苏科版初三数学苏州市2019年中考数学一模、二模汇编《有关圆的解答题》

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苏州市2019年中考数学一模、二模汇编《有关圆的解答题》
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26.(本题满分10分)如图,在等腰ABC ∆中,AB AC =,AB 为直径的圆O 交BC 于点D ,过点C 作CF ∥AB ,与⊙O 的切线BE 交于点E ,连接DE: (1)求证: BD CD =;
(2)求证: CAB CDE ∆∆:;
(3)设ABC ∆的面积为1,S C D E ∆的面积为2S ,若30ABC ∠=︒, 12,S S 满足
12S S +=AB 的长.
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27.(本题满分10分)如图,以△ABC 的边AB 为直径的⊙O 与边AC 相交于点D ,BC 是⊙O 的切线,E 为BC 的中点,连接AE 、DE .
(1)求证:DE 是⊙O 的切线:
(2)设CDE ∆的面积为1S ,四边形ABED 的面积为2S .若215S S =,求tan BAC ∠的值;
(3)在(2)的条件下,若AE =,求⊙O 的半径长.
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26.(本题满分10分) 如图,AB 是⊙O 的直径,点P 在BA 的延长线上,过点P 作⊙O 的切线,切点为,D BC 垂直于PD ,垂足为,C BC 与⊙O 相交于点E ,连接OE ,交BD 于点F . (1)求证: BD 平分ABC ∠;
(2)若36,tan 4
BC P ==, ①求线段BD 的长; ②求线段BF 的长.
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26.(本题满分10分)如图,在ABC ∆中,AB AC =,
以AB 为直径的⊙O 分别交BC 于点D ,交CA 的延长线于点E ,过点D 作DH ⊥AC ,垂足为点H ,连接DE ,交AB 于点F. (1)求证:DH 是⊙O 的切线;
(2)若⊙O的半径为4,
=时,求»AD的长(结果保留π);
①当AE FE
②当sin B=时,求线段AF的长.
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26.(本题满分10分)
如图,以△ABC的BC边上一点O为圆心的圆,经过A、C两点,与BC边交于点E,点D为CE 的下半圆弧的中点,连接AD交线段EO于点F.AB=BF,CF=4,DF=10.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)求⊙O的半径r.
(3)设点P是BA延长线上的一个动点,连接DP交CF于点M,交弧AC于点N(N与A、C不重合).
DM 是否为定值?如果是,求出该定值:如果不是.请说明理由。

试问DN
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26.(本题满分10分)如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,∠BAC的平分线AD交⊙O于点
BD OE OE交AD于点F.
交AC的延长线于点E,连接,,
,D DE AC
(1)求证: DE是⊙O的切线;
(2)若
35AC AB =,求
AF
DF
的值; (3)在(2)的条件下,若⊙O 直径为10,求BD 的长.
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27.(本小题满分10分)如图1,AB 为半圆O 的直径,半径OP ⊥AB ,过劣弧AP 上一点D
作DC ⊥AB 于点C .连接DB ,交OP 于点E ,∠DBA =22.5°. ⑴ 若OC =2,则AC 的长为 ▲ ;
⑵ 试写出AC 与PE 之间的数量关系,并说明理由;
⑶ 连接AD 并延长,交OP 的延长线于点G ,设DC =x ,GP =y ,请求出x 与y 之间的等量关系式. (请先补全图形,再解答)
27.解:⑴ 222-. 1分
图1
A
B O C
E
D
P
图2
A
B
O C
E
D
P
图1
图2
⑵ 连接AD ,DP ,OD ,过点D 作DF ⊥OP ,垂足为点F . 证AC=PF 或AC=EF 2分 证DP=DE 3分 证PF=EF=
PE 2
1
4分 证PE =2AC 5分
⑶ 由∠DCO =90°,∠DOC =45°得x CD OD 22== 6分
∵ ∠ADB =90°,点O 是AB 中点 ∴ AB =2OD=x 22 7分 再证△DGE ≌△DBA 8分 ∴ GE =AB =x 22
∵ PE =2AC ∴ PE =2)2(x x -
∴ GP =GE -PE =)2(222x x x -- 9分 即:y =x 2 10分
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23.如图,在△ABC 中,以BC 为直径的⊙O 交AC 于点E ,过点E 作AB
的垂线交AB 于点F ,交CB 的延长线于点G
,且∠ABG =2∠C . (1)求证:EG 是⊙O 的切线;
(2)若tan C =,AC =8,求⊙O 的半径.
证明(1)如图:连接OE ,BE
∵∠ABG=2∠C,∠ABG=∠C+∠A
∴∠C=∠A∴BC=AB,
∵BC是直径
∴∠CEB=90°,且AB=BC
∴CE=AE,且CO=OB∴OE∥AB
∵GE⊥AB∴EG⊥OE,且OE是半径∴EG是⊙O的切线
(2)∵AC=8,∴CE=AE=4
∵tan∠C==∴BE=2
∴BC==2∴CO=
即⊙O半径为
强化练习
1.如图,已知AB是圆O的直径,F是圆O上一点,∠BAF的平分线交⊙O于点E,交⊙O 的切线BC于点C,过点E作ED⊥AF,交AF的延长线于点D.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=3,CE=2,
①求的值;
②若点G为AE上一点,求OG+EG最小值.
2.如图,在以线段AB为直径的⊙O上取一点C,连接AC、BC.将△ABC沿AB翻折后得
到△ABD.
(1)试说明点D在⊙O上;
(2)在线段AD的延长线上取一点E,使AB2=AC•AE.求证:BE为⊙O的切线;
(3)在(2)的条件下,分别延长线段AE、CB相交于点F,若BC=2,AC=4,求线段EF的长.
3.如图,C、D是以AB为直径的⊙O上的点,=,弦CD交AB于点E.
(1)当PB是⊙O的切线时,求证:∠PBD=∠DAB;
(2)求证:BC2﹣CE2=CE•DE;
(3)已知OA=4,E是半径OA的中点,求线段DE的长.
4.如图,AB是⊙O直径,C为⊙O上一点,且AB=10,AC=8.P为⊙O上一个动点,(P,C分别在AB的两侧)CQ⊥PC,交PB的延长线于点Q,
(1)若PQ∥AC,求证:CQ是⊙O的切线.
(2)当PC⊥AB时,求PQ的长.
(3)直接写出点P在运动过程中PQ长的最大值.
5.如图,以AB为直径的⊙O外接于△ABC,点D在BC的延长线上,∠ABC的角平分线与AD交于E点,与AC交于F点,且AE=AF.
(1)证明直线AD是⊙O的切线;
(2)若AD=16,sin D=,求BC的长.
6.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,∠ACD=∠AOC,AD⊥CD于D.
(1)求证:CD是⊙O的切线:
(2)若AB=10,AD=2,求cos∠OAC的值.
7.如图,AB是⊙O的直径,CH⊥AB于H,AC与⊙O交于D,BD与CH交于E.点F在CH上,DF=CF.
(1)求证:DF是⊙O的切线.
(2)若AB=10,sin A=,AD=DE,求CD的长.
8.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB为直径,∠CAB的平分线交⊙O于点D,过点D作BC的平行线分别交AC,AB的延长线于点E,F.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)设AC=x,AF=y,试用含x,y的代数式表示线段AD的长;
(3)若BF=2,sin F=,求AD的长.
9.如图,已知等边△ABC中,AB=12.以AB为直径的半⊙O与边AC相交于点D.过点D作DE⊥BC,垂足为E;过点E作EF⊥AB,垂足为F,连接DF.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)求EF的长;
(3)求sin∠EFD的值.
10.如图,已知AB,CD是⊙O的直径,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点P,⊙O 的弦DE交AB于点F,且DF=EF.
(1)求证:CO2=OF•OP;
(2)连接EB交CD于点G,过点G作GH⊥AB于点H,若PC=4,PB=4,求GH 的长.
11.如图所示,CD为⊙O的直径,AD,AB,EC分别与⊙O相切于点D,E,C(AD<BC),连接DE并延长与与直线BC相交于点P,连接OB.
(1)求证:BC=BP;
(2)若DE•OB=40,求AD•BC的值;
(3)在(2)条件下,若S△ADE:S△PBE=16:25,求S△ADE和S△PBE.
12.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AB=4,∠ABD=30°,求阴影部分的面积.
(3)若=,求证:A为EH的中点.
13.如图,AB是⊙O的直径,=,连结AC,过点C作直线l∥AB,点P是直线l上
的一个动点,直线P A与⊙O交于另一点D,连结CD,设直线PB与直线AC交于点E.(1)求∠BAC的度数;
(2)当点D在AB上方,且CD⊥BP时,求证:PC=AC;
(3)在点P的运动过程中
①当点A在线段PB的中垂线上或点B在线段P A的中垂线上时,求出所有满足条件的∠
ACD的度数;
②设⊙O的半径为6,点E到直线l的距离为3,连结BD,DE,直接写出△BDE的面积.
14.如图,四边形ABCD内接于⊙O.AC为直径,AC、BD交于E,=.
(1)求证:AD+CD=BD;
(2)过B作AD的平行线,交AC于F,求证:EA2+CF2=EF2;
(3)在(2)条件下过E,F分别作AB、BC的垂线垂足分别为G、H,连GH、BO交于M,若AG=3,S四边形AGMO:S四边形CHMO=8:9,求⊙O半径.
15.如图,AB是⊙O的直径,弦BC=OB,点D是上一动点,点E是CD中点,连接
BD分别交OC,OE于点F,G.
(1)求∠DGE的度数;
(2)若=,求的值;
(3)记△CFB,△DGO的面积分别为S1,S2,若=k,求的值.(用含k的式子表示)
16.如图,AB为⊙O的直径,点C是⊙O上一点,CD是⊙O的切线,∠CDB=90°,BD 交⊙O于点E.
(1)求证:=.
(2)若AE=12,BC=10.
①求AB的长;
②如图2,将沿弦BC折叠,交AB于点F,则AF的长为
17.如图1,等边△ABC的边长为3,分别以顶点B、A、C为圆心,BA长为半径作、、
,我们把这三条弧所组成的图形称作莱洛三角形,显然莱洛三角形仍然是轴对称图形,
设点I为对称轴的交点.
(1)如图2,将这个图形的顶点A与线段MN作无滑动的滚动,当它滚动一周后点A与端点N重合,则线段MN的长为;
(2)如图3,将这个图形的顶点A与等边△DEF的顶点D重合,且AB⊥DE,DE=2π,将它沿等边△DEF的边作无滑动的滚动当它第一次回到起始位置时,求这个图形在运动过程中所扫过的区域的面积;
(3)如图4,将这个图形的顶点B与⊙O的圆心O重合,⊙O的半径为3,将它沿⊙O 的圆周作无滑动的滚动,当它第n次回到起始位置时,点I所经过的路径长为(请用含n的式子表示)
18.如图,将⊙O沿弦AB折叠,使折叠后的劣弧恰好经过圆心O,连接AO并延长交⊙O 于点C,点P是优弧上的动点,连接AP、PB.
(1)如图1,用尺规画出折叠后的劣弧所在圆的圆心O′,并求出∠APB的度数;
(2)如图1,若AP是⊙O′的切线,OA=4,求线段AP的长;
(3)如图2,连接PC,过点B作BP的垂线,交PC的延长线于点D,求证:PC+P A =2PB.
19.如图,在▱ABCD中,连接AC,⊙O是△ABC的外接圆,⊙O交AD于点E.(1)求证CE=CD;
(2)若∠ACB=∠DCE.
②求证CD与⊙O相切;
②若⊙O的半径为5,BC长为4,则AE=.
20.如图,AB是⊙O的直径,点E为线段OB上一点(不与O、B重合),作EC⊥OB,交⊙O于点C,作直径CD,过点C的切线交DB的延长线于点P,作AF⊥PC于点F,连接CB.
(1)求证:AC平分∠F AB;
(2)求证:BC2=CE•CP;
(3)若,⊙O的面积为12π,求PF的长.
21.如图1,已知AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,过O点作OF⊥AB交⊙O于点D,交AC于点E,交BC的延长线于点F,点G是EF的中点,连接CG
(1)判断CG与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)求证:2OB2=BC•BF;
(3)如图2,当∠DCE=2∠F,CE=3,DG=2.5时,求DE的长.
22.已知,四边形ABCD中,E是对角线AC上一点,DE=EC,以AE为直径的⊙O与边CD相切于点D,点B在⊙O上,连接OB.
(1)求证:DE=OE;
(2)若CD∥AB,求证:BC是⊙O的切线;
(3)在(2)的条件下,求证:四边形ABCD是菱形.
23.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,G为⊙O上一点,连接AG交CD于K,在CD的延长线上取一点E,使EG=EK,EG的延长线交AB的延长线于F.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)连接DG,若AC∥EF时.
①求证:△KGD∽△KEG;
②若cos C=,AK=,求BF的长.
24.如图1,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB垂足为H,P是BA延长线上一点,且CA 平分∠PCH.
(1)判断直线PC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若tan∠PCA=,AH=2,分别求出⊙O的半径CO和PC的长;
(3)如图2,过点A作PC的平行线,分别交CD、⊙O于点N、M,连接DM,分别交AB、CO于点E、F,若tan∠PCA=,试探究DM与AC之间的数量关系.
25.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD⊥CD,AC=AB,⊙O为△ABC的外接圆.(1)如图1,求证:AD是⊙O的切线;
(2)如图2,CD交⊙O于点E,过点A作AG⊥BE,垂足为F,交BC于点G.
①求证:AG=BG;
②若AD=2,CD=3,求FG的长.
26.如图,正方形ABCD的边长为8,M是AB的中点,P是BC边上的动点,连结PM,以点P为圆心,PM长为半径作⊙P.
(1)当BP=时,△MBP~△DCP;
(2)当⊙P与正方形ABCD的边相切时,求BP的长;
(3)设⊙P的半径为x,请直接写出正方形ABCD中恰好有两个顶点在圆内的x的取值范围.
答案与解析
1.如图,已知AB是圆O的直径,F是圆O上一点,∠BAF的平分线交⊙O于点E,交⊙O 的切线BC于点C,过点E作ED⊥AF,交AF的延长线于点D.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=3,CE=2,
①求的值;
②若点G为AE上一点,求OG+EG最小值.
【分析】(1)根据切线的判定,连接过切点E的半径OE,利用等腰三角形和平行线性质即能证得OE⊥DE.
(2)①观察DE所在的△ADE与CE所在的△BCE的关系,由等角的余角相等易证△
ADE∽△BEC,即得的值.②先利用的值和相似求出圆的直径,发现∠BAC=30°;
利用30°所对直角边等于斜边一半,给EG构造以EG为斜边且有30°的直角三角形,
把EG转化到EP,再从P出发构造PQ=OG,最终得到三点成一直线时线段和最短的
模型.
【解答】(1)证明:连接OE
∵OA=OE
∴∠OAE=∠OEA
∵AE平分∠BAF
∴∠OAE=∠EAF
∴∠OEA=∠EAF
∴OE∥AD
∵ED⊥AF
∴∠D=90°
∴∠OED=180°﹣∠D=90°
∴OE⊥DE
∴DE是⊙O的切线
(2)解:①连接BE
∵AB是⊙O直径
∴∠AEB=90°
∴∠BED=∠D=90°,∠BAE+∠ABE=90°
∵BC是⊙O的切线
∴∠ABC=∠ABE+∠CBE=90°
∴∠BAE=∠CBE
∵∠DAE=∠BAE
∴∠DAE=∠CBE
∴△ADE∽△BEC

∵DE=3,CE=2

②过点E作EH⊥AB于H,过点G作GP∥AB交EH于P,过点P作PQ∥OG交AB于Q
∴EP⊥PG,四边形OGPQ是平行四边形
∴∠EPG=90°,PQ=OG

∴设BC=2x,AE=3x
∴AC=AE+CE=3x+2
∵∠BEC=∠ABC=90°,∠C=∠C
∴△BEC∽△ABC

∴BC2=AC•CE即(2x)2=2(3x+2)
解得:x1=2,x2=﹣(舍去)
∴BC=4,AE=6,AC=8
∴sin∠BAC=,
∴∠BAC=30°
∴∠EGP=∠BAC=30°
∴PE=EG
∴OG+EG=PQ+PE
∴当E、P、Q在同一直线上(即H、Q重合)时,PQ+PE=EH最短
∵EH=AE=3
∴OG+EG的最小值为3
【点评】本题考查了等腰三角形和平行线性质,切线的判定和性质,相似的判定和性质,最短路径问题.第(1)题为常规题型较简单;第(2)①题关键是发现DE、CE所在三
角形的相似关系;②是求出所有线段长后发现30°角,利用30°构造,考查了转
化思想.
2.如图,在以线段AB为直径的⊙O上取一点C,连接AC、BC.将△ABC沿AB翻折后得到△ABD.
(1)试说明点D在⊙O上;
(2)在线段AD的延长线上取一点E,使AB2=AC•AE.求证:BE为⊙O的切线;
(3)在(2)的条件下,分别延长线段AE、CB相交于点F,若BC=2,AC=4,求线段EF的长.
【分析】(1)由翻折知△ABC≌△ABD,得∠ADB=∠C=90°,据此即可得;
(2)由AC=AD知AB2=AD•AE,即=,据此可得△ABD∽△AEB,即可得出∠
ABE=∠ADB=90°,从而得证;
(3)由=知DE=1、BE=,证△FBE∽△F AB得=,据此知FB=2FE,
在Rt△ACF中根据AF2=AC2+CF2可得关于EF的一元二次方程,解之可得.
【解答】解:(1)∵AB为⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵将△ABC沿AB翻折后得到△ABD,
∴△ABC≌△ABD,
∴∠ADB=∠C=90°,
连接OD,
则OD=AO=BO,
∴点D在以AB为直径的⊙O上;
(2)∵△ABC≌△ABD,
∴AC=AD,
∵AB2=AC•AE,
∴AB2=AD•AE,即=,
∵∠BAD=∠EAB,
∴△ABD∽△AEB,
∴∠ABE=∠ADB=90°,
∵AB为⊙O的直径,
∴BE是⊙O的切线;
(3)∵AD=AC=4、BD=BC=2,∠ADB=90°,
∴AB===2,
∵=,
∴=,
解得:DE=1,
∴BE==,
∵四边形ACBD内接于⊙O,
∴∠FBD=∠F AC,即∠FBE+∠DBE=∠BAE+∠BAC,
又∵∠DBE+∠ABD=∠BAE+∠ABD=90°,
∴∠DBE=∠BAE,
∴∠FBE=∠BAC,
又∠BAC=∠BAD,
∴∠FBE=∠BAD,
∴△FBE∽△F AB,
∴=,即==,
∴FB=2FE,
在Rt△ACF中,∵AF2=AC2+CF2,
∴(5+EF)2=42+(2+2EF)2,
整理,得:3EF2﹣2EF﹣5=0,
解得:EF=﹣1(舍)或EF=,
∴EF=.
【点评】本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是掌握圆周角定理、翻折的性质、圆内接四边形的性质及相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点.
3.如图,C、D是以AB为直径的⊙O上的点,=,弦CD交AB于点E.
(1)当PB是⊙O的切线时,求证:∠PBD=∠DAB;
(2)求证:BC2﹣CE2=CE•DE;
(3)已知OA=4,E是半径OA的中点,求线段DE的长.
【分析】(1)由AB是⊙O的直径知∠BAD+∠ABD=90°,由PB是⊙O的切线知∠PBD+∠ABD=90°,据此可得答案;
(2)连接OC,设圆的半径为r,则OA=OB=OC=r,证△ADE∽△CBE得DE•CE=
AE•BE=r2﹣OE2,由=知∠AOC=∠BOC=90°,根据勾股定理知CE2=OE2+r2、
BC2=2r2,据此得BC2﹣CE2=r2﹣OE2,从而得证;
(3)先求出BC=4、CE=2,根据BC2﹣CE2=CE•DE计算可得.
【解答】解:(1)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,即∠BAD+∠ABD=90°,
∵PB是⊙O的切线,
∴∠ABP=90°,即∠PBD+∠ABD=90°,
∴∠BAD=∠PBD;
(2)∵∠A=∠C、∠AED=∠CEB,
∴△ADE∽△CBE,
∴=,即DE•CE=AE•BE,
如图,连接OC,
设圆的半径为r,则OA=OB=OC=r,
则DE•CE=AE•BE=(OA﹣OE)(OB+OE)=r2﹣OE2,
∵=,
∴∠AOC=∠BOC=90°,
∴CE2=OE2+OC2=OE2+r2,BC2=BO2+CO2=2r2,
则BC2﹣CE2=2r2﹣(OE2+r2)=r2﹣OE2,
∴BC2﹣CE2=DE•CE;
(3)∵OA=4,
∴OB=OC=OA=4,
∴BC==4,
又∵E是半径OA的中点,
∴AE=OE=2,
则CE===2,
∵BC2﹣CE2=DE•CE,
∴(4)2﹣(2)2=DE•2,
解得:DE=.
【点评】本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是熟练掌握圆的切线的性质、圆心角定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点.
4.如图,AB是⊙O直径,C为⊙O上一点,且AB=10,AC=8.P为⊙O上一个动点,(P,C分别在AB的两侧)CQ⊥PC,交PB的延长线于点Q,
(1)若PQ∥AC,求证:CQ是⊙O的切线.
(2)当PC⊥AB时,求PQ的长.
(3)直接写出点P在运动过程中PQ长的最大值.
【分析】(1)由AB是直径知∠ACB=90°,结合PQ∥AC知∠CBP=90°,据此得CP 是直径,继而由CQ⊥PC即可得证;
(2)由PC⊥AB知CE=CP,利用勾股定理得出BC=6,根据S△ABC=AB•CE=AC •BC求得CE==4.8,据此可得答案;
(3)证△PCQ∽△ACB得=,即PQ==PC,据此知当CP取得最大值
时,PQ即取得最大值,根据CP为⊙O的直径时取得最大值,可得答案.
【解答】解:(1)∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∵PQ∥AC,
∴∠ACB+∠CBP=180°,
∴∠CBP=90°,
∴CP是直径,
∵CQ⊥PC,
∴CQ是⊙O的切线.
(2)∵PC⊥AB,垂足为E,
∴CE=CP,
∵∠ACB=90°,AB=10,AC=8,
∴BC=6,
∵S△ABC=AB•CE=AC•BC,
∴CE===4.8,
∴CP=2CE=9.6.
(3)如图,
∵∠P=∠A,∠PCQ=∠ACB=90°,
∴△PCQ∽△ACB,
则=,
∴PQ==PC,
∴当CP取得最大值时,PQ即取得最大值,
∵CP为⊙O的直径时取得最大值,即CP的最大值为10,
∴PQ的最大值为.
【点评】本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是掌握切线的判定与性质、垂径定理、相似三角形的判定与性质等知识点.
5.如图,以AB为直径的⊙O外接于△ABC,点D在BC的延长线上,∠ABC的角平分线与AD交于E点,与AC交于F点,且AE=AF.
(1)证明直线AD是⊙O的切线;
(2)若AD=16,sin D=,求BC的长.
【分析】(1)根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据等腰三角形的性质得到∠AEF=∠AFE,根据角平分线的定义得到∠ABE=∠CBF,求得∠BAE=90°,于是得到结论;
(2)设AB=4k,BD=5k,得到AD=3k.求得AB=,根据三角函数的定义即可得到
结论.
【解答】(1)证明:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵AF=AE,
∴∠AEF=∠AFE,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBF,
∵∠CFB=∠AFE,
∴∠CFB=∠AEB.
∵∠CFB+∠FBC=90°,
∴∠ABE+∠AEB=90°,
即∠BAE=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴直线AD是⊙O的切线;
(2)解:设AB=4k,BD=5k,
∴AD=3k.
∵AD=16,
∴k=,
∴AB=,
∵∠BAD=∠ACB=90°,
∴∠D+∠CAD=∠CAD+∠BAC=90°,
∴∠D=∠BAC,
∴sin∠BAC=sin D=.
∵sin∠BAC==,
∴BC=.
【点评】本题考查了切线的判定和性质,解直角三角形,正确的识别图形是解题的关键.6.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,∠ACD=∠AOC,AD⊥CD于D.
(1)求证:CD是⊙O的切线:
(2)若AB=10,AD=2,求cos∠OAC的值.
【分析】(1)由半径OA=OC,根据等边对等角得到∠OCA=∠OAC,又根据三角形的内角和定理得到三角形AOC三个内角和等于180°,等量代换得∠AOC+2∠OCA=
180°,在等式两边同时2,把∠ACD=∠AOC代入得到∠ACD与∠OCA相加为90°,可得∠DCO为90°,又OC为半径,根据切线的性质可得CD为圆O的切线;
(2)连接BC,根据圆周角定理得到∠B=∠AOC,求得∠B=∠ACD,得到∠ACB=
∠D,根据相似三角形的性质得到AC,根据三角函数的定义即可得到结论.
【解答】解:(1)∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC,
∵∠AOC+∠OCA+∠OAC=180°,
∴∠AOC+2∠OCA=180°,
∴∠AOC+∠OCA=90°,
∵∠ACD=∠AOC,
∴∠ACD+∠OCA=90°,即∠DCO=90°,
又∵OC是半径,
∴CD是⊙O的切线;
(2)连接BC,
∴∠B=∠AOC,
∵∠ACD=∠AOC,
∴∠B=∠ACD,
∵AD⊥CD,
∴∠D=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠D,
∴△ACD∽△ABC,
∴=,
∵AB=10,AD=2,
∴AC2=AB•AD=20,
∴AC=2,
∴cos∠OAC==.
【点评】此题考查了等腰三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,勾股定理,以及切线的判定与性质,利用了转化的思想,证明切线的方法有两种:有点连接圆心与此点,证明垂直;无点作垂线,证明垂线段长等于圆的半径.
7.如图,AB是⊙O的直径,CH⊥AB于H,AC与⊙O交于D,BD与CH交于E.点F在CH上,DF=CF.
(1)求证:DF是⊙O的切线.
(2)若AB=10,sin A=,AD=DE,求CD的长.
【分析】(1)连接OD,根据等腰三角形的性质得到∠B=∠ODB,根据余角的性质得到∠B=∠C,求得∠ODF=90°,根据切线的判定定理得到结论;
(2)根据三角函数的定义得到AD=8,根据勾股定理得到BD==6,根据
全等三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:(1)连接OD,
∵OD=OB,
∴∠B=∠ODB,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵CH⊥AB,
∴∠A+∠C=∠B+∠A=90°,
∴∠B=∠C,
∵DF=CF,
∴∠C=∠CDF,
∴∠ODB=∠CDF,
∵∠CDF+∠BDF=90°,
∴∠ODB+∠BDF=90°,
∴∠ODF=90°,
∴DF是⊙O的切线;
(2)∵AB=10,sin A=,
∴AD=6,
∴BD==8,
∵AD=DE,
∴DE=8,
∵∠ADB=∠CDE=90°,∠C=∠B,
∴△ABD≌△ECD(AAS),
∴CD=BD=8.
【点评】本题考查了切线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,余角的性质,正确的识别图形是解题的关键.
8.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB为直径,∠CAB的平分线交⊙O于点D,过点D作BC的平行线分别交AC,AB的延长线于点E,F.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)设AC=x,AF=y,试用含x,y的代数式表示线段AD的长;
(3)若BF=2,sin F=,求AD的长.
【分析】(1)连接OD,由OA=OD知∠OAD=∠ODA,由AD平分∠EAF知∠DAE=∠DAO,据此可得∠DAE=∠ADO,继而知OD∥AE,根据AE⊥EF即可得证;
(2)连接CD,由平行线的性质得到∠ABC=∠F,等量代换得到∠F=∠ADC,根据相似三角形的性质即可得到结论;
(3)设⊙O半径为r.解直角三角形即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OD.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵EF∥CB,
∴∠E=∠ACB=90°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
又∠OAD=∠EAD,
∴∠ODA=∠EAD,
∴EA∥OD,
∴∠ODF=∠E=90°,
∴EF是⊙O的切线;
(2)连接CD,
∵EF∥BC,
∴∠ABC=∠F,
∵∠ABC=∠ADC,
∴∠F=∠ADC,
∵∠DAF=∠CAD,
∴△F AD∽△DAC,
∴,
∴AD2=F A•CA=x•y,
即AD=;
(3)设⊙O半径为r.
在Rt△DOF中,sin F==,即=,
解得r=1,
在Rt△ABC中,sin∠ABC=sin F=,即=,
∴AC=,
又AF=1+1+2=4,
由(2)知AD===.
【点评】本题考查切线的判定与性质,解题的关键是掌握切线的判定与性质、矩形的判定与性质、垂径定理、解直角三角形,熟练掌握切线的判定和性质定理是解题的关键.9.如图,已知等边△ABC中,AB=12.以AB为直径的半⊙O与边AC相交于点D.过点D作DE⊥BC,垂足为E;过点E作EF⊥AB,垂足为F,连接DF.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)求EF的长;
(3)求sin∠EFD的值.
【分析】(1)先判断出△AOD是等边三角形,进而得出OD∥BC,即可得出结论;
(2)先求出CD=6,进而求出CE,即可求出BE,即可得出结论;
(3)先求出OG,DG,再求出BF,即可求出FG,利用勾股定理求出DF,即可得出结论.
【解答】解:(1)如图1,连接OD,
∴∠A=∠ADO,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=60°,
∴∠A=∠ADO=60°,
∴△AOD是等边三角形,
∴∠AOD=60°=∠B,
∴OD∥BC,
∵DE⊥BC,
∴DE⊥OD,
∵点D在⊙O上,
∴DE是⊙O的切线;
(2)由(1)知,OD∥BC,
∵OA=OB,
∴AD=CD,
∵AC=12,
∴CD=6,
在Rt△CDE中,∠C=60°,
∴∠CDE=30°,
∴CE=CD=3,
∴BE=BC﹣CE=9,
在Rt△BEF中,∠B=60°,
∴∠BEF=30°,
∴EF=BE•cos∠BEF=9×cos30°=;
(3)如图2,连接DF,OD,过点D作DG⊥AB于G,
∵EF⊥AB,
∴∠EFD=∠GDF,
∵△AOD是等边三角形,
∴OG=OA=3,
∴DG=OG tan∠AOD=3,
在Rt△BEF中,∠BEF=30°,BE=9,
∴BF=BE=,
∴OF=OB﹣BF=6﹣=
∴FG=OG+OF=,
在Rt△DGF中,根据勾股定理得,DF==,∴sin∠EFD=sin∠GDF===.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质和判定,切线的判定,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,锐角三角函数,作出辅助线是解本题的关键.
10.如图,已知AB,CD是⊙O的直径,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点P,⊙O 的弦DE交AB于点F,且DF=EF.
(1)求证:CO2=OF•OP;
(2)连接EB交CD于点G,过点G作GH⊥AB于点H,若PC=4,PB=4,求GH 的长.
【分析】(1)想办法证明△OFD∽△OCP,可得=,由OD=OC,可得结论;
(2)如图作CM⊥OP于M,连接EC、EO.设OC=OB=r.在Rt△POC中,利用勾股定理求出r,再利用面积法求出CM,由四边形EFMC是矩形,求出EF,在Rt△EOF中,求出OF,再求出EC,利用平行线分线段成比例定理即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵PC是⊙O的切线,
∴OC⊥PC,
∴∠PCO=90°,
∵AB是直径,EF=FD,
∴AB⊥ED,
∴∠OFD=∠OCP=90°,
∵∠FOD=∠COP,
∴△OFD∽△OCP,
∴=,∵OD=OC,
∴OC2=OF•OP.
(2)解:如图作CM⊥OP于M,连接EC、EO.设OC=OB=r.
在Rt△POC中,∵PC2+OC2=PO2,
∴(4)2+r2=(r+4)2,
∴r=2,
∵CM==,
∵DC是直径,
∴∠CEF=∠EFM=∠CMF=90°,
∴四边形EFMC是矩形,
∴EF=CM=,
在Rt△OEF中,OF==,
∴EC=2OF=,
∵EC∥OB,
∴==,
∵GH∥CM,
∴==,
∴GH=.
【点评】本题考查切线的性质、相似三角形的判定和性质、矩形的判定和性质、平行线分线段成比例定理、勾股定理等知识,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.
11.如图所示,CD为⊙O的直径,AD,AB,EC分别与⊙O相切于点D,E,C(AD<BC),连接DE并延长与与直线BC相交于点P,连接OB.
(1)求证:BC=BP;
(2)若DE•OB=40,求AD•BC的值;
(3)在(2)条件下,若S△ADE:S△PBE=16:25,求S△ADE和S△PBE.
【分析】(1)连接EC,想办法证明BC=BE,BE=BP即可解决问题;
(2)如图2中,连接OA、CE,EC交OB于K.首先证明△OCK∽△OBC,可得OC2=OK•OB=DE•OB=20,再证明△ADO∽△OCB,可得AD•BC=OD•OC=OC=20;(3)由△ADE∽△BPE,可得=,设DE=4k,PE=5k,由△CDE∽△PDC,可得CD2=DE•DP,即80=36k2,推出k=,求出△PEC的面积即可解决问题;
【解答】(1)证明:如图1中,连接EC.
∵BC、BE是⊙O的切线,
∴BC=BE,
∴∠BCE=∠BEC,
∵CD是直径,
∴∠CED=∠CEB=90°,
∴∠ECB+∠P=90°,∠CEB+∠CEB+∠PEB=90°,
∴∠P=∠PEB,
∴BE=PB,
∴BC=BP.
(2)解:如图2中,连接OA、CE,EC交OB于K.
∵BC=BE,OC=OE,
∴OB垂直平分线段EC,
∴∠OKC=∠OCB=90°,CK=EK,
∵OC=OD,
∴OK=DE,
∵△OCK∽△OBC,
∴OC2=OK•OB=DE•OB=20,
∵AD、AE是切线,
∴AD=AE,∵OD=OE,OA=OA,
∴△AOD≌△AOE,
∴∠AOD=∠AOE,同法证明,∠BOE=∠BOC,
∴∠AOB=90°,
∵∠AOD+∠BOC=90°,∠BOC+∠CBO=90°,
∴∠AOD=∠CBO,
∵∠ADO=∠BCO=90°,
∴△ADO∽△OCB,
∴AD•BC=OD•OC=OC2=20.
(3)如图2中,∵S△ADE:S△PBE=16:25,AD∥PB,
∴△ADE∽△BPE,
∴=,设DE=4k,PE=5k,
∵△CDE∽△PDC,
∴CD2=DE•DP,
∴80=36k2,
∴k=,
∴DE=,PE=,EC=,
∴S△ECP=•EC•PE=,∵BC=BP,
∴S△PEB=S△PEC=,
∴S△ADE=•S△PEB=.
【点评】本题考查相似三角的判定和性质、圆周角定理、切线的性质、三角形的中位线定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考压轴题.
12.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AB=4,∠ABD=30°,求阴影部分的面积.
(3)若=,求证:A为EH的中点.
【分析】(1)根据同圆的半径相等和等边对等角证明:∠ODB=∠OBD=∠ACB,则DH ⊥OD,DH是圆O的切线;
(2)如图,连接AD,解直角三角形得到AD,BD,然后根据圆和三角形的面积公式即可得到结论;
(3)先证明∠E=∠B=∠C,得△EDC是等腰三角形,证明△AEF∽△ODF,则==,设OD=3x,AE=2x,可得EC=8x,根据等腰三角形三线合一得:EH=CH=4x,
从而得结论.
【解答】(1)证明:连接OD,如图,
∵OB=OD,
∴△ODB是等腰三角形,
∠OBD=∠ODB①,
在△ABC中,∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB②,
由①②得:∠ODB=∠OBD=∠ACB,
∴OD∥AC,
∵DH⊥AC,
∴DH⊥OD,
∴DH是圆O的切线;
(2)解:连接AD,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠BAD=30°,AB=4,
∴∠BOD=60°,
∴AD=2,BD=2,
∴阴影部分的面积=S扇形BOD﹣S△BOD=﹣×1×2=π﹣;
(3)解:如图,在⊙O中,∵∠E=∠B,
∴由(1)可知:∠E=∠B=∠C,
∴△EDC是等腰三角形,
∵=,
∵AE∥OD,
∴△AEF∽△ODF,
∴==,
设OD=3x,AE=2x,
∵AO=BO,OD∥AC,
∴BD=CD,
∴AC=2OD=6x,
∴EC=AE+AC=2x+6x=8x,
∵ED=DC,DH⊥EC,
∴EH=CH=4x,
∴AH=EH﹣AE=4x﹣2x=2x,
∴AE=AH,
∴A是EH的中点.
【点评】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、三角形相似的性质和判定、圆周角定理,熟练掌握切线的判定定理是解题的关键.
13.如图,AB是⊙O的直径,=,连结AC,过点C作直线l∥AB,点P是直线l上
的一个动点,直线P A与⊙O交于另一点D,连结CD,设直线PB与直线AC交于点E.(1)求∠BAC的度数;
(2)当点D在AB上方,且CD⊥BP时,求证:PC=AC;
(3)在点P的运动过程中
①当点A在线段PB的中垂线上或点B在线段P A的中垂线上时,求出所有满足条件的∠
ACD的度数;
②设⊙O的半径为6,点E到直线l的距离为3,连结BD,DE,直接写出△BDE的面积.
【分析】(1)只要证明△ABC是等腰直角三角形即可;
(2)只要证明CB=CP,CB=CA即可;、
(3)①分四种情形分别画出图形一一求解即可;
②分两种情形如图6中,作EK⊥PC于K.只要证明四边形ADBC是正方形即可解决问题;如图7中,连接OC,作BG⊥CP于G,EK⊥PC于K.由△AOQ∽△ADB,可得S
=,可得S△PBD=S△ABP﹣S△ABD=,再根据S△BDE=•S△PBD计算即可解决△ABD
问题;
【解答】解:(1)如图1中,连接BC.
∵=,
∴BC=CA,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BAC=∠CBA=45°.
(2)解:如图1中,设PB交CD于K.
∵=,
∴∠CDB=∠CDP=45°,CB=CA,
∴CD平分∠BDP,又∵CD⊥BP,
∴∠DKB=∠DKP=90°,∵DK=DK,
∴△DKB≌△DKP,
∴BK=KP,
即CD是PB的中垂线,
∴CP=CB=CA.
(3)①(Ⅰ)如图2,当B在P A的中垂线上,且P在右时,∠ACD=15°;
理由:连接BD、OC.作BG⊥PC于G.则四边形OBGC是正方形,
∵BG=OC=OB=CG,
∵BA=BA,
∴PB=2BG,
∴∠BPG=30°,
∵AB∥PC,
∴∠ABP=30°,
∵BD垂直平分AP,
∴∠ABD=∠ABP=15°,
∴∠ACD=15°
(Ⅱ)如图3,当B在P A的中垂线上,且P在左,∠ACD=105°;
理由:作BG⊥CP于G.
同法可证∠BPG=30°,可得∠APB=∠BAP=∠APC=15°,
∴∠ABD=75°,
∵∠ACD+∠ABD=180°,
∴∠ACD=105°;
(Ⅲ)如图4,A在PB的中垂线上,且P在右时∠ACD=60°;
理由:作AH⊥PC于H,连接BC.
同法可证∠APH=30°,可得∠DAC=75°,∠D=∠ABC=45°,∴∠ACD=60°;
(Ⅳ)如图5,A在PB的中垂线上,且P在左时∠ACD=120°
理由:作AH⊥PC于H.
同法可证:∠APH=30°,可得∠ADC=45°,∠DAC=60°﹣45°=15°,∴∠ACD=120°.
②如图6中,作EK⊥PC于K.
∵EK=CK=3,
∴EC=3,
∵AC=6,
∴AE=EC,
∵AB∥PC,
∴∠BAE=∠PCE,∵∠AEB=∠PEC,
∴△ABE≌△CPE,
∴PC=AB=CD,
∴△PCD是等腰直角三角形,可得四边形ADBC是正方形,
∴S△BDE=•S正方形ADBC=36.
如图7中,连接OC,作BG⊥CP于G,EK⊥PC于K.
由题意CK=EK=3,PK=1,PG=2,
由△AOQ∽△PCQ,可得QC=,
PQ2=,
由△AOQ∽△ADB,可得S△ABD=,
∴S△PBD=S△ABP﹣S△ABD=,
∴S△BDE=•S△PBD=
综上所,满足条件的△BDE的面积为36或.
【点评】本题考查圆综合题、等腰直角三角形的性质和判定、相似三角形的判定和性质、切线的性质、线段的垂直平分线的性质和判定、直角三角形中30度角的判定等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会添加常用辅助线,构造特殊三角形解决问题,属于中考压轴题.
14.如图,四边形ABCD内接于⊙O.AC为直径,AC、BD交于E,=.
(1)求证:AD+CD=BD;
(2)过B作AD的平行线,交AC于F,求证:EA2+CF2=EF2;
(3)在(2)条件下过E,F分别作AB、BC的垂线垂足分别为G、H,连GH、BO交于M,若AG=3,S四边形AGMO:S四边形CHMO=8:9,求⊙O半径.
【分析】(1)延长DA至W,使AW=CD,连接WB,证△BCD和△BAW全等,得到△WBD是等腰直角三角形,然后推出结论;
(2)过B作BE的垂线BN,使BN=BE,连接NC,分别证△AEB和△CNB全等,△BFE 和△BFN全等,将EA,CF,EF三条线段转化为直角三角形的三边,即可推出结论;
(3)延长GE,HF交于K,通过大量的面积法的运用,将AE,CF,EF三条线段用含相同的字母表示出来,再根据第二问的结论求出相关字母的值,再求出AB的值,进一步求出⊙O半径.
【解答】解:(1)延长DA至W,使AW=CD,连接WB,
∵=,
∴∠ADB=∠CDB=45°,AB=BC,
∵四边形ABCD内接于⊙O.
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∵∠BAD+∠WAB=180°,
∴∠BCD=∠WAB,
在△BCD和△BAW中,

∴△BCD≌△BAW(SAS),
∴BW=BD,
∴△WBD是等腰直角三角形,
∴AD+DC=DW=BD;
(2)如图2,设∠ABE=α,∠CBF=β,则α+β=45°,过B作BE的垂线BN,使BN=BE,连接NC,
在△AEB和△CNB中,

∴△AEB≌△CNB(SAS),
∴AE=CN,
∠BCN=∠BAE=45°,
∴∠FCN=90°,
∵∠FBN=α+β=∠FBE,BE=BN,BF=BF,
∴△BFE≌△BFN,
∴EF=FN,
∵在Rt△NFC中,CF2+CN2=NF2,
∴EA2+CF2=EF2;
(3)如图3,延长GE,HF交于K,
由(2)得EA2+CF2=EF2,
∴EA2+CF2=EF2,
∴S△AGE+S△CFH=S△EFK,
∴S△AGE+S△CFH+S五边形BGEFH=S△EFK+S五边形BGEFH,
即S△ABC=S矩形BGKH,
∴S△ABC=S矩形BGKH,
∴S△GBH=S△ABO=S△CBO,
∴S△BGM=S四边形COMH,S△BMH=S四边形AGMO,
∵S四边形AGMO:S四边形COMH=8:9,
∴S△BMH:S△BGM=8:9,
∵BM平分∠GBH,
∴BG:BH=9:8,
设BG=9k,BH=8k,
∴CH=3+k,
∴AE=3,CF=(k+3),EF=(8k﹣3),
∴(3)2+[(k+3)]2=[(8k﹣3)]2,
整理,得7k2﹣6k﹣1=0,
解得:k1=﹣(舍去),k2=1,
∴AB=12,∴AO=AB=6,
∴⊙O半径为6.
【点评】本题考查了图形的旋转,三角形的全等,勾股定理,面积法的运用等,综合性非常强,尤其是第(3)问,解题的关键是数学综合能力要非常强.
15.如图,AB是⊙O的直径,弦BC=OB,点D是上一动点,点E是CD中点,连接
BD分别交OC,OE于点F,G.
(1)求∠DGE的度数;
(2)若=,求的值;
(3)记△CFB,△DGO的面积分别为S1,S2,若=k,求的值.(用含k的式子表示)
【分析】(1)根据等边三角形的性质,同弧所对的圆心角和圆周角的关系,可以求得∠DGE的度数;
(2)根据题意,三角形相似、勾股定理可以求得的值;
(3)根据题意,作出合适的辅助线,然后根据三角形相似、勾股定理可以用含k的式子表示出的值.
【解答】解:(1)∵BC=OB=OC,
∴∠COB=60°,
∴∠CDB=∠COB=30°,
∵OC=OD,点E为CD中点,
∴OE⊥CD,
∴∠GED=90°,
∴∠DGE=60°;
(2)过点F作FH⊥AB于点H
设CF=1,则OF=2,OC=OB=3
∵∠COB=60°
∴OH==1,
∴HF=OH=,HB=OB﹣OH=2,
在Rt△BHF中,BF==,
由OC=OB,∠COB=60°得:∠OCB=60°,
又∵∠OGB=∠DGE=60°,
∴∠OGB=∠OCB,
∵∠OFG=∠CFB,
∴△FGO∽△FCB,
∴,
∴GF=,
∴;。

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