O向直线l作垂线交圆O于点P,连接OA,∵AB=8,OC⊥AB,∴AC=4,由勾股定理得:OC=3,∴PC=8,故答案为:8;(2)过点F作FG⊥AB,∵∠ABC=45°,AD⊥BC,∴△ABD为等腰直角三角形,∴AB=BD,又∵△ABC为等腰三角形,且AB=BC,BE⊥AC,∴BE平分∠ABC,又∵FD⊥BC,FG⊥AB,∴FG=FD,∴S△ABF=×AB×FG,S△BDF=×BD×DF,∴;(3)连接MC,过点A作AP⊥BC于点P,∵∠ABC=60°,AB=60,∴BP=30,AP=30,∴CD=30,设总费用为W元,∴W=400S△AMN+200S△BNC,∴W=200(2S△AMN+S△BNC),∴当2S△AMN+S△BNC最小时,总费用最小,又∵AM=20米,BM=40米,∴2S△AMN=S△BMN,∴当S△BMN+S△BNC最小时,费用最小,即S四边形BMNC最小时,费用最小,又∵S四边形BMNC=S△BMC+S△CMN,过点M作MH⊥BC,垂足为H,∵∠ABC=60°,BM=40米,∴BH=20米,MH=20米,MC=40米,∴∠BCM=30°,∴∠DCM=60°,∴S△BMC==800(平方米),∴当S△CMN最小时,费用最小,∴S△CMN=×NQ=20NQ,∴当NQ最小时,费用最小,∵ND=25米,∴N点在以D为圆心,25为半径的圆上运动,过圆心D向MC作垂线交⊙D于N点,交MC于Q,即此时NQ最小,∵CQ=15米,DQ=45米,∴NQ=45﹣25=20(米),∴S△MNC最小值=×20=400(平方米),∴S四边形BMNC最小值=1200(平方米)∴W最小值=200×1200=240000(元),11.(1)证明:如图,过点O作OM⊥EF于点M,ON⊥CD于点N,连接OF、OD,则∠OMF=∠OND=90°,∵PB平分∠DPF,OM⊥EF,ON⊥CD,∴OM=ON,在Rt△OFM和Rt△ODN中,,∴Rt△OFM≌Rt△ODN(HL),∴FM=DN,∵OM⊥EF,ON⊥CD,∴EF=2FM,CD=2DN,∴CD=EF;(2)∵PE:PF=1:3,∴设PE=x,PF=3x,则EF=PE+PF=4x,∵OM⊥EF,∴EM=FM=EF=2x,∴PM=EM﹣PE=2x﹣x=x,∵PB平分∠DPF,∠DPF=60°,∴∠FPB=DPB=DPF=30°,∴OM=x,OP=x,在Rt△OPM和Rt△OPN中,,∴Rt△OPM≌Rt△OPN(HL),∴PM=PN,由(1)知:FM=DN,∴PM+FM=PN+DN,∴PF=PD,∵∠DPF=60°,∴△PDF是等边三角形,∵PB平分∠DPF,∴PB⊥DF,垂足为G,∴DF=PF=3x,FG=DF=,∴PG===,∴OG=PG﹣OP=﹣x=,∵AB=2,∴OF=AB=,在Rt△OFG中,根据勾股定理,得OG2+FG2=OF2,∴()2+()2=()2,整理,得x2=3,解得x=±(负值舍去),∴x=,∴OG===.12.(1)解:∵BC是直径,∴∠CAB=90°,∴∠ACB+∠ABC=90°,∴∠ACB+∠ABC=45°,∵BD=AD,∴=,∴∠ACD=∠BCD,∵∠AED=∠ACD+∠CAE,∴∠AED+∠ABC=90°+∠ACB+∠ABC=135°;(2)证明:∵=,∴∠ACD=∠BCE,∵∠CBE=∠ADC,∴△CBE∽△CDA,∴=,∴AC•BC=CE•CD;(3)解:如图,过点B作BT⊥OE交CD于点T,连接OT.∵BO=BE,∴BO垂直平分线段OE,TB平分∠ABC,∴TO=TE,∴TB平分∠OTE,∵CE平分∠ACB,∴∠BTD=∠TCB+∠TBC=(∠ACB+∠ABC)=45°,∴∠OTE=90°,∴OT⊥CD,∴CT=TD,∵BC是直径,∴∠BDT=90°,∴∠BTD=∠DBT=45°,∴BD=DT=CT,∵CO=OB,CT=TD,∴BD=2OT,∴DT=CT=2ET,∴CE=3DE,∴S△BEC=3S△ADE,∵BO=OC,∴S△BEC=2S△BEO,∴2S△BEO=3S△DEB,∴=.13.(1)证明:∵∠A=∠EFC,∴∠E+∠EF A=∠EF A+∠CFB,∴∠E=∠CFB,∵∠A=∠B,∴△AFE∽△BCF;(2)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴AB==8,∵AC=BC,∴∠A=∠B=45°,∴∠A=∠B=∠CFE=45°,由(1)可得△AFE∽△BCF,∴,即,∴y=﹣x2+x(0≤x≤8),∴当x=4时,y最大=2;(3)解:连接DE,DF,∵△EFC与△EFD关于EF对称,∴∠EDF=∠ECF=60°,EC=ED,FC=FD,∵∠BDF+∠EDF=∠BDE=∠A+∠DEA,∵∠EDF=∠A=60°,∴∠BDF=∠DEA,∴△ADE∽△BFD,设AD=x,CE=DE=a,CF=DF=b,∵AD:BD=1:2,∴DB=2x,∴AB=3x=AC=BC,∴AE=3x﹣a,BF=3x﹣b,∵△ADE∽△BFD,∴,∴,由前两项得,2ax=b(3x﹣a),由后两项得,(3x﹣a)(3x﹣b)=2x2,即:3x(3x﹣a)﹣b(3x﹣a)=2x2,∴3x(3x﹣a)﹣2ax=2x2,∴a=x,∴,∴CE:CF=4:5.14.(1)∵四边形ABCD为平行四边形,∴∠B=∠D.又∵∠B+∠D=180°,∴∠B=∠D=90°.∴四边形ABCD为矩形,∵,∴AB=AD.∴四边形ABCD为正方形.(2)延长CD至点Q,使得DQ=BP,连接AQ,如图,∵四边形ABCD为正方形,∴∠ABP=∠ADQ=90°.在△ABP和△ADQ中,,∴△ABP≌△ADQ(SAS),∴AP=AQ,∠BAP=∠DAQ.∵∠BAD=90°,∴∠DAP+∠BAD=90°.∴∠DAP+∠QAD=90°.∴∠QAP=90°.∵∠P AZ=45°,∴∠P AZ=∠QAZ=45°.在△APZ和△AQZ中,,∴△APZ≌△AQZ(SAS).∴PZ=QZ.设AB=4a,DZ=t,则BP=a,ZC=4a﹣t,ZP=t+a,在Rt△CPZ中,∵ZC2+CP2=ZP2,∴(4a﹣t)2+(3a)2=(t+a)2.解得:t=.∴DZ=a,CZ=a,∴DZ:CZ=3:2.(3)∵四边形ABCD为正方形,PQ⊥AD,ZX⊥AB,∴四边形AXYQ,AXZD,XBPY,XBCZ均为矩形.设AB=a,AX=m,AQ=n,则mn=.由(2)可知,PZ=DZ+BP=m+n,CZ=XB=a﹣m,CP=DQ=a﹣n.在Rt△CPZ中,∵ZC2+PC2=PZ2,∴(a﹣m)2+(a﹣n)2=(m+n)2.化简得:a2﹣(m+n)a=mn.∴S四边形ZYPC=(a﹣m)(a﹣n)=a2﹣(m+n)a+mn=2mn=2×=5.15.(1)证明:∵∠C=90°,AC=16,AB=20,∴BC==12,∴=,∵==,∴=,∵∠C=∠C,∴△DCE∽△BCA;(2)解:①如图1,作PG⊥AC于G,PF⊥BC于F,作PH⊥AB于H,设CD=3a,CE=4a,DE=5a,由题意得,PH=PC=DE=,PF=CG=CD=a,FG=2a,∵S△ABC=S△APB+S△PBC+S△P AC,∴BC•AC=AB•PH++,∴12×16=20×a+12×a+16×2a,∴a=,∴t=3a=;②如图2,设CD=3a,CE=4a,DE=5a,∴PF=DE=a,由(1)知,△DCE∽△BCA,当△PMF∽△DCE时,∴△PMF∽△BCA,==,∴PM=a,FM=2a,由S△ABC=得20•CM=12×16,∴CM=,∵CP+PM=CM,∴a+a=,∴4a=,即CE=,当△PMF∽△ECD时,类比上可得,a+2a=,∴4a=,∴CE=,综上所述:CE=或.16.解:(1)点P运动至半圆O的中点时,如图1:此时底边AB上的高最大,即P'O=r=3,△P AB的面积最大值,∴S△P'AB=×3×6=9,故答案为:9;(2)四边形CODE的面积存在最大值,作OG⊥CD,垂足为G,延长OG交弧AB于点E′,则此时△CDE'的面积最大,如图2:∵OA=OB=6,AC=2,点D为OB的中点,∴OC=4,OD=3,在Rt△COD中,CD=5,OG=2.4,∴GE′=6﹣2.4=3.6,∴四边形CODE'面积为S△CDO+S△CDE′=×3×4+×5×3.6=15,∴四边形CODE的面积的最大值为15;(3)四边形ABCD的面积存在最大值,连接BD,作△ABD的外接圆O,过A作AE⊥BD于E,如图3:∵∠DAB=60°,∠DCB=120°,∴∠DAB+∠DCB=180°,∴A、B、C、D四点共圆,即C在⊙O上,∵AD=AB,∠DAB=60°,∴△ADB是等边三角形,有BD=AB=AD=6,在Rt△ABE中,BE=AB=3,AE=BE=3,∴S△ABD=BD•AE=×6×3=9,当C为中点,即A、E、C共线时,△BDC的面积最大,此时∠ACB=∠ADB=60°,AC为⊙O直径,∴∠CAB=30°,∴AC==4,∴CE=AC﹣AE=,∴S△BDC=BD•CE=×6×=3,∴S四边形ABCD=S△ABD+S△BDC=12,即四边形ABCD的面积的最大值是12.17.(1)解:在倍对角四边形ABCD中,∠D=2∠B,∠A=2∠C,∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,∴3∠B+∠3∠C=360°,∴∠B+∠C=120°,∴∠B与∠C的度数之和为120°;(2)证明:在△BED与△BEO中,,∴△BED≌△BEO(SAS),∴∠BDE=∠BEO,∵∠BOE=2∠BCF,∴∠BDE=2∠BCF连接OC,设∠EAF=α,则∠AFE=2α,∴∠EFC=180°﹣∠AFE=180°﹣2α,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=α,∴∠AOC=180°﹣∠OAC﹣∠OCA=180°﹣2α,∴∠EFC=∠AOC=2∠ABC,∴四边形DBCF是倍对角四边形;(3)解:过点O作OM⊥BC于M,∵四边形DBCF是倍对角四边形,∴∠ABC+∠ACB=120°,∴∠BAC=60°,∴∠BOC=2∠BAC=120°,∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB=30°,∴BC=2BM=BO=BD,∵DG⊥OB,∴∠HGB=∠BAC=60°,∵∠DBG=∠CBA,∴△DBG∽△CBA,∴==,∵4DH=3BG,BG=2HG,∴DG=,∴==,∴=.18.解:(1)连接OA,∵OP⊥AB,∴AP=,∵OA=5,OP=3,∴AP==4,∴AB=2AP=8,故答案为:8;(2)设半径为r不变,∴AB=2AP=2,当r不变,OP的长增大时,AB减小;OP长确定时,AB也确定,故选:②③;(3)如图,利用△MPF和△OP'B全等,首先作EF的垂直平分线,再取FM=r,然后以点O为圆心,MP为半径画圆,再以OQ为直径画圆,两圆交点为P',从而画出线段AB,如图,线段AB即为所求;(4)①解:设AB=2m,CD=2n,如图,可得:,解得:,∴AB=,CD=,②作图思路:先作斜边为4r,一条直角边为2,另一条直角边为的直角三角形;再作斜边为,一条直角边为l,另一条直角边为的直角三角形;再在⊙O中作出长为的弦,再如(3)中作法,过点Q作弦AB;最后过点Q作AB的垂直弦CD.19.(1)证明:在△ABC中,三边长分别是3,和5,∵32+52=2()2,。
2020-2021中考数学压轴题专题复习—圆的综合的综合附答案解析一、圆的综合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 AOAB AD=. ∵1132OA AB x ==,AD =2x +10, ∴113221013xx 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.如图1O e ,的直径12AB P =,是弦BC 上一动点(与点B C ,不重合)30ABC o ,∠=,过点P 作PD OP ⊥交O e 于点D .()1如图2,当//PD AB 时,求PD 的长;()2如图3,当»»DC AC=时,延长AB 至点E ,使12BE AB =,连接DE . ①求证:DE 是O e 的切线;②求PC 的长.【答案】(1)262)333①见解析,②. 【解析】分析:()1根据题意首先得出半径长,再利用锐角三角函数关系得出OP PD ,的长;()2①首先得出OBD V 是等边三角形,进而得出ODE OFB 90∠∠==o ,求出答案即可;②首先求出CF 的长,进而利用直角三角形的性质得出PF 的长,进而得出答案.详解:()1如图2,连接OD ,//OP PD PD AB ⊥Q ,,90POB ∴∠=o ,O Q e 的直径12AB =,6OB OD ∴==,在Rt POB V 中,30ABC o ∠=,3tan30623OP OB ∴=⋅=⨯=o , 在Rt POD V 中,22226(23)26PD OD OP =-=-=;()2①证明:如图3,连接OD ,交CB 于点F ,连接BD ,»»DC AC =Q ,30DBC ABC ∴∠=∠=o , 60ABD o ∴∠=,OB OD =Q , OBD ∴V 是等边三角形, OD FB ∴⊥,12BE AB =Q ,OB BE ∴=, //BF ED ∴,90ODE OFB o ∴∠=∠=,DE ∴是O e 的切线; ②由①知,OD BC ⊥,3cos30633CF FB OB ∴==⋅=⨯=o , 在Rt POD V 中,OF DF =,13(2PF DO ∴==直角三角形斜边上的中线,等于斜边的一半), 333CP CF PF ∴=-=-.点睛:此题主要考查了圆的综合以及直角三角形的性质和锐角三角函数关系,正确得出OBD V 是等边三角形是解题关键.3.矩形ABCD 中,点C (3,8),E 、F 为AB 、CD 边上的中点,如图1,点A 在原点处,点B 在y 轴正半轴上,点C 在第一象限,若点A 从原点出发,沿x 轴向右以每秒1个单位长度的速度运动,点B 随之沿y 轴下滑,并带动矩形ABCD 在平面内滑动,如图2,设运动时间表示为t 秒,当点B 到达原点时停止运动. (1)当t =0时,点F 的坐标为 ; (2)当t =4时,求OE 的长及点B 下滑的距离; (3)求运动过程中,点F 到点O 的最大距离;(4)当以点F 为圆心,FA 为半径的圆与坐标轴相切时,求t 的值.【答案】(1)F (3,4);(2)8-33)7;(4)t 的值为245或325. 【解析】试题分析:(1)先确定出DF ,进而得出点F 的坐标; (2)利用直角三角形的性质得出∠ABO =30°,即可得出结论;(3)当O 、E 、F 三点共线时,点F 到点O 的距离最大,即可得出结论; (4)分两种情况,利用相似三角形的性质建立方程求解即可.试题解析:解:(1)当t =0时.∵AB =CD =8,F 为CD 中点,∴DF =4,∴F (3,4); (2)当t =4时,OA =4.在Rt △ABO 中,AB =8,∠AOB =90°,∴∠ABO =30°,点E 是AB 的中点,OE =12AB =4,BO =43,∴点B 下滑的距离为843-.(3)当O 、E 、F 三点共线时,点F 到点O 的距离最大,∴FO=OE+EF=7.(4)在Rt △ADF 中,FD 2+AD 2=AF 2,∴AF =22FD AD +=5,①设AO =t 1时,⊙F 与x 轴相切,点A 为切点,∴FA ⊥OA ,∴∠OAB +∠FAB =90°.∵∠FAD +∠FAB =90°,∴∠BAO =∠FAD .∵∠BOA =∠D =90°,∴Rt △FAE ∽Rt △ABO ,∴AB AO FA FE =,∴1853t=,∴t 1=245,②设AO =t 2时,⊙F 与y 轴相切,B 为切点,同理可得,t 2=325. 综上所述:当以点F 为圆心,FA 为半径的圆与坐标轴相切时,t 的值为245或325. 点睛:本题是圆的综合题,主要考查了矩形的性质,直角三角形的性质,中点的意义,勾股定理,相似三角形的判定和性质,切线的性质,解(2)的关键是得出∠ABO =30°,解(3)的关键是判断出当O 、E 、F 三点共线时,点F 到点O 的距离最大,解(4)的关键是判断出Rt △FAE ∽Rt △ABD ,是一道中等难度的中考常考题.4.如图.在△ABC 中,∠C =90°,AC =BC ,AB =30cm ,点P 在AB 上,AP =10cm ,点E 从点P 出发沿线段PA 以2c m/s 的速度向点A 运动,同时点F 从点P 出发沿线段PB 以1c m/s 的速度向点B 运动,点E 到达点A 后立刻以原速度沿线段AB 向点B 运动,在点E 、F 运动过程中,以EF 为边作正方形EFGH ,使它与△ABC 在线段AB 的同侧,设点E 、F 运动的时间为t (s )(0<t <20).(1)当点H落在AC边上时,求t的值;(2)设正方形EFGH与△ABC重叠部分的面积为S.①试求S关于t的函数表达式;②以点C为圆心,12t为半径作⊙C,当⊙C与GH所在的直线相切时,求此时S的值.【答案】(1)t=2s或10s;(2)①S=22 2 9?(02)75050(210)240400?(1020)t tt t tt t t⎧<≤⎪⎪-+-<≤⎨⎪-+<<⎪⎩;②100cm2.【解析】试题分析:(1)如图1中,当0<t≤5时,由题意AE=EH=EF,即10﹣2t=3t,t=2;如图2中,当5<t<20时,AE=HE,2t﹣10=10﹣(2t﹣10)+t,t=10;(2)分四种切线讨论a、如图3中,当0<t≤2时,重叠部分是正方形EFGH,S=(3t)2=9t2.b、如图4中,当2<t≤5时,重叠部分是五边形EFGMN.c、如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN.d、如图6中,当10<t<20时,重叠部分是正方形EFGH.分别计算即可;②分两种情形分别列出方程即可解决问题.试题解析:解:(1)如图1中,当0<t≤5时,由题意得:AE=EH=EF,即10﹣2t=3t,t=2如图2中,当5<t<20时,AE=HE,2t﹣10=10﹣(2t﹣10)+t,t=10.综上所述:t=2s或10s时,点H落在AC边上.(2)①如图3中,当0<t≤2时,重叠部分是正方形EFGH,S=(3t)2=9t2如图4中,当2<t≤5时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(3t)2﹣12(5t﹣10)2=﹣72t2+50t﹣50.如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(20﹣t)2﹣12(30﹣3t)2=﹣72t2+50t﹣50.如图6中,当10<t<20时,重叠部分是正方形EFGH,S=(20﹣t)2=t2﹣40t+400.综上所述:S=2229?(02)75050(210)240400?(1020)t tt t tt t t⎧<≤⎪⎪-+-<≤⎨⎪-+<<⎪⎩.②如图7中,当0<t≤5时,12t+3t=15,解得:t=307,此时S=100cm2,当5<t<20时,12t+20﹣t=15,解得:t=10,此时S=100.综上所述:当⊙C与GH所在的直线相切时,求此时S的值为100cm2点睛:本题考查了圆综合题、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、切线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,注意不能漏解,属于中考压轴题.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.解决问题:()1如图①,半径为4的Oe上,则PA的最大值和e外有一点P,且7PO=,点A在O最小值分别是______和______.()2如图②,扇形AOB的半径为4,45∠=o,P为弧AB上一点,分别在OA边找AOBV周长的最小,请在图②中确定点E、F的位置并直点E,在OB边上找一点F,使得PEFV周长的最小值;接写出PEF拓展应用()3如图③,正方形ABCD 的边长为42;E 是CD 上一点(不与D 、C 重合),CF BE ⊥于F ,P 在BE 上,且PF CF =,M 、N 分别是AB 、AC 上动点,求PMN V 周长的最小值.【答案】(1)11,3;(2)图见解析,PEF V 周长最小值为423)41042. 【解析】 【分析】()1根据圆外一点P 到这个圆上所有点的距离中,最远是和最近的点是过圆心和该点的直线与圆的交点,容易求出最大值与最小值分别为11和3;()2作点P 关于直线OA 的对称点1P ,作点P 关于直线OB 的对称点2P ,连接1P 、2P ,与OA 、OB 分别交于点E 、F ,点E 、F 即为所求,此时PEF V 周长最小,然后根据等腰直角三角形求解即可;()3类似()2题作对称点,PMN V 周长最小12PP =,然后由三角形相似和勾股定理求解.【详解】解:()1如图①,Q 圆外一点P 到这个圆上所有点的距离中,最大距离是和最小距离都在过圆心的直线OP 上,此直线与圆有两个交点,圆外一点与这两个交点的距离个分别最大距离和最小距离.PA ∴的最大值227411PA PO OA ==+=+=,PA 的最小值11743PA PO OA ==-=-=, 故答案为11和3;()2如图②,以O 为圆心,OA 为半径,画弧AB 和弧BD ,作点P 关于直线OA 的对称点1P ,作点P 关于直线OB 的对称点2P ,连接1P 、2P ,与OA 、OB 分别交于点E 、F ,点E 、F 即为所求.连接1OP 、2OP 、OP 、PE 、PF ,由对称知识可知,1AOP AOP ∠∠=,2BOP BOP ∠∠=,1PE PE =,2PF P F = ∴1245AOP BOP AOP BOP AOB ∠∠∠∠∠+=+==o , 12454590POP o o o ∠=+=, 12POP ∴V 为等腰直角三角形,121PP ∴==PEF V 周长1212PE PF EF PE P F EF PP =++=++=,此时PEF V 周长最小.故答案为;()3作点P 关于直线AB 的对称1P ,连接1AP 、1BP ,作点P 关于直线AC 的对称2P ,连接1P 、2P ,与AB 、AC 分别交于点M 、N .如图③ 由对称知识可知,1PM PM =,2PN P N =,PMN V 周长1212PM PN MN PM P N MN PP =++=++=,此时,PMN V 周长最小12PP =.由对称性可知,1BAP BAP ∠∠=,2EAP EAP ∠∠=,12APAP AP ==, ∴1245BAP EAP BAP EAP BAC o∠∠∠∠∠+=+== 12454590P AP ∠=+=o o o ,12P AP V ∴为等腰直角三角形,PMN ∴V 周长最小值12PP =,当AP 最短时,周长最小. 连接DF .CF BE Q ⊥,且PF CF =,45PCF ∠∴=o ,PCCF=45ACD ∠=o Q ,PCF ACD ∠∠∴=,PCA FCD ∠∠=,又ACCD=, ∴在APC V 与DFC V 中,AC PCCD CF=,PCA FCD ∠∠=C AP ∴V ∽DFC V ,AP AC DF CD∴== ∴AP =90BFC ∠=o Q ,取AB 中点O .∴点F 在以BC 为直径的圆上运动,当D 、F 、O 三点在同一直线上时,DF 最短.DF DO FO OC =-===AP ∴最小值为AP = ∴此时,PMN V 周长最小值12PP ====.【点睛】本题考查圆以及正方形的性质,运用圆的对称性和正方形的对称性是解答本题的关键.7.已知,ABC ∆内接于O e ,点P 是弧AB 的中点,连接PA 、PB ; (1)如图1,若AC BC =,求证:AB PC ⊥; (2)如图2,若PA 平分CPM ∠,求证:AB AC =; (3)在(2)的条件下,若24sin 25BPC ∠=,8AC =,求AP 的值.【答案】(1)见解析;(2)见解析5 【解析】 【分析】(1)由点P 是弧AB 的中点,可得出AP=BP , 通过证明APC BPC ∆≅∆ ,ACE BCE ∆≅∆可得出AEC BEC ∠=∠进而证明AB ⊥ PC.(2)由PA 是∠CPM 的角平分线,得到∠MPA=∠APC, 等量代换得到∠ABC=∠ACB, 根据等腰三角形的判定定理即可证得AB=AC.(3)过A 点作AD ⊥BC,有三线合一可知AD 平分BC,点O 在AD 上,连结OB ,则∠BOD =∠BAC ,根据圆周角定理可知∠BOD=∠BAC, ∠BPC=∠BAC ,由∠BOD=∠BPC 可得sin sin BDBOD BPC OB∠=∠=,设OB=25x ,根据勾股定理可算出OB 、BD 、OD 、AD 的长,再次利用勾股定理即可求得AP 的值. 【详解】解:(1)∵点P 是弧AB 的中点,如图1, ∴AP =BP , 在△APC 和△BPC 中AP BP AC BC PC PC =⎧⎪=⎨⎪=⎩, ∴△APC ≌△BPC (SSS ), ∴∠ACP =∠BCP , 在△ACE 和△BCE 中AC BC ACP BCP CE CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACE ≌△BCE (SAS ), ∴∠AEC =∠BEC , ∵∠AEC +∠BEC =180°, ∴∠AEC =90°, ∴AB ⊥PC ;(2)∵PA 平分∠CPM , ∴∠MPA =∠APC ,∵∠APC +∠BPC +∠ACB =180°,∠MPA +∠APC +∠BPC =180°, ∴∠ACB =∠MPA =∠APC , ∵∠APC =∠ABC , ∴∠ABC =∠ACB , ∴AB =AC ;(3)过A 点作AD ⊥BC 交BC 于D ,连结OP 交AB 于E ,如图2,由(2)得出AB =AC , ∴AD 平分BC , ∴点O 在AD 上,连结OB ,则∠BOD =∠BAC ,∵∠BPC =∠BAC , ∴sin sin BOD BPC ∠=∠=2425BDOB=, 设OB =25x ,则BD =24x , ∴OD =22OB BD -=7x ,在Rt ABD V 中,AD =25x +7x =32x ,BD =24x , ∴AB =22AD BD +=40x ,∵AC =8, ∴AB =40x =8, 解得:x =0.2,∴OB =5,BD =4.8,OD =1.4,AD =6.4, ∵点P 是¶AB 的中点, ∴OP 垂直平分AB , ∴AE =12AB =4,∠AEP =∠AEO =90°, 在Rt AEO ∆中,OE =223AO AE -=,∴PE =OP ﹣OE =5﹣3=2,在Rt APE ∆中,AP =22222425PE AE +=+=. 【点睛】本题是一道有关圆的综合题,考查了圆周角定理、勾股定理、等腰三角形的判定定理和三线合一,是初中数学的重点和难点,一般以压轴题形出现,难度较大.8.已知P 是O e 的直径BA 延长线上的一个动点,∠P 的另一边交O e 于点C 、D ,两点位于AB 的上方,AB =6,OP=m ,1sin 3P =,如图所示.另一个半径为6的1O e 经过点C 、D ,圆心距1OO n =. (1)当m=6时,求线段CD 的长;(2)设圆心O 1在直线AB 上方,试用n 的代数式表示m ;(3)△POO 1在点P 的运动过程中,是否能成为以OO 1为腰的等腰三角形,如果能,试求出此时n 的值;如果不能,请说明理由.【答案】(1)CD=25;(2)m=23812n n- ;(3) n 的值为955或9155 【解析】分析:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .解Rt △POH ,得到OH 的长.由勾股定理得CH 的长,再由垂径定理即可得到结论; (2)解Rt △POH ,得到Rt 3mOH OCH V =.在和Rt △1O CH 中,由勾股定理即可得到结论;(3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况讨论:① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时,分1OP OO =和11O P OO =.②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得结论. 详解:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .在Rt △1sin 63POH P PO =Q 中,=,,∴2OH =. ∵AB =6,∴3OC =. 由勾股定理得: 5CH = ∵OH ⊥DC ,∴225CD CH ==.(2)在Rt △1sin 3POH P PO m Q 中,=,=,∴3m OH =. 在Rt △OCH 中,2293m CH ⎛⎫- ⎪⎝⎭=. 在Rt △1O CH 中,22363m CH n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=. 可得: 2236933m m n ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=,解得23812n m n -:=.(3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况: ① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时i )1OP OO =,即m n =,由23812n n n-=,解得9n :=.即圆心距等于O e 、1O e 的半径的和,就有O e 、1O e 外切不合题意舍去.ii )11O P OO =,由22233m m n m -+-()() n =, 解得:23m n =,即23n 23812n n-=,解得9155n :=. ②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得: 28132n m n-=.∵1POO ∠是钝角,∴只能是m n =,即28132nn n-=,解得955n :=. 综上所述:n 的值为955或9155. 点睛:本题是圆的综合题.考查了圆的有关性质和两圆的位置关系以及解直径三角形.解答(3)的关键是要分类讨论.9.定义:数学活动课上,李老师给出如下定义:如果一个三角形有一边上的中线等于这条边的一半,那么称三角形为“智慧三角形”.理解: ⑴如图,已知是⊙上两点,请在圆上找出满足条件的点,使为“智慧三角形”(画出点的位置,保留作图痕迹);⑵如图,在正方形中,是的中点,是上一点,且,试判断是否为“智慧三角形”,并说明理由;运用:⑶如图,在平面直角坐标系中,⊙的半径为,点是直线上的一点,若在⊙上存在一点,使得为“智慧三角形”,当其面积取得最小值时,直接写出此时点的坐标.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)P 的坐标(223-,13),(223,13).【解析】试题分析:(1)连结AO并且延长交圆于C1,连结BO并且延长交圆于C2,即可求解;(2)设正方形的边长为4a,表示出DF=CF以及EC、BE的长,然后根据勾股定理列式表示出AF2、EF2、AE2,再根据勾股定理逆定理判定△AEF是直角三角形,由直角三角形的性质可得△AEF为“智慧三角形”;(3)根据“智慧三角形”的定义可得△OPQ为直角三角形,根据题意可得一条直角边为1,当斜边最短时,另一条直角边最短,则面积取得最小值,由垂线段最短可得斜边最短为3,根据勾股定理可求另一条直角边,再根据三角形面积可求斜边的高,即点P的横坐标,再根据勾股定理可求点P的纵坐标,从而求解.试题解析:(1)如图1所示:(2)△AEF是否为“智慧三角形”,理由如下:设正方形的边长为4a,∵E是DC的中点,∴DE=CE=2a,∵BC:FC=4:1,∴FC=a,BF=4a﹣a=3a,在Rt△ADE中,AE2=(4a)2+(2a)2=20a2,在Rt△ECF中,EF2=(2a)2+a2=5a2,在Rt△ABF中,AF2=(4a)2+(3a)2=25a2,∴AE2+EF2=AF2,∴△AEF是直角三角形,∵斜边AF上的中线等于AF的一半,∴△AEF为“智慧三角形”;(3)如图3所示:由“智慧三角形”的定义可得△OPQ为直角三角形,根据题意可得一条直角边为1,当斜边最短时,另一条直角边最短,则面积取得最小值,由垂线段最短可得斜边最短为3,由勾股定理可得PQ=,PM=1×2÷3=,由勾股定理可求得OM=,故点P的坐标(﹣,),(,).考点:圆的综合题.10.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.11.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)505-【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 yxxxy-+--=,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=HPCP=10RR-=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=5tan∠CAB=2,BP228+(4)x-2880x x-+DA 25x,则BD=525x,如下图所示,PA =PD ,∴∠PAD =∠CAB =∠CBA =β,tanβ=2,则cosβ=5,sinβ=5, EB =BDcosβ=(45﹣25x )×5=4﹣25x , ∴PD ∥BE , ∴EB BF PD PF =,即:2024588x y x xx y -+--=, 整理得:y =25x x 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 =2rcosβ=5,DG =5,AG =2r , 5+2r =45,解得:2r =51+, 则:DG =5=50﹣105, 相交所得的公共弦的长为50﹣105.【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.12.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⋅⋅=-•22 23=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.13.如图①,已知Rt ABC ∆中,90ACB ∠=o ,8AC =,10AB =,点D 是AC 边上一点(不与C 重合),以AD 为直径作O e ,过C 作CE 切O e 于E ,交AB 于F .(1)若O e 的半径为2,求线段CE 的长;(2)若AF BF =,求O e 的半径;(3)如图②,若CE CB =,点B 关于AC 的对称点为点G ,试求G 、E 两点之间的距离.【答案】(1)42CE =(2)O e 的半径为3;(3)G 、E 两点之间的距离为9.6.【解析】【分析】(1)根据切线的性质得出∠OEC=90°,然后根据勾股定理即可求得;(2)由勾股定理求得BC ,然后通过证得△OEC ∽△BCA ,得到OE BC =OC BA ,即r 8-r =610,解得即可; (3)证得D 和M 重合,E 和F 重合后,通过证得△GBE ∽△ABC ,GB GE AB AC=,即12108GE =,解得即可. 【详解】(1)如图,连结OE .∵CE 切O e 于E ,∴90OEC ∠=︒.∵8AC =,O e 半径为2,∴6OC =,2OE =.∴2242CE OC OE =-=;(2)设O e 半径为r .在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,10AB =,8AC =, ∴226BC AB AC -=. ∵AF BF =, ∴AF CF BF ==. ∴ACF CAF ∠=∠. ∵CE 切O e 于E ,∴90OEC ∠=︒.∴OEC ACB ∠=∠,∴OEC BCA ∆~∆.∴OE OC BC BA =, ∴8610r r -=, 解得3r =.∴O e 的半径为3;(3)连结EG 、OE ,设EG 交AC 于点M ,由对称性可知,CB CG =.又CE CB =,∴CE CG =.∴EGC GEC ∠=∠.∵CE 切O e 于E ,∴90GEC OEG ∠+∠=︒.又90EGC GMC ∠+∠=︒,∴OEG GMC ∠=∠.又GMC OME ∠=∠,∴OEG OME ∠=∠.∴OE OM =.∴点M 与点D 重合.∴G 、D 、E 三点在同一条直线上.连结AE 、BE ,∵AD 是直径,∴90AED ∠=︒,即90AEG ∠=︒.又CE CB CG ==,∴90BEG ∠=︒.∴180AEB AEG BEG ∠=∠+∠=︒,∴A 、E 、B 三点在同一条直线上.∴E 、F 两点重合.∵90GEB ACB ∠=∠=︒,B B ∠=∠,∴GBE ABC ∆~∆. ∴GB GE AB AC =,即12108GE =. ∴9.6GE =.故G 、E 两点之间的距离为9.6.【点睛】本题考查了切线的判定,轴的性质,勾股定理的应用以及三角形相似的判定和性质,证得G 、D 、E 三点共线以及A 、E 、B 三点在同一条直线上是解题的关键.14.如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 、D 在⊙O 上,∠D =60°且AB =6,过O 点作OE ⊥AC ,垂足为E .(1)求OE 的长;(2)若OE的延长线交⊙O于点F,求弦AF、AC和弧CF围成的图形(阴影部分)的面积.(结果保留π)【答案】(1)OE的长为32;(2)阴影部分的面积为3 2π【解析】(1)OE=32(2)S=32π15.结果如此巧合!下面是小颖对一道题目的解答.题目:如图,Rt△ABC的内切圆与斜边AB相切于点D,AD=3,BD=4,求△ABC的面积.解:设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x.根据切线长定理,得AE=AD=3,BF=BD=4,CF=CE=x.根据勾股定理,得(x+3)2+(x+4)2=(3+4)2.整理,得x2+7x=12.所以S△ABC=12 AC•BC=12(x+3)(x+4)=12(x2+7x+12)=12×(12+12)=12.小颖发现12恰好就是3×4,即△ABC的面积等于AD与BD的积.这仅仅是巧合吗?请你帮她完成下面的探索.已知:△ABC的内切圆与AB相切于点D,AD=m,BD=n.可以一般化吗?(1)若∠C=90°,求证:△ABC的面积等于mn.倒过来思考呢?(2)若AC•BC=2mn,求证∠C=90°.改变一下条件……(3)若∠C=60°,用m、n表示△ABC的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)S△ABC=3mn;【解析】【分析】(1)设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,仿照例题利用勾股定理得(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,再根据S△ABC=AC×BC,即可证明S△ABC=mn.(2)由AC•BC=2mn,得x2+(m+n)x=mn,因此AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=AB2,利用勾股定理逆定理可得∠C=90°.(3)过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,根据条件求出AG、CG,又根据BG=BC-CG得到BG .在Rt△ABG中,根据勾股定理可得x2+(m+n)x=3mn,由此S△ABC=BC•AG=mn.【详解】设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,根据切线长定理,得:AE=AD=m、BF=BD=n、CF=CE=x,(1)如图1,在Rt△ABC中,根据勾股定理,得:(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=mn,所以S△ABC=AC•BC=(x+m)(x+n)=[x2+(m+n)x+mn]=(mn+mn)=mn;(2)由AC•BC=2mn,得:(x+m)(x+n)=2mn,整理,得:x2+(m+n)x=mn,∴AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=2[x2+(m+n)x]+m2+n2=2mn+m2+n2=(m+n)2=AB2,根据勾股定理逆定理可得∠C=90°;(3)如图2,过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,AG=AC•sin60°=(x+m),CG=AC•co s60°=(x+m),∴BG=BC﹣CG=(x+n)﹣(x+m),在Rt△ABG中,根据勾股定理可得:[(x+m)]2+[(x+n)﹣(x+m)]2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=3mn,∴S△ABC=BC•AG=×(x+n)•(x+m)=3x2+(m+n)x+mn]=3(3mn+mn)3.【点睛】本题考查了圆中的计算问题、与圆有关的位置关系以及直角三角形,注意掌握方程思想与数形结合思想的应用.。
中考数学专题复习《圆与三角形的综合(圆的综合问题)》测试卷(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图 O 是ABC 的外接圆 AB 是O 的直径 FH 是O 的切线 切点为F FH BC ∥ 连接AF 交BC 于E 连接BF .(1)证明:AF 平分BAC ∠(2)若ABC ∠的平分线BD 交AF 于点D 4EF = 6DE = 求tan EBF ∠的值.2.如图① OA 是O 的半径 点P 是OA 上一动点 过P 作弦BD ⊥弦AC 垂足为E连结AB BC CD DA .(1)求证:BAO CAD ∠=∠.(2)当OA CD ∥时 求证:AC BC =.(3)如图① 在(2)的条件下 连结OC .①若ABC 的面积为12 4cos 5ADB求APD △的面积. ①当P 是OA 的中点时 求BD AC 的值.3.如图 ABC 内接于O AB ,是①O 的直径 过点C 作O 的切线交AB 的延长线于点D BE CD ⊥ EB 的延长线交O 于F CF ,交AB 于点G BCF BCD ∠=∠.(1)求证:BE BG =(2)若1BE = 求O 的半径.4.如图 O 是ABC 的外接圆 AB 是O 的直径 BD 是O 的切线 连接AD 交O 于点E 交BC 边于点F 若点C 是AE 的中点.(1)求证:ACF BCA ∽△△(2)若1CF = 2BF = 求DB 的长.5.如图1 锐角ABC 内接于O 点E 是AB 的中点 连结EO 并延长交BC 于D 点F 在AC 上 连结AD DF BAD CDF ∠=∠.(1)求证:DF AB .(2)当9AB = 4AF FD ==时①求tan CDF ∠的值①求BC 的长.(3)如图2 延长AD 交O 于点G 若::1:4:3GC CA AB = 求BED DFC S S△△的值.6.如图 AB 为O 的直径 弦CD AB ⊥于点E 连接AC BC .(1)求证:CAB BCD ∠=∠(2)若4AB = 2BC = 求CD 的长.7.如图 四边形ABCD 内接于O BC 为O 的直径 O 的切线AP 与CB 的延长线交于点P .(1)求证:PAB ACB ∠=∠(2)若12AB = 4cos 5ADB求PB 的长.8.在Rt ABC 中 90BCA ∠=︒ CA CB = 点D 是ABC 外一动点(点B 点D 位于AC 两侧) 连接CD AD .(1)如图1 点O 是AB 的中点 连接OC OD 当AOD △为等边三角形时 ADC ∠的度数是______(2)如图2 连接BD 当135ADC ∠=︒时 探究线段BD CD DA 之间的数量关系 并说明理由(3)如图3 O 是ABC 的外接圆 点D 在AC 上 点E 为AB 上一点 连接CE DE 当1AE = 7BE =时 直接写出CDE 面积的最大值及此时线段BD 的长.9.如图 AB 为O 的直径 AB AC = BC 交O 于点DAC 交O 于点E 45BAC ∠=︒.(1)求EBC ∠的大小(2)若O 的半径为2 求图中阴影部分的面积.10.如图 点C 是弧AB 的中点 直线EF 与O 相切于点C 直线AO 与切线EF 相交于点E 与O 相交于另一点D 连接AB CD .(1)求证:AB EF ∥(2)若3DEF D ∠=∠ 求DAB ∠的度数.11.如图1 BC 是O 的直径 点A 在O 上 AD ①BC 垂足为D AE AC = CE 分别交AD AB 于点F G .(1)求证:FA FG =(2)如图2 若点E 与点A 在直径BC 的两侧 AB CE 的延长线交于点G AD 的延长线交CG 于点F .①问(1)中的结论还成立吗?如果成立 请证明 如果不成立 请说明理由①若2tan3BAD∠=求cos BCE∠.12.如图1四边形ABCD内接于O连结BD AC交于点G点E是AB上一点连结CE交BD于点F且满足ACD ACF∠=∠.(1)求证:ACE ABD∠=∠(2)若点C是BD的中点①求证:CE CD=②若34CFCD=3tan4BDC∠=时求EFFD的值.(3)如图2当点F是BG的中点时若2AB=3AC=求CG的值.13.如图 四边形OABC 中90OAB OCB ∠=∠=︒ BA BC =.以O 为圆心 以OA 为半径作O .(1)求证:BC 是O 的切线(2)连接BO 形延长交O 于点D 延长AO 交O 于点E 与BC 的延长线交于点F ①补全图形①若AD AC = 求证:OF OB =.14.如图 在ABC 中 AB AC = AO BC ⊥于点O OE AB ⊥于点E 以点O 为圆心 OE 为半径作圆O 交AO 于点F .(1)求证:AC 是O 的切线(2)若60AOE =︒∠ 3OE = 在BC 边上是否存在一点P 使PF PE +有最小值 如果存在请求出PF PE +的最小值.15.如图1 在O 中 P 是直径AB 上的动点 过点P 作弦CD (点C 在点D 的左边) 过点C 作弦CE AB ⊥ 垂足为点F 连接BC 已知BE ED =.(1)求证:FP FB =.(2)当点P 在半径OB 上时 且OP FB = 求FPFC 的值.(3)连接BD 若55OA OP ==. ①求BD 的长.①如图2 延长PC 至点G 使得CG CP = 连接BG 求BCG 的面积.参考答案:1.(1)解:连接OF 如图所示:FH 是O 的切线OF FH ∴⊥①FH BC ∥OF BC ∴⊥BF CF ∴=BAF CAF ∴∠=∠AF ∴平分BAC ∠(2)解:如图作出ABC ∠的平分线BD 交AF 于点DABD CBD ∠=∠ BAF CAF CBF ∠=∠=∠ 且FBD CBD CBF ∠=∠+∠ BDF ABD BAF ∠=∠+∠FBD BDF ∴∠=∠4610BF DF EF DE ∴==+=+= AB 是O 的直径90AFB ∴∠=42tan 105EF EBF BF ∴∠===.2.(1)解:延长AO 交圆O 与F 连接BF .①90ABF ∠=︒①BD AC ⊥与E①90AED ABF ∠=∠=︒又AOE AFB ∠=∠①ABF AED ∽①BAF EAD ∠=∠即BAO CAD ∠=∠.(2)连接CF①AF 是O 的直径①90ACF ∠=︒①90AFC FAC ∠+∠=︒①OA CD ∥①FAC ACD ∠=∠①BD AC ⊥与E①90AED ∠=︒①90CDE ACD ∠+∠=︒①AFC CDE ∠=∠又①AFC CBA ∠=∠ CDE CAB ∠=∠①CBA CAB ∠=∠①AC BC =.(3)①①4cos 5ADB①45DE AD = ①45DE AD =①2235AE AD DE AD =- ①ACB ADB①45CE BC = 设4CE a = 则5BC a AC == ①223BE BC CE a -①5BC AC a ==①AE AC EC a =-=①53AD a = 43DE a = ①OP CD ①14OE AE DE CE == ①13PE a = 53PD a = ①211552236APD SPD AE a a a =⋅=⨯⨯= ①11531222ABC S AC BE a a =⋅=⨯⨯= 解得:22415a = ①25524466153APD S a ==⨯=. ①过点O 作OH AC ⊥于H①22AC AH CH ==①PE AC ⊥①PE OH ∥①P 是OA 的中点①E 是AH 的中点设AE k = 则2AH k = 4AC k= 3CE k = 4BC AC k ==①BE①ADB ACB ∠=∠ AED BEC∠=∠①AED BEC ∽ ①AEDEBE CE =①AE CEDE BE ⋅===①BD =①74BD AC k ==故BDAC3.(1)证明:如图 连接OC①CD 是①O 的切线①OC CD ⊥①90OCB BCD ∠+∠=︒①OC OB =①OCB OBC ∠=∠①BCF BCD ∠=∠①90BCF OBC ∠+∠=︒①90BGC ∠=︒ 即BG CF ⊥①BCF BCD ∠=∠,BE CF ⊥①BE BG =(2)解:①AB 是O 的直径 CF AB ⊥①BC BF =①BC BF =①BCF F ∠=∠①BE CD ⊥ BCF BCD ∠=∠①30BCF BCD F ∠=∠=∠=︒①60OBC ∠=︒①1BE =①2BC =①60OB OC OBC =∠=︒,①OBC △为等边三角形①2OB BC ==即O 的半径为2.4.(1)解:①AB 是O 的直径①090ACB FCA ∠=∠=①点C 是AE 的中点①AC EC =①CAE CBA ∠=∠①ACF BCA ∽△△(2)ACF BCA ∵∽△△2AC CF CB =⋅∴1CF = 2BF =23AC CF CB =⋅=∴AC ∴090ACB ∠=AB ∴==1sin 2CA ABC AB ∴∠=== 30CAE CBA =︒∠=∠∴903060BAC ∴∠=︒-︒=︒603030BAD ∴∠=︒-︒=︒BD 是O 的切线 90ABD ∴∠=︒tan D B B BA D A ∠==∴2DB ∴=5.(1)证明:①点E 是AB 的中点 且DE 过圆心①AB DE ⊥①AD BD =①B BAD ∠=∠有①BAD CDF ∠=∠①B CDF ∠=∠①DF AB . (2)①DFAB ①CDF CBA △△∽①DF CF BA CA=即:494CF CF=+ 解得:165CF = 又①AF FD =①CAD FDA ∠=∠①DF AB①FDA BAD CDF ∠=∠=∠①CAD CDF ∠=∠又C C ∠=∠①CDF CAD ∽ ①=CD CA CF CD①2161657645525CD CF AC ⎛⎫=⋅=⨯+= ⎪⎝⎭ ①245CD = ①CDF CBA △△∽①DC DF BC BA= 即24459BC = ①545BC = ①5424655BD BC DC =-=-= ①1922AE AB == 在ADE 中222293762DE AD AE ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭①3772tan tan 92DE CDF EAD AE ∠=∠=== 综上 17tan CDF ∠ 545BC =. (3)①::1:4:3GC CA AB =①它们所对圆心角度数比为1:4:3.根据同弧所对圆周角为原心角的一半 可知它们所对的圆周角度数比为1:4:3 即1::1:4:3B C ∠∠∠=设1∠=α 则4B α∠= 3C α∠=则14ADB C α∠=∠+∠=①AD BD =①4BAD B α∠=∠=①4ADB BAD B α∠=∠=∠=①ADB 为等边三角形①460α=︒①15α=︒①345C α∠==︒过点E 作EM BC ⊥交BC 于M 过点A 作⊥AP BC 交BC 于P 过点F 作FN BC ⊥交BC 于N设2BD m =①=60B ∠︒ 90BED ∠=︒①1cos6022BE BD m m =⋅︒=⨯= sin sin 60EM BE B m m =⋅=⋅︒==①211222BED S EM BD m =⋅=⋅=同理sin 2sin 602AP AB B m m =⋅=⨯︒== ①45C PAC ∠=∠=︒①PC AP == ①12PD BD m ==①)1CD PC PD m =-=①45C NFC ∠=∠=︒设FN CN n ==①DF AB60FDN B ∠=∠=︒ ①3tan 60FN DN ==︒ 又①CD DN NC =+ 即)331m n =+ 解得:()233n m = ①)()211953313322DFC S DC FN m m -=⋅=⨯⨯= ①2253332953BED DFC S m S -+△△. 6.(1)证明:①直径AB CD ⊥①BC BD =.①A BCD ∠=∠(2)解:连接OC①直径AB CD ⊥①CE ED =.①直径4AB =①2CO OB ==①2BC =①OCB 是等边三角形①60COE ∠=︒①30OCE ∠=︒ ①112OE OC == 在Rt COE △中①CE①2CD CE ==7.(1)证明:如图 连接OA①AP 为O 的切线①OA AP ⊥①90OAP ∠=︒①90OAB PAB ∠+∠=︒①OA OB =①OAB OBA ∠=∠①90OBA PAB①BC 为O 的直径①90ACB OBA ∠+∠=︒①PAB ACB ∠=∠(2)由(1)知PAB ACB ∠=∠ 且ADB ACB ∠=∠ ①ACB PAB ADB ∠=∠=∠ ①4cos cos cos 5ACB PAB ADB ∠=∠=∠= 在Rt ABC 中 3tan 4AB ACB AC ∠== ①12AB =①16AC =①2220BC AB AC +=①10OB =过B 作BF AP ⊥于F①ADB FAB ∠=∠ 4cos 5ADB①4cos 5FAB ∠=①3sin 5FAB ∠= ①在Rt ABF 中 36sin 5BF AB FAB =⋅∠=①OA AP BF AP ⊥⊥,,①BF OA ∥ ①PBF POA ∽①BF PB OA PO ①3651010PB PB =+①1807PB = 故PB 的长为1807. 8.(1)解:90BCA ∠=︒ BC AC = 点O 是AB 的中点 90COA ︒∴∠= 12CO AB OA == AOD 是等边三角形OD OA ∴= 60ODA DOA ∠=∠=︒OC OD ∴= 906030COD COA DOA ∠=∠-∠=︒-︒=︒ ()()11180180307522ODC COD ∴∠=︒-∠=⨯︒-︒=︒ 7560135ADC ODC ODA ∴∠=∠+∠=︒+︒=︒故答案为:135︒(2)解:线段BD CD DA 之间的数量关系为:BD DA =+ 理由如下: 过点C 作CH CD ⊥交AD 的延长线于点H 如图2所示:则180********CDH ADC ∠=︒-∠=︒-︒=︒ DCH ∴△是等腰直角三角形CH CD ∴= HD90BCA ∠=︒ACH BCD ∴∠=∠()ACH BCD SAS ∴≌BD AH HD DA AD ∴==+=+ (3)解:连接OC 如图3所示:90BCA ∠=︒ BC AC =ACB ∴是等腰直角三角形45ABC ∴∠=︒ O 是ABC 的外接圆O ∴是AB 的中点OC AB ∴⊥ ()()111174222OC OA AB AE BE ===+=⨯+= 413OE OA AE ∴=-=-=在Rt COE △中 由勾股定理得:2222435CE OC OE ++ CE 是定值∴点D 到CE 的距离最大时 CDE 面积的面积最大 AB 是O 的直径过点O 作ON CE ⊥于N 延长ON 与O 的交点恰好是点D 时 点D 到CE 的距离最大 CDE 面积的面积最大1122OCE S OC OE CE ON =⋅=⋅431255OC OE ON CE ⋅⨯∴===4OD OC ==128455DN OD ON ∴=-=-=此时 在直角CNO 中 222212164()55CN OC ON =-=-=在直角CND △中 222216885()()55CD CN DN +=+=在直角ABD △中 222228BD AB AD AD =-=- 由(2)知 8581022BD CD AD AD AD =+==2228108()AD AD ∴-=+610AD ∴=8108106101410BD AD ∴+=即CDE 面积的面积最大值为4 此时 1410BD .9.(1)解:①AB 为O 的直径①90AEB ∠=︒又①45BAC ∠=︒①=45ABE ∠︒.又①AB AC =①67.5ABC C ∠=∠=︒①22.5EBC ∠=︒.(2)解:连接OE 如图所示:①45ABE BAE ∠=∠=︒①AE BE =①OA OB =①OE AB ⊥①2OA OB OE ===①OBE OBE S S S =-阴影扇形29021223602π⨯⨯=-⨯⨯2π=-.10.(1)证明:连接OC 如图①直线EF 与O 相切于点C①OC EF ⊥.①点C 是AB 的中点①OC AB ⊥.①AB EF ∥.(2)解:①OC EF ⊥①90OCE ∠=︒.①90DEF EOC ∠+∠=︒.①2EOC D ∠=∠ 3DEF D ∠=∠①590D ∠=︒.①18D ∠=︒.①331854DEF D ∠=∠=⨯︒=︒.①AB EF ∥①54DAB DEF ∠=∠=︒.11.(1)证明:BC 为直径90BAC ∴∠=︒90ACE AGC ∴∠+∠=︒AD BC ⊥90ADB ∴∠=︒90ABD DAB ∴∠+∠=︒①AE AC =ACE ABD ∴∠=∠DAB AGC ∴∠=∠FA FG ∴=(2)解:①(1)中的结论成立理由如下: BC 为直径90BAC ∴∠=︒即:=90GAC ∠︒90ACG AGC ∴∠+∠=︒AD BC ⊥90ADB ∴∠=︒90ABD DAB ∴∠+∠=︒①AE AC =ACG ABD ∴∠=∠DAB AGC ∴∠=∠FA FG ∴=①如图2 过点G 作GM BC ⊥交CB 的延长线于点M90GMB ADB ∴∠=∠=︒又ABD GBM ∠=∠GBM ABD ∴∽ ∴BMMGBD DA = ∴BM BDMG DA =90BAD ABD ∠+∠=︒90BAD DAC ∠+∠=︒ABD DAC ∴∠=∠ACE ABD ∠=∠DAC ACE ∴∠=∠AF CF ∴=又AF GF =CF GF ∴=∴点F 为CG 的中点2tan 3BD BAD AD ∠== ∴23BMBD MG DA ==90ADB ADC ∠=∠=︒ABD CAD ∴∽ ①23BDAD AD CD ==设2BD x = 则3AD x =①233x x x CD= 解得:92CD x =AD BC ⊥ GM BC ⊥AD GM ∴∥①点D 为CM 的中点29CM CD x ∴==92DM CD x ∴== BM DM BD ∴=-52x = ①23BM MG = 32MG BM ∴=154x = CG ∴22MG CM +()221594x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭394x = cos BCE ∴∠CM CG =. 9394xx = 1213=. 12.(1)①ACD ACF ∠=∠ ACD ABD ∠=∠ ①ACE ABD ∠=∠(2)①①点C 是BD 的中点①BAC DAC ∠=∠ BC DC =①BAC DAC DBC ∠=∠=∠①BEC BAC ACE ∠=∠+∠ ABC ABD DBC ∠=∠+∠ ①BEC ABC ∠=∠①CE BC =①CE CD =②延长CE 交O 于点P 连接PB 连接CO 交BD 于点M由①得BAC DAC DBC ∠=∠=∠ BC DC = ①CM BD ⊥ ①12DM BM BD ==①BAC BPC ∠=∠①DBC DPC ∠=∠①BCF PCB ∠=∠①CBF CPB ∽ ①CB CF CP CB = ①34CF CD = 设3CF k = 4DC CE CB k === 则EF k = ①434k k CP k= 则163PC k = ①43PE PC CF EF k =--=①在Rt CMD 中 3tan 4CM BDC DM ∠== 设BDC ∠的对边为3CM m = 则4DM m = ①由勾股定理得5CD m = ①44cos 55DM m BDC CD m ∠=== ①4cos 5DM BDC DC ∠==①165DM k = 由12DM BM BD == ①3225BD DM k ==①BPF CDF ∠=∠ PBF DCF ∠=∠ ①BPF CDF ∽ ①PF BF DF CF= 设DF y = 由4733PF PE EF k k k =+=+= 325BF BD DF k y =-=- ①732353k k y y k-= 解得15y k = 275y k = ①155EF k DF k ==或5775EF k DF k == 综上可知EF DF 的值为15或57(3)过F 作FH AB ∥ 交AC 于点H同理FHG CHF ∽ ①FH HC HG FH= ①点F 是BG 的中点则设AH HG a == ①FH HC HG FH = 即131a a -= 整理得2310a a -+= 解得:135a +=(舍去) 235a -=①325CG a =-13.(1)证明:如图 连接BO90OAB OCB ∠=∠=︒ BA BC = BO BO =①()Rt Rt HL ABO CBO ≌①AO CO =CO ∴是O 的半径又①90BCO ∠=︒①BC 是O 的切线(2)①解:依照题意画出图形 如图所示①证明:①Rt Rt ABO CBO ≌ ①AOB BOC ∠=∠①AOD COD ∠=∠①AD AC =①AOC AOD ∠=∠①120AOC AOD COD ∠=∠=∠=︒ ①60AOB BOC ∠=∠=︒①90BCO ∠=︒①30OBC ∠=︒①60AOB OBC F ∠=∠+∠=︒①30F OBC ∠=︒=∠①OB OF =.⊥与点D如图14.(1)证明:过点O作OD AC⊥=AO BCAB AC∠∴平分BACAO⊥OE AB⊥OD AC∴=OD OEOE是圆的半径OD∴是圆的半径这样AC经过半径OD的外端且垂直于半径OD∴是O的切线AC(2)解:在BC边上存在一点P使PF PE+有最小值.延长AO交O于点G连接EG交BC于点P连接PF则此时PF PE+最小连接EF过点E作EH AO⊥于点H如图∠=︒OE OFAOE60=∴为等边三角形OEF∴===3EF OE OF⊥EH OF1322OH HF OF ∴=== 39322GH OG OH ∴=+=+= 在Rt EHO 中sin EH AOE OE ∠=EH OE ∴=在Rt EHG △中EG BC FG ⊥ OG OF = PG PF ∴=PE PF PE PG EG ∴+=+==∴在BC 边上存在一点P 使PF PE +有最小值.PF PE +的最小值为 15.(1)①BE ED = ①BCE DCE ∠=①CE AB ⊥①90CFP CFB ∠=∠=︒ 在CPF 和CBF 中 DCE BCE CF CFCFP CFB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩①()ASA CPF CBF ≌ ①FP FB =.(2)由(1)得 FP FB = ①OP FB =①OP FB FP ==设3OA a =①OP FB FP a === ①2OF OP PF a =+= 连接OE①在Rt OFE △中 ()()225FE OE OF a - ①AB 为O 的直径 CE AB ⊥ ①5CF EF a == ①55FP FC a ==(3)①连接OE 如图①AB 为O 的直径 CE AB ⊥ ①CB BE =①BE ED =①BE ED CB == ①CB BE BE BD +=+ ①CE BD =①CE BD =①55OA OP == ①1OP =①FP FB = 5FP FB OP ++= ①2FP FB ==①3OF =在Rt OFE △中 FE =①4FE =①12CF FE CE == ①8CE = ①8BD = ①①CG CP = FP FB = ①点F 点C 是线段PB GO 的中点 ①CF 为PGB △的中位线 ①12CF GB = 12CF GB ∥ ①4CF = ①8GB = ①CF AB ⊥ ①BG AB ⊥ ①BCG 中BG 边上的高等于BF 的长①BCG 的面积为:1182822BG BF ⨯=⨯⨯=.。