第2章《对称图形--圆》单元自测卷(1)-苏科版九年级数学上册 培优训练一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分)1、已知⊙O 的直径为10,点P 到点O 的距离大于8,那么点P 的位置( )A .一定在⊙O 的内部B .一定在⊙O 的外部C .一定在⊙O 的上D .不能确定2、下列说法:①三角形的外心到三角形三边的距离相等②若两个扇形的圆心角相等,则它们所对的弧长也相等③三点确定一个圆④平分弧的直径垂直于弦⑤等弧所对的圆周角相等⑥在同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等,其中正确的个数有( )A .0个B .1个C .2个D .3个3、已知正六边形的边长是2,则该正六边形的边心距是( )A .1B .3C .2D .324、圆锥的高是4cm ,其底面圆半径为3cm ,则它的侧面展开图的面积为( )A .212πcmB .224πcmC .215πcmD .230πcm5、如图,半圆的圆心为0,直径AB 的长为12,C 为半圆上一点,∠CAB =30°,AC 的长是( ) A .12π B .6π C .5π D .4π(5) (6) (7) (8)6、如图所示,AB 是O 的直径,PA 切O 于点A ,线段PO 交O 于点C ,连接BC ,若36P ∠=︒,则B ∠等于( )A .27︒B .32︒C .36︒D .54︒7、如图,在菱形ABCD 中,以AB 为直径画弧分别交BC 于点F ,交对角线AC 于点E ,若AB =4,F 为BC 的中点,则图中阴影部分的面积为( )A .2233π-B .23C .4333π-D .23π 8、如图,已知A 、B 两点的坐标分别为(2,0)-、(0,1),C 的圆心坐标为(0,1)-,原点(0,0)在C 上,E 是C 上的一动点,则ABE ∆面积的最小值为( )A .1B .522- C .312- D .25588- 二、填空题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分)9、O 的圆心是原点()0,0O ,半径为5,点()3,A a 在O 上,如果点A 在第一象限内,那么a =______. 10、平面直角坐标系内的三个点A (1,-3)、B (0,-3)、C (2,-3),___ 确定一个圆.(填“能”或“不能”)11、如图,五边形ABCDE 为O 的内接正五边形,则CAD ∠= .(11) (12)12、如图所示,若用半径为6,圆心角为120°的扇形围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计), 则这个圆锥的底面半径是______.13、⊙O 的半径为2,弦BC =23,点A 是⊙O 上一点,且AB =AC ,直线AO 与BC 交于点D , 则AD 的长为_____.14、在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1cm ,则经过A 、B 、C 三点的弧长是 cm (结果保留π).(14) (15) (16)15、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______.16、如图,直线a b ⊥,垂足为H ,点P 在直线b 上,4PH cm =,O 为直线b 上一动点,若以1cm 为半径的O 与直线a 相切,则OP 的长为 .三、解答题(本大题共有11小题,共102分.)17、(6分)如图,点P 是⊙O 的直径AB 延长线上的一点(PB <OB ),点E 是线段OP 的中点.(1)尺规作图:在直径AB 上方的圆上作一点C ,使得EC =EP ,连接EC ,PC (保留清晰作图痕迹,不要求写作法);并证明PC 是⊙O 的切线;(2)在(1)的条件下,若BP =4,EB =1,求PC 的长.18、(6分)已知:如图点O 是∠EPF 的角平分线上的一点,以点O 为圆心的圆和∠EPF 的两边交于点A 、B 、C 、D .求证:∠OBA=∠OCD19、(8分) 已知PA ,PB 分别切⊙O 于A ,B ,E 为劣弧AB 上一点,过E 点的切线交PA 于C ,交PB 于D .(1)若PA =6,求△PCD 的周长;(2)若∠P =50°,求∠DOC .20、(8分)如图ABC 内接于O ,60B ∠=,CD 是O 的直径,点P 是CD 延长线上一点,且AP AC =.()1求证:PA 是O 的切线;()2若5PD =,求O 的直径.21、(8分)如图,AB=AC ,CD ⊥AB 于点D ,点O 是∠BAC 的平分线上一点⊙O 与AB 相切于点M ,与CD相切于点N(1)求证:∠AOC=135°(2)若NC=3,BC=5DM 的长22、(10分)如图,AB 、CD 是⊙O 中两条互相垂直的弦,垂足为点E ,且AE =CE ,点F 是BC 的中点,延长FE 交AD 于点G ,已知AE =1,BE =3,OE =2.(1)求证:△AED ≌△CEB ;(2)求证:FG ⊥AD ;(3)若一条直线l 到圆心O 的距离d =5,试判断直线l 是否是圆O 的切线,并说明理由.23、(10分)如图,AB 为⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,过点C 的直线交AB 的延长线于点D ,AE ⊥DC ,垂足为E ,F 是AE 与⊙O 的交点,AC 平分∠BAE(1)求证:DE 是⊙O 的切线;(2)若AE=6,∠D=30°,求图中阴影部分的面积.24、(8分)如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 、D 在⊙O 上,点E 在⊙O 外,60EAC D ∠=∠=︒. (1)求证:AE 是⊙O 的切线;(2)当4BC =时,求阴影部分的面积.25、(12分)如图,在单位长度为1的正方形网格中建立一直角坐标系,一条圆弧经过网格点A 、B 、C ,请在网格图中进行下列操作(以下结果保留根号):(1)利用网格确定该圆弧所在圆的圆心D 点的位置,并写出D 点的坐标为 ;(2)连接AD 、CD ,⊙D 的半径为 ,∠ADC 的度数为 ;(3)若扇形DAC 是一个圆锥的侧面展开图,求该圆锥底面半径.26、(12分)如图,在△ABC 中,AB=AC ,点D 在BC 上,BD=DC ,过点D 作DE ⊥AC ,垂足为E ,⊙O 经过A ,B ,D 三点.(1)求证:AB 是⊙O 的直径;(2)判断DE 与⊙O 的位置关系,并加以证明;(3)若⊙O 的半径为3,∠BAC=60°,求DE 的长.27、(14分)Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,2BC =,60B ∠=︒,点D 是AB 的中点,点P 是直线AC 上方平面内一点(不与A 、C 重合),且PD AD =,以P 为圆心,PA 为半径作P .(1)如图1,当P 经过点D 时,①PAD △为______ 三角形; ②求证:P 一定经过点C ; ③阴影部分的面积为______;(2)如图2,过点D 作直线l AB ⊥于点D ,且P 与直线l 相切,求AP 的长;(3)设P 与AB 的另一个交点为Q ,当1DQ =时,直接写出AP 的长.第2章《对称图形--圆》单元自测卷(1)-苏科版九年级数学上册 培优训练(解析)一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分)1、已知⊙O 的直径为10,点P 到点O 的距离大于8,那么点P 的位置( )A .一定在⊙O 的内部B .一定在⊙O 的外部C .一定在⊙O 的上D .不能确定试题分析:O 的直径为10,半径为5,点P 到点O 的距离大于8,,r d <点P 一定在O 的外部,故选B .2、下列说法:①三角形的外心到三角形三边的距离相等②若两个扇形的圆心角相等,则它们所对的弧长也相等③三点确定一个圆④平分弧的直径垂直于弦⑤等弧所对的圆周角相等⑥在同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等,其中正确的个数有( )A .0个B .1个C .2个D .3个【分析】根据确定圆的条件,垂径定理,三角形外心的性质,圆周角定理,弦、圆心角、弧的关系判断即可.【答案】解:①三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等;故不符合题意;②在同圆或等圆中,若两个扇形的圆心角相等,则它们所对的弧长也相等,故不符合题意; ③不在同一条直线上的三点确定一个圆,故不符合题意;④平分弧的直径垂直于这条弧所对的弦;故不符合题意;⑤等弧所对的圆周角相等,故符合题意;⑥在同圆或等圆中,相等的弦所对的优弧或劣弧相等,故不符合题意;故选:B .3、已知正六边形的边长是2,则该正六边形的边心距是( )A .1 BC .2 D【分析】正六边形的边长与外接圆的半径相等,构建直角三角形,利用直角三角形的边角关系即可求出.【详解】如图,连接OA ,作OM ⊥AB .∵正六边形ABCDEF 的边长为2,∴∠AOM =30°,AM 12=AB 12=⨯2=1,∴正六边形的边心距是OM tan AM AOM ∠===故选B .4、圆锥的高是4cm ,其底面圆半径为3cm ,则它的侧面展开图的面积为( )A .212πcmB .224πcmC .215πcmD .230πcm 【答案】C【分析】利用勾股定理易得圆锥的母线长,圆锥的侧面积=π×底面半径×母线长,把相应数值代入即可求解.【解析】∵圆锥的高为4cm ,底面半径为3cm ,∴圆锥的母线长为:22435+=(cm ),∴圆锥的侧面展开图的面积为:π×3×5=15π(cm 2).故选:C .5、如图,半圆的圆心为0,直径AB 的长为12,C 为半圆上一点,∠CAB =30°,AC 的长是( )A .12πB .6πC .5πD .4π【分析】如图,连接OC ,利用等腰三角形的性质及内角和定理求得∠AOC 的度数,然后利用弧长公式进行解答即可.【详解】解:如图,连接OC ,∵OA =OC ,∠CAB =30°,∴∠C =∠CAB =30°,∴∠AOC =120°,∴弧AC 的长度l =12064180ππ⨯=. 故选:D .6、如图所示,AB 是O 的直径,PA 切O 于点A ,线段PO 交O 于点C ,连接BC ,若36P ∠=︒,则B ∠等于( )A .27︒B .32︒C .36︒D .54︒【分析】直接利用切线的性质得出90PAO ∠=︒,再利用三角形内角和定理得出54POA ∠=︒,结合圆周角定理得出答案.【详解】∵PA 切O 于点A ,∴90PAO ∠=︒, ∵36P ∠=︒, ∴903654POA ∠=︒-︒=︒,∴1272B POA ∠=∠=︒, 故答案为:A .7、如图,在菱形ABCD 中,以AB 为直径画弧分别交BC 于点F ,交对角线AC 于点E ,若AB =4,F 为BC 的中点,则图中阴影部分的面积为( )A .2233π-B .3C .4333π-D .23π【分析】取AB 的中点O ,连接AF ,OF ,先证明△ABC 是等边三角形,再把问题转化为S 阴=S 扇形OBF ,由此即可解决问题.【详解】解:如图,取AB 的中点O ,连接AF ,OF .∵AB 是直径,∴∠AFB =90°,∴AF ⊥BF ,∵CF =BF ,∴AC =AB ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =BC =AC ,∴△ABC 是等边三角形,∴AE =EC ,易证△CEF ≌△BOF ,∴S 阴=S 扇形OBF =2602360π⋅⋅=23π, 故选D .8、如图,已知A 、B 两点的坐标分别为(2,0)-、(0,1),C 的圆心坐标为(0,1)-,原点(0,0)在C 上,E 是C 上的一动点,则ABE ∆面积的最小值为( )A .1B .52C .31D .2558- 解:如图,过点C 作CD AB ⊥,交C 于E ,此时ABE ∆面积的值最小(AB 是定值,只要圆上一点E 到直线AB 的距离最小,设直线AB 的解析式为(0)y kx b k =+≠,(2,0)A -,(0,1)B ,∴201k b b -+=⎧⎨=⎩,∴121k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴直线AB 的解析式为112y x =+①, 设直线CD 的解析式为y k x b ='+', CD AB ⊥,2k ∴'=-,(0,1)C -,1b ∴=-,∴直线CD 的解析式为21y x =--②,联立①②得,4(5D -,3)5,(0,1)C -,224345()(1)555CD ∴=++=, C 的半径为1,4515DE CD CE ∴=-=-, (2,0)A -,(0,1)B ,22215AB ∴=+=,455111522252ABE S AB DE ∆⎛⎫∴=⋅=-⨯=- ⎪ ⎪⎝⎭的最小值,故选:B .二、填空题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分)9、O 的圆心是原点()0,0O ,半径为5,点()3,A a 在O 上,如果点A 在第一象限内,那么a =______.【分析】如图,可得OA=5,OB=3,运用勾股定理可以求得AB 的长,即为a 的值.【详解】解:如图由题意得:OA=5,OB=3,由勾股定理可得:2222534OA OB -=-=即a=410、平面直角坐标系内的三个点A (1,-3)、B (0,-3)、C (2,-3),___ 确定一个圆.(填“能”或“不能”)【答案】不能【分析】根据三个点的坐标特征得到它们共线,于是根据确定圆的条件可判断它们不能确定一个圆.【解析】解:∵B (0,-3)、C (2,-3),∴BC ∥x 轴,而点A (1,-3)与C 、B 共线,∴点A 、B 、C 共线,∴三个点A (1,-3)、B (0,-3)、C (2,-3)不能确定一个圆.故答案为:不能.11、如图,五边形ABCDE 为O 的内接正五边形,则CAD ∠= .【解答】解:五边形ABCDE 是O 的内接正五边形,AB BC ∴=,(52)1801085B BAE -⨯︒∠=∠==︒, 36ACB BAC ∴∠=∠=︒, 同理36EAD ∠=︒,108363636CAD ∴∠=︒-︒-︒=︒,故答案为:36︒.12、如图所示,若用半径为6,圆心角为120°的扇形围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),则这个圆锥的底面半径是______.【答案】2【分析】根据半径为6,圆心角为120°的扇形弧长,等于圆锥的底面周长,列方程求解即可.【解析】设圆锥的底面半径为r ,由题意得,12062180r ππ⨯=, 解得,r =2,故答案为:2.13、⊙O的半径为2,弦BC=23,点A是⊙O上一点,且AB=AC,直线AO与BC交于点D,则AD的长为_____.【分析】根据垂径定理,得AB=AC,AO⊥BC,由勾股定理得OD=1,分两种情况分别求出AD的值,即可【详解】如图所示:∵⊙O的半径为2,弦BC=23,点A是⊙O上一点,且AB=AC,∴=,∴AO⊥BC,∴BD=BC=3,在Rt△OBD中,∵BD2+OD2=OB2,即(3)2+OD2=22,解得OD=1,∴当如图1所示时,AD=OA﹣OD=2﹣1=1;当如图2所示时,AD=OA+OD=2+1=3.故答案为1或3.14、在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1cm,则经过A、B、C三点的弧长是cm(结果保留π).【分析】先作图确定圆心,然后计算圆心角,最后,再依据弧长公式求解即可.【解析】连接BC、AB,作BC与AB的垂直平分线交于点O,点O即为A、B、C所在圆的圆心,则OA2=22+42=20,OA=25可知∠AOC=90°,∴过A、B、C三点的弧:故答案为 515、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______.【分析】根据圆内接四边形的对角互补求出∠A的度数,得到∠ABO的度数,根据直角三角形的性质求出AB的长,得到答案.【详解】解:∵点A的坐标为(0,3),∴OA=3,∵四边形ABMO是圆内接四边形,∴∠BMO+∠A=180°,又∠BMO=120°,∴∠A=60°,则∠ABO=30°,∴AB=2OA=6,则则⊙C的半径为3,故答案为:3.16、如图,直线a b=,O为直线b上一动点,若以1cm为半径PH cm⊥,垂足为H,点P在直线b上,4的O与直线a相切,则OP的长为.⊥,O为直线b上一动点,【解答】解:直线a b∴与直线a相切时,切点为H,O∴=,1OH cm当点O在点H的左侧,O与直线a相切时,如图1所示:=-=-=;413()OP PH OH cm当点O在点H的右侧,O与直线a相切时,如图2所示:=+=+=;415()OP PH OH cm∴与直线a相切,OP的长为3cm或5cm,O故答案为:3cm或5cm.三、解答题(本大题共有11小题,共102分.)17、(6分)如图,点P是⊙O的直径AB延长线上的一点(PB<OB),点E是线段OP的中点.(1)尺规作图:在直径AB上方的圆上作一点C,使得EC=EP,连接EC,PC(保留清晰作图痕迹,不要求写作法);并证明PC是⊙O的切线;(2)在(1)的条件下,若BP=4,EB=1,求PC的长.【分析】(1)利用尺规作图:以点E为圆心,EP长为半径画弧,在直径AB上方的圆上交一点C,再根据已知条件可得OE=EC=EP,根据三角形内角和可得∠ECO+∠ECP=90°,进而证明PC是⊙O的切线;(2)在(1)的条件下,根据BP=4,EB=1,可得EP的长,进而可得半径,再根据勾股定理即可求PC的长.【答案】解:(1)如图,点C即为所求;证明:连接OC,∵点E是线段OP的中点,∴OE=EP,∵EC=EP,∴OE=EC=EP,∴∠COE=∠ECO,∠ECP=∠P,∵∠COE+∠ECO+∠ECP+∠P=180°,∴∠ECO+∠ECP=90°,∴OC⊥PC,且OC是⊙O的半径,∴PC是⊙O的切线;(2)∵BP=4,EB=1,∴OE=EP=BP+EB=5,∴OP=2OE=10,∴OC=OB=OE+EB=6,在Rt△OCP中,根据勾股定理,得PC8.则PC的长为8.18、(6分)已知:如图点O是∠EPF的角平分线上的一点,以点O为圆心的圆和∠EPF的两边交于点A、B、C、D.求证:∠OBA=∠OCD【答案】见解析.【分析】过点O分别作OM⊥AB,ON⊥CD,则可知OM=ON,且OB=OC,则可证得△OMB≌△ONC,可得出∠OBA=∠OCD.证明:过点O分别作OM⊥AB,ON⊥CD,垂足分别为M、N∵∠EPO=∠FPO,∴OM=ON,在Rt△OMB和Rt△ONC中,OM=ON OB=OC⎧⎨⎩,∴Rt△OMB≌Rt△ONC(HL),∴∠OBA=∠OCD.19、(8分)已知PA,PB分别切⊙O于A,B,E为劣弧AB上一点,过E点的切线交PA于C,交PB于D.(1)若PA=6,求△PCD的周长;(2)若∠P=50°,求∠DOC.【答案】(1)△PCD的周长为12;(2)∠DOC=65°.【分析】(1) )连接OE,由切线长定理可得PA=PB=6,AC=CE,BD=DE.再由△PCD的周长=PC+PD+CD=PC+PD+CE+DE=PC+PD+AC+BD=PA+PB即可求得△PCD的周长;(2)根据已知条件易求∠AOB=130°;再证明Rt△AOC≌Rt△EOC,由全等三角形的性质可得∠AOC=∠COE.同理可求得∠DOE=∠BOD,由此可得∠DOC=12∠AOB=65°.(1)连接OE,∵PA,PB与⊙O相切,∴PA=PB=6.同理可得:AC=CE,BD=DE.∴△PCD的周长=PC+PD+CD=PC+PD+CE+DE=PC+PD+AC+BD=PA+PB=12.(2)∵PA,PB与⊙O相切,∴∠OAP=∠OBP=90°.又∵∠P=50°,∴∠AOB=360°-90°-90°-50°=130°.在Rt△AOC和Rt△EOC中,∴Rt△AOC≌Rt△EOC(HL).∴∠AOC=∠COE.同理:∠DOE=∠BOD,∴∠DOC=∠AOB=65°.20、(8分)如图ABC内接于O,60B∠=,CD是O的直径,点P是CD延长线上一点,且AP AC=.()1求证:PA是O的切线;()2若5PD=,求O的直径.【答案】(1)详见解析;(2)O 的直径为25.【分析】()1连接OA ,根据圆周角定理求出AOC ∠,再根据同圆的半径相等从而可得ACO OAC 30∠∠==,继而根据等腰三角形的性质可得出P 30∠=,继而由OAP AOC P ∠∠∠=-,可得出OA PA ⊥,从而得出结论;()2利用含30的直角三角形的性质求出OP 2OA =,可得出OP PD OD -=,再由PD 5=,可得出O 的直径. ()1连接OA ,如图,B 60∠=,AOC 2B 120∠∠∴==,又OA OC =,OAC OCA 30∠∠∴==, 又AP AC =,P ACP 30∠∠∴==, OAP AOC P 90∠∠∠∴=-=,OA PA ∴⊥,PA ∴是O 的切线.()2在RtOAP 中,P 30∠=,PO 2OA OD PD ∴==+, 又OA OD =,PD OA ∴=,PD 5=2OA 2PD 25∴==O ∴的直径为2521、(8分)如图,AB=AC ,CD ⊥AB 于点D ,点O 是∠BAC 的平分线上一点⊙O 与AB 相切于点M ,与CD相切于点N(1)求证:∠AOC=135°(2)若NC=3,BC=25,求DM的长【分析】(1)只要证明OC平分∠ACD,即可解决问题;(2)由切线长定理可知:AM=AE,DM=DN,CN=CE=3,设DM=DN=x,在Rt△BDC中,根据222=+,构建方程即可解决问题.BC BD CD【详解】(1)证明:连接OM,ON,过O点做OE⊥AC,交AC于E,如图所示,∵⊙O与AB相切于点M,与CD相切于点N, ∴OM⊥AB,ON⊥CD,∵OA平分∠BAC,OE⊥AC,OM⊥AB,∴OM=OE,即:E为⊙O的切点;∴OE=ON,又∵OE⊥AC,ON⊥CD∴OC平分∠ACD∵CD⊥AB∴∠ADC=90°∴∠DAC+∠ACD=90°∴∠OAC+∠OCA=45°∴∠AOC=180°-(∠OAC+∠OCA)=180°-45°=135°,即:∠AOC=135°(2)由(1)得,AM=AE,DM=DN,CN=CE=3,设DM=DN=x,∵AB=AC∴BD=AB-AD=AC-AE-DM=CE=DM=3-x∵CD=3+x在Rt∆BCD 中,由勾股定理得:222BC BD CD =+ 即:()()2222533x x =-++,解得:x=1或x=-1(舍去),即DM=1.22、(10分)如图,AB 、CD 是⊙O 中两条互相垂直的弦,垂足为点E ,且AE =CE ,点F 是BC 的中点,延长FE 交AD 于点G ,已知AE =1,BE =3,OE =2.(1)求证:△AED ≌△CEB ;(2)求证:FG ⊥AD ;(3)若一条直线l 到圆心O 的距离d =5,试判断直线l 是否是圆O 的切线,并说明理由.【分析】(1)由圆周角定理得∠A =∠C ,由ASA 得出△AED ≌△CEB ;(2)由直角三角形斜边上的中线性质得EF =12BC =BF ,由等腰三角形的性质得∠FEB =∠B ,由圆周角定理和对顶角相等证出∠A +∠AEG =90°,进而得出结论;(3)作OH ⊥AB 于H ,连接OB ,由垂径定理得出AH =BH =12AB =2,则EH =AH−AE =1,由勾股定理求出OH =1,OB 5l 到圆心O 的距离d 5⊙O 的半径,即可得出结论.【详解】(1)证明:由圆周角定理得:∠A =∠C ,在△AED 和△CEB 中,A C AE CE AED CEB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△AED ≌△CEB (ASA );(2)证明:∵AB ⊥CD ,∴∠AED =∠CEB =90°,∴∠C +∠B =90°,∵点F 是BC 的中点,∴EF =12BC =BF ,∴∠FEB =∠B , ∵∠A =∠C ,∠AEG =∠FEB =∠B ,∴∠A +∠AEG =∠C +∠B =90°,∴∠AGE =90°,∴FG ⊥AD ;(3)解:直线l 是圆O 的切线,理由如下:作OH ⊥AB 于H ,连接OB ,如图所示:∵AE =1,BE =3,∴AB =AE +BE =4,∵OH ⊥AB ,∴AH =BH =12AB =2,∴EH =AH ﹣AE =1, ∴OH =22OE EH -=22(2)1-=1,∴OB =22BH OH +=2221+=5,即⊙O 的半径为5,∵一条直线l 到圆心O 的距离d =5=⊙O 的半径,∴直线l 是圆O 的切线.23、(10分)如图,AB 为⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,过点C 的直线交AB 的延长线于点D ,AE ⊥DC ,垂足为E ,F 是AE 与⊙O 的交点,AC 平分∠BAE(1)求证:DE 是⊙O 的切线;(2)若AE=6,∠D=30°,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)阴影部分的面积为8833π. 【分析】(1)连接OC ,先证明∠OAC=∠OCA ,进而得到OC ∥AE ,于是得到OC ⊥CD ,进而证明DE 是⊙O 的切线;(2)分别求出△OCD 的面积和扇形OBC 的面积,利用S 阴影=S △COD ﹣S 扇形OBC 即可得到答案. 解:(1)连接OC , ∵OA=OC , ∴∠OAC=∠OCA ,∵AC 平分∠BAE , ∴∠OAC=∠CAE ,∴∠OCA=∠CAE , ∴OC ∥AE , ∴∠OCD=∠E ,∵AE ⊥DE , ∴∠E=90°, ∴∠OCD=90°, ∴OC ⊥CD ,∵点C 在圆O 上,OC 为圆O 的半径, ∴CD 是圆O 的切线;(2)在Rt △AED 中, ∵∠D=30°,AE=6, ∴AD=2AE=12,在Rt △OCD 中,∵∠D=30°,∴DO=2OC=DB+OB=DB+OC ,∴DB=OB=OC=AD=4,DO=8,∴CD=22228443-=-=DO OC∴S △OCD =43422⋅⨯=CD OC =83, ∵∠D=30°,∠OCD=90°,∴∠DOC=60°, ∴S 扇形OBC =16×π×OC 2=83π, ∵S 阴影=S △COD ﹣S 扇形OBC ∴S 阴影=83﹣83π, ∴阴影部分的面积为83﹣83π.24、(8分)如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 、D 在⊙O 上,点E 在⊙O 外,60EAC D ∠=∠=︒. (1)求证:AE 是⊙O 的切线;(2)当4BC =时,求阴影部分的面积.【答案】(1)见详解;(2)阴影部分的面积为1643 3π-.【分析】(1)根据AB是⊙O的直径,利用直径所对的圆周角是直角得到∠ACB=90°,结合∠ABC=60°求得∠BAC=30°,从而推出∠BAE=90°,即OA⊥AE,可得AE是⊙O的切线;(2)连接OC,作OF⊥AC,根据三角形中位线性质得出OF=2,根据圆周角定理得出∠AOC=120°,然后根据S阴影=S扇形-S△AOC即可求得.【解析】(1)∵∠ABC与∠D都是劣弧AC所对的圆周角,∠D=60°,∴∠ABC=∠D=60°;∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°.可得∠BAC=90°-∠ABC=30°,∴∠BAE=∠BAC+∠EAC=30°+60°=90°,即BA⊥AE,得OA⊥AE,又∵OA是⊙O的半径,∴AE是⊙O的切线;(2)连接OC,作OF⊥AC,∴OF垂直平分AC,∵OA=OB,4BC=,∴OF=12BC=2,∵∠D=60°,∴∠AOC=120°,∠ABC=60°,∴AC=3432AB =, ∴S 阴影=S 扇形-S △AOC =12041164324336023ππ⨯-⨯⨯=-. 25、(12分)如图,在单位长度为1的正方形网格中建立一直角坐标系,一条圆弧经过网格点A 、B 、C ,请在网格图中进行下列操作(以下结果保留根号):(1)利用网格确定该圆弧所在圆的圆心D 点的位置,并写出D 点的坐标为 ;(2)连接AD 、CD ,⊙D 的半径为 ,∠ADC 的度数为 ;(3)若扇形DAC 是一个圆锥的侧面展开图,求该圆锥底面半径.【答案】(1)圆心D 点的位置见解析,(2,0);(2)25, 90°;(3)52. 【分析】(1)利用垂径定理可作AB 和BC 的垂直平分线,两线的交点即为D 点,可得出D 点坐标;(2)在△AOD 中AO 和OD 可由坐标得出,利用勾股定理可求得AD 和CD ,过C 作CE ⊥x 轴于点E ,则可证得△OAD ≌△EDC ,可得∠ADO =∠DCE ,可得∠ADO +∠CDE =90°,可得到∠ADC 的度数;(3)先求得扇形DAC 的面积,设圆锥底面半径为r ,利用圆锥侧面展开图的面积=πr •AD ,可求得r .【解析】(1)如图1,分别作AB 、BC 的垂直平分线,两线交于点D ,∴D 点的坐标为(2,0),故答案为:(2,0);(2)如图2,连接AD 、CD ,过点C 作CE ⊥x 轴于点E ,则OA =4,OD =2,在Rt △AOD 中,可求得AD =5即⊙D 的半径为5且CE =2,DE =4,∴AO =DE ,OD =CE ,在△AOD 和△DEC 中,AOD CED OD AO D CE E ∠∠=⎧⎪⎨⎪⎩== , ∴△AOD ≌△DEC (SAS ),∴∠OAD =∠CDE ,∴∠CDE +∠ADO =90°,∴∠ADC =90°, 故答案为590°;(3)弧AC 的长=90180π×55π, 设圆锥底面半径为r 则有2πr 5,解得:r 5, 5.26、(12分)如图,在△ABC 中,AB=AC ,点D 在BC 上,BD=DC ,过点D 作DE ⊥AC ,垂足为E ,⊙O 经过A ,B ,D 三点.(1)求证:AB 是⊙O 的直径;(2)判断DE 与⊙O 的位置关系,并加以证明;(3)若⊙O 的半径为3,∠BAC=60°,求DE 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)DE 与⊙O 相切;(3)332 【分析】(1)连接AD ,根据等腰三角形三线合一性质得到AD ⊥BC ,再根据90°的圆周角所对的弦为直径即可证得AB 是⊙O 的直径;(2)DE 与圆O 相切,理由为:连接OD ,利用中位线定理得到OD ∥AC ,利用两直线平行内错角相等得到∠ODE 为直角,再由OD 为半径,即可得证;(3)由AB=AC ,且∠BAC=60°,得到DABC 为等边三角形,连接BF ,DE 为DCBF 中位线,求出BF 的长,即可确定出DE 的长.【解析】解:(1)证明:连接AD ,∵AB=AC ,BD=DC ,∴AD ⊥BC ,∴∠ADB=90°,∴AB 为⊙O 的直径; (2)DE 与⊙O 相切,理由为:连接OD ,∵O 、D 分别为AB 、BC 的中点,∴OD 为△ABC 的中位线,∴OD ∥BC , ∵DE ⊥BC ,∴DE ⊥OD ,∵OD 为⊙O 的半径,∴DE 与⊙O 相切;(3)解:连接BF ,∵AB=AC ,∠BAC=60°,∴△ABC 为等边三角形,∴AB=AC=BC=6,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠AFB=∠DEC=90°,∴AF=CF=3,DE ∥BF ,∵D 为BC 中点,∴E 为CF 中点,DE=12BF ,在Rt △ABF 中,∠AFB=90°,AB=6,AF=3, ∴BF=22226333F AB A -=-=,则DE=12BF=332.27、(14分)Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,2BC =,60B ∠=︒,点D 是AB 的中点,点P 是直线AC 上方平面内一点(不与A 、C 重合),且PD AD =,以P 为圆心,PA 为半径作P .(1)如图1,当P 经过点D 时,①PAD △为______ 三角形; ②求证:P 一定经过点C ; ③阴影部分的面积为______;(2)如图2,过点D 作直线l AB ⊥于点D ,且P 与直线l 相切,求AP 的长;(3)设P 与AB 的另一个交点为Q ,当1DQ =时,直接写出AP 的长.【答案】(1)①等边;②见解析;③2233S π=-阴影;(2)232AP =-;(3)2AP =或6 【分析】(1)①根据P 经过点D ,则有PA PD =,又PD AD =,即得出结论;②连接PC 、CD ,已得到CDB △为等边三角形,进而得出PCD 为等边三角形,即可得出结论;③由②可得阴影部分的面积扇形CPD 扇形CPD BCD PCD ABC S S S S S =+-=- ,即可得出答案;(2)设切点为N ,连接PN ,作PF AD ⊥于点F ,可得四边形 PFDN 是矩形,设PA r =,则2AF AD FD r =-=-,在Rt APF 和Rt PDN △中,利用勾股定理,列出方程,即可得出答案;(3)过点P 作PG AD ⊥,垂足为点G ,则AG =QG ,根据点Q 的位置可分为两种情况进行讨论即可.【详解】解:(1)①等边三角形 ∵P 经过点D ,∴PA ,PD 为P 的半径,即, ∵PD AD =,∴PA PD AD ==,∴PAD △是等边三角形;②如图,连接PC 、CDCD 为AB 边上中线,90ACB ∠=︒∴CD AD DB ==又60B ∠=︒∴CDB △为等边三角形∴60CDB ∠=︒又PAD △为等边三角形∴60PDA ∠=︒∴18060∠=︒-∠-∠=︒PDC CDB PDAPD AD =,CD AD =∴PD CD =∴PCD 为等边三角形∴PC PD =又PD 为P 半径∴PC 为P 半径即P 一定经过点C ; ③由②可知60,,CPD BCD PCD ∠=︒≌阴影部分的面积扇形CPD 扇形CPD BCD PCD ABC S S S S S =+-=- , 在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,2BC =,60B ∠=︒, ∴tan 602323AC BC ︒=⋅=⨯= ,∴2阴影160222232323603S ππ⋅⋅=⨯⨯-=- , (2)如图,设切点为N ,连接PN ,作PF AD ⊥于点F .P 与直线l 相切∴PN DN ⊥DN AD ⊥,PF AD ⊥∴四边形 PFDN 是矩形∴PN DF =,PF DN =设PA r =,则2AF AD FD r =-=- Rt APF 中,222PF PA AF =-()222r r =-- Rt PDN △中,222=-DN PD PN 222r =-∴()222222r r r --=- 解得232r =-或232r =--(舍去)即P 相切于l 时,232AP =- (3)如图,过点P 作PG AD ⊥,垂足为点G ,则AG =QG ,当点Q 在A ,D 之间时,∵1DQ =,AD =2,∴AG =QG =12 , 在Rt APG △ 和Rt PDG △ 中,222PG AP AG =- ,222PG DP DG =-,即222211()2(1)22AP -=-+,解得:2AP = 或2AP =-(舍去); 当点Q 在B ,D 之间时,有2PD AD ==,3AQ AD DQ =+= ,1322AG AQ == 12DG = , ∴222231()2()22AP -=-,解得:6AP =或6AP =-(舍去); 综上所述:AP 的长2AP 6AP =.。