中考数学知识点过关培优训练:相交弦定理(圆)(附答案)
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一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,已知扇形MON 的半径为2,∠MON=90°,点B 在弧MN 上移动,联结BM ,作OD ⊥BM ,垂足为点D ,C 为线段OD 上一点,且OC=BM ,联结BC 并延长交半径OM 于点A ,设OA=x ,∠COM 的正切值为y.(1)如图2,当AB ⊥OM 时,求证:AM=AC ;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(3)当△OAC 为等腰三角形时,求x 的值.【答案】 (1)证明见解析;(2) 2=+y x 02<≤x 1422=x . 【解析】 分析:(1)先判断出∠ABM =∠DOM ,进而判断出△OAC ≌△BAM ,即可得出结论; (2)先判断出BD =DM ,进而得出DM ME BD AE =,进而得出AE =122x (),再判断出2OA OC DM OE OD OD==,即可得出结论; (3)分三种情况利用勾股定理或判断出不存在,即可得出结论.详解:(1)∵OD ⊥BM ,AB ⊥OM ,∴∠ODM =∠BAM =90°.∵∠ABM +∠M =∠DOM +∠M ,∴∠ABM =∠DOM .∵∠OAC =∠BAM ,OC =BM ,∴△OAC ≌△BAM ,∴AC =AM .(2)如图2,过点D 作DE ∥AB ,交OM 于点E .∵OB =OM ,OD ⊥BM ,∴BD =DM .∵DE ∥AB ,∴DM ME BD AE =,∴AE =EM .∵OM 2,∴AE =122x (). ∵DE ∥AB ,∴2OA OC DM OE OD OD==, ∴22DM OA y OD OE x =∴=+,02x ≤<(3)(i)当OA=OC时.∵111222DM BM OC x===.在Rt△ODM中,222124OD OM DM x=-=-.∵2121224xDMyOD xx=∴=+-,.解得1422x-=,或1422x--=(舍).(ii)当AO=AC时,则∠AOC=∠ACO.∵∠ACO>∠COB,∠COB=∠AOC,∴∠ACO>∠AOC,∴此种情况不存在.(ⅲ)当CO=CA时,则∠COA=∠CAO=α.∵∠CAO>∠M,∠M=90°﹣α,∴α>90°﹣α,∴α>45°,∴∠BOA=2α>90°.∵∠BOA≤90°,∴此种情况不存在.即:当△OAC为等腰三角形时,x的值为1422-.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了相似三角形的判定和性质,圆的有关性质,勾股定理,等腰三角形的性质,建立y关于x的函数关系式是解答本题的关键.2.如图,AB为⊙O的直径,AC为⊙O的弦,AD平分∠BAC,交⊙O于点D,DE⊥AC,交AC的延长线于点E.(1)判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AE=8,⊙O的半径为5,求DE的长.【答案】(1)直线DE与⊙O相切(2)4【解析】试题分析:(1)连接OD,∵AD平分∠BAC,∴EAD OAD∠∠=,∵OA OD=,∴ODA OAD∠∠=,∴ODA EAD∠∠=,∴EA∥OD,∵DE⊥EA,∴DE⊥OD,又∵点D在⊙O上,∴直线DE与⊙O相切(2)如图1,作DF ⊥AB ,垂足为F ,∴DFA DEA 90∠∠︒==,∵EAD FAD ∠∠=,AD AD =,∴△EAD ≌△FAD ,∴AF AE 8==,DF DE =,∵OA OD 5==,∴OF 3=,在Rt △DOF 中,22DF 4OD OF -==,∴AF AE 8== 考点:切线的证明,弦心距和半径、弦长的关系点评:本题难度不大,第一小题通过内错角相等相等证明两直线平行,再由两直线平行推出同旁内角相等.第二小题通过求出两个三角形全等,从而推出对应边相等,接着用弦心距和弦长、半径的计算公式,求出半弦长.3.如图,△ABC 的内接三角形,P 为BC 延长线上一点,∠PAC=∠B ,AD 为⊙O 的直径,过C 作CG ⊥AD 于E ,交AB 于F ,交⊙O 于G .(1)判断直线PA 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)求证:AG 2=AF·AB ; (3)若⊙O 的直径为10,AC=25,AB=45,求△AFG 的面积.【答案】(1)PA 与⊙O 相切,理由见解析;(2)证明见解析;(3)3.【解析】试题分析:(1)连接CD ,由AD 为⊙O 的直径,可得∠ACD=90°,由圆周角定理,证得∠B=∠D ,由已知∠PAC=∠B ,可证得DA ⊥PA ,继而可证得PA 与⊙O 相切.(2)连接BG ,易证得△AFG ∽△AGB ,由相似三角形的对应边成比例,证得结论.(3)连接BD ,由AG 2=AF•AB ,可求得AF 的长,易证得△AEF ∽△ABD ,即可求得AE 的长,继而可求得EF 与EG 的长,则可求得答案.试题解析:解:(1)PA 与⊙O 相切.理由如下:如答图1,连接CD ,∵AD为⊙O的直径,∴∠ACD=90°.∴∠D+∠CAD=90°.∵∠B=∠D,∠PAC=∠B,∴∠PAC=∠D.∴∠PAC+∠CAD=90°,即DA⊥PA.∵点A在圆上,∴PA与⊙O相切.(2)证明:如答图2,连接BG,∵AD为⊙O的直径,CG⊥AD,∴AC AD=.∴∠AGF=∠ABG.∵∠GAF=∠BAG,∴△AGF∽△ABG.∴AG:AB=AF:AG. ∴AG2=AF•AB.(3)如答图3,连接BD,∵AD是直径,∴∠ABD=90°.∵AG2=AF•AB,55∴5∵CG⊥AD,∴∠AEF=∠ABD=90°.∵∠EAF=∠BAD,∴△AEF∽△ABD. ∴AE AFAB AD=545=,解得:AE=2.∴221 EF AF AE=-=.∵224EG AG AE =-=,∴413FG EG EF =-=-=. ∴1132322AFG S FG AE ∆=⋅⋅=⨯⨯=.考点:1. 圆周角定理;2.直角三角形两锐角的关系;3. 相切的判定;4.垂径定理;5.相似三角形的判定和性质;6.勾股定理;7.三角形的面积.4.四边形 ABCD 的对角线交于点 E ,且 AE =EC ,BE =ED ,以 AD 为直径的半圆过点 E ,圆心 为 O .(1)如图①,求证:四边形 ABCD 为菱形;(2)如图②,若 BC 的延长线与半圆相切于点 F ,且直径 AD =6,求弧AE 的长.【答案】(1)见解析;(2)π2【解析】 试题分析:(1)先判断出四边形ABCD 是平行四边形,再判断出AC ⊥BD 即可得出结论; (2)先判断出AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE ,进而得出∠CDA =30°,最后用弧长公式即可得出结论.试题解析:证明:(1)∵四边形ABCD 的对角线交于点E ,且AE =EC ,BE =ED ,∴四边形ABCD 是平行四边形.∵以AD 为直径的半圆过点E ,∴∠AED =90°,即有AC ⊥BD ,∴四边形ABCD 是菱形;(2)由(1)知,四边形ABCD 是菱形,∴△ADC 为等腰三角形,∴AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE .如图2,过点C 作CG ⊥AD ,垂足为G ,连接FO .∵BF 切圆O 于点F ,∴OF ⊥AD ,且132OF AD ==,易知,四边形CGOF 为矩形,∴CG =OF =3.在Rt△CDG中,CD=AD=6,sin∠ADC=CGCD=12,∴∠CDA=30°,∴∠ADE=15°.连接OE,则∠AOE=2×∠ADE=30°,∴3031802 AEππ⋅⨯==.点睛:本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质,熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键.5.如图,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC为⊙O的直径,过点C作AC的垂线交AD 的延长线于点E,点F为CE的中点,连接DB, DF.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若DB平分∠ADC,AB=52AD,∶DE=4∶1,求DE的长.【答案】(1)见解析5【解析】分析:(1)直接利用直角三角形的性质得出DF=CF=EF,再求出∠FDO=∠FCO=90°,得出答案即可;(2)首先得出AB=BC即可得出它们的长,再利用△ADC~△ACE,得出AC2=AD•AE,进而得出答案.详解:(1)连接OD.∵OD=CD,∴∠ODC=∠OCD.∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠EDC=90°.∵点F为CE的中点,∴DF=CF=EF,∴∠FDC=∠FCD,∴∠FDO=∠FCO.又∵AC⊥CE,∴∠FDO=∠FCO=90°,∴DF是⊙O的切线.(2)∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠ABC=90°.∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB,∴AB=BC,∴BC=AB2.在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=100.又∵AC⊥CE,∴∠ACE=90°,∴△ADC~△ACE,∴ACAD =AEAC,∴AC2=AD•AE.设DE为x,由AD:DE=4:1,∴AD=4x,AE=5x,∴100=4x•5x,∴x=5,∴DE=5.点睛:本题主要考查了切线的判定以及相似三角形的判定与性质,正确得出AC2=AD•AE是解题的关键.6.如图,AB是⊙O的直径,点C,D是半圆O的三等分点,过点C作⊙O的切线交AD的延长线于点E,过点D作DF⊥AB于点F,交⊙O于点H,连接DC,AC.(1)求证:∠AEC=90°;(2)试判断以点A,O,C,D为顶点的四边形的形状,并说明理由;(3)若DC=2,求DH的长.【答案】(1)证明见解析;(2)四边形AOCD为菱形;(3)DH=2.【解析】试题分析:(1)连接OC,根据EC与⊙O切点C,则∠OCE=90°,由题意得,∠DAC=∠CAB,即可证明AE∥OC,则∠AEC+∠OCE=180°,从而得出∠AEC=90°;(2)四边形AOCD为菱形.由(1)得,则∠DCA=∠CAB可证明四边形AOCD是平行四边形,再由OA=OC,即可证明平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.根据四边形AOCD为菱形,得△OAD是等边三角形,则∠AOD=60°,再由DH⊥AB于点F,AB为直径,在Rt△OFD中,根据sin∠AOD=,求得DH的长.试题解析:(1)连接OC,∵EC与⊙O切点C,∴OC⊥EC,∴∠OCE=90°,∵点CD是半圆O的三等分点,∴,∴∠DAC=∠CAB,∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA,∴∠DAC=∠OCA,∴AE∥OC(内错角相等,两直线平行)∴∠AEC+∠OCE=180°,∴∠AEC=90°;(2)四边形AOCD为菱形.理由是:∵,∴∠DCA=∠CAB,∴CD∥OA,又∵AE∥OC,∴四边形AOCD是平行四边形,∵OA=OC,∴平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.∵四边形AOCD为菱形,∴OA=AD=DC=2,∵OA=OD,∴OA=OD=AD=2,∴△OAD是等边三角形,∴∠AOD=60°,∵DH⊥AB于点F,AB为直径,∴DH=2DF,在Rt△OFD中,sin∠AOD=,∴DF=ODsin∠AOD=2sin60°=,∴DH=2DF=2.考点:1.切线的性质2.等边三角形的判定与性质3.菱形的判定与性质4.解直角三角形.7.在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,以MN为边构造菱形,若该菱形的两条对角线分别平行于x轴,y轴,则称该菱形为边的“坐标菱形”.(1)已知点A(2,0),B(0,23),则以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为;(2)若点C(1,2),点D在直线y=5上,以CD为边的“坐标菱形”为正方形,求直线CD 表达式;(3)⊙O的半径为2,点P的坐标为(3,m).若在⊙O上存在一点Q,使得以QP为边的“坐标菱形”为正方形,求m的取值范围.【答案】(1)60°;(2)y=x+1或y=﹣x+3;(3)1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1【解析】分析:(1)根据定义建立以AB为边的“坐标菱形”,由勾股定理求边长AB=4,可得30度角,从而得最小内角为60°;(2)先确定直线CD与直线y=5的夹角是45°,得D(4,5)或(﹣2,5),易得直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;(3)分两种情况:①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3,根据等腰直角三角形的性质分别求P'B=BD=1,PB=5,写出对应P的坐标;②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4,同理可得结论.详解:(1)∵点A(2,0),B(0,23),∴OA=2,OB=23.在Rt△AOB中,由勾股定理得:AB=22()=4,∴∠ABO=30°.223∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABC=2∠ABO=60°.∵AB∥CD,∴∠DCB=180°﹣60°=120°,∴以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为60°.故答案为:60°;(2)如图2.∵以CD为边的“坐标菱形”为正方形,∴直线CD与直线y=5的夹角是45°.过点C作CE⊥DE于E,∴D(4,5)或(﹣2,5),∴直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;(3)分两种情况:①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3.∵⊙O的半径为2,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=2OQ'=2,∴P'D=3﹣2=1.∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,5),∴当1≤m≤5时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4.∵⊙O的半径为2,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=2OQ'=2,∴BD=3﹣2=1.∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,﹣1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,﹣5),∴当﹣5≤m≤﹣1时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;综上所述:m的取值范围是1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1.点睛:本题是一次函数和圆的综合题,考查了菱形的性质、正方形的性质、点P,Q的“坐标菱形”的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会利用图象解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,注意一题多解,属于中考创新题目.8.如图,在直角坐标系中,⊙M经过原点O(0,0),点A(6,0)与点B(0,-2),点D 在劣弧OA上,连结BD交x轴于点C,且∠COD=∠CBO.(1)求⊙M的半径;(2)求证:BD平分∠ABO;(3)在线段BD的延长线上找一点E,使得直线AE恰为⊙M的切线,求此时点E的坐标.【答案】(1)M的半径r2;(2)证明见解析;(3)点E的坐标为(2632).【解析】试题分析:根据点A和点B的坐标得出OA和OB的长度,根据Rt△AOB的勾股定理得出AB的长度,然后得出半径;根据同弧所对的圆周角得出∠ABD=∠COD,然后结合已知条件得出角平分线;根据角平分线得出△ABE≌△HBE,从而得出2,从而求出OH 的长度,即点E的纵坐标,根据Rt△AOB的三角函数得出∠ABO的度数,从而得出∠CBO 的度数,然后根据Rt△HBE得出HE的长度,即点E的横坐标.试题解析:(1)∵点A6,0),点B为(02)∴62∴根据Rt△AOB的勾股定理可得:2∴M的半径r=122.(2)根据同弧所对的圆周角相等可得:∠ABD=∠COD ∵∠COD=∠CBO ∴∠ABD=∠CBO ∴BD平分∠ABO(3)如图,由(2)中的角平分线可得△ABE≌△HBE ∴2∴2-22在Rt △AOB 中,3OA OB =∴∠ABO=60° ∴∠CBO=30° 在Rt △HBE 中,HE=2633BH =∴点E 的坐标为(263,2)考点:勾股定理、角平分线的性质、圆的基本性质、三角函数.9.如图,在△ABC 中,AB =AC ,以AC 为直径作⊙O 交BC 于点D ,过点D 作FE ⊥AB 于点E ,交AC 的延长线于点F .(1)求证:EF 与⊙O 相切;(2)若AE =6,sin ∠CFD =35,求EB 的长.【答案】(1)见解析(2)32【解析】【分析】 ()1如图,欲证明EF 与O 相切,只需证得OD EF ⊥.()2通过解直角AEF 可以求得AF 10.=设O 的半径为r ,由已知可得△FOD ∽△FAE ,继而得到OF OD AF AE =,即10r r 106-=,则易求15AB AC 2r 2===,所以153EB AB AE 622=-=-=. 【详解】(1)如图,连接OD ,OC OD =,OCD ODC ∠∠∴=.AB AC =,ACB B ∠∠∴=,ODC B ∠∠∴=,OD //AB ∴,ODF AEF ∠∠∴=,EF AB ⊥,ODF AEF 90∠∠∴==,OD EF ∴⊥, OD 是O 的半径,EF ∴与O 相切;()2由()1知,OD//AB ,OD EF ⊥.在Rt AEF 中,AE 3sin CFD AF 5∠==,AE 6=, 则AF 10=, OD //AB ,∴△FOD ∽△FAE ,OF OD AF AE∴=, 设O 的半径为r ,10r r 106-∴=, 解得,15r 4=, 15AB AC 2r 2∴===, 153EB AB AE 622∴=-=-=. 【点睛】本题考查了切线的判定、相似三角形的判定与性质、解直角三角形的应用等,正确添加辅助线、灵活应用相关知识是解题的关键.10.如图,直角坐标系中,直线y kx b=+分别交x,y轴于点A(-8,0),B(0,6),C(m,0)是射线AO上一动点,⊙P过B,O,C三点,交直线AB于点D(B,D不重合).(1)求直线AB的函数表达式.(2)若点D在第一象限,且tan∠ODC=53,求点D的坐标.【答案】(1)364y x=+;(2)D(8825,21625).【解析】【分析】(1)把A、B两点坐标代入y=kx+b求出k、b的值即可;(2)连结BC,作DE⊥OC于点E,根据圆周角定理可得∠OBC=∠ODC,由tan∠ODC=53可求出OC的长,进而可得AC的长,利用∠DAC的三角函数值可求出DE的长,即可得D点纵坐标,代入直线AB解析式求出D点横坐标即可得答案.【详解】(1)∵A(-8,0)、B(0,6)在y=kx+b上,∴086k bb=-+⎧⎨=⎩,解得346kb⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴直线AB的函数表达式为y=34x+6.(2)连结BC,作DE⊥OC于点E,∵∠BOC=90°,∴BC为⊙P的直径,∴∠ADC=90°,∵∠OBC=∠ODC,tan∠ODC=53,∴OC5OB3=,∵OB=6,OA=8,∴OC=10,AC=18,AB=10,∵cos ∠DAC=OA AB =45,sin ∠DAC=OB AB =35, 472AD AC cos DAC 1855∠=⋅=⨯=, 723216DE AD sin DAC 5525∠=⋅=⨯=, ∵D 点在直线AB 上, ∴2163x 6254=+, 解得:88x 25=, ∴D (8825,21625)【点睛】本题考查待定系数法求一次函数解析式、圆周角定理及锐角三角函数的定义,熟练掌握直径所对的圆周角等于90°及正切、正弦、余弦等三角函数的定义是解题关键.。
备战中考数学知识点过关培优训练∶圆的综合附答案一、圆的综合1.如图,⊙O的半径为6cm,经过⊙O上一点C作⊙O的切线交半径OA的延长于点B,作∠ACO的平分线交⊙O于点D,交OA于点F,延长DA交BC于点E.(1)求证:AC∥OD;(2)如果DE⊥BC,求»AC的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)2π.【解析】试题分析:(1)由OC=OD,CD平分∠ACO,易证得∠ACD=∠ODC,即可证得AC∥OD;(2)BC切⊙O于点C,DE⊥BC,易证得平行四边形ADOC是菱形,继而可证得△AOC是等边三角形,则可得:∠AOC=60°,继而求得弧AC的长度.试题解析:(1)证明:∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC.∵CD平分∠ACO,∴∠OCD=∠ACD,∴∠ACD=∠ODC,∴AC∥OD;(2)∵BC切⊙O于点C,∴BC⊥OC.∵DE⊥BC,∴OC∥DE.∵AC∥OD,∴四边形ADOC 是平行四边形.∵OC=OD,∴平行四边形ADOC是菱形,∴OC=AC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,∴弧AC的长度=606180π⨯=2π.点睛:本题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、菱形的判定与性质以及弧长公式.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.2.如图,AB是半圆的直径,过圆心O作AB的垂线,与弦AC的延长线交于点D,点E在OD上DCE B∠=∠.(1)求证:CE是半圆的切线;(2)若CD=10,2tan3B=,求半圆的半径.【答案】(1)见解析;(2)13【解析】分析: (1)连接CO ,由DCE B ∠=∠且OC=OB,得DCE OCB ∠=∠,利用同角的余角相等判断出∠BCO+∠BCE=90°,即可得出结论;(2)设AC=2x ,由根据题目条件用x 分别表示出OA 、AD 、AB ,通过证明△AOD ∽△ACB ,列出等式即可.详解:(1)证明:如图,连接CO .∵AB 是半圆的直径,∴∠ACB =90°.∴∠DCB =180°-∠ACB =90°.∴∠DCE+∠BCE=90°.∵OC =OB ,∴∠OCB =∠B.∵=DCE B ∠∠,∴∠OCB =∠DCE .∴∠OCE =∠DCB =90°.∴OC ⊥CE .∵OC 是半径,∴CE 是半圆的切线.(2)解:设AC =2x ,∵在Rt △ACB 中,2tan 3AC B BC ==, ∴BC =3x .∴()()222313AB x x x =+=.∵OD ⊥AB ,∴∠AOD =∠A CB=90°.∵∠A =∠A ,∴△AOD ∽△ACB .∴AC AO AB AD=. ∵11322OA AB x ==,AD =2x +10, ∴113221013x x x =+. 解得 x =8.∴1384132OA =⨯=. 则半圆的半径为413.点睛:本题考查了切线的判定与性质,圆周角定理,相似三角形.3.如图,AB 为⊙O 的直径,AC 为⊙O 的弦,AD 平分∠BAC ,交⊙O 于点D ,DE ⊥AC ,交AC 的延长线于点E .(1)判断直线DE 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)若AE =8,⊙O 的半径为5,求DE 的长.【答案】(1)直线DE 与⊙O 相切(2)4【解析】试题分析:(1)连接OD ,∵AD 平分∠BAC ,∴EAD OAD ∠∠=,∵OA OD =,∴ODA OAD ∠∠=,∴ODA EAD ∠∠=,∴EA ∥OD ,∵DE ⊥EA ,∴DE ⊥OD ,又∵点D 在⊙O 上,∴直线DE 与⊙O 相切(2)如图1,作DF ⊥AB ,垂足为F ,∴DFA DEA 90∠∠︒==,∵EAD FAD ∠∠=,AD AD =,∴△EAD ≌△FAD ,∴AF AE 8==,DF DE =,∵OA OD 5==,∴OF 3=,在Rt △DOF 中,22DF 4OD OF -==,∴AF AE 8== 考点:切线的证明,弦心距和半径、弦长的关系点评:本题难度不大,第一小题通过内错角相等相等证明两直线平行,再由两直线平行推出同旁内角相等.第二小题通过求出两个三角形全等,从而推出对应边相等,接着用弦心距和弦长、半径的计算公式,求出半弦长.4.如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C ,D 在⊙O 上,BC=6cm,AC=8cm,∠BAD=45°.点E 在⊙O 外,做直线AE ,且∠EAC=∠D .(1)求证:直线AE 是⊙O 的切线.(2)求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析;(2) 25-504π. 【解析】 分析:(1)根据圆周角定理及推论证得∠BAE=90°,即可得到AE 是⊙O 的切线; (2)连接OD ,用扇形ODA 的面积减去△AOD 的面积即可.详解:证明:(1) ∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB=90°,即∠BAC+∠ABC=90°,∵∠EAC=∠ADC ,∠ADC=∠ABC ,∴∠EAC=∠ABC∴∠BAC+∠EAC =90°,即∠BAE= 90°∴直线AE 是⊙O 的切线;(2)连接OD∵ BC=6 AC=8∴ 226810AB =+=∴ OA = 5又∵ OD = OA∴∠ADO =∠BAD = 45°∴∠AOD = 90°∴AOD ODA S S S ∆-阴影扇形==90155553602π⨯⨯-⨯⨯ 25504π-= (2cm )点睛:此题主要考查了圆周角定理和圆的切线的判定与性质,关键是利用圆周角定理和切线的判定与性质,结合勾股定理的和弓形的面积的求法求解,注意数形结合思想的应用.5.如图,在⊙O中,直径AB⊥弦CD于点E,连接AC,BC,点F是BA延长线上的一点,且∠FCA=∠B.(1)求证:CF是⊙O的切线;(2)若AE=4,tan∠ACD=3,求FC的长.【答案】(1)见解析【解析】分析:(1)利用圆周角定理以及等腰三角形的性质得出∠OCF=90°,进而得出答案;(2)根据正切的性质求出EC的长,然后利用垂径定理求出圆的半径,再根据等边三角形的性质,利用勾股定理求出即可.详解:(1)证明:连接OC.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠OCB+∠ACO=90°.∵OB=OC,∴∠B=∠OCB.又∵∠FCA=∠B,∴∠FCA=∠OCB,∴∠FCA+∠ACO=90°,即∠FCO=90°,∴FC⊥OC,∴FC是⊙O切线.(2)解:∵AB⊥CD,∴∠AEC=90°,∴EC=AE43 tan ACE3∠==设OA=OC=r,则OE=OA-AE=r-4.在Rt△OEC中,OC2=OE2+CE2,即r2=(r-4)2+32,解得r=8.∴OE=r-4=4=AE.∵CE⊥OA,∴CA=CO=8,∴△AOC是等边三角形,∴∠FOC=60°,∴∠F=30°.在Rt△FOC中,∵∠OCF=90°,OC=8,∠F=30°,∴OF=2OC=16,∴FC22OF OC83-=.点睛:此题主要考查了切线的判定、垂径定理的推论以及勾股定理等知识,得出BC的长是解题关键.6.四边形ABCD内接于⊙O,点E为AD上一点,连接AC,CB,∠B=∠AEC.(1)如图1,求证:CE=CD;(2)如图2,若∠B+∠CAE=120°,∠ACD=2∠BAC,求∠BAD的度数;(3)如图3,在(2)的条件下,延长CE交⊙O于点G,若tan∠BAC= 5311,EG=2,求AE的长.【答案】(1)见解析;(2)60°;(3)7.【解析】试题分析:(1)利用圆的内接四边形定理得到∠CED=∠CDE.(2) 作CH⊥DE于H, 设∠ECH=α,由(1)CE=CD,用α表示∠CAE,∠BAC,而∠BAD=∠BAC+∠CAE.(3)连接AG,作GN⊥AC,AM⊥EG,先证明∠CAG=∠BAC,设NG=3m,可得AN=11m,利用直角n AGM,n AEM,勾股定理可以算出m的值并求出AE长.试题解析:(1)解:证明:∵四边形ABCD内接于⊙O.∴∠B+∠D=180°,∵∠B=∠AEC,∴∠AEC+∠D=180°,∵∠AEC+∠CED=180°,∴∠D=∠CED,∴CE=CD.(2)解:作CH⊥DE于H.设∠ECH=α,由(1)CE=CD,∴∠ECD=2α,∵∠B=∠AEC,∠B+∠CAE=120°,∴∠CAE+∠AEC=120°,∴∠ACE=180°﹣∠AEC﹣∠ACE=60°,∴∠CAE=90°﹣∠ACH=90°﹣(60°+α)=30°﹣α,∠ACD=∠ACH+∠HCD=60°+2α,∵∠ACD=2∠BAC,∴∠BAC=30°+α,∴∠BAD=∠BAC+∠CAE=30°+α+30°﹣α=60°.(3)解:连接AG,作GN⊥AC,AM⊥EG,∵∠CED=∠AEG,∠CDE=∠AGE,∠CED=∠CDE,∴∠AEG=∠AGE,∴AE=AG,∴EM=MG=1EG=1,2∴∠EAG=∠ECD=2α,∴∠CAG=∠CAD+∠DAG=30°﹣α+2α=∠BAC,∵tan∠BAC53,∴设NG=53m ,可得AN =11m ,AG =22AG AM -=14m , ∵∠ACG =60°,∴CN=5m ,AM =83m ,MG =22AG AM -=2m =1, ∴m =12, ∴CE=CD =CG ﹣EG =10m ﹣2=3, ∴AE =22AM EM +=221+43()=7.7.阅读下列材料:如图1,⊙O 1和⊙O 2外切于点C ,AB 是⊙O 1和⊙O 2外公切线,A 、B 为切点,求证:AC ⊥BC证明:过点C 作⊙O 1和⊙O 2的内公切线交AB 于D ,∵DA 、DC 是⊙O 1的切线∴DA=DC .∴∠DAC=∠DCA .同理∠DCB=∠DBC .又∵∠DAC+∠DCA+∠DCB+∠DBC=180°,∴∠DCA+∠DCB=90°.即AC ⊥BC .根据上述材料,解答下列问题:(1)在以上的证明过程中使用了哪些定理?请写出两个定理的名称或内容;(2)以AB 所在直线为x 轴,过点C 且垂直于AB 的直线为y 轴建立直角坐标系(如图2),已知A 、B 两点的坐标为(﹣4,0),(1,0),求经过A 、B 、C 三点的抛物线y=ax 2+bx+c 的函数解析式;(3)根据(2)中所确定的抛物线,试判断这条抛物线的顶点是否落在两圆的连心O 1O 2上,并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)213222y x x =+- ;(3)见解析 【解析】 试题分析:(1)由切线长相等可知用了切线长定理;由三角形的内角和是180°,可知用了三角形内角和定理;(2)先根据勾股定理求出C 点坐标,再用待定系数法即可求出经过、、A B C 三点的抛物线的函数解析式;(3)过C 作两圆的公切线,交AB 于点D ,由切线长定理可求出D 点坐标,根据,C D 两点的坐标可求出过,C D 两点直线的解析式,根据过一点且互相垂直的两条直线解析式的关系可求出过两圆圆心的直线解析式,再把抛物线的顶点坐标代入直线的解析式看是否适合即可.试题解析:(1)DA 、DC 是1O e 的切线,∴DA =DC .应用的是切线长定理;180DAC DCA DCB DBC ∠+∠+∠+∠=o ,应用的是三角形内角和定理.(2)设C 点坐标为(0,y ),则222AB AC BC =+, 即()()222224141y y --=-+++, 即225172y =+,解得y =2(舍去)或y =−2.故C 点坐标为(0,−2),设经过、、A B C 三点的抛物线的函数解析式为2y ax bx c ,=++ 则164002,a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩ 解得12322a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩, 故所求二次函数的解析式为213 2.22y x x =+- (3)过C 作两圆的公切线CD 交AB 于D ,则AD =BD =CD ,由A (−4,0),B (1,0)可知3(,0)2D -, 设过CD 两点的直线为y =kx +b ,则 3022k b b ⎧-+=⎪⎨⎪=-⎩, 解得432k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,故此一次函数的解析式为423y x =--, ∵过12,O O 的直线必过C 点且与直线423y x =--垂直, 故过12,O O 的直线的解析式为324y x =-, 由(2)中所求抛物线的解析式可知抛物线的顶点坐标为325(,)28--, 代入直线解析式得33252,428⎛⎫⨯--=- ⎪⎝⎭ 故这条抛物线的顶点落在两圆的连心12O O 上.8.如图,AN是⊙M的直径,NB∥x轴,AB交⊙M于点C.(1)若点A(0,6),N(0,2),∠ABN=30°,求点B的坐标;(2)若D为线段NB的中点,求证:直线CD是⊙M的切线.【答案】(1) B(,2).(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)在Rt△ABN中,求出AN、AB即可解决问题;(2)连接MC,NC.只要证明∠MCD=90°即可试题解析:(1)∵A的坐标为(0,6),N(0,2),∴AN=4,∵∠ABN=30°,∠ANB=90°,∴AB=2AN=8,∴由勾股定理可知:NB=,∴B(,2).(2)连接MC,NC∵AN是⊙M的直径,∴∠ACN=90°,∴∠NCB=90°,在Rt△NCB中,D为NB的中点,∴CD=NB=ND,∴∠CND=∠NCD,∵MC=MN,∴∠MCN=∠MNC,∵∠MNC+∠CND=90°,∴∠MCN+∠NCD=90°,即MC⊥CD.∴直线CD是⊙M的切线.考点:切线的判定;坐标与图形性质.9.如图,已知在△ABC中,∠A=90°,(1)请用圆规和直尺作出⊙P,使圆心P在AC边上,且与AB,BC两边都相切(保留作图痕迹,不写作法和证明).(2)若∠B=60°,AB=3,求⊙P的面积.【答案】(1)作图见解析;(2)3π【解析】【分析】(1)与AB、BC两边都相切.根据角平分线的性质可知要作∠ABC的角平分线,角平分线与AC的交点就是点P的位置.(2)根据角平分线的性质和30°角的直角三角形的性质可求半径,然后求圆的面积.【详解】解:(1)如图所示,则⊙P为所求作的圆.(2)∵∠ABC=60°,BP平分∠ABC,∴∠ABP=30°,∵∠A=90°,∴BP=2APRt△ABP中,AB=3,由勾股定理可得:AP=3,∴S⊙P=3π10.如图,⊙O的直径AB=26,P是AB上(不与点A、B重合)的任一点,点C、D为⊙O上的两点,若∠APD=∠BPC,则称∠CPD为直径AB的“回旋角”.(1)若∠BPC=∠DPC=60°,则∠CPD是直径AB的“回旋角”吗?并说明理由;(2)若»CD的长为134π,求“回旋角”∠CPD的度数;(3)若直径AB的“回旋角”为120°,且△PCD的周长为24+133,直接写出AP的长.【答案】(1)∠CPD是直径AB的“回旋角”,理由见解析;(2)“回旋角”∠CPD的度数为45°;(3)满足条件的AP的长为3或23.【解析】【分析】(1)由∠CPD、∠BPC得到∠APD,得到∠BPC=∠APD,所以∠CPD是直径AB的“回旋角”;(2)利用CD弧长公式求出∠COD=45°,作CE⊥AB交⊙O于E,连接PE,利用∠CPD为直径AB的“回旋角”,得到∠APD=∠BPC,∠OPE=∠APD,得到∠OPE+∠CPD+∠BPC=180°,即点D,P,E三点共线,∠CED=12∠COD=22.5°,得到∠OPE=90°﹣22.5°=67.5°,则∠APD=∠BPC=67.5°,所以∠CPD=45°;(3)分出情况P在OA上或者OB上的情况,在OA上时,同理(2)的方法得到点D,P,F在同一条直线上,得到△PCF是等边三角形,连接OC,OD,过点O作OG⊥CD于G,利用sin∠DOG,求得CD,利用周长求得DF,过O作OH⊥DF于H,利用勾股定理求得OP,进而得到AP;在OB上时,同理OA计算方法即可【详解】∠CPD是直径AB的“回旋角”,理由:∵∠CPD=∠BPC=60°,∴∠APD=180°﹣∠CPD﹣∠BPC=180°﹣60°﹣60°=60°,∴∠BPC=∠APD,∴∠CPD是直径AB的“回旋角”;(2)如图1,∵AB=26,∴OC=OD=OA=13,设∠COD =n°,∵»CD 的长为134π, ∴13131804n ππ=n ∴n =45,∴∠COD =45°,作CE ⊥AB 交⊙O 于E ,连接PE ,∴∠BPC =∠OPE ,∵∠CPD 为直径AB 的“回旋角”,∴∠APD =∠BPC ,∴∠OPE =∠APD ,∵∠APD+∠CPD+∠BPC =180°,∴∠OPE+∠CPD+∠BPC =180°,∴点D ,P ,E 三点共线,∴∠CED =12∠COD =22.5°, ∴∠OPE =90°﹣22.5°=67.5°,∴∠APD =∠BPC =67.5°,∴∠CPD =45°,即:“回旋角”∠CPD 的度数为45°,(3)①当点P 在半径OA 上时,如图2,过点C 作CF ⊥AB 交⊙O 于F ,连接PF , ∴PF =PC ,同(2)的方法得,点D ,P ,F 在同一条直线上,∵直径AB 的“回旋角”为120°,∴∠APD =∠BPC =30°,∴∠CPF =60°,∴△PCF 是等边三角形,∴∠CFD =60°,连接OC ,OD ,∴∠COD =120°,过点O 作OG ⊥CD 于G ,∴CD =2DG ,∠DOG =12∠COD =60°, ∴DG =ODsin ∠DOG =13×sin60°=1332√ ∴CD =133√,∵△PCD 的周长为24+133√,∴PD+PC =24,∵PC=PF,∴PD+PF=DF=24,过O作OH⊥DF于H,∴DH=12DF=12,在Rt△OHD中,OH=225OD DH-=在Rt△OHP中,∠OPH=30°,∴OP=10,∴AP=OA﹣OP=3;②当点P在半径OB上时,同①的方法得,BP=3,∴AP=AB﹣BP=23,即:满足条件的AP的长为3或23.【点睛】本题是新定义问题,同时涉及到三角函数、勾股定理、等边三角形性质等知识点,综合程度比较高,前两问解题关键在于看懂题目给到的定义,第三问关键在于P点的分类讨论11.如图,在Rt△ABC中,点O在斜边AB上,以O为圆心,OB为半径作圆,分别与BC,AB相交于点D,E,连接AD.已知∠CAD=∠B.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若CD=2,AC=4,BD=6,求⊙O的半径.【答案】(1)详见解析;(2)35 2.【解析】【分析】(1)解答时先根据角的大小关系得到∠1=∠3,根据直角三角形中角的大小关系得出OD⊥AD ,从而证明AD为圆O的切线;(2)根据直角三角形勾股定理和两三角形相似可以【详解】(1)证明:连接OD,∵OB=OD,∴∠3=∠B,∵∠B=∠1,∴∠1=∠3,在Rt△ACD中,∠1+∠2=90°,∴∠4=180°﹣(∠2+∠3)=90°,∴OD⊥AD,则AD为圆O的切线;(2)过点O作OF⊥BC,垂足为F,∵OF⊥BD∴DF=BF=12BD=3∵AC=4,CD=2,∠ACD=90°∴AD22AC CD5∵∠CAD=∠B,∠OFB=∠ACD=90°∴△BFO∽△ACD∴BFAC = OB AD即3425∴OB35∴⊙O35.此题重点考查学生对直线与圆的位置关系,圆的半径的求解,掌握勾股定理,两三角形相似的判定条件是解题的关键12.如图,等边△ABC 内接于⊙O ,P 是弧AB 上任一点(点P 不与A 、B 重合),连AP ,BP ,过C 作CM ∥BP 交PA 的延长线于点M ,(1)求证:△PCM 为等边三角形;(2)若PA =1,PB =2,求梯形PBCM 的面积.【答案】(1)见解析;(21534【解析】【分析】(1)利用同弧所对的圆周角相等即可求得题目中的未知角,进而判定△PCM 为等边三角形;(2)利用上题中得到的相等的角和等边三角形中相等的线段证得两三角形全等,进而利用△PCM 为等边三角形,进而求得PH 的长,利用梯形的面积公式计算梯形的面积即可.【详解】(1)证明:作PH ⊥CM 于H ,∵△ABC 是等边三角形,∴∠APC=∠ABC=60°,∠BAC=∠BPC=60°,∵CM ∥BP ,∴∠BPC=∠PCM=60°,∴△PCM 为等边三角形;(2)解:∵△ABC 是等边三角形,△PCM 为等边三角形,∴∠PCA+∠ACM=∠BCP+∠PCA ,∴∠BCP=∠ACM ,在△BCP 和△ACM 中, BC AC BCP ACM CP CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCP ≌△ACM (SAS ),∴PB=AM ,∴CM=CP=PM=PA+AM=PA+PB=1+2=3,在Rt △PMH 中,∠MPH=30°,∴PH=332, ∴S 梯形PBCM =12(PB+CM )×PH=12×(2+3)×33=1534.【点睛】本题考查圆周角定理、等边三角形的判定、全等三角形的性质及梯形的面积计算方法,是一道比较复杂的几何综合题.13.(问题情境)如图1,点E 是平行四边形ABCD 的边AD 上一点,连接BE 、CE .求证:BCE 1S 2=V S 平行四边形ABCD .(说明:S 表示面积) 请以“问题情境”为基础,继续下面的探究 (探究应用1)如图2,以平行四边形ABCD 的边AD 为直径作⊙O ,⊙O 与BC 边相切于点H ,与BD 相交于点M .若AD =6,BD =y ,AM =x ,试求y 与x 之间的函数关系式.(探究应用2)如图3,在图1的基础上,点F 在CD 上,连接AF 、BF ,AF 与CE 相交于点G ,若AF =CE ,求证:BG 平分∠AGC .(迁移拓展)如图4,平行四边形ABCD 中,AB :BC =4:3,∠ABC =120°,E 是AB 的中点,F 在BC 上,且BF :FC =2:1,过D 分别作DG ⊥AF 于G ,DH ⊥CE 于H ,请直接写出DG :DH 的值.【答案】【问题情境】见解析;【探究应用1】18y x=;【探究应用2】见解析;【迁移1927【解析】【分析】(1)作EF ⊥BC 于F ,则S △BCE =12BC×EF ,S 平行四边形ABCD =BC×EF ,即可得出结论; (2)连接OH ,由切线的性质得出OH ⊥BC ,OH =12AD =3,求出平行四边形ABCD 的面积=AD×OH =18,由圆周角定理得出AM ⊥BD ,得出△ABD 的面积=12BD×AM =12平行四边形的面积=9,即可得出结果; (3)作BM ⊥AF 于M ,BN ⊥CE 于N ,同图1得:△ABF 的面积=△BCE 的面积=12平行四边形ABCD 的面积,得出12AF×BM =12CE×BN ,证出BM =BN ,即可得出BG 平分∠AGC . (4)作AP ⊥BC 于P ,EQ ⊥BC 于Q ,由平行四边形的性质得出∠ABP =60°,得出∠BAP =30°,设AB =4x ,则BC =3x ,由直角三角形的性质得出BP =12AB =2x ,BQ =12BE ,AP =BP =,由已知得出BE =2x ,BF =2x ,得出BQ =x ,EQ x ,PF =4x ,QF =3x ,QC =4x ,由勾股定理求出AF =x ,CE,连接DF 、DE ,由三角形的面积关系得出AF×DG =CE×DH ,即可得出结果.【详解】(1)证明:作EF ⊥BC 于F ,如图1所示:则S △BCE =12BC×EF ,S 平行四边形ABCD =BC×EF , ∴12BCE ABCD S S =V Y . (2)解:连接OH ,如图2所示:∵⊙O 与BC 边相切于点H ,∴OH ⊥BC ,OH =12AD =3, ∴平行四边形ABCD 的面积=AD×OH =6×3=18,∵AD 是⊙O 的直径,∴∠AMD =90°,∴AM ⊥BD ,∴△ABD 的面积=12BD×AM =12平行四边形的面积=9, 即12xy =9, ∴y 与x 之间的函数关系式y =18x ;(3)证明:作BM ⊥AF 于M ,BN ⊥CE 于N ,如图3所示:同图1得:△ABF 的面积=△BCE 的面积=12平行四边形ABCD 的面积, ∴12AF×BM =12CE×BN , ∵AF =CE ,∴BM =BN ,∴BG 平分∠AGC . (4)解:作AP ⊥BC 于P ,EQ ⊥BC 于Q ,如图4所示:∵平行四边形ABCD 中,AB :BC =4:3,∠ABC =120°,∴∠ABP =60°,∴∠BAP =30°,设AB =4x ,则BC =3x ,∴BP =12AB =2x ,BQ =12BE ,AP =3BP =23x , ∵E 是AB 的中点,F 在BC 上,且BF :FC =2:1,∴BE =2x ,BF =2x ,∴BQ =x , ∴EQ =3x ,PF =4x ,QF =3x ,QC =4x ,由勾股定理得:AF =22AP PF +=27x ,CE =22EQ QC +=19x ,连接DF 、DE ,则△CDE 的面积=△ADF 的面积=12平行四边形ABCD 的面积, ∴AF×DG =CE×DH , ∴DG :DH =CE :AF =19x :27x 19:27=.【点睛】本题是圆的综合题目,考查了圆周角定理、平行四边形的性质、三角形面积公式、含30°角的直角三角形的性质、勾股定理、角平分线的判定等知识;本题综合性强,需要添加辅助线,熟练掌握平行四边形的性质和勾股定理是解题的关键.14.在平面直角坐标系xOy中,对于点P和图形W,如果以P为端点的任意一条射线与图形W最多只有一个公共点,那么称点P独立于图形W.(1)如图1,已知点A(-2,0),以原点O为圆心,OA长为半径画弧交x轴正半轴于点 B.在P1(0,4),P2(0,1),P3(0,-3),P4(4,0)这四个点中,独立于»AB的点是;(2)如图2,已知点C(-3,0),D(0,3),E(3,0),点P是直线l:y=2x+8上的一个动点.若点P独立于折线CD-DE,求点P的横坐标x p的取值范围;(3)如图3,⊙H是以点H(0,4)为圆心,半径为1的圆.点T(0,t)在y轴上且t>-3,以点T为中心的正方形KLMN的顶点K的坐标为(0,t+3),将正方形KLMN在x轴及x轴上方的部分记为图形W.若⊙H上的所有点都独立于图形W,直接写出t的取值范围.【答案】(1)P2,P3;(2)x P<-5或x P>-53.(3)-3<t<2或2<t<2【解析】【分析】(1)根据点P独立于图形W的定义即可判断;(2)求出直线DE,直线CD与直线y=2x+8的交点坐标即可判断;(3)求出三种特殊位置时t的值,结合图象即可解决问题.【详解】(1)由题意可知:在P1(0,4),P2(0,1),P3(0,-3),P4(4,0)这四个点中,独立于»AB的点是P2,P3.(2)∵C(-3,0),D(0,3),E(3,0),∴直线CD的解析式为y=x+3,直线DE的解析式为y=-x+3,由283y xy x+⎧⎨+⎩==,解得52xy-⎧⎨-⎩==,可得直线l与直线CD的交点的横坐标为-5,由283y xy x+⎧⎨-+⎩==,解得53143xy⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==,可得直线l与直线DE的交点的横坐标为-53,∴满足条件的点P的横坐标x p的取值范围为:x P<-5或x P>-53.(3)如图3-1中,当直线KN与⊙H相切于点E时,连接EH,则EH=EK=1,HK=2,∴OT=KT+HK-OH=3+2-4=2-1,∴T(0,1-2),此时t=1-2,∴当-3<t<1-2时,⊙H上的所有点都独立于图形W.如图3-2中,当线段KN与⊙H相切于点E时,连接EH.22∴T(0,22如图3-3中,当线段MN与⊙H相切于点E时,连接EH.OT=OM+TM=4-2+3=7-2,∴T(0,7-2),此时t=7-2,∴当1+2<t<7-2时,⊙H上的所有点都独立于图形W.综上所述,满足条件的t的值为-3<t<1-2或1+2<t<7-2.【点睛】本题属于圆综合题,考查了切线的性质,一次函数的应用,点P独立于图形W的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用特殊位置解决实际问题.15.已知:如图,以等边三角形ABC一边AB为直径的⊙O与边AC、BC分别交于点D、E,过点D作DF⊥BC,垂足为F.(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)若等边三角形ABC 的边长为4,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析(2)332 23π-【解析】试题分析:(1)连接DO,要证明DF为⊙O的切线只要证明∠FDP=90°即可;(2)首先由已知可得到CD,CF的长,从而利用勾股定理可求得DF的长;再连接OE,求得CF,EF的长,从而利用S直角梯形FDOE﹣S扇形OED求得阴影部分的面积.试题解析:(1)证明:连接DO.∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠C=60°.∵OA=OD,∴△OAD是等边三角形.∴∠ADO=60°,∵DF⊥BC,∴∠CDF=90°﹣∠C=30°,∴∠FDO=180°﹣∠ADO﹣∠CDF=90°,∴DF为⊙O的切线;(2)∵△OAD是等边三角形,∴AD=AO=AB=2.∴CD=AC﹣AD=2.Rt△CDF中,∵∠CDF=30°,∴CF=CD=1.∴DF=,连接OE,则CE=2.∴CF=1,∴EF=1.∴S直角梯形FDOE=(EF+OD)•DF=,∴S扇形OED==,∴S阴影=S直角梯形FDOE﹣S扇形OED=﹣.【点睛】此题考查学生对切线的判定及扇形的面积等知识点的掌握情况,当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线.也考查了等边三角形的性质和利用割补法计算补规则图形的面积.。
【初中数学】圆的相交弦定理、切割线定理和割线定理补充知识点一、相交弦定理1、相交弦在圆的内部相交的两条弦,称为相交弦.2、相交弦定理圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段的积相等。
几何语言:弦AB和CD相交于⊙O内一点P,那么PA·PB=PC·PD. 3、相交弦定理的证明证明:连接AC、BD由圆周角定理推论得:∠C=∠B,∠A=∠D∴△ACP∽△DBP∴ PA:PD=PC:PB二、切割线定理1、切割线定理从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
几何语言:BC是⊙O的一条割线,PA是⊙O的一条切线,切点为A,则:PA²=PB·PC。
2、切割线定理的证明证明:如图,连接AB,AC∵ PA是圆O的切线,由弦切角定理可得∴∠PAC=∠B∵∠APB=∠CPA∴△APC∽△BPA∴ PA:BP=PC:PA三、割线定理1、割线定理从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。
几何语言:从⊙O一点P引圆的两条割线AB、CD,则:PA·PB=PC·PD.2、割线定理证明证明:如图,连接AD、BC,由圆周角定理推论,得:∠D=∠B∵∠BPC=∠DPA∴△BPC∽△DPA∴ PB:PD=PC:PA∴ PA·PB=PC·PD四、例题例1、如图,在⊙O中,弦AB=CD,AB⊥CD于点E,已知CE·ED=3,BE =1,求⊙O的直径。
解:作OH⊥AB于H,OG⊥CD于G,连接OA由相交弦定理得:CE·ED=AE·EB∴ 3=AE×1∴ AE=3∴ AB=AE+EB=3+1=4∴ AB=CD=4∴ AH=HB=2∴ HE=HB-EB=2-1=1∵ AB=CD,AB⊥CD∴ OH=OG∴四边形OGEH为正方形∴ OH=HE=1由勾股定理得,OA=,∴⊙O的直径为,例2、如题图,⊙O的弦AB,CD相交于点E,过点A作圆O的切线与DC的延长线交于点P,若PA=6,AE=9,PC=3, CE:ED=2:1 ,求BE的值。
备战中考数学知识点过关培优训练∶圆的综合及答案解析一、圆的综合1.如图,已知△ABC中,AB=AC,∠A=30°,AB=16,以AB为直径的⊙O与BC边相交于点D,与AC交于点F,过点D作DE⊥AC于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)求CE的长;(3)过点B作BG∥DF,交⊙O于点G,求弧BG的长.【答案】(1)证明见解析(2)33)4π【解析】【分析】(1)如图1,连接AD,OD,由AB为⊙O的直径,可得AD⊥BC,再根据AB=AC,可得BD=DC,再根据OA=OB,则可得OD∥AC,继而可得DE⊥OD,问题得证;(2)如图2,连接BF,根据已知可推导得出DE=12BF,CE=EF,根据∠A=30°,AB=16,可得BF=8,继而得DE=4,由DE为⊙O的切线,可得ED2=EF•AE,即42=CE•(16﹣CE),继而可求得CE长;(3)如图3,连接OG,连接AD,由BG∥DF,可得∠CBG=∠CDF=30°,再根据AB=AC,可推导得出∠OBG=45°,由OG=OB,可得∠OGB=45°,从而可得∠BOG=90°,根据弧长公式即可求得»BG的长度.【详解】(1)如图1,连接AD,OD;∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即AD⊥BC,∵AB=AC,∴BD=DC,∵OA=OB,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴DE⊥OD,∴∠ODE=∠DEA=90°,∴DE为⊙O的切线;(2)如图2,连接BF,∵AB为⊙O的直径,∴∠AFB=90°,∴BF ∥DE ,∵CD=BD ,∴DE=12BF ,CE=EF , ∵∠A=30°,AB=16,∴BF=8,∴DE=4,∵DE 为⊙O 的切线,∴ED 2=EF•AE , ∴42=CE•(16﹣CE ),∴CE=8﹣43,CE=8+43(不合题意舍去);(3)如图3,连接OG ,连接AD ,∵BG ∥DF ,∴∠CBG=∠CDF=30°,∵AB=AC ,∴∠ABC=∠C=75°,∴∠OBG=75°﹣30°=45°,∵OG=OB ,∴∠OGB=∠OBG=45°,∴∠BOG=90°,∴»BG 的长度=908180π⨯⨯=4π.【点睛】本题考查了圆的综合题,涉及了切线的判定、三角形中位线定理、圆周角定理、弧长公式等,正确添加辅助线、熟练掌握相关的性质与定理是解题的关键.2.在⊙O 中,点C 是AB u u u r上的一个动点(不与点A ,B 重合),∠ACB=120°,点I 是∠ABC 的内心,CI 的延长线交⊙O 于点D ,连结AD,BD .(1)求证:AD=BD.(2)猜想线段AB与DI的数量关系,并说明理由.(3)若⊙O的半径为2,点E,F是»AB的三等分点,当点C从点E运动到点F时,求点I 随之运动形成的路径长.【答案】(1)证明见解析;(2)AB=DI,理由见解析(3)23【解析】分析:(1)根据内心的定义可得CI平分∠ACB,可得出角相等,再根据圆周角定理,可证得结论;(2)根据∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD,可求出∠BAD的度数,再根据AD=BD,可证得△ABD是等边三角形,再根据内心的定义及三角形的外角性质,证明∠BID=∠IBD,得出ID=BD,再根据AB=BD,即可证得结论;(3)连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧,根据已知及圆周角定理、解直角三角形,可求出AD的长,再根据点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,可证得∠DAI1=∠AI1D,然后利用弧长的公式可求出点I 随之运动形成的路径长.详解:(1)证明:∵点I是∠ABC的内心∴CI平分∠ACB∴∠ACD=∠BCD∴弧AD=弧BD∴AD=BD(2)AB=DI理由:∵∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD∴∠BCD=×120°=60°∵弧BD=弧BD∴∠DAB=∠BCD=60°∵AD=BD∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=∠C∵I是△ABC的内心∴BI平分∠ABC∴∠CBI=∠ABI∵∠BID=∠C+∠CBI,∠IBD=∠ABI+∠ABD∴∠BID=∠IBD∴ID=BD∵AB=BD∴AB=DI(3)解:如图,连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧∵∠ACB=120°,弧AD=弧BD∴∠AED=∠ACB=×120°=60°∵圆的半径为2,DE是直径∴DE=4,∠EAD=90°∴AD=sin∠AED×DE=×4=2∵点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°∴弧AB的度数为120°,∴弧AM、弧BF的度数都为为40°∴∠ADM=20°=∠FAB∴∠DAI1=∠FAB+∠DAB=80°∴∠AI1D=180°-∠ADM-∠DAI1=180°-20°-80°=80°∴∠DAI1=∠AI1D∴AD=I 1D=2∴弧I 1I 2的长为:点睛:此题是一道圆的综合题,有一定的难度,熟记圆的相关性质与定理,并对圆中的弦、弧、圆心角、圆周角等进行灵活转化是解题关键,注意数形结合思想的渗透.3.四边形 ABCD 的对角线交于点 E ,且 AE =EC ,BE =ED ,以 AD 为直径的半圆过点 E ,圆心 为 O .(1)如图①,求证:四边形 ABCD 为菱形;(2)如图②,若 BC 的延长线与半圆相切于点 F ,且直径 AD =6,求弧AE 的长.【答案】(1)见解析;(2)π2 【解析】 试题分析:(1)先判断出四边形ABCD 是平行四边形,再判断出AC ⊥BD 即可得出结论; (2)先判断出AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE ,进而得出∠CDA =30°,最后用弧长公式即可得出结论.试题解析:证明:(1)∵四边形ABCD 的对角线交于点E ,且AE =EC ,BE =ED ,∴四边形ABCD 是平行四边形.∵以AD 为直径的半圆过点E ,∴∠AED =90°,即有AC ⊥BD ,∴四边形ABCD 是菱形;(2)由(1)知,四边形ABCD 是菱形,∴△ADC 为等腰三角形,∴AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE .如图2,过点C 作CG ⊥AD ,垂足为G ,连接FO .∵BF 切圆O 于点F ,∴OF ⊥AD ,且132OF AD ==,易知,四边形CGOF 为矩形,∴CG =OF =3. 在Rt △CDG 中,CD =AD =6,sin ∠ADC =CG CD =12,∴∠CDA =30°,∴∠ADE =15°. 连接OE ,则∠AOE =2×∠ADE =30°,∴¶3031802AE ππ⋅⨯==.点睛:本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质,熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键.4.在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,以MN为边构造菱形,若该菱形的两条对角线分别平行于x轴,y轴,则称该菱形为边的“坐标菱形”.(1)已知点A(2,0),B(0,23),则以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为;(2)若点C(1,2),点D在直线y=5上,以CD为边的“坐标菱形”为正方形,求直线CD 表达式;(3)⊙O的半径为2,点P的坐标为(3,m).若在⊙O上存在一点Q,使得以QP为边的“坐标菱形”为正方形,求m的取值范围.【答案】(1)60°;(2)y=x+1或y=﹣x+3;(3)1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1【解析】分析:(1)根据定义建立以AB为边的“坐标菱形”,由勾股定理求边长AB=4,可得30度角,从而得最小内角为60°;(2)先确定直线CD与直线y=5的夹角是45°,得D(4,5)或(﹣2,5),易得直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;(3)分两种情况:①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3,根据等腰直角三角形的性质分别求P'B=BD=1,PB=5,写出对应P的坐标;②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4,同理可得结论.详解:(1)∵点A(2,0),B(0,3∴OA=2,OB3.在Rt△AOB中,由勾股定理得:AB22223(),∴∠ABO=30°.∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABC=2∠ABO=60°.∵AB∥CD,∴∠DCB=180°﹣60°=120°,∴以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为60°.故答案为:60°;(2)如图2.∵以CD为边的“坐标菱形”为正方形,∴直线CD与直线y=5的夹角是45°.过点C作CE⊥DE于E,∴D(4,5)或(﹣2,5),∴直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;(3)分两种情况:①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3.∵⊙O的半径为2,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=2OQ'=2,∴P'D=3﹣2=1.∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,5),∴当1≤m≤5时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4.∵⊙O的半径为2,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=2OQ'=2,∴BD=3﹣2=1.∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,﹣1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,﹣5),∴当﹣5≤m≤﹣1时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;综上所述:m的取值范围是1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1.点睛:本题是一次函数和圆的综合题,考查了菱形的性质、正方形的性质、点P,Q的“坐标菱形”的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会利用图象解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,注意一题多解,属于中考创新题目.5.如图,AB,BC分别是⊙O的直径和弦,点D为»BC上一点,弦DE交⊙O于点E,交AB于点F,交BC于点G,过点C的切线交ED的延长线于H,且HC=HG,连接BH,交⊙O 于点M,连接MD,ME.求证:(1)DE⊥AB;(2)∠HMD=∠MHE+∠MEH.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】分析:(1)连接OC,根据等边对等角和切线的性质,证明∠BFG=∠OCH=90°即可;(2)连接BE,根据垂径定理和圆内接四边形的性质,得出∠HMD=∠BME,再根据三角形的外角的性质证明∠HMD=∠DEB=∠EMB即可.详解:证明:(1)连接OC,∵HC=HG,∴∠HCG=∠HGC;∵HC切⊙O于C点,∴∠OCB+∠HCG=90°;∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC,∵∠HGC=∠BGF,∴∠OBC+∠BGF=90°,∴∠BFG=90°,即DE⊥AB;(2)连接BE,由(1)知DE⊥AB,∵AB是⊙O的直径,∴,∴∠BED=∠BME;∵四边形BMDE内接于⊙O,∴∠HMD=∠BED,∴∠HMD=∠BME;∵∠BME是△HEM的外角,∴∠BME=∠MHE+∠MEH,∴∠HMD=∠MHE+∠MEH.点睛:此题综合性较强,主要考查了切线的性质、三角形的内角和外角的性质、等腰三角形的性质、内接四边形的性质.6.已知A(2,0),B(6,0),CB⊥x轴于点B,连接AC画图操作:(1)在y正半轴上求作点P,使得∠APB=∠ACB(尺规作图,保留作图痕迹)理解应用:(2)在(1)的条件下,①若tan∠APB12=,求点P的坐标②当点P的坐标为时,∠APB最大拓展延伸:(3)若在直线y43=x+4上存在点P,使得∠APB最大,求点P的坐标【答案】(1)图形见解析(2)(0,2),(0,4)(0,23)(3)(953-,1255)【解析】试题分析:(1)以AC为直径画圆交y轴于P,连接PA、PB,∠PAB即为所求;(2)①由题意AC的中点K(4,4),以K为圆心AK为半径画圆,交y轴于P和P′,易知P(0,2),P′(0,6);②当⊙K与y轴相切时,∠APB的值最大,(3)如图3中,当经过AB的园与直线相切时,∠APB最大.想办法求出点P坐标即可解决问题;试题解析:解:(1)∠APB如图所示;(2)①如图2中,∵∠APB=∠ACB,∴tan∠ACB=tan∠APB=12=ABBC.∵A(2,0),B(6,0),∴AB=4,BC=8,∴C(6,8),∴AC的中点K(4,4),以K为圆心AK为半径画圆,交y轴于P和P′,易知P(0,2),P′(0,6).②当⊙K与y轴相切时,∠APB的值最大,此时AK=PK=4,AC=8,∴BC22AC AB-3,∴C(6,3∴K(4,2),∴P(0,3案为:(0,3(3)如图3中,当经过AB的园与直线相切时,∠APB最大.∵直线y=43x+4交x轴于M(﹣3,0),交y轴于N(0,4).∵MP是切线,∴MP2=MA•MB,∴MP5PK⊥OA于K.∵ON∥PK,∴ONPK=OMMK=NMMP,∴4PK=3MK=35,∴PK=1255,MK=95,∴OK=95﹣3,∴P(95﹣3,125).点睛:本题考查了一次函数综合题、直线与圆的位置关系、平行线的性质、切线的判定和性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线解决问题,学会构造辅助圆解决最大角问题,属于中考压轴题.7.如图,△ABC内接于⊙O,弦AD⊥BC,垂足为H,连接OB.(1)如图1,求证:∠DAC=∠ABO;(2)如图2,在弧AC上取点F,使∠CAF=∠BAD,在弧AB取点G,使AG∥OB,若∠BAC=600,求证:GF=GD;(3)如图3,在(2)的条件下,AF、BC的延长线相交于点E,若AF:FE=1:9,求sin∠ADG的值。
2020-2021备战中考数学知识点过关培优训练∶圆的综合附详细答案一、圆的综合1.如图,A、B两点的坐标分别为(0,6),(0,3),点P为x轴正半轴上一动点,过点A作AP的垂线,过点B作BP的垂线,两垂线交于点Q,连接PQ,M为线段PQ的中点.(1)求证:A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上;(2)当⊙M与x轴相切时,求点Q的坐标;(3)当点P从点(2,0)运动到点(3,0)时,请直接写出线段QM扫过图形的面积.【答案】(1)见解析;(2) Q的坐标为(32,9);(3)63 8.【解析】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= 12 PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
(2)解:作MG⊥y轴于G,MC⊥x轴于C,∵AM=BM∴G是AB的中点,由A(0,6),B(0,3)可得MC=OG=4.5∴在点P运动的过程中,点M到x轴的距离始终为4.5则点Q到x轴的距离始终为9,即点Q的纵坐标始终为9,当⊙M与x轴相切时则PQ⊥x轴,作QH⊥y轴于H,HB=9-3=6,设OP=HQ=x由△BOP∽△QHB,得x2=3×6=8,x=2∴点Q的坐标为(2,9)(3)解:由相似可得:当点P在P1(2,0)时,Q1(4,9)则M1(3,4.5)当点P在P2(3,0)时,Q2(6,9),则M2(4.5,4.5)∴M1M2=92-3=32, Q1Q2=6-4=2线段QM扫过的图形为梯形M1M2Q2Q1其面积为:12×(32+2)×4.5=638.【解析】【分析】根据已知可得出三角形APQ和三角形BPQ都是直角三角形,再根据这个条件结合题意直接解答此题.【详解】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,已知△ABC中,AC=BC,以BC为直径的⊙O交AB于E,过点E作EG⊥AC于G,交BC的延长线于F.(1)求证:AE=BE;(2)求证:FE是⊙O的切线;(3)若FE=4,FC=2,求⊙O的半径及CG的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3).【解析】(1)证明:连接CE,如图1所示:∵BC是直径,∴∠BEC=90°,∴CE⊥AB;又∵AC=BC,∴AE=BE.(2)证明:连接OE,如图2所示:∵BE=AE,OB=OC,∴OE是△ABC的中位线,∴OE∥AC,AC=2OE=6.又∵EG⊥AC,∴FE⊥OE,∴FE是⊙O的切线.(3)解:∵EF是⊙O的切线,∴FE2=FC•FB.设FC=x,则有2FB=16,∴FB=8,∴BC=FB﹣FC=8﹣2=6,∴OB=OC=3,即⊙O的半径为3;∴OE=3.∵OE∥AC,∴△FCG∽△FOE,∴,即,解得:CG=.点睛:本题利用了等腰三角形三线合一定理,三角形中位线的判定,切割线定理,以及勾股定理,还有平行线分线段成比例定理,切线的判定等知识.2.如图,已知△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点F在⊙O上,且点C是的中点,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,交AF的延长线于点E.(1)求证:AE⊥DE;(2)若∠BAF=60°,AF=4,求CE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)【解析】试题分析:(1)首先连接OC,由OC=OA,,易证得OC∥AE,又由DE切⊙O于点C,易证得AE⊥DE;(2)由AB是⊙O的直径,可得△ABC是直角三角形,易得△AEC为直角三角形,根据AE=3求得AC的长,然后连接OF,可得△OAF为等边三角形,知AF=OA=AB,在△ACB 中,利用已知条件求得答案.试题解析:(1)证明:连接OC,∵OC=OA,∴∠BAC=∠OCA,∵∴∠BAC=∠EAC,∴∠EAC=∠OCA,∴OC∥AE,∵DE切⊙O于点C,∴OC⊥DE,∴AE⊥DE;(2)解:∵AB是⊙O的直径,∴△ABC是直角三角形,∵∠CBA=60°,∴∠BAC=∠EAC=30°,∵△AEC为直角三角形,AE=3,∴AC=2,连接OF,∵OF=OA,∠OAF=∠BAC+∠EAC=60°,∴△OAF为等边三角形,∴AF=OA=AB,在Rt△ACB中,AC=2,tan∠CBA=,∴BC=2,∴AB=4,∴AF=2.考点:切线的性质.3.不用圆规、三角板,只用没有刻度的直尺,用连线的方法在图1、2中分别过圆外一点A 作出直径BC 所在射线的垂线.【答案】画图见解析.【解析】【分析】根据直角所对的圆周角是直角,构造直角三角形,利用直角三角形性质可画出垂线;或结合圆的轴对称性质也可以求出垂线.【详解】解:画图如下:【点睛】本题考核知识点:作垂线.解题关键点:结合圆的性质和直角三角形性质求出垂线.4.如图,CD 为⊙O 的直径,点B 在⊙O 上,连接BC 、BD ,过点B 的切线AE 与CD 的延长线交于点A ,AEO C =∠∠,OE 交BC 于点F .(1)求证:OE ∥BD ;(2)当⊙O 的半径为5,2sin 5DBA ∠=时,求EF 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)EF 的长为212【解析】 试题分析:(1)连接OB ,利用已知条件和切线的性质证明;(2)根据锐角三角函数和相似三角形的性质,直接求解即可.试题解析:(1)连接OB , ∵CD 为⊙O 的直径 , ∴ 90CBD CBO OBD ∠=∠+∠=︒. ∵AE 是⊙O 的切线,∴ 90ABO ABD OBD ∠=∠+∠=︒. ∴ ABD CBO ∠=∠. ∵OB 、OC 是⊙O 的半径,∴OB=OC . ∴C CBO ∠=∠. ∴C ABD ∠=∠.∵E C ∠=∠,∴E ABD ∠=∠. ∴ OE ∥BD .(2)由(1)可得sin ∠C = ∠DBA= 25,在Rt △OBE 中, sin ∠C =25BD CD =,OC =5, 4BD =∴90CBD EBO ∠=∠=︒∵E C ∠=∠,∴△CBD ∽△EBO . ∴BD CD BO EO= ∴252EO =. ∵OE ∥BD ,CO =OD ,∴CF =FB . ∴122OF BD ==. ∴212EF OE OF =-=5.如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 为圆上一点,点D 在OC 的延长线上,连接DA , 交BC 的延长线于点E ,使得∠DAC=∠B .(1)求证:DA 是⊙O 切线;(2)求证:△CED ∽△ACD ;(3)若OA=1,sinD=13,求AE 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)2【解析】分析:(1)由圆周角定理和已知条件求出AD⊥AB即可证明DA是⊙O切线;(2)由∠DAC=∠DCE,∠D=∠D可知△DEC∽△DCA;(3)由题意可知AO=1,OD=3,DC=2,由勾股定理可知AD=2,故此可得到DC2=DE•AD,故此可求得DE的长,于是可求得AE的长.详解:(1)∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠B=90°.∵∠DAC=∠B,∴∠CAB+∠DAC=90°,∴AD⊥AB.∵OA是⊙O半径,∴DA为⊙O的切线;(2)∵OB=OC,∴∠OCB=∠B.∵∠DCE=∠OCB,∴∠DCE=∠B.∵∠DAC=∠B,∴∠DAC=∠DCE.∵∠D=∠D,∴△CED∽△ACD;(3)在Rt△AOD中,OA=1,sin D=13,∴OD=OAsinD=3,∴CD=OD﹣OC=2.∵AD=22OD OA-=22.又∵△CED∽△ACD,∴AD CDCD DE=,∴DE=2CDAD=2,∴AE=AD﹣DE=22﹣2=2.点睛:本题主要考查的是切线的性质、圆周角定理、勾股定理的应用、相似三角形的性质和判定,证得△DEC∽△DCA是解题的关键.6.如图,△ABC中,∠A=45°,D是AC边上一点,⊙O经过D、A、B三点,OD∥BC.(1)求证:BC与⊙O相切;(2)若OD=15,AE=7,求BE的长.【答案】(1)见解析;(2)18.【解析】分析:(1)连接OB,求出∠DOB度数,根据平行线性质求出∠CBO=90°,根据切线判定得出即可;(2)延长BO交⊙O于点F,连接AF,求出∠ABF,解直角三角形求出BE.详解:(1)证明:连接OB.∵∠A=45°,∴∠DOB=90°.∵OD∥BC,∴∠DOB+∠CBO=180°.∴∠CBO=90°.∴直线BC是⊙O的切线.(2)解:连接BD.则△ODB是等腰直角三角形,∴∠ODB=45°,BD=OD=15,∵∠ODB=∠A,∠DBE=∠DBA,∴△DBE∽△ABD,∴BD2=BE•BA,∴(15)2=(7+BE)BE,∴BE=18或﹣25(舍弃),∴BE=18.点睛:本题考查了切线的判定,圆周角定理,解直角三角形等知识点,能综合运用定理进行推理和计算是解此题的关键,题目综合性比较强,难度偏大.7.如图,AB是⊙O的直径,弦BC=OB,点D是AC上一动点,点E是CD中点,连接BD 分别交OC,OE于点F,G.(1)求∠DGE的度数;(2)若CF OF=12,求BFGF的值;(3)记△CFB,△DGO的面积分别为S1,S2,若CFOF=k,求12SS的值.(用含k的式子表示)【答案】(1)∠DGE =60°;(2)72;(3)12S S =211k k k +++. 【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,同弧所对的圆心角和圆周角的关系,可以求得∠DGE 的度数;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H 设CF =1,则OF =2,OC =OB =3,根据勾股定理求出BF 的长度,再证得△FGO ∽△FCB ,进而求得BF GF的值; (3)根据题意,作出合适的辅助线,然后根据三角形相似、勾股定理可以用含k 的式子表示出12S S 的值. 【详解】解:(1)∵BC =OB =OC ,∴∠COB =60°,∴∠CDB =12∠COB =30°, ∵OC =OD ,点E 为CD 中点,∴OE ⊥CD ,∴∠GED =90°,∴∠DGE =60°;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H设CF =1,则OF =2,OC =OB =3∵∠COB =60°∴OH =12OF =1, ∴HFHB =OB ﹣OH =2,在Rt △BHF 中,BF ==由OC =OB ,∠COB =60°得:∠OCB =60°,又∵∠OGB =∠DGE =60°,∴∠OGB =∠OCB ,∵∠OFG =∠CFB ,∴△FGO ∽△FCB , ∴OF GF BF CF=, ∴,∴BFGF =7 2.(3)过点F作FH⊥AB于点H,设OF=1,则CF=k,OB=OC=k+1,∵∠COB=60°,∴OH=12OF=12,∴HF=330H=,HB=OB﹣OH=k+12,在Rt△BHF中,BF=222HB HF k k1+=++,由(2)得:△FGO∽△FCB,∴GO OFCB BF=,即211GOk k k=+++,∴GO21k k=++,过点C作CP⊥BD于点P∵∠CDB=30°∴PC=12CD,∵点E是CD中点,∴DE=12CD,∴PC=DE,∵DE⊥OE,∴12SS=BFGO=2211k kk k++++=211k kk+++【点睛】圆的综合题,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似和勾股定理、数形结合的思想解答.8.如图,AB是⊙O的直径,D、D为⊙O上两点,CF⊥AB于点F,CE⊥AD交AD的延长线于点E,且CE=CF.(1)求证:CE是⊙O的切线;(2)连接CD、CB,若AD=CD=a,求四边形ABCD面积.【答案】(1)证明见解析;(2)【解析】【分析】(1)连接OC,AC,可先证明AC平分∠BAE,结合圆的性质可证明OC∥AE,可得∠OCB=90°,可证得结论;(2)可先证得四边形AOCD为平行四边形,再证明△OCB为等边三角形,可求得CF、AB,利用梯形的面积公式可求得答案.【详解】(1)证明:连接OC,AC.∵CF⊥AB,CE⊥AD,且CE=CF.∴∠CAE=∠CAB.∵OC=OA,∴∠CAB=∠OCA.∴∠CAE=∠OCA.∴OC∥AE.∴∠OCE+∠AEC=180°,∵∠AEC=90°,∴∠OCE=90°即OC⊥CE,∵OC是⊙O的半径,点C为半径外端,∴CE是⊙O的切线.(2)解:∵AD=CD,∴∠DAC=∠DCA=∠CAB,∴DC∥AB,∵∠CAE=∠OCA,∴OC∥AD,∴四边形AOCD 是平行四边形,∴OC =AD =a ,AB =2a ,∵∠CAE =∠CAB ,∴CD =CB =a ,∴CB =OC =OB ,∴△OCB 是等边三角形,在Rt △CFB 中,CF =, ∴S 四边形ABCD = (DC +AB )•CF =【点睛】本题主要考查切线的判定,掌握切线的两种判定方法是解题的关键,即有切点时连接圆心和切点,然后证明垂直,没有切点时,过圆心作垂直,证明圆心到直线的距离等于半径.9.如图,已知AB 是⊙O 的直径,P 是BA 延长线上一点,PC 切⊙O 于点C ,CD ⊥AB ,垂足为D .(1)求证:∠PCA =∠ABC ;(2)过点A 作AE ∥PC 交⊙O 于点E ,交CD 于点F ,交BC 于点M ,若∠CAB =2∠B ,CF 3【答案】(1)详见解析;(2)6334π-. 【解析】【分析】(1)如图,连接OC ,利用圆的切线的性质和直径对应的圆周角是直角可得∠PCA=∠OCB ,利用等量代换可得∠PCA=∠ABC.(2)先求出△OCA 是等边三角形,在利用三角形的等边对等角定理求出FA=FC 和CF=FM,然后分别求出AM 、AC 、MO 、CD 的值,分别求出0A E S ∆、BOE S 扇形 、ABM S ∆ 的值,利用0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形,然后通过计算即可解答.【详解】解:(1)证明:连接OC ,如图,∵PC切⊙O于点C,∴OC⊥PC,∴∠PCA+∠ACO=90º,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ACO+OCB=90º∴∠PCA=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∴∠PCA=∠ABC;(2)连接OE,如图,∵△ACB中,∠ACB=90º,∠CAB=2∠B,∴∠B=30º,∠CAB=60º,∴△OCA是等边三角形,∵CD⊥AB,∴∠ACD+∠CAD=∠CAD+∠ABC=90º,∴∠ACD=∠B=30º,∵PC∥AE,∴∠PCA=∠CAE=30º,∴FC=FA,同理,CF=FM,∴AM=2CF=23,Rt△ACM中,易得AC=23×32=3=OC,∵∠B=∠CAE=30º,∴∠AOC=∠COE=60º,∴∠EOB=60º,∴∠EAB=∠ABC=30º,∴MA=MB,连接OM,EG⊥AB交AB于G点,如图所示,∵OA=OB,∴MO⊥AB,∴MO=3∵△CDO≌△EDO(AAS),∴332∴1332ABM S AB MO ∆=⨯=, 同样,易求93AOE S ∆=, 260333602BOE S ππ⨯==扇形 ∴0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形=933633332ππ-+-=. 【点睛】本题考查了切线的性质、解直角三角形、扇形面积和识图的能力,综合性较强,有一定难度,熟练掌握定理并准确识图是解题的关键.10.如图1,等腰直角△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC ,过点A ,C 的圆交AB 于点D ,交BC 于点E ,连结DE(1)若AD=7,BD=1,分别求DE ,CE 的长(2)如图2,连结CD ,若CE=3,△ACD 的面积为10,求tan ∠BCD(3)如图3,在圆上取点P 使得∠PCD=∠BCD (点P 与点E 不重合),连结PD ,且点D 是△CPF 的内心①请你画出△CPF ,说明画图过程并求∠CDF 的度数②设PC=a ,PF=b ,PD=c ,若(a-2c )(b-2c )=8,求△CPF 的内切圆半径长.【答案】(1)DE=1,CE=322)tan ∠BCD=14;(3)①135°;②2. 【解析】【分析】 (1)由A 、C 、E 、D 四点共圆对角互补为突破口求解;(2)找∠BDF 与∠ODA 为对顶角,在⊙O 中,∠COD=2∠CAD ,证明△OCD 为等腰直角三角形,从而得到∠EDC+∠ODA=45°,即可证明∠CDF=135°;(3)过点D 做DH CB ⊥于点H ,以D 为圆心,DH 为半径画圆,过点P 做D 切线PF 交CB 的延长线于点F ,结合圆周角定理得出∠CPD=∠CAD=45°,再根据圆的内心是三角形三个内角角平分线的交点,得出∠CPF=90°,然后根据角平分线性质得出114522DCF CFD PCF PFC ∠+∠=∠+∠=︒,最后再根据三角形内角和定理即可求解;证明∠DCF+∠CFD=45°,从而证明∠CPF是直角,再求证四边形PKDN是正方形,最后以△PCF面积不变性建立等量关系,结合已知(a-2c)(b-2c)=8,消去字母a,b求出c值,即求出△CPF的内切圆半径长为22c.【详解】(1)由图可知:设BC=x.在Rt△ABC中,AC=BC.由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,∵AB=AD+BD,AD=7,BD=1,∴x2+x2=82,解得:x=42.∵⊙O内接四边形,∠ACD=90°,∴∠ADE=90°,∴∠EDB=90°,∵∠B=45°,∴△BDE是等腰直角三形.∴DE=DB,又∵DB=1,∴DE=1,又∵CE=BC-BE,∴CE=42232-=.(2)如图所示:在△DCB中过点D作DM⊥BE,设BE=y,则DM=12 y,又∵CE=3,∴BC=3+y,∵S △ACB =S ACD +S DCB , ∴()1114242103y y 222⨯⨯=+⨯+⨯, 解得:y=2或y=-11(舍去).∴EM=1,CM=CE+ME=1+3=4,又∵∠BCD=∠MCD ,∴tan ∠BCD=tan ∠MCD , 在Rt △DCM 中,tan ∠MCD=DM CM =14, ∴tan ∠BCD=14. (3)①如下图所示:过点D 做DH CB ⊥于点H ,以D 为圆心,DH 为半径画圆,过点P 做D 切线PF 交CB的延长线于点F .∵∠CAD=45°,∴∠CPD=∠CAD=45°,又∵点D 是CPF ∆的内心,∴PD 、CD 、DF 都是角平分线,∴∠FPD=∠CPD =45°,∠PCD=∠DCF ,∠PFD=∠CFD∴∠CPF=90°∴∠PCF+∠PFC=90°∴114522DCF CFD PCF PFC ∠+∠=∠+∠=︒ ∴∠CDF=180°-∠DCF-∠CFD F=90°+45°=135°,即∠CDF 的度数为135°.②如下图所示过点D 分别作DK ⊥PC ,DM ⊥CF ,DN ⊥PF 于直线PC ,CF 和PF 于点K ,M ,N 三点, 设△PCF 内切圆的半径为m ,则DN=m ,∵点D 是△PCF 的内心,∴DM=DN=DK ,又∵∠DCF+∠CFD+∠FDC=180°,∠FDC=45°,∴∠DCF+∠CFD=45°,又∵DC ,DF 分别是∠PCF 和∠PFC 的角平分线,∴∠PCF=2∠DCF ,∠PFC=2∠DFC ,∴∠PCF+∠PFC=90°,∴∠CPF=90°.在四边形PKDN 中,∠PND=∠NPK=∠PKD=90°,∴四边形PKDN 是矩形,又∵KD=ND ,∴四边形PKDN 是正方形.又∵∠MBD=∠BDM=45°,∠BDM=∠KDP ,∴∠KDP=45°.∵PC=a ,PF=b ,PD=c ,∴2, ∴NF=2b -,CK=2a -, 又∵CK=CM ,FM=FN ,CF=CM+FM ,∴CF=a b 2c +,又∵S △PCF =S △PDF +S △PDC +S △DCF , ∴112121ab a c b c (a b 2222222=⨯+⨯++-)×2c 2, 化简得:)22a b c c +-------(Ⅰ),又∵若(2c )(2c )=8 化简得:()2ab 2c a b 2c 8++=------(Ⅱ), 将(Ⅰ)代入(Ⅱ)得:c 2=8,解得:c=c=-∴m===,c222即△CPF的内切圆半径长为2.【点睛】本题考查圆的内接四边形性质,圆的内心,圆心角、圆周角,同弧(或等弧)之间的相互关系,同时也考查直角三角形,勾股定理,同角或等角的三角函数值相等和三角形的面积公式,正方形,对顶角和整式的运算等知识点;难点是作辅助线和利用等式求△CPF的内切圆半径长.。
同步练习4 B例题2图同步练习1第27章《圆》培优专题7:相交线定理及其应用考点1:相交弦定理题型1:直接利用相交弦定理解决问题例1、已知:如图,在⊙O 中,弦AB 、CD 相交于点P ,2=PA ,6=PB ,3=PC ,则CD ___________=.【同步练习】1、已知弦AB 和弦CD 相交于⊙O 内一点P ,8=AP ,3=BP ,PC PD =,求CD 的长。
2、⊙O 中,弦AB 、CD 相交于圆内的一点P ,cm CP 5=,cm DP 9=,5:3:=BP AP ,求AB 的长。
3、如图,⊙O 中两条弦AB 、CD 相交于点P ,已知3=PA ,4=PB ,2=PC ,那么PD 长为 ;4、如图,⊙O 的直径AB 与弦CD 交于点E ,6=AE ,2=BE ,142=CD ,则AED ∠的度数是( )A 、30°B 、60°C 、45°D 、36°题型2:构造相交弦解决问题例2、如图,⊙O 的半径为5,P 是弦MN 上的一点,且2:1:=PN MP ,若2=PA ,则MN的长为 .【同步练习】 1、如图,AB 是⊙O 的弦,P 在AB 上,cm AB 10=,cm PA 4=,cm OP 5=,则⊙O 的半径为( )A 、5B 、6C 、7D 、82、如图,已知⊙O 的弦AB ,CD 交于点P ,且CD OP ⊥,若4=CD ,则BP AP ∙的值为()同步练习2同步练习3图 1图 2A 、2B 、4C 、6D 、84、如图,点P 为弦AB 上的一点,连接OP ,过点P 作OP PC ⊥,PC 交⊙O 于C ,若8=AP ,2=PB ,则PC 的长是( )A 、4B 、2C 、5D 、无法确定5、如图,点P 为弦AB 上一点,连接OP ,过P 作OP PC ⊥,PC 交⊙O 于点C ,若6=AP ,3=PB ,则PC 的长为( )A 、4B 、5C 、32D 、23考点2:相交弦定理探究应用例3、九年级学生小刚是一个喜欢看书的好学生,他在学习完第二十四章圆后,在家里突然看到爸爸的初中数学书上居然还有一个相交弦定理(圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等),非常好奇,仔细阅读原来就是:PD PC PB PA ⋅=⋅P ,小刚很想知道是如何证明的,可已证明部分污损看不清了,只看到辅助线的做法,分别连结AC 、BD 、聪明的你一定能帮他证出,请在图1中做出辅助线,并写出详细的证明过程。
专题25圆中的相交弦模型【理论基础】相交弦定理如图25-1,已知在⊙O 中,弦AB 与弦CD 交于点P ,点P 在⊙O 内⇒PD PC PB PA ∙=∙。
【证明】如图25-2,连接AC ,BD ,,⎩⎨⎧∠=∠∠=∠DA DPB APC ∴APC ∆∽DPB∆∴PB PC PD PA =∴PDPC PB PA ∙=∙【模型变式】如图25-3,已知在⊙O 中,AB 为直径,CD 为弦,AB 与CD 相交于点P ,点P 在⊙O 内⇒PD PC PB PA ∙=∙。
【例1】如图是以点O 为圆心,AB 为直径的圆形纸片,点C 在⊙O 上,将该圆形纸片沿直线CO 对折,点B 落在⊙O 上的点D 处(不与点A 重合),连接CB ,CD ,AD .设CD 与直径AB 交于点E .若AD =ED ,则∠B =_________度;BC AD的值等于_________.【答案】36352【分析】由等腰三角形的性质得出∠DAE =∠DEA ,证出∠BEC =∠BCE ,由折叠的性质得出∠ECO =∠BCO ,设∠ECO =∠OCB =∠B =x ,证出∠BCE =∠ECO +∠BCO =2x ,∠CEB =2x ,由三角形内角和定理可得出答案;证明△CEO ∽△BEC ,由相似三角形的性质得出CE BE EO CE =,设EO =x ,EC =OC =OB =a ,得出a 2=x (x +a ),求出OE a ,证明△BCE ∽△DAE ,由相似三角形的性质得出BC EC AD AE =,则可得出答案.【解析】解:∵AD=DE,∴∠DAE=∠DEA,∵∠DEA=∠BEC,∠DAE=∠BCE,∴∠BEC=∠BCE,∵将该圆形纸片沿直线CO对折,∴∠ECO=∠BCO,又∵OB=OC,∴∠OCB=∠B,设∠ECO=∠OCB=∠B=x,∴∠BCE=∠ECO+∠BCO=2x,∴∠CEB=2x,∵∠BEC+∠BCE+∠B=180°,∴x+2x+2x=180°,∴x=36°,∴∠B=36°;∵∠ECO=∠B,∠CEO=∠CEB,∴△CEO∽△BEC,∴CE BE EO CE=,∴CE2=EO•BE,设EO=x,EC=OC=OB=a,∴a2=x(x+a),解得,x12a(负值舍去),∴OEa,∴AE=OA-OE=a12a=32a,∵∠AED=∠BEC,∠DAE=∠BCE,∴△BCE∽△DAE,∴BC EC AD AE=,∴352BCAD==.故答案为:36,32.【例2】如图,在△ABC 中,AB =AC ,⊙是△ABC 的外接圆,连接BO 并延长交边AC 于点D .(1)如图1,求证:∠BAC =2∠ABD ;(2)如图2,过点B 作BH ⊥AC 于点H ,延长BH 交⊙O 于点G ,连接OC ,CG ,OC 交BG 于点F ,求证:BF =2HG ;(3)如图3,在(2)的条件下,若AD =2,CD =3,求线段BF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析,(3)14BF =.【分析】(1)连接OA 并延长AO 交BC 于E ,证明∠BAC =2∠BAE 和∠ABD =∠BAE 即可得结论,(2)利用直角三角形两锐角互余、圆周角定理进行导角,得出MCG △和△FCG 是等腰三角形,得出BM =MC =FG =CG ,MH =HG ,进而由BF =BM +MH -FH =FG -FH +HG ,得出结论;(3)过O 点作OP ⊥AC ,由垂径定理得出12PD =,再由52ABO ADO S AB BO S AD OD ===和平行线分线段成比例定理求出7724DH DP ==,由勾股定理进而可求BH ,再利用相似三角形对应边成比例求出HG ,即可得BF 长.【解析】解:(1)连接OA 并延长AO 交BC 于E,∵AB =AC ,∴»»AB AC =,∵AE 过圆心O ,∴AE BC ⊥,BE EC =,∴∠BAC =2∠BAE ,∵OA =OB ,∴∠ABD =∠BAE ,∴∠BAC =2∠ABD ;(2)如解图(2),连接OA 并延长AO 交BC 于E ,AE 交BF 于M ,连接MC ,设2BAC α∠=,则ABD BAE EAC α∠=∠=∠=∵AE =EC ,AE ⊥BC ,∴BM =MC ,∴∠MBC =∠MCB ,∵BG ⊥AC ,AE ⊥BC ,∴∠EAC +∠ACE =90°,∠HBC +∠ACE =90°,∴EAC HBC MCB α∠=∠=∠=,∴2CMG MBC MCB α∠=∠+∠=,∵BC BC =,∴2G BAC α∠=∠=,∴∠G =∠CMG ,∴CG =CM =BM ,∵AC ⊥BG ,∴MH =HG ,∵OA =OC ,∴ACO EAC α∠=∠=∴9090CFG ACO α∠=︒-∠=︒-,∵180FCG CFG G ∠=︒-∠-∠,即180(90)290FCG ααα∠=︒-︒--=︒-,∴FCG CFG ∠=∠,∴FG =CG ,∴BM =MC =FG =CG ,又∵MH =HG ,∴BF =BM +MH -FH =FG -FH +HG ,∴BF =2HG .(3)过O 点作OP ⊥AC ,如解图(3)∵AO 是∠BAC 的角平分线,∴点O 到AB 、AC 的距离相等,∴ABOADO S AB BO S AD OD==,∵AD =2,CD =3,∴AB =AC =5,∴5=2BO OD ,即:2=7OD BD ,∵OP ⊥AC ,∴52AP PC ==,12PD =,∵BH AC ⊥,∴OP //BH ,∴27DP OP OD DH BH BD ===,∴7724DH DP ==,∴154AH AD DH =+=,5-4HC DC DH ==,∵在Rt ABH中,BH ==∵BAH G ∠=∠,AHB GHC ∠=∠,∴AHB GHC △△,∴AH BH HG CH =即:AH HC BH HG =,∴57515444HG =⨯,∴15728HG =,由(2)得BF =2HG ,∴15714BF =一、单选题1.如图,四边形ABCD 内接于圆,已知AC =BC ,延长AD 到F 使得DF =BD =3,已知∠AEB =90°,且AE :ED =3:1,则BE 的长为()A .2.5B .2C .332D .3【答案】C 【分析】根据同弧所对的圆周角相等推∠CAD =∠CBD ,结合图的条件证明△ACE ∽△BDE ,推出AE CE AC BE ED BD ==,再根据勾股定理求出29BE x =+,结合比例线段表示出2239CE x+2229==9BC BE EC x ++AC •BE =9x ,列方程解出x 即可.【解析】解:∵CD CD =,∴∠CAD =∠CBD ,∵∠AEB =∠AEC =90°,∴△ACE ∽△BDE ,∴AE CE AC BE ED BD==,∵AE :ED =3:1,∴设DE =x ,AE =3x ,在Rt△BED中,根据勾股定理得,BE=CEx=,33x ACBE=,∴2CE AC•BE=9x,∴2=BC BE EC+∵AC=BC,2x,整理得:2299=0x x+-,解得x1=3(舍去),x2=32,∴2BE.故选:C.2.如图,已知O的半径为3,弦4CD=,A为O上一动点(点A与点C、D不重合),连接AO并延长交CD于点E,交O于点B,P为CD上一点,当120APB∠=︒时,则AP BP⋅的最大值为()A.4B.6C.8D.12【答案】C【分析】如图(见解析),先利用解直角三角形可得12FP AP=,再根据圆周角定理可得C PBD∠=∠,然后根据相似三角形的判定与性质可得CP FPBP DP=,从而可得FP BP CP DP⋅=⋅,设CP x=,从而可得4DP x=-,最后利用二次函数的性质求解即可得.【解析】解:如图,延长BP交O于点F,连接,,AF CF BD,AB Q 为O 的半径,90AFB ∴∠=︒,120APB ∠=︒,18060APF APB ∴∠=︒-∠=︒,在Rt AFP △中,1cos 2FP AP APF AP =⋅∠=,即2AP FP =,2AP BP FP BP ∴⋅=⋅,由圆周角定理得:C PBD ∠=∠,在CFP 和BDP △中,C PBD CPF BPD ∠=∠⎧⎨∠=∠⎩,CFP BDP ∴~,CP FP BP DP∴=,即FP BP CP DP ⋅=⋅,设,FP BP y CP x ⋅==,则4DP x =-,且04x <<,2(4)(2)4y x x x ∴=-=--+,由二次函数的性质可知,在04x <<内,当2x =时,y 取最大值,最大值为4,即FP BP ⋅的最大值为4,则AP BP ⋅的最大值为248⨯=,故选:C .3.如图,已知弦AB 与弦CD 交于点P ,且P 为AB 的中点,延长,AC DB 交于点E ,若2,3AC BD ==,则CE BE +=()A .9B .342+C .10D .3【答案】C【分析】根据题意,由两角相等证明△ABE ∽△DCE ,△PBD ∽△PAC ,再由相似三角形性质,得到对应边成比例,设EC=x ,EB=y ,列出方程组,解出x ,y ,然后求得.【解析】∵∠A=∠D (同弧所对的圆周角相等)∠E=∠E∴△ABE ∽△DCE同理△PBD ∽△PAC ∴23AC PC AP BD BP PD===∵P 为AB 中点∴PA=PB,∴393,,242PB PC PD PC AP PC ===CD=PC+PD=PC+91344PC PC =AB=AP+BP=33322PC PC PC +=∴13134312PC CD AB PC ==设EC=x ,EB=y,则32x EC y CD y EB x AB+===+,则可得:22231312x x y y x y ⎧+=+⎪⎨=⎪⎩解得:265245x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴CE+BE=26241055+=故选:C .二、填空题4.如图,△ABC 内接于O ,AB 为O 的直径,D 为O 上一点(位于AB 下方),CD 交AB 于点E ,若45BDC ∠=︒,BC =2CE DE =,则CE 的长为______.【答案】43【分析】直接证明△BCE ∽△DCB ,得到2BC CE CD =⋅,设DE =x ,则CE =2x ,列出方程即可解决.【解析】∵AB 为O 的直径∴∠ACB =90°∵∠CDB =∠A =45°,∴∠ABC =∠A =45°,∵∠BCE =∠DCB ,∴△BCE ∽△DCB ,∴BC CE CD BC=,∴2BC CE CD =⋅,设DE =x ,则CE =2x ,CD =3x ,∴(22=2x ×3x ,∵x >0,∴x =23∴CE =43故答案为:435.如图,⊙O 的直径AB 过CD 的中点A ,若∠C =30°,AB 、CD 交于点E ,连接AC 、BD ,则AE BE=________________.【答案】13【分析】根据已知条件得出∠DCA =∠DBA =30°,设DE =EC =x ,由在直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半可以得出AE 和BE 的长,然后代入要求的式子进行计算即可得出答案.【解析】解:∵⊙O 的直径AB 过CD 的中点A ,∴AC =AD ,∴DE =EC ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠BED =∠CEA =90°,∵∠C =30°,∴∠DCA =∠DBA =30°,设DE =EC =x ,∵∠C =30°,∴AE=3x ,∵∠DBA =30°,∴BE,∴AE BEx 13;故答案为:13.6.如图,A 、B 、C 、D 是O 上的四个点,AB AC =,AD 交BC 于点E ,若2AE =,4ED =,则AB =_______.【答案】【分析】根据圆周角定理可得ACB D ∠=∠根据AB AC =可得A ABC CB =∠∠,再利用三角形相似ABD AEB ∆∆,即可得出答案.【解析】解:AB AC =,ABC ACB ∴∠=∠,ACB D ∠=∠,ABC D ∴∠=∠,BAE DAB ∠=∠,ABEADB ∴∆∆.AB AD AE AB∴=,即22612AB AE AD =⋅=⨯=,AB ∴=故答案为:7.如图,已知四边形ABCD 内接于O ,半径6AO =,对角线AC 、BD 交于E 点,且AB BD =,2EC =,则AD =______.【答案】【分析】连接BO 并延长交AD 于点F ,连接OD ,然后根据三角形的相似可以求得CD 的长,然后根据勾股定理可以求得AD 的长.【解析】解:连接BO 交AD 于点F ,连接OD ,∵BA =BD ,OA =OD ,∴BF 是线段AD 的垂直平分线,∴BF ⊥AD ,∵AC 是⊙O 的直径,∴∠ADC =90°,即AD ⊥DC ,∴BF ∥CD ,∴△BOE ∽△DCE ,∴OB EO CD EC=,∵AO =6,EC =2,∴OB =6,OC =6,∴OE =4,∴624CD =,解得,CD =3,在Rt △ADC 中,∠ADC =90°,AC =12,CD =3,∴AD =故答案为:8.如图,点A 、B 、C 、D 在⊙O 上,AD 是⊙O 的直径,且AD =,若∠ABC =∠CAD ,BC 交AD 于点E ,则CE •BC 为___.【答案】9【分析】由圆周角定理可知ABC D ∠=∠,又ABC CAD ∠=∠,则可得D CAD ∠=∠,从而可得出CA CD =;由直径所对的圆周角为直角可得90ACD ∠=︒;由勾股定理求得CA 的值;由ABC CAD ∠=∠,ACB ECA ∠=∠,可判定ACB ECA ∆∆∽,由相似三角形的性质可得比例式,变形即可得出答案.【解析】解:ABC CAD ∠=∠,ABC D ∠=∠,D CAD ∴∠=∠,CA CD ∴=,AD 是O 的直径,90ACD ∴∠=︒,在Rt ACD ∆中,由勾股定理得:222CA CD AD +=,A D =CA CD =,2218CA ∴=,解得:3CA =.ABC CAD ∠=∠,ACB ECA ∠=∠,ACB ECA ∴∆∆∽,::BC AC AC CE ∴=,9CE BC AC AC ∴⋅=⋅=.故答案为:9.9.如图,点A 、D 在以BC 为直径的O 上,且D 是AC 的中点,AC 与BD 交于点E .若3AE =,CD =CE 的长为_____.【答案】5【分析】延长BA 、CD 交于点G ,根据圆周角定理得到∠ACD =∠ABD =∠CBD ,得到△BCD ≌△BGD ,求得CG =2CD =CDE ∽△CAG ,即可求解.【解析】解:延长BA 、CD 交于点G ,∵D 是弧AC 的中点,∴AD CD =,∴∠ACD =∠ABD =∠CBD ,又∵BC 为直径,∴∠BDC =∠BAC =90°,∴∠BDC=∠BDG =90°,∵BD =BD ,∴△BCD ≌△BGD ,∴CD =GD ,∴CG =2CD =在Rt △CDE 和Rt △CAG 中,由于∠ACD 是公共角,∵∠CDE =∠CAG =90°,∴△CDE ∽△CAG ,∴CE CDCG CA ==解得CE =5或CE =﹣8,经检验,都是方程的根据,其中CE =﹣8不合题意,舍去,故CE的长为5.故答案为:5三、解答题10.我们定义:如果圆的两条弦互相垂直且相交,那么这两条弦互为“十字弦”,也把其中的一条弦叫做另一条弦的“十字弦”.如图1,已知⊙O的两条弦AB⊥CD,则AB、CD互为“十字弦”,AB是CD的“十字弦”,CD也是AB的“十字弦”.【概念理解】(1)若⊙O的半径为5,一条弦AB=8,则弦AB的“十字弦”CD的最大值为,最小值为.(2)如图2,若⊙O的弦CD恰好是⊙O的直径,弦AB与CD相交于H,连接AC,若AC=12,DH=7,CH=9,求证︰AB、CD互为“十字弦”;【问题解决】(3)如图3,在⊙O中,,弦AB与CD相交于H,AB、CD互为“十字弦”且AB=CD,5CH DH,则CD 的长度.【答案】(1)10,6;(2)证明见解析;(3)6.【分析】(1)根据“十字弦”定义可得弦AB 的“十字弦”CD 为直径时最大,当CD 过A 点或B 点时最小;(2)根据线段长度得出对应边成比例且有夹角相等,证明△ACH ∽△DCA ,由其性质得出对应角相等,结合90°的圆周角证出AH ⊥CD ,根据“十字弦”定义可得;(3)过O 作OE ⊥AB 于点E ,作OF ⊥CD 于点F ,设DH =x ,由题意可得其它线段的长,在Rt △OEA 中,根据勾股定理列方程得出x 的值,从而可求CD 的长.【解析】解:(1)当CD 为直径时,CD 最大,此时CD =10,∴弦AB 的“十字弦”CD 的最大值为10;当CD 过A 点时,CD 长最小,即AM 的长度,过O 点作ON ⊥AM ,垂足为N ,作OG ⊥AB ,垂足为G ,则四边形AGON 为矩形,∴AN =OG ,∵OG ⊥AB ,AB =8,∴AG =4,∵OA =5,∴由勾股定理得OG =3,∴AN =3,∵ON ⊥AM ,∴AM =6,即弦AB 的“十字弦”CD 的最小值是6.(2)证明:如图,连接AD ,∵AC =12,DH =7,CH =9,∴CD =CH +DH =16∴123164AC CD ==,93124CH AC ==∴AC CH CD AC=∵∠C =∠C ,∴△ACH ∽△DCA ,∴∠AHC =∠CAD∵CD 是直径,∴∠CAD =90°,∴∠AHC =90°,∴AH ⊥CD ,∴AB 、CD 互为“十字弦”.(3)如图,过O 作OE ⊥AB 于点E ,作OF ⊥CD 于点F ,连接OA ,OD ,则四边形OEHF 是矩形,∴OE =FH ,OF =EH ,设DH =x ,∵5CH DH=,AB =CD ,则CH =5x ,CD =AB =6x ,∴FD =AE =3x ,∴OE =FH =3x -x =2x ,在Rt △OEA 中,由勾股定理得,222OA OE AE =+,∴()()22223x x =+,解得,x =1,∴CD =6×1=611.如图,已知AB 为⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为H .(1)求证:AH AB =AC 2;(2)若过A 的直线与弦CD (不含端点)相交于点E ,与⊙O 相交于点F ,求证:AE AF =AC 2;(3)若过A 的直线与直线CD 相交于点P ,与⊙O 相交于点Q ,判断AP AQ =AC 2是否成立(不必证明).【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)成立.【分析】(1)连接CB ,证明△CAH ∽△BAC 即可;(2)连接CF ,证△AEC ∽△ACF ,根据射影定理即可证得;(3)由(1)(2)的结论可知,AP•AQ=AC 2成立.【解析】(1)连结CB ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°.而∠CAH =∠BAC ,∴△CAH ∽△BAC .∴AC AH AB AC=,即AH AB =AC 2.(2)连结FB ,易证△AHE ∽△AFB ,∴AE AF =AH AB ,∴AE AF =AC 2.(也可连结CF ,证△AEC ∽△ACF )(3)结论AP AQ =AC 2成立.12.如图,AB 是O 的直径,弦CD AB ⊥于点E ,F 为AD 上一点,DF BD =,连接CF 分别交AB ,AD 于点G ,H .(1)求证:FH GH =;(2)若:3:4AH CH =,且15AF =,求GB 的长.【答案】(1)见详解;(2)10【分析】(1)连接AC ,由AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于点E ,根据垂径定理得AD =AC ,BD BC =,所以∠D =∠ACD ,因为DF BD =,所以DF BC =,则∠DCF =∠BAC ,∠D =∠ACD ,即可推导出∠F =∠AGF ,得AF =AG ,而∠FAD =∠BAD ,根据等腰三角形的“三线合一”性质得FH =GH ;(2)连接BC ,设BE =m ,先证明△AHF △CHD ,则34AF AH CD CH ==,求得CD =43×15=20,所以CE =DE =12CD =10,再证明△BCE ≅△GCE ,得GE =BE =m ,再证明△CEB △AEC ,得BE CE CE AE=,列出关于m 的方程,求出m 的值,即可求得GB 的长.【解析】(1)证明:如图,连接AC ,∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,∴AD=AC,BD BC=,∴∠D=∠ACD,∵DF BD=,∴DF BC=,∴∠DCF=∠BAC,∴∠AGF=∠ACF+∠BAC=∠ACF+∠DCF=∠ACD,∵∠F=∠D,∴∠F=∠AGF,∴AF=AG,∵∠FAD=∠BAD,∴FH=GH.(2)解:如图,连接BC,设BE=m,根据题意得AF=15,34 AHCH=,∴AG=AF=15,∵∠F=∠D,∠AHF=∠CHD,∴△AHF△CHD,∴34 AF AHCD CH==,∵CD=43×15=20,∴CE=DE=12CD=10,∵∠BCE=∠GCE,CE=CE,∠CEB=∠CEG=90°,∴△BCE≅△GCE,∴GE=BE=m,∵∠BCE=∠CAE,∠CEB=∠AEC,∴△CEB△AEC,∴BE CE CE AE=,∴BE•CE=CE2,∴m(15+m)=102,解得1m=5,2m=﹣20(不符合题意,舍去),∴GE=BE=5,∴GB=GE+BE=10,∴GB的长为10.13.如图,AB为⊙O的直径,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC、BD交于点E,⊙O 的切线AF交BD的延长线于点F,切点为A,且∠CAD=∠ABD.(1)求证:AE=AF;(2)若AB=4,BF=5,求cos∠BAC的值.【答案】(1)见解析;(2)25 24【分析】(1)证明△ADF≌△ADE,得AE=AF;(2)得DE=DF,由勾股定理求得AF,由三角形面积公式求得AD,进而求得DE,BE,再证明△BEC∽△AED,得BC,进而求得.【解析】(1)证明:∵AF是O的切线,∴∠FAB=90°,∵AB是O的直径,∴∠ACB=∠ADB=∠ADF=90°,∴∠ABD+∠BAD=∠BAD+∠FAD=90°,∴∠ABD=∠FAD,∵∠ABD=∠CAD,=ADB ADF AD AD FAD EAD ∠∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ADF ≌△ADE (ASA),∴AF =AE .(2)解:在ADE Rt △中,∵AB =4,BF =5,∴AF=3,∴AE =AF =3,∵Rt △ABF =12AB ×AF =12BF ×AD ,∴AD =×4312==55AB AF BF ⨯,DE95,∴BE =BF -2DE =75,∵∠AED =∠BEC ,∠ADE =∠BCE =90°,∴△BEC ∽△AED ,∴BC =2825BE AD AE ⨯=,∴AC9625,∴cos ∠BAC =AC AB =3.8425=424.。
2020-2021备战中考数学知识点过关培优训练∶圆的综合附答案解析一、圆的综合1.如图,⊙M交x轴于B、C两点,交y轴于A,点M的纵坐标为2.B(﹣33,O),C(3,O).(1)求⊙M的半径;(2)若CE⊥AB于H,交y轴于F,求证:EH=FH.(3)在(2)的条件下求AF的长.【答案】(1)4;(2)见解析;(3)4.【解析】【分析】(1)过M作MT⊥BC于T连BM,由垂径定理可求出BT的长,再由勾股定理即可求出BM的长;(2)连接AE,由圆周角定理可得出∠AEC=∠ABC,再由AAS定理得出△AEH≌△AFH,进而可得出结论;(3)先由(1)中△BMT的边长确定出∠BMT的度数,再由直角三角形的性质可求出CG 的长,由平行四边形的判定定理判断出四边形AFCG为平行四边形,进而可求出答案.【详解】(1)如图(一),过M作MT⊥BC于T连BM,∵BC是⊙O的一条弦,MT是垂直于BC的直径,∴BT=TC=123∴124;(2)如图(二),连接AE,则∠AEC=∠ABC,∵CE⊥AB,∴∠HBC+∠BCH=90°在△COF中,∵∠OFC+∠OCF=90°,∴∠HBC=∠OFC=∠AFH,在△AEH和△AFH中,∵AFH AEHAHF AHE AH AH∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AEH≌△AFH(AAS),∴EH=FH;(3)由(1)易知,∠BMT=∠BAC=60°,作直径BG,连CG,则∠BGC=∠BAC=60°,∵⊙O的半径为4,∴CG=4,连AG,∵∠BCG=90°,∴CG⊥x轴,∴CG∥AF,∵∠BAG=90°,∴AG⊥AB,∵CE⊥AB,∴AG∥CE,∴四边形AFCG为平行四边形,∴AF=CG=4.【点睛】本题考查的是垂径定理、圆周角定理、直角三角形的性质及平行四边形的判定与性质,根据题意作出辅助线是解答此题的关键.2.如图1,已知扇形MON2,∠MON=90°,点B在弧MN上移动,联结BM,作OD⊥BM,垂足为点D,C为线段OD上一点,且OC=BM,联结BC并延长交半径OM于点A,设OA=x,∠COM的正切值为y.(1)如图2,当AB⊥OM时,求证:AM=AC;(2)求y关于x的函数关系式,并写出定义域;(3)当△OAC为等腰三角形时,求x的值.【答案】 (1)证明见解析;(2) 2=+y x 02<≤x 1422=x . 【解析】 分析:(1)先判断出∠ABM =∠DOM ,进而判断出△OAC ≌△BAM ,即可得出结论; (2)先判断出BD =DM ,进而得出DM ME BD AE =,进而得出AE =122x (),再判断出2OA OC DM OE OD OD==,即可得出结论; (3)分三种情况利用勾股定理或判断出不存在,即可得出结论.详解:(1)∵OD ⊥BM ,AB ⊥OM ,∴∠ODM =∠BAM =90°.∵∠ABM +∠M =∠DOM +∠M ,∴∠ABM =∠DOM .∵∠OAC =∠BAM ,OC =BM ,∴△OAC ≌△BAM ,∴AC =AM .(2)如图2,过点D 作DE ∥AB ,交OM 于点E .∵OB =OM ,OD ⊥BM ,∴BD =DM .∵DE ∥AB ,∴DM ME BD AE =,∴AE =EM .∵OM 2,∴AE =122x (). ∵DE ∥AB ,∴2OA OC DM OE OD OD ==, ∴22DM OA y OD OE x =∴=+,02x ≤< (3)(i ) 当OA =OC 时.∵111222DM BM OC x ===.在Rt △ODM 中,222124OD OM DM x =-=-. ∵2121224x DM y OD x x ==+-,1422x =,或1422x =(舍). (ii )当AO =AC 时,则∠AOC =∠ACO .∵∠ACO >∠COB ,∠COB =∠AOC ,∴∠ACO >∠AOC,∴此种情况不存在.(ⅲ)当CO=CA时,则∠COA=∠CAO=α.∵∠CAO>∠M,∠M=90°﹣α,∴α>90°﹣α,∴α>45°,∴∠BOA=2α>90°.∵∠BOA≤90°,∴此种情况不存在.即:当△OAC为等腰三角形时,x的值为1422.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了相似三角形的判定和性质,圆的有关性质,勾股定理,等腰三角形的性质,建立y关于x的函数关系式是解答本题的关键.3.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB=CD.(1)如图(1),求证:AD∥BC;(2)如图(2),点F是AC的中点,弦DG∥AB,交BC于点E,交AC于点M,求证:AE=2DF;(3)在(2)的条件下,若DG平分∠ADC,GE=53,tan∠ADF=43,求⊙O的半径。
中考数学知识点过关培优训练∶圆的综合及答案解析一、圆的综合1.如图,四边形OABC 是平行四边形,以O 为圆心,OA 为半径的圆交AB 于D ,延长AO 交O 于E ,连接CD ,CE ,若CE 是⊙O 的切线,解答下列问题:(1)求证:CD 是⊙O 的切线;(2)若BC=4,CD=6,求平行四边形OABC 的面积.【答案】(1)证明见解析(2)24【解析】试题分析:(1)连接OD ,求出∠EOC=∠DOC ,根据SAS 推出△EOC ≌△DOC ,推出∠ODC=∠OEC=90°,根据切线的判定推出即可;(2)根据切线长定理求出CE=CD=4,根据平行四边形性质求出OA=OD=4,根据平行四边形的面积公式=2△COD 的面积即可求解.试题解析:(1)证明:连接OD ,∵OD=OA ,∴∠ODA=∠A ,∵四边形OABC 是平行四边形,∴OC ∥AB ,∴∠EOC=∠A ,∠COD=∠ODA ,∴∠EOC=∠DOC ,在△EOC 和△DOC 中,OE OD EOC DOC OC OC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△EOC ≌△DOC (SAS ),∴∠ODC=∠OEC=90°,即OD ⊥DC ,∴CD 是⊙O 的切线;(2)由(1)知CD 是圆O 的切线,∴△CDO 为直角三角形,∵S △CDO =12CD•OD , 又∵OA=BC=OD=4,∴S△CDO=12×6×4=12,∴平行四边形OABC的面积S=2S△CDO=24.2.如图,⊙A过▱OBCD的三顶点O、D、C,边OB与⊙A相切于点O,边BC与⊙O相交于点H,射线OA交边CD于点E,交⊙A于点F,点P在射线OA上,且∠PCD=2∠DOF,以O为原点,OP所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,点B的坐标为(0,﹣2).(1)若∠BOH=30°,求点H的坐标;(2)求证:直线PC是⊙A的切线;(3)若OD=10,求⊙A的半径.【答案】(1)(132)详见解析;(3)5 3 .【解析】【分析】(1)先判断出OH=OB=2,利用三角函数求出MH,OM,即可得出结论;(2)先判断出∠PCD=∠DAE,进而判断出∠PCD=∠CAE,即可得出结论;(3)先求出OE═3,进而用勾股定理建立方程,r2-(3-r)2=1,即可得出结论.【详解】(1)解:如图,过点H作HM⊥y轴,垂足为M.∵四边形OBCD是平行四边形,∴∠B=∠ODC∵四边形OHCD是圆内接四边形∴∠OHB=∠ODC∴∠OHB=∠B∴OH=OB=2∴在Rt△OMH中,∵∠BOH=30°,∴MH=12OH=1,OM=3MH=3,∴点H的坐标为(1,﹣3),(2)连接AC.∵OA=AD,∴∠DOF=∠ADO∴∠DAE=2∠DOF∵∠PCD=2∠DOF,∴∠PCD=∠DAE∵OB与⊙O相切于点A∴OB⊥OF∵OB∥CD∴CD⊥AF∴∠DAE=∠CAE∴∠PCD=∠CAE∴∠PCA=∠PCD+∠ACE=∠CAE+∠ACE=90°∴直线PC是⊙A的切线;(3)解:⊙O的半径为r.在Rt△OED中,DE=12CD=12OB=1,OD=10,∴OE═3∵OA=AD=r,AE=3﹣r.在Rt△DEA中,根据勾股定理得,r2﹣(3﹣r)2=1解得r=53.【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了平行四边形的性质,圆内接四边形的性质,勾股定理,切线的性质和判定,构造直角三角形是解本题的关键.3.如图1,直角梯形OABC中,BC∥OA,OA=6,BC=2,∠BAO=45°.(1)OC的长为;(2)D是OA上一点,以BD为直径作⊙M,⊙M交AB于点Q.当⊙M与y轴相切时,sin∠BOQ=;(3)如图2,动点P以每秒1个单位长度的速度,从点O沿线段OA向点A运动;同时动点D以相同的速度,从点B沿折线B﹣C﹣O向点O运动.当点P到达点A时,两点同时停止运动.过点P作直线PE∥OC,与折线O﹣B﹣A交于点E.设点P运动的时间为t (秒).求当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标.【答案】(1)4;(2)35;(3)点E的坐标为(1,2)、(53,103)、(4,2).【解析】分析:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),易证四边形OCBH是矩形,从而有OC=BH,只需在△AHB中运用三角函数求出BH即可.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2),则有OH=2,BH=4,MN⊥OC.设圆的半径为r,则MN=MB=MD=r.在Rt△BHD中运用勾股定理可求出r=2,从而得到点D与点H重合.易证△AFG∽△ADB,从而可求出AF、GF、OF、OG、OB、AB、BG.设OR=x,利用BR2=OB2﹣OR2=BG2﹣RG2可求出x,进而可求出BR.在Rt△ORB中运用三角函数就可解决问题.(3)由于△BDE的直角不确定,故需分情况讨论,可分三种情况(①∠BDE=90°,②∠BED=90°,③∠DBE=90°)讨论,然后运用相似三角形的性质及三角函数等知识建立关于t的方程就可解决问题.详解:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),则有∠BHA=90°=∠COA,∴OC∥BH.∵BC∥OA,∴四边形OCBH是矩形,∴OC=BH,BC=OH.∵OA=6,BC=2,∴AH=0A﹣OH=OA﹣BC=6﹣2=4.∵∠BHA=90°,∠BAO=45°,∴tan∠BAH=BHHA=1,∴BH=HA=4,∴OC=BH=4.故答案为4.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2).由(1)得:OH=2,BH=4.∵OC与⊙M相切于N,∴MN⊥OC.设圆的半径为r,则MN=MB=MD=r.∵BC ⊥OC ,OA ⊥OC ,∴BC ∥MN ∥OA .∵BM =DM ,∴CN =ON ,∴MN =12(BC +OD ),∴OD =2r ﹣2,∴DH =OD OH -=24r -.在Rt △BHD 中,∵∠BHD =90°,∴BD 2=BH 2+DH 2,∴(2r )2=42+(2r ﹣4)2.解得:r =2,∴DH =0,即点D 与点H 重合,∴BD ⊥0A ,BD =AD .∵BD 是⊙M 的直径,∴∠BGD =90°,即DG ⊥AB ,∴BG =AG .∵GF ⊥OA ,BD ⊥OA ,∴GF ∥BD ,∴△AFG ∽△ADB , ∴AF AD =GF BD =AG AB =12,∴AF =12AD =2,GF =12BD =2,∴OF =4,∴OG同理可得:OB AB ,∴BG =12AB .设OR =x ,则RG x .∵BR ⊥OG ,∴∠BRO =∠BRG =90°,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=BG 2﹣RG 2,∴(2﹣x 2=()2﹣(x )2.解得:x ,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=(2)2=365,∴BR在Rt △ORB 中,sin ∠BOR =BR OB35. 故答案为35. (3)①当∠BDE =90°时,点D 在直线PE 上,如图2.此时DP =OC =4,BD +OP =BD +CD =BC =2,BD =t ,OP =t . 则有2t =2.解得:t =1.则OP =CD =DB =1.∵DE ∥OC ,∴△BDE ∽△BCO ,∴DE OC =BD BC =12,∴DE =2,∴EP =2, ∴点E 的坐标为(1,2).②当∠BED =90°时,如图3.∵∠DBE =OBC ,∠DEB =∠BCO =90°,∴△DBE ∽△OBC ,∴BEBC =2DB BE OB ∴,∴BE . ∵PE ∥OC ,∴∠OEP =∠BOC .∵∠OPE =∠BCO =90°,∴△OPE ∽△BCO , ∴OEOB =OP BC,2t ,∴OE .∵OE+BE=OB=255,∴t+55t=25.解得:t=53,∴OP=53,OE=55,∴PE=22OE OP-=103,∴点E的坐标为(51033,).③当∠DBE=90°时,如图4.此时PE=PA=6﹣t,OD=OC+BC﹣t=6﹣t.则有OD=PE,EA=22PE PA+=2(6﹣t)=62﹣2?t,∴BE=BA﹣EA=42﹣(62﹣2t)=2t﹣22.∵PE∥OD,OD=PE,∠DOP=90°,∴四边形ODEP是矩形,∴DE=OP=t,DE∥OP,∴∠BED=∠BAO=45°.在Rt△DBE中,cos∠BED=BEDE=22,∴DE=2BE,∴t=22(t﹣22)=2t﹣4.解得:t=4,∴OP=4,PE=6﹣4=2,∴点E的坐标为(4,2).综上所述:当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标为(1,2)、(51033,)、(4,2).点睛:本题考查了圆周角定理、切线的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数的定义、平行线分线段成比例、矩形的判定与性质、勾股定理等知识,还考查了分类讨论的数学思想,有一定的综合性.4.图 1 和图 2 中,优弧»AB纸片所在⊙O 的半径为 2,AB=23,点P为优弧»AB上一点(点P 不与A,B 重合),将图形沿BP 折叠,得到点A 的对称点A′.发现:(1)点O 到弦AB 的距离是,当BP 经过点O 时,∠ABA′=;(2)当BA′与⊙O 相切时,如图 2,求折痕的长.拓展:把上图中的优弧纸片沿直径MN 剪裁,得到半圆形纸片,点P(不与点M, N 重合)为半圆上一点,将圆形沿NP 折叠,分别得到点M,O 的对称点A′, O′,设∠MNP=α.(1)当α=15°时,过点A′作A′C∥MN,如图 3,判断A′C 与半圆O 的位置关系,并说明理由;(2)如图 4,当α= °时,NA′与半圆O 相切,当α= °时,点O′落在»NP上.(3)当线段NO′与半圆O 只有一个公共点N 时,直接写出β的取值范围.【答案】发现:(1)1,60°;(2)3;拓展:(1)相切,理由详见解析;(2)45°;30°;(3)0°<α<30°或45°≤α<90°.【解析】【分析】发现:(1)利用垂径定理和勾股定理即可求出点O到AB的距离;利用锐角三角函数的定义及轴对称性就可求出∠ABA′.(2)根据切线的性质得到∠OBA′=90°,从而得到∠ABA′=120°,就可求出∠ABP,进而求出∠OBP=30°.过点O作OG⊥BP,垂足为G,容易求出OG、BG的长,根据垂径定理就可求出折痕的长.拓展:(1)过A'、O作A'H⊥MN于点H,OD⊥A'C于点D.用含30°角的直角三角形的性质可得OD=A'H=12A'N=12MN=2可判定A′C与半圆相切;(2)当NA′与半圆相切时,可知ON⊥A′N,则可知α=45°,当O′在»PB时,连接MO′,则可知NO′=12MN,可求得∠MNO′=60°,可求得α=30°;(3)根据点A′的位置不同得到线段NO′与半圆O只有一个公共点N时α的取值范围是0°<α<30°或45°≤α<90°.【详解】发现:(1)过点O作OH⊥AB,垂足为H,如图1所示,∵⊙O的半径为2,AB=23,∴OH=22OB HB-=222(3)1-=在△BOH中,OH=1,BO=2∴∠ABO=30°∵图形沿BP折叠,得到点A的对称点A′.∴∠OBA′=∠ABO=30°∴∠ABA′=60°(2)过点O作OG⊥BP,垂足为G,如图2所示.∵BA′与⊙O相切,∴OB⊥A′B.∴∠OBA′=90°.∵∠OBH=30°,∴∠ABA′=120°.∴∠A′BP=∠ABP=60°.∴∠OBP=30°.∴OG=12OB=1.∴3.∵OG⊥BP,∴3.∴3.∴折痕的长为3拓展:(1)相切.分别过A'、O作A'H⊥MN于点H,OD⊥A'C于点D.如图3所示,∵A'C∥MN∴四边形A'HOD是矩形∴A'H=O∵α=15°∴∠A'NH=30∴OD=A'H=12A'N=12MN=2∴A'C与半圆(2)当NA′与半圆O相切时,则ON⊥NA′,∴∠ONA′=2α=90°,∴α=45当O′在»PB上时,连接MO′,则可知NO′=12 MN,∴∠O′MN=0°∴∠MNO′=60°,∴α=30°,故答案为:45°;30°.(3)∵点P,M不重合,∴α>0,由(2)可知当α增大到30°时,点O′在半圆上,∴当0°<α<30°时点O′在半圆内,线段NO′与半圆只有一个公共点B;当α增大到45°时NA′与半圆相切,即线段NO′与半圆只有一个公共点B.当α继续增大时,点P逐渐靠近点N,但是点P,N不重合,∴α<90°,∴当45°≤α<90°线段BO′与半圆只有一个公共点B.综上所述0°<α<30°或45°≤α<90°.【点睛】本题考查了切线的性质、垂径定理、勾股定理、三角函数的定义、30°角所对的直角边等于斜边的一半、翻折问题等知识,正确的作出辅助线是解题的关键.5.如图1,以边长为4的正方形纸片ABCD的边AB为直径作⊙O,交对角线AC于点E.(1)图1中,线段AE=;(2)如图2,在图1的基础上,以点A为端点作∠DAM=30°,交CD于点M,沿AM将四边形ABCM剪掉,使Rt△ADM绕点A逆时针旋转(如图3),设旋转角为α(0°<α<150°),在旋转过程中AD与⊙O交于点F.①当α=30°时,请求出线段AF的长;②当α=60°时,求出线段AF的长;判断此时DM与⊙O的位置关系,并说明理由;③当α=°时,DM与⊙O相切.【答案】(1)2(2)①2②2,相离③当α=90°时,DM与⊙O相切【解析】(1)连接BE,∵AC是正方形ABCD的对角线,∴∠BAC=45°,∴△AEB是等腰直角三角形,又∵AB=8,∴AE=4;(2)①连接OA、OF,由题意得,∠NAD=30°,∠DAM=30°,故可得∠OAM=30°,∠DAM=30°,则∠OAF=60°,又∵OA=OF,∴△OAF是等边三角形,∵OA=4,∴AF=OA=4;②连接B'F,此时∠NAD=60°,∵AB'=8,∠DAM=30°,∴AF=AB'cos∠DAM=8×=4;此时DM与⊙O的位置关系是相离;③∵AD=8,直径的长度相等,∴当DM与⊙O相切时,点D在⊙O上,故此时可得α=∠NAD=90°.点睛:此题属于圆的综合题,主要是仔细观察每一次旋转后的图形,根据含30°角的直角三角形进行计算,另外在解答最后一问时,关键是判断出点D的位置,有一定难度.6.如图,在直角坐标系中,已知点A(-8,0),B(0,6),点M在线段AB上。
专题:圆圆之相交弦定理时间:100分钟满分:100分一.选择题(每题3分,共30分)1.如图,已知AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,CD⊥AB于D,AD=9,BD=4,以C 为圆心,CD为半径的圆与⊙O相交于P,Q两点,弦PQ交CD于E,则PE•EQ的值是()A.24B.9C.6D.272.如图,已知⊙O的两条弦AB、CD相交于AB的中点E,且AB=4,DE=CE+3,则CD 的长为()A.4B.5C.8D.103.如图所示,已知⊙O中,弦AB,CD相交于点P,AP=6,BP=2,CP=4,则PD的长是()A.6B.5C.4D.34.如图,⊙O中弦AB,CD相交于点P,已知AP=3,BP=2,CP=1,则DP=()A.3B.4C.5D.65.⊙O的两条弦AB与CD相交于点P,P A=3cm,PB=4cm,PC=2cm,则CD=()A.12cm B.6cm C.8cm D.7cm6.如图,⊙O中,弦AB与直径CD相交于点P,且P A=4,PB=6,PD=2,则⊙O的半径为()A.9B.8C.7D.67.如图,已知⊙O的弦AB,CD交于点P,且OP⊥CD,若CD=4,则AP•BP的值为()A.2B.4C.6D.88.如图,P是直径AB上的一点,且P A=2,PB=6,CD是过点P的弦,那么下列PC的长度,符合题意的是()A.PC=1;PD=12B.PC=3;PD=5C.PC=7;PD=D.PC=;PD=9.如图,⊙O的两弦A B、CD相交于点M,AB=8cm,M是AB的中点,CM:MD=1:4,则CD=()A.12cm B.10cm C.8cm D.5cm10.如图,AB是⊙O的直径,M是⊙O上一点,MN⊥AB,垂足为N.P、Q分别是、上一点(不与端点重合),如果∠MNP=∠MNQ,下面结论:①∠1=∠2;②∠P+∠Q =180°;③∠Q=∠PMN;④PM=QM;⑤MN2=PN•QN.其中正确的是()A.①②③B.①③⑤C.④⑤D.①②⑤二.填空题(每题3分,共30分)11.如图,⊙O的弦AB、CD相交于点E,若CE:BE=2:3,则AE:DE=.12.如图在⊙O中,弦AB、CD交于点P,如果CP=6,DP=3,AB=11,则AP=.13.如图,在⊙O中,弦AB和CD相交于点P,若AP=4,PB=6,CP=3,则PD的长为.14.如图,在直径为6的半圆上有两动点M、N,弦AM、BN相交于点P,则AP•AM+BP •BN的值为.15.如图,在圆O中,若AB与CD相交于点P,且PC=PD,P A=4,PB=1,则PC的长为.16.如图,已知弦AB、CD交于⊙O内一点P,AP=6,PB=8,CP:DP=1:2,则弦CD 的长为.17.如图,⊙O的两条弦AB、CD相交于点P,PD=2PB,PC=2cm,则P A=cm.18.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为P,若AP:PB=1:4,CD=8,则AB =.19.圆内两条弦AB和CD相交于P点,P为AB中点,AB把CD分成两部分的线段长分别为2和6,那么AP=.20.如图,⊙O的两条弦AB,CD交于点P,已知AP=2cm,BP=6cm,CP=12cm,则DP=.三.解答题(每题8分,共40分)21.我们所学的几何知识可以理解为对“构图”的研究:根据给定的(或构造的)几何图形提出相关的概念和问题(或者根据问题构造图形),并加以研究.例如:在平面上根据两条直线的各种构图,可以提出“两条直线平行”、“两条直线相交”的概念;若增加第三条直线,则可以提出并研究“两条直线平行的判定和性质”等问题(包括研究的思想和方法).请你用上面的思想和方法对下面关于圆的问题进行研究:(1)如图1,在圆O所在平面上,放置一条直线m(m和圆O分别交于点A、B),根据这个图形可以提出的概念或问题有哪些?(直接写出两个即可)(2)如图2,在圆O所在平面上,请你放置与圆O都相交且不同时经过圆心的两条直线m和n(m与圆O分别交于点A、B,n与圆O分别交于点C、D).请你根据所构造的图形提出一个结论,并证明之;(3)如图3,其中AB是圆O的直径,AC是弦,D是的中点,弦DE⊥AB于点F.请找出点C和点E重合的条件,并说明理由.22.如图1,在直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),以OA为边在第四象限内作等边△AOB,点C为x轴的正半轴上一动点(OC>1),连接BC,以BC为边在第四象限内作等边△CBD,直线DA交y轴于点E.(1)试问△OBC与△ABD全等吗?并证明你的结论;(2)随着点C位置的变化,点E的位置是否会发生变化?若没有变化,求出点E的坐标;若有变化,请说明理由;(3)如图2,以OC为直径作圆,与直线DE分别交于点F、G,设AC=m,AF=n,用含n的代数式表示m.23.已知:如图AB是⊙O的直径,PB切⊙O于点B,P A交⊙O于点C,PF分别交AB、BC于E、D,交⊙O于F、G,且BE、BD恰好是关于x的方程x2﹣6x+(m2+4m+13)=0(其中m为实数)的两根.(1)求证:BE=BD.(2)若GE•EF=6,求∠A的度数.24.已知,如图,P A切⊙O于点A,割线PD交⊙O于点C、D,∠P=45°,弦AB⊥PD,垂足为E,且BE=2CE,DE=6,CF⊥PC,交DA的延长线于点F.求tan∠CFE的值.25.已知:如图,⊙O的弦AD、BC互相垂直,垂足为E,∠BAD=∠α,∠CAD=∠β,且sinα=,cosβ=,AC=2.求(1)EC的长;(2)AD的长.参考答案一.选择题1.解:延长DC交⊙C于M,延长CD交⊙O于N.∵CD2=AD•DB,AD=9,BD=4,∴CD=6.在⊙O、⊙C中,由相交弦定理可知,PE•EQ=DE•EM=CE•EN,设CE=x,则DE=6﹣x,EN=6﹣x+6则(6﹣x)(x+6)=x(6﹣x+6),解得x=3.所以,CE=3,DE=6﹣3=3,EM=6+3=9.所以PE•EQ=3×9=27.故选:D.2.解:设CE=x,则DE=3+x.根据相交弦定理,得x(x+3)=2×2,x=1或x=﹣4(不合题意,应舍去).则CD=3+1+1=5.故选:B.3.解:由相交弦定理得AP•PB=CP•PD,∵AP=6,BP=2,CP=4,∴PD=AP•PB÷CP=6×2÷4=3.故选:D.4.解:由相交弦定理得:P A•PB=PC•PD,∴DP===6.故选:D.5.解:由相交弦定理得:P A•PB=PC•PD,∴DP===6cm,CD=PC+PD=2+6=8cm.故选C.6.解:由相交弦定理得:AP×BP=CP×DP,∵P A=4,PB=6,PD=2,∴CP=12,∴DC=12+2=14,∵CD是⊙O直径,∴⊙O半径是7.故选:C.7.解:由于OP⊥CD,可通过垂径定理得出CP=DP=2,再根据相交弦定理,AP•BP=CP•DP=2•2=4.故选:B.8.解:由相交弦定理得:P A•PB=PC•PD,∵P A•PB=2×6=12,∴PC•PD=12,又AB是直径,且AB=8,也是圆的最长的弦,即PC+PD<AB,则只有答案D符合要求.故选:D.9.解:∵CM:DM=1:4∴DM=4CM又AB=8,M是AB的中点∴MA=MB=4cm由相交弦定理得:MA•MB=MC•MD即4×4=MC•4MC解得MC=2cm∴CD=MC+MD=MC+4MC=10cm.故选:B.10.解:延长MN交圆于点W,延长QN交圆于点E,延长PN交圆于点F,连接PE,QF ∵∠PNM=∠QNM,MN⊥AB,∴∠1=∠2(故①正确),∵∠2与∠ANE是对顶角,∴∠1=∠ANE,∵AB是直径,∴可得PN=EN,同理NQ=NF,∵点N是MW的中点,MN•NW=MN2=PN•NF=EN•NQ=PN•QN(故⑤正确),∴MN:NQ=PN:MN,∵∠PNM=∠QNM,∴△NPM∽△NMQ,∴∠Q=∠PMN(故③正确).故选:B.二.填空题(共10小题)11.解:∵⊙O的弦AB、CD相交于点E,∴AE•BE=CE•DE,∴AE:DE=CE:BE=2:3,故答案为:2:3.12.解:根据相交弦定理,得:AP•PB=CP•DP∵AB=11∴AP(11﹣AP)=CP•DP∴AP2﹣11AP+18=0∴AP=2或9.13.解:由相交弦定理得:P A•PB=PC•PD,∴DP===8.14.解:连接AN、BM,∵AB是直径,∴∠AMB=90°.∴BP2=MP2+BM2∵AP•PM=BP•PN原式=AP(AP+PM)+BP(BP+PN)=AP2+AP•PM+BP2+BP•PN=AP2+BP2+2AP•PM=AP2+MP2+BM2+2AP•PM=BM2+(AP+PM)2=BM2+AM2=AB2=36.15.解:由相交弦定理得:P A•PB=PC•PD,已知PC=PD,则PC2=P A•PB=1×4=4,故PC=2.16.解:∵CP:DP=1:2∴DP=2CP∵P A•PB=PC•PD∴6×8=PC×2PC解得PC=2(舍去负值)∴CD=PC+PD=3PC=6.17.解:由相交弦定理得P A•PB=PC•PD,∴P A===4cm.18.解:∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,CD=8,∴CP=4,根据相交弦定理得,16=AP×4AP,解得AP=2,∴AB=10.19.解:∵P为AB中点,∴P A=PB,依题意得PC=2,PD=6,由相交弦定理,得P A×PB=PC×PD,即P A2=2×6,解得P A==2.故答案为:2.20.解:由相交弦定理得:P A•PB=PC•PD,∴PD===1.三.解答题(共5小题)21.解:(1)弦(图中线段AB)、弧(图中的ACB弧)、弓形、求弓形的面积(因为是封闭图形)等.(写对一个给(1分),写对两个给2分)(2)如图,AB为弦,CD为弦,且AB与CD在圆内相交于点P.结论:P A•PB=PC•PD.证明:连接AD,BC,∵∠APD=∠BPC,∠D=∠B∴△APD∽△BPC∴P A•PB=PC•PD;(3)若点C和点E重合,则由圆的对称性,知点C和点D关于直径AB对称,(8分)设∠BAC=x,则∠BAD=x,∠ABC=90°﹣x,(9分)又D是的中点,所以2∠CAD=∠CAD+∠ACD=180°﹣∠ABC,即2•2x=180°﹣(90°﹣x),(10分)解得x=∠BAC=30°.(11分)(若求得AB=或AF=3•FB等也可,评分可参照上面的标准;也可以先直觉猜测点B、C是圆的十二等分点,然后说明.)22.解:(1)两个三角形全等.∵△AOB、△CBD都是等边三角形,∴OBA=∠CBD=60°,∴∠OBA+∠ABC=∠CBD+∠ABC,即∠OBC=∠ABD;∵OB=AB,BC=BD,△OBC≌△ABD;(2)点E位置不变.∵△OBC≌△ABD,∴∠BAD=∠BOC=60°,∠OAE=180°﹣60°﹣60°=60°;在Rt△EOA中,EO=OA•tan60°=,或∠AEO=30°,得AE=2,∴OE=∴点E的坐标为(0,);(3)∵AC=m,AF=n,由相交弦定理知1•m=n•AG,即AG=;又∵OC是直径,∴OE是圆的切线,OE2=EG•EF,在Rt△EOA中,AE==2,()2=(2﹣)(2+n)即2n2+n﹣2m﹣mn=0解得m=.23.(1)证明:∵BE、BD是关于x的方程x2﹣6x+(m2+4m+13)=0的两根,∴△=(﹣6)2﹣4(m2+4m+13)=﹣4(m+2)2≥0,∴m=﹣2,(2分)原方程为x2﹣6x+9=0,解之,得x1=x2=3,∴BE=BD=3;(4分)(2)解:由相交弦定理得AE•BE=GE•FE=6∴AE=2(5分)∵PB切⊙O于点B,AB为⊙O的直径∴∠ABP=∠ACB=90°又∵BE=BD=3,∴∠1=∠2∵∠1=∠A+∠4,∠2=∠3+∠5又∵∠5=∠A,∴∠3=∠4(7分)方法一:易证△PBD∽△P AE,∴△PD C∽△PEB∴(9分)∴(10分)在Rt△ACB中,∴∠A=60°;(12分)方法二:易证△PBC∽△P AB,∴∵△PBD∽△P AE∴(9分)∴(10分)∴∠A=60°(12分)24.解:由相交弦定理,得AE•BE=DE•CE 又∵BE=2CE∴AE•2CE=6CE∴AE=3∵AB⊥PD∴∠AEP=90°又∵∠P=45°∴∠EAP=∠P=45°∴PE=AE=3在Rt△AEP中,由勾股定理,得:P A===∵P A切⊙O于点A∴P A2=PC•PD∴PC=∴CE=PE﹣PC=3﹣2=1∵FC⊥PD∴∠FCE=90°又∵∠AED=90°∴∠AED=∠FCE∴AE∥FC∴=∴FC===∴tan∠CFE===.25.解:(1)在直角三角形ACE中,AE=AC•cosβ=再根据勾股定理,得EC==;(2)在直角三角形ABE中,根据sin α=,求得cos α=,则AB ==再根据勾股定理,得BE ==根据相交弦定理,得DE ==则AD =+.。
一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,AB 为⊙O 的直径,AC 为⊙O 的弦,AD 平分∠BAC ,交⊙O 于点D ,DE ⊥AC ,交AC 的延长线于点E .(1)判断直线DE 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)若AE =8,⊙O 的半径为5,求DE 的长.【答案】(1)直线DE 与⊙O 相切(2)4【解析】试题分析:(1)连接OD ,∵AD 平分∠BAC ,∴EAD OAD ∠∠=,∵OA OD =,∴ODA OAD ∠∠=,∴ODA EAD ∠∠=,∴EA ∥OD ,∵DE ⊥EA ,∴DE ⊥OD ,又∵点D 在⊙O 上,∴直线DE 与⊙O 相切(2)如图1,作DF ⊥AB ,垂足为F ,∴DFA DEA 90∠∠︒==,∵EAD FAD ∠∠=,AD AD =,∴△EAD ≌△FAD ,∴AF AE 8==,DF DE =,∵OA OD 5==,∴OF 3=,在Rt △DOF 中,22DF 4OD OF -==,∴AF AE 8== 考点:切线的证明,弦心距和半径、弦长的关系点评:本题难度不大,第一小题通过内错角相等相等证明两直线平行,再由两直线平行推出同旁内角相等.第二小题通过求出两个三角形全等,从而推出对应边相等,接着用弦心距和弦长、半径的计算公式,求出半弦长.2.不用圆规、三角板,只用没有刻度的直尺,用连线的方法在图1、2中分别过圆外一点A 作出直径BC 所在射线的垂线.【答案】画图见解析.【解析】【分析】根据直角所对的圆周角是直角,构造直角三角形,利用直角三角形性质可画出垂线;或结合圆的轴对称性质也可以求出垂线.【详解】解:画图如下:【点睛】本题考核知识点:作垂线.解题关键点:结合圆的性质和直角三角形性质求出垂线.3.如图,AB是圆O的直径,射线AM⊥AB,点D在AM上,连接OD交圆O于点E,过点D作DC=DA交圆O于点C(A、C不重合),连接O C、BC、CE.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若圆O的直径等于2,填空:①当AD=时,四边形OADC是正方形;②当AD=时,四边形OECB是菱形.【答案】(1)见解析;(2)①1;②3.【解析】试题分析:(1)依据SSS证明△OAD≌△OCD,从而得到∠OCD=∠OAD=90°;(2)①依据正方形的四条边都相等可知AD=OA;②依据菱形的性质得到OE=CE,则△EOC为等边三角形,则∠CEO=60°,依据平行线的性质可知∠DOA=60°,利用特殊锐角三角函数可求得AD的长.试题解析:解:∵AM⊥AB,∴∠OAD=90°.∵OA=OC,OD=OD,AD=DC,∴△OAD≌△OCD,∴∠OCD=∠OAD=90°.∴OC⊥CD,∴CD是⊙O的切线.(2)①∵当四边形OADC是正方形,∴AO=AD=1.故答案为:1.②∵四边形OECB是菱形,∴OE=CE.又∵OC=OE,∴OC=OE=CE.∴∠CEO=60°.∵CE∥AB,∴∠AOD=60°.在Rt△OAD中,∠AOD=60°,AO=1,∴AD=.故答案为:.点睛:本题主要考查的是切线的性质和判定、全等三角形的性质和判定、菱形的性质、等边三角形的性质和判定,特殊锐角三角函数值的应用,熟练掌握相关知识是解题的关键.4.如图1,在Rt△ABC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△ABD面积取得最大值时,若CD长为1,请直接写BD的长.【答案】(1)2;(2)AD ﹣DC=2BD ;(3)BD=AD=2+1.【解析】【分析】(1)根据全等三角形的性质求出DC ,AD ,BD 之间的数量关系(2)过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E .AD 交BC 于O ,证明CDB AEB ∆∆≌,得到CD AE =,EB BD =,根据BED ∆为等腰直角三角形,得到2DE BD =,再根据DE AD AE AD CD =-=-,即可解出答案.(3)根据A 、B 、C 、D 四点共圆,得到当点D 在线段AB 的垂直平分线上且在AB 的右侧时,△ABD 的面积最大.在DA 上截取一点H ,使得CD=DH=1,则易证2CH AH ==,由BD AD =即可得出答案.【详解】解:(1)如图1中,由题意:BAE BCD ∆∆≌,∴AE=CD ,BE=BD ,∴CD+AD=AD+AE=DE ,∵BDE ∆是等腰直角三角形,∴2BD ,∴2BD ,2.(2)2AD DC BD -=.证明:如图,过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E .AD 交BC 于O .∵90ABC DBE ∠=∠=︒,∴ABE EBC CBD EBC ∠+∠=∠+∠,∴ABE CBD ∠=∠.∵90BAE AOB ∠+∠=︒,90BCD COD ∠+∠=︒,AOB COD ∠=∠,∴BAE BCD ∠=∠,∴ABE DBC ∠=∠.又∵AB CB =,∴CDB AEB ∆∆≌,∴CD AE =,EB BD =,∴BD ∆为等腰直角三角形,2DE BD =. ∵DE AD AE AD CD =-=-,∴2AD DC BD -=.(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,△ABD 的面积最大.此时DG ⊥AB ,DB=DA ,在DA 上截取一点H ,使得CD=DH=1,则易证2CH AH ==, ∴21BD AD ==+.【点睛】 本题主要考查全等三角形的性质,等腰直角三角形的性质以及图形的应用,正确作辅助线和熟悉图形特性是解题的关键.5.在平面直角坐标系中,已知点A (2,0),点B (0,),点O (0,0).△AOB 绕着O 顺时针旋转,得△A'OB',点A 、B 旋转后的对应点为A',B',记旋转角为α.(Ⅰ)如图1,A'B'恰好经过点A时,求此时旋转角α的度数,并求出点B'的坐标;(Ⅱ)如图2,若0°<α<90°,设直线AA'和直线BB'交于点P,求证:AA'⊥BB';(Ⅲ)若0°<α<360°,求(Ⅱ)中的点P纵坐标的最小值(直接写出结果即可).【答案】(Ⅰ)α=60°,B'(3,);(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)点P纵坐标的最小值为﹣2.【解析】【分析】(Ⅰ)作辅助线,先根据点A(2,0),点B(0,),确定∠ABO=30°,证明△AOA'是等边三角形,得旋转角α=60°,证明△COB'是30°的直角三角形,可得B'的坐标;(Ⅱ)依据旋转的性质可得∠BOB'=∠AOA'=α,OB=OB',OA=OA',即可得出∠OBB'=∠OA'A =(180°﹣α),再根据∠BOA'=90°+α,四边形OBPA'的内角和为360°,即可得到∠BPA'=90°,即AA'⊥BB';(Ⅲ)作AB的中点M(1,),连接MP,依据点P的轨迹为以点M为圆心,以MP=AB=2为半径的圆,即可得到当PM∥y轴时,点P纵坐标的最小值为﹣2.【详解】解:(Ⅰ)如图1,过B'作B'C⊥x轴于C,∵OA=2,OB=2,∠AOB=90°,∴∠ABO=30°,∠BAO=60°,由旋转得:OA=OA',∠A'=∠BAO=60°,∴△OAA'是等边三角形,∴α=∠AOA'=60°,∵OB=OB'=2,∠COB'=90°﹣60°=30°,∴B'C =OB’=,∴OC=3,∴B'(3,),(Ⅱ)证明:如图2,∵∠BOB'=∠AOA'=α,OB=OB',OA=OA',∴∠OBB'=∠OA'A=(180°﹣α),∵∠BOA'=90°+α,四边形OBPA'的内角和为360°,∴∠BPA'=360°﹣(180°﹣α)﹣(90°+α)=90°,即AA'⊥BB';(Ⅲ)点P纵坐标的最小值为-2.理由是:如图,作AB的中点M(1,),连接MP,∵∠APB=90°,∴点P的轨迹为以点M为圆心,以MP=AB=2为半径的圆,除去点(2,2),∴当PM⊥x轴时,点P纵坐标的最小值为﹣2.【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,含30°角的直角三角形的性质,四边形内角和以及圆周角定理的综合运用,解决问题的关键是判断点P的轨迹为以点M为圆心,以MP 为半径的圆.6.如图,已知AB为⊙O的直径,AB=8,点C和点D是⊙O上关于直线AB对称的两个点,连接OC、AC,且∠BOC<90°,直线BC和直线AD相交于点E,过点C作直线CG与线段AB的延长线相交于点F,与直线AD相交于点G,且∠GAF=∠GCE(1)求证:直线CG为⊙O的切线;(2)若点H为线段OB上一点,连接CH,满足CB=CH,①△CBH∽△OBC②求OH+HC的最大值【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②5.【解析】分析:(1)由题意可知:∠CAB=∠GAF,由圆的性质可知:∠CAB=∠OCA,所以∠OCA=∠GCE,从而可证明直线CG是⊙O的切线;(2)①由于CB=CH,所以∠CBH=∠CHB,易证∠CBH=∠OCB,从而可证明△CBH∽△OBC;②由△CBH∽△OBC可知:BC HBOC BC=,所以HB=24BC,由于BC=HC,所以OH+HC=4−24BC+BC,利用二次函数的性质即可求出OH+HC的最大值.详解:(1)由题意可知:∠CAB=∠GAF,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA,∴∠OCA+∠OCB=90°,∵∠GAF=∠GCE,∴∠GCE+∠OCB=∠OCA+∠OCB=90°,∵OC是⊙O的半径,∴直线CG是⊙O的切线;(2)①∵CB=CH,∴∠CBH=∠CHB ,∵OB=OC ,∴∠CBH=∠OCB ,∴△CBH ∽△OBC②由△CBH ∽△OBC 可知:BC HB OC BC= ∵AB=8,∴BC 2=HB•OC=4HB , ∴HB=24BC , ∴OH=OB-HB=4-24BC ∵CB=CH ,∴OH+HC=4−24BC +BC , 当∠BOC=90°,此时∵∠BOC <90°,∴0<BC <,令BC=x 则CH=x ,BH=24x ()221142544OH HC x x x ∴+=-++=--+ 当x=2时,∴OH+HC 可取得最大值,最大值为5点睛:本题考查圆的综合问题,涉及二次函数的性质,相似三角形的性质与判定,切线的判定等知识,综合程度较高,需要学生灵活运用所知识.7.如图1,等腰直角△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC ,过点A ,C 的圆交AB 于点D ,交BC 于点E ,连结DE(1)若AD=7,BD=1,分别求DE ,CE 的长(2)如图2,连结CD ,若CE=3,△ACD 的面积为10,求tan ∠BCD(3)如图3,在圆上取点P 使得∠PCD=∠BCD (点P 与点E 不重合),连结PD ,且点D 是△CPF 的内心①请你画出△CPF ,说明画图过程并求∠CDF 的度数②设PC=a ,PF=b ,PD=c ,若()(c )=8,求△CPF 的内切圆半径长.【答案】(1)DE=1,CE=32;(2)tan ∠BCD=14;(3)①135°;②2. 【解析】【分析】 (1)由A 、C 、E 、D 四点共圆对角互补为突破口求解;(2)找∠BDF 与∠ODA 为对顶角,在⊙O 中,∠COD=2∠CAD ,证明△OCD 为等腰直角三角形,从而得到∠EDC+∠ODA=45°,即可证明∠CDF=135°;(3)过点D 做DH CB ⊥于点H ,以D 为圆心,DH 为半径画圆,过点P 做D 切线PF 交CB 的延长线于点F ,结合圆周角定理得出∠CPD=∠CAD=45°,再根据圆的内心是三角形三个内角角平分线的交点,得出∠CPF=90°,然后根据角平分线性质得出114522DCF CFD PCF PFC ∠+∠=∠+∠=︒,最后再根据三角形内角和定理即可求解;证明∠DCF+∠CFD=45°,从而证明∠CPF 是直角,再求证四边形PKDN 是正方形,最后以△PCF 面积不变性建立等量关系,结合已知(a-2c )(b-2c )=8,消去字母a ,b 求出c 值,即求出△CPF 的内切圆半径长为22c . 【详解】(1)由图可知:设BC=x .在Rt △ABC 中,AC=BC .由勾股定理得:AC 2+BC 2=AB 2,∵AB=AD+BD ,AD=7,BD=1,∴x 2+x 2=82,解得:x=2.∵⊙O 内接四边形,∠ACD=90°,∴∠ADE=90°,∴∠EDB=90°,∵∠B=45°,∴△BDE 是等腰直角三形.∴DE=DB ,又∵DB=1,∴DE=1,又∵CE=BC-BE ,∴CE=42232-=.(2)如图所示:在△DCB 中过点D 作DM ⊥BE ,设BE=y ,则DM=12y , 又∵CE=3,∴BC=3+y ,∵S △ACB =S ACD +S DCB , ∴()1114242103y y 222⨯=+⨯+⨯, 解得:y=2或y=-11(舍去).∴EM=1,CM=CE+ME=1+3=4,又∵∠BCD=∠MCD ,∴tan ∠BCD=tan ∠MCD , 在Rt △DCM 中,tan ∠MCD=DM CM =14, ∴tan ∠BCD=14. (3)①如下图所示:过点D 做DH CB ⊥于点H ,以D 为圆心,DH 为半径画圆,过点P 做D 切线PF 交CB的延长线于点F .∵∠CAD=45°,∴∠CPD=∠CAD=45°,又∵点D 是CPF ∆的内心,∴PD 、CD 、DF 都是角平分线,∴∠FPD=∠CPD =45°,∠PCD=∠DCF ,∠PFD=∠CFD∴∠CPF=90°∴∠PCF+∠PFC=90° ∴114522DCF CFD PCF PFC ∠+∠=∠+∠=︒ ∴∠CDF=180°-∠DCF-∠CFD F=90°+45°=135°,即∠CDF 的度数为135°.②如下图所示过点D 分别作DK ⊥PC ,DM ⊥CF ,DN ⊥PF 于直线PC ,CF 和PF 于点K ,M ,N 三点, 设△PCF 内切圆的半径为m ,则DN=m ,∵点D 是△PCF 的内心,∴DM=DN=DK ,又∵∠DCF+∠CFD+∠FDC=180°,∠FDC=45°,∴∠DCF+∠CFD=45°,又∵DC ,DF 分别是∠PCF 和∠PFC 的角平分线,∴∠PCF=2∠DCF ,∠PFC=2∠DFC ,∴∠PCF+∠PFC=90°,∴∠CPF=90°.在四边形PKDN 中,∠PND=∠NPK=∠PKD=90°,∴四边形PKDN 是矩形,又∵KD=ND ,∴四边形PKDN 是正方形.又∵∠MBD=∠BDM=45°,∠BDM=∠KDP ,∴∠KDP=45°.∵PC=a ,PF=b ,PD=c ,∴PN=PK=C 2,∴NF=b c 2-,CK=a c 2-, 又∵CK=CM ,FM=FN ,CF=CM+FM ,∴CF=a b +,又∵S △PCF =S △PDF +S △PDC +S △DCF ,∴1111ab a c b c (a b 222222=⨯+⨯++-)×c 2,化简得:)2a b c c +-------(Ⅰ),又∵若(c )(c )=8化简得:()2ab a b 2c 8++=------(Ⅱ), 将(Ⅰ)代入(Ⅱ)得:c 2=8,解得:c =c =-∴2==, 即△CPF 的内切圆半径长为2.【点睛】本题考查圆的内接四边形性质,圆的内心,圆心角、圆周角,同弧(或等弧)之间的相互关系,同时也考查直角三角形,勾股定理,同角或等角的三角函数值相等和三角形的面积公式,正方形,对顶角和整式的运算等知识点;难点是作辅助线和利用等式求△CPF 的内切圆半径长.8.如图,已知等边△ABC ,AB=16,以AB 为直径的半圆与BC 边交于点D ,过点D 作DF ⊥AC ,垂足为F ,过点F 作FG ⊥AB ,垂足为G ,连结GD .(1)求证:DF 是⊙O 的切线;(2)求FG 的长;(3)求tan ∠FGD 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)6;(3).【解析】试题分析:(1)连接OD ,根据等边三角形得出∠A=∠B=∠C=60°,根据OD=OB 得到∠ODB=60°,得到OD ∥AC ,根据垂直得出切线;(2)根据中位线得出BD=CD=6,根据Rt △CDF 的三角函数得出CF 的长度,从而得到AF 的长度,最后根据Rt △AFG 的三角函数求出FG 的长度;(3)过点D 作DH ⊥AB ,根据垂直得出FG ∥DH ,根据Rt △BDH 求出BH 、DH 的长度,然后得出∠GDH 的正切值,从而得到∠FGD 的正切值.试题解析:(1)如图①,连结OD , ∵△ABC 为等边三角形, ∴∠C =∠A =∠B =60°, 而OD =OB , ∴△ODB 是等边三角形,∠ODB =60°, ∴∠ODB =∠C ,∴OD ∥AC ,∵DF ⊥AC ,∴OD ⊥DF ,∴DF 是⊙O 的切线(2)∵OD ∥AC ,点O 为AB 的中点,∴OD 为△ABC 的中位线,∴BD =CD =6.在Rt △CDF 中,∠C =60°,∴∠CDF =30°,∴CF =CD =3,∴AF =AC -CF =12-3=9 在Rt △AFG 中,∵∠A =60°,∴FG =AF·sinA =9×=(3)如图②,过D 作DH ⊥AB 于H.∵FG ⊥AB ,DH ⊥AB ,∴FG ∥DH ,∴∠FGD =∠GDH.在Rt △BDH 中,∠B =60°,∴∠BDH =30°,∴BH =BD =3,DH =BH =3.∴tan ∠GDH ===, ∴tan ∠FGD =tan ∠GDH =考点:(1)圆的基本性质;(2)三角函数.9.如图,已知,,BAC AB AC O ∆=为ABC ∆外心,D 为O 上一点,BD 与AC 的交点为E ,且2·BC AC CE =.①求证:CD CB =;②若030A ∠=,且O 的半径为33+,I 为BCD ∆内心,求OI 的长.【答案】①证明见解析; ②3【解析】【分析】①先求出BC CE AC BC=,然后求出△BCE 和△ACB 相似,根据相似三角形对应角相等可得∠A =∠CBE ,再根据在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等可得∠A =∠D ,然后求出∠D =∠CBE ,然后根据等角对等边即可得证;②连接OB 、OC ,根据在同圆或等圆中,同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍求出∠BOC =60°,然后判定△OBC 是等边三角形,再根据等腰三角形三线合一的性质以及三角形的内心的性质可得OC 经过点I ,设OC 与BD 相交于点F ,然后求出CF ,再根据I 是三角形的内心,利用三角形的面积求出IF ,然后求出CI ,最后根据OI =OC ﹣CI 计算即可得解.【详解】 ①∵BC 2=AC •CE ,∴BC CE AC BC=. ∵∠BCE =∠ECB ,∴△BCE ∽△ACB ,∴∠CBE =∠A .∵∠A =∠D ,∴∠D =∠CBE ,∴CD =CB ;②连接OB 、OC .∵∠A =30°,∴∠BOC =2∠A =2×30°=60°.∵OB =OC ,∴△OBC 是等边三角形.∵CD =CB ,I 是△BCD 的内心,∴OC 经过点I ,设OC 与BD 相交于点F ,则CF =BC ×sin30°12=BC ,BF =BC •cos30°32=BC ,所以,BD =2BF =232⨯BC 3=,设△BCD 内切圆的半径为r ,则S △BCD 12=BD •CF 12=(BD +CD +BC )•r ,即123•12BC 12=3+BC +BC )•r ,解得:r 3223=+()233-=,即IF 233-=,所以,CI =CF ﹣IF 12=BC 2332-BC =(23-BC ,OI =OC ﹣CI =BC ﹣(23-BC =31)BC .∵⊙O的半径为33+,∴BC=33+,∴OI=(3-1)(33+)=33+3﹣3323-=.【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,圆周角定理,等边三角形的判定与性质,三角形的内心的性质,(2)作辅助线构造出等边三角形并证明得到OC经过△BCD的内心I是解题的关键.10.如图,AB为⊙O的直径,DA、DC分别切⊙O于点A,C,且AB=AD.(1)求tan∠AOD的值.(2)AC,OD交于点E,连结BE.①求∠AEB的度数;②连结BD交⊙O于点H,若BC=1,求CH的长.【答案】(1)2;(2)①∠AEB=135°;②22 CH=【解析】【分析】(1)根据切线的性质可得∠BAD=90°,由题意可得AD=2AO,即可求tan∠AOD的值;(2)①根据切线长定理可得AD=CD,OD平分∠ADC,根据等腰三角形的性质可得DO⊥AC,AE=CE,根据圆周角定理可求∠ACB=90°,即可证∠ABC=∠CAD,根据“AAS”可证△ABC≌△DAE,可得AE=BC=EC,可求∠BEC=45°,即可求∠AEB的度数;②由BC=1,可求AE=EC=1,BE2=∠ABE=∠HBC,可证△ABE∽△HBC,可求CH的长.【详解】(1)∵DA是⊙O切线,∴∠BAD=90°.∵AB=AD,AB=2AO,∴AD=2AO,∴tan∠AODADAO==2;(2)①∵DA、DC分别切⊙O于点A,C,∴AD=CD,OD平分∠ADC,∴DO⊥AC,AE=CE.∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠BAC+∠ABC=90°,且∠BAC+∠CAD=90°,∴∠ABC=∠CAD,且AB=AD,∠ACB=∠AED=90°,∴△ABC≌△DAE(AAS),∴CB=AE,∴CE=CB,且∠ACB=90°,∴∠BEC=45°=∠EBC,∴∠AEB=135°.②如图,∵BC=1,且BC=AE=CE,∴AE=EC=BC=1,∴BE2=.∵AD=AB,∠BAD=90°,∴∠ABD=45°,且∠EBC=45°,∴∠ABE=∠HBC,且∠BAC=∠CHB,∴△ABE∽△HBC,∴BC CHEB AE=,即12CH=,∴CH22=.【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,锐角三角函数,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质等知识,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.。
知识点过关培优训练:相交弦定理(圆)一.选择题1.如图,⨀O的两条弦AB、CD相交于点E,AC和DB的延长线交于点P,下列结论中成立的是()A.PC•CA=PB•BD B.CE•AE=BE•EDC.CE•CD=BE•BA D.PB•PD=PC•PA2.如图,在⊙O中,弦AC,BD交于点E,连结AB、CD,在图中的“蝴蝶”形中,若AE=,AC=5,BE=3,则BD的长为()A.B.C.5 D.3.如图,⊙O的弦AB、CD相交于点P,若AP=6,BP=8,CP=4,则CD长为()A.16 B.24 C.12 D.不能确定4.如图,正方形ABCD内接于⊙O,点P在劣弧AB上,连接DP,交AC于点Q.若QP=QO,则的值为()A.B.C.D.5.如图,矩形ABCD为⊙O的内接四边形,AB=2,BC=3,点E为BC上一点,且BE=1,延长AE交⊙O于点F,则线段AF的长为()B.5 C. +1 D.A.6.如图,⊙O的弦AB、CD相交于点P,若AP=3,BP=4,CP=2,则CD长为()A.6 B.12 C.8 D.不能确定7.如图,⊙O的直径AB与弦CD交于点,AE=6,BE=2,CD=2,则∠AED的度数是()A.30°B.60°C.45°D.36°8.如图,点P为弦AB上的一点,连接OP,过点P作PC⊥OP,PC交⊙O于C,且⊙O的半径为3.若AP=4,PB=1,则OP的长是()A.2 B.2C.D.9.如图,AB为⊙O的直径,AB=10cm,弦CD⊥AB,垂足为E,且AE:EB=2:3,则AC=()A.3cm B.4cm C. cm D. cm10.如图,⊙O的直径AB=8,弧AC=弧BC,E为OB上一点,∠AEC=60°,CE的延长线交⊙O于D,则CD的长为()A.6 B.4C.D.11.如图在一次游园活动中有个投篮游戏,活动开始时四个人A、B、C、D在距篮筐P都是5米处站好,篮球放在AC和BD的交点O处,已知取篮球时A要走6米,B要走3米,C 要走2米,则D要走()A.2米B.3米C.4米D.5米12.如图,已知AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,CD⊥AB于D,AD=9,BD=4,以C为圆心,CD为半径的圆与⊙O相交于P,Q两点,弦PQ交CD于E,则PE•EQ的值是()A.24 B.9 C.6 D.2713.如图,在⊙O中,弦BC,DE交于点P,延长BD,EC交于点A,BC=10,BP=2CP,若=,则DP的长为.14.如图,⊙O中两条弦AB、CD相交于点P,已知PA=3,PB=4,PC=2,那么PD长为.15.如图,⊙O的弦AB、CD相交于点E,若AE:DE=3:5,则AC:BD=.16.如图,⊙O中弦AB,CD相交于点P,已知AP=3,BP=2,CP=1,则DP=.17.已知弦AB和弦CD相交于⊙O内一点P,AP=8,BP=3,PD=PC,则CD=.18.在⊙O中,弦AB,CD相交于点E,AE=2cm,BE=6cm,DE=3cm,则CE=cm;学以致用:点P是直径为10的⊙Q中一点且PQ=2,过点P作弦HK,则线段PH与线段PK的积等于.19.⊙O的直径AB垂直弦CD于P,且P是半径OB的中点,CD=6cm,则直径AB的长是c m.20.如图,⊙O的弦AB、CD相交于点E,若CE:BE=2:3,则AE:DE=.21.如图,弦AB与CD相交于⊙O内一点P,PC>PD.(1)试说明:△PAC∽△PDB;(2)设PA=4,PB=3,CD=8,求PC、PD的长.22.如图,在⊙O中,弦AD,B C相交于点E,连接OE,已知AD=BC,AD⊥CB.(1)求证:AB=CD;(2)如果⊙O的直径为10,DE=1,求AE的长.23.如图,已知圆O,弦AB、CD相交于点M.(1)求证:AM•MB=CM•MD;(2)若M为CD中点,且圆O的半径为3,OM=2,求AM•M B的值.24.已知G是△ABC的重心,过A、G的圆与BG切于G,CG的延长线交圆于D,求证:AG2=GC•GD.25.如图,(1)已知:P为半径为5的⊙O内一点,过P点最短的弦长为8,则OP=(2)在(1)的条件下,若⊙O内有一异于P点的Q点,过Q点的最短弦长为6,且这两条弦平行,求PQ的长.(3)在(1)的条件下,过P点任作弦MN、AB,试比较PM•PN与PA•PB的大小关系,且写出比较过程.你能用一句话归纳你的发现吗?(4)在(1)的条件下,过P点的弦CD=,求PC、PD的长.26.已知:如图所示,BC为圆O的直径,A、F是半圆上异于B、C的一点,D是BC上的一点,BF交AH于点E,A是弧BF的中点,AH⊥BC.(1)求证:AE=BE;(2)如果BE•EF=32,AD=6,求DE、BD的长.27.如图1,在直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),以OA为边在第四象限内作等边△AOB,点C为x轴的正半轴上一动点(OC>1),连接BC,以BC为边在第四象限内作等边△CBD,直线DA交y轴于点E.(1)试问△OBC与△ABD全等吗?并证明你的结论;(2)随着点C位置的变化,点E的位置是否会发生变化?若没有变化,求出点E的坐标;若有变化,请说明理由;(3)如图2,以OC为直径作圆,与直线DE分别交于点F、G,设AC=m,AF=n,用含n 的代数式表示m.参考答案一.选择题1.解:∵∠P=∠P,∠A=∠D,∴△PAB∽△PDC,∴=,∴PB•PD=PC•PA,故选:D.2.解:EC=AC﹣AE=,由相交弦定理得,AE•EC=DE•BE,则DE==,∴BD=DE+BE=,故选:B.3.解:∵AP•BP=CP•DP,∴PD=,∵AP=6,BP=8,CP=4,∴PD=12,∴CD=PC+PD=12+4=16.故选:A.4.解:如图,设⊙O的半径为r,QO=m,则QP=m,QC=r+m,QA=r﹣m.在⊙O中,根据相交弦定理,得QA•QC=QP•QD.即(r﹣m)(r+m)=m•QD,所以QD=.连接DO,由勾股定理,得QD2=DO2+QO2,即,解得所以,故选:D.5.解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,∴AE===,∵BC=3,BE=1,∴CE=2,由相交弦定理得:AE•EF=BE•CE,∴EF==,∴AF=AE+EF=;故选:A.6.解:∵AP•BP=CP•DP,∴PD=,∵AP=3,BP=4,CP=2,∴PD=6,∴CD=PC+PD=2+6=8.故选:C.7.解:连接OD,过圆心O作OH⊥CD于点H.∴DH=CH=CD(垂径定理);∵CD=2,∴DH=.又∵AE=6,BE=2,∴AB=8,∴OA=OD=4(⊙O的半径);∴OE=2;∴在Rt△ODH中,OH===(勾股定理);在Rt△OEH中,sin∠OEH==,∴∠OEH=45°,即∠AED=45°.故选:C.8.解:延长CP交圆于一点D,连接OC,∵PC⊥OP,∴PC=PD,∴PC2=PA•PB,∵AP=4,PB=1,∴PC2=4×1,∴PC=2,∴OP===.故选:C.9.解:∵CD⊥AB,∴CE=DE,∴CE2=AE•BE,∵AB=10cm,且AE:EB=2:3,∴AE=4cm,EB=6cm,∴CE=2cm,∴AC===2cm.故选:D.10.【解答】解:连接OC、OD,过点O作OF⊥CD于点F.∵AB是⊙O的直径,C为弧AB的中点,∴∠AOC=∠BOC=90°(等弧所对的圆心角相等);又∵O是圆心,OF⊥CD,∴CF=DF=CD,(垂径定理);在Rt△OEC中,∵∠AEC=60°,∴∠OCE=30°(直角三角形的两个锐角互余);∴在Rt△OCF中,CF=OC•cos30°;又AB=8,∴OC=4;∴CF=4×=2∴CD=2CF=4.故选:D.11.解:根据题意得:A、B、C、D在以P为圆心,半径是5米的圆上.∴OA•OC=OB•OD,即 6×2=3×OD.解得OD=4.故选:C.12.解:延长DC交⊙C于M,延长CD交⊙O于N.∵CD2=AD•DB,AD=9,BD=4,∴CD=6.在⊙O、⊙C中,由相交弦定理可知,PE•EQ=DE•EM=CE•EN,设CE=x,则DE=6﹣x,EN=6﹣x+6则(6﹣x)(x+6)=x(6﹣x+6),解得x=3.所以,CE=3,DE=6﹣3=3,EM=6+3=9.所以PE•EQ=3×9=27.故选:D.二.填空题(共8小题)13.解:如图,作CH∥DE交AB于H.设DP=2a.∵PD∥CH,∴===,∴CH=3a,∵BD:AD=2:3,∴AH:AD=2:3,∴CH∥DE,∴==,∴DE=a,∴PE=a﹣2a=a,∵BC=10,BP:PC=2:1,∴PB =,PC =,∵PB •PC =PD •PE ,∴5a 2=, ∴a =(负根已经舍弃),∴PD =2a =.故答案为.14.解:∵两条弦AB 、CD 相交于点P ,∵PD •PC =PA •PB ,∴PD ==6.故答案为6.15.解:∵弦AB 、CD 相交于点E ,∴∴∠C =∠B ,∠A =∠D ,∴△ACE ∽△DBE ,∴==,故答案为:3:5.16.解:由相交弦定理得,AP •BP =CP •DP ,则DP ==6,故答案为:6.17.解:∵弦AB 和弦CD 相交于⊙O 内一点P ,∴PA •PB =PC •PD ,而AP =8,BP =3,PD =PC ,∴PC 2=8×3=24,∴PC =2,∴CD =2PC =4.故答案为4. 18.解:∵AE •BE =CE •DE ,∴2×6=3×CE,∴CE=4;如图,过P点的直径为MN,∵PQ=2,∴PM=QM﹣PQ=5﹣2=3,PN=QN+PQ=5+2=7,∵PH•PK=PM•PN,∴PH•PK=3×7=21.故答案为4;21.19.解:∵AB为⊙O的直径,AB⊥CD,CD=6cm,∴CP=PD=3cm,∵P是半径OB的中点,∴设PB=x,则AP=3x,由相交弦定理得,CP•PD=AP•PB,即3×3=3x•x,解得x=cm,∴AP=3cm,PB=cm,∴直径AB的长是3+=4cm.20.解:∵⊙O的弦AB、CD相交于点E,∴AE•BE=CE•DE,∴AE:DE=CE:BE=2:3,故答案为:2:3.三.解答题(共7小题)21.(1)证明:由圆周角定理得,∠A=∠D,∠C=∠B,∴△PAC∽△PDB;(2)解:由相交弦定理得到,PA•PB=PC•PD,即3×4=PC×(8﹣PC),解得,PC=2或6,则PD=6或2,∴PC=2或6,PD=6或2.22.(1)证明:如图,∵AD=BC,∴=,∴﹣=﹣,即=,∴AB=CD;(2)如图,过O作OF⊥AD于点F,作OG⊥BC于点G,连接OA、OC.则AF=FD,BG=CG.∵AD=BC,∴AF=CG.在Rt△AOF与Rt△COG中,,∴Rt△AOF≌Rt△COG(HL),∴OF=OG,∴四边形OFEG是正方形,∴OF=EF.设OF=EF=x,则AF=FD=x+1,在直角△OAF中.由勾股定理得到: x2+(x+1)2=52,解得x=5.则AF=3+1=4,即AE=AF+3=7.23.解:(1)∵∠A=∠C,∠D=∠B,∴△ADM∽△CBM∴,(2)连接OM、OC.∵M为CD中点,∴OM⊥CD在Rt△OMC中,∵OC=3,OM=2∴CD=CM=,由(1)知AM•MB=CM•MD.∴AM•MB=•=5.24.证明:延长GP至F,使PF=PG,连接AD,BF,CF,∵G是△ABC的重心,∴AG=2GP,BP=PC,∵PF=PG,∴四边形GBFC是平行四边形,∴GF=2GP,∴AG=GF,∵BG∥CF,∴∠1=∠2∵过A、G的圆与BG切于G,∴∠3=∠D,又∠2=∠3,∴∠1=∠2=∠3=∠D,∴A、D、F、C四点共圆,∴GA•GF=GC•GD,25.解:(1)连接OP,过点P作CD⊥OP于点P,连接OD.根据题意,得CD=8,OD=5.根据垂径定理,得PD=4,根据勾股定理,得OP=3;(2)根据平行线的性质和垂线的性质,知O、P、Q三点共线.根据(1)的求解方法,得OQ=4,则PQ=1或7;(3)连接AM、BN.∵∠A=∠N,∠M=∠B,∴△APM∽△NPB,∴,即PM•PN=PA•PB;(4)作直径AB,根据相交弦定理,得PC•PD=PA•PB=(5﹣3)(5+3)=16,又CD=,设PC=x,则PD=﹣x,则有x(﹣x)=16,解得x=3或x=.即PC=3或,PD=或3.26.解:(1)连接AB;∵BC是直径,且BC⊥AH,∴;∵A是的中点,∴==;∴∠BAE=∠ABE;∴AE=BE;(2)易知DH=AD=6;∴AE=6﹣DE,EH=6+DE;由相交弦定理,得:AE•EH=BE•EF,即:(6﹣DE)(6+DE)=32,解得DE=2;Rt△BDE中,BE=AE=AD﹣DE=4,DE=2;由勾股定理,得:BD==2.27.解:(1)两个三角形全等.∵△AOB、△CBD都是等边三角形,∴OBA=∠CBD=60°,∴∠OBA+∠ABC=∠CBD+∠ABC,即∠OBC=∠ABD;∵OB=AB,BC=BD,△OBC≌△ABD;(2)点E位置不变.∵△OBC≌△ABD,∴∠BAD=∠BOC=60°,∠OAE=180°﹣60°﹣60°=60°;在Rt△EOA中,EO=OA•tan60°=,或∠AEO=30°,得AE=2,∴OE=∴点E的坐标为(0,);(3)∵AC=m,AF=n,由相交弦定理知1•m=n•AG,即AG=;又∵OC是直径,∴OE是圆的切线,OE2=EG•EF,在Rt△EOA中,AE==2,()2=(2﹣)(2+n)即2n2+n﹣2m﹣mn=0解得m=.。