2020年中考数学压轴题冲刺提升 专题07 圆中证明及存在性问题(含答案)
2020年(河南)中考数学压轴题全揭秘精品专题07 圆中证明及存在性问题含答案
专题07 圆中证明及存在性问题【例1】（2019·河南南阳一模）如图，已知⊙A 的半径为4，EC 是圆的直径，点B 是⊙A 的切线CB 上一个动点，连接AB 交⊙A 于点D ，弦EF ∥AB ，连接DF ，AF .（1）求证：△ABC ≌△ABF ；（2）当∠CAB =时，四边形ADFE 为菱形； （3）当AB =时，四边形ACBF 为正方形.【分析】（1）由EF ∥AB ，得∠EF A =∠F AB ，∠CAB =∠AEF ，又∠AEF =∠AFE ，得：∠BAC =∠BAF ，又AB =AB ，AC =AF ，证得△ABC ≌△ABF ；（2）连接FC ，根据ADFE 为菱形，确定出∠CAB 的度数；（3）由四边形ACBF 是正方形，得ABAC.【解析】解：（1）∵EF ∥AB ，∴∠EF A =∠F AB ，∠CAB =∠AEF ，∵AE =AF ，∴∠AEF =∠AFE ，∴∠BAC =∠BAF ，B E又AB =AB ，AC =AF ，∴△ABC ≌△ABF （SAS ）；（2）如图，连接FC ，∵四边形ADFE 是菱形，∴AE =EF =FD =AD ，∵CE =2AE ，∠CFE =90°，∴∠ECF =30°，∠CEF =60°，∵EF ∥AB ，∴∠AEF =∠CAB =60°，故答案为：60°；（3）由四边形ACBF 是正方形，得ABAC【变式1-1】（2019·开封二模）如图，在△ABD 中，AB ＝AD ，AB 是⊙O 的直径，DA 、DB 分别交⊙O 于点E 、C ，连接EC ，OE ，OC ．（1）当∠BAD 是锐角时，求证：△OBC ≌△OEC ；（2）填空：①若AB ＝2，则△AOE 的最大面积为 ；②当DA 与⊙O 相切时，若AB，则AC 的长为 ．【答案】（1）见解析；（2）12；1. 【解析】解：（1）连接AC ，B E∵AB是⊙O的直径，∴AC⊥BD，∵AD＝AB，∴∠BAC＝∠DAC，∴BC＝EC，又∵OB=OE，OC=OC，∴△OBC≌△OEC（SSS），（2）①∵AB＝2，∴OA＝1，设△AOE的边OA上的高为x，∴S△AOE＝12OA×h＝12 h，要使S△AOE最大，需h最大，点E在⊙O上，h最大是半径，即：h最大＝1∴S△AOE最大为：12；②如图所示，当DA与⊙O相切时，则∠DAB＝90°，∵AD＝AB，∴∠ABD＝45°，∵AB是直径，∴∠ADB＝90°，AB=1.∴AC＝BC＝2【例2】（2019·济源一模）如图，△ABC中，AB=AC，以AB为直径的⊙O与BC相交于点D，与CA 的延长线相交于点E，过点D作DF⊥AC于点F．（1）试说明DF是⊙O的切线；（2）①当∠C= °时，四边形AODF为矩形；②当tanC= 时，AC=3AE．【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连接OD，∵OB=OD，∴∠B=∠ODB，∵AB=AC，∴∠B=∠C，∴∠ODB=∠C，∴OD∥AC，∵DF⊥AC，∴OD⊥DF，点D在⊙O上，∴DF是⊙O的切线；（2）45°，理由如下：由四边形AODF为矩形，得∠BOD=90°，∴∠B=45°，∴∠C=∠B=45°，故答案为：45°；（3）2，理由如下，连接BE，∵AB是直径，∴∠AEB=90°，∵AB=AC，AC=3AE，∴AB=3AE，CE=4AE，∴BE2=AB2－AE2 =8AE2，即BE=，在Rt△BEC中，tanC=BECE==..【变式2-1】（2019·安阳一模）如图，在△ABC中，AB=AC=4，以AB为直径的⊙O交BC于点D，交AC于点E，点P是AB的延长线上一点，且∠PDB=12∠A，连接DE，OE．（1）求证：PD是⊙O的切线．（2）填空：①当∠P的度数为______时，四边形OBDE是菱形；②当∠BAC=45°时，△CDE的面积为_________．【答案】（1）见解析；（2）30；2.【解析】解：（1）连接OD，∵OB=OD, ∠PDB=12∠A，∴∠ODB=∠ABD=90°－12∠A=90°－∠PDB，∴∠ODB+∠PDB=90°，∴∠ODP=90°，∵OD是⊙O的半径，∴PD是⊙O的切线.（2）①30°，理由如下：∠P=30°，则∠BOD=60°，∴△BOD是等边三角形，∴∠ADP=30°，∠A=60°，∴△AOE是等边三角形，即∠AOE=60°，∴∠EOD=60°，∴△ODE是等边三角形，∴OB=BD=DE=OE，即四边形OBDE是菱形；②连接BE，AD，如上图，∵AB为直径，∴∠ADB=90°，即AD⊥BC，∠AEB=90°，∵AB=AC，∴D为BC中点，∴S△DCE=12S△BCE，∵∠BAC=45°，∴AE=BE，△ABE是等腰直角三角形，∵AB=AC=4，∴AE=BE=CE=4-∴S△DCE=12S△BCE，=12×12BE·CE=12×12×（4-=2.【例3】（2019·洛阳三模）如图，AB是⊙O的直径，点C是⊙O上一点，AD和过点C的切线互相垂直，垂足为D，直线DC与AB的延长线相交于点P．（1）求证：AC2=AD·AB．（2）点E是∠ACB所对的弧上的一个动点（不包括A，B两点），连接EC交直径AB于点F，∠DAP=64°．①当∠ECB= °时，△PCF为等腰三角形；②当∠ECB= °时，四边形ACBE为矩形．【答案】见解析.【解析】解：（1）连接OC，∵CD是切线，∴OC⊥CD，∵AD⊥CD，∴OC∥AD，∴∠ACO=∠CAD，∵OA=OC，∴∠ACO =∠CAO，∴∠CAD=∠CAO，∵AB为直径，∴∠ACB=∠D=90°，∴△ACD∽△ABC，∴AD AC AC AB,即：AC2=AD·AB．（2）①45；②58，理由如下：①∵∠DAP=64°，∴∠P=26°，∠CAB=∠DAC=32°，∵∠CFP是△ACF的外角，∴∠CFP>32°，即∠CFP≠∠P，由∠PCB=∠CAB=32°，知∠FCP>∠PCB≠∠P，由△PCD为等腰三角形，得PC=PF,∴∠CFP=77°，∴∠ACF=45°，∠ECB=90°－∠ACF=45°，故答案为：45；②由ACBE是矩形，得F与O重合，∴∠ECB=90°－∠ACO=90°－32°=58°，故答案为：58.【变式3-1】（2019·洛阳二模）如图，△ABC内接于△O，过点B的切线BE△AC，点P是优弧AC上一动点（不与A，C重合），连接P A，PB，PC，PB交AC于D．（1）求证：PB平分△APC；（2）当PD=3，PB=4 时，求AB的长．【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连接OB，则OB△BE，△BE△AC，△OB△AC，△弧AB=弧BC，△△APB=△BPC，△PB平分△APC；（2）由（1）知，△APB=△BPC，△△BAC=△BPC，△△BAC=△APB，△△ABD=△PBA，△△ABD△△PBA，△AB BD PB AB=,即1 4ABAB=△AB=2，即AB的长为2.1.（2018·河师大附中模拟）如图，在Rt△ABC中，△ACB=90°，以AC为直径的△O与AB交于点D，过D作△O的切线交CB于E.（1）求证：EB=EC；（2）若以点O、D、E、C为顶点的四边形是正方形，试判断△ABC的形状，并说明理由.【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连接OD，△AC为直径，△ACB=90°，△BC为△O的切线，△DE是△O的切线，△DE=CE，△ODE=90°，△△ODA+△EDB=90°，△OA=OD，△△OAD=△ODA，△△OAD+△B=90°，△△B=△EDB，△DE=BE，△EB=EC；（2）△ABC是等腰直角三角形，理由如下：△四边形ODEC是正方形，△△DEB=90°，由（1）知CE=BE，△△BED是等腰直角三角形，△B=45°，△△A=45°，即AC=BC，又△△ACB=90°，△△ABC是等腰直角三角形.2.（2019·焦作二模）如图，以Rt△ABC的直角边AB为直径作⊙O与斜边AC交于点D，E为BC边的中点，连接DE，OE．（1）求证：DE是⊙O的切线．（2）填空：①当∠CAB=时，四边形AOED是平行四边形；②连接OD，在①的条件下探索四边形OBED的形状为.【答案】（1）见解析；（2）45；正方形.【解析】（1）连接OD，BD，∵AB为直径，∴∠BDC=∠ADB=90°，∵E为BC的中点，∴DE=BE=CE，∵OD=OB，OE=OE，∴△ODE≌△OBE，∴∠ODE=∠OBE=90°，∴OD⊥DE，即DE是⊙O的切线.（2）①若四边形AOED是平行四边形，则DE∥AB，∴∠A=∠CDE，∵∠CDE=∠C，∴∠A=∠C，∵∠ABC=90°，∴∠A=45°；②由∠A=45°，得∠ADO=45°，即∠DOB=90°，∵∠EBO=∠ODE=90°，∴四边形OBED是矩形，∵四边形AOED是平行四边形，∴∠EOB=∠A=45°，∴∠EOB=∠OEB=45°，∴OB=BE，∴四边形OBED是正方形.3.（2019·周口二模）如图，在Rt△ABC中，△B=90°，AB=6，CD平分△ACB交AB于点D，点O在AC 上，以CO为半径的圆经过点D，AE切△O于E．（1）求证：AD=AE．（2）填空：△当△ACB=_______时，四边形ADOE是正方形；△当BC=__________时，四边形ADCE是菱形．【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连接OE，△CD平分△ACB，△△OCD=△BCD，△OC=OD，△△OCD=△ODC，△△ODC=△BCD，△OD△BC，△△B=90°，△△ADO=90°，△AD是圆O的切线，△AE是圆O的切线，△AD=AE.（2）△45；，理由如下：△△ADOE是正方形，△OD=AD，△△OAD=45°，△△ACB=45°；△四边形ADCE为菱形，△AD=CD，△CAD=△ACD，△△BCD=△ACD，△△CDB=60°，△BCD=30°，△CD=2BD，△AB=6，△BD=2，BC故答案为：45；4.（2018·信阳一模）如图，AB是△O的弦，D为半径OA的中点，过D作CD△OA交弦AB于点E，交△O于点F，且CE=CB（1）求证：BC是△O的切线；（2）连接AF，BF，求△ABF的度数．【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连结OB，△CE=CB，△△CBE=△CEB，△CD△OA，△△DAE+△AED=90°，△△CEB=△AED，△△DAE+△CBE=90°，△OA=OB，△△OAB=△OBA，△△OBA+△CBE=90°，即△OBC=90°，△BC是△O的切线；（2）解：连结OF，OF交AB于H，（见上图）△DF△OA，AD=OD，△F A=FO，△OF=OA，△△OAF为等边三角形，△△AOF=60°，△△ABF=12△AOF=30°．5.（2019·南阳毕业测试）如图，在△ACE中，AC＝CE，△O经过点A，C，且与边AE，CE分别交于点D，F，点B是劣弧AC上的一点，且弧BC=弧DF，连接AB，BC，CD．求证：△CDE△△ABC．【答案】见解析.【解析】证明：连接DF，△AC＝CE，△△CAE＝△E，△四边形ACFD内接于△O，△△CAE+△CFD=180°，△△CFD+△DFE=180°，△△CAE＝△DFE，△△DFE＝△E，△DF＝DE，△弧BC=弧DF，△BC＝DF，△BC＝DE，△四边形ABCD内接于△O，同理可得：△B＝△CDE，在△CDE和△ABC中，△AC=CE，△ABC=△CDE，BC=DE，△△CDE△△ABC．6.（2019·濮阳二模）如图，AB是半圆O的直径，点P是半圆上不与点A，B重合的动点，PC△AB，点M是OP中点．（1）求证：四边形OBCP是平行四边形；（2）填空：△当△BOP＝时，四边形AOCP是菱形；△连接BP，当△ABP＝时，PC是△O的切线．【答案】（1）见解析；（2）120；45．【解析】（1）证明：△PC△AB，△△PCM＝△OAM，△CPM＝△AOM．△点M是OP的中点，△OM＝PM，△△CPM△△AOM，△PC＝OA．△OA＝OB，△PC＝OB．△PC△AB，△四边形OBCP是平行四边形．（2）解：△△四边形AOCP是菱形，△OA＝P A，△OA＝OP，△OA＝OP＝P A，△△AOP是等边三角形，△△A＝△AOP＝60°，△△BOP＝120°；△△PC是△O的切线，△OP△PC，△OPC＝90°，△PC△AB，△△BOP＝90°，△OP＝OB，△△ABP＝△OPB＝45°.7.（2019·南阳模拟）如图，AB为△O的直径，F为弦AC的中点，连接OF并延长交弧AC于点D，过点D作△O的切线，交BA的延长线于点E．（1）求证：AC△DE；（2）连接AD、CD、OC．填空△当△OAC的度数为时，四边形AOCD为菱形；△当OA＝AE＝2时，四边形ACDE的面积为．【答案】（1）见解析；（2）30；．【解析】（1）证明：△F为弦AC的中点，△AF＝CF，OF过圆心O△FO△AC，即△OF A=90°，△DE是△O切线，△OD△DE即△EDO=90°，△DE△AC.（2）△当△OAC＝30°时，四边形AOCD是菱形，理由如下：连接CD，AD，OC，△△OAC＝30°，OF△AC△△AOF＝60°△AO＝DO，△AOF＝60°△△ADO是等边三角形△AF△DO△DF＝FO，AF＝CF，△四边形AOCD是平行四边形△AO＝CO△四边形AOCD是菱形.△连接CD，△AC△DE, OA=AE=2，△OD＝2OF，DE＝2AF△AC＝2AF△DE＝AC，且DE△AC△四边形ACDE是平行四边形△OA＝AE＝OD＝2△OF＝DF＝1，OE＝4在Rt△ODE中，由勾股定理得：DE＝△S四边形ACDE＝DE×DF＝＝答案为：8.（2019·商丘二模）如图，在Rt△ABC中，△BAC＝90°，△C＝30°，以边上AC上一点O为圆心，OA为半径作△O，△O恰好经过边BC的中点D，并与边AC相交于另一点F．（1）求证：BD是△O的切线．（2）若AB E是半圆AGF上一动点，连接AE，AD，DE．填空：△当弧AE的长度是时，四边形ABDE是菱形；△当弧AE的长度是时，△ADE是直角三角形．【答案】（1）见解析；（2）23π；3π或π．【解析】（1）证明：连接OD，在Rt△ABC中，△BAC＝90°，△C＝30°，△AB＝12 BC，△D是斜边BC的中点，△BD＝12 BC，△AB＝BD，△△BAD＝△BDA，△OA＝OD，△△OAD＝△ODA，△△ODB＝△BAO＝90°，即OD△BC，△BD是△O的切线．（2）△若四边形ABDE是菱形，连接OE，则AB△DE，△△BAC =90°，△DE △AC ，得：AD ＝BD ＝AB ＝CD ＝12BC ， △△ABD 是等边三角形，OD ＝1，△△ADB ＝60°，△△CDE ＝60°，△△ADE ＝180°﹣△ADB ﹣△CDE ＝60°，△△AOE ＝2△ADE ＝120°，△弧AE 的长度为：1201180π⨯=23π； 故答案为：23π； △△AD 为弦（不是直径），△△AED ≠90°，（i ）若△ADE ＝90°，则点E 与点F 重合，弧AE 的长度为：1801180π⨯＝π； （ii ）若△DAE ＝90°，则DE 是直径，则△AOE ＝2△ADO ＝60°，弧AE 的长度为：601180π⨯=13π； 故答案为：13π或π． 9.（2019·开封二模）如图，在Rt △ABC 中，△ACB ＝90°，以点A 为圆心，AC 为半径，作△A ，交AB 于点D ，交CA 的延长线于点E ，过点E 作AB 的平行线交△A 于点F ，连接AF ，BF ，DF ．（1）求证：△ABC △△ABF ；（2）填空：△当△CAB ＝ °时，四边形ADFE 为菱形；△在△的条件下，BC ＝ cm 时，四边形ADFE 的面积是2．【答案】（1）见解析；（2）△60；△6．【解析】（1）证明：△EF △AB ，△△E＝△CAB，△EF A＝△F AB，△AE=AF，△△E＝△EF A，△△F AB＝△CAB，又△AF=CA，AB=AB，△△ABC△△ABF；（2）△当△CAB＝60°时，四边形ADFE为菱形．由△CAB＝60°，得△F AD＝△EAF＝60°，△EF＝AD＝AE=DF，△四边形ADFE是菱形．△△四边形AEFD是菱形，△AEF＝△CAB＝60°，2AE=△AE＝△AC=△BC=6.10.（2019·名校模考）如图，在Rt△ABC中，△ACB＝90°，以直角边BC为直径作△O，交AB于点D，E 为AC的中点，连接DE.（1）求证：DE为△O的切线；（2）已知BC＝4．填空：△当DE＝时，四边形DOCE为正方形；△当DE＝时，△BOD为等边三角形．【答案】（1）见解析；（2）2；2 .【解析】（1）证明：连接CD，OE，△BC为△O的直径，△△BDC＝90°，△DE为Rt△ADC的斜边AC上的中线，△DE=CE=AE，△OD＝CC，OE＝OE，△△COE△△DOE，△△OCE＝△ODE＝90°，即DE为△O的切线；（2）解：△若四边形DOCE为正方形，则OC＝OD＝DE＝CE，△BC＝4，△DE＝2．△若△BOD为等边三角形，则△BOD＝60°，△△COD＝180°﹣△BOD＝120°，△DOE＝60°，△DE．故答案为：2，．11.（2019·枫杨外国语三模）如图，△O是△ABC的外接圆，AB为直径，△BAC的平分线交△O于点D，过点D作DE△AC，分别交AC，AB的延长线于点E，F．（1）求证：EF是△O的切线．（2）△当△BAC的度数为时，四边形ACDO为菱形；△若△O的半径为5，AC=3CE，则BC的长为．【答案】（1）见解析；（2）60；8.【解析】（1）连接OD，△OA＝OD，△△OAD＝△ODA，△AD平分△EAF，△△DAE＝△DAO，△△DAE＝△ADO，△OD△AE，△AE△EF，△OD△EF，△EF是△O的切线；（2）连接CD，△当△BAC=60°时，四边形ACDO为菱形；△△BAC＝60°，△△AOD＝120°，△OA＝OD，△△OAD＝△ODA＝30°，△CAD＝30°，△OD△AE，△△OAD＝△ADC＝30°，△CAO＝△ADC＝30°，△AC＝CD，△AD＝AD，△△ACD△△AOD，△AC＝AO，△AC＝AO＝CD＝OD，△四边形ACDO为菱形；②设OD与BC交于G，△AB为直径，△△ACB＝90°，△DE△AC，可得四边形CEDG是矩形，△DG＝CE，△AC＝3CE，△OG＝12AC＝1.5CE，OD＝2.5CE＝5，△CE＝2，AC＝6，△AB＝10，由勾股定理得：BC＝8．。
2020年九年级数学典型中考压轴题：圆专项训练题(含答案)
2020年九年级数学典型中考压轴题：圆专项训练题1、如图，△ABC是⊙O的内接三角形，AB为直径，过点B的切线与AC的延长线交于点D，E是BD中点，连接CE．（1）求证：CE是⊙O的切线；（2）若AC=4，BC=2，求BD和CE的长．2、如图，在⊙O中，AB为直径，D、E为圆上两点，C为圆外一点，且∠E+∠C=90°．（1）求证：BC为⊙O的切线．（2）若sinA=，BC=6，求⊙O的半径．3、如图，AB是⊙O的直径，点P在BA的延长线上，弦CD⊥AB，垂足为E，且PC2=PE•PO．（1）求证：PC是⊙O的切线．（2）若OE：EA=1：2，PA=6，求⊙O的半径．4、如图，AB是⊙O的直径，点D是上一点，且∠BDE=∠CBE，BD与AE交于点F．（1）求证：BC是⊙O的切线；（2）若BD平分∠ABE，求证：DE2=DF•DB；（3）在（2）的条件下，延长ED、BA交于点P，若PA=AO，DE=2，求PD的长．5、如图，点A是⊙O直径BD延长线上的一点，C在⊙O上，AC=BC，AD=CD （1）求证：AC是⊙O的切线；（2）若⊙O的半径为2，求△ABC的面积．6、已知△ABC，以AB为直径的⊙O分别交AC于D，BC于E，连接ED，若ED=EC．（1）求证：AB=AC；（2）若AB=4，BC=2，求CD的长．7、如图，O是△AB C内一点，与BC相交于F、G两点，且与AB、AC分别相切于点D、E，DE∥BC。
连接DF、EG。
(1) 求证：AB=AC(2) 已知AB=10，BC=12，求四边形DFGE是矩形时的半径.8、如图，过⊙O上的两点A、B分别作切线，并交BO、AO的延长线于点C、D，连接CD，交⊙O于点E、F，过圆心O作OM⊥CD，垂足为M点．求证：（1）△ACO≌△BDO；（2）CE=DF．9、如图，AB是⊙O的直径，点C、D在圆上，且四边形AOCD是平行四边形，过点D作⊙O的切线，分别交OA延长线与OC延长线于点E、F，连接BF．（1）求证：BF是⊙O的切线；（2）已知圆的半径为1，求EF的长．10、如图，在△ABC中，E是AC边上的一点，且AE=AB，∠BAC=2∠CBE，以AB 为直径作⊙O交AC于点D，交BE于点F．（1）求证：BC是⊙O的切线；（2）若AB=8，BC=6，求DE的长．11、在图“书香八桂，阅读圆梦”读数活动中，某中学设置了书法、国学、诵读、演讲、征文四个比赛项目如图，在Rt△ABC中，∠C=90°，BD是角平分线，点O在AB上，以点O为圆心，OB为半径的圆经过点D，交BC于点E．（1）求证：AC是⊙O的切线；（2）若OB=10，CD=8，求BE的长．12、如图，在⊙O中，半径OA⊥OB，过点OA的中点C作FD∥OB交⊙O于D、F 两点，且CD=，以O为圆心，OC为半径作，交OB于E点．（1）求⊙O的半径OA的长；（2）计算阴影部分的面积．13、如图，△ABC中，∠ACB=90°，D为AB上一点，以CD为直径的⊙O交BC于点E，连接AE交CD于点P，交⊙O于点F，连接DF，∠CAE=∠ADF．（1）判断AB与⊙O的位置关系，并说明理由；（2）若PF：PC=1：2，AF=5，求CP的长．14、如图所示，在Rt△ABC与Rt△OCD中，∠ACB=∠DCO=90°，O为AB的中点．（1）求证：∠B=∠ACD．（2）已知点E在AB上，且BC2=AB•BE．（i）若tan∠ACD=，BC=10，求CE的长；（ii）试判定CD与以A为圆心、AE为半径的⊙A的位置关系，并请说明理由．15、如图，AB为⊙O的直径，直线CD切⊙O于点M，BE⊥CD于点E．（1）求证：∠BME=∠MAB；（2）求证：BM2=BE•AB；（3）若BE=，sin∠BAM=，求线段AM的长．16、如图，在Rt△ABC中，∠BAC=90°，O是AB边上的一点，以OA为半径的⊙O与边BC相切于点E．（1）若AC=5，BC=13，求⊙O的半径；（2）过点E作弦EF⊥AB于M，连接AF，若∠F=2∠B，求证：四边形ACEF是菱形．17、如图，AB为⊙O的直径，C是⊙O上一点，过点C的直线交AB的延长线于点D，AE⊥DC，垂足为E，F是AE与⊙O的交点，AC平分∠BAE．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）若AE=6，∠D=30°，求图中阴影部分的面积．18、如图，在Rt△ABC中，∠C=90°，点O在AB上，经过点A的⊙O与BC相切于点D，与AC，AB分别相交于点E，F，连接AD与EF相交于点G．（1）求证：AD平分∠CAB；（2）若OH⊥AD于点H，FH平分∠AFE，DG=1．①试判断DF与DH的数量关系，并说明理由；②求⊙O的半径．参考答案：1、【解答】（1）证明：连接OC，如图所示：∵BD是⊙O的切线，∴∠CBE=∠A，∠ABD=90°，∵AB是⊙O的直径，∴∠ACB=90°，∴∠ACO+∠BCO=90°，∠BCD=90°，∵E是BD中点，∴CE=BD=BE，∴∠BCE=∠CBE=∠A，∵OA=OC，∴∠ACO=∠A，∴∠ACO=∠BCE，∴∠BCE+∠BCO=90°，即∠OCE=90°，CE⊥OC，∴CE是⊙O的切线；（2）解：∵∠ACB=90°，∴AB===2，∵tanA====，∴BD=AB=，∴CE=BD=．2、【解答】（1）证明：∵∠A与∠E所对的弧都是，∴∠A=∠E，又∵∠E+∠C=90°，∴∠A+∠C=90°，在△ABC中，∠ABC=180°﹣90°=90°，∵AB为直径，∴BC为⊙O的切线；（2）解：∵sinA=，BC=6，∴=，即=，解得AC=10，由勾股定理得，AB===8，∵AB为直径，∴⊙O的半径是×8=4．3、【解答】（1）证明：连结OC，如图，∵CD⊥AB，∴∠PEC=90°，∵PC2=PE•PO，∴PC：PO=PE：PC，而∠CPE=∠OPC，∴△PCE∽△POC，∴∠PEC=∠PCO=90°，∴OC⊥PC，∴PC是⊙O的切线；（2）解：设OE=x，则EA=2x，OA=OC=3x，∵∠COE=∠POC，∠OEC=∠OCP，∴△OCE∽△OPC，∴OC：OP=OE：OC，即3x：OP=x：3x，解得OP=9x，∴3x+6=9x，解得x=1，∴OC=3，即⊙O的半径为3．4、【解答】（1）证明：∵AB是⊙O的直径，∴∠AEB=90°，∴∠EAB+∠ABE=90°，∵∠EAB=∠BDE，∠BDE=∠CBE，∴∠CBE+∠ABE=90°，即∠ABC=90°，∴AB⊥BC，∴BC是⊙O的切线；（2）证明：∵BD平分∠ABE，∴∠1=∠2，而∠2=∠AED，∴∠AED=∠1，∵∠FDE=∠EDB，∴△DFE∽△DEB，∴DE：DF=DB：DE，∴DE2=DF•DB；（3）连结DE，如图，∵OD=OB，∴∠2=∠ODB，而∠1=∠2，∴∠ODB=∠1，∴OD∥BE，∴△POD∽△PBE，∴=，∵PA=AO，∴PA=AO=BO，∴=，即=，∴PD=4．5、【解答】解：（1）连接OC．∵AC=BC，AD=CD，OB=OC，∴∠A=∠B=∠1=∠2．∵∠ACO=∠DCO+∠2，∴∠ACO=∠DCO+∠1=∠BCD，又∵BD是直径，∴∠BCD=90°，∴∠ACO=90°，又C在⊙O上，∴AC是⊙O的切线；（2）由题意可得△DCO是等腰三角形，∵∠CDO=∠A+∠2，∠DOC=∠B+∠1，∴∠CDO=∠DOC，即△DCO是等边三角形．∴∠A=∠B=∠1=∠2=30°，CD=AD=2，在直角△BCD中，BC===2．又AC=BC，∴AC=2．作CE⊥AB于点E．在直角△BEC中，∠B=30°，∴CE=BC=，=AB•CE=×6×=3．∴S△ABC6、【解答】（1）证明：∵ED=EC，∴∠EDC=∠C，∵∠EDC=∠B，∴∠B=∠C，∴AB=AC；（2）解：连接AE，∵AB为直径，∴AE⊥BC，由（1）知AB=AC，∴BE=CE=BC=，∵CE•CB=CD•CA，AC=AB=4，∴•2=4CD，∴CD=．7、解析：（1）证明：∵⊙O 与AB、AC 分别相切于点D、E，∴AD＝AE．∴∠ADE＝∠AED．∵DE∥BC，∴∠B＝∠ADE，∠C＝∠AED．∴∠B＝∠C．∴AB＝AC．（2）解：如图，连接AO，交DE 于点M，延长AO 交BC 于点N，连接OE、DG．设⊙O 的半径为r．∵四边形DFGE 是矩形，[来源:学科网]∴∠DFG＝90°．∴DG 是⊙O 的直径．∵⊙O 与AB、AC 分别相切于点D、E，∴OD⊥AB，OE⊥AC．又OD＝OE，∴AN 平分∠BAC．又AB＝AC，∴AN⊥BC，BN＝12BC＝6．在Rt△ABN 中，AN＝＝8．∵OD⊥AB，AN⊥BC，∴∠ADO＝∠ANB＝90°．又∠OAD＝∠BAN，∴△AOD∽△ABN．．∵OD⊥AB，∴∠GDB＝∠ANB＝90°．又∠B＝∠B，∴△GBD∽△ABN．∴四边形DFGE 是矩形时⊙O 的半径为60 17·8、【解答】证明：（1）∵过⊙O上的两点A、B分别作切线，∴∠CAO=∠DBO=90°，在△ACO和△BDO中∵，∴△ACO≌△BDO（ASA）；（2）∵△ACO≌△BDO，∴CO=DO，∵OM⊥CD，∴MC=DM，EM=MF，∴CE=DF．9、【解答】（1）证明：连结OD，如图，∵四边形AOCD是平行四边形，而OA=OC，∴四边形AOCD是菱形，∴△OAD和△OCD都是等边三角形，∴∠AOD=∠COD=60°，∴∠FOB=60°，∵EF为切线，∴OD⊥EF，∴∠FDO=90°，在△FDO和△FBO中，∴△FDO≌△FBO，∴∠ODF=∠OBF=90°，∴OB⊥BF，∴BF是⊙O的切线；（2）解：在Rt△OBF中，∵∠FOB=60°，而tan∠FOB=，∴BF=1×tan60°=．∵∠E=30°，∴EF=2BF=2．10、【解答】（1）证明：∵AE=AB，∴△ABE是等腰三角形，∴∠ABE=（180°﹣∠BAC=）=90°﹣∠BAC，∵∠BAC=2∠CBE，∴∠CBE=∠BAC，∴∠ABC=∠ABE+∠CBE=（90°﹣∠BAC）+∠BAC=90°，即AB⊥BC，∴BC是⊙O的切线；（2）解：连接BD，∵AB是⊙O的直径，∴∠ADB=90°，∵∠ABC=90°，∴∠ADB=∠ABC，∵∠A=∠A，∴△ABD∽△ACB，∴=，∵在Rt△ABC中，AB=8，BC=6，∴AC==10，∴，解得：AD=6.4，∴DE=AE﹣AD=8﹣6.4=1.6．11、【解答】（1）证明：连接OD，∵BD为∠ABC平分线，∴∠1=∠2，∵OB=OD，∴∠1=∠3，∴∠2=∠3，∴OD∥BC，∵∠C=90°，∴∠ODA=90°，则AC为圆O的切线；（2）解：过O作OG⊥BC，∴四边形ODCG为矩形，∴GC=OD=OB=10，OG=CD=8，在Rt△OBG中，利用勾股定理得：BG=6，∴BC=BG+GC=6+10=16，∴△AOD∽△ABC，∴=，即=，解得：OA=，∴AB=+10=，连接EF，∵BF为圆的直径，∴∠BEF=90°，∴∠BEF=∠C=90°，∴EF∥AC，∴=，即=，解得：BE=12．12、【解答】解；（1）连接OD，∴∠AOB=90°，∵CD∥OB，∴∠OCD=90°，在RT△OCD中，∵C是AO中点，CD=，∴OD=2CO，设OC=x，∴x2+（）2=（2x）2，∴x=1，∴OD=2，[来源:Z|xx|]∴⊙O的半径为2．（2）∵sin∠CDO==，∴∠CDO=30°，∵FD∥OB，∴∠DOB=∠ODC=30°，∴S圆=S△CDO+S扇形OBD﹣S扇形OCE=×+﹣=+．13、【解答】解：（1）AB是⊙O切线．理由：连接DE、CF．∵CD是直径，∴∠DEC=∠DFC=90°，∵∠ACB=90°，∴∠DEC+∠ACE=180°，∴DE∥AC，∴∠DEA=∠EAC=∠DCF，∵∠DFC=90°，∴∠FCD+∠CDF=90°，∵∠ADF=∠EAC=∠DCF，∴∠ADF+∠CDF=90°，∴∠ADC=90°，∴CD⊥AD，∴AB是⊙O切线．（2）∵∠CPF=∠CPA，PCF=∠PA C，∴△PCF∽△PAC，∴=，∴PC2=PF•PA，设PF=a．则PC=2a，∴4a2=a（a+5），∴a=，∴PC=2a=．14、【解答】解：（1）∵∠ACB=∠DCO=90°，∴∠ACB﹣∠ACO=∠DCO﹣∠ACO，即∠ACD=∠OCB，又∵点O是AB的中点，∴OC=OB，∴∠OCB=∠B，∴∠ACD=∠B，（2）（i）∵B C2=AB•BE，∴=，∵∠B=∠B，∴△ABC∽△CBE，∴∠ACB=∠CEB=90°，∵∠ACD=∠B，∴tan∠ACD=tan∠B=，设BE=4x，CE=3x，由勾股定理可知：BE2+CE2=BC2，∴（4x）2+（3x）2=100，∴解得x=2，∴CE=6；（ii）过点A作AF⊥CD于点F，∵∠CEB=90°，∴∠B+∠ECB=90°，∵∠ACE+∠ECB=90°，∴∠B=∠ACE，∵∠ACD=∠B，∴∠ACD=∠ACE，∴CA平分∠DCE，∵AF⊥CE，AE⊥CE，∴AF=AE，∴直线CD与⊙A相切．15、【解答】解：（1）如图，连接OM，∵直线CD切⊙O于点M，∴∠OMD=90°，∴∠BME+∠OMB=90°，∵AB为⊙O的直径，∴∠AMB=90°．∴∠AMO+∠OMB=90°，∴∠BME=∠AMO，∵OA=OM，∴∠MAB=∠AMO，∴∠BME=∠MAB；（2）由（1）有，∠BME=∠MAB，∵BE⊥CD，∴∠BEM=∠AMB=90°，∴△BME∽△BAM，∴，[来源:学科网]∴BM2=BE•AB；（3）由（1）有，∠BME=∠MAB，∵sin∠BAM=，∴sin∠BME=，在Rt△BEM中，BE=，∴sin∠BME==，∴BM=6，在Rt△ABM中，sin∠BAM=，∴sin∠BAM==，∴AB=BM=10，根据勾股定理得，AM=8．16、【解答】（1）解：连接OE，设圆O半径为人，在Rt△ABC中，BC=13，AC=5，根据勾股定理得：AB==12，∵BC与圆O相切，∴OE⊥BC，∴∠OEB=∠BAC=90°，∵∠B=∠B，∴△BOE∽△BCA，∴=，即=，解得：r=；（2）∵=，∠F=2∠B，∴∠AOE=2∠F=4∠B，∵∠AOE=∠OEB+∠B，∴∠B=30°，∠F=60°，∵EF⊥AD，∴∠EMB=∠CAB=90°，∴∠MEB=∠F=60°，CA∥EF，∴CB∥AF，∴四边形ACEF为平行四边形，∵∠CAB=90°，OA为半径，∴CA为圆O的切线，∵BC为圆O的切线，∴CA=CE，∴平行四边形ACEF为菱形．[来源:学|科|网]17、【解答】解：（1）连接OC，∵OA=OC，∴∠OAC=∠OCA，∵AC平分∠BAE，∴∠OAC=∠CAE，∴∠OCA=∠CAE，∴OC∥AE，∴∠OCD=∠E，∵AE⊥DE，∴∠E=90°，∴∠OCD=90°，∴OC⊥CD，∵点C在圆O上，OC为圆O的半径，∴CD是圆O的切线；（2）在Rt△AED中，∵∠D=30°，AE=6，∴AD=2AE=12，在Rt△OCD中，∵∠D=30°，∴DO=2OC=DB+OB=DB+OC，∴DB=OB=OC=AD=4，DO=8，∴CD===4，∴S△OCD===8，∵∠D=30°，∠OCD=90°，∴∠DOC=60°，∴S扇形OBC=×π×OC2=，∵S阴影=S△COD﹣S扇形OBC∴S阴影=8﹣，∴阴影部分的面积为8﹣．18、【解答】解：（1）如图，连接OD，∵⊙O与BC相切于点D，∴OD⊥BC，∵∠C=90°，∴OD∥AC，∴∠CAD=∠ODA，∵OA=OD，∴∠OAD=∠ODA，∴∠CAD=∠BAD，∴AD平分∠CAB．（2）①DF=DH，理由如下：∵FH平分∠AFE，∴∠AFH=∠EFH，又∠DFG=∠EAD=∠HAF，∴∠DFG=∠EAD=∠HAF，∴∠DFG+∠GFH=∠HAF+∠HFA，即∠DFH=∠DHF，∴DF=DH．②设HG=x，则DH=DF=1+x，∵OH⊥AD，∴AD=2DH=2（1+x），∵∠DFG=∠DAF，∠FDG=∠FDG，∴△DFG∽△DAF，∴，∴，∴x=1，∵DF=2，AD=4，∵AF为直径，∴∠ADF=90°，∴AF=∴⊙O的半径为．。
中考数学压轴题专项练习：圆的证明与计算题及答案
题库:圆的证明与计算题1.如图，AB是⊙O的直径，点D是»AE上的一点，且∠BDE＝∠CBE，BD与AE 交于点F.(1)求证：BC是⊙O的切线；(2)若BD平分∠ABE，延长ED、BA交于点P，若P A＝AO，DE＝2，求PD的长．第1题图(1)证明：∵AB是⊙O的直径，∴∠AEB＝90°，∴∠EAB＋∠EBA＝90°，∵∠BDE＝∠EAB，∠BDE＝∠CBE，∴∠EAB＝∠CBE，∴∠ABE＋∠CBE＝90°，∴CB⊥AB，∵AB是⊙O的直径，∴BC是⊙O的切线；(2)解：∵BD平分∠ABE，∴∠ABD＝∠DBE，如解图，连接DO，第1题解图∵OD＝OB，∴∠ODB＝∠OBD，∵∠EBD＝∠OBD，∴∠EBD＝∠ODB，∴OD∥BE，∴PDPE＝POPB，∵P A＝AO，∴P A＝AO＝OB，∴POPB＝23，∴PDPE＝23，∴PDPD＋DE＝23，∵DE＝2，∴PD＝4.2.如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径的⊙O与边BC，AC分别交于D，E两点，过点D作DF⊥AC，垂足为点F.(1)求证：DF是⊙O的切线；(2)若AE＝4，cos A＝25，求DF的长．第2题图（1）证明：如解图，连接OD，第2题解图∵OB＝OD，∴∠ODB＝∠B，又∵AB＝AC，∴∠C＝∠B，∴∠ODB＝∠C，∴OD∥AC，∵DF⊥AC，∴∠DFC＝90°，∴∠ODF＝∠DFC＝90°，∵OD是⊙O的半径，G∴DF 是⊙O 的切线； (2)解：如解图，过点O 作OG ⊥AC ，垂足为G ，∴AG ＝12AE ＝2.∵cos A ＝AG OA ＝2OA ＝25，∴OA ＝5，∴OG ＝OA 2－AG 2＝21，∵∠ODF ＝∠DFG ＝∠OGF ＝90°，∴四边形OGFD 为矩形，∴DF ＝OG ＝21.3如图，在⊙O 中，直径CD ⊥弦AB 于点E ，AM ⊥BC 于点M ，交CD 于点N ，连接AD .(1)求证：AD ＝AN ；(2)若AB ＝42，ON ＝1，求⊙O 的半径．第3题图(1)证明：∵∠BAD 与∠BCD 是同弧所对的圆周角，∴∠BAD ＝∠BCD ，∵AE ⊥CD ，AM ⊥BC ，∴∠AEN ＝∠AMC ＝90°，∵∠ANE ＝∠CNM ，∴∠BAM ＝∠BCD ，∴∠BAM ＝∠BAD ，在△ANE 与△ADE 中，⎩⎪⎨⎪⎧∠BAM ＝∠BAD AE ＝AE∠AEN ＝∠AED， ∴△ANE ≌△ADE (ASA)，∴AN ＝AD ； (2)解：∵AB＝42，AE ⊥CD ,∴AE ＝12AB ＝22，又∵ON ＝1，∴设NE ＝x ，则OE ＝x －1，NE ＝ED ＝x ，OD ＝OE ＋ED ＝2x －1，如解图，连接AO ，则AO ＝OD ＝2x －1，第3题解图 ∵△AOE 是直角三角形，AE ＝22，OE ＝x －1，AO ＝2x －1，∴(22)2＋(x－1)2＝(2x－1)2，解得x1＝2，x2＝－43(舍)，∴AO＝2x－1＝3，即⊙O的半径为3.4.如图，在△ABC中，∠C＝90°，D是BC边上一点，以DB为直径的⊙O经过AB的中点E，交AD的延长线于点F，连接EF.(1)求证：∠1＝∠F；(2)若sin B＝55，EF＝25，求CD的长．第4题图（1）证明：如解图，连接DE.第4题解图∵BD是⊙O的直径，∴∠DEB＝90°.∵E是AB的中点，∴DA＝DB，∴∠1＝∠B. ∵∠B＝∠F，∴∠1＝∠F；(2)解：∵∠1＝∠F，∴AE＝EF＝25，∴AB＝2AE＝4 5.在Rt△ABC中，AC＝AB·sin B＝4，∴BC＝AB2－AC2＝8.设CD＝x，则AD＝BD＝8－x.在Rt△ACD中，由勾股定理得AC2＋CD2＝AD2，即42＋x2＝(8－x)2，解得x＝3，∴CD＝3.5.如图，直线DP和⊙O相切于点C，交直径AE的延长线于点P，过点C作AE 的垂线，交AE于点F，交⊙O于点B，作Y ABCD，连接BE，DO，CO.(1)求证：DA=DC；(2)求∠P及∠AEB的度数.第5题图（1）证明：∵四边形ABCD 是平行四边形，∴AD ∥BC ，∵CB ⊥AE ，∴AD ⊥AE ，∴∠DAO ＝90°，又∵直线DP 和⊙O 相切于点C ，∴DC ⊥OC ，∴∠DCO ＝90°，∴在Rt △DAO 和Rt △DCO 中，⎩⎨⎧DO ＝DO AO ＝CO， ∴Rt △DAO ≌Rt △DCO (HL)，∴DA ＝DC ；(2)解：∵CB ⊥AE ，AE 是⊙O 的直径，∴CF ＝FB ＝12BC ，又∵四边形ABCD 是平行四边形，∴AD ＝BC ，∴CF ＝12AD ，又∵CF ∥DA ，∴△PCF ∽△PDA ，∴PC PD ＝CF AD ＝12，即PC ＝12PD ，DC ＝12PD .由(1)知DA ＝DC ，∴DA＝12PD ，∴在Rt △DAP 中，∠P ＝30°.∵DP ∥AB ，∴∠F AB ＝∠P ＝30°，又∵∠ABE ＝90°，∴∠AEB ＝90°－30°＝60°.6.如图，在△ABC 中，AB ＝AC ，以AB 为直径的⊙O 与BC 交于点D ，过点D 作⊙O 的切线交AC 于点E .(1)求证：∠ABD ＝∠ADE ；(2)若⊙O 的半径为256，AD ＝203，求CE 的长．第6题图（1）证明：如解图，连接OD .第6题解图∵DE 为⊙O 的切线，∴OD ⊥DE ，∴∠ADO ＋∠ADE ＝90°.∵AB 为⊙O 的直径，∴∠ADB ＝90°，∴∠ADO ＋∠ODB ＝90°.∴∠ADE ＝∠ODB ，∵OB ＝OD ，∴∠OBD ＝∠ODB ，∴∠ABD ＝∠ADE ;(2)解：∵AB ＝AC ＝2×256＝253，∠ADB ＝∠ADC ＝90°，∴∠ABC ＝∠C ，BD ＝CD .∵O 为AB 的中点，∴OD 为△ABC 的中位线，∴OD ∥AC ，∵OD ⊥DE ，∴AC ⊥DE ，在Rt △ACD 中，CD ＝AC 2－AD 2＝（253）2－（203）2＝5， ∵∠C ＝∠C ，∠DEC ＝∠ADC ＝90°， ∴△DEC ∽△ADC ，∴CEDC＝DCAC，即CE5＝5253，∴CE＝3.7.如图，在△ABC中，∠ACB＝90°，D是边AB上的一点，且∠A＝2∠DCB，点E是BC上的一点，以EC为直径的⊙O经过点D.(1)求证：AB是⊙O的切线；(2)若CD的弦心距为1，BE＝EO，求BD的长．第7题图(1)证明：如解图①，连接OD，第7题解图①则∠DOB＝2∠DCB，又∵∠A＝2∠DCB，∴∠A＝∠DOB，又∵∠A＋∠B＝90°，∴∠DOB＋∠B＝90°，∴∠BDO＝90°，即OD ⊥AB ，又∵OD 是⊙O 的半径， ∴AB 是⊙O 的切线．（2）解：如解图②，过点O 作OM ⊥CD 于点M ，连接DE ，第7题解图②∵OD ＝OE ＝BE ＝12BO ，∠BDO ＝90°， ∴∠B ＝30°， ∴∠DOB ＝60°， ∴∠DCB ＝30°， ∴OC ＝2OM ＝2， ∴OD ＝2，∴BD ＝OD tan60°＝2 3.8.如图，PB 为⊙O 的切线，B 为切点，过B 作OP 的垂线BA ，垂足为C ，交⊙O 于点A ，连接P A ，AO ，并延长AO 交⊙O 于点E ，与PB 的延长线交于点D . (1)求证：P A 是⊙O 的切线；(2)若cos ∠CAO ＝45，且OC ＝6，求PB 的长．第8题图1）证明：如解图，连接OB，（∵OA＝OB，∴∠OAB＝∠OBA，∵OP⊥AB，∴AC＝BC，∴OP是AB的垂直平分线，∴P A＝PB，∴∠P AB＝∠PBA，∴∠P AO＝∠PBO.∵PB为⊙O的切线，∴∠OBP＝90°，∴∠P AO＝90°，∵OA 为⊙O 的半径， ∴P A 是⊙O 的切线； (2)解：∵cos ∠CAO ＝45，∴设AC ＝4k ，AO ＝5k ，由勾股定理可知OC ＝3k ， ∴sin ∠CAO ＝35，tan ∠COA ＝43， ∴CO OA ＝35，即6OA ＝35，解得OA ＝10， ∵tan ∠POA ＝tan ∠COA ＝AP AO ＝43， ∴AP10＝43，解得AP ＝403， ∵P A ＝PB ， ∴PB ＝P A ＝403.9.如图，在△ABC 中，以BC 为直径的⊙O 交AB 于点D ，∠ACD ＝∠ABC . (1)求证：CA 是⊙O 的切线；(2)若点E 是BC 上一点，已知BE ＝6，tan ∠ABC ＝23，tan ∠AEC ＝53，求⊙O 的直径．第9题图(1)证明：∵BC 是⊙O 的直径， ∴∠BDC ＝90°， ∴∠ABC ＋∠DCB ＝90°， ∵∠ACD ＝∠ABC ， ∴∠ACD ＋∠DCB ＝90°， ∴∠ACB ＝90°， 即BC ⊥CA ，又∵BC 是⊙O 的直径， ∴CA 是⊙O 的切线；(2)解：在Rt △AEC 中，tan ∠AEC ＝53， ∴AC EC ＝53，EC ＝35AC .在Rt △ABC 中，tan ∠ABC ＝23， ∴AC BC ＝23，BC ＝32AC . ∵BC －EC ＝BE ＝6，∴32AC －35AC ＝6，解得AC ＝203， ∴BC ＝32×203＝10， 即⊙O 的直径为10.10.如图，在△ABC 中，AB ＝AC ，以AB 为直径的⊙O 交BC 于点D ，过点D 作⊙O 的切线DE 交AC 于点E ，交AB 延长线于点F .(1)求证：DE⊥AC；(2)若AB＝10，AE＝8，求BF的长．第10题图（1）证明：如解图,连接OD，AD，第10题解图∵DE与⊙O相切于点D，∴OD⊥DE.∵AB是⊙O的直径，∴∠ADB=90°，∵AB=AC，∴D为BC中点，又∵O为AB中点，∴OD∥AC，∴DE⊥AC；(2)解：∵AB=10，∴OB=OD=5.由(1)知OD∥AC，∴△ODF∽△AEF，∴ABBFOBBFAFOFAEOD++==，设BF=x,则有10585++=xx解得x=310，∴BF=310.11.如图，已知AB为⊙O的直径，F为⊙O上一点，AC平分∠BAF且交⊙O于点C，过点C作CD⊥AF于点D，延长AB、DC交于点E，连接BC、CF.(1)求证：CD是⊙O的切线；(2)若AD＝6，DE＝8，求BE的长；(3)求证：AF＋2DF＝AB.第11题图（1）证明：如解图，连接OC.第11题解图∵AC 平分∠BAD ,∴∠OAC =∠CAD ， 又∠OAC =∠OCA ,∴∠OCA =∠CAD ， ∴CO ∥AD . 又CD ⊥AD ， ∴CD ⊥OC ，又∵OC 是⊙O 的半径， ∴CD 是⊙O 的切线；（2）解：在Rt △ADE 中，∵AD =6，DE =8， 根据勾股定理得：AE =10， ∵CO ∥AD ， ∴△EOC ∽△EAD , ∴ADOCEA EO =. 设⊙O 的半径为r ，∴OE =10-r .∴61010rr -=， ∴r =415，∴BE =10-2r =25；（3）证明：如解图，过点C 作CG ⊥AB 于点G . ∵∠OAC =∠CAD ，AD ⊥CD ， ∴CG =CD ，在Rt △AGC 和Rt △ADC 中， ∵CG =CD ，AC =AC ，∴Rt△AGC≌Rt△ADC（HL），∴AG=AD.又∵∠BAC=∠CAD，∴BC=CF，在Rt△CGB和Rt△CDF中，∵BC=FC，CG=CD，∴Rt△CGB≌Rt△CDF（HL），∴GB=DF.∵AG+GB=AB，∴AD+DF=AB，即AF+2DF=AB.12.如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，以BC为直径的⊙O交AB于点D，E是AC的中点，OE交CD于点F.(1)若∠BCD＝36°，BC＝10，求BD︵的长；(2)判断直线DE与⊙O的位置关系，并说明理由；(3)求证：2CE2＝AB·EF.第12题图（1）解：如解图，连接OD，第12题解图∵∠BCD ＝36°，∴∠BOD ＝2∠BCD ＝2×36°＝72°， ∵BC 是⊙O 的直径，BC ＝10， ∴OB ＝5， ∴l BD ︵＝72π×5180＝2π；(2)解：DE 是⊙O 的切线；理由如下： ∵BC 是⊙O 的直径，∴∠ADC ＝180°－∠BDC ＝90°， 又∵点E 是线段AC 中点， ∴DE ＝12AC ＝EC ， 在△DOE 与△COE 中， ⎩⎪⎨⎪⎧OD ＝OC OE ＝OE DE ＝CE， ∴△DOE ≌△COE (SSS)． ∵∠ACB ＝90°，∴∠ODE ＝∠OCE ＝90°， ∵OD 是⊙O 的半径， ∴DE 是⊙O 的切线；(3)证明：由(2)知，△DOE ≌△COE ， ∴OE 是线段CD 的垂直平分线，∴点F 是线段CD 中点，∵点E 是线段AC 中点，则EF ＝12AD ，∵∠BAC ＝∠CAD ，∠ADC ＝∠ACB ，∴△ACD ∽△ABC ，则AC AB ＝AD AC ，即AC 2＝AB ·AD ，而AC ＝2CE ，AD ＝2EF ，∴(2CE )2＝AB ·2EF ，即4CE 2＝AB ·2EF ，∴2CE 2＝AB ·EF .13.如图，PB 为⊙O 的切线，B 为切点，直线PO 交⊙O 于点E 、F ，过点B 作PO 的垂线BA ，垂足为点D ，交⊙O 于点A ，延长AO 与⊙O 交于点C ，连接BC ，AF .(1)求证：直线P A 为⊙O 的切线；(2)求证：EF 2＝4OD ·OP ；(3)若BC ＝6，tan F ＝12，求AC 的长.第13题图（1）证明：如解图，连接OB ，第13题解图∵PB 是⊙O 的切线，∴∠PBO ＝90°，∵OA ＝OB ，BA ⊥PO 于点D ，∴AD ＝BD ，∴点D 为AB 的中点，即OP 垂直平分AB ，∴∠APO ＝∠BPO ，∵∠ADP ＝∠BDP ＝90°，∴△APD ≌△BPD ，∴AP ＝BP ，在△P AO 和△PBO 中，⎩⎪⎨⎪⎧P A ＝PB ∠APO ＝∠BPO OP ＝OP，∴△P AO ≌△PBO （SAS ），∴∠P AO ＝∠PBO ＝90°，∵OA 为⊙O 的半径，∴直线P A 为⊙O 的切线；(2)证明：∵∠P AO ＝∠PDA ＝90°，∴∠OAD ＋∠AOD ＝90°，∠OP A ＋∠AOP ＝90°，∴∠OAD ＝∠OP A ，∴△OAD ∽△OP A ，∴OA OP ＝OD OA ，即OA 2＝OD ·OP ，又∵EF ＝2OA ，∴EF 2＝4OD ·OP ；(3)解：∵OA ＝OC ，AD ＝BD ，BC ＝6，∴OD ＝12BC ＝3，设AD ＝x ，∴tan F ＝AD DF ＝x DF ＝12，∴DF ＝2x ，∴OA ＝OF ＝2x －3，在Rt △AOD 中，由勾股定理得(2x －3)2＝x 2＋32，解得x 1＝4或x 2＝0(不合题意，舍去)，∴OA ＝2x －3＝5，∵AC 为⊙O 的直径，∴AC ＝2OA ＝10.14.如图，AB 是⊙O 的直径，点C 是⊙O 上一点，AD 和过点C 的切线互相垂直，垂足为D ，直线DC 与AB 的延长线相交于点P ，弦CE 平分∠ACB ，交直径AB 于点F ，连接BE .(1)求证：AC 平分∠DAB ；(2)求证：PC =PF ；(3)若tan ∠PCB ＝34，BE ＝52，求PF 的长．第14题图（1）证明：如解图，连接OC ，第14题解图 ∵OA ＝OC ，∴∠OAC ＝∠OCA ，∵PC 是⊙O 的切线，且AD ⊥CD ，∴∠OCP ＝∠D ＝90°，∴OC ∥AD ，∴∠CAD ＝∠OCA ＝∠OAC ，即AC 平分∠DAB ；(2)证明：∵AB 是⊙O 的直径，∴∠ACB ＝90°，∴∠PCB＋∠ACD＝90°，又∵∠CAD＋∠ACD＝90°，∴∠CAB＝∠CAD＝∠PCB.∵CE平分∠ACB，∴∠ACE＝∠BCE，∵∠PFC＝∠CAB＋∠ACE，∠PCF＝∠PCB＋∠BCE，∴∠PFC＝∠PCF，∴PC＝PF；(3)解：如解图，连接AE，∵∠ACE＝∠BCE，∴AE︵＝BE︵，∴AE＝BE，又∵AB是直径，∴∠AEB＝90°，AB＝2BE＝10，∴OB＝OC＝5，∵∠PCB＝∠P AC，∠P＝∠P，∴△PCB∽△P AC，∴PBPC＝BCCA，∵tan∠PCB＝tan∠CAB＝34，∴PBPC＝BCCA＝34，设PB＝3x，则PC＝4x，在Rt△POC中，根据勾股定理得，(3x ＋5)2＝(4x )2＋52，解得x 1＝0，x 2＝307. ∵x ＞0，∴x ＝307，∴PF ＝PC ＝1207.15.如图，AB 是⊙O 的直径，C 、G 是⊙O 上两点，且点C 是劣弧»AG 的中点，过点C 的直线CD ⊥BG 的延长线于点D ，交BA 的延长线于点E ，连接BC ，交OD 于点F .(1)求证：CD 是⊙O 的切线；(2)若ED ＝3DB ，求证：3OF ＝2DF ；(3)在(2)的条件下，连接AD ，若CD ＝3，求AD 的长．第15题图(1)证明：如解图①，连接OC 、AC 、CG ，∵AC ︵＝CG ︵，∴AC ＝CG ，∴∠ABC ＝∠CBG ，∵OC ＝OB ，∴∠OCB ＝∠OBC ，∴∠OCB ＝∠CBG ，∴OC ∥BG ，∵CD ⊥BG ，∴OC ⊥CD ，∵OC 是⊙O 的半径，∴CD 是⊙O 的切线；第15题解图○1(2)证明：∵O C ∥BD ，∠CFO ＝∠DFB ，∴∠OCB ＝∠CBD ，∠EOC ＝∠EBD ，∴△OCF ∽△DBF ，△EOC ∽△EBD ，∴OC BD ＝OF DF ，OC BD ＝OE BE ，∴OF DF ＝OE BE ，∵ED ＝3DB ，∠EDB ＝90°，∴∠E ＝30°，∴OC ＝12OE ，∵OA ＝OC ，∴AE ＝OA ＝OC ＝OB ，∴OF DF ＝OE BE ＝2OA 3OA ＝23，即3OF ＝2DF ； (3)解：如解图②，过A 作AH ⊥DE ，交DE于点H ，∵∠E ＝30°，∴∠EBD ＝60°，∵∠ABC ＝∠CBD ，∴∠CBD ＝12∠EBD ＝30°，∵CD ＝3，∴BD ＝CD tan30°＝33，∴BE ＝33sin30°＝63，DE ＝3BD ＝9，∵AE ＝13BE ，AH ∥BD ，∴AH ＝13BD ＝3，DH ＝23DE ＝6，∴AD ＝（3）2＋62＝39.第15题解图○216.如图，在Rt △ABC 中，∠ACB ＝90°，AO 是△ABC 的角平分线.以O 为圆心，OC 长为半径作⊙O ，连接AO 交⊙O 于点E ，延长AO 交⊙O 于点D.(1)求证：AB 是⊙O 的切线；(2)若tan D＝12，求AEAC的值；(3)设⊙O的半径为3，求AB的长．第16题图(1)证明：如解图，过O作OF⊥AB交AB于F，∵∠ACB＝90°，∴AC⊥BC，∵AO是△ABC的角平分线，OF⊥AB，∴CO＝FO，∴FO为⊙O的半径，∴AB是⊙O的切线；第16题解图(2)解：如解图，连接CE，∵ED是⊙O的直径，∴∠ECD＝90°，∴∠ECO＋∠OCD＝90°，∵∠ACB ＝90°，∴∠ACE ＋∠ECO ＝90°，∴∠ACE ＝∠OCD ，∵OC ＝OD ，∴∠OCD ＝∠ODC ，∴∠ACE ＝∠ODC ，∵∠CAE ＝∠CAE ，∴△ACE ∽△ADC ，∴AE AC ＝CE DC ，∵tan D ＝CE CD ＝12，∴AE AC ＝12；(3)解：由(2)知AE AC ＝12，设AE ＝c ，则AC =2c ，在Rt △ACO 中，∴(2c )2＋32＝(c ＋3)2，解得c ＝2或c =0（舍去），∴AF ＝AC ＝2c ＝4，∵在△BFO 和△BCA 中，∠B ＝∠B ，∠BFO ＝∠BCA ＝90°， ∴△BFO ∽△BCA ，∴BF BC ＝FO CA ＝BO AB ，设BF＝x，BO＝y，∴x3＋y＝34＝y4＋x，解得x＝727，y＝757，∴AB＝AF＋BF＝4＋727＝1007.17.如图，⊙O是△ABC的外接圆，O点在BC边上，∠BAC的平分线交⊙O于点D，连接BD，CD.过点D作BC的平行线，与AB的延长线相交于点P.(1)求证：PD是⊙O的切线；(2)求证：△PBD∽△DCA；(3)当AB＝6，AC＝8时，求线段PB的长．第17题图(1)证明：∵圆心O在BC上，∴BC是⊙O的直径，∴∠BAC＝90°.如解图，连接OD.第17题解图∵AD平分∠BAC，∴∠BAC＝2∠DAC.∵∠DOC＝2∠DAC，∴∠DOC＝∠BAC＝90°.即OD⊥BC.∵PD∥BC，∴OD⊥PD.又OD是⊙O的半径，∴PD是⊙O的切线；(2)证明：∵PD∥BC，∴∠P＝∠ABC.又∠ABC＝∠ADC，∴∠P＝∠ADC.∵∠PBD＋∠ABD＝180°，∠ACD＋∠ABD＝180°，∴∠PBD＝∠ACD.∴△PBD∽△DCA；(3)解：∵△ABC是直角三角形，∴BC2＝AB2＋AC2＝62＋82＝100.∴BC＝10.∵OD垂直平分BC，∴DB＝DC.∵BC是⊙O的直径，∴∠BDC＝90°.在等腰直角三角形BDC中．DC＝DB＝5 2.∵△PBD∽△DCA，∴PBDC＝BDCA，即PB＝DC·BDCA＝52×528＝254.18.如图，AB是⊙O的直径，点P在AB的延长线上，弦CE交AB于点D，连接OE，AC，且∠P＝∠E，∠POE＝2∠CAB.(1)求证：CE⊥AB；(2)求证：PC是⊙O的切线；(3)若BD＝2OD，且PB＝9，求tan P的值．第18题图（1）证明：如解图，连接OC，第18题解图∴∠COB ＝2∠CAB ， 又∵∠POE ＝2∠CAB ， ∴∠COD ＝∠EOD ， 又∵OC ＝OE ， ∴CE ⊥AB ;(2)证明：∵CE ⊥AB ，∠P ＝∠E ， ∴∠P ＋∠PCD ＝∠E ＋∠PCD ＝90°， 又∠OCD ＝∠E ，∴∠OCD ＋∠PCD ＝∠PCO ＝90°， ∵OC 是⊙O 的半径， ∴PC 是⊙O 的切线；(3)解：设⊙O 的半径为r ，OD ＝x ，则BD ＝2x ，r ＝3x ， ∵CD ⊥OP ，OC ⊥PC ， ∴Rt △OCD ∽Rt △OPC ，∴OC 2＝OD ·OP ，即(3x )2＝x (3x ＋9)， 解得x ＝32或x =0（舍去）， ∴⊙O 的半径r 为92，同理可得PC 2＝PD ·PO ＝(PB ＋BD ) ·(PB ＋OB )＝162， ∴PC ＝92，在Rt △OCP 中，tan P ＝OC PC ＝24.19.如图，AC 是⊙O 的直径，弦BE ⊥AC 于H ，F 为⊙O 上的一点，过点F 的直线与AC 的延长线交于点D ，与BE 的延长线交于点M ，连接AF 交BM 于G ，且MF ＝MG .(1)求证：MD 为⊙O 的切线；(2)求证：当MD ∥AB 时，FG 2＝MF ·EG ；(3)在(2)的条件下，若cos M＝45，FD ＝6，求AG 的长．第19题图(1)证明：∵MF ＝MG ， ∴∠MFG ＝∠MGF ＝∠AGB ， 如解图，连接FO ， ∵OF ＝AO ， ∴∠OF A =∠OAF ， ∵BE ⊥AC ，∴∠AGH +∠OAF =∠MFG +∠OF A =90°， 即∠MFO ＝90°， ∵OF 为⊙O 的半径， ∴MD 为⊙O 的切线； (2) 证明：∵MD ∥AB ， ∴∠M ＝∠ABM ，如解图，连接EF，∵∠EFG＝∠ABM，∴∠M＝∠EFG，∵∠MGF＝∠FGE，∴△MGF∽△FGE，∴FGMG＝EGFG，又∵MG=MF，∴FG2＝MF·EG；第19题解图：∵∠M＝∠ABM，cos M＝45，∴设AH＝3k，AB＝5k，HB＝4k，如解图，连接OB，∵∠FOD＝∠M，FD＝6，∴FO＝8＝OB＝OA，∴OH＝8－3k，∴OH 2＋HB 2＝OB2，∴(4k)2＋(8－3k)2＝82，(3)解解得k ＝4825或k =0（舍去）， ∵MD ∥AB ， ∴∠MFG ＝∠BAF ， ∴∠BGA ＝∠BAG ， ∴AB ＝GB ＝5k ， ∴GH ＝k ， ∴AG ＝10k ， ∴AG ＝482510.20.如图①，AB 是⊙O 的直径，C 是圆上一点，∠BAC 的平分线交⊙O 于点D ，过D 作DE ⊥AC 交AC 的延长线于点E . (1)求证：DE 是⊙O 的切线; (2)若AB ＝10，AC ＝6，求BD 的长；(3)如图②，若F 是OA 的中点，FG ⊥OA 交直线DE 于点G ，若FG ＝194，tan ∠BAD ＝34，求⊙O 的半径．图① 图②第20题图（1）证明：如解图①，连接OD ，第20题解图①∵OA＝OD，∴∠OAD＝∠ODA，∵AD平分∠BAC，∴∠OAD＝∠DAE，∴∠ODA＝∠DAE，∴OD∥AE，∴∠ODE＋∠AED＝180°，∵∠AED＝90°，∴∠ODE＝90°，∴OD⊥DE，∵OD是⊙O的半径，∴DE是⊙O的切线；(2)解：如解图①，连接BC，交OD于点N，∵AB是⊙O的直径，∴∠BCA＝90°，∵OD∥AE，O是AB的中点，∴ON∥AC，且ON＝12AC，∴∠ONB ＝90°，且ON ＝3，OB =5，则BN ＝4，ND ＝2， ∴BD ＝42＋22＝25；（3）解：如解图②，设FG 与AD 交于点H ，第20题解图②根据题意，设AB ＝5x ，AD ＝4x ，则AF ＝54x ，FH ＝AF ·tan ∠BAD ＝54x ·34＝1516x ，AH ＝AFcos ∠BAD ＝54x 45＝2516x ，HD ＝AD －AH ＝4x －2516x ＝3916x ， 由（1）可知，∠HDG ＋∠ODA ＝90°， 在Rt △HF A 中，∠F AH ＋∠FHA ＝90°， ∵∠OAD ＝∠ODA ，∠FHA ＝∠DHG ， ∴∠DHG ＝∠HDG ，∴GH ＝GD ，过点G 作GM ⊥HD ，交HD 于点M ， ∴MH ＝MD ，∴HM ＝12HD ＝12×3916x ＝3932x ，∵∠F AH ＋∠AHF ＝90°，∠MHG ＋∠HGM ＝90°， ∴∠F AH ＝∠HGM ，H在Rt △HGM 中，HG ＝HMsin ∠HGM ＝3932x 35＝6532x ，∵FH ＋GH ＝194， ∴1516x ＋6532x ＝194， 解得x ＝85，∴此⊙O 的半径为52×85＝4.中考数学压轴题专项练习：圆的证明与计算题及答案。
中考数学压轴题之圆的综合(中考题型整理,突破提升)及答案
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编（难题易错题）1．在⊙O 中，点C是AB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．23【答案】（1）证明见解析；（2）AB=DI，理由见解析（3【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=I1D=2∴弧I1I2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.2．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；（22【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．3．如图，已知AB为⊙O直径，D是BC的中点，DE⊥AC交AC的延长线于E，⊙O的切线交AD的延长线于F．（1）求证：直线DE与⊙O相切；（2）已知DG⊥AB且DE=4，⊙O的半径为5，求tan∠F的值．【答案】（1）证明见解析；（2）2．【解析】试题分析：（1）连接BC、OD，由D是弧BC的中点，可知：OD⊥BC；由OB为⊙O的直径，可得：BC⊥AC，根据DE⊥AC，可证OD⊥DE，从而可证DE是⊙O的切线；（2）直接利用勾股定理得出GO的长，再利用锐角三角函数关系得出tan∠F的值．试题解析：解：（1）证明：连接OD，BC，∵D是弧BC的中点，∴OD垂直平分BC，∵AB 为⊙O的直径，∴AC⊥BC，∴OD∥AE．∵DE⊥AC，∴OD⊥DE，∵OD为⊙O的半径，∴DE 是⊙O的切线；（2）解：∵D是弧BC的中点，∴DC DB=，∴∠EAD=∠BAD，∵DE⊥AC，DG⊥AB且DE=4，∴DE=DG=4，∵DO=5，∴GO=3，∴AG=8，∴tan∠ADG=84=2，∵BF是⊙O的切线，∴∠ABF=90°，∴DG∥BF，∴tan∠F=tan∠ADG=2．点睛：此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识，正确得出AG，DG的长是解题关键．4．如图，A是以BC为直径的⊙O上一点，AD⊥BC于点D，过点B作⊙O的切线，与CA 的延长线相交于点E，G是AD的中点，连结CG并延长与BE相交于点F，延长AF与CB的延长线相交于点P．（1）求证：BF=EF：（2）求证：PA是⊙O的切线；（3）若FG=BF，且⊙O的半径长为32，求BD的长度.【答案】(1)证明见解析；(2) 证明见解析；（3）2【解析】分析：（1）利用平行线截三角形得相似三角形，得△BFC∽△DGC且△FEC∽△GAC，得到对应线段成比例，再结合已知条件可得BF=EF；（2）利用直角三角形斜边上的中线的性质和等边对等角，得到∠FAO=∠EBO，结合BE是圆的切线，得到PA⊥OA，从而得到PA是圆O的切线；（3）点F作FH⊥AD于点H，根据前两问的结论，利用三角形的相似性质即可以求出BD 的长度．详解：证明：(1)∵BC是圆O的直径，BE是圆O的切线，∴EB⊥BC.又∵AD⊥BC，∴AD∥BE.∴△BFC∽△DGC，△FEC∽△GAC，∴BFDG=CFCG，EFAG=CFCG，∴BFDG=EFAG，∵G是AD的中点，∴BF=EF；(2)连接AO，AB.∵BC是圆O的直径，∴∠BAC=90°，由(1)得：在Rt△BAE中，F是斜边BE的中点，∴AF=FB=EF，可得∠FBA=∠FAB，又∵OA=OB，∴∠ABO=∠BAO，∵BE是圆O的切线，∴∠EBO=90°，∴∠FBA+∠ABO=90°，∴∠FAB+∠BAO=90°，即∠FAO=90°，∴PA⊥OA，∴PA是圆O的切线；（3）过点F作FH⊥AD于点H，∵BD⊥AD，FH⊥AD，∴FH∥BC，由(2)，知∠FBA=∠BAF，∴BF=AF.∵BF=FG，∴AF=FG，∴△AFG是等腰三角形.∵FH⊥AD，∴AH=GH，∴DG =2HG . 即12HG DG =， ∵FH ∥BD ，BF ∥AD ，∠FBD =90°，∴四边形BDHF 是矩形，∴BD =FH ，∵FH ∥BC∴△HFG ∽△DCG ，∴12FH HG CD DG ==， 即12BD CD =， ∴23 2.153≈， ∵O 的半径长为32，∴BC =62，∴BD =13BC ＝22. 点睛：本题考查了切线的判定、勾股定理、圆周角定理、相似三角形的判定与性质.结合已知条件准确对图形进行分析并应用相应的图形性质是解题的关键.5．如图，正三角形ABC 内接于⊙O ，P 是BC 上的一点，且PB ＜PC ，PA 交BC 于E ，点F 是PC 延长线上的点，CF=PB ，AB=13，PA=4．（1）求证：△ABP ≌△ACF ；（2）求证：AC 2=PA•AE ；（3）求PB 和PC 的长．【答案】（1）证明见解析；（2）证明见解析；（3）PB=1，PC=3．【解析】试题分析：（1）先根据等边三角形的性质得到AB=AC ，再利用圆的内接四边形的性质得∠ACF=∠ABP ，于是可根据“SAS”判断△ABP ≌△ACF ；（2）先根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=60°，再根据圆周角定理得∠APC=∠ABB=60°，加上∠CAE=∠PAC ，于是可判断△ACE ∽△APC ，然后利用相似比即可得到结论；（3）先利用AC 2=PA •AE 计算出AE=134 ，则PE=AP-AE=34，再证△APF 为等边三角形，得到PF=PA=4，则有PC+PB=4，接着证明△ABP ∽△CEP ，得到PB•PC=PE•A=3，然后根据根与系数的关系，可把PB 和PC 看作方程x 2-4x+3=0的两实数解，再解此方程即可得到PB 和PC 的长．试题解析：（1）∵∠ACP+∠ABP=180°，又∠ACP+∠ACF=180°，∴∠ABP=∠ACF在ABP ∆和ACF ∆中，∵AB=AC ，∠ABP=∠ACF ， CF PB =∴ABP ∆≌ACF ∆．(2)在AEC ∆和ACP ∆中，∵∠APC=∠ABC ，而ABC ∆是等边三角形，故∠ACB=∠ABC=60º，∴∠ACE =∠APC .又∠CAE =∠PAC ，∴AEC ∆∽ACP ∆ ∴AC AE AP AC=,即2AC PA AE =⋅. 由（1）知ABP ∆≌ACF ∆，∴∠BAP=∠CAF ， CF PB =∴∠BAP+∠PAC=∠CAF+∠PAC∴∠PAF=∠BAC=60°，又∠APC ＝∠ABC ＝60°.∴APF ∆是等边三角形∴AP=PF∴4PB PC PC CF PF PA +=+===在PAB ∆与CEP ∆中，∵∠BAP=∠ECP ，又∠APB=∠EPC=60°，∴PAB ∆∽CEP ∆ ∴PB PA PE PC=,即PB PC PA PE ⋅=⋅ 由（2）2AC PA AE =⋅， ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+= ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+=∴22222243PB PC PA AC PA AB ⋅=-=-=-=因此PB 和PC 的长是方程2430x x --=的解．解这个方程，得11x =， 23x =．∵PB<PB ，∴PB=11x =，PC=23x =，∴PB 和PC 的长分别是1和3。
河南省2020年中考数学压轴题全揭秘专题07圆中证明及存在性问题(含解析)
专题07 圆中证明及存在性问题【例1】（2019·河南南阳一模）如图，已知⊙A 的半径为4，EC 是圆的直径，点B 是⊙A 的切线CB 上一个动点，连接AB 交⊙A 于点D ，弦EF ∥AB ，连接DF ，AF .（1）求证：△ABC ≌△ABF ；（2）当∠CAB =时，四边形ADFE 为菱形； （3）当AB =时，四边形ACBF 为正方形.【分析】（1）由EF ∥AB ，得∠EFA =∠FAB ，∠CAB =∠AEF ，又∠AEF =∠AFE ，得：∠BAC =∠BAF ，又AB =AB ，AC =AF ，证得△ABC ≌△ABF ；（2）连接FC ，根据ADFE 为菱形，确定出∠CAB 的度数；（3）由四边形ACBF 是正方形，得ABAC.【解析】解：（1）∵EF ∥AB ，∴∠EFA =∠FAB ，∠CAB =∠AEF ，∵AE =AF ，B E∴∠AEF=∠AFE，∴∠BAC=∠BAF，又AB=AB，AC=AF，∴△ABC≌△ABF（SAS）；（2）如图，连接FC，∵四边形ADFE是菱形，∴AE=EF=FD=AD，∵CE=2AE，∠CFE=90°，∴∠ECF=30°，∠CEF=60°，∵EF∥AB，∴∠AEF=∠CAB=60°，故答案为：60°；（3）由四边形ACBF是正方形，得ABAC.【变式1-1】（2019·开封二模）如图，在△ABD中，AB＝AD，AB是⊙O的直径，DA、DB分别交⊙O于点E、C，连接EC，OE，OC．（1）当∠BAD是锐角时，求证：△OBC≌△OEC；（2）填空：①若AB＝2，则△AOE的最大面积为；②当DA与⊙O相切时，若AB，则AC的长为．B E【答案】（1）见解析；（2）12；1.【解析】解：（1）连接AC，∵AB是⊙O的直径，∴AC⊥BD，∵AD＝AB，∴∠BAC＝∠DAC，∴BC＝EC，又∵OB=OE，OC=OC，∴△OBC≌△OEC（SSS），（2）①∵AB＝2，∴OA＝1，设△AOE的边OA上的高为x，∴S△AOE＝12OA×h＝12 h，要使S△AOE最大，需h最大，点E在⊙O上，h最大是半径，即：h最大＝1。
2020年九年级数学典型中考压轴题综合专项训练：《圆的综合》(含答案)
2020年九年级数学典型中考压轴题综合专项训练：《圆的综合》1．如图1，CD是⊙O的直径，且CD过弦AB的中点H，连接BC，过弧AD上一点E作EF∥BC，交BA的延长线于点F，连接CE，其中CE交AB于点G，且FE＝FG．（1）求证：EF是⊙O的切线；（2）如图2，连接BE，求证：BE2＝BG•BF；（3）如图3，若CD的延长线与FE的延长线交于点M，tan F＝，BC＝5，求DM 的值．2．如图，四边形ABCD内接于⊙O，AB是⊙O的直径，AC平分∠BAD，过C点作CE⊥AD 延长线于E点．（1）求证：CE是⊙O的切线；（2）若AB＝10，AC＝8，求AD的长．3．已知，如图1，AB为⊙O直径，△ACD内接于⊙O，∠D+∠ACE＝90°，点E在线段AD上，连接CE．（1）若CE⊥AD，求证：CA＝CD；（2）如图2，连接BD，若AE＝DE，求证：BD平行CE；（3）如图，在（2）的条件下，过点C作AB的垂线交AB于点K，交AD于点L，4AK ＝9BK，若OL＝，求BD的值．4．如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，以AC为直径作⊙O，点D在⊙O上，BD＝BC，DE⊥AC，垂足为点E，DE与⊙O和AB分别交于点M、F．连接BO、DO、AM．（1）证明：BD是⊙O的切线；（2）若tan∠AMD＝，AD＝2，求⊙O的半径长；（3）在（2）的条件下，求DF的长．5．如图，在Rt△ABC中，AB⊥BC，以AB为直径的圆交AC于点D，E是BC的中点，连接DE．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）设⊙O的半径为r，证明r2＝AD•OE；（3）若DE＝4，sin C＝，求AD之长．6．如图，在△ABC中，I是内心，AB＝AC，O是AB边上一点，以点O为圆心，OB为半径的⊙O经过点I．（1）求证：AI是⊙O的切线；（2）已知⊙O的半径是5．①若E是BI的中点，OE＝，则BI＝；②若BC＝16，求AI的长．7．[教材呈现]图是华师版九年级上册数学教材第103页的部分内容．已知：如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，CD是斜边AB上的中线．求证：CD＝AB．通过该问题的证明，得出了直角三角形的一条性质：直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半．请根据教材内容，结合图①，写出完整的解题过程．[结论应用]（1）如图②，在Rt△ABC中，F是AD中点，∠ACB＝90°，∠BAC＝60°，点D在BC上（点D不与B、C重合），DE⊥AB于点E，连结CE、CF、EF．当AD＝4时，S＝．△CEF（2）如图③，AD是⊙O直径，点C、E在⊙O上（点C、E位于直径AD两侧），在⊙O 上，且sin∠DAC＝，CD＝2．当四边形OCDE有一组对边平行时，直接写出AE的长．8．已知正方形ABCD内接于⊙O，点E为上一点，连接BE、CE、DE．（1）如图1，求证：∠DEC+∠BEC＝180°；（2）如图2，过点C作CF⊥CE交BE于点F，连接AF，M为AE的中点，连接DM并延长交AF于点N，求证：DN⊥AF；（3）如图3，在（2）的条件下，连接OM，若AB＝10，tan∠DCE＝，求OM的长．9．如图，AB为⊙O的直径，点C、D在⊙O上，且点C是的中点，过点C作AD的垂线EF交直线AD于点E．（1）求证：EF是⊙O的切线．（2）若∠CAB＝36°，⊙O的半径为12，求的长．10．如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径作⊙O，分别交BC于点D，交CA的延长线于点E，过点D作DH⊥AC于点H，连接DE交线段OA于点F．（1）求证：DH是⊙O的切线；（2）若EA＝EF＝2，求⊙O的半径；11．已知AB是⊙O的直径，C为⊙O上一点，∠OAC＝58°．（Ⅰ）如图①，过点C作⊙O的切线，与BA的延长线交于点P，求∠P的大小；（Ⅱ）如图②，P为AB上一点，CP延长线与⊙O交于点Q．若AQ＝CQ，求∠APC的大小．12．已知：在⊙O中，弦AC⊥弦BD，垂足为H，连接BC，过点D作DE⊥BC于点E，DE交AC于点F．（1）如图1，求证：BD平分∠ADF；（2）如图2，连接OC，若AC＝BC，求证：OC平分∠ACB；（3）如图3，在（2）的条件下，连接AB，过点D作DN∥AC交⊙O于点N，若AB＝3，DN＝9．求sin∠ADB的值．13．如图，已知AB为⊙O的直径，AD、BD是⊙O的弦，BC是⊙O的切线，切点为B，OC∥AD，BA、CD的延长线相交于点E．（1）求证：DC是⊙O的切线；（2）若AE＝1，ED＝3，求⊙O的半径．（3）在（2）中的条件下，∠ABD＝30°，将△ABD以点A为中心逆时针旋转120°，求BD扫过的图形的面积（结果用π表示）．14．如图，△AOB中，A（﹣8，0），B（0，），AC平分∠OAB，交y轴于点C，点P 是x轴上一点，⊙P经过点A、C，与x轴交于点D，过点C作CE⊥AB，垂足为E，EC 的延长线交x轴于点F．（1）求证：EF为⊙P的切线；（2）求⊙P的半径．15．已知，AB为⊙O的直径，弦BC、AF相交于点E，过点E作ED⊥AB，∠AEC＝∠BED．（1）如图1，求证：＝；（2）如图2，当∠BAF＝45°时，OC交AF于点H，作FG⊥BH于点Q，交AB于点G，连接GH，求证：∠AGH＝∠BGF；（3）如图3，在（2）的条件下，射线BG与⊙O交于点P，过点P作PK⊥BH交AB于点M，垂足为点K，点N为B的中点，MN＝，求⊙O的半径．参考答案1．解：（1）连接OE，则∠OCB＝∠OBC＝α，∵FE＝FG，∴∠FGE＝∠FEG＝β，∵H是AB的中点，∴CH⊥AB，∴∠GCH+∠CGH＝α+β＝90°，∴∠FEO＝∠FEG+∠CEO＝α+β＝90°，∴EF是⊙O的切线；（2）∵CH⊥AB，∴＝∴∠CBA＝∠CEB，∵EF∥BC，∴∠CBA＝∠F，故∠F＝∠CEB，∴∠FBE＝∠GBE，∴△FEB∽△EGB，∴BE2＝BG•BF；（3）如图2，过点F作FR⊥CE于点R，设∠CBA＝∠CEB＝∠GFE＝γ，则tanγ＝，∵EF∥BC，∴∠FEC＝∠BCG＝β，故△BCG为等腰三角形，则BG＝BC＝5，在Rt△BCH中，BC＝5，tan∠CBH＝tanγ＝，则sinγ＝，cosγ＝，CH＝BC sinγ＝5×＝3，同理HB＝4；设圆的半径为r，则OB2＝OH2+BH2，即r2＝（r﹣3）2+（4）2，解得：r＝；GH＝BG﹣BH＝5﹣4＝，tan∠GCH＝＝＝，则cos∠GCH＝，则tan∠CGH＝3＝tanβ，则cosβ＝，连接DE，则∠CED＝90°，在Rt△CDE中cos∠GCH＝＝＝，解得：CE＝，在△FEG中，cosβ＝＝＝，解得：FG＝；∵FH＝FG+GH＝，∴HM＝FH tan∠F＝×＝；∵CM＝HM+CH＝，∴MD＝CM﹣CD＝CM﹣2r＝．2．解：（1）连接OC，∵OC＝OA，∴∠OAC＝∠OCA，又∵AC平分∠BAD，∴∠CAD＝∠CAO＝∠OCA，∴OC∥AE，∵CE⊥AD，即可得OC⊥CE，∴CE是⊙O的切线；（2）∵AB是⊙O的直径，∴∠ACB＝90°，∴BC＝＝＝6，∵∠BAC＝∠DAC，∴＝，∴BC＝CD＝6，延长BC交AE的延长线于F，∵∠BAC＝∠FAC，AC＝AC，∠ACB＝∠ACF＝90°，∴△ACB≌△ACF（ASA），∴FC＝BC＝6，AF＝AB＝10，∵∠CDF＝180°﹣∠ADC，∠ABF＝180°﹣∠ADC，∴∠CDF＝∠ABF，∵∠CFD＝∠AFB，∴△CFD∽△AFB，∴＝，∴＝，∴AD＝．3．解：（1）∵CE⊥AD，∴∠D+∠ECD＝90°，∠AEC＝∠DEC＝90°，∵∠D+∠ACE＝90°，∴∠ACE＝∠DCE，在△ACE和△DCE中，，∴△ACE≌△DCE（ASA），∴CA＝CD；（2）∵AB是⊙O的直径，∴∠ADB＝90°，即∠ADC+∠BDC＝90°，∵∠ADC+∠ACE＝90°，∴∠BDC＝∠ACE，∵∠BDC＝∠BAC，∴∠BAC＝∠ACE，设AB与CE的交点为M，则MA＝MC，∴M在AC的垂直平分线上，∵弦的垂直平分线过圆心O，即弦的垂直平分线与直径的交点是圆心，∴M与点O重合，即CE过圆心O，∵AE＝DE，∴CE⊥AD，∴∠AEC＝∠ADB＝90°，∴CE∥BD；（3）∵4AK＝9BK，∴AK：BK＝9：4，设BK＝4m，则AK＝9m，∴AB＝13m，∴OA＝OB＝6.5m，∴OK＝OB﹣BK＝2.5m，∵AK⊥CL，∴∠AKC＝90°＝∠AEO，在△OAE和△OCK中，，∴△OAE≌△OCK（AAS），∴OE＝OK＝2.5m，∵OA＝OB，AE＝DE，∴BD＝2OE＝5m，∴AD＝，∵∠AKL＝∠ADB＝90°，∠LAK＝∠BAD，∴△AKL∽△ADB，∴，即，∴LK＝，∵OK2+LK2＝OL2，∴，解得，m＝0.8，∴BD＝5m＝4．4．解：（1）在△BDO和△BCO中，BD＝BC，OD＝OC，BO＝BO，故△BDO≌△BCO（SSS），∴∠BDO＝∠ABC＝90°，BD是⊙O的切线；（2）连接CD，则∠AMD＝∠ACD，AB是直径，故∠ADC＝90°，在Rt△ADC中，tan∠ACD＝tan∠AMD＝＝，∵AD＝2，∴CD＝4，故圆的半径为5；（3）在Rt△ADC中，DE⊥AC，则DE＝＝4，则AE＝2，由（1）知△BDO≌△BCO，∴∠BOC＝∠BOD＝∠DOC，∵∠DAE＝∠DOC，∴∠DAE＝∠BOC，∵ED⊥AC，∴∠AED＝∠OCB＝90°，∴△DAE∽△BOC，∴，即，解得：BC＝10，∴∠BAC＝∠ABC＝45°，∴∠FAE＝∠AFE＝45°，∴FE＝AE＝2，DF＝DE﹣EF＝2．5．（1）证明：连接OD、BD，∵AB为圆O的直径，∴∠BDA＝90°，∴∠BDC＝180°﹣90°＝90°，∵E为BC的中点，∴DE＝BC＝BE，∴∠EBD＝∠EDB，∵OD＝OB，∴∠OBD＝∠ODB，∵∠EBD+∠DBO＝90°，∴∠EDB+∠ODB＝90°，∴∠ODE＝90°，∴DE是圆O的切线．（2）证明：如图，连接BD．由（1）知，∠ODE＝∠ADB＝90°，BD⊥AC．∵E是BC的中点，O是AB的中点，∴OE是△ABC的中位线，∴OE∥AC，∴OE⊥BD．∴OE∥AC，∴∠1＝∠2．又∵∠1＝∠A，∴∠A＝∠2．即在△ADB与△ODE中，∠ADB＝∠ODE，∠A＝∠2，∴△ADB∽△ODE．∴＝，即＝．∴r2＝AD•OE；（3）∵AB为⊙O的直径，∴∠ADB＝∠BDC＝90°，∵点E为BC的中点，∴BC＝2DE＝8，∵sin C＝，∴设AB＝3x，AC＝5x，根据勾股定理得：（3x）2+82＝（5x）2，解得x＝2．则AC＝10．由切割线定理可知：82＝（10﹣AD）×10，解得，AD＝3.6．6．（1）证明：延长AI交BC于D，连接OI．∵I是△ABC的内心，∴BI平分∠ABC，AI平分∠BAC．∴∠1＝∠3．∵AB＝AC，∴AD⊥BC．又∵OB＝OI，∴∠3＝∠2．∴∠1＝∠2．∴OI∥BD．∴OI⊥AI．∴AI为⊙O的切线．（2）①解：∵E是BI的中点，∴OE⊥BI．在直角△OBE中，OB＝5，OE＝，则由勾股定理知：BE＝＝＝2．∴BI＝2BE＝．故答案是：；②解：由（1）知OI∥BC，∴△AOI～△ABD．∴，∴＝．∴．∴．∴AI＝•AD＝×＝．7．解：[教材呈现]已知：△ABC中，∠ACB＝90°，CD是中线，求证：CD＝AB．证明：作DE⊥BC于E，DF⊥AC于F，则DF∥BC，DE∥AC，∵CD是中线，∴AF＝FC，BE＝EC，∴直线DE是线段AC的垂直平分线，直线DE是线段BC的垂直平分线，∴DA＝DC，DB＝DC，∴CD＝DA＝DB＝AB；[结论应用]（1）CF、FE分别是Rt△ACD、Rt△ADE的中线，则CF＝EF＝AD＝2，设：∠CAF＝α＝∠ACF，∠FAE＝β＝∠AEF，∠CAB＝α+β＝60°，∠CFE＝∠FCA+∠FAC+∠FEA+∠FAE＝2α+2β＝120°，故△CEF为腰长为2，顶角为120°的等腰三角形，过点F作FH⊥CE，则S＝×CE×FH＝2×1＝，△CEF故答案为：；（2）设sin∠DAC＝＝sinα，CD＝2，则AD＝6，OC＝OE＝AD＝3，①当CD∥OE时，如图③（左侧图），则∠ADC＝∠DOE＝∠β，sin＝cosβ，过点D作DH⊥OE交OE于点H，OH＝OD cosβ＝3×＝1，则HE＝3﹣1＝2，同理DH＝2，DE＝＝2，AE＝＝＝2；②当OC∥DE时，如图③（右侧图），则∠COD＝∠ODE＝2α，过点O作ON⊥DE于点N，则DN＝EN，DE＝2DN＝2×OD cos2α＝2×3×＝（注：cos2α的求法见备注），AE＝＝＝；综上，AE＝2或；备注：等腰三角形ABC，AB＝AC，作AD⊥BC于点D，过点C作CE⊥AB于点E，设∠BAD＝∠CAD＝α，设sin，设BD＝CD＝a，则AB＝AC＝3a，则AD＝2a，S＝AD×BC＝AB×CE，△ABC即2a×2a＝3a×CE，则CE＝，sin2α＝＝，则cos2α＝．8．（1）证明：连接BD，OC，∵四边形ABCD为正方形，∴∠A＝90°，BC＝CD，∴BD为⊙O的直径，∵OB＝OD，∴OC⊥BD，∴∠BOC＝90°，∴∠BEC＝∠BOC＝45°，∵正方形ABED是圆O的内接四边形，∴∠A+∠DEB＝180°，∴∠DEB＝90°，∴∠DEC+∠BEC＝∠DEB+∠BEC+∠BEC＝180°；（2）证明：如图2，延长ED至G，使ED＝DG，连接AG，∵CE⊥CF，∴∠ECF＝90°，∵∠CEF＝45°，∴∠CEF＝∠CFE＝45°，∴CE＝CF，∵∠BCD＝∠ECF＝90°，∴∠BCF＝∠DCF，∵BC＝CD，∴△BFC≌△DEC（SAS），∴BF＝DE，∵DE＝DG，∴BF＝DG，∵四边形ABED为圆O的内接四边形，∴∠ABE+∠ADE＝180°，∵∠ADE+∠ADG＝180°，∴∠ABE＝∠ADG，∵AB＝AD，∴△ABF≌△ADG（SAS），∴∠BAF＝∠DAC，∵∠BAF+∠FAD＝∠BAD＝90°，∴∠DAG+∠FAD＝90°，∴∠FAG＝90°，∵M为AE的中点，∴DM为△AEG的中位线，∴DM∥AG，∴∠DNF＝∠FAG＝90°，∴DN⊥AF，（3）解：如图3，连接BD，OC，过点B作BK⊥CF交CF的延长线于点K，过点B作BT⊥AE于点T，由（1）知∠BOC＝90°，∴OB＝OC＝，由（1）知BD为⊙O的直径，在Rt△ABD中，BD＝AB＝10，∵，∴∠DBE＝∠DCE，∴tan∠DCE＝tan∠DBE＝，∴，设DE＝x，则BE＝7x，在Rt△BDE中，BD＝＝5x，∴，∴x＝2，∴DE＝2，∴BF＝2，∵∠EFC＝45°，∴∠BFK＝∠EFC＝45°，∴∠KBF＝∠BFK＝45°，∴，由（2）知∠BCF＝∠DCE，∴tan∠BCF＝tan∠DCE＝，∴，∴，∴，在Rt△ECF中，EF＝CF＝12，∴BE＝EF+BF＝14，∵∠AEB＝∠AEC﹣∠BEC＝90°﹣45°＝45°，∴∠TBE＝∠TEB，∴TB＝TE＝，∴＝，∴，∴，∵M为AE的中点，∴OM⊥AE，在Rt△OME中，OM＝＝3．9．（1）证明：连接OC，∵OA＝OC，∴∠OCA＝∠BAC，∵点C是的中点，∴∠EAC＝∠BAC，∴∠EAC＝∠OCA，∴OC∥AE，∵AE⊥EF，∴OC⊥EF，即EF是⊙O的切线；（2）连接OD，∵∠BOC＝2∠CAB＝2×36°＝72°，∵，∴∠BOD＝2∠BOC＝144°，∴的长＝＝π．10．解：（1）连接OD，∵OB＝OD，∴∠OBD＝∠ODB，∵AB＝AC，∴∠ABC＝∠ACB，∴∠ODB＝∠ACB，∴OD∥AC，∵DH⊥AC，∴DH⊥OD，∴DH是⊙O的切线；（2）设⊙O的半径为r，即OD＝OB＝r，∵EF＝EA，∴∠EFA＝∠EAF，∵OD∥EC，∴∠FOD＝∠EAF，则∠FOD＝∠EAF＝∠EFA＝∠OFD，∴DF＝OD＝r，∴DE＝DF+EF＝r+2，∴BD＝CD＝DE＝r+2，在⊙O中，∵∠BDE＝∠EAB，∴∠BFD＝∠EFA＝∠EAB＝∠BDE，∴BF＝BD，△BDF是等腰三角形，∴BF＝BD＝r+2，∴AF＝AB﹣BF＝2OB﹣BF＝2r﹣（2+r）＝r﹣2，∵∠BFD＝∠EFA，∠B＝∠E，∴△BFD∽△EFA，∴，即＝解得：r1＝1+，r2＝1﹣（舍），综上所述，⊙O的半径为1+．11．解：（I）如图①，∵OA＝OC，∠OAC＝58°，∴∠OCA＝58°∴∠COA＝180°﹣2×58°＝64°∵PC是⊙O的切线，∴∠OCP＝90°，∴∠P＝90°﹣64°＝26°；（II）∵∠AOC＝64°，∴∠Q＝∠AOC＝32°，∵AQ＝CQ，∴∠QAC＝∠QCA＝74°，∵∠OCA＝58°，∴∠PCO＝74°﹣58°＝16°，∵∠AOC＝∠QCO+∠APC，∴∠APC＝64°﹣16°＝48°．12．（1）证明：如图1，∵AC⊥BD，DE⊥BC，∴∠AHD＝∠BED＝90°，∴∠DAH+∠ADH＝90°，∠DBE+∠BDE＝90°，∵∠DAC＝∠DBC，∴∠ADH＝∠BDE，∴BD平分∠ADF．（2）证明：连接OA、OB．∵OB＝OC＝OA，AC＝BC∴△OCB≌△OCA（SSS），∴OBC＝∠OCA，∴OC平分∠ACB；（3）如图3中，连接BN，过点O作OP⊥BD于点P，过点O作OQ⊥AC于点Q．则四边形OPHQ是矩形，∵DN∥AC，∴∠BDN＝∠BHC＝90°，∴BN是直径，则OP＝DN＝，∴HQ＝OP＝，设AH＝x，则AQ＝x+，AC＝2AQ＝2x+9，BC＝AC＝2x+9，∴CH＝AC﹣AH＝2x+9﹣x＝x+9在Rt△AHB中，BH2＝AB2﹣AH2＝（）2﹣x2．在Rt△BCH中，BC2＝BH2+CH2，即（2x+9）2＝（）2﹣x2+（x+9）2，整理得2x2+9x﹣45＝0，（x﹣3）（2x+15）＝0解得x＝3（负值舍去），BC＝2x+9＝15，CH＝x+9＝12∵∠ADB＝∠BCH，∴sin∠ADB＝sin∠BCH＝＝＝．即sin∠ADB的值为．13．证明：（1）连接DO，如图，∵AD∥OC，∴∠DAO＝∠COB，∠ADO＝∠COD，又∵OA＝OD，∴∠DAO＝∠ADO，∴∠COD＝∠COB．在△COD和△COB中∴△COD≌△COB（SAS），∴∠CDO＝∠CBO．∵BC是⊙O的切线，∴∠CDO＝90°，∴OD⊥CE，又∵点D在⊙O上，∴CD是⊙O的切线；（2）设圆O的半径为R，则OD＝R，OE＝R+1，∵CD是圆O的切线，∴∠EDO＝90°，∴ED2+OD2＝OE2，∴9+R2＝（R+1）2，∴R＝4，∴圆O的半径为4；（3）∵∠ABD＝30°，AB＝2R＝8，∴AD＝4，∴BD扫过的图形的面积＝＝16π．14．（1）证明：连接CP，∵AP＝CP，∴∠PAC＝∠PCA，∵AC平分∠OAB，∴∠PAC＝∠EAC，∴∠PCA＝∠EAC，∴PC∥AE，∵CE⊥AB，∴CP⊥EF，即EF是⊙P的切线；（2）∵AC平分∠OAB，∴∠BAC＝∠OAC，∵PA＝PC，∴∠BAC＝∠ACP，∴PC∥AB，∴△OPC∽△OAB，∴＝，∵A（﹣8，0），B（0，），∴OA＝8，OB＝，∴AB＝，∴＝，∴PC＝5，∴⊙P的半径为5．15．（1）证明：如图1，连接AC、BF、CF，∵AB为⊙O的直径，∴∠AFB＝90°，∵∠AEC＝∠BED，∠AEC＝∠BEF，∴∠BEF＝∠BED，∵ED⊥AB，∴∠BDE＝∠AFB＝90°，又∵BE＝BE，∴△BDE≌△BFE（AAS），∴∠ABC＝∠FBC，∵，∴∠ABC＝∠AFC，∵，∴∠CAF＝∠FBC，∴∠CAF＝∠AFC，∴AC＝CF，∴；（2）证明：如图2，连接OF、BF，作AS⊥AF于点A，交FG的延长线于点S，∵，∴AOC＝∠FOC，∵AO＝OF，∴OC⊥AF，∴AH＝HF＝AF，∵∠BAF＝45°，∴AF＝BF，∵FG⊥BH，AS⊥AF，∴∠S＝∠BHF，又∵∠SAF＝∠HFB＝90°，∴△FSA≌△BHF（AAS），∴AS＝HF＝AH，∵∠SAG＝∠GAH＝45°，AG＝AG，∴△SAG≌△HAG（SAS），∴∠SGA＝∠AGH，∴∠AGH＝∠BGF；（3）解：如图3，过点O作OR⊥HP于点R，OT⊥BH于点T，∵△SAG≌△HAG，∴∠AHG＝∠S＝∠BHF，∵OH⊥AF，∴∠OHG＝∠OHB，∵∠ORH＝∠OTH＝90°，OH＝OH，∴△ORH≌△OTH（AAS），∴RH＝TH，OR＝OT，又∵OP＝OB，∠ORP＝∠OTB＝90°，∴Rt△ORP≌Rt△OTB（HL），∴PR＝BT，∴PR+RH＝BT+TH，即PH＝BH，∴∠HPB＝∠HBP，设∠OPR＝∠OBT＝α，∵∠AOH＝∠A＝45°，∴∠PHO＝∠BHO＝∠AOH﹣∠OBH＝45°﹣α，∴∠PHB＝90°﹣2α，∴∠HPB＝∠HBP＝45°+α，∴∠PBO＝45°，∵PO＝BO，∴∠OPB＝∠OBP＝45°，∴PO⊥AB，∵PK⊥BH，GF⊥BH，∴PK∥GF，∴∠PMG＝∠BGF，∵∠PGM＝∠AGH，∴∠PGM＝∠PMG，∴PG＝PM，∴OG＝OM，过点M作ML⊥BP于点L，∵∠PBH＝∠BHF＝45°+α，∴tan∠PBH＝tan∠BHF＝＝2，∵∠MPL＝∠BPK，∴∠PML＝∠PBH，∴tan∠PML＝tan∠PBH＝2，设BM＝4a，则BL＝ML＝2a，∴PL＝4a，∴PB＝6a，∴PO＝BO＝6a，∴OM＝OG＝2a，∴GM＝4a，∴GM＝BM，∵N为BH的中点，∴MN为中位线，∴GH＝2MN＝，过点G作GU⊥OH于点U，则tan∠GHO＝tan∠OHB＝tan∠FBH＝，在Rt△GUH中，设GU＝b，则UH＝2b，GH＝b，∴GU＝，∴GO＝2＝2a，∴a＝1，∴OB＝6a＝6，即⊙O的半径为6．。
2020年中考数学复习：《圆》解答题压轴专题训练(解析版)
2020年中考数学复习：《圆》解答题压轴专题训练1．如图，AB是⊙O的直径，AC是⊙O的切线，连接OC交⊙O于E，过点A作AF⊥AC于F 交⊙O于D，连接DE，BE，BD（1）求证：∠C＝∠BED；（2）若AB＝12，tan∠BED＝，求CF的长．（1）证明：∵AB是⊙O的直径，CA切⊙O于A，∴∠C+∠AOC＝90°；又∵OC⊥AD，∴∠OFA＝90°，∴∠AOC+∠BAD＝90°，∴∠C＝∠BAD．又∵∠BED＝∠BAD，∴∠C＝∠BED．（2）解：由（1）知∠C＝∠BAD，tan∠BED＝，∴tan∠C＝，∴tan∠C＝＝，且OA＝AB＝6，∴，解得AC＝8，∴＝10，∵OC•AF＝OA•AC，∴．∴＝＝．2．如图，以△ABC的BC边上一点O为圆心的圆，经过A，B两点，且与BC边交于点E，D 为弧BE的中点，连接AD交BC于F，AC＝FC，连接BD．（1）求证：AC是⊙O的切线；（2）已知⊙O的半径R＝5cm，AB＝8cm，求△ABD的面积．（1）证明：连接OA，OD．∵点D是弧BE的中点，∴∠BOD＝∠EOD＝90°，∴∠ODF+∠OFD＝90°又∵∠OFD＝∠AFC，∴∠ODF+∠AFC＝90°又∵AC＝FC，∴∠AFC＝∠CAF，∵OA＝OD，∴∠ODF＝∠OAF，∴∠OAF+∠CAF＝90°，即∠OAC＝90°，故AC是⊙O的切线；（2）解：过点B作BG⊥AD于G，∵∠BOD＝90°，OB＝OD＝R＝5，∴，∵点D是弧BE的中点，∴∠BAD＝45°，∵∠AGB＝90°，∴∠ABG＝∠BAD＝45°，即BG＝AG．∴又∵，∴＝AD•BG＝＝28（cm2）．故S△ABD3．如图所示，以△ABC的边AB为直径作⊙O，点C在⊙O上，BD是⊙O的弦，∠A＝∠CBD，过点C作CF⊥AB于点F，交BD于点G过C作CE∥BD交AB的延长线于点E．（1）求证：CE是⊙O的切线；（2）求证：CG＝BG；（3）若∠DBA＝30°，CG＝8，求BE的长．（1）证明：连接OC，∵∠A＝∠CBD，∴＝，∴OC⊥BD，∵CE∥BD，∴OC⊥CE，∴CE是⊙O的切线；（2）证明：∵AB为直径，∵CF⊥AB，∴∠ACB＝∠CFB＝90°，∵∠ABC＝∠CBF，∴∠A＝∠BCF，∵∠A＝∠CBD，∴∠BCF＝∠CBD，∴CG＝BG；（3）解：连接AD，∵AB为直径，∴∠ADB＝90°，∵∠DBA＝30°，∴∠BAD＝60°，∵＝，∴∠DAC＝∠BAC＝∠BAD＝30°，∴＝tan30°＝，∵CE∥BD，∴∠E＝∠DBA＝30°，∴AC＝CE，∴＝，∵∠A＝∠BCF＝∠CBD＝30°，∴∠BCE＝30°，∴BE＝BC，∴△CGB∽△CBE，∴＝＝，∵CG＝8，∴BC＝8，∴BE＝8．4．如图，B，E是⊙O上的两个定点，A为优弧BE上的动点，过点B作BC⊥AB交射线AE于点C，过点C作CF⊥BC，点D在CF上，且∠EBD＝∠A．（1）求证：BD与⊙O相切；（2）已知∠A＝30°．①若BE＝3，求BD的长；②当O，C两点间的距离最短时，判断A，B，C，D四点所组成的四边形的形状，并说明理由．（1）证明：如图1，作直径BG，连接GE，则∠GEB＝90°，∴∠G+∠GBE＝90°，∵∠A＝∠EBD，∠A＝∠G，∴∠EBD＝∠G，∴∠EBD+∠GBE＝90°，∴∠GBD＝90°，∴BD⊥OB，∴BD与⊙O相切；（2）解：如图2，连接AG，∵BC⊥AB，∴∠ABC＝90°，由（1）知∠GBD＝90°，∴∠GBD＝∠ABC，∴∠GBA＝∠CBD，又∵∠GAB＝∠DCB＝90°，∴△BCD∽△BAG，∴＝＝tan30°＝，又∵Rt△BGE中，∠BGE＝30°，BE＝3，∴BG＝2BE＝6，∴BD＝6×＝2；（3）解：四边形ABCD是平行四边形，理由如下，由（2）知＝，＝，∴＝，∵B，E为定点，BE为定值，∴BD为定值，D为定点，∵∠BCD＝90°，∴点C在以BD为直径的⊙M上运动，∴当点C在线段OM上时，OC最小，此时在Rt△OBM中，＝＝，∴∠OMB＝60°，∴MC＝MB，∴∠MDC＝∠MCD＝30°＝∠A，∵AB⊥BC，CD⊥BC，∴∠ABC＝∠DCB＝90°，∴AB∥CD，∴∠A+∠ACD＝180°，∴∠BDC+∠ACD＝180°，∴AC∥BD，∴四边形ABCD为平行四边形．5．如图，在△ABC中，A B＝AC，⊙O是△ABC的外接圆，连结OA、OB、OC，延长BO与AC 交于点D，与⊙O交于点F，延长BA到点G，使得∠BGF＝∠GBC，连接FG．（1）求证：FG是⊙O的切线；（2）若⊙O的径为4．①当OD＝3，求AD的长度；②当△OCD是直角三角形时，求△ABC的面积．（1）证明：连接AF，∵BF为⊙O的直径，∴∠BAF＝90°，∠FAG＝90°，∴∠BGF+∠AFG＝90°，∵AB＝AC，∴∠ABC＝∠ACB，∵∠ACB＝∠AFB，∠BGF＝∠ABC，∴∠BGF＝∠AFB，∴∠AFB+∠AFG＝90°，即∠OFG＝90°，又∵OF为半径，∴FG是⊙O的切线；（2）解：①连接CF，则∠ACF＝∠ABF，∵AB＝AC，AO＝AO，BO＝CO，∴△ABO≌△ACO（SSS），∴∠ABO＝∠BAO＝∠CAO＝∠ACO，∴∠CAO＝∠ACF，∴AO∥CF，∴＝，∵半径是4，OD＝3，∴DF＝1，BD＝7，∴＝＝3，即CD＝AD，∵∠ABD＝∠FCD，∠ADB＝∠FDC，∴△ADB∽△FDC，∴＝，∴AD•CD＝BD•DF，∴AD•CD＝7，即AD2＝7，∴AD＝（取正值）；②∵△ODC为直角三角形，∠DCO不可能等于90°，∴存在∠ODC＝90°或∠COD＝90°，当∠ODC＝90°时，∵∠ACO＝∠ACF，∴OD＝DF＝2，BD＝6，∴AD＝CD，∴AD•CD＝AD2＝12，∴AD＝2，AC＝4，＝×4×6＝12；∴S△ABC当∠COD＝90°时，∵OB＝OC＝4，∴△OBC是等腰直角三角形，∴BC＝4，延长AO交BC于点M，则AM⊥BC，∴MO＝2，∴AM＝4+2，＝×4×（4+2）＝8+8，∴S△ABC∴△ABC的面积为12或8+8．6．如图⊙O的直径AB＝10cm，弦BC＝6cm，∠ACB的平分线交⊙O于D，交AB于E，P是AB 延长线上一点，且PC＝PE．（l）求证：PC是⊙O的切线；（2）求AC、AD的长．（1）证明：连结OC，如图所示：∵PC＝PE，∴∠PCE＝∠PEC，∵∠PEC＝∠EAC+∠ACE＝∠EAC+45°，而∠CAB＝90°﹣∠ABC，∠ABC＝∠OCB，∴∠PCE＝90°﹣∠OCB+45°＝90°﹣（∠OCE+45°）+45°，∴∠OCE+∠PCE＝90°，即∠PCO＝90°，∴OC⊥PC，∴PC为⊙O的切线；（2）连结BD，如图所示，∵AB为直径，∴∠ACB＝90°，在Rt△ACB中，AB＝10cm，BC＝6cm，∴AC＝＝8（cm）；∵DC平分∠ACB，∴∠ACD＝∠BCD＝45°，∴∠DAB＝∠DBA＝45°∴△ADB为等腰直角三角形，∴AD＝AB＝5（cm）．7．如图，在Rt△ABC中，∠BAC＝90°，CD平分∠ACB，交AB于点D，以点D为圆心，DA 为半径的圆与AB相交于点E，与CD交于点F．（1）求证：BC是⊙D的切线；（2）若EF∥BC，且BC＝6，求图中阴影部分的面积．（1）证明：过D作DG⊥BC于G，∵DA⊥AC，∠ACD＝∠BCD，∴DG＝DA，∴BC是⊙D的切线；（2）解：连接EF，∵EF∥BC，由（1）DG⊥BC，∴DG⊥EF，∴＝．∴∠EDG＝∠CDG．由（1）∠ACD＝∠BCD，∠ACD+∠ADC＝∠BCD+∠CDG＝90°，∴∠CDG＝∠ADC，∴∠CDG＝∠ADC＝∠BDG＝60°．∵EF∥BC，∴∠DEF＝∠B，∠DFE＝∠DCB，在⊙D中，DE＝DF，∴∠DFE＝∠DEF．∴∠B＝∠DCB，∴DB＝DC．∵DG⊥BC，∴CG＝BC＝3．在Rt△DCG中，D G＝CG/＝．∴S＝×3×﹣π（）2＝﹣．阴影8．请阅读下列材料，并完成相应的任务．人类会作圆并且真正了解圆的性质是在2000多年前，由我国的墨子给出圆的概念：“一中同长也．”．意思说，圆有一个圆心，圆心到圆周的长都相等．这个定义比希腊数学家欧几里得给圆下的定义要早100年．与圆有关的定理有很多，弦切角定理就是其中之一．我们把顶点在圆上，一边和圆相交，另一边和圆相切的角叫做弦切角．弦切角定理：弦切角的度数等于它所夹弧所对的圆周角度数．下面是弦切角定理的部分证明过程：证明：如图①，AB与⊙O相切于点A．当圆心O在弦AC上时，容易得到∠CAB＝90°，所以弦切角∠BAC的度数等于它所夹半圆所对的圆周角度数．如图②，AB与⊙O相切于点A，当圆心O在∠BAC的内部时，过点A作直径AD交⊙O于点D，在上任取一点E，连接EC，ED，EA，则∠CED＝∠CAD．任务：（1）请按照上面的证明思路，写出该证明的剩余部分；（2）如图③，AB与⊙O相切于点A．当圆心O在∠BAC的外部时，请写出弦切角定理的证明过程．解：（1）如图②，∵AD是⊙O直径，∴∠DEA＝90°．∵AB与⊙O相切于点A，∴∠DAB＝90°．∴∠CED+∠DEA＝∠CAD+∠DAB，即∠CEA＝∠CAB，∴弦切角的度数等于它所夹弧所对的圆周角度数；（2）证明：如图③，过点A作直径AF交⊙O于点F，连接FC，∵AF是直径，∴∠ACF＝90°，∴∠CFA+∠FAC＝90°，∵AB与⊙O相切于点A，∴∠FAB＝90°，∴∠CAB+∠FAC＝90°，∴∠CAB＝∠CFA，即弦切角的度数等于它所夹弧所对的圆周角度数．9．【问题背景】（1）如图1，⊙O与∠P的两边分别切与A，B两点．求证：PA＝PB．【深入探究】（2）在（1）的条件下，若∠APB＝60°，连接PO，以PO为一条边向上作等边三角形POQ，连接AO，AQ．求证：AO＝AQ．（3）若在（1）的条件下，以OP为斜边向上作等腰直角三角形POQ，取OP中点M，连接MB，MQ，BQ，求证：∠MQB＝∠MBQ．【拓展延伸】在（3）的条件下，连接AO，AQ，探索AO，AQ，AP之间的数量关系．解：【问题背景】（1）连接OA，OB，OP，∵PA、PB是切线，∴PA⊥OA，PB⊥OB，∴∠PAO＝∠PBO＝90°，在Rt△PAO和Rt△PBO中，，∴Rt△PAO≌Rt△PBO（HL），∴PA＝PB；【深入探究】（2）∵Rt△PAO≌Rt△PBO，∴∠APO＝∠BPO，∵∠APB＝60°，∴∠APO＝∠BPO＝30°，∵△POQ是等边三角形，∴∠OPQ＝60°，PO＝PQ，∴∠APQ＝∠APO＝30°，且PO＝PQ，∴PA垂直平分OQ，∴AO＝AQ；（3）如图3，连接OB，∵PB是⊙O是切线，∴PB⊥OB，且点M是OP的中点，∴BM＝PO，∵△OPQ是等腰直角三角形，且点M是OP的中点，∴QM＝OP，∴QM＝BM，∴∠MQB＝∠MBQ；拓展延伸】AO+AQ＝AP，理由如下：过点Q作QH⊥AQ交AP于点H，∴∠AQH＝∠PQO＝90°，∴∠AQO＝∠PQH，∵∠QPO+∠QOP＝90°，∠AOP+∠APO＝90°，∴∠APQ+∠APO＝∠APO+∠AOQ，∴∠APQ＝∠AOP，且∠AQO＝∠PQH，QP＝OQ，∴△AOQ≌△HPQ（ASA）∴QH＝AQ，AO＝PH，∴AH＝AQ，∵AP＝PH+AH，∴AO+AQ＝AP．10．如图，AB、CE是⊙O的直径，过点C的切线与AB的延长线交于点P，AD⊥PC于D，连接AC、OD、PE．（1）求证：AC是∠DAP的角平分线；（2）求证：PC2＝PA•PB；（3）若AD＝3，PE＝2DO，求⊙O的半径．证明：（1）∵PC是圆的切线，AD⊥PD，∴AD∥OC，∴∠DAC＝∠ACO，∵AO＝CO，∴∠CAO＝∠ACO，∴∠DAC＝∠CAO，∴AC是∠DAP的平分线；（2）如右图，连接BC，∵OC＝OB，∴∠OCB＝∠OBC，∵AB为⊙O的直径，∴∠ACB＝90°，∴∠CAB+∠OBC＝90°，∵PC是⊙O的切线，∴∠OCB+∠BCP＝90°，∴∠CAB＝∠BCP，又∵∠CPB＝∠APC，∴△CPB∽△APC，∴＝，∴PC2＝PA•PB；（3）设半径为r，在Rt△PCE中，PE2＝（2r）2+PC2＝4r2+PC2，∵PE＝2DO，∴4DO2＝4r2+PC2，∴4（DO2﹣r2）＝PC2，∴4DC2＝PC2，∴PC＝2CD，∵AD∥OC，∴△PCO∽△PDA，∴＝，∴＝，∴r＝2．11．如图，AB是直经，D是的中点，DE⊥AC交AC的延长线于E，⊙O的切线BF交AD的延长线于点F．（1）求证：DE是⊙O的切线．（2）试探究AE，AD，AB三者之间的等量关系．（3）若DE＝3，⊙O的半径为5，求BF的长．（1）证明：如图1，连接OC，OD，BC，∵AB是直径，∵DE⊥AC于E，∴∠E＝90°，∴∠ACB＝∠E，∴BC∥DE，∵点D是的中点，∴，∴∠COD＝∠BOD，又∵OC＝OB，∴OD垂直平分BC，∵BC∥DE，∴OD⊥DE，∴DE是⊙O的切线；（2）AD2＝AE•AB，理由如下：如图2，连接BD，由（1）知，，∴∠EAD＝∠DAB，∵AB为直径，∴∠ADB＝∠E＝90°，∴△AED∽△ADB，∴＝，即AD2＝AE•AB；（3）由（1）知，∠E＝∠ECH＝∠CHD＝90°，∴四边形CHDE为矩形，∴ED＝CH＝BH＝3，∴OH＝＝＝4，∴CE＝HD＝OD﹣OH＝5﹣4＝1，AC＝＝＝8，∵BF是⊙O的切线，∴∠FBA＝∠E＝90°，又∵∠EAD＝∠DAB，∴△EAD∽△BAF，∴＝，即＝，∴BF＝．12．如图1，在直角坐标系中，直线l与x、y轴分别交于点A（2，0）、B（0，）两点，∠BAO的角平分线交y轴于点D．点C为直线l上一点，以AC为直径的⊙G经过点D，且与x轴交于另一点E．（1）求出⊙G的半径r，并直接写出点C的坐标；（2）如图2，若点F为⊙G上的一点，连接AF，且满足∠FEA＝45°，请求出EF的长？解：（1）连接GD，EC．∵∠OAB的角平分线交y轴于点D，∴∠GAD＝∠DAO，∵GD＝GA，∴∠GDA＝∠GAD，∴∠GDA＝∠DAO，∴GD∥OA，∴∠BDG＝∠BOA＝90°，∵GD为半径，∴y轴是⊙G的切线；∵A（2，0），B（0，），∴OA＝2，OB＝，在Rt△AOB中，由勾股定理可得：AB＝＝＝设半径GD＝r，则BG＝﹣r，∵GD∥OA，∴△BDG∽△BOA，∴＝，∴r＝2（﹣r），∴r＝，∵AC是直径，∴∠AEC＝∠AOB＝90°，∴EC∥OB，∴＝＝，∴＝＝，∴EC＝2，AE＝，∴OE＝2﹣＝，∴C的坐标为（，2）；（2）过点A作AH⊥EF于H，连接CE、CF，∵AC是直径，∴AC＝2×＝∴∠AEC＝∠AFC＝90°∵∠FEA＝45°∴∠FCA＝45°∴在Rt△AEH中，由勾股定理可知：AF＝CF＝，设OE＝a∴AE＝2﹣a∵CE∥OB∴△ACE∽△ABO∴＝，∴CE＝，∵CE2+AE2＝AC2，∴（2﹣a）2+（2﹣a）2＝∴a＝或a＝（不合题意，舍去）∴AE＝∴在Rt△AEH中，由勾股定理可得，AH＝EH＝，∴在Rt△AEH中，由勾股定理可知：FH2＝AF2﹣AH2＝（）2﹣（）2＝2，∴FH＝，∴EF＝EH+FH＝．13．如图I，四边形ADBC内接于⊙O，E为BD延长线上一点，AD平分∠EDC，（1）求证：AB＝AC；（2）如图2，若CD为直径，过A点的圆的切线交BD延长线于E，若DE＝1，AE＝2．求⊙O的半径．（1）证明：∵四边形ADBC内接于⊙O，∴∠EDA＝∠ACB，由圆周角定理得，∠CDA＝∠ABC，∵AD平分∠EDC，∴∠EDA＝∠CDA，∴∠ABC＝∠ACB，∴AB＝AC；（2）解：连接AO并延长交BC于H，AM⊥CD于M，∵AB＝AC，∴AH⊥BC，又AH⊥AE，∴AE∥BC，∵CD为⊙O的直径，∴∠DBC＝90°，∴∠E＝∠DBC＝90°，∴四边形AEBH为矩形，∴BH＝AE＝2，∴BC＝4，∵AD平分∠EDC，∠E＝90°，AM⊥CD，∴DE＝DM＝1，AE＝AM＝2，在Rt△ABE和Rt△ACM中，∴Rt△ABE≌Rt△ACM（HL），∴BE＝CM，设BE＝x，CD＝x+2，在Rt△BDC中，x2+42＝（x+2）2，解得，x＝3，∴CD＝5，∴⊙O的半径为2.5．14．如图，AB为⊙O的直径，弦CD⊥AB，垂足为F，CG⊥AE，交弦AE的延长线于点G，且CG＝CF．（1）求证：CG是⊙O的切线；（2）若AE＝2，EG＝1，求由弦BC和所围成的弓形的面积．解：（1）证明：连接OC．∵CD⊥AB，CG⊥AE，CG＝CF，∴∠CAG＝∠BAC，∠AFC＝∠G＝90°，∵OA＝OC，∴∠ACO＝∠BAC．∴∠CAG＝∠ACO，∴OC∥AG，∴∠OCG＝180°﹣∠G＝90°，∴CG是⊙O的切线；（2）过点O作OM⊥AE，垂足为M，则AM＝ME＝AE＝1，∠OMG＝∠OCG＝∠G＝90°．∴四边形OCGM为矩形，∴OC＝MG＝ME+EG＝2．在Rt△AGC和Rt△AFC中∴Rt△AGC≌Rt△AFC（HL），∴AF＝AG＝AE+EG＝3，∴OF＝AF﹣OA＝1，在Rt△COF中，∵cos∠COF＝＝．∴∠COF＝60°，CF＝OC•sin∠COF＝2×＝，＝﹣×2×＝π﹣．∴S弓形BC15．如图，AB、AC是⊙O的两条弦，M是的中点，N是的中点，弦MN分别交AB、AC 于点P、D．（1）求证：AP＝AD；（2）连接PO，当AP＝3，OP＝，⊙O的半径为5，求MP的长．（1）证明：连AM，AN，∵＝，＝，∴∠BAM＝∠ANM，∠AMN＝∠CAN，∵∠APD＝∠AMN+∠BAM，∠ADP＝∠CAN+∠ANM，∴∠APD＝∠ADP，∴AP＝AD．（2 ）解：连AO，OM交AB于E，设PE＝x，∵＝，∴OM⊥AB，∴∠AEO＝90°，∵OE2＝OA2﹣AE2＝OP2﹣PE2∴52﹣（x+3）2＝（）2﹣x2，∴x＝1，∴AE＝4，OE＝3，ME＝2，∴MP＝＝＝．16．如图，在平面直角坐标系中，O为坐标原点，点A的坐标为（0，4），点B的坐标为（4，0），点C的坐标为（﹣4，0），点P在AB上，连结CP与y轴交于点D，连结BD．过P，D，B三点作⊙Q与y轴的另一个交点为E，延长DQ交⊙Q于点F，连结EF，BF．（1）求直线AB的函数解析式；（2）求证：∠BDE＝∠ADP；（3）设DE＝x，DF＝y．请求出y关于x的函数解析式．解：（1）设直线AB的函数解析式为y＝kx+4，将点B（4，0）代入y＝kx+4，得：4k+4＝0，解得：k＝﹣1，则直线AB的函数解析式为y＝﹣x+4；（2）由已知得：OB＝OC，∠BOD＝∠COD＝90°，又∵OD＝OD，∴△BOD≌△COD（SAS），∴∠BDO＝∠CDO，∵∠CDO＝∠ADP，∴∠BDE＝∠ADP；（3）如图2，连结PE，∵∠ADP是△DPE的一个外角，∴∠ADP＝∠DEP+∠DPE，∵∠BDE是△ABD的一个外角，∴∠BDE＝∠ABD+∠OAB，∵∠ADP＝∠BDE，∠DEP＝∠ABD，∴∠DPE＝∠OAB，∵OA＝OB＝4，∠AOB＝90°，∴∠OAB＝45°，∴∠DPE＝45°，∴∠DFE＝∠DPE＝45°，∵DF是⊙Q的直径，∴∠DEF＝90°，∴△DEF是等腰直角三角形，∴DF＝DE，即y＝x．17．如图1，AB为⊙O的弦，弧AC＝弧BC，G为弧BC上一点，连接AG交BC于点D，连接CG、BG．（1）求证：∠GCB+∠GBC＝∠CBA；（2）如图2，若AB为⊙O的直径，求证：AG＝CG+BG；（3）如图3，在（2）的条件下，F为圆上一点，连接CF交AB于点E，若CD：DB＝5：7，∠ACF＝∠CAG，AE＝，求线段CG的长．证明：（1）∵＝，∴∠CAB＝∠CBA，∵∠GCB＝∠GAB，∠CBG＝∠CAG，∴∠GCB+∠GBC＝∠GAB+∠CAG＝∠CAB＝∠CBA；（2）如图2，过点C作CH⊥CG交AG于点H，∵AB为⊙O的直径，∴∠AGB＝∠ACB＝90°，且AC＝BC，∴∠ABC＝∠BAC＝45°．∵∠AGC＝∠ABC，∴∠AGC＝45°，且CH⊥CG，∴∠CHG＝∠AGC＝45°，∴CH＝CG，∠AHC＝135°∴GH＝CG．∵∠CGB＝∠CGA+∠AGB＝135°，∴∠AHC＝∠CGB，CH＝CG，∠CAH＝∠CBG，∴△ACH≌△BCG（AAS）∴AH＝BG，∴AG＝CG+BG；（3）∵CD：DB＝5：7，∴设CD＝5a，DB＝7a，∴BC＝AC＝12a，∴AD＝＝＝13a．如图3，过点E作EH⊥AC于H，作AP平分∠GAC，交BC于P，作PQ⊥AD于Q，∴∠CAP＝∠DAP＝∠CAG，∠PQA＝90°＝∠ACB，且AP＝AP，∴△CAP≌△QAP（AAS）∴AC＝AQ＝12a，CP＝PQ，∴QD＝AD﹣AQ＝a．∵PD2＝PQ2+QD2，∴（5﹣PQ）2＝PQ2+a2，∴PQ＝a，∴CP＝a，∵HE⊥AC，∠CAB＝45°，∴∠HEA＝∠CAB＝45°，∴AH＝HE，∵AE2＝AH2+HE2＝（3）2，∴AH＝HE＝3，∵∠ACF＝∠CAG，∠CAP＝∠DAP＝∠CAG，∴∠ACF＝∠CAP，∴tan∠CAP＝tan∠ACF＝，∴∴CH＝15，∴AC＝3+15＝18＝12a，∴a＝，∴CD＝，BD＝，AD＝．∵∠ACD＝∠AGB＝90°，∠CAD＝∠DBG，∴△ACD∽△BGD，∴，∴，∴BG＝，DG＝，∴AG＝AD+DG＝+＝，∵AG＝CG+BG，∴＝＝CG，∴CG＝．18．如图1，在△ABC中，∠ACB＝90°，∠ABC的角平分线交AC上点E，过点E作BE的垂线交AB于点F，△BEF的外接圆⊙O与CB交于点D．（1）求证：AC是⊙O的切线；（2）若BC＝9，EH＝3，求⊙O的半径长；（3）如图2，在（2）的条件下，过C作CP⊥AB于P，求CP的长．（1）证明：连接OE．如图1所示：∵BE⊥EF，∴∠BEF＝90°，∴BF是圆O的直径，∴OB＝OE，∴∠OBE＝∠OEB，∵BE平分∠ABC，∴∠CBE＝∠OBE，∴∠OEB＝∠CBE，∴OE∥BC，∴∠AEO＝∠C＝90°，∴AC⊥OE，∴AC是⊙O的切线；（2）解：∵∠ACB＝90°，∴EC⊥BC，∵BE平分∠ABC，EH⊥AB，∴EH＝EC，∠BHE＝90°，在Rt△BHE和Rt△BCE中，，∴Rt△BHE≌Rt△BCE（HL），∴BH＝BC＝9，∵BE⊥EF，∴∠BEF＝90°＝∠BHE，BF是圆O的直径，∴BE＝＝＝3，∵∠EBH＝∠FBE，∴△BEH∽△BFE，∴＝，即＝，解得：BF＝10，∴⊙O的半径长＝BF＝5；（3）解：连接OE，如图2所示：由（2）得：OE＝OF＝5，EC＝EH＝3，∵EH⊥AB，∴OH＝＝＝4，在Rt△OHE中，cos∠EOA＝＝，在Rt△EOA中，cos∠EOA＝＝，∴OA＝OE＝，∴AE＝＝＝，∴AC＝AE+EC＝+3＝，，∵AB＝OB+OA＝5+＝，∠ACB＝90°，∴△ABC的面积＝AB×CP＝BC×AC，∴CP＝＝＝．19．△ABC内接于⊙O，弦BD与AC相交于点E，连接BO，且AC⊥BD．（1）如图1，求证：∠OBC＝∠ABD；（2）如图2，作CG⊥AB于G，交BD于F，若∠BAC＝∠ABO+30°，求证：BO＝BF；（3）如图3，在（2）的条件下，直线OF与AB相交于点M，与BC相交于点N，若NC：MA＝5：3，且S＝16，求线段AE的长．△BMN解：（1）延长BO交⊙O于点K，连接CK，则BK为⊙O的直径，∴∠BCK＝90°，∴∠OBC+∠K＝90°，∵AC⊥BD，∴∠AEB＝90°，∴∠ABE+∠A＝90°，∵，∴∠A＝∠K∴∠OBC＝∠ABD；（2）作OH⊥BC于H，则BC＝2BH，∵∠K+∠KBC＝90°，∴∠BAC+∠KBC＝90°，∴∠ABO+30°+∠KBC＝90°，∴∠ABC＝60°∴BC＝2BG，∴BG＝BH，且∠ABD＝∠OBC，∠BGF＝∠BHO＝90°，∴△BFG≌△BOH（AAS）∴BO＝BF；（3）作OH⊥BC于H，∵△BFG≌△BOH，∴BF＝BO，∴∠MFB＝∠BON，且BF＝BO，∠ABD＝∠OBN，∴△BFM≌△BON（ASA）∴BM＝BN，且∠ABC＝60°，∴△MBN为等边三角形，∴S＝BM2＝16，△BMN∴BM＝BN＝8，∵NC：MA＝5：3，∴设NC＝5x，AM＝3x，∴BC＝8+5x，BH＝＝BG，CG＝BG＝•（）∴GM＝HN＝8﹣＝，∵∠MNB＝60°，∴OH＝HN＝•（），∵∠OBC＝∠ABD＝∠ACG，∴tan∠OBC＝tan∠ACG，∴，∴＝，∴x＝1，∴AM＝3，CN＝5，HN＝GM＝，OH＝，BH＝∴OB＝＝＝7，∵sin∠OBH＝sin∠ABD，∴∴AE＝＝．20．如图1，AB为⊙O的直径，BC为⊙O的切线，过点B作OC的垂线与⊙O的另一交点为点E，连接CE．（1）求证：CE为⊙O的切线；（2）如图2，过点C作BC的垂线交AE的延长线于点F，若BC＝AB，求的值．解：（1）证明：如图，连接OE，设OC与BE的交点为M∵OB＝OE∠OBM＝∠OEM∵BE⊥OC∴∠BMO＝∠EMO∴∠BOC＝∠EOC∴在△OBC和△OEC中∴△OBC≌△OEC（SAS）∴∠OEC＝∠OBC∵BC为⊙O的切线∴OB⊥BC∴∠OBC＝90°∴∠OEC＝90°∴CE为⊙O的切线；（2）∵AB为⊙O的直径，∴∠BEA＝90°∵OB⊥BC∴AF∥OC∵AB⊥BC，CF⊥BC∴AO∥CF∴四边形AOCF为平行四边形∴AF＝OC∵BC＝AB∴设BC＝AB＝2k，则OB＝OA＝k在Rt△OBC中，由勾股定理得：OC＝＝k∴AF＝k∵∠ABE+∠CBE＝90°，∠CBE+∠BCO＝90°∴∠ABE＝∠BCO∴sin∠ABE＝sin∠BCO∵＝sin∠BCO＝＝∴＝sin∠ABE＝∴AE＝×2k＝∴EF＝AF﹣AE＝∴＝．。
2020中考数学专项强化训练附答案解析 圆的证明与计算
(1)证明：如解图，连接 OB，
第 5 题图
第 5 题解图 ∵BC 是⊙O 的切线， ∴OB⊥BC，即∠OBC＝90°， ∴∠OBA＋∠CBE＝90°， ∵OA＝O 又∵CD⊥OA， ∴∠OAB＋∠DEA＝90°， 又∵∠CEB＝∠DEA，
5
第 2 题图 (1)证明：∵AB＝AC，AD＝DC， ∴∠C＝∠B，∠DAC＝∠C， ∴∠DAC＝∠B， 又∵∠E＝∠B， ∴∠DAC＝∠E， ∵AE 是⊙O 的直径， ∴∠ADE＝90°，
∴∠E＋∠EAD＝90°， ∴∠DAC＋∠EAD＝90°， 即∠EAC＝90°，
∴AE⊥AC， ∵OA 是⊙O 的半径， ∴AC 是⊙O 的切线； (2)解：如解图，过点 D 作 DF⊥AC 于点 F，
CD
∴AD=4． 设 AB=x，
则 BD=x－2．
在 Rt△ABD 中，
由勾股定理得 AB2=AD2+BD2， 即 x2=42+（x－2）2， 解得 x=5，即 AB=5， ∴⊙O 的半径为 5 ．
2
4.如图，已知⊙O 是以 AB 为直径的△ABC 的外接圆，过点 A 作⊙O 的切线 交 OC 的延长线于点 D，交 BC 的延长线于点 E. （1）求证：∠DAC＝∠DCE； （2）若 AB＝2， sin D＝1，求 AE 的长.
第 3 题图 （1）证明：如解图，连接 BE，OE．
∵AB 为⊙O 的直径， ∴∠AEB=90°． ∵AB=BC， ∴点 E 是 AC 的中点， ∵点 O 是 AB 的中点， ∴OE∥BC， ∵EF 是⊙O 的切线，
第 3 题解图
∴EF⊥OE． ∴EF⊥BC； （2）解：如解图，连接 AD， ∵AB 为⊙O 的直径， ∴∠ADB=90°， ∵CD=2，tan C= AD 2，
2020-2021备战中考数学与圆的综合有关的压轴题及详细答案
2020-2021备战中考数学与圆的综合有关的压轴题及详细答案一、圆的综合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，⊙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．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．如图，AB是⊙O的直径，PA是⊙O的切线，点C在⊙O上，CB∥PO．（1）判断PC与⊙O的位置关系，并说明理由；（2）若AB=6，CB=4，求PC的长．【答案】（1）PC是⊙O的切线，理由见解析；（235 2【解析】试题分析：（1）要证PC是⊙O的切线，只要连接OC，再证∠PCO=90°即可．（2）可以连接AC，根据已知先证明△ACB∽△PCO，再根据勾股定理和相似三角形的性质求出PC的长．试题解析：（1）结论：PC是⊙O的切线．证明：连接OC∵CB∥PO∴∠POA=∠B，∠POC=∠OCB∵OC=OB∴∠OCB=∠B∴∠POA=∠POC又∵OA=OC，OP=OP∴△APO≌△CPO∴∠OAP=∠OCP∵PA是⊙O的切线∴∠OAP=90°∴∠OCP=90°∴PC是⊙O的切线．（2）连接AC∵AB是⊙O的直径∴∠ACB=90°（6分）由（1）知∠PCO=90°，∠B=∠OCB=∠POC∵∠ACB=∠PCO∴△ACB∽△PCO∴∴．点睛：本题考查了切线的判定．要证某线是圆的切线，已知此线过圆上某点，连接圆心与这点（即为半径），再证垂直即可．同时考查了勾股定理和相似三角形的性质．5．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．6．已知⊙O中，弦AB=AC，点P是∠BAC所对弧上一动点，连接PA，PB．（1）如图①，把△ABP绕点A逆时针旋转到△ACQ，连接PC，求证：∠ACP+∠ACQ=180°；（2）如图②，若∠BAC=60°，试探究PA、PB、PC之间的关系．（3）若∠BAC=120°时，（2）中的结论是否成立？若是，请证明；若不是，请直接写出它们之间的数量关系，不需证明．【答案】（1）证明见解析；（2）PA=PB+PC．理由见解析；（3）若∠BAC=120°时，（2）3 PA=PB+PC．【解析】试题分析：（1）如图①，连接PC．根据“内接四边形的对角互补的性质”即可证得结论；（2）如图②，通过作辅助线BC、PE、CE（连接BC，延长BP至E，使PE=PC，连接CE）构建等边△PCE和全等三角形△BEC≌△APC；然后利用全等三角形的对应边相等和线段间的和差关系可以求得PA=PB+PC；（3）如图③，在线段PC上截取PQ，使PQ=PB，过点A作AG⊥PC于点G．利用全等三角形△ABP ≌△AQP （SAS ）的对应边相等推知AB=AQ ，PB=PG ，将PA 、PB 、PC 的数量关系转化到△APC 中来求即可．试题解析：（1）如图①，连接PC ．∵△ACQ 是由△ABP 绕点A 逆时针旋转得到的，∴∠ABP=∠ACQ ．由图①知，点A 、B 、P 、C 四点共圆，∴∠ACP+∠ABP=180°（圆内接四边形的对角互补），∴∠ACP+∠ACQ=180°（等量代换）；（2）PA=PB+PC ．理由如下：如图②，连接BC ，延长BP 至E ，使PE=PC ，连接CE ．∵弦AB=弦AC ，∠BAC=60°，∴△ABC 是等边三角形（有一内角为60°的等腰三角形是等边三角形）．∵A 、B 、P 、C 四点共圆，∴∠BAC+∠BPC=180°（圆内接四边形的对角互补）， ∵∠BPC+∠EPC=180°，∴∠BAC=∠CPE=60°，∵PE=PC ，∴△PCE 是等边三角形，∴CE=PC ，∠E=∠ECP=∠EPC=60°；又∵∠BCE=60°+∠BCP ，∠ACP=60°+∠BCP ，∴∠BCE=∠ACP （等量代换）,在△BEC 和△APC 中，CE PC BCE ACP AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△BEC ≌△APC （SAS ），∴BE=PA ， ∴PA=BE=PB+PC ；（3）若∠BAC=120°时，（2．理由如下：如图③，在线段PC 上截取PQ ，使PQ=PB ，过点A 作AG ⊥PC 于点G ．∵∠BAC=120°，∠BAC+∠BPC=180°，∴∠BPC=60°．∵弦AB=弦AC ，∴∠APB=∠APQ=30°．在△ABP 和△AQP 中，PB PQ APB APQ AP AP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△ABP ≌△AQP （SAS ）， ∴AB=AQ ，PB=PQ （全等三角形的对应边相等），∴AQ=AC （等量代换）．在等腰△AQC 中，QG=CG ．在Rt △APG 中，∠APG=30°，则AP=2AG ，AG,∴PB+PC=PG ﹣QG+PG+CG=PG ﹣，∴PA=PB+PC ．【点睛】本题考查了圆的综合题，解题的关键要能掌握和灵活运用圆心角、弧、弦间的关系，全等三角形的判定与性质，圆内接四边形的性质等.7．如图，已知BC是⊙O的弦，A是⊙O外一点，△ABC为正三角形，D为BC的中点，M 为⊙O上一点，并且∠BMC=60°．（1）求证：AB是⊙O的切线；（2）若E，F分别是边AB，AC上的两个动点，且∠EDF=120°，⊙O的半径为2，试问BE+CF的值是否为定值？若是，求出这个定值；若不是，请说明理由．【答案】（1）证明见试题解析；（2）BE+CF的值是定值，为等边△ABC边长的一半．【解析】试题分析：（1）连结OB、OD，如图1，由于D为BC的中点，由垂径定理的推理得OD⊥BC，∠BOD=∠COD，即可得到∠BOD=∠M=60°，则∠OBD=30°，所以∠ABO=90°，于是得到AB是⊙O的切线；（2）作DM⊥AB于M，DN⊥AC于N，连结AD，如图2，由△ABC为正三角形，D为BC 的中点，得到AD平分∠BAC，∠BAC=60°，利用角平分线性质得DM=DN，得∠MDN=120°，由∠EDF=120°，得到∠MDE=∠NDF，于是有△DME≌△DNF，得到ME=NF，得到BE+CF=BM+CN，由BM=12BD，CN=12OC，得到BE+CF=12BC，即可判断BE+CF的值是定值，为等边△ABC边长的一半．试题解析：（1）连结OB、OD，如图1，∵D为BC的中点，∴OD⊥BC，∠BOD=∠COD，∴∠ODB=90°，∵∠BMC=12∠BOC，∴∠BOD=∠M=60°，∴∠OBD=30°，∵△ABC为正三角形，∴∠ABC=60°，∴∠ABO=60°+30°=90°，∴AB⊥OB，∴AB是⊙O的切线；（2）BE+CF的值是为定值．作DM⊥AB于M，DN⊥AC于N，连结AD，如图2，∵△ABC为正三角形，D为BC的中点，∴AD 平分∠BAC ，∠BAC=60°，∴DM=DN ，∠MDN=120°，∵∠EDF=120°，∴∠MDE=∠NDF ，在△DME 和△DNF 中，∵∠DME=∠DNF ．DM=DN ，∠MDE=∠NDF ，∴△DME ≌△DNF ，∴ME=NF ，∴BE+CF=BM ﹣EM+CN+NF=BM+CN ，在Rt △DMB 中，∵∠DBM=60°，∴BM=12BD ，同理可得CN=12OC ，∴BE+CF=12OB+12OC=12BC ，∴BE+CF 的值是定值，为等边△ABC 边长的一半．考点：1．切线的判定；2．等边三角形的性质；3．定值问题；4．探究型；5．综合题；6．压轴题．8．对于平面直角坐标系xOy 中的线段MN 和点P ，给出如下定义：点A 是线段MN 上一个动点，过点A 作线段MN 的垂线l ，点P 是垂线l 上的另外一个动点．如果以点P 为旋转中心，将垂线l 沿逆时针方向旋转60°后与线段MN 有公共点，我们就称点P 是线段MN 的“关联点”．如图，M （1，2），N （4，2）．（1） 在点P 1（1，3），P 2（4，0），P 3（3，2）中，线段MN 的“关联点”有 ；（2） 如果点P 在直线1y x =+上，且点P 是线段MN 的“关联点”，求点P 的横坐标x 的取值范围；（3） 如果点P 在以O （1，1-）为圆心，r 为半径的⊙O 上，且点P 是线段MN 的“关联点”，直接写出⊙O 半径r 的取值范围．【答案】（1）P 1和P 3；（2）3311x -≤≤；（3333 3.r +≤ 【解析】【分析】（1）先根据题意求出点P 的横坐标的范围，再求出P 点的纵坐标范围即可得出结果； （2）由直线y=x+1经过点M （1，2），得出x≥1，设直线y=x+1与P 4N 交于点A ，过点A 作AB ⊥MN 于B ，延长AB 交x 轴于C ，则在△AMN 中，MN=3，∠AMN=45°，∠ANM=30°，设AB=MB=a ，tan ∠ANM=AB BN ，即tan30°=3a a -，求出a 即可得出结果； （3）圆心O 到P 4的距离为r 的最大值，圆心O 到MP 5的距离为r 的最小值，分别求出两个距离即可得出结果．【详解】（1））如图1所示：∵点A 是线段MN 上一个动点，过点A 作线段MN 的垂线l ，点P 是垂线l 上的另外一个动点，M （1，2），N （4，2），∴点P 的横坐标1≤x≤4，∵以点P 为旋转中心，将垂线l 沿逆时针方向旋转60°后与线段MN 有公共点， 当∠MPN=60°时，PM=60MN tan ︒=3=3， 同理P′N=3，∴点P 的纵坐标为2-3或2+3，即纵坐标2-3≤y≤2+3，∴线段MN 的“关联点”有P 1和P 3；故答案为：P 1和P 3；（2）线段MN 的“关联点”P 的位置如图所示，∵ 直线1y x =+经过点M （1，2），∴ x ≥1.设直线1y x =+与P 4N 交于点A .过点A 作AB ⊥MN 于B ，延长AB 交x 轴于C .由题意易知，在△AMN 中，MN = 3，∠AMN = 45°，∠ANM = 30°.设AB = MB = a ，∴ tan AB ANM BN ∠=，即tan303a a ︒=-， 解得333.a -= ∴ 点A 的横坐标为33333111.x a --=+=+= ∴331.2x -≤ 综上 3311.x -≤≤（3）点P 在以O （1，-1）为圆心，r 为半径的⊙O 上，且点P 是线段MN 的“关联点”，如图3所示：连接P 4O 交x 轴于点D ，P 4、M 、D 、O 共线，则圆心O 到P 4的距离为r 的最大值，由（1）知：MP 4=NP 53即OD+DM+MP 433圆心O 到MP 5的距离为r 的最小值，作OE ⊥MP 5于E ，连接OP 5，则OE 为r 的最小值，MP 5225MN NP +223(3)+3OM=OD+DM=1+2=3， △OMP 5的面积=12OE•MP 5=12OM•MN ，即12312×3×3， 解得：33 ∴333 【点睛】本题是圆的综合题，考查了旋转、直角三角形的性质、勾股定理、最值等知识，熟练掌握“关联点”的含义，作出关于MN的“关联点”图是关键．9．在中，，，，分别是边，的中点，若等腰绕点逆时针旋转，得到等腰，设旋转角为，记直线与的交点为.（1）问题发现如图1，当时，线段的长等于_________，线段的长等于_________.（2）探究证明如图2，当时，求证：，且.（3）问题解决求点到所在直线的距离的最大值.（直接写出结果）【答案】（1）；；（2）详见解析；（3）【解析】【分析】（1）利用等腰直角三角形的性质结合勾股定理分别得出BD1的长和CE1的长；（2）根据旋转的性质得出，∠D1AB=∠E1AC=135°，进而求出△D1AB≌△E1AC（SAS），即可得出答案；（3）首先作PG⊥AB，交AB所在直线于点G，则D1，E1在以A为圆心，AD为半径的圆上，当BD1所在直线与⊙A相切时，直线BD1与CE1的交点P到直线AB的距离最大，此时四边形AD1PE1是正方形，进而求出PG的长．【详解】（1）解：∵∠A=90°，AC=AB=4，D，E分别是边AB，AC的中点，∴AE=AD=2，∵等腰Rt△ADE绕点A逆时针旋转，得到等腰Rt△AD1E1，设旋转角为α（0＜α≤180°），∴当α=90°时，AE1=2，∠E1AE=90°，∴BD1=；故答案为：；；（2）证明：由题意可知，，，∵是由绕点逆时针旋转得到，∴，，在和中，，∴，∴，.∵，∴，∴，∴，且.（3）点的运动轨迹是在的上半圆周，点的运动轨迹是在的弧段.即当与相切时，有最大值.点到所在直线的距离的最大值为.【点睛】此题主要考查了几何变换以及等腰腰直角三角形的性质和勾股定理以及切线的性质等知识，根据题意得出PG的最长时P点的位置是解题关键．BC ，∠B=45°，点D在边BC上，联结AD，以点A 10．如图，已知△ABC，AB=2，3为圆心，AD为半径画圆，与边AC交于点E，点F在圆A上，且AF⊥AD．（1）设BD为x，点D、F之间的距离为y，求y关于x的函数解析式，并写出定义域；BD CD的值；（2）如果E是»DF的中点，求:（3）联结CF，如果四边形ADCF是梯形，求BD的长．【答案】(1) 2442y x x =-+(0≤x≤3); (2)45; (3) BD 的长是1或1+5. 【解析】 【分析】（1）过点A 作AH ⊥BC ，垂足为点H ．构造直角三角形，利用解直角三角形和勾股定理求得AD 的长度．联结DF ，点D 、F 之间的距离y 即为DF 的长度，在Rt △ADF 中，利用锐角三角形函数的定义求得DF 的长度，易得函数关系式． （2）由勾股定理求得：AC=22AH DH +．设DF 与AE 相交于点Q ，通过解Rt △DCQ 和Rt △AHC 推知12DQ CQ =．故设DQ=k ，CQ=2k ，AQ=DQ=k ，所以再次利用勾股定理推知DC 的长度，结合图形求得线段BD 的长度，易得答案．（3）如果四边形ADCF 是梯形，则需要分类讨论：①当AF ∥DC 、②当AD ∥FC ．根据相似三角形的判定与性质，结合图形解答． 【详解】（1）过点A 作AH ⊥BC ，垂足为点H ．∵∠B =45°，AB 2∴·cos 1BH AH AB B ===． ∵BD 为x ，∴1DH x =-．在Rt △ADH 中，90AHD ∠=︒，∴22222AD AH DH x x =+=-+．联结DF ，点D 、F 之间的距离y 即为DF 的长度．∵点F 在圆A 上，且AF ⊥AD ，∴AD AF =，45ADF ∠=︒． 在Rt △ADF 中，90DAF ∠=︒，∴2442cos ADDF x x ADF==-+∠∴2442y x x =-+．()03x ≤≤ ;（2）∵E 是DF 的中点，∴AE DF ⊥，AE 平分DF ． ∵BC=3，∴312HC =-=．∴225AC AH HC +=．设DF 与AE 相交于点Q ，在Rt △DCQ 中，90DQC ∠=︒，tan DQDCQ CQ∠=． 在Rt △AHC 中，90AHC ∠=︒，1tan 2AH ACH HC ∠==．∵DCQ ACH ∠=∠，∴12DQ CQ =． 设,2DQ k CQ k ==，AQ DQ k ==， ∵35k =，5k =，∴2253DC DQ CQ =+=．∵43BD BC DC =-=，∴4:5BD CD =． （3）如果四边形ADCF 是梯形则①当AF ∥DC 时，45AFD FDC ∠=∠=︒．∵45ADF ∠=︒，∴AD BC ⊥，即点D 与点H 重合． ∴1BD =． ②当AD ∥FC 时，45ADF CFD ∠=∠=︒． ∵45B ∠=︒，∴B CFD ∠=∠．∵B BAD ADF FDC ∠+∠=∠+∠，∴BAD FDC ∠=∠． ∴ABD ∆∽DFC ∆．∴AB ADDF DC=． ∵2DF AD =，DC BC BD =-．∴2AD BC BD =-．即()222-23x xx +=-,整理得 210x x --=，解得 152x ±=（负数舍去）． 综上所述，如果四边形ADCF 是梯形，BD 的长是1或1+5． 【点睛】此题属于圆的综合题，涉及了平行四边形的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数值以及勾股定理等知识，综合性较强，解答本题需要我们熟练各部分的内容，对学生的综合能力要求较高，一定要注意将所学知识贯穿起来．11．如图，四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形，AC 为直径，»»BD AD =，DE ⊥BC ，垂足为E ．（1）判断直线ED 与⊙O 的位置关系，并说明理由； （2）若CE =1，AC =4，求阴影部分的面积．【答案】（1）ED 与O e 相切.理由见解析；（2）2=33S π-阴影. 【解析】 【分析】（1）连结OD ，如图，根据圆周角定理，由»»BD AD =得到∠BAD =∠ACD ，再根据圆内接四边形的性质得∠DCE =∠BAD ，所以∠ACD =∠DCE ；利用内错角相等证明OD ∥BC ，而DE ⊥BC ，则OD ⊥DE ，于是根据切线的判定定理可得DE 为⊙O 的切线；（2）作OH ⊥BC 于H ，易得四边形ODEH 为矩形，所以OD =EH =2，则CH =HE ﹣CE =1，于是有∠HOC =30°，得到∠COD =60°，然后根据扇形面积公式、等边三角形的面积公式和阴影部分的面积=S 扇形OCD ﹣S △OCD 进行计算即可． 【详解】（1）直线ED 与⊙O 相切．理由如下：连结OD ，如图，∵»»BD AD =，∴∠BAD =∠ACD ．∵∠DCE =∠BAD ，∴∠ACD =∠DCE ．∵OC =OD ，∴∠OCD =∠ODC ，而∠OCD =∠DCE ，∴∠DCE =∠ODC ，∴OD ∥BC ． ∵DE ⊥BC ，∴OD ⊥DE ，∴DE 为⊙O 的切线；（2）作OH ⊥BC 于H ，则四边形ODEH 为矩形，∴OD =EH ．∵CE =1，AC =4，∴OC =OD =2，∴CH =HE ﹣CE =2﹣1=1．在Rt △OHC 中，∵OC =2，CH =1，∠OHC =90°，∠HOC =30°，∴∠COD =60°，∴阴影部分的面积=S 扇形OCD ﹣S △OCD26023360π⋅⋅=-•2223=π3-．【点睛】本题考查了切线的判定定理：经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线．要证某线是圆的切线，已知此线过圆上某点，连接圆心与这点（即为半径），再证垂直即可．也考查了扇形面积的计算．12．如图，已知AB 是⊙O 的直径，BC 是弦，弦BD 平分∠ABC 交AC 于F ，弦DE ⊥AB 于H ，交AC 于G ． ①求证：AG ＝GD ；②当∠ABC 满足什么条件时，△DFG 是等边三角形？③若AB ＝10，sin ∠ABD ＝35，求BC 的长．【答案】（1）证明见解析；（2）当∠ABC ＝60°时，△DFG 是等边三角形．理由见解析；（3）BC 的长为145． 【解析】 【分析】（1）首先连接AD ，由DE ⊥AB ，AB 是O e 的直径，根据垂径定理，即可得到¶¶AD AE =，然后根据在同圆或等圆中，同弧或等弧所对的圆周角相等，证得∠ADE ＝∠ABD ，又由弦BD 平分∠ABC ，可得∠DBC ＝∠ABD ，根据等角对等边的性质，即可证得AG=GD ； （2）当∠ABC=60°时，△DFG 是等边三角形，根据半圆（或直径）所对的圆周角是直角与三角形的外角的性质，易求得∠DGF=∠DFG=60°，即可证得结论； （3）利用三角函数先求出tan ∠ABD 34=，cos ∠ABD ＝45，再求出DF 、BF ，然后即可求出BC. 【详解】（1）证明：连接AD ， ∵DE ⊥AB ，AB 是⊙O 的直径， ∴¶¶AD AE =， ∴∠ADE ＝∠ABD ， ∵弦BD 平分∠ABC ， ∴∠DBC ＝∠ABD ， ∵∠DBC ＝∠DAC ， ∴∠ADE ＝∠DAC ， ∴AG ＝GD ；（2）解：当∠ABC ＝60°时，△DFG 是等边三角形． 理由：∵弦BD 平分∠ABC ， ∴∠DBC ＝∠ABD ＝30°， ∵AB 是⊙O 的直径， ∴∠ACB ＝90°，∴∠CAB ＝90°﹣∠ABC ＝30°， ∴∠DFG ＝∠FAB+∠DBA ＝60°， ∵DE ⊥AB ，∴∠DGF ＝∠AGH ＝90°﹣∠CAB ＝60°，∴△DGF 是等边三角形； （3）解：∵AB 是⊙O 的直径， ∴∠ADB ＝∠ACB ＝90°， ∵∠DAC ＝∠DBC ＝∠ABD ， ∵AB ＝10，sin ∠ABD ＝35， ∴在Rt △ABD 中，AD ＝AB•sin ∠ABD ＝6， ∴BD ＝22AB BD -＝8，∴tan ∠ABD ＝34AD BD =，cos ∠ABD ＝4=5BD AB ， 在Rt △ADF 中，DF ＝AD•tan ∠DAF ＝AD•tan ∠ABD ＝6×34＝92， ∴BF ＝BD ﹣DF ＝8﹣92＝72， ∴在Rt △BCF 中，BC ＝BF•cos ∠DBC ＝BF•cos ∠ABD ＝72×45＝145． ∴BC 的长为：145．【点睛】此题考查了圆周角定理、垂径定理、直角三角形的性质、三角函数的性质以及勾股定理等知识．此题综合性较强，难度较大，解题的关键是掌握数形结合思想与转化思想的应用，注意辅助线的作法．13．如图，在△ABC 中，以AC 为直径作⊙O 交BC 于点D ，交AB 于点G ，且D 是BC 中点，DE ⊥AB ，垂足为E ，交AC 的延长线于点F ． （1）求证：直线EF 是⊙O 的切线；（2）若CF=3，cosA=25，求出⊙O 的半径和BE 的长；（3）连接CG ，在（2）的条件下，求CGEF的值．【答案】(1)见解析；（2）2，65（3）CG:EF＝4：7【解析】试题分析：（1）连结OD．先证明OD是△ABC的中位线，根据中位线的性质得到OD∥AB，再由DE⊥AB，得出OD⊥EF，根据切线的判定即可得出直线EF是⊙O的切线；（2）先由OD∥AB，得出∠COD=∠A，再解Rt△DOF，根据余弦函数的定义得到cos∠FOD==，设⊙O的半径为R，解方程=，求出R=，那么AB=2OD=，解Rt△AEF，根据余弦函数的定义得到cosA==，求出AE=，然后由BE=AB﹣AE即可求解．试题解析：（1）证明：如图，连结OD．∵CD=DB，CO=OA，∴OD是△ABC的中位线，∴OD∥AB，AB=2OD，∵DE⊥AB，∴DE⊥OD，即OD⊥EF，∴直线EF是⊙O的切线；（2）解：∵OD∥AB，∴∠COD=∠A．在Rt△DOF中，∵∠ODF=90°，∴cos∠FOD==，设⊙O的半径为R，则=，解得R=，∴AB=2OD=．在Rt△AEF中，∵∠AEF=90°，∴cosA===，∴AE=，∴BE=AB ﹣AE=﹣=2．【点睛】本题考查了切线的判定，解直角三角形，三角形中位线的性质知识点．要证某线是圆的切线，已知此线过圆上某点，连结圆心与这点（即为半径），再证垂直即可．14．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 e 相切，只需证得OD EF ⊥．()2通过解直角AEF V 可以求得AF 10.=设O e 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 =Q ，OCD ODC ∠∠∴=． AB AC =Q ， ACB B ∠∠∴=， ODC B ∠∠∴=， OD //AB ∴，ODF AEF ∠∠∴=， EF AB ⊥Q ，ODF AEF 90∠∠∴==o ，OD EF ∴⊥，OD Q 是O e 的半径， EF ∴与O e 相切；()2由()1知，OD//AB ，OD EF ⊥．在Rt AEF V 中，AE 3sin CFD AF 5∠==，AE 6=， 则AF 10=，OD //AB Q ，∴△FOD ∽△FAE ，OF ODAF AE∴=， 设O e 的半径为r ， 10r r106-∴=， 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.15．已知Rt△ABC，∠BAC＝90°，点D是BC中点，AD＝AC，BC＝43，过A，D两点作⊙O，交AB于点E，（1）求弦AD的长；（2）如图1，当圆心O在AB上且点M是⊙O上一动点，连接DM交AB于点N，求当ON 等于多少时，三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形？（3）如图2，当圆心O不在AB上且动圆⊙O与DB相交于点Q时，过D作DH⊥AB（垂足为H）并交⊙O于点P，问：当⊙O变动时DP﹣DQ的值变不变？若不变，请求出其值；若变化，请说明理由．【答案】（1）23（2）当ON等于13﹣1时，三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形（3）不变，理由见解析【解析】【分析】（1）根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得到AD的长；（2）连DE、ME，易得当ED和EM为等腰三角形EDM的两腰，根据垂径定理得推论得OE⊥DM，易得到△ADC为等边三角形，得∠CAD=60°，则∠DAO=30°，∠DON=60°，然后根据含30°的直角三角形三边的关系得DN=1233；当MD=ME，DE为底边，作DH⊥AE，由于3∠DAE=30°，得到3，∠DEA=60°，DE=2，于是OE=DE=2，OH=1，又∠M=∠DAE=30°，MD=ME，得到∠MDE=75°，则∠ADM=90°-75°=15°，可得到∠DNO=45°，根据等腰直角三角形的性质得到33；（3）连AP、AQ，DP⊥AB，得AC∥DP，则∠PDB=∠C=60°，再根据圆周角定理得∠PAQ=∠PDB，∠AQC=∠P，则∠PAQ=60°，∠CAQ=∠PAD，易证得△AQC≌△APD，得到DP=CQ，则DP-DQ=CQ-DQ=CD，而△ADC为等边三角形，3DP-DQ的值．【详解】解：（1）∵∠BAC＝90°，点D是BC中点，BC＝3∴AD＝12BC＝3（2）连DE、ME，如图，∵DM＞DE，当ED 和EM 为等腰三角形EDM 的两腰，∴OE ⊥DM ，又∵AD ＝AC ，∴△ADC 为等边三角形，∴∠CAD ＝60°，∴∠DAO ＝30°，∴∠DON ＝60°，在Rt △ADN 中，DN ＝12AD ，在Rt △ODN 中，ON ＝3DN ＝1， ∴当ON 等于1时，三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形；当MD ＝ME ，DE 为底边，如图3，作DH ⊥AE ，∵AD ＝∠DAE ＝30°，∴DH ∠DEA ＝60°，DE ＝2，∴△ODE 为等边三角形，∴OE ＝DE ＝2，OH ＝1，∵∠M ＝∠DAE ＝30°，而MD ＝ME ，∴∠MDE ＝75°，∴∠ADM ＝90°﹣75°＝15°，∴∠DNO ＝45°，∴△NDH 为等腰直角三角形，∴NH ＝DH∴ON ﹣1；综上所述，当ON 等于11时，三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形；（3）当⊙O 变动时DP ﹣DQ 的值不变，DP ﹣DQ ＝．理由如下：连AP 、AQ ，如图2，∵∠C ＝∠CAD ＝60°，而DP ⊥AB ，∴AC ∥DP ，∴∠PDB ＝∠C ＝60°，又∵∠PAQ ＝∠PDB ，∴∠PAQ ＝60°，∴∠CAQ ＝∠PAD ，∵AC ＝AD ，∠AQC ＝∠P ，∴△AQC ≌△APD ，∴DP ＝CQ ，∴DP﹣DQ＝CQ﹣DQ＝CD＝23．【点睛】本题考查了垂径定理和圆周角定理：平分弧的直径垂直弧所对的弦；在同圆和等圆中，相等的弧所对的圆周角相等．也考查了等腰三角形的性质以及含30°的直角三角形三边的关系．。
2020年九年级中考数学考前专项练习：圆的压轴综合题(含答案)
圆的压轴综合题1．如图，已知AB是⊙O的直径，弦CD⊥AB于点E．点P是劣弧上任一点（不与点A，D重合），CP交AB于点M，AP与CD的延长相交于点F．（1）设∠CPF＝α，∠BDC＝β，求证：α＝β+90°；（2）若OE＝BE，设tan∠AFC＝x，．①求∠APC的度数；②求y关于x的函数表达式及自变量x的取值范围．2．如图，P A、PB是⊙O的切线，A、B为切点，连接AO并延长，交PB的延长线于点C，连接PO，交⊙O于点D．（1）求证：∠APO＝∠CPO；（2）若⊙O的半径为3，OP＝6，∠C＝30°，求PC的长．3．如图所示AB是⊙O的直径，圆心为点O，点C为⊙O上一点，OM⊥AB于点O交AC 于点D，MC＝MD,求证：MC为⊙O的切线．4．如图1，以BC为直径的半圆O上有一动点F，点E为弧CF的中点，连接BE、FC相交于点M，延长CF到A点，使得AB＝AM，连接AB、CE．（1）求证：AB是⊙O的切线；（2）如图2，连接BF，若AF＝FM，求的值；（3）如图3．若tan∠ACB＝，BM＝10．求EC的长．5．如图，在△ABC中，以AC为直径的⊙O与边AB交于点D，点E为⊙O上一点，连接CE并延长交AB于点F，连接ED．（1）若BC是⊙O的切线，求证：∠B+∠FED＝90°；（2）若FC＝6，DE＝3，FD＝2．求⊙O的直径．6．如图，矩形ABCD中，AB＝4，BC＝3，点E是线段AB上的一个动点，经过A，D，E 三点的⊙O交线段AC于点K，交线段CD于点H，连接DE交线段AC于点F．（1）求证：AE＝DH；（2）连结DK，当DE平分∠ADK时，求线段DE的长；（3）连结HK，KE，在点E的运动过程中，①当线段DH，HK，KE中满足某两条线段相等，求所有满足条件的AE的长．②当DA＝AE时，连结OA，记△AOF的面积为S1，△EFK的面积为S2，求的值．（请直接写出答案）7．如图，OA、OB是⊙O的两条半径，OA⊥OB，C是半径OB上一动点，连接AC并延长交⊙O于D，过点D作圆的切线交OB的延长线于E，已知OA＝6．（1）求证：∠ECD＝∠EDC；（2）若BC＝2OC，求DE长；（3）当∠A从15°增大到30°的过程中，求弦AD在圆内扫过的面积．8．如图，AB是半⊙O的直径，点C，D在半圆上，CD＝BD，过点D作EF⊥AC于E，交AB的延长线于F．（1）求证：EF是⊙O的切线．（2）当BF＝4，sin F＝时，求AE的长．9．已知：如图，AB是⊙O的直径，直线DC，DA分别切⊙O于点C，点A，连结BC，OD．（1）求证：BC∥OD．（2）若∠ODC＝36°，AB＝6，求出的长．10．如图，在△ABC中，以AB为直径的⊙O分别与BC，AC相交于点D，E，BD＝CD，过点D作⊙O的切线交边AC于点F．（1）求证：DF⊥AC；（2）若⊙O的半径为2，CF＝1，求的长（结果保留π）．11．如图，AB，CD是圆O的直径，AE是圆O的弦，且AE∥CD，过点C的圆O切线与EA的延长线交于点P，连接AC．（1）求证：AC平分∠BAP；（2）求证：PC2＝P A•PE；（3）若AE﹣AP＝PC＝4，求圆O的半径．12．如图，AB是⊙O的直径，BE是弦，点D是弦BE上一点，连接OD并延长交⊙O于点C，连接BC，在过点D垂直于OC的直线上取点F．使∠DFE＝2∠CBE．（1）请说明EF是⊙O的切线；（2）若⊙O的半径是6，点D是OC的中点，∠CBE＝15°，求线段EF的长．13．如图，四边形ABCD内接于⊙O，∠BAD＝90°，AD、BC的延长线交于点F，点E在CF上，且∠DEC＝∠BAC．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）当AB＝AC时，若CE＝4，EF＝6，求⊙O的半径．14．如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径的⊙O交BC于点D，过点D作DE⊥AC，交AC于点E，AC的反向延长线交⊙O于点F．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）若DE+EA＝8，AF＝16，求⊙O的半径．15．如图，在⊙O的内接三角形ABC中，∠ACB＝90°，AC＝2BC，过C作AB的垂线l交⊙O于另一点D，垂足为E．设P是上异于A，C的一个动点，射线AP交l于点F，连接PC与PD，PD交AB于点G．（1）求证：△P AC≌△PDF；（2）若AB＝5，＝，求PD的长．16．如图，AB是⊙O的直径，点E是劣弧AD上一点，∠PBD＝∠BED，且DE＝，BE 平分∠ABD，BE与AD交于点F．（1）求证：BP是⊙O的切线；（2）若tan∠DBE＝，求EF的长；（3）延长DE，BA交于点C，若CA＝AO，求⊙O的半径．17．如图，在△ABC中，AB＝AC＝10，以AB为直径的OO与BC相交于点D，与AC相交于点E，DF⊥AC，垂足为F，连接DE，过点A作AG⊥DE，垂足为G，AG与⊙O交于点H．（1）求证：DF是⊙O的切线；（2）若∠CAG＝25°，求弧AH的长；（3）若tan∠CDF＝，求AE的长；18．如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，点O为△ABC外接圆的圆心，将△ABC沿AB翻折后得到△ABD．（1）求证：点D在⊙O上；（2）在直径AB的延长线上取一点E，使DE2＝BE•AE．①求证：直线DE为⊙O的切线；②过点O作OF∥BD交AD于点H，交ED的延长线于点F．若⊙O的半径为5，cos∠DBA＝，求FH的长．参考答案1．解：（1）∵CD⊥AB，∴∠+∠＝90°，即：180°﹣α+β＝90°，∴α＝β+90°；（2）如图1，连接OD，①OE＝BE，OB⊥BE，设圆的半径为r，∴∠BOD＝∠OBD＝∠ODB＝60°，即：△BOD为等边三角形，∴BC＝r，∴∠CDB＝30°，∴∠APC＝90°﹣30°＝60°；②连接BC，过点M组MH⊥BC于点H，则∠MCB＝∠F AB，∴∠CMH＝∠F，在△CBM中，设BC＝r，∠CBA＝60°，∴MH＝BM sin∠CBA＝MB，BH＝MB，CH＝MH tan∠CMH＝MH•x，CH+HB＝BC，即，，而AM+BM＝2r，即：，∴1x＝1+y，即：y＝x．2．（1）证明：∵P A、PB是⊙O的切线，∴∠APO＝∠CPO；（2）解：∵P A是⊙O的切线，∴∠P AC＝90°，∴AP＝＝3，在Rt△CAP中，∠C＝30°，∴PC＝2AP＝3．3．证明：连接OC，∵AB是⊙O的直径，∴∠ACB＝90°，∴∠A+∠B＝90°，∵OM⊥AB，∴∠AOD＝90°，∴∠A+∠ADO＝90°，∴∠ADO＝∠B，∵∠ADO＝∠CDM，∴∠CDM＝∠B，∵MC＝MD，∴∠MDC＝∠MCD，∴∠MCD＝∠B，∵OA＝OC，∴∠A＝∠ACO，∴∠MCD+∠ACO＝90°，∴∠MCO＝90°，∴MC为⊙O的切线．4．解：（1）如图1，AB＝AM，∴∠ABM＝∠AMB＝∠EMC，点E为弧CF的中点，则∠EBC＝∠ECM，∵BC为直径，∴∠BEC＝90°，∠BFC＝90°，∴∠EMC+∠ECM＝90°，∴∠ABM+∠MBC＝90°，∴AB是⊙O的切线；（2）如图2，∵AF＝FM，∠BFC＝90°，∴∠ABF＝∠MBF＝α＝∠MCE，而∠ABF＝∠ACB＝α，∴∠ABF+∠MBF+∠EBC＝∠ABC＝90°＝3α，∴α＝30°，则BF＝BC＝r，同理BE＝r，而BC＝2r，∴求＝＝；（3）如图3，tan∠ACB＝＝设：AB＝5m，BC＝12m，则AC＝13m，CM＝AC﹣AM＝8m，∵∠EBC＝∠ECM，∴Rt△CEM∽Rt△BEC，∴，即：，解得：EC＝12．5．（1）证明：∵∠A+∠DEC＝180°，∠FED+∠DEC＝180°，∴∠FED＝∠A，∵BC是⊙O的切线，∴∠BCA＝90°，∴∠B+∠A＝90°，∴∠B+∠FED＝90°；（2）解：∵∠CF A＝∠DFE，∠FED＝∠A，∴△FED∽△F AC，∴＝，∴＝，解得：AC＝9，即⊙O的直径为9．6．（1）证明：连接HE，如图1所示：∵矩形ABCD，∴∠DAB＝∠ADC＝90°，∴DE为⊙O直径，∴∠DHE＝90°，∴四边形ADHE是矩形，∴DH＝AE；（2）解：如图2所示：∵四边形ABD是矩形，∴∠B＝∠ADC＝90°，AD＝BC＝3，AB∥CD，∴AC＝＝5，∵DE平分∠ADK，∴∠DAE＝∠EDK，，∵DE为⊙O直径，∴DE⊥AC，∴∠ADE＝∠CAB，∴cos∠ADE＝cos∠CAB＝，即＝，∴DE＝；（3）解：①若HK＝KE时，过K作MN⊥CD，交CD于M，交AB于N，如图3所示：则，MN＝BC＝3，∴∠EDK＝∠MDK＝∠CAB＝∠DCA，∵∠ADC＝90°，∴DK＝AK＝CK，∵AB∥CD，∴KM＝KN＝，AN＝CM＝DM＝2，∵DE为⊙O直径，∴∠DKE＝90°，∴tan∠EKN＝tan∠MDK＝，∴NE＝，∴AE＝AN﹣NE＝2﹣＝；若DH＝KE时，∴，∴tan∠ADE＝tan∠CAB＝，即＝，∴AE＝；若DH＝HK时，∵∠ADC＝90°，∴∠AKH＝90°，设：DH＝HK＝3x，∵sin∠ACD＝＝，∴CH＝5x，∵DH+CH＝CD，∴5x+3x＝4，∴x＝∴DH＝AE＝；②如图4所示：当DA＝AE＝3时，△ADE是等腰直角三角形，∴OA⊥DE，DE＝AD＝3，∴OA＝OD＝OE＝DE＝，∵AB∥CD，∴△CDF∽△AEF，∴＝＝＝，∴DF＝×3＝，EF＝DE＝，AF＝AC＝，∴OF＝DF﹣OD＝﹣＝，∴△AOF的面积为S1＝OF×O A＝××＝，∵∠ADF＝∠EKF，∠AFD＝∠EFK，∴△ADF∽△EKF，∴＝（）2＝，∴S2＝S△EFK＝＝＝，∴＝＝．7．（1）证明：连接OD，如图1所示：∵DE是⊙O的切线，∴∠EDC+∠ODA＝90°，∵OA⊥OB，∴∠ACO+∠OAC＝90°，∵OA、OB是⊙O的两条半径，∴OA＝OB，∴∠ODA＝∠OAC，∴∠EDC＝∠ACO，∵∠ECD＝∠ACO，∴∠ECD＝∠EDC；（2）解：∵BC＝2OC，OB＝OA＝6，∴OC＝2，设DE＝x，∵∠ECD ＝∠EDC ，∴CE ＝DE ＝x ，∴OE ＝2+x ，∵∠ODE ＝90°，∴OD 2+DE 2＝OE 2，即：62+x 2＝（2+x ）2，解得：x ＝8，∴DE ＝8；（3）解：过点D 作DF ⊥AO 交AO 的延长线于F ，如图2所示： 当∠A ＝15°时，∠DOF ＝30°，∴DF ＝OD ＝OA ＝3，∠DOA ＝150°，S 弓形ABD ＝S 扇形ODA ﹣S △AOD ＝﹣OA •DF ＝15π﹣×6×3＝15π﹣9， 当∠A ＝30°时，∠DOF ＝60°，∴DF ＝OD ＝OA ＝3，∠DOA ＝120°，S 弓形ABD ＝S 扇形ODA ﹣S △AOD ＝﹣OA •DF ＝12π﹣×6×3＝12π﹣9，∴当∠A 从15°增大到30°的过程中，AD 在圆内扫过的面积＝（15π﹣9）﹣（12π﹣9）＝3π+9﹣9．8．（1）证明：连接AD ，OD ，∵CD ＝BD ， ∴＝，∴∠1＝∠2，∵OA ＝OD ，∴∠2＝∠3，∴∠1＝∠3，∴AE∥OD，∵EF⊥AC，∴EF⊥OD，∴EF是⊙O的切线；（2）解：设⊙O的半径为r，在Rt△ODF中，sin F＝，∴＝，∴r＝6，∵AE∥OD，∴，∴＝，∴AE＝．9．解：（1）连接OC，∵直线DC，DA分别切⊙O于点C，∴CD＝AD，在△ADO与△CDO中，，∴△ADO≌△CDO（SSS），∴∠AOD＝∠COD，∴∠AOD＝AOC，∵∠B＝AOC，∴∠B＝∠AOD，∴BC∥OD；（2）∵∠ODC＝36°，直线DC，DA分别切⊙O于点C，点A，∴∠ADC＝2∠CDO＝72°，∴∠AOC＝180°﹣∠ADC＝108°，∴∠BOC＝72°，∵AB＝6，∴OB＝3，∴的长＝＝．10．（1）证明：连接OD，如图所示．∵DF是⊙O的切线，D为切点，∴OD⊥DF，∴∠ODF＝90°．∵BD＝CD，OA＝OB，∴OD是△ABC的中位线，∴OD∥AC，∴∠CFD＝∠ODF＝90°，∴DF⊥AC．（2）解：连接BE，∵AB是直径，∴BE⊥AC，∵DF⊥AC，∴＝＝，∵FC＝1，∴EC＝2，∵OD＝AC＝2，∴A C＝4，∴AE＝EC＝2，∴AB＝BC，∵AB＝AC＝4，∴AB＝BC＝AC，∴△ABC是等边三角形，∴∠BAC＝60°，∵OD∥AC，∴∠BOD＝∠BAC＝60°，∴的长：＝．11．解：（1）∵OA＝OC，∴∠OCA＝∠OAC，∵CD∥AP，∴∠OCA＝∠P AC，∴∠OAC＝∠P AC，∴AC平分∠BAP；（2）连接AD，∵CD为圆的直径，∴∠CAD＝90°，∴∠DCA+∠D＝90°，∵CD∥P A，∴∠DCA＝∠P AC，又∠P AC+∠PCA＝90°，∴∠P AC＝∠D＝∠E，∴△P AC∽△PCE，∴，∴PC2＝P A•PE；（3）AE＝AP+PC＝AP+4，由（2）得16＝P A（P A+P A+4），P A2+2P A﹣8＝0，解得，P A＝2，连接BC，∵CP是切线，则∠PCA＝∠CBA，Rt△P AC∽Rt△CAB，，而PC2＝AC2﹣P A2，AC2＝AB2﹣BC2，其中P A＝2，解得：AB＝10，则圆O的半径为5．12．（1）证明：连接OE交DF于点H，∵DF⊥OC，∴∠FDO＝90°，∵∠COE＝2∠CBE，∠DFE＝2∠CBE．∴∠F＝∠DOE，∵∠EHF＝∠OHD，∴∠FEH＝∠ODH＝90°，∴EF是⊙O的切线；（2）解：∵∠CBE＝15°，∴∠F＝∠COE＝2∠CBE＝30°．∵⊙O的半径是6，点D是OC中点，∴OD＝3，在Rt△ODH中，cos∠DOH＝，∴OH＝2．∴HE＝6﹣2．在Rt△FEH中，tan F＝＝6﹣2＝．∴EF＝6﹣6．13．解：（1）如图，连接BD，∵∠BAD＝90°，∴点O必在BD上，即：BD是直径，∴∠BCD＝90°，∴∠DEC+∠CDE＝90°，∵∠DEC＝∠BAC，∴∠BAC+∠CDE＝90°，∵∠BAC＝∠BDC，∴∠BDC+∠CDE＝90°，∴∠BDE＝90°，即：BD⊥DE，∵点D在⊙O上，∴DE是⊙O的切线；（2）∵∠BAF＝∠BDE＝90°，∴∠F+∠ABC＝∠FDE+∠ADB＝90°，∵AB＝AC，∴∠ABC＝∠ACB，∵∠ADB＝∠ACB，∴∠F＝∠EDF，∴DE＝EF＝6，∵CE＝4，∠BCD＝90°，∴∠DCE＝90°，∴CD＝＝2，∵∠BDE＝90°，CD⊥BE，∴△CDE∽△CBD，∴＝，∴BD＝＝3，∴⊙O的半径＝．14．（1）证明：∵OB＝OD，∴∠ABC＝∠ODB，∵AB＝AC，∴∠ABC＝∠ACB，∴∠ODB＝∠ACB，∴OD∥AC．∵D E⊥AC，OD是半径，∴DE⊥OD，∴DE是⊙O的切线；（2）解：如图，过点O作OH⊥AF于点H，则∠ODE＝∠DEH＝∠OHE＝90°，∴四边形ODEH是矩形，∴OD＝EH，OH＝DE．∴AH＝AF＝8，设AE＝x．∵DE+AE＝8，∴OH＝DE＝8﹣x，OA＝OD＝HE＝AH+AE＝8+x，在Rt△AOH中，由勾股定理知：AH2+OH2＝OA2，即82+（8﹣x）2＝（8+x）2，解得：x＝2，∴OA＝8+2＝10．∴⊙O的半径为10．15．（1）证明：连接AD，∵AB⊥CD，AB是⊙O的直径，∴＝，∴∠ACD＝∠B＝∠ADC，∵∠FPC＝∠B，∴∠ACD＝∠FPC，∴∠APC＝∠ACF，∵∠F AC＝∠CAF，∴△P AC∽△CAF；（2）连接OP，则OA＝OB＝OP＝AB＝，∵＝，∴OP⊥AB，∠OPG＝∠PDC，∵AB是⊙O的直径，∵AC＝2BC，∴tan∠CAB＝tan∠DCB＝，∴＝＝，∴AE＝4BE，∵AE+BE＝AB＝5，∴AE＝4，BE＝1，CE＝2，∴OE＝OB﹣BE＝2.5﹣1＝1.5，∵∠OPG＝∠PDC，∠OGP＝∠DGE，∴△OPG∽△EDG，∴＝，∴＝＝，∴GE＝，OG＝，∴PG＝＝，GD＝＝，∴PD＝PG+GD＝．16．（1）证明：∵AB是⊙O的直径，∴∠ADB＝90°，∴∠DAB+∠ABD＝90°，∵∠BED＝∠DAB，∠PBD＝∠BED，∴∠DAB＝∠PBD，∴∠PBD+∠ABD＝90°，∴AB⊥PB，∴BP是⊙O的切线；（2）解：连接AE，∴∠AEB＝90°，∵BE平分∠ABD，∴∠ABE＝∠DBE，∴＝，∴AE＝DE＝，∴∠ABE＝∠DBE＝∠DAE，∴tan∠DBE＝tan∠ABE＝tan∠DAE＝＝，∴＝，∴EF＝；（3）解：连接OE，∵OE＝OB，∴∠ABE＝∠OEB，∵∠ABE＝∠DBE，∴∠DBE＝∠OEB，∴△CEO∽△CDB，∴，∵CA＝AO，设CA＝AO＝BO＝R，∴＝，即＝2，∴CE＝2，∴DC＝3，∵∠ADC＝∠ABE，∠C＝∠C，∴△CAD∽△CEB，∴＝，∴＝，∴R＝，∴⊙O的半径为．17．（1）证明：连接OD、AD，AB是⊙O的半径，∴∠ADB＝90°，∵AB＝AC，∵点D是BC的中点，O是AB的中点，∴OD∥AC，∵DF⊥AC，∴OD⊥DF，∵OD是⊙O的半径，DF是⊙O的切线；（2）解：连接OH，∵AG⊥DG，∴∠G＝90°，∵∠CAG＝25°，∴∠AEG＝65°，∴∠B＝∠AEG＝65°，∴∠BAC＝180°﹣65°﹣65°＝50°，∴∠OAH＝75°，∴∠AOH＝30°，∴l＝＝；弧AH（3）解：∵∠CAD+∠C＝90°，∠CDF+∠C＝90°，∴∠CAD＝∠CDF，∴tan∠CAD＝tan∠CDF＝，∴AD＝2CD，∴DC2+（2CD）2＝102，∴CD＝2，∵△CDF∽△CAD，∴DC2＝CF•AC，∴CF＝2，∴CD＝DE，∵OF⊥AC，∴EF＝CF＝2，∴AE＝10﹣2﹣2＝6．18．（1）证明：连接OD，如图所示：∵∠ACB＝90°，∴AB为直径，由翻折可知△ADB≌△ACB，∴∠ADB＝90°，∵O为AB中点，∴OD＝AB，∴D在⊙O上；（2）①证明：∵DE2＝BE•AE，∴，∠E＝∠E，∴△EBD∽△EDA，∴∠EDB＝∠DAE，∵OD＝OB，∴∠ABD＝∠ODB，∵∠ADB＝90°，∴∠DAB+∠DBA＝90°，∴∠EDB+∠ODB＝90°，∴∠EDO＝90°，∴DE为⊙O切线；②解：在Rt△ADB中，∵cos∠DBA＝，AB＝10，∴BD＝6，∴AD＝＝＝8，∵∠ADB＝90°，OF∥BD，∴∠FHD＝∠ADB＝90°，∵OH⊥AD，∴HD＝AD＝4，又∵OA＝OB，∴OH＝BD＝3，∵∠HOD＝∠ODB＝∠ABD，∴cos∠HOD＝，即，∴FO＝，∴FH＝FO﹣HO＝﹣3＝．。
2020年中考数学压轴题： 圆中证明及计算问题
2020年中考数学压轴题：圆中证明及计算问题【例1】（2019·叶县一模）如图，⊙O是△ABC的外接圆，点O在BC边上，∠BAC的平分线交⊙O 于点D，连接BD、CD，过点D作BC的平行线与AC的延长线相交于点P．（1）求证：PD是⊙O的切线；（2）求证：AB•CP＝BD•CD；（3）当AB＝5 cm，AC＝12 cm时，求线段PC的长．【答案】见解析.【解析】（1）证明：连接OD．∵∠BAD＝∠CAD，∴弧BD=弧CD，∴∠BOD＝∠COD＝90°，∵BC∥P A，∴∠ODP＝∠BOD＝90°，即OD⊥P A，∴PD是⊙O的切线．（2）证明：∵BC∥PD，∴∠PDC＝∠BCD．∵∠BCD＝∠BAD，∴∠BAD＝∠PDC，∵∠ABD+∠ACD＝180°，∠ACD+∠PCD＝180°，∴∠ABD＝∠PCD，∴△BAD∽△CDP，∴AB BD CD CP，∴AB•CP＝BD•CD．（3）∵BC是直径，∴∠BAC＝∠BDC＝90°，∵AB＝5，AC＝12，由勾股定理得：BC＝13，由（1）知，△BCD是等腰直角三角形，∴BD＝CD∵AB•CP＝BD•CD．∴PC＝169 10．【变式1-1】（2018·焦作一模）如图，△ABC内接于⊙O，且AB=AC，延长BC到点D，使CD=CA，连接AD交⊙O于点E．（1）求证：△ABE≌△CDE；（2）填空：①当∠ABC的度数为时，四边形AOCE是菱形；②若AE=6，BE=8，则EF的长为．【答案】（1）见解析；（2）60；9 2 .【解析】（1）证明：连接CE，∵AB=AC，CD=CA，∴∠ABC=∠ACB，AB=CD，∵四边形ABCE是圆内接四边形，∴∠ECD+∠BCE=∠BAE +∠BCE=180°，∴∠ECD=∠BAE，同理，∠CED=∠ABC，∵∠ABC=∠ACB=∠AEB，∴∠CED=∠AEB，∴△ABE≌△CDE；（2）①60；连接AO、OC，∵四边形ABCE是圆内接四边形，∴∠ABC+∠AEC=180°，∵∠ABC=60，∴∠AEC=∠AOC=120°，∵OA=OC，∴∠OAC=∠OCA=30°，∵AB=AC，∴△ABC是等边三角形，∴∠ACB=60°，∵∠ACB=∠CAD+∠D，AC=CD，∴∠CAD=∠D=30°，∴∠ACE=30°，∴∠OAE=∠OCE=60°，即四边形AOCE是平行四边形，∵OA=OC，∴四边形AOCE是菱形；②由（1）得：△ABE≌△CDE，∴BE=DE=8，AE=CE=6，∠D=∠EBC，由∠CED=∠ABC=∠ACB，得△ECD∽△CFB，∴CE CFDE BC==68，∵∠AFE=∠BFC，∠AEB=∠FCB，∴△AEF∽△BCF，∴EF CF AE BC=，即6 68 EF=，∴EF=92．【例2】（2019·省实验一模）如图，AB为⊙O的直径，点C为AB上方的圆上一动点，过点C作⊙O 的切线l，过点A作直线l的垂线AD，交⊙O于点D，连接OC，CD，BC，BD，且BD与OC交于点E．（1）求证：△CDE≌△CBE；（2）若AB＝4，填空：①当弧CD的长度是时，△OBE是等腰三角形；②当BC＝时，四边形OADC为菱形．【答案】（1）见解析；（2）2；2．【解析】（1）证明：延长AD 交直线l 于点F ，∵AD 垂直于直线l ， ∴∠AFC ＝90°， ∵直线l 为⊙O 切线， ∴∠OCF ＝90°， ∴∠AFC ＝∠OCF ＝90°， ∴AD ∥OC ， ∵AB 为⊙O 直径， ∴∠ADB ＝90°， ∴∠OEB ＝90°， ∴OC ⊥DB ，∴DE ＝BE ，∠DEC ＝∠BEC ＝90°， ∵CE ＝CE ， ∴△CDE ≌△CBE ； （2）①如图2，连接OD ，由（1）知∠OEB ＝90°， 当△OBE 是等腰三角形时， 则△OEB 为等腰直角三角形， ∴∠BOE ＝∠OBE =45°， ∵OD ＝OB ，OE ⊥BD ， ∴∠DOC ＝∠BOE ＝45°， ∵AB ＝4， ∴OD ＝2， ∴弧CD 的长=452180π⨯=2π； ②当四边形OADC 为菱形时， 则AD ＝DC ＝OC ＝AO ＝2， 由（1）知，BC ＝DC ， ∴BC ＝2.【变式2-1】（2019·河南南阳一模）如图，四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形，⊙O 的半径为2，∠B =135°，则弧AC 的长为（）A. 2πB. πC.2πD.3π【分析】根据弧长公式180n rl π=，需先确定弧AC 所对的圆心角∠AOC 的度数，再根据同弧所对的圆心角是圆周角的2倍得到∠AOC =2∠D ，根据圆内接四边形对角互补，求出∠D =180°－∠B =45°，再代入弧长公式求解即可.【解析】解：∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形，∴∠D=180°－∠B=45°，∴弧AC所对圆心角的度数为：2×45°=90°，∵⊙O的半径为2，∴弧AC的长为：902180180n rlππ⨯===π，故选B.1.（2018·洛阳三模）如图，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，以AC为直径的⊙O，与斜边AB交于点D，E为BC边的中点，连接DE.（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）填空：①若∠B=30°，AC=23，则BD=②当∠B= 时，以O、D、E、C为顶点的四边形是正方形.【答案】见解析.【解析】解：（1）连接OD，∵AC为直径，∴∠ADC=90°，∠CDB=90°，∵E是BC的中点，∴DE=CE=BE，∴∠DCE=∠EDC，∵OD=OC，∴∠OCD=∠ODC，∴∠ODC+∠CDE=∠OCD+∠DCE=90°，即∠ODE=90°，∴DE是⊙O的切线；（2）3；45°，理由如下：①∵∠B=30°，AC=23，∠BCA=90°，∴BC= AC÷tan30°=6，∴DE=3，②由∠B=∠A=45°，OA=OD，得∠ADO=∠AOD=45°，∴∠AOD=90°，∴∠DOC=90°，又∠ODE=90°，∴四边形ODEC是矩形，∵OD=OC，∴四边形ODEC是正方形.2.（2018·河南第一次大联考）已知△ABC内接于以AB为直径的⊙O，过点C作⊙O的切线交BA的延长线于点D，且DA∶AB=1∶2．（1）求∠CDB的度数；（2）在切线DC上截取CE=CD，连接EB，判断直线EB与⊙O的位置关系，并证明．【答案】见解析.【解析】解：（1）如图，连接OC，∵CD是⊙O的切线，∴∠OCD=90°．∵DA：AB=1：2，∴DA=OC，DO=2OC．在Rt△DOC中，sin∠CDO=12，∴∠CDO=30°，即∠CDB=30°．（2）直线EB与⊙O相切．证明：连接OC，由（1）可知∠CDO=30°，∴∠COD=60°，∵OC=OB，∴∠OBC=∠OCB=30°，∴∠CBD=∠CDB，∴CD=CB，∵CD是⊙O的切线，∴∠OCE=90°，∴∠ECB=60°，又∵CD=CE，∴CB=CE，∴△CBE为等边三角形，∴∠EBA=∠EBC+∠CBD=90°，∴EB是⊙O的切线．3.（2019·偃师一模）如图，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，以AC为直径的⊙O与斜边AB交于点D，E为BC边上一点，且DE是⊙O的切线．（1）求证：BE=EC；（2）填空：①若∠B=30°，AC DE= ；②当∠B= °时，以O，D，E，C为顶点的四边形是正方形．【答案】（1）见解析；（2）①3；②45. 【解析】解：（1）证明：如图，连接OD，∵∠ACB=90°，AC为⊙O的直径，∴EC为⊙O的切线，∵DE为⊙O的切线，∴EC=ED，∵∠EDO=90°，∴∠BDE+∠ADO=90°，∵OD=OA，∴∠ADO=∠A，∴∠BDE+∠A=90°，∵∠A+∠B=90°，∴∠BDE=∠B，∴BE=EC；（2）①3；②45，理由如下：①在Rt△ABC中，∠B=30°，AC3∴BC=6，由（1）知，E是BC中点，∴DE=12BC=3；②∵ODEC为正方形，∴∠DEC=90°，DE=CE=BE，∴∠B=45°，故答案为：3；45.4.如图，AB为⊙O的直径，C为半圆上一动点，过点C作⊙O的切线l的垂线BD，垂足为D，BD与⊙O交于点E，连接OC，CE，AE，AE交OC于点F．（1）求证：△CDE≌△EFC；（2）若AB=4，连接AC．①当AC= 时，四边形OBEC为菱形；②当AC= 时，四边形EDCF为正方形．【答案】见解析．【解析】（1）证明：如图，∵BD⊥CD，∴∠CDE=90°，∵AB是直径，∴∠AEB=90°，∵CD是切线，∴∠FCD=90°，∴四边形CFED矩形，∴CF=DE，EF=CD，∵CE=CE，∴△CDE≌△EFC．（2）解：①当AC=2时，四边形OCEB是菱形．理由：连接OE．∵AC=OA=OC=2，∴△ACO是等边三角形，∴∠CAO=∠AOC=60°，∵∠AFO=90°，∴∠EAB=30°，∵∠AEB=90°，∴∠B=60°，∵OE=OB，∴△OEB是等边三角形，∴∠EOB=60°，∴∠COE=180°﹣60°﹣60°=60°，∵CO=OE，∴△COE是等边三角形，∴CE=CO=OB=EB，∴四边形OCEB是菱形．故答案为2．②当四边形DEFC是正方形时，∵CF=FE，∴∠CEF=∠FCE=45°，∵OC⊥AE，∴弧AC=弧CE，∴∠CAE=∠CEA=45°，∴∠ACE=90°，∴AE是⊙O的直径，∴△AOC是等腰直角三角形，∴AC=22．∴AC=22时，四边形DEFC是正方形．故答案为22．5.（2019·三门峡二模）如图，AB是半圆O的直径，D为半圆上的一个动点（不与点A，B重合），连接AD，过点O作AD的垂线，交半圆O的切线AC于点C，交半圆O于点E．连接BE，DE．（1）求证：∠BED＝∠C．（2）连接BD，OD，CD．填空：①当∠ACO的度数为时，四边形OBDE为菱形；②当∠ACO的度数为时，四边形AODC为正方形．【答案】（1）见解析；（2）30；45．【解析】解：（1）证明：设AD，OC交于点P，∵OC⊥AD，∴∠APC＝90°．∴∠C+∠CAP＝90°∵AC是半圆O的切线，∴∠CAO＝∠CAP+∠BAD＝90°，∴∠BAD＝∠C，∵∠BED＝∠BAD，∴∠BED＝∠C；（2）①30，理由如下：连接BD，如图：∵AB是半圆O的直径，∴∠ADB＝90°，∵∠DAB＝∠ACO＝30°，∴∠DBA＝60°，∵OE⊥AD，∴弧AE=弧AD，∴∠DBE＝∠ABE＝30°∵∠DEB＝∠DAB＝30°，∴∠DEB＝∠ABE，DE∥AB∵∠ADB＝90°，即BD⊥AD，OE⊥AD，∴OE∥BD，∴四边形OBDE是平行四边形∵OB＝OE∴四边形OBDE是菱形；故答案为30°；②45，理由如下：连接CD、OD，∵∠BED＝∠ACO＝45°，∴∠BOD＝2∠BED＝90°，∴∠AOD＝90°，∵OC⊥AD，∴OC垂直平分AD，∴∠OCD＝∠OCA＝45°，∴∠ACD＝90°，∵∠ACO＝90°，∴四边形AODC是矩形，∵OA＝OD，∴四边形AODC是正方形，故答案为45°．6.（2019·开封模拟）如图，CD是⊙O的直径，且CD＝2cm，点P为CD的延长线上一点，过点P作⊙O的切线P A、PB，切点分别为A、B．（1）连接AC，若∠APO＝30°，试证明△ACP是等腰三角形；（2）填空：①当弧AB的长为cm时，四边形AOBD是菱形；②当DP＝cm时，四边形AOBP是正方形．【答案】（1）见解析；（2）23π21.【解析】解：（1）连接AO，∵P A是⊙O的切线，∴∠P AO＝90°，∵∠APO＝30°，∴∠AOP＝60°，∵OA＝OC，∴∠C＝∠CAO＝30°，∴∠C＝∠APO=30°，∴△ACP是等腰三角形；（2）①若四边形AOBD是菱形，则AO＝AD，∵AO＝OD，∴△AOD是等边三角形，∠AOD＝60°，∴∠AOB＝120°，∵CD=2，∴圆O的半径为1，∴弧AB的长为：21201180π⨯=23π.②若四边形AOBP为正方形时，则P A＝AO＝1，则OP2，∵OD=1，∴PD2－1，2－1．7.（2019·西华县一模）如图，AB为⊙O的直径，F为弦AC的中点，连接OF并延长交弧AC于点D，过点D作⊙O的切线，交BA的延长线于点E．（1）求证：AC∥DE；（2）连接CD，若OA=AE=2时，求出四边形ACDE的面积．【答案】见解析．【解析】证明：（1）∵F为弦AC（不是直径）的中点，∴AF=CF，OD⊥AC，∵DE是⊙O的切线，∴OD⊥DE，∴AC∥DE．（2）连接CD，∵AC∥DE，OA=AE=2，∴OF=FD，∵AF=CF，∠AFO=∠CFD，∴△AFO≌△CFD，∴S△AFO=S△CFD，∴S四边形ACDE=S△ODE∵OD=OA=AE=2，∴OE=4，由勾股定理得：DE3∴S四边形ACDE=S△ODE= 12×OD×OE=12×2×3 38.（2019·郑州联考）已知：如图，△ABC内接于⊙O，AB为直径，∠CBA的平分线交AC于点F，交⊙O于点D，DE⊥AB于点E，且交AC于点P，连结AD．（1）求证：∠DAC＝∠DBA；（2）求证：P是线段AF的中点；（3）连接CD，若CD＝3，BD＝4，求⊙O的半径和DE的长．【答案】见解析．【解析】（1）证明：∵BD平分∠CBA，∴∠CBD＝∠DBA，∵∠DAC与∠CBD是弧CD所对的圆周角，∴∠DAC＝∠CBD，∴∠DAC＝∠DBA；（2）证明：∵AB为直径，∴∠ADB＝90°，∵DE⊥AB于E，∴∠DEB＝90°，∴∠ADE+∠BDE＝∠DBE+∠BDE＝90°，∴∠ADE＝∠DBE＝∠DAC，∴PD＝P A，∵∠DF A+∠DAF＝∠ADE+∠BDE＝90°，∴∠PDF＝∠PFD，∴PD＝PF，∴P A＝PF，即P是线段AF的中点；（3）解：∵∠CBD＝∠DBA，CD＝3，∴CD＝AD＝3，由勾股定理得：AB＝5，即⊙O的半径为2.5，由DE×AB＝AD×BD，即：5DE＝3×4，∴DE＝2.4．即DE的长为2.4．9.（2019·安阳二模）如图，在矩形ABCD中，点O在对角线AC上，以OA的长为半径的圆O与AD，AC分别交于点E，F，且∠ACB＝∠DCE．（1）判断直线CE与⊙O的位置关系，并证明你的结论；（2）若tan∠ACB＝12，BC＝4，求⊙O的半径．【答案】见解析．【解析】（1）直线CE与⊙O相切，证明：连接OE，∵OA＝OE，∴∠EAO＝∠AEO，∵∠ACB＝∠DCE，∴∠AEO＝∠ACB＝∠DCE，∵四边形ABCD是矩形，∴BC∥AD，∴∠ACB＝∠DAC，∵∠ACB＝∠DCE，∴∠DAC＝∠DCE，由∠D＝90°，得：∠DCE+∠DEC＝90°，∴∠AEO+∠DEC＝90°，∴∠OEC＝90°，即OE⊥EC，∵OE为半径，∴直线CE与⊙O相切；（2）解：在Rt△ACB中，AB＝tan∠ACB×BC=12×4＝2，由勾股定理得：AC＝25，∵∠ACB＝∠DCE，∴tan∠DCE＝tan∠ACB＝12，在Rt△DCE中，CD＝AB＝2，DE＝DC×tan∠DCE＝2×12＝1，由勾股定理得：CE＝5，在Rt△COE中，CO2＝CE2+OE2，OE=OA，（25﹣OA）2＝OA2+（5）2，解得：OA＝35，即⊙O的半径是35．10.（2019·平顶山三模）如图，在△ABC中，AC＝BC，AB是⊙C的切线，切点为点D，直线AC交⊙C于点E、F，且CF=12 AC，（1）求证：△ABF是直角三角形；（2）若AC＝6，则直接回答BF的长是多少．21 【答案】见解析.【解析】（1）证明：连接CD ，则CF ＝CD ，∵AB 是⊙C 的切线．∴CD ⊥AB ，∠ADC ＝∠BDC ＝90°， 在Rt △ACD 中，CF =12AC ，∴CD ＝CF =12AC ，∴∠A ＝30°∵AC ＝BC ，∴∠ABC ＝∠A ＝30°，∴∠ACB ＝120°，∠BCD ＝∠BCF ＝60°， ∵BC ＝BC ，∴△BCD ≌△BCF ，∴∠BFC ＝∠BDC ＝90°，∴△ABF 是直角三角形．（2）解：由（1）知：AC ＝BC ，CD ⊥AB ， ∴AD ＝BD ＝BF ，在Rt △ACD 中，∠A ＝30°，AC ＝6，∴CD ＝3，∴AD 3CD ＝3BF ＝3。
2020年中考数学压轴题全揭秘精品专题07 圆中证明及存在性问题
【例 1】（2019·河南南阳一模）如图，已知⊙A 的半径为 4，EC 是圆的直
径，点 B 是⊙A 的切线 CB 上一个动点，连接 AB 交⊙A 于点 D，弦 EF∥AB，
连接 DF，AF.
（1）求证：△ABC≌△ABF；
（2）当∠CAB=
时，四边形 ADFE 为菱形；
E C
O
A
DB
【答案】见解析.
【解析】解：（1）证明：连接 OE，
∵CD 平分∠ACB， ∴∠OCD=∠BCD， ∵OC=OD， ∴∠OCD=∠ODC，
15
∴∠ODC=∠BCD， ∴OD∥BC， ∵∠B=90°， ∴∠ADO=90°， ∴AD 是圆 O 的切线， ∵AE 是圆 O 的切线， ∴AD=AE. （2）①45；②2 3 ，理由如下： ①∵ADOE 是正方形， ∴OD=AD， ∴∠OAD=45°， ∴∠ACB=45°； ②四边形 ADCE 为菱形， ∴AD=CD，∠CAD=∠ACD， ∵∠BCD=∠ACD， ∴∠CDB=60°，∠BCD=30°， ∴CD=2BD， ∵AB=6， ∴BD=2，BC=2 3 , 故答案为：45；2 3 . 4.（2018·信阳一模）如图，AB 是⊙O 的弦，D 为半径 OA 的中点，过 D 作 CD⊥OA 交弦 AB 于点 E，交⊙O 于点 F，且 CE=CB （1）求证：BC 是⊙O 的切线；
AC AB
即：AC2=AD·AB． （2）①45；②58，理由如下： ①∵∠DAP=64°， ∴∠P=26°，∠CAB=∠DAC=32°， ∵∠CFP 是△ACF 的外角，
9
∴∠CFP>32°，即∠CFP≠∠P， 由∠PCB=∠CAB=32°，知∠FCP>∠PCB≠∠P， 由△PCD 为等腰三角形，得 PC=PF, ∴∠CFP=77°， ∴∠ACF=45°，∠ECB=90°－∠ACF=45°， 故答案为：45； ②由 ACBE 是矩形，得 F 与 O 重合， ∴∠ECB=90°－∠ACO=90°－32°=58°， 故答案为：58. 【变式 3-1】（2019·洛阳二模）如图，△ ABC 内接于⊙O，过点 B 的切线 BE∥AC，点 P 是优弧 AC 上一动点（不与 A，C 重合），连接 PA，PB，PC， PB 交 AC 于 D． （1）求证：PB 平分∠APC； （2）当 PD=3，PB=4 时，求 AB 的长．
2020中考数学 压轴冲刺专题 圆的几何证明与计算(含答案)
2020中考数学压轴冲刺专题圆的几何证明与计算（含答案）1.如图，已知AB为⊙O的直径，F为⊙O上一点，AC平分∠BAF且交⊙O于点C，过点C作CD⊥AF于点D，延长AB、DC交于点E，连接BC、CF.(1)求证：CD是⊙O的切线；(2)若AD＝6，DE＝8，求BE的长；(3)求证：AF＋2DF＝AB.第1题图（1）证明：如解图，连接OC.第1题解图∵AC平分∠BAD,∴∠OAC=∠CAD，又∠OAC=∠OCA,∴∠OCA=∠CAD，∴CO∥AD.又CD⊥AD，∴CD⊥OC，又∵OC是⊙O的半径，∴CD 是⊙O 的切线；（2）解：在Rt △ADE 中，∵AD =6，DE =8，根据勾股定理得：AE =10，∵CO ∥AD ，∴△EOC ∽△EAD ,∴ADOC EA EO =. 设⊙O 的半径为r ，∴OE =10-r . ∴61010r r -=， ∴r =415， ∴BE =10-2r =25； （3）证明：如解图，过点C 作CG ⊥AB 于点G .∵∠OAC =∠CAD ，AD ⊥CD ，∴CG =CD ，在Rt △AGC 和Rt △ADC 中，∵CG =CD ，AC =AC ，∴Rt △AGC ≌Rt △ADC （HL ），∴AG =AD .又∵∠BAC =∠CAD ，∴BC =CF ，在Rt △CGB 和Rt △CDF 中，∵BC =FC ，CG =CD ，∴Rt △CGB ≌Rt △CDF （HL ），∴GB =DF .∵AG +GB =AB ，∴AD +DF =AB ，即AF +2DF =AB .2. 如图，在Rt △ABC 中，∠ACB ＝90°，以BC 为直径的⊙O 交AB 于点D ，E 是AC 的中点，OE 交CD 于点F .(1)若∠BCD ＝36°，BC ＝10，求BD ︵的长；(2)判断直线DE 与⊙O 的位置关系，并说明理由；(3)求证：2CE 2＝AB ·EF .第2题图 （1）解：如解图，连接OD ，第2题解图 ∵∠BCD ＝36°，∴∠BOD ＝2∠BCD ＝2×36°＝72°，∵BC 是⊙O 的直径，BC ＝10，∴OB ＝5，∴l BD ︵＝72π×5180＝2π；(2)解：DE 是⊙O 的切线；理由如下：∵BC 是⊙O 的直径，∴∠ADC ＝180°－∠BDC ＝90°，又∵点E 是线段AC 中点，∴DE ＝12AC ＝EC ，在△DOE 与△COE 中，⎩⎪⎨⎪⎧OD ＝OCOE ＝OE DE ＝CE，∴△DOE ≌△COE (SSS)．∵∠ACB ＝90°，∴∠ODE ＝∠OCE ＝90°，∵OD 是⊙O 的半径，∴DE 是⊙O 的切线；(3)证明：由(2)知，△DOE ≌△COE ，∴OE 是线段CD 的垂直平分线，∴点F 是线段CD 中点，∵点E 是线段AC 中点，则EF ＝12AD ， ∵∠BAC ＝∠CAD ，∠ADC ＝∠ACB ，∴△ACD ∽△ABC ，则AC AB ＝AD AC ，即AC 2＝AB ·AD ， 而AC ＝2CE ，AD ＝2EF ，∴(2CE )2＝AB ·2EF ，即4CE 2＝AB ·2EF ，∴2CE 2＝AB ·EF .3. 如图，PB 为⊙O 的切线，B 为切点，直线PO 交⊙O 于点E 、F ，过点B 作PO 的垂线BA ，垂足为点D ，交⊙O 于点A ，延长AO 与⊙O 交于点C ，连接BC ，AF .(1)求证：直线P A 为⊙O 的切线；(2)求证：EF 2＝4OD ·OP ；(3)若BC ＝6，tan F ＝12，求AC 的长.第3题图（1）证明：如解图，连接OB ，第3题解图∵PB 是⊙O 的切线，∴∠PBO ＝90°，∵OA ＝OB ，BA ⊥PO 于点D ，∴AD ＝BD ，∴点D 为AB 的中点，即OP 垂直平分AB ，∴∠APO ＝∠BPO ，∵∠ADP ＝∠BDP ＝90°，∴△APD ≌△BPD ，∴AP ＝BP ，在△P AO 和△PBO 中，⎩⎪⎨⎪⎧P A ＝PB ∠APO ＝∠BPO OP ＝OP，∴△P AO ≌△PBO （SAS ），∴∠P AO ＝∠PBO ＝90°，∵OA 为⊙O 的半径，∴直线P A 为⊙O 的切线；(2)证明：∵∠P AO ＝∠PDA ＝90°，∴∠OAD ＋∠AOD ＝90°，∠OP A ＋∠AOP ＝90°，∴∠OAD ＝∠OP A ，∴△OAD ∽△OP A ，∴OA OP ＝OD OA，即OA 2＝OD ·OP ， 又∵EF ＝2OA ，∴EF 2＝4OD ·OP ；(3)解：∵OA ＝OC ，AD ＝BD ，BC ＝6，∴OD ＝12BC ＝3， 设AD ＝x ，∴tan F ＝AD DF ＝x DF ＝12， ∴DF ＝2x ，∴OA ＝OF ＝2x －3，在Rt △AOD 中，由勾股定理得(2x－3)2＝x2＋32，解得x1＝4或x2＝0(不合题意，舍去)，∴OA＝2x－3＝5，∵AC为⊙O的直径，∴AC＝2OA＝10.4.如图，AB是⊙O的直径，点C是⊙O上一点，AD和过点C的切线互相垂直，垂足为D，直线DC与AB的延长线相交于点P，弦CE平分∠ACB，交直径AB于点F，连接BE.(1)求证：AC平分∠DAB；(2)求证：PC=PF；(3)若tan∠PCB＝34，BE＝52，求PF的长．第4题图（1）证明：如解图，连接OC，第4题解图∵OA＝OC，∴∠OAC＝∠OCA，∵PC是⊙O的切线，且AD⊥CD，∴∠OCP＝∠D＝90°，∴OC∥AD，∴∠CAD＝∠OCA＝∠OAC，即AC平分∠DAB；(2)证明：∵AB是⊙O的直径，∴∠ACB＝90°，∴∠PCB＋∠ACD＝90°，又∵∠CAD＋∠ACD＝90°，∴∠CAB＝∠CAD＝∠PCB.∵CE 平分∠ACB ，∴∠ACE ＝∠BCE ，∵∠PFC ＝∠CAB ＋∠ACE ，∠PCF ＝∠PCB ＋∠BCE ， ∴∠PFC ＝∠PCF ，∴PC ＝PF ；(3)解：如解图，连接AE ，∵∠ACE ＝∠BCE ，∴AE ︵＝BE ︵，∴AE ＝BE ， 又∵AB 是直径，∴∠AEB ＝90°，AB ＝2BE ＝10，∴OB ＝OC ＝5，∵∠PCB ＝∠P AC ，∠P ＝∠P ，∴△PCB ∽△P AC ，∴PB PC ＝BC CA ， ∵tan ∠PCB ＝tan ∠CAB ＝34，∴PB PC ＝BC CA ＝34， 设PB ＝3x ，则PC ＝4x ，在Rt △POC 中，根据勾股定理得，(3x ＋5)2＝(4x )2＋52，解得x 1＝0，x 2＝307. ∵x ＞0，∴x ＝307，∴PF ＝PC ＝1207. 5. 如图，AB 是⊙O 的直径，C 、G 是⊙O 上两点，且点C 是劣弧»AG 的中点，过点C 的直线CD ⊥BG 的延长线于点D ，交BA 的延长线于点E ，连接BC ，交OD 于点F .(1)求证：CD 是⊙O 的切线；(2)若ED ＝3DB ，求证：3OF ＝2DF ；(3)在(2)的条件下，连接AD ，若CD ＝3，求AD 的长．第5题图(1)证明：如解图①，连接OC 、AC 、CG ，∵AC ︵＝CG ︵，∴AC ＝CG ， ∴∠ABC ＝∠CBG ，∵OC ＝OB ，∴∠OCB ＝∠OBC ， ∴∠OCB ＝∠CBG ，∴OC ∥BG ，∵CD ⊥BG ，∴OC ⊥CD ，∵OC是⊙O的半径，∴CD是⊙O的切线；第5题解图○1(2)证明：∵O C∥BD，∠CFO＝∠DFB，∴∠OCB＝∠CBD，∠EOC＝∠EBD，∴△OCF ∽△DBF，△EOC ∽△EBD，∴OCBD＝OFDF，OCBD＝OEBE，∴OFDF＝OEBE，∵ED＝3DB，∠EDB＝90°，∴∠E＝30°，∴OC＝12OE，∵OA＝OC，∴AE＝OA＝OC＝OB，∴OFDF＝OEBE＝2OA3OA＝23，即3OF＝2DF；(3)解：如解图②，过A作AH⊥DE，交DE于点H，∵∠E ＝30°，∴∠EBD ＝60°，∵∠ABC ＝∠CBD ，∴∠CBD ＝12∠EBD ＝30°， ∵CD＝3，∴BD ＝CD tan30°＝33， ∴BE ＝33sin30°＝63，DE ＝3BD ＝9， ∵AE ＝13BE ，AH ∥BD ， ∴AH ＝13BD ＝3，DH ＝23DE ＝6， ∴AD ＝（3）2＋62＝39.第5题解图○26. 如图，在Rt △ABC 中，∠ACB ＝90°，AO 是△ABC 的角平分线.以O 为圆心，OC 长为半径作⊙O ，连接AO 交⊙O 于点E ，延长AO 交⊙O 于点D.(1)求证：AB 是⊙O 的切线；(2)若tan D ＝12，求AE AC的值； (3)设⊙O 的半径为3，求AB 的长．第6题图(1)证明：如解图，过O作OF⊥AB交AB于F，∵∠ACB＝90°，∴AC⊥BC，∵AO是△ABC的角平分线，OF⊥AB，∴CO＝FO，∴FO为⊙O的半径，∴AB是⊙O的切线；第6题解图(2)解：如解图，连接CE，∵ED是⊙O的直径，∴∠ECD＝90°，∴∠ECO＋∠OCD＝90°，∵∠ACB＝90°，∴∠ACE＋∠ECO＝90°，∴∠ACE＝∠OCD，∵OC＝OD，∴∠OCD＝∠ODC，∴∠ACE＝∠ODC，∵∠CAE＝∠CAE，∴△ACE∽△ADC，∴AEAC＝CEDC，∵tan D＝CECD＝12，∴AEAC＝12；(3)解：由(2)知AEAC＝12，设AE＝c，则AC=2c，在Rt△ACO中，∴(2c)2＋32＝(c＋3)2，解得c＝2或c=0（舍去），∴AF＝AC＝2c＝4，∵在△BFO和△BCA中，∠B＝∠B，∠BFO＝∠BCA＝90°，∴△BFO∽△BCA，∴BFBC＝FOCA＝BOAB，设BF＝x，BO＝y，∴x3＋y＝34＝y4＋x，解得x＝727，y＝757，∴AB＝AF＋BF＝4＋727＝1007.7.如图，⊙O是△ABC的外接圆，O点在BC边上，∠BAC的平分线交⊙O于点D，连接BD，CD.过点D作BC的平行线，与AB的延长线相交于点P.(1)求证：PD是⊙O的切线；(2)求证：△PBD∽△DCA；(3)当AB＝6，AC＝8时，求线段PB的长．第7题图(1)证明：∵圆心O在BC上，∴BC是⊙O的直径，∴∠BAC＝90°.如解图，连接OD.第7题解图∵AD平分∠BAC，∴∠BAC＝2∠DAC.∵∠DOC＝2∠DAC，∴∠DOC＝∠BAC＝90°.即OD⊥BC.∵PD∥BC，∴OD⊥PD.又OD是⊙O的半径，∴PD是⊙O的切线；(2)证明：∵PD∥BC，∴∠P＝∠ABC.又∠ABC＝∠ADC，∴∠P＝∠ADC.∵∠PBD＋∠ABD＝180°，∠ACD＋∠ABD＝180°，∴∠PBD＝∠ACD.∴△PBD∽△DCA；(3)解：∵△ABC是直角三角形，∴BC2＝AB2＋AC2＝62＋82＝100.∴BC＝10.∵OD垂直平分BC，∴DB＝DC.∵BC是⊙O的直径，∴∠BDC＝90°.在等腰直角三角形BDC中．DC＝DB＝5 2.∵△PBD∽△DCA，∴PBDC＝BDCA，即PB＝DC·BDCA＝52×528＝254.8.如图，AB是⊙O的直径，点P在AB的延长线上，弦CE交AB于点D，连接OE，AC，且∠P＝∠E，∠POE＝2∠CAB.(1)求证：CE⊥AB；(2)求证：PC是⊙O的切线；(3)若BD＝2OD，且PB＝9，求tan P的值．第8题图（1）证明：如解图，连接OC，第8题解图∴∠COB＝2∠CAB，又∵∠POE＝2∠CAB，∴∠COD＝∠EOD，又∵OC＝OE，∴CE⊥AB;(2)证明：∵CE⊥AB，∠P＝∠E，∴∠P＋∠PCD＝∠E＋∠PCD＝90°，又∠OCD＝∠E，∴∠OCD＋∠PCD＝∠PCO＝90°，∵OC是⊙O的半径，∴PC是⊙O的切线；(3)解：设⊙O的半径为r，OD＝x，则BD＝2x，r＝3x，∵CD⊥OP，OC⊥PC，∴Rt△OCD∽Rt△OPC，∴OC2＝OD·OP，即(3x)2＝x(3x＋9)，解得x＝32或x=0（舍去），∴⊙O的半径r为9 2，同理可得PC2＝PD·PO＝(PB＋BD) ·(PB＋OB)＝162，∴PC＝92，在Rt△OCP中，tan P＝OCPC＝24.9.如图，AC是⊙O的直径，弦BE⊥AC于H，F为⊙O上的一点，过点F的直线与AC的延长线交于点D，与BE的延长线交于点M，连接AF交BM于G，且MF＝MG.(1)求证：MD为⊙O的切线；(2)求证：当MD∥AB时，FG2＝MF·EG；(3)在(2)的条件下，若cos M＝45，FD＝6，求AG的长．第9题图(1)证明：∵MF＝MG，∴∠MFG＝∠MGF＝∠AGB，如解图，连接FO，∵OF＝AO，∴∠OF A=∠OAF，∵BE⊥AC，∴∠AGH+∠OAF=∠MFG+∠OF A=90°，即∠MFO＝90°，∵OF为⊙O的半径，∴MD为⊙O的切线；(2) 证明：∵MD∥AB，∴∠M＝∠ABM，如解图，连接EF，∵∠EFG＝∠ABM，∴∠M＝∠EFG，∵∠MGF＝∠FGE，∴△MGF∽△FGE，∴FGMG＝EGFG，又∵MG=MF，∴FG2＝MF·EG；第9题解图（3）∵∠M＝∠ABM，cos M＝45，∴设AH＝3k，AB＝5k，HB＝4k，如解图，连接OB，∵∠FOD＝∠M，FD＝6，∴FO＝8＝OB＝OA，∴OH＝8－3k，∴OH 2＋HB 2＝OB2，∴(4k)2＋(8－3k)2＝82，解得k＝4825或k=0（舍去），∵MD∥AB，∴∠MFG＝∠BAF，∴∠BGA＝∠BAG，∴AB＝GB＝5k，∴GH＝k，∴AG＝10k，∴AG＝48 2510.10.如图①，AB是⊙O的直径，C是圆上一点，∠BAC的平分线交⊙O于点D，过D作DE⊥AC交AC的延长线于点E.(1)求证：DE是⊙O的切线;(2)若AB＝10，AC＝6，求BD的长；(3)如图②，若F是OA的中点，FG⊥OA交直线DE于点G，若FG＝194，tan∠BAD＝34，求⊙O的半径．图①图②第10题图（1）证明：如解图①，连接OD，第10题解图①∵OA＝OD，∴∠OAD＝∠ODA，∵AD平分∠BAC，∴∠OAD＝∠DAE，∴∠ODA＝∠DAE，∴OD∥AE，∴∠ODE＋∠AED＝180°，∵∠AED＝90°，∴∠ODE＝90°，∴OD⊥DE，∵OD是⊙O的半径，∴DE是⊙O的切线；(2)解：如解图①，连接BC，交OD于点N，∵AB是⊙O的直径，∴∠BCA＝90°，∵OD∥AE，O是AB的中点，∴ON∥AC，且ON＝12AC，∴∠ONB＝90°，且ON＝3，OB=5，则BN＝4，ND＝2，∴BD＝42＋22＝25；（3）解：如解图②，设FG与AD交于点H，第10题解图②根据题意，设AB＝5x，AD＝4x，则AF＝54x，FH＝AF·tan∠BAD＝54x·34＝1516x，AH＝AFcos∠BAD＝54x45＝2516x，HD＝AD－AH＝4x－2516x＝3916x，由（1）可知，∠HDG＋∠ODA＝90°，在Rt△HF A中，∠F AH＋∠FHA＝90°，∵∠OAD＝∠ODA，∠FHA＝∠DHG，∴∠DHG＝∠HDG，∴GH＝GD，过点G作GM⊥HD，交HD于点M，∴MH＝MD，∴HM＝12HD＝12×3916x＝3932x，∵∠F AH＋∠AHF＝90°，∠MHG＋∠HGM＝90°，∴∠F AH＝∠HGM，在Rt △HGM 中，HG ＝HM sin ∠HGM ＝3932x 35＝6532x ， ∵FH ＋GH ＝194， ∴1516x ＋6532x ＝194， 解得x ＝85， ∴此⊙O 的半径为52×85＝4.。
2020-2021中考数学与圆的综合有关的压轴题附详细答案.doc
2020-2021 中考数学与圆的综合有关的压轴题附详细答案一、圆的综合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：∵B E=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，在△ ABC中， AB＝ AC，以 AB 为直径作⊙ O，⊙ O 交 BC 于点 D，交 CA 的延长线于点 E．过点 D 作 DF⊥ AC，垂足为 F．（1）求证： DF 为⊙ O 的切线；（2）若 AB＝ 4，∠ C＝ 30°，求劣弧?的长．BE【答案】（ 1）证明见解析（2）43【解析】分析：（ 1）连接 AD、 OD，根据直径所对的圆周角为直角，可得∠ADB=90°，然后根据等腰三角形的性质求出 BD=CD，再根据中位线的性质求出 OD⊥DF，进而根据切线的判定证明即可；（2）连接 OE，根据三角形的外角求出∠ BAE的度数，然后根据圆周角定理求出∠ BOE 的度数，根据弧长公式求解即可 .详解：（ 1）连接 AD、 OD．∵ AB 是直径，∴ ∠ADB＝ 90°．∵AB＝ AC，∴ BD＝ CD，又∵ OA＝ OB，∴ OD 是△ ABC的中位线，∴ OD∥ AC，∵D F⊥ AC，∴ OD⊥ DF即∠ ODF＝90°．∴ DF 为⊙ O 的切线；（2）连接 OE．∵ AB＝ AC，∴ ∠B＝∠C＝30°，∴∠ BAE＝60°，∵∠ BOE＝ 2∠BAE，∴ ∠ BOE＝ 120 ，°∴＝· 4＝π π．点睛：本题是圆的综合题，考查了等腰三角形的性质和判定、切线的性质和判定、三角形的中位线、圆周角定理，灵活添加辅助线是解题关键．3．如图，在VABC中，ACB 90o，BAC的平分线AD交BC于点D，过点D作DE AD 交AB于点E，以AE为直径作e O．1 求证：BC是 e O 的切线；2 若 AC3 ， BC4 ，求 tan EDB 的值．【答案】（ 1）见解析；（2）tan EDB1 ．2【解析】【分析】1 连接OD，如图，先证明OD/ /AC ，再利用 AC BC 得到 OD BC ，然后根据切线的判定定理得到结论；2 先利用勾股定理计算出AB 5，设 e O 的半径为r，则 OA OD r ， OB 5 r ，再证明 VBDO ∽ VBCA ，利用相似比得到r： 3 5 r ： 5，解得r 15，接着利用勾8股定理计算 BD 5CD3tan1，然后证明，则，利用正切定理得 12 2 21EDB ，从而得到 tan EDB 的值．【详解】1证明：连接 OD，如图，Q AD 平分BAC ，1 2 ，Q OA OD ，2 3 ，1 3 ，OD / / AC ，Q AC BC ，OD BC ，BC 是 e O 的切线；2解：在 RtVACB 中，AB 设e O 的半径为r，则 OA ODQ OD / / AC ，VBDO ∽ VBCA ，OD ： AC BO ：BA，32425，r ， OB 5 r ，即 r：3 5 r ：5 ，解得 r 15，8OD 15 25 ， OB ，8 8在 RtVODB 中， BDOB 2 OD 25 ，2CD BCBD3，2在 RtVACD 中， tanCD31 ，1 2AC3 2Q AE 为直径，ADE 90o ，EDB ADC90o，Q 1ADC90o ，1EDB ，1tan EDB ．2【点睛】本题考查了切线的判定与性质：经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线；圆的切线垂直于经过切点的半径 .判定切线时 “连圆心和直线与圆的公共点 ”或 “过圆心作这条直线的垂线 ”；也考查了圆周角定理和解直角三角形．4．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=2 5 ， AB=4 5 ，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 ， ∴??.∴ ∠AGF=∠ ABG.AC AD∵∠ GAF=∠ BAG ， ∴ △ AGF ∽ △ABG. ∴AG ： AB=AF ： AG. ∴ AG 2=AF?AB.（3）如答图 3，连接 BD ，∵AD 是直径， ∴ ∠ ABD=90 .°∵AG 2=AF?AB ， AG=AC=2 5 ， AB=4 5 ， ∴ AF= 5 .∵CG ⊥AD ， ∴ ∠AEF=∠ ABD=90 .°AE AF AE 5 ∵∠ EAF=∠ BAD ， ∴△ AEF ∽ △ ABD. ∴，即4 5，解得： AE=2.ABAD10∴ EFAF2AE21.∵EGAG 2 AE 24 ， ∴ FGEG EF 41 3 .∴SAFG1FG AE 13 23 ．22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 .5．四边形 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OF1 AD 3 ，易知，四边形CGOF为矩形，∴CG=OF=3．2在Rt△ CDG中， CD=AD=6， sin∠ADC= CG=1，∴∠ CDA=30°，∴ ∠ ADE=15°．CD 2? 30 3 连接 OE，则∠ AOE=2×∠ADE=30°，∴AE180．2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．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∠A EC=90 ；°（2）四边形AOCD 为菱形．由（ 1）得平行四边形，再由OA=OC，即可证明平行四边形，则∠DCA=∠ CAB 可证明四边形AOCD是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，∴O A=OD=AD=2，∴△ OAD 是等边三角形，∴∠ AOD=60 ，°∵DH⊥ AB 于点 F， AB 为直径，∴D H=2DF，在 Rt△ OFD中， sin∠ AOD=，∴D F=ODsin∠ AOD=2sin60 = °，∴D H=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．如图，△ ABC 内接于⊙ O，且 AB 作⊙ O 的切线 PD 交 CA 的延长线于点F．为⊙ O 的直径．∠ ACB 的平分线交⊙ O 于点 D，过点 D P，过点 A 作 AE⊥ CD 于点 E，过点 B 作 BF⊥ CD 于点（1）求证： DP∥ AB；（2）若 AC=6， BC=8，求线段 PD 的长．【答案】详见解析【解析】【分析】（1）连接 OD，由 AB 为⊙O 的直径，根据圆周角定理得∠ ACB=90°，再由∠ACD=∠ BCD=45 ，°则∠ DAB=∠ ABD=45 ，°所以△DAB 为等腰直角三角形，所以 DO⊥AB，根据切线的性质得 OD⊥PD，于是可得到 DP∥ AB．（2）先根据勾股定理计算出AB=10，由于△ DAB 为等腰直角三角形，可得到AD AB 105 2 ；由△ACE为等腰直角三角形，得到2 2AE CE AC 6DE=4 2，则23 2 ，在Rt△AED中利用勾股定理计算出2CD=7 2，易证得∴△ PDA∽ △PCD，得到PDPA AD 5 2 ，所以 PA= 5 P D，PC PD CD 7 2 77 PC= PD ，然后利用 PC=PA+AC 可计算出 PD ．5【详解】解：（ 1）证明：如图，连接OD ，∵AB 为 ⊙ O 的直径， ∴ ∠ ACB=90 ．°∵∠ ACB 的平分线交 ⊙ O 于点 D ， ∴ ∠ACD=∠BCD=45 ．° ∴∠ DAB=∠ ABD=45 ．°∴ △ DAB 为等腰直角三角形．∴DO ⊥AB ．∵PD 为 ⊙ O 的切线， ∴ OD ⊥ PD ．∴DP ∥ AB ．（2）在 Rt △ACB 中，，∵△ DAB 为等腰直角三角形， ∴．∵AE ⊥ CD ， ∴△ ACE 为等腰直角三角形． ∴在 Rt △ AED 中，∴．∵AB ∥ PD ，∴ ∠ PDA=∠ DAB=45 ．°∴ ∠ PAD=∠ PCD ．又∵ ∠ DPA=∠CPD ， ∴ △ PDA ∽ △ PCD ． ∴7 5∴ P A= PD ， PC= PD ．57又∵ PC=PA+AC ， ∴ 7PD+6= 5 PD ，解得 PD= ．578．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=3 π9．如图，在 Rt△ ABC中，C 90， AD 平分∠ BAC，交 BC于点 D，点 O 在 AB 上，⊙ O 经过A、 D 两点，交 AC于点 E，交 AB 于点 F．（1）求证： BC是⊙ O 的切线；（2）若⊙O 的半径是 2cm， E 是弧 AD 的中点，求阴影部分的面积（结果保留π和根号）【答案】（ 1）证明见解析（ 2）23 3【解析】【分析】（1）连接 OD，只要证明 OD∥ AC即可解决问题；（2）连接 OE，OE 交 AD 于 K．只要证明△AOE是等边三角形即可解决问题．【详解】（1）连接 OD．∵OA=OD，∴∠ OAD=∠ ODA．∵∠ OAD=∠ DAC，∴ ∠ODA=∠ DAC，∴ OD∥ AC，∴ ∠ ODB=∠ C=90 °，∴OD⊥BC，∴ BC 是⊙O 的切线．（2）连接 OE，OE 交 AD 于 K．∵ ??，∴OE⊥AD．AE DE∵∠ OAK=∠ EAK， AK=AK，∠ AKO=∠ AKE=90 ，°∴ △ AKO≌ △ AKE，∴AO=AE=OE，∴△ AOE602 23 222是等边三角形，∴ ∠AOE=60°，∴ S 阴=S 扇形OAE﹣ S△AOE 3 ．360 4 3【点睛】本题考查了切线的判定、扇形的面积、等边三角形的判定和性质、平行线的判定和性质、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，灵活运用所学知识解决问题，属于中考常考题型．10．如图 1，已知⊙ O 是ADB的外接圆，∠ ADB 的平分线D C交 AB 于点 M，交⊙ O 于点C，连接 AC，BC．（1）求证： AC=BC；（2）如图 2，在图 1 的基础上做⊙ O 的直径 CF交 AB 于点 E，连接 AF，过点线AH，若 AH//BC，求∠ ACF的度数；（3）在（ 2）的条件下，若ABD的面积为6 3 ，ABD与ABC的面积比为的长 . A作⊙O 的切2： 9，求 CD【答案】（ 1）证明见解析；（2） 30°；（ 3）233【解析】分析：（ 1）运用“在同圆或等圆中，弧相等，所对的弦相等”可求解；（2）连接 AO 并延长交BC 于 I 交⊙O 于 J,由 AH 是⊙O 的切线且AH∥ BC 得 AI⊥ BC，易证∠I AC=30 ，°故可得∠ ABC=60 =°∠ F=∠ACB，由 CF是直径可得∠ ACF的度数；（3）过点 D 作 DG⊥AB ，连接 AO，知 ABC为等边三角形，求出AB、 AE 的长，在Rt AEO 中，求出AO 的长，得CF的长，再求DG 的长，运用勾股定理易求CD的长 .详解：（ 1）∵ DC平分∠ ADB，∴ ∠ADC=∠ BDC，∴ AC=BC．（2）如图，连接AO 并延长交BC于 I 交⊙ O 于 J∵AH 是⊙ O 的切线且AH∥ BC，∴A I⊥ BC，∴BI=IC，∵AC=BC，1∴I C= AC，2∴∠ IAC=30 ，°∴∠ ABC=60 =°∠ F=∠ ACB．∵FC 是直径，∴∠ FAC=90，°∴∠ ACF=180 -90° -°60 =30° ．°（3）过点 D 作DG AB ，连接AO由（ 1）（ 2）知 ABC为等边三角形∵∠ ACF=30 ，°∴AB CF ，∴A E=BE，∴ S ABC 3 AB2 27 3 ，4∴A B=6 3，∴AE 3 3 ．在Rt AEO中，设 EO=x，则 AO=2x，∴ AO2 AE 2 OE 2，23 3 2∴ 2x x2，∴x=6，⊙ O 的半径为 6，∴C F=12．∵SABD AB DG 1 16 3 DG 6 3 ，2 2∴DG=2．如图，过点 D 作DG CF ,连接OD．∵ AB CF , DG AB ，∴CF//DG，∴四边形 G′DGE为矩形，∴G E 2 ，CG G E CE 6 3 2 11，在 Rt OG D 中，OG 5, OD 6 ，∴DG11，∴ CD DG 2 CG 2 11 112 2 33点睛：本题是一道圆的综合题.考查了圆的基本概念，垂径定理，勾股定理，圆周角定理等相关知识 .比较复杂，熟记相关概念是解题关键.11．如图，点 B 在数轴上对应的数是﹣2，以原点 O 为原心、 OB 的长为半径作优弧AB，使点 A 在原点的左上方，且tan ∠ AOB＝ 3 ，点C为OB的中点，点 D 在数轴上对应的数为 4．（1） S 扇形AOB＝（大于半圆的扇形）；（2）点 P 是优弧 AB 上任意一点，则∠ PDB的最大值为°（3）在（ 2）的条件下，当∠ PDB最大，且∠ AOP＜ 180°时，固定△ OPD 的形状和大小，以原点 O 为旋转中心，将△ OPD 顺时针旋转α（ 0°≤α≤）360°①连接 CP， AD．在旋转过程中，CP与 AD 有何数量关系，并说明理由；②当 PD∥ AO 时，求 AD2的值；③直接写出在旋转过程中，点 C 到 PD 所在直线的距离 d 的取值范围．【答案】（ 1）10（2）30（3）①AD＝2PC②20+8 3 或20+83③1≤d≤3 3【解析】【分析】（1）利用扇形的面积公式计算即可．（2）如图 1 中，当 PD 与⊙ O 相切时，∠ PDB的值最大．解直角三角形即可解决问题．（3）①结论： AD＝ 2PC．如图 2 中，连接 AB， AC．证明△ COP∽ △ AOD，即可解决问题．②分两种情形：如图 3 中，当 PD∥OA 时，设 OD 交⊙ O 于 K，连接 PK 交 OC于 H．求出PC 即可．如图④中，当 PA∥ OA 时，作 PK⊥ OB 于 K，同法可得．③判断出 PC的取值范围即可解决问题．【详解】（1）∵ tan ∠ AOB＝3，∴∠ AOB＝60 °，∴S 扇形AOB＝30022 10 （大于半圆的扇形），360 3（2）如图 1 中，当 PD 与⊙ O 相切时，∠ PDB的值最大．∵PD 是⊙ O 的切线，∴OP⊥ PD，∴∠ OPD＝ 90 °，∵ sin PDOOP 2 1OD 4 2∴∠ PDB＝ 30 °，同法当 DP′与⊙ O 相切时，∠ BDP′＝30°，∴∠ PDB 的最大值为30 °．故答案为 30．（3）①结论： AD＝ 2PC．理由：如图 2 中，连接 AB， AC．∵OA＝OB，∠ AOB＝ 60 °，∴△ AOB 是等边三角形，∵BC＝ OC，∴AC⊥ OB，∵∠ AOC＝∠ DOP＝60 °，∴∠ COP＝∠ AOD，∵AO OD2 ，OC OP∴△ COP∽△ AOD，∴AD AO 2，PC OC∴AD＝ 2PC．②如图 3 中，当 PD∥ OA 时，设 OD 交⊙ O 于 K，连接 PK交 OC于 H．∵OP＝ OK，∠ POK＝ 60 °，∴△ OPK是等边三角形，∵PD∥ OA，∴∠ AOP＝∠ OPD＝ 90 °，∴∠ POH+∠ AOC＝ 90 °，∵∠ AOC＝ 60 °，∴∠ POH＝ 30 °，1∴PH＝ OP＝1， OH＝ 3 PH＝ 3 ，2∴PC＝PH2 CH 2 12 (1 3) 2 5 2 3，∵AD＝ 2PC，∴AD2＝ 4（ 5+2 3 ）＝20+8 3 ．如图④中，当PA∥ OA 时，作 PK⊥ OB 于 K，同法可得：2 2 2＝5﹣PC＝ 1 +（ 3 ﹣1）2 3， AD2＝ 4PC2＝ 20﹣83 ．③由题意 1≤PC≤3，∴在旋转过程中，点 C 到 PD 所在直线的距离 d 的取值范围为 1 ≤d≤3．【点睛】本题属于圆综合题，考查了切线的性质，相似三角形的判定和性质，旋转变换，勾股定理，等边三角形的判定和性质等知识，解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题．12．如图，四边形为菱形，且，以为直径作，与交于点．请仅用无刻度的直尺按下列要求画图．(保留作图痕迹 )(1)在如图中，过点作边上的高．(2)在如图中，过点作的切线，与交于点．【答案】 (1)如图 1 所示． (答案不唯一 ),见解析； (2) 如图 2 所示． (答案不唯一 )，见解析 . 【解析】【分析】（1）连接 AC交圆于一点 F，连接 PF 交 AB 于点 E,连接 CE即为所求．（2）连接 OF交 BC于 Q，连接 PQ 即为所求．【详解】(1)如图 1 所示． (答案不唯一 )(2)如图 2 所示． (答案不唯一 )【点睛】本题考查作图 -复杂作图，菱形和圆的性质等知识，解题的关键是灵活运用所学知识解决问题，属于中考常考题型．13．如图，已知 AB 是⊙O 的直径， BC 是弦，弦 BD 平分∠ABC交 AC 于 F，弦 DE⊥ AB 于H，交 AC于 G．①求证： AG＝ GD；②当∠ ABC满足什么条件时，△ DFG是等边三角形？③若 AB＝ 10， sin∠ ABD＝3，求 BC 的长．5【答案】（ 1）证明见解析；（2）当∠ ABC＝60°时，△ DFG是等边三角形．理由见解析；（3） BC 的长为14．5【解析】【分析】（1）首先连接 AD，由 DE⊥AB， AB 是e O AD AE的直径，根据垂径定理，即可得到? ? ，然后根据在同圆或等圆中，同弧或等弧所对的圆周角相等，证得∠ ADE＝∠ ABD，又由弦BD 平分∠ABC，可得∠DBC＝∠ABD，根据等角对等边的性质，即可证得AG=GD；（2）当∠ ABC=60°时，△ DFG是等边三角形，根据半圆（或直径）所对的圆周角是直角与三角形的外角的性质，易求得∠DGF=∠ DFG=60°，即可证得结论；（3）利用三角函数先求出tan∠ ABD 3，cos∠ABD＝4，再求出DF、BF，然后即可求出4 5BC.【详解】（1）证明：连接AD，∵DE⊥AB， AB 是⊙ O 的直径，∴?? ，AD AE∴∠ ADE＝∠ ABD，∵弦 BD 平分 ∠ ABC ，∴∠ DBC ＝ ∠ABD ，∵∠ DBC ＝ ∠DAC ，∴∠ ADE ＝∠ DAC ，∴AG ＝ GD ；（ 2）解：当 ∠ ABC ＝ 60°时， △ DFG 是等边三角形．理由： ∵ 弦 BD 平分 ∠ ABC ，∴∠ DBC ＝ ∠ABD ＝30 °， ∵AB 是 ⊙ O 的直径， ∴∠ ACB ＝ 90 °，∴∠ CAB ＝ 90 °﹣ ∠ ABC ＝ 30 °，∴∠ DFG ＝ ∠ FAB+∠ DBA ＝ 60 °，∵DE ⊥AB ，∴∠ DGF ＝ ∠ AGH ＝ 90 °﹣ ∠ CAB ＝ 60 °，∴△ DGF 是等边三角形；（ 3）解： ∵ AB 是 ⊙ O 的直径， ∴∠ ADB ＝∠ ACB ＝ 90 °， ∵∠ DAC ＝ ∠ DBC ＝ ∠ABD ，∵AB ＝ 10， sin ∠ABD ＝ 3，5∴在 Rt △ ABD 中， AD ＝ AB?sin ∠ ABD ＝ 6， ∴BD ＝AB 2 BD 2 ＝ 8，∴tan ∠ ABD ＝AD3 ， cos ∠ ABD ＝ BD =4 ，BD4 AB 5在 Rt △ ADF 中， DF ＝AD?tan ∠ DAF ＝ AD?tan ∠ ABD ＝ 6×3 ＝ 9，42∴ B F ＝ BD ﹣ DF ＝ 8﹣ 9 ＝ 7，2 27 4 ＝ 14 ∴在 Rt △ BCF 中， BC ＝ BF?cos ∠ DBC ＝ BF?cos ∠ ABD ＝×．2 55∴BC 的长为： 14 ．5【点睛】此题考查了圆周角定理、垂径定理、直角三角形的性质、三角函数的性质以及勾股定理等知识．此题综合性较强，难度较大，解题的关键是掌握数形结合思想与转化思想的应用，注意辅助线的作法．14．如图，已知AB 是⊙O 的直径，直线CD 与⊙ O 相切于 C 点， AC平分∠DAB．（1）求证： AD⊥ CD；（2）若 AD＝2， AC= 6，求⊙ O 的半径 R 的长．【答案】（ 1）证明见解析（2）32【解析】试题分析：（ 1）连接 OC，由题意得OC⊥CD．又因为 AC 平分∠ DAB，则1∠1=∠ 2= ∠ DAB．即可得出 AD∥ OC，则 AD⊥ CD；2（2）连接 BC，则∠ ACB=90°，可证明△ ADC∽ △ACB．则试题解析：（ 1）证明：连接 OC，AD AC，从而求得R．AC2R∵直线 CD 与⊙O 相切于 C 点， AB 是⊙ O 的直径，∴OC⊥CD．又∵ AC平分∠ DAB，1∴∠ 1=∠ 2=∠ DAB．2又∠ COB=2∠ 1=∠DAB，∴AD∥ OC，∴AD⊥ CD．（2）连接 BC，则∠ ACB=90°，在△ ADC和△ ACB中∵∠ 1=∠ 2，∠ 3=∠ ACB=90 ，°∴△ ADC∽ △ ACB．∴AC2RAC 2 3 ∴R=22 AD15．如图过点 P 作1，⊙ O 的直径 AB=12， P 是弦PD⊥ OP交⊙ O 于点 D．BC 上一动点（与点B，C 不重合），∠ ABC=30 °，（1）如图 2，当 PD∥ AB 时，求 PD 的长；（2）如图 3，当弧 DC=弧 AC 时，延长 AB 至点 E，使 BE= 1AB，连接 DE．2①求证： DE 是⊙ O 的切线；②求 PC 的长．【答案】（ 1） 2 6 ；（2）① 证明见解析；②3 3 ﹣3．【解析】试题分析：（ 1）根据题意首先得出半径长，再利用锐角三角三角函数关系得出OP， PD 的长；（2）①首先得出△ OBD 是等边三角形，进而得出∠ ODE=∠ OFB=90°，求出答案即可；②首先求出 CF的长，进而利用直角三角形的性质得出PF 的长，进而得出答案．试题解析：（ 1）如图 2，连接 OD，∵OP⊥ PD，PD∥ AB，∴∠ POB=90 ，°∵⊙ O 的直径 AB=12，∴OB=OD=6，在 Rt△ POB中，∠ ABC=30°，∴OP=OB?tan30 ° =6 ×=2 ，在 Rt△ POD中，PD= = =；（2）①如图 3，连接 OD，交 CB于点 F，连接 BD，∵，∴∠ DBC=∠ABC=30 ，°∴∠ ABD=60 ，°∴△ OBD 是等边三角形，∴OD⊥FB，∵B E= AB，∴OB=BE，∴B F∥ ED，∴∠ ODE=∠ OFB=90 ，°∴DE 是⊙O 的切线；②由① 知， OD⊥ BC，∴CF=FB=OB?cos30° =6 =3×，在Rt△ POD中， OF=DF，∴P F= DO=3（直角三角形斜边上的中线，等于斜边的一半），∴C P=CF﹣ PF=3﹣3．考点：圆的综合题。
决战2020年中考数学压轴题综合提升训练《圆的综合》(含解析)
《圆的综合》1．如图，四边形ABCD是⊙O的内接四边形，（1）求证：CD平分∠ACE；（2）若AC＝8，CE＝3，求CD的长．，AC为直径，DE⊥BC，垂足为E．（1）证明：∵四边形ABCD是⊙O内接四边形，∴∠BAD+∠BCD＝180°，∵∠BCD+∠DCE＝180°，∴∠DCE＝∠BAD，∵，∴∠BAD＝∠ACD，∴∠DCE＝∠ACD，∴CD平分∠ACE；（2）解：∵AC为直径，∴∠AD C＝90°，∵DE⊥BC，∴∠DEC＝90°，∴∠DEC＝∠ADC，∵∠DCE＝∠ACD，∴△DCE∽△ACD，∴∴，即．，2．如图，AB为⊙O的直径，C、F为⊙O上两点，且点C为交AF的延长线于点E，交AB的延长线于点D．（1）求证：DE是⊙O的切线；的中点，过点C作AF的垂线，（2）当BD＝2，sin D＝时，求AE的长．（1）证明：连接OC，如图，∵点C为弧BF的中点，∴弧BC＝弧CF．∴∠BAC＝∠FAC，∵OA＝OC，∴∠OCA＝∠OAC．∴∠OCA＝∠FAC，∴OC∥AE，∵AE⊥DE，∴OC⊥DE．∴DE是⊙O的切线；（2）∵sin D＝＝，∴设OC＝3x，OD＝5x，则5x＝3x+2，∴x＝1，∴OC＝3，OD＝5，∴AD＝8，∵sin D＝∴AE＝＝．＝，3．如图，已知直线l切⊙O于点A，B为⊙O上一点，过点B作BC⊥l，垂足为点C，连接AB、OB．（1）求证：∠ABC＝∠ABO；（2）若AB＝，AC＝1，求⊙O的半径．（1）证明：连接OA，∵OB＝OA，∴∠OBA＝∠OAB，∵AC切⊙O于A，∴OA⊥AC，∵BC⊥AC，∴OA∥BC，∴∠OBA＝∠ABC，∴∠ABC＝∠ABO；（2）解：过O作OD⊥BC于D，∵OD⊥BC，BC⊥AC，OA⊥AC，∴∠ODC＝∠DCA＝∠OAC＝90°，∴OD＝AC＝1，在Rt△ACB中，AB＝，AC＝1，由勾股定理得：BC＝＝3，∵OD⊥BC，OD过O，∴BD＝DC＝BC＝＝1.5，在Rt△ODB中，由勾股定理得：OB＝＝，即⊙O的半径是．4．如图，AB为⊙O的直径，C为⊙O上一点，经过点C的切线交AB的延长线于点E，AD⊥EC交EC的延长线于点D，连接AC．（1）求证：AC平分∠DAE；（2）若cos∠DAE＝，BE＝2，求⊙O的半径．（1）证明：连接OC，∵DE是⊙O的切线，∴OC⊥DE，∵AD⊥DE，∴OC∥AD，∴∠OCA＝∠DAC，∵OA＝OC，∴∠OCA＝∠OAC，∴∠DAC＝∠OAC，∴AC平分∠DAE；（2）解：设⊙O的半径为r，∵OC∥AD，∴∠DAE＝∠COE，∴cos∠DAE＝cos∠COE＝，BE＝2，∴＝，解得：r＝4，即⊙O的半径为4．5．如图a，AB为⊙O直径，AC为⊙O的为弦，PA为⊙O的切线，∠APC＝2∠1．（1）求证：PC是⊙O的切线．（2）当∠1＝30°，AB＝4时，其他条件不变，求图b中阴影部分的面积．（1）证明：连结OC，在圆O中，OA＝OC，∴∠BOC＝2∠1＝∠APC，∠BOC+∠AOC＝180°，∴∠APC+∠AOC＝180°，∵PA为⊙O的切线，∴∠OAP＝90°又四边形内角和为360°，∴∠OCP＝90°，OC为⊙O的半径，∴PC为⊙O的切线；（2）解：PA为⊙O的切线，PC为⊙O的切线．∴PA＝PC，∵∠1＝30°，∠APC＝2∠1，∴∠APC＝60°，∴△APC为等边三角形，连结OP，OC，∵S四边形AOCP ＝2××2×2＝4，S扇形AOC＝×π×4＝π，∴S阴影部分的面积＝4﹣π．6．如图，线段AB经过⊙O的圆心，交⊙O于A，C两点，BC＝1，AD为⊙O的弦，连接BD，∠BAD＝∠ABD＝30°，连接DO并延长交⊙O于点E，连接BE交⊙O于点M．（1）求证：直线BD是⊙O的切线；（2）求切线BD的长；（3）求线段BM的长．（1）证明：∵∠BAD＝∠ABD＝30°，∴∠DOB＝2∠BAD＝60°，∴∠ODB＝180°﹣30°﹣60°＝90°，即OD⊥BD，∵OD过O，∴直线BD是⊙O的切线；（2）解：设OD＝OC＝r，在Rt△BDO中，sin30°＝＝，解得：r＝1，即OD＝1，OB＝1+1＝2，由勾股定理得：BD＝＝；（3）解：连接DM，∵DE是⊙O的直径，∴∠DME＝90°，即∠DMB＝∠BDE＝90°，∵∠DBM＝∠DBE，∴△BMD∽△BDE，∴∴，，解得：BM＝．7．如图，四边形ABCD为⊙O的内接四边形，且AC为⊙O的直径，使得BE＝AB，连接DE．（1）求证：AD＝DE；（2）若DE为⊙O的切线，且DE＝2，求的长度．＝，延长BC到E，（1）证明：连接BD，∵＝，∴∠ABD＝∠DBE，∵AB＝BE，BD＝BD，∴△ABD≌△EBD（SAS），∴AD＝DE；（2）解：连接OD，∵＝，∴AD＝CD，∵AD＝DE，∴CD＝DE，∵AC为⊙O的直径，∴∠B＝∠ADC＝90°，∵AD＝CD，O为AC的中点，∴∠ODE＝∠ADC＝45°，∵DE为⊙O的切线，∴∠ODE＝90，∴∠CDE＝45°，∴∠ADE＝90°+45°＝135°，∵CD＝DE，∴∠DCE＝∠DEC＝67.5°，∴∠BAD＝67.5°，∵AD＝CD，∠ADC＝90°，∴∠DAC＝45°，∴∠BAC＝22.5°，∴AD＝CD＝2，∴AC＝4，∴OC＝2，∴的长度是＝．8．如图，⊙O是△ABC的外接圆，AB是直径，OD⊥AC，垂足为D点，直线OD与⊙O相交于E，F两点，P是⊙O外一点，P在直线OD上，连接PA，PB，PC，且满足∠PCA＝∠ABC （1）求证：PA＝PC；（2）求证：PA是⊙O的切线；（3）若BC＝8，，求DE的长．（1）证明∵OD⊥AC，∴AD ＝CD ，∴PD 是 AC 的垂直平分线，∴PA ＝PC ，（2）证明：由（1）知：PA ＝PC ，∴∠PAC ＝∠PCA ．∵AB 是⊙O 的直径，∴∠ACB ＝90°，∴∠CAB +∠CBA ＝90°．又∵∠PCA ＝∠ABC ，∴∠PCA +∠CAB ＝90°，∴∠CAB +∠PAC ＝90°，即 AB ⊥PA ，∴PA 是⊙O 的切线；（3）解：∵AD ＝CD ，OA ＝OB ，∴OD ∥BC ，OD ＝ BC ＝＝4，∵＝ ，设 AB ＝3a ，DF ＝2a ，∵AB ＝EF ，∴DE ＝3a ﹣2a ＝a ，∴OD ＝4＝﹣a ，a ＝8，∴DE ＝8．9．如图，C 是上的一定点，D 是弦 AB 上的一定点，P 是弦 CB 上的一动点，连接 DP ，将线段 PD 绕点 P 顺时针旋转 90°得到线段 PD ′，射线 PD ′与交于点 Q ．已知 BC ＝6cm ， 设 P ，C 两点间的距离为 xcm ，P ，D 两点间的距离为 y 1cm ，P ，Q 两点间的距离为 y 2cm ．小石根据学习函数的经验，分别对函数 y 1，y 2 随自变量 x 的变化而变化的规律进行了探究，下面是小石的探究过程，请补充完整：（1）按照下表中自变量 x 的值进行取点、画图、测量，分别得到了 y 1，y 2 与 x 的几组对应值：x /cmy 1/cmy 2/cm4.290.88 13.332.84 23.57 31.654.04 41.224.17 51.503.20 62.240.98（2）在同一平面直角坐标系 xOy 中，描出补全后的表中各组数据所对应的点（x ，y 1）， （x ，y 2），并画出函数 y 1，y 2 的图象；（3）结合函数图象，解决问题：连接 △D Q ，当DPQ 为等腰三角形时，PC 的长度约为 1.3或 5.7 cm ．（结果保留一位小数）解：（1）观察图象发现规律可知：表格数据为：2.44；（2）如图所示：即为两个函数 y 1，y 2 的图象；（3）观察图象可知：两个图象的交点的横坐标即为△DPQ为等腰三角形时，PC的长度，两个交点的横坐标为1.3和5.7．故答案为：1.3或5.7．10．如图（1），某数学活动小组经探究发现：在⊙O中，直径AB与弦CD相交于点P，此时PA•PB＝PC•PD（1）如图（2），若AB与CD相交于圆外一点P，上面的结论是否成立？请说明理由．（2）如图（3），将PD绕点P逆时针旋转至与⊙O相切于点C，直接写出PA、PB、PC之间的数量关系．（3）如图（3），直接利用（2）的结论，求当PC＝，P A＝1时，阴影部分的面积．解：（1）成立．理由如下：如图（2），连接AD、BC，则∠B＝∠D∵∠P＝∠P∴△PAD∽△PCB∴＝∴PA•PB＝PC•PD；（2）PC2＝PA•PB理由如下：如图（3），连接BC，OC，∵PC与⊙O相切于点C，∴∠PCO＝90°，∵AB是直径，∴∠ACB＝90°∴∠PCA＝∠OCB∵OC＝OB∴∠OCB＝∠OBC∴∠PCA＝∠OBC∵∠P＝∠P∴△PCA∽△PBC∴PC：PB＝PA：PC∴PC2＝PA•PB．（3）如图（3），连接OC，，PA＝1∵PC2＝PA•PB，PC＝∴PB＝3，AO＝CO＝1∴PO＝2＝ ∵PC 与⊙O 相切于点 C ，∴△PCO 是直角三角形∴sin∠CPO ＝＝∴∠CPO ＝30°，∠COP ＝60°∴△AOC 为等边三角形∴△S AOC＝S 扇形 AOC ＝＝∴S 阴影＝S 扇形 AOC ﹣△S A OC＝﹣ ．11．在平面直角坐标系 xOy 中，已知点 A （0，2），点 B 在 x 轴上，以 AB 为直径作⊙C ，点 P在 y 轴上，且在点 A 上方，过点 P 作⊙C 的切线 PQ ，Q 为切点，如果点 Q 在第一象限，则称 Q 为点 P 的离点．例如，图 1 中的 Q 为点 P 的一个离点．（1）已知点 P （0，3），Q 为 P 的离点．①如图 2，若 B （0，0），则圆心 C 的坐标为（0，1） ，线段 PQ 的长为；②若 B （2，0），求线段 PQ 的长；（2）已知 1≤PA ≤2，直线 l ： y ＝kx +k +3（k ≠0）．①当 k ＝1 时，若直线 l 上存在 P 的离点 Q ，则点 Q 纵坐标 t 的最大值为6 ；②记直线 l ：y ＝kx +k +3（k ≠0）在﹣1≤x ≤1 的部分为图形 G ，如果图形 G 上存在 P 的离点，直接写出 k 的取值范围．解：（1）①如图可知：C （0，1），在 Rt△PQC 中，CQ ＝1，PC ＝2，∴PQ ＝ ，故答案为（0，1）；；②如图，过C作CM⊥y轴于点M，连接CP，CQ．∵A（0，2），B（2，0），∴C（1，1）．∴M（0，1）．在Rt△ACM中，由勾股定理可得CA＝∴CQ＝．∵P（0，3），M（0，1），∴PM＝2．在Rt△PCM中，由勾股定理可得PC＝．．在Rt△PCQ中，由勾股定理可得PQ＝（2）①如图1：当k＝1时，y＝x+4，∴Q（t﹣2，t），∴CQ＝，当t＝2时，CQ最大，＝．在Rt△CDQ中，CD＝，CQ最大则DQ最大，∴Q（2，6），故答案为6；②∵﹣1≤x≤1，Q点的在端点（﹣1，3）和（1，2k+4）之间运动，当Q在（1，2k+4），P（0，4）时，直线PQ的解析式y＝（2k﹣1）x+4，点C（1，1）到直线PQ的距离为∴0＜k＜4．时，可得k＝0或k＝4，12．已知AB为⊙O的直径．（1）如图a，点D为（2）如图b，点D为（3）如图c，点D为的中点，当弦BD＝AC时，求∠A．的中点，当AB＝6，点E为BD的中点时，求OE的长．上任意一点（不与A、C重合），若点C为的中点，探求BD、AD、CD之间的数量关系，直接写出你探求的结论，不要求证明．解：（1）如图1，连结OC，点D为∴＝的中点，═，∵弦BD＝AC，∴∴∴＝═＝，＝═，即点C为的中点．∠A＝∠COB＝××180°＝30°．（2）如图2，连结OD，BC，OD交AC于点F，AB为⊙O的直径，∴∠C＝90o点D为的中点，半径OD所在的直线为⊙O的对称轴，则点A的对应点为C，∴OD⊥AC，OD平分AC，即：AF＝CF，在△DEF和△BEC中，，∴△DEF≌△BEC（AAS），∴CE＝EF，BC＝DF，∵AO＝BO，AF＝CF，∴OF＝BC＝DF，又AB＝6，∴OD＝3∴OF＝1，BC＝DF＝2．在Rt△ABC中，AB＝6，BC＝2，∴AC＝＝＝4，∵点F为AC的中点，点E为FC的中点∴EF＝，在Rt△OFE中，EF＝∴OE＝＝，OF＝1，＝．（3）BD、AD、CD之间的关系为：BD﹣AD＝如图3，连接BC，OC，CD，∵AB为⊙O的直径，点C为的中点，∴∠ACB＝90°，AC＝BC，∴∠BAC＝∠BDC＝45°，过点C作CF⊥CD交BD于点F，∴△DCF是等腰直角三角形，∴，∵∠ACD＝∠BCF＝90°﹣∠ACF，又∵AC＝BC，CD＝CF∴△ACD≌△BCF（SAS），∴AD＝BF，∵BD＝BF+DF，∴BD＝AD+即BD﹣AD＝CD，CD．13．如图，在△ABC中，AB＝AC，∠A＝30°，AB＝10，以AB为直径的⊙O交BC于点D，交AC于点E，连接DE，过点B作BP平行于DE，交⊙O于点P，连接CP、OP．（1）求证：点D为BC的中点；（2）求AP的长度；（3）求证：CP是⊙O的切线．解：（1）BD＝DC．理由如下：如图1，连接AD，∵AB是直径，∴∠ADB＝90°，∴AD⊥BC．（2）如图1，连接AP．∵AD是等腰△ABC底边上的中线，∴∠BAD＝∠CAD，∴＝，∴BD＝DE．∴BD＝DE＝DC，∴∠DEC＝∠DCE，△ABC中，AB＝AC，∠A＝30°，∴∠DCE＝∠ABC＝（180°﹣30°）＝75°，∴∠DEC＝75°，∴∠EDC＝180°﹣75°﹣75°＝30°，∵BP∥DE，∴∠PBC＝∠EDC＝30°，∴∠ABP＝∠ABC﹣∠PBC＝75°﹣30°＝45°，∵OB＝OP，∴∠OBP＝∠OPB＝45°，∴∠BOP＝90°．∴△AOP是等腰直角三角形．∵AO＝AB＝5．∴AP＝AO＝5；（3）解法一：设OP交AC于点G，如图1，则∠AOG＝∠BOP＝90°，在Rt△AOG中，∠OAG＝30°，∴又∵＝，＝＝，∴∴＝＝，．又∵∠AGO＝∠CGP，∴△AOG∽△CPG，∴∠GPC＝∠AOG＝90°，∴OP⊥PC，∴CP是⊙O的切线；解法二：如图2，作CM⊥AB于M，∵∠BOP＝90°，∴CM∥OP，∵OP＝AB，在Rt△AME中，∵∠BAC＝30°，可∴CM＝AC，∴CM＝AB，∴CM＝OP，∴四边形OPCM是矩形，∴∠CPO＝90°，∴CP是圆O的切线．14．如图，⊙O的半径为，AB是⊙O的直径，F是⊙O上一点，连接FO、FB．C为劣弧的中点，过点C作CD⊥AB，垂足为D，CD交FB于点E，CG∥FB，交AB的延长线于点G．（1）求证：CG是⊙O的切线；（2）连接BC，若BC∥OF，如图2．①求CE的长；②图中阴影部分的面积等于2π．（1）证明：如图1，连接CO．∵C是的中点，∴∠BOC＝∠FOC．又∵OF＝OB，∴OC⊥BF．∵CG∥FB，∴OC⊥CG．∴CG是⊙O的切线．（2）①∵OF∥CB，∴∠AOF＝∠OBC，∠COF＝∠OCB．∵OC＝OB，∴∠OCB＝∠OBC．∴∠AOF＝∠COF＝∠BOC＝60°．∴△OBC是等边三角形．∵CD⊥OB，OC⊥BF，∴点E是△OBC的重心．∴CE＝2ED＝CD．又∵⊙O的半径为，∴可求得：CD＝OC•sin60°＝2×＝3，DE＝1，∴CE＝2；．②故答案是：2π．。
冲刺2020年全国中考数学选择压轴题专题训练：圆(含答案解析)
冲刺2020年全国中考数学选择压轴题专题训练：圆一．选择题1．已知如图，AB为⊙O的直径，AB＝AC，BC交⊙O于点D，AC交⊙O于点E，∠BAC ＝45°，给出以下结论：①∠EBC＝22.5°；②BD＝DC；③AE＝2EC；④劣弧是劣弧的2倍．其中正确结论的序号是（）A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④2．如图，△ABC的内切圆⊙O与AB，BC，CA分别相切于点D，E，F，且AD＝2，BC＝5，则△ABC的周长为（）A．16B．14C．12D．103．如图，⊙A，⊙B，⊙C的半径都是2cm，则图中三个扇形（即阴影部分）面积之和是（）A．2πB．πC．D．6π4．如图，四边形ABCD内接于⊙O，∠DAB＝130°，连结OC，P是半径OC上的一个动点，连结PD、P B，则么∠DPB的大小可能为（）A．40°B．80°C．110°D．130°5．如图，A，B，C，D是⊙O上的点，则图中与∠A相等的角是（）A．∠B B．∠C C．∠DEB D．∠D6．腰长为13cm，底长为1Ocm的等腰三角形，若以底边中点为圆心，6cm长为半径作圆，则顶角的顶点在（）A．圆上B．圆内C．圆外D．无法确定7．如图，⊙O的半径为4，点P是⊙O外的一点，PO＝10，点A是⊙O上的一个动点，连接P A，直线l垂直平分P A，当直线l与⊙O相切时，P A的长度为（）A．10B．C．11D．8．如图，⊙O是△ABC的外接圆，弦BC的长为，∠A＝45°，则⊙O的半径为（）A．1B．2C．D．9．如图，在⊙O中，直径AB与弦MN相交于点P，∠NPB＝45°，若AP＝2，BP＝6，则MN的长为（）A．B．2C．2D．810．如图，AB是⊙O的直径，弦CD⊥AB于点E，若AB＝10，AE＝2，则弦CD的长是（）A．4B．6C．8D．1011．如图，由六段相等的圆弧组成的三叶花，每段圆弧都是四分之一圆周，OA＝OB＝OC ＝2，则这朵三叶花的面积为（）A．3π﹣3B．3π﹣6C．6π﹣3D．6π﹣612．如图，在△AOC中，OA＝3cm，OC＝1cm，将△AOC绕点O顺时针旋转90°后得到△BOD，则AC边在旋转过程中所扫过的图形的面积为（）cm2．A．B．2πC．πD．π13．如图，△ABC内接于⊙O，BD是⊙O的直径．若∠DBC＝33°，则∠A等于（）A．33°B．57°C．67°D．66°14．如图，将等边△ABC的边AC逐渐变成以B为圆心、BA为半径的，长度不变，AB、BC的长度也不变，则∠ABC的度数大小由60°变为（）A．（）°B．（）°C．（）°D．（）°15．如图，P A，PB分别切⊙O于点A，B，OP交⊙O于点C，连接AB，下列结论中，错误的是（）A．∠1＝∠2B．P A＝PB C．AB⊥OP D．OP＝2OA16．如图，P为⊙O外一点，P A、PB分别切⊙O于点A、B，CD切⊙O于点E，分别交P A、PB于点C、D，若P A＝6，则△PCD的周长为（）A．8B．6C．12D．1017．在平面直角坐标系内，以原点O为圆心，1为半径作圆，点P在直线y＝上运动，过点P作该圆的一条切线，切点为A，则P A的最小值为（）A．3B．2C．D．18．如图，点C是以AB为直径的半圆O的三等分点，AC＝2，则图中阴影部分的面积是（）A．B．C．D．19．如图，已知△ABC的外接圆⊙O的半径为1，D、E分别是AB、AC上的点，BD＝2AD，EC＝2AE，则sin∠BAC的值等于线段（）A．DE的长B．BC的长C．的长D．的长20．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）．若∠MNP＝∠MNQ，下面结论：①∠PNA＝∠QNB；②∠P+∠Q＝180°；③∠Q＝∠PMN；④PM＝QM；⑤MN2＝PN•QN．正确的结论有（）A．2个B．3个C．4个D．5个参考答案一．选择题1．解：①∵∠A＝45°，AB是直径，∴∠AEB＝90°，∴∠ABE＝45°，∵AB＝AC，∴∠ABC＝∠ACB＝67.5°，∴∠EBC＝67.5°﹣45°＝22.5°，此选项正确；②连接AD，∵AB＝AC，AB是直径，∴∠ADB＝90°，∴BD＝CD，此选项正确；③∵AB是直径，∴∠AEB＝90°，由①知∠EBC＝22.5°，∠C＝67.5°，∴BE＝tan67.5°•CE，∴BE≠2CE，在Rt△ABE中，∠AEB＝90°，∠BAE＝45°，∴∠ABE＝45°，∴AE＝BE，∴AE≠2CE，此选项错误；④∵∠ABE＝45°，∠BAD＝22.5°，∴劣弧AE＝2劣弧BD，∵劣弧BD＝劣弧DE，∴劣弧AE＝2劣弧DE，此选项正确．正确的有①②④，故选：B．2．解：∵△ABC的内切圆⊙O与AB，BC，CA分别相切于点D，E，F，∴AF＝AD＝2，BD＝BE，CE＝CF，∵BE+CE＝BC＝5，∴BD+CF＝BC＝5，∴△ABC的周长＝2+2+5+5＝14，故选：B．3．解：∵∠A+∠B+∠C＝180°，∴阴影部分的面积＝＝2π．故选：A．4．解：连接OB、OD，∵四边形ABCD内接于⊙O，∠DAB＝130°，∴∠DCB＝180°﹣130°＝50°，由圆周角定理得，∠DOB＝2∠DCB＝100°，∴∠DCB≤∠BPD∠DOB，即50°≤∠BPD≤100°，∴∠BPD可能为80°，故选：B．5．解：∵∠A与∠D都是所对的圆周角，∴∠D＝∠A．6．解：如图：AB＝AC＝13cm，BC＝10cm．△ABC中，AB＝AC，AD⊥BC；∴BD＝DC＝BC＝5cm；Rt△ABD中，AB＝13cm，BD＝5cm；由勾股定理，得：AD＝＝12cm．所以底边中点到顶点的距离为12cm，因此顶角的顶点一定在圆的外部．故选：C．7．解：如图所示．连接OA、OC（C为切点），过点O作OB⊥AP．设AB的长为x，在Rt△AOB中，OB2＝OA2﹣AB2＝16﹣x2，∵l与圆相切，∴OC⊥l．∵∠OBD＝∠OCD＝∠CDB＝90°，∴四边形BOCD为矩形．∴BD＝OC＝4．∵直线l垂直平分P A，∴PD＝BD+AB＝4+x．∴PB＝8+x．在Rt△OBP中，OP2＝OB2+PB2，即16﹣x2+（8+x）2＝102，解得x＝．P A＝2AD＝2×＝．8．解：连接OB、OC，如图，∵∠BOC＝2∠A＝90°，∴△BOC为等腰直角三角形，∴OB＝BC＝×＝1，即⊙O的半径为1．故选：A．9．解：过点O作OD⊥MN于点D，连接ON，则MN＝2DN，∵AB是⊙O的直径，AP＝2，BP＝6，∴⊙O的半径＝（2+6）＝4，∴OP＝4﹣AP＝4﹣2＝2，∵∠NPB＝45゜，∴△OPD是等腰直角三角形，∴OD＝，在Rt△ODN中，DN＝，∴MN＝2DN＝2．故选：C．10．解：连接OC，∵AB为⊙O的直径，AB⊥CD，∴CE＝DE＝CD，在Rt△OCE中，OC2＝OE2+CE2，∵AE＝2，AB＝10，∴OC＝5，OE＝3，∴CE＝4，∴CD＝8，故选：C．11．解：如图所示：弧OA是⊙M上满足条件的一段弧，连接AM、MO，由题意知：∠AMO＝90°，AM＝OM∵AO＝2，∴AM＝．＝×π×MA2＝．∵S扇形AMOS＝AM•MO＝1，△AMO＝﹣1，∴S弓形AO＝6×（﹣1）∴S三叶花＝3π﹣6．故选：B．12．解：∵△AOC≌△BOD，∴在旋转过程中所扫过的图形的面积＝扇形OAB的面积﹣扇形OCD的面积＝﹣＝2π，故选：B．13．解：连结CD，如图，∵BD是⊙O的直径，∴∠BCD＝90°，而∠DBC＝33°，∴∠D＝90°﹣33°＝57°，∴∠A＝∠D＝57°．故选：B．14．设∠ABC的度数大小由60变为n，则AC＝，由AC＝AB，解得n＝，故选：D．15．解：由切线长定理可得：∠1＝∠2，P A＝PB，从而AB⊥OP．因此A．B．C都正确．无法得出AB＝P A＝PB，可知：D是错误的．综上可知：只有D是错误的．故选：D．16．解：∵P A、PB分别切⊙O于点A、B，CD切⊙O于点E，∴P A＝PB＝6，AC＝EC，BD＝ED，∴PC+CD+PD＝PC+CE+DE+PD＝P A+AC+PD+BD＝P A+PB＝6+6＝12，即△PCD的周长为12，故选：C．17．解：如图，直线y＝x+2与x轴交于点C，与y轴交于点D，作OH⊥CD于H，当x＝0时，y＝x+2＝2，则D（0，2），当y＝0时，x+2＝0，解得x＝﹣2，则C（﹣2，0），∴CD＝＝4，∵OH•CD＝OC•OD，∴OH＝＝，连接OA，如图，∵P A为⊙O的切线，∴OA⊥P A，∴P A＝＝，当OP的值最小时，P A的值最小，而OP的最小值为OH的长，∴P A的最小值为＝．故选：D．18．解：连接OC，∵点C是以AB为直径的半圆O的三等分点，∴∠AOC＝60°，∠B OC＝120°，∵AB为半圆的直径，∴∠ACB＝90°，∴BC＝＝＝2，∴△BOC的面积＝×△ABC的面积＝××2×2＝，扇形BOC的面积＝＝π，则阴影部分的面积＝π﹣，故选：A．19．解：如图，作直径CF，连接BF，在Rt△CBF中，sin∠F＝＝；∵BD＝2AD，EC＝2AE，∴AD：AB＝AE：AC＝1：3，又∵∠EAD＝∠CAB，∴△EAD∽△CAB，∴BC＝3DE，∴sin∠A＝sin∠F＝＝＝DE．故选：D．20．解：延长QN交圆O于C，延长MN交圆O于D，如图：∵MN⊥AB，∴∠MNA＝∠MNB＝90°，∵∠MNP＝∠MNQ，∴∠PNA＝∠QNB，故①对；∵∠P+∠PMN＜180°，∴∠P+∠Q＜180°，故②错；因为AB是⊙O的直径，MN⊥AB，＝，∵∠PNA＝∠QNB，∠ANC＝∠QNB，∴∠PNA＝∠ANC，∴P，C关于AB对称，∴＝，∴＝，∴∠Q＝∠PMN，故③对；∵∠MNP＝∠MNQ，∠Q＝∠PMN，∴△PMN∽△MQN，∴MN2＝PN•QN，PM不一定等于MQ，所以④错误，⑤对．故选：B．。
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专题07 圆中证明及存在性问题【例1】（2019·河南南阳一模）如图，已知⊙A 的半径为4，EC 是圆的直径，点B 是⊙A 的切线CB 上一个动点，连接AB 交⊙A 于点D ，弦EF ∥AB ，连接DF ，AF .（1）求证：△ABC ≌△ABF ；（2）当∠CAB =时，四边形ADFE 为菱形； （3）当AB =时，四边形ACBF 为正方形.【分析】（1）由EF ∥AB ，得∠EF A =∠F AB ，∠CAB =∠AEF ，又∠AEF =∠AFE ，得：∠BAC =∠BAF ，又AB =AB ，AC =AF ，证得△ABC ≌△ABF ；（2）连接FC ，根据ADFE 为菱形，确定出∠CAB 的度数；（3）由四边形ACBF 是正方形，得ABAC.【解析】解：（1）∵EF ∥AB ，∴∠EF A =∠F AB ，∠CAB =∠AEF ，∵AE =AF ，B E∴∠AEF=∠AFE，∴∠BAC=∠BAF，又AB=AB，AC=AF，∴△ABC≌△ABF（SAS）；（2）如图，连接FC，∵四边形ADFE是菱形，∴AE=EF=FD=AD，∵CE=2AE，∠CFE=90°，∴∠ECF=30°，∠CEF=60°，∵EF∥AB，∴∠AEF=∠CAB=60°，故答案为：60°；（3）由四边形ACBF是正方形，得ABAC.【变式1-1】（2019·开封二模）如图，在△ABD中，AB＝AD，AB是⊙O的直径，DA、DB分别交⊙O 于点E、C，连接EC，OE，OC．（1）当∠BAD是锐角时，求证：△OBC≌△OEC；（2）填空：①若AB＝2，则△AOE的最大面积为；②当DA与⊙O相切时，若AB，则AC的长为．B E【答案】（1）见解析；（2）12；1.【解析】解：（1）连接AC，∵AB是⊙O的直径，∴AC⊥BD，∵AD＝AB，∴∠BAC＝∠DAC，∴BC＝EC，又∵OB=OE，OC=OC，∴△OBC≌△OEC（SSS），（2）①∵AB＝2，∴OA＝1，设△AOE的边OA上的高为x，∴S△AOE＝12OA×h＝12 h，要使S△AOE最大，需h最大，点E在⊙O上，h最大是半径，即：h最大＝1∴S△AOE最大为：12；②如图所示，当DA与⊙O相切时，则∠DAB＝90°，∵AD＝AB，∴∠ABD＝45°，∵AB是直径，∴∠ADB＝90°，∴AC＝BC=1.【例2】（2019·济源一模）如图，△ABC中，AB=AC，以AB为直径的⊙O与BC相交于点D，与CA 的延长线相交于点E，过点D作DF⊥AC于点F．（1）试说明DF是⊙O的切线；（2）①当∠C= °时，四边形AODF为矩形；②当tanC= 时，AC=3AE．【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连接OD，∵OB=OD，∴∠B=∠ODB，∵AB=AC，∴∠B=∠C，∴∠ODB=∠C，∴OD∥AC，∵DF ⊥AC ，∴OD ⊥DF ，点D 在⊙O 上，∴DF 是⊙O 的切线；（2）45°，理由如下：由四边形AODF 为矩形，得∠BOD =90°，∴∠B =45°，∴∠C =∠B =45°，故答案为：45°；（3 连接BE ，∵AB 是直径，∴∠AEB =90°，∵AB =AC ，AC =3AE ，∴AB =3AE ，CE =4AE ，∴BE 2=AB 2－AE 2 =8AE 2，即BE =，在Rt △BEC 中，tanC =BE CE ==.故答案为：2. 【变式2-1】（2019·安阳一模）如图，在△ABC 中，AB =AC =4，以AB 为直径的⊙O 交BC 于点D ，交AC 于点E ，点P 是AB 的延长线上一点，且∠PDB =12∠A ，连接DE ，OE ． （1）求证：PD 是⊙O 的切线．（2）填空：①当∠P 的度数为______时，四边形OBDE 是菱形；②当∠BAC =45°时，△CDE 的面积为_________．【答案】（1）见解析；（2）30；2.【解析】解：（1）连接OD ，∵OB =OD , ∠PDB =12∠A ，∴∠ODB =∠ABD =90°－12∠A =90°－∠PDB ，∴∠ODB +∠PDB =90°，∴∠ODP =90°，∵OD 是⊙O 的半径，∴PD 是⊙O 的切线.（2）①30°，理由如下：∠P =30°，则∠BOD =60°，∴△BOD 是等边三角形，∴∠ADP =30°，∠A =60°，∴△AOE 是等边三角形，即∠AOE =60°，∴∠EOD =60°，∴△ODE 是等边三角形，∴OB =BD =DE =OE ，即四边形OBDE是菱形；②连接BE，AD，如上图，∵AB为直径，∴∠ADB=90°，即AD⊥BC，∠AEB=90°，∵AB=AC，∴D为BC中点，∴S△DCE=12S△BCE，∵∠BAC=45°，∴AE=BE，△ABE是等腰直角三角形，∵AB=AC=4，∴AE=BE=CE=4-∴S△DCE=12S△BCE，=12×12BE·CE=12×12×（4-=2.【例3】（2019·洛阳三模）如图，AB是⊙O的直径，点C是⊙O上一点，AD和过点C的切线互相垂直，垂足为D，直线DC与AB的延长线相交于点P．（1）求证：AC2=AD·AB．（2）点E是∠ACB所对的弧上的一个动点（不包括A，B两点），连接EC交直径AB于点F，∠DAP=64°．①当∠ECB= °时，△PCF为等腰三角形；②当∠ECB= °时，四边形ACBE为矩形．【答案】见解析.【解析】解：（1）连接OC，∵CD是切线，∴OC⊥CD，∵AD⊥CD，∴OC∥AD，∴∠ACO=∠CAD，∵OA=OC，∴∠ACO =∠CAO，∴∠CAD=∠CAO，∵AB为直径，∴∠ACB=∠D=90°，∴△ACD∽△ABC，∴AD AC AC AB,即：AC2=AD·AB．（2）①45；②58，理由如下：①∵∠DAP=64°，∴∠P=26°，∠CAB=∠DAC=32°，∵∠CFP是△ACF的外角，∴∠CFP>32°，即∠CFP≠∠P，由∠PCB=∠CAB=32°，知∠FCP>∠PCB≠∠P，由△PCD为等腰三角形，得PC=PF,∴∠CFP=77°，∴∠ACF=45°，∠ECB=90°－∠ACF=45°，故答案为：45；②由ACBE是矩形，得F与O重合，∴∠ECB=90°－∠ACO=90°－32°=58°，故答案为：58.【变式3-1】（2019·洛阳二模）如图，△ABC内接于△O，过点B的切线BE△AC，点P是优弧AC上一动点（不与A，C重合），连接P A，PB，PC，PB交AC于D．（1）求证：PB平分△APC；（2）当PD=3，PB=4 时，求AB的长．【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连接OB，则OB△BE，△BE△AC，△OB△AC，△弧AB=弧BC，△△APB=△BPC，△PB平分△APC；（2）由（1）知，△APB=△BPC，△△BAC=△BPC，△△BAC=△APB，△△ABD=△PBA，△△ABD△△PBA，△AB BD PB AB=,即1 4ABAB=△AB=2，即AB的长为2.1.（2018·河师大附中模拟）如图，在Rt△ABC中，△ACB=90°，以AC为直径的△O与AB交于点D，过D作△O的切线交CB于E.（1）求证：EB=EC；（2）若以点O、D、E、C为顶点的四边形是正方形，试判断△ABC的形状，并说明理由.【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连接OD，△AC为直径，△ACB=90°，△BC为△O的切线，△DE是△O的切线，△DE=CE，△ODE=90°，△△ODA+△EDB=90°，△OA=OD，△△OAD=△ODA，△△OAD+△B=90°，△△B=△EDB，△DE=BE，△EB=EC；（2）△ABC是等腰直角三角形，理由如下：△四边形ODEC是正方形，△△DEB=90°，由（1）知CE=BE，△△BED是等腰直角三角形，△B=45°，△△A=45°，即AC=BC，又△△ACB=90°，△△ABC是等腰直角三角形.2.（2019·焦作二模）如图，以Rt△ABC的直角边AB为直径作⊙O与斜边AC交于点D，E为BC边的中点，连接DE，OE．（1）求证：DE是⊙O的切线．（2）填空：①当∠CAB=时，四边形AOED是平行四边形；②连接OD，在①的条件下探索四边形OBED的形状为.【答案】（1）见解析；（2）45；正方形.【解析】（1）连接OD，BD，∵AB为直径，∴∠BDC=∠ADB=90°，∵E为BC的中点，∴DE=BE=CE，∵OD=OB，OE=OE，∴△ODE≌△OBE，∴∠ODE=∠OBE=90°，∴OD⊥DE，即DE是⊙O的切线.（2）①若四边形AOED是平行四边形，则DE∥AB，∴∠A=∠CDE，∵∠CDE=∠C，∴∠A=∠C，∵∠ABC=90°，∴∠A=45°；②由∠A=45°，得∠ADO=45°，即∠DOB=90°，∵∠EBO=∠ODE=90°，∴四边形OBED是矩形，∵四边形AOED是平行四边形，∴∠EOB=∠A=45°，∴∠EOB=∠OEB=45°，∴OB=BE，∴四边形OBED是正方形.3.（2019·周口二模）如图，在Rt△ABC中，△B=90°，AB=6，CD平分△ACB交AB于点D，点O在AC上，以CO为半径的圆经过点D，AE切△O于E．（1）求证：AD=AE．（2）填空：△当△ACB=_______时，四边形ADOE是正方形；△当BC=__________时，四边形ADCE是菱形．【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连接OE，△CD平分△ACB，△△OCD=△BCD，△OC=OD，△△OCD=△ODC，△△ODC=△BCD，△OD△BC，△△B=90°，△△ADO=90°，△AD是圆O的切线，△AE是圆O的切线，△AD=AE.（2）△45；，理由如下：△△ADOE是正方形，△OD=AD，△△OAD=45°，△△ACB=45°；△四边形ADCE为菱形，△AD=CD，△CAD=△ACD，△△BCD=△ACD，△△CDB=60°，△BCD=30°，△CD=2BD，△AB=6，△BD=2，BC故答案为：45；4.（2018·信阳一模）如图，AB是△O的弦，D为半径OA的中点，过D作CD△OA交弦AB于点E，交△O于点F，且CE=CB（1）求证：BC是△O的切线；（2）连接AF，BF，求△ABF的度数．【答案】见解析.【解析】解：（1）证明：连结OB，△CE=CB，△△CBE=△CEB，△△DAE+△AED=90°，△△CEB=△AED，△△DAE+△CBE=90°，△OA=OB，△△OAB=△OBA，△△OBA+△CBE=90°，即△OBC=90°，△BC是△O的切线；（2）解：连结OF，OF交AB于H，（见上图）△DF△OA，AD=OD，△F A=FO，△OF=OA，△△OAF为等边三角形，△△AOF=60°，△△ABF=12△AOF=30°．5.（2019·南阳毕业测试）如图，在△ACE中，AC＝CE，△O经过点A，C，且与边AE，CE分别交于点D，F，点B是劣弧AC上的一点，且弧BC=弧DF，连接AB，BC，CD．求证：△CDE△△ABC．【答案】见解析.【解析】证明：连接DF，△△CAE＝△E，△四边形ACFD内接于△O，△△CAE+△CFD=180°，△△CFD+△DFE=180°，△△CAE＝△DFE，△△DFE＝△E，△DF＝DE，△弧BC=弧DF，△BC＝DF，△BC＝DE，△四边形ABCD内接于△O，同理可得：△B＝△CDE，在△CDE和△ABC中，△AC=CE，△ABC=△CDE，BC=DE，△△CDE△△ABC．6.（2019·濮阳二模）如图，AB是半圆O的直径，点P是半圆上不与点A，B重合的动点，PC△AB，点M是OP中点．（1）求证：四边形OBCP是平行四边形；（2）填空：△当△BOP＝时，四边形AOCP是菱形；△连接BP，当△ABP＝时，PC是△O的切线．【答案】（1）见解析；（2）120；45．【解析】（1）证明：△PC△AB，△△PCM＝△OAM，△CPM＝△AOM．△点M是OP的中点，△△CPM△△AOM，△PC＝OA．△OA＝OB，△PC＝OB．△PC△AB，△四边形OBCP是平行四边形．（2）解：△△四边形AOCP是菱形，△OA＝P A，△OA＝OP，△OA＝OP＝P A，△△AOP是等边三角形，△△A＝△AOP＝60°，△△BOP＝120°；△△PC是△O的切线，△OP△PC，△OPC＝90°，△PC△AB，△△BOP＝90°，△OP＝OB，△△ABP＝△OPB＝45°.7.（2019·南阳模拟）如图，AB为△O的直径，F为弦AC的中点，连接OF并延长交弧AC于点D，过点D作△O的切线，交BA的延长线于点E．（1）求证：AC△DE；（2）连接AD、CD、OC．填空△当△OAC的度数为时，四边形AOCD为菱形；△当OA＝AE＝2时，四边形ACDE的面积为．【答案】（1）见解析；（2）30；【解析】（1）证明：△F为弦AC的中点，△AF＝CF，OF过圆心O△FO△AC，即△OF A=90°，△DE是△O切线，△OD△DE即△EDO=90°，△DE△AC.（2）△当△OAC＝30°时，四边形AOCD是菱形，理由如下：连接CD，AD，OC，△△OAC＝30°，OF△AC△△AOF＝60°△AO＝DO，△AOF＝60°△△ADO是等边三角形△AF△DO△DF＝FO，AF＝CF，△四边形AOCD是平行四边形△AO＝CO△四边形AOCD是菱形.△连接CD，△AC△DE, OA=AE=2，△OD＝2OF，DE＝2AF△AC＝2AF，△DE＝AC，且DE△AC△四边形ACDE是平行四边形△OA＝AE＝OD＝2△OF＝DF＝1，OE＝4在Rt△ODE中，由勾股定理得：DE＝△S四边形ACDE＝DE×DF＝×1＝答案为：8.（2019·商丘二模）如图，在Rt△ABC中，△BAC＝90°，△C＝30°，以边上AC上一点O为圆心，OA 为半径作△O，△O恰好经过边BC的中点D，并与边AC相交于另一点F．（1）求证：BD是△O的切线．（2）若AB，E是半圆AGF上一动点，连接AE，AD，DE．填空：△当弧AE的长度是时，四边形ABDE是菱形；△当弧AE的长度是时，△ADE是直角三角形．【答案】（1）见解析；（2）23π；3π或π．【解析】（1）证明：连接OD，在Rt △ABC 中，△BAC ＝90°，△C ＝30°， △AB ＝12BC ，△D 是斜边BC 的中点，△BD ＝12BC ，△AB ＝BD ，△△BAD ＝△BDA ，△OA ＝OD ，△△OAD ＝△ODA ，△△ODB ＝△BAO ＝90°，即OD △BC ，△BD 是△O 的切线．（2）△若四边形ABDE 是菱形，连接OE ，则AB △DE ，△△BAC =90°，△DE △AC ，得：AD ＝BD ＝AB ＝CD ＝12BC△△ABD 是等边三角形，OD ＝1， △△ADB ＝60°，△△CDE ＝60°，△△ADE ＝180°﹣△ADB ﹣△CDE ＝60°， △△AOE ＝2△ADE ＝120°，△弧AE 的长度为：1201180π⨯=23π； 故答案为：23π；△△AD为弦（不是直径），△△AED≠90°，（i）若△ADE＝90°，则点E与点F重合，弧AE的长度为：1801180π⨯＝π；（ii）若△DAE＝90°，则DE是直径，则△AOE＝2△ADO＝60°，弧AE的长度为：601180π⨯=13π；故答案为：13π或π．9.（2019·开封二模）如图，在Rt△ABC中，△ACB＝90°，以点A为圆心，AC为半径，作△A，交AB 于点D，交CA的延长线于点E，过点E作AB的平行线交△A于点F，连接AF，BF，DF．（1）求证：△ABC△△ABF；（2）填空：△当△CAB＝°时，四边形ADFE为菱形；△在△的条件下，BC＝cm时，四边形ADFE的面积是2．【答案】（1）见解析；（2）△60；△6．【解析】（1）证明：△EF△AB，△△E＝△CAB，△EF A＝△F AB，△AE=AF，△△E＝△EF A，△△F AB＝△CAB，又△AF=CA，AB=AB，△△ABC△△ABF；（2）△当△CAB＝60°时，四边形ADFE为菱形．由△CAB＝60°，得△F AD＝△EAF＝60°，△EF＝AD＝AE=DF，△四边形ADFE是菱形．△△四边形AEFD是菱形，△AEF＝△CAB＝60°，2AE=△AE＝，△AC=，△BC AC=6.10.（2019·名校模考）如图，在Rt△ABC中，△ACB＝90°，以直角边BC为直径作△O，交AB于点D，E为AC的中点，连接DE.（1）求证：DE为△O的切线；（2）已知BC＝4．填空：△当DE＝时，四边形DOCE为正方形；△当DE＝时，△BOD为等边三角形．【答案】（1）见解析；（2）2；2【解析】（1）证明：连接CD，OE，△BC为△O的直径，△△BDC＝90°，△DE为Rt△ADC的斜边AC上的中线，△DE=CE=AE，△OD＝CC，OE＝OE，△△COE△△DOE，△△OCE＝△ODE＝90°，即DE为△O的切线；（2）解：△若四边形DOCE为正方形，则OC＝OD＝DE＝CE，△BC＝4，△DE＝2．△若△BOD为等边三角形，则△BOD＝60°，△△COD＝180°﹣△BOD＝120°，△DOE＝60°，△DE故答案为：2，．11.（2019·枫杨外国语三模）如图，△O是△ABC的外接圆，AB为直径，△BAC的平分线交△O于点D，过点D作DE△AC，分别交AC，AB的延长线于点E，F．（1）求证：EF是△O的切线．（2）△当△BAC的度数为时，四边形ACDO为菱形；△若△O的半径为5，AC=3CE，则BC的长为．【答案】（1）见解析；（2）60；8.【解析】（1）连接OD，△OA＝OD，△△OAD＝△ODA，△AD平分△EAF，△△DAE＝△DAO，△△DAE＝△ADO，△OD△AE，△AE△EF，△OD△EF，△EF是△O的切线；（2）连接CD，△当△BAC=60°时，四边形ACDO为菱形；△△BAC＝60°，△△AOD＝120°，△OA＝OD，△△OAD＝△ODA＝30°，△CAD＝30°，△OD△AE，△△OAD＝△ADC＝30°，△CAO＝△ADC＝30°，△AC＝CD，△AD＝AD，△△ACD△△AOD，△AC＝AO，△AC＝AO＝CD＝OD，△四边形ACDO为菱形；②设OD与BC交于G，△AB为直径，△△ACB＝90°，△DE△AC，可得四边形CEDG是矩形，△DG＝CE，△AC＝3CE，△OG＝12AC＝1.5CE，OD＝2.5CE＝5，△CE＝2，AC＝6，△AB＝10，由勾股定理得：BC＝8．。