09中考压轴题汇编_圆
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一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,A、B两点的坐标分别为(0,6),(0,3),点P为x轴正半轴上一动点,过点A作AP的垂线,过点B作BP的垂线,两垂线交于点Q,连接PQ,M为线段PQ的中点.(1)求证:A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上;(2)当⊙M与x轴相切时,求点Q的坐标;(3)当点P从点(2,0)运动到点(3,0)时,请直接写出线段QM扫过图形的面积.【答案】(1)见解析;(2) Q的坐标为(32,9);(3)63 8.【解析】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= 12 PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
(2)解:作MG⊥y轴于G,MC⊥x轴于C,∵AM=BM∴G是AB的中点,由A(0,6),B(0,3)可得MC=OG=4.5∴在点P运动的过程中,点M到x轴的距离始终为4.5则点Q到x轴的距离始终为9,即点Q的纵坐标始终为9,当⊙M与x轴相切时则PQ⊥x轴,作QH⊥y轴于H,HB=9-3=6,设OP=HQ=x由△BOP∽△QHB,得x2=3×6=8,x=2∴点Q的坐标为(2,9)(3)解:由相似可得:当点P在P1(2,0)时,Q1(4,9)则M1(3,4.5)当点P在P2(3,0)时,Q2(6,9),则M2(4.5,4.5)∴M1M2=92-3=32, Q1Q2=6-4=2线段QM扫过的图形为梯形M1M2Q2Q1其面积为:12×(32+2)×4.5=638.【解析】【分析】根据已知可得出三角形APQ和三角形BPQ都是直角三角形,再根据这个条件结合题意直接解答此题.【详解】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
冲刺2010 ——2009年中考数学压轴题汇编(含解题过程) 第一部分(2009年北京)25.如图,在平面直角坐标系xOy中,ABC三个机战的坐标分别为()6,0A-,()6,0B,()0,43C,延长AC到点D,使CD=12AC,过点D作DE∥AB交BC的延长线于点E.(1)求D点的坐标;(2)作C点关于直线DE的对称点F,分别连结DF、EF,若过B点的直线y kx b=+将四边形CDFE分成周长相等的两个四边形,确定此直线的解析式;(3)设G为y轴上一点,点P从直线y kx b=+与y轴的交点出发,先沿y轴到达G点,再沿GA到达A点,若P点在y 轴上运动的速度是它在直线GA上运动速度的2倍,试确定G 点的位置,使P点按照上述要求到达A点所用的时间最短。
(要求:简述确定G点位置的方法,但不要求证明)(2009年重庆市)26.已知:如图,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 的边OA 在y 轴的正半轴上,OC 在x 轴的正半轴上,OA =2,OC =3.过原点O 作∠AOC 的平分线交AB 于点D ,连接DC ,过点D 作DE ⊥DC ,交OA 于点E . (1)求过点E 、D 、C 的抛物线的解析式;(2)将∠EDC 绕点D 按顺时针方向旋转后,角的一边与y 轴的正半轴交于点F ,另一边与线段OC 交于点G .如果DF 与(1)中的抛物线交于另一点M ,点M 的横坐标为65,那么EF =2GO 是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)对于(2)中的点G ,在位于第一象限内的该抛物线上是否存在点Q ,使得直线GQ 与AB 的交点P 与点C 、G 构成的△PCG 是等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.26.解:(1)由已知,得(30)C ,,(22)D ,, 90ADE CDB BCD ∠=-∠=∠°,1tan 2tan 212AE AD ADE BCD ∴=∠=⨯∠=⨯=.∴(01)E ,. ····························································································· (1分)设过点E D C 、、的抛物线的解析式为2(0)y ax bx c a =++≠.26题图y xDBCA EO将点E 的坐标代入,得1c =.将1c =和点D C 、的坐标分别代入,得42129310.a b a b ++=⎧⎨++=⎩,······················································································ (2分) 解这个方程组,得56136a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故抛物线的解析式为2513166y x x =-++. ··················································· (3分) (2)2EF GO =成立. ············································································ (4分) 点M 在该抛物线上,且它的横坐标为65, ∴点M 的纵坐标为125. ··········································································· (5分) 设DM 的解析式为1(0)y kx b k =+≠, 将点D M 、的坐标分别代入,得1122612.55k b k b +=⎧⎪⎨+=⎪⎩, 解得1123k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,. ∴DM 的解析式为132y x =-+. ······························································ (6分)∴(03)F ,,2EF =. ·············································································· (7分) 过点D 作DK OC ⊥于点K , 则DA DK =.90ADK FDG ∠=∠=°, FDA GDK ∴∠=∠.又90FAD GKD ∠=∠=°, DAF DKG ∴△≌△. 1KG AF ∴==.1GO ∴=. ···························································································· (8分) 2EF GO ∴=. (3)点P 在AB 上,(10)G ,,(30)C ,,则设(12)P ,. ∴222(1)2PG t =-+,222(3)2PC t =-+,2GC =.①若PG PC =,则2222(1)2(3)2t t -+=-+, 解得2t =.∴(22)P ,,此时点Q 与点P 重合.x∴(22)Q ,. ···························································································· (9分) ②若PG GC =,则22(1)22t 2-+=, 解得 1t =,(12)P ∴,,此时GP x ⊥轴.GP 与该抛物线在第一象限内的交点Q 的横坐标为1,∴点Q 的纵坐标为73. ∴713Q ⎛⎫⎪⎝⎭,. ························································································ (10分)③若PC GC =,则222(3)22t -+=,解得3t =,(32)P ∴,,此时2PC GC ==,PCG △是等腰直角三角形. 过点Q 作QH x ⊥轴于点H ,则QH GH =,设QH h =,(1)Q h h ∴+,.2513(1)(1)166h h h ∴-++++=.解得12725h h ==-,(舍去).12755Q ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,. ····································· (12分)综上所述,存在三个满足条件的点Q ,即(22)Q ,或713Q ⎛⎫⎪⎝⎭,或12755Q ⎛⎫⎪⎝⎭,.(2009年重庆綦江县)26.(11分)如图,已知抛物线(1)20)y a x a =-+≠经过点(2)A -,0,抛物线的顶点为D ,过O 作射线OM AD ∥.过顶点D 平行于x 轴的直线交射线OM 于点C ,B 在x 轴正半轴上,连结BC .(1)求该抛物线的解析式;(2)若动点P 从点O 出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM 运动,设点P 运动的时间为()t s .问当t 为何值时,四边形DAOP 分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?x(3)若OC OB =,动点P 和动点Q 分别从点O 和点B 同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC 和BO 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t ()s ,连接PQ ,当t 为何值时,并求出最小值及此时PQ 的长.*26.解:(1)抛物线2(1)0)y a x a=-+≠经过点(20)A -,,093a a ∴=+=-·············································································· 1分 ∴二次函数的解析式为:2333y x x =-++ ··········································· 3分 (2)D 为抛物线的顶点(1D ∴过D 作DN OB ⊥于N ,则DN = 3660AN AD DAO =∴==∴∠=,° ············································ 4分 OM AD ∥①当AD OP =时,四边形DAOP 是平行四边形66(s)OP t ∴=∴= ·········································· 5分 ②当DP OM ⊥时,四边形DAOP 是直角梯形过O 作OH AD ⊥于H ,2AO =,则1AH = (如果没求出60DAO ∠=°可由Rt Rt OHA DNA △∽△求AH 55(s)OP DH t ∴=== ················································································ 6分 ③当PD OA =时,四边形DAOP 是等腰梯形 26244(s)OP AD AH t ∴=-=-=∴=综上所述:当6t =、5、4时,对应四边形分别是平行四边形、直角梯形、等腰梯形. · 7分(3)由(2)及已知,60COB OC OB OCB ∠==°,,△是等边三角形则6262(03)OB OC AD OP t BQ t OQ t t =====∴=-<<,,,过P 作PE OQ ⊥于E ,则PE =······························································· 8分116(62)222BCPQS t∴=⨯⨯⨯-⨯=2322t⎫-+⎪⎝⎭···················································································9分当32t=时,BCPQS························································· 10分∴此时33393324444OQ OP OE QE PE==∴=-==,=,PQ∴=== ·············································· 11分(2009年河北省)26.(本小题满分12分)如图16,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC = 3,AB = 5.点P从点C出发沿CA以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动,到达点A后立刻以原来的速度沿AC返回;点Q从点A出发沿AB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动.伴随着P、Q的运动,DE保持垂直平分PQ,且交PQ于点D,交折线QB-BC-CP于点E.点P、Q同时出发,当点Q到达点B时停止运动,点P也随之停止.设点P、Q运动的时间是t秒(t(1)当t = 2时,AP =,点Q到AC的距离是;(2)在点P从C向A运动的过程中,求△APQ的面积S与t的函数关系式;(不必写出t的取值范围)(3)在点E从B向C运动的过程中,四边形QBED能否成为直角梯形?若能,求t的值.若不能,请说明理由;(4)当DE经过点C 时,请直接..写出t的值.26.解:(1)1,85;(2)作QF⊥AC于点F,如图3,AQ = CP= t,∴3AP t=-.由△AQF∽△ABC,4BC=,得45QF t=.∴45QF t=.∴14(3)25S t t=-⋅,即22655S t t=-+.(3)能.①当DE∥QB时,如图4.∵DE⊥PQ,∴PQ⊥QB,四边形QBED是直角梯形.此时∠AQP=90°.PP图4P图3F图5由△APQ ∽△ABC ,得AQ APAC AB=, 即335t t -=. 解得98t =. ②如图5,当PQ ∥BC 时,DE ⊥BC ,四边形QBED 是直角梯形. 此时∠APQ =90°. 由△AQP ∽△ABC ,得AQ APAB AC=, 即353t t -=. 解得158t =.(4)52t =或4514t =. 【注:①点P 由C 向A 运动,DE 经过点C .方法一、连接QC ,作QG ⊥BC 于点G ,如图6. PC t =,222QC QG CG =+2234[(5)][4(5)]55t t =-+--.由22PC QC =,得22234[(5)][4(5)]55t t t =-+--,解得52t =.方法二、由CQ CP AQ ==,得QAC QCA ∠=∠,进而可得 B BCQ ∠=∠,得CQ BQ =,∴52AQ BQ ==.∴52t =. ②点P 由A 向C 运动,DE 经过点C ,如图7.22234(6)[(5)][4(5)]55t t t -=-+--,4514t =】(2009年河南省)23.(11分)如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的三个顶点B (4,0)、C (8,0)、D (8,8).抛物线y=ax 2+bx 过A 、C 两点. (1)直接写出点A 的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)动点P 从点A 出发.沿线段AB 向终点B 运动,同时点Q 从点C 出发,沿线段CD 向终点D 运动.速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t 秒.过点P 作PE ⊥AB 交AC 于点E①过点E 作EF ⊥AD 于点F ,交抛物线于点G.当t 为何值时,线段EG 最长?②连接EQ .在点P 、Q 运动的过程中,判断有几个时刻使得△CEQ 是等腰三角形? 请直接写出相应的t 值.解.(1)点A 的坐标为(4,8) …………………1分 将A (4,8)、C (8,0)两点坐标分别代入y=ax 2+bx8=16a +4b得0=64a +8b解 得a =-12,b =4 ∴抛物线的解析式为:y =-12x 2+4x …………………3分(2)①在Rt △APE 和Rt △ABC 中,tan ∠PAE =PE AP =BC AB ,即PE AP =48∴PE =12AP =12t .PB=8-t .∴点E的坐标为(4+12t ,8-t ).∴点G 的纵坐标为:-12(4+12t )2+4(4+12t )=-18t 2+8. …………………5分∴EG=-18t 2+8-(8-t )=-18t 2+t .∵-18<0,∴当t =4时,线段EG 最长为2. …………………7分②共有三个时刻. …………………8分t 1=163, t 2=4013,t 3. …………………11分(2009年山西省)26.(本题14分)如图,已知直线128:33l y x =+与直线2:216l y x =-+相交于点C l l 12,、分别交x 轴于A B 、两点.矩形DEFG 的顶点D E 、分别在直线12l l 、上,顶点F G 、都在x 轴上,且点G 与点B 重合.(1)求ABC △的面积;(2)求矩形DEFG 的边DE 与EF 的长;(3)若矩形DEFG 从原点出发,沿x 轴的反方向以每秒1个单位长度的速度平移,设移动时间为(012)t t ≤≤秒,矩形DEFG 与ABC △重叠部分的面积为S ,求S 关t 的函数关系式,并写出相应的t 的取值范围.26.(1)解:由28033x +=,得4x A =-∴.点坐标为()40-,.由2160x -+=,得8x B =∴.点坐标为()80,.∴()8412AB =--=.········································································ (2分)由2833216y x y x ⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩,.解得56x y =⎧⎨=⎩,.∴C 点的坐标为()56,. ······························· (3分) ∴111263622ABC C S AB y ==⨯⨯=△·.·················································· (4分) (2)解:∵点D 在1l 上且2888833D B D x x y ==∴=⨯+=,.∴D 点坐标为()88,. ·········································································· (5分) 又∵点E 在2l 上且821684E D E E y y x x ==∴-+=∴=,..∴E 点坐标为()48,. ·········································································· (6分) ∴8448OE EF =-==,. ································································ (7分)(3)解法一:①当03t <≤时,如图1,矩形DEFG 与ABC △重叠部分为五边形CHFGR (0t =时,为四边形CHFG ).过C 作CM AB ⊥于M ,则Rt Rt RGB CMB △∽△.∴BG RG BM CM =,即36t RG=,∴2RG t =. Rt Rt AFH AMC △∽△,∴()()11236288223ABC BRG AFH S S S S t t t t =--=-⨯⨯--⨯-△△△.(图3)(图1)(图2)即241644333S t t =-++.·························································· (10分) (2009年山西省太原市)29.(本小题满分12分)问题解决如图(1),将正方形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E(不与点C ,D 重合),压平后得到折痕MN .当12CE CD =时,求AMBN的值.类比归纳在图(1)中,若13CE CD =,则AM BN 的值等于 ;若14CE CD =,则AMBN 的值等于 ;若1CE CD n =(n 为整数),则AMBN的值等于 .(用含n 的式子表示) 联系拓广如图(2),将矩形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C D ,重合),压平后得到折痕MN ,设()111AB CE m BC m CD n =>=,,则AMBN的值等于 .(用含m n ,的式子表示)29.问题解决解:方法一:如图(1-1),连接BM EM BE ,,.方法指导:为了求得AM BN 的值,可先求BN 、AM 的长,不妨设:AB =2图(2)N ABCD EFM图(1)A BCDEFMN N 图(1-1)A BC EF M由题设,得四边形ABNM 和四边形FENM 关于直线MN 对称.∴MN 垂直平分BE .∴BM EM BN EN ==,. ···································· 1分 ∵四边形ABCD 是正方形,∴902A D C AB BC CD DA ∠=∠=∠=====°,. ∵112CE CE DE CD =∴==,.设BN x =,则NE x =,2NC x =-.在Rt CNE △中,222NE CN CE =+.∴()22221x x =-+.解得54x =,即54BN =. ········································· 3分 在Rt ABM △和在Rt DEM △中,222AM AB BM +=, 222DM DE EM +=,∴2222AM AB DM DE +=+. ····························································· 5分设AM y =,则2DM y =-,∴()2222221y y +=-+.解得14y =,即14AM =. ····································································· 6分∴15AM BN =.····················································································· 7分 方法二:同方法一,54BN =. ································································ 3分如图(1-2),过点N 做NG CD ∥,交AD 于点G ,连接BE .∵AD BC ∥,∴四边形GDCN 是平行四边形. ∴NG CD BC ==. 同理,四边形ABNG 也是平行四边形.∴54AG BN ==.N 图(1-2)A B C DE FM G第23题图(1) ∵90MN BE EBC BNM ⊥∴∠+∠=,°. 90NG BC MNG BNM EBC MNG ⊥∴∠+∠=∴∠=∠,°,. 在BCE △与NGM △中90EBC MNG BC NG C NGM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=⎩,,°.∴BCE NGM EC MG =△≌△,. ························· 5分∵114AM AG MG AM =--=5,=.4 ····················································· 6分 ∴15AM BN = ··················································································· 7分 类比归纳25(或410);917; ()2211n n -+ ································································· 10分 联系拓广2222211n m n n m -++ ······················································································ 12分 评分说明:1.如你的正确解法与上述提供的参考答案不同时,可参照评分说明进行估分. 2.如解答题由多个问题组成,前一问题解答有误或未答,对后面问题的解答没有影响,可依据参考答案及评分说明进行估分.(2009年安徽省)23.已知某种水果的批发单价与批发量的函数关系如图(1)所示. (1)请说明图中①、②两段函数图象的实际意义.【解】(2)写出批发该种水果的资金金额w (元)与批发量m (kg )之间的函数关系式;在下图的坐标系中画出该函数图象;指出金额在什 么范围内,以同样的资金可以批发到较多数量的该种水果.)第23题图(2)【解】(3)经调查,某经销商销售该种水果的日最高销量与零售价之间的函数关系如图(2)所示,该经销商拟每日售出60kg 以上该种水果, 且当日零售价不变,请你帮助该经销商设计进货和销售的方案, 使得当日获得的利润最大. 【解】23.(1)解:图①表示批发量不少于20kg 且不多于60kg 的该种水果,可按5元/kg 批发;……3分图②表示批发量高于60kg 的该种水果,可按4元/kg 批发. ………………………………………………………………3分(2)解:由题意得: 2060 6054m m w m m ⎧=⎨⎩≤≤())>(,函数图象如图所示.………………………………………………………………7分由图可知资金金额满足240<w ≤300时,以同样的资金可 批发到较多数量的该种水果.……………………………8分(3)解法一:设当日零售价为x 元,由图可得日最高销量32040w m =- 当m >60时,x <6.5 由题意,销售利润为2(4)(32040)40[(6)4]y x m x =--=--+………………………………12分当x =6时,160y =最大值,此时m =80即经销商应批发80kg 该种水果,日零售价定为6元/kg ,当日可获得最大利润160元.……………………………………………14分 解法二:设日最高销售量为x kg (x >60)则由图②日零售价p 满足:32040x p =-,于是32040xp -= 销售利润23201(4)(80)1604040x y x x -=-=--+………………………12分 当x =80时,160y =最大值,此时p =6即经销商应批发80kg 该种水果,日零售价定为6元/kg ,当日可获得最大利润160元.……………………………………………14分(2009年江西省)25.如图1,在等腰梯形ABCD 中,AD BC ∥,E 是AB 的中点,过点E 作EF BC ∥交CD 于点F .46AB BC ==,,60B =︒∠. (1)求点E 到BC 的距离; (2)点P 为线段EF 上的一个动点,过P 作PM EF ⊥交BC 于点M ,过M 作MN AB ∥交折线ADC 于点N ,连结PN ,设EP x =. ①当点N 在线段AD 上时(如图2),PMN △的形状是否发生改变?若不变,求出PMN △的周长;若改变,请说明理由;②当点N 在线段DC 上时(如图3),是否存在点P ,使PMN △为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.25.(1)如图1,过点E 作EG BC ⊥于点G . ···················· 1分∵E 为AB 的中点,∴122BE AB ==.在Rt EBG △中,60B =︒∠,∴30BEG =︒∠. ············ 2分∴112BG BE EG ====,即点E 到BC ····································· 3分(2)①当点N 在线段AD 上运动时,PMN △的形状不发生改变.A D E BF C图4(备用)AD EBF C图5(备用)A D E BF C图1 图2 A D EBF C PNM 图3 A D EBFCPNM (第25题) 图1A D E BF CG∵PM EF EG EF ⊥⊥,,∴PM EG ∥. ∵EF BC ∥,∴EP GM =,PM EG ==同理4MN AB ==. ·················································································· 4分 如图2,过点P 作PH MN ⊥于H ,∵MN AB ∥, ∴6030NMC B PMH ==︒=︒∠∠,∠.∴122PH PM == ∴3cos302MH PM =︒=.则35422NH MN MH =-=-=.在Rt PNH △中,PN === ∴PMN △的周长=4PM PN MN ++=. ······································· 6分 ②当点N 在线段DC 上运动时,PMN △的形状发生改变,但MNC △恒为等边三角形.当PM PN =时,如图3,作PR MN ⊥于R ,则MR NR =.类似①,32MR =. ∴23MN MR ==.··················································································· 7分 ∵MNC △是等边三角形,∴3MC MN ==.此时,6132x EP GM BC BG MC ===--=--=. ··································· 8分当MP MN =时,如图4,这时MC MN MP ===此时,615x EP GM ===-=-当NP NM =时,如图5,30NPM PMN ==︒∠∠.则120PMN =︒∠,又60MNC =︒∠, ∴180PNM MNC +=︒∠∠.因此点P 与F 重合,PMC △为直角三角形. ∴tan301MC PM =︒=.此时,6114x EP GM ===--=.图3A D E BFCPN M图4A D EBF CP MN 图5A D EBF (P ) CMN GGRG图2A D EBF CPNMG H综上所述,当2x =或4或()53-时,PMN △为等腰三角形. ···················· 10分 (2009年广东广州)25.(本小题满分14分)如图13,二次函数)0(2<++=p q px x y 的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,-1),ΔABC 的面积为45。
初三数学18道圆相关的压轴题汇总,理解透彻,中考不带怕的圆的基本性质一. 性质圆既是轴对称图形,又是中心对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴,圆心是它的对称中心二. 垂径定理及其推论1. 定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧2. 推论:•平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧•弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧•平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧•在同圆或者等圆中,圆的两条平行弦所夹的弧相等3. 垂径定理与推论的延伸:三. 弦、弧、圆心角的关系1. 定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等2. 推论:•在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,它们所对应的其余各组量都分别相等•弧的度数等于它所对圆心角的度数•四. 圆周角定理及其推论1. 定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半2. 推论•同弧或等弧所对的圆周角相等•半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径五. 圆与多边形1. 圆内接多边形2. 正多边形和圆六. 三角形的外接圆与圆有关的位置关系一. 点与圆的位置关系(设圆的半径为r,平面内任一点到圆心的距离为d)点在圆外d>r,如右图中点A点在圆上d=r,如右图中点B点在圆内d<r,如右图中点C二. 直线与圆的位置关系(设圆的半径为r,圆心到直线的距离为d)三. 切线的性质数量关系:圆心到切线的距离等于半径位置关系:切线垂直于过切点的半径四. 切线的判定直线与圆有公共点,连半径,证垂直直线与圆无公共点,作垂线,证半径五. 切线长定理从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角如图,过⊙O外一点P可引两条切线PA、PB,则PA=PB,PO平分∠APB六. 三角形的内切圆18道与圆相关的压轴题。
中考数学分类汇编——与圆有关的压轴题【题1】(年江苏南京,26题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,⊙O 为△ABC的内切圆.(1)求⊙O的半径;(2)点P从点B沿边BA向点A以1cm/s的速度匀速运动,以P为圆心,PB长为半径作圆,设点P运动的时间为t s,若⊙P与⊙O相切,求t的值.【分析】:(1)求圆的半径,因为相切,我们通常连接切点和圆心,设出半径,再利用圆的性质和直角三角形性质表示其中关系,得到方程,求解即得半径.(2)考虑两圆相切,且一圆已固定,一般就有两种情形,外切与内切.所以我们要分别讨论,当外切时,圆心距等于两圆半径的和;当内切时,圆心距等于大圆与小圆半径的差.分别作垂线构造直角三角形,类似(1)通过表示边长之间的关系列方程,易得t的值.【解】:(1)如图1,设⊙O与AB、BC、CA的切点分别为D、E、F,连接OD、OE、OF,则AD=AF,BD=BE,CE=CF.∵⊙O为△ABC的内切圆,∴OF⊥AC,OE⊥BC,即∠OFC=∠OEC=90°.∵∠C=90°,∴四边形CEOF是矩形,∵OE=OF,∴四边形CEOF是正方形.设⊙O的半径为rcm,则FC=EC=OE=rcm,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,∴AB==5cm.∵AD=AF=AC﹣FC=4﹣r,BD=BE=BC﹣EC=3﹣r,∴4﹣r+3﹣r=5,解得r=1,即⊙O的半径为1cm.(2)如图2,过点P作PG⊥BC,垂直为G.∵∠PGB=∠C=90°,∴PG∥AC.∴△PBG∽△ABC,∴.∵BP=t,∴PG=,BG=.若⊙P与⊙O相切,则可分为两种情况,⊙P与⊙O外切,⊙P与⊙O内切.①当⊙P与⊙O外切时,如图3,连接OP,则OP=1+t,过点P作PH⊥OE,垂足为H.∵∠PHE=∠HEG=∠PGE=90°,∴四边形PHEG是矩形,∴HE=PG,PH=CE,∴OH=OE﹣HE=1﹣,PH=GE=BC﹣EC﹣BG=3﹣1﹣=2﹣.在Rt△OPH中,由勾股定理,,解得t=.②当⊙P与⊙O内切时,如图4,连接OP,则OP=t﹣1,过点O作OM⊥PG,垂足为M.∵∠MGE=∠OEG=∠OMG=90°,∴四边形OEGM是矩形,∴MG=OE,OM=EG,∴PM=PG﹣MG=,OM=EG=BC﹣EC﹣BG=3﹣1﹣=2﹣,在Rt△OPM中,由勾股定理,,解得t=2.综上所述,⊙P与⊙O相切时,t=s或t=2s.【点评】:本题考查了圆的性质、两圆相切及通过设边长,表示其他边长关系再利用直角三角形求解等常规考查点,总体题目难度不高,是一道非常值得练习的题目.【题2】(•泸州24题)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2=CE•CA.(1)求证:BC=CD;(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD=,求DF的长.【考点】:相似三角形的判定与性质;勾股定理;圆周角定理.【分析】:(1)求出△CDE∽△CAD,∠CDB=∠DBC得出结论.(2)连接OC,先证AD∥OC,由平行线分线段成比例性质定理求得PC=,再由割线定理PC•PD=PB•PA求得半径为4,根据勾股定理求得AC=,再证明△AFD∽△ACB,得,则可设FD=x,AF=,在Rt△AFP中,求得DF=.【解答】:(1)证明:∵DC2=CE•CA,∴=,△CDE∽△CAD,∴∠CDB=∠DBC,∵四边形ABCD内接于⊙O,∴BC=CD;(2)解:如图,连接OC,∵BC=CD,∴∠DAC=∠CAB,又∵AO=CO,∴∠CAB=∠ACO,∴∠DAC=∠ACO,∴AD∥OC,∴=,∵PB=OB,CD=,∴=∴PC=4又∵PC•PD=PB•PA∴PA=4也就是半径OB=4,在RT△ACB中,AC===2,∵AB是直径,∴∠ADB=∠ACB=90°∴∠FDA+∠BDC=90°∠CBA+∠CAB=90°∵∠BDC=∠CAB∴∠FDA=∠CBA又∵∠AFD=∠ACB=90°∴△AFD∽△ACB∴在Rt△AFP中,设FD=x,则AF=,∴在RT△APF中有,,求得DF=.【点评】:本题主要考查相似三角形的判定及性质,勾股定理及圆周角的有关知识的综合运用能力,关键是找准对应的角和边求解.【题3】(•济宁21题)阅读材料:已知,如图(1),在面积为S的△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,内切圆O的半径为r.连接OA、OB、OC,△ABC被划分为三个小三角形.∵S=S△OBC+S△OAC+S△OAB=BC•r+AC•r+AB•r=(a+b+c)r.∴r=.(1)类比推理:若面积为S的四边形ABCD存在内切圆(与各边都相切的圆),如图(2),各边长分别为AB=a,BC=b,CD=c,AD=d,求四边形的内切圆半径r;(2)理解应用:如图(3),在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,AB=21,CD=11,AD=13,⊙O1与⊙O2分别为△ABD与△BCD的内切圆,设它们的半径分别为r1和r2,求的值.【考点】:圆的综合题.【分析】:(1)已知已给出示例,我们仿照例子,连接OA,OB,OC,OD,则四边形被分为四个小三角形,且每个三角形都以内切圆半径为高,以四边形各边作底,这与题目情形类似.仿照证明过程,r易得.(2)(1)中已告诉我们内切圆半径的求法,如是我们再相比即得结果.但求内切圆半径需首先知道三角形各边边长,根据等腰梯形性质,过点D作AB垂线,进一步易得BD的长,则r1、r2、易得.【解答】:(1)如图2,连接OA、OB、OC、OD.∵S=S△AOB+S△BOC+S△COD+S△AOD=+++=,∴r=.(2)如图3,过点D作DE⊥AB于E,∵梯形ABCD为等腰梯形,∴AE===5,∴EB=AB﹣AE=21﹣5=16.在Rt△AED中,∵AD=13,AE=5,∴DE=12,∴DB==20.∵S△ABD===126,S△CDB===66,∴===.【点评】:本题考查了学生的学习、理解、创新新知识的能力,同时考查了解直角三角形及等腰梯形等相关知识.这类创新性题目已经成为新课标热衷的考点,是一道值得练习的基础题,同时要求学生在日常的学习中要注重自我学习能力的培养.【题4】(.福州20题)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠ACB=60°,AB32=,点D为BA延长线上的一点,且∠D=∠ACB,⊙O为△ABC的外接圆.(1)求BC的长;(2)求⊙O的半径.【解析】∴BC33=+.(2)由(1)得,在R t△ACE中,∵∠EAC=30°,EC=3,∴AC=23.∵∠D=∠ACB,∠B=∠B,∴△BAC∽△BCD. ∴AB ACCB CD=,即3223CD33=+.∴DM=4.∴⊙O的半径为2.【考点】:1.锐角三角函数定义;2.特殊角的三角函数值;3.相似三角形的判定和性质;4.圆周角定理;5.圆内接四边形的性质;6.含30度角直角三角形的性质;7.勾股定理.【题5】(.广州25题)如图7,梯形中,,,,,,点为线段上一动点(不与点重合),关于的轴对称图形为,连接,设,的面积为,的面积为.(1)当点落在梯形的中位线上时,求的值;(2)试用表示,并写出的取值范围;(3)当的外接圆与相切时,求的值.【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,与关于对称,则有:,又又与关于对称,(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,连接,得则又解得:(舍去)①②③【题6】(•湖州24题)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,连接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(如图所示),求证:PE=PF;(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;(3)作点F关于点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,连接QE.在点F运动过程中,是否存在某一时刻,使得以点Q、O、E为顶点的三角形与以点P、M、F为顶点的三角形相似?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.【分析】:(1)连接PM,PN,运用△PMF≌△PNE证明,(2)分两种情况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,再根据(1)求解,(3)分两种情况,当1<t<2时,当t>2时,三角形相似时还各有两种情况,根据比例式求出时间t.【解答】:证明:(1)如图,连接PM,PN,∵⊙P与x轴,y轴分别相切于点M和点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′关于点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∴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′关于点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=t﹣1,由(1)得△PMF≌△PNE ∴NE=MF=t,∴OE=t﹣1当△OEQ∽△MPF∴=∴=,无解,当△OEQ∽△MFP时,∴=,=,解得,t=2±,所以当t=,t=,t=2±时,使得以点Q、O、E为顶点的三角形与以点P、M、F为顶点的三角形相似.【点评】:本题主要考查了圆的综合题,解题的关键是把圆的知识与全等三角形与相似三角形相结合找出线段关系.【题7】(•宁波26)木匠黄师傅用长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;方案三:沿对角线AC将矩形锯成两个三角形,适当平移三角形并锯一个最大的圆;方案四:锯一块小矩形BCEF拼到矩形AFED下面,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)通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.①求y关于x的函数解析式;②当x取何值时圆的半径最大,最大半径为多少?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【分析】:(1)观察图易知,截圆的直径需不超过长方形长、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常规的利用勾股定理或三角形相似中对应边长成比例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,而后利用关系代入表示其他相关边长,方案二中可利用△O1O2E为直角三角形,则满足勾股定理整理方程,方案三可利用△AOM∽△OFN后对应边成比例整理方程,进而可求r的值.(3)①类似(1)截圆的直径需不超过长方形长、宽中最短的边,虽然方案四中新拼的图象不一定为矩形,但直径也不得超过横纵向方向跨度.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,而后分别讨论结论.②已有关系表达式,则直接根据不等式性质易得方案四中的最大半径.另与前三方案比较,即得最终结论.【解答】:解:(1)方案一中的最大半径为1.分析如下:因为长方形的长宽分别为3,2,那么直接取圆直径最大为2,则半径最大为1.(2)如图1,方案二中连接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.类似(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.【点评】:本题考查了圆的基本性质及通过勾股定理、三角形相似等性质求解边长及分段函数的表示与性质讨论等内容,题目虽看似新颖不易找到思路,但仔细观察每一小问都是常规的基础考点,所以总体来说是一道质量很高的题目,值得认真练习.【题8】(•苏州28)如图,已知l1⊥l2,⊙O与l1,l2都相切,⊙O的半径为2cm,矩形ABCD的边AD、AB分别与l1,l2重合,AB=4cm,AD=4cm,若⊙O与矩形ABCD沿l1同时向右移动,⊙O的移动速度为3cm,矩形ABCD的移动速度为4cm/s,设移动时间为t(s)(1)如图①,连接OA、AC,则∠OAC的度数为105°;(2)如图②,两个图形移动一段时间后,⊙O到达⊙O1的位置,矩形ABCD到达A1B1C1D1的位置,此时点O1,A1,C1恰好在同一直线上,求圆心O移动的距离(即OO1的长);(3)在移动过程中,圆心O到矩形对角线AC所在直线的距离在不断变化,设该距离为d (cm),当d<2时,求t的取值范围(解答时可以利用备用图画出相关示意图).【考点】:圆的综合题.【分析】:(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°,进而得出答案;(2)首先得出,∠C1A1D1=60°,再利用A1E=AA1﹣OO1﹣2=t﹣2,求出t的值,进而得出OO1=3t得出答案即可;(3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设移动时间为t1,②当直线AC与⊙O第二次相切时,设移动时间为t2,分别求出即可.【解答】:解:(1)∵l1⊥l2,⊙O与l1,l2都相切,∴∠OAD=45°,∵AB=4cm,AD=4cm,∴CD=4cm,AD=4cm,∴tan∠DAC===,∴∠DAC=60°,∴∠OAC的度数为:∠OAD+∠DAC=105°,故答案为:105;(2)如图位置二,当O1,A1,C1恰好在同一直线上时,设⊙O1与l1的切点为E,连接O1E,可得O1E=2,O1E⊥l1,在Rt△A1D1C1中,∵A1D1=4,C1D1=4,∴tan∠C1A1D1=,∴∠C1A1D1=60°,在Rt△A1O1E中,∠O1A1E=∠C1A1D1=60°,∴A1E==,∵A1E=AA1﹣OO1﹣2=t﹣2,∴t﹣2=,∴t=+2,∴OO1=3t=2+6;(3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设移动时间为t1,如图,此时⊙O移动到⊙O2的位置,矩形ABCD移动到A2B2C2D2的位置,设⊙O2与直线l1,A2C2分别相切于点F,G,连接O2F,O2G,O2A2,∴O2F⊥l1,O2G⊥A2G2,由(2)得,∠C2A2D2=60°,∴∠GA2F=120°,∴∠O2A2F=60°,在Rt△A2O2F中,O2F=2,∴A2F=,∵OO2=3t,AF=AA2+A2F=4t1+,∴4t1+﹣3t1=2,∴t1=2﹣,②当直线AC与⊙O第二次相切时,设移动时间为t2,记第一次相切时为位置一,点O1,A1,C1共线时位置二,第二次相切时为位置三,由题意知,从位置一到位置二所用时间与位置二到位置三所用时间相等,∴+2﹣(2﹣)=t2﹣(+2),解得:t2=2+2,综上所述,当d<2时,t的取值范围是:2﹣<t<2+2.【点评】:此题主要考查了切线的性质以及锐角三角函数关系等知识,利用分类讨论以及数形结合t的值是解题关键.【题9】(•泰州25题)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轴分别相交于点A、B,半径为4的⊙O与x轴正半轴相交于点C,与y轴相交于点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;②用含b的代数式表示FG2,并直接写出b的取值范围;(2)设b≥5,在线段AB上是否存在点P,使∠CPE=45°?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.【考点】:圆的综合题【分析】:(1)连接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,连接OF,利用两条直线垂直相交求出交点M的坐标,利用勾股定理求出FM2,再求出FG2,再根据式子写出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相交求出交点P的坐标,【解答】:解:(1)连接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,连接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)∴OM2=(b)2+(b)2,∵OF=4,∴FM2=OF2﹣OM2=42﹣(b)2﹣(b)2,∵FM=FG,∴FG2=4FM2=4×[42﹣(b)2﹣(b)2]=64﹣b2=64×(1﹣b2),∵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,∴∠DCE=90°,∵CO⊥DE,且DO=EO,∴∠ODC=OEC=45°,∴∠CFE=∠ODC=45°,∴存在点P,使∠CPE=45°,连接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(,).【点评】:本题主要考查了圆与一次函数的知识,解题的关键是作出辅助线,明确两条直线垂直时K的关系.【题10】(年江苏徐州28) 如图,矩形ABCD的边AB=3cm,AD=4cm,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,连接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停止移动,在点E移动的过程中,①矩形EFCG的面积是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,说明理由;②求点G移动路线的长.【考点】:圆的综合题;垂线段最短;直角三角形斜边上的中线;矩形的判定与性质;圆周角定理;切线的性质;相似三角形的判定与性质.【分析】:(1)只要证到三个内角等于90°即可.(2)易证点D在⊙O上,根据圆周角定理可得∠FCE=∠FDE,从而证到△CFE∽△DAB,根据相似三角形的性质可得到S矩形ABCD=2S△CFE=.然后只需求出CF的范围就可求出S矩形ABCD的范围.根据圆周角定理和矩形的性质可证到∠GDC=∠FDE=定值,从而得到点G的移动的路线是线段,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,∴∠CFE=∠CGE=90°.∵EG⊥EF,∴∠FEG=90°.∴∠CFE=∠CGE=∠FEG=90°.∴四边形EFCG是矩形.(2)①存在.连接OD,如图2①,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ADC=90°.∵点O是CE的中点,∴OD=OC.∴点D在⊙O上.∵∠FCE=∠FDE,∠A=∠CFE=90°,∴△CFE∽△DAB.∴=()2.∵AD=4,AB=3,∴BD=5,S△CFE=()2•S△DAB=××3×4=.∴S矩形ABCD=2S△CFE=.∵四边形EFCG是矩形,∴FC∥EG.∴∠FCE=∠CEG.∵∠GDC=∠CEG,∠FCE=∠FDE,∴∠GDC=∠FDE.∵∠FDE+∠CDB=90°,∴∠GDC+∠CDB=90°.∴∠GDB=90°Ⅰ.当点E在点A(E′)处时,点F在点B(F′)处,点G在点D(G′处,如图2①所示.此时,CF=CB=4.Ⅱ.当点F在点D(F″)处时,直径F″G″⊥BD,如图2②所示,此时⊙O与射线BD相切,CF=CD=3.Ⅲ.当CF⊥BD时,CF最小,此时点F到达F″′,如图2③所示.S△BCD=BC•CD=BD•CF″′.∴4×3=5×CF″′.∴CF″′=.∴≤CF≤4.∵S矩形ABCD=,∴×()2≤S矩形ABCD≤×42.∴≤S矩形ABCD≤12.∴矩形EFCG的面积最大值为12,最小值为.②∵∠GDC=∠FDE=定值,点G的起点为D,终点为G″,∴点G的移动路线是线段DG″.∵∠GDC=∠FDE,∠DCG″=∠A=90°,∴△DCG″∽△DAB.∴=.∴=.∴DG″=.∴点G移动路线的长为.【点评】:本题考查了矩形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、圆周角定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、垂线段定理等知识,考查了动点的移动的路线长,综合性较强.而发现∠CDG=∠ADB及∠FCE=∠ADB是解决本题的关键.【题11】(.连云港25题)为了考察冰川融化的状况,一支科考队在某冰川上设一定一个以大本营O为圆心,半径为4km 圆形考察区域,线段P1、P2是冰川的部分边界线(不考虑其它边界),当冰川融化时,边界线沿着与其垂直的方向朝考察区域平行移动.若经过n年,冰川的边界线P1P2移动的距离为s(km),并且s与n(n为正整数)的关系是。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.图 1 和图 2 中,优弧AB纸片所在⊙O 的半径为 2,AB=23,点P为优弧AB上一点(点P 不与A,B 重合),将图形沿BP 折叠,得到点A 的对称点A′.发现:(1)点O 到弦AB 的距离是,当BP 经过点O 时,∠ABA′=;(2)当BA′与⊙O 相切时,如图 2,求折痕的长.拓展:把上图中的优弧纸片沿直径MN 剪裁,得到半圆形纸片,点P(不与点M, N 重合)为半圆上一点,将圆形沿NP 折叠,分别得到点M,O 的对称点A′, O′,设∠MNP=α.(1)当α=15°时,过点A′作A′C∥MN,如图 3,判断A′C 与半圆O 的位置关系,并说明理由;(2)如图 4,当α= °时,NA′与半圆O 相切,当α= °时,点O′落在NP上.(3)当线段NO′与半圆O 只有一个公共点N 时,直接写出β的取值范围.【答案】发现:(1)1,60°;(2)3;拓展:(1)相切,理由详见解析;(2)45°;30°;(3)0°<α<30°或45°≤α<90°.【解析】【分析】发现:(1)利用垂径定理和勾股定理即可求出点O到AB的距离;利用锐角三角函数的定义及轴对称性就可求出∠ABA′.(2)根据切线的性质得到∠OBA′=90°,从而得到∠ABA′=120°,就可求出∠ABP,进而求出∠OBP=30°.过点O作OG⊥BP,垂足为G,容易求出OG、BG的长,根据垂径定理就可求出折痕的长.拓展:(1)过A'、O作A'H⊥MN于点H,OD⊥A'C于点D.用含30°角的直角三角形的性质可得OD=A'H=12A'N=12MN=2可判定A′C与半圆相切;(2)当NA′与半圆相切时,可知ON⊥A′N,则可知α=45°,当O′在PB时,连接MO′,则可知NO′=12MN,可求得∠MNO′=60°,可求得α=30°;(3)根据点A′的位置不同得到线段NO′与半圆O只有一个公共点N时α的取值范围是0°<α<30°或45°≤α<90°.【详解】发现:(1)过点O作OH⊥AB,垂足为H,如图1所示,∵⊙O的半径为2,AB=23,∴OH=22OB HB-=222(3)1-=在△BOH中,OH=1,BO=2∴∠ABO=30°∵图形沿BP折叠,得到点A的对称点A′.∴∠OBA′=∠ABO=30°∴∠ABA′=60°(2)过点O作OG⊥BP,垂足为G,如图2所示.∵BA′与⊙O相切,∴OB⊥A′B.∴∠OBA′=90°.∵∠OBH=30°,∴∠ABA′=120°.∴∠A′BP=∠ABP=60°.∴∠OBP=30°.∴OG=12OB=1.∴3.∵OG⊥BP,∴3.∴3.∴折痕的长为3拓展:(1)相切.分别过A'、O作A'H⊥MN于点H,OD⊥A'C于点D.如图3所示,∵A'C∥MN∴四边形A'HOD是矩形∴A'H=O∵α=15°∴∠A'NH=30∴OD=A'H=12A'N=12MN=2∴A'C与半圆(2)当NA′与半圆O相切时,则ON⊥NA′,∴∠ONA′=2α=90°,∴α=45当O′在PB上时,连接MO′,则可知NO′=12 MN,∴∠O′MN=0°∴∠MNO′=60°,∴α=30°,故答案为:45°;30°.(3)∵点P,M不重合,∴α>0,由(2)可知当α增大到30°时,点O′在半圆上,∴当0°<α<30°时点O′在半圆内,线段NO′与半圆只有一个公共点B;当α增大到45°时N A′与半圆相切,即线段NO′与半圆只有一个公共点B.当α继续增大时,点P逐渐靠近点N,但是点P,N不重合,∴α<90°,∴当45°≤α<90°线段BO′与半圆只有一个公共点B.综上所述0°<α<30°或45°≤α<90°.【点睛】本题考查了切线的性质、垂径定理、勾股定理、三角函数的定义、30°角所对的直角边等于斜边的一半、翻折问题等知识,正确的作出辅助线是解题的关键.2.如图,在ABC中,90ACB∠=,BAC∠的平分线AD交BC于点D,过点D作DE AD⊥交AB于点E,以AE为直径作O.()1求证:BC是O的切线;()2若3AC=,4BC=,求tan EDB∠的值.【答案】(1)见解析;(2)1tan 2EDB ∠=. 【解析】【分析】 ()1连接OD ,如图,先证明OD//AC ,再利用AC BC ⊥得到OD BC ⊥,然后根据切线的判定定理得到结论;()2先利用勾股定理计算出AB 5=,设O 的半径为r ,则OA OD r ==,OB 5r =-,再证明BDO ∽BCA ,利用相似比得到r :()35r =-:5,解得15r 8=,接着利用勾股定理计算5BD 2=,则3CD 2=,利用正切定理得1tan 12∠=,然后证明1EDB ∠∠=,从而得到tan EDB ∠的值.【详解】()1证明:连接OD ,如图,AD 平分BAC ∠,12∴∠=∠,OA OD =,23∴∠=∠,13∴∠=∠,//OD AC ∴,AC BC ⊥,OD BC ∴⊥,BC ∴是O 的切线;()2解:在RtACB 中,22345AB =+=, 设O 的半径为r ,则OA OD r ==,5OB r =-,//OD AC , BDO ∴∽BCA ,OD ∴:AC BO =:BA ,即r :()35r =-:5,解得158r =, 158OD ∴=,258OB =, 在Rt ODB 中,2252BD OB OD =-=, 32CD BC BD ∴=-=, 在Rt ACD 中,312tan 132CD AC ∠===, AE 为直径,90ADE ∴∠=,90EDB ADC ∴∠+∠=,190ADC ∠+∠=,1EDB ∴∠=∠,1tan 2EDB ∴∠=. 【点睛】本题考查了切线的判定与性质:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线;圆的切线垂直于经过切点的半径.判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;也考查了圆周角定理和解直角三角形.3.如图1,在Rt △ABC 中,AC=8cm ,BC=6cm ,D 、E 分别为边AB 、BC 的中点,连结DE ,点P 从点A 出发,沿折线AD ﹣DE 运动,到点E 停止,点P 在AD 上以5cm/s 的速度运动,在DE 上以1cm/s 的速度运动,过点P 作PQ ⊥AC 于点Q ,以PQ 为边作正方形PQMN .设点P 的运动时间为t (s ).(1)当点P 在线段DE 上运动时,线段DP 的长为_____cm .(用含t 的代数式表示) (2)当正方形PQMN 与△ABC 重叠部分图形为五边形时,设五边形的面积为S (cm 2),求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围.(3)如图2,若点O在线段BC上,且CO=1,以点O为圆心,1cm长为半径作圆,当点P 开始运动时,⊙O的半径以0.2cm/s的速度开始不断增大,当⊙O与正方形PQMN的边所在直线相切时,求此时的t值.【答案】(1)t﹣1;(2)S=﹣38t2+3t+3(1<t<4);(3)t=103s.【解析】分析:(1)根据勾股定理求出AB,根据D为AB中点,求出AD,根据点P在AD上的速度,即可求出点P在AD段的运动时间,再求出点P在DP段的运动时间,最后根据DE段运动速度为1c m/s,即可求出DP;(2)由正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形,可知点P在DE上,求出DP=t﹣1,PQ=3,根据MN∥BC,求出FN的长,从而得到FM的长,再根据S=S梯形FMHD+S矩形DHQP,列出S与t的函数关系式即可;(3)当圆与边PQ相切时,可求得r=PE=5﹣t,然后由r以0.2c m/s的速度不断增大,r=1+0.2t,然后列方程求解即可;当圆与MN相切时,r=CM=8﹣t=1+0.2t,从而可求得t的值.详解:(1)由勾股定理可知:AB=22AC BC=10.∵D、E分别为AB和BC的中点,∴DE=12AC=4,AD=12AB=5,∴点P在AD上的运动时间=55=1s,当点P在线段DE上运动时,DP段的运动时间为(t﹣1)s.∵DE段运动速度为1c m/s,∴DP=(t﹣1)cm.故答案为t﹣1.(2)当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时,有一种情况,如下图所示.当正方形的边长大于DP时,重叠部分为五边形,∴3>t﹣1,t<4,DP>0,∴t﹣1>0,解得:t>1,∴1<t<4.∵△DFN∽△ABC,∴DNFN=ACBC=86=43.∵DN=PN﹣PD,∴DN=3﹣(t﹣1)=4﹣t,∴4t FN -=43,∴FN =344t -(), ∴FM =3﹣344t -()=34t , S =S 梯形FMHD +S 矩形DHQP , ∴S =12×(34t +3)×(4﹣t )+3(t ﹣1)=﹣38t 2+3t +3(1<t <4). (3)①当圆与边PQ 相切时,如图:当圆与PQ 相切时,r =PE ,由(1)可知,PD =(t ﹣1)cm ,∴PE =DE ﹣DP =4﹣(t ﹣1)=(5﹣t )cm .∵r 以0.2c m/s 的速度不断增大,∴r =1+0.2t ,∴1+0.2t =5﹣t ,解得:t =103s . ②当圆与MN 相切时,r =CM .由(1)可知,DP =(t ﹣1)cm ,则PE =CQ =(5﹣t )cm ,MQ =3cm ,∴MC =MQ +CQ =5﹣t +3=(8﹣t )cm ,∴1+0.2t =8﹣t ,解得:t =356s . ∵P 到E 点停止,∴t ﹣1≤4,即t ≤5,∴t =356s (舍). 综上所述:当t =103s 时,⊙O 与正方形PQMN 的边所在直线相切. 点睛:本题主要考查的是圆的综合应用,解答本题主要应用了勾股定理、相似三角形的性质和判定、正方形的性质,直线和圆的位置关系,依据题意列出方程是解题的关键.4.如图,已知AB为⊙O直径,D是BC的中点,DE⊥AC交AC的延长线于E,⊙O的切线交AD的延长线于F.(1)求证:直线DE与⊙O相切;(2)已知DG⊥AB且DE=4,⊙O的半径为5,求tan∠F的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC、OD,由D是弧BC的中点,可知:OD⊥BC;由OB为⊙O的直径,可得:BC⊥AC,根据DE⊥AC,可证OD⊥DE,从而可证DE是⊙O的切线;(2)直接利用勾股定理得出GO的长,再利用锐角三角函数关系得出tan∠F的值.试题解析:解:(1)证明:连接OD,BC,∵D是弧BC的中点,∴OD垂直平分BC,∵AB 为⊙O的直径,∴AC⊥BC,∴OD∥AE.∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD为⊙O的半径,∴DE 是⊙O的切线;(2)解:∵D是弧BC的中点,∴DC DB,∴∠EAD=∠BAD,∵DE⊥AC,DG⊥AB且DE=4,∴DE=DG=4,∵DO=5,∴GO=3,∴AG=8,∴tan∠ADG=84=2,∵BF是⊙O的切线,∴∠ABF=90°,∴DG∥BF,∴tan∠F=tan∠ADG=2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG,DG的长是解题关键.5.已知:如图,AB是⊙O的直径,PB切⊙O于点B,PA交⊙O于点C,∠APB是平分线分别交BC,AB于点D、E,交⊙O于点F,∠A=60°,并且线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣3 =0的两根(k为常数).(1)求证:PA•BD=PB•AE;(2)求证:⊙O的直径长为常数k;(3)求tan∠FPA的值.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)tan∠FPA=2﹣3 .【解析】试题分析:(1)由PB切⊙O于点B,根据弦切角定理,可得∠PBD=∠A,又由PF平分∠APB,可证得△PBD∽△PAE,然后由相似三角形的对应边成比例,证得PA•BD=PB•AE;(2)易证得BE=BD,又由线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数),即可得AE+BD=k,继而求得AB=k,即:⊙O的直径长为常数k;(3)由∠A=60°,并且线段AE、BC的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数),可求得AE与BD的长,继而求得tan∠FPB的值,则可得tan∠FPA的值.试题解析:(1)证明:如图,∵PB切⊙O于点B,∴∠PBD=∠A,∵PF平分∠APB,∴∠APE=∠BPD,∴△PBD∽△PAE,∴PB:PA=BD:AE,∴PA•BD=PB•AE;(2)证明:如图,∵∠BED=∠A+∠EPA,∠BDE=∠PBD+∠BPD.又∵∠PBD=∠A,∠EPA=∠BPD,∴∠BED=∠BDE.∴BE=BD.∵线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数),∴AE+BD=k,∴AE+BD=AE+BE=AB=k,即⊙O直径为常数k.(3)∵PB切⊙O于B点,AB为直径.∴∠PBA=90°.∵∠A=60°.∴PB=PA•sin60°=PA,又∵PA•BD=PB•AE,∴BD=AE ,∵线段AE 、BD 的长是一元二次方程 x 2﹣kx+2=0的两根(k 为常数). ∴AE•BD=2, 即AE 2=2,解得:AE=2,BD=,∴AB=k=AE+BD=2+,BE=BD=,在Rt △PBA 中,PB=AB•tan60°=(2+)×=3+2.在Rt △PBE 中,tan ∠BPF===2﹣, ∵∠FPA=∠BPF ,∴tan ∠FPA=2﹣. 【点睛】此题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及根与系数的关系等知识.此题难度较大,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.6.如图,AB 是半圆O 的直径,半径OC ⊥AB ,OB =4,D 是OB 的中点,点E 是弧BC 上的动点,连接AE ,DE .(1)当点E 是弧BC 的中点时,求△ADE 的面积;(2)若3tan 2AED ∠= ,求AE 的长; (3)点F 是半径OC 上一动点,设点E 到直线OC 的距离为m ,当△DEF 是等腰直角三角形时,求m 的值.【答案】(1)62ADE S =2)1655AE =3)23m =,22m =71m =.【解析】【分析】(1)作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,则EH =OH =2+a ,根据Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,即可求出a 的值,即可求出S △ADE 的值;(2)作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE ,设EF =2x ,DF =3x ,根据DF ∥BE 故AF AD EF BD=,得出AF =6x ,再利用Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2,即可求出x ,进而求出AE 的长; (3)根据等腰直角三角形的不同顶点进行分类讨论,分别求出m 的值.【详解】解:(1)如图,作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,∵点E 是弧BC 中点,∴∠COE =∠EOH =45°,∴EH =OH =2+a ,在Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,(2+a )2=(6+a )(2﹣a ),解得a =222±-,∴a =222-,EH=22,S △ADE =1622AD EH =;(2)如图,作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE设EF =2x ,DF =3x∵DF ∥BE∴AF AD EF BD = ∴622AF x ==3 ∴AF =6x 在Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2(6x )2+(3x )2=(6)2解得x 255AE =8x 1655(3)当点D 为等腰直角三角形直角顶点时,如图设DH=a由DF=DE,∠DOF=∠EHD=90°,∠FDO+∠DFO=∠FDO+∠EDH,∴∠DFO=∠EDH∴△ODF≌△HED∴OD=EH=2在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(2)2=(6+a)•(2﹣a)-解得a=±232m=23当点E为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFG≌△DEH设DH=a,则GE=a,EH=FG=2+a在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(2+a)2=(6+a)(2﹣a)解得a=222±-∴m=22当点F为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFM≌△FDO设OF=a,则ME=a,MF=OD=2∴EH=a+2在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(a+2)2=(4+a)•(4﹣a)解得a=71m71【点睛】此题主要考查圆内综合问题,解题的关键是熟知全等三角形、等腰三角形、相似三角形的判定与性质.7.如图1,是用量角器一个角的操作示意图,量角器的读数从M点开始(即M点的读数为0),如图2,把这个量角器与一块30°(∠CAB=30°)角的三角板拼在一起,三角板的斜边AB与量角器所在圆的直径MN重合,现有射线C绕点C从CA开始沿顺时针方向以每秒2°的速度旋转到与CB,在旋转过程中,射线CP与量角器的半圆弧交于E.连接BE.(1)当射线CP经过AB的中点时,点E处的读数是,此时△BCE的形状是;(2)设旋转x秒后,点E处的读数为y,求y与x的函数关系式;(3)当CP旋转多少秒时,△BCE是等腰三角形?【答案】(1)60°,直角三角形;(2)y=4x(0≤x≤45);(3)7.5秒或30秒【解析】【分析】(1)根据圆周角定理即可解决问题;(2)如图2﹣2中,由题意∠ACE=2x,∠AOE=y,根据圆周角定理可知∠AOE=2∠ACE,可得y=2x(0≤x≤45);(3)分两种情形分别讨论求解即可;【详解】解:(1)如图2﹣1中,∵∠ACB=90°,OA=OB,∴OA=OB=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴∠AOE=60°,∴点E处的读数是60°,∵∠E=∠BAC=30°,OE=OB,∴∠OBE=∠E=30°,∴∠EBC=∠OBE+∠ABC=90°,∴△EBC是直角三角形;故答案为60°,直角三角形;(2)如图2﹣2中,∵∠ACE=2x,∠AOE=y,∵∠AOE=2∠ACE,∴y=4x(0≤x≤45).(3)①如图2﹣3中,当EB=EC时,EO垂直平分线段BC,∵AC⊥BC,∵EO∥AC,∴∠AOE=∠BAC=30°,∴∠ECA=1∠AOE=15°,2∴x=7.5.②若2﹣4中,当BE=BC时,易知∠BEC=∠BAC=∠BCE=30°,∴∠OBE=∠OBC=60°,∵OE=OB,∴△OBE是等边三角形,∴∠BOE=60°,∴∠AOB=120°,∴∠ACE=12∠ACB=60°,∴x=30,综上所述,当CP旋转7.5秒或30秒时,△BCE是等腰三角形;【点睛】本题考查几何变换综合题、创新题目、圆周角定理、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.如图,已知△ABC,AB=2,3BC ,∠B=45°,点D在边BC上,联结AD,以点A 为圆心,AD为半径画圆,与边AC交于点E,点F在圆A上,且AF⊥AD.(1)设BD为x,点D、F之间的距离为y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;(2)如果E是DF的中点,求:BD CD的值;(3)联结CF,如果四边形ADCF是梯形,求BD的长.【答案】(1) 2442y x x(0≤x≤3); (2) 45; (3) BD的长是11+5.【解析】【分析】(1)过点A 作AH ⊥BC ,垂足为点H .构造直角三角形,利用解直角三角形和勾股定理求得AD 的长度.联结DF ,点D 、F 之间的距离y 即为DF 的长度,在Rt △ADF 中,利用锐角三角形函数的定义求得DF 的长度,易得函数关系式.(2)由勾股定理求得:AC=22AH DH +.设DF 与AE 相交于点Q ,通过解Rt △DCQ 和Rt △AHC 推知12DQ CQ =.故设DQ=k ,CQ=2k ,AQ=DQ=k ,所以再次利用勾股定理推知DC 的长度,结合图形求得线段BD 的长度,易得答案.(3)如果四边形ADCF 是梯形,则需要分类讨论:①当AF ∥DC 、②当AD ∥FC .根据相似三角形的判定与性质,结合图形解答.【详解】(1)过点A 作AH ⊥BC ,垂足为点H .∵∠B =45°,AB 2∴·cos 1BH AH AB B ===.∵BD 为x ,∴1DH x =-.在Rt △ADH 中,90AHD ∠=︒,∴22222AD AH DH x x =+=-+.联结DF ,点D 、F 之间的距离y 即为DF 的长度.∵点F 在圆A 上,且AF ⊥AD ,∴AD AF =,45ADF ∠=︒.在Rt △ADF 中,90DAF ∠=︒,∴2442cos AD DF x x ADF ==-+∠ ∴2442y x x =-+.()03x ≤≤ ;(2)∵E 是DF 的中点,∴AE DF ⊥,AE 平分DF . ∵BC=3,∴312HC =-=.∴225AC AH HC +=.设DF 与AE 相交于点Q ,在Rt △DCQ 中,90DQC ∠=︒,tan DQ DCQ CQ ∠=. 在Rt △AHC 中,90AHC ∠=︒,1tan 2AH ACH HC ∠==. ∵DCQ ACH ∠=∠,∴12DQ CQ =. 设,2DQ k CQ k ==,AQ DQ k ==,∵35k =,53k =,∴2253DC DQ CQ =+=. ∵43BD BC DC =-=,∴4:5BD CD =. (3)如果四边形ADCF 是梯形 则①当AF ∥DC 时,45AFD FDC ∠=∠=︒.∵45ADF ∠=︒,∴AD BC ⊥,即点D 与点H 重合. ∴1BD =.②当AD ∥FC 时,45ADF CFD ∠=∠=︒.∵45B ∠=︒,∴B CFD ∠=∠.∵B BAD ADF FDC ∠+∠=∠+∠,∴BAD FDC ∠=∠.∴ABD ∆∽DFC ∆.∴AB AD DF DC =. ∵2DF AD =,DC BC BD =-. ∴2AD BC BD =-.即()222-23x x x +=-,整理得 210x x --=,解得 15x ±=(负数舍去). 综上所述,如果四边形ADCF 是梯形,BD 的长是1或1+52. 【点睛】此题属于圆的综合题,涉及了平行四边形的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数值以及勾股定理等知识,综合性较强,解答本题需要我们熟练各部分的内容,对学生的综合能力要求较高,一定要注意将所学知识贯穿起来.9.如图,已知,,BAC AB AC O ∆=为ABC ∆外心,D 为O 上一点,BD 与AC 的交点为E ,且2·BC AC CE =.①求证:CD CB =;②若030A ∠=,且O 的半径为33+,I 为BCD ∆内心,求OI 的长.【答案】①证明见解析; ②3【解析】【分析】①先求出BC CE AC BC =,然后求出△BCE 和△ACB 相似,根据相似三角形对应角相等可得∠A =∠CBE ,再根据在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等可得∠A =∠D ,然后求出∠D =∠CBE ,然后根据等角对等边即可得证;②连接OB 、OC ,根据在同圆或等圆中,同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍求出∠BOC =60°,然后判定△OBC 是等边三角形,再根据等腰三角形三线合一的性质以及三角形的内心的性质可得OC 经过点I ,设OC 与BD 相交于点F ,然后求出CF ,再根据I 是三角形的内心,利用三角形的面积求出IF ,然后求出CI ,最后根据OI =OC ﹣CI 计算即可得解.【详解】①∵BC 2=AC •CE ,∴BC CE AC BC=. ∵∠BCE =∠ECB ,∴△BCE ∽△ACB ,∴∠CBE =∠A .∵∠A =∠D ,∴∠D =∠CBE ,∴CD =CB ;②连接OB 、OC .∵∠A =30°,∴∠BOC =2∠A =2×30°=60°.∵OB =OC ,∴△OBC 是等边三角形.∵CD =CB ,I 是△BCD 的内心,∴OC 经过点I ,设OC 与BD 相交于点F ,则CF =BC ×sin30°12=BC ,BF =BC •cos30°3=BC ,所以,BD =2BF =23⨯BC 3=BC ,设△BCD 内切圆的半径为r ,则S △BCD 12=BD •CF 12=(BD +CD +BC )•r ,即12•3BC •12BC 12=(3BC +BC +BC )•r ,解得:r 3223=+()BC 233-=BC ,即IF 233-=BC ,所以,CI =CF ﹣IF 12=BC 2332--BC =(23-)BC ,OI =OC ﹣CI =BC ﹣(23-)BC =(3-1)BC . ∵⊙O 的半径为33+,∴BC =33+,∴OI =(3-1)(33+)=33+3﹣3323-=.【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,圆周角定理,等边三角形的判定与性质,三角形的内心的性质,(2)作辅助线构造出等边三角形并证明得到OC 经过△BCD 的内心I 是解题的关键.10.已知AB ,CD 都是O 的直径,连接DB ,过点C 的切线交DB 的延长线于点E . ()1如图1,求证:AOD 2E 180∠∠+=;()2如图2,过点A 作AF EC ⊥交EC 的延长线于点F ,过点D 作DG AB ⊥,垂足为点G ,求证:DG CF =;()3如图3,在()2的条件下,当DG 3CE 4=时,在O 外取一点H ,连接CH 、DH 分别交O 于点M 、N ,且HDE HCE ∠∠=,点P 在HD 的延长线上,连接PO 并延长交CM 于点Q ,若PD 11=,DN 14=,MQ OB =,求线段HM 的长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)837+【解析】【分析】(1)由∠D +∠E =90°,可得2∠D +2∠E =180°,只要证明∠AOD =2∠D 即可;(2)如图2中,作OR ⊥AF 于R .只要证明△AOR ≌△ODG 即可;(3)如图3中,连接BC 、OM 、ON 、CN ,作BT ⊥CL 于T ,作NK ⊥CH 于K ,设CH 交DE 于W .解直角三角形分别求出KM ,KH 即可;【详解】()1证明:如图1中,O 与CE 相切于点C ,OC CE ∴⊥,OCE 90∠∴=,D E 90∠∠∴+=,2D 2E 180∠∠∴+=,AOD COB ∠∠=,BOC 2D ∠∠=,AOD 2D ∠∠=,AOD 2E 180∠∠∴+=.()2证明:如图2中,作OR AF ⊥于R .OCF F ORF 90∠∠∠===,∴四边形OCFR 是矩形,AF//CD ∴,CF OR =,A AOD ∠∠∴=,在AOR 和ODG 中,A AOD ∠∠=,ARO OGD 90∠∠==,OA DO =,AOR ∴≌ODG ,OR DG ∴=,DG CF ∴=,()3解:如图3中,连接BC 、OM 、ON 、CN ,作BT CL ⊥于T ,作NK CH ⊥于K ,设CH 交DE 于W .设DG 3m =,则CF 3m =,CE 4m =,OCF F BTE 90∠∠∠===,AF//OC//BT ∴,OA OB =,CT CF 3m ∴==,ET m ∴=, CD 为直径,CBD CND 90CBE ∠∠∠∴===,E 90EBT CBT ∠∠∠∴=-=,tan E tan CBT ∠∠∴=,BT CT ET BT∴=, BT 3m m BT∴=,BT ∴=负根已经舍弃),tan E ∠∴== E 60∠∴=,CWD HDE H ∠∠∠=+,HDE HCE ∠∠=,H E 60∠∠∴==,MON 2HCN 60∠∠∴==,OM ON =,OMN ∴是等边三角形,MN ON ∴=,QM OB OM ==,MOQ MQO ∠∠∴=,MOQ PON 180MON 120∠∠∠+=-=,MQO P 180H 120∠∠∠+=-=, PON P ∠∠∴=,ON NP 141125∴==+=,CD 2ON 50∴==,MN ON 25==,在Rt CDN 中,CN 48==,在Rt CHN 中,CN 48tan H HN HN∠===HN ∴=在Rt KNH 中,1KH HN 2==NK 24==,在Rt NMK 中,MK 7===,HM HK MK 7∴=+=.【点睛】本题考查圆综合题、全等三角形的判定和性质、平行线的性质、勾股定理、等边三角形的判定和性质、锐角三角函数等知识,添加常用辅助线,构造全等三角形或直角三角形解题的关键.。
九年级备战中考数学圆的综合解答题压轴题提高专题练习含答案解析一、圆的综合1.如图,A、B两点的坐标分别为(0,6),(0,3),点P为x轴正半轴上一动点,过点A作AP的垂线,过点B作BP的垂线,两垂线交于点Q,连接PQ,M为线段PQ的中点.(1)求证:A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上;(2)当⊙M与x轴相切时,求点Q的坐标;(3)当点P从点(2,0)运动到点(3,0)时,请直接写出线段QM扫过图形的面积.【答案】(1)见解析;(2) Q的坐标为(32,9);(3)63 8.【解析】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= 12 PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
(2)解:作MG⊥y轴于G,MC⊥x轴于C,∵AM=BM∴G是AB的中点,由A(0,6),B(0,3)可得MC=OG=4.5∴在点P运动的过程中,点M到x轴的距离始终为4.5则点Q到x轴的距离始终为9,即点Q的纵坐标始终为9,当⊙M与x轴相切时则PQ⊥x轴,作QH⊥y轴于H,HB=9-3=6,设OP=HQ=x由△BOP∽△QHB,得x2=3×6=8,x=2∴点Q的坐标为(2,9)(3)解:由相似可得:当点P在P1(2,0)时,Q1(4,9)则M1(3,4.5)当点P在P2(3,0)时,Q2(6,9),则M2(4.5,4.5)∴M1M2=92-3=32, Q1Q2=6-4=2线段QM扫过的图形为梯形M1M2Q2Q1其面积为:12×(32+2)×4.5=638.【解析】【分析】根据已知可得出三角形APQ和三角形BPQ都是直角三角形,再根据这个条件结合题意直接解答此题.【详解】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.图1和图2,半圆O的直径AB=2,点P(不与点A,B重合)为半圆上一点,将图形延BP折叠,分别得到点A,O的对称点A′,O′,设∠ABP=α.(1)当α=15°时,过点A′作A′C∥AB,如图1,判断A′C与半圆O的位置关系,并说明理由.(2)如图2,当α= °时,BA′与半圆O相切.当α= °时,点O′落在上.(3)当线段BO′与半圆O只有一个公共点B时,求α的取值范围.【答案】(1)A′C与半圆O相切;理由见解析;(2)45;30;(3)0°<α<30°或45°≤α<90°.【解析】试题分析:(1)过O作OD⊥A′C于点D,交A′B于点E,利用含30°角的直角三角形的性质可求得DE+OE=A′B=AB=OA,可判定A′C与半圆相切;(2)当BA′与半圆相切时,可知OB⊥A′B,则可知α=45°,当O′在上时,连接AO′,则可知BO′=AB,可求得∠O′BA=60°,可求得α=30°;(3)利用(2)可知当α=30°时,线段O′B与圆交于O′,当α=45°时交于点B,结合题意可得出满足条件的α的范围.试题解析:(1)相切,理由如下:如图1,过O作OD过O作OD⊥A′C于点D,交A′B于点E,∵α=15°,A′C∥AB,∴∠ABA′=∠CA′B=30°,∴DE=A′E,OE=BE,∴DO=DE+OE=(A′E+BE)=AB=OA,∴A′C与半圆O相切;(2)当BA′与半圆O相切时,则OB⊥BA′,∴∠OBA′=2α=90°,∴α=45°,当O′在上时,如图2,连接AO′,则可知BO′=AB,∴∠O′AB=30°,∴∠ABO′=60°,∴α=30°,(3)∵点P,A不重合,∴α>0,由(2)可知当α增大到30°时,点O′在半圆上,∴当0°<α<30°时点O′在半圆内,线段BO′与半圆只有一个公共点B;当α增大到45°时BA′与半圆相切,即线段BO′与半圆只有一个公共点B.当α继续增大时,点P逐渐靠近点B,但是点P,B不重合,∴α<90°,∴当45°≤α<90°线段BO′与半圆只有一个公共点B.综上所述0°<α<30°或45°≤α<90°.考点:圆的综合题.2.如图,已知△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点F在⊙O上,且点C是的中点,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,交AF的延长线于点E.(1)求证:AE⊥DE;(2)若∠BAF=60°,AF=4,求CE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)【解析】试题分析:(1)首先连接OC,由OC=OA,,易证得OC∥AE,又由DE切⊙O于点C,易证得AE⊥DE;(2)由AB是⊙O的直径,可得△ABC是直角三角形,易得△AEC为直角三角形,根据AE=3求得AC的长,然后连接OF,可得△OAF为等边三角形,知AF=OA=AB,在△ACB 中,利用已知条件求得答案.试题解析:(1)证明:连接OC,∵OC=OA,∴∠BAC=∠OCA,∵∴∠BAC=∠EAC,∴∠EAC=∠OCA,∴OC∥AE,∵DE切⊙O于点C,∴OC⊥DE,∴AE⊥DE;(2)解:∵AB是⊙O的直径,∴△ABC是直角三角形,∵∠CBA=60°,∴∠BAC=∠EAC=30°,∵△AEC为直角三角形,AE=3,∴AC=2,连接OF,∵OF=OA,∠OAF=∠BAC+∠EAC=60°,∴△OAF为等边三角形,∴AF=OA=AB,在Rt△ACB中,AC=2,tan∠CBA=,∴BC=2,∴AB=4,∴AF=2.考点:切线的性质.3.如图1,将长为10的线段OA绕点O旋转90°得到OB,点A的运动轨迹为AB,P是半径OB上一动点,Q是AB上的一动点,连接PQ.发现:∠POQ=________时,PQ有最大值,最大值为________;思考:(1)如图2,若P是OB中点,且QP⊥OB于点P,求BQ的长;(2)如图3,将扇形AOB沿折痕AP折叠,使点B的对应点B′恰好落在OA的延长线上,求阴影部分面积;探究:如图4,将扇形OAB沿PQ折叠,使折叠后的弧QB′恰好与半径OA相切,切点为C,若OP=6,求点O到折痕PQ的距离.【答案】发现: 90°,2;思考:(1)103π=;(2)2+100;(3)点O到折痕PQ30【解析】分析:发现:先判断出当PQ取最大时,点Q与点A重合,点P与点B重合,即可得出结论;思考:(1)先判断出∠POQ=60°,最后用弧长用弧长公式即可得出结论;(2)先在Rt△B'OP中,OP22−10)2=(10-OP)2,解得2−10,最后用面积的和差即可得出结论.探究:先找点O关于PQ的对称点O′,连接OO′、O′B、O′C、O′P,证明四边形O CO′B是矩形,由勾股定理求O′B,从而求出OO′的长,则OM=1230详解:发现:∵P是半径OB上一动点,Q是AB上的一动点,∴当PQ取最大时,点Q与点A重合,点P与点B重合,此时,∠POQ=90°,22OA OB+2;思考:(1)如图,连接OQ ,∵点P 是OB 的中点,∴OP=12OB=12OQ . ∵QP ⊥OB , ∴∠OPQ=90°在Rt △OPQ 中,cos ∠QOP=12OP OQ =, ∴∠QOP=60°, ∴l BQ =6010101803ππ⨯=; (2)由折叠的性质可得,BP =B ′P ,AB ′=AB =102, 在Rt △B'OP 中,OP 2+(102−10)2=(10-OP )2 解得OP=102−10,S 阴影=S 扇形AOB -2S △AOP =290101210(10210)3602π⨯-⨯⨯⨯-=25π−1002+100;探究:如图2,找点O 关于PQ 的对称点O′,连接OO′、O′B 、O′C 、O′P , 则OM=O′M ,OO′⊥PQ ,O′P=OP=3,点O′是B Q '所在圆的圆心,∴O′C=OB=10,∵折叠后的弧QB′恰好与半径OA 相切于C 点, ∴O′C ⊥AO , ∴O′C ∥OB ,∴四边形OCO′B 是矩形,在Rt △O′BP 中,226425-= 在Rt △OBO′K ,2210(25)=230-,∴OM=12OO′=12×230=30, 即O 到折痕PQ 的距离为30.点睛:本题考查了折叠问题和圆的切线的性质、矩形的性质和判定,熟练掌握弧长公式l=180n Rπ(n 为圆心角度数,R 为圆半径),明确过圆的切线垂直于过切点的半径,这是常考的性质;对称点的连线被对称轴垂直平分.4.如图,已知⊙O 的半径为1,PQ 是⊙O 的直径,n 个相同的正三角形沿PQ 排成一列,所有正三角形都关于PQ 对称,其中第一个△A 1B 1C 1的顶点A 1与点P 重合,第二个△A 2B 2C 2的顶点A 2是B 1C 1与PQ 的交点,…,最后一个△A n B n C n 的顶点B n 、C n 在圆上.如图1,当n=1时,正三角形的边长a 1=_____;如图2,当n=2时,正三角形的边长a 2=_____;如图3,正三角形的边长a n =_____(用含n 的代数式表示).3831343n 【解析】分析:(1)设PQ 与11B C 交于点D ,连接1B O ,得出OD=1A D -O 1A ,用含1a 的代数式表示OD ,在△O 1B D 中,根据勾股定理求出正三角形的边长1a ;(2)设PQ 与2B 2C 交于点E ,连接2B O ,得出OE=1A E-O 1A ,用含2a 的代数式表示OE ,在△O 2B E 中,根据勾股定理求出正三角形的边长2a ;(3)设PQ 与n B n C 交于点F ,连接n B O ,得出OF=1A F-O 1A ,用含an 的代数式表示OF ,在△O n B F 中,根据勾股定理求出正三角形的边长an . 本题解析:(1)易知△A 1B 1C 1的高为323 ∴a 13.(2)设△A 1B 1C 1的高为h ,则A 2O =1-h ,连结B 2O ,设B 2C 2与PQ 交于点F ,则有OF =2h -1.∵B 2O 2=OF 2+B 2F 2,∴1=(2h -1)2+2212a ⎛⎫ ⎪⎝⎭.∵h=32a2,∴1=(3a2-1)2+14a22,解得a2=83.(3)同(2),连结B n O,设B n C n与PQ交于点F,则有B n O2=OF2+B n F2,即1=(nh-1)2+2 12na⎛⎫ ⎪⎝⎭.∵h=3a n,∴1=14a n2+2312nna⎛⎫-⎪⎪⎝⎭,解得a n=43n.5.已知:如图,△ABC中,AC=3,∠ABC=30°.(1)尺规作图:求作△ABC的外接圆,保留作图痕迹,不写作法;(2)求(1)中所求作的圆的面积.【答案】(1)作图见解析;(2)圆的面积是9π.【解析】试题分析:(1)按如下步骤作图:①作线段AB的垂直平分线;②作线段BC的垂直平分线;③以两条垂直平分线的交点O为圆心,OA长为半圆画圆,则圆O即为所求作的圆.如图所示(2)要求外接圆的面积,需求出圆的半径,已知AC=3,如图弦AC所对的圆周角是∠ABC=30°,所以圆心角∠AOC=60°,所以∆AOC是等边三角形,所以外接圆的半径是3故可求得外接圆的面积.(2)连接OA,OB.∵AC=3,∠ABC=30°,∴∠AOC=60°,∴△AOC 是等边三角形, ∴圆的半径是3, ∴圆的面积是S=πr 2=9π.6.已知:AB 是⊙0直径,C 是⊙0外一点,连接BC 交⊙0于点D ,BD=CD,连接AD 、AC . (1)如图1,求证:∠BAD=∠CAD(2)如图2,过点C 作CF ⊥AB 于点F,交⊙0于点E,延长CF 交⊙0于点G.过点作EH ⊥AG 于点H ,交AB 于点K,求证AK=2OF ;(3)如图3,在(2)的条件下,EH 交AD 于点L,若0K=1,AC=CG,求线段AL 的长.图1 图2 图3 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)12105【解析】试题分析:(1)由直径所对的圆周角等于90°,得到∠ADB =90°,再证明△ABD ≌△ACD 即可得到结论;(2)连接BE .由同弧所对的圆周角相等,得到∠GAB =∠BEG .再证△KFE ≌△BFE ,得到BF =KF =BK .由OF =OB -BF ,AK =AB -BK ,即可得到结论.(3)连接CO 并延长交AG 于点M ,连接BG .设∠GAB =α.先证CM 垂直平分AG ,得到AM =GM ,∠AGC +∠GCM =90°.再证∠GAF =∠GCM =α.通过证明△AGB ≌△CMG ,得到BG =GM =12AG .再证明∠BGC =∠MCG =α.设BF =KF =a , 可得GF =2a ,AF =4a . 由OK =1,得到OF =a +1,AK =2(a +1),AF = 3a +2,得到3a +2=4a ,解出a 的值,得到AF ,AB ,GF ,FC 的值.由tanα=tan ∠HAK =12HK AH =, AK =6,可以求出 AH 的长.再由1tan tan 3BAD BCF ∠=∠=,利用公式tan ∠GAD =tan tan 1tan tan GAF BAD GAF BAD∠+∠-∠⋅∠,得到∠GAD =45°,则AL 2AH ,即可得到结论.试题解析:解:(1)∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,∴∠ADC =90°. ∵BD =CD ,∠BDA =∠CDA ,AD =AD ,∴△ABD ≌△ACD ,∴∠BAD =∠CAD . (2)连接BE .∵BG =BG ,∴∠GAB =∠BEG . ∵CF ⊥AB ,∴∠KFE =90°.∵EH ⊥AG ,∴∠AHE =∠KFE =90°,∠AKH =∠EKF ,∴∠HAK =∠KEF =∠BEF . ∵FE =FE ,∠KFE =∠BFE =90°,∴△KFE ≌△BFE ,∴BF =KF =BK .∵ OF =OB -BF ,AK =AB -BK ,∴AK =2OF .(3)连接CO 并延长交AG 于点M ,连接BG .设∠GAB =α.∵AC =CG , ∴点C 在AG 的垂直平分线上.∵ OA =OG ,∴点O 在AG 的垂直平分线上, ∴CM 垂直平分AG ,∴AM =GM ,∠AGC +∠GCM =90°. ∵AF ⊥CG ,∴∠AGC +∠GAF =90°,∴∠GAF =∠GCM =α. ∵AB 为⊙O 的直径,∴∠AGB = 90°,∴∠AGB =∠CMG =90°. ∵AB =AC =CG ,∴△AGB ≌△CMG ,∴BG =GM =12AG .在Rt △AGB 中, 1tan tan 2GB GAB AG α∠=== . ∵∠AMC =∠AGB = 90°,∴BG ∥CM , ∴∠BGC =∠MCG =α. 设BF =KF =a , 1tan tan 2BF BGF GF α∠===,∴GF =2a ,1tan tan 2GF GAF AF α∠=== ,AF =4a .∵OK =1,∴OF =a +1,AK =2OF =2(a +1),∴AF =AK +KF =a +2(a +1)=3a +2,∴3a +2=4a ,∴a =2, AK =6,∴AF =4a =8,AB =AC =CG =10,GF =2a =4,FC =CG -GF =6. ∵tanα=tan ∠HAK =12HK AH =,设KH =m ,则AH =2m ,∴AK 22(2)m m +=6,解得:m 65,∴AH =2m 125.在Rt △BFC 中,1tan3BFBCFFC∠==.∵∠BAD+∠ABD=90°,∠FBC+∠BCF=90°,∴∠BCF=∠BAD,1tan tan3BAD BCF∠=∠=,∴tan∠GAD=tan tan1tan tanGAF BADGAF BAD∠+∠-∠⋅∠=1123111123+=-⨯,∴∠GAD=45°,∴HL=AH,AL=2AH= 12105.7.如图1,延长⊙O的直径AB至点C,使得BC=12AB,点P是⊙O上半部分的一个动点(点P不与A、B重合),连结OP,CP.(1)∠C的最大度数为;(2)当⊙O的半径为3时,△OPC的面积有没有最大值?若有,说明原因并求出最大值;若没有,请说明理由;(3)如图2,延长PO交⊙O于点D,连结DB,当CP=DB时,求证:CP是⊙O的切线.【答案】(1)30°;(2)有最大值为9,理由见解析;(3)证明见解析.【解析】试题分析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP的度数最大,根据切线的性质即可求得;(2)由△OPC的边OC是定值,得到当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,于是得到结论;(3)根据全等三角形的性质得到AP=DB,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠C,得到CO=OB+OB=AB,推出△APB≌△CPO,根据全等三角形的性质得到∠CPO=∠APB,根据圆周角定理得到∠APB=90°,即可得到结论.试题解析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP最大.如图1,所示:∵sin∠OCP=OPOC=2 4=12,∴∠OCP=30°∴∠OCP的最大度数为30°,故答案为:30°;(2)有最大值,理由:∵△OPC的边OC是定值,∴当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,而点P在⊙O上半圆上运动,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,也就是高为半径长,∴最大值S△OPC=12OC•OP=12×6×3=9;(3)连结AP,BP,如图2,在△OAP与△OBD中,OA ODAOP BODOP OB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△OAP≌△OBD,∴AP=DB,∵PC=DB,∴AP=PC,∵PA=PC,∴∠A=∠C,∵BC=12AB=OB,∴CO=OB+OB=AB,在△APB和△CPO中,AP CPA CAB CO=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△APB≌△CPO,∴∠CPO=∠APB,∵AB为直径,∴∠APB=90°,∴∠CPO=90°,∴PC切⊙O于点P,即CP是⊙O的切线.8.已知AC=DC,AC⊥DC,直线MN经过点A,作DB⊥MN,垂足为B,连结CB.[感知]如图①,点A、B在CD同侧,且点B在AC右侧,在射线AM上截取AE=BD,连结CE,可证△BCD≌△ECA,从而得出EC=BC,∠ECB=90°,进而得出∠ABC=度;[探究]如图②,当点A、B在CD异侧时,[感知]得出的∠ABC的大小是否改变?若不改变,给出证明;若改变,请求出∠ABC的大小.[应用]在直线MN绕点A旋转的过程中,当∠BCD=30°,BD=时,直接写出BC的长.【答案】【感知】:45;【探究】:不改变,理由详见解析;【拓展】:BC的长为+1或﹣1.【解析】【分析】[感知]证明△BCD≌△ECA(SAS)即可解决问题;[探究]结论不变,证明△BCD≌△ECA(SAS)即可解决问题;[应用]分两种情形分别求解即可解决问题.【详解】解:【感知】,如图①中,在射线AM上截取AE=BD,连结CE.∵AC⊥DC,DB⊥MN,∴∠ACD=∠DBA=90°.∴∠CDB+∠CAB=180°,∵∠CAB+∠CAE=180°∴∠D=∠CAE,∵CD=AC,AE=BD,∴△BCD≌△ECA(SAS),∴BC=EC,∠BCD=∠ECA,∵∠ACE+∠ECD=90°,∴∠ECD+∠DCB=90°,即∠ECB=90°,∴∠ABC=45°.故答案为45【探究】不改变.理由如下:如图,如图②中,在射线AN上截取AE=BD,连接CE,设MN与CD交于点O.∵AC⊥DC,DB⊥MN,∴∠ACD=∠DBA=90°,∵∠AOC=∠DOB,∴∠D=∠EAC,CD=AC,∴△BCD≌△ECA(SAS),∴BC=EC,∠BCD=∠ECA,∵∠ACE+∠ECD=90°,∴∠ECD+∠DCB=90°,即∠ECB=90°,∴∠ABC=45°.【拓展】如图①﹣1中,连接AD.∴∠ACD+∠ABD=180°,∴A,C,D,B四点共圆,∴∠DAB=∠DCB=30°,∴AB=BD=,∴EB=AE+AB=+,∵△ECB是等腰直角三角形,如图②中,同法可得BC=﹣1.综上所述,BC的长为+1或﹣1.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.9.如图,AB是⊙O的直径,AD是⊙O的弦,点F是DA延长线上的一点,过⊙O上一点C 作⊙O的切线交DF于点E,CE⊥DF.(1)求证:AC平分∠FAB;(2)若AE=1,CE=2,求⊙O的半径.【答案】(1)证明见解析;(2)5 2【解析】试题分析:(1)连接OC,根据切线的性质和圆周角定理,得出∠OCA=∠OAC与∠CAE=∠OCA,然后根据角平分线的定义可证明;(2)由圆周角定理得到∠BCA=90°,由垂直的定义,可求出∠CEA=90°,从而根据两角对应相等的两三角形相似可证明△ACB∽△AEC,再根据相似三角形的对应边成比例求得AB的长,从而得到圆的半径.试题解析:(1)证明:连接OC.∵CE是⊙O的切线,∴∠OCE =90°∵CE⊥DF,∴∠CEA=90°,∴∠ACE+∠CAE=∠ACE+∠OCA=90°,∴∠CAE=∠OCA∵OC=OA,∴∠OCA=∠OAC.∴∠CAE=∠OAC,即AC平分∠FAB(2)连接BC.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB =∠AEC =90°.又∵∠CAE=∠OAC,∴△ACB∽△AEC,∴AB AC AC AE=.∵AE=1,CE=2,∠AEC =90°,∴2222125AC AE CE+=+∴22551ACABAE===,∴⊙O的半径为52.10.如图,已知△ABC内接于⊙O,BC交直径AD于点E,过点C作AD的垂线交AB的延长线于点G,垂足为F.连接OC.(1)若∠G=48°,求∠ACB的度数;(2)若AB=AE,求证:∠BAD=∠COF;(3)在(2)的条件下,连接OB,设△AOB的面积为S1,△ACF的面积为S2.若tan∠CAF=12,求12SS的值.【答案】(1)48°(2)证明见解析(3)3 4【解析】【分析】(1)连接CD,根据圆周角定理和垂直的定义可得结论;(2)先根据等腰三角形的性质得:∠ABE=∠AEB,再证明∠BCG=∠DAC,可得CD PB PD==,则所对的圆周角相等,根据同弧所对的圆周角和圆心角的关系可得结论;(3)过O作OG⊥AB于G,证明△COF≌△OAG,则OG=CF=x,AG=OF,设OF=a,则OA=OC=2x-a,根据勾股定理列方程得:(2x-a)2=x2+a2,则a=34x,代入面积公式可得结论.【详解】(1)连接CD,∵AD是⊙O的直径,∴∠ACD=90°,∴∠ACB+∠BCD=90°,∵AD⊥CG,∴∠AFG=∠G+∠BAD=90°,∵∠BAD=∠BCD,∴∠ACB=∠G=48°;(2)∵AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,∵∠ABC=∠G+∠BCG,∠AEB=∠ACB+∠DAC,由(1)得:∠G=∠ACB,∴∠BCG=∠DAC,∴CD PB=,∵AD是⊙O的直径,AD⊥PC,∴CD PD=,∴CD PB PD==,∴∠BAD=2∠DAC,∵∠COF=2∠DAC,∴∠BAD=∠COF;(3)过O作OG⊥AB于G,设CF=x,∵tan∠CAF=12=CF AF,∴AF=2x,∵OC=OA,由(2)得:∠COF=∠OAG,∵∠OFC=∠AGO=90°,∴△COF≌△OAG,∴OG=CF=x,AG=OF,设OF=a,则OA=OC=2x﹣a,Rt△COF中,CO2=CF2+OF2,∴(2x﹣a)2=x2+a2,a=34 x,∴OF=AG=34 x,∵OA=OB,OG⊥AB,∴AB=2AG=32x,∴1213··3 22 1·24·2AB OG x xSS x xCF AF===.【点睛】圆的综合题,考查了三角形的面积、垂径定理、角平分线的性质、三角形全等的性质和判定以及解直角三角形,解题的关键是:(1)根据圆周角定理找出∠ACB+∠BCD=90°;(2)根据外角的性质和圆的性质得:CD PB PD==;(3)利用三角函数设未知数,根据勾股定理列方程解决问题.。
2专题训练一一圆(一)选择题(每题 2分,共20分)1. 有下列四个命题:①直径是弦;②经过三个点一定可以作圆;③三角形的外心到三 角形各顶点的距离都相等;④半径相等的两个半圆是等弧.其中正确的有 ........... ()(A) 4 个 (B ) 3 个 (C ) 2 个(D ) 1 个2. ............................................ 下列判断中正确的是 ( )(A) 平分弦的直线垂直于弦(B) 平分弦的直线也必平分弦所对的两条弧 (C) 弦的垂直平分线必平分弦所对的两条弧 (D) 平分一条弧的直线必平分这条弧所对的弦 3.如图,在两半径不同的同心圆中,/ AO &ZA OB = 60 °,则…()(A) =:(B)• i '(C) •/'的度数='■的度数 (D) •/'的长度=.的长度7.A ABC 勺三边长分别为 a 、b 、c ,它的内切圆的半径为 「,则厶ABC 的面积为()(4题) 5.圆内接四边形(A ) 67.5 (8题) ABCDL / A / B 、 °( B ) 135°(11 题) /C 的度数比是 (C ) 112.5 °(12 题)D 的度数是(6. OA 平分/ BOC P 是OA 上任一点,C 不与点0重合, 圆P 与0B 的位置关系是 ....... (A )相离(B )相切2 :3 : 6,则/ (D ) 110 °且以P 为圆心的圆与OC 相离,那么 •……( ) (C )相交(D )不确定 1(A )( a + b + c ) r2&如图,已知四边形(B) 2 (a + b + c ) (C )ABCD 为圆内接四边1(a + b + c ) r (D ) (a + b + c ) r3AD 为圆的直径,直线 MN 切圆于点B, DC4.如图,已知O O 的弦AB CD 相交于点E,彳C 的度数为60°,斤方的度数为100O的延长线交MN于G,且cos / ABI = 则tan / BCG勺值为2(A 2(B)三(C) 1 ( D) .. 33 29. 在O O中,弦AB和CD相交于点P,若PA= 3, PB= 4, CD= 9,则以PC PD的长为根的一元二次方程为............................. ((A) x2+ 9 x+ 12= 0 ( B) x2—9 x+ 12= 0 (C) x2+ 7 x + 9= 0 ( D) x2- 7 x+ 9= 010.已知半径分别为r和2 r的两圆相交,则这两圆的圆心距d的取值范围是…()(A) O v d v 3 r (B) r v d v 3 r (C) r w d v 3 r ( D) r w d w 3 r(三)填空题(每题2分,共20分)11•某公园的一石拱桥是圆弧形(劣弧) ,其跨度为24米,拱的半径为13米,则拱高为 ____ .12. __________________________________________________________________ 如图,已知AB为O O的直径,/ E= 20°,/ DBC= 50°,则/ CBE= _____________________ .13. _________________ 圆内接梯形是____________________ 梯形,圆内接平行四边形是.14. 如图,AB AC是O O的切线,将OB延长一倍至D,若/ DA= 60°,则/ D= ______________15 .如图,BA与O O相切于B, OA与O O相交于E,若AB= •. 5 , EA= 1,则O O的半径16. ______________________________________________________ 已知两圆的圆心距为3,半径分别为2和1,则这两圆有__________________条公切线.17. ________________正八边形有_____________ 条对称轴,它不仅是________________________ 对称图形,还是____ 对称图形.18. __________________________________ 边长为2 a的正六边形的面积为.19. 扇形的半径为6 cm面积为9 cm2,那么扇形的弧长为 ___________ ,扇形的圆心角度数为_______ .20. _____ 用一张面积为900 cm2的正方形硬纸片围成一个圆柱的侧面,则这个圆柱的底面直径为 _______ .(三)判断题(每题2分,共10 分)21 .相交两圆的公共弦垂直平分连结这两圆圆心的线段........... •••()22. 各角都相等的圆内接多边形是正多边形 .................................. ( )23. .................................................................................................................... 正五边形既是轴对称图形,又是中心对称图形............................................. ( )24. 三角形一定有内切圆 .................................................. ( )25. .................................................................................................................... 平分弦的直径垂直于弦................................................................ ((四)解答题:(共50分)26. (8分)如图,O O的直径AB和弦CD相交于点E,且AE= 1 cm , EB= 5 cm , / DEB=60°,求CD的长.27. (8分)如图,AB为O O的直径,P为BA的延长线上一点,PC切O O于点C,CDL AB 垂足为 D,且 PA= 4, PC= 8,求 tan / AC [和 sin / P 的值.29. (12分)已知:如图,O O 与O Q 内切于点P,过点P 的直线交O O 于点D,交O Q 于点E ; DA 与O Q 2相切,切点为 C. * (1)求证PC 平分/ APD (2)若PE= 3, PA =6,求PC 的长.5. (14分)如图,O 0是以AB 为直径的厶ABC 的外接圆,点D 是劣弧小的中点,连结28. (8分)如图,已知 ABCDI 圆内接四边形,EB 是O O 的直径,且 EBL AD, AD 与BC的延长线交于F , 求证ABFD BCDC工:;:;匚逛疑P , OD 与 BC 相交于点E . (1)求证OE= 1 AC2参考答案(一)选择题(每题 2分,共20分)1. 有下列四个命题:①直径是弦;②经过三个点一定可以作圆;③三角形的外心到三 角形各顶点的距离都相等;④半径相等的两个半圆是等弧.其中正确的有 ........... ( )(A ) 4 个(B ) 3 个 (C ) 2 个 (D ) 1 个【提示】若三点在一条直线上,则不能作出过这三点的圆,故②不对. 【答案】B .【点评】本题考查直径、过不在同一条直线上的三点的圆、外心、等圆与等弧等概念, 其中第②个命题不对的原因在于忽视了过三点作图的条件.2.......................................................................................................................................... 下列判断中正确的是 ................................................................... ()(A )平分弦的直线垂直于弦(B )平分弦的直线也必平分弦所对的两条弧 (C)弦的垂直平分线必平分弦所对的两条弧 (D )平分一条弧的直线必平分这条弧所对的弦【提示】弦的垂直平分线平分弦、垂直于弦,因此平分弦所对的两条弧. 3.如图,在两半径不同的同心圆中, / AOB=Z A' OB =60°,则(Ah ; = ^: ' (B) .(C) 的度数=「…的度数(D)的长度=;的长度等,AD 并延长,与过 C 点的切线交于* (2)求证:DP APBD 22 , AC 2(3)当AC= 6, AB= 10时,求切线 PC 的长.【提示】因为在圆中, 圆心角的度数与它所对的弧的度 【答案】C.X而/ AO=Z A OB,所以•叽的度数=;-'的度数.【答案】C.4•如图,已知O O 的弦AB CD 相交于点E, 处 的度数为60°, 瞪 的度数为100则Z AEC 等于1 1 【提示】连结 BC 则/ AEC=Z B +Z C = — x 60 °+ — X 100 ° = 80°【答案】C. 225. 圆内接四边形 ABCD 中, Z A Z B Z C 的度数比是2 : 3 : 6,则Z D 的度数是( )(A ) 67.5 °( B ) 135°( C ) 112.5 °( D ) 110 °【提示】因为圆内接四边形的对角之和为180°,则Z A +Z C=Z B+Z D = 180°.又因为5Z A : Z B : Z C = 2 : 3 : 6,所以Z B : Z D = 3 : 5,所以Z D 的度数为x 180 ° =8112.5 ° .【答案】C.6. OA 平分Z BOC P 是OA 上任一点,C 不与点0重合,且以P 为圆心的圆与 0C 相离, 那么圆P 与0B 的位置关系是 .......................................... ()(A )相离(B )相切(C )相交(D )不确定【提示】因为以点P 为圆心的圆与 0C 相离,则P 到0C 的距离大于圆的半径. 又因为角 平分线上的一点到角的两边的距离相等,则点 P 到0B 的距离也大于圆的半径,故圆 P与0B 也相离.【答案】A. 7.A ABC 的三边长分别为 a 、b 、c ,它的内切圆的半径为 「,则厶ABC 的面积为()(A) 1(a + b + c ) r1(B ) 2 (a + b + c ) (C ) - (a + b + c ) r(D ) (a + b23+ c ) r【提示】 连结内心与三个顶点,则厶ABC 勺面积等于三个三角形的面积之和, 所以△ABC的面积为1 1 一 a • r + b • r +1 1c • r = (a + b + c ) r .【答案】A.2 22 28.如图,已知四边形 ABCD^圆内接四边形, AD 为圆的直径,直线 MN 切圆于点B, DC -:-K-[ ■・5・°、・・・・」O8(A )2(C) 1;嗒■:■冲;悌•竝岂卒雜雪朋宜涉;v过■■ n ■ n ■ ■ ■■ n ■ ■ ■ ■ 3 ■ B・・・.■f A■i i a i rn.T i ■ i r I ■ f i a uv B gin'> ■ ■ ■ f■■»WF I I c ■ ■ ™.i 1 I IJ I ■ ■ ■ ■ I J*l]1 f乂逐$ 1 T站癮;瀛;E癒;滋理:心丹:址农巾:+H心:心乂+:址灯:巾:+H心:心>:+:*【提示】连结BD 则/ ABW /ADB 因为AD 为直径,所以/ A +Z ADB= 90°,所以cos3Z AB == cos Z ADB= sin A ,所以/ A = 60°.又因四边形2Z BC =Z A = 60°.贝U tan Z BC = ... 3 . 【答案】D.9. 在O O 中,弦 AB 和CD 相交于点 P ,若PA= 3, PB= 4, CD= 9,则以PC PD 的长为根的一元二次方程为 .................................................. ( )(A ) x 2+ 9 x + 12= 0 ( B ) x 2- 9 x + 12= 0 ( C ) x 2+ 7 x + 9 = 0( D ) x 2-7x + 9 = 0【提示】设PC 的长为a,则PD 的长为(9-a ),由相交弦定理得 3x 4= a • (9-a ).所 以a 2- 9a + 12= 0,故PC PD 的长是方程x 2-9 x + 12 = 0的两根.【答案】B.10.已知半径分别为 r 和2 r的两圆相交,则这两圆的圆心距d 的取值范围是 ......( )(A ) 0v d v 3 r(B ) r < d v 3 r (C ) r < d v 3 r ( D ) r < d < 3 r【提示】当两圆相交时,圆心距d 与两圆半径的关系为 2 r — r v d v 2 r + r ,即r v d v 3 r.【答案] B.(三)填空题(每题 2分,共20分) 11.某公园的一石拱桥是圆弧形(劣弧) ,其跨度为24米,拱的半径为13米,则拱高为 ____ .【提示】如图,AB 为弦,CD 为拱高,则 CDL AB AD= BD 且O 在CD 的延长线上.连结 OD OA 则 OD=、_OA 2 - AD 2 = ,132 -122 = 5 (米)•所以 CD= 13 - 5= 8 (米).【答案】8 米.12. _________________________________________________________________ 如图,已知AB 为O O 的直径,Z E = 20°,/ DB = 50。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,直角梯形OABC中,BC∥OA,OA=6,BC=2,∠BAO=45°.(1)OC的长为;(2)D是OA上一点,以BD为直径作⊙M,⊙M交AB于点Q.当⊙M与y轴相切时,sin∠BOQ=;(3)如图2,动点P以每秒1个单位长度的速度,从点O沿线段OA向点A运动;同时动点D以相同的速度,从点B沿折线B﹣C﹣O向点O运动.当点P到达点A时,两点同时停止运动.过点P作直线PE∥OC,与折线O﹣B﹣A交于点E.设点P运动的时间为t (秒).求当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标.【答案】(1)4;(2)35;(3)点E的坐标为(1,2)、(53,103)、(4,2).【解析】分析:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),易证四边形OCBH是矩形,从而有OC=BH,只需在△AHB中运用三角函数求出BH即可.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2),则有OH=2,BH=4,MN⊥OC.设圆的半径为r,则MN=MB=MD=r.在Rt△BHD中运用勾股定理可求出r=2,从而得到点D与点H重合.易证△AFG∽△ADB,从而可求出AF、GF、OF、OG、OB、AB、BG.设OR=x,利用BR2=OB2﹣OR2=BG2﹣RG2可求出x,进而可求出BR.在Rt△ORB中运用三角函数就可解决问题.(3)由于△BDE的直角不确定,故需分情况讨论,可分三种情况(①∠BDE=90°,②∠BED=90°,③∠DBE=90°)讨论,然后运用相似三角形的性质及三角函数等知识建立关于t的方程就可解决问题.详解:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),则有∠BHA=90°=∠COA,∴OC∥BH.∵BC∥OA,∴四边形OCBH是矩形,∴OC=BH,BC=OH.∵OA=6,BC=2,∴AH=0A﹣OH=OA﹣BC=6﹣2=4.∵∠BHA=90°,∠BAO=45°,∴tan∠BAH=BHHA=1,∴BH=HA=4,∴OC=BH=4.故答案为4.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2).由(1)得:OH =2,BH =4.∵OC 与⊙M 相切于N ,∴MN ⊥OC .设圆的半径为r ,则MN =MB =MD =r .∵BC ⊥OC ,OA ⊥OC ,∴BC ∥MN ∥OA .∵BM =DM ,∴CN =ON ,∴MN =12(BC +OD ),∴OD =2r ﹣2,∴DH =OD OH -=24r -.在Rt △BHD 中,∵∠BHD =90°,∴BD 2=BH 2+DH 2,∴(2r )2=42+(2r ﹣4)2.解得:r =2,∴DH =0,即点D 与点H 重合,∴BD ⊥0A ,BD =AD .∵BD 是⊙M 的直径,∴∠BGD =90°,即DG ⊥AB ,∴BG =AG .∵GF ⊥OA ,BD ⊥OA ,∴GF ∥BD ,∴△AFG ∽△ADB , ∴AF AD =GF BD =AG AB =12,∴AF =12AD =2,GF =12BD =2,∴OF =4,∴OG同理可得:OB AB ,∴BG =12AB .设OR =x ,则RG x .∵BR ⊥OG ,∴∠BRO =∠BRG =90°,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=BG 2﹣RG 2,∴(2﹣x 2=()2﹣(x )2.解得:x =5,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=(2﹣(5)2=365,∴BR =5.在Rt △ORB 中,sin ∠BOR =BR OB35. 故答案为35. (3)①当∠BDE =90°时,点D 在直线PE 上,如图2.此时DP =OC =4,BD +OP =BD +CD =BC =2,BD =t ,OP =t . 则有2t =2.解得:t =1.则OP =CD =DB =1.∵DE ∥OC ,∴△BDE ∽△BCO ,∴DE OC =BD BC =12,∴DE =2,∴EP =2, ∴点E 的坐标为(1,2).②当∠BED =90°时,如图3.∵∠DBE =OBC ,∠DEB =∠BCO =90°,∴△DBE ∽△OBC ,∴BEBC =2DB BE OB ∴,∴BE =5t . ∵PE ∥OC ,∴∠OEP =∠BOC .∵∠OPE =∠BCO =90°,∴△OPE ∽△BCO ,∴OEOB =25OPBC∴,=2t,∴OE=5t.∵OE+BE=OB=255,∴t+5t=25.解得:t=53,∴OP=53,OE=55,∴PE=22OE OP-=103,∴点E的坐标为(51033,).③当∠DBE=90°时,如图4.此时PE=PA=6﹣t,OD=OC+BC﹣t=6﹣t.则有OD=PE,EA=22PE PA+=2(6﹣t)=62﹣2?t,∴BE=BA﹣EA=42﹣(62﹣2t)=2t﹣22.∵PE∥OD,OD=PE,∠DOP=90°,∴四边形ODEP是矩形,∴DE=OP=t,DE∥OP,∴∠BED=∠BAO=45°.在Rt△DBE中,cos∠BED=BEDE=2,∴DE=2BE,∴t=22(t﹣22)=2t﹣4.解得:t=4,∴OP=4,PE=6﹣4=2,∴点E的坐标为(4,2).综上所述:当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标为(1,2)、(51033,)、(4,2).点睛:本题考查了圆周角定理、切线的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数的定义、平行线分线段成比例、矩形的判定与性质、勾股定理等知识,还考查了分类讨论的数学思想,有一定的综合性.2.如图,已知⊙O 的半径为1,PQ 是⊙O 的直径,n 个相同的正三角形沿PQ 排成一列,所有正三角形都关于PQ 对称,其中第一个△A 1B 1C 1的顶点A 1与点P 重合,第二个△A 2B 2C 2的顶点A 2是B 1C 1与PQ 的交点,…,最后一个△A n B n C n 的顶点B n 、C n 在圆上.如图1,当n=1时,正三角形的边长a 1=_____;如图2,当n=2时,正三角形的边长a 2=_____;如图3,正三角形的边长a n =_____(用含n 的代数式表示).38313 24313n+ 【解析】 分析:(1)设PQ 与11B C 交于点D ,连接1B O ,得出OD=1A D -O 1A ,用含1a 的代数式表示OD ,在△O 1B D 中,根据勾股定理求出正三角形的边长1a ;(2)设PQ 与2B 2C 交于点E ,连接2B O ,得出OE=1A E-O 1A ,用含2a 的代数式表示OE ,在△O 2B E 中,根据勾股定理求出正三角形的边长2a ;(3)设PQ 与n B n C 交于点F ,连接n B O ,得出OF=1A F-O 1A ,用含an 的代数式表示OF ,在△O n B F 中,根据勾股定理求出正三角形的边长an . 本题解析:(1)易知△A 1B 1C 1的高为323 ∴a 13.(2)设△A 1B 1C 1的高为h ,则A 2O =1-h ,连结B 2O ,设B 2C 2与PQ 交于点F ,则有OF =2h -1. ∵B 2O 2=OF 2+B 2F 2,∴1=(2h -1)2+2212a ⎛⎫ ⎪⎝⎭. ∵h 32,∴1=32-1)2+14a 22, 解得a 283 . (3)同(2),连结B n O ,设B n C n 与PQ 交于点F ,则有B n O 2=OF 2+B n F 2, 即1=(nh -1)2+212n a ⎛⎫ ⎪⎝⎭ .∵h =32 a n ,∴1=14a n 2+2312n na ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 解得a n =24331n n + .3.如图,已知AB 为⊙O 直径,D 是BC 的中点,DE ⊥AC 交AC 的延长线于E ,⊙O 的切线交AD 的延长线于F .(1)求证:直线DE 与⊙O 相切;(2)已知DG ⊥AB 且DE =4,⊙O 的半径为5,求tan ∠F 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC 、OD ,由D 是弧BC 的中点,可知:OD ⊥BC ;由OB 为⊙O 的直径,可得:BC ⊥AC ,根据DE ⊥AC ,可证OD ⊥DE ,从而可证DE 是⊙O 的切线; (2)直接利用勾股定理得出GO 的长,再利用锐角三角函数关系得出tan ∠F 的值. 试题解析:解:(1)证明:连接OD ,BC ,∵D 是弧BC 的中点,∴OD 垂直平分BC ,∵AB 为⊙O 的直径,∴AC ⊥BC ,∴OD ∥AE .∵DE ⊥AC ,∴OD ⊥DE ,∵OD 为⊙O 的半径,∴DE 是⊙O 的切线;(2)解:∵D 是弧BC 的中点,∴DC DB =,∴∠EAD =∠BAD ,∵DE ⊥AC ,DG ⊥AB 且DE =4,∴DE =DG =4,∵DO =5,∴GO =3,∴AG =8,∴tan ∠ADG =84=2,∵BF 是⊙O 的切线,∴∠ABF =90°,∴DG ∥BF ,∴tan ∠F =tan ∠ADG =2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG ,DG 的长是解题关键.4.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(22,1322,13).【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.5.如图1,是用量角器一个角的操作示意图,量角器的读数从M点开始(即M点的读数为0),如图2,把这个量角器与一块30°(∠CAB=30°)角的三角板拼在一起,三角板的斜边AB与量角器所在圆的直径MN重合,现有射线C绕点C从CA开始沿顺时针方向以每秒2°的速度旋转到与CB,在旋转过程中,射线CP与量角器的半圆弧交于E.连接BE.(1)当射线CP经过AB的中点时,点E处的读数是,此时△BCE的形状是;(2)设旋转x秒后,点E处的读数为y,求y与x的函数关系式;(3)当CP旋转多少秒时,△BCE是等腰三角形?【答案】(1)60°,直角三角形;(2)y=4x(0≤x≤45);(3)7.5秒或30秒【解析】【分析】(1)根据圆周角定理即可解决问题;(2)如图2﹣2中,由题意∠ACE=2x,∠AOE=y,根据圆周角定理可知∠AOE=2∠ACE,可得y=2x(0≤x≤45);(3)分两种情形分别讨论求解即可;【详解】解:(1)如图2﹣1中,∵∠ACB=90°,OA=OB,∴OA=OB=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴∠AOE=60°,∴点E处的读数是60°,∵∠E=∠BAC=30°,OE=OB,∴∠OBE=∠E=30°,∴∠EBC=∠OBE+∠ABC=90°,∴△EBC是直角三角形;故答案为60°,直角三角形;(2)如图2﹣2中,∵∠ACE=2x,∠AOE=y,∵∠AOE=2∠ACE,∴y=4x(0≤x≤45).(3)①如图2﹣3中,当EB=EC时,EO垂直平分线段BC,∵AC⊥BC,∵EO∥AC,∴∠AOE=∠BAC=30°,∠AOE=15°,∴∠ECA=12∴x=7.5.②若2﹣4中,当BE=BC时,易知∠BEC=∠BAC=∠BCE=30°,∴∠OBE=∠OBC=60°,∵OE=OB,∴△OBE是等边三角形,∴∠BOE=60°,∴∠AOB=120°,∠ACB=60°,∴∠ACE=12∴x=30,综上所述,当CP旋转7.5秒或30秒时,△BCE是等腰三角形;【点睛】本题考查几何变换综合题、创新题目、圆周角定理、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.6.如图,已知AB 是⊙O 的直径,P 是BA 延长线上一点,PC 切⊙O 于点C ,CD ⊥AB ,垂足为D .(1)求证:∠PCA =∠ABC ;(2)过点A 作AE ∥PC 交⊙O 于点E ,交CD 于点F ,交BC 于点M ,若∠CAB =2∠B ,CF =3,求阴影部分的面积.【答案】(1)详见解析;(2)633π-. 【解析】【分析】(1)如图,连接OC ,利用圆的切线的性质和直径对应的圆周角是直角可得∠PCA=∠OCB ,利用等量代换可得∠PCA=∠ABC.(2)先求出△OCA 是等边三角形,在利用三角形的等边对等角定理求出FA=FC 和CF=FM,然后分别求出AM 、AC 、MO 、CD 的值,分别求出0A E S ∆、BOE S 扇形 、ABM S ∆ 的值,利用0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形,然后通过计算即可解答.【详解】解:(1)证明:连接OC ,如图,∵PC 切⊙O 于点C ,∴OC ⊥PC,∴∠PCA+∠ACO=90º,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB=∠ACO+OCB=90º∴∠PCA=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∴∠PCA=∠ABC ;(2)连接OE ,如图,∵△ACB 中,∠ACB =90º,∠CAB =2∠B,∴∠B =30º,∠CAB =60º,∴△OCA 是等边三角形,∵CD ⊥AB,∴∠ACD+∠CAD =∠CAD +∠ABC =90º,∴∠ACD =∠B =30º,∵PC ∥AE,∴∠PCA =∠CAE =30º,∴FC=FA,同理,CF =FM,∴AM =2CF=23,Rt △ACM 中,易得AC=23×3=3=OC, ∵∠B =∠CAE =30º,∴∠AOC=∠COE=60º,∴∠EOB=60º,∴∠EAB=∠ABC=30º,∴MA=MB,连接OM,EG ⊥AB 交AB 于G 点,如图所示,∵OA=OB,∴MO ⊥AB,∴MO =3∵△CDO ≌△EDO(AAS),∴332 ∴1332ABM S AB MO ∆=⨯= 同样,易求93AOE S ∆=, 260333602BOE S ππ⨯==扇形 ∴0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形933633332ππ-+-=. 【点睛】本题考查了切线的性质、解直角三角形、扇形面积和识图的能力,综合性较强,有一定难度,熟练掌握定理并准确识图是解题的关键.7.如图,在Rt △ABC 中,点O 在斜边AB 上,以O 为圆心,OB 为半径作圆,分别与BC ,AB相交于点D,E,连接AD.已知∠CAD=∠B.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若CD=2,AC=4,BD=6,求⊙O的半径.【答案】(1)详见解析;(2)35.【解析】【分析】(1)解答时先根据角的大小关系得到∠1=∠3,根据直角三角形中角的大小关系得出OD⊥AD ,从而证明AD为圆O的切线;(2)根据直角三角形勾股定理和两三角形相似可以得出结果【详解】(1)证明:连接OD,∵OB=OD,∴∠3=∠B,∵∠B=∠1,∴∠1=∠3,在Rt△ACD中,∠1+∠2=90°,∴∠4=180°﹣(∠2+∠3)=90°,∴OD⊥AD,则AD为圆O的切线;(2)过点O作OF⊥BC,垂足为F,∵OF⊥BD∴DF=BF=12BD=3∵AC=4,CD=2,∠ACD=90°∴AD=22AC CD=25∵∠CAD=∠B,∠OFB=∠ACD=90°∴△BFO∽△ACD∴BFAC = OB AD即34=25∴OB=35∴⊙O的半径为352.【点睛】此题重点考查学生对直线与圆的位置关系,圆的半径的求解,掌握勾股定理,两三角形相似的判定条件是解题的关键8.如图,在中,,以为直径作,交边于点,交边于点,过点作的切线,交的延长线于点,交于点.(1)求证:;(2)若,,求的半径.【答案】(1)证明见解析;(2)4.【解析】试题分析:(1)连接AD,根据等腰三角形三线合一即可证明.(2)设⊙O的半径为R,则FO=4+R,FA=4+2R,OD=R,连接OD,由△FOD∽△FAE,得列出方程即可解决问题.试题解析:(1)连接AD,∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=DC.(2)设⊙O的半径为R,则FO=4+R,FA=4+2R,OD=R,连接OD、∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵OB=OD,∴∠ABC=∠ODB,∴∠ODB=∠C,∴OD∥AC,∴△FOD∽△FAE,∴,∴,整理得R2﹣R﹣12=0,∴R=4或(﹣3舍弃).∴⊙O的半径为4.考点:切线的性质、等腰三角形的性质等知识.9.如图,AB为⊙O的直径,BC为⊙O的弦,过O点作OD⊥BC,交⊙O的切线CD于点D,交⊙O于点E,连接AC、AE,且AE与BC交于点F.(1)连接BD,求证:BD是⊙O的切线;(2)若AF:EF=2:1,求tan∠CAF的值.【答案】(1)证明见解析;(2)3 3.【解析】【分析】(1)根据全等三角形的性质得到∠OBD=∠OCD=90°,根据切线的判定定理即可得到结论; (2)根据已知条件得到AC ∥DE ,设OD 与BC 交于G ,根据平行线分线段成比例定理得到AC :EG=2:1,EG=12AC ,根据三角形的中位线的性质得到OG=12AC 于是得到AC=OE ,求得∠ABC=30°,即可得到结论.【详解】证明:(1)∵OC=OB ,OD ⊥BC ,∴∠COD=∠BOD ,在△COD 与△BOD 中, OC OB COD BOD OD OD ===⎧⎪∠∠⎨⎪⎩,∴△COD ≌△BOD ,∴∠OBD=∠OCD=90°,∴BD 是⊙O 的切线;(2)解:∵AB 为⊙O 的直径,AC ⊥BC ,∵OD ⊥CB ,∴AC ∥DE ,设OD 与BC 交于G ,∵OE ∥AC ,AF :EF=2:1,∴AC :EG=2:1,即EG=12AC , ∵OG ∥AC ,OA=OB ,∴OG=12AC , ∵OG+GE=12AC+12AC=AC , ∴AC=OE , ∴AC=12AB ,∴∠ABC=30°,∴∠CAB=60°,∵CE BE =,∴∠CAF=∠EAB=12∠CAB=30°, ∴tan ∠CAF=tan30°=3. 【点睛】本题考查了切线的判定和性质,垂径定理,全等三角形的判定与性质,三角形的中位线的性质,三角函数的定义,正确的识别图形是解题的关键.10.如图①,已知Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,8AC =,10AB =,点D 是AC 边上一点(不与C 重合),以AD 为直径作O ,过C 作CE 切O 于E ,交AB 于F .(1)若O 的半径为2,求线段CE 的长;(2)若AF BF =,求O 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 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 于E ,∴90OEC ∠=︒.∵8AC =,O 半径为2,∴6OC =,2OE =. ∴2242CE OC OE =-=;(2)设O 半径为r .在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,10AB =,8AC =,∴226BC AB AC =-=. ∵AF BF =, ∴AF CF BF ==. ∴ACF CAF ∠=∠. ∵CE 切O 于E ,∴90OEC ∠=︒.∴OEC ACB ∠=∠,∴OEC BCA ∆~∆.∴OE OC BC BA =, ∴8610r r -=, 解得3r =.∴O 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 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.。
中考压轴题---------圆一、知识提要二、精讲精练1.(2011湖南湘潭)已知,AB 是⊙O 的直径,AB =8,点C 在⊙O 的半径OA上运动,PC ⊥AB ,垂足为C ,PC =5,PT 为⊙O 的切线,切点为T .(1)如图(1),当C 点运动到O 点时,求PT 的长;(2)如图(2),当C 点运动到A 点时,连结PO 、BT ,求证:PO ∥BT ;(3)如图(3),设y PT2,x AC ,求y 与x 的函数关系式及y 的最小值.图(3)图(2)图(1)COABPT OA (C)BP TTPBAO(C)2.(2010广东广州)如图,⊙O 的半径为1,点P 是⊙O 上一点,弦AB 垂直平分线段OP ,点D 是弧APB 上任一点(与端点A 、B 不重合),DE ⊥AB 于点E ,以点D 为圆心、DE 长为半径作⊙D ,分别过点A 、B 作⊙D 的切线,两条切线相交于点C .(1)求弦AB 的长;(2)判断∠ACB 是否为定值,若是,求出∠ACB 的大小;否则,请说明理由;(3)记△ABC 的面积为S ,若2S DE=43,求△ABC 的周长.CP DOBAE3.(2011福建莆田)已知菱形ABCD 的边长为1.∠ADC =60°,等边△AEF 两边分别交边DC 、CB 于点E 、F .(1)特殊发现:如图1,若点E 、F 分别是边DC 、CB 的中点.求证:菱形ABCD 对角线AC 、BD 交点O 即为等边△AEF 的外心;(2)若点E 、F 始终分别在边DC 、CB 上移动.记等边△AEF 的外心为点P .①猜想验证:如图2,猜想△AEF 的外心P 落在哪一直线上,并加以证明;②拓展运用:如图3,当△AEF 面积最小时,过点P 任作一直线分别交边DA于点M ,交边DC 的延长线于点N ,试判断11DMDN是否为定值.若是.请求出该定值;若不是.请说明理由.PABCDEFOFEDCBA图2MNABCDEFP图34.(2010四川成都)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y axbx c 与x 轴交于A B 、两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,点A 的坐标为(30),,若将经过A C 、两点的直线y kx b 沿y 轴向下平移3个单位后恰好经过原点,且抛物线的对称轴是直线2x.(1)求直线AC 及抛物线的函数表达式;(2)如果P 是线段AC 上一点,设△ABP 、△BPC 的面积分别为ABPS 、BPCS,且:2:3ABP BPCS S ,求点P 的坐标;(3)设⊙Q 的半径为1,圆心Q 在抛物线上运动,则在运动过程中是否存在⊙Q 与坐标轴相切的情况?若存在,求出圆心Q 的坐标;若不存在,请说明理由.并探究:若设⊙Q 的半径为r ,圆心Q 在抛物线上运动,则当r 取何值时,⊙Q 与两坐标轴同时相切?5.(2010福建福州)如图1,在平面直角坐标系中,点B 在直线2yx 上,过点B 作x 轴的垂线,垂足为A ,OA=5.若抛物线216yxbxc 过点O 、A两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)若A 点关于直线2y x 的对称点为C ,判断点C 是否在该抛物线上,并说明理由;(3)如图2,在(2)的条件下,⊙O 1是以BC 为直径的圆.过原点O 作⊙O 1的切线OP ,P 为切点(P 与点C 不重合),抛物线上是否存在点Q ,使得以PQ 为直径的圆与⊙O 1相切?若存在,求出点Q 的横坐标;若不存在,请说明理由.三、测试提高1.(2011广西崇左)已知抛物线y=x2+4x+m(m为常数)经过点(0,4).(1)求m的值;(2)将该抛物线先向右、再向下平移得到另一条抛物线.已知平移后的抛物线满足下述两个条件:它的对称轴(设为直线l2)与平移前的抛物线的对称轴(设为直线l1)关于y轴对称;它所对应的函数的最小值为-8.①试求平移后的抛物线的解析式;②试问在平移后的抛物线上是否存在点P,使得以3为半径的圆P既与x轴相切,又与直线l2相交?若存在,请求出点P的坐标,并求出直线l2被圆P 所截得的弦AB的长度;若不存在,请说明理由.第十一讲中考压轴题综合训练一一、知识提要二、精讲精练1.(2011河南)如图,在平面直角坐标系中,直线3342y x与抛物线214y x bx c交于A、B两点,点A在x轴上,点B的横坐标为-8.(1)求该抛物线的解析式;(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点(不与点A、B重合),过点P 作x轴的垂线,垂足为C,交直线AB于点D,作PE⊥AB于点E.①设△PDE的周长为l,点P的横坐标为x,求l关于x的函数关系式,并求出l的最大值;②连接PA,以PA为边作图示一侧的正方形APFG.随着点P的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点F或G恰好落在y轴上时,直接写出对应的点P的坐标.备用图2.(2009浙江台州)如图,已知直线112yx 交坐标轴于A 、B 两点,以线段AB 为边向上作正方形ABCD ,过点A ,D ,C 的抛物线与直线的另一个交点为E .(1)请直接写出点C ,D 的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)若正方形以每秒5个单位长度的速度沿射线AB 下滑,直至顶点D 落在x 轴上时停止.设正方形落在x 轴下方部分的面积为S ,求S 关于滑行时间t 的函数关系式,并写出相应自变量t 的取值范围;(4)在(3)的条件下,抛物线也随正方形一起平移,同时停止,求抛物线上C ,E 两点间的抛物线弧所扫过的面积.yx121x ya x c a(1)(0) 3.(2009四川成都)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=2与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,其顶点为M,若直线MC的函数表达式为3y kx,与x轴的交点为N,且cos∠BCO=310.10(1)求此抛物线的函数表达式;(2)在此抛物线上是否存在异于点C的点P,使以N、P、C为顶点的三角形是以NC为一条直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)过点A作x轴的垂线,交直线MC于点Q.若将抛物线沿其对称轴上下平移,使抛物线与线段NQ总有公共点,则抛物线向上最多可平移多少个单位长度?向下最多可平移多少个单位长度?4.(2011湖北孝感)如图(1),矩形ABCD的一边BC在直角坐标系中x轴上,折叠边AD,使点D落在x轴上点F处,折痕为AE,已知AB=8,AD=10,并设点B坐标为(,0m>.m),其中0(1)求点E、F的坐标(用含m的式子表示);(2)连接OA,若△OAF是等腰三角形,求m的值;(3)如图(2),设抛物线2y a x m h经过A、E两点,其顶点为M,(6)连接AM,若∠OAM=90°,求a、h、m的值.5.(2011浙江丽水)如图,在平面直角坐标系中,点A(10,0).以OA为直径在第一象限内作半圆C,点B是该半圆周上一动点,连接OB、AB,并延长AB至点D,使DB=AB,过点D作x轴垂线,分别交x轴、直线OB于点E、F,点E为垂足,连接CF.(1)当∠AOB=30°时,求弧AB的长;(2)当DE=8时,求线段EF的长;(3)在点B运动过程中,是否存在以点E、C、F为顶点的三角形与△AOB相似.若存在,请求出此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.OBDECFxyA三、测试提高1.(2011浙江金华)如图,把含有30°角的三角板ABO置入平面直角坐标系中,A,B两点坐标分别为(3,0)和(0,33).动点P从A点开始沿折线AO-OB-BA 运动,点P在AO,OB,BA上运动的速度分别为1,3,2 (长度单位/秒). 一直尺的上边缘l从x轴的位置开始以33(长度单位/秒)的速度向上平行移动(即移动过程中保持l∥x轴),且分别与OB,AB交于E,F两点.设动点P 与动直线l同时出发,运动时间为t秒,当点P沿折线AO-OB-BA运动一周时,直线l和动点P同时停止运动.请解答下列问题:(1)过A,B两点的直线解析式是;(2)当t﹦4时,点P的坐标为;当t ﹦,点P与点E重合;(3)①作点P关于直线EF的对称点P′.在运动过程中,若形成的四边形PEP′F为菱形,则t的值是多少?②当t﹦2时,是否存在着点Q,使得△FEQ ∽△BEP?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.第十二讲中考压轴题综合训练二一、知识提要基本方法:______________________________________________________; ______________________________________________________; ______________________________________________________二、精讲精练1.(2011湖北咸宁)如图,在平面直角坐标系中,直线434xy分别交x 轴,y 轴于A ,B 两点,点C 为OB 的中点,点D 在第二象限,且四边形AOCD 为矩形.(1)直接写出点A ,B 的坐标,并求直线AB 与CD 交点的坐标;(2)动点P 从点C 出发,沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D运动;同时,动点M 从点A 出发,沿线段AB 以每秒35个单位长度的速度向终点B 运动,过点P 作OA PH ,垂足为H ,连接MP ,MH .设点P 的运动时间为t 秒.①若△MPH 与矩形AOCD 重合部分的面积为1,求t 的值;②点Q 是点B 关于点A 的对称点,问BP+PH+HQ 是否有最小值,如果有,求出相应的点P 的坐标;如果没有,请说明理由.备用图1 备用图22.(2011江苏苏州)已知二次函数2680y a x x a的图象与x轴分别交于点A、B,与y轴交于点C.点D是抛物线的顶点.(1)如图①,连接AC,将△OAC沿直线AC翻折,若点O的对应点O'恰好落在该抛物线的对称轴上,求实数a的值;(2)如图②,在正方形EFGH中,点E、F的坐标分别是(4,4)、(4,3),边HG位于边EF的右侧.小林同学经过探索后发现了一个正确的命题:“若点P是边EH或边HG上的任意一点,则四条线段PA、PB、PC、PD不能与任何一个平行四边形的四条边对应相等(即这四条线段不能构成平行四边形).”若点P是边EF或边FG上的任意一点,刚才的结论是否也成立?请你积极探索,并写出探索过程;(3)如图②,当点P在抛物线对称轴上时,设点P的纵坐标t是大于3的常数,试问:是否存在一个正数a,使得四条线段PA、PB、PC、PD与一个平行四边形的四条边对应相等(即这四条线段能构成平行四边形)?请说明理由.3.(2010浙江舟山)如图,在菱形ABCD 中,AB =2cm ,∠BAD =60°,E 为CD 边中点,点P 从点A 开始沿AC 方向以每秒23cm 的速度运动,同时,点Q 从点D 出发沿DB 方向以每秒1cm 的速度运动,当点P 到达点C 时,P ,Q 同时停止运动,设运动的时间为x 秒(1)当点P 在线段AO 上运动时.①请用含x 的代数式表示OP 的长度;②若记四边形PBEQ 的面积为y ,求y 关于x 的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);(2)显然,当x=0时,四边形PBEQ 即梯形ABED ,请问,当P 在线段AC的其他位置时,以P ,B ,E ,Q 为顶点的四边形能否成为梯形?若能,求出所有满足条件的x 的值;若不能,请说明理由.QEOACD BP4.(2011北京)如图,在平面直角坐标系xOy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.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□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.5.(2011广东珠海)如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AD =AB=1,BC =2.将点A 折叠到CD 边上,记折叠后A 点对应的点为P (P 与D 点不重合),折痕EF 只与边AD 、BC 相交,交点分别为E 、F .过点P 作PN ∥BC 交AB 于N 、交EF 于M ,连结PA 、PE 、AM ,EF 与PA 相交于O .(1)指出四边形PEAM 的形状(不需证明);(2)记∠EPM =a ,△AOM 、△AMN 的面积分别为S 1、S 2.①求证:S 1tan a 2=18PA 2.②设AN =x ,y =S 1-S 2tan a 2,试求出以x 为自变量的函数y 的解析式,并确定y 的取值范围.1. (2012宁夏区10分)在矩形ABCD 中,AB=2,AD=3,P 是BC 上的任意一点(P 与B 、C 不重合),过点P 作AP ⊥PE ,垂足为P ,PE 交CD 于点E.(1)连接AE ,当△APE 与△ADE 全等时,求BP 的长;(2)若设BP 为x ,CE 为y ,试确定y 与x 的函数关系式。
中考模拟分类汇编 圆一、选择题:1、(2009·浙江温州·模拟1) 图①、图②、图③是三种方法将6根钢管用钢丝捆扎的截面图,三种方法所用的钢丝长分别为a,b,c, (不记接头部分),则a, b, c,的大小关系为( )。
A 、a=b >c B. a=b=c C. a<b<c D. a>b>c2、(2009·浙江温州·模拟2)如图,A 、B 是⊙O 上的两点,AC 是⊙O 的切线,∠OBA =70°,则∠BAC 等于( ) A .20° B .10° C .70° D .35° 3、(2009·浙江温州·模拟3)一个圆锥的底面半径为3㎝,它的侧面积为15π㎝2,那么这个圆锥的高线长 A 、6㎝ B 、8㎝ C 、4㎝ D 、4π㎝4、(2009·浙江温州·模拟4)如图,AB 是O 的直径,20C ∠=,则BOC ∠的度数是( ) A .10B .20C .30D .405、(2009·浙江温州·模拟5)在半径为18的圆中,120°的圆心角所对的弧长是( )A .12πB .10πC .6πD .3π 6、(2009·浙江温州·模拟6)如果圆锥的母线长为6cm ,底面圆半径为3cm ,则这个圆锥的侧面积为( ) A. 29cm π B.218cm π C. 227cm π D. 236cm π 7、(2009·浙江温州·模拟6)如图,已知⊙O 的弦AB 、CD 相交于点E ,的度数为60°,的度数为100°,则∠AEC 等于 ( )A )60° (B )100° (C )80° (D )130° 8、(2009·浙江温州·模拟7)如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点E。
已知∠ECB=60°,∠AED=65°,那么∠ADE的度数是( ) A.40°B.15 C.55 D.659、(2009·浙江温州·模拟8)如图,已知直角坐标系中一条圆弧经过正方形网格的格点A 、B 、C 。
若A 点的坐标为(0,4),D 点的坐标为(7,0),那么圆心M 点的坐标( ). A .是(2,0) B .是(1,0) C .是(0,2) D .不在格点上C(第8题图)(第7题图)10、(2009·浙江温州·模拟8)已知:如图,AB 为⊙O 的直径,AB AC =,BC 交⊙O 于点D ,AC 交⊙O 于点E ,45BAC ∠=.给出以下五个结论:①22.5EBC ∠=;②BD DC =;③2AE EC =;④劣弧AE 是劣弧DE 的2倍;⑤AE BC =.其中正确结论的序号是( ).A .①②③B .①②④C .①②⑤D .①②③⑤ 11、(2009·浙江温州·模拟9)如图,在ΔABC 中,∠C =90°,AC =8,AB =10,点P 在AC 上,AP =2,若⊙O 的圆心在线段BP 上,且⊙O 与AB 、AC 都相切,则⊙O的半径是——( )A. 1B. 45 C. 712D.9412、(2009·浙江温州·模拟11)如图3,圆弧形桥拱的跨度AB =12米,拱高CD =4米, 则拱桥的半径为( )A 、6.5米B 、9米C 、13米D 、15米 13、(2009·浙江温州·模拟11)钟表的轴心到分针针端的长为5cm ,那么经过40分钟,分针针端转过的弧长是( ) A 、103cm π B 、203cm π C 、253cm π D 、503cm π14、(2009·浙江温州·模拟12)已知圆锥的侧面积为10πcm 2,侧面展开图的圆心角为36º,则该圆锥的母线长图① 图②OABC(第2题) 第4题图为()A.100cm15、(2009年浙江温州龙港三中模拟试卷)圆锥的底面半径为3cm ,母线为9cm ,则圆锥的侧面积为( )A .6π2cmB .9π2cmC .12 π2cmD .27π2cm 16、(2009江苏通州通西一模试卷)如图,正三角形的内切圆半径为1,那么三角形的边长为( ) A .2 B .32 C .3 D .3 17、(2009江苏通州通西一模试卷)在平面直角坐标系中,以点(2,3)为圆心,2为半径的圆必定( ) A .与x 轴相离、与y 轴相切 B .与x 轴、y 轴都相离 C .与x 轴相切、与y 轴相离 D .与x 轴、y 轴都相切 18、(2009泰兴市 济川实验初中 初三数学阶段试题)已知⊙O 1的半径r 为3cm ,⊙O 2的半径R 为4cm ,两圆的圆心距O 1O 2为1cm ,则这两圆的位置关系是A .相交B .内含C .内切D .外切19、(2009年重庆一中摸底考数学试卷)1O 和2O 的半径分别为5和2,123,OO =则1O α和2O 的位置关系是( )A .内含B . 内切C .相交D .外切 20、(2009年山东三维斋一模试题) 如图3,CD 是⊙O 的直径,A 、B 是⊙O 上的两点,若∠ABD =20°,则∠ADC 的度数为( ).A. 40°B. 50°C. 60°D. 70°21、(2009年湖北随州 十校联考数学试题)钟表的轴心到分针针端的长为5cm ,经过40分钟,分针针端转过的弧长是( )A.103cm π B.203cm π C.253cm π D.503cm π22、(2009年浙江温州龙港三中模拟试卷)如图,在⊙O中,PA 、PB 为两条弦,且0APB=45∠,则AOB ∠=( )A .450B .600C .750D .90023、(2009年深圳市数学模拟试卷)如图3,一个宽为2 cm 的刻度尺在圆上移动,当刻度尺的一边与圆相切时,另一边与圆两个交点处的读数恰好为“2”和“8”(单位:cm),那么该圆的半径为( ) cm B.2516cm C.3c m D.134cm24、(2009年浙江温州龙港三中模拟试卷)已知两圆的半径分别为3㎝和5㎝,两个圆的圆心距为10㎝,则两圆的位置关系是( )A .内切 B.相交 C.外切 D.外离25.(2009年安徽桐城白马中学模拟二).如果等边三角形的边长为6,那么它的内切圆的半径为 ( ) A .3 BC .D .26.(2009年浙江省嘉兴市秀洲区素质评估卷11).已知⊙O 1与⊙O 2的半径分别为2和6,圆心距O 1O 2 =4,则两圆的位置关系是( )A .内切B .相交C .外切D .外离 27.(2009海南省琼海市年模拟考试(3).如图1,⊙O 的直径AB 垂直于弦CD ,垂足为E ,∠BAD =20°,则∠DOC 等于( )A .60°B . 50°C .40°D .20°.28.(2009年浙江省嘉兴市秀洲区素质评估卷8).如图,已知⊙O 的半径为1,AB 与⊙O 相切于点A ,OB 与⊙O交于点C ,CD ⊥OA ,垂足为D ,则cos AOB ∠的值等于 ( )A .ODB .OAC .CDD .ABC(第28题)29.(2009年浙江省嘉兴市秀洲区素质评估卷9).如图,BD 是⊙O 的直径,∠CBD=30,则∠A 的度数为( ) A .60B .45C .30D .7530.(2009年浙江省嘉兴市评估5)、已知⊙O1与⊙O2相切,它们的半径分别为2和5,则O1O2的长是()A. 5B. 3C.3或5D.3或7 31.(2009年浙江省嘉兴市秀洲区6).如图2,在△ABC中,BC =4,以点A 为圆心,2为半径的⊙A 与BC 相切于点D ,交AB 于E ,交AC 于F ,点P 是⊙A 上一点,且∠EPF =40°,则图中阴影部分的面积是( )(A )84π- (B )94π- (C )948π- (D )988π-32.(2009年浙江省嘉兴市秀洲区素质评估7). 如图,⊙O 是等边ABC △的外接圆,P 是⊙O 上 一点,则CPB ∠等于( )A.30B.45C.60 D.90答案:C33.(2009年浙江省嘉兴市秀洲区素质评估7).如图3,甲顺着大半圆从A 地到B 地,乙顺着两个小半圆从A 地到B 地,设甲乙走过的路程分别为a 、b 则( )A. a =bB. <bC. >bD. 不能确定34.(2009年浙江省嘉兴市秀洲区素质评估7)已知⊙O 1的直径为6cm ,⊙O 2的直径为8cm ,圆心距O 1O 2=1 cm .则⊙O 1与⊙O 2的位置关系是( )11A .外离B .外切C .相交D .内切35.(09河南扶沟县模拟)如图, ⊙O 是等边三角形ABC 的外接圆,⊙O 的半径为2,则等边三角形ABC 的边长为( ) A .BCD .36、(09黄陂一中分配生素质测试)在锐角ABC ∆中,030B ∠=,以A 为圆心,AB 长为半径作⊙A ;以C 为圆心,AC 长为半径作⊙C ,则⊙A 与⊙C 的位置关系为( )A 、外切 B 、相交 C 、内切 D 、内含 37、(09枝江英杰学校模拟)如图AB 为半圆的直径,C为半圆上的一点,CD ⊥AB 于D , 连接AC ,BC ,则与∠ACD 互余有A 、1个B 、 2个C 、3个D 、4个 38. (09武冈市福田中学一模)已知⊙O 的半径为3cm ,点P 是直线l 上一点,OP 长为5cm ,则直线l 与⊙O 的位置关系为( )A.相交B.相切C.相离D.相交相切相离都有可能 39.(09上浦镇中学九年级“回头看”试题)如图,A 、B 是⊙O 上的两点,AC 是⊙O 的切线,∠OBA =70°,则∠BAC 等于( )A .20°B .10°C .70°D .35° CA (37题)B (37题)40.(09綦江县三江中一模)已知⊙O 1的半径r 为3cm ,⊙O 2的半径R 为4cm ,两圆的圆心距O 1O 2为1cm ,则这两圆的位置关系是( )(A )相交 (B )内含 (C )内切 (D )外切 二、填空题:1、(2009年通州杨港模拟试卷)如图,矩形ABCD 中,AB =2,BC =23,以BC 的中点E 为圆心,以AB 长为半径作 ⌒MHN N 与AB 及CD 交于M 、N ,与AD 相切于H ,则图中阴影部分的面积是 .D 图2O AB C (第39题)ABDCOE D2、(2009江苏通州通西一模试卷)已知⊙O 1与⊙O 2的圆心距为5,⊙O 1的半径为2,当⊙O 2的半径r 满足条件 时,两圆相离... 3、(2009江苏通州通西一模试卷)如图,将半径为1、圆心角为60°的扇形纸片AOB ,在直线l 上向右作无滑动的滚动至扇形A’O’B’处,则顶点O 经过的路线总长为 .第3题 第4题4、(2009年辽宁铁岭西丰二中中考模拟考试)如图,一扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB 和AC 的夹角为120°,AB 长为30cm ,贴纸部分的宽为20cm ,则贴纸部分的面积为 .5、(2009年通州杨港模拟试卷)相交两圆的半径分别为5和3,请你写出一个符合条件的圆心距为 . 答:答案不惟一取2<d <8之间任意一个数均可6、(2009江苏通州通西一模试卷)已知圆锥的底面半径为1cm ,母线长为3cm ,则圆锥的侧面展开图面积是 .7、(2009年江苏苏港数学综合试题)在Rt △ABC 中,∠ABC=90°,D 是AC 中点,⊙O 经过A 、B 、D 三点,CB 的延长线交⊙O 于E ,连接AE 、OD 。