九年级数学四点共圆测试卷(难度较大)
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一、选择题1.如图,AB 为O 的直径,C 为O 上一点,其中6AB =,120AOC ∠=︒,P 为O 上的动点,连AP ,取AP 中点Q ,连CQ ,则线段CQ 的最大值为( )A .37B .3272+C .237+D .33722+ 2.如图,在等边ABC 中,点O 在边AB 上,O 过点B 且分别与边AB BC 、相交于点D 、E ,F 是AC 上的点,判断下列说法错误的是( )A .若EF AC ⊥,则EF 是O 的切线 B .若EF 是O 的切线,则EF AC ⊥ C .若3BE EC =,则AC 是O 的切线 D .若BE EC =,则AC 是O 的切线3.如图,EM 经过圆心O ,EM CD ⊥于M ,若4CD =,6EM =,则CED 所在圆的半径为( )A .103B .83C .3D .44.如图,A 、B 、C 三点在O 上,D 是CB 延长线上的一点,40ABD ∠=︒,那么AOC ∠的度数为( ).A .80°B .70°C .50°D .40°5.《九章算术》是东方数学思想之源,该书中记载:“今有勾八步,股一十五步,同勾中 容圆径几何.”其意思为:“今有直角三角形,勾(短直角边)长为8步,股(长直角边)长为15步,问该直角三角形内切圆的直径是多少步?”该问题的答案是( ) A .8.5 B .17 C .3 D .66.如图△ABC 中,∠C =90°,∠B =28°,以C 为圆心,CA 为半径的圆交AB 于点D ,则AD 的度数为( )A .28°B .56 °C .62°D .112° 7.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,AB 为⊙O 的直径,点C 为BD 的中点.若50A ∠=︒,则B 的度数是( )A .50︒B .55︒C .60︒D .65︒ 8.如图,在菱形ABCD 中,60A ∠=︒ ,3AB = ,A ,B 的半径分别为2和1,P ,E ,F 分别是CD 边、A 和B 上的动点,则PE PF +的最小值是( )A .333-B .2C .3D .33 9.如图,⊙O 的直径2AB AM =,和BN 是它的两条切线,DE 切⊙O 于E ,交AM 于D ,交BN 于C ,则四边形ABCD 的面积S 的最小值为( )A .1B .2C .2D .410.如图,⊙O 是四边形 ABCD 的内切圆,连接 OA 、OB 、OC 、OD .若∠AOB =110°,则∠COD 的度数是( )A .60°B .70°C .80°D .45°11.如图,在平行四边形ABCO 中,45C ∠=︒,点A ,B 在O 上,点D 在ADB 上,DA DB =,则AOD ∠的度数为( )A .112.5°B .120°C .135°D .150° 12.在△ABC 中,∠ACB 为锐角,分别以AB ,AC 为直径作半圆,过点B ,A ,C 作弧BAC ,如图所示.若AB=4,AC=2,图中两个新月形面积分别为S 1,S 2,两个弓形面积分别为S 3,S 4,S 1-S 2=14π,则S 3-S 4的值是( )A .294πB .234πC .114πD .54π 二、填空题13.如图,PA 、PB 是⊙O 的切线,切点分别为A 、B ,若OA=2,∠P=60°,则AB 的长为________14.已知ABC 的周长为30,面积为20,其内角平分线交于点O ,则点O 到边BC 的距离为________.15.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点,,A B C 的坐标分别是(0,),(22,0),()4,0,M是ABC ∆的外接圆,则圆心M 的坐标为__________________,M 的半径为_______________________.16.在直径为10cm 的⊙O 中,弦AB=5cm ,则∠AOB 的度数为_______.17.如图,A 是半径为1的O 外一点,2OA =,AB 是O 的切线,点B 是切点,弦//BC OA ,连接AC ,则图中阴影部分的面积为________.18.如图,在扇形AOB 中90AOB ∠=︒,正方形CDEF 的顶点C 是AB 的中点,点D 在OB 上,点E 在OB 的延长线上,当正方形CDEF 的边长为22时,则阴影部分的面积为________.19.如图,MN 是O 的直径,2MN =,点A 在O 上,30AMN ∠=︒,B 为弧AN 的中点,点P 是直径MN 上的一个动点,则PA PB +的最小值为_______.20.在半径为4cm 的圆中,长为4cm 的弦所对的圆周角的度数为________三、解答题21.如图,AB ,DE 是⊙O 的直径,C 是⊙O 上的一点,且AD CE =.(1)求证:BE =CE ;(2)若∠B =50°,求∠AOC 的度数.22.如图,在Rt △OAB 中,∠OAB =90°,且点B 的坐标为(4,2).(1)画出△OAB 关于绕着点O 逆时针旋转180°得到的△OA 1B 1,并写出点B 1的坐标; (2)点A 旋转到点A 1所经过的路径长为__________(结果保留π).23.如图,AB 是O 的弦,CD 是O 的直径,CD AB ⊥,垂足为E .1CE =,3ED =.(1)求O 的半径.(2)求AB 的长.24.如图,已知A 、B 、C 、D 四点都在⊙O 上.(1)若∠ABC=120°,求∠AOC 的度数;(2)在(1)的条件下,若点B 是弧AC 的中点,求证:四边形OABC 为菱形.25.如图,四边形ABCD 内接于O ,AB AC =,BD AC ⊥,垂足为E .(1)若40BAC ∠=︒,求ADC ∠的度数;(2)求证:2BAC DAC ∠=∠.26.如图,AB ,AC 是⊙O 的弦,过点C 作CE AB ⊥于点D ,交⊙O 于点E ,过点B 作BF AC ⊥于点F ,交CE 于点G ,连接BE .(1)求证:BE BG =;(2)过点B 作BH AB ⊥交⊙O 于点H ,若BE 的长等于半径,4BH =,43AC =,求CD 的长.参考答案【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】如图,连接OQ ,作CH ⊥AB 于H .首先证明点Q 的运动轨迹为以AO 为直径的⊙K ,连接CK ,当点Q 在CK 的延长线上时,CQ 的值最大,利用勾股定理求出CK 即可解决问题;【详解】如图,连接OQ ,作CH ⊥AB 于H .∵AQ =QP ,∴OQ ⊥PA ,∴∠AQO =90°,∴点Q 的运动轨迹为以AO 为直径的⊙K ,连接CK ,当点Q 在CK 的延长线上时,CQ 的值最大,∵120AOC ∠=︒∴∠COH =60°在Rt△OCH中,∵∠COH=60°,OC=12AB=3,∴OH=12OC=32,CH=22332OC OH+=,在Rt△CKH中,CK=223332⎛⎫+=⎪⎪⎝⎭372,∴CQ的最大值为33722+,故选:D.【点睛】本题考查圆周角定理、轨迹、勾股定理、点与圆的位置关系等知识,解题的关键是正确寻找点Q的运动轨迹,学会构造辅助圆解决问题,属于中考填空题中的压轴题.2.D解析:D【分析】A、如图1,连接OE,根据同圆的半径相等得到OB=OE,根据等边三角形的性质得到∠BOE=∠BAC,求得OE∥AC,于是得到A选项正确;B、由于EF是⊙O的切线,得到OE⊥EF,根据平行线的性质得到B选项正确;C、根据等边三角形的性质和圆的性质得到AO=OB,如图2,过O作OH⊥AC于H,根据三角函数得到OH=32AO≠OB,于是得到C选项正确;由于C正确,D自然就错误了.【详解】解:A、如图,连接OE,则OB=OE,∵∠B=60°∴∠BOE=60°,∵∠BAC=60°,∴∠BOE=∠BAC,∴OE∥AC,∵EF⊥AC,∴OE⊥EF,∴EF是⊙O的切线∴A选项正确B、∵EF是⊙O的切线,∴OE⊥EF,由A知:OE∥AC,∴AC⊥EF,∴B选项正确;C、如图,∵BE=,2∴BE,∵AB=BC,BO=BE,∴OB,∴,∴AC是⊙O的切线,∴C选项正确.D、∵∠B=60°,OB=OE,∴BE=OB,∵BE=CE,∴BC=AB=2BO,∴AO=OB,如图,过O作OH⊥AC于H,∵∠BAC=60°,∴OH=AO≠OB,2∴D选项错误;故选:D.【点睛】本题考查了切线的判定和性质,等边三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.3.A解析:A【分析】如图,连接OD,设半径为r,则OM=6-r;再由垂径定理求出MD的长,然后根据勾股定理解答即可.【详解】解:如图,连接OD,设半径为r,则OM=6-r∵EM CD ⊥∴MD=12CD=2 在Rt △MOD 中,OD=r ,OM=6-r ,MD=2 ∴222OM MD OD +=,即()22262r r -+=,解得r=103. 故答案为A .【点睛】本题考查了圆的垂径定理和勾股定理,根据垂径定理求得MD 的长是解答本题的关键. 4.A解析:A【分析】作弧ABC 所对的圆周角∠AEC ,如图,先利用邻补角计算出∠ABC=140°,再利用圆内接四边形的性质计算出∠E=40°,然后根据圆周角定理得到∠AOC 的度数.【详解】解:作弧ABC 所对的圆周角∠AEC ,∵∠ABD=40°,∴∠ABC=180°-40°=140°,∵∠AEC+∠ABC=180°,∴∠E=40°,∴∠AOC=2∠AEC=2×40°=80°.故选:A .【点睛】本题考查了圆内接四边形对角互补,以及圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.解析:D【分析】先根据勾股定理求出斜边长,再根据直角三角形内切圆半径公式求出半径,从而得到直径.【详解】解:根据勾股定理,斜边是2281517+=,直角三角形的内切圆半径8151732+-==,∴直径是6.故选:D.【点睛】本题考查三角形的内切圆,解题的关键是掌握直角三角形内切圆半径的求解方法.6.B解析:B【分析】连接CD,如图,利用互余计算出∠A=62°,则∠A=∠ADC=62°,再根据三角形内角和定理计算出∠ACD=56°,然后根据圆心角的度数等于它所对弧的度数求解.【详解】解:连接CD,如图,∵∠C=90°,∠B=28°,∴∠A=90°-28°=62°,∵CA=CD,∴∠A=∠ADC=62°,∴∠ACD=180°-2×62°=56°∴AD的度数为56°;故选:B.【点睛】本题考查了同圆的半径相等、直角三角形的两锐角互余、等腰三角形的性质,熟练进行逻辑推理是解题关键.解析:D【分析】连接AC,根据圆心角、弧、弦的关系求出∠BAC,根据圆周角定理求出∠ACB=90°,根据三角形内角和定理计算即可.【详解】解:连接AC,∵点C为BD的中点,∠BAD=25°,∴∠BAC=12∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠B=90°-∠BAC=65°,故选:D.【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系、圆周角定理的应用,掌握圆心角、弧、弦的关系定理和圆周角定理是解题的关键.8.C解析:C【分析】的最小值,进而求解即可.利用菱形的性质及相切两圆的性质得出P与D重合时PE PF【详解】解:作点A关于直线CD的对称点A´,连接BD,DA´,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,∵∠BAD=60°,∴△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°,∵∠BDC=∠ADB=60°,∴∠ADN =60°,∴∠A´DN=60°,∴∠ADB+∠ADA´=180°,∴A´,D,B在一条直线上,+最小,由此可得:当点P和点D重合,E点在AD上,F点在BD上,此时PE PF∵在菱形ABCD中,∠A=60°,∴AB=AD,则△ABD为等边三角形,∴BD=AB=AD=3,∵⊙A,⊙B的半径分别为2和1,∴PE=1,DF=2,+的最小值为3.∴PE PF故选C.【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的性质,点与圆的位置关系等知识.根据题意得出点P位置是解题的关键.9.C解析:C【分析】由切线的性质得到AM、BN与AB垂直,过点D作DF⊥BC于F,,构造一个直角三角形DFC,再由切线长定理和勾股定理列方程,得出关于y的函数关系式,根据直角梯形的面积公式求解.【详解】∵AB是直径,AM、BN是切线,∴AM⊥AB,BN⊥AB,∴AM∥BN.过点D作DF⊥BC于F,则AB∥DF.∴四边形ABFD为矩形.∴DF =AB =2,BF =AD .∵DE 、DA ,CE 、CB 都是切线,∴根据切线长定理,设DE =DA =x ,CE =CB =y .在Rt △DFC 中,DF =2,DC =DE +CE =x +y ,CF =BC ﹣BF =y ﹣x ,∴(x +y )2=22+(y ﹣x )2,∴y =1x, ∴四边形的面积S =12AB (AD +BC )=12×2×(x +1x ),即S =x +1x (x >0). ∵(x +1x )﹣2=x ﹣2+1x 2≥0,当且仅当x =1时,等号成立. ∴x +1x≥2,即S ≥2, ∴四边形ABCD 的面积S 的最小值为2.故选:C .【点睛】考查了切线的性质、平行线的判定、矩形的性质和勾股定理,解题关键是作出辅助线. 10.B解析:B【分析】设四个切点分别为E 、F 、G 、H ,分别连接切点和圆心,利用切线性质和HL 定理可以得到4对全等三角形,进而可得∠1=∠2,∠3=∠4,∠5=∠6,∠7=∠8,根据8个角之和为360°即可求解.【详解】解:设四个切点分别为E 、F 、G 、H ,分别连接切点和圆心,则OE ⊥AB ,OF ⊥BC ,OG ⊥CD ,OH ⊥AD ,OE=OF=OG=OH ,在Rt △BEO 和△BFO 中,OE OF OB OB =⎧⎨=⎩, ∴Rt △BEO ≌△BFO (HL )∴∠1=∠2,同理可得:∠3=∠4,∠5=∠6,∠7=∠8,∴∠1+∠8=∠2+∠7,∠4+∠5=∠3+∠6,∵∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6+∠7+∠8=360°,∴∠1+∠8+∠4+∠5=180°,即∠AOB+∠COD=180°,∵∠AOB=110°,∴∠COD=180°﹣∠AOB=180°﹣110°=70°,故选:B .【点睛】本题考查了圆的切线性质、全等三角形的判定与性质,利用圆的的切线性质,添加辅助线构造全等三角形是解答的关键.11.C解析:C【分析】延长DO 交AB 于点H ,连接OB ,证明△△AOD BOD ≅,OD 是AOB ∠的角平分线,求得290345∠=︒-∠=︒,进行求解即可;【详解】延长DO 交AB 于点H ,连接OB ,∵四边形ABCD 是平行四边形,45C ∠=︒,∴345∠=︒,∵DA DB =,OA OB =,∴△△AOD BOD ≅,∴OD 是AOB ∠的角平分线,又∵AO BO =,∴DH AB ⊥,∴290345∠=︒-∠=︒,又∵221∠=∠,∴18045135AOD ∠=︒-︒=︒.故选:C .【点睛】本题主要考查了与圆有关的计算,结合全等三角形的性质和角平分线的性质计算即可. 12.D解析:D【分析】根据AB 和AC 的长和圆的面积公式可求得S 1+S 3,S 2+S 4的值,然后再两值相减即可得出结论.【详解】解:∵AB=4,AC=2,∴S 1+S 3=2π,S 2+S 4=2π, ∴(S 1+S 3)﹣(S 2+S 4)=(S 1﹣S 2)+(S 3﹣S 4)=32π ∵S 1-S 2=14π, ∴S 3-S 4= 32π﹣14π= 54π, 故选:D .【点睛】 本题考查了圆的面积,正确表示出S 1+S 3,S 2+S 4的值是解答的关键.二、填空题13.【分析】连接AB 并延长BO 交圆于C 连接ACPAPB 是⊙O 的切线由切线长定理知PA=PB ;又∠P=60°则等腰三角形APB 是等边三角形则有∠ABP=60°BC 是直径;由直径对的圆周角是直角得∠PBC=解析:23【分析】连接AB ,并延长BO 交圆于C ,连接AC ,PA 、PB 是⊙O 的切线,由切线长定理知PA=PB ;又∠P=60°,则等腰三角形APB 是等边三角形,则有∠ABP=60°,BC 是直径;由直径对的圆周角是直角得∠PBC=90°,则在Rt △ABC 中,有∠ABC=30°,进而可知AB 的长.【详解】解:连接AB ,并延长BO 交圆于C ,连接AC ,∵PA 、PB 是⊙O 的切线,∴PA=PB ,又∵∠P=60°,∴∠PBA=60°;又∵BC是圆的直径,∴CB⊥PB,∠BAC=90°,∴∠ABC=30°,而BC=4,∴在Rt△ABC中,cos30°=AB BC,∴AB=4×3=23.故答案为:23【点睛】本题利用了切线长定理,等边三角形的判定和性质,弦切角定理,直角三角形的性质,正弦的概念求解.注意本题的解法不唯一.掌握相关知识是解题的关键.14.【分析】过O作OD⊥BC于DOE⊥AB于EOF⊥AC于F连接OAOBOC根据三角形的内心和角平分线的性质得出OE=OD=OF再根据三角形的面积公式求出即可【详解】如图过O作OD⊥BC于DOE⊥AB于解析:4 3【分析】过O作OD⊥BC于D,OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,连接OA、OB、OC,根据三角形的内心和角平分线的性质得出OE=OD=OF,再根据三角形的面积公式求出即可.【详解】如图,过O作OD⊥BC于D,OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,连接OA、OB、OC,∵O是△ABC内角平分线的交点,∴OE=OF=OD,∵△ABC的面积是20,∴S△AOB+S△BOC+S△AOC=20,∴111AB OE BC OD222⨯⨯+⨯⨯+×AC×OF=20,∴(AB+BC+AC)×OD=40,∵△ABC的周长为30,∴AB+BC+AC=30,∴OD=404303=,∴即O到BC的距离是43,故答案为:43.【点睛】本题考查了三角形的内心,角平分线的性质和三角形的面积等知识点,能求出OD=OE=OF 是解此题的关键.15.【分析】M点为BC和AB的垂直平分线的交点利用点ABC坐标易得BC的垂直平分线为直线x=3AB的垂直平分线为直线y=x从而得到M点的坐标然后计算MB得到⊙M的半径【详解】解:∵点ABC的坐标分别是(解析:()3,3【分析】M点为BC和AB的垂直平分线的交点,利用点A、B、C坐标易得BC的垂直平分线为直线x=3,AB的垂直平分线为直线y=x,从而得到M点的坐标,然后计算MB得到⊙M的半径.【详解】解:∵点A,B,C的坐标分别是(0,2),(2,0),(4,0),∴BC的垂直平分线为直线x=3,∵OA=OB,∴△OAB为等腰直角三角形,∴AB的垂直平分线为第一、三象限的角平分线,即直线y=x,∵直线x=3与直线y=x的交点为M点,∴M点的坐标为(3,3),∵MB==∴⊙M.故答案为(3,3.【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心:三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.也考查了坐标与图形的性质.16.60°【分析】如图连接OAOB根据等边三角形的性质求出∠AOB的度数【详解】解:如图在⊙O中直径为10cm弦AB=5cm∴OA=OB=5cm∴OA=OB=AB∴△OAB是等边三角形∴∠AOB=60°解析:60°【分析】如图,连接OA、OB,根据等边三角形的性质,求出∠AOB的度数.【详解】解:如图,在⊙O 中,直径为10cm ,弦AB=5cm ,∴OA=OB=5cm ,,∴OA=OB=AB∴△OAB 是等边三角形,∴∠AOB=60°,故答案为:60°.【点睛】考查了圆的性质以及等边三角形的性质,熟练掌握运算性质定理是解题的关键. 17.【分析】连接OCOB 易证△OAB 为等边三角形由BC ∥OA 得S △OCB =S △ACB 把阴影部分的面积转化为扇形OBC 的面积【详解】连接OCOB ∵是的切线∴OB ⊥AB 在Rt △OBA 中∵OB=1OA=2∴∠ 解析:6π【分析】连接OC ,OB ,易证△OAB 为等边三角形,由BC ∥OA ,得S △OCB =S △ACB ,把阴影部分的面积转化为扇形OBC 的面积.【详解】连接OC ,OB∵AB 是O 的切线∴OB ⊥AB在Rt △OBA 中∵OB=1,OA=2∴∠AOB=60°又∵//BC OA∴∠OBC=60°∵OB=OC∴△OAB 为等边三角形又∵BC ∥OA ∴S △OCB =S △ACB∴S 阴=S 扇形OBC =2601360π⨯⨯ =6π故答案为:6π 【点睛】 本题考查扇形面积的求解,将不规则图形转化成规则的扇形是解题的关键.18.【分析】连结OC 根据勾股定理可求OC 的长根据题意可得出阴影部分的面积=扇形BOC 的面积-三角形ODC 的面积依此列式计算即可求解【详解】连接如图∵在扇形中又故答案为:【点睛】考查了正方形的性质和扇形面解析:24π-【分析】连结OC ,根据勾股定理可求OC 的长,根据题意可得出阴影部分的面积=扇形BOC 的面积-三角形ODC 的面积,依此列式计算即可求解.【详解】连接OC ,如图,∵在扇形AOB 中,90AOB ∠=︒,AC BC =,45COD ∴∠=︒,又CD DE ⊥,45OCD COD ∴∠=∠=︒,22OD CD ∴==22(22)(22)4OC ∴=+=,224541(22)243602ODC BOC S S Sππ⨯∴=-=-⨯=-阴影扇形. 故答案为:24π-.【点睛】考查了正方形的性质和扇形面积的计算,解题的关键是得到扇形半径的长度. 19.【分析】作点A 的对称点根据中位线可知最小时P 正好在上在根据圆周角定理和等弧所对圆心角相等求得再利用勾股定理即可求解【详解】如图作点关于的垂线交圆与连接交于点连接则此时的值最小∵∴∵点是的中点∴∵关于解析:2【分析】作点A 的对称点,根据中位线可知PA PA =' ,PA PB +最小时P 正好在A B '上,在根据圆周角定理和等弧所对圆心角相等求得90AOB ∠'=︒,再利用勾股定理即可求解.【详解】如图,作点A 关于MN 的垂线交圆与A ' ,连接A B ' 交MN 于点P ,连接AP OB OA OA '、、、 ,则此时AP BP + 的值最小A B =' ,∵30AMN ∠=︒,∴60AON ∠=︒,∵点B 是AN 的中点,∴30BON ∠=︒ ,∵A A '、 关于MN 对称,∴60AON AON ∠'=∠=︒,∴306090AOB ∠'=︒+︒=︒,又∵112122OA OB MN '===⨯=, 在RT A OB '△中 ∴221+1=2A B '=AP BP + 的值最小2 2.【点睛】本题主要考查了圆心角、弧、弦之间的关系、圆周角定理、垂直平分线定理、勾股定理等.在同圆或等圆中,一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.本题是与圆有关的将军饮马模型. 20.或【分析】首先根据题意画出图形然后在优弧上取点C 连接ACBC 在劣弧上取点D 连接ADBD 易得是等边三角形再利用圆周角定理即可得出答案【详解】解:如图在优弧上取点C 连接ACBC 在劣弧上取点D 连接ADBD 解析:30或150︒【分析】首先根据题意画出图形,然后在优弧上取点C ,连接AC 、BC ,在劣弧上取点D ,连接AD 、BD ,易得OAB 是等边三角形,再利用圆周角定理,即可得出答案.【详解】解:如图,在优弧上取点C ,连接AC 、BC ,在劣弧上取点D ,连接AD 、BD ,4,4OA OB cm AB cm OA OB AB===∴== OAB ∴是等边三角形,601302180150AOB C AOB D C ∴∠=︒∴∠=∠=︒∴∠=︒-∠=︒∴所对的圆周角度数为:30或150︒故答案为:30或150︒.【点睛】本题考查圆周角定理及等边三角形的判定与性质,注意两种情况.三、解答题21.(1)见解析;(2)20°【分析】(1)根据∠AOD=∠BOE 可知ADBE ,再由AD CE =即可得出结论; (2)先根据等腰三角形的性质求出∠BOE 的度数,再由BE=CE 可得出∠BOE=∠COE ,根据补角的定义即可得出结论.【详解】解:(1)证明:∵∠AOD=∠BOE ,∴AD BE .∵AD CE =,∴BE CE =,∴BE=CE ;(2)∵∠B=50°,OB=OE ,∴∠BOE=180°-50°-50°=80°.∵由(1)知,BE=CE ,∴∠COE=∠BOE=80°,∴∠AOC=180°-80°-80°=20°.【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系,熟知在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等是解答此题的关键. 22.(1)作图见解析,B 1(-4,-2);(2)4π.【分析】(1)将点A 和点B 分别绕点O 逆时针旋转90°后所得对应点,再顺次连接即可得; (2)根据弧长公式计算可得.【详解】解:(1)∴△OA 1B 1即为所求作三角形,如图,点B 1(-4,-2).(2)∵OA =4,∠1AOA =180°,∴点A 旋转到点A 1所经过的路径长为1804180π⋅=4π. 【点睛】本题主要考查作图−旋转变换,解题的关键是熟练掌握旋转变换的定义与性质,并据此得出变换后的对应点,及弧长公式.23.(1)2;(2)23【分析】(1)求出CD ,即可得出答案;(2)求出OA 、OE ,根据勾股定理求出AE ,根据垂径定理求出AB=2AE ,即可求出答案.【详解】解:(1)∵CE=1,ED=3,∴CD=CE+DE=4,∴⊙O 的半径为2;(2)∵直径CD ⊥AB ,∴AB=2AE ,∠OEA=90°,连接OA,则OA=OC=2,OE=OC-CE=2-1=1,在Rt△OEA中,由勾股定理得:AE=2222-=-=,OA OE213∴AB=2AE=23.【点睛】本题考查了勾股定理,垂径定理的应用,能根据垂径定理求出AB=2AE是解此题的关键.24.(1)∠AOC=120°;(2)见解析【分析】(1)先由圆内接四边形的性质得∠ADC=60°,再由圆周角定理即可得出答案;(2)证△OAB和△OBC都是等边三角形,则AB=OA=OC=BC,根据菱形的判定方法即可得到结论.【详解】(1)∵A、B、C、D四点都在⊙O上∴∠ABC+∠ADC=180°,∵∠ABC=120°,∴∠ADC=60°,∴∠AOC=2∠ADC=120°;(2)连接OB,如图所示:∵点B是弧AC的中点,∠AOC=l20°,∴∠AOB=∠BOC=60°,又∵OA=OC=OB,∴△OAB和△OBC都是等边三角形,∴AB=OA=OC=BC,∴四边形OABC是菱形.【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,圆心角、弧、弦的关系:在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等.也考查了等边三角形的判定与性质以及菱形的判定. 25.(1)110ADC ∠=︒;(2)证明见解析【分析】(1)根据等腰三角形的性质和圆内接四边形的性质即可得到结论;(2)根据等腰三角形的性质和三角形的内角和即可得到结论.【详解】(1)解:AB AC =,40BAC ∠=︒,70ABC ACB ∴∠=∠=︒,四边形ABCD 是O 的内接四边形,180110ADC BAC ∴∠=︒-∠=︒,(2)证明:BD AC ⊥,90AEB BEC ∴∠=∠=︒,90ACB CBD ∴∠=︒-∠,AB AC =,90ABC ACB CBD ∴∠=∠=︒-∠,18022BAC ABC CBD ∴∠=︒-∠=∠,DAC CBD ∠=∠,2BAC DAC ∠=∠∴;【点睛】 本题考查了圆内接四边形,等腰三角形的性质,熟练掌握圆内接四边形的性质是解题的关键.26.(1)见解析;(2)6.【分析】(1)根据圆周角定理得到BAC BEC ∠=∠,根据直角三角形的性质、对顶角相等得到BEC BGE ∠=∠,根据等腰三角形的判定定理证明结论;(2)连接OB 、OE 、AE 、CH ,根据平行四边形的判定和性质得到4CG BH ==,根据等边三角形的性质得到60BOE ∠=︒,根据直角三角形的性质、勾股定理计算,得到答案.【详解】(1)证明:由圆周角定理得,BAC BEC ∠=∠,CE AB ⊥,BF AC ⊥,90ADC GFC ∴∠=∠=︒,CGF BAC ∴∠=∠,BEC CGF ∴∠=∠,BGE CGF ∠=∠,BEC BGE ∴∠=∠,BE BG ∴=;(2)解:连接OB 、OE 、AE 、CH ,BH AB ⊥,CE AB ⊥//BH CE ∴,四边形ABHC 是O 的内接四边形,90ACH ABH ∴∠=∠=︒,//BF CH ∴,∴四边形CGBH 为平行四边形,4CG BH ∴==,OE OB BE ==,BOE ∴∆为等边三角形,60BOE ∴∠=︒,1302BAE BOE ∴∠=∠=︒, 12DE AE ∴=, 设DE x =,则2AE x =, 由勾股定理得,223AD AE DE x =-=,BE BG =,AB CD ⊥,DG DE x ∴==,4CD x ∴=+,在Rt ADC ∆中,222AD CD AC +=,即)()(2223434x x ++=, 化简得:2280x x +-=解得,12x =,240x =-<(舍去)则24=6CD =+.【点睛】本题考查的是圆周角定理、勾股定理、等边三角形的判定和性质,灵活运用圆周角定理是解题的关键.。
九年级数学上册第二十四章圆典型例题单选题1、如图,在⊙O中,CD是直径,AB是弦,AB⊥CD于E,AB=8,OD=5,则CE的长为()A.4B.2C.√2D.1答案:B分析:连接OA,如图,先根据垂径定理得到AE=BE=4,再利用勾股定理计算出OE=3,然后计算OC﹣OE即可.解:连接OA,如图,∵AB⊥CD,∴AE=BE=1AB=4,2在Rt△OAE中,OE=√OA2−AE2=√52−42=3,∴CE=OC﹣OE=5﹣3=2.故选:B.小提示:本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理,掌握垂径定理是解题的关键.2、已知⊙O的半径为3,OA=5,则点A和⊙O的位置关系是()A.点A在圆上B.点A在圆外C.点A在圆内D.不确定答案:B分析:根据点与圆的位置关系的判定方法进行判断,OA小于半径则在圆内,OA等于半径则在圆上,OA大于半径则在圆外.解:∵⊙O的半径为3,OA=5,即A与点O的距离大于圆的半径,所以点A与⊙O外.故选:B.小提示:本题考查了点与圆的位置关系:点的位置可以确定该点到圆心距离与半径的关系,反过来已知点到圆心距离与半径的关系可以确定该点与圆的位置关系.3、如图,AB是⊙O的直径,OD垂直于弦AC于点D,DO的延长线交⊙O于点E.若AC=4√2,DE=4,则BC的长是()A.1B.√2C.2D.4答案:C分析:根据垂径定理求出OD的长,再根据中位线求出BC=2OD即可.设OD=x,则OE=OA=DE-OD=4-x.∵AB是⊙O的直径,OD垂直于弦AC于点,AC=4√2∴AD =DC =12AC =2√2 ∴OD 是△ABC 的中位线∴BC =2OD∵OA 2=OD 2+AD 2∴(4−x)2=x 2+(2√2)2,解得x =1∴BC =2OD =2x =2故选:C小提示:本题考查垂径定理、中位线的性质,根据垂径定理结合勾股定理求出OD 的长是解题的关键.4、如图,CD 是⊙O 的直径,弦AB ⊥CD 于点E ,则下列结论不一定成立的是( )A .AE =BEB .OE =DEC .AC⌢=BC ⌢D .AD ⌢=BD ⌢ 答案:B分析:根据垂径定理即可判断.解:∵CD 是⊙O 的直径,弦AB ⊥CD 于点E ,∴AE =EB ,AC⌢=BC ⌢, AD ⌢=BD ⌢. 故选:B .小提示:本题主要考查垂径定理,掌握垂径定理是解题的关键.5、斐波那契螺旋线也称“黄金螺旋线”,是根据斐波那契数列1,1,2,3,5,…画出来的螺旋曲线.如图,在每个边长为1的小正方形组成的网格中,阴影部分是依次在以1,1,2,3,5的一个四分之一圆做圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为( )A .54B .2C .52D .4答案:A分析:根据斐波那契数的规律,求出下一个圆弧的底面半径和弧长,结合圆锥的侧面积性质进行求解即可. 解:有根据斐波那契数的规律可知,从第三项起,每一个数都是前面两个数之和,即半径为5的扇形对应的弧长l =2π×5×14=52π设圆锥底面半径为r ,则2πr =52π ∴r =54故选:A .小提示:本题考查圆锥侧面积的计算,结合斐波那契数的规律,及扇形的弧长公式进行转化是解题关键.6、如图,正五边形ABCDE 和正三角形AMN 都是⊙O 的内接多边形,则∠BOM 的度数是( )A .36°B .45°C .48°D .60°答案:C分析:如图,连接AO .利用正多边形的性质求出∠AOM ,∠AOB ,可得结论.解:如图,连接AO.∵△AMN是等边三角形,∴∠ANM=60°,∴∠AOM=2∠ANM=120°,∵ABCDE是正五边形,=72°,∴∠AOB=360°5∴∠BOM=120°−72°=48°.故选:C.小提示:本题考查正多边形与圆,等边三角形的性质,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握正多边形的性质,属于中考常考题型.7、如图,斗笠是一种遮挡阳光和蔽雨的编结帽,它可近似看成一个圆锥,已知该斗笠的侧面积为550πcm2,AB是斗笠的母线,长为25cm,AO为斗笠的高,BC为斗笠末端各点所在圆的直径,则OC的值为()A.22B.23C.24D.25答案:A分析:根据圆锥的侧面积和母线可得底面圆的周长,进而可得底面圆的半径.解:∵侧面积为550π cm2,母线长为25cm,∴1×l×25=550π解得l=44π,2∵2πr=44π,∴OC=r=22,故选:A.小提示:本题考查圆锥的计算,根据侧面积和母线得到底面圆的半径是解题关键.8、如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,则正五边形中心角∠COD的度数是()A.76°B.72°C.60°D.36°答案:B计算即可.分析:根据正多边形的中心角的计算公式:360°n解:∵五边形ABCDE是⊙O的内接正五边形,∴五边形ABCDE的中心角∠COD的度数为360°=72°,5故选:B.小提示:本题考查的是正多边形和圆,掌握正多边形的中心角的计算公式:360°是解题的关键.n9、如图,公园内有一个半径为18米的圆形草坪,从A地走到B地有观赏路(劣弧AB)和便民路(线段AB).已知A、B是圆上的点,O为圆心,∠AOB=120°,小强从A走到B,走便民路比走观赏路少走()米.A .6π−6√3B .6π−9√3C .12π−9√3D .12π−18√3答案:D分析:作OC ⊥AB 于C ,如图,根据垂径定理得到AC =BC ,再利用等腰三角形的性质和三角形内角和计算出∠A ,从而得到OC 和AC ,可得AB ,然后利用弧长公式计算出AB⌢的长,最后求它们的差即可. 解:作OC ⊥AB 于C ,如图,则AC =BC ,∵OA =OB ,∴∠A =∠B =12(180°-∠AOB )=30°, 在Rt △AOC 中,OC =12OA =9, AC =√182−92=9√3,∴AB =2AC =18√3,又∵AB ⌢=120×π×18180=12π,∴走便民路比走观赏路少走12π−18√3米,故选D .小提示:本题考查了垂径定理:垂径定理和勾股定理相结合,构造直角三角形,可解决计算弦长、半径、弦心距等问题.10、在锐角△ABC中,∠ACB=60°,∠BAC、∠ABC的角平分线AD、BE交于点M,则下列结论中错误的是()A.∠AMB=120°B.ME=MDC.AE+BD=AB D.点M关于AC的对称点一定在△ABC的外接圆上答案:D分析:利用三角形内角和定理以及角平分线的定义求出∠MAB+∠MBA=60°,推出∠AMB=120°,可判断A,证明C,E,M,D四点共圆,利用圆周角定理可判断B;在AB上取一点T,使得AT=AE,利用全等三角形的性质证明BD=BT,可判断C;无法判断∠M′与∠ABC互补,可判断D.解:如图,∵∠ACB=60°,∴∠CAB+∠CBA=120°,∵AD,BE分别是∠CAB,∠CBA的角平分线,∴∠MAB+∠MBA=1(∠CAB+∠CBA)=60°,2∴∠AMB=180°-(∠MAB+∠MBA)=120°,故A符合题意,∵∠EMD=∠AMB=120°,∴∠EMD+∠ECD=180°,∴C,E,M,D四点共圆,∵∠MCE=∠MCD,∴EM⌢=DM⌢,∴EM=DM,故B符合题意,∵四边形CEMD是⊙O的内接四边形,∴∠AME=∠ACB=60°=∠BMD,在AB上取一点T,使得AT=AE,在△AME和△AMT中,{AE=AT∠MAE=∠MATAM=AM,∴△AME≌△AMT(SAS),∴∠AME=∠AMT=60°,EM=MT,∴∠BMD=∠BMT=60°,MT=MD,在△BMD和△BMT中,{MD=MT∠BMD=∠BMTBM=BM,∴△BMD≌△BMT,∴BD=BT,∴AB=AT+TB=AE+BD,故C符合题意,∵M,M′关于AC对称,∴∠M′=∠AMC,∵∠AMC=180°−12(∠CAB+∠ACB)=180°−12(180°−∠ABC)=90°+12∠ABC,∴∠M′与∠ABC不一定互补,∴点M′不一定在△ABC的外接圆上,故D不符合题意,故选D.小提示:本题考查三角形的外接圆,四点共圆,圆周角定理,全等三角形的判定和性质等知识,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.填空题11、如图,已知A为半径为3的⊙O上的一个定点,B为⊙O上的一个动点(点B与A不重合),连接AB,以AB为边作正三角形ABC.当点B运动时,点C也随之变化,则O、C两点之间的距离的最大值是______.答案:6分析:连接OB,OC,OA,在优弧AB上取点N,使得AN=AO.证明△BAO≌△CAN(SAS),推出OB=CN=3,推出OC≤ON+CN=6,可得结论.解:如图,连接OB,OC,OA,在优弧AB上取点N,使得AN=AO.∵OA=ON,OA=AN,∴AO=ON=AN,∴△OAN是等边三角形,∴∠OAN=60°,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,∵∠BAC=∠OAN=60°,∴∠BAO=∠CAN,∴△BAO≌△CAN(SAS),∴OB=CN=3,∵OC≤ON+CN=6,∴OC的最大值为6,所以答案是:6.小提示:本题考查了等边三角形的性质,圆的相关性质,垂径定理,利用两地之间线段最短是本题的解题关键.12、一圆形玻璃镜面损坏了一部分,为得到同样大小的镜面,工人师傅用直角尺作如图所示的测量,测得AB=12cm,BC=5cm,则圆形镜面的半径为__________.cm答案:132分析:连接AC,根据∠ABC=90°得出AC是圆形镜面的直径,再根据勾股定理求出AC即可.解:连接AC,∵∠ABC=90°,且∠ABC是圆周角,∴AC是圆形镜面的直径,由勾股定理得:AC=√AB2+BC2=√122+52=13(cm),cm,所以圆形镜面的半径为132cm.所以答案是:132小提示:本题考查了圆周角定理,圆心角、弧、弦之间的关系和勾股定理等知识点,能根据圆周角定理得出AC 是圆形镜面的直径是解此题的关键.13、如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A ,B ,D 均在小正方形的顶点上,且点B ,C 在AD⌢上,∠BAC =22.5°,则BC⌢的长为__________.答案:5π4 分析:先找到AD̂的圆心O ,得到∠BOC =45°,利用弧长公式即可求解. 解:连接AD ,作线段AB 、AD 的垂直平分线,交点即为AD̂的圆心O , 从图中可得:AD̂的半径为OB =5, 连接OC ,∵∠BAC =22.5°,∴∠BOC =2×22.5°=45°,BC ̂的长为45×π×5180=5π4. .所以答案是:5π4.小提示:本题考查了弧长公式,找到AD̂的圆心是解题的关键. 14、如图,正六边形ABCDEF 的边长为4,以A 为圆心,AC 的长为半径画弧,得EC⌢,连接AC 、AE ,用图中阴影部分作一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面半径为______.答案:2√33分析:由正六边形ABCDEF的边长为4,可得AB=BC=4,∠ABC=∠BAF=120°,进而求出∠BAC=30°,∠CAE=60°,过B作BH⊥AC于H,由等腰三角形的性质和含30°直角三角形的性质得到AH=CH=12AC,BH=2.在Rt△ABH中,由勾股定理求得AH=2√3,得到AC=4√3.根据扇形的面积公式可得到阴影部分的面积,即是圆锥的侧面积,最后根据圆锥的侧面积公式求解底面半径即可.解:∵正六边形ABCDEF的边长为4,∴AB=BC=4,∠ABC=∠BAF=(6−2)×180°6=120°,∵∠ABC+∠BAC+∠BCA=180°,∴∠BAC=12(180°−∠ABC)=30°,如图,过B作BH⊥AC于H,∴AH=CH=12AC,BH=12AB=12×4=2,在Rt△ABH中,AH=√AB2−BH2=√42−22=2√3,∴AC=2AH=4√3,同理可求∠EAF=30°,∴∠CAE=∠BAF−∠BAC−∠EAF=120°−30°−30°=60°,∴S扇形CAE =60π⋅(4√3)2360=8π,∴S圆锥侧=S扇形CAE=8π,∵S 圆锥侧=πrl =πr ⋅AC =4√3πr ,∴4√3πr =8π,∴r =2√33, 所以答案是:2√33.小提示:本题考查的是正六边形的性质、扇形面积的计算、等腰三角形的性质、勾股定理、圆锥的侧面积,掌握扇形面积公式和圆锥侧面积公式是解题的关键.15、刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术》中提出了“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积,如图,若用圆的内接正十二边形的面积S 1来近似估计⊙O 的面积S ,设⊙O 的半径为1,则S −S 1=__________.答案:π−3分析:如图,过点A 作AC ⊥OB ,垂足为C ,先求出圆的面积,再求出△ABC 面积,继而求得正十二边形的面积即可求得答案.如图,过点A 作AC ⊥OB ,垂足为C ,∵⊙O 的半径为1,∴⊙O 的面积S =π,OA=OB=1,∴圆的内接正十二边形的中心角为∠AOB=360°12=30°,∴AC=12OB=12,∴S △AOB =12OB•AC=14, ∴圆的内接正十二边形的面积S 1=12S △AOB =3,∴则S −S 1=π−3,故答案为π−3.小提示:本题考查了正多边形与圆,正确的求出正十二边形的面积是解题的关键.解答题16、如图,CD 与EF 是⊙O 的直径,连接CE 、CF ,延长CE 到A ,连接AD 并延长,交CF 的延长线于点B ,过点F 作⊙O 的切线交AB 于点G ,点D 是AB 的中点.(1)求证:EF ∥AB ;(2)若AC =3,CD =2.5,求FG 的长.答案:(1)见解析;(2)65分析:(1)连接DE ,根据CD 和EF 都是⊙O 的直径得到∠DEA =∠ECF =90°,根据直角三角形的性质得到CD =AD =BD ,利用等腰三角形三线合一的性质推出∠ADE =∠CDE ,进而得到∠ADE =∠OED ,即可得到EF ∥AB ;(2)根据直角三角形斜边上的中线求得AB=2CD=5,勾股定理求得BC=4,由(1)可得EF=12AB,根据切线的性质可得FG⊥AB,根据sinB=FGBF =ACAB,代入数值,即可得到FC.(1)证明:连接DE,∵CD和EF都是⊙O的直径,∴∠DEA=∠ECF=90°,∵D是AB的中点,∴CD=AD=BD,∴∠ADE=∠CDE,∵OD=OE,∴∠OED=∠CDE,∴∠ADE=∠OED,∴EF∥AB;(2)连接DF,∵CD是⊙O的直径,∴∠DFC=90°,∴∠DFC=∠FCE=∠CED=90°,∴四边形CEDF是矩形,∴FC=DE,DE∥BC,∴AEEC =ADDB=1,∴AE=CE,∴DE是△ABC的中位线,∴DE=12BC,∵AB=2CD=5,AC=3,∴BC=√AB2−AC2=√52−32=4,∴FC=2.∴BF=BC−FC=4−2=2∵FG是⊙O的切线,∴GF⊥EF∵EF∥AB∴FG⊥AB∴∠BGF=∠BCA=90°∴sinB=FGBF =ACAB∴FG2=35∴FG=65小提示:此题考查了圆周角定理,矩形的判定定理及性质定理,勾股定理,三角形中位线的性质,熟记圆周角定理是解题的关键.17、如图,D是△ABC的BC边上一点,连结AD,作△ABD的外接圆O,将△ADC沿直线AD折叠,点C的对应点E 落在⊙O 上.(1)若∠ABC =30°,如图1.①求∠ACB 的度数.②若AD =DE ,求∠EAB 的度数.(2)若AD⌢=BE ⌢,AC =4,CD =2,如图2.求BC 的长. 答案:(1)①30°,②60°;(2)BC =6分析:(1)①根据折叠的性质可得∠ACD =∠AED ,根据等弧所对的圆周角即可求解;②根据等边对等角可得∠DAE =∠DEA ,根据(1)的结论可得∠ACB =∠ABC ,进而根据折叠的性质求得∠CAE =60°,进而根据∠CAB −∠CAE 即可求得∠BAE ,(2)根据AD⌢+DE ⌢=BE ⌢+DE ⌢,可得AE ⌢=DB ⌢,AE =BE ,根据折叠的性质可得DB =AE =4,进而即可求解.(1)①∵AD⌢=AD ⌢,∠ABC =30°, ∴∠AED =∠ABD =30°,∵将△ADC 沿直线AD 折叠,点C 的对应点E 落在⊙O 上,∴∠ACB =∠AED =30° ;②∵ AD =DE ,∴∠DAE =∠DEA ,∵∠DEA =∠DBA ,∴∠DAE =30°,∵将△ADC 沿直线AD 折叠,点C 的对应点E 落在⊙O 上,∴∠DAE =∠DAC =30°,△ABC 中,∠ABC =∠ACB =30°,则∠CAB =180°−∠ABC −∠ACB =120°,∵∠CAE =∠CAD +∠EAD =60°,∴∠EAB =∠CAB −∠CAE =120°−60°=60°,∴∠EAB =60°,(2)∵ AD⌢=BE ⌢ ∴AD⌢+DE ⌢=BE ⌢+DE ⌢ ∴AE⌢=DB ⌢ ∴AE =BE∵折叠∴AC =AE∴DB =AE =4∵CD =2∴BC =CD +DB =4+2=6小提示:本题考查了折叠的性质,同弧或等弧所对的圆周角相等,弧与弦的关系,三角形内角和定理的应用,综合运用以上知识是解题的关键.18、如图,C ,D 是以AB 为直径的半圆上的两点,∠CAB =∠DBA ,连结BC ,CD .(1)求证:CD ∥AB .(2)若AB =4,∠ACD =30°,求阴影部分的面积.答案:(1)答案见解析(2)23π 分析:(1)根据同弧所对的圆周角相等得到∠ACD =∠DBA ,根据 ∠CAB =∠DBA 得到∠CAB =∠ACD ,进而得到结论;(2)连结OC ,OD ,证明所求的阴影部分面积与扇形COD 的面积相等,继而得到结论.(1)证明:∵AD ⌒=AD ⌒,∴∠ACD =∠DBA ,又∵∠CAB =∠DBA ,∴∠CAB =∠ACD ,∴CD ∥AB ;(2)解:如图,连结OC ,OD .∵∠ACD =30°,∴∠ACD =∠CAB =30°,∴∠AOD =∠COB =60°,∴∠COD =180°-∠AOD -∠COB =60°.∵CD ∥AB ,∴S △DOC =S △DBC ,∴S 阴影=S 弓形COD +S △DOC =S 弓形COD +S △DBC=S 扇形COD ,∵AB =4,∴OA =2,∴S 扇形COD=nπr 2360=60×π×22360=23π.∴S阴影=2π.3小提示:本题主要考查扇形的面积,同弧所对的圆周角相等,平行线的判定,掌握定理以及公式是解题的关键.。
一、选择题1.在ABC 中,90,4,3C AC BC ∠=︒==,把它绕AC 旋转一周得一几何体,该几何体的表面积为( )A .24πB .21πC .16.8πD .36π 2.如图,在平行四边形ABCO 中,45C ∠=︒,点A ,B 在⊙O 上,点D 在优弧ADB 上,DA DB =,则AOD ∠的度数为( )A .165°B .155°C .145°D .135°3.如图,在平面直角坐标系中,P 是直线y =2上的一个动点,⊙P 的半径为1,直线OQ 切⊙P 于点Q ,则线段OQ 的最小值为( )A .1B .2C .3D .5 4.如图,已知AB 是O 的直径,AD 切O 于点A ,CE CB =.则下列结论中不一定正确的是( )A .OC BE ⊥B .//OC AE C .2COE BAC ∠=∠D .OD AC ⊥ 5.如图,在ABC 中,90C ∠=︒,7AB =,4AC =,以点C 为圆心、CA 为半径的圆交AB 于点D ,求弦AD 的长为( )A .4337B .327C .2337D .1676.以O 为中心点的量角器与直角三角板ABC 如图所示摆放,直角顶点B 在零刻度线所在直线DE 上,且量角器与三角板只有一个公共点P ,∠POB =40°,则∠CBD 的度数是( )A .50°B .45°C .35°D .40°7.如图,A 、B 、C 三点在O 上,D 是CB 延长线上的一点,40ABD ∠=︒,那么AOC ∠的度数为( ).A .80°B .70°C .50°D .40°8.点A ,B 的坐标分别为A (4,0),B (0,4),点C 为坐标平面内一点,BC ﹦2,点M 为线段AC 的中点,连接OM ,则OM 的最大值为( )A .2 1B .2+2C .2+1D .2-2 9.如图,大半圆中有n 个小半圆,若大半圆弧长为1L ,n 个小半圆弧长的和为2L ,大半圆的弦AB ,BC ,CD 的长度和为3L .则( )A .123L L L =>B .123L L L =<C .无法比较1L 、2L 、3L 间的大小关系D .132L L L >>10.如图,半径为1cm 的P 在边长为9πcm ,12πcm ,15πcm 的三角形外沿三遍滚动(没有滑动)一周,则圆P 所扫过的面积为( )cm 2A .73πB .75πC .76πD .77π11.如图,线段AB 是⊙O 的直径,弦CD 丄AB ,∠CAB =20°,则∠BOD 等于( )A .20°B .40°C .50°D .60°12.如图,在△ABC 中,(1)作AB 和BC 的垂直平分线交于点O ;(2)以点O 为圆心,OA 长为半径作圆;(3)⊙O 分别与AB 和BC 的垂直平分线交于点M ,N ;(4)连接AM ,AN ,CM ,其中AN 与CM 交于点P .根据以上作图过程及所作图形,下列四个结论:①BC =2NC ;②AB =2AM ;③点P 是△ABC 的内心;④∠MON +2∠MPN =360°. 其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .4二、填空题13.如图,I 是ABC 的内心,AI 的延长线与ABC 的外接圆相交于点D ,与BC 交于点E ,连接BI 、CI 、BD 、DC .下列说法:①CAD DAB ∠=∠,②AI BI CI ==,③1902BIC BAC ∠=︒+∠;④点D 是BIC △的外心;正确的有______.(填写正确说法的序号)14.已知O 的面积为π,则其内接正六边形的边长为______.15.如图,AB 是半圆O 的直径,且4AB =,30BAC ︒∠=,则AC 的长为_________.16.半径为5的⊙O 是锐角三角形ABC 的外接圆,AB=BC ,连结OB 、OC ,延长CO 交弦AB 于D ,若△OBD 是直角三角形,则弦BC 的长为______________.17.如图,正方形 ABCD 中,点 E 是 CD 边上一点,连接 AE ,过点 B 作 BG ⊥AE 于点 G , 连接 CG 并延长交 AD 于点 F ,当 AF 的最大值是 2 时,正方形 ABCD 的边长为______.18.如图,四边形ABCD 内接于O ,若76A ∠=︒,则C ∠=_______ °.19.如图,直线33y x =+交x 轴于点A ,交y 轴于点B .以A 为圆心,以AB 为半径作弧交x 轴于点A 1;过点A 1作x 轴的垂线,交直线 AB 于点B 1,以A 为圆心,以AB 1为半径作弧交x 轴于点 A 2;…,如此作下去,则点n A 的坐标为___________;20.如图,在⊙O 中,弦AC 、BD 相交于点E ,且AB BC CD ==,若∠BEC=130°,则∠ACD 的度数为_____三、解答题21.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,AC 是⊙O 的直径,E 是AB 上一点,30AEO DAC ∠=∠=︒,连接BD .(1)求证:OAE CDB △≌△;(2)连接DE ,若DE AB ⊥,2OA =,求BC 的长.22.如图,在等腰直角ABC 中,=90ACB ∠,12AB =,P 是AB 上一个动点,连结CP ,以CP 为斜边构造等腰直角CPQ (C 、Q 、P 按逆时针方向),射线PQ 与CA 交于点D .(1)证明:2=CP CD CA ⋅.(2)若12QD DP =,求CP 的长. (3)连接AQ ,记Q 关于直线AC 的对称点为Q ',若APC △的外接圆经过Q ',则APQ 的面积为________(直接写出答案).23.已知:如图,ABC 中,BC AC =,以BC 为直径的O 交AB 于点O ,过点D 作DE AC ⊥于点E ,交BC 的延长线于点F .求证:(1)AD BD =,(2)DF 是O 的切线. 24.在学习《圆》这一章时,老师给同学们布置了一道尺规作图题. 尺规作图:过圆外一点作圆的切线.已知:P 为O 外一点.求作:经过点P 的O 的切线. 小敏的作法如下:①连接OP ,作线段OP 的垂直平分线MN 交OP 于点C ;②以点C 为圆心,CO 的长为半径作圆,交O 于,A B 两点; ③作直线,PA PB .所以直线,PA PB 就是所求作的切线.根据小敏设计的尺规作图过程.(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)(2)完成下面的证明.证明:由作图可知点,A B 在以C 为圆心,CO 为半径的圆上,OAP OBP ∴∠=∠= ︒.( )(填推理的依据),PA OA PB OB ∴⊥⊥,OA OB 为O 的半径∴直线,PA PB 是O 的切线,( )(填推理的依据)25.如图,AC 为O 的直径,4AC =,B 、D 分别在AC 两侧的圆上,60BAD ∠=︒,BD 与AC 的交点为E .(1)求点O 到BD 的距离及OBD ∠的度数;(2)若2DE BE =,求cos OED ∠的值和CD 的长.26.如图,已知AB 是O 的直径,四边形AODE 是平行四边形,请用无刻度直尺按下列要求作图.(1)如图1,当点D 在圆上时,作BAC ∠的平分线;(2)如图2,当点D 不在圆上时,作BAC ∠的平分线.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【分析】以直线AC 为轴旋转一周所得到的几何体的表面积是圆锥的侧面积加底面积,根据圆锥的侧面积公式计算即可.【详解】解:根据题意得:圆锥的底面周长6π=, 所以圆锥的侧面积165152ππ=⨯⨯=, 圆锥的底面积239ππ=⨯=,所以以直线AC 为轴旋转一周所得到的几何体的表面积15924πππ=+=.故选:A .【点睛】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.也考查了扇形的面积公式.2.D解析:D【分析】连接OB ,根据平行四边形的性质可得∠OAB=∠C=45°,再根据等腰三角形的等边对等角得∠OBA=∠OAB=45°,则∠AOB=90°,由DA=DB 得∠AOD=∠BOD ,进而可求得∠AOD 的度数.【详解】解:连接OB ,∵四边形ABCO 是平行四边形,∴∠OAB=∠C=45°,∵OA=OB ,∴∠OBA=∠OAB=45°,∴∠AOB=90°,∵DA=DA ,∴∠AOD=∠BOD=12(360°﹣90°)=135°, 故选:D .【点睛】本题考查平行四边形的性质,等腰三角形的性质,圆心角、弧、弦的关系等知识,熟练掌握平行四边形的性质和等腰三角形的性质,熟知等弦所对的圆心角相等是解答的关键.3.C解析:C【分析】连接PQ 、OP ,如图,根据切线的性质得:PQ ⊥OQ ,再利用勾股定理得出OQ ,利用垂线段最短,当OP 最小时,OQ 最小,即可求解.【详解】连接PQ 、OP ,如图,∵直线OQ 切⊙P 于点Q ,∴PQ ⊥OQ ,在直角OPQ △中,2221OQ OP PQ OP =-=-,当OP 最小时,OQ 最小,当OP ⊥直线y =2时,OP 有最小值2,∴OQ 的最小值为2213-=,故选:C .【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径,也考查了勾股定理,熟练掌握切线的性质以及勾股定理是解答本题的关键.4.D解析:D【分析】分别根据平行线的判定与性质,以及圆周角定理对各选项进行逐一判断即可.【详解】B. ∵CE CB =,2BAE BAC ∴∠=∠, 又2BOC BAC ∠=∠,BAE BOC ∴∠=∠,//OC AE ∴,正确;A. AB 是O 的直径,∴∠AEB=90°,∵//OC AE ,OC BE ⊥,正确;C. ∵EC 所对的圆心角为COE ∠,EC 所对的圆周角为CAE ∠,2COE CAE ∴∠=∠,正确;D. 只有AE EC =时,才可证得OD AC ⊥,故不一定正确;故选D .【点睛】本题考查了圆周角定理,平行线的判定与性质,熟知圆周角定理及其推论是解答此题的关键.5.B解析:B【分析】过C作CF⊥AB于F,根据垂径定理得出AD=2AF,根据勾股定理求BC,根据三角形面积公式求出CF,根据勾股定理求出AF即可.【详解】过C作CF⊥AB于F,∵CF⊥AB,CF过圆心C,∴AD=2AF.∵△ABC中,∠ACB是直角,AC=4,AB=7,∴由勾股定理得:22227433AB AC-=-=由三角形的面积公式得:AC×BC=AB×CF,即33=7CF,∴433在△AFC中,由勾股定理得:222243316477 AC CF⎛⎫-=-=⎪⎪⎝⎭,∴AD=2AF=327.故选:B.【点睛】本题考查了勾股定理,垂径定理,三角形的面积等知识点的应用,关键是求出AF的长.6.D解析:D【分析】根据切线的性质得到∠OPB=90°,证出OP//BC,根据平行线的性质得到∠POB=∠CBD,于是得到结果.【详解】∵AB是⊙O的切线,∴∠OPB=90°,∵∠ABC=90°,∴OP//BC,∴∠CBD=∠POB=40°,故选D.【点睛】本题考查了切线的性质,平行线的判定和性质,熟练掌握切线的判定和性质是解题的关键.7.A解析:A【分析】作弧ABC所对的圆周角∠AEC,如图,先利用邻补角计算出∠ABC=140°,再利用圆内接四边形的性质计算出∠E=40°,然后根据圆周角定理得到∠AOC的度数.【详解】解:作弧ABC所对的圆周角∠AEC,∵∠ABD=40°,∴∠ABC=180°-40°=140°,∵∠AEC+∠ABC=180°,∴∠E=40°,∴∠AOC=2∠AEC=2×40°=80°.故选:A.【点睛】本题考查了圆内接四边形对角互补,以及圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.8.A解析:A【分析】根据同圆的半径相等可知:点C在半径为2的B上,通过画图可知,C在BD与圆B的交点时,OM最小,在DB的延长线上时,OM最大,根据三角形的中位线定理可得结论.【详解】解:如图,点C 为坐标平面内一点,2BC =,C ∴在B 上,且半径为2,取4OD OA ,连接CD , AM CM =,OD OA =,OM ∴是ACD ∆的中位线, 12OM CD , 当OM 最大时,即CD 最大,而D ,B ,C 三点共线时,当C 在DB 的延长线上时,OM 最大, 4OB OD ,90BOD ∠=︒,42BD ∴= 422CD , 1142222122OM CD , 即OM 的最大值为221;故选:A .【点睛】本题考查了坐标和图形的性质,三角形的中位线定理等知识,确定OM 为最大值时点C 的位置是解题的关键.9.A解析:A【分析】利用圆周长公式计算1L 和2L 的长.根据圆周长公式分别写出1L 和2L 的表达式进行比较,再根据“两点之间线段最短的性质”得出13L L >,即可选出答案.【详解】解:设n 个小半圆半径依次为1r ,2r ,⋯,n r .则大圆半径为()12n r r r ++⋯+()112n L r r r π∴=++⋯+,212n L r r r πππ=++⋯+()12n r r r π=++⋯+,12L L ∴=;根据“两点之间线段最短的性质”可得:13L L >,123L L L ∴=>..故选A .【点睛】本题考查了半圆弧长的计算,两点之间线段最短的性质,是基础题,难度不大. 10.A解析:A【分析】圆在三角形的三个角的顶点处旋转的路线是弧,通过观察可以发现圆转动时在三个角上共转动了圆心角360°,所以在三个顶点处转了一个圆的面积,在三个边上滚过的图形是以三角形边长为长,圆的直径为宽的矩形,然就分别计算,最后求和.【详解】解:根据运动特点可知三个顶点处转了一个圆的面积,在三个边上滚过的图形矩形 ∴圆P 所扫过的面积=π+(9π+12π+15π)×2=73π故选:A【点睛】解答本题的关键是,找出圆滚动一周的图形,并将图形进行分割,拼组,化难为易,列式解答即可.11.B解析:B【分析】由线段AB 是⊙O 的直径,弦CD 丄AB ,根据垂径定理的即可求得=BC BD ,然后由圆周角定理,即可求得答案.【详解】解:∵线段AB 是⊙O 的直径,弦CD 丄AB ,∴=BC BD ,∵∠CAB =20°,∴∠BOD=2∠CAB=2×20°=40°.故选:B.【点睛】此题考查了圆周角定理以及垂径定理.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.12.C解析:C【分析】利用垂径定理可对①②进行判断;利用圆周角定理可得到CM、AN为角平分线,则利用三角形内心的定义可对③进行判断;根据P是△ABC的内心得出∠APC=90°+12∠B,进而得出∠MON+∠B=180°,再代入求解即可.【详解】解:作BC的垂直平分线,则ON平分BC,则BC=2NC,所以①正确;作AB的垂直平分线,则OM平分AB,则AB=2AM,2AM>AB,所以②错误;∵M点为AB的中点,∴∠ACM=∠BCM,∵点N为BC的中点,∴∠BAN=∠CAN,故P点为△ABC的内心,所以③正确;∵∠APC=180°-∠PAC-∠PCA=180°-12∠BAC-12∠BCA=180°-12(∠BAC+∠BCA)=180°-1 2(180°-∠B)=90°+12∠B,∴2∠MPN=2∠APC=180°+∠B,又OM⊥AB,ON⊥BC,∴∠MON+∠B=180°,∴∠MON+2∠MPN=∠MON+180°+∠B=180°+180°=360°,故④正确,∴正确的结论有3个,故选:C.【点睛】本题考查了垂径定理、圆周角定理、三角形内心及外心的性质、线段的垂直平分线的尺规作图等,熟练掌握各图形的性质及尺规作图步骤是解决本题的关键.二、填空题13.①③④【分析】利用三角形内心的性质得到根据旋转的性质可对①进行判断;利用三角形内心的性质可对②进行判断;利用和三角形内角和定理得可对③判断;通过证明可得在证明可对④进行判断【详解】∵是的内心∴AD平解析:①③④【分析】利用三角形内心的性质得到BAD CAD∠=∠,根据旋转的性质可对①进行判断;利用三角形内心的性质可对②进行判断;利用12IBC ABC∠=∠,12ICB ACB∠=∠和三角形内角和定理得1902BIC BAC ∠=︒+∠,可对③判断;通过证明BID DBI ∠=∠,可得BD DI =,在证明BD CD =,可对④进行判断.【详解】∵I 是ABC 的内心,∴AD 平分BAC ∠,即BAD CAD ∠=∠,∴CAD ∠绕点A 顺时针旋转一定的角度一定能和DAB ∠重合,∴①正确;∵I 是ABC 的内心,∴点I 到三角形三边距离相等,∴②错误;∵BI 平分ABC ∠,CI 平分ACB ∠, ∴12IBC ABC ∠=∠,12ICB ACB ∠=∠, ∵()111801809022BIC IBC ICB ABC ACB BAC ∠=︒-∠-∠=︒-∠+∠=︒+∠ ∴③正确; ∵IBC IBA ∠=∠,BAI CAD CBD ∠=∠=∠,∴BAI ABI IBC DBC ∠+∠=∠+∠,∴BID DBI ∠=∠,∴BD DI =,∵CAD BAD ∠=∠,∴BD CD =,∴BD CD =,∴BD CD DI ==,∴点B 、I 、C 在以点D 为圆心,DB 为半径的圆上,即点D 是BIC △的外心,∴④正确.故答案为:①③④.【点睛】本题考查了三角形的内切圆与内心的性质,以及旋转的性质和三角形外心,熟练掌握三角形内切圆以及内心的性质是解答本题的关键.14.1【分析】首先根据圆的面积求出圆的半径再证明△AOB 是等边三角形即可得到结论【详解】解:如图的面积为设半径为r ∴解得∵OA=OB 为等边三角形故故答案为:1【点睛】本题考查的是正多边形和圆熟知正六边形解析:1【分析】首先根据圆的面积求出圆的半径,再证明△AOB 是等边三角形即可得到结论.【详解】解:如图,O 的面积为π,设半径为r ,2S r ππ∴==,∴21r =,解得,1r =, ∵360606AOB ︒∠==︒,OA=OB AOB ∴为等边三角形,故1AB OA ==.故答案为:1【点睛】本题考查的是正多边形和圆,熟知正六边形的半径与边长相等是解答此题的关键. 15.【分析】先根据可求得进而可求得再利用弧长公式计算即可求得答案【详解】解:∵∴∴∵∴∴的长为故答案为:【点睛】本题考查了圆周角定理弧长公式的应用熟练掌握圆周角定理弧长公式是解决本题的关键 解析:43π 【分析】先根据30BAC ∠=︒可求得260BOC BAC ∠=∠=︒,进而可求得180120AOC BOC ∠=︒-∠=︒,再利用弧长公式计算即可求得答案.【详解】解:∵30BAC ∠=︒,∴260BOC BAC ∠=∠=︒,∴180120AOC BOC ∠=︒-∠=︒,∵4AB =, ∴122AO AB ==, ∴AC 的长为120241803ππ⋅⋅=, 故答案为:43π. 【点睛】本题考查了圆周角定理,弧长公式的应用,熟练掌握圆周角定理,弧长公式是解决本题的16.或【分析】如图1当∠DOB=90°时推出△BOC是等腰直角三角形于是得到BC=;如图2当∠ODB=90°时推出△ABC是等边三角形解直角三角形得到BC=AB=【详解】如图1当∠DOB=90°时∴∠B解析:52或53【分析】如图1,当∠DOB=90°时,推出△BOC是等腰直角三角形,于是得到BC=252OB=;如图2,当∠ODB=90°时,推出△ABC是等边三角形,解直角三角形得到BC=AB=53.【详解】如图1,当∠DOB =90°时,∴∠BOC=90°∴△BOC是等腰直角三角形∴BC=252OB=⊥如图2,当∠ODB=90°时,即CD AB∴ AD=BD∴ AC=BC∵ AB=BC∴△ABC是等边三角形∴∠DBO=30°∵ OB=5∴353BD==∴ BC=AB=3综上所述:若△OBD是直角三角形,则弦BC的长为5253故答案为:5253.本题考查了三角形的外接圆与外心,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,正确的作出图形是解题的关键.17.8【分析】以AB为直径作圆O则∠AGB=90º当CF与圆O相切时AF最大AF=2由切线长定理的AF=FGBC=CG过F作FH⊥BC与H则四边形ABHF为矩形AB=FHAF=BH=2设正方形的边长为x解析:8.【分析】以AB为直径作圆O,则∠AGB=90º,当CF与圆O相切时,AF最大,AF=2,由切线长定理的AF=FG,BC=CG,过F作FH⊥BC与H,则四边形ABHF为矩形,AB=FH,AF=BH=2,设正方形的边长为x,在Rt△FHC中,由勾股定理得x2+(x-2)2=(x+2)2解之即可.【详解】以AB为直径作圆O,∵AB为直径,∴∠AGB=90º,当CF与圆O相切时,AF最大,AF=2,由切线长定理的AF=FG,BC=CG,过F作FH⊥BC与H,则四边形ABHF为矩形,AB=FH,AF=BH=2,设正方形的边长为x,则HC=x-2,FC=2+x,FH=x,在Rt△FHC中,由勾股定理得,x2+(x-2)2=(x+2)2,整理得:x2-8x=0,解得x=8,x=0(舍去),故答案为:8.【点睛】本题考查圆的切线问题,涉及切线长,直径所对的圆周角,引辅助圆与辅助线,正方形的性质,矩形的性质与判定,能综合运用这些知识解决问题特别是勾股定理构造分析是解题关键.18.104【分析】根据圆内接四边形的对角互补列式计算即可【详解】解:∵四边形ABCD内接于⊙O∴∠A+∠C=180°∴∠C=180°﹣∠A=180°﹣76°=104°故答案为:104【点睛】本题考查的是解析:104【分析】根据圆内接四边形的对角互补列式计算即可.【详解】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠A+∠C=180°,∴∠C=180°﹣∠A=180°﹣76°=104°,故答案为:104.【点睛】本题考查的是圆内接四边形的性质,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.19.(2n﹣10)【分析】根据题意先求出点AB的坐标再利用勾股定理求出AA1AA2AA3……AAn的长可得到点A1A2A3……An的坐标找到规律即可解答【详解】解:当x=0时y=当y=0时x=﹣1∴A(解析:(2n﹣1,0)【分析】根据题意,先求出点A、B的坐标,再利用勾股定理求出AA1、AA2、AA3……AA n的长,可得到点A1、A2、A3……A n的坐标,找到规律即可解答.【详解】解:当x=0时,y=0时,x=﹣1,∴A(﹣1,0),B(0,∴AA=,则点A1(1,0),B1(1,,12∴AA=,则点A2(3,0),B2(3,,2=AB14∴AA=,则点A3(7,0),B3(7,,3=AB28……∴可以得到A n的坐标为(2n﹣1,0),故答案为:(2n﹣1,0).【点睛】本题考查了一次函数图象上的点的坐标特征、图形的规律探究、圆的基本知识、勾股定理,解答的关键是利用勾股定理求得AA1、AA2、AA3……AA n的长,进而得到A1、A2、A3……A n的坐标的变化规律.20.105°【分析】根据圆周角定理的推论可得∠BCA=∠CBD=∠CDB然后根据三角形的内角和定理即可求出∠BCA与∠CED再在△CDE中利用三角形的内角和求解即可【详解】解:∵∴∠BCA =∠CBD =∠解析:105°【分析】根据圆周角定理的推论可得∠BCA =∠CBD =∠CDB ,然后根据三角形的内角和定理即可求出∠BCA 与∠CED ,再在△CDE 中利用三角形的内角和求解即可【详解】解:∵AB BC CD ==,∴∠BCA =∠CBD =∠CDB ,∵∠BEC =130°,∴∠BCA =∠CBD =25°,∠CED =50°,∴∠CDB =25°,∴∠ACD =180°﹣50°﹣25°=105°.故答案为:105°.【点睛】本题考查了圆周角定理的推论和三角形的内角和定理,熟练掌握上述知识是解题的关键.三、解答题21.(1)见解析;(2. 【分析】(1)借助同圆中,同弧上的圆周角相等,利用AAS 证明全等;(2) 过O 作OH AB ⊥,利用三角形全等,勾股定理,建立一元二次方程求解即可.【详解】解:(1)证明:∵AC 是O 的直径, ∴90ADC ∠=︒.∵30CAD ∠=︒,∴2AC CD =.∵2AC OA =,∴OA CD =.∵BC BC =,CD CD =,∴EAO CDB ∠=∠,CAD CBD ∠=∠.∵AEO DAC ∠=∠,∴AEO CBD ∠=∠.∴OAE CDB △≌△;(2)解:连接DE ,过O 作OH AB ⊥于H ,∴AH HB =.∵AO OC =,∴2BC OH =.设OH x =,∵30OEA CAD ∠=∠=︒, ∴3HE x =.由(1)知OAE CDB △≌△,∴AE DB =.∵AD AD =,∴60ABD ACD ∠=∠=︒.∵DE AB ⊥,∴30BDE ∠=︒.∴2DB BE =,AE DB =.∴2AE BE =.设AH HB y ==, 则3AE y x =+,3BE y x =-. ∴()323y x y x =. ∴33y x =.在Rt OAH 中,2OA =,33AH x =,OH x =,222OH AH OA +=,()222332x x +=. 解得177x =,277x =-(舍去). ∴77OH =.∴27BC OH ==. 【点睛】本题考查了圆周角的性质,垂径定理,勾股定理,方程思想,熟练运用圆周角定理,作辅助线,构造垂径定理是解题的关键.22.(1)ACPPCD ∆∆;(2)CP =3)6 【分析】(1)根据已知条件证明△ACP ∽△PCD 即可求解;(2)根据等腰直角△ABC 求出,设QD=x ,得到DP=2x,QP=3x=CQ ,利用勾股定理求出PC ,CD ,代入2=CP CD CA ⋅求出x 即可求解;(3)根据题意可知△APC 的外接圆是以点Q 为圆心,PQ 为半径的圆,求出△AQQ’、△CQQ’均为等边三角形,再分别求出APQ 的底和高,即可求解.【详解】(1)∵ABC 和CPQ 是等腰直角三角形∴∠A=∠CPQ=45°又∠ACP=∠PCD∴△ACP ∽△PCD ∴CP CD CA CP= ∴2=CP CD CA ⋅;(2)∵在等腰直角△ABC 中,∠ACB=90°,AB=12∴AB 2=AC 2+BC 2=2AC 2∴设QD=x ∵12QD DP = ∴DP=2x,QP=3x=CQ∴=,=∵2=CP CD CA ⋅∴()2⋅解得∴CP== (3)∵∠CAB=45°,△PCQ 是等腰直角三角形∴△APC 的外接圆是以点Q 为圆心,PQ 为半径的圆∵Q 关于直线AC 的对称点为Q ',∴QC=QQ’=QP=QA=Q’A=CQ’∴△AQQ’、△CQQ’均为等边三角形,故△AQC 为等腰三角形,设AC,QQ’交于H 点,AQ’,PQ 交于G 点根据对称性可知QQ’⊥AC,AQ’⊥PQ ,AH=12AC=32, ∵∠QAC=12(180°-120°)=30° ∴QH=12AQ , ∴AQ 2=QH 2+AH 2=14AQ 2+AH 2 解得AQ=26 ∴PQ=AQ=26=AQ’∵AG=12AQ’=6 ∴APQ 的面积为12QP×AG=12×26×6=6. 故答案为:6.【点睛】此题主要考查圆的综合问题,解题的关键是熟知圆周角定理、相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质.23.(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)如图(见解析),先根据圆周角定理可得90BDC ∠=︒,再根据等腰三角形的三线合一即可得证;(2)先根据等腰三角形的三线合一可得ACD BCD ∠=∠,再根据等腰三角形的性质可得ODC BCD ∠=∠,从而可得ACD ODC ∠=∠,然后根据平行线的判定与性质可得OD DF ⊥,最后根据圆的切线的判定即可得证.【详解】(1)如图,连接CD ,BC 是O 的直径,⊥,90∴∠=︒,即CD ABBDC=,又BC ACCD∴是AB边上的中线(等腰三角形的三线合一),∴=;AD BD(2)如图,连接OD,=⊥,BC AC CD AB,∴∠=∠,ACD BCD=,OC OD∴∠=∠,ODC BCD∴=∠∠,ACD ODC∴,OD AC//⊥,DE AC⊥,即DF AC∴⊥,OD DF又OD是O的半径,∴是O的切线.DF【点睛】本题考查了等腰三角形的三线合一、圆周角定理、圆的切线的判定等知识点,较难的是题(2),熟练掌握圆的切线的判定定理是解题关键.24.(1)见解析;(2)90;直径所对的圆周角是直角;经过半径外端,且与半径垂直的直线是圆的切线.【分析】(1)根据题意画图即可;(2)分别利用圆周角定理以及切线的判定方法得出答案.【详解】(1)如图(2)如图,连接OA,OB后,由作图可知点,A B在以C为圆心,CO为半径的圆上,OAP OBP∴∠=∠=90︒.(直径所对的圆周角是直角),PA OA PB OB∴⊥⊥,OA OB为O的半径∴直线,PA PB是O的切线,(经过半径外端,且与半径垂直的直线是圆的切线)【点睛】此题主要考查了切线的判定以及圆周角定理,正确把握切线的判定方法是解题关键.25.(1)1,30º;(2)12,2【分析】(1)作OF⊥BD于点F,连接OD,根据圆周角定理可得出∠DOB=120º,再由OB=OD=12AC=2,可得出∠OBD的度数,也可以得出OF的长度,(2)设BF=2x,则可表示出DF、EF的长度,从而可解出x的值,在Rt△OEF中,利用三角函数值的知识可求出∠OED的度数,也可得出cos∠OED的值,判断出DO⊥AC,然后利用等腰直角三角形的性质可得出CD的长度.【详解】(1)作OF⊥BD于点F,连接OD,∵∠BAD=60º,∴∠BOD=2∠BAD=120º,又∵OB=OD,∴∠OBD=30º,∵AC为⊙O的直径,AC=4,∴OB=OC=2,在Rt△BOF中,∵∠OFB=90º,OB=2,∠OBF=30º,∴OF=12OB=1,即点O到BD的距离等于1,(2)∵OB=OD ,OF ⊥BD 于点F ,∴BF=DF ,由DE=2BE ,设BE=2x ,则DE=4x ,BD=6x,EF =x,BF=3x ,∵3 ∴3333x EF ==, 在Rt △OEF 中,∠OFE=90º,∵tan ∠OED=OF =3EF∴∠OED=60º,cos ∠OED=12, ∴∠BOC=∠OED-∠OBD=30º,∴∠DOC=∠DOE-∠BOE=90º,∴∠C=45º,∴2OC=22【点睛】本题考查属于圆的综合题,涉及等腰三角形的性质,三角函数值,及勾股定理等知识,解答此类综合性题目,要求我们熟悉掌握一些小知识,做到将所学的知识融会贯通,难度较大.26.(1)见解析;(2)见解析.【分析】(1)由四边形AODE 是平行四边形,结合圆的 半径相等,可知四边形AODE 是菱形,利用菱形的性质即可做出BAC ∠的平分线;(2)延长OD 交于圆一点,连接该点与点A ,由此即可作出C BA ∠的平分线.【详解】解:(1)如图①:AD 即为所求.∵四边形AODE 是平行四边形点D 在圆上∴四边形AODE 是菱形∴AD平分BAC;(2)如图②:延长OD交于圆一点P,连接AP,同理可证AP即为所求.【点睛】此题考查尺规作图,关键是掌握圆的相关知识及角平分线的判定方法.。
压轴题圆的五种考法目录解题知识必备压轴题型讲练类型一、四点共圆类型二、圆中最值问题类型三、定点定长构造辅助圆类型四、定弦定角构造辅助圆类型五、对角互补构造辅助圆压轴能力测评(10题)类型一、四点共圆一.填空题1.(2022秋•大丰区期中)如图,ΔABC中,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°.以AD为弦的圆分别交AB、AC于E、F两点.点G在AC边上,且满足∠EDG=120°.若CD=4+22,则ΔDEG的面积的最小值是.【分析】连接EF,利用四点共圆和同弧所对的圆周角相等证明EF⎳DG,从而得到SΔEDG=S△EDG,当FG最小时,ΔDFG的面积就最小,作ΔDFG的外接圆O,过O点作OH⊥FG交于点H,连接OF、OG,DO+OH=12+22FG,当DO+OH最小时,FG就最小,当D、O、H三点共线时,DO+OH最小,此时DH⊥FG,在RtΔFHO中,(2FH)2=FH2+(2+2-2FH)2,求出FH=2,可得FG的最小值为22,再求SΔDFG =22+2,即ΔDEG的面积的最小值为22+2.【解答】解:连接EF,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°,∴∠B=45°,∠DAC=60°,∵∠BAC=105°,∵A、E、F、D四点共圆,∴∠EDF=75°,∵∠EDG=120°,∴∠FDG=45°,∵ED =ED ,∴∠EFD =∠FDG ,∴EF ⎳DG ,∴S ΔEDG =S △EDG ,∵CD =4+22,∠C =30°,∴AC =833+463,AD =433+263,∴AC 边上的高=AD ⋅DC AC=2+2,∴当FG 最小时,ΔDFG 的面积就最小,作ΔDFG 的外接圆O ,过O 点作OH ⊥FG 交于点H ,连接OF 、OG ,∵∠FDG =45°,∴∠FOG =90°,∵OF =GO ,∴ΔFOG 是等腰直角三角形,∵∠FOH =12∠FOG =45°,∴ΔFOH 是等腰直角三角形,∴FH =OH =12FG ,FO =2FH ,∴DO +OH =22FG +12FG =12+22FG ,∴当DO +OH 最小时,FG 就最小,∵DO +OH ≥DH ,∴当D 、O 、H 三点共线时,DO +OH 最小,此时DH ⊥FG ,∴DH =2+2,在Rt ΔFHO 中,(2FH )2=FH 2+(2+2-2FH )2,解得FH =2或FH =4+32,∵OH =2+2=FH +FO ,∴FH =2,∴FG 的最小值为22,∴S ΔDFG =12×22×(2+2)=22+2,∴ΔDEG 的面积的最小值为22+2,故答案为:22+2.【点评】本题考查圆的综合应用,熟练掌握圆心角与圆周角的关系,四点共圆的性质,三角形外接圆的性质是解题的关键.二.解答题2.(2022秋•建湖县期中)如图,在⊙O 的内接四边形ABCD 中,DB =DC ,∠DAE 是四边形ABCD 的一个外角.(1)若∠DAE =75°,则∠DAC =°;(2)过点D 作DE ⊥AB 于E ,判断AB 、AE 、AC 之间的数量关系并证明;(3)若AB =6、AE =2,求BD 2-AD 2的值.【分析】(1)根据四边形外接圆的性质,同弧所对的圆周角相等,可得∠DCB=∠DBC=∠DAC=75°;(2)过点D作DF⊥AC于点F,可证明ΔBDE≅ΔCDF(AAS),ΔADE≅ΔADF(AAS),则AC=AF+FC= AE+BE=AE+AE+AB=2AE+AB;(3)在RtΔBDE中,BD2=64+DE2,在RtΔAED中,AD2=4+ED2,再求解即可.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是圆O的内接四边形,∴∠BCD+∠BAD=180°,∵∠DAE是四边形ABCD的一个外角,∴∠DAE=∠BCD,∵BD=CD,∴∠CBD=∠DCB,∵弧CD所对的圆周角分别为∠CAD、∠CBD,∴∠CBD=∠CAD,∵∠DAE=75°,∴∠DCB=∠DBC=∠DAC=75°,故答案为:75;(2)过点D作DF⊥AC于点F,∵DE⊥AB,∴∠DEA=90°,∵∠ABD=∠ACD,BD=CD,∠E=∠DFC=90°,∴ΔBDE≅ΔCDF(AAS),∴DE=DF,AE=CF,∴∠ADE=∠ADF,又∵∠E=∠AFD,AD=AD,∴ΔADE≅ΔADF(AAS),∴AE=AF,∴AC=AF+FC=AE+BE=AE+AE+AB=2AE+AB,即AC=2AE+AB;(3)在RtΔBDE中,BD2=BE2+DE2,在RtΔAED中,AD2=AE2+ED2,∵AB=6,AE=2,∴BE=8,∴BD2=64+DE2,AD2=4+ED2,∴BD2-AD2=60.【点评】本题考查圆的综合应用,熟练掌握同弧所对的圆周角相等,四点共圆的性质,直角三角形勾股定理,三角形全等的判定及性质是解题的关键.3.(2023秋•鄞州区期中)如图,在△ABC 中,点D ,E 为AB ,AC 上的点,BE =CD ,DC ,BE 交于F ,△BDF 与△CEF 的外接圆相交于点G (异于F ),H 1,H 2分别为△ABC 和△ADE 的垂心.证明:(1)GF 平分∠BFC ;(2)H 1,H 2,G 三点共线.(注:利用坐标系、复数解题者不给分)【分析】(1)通过证明△BGE ≅△DGC 得出DG =BG ,然后由BG =DG 推导出∠BFG +∠DFG =180°,再由邻补角的性质得出∠BFG =∠GFC ,即可证明结论;(2)根据题意构造B 、E 、B ′、E ′四点共⊙P ,以及D 、C 、D ′、C ′四点共⊙Q ,然后由相似三角形推导出点H 1、H 2对于⊙P 和⊙Q 等幂,再由根轴的性质得出H 1H 2是PQ 的垂直平分线,最后根据GP =GQ 得到GM ⊥PQ ,进而证得三点共线.【解答】(1)证明:在△BGE 和△DGC 中,∠GBE =∠GDC ,BE =CD ,∠GEB =∠GCD ,∴△BGE ≅△DGC (ASA ).∴DG =BG ,∴BG =DG ,∵DBG +DG =2πR (R 为△BDF 的外接圆半径).∴∠BFG +∠DFG =180°.又∵∠GFC +∠DFG =180°,∴∠BFG =∠GFC ,∴GF 平分∠BFC .(2)证明:连接BH 1、DH 2并延长分别交AC 于B ′、D ′,连接CH 1、EH 2并延长交AB 于C ′、E ′.BE 中点为P ,CD 中点为Q .∵BB ′⊥AC ,EE ′⊥AB ,∴B 、E 、B ′、E ′四点共⊙P .∵DD ′⊥AC ,CC ′⊥AB ,∴D 、C 、D ′、C ′四点共⊙Q .∵∠DE ′H 2=∠ED ′H 2,∠DH 2E ′∽△EH 2D ′,∴△DE ′H2∽△ED ′H 2,∴DH 2:EH 2=E ′H 2:D ′H 2,∴DH 2⋅D ′H 2=EH 2⋅E ′H 2.同理得CH 1⋅C ′H 1=BH 1⋅B ′H 1.∴H 1,H 2在⊙P 和⊙Q 的根轴上.∵⊙P 和⊙Q 的根轴是过两圆的交点的直线.∴H 1,H 2在⊙P 和⊙Q 的公共弦JK 上.又∵BE =CD ,即⊙P 和⊙Q 是等圆,∴四边形PJQK 为菱形.∴H 1H 2是PQ 的垂直平分线,M 为PQ 中点.由(1)知△BGE ≅△DGC ,∵GP 、GQ 分别为△BGE 和△DGC 的对应边上的中线,∴GP =GQ ,∴点G 在PQ 的垂直平分线上.∴H 1,H 2,G 三点共线.【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,圆周角定理,圆幂定理,菱形的性质,等腰三角形的性质等.本题辅助线繁多,综合性强,通过四点共圆判断出H 1、H 2两点对于⊙P 和⊙Q 等幂是解答本题的关键.4.(2022秋•沙坪坝区校级期中)在ΔABC 中,已知AB =AC ,作AM ⊥BC ,D 是AM 上一点,∠DBC =30°,连接BD 、CD ,在BD 上截取DE =AD ,连接AE .(1)如图1所示,若∠BAC =90°,AD =3,求ΔABE 的周长;(2)如图2所示,若分别取AE 、AC 的中点N 、H ,连接MN 、MH ,求证:MN =MH ;(3)如图3所示,∠BAC =90°,BC =2,将AC 沿着直线AP 翻折得到AQ ,连接BQ ,直线BQ 交AP 于点P ,N 为AE 中点,当PN 取得最小值时,请直接写出ΔAPN 的面积.【分析】(1)过点D 作DL ⊥AE 于L ,则∠ALD =∠ELD =90°,由∠DBC =30°,可得BD =2DM ,设DM =x ,则BD =2x ,由勾股定理可得BM =3x ,AM =x +3,可得BM =CM =AM =33+32,AB =2BM =2×33+32=36+322,利用勾股定理可得AL =AD 2-DL 2=(3)2-32 2=32,进而可得AE =2AL =2×32=3,即可求得答案;(2)延长AM 至F ,使MF =AM ,在DF 上截取DT =DE ,连接EF ,ET ,设∠ABM =α,则∠BAM =90°-α,可证得ΔDET 是等边三角形,得出:DT =ET =DE =AD ,∠DTE =60°,再证得ΔABD ≅ΔEFT (SAS ),可得AB =EF =AC ,利用三角形中位线定理可得MN =12EF ,再由直角三角形性质可得MH =12AC ,即可证得结论;(3)连接CP ,先证得点P 在ΔABC 的外接圆⊙M 上,当且仅当点P 为半径MP 经过点N 时,PN 取得最小值,连接DN ,过点N 作NG ⊥AM 于G ,利用解直角三角形可得DM =BM ⋅tan30°=33,AD =DE =1-33,AN =EN =32AD =321-33 ,NG =12AN =12×321-33 =3-14,AG =3NG =3-34,GM =AM -AG =1-3-34=1+34,由勾股定理可得MN =GM 2+NG 2=1+34 2+3-14 2=22,PN =MP -MN =1-22,再利用S ΔAPN S ΔAMN =PN MN=2-1,即可求得答案.【解答】(1)解:过点D 作DL ⊥AE 于L ,则∠ALD =∠ELD =90°,∵∠BAC =90°,AB =AC ,AM ⊥BC ,∴AM =BM =CM ,∠BMD =90°,∠ABM =∠BAM =45°,∵∠DBC =30°,∴BD =2DM ,设DM =x ,则BD =2x ,∴BM =BD 2-DM 2=(2x )2-x 2=3x ,AM =x +3,∴3x =x +3,∴x =3+32,∴BM =CM =AM =33+32,∴AB =2BM =2×33+32=36+322,∵DE =AD ,∴∠DAE =∠DEA ,∵∠DAE +∠DEA =∠BDM =90°-30°=60°,∴∠DAE =∠DEA =30°,∴∠BAE =∠BAM -∠DAE =45°-30°=15°,∵∠ABD =∠ABM -∠DBC =45°-30°=15°,∴∠BAE =∠ABD ,∴AE =BE ,在Rt ΔADL 中,DL =12AD =32,∴AL =AD 2-DL 2=(3)2-322=32,∵DE =AD ,DL ⊥AE ,∴AE =2AL =2×32=3,∴ΔABE 的周长=AB +AE +BE =36+322+3+3=36+32+122;(2)证明:延长AM 至F ,使MF =AM ,在DF 上截取DT =DE ,连接EF ,ET ,设∠ABM =α,则∠BAM =90°-α,∵∠DBC =30°,∴∠BDT =60°,∠ABD =α-30°,BD =2DM ,∵DE =AD ,∴∠AED =∠DAE =30°,∴ΔDET 是等边三角形,∴DT =ET =DE =AD ,∠DTE=60°,∵AF =2(AD +DM )=AT +FT ,∴FT =2DM =BD ,∵∠EDT =∠ETD =60°,∴∠ADB =180°-60°=120°=∠ETF ,在ΔABD 和ΔEFT 中,AD =ET∠ADB =∠ETF BD =FT,∴ΔABD ≅ΔEFT (SAS ),∴AB =EF ,∵AB =AC ,∴EF =AC ,∵N 、M 分别是AE 、AF 的中点,∴MN =12EF ,∵点H 是Rt ΔACM 斜边AC 的中点,∴MH =12AC ,∴MN =MH ;(3)解:如图,连接CP ,由翻折得:∠ACP =∠AQP ,AC =AQ ,∵AB =AC ,∠BAC =90°,BC =2,AM ⊥BC ,∴AB =AQ ,AM =BM =CM =1,∴∠ABP =∠AQB ,∵∠AQB +∠AQP =180°,∴∠ABP +∠ACP =180°,∴点P 在ΔABC 的外接圆⊙M 上,当且仅当点P 为半径MP 经过点N 时,PN 取得最小值,如图,连接DN ,过点N 作NG ⊥AM 于G ,∵∠DBC =30°,∴DM =BM ⋅tan30°=33,∴AD =DE =1-33,∴AN =EN =32AD =321-33,∵∠AGN =90°,∠NAG =30°,∴NG =12AN =12×321-33 =3-14,∴AG =3NG =3-34,∴GM =AM -AG =1-3-34=1+34,在Rt ΔMNG 中,MN =GM 2+NG 2=1+342+3-14 2=22,∴PN =MP -MN =1-22,∴SΔAPNSΔAMN=PNMN=1-2222=2-1,∵SΔAMN=12AM⋅NG=12×1×3-14=3-18,∴SΔAPN=(2-1)SΔAMN=(2-1)×3-18=6-3-2+18.【点评】本题是几何综合题,考查了等腰三角形性质,等腰直角三角形性质,直角三角形性质,等边三角形性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,圆内接四边形的判定,三角形面积等,涉及知识点多,难度大,添加适当的辅助线是解题的关键与难点.5.(2022秋•鼓楼区期中)以下是“四点共圆”的几个结论,你能证明并运用它们吗?Ⅰ.若两个直角三角形有公共斜边,则这两个三角形的4个顶点共圆(图1、2);Ⅱ.若四边形的一组对角互补,则这个四边形的4个顶点共圆(图3);Ⅲ.若线段同侧两点与线段两端点连线的夹角相等,则这两点和线段两端点共圆(图4).(1)在图1、2中,取AC的中点O,根据得OA=OB=OC=OD,即A,B,C,D共圆;(2)在图3中,画⊙O经过点A,B,D(图5).假设点C落在⊙O外,BC交⊙O于点E,连接DE,可得=180°,所以∠BED=,得出矛盾;同理点C也不会落在⊙O内,即A,B,C,D共圆.结论Ⅲ同理可证.(3)利用四点共圆证明锐角三角形的三条高交于一点.已知:如图6,锐角三角形ABC的高BD,CE相交于点H,射线AH交BC于点F.求证:AF是ΔABC的高.(补全以下证明框图,并在图上作必要标注)(4)如图7,点P是ΔABC外部一点,过P作直线AB,BC,CA的垂线,垂足分别为E,F,D,且点D,E,F在同一条直线上.求证:点P在ΔABC的外接圆上.【分析】(1)根据直角三角形斜边中线的性质可得结论;(2)由圆周角的性质可得∠BED+∠A=180°,再结合题干条件,得出矛盾,由此可得出结论;(3)如图,连接DE,由点B、C、D、E四点共圆得∠BDE=∠ECB,由点A、D、H、E四点共圆得∠BDE=∠BAF,从而证明∠BAF+∠ABF=90°即可;(4)连接BP和CP,由点A,E,P,F四点共圆可得,∠BEF=∠BPF,由点C,P,D,F四点共圆可得∠CDF =∠CPF,再由外角的性质及角的和差可得∠BAC=∠BPC,由此可得点A,B,C,P四点共圆,即点P在ΔABC的外接圆上.【解答】解:(1)在图1、2中,取AC的中点O,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得OA=OB= OC=OD,即A,B,C,D共圆;故答案为:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;(2)在图3中,画⊙O经过点A,B,D(图5).假设点C落在⊙O外,BC交⊙O于点E,连接DE,可得∠BED+∠A=180°,∴∠BED=180°-∠A,得出矛盾;同理点C也不会落在⊙O内,即A,B,C,D共圆.结论Ⅲ同理可证.故答案为:∠BED+∠A;180°-∠A;(3)如图6,连接DE,由点B、C、D、E四点共圆得∠BDE=∠ECB,由点A、D、H、E四点共圆得∠BDE=∠BAF,∴∠ECB=∠BAF,∵∠BEC=90°,∴∠ECB+∠ABF=90°,∴∠BAF+∠ABF=90°,∴∠BFA=90°,∴AF为ΔABC的边BC上的高.(4)如图7,连接BP和CP,由点A,E,P,F四点共圆可得∠BEF=∠BPF,由点C,P,D,F四点共圆可得∠CDF=∠CPF,∵∠ADE=∠CDF,∴∠ADE=∠CPF,∵∠BAC=∠BEF+∠ADE,∠BPC=∠BPF+∠CPF,∴∠BAC=∠BPC,∴点A,B,C,P四点共圆,即点P在ΔABC的外接圆上.【点评】本题考查了圆的定义,直角三角形斜边上的中线等于斜边一半,圆内接四边形对角互补,圆周角定理,内心的定义.第(3)(4)题解题关键是选取适当的四点证明共圆,再利用圆周角定理证明角相等.类型二、圆中最值问题一.填空题6.(2022秋•长沙期中)如图,⊙O 的半径为1,P A ,PB 为⊙O 的切线,切点为A ,B ,∠APB =60°,点M 为劣弧AB 上一动点,过点M 作⊙O 的切线,分别交P A ,PB 于点E ,F ,EF 的最小值是.【分析】由切线的性质定理,全等三角形的判定和性质,三角形外心的性质,可以求解.【解答】解:连接OA ,OE ,OM ,OF ,OB ,∵P A ,PB 为⊙O 的切线,EF 切⊙O 于M ,∴OA ⊥P A ,OB ⊥PB ,OM ⊥EF ,∵四边形PBOA 内角和是360°,∴∠P +∠AOB =360°-∠P AB -∠PBA =180°,∴∠AOB =180°-∠P =120°,∵OE =OE ,OA =OM ,∴Rt ΔOAE ≅Rt ΔOME (HL ),∴∠AOE =∠MOE ,同理:∠MOF =∠BOF ,∴∠EOF =∠EOM +∠FOM =12∠AOB =60°,设ΔOEF 的外心是点C ,作CH ⊥EF 于H ,连接CO ,CE ,CF ,OM ,∵点C 是ΔOEF 的外心,∴OC =EC =FC ,∴∠CEF =∠CFE ,EH =FH ,∵∠ECF =2∠EOF =120°,∴∠CEF =30°,∴CH =12CE =12OC ,∵OC +CH ≥OM ,∴3CH ≥1,∴CH ≥13,∵tan ∠CEH =CH EH,∴EH =3CH ,∴EF =2EH =23CH ,∴EF ≥233,∴EF 的最小值是233,故答案为:233.【点评】本题考查有关圆的最值问题,关键是掌握切线的性质定理,全等三角形的判定和性质,三角形外心的性二.解答题7.(2022秋•东城区校级期中)对于平面直角坐标系xOy中的图形G和点P给出如下定义;Q为图形G上任意一点,若P,Q两点间距离的最大值和最小值都存在,且最大值是最小值的k倍,则称点P为图形G 的“k分点”.已知点N(3,0),A(1,0),B(0,3),C(1,-1).(1)①在点A,B,C中,线段ON的“2分点”是;②点D(a,0),若点C为线段OD的“二分点”,求a的值;(2)以点O为圆心,r为半径画图,若线段AN上存在⊙O的“二分点”,直接写出r的取值范围.【分析】(1)①分别求出点A、B、C到线段ON的最小值和最大值,看是否满足“2分点”定义即可,②对a的取值分情况讨论:0<a≤1,1<a≤2,a>2和a<0,根据“二分点”的定义可求解,(2)设线段AN上存在⊙O的“二分点”为M(m,0)(1≤m≤3).对r的取值分情况讨论0<r≤1,1<r<3且m<r,1<r<3且m>r,r≥3,根据二分点的定义可求解.【解答】(1)解:①如图,∵点A在ON上,故最小值为0,不符合题意,点B到ON的最小值为OB=3,最大值为BN=32+32=32,∴点B是线段ON的“2分点”,点C到ON的最小值为1,最大值为CN=22+12=5∴点C不是线段ON的“2分点”,故答案为:点B;②当0<a≤1时,点C到OD的最小值为CD=(1-a)2+(-1)2=2-2a+a2,点C到OD的最大值为CO=12+(-1)2=2,∴2=22-2a+a2,即2a2-4a+3=0,∵△<0,故无解,舍去;当1<a≤2时,点C到OD的最小值为1,点C到OD的最大值为CO=12+(-1)2=2,最大值不是最小值的2倍,所以舍去,当a>2时,点C到OD的最小值为1,点C到OD的最大值为CD=(a-1)2+(0-1)2=a2-2a+2,∵点C为线段OD的“二分点”,∴a2-2a+2=2×1,a1=1+3,a2=1-3(舍去),当a<0时,点C到OD的最小值为CO=12+(-1)2=2,点C到OD的最大值为CD=(1-a)2+(-1-0)2=a2-2a+2,∵点C为线段OD的“二分点”,同0<a≤1时,无解,舍去;综上,a=1+3.(2)如图所示,设线段AN上存在⊙O的“二分点”为M(m,0)(1≤m≤3),当0<r≤1时,最小值为:m-r,最大值为:m+r,m,∴2(m-r)=m+r,即r=13∵1≤m≤3,≤r≤1,∴13当1<r<3且m<r时,最小值为:r-m,最大值为r+m,∴2(r-m)=r+m,即r=3m,∵1≤m≤3,∴3≤r≤9,∵1<r<3,∴r不存在,当1<r<3且m>r时,最小值为:m-r,最大值为:m+r,m,∴2(m-r)=r+m,即r=13≤r≤1,∴13∵1<r<3,∴r 不存在.当r ≥3时,最小值为:r -m ,最大值为:m +r ,∴2(r -m )=r +m ,即r =3m ,∴3≤r ≤9.综上所述,r 的取值范围为13≤r ≤1或3≤r ≤9.【点评】本题考查坐标上的两点距离,勾股定理,点到圆的距离.根据题目所给条件,掌握“k 分点”的定义是解题的关键.8.(2022秋•江阴市期中)如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(-3,0),点B 在y 轴的正半轴上,且∠ABO =30°,以点B 为圆心,1为半径画⊙B ,与y 轴交于点C (点C 在点B 的下方),点Q 是AB 的中点,点P 是⊙B 上的一个动点,从点C 开始以5度/秒的速度沿圆周逆时针运动一周,设运动时间为t 秒.(1)如图1,连接OQ ,当OQ ⎳BP 时,求t 的值;(2)如图2,点P 在运动过程中,连接AP ,以AP 为边在左侧作等边ΔAPD ,①当t =12秒时,求点D 的坐标;②连接DQ ,当DQ 最大时,求此时t 的值和这个最大值.【分析】(1)如图,过点B 作BP ⎳OQ ,交⊙B 于点P 1,P 2,由平行得出点P 的旋转角,进而可得出时间t ;(2)①将线段AB 绕点A 逆时针旋转60°到线段AB ′,连接B ′D ,易证△AB ′D ≅ΔABP (SAS ),所以B ′D =BP =1,∠AB ′D =∠ABP =90°;过点B ′作B ′N ⊥x 轴于点N ,过点D 作DM ⊥B ′N 于点M ,所以∠M =∠ANB ′=90°,由互余可知,∠MBD ′=∠B ′AN ,所以∠B ′AB =60°,∠BAO =60°,所以∠B ′AN =60°,AN =3,B ′N =3,则MB ′=12,MD =32,进而可得点D 的坐标;②由旋转可知,点D 在以点B ′为圆心,1长为半径的圆上运动,当DQ 最大时,点D ,B ′,Q 三点共线,设⊙B与y 轴的另一个交点为C ′,则C ′(0,4),OC ′=4,由点Q 是AB 的中点可知,Q -32,32,B ′(-23,3),进而可得B ′Q =3,所以DQ =4,易证△AB ′Q ≅ΔABO (SSS ),进而可得ΔADQ ≅△AC ′O (SAS ),所以AD =AC ′,即此时点P 与点C ′重合,所以t =180°5°=36.【解答】解:(1)如图:∵ΔABO 是直角三角形,Q 是AB 中点,∴OQ =QA =QB ,∴∠BOQ =∠ABO =30°,又∵OQ ⎳BP 1,∴∠OBP 1=∠BOQ =30°,∴点P 的轨迹是⊙B 中30°圆心角所对的弧,∴t =30°5°=6,∵当点P 运动到P 1B 延长线与⊙B 的交点P 2时,点P 的轨迹是⊙B 中180°+30°=210°圆心角所对的弧,∴t =210°5°=42.故t 的值为6或42;(2)①如图,∵∠ABO =30°,OA =3,∴OB =3,AB =23,当t =12时,∠CBP =60°,∴∠ABP =90°,将线段AB 绕点A 逆时针旋转60°到线段AB ′,连接B ′D ,由旋转可知,∠BAB ′=60°,AB =AB ′=23,∵ΔADP 是等边三角形,∴∠DAP =60°,AD =AP ,∴∠B ′AD =∠BAP ,∴△AB ′D ≅ΔABP (SAS ),∴B ′D =BP =1,∠AB ′D =∠ABP =90°,过点B ′作B ′N ⊥x 轴于点N ,过点D 作DM ⊥B ′N 于点M ,∴∠M =∠ANB ′=90°,∴∠AB ′N +∠B ′AN =90°,∠MB ′D +∠AB ′N =90°,∴∠MB ′D =∠B ′AN ,∵∠B ′AB =60°,∠BAO =60°,∴∠B ′AN =60°,AN =3,B ′N =3,∴∠MB ′D =60°,∴MB ′=12,MD =32,∴MN =72.∴D -332,72;②由旋转可知,点D 在以点B ′为圆心,1长为半径的圆上运动,∴当DQ 最大时,点D ,B ′,Q 三点共线,如图所示,设⊙B 与y 轴的另一个交点为C ′,∴C ′(0,4),∴OC ′=4,∵点Q 为AB 的中点,∴AQ =BQ =3,AB ′=AB =23,由①可知,B (0,3),∴Q -32,32,B ′(-23,3),∴DQ =4,∴B ′Q =BO ,AQ =BQ =3,AB ′=AB =23,∴△AB ′Q ≅ΔABO (SSS ),∴∠AQB ′=∠AOB =90°,∵DQ =OC ′,AQ =AO ,∴ΔADQ ≅△AC ′O (SAS ),∴AD =AC ′,即此时点P 与点C ′重合,∴t =180°5°=36.综上,t =36,DQ 最大值是4.【点评】本题属于圆的综合题,涉及考查旋转的性质,等边三角形的性质,全等三角形的性质与判定,相似三角形的相似与判定,含30°的直角三角形的三边关系,根据题意得出点D 的轨迹是解题关键.类型三、定点定长构造辅助圆一.填空题9.(2023秋•常州期中)如图,点A ,B 的坐标分别为A (4,0),B (0,4),C 为坐标平面内一点,BC =2,点M 为线段AC 的中点,连接OM ,OM 的最大值为.【分析】先判断出点C 的运动轨迹是在半径为2的⊙B 上,再取OD =OA =4,连接OD ,则OM 是ΔACD 的中位线,OM =12CD ,进而可得OM 最大值时,CD 取最大值,此时D 、B 、C 三点共线,计算即可求出结果.【解答】解:∵C 为坐标平面内一点,BC =2,∴点C 的运动轨迹是在半径为2的⊙B 上,如图,取OD =OA =4,连接OD ,∵点M 为线段AC 的中点,∴OM 是ΔACD 的中位线,∴OM =12CD ,∴OM 最大值时,CD 取最大值,此时D 、B 、C 三点共线,此时在Rt ΔOBD 中,BD =42+42=42,∴CD =2+42,∴OM 的最大值是1+22.故答案为:1+22.【点评】本题考查了坐标和三角形的中位线,定点定长构造辅助圆等,解题关键是确定点C 的运动轨迹.二.解答题10.(2022秋•秀洲区期中)如图,ΔABC 中,AC =BC =4,∠ACB =90°,过点C 任作一条直线CD ,将线段BC 沿直线CD 翻折得线段CE ,直线AE 交直线CD 于点F .(1)小智同学通过思考推得当点E 在AB 上方时,∠AEB 的角度是不变的,请按小智的思路帮助小智完成以下推理过程:∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上.∴∠AEB =∠ACB =°.(2)若BE =2,求CF 的长.(3)线段AE 最大值为;若取BC 的中点M ,则线段MF 的最小值为.【分析】(1)根据AC =BC =EC ,得A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,根据圆周角定理可知∠AEB 的度数;(2)由ΔEFG 是等腰三角形可求出FG =1,利用勾股定理求出CG 的长,从而得出答案;(3)根据直径是圆中最大的弦知当AE 经过圆心C 时,线段AE 的最大值为2AC =8,取AB 的中点O ,连接OF ,可证∠AFB =90°,则点F 在以AB 为直径的圆O 上,当OF 经过点M 时,MF 最短,此时OF ⊥BC ,从而解决问题.【解答】解:(1)∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,∴∠AEB =12∠ACB =45°,故答案为:12,45;(2)由折叠可知,CD 垂直平分BE ,∴BE ⊥CD ,设CD 、BE 交于点G ,则GE =BG =12BE =1,∴∠FGE =90°,∵∠AEB =45°,∴FG =GE =1,在Rt ΔCEG 中,由勾股定理得,CG =CE 2-DE 2=15,∴CF =CG -FG =15-1;当点E 在AB 的下方时,如图,∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,∴∠EAB +∠EBA =12∠ACB =45°,即∠BEF =45°,由翻折可知,∠EGF=90°,EG=GB 12BE=1,∴ΔEGF是等腰直角三角形,∴GF=EG=1,在RtΔCEG中,CG=CE2-EG2=42-12=15,∴CF=15+1,综上所述,CF的长为15-1或15+1;(3)∵A,B,E,三点在以C为圆心,以AC为半径的圆上,∴当AE经过圆心C时,线段AE的最大值为2AC=8,在RtΔABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,∴AB=AC2+BC2=42,BM=CM=12BC=2,∠ABC=∠BAC=45°,连接BF,取AB的中点O,连接OF,如图,∵CD垂直平分BE,∠AEB=45°,∴BF=EF,∴∠EBF=∠AEB=45°,∴∠EFB=90°,∴∠AFB=90°,∴OF=12AB=OA=OB=22,∴点F在以点O为圆心,AB为直径的圆上,∵∠ACB=90°,∴点C在⊙O上,∴当OF经过点M时,MF最短,此时OF⊥BC,∴OM=BM⋅tan∠ABC=2×1=2,∴MF=OF-OM=22-2,即线段MF的最小值为22-2,故答案为:8;22-2.【点评】本题是圆的综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,线段垂直平分线的性质,圆周角定理,利用定点定长构造辅助圆是解题的关键.类型四、定弦定角构造辅助圆一.填空题11.(2023春•梁子湖区期中)如图,矩形ABCD的边AB=8,AD=6,M为BC的中点,P是矩形内部一动点,且满足∠ADP=∠P AB,N为边CD上的一个动点,连接PN,MN,则PN+MN的最小值为.【分析】先找出点P 的运动路线为以AD 为直径的圆,设圆心为O ,作点M 关于直线DC 的对称点M ′,连接OM ′交⊙O 于点P ′,可推出M ′P ′的长即为PN +MN 的最小值,再求出M ′P ′的长即可.【解答】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAD =90°,∵∠ADP =∠P AB ,∴∠ADP +∠P AD =∠P AB +∠P AD =∠BAD =90°,∴点P 的运动路线为以AD 为直径的圆,作以AD 为直径的⊙O ,作点M 关于直线DC 的对称点M ′,连接OM ′交⊙O 于点P ′,连接M ′N ,OP ,则OP =OP ′=3,M ′N =MN ,∴PN +MN =PN +M ′N =PN +M ′N +OP -OP ′≥OM ′-OP ′=OM ′-3,∴PN +MN 的最小值为OM ′-3;连接OM ,∵四边形ABCD 是矩形,点O 是AD 的中点,点M 为BC 的中点,∴OD =12AD =12BC =CM =3,OD ⎳CM ,∠ODC =90°,∴四边形OMCD 是矩形,∴OM =DC =AB =8,∵点M 关于直线DC 的对称点M ′,∴M ′M =2MC =6,在Rt △M ′OM 中,由勾股定理,得OM ′=OM 2+M ′M 2=82+62=10,∴PN +MN 的最小值为OM ′-3=10-3=7,故答案为:7.【点评】本题考查轴对称-最短路线问题,矩形的性质,勾股定理,能利用一条线段的长表示两线段的和的最小值是解题的关键.二.解答题小赵同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题,如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.我们把这个过程称为“化隐圆为显圆”.①已知:如图1,OA =OB =OC ,若∠AOB =50°,求∠ACB 的度数.解:若以点O 为圆心,OA 为半径作辅助圆,∠AOB 是⊙O 的圆心角,而∠ACB 是圆周角,从而可容易得到∠ACB = °.②如图2,点P 为正方形ABCD 内一点,且∠BPC =90°,若AB =4,求AP 的最小值.解:∵BC =4,∠BPC =90°,∴点P 在以BC 为直径的圆上,设圆心为点O ,则O 、P 、A 三点共线时AP 最小,最小值为 .(2)【问题解决】①如图3,在平行四边形ABCD 中,已知AB =4,BC =6,∠ABC =60°,点P 是BC 边上一动点(点P 不与B ,C 重合),连接AP ,作点B 关于直线AP 的对称点Q ,则线段QC 的最小值为 .②如图4,△ABC 中,∠BAC =90°,AB =4,AC =3,D 为AC 上一动点,以AD 为直径的⊙O 交BD 于E ,求线段CE 的最小值.(3)【问题拓展】如图5,在平面直角坐标系中,已知两点A (2,3),B (6,7),x 轴上有一动点P ,当∠APB 最大时,直接写出点P 的坐标 .【分析】(1)①利用圆周角定理即可求得答案;②由正方形性质可得:∠ABC =90°,BC =AB =4,OB =12BC =2,由勾股定理得:AO =25,推出点P 在以BC 为直径的⊙O 上,则O 、P 、A 三点共线时AP 最小,即可求得答案;(2)①过点A 作AH ⊥BC 于H ,利用解直角三角形得AH =AB ⋅sin ∠ABC =23,BH =AB ⋅cos ∠ABC =2,CH =BC -BH =4,由勾股定理得AC =27,再由AQ =AB =4,可得点Q 在以A 为圆心AB 为半径的⊙A 上,即当C 、Q 、A 三点共线时QC 最小,QC 的最小值=AC -AQ =27-4;②连接AE ,由AD 是⊙O 的直径,可得∠AED =90°,推出∠AEB =90°,即点E 在以AB 为直径的圆上,进而可得当C 、E 、Q 三点共线时,CE 最小,运用勾股定理即可求得答案;(3)当∠APB 最大时,过A 、B 两点的⊙O ′与x 轴相切,利用待定系数法可得直线AB 的解析式为y =x +1,线段AB 的垂直平分线为y =-x +9,设O ′(m ,-m +9),根据O ′A =O ′B =O ′P ,建立方程求解即可得出答【解答】解:(1)①如图1,以点O为圆心,OA为半径作辅助圆⊙O,∵AB =AB ,∠AOB=50°,∠AOB=25°,∴∠ACB=12故答案为:25.②点P为正方形ABCD内一点,且∠BPC=90°,若AB=4,求AP的最小值.如图②,以BC为直径作⊙O,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,BC=AB=4,BC=2,∴OB=12在Rt△ABO中,AO=AB2+OB2=42+22=25,∵BC=4,∠BPC=90°,∴点P在以BC为直径的⊙O上,则O、P、A三点共线时AP最小,∴AP的最小值=AO-OP=25-2,故答案为:25-2.(2)①如图3,过点A作AH⊥BC于H,∵AB=4,BC=6,∠ABC=60°,则AH=AB⋅sin∠ABC=4sin60°=23,BH=AB⋅cos∠ABC=4cos60°=2,∴CH=BC-BH=6-2=4,在Rt△ACH中,AC=AH2+CH2=(23)2+42=27,∵点B与点Q关于直线AP对称,∴AQ=AB=4,∴点Q在以A为圆心AB为半径的⊙A上,∴当C、Q、A三点共线时QC最小,QC的最小值=AC-AQ=27-4,故答案为:27-4.②如图4,连接AE,∵AD是⊙O的直径,∴∠AED=90°,∴∠AEB=180°-∠AED=90°,以AB 为直径作⊙Q ,交⊙O 于E ,当C 、E 、Q 三点共线时,CE 最小,∵△ABC 中,∠BAC =90°,AB =4,AC =3,∴QE =AQ =12AB =2,∴CQ =AC 2+AQ 2=32+22=13,∴CE =CQ -QE =13-2,故线段CE 的最小值为13-2.(3)当∠APB 最大时,过A 、B 两点的⊙O ′与x 轴相切,设直线AB 的解析式为y =kx +b ,把A (2,3),B (6,7)代入,得:2k +b =36k +b =7 ,解得:k =1b =1 ,∴直线AB 的解析式为y =x +1,∵线段AB 的中点坐标为(4,5),圆心O ′在AB 的垂直平分线上,∴线段AB 的垂直平分线为y =-x +9,设O ′(m ,-m +9),∵O ′A =O ′B =O ′P ,∴(m -2)2+(-m +9-3)2=(-m +9)2,解得:m =42-1或m =-42-1(舍去),∴点P 的坐标为(42-1,0),故答案为:42-1.【点评】本题是圆的综合题,考查了圆的有关知识,正方形的性质,平行四边形的性质,解直角三角形等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.13.(2022秋•泗洪县期中)已知:⊙O 和⊙O 外一点P .(1)如图甲,P A 和PB 是⊙O 的两条切线,A 、B 分别为切点,求证:P A =PB .(2)尺规作图:在图乙中,过P 点画⊙O 的两条切线PE 、PF ,E 、F 为切点(要求:保留作图痕迹,不写作法).【分析】(1)如图,连接OP、OA、OB.只要证明RtΔP AO≅RtΔPBO(HL),可得P A=PB.(2)以OP为直径作⊙O′,两圆交于点E、F,直线PE、PF即为所求;【解答】解:(1)如图,连接OP、OA、OB.∵P A、PB是切线,∴P A⊥OA,PB⊥OB,∴∠P AO=∠PBO=90°,在RtΔP AO和RtΔPBO中,OP=OP,OA=OB∴RtΔP AO≅RtΔPBO,∴P A=PB.(2)以OP为直径作⊙O′,两圆交于点E、F,直线PE、PF即为所求;【点评】本题考查切线的性质、全等三角形的判定和性质,直径的性质等知识,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,学会利用辅助圆解决问题,属于中考常考题型.类型五、对角互补构造辅助圆14.(2021秋•越秀区校级期中)如图1,在ΔABC中,∠ACB=90°,CD平分∠ACB,且AD⊥BD于点D.(1)判断ΔABD的形状;(2)如图2,在(1)的结论下,若BQ=22,DQ=3,∠BQD=75°,求AQ的长;(3)如图3,在(1)的结论下,若将DB绕着点D顺时针旋转α(0°<α<90°)得到DP,连接BP,作DE⊥BP交AP于点F.试探究AF与DE的数量关系,并说明理由.【分析】(1)由∠ACB+∠ADB=90°+90°=180°,知点A、C、B、D上四点共圆,则∠ACD=∠ABD=45°,即可得出结论;(2)将ΔADQ绕点D顺时针旋转90°得ΔBDE,连接EQ,过点B作EQ的垂线,交EQ的延长线于H,得ΔQDE是等腰直角三角形,从而可解直角三角形BQH,在RtΔBEH中,利用勾股定理得可求出BE的长度,从而解决问题;(3)在AF上截取AM=PF,利用SAS证明ΔADM≅ΔPDF,得∠ADM=∠PDE,DM=DF,可证明ΔMDF、ΔPEF是等腰直角三角形,从而解决问题.【解答】解:(1)∵∠ACB=90°,CD平分∠ACB,∴∠ACD=45°,∵∠ACB+∠ADB=90°+90°=180°,∴点A、C、B、D上四点共圆,∴∠ACD=∠ABD=45°,∴∠BAD=∠ABD=45°,∴ΔABD是等腰直角三角形;(2)将ΔADQ绕点D顺时针旋转90°得ΔBDE,连接EQ,过点B作EQ的垂线,交EQ的延长线于H,∴DQ=DE,∠QDE=90°,AQ=BE,∴ΔQDE是等腰直角三角形,∴∠DQE=45°,∴QE=2DQ=32,∵∠BQD=75°,∴∠BQE=∠BQD+∠DQE=120°,∴∠BQH=60°,BQ=2,BH=6,∴QH=12在RtΔBEH中,由勾股定理得BE=BH2+EH2=(42)2+(6)2=38,∴AQ=BE=38;(3)AF=2DE.,理由如下:如图,在AF上截取AM=PF,∵DA=DP,∴∠DAM=∠DPF,∴ΔADM≅ΔPDF(SAS),∴∠ADM=∠PDE,DM=DF,∵BD=DP,DE⊥BP,∴∠BDE=∠PDE,∴∠ADM=∠BDE,∴ΔMDF是等腰直角三角形,∴∠MFD=45°,MF=2DF,∴∠EFP=45°,∴ΔPEF是等腰直角三角形,∴PF=2EF,∴AF=2DE.【点评】本题主要考查了等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,含30°角的直角三角形的性质,勾股定理,四点共圆等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.15.(2021秋•西城区校级期中)如图,ΔABC为等边三角形,点P是线段AC上一动点(点P不与A,C重合),连接BP,过点A作直线BP的垂线段,垂足为点D,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,连接DE,CE.(1)求证:BD=CE;(2)延长ED交BC于点F,求证:F为BC的中点;(3)若ΔABC的边长为1,直接写出EF的最大值.【分析】(1)利用SAS证明ΔBAD≅ΔCAE,即可得出结论;(2)过点C作CG⎳BP交DF的延长线于点G,利用等角对等边可得CG=CE,由(1)ΔBAD≅ΔCAE,得BD=CE,再利用AAS证明ΔBDF≅ΔCGF,从而解决问题;(3)由(2)知∠AFC=∠AEC=90°,则点A,F,C,E四点在以AC为直径的圆上,故EF的最大值为直径.【解答】(1)证明:∵线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,∴ΔADE是等边三角形,∴AD=AE,∠DAE=60°,∵ΔABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,∴∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,在ΔBAD和ΔCAE中,AB=AC∠BAD=∠CAE AD=AE,∴ΔBAD≅ΔCAE(SAS),∴BD=CE;(2)证明:如图,过点C作CG⎳BP交DF的延长线于点G,∴∠G=∠BDF,∴∠G =30°,由(1)可知,BD =CE ,∠CEA =∠BDA ,∵AD ⊥BP ,∴∠BDA =90°,∴∠CEA =90°,∵∠AED =60°,∴∠CED =30°=∠G ,∴CE =CG ,∴BD =CG ,在ΔBDF 和ΔCGF 中,∠BDF =∠G∠BFD =∠CFG BD =CG,∴ΔBDF ≅ΔCGF (AAS ),∴BF =FC ,即F 为BC 的中点;(3)解:如图,连接AF ,∵ΔABC 是等边三角形,BF =FC ,∴AF ⊥BC ,∴∠AFC =90°,∴∠AFC =∠AEC =90°,∴点A ,F ,C ,E 四点在以AC 为直径的圆上,∴EF 的最大值为直径,即最大值为1.【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,四点共圆等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.16.(2023秋•东城区校级期中)如图1,在Rt ΔABC 中,∠ABC =90°,BA =BC ,直线MN 是过点A 的直线CD ⊥MN 于点D ,连接BD .(1)观察猜想张老师在课堂上提出问题:线段DC ,AD ,BD 之间有什么数量关系.经过观察思考,小明出一种思路:如图1,过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E ,进而得出:DC +AD =BD .(2)探究证明将直线MN 绕点A 顺时针旋转到图2的位置写出此时线段DC ,AD ,BD之间的数量关系,并证明(3)拓展延伸在直线MN 绕点A 旋转的过程中,当ΔABD 面积取得最大值时,若CD 长为1,请直接写BD 的长.【分析】(1)由题意:ΔBAE≅ΔBCD,推出AE=CD,BE=BD,推出CD+AD=AD+AE=DE,ΔBDE是等腰直角三角形,推出DE=2BD,可得DC+AD=2BD;(2)结论:AD-DC=2BD.过点B作BE⊥BD,交MN于点E.AD交BC于O.只要证明ΔCDB≅ΔAEB,即可解决问题;(3)如图3中,当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的右侧时,ΔABD的面积最大.【解答】解:(1)如图1中,由题意:ΔBAE≅ΔBCD,∴AE=CD,BE=BD,∴CD+AD=AD+AE=DE,∵ΔBDE是等腰直角三角形,∴DE=2BD,∴DC+AD=2BD,故答案为2.(2)AD-DC=2BD.证明:如图,过点B作BE⊥BD,交MN于点E.AD交BC于O.∵∠ABC=∠DBE=90°,∴∠ABE+∠EBC=∠CBD+∠EBC,∴∠ABE=∠CBD.∵∠BAE+∠AOB=90°,∠BCD+∠COD=90°,∠AOB=∠COD,∴∠BAE=∠BCD,∴∠ABE=∠DBC.又∵AB=CB,∴ΔCDB≅ΔAEB,∴CD=AE,EB=BD,∴△BD为等腰直角三角形,DE=2BD.∵DE=AD-AE=AD-CD,∴AD-CD=2BD.(3)如图3中,易知A、B、C、D四点共圆,当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的右侧时,ΔABD的面积最大.。
一、选择题1.如图,四个水平放置正方形的边长都为4,顶点A 、B 、C 是圆上的点,则此圆的面积为( )A .72πB .85πC .100πD .104π 2.如图,AB 是半圆O 的直径,20BAC =︒∠,则D ∠的度数是( )A .70°B .100°C .110°D .120°3.如图在ABC 中,∠B=90°,AC=10,作ABC 的内切圆圆O ,分别与AB 、BC 、AC 相切于点D 、E 、F ,设AD=x ,ABC 的面积为S ,则S 关于x 的函数图像大致为( )A .B .C .D .4.如图,AB 是⊙O 的切线,B 为切点,AC 经过点O ,与⊙O 分别相交于点D 、C .若∠ACB=30°,AB= 3,则阴影部分的面积( )A .3B .3C .3π6-D .3π6- 5.已知⊙O ,如图,(1)作⊙O 的直径AB ;(2)以点A 为圆心,AO 长为半径画弧,交⊙O 于C ,D 两点;(3)连接CD 交AB 于点E ,连接AC ,BC .根据以上作图过程及所作图形,有下面三个推断:①CE DE =;②3BE AE =;③2BC CE =.其中正确的推断的个数是( )A .0个B .1个C .2个D .3个 6.如图,在O 中,AB ,AC 为互相垂直且相等的两条弦,⊥OD AB ,OE AC ⊥,垂足分别为D ,E ,若4AB =,则O 的半径是( )A .2B .2C .3D .427.如图,在等边ABC 中,点O 在边AB 上,O 过点B 且分别与边AB BC 、相交于点D 、E ,F 是AC 上的点,判断下列说法错误的是( )A .若EF AC ⊥,则EF 是O 的切线B .若EF 是O 的切线,则EF AC ⊥ C .若32BE EC =,则AC 是O 的切线D .若BE EC =,则AC 是O 的切线 8.如图,A 、B 、C 三点在O 上,D 是CB 延长线上的一点,40ABD ∠=︒,那么AOC ∠的度数为( ).A .80°B .70°C .50°D .40°9.点A ,B 的坐标分别为A (4,0),B (0,4),点C 为坐标平面内一点,BC ﹦2,点M 为线段AC 的中点,连接OM ,则OM 的最大值为( )A .22+1B .22+2C .42+1D .42-2 10.如图,PA 、PB 、CD 是O 的切线,切点分别是A 、B 、E ,CD 分别交PA 、PB 于C 、D 两点,若60APB ∠=︒,则COD ∠的度数( )A .50°B .60°C .70°D .75°11.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,AB 为⊙O 的直径,点C 为BD 的中点.若50A ∠=︒,则B 的度数是( )A .50︒B .55︒C .60︒D .65︒12.如图,ABC 的顶点A 是O 上的一个动点,90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,边AC ,AB 分别交O 于点E ,D ,分别过点E ,D 作O 的切线交于点F ,且点F 恰好在边BC 上,连接OC ,若O 的半径为6,则OC 的最大值为( )A .393+B .2103+C .353+D .53二、填空题13.下列说法:①弦是圆上任意两点之间的部分;②平分弦的直径垂直于弦;③垂直于弦的直线平分弦所对的两条弧;④直径是最长的弦;⑤弦的垂直平分线经过圆心;⑥直径是圆的对称轴.其中正确的是________.14.如图,点A ,B ,C 在圆O 上,54ACB ∠=︒,则ABO ∠的度数是______.15.如图,A 是半径为1的O 外一点,2OA =,AB 是O 的切线,点B 是切点,弦//BC OA ,连接AC ,则图中阴影部分的面积为________.16.如图所示,已知矩形ABCD 的边3AB cm =,4AD cm =.以点A 为圆心作圆,使B ,C ,D 三点中至少有一点在圆外,且至少有一点在圆内,此圆半径R 的取值范围是______.17.如图,AB AC 、分别为O 的内接正方形、内接正三角形的边,BC 是圆内接正n 边形的一边,则n 的值为_______________________.18.已知,O 的弦AB 与O 的半径相等,则弦AB 所对的圆周角的度数为______. 19.已知圆心O 到直线l 的距离为5,⊙O 半径为r ,若直线l 与⊙O 有两个交点,则r 的值可以是________.(写出一个即可)20.如图,△ABC 内接于O ,∠BAC=45°,AD ⊥BC 于D , BD=6,DC=4,则AD 的长是_____.三、解答题21.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位的正方形,在建立平面直角坐标系后,ABC ∆的顶点均在格点上,点B 的坐标为()1,0.(1)画出ABC ∆关于x 轴对称的111A B C ∆,写出1C 点的坐标;(2)画出将ABC ∆绕原点O 按逆时针旋转90︒所得的222A B C ∆,写出2B 点的坐标并求出A 运动经过的路径的长度.22.如图,在Rt △OAB 中,∠OAB =90°,且点B 的坐标为(4,2).(1)画出△OAB 关于绕着点O 逆时针旋转180°得到的△OA 1B 1,并写出点B 1的坐标; (2)点A 旋转到点A 1所经过的路径长为__________(结果保留π).23.对于平面上两点,A B ,给出如下定义:以点A 或B 为圆心,AB 长为半径的圆称为点,A B 的“共径圆”.点,A B 的“共径圆”的示意图如图所示.(1)已知点A 的坐标为(0,0),点B 的坐标为(3,4),则点,A B 的“共径圆”的面积为_______________;(2)已知点A 在以坐标原点为圆心,以1为半径的圆上,点B 在直线4y x =-+上,求点,A B 的“共径圆”的半径最小值;(3)已知点A 的坐标为(0,0),点B 是x 轴及x 轴上方的点,如果直线y x b =+上存在两个点B ,使得点,A B 的“共径圆”的面积为4π,直接写出满足条件的b 的取值范围.24.如图,AB 为⊙O 的直径,C ,D 是⊙O 上的点,P 是⊙O 外一点,AC ⊥PD 于点E ,AD 平分∠BAC .(1)求证:PD 是⊙O 的切线;(2)若DE=3,,∠BAC=60°,求⊙O 的半径.25.如图,O 是ABC 的外接圆,且AB AC =,点D 在弧BC 上运动,过点D 作//DE BC ,DE 交AB 的延长线于点E ,连接AD 、BD .(1)求证:ADB E ∠=∠;(2)当6AB =,3BE =时,求AD 的长?(3)当点D 运动到什么位置时,DE 是O 的切线?请说明理由. 26.如图,AB 是O 的直径,AM 和BN 是它的两条切线,DE 切O 于点E ,交AM 于点D ,交BN 于点C ,F 是CD 的中点,连接OF .OD BE;(1)求证://(2)猜想:OF与CD有何数量关系?并说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】连接BC,作AB,BC的垂直平分线,交点为点O,连接OB,OC,根据垂直平分线可得AE=BE=2,DE=4×4=16,DC=4+2=6,设OD=x,则OE=16-x,再根据OB=OC即可列出方程求得x=7,最后再根据圆的面积公式计算即可.【详解】解:如图,连接BC,作AB,BC的垂直平分线,交点为点O,连接OB,OC,则OB=OC,AE=BE=2,DE=4×4=16,DC=4+2=6,设OD=x,则OE=16-x,∵OB=OC,∴OB2=OC2,∴22+(16-x) 2=62+x2,解得x=7,∴r2=OB2=22+92=85,∴圆的面积S=πr2=85π,故选:B.【点睛】本题考查了作三角形的外心,垂径定理的应用,圆的面积公式,熟练掌握垂径定理是解决本题的关键.2.C解析:C【分析】先根据圆周角定理可得90ACB ∠=︒,再根据直角三角形的性质可得70B ∠=︒,然后根据圆内接四边形的性质即可得.【详解】AB 是半圆O 的直径,90ACB ∴∠=︒,20BAC ∠=︒,9070B BAC ∴∠=︒-∠=︒, 又四边形ABCD 是圆O 内接四边形,180110D B ∴∠=︒-∠=︒,故选:C .【点睛】本题考查了圆周角定理、直角三角形的性质、圆内接四边形的性质,熟练掌握圆周角定理是解题关键.3.A解析:A【分析】连接OD 、OE ,根据三角形内切圆证得四边形DBEO 是正方形,在根据勾股定理即可得解;【详解】连接OD 、OE ,如图,O 的半径为r ,∵△ABC 的内切圆O 分别于AB 、BC 、AC 相切与点D 、E 、F ,∴⊥OD AB ,OE BC ⊥,AF=AD=x ,CE=CF=10-x ,易得四边形DBEO 是正方形,∴DB BE OD r ===, ∵()()2△1110101022ABC S r AB BC AC r x r r x r r =++=+++-+=+,∵222AB BC AC +=,∴()()2221010x r x r ++-+=, ∴221010r r x x +=-+, ∴()2210525S x x x =-+=--+(0<x <10).故答案选A .【点睛】本题主要考查了切线的性质,三角形的内切圆与圆心,函数图像,准确分析判断是解题的关键.4.C解析:C【分析】首先求出∠AOB ,OB ,然后利用S 阴=S △ABO −S 扇形OBD 计算即可.【详解】连接OB .∵AB 是⊙O 切线,∴OB ⊥AB ,∵OC =OB ,∠C =30°,∴∠C =∠OBC =30°,∴∠AOB =∠C +∠OBC =60°,在Rt △ABO 中,∵∠ABO =90°,AB 3∠A =30°,∴OB =ABtan30°=1,∴S 阴=S △ABO −S 扇形OBD =1232601360π⋅=3π26-. 故选:C .【点睛】本题考查切线的性质、等腰三角形的性质、勾股定理,直角三角形30度角性质,解题的关键是学会分割法求面积,记住扇形面积公式,属于中考常考题型.5.D解析:D【分析】①根据作图过程可得AC AD =,根据垂径定理可判断;②连接OC ,根据作图过程可证得△AOC 为等边三角形,由等边三角形的性质即可判断; ③根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半即可判断.【详解】解:①∵以点A 为圆心,AO 长为半径画弧,交⊙O 于C ,D 两点,∴AC AD =,根据垂径定理可知,AB ⊥CE ,CE=DE ,∴①正确;②连接OC ,∵AC=OA=OC ,∴△AOC 为直角三角形,∵AB ⊥CE ,∴AE=OE ,∴BE=BO+OE=3AE ,∴②正确;③∵AB 为直径,∴∠ACB=90°,∵∠CAB=60°,∴∠ABC=30°,∴BC=2CE ,∴③正确,故选:D .【点睛】本题考查了垂径定理、圆周角定理、等边三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质,理解基本作图知识,熟练掌握各基本性质和综合运用是解答的关键.6.A解析:A【分析】根据垂径定理可知,AE=CE ,AD=BD ,易证四边形ODAE 是正方形,即可求得.【详解】如图,连接OA∵⊥OD AB ,OE AC ⊥,AB ⊥AC∴四边形ODAE 是矩形,AE=CE ,AD=BD又∵4AB AC ==,∴AE=AD=2∴四边形ODAE 是正方形,且边长为2∴O的半径OA=22故选A【点睛】本题考查垂径定理,掌握垂径定理的条件和结论是解题的关键.7.D解析:D【分析】A、如图1,连接OE,根据同圆的半径相等得到OB=OE,根据等边三角形的性质得到∠BOE=∠BAC,求得OE∥AC,于是得到A选项正确;B、由于EF是⊙O的切线,得到OE⊥EF,根据平行线的性质得到B选项正确;C、根据等边三角形的性质和圆的性质得到AO=OB,如图2,过O作OH⊥AC于H,根据三角函数得到OH=3AO≠OB,于是得到C选项正确;由于C正确,D自然就错误了.【详解】解:A、如图,连接OE,则OB=OE,∵∠B=60°∴∠BOE=60°,∵∠BAC=60°,∴∠BOE=∠BAC,∴OE∥AC,∵EF⊥AC,∴OE⊥EF,∴EF是⊙O的切线∴A选项正确B、∵EF是⊙O的切线,∴OE⊥EF,由A知:OE∥AC,∴AC⊥EF,∴B选项正确;C、如图,∵BE=,2∴BE,∵AB=BC,BO=BE,∴OB,∴,∴AC是⊙O的切线,∴C选项正确.D、∵∠B=60°,OB=OE,∴BE=OB,∵BE=CE,∴BC=AB=2BO,∴AO=OB,如图,过O作OH⊥AC于H,∵∠BAC=60°,∴,∴D选项错误;故选:D.【点睛】本题考查了切线的判定和性质,等边三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.8.A解析:A【分析】作弧ABC所对的圆周角∠AEC,如图,先利用邻补角计算出∠ABC=140°,再利用圆内接四边形的性质计算出∠E=40°,然后根据圆周角定理得到∠AOC的度数.【详解】解:作弧ABC所对的圆周角∠AEC,∵∠ABD=40°,∴∠ABC=180°-40°=140°,∵∠AEC+∠ABC=180°,∴∠E=40°,∴∠AOC=2∠AEC=2×40°=80°.故选:A.【点睛】本题考查了圆内接四边形对角互补,以及圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.9.A解析:A【分析】根据同圆的半径相等可知:点C在半径为2的B上,通过画图可知,C在BD与圆B的交点时,OM最小,在DB的延长线上时,OM最大,根据三角形的中位线定理可得结论.【详解】解:如图,BC=,点C为坐标平面内一点,2∴在B上,且半径为2,COD OA,连接CD,取4=,=,OD OAAM CMOM ∴是ACD ∆的中位线, 12OM CD , 当OM 最大时,即CD 最大,而D ,B ,C 三点共线时,当C 在DB 的延长线上时,OM 最大,4OB OD ,90BOD ∠=︒,42BD ∴=, 422CD ,1142222122OM CD , 即OM 的最大值为221+;故选:A .【点睛】本题考查了坐标和图形的性质,三角形的中位线定理等知识,确定OM 为最大值时点C 的位置是解题的关键.10.B解析:B【分析】连接AO ,BO ,OE 由切线的性质可得90PAO PBO ︒∠=∠=,结合已知条件和四边形的内角和为360°可求出AOB 的度数,再由切线长定理即可求出COD 的度数.【详解】如图,连接AO ,BO ,OE ,∵PA 、PB 是O 的切线,∴∠PAO =∠PBO =90∘,∵60APB ∠=︒,∴36029060120AOB ∠=︒-⨯︒-︒=︒,∵PA 、PB 、CD 是⊙O 的切线,∴∠ACO =∠ECO ,∠DBO =∠DEO ,∴∠AOC =∠EOC ,∠EOD =∠BOD ,∴1602COD COE EOD AOB ∠=∠+∠=∠=︒, 故选B.【点睛】本题考查了切线的性质及切线长定理,解答本题的关键是熟练掌握:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角.11.D解析:D【分析】连接AC,根据圆心角、弧、弦的关系求出∠BAC,根据圆周角定理求出∠ACB=90°,根据三角形内角和定理计算即可.【详解】解:连接AC,∵点C为BD的中点,∠BAD=25°,∴∠BAC=12∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠B=90°-∠BAC=65°,故选:D.【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系、圆周角定理的应用,掌握圆心角、弧、弦的关系定理和圆周角定理是解题的关键.12.A解析:A【分析】先推出∠DOE=2∠DAE=60°,连接OE,OD,OF,证明Rt△EFO≌Rt△DFO,得到∠EOF=∠DOF=30°,根据EO=6,在Rt△EFO中,∠EOF=30°,得出EF=23C在以EF为直径的半圆上,设EF中点为G,得出当OC经过半圆圆心G时,OC最长,即OC的值最大,求出OG,CG即可得出答案.【详解】在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,∠DAE是DE所对的圆周角,∠DOE是DE所对的圆心角,∴∠DOE=2∠DAE=60°,连接OE,OD,OF,∵过点E,D作O的切线交于点F,∴∠FEO=∠FDO=90°,∴在Rt△EFO和Rt△DFO中EO DO FO FO=⎧⎨=⎩,∴Rt△EFO≌Rt△DFO(HL),∴∠EOF=∠DOF=30°,又∵EO=6,在Rt△EFO中,∠EOF=30°,∴EF=23又∵点F恰好是腰BC上的点,∠ECF=90°,∴点C在以EF为直径的半圆上,∴设EF中点为G,则EG=FG=CG=12EF=12×233,∴当OC经过半圆圆心G时,OC最长,即OC的值最大,在Rt△OEG中,OE=6,3∴22OE EG+39,∴393故选:A.【点睛】本题考查了圆周角定理,全等三角形的判定和性质,勾股定理,圆的性质,证明Rt△EFO≌Rt△DFO是解题关键.二、填空题13.④⑤【分析】根据弦的定义垂径定理圆的对称性即可求解【详解】解:①连接圆上两点间的线段才是弦故原说法错误;②平分弦(不是直径)的直径垂直于弦故原说法错误;③垂直于弦的直径平分弦所对的两条弧故原说法错误解析:④⑤.【分析】根据弦的定义、垂径定理、圆的对称性即可求解.【详解】解:①、连接圆上两点间的线段才是弦,故原说法错误;②平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故原说法错误;③垂直于弦的直径平分弦所对的两条弧,故原说法错误;④直径是最长的弦,正确;⑤弦的垂直平分线经过圆心,正确;⑥直径所在的直线是圆的对称轴,故原说法错误;所以,正确的结论有④⑤.故答案为:④⑤.【点睛】本题考查了圆的对称性,垂径定理的应用,主要考查学生的理解能力和辨析能力,熟练掌握垂径定理是解决问题的关键.14.36°【分析】根据圆周角定理可得再利用等腰三角形的性质即可求解【详解】解:∵∴∵∴故答案为:36°【点睛】本题考查圆周角定理掌握圆周角定理是解题的关键解析:36°【分析】根据圆周角定理可得2108AOB ACB ∠=∠=︒,再利用等腰三角形的性质即可求解.【详解】解:∵54ACB ∠=︒,∴2108AOB ACB ∠=∠=︒,∵OA OB =, ∴()1180362ABO BAO AOB ∠=∠=︒-∠=︒, 故答案为:36°.【点睛】本题考查圆周角定理,掌握圆周角定理是解题的关键. 15.【分析】连接OCOB 易证△OAB 为等边三角形由BC ∥OA 得S △OCB =S △ACB 把阴影部分的面积转化为扇形OBC 的面积【详解】连接OCOB ∵是的切线∴OB ⊥AB 在Rt △OBA 中∵OB=1OA=2∴∠ 解析:6π【分析】连接OC ,OB ,易证△OAB 为等边三角形,由BC ∥OA ,得S △OCB =S △ACB ,把阴影部分的面积转化为扇形OBC 的面积.【详解】连接OC ,OB∵AB 是O 的切线∴OB ⊥AB在Rt △OBA 中∵OB=1,OA=2∴∠AOB=60°又∵//BC OA∴∠OBC=60°∵OB=OC∴△OAB 为等边三角形又∵BC ∥OA∴S △OCB =S △ACB∴S 阴=S 扇形OBC =2601360π⨯⨯ =6π故答案为:6π 【点睛】 本题考查扇形面积的求解,将不规则图形转化成规则的扇形是解题的关键.16.【分析】使BCD 三点至少有一个在圆内且至少有一个在圆外也就是说圆的半径不能小于AB 不能大于AC 可求得AC=5所以3<r<5【详解】如图连接AC ∵ 在矩形ABCD 中AB=3cmAD=4cm ∠ABC=9解析:35R <<【分析】使B 、C 、D 三点至少有一个在圆内,且至少有一个在圆外,也就是说圆的半径不能小于AB,不能大于AC ,可求得AC=5,所以3<r<5.【详解】如图,连接AC ,∵ 在矩形ABCD 中,AB=3cm ,AD=4cm ,∠ABC=90°,BD=AC ,∴2222345AB AD cm +=+=,∴AB<AD<AC ,∵B ,C ,D 三点中至少有一点在⊙A 内,且至少有一点⊙A 在外,∴点B 一定在⊙A 内,点C 一定在⊙A 外,∴⊙A 半径R 的取值范围应大于AB 的长,小于对角线AC 的长,即3<R<5.故答案为:3<R<5.【点睛】本题考查确定点与圆的位置关系,解题的关键是掌握确定点到圆心的距离与半径的大小关系,设点与圆心的距离d ,圆的半径为r ,则d >r 时,点在圆外;当d =r 时,点在圆上;当d <r 时,点在圆内.17.【分析】根据正方形以及正三边形的性质得出进而得出即可得出n 的值【详解】解:如图所示连接AOBOCO ∵ABAC 分别为⊙O 的内接正方形内接正三边形的一边∴∴∴故答案为:12【点睛】此题主要考查了正多边形解析:12【分析】 根据正方形以及正三边形的性质得出360904AOB ︒∠==︒,3603120AOC ==︒∠︒,进而得出30BOC ∠=︒,即可得出n 的值.【详解】解:如图所示,连接AO ,BO ,CO .∵AB 、AC 分别为⊙O 的内接正方形、内接正三边形的一边,∴360904AOB ︒∠==︒,3603120AOC ==︒∠︒, ∴30BOC ∠=︒,∴3601230n ︒==︒, 故答案为:12.【点睛】此题主要考查了正多边形和圆的性质,根据已知得出30BOC ∠=︒是解题关键. 18.或【分析】由的半径为厘米弦的长为厘米可得等边三角形因此再利用圆周角定理和圆内接四边形的性质求出弦所对的圆周角注意所对的圆周角有两种情形【详解】解:如图为等边三角形则设弦所对的圆周角为当点在弦所对的优 解析:30或150︒【分析】由O 的半径为r 厘米,弦AB 的长为r 厘米,可得OAB 等边三角形,因此60AOB ∠=︒,再利用圆周角定理和圆内接四边形的性质求出弦AB 所对的圆周角.注意AB 所对的圆周角有两种情形.【详解】解:如图,OA OB AB r ===,ABO ∴为等边三角形,则60AOB ∠=︒.设弦AB 所对的圆周角为ACB ∠,当点C 在弦AB 所对的优弧上,则60230ACB ∠=︒÷=︒;当点C 在弦AB 所对的劣弧上,则18030150ACB ∠=︒-︒=︒.所以弦AB 所对的圆周角为30或150︒,故答案为:30或150︒.【点睛】本题考查了圆周角定理.同弧所对的圆周角相等,并且等于它所对的圆心角的一半.同时考查了圆内接四边形的对角互补和等边三角形的性质.19.答案不唯一如516等(满足即可)【分析】根据直线与圆的位置关系可得出圆的半径与圆心距之间的关系再取r 的值即可【详解】解:∵直线l 与⊙O 有两个交点圆心O 到直线l 的距离为5∴∴在此范围内取值即可如516解析:答案不唯一,如5.1,6等(满足5r >即可)【分析】根据直线与圆的位置关系可得出圆的半径与圆心距之间的关系,再取r 的值即可.【详解】解:∵直线l 与⊙O 有两个交点,圆心O 到直线l 的距离为5,∴5r >∴在此范围内取值即可,如5.1,6等.【点睛】此题主要考查了直线与圆的位置关系---相交,熟知直线与圆相交满足的条件是解答此题的关键.20.12【分析】连接OAOBOC 过点O 作OE ⊥AD 于EOF ⊥BC 于F 根据圆周角定理得到∠BOC=90°再根据等腰直角三角形的性质计算求出OB 再由DF=BD-BF 得出DF 然后等腰直角三角形的性质求出OF 根解析:12【分析】连接OA 、OB 、OC 过点O 作OE ⊥AD 于E ,OF ⊥BC 于F ,根据圆周角定理得到∠BOC=90°,再根据等腰直角三角形的性质计算,求出OB ,再由DF=BD-BF 得出DF ,然后等腰直角三角形的性质求出OF ,根据勾股定理求出AE ,再根据AD=AE+OF 得到答案.【详解】解:∵BD=6,DC=4,∴BC=BD+DC=10∵∠BAC=45°,∴∠BOC=90°, ∴2522==OB BC 连接OA 、OB 、OC 过点O 作OE ⊥AD 于E ,OF ⊥BC 于F ,∴BF=FC=5,∴DF=BD-BF=1,∵∠BOC=90°,BF=FC∴OF=12BC=5, ∵AD ⊥BC ,OE ⊥AD ,OF ⊥BC ,∴四边形OFDE 为矩形,∴OE=DF=1,DE=OF=5,在Rt △AOE 中,227,=-=AE OA OE∴AD=AE+DE=12.【点睛】本题考查的是三角形的外接圆,掌握圆周角定理、垂径定理、等腰直角三角形的性质是解题的关键.三、解答题21.(1)如图,111A B C ∆为所作,见解析;1C (3,-1);(2)如图,222A B C ∆为所作,见解析;A 运动经过的路径的长度为2π 【分析】(1)根据网格结构找出点A 、B 、C 关于x 轴的对称点1A 、1B 、1C 的位置,然后顺次连接即可,再根据平面直角坐标系写出点1C 的坐标即可;(2)根据网格结构找出点A 、B 、C 关绕点O 按照逆时针旋转90°后的对应点2A 、2B 、2C 的位置,然后顺次连接即可,再根据平面直角坐标系写出点2B 的坐标再根据弧长公式求解即可;【详解】(1)如图,111A B C ∆为所作∴ 1C (3,-1) ,(2)如图,222A B C ∆为所作∴2B (0,1),∵点A(2,2),∴ OA=22,∵∠2AOA =90°∴A 运动经过的路径的长度为:90222180ππ⋅⋅=【点睛】本题考查了利用旋转变换与对称轴变换作图,熟练掌握网格结构,准确找出对应点的位置是解题的关键;22.(1)作图见解析,B 1(-4,-2);(2)4π.【分析】(1)将点A 和点B 分别绕点O 逆时针旋转90°后所得对应点,再顺次连接即可得;(2)根据弧长公式计算可得.【详解】解:(1)∴△OA 1B 1即为所求作三角形,如图,点B 1(-4,-2).(2)∵OA =4,∠1AOA =180°,∴点A 旋转到点A 1所经过的路径长为1804180π⋅=4π. 【点睛】本题主要考查作图−旋转变换,解题的关键是熟练掌握旋转变换的定义与性质,并据此得出变换后的对应点,及弧长公式.23.(1) 25π;(2)221;(3)222b ≤<【分析】(1)由点A 、B 的坐标知,22345,=+=AB 由圆的面积公式得:“共径圆”的面积πr 2=25π;(2)如下图,当O 、A 、B 三点共线,且OB ⊥直线l 时,共径圆”的半径最小,即可求解; (3)设点B 的坐标为(x ,x+b ),设AB 之间的距离为r ,则πr 2=4π,解得r=2(负值已舍去),则AB=x 2+(x+b )2=22=4,满足条件的B 点有2个,故△=(2b )2-2×4(b 2-4)>0,进而求解.【详解】解:(1)A 的坐标为(0,0),点B 的坐标为(3,4), ∴22345,=+=AB由圆的面积公式得:“共径圆”的面积πr 2=25π,故答案为25π;(2)作OB ⊥直线l 于B 交圆O 于点A ,此时点,A B 的“共径圆”的半径最小值; 设直线4y x =-+与,x y 轴交于点,M N .()4,00,4()M N ∴,),则ON=OM=4,∴ MON △等腰直角三角形, ∴224244=+=MN∴О点到直线MN 的距离为2A 点在O 上,B 点在直线4y x =-+上,A B ∴间的最短距离是221- 即,A B 的“共径圆”的最小半径是221-(3)设点B 的坐标为(x ,x+b ),设AB 之间的距离为r ,则πr 2=4π,解得r=2(负值已舍去),则AB=x 2+(x+b )2=22=4,化简得:2x 2+2bx+b 2-4=0,∵满足条件的B 点有2个,故△=(2b )2-2×4(b 2-4)>0,解得:2222,-<<b∵点B 是x 轴及x 轴上方的点,故b >0,而当b=2时,点B 在x 轴上,∴222b ≤<【点睛】本题为圆的综合题,涉及到一次函数的性质、根的判别式等,这种新定义类的题目,通常按照题设的顺序逐次求解,一般比较容易解答.24.(1)见解析;(2)2【分析】(1)连接OD ,根据角平分线的定义得到∠BAD=∠DAE ,根据等腰三角形的性质得到∠ODA=∠OAD ,由垂直的定义得到∠AEP=90°,根据切线的判定定理即可得到结论; (2)连接BD ,根据角平分线的定义得到∠BAD=∠DAE=30°,推出AB=2BD ,设BD=x ,则AB=2x ,根据勾股定理即可得到结论.【详解】(1)证明:连接OD ,∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAD=∠DAE,∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD,∴∠ODA=∠DAE,∴OD∥AE,∵AC⊥PD,∴∠AEP=90°,∴∠ODP=∠AEP=90°,∴OD⊥PE,∵OD是⊙O的半径,∴PD是⊙O的切线;(2)解:连接BD,∵AD平分∠BAC,∠BAC=60°,∴∠BAD=∠DAE=30°,∵AC⊥PE,∴AD=2DE=∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴AB=2BD,设BD=x,则AB=2x,∵AD2+BD2=AB2,∴()222(2+=x x∴BD=2,AB=4,∴AO=2,∴⊙O的半径为2.【点睛】本题考查了切线的判定和性质,勾股定理,角平分线的定义,圆周角定理,含30度角的直角三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.25.(1)见解析;(2)AD=3)理由见解析.【分析】(1)根据圆周角定理及平行线的性质不难求解;∼,列出比例式即可求解;(2)根据题意证明ABD ADE(3)要使DE是圆的切线,那么D就是切点,AD⊥DE,又根据AD过圆心O,BC∥ED,根据垂径定理可得出D应是弧BC的中点.【详解】=,(1)在ABC中,∵AB AC∠=∠.∴ABC C∵//DE BC,∴ABC E ∠=∠,∴E C ∠=∠.又∵ADB C ∠=∠,∴ADB E ∠=∠.(2)解:∵ABC AED ∠=∠,A ABC CB =∠∠,ADB ACB ∠=∠,∴ADB E ∠=∠,BAD BAD ∠=∠,∴ABD ADE ∼, ∴AB AD AD AE=, 又6AB =,3BE =, ∴AD =.(3)当点D 是弧BC 的中点时,DE 是O 的切线. ∵当点D 是弧BC 的中点时,AD BC ⊥,且AD 过圆心O , 又∵//DE BC ,∴AD ED ⊥.∴DE 是O 的切线. 【点睛】本题主要考查了圆周角定理,切线的判定,平行线的性质,垂径定理相似三角形的判定与性质等知识点,正确运用好圆心角,弧,弦的关系是解题的关键.26.(1)见解析;(2)(2)12OF CD =,理由见解析 【分析】(1)连接OE ,利用直角三角形HL 判定Rt AOD Rt EOD ∆∆≌,根据全等三角形的性质可知AOD ABE ∠=∠,根据平行线的判定即可求证结论;(2)根据切线长定理可知DA=DE ,CB=CE ,根据切线的性质可知AB ⊥AD ,BC ⊥AB ,证得四边形ABCD 是梯形,根据梯形的中位线定理并代换即可求证.【详解】(1)证明:连接OE ,∵AM ,DE 是O 的切线,OA 、OE 是O 的半径,∴OA OE =,90DAO DEO ∠=∠=︒,又∵OD 为公共边∴Rt AOD Rt EOD ∆∆≌(HL ) ∴12AOD EOD AOE ∠=∠=∠, ∵12ABE AOE ∠=∠, ∴AOD ABE ∠=∠,∴OD BE(2)12OF CD =, 理由:∵AM 、DE 是圆的切线,∴DA=DE ,AB ⊥AD ,同理可得:CB=CE ,BC ⊥AB ,证得四边形ABCD 是梯形,∵F 是CD 的中点、O 是AB 的中点,∴OF =()12AD BC + =()12DE CE +, ∴12OF CD =. 【点睛】 本题主要考查与圆有关的位置关系、切线长定理、全等三角形的判定与其性质、梯形,解题的关键是综合运用所学知识.。
北师大版九年级数学下册第三章圆专项练习考试时间:90分钟;命题人:数学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图,Rt△ABC中,∠A=90°,∠B=30°,AC=1,将Rt△ABC延直线l由图1的位置按顺时针方向向右作无滑动滚动,当A第一次滚动到图2位置时,顶点A所经过的路径的长为()B C D.(πA2、如图,O是正方形ABCD的外接圆,若O的半径为4,则正方形ABCD的边长为()A.4 B.8 C.D.3、如图,⊙O中,半径OC⊥AB于D,且CD=2,弦AB=8,则⊙O的半径的长等于()A .3B .4C .5D .64、到三角形三个顶点距离相等的点是此三角形( )A .三条角平分线的交点B .三条中线的交点C .三条高的交点D .三边中垂线的交点5、已知半径为5的圆,直线l 上一点到圆心的距离是5,则直线和圆的位置关系为( )A .相切B .相离C .相切或相交D .相切或相离6、如图,已知O 中,50AOB ∠=︒,则圆周角ACB ∠的度数是( )A .50°B .25°C .100°D .30°7、如图,直径AB =6的半圆,绕B 点顺时针旋转30°,此时点A 到了点A ',则图中阴影部分的面积是( )A .3πB .34πC .πD .3π8、下列说法正确的是( )A .等弧所对的圆周角相等B .平分弦的直径垂直于弦C .相等的圆心角所对的弧相等D .过弦的中点的直线必过圆心9、如图,菱形ABCD 中,60C ∠=°,2AB =.以A 为圆心,AB 长为半径画BD ,点P 为菱形内一点,连PA ,PB ,PD .若PA PB =,且120APB ∠=︒,则图中阴影部分的面积为( )A .23y π= B .23y π= C .23y π= D .23y π=10、若正六边形的边长为6,则其外接圆半径与内切圆半径的大小分别为( )A .6,B .6,C . 6D .6,3第Ⅱ卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图,已知圆锥的母线AB 长为40 cm ,底面半径OB 长为10 cm ,若将绳子一端固定在点B ,绕圆锥侧面一周,另一端与点B 重合,则这根绳子的最短长度是______________.2、如图,AB 是半圆O 的直径,AB =4,点C ,D 在半圆上,OC ⊥AB ,2BD CD =,点P 是OC 上的一个动点,则BP +DP 的最小值为______.3、已知正六边形的周长是24,则这个正六边形的半径为_____ .4、在半径为3的圆中,60°的圆心角所对的劣弧长等于_____.5、如图,五边形ABCDE是⊙O的内接正五边形,则ODC的度数是____.三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)1、如图,射线AB和射线CB相交于点B,∠ABC=α(0°<α<180°),且AB=CB.点D是射线CB 上的动点(点D不与点C和点B重合),作射线AD,并在射线AD上取一点E,使∠AEC=α,连接CE,BE.(1)如图①,当点D在线段CB上,α=90°时,请直接写出∠AEB的度数;(2)如图②,当点D在线段CB上,α=120°时,请写出线段AE,BE,CE之间的数量关系,并说明理由;(3)当α=120°,tan∠DAB=13时,请直接写出CEBE的值.2、如图,AB是⊙O的一条弦,E是AB的中点,过点E作EC⊥OA于点C,过点B作O的切线交CE的延长线于点D.(1)求证:DB=DE;(2)若AB=12,BD=5,求AC长.3、如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,F是AD延长线上一点,连接CD,CF,且:CF是⊙O的切线.(1)求证:∠DCF=∠CAD.(2)探究线段CF,FD,FA的数量关系并说明理由;(3)若cos B35=,AD=2,求FD的长.4、在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1.对于线段AB,给出如下定义:若线段AB沿着某条直线l对称可以得到⊙O的弦A′B′,则称线段AB 是⊙O的以直线l为对称轴的“反射线段”,直线l称为“反射轴”.(1)如图,线段CD,EF,GH中是⊙O的以直线l为对称轴的“反射线段”有;(2)已知A点坐标为(0,2),B点坐标为(1,1),①若线段AB是⊙O的以直线l为对称轴的“反射线段”,求反射轴l与y轴的交点M的坐标.②若将“反射线段”AB沿直线y=x的方向向上平移一段距离S,其反射轴l与y轴的交点的纵坐标y M的取值范围为12≤y M136≤,求S.(3)已知点M,N是在以原点为圆心,半径为2的圆上的两个动点,且满足MN=1,若MN是⊙O的以直线l为对称轴的“反射线段”,当M点在圆上运动一周时,求反射轴l未经过的区域的面积.(4)已知点M,N是在以(2,0MN=MN是⊙O的以直线l为对称轴的“反射线段”,当M点在圆上运动一周时,请直接写出反射轴l与y轴交点的纵坐标的取值范围.5、在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线212y x bx =+. (1)求抛物线顶点Q 的坐标;(用含b 的代数式表示)(2)抛物线与x 轴只有一个公共点,经过点(0,2)的直线与抛物线交于点A ,B ,与x 轴交于点K .①判断△AOB 的形状,并说明理由;②已知E (2,0),F (4,0),设△AOB 的外心为M ,当点K 在线段EF 上时,求点M 的纵坐标m 的取值范围.-参考答案-一、单选题1、C【分析】根据题意,画出示意图,确定出点A 的运动路径,再根据弧长公式即可求解.【详解】解:根据题意可得,Rt △ABC 的运动示意图,如下:Rt △ABC 中,∠A =90°,∠B =30°,AC =1,∴60ACB ∠=︒,2BC =,AB =由图形可得,点A 的运动路线为,先以C 为中心,顺时针旋转120︒,到达点1A ,经过的路径长为120121803ππ⨯=,再以1B 为中心,顺时针旋转150︒,到达点2A ,顶点A 所经过的路径的长为23π=故选:C【点睛】 此题考查了旋转的性质,圆弧弧长的求解,解题的关键是根据题意确定点A 的运动路线.2、D【分析】连接OB ,OC ,过点O 作OE ⊥BC 于点E ,由等腰直角三角形的性质可知OE =BE ,由垂径定理可知BC =2BE ,故可得出结论.【详解】解:连接OB ,OC ,过点O 作OE ⊥BC 于点E ,∴OB =OC ,∠BOC =90°,∴∠OBE =45°,45BOE ∠=︒∴OE =BE ,∵OE 2+BE 2=OB 2,∴BE =∴BC =2BE =ABCD 的边长是故选:D【点睛】本题考查的是圆周角定理、垂径定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出等腰直角三角形是解答此题的关键.3、C【分析】根据垂径定理得出AD =BD =118422AB ,设⊙O 的半径的长为x ,根据勾股定理222OB OD BD =+,即()22224x x =-+,解方程即可.【详解】解:∵半径OC ⊥AB 于D ,弦AB =8, ∴AD =BD =118422AB , 设⊙O 的半径的长为x ,∴OD =OC -CD =x -2,在Rt△ODB 中,根据勾股定理222OB OD BD =+,即()22224x x =-+,解得x =5,∴⊙O的半径的长为5.故选择C.【点睛】本题考查垂径定理,勾股定理,解拓展一元一次方程,掌握垂径定理,勾股定理,解拓展一元一次方程是解题关键.4、D【分析】由题意根据线段的垂直平分线上的性质,则有三角形三边中垂线的交点到三角形的三个顶点距离相等.【详解】解:∵垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等,∴到三角形三个顶点的距离相等的点是三角形三边中垂线的交点.故选:D.【点睛】本题考查了线段的垂直平分线的性质,解题的关键是注意掌握线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等.5、C【分析】根据若直线上一点到圆心的距离等于圆的半径,则圆心到直线的距离等于或小于圆的半径,此时直线和圆相交或相切.【详解】解:∵半径为5的圆,直线l上一点到圆心的距离是5,∴圆心到直线的距离等于或小于5,∴直线和圆的位置关系为相交或相切,故选:C . 【点睛】本题考查了直线和圆的位置关系,判断的依据是半径和直线到圆心的距离的大小关系:设⊙O 的半径为r ,圆心O 到直线l 的距离为d ,①直线l 和⊙O 相交⇔d <r ;②直线l 和⊙O 相切⇔d =r ;③直线l 和⊙O 相离⇔d >r .6、B 【分析】根据圆周角定理,即可求解. 【详解】解:∵1,502ACB AOB AOB ∠=∠∠=︒ ,∴25ACB ∠=︒ . 故选:B 【点睛】本题主要考查了圆周角定理,熟练掌握同圆(或等圆)中,同弧(或等弧)所对的圆周角等于圆心角的一半是解题的关键. 7、D 【分析】阴影面积为旋转后'A B 为直径的半圆面积加旋转后扇形面积减去旋转前AB 为直径的半圆面积,则阴影面积为旋转后的扇形面积,由扇形面积公式计算即可. 【详解】∵直径AB =6的半圆,绕B 点顺时针旋转30° ∴A'B ABA'AB S S S S =+-阴影为直径的半圆扇形为直径的半圆 又∵'AB A B =∴A'B AB S S =为直径的半圆为直径的半圆∴ABA'S S =阴影扇形 ∵AB =6,∠ABA ’=30° ∴223063360360ABA'n r S S π︒⋅π⋅====π︒︒阴影扇形 故答案为:D . 【点睛】本题考查了扇形面积公式的应用,扇形面积公式为2360n r π︒,由旋转的性质得出阴影面积为扇形面积是解题的关键. 8、A 【分析】根据圆周角定理,垂径定理的推论,圆心角、弧、弦的关系,对称轴的定义逐项排查即可. 【详解】解:A . 同弧或等弧所对的圆周角相等,所以A 选项正确;B .平分弦(非直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧,所以B 选项错误;C 、在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所以C 选项错误;D .圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴,所以D 选项错误.故选A. 【点睛】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,轴对称图形,垂径定理,圆周角定理等知识点.灵活运用相关知识成为解答本题的关键. 9、C【分析】过点P 作PM AB ⊥交于点M ,由菱形ABCD 得60DAB C ∠=∠=︒,2AB AD ==,由PA PB =,120APB ∠=︒得112AM AB ==,1602APM APB ∠=∠=︒,故可得30PAM ∠=︒,603030PAD DAB PAM ∠=∠-∠=︒-︒=︒,根据SAS 证明ABP ADP ≅,求出PM =ABPADPABD S S SS=--阴扇形.【详解】如图,过点P 作PM AB ⊥交于点M , ∵四边形ABCD 是菱形,∴60DAB C ∠=∠=︒,2AB AD ==, ∵PA PB =,120APB ∠=︒, ∴112AM AB ==,1602APM APB ∠=∠=︒, ∴30PAM ∠=︒,603030PAD DAB PAM ∠=∠-∠=︒-︒=︒, 在ABP △与ADP △中,AB ADPAB PAD AP AP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴()ABP ADP SAS ≅, ∴ABP ADP S S =△△,在Rt AMP △中,30PAM ∠=︒, ∴2AP PM =,222AP PM AM =+,即2241PM PM =+,解得:PM =∴260211222360223ABP ADPABD S S S Sππ⋅=--=-⨯⨯=阴扇形 故选:C . 【点睛】此题主要考查了菱形的性质以及求不规则图形的面积等知识,掌握扇形的面积公式是解答此题的关键. 10、B 【分析】如图1,⊙O 是正六边形的外接圆,连接OA ,OB ,求出∠AOB =60°,即可证明△OAB 是等边三角形,得到OA =AB =6;如图2,⊙O 1是正六边形的内切圆,连接O 1A ,O 1B ,过点O 1作O 1M ⊥AB 于M ,先求出∠AO 1B =60°,然后根据等边三角形的性质和勾股定理求解即可. 【详解】解:(1)如图1,⊙O 是正六边形的外接圆,连接OA ,OB , ∵六边形ABCDEF 是正六边形, ∴∠AOB =360°÷6=60°, ∵OA =OB ,∴△OAB 是等边三角形, ∴OA =AB =6;(2)如图2,⊙O1是正六边形的内切圆,连接O1A,O1B,过点O1作O1M⊥AB于M,∵六边形ABCDEF是正六边形,∴∠AO1B=60°,∵O1A= O1B,∴△O1AB是等边三角形,∴O1A= AB=6,∵O1M⊥AB,∴∠O1MA=90°,AM=BM,∵AB=6,∴AM=BM,∴O 1M 故选B . 【点睛】本题主要考查了正多边形与圆,等边三角形的性质与判定,勾股定理,熟知正多边形与圆的知识是解题的关键. 二、填空题1、【分析】根据底面圆的周长等于扇形的弧长求解扇形的圆心角90,BAB '∠=︒ 再利用勾股定理求解即可. 【详解】解:圆锥的侧面展开图如图所示:设圆锥侧面展开图的圆心角为n °, 圆锥底面圆周长为210=20,40=20,180n BB 则n =90,∵40,AB AB224040402,BB即这根绳子的最短长度是,故答案为:【点睛】本题考查的是圆锥的侧面展开图,弧长的计算,掌握“圆锥的底面圆的周长等于展开图的弧长求解圆心角”是解本题的关键.2、【分析】如图,连接AD,PA,PD,OD.首先证明PA=PB,再根据PD+PB=PD+PA≥AD,求出AD即可解决问题.【详解】解:如图,连接AD,PA,PD,OD.∵OC⊥AB,OA=OB,∴PA=PB,∠COB=90°,∵2BD CD,∴∠DOB=23×90°=60°,∵OD=OB,∴△OBD是等边三角形,∴∠ABD=60°∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∴AD=AB•sin∠ABD∵PB+PD=PA+PD≥AD,∴PD+PB∴PD+PB的最小值为故答案为:【点睛】本题考查圆周角定理,垂径定理,圆心角,弧,弦之间的关系等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题.3、4【分析】由于正六边形可以由其半径分为六个全等的正三角形,而三角形的边长就是正六边形的半径,由此即可求解.【详解】解:∵正六边形可以由其半径分为六个全等的正三角形,而三角形的边长就是正六边形的半径,又∵正六边形的周长为24,∴正六边形边长为24÷6=4,∴正六边形的半径等于4.故答案为4.【点睛】此题主要考查正多边形和圆,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考基础题.4、π【分析】弧长公式为l =n 180rπ,把半径和圆心角代入公式计算就可以求出弧长. 【详解】解:半径为3的圆中,60°的圆心角所对的劣弧长=603180π⨯=π, 故答案为:π. 【点睛】本题主要考查了弧长计算,关键是掌握弧长计算公式. 5、54︒ 【分析】根据圆内接正五边形的定义求出∠COD ,利用三角形内角和求出答案. 【详解】解:∵五边形ABCDE 是⊙O 的内接正五边形, ∴∠COD=360725︒=︒, ∵OC=OD ,∴ODC ∠=(180)5412COD ︒-∠=︒, 故答案为:54︒. 【点睛】此题考查了圆内接正五边形的性质,三角形内角和定理,同圆的半径相等的性质,熟记圆内接正五边形的性质是解题的关键. 三、解答题1、(1)45°;(2)AE +CE ,理由见解析;(3【分析】(1)连接AC,证A、B、E、C四点共圆,由圆周角定理得出∠AEB=∠ACB,证出△ABC是等腰直角三角形,则∠ACB=45°,进而得出结论;(2)在AD上截取AF=CE,连接BF,过点B作BH⊥EF于H,证△ABF≌△CBE(SAS),得出∠ABF=∠CBE,BF=BE,由等腰三角形的性质得出FH=EH,由三角函数定义得出FH=EH,进而得出结论;(3)分两种情况,由(2)得FH=EH,由三角函数定义得出AH=3BH=32BE,分别表示出CE,进而得出答案.【详解】解:(1)连接AC,如图①所示:∵α=90°,∠ABC=α,∠AEC=α,∴∠ABC=∠AEC=90°,∴A、B、E、C四点共圆,∴∠AEB=∠ACB,∵∠ABC=90°,AB=CB,∴△ABC是等腰直角三角形,∴∠ACB=45°,∴∠AEB=45°;(2)AE+CE,理由如下:在AD 上截取AF =CE ,连接BF ,过点B 作BH ⊥EF 于H ,如图②所示:∵∠ABC =∠AEC ,∠ADB =∠CDE ,∴180°﹣∠ABC ﹣∠ADB =180°﹣∠AEC ﹣∠CDE ,∴∠A =∠C ,在△ABF 和△CBE 中,AF CE A C AB CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABF ≌△CBE (SAS ),∴∠ABF =∠CBE ,BF =BE ,∴∠ABF +∠FBD =∠CBE +∠FBD ,∴∠ABD =∠FBE ,∵∠ABC =120°,∴∠FBE =120°,∵BF =BE ,∴∠BFE =∠BEF =11(180)(180120)3022FBE ︒︒︒︒⨯-∠=⨯-=, ∵BH ⊥EF ,∴∠BHE =90°,FH =EH ,在Rt△BHE中,1,2BH BE FH EH ====,∴22EF EH ===, ∵AE =EF +AF ,AF =CE ,∴.AE CE=+;(3)分两种情况:①当点D在线段CB上时,在AD上截取AF=CE,连接BF,过点B作BH⊥EF于H,如图②所示,由(2)得:FH=EH,∵tan∠DAB=13 BHAH=,∴332AH BH BE==,∴32CE AF AH FH BE==-==,∴CEBE=;②当点D在线段CB的延长线上时,在射线AD上截取AF=CE,连接BF,过点B作BH⊥EF于H,如图③所示,同①得:3,32FH EH AH BH BE ====,∴32CE AF AH FH BE==+==,∴CE BE综上所述,当α=120°,1tan3DAB∠=时,CEBE【点睛】本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、四点共圆、圆周角定理、三角函数定义等知识;本题综合性强,构造全等三角形是解题的关键.2、(1)见解析;(2)15 2【分析】(1)由切线性质及等量代换推出∠4=∠5,再利用等角对等边可得出结论;(2)由已知条件得出sin∠DEF和sin∠AOE的值,利用对应角的三角函数值相等推出结论. 【详解】(1)如图,∵DC⊥OA,∴∠1+∠3=90°,∵BD为切线,∴OB⊥BD,∴∠2+∠5=90°,∵OA=OB,∴∠1=∠2,∵∠3=∠4,∴∠4=∠5,在△DEB中,∠4=∠5,∴DE=DB.(2)如图,作DF⊥AB于F,连接OE,∵DB=DE,∴EF=12BE=3,在Rt△DEF中,EF=3,DE=BD=5,∴DF4=∴sin∠DEF=DFDE=45,∵∠AOE90A A AEC+∠=︒=∠+∠,AEC DEF∠=∠,∴∠AOE=∠DEF,∴在Rt△AOE 中,sin∠AOE =45AE AO = , ∵AE =6,∴AO =152. 【点睛】本题考查了圆的性质,切线定理,三角形相似,三角函数等知识,结合图形正确地选择相应的知识点与方法进行解题是关键.3、(1)见解析;(2)2·FC FD FA =,见解析;(3)187【分析】(1)连接OC ,根据直径所对的圆周角为直角及切线的性质和各角之间的等量关系即可证明;(2)根据相似三角形的判定定理可得ΔΔΔΔ~ΔΔΔΔ,依据相似三角形的性质:对应边成比例即可得出;(3)根据同弧所对的圆周角相等可得:B ADC ∠=∠,3cos cos 5ADC B ∠=∠=,在Rt ACD ∆中,利用锐角三角函数可得65CD =,由勾股定理确定85AC =,由此得出34CD AC =,即为(2)中的相似比,设3FD x =,则4FC x =,32AF x =+,将其代入(2)中结论求解即可.【详解】解:(1)连接OC ,如图所示:∵AD 为O 直径,∴90ACD ∠=︒,90CAD ADC ∠+∠=︒,∵CF 为O 的切线,∴90OCF ∠=︒,即90OCD DCF ∠+∠=︒,∵OC OD =,∴OCD ADC ∠=∠,∴DCF CAD ∠=∠;(2)在ΔΔΔΔ与AFC ∆中,∵DCF CAD ∠=∠,F F ∠=∠,∴ΔΔΔΔ~ΔΔΔΔ, ∴FCFDAF FC =,∴2·FC AF FD =;(3)∵B ADC ∠=∠, ∴3cos cos 5ADC B ∠=∠=,在Rt ACD ∆中,2AD =,3cos 5CDADC AD ∠==, ∴6·cos 5CD AD ADC =∠=,∴85AC ==, ∴34CDAC =,由(2)结论可得:ΔΔΔΔ~ΔΔΔΔ,∴34FC FD CD AF FC AC ===, 设3FD x =,则4FC x =,32AF x =+,将其代入结论(2)可得:()()24332x x x =+, 解得:67x =或0x =(舍去), ∴1837FD x ==. 【点睛】题目主要考查圆周角定理、相似三角形的判定和性质、锐角三角函数解三角形、勾股定理等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.4、(1)2;(2)①1(0,)2M ;②02S ≤≤;(3)1916π⎛ ⎝⎭;(4)1y >或1y <- 【分析】(1)O 的半径为1,则O 的最长的弦长为2,根据两点的距离可得2,EF CD EF ===而即可求得答案;(2)①根据定义作出图形,根据轴对称的方法求得对称轴,反射线段经过对应圆心的中点,即可求得M 的坐标;②由①可得当0S =时,y M 1=2,设当S 取得最大值时,过点1O 作1O P y ⊥轴,根据题意,122,,O A B 分别为沿直线y =x 的方向向上平移一段距离S 后,,O A B '的对应点,则1O P PO '=S =,根据余弦求得11cos cos QO PO MOQ O OP OM OO ∠=∠==进而代入数值列出方程,解方程即可求得S 的最大值,进而求得S 的范围;(3)根据圆的旋转对称性,找到MN 所在的2O 的圆心,如图,以MN 为边在O 内作等边三角形2O MN ,连接2OO ,取2OO 的中点R ,过R 作2OO 的垂线l ,则l 即为反射轴,反射轴l 未经过的区域是以O 为圆心OR 为半径的圆,反射轴l 是该圆的切线,求得半径为1算即可; (4)根据(2)的方法找到MN 所在的圆心3O ,当M 点在圆上运动一周时,如图,取3OO 的中点1A ,OT 的中点S ,即3OO 的中点1A 在以S l 与y 轴交点的纵坐标y 的取值范围【详解】(1)O 的半径为1,则O 的最长的弦长为2根据两点的距离可得2,EF CD EF ===2,2,2EF CD EF ∴<<>故符合题意的“反射线段”有2条;故答案为:2(2)①如图,过点B 作BO y '⊥轴于点O ',连接11A BA 点坐标为(0,2),B 点坐标为(1,1),∴AB ==45BAO '∠=︒,(0,1)O 'O 的半径为1,1190AOB ∠=︒11A B ∴1145B A O =︒线段AB 是⊙O 的以直线l 为对称轴的“反射线段”,()00O ,,(0,1)O ' 1(0,)2M ∴ ②由①可得当0S =时,y M 1=2如图,设当S 取得最大值时,过点1O 作1O P y ⊥轴,根据题意,122,,O A B 分别为沿直线y =x 的方向向上平移一段距离S 后,,O A B '的对应点,则1O P PO '=S =, (0,1)O '1(,1)O S S ∴+()222211221OO S S S S ∴=++=++ 过1OO 中点Q ,作直线l 1OO ⊥交y 轴于点M ,则l 即为反射轴1(,)22S S Q +∴ 12≤y M 136≤,136OM ∴= 11cos cos QO PO MOQ O OP OM OO ∠=∠== 即11112136OO S OO += 即()21113126OO S =+⨯ ∴()2113126S S S ++=+ 解得1252,6S S ==-(舍)02S ∴≤≤(3)1MN =∴1M N ''= O 的半径为1,则M N O ''是等边三角形, 根据圆的旋转对称性,找到MN 所在的2O 的圆心,如图,以MN 为边在O 内作等边三角形2O MN ,连接2OO ,取2OO 的中点R ,过R 作2OO 的垂线l ,则l 即为反射轴, ∴反射轴l 未经过的区域是以O 为圆心OR 为半径的圆,反射轴l 是该圆的切线222OO ∴==2112OR OO ∴==∴当M 点在圆上运动一周时,求反射轴l 未经过的区域的面积为2191=16ππ⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭. (4)如图,根据(2)的方法找到MN 所在的圆心3O ,设(2,0)T则TM =2MN =3O MN 是等腰直角三角形3O L ML ∴,TL ∴==3TO ∴=当M 点在圆上运动一周时,如图,取3OO 的中点1A ,OT 的中点S ,1SA ∴是3OO T 的中位线1312SA O T ∴==,13SA TO ∥即3OO 的中点1A 在以S∴若MN 是⊙O 的以直线l 为对称轴的“反射线段”,则l 为S 的切线设S 与y 轴交于点,C D 112OS OT ==,1SC SA =1OC ∴=同理可得1OD =∴反射轴l 与y 轴交点的纵坐标y 的取值范围为1y >或1y <-【点睛】本题考查了中心对称与轴对称,圆的相关知识,切线的性质,三角形中位线定理,余弦的定义,掌握轴对称与中心对称并根据题意作出图形是解题的关键.5、(1)(-b ,-12b 2);(2)①直角三角形,见解析;②94≤Δ≤3 【分析】(1)y =12x 2+bx =12(x +b )2-12b 2,即可求解;(2)①求出抛物线的表达式为y=12x2,联立y=12x2和y=kx+2并整理得:x2-2kx-4=0,证明△ADO∽△OEB,即可求解;②△AOB的外心为M,则点M是AB的中点,MP是梯形BADG的中位线,则m=k2+2,进而求解.【详解】解:(1)∵y=12x2+bx=12(x+b)2-12b2,∴抛物线的顶点Q坐标为(-b,-12b2);(2)①∵抛物线与x轴只有一个公共点,∴△=b2-4×12×0=0,解得b=0,∴抛物线的表达式为y=12x2,如下图,分别过点A、B作x轴的垂线,垂足分别为D、G,设经过点(0,2)的直线的表达式为y=kx+2,联立y=12x2和y=kx+2并整理得:x2-2kx-4=0,则x1+x2=2k,x1x2=-4,∴y1=12x12,y2=12x22,则y1y2=14x12x22=4=-x1x2,∵AD=y1,DO=-x1,BE=y2,OE=x2,∴AD OD OE BE,∴∠ADO=∠BEO=90°,∴△ADO∽△OEB,∴∠AOD=∠OBE,∵∠OBG+∠BOG=90°,∴∠BOG+∠AOD=90°,即AO⊥BO,∴△AOB为直角三角形;②过点A作x轴的平行线交EB的延长线于点H,过点M作MN与y轴平行,交AH于N,∵△AOB的外心为M,MN∥y轴∥BH,∴点M是AB的中点,MP是梯形ABGD的中位线,∴MP=12(AD+BG)=12(y2+y1),则m=MP=12(y1+y2)=12(kx1+2+kx2+2)=12[k(x1+x2)+4]=k2+2,令y=kx+2=0,解得x=-2k,即点K的坐标为(-2k,0),由题意得:2≤-2k≤4,解得-1≤k≤12且k≠0,∴94≤k2+2≤3,即点M的纵坐标m的取值范围94≤m≤3.【点睛】本题主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.。
华东师大版九年级数学下册第27章 圆专题练习考试时间:90分钟;命题人:数学教研组考生注意:1、本卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I 卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、ABC 的边BC 经过圆心O ,AC 与圆相切于点A ,若20B ∠=︒,则C ∠的大小等于( )A .50︒B .25︒C .40︒D .20︒2、如图,AB 是⊙O 的直径,点D 在⊙O 上,连接OD 、BD ,过点D 作⊙O 的切线交BA 延长线于点C ,若∠C =40°,则∠B 的度数为( )A .15°B .20°C .25°D .30°3、如图,AB 是O 的直径,弦CD AB ⊥,垂足为E ,若61CD BE ==,,则AE =( )A .5B .8C .9D .104、如图,AB 为⊙O 的直径,C 、D 为⊙O 上两点,∠CDB =30°,BC =4.5,则AB 的长度为( )A .6B .3C .9D .125、如图,A ,B ,C ,D 都是O 上的点,OA BC ⊥,垂足为E ,若26OBC ∠=︒,则ADC ∠的度数为( )A .26︒B .32︒C .52︒D .64︒6、如图,在⊙O 中,C 、D 为⊙O 上两点,AB 是⊙O 的直径,已知∠AOC=130°,则∠BDC 的度数为( )A .65°B .50°C .30°D .25°7、如图,AB 为O 的直径,4AB =,CD =BC 的长是劣弧BD 长的2倍,则AC 的长为( )A .B .C .3D .8、已知圆锥的底面半径为2cm ,母线长为3cm ,则其侧面积为( )cm .A .3π B .6π C .12π D .18π9、如图,在O 中,弦CD 与直径AB 板交于点E ,连接OC ,B D .若20ABD ∠=︒,80AED ∠=︒,则COB ∠的度数为( )A .80°B .100°C .120°D .140°10、如图,Rt ABC △中,90C ∠=︒,O 是AB 边上一点,O 与AC 、BC 都相切,若3BC =,4AC =,则O 的半径为( )A.1 B.2 C.52D.127第Ⅱ卷(非选择题 70分)二、填空题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图,舞台地面上有一段以点O为圆心的AB,某同学要站在AB的中点C的位置上.于是他想:只要从点O出发,沿着与弦AB垂直的方向走到AB上,就能找到AB的中点C,老师肯定了他的想法.这位同学确定点C所用方法的依据是_____.2、如图,矩形ABCD中,1AB=,AD=,以BC的中点E为圆心的弧MPN与AD相切,则图中阴影部分的面积为__________.3、如图,已知正方形ABCD的边长为4,点E在BC上,DE为以AB为直径的半圆的切线,切点为F,连结CF,则ED的长为______,CF的长为______.4、如图,在ABC中,∠C=90°,AB=10,在同一平面内,点O到点A,B,C的距离均等于a(a为常数).那么常数a的值等于________.5、下面是“过圆外一点作圆的切线”的尺规作图过程.已知:⊙O和⊙O外一点P.求作:过点P的⊙O的切线.作法:如图,(1)连接OP;(2)分别以点O和点P为圆心,大于12OP的长半径作弧,两弧相交于M,N两点;(3)作直线MN,交OP于点C;(4)以点C为圆心,CO的长为半径作圆,交⊙O于A,B两点;(5)作直线PA,P B.直线PA,PB即为所求作⊙O的切线完成如下证明:证明:连接OA,OB,∵OP是⊙C直径,点A在⊙C上∴∠OAP=90°(___________)(填推理的依据).∴OA⊥AP.又∵点A在⊙O上,∴直线PA是⊙O的切线(___________)(填推理的依据).同理可证直线PB是⊙O的切线.6、有一种化学实验中用的圆形过滤纸片,如果需要找它的圆心,请你简要说明你找圆心的方法是__________________7、如图,从一块直径为2cm的圆形铁皮上剪出一圆心角为90°的扇形,则此扇形的面积为______cm2.8、已知扇形的圆心角为30,半径为6 cm,则扇形的弧长是____________cm.9、《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有这样的一个问题:“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆径几何?”.其意思是:“如图,现有直角三角形,勾(短直角边)长为 8 步,股(长直角边)长为 15 步,问该直角三角形所能容纳的最大圆的直径是多少?”答:该直角三角形所能容纳的最大圆的直径..是______步.10、如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,2AB =,以点A 为圆心,AC 的长为半径画弧,以点B 为圆心,BC 的长为半径画弧,两弧分别交AB 于点D 、F ,则图中阴影部分的面积是_________.三、解答题(5小题,每小题8分,共计40分)1、如图,已知AB 是圆O 直径,过圆上点C 作CD AB ⊥,垂足为点D .连结OC ,过点B 作BE OC ∥,交圆O 于点E ,连结AE ,CE ,1BD =,6AB =.(1)求证:CDO AEB ∽△△. (2)求sin ABE ∠的值.(3)求CE 的长.2、在⊙O 中,AC AD =,四边形ABCD 是平行四边形.(1)求证:BA 是⊙O 的切线;(2)若AB=6,①求⊙O的半径;②求图中阴影部分的面积.3、如图1,ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,过点C任作一条直线CD,将线段BC沿直线CD翻折得线段CE,直线AE交直线CD于点F.直线BE交直线CD于G点.(1)小智同学通过思考推得当点E在AB上方时,∠AEB的角度是不变的,请按小智的思路帮助小智完成以下推理过程:∵AC=BC=EC,∴A、B、E三点在以C为圆心以AC为半径的圆上,∴∠AEB=∠ACB,(填写数量关系)∴∠AEB=°.(2)如图2,连接BF,求证A、B、F、C四点共圆;(3)线段AE最大值为,若取BC的中点M,则线段MF的最小值为.于点E,BD交CE于点F.4、如图,AB是O的直径,C是弧BD的中点,CE AB(1)求证:CF BF =;(2)若2CD =,4AC =,求O 的半径及CE 的长.5、如图, 菱形ABCD 的顶点A ,B ,D 在⊙O 上, 点C 在⊙O 外, 对角线AC 过圆心O , 且 ∠DAB =60°.(1)求证: 直线CD 是⊙O 的切线;(2)若AB =6, 求图中阴影部分的面积.-参考答案-一、单选题1、A【解析】【分析】连接OA ,根据圆周角定理求出AOC ∠,根据切线的性质得到90OAC ∠=︒,根据直角三角形的性质计算,得到答案.【详解】解:连接OA,∠=,20B︒∴∠=∠=︒,240AOC BAC与圆相切于点A,∴∠=︒,90OAC∴∠=︒-︒=︒,C904050故选:A.【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.2、C【解析】【分析】根据切线的性质得到∠CDO=90°,求得∠COD=90°-40°=50°,根据等腰三角形的性质和三角形外角的性质即可得到结论.【详解】解:∵CD是⊙O的切线,∴∠CDO=90°,∵∠C=40°,∴∠COD=90°-40°=50°,∵OD =OB ,∴∠B =∠ODB ,∵∠COD =∠B +∠ODB ,∴∠B =12∠COD =25°,故选:C .【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,三角形外角的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握切线的性质是解题的关键.3、C【解析】【分析】连接CO ,根据垂径定理可得3CE ED ==,设O 的半径为r ,则OB OC r ==,进而勾股定理列出方程求得半径,进而求得AE【详解】解:如图,连接CO ,∵AB 是O 的直径,弦CD AB ⊥,6CD =∴3CE =设O 的半径为r ,则OB OC r ==在Rt COE △中,222OC OE CE =+,1OE OB OE r =-=-即()22213r r =-+解得=5r即10AB =9AE AB BE ∴=-= 故选C【点睛】本题考查的是垂径定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.4、C【解析】【分析】连接AC ,由圆周角定理得90ACB ∠=︒,30CAB CDB ∠=∠=︒,再由含30角的直角三角形的性质求解即可.【详解】解:如图,连接AC .AB 为O 的直径,90ACB ∴∠=︒,30CAB CDB ∠=∠=︒, 4.5BC =,29AB BC ∴==,故选:C .【点睛】本题考查了圆周角定理、含30角的直角三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.5、B【解析】【分析】连接OC .根据OA BC ⊥确定AC AB =,90OEB ∠=︒,进而计算出AOB ∠,根据圆心角的性质求出AOC ∠,最后根据圆周角的性质即可求出ADC ∠.【详解】解:如下图所示,连接OC .∵OA BC ⊥,∴AC AB =,90OEB ∠=︒.∴AOC AOB ∠=∠.∵26OBC ∠=︒.∴64AOB ∠=︒.∴64AOC ∠=︒∵ADC ∠和AOC ∠分别是AC 所对的圆周角和圆心角, ∴3122A ADC OC ∠=︒∠=.故选:B .【点睛】本题考查垂径定理,圆心角的性质,圆周角的性质,综合应用这些知识点是解题关键.6、D【解析】【分析】先求出∠BOC 的度数,再根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半求出答案.【详解】解:∵∠AOC=130°,AB 是⊙O 的直径,∴∠BOC =180°-∠AOC=50°,∴∠BDC =12∠BOC=25°,故选:D .【点睛】此题考查了圆周角定理:同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,熟记定理是解题的关键.7、D【解析】【分析】连接,,OC OD BC ,根据AB 求得半径,OC OD ,进而根据CD 的长,勾股定理的逆定理证明90COD ∠=︒,根据弧长关系可得60COB ∠=︒,即可证明COB △是等边三角形,求得2BC =,进而由勾股定理即可求得AC【详解】如图,连接,,OC OD BC ,4AB =2OC OD ∴==228OC OD +=,28CD =∴222OC OD CD +=OCD ∴是直角三角形,且90COD ∠=︒2CB DB ∴=23BC CD ∴= 2603BOC COD ∴∠=⨯∠=︒ OC OB =OBC ∴是等边三角形2BC OC ∴== AB 是直径,4AB =90∴∠=︒ACB∴=AC故选D【点睛】本题考查了弧与圆心角的关系,直径所对的圆周角是90度,勾股定理,等边三角形的判定,求得BC 的长是解题的关键.8、B【解析】【分析】利用圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长和扇形的面积公式计算.【详解】×2π×2×3=6π(cm2).解:它的侧面展开图的面积=12故选:B.【点睛】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.9、C【解析】【分析】先利用三角形外角性质求出∠CDB=∠AED-∠ABD=80°-20°=60°,再根据圆周角定理得出∠COB=2∠CDB=2×60°=120°即可.【详解】解:∵∠AED是△DEB的外角,∴∠CDB=∠AED-∠ABD=80°-20°=60°,∴∠COB=2∠CDB=2×60°=120°.故选C.【点睛】本题考查三角形外角性质,圆周角定理,掌握三角形外角性质,圆周角定理是解题关键.10、D【解析】【分析】作OD⊥AC于D,OE⊥BC于E,如图,设⊙O的半径为r,根据切线的性质得OD=OE=r,易得四边形ODCE为正方形,则CD=OD=r,再证明△ADO∽△ACB,然后利用相似比得到443r r-=,再根据比例的性质求出r即可.【详解】解:作OD⊥AC于D,OE⊥BC于E,如图,设⊙O的半径为r,∵⊙O与AC、BC都相切,∴OD=OE=r,而∠C=90°,∴四边形ODCE为正方形,∴CD=OD=r,∵OD∥BC,∴△ADO∽△ACB,∴AF OF AC BC=∵AF=AC-r,BC=3,AC=4,代入可得,443r r -=∴r=127.故选:D.【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.运用切线的性质来进行计算或论证,常通过作辅助线连接圆心和切点,利用垂直构造直角三角形解决有关问题.也考查了相似三角形的判定与性质.二、填空题1、垂径定理【解析】【分析】垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧,据此解题.【详解】解:如图,这位同学确定点C所用的方法依据是:垂径定理,即垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧,故答案为:垂径定理.【点睛】本题考查垂径定理,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.2、3π##13π 【解析】【分析】如图,连接,PE 证明四边形,ABEP 四边形PECD 都为矩形,可得扇形半径为1,再求解,,,MEB NEC MEN 再利用扇形的面积公式进行计算即可.【详解】解:如图,连接,PE扇形的弧MPN 与AD 相切,,PE AD矩形ABCD ,∴ 四边形,ABEP 四边形PECD 都为矩形,∴扇形半径1ME PE NE AB ====.在矩形ABCD 中,AD =E 为BC 的中点,∴在Rt BME △中,12BE AD ==.cos BE MEB ME ∠==, 30MEB ∴∠=︒,同理:30,NEC∴ 1802120MEN MEB ∠=︒-∠=︒.212013603S ππ⨯∴==阴影. 故答案为:3π 【点睛】 本题考查的是矩形的性质与判定,锐角三角函数的应用,扇形面积的计算,求解扇形的半径为1,及30MEB ∠=︒,30NEC ∠=︒是解本题的关键.3、 【解析】【分析】 先证明BE 、AD 也是半圆的切线,即可根据切线长定理得到EB =EF 、DA =DF ,再在△DCE 中即可求出DE 的值;过F 作FG ⊥DC 于G ,根据相似求出FG 、CG 的长,最后根据勾股定理即可求出CF 的值.【详解】∵正方形ABCD∴CD =AD =BC =4,CE ⊥AB ,DA ⊥AB∵以AB 为直径的半圆∴BE 、AD 也是半圆的切线∵DE 为以AB 为直径的半圆的切线,∴EB =EF 、DA =DF =4∴EC =BC -BE =4-EF ,DE =DF +EF =4+EF在Rt △DCE 中,222CD CE DE +=∴2224(4)(4)EF EF +-=+∴DE =DF +EF =4+EF =5过F 作FG ⊥DC 于G ,如图∴DFG DEC ∴GF DF DG CE DE DC== ∴4354GF DG == 解得1216,55GF DG == ∴45CG CD DG =-=∴在Rt △DCE 中,22222124()()55CF FG CG =+=+=故答案为:5 【点睛】本题考查切割线定理、相似三角形的性质与判定,解题的关键是能看出有多条切线.4、5【解析】【分析】直接利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可求解.解:根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即可知道点O 到点A ,B ,C 的距离相等,如下图:152OA OB OC AB ∴====, 5a ∴=,故答案是:5.【点睛】本题考查了直角三角形的外接圆的外心,解题的关键是掌握直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可求解.5、 直径所对的圆周角是直角 经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线【解析】【分析】连接OA ,OB ,根据圆周角定理可知∠OAP =90°,再依据切线的判定证明结论;【详解】证明:连接OA ,OB ,∵OP 是⊙C 直径,点A 在⊙C 上,∴∠OAP =90°(直径所对的圆周角是直角),∴OA ⊥AP .又∵点A 在⊙O 上,∴直线PA 是⊙O 的切线(经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线),同理可证直线PB 是⊙O 的切线,故答案为:直径所对的圆周角是直角;经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.6、在圆形纸片的边缘上任取三点,,,A B C 则线段,AB AC 的垂直平分线的交点O 是圆形纸片的圆心.【解析】【分析】如图,在圆形纸片的边缘上任取三点,,,A B C 连接,,AB AC 再作,AB AC 的垂直平分线得到两条垂直平分线的交点即可.【详解】解:如图,在圆形纸片的边缘上任取三点,,,A B C连接,,AB AC 则,AB AC 的垂直平分线的交点O 是圆形纸片的圆心.故答案为:在圆形纸片的边缘上任取三点,,,A B C 则线段,AB AC 的垂直平分线的交点O 是圆形纸片的圆心.【点睛】本题考查的是确定圆的圆心,掌握“作三角形的外接圆的圆心”是解本题的关键.7、2π 【解析】【分析】连接AC ,根据圆周角定理得出AC 为圆的直径,解直角三角形求出AB ,根据扇形面积公式进行求解即可.【详解】解:如图,连接AC ,∵从一块直径为2cm 的圆形铁皮上剪出一个圆心角为90°的扇形,即∠ABC =90°,∴AC 为直径,即AC =2cm ,AB =BC (扇形的半径相等),∵在Rt ABC 中,22222AB BC AC +==,∴AB =BC ∴阴影部分的面积是()29023602ππ= (cm 2).故答案为:2π. 【点睛】本题考查了圆周角定理和扇形的面积计算,熟记扇形的面积公式是解题的关键.8、π【解析】【分析】 知道半径,圆心角,直接代入弧长公式180n r L π=即可求得扇形的弧长. 【详解】 解:180n r L π=, ∴扇形的弧长306180L cm ππ==, 故答案为:π.【点睛】本题考查了弧长公式,解题的关键是要掌握弧长公式:180n r L π=才能准确的解题. 9、6【解析】【分析】依题意,直角三角形性质,结合题意能够容纳的最大为内切圆,结合内切圆半径,利用等积法求解即可;【详解】 设直角三角形中能容纳最大圆的半径为:r ;17=依据直角三角形面积公式:12S ah =,即为1815602S =⨯⨯=;内切圆半径面积公式:1()2S r a b c =++,即为1(81517)2S r =⨯++; 所以160(81517)2r =++,可得:3r =,所以直径为:26d r ==;故填:6;【点睛】本题主要考查直角三角形及其内切圆的性质,重点在理解题意和利用内切圆半径求解面积;10、512π-【解析】【分析】根据直角三角形30度角的性质及勾股定理求出AC 、BC ,∠A =60°,利用扇形面积公式求出阴影面积.【详解】解:在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,2AB =,∴AC =1,BC ==A =60°,∴图中阴影部分的面积=ABC CAD CBE S S S+-扇形扇形=2601113602π⨯⨯=512π故答案为:512π 【点睛】此题考查了直角三角形30度角的性质,勾股定理,扇形面积的计算公式,直角三角形面积公式,熟记各知识点并综合应用是解题的关键.三、解答题1、 (1)见解析【解析】【分析】(1)由题意和垂径定理可得∠AEB =∠ODC =90°,再由BE OC ∥得到∠BOC =∠ABE 即可证明结论;(2)先根据题意求得OA 、OB 、OC OD 、CD 、AC 的长,然后根据正弦的定义求得sin ∠BOC ,然后再根据∠BOC =∠ABE 即可解答;(3)连接OE 并延长交圆O 于点F ,然后连接FC 、AC 、BC ,即EF =AB =6,然后根据平行线的性质、圆周角定理、等腰三角形的性质证得△ADC ∽△ECF ,最后运用相似三角形的性质解答即可.(1)证明:∵AB 是圆O 直径∴∠AEB =90°∵CD AB ⊥∴∠ODC =90°∴∠AEB =∠ODC =90°∵BE OC ∥∴∠BOC =∠ABE∴CDO AEB ∽△△. (2)解:∵6AB =∴OA =OB =OC =3∵1BD=,∴OD=OB-BD=3-1=2,AD=AB-BD=5∴CD=AC=∴sin∠BOC=CDOC=∵∠BOC=∠ABE∴sin ABE∠= sin∠BOC(3)解:连接OE并延长交圆O于点F,然后连接FC、AC、BC,即EF=AB=6 ∴∠ECF=90°,∠CAB=∠CEB∴∠ADC=∠ECF=90°∵BE OC∥∴∠OCE=∠CEB∴∠CAB=∠OCE∵OE=OC∴∠OEC=∠OCE∴∠CAB=∠OEC∴△ADC∽△ECF∴EC EFAD AC= ,即5EC=EC【点睛】本题主要考查了垂径定理、圆周角定理、相似三角形的判定与性质等知识点,灵活运用相关性质定理成为解答本题的关键.2、(1)证明见解析;(2)①4π-【解析】【分析】(1)连接AO ,由AC AD =,四边形ABCD 是平行四边形,即得推得ACO △为等边三角形,即可得∠BAO =∠BAC +∠CAO =90°,即BA 是⊙O 的切线.(2)①由(1)有A 0=tan 60AB =︒②将阴影面积拆为相等的两部分,其中左侧部分为扇形ACO 面积减去三角形ACO 面积,由扇形面积公式,等边三角形面积公式计算后乘2即可.【详解】(1)证明:连接OA∵四边形ABCD 是平行四边形∴AD //BE∴∠ADC =∠DCO又∵AC AD =∴∠ACD=∠ADC∴∠ACO=∠ACD+∠DCO=2∠ADC又∵2∠ADC=AOC∠∴AOC ACO∠=∠∴AO=AC又∵OC=AO∴ACO△为等边三角形∴∠ACO=∠CAO=60°,∠ACD=∠DCO=30°又∵AB//CD∴∠BAC=∠ACD=30°∴∠BAO=∠BAC+∠CAO=30°+60°=90°∴BA是⊙O的切线.(2)①由(1)可知∠BAO=90°,∠BOA=60°∴tanBA BOAAO ∠=∴AO=6tan tanBABOA BOA===∠∠②连接AO,与CD交于点M∵AC=OAC=60°∴CM =sin 603AC ⋅︒==∴11322AOC S AO CM =⋅⋅=⨯=△∵AO =AOC =60°∴22360AOCn r S ===︒扇形ππ ∴2AOC AOC S S S =-△阴影扇形()∴224S =-=-阴影(ππ【点睛】本题是一道圆内的综合问题,考察了证明某线是切线、平行四边形性质、等弧的性质、解直角三角形、等边三角形性质、勾股定理、扇形面积公式等,需熟练掌握这些性质及定理,而作出正确的辅助线是解题的关键.3、 (1)12,45;(2)见解析;(3)8,2【解析】【分析】(1)根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半解答;(2)由题意知,CD 垂直平分BE ,连接BF ,则BF=EF ,求得∠EBF =∠AEB =45°,利用外角的性质得到∠AFB=∠EBF+∠AEB=90°,即可得到结论;(3)当点A、C、E在一条直线上时,线段AE最大,最大值为4+4=8,当MF⊥BC时线段MF最小,根据BC的中点M,得到CF=BF,设BG=FG=x,则x,CG x,由勾股定理得222+=,求出28CG BG BCx=-222MF=.BM MF BF+=,即可求出2(1)解:∵AC=BC=EC,∴A、B、E三点在以C为圆心以AC为半径的圆上,∠ACB,∴∠AEB=12∴∠AEB=45°.,45;故答案为:12(2)解:由题意知,CD垂直平分BE,连接BF,则BF=EF,∴∠EBF=∠AEB=45°.∴∠AFB=∠EBF+∠AEB=90°.∵∠ACB=90°,∴A、B、F、C在以AB为直径的圆上,即A、B、F、C四点共圆;(3)解:当点A、C、E在一条直线上时,线段AE最大,最大值为4+4=8,当MF⊥BC时线段MF最小,∵BC的中点M,∴CF=BF,设BG=FG=x ,则,CG +1)x ,∵222CG BG BC +=,∴2221)4x x ⎡⎤+=⎣⎦,得28x =-∵222BM MF BF +=,∴2222)MF +=,得2MF =,故答案为:8,2 ..【点睛】此题考查了圆周角定理,四点共圆的判定及性质,线段垂直平分线的性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质,熟记各知识点并熟练应用解决问题是解题的关键.4、 (1)见解析(2)O CE =【解析】【分析】(1)要证明CF BF =,可以证明ECB DBC ∠=∠;AB 是O 的直径,则90ACB ∠=︒,又知CE AB ⊥,则90CEB ∠=︒,则90DBC ACE A ∠=︒-∠=∠,ECB A ∠=∠,则ECB DBC ∠=∠;(2)在直角三角形ACB 中,222AB AC BC =+,又知,BC CD =,所以可以求得AB 的长,即可求得圆的半径;再利用面积法求得CE 的长.(1)证明:AB 是O 的直径,90ACB ∴∠=︒,90A ABC ∴∠=︒-∠.CE AB ⊥,90CEB ∴∠=︒,90ECB ABC ∴∠=︒-∠,ECB A ∴∠=∠.又C 是BD 的中点,∴CD CB =,DBC A ∴∠=∠,ECB DBC ∴∠=∠,CF BF ∴=;(2) 解:解:BC CD =,2BC CD ∴==,90ACB ∠=︒,AB ∴=O ∴1122ABC S AB CE BC AC ∆=⋅=⋅,BC AC CE AB ⋅∴==【点睛】此题考查了圆中直径对应的角为直角,圆周角定理、等腰三角形的性质、勾股定理,此题综合性很强,难度适中,解题的关键是注意数形结合思想与方程思想的应用.5、 (1)见解析;(2)阴影部分的面积为4π【解析】【分析】(1)连接OD,只需证明∠ODC=90°,根据等腰三角形的性质即可证明;(2)阴影部分的面积= S△ABD-S△OBD+S扇形OBD,利用三角形面积公式以及扇形OBD的面积公式求解即可.(1)证明:连接OD.∵四边形ABCD是菱形,且∠DAB=60°,∴AD=CD,∠CAD=∠ACD=30°,∵OA=OD,∴∠DOC=2∠CAD=60°.∴∠ODC=∠ACD+∠DOC=90°.即OD⊥CD,∴CD是⊙O的切线.(2)解:∵四边形ABCD 是菱形,且 ∠DAB =60°,∴△ABD 是等边三角形,∵对角线AC 过圆心O ,∴BD ⊥AC ,在Rt △EDA 中,∠DAE =30°,AD =AB =BD =6,∴DE =3,AE=∴S △ABD =12BD ⨯AE在Rt △EDO 中,∠DOE =60°,DE =3,∴∠ODE =30°,∴OD =2OE ,∵OD 2=OE 2+DE 2,即4OE 2=OE 2+9,∴OE OD =∴S △OBD =12BD ⨯OE∵四边形ABCD 是菱形,且 ∠DAB =60°,∴∠DOB =120°,∴S 扇形OBD =(21204360ππ⨯=,∴阴影部分的面积= S △ABD -S △OBD +S 扇形OBD 44ππ=..【点睛】本题综合考查了菱形的性质、切线的判定方法、扇形的面积计算方法,熟练掌握切线的判定是解题的关键.。
一、选择题1.下列事件是必然事件的是()A.有两边及一角对应相等的两个三角形全等 B.若a2=b2则有a=bC.二次函数的图象是双曲线D.圆的切线垂直于过切点的半径2.如图,点A、B、C在⊙O上,点D是AB延长线上一点,若∠CBD=65°,则∠AOC的度数为()A.115°B.125°C.130°D.135°3.如图平面直角坐标系中,点A,B均在函数y=kx(k>0,x>0)的图像上,⊙A与x轴相切,⊙B与y轴相切,若点B(1,8),⊙A的半径是⊙B半径的2倍,则点A的坐标为()A.(2,2)B.(2,4)C.(3,4)D.(4,2)4.如图,ABC是O的内接三角形,BD为O的直径.若10BD=,2ABD C∠=∠,则AB的长度为()A.4 B.5 C.5.5 D.65.如图,在半径为1的⊙O中,将劣弧AB沿弦AB 翻折,使折叠后的AB恰好与OB、OA 相切,则劣弧AB的长为()A .12πB .13π C .14π D .16π 6.数轴上有两个点A 和B ,点B 表示实数6,点A 表示实数a ,B 半径为4.若点A 在B 内,则( ) A .2a <或10a > B .210a <<C .2a >D .10a < 7.如图,点A ,B ,C ,D 为O 上的四个点,AC 平分BAD ∠,AC 交BD 于点E ,4CE =,6CD =,则AC 的长为( )A .7B .8C .9D .10 8.如图,四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 交于点E . 若BAC BDC ∠=∠,则下列结论中正确的是( )①AE BE DE CE = ②ABE △与DCE 的周长比为BE CE③ADE ABC =∠∠ ④ABE DCE ADE BCE SS S S ⋅=⋅ A .③④B .①②③C .①②④D .①②③④9.“圆材埋壁”是我国古代数学名著《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?”转化为数学语言:如图,CD 为O的直径,弦AB CD ⊥,垂足为E ,1CE =寸,10AB =寸,直径CD 的长是( )A .13寸B .26寸C .28寸D .30寸10.如图,ABC 内接于O ,50A ∠=︒,点E 是边BC 的中点,连接OE 并延长交O 于点D ,连接BD ,则D ∠的大小为( )A .55°B .65°C .70°D .75° 11.如图,AB 为O 的切线,点A 为切点,OB 交O 于点C ,点D 在O 上,连接,,AD CD OA ,若20ABO ︒∠=,则ADC ∠的度数为( )A .20︒B .25︒C .30︒D .35︒12.如图,AB 为⊙0的直径,点C 在⊙0上,且CO ⊥AB 于点O ,弦CD 与AB 相交于点E ,若∠BEC= 68°,则∠ABD 的度数为( )A .20°B .23°C .25°D .34°二、填空题13.如图,从点P 引⊙O 的切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,DE 切⊙O 于C ,交PA ,PB 于D ,E .若△PDE 的周长为20cm ,则PA =______cm .14.如图,AB 是O 的直径,点C 是上半圆的中点,1AC =,点P 是下半圆上一点(不与点A ,B 重合),AD 平分PAB ∠交PC 于点D ,则PD 的最大值为______.15.如图,四边形ABCD 是O 的内接四边形,且AC BD ⊥, OF CD ⊥,垂足分别为E F 、,若52OF =,则AB =_____.16.已知O 的半径为1,AB 是O 的弦,2AB =,P 为O 外一点,且PA 切O 于点A ,1PA =,则线段PB 的长为________.17.如图,已知矩形ABCD 中3AB =,4BC =,将三角板的直角顶点P 放在矩形内,移动三角板保持两直角边分别经过点B 、C ,则PD 的最小值为________.18.如图,菱形ABCD 中,已知2AB =,60DAB ∠=︒将它绕着点A 逆时针旋转得到菱形ADEF ,使AB 与AD 重合,则点C 运动的路线CE 的长为________.19.如图,AB 是O 的直径,40AB =,PA 切O 于点A ,线段PO 交O 于点C .连接BC ,若36P ∠=︒,则劣弧BC 的长度是______20.在正方形ABCD 中,点P 是AB 上一动点(不与A 、B 重合),对角线AC 、BD 相交于点O ,过点P 分别作AC 、BD 的垂线,分别交AC 、BD 于点E 、F ,交AD 、BC 于点M 、N .下列结论: ①APE AME ∆≅∆;②PM PN AC +=;③222PE PF PO +=;④POF BNF ∆∆∽;⑤点O 在M 、N 两点的连线上,其中正确的是____________.三、解答题21.如图1,四边形ABCD 内接于,O AC 是O 的直径,AD BD =.延长AD 交BC的延长线于点E .(1)证明:ACD ECD ∠=∠.(2)当8,5AB CD ==时,①求AD 的长度.②如图2,作BF 平分ABC ∠交O 于点F ,连结,DF AF ,求ADF 的面积. 22.如图,在直角坐标系中,点(0,8)A ,点B 是x 轴负半轴上的动点,以OA 为直径作圆交AB 于点D .(1)求证:AOD ABO ∠=∠.(2)当30ABO ∠=︒时,求点D 到y 轴的距离.(3)求OD AB的最大值. 23.已知,如图,在ABC 中,90C ∠=︒,D 为BC 边中点.(1)尺规作图:以AC 为直径作O ,交AB 于点E (保留作图痕迹,不需写作法); (2)连接DE ,求证:DE 为O 的切线. 24.已知EF 为O 的一条弦,OB EF ⊥交O 于点B ,A 是弦EF 上一点(不与E ,F 重合),连接BA 并延长交O 于点C ,过点C 作O 的切线交EF 的延长线于点D .(1)如图1,若EF 在圆心O 的上方,且与OB 相交于点H ,求证:ACD △是等腰三角形;(2)如图2,若EF 是O 的直径,25AB =,O 的半径为4,求线段DC 的长; (3)如图3,若EF 在圆心O 的下方,且与BO 的延长线相交于点H ,试判断线段DA ,DE ,DF 之间的数量关系,并说明理由.25.如图所示,AC 与O 相切于点C ,线段AO 交O 于点B .过点B 作//BD AC 交O 于点D ,连结,CD OC ,且OC 交DB 于点E .若30,53cm ∠=︒=CDB DB .(1)求COB ∠的大小和O 的半径长.(2)求由弦,CD BD 与弧BC 所围成的阴影部分的面积(结果保留π).26.如图,ABC 中,AB AC =,以AC 为直径的半圆交 BC 于点D ,DE AB ⊥于点E .(1)求证:DE 为半圆的切线;(2)若23BC =120BAC ∠=︒,求 AD 的长.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】由三角形全等的判定方法可判断,A 由平方根的含义可判断,B 由二次函数的图像可判断,C 由圆的切线的性质可判断.D 再结合必然事件的概念可得答案.解:有两边及一角对应相等的两个三角形不一定全等,所以是随机事件,故A 不符合题意;若22a b =则有,a b =±所以是随机事件,故B 不符合题意;二次函数的图象是抛物线,所以是不可能事件,故C 不符合题意;圆的切线垂直于过切点的半径,是必然事件,故D 符合题意;故选:.D【点睛】本题考查的是确定事件与随机事件的概念,同时考查了二次函数的图像,圆的切线的性质,掌握以上知识是解题的关键.2.C解析:C【分析】求出∠ABC ,再求出它所对的弧对的圆心角,即可求∠AOC .【详解】解:∵∠CBD =65°,∴∠ABC=180°-65°=115°,优弧AC 所对的圆心角的度数为:115°×2=230°,∠AOC=360°-230°=130°,故选:C .【点睛】本题考查了圆周角的性质,解题关键是求出圆周角,根据同弧所对的圆周角和圆心角的关系求角.3.D解析:D【分析】把B 的坐标为(1,8)代入反比例函数解析式,根据⊙B 与y 轴相切,即可求得⊙B 的半径,则⊙A 的半径即可求得,即得到B 的纵坐标,代入函数解析式即可求得横坐标.【详解】解:把B 的坐标为(1,8)代入反比例函数解析式得:k=8,则函数的解析式是:y=8x, ∵B 的坐标为(1,8),⊙B 与y 轴相切,∴⊙B 的半径是1,则⊙A 的半径是2,把y=2代入y=8x得:x=4, 则A 的坐标是(4,2).故选:D .本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征以及切线的性质,根据点B 的坐标利用反比例函数图象上点的坐标特征求出k 值是解题的关键.4.B解析:B【分析】连接OA ,首先求出∠ACB=30°得∠AOB=60°,从而证得△AOB 是等边三角形,进一步得出结论.【详解】解:∵BD 是圆O 的直径,且BD=10∴OB=5连接OA ,如图,∵BD 是圆O 的直径,∴90ACB ABD ∠+∠=︒又2ABD C ∠=∠∴3∠C=90°,即∠C=30°,∴∠AOB=60°∴△AOB 是等边三角形,∴AB=OB=5故选:B .【点睛】此题主要考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解答此题的关键.5.A解析:A【分析】如图画出折叠后AB 所在的⊙O ',连O 'B ,O 'A ,根据题意可得O 'B ⊥OB 、O 'A ⊥OA ,且OB=OA=O 'B=O 'A,得到四边形O 'BOA 是正方形,即∠O=90°,最后根据弧长公式计算即可.【详解】解:如图:画出折叠后AB 所在的⊙O ',连O 'B ,O 'A∵AB 恰好与OA 、OB 相切∴O 'B ⊥OB 、O 'A ⊥OA∵OB=OA=O 'B=O 'A,∴四边形O 'BOA 是正方形∴∠O=90°∴劣弧AB 的长为9011801802n r πππ︒⨯⨯==︒. 故选择:A .【点睛】本题考查了折叠的性质、正方形的判定与性质、弧长公式等知识点,其中掌握弧长公式和折叠的性质是解答本题的关键.6.B解析:B【分析】根据点与圆的位置关系可得出AB=∣a ﹣6∣<4,解之即可解答.【详解】解:∵点A 在B 内,∴AB=∣a ﹣6∣<4,即﹣4<a ﹣6<4,解得:2<a <10,故选:B .【点睛】本题考查点与圆的位置关系、数轴上两点间的距离、解一元一次不等式组,熟练掌握点与圆的位置关系是解答的关键.7.C解析:C【分析】首先连接BC ,由AC 平分∠BAD ,易证得∠BDC=∠CAD ,继而证得△CDE ∽△CAD ,然后由相似三角形的对应边成比例求得AE 的长,进而求出AC 的长.【详解】解:∵AC 平分∠BAD ,∴∠BAC=∠CAD∴=BC CD ,∴∠BDC=∠CAD ,∵∠ACD=∠DCE ,∴△CDE ∽△CAD ,∴CD :AC=CE :CD ,∴CD 2=AC•CE ,∴62=4(4+AE ),∴AE=5,∴AC=AE+CE=9,故选:C .【点睛】此题考查了圆周角定理以及相似三角形的判定与性质.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的应用.8.C解析:C【分析】根据相似三角形可得①②正确,由四点共圆可知③不符合题意,面积比转化成边长比可得④正确.【详解】解:∵BAC BDC ∠=∠,AEB DEC ∠=∠∴ABE DCE ∴AE BE DE CE= ∴①正确;相似三角形周长比等于相似比,②正确∵BAC BDC ∠=∠,且△BDC 和△BAC 共有底BC∴得到A ,B ,C ,D 四点共圆;若ADE ABC =∠∠,则=ADE ABC ACB =∠∠∠,则AB=AC ,但题目中并没有告诉这个条件,所以③不一定正确;∵△ABE 和△ADE 共有高,∴ABEADE SBE S DE=, ∵△CBE 和△CDE 共有高,∴BCE DCE BE S DE S = ∴ABEBCEADE DCE S BE S S DE S ==即,ABE DCE ADE BCE S S S S ⋅=⋅,故 ④正确;∴①②④正确,选C.【点睛】此题主要考查了相似三角形的判断及其性质,解决本题的关键是合理作辅助圆,熟练掌握相似三角的性质定理.9.B解析:B【分析】连接OA .设圆的半径是x 寸,在直角△OAE 中,OA =x 寸,OE =x−1,在直角△OAE 中利用勾股定理即可列方程求得半径,进而求得直径CD 的长.【详解】解:如图,连接OA .设圆的半径是x 寸,在直角△OAE 中,OA =x 寸,OE =(x−1)寸,∵222OA OE AE =+,∵AB=10,且AB CD ⊥∴AE=12AB=5 则()22125x x =-+,解得:x =13.则CD =2×13=26(寸).故选:B .【点睛】本题考查了垂径定理和勾股定理,正确作出辅助线是关键.10.B解析:B【分析】连接CD ,根据圆的内接四边形的性质得到∠CDB=180°-∠A=130°,根据垂径定理得到OD ⊥BC ,求得BD=CD ,根据等腰三角形的性质即可得到结论;【详解】如图:连接CD ,∵ ∠A=50°,∴∠CDB=180°-∠A=130°,∵ E 是边BC 的中点,∴ OD ⊥BC ,∴ BD=CD,∠BDC=65°,∴∠ODB=∠ODC=12故选:B.【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,圆内接四边形的性质,垂径定理,等腰三角形的性质,正确的理解题意是解题的关键.11.D解析:D【分析】根据切线的性质得∠OAB=90°,利用互余计算出∠AOB的度数,然后根据圆周角定理得到∠ACD=35°,.【详解】解:∵AB为⊙O的切线,点A为切点,∴OA⊥AB,∴∠OAB=90°,∴∠AOB=90°-20°=70°,∵∠AOB=2∠ADC=70°,∴∠ADC=1×70°=35°.2故选:D.【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理.12.B解析:B【分析】连接OD,可得∠ODC=∠OCD=22°,从而可求得∠AOD=46°,结合圆周角定理,即可求解.【详解】连接OD,∵CO⊥AB,∠BEC= 68°,∴∠OCD=90°-68°=22°,∵CO=CD,∴∠ODC=∠OCD=22°,∴∠COD=180°-22°-22°=136°,∴∠AOD=136°-90°=46°,∠AOD=23°,∴∠ABD=12故选B.【点睛】本题主要考查圆周角定理以及等腰三角形的性质,掌握“同弧或等弧所对的圆周角等于圆心角的一半”,是解题的关键.二、填空题13.10【分析】由于PAPBDE都是⊙O的切线可根据切线长定理将△PDE的周长转化为切线PAPB长的和【详解】解:∵PAPBDE分别切⊙O于ABC∴PA=PBDA=DCEC=EB;∴C△PDE=PD+D解析:10【分析】由于PA、PB、DE都是⊙O的切线,可根据切线长定理将△PDE的周长转化为切线PA、PB 长的和.【详解】解:∵PA、PB、DE分别切⊙O于A、B、C,∴PA=PB,DA=DC,EC=EB;∴C△PDE=PD+DE+PE=PD+DA+EB+PE=PA+PB=20;∴PA=PB=10,故答案为10.【点睛】此题主要考查的是切线长定理,能够发现△PDE的周长和切线PA、PB长的关系是解答此题的关键.14.【分析】由同弧所得的圆周角相等得到直径所得的圆周角是90°得到继而证明再根据角平分线的性质解得结合三角形外角的性质可证接着由线段的和差解得由此可知当为直径时值最大然后证明为等腰直角三角形最后根据等腰1【分析】由同弧所得的圆周角相等得到APC ABC ∠=∠,直径所得的圆周角是90°得到90ACB ∠=︒,继而证明45APC ABC ,再根据角平分线的性质解得BAD DAP ∠=∠,结合三角形外角的性质可证CAD ADC ∠=∠,接着由线段的和差解得1PD CP CD CP =-=-,由此可知当CP 为直径时PD 值最大,然后证明ACB △为等腰直角三角形,最后根据等腰直角三角形的性质及勾股定理解题.【详解】 解:点C 是上半圆的中点,AC BC ∴=APC ABC1AC BC ∴== AB 是O 的直径,90ACB ∴∠=︒45CAB CBA ∴∠=∠=︒45APC ABC AD 平分PAB ∠12BAD DAP BAP ∴∠=∠=∠ 45,45ADC APC DAP DAP CAD CAB BAD BAD ∠=∠+∠=︒+∠∠=∠+∠=︒+∠ CAD ADC ∴∠=∠1AC AD ∴==1PD CP CD CP ∴=-=-要使PD 最大,即使得CP 最大,当CP 为直径时值最大,在Rt ACB 中,45,CAB AC BC ∠=︒=ACB ∴为等腰直角三角形,AB ∴==CP ∴PD ∴1,1-.【点睛】本题考查同弧所得的圆周角相等、直径所得的圆周角是90°、角平分线的性质、三角形外角的性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.15.【分析】连接DO并延长与⊙O相交于点G连接BGCG由AC⊥BDDG是直径可得∠DBG=90°=∠DCG可证AC∥BG可得可得AB=CG由OF⊥CD可证OF∥CG 可证△DOF∽△DGC由性质由OF=可解析:【分析】连接DO并延长,与⊙O相交于点G,连接BG,CG,由AC⊥BD, DG是直径,可得∠DBG=90°=∠DCG可证AC∥BG,可得AB CG=,可得AB=CG,由OF⊥CD,可证OF∥CG,可证△DOF∽△DGC,由性质DO OF1==DG CG2,由OF=52,可求CG5=2OF=2=52⨯即可.【详解】解:如图,连接DO并延长,与⊙O相交于点G,连接BG,CG,∵AC⊥BD,DG是直径,∴∠DBG=90°=∠DCG,∴BG⊥DB,∴AC∥BG,∴AB CG=,∴AB=CG,∵OF⊥CD,∴OF∥CG,∴∠DOG=∠DGC∴△DOF∽△DGC,,∴DO OF1==DG CG2,∵OF=52,∴CG5=2OF=2=52⨯,所以AB=CG=5.故答案为:5.【点睛】本题考查平行弦的性质,圆的性质,直径所对圆周角的性质,相似三角形的判定与性质,掌握平行弦的性质,圆的性质,直径所对圆周角的性质,相似三角形的判定与性质是解题关键.16.1或【分析】先利用勾股定理逆定理求出∠AOB是直角再利用一组对边平行且相等得到四边形APBO是平行四边形从而PB的长等于半径OA另当B在右侧时还需讨论【详解】解:①如图所示:连接OAOB∵OA=OB解析:1或5【分析】先利用勾股定理逆定理求出∠AOB是直角,再利用一组对边平行且相等得到四边形APBO 是平行四边形,从而PB的长等于半径OA.另当B在右侧时,还需讨论.【详解】解:①如图所示:连接OA、OB.∵OA=OB=1,2,∴根据勾股定理的逆定理,得∠AOB=90°,根据切线的性质定理,得∠OAP=90°,则AP∥OB,又AP=OB=1,所以四边形PAOB是平行四边形,所以PB=OA=1;②当B在右侧时,如图所示:与①同理可证四边形APOB 是平行四边形,且∠AOB=90°, ∴11,222OC AC BP BC ===, 在Rt △OBC 中,根据勾股定理 222215()122BC OC OB =+=+=, ∴PB=25BC =故答案为:15【点睛】考查了圆的性质、平行四边形判定和性质以及勾股定理,解题关键是能够根据勾股定理的逆定理发现直角三角形,进一步发现特殊四边形平行四边形.17.【分析】点P 的运动轨迹是以BC 为直径在矩形内的半圆圆心在线段BC 的中点处连接圆心和点D 交半圆于点P 则此时PD 最短利用勾股定理求出OD 的长再减去OP 的长即可【详解】由题意可得:点P 的运动轨迹是以BC 为 132【分析】点P 的运动轨迹是以BC 为直径,在矩形内的半圆,圆心在线段BC 的中点处,连接圆心和点D ,交半圆于点P ,则此时PD 最短,利用勾股定理求出OD 的长,再减去OP 的长即可【详解】由题意可得:点P 的运动轨迹是以BC 为直径,在矩形内的半圆,圆心在线段BC 的中点处,设圆心为点O ,如图:连接OD ,交半圆与点P ,则此时PD 最短,4 BC=∴圆的半径122OP OC BC===3AB DC==在Rt DCO中22222313OD DC OC=+=+=132PD OD OP∴=-=-故答案为:132-.【点睛】本题考查了最值问题,矩形的性质,勾股定理,解题关键是能准确分析出点P的运动轨迹.18.【分析】连接ACBD交于点O由菱形的性质得出AC的长由旋转的性质∠EAC=60゜再根据弧长公式求解即可【详解】解:连接ACBD交于点O如图∵四边形ABCD是菱形∴AC⊥BDOA=OC∠BAC=∠DA解析:23π【分析】连接AC,BD交于点O,由菱形的性质得出AC的长,由旋转的性质∠EAC=60゜,再根据弧长公式求解即可.【详解】解:连接AC,BD交于点O,如图,∵四边形ABCD 是菱形∴AC ⊥BD ,OA=OC ,∠BAC=12∠DAB=30゜ ∴ 112OB AB ==由勾股定理得,OA =∴AC =连接AE , 当AB 与AD 重合时,旋转了60゜,则∠EAC=60゜ ∴60232CE π==故答案为:3 【点睛】此题主要考查了旋转的性质、菱形的性质以及求弧长,运用菱形的性质求出AC 是解答此题的关键.19.【分析】先求出圆心角和半径再用弧长公式求出结果【详解】解:∵切于点∴∵∴∴∵∴∴故答案是:【点睛】本题考查弧长公式解题的关键是掌握弧长的计算方法解析:14π【分析】先求出圆心角和半径,再用弧长公式求出结果.【详解】解:∵PA 切O 于点A ,∴90OAP ∠=︒,∵36P ∠=︒,∴903654AOP ∠=︒-︒=︒,∴18054126BOC ∠=︒-︒=︒,∵40AB =,∴20OB =,∴1262014180BC ππ⨯==. 故答案是:14π.【点睛】本题考查弧长公式,解题的关键是掌握弧长的计算方法.20.①②③⑤【分析】根据正方形的每一条对角线平分一组对角可得∠PAE=∠MAE=45°然后利用角边角证明△APE 和△AME 全等由此判断①;根据全等三角形对应边相等可得PE=EM=PM同理FP=FN=NP解析:①②③⑤【分析】根据正方形的每一条对角线平分一组对角可得∠PAE=∠MAE=45°,然后利用“角边角”证明△APE和△AME全等,由此判断①;根据全等三角形对应边相等可得PE=EM=12PM,同理,FP=FN=12NP,证出四边形PEOF是矩形,得出PF=OE,证得△APE为等腰直角三角形,得出AE=PE,PE+PF=OA,即可得到PM+PN=AC,由此判断②;根据矩形的性质可得PF=OE,再利用勾股定理即可得到PE2+PF2=PO2;由此判断③;判断出△POF不一定等腰直角三角形,△BNF是等腰直角三角形,从而确定出两三角形不一定相似;⑤证出△APM和△BPN以及△APE、△BPF都是等腰直角三角形,从而判断④由垂直平分线的性质求得点O是直角三角形PMN的外接圆圆心,从而结合圆周角定理判断⑤.【详解】解:①∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAC=∠DAC=45°,∵PM⊥AC,∴∠AEP=∠AEM=90°,在△APE和△AME中,BAC DAC AE AEAEP AEM∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△APE≌△AME(ASA),故①正确;②∵△APE≌△AME,∴PE=EM=12PM,同理,FP=FN=12 NP,∵正方形ABCD中,AC⊥BD,又∵PE⊥AC,PF⊥BD,∴∠PEO=∠EOF=∠PFO=90°,且△APE中AE=PE ∴四边形PEOF是矩形.∴PF=OE,∵在△APE中,∠AEP=90°,∠PAE=45°,∴△APE为等腰直角三角形,∴AE=PE,∴PE+PF=OA,又∵PE=EM=12PM ,FP=FN=12NP ,OA=12AC , ∴PM+PN=AC ,故②正确;③∵四边形PEOF 是矩形,∴PE=OF ,在直角△OPF 中,OF 2+PF 2=PO 2,∴PE 2+PF 2=PO 2,故③正确;④∵△APE ≌△AME ,∴AP=AM△BNF 是等腰直角三角形,而△POF 不一定是,∴△POF 与△BNF 不一定相似,故④错误;∵OA 垂直平分线段PM .OB 垂直平分线段PN ,∴OM=OP ,ON=OP ,∴OM=OP=ON ,∴点O 是△PMN 的外接圆的圆心,∵∠MPN=90°,∴MN 是直径,∴M ,O ,N 共线,故⑤正确.故答案为:①②③⑤【点睛】此题主要考查了正方形的性质、矩形的判定、勾股定理的综合应用、等腰直角三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质等知识;熟记各性质并准确识图是解决问题的关键.三、解答题21.(1)见详解;(2)①203AD =;②259 【分析】(1)由题意易得∠BAD=∠ACD ,由圆内接四边形的外角等于它的内对角得∠ECD=∠BAD ,然后问题可求解;(2)①由(1)及题意易得△CDE ∽△ABE ,则有58CD CE AB AE ==,进而可得54CE DE =,然后设5,4CE x DE x ==,最后根据勾股定理可求解;②连接CF ,过点F 作FH ⊥AE 于点H ,由题意易得∠ABF=∠ACF=∠ADF=45°,由①可得253CE =,203AD =,则有253=AC ,进而可得6AF =,△FHD 是等腰直角三角形,然后设DH=FH=x ,则203AH x =-,由勾股定理可求解x 的值,最后根据三角形面积计算公式可求解. 【详解】(1)证明:∵AD BD =,∴∠BAD=∠ACD ,∵四边形ABCD 内接于O ,∴∠ECD=∠BAD ,∴ACD ECD ∠=∠; (2)解:①由(1)得:ACD ECD ∠=∠,∵AC 是⊙O 的直径,∴∠ADC=∠CDE=90°,∵CD=CD ,∴△ADC ≌△EDC (ASA ),∴AD=DE ,AC=CE ,∵∠E=∠E ,∴△CDE ∽△ABE ,∵8,5AB CD ==,∴58CD CE AB AE ==, ∴528CD CE AB DE ==, ∴54CE DE =, 设5,4CE x DE x ==,在Rt △CDE 中,222CE DE CD =+,∴22251625x x =+,解得:53x =, ∴203AD DE ==; ②连接CF ,过点F 作FH ⊥AE 于点H ,如图所示:由①得:203AD DE ==,253AC CE ==,∵BF 平分ABC ∠,∠ABC=90°,∴∠ABF=45°,∴∠ACF=∠ADF=45°,∵AC 是是⊙O 的直径,∴∠AFC=90°,∴△AFC 和△FHD 是等腰直角三角形,∴AF=FC ,FH=DH ,∴26AF AC ==, 设DH=FH=x ,则203AH x =-,∴在Rt △AHF 中,2222036x x ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 解得:12535,66x x ==(不符合题意,舍去) ∴56FH =, ∴112052522369AFD S AD FH =⋅=⨯⨯=. 【点睛】本题主要考查圆的基本性质及相似三角形的性质与判定,熟练掌握圆的基本性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键.22.(1)见解析;(2)3)12 【分析】(1)根据圆周角定理可得∠ADO=90°,再根据余角的性质可证;(2)根据直角三角形的性质得到AD ,从而求出OD ,再利用面积法求出点D 横坐标的绝对值,可得结果;(3)过D 作DH ⊥AO ,垂足为H ,证明△DHO ∽△AOB ,得到8OD DH DH AB AO ==,求出OH 的最大值即可得到结果.【详解】解:(1)∵OA 为直径,∴∠ADO=90°,则∠AOD+∠OAD=90°,∵∠AOB=90°,∴∠ABO+∠OAD=90°,∴∠AOD=∠ABO ;(2)∵A (0,8),OA=8,∠ABO=30°,∴∠OAD=60°,∠AOD=30°,∴AD=12OA=4,OD=22AO AD -=43, ∴S △OAD =12AD·OD=12D OA x ⨯⨯, ∴11443822D x ⨯⨯=⨯⨯, ∴23D x =,即点D 到y 轴的距离为23;(3)过D 作DH ⊥AO ,垂足为H ,∵∠AOD=∠ABO ,∠AOB=∠DHO ,∴△DHO ∽△AOB ,∴8OD DH DH AB AO ==, ∴当DH 最大时,OD AB 最大, ∴当DH=12AO=4时,OD AB最大值为12.【点睛】本题考查了圆周角定理,直角三角形的性质,面积法,解题的关键是根据直径得到90°的角.23.(1)作图见解析;(2)见解析.【分析】(1)先作AC 的中垂线,找到AC 的中点O ,然后以AC 为直径作圆,与AB 的交点即为所求;(2)由题意可知DE 为Rt BEC △斜边BC 上的中线,从而得到CD=DE ,即=∠∠ECD DEC ,由OC=OE 得到OEC OCE ∠=∠,再由90ACB ∠=︒即可得到OE ⊥DE ,即可得证.【详解】(1)作图如图所示.(2)证明:如上图,连结OE ,CE , AC 为直径,90AEC ∴∠=︒, D 为BC 边中点,DE ∴为Rt BEC △斜边BC 上的中线,12DE DC DB BC ∴===, ECD DEC ∴∠=∠,OC OE =,OEC OCE ∴∠=∠,90OED OEC CED OCE DCE ACB ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒OD DE ∴⊥,DE ∴为O 的切线.【点睛】本题考查了尺规作图以及切线的判定,正确找到垂直条件是判断切线的关键. 24.(1)见解析;(2)线段DC 的长为3;(3)线段DA ,DE ,DF 之间的数量关系为2DA DE DF =⋅,理由见解析.【分析】(1)连接OC ,由题意易得OC DC ⊥,∠B=∠OCB ,则有9090DCA ACO B ∠=︒-∠=︒-∠,进而可得DAC DCA ∠=∠,然后问题可求证; (2)连接OC ,则OC DC ⊥,由勾股定理可得2AO =,由(1)可得DA DC =,设DC x =,则2OD x =+,然后再由勾股定理可求DC 的长;(3)连接CF ,CE ,连接CO 并延长交O 于点G ,连接GF ,由题意可得9090DCA OCB HBA ∠=︒-∠=︒-∠,则有DA DC =,进而可得CED DCF ∠=∠,然后有CDF EDC ∽△△,则根据相似三角形的性质及线段的等量关系可求解.【详解】(1)证明:如图,连接OC ,则OC DC ⊥,∵OB=OC ,∴∠B=∠OCB ,∴9090DCA ACO B ∠=︒-∠=︒-∠,又∵90DAC BAH B ∠=∠=︒-∠,∴DAC DCA ∠=∠,∴DA DC =,∴ACD △是等腰三角形;(2)如图,连接OC ,则OC DC ⊥,∵在Rt ABO △中,25AB =,O 的半径为4,∴2AO =,由(1)可得DA DC =,设DC x =,则2OD x =+,∴在Rt OCD △中,()22242x x +=+, ∴3x =,即线段DC 的长为3;(3)线段DA ,DE ,DF 之间的数量关系为2DA DE DF =⋅,理由:如图,连接CF ,CE ,连接CO 并延长交O 于点G ,连接GF , ∵DC 为O 的切线,∴9090DCA OCB HBA ∠=︒-∠=︒-∠,又∵90BAH HBA ∠=︒-∠,CAD BAH ∠=∠,∴∠=∠DCA CAD ,∴DA DC =,∵CG 是O 的直径,∴90CFG ∠=︒,∴90CED CGF GCF ∠=∠=︒-∠,又∵90DCF GCF ∠=︒-∠,∴CED DCF ∠=∠,又∵D D ∠=∠,∴CDF EDC ∽△△, ∴DC DF DE DC=, ∴2DC DE DF =⋅,∴2DA DE DF =⋅.【点睛】本题主要考查相似三角形的性质及切线的性质定理,熟练掌握相似三角形的性质及切线的性质定理是解题的关键.25.(1)60COB ∠=︒,O 的半径长为5cm ;(2)()225cm 6π 【分析】(1)根据切线的性质定理和平行线的性质定理得到OC ⊥BD ,根据垂径定理得到BE 的长,再根据圆周角定理发现∠BOE=60°,从而根据锐角三角函数求得圆的半径;(2)结合(1)中的有关结论证明△DCE ≌△BOE ,则它们的面积相等,故阴影部分的面积就是扇形OBC 的面积.【详解】解:(1)∵AC 与⊙O 相切于点C ,∴∠ACO=90°,∵BD ∥AC ,∴∠BEO=∠ACO=90°,∴DE=EB=12BD=53(cm ) ∵∠D=30°,∴∠O=2∠D=60°,在Rt △BEO 中,sin60°=BE OB, ∴5332OB=, ∴OB=5,即⊙O 的半径长为5cm .(2)由(1)可知,∠O=60°,∠BEO=90°,∴∠EBO=∠D=30°,又∵∠CED=∠BEO ,BE=ED , ∴△CDE ≌△OBE ,∴S 阴=S 扇OBC =60360π•52=256π(cm 2), 答:阴影部分的面积为256πcm 2.【点睛】本题考查扇形面积的计算,全等三角形的判定与性质,圆周角定理,切线的性质,解直角三角形,掌握扇形面积的计算,全等三角形的判定与性质,圆周角定理,切线的性质,解直角三角形是解题关键.26.(1)见解析;(2)3π 【分析】(1)连接AD ,由三角形中位线定理可求得//OD AB ,可得OD DE ⊥,可得DE 为O 的切线;(2)连接AD ,AC 是直径,根据AD BC ⊥,AB AC =,可得132BD DC BC ===60OAD ∠=︒,证得AOD △是等边三角形,设半圆的半径为()0r r >,根据勾股定理得2223)(2)r r +=,解得1r =,利用弧长公式即可求出AD的长.【详解】(1)证明:连接OD .如图∵OC OD =,∴ODC OCD ∠=∠. 又AB AC =,∴B OCD ∠=∠. ∴B ODC ∠=∠. ∴OD AB .而DE AB ⊥,∴DE OD ⊥.又OD 是半圆的半径, ∴DE 为半圆的切线.(2)解:如图2,连接AD .∵AC 是直径,∴AD BC ⊥.又AB AC =,∴BD DC =,AD 平分BAC ∠. ∴132BD DC BC ===60OAD ∠=︒. ∵OA OD =,∴AOD △是等边三角形 ∴60AOD ∠=︒.设半圆的半径为()0r r >. ∵222AD DC AC +=,即2223)(2)r r +=. 解得1r =.∴AD 的长6011803ππ⨯=. 【点睛】本题主要考查切线的判定及相似三角形的判定和性质,掌握切线的判定方法是解题的关键.。
一、选择题1.如图,AC 为半圆的直径,弦3AB =,30BAC ∠=︒,点E 、F 分别为AB 和AC 上的动点,则BF EF +的最小值为( )A .3B .332C .3D .332+ 2.如图,A 是B 上任意一点,点C 在B 外,已知2AB =,4BC =,ACD △是等边三角形,则BCD △的面积的最大值为( )A .434+B .43C .438+D .63 3.已知正方形的边长a ,其内切圆的半径为r ,外接圆的半径为R ,则::R r a =( ) A .2:1:2B .2:1:1C .2:1:1D .2:2:4 4.已知O 的直径10CD cm ,AB 是O 的弦,AB CD ⊥,垂足为M ,且8AB cm =,则AC 的长为( ) A .25B .43C .25或45D .23或43 5.已知△ABC 的外心为O ,连结BO ,若∠OBA=18°,则∠C 的度数为( )A .60°B .68°C .70°D .72°6.如图,不等边ABC 内接于O ,下列结论不成立的是( )A .12∠=∠B .14∠=∠C .2AOB ACB ∠=∠D .23ACB ∠=∠+∠ 7.已知O 的半径为5,若4PO =,则点P 与O 的位置关系是( ) A .点P 在O 内 B .点P 在O 上 C .点P 在O 外 D .无法判断 8.如图,O 的半径为5,弦AB 的长为8,M 是弦AB 上的一个动点,则线段OM 可取的整数值有( )个A .1B .2C .3D .4 9.如图,⊙O 的半径为2,四边形ADBC 为⊙O 的内接四边形,AB =AC ,∠D =112.5°,则弦BC 的长为( )A .2B .2C .22D .23 10.如图,AB 为⊙O 的直径,,C D 为⊙O 上的两点,若7OB BC ==.则BDC ∠的度数是( )A .15︒B .30C .45︒D .60︒11.如图,在平行四边形ABCO 中,45C ∠=︒,点A ,B 在O 上,点D 在ADB 上,DA DB =,则AOD ∠的度数为( )A .112.5°B .120°C .135°D .150°12.如图,AB 是⊙O 的直径,AB=AC 且∠BAC=45°,⊙O 交BC 于点D ,交AC 于点E ,DF 与⊙O 相切,OD 与BE 相交于点H .下列结论错误的是( )A .BD=CDB .四边形DHEF 为矩形C .2AE DE= D .BC=2CE 二、填空题13.一排水管截面如图所示,截面半径13dm OA =,水面宽10dm AB =,则圆心O 到水面的距离OC =______dm .14.将面积为3πcm 2的扇形围成一个圆锥的侧面,若扇形的圆心角是120°,则该圆锥底面圆的半径为_____cm .15.已知O 的面积为π,则其内接正六边形的边长为______.16.如图,A 是半径为1的O 外一点,2OA =,AB 是O 的切线,点B 是切点,弦//BC OA ,连接AC ,则图中阴影部分的面积为________.17.如图,已知BD 是⊙O 的直径,点A ,C 在⊙O 上,58AOB ∠=,B 是弧AC 的中点,则BDC ∠的度数为___________.18.如图,O 是正方形ABCD 的外接圆,2,AB =点E 是劣弧AD 上的任意一点,连接BE ,作CF BE ⊥于点F ,连接,AF 则当点E 从点A 出发按顺时针方向运动到点D 时,AF 长的取值范围为________________.19.如图,直线33y x =+交x 轴于点A ,交y 轴于点B .以A 为圆心,以AB 为半径作弧交x 轴于点A 1;过点A 1作x 轴的垂线,交直线 AB 于点B 1,以A 为圆心,以AB 1为半径作弧交x 轴于点 A 2;…,如此作下去,则点n A 的坐标为___________;20.在半径为4cm 的圆中,长为4cm 的弦所对的圆周角的度数为________三、解答题21.如图,菱形ODCE 的顶点C 在扇形AOB 的弧AB 上,D 、E 在弦AB 上.(1)求证:AD BE =.(2)已知扇形的半径为2,当AD DO =时,求图中阴影部分的面积.22.如图,已知,90Rt ABC ACB ∆∠=︒.(1)请在图中用无刻度的直尺和圆规作一个圆,使得圆心О在边AC 上,且与边,AB BC 所在直线相切(不写作法,保留作图痕迹);(2)在(1)的条件下,若9,12AC BC ==,求O 的半径. 23.如图,AC 为O 的直径,4AC =,B 、D 分别在AC 两侧的圆上,60BAD ∠=︒,BD 与AC 的交点为E .(1)求点O 到BD 的距离及OBD ∠的度数;(2)若2DE BE =,求cos OED ∠的值和CD 的长.24.如图,在33⨯的网格中有一个圆,请仅用无刻度直尺作图(保留画图痕迹).(1)在图1中,圆过格点A ,B ,请作出圆心O ;(2)在图2中,⊙O 的两条弦AB CD =,请作一个45圆周角.25.如图,AB 为⊙O 的直径,C ,D 是⊙O 上的点,P 是⊙O 外一点,AC ⊥PD 于点E ,AD 平分∠BAC .(1)求证:PD 是⊙O 的切线;(2)若DE=3,,∠BAC=60°,求⊙O 的半径.26.已知PA 、PB 分别与O 相切于点A ,B 两点,76APB ∠=︒ ,C 为O 上一点. (1)如图,求ACB ∠的大小; (2)如图,AE 为O 的直径,AE 与BC 相交于点D ,若AB AD =,求EAC ∠的大小.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】作B 点关于直径AC 的对称点B′,过B′点作B′E ⊥AB 于E ,交AC 于F ,如图,利用两点之间线段最短和垂线段最短可判断此时FB +FE 的值最小,再判断△ABB′为等边三角形,然后计算出B′E 的长即可.【详解】解:作B 点关于直径AC 的对称点B′,过B′点作B′E ⊥AB 于E ,交AC 于F ,如图,则FB =FB′,∴FB +FE =FB′+FE =B′E ,此时FB +FE 的值最小,∵∠BAC =30°,∴∠B′AC =30°,∴∠BAB′=60°,∵AB =AB′,∴△ABB′为等边三角形,∵B′E ⊥AB ,∴AE =BE =32, ∴B′E 3=332, 即BF +EF 33. 故选:B .【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论: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.也考查了等腰三角形的性质.2.A解析:A【分析】以BC 为边作等边BCM ,连接DM ,则DCM CAB ≅△△,根据全等三角形的性质得到DM=AB=2为定值,即点D 在以M 为圆心,半径为2的圆上运动,当点D 运动至BC 为中垂线与圆的交点时,BC 边上的高取最大值为232,根据三角形的面积即可得到结论.【详解】解:以BC 为边作等边BCM ,连接DM ,∵60DCA MCB ==∠∠,∴DCM ACB =∠∠,∵DC=AC ,MC=BC ,∴DCM CAB ≅△△(SAS ),∴DM=AB=2为定值,即点D 在以M 为圆心,半径为2的圆上运动,当点D 运动至BC 为中垂线与圆的交点时,BC 边上的高取最大值为232+, 此时面积为:434+故选:A【点睛】本题考查了等边三角形的性质,三角形面积的计算,找出点D 的位置是解题的关键. 3.A解析:A【分析】经过圆心O 作正方形一边AB 的垂线OC ,垂足是C .连接OA ,则在直角△OAC 中,∠AOC=45°.OC 是边心距r ,OA 即半径R ,进而即可求解【详解】如图:作出正方形的边心距,连接正方形的一个顶点和中心可得到一直角三角形 在中心的直角三角形的角为360°÷4÷2=45°,∴内切圆的半径为2a ,外接圆的半径为2a , ∴::R r a =22a :2a :a=2:1:2 故选A【点睛】本题主要考查正多边形的外接圆与内切圆的半径,掌握相关概念,作出图形,是解题的关键.4.C解析:C【分析】连结OA ,由AB CD ⊥,根据垂径定理可以得到4AM =,结合勾股定理可以得到3OM =.在分类讨论,如图,当8CM =和2CM =时,再结合勾股定理即可求出AC .【详解】连结OA ,∵AB CD ⊥, ∴118422AM BM AB ===⨯=, 在Rt OAM 中,5OA =,∴223OA OM AM -==,当如图时,538CM OC OM =+=+=,在Rt ACM △中,2245AC AM CM =+=,当如图时,532CM OC OM =-=-=,在Rt ACM △中,2225AC AM CM +=故选C .【点睛】 本题考查垂径定理“垂直于弦的直径平分弦且平分这条弦所对的两条弧”.分类讨论思想也是解决本题的关键.5.D解析:D【分析】连接OA ,则OA=OB ,可得∠OBA=∠OAB ,再结合∠OBA=18°即可求得∠AOB=144°,再根据圆周角的性质即可求得∠C=72°.【详解】解:如图,连接OA ,∵点O为ABC的外心,∴OA=OB,∴∠OBA=∠OAB,又∵∠OBA=18°,∴∠OAB=∠OBA=18°,∴∠AOB=180°-∠OAB-∠OBA=144°,∠AOB=72°,∴∠C=12故选:D.【点睛】本题考查了三角形的外心,圆周角定理,熟练掌握相关定义及性质是解决本题的关键.6.B解析:B【分析】利用OB=OC可对A选项的结论进行判断;由于AB≠BC,则∠BOC≠∠AOB,而∠BOC=180°-2∠1,∠AOB=180°-2∠4,则∠1≠∠4,于是可对B选项的结论进行判断;根据圆周角定理可对C选项的结论进行判断;利用∠OCA=∠3,∠1=∠2可对D选项的结论进行判断.【详解】解:∵OB=OC,∴∠1=∠2,所以A选项的结论成立;∵OA=OB,∴∠4=∠OBA,∴∠AOB=180°-∠4-∠OBA=180°-2∠4,∵△ABC为不等边三角形,∴AB≠BC,∴∠BOC≠∠AOB,而∠BOC=180°-∠1-∠2=180°-2∠1,∴∠1≠∠4,所以B选项的结论不成立;∵∠AOB与∠ACB都对弧AB,∴∠AOB=2∠ACB,所以C选项的结论成立;∵OA=OC,∴∠OCA=∠3,∴∠ACB=∠1+∠OCA=∠2+∠3,所以D选项的结论成立.故选:B.本题考查了三角形的外接圆与外心:三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.也考查了圆周角定理和等腰三角形的性质.7.A解析:A【分析】已知圆O的半径为r,点P到圆心O的距离是d,①当r>d时,点P在⊙O内,②当r=d 时,点P在⊙O上,③当r<d时,点P在⊙O外,根据以上内容判断即可.【详解】∵⊙O的半径为5,若PO=4,∴4<5,∴点P与⊙O的位置关系是点P在⊙O内,故选:A.【点睛】本题考查了点与圆的位置关系的应用,注意:已知圆O的半径为r,点P到圆心O的距离是d,①当r>d时,点P在⊙O内,②当r=d时,点P在⊙O上,③当r<d时,点P在⊙O外.8.C解析:C【分析】当M与A或B重合时,达到最大值;当OM⊥AB时,为最小,从而确定OM的取值范围即可解决问题.【详解】解:如图所示,过O作OM′⊥AB,连接OA,∵过直线外一点与直线上的所有连线中垂线段最短,∴当OM于OM′重合时OM最短,∵AB=8,OA=5,∴AM′=1×8=4,2∴在Rt△OAM′中,2222-'=3,OA AM=-54∴线段OM长的最小值为3,最大值为5.所以,OM的取值范围是:3≤OM≤5,故线段OM长的整数值为3,4,5,共3个.【点睛】本题考查的是勾股定理和最值.本题容易出现错误的地方是对点M的运动状态不清楚,无法判断什么时候会为最大值,什么时候为最小值.9.C解析:C【分析】如图:连接OB、O C,先根据圆的内接四边形对角互补得到∠C=67.5°,再利用等腰三角形的性质和三角形内角和计算出∠BAC=45°,再根据圆周角定理可得∠BOC=90°,最后根据勾股定理求解即可.【详解】解:∵四边形ADBC为⊙O的内接四边形,∠D=112.5°∴∠C=180°-∠D=180°-112.5°=67.5°∵AC=AB∴∠BAC=180°-2∠C=45°∴∠BOC=90°∴BC=2222+=+=.OB OC2222故答案为C.【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质、等腰直角三角形的性质和圆周角定理,掌握圆内接四边形的对角互补是解答本题的突破口.10.B解析:B【分析】=,再根据等边三角形的判定与性质可得如图(见解析),先根据圆的性质可得OC OB∠=︒,然后根据圆周角定理即可得.BOC60【详解】如图,连接OC,=,由同圆半径相等得:OC OB==,OB BC7∴==,OC OB BCBOC ∴是等边三角形,60BOC ∴∠=︒, 由圆周角定理得:1230BOC BDC ∠=︒=∠, 故选:B .【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质、同圆半径相等、圆周角定理,熟练掌握等边三角形的判定与性质是解题关键.11.C解析:C【分析】延长DO 交AB 于点H ,连接OB ,证明△△AOD BOD ≅,OD 是AOB ∠的角平分线,求得290345∠=︒-∠=︒,进行求解即可;【详解】延长DO 交AB 于点H ,连接OB ,∵四边形ABCD 是平行四边形,45C ∠=︒,∴345∠=︒,∵DA DB =,OA OB =,∴△△AOD BOD ≅,∴OD 是AOB ∠的角平分线,又∵AO BO =,∴DH AB ⊥,∴290345∠=︒-∠=︒,又∵221∠=∠,∴18045135AOD ∠=︒-︒=︒.故选:C.【点睛】本题主要考查了与圆有关的计算,结合全等三角形的性质和角平分线的性质计算即可.12.D解析:D【分析】A、利用直径所对的圆周角是直角,以及等腰三角形的三线合一性质即可得出结论;B、根据中位线得出OD//AC,再根据矩形的判定即可得出结论C、根据垂径定理得出BD DE=,再根据等腰直角三角形的性质得出AE=BE,从而得出=,即可得出2BD DEAE DE=D、不能得出BC=2CE【详解】解:连接AD∵AB为⊙O的直径,∴∠BDA=∠BEA =90°,即AD⊥BC,又∵AB=AC,∴BD=DC,∠BAD=∠DAE,故A正确;∵OA=OB∴OD是三角形ABC的中位线∴OD//AC∴∠DHE =90°=∠BEF,∵DF与⊙O相切,∴∠ODF =90°∴四边形DHEF为矩形故B正确;∵∠BEA =90°,∠BAC=45°,∴AE=BE∴AE BE=∵∠DHE =90°∴OD⊥BE∴BD DE=∴2=AE DE故C正确;不能得出BC=2CE故选:D【点睛】本题考查了切线的性质、三线合一定理、三角形中位线定理、垂径定理;熟练掌握等腰三角形的性质和圆周角定理,并能进行推理论证是解决问题的关键.二、填空题13.12【分析】根据垂径定理求出AC=5dm 再根据勾股定理求出OC 即可【详解】∵OC ⊥AB ∴AC=5dm 在Rt △AOC 中∴OC==12dm 故答案为:12【点睛】此题考查垂径定理勾股定理熟记垂径定理是解题解析:12【分析】根据垂径定理求出AC=5dm ,再根据勾股定理求出OC 即可.【详解】∵OC ⊥AB ,10dm AB =,∴AC=5dm ,在Rt △AOC 中,13dm OA =,∴2222135OA AC -=-,故答案为:12【点睛】此题考查垂径定理,勾股定理,熟记垂径定理是解题的关键.14.1【分析】直接利用已知得出圆锥的母线长再利用圆锥侧面展开图与各部分对应情况得出答案【详解】解:设圆锥的母线长为Rcm 底面圆的半径为rcm ∵面积为3πcm2的扇形围成一个圆锥的侧面扇形的圆心角是120解析:1【分析】直接利用已知得出圆锥的母线长,再利用圆锥侧面展开图与各部分对应情况得出答案.【详解】解:设圆锥的母线长为Rcm ,底面圆的半径为rcm ,∵面积为3πcm 2的扇形围成一个圆锥的侧面,扇形的圆心角是120°, ∴2120360R π⨯=3π,解得:R =3,由题意可得:2πr =1203180π⨯, 解得:r =1.故答案为:1.【点睛】此题主要考查了圆锥的计算,正确得出母线长是解题关键. 15.1【分析】首先根据圆的面积求出圆的半径再证明△AOB 是等边三角形即可得到结论【详解】解:如图的面积为设半径为r ∴解得∵OA=OB 为等边三角形故故答案为:1【点睛】本题考查的是正多边形和圆熟知正六边形解析:1【分析】首先根据圆的面积求出圆的半径,再证明△AOB 是等边三角形即可得到结论. 【详解】解:如图,O 的面积为π,设半径为r ,2S r ππ∴==,∴21r =,解得,1r =,∵360606AOB ︒∠==︒,OA=OB AOB ∴为等边三角形,故1AB OA ==.故答案为:1【点睛】本题考查的是正多边形和圆,熟知正六边形的半径与边长相等是解答此题的关键. 16.【分析】连接OCOB 易证△OAB 为等边三角形由BC ∥OA 得S △OCB =S △ACB 把阴影部分的面积转化为扇形OBC 的面积【详解】连接OCOB ∵是的切线∴OB ⊥AB 在Rt △OBA 中∵OB=1OA=2∴∠解析:6π【分析】连接OC ,OB ,易证△OAB 为等边三角形,由BC ∥OA ,得S △OCB =S △ACB ,把阴影部分的面积转化为扇形OBC 的面积.【详解】连接OC ,OB∵AB 是O 的切线∴OB ⊥AB在Rt △OBA 中∵OB=1,OA=2∴∠AOB=60°又∵//BC OA∴∠OBC=60°∵OB=OC∴△OAB 为等边三角形又∵BC ∥OA ∴S △OCB =S △ACB∴S 阴=S 扇形OBC =2601360π⨯⨯ =6π故答案为:6π 【点睛】 本题考查扇形面积的求解,将不规则图形转化成规则的扇形是解题的关键.17.29°【分析】先由是弧的中点可得再根据圆周角定理可得结果【详解】解:连接OC ∵是弧的中点∴∴∠BOC=∠AOB=58°∴∠BDC==29°故答案为29°【点睛】本题考查了圆周角定理掌握圆周角定理是解解析:29°【分析】先由B 是弧AC 的中点,可得AB BC = ,再根据圆周角定理可得结果.【详解】解:连接OC ,∵B 是弧AC 的中点,∴AB BC =.∴∠BOC=∠AOB=58°∴∠BDC=1582⨯︒=29°. 故答案为29°.【点睛】 本题考查了圆周角定理,掌握圆周角定理是解题的关键.18.【分析】首先根据题意可知当点与点重合时最长的最大值为;再证明点的运动轨迹为以为直径的通过添加辅助线连接交于点连接由线段公理可知当点与点重合时最短的最小值为即可得解【详解】解:∵由题意可知当点与点重合 解析:512AF -≤≤【分析】首先根据题意可知,当点F 与点B 重合时AF 最长,AF 的最大值为2;再证明点F 的运动轨迹为以BC 为直径的'O ,通过添加辅助线连接'AO 交'O 于点M ,连接'O F ,由线段公理可知,当点F 与点M 重合时AF 最短,AF 的最小值为51-.即可得解.【详解】解:∵由题意可知,当点F 与点B 重合时AF 最长∴此时2AF AB ==,即AF 的最大值为2∵CF BE ⊥∴90CFB ∠=︒∴点F 的运动轨迹为以BC 为直径的'O ,连接'AO 交'O 于点M ,连接'O F ,如图:∵2AB =∴11'122BO BC AB === ∴在'Rt ABO 中,22''5AO AB BO =+=∴''51AM AO O M =-=∴由两点之间,线段最短可知,当点F 与点M 重合时AF 最短∴AF1∴AF≤≤.12【点睛】本题考查了正多边形和圆的动点问题、90︒的圆周角所对的弦为直径、勾股定理、线段公理等知识点,解题的关键是确定AF取最大值和最小值时点F的位置,属于中考常考题型,难度中等.19.(2n﹣10)【分析】根据题意先求出点AB的坐标再利用勾股定理求出AA1AA2AA3……AAn的长可得到点A1A2A3……An的坐标找到规律即可解答【详解】解:当x=0时y=当y=0时x=﹣1∴A(解析:(2n﹣1,0)【分析】根据题意,先求出点A、B的坐标,再利用勾股定理求出AA1、AA2、AA3……AA n的长,可得到点A1、A2、A3……A n的坐标,找到规律即可解答.【详解】解:当x=0时,y=0时,x=﹣1,∴A(﹣1,0),B(0,∴AA=,则点A1(1,0),B1(1,,12∴AA=,则点A2(3,0),B2(3,,2=AB14∴AA=,则点A3(7,0),B3(7,,3=AB28……∴可以得到A n的坐标为(2n﹣1,0),故答案为:(2n﹣1,0).【点睛】本题考查了一次函数图象上的点的坐标特征、图形的规律探究、圆的基本知识、勾股定理,解答的关键是利用勾股定理求得AA1、AA2、AA3……AA n的长,进而得到A1、A2、A3……A n的坐标的变化规律.20.或【分析】首先根据题意画出图形然后在优弧上取点C连接ACBC在劣弧上取点D连接ADBD易得是等边三角形再利用圆周角定理即可得出答案【详解】解:如图在优弧上取点C连接ACBC在劣弧上取点D连接ADBD解析:30或150︒【分析】首先根据题意画出图形,然后在优弧上取点C,连接AC、BC,在劣弧上取点D,连接AD、BD,易得OAB是等边三角形,再利用圆周角定理,即可得出答案.【详解】解:如图,在优弧上取点C,连接AC、BC,在劣弧上取点D,连接AD、BD,4,4OA OB cm AB cm OA OB AB===∴== OAB ∴是等边三角形,601302180150AOB C AOB D C ∴∠=︒∴∠=∠=︒∴∠=︒-∠=︒∴所对的圆周角度数为:30或150︒故答案为:30或150︒.【点睛】本题考查圆周角定理及等边三角形的判定与性质,注意两种情况.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)2233π-【分析】(1)利用菱形的性质证明ODA OEB ∠=∠,接着证明(AAS)OAD OBE ≌,就可以得到结论;(2)连接OC 与AB 交于点F ,用勾股定理算出AF 的长,设DF EF x ==,列式求出x 的值,阴影部分的面积用扇形面积减去两个三角形面积和一个菱形面积进行求解.【详解】解:(1)∵四边形ODCE 是菱形, CDO CEO ∴∠=∠,DE 是菱形的对角线,ODE OED ∴∠=∠,180180ODE OED ∴︒-∠=︒-∠,即ODA OEB ∠=∠,OA OB =,OAD OBE ∴∠=∠,∴在OAD △和OBE △中,OAD OBE ODE OED OA OB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,(AAS)OAD OBE ∴≌△△,AD BE ∴=;(2)如图,连接OC 与AB 交于点F ,则DF EF =,2OA OB OC ===,OC DE ⊥,112122OF OC ==⨯=, 2222213AF OA OF ∴-=-,设DF EF x ==, 则2221OD DF OF x ++21AD OD x ∴==+21AF AD DF x x ∴=+=+,213x x +=33x =, 22313AD BE x OD ∴==+==,23223DE DF x ===, OD DE OE ∴==, ODE ∴是等边三角形,60DOE ODE OED ∴∠=∠=∠=︒,1302DAO DOA EDO ∴∠=∠=∠=︒, ∵由(1)知OAD OBE ≌△△,30AOD BOE ∴∠=∠=︒,120AOB AOD DOE BOE ∠=∠+∠+∠=︒,OAD OBE OAB ODCE S S S S S ∴=---阴影扇形菱形△△2OAD OAB ODCE S S S =--菱形菱形△120123602OA AD OF DE OC π⋅=-⨯⋅-⋅120212323212360233π⨯=-⨯⨯⨯-⨯ 22343333π=-- 2233π=-. 【点睛】本题考查几何综合题,解题的关键是掌握菱形的性质,圆的基本性质,扇形面积公式. 22.(1)见解析;(2)O 的半径为4 【分析】(1)先作∠ABC 的角平分线,交AC 于点O ,然后过O 作AB 的垂线,交AB 于E ,以O 为圆心,OE 为半径作圆即可;(2)先利用勾股定理求出AB ,然后由OBC ABO ABC S S S ∆∆∆+=即可求出O 的半径.【详解】解:(1)如图所示:(2)设直线AB 与O 切于点D ,连接OD ,则,OD AB ⊥90,ACB ∴∠=︒22222291215AB AC BC ∴=+=+=.15,AB ∴=设O 的半径为,r由得OBC ABO ABC S S S ∆∆∆+=1215912,r r +=⨯4,r ∴=即O 的半径为4【点睛】本题考查了尺规作图,切线的性质,理解题意熟练掌握角平分线和垂线的作图是解题的关键.23.(1)1,30º;(2)12,22 【分析】(1)作OF ⊥BD 于点F ,连接OD ,根据圆周角定理可得出∠DOB=120º,再由OB=OD=12AC=2,可得出∠OBD 的度数,也可以得出OF 的长度, (2)设BF=2x ,则可表示出DF 、EF 的长度,从而可解出x 的值,在Rt △OEF 中,利用三角函数值的知识可求出∠OED 的度数,也可得出cos ∠OED 的值,判断出DO ⊥AC ,然后利用等腰直角三角形的性质可得出CD 的长度.【详解】(1)作OF ⊥BD 于点F ,连接OD ,∵∠BAD=60º,∴∠BOD=2∠BAD=120º,又∵OB=OD ,∴∠OBD=30º,∵AC 为⊙O 的直径,AC=4,∴OB=OC=2,在Rt △BOF 中,∵∠OFB=90º,OB=2,∠OBF=30º,∴OF=12OB=1, 即点O 到BD 的距离等于1,(2)∵OB=OD ,OF ⊥BD 于点F ,∴BF=DF ,由DE=2BE ,设BE=2x ,则DE=4x ,BD=6x,EF =x,BF=3x ,∵BF=OB•cos30º=3, ∴33,33x EF ==, 在Rt △OEF 中,∠OFE=90º,∵tan ∠OED=OF =3EF, ∴∠OED=60º,cos ∠OED=12, ∴∠BOC=∠OED-∠OBD=30º,∴∠DOC=∠DOE-∠BOE=90º,∴∠C=45º,∴CD=2OC=22.【点睛】本题考查属于圆的综合题,涉及等腰三角形的性质,三角函数值,及勾股定理等知识,解答此类综合性题目,要求我们熟悉掌握一些小知识,做到将所学的知识融会贯通,难度较大.24.(1)见解析;(2)见解析.【分析】(1)如图3,连接AN 、BM ,通过圆内接三角形是直角三角形时,斜边就是直径来确定圆心位置;(2)连接BC 、AD 、BD ,通过同(等)弧所对圆周角相等推出ABD CDB ∠=∠,进而推出45BDC ∠=︒.【详解】(1)如图3,连接AN 、BM 交点O 即为圆心∵9090ABN BAM ∠=︒∠=︒,,∴AN 、BM 是直径,∴直径交点O 就是圆心.(2)如图4,连接BC 、AD 、BD∵AB=CD ,∴AB CD =,∴ADB CBD ∠=∠,又∵AC CA =,∴ABC CDA ∠=∠,∴ABD CDB ∠=∠,又∵90BED ∠=︒,∴45ABD CDB ∠=∠=︒,故连接BD ,则45BDC ∠=︒.【点睛】本题考查确定圆心和确定圆弧圆周角等问题,解题的关键是圆内接三角形是直角三角形时,斜边就是直径以及同(等)弧所对圆周角相等.25.(1)见解析;(2)2【分析】(1)连接OD ,根据角平分线的定义得到∠BAD=∠DAE ,根据等腰三角形的性质得到∠ODA=∠OAD ,由垂直的定义得到∠AEP=90°,根据切线的判定定理即可得到结论; (2)连接BD ,根据角平分线的定义得到∠BAD=∠DAE=30°,推出AB=2BD ,设BD=x ,则AB=2x ,根据勾股定理即可得到结论.【详解】(1)证明:连接OD ,∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAD=∠DAE ,∵OA=OD ,∴∠ODA=∠OAD ,∴∠ODA=∠DAE ,∴OD ∥AE ,∵AC ⊥PD ,∴∠AEP=90°,∴∠ODP=∠AEP=90°,∴OD ⊥PE ,∵OD 是⊙O 的半径,∴PD 是⊙O 的切线;(2)解:连接BD ,∵AD 平分∠BAC ,∠BAC=60°,∴∠BAD=∠DAE=30°,∵AC ⊥PE ,∴AD=2DE=∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB=90°,∴AB=2BD ,设BD=x ,则AB=2x ,∵AD 2+BD 2=AB 2,∴()222(2x x += ∴BD=2,AB=4,∴AO=2,∴⊙O 的半径为2.【点睛】本题考查了切线的判定和性质,勾股定理,角平分线的定义,圆周角定理,含30度角的直角三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.26.(1)52︒;(2)19︒【分析】(1)连接OA 、OB ,根据切线的性质得到90OAP OBP ∠=∠=︒,可以求出AOB ∠的度数,再根据圆周角定理得到ACB ∠的度数;(2)连接CE ,根据(1)的结论,先求出BCE ∠的度数,再由圆周角定理得到BAE BCE ∠=∠,再等腰三角形ABD 中求出底角ADB ∠的度数,再由外角和定理就可以求出EAC ∠的度数.【详解】解:(1)如图,连接OA 、OB ,∵PA 、PB 是O 的切线,∴90OAP OBP ∠=∠=︒,∴360909076104AOB ∠=︒-︒-︒-︒=︒, 根据圆周角定理,1522ACB AOB ∠=∠=︒;(2)如图,连接CE ,∵AE 是O 的直径, ∴90ACE ∠=︒,∵52ACB ∠=︒,∴905238BCE ∠=︒-︒=︒,∴38BAE BCE ∠=∠=︒,∵AB AD =,∴71ABD ADB ∠=∠=︒,∴19EAC ADB ACB ∠=∠-∠=︒.【点睛】本题考查圆周角定理和切线的性质,解题的关键是掌握这些性质定理进行求解.。
一、选择题1.如图,在平面直角坐标系中,P 是直线y =2上的一个动点,⊙P 的半径为1,直线OQ 切⊙P 于点Q ,则线段OQ 的最小值为( )A .1B .2C .3D .52.下列说法不正确的是( )A .不在同一直线上的三点确定一个圆B .90°的圆周角所对的弦是直径C .平分弦的直径垂直于这条弦D .等弧所对的圆周角相等 3.如图,A 是B 上任意一点,点C 在B 外,已知2AB =,4BC =,ACD △是等边三角形,则BCD △的面积的最大值为( )A .434+B .43C .438+D .634.如图,AB 、AC 是⊙O 的切线,B 、C 为切点,∠A =50°,点P 是圆上异于B 、C 的点,则∠BPC 的度数是( )A .65°B .115°C .115°或65°D .130°或65° 5.如图,AB 为O 的直径,C 为O 上一点,其中6AB =,120AOC ∠=︒,P 为O 上的动点,连AP ,取AP 中点Q ,连CQ ,则线段CQ 的最大值为( )A .37B .3272+C .237+D .337226.已知⊙O ,如图,(1)作⊙O 的直径AB ;(2)以点A 为圆心,AO 长为半径画弧,交⊙O 于C ,D 两点;(3)连接CD 交AB 于点E ,连接AC ,BC .根据以上作图过程及所作图形,有下面三个推断:①CE DE =;②3BE AE =;③2BC CE =.其中正确的推断的个数是( )A .0个B .1个C .2个D .3个7.下列事件属于确定事件的为( )A .氧化物中一定含有氧元素B .弦相等,则所对的圆周角也相等C .戴了口罩一定不会感染新冠肺炎D .物体不受任何力的时候保持静止状态 8.如图,PA 切O 于点,A PB 切O 于点B PO ,交O 于点C ,下列结论中不一定成立的是( )A .PA PB =B .PO 平分APB ∠C .AB OP ⊥D .2PAB APO ∠=∠ 9.如图,AB 是⊙的直径,DB 、DE 分别切⊙O 于点B 、C ,若∠ACE =35°,则∠D 的度数是( )A .65°B .55°C .60°D .70°10.如图,大半圆中有n 个小半圆,若大半圆弧长为1L ,n 个小半圆弧长的和为2L ,大半圆的弦AB ,BC ,CD 的长度和为3L .则( )A .123L L L =>B .123L L L =<C .无法比较1L 、2L 、3L 间的大小关系D .132L L L >>11.已知圆锥的底面半径为3cm ,母线长为6cm ,则圆锥的侧面积是( )A .18cm 2B .218cm πC .27cm 2D .227cm π 12.如图,△ABC 内接于☉O ,若☉O 的半径为6,∠A=60°,则BC 的长为( )A .2πB .4πC .6πD .8π二、填空题13.一排水管截面如图所示,截面半径13dm OA =,水面宽10dm AB =,则圆心O 到水面的距离OC =______dm .14.如图,在平面直角坐标系中,点()3,4A ,()3,0B ,以A 为圆心,2为半径作A ,点P 为A 上一动点,M 为OP 的中点,连接BM ,设BM 的最大值为m ,最小值为n ,则m n -的值为_________.15.在直径为10cm的⊙O中,弦AB=5cm,则∠AOB的度数为_______.16.如图,正六边形ABCDEF的边长为2,分别以点A,D为圆心,以AB,DC为半径作扇形ABF,扇形DCE.则图中阴影部分的面积是______.17.如图,半径为10的扇形AOB中,∠AOB=90°,C为AB上一点,CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为D、E.若∠CDE=36°,则图中阴影部分的面积为____.18.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(8,0),⊙O半径为3,B为⊙O上任意一点,P 是AB的中点,则OP的最小值是____.19.在平面直角坐标系xOy中,A(5,6),B(5,2),C(3,0),△ABC的外接圆的圆心坐标为____.20.如图,半径为3的⊙O与边长为8的等边三角形ABC的两边AB、BC都相切,连接OC,则OC=_____.三、解答题21.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边上的一点,以AD为直径的⊙O交BC 于点E,过点C作CG⊥AB交AB于点G,交AE于点F,过点E作EP⊥AB交AB于点P,∠EAD=∠DEB.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)求证:CE=EP;(3)若CG=12,AC=15,求四边形CFPE的面积.22.如图,在等腰直角ABC中,=90ACB∠,12AB=,P是AB上一个动点,连结CP,以CP为斜边构造等腰直角CPQ(C、Q、P按逆时针方向),射线PQ与CA交于点D.(1)证明:2=CP CD CA⋅.(2)若12QDDP=,求CP的长.(3)连接AQ,记Q关于直线AC的对称点为Q',若APC△的外接圆经过Q',则APQ的面积为________(直接写出答案).23.已知△ABC ,请按以下要求完成本题:(1)请作出△ABC 的外接圆⊙O (尺规作图,保留作图痕迹);(2)若在△ABC 中,∠ABC =70°,∠ACB =40°,⊙O 的直径AD 交CB 于E ,则∠DEC = .24.已知点A 、B 在半径为2的⊙O 上,直线AC 与⊙O 相切,OC OB ,连接AB 交OC 于点D .(1)如图①,若60ACO ︒∠=,求B :(2)如图②,OC 与⊙O 交于点E ,若//BE OA ,求AB 的长.25.对于平面上两点,A B ,给出如下定义:以点A 或B 为圆心,AB 长为半径的圆称为点,A B 的“共径圆”.点,A B 的“共径圆”的示意图如图所示.(1)已知点A 的坐标为(0,0),点B 的坐标为(3,4),则点,A B 的“共径圆”的面积为_______________;(2)已知点A 在以坐标原点为圆心,以1为半径的圆上,点B 在直线4y x =-+上,求点,A B 的“共径圆”的半径最小值;(3)已知点A 的坐标为(0,0),点B 是x 轴及x 轴上方的点,如果直线y x b =+上存在两个点B ,使得点,A B 的“共径圆”的面积为4π,直接写出满足条件的b 的取值范围.26.图①、图②均为 4×4 的正方形网格,线段 AB 、BC 的端点均在格点上,按要求在图①、图②中作图并计算其面积.(1)在图①中画一个四边形 ABCD ,点D 在格点上,使四边形 ABCD 有一组对角相等,并求=四边形ABCD S .(2)在图②中画一个四边形 ABCE ,点E 在格点上,使四边形 ABCE 有一组对角互补,并求ABCE S =四边形 .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】连接PQ 、OP ,如图,根据切线的性质得:PQ ⊥OQ ,再利用勾股定理得出OQ ,利用垂线段最短,当OP 最小时,OQ 最小,即可求解.【详解】连接PQ 、OP ,如图,∵直线OQ 切⊙P 于点Q ,∴PQ ⊥OQ ,在直角OPQ △中,2221OQ OP PQ OP =-=-,当OP 最小时,OQ 最小,当OP ⊥直线y =2时,OP 有最小值2,∴OQ 的最小值为2213-=,故选:C .【点睛】 本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径,也考查了勾股定理,熟练掌握切线的性质以及勾股定理是解答本题的关键.2.C解析:C【分析】根据确定圆的条件对A 进行判断;根据垂径定理的推论对C 进行判断;根据圆周角定理及其推论对B 、D 进行判断.【详解】解:A.不在同一直线上的三点确定一个圆,说法正确;B. 90°的圆周角所对的弦是直径,说法正确;C. 平分弦(非直径)的直径垂直于弦,所以B 选项错误;D. 等弧所对的圆周角相等,说法正确;故选:C 【点睛】此题主要考查了圆的相关知识的掌握.解答此题的关键是要熟悉课本中的性质定理. 3.A解析:A【分析】以BC 为边作等边BCM ,连接DM ,则DCM CAB ≅△△,根据全等三角形的性质得到DM=AB=2为定值,即点D 在以M 为圆心,半径为2的圆上运动,当点D 运动至BC 为中垂线与圆的交点时,BC 边上的高取最大值为232,根据三角形的面积即可得到结论.【详解】解:以BC 为边作等边BCM ,连接DM ,∵60DCA MCB ==∠∠,∴DCM ACB =∠∠,∵DC=AC ,MC=BC ,∴DCM CAB ≅△△(SAS ),∴DM=AB=2为定值,即点D 在以M 为圆心,半径为2的圆上运动,当点D 运动至BC 为中垂线与圆的交点时,BC 边上的高取最大值为232+,此时面积为:434+故选:A【点睛】本题考查了等边三角形的性质,三角形面积的计算,找出点D 的位置是解题的关键. 4.C解析:C【分析】根据切线的性质得到OB ⊥AB ,OC ⊥AC ,求出∠BOC ,分点P 在优弧BC 上、点P 在劣弧BC 上两种情况,根据圆周角定理、圆内接四边形的性质计算即可.【详解】解:∵AB 、AC 是⊙O 的切线,∴OB ⊥AB ,OC ⊥AC ,∴∠OBA =90°,∠OCA =90°∵∠A =50°,∴∠BOC =360°﹣90°﹣90°﹣50°=130°,如图,当点P 在优弧BPC 上时,∠BPC =12∠BOC =65°, 当点P ′在劣弧BC 上时,∠BP ′C =180°﹣65°=115°,故选:C .【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理、圆内接四边形的性质,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径及圆周角定理是解题的关键.5.D解析:D【分析】如图,连接OQ ,作CH ⊥AB 于H .首先证明点Q 的运动轨迹为以AO 为直径的⊙K ,连接CK ,当点Q 在CK 的延长线上时,CQ 的值最大,利用勾股定理求出CK 即可解决问题;【详解】如图,连接OQ ,作CH ⊥AB 于H .∵AQ =QP ,∴OQ ⊥PA ,∴∠AQO =90°,∴点Q 的运动轨迹为以AO 为直径的⊙K ,连接CK ,当点Q 在CK 的延长线上时,CQ 的值最大,∵120AOC ∠=︒∴∠COH =60°在Rt △OCH 中,∵∠COH =60°,OC=12AB=3, ∴OH =12OC =32,CH 22332OC OH +=, 在Rt △CKH 中,CK 223332⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭372 ∴CQ 的最大值为33722 故选:D .【点睛】本题考查圆周角定理、轨迹、勾股定理、点与圆的位置关系等知识,解题的关键是正确寻找点Q 的运动轨迹,学会构造辅助圆解决问题,属于中考填空题中的压轴题. 6.D解析:D【分析】①根据作图过程可得AC AD =,根据垂径定理可判断;②连接OC,根据作图过程可证得△AOC为等边三角形,由等边三角形的性质即可判断;③根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半即可判断.【详解】解:①∵以点A为圆心,AO长为半径画弧,交⊙O于C,D两点,∴AC AD,根据垂径定理可知,AB⊥CE,CE=DE,∴①正确;②连接OC,∵AC=OA=OC,∴△AOC为直角三角形,∵AB⊥CE,∴AE=OE,∴BE=BO+OE=3AE,∴②正确;③∵AB为直径,∴∠ACB=90°,∵∠CAB=60°,∴∠ABC=30°,∴BC=2CE,∴③正确,故选:D.【点睛】本题考查了垂径定理、圆周角定理、等边三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质,理解基本作图知识,熟练掌握各基本性质和综合运用是解答的关键.7.A解析:A【分析】根据确定事件的概念,可知需找出必然事件或不可能事件即可.【详解】A、氧化物是含有两种元素其中一种是氧元素的化合物,必然事件;B、在同圆或等圆中,弦相等所对的圆周角相等或互补,不确定事件;C、戴了口罩一定不会感染新冠肺炎,不确定事件;D、物体不受任何力的时候保持静止状态或匀速运动,不确定事件.故选A.【点睛】本题考查事件的划分,必然事件和不可能事件统称为确定事件,确定事件中,必然出现的事情称为必然事件;不可能出现的事情称为不可能事件.8.D解析:D【分析】利用切线长定理证明△PAG≌△PBG即可得出.【详解】解:连接OA,OB,AB,AB交PO于点G,由切线长定理可得:∠APO=∠BPO,PA=PB,又∵PG=PG,∴△PAG≌△PBG,从而AB⊥OP.因此A.B.C都正确.无法得出AB=PA=PB,可知:D是错误的.综上可知:只有D是错误的.故选:D.【点睛】本题考查了切线长定理、全等三角形的判定和性质,关键是利用切线长定理解答.9.D解析:D【分析】连结BC,则由已知可以求得∠BCD与∠CBD的度数,最后由三角形的内角和定理可以得到∠D的度数.【详解】解:如图,连结BC,则由弦切角定理可知:∠ABC=∠ACE=35°,∵DB与⊙O相切,∴∠CBD=90°-∠ABC=90°-35°=55°,∵AB 是⊙的直径,∴∠ACB=90°,∴∠BCD=180°-∠ACE-∠90°=55°,∴∠D=180°-∠BCD-∠CBD=70°,故选D .【点睛】本题考查圆的应用,灵活运用直线与圆相切的性质求解是解题关键.10.A解析:A【分析】利用圆周长公式计算1L 和2L 的长.根据圆周长公式分别写出1L 和2L 的表达式进行比较,再根据“两点之间线段最短的性质”得出13L L >,即可选出答案.【详解】解:设n 个小半圆半径依次为1r ,2r ,⋯,n r .则大圆半径为()12n r r r ++⋯+()112n L r r r π∴=++⋯+,212n L r r r πππ=++⋯+()12n r r r π=++⋯+,12L L ∴=;根据“两点之间线段最短的性质”可得:13L L >,123L L L ∴=>..故选A .【点睛】本题考查了半圆弧长的计算,两点之间线段最短的性质,是基础题,难度不大. 11.B解析:B【分析】已知底面半径即可求得底面周长,即展开图中,扇形的弧长,然后根据扇形的面积公式即可求解.【详解】解:底面周长是2×3π=6π, 则圆锥的侧面积是:12×6π×6=18π(cm 2).故选:B .【点睛】本题考查了圆锥的计算,利用了圆的周长公式和扇形面积公式求解.12.B解析:B【分析】连接OB ,OC ,根据圆周角定理求出∠BOC 度数,再由弧长公式即可得出结论.【详解】解:连接OB ,OC ,∵∠A=60°,∴∠BOC=2∠A=120°,∴BC =208161π⨯=4π. 故选:B .【点睛】 本题考查了三角形的外接圆与外心,根据题意作出辅助线,利用圆周角定理及弧长公式求解是解题的关键.二、填空题13.12【分析】根据垂径定理求出AC=5dm 再根据勾股定理求出OC 即可【详解】∵OC ⊥AB ∴AC=5dm 在Rt △AOC 中∴OC==12dm 故答案为:12【点睛】此题考查垂径定理勾股定理熟记垂径定理是解题解析:12【分析】根据垂径定理求出AC=5dm ,再根据勾股定理求出OC 即可.【详解】∵OC ⊥AB ,10dm AB =,∴AC=5dm ,在Rt △AOC 中,13dm OA =,∴2222135OA AC -=-,故答案为:12【点睛】此题考查垂径定理,勾股定理,熟记垂径定理是解题的关键.14.2【分析】方法一:在轴上取一点连接可求由可得由点在上运动可知共线时可以取得最大值或最小值最大值最小值由最大值与最小值求出即可;方法二:连接取中点连接利用三角形三边关系有可得作差计算即可【详解】解:方 解析:2【分析】方法一:在x 轴上取一点()6,0E ,连接PE ,可求3OB BE ==,22345AE =+=,由OM PM =,OB BE =,可得12BM PE =,由点P 在A 上运动,可知P 、A 、B 共线时,可以取得最大值或最小值,最大值'527EP ==+=,最小值''523EP =-=,由最大值与最小值求出72m =,32n =即可;方法二:连接PA 、OA ,取OA 中点N ,连接MN 、BN ,利用三角形三边关系有BN MN BM BN MN -≤≤+,可得m BN MN =+,n BN MN =-,作差计算22m n MN PA -===即可.【详解】解:方法一:在x 轴上取一点()6,0E ,连接PE ,∵()3,0B ,()3,4A ,∴3OB BE ==,22345AE =+=,∵OM PM =,OB BE =,∴12BM PE =, ∵点P 在A 上运动, ∴P 、A 、B 共线时,可以取得最大值或最小值,最大值'527EP ==+=,最小值''523EP =-=,∴72m =,32n =, ∴2m n -=,故答案为2.方法二:连接PA 、OA ,取OA 中点N ,连接MN 、BN ,BN MN BM BN MN -≤≤+,m BN MN=+,n BN MN=-,22m n MN PA-===.故答案为:2.【点睛】本题考查三角形的中位线,勾股定理,三角形三边关系,线段和差,掌握三角形的中位线,勾股定理,三角形三边关系,线段和差,引辅助线构造准确图形是解题关键.15.60°【分析】如图连接OAOB根据等边三角形的性质求出∠AOB的度数【详解】解:如图在⊙O中直径为10cm弦AB=5cm∴OA=OB=5cm∴OA=OB=AB∴△OAB是等边三角形∴∠AOB=60°解析:60°【分析】如图,连接OA、OB,根据等边三角形的性质,求出∠AOB的度数.【详解】解:如图,在⊙O中,直径为10cm,弦AB=5cm,∴OA=OB=5cm,,∴OA=OB=AB∴△OAB是等边三角形,∴∠AOB=60°,故答案为:60°.【点睛】考查了圆的性质以及等边三角形的性质,熟练掌握运算性质定理是解题的关键.16.﹣【分析】根据题意和图形可知阴影部分的面积是正六边形的面积减去两个扇形的面积从而可以解答本题【详解】解:∵正六边形ABCDEF的边长为2∴正六边形ABCDEF的面积是:6××22=∠FAB=∠EDC解析:38 3π【分析】根据题意和图形可知阴影部分的面积是正六边形的面积减去两个扇形的面积,从而可以解答本题.【详解】解:∵正六边形ABCDEF 的边长为2,∴正六边形ABCDEF 的面积是:6×3×22=63,∠FAB =∠EDC =120°, ∴图中阴影部分的面积是:63﹣2×21202360π⋅⋅=63﹣83π, 故答案为:63﹣83π. 【点睛】本题考查正多边形和圆、扇形面积的计算,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答. 17.10π【分析】连接OC 易得△ODE ≌△ECO 所以扇形OBC 的面积就是图中阴影部分的面积因此求得扇形OBC 的面积即可【详解】解:如下图连接OC ∵∠AOB=90°CD ⊥OACE ⊥OB ∴四边形ODCE 为矩解析:10π【分析】连接OC ,易得△ODE ≌△ECO ,所以扇形OBC 的面积就是图中阴影部分的面积,因此求得扇形OBC 的面积即可.【详解】解:如下图连接OC ,∵∠AOB=90°、CD ⊥OA 、CE ⊥OB∴四边形ODCE 为矩形∴OD=CE ,OE 为公共边∴△ODE ≌△ECO∴△ODE 的面积=△ECO 的面积∴图中阴影部分的面积=2236361010360360O BC SOB πππ-==⨯=. 故答案为:10π.【点睛】本题考查扇形面积的计算和矩形的性质.其关键是用矩形性质对阴影部分进行等积变换,发现△ODE 的面积=△ECO 的面积.18.【分析】作点A 关于y 轴的对称点C 连接BC 由题意可得若OP 取最小值则BC 也为最小因此可根据圆外的点到圆上的距离为最小只需过圆心即可求解【详解】解:作点A 关于y 轴的对称点C 连接BC 如图所示:∴点O 为AC 解析:52【分析】作点A 关于y 轴的对称点C ,连接BC ,由题意可得12OP BC =,若OP 取最小值,则BC 也为最小,因此可根据圆外的点到圆上的距离为最小只需过圆心即可求解.【详解】解:作点A 关于y 轴的对称点C ,连接BC ,如图所示:∴点O 为AC 的中点,∵点P 为AB 的中点,∴12OP BC =,//OP BC , 当OP 取最小值,则BC 也取最小值,∵()8,0A ,OB=3,∴OA=OC=8,当点C 、O 、B 三点共线时,BC 的长为最小,即为:835BC =-=,∴52OP =,即OP 的最小值为52; 故答案为52. 【点睛】本题主要考查圆的最值问题,关键是根据三角形的中位线得到线段的最值问题,然后根据点与圆的位置关系进行求解即可.19.(14)【分析】如图作AB 和BC 的垂直平分线它们的交点为△ABC 的外接圆的圆心然后直接读出△ABC 的外接圆的圆心坐标【详解】解:如图所示:点P 即为所求;所以点P 的坐标为(14)故答案为(14)【点睛解析:(1,4)【分析】如图,作AB和BC的垂直平分线,它们的交点为△ABC的外接圆的圆心,然后直接读出△ABC的外接圆的圆心坐标.【详解】解:如图所示:点P即为所求;所以点P的坐标为(1,4).故答案为(1,4).【点睛】本题主要考查了三角形的外接圆与外心,掌握三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点是解答本题的关键.20.【分析】连接OB作OD⊥BC于D由等边三角形的性质得∠ABC=60°BC=8由⊙O与等边三角形ABC的两边ABBC都相切得出OD是⊙O的半径∠OBC=∠OBA=30°应用三角函数求出BD=3CD=B解析:7【分析】连接OB,作OD⊥BC于D,由等边三角形的性质得∠ABC=60°,BC=8,由⊙O与等边三角形ABC的两边AB、BC都相切,得出OD是⊙O的半径,∠OBC=∠OBA=30°,应用三角函数求出BD=3,CD=BC−BD=5,由勾股定理得出OC,即可得出答案.【详解】连接OB,作OD⊥BC于D,∵△ABC是边长为8的等边三角形,∴∠ABC=60°,BC=8,∵⊙O与等边三角形ABC的两边AB、BC都相切,∠ABC=30°,∴OD是⊙O的半径,∠OBC=∠OBA=12∵tan∠OBC=OD,BD∴BD=ODtan30=33=3,∴CD=BC−BD=8−3=5,OC=22OD+CD=()223+5=27,故填:27.【点睛】本题考查了切线的性质、等边三角形的性质、勾股定理、三角函数等知识;熟练掌握切线的性质是解题的关键.三、解答题21.(1)见解析;(2)见解析;(3)面积是45【分析】(1)由等腰三角形的性质和直径定理可得∠AED=90°,∠OED=∠ADE,由余角的性质可得∠DEB+∠OED=90°,进而可得∠BEO=90°,可得结论;(2)由平行线的性质和等腰三角形的性质可证AE为∠CAB的角平分线,由角平分线的性质可得CE=EP;(3)连接PF,先证四边形CFPE是菱形,可得CF=EP=CE=PF,由“AAS”可证△ACE≌△APE,可得AP=AC=15,由勾股定理可求CF的长,即可求解.【详解】证明:(1)连接OE,∵OE=OD,∴∠OED=∠ADE,∵AD是直径,∴∠AED=90°,∴∠EAD+∠ADE=90°,又∵∠DEB=∠EAD,∴∠DEB+∠OED=90°,∴∠BEO=90°,∴OE⊥BC,∴BC是⊙O的切线.(2)∵∠BEO=∠ACB=90°,∴AC∥OE,∴∠CAE=∠OEA,∵OA=OE,∴∠EAO=∠AEO,∴∠CAE=∠EAO,∴AE为∠CAB的角平分线,又∵EP⊥AB,∠ACB=90°,∴CE=EP;(3)连接PF,∵CG=12,AC=15,∴AG22-9,AC CG-225144∵∠CAE=∠EAP,∴∠AEC=∠AFG=∠CFE,∴CF=CE,∵CE=EP,∴CF=PE,∵CG⊥AB,EP⊥AB,∴CF∥EP,∴四边形CFPE是平行四边形,又∵CE=PE,∴四边形CFPE是菱形,∴CF=EP=CE=PF,∵∠CAE=∠EAP,∠EPA=∠ACE=90°,CE=EP,∴△ACE≌△APE(AAS),∴AP=AC=15,∴PG=AP﹣AG=15﹣9=6,∵PF2=FG2+GP2,∴CF2=(12﹣CF)2+36,∴CF=152,∴四边形CFPE的面积=CF×GP=152×6=45.【点睛】本题考查了圆的综合题,切线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,菱形的判定和性质,垂径定理,正确的作出辅助线是解题的关键.22.(1)ACP PCD∆∆;(2)CP=3)6【分析】(1)根据已知条件证明△ACP∽△PCD即可求解;(2)根据等腰直角△ABC求出,设QD=x,得到DP=2x,QP=3x=CQ,利用勾股定理求出PC,CD,代入2=CP CD CA⋅求出x即可求解;(3)根据题意可知△APC的外接圆是以点Q为圆心,PQ为半径的圆,求出△AQQ’、△CQQ’均为等边三角形,再分别求出APQ的底和高,即可求解.【详解】(1)∵ABC和CPQ是等腰直角三角形∴∠A=∠CPQ=45°又∠ACP=∠PCD∴△ACP∽△PCD∴CP CDCA CP=∴2=CP CD CA⋅;(2)∵在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,AB=12∴AB2=AC2+BC2=2AC2∴设QD=x∵12 QD DP=∴DP=2x,QP=3x=CQ∴=,=∵2=CP CD CA⋅∴()21032=62x x⋅解得x=25∴CP=2532210⨯=;(3)∵∠CAB=45°,△PCQ是等腰直角三角形∴△APC的外接圆是以点Q为圆心,PQ为半径的圆∵Q关于直线AC的对称点为Q',∴QC=QQ’=QP=QA=Q’A=CQ’∴△AQQ’、△CQQ’均为等边三角形,故△AQC为等腰三角形,设AC,QQ’交于H点,AQ’,PQ交于G点根据对称性可知QQ’⊥AC,AQ’⊥PQ,AH=12AC=32,∵∠QAC=12(180°-120°)=30°∴QH=12AQ,∴AQ2=QH2+AH2=14AQ2+AH2解得AQ=26∴PQ=AQ=26=AQ’∵AG=12AQ’=6∴APQ的面积为12QP×AG=12×26×6=6.故答案为:6.【点睛】此题主要考查圆的综合问题,解题的关键是熟知圆周角定理、相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质.23.(1)见解析;(2)60°【分析】(1)分别作出AB 与AC 的垂直平分线,进而得出圆心的位置,再利用圆心到三角形顶点的距离为半径得出圆O 即可;(2)连接BD .根据圆周角定理求出∠ABD=90°,∠D=∠ACB=40°,则∠DBC=∠ABD-∠ABC=20°,再利用三角形外角的性质即可求出∠DEC .【详解】解:(1)如图所示:(2)连接BD .∵AD 是直径,∴∠ABD=90°,∴∠DBC=∠ABD-∠ABC=90°-70°=20°,又∵∠D=∠ACB=40°,∴∠DEC =∠D+∠DBC=40°+20°=60°.【点睛】本题主要考查了三角形外接圆的作法,圆周角定理,三角形外角的性质,熟练掌握相关的定理是解题关键.24.(1)30°;(2)222+【分析】(1)由切线的性质可知∠OAC=90°,由三角形的内角和定理可知∠AOC=30°,由∠AOB=∠AOC+∠BOC 可得出∠AOB 的度数,结合OA=OB 可得出∠B=30°;(2)过B 作BH AO ⊥交AO 的延长线于H ,由BE ∥OA 可得出ABE OAB ∠=∠,结合等腰直角三角形的性质可得出45OBE ︒∠=,根据勾股定理得出2OH BH ==再结合勾股定理即可得出结论.【详解】解:(1))∵AC 与⊙O 相切,∴∠OAC=90°∵∠OCA=60°∴∠AOC=30°∵OC ⊥OB ,∴∠AOB=∠AOC+∠BOC=120°∵OA=OB ,∴180120302B ︒︒︒-∴∠==; (2)过B 作BH AO ⊥交AO 的延长线于H//BE OAABE OAB ∴∠=∠,90OB OE BOE ︒=∠=45OBE ︒∴∠=45HO B OAB OBA ABE OBA OBE ︒∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=2OA OB ==2OH BH ∴==2222(22)(2)AB AH BH ∴=+=++842222=+=+【点睛】本题考查了切线的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,熟练掌握切线的性质是解本题的关键.25.(1) 25π;(2)221;(3)222b ≤<【分析】(1)由点A 、B 的坐标知,22345,=+=AB 由圆的面积公式得:“共径圆”的面积πr 2=25π;(2)如下图,当O 、A 、B 三点共线,且OB ⊥直线l 时,共径圆”的半径最小,即可求解; (3)设点B 的坐标为(x ,x+b ),设AB 之间的距离为r ,则πr 2=4π,解得r=2(负值已舍去),则AB=x 2+(x+b )2=22=4,满足条件的B 点有2个,故△=(2b )2-2×4(b 2-4)>0,进而求解.【详解】解:(1)A 的坐标为(0,0),点B 的坐标为(3,4),∴22345,=+=AB由圆的面积公式得:“共径圆”的面积πr 2=25π,故答案为25π;(2)作OB ⊥直线l 于B 交圆O 于点A ,此时点,A B 的“共径圆”的半径最小值;设直线4y x =-+与,x y 轴交于点,M N .()4,00,4()M N ∴,),则ON=OM=4,∴ MON △等腰直角三角形, ∴224244=+=MN∴О点到直线MN 的距离为22A 点在O 上,B 点在直线4y x =-+上,A B ∴间的最短距离是221-即,A B 的“共径圆”的最小半径是221-(3)设点B 的坐标为(x ,x+b ),设AB 之间的距离为r ,则πr 2=4π,解得r=2(负值已舍去),则AB=x 2+(x+b )2=22=4,化简得:2x 2+2bx+b 2-4=0,∵满足条件的B 点有2个,故△=(2b )2-2×4(b 2-4)>0,解得:22,-<<b∵点B 是x 轴及x 轴上方的点,故b >0,而当b=2时,点B 在x 轴上,∴222b ≤<【点睛】本题为圆的综合题,涉及到一次函数的性质、根的判别式等,这种新定义类的题目,通常按照题设的顺序逐次求解,一般比较容易解答.26.(1)图见详解,6 ;(2)图见详解,4.5【分析】(1)过C 画AB 的平行线,过A 画BC 的平行线,两线交于一点D ,根据平行四边形的判定定理可得四边形ABCD 是平行四边形,由平行四边形的性质可知∠CBA=∠CDA ,然后用用割补法求出面积即可;(2)根据图中正方形网格和∠B 的特点,作出∠E 与∠B 互补,然后用割补法求面积即可.【详解】解:(1)如图,S四边形ABCD=3×4-122⨯×2-222⨯-112⨯=6;(2)如图,S四边形ABCE=3×3-122⨯×2-222⨯-112⨯=92.【点睛】此题主要考查了应用设计作图,首先要理解题意,弄清问题中对所作图形的要求,然后利用割补法求面积.。