2018-2019学年最新人教版九年级数学上册《圆》综合训练题及答案解析-精品试题
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2018-2019学年度上学期9月月考卷初三数学第I卷(选择题)一、选择题(共10题,每小题4分)1. 如图,⊙O的直径CD垂直于弦AB,∠AOC=40°,则∠CDB的度数为()学+科+网...学+科+网...学+科+网...学+科+网...学+科+网...A. 10°B. 20°C. 30°D. 40°【答案】B【解析】试题分析:连接AD,根据圆周角定理求出∠ADC=∠AOC=20°.∵CD⊥AB,∴,∴∠CDB=∠ADC=20°.故选B.【考点】圆周角定理;垂径定理.2.如图,⊙O的直径CD=5cm,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,OM:OD=3:5,则AB 的长是()A. 2cmB. 3cmC. 4cmD. 2cm【答案】C【解析】试题分析:连接OA,∵CD是⊙O的直径,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,∴AB=2AM,∵CD=5cm,∴OD=OA=CD=×5=cm,∵OM:OD=3:5,∴OM=OD=×=,∴在Rt△AOM中,AM=,∴AB=2AM=2×2=4cm.故选C.【考点】垂径定理;勾股定理.3.如图,▱ABCD的顶点A、B、D在⊙O上,顶点C在⊙O的直径BE上,连接AE,∠E=36°,则∠ADC的度数是()A. 44°B. 54°C. 72°D. 53°【答案】B【解析】试题分析:根据直径所对的圆周角为直角可得∠BAE=90°,根据∠E=36°可得∠B=54°,根据平行四边形的性质可得∠ADC=∠B=54°.考点:(1)、平行四边形的性质;(2)、圆的基本性质.4. 如图,AB是⊙O的切线,切点为B,AO交⊙O于点C,D是优弧BC上一点,∠A=30°,则∠D为()A. 25°B. 30°C. 35°D. 45°【答案】B【解析】试题分析:欲求∠D,因为∠D=∠AOB,所以只要求出∠AOB即可解决问题.∵AB是⊙O的切线,∴AB⊥OB,∴∠ABO=90°,∵∠A=30°,∴∠AOB=90°﹣∠A=60°,∴∠D=∠AOB=30°.故选B.考点:切线的性质.5.如图,正六边形ABCDEF内接于圆O,圆O的半径为6,则这个正六边形的边心距OM和的长分别为()A. 3、B. 、πC. 3、D. 3、2π【答案】D【解析】试题解析:连接OC,OD,∵正六边形ABCDEF是圆的内接多边形,∴∠COD=60°,∵OC=OD,OM⊥CD,∴∠COM=30°,∵OC=6,∴OM=6cos30°=3,∴=2π故选D.考点:1.正多边形和圆;2.弧长的计算.6.如图,P是⊙O外一动点,PA、PB、CD是⊙O的三条切线,C、D分别在PA、PB上,连接OC、OD.设∠P为x°,∠COD为y°,则y随x的函数关系图象为()A. B.C. D.【答案】B【解析】试题解析:设CD与⊙O相切于点E,连结OA、OB、OE,如图,∵PA、PB、CD是⊙O的三条切线,∵CA=CE,DE=DB,OA⊥PA,OB⊥PB,OE⊥CD,∴OC平分∠AOE,OD平分∠BOE,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∴∠COD=∠2+∠3=∠AOB,∵∠AOB=180°﹣∠P=180°﹣x°,∴y=90°﹣x(0<x<180°).故选B.考点:动点问题的函数图象.7.如图,在边长为6的菱形ABCD中,∠DAB=60°,以点D为圆心,菱形的高DF为半径画弧,交AD于点E,交CD于点G,则图中阴影部分的面积是( )A. 18﹣9πB. 18﹣3πC. 9﹣D. 18﹣3π【答案】A【解析】试题解析:∵四边形ABCD是菱形,∠DAB=60°,∴AD=AB=6,∠ADC=180°-60°=120°,∵DF是菱形的高,∴DF⊥AB,∴DF=AD•sin60°=6×=3,∴图中阴影部分的面积=菱形ABCD的面积-扇形DEFG的面积=6×3-=18-9π.故选A.考点:1.菱形的性质;2.扇形面积的计算.8.如图,四边形ABCD是⊙O的内接正方形,点P是上不同于点C的任意一点,则∠BPC的大小是()A. 45°B. 60°C. 75°D. 90°【答案】A【解析】试题分析:连接OB、OC,根据圆内接正方形的性质可得∠BOC的度数,再根据圆周角定理即可求得结果. 连接OB、OC∵四边形ABCD是⊙O的内接正方形∴∠BOC=90°∴∠BPC=45°故选A.考点:圆内接正方形的性质,圆周角定理点评:辅助线问题是初中数学的难点,能否根据题意准确作出适当的辅助线很能反映一个学生的对图形的理解能力,因而是中考的热点,尤其在压轴题中比较常见,需特别注意.9.如图,在平面直角坐标系中,直线经过点(6,0)、(0,6),⊙的半径为2(为坐标原点),点是直线上的一动点,过点作⊙的一条切线,为切点,则切线长的最小值为().A. B. C. D.【答案】D【解析】试题分析:联结、,由切线的定义可知,故.要求的最小值,只需求的最小值,而根据、坐标,可知取最小值时有,此时,代入即可求得. 考点:圆切线的性质.10. 平面直角坐标系中,正六边形ABCDEF的起始位置如图1所示,边AB在x轴上,现将正六边形沿x轴正方向无滑动滚动,第一次滚动后,边BC落在x轴上(如图2);第二次滚动后,边CD落在x轴上,如此继续下去.则第2016次滚动后,落在x轴上的是()A. 边DEB. 边EFC. 边FAD. 边AB【答案】D【解析】试题分析:∵正六边形ABCDEF一共有6条边,即6次一循环;∴2016÷6=336,∵第一次滚动后,边BC落在x轴上(如图2);第二次滚动后,边CD落在x轴上,如此继续下去,第六次滚动后,边AB落在x轴上,∴第2016次滚动后,落在x轴上的是:边AB.故选D.考点:正多边形和圆;坐标与图形性质;旋转的性质.第II卷(非选择题)二、填空题(共4小题,每题3分)11.三翼式旋转门在圆柱形的空间内旋转,旋转内的三片旋转翼把空间等分成三个部分,如图1,旋转门的俯视图是直径的2米的圆,图2显示了某一时刻旋转翼的位置,则弧AB的长是米.(结果保留π)【答案】【解析】试题分析:根据题意,可得,∴的长=(m),故答案为:.考点:弧长的计算12.如图,AC切⊙O于点C,AB过圆心O交⊙O于点B、D,且AC=BC,若⊙O的半径为2,图中阴影部分的面积为_____________________.【答案】【解析】【分析】连接OC,由AC切⊙O于点C,可得OC⊥AC,然后设∠A=x°,由AB=AC以及圆周角定理,可得∠B=x°,∠AOC=2x°;再连接CD,易得△OCD是等边三角形.继而可由S阴影=S△ACO-S扇形ODC求得答案.【详解】连接OC.∵AC切⊙O于点C,∴OC⊥AC.∴∠ACO=90°,设∠A=x°,∵AC=BC,∴∠B=∠A=x°.∵OB=OC,∴∠OCB=∠B=x°.∴∠AOC=∠OCB+∠B=2x°.在Rt△ACO中,∵∠A+∠AOC=90°,∴x+2x=90.∴x=30.即∠A=30°.连接DC.在Rt△ACO中,∠AOC=90°-∠A=60°.又∵OD=OC,∴△OCD是等边三角形.∴CD=OD=2,∠AOC=60°.∵BD是直径,∴∠DCB=90°,BD=4.由勾股定理得BC=2.∴AC=BC=2.∴S△ACO=AC•OC=2,S扇形ODC=π•22=π,∴S阴影=S△ACO-S扇形ODC=2-π.故答案为:.【点睛】此题考查了切线的性质、圆周角定理、勾股定理以及扇形的面积.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.13. 如图,AB是⊙O的直径,BD,CD分别是过⊙O上点B,C的切线,且∠BDC=110°.连接AC,则∠A的度数是____________.【答案】35.【解析】试题解析:连接OC,∵BD,CD分别是过⊙O上点B,C的切线,∴OC⊥CD,OB⊥BD,∴∠OCD=∠OBD=90°,∵∠BDC=110°,∴∠BOC=360°-∠OCD-∠BDC-∠OBD=70°,∴∠A=∠BOC=35°.考点:1.切线的性质;2.圆周角定理.14.如图,AB为⊙O的直径,点P为其半圆上任意一点(不含A、B),点Q为另一半圆上一定点,若∠POA 为x°,∠PQB为y°,则y与x的函数关系是_______________.【答案】,且0<x<180【解析】【分析】由圆周角定理,可得∠BOP=2∠Q=2y°,又由邻补角的定义,可得x+2y=180,继而求得答案.【详解】∵∠BOP=2∠Q=2y°,∵AB为⊙O的直径,∴∠AOP+∠BOP=180°,∴x+2y=180,∴y=90-x,且0<x<180.故答案为:y=90-x,且0<x<180.【点睛】此题综合运用了圆周角定理及其推论.三、解答题(共5小题,共48分)15.在⊙O中,AB为直径,C为⊙O上一点.(1)如图1,过点C作⊙O的切线,与AB延长线相交于点P,若∠CAB=27°,求∠P的度数;(2)如图2,D为弧AB上一点,OD⊥AC,垂足为E,连接DC并延长,与AB的延长线交于点P,若∠CAB=10°,求∠P的大小.【答案】(1)∠P =36°;(2)∠P=30°.【解析】试题分析:(Ⅰ)连接OC,首先根据切线的性质得到∠OCP=90°,利用∠CAB=27°得到∠COB=2∠CAB=54°,然后利用直角三角形两锐角互余即可求得答案;(Ⅱ)根据E为AC的中点得到OD⊥AC,从而求得∠AOE=90°﹣∠EAO=80°,然后利用圆周角定理求得∠ACD=∠AOD=40°,最后利用三角形的外角的性质求解即可.试题解析:(Ⅰ)如图,连接OC,∵⊙O与PC相切于点C,∴OC⊥PC,即∠OCP=90°,∵∠CAB=27°,∴∠COB=2∠CAB=54°,在Rt△AOE中,∠P+∠COP=90°,∴∠P=90°﹣∠COP=36°;(Ⅱ)∵E为AC的中点,∴OD⊥AC,即∠AEO=90°,在Rt△AOE中,由∠EAO=10°,得∠AOE=90°﹣∠EAO=80°,∴∠ACD=∠AOD=40°,∵∠ACD是△ACP的一个外角,∴∠P=∠ACD﹣∠A=40°﹣10°=30°.考点:切线的性质视频16.如图,已知AB是⊙O的直径,点P在BA的延长线上,PD切⊙O于点D,过点B作BE垂直于PD,交PD的延长线于点C,连接AD并延长,交BE于点E.(1)求证:AB=BE;(2)若PA=2,cosB=,求⊙O半径的长.【答案】(1)证明见解析;(2)3.【解析】试题分析:(1)连接OD,由PD切⊙O于点D,得到OD⊥PD,由于BE⊥PC,得到OD∥BE,得出∠ADO=∠E,根据等腰三角形的性质和等量代换可得结果;(2)由(1)知,OD∥BE,得到∠POD=∠B,根据三角函数的定义即可得到结果.试题解析:(1)证明:连接OD,∵PD切⊙O于点D,∴OD⊥PD,∵BE⊥PC,∴OD∥BE,∴∠ADO=∠E,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ADO,∴∠OAD=∠E,∴AB=BE;(2)解:由(1)知,OD∥BE,∴∠POD=∠B,∴cos∠POD=cosB=,在Rt△POD中,cos∠POD=,∵OD=OA,PO=PA+OA=2+OA,∴,∴OA=3,∴⊙O半径=3.视频17.如图,AB为⊙O的直径,点E在⊙O,C为弧BE的中点,过点C作直线CD⊥AE于D,连接AC、BC.(1)试判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由(2)若AD=2,AC=,求⊙O的半径.【答案】(1)直线CD与⊙O相切;(2)⊙O的半径为1.5.【解析】试题分析:(1)连接OC,由C为的中点,得到∠1=∠2,等量代换得到∠2=∠ACO,根据平行线的性质得到OC⊥CD,即可得到结论;(2)连接CE,由勾股定理得到CD的长,根据切割线定理得到=AD•DE,根据勾股定理得到CE的长,由圆周角定理得到∠ACB=90°,即可得到结论.试题解析:(1)相切,连接OC,∵C为的中点,∴∠1=∠2,∵OA=OC,∴∠1=∠ACO,∴∠2=∠ACO,∴AD∥OC,∵CD⊥AD,∴OC⊥CD,∴直线CD与⊙O相切;(2)方法1:连接CE,∵AD=2,AC=,∵∠ADC=90°,∴CD==,∵CD是⊙O的切线,∴=AD•DE,∴DE=1,∴CE==,∵C为的中点,∴BC=CE=,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴AB==3.方法2:∵∠DCA=∠B,易得△ADC∽△ACB,∴,∴AB=3.18. 如图,已知⊙O的半径为1,A,P,B,C是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°(1)当点P位于的什么位置时,四边形APBC的面积最大?并求出最大面积;(2)试探究线段PA,PB,PC之间的数量关系,并证明你的结论.【答案】(1)点P为的中点;.(2)CP=BP+AP.【解析】试题分析:(1)过点P作PE⊥AB,垂足为E,过点C作CF⊥AB,垂足为F,把四边形的面积转化为两个三角形的面积进行计算,当点P为的中点时,PE+CF=PC从而得出最大面积.(2)在PC上截取PD=AP,则△APD是等边三角形,然后证明△APB≌△ADC,证明BP=CD,即可证得.试题解析:(1)当点P为的中点时,四边形APBC的面积最大.理由如下,如图1,过点P作PE⊥AB,垂足为E.过点C作CF⊥AB,垂足为F.∵∴S=AB•(PE+CF),四边形APBC当点P为的中点时,PE+CF=PC,PC为⊙O的直径,∴此时四边形APBC的面积最大.又∵⊙O的半径为1,∴其内接正三角形的边长AB=,∴S=×2×=.四边形APBC(2)在PC上截取PD=AP,如图2,又∵∠APC=60°,∴△APD是等边三角形,∴AD=AP=PD,∠ADP=60°,即∠ADC=120°.又∵∠APB=∠APC+∠BPC=120°,∴∠ADC=∠APB,在△APB和△ADC中,,∴△APB≌△ADC(AAS),∴BP=CD,又∵PD=AP,∴CP=BP+AP.考点:1.圆周角定理;2.全等三角形的判定与性质;3.等边三角形的判定与性质;4.垂径定理.19.阅读理解在⊙I中,弦AF与DE相交于点Q,则AQ•QF=DQ•QE.你可以利用这一性质解决问题.问题解决如图,在平面直角坐标系中,等边△ABC的边BC在x轴上,高AO在y轴的正半轴上,点Q(0,1)是等边△ABC的重心,过点Q的直线分别交边AB、AC于点D、E,直线DE绕点Q转动,设∠OQD=α(60°<α<120°),△ADE的外接圆⊙I交y轴正半轴于点F,连接EF.(1)填空:AB= ;(2)在直线DE绕点Q转动的过程中,猜想:与的值是否相等?试说明理由.(3)①求证:AQ2=AD•AE﹣DQ•QE;②记AD=a,AE=b,DQ=m,QE=m(a、b、m、n均为正数),请直接写出mn的取值范围.【答案】(1)2(2)相等(3)①见详解;②≤mn≤2.【解析】【分析】(1)如图1,连接BQ,由点Q(0,1)是等边△ABC的重心,得到AQ=BQ=2OQ=2,∠QBO=30°,根据等边三角形的性质即可得到结论;(2)根据等边三角形的性质得到∠DAF=∠FAE,根据相似三角形的性质得到=,根据相似三角形的性质得到,等量代换即可得到结论;(3)①由相似三角形的性质得到,根据线段的和差得到AD•AE=(AQ+QF)•AQ,化简即可得到结论;②如图2,过点E作ET⊥AB于T,解直角三角形得到ET=AE•sin60°=b,求得S△ADE=ab,当α=90°时,此时DE∥x轴,S△ADE最小,根据相似三角形的性质得到,得到,当α=120°时,此时DE经过点C,即点E和点C重合,S△ADE最大,根据三角形的面积得到≤ab≤6,代入化简即可得到结论.【详解】(1)如图1,连接BQ,∵点Q(0,1)是等边△ABC的重心,∴AQ=BQ=2OQ=2,∠QBO=30°,∴AO=3,∴AB=sin60°•AO=2;故答案为:2;(2)相等,理由:∵AO为等边△ABC的高,∴AO平分∠BAC,∴∠DAF=∠FAE,又∠ADE=∠AFE,∴△ADQ∽△AFE,∴=,∵∠QEF=∠OAE,∠AFE=∠QFE,∴△AFE∽△QEF,∴,∴=;(3)①∵△ADQ∽△AFE,∴=,∴A D•AE=AF•AQ,即AD•AE=(AQ+QF)•AQ,∴AD•AE=AQ2+AQ•QF,∵AQ•QF=DQ•QE,∴AD•AE=AQ2+DQ•QE,即AQ2=AD•AE﹣DQ•QE;②如图2,过点E作ET⊥AB于T,在Rt△AET中,∠EAT=60°,ET=AE•sin60°=b,S△ADE=AD•ET=AD•AE=AD•AE=ab,当α=90°时,此时DE∥x 轴,S△ADE最小,∴△ADE∽△ABC,∴,∴,又∵S△ABC=×(2)2=3,∴,当α=120°时,此时DE经过点C,即点E和点C重合,S△ADE最大,∴S△ADE=S△ABC=×3=,∴≤ab≤,∴≤ab≤,,由①证得:AQ2=AD•AE﹣DQ•QE,即22=ab﹣mn,∴ab=mn+4,∴≤mn+4≤6,即≤mn≤2.【点睛】本题考查了等边三角形的性质,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,三角形面积的计算,旋转的性质,正确的作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.。
人教版数学九年级上册 圆 几何综合单元测试与练习(word 解析版)一、初三数学 圆易错题压轴题(难)1.已知:如图,梯形ABCD 中,AD//BC ,AD 2=,AB BC CD 6===,动点P 在射线BA 上,以BP 为半径的P 交边BC 于点E (点E 与点C 不重合),联结PE 、PC ,设x BP =,PC y =.(1)求证:PE //DC ;(2)求y 关于x 的函数解析式,并写出定义域;(3)联结PD ,当PDC B ∠=∠时,以D 为圆心半径为R 的D 与P 相交,求R 的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)2436(09)y x x x =-+<<;(3)3605R <<【解析】 【分析】()1根据梯形的性质得到B DCB ∠=∠,根据等腰三角形的性质得到B PEB ∠∠=,根据平行线的判定定理即可得到结论;()2分别过P 、A 、D 作BC 的垂线,垂足分别为点H 、F 、.G 推出四边形ADGF 是矩形,//PH AF ,求得2BF FG GC ===,根据勾股定理得到22226242AF AB BF =-=-=,根据平行线分线段成比例定理得到223PH x =,13BH x =,求得163CH x =-,根据勾股定理即可得到结论; ()3作//EM PD 交DC 于.M 推出四边形PDME 是平行四边形.得到PE DM x ==,即 6MC x =-,根据相似三角形的性质得到1218655PD EC ==-=,根据相切两圆的性质即可得到结论. 【详解】()1证明:梯形ABCD ,AB CD =,B DCB ∠∠∴=,PB PE =, B PEB ∠∠∴=,DCB PEB ∠∠∴=, //PE CD ∴;()2解:分别过P 、A 、D 作BC 的垂线,垂足分别为点H 、F 、G .梯形ABCD 中,//AD BC , ,BC DG ⊥,BC PH ⊥,∴四边形ADGF 是矩形,//PH AF ,2AD =,6BC DC ==, 2BF FG GC ∴===,在Rt ABF 中,22226242AF AB BF =-=-=,//PH AF ,PH BP BHAF AB BF∴==6242x BH ==,223PH x ∴=,13BH x =, 163CH x ∴=-,在Rt PHC 中,22PC PH CH =+22221()(6)33y x x ∴=+-2436(09)y x x x =-+<<, ()3解:作//EM PD 交DC 于M .//PE DC ,∴四边形PDME 是平行四边形.PE DM x ∴==,即 6MC x =-,PD ME ∴=,PDC EMC ∠∠=, 又PDC B ∠∠=,B DCB ∠=∠, DCB EMC PBE PEB ∠∠∠∠∴===.PBE∴∽ECM,PB BEEC MC∴=,即232663xxxx=--,解得:185x=,即125BE=,1218655PD EC∴==-=,当两圆外切时,PD r R=+,即0(R=舍去);当两圆内切时,-PD r R=,即10(R=舍去),2365R=;即两圆相交时,365R<<.【点睛】本题属于圆综合题,梯形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.2.如图所示,CD为⊙O的直径,点B在⊙O上,连接BC、BD,过点B的切线AE与CD 的延长线交于点A,OE//BD,交BC于点F,交AB于点E.(1)求证:∠E=∠C;(2)若⊙O的半径为3,AD=2,试求AE的长;(3)在(2)的条件下,求△ABC的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)10;(3)485.【解析】试题分析:(1)连接OB,利用已知条件和切线的性质证明:OE∥BD,即可证明:∠E=∠C;(2)根据题意求出AB的长,然后根据平行线分线段定理,可求解;(3)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可求解.试题解析:(1)如解图,连接OB,∵CD 为⊙O 的直径,∴∠CBD =∠CBO +∠OBD =90°, ∵AB 是⊙O 的切线,∴∠ABO =∠ABD +∠OBD =90°, ∴∠ABD =∠CBO . ∵OB 、OC 是⊙O 的半径, ∴OB =OC ,∴∠C =∠CBO . ∵OE ∥BD ,∴∠E =∠ABD , ∴∠E =∠C ;(2)∵⊙O 的半径为3,AD =2, ∴AO =5,∴AB =4. ∵BD ∥OE , ∴=, ∴=,∴BE =6,AE =6+4=10 (3)S △AOE ==15,然后根据相似三角形面积比等于相似比的平方可得S △ABC =S △AOE ==3.如图,矩形ABCD 中,BC =8,点F 是AB 边上一点(不与点B 重合)△BCF 的外接圆交对角线BD 于点E ,连结CF 交BD 于点G . (1)求证:∠ECG =∠BDC .(2)当AB =6时,在点F 的整个运动过程中. ①若BF =22时,求CE 的长.②当△CEG 为等腰三角形时,求所有满足条件的BE 的长.(3)过点E 作△BCF 外接圆的切线交AD 于点P .若PE ∥CF 且CF =6PE ,记△DEP 的面积为S 1,△CDE 的面积为S 2,请直接写出12S S 的值.【答案】(1)详见解析;(2)①1825;②当BE 为10,395或445时,△CEG 为等腰三角形;(3)724. 【解析】 【分析】(1)根据平行线的性质得出∠ABD =∠BDC ,根据圆周角定理得出∠ABD =∠ECG ,即可证得结论;(2)根据勾股定理求得BD =10,①连接EF ,根据圆周角定理得出∠CEF =∠BCD =90°,∠EFC =∠CBD .即可得出sin ∠EFC=sin ∠CBD ,得出35CE CD CF BD ==,根据勾股定理得到CF =CE ; ②分三种情况讨论求得:当EG =CG 时,根据等腰三角形的性质和圆周角定理即可得到∠GEC =∠GCE =∠ABD =∠BDC ,从而证得E 、D 重合,即可得到BE =BD =10;当GE =CE 时,过点C 作CH ⊥BD 于点H ,即可得到∠EGC =∠ECG =∠ABD =∠GDC ,得到CG =CD =6.根据三角形面积公式求得CH =245,即可根据勾股定理求得GH ,进而求得HE ,即可求得BE =BH +HE =395; 当CG =CE 时,过点E 作EM ⊥CG 于点M ,由tan ∠ECM =43EM CM =.设EM =4k ,则CM =3k ,CG =CE =5k .得出GM =2k ,tan ∠GEM =2142GM k EM k ==,即可得到tan ∠GCH =GH CH =12.求得HE =GH =125,即可得到BE =BH +HE =445;(3)连接OE 、EF 、AE 、EF ,先根据切线的性质和垂直平分线的性质得出EF =CE ,进而证得四边形ABCD 是正方形,进一步证得△ADE ≌△CDE ,通过证得△EHP ∽△FBC ,得出EH =16BF ,即可求得BF =6,根据勾股定理求得CF =10,得出PE =106,根据勾股定理求得PH ,进而求得PD ,然后根据三角形面积公式即可求得结果. 【详解】 (1)∵AB ∥CD . ∴∠ABD =∠BDC , ∵∠ABD =∠ECG , ∴∠ECG =∠BDC .(2)解:①∵AB =CD =6,AD =BC =8,∴BD =10,如图1,连结EF ,则∠CEF =∠BCD =90°, ∵∠EFC =∠CBD . ∴sin ∠EFC =sin ∠CBD ,∴35 CE CD CF BD==∴CF∴CE②Ⅰ、当EG=CG时,∠GEC=∠GCE=∠ABD=∠BDC.∴E与D重合,∴BE=BD=10.Ⅱ、如图2,当GE=CE时,过点C作CH⊥BD于点H,∴∠EGC=∠ECG=∠ABD=∠GDC,∴CG=CD=6.∵CH=BC CD24 BD5⋅=,∴GH185 =,在Rt△CEH中,设HE=x,则x2+(245)2=(x+185)2解得x=75,∴BE=BH+HE=325+75=395;Ⅲ、如图2,当CG=CE时,过点E作EM⊥CG于点M.∵tan∠ECM=43 EMCM=.设EM=4k,则CM=3k,CG=CE=5k.∴GM=2k,tan∠GEM=2142 GM kEM k==,∴tan∠GCH=GHCH=tan∠GEM=12.∴HE=GH=12412 255⨯=,∴BE=BH+HE=321244 555+=,综上所述,当BE为10,395或445时,△CEG为等腰三角形;(3)解:∵∠ABC=90°,∴FC是△BCF的外接圆的直径,设圆心为O,如图3,连接OE、EF、AE、EF,∵PE是切线,∴OE⊥PE,∵PE∥CF,∴OE⊥CF,∵OC=OF,∴CE=EF,∴△CEF是等腰直角三角形,∴∠ECF=45°,EF=2FC,∴∠ABD=∠ECF=45°,∴∠ADB=∠BDC=45°,∴AB=AD=8,∴四边形ABCD是正方形,∵PE∥FC,∴∠EGF=∠PED,∴∠BGC=∠PED,∴∠BCF=∠DPE,作EH⊥AD于H,则EH=DH,∵∠EHP=∠FBC=90°,∴△EHP∽△FBC,∴16 EH PEBF FC==,∴EH=16 BF,∵AD=CD,∠ADE=∠CDE,∴△ADE≌△CDE,∴AE=CE,∴AE=EF,∴AF=2EH=13 BF,∴13BF+BF=8,∴BF=6,∴EH=DH=1,CF10,∴PE=16FC=53,∴PH4 3 =,∴PD=47133+=,∴12773824S PDS AD===.【点睛】本题是四边形的综合题,考查了矩形的性质,圆周角定理、三角形的面积以及相似三角形的判定和性质,作出辅助线构建直角三角形是解题的关键.4.如图①,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,AB=10,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)CE=2;(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 OCBC BA=,即8610r r-=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 GEAB AC=,即12108GE =,解得即可. 【详解】解:(1)如图①,连接OE ,∵CE 切⊙O 于E , ∴∠OEC =90°,∵AC =8,⊙O 的半径为2, ∴OC =6,OE =2,∴CE =2242OC OE -= ; (2)设⊙O 的半径为r ,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =10,AC =8, ∴BC 22AB A C -=6, ∵AF =BF , ∴AF =CF =BF , ∴∠ACF =∠CAF , ∵CE 切⊙O 于E , ∴∠OEC =90°, ∴∠OEC =∠ACB , ∴△OEC ∽△BCA ,∴OE OC BC BA =,即8610r r-= 解得r =3,∴⊙O 的半径为3;(3)如图②,连接BG ,OE ,设EG 交AC 于点M ,由对称性可知,CB=CG,∵CE=CG,∴∠EGC=∠GEC,∵CE切⊙O于E,∴∠GEC+∠OEG=90°,∵∠EGC+∠GMC=90°,∴∠OEG=∠GMC,∵∠GMC=∠OME,∴∠OEG=∠OME,∴OM=OE,∴点M和点D重合,∴G、D、E三点在同一直线上,连接AE、BE,∵AD是直径,∴∠AED=90°,即∠AEG=90°,又CE=CB=CG,∴∠BEG=90°,∴∠AEB=∠AEG+∠BEG=180°,∴A、E、B三点在同一条直线上,∴E、F两点重合,∵∠GEB=∠ACB=90°,∠B=∠B,∴△GBE∽△ABC,∴GB GEAB AC=,即12108GE=∴GE=9.6,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5.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠CAB=30°,AB=10,点D在线段AB上,AD=2.点P,Q以相同的速度从D 点同时出发,点P 沿DB 方向运动,点Q 沿DA 方向到点A 后立刻以原速返回向点B 运动.以PQ 为直径构造⊙O ,过点P 作⊙O 的切线交折线AC ﹣CB 于点E ,将线段EP 绕点E 顺时针旋转60°得到EF ,过F 作FG ⊥EP 于G ,当P 运动到点B 时,Q 也停止运动,设DP=m .(1)当2<m≤8时,AP=,AQ=.(用m 的代数式表示)(2)当线段FG 长度达到最大时,求m 的值;(3)在点P ,Q 整个运动过程中,①当m 为何值时,⊙O 与△ABC 的一边相切?②直接写出点F 所经过的路径长是.(结果保留根号)【答案】(1)2+m ,m ﹣2;(2)m=5.5;(3)①当m=1或4或10433与△ABC 的边相切.②点F 1136572 【解析】试题分析:(1)根据题意可得AP =2+m ,AQ =m −2.(2)如图1中在Rt △EFG 中, 30,90EFG A EGF ∠=∠=∠=, 推出3cos30cos30FG EF PE EP =⋅=⋅=,所以当点E 与点C 重合时,PE 的值最大,求出此时EP 的长即可解决问题.(3)①当02t <≤ (Q 在往A 运动)时,如图2中,设O 切AC 于H ,连接OH . 当28m <≤(Q 从A 向B 运动)时,则PQ =(2+m )−(m −2)=4,如图3中,设O 切AC 于H .连接OH .如图4中,设O 切BC 于N ,连接ON .分别求解即可. ②如图5中,点F 的运动轨迹是F 1→F 2→B .分别求出122F F F B ,即可解决问题.试题解析:(1)当28m <≤时,AP =2+m ,AQ =m −2.故答案为2+m ,m −2.(2)如图1中,在Rt △EFG 中, 30,90EFG A EGF ∠=∠=∠=,3cos30cos30FG EF PE EP ∴=⋅=⋅=, ∴当点E 与点C 重合时,PE 的值最大,易知此时53553AC BC EP AB ⨯⨯===, 3tan30(2)3EP AP m =⋅=+⋅, 533(2)m ∴=+⋅, ∴m =5.5(3)①当02t <≤ (Q 在往A 运动)时,如图2中,设O 切AC 于H ,连接OH .则有AD =2DH =2,∴DH =DQ =1,即m =1.当28m <≤(Q 从A 向B 运动)时,则PQ =(2+m )−(m −2)=4,如图3中,设O 切AC 于H .连接OH .则AO =2OH =4,AP =4+2=6,∴2+m =6,∴m =4.如图4中,设O 切BC 于N ,连接ON .在Rt △OBN 中, 43sin60OB ON == 4310AO ∴=-4312AP ∴=- 43212m ∴+= 3103m ∴=- 综上所述,当m =1或4或4310O 与△ABC 的边相切。
人教版九年级数学上册圆几何综合达标检测(Word版含解析)一、初三数学圆易错题压轴题(难)1.在平面直角坐标系xOy中,已知 A(-2,0),B(2,0),AC⊥AB于点A,AC=2,BD⊥AB于点B,BD=6,以AB为直径的半圆O上有一动点P(不与A、B两点重合),连接PD、PC,我们把由五条线段AB、BD、DP、PC、CA所组成的封闭图形ABDPC叫做点P的关联图形,如图1所示.(1)如图2,当P运动到半圆O与y轴的交点位置时,求点P的关联图形的面积.(2)如图3,连接CD、OC、OD,判断△OCD的形状,并加以证明.(3)当点P运动到什么位置时,点P的关联图形的面积最大,简要说明理由,并求面积的最大值.【答案】(1)12;(2)判断△OCD是直角三角形,证明见解析;(3)连接OC,交半圆O于点P,这时点P的关联图形的面积最大,理由风解析,82+【解析】试题分析:(1)判断出四边形AOPC是正方形,得到正方形的面积是4,根据BD⊥AB,BD=6,求出梯形OPDB的面积=()(26)2822OP DB OB+⨯+⨯==,二者相加即为点P的关联图形的面积是12.(2)根据CF=DF=4,∠DCF=45°,求出∠OCD=90°,判断出△OCD是直角三角形.(3)要使点P的关联图形的面积最大,就要使△PCD的面积最小,确定关联图形的最大面积是梯形ACDB的面积﹣△PCD的面积,根据此思路,进行解答.试题解析:(1)∵A(﹣2,0),∴OA=2,∵P是半圆O上的点,P在y轴上,∴OP=2,∠AOP=90°,∴AC=2,∴四边形AOPC是正方形,∴正方形的面积是4,又∵BD⊥AB,BD=6,∴梯形OPDB的面积=()(26)2822OP DB OB+⨯+⨯==,∴点P的关联图形的面积是12.(2)判断△OCD是直角三角形.证明:延长CP交BD于点F,则四边形ACFB为矩形,∴CF=DF=4,∠DCF=45°,∴∠OCD=90°, ∴OC ⊥CD ,∴△OCD 是直角三角形.(3)连接OC 交半圆O 于点P ,则点P 即为所确定的点的位置.理由如下:连接CD ,梯形ACDB 的面积=()(26)41622AC DB AB +⨯+⨯==为定值, 要使点P 的关联图形的面积最大,就要使△PCD 的面积最小,∵CD 为定长,∴P 到CD 的距离就要最小,连接OC ,设交半圆O 于点P ,∵AC ⊥OA ,AC=OA ,∴∠AOC=45°,过C 作CF ⊥BD 于F ,则ACFB 为矩形, ∴CF=DF=4,∠DCF=45°,∴OC ⊥CD ,OC=22,∴PC 在半圆外,设在半圆O 上的任意一点P′到CD 的距离为P′H ,则P′H+P′O >OH >OC , ∵OC=PC+OP ,∴P′H >PC ,∴当点P 运动到半圆O 与OC 的交点位置时,点P 的关联图形的面积最大.∵CD=42,CP=222-,∴△PCD 的面积=()(26)41622AC DB AB +⨯+⨯==, ∴点P 的关联图形的最大面积是梯形ACDB 的面积﹣△PCD 的面积=16(842)842--=+.考点:圆的综合题.2.如图,△ABC内接于⊙O,点D在AB边上,CD与OB交于点E,∠ACD=∠OBC;(1)如图1,求证:CD⊥AB;(2)如图2,当∠BAC=∠OBC+∠BCD时,求证:BO平分∠ABC;(3)如图3,在(2)的条件下,作OF⊥BC于点F,交CD于点G,作OH⊥CD于点H,连接FH并延长,交OB于点P,交AB边于点M.若OF=3,MH=5,求AC边的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)AC=48 5【解析】【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角,得出∠FCB=90°,再根据“同弧所对的圆周角相等”得出∠A=∠F,再根据已知条件得∠3=90°,得CD⊥AB;(2)延长BO交AC于K,由已知可得∠A=∠5,由∠A+∠2=90°得∠5+∠2=90°,根据三角形的内角和定理及外角定理得出∠9=∠1得出BO平分∠ABC;(3)延长BO交AC于点K,延长CD交⊙O于点N,联结BN,由条件可得CH=NH,BF=CF,从而HF是△CBN的中位线,HF∥BN,得出∠OEH=∠EHM又由∠OEH+∠EOH=∠EHM+∠OHP=90°可得HM=OB=5,在Rt△OBF中,根据勾股定理可得BF=4,解出BC=8,sin∠OBC=35,所以可得AC=2CK,CK=BC•sin∠OBC=245得AC=48 5.【详解】解:(1)如图1,令∠OBC=∠1,∠ACD=∠2延长BO交⊙O于F,连接CF.∵BF是⊙O的直径,∴∠FCB=90°∴∠1+∠F=90°,∵弧BC=弧BC,∴∠A=∠F又∵∠1=∠2,∴∠2+∠A=90°,∴∠3=90°,∴CD⊥AB(2)如图2,令∠OBC=∠1,∠BCD=∠4延长BO交AC于K∵∠A=∠1+∠4,∠5=∠1+∠4,∴∠A=∠5,∵∠A+∠2=90°,∴∠5+∠2=90°,∴∠6=90°∵∠7=180°﹣∠3=90°,∴∠6=∠7,又∵∠5=∠8,∴∠9=∠2∵∠2=∠1,∴∠9=∠1,∴BO平分∠ABC(3)如图3,延长BO交AC于点K,延长CD交⊙O于点N,联结BN∵OH⊥CN,OF⊥BC∴CH=NH,BF=CF∴HF是△CBN的中位线,HF∥BN∴∠FHC=∠BNC=∠BAC∵∠BAC=∠OEH,∠FHC=∠EHM∴∠OEH=∠EHM设EM、OE交于点P∵∠OEH+∠EOH=∠EHM+∠OHP=90°∴∠EOH=∠OHP∴OP=PH∵∠ADC=∠OHC=90°∴AD∥OH∴∠PBM=∠EOH,∠BMP=∠OHP∴PM=PB∴PM+PH=PB+OP∴HM=OB=5在Rt△OBF中,根据勾股定理可得BF=4∴BC=8,sin∠OBC=3 5∵∠A+∠ABO=∠DEB+∠ABO=90°∴∠AKB+∠CKB=90°∴OK⊥ACAC=2CK,CK=BC•sin∠OBC=24 5∴AC=48 5【点睛】此题主要考查了圆的综合应用以及三角形的内角和定理及外角定理和勾股定理、三角函数等知识,理解同弧所对的圆周角相等是解题关键.3.四边形ABCD内接于⊙O,连接AC、BD,2∠BDC+∠ADB=180°.(1)如图1,求证:AC=BC;(2)如图2,E为⊙O上一点,AE=BE,F为AC上一点,DE与BF相交于点T,连接AT,若∠BFC=∠BDC+12∠ABD,求证:AT平分∠DAB;(3)在(2)的条件下,DT=TE,AD=8,BD=12,求DE的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)2【解析】【分析】(1)只要证明∠CAB=∠CBA即可.(2)如图2中,作TH⊥AD于H,TR⊥BD于R,TL⊥AB于L.想办法证明TL=TH即可解决问题.(3)如图3中,连接EA,EB,作EG⊥AB,TH⊥AD于H,TR⊥BD于R,TL⊥AB于L,AQ⊥BD于Q.证明△EAG≌△TDH(AAS),推出AG=DH,证明Rt△TDR≌Rt△TDH(HL),推出DH=DR,同理可得AL=AH,BR=BL,设DH=x,则AB=2x,由S△ADB=12•BD•AQ=12•AD•h+12•AB•h+12•DB•h,可得AQ=52h,再根据sin∠BDE=sin∠ADE,sin∠AED=sin∠ABD,构建方程组求出m即可解决问题.【详解】解:(1)如图1中,∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠ADC+∠ABC=180°,即∠ADB+∠BDC+∠ABC=180°,∵2∠BDC+∠ADB=180°,∴∠ABC=∠BDC,∵∠BAC=∠BDC,∴∠BAC=∠ABC,∴AC=BC.(2)如图2中,作TH⊥AD于H,TR⊥BD于R,TL⊥AB于L.∵∠BFC=∠BAC+∠ABF,∠BAC=∠BDC,∴∠BFC=∠BDC+∠ABF,∵∠BFC=∠BDC+12∠ABD,∴∠ABF=12∠ABD,∴BT平分∠ABD,∵AE=BE∴∠ADE=∠BDE,∴DT平分∠ADB,∵TH⊥AD于H,TR⊥BD于R,TL⊥AB于L.∴TR=TL,TR=TH,∴TL=TH,∴AT平分∠DAB.(3)如图3中,连接EA,EB,作EG⊥AB,TH⊥AD于H,TR⊥BD于R,TL⊥AB于L,AQ⊥BD于Q.∵AE=BE∴∠EAB=∠EDB=∠EDA,AE=BE,∵∠TAE=∠EAB+∠TAB,∠ATE=∠EDA+∠DAT,∴∠TAE=∠ATE,∴AE=TE,∵DT=TE,∴AE=DT,∵∠AGE=∠DHT=90°,∴△EAG≌△TDH(AAS),∴AG=DH,∵AE=EB,EG⊥AB,∴AG=BG,∴2DH=AB,∵Rt△TDR≌Rt△TDH(HL),∴DH=DR,同理可得AL=AH,BR=BL,设DH=x,则AB=2x,∵AD=8,DB=12,∴AL=AH=8﹣x,BR=12﹣x,AB=2x=8﹣x+12﹣x,∴x=5,∴DH=5,AB=10,设TR=TL=TH=h,DT=m,∵S△ADB=12•BD•AQ=12•AD•h+12•AB•h+12•DB•h,∴12AQ=(8+12+10)h,∴AQ=52 h,∵sin∠BDE=sin∠ADE,可得hm=APAD=AP8,sin∠AED=sin∠ABD,可得APm=AQAB=AQ10=5210h,∴APm=52810mAP,解得m=42或﹣42(舍弃),∴DE=2m=82.【点睛】本题属于圆综合题,考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,锐角三角函数,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理和判定定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会利用参数构建方程组解决问题,属于中考压轴题.4.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0,c<0)交x轴于点A,B,交y轴于点C,设过点A,B,C三点的圆与y轴的另一个交点为D.(1)如图1,已知点A,B,C的坐标分别为(-2,0),(8,0),(0,-4);①求此抛物线的函数解析式;②若点M为抛物线上的一动点,且位于第四象限,求△BDM面积的最大值;(2)如图2,若a=1,c=-4,求证:无论b取何值,点D的坐标均不改变.【答案】(1)①y=x2-x-4;②△BDM的面积有最大值为36;(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)①只需运用待定系数法就可解决问题;②过点M作ME∥y轴,交BD于点E,连接BC,如图1.根据勾股定理的逆定理可得∠ACB=90°,从而可得AB为直径,根据垂径定理可得OD=OC,即可得到D(0,4),然后运用待定系数法可求得直线BD的解析式为y=-x+4,设M(x,x2-x-4),则E(x,-x+4),从而得到ME=-x2+x+8,运用割补法可得S△BDM=S△DEM+S△BEM=-(x-2)2+36,然后根据二次函数的最值性就可求出△BDM 的面积的最大值;(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,可得C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,根据根与系数的关系可得OA•OB=4.由A、D、B、C四点共圆可得∠ADC=∠ABC,∠DAB=∠DCB,从而可得△ADO∽∽△CBO,根据相似三角形的性质可得OC•OD=OA•OB=4,从而可得OD=1,即可得到D(0,1),因而无论b取何值,点D的坐标均不改变.试题解析:(1)①∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-2,0),B(8,0),C(0,-4),∴,解得.∴抛物线的解析式为y=x2-x-4;②过点M作ME∥y轴,交BD于点E,连接BC,如图1.∵A(-2,0),B(8,0),C(0,-4),∴OA=2,OB=8,OC=4,∴AB=10,AC=2,BC=4,∴AB2=AC2+BC2,∴∠ACB=90°,∴AB为直径.∵CD⊥AB,∴OD=OC,∴D(0,4).设直线BD的解析式为y=mx+n.∵B(8,0),D(0,4),∴,解得,∴直线BD的解析式为y=-x+4.设M(x,x2-x-4),则E(x,-x+4),∴ME=(-x+4)-(x2-x-4)=-x2+x+8,∴S△BDM=S△DEM+S△BEM=ME(x E-x D)+ME(x B-x E)=ME(x B-x D)=(-x2+x+8)×8=-x2+4x+32=-(x-2)2+36.∵0<x<8,∴当x=2时,△BDM的面积有最大值为36;(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,则C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,∴OA•OB=-x1•x2=-(-4)=4.∵A、D、B、C四点共圆,∴∠ADC=∠ABC,∠DAB=∠DCB,∴△ADO∽△CBO,∴,∴OC•OD=OA•OB=4,∴4OD=4,∴OD=1,∴D(0,1),∴无论b取何值,点D的坐标均不改变.考点:圆的综合题5.我们把“有两条边和其中一边的对角对应相等的两个三角形”叫做“同族三角形”,如图1,在△ABC和△ABD中,AB=AB,AC=AD,∠B=∠B,则△ABC和△ABD是“同族三角形”.(1)如图2,四边形ABCD内接于圆,点C是弧BD的中点,求证:△ABC和△ACD是同族三角形;(2)如图3,△ABC内接于⊙O,⊙O的半径为32,AB=6,∠BAC=30°,求AC的长;(3)如图3,在(2)的条件下,若点D在⊙O上,△ADC与△ABC是非全等的同族三角形,AD>CD,求ADCD的值.【答案】(1)详见解析;(2)33+3;(3)ADCD=62+或6.【解析】【分析】(1)由点C是弧BD的中点,根据弧与弦的关系,易得BC=CD,∠BAC=∠DAC,又由公共边AC,可证得:△ABC和△ACD是同族三角形;(2)首先连接0A,OB,作点B作BE⊥AC于点E,易得△AOB是等腰直角三角形,继而求得答案;(3)分别从当CD=CB时与当CD=AB时进行分析求解即可求得答案.【详解】(1)证明:∵点C是弧BD的中点,即BC CD=,∴BC=CD,∠BAC=∠DAC,∵AC=AC,∴△ABC和△ACD是同族三角形.(2)解:如图1,连接OA,OB,作点B作BE⊥AC于点E,∵2,AB=6,∴OA 2+OB 2=AB 2, ∴△AOB 是等腰直角三角形,且∠AOB=90°,∴∠C=∠AOB=45°,∵∠BAC=30°,∴BE=AB=3,∴AE=22AB BE -=33,∵CE=BE=3,∴AC=AE+CE=33+3.(3)解:∵∠B=180°﹣∠BAC ﹣∠ACB=180°﹣30°﹣45°=105°,∴∠ADC=180°﹣∠B=75°, 如图2,当CD=CB 时,∠DAC=∠BAC=30°,∴∠ACD=75°,∴AD=AC=33+3,CD=BC=2BE=32,∴AD 333CD 32+==622+; 如图3,当CD=AB 时,过点D 作DF ⊥AC ,交AC 于点F ,则∠DAC=∠ACB=45°,∴∠ACD=180°﹣∠DAC ﹣∠ADC=60°,∴DF=CD•sin60°=6×323 ∴2DF=36∴AD 36CD ==62综上所述:AD CD =622或62 【点睛】本题考查圆的综合应用问题,综合运用弧与弦的关系,等腰三角形的性质结合图形作辅助线进行分析证明以及求解,难度较大.6.已知:ABC 内接于O ,过点B 作O 的切线,交CA 的延长线于点D ,连接OB .(1)如图1,求证:DAB DBC ∠=∠;(2)如图2,过点D 作DM AB ⊥于点M ,连接AO ,交BC 于点N ,BM AM AD =+,求证:BN CN =;(3)如图3,在(2)的条件下,点E 为O 上一点,过点E 的切线交DB 的延长线于点P ,连接CE ,交AO 的延长线于点Q ,连接PQ ,PQ OQ ⊥,点F 为AN 上一点,连接CF ,若90DCF CDB ∠+∠=︒,tan 2ECF ∠=,12ON OQ =,10PQ OQ +=求CF 的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)10=CF【解析】【分析】(1)延长BO 交O 于G ,连接CG ,根据切线的性质可得可证∠DBC +∠CBG=90°,然后根据直径所对的圆周角是直角可证∠CBG +∠G=90°,再根据圆的内接四边形的性质可得∠DAB=∠G ,从而证出结论;(2)在MB 上截取一点H ,使AM=MH ,连接DH ,根据垂直平分线性质可得DH=AD ,再根据等边对等角可得∠DHA=∠DAH ,然后根据等边对等角和三角形外角的性质证出∠ABC=∠C ,可得AB=AC ,再根据垂直平分线的判定可得AO 垂直平分BC ,从而证出结论;(3)延长CF 交BD 于M ,延长BO 交CQ 于G ,连接OE ,证出tan ∠BGE=tan ∠ECF=2,然后利用AAS 证出△CFN ≌△BON ,可设CF=BO=r ,ON=FN=a ,则OE=r ,根据锐角三角函数和相似三角形即可证出四边形OBPE 为正方形,利用r 和a 表示出各线段,最后根据10PQ OQ +=a 和CF .【详解】解:(1)延长BO 交O 于G ,连接CG∵BD 是O 的切线∴∠OBD=90°∴∠DBC +∠CBG=90°∵BG 为直径∴∠BCG=90°∴∠CBG +∠G=90°∴∠DBC=∠G∵四边形ABGC 为O 的内接四边形∴∠DAB=∠G∴∠DAB=∠DBC(2)在MB 上截取一点H ,使AM=MH ,连接DH∴DM 垂直平分AH∴DH=AD∴∠DHA=∠DAH∵BM AM AD =+,=+BM MH BH∴AD=BH∴DH=BH∴∠HDB=∠HBD∴∠DHA=∠HDB +∠HBD=2∠HBD由(1)知∠DAB=∠DBC∴∠DHA=∠DAB=∠DBC∴∠DBC =2∠HBD∵∠DBC =∠HBD +∠ABC∴∠HBD=∠ABC ,∠DBC=2∠ABC∴∠DAB=2∠ABC∵∠DAB=∠ABC +∠C∴∠ABC=∠C∴AB=AC∴点A 在BC 的垂直平分线上∵点O 也在BC 的垂直平分线上∴AO 垂直平分BC∴BN CN = (3)延长CF 交BD 于M ,延长BO 交CQ 于G ,连接OE ,∵90DCF CDB ∠+∠=︒∴∠DMC=90°∵∠OBD=90°∴∠DMC=∠OBD∴CF ∥OB∴∠BGE=∠ECF ,∠CFN=∠BON ,∴tan ∠BGE=tan ∠ECF=2由(2)知OA 垂直平分BC∴∠CNF=∠BNO=90°,BN=CN∴△CFN ≌△BON∴CF=BO ,ON=FN ,设CF=BO=r ,ON=FN=a ,则OE=r∵12ON OQ = ∴OQ=2a∵CF ∥OB∴△QGO ∽△QCF∴=OG QO CF QF 即2122==++OG a r a a a ∴OG=12r 过点O 作OE ′⊥BG ,交PE 于E ′∴OE ′=OG ·tan ∠BGE=r=OE∴点E ′与点E 重合∴∠EOG=90°∴∠BOE=90°∵PB 和PE 是圆O 的切线∴∠OBP=∠OEP=∠BOE=90°,OB=OE=r∴四边形OBPE 为正方形∴∠BOE=90°,PE=OB=r∴∠BCE=12∠BOE==45° ∴△NQC 为等腰直角三角形∴NC=NQ=3a ,∴BC=2NC=6a在Rt △CFN 中,=∵PQ OQ ⊥∴PQ ∥BC∴∠PQE=∠BCG∵PE ∥BG∴∠PEQ=∠BGC∴△PQE ∽△BCG ∴=PQ PE BC BG即126=+PQ r r a r 解得:PQ=4a∵PQ OQ +=∴4a +2a=解得:∴=10【点睛】此题考查的是圆的综合大题,难度较大,掌握圆的相关性质、相似三角形的判定及性质、锐角三角函数、勾股定理、全等三角形的判定及性质、等腰三角形的判定及性质、正方形的判定及性质是解决此题的关键.7.如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点(不与A、B重合),D为的AC中点,过点D作弦DE⊥AB于F,P是BA延长线上一点,且∠PEA=∠B.(1)求证:PE是⊙O的切线;(2)连接CA与DE相交于点G,CA的延长线交PE于H,求证:HE=HG;(3)若tan∠P=512,试求AHAG的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1310 AHAG=.【解析】【分析】(1)连接OE,由圆周角定理证得∠EAB+∠B=90°,可得出∠OAE=∠AEO,则∠PEA+∠AEO=90°,即∠PEO=90°,则结论得证;(2)连接OD,证得∠AOD=∠AGF,∠B=∠AEF,可得出∠PEF=2∠B,∠AOD=2∠B,可证得∠PEF=∠AOD=∠AGF,则结论得证;(3)可得出tan∠P=tan∠ODF=512OFDF=,设OF=5x,则DF=12x,求出AE,BE,得出23AEBE=,证明△PEA∽△PBE,得出23PAPE=,过点H作HK⊥PA于点K,证明∠P=∠PAH,得出PH=AH,设HK=5a,PK=12a,得出PH=13a,可得出AH=13a,AG=10a,则可得出答案.【详解】解:(1)证明:如图1,连接OE,∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∴∠EAB+∠B=90°,∵OA=OE,∴∠OAE=∠AEO,∴∠B+∠AEO=90°,∵∠PEA=∠B,∴∠PEA+∠AEO=90°,∴∠PEO=90°,又∵OE为半径,∴PE是⊙O的切线;(2)如图2,连接OD,∵D为AC的中点,∴OD⊥AC,设垂足为M,∴∠AMO=90°,∵DE⊥AB,∴∠AFD=90°,∴∠AOD+∠OAM=∠OAM+∠AGF=90°,∴∠AOD=∠AGF,∵∠AEB=∠EFB=90°,∴∠B=∠AEF,∵∠PEA=∠B,∴∠PEF=2∠B,∵DE⊥AB,∴AE AD,∴∠AOD=2∠B,∴∠PEF=∠AOD=∠AGF,∴HE=HG;(3)解:如图3,∵∠PEF=∠AOD,∠PFE=∠DFO,∴∠P=∠ODF,∴tan∠P=tan∠ODF=512 OFDF=,设OF=5x,则DF=12x,∴OD22OF DF+13x,∴BF=OF+OB=5x+13x=18x,AF=OA﹣OF=13x﹣5x=8x,∵DE⊥OA,∴EF=DF=12x,∴AE22AF EF+13,BE22EF BF+13,∵∠PEA=∠B,∠EPA=∠BPE,∴△PEA∽△PBE,∴41323613PA AEPE BE===,∵∠P+∠PEF=∠FAG+∠AGF=90°,∴∠HEG=∠HGE,∴∠P=∠FAG,又∵∠FAG=∠PAH,∴∠P=∠PAH,∴PH=AH,过点H作HK⊥PA于点K,∴PK=AK,∴13 PKPE=,∵tan∠P=5 12,设HK=5a,PK=12a,∴PH=13a,∴AH=13a,PE=36a,∴HE=HG=36a﹣13a=23a,∴AG=GH﹣AH=23a﹣13a=10a,∴13131010AH a AG a ==. 【点睛】 本题是圆的综合题,考查了垂径定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,解直角三角形,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,掌握相似三角形的判定定和性质定理及方程思想是解题的关键.8.如图,在O 中,AB 为直径,过点A 的直线l 与O 相交于点C ,D 是弦CA 延长线上一点,BAC ∠,BAD ∠的平分线与O 分别相交于点E ,F ,G 是BF 的中点,过点G 作MN AE ,与AF ,EB 的延长线分别交于点M ,N .(1)求证:MN 是O 的切线; (2)若24AE =,18AM =. ①求O 的半径;②连接MC ,求tan MCD ∠的值. 【答案】(1)见解析;(2)①13;②2741 【解析】【分析】(1)如图1,连接 GO 、GA ,先根据角平分线的定义证明∠MAE=12(∠BAC+∠BAD )=90°,由圆周角定理和同圆的半径相等得∠OGA=∠FAG ,则OG ∥AM ,所以∠MGO=180-∠M=90,从而得结论;(2)①延长GO 交AE 于点P ,证明四边形 MGPA 为矩形,得GP=MA=18,∠GPA=90°,设OA=OG=r ,则OP=18-r ,根据勾股定理列方程解出即可;②如图3,过M 作MH ⊥l ,连接BC ,延长NE 交l 于I ,连接GO 交延长交AE 于P ,tan ∠MAH=tan ∠ABE=tan ∠BIA=125,BI=2BE=20,根据三角函数计算MH ,AH ,CI 的长,最后计算MH 和HC 的长,代入tan ∠MCD=MH HC,可得结论. 【详解】(1)证明:如图1,连接GO ,GA ,∵BAC ∠,BAD ∠的平分线与O 分别相交于点E ,F , ∴1()902MAE BAC BAD ∠=∠+∠=︒. ∵MN AE ,∴18090M MAE ∠=︒-∠=︒.∵G 是BF 的中点,∴FG BG =,∴FAG BAG ∠=∠.∵OA OG =,∴OGA BAG ∠=∠,∴OGA FAG ∠=∠,∴OG AM ∥,∴18090MGO M ∠=︒-∠=︒.∵OG 为O 半径, ∴MN 是O 的切线.(2)解:①如图2,连接GO 并延长交AE 于点P ,∵90MGO M MAE ∠=∠=∠=︒,∴四边形MGPA 为矩形,∴18GP MA ==,90GPA ∠=︒,即OP AE ⊥,∴1122AP AE ==. 设OA OG r ==,则18OP r =-,在Rt OAP △中,∵222OA OP AP =+,∴222(18)12r r =-+,解得:13r =,故O 的半径是13.②如图3,过M 作MH l ⊥,连接BC ,延长NE 交l 于I ,连接GO 并延长交AE 于P ,由①知:13OG =,18PG =,∴5OP =.∵AB 是O 的直径,∴90AEB AEI ∠=∠=︒.∵BAE EAC ∠=∠,∴ABE AIB ∠=∠,∵AM NI ∥,∴MAH BIA ABE ∠=∠=∠,∴12tan tan tan 5MAH ABE BIA ∠=∠=∠=,220BI BE ==. ∵12cos 13HM AMH AM ∠==,5sin 13AH AMH AM ∠==,5sin 13CI CBI BI ∠==, ∴181********MH ⨯==,185901313AH ⨯==,5100201313CI =⨯=, ∴100238261313AC AI CI =-=-=, ∴23890328131313HC AH AC =+=+=, ∴21627tan 32841MH MCD HC ∠===. 【点睛】本题考查了切线的判定,圆周角定理,解直角三角形,勾股定理,矩形的性质和判定,正确作出辅助线是解题的关键.9.如图,平行四边形ABCD 中,AB=5,BC=8,cosB=45,点E 是BC 边上的动点,以C 为圆心,CE 长为半径作圆C ,交AC 于F ,连接AE ,EF .(1)求AC的长;(2)当AE与圆C相切时,求弦EF的长;(3)圆C与线段AD没有公共点时,确定半径CE的取值范围.【答案】(1)AC=5;(2)4105EF=;(3)03CE≤<或58CE<≤.【解析】【分析】(1)过A作AG⊥BC于点G,由cos45B=,得到BG=4,AG=3,然后由勾股定理即可求出AC的长度;(2)当点E与点G重合时,AE与圆C相切,过点F作FH⊥CE,则CE=CF=4,则CH=3.2,FH=2.4,得到EH=0.8,由勾股定理,即可得到EF的长度;(3)根据题意,可分情况进行讨论:①当圆C与AD相离时;②当CE>CA时;分别求出CE的取值范围,即可得到答案.【详解】解:(1)过A作AG⊥BC于点G,如图:在Rt△ABG中,AB=5,4 cos5BGBAB==,∴BG=4,∴AG=3,∴844CG=-=,∴点G是BC的中点,在Rt△ACG中,22345AC+=;(2)当点E与点G重合时,AE与圆C相切,过点F作FH⊥CE,如图:∴CE=CF=4,∵AB=AC=5,∴∠B=∠ACB ,∴4cos cos 5CH B ACB CF =∠==, ∴CH=3.2,在Rt △CFH 中,由勾股定理,得FH=2.4,∴EH=0.8,在Rt △EFH 中,由勾股定理,得 224100.8 2.4EF =+=; (3)根据题意,圆C 与线段AD 没有公共点时,可分为以下两种情况:①当圆C 与AD 相离时,则CE<AE ,∴半径CE 的取值范围是:03CE ≤<;②当CE>CA 时,点E 在线段BC 上,∴半径CE 的取值范围是:58CE <≤;综合上述,半径CE 的取值范围是:03CE ≤<或58CE <≤.【点睛】本题考查了解直角三角形,直线与圆的位置关系,平行四边形的性质,勾股定理,以及线段的动点问题,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确作出辅助线,正确确定动点的位置,从而进行解题.10.在O中,AB为直径,CD与AB相较于点H,弧AC=弧AD(1)如图1,求证:CD AB⊥;(2)如图2,弧BC上有一点E,若弧CD=弧CE,求证:3EBA ABD∠=∠;(3)如图3,在(2)的条件下,点F在上,连接,//FH FH DE,延长FO交DE于点K,若165,55FK DB BE==,求AB.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1855AB=.【解析】【分析】(1)连接,OC OD,根据AC AD=得出COA DOA∠=再根据OC OD=得出OCD ODC∠=∠,从而得证;(2)连接,BC BD,根据AC AD=得出,BC BD BA CD=⊥,CBA ABD∠=∠,再根据CE CD=,得出CBE CBD∠=∠,从而得出结论;(3)作,CM DB CN BE⊥⊥,过点P作,PT BE PS BD⊥⊥,,5BE BP a DB a===先证CDM CEN∆≅∆,DM EN=,再证,CMB CNB BM BN∆≅∆=,设DM b=,得出2b a=,再算出,CM CD得出CPD∆为等腰三角形,再根据BP是角平分线利用角平分线定理得出BCPEBPS DP BDS PE BE∆==,从而算出,PE DE,再根据三角函数值算出BG,,,,AB r OG OH,再根据//FH DE得出HO OFGO OK=,从而计算AB.【详解】(1)连接OC,CD因为AC AD=,所以COA DOA∠=∠OC OD=,,OA CD CD AB∴⊥∴⊥;(2)连接BC ,,BC BD BA CD =⊥所以AB 平分CBD ∠,设ABD ABC α∠=∠=2CBD α∴∠=CD CE ∴=2CBE CBD α∴∠=∠=,3EBA α∴∠=3EBA ABD ∴∠=∠.(3) 2,90EBC BPE PEB αα︒∠=∠=∠=-设,5BE BP a DB a ===作,CM DB CN BE ⊥⊥,可证:CDM CEN ∆≅∆,DM EN =,再证:,CMB CNB BM BN ∆≅∆=设,5,2DM EN b a b a b b a ==+=-∴=在CBM ∆中勾股4CM a =在CDM ∆中勾股25CD a =得CPD ∆为等腰三角形25DP DC a ==因为BP 为角平分线,过点P 作,PT BE PS BD ⊥⊥ 可证:5BCP EBP S DP BD S PE BE∆=== 2525,PE DE ∴==14tan ,tan 223αα== 2555,BG a AB a ∴== 557535,,4124r a OG a OH a === //FH DE97HO OF GO OK ∴== 995185,16OF KF AB ===【点睛】本题是一道圆的综合题目,难度较大,考查了圆相关的性质以及与三角形综合,掌握相关的线段与角度转化是解题关键.。
人教版九年级上册数学 圆 几何综合单元测试题(Word 版 含解析)一、初三数学 圆易错题压轴题(难)1.如图,以A (0,3)为圆心的圆与x 轴相切于坐标原点O ,与y 轴相交于点B ,弦BD 的延长线交x 轴的负半轴于点E ,且∠BEO =60°,AD 的延长线交x 轴于点C .(1)分别求点E 、C 的坐标;(2)求经过A 、C 两点,且以过E 而平行于y 轴的直线为对称轴的抛物线的函数解析式;(3)设抛物线的对称轴与AC 的交点为M ,试判断以M 点为圆心,ME 为半径的圆与⊙A 的位置关系,并说明理由.【答案】(1)点C 的坐标为(-3,0)(2)234333y x x =++3)⊙M 与⊙A 外切【解析】试题分析:(1)已知了A 点的坐标,即可得出圆的半径和直径,可在直角三角形BOE 中,根据∠BEO 和OB 的长求出OE 的长进而可求出E 点的坐标,同理可在直角三角形OAC 中求出C 点的坐标;(2)已知了对称轴的解析式,可据此求出C 点关于对称轴对称的点的坐标,然后根据此点坐标以及C ,A 的坐标用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(3)两圆应该外切,由于直线DE ∥OB ,因此∠MED=∠ABD ,由于AB=AD ,那么∠ADB=∠ABD ,将相等的角进行置换后可得出∠MED=∠MDE ,即ME=MD ,因此两圆的圆心距AM=ME+AD ,即两圆的半径和,因此两圆外切.试题解析:(1)在Rt△EOB 中,3cot60232EO OB =⋅︒==, ∴点E 的坐标为(-2,0).在Rt△COA 中,tan tan60333OC OA CAO OA =⋅∠=⋅︒==,∴点C 的坐标为(-3,0).(2)∵点C 关于对称轴2x =-对称的点的坐标为F (-1,0),点C 与点F (-1,0)都在抛物线上.设()()13y a x x =++,用(03A ,代入得()()30103a =++,∴3a =. ∴()()313y x x =++,即 234333y x x =++. (3)⊙M 与⊙A 外切,证明如下:∵ME ∥y 轴,∴MED B ∠=∠.∵B BDA MDE ∠=∠=∠,∴MED MDE ∠=∠.∴ME MD =.∵MA MD AD ME AD =+=+,∴⊙M 与⊙A 外切.2.如图,点A 在直线l 上,点Q 沿着直线l 以3厘米/秒的速度由点A 向右运动,以AQ 为边作Rt△ABQ,使∠BAQ=90°,tan∠ABQ= 34,点C 在点Q 右侧,CQ=1厘米,过点C 作直线m⊥l,过△ABQ 的外接圆圆心O 作OD⊥m 于点D ,交AB 右侧的圆弧于点E .在射线CD 上取点F ,使DF=13CD ,以DE 、DF 为邻边作矩形DEGF .设运动时间为t 秒.(1)直接用含t 的代数式表示BQ 、DF ;(2)当0<t <1时,求矩形DEGF 的最大面积;(3)点Q 在整个运动过程中,当矩形DEGF 为正方形时,求t 的值.【答案】(1)BQ=5t ,DF=23t;(2)16;(3)t 的值为35或3. 【解析】试题分析:(1)AB 与OD 交于点H ,根据题中的比例关系和勾股定理可表示出BQ 的长;根据垂直于同一条直线的两直线平行和三角形的中位线定理可求得AH 的长,再根据矩形的判定定理和矩形的性质可求CD 的长,即可表示出FD ;(2)根据题意表示出矩形的长和宽,然后构造二次函数,通过二次函数的最值可求解;(3)当矩形为正方形时,分别让其长与宽相等,列方程求解即可.试题解析:(1)5t BQ =,2DF=t 3; (2)DE=OD-OE=32t+1-52t=1-t ,()22211·t 13326S DF DE t t ⎛⎫==-=--+ ⎪⎝⎭,∴当t=12时,矩形DEGF 的最大面积为16; (3)当矩形DEGF 为正方形时,221133t t t t -=-=或,解得335t t ==或.3.如图,已知抛物线y=ax 2+bx+c (a >0,c <0)交x 轴于点A ,B ,交y 轴于点C ,设过点A ,B ,C 三点的圆与y 轴的另一个交点为D .(1)如图1,已知点A ,B ,C 的坐标分别为(-2,0),(8,0),(0,-4); ①求此抛物线的函数解析式;②若点M 为抛物线上的一动点,且位于第四象限,求△BDM 面积的最大值;(2)如图2,若a=1,c=-4,求证:无论b 取何值,点D 的坐标均不改变.【答案】(1)①y=x 2-x-4;②△BDM 的面积有最大值为36;(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)①只需运用待定系数法就可解决问题;②过点M 作ME ∥y 轴,交BD 于点E ,连接BC ,如图1.根据勾股定理的逆定理可得∠ACB=90°,从而可得AB 为直径,根据垂径定理可得OD=OC ,即可得到D (0,4),然后运用待定系数法可求得直线BD 的解析式为y=-x+4,设M (x ,x 2-x-4),则E (x ,-x+4),从而得到ME=-x 2+x+8,运用割补法可得S △BDM =S △DEM +S △BEM =-(x-2)2+36,然后根据二次函数的最值性就可求出△BDM 的面积的最大值;(2)连接AD 、BC ,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x 2+bx-4,可得C (0,-4),OC=4.设点A (x 1,0),B (x 2,0),则OA=-x 1,OB=x 2,且x1、x 2是方程x 2+bx-4=0的两根,根据根与系数的关系可得OA•OB=4.由A 、D 、B 、C 四点共圆可得∠ADC=∠ABC ,∠DAB=∠DCB ,从而可得△ADO ∽∽△CBO ,根据相似三角形的性质可得OC•OD=OA•OB=4,从而可得OD=1,即可得到D (0,1),因而无论b 取何值,点D 的坐标均不改变.试题解析:(1)①∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-2,0),B(8,0),C(0,-4),∴,解得.∴抛物线的解析式为y=x2-x-4;②过点M作ME∥y轴,交BD于点E,连接BC,如图1.∵A(-2,0),B(8,0),C(0,-4),∴OA=2,OB=8,OC=4,∴AB=10,AC=2,BC=4,∴AB2=AC2+BC2,∴∠ACB=90°,∴AB为直径.∵CD⊥AB,∴OD=OC,∴D(0,4).设直线BD的解析式为y=mx+n.∵B(8,0),D(0,4),∴,解得,∴直线BD的解析式为y=-x+4.设M(x,x2-x-4),则E(x,-x+4),∴ME=(-x+4)-(x2-x-4)=-x2+x+8,∴S△BDM=S△DEM+S△BEM=ME(x E-x D)+ME(x B-x E)=ME(x B-x D)=(-x2+x+8)×8=-x2+4x+32=-(x-2)2+36.∵0<x<8,∴当x=2时,△BDM的面积有最大值为36;(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,则C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,∴OA•OB=-x1•x2=-(-4)=4.∵A、D、B、C四点共圆,∴∠ADC=∠ABC,∠DAB=∠DCB,∴△ADO∽△CBO,∴,∴OC•OD=OA•OB=4,∴4OD=4,∴OD=1,∴D(0,1),∴无论b取何值,点D的坐标均不改变.考点:圆的综合题4.如图①、②、③是两个半径都等于2的⊙O1和⊙O2,由重合状态沿水平方向运动到互相外切过程中的三个位置,⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,分别连结O1A、O1B、O2A、O2B和AB.(1)如图②,当∠AO1B=120°时,求两圆重叠部分图形的周长l;(2)设∠AO1B的度数为x,两圆重叠部分图形的周长为y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(3)在(2)中,当重叠部分图形的周长时,则线段O2A所在的直线与⊙O1有何位置关系?请说明理由.除此之外,它们是否还有其它的位置关系?如果有,请直接写出其它位置关系时的x的取值范围.【答案】(1)83(2)(0≤x≤180)(3)O2A与⊙O1相切;当0≤x≤90和0≤x≤180时,线段O2A所在的直线与⊙O1相交【解析】试题分析:(1)解法一、依对称性得,∠AO2B=∠AO1B=120°,∴解法二、∵O1A=O1B=O2A=O2B∴AO1BO2是菱形∴∠AO2B=∠AO1B=120°∴l=2׈A=(2)∵由(1)知,菱形AO1BO2中∠AO2B=∠AO1B=x度,∴重叠图形的周长, 即(0≤x≤180)(3) 当时,线段O2A所在的直线与⊙O1相切!理由如下:∵,由(2)可知:,解之x=90度∴AO1B=90°,因此菱形AO1BO2是正方形,∴O1AO2=90°,即O2A⊥O1A,而O1A是⊙O1的半径,且A为半径之外端;∴O2A与⊙O1相切.还有如下位置关系:当0≤x≤90和0≤x≤180时,线段O2A所在的直线与⊙O1相交考点:直线与圆的位置关系点评:本题主要考查直线与圆的位置关系,掌握判定直线与圆的位置关系是解本题的关键,会求函数的解析式,本题难度比较大5.在平面直角坐标系xOy中,⊙C的半径为r(r>1),点P是圆内与圆心C不重合的点,⊙C的“完美点”的定义如下:过圆心C的任意直线CP与⊙C交于点A,B,若满足|PA﹣PB|=2,则称点P为⊙C的“完美点”,如图点P为⊙C的一个“完美点”.(1)当⊙O的半径为2时①点M(32,0)⊙O的“完美点”,点(﹣32,﹣12)⊙O的“完美点”;(填“是”或者“不是”)②若⊙O的“完美点”P在直线y=34x上,求PO的长及点P的坐标;(2)设圆心C的坐标为(s,t),且在直线y=﹣2x+1上,⊙C半径为r,若y轴上存在⊙C的“完美点”,求t的取值范围.【答案】(1)①不是,是;②PO的长为1,点P的坐标为(45,35)或(﹣45,﹣35);(2)t的取值范围为﹣1≤t≤3.【解析】【分析】(1)①利用圆的“完美点”的定义直接判断即可得出结论.②先确定出满足圆的“完美点”的OP的长度,然后分情况讨论计算即可得出结论;(2)先判断出圆的“完美点”的轨迹,然后确定出取极值时OC与y轴的位置关系即可得出结论.【详解】解:(1)①∵点M(32,0),∴设⊙O与x轴的交点为A,B,∵⊙O的半径为2,∴取A(﹣2,0),B(2,0),∴|MA﹣MB|=|(32+2)﹣(2﹣32)|=3≠2,∴点M不是⊙O的“完美点”,同理:点(312)是⊙O的“完美点”.故答案为不是,是.②如图1,根据题意,|PA﹣PB|=2,∴|OP+2﹣(2﹣OP)|=2,∴OP=1.若点P在第一象限内,作PQ⊥x轴于点Q,∵点P在直线y=34x上,OP=1,∴43,55 OQ PQ==.∴P(43,55).若点P在第三象限内,根据对称性可知其坐标为(﹣45,﹣35).综上所述,PO的长为1,点P的坐标为(43,55)或(43,55--)).(2)对于⊙C的任意一个“完美点”P都有|PA﹣PB|=2,∴|CP+r﹣(r﹣CP)|=2.∴CP=1.∴对于任意的点P,满足CP=1,都有|CP+r﹣(r﹣CP)|=2,∴|PA﹣PB|=2,故此时点P为⊙C的“完美点”.因此,⊙C的“完美点”是以点C为圆心,1为半径的圆.设直线y=﹣2x+1与y轴交于点D,如图2,当⊙C 移动到与y 轴相切且切点在点D 的上方时,t 的值最大.设切点为E ,连接CE ,∵⊙C 的圆心在直线y =﹣2x +1上,∴此直线和y 轴,x 轴的交点D (0,1),F (12,0), ∴OF =12,OD =1, ∵CE ∥OF ,∴△DOF ∽△DEC ,∴OD OF DE CE= , ∴112DE = , ∴DE =2,∴OE =3,t 的最大值为3, 当⊙C 移动到与y 轴相切且切点在点D 的下方时,t 的值最小.同理可得t 的最小值为﹣1.综上所述,t 的取值范围为﹣1≤t ≤3.【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了新定义,相似三角形的性质和判定,直线和圆的位置关系,解本题的关键是理解新定义的基础上,会用新定义,是一道比中等难度的中考常考题.6.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,45ABC ∠=︒,12BC cm =,半圆O 的直径12DE cm =.点E 与点C 重合,半圆O 以2/cm s 的速度从左向右移动,在运动过程中,点D 、E 始终在BC 所在的直线上.设运动时间为()x s ,半圆O 与ABC ∆的重叠部分的面积为()2S cm .(1)当0x =时,设点M 是半圆O 上一点,点N 是线段AB 上一点,则MN 的最大值为_________;MN 的最小值为________.(2)在平移过程中,当点O 与BC 的中点重合时,求半圆O 与ABC ∆重叠部分的面积S ;(3)当x 为何值时,半圆O 与ABC ∆的边所在的直线相切?【答案】(1)24cm ,()926cm ;(2)2(189)cm π+;(3)0x =或6x =或932x =- 【解析】 【分析】(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,261218()92()2OB OC CB cm ON BN OB cm =+=+====,所以926()MN ON OM cm =-=-; (2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH ,6OH OC OB ===,29016669183602BOH HOC S S S ππ∆=+=⋅+⨯⨯=+阴影扇形; (3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12,所以0x =(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =,262OB OH ==,1262OC BC OB =-=-,移动的距离为612621862()cm +-=-,运动时间为18629322x -==-(秒). 【详解】解:解(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,45ABC ∠=︒,45NOB ∴∠=︒,在Rt ONB ∆中,61218()OB OC CB cm =+=+=292()ON BN cm ∴===, 926()MN ON OM cm ∴=-=,故答案为24cm ,(926)cm ;(2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH .BC 为直径,90CHB ∴∠=︒,45ABC ∠=︒45HCB ∴∠=︒,HC HB ∴=,OH BC ∴⊥,6OH OC OB ===,29016669183602BOH HOC S S S ππ∆=+=⋅+⨯⨯=+阴影扇形; (3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12,0x ∴=(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =45B ∠=︒,90OHB ∠=︒,262OB OH ∴=,1262OC BC OB =-=-,移动的距离为61221862()cm +-=-,运动时间为1862932x -=-), 综上所述,当x 为0或6或932-时,半圆O 与ABC ∆的边所在的直线相切.【点睛】本题考查了圆综合知识,熟练掌握勾股定理以及圆切线定理是解题的关键.要注意分类讨论.7.如图,AB 为⊙O 的直径,CD ⊥AB 于点G ,E 是CD 上一点,且BE =DE ,延长EB 至点P ,连接CP ,使PC =PE ,延长BE 与⊙O 交于点F ,连结BD ,FD .(1)连结BC ,求证:△BCD ≌△DFB ;(2)求证:PC 是⊙O 的切线;(3)若tan F=23,AG﹣BG=533,求ED的值.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)DE=1339.【解析】【分析】(1)由BE=DE可知∠CDB=∠FBD,而∠BFD=∠DCB,BD是公共边,结论显然成立.(2)连接OC,只需证明OC⊥PC即可.根据三角形外角知识以及圆心角与圆周角关系可知∠PEC=2∠CDB=∠COB,由PC=PE可知∠PCE=∠PEC=∠COB,注意到AB⊥CD,于是∠COB+∠OCG=90°=∠OCG+∠PEC=∠OCP,结论得证.(3)由于∠BCD=∠F,于是tan∠BCD=tanF=23=BGCG,设BG=2x,则CG=3x.注意到AB是直径,连接AC,则∠ACB是直角,由射影定理可知CG2=BG•AG,可得出AG的表达式(用x表示),再根据AG-BG=53求出x的值,从而CG、CB、BD、CD的长度可依次得出,最后利用△DEB∽△DBC列出比例关系算出ED的值.【详解】解:(1)证明:因为BE=DE,所以∠FBD=∠CDB,在△BCD和△DFB中:∠BCD=∠DFB∠CDB=∠FBDBD=DB所以△BCD≌△DFB(AAS).(2)证明:连接OC.因为∠PEC=∠EDB+∠EBD=2∠EDB,∠COB =2∠EDB ,所以∠COB =∠PEC ,因为PE =PC ,所以∠PEC =∠PCE ,所以∠PCE =∠COB ,因为AB ⊥CD 于G ,所以∠COB+∠OCG =90°,所以∠OCG+∠PEC =90°,即∠OCP =90°,所以OC ⊥PC ,所以PC 是圆O 的切线.(3)因为直径AB ⊥弦CD 于G ,所以BC =BD ,CG =DG ,所以∠BCD =∠BDC ,因为∠F =∠BCD ,tanF =23, 所以∠tan ∠BCD =23=BG CG, 设BG =2x ,则CG =3x .连接AC ,则∠ACB =90°,由射影定理可知:CG 2=AG•BG ,所以AG =229922x C x G x G B ==,因为AG ﹣BG ,所以292x x -=解得x =3,所以BG =2x CG =3x =所以BC =,所以BD =BC =3, 因为∠EBD =∠EDB =∠BCD ,所以△DEB ∽△DBC ,所以B DB DC DE D =, 因为CD =2CG =43, 所以DE =2133DB CD =. 【点睛】本题为圆的综合题,主要考查了垂径定理,圆心角与圆周角的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、切线的判定、射影定理、勾股定理、相似三角形的判定与性质等重要知识点.第(1)、(2)问解答的关键是导角,难度不大,第(3)问解答的要点在于根据射影定理以及条件当中告诉的两个等量关系求出BG 、CG 、BC 、BD 、CD 的值,最后利用“共边子母型相似”(即△DEB ∽△DBC )列比例方程求解ED .8.(1)如图1,A 是⊙O 上一动点,P 是⊙O 外一点,在图中作出PA 最小时的点A . (2)如图2,Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =8,BC =6,以点C 为圆心的⊙C 的半径是3.6,Q 是⊙C 上一动点,在线段AB 上确定点P 的位置,使PQ 的长最小,并求出其最小值. (3)如图3,矩形ABCD 中,AB =6,BC =9,以D 为圆心,3为半径作⊙D ,E 为⊙D 上一动点,连接AE ,以AE 为直角边作Rt △AEF ,∠EAF =90°,tan ∠AEF =13,试探究四边形ADCF 的面积是否有最大或最小值,如果有,请求出最大或最小值,否则,请说明理由.【答案】(1)作图见解析;(2)PQ 长最短是1.2;(3)四边形ADCF 面积最大值是813132+,最小值是813132- 【解析】【分析】(1)连接线段OP 交⊙C 于A ,点A 即为所求;(2)过C 作CP ⊥AB 于Q ,P ,交⊙C 于Q ,这时PQ 最短,根据勾股定理以及三角形的面积公式即可求出其最小值;(3)△ACF 的面积有最大和最小值,取AB 的中点G ,连接FG ,DE ,证明△FAG ~△EAD ,进而证明点F 在以G 为圆心1为半径的圆上运动,过G 作GH ⊥AC 于H ,交⊙G 于F 1,GH 反向延长线交⊙G 于F 2,①当F 在F 1时,△ACF 面积最小,分别求出△ACD 的面积和△ACF 的面积的最小值即可得出四边形ADCF 的面积的最小值;②当F 在F 2时,四边形ADCF 的面积有最大值,在⊙G 上任取异于点F 2的点P ,作PM ⊥AC 于M ,作GN ⊥PM 于N ,利用矩形的判定与性质以及三角形的面积公式即可得出得出四边形ADCF的面积的最大值.【详解】解:(1)连接线段OP交⊙C于A,点A即为所求,如图1所示;(2)过C作CP⊥AB于Q,P,交⊙C于Q,这时PQ最短.理由:分别在线段AB,⊙C上任取点P',点Q',连接P',Q',CQ',如图2,由于CP⊥AB,根据垂线段最短,CP≤CQ'+P'Q',∴CO+PQ≤CQ'+P'Q',又∵CQ=CQ',∴PQ<P'Q',即PQ最短.在Rt△ABC中22228610AB AC BC=+=+=,1122ABCS AC BC AB CP ∆=•=•,∴684.810AC BCCPAB•⨯===,∴PQ=CP﹣CQ=6.8﹣3.6=1.2,∴22226 4.8 3.6BP BC CP-=-=.当P在点B左侧3.6米处时,PQ长最短是1.2.(3)△ACF的面积有最大和最小值.如图3,取AB的中点G,连接FG,DE.∵∠EAF=90°,1 tan3AEF∠=,∴13 AFAE=∵AB=6,AG=GB,∴AC=GB=3,又∵AD=9,∴3193 AGAD==,∴D AF AE AG A = ∵∠BAD =∠B =∠EAF =90°,∴∠FAG =∠EAD ,∴△FAG ~△EAD ,∴13FG AF DE AE ==, ∵DE =3,∴FG =1, ∴点F 在以G 为圆心1为半径的圆上运动,连接AC ,则△ACD 的面积=692722CD AD ⨯=⨯=, 过G 作GH ⊥AC 于H ,交⊙G 于F 1,GH 反向延长线交⊙G 于F 2,①当F 在F 1时,△ACF 面积最小.理由:由(2)知,当F 在F 1时,F 1H 最短,这时△ACF 的边AC 上的高最小,所以△ACF 面积有最小值,在Rt △ABC 中,222269313AC AB BC =+=+=∴313sin 13313BC BAC AC ∠===, 在Rt △ACH 中,313913sin 3GH AG BAC =•∠== ∴119131F H GH GF =-=-, ∴△ACF 面积有最小值是:11191327313313(1)22132AC F H -•=⨯-=; ∴四边形ADCF 面积最小值是:273138131327--+=; ②当F 在F 2时,F 2H 最大理由:在⊙G 上任取异于点F 2的点P ,作PM ⊥AC 于M ,作GN ⊥PM 于N ,连接PG ,则四边形GHMN 是矩形,∴GH =MN ,在Rt △GNP 中,∠NGF 2=90°,∴PG >PN ,又∵F 2G =PG , ∴F 2G +GH >PN +MN ,即F 2H >PM ,∴F 2H 是△ACF 的边AC 上的最大高,∴面积有最大值, ∵22913113F H GH GF =+=+, ∴△ACF 面积有最大值是21191327313313(1)22AC F H +•=⨯⨯+=; ∴四边形ADCF 面积最大值是273138131327+++=; 综上所述,四边形ADCF 面积最大值是81313+,最小值是81313-. 【点睛】本题为圆的综合题,考查了矩形,圆,相似三角形的判定和性质,两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.9.如图①②,在平面直角坐标系中,边长为2的等边CDE ∆恰好与坐标系中的OAB ∆重合,现将CDE ∆绕边AB 的中点(G G 点也是DE 的中点),按顺时针方向旋转180︒到△1C DE 的位置.(1)求1C 点的坐标;(2)求经过三点O 、A 、1C 的抛物线的解析式;(3)如图③,G 是以AB 为直径的圆,过B 点作G 的切线与x 轴相交于点F ,求切线BF 的解析式;(4)抛物线上是否存在一点M ,使得:16:3AMF OAB S S ∆∆=.若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)13)C ;(2)2323y x x =;(3)323y x =;(4)128383,M M ⎛⎛- ⎝⎭⎝⎭.【解析】【分析】(1)利用中心对称图形的性质和等边三角形的性质,可以求出.(2)运用待定系数法,代入二次函数解析式,即可求出.(3)借助切线的性质定理,直角三角形的性质,求出F ,B 的坐标即可求出解析式. (4)当M 在x 轴上方或下方,分两种情况讨论.【详解】解:(1)将等边CDE ∆绕边AB 的中点G 按顺时针方向旋转180︒到△1C DE , 则有,四边形'OAC B 是菱形,所以1C 的横坐标为3,根据等边CDE ∆的边长是2,利用等边三角形的性质可得1C ;(2)抛物线过原点(0,0)O ,设抛物线解析式为2y ax bx =+,把(2,0)A,C '代入,得42093a b a b +=⎧⎪⎨+=⎪⎩解得3a =,b =∴抛物线解析式为233y x x =-;(3)90ABF ∠=︒,60BAF ∠=︒,30AFB ∴∠=︒,又2AB =,4AF ∴=,2OF ∴=,(2,0)F ∴-,设直线BF 的解析式为y kx b =+,把B ,(2,0)F -代入,得20k b k b ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩,解得k =b =∴直线BF的解析式为33y x =+;(4)①当M 在x轴上方时,存在2()M x ,213231:[4()]:[23]16:322AMF OAB S S x x ∆∆=⨯⨯-⨯⨯=, 得2280x x --=,解得14x =,22x =-,当14x =时,23238344y =⨯-⨯=, 当12x =-时,232383(2)(2)y =⨯--⨯-=, 183(4,)M ∴,283(2,)M -; ②当M 在x 轴下方时,不存在,设点2323(,)M x x x -, 213231:[4()]:[23]16:322AMF OAB S S x x ∆∆=-⨯⨯-⨯⨯=, 得2280x x -+=,240b ac -<无解,综上所述,存在点的坐标为183(4,)M ,283(2,)M -. 【点睛】此题主要考查了旋转,等边三角形的性质,菱形的判定和性质,以及待定系数法求解二次函数解析式和切线的性质定理等,能熟练应用相关性质,是解题的关键.10.在O 中,AB 为直径,CD 与AB 相较于点H ,弧AC=弧AD(1)如图1,求证:CD AB ⊥;(2)如图2,弧BC 上有一点E ,若弧CD=弧CE ,求证:3EBA ABD ∠=∠;(3)如图3,在(2)的条件下,点F 在上,连接,//FH FH DE ,延长FO 交DE 于点K ,若165,55FK DB BE ==,求AB .【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1855AB =. 【解析】【分析】 (1)连接,OC OD ,根据AC AD = 得出COA DOA ∠=再根据OC OD =得出OCD ODC ∠=∠,从而得证;(2)连接,BC BD ,根据AC AD =得出,BC BD BA CD =⊥,CBA ABD ∠=∠,再根据CE CD=,得出CBE CBD ∠=∠,从而得出结论;(3)作,CM DB CN BE ⊥⊥,过点P 作,PT BE PS BD ⊥⊥,,5BE BP a DB a ===先证CDM CEN ∆≅∆,DM EN =,再证,CMB CNB BM BN ∆≅∆=,设DM b =,得出2b a =,再算出,CM CD 得出CPD ∆为等腰三角形,再根据BP 是角平分线利用角平分线定理得出BCP EBP S DP BD S PE BE∆==,从而算出,PE DE ,再根据三角函数值算出BG ,,,,AB r OG OH ,再根据//FH DE 得出HO OF GO OK=,从而计算AB . 【详解】(1)连接OC ,CD因为AC AD =,所以COA DOA ∠=∠ OC OD =,,OA CD CD AB ∴⊥∴⊥;(2)连接BC ,,BC BD BA CD =⊥所以AB 平分CBD ∠,设ABD ABC α∠=∠=2CBD α∴∠=CD CE ∴=2CBE CBD α∴∠=∠=,3EBA α∴∠=3EBA ABD ∴∠=∠.(3) 2,90EBC BPE PEB αα︒∠=∠=∠=-设,5BE BP a DB a ===作,CM DB CN BE ⊥⊥,可证:CDM CEN ∆≅∆,DM EN =,再证:,CMB CNB BM BN ∆≅∆= 设,5,2DM EN b a b a bb a ==+=-∴=在CBM ∆中勾股4CM a =在CDM ∆中勾股25CD a =得CPD ∆为等腰三角形25DP DC a ==因为BP 为角平分线,过点P 作,PT BE PS BD ⊥⊥可证:5BCP EBP S DP BD S PE BE∆=== 2525,53PE a DE a ∴== 14tan ,tan 223αα== 2555,32BG a AB a ∴== 557535,,r a OG a OH a === //FH DE97HO OF GO OK ∴== 995185,16OF KF AB ===【点睛】本题是一道圆的综合题目,难度较大,考查了圆相关的性质以及与三角形综合,掌握相关的线段与角度转化是解题关键.。
;单元测试(四)圆;(满分:120分考试时间:120分钟);一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.已知⊙O的半径是5,直线l是⊙O的切线,则点O到直线l的距离是(C);A.2.5B.3C.5D.102.如图,在△ABC中,AB=BC=2,以AB为直径的⊙O与BC相切于点B,则AC等于(C)A.2B.3C.22D.233.如图,⊙O是△ABC的外接圆,连接OB,OC.若OB=BC,则∠BAC等于(C) A.60°B.45°C.30°D.20°︵︵4.如图,AB,CD是⊙O的直径,AE=BD.若∠AOE=32°,则∠COE的度数是(D) A.32°B.60°C.68°D.64°;5.如图,C,D是以线段AB为直径的⊙O上两点.若CA=CD,且∠ACD=40°,则∠CAB =(B)A.10°B.20°C.30°D.40°A .2πB .Π C. D. ;; E︵ 6.如图,四边形 ABCD 是⊙O 的内接四边形,⊙O 的半径为 2,∠B =135°,则AC 的长(B)π π 2 37.如图,已知一块圆心角为 270°的扇形铁皮,用它做一个圆锥形的烟囱帽(接缝忽略不计),圆锥底面圆的直径是 60 cm ,则这块扇形铁皮的半径是(A)A .40 cmB .50 cmC .60 cmD .80 cm8.如图,AB 是⊙O 的直径,CD 是弦,AB ⊥CD ,垂足为点 E ,连接 OD ,CB ,AC ,∠DOB=60°,EB =2,那么 CD 的长为(D)A. 3 B .2 3 C .3 3 D .4 39.如图,△ABC 是一张三角形纸片,⊙O 是它的内切圆,点 D 、E 是其中的两个切点,已知 AD =6 cm ,小明准备用剪刀沿着与⊙O 相切的一条直线 MN 剪下一块三角形错误! AMN),则剪下的△AMN 的周长是(B)A .9 cmB .12 cmC .15 cmD .18 cm10.如图,在 △Rt AOB 中,∠AOB =90°,OA =3,OB =2,将 △Rt AOB 绕点 O 顺时针旋转 90°后得 △Rt FOE ,将线段 EF 绕点 E 逆时针旋转 90°后得线段 ED ,分别以 O , 为圆心, OA ,ED 长为半径画弧 AF 和弧 DF ,连接 AD ,则图中阴影部分面积是(D);;A.Π B.C.3+πD.8-π5π4二、填空题(每大题共5个小题,每小题3分,共15分)11.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4.若以点A为圆心,4为半径作⊙A,则点A,点B,点C,点D四点中在⊙A外的是点C.;;△12.已知ABC的三边长分别是6,8,△10,则ABC外接圆的直径是10.13.如图,正六边形A BCDEF内接于⊙O,⊙O的半径为6,则这个正六边形的边心距OM 的长为33.14.如图,AP为⊙O的切线,P为切点.若∠A=20°,C,D为圆周上的两点,且∠PDC=60°,则∠OBC等于65°.;15.如图,四边形OABC是菱形,点B,C在以点O为圆心的弧EF上,且∠1=∠2.若扇形OEF的面积为3π,则菱形OABC的边长为3.三、解答题(本大题共8个小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(本大题共2小题,每小题5分,共10分)(1)如图,在△AOC中,∠AOC=90°,以点O为圆心,OA为半径的圆交AC于点B,且OB=BC,求∠A的度数.解:∵OA=OB,OB=BC,∴∠A=∠OBA,∠BOC=∠C,又∵∠OBA=∠BOC+∠C,∴∠A=2∠C.∵△AOC中,∠AOC=90°,∴∠A+∠C=90°,即3∠C=90°.∴∠C=30°,∠A=60°.(2)如图,AB是⊙O的直径,∠ACD=25°,求∠BAD的度数.解:∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°.∵相同的弧所对应的圆周角相等,且∠ACD=25°,∴∠B=25°.∴∠BAD=90°-∠B=65°.︵︵17.(本题6分)如图,在⊙O中,AC=CB,CD⊥OA于D,CE⊥OB于E,求证:AD=BE.证明:连接OC,︵︵∵AC=CB,∴∠AOC=∠BOC.∵CD⊥OA于D,CE⊥OB于E,∴∠CDO=∠CEO=90°.在△COD和△COE中,“∴AE =BE = AB = ×10=5.⎧⎪∠DOC =∠EOC ,⎨∠CDO =∠CEO ,⎪⎩CO =CO ,∴△COD ≌△COE(AAS).∴OD =OE.∵AO =BO ,∴AD =BE.18.(本题 7 分)“圆材埋壁”是我国古代著名数学著作《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”此问题的实质就是解决下面的问题: 如果 CD 为⊙O 的直径,弦 AB ⊥CD 于 E ,CE =1 寸,AB =10 寸,那么直径 CD 的长为多少寸?”请你求出 CD 的长.解:设直径 CD 的长为 2x ,则半径 OC =x ,OE =x -1.∵CD 为⊙O 的直径,弦 AB ⊥CD 于 E ,AB =10,1 12 2连接 OB ,则 OB =x ,根据勾股定理,得 x 2=52+(x -1)2,解得 x =13,CD =2x =2×13=26(寸).19.(本题 9 分)如图,在平面直角坐标系中,已知点 A(1,3),B(3,3),C(4,2).(1)请在图中作出经过 A ,B ,C 三点的⊙M ,并写出圆心 M 的坐标;(2)若 D(1,4),则直线 BD 与⊙M 的位置关系是相切.∴BD=BC=,CD=BC2-BD2=.︵23∴DE的长为=π.;解:如图所示,圆心M的坐标为(2,1).20.(本题9分△)如图,ABC是直角三角形,∠ACB=90°.(1)尺规作图:作⊙C,使它与AB相切于点D,与AC相交于点E,保留作图痕迹,不写作法,请标明字母;︵(2)在你按(1)中要求所作的图中,若BC=3,∠A=30°,求DE的长.解:(1)如图,⊙C为所求.(2)∵⊙C切AB于D,∴CD⊥AB.∴∠ADC=90°.∴∠DCE=90°-∠A=90°-30°=60°.∴∠BCD=90°-∠ACD=30°.在△Rt BCD中,BC=3,13332223360·π·180221.(本题9分)如图,⊙O的直径AB=12cm,C为AB延长线上一点,CP与⊙O相切于点P,过点B作弦BD∥CP,连接PD.;;︵(1)求证:点P为BD的中点;(2)若∠C=∠D,求四边形BCPD的面积.解:(1)证明:连接OP,交BD于E.∵PO=AB=6,∴PC=6 3.∵∠ABD=∠C=30°,∴OE=OB=3.∴PE=3.∵E是弦BD的中点,∴BE=DE,OE⊥BD,BF=DF=BD.∵CP与⊙O相切于点P,∴PC⊥OP.∴∠OPC=90°.∵BD∥CP,∴∠OEB=∠OPC=90°.︵∴BD⊥OP.∴点P为BD的中点.(2)∵∠C=∠D,∠POB=2∠D,∴∠POB=2∠C.∵∠CPO=90°,∴∠C=30°.∵BD∥CP,∴∠C=∠DBA.∴∠D=∠DBA.∴BC∥PD.∴四边形BCPD是平行四边形.1212∴四边形BCPD的面积为PC·PE=63×3=183(cm2).22.(本题12分△)如图,ABD是⊙O的内接三角形,E是弦BD的中点,点C是⊙O外一点且∠DBC=∠A,连接OE并延长与圆相交于点F,与BC相交于点C.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为6,BC=8,求弦BD的长.解:(1)证明:连接OB,︵︵1︵2∴∠BOE=∠A,∠OBE+∠BOE=90°.∵∠DBC=∠A,∴∠BOE=∠DBC.∴∠OBE+∠DBC=90°.∴∠OBC=90°,即BC⊥OB.∵OB为⊙O的半径,∴BC是⊙O的切线.(2)∵OB=6,BC=8,BC⊥OB,∴OC=OB2+BC2=10.∵△OBC 的面积为 OC·BE = OB·BC ,∴BE = = =4.8. ∴点 D 的坐标是(0, ),即 BC =PC = . 在 △Rt BCD 中,BC = ,BD = , 1 1 OB·BC 6×8 2 2 OC 10∴BD =2BE =9.6,即弦 BD 的长为 9.6.23.(本题 13 分)先阅读材料,再解答问题:小明同学在学习与圆有关的角时了解到:在同圆或等圆中,同弧 (或等弧)所对的圆周角相等.如图,点 A ,B ,C ,D 均为⊙O 上的点,则有∠C =∠D.小明还发现,若点 E 在⊙O 外,且与点 D 在直线 AB 同侧,则有∠D>∠E.请你参考小明得出的结论,解答下列问题:(1)如图 1,在平面直角坐标系 xOy 中,点 A 的坐标为(0,7),点 B 的坐标为(0,3),点 C的坐标为(3,0).①在图 1 中作出△ABC 的外接圆(保留必要的作图痕迹,不写作法);②若在 x 轴的正半轴上有一点 D ,且∠ACB =∠ADB ,则点 D 的坐标为(7,0);(2)如图 2,在平面直角坐标系 xOy 中,点 A 的坐标为(0,m),点 B 的坐标为(0,n),其中m>n>0,点 P 为 x 轴正半轴上的一个动点,当∠APB 达到最大时,直接写出此时点 P 的坐标.解:(1)①如图.(2)当以 AB 为弦的圆与 x 轴正半轴相切时,作 CD ⊥y 轴,连接 CP ,CB.∵点 A 的坐标为(0,m),点 B 的坐标为(0,n),m +n m +n 2 2m +n m -n 2 2∴则 CD = BC 2-BD 2= mn.∴OP =CD = mn.∴点 P 的坐标是( mn ,0).。
人教版数学九年级上学期《圆》单元测试考试时间:100分钟;总分:120分一、单选题(每小题3分,共30分)1.(2019·全国初三课时练习)下列直线是圆的切线的是( )A.与圆有公共点的直线B.到圆心的距离等于半径的直线C.垂直于圆的半径的直线D.过圆直径外端点的直线2.(2019·全国初三课时练习)如图,PA、PB切⊙O于点A、B,PA=8,CD切⊙O于点E,交PA、PB于C、D两点,则△PCD的周长是( )A.8 B.18 C.16 D.143.(2019·台湾中考真题)如图,直角三角形ABC的内切圆分别与AB、BC相切于D点、E点,根据图中标示的长度与角度,求AD的长度为何?()A.32B.52C.43D.534.(2019·辽宁中考真题)如图,CB为⊙O的切线,点B为切点,CO的延长线交⊙O于点A,若∠A=25°,则∠C的度数是( )A.25°B.30°C.35°D.40°5.(2019·辽宁中考真题)如图,BC是O的直径,A,D是O上的两点,连接AB,AD,BD,若70ADB︒∠=,∠的度数是( )则ABCA.20︒B.70︒C.30︒D.90︒∆的内切圆的半径为( )6.(2019·湖南中考真题)如图,边长为23的等边ABCA.1 B.3C.2 D.237.(2019·山东初三期中)已知在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,CM是它的中线,以C为圆心,5cm为半径作⊙C,则点M与⊙C的位置关系为( )A.点M在⊙C上B.点M在⊙C内C.点M在⊙C外D.点M不在⊙C内8.(2018·浙江初三期中)如图:在⊙O中,AD平分圆周角∠BAC,AE⊥BC,∠BAC=60°,∠OAD=16°,求∠C的度数为()A.50°B.30°C.44°D.45°∠为() 9.如图,CA为O的切线,A为切点,点B在O上,如果55∠=,那么AOBCABA.55B.90C.110D.12010.(2018·杭州市下沙中学初三月考)如图,AC是⊙O的直径,弦BD⊥AO于E,连接BC,过点O作OF⊥BC 于F,若BD=8cm,AE=2cm.则OF的长度是( )A. 5B. 6C. 2.5D.3二、填空题(每小题4分,共24分)11.(2019·山东初三期中)如图CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,如果CD=10,AB=8,那么CE的长为_____.12.(2019·江阴市敔山湾实验学校初三期中)如图,△ABC内接于⊙O,OD⊥BC于D,∠A=50°,则∠OCD 的度数是_____°.13.(2019·无锡市硕放中学初三期中)如图,AB是⊙O的切线,点B为切点,若∠A=30°,则∠AOB=_________.14.(2019·浙江初三期中)已知在圆O中,AB是直径,点E和点D是圆O上的点,且∠EAB=45°,延长AE和BD相交于点C,连接BE和AD交于点F,BD=12,CD=8,则直径AB的长是_____.15.(2019·江苏初三期中)如图,A是半径为2的⊙O外的一点,OA=4,AB切⊙O于点B,弦BC∥OA,连接AC,则图中阴影部分的面积为___________16.(2019·无锡市硕放中学初三期中)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AB=43,F是线段AC上一点,过点A的⊙F交AB于点D,E是线段BC上一点,且ED=EB,则EF的最小值为_______________.三、解答题一(每小题6分,共18分)17.(2018全国初三单元测试)已知:如图,在⊙O中,弦AB和CD相交,连接AC、BD,且AC=BD.求证:AB=CD.18.(2019·山东初三期中)已知AB,AC为弦,OM⊥AB于M,ON⊥AC于N,求证:MN∥BC且MN=12 BC.19.(2019·江苏东绛实验学校初三期中)如图,AC是⊙O的直径,弦BD⊥AO于E,连接BC,过点O作OF⊥BC 于F,若BD=16cm,AE=4cm.(1)求⊙O的半径;(2)求OF的长.四、解答题二(每小题7分,共21分)20.(2018全国初三课时练习)如图,已知点O为等腰三角形ABC的底边AB的中点,以点O为圆心,AB 为直径的半圆分别交AC,BC于点D,E.求证:(1)∠AOE=∠BOD;(2)AD BE.21.(2019·无锡市甘露学校初三期中)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.(2019·陕西延安职业技术学院附中初三期中)如图,在Rt ABC ∆中,90,BAC CD ∠=平分ACB ∠,交AB 于点D ,以点D 为圆心,DA 为半径的⨀D 与AB 相交于点E .(1)判断直线BC 与⨀D 的位置关系,并证明你的结论;(2)若3,5AC BC ==,求BE 的长.五、解答题三(每小题9分,共27分)23.(2019·贵州中考真题)如图,AB 是⊙O 的直径,弦AC 与BD 交于点E ,且AC =BD ,连接AD ,BC .(1)求证:△ADB ≌△BCA ;(2)若OD ⊥AC ,AB =4,求弦AC 的长;(3)在(2)的条件下,延长AB 至点P ,使BP =2,连接PC .求证:PC 是⊙O 的切线.24.(2019广东中考真题)如图1,在ABC ∆中,AB AC =,O 是ABC ∆的外接圆,过点C 作BCD ACB ∠=∠交O 于点D ,连接AD 交BC 于点E ,延长DC 至点F ,使CF AC =,连接AF .(1)求证:ED EC =;(2)求证:AF 是O 的切线;(3)如图2,若点G 是ACD ∆的内心,25BC BE ⋅=,求BG 的长.25.(2016安徽初三月考)如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,AC 是直径,过点O 作OD ⊥AB 于点D ,延长DO 交⊙O 于点P ,过点P 作PE ⊥AC 于点E ,作射线DE 交BC 的延长线于F 点,连接PF 。
人教版数学九年级上册第24章《圆》单元综合练习卷(含详细答案)一.选择题1.已知圆内接四边形ABCD中,∠A:∠B:∠C=1:2:3,则∠D的大小是()A.45°B.60°C.90°D.135°2.如图,AB,AC分别是⊙O的直径和弦,OD⊥AC于点D,连接BD,BC,且AB=10,AC=8,则BD的长为()A.2B.4 C.2D.4.83.下列说法正确的是()A.菱形的对角线垂直且相等B.到线段两端点距离相等的点,在线段的垂直平分线上C.点到直线的距离就是点到直线的垂线段D.过三点确定一个圆4.已知圆锥的底面半径为5cm,母线长为13cm,则这个圆锥的侧面积是()A.60πcm2B.65πcm2C.120πcm2D.130πcm25.如图,已知钝角△ABC内接于⊙O,且⊙O的半径为5,连接OA,若∠OAC=∠ABC,则AC 的长为()A.5B.C.5D.86.如图,在△ABC中,AB=4,AC=2,BC=5,点I为△ABC的内心,将∠BAC平移,使其顶点与点I重合,则图中阴影部分的周长为()A.4 B.5 C.6 D.77.如图,将一块直角三角板△ABC(其中∠ACB=90°,∠CAB=30°)绕点B顺时针旋转120°后得Rt△MBN,已知这块三角板的最短边长为3,则图中阴影部分的面积()A.B.9πC.9π﹣D.8.如图,点A,B,C,D都在半径为3的⊙O上,若OA⊥BC,∠CDA=30°,则弦BC的长为()A.B.3C.3 D.29.边长相等的正方形与正六边形按如图方式拼接在一起,则∠ABC的度数为()A.10°B.15°C.20°D.30°10.如图,在⊙O的内接正六边形ABCDEF中,OA=2,以点C为圆心,AC长为半径画弧,恰好经过点E,得到,连接CE,OE,则图中阴影部分的面积为()A.﹣4B.2π﹣2C.﹣3D.﹣211.如图,从⊙O外一点A引圆的切线AB,切点为B,连接AO并延长交圆于点C,连接BC.若∠A=28°,则∠ACB的度数是()A.28°B.30°C.31°D.32°12.如图,已知正六边形ABCDEF的边长为,点G,H,I,J,K,L依次在正六边形的六条边上,且AG=BH=CI=DJ=EK=FL,顺次连结G,I,K,和H,J,L,则图中阴影部分的周长C的取值范围为()A.6≤C≤6B.3≤C≤3C.3≤C≤6 D.3≤C≤6二.填空题13.已知圆锥底面圆的半径为5,高为12,则圆锥的侧面积为(结果保留π).14.如图,点A,B,C,D是⊙O上的四个点,点B是弧AC的中点,如果∠ABC=70°,那∠ADB=.15.如图,MN为⊙O的直径,MN=10,AB为⊙O的弦,已知MN⊥AB于点P,AB=8,现要作⊙O的另一条弦CD,使得CD=6且CD∥AB,则PC的长度为.16.如图,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙O上,若∠DCB=110°,则∠AED=.17.如图,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙O上,∠AOC=70°,AD∥OC,则∠ABD=.18.如图,在平面直角坐标系中,⊙O的半径为5,弦AB的长为6,过O作OC⊥AB于点C,⊙O内一点D的坐标为(﹣2,1),当弦AB绕O点顺时针旋转时,点D到AB的距离的最小值是.三.解答题19.已知等边△ABC内接于⊙O,D为弧BC的中点,连接DB、DC,过C作AB的平行线,交BD的延长线于点E.(1)求证:CE与⊙O相切;(2)若AB长为6,求CE长.20.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,=,求线段DE和PE的长.21.如图,△ABC内接于⊙O,∠ACB=60°,BD是⊙O的直径,点P是BD延长线上一点,且PA是⊙O的切线.(1)求证:AP=AB;(2)若PD=,求⊙O的直径.22.如图所示,⊙O是等腰三角形ABC的外接圆,AB=AC,延长BC至点D,使CD=AC,连接AD交⊙O于点E,连接BE、CE,BE交AC于点F.(1)求证:CE=AE;(2)填空:①当∠ABC=时,四边形AOCE是菱形;②若AE=,AB=,则DE的长为.23.如图,已知AB为⊙O的直径,C为⊙O上异于A、B的一点,过C点的切线于BA的延长线交于D点,E为CD上一点,连EA并延长交⊙O于H,F为EH上一点,且EF=CE,C F 交延长线交⊙O于G.(1)求证:弧AG=弧GH;(2)若E为DC的中点,sim∠CDO=,AH=2,求⊙O的半径.24.在等边△ABC中,BC=8,以AB为直径的⊙O与边AC、BC分别交于点D、E,过点D作DF⊥BC,垂足为F.(1)求证:DF为⊙O的切线.(2)求弧DE的长度;(3)求EF的长.25.如图,△ACB内接于圆O,AB为直径,CD⊥AB与点D,E为圆外一点,EO⊥AB,与BC 交于点G,与圆O交于点F,连接EC,且EG=EC.(1)求证:EC是圆O的切线;(2)当∠ABC=22.5°时,连接CF,①求证:AC=CF;②若AD=1,求线段FG的长.参考答案一.选择题1.解:∵四边形ABCD为圆的内接四边形,∴∠A:∠B:∠C:∠D=1:2:3:2,而∠B+∠D=180°,∴∠D=×180°=90°.故选:C.2.解:∵AB为直径,∴∠ACB=90°,∴BC===3,∵OD⊥AC,∴CD=AD=AC=4,在Rt△CBD中,BD==2.故选:C.3.解:A、菱形的对角线垂直但不一定相等,故错误;B、到线段两端点距离相等的点,在线段的垂直平分线上,正确;C、点到直线的距离就是点到直线的垂线段的长度,故错误;D、过不在同一直线上的三点确定一个圆,故错误,故选:B.4.解:这个圆锥的侧面积=×2π×5×13=65π(cm2).故选:B.5.解:连接OC,如图,设∠OAC=α,则∠OAC=∠ABC=α,∠AOC=2∠ABC=2α,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=α,∴α+2α+α=180°,解得α=45°,∴∠AOC=90°,∴△AOC为等腰直角三角形,∴AC=OA=5.故选:A.6.解:连接BI、CI,如图所示:∵点I为△ABC的内心,∴BI平分∠ABC,∴∠ABI=∠CBI,由平移得:AB∥DI,∴∠ABI=∠BID,∴∠CBI=∠BID,∴BD=DI,同理可得:C E=EI,∴△DIE的周长=DE+DI+EI=DE+BD+CE=BC=5,即图中阴影部分的周长为5,故选:B.7.解:∵∠ACB=90°,∠CAB=30°,BC=3,∴AB=2BC=6,∴AC===3,∵O、H分别为AB、AC的中点,∴OB=AB=3,CH=AC=,在Rt△BCH中,BH==,∵旋转角度为120°,∴阴影部分的面积=﹣=π.故选:A.8.【解答】解:OA交BC于E,如图,∵OA⊥BC,∴=,CE=BE,∴∠AOB=2∠CDA=2×30°=60°,在Rt△OBE中,OE=OB=,∴BE=OE=,∴BC=2BE=3.故选:B.9.解:由题意得:正六边形的每个内角都等于120°,正方形的每个内角都等于90°,故∠BAC=360°﹣120°﹣90°=150°,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB==15°.故选:B.10.解:连接OB、OC、OD,S 扇形CAE ==2π,S △AOC ==,S △BOC ==,S 扇形OBD ==,∴S 阴影=S 扇形OBD ﹣2S △BOC +S 扇形CAE ﹣2S △AOC =﹣2+2π﹣2=﹣4; 故选:A .11.解:连接OB ,如图,∵AB 为切线,∴OB ⊥AB ,∴∠ABO =90°,∴∠AOB =90°﹣∠A =90°﹣28°=62°,∴∠ACB =∠AOB =31°.故选:C .12.解:根据对称性可知,△GKI ,△HLJ 是等边三角形.阴影部分是正六边形,边长为GK的.∵GK 的最大值为2,GK 的最小值为3,∴阴影部分的正六边形的边长的最大值为,最小值为1,∴图中阴影部分的周长C 的取值范围为:4≤C ≤6.故选:C.二.填空题(共6小题)13.解:∵圆锥的底面半径为5,高为12,∴圆锥的母线长为13,∴它的侧面积=π×13×5=65π,故答案为:65π.14.解:∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ADC=180°﹣70°=110°.∵点B是弧AC的中点,∴弧AB=弧BC.∴∠ADB=∠BDC.∴∠ADB=∠ADC=×110°=55°.故答案为55°.15.解:当AB、CD在圆心O的两侧时,如图,连接OA、OC,∵AB∥CD,MN⊥AB,∴AP=AB=4,MN⊥CD,∴CQ=CD=3,在Rt△OAP中,OP==3,同理:OQ=4,则PQ=OQ+OP=7,∴PC===,当AB、CD在圆心O的同侧时,PQ=OQ﹣OP=1,∴PC===;故答案为:或.16.解:连接BE,如图,∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∵∠DEB+∠DCB=180°,∴∠DEB=180°﹣110°=70°,∴∠AED=∠AEB﹣∠DEB=90°﹣70°=20°.故答案为20°17.解:∵AD∥OC,∴∠BAD=∠AOC=70°,∵AB是⊙O的直径,∴∠D=90°,∴∠ABD=90°﹣70°=20°.故答案为20°.18.解:连接OB,如图所示:∵OC⊥AB,∴BC=AB=3,由勾股定理得,OC===4,当OD⊥AB时,点D到AB的距离的最小,由勾股定理得,OD==,∴点D到AB的距离的最小值为:4﹣,故答案为:4﹣.三.解答题(共7小题)19.(1)证明:连接OC,OB,∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠A BC=60°,∵AB∥CE,∴∠BCE=∠ABC=60°,∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB=30°,∴∠OCE=∠OCB+∠BCE=30°+60°=90°,∴CE与⊙O相切;(2)∵四边形ABDC是圆的内接四边形,∴∠A+∠BDC=180°,∴∠BDC=120°,∵D为弧BC的中点,∴∠DBC=∠BCD=30°,∴∠BEC=180°﹣∠EBC﹣∠BCE=90°,∵AB=BC=6,∴.20.(1)证明:连接AC、BD,如图,∵∠CAE=∠CDB,∠ACE=∠BDE,∴△ACE∽△BDE,∴AE:DE=CE:BE,∴AE•EB=CE•ED;(2)∵OE+BE=3,OE=2BE,∴OE=2,BE=1,∴AE=5,∴CE•DE=5×1=5,∵=,∴CE=DE,∴DE•DE=5,解得DE=,∴CE=3.∵PB为切线,∴PB2=PD•PC,而PB2=PE2﹣BE2,∴PD•PC=PE2﹣BE2,即(PE﹣)(PE+3)=PE2﹣1,∴PE=321.(1)证明:连接OA,如图,∵∠AOB=2∠ACB=2×60°=120°,而OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=30°,∠AOP=60°,∵PA是⊙O的切线,∴OA⊥PA,∴∠OAP=90°,∴∠P=90°﹣60°=30°,∴∠ABP=∠P,∴AB=AP;(2)解:设⊙O的半径为r,在Rt△OPA中,∵∠P=30°,∴OP=2OA,即r+=2r,解得r=,∴⊙O的直径为2.22.证明(1)∵AB=AC,AC=CD∴∠ABC=∠ACB,∠CAD=∠D∵∠ACB=∠CAD+∠D=2∠CAD∴∠ABC=∠ACB=2∠CAD∵∠CAD=∠EBC,且∠ABC=∠ABE+∠EBC∴∠ABE=∠EBC=∠CAD,∵∠ABE=∠ACE∴∠CAD=∠ACE∴CE=AE(2)①当∠ABC=60°时,四边形AOCE是菱形;理由如下:如图,连接OE∵OA=OE,OE=OC,AE=CE∴△AOE≌△EOC(SSS)∴∠AOE=∠COE,∵∠ABC=60°∴∠AOC=120°∴∠AOE=∠COE=60°,且OA=OE=OC∴△AOE,△COE都是等边三角形∴AO=AE=OE=OC=CE,∴四边形AOCE是菱形故答案为:60°②如图,过点C作CN⊥AD于N,∵AE=,AB=,∴AC=CD=2,CE=AE=,且CN⊥AD ∴AN=DN在Rt△ACN中,AC2=AN2+CN2,①在Rt△ECN中,CE2=EN2+CN2,②∴①﹣②得:AC2﹣CE2=AN2﹣EN2,∴8﹣3=(+EN)2﹣EN2,∴EN=∴AN=AE+EN==DN∴DE=DN+EN=故答案为:23.(1)证明:如图,连接AC,BC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠B+∠CAO=90°,∵CD为⊙O的切线,∴∠ECA+∠ACO=90°,∵OC=OA,∴∠ACO=∠OAC,∴∠ECA=∠B,∵EF=CE,∴∠ECF=∠EFC,∵∠ECF=∠ECA+∠ACG,∠EFC=∠GAF+∠G,∵∠ECA=∠B=∠G,∴∠ACG=∠GAF=∠GCH,∴;(2)解:∵CH是⊙O的直径,∴∠CAH=90°,∵CD是⊙O的切线,∴∠ECO=90°,设CO=2x,∵sim∠CDO==,∴DO=6x,∴CD==4,∵E为DC的中点,∴CE==2,EH==2,∵∠ECH=∠CAH,∠CHA=∠EHC,∴△CAH∽△ECH,∴,∴CH2=AH•EH,∴AH=,∵AH=2,∴,∴x=3,∴⊙O的半径CO=2x=6.24.(1)证明:连接DO,∵△AB C是等边三角形,∴∠A=∠C=60°,∵OA=OD,∴△OAD是等边三角形,∴∠ADO=60°,∵DF⊥BC,∴∠CDF=90°﹣∠C=30°,∴∠FDO=180°﹣∠ADO﹣∠CDF=90°,即OD⊥DF,∵OD为半径,∴DF为⊙O的切线;(2)解:连接OC,OE,∵在等边△ABC中,OA=OB,∴CO⊥AB,∠OCB=∠OCA=30°,∴OB=BC==4,∵∠AOD=60°,同理∠BOE=60°,∴∠DOE=60°,∴弧DE的长度:=π;(3)解:∵△OAD是等边三角形,∴AD=AO=AB=4,∴CD=AC﹣AD=4,Rt△CDF中,∠CDF=30°,∴CF=CD=2,DF=2,连接OE,∵OB=OE,∠B=60°,∴△OBE是等边三角形,∴OB=BE=4,∴EF=BC﹣CF﹣BE=8﹣2﹣4=2.25.(1)证明:连接OC,∵OC=OB,∴∠OCB=∠B,∵EO⊥AB,∴∠OGB+∠B=90°,∵EG=EC,∴∠ECG=∠EGC,∵∠EGC=∠OGB,∴∠OCB+∠ECG=∠B+∠OGB=90°,∴OC⊥CE,∴EC是圆O的切线;(2)①证明:∵∠ABC=22.5°,∠OCB=∠B,∴∠AOC=45°,∵EO⊥AB,∴∠COF=45°,∴=,∴AC=CF;②解:作CM⊥OE于M,∵AB为直径,∴∠ACB=90°∵∠ABC=22.5°,∠GOB=90°,∴∠A=∠OGB=∠67.5°,∴∠FGC=67.5°,∵∠COF=45°,OC=OF,∴∠OFC=∠OCF=67.5°,∴∠GFC=∠FGC,∴CF=CG,∴FM=GM,∵∠AOC=∠COF,CD⊥OA,CM⊥OF,∴CD=DM,在Rt△ACD和Rt△FCM中∴Rt△ACD≌Rt△FCM(HL),∴FM=AD=1,∴FG=2FM=2.人教版九年级上册第二十三章旋转单元测试(含答案)(1)一、选择题(本大题10小题,每小题3分,共30分)1. 下列图形,既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A B C D2. 下列旋转中,旋转中心为点A的是()A B C D3. 已知将数字“6”旋转180°,得到数字“9”;将数字“9”旋转180°,得到数字“6”.若将数字“69”旋转180°,得到的数字是()A.96 B.69 C.66 D.994. 已知△ABO与△A1B1O在平面直角坐标系中的位置如图所示,它们关于点O 成中心对称,其中点A(2,1),则点A1的坐标是()A.(2,-1)B.(-2,-1)C.(-1,-2)D.(1,-2)第4题图第5题图第6题图5. 如图,在44⨯的正方形网格中,△PMN绕某点旋转一定的角度,得到△P1M1N1,其旋转中心是()A.点A B.点B C.点C D.点D6. 如图,以点A为中心,将△ABC逆时针旋转120︒得到△AB′C′(点B,C的对应点分别为点B′,C′),连接BB′.若AC′∥BB′,则∠CAB′的度数为()A.45°B.60°C.70°D.90°7. 如图,若将△ABC绕点O逆时针旋转90°得到△A1B1C1,则顶点B的对应点B1的坐标为()A.(-4,2)B.(-2,4)C. (4,-2)D.(2,-4)第7题图第8题图第9题图8. 如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,正方形EFGO绕点O旋转,若两个正方形的边长相等,则两个正方形重合部分的面积()A.由小变大B.由大变小C.始终不变D.先由大变小,再由小变大9. 如图,将Rt△ABC绕其直角顶点C顺时针旋转至△A′B′C,已知AC=8,BC=6,点M,M′分别是AB,A′B′的中点,则MM′的长是()A.52 B. 4 C. 3 D.510. 如图,已知△ABC与△CDA关于点O对称,过点O任作直线EF分别交AD,BC于点E,F,下面的结论:①点E与点F,点B与点D是关于点O的对称点;②直线BD必经过点O;③四边形ABCD是中心对称图形;④四边形DEOC与四边形BFOA的面积相等;⑤△AOE与△COF成中心对称.其中正确的个数为()A.2 B.3 C.4 D.5二、填空题(本大题6小题,每小题4分,共24分)11.时钟上的分针匀速旋转一周需要60分钟,则经过10分钟,分针旋转了度.12. 已知点A(x-2,3)与点B(x+4,y-5)关于原点对称,则y x的值是.13. 如图,△ODC是由△OAB绕点O顺时针旋转40°后得到的图形,若点D恰好落在AB上,且∠AOC=105°,则∠C的度数是.甲乙第13题图第14题图第15题图第16题图14. 图甲和图乙中所有的小正方形都全等,将图甲的正方形放在图乙中①②③④的某一位置,使它与原来7个小正方形组成的图形是中心对称图形,这个位置是.(填序号)1 2 3 4 5-1-2-3-4-5-1-2-3-443215xyOABC15. 如图,直线y=-43x+4与x轴,y轴分别交于点A,B,把△AOB绕点A顺时针旋转90°得到△AO′B′,则点B′的坐标是______________.16. 如图,将矩形ABCD绕点A旋转至矩形AB′C′D′的位置,此时AC′的中点恰好与D 点重合,AB′交CD于点E.若DE=1,则AC的长为.三、解答题(本大题7小题,共66分)17.(6分)如图,网格中有一个四边形和两个三角形,请你分别画出三个图形关于点O 的中心对称图形.第17题图第18题图第19题图第20题图第21题图18.(8分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点分别是A(3,4),B(1,2),C(5,3).(1)将△ABC平移,使得点A的对应点A1的坐标为(-2,4),在所给图的坐标系中画出平移后的△A1B1C1;(2)将△A1B1C1绕点C1逆时针旋转90°,画出旋转后的△A2B2C1,并直接写出A2,B2的坐标.19.(8分)如图,矩形ABCD绕顶点A旋转后得到矩形AEFG,点B,A,G在同一条直线上,试回答下列问题:(1)旋转角度是多少?(2)判断△ACF的形状,并说明理由.20.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,把Rt△ABC绕着B点逆时针旋转,得到Rt△DBE,点E在AB上,连接AD.(1)若BC=8,AC=6,求△ABD的面积;(2)设∠BDA=x°,求∠BAC的度数(用含x的式子表示).21.(10分)在四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=AD,线段BC绕点B顺时针旋转60°得到线段BE,连接AC,ED.(1)求证:AC=DE;(2)若DC=4,BC=6,∠DCB=30°,求AC的长.22.(12分)在正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB,DC(或它们的延长线)于点M,N,AH⊥MN于点H.A BDCE(1)如图①,当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时,请你直接写出线段AH与AB的数量关系.(不需证明)(2)如图②,当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时,问(1)中线段AH与AB的数量关系还成立吗?若成立,给出证明,若不成立,说明理由.第22题图第23题图23.(12分)在△ABC中,AB=BC=2,∠ABC=120°,将△ABC绕着点B顺时针旋转角a(0°<a<90°)得到△A1BC1,A1B交AC于点E,A1C1分别交AC,BC于点D,F.(1)如图①,观察并猜想,在旋转过程中,线段BE与BF有怎样的数量关系?并证明你的结论;(2)如图②,当a=30°时,试判断四边形BC1DA的形状,并写出证明过程.附加题(20分,不计入总分)24. 图①是边长分别为a和b(a>b)的两个等边三角形纸片ABC和C′DE叠放在一起(点C与C′重合)的图形.操作与证明:(1)操作:固定△ABC,将△C′DE绕点C按顺时针方向旋转30°,连接AD,BE,如图②所示,线段BE与AD有怎样的数量关系?证明你的结论;(2)操作:若将图①中的△C′DE,绕点C按顺时针方向任意旋转一个角度α(0º≤α≤180º),连接AD,BE,如图③所示,线段BE与AD有怎样的数量关系?证明你的结论;猜想与发现:根据上面的操作过程,试猜想当α为多少度时,线段AD的长度最大,是多少?当α为多少度时,线段AD的长度最小,是多少?第24题图第二十三章旋转章末检测题一、1. B 2. A 3. B 4. B 5. B 6. D 7. B 8. C 9. A 10. D二、11. 60 12. 1213. 45°14. ③15. (7,3)16.三、17. 解:所画图形如图所示:18.解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求.(2)如图所示,△A2B2C1即为所求,点A2的坐标为(-1,1),点B2的坐标为(1,-1).19. 解:(1)由题意,知∠BAD是旋转角,且旋转角度为90°.(2)△ACF是等腰直角三角形.理由:因为点C绕点A旋转90°到点F,所以AC=AF,∠CAF=90°.所以△ACF是等腰直角三角形.20. 解:(1)因为∠C=90°,BC=8,AC=6,所以10AB==.因为把Rt△ABC绕着B点逆时针旋转,得到Rt△DBE,所以DE=AC=6.所以S△ABD=12AB·DE=12×6×10=30.(2)因为把Rt△ABC绕着B点逆时针旋转,得到Rt△DBE,所以∠DBA=∠ABC,DB=AB.所以∠BDA=∠BAD=x°.因为∠ABD+∠BDA+∠BAD=180°,所以∠ABD=180°-2x°=∠ABC.因为∠BAC=90°-∠ABC,所以∠BAC=90°-(180°-2x°)=(2x-90)°.21.解:(1)连接BD.因为∠DAB=60°,AB=AD,所以△ABD是等边三角形.所以AB=DB,∠ABD=60°.因为线段BC绕点B顺时针旋转60°得到线段BE,所以EB=CB,∠CBE=60°.所以∠ABC=∠DBE.在△ABC和△DBE中,AB DBABC DBECB EB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,,,所以△ABC≌△DBE(SAS).所以AC=DE.(2)连接CE.因为CB=EB,∠CBE=60°,所以△BCE是等边三角形.所以∠BCE=60°,CE=BC=6.又∠DCB=30°,所以∠DCE=90°.在Rt△DCE中,DC=4,CE=6,由勾股定理,得所以AC=DE=.22.解:(1)AH=AB(或相等)理由:因为AB=AD ,∠B=∠D ,BM=DN ,所以△ABM ≌△ADN (SAS ).所以∠BAM=∠DAN ,AM=AN.因为AH ⊥MN ,∠MAN=45°,所以∠BAM=∠MAH=22.5°.因为AM=AM ,∠B=∠AHM=90°,所以△ABM ≌△AHM (AAS ).所以AB=AH .(2)成立.证明:延长CB 至点E ,使BE=DN ,连接AE .因为AB=AD ,BE=DN ,∠ABE=∠D=90°,所以△ABE ≌△ADN (SAS )(或将△ADN 绕点A 顺时针旋转90°得到△ABE ).所以AN=AE ,∠BAE=∠DAN.因为∠MAN=45°,所以∠BAM+∠DAN=45°,即∠BAM+∠BAE=45°.所以∠EAM=∠MAN=45°且AM=AM ,AE=AN.所以△AEM ≌△ANM (SAS ).所以EM=MN ,S △AEM = S △ANM . 所以21EM ·AB=21MN ·AH.所以AB=AH . 23. 证明:(1)BE=BF.理由:因为AB=BC ,∠ABC=120°,所以∠A=∠C=30°.由旋转的性质,知∠C 1=∠C=∠A ,BC 1=BC=AB ,∠A 1BC 1=∠ABC.所以∠ABE+∠EBF=∠EBF+∠C 1BF.所以∠C 1BF=∠ABE.在△ABE 和△C 1BF 中,111ABE A C BA BC C BF ∠=∠=∠⎧⎪=⎪⎩∠⎨,,,所以△ABE ≌△C 1BF (ASA ).所以BE=BF.(2)四边形BC 1DA 是菱形.证明:因为旋转角α=30°,∠ABC=120°,所以∠ABC 1=∠ABC+α=120°+30°=150°.因为∠ABC=120°,AB=BC ,所以∠A=∠C=21(180°-120°)=30°.所以∠ABC 1+∠C 1=150°+30°=180°,∠ABC 1+∠A=150°+30°=180°.所以AB ∥C 1D ,AD ∥BC 1.所以四边形BC 1DA 是平行四边形.又因为AB=BC 1,所以□BC 1DA 是菱形.24. 解:操作与证明:(1)BE=AD .因为△C ′DE 绕点C 按顺时针方向旋转30°,所以∠BCE=∠ACD=30°.因为△ABC 与△C ′DE 是等边三角形,所以CB=CA ,CE=CD.所以△BCE ≌△ACD.所以BE=AD .(2)BE=AD .因为△C ′DE 绕点C 按顺时针方向旋转的角度为α,所以∠BCE=∠ACD=α.因为△ABC 与△C ′DE 是等边三角形,所以CB=CA ,CE=CD.所以△BCE ≌△ACD.所以BE=AD .猜想与发现:当α为180°时,线段AD 的长度最大,为a+b ;当α为0°时,线段AD 的长度最小,等于a-b .人教版九年级数学上册第24章圆单元测试题一、选择题(每小题3分,共18分)1.在⊙O 中,∠AOB =84°,弦AB 所对的圆周角度数为( )A .42°B .138°C .69°D .42°或138°2.如图1,在半径为4的⊙O 中,弦AB ∥OC ,∠BOC =30°,则AB 的长为( )A .2B .2 3C .4D .4 3图1 图23.如图2,在平面直角坐标系中,⊙A 经过原点O ,并且分别与x 轴、y 轴交于点B ,C ,已知B (8,0),C (0,6),则⊙A 的半径为( )A .3B .4C .5D .84.若100°的圆心角所对的弧长为5π cm ,则该圆的半径R 等于( )A .5 cmB .9 cm C.52 cm D.94cm 5.已知OA 平分∠BOC ,点P 在OA 上,如果以点P 为圆心的圆与OC 相离,那么⊙P 与OB 的位置关系是( )A .相离B .相切C .相交D .不能确定6.如图3,以等边三角形ABC 的BC 边为直径画半圆,分别交AB ,AC 于点E ,D ,DF 是半圆的切线,过点F 作BC 的垂线交BC 于点G .若AF 的长为2,则FG 的长为( )A .4B .3 3C .6D .2 3图3 图4二、填空题(每小题4分,共28分)7.如图4,若AB 是⊙O 的直径,AB =10 cm ,∠CAB =30°,则BC =________cm.8.如图5,在△ABC 中,AB =2,AC =2,以点A 为圆心,1为半径的圆与边BC 相切,则∠BAC 的度数是________.图59.如图6,已知在正方形ABCD 中,AB =2,以点A 为圆心,半径为r 画圆,当点D 在⊙A内且点C在⊙A外时,r的取值范围是________.图610.如图7,某同学用纸板做了一个底面圆直径为10 cm,高为12 cm的无底圆锥形玩具(接缝忽略不计),则做这个玩具所需纸板的面积是________cm2(结果保留π).图7 图811.如图8,在⊙O中,AB是⊙O的直径,弦AE的垂直平分线交⊙O于点C,交AE于点F,CD⊥AB于点D,BD=1,AE=4,则AD的长为________.12.半圆形纸片的半径为1 cm,用如图9所示的方法将纸片对折,使对折后半圆弧的中点M与圆心O重合,则折痕CD的长为________cm.图9 图1013.如图10,在矩形ABCD中,AB=5,BC=4,以CD为直径作⊙O.将矩形ABCD绕点C 旋转,使所得矩形A′B′CD′的边A′B′与⊙O相切,切点为E,边CD′与⊙O相交于点F,则CF的长为________.三、解答题(共54分)14.(8分)如图11,⊙O是△ABC的外接圆,直径AD=12,∠ABC=∠DAC,求AC的长.图1115.(10分)如图12,BE是⊙O的直径,A,D是⊙O上的两点,过点A作⊙O的切线交BE的延长线于点C.(1)若∠ADE=25°,求∠C的度数;(2)若AB=AC,CE=2,求⊙O的半径.图1216.(10分)如图13,CD为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为F,AO⊥BC,垂足为E,AO=1.(1)求∠C的度数;(2)求图中阴影部分的面积.图1317.(12分)如图14,在平面直角坐标系中,以点O为圆心,半径为2的圆与y轴交于点A,P(4,2)是⊙O外一点,连接AP,直线PB与⊙O相切于点B,交x轴于点C.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)求点B的坐标.图1418.(14分)如图15,已知△ABC内接于⊙O,且AB=AC,直径AD交BC于点E,F是OE 上的一点,且CF∥BD.(1)求证:BE=CE;(2)试判断四边形BFCD的形状,并说明理由;(3)若BC=8,AD=10,求CD的长.图15详解详析1.D2.D [解析] 如图,过点O 作OD ⊥AB 于点D ,则AD =DB .∵AB ∥OC ,∠BOC =30°, ∴∠B =∠BOC =30°.∵在Rt △DOB 中,∠B =30°,OB =4, ∴OD =2.∴DB =42-22=2 3. ∴AB =2DB =4 3.3.C [解析] 连接BC .∵∠BOC =90°, ∴BC 为⊙A 的直径,即BC 过圆心A . 在Rt △BOC 中,OB =8,OC =6,根据勾股定理,得BC =10,则⊙A 的半径为5. 4.B [解析] 由100πR180=5π,求得R =9.5.A6.B [解析] 连接OD .∵DF 为半圆O 的切线,∴OD ⊥DF . ∵△ABC 为等边三角形,∴AB =BC =AC ,∠A =∠B =∠C =60°. 又∵OD =OC ,∴△OCD 为等边三角形,∴∠CDO =∠A =60°,∠DOC =∠ABC =60°, ∴OD ∥AB ,∴DF ⊥AB .在Rt △AFD 中,∵∠ADF =90°-∠A =30°,AF =2,∴AD =4. ∵O 为BC 的中点,易知D 为AC 的中点, ∴AC =8,∴FB =AB -AF =8-2=6.在Rt △BFG 中,∠BFG =90°-∠B =30°, ∴BG =3,根据勾股定理,得FG =3 3. 故选B.7.5 [解析] ∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ACB =90°.又∵AB =10 cm ,∠CAB =30°, ∴BC =12AB =5 cm.8.105° [解析] 设⊙A 与BC 相切于点D ,连接AD ,则AD ⊥BC . 在Rt △ABD 中,AB =2,AD =1, 所以∠B =30°, 因而∠BAD =60°.同理,在Rt △ACD 中,得到∠CAD =45°, 因而∠BAC 的度数是105°.9.2<r <2 210.65π [解析] 如图,过点P 作PO ⊥AB 于点O ,则O 为AB 的中点,即圆锥底面圆的圆心.在Rt △PAO 中,PA =OP 2+OA 2=122+52=13.由题意,得S 侧面积=12lr =12×底面圆周长×母线长=12×π×10×13=65π,∴做这个玩具所需纸板的面积是65π cm 2.故答案为65π.11.4 [解析] ∵CF 垂直平分AE ,∴AF =12AE =2,∠AFO =90°.∵CD ⊥AB ,∴∠ODC =∠AFO =90°. 又∵OA =OC ,∠AOF =∠COD , ∴△AOF ≌△COD (AAS), ∴CD =AF =2.设⊙O 的半径为r ,则OD =r -1.由勾股定理,得OC 2=OD 2+CD 2,即r 2=(r -1)2+22, 解得r =52,∴AD =AB -1=2×52-1=4.故答案为4.12. 3 [解析] 如图,连接MO 交CD 于点E ,则MO ⊥CD ,连接CO .∵MO ⊥CD ,∴CD =2CE .∵对折后半圆弧的中点M 与圆心O 重合, ∴ME =OE =12OC =12cm.在Rt △COE 中,CE =12-⎝ ⎛⎭⎪⎫122=32(cm), ∴折痕CD 的长为2×32=3(cm). 13.4 [解析] 连接OE ,延长EO 交CD ′于点G ,过点O 作OH ⊥B ′C 于点H ,则∠OEB ′=∠OHB ′=90°.∵矩形ABCD 绕点C 旋转所得矩形为A ′B ′CD ′,∴∠B ′=∠B ′CD ′=90°,AB =CD =5,BC =B ′C =4,∴四边形OEB ′H 和四边形EB ′CG 都是矩形,OE =OD =OC =2.5, ∴B ′H =OE =2.5,∴CH =B ′C -B ′H =1.5, ∴CG =B ′E =OH =OC 2-CH 2=2.52-1.52=2.∵四边形EB ′CG 是矩形,∴∠OGC =90°,即OG ⊥CD ′, ∴CF =2CG =4. 故答案为4.14.解:连接CD .∵∠ABC =∠DAC ,∴AC ︵=CD ︵,∴AC =CD . ∵AD 是⊙O 的直径, ∴∠ACD =90°.∴AC 2+CD 2=AD 2,即2AC 2=AD 2.∴AC =22AD =6 2. 15.解:(1)如图,连接OA .∵AC 是⊙O 的切线,OA 是⊙O 的半径,∴OA ⊥AC , ∴∠OAC =90°.∵∠ADE =25°,∴∠AOE =2∠ADE =50°,∴∠C =90°-∠AOE =90°-50°=40°. (2)∵AB =AC ,∴∠B =∠C .∵∠AOC =2∠B ,∴∠AOC =2∠C . ∵∠OAC =90°,∴∠AOC +∠C =90°,∴3∠C =90°,∴∠C =30°,∴OA =12OC .设⊙O 的半径为r . ∵CE =2,∴r =12(r +2),解得r =2,∴⊙O 的半径为216.解:(1)∵CD 是⊙O 的直径,CD ⊥AB , ∴AD ︵=BD ︵,∴∠C =12∠AOD .∵∠AOD =∠COE ,∴∠C =12∠COE .又∵AO ⊥BC ,∴∠C +∠COE =90°, ∴∠C =30°.(2)连接OB ,由(1)知∠C =30°, ∴∠AOD =60°,∴∠AOB =120°. 在Rt △AOF 中,AO =1,∠AOF =60°, ∴∠A =30°,∴OF =12,∴AF =32,∴AB =2AF = 3.故S 阴影=S 扇形OAB -S △OAB =13π-34.17.解:(1)证明:∵⊙O 的半径为2,∴OA =2. 又∵P (4,2),∴PA ∥x 轴,即PA ⊥OA , 则PA 是⊙O 的切线.(2)连接OP ,OB ,过点B 作BQ ⊥OC 于点Q . ∵PA ,PB 为⊙O 的切线,∴PB =PA =4,可证得Rt △PAO ≌Rt △PBO ,∴∠APO =∠BPO . ∵AP ∥OC ,∴∠APO =∠POC , ∴∠BPO =∠POC ,∴OC =PC .设OC =PC =x ,则BC =PB -PC =4-x ,OB =2.在Rt △OBC 中,根据勾股定理,得OC 2=OB 2+BC 2,即x 2=22+(4-x )2, 解得x =52,∴BC =4-x =32.∵S △OBC =12OB ·BC =12OC ·BQ ,∴BQ =2×32÷52=65.在Rt △OBQ 中,根据勾股定理,得OQ =OB 2-BQ 2=85,∴点B 的坐标为(85,-65).18.解:(1)证明:∵AD 是⊙O 的直径,∴∠ABD =∠ACD =90°. 在Rt △ABD 和Rt △ACD 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧AB =AC ,AD =AD ,∴Rt △ABD ≌Rt △ACD ,∴BD =CD . ∵AB =AC ,BD =CD ,∴点A ,D 都在线段BC 的垂直平分线上, ∴AD 垂直平分BC ,∴BE =CE . (2)四边形BFCD 是菱形.理由:由(1)知AD 垂直平分BC ,∴BF =CF . ∵CF ∥BD ,∴∠DBE =∠FCE ,∠BDE =∠CFE . 又∵BE =CE ,∴△BDE ≌△CFE ,∴BD =CF . 又∵BD =CD ,BF =CF , ∴BD =CD =CF =BF , ∴四边形BFCD 是菱形.(3)连接OB .∵BC =8,AD ⊥BC , ∴BE =CE =4.∵AD =10,∴OB =OD =5.在Rt △OBE 中,由勾股定理,得OE =OB 2-BE 2=3, ∴DE =OD -OE =2,∴CD =CE 2+DE 2=42+22=2 5.。
圆基础知识+两套题附参考答案与圆有关的位置关系1.点与圆的位置关系共有三种:① 点在圆外 ,② 点在圆上 ,③ 点在圆内 ;对应的点到圆心的距离d 和半径r 之间的数量关系分别为: ①d > r ,②d = r ,③d < r.2.直线与圆的位置关系共有三种:① 相交 ,② 相切 ,③ 相离 ; 对应的圆心到直线的距离d 和圆的半径r 之间的数量关系分别为: ①d < r ,②d = r ,③d > r.3.圆与圆的位置关系共有五种:① 内含 ,② 相内切 ,③ 相交 ,④ 相外切 ,⑤ 外离 ; 两圆的圆心距d 和两圆的半径R 、r (R ≥r )之间的数量关系分别为:①d < R-r ,②d = R-r ,③ R-r < d < R+ r ,④d = R+r ,⑤d > R+r. 4.圆的切线 垂直于 过切点的半径;经过 直径 的一端,并且 垂直于 这条 直径 的直线是圆的切线.5.从圆外一点可以向圆引 2 条切线, 切线长 相等,这点与圆心之间的连线 平分 这两条切线的夹角。
与圆有关的计算1.圆的周长为 2πr ,1°的圆心角所对的弧长为 180rπ ,n °的圆心角所对的弧长为 180rn π ,弧长公式为180r n lπ=n 为圆心角的度数上为圆半径) .2. 圆的面积为 πr 2,1°的圆心角所在的扇形面积为 3602r π ,n °的圆心角所在的扇形面积为S= 360n 2R π⨯ = rl 21(n 为圆心角的度数,R 为圆的半径). 3.圆柱的侧面积公式:S= 2 πr l (其中r 为 底面圆 的半径 ,l 为 圆柱 的高.)4. 圆锥的侧面积公式:S=πr l (其中r 为 底面 的半径 ,l 为 母线 的长.) 圆锥的侧面积与底面积之和称为圆锥的全面积A 组一、选择题(每小题3分,共45分)1.在△ABC 中,∠C=90°,AB =3cm ,BC =2cm,以点A 为圆心,以2.5cm 为半径作圆,则点C 和⊙A 的位置关系是( )。
人教版数学九年级上册 圆 几何综合(篇)(Word 版 含解析)一、初三数学 圆易错题压轴题(难)1.已知:如图,梯形ABCD 中,AD//BC ,AD 2=,AB BC CD 6===,动点P 在射线BA 上,以BP 为半径的P 交边BC 于点E (点E 与点C 不重合),联结PE 、PC ,设x BP =,PC y =.(1)求证:PE //DC ;(2)求y 关于x 的函数解析式,并写出定义域;(3)联结PD ,当PDC B ∠=∠时,以D 为圆心半径为R 的D 与P 相交,求R 的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)2436(09)y x x x =-+<<;(3)3605R <<【解析】 【分析】()1根据梯形的性质得到B DCB ∠=∠,根据等腰三角形的性质得到B PEB ∠∠=,根据平行线的判定定理即可得到结论;()2分别过P 、A 、D 作BC 的垂线,垂足分别为点H 、F 、.G 推出四边形ADGF 是矩形,//PH AF ,求得2BF FG GC ===,根据勾股定理得到22226242AF AB BF =-=-=,根据平行线分线段成比例定理得到223PH x =,13BH x =,求得163CH x =-,根据勾股定理即可得到结论; ()3作//EM PD 交DC 于.M 推出四边形PDME 是平行四边形.得到PE DM x ==,即 6MC x =-,根据相似三角形的性质得到1218655PD EC ==-=,根据相切两圆的性质即可得到结论. 【详解】()1证明:梯形ABCD ,AB CD =,B DCB ∠∠∴=,PB PE =, B PEB ∠∠∴=, DCB PEB ∠∠∴=,//PE CD ∴;()2解:分别过P 、A 、D 作BC 的垂线,垂足分别为点H 、F 、G .梯形ABCD 中,//AD BC , ,BC DG ⊥,BC PH ⊥,∴四边形ADGF 是矩形,//PH AF ,2AD =,6BC DC ==, 2BF FG GC ∴===,在Rt ABF 中,22226242AF AB BF =-=-=,//PH AF ,PH BP BHAF AB BF∴==6242x BH ==,223PH x ∴=,13BH x =, 163CH x ∴=-,在Rt PHC 中,22PC PH CH =+22221()(6)33y x x ∴=+-2436(09)y x x x =-+<<, ()3解:作//EM PD 交DC 于M .//PE DC ,∴四边形PDME 是平行四边形.PE DM x ∴==,即 6MC x =-,PD ME ∴=,PDC EMC ∠∠=, 又PDC B ∠∠=,B DCB ∠=∠, DCB EMC PBE PEB ∠∠∠∠∴===. PBE ∴∽ECM ,PB BE EC MC ∴=,即232663xx x x =--, 解得:185x =,即125BE =,1218655PD EC ∴==-=, 当两圆外切时,PD r R =+,即0(R =舍去); 当两圆内切时,-PD r R =,即10(R =舍去),2365R =; 即两圆相交时,3605R <<. 【点睛】本题属于圆综合题,梯形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.2.如图所示,CD 为⊙O 的直径,点B 在⊙O 上,连接BC 、BD ,过点B 的切线AE 与CD 的延长线交于点A ,OE//BD ,交BC 于点F ,交AB 于点E. (1)求证:∠E=∠C ;(2)若⊙O 的半径为3,AD=2,试求AE 的长; (3)在(2)的条件下,求△ABC 的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)10;(3)485. 【解析】试题分析:(1)连接OB ,利用已知条件和切线的性质证明:OE∥BD,即可证明:∠E=∠C;(2)根据题意求出AB 的长,然后根据平行线分线段定理,可求解; (3)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可求解. 试题解析:(1)如解图,连接OB , ∵CD 为⊙O 的直径,∴∠CBD=∠CBO+∠OBD=90°,∵AB是⊙O的切线,∴∠ABO=∠ABD+∠OBD=90°,∴∠ABD=∠CBO.∵OB、OC是⊙O的半径,∴OB=OC,∴∠C=∠CBO.∵OE∥BD,∴∠E=∠ABD,∴∠E=∠C;(2)∵⊙O的半径为3,AD=2,∴AO=5,∴AB=4.∵BD∥OE,∴=,∴=,∴BE=6,AE=6+4=10(3)S △AOE==15,然后根据相似三角形面积比等于相似比的平方可得S△ABC= S△AOE==3.已知:在△ABC中,AB=6,BC=8,AC=10,O为AB边上的一点,以O为圆心,OA长为半径作圆交AC于D点,过D作⊙O的切线交BC于E.(1)若O为AB的中点(如图1),则ED与EC的大小关系为:ED EC(填“”“”或“”)(2)若OA<3时(如图2),(1)中的关系是否还成立?为什么?(3)当⊙O过BC中点时(如图3),求CE长.【答案】(1)ED=EC;(2)成立;(3)3【解析】试题分析:(1)连接OD,根据切线的性质可得∠ODE=90°,则∠CDE+∠ADO=90°,由AB=6,BC=8,AC=10根据勾股定理的逆定理可证得∠ABC=90°,则∠A+∠C=90°,根据圆的基本性质可得∠A=∠ADO,即可得到∠CDE=∠C,从而证得结论;(2)证法同(1);(3)根据直角三角形的性质结合圆的基本性质求解即可.(1)连接OD∵DE为⊙O的切线∴∠ODE=90°∴∠CDE+∠ADO=90°∵AB=6,BC=8,AC=10∴∠ABC=90°∴∠A+∠C=90°∵AO=DO∴∠A=∠ADO∴∠CDE=∠C∴ED=EC;(2)连接OD∵DE为⊙O的切线∴∠ODE=90°∴∠CDE+∠ADO=90°∵AB=6,BC=8,AC=10∴∠ABC=90°∴∠A+∠C=90°∵AO=DO∴∠A=∠ADO∴∠CDE=∠C∴ED=EC;(3)CE=3.考点:圆的综合题点评:此类问题综合性强,难度较大,在中考中比较常见,一般作为压轴题,题目比较典型.4.如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,过点A作直线MN,且∠MAC=∠ABC.(1)求证:MN是⊙O的切线.(2)设D是弧AC的中点,连结BD交AC于点G,过点D作DE⊥AB于点E,交AC于点F.①求证:FD=FG.②若BC=3,AB=5,试求AE的长.【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②AE=1【解析】【分析】(1)由AB为直径知∠ACB=90°,∠ABC+∠CAB=90°.由∠MAC=∠ABC可证得∠MAC+∠CAB=90°,则结论得证;(2)①证明∠BDE=∠DGF即可.∠BDE=90°﹣∠ABD;∠DGF=∠CGB=90°﹣∠CBD.因为D是弧AC的中点,所以∠ABD=∠CBD.则问题得证;②连接AD、CD,作DH⊥BC,交BC的延长线于H点.证明Rt△ADE≌Rt△CDH,可得AE=CH.根据AB=BH可求出答案.【详解】(1)证明:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠ABC=90°;∵∠MAC=∠ABC,∴∠MAC+∠CAB=90°,即MA⊥AB,∴MN是⊙O的切线;(2)①证明:∵D是弧AC的中点,∴∠DBC=∠ABD,∵AB是直径,∴∠CBG+∠CGB =90°, ∵DE ⊥AB ,∴∠FDG+∠ABD =90°, ∵∠DBC =∠ABD , ∴∠FDG =∠CGB =∠FGD , ∴FD =FG ;②解:连接AD 、CD ,作DH ⊥BC ,交BC 的延长线于H 点.∵∠DBC =∠ABD ,DH ⊥BC ,DE ⊥AB , ∴DE =DH ,在Rt △BDE 与Rt △BDH 中,DH DEBD BD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △BDE ≌Rt △BDH (HL ), ∴BE =BH , ∵D 是弧AC 的中点, ∴AD =DC ,在Rt △ADE 与Rt △CDH 中,DE DHAD CD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △ADE ≌Rt △CDH (HL ). ∴AE =CH .∴BE =AB ﹣AE =BC+CH =BH ,即5﹣AE =3+AE , ∴AE =1. 【点睛】本题是圆的综合题,考查了切线的判定,圆周角定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,正确作出辅助线来构造全等三角形是解题的关键.5.如图1,四边形ABCD 中,、为它的对角线,E 为AB 边上一动点(点E 不与点A 、B 重合),EF ∥AC 交BC 于点F ,FG ∥BD 交DC 于点G ,GH ∥AC 交AD 于点H ,连接HE .记四边形EFGH 的周长为,如果在点的运动过程中,的值不变,则我们称四边形ABCD 为“四边形”, 此时的值称为它的“值”.经过探究,可得矩形是“四边形”.如图2,矩形ABCD中,若AB=4,BC=3,则它的“值”为.(1)等腰梯形(填“是”或“不是”)“四边形”;(2)如图3,是⊙O的直径,A是⊙O上一点,,点为上的一动点,将△沿的中垂线翻折,得到△.当点运动到某一位置时,以、、、、、中的任意四个点为顶点的“四边形”最多,最多有个.【答案】“值”为10;(1)是;(2)最多有5个.【解析】试题分析:仔细分析题中“四边形”的定义结合矩形的性质求解即可;(1)根据题中“四边形”的定义结合等腰梯形的性质即可作出判断;(2)根据题中“四边形”的定义结合中垂线的性质、圆的基本性质即可作出判断.矩形ABCD中,若AB=4,BC=3,则它的“值”为10;(1)等腰梯形是“四边形”;(2)由题意得当点运动到某一位置时,以、、、、、中的任意四个点为顶点的“四边形”最多,最多有5个.考点:动点问题的综合题点评:此类问题综合性强,难度较大,在中考中比较常见,一般作为压轴题,题目比较典型.6.四边形ABCD内接于⊙O,AC为对角线,∠ACB=∠ACD(1)如图1,求证:AB=AD;(2)如图2,点E在AB弧上,DE交AC于点F,连接BE,BE=DF,求证:DF=DC;(3)如图3,在(2)的条件下,点G在BC弧上,连接DG,交CE于点H,连接GE,GF,若DE=BC,EG=GH=5,S△DFG=9,求BC边的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)70【解析】【分析】(1)如图1,连接OA,OB,OD,由∠ACB=∠ACD,可得AD AB,可得AB=AD;(2)连接AE,由“SAS”可证△ABE≌△ADF,可得∠BAE=∠DAC,可证BE=CD=DF;(3)如图3,过点F作FN⊥GD于N,过点C作CM⊥GD于M,连接GC,通过证明△FDN≌△DCM,可得FN=DM,CM=DN,由面积公式可求FN=2,DM=2,DH=4,通过证明△EGC∽△DMC,△GEH∽△CHD,可得EC=52CD,CD2=403,由勾股定理可求解.【详解】证明:(1)如图1,连接OA,OB,OD,∵∠ACB=∠ACD,∠AOD=2∠ACD,∠AOB=2∠ACB ∴∠AOD=∠AOB∴AD AB∴AD=AB;(2)如图2,连接AE,∵AE AE∴∠ABE=∠ADE在△ABE和△ADF中AB ADABE ADFBE DF∴△ABE≌△ADF(SAS)∴∠BAE=∠DAC∴BE CD∴BE=DC∵BE=DF∴DF=DC;(3)如图3,过点F作FN⊥GD于N,过点C作CM⊥GD于M,连接GC,∵DE=BC,BE=CD,∴四边形BCDE是平行四边形,∴∠EBC=∠EDC,∵四边形BEDC是圆内接四边形,∴∠EBC+∠EDC=180°,∴∠EDC=∠EBC=90°,∴EC是直径,∴∠FGC=∠EDC=90°∴∠FDN+∠MDC=90°,且∠MDC+∠MCD=90°,∴∠FDN=∠MCD,且∠FND=∠CMD=90°,DF=DC,∴△FDN≌△DCM(AAS)∴FN=DM,CM=DN,∵EG=GH=5,∴∠GEH=∠GHE,且∠GHE=∠DHC,∠GEH=∠GDC,∴∠HDC=∠CHD,∴CH=CD,且CM⊥DH,∴DM=MH=FN,∵S△DFG=9,∴12DG×FN=9,∴12×(5+2FN )×FN =9, ∴FN =2,∴DM =2,DH =4, ∵∠GEC =∠GDC ,∠EGC =∠DMC ,∴△EGC ∽△DMC , ∴52ECEG CD DM , ∴EC =52CD ,且HC =CD , ∴EH =32CD , ∵∠EGD =∠ECD ,∠GEC =∠GDC , ∴△GEH ∽△CHD , ∴EGEH CH DH, ∴3524CD CD, ∴2403CD , ∵EC 2﹣CD 2=DE 2,∴222254CD CD DE , ∴2214043DE ,∴DE∴BC【点睛】本题是圆的综合题,考查了圆的有关知识,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,添加恰当辅助线是本题的难点.7.阅读材料:“最值问题”是数学中的一类较具挑战性的问题.其实,数学史上也有不少相关的故事,如下即为其中较为经典的一则:海伦是古希腊精通数学、物理的学者,相传有位将军曾向他请教一个问题﹣﹣如图1,从A 点出发,到笔直的河岸l 去饮马,然后再去B 地,走什么样的路线最短呢?海伦轻松地给出了答案:作点A 关于直线l 的对称点A ′,连接A ′B 交l 于点P ,则PA +PB =A ′B 的值最小.解答问题:(1)如图2,⊙O 的半径为2,点A 、B 、C 在⊙O 上,OA ⊥OB ,∠AOC =60°,P 是OB 上一动点,求PA +PC 的最小值;(2)如图3,已知菱形ABCD的边长为6,∠DAB=60°.将此菱形放置于平面直角坐标系中,各顶点恰好在坐标轴上.现有一动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度,沿A→C 的方向,向点C运动.当到达点C后,立即以相同的速度返回,返回途中,当运动到x轴上某一点M时,立即以每秒1个单位的速度,沿M→B的方向,向点B运动.当到达点B 时,整个运动停止.①为使点P能在最短的时间内到达点B处,则点M的位置应如何确定?②在①的条件下,设点P的运动时间为t(s),△PAB的面积为S,在整个运动过程中,试求S与t之间的函数关系式,并指出自变量t的取值范围.【答案】(1)PA+PC的最小值是23;(2)①点M的位置是(3,0)时,用时最少;②S与t之间的函数关系式是当33<t≤43时,S=183﹣3t;当0<t≤33时,S =3t.当43<t≤63时,S=﹣3t+183.【解析】【分析】(1)延长AO交圆O于M,连接CM交OB于P,连接AC,AP+PC=PC+PM=CM最小;(2)①根据运动速度不同以及运动距离,得出当PB⊥AB时,点P能在最短的时间内到达点B处;②根据三角形的面积公式求出从A到C时,s与t的关系式和从C到(3,0)以及到B 的解析式.【详解】解:(1)延长AO交圆O于M,连接CM交OB于P,连接AC,则此时AP+PC=PC+PM=CM最小,∵AM是直径,∠AOC=60°,∴∠ACM=90°,∠AMC=30°,∴AC=12AM=2,AM=4,由勾股定理得:CM22AM AC3答:PA+PC的最小值是23.(2)①根据动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度,沿A→C的方向,向点C运动.当到达点C后,立即以相同的速度返回,返回途中,当运动到x轴上某一点M时,立即以每秒1个单位的速度,沿M→B的方向,向点B运动,即为使点P能在最短的时间内到达点B处,∴当PB⊥AB时,根据垂线段最短得出此时符合题意,∵菱形ABCD,AB=6,∠DAB=60°,∴∠BAO=30°,AB=AD,AC⊥BD,∴△ABD是等边三角形,∴BD=6,BO=3,由勾股定理得:AO=3在Rt△APB中,AB=6,∠BAP=30°,BP=12AP,由勾股定理得:AP=3,BP=3,∴点M30)时,用时最少.②当0<t3AP=2t,∵菱形ABCD,∴∠OAB=30°,∴OB=12AB=3,由勾股定理得:AO=CO=3,∴S=12AP×BO=12×2t×3=3t;③当3t3AP=32t﹣332t,∴S=12AP×BO=12×(32t)×3=3﹣3t.当3t3S=12AB×BP=123﹣(t﹣3]=﹣3t3答:S与t之间的函数关系式是当3<t3时,S=33t;当0<t3S=3t.当3t3S=﹣3t3【点睛】本题主要考查对含30度角的直角三角形,勾股定理,三角形的面积,轴对称-最短问题,圆周角定理等知识点的理解和掌握,能综合运用性质进行计算是解此题的关键.8.△ABC内接于⊙O,AB=AC,BD⊥AC,垂足为点D,交⊙O于点E,连接AE.(1)如图1,求证:∠BAC=2∠CAE;(2)如图2,射线AO交线段BD于点F,交BC边于点G,连接CE,求证:BF=CE;(3)如图3,在(2)的条件下,连接CO并延长,交线段BD于点H,交⊙O于点M,连接FM,交AB边于点N,若BH=DH,四边形BHOG的面积为2,求线段MN的长.【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)6MN【解析】【分析】(1)先依据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理证明∠BAC+2∠C=180°,然后得到2∠CAE+2∠E=180°,然后根据同弧所对的圆周角相等得到∠E=∠C,即可得到结论;(2)连接OB、OC.先依据SSS证明△ABO≌△ACO,从而得到∠BAO=∠CAO,然后在依据ASA证明△ABF≌△ACE,最后根据全等三角形的性质可证明BF=CE;(3)连接HG、BM.由三线合一的性质证明BG=CG,从而得到HG是△BCD的中位线,则∠FHO=∠AFD=∠HFO,于是可得到HO=OF,然后得到∠OGH=∠OHG,从而得到OH=OG,则OF=OG,接下来证明四边形MFGB是矩形,然后由MF∥BC证明△MFH∽△CBH,从而可证明HF=FD.接下来再证明△ADF≌△GHF,由全等三角形的性质的到AF=FG,然后再证明△MNB≌△NAF,于是得到MN=NF.设S△OHF=S△OHG=a,则S△FHG=2a,S△BHG=4a,然后由S四边形BHOG2,可求得2,设HF=x,则BH=2x,然后证明△GFH∽△BFG,由相似三角形的性质可得到2x,然后依据S△BHG=122,可求得x=2,故此可得到HB、GH的长,然后依据勾股定理可求得BG的长,于是容易求得MN的长.【详解】解:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.∴∠BAC+2∠C=180°.∵BD⊥AC,∴∠ADE=90°.∴∠E+∠CAE=90°.∴2∠CAE+2∠E=180°.∵∠E=∠ACB,∴2∠CAE+2∠ACB=180°.∴∠BAC=2∠CAE.(2)连接OB、OC.∵AB=AC,AO=AO,OB=OC,∴△ABO≌△ACO.∴∠BAO=∠CAO.∵∠BAC=2∠CAE,∴∠BAO=∠CAE.在△ABF和△ACE中,ABF ACEAB ACBAF CAE∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ABF≌△ACE.∴BF=CE.(3)连接HG、BM.∵AB=AC,∠BAO=∠CAO,∴AG⊥BC,BG=CG.∵BH=DH,∴HG是△BCD的中位线.∴HG∥CD.∴∠GHF=∠CDE=90°.∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA.∵∠OAC+∠AFD=90°,∠OCA+∠FHO=90°,∴∠FHO=∠AFD=∠HFO .∴HO=OF .∵∠HFO+∠OGH=90°,∠OHF+∠OHG=90°,∴∠OGH=∠OHG .∴OH=OG .∴OF=OG .∵OM=OC ,∴四边形MFCG 是平行四边形.又∵MC 是圆O 的直径,∴∠CBM=90°.∴四边形MFGB 是矩形.∴MB=FG ,∠FMB=∠AFN=90°.∵MF ∥BC ,∴△MFH ∽△CBH . ∴12HF MF BH CB ==. ∴HF :HD=1:2.∴HF=FD . 在△ADF 和△GHF 中,AFD GFH ADF GHF FH FD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADF ≌△GHF .∴AF=FG .∴MB=AF .在△MNB 和△NAF 中,90BMF AFN ANF BNM MB AF ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MNB ≌△NAF .∴MN=NF .设S △OHF =S △OHG =a ,则S △FHG =2a ,S △BHG =4a ,∴S 四边形BHOG.∴.设HF=x ,则BH=2x .∵∠HHG=∠GFB ,∠GHF=∠FGB ,∴△GFH ∽△BFG .∴HF GH HG BH =,即2x HG HG x=. ∴HG=2x . ∴S △BHG =12BH•HG=12×2x•2x =42, 解得:x=2.∴HB=4,GH=22.由勾股定理可知:BG=26.∴MF=26.∴MN=NF=6.【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圆周角定理、全等三角形的性质和判定、相似三角形的性质和判断、勾股定理的应用、矩形的性质和判定,找出图中相似三角形和全等三角形是解题的关键.9.如图,在O 中,AB 为直径,过点A 的直线l 与O 相交于点C ,D 是弦CA 延长线上一点,BAC ∠,BAD ∠的平分线与O 分别相交于点E ,F ,G 是BF 的中点,过点G 作MN AE ,与AF ,EB 的延长线分别交于点M ,N .(1)求证:MN 是O 的切线; (2)若24AE =,18AM =. ①求O 的半径;②连接MC ,求tan MCD ∠的值. 【答案】(1)见解析;(2)①13;②2741 【解析】【分析】(1)如图1,连接 GO 、GA ,先根据角平分线的定义证明∠MAE=12(∠BAC+∠BAD )=90°,由圆周角定理和同圆的半径相等得∠OGA=∠FAG ,则OG ∥AM ,所以∠MGO=180-∠M=90,从而得结论;(2)①延长GO 交AE 于点P ,证明四边形 MGPA 为矩形,得GP=MA=18,∠GPA=90°,设OA=OG=r ,则OP=18-r ,根据勾股定理列方程解出即可;②如图3,过M 作MH ⊥l ,连接BC ,延长NE 交l 于I ,连接GO 交延长交AE 于P ,tan ∠MAH=tan ∠ABE=tan ∠BIA=125,BI=2BE=20,根据三角函数计算MH ,AH ,CI 的长,最后计算MH 和HC 的长,代入tan ∠MCD=MH HC,可得结论. 【详解】(1)证明:如图1,连接GO ,GA ,∵BAC ∠,BAD ∠的平分线与O 分别相交于点E ,F , ∴1()902MAE BAC BAD ∠=∠+∠=︒. ∵MN AE ,∴18090M MAE ∠=︒-∠=︒.∵G 是BF 的中点,∴FG BG =,∴FAG BAG ∠=∠.∵OA OG =,∴OGA BAG ∠=∠,∴OGA FAG ∠=∠,∴OG AM ∥,∴18090MGO M ∠=︒-∠=︒.∵OG 为O 半径, ∴MN 是O 的切线.(2)解:①如图2,连接GO 并延长交AE 于点P ,∵90MGO M MAE ∠=∠=∠=︒,∴四边形MGPA 为矩形,∴18GP MA ==,90GPA ∠=︒,即OP AE ⊥,∴1122AP AE ==. 设OA OG r ==,则18OP r =-,在Rt OAP △中,∵222OA OP AP =+,∴222(18)12r r =-+,解得:13r =, 故O 的半径是13.②如图3,过M 作MH l ⊥,连接BC ,延长NE 交l 于I ,连接GO 并延长交AE 于P ,由①知:13OG =,18PG =,∴5OP =.∵AB 是O 的直径,∴90AEB AEI ∠=∠=︒.∵BAE EAC ∠=∠,∴ABE AIB ∠=∠,∵AM NI ∥,∴MAH BIA ABE ∠=∠=∠,∴12tan tan tan 5MAH ABE BIA ∠=∠=∠=,220BI BE ==. ∵12cos 13HM AMH AM ∠==,5sin 13AH AMH AM ∠==,5sin 13CI CBI BI ∠==, ∴181********MH ⨯==,185901313AH ⨯==,5100201313CI =⨯=, ∴100238261313AC AI CI =-=-=, ∴23890328131313HC AH AC =+=+=, ∴21627tan 32841MH MCD HC ∠===.【点睛】本题考查了切线的判定,圆周角定理,解直角三角形,勾股定理,矩形的性质和判定,正确作出辅助线是解题的关键.10.在O中,AB为直径,CD与AB相较于点H,弧AC=弧AD(1)如图1,求证:CD AB⊥;(2)如图2,弧BC上有一点E,若弧CD=弧CE,求证:3EBA ABD∠=∠;(3)如图3,在(2)的条件下,点F在上,连接,//FH FH DE,延长FO交DE于点K,若165,55FK DB BE==,求AB.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1855AB=.【解析】【分析】(1)连接,OC OD,根据AC AD=得出COA DOA∠=再根据OC OD=得出OCD ODC∠=∠,从而得证;(2)连接,BC BD,根据AC AD=得出,BC BD BA CD=⊥,CBA ABD∠=∠,再根据CE CD=,得出CBE CBD∠=∠,从而得出结论;(3)作,CM DB CN BE⊥⊥,过点P作,PT BE PS BD⊥⊥,,5BE BP a DB a===先证CDM CEN∆≅∆,DM EN=,再证,CMB CNB BM BN∆≅∆=,设DM b=,得出2b a=,再算出,CM CD得出CPD∆为等腰三角形,再根据BP是角平分线利用角平分线定理得出BCPEBPS DP BDS PE BE∆==,从而算出,PE DE,再根据三角函数值算出BG,,,,AB r OG OH,再根据//FH DE得出HO OFGO OK=,从而计算AB.【详解】(1)连接OC,CD因为AC AD=,所以COA DOA∠=∠OC OD=,,OA CD CD AB∴⊥∴⊥;(2)连接BC ,,BC BD BA CD =⊥所以AB 平分CBD ∠,设ABD ABC α∠=∠=2CBD α∴∠=CD CE ∴=2CBE CBD α∴∠=∠=,3EBA α∴∠=3EBA ABD ∴∠=∠.(3) 2,90EBC BPE PEB αα︒∠=∠=∠=-设,5BE BP a DB a ===作,CM DB CN BE ⊥⊥,可证:CDM CEN ∆≅∆,DM EN =,再证:,CMB CNB BM BN ∆≅∆=设,5,2DM EN b a b a b b a ==+=-∴=在CBM ∆中勾股4CM a =在CDM ∆中勾股25CD a =得CPD ∆为等腰三角形25DP DC a ==因为BP 为角平分线,过点P 作,PT BE PS BD ⊥⊥ 可证:5BCP EBP S DP BD S PE BE∆=== 2525,PE DE ∴==14tan ,tan 223αα== 2555,BG a AB a ∴== 557535,,4124r a OG a OH a === //FH DE97HO OF GO OK ∴== 995185,16OF KF AB ===【点睛】本题是一道圆的综合题目,难度较大,考查了圆相关的性质以及与三角形综合,掌握相关的线段与角度转化是解题关键.。
人教版数学九年级上册24.1.1圆同步训练一、单选题1、以点为圆心作圆,可以作().A、1个B、2个C、3个D、无数个2、确定一个圆的条件为()A、圆心B、半径C、圆心和半径D、以上都不对.3、圆是()图形.A、中心对称B、轴对称C、中心对称和轴对称D、以上都不对4、不在同一条直线上的三个点可以确定()个圆.A、1B、2C、3D、45、连接圆上的任意两点的线段叫做圆的().A、半径B、直径C、弦D、弧6、一个圆上长度最长的弦叫做圆的().A、直径B、半径C、弧D、圆心角7、一个在圆内的点,它到圆上的最近距离为3cm,到最远距离为5cm,那么圆的半径为().A、5cmB、3cmC、8cmD、4cm8、平面内一个点到一个半径为3cm的圆的圆心的距离为4cm,那么此点在圆的().A、圆上B、圆外C、圆内D、不确定9、圆外一个点到圆周的最短距离为2,最长距离为8,那么此圆的直径为().A、6B、3C、8D、4二、填空题10、圆既是________对称图形,又是________对称图形.11、圆的周长公式C=________;圆的面积公式S=________.12、________确定圆的位置,________确定圆的大小.13、圆是平面上到________的距离等于________的所有点组成的图形.14、________叫做弦.15、________叫做弧.16、________叫做直径.17、一个圆的半径为2,那么它的弦长d的取值范围________.三、解答题18、如果四边形ABCD是矩形,它的四个顶点在同一个圆上吗?如果在,这个圆的圆心在哪里?19、如图,四边形是正方形,对角线AC、BD相交于点O.求证:点、、、在以为圆心的圆上.20、若一个点到圆的最大距离为11cm,最小距离为5cm,则圆的半径为多少?21、车轮为什么都做成圆形的?22、如何在操场上画一个半径为5m的圆,请说明你的理由?答案解析部分一、单选题1、【答案】D【考点】圆的认识【解析】【解答】半径不同时,可以做的圆就不同.【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,根据半径的不同可以做出的圆也不相同.2、【答案】C【考点】圆的认识【解析】【解答】一个圆有两个要素,半径和圆心,所以此题选择C选项.【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,确定一个圆要从圆心和半径上入手.3、【答案】C【考点】圆的认识【解析】【解答】圆既是中心对称图形又是轴对称图形,中心对称图形是图形关于某点对称,轴对称是图形关于某条直线对称.【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,根据圆的特点可以做出正确的选择.4、【答案】A【考点】确定圆的条件【解析】【解答】在同一平面内,不再同一条直线上的三个点可以确定一个圆.【分析】此题考查了确定圆的条件这一知识点,三点确定一个圆.5、【答案】D【考点】圆的认识【解析】【解答】连接一个圆上的两点的线段叫做弦,半径是圆心和圆周上点的连线,直径是过圆心和圆周上两个点的连线,弧是圆周的一部分.【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,圆上两点的连线叫做弦.6、【答案】A【考点】圆的认识【解析】【解答】当弦经过圆心时长度最长,故叫做圆的直径,弦是圆周上两点间的连线,当过圆心时,此时最长,故一个圆的最长的弦叫做圆的直径.【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,弦可以经过圆心,此时叫做圆的直径.10、【答案】D【考点】圆的认识【解析】【解答】圆内的点到圆上的最近距离和最远距离之和为此圆的直径,故半径为cm. 【分析】此题考查了圆的相关概念,圆内的点到圆上的最近距离和最远距离之和为此圆的直径.11、【答案】B【考点】点与圆的位置关系【解析】【解答】两点之间的距离为4cm,大于圆的半径3cm,所以可以判断这个点在圆外;【分析】此题考查了圆的相关概念,两点距离和半径相互比较.12、【答案】A【考点】圆的认识【解析】【解答】在圆外的点到圆周的两个距离之差即为直径的长度.【分析】此题考查学生的空间想象能力,做对此题的关键要理解最短和最长的关系.二、填空题13、【答案】轴;中心【考点】圆的认识【解析】【解答】几何图形圆既是轴对称又是中心对称图形.【分析】此题考查圆的相关概念,要理解中心对称和轴对称图形的特点.14、【答案】或;【考点】圆的认识【解析】【解答】掌握并记住圆的周长和面积公式.【分析】此题考查圆的周长和面积计算公式.15、【答案】圆心;半径【考点】圆的认识【解析】【解答】圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.【分析】此题考查决定圆的相关条件,圆心和半径是决定圆的两个重要条件.16、【答案】定点;定长【考点】圆的认识【解析】【解答】定点为圆的圆心,定长为圆的半径.【分析】此题考查圆的相关概念,圆为平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.17、【答案】连接圆上任意两点的线段【考点】圆的认识【解析】【解答】连接圆上任意两点的线段叫做弦.【分析】此题考查圆的相关概念,弦是圆上任意两点间的线段.18、【答案】圆上任意两点间的部分【考点】圆的认识【解析】【解答】圆弧的相关概念.【分析】此题考查圆弧的相关概念.19、【答案】经过圆心的弦【考点】圆的认识【解析】【解答】直径的概念.【分析】此题考查直径的概念.20、【答案】0﹤d⩽4【考点】圆的认识【解析】【解答】弦的相关知识,弦长大于零而小于或等于圆的直径.【分析】此题考查弦的相关知识.三、解答题21、【答案】在,圆心在矩形的对角线的交点上。
人教版数学九年级上册24.1.1圆同步训练一、单选题
1、以点为圆心作圆,可以作().
A、1个
B、2个
C、3个
D、无数个
2、确定一个圆的条件为()
A、圆心
B、半径
C、圆心和半径
D、以上都不对.
3、圆是()图形.
A、中心对称
B、轴对称
C、中心对称和轴对称
D、以上都不对
4、不在同一条直线上的三个点可以确定()个圆.
A、1
B、2
C、3
D、4
5、连接圆上的任意两点的线段叫做圆的().
A、半径
B、直径
C、弦
D、弧
6、一个圆上长度最长的弦叫做圆的().
A、直径
B、半径
C、弧
D、圆心角
7、一个在圆内的点,它到圆上的最近距离为3cm,到最远距离为5cm,那么圆的半径为().
A、5cm
B、3cm
C、8cm
D、4cm
8、平面内一个点到一个半径为3cm的圆的圆心的距离为4cm,那么此点在圆的().
A、圆上
B、圆外
C、圆内
D、不确定
9、圆外一个点到圆周的最短距离为2,最长距离为8,那么此圆的直径为().
A、6
B、3
C、8
D、4
二、填空题
10、圆既是________对称图形,又是________对称图形.
11、圆的周长公式C=________;圆的面积公式S=________.
12、________确定圆的位置,________确定圆的大小.
13、圆是平面上到________的距离等于________的所有点组成的图形.
14、________叫做弦.
15、________叫做弧.
16、________叫做直径.
17、一个圆的半径为2,那么它的弦长d的取值范围________.
三、解答题
18、如果四边形ABCD是矩形,它的四个顶点在同一个圆上吗?如果在,这个圆的圆心在哪里?
19、如图,四边形是正方形,对角线AC、BD相交于点O.求证:点、、、在以
为圆心的圆上.
20、若一个点到圆的最大距离为11cm,最小距离为5cm,则圆的半径为多少?
21、车轮为什么都做成圆形的?
22、如何在操场上画一个半径为5m的圆,请说明你的理由?
答案解析部分
一、单选题
1、【答案】D
【考点】圆的认识
【解析】【解答】半径不同时,可以做的圆就不同.
【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,根据半径的不同可以做出的圆也不相同.
2、【答案】C
【考点】圆的认识
【解析】【解答】一个圆有两个要素,半径和圆心,所以此题选择C选项.
【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,确定一个圆要从圆心和半径上入手.
3、【答案】C
【考点】圆的认识
【解析】【解答】圆既是中心对称图形又是轴对称图形,中心对称图形是图形关于某点对称,轴对称是图形关于某条直线对称.
【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,根据圆的特点可以做出正确的选择.
4、【答案】A
【考点】确定圆的条件
【解析】【解答】在同一平面内,不再同一条直线上的三个点可以确定一个圆.
【分析】此题考查了确定圆的条件这一知识点,三点确定一个圆.
5、【答案】D
【考点】圆的认识
【解析】【解答】连接一个圆上的两点的线段叫做弦,半径是圆心和圆周上点的连线,直径是过圆心和圆周上两个点的连线,弧是圆周的一部分.
【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,圆上两点的连线叫做弦.
6、【答案】A
【考点】圆的认识
【解析】【解答】当弦经过圆心时长度最长,故叫做圆的直径,弦是圆周上两点间的连线,当过圆心时,此时最长,故一个圆的最长的弦叫做圆的直径.
【分析】此题考查了圆的认识这一知识点,弦可以经过圆心,此时叫做圆的直径.
10、【答案】D
【考点】圆的认识
【解析】【解答】圆内的点到圆上的最近距离和最远距离之和为此圆的直径,故半径为cm. 【分析】此题考查了圆的相关概念,圆内的点到圆上的最近距离和最远距离之和为此圆的直径.
11、【答案】B
【考点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】两点之间的距离为4cm,大于圆的半径3cm,所以可以判断这个点在圆外;
【分析】此题考查了圆的相关概念,两点距离和半径相互比较.
12、【答案】A
【考点】圆的认识
【解析】【解答】在圆外的点到圆周的两个距离之差即为直径的长度.
【分析】此题考查学生的空间想象能力,做对此题的关键要理解最短和最长的关系.
二、填空题
13、【答案】轴;中心
【考点】圆的认识
【解析】【解答】几何图形圆既是轴对称又是中心对称图形.
【分析】此题考查圆的相关概念,要理解中心对称和轴对称图形的特点.
14、【答案】或;
【考点】圆的认识
【解析】【解答】掌握并记住圆的周长和面积公式.
【分析】此题考查圆的周长和面积计算公式.
15、【答案】圆心;半径
【考点】圆的认识
【解析】【解答】圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.
【分析】此题考查决定圆的相关条件,圆心和半径是决定圆的两个重要条件.
16、【答案】定点;定长
【考点】圆的认识
【解析】【解答】定点为圆的圆心,定长为圆的半径.
【分析】此题考查圆的相关概念,圆为平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.
17、【答案】连接圆上任意两点的线段
【考点】圆的认识
【解析】【解答】连接圆上任意两点的线段叫做弦.
【分析】此题考查圆的相关概念,弦是圆上任意两点间的线段.
18、【答案】圆上任意两点间的部分
【考点】圆的认识
【解析】【解答】圆弧的相关概念.
【分析】此题考查圆弧的相关概念.
19、【答案】经过圆心的弦
【考点】圆的认识
【解析】【解答】直径的概念.
【分析】此题考查直径的概念.
20、【答案】0﹤d⩽4
【考点】圆的认识
【解析】【解答】弦的相关知识,弦长大于零而小于或等于圆的直径.
【分析】此题考查弦的相关知识.
三、解答题
21、【答案】在,圆心在矩形的对角线的交点上。
【考点】圆的认识
【解析】【解答】圆为中心对称和轴对称图形,矩形的中心对称点为对角线的交点.
【分析】此题考查圆的对称的相关知识.
22、【答案】证明:∵四边形ABCD是正方形,对角线互相平分,∴有OA=OB=OC=OD,以O为圆心,以OA为半径作圆,∴点A、B、C、D在以O为圆心的圆上.
【考点】圆的认识
【解析】【分析】此题考查圆的对称的相关知识.
23、【答案】当这个点在圆外时半径r=(11-5)2=3cm.当点在院内时半径r=(11+5)2=8cm 【考点】圆的认识
【解析】【分析】解决此问题要分在圆内和圆外两种情况.
24、【答案】答:圆形车轮上的各点到车轮中心的距离相等(都等于半径),所以在行走时车轮中心与平面的距离保持不变,人感觉到平稳.
【考点】圆的认识
【解析】【分析】此题考查圆的相关知识.
25、【答案】答:找一个5米长的绳子,一端固定在地面上,另一端旋转一周,便出现了半径为5m的圆.因为圆是到定点等于定长点的集合.
【考点】圆的认识
【解析】【分析】此题考查圆相关知识.。