中考数学考点一:《与圆有关的压轴题》
中考压轴题专题:与圆有关的最值问题(附答案)
与圆有关的最值(取值范围)问题引例1:在坐标系中,点A的坐标为(3,0),点B为y轴正半轴上的一点,点C是第一象限内一点,且AC=2.设tan∠BOC=m,则m的取值范围是_________.引例2:如图,在边长为1的等边△OAB中,以边AB为直径作⊙D,以O为圆心OA长为半径作⊙O,C为半圆弧上的一个动点(不与A、B两点重合),射线AC交⊙O于点E,»ABBC=,AC=,求的最大值.a b a b引例3:如图,∠BAC=60°,半径长为1的圆O与∠BAC的两边相切,P为圆O上一动点,以P为圆心,PA长为半径的圆P交射线AB、AC于D、E两点,连接DE,则线段DE长度的最大值为( ).A.3 B.6 CD.一、题目分析:此题是一个圆中的动点问题,也是圆中的最值问题,主要考察了圆内的基础知识、基本技能和基本思维方法,注重了初、高中知识的衔接1.引例1:通过隐藏圆(高中轨迹的定义),寻找动点C与两个定点O、A构成夹角的变化规律,转化为特殊位置(相切)进行线段、角度有关计算,同时对三角函数值的变化(增减性)进行了延伸考查,其实质是高中“直线斜率”的直接运用;2.引例2:通过圆的基本性质,寻找动点C与两个定点A、B构成三角形的不变条件,结合不等式的性质进行转化,其实质是高中“柯西不等式”的直接运用;3.引例3:本例动点的个数由引例1、引例2中的一个动点,增加为三个动点,从性质运用、构图形式、动点关联上增加了题目的难度,解答中还是注意动点D、E与一个定点A 构成三角形的不变条件(∠DAE=60°),构造弦DE、直径所在的直角三角形,从而转化为弦DE与半径AP之间的数量关系,其实质是高中“正弦定理”的直接运用;综合比较、回顾这三个问题,知识本身的难度并不大,但其难点在于学生不知道转化的套路,只能凭直观感觉去寻找、猜想关键位置来求解,但对其真正的几何原理却无法通透.二、解题策略1.直观感觉,画出图形;2.特殊位置,比较结果;3.理性分析动点过程中所维系的不变条件,通过几何构建,寻找动量与定量(常量)之间的关系,建立等式,进行转化.A 三、中考展望与题型训练例一、斜率运用1.如图,A 点的坐标为(﹣2,1),以A 为圆心的⊙A 切x 轴于点B ,P (m ,n)为⊙A 上的一个动点,请探索n+m 的最大值.例二、圆外一点与圆的最近点、最远点1.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 是平面内的一个动点,且AD=2,M 为BD 的中点,在D 点运动过程中,线段CM 长度的取值范围是 .2.如图,⊙O 的直径为4,C 为⊙O 上一个定点,∠ABC=30°,动点P 从A 点出发沿半圆弧»AB 向B 点运动(点P 与点C 在直径AB 的异侧),当P 点到达B 点时运动停止,在运动过程中,过点C 作CP 的垂线CD 交PB 的延长线于D 点.(1)在点P 的运动过程中,线段CD 长度的取值范围为 ;(2)在点P 的运动过程中,线段AD 长度的最大值为 .例三、正弦定理 1.如图,△ABC 中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=D 是线段BC 上的一个动点,以AD 为直径作⊙O 分别交AB ,AC 于E ,F 两点,连接EF ,则线段EF 长度的最小值为 .2. 如图,定长弦CD 在以AB 为直径的⊙O 上滑动(点C 、D 与点A 、B 不重合),M 是CD 的中点,过点C 作CP ⊥AB 于点P ,若CD=3,AB=8,则PM 长度的最大值是 .A例四、柯西不等式、配方法1.如图,已知半径为2的⊙O 与直线l 相切于点A ,点P 是直径AB 左侧半圆上的动点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为C ,PC 与⊙O 交于点D ,连接PA 、PB ,设PC 的长为x (2<x <4),则当x= 时,PD•CD 的值最大,且最大值是为 .2.如图,线段AB=4,C 为线段AB 上的一个动点,以AC 、BC 为边作等边△ACD 和等边△BCE ,⊙O 外接于△CDE ,则⊙O 半径的最小值为( ).D. 23.在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为圆心,2为半径画⊙O ,P 是⊙O 上一动点,且P 在第一象限内,过点P 作⊙O 的切线与轴相交于点A ,与轴相交于点B ,线段AB 长度的x y 最小值是 .例四、相切的应用(有公共点、最大或最小夹角)1.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=6,BC=8,D 为AB 边上一点,过点D 作CD 的垂线交直线BC 于点E ,则线段CE 长度的最小值是 .2.如图,Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,以AC 上的一点O 为圆心OA 为半径作⊙O ,若⊙O 与边BC 始终有交点(包括B 、C 两点),则线段AO 的取值范围是 .3.如图,⊙O的半径为2,点O到直线l的距离为3,点P是直线l上的一个动点,PQ切⊙O 于点Q,则PQ的最小值为( )A.B.C.3 D.2例五、其他知识的综合运用1.(2015•济南)抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)过点A(1,﹣1),B(5,﹣1),与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,连接CB,以CB为边作▱CBPQ,若点P在直线BC上方的抛物线上,Q为坐标平面内的一点,且▱CBPQ的面积为30,求点P的坐标;(3)如图2,⊙O1过点A、B、C三点,AE为直径,点M为上的一动点(不与点A,E 重合),∠MBN为直角,边BN与ME的延长线交于N,求线段BN长度的最大值.2.(2013秋•相城区校级期末)如图,已知A、B是⊙O与x轴的两个交点,⊙O的半径为1,P是该圆上第一象限内的一个动点,直线PA、PB分别交直线x=2于C、D两点,E为线段CD的中点.(1)判断直线PE与⊙O的位置关系并说明理由;(2)求线段CD长的最小值;(3)若E点的纵坐标为m,则m的范围为 .B【题型训练】1.如图,已知直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,OA=5,OA与⊙O相交于点P,AB与⊙O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C,若在⊙O上存在点Q,使△QAC是以AC为底边的等腰三角形,则⊙O的半径r的取值范围为 .2.已知:如图,RtΔABC中,∠B=90º,∠A=30º,BC=6cm,点O从A点出发,沿AB以每秒cm的速度向B点方向运动,当点O运动了t秒(t>0)时,以O点为圆心的圆与边AC相切于点D,与边AB相交于E、F两点,过E作EG⊥DE交射线BC于G.(1)若点G在线段BC上,则t的取值范围是;(2)若点G在线段BC的延长线上,则t的取值范围是 .3.如图,⊙M,⊙N的半径分别为2cm,4cm,圆心距MN=10cm.P为⊙M上的任意一点,Q为⊙N上的任意一点,直线PQ与连心线所夹的锐角度数为,当P、Q在两圆上任意运动时,lα的最大值为; (B);; (D) tanα∠43344.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,O 为矩形ABCD的中心,以D为圆心1为半径作⊙D,P为⊙D上的一个动点,连接AP、OP,则△AOP面积的最大值为( ).(A)4 (B) (C) (D)215358174 5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,经过点C且与边AB相切的动圆与CA、CB 分别相交于点P、Q,则线段PQ长度的最小值是( ).A. B. C.5 D.1942456.如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4,D是AB的中点,点E在AB边上运动(点E不与点A重合),过A、D、E三点作⊙O,⊙O交AC于另一点F,在此运动变化的过程中,线段EF长度的最小值为.7.如图,A、B两点的坐标分别为(2,0)、(0,2),⊙C的圆心的坐标为(-1,0),半径为1,若D是⊙C上的一个动点,线段DA与y轴交于点E,则△ABE面积的最小值是( ).A.2 B.1 C. D.22-8.如图,已知A、B两点的坐标分别为(-2,0)、(0,1),⊙C的圆心坐标为(0,-1),半径为1,D是⊙C上的一个动点,射线AD与y轴交于点E,则△ABE面积的最大值是( ).A.3 B. C.103D.41139.如图,等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,⊙C的半径为1,点P在斜边AB上,PQ 切⊙O于点Q,则切线长PQ长度的最小值为( ).B.10.如图∠BAC=60°,半径长1的⊙O与∠BAC的两边相切,P为⊙O上一动点,以P为圆心,PA长为半径的⊙P交射线AB、AC于D、E两点,连接DE,则线段DE长度的范围为 .11.在直角坐标系中,点A的坐标为(3,0),点P()是第一象限内一点,且AB=2,m n,则的范围为 .m n-12.在坐标系中,点A的坐标为(3,0),点P是y轴右侧一点,且AP=2,点B上直线y=x+1上一动点,且PB⊥AP于点P,则,则的取值范围是 .tan ABP m∠=m13.在平面直角坐标系中,M(3,4),P是以M为圆心,2为半径的⊙M上一动点,A(-1,0)、B(1,0),连接PA、PB,则PA2+PB2最大值是 .蔡老师点评:与圆有关的最值问题,看着无从下手,但只要仔细观察,分析图形,寻找动点与定点之间不变的维系条件,构建关系,将研究的问题转化为变量与常量之间的关系,就能找到解决问题的突破口!几何中的定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法,先探求出定值,再给出证明.几何中的最值问题是指在一定的条件下,求平面几何图形中某个确定的量(如线段长度、角度大小、图形面积)等的最大值或最小值,求几何最值问题的基本方法有:1.特殊位置与极端位置法;2.几何定理(公理)法;3.数形结合法等.注:几何中的定值与最值近年广泛出现于中考试题中,由冷点变为热点.这是由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数形结合、特殊与一般相结合、逻辑推理与合情想象相结合等思想方法.参考答案:引例1.解:C在以A为圆心,以2为半径作圆周上,只有当OC与圆A相切(即到C点)时,∠BOC最小,AC=2,OA=3,由勾股定理得:OC=,∵∠BOA=∠ACO=90°,∴∠BOC+∠AOC=90°,∠CAO+∠AOC=90°,∴∠BOC=∠OAC,tan∠BOC=tan∠OAC= =,随着C的移动,∠BOC越来越大,∵C在第一象限,∴C不到x轴点,即∠BOC<90°,∴tan∠BOC≥,故答案为:m≥.引例1图引例2图+≤引例2.a b原题:(2013•武汉模拟)如图,在边长为1的等边△OAB中,以边AB为直径作⊙D,以O为圆心OA长为半径作圆O,C为半圆AB上不与A、B重合的一动点,射线AC交⊙O 于点E,BC=a,AC=b.(1)求证:AE=b+a;(2)求a+b的最大值;(3)若m是关于x的方程:x2+ax=b2+ab的一个根,求m的取值范围.【考点】圆的综合题.【分析】(1)首先连接BE,由△OAB为等边三角形,可得∠AOB=60°,又由圆周角定理,可求得∠E的度数,又由AB为⊙D的直径,可求得CE的长,继而求得AE=b+a;(2)首先过点C作CH⊥AB于H,在Rt△ABC中,BC=a,AC=b,AB=1,可得(a+b)2=a2+b2+2ab=1+2ab=1+2CH•AB=1+2CH≤1+2AD=1+AB=2,即可求得答案;(3)由x2+ax=b2+ab,可得(x﹣b)(x+b+a)=0,则可求得x的值,继而可求得m 的取值范围.【解答】解:(1)连接BE,∵△OAB为等边三角形,∴∠AOB=60°,∴∠AEB=30°,∵AB为直径,∴∠ACB=∠BCE=90°,∵BC=a,∴BE=2a,CE=a,∵AC=b,∴AE=b+a;(2)过点C作CH⊥AB于H,在Rt△ABC中,BC=a,AC=b,AB=1,∴a2+b2=1,∵S△ABC=AC•BC=AB•CH,∴AC•BC=AB•CH,∴(a+b)2=a2+b2+2ab=1+2ab=1+2CH•AB=1+2CH≤1+2AD=1+AB=2,∴a+b≤,故a+b的最大值为,(3)∵x2+ax=b2+ab,∴x2﹣b2+ax﹣ab=0,∴(x+b)(x﹣b)+a(x﹣b)=0,∴(x﹣b)(x+b+a)=0,∴x=b或x=﹣(b+a),当m=b时,m=b=AC<AB=1,∴0<m<1,当m=﹣(b+a)时,由(1)知AE=﹣m,又∵AB<AE≤2AO=2,∴1<﹣m≤2,∴﹣2≤m<﹣1,∴m的取值范围为0<m<1或﹣2≤m<﹣1.【点评】此题考查了圆周角定理、等边三角形的性质、完全平方公式的应用以及一元二次方程的解法.此题难度较大,注意掌握数形结合思想与分类讨论思想的应用.引例3.解:连接EP,DP,过P点作PM垂直DE于点M,过O做OF⊥AC与F,连接AO,如图,∵∠BAC=60°,∴∠DPE=120°.∵PE=PD,PM⊥DE,∴∠EPM=60°,∴ED=2EM=2EP•sin60°=EP=PA.当P与A、O共线时,且在O点右侧时,⊙P直径最大.∵⊙O与∠BAC两边均相切,且∠BAC=60°,∴∠OAF=30°,OF=1,∴AO==2,AP=2+1=3,∴DE=PA=3.故答案为:D。
2024中考备考数学重难点05 圆的综合压轴题(6大题型+满分技巧+限时分层检测
重难点05 圆的综合压轴题中考数学中《圆的综合压轴题》部分主要考向分为六类:一、圆中弧长和面积的综合题二、圆与全等三角形的综合题三、圆的综合证明问题四、圆与等腰三角形的综合题五、圆的阅读理解与新定义问题六、圆与特殊四边形的综合题圆的综合问题是中考数学中的压轴题中的一类,也是难度较大的一类,所以,对应的训练很有必要。
考向一:圆中弧长与面积的综合题1.(2023•河北)装有水的水槽放置在水平台面上,其横截面是以AB为直径的半圆O,AB=50cm,如图1和图2所示,MN为水面截线,GH为台面截线,MN∥GH.计算:在图1中,已知MN=48cm,作OC⊥MN于点C.(1)求OC的长.操作:将图1中的水槽沿GH向右作无滑动的滚动,使水流出一部分,当∠ANM=30°时停止滚动.如图2.其中,半圆的中点为Q,GH与半圆的切点为E,连接OE交MN于点D.探究:在图2中.(2)操作后水面高度下降了多少?(3)连接OQ并延长交GH于点F,求线段EF与的长度,并比较大小.2.(2023•乐山)在学习完《图形的旋转》后,刘老师带领学生开展了一次数学探究活动.【问题情境】刘老师先引导学生回顾了华东师大版教材七年级下册第121页“探索”部分内容:如图1,将一个三角形纸板△ABC绕点A逆时针旋转θ到达的位置△AB′C′的位置,那么可以得到:AB=AB′,AC=AC′,BC=B′C′;∠BAC=∠B′AC′,∠ABC=∠AB′C′,∠ACB=∠AC′B′.(_____)刘老师进一步谈到:图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键.故数学就是一门哲学.【问题解决】(1)上述问题情境中“(_____)”处应填理由:;(2)如图2,小王将一个半径为4cm,圆心角为60°的扇形纸板ABC绕点O逆时针旋转90°到达扇形纸板A′B′C′的位置.①请在图中作出点O;②如果BB′=6cm,则在旋转过程中,点B经过的路径长为;【问题拓展】小李突发奇想,将与(2)中完全相同的两个扇形纸板重叠,一个固定在墙上,使得一边位于水平位置.另一个在弧的中点处固定,然后放开纸板,使其摆动到竖直位置时静止.此时,两个纸板重叠部分的面积是多少呢?如图3所示,请你帮助小李解决这个问题.考向二:圆与全等三角形综合题1.(2023•济宁)如图,已知AB是⊙O的直径,CD=CB,BE切⊙O于点B,过点C作CF⊥OE交BE于点F,EF=2BF.(1)如图1,连接BD,求证:△ADB≌△OBE;(2)如图2,N是AD上一点,在AB上取一点M,使∠MCN=60°,连接MN.请问:三条线段MN,BM,DN有怎样的数量关系?并证明你的结论.2.(2023•哈尔滨)已知△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,N为的中点,连接ON交AC于点H.(1)如图①,求证:BC=2OH;(2)如图②,点D在⊙O上,连接DB,DO,DC,DC交OH于点E,若DB=DC,求证OD∥AC;(3)如图③,在(2)的条件下,点F在BD上,过点F作FG⊥DO,交DO于点G,DG=CH,过点F 作FR⊥DE,垂足为R,连接EF,EA,EF:DF=3:2,点T在BC的延长线上,连接AT,过点T作TM ⊥DC,交DC的延长线于点M,若FR=CM,AT=4,求AB的长.3.(2023•长春)【感知】如图①,点A、B、P均在⊙O上,∠AOB=90°,则锐角∠APB的大小为45度.【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,⊙O是等边三角形ABC的外接圆,点P在弧AC上(点P不与点A、C重合),连接PA、PB、PC.求证:PB=PA+PC.小明发现,延长PA至点E,使AE=PC,连接BE,通过证明△PBC≌△EBA.可推得△PBE是等边三角形,进而得证.下面是小明的部分证明过程:证明:延长PA至点E,使AE=PC,连接BE.∵四边形ABCP是⊙O的内接四边形,∴∠BAP+∠BCP=180°,∵∠BAP+∠BAE=180°,∴∠BCP=∠BAE,∵△ABC是等边三角形,∴BA=BC,∴△PBC≌△EBA(SAS).请你补全余下的证明过程.【应用】如图③,⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=90°,AB=BC,点P在⊙O上,且点P与点B在AC的两侧,连接PA、PB、PC,若,则的值为.考向三:圆的综合证明问题1.(2023•黄石)如图,AB为⊙O的直径,DA和⊙O相交于点F,AC平分∠DAB,点C在⊙O上,且CD ⊥DA,AC交BF于点P.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)求证:AC•PC=BC2;(3)已知BC2=3FP•DC,求的值.2.如图,在⊙O中,直径AB垂直弦CD于点E,连接AC,AD,BC,作CF⊥AD于点F,交线段OB于点G(不与点O,B重合),连接OF.(1)若BE=1,求GE的长.(2)求证:BC2=BG•BO.(3)若FO=FG,猜想∠CAD的度数,并证明你的结论.3.(2023•永州)如图,以AB为直径的⊙O是△ABC的外接圆,延长BC到点D.使得∠BAC=∠BDA,点E在DA的延长线上,点M在线段AC上,CE交BM于N,CE交AB于G.(1)求证:ED是⊙O的切线;(2)若,BD=5,AC>CD,求BC的长;(3)若DE•AM=AC•AD,求证:BM⊥CE.4.(2023•广东)综合探究如图1,在矩形ABCD中(AB>AD),对角线AC,BD相交于点O,点A关于BD的对称点为A′.连接AA′交BD于点E,连接CA′.(1)求证:AA'⊥CA';(2)以点O为圆心,OE为半径作圆.①如图2,⊙O与CD相切,求证:;②如图3,⊙O与CA′相切,AD=1,求⊙O的面积.考向四:圆与等腰三角形的综合1.(2023•宁波)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,E为AB边上一点,以AE为直径的半圆O与BC相切于点D,连结AD,BE=3,BD=3.P是AB边上的动点,当△ADP为等腰三角形时,AP的长为.2.(2023•上海)如图(1)所示,已知在△ABC中,AB=AC,O在边AB上,点F是边OB中点,以O 为圆心,BO为半径的圆分别交CB,AC于点D,E,连接EF交OD于点G.(1)如果OG=DG,求证:四边形CEGD为平行四边形;(2)如图(2)所示,连接OE,如果∠BAC=90°,∠OFE=∠DOE,AO=4,求边OB的长;(3)连接BG,如果△OBG是以OB为腰的等腰三角形,且AO=OF,求的值.3.(2023•泰州)已知:A、B为圆上两定点,点C在该圆上,∠C为所对的圆周角.知识回顾(1)如图①,⊙O中,B、C位于直线AO异侧,∠AOB+∠C=135°.①求∠C的度数;②若⊙O的半径为5,AC=8,求BC的长;逆向思考(2)如图②,若P为圆内一点,且∠APB<120°,PA=PB,∠APB=2∠C.求证:P为该圆的圆心;拓展应用(3)如图③,在(2)的条件下,若∠APB=90°,点C在⊙P位于直线AP上方部分的圆弧上运动.点D在⊙P上,满足CD=CB﹣CA的所有点D中,必有一个点的位置始终不变.请证明.考向五:圆的阅读理解与新定义问题1.(2023•青海)综合与实践车轮设计成圆形的数学道理小青发现路上行驶的各种车辆,车轮都是圆形的.为什么车轮要做成圆形的呢?这里面有什么数学道理吗?带着这样的疑问,小青做了如下的探究活动:将车轮设计成不同的正多边形,在水平地面上模拟行驶.(1)探究一:将车轮设计成等边三角形,转动过程如图1,设其中心到顶点的距离是2,以车轮转动一次(以一个顶点为支点旋转)为例,中心的轨迹是,BA=CA=DA=2,圆心角∠BAD=120°.此时中心轨迹最高点是C(即的中点),转动一次前后中心的连线是BD(水平线),请在图2中计算C 到BD的距离d1.(2)探究二:将车轮设计成正方形,转动过程如图3,设其中心到顶点的距离是2,以车轮转动一次(以一个顶点为支点旋转)为例,中心的轨迹是,BA=CA=DA=2,圆心角∠BAD=90°.此时中心轨迹最高点是C(即的中点),转动一次前后中心的连线是BD(水平线),请在图4中计算C到BD的距离d2(结果保留根号).(3)探究三:将车轮设计成正六边形,转动过程如图5,设其中心到顶点的距离是2,以车轮转动一次(以一个顶点为支点旋转)为例,中心的轨迹是,圆心角∠BAD=.此时中心轨迹最高点是C(即的中点),转动一次前后中心的连线是BD(水平线),在图6中计算C 到BD的距离d3=(结果保留根号).(4)归纳推理:比较d1,d2,d3大小:,按此规律推理,车轮设计成的正多边形边数越多,其中心轨迹最高点与转动一次前后中心连线(水平线)的距离(填“越大”或“越小”).(5)得出结论:将车轮设计成圆形,转动过程如图7,其中心(即圆心)的轨迹与水平地面平行,此时中心轨迹最高点与转动前后中心连线(水平线)的距离d=.这样车辆行驶平稳、没有颠簸感.所以,将车轮设计成圆形.2.(2023•陕西)(1)如图①,∠AOB=120°,点P在∠AOB的平分线上,OP=4.点E,F分别在边OA,OB上,且∠EPF=60°,连接EF.求线段EF的最小值;(2)如图②,是一个圆弧型拱桥的截面示意图.点P是拱桥的中点,桥下水面的宽度AB=24m,点P到水面AB的距离PH=8m.点P1,P2均在上,=,且P1P2=10m,在点P1,P2处各装有一个照明灯,图中△P1CD和△P2EF分别是这两个灯的光照范围.两灯可以分别绕点P1,P2左右转动,且光束始终照在水面AB上.即∠CP1D,∠EP2F可分别绕点P1,P2按顺(逆)时针方向旋转(照明灯的大小忽略不计),线段CD,EF在AB上,此时,线段ED是这两灯照在水面AB上的重叠部分的水面宽度.已知∠CP1D=∠EP2F=90°,在这两个灯的照射下,当整个水面AB都被灯光照到时,求这两个灯照在水面AB上的重叠部分的水面宽度.(可利用备用图解答)3.(2023•北京)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1.对于⊙O的弦AB和⊙O外一点C给出如下定义:若直线CA,CB中一条经过点O,另一条是⊙O的切线,则称点C是弦AB的“关联点”.(1)如图,点A(﹣1,0),B1(,),B2(,).①在点C1(﹣1,1),C2(,0),C3(0,)中,弦AB1的“关联点”是;②若点C是弦AB2的“关联点”,直接写出OC的长;(2)已知点M(0,3),N(,0),对于线段MN上一点S,存在⊙O的弦PQ,使得点S是弦PQ的“关联点”.记PQ的长为t,当点S在线段MN上运动时,直接写出t的取值范围.4.在探究“四点共圆的条件”的数学活动课上,小霞小组通过探究得出:在平面内,一组对角互补的四边形的四个顶点共圆.请应用此结论,解决以下问题:如图1,△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(60°<α<180°).点D是BC边上的一动点(点D不与B,C重合),将线段AD绕点A顺时针旋转α到线段AE,连接BE.(1)求证:A,E,B,D四点共圆;(2)如图2,当AD=CD时,⊙O是四边形AEBD的外接圆,求证:AC是⊙O的切线;(3)已知α=120°,BC=6,点M是边BC的中点,此时⊙P是四边形AEBD的外接圆,直接写出圆心P与点M距离的最小值.考向六:圆与特殊四边形综合1.(2023•威海)已知:射线OP平分∠MON,A为OP上一点,⊙A交射线OM于点B,C,交射线ON 于点D,E,连接AB,AC,AD.(1)如图1,若AD∥OM,试判断四边形OBAD的形状,并说明理由;(2)如图2,过点C作CF⊥OM,交OP于点F;过点D作DG⊥ON,交OP于点G.求证:AG=AF.2.(2023•益阳)如图,线段AB与⊙O相切于点B,AO交⊙O于点M,其延长线交⊙O于点C,连接BC,∠ABC=120°,D为⊙O上一点且的中点为M,连接AD,CD.(1)求∠ACB的度数;(2)四边形ABCD是否是菱形?如果是,请证明;如果不是,请说明理由;(3)若AC=6,求的长.(建议用时:80分钟)1.(2023•宜昌)如图1,已知AB是⊙O的直径,PB是⊙O的切线,PA交⊙O于点C,AB=4,PB=3.(1)填空:∠PBA的度数是,PA的长为;(2)求△ABC的面积;(3)如图2,CD⊥AB,垂足为D.E是上一点,AE=5EC.延长AE,与DC,BP的延长线分别交于点F,G,求的值.2.(2023•台州)我们可以通过中心投影的方法建立圆上的点与直线上点的对应关系,用直线上点的位置刻画圆上点的位置.如图,AB是⊙O的直径,直线l是⊙O的切线,B为切点.P,Q是圆上两点(不与点A重合,且在直径AB的同侧),分别作射线AP,AQ交直线l于点C,点D.(1)如图1,当AB=6,弧BP长为π时,求BC的长;(2)如图2,当,时,求的值;(3)如图3,当,BC=CD时,连接BP,PQ,直接写出的值.3.(2023•遂宁)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,AD=CD,过点D的直线l交BA的延长线于点M.交BC的延长线于点N且∠ADM=∠DAC.(1)求证:MN是⊙O的切线;(2)求证:AD2=AB•CN;(3)当AB=6,sin∠DCA=时,求AM的长.4.(2023•丽水)如图,在⊙O中,AB是一条不过圆心O的弦,点C,D是的三等分点,直径CE交AB于点F,连结AD交CF于点G,连结AC,过点C的切线交BA的延长线于点H.(1)求证:AD∥HC;(2)若=2,求tan∠FAG的值;(3)连结BC交AD于点N,若⊙O的半径为5.下面三个问题,依次按照易、中、难排列.请根据自己的认知水平,选择其中一道问题进行解答.①若OF=,求BC的长;②若AH=,求△ANB的周长;③若HF•AB=88,求△BHC的面积.5.(2023•长沙)如图,点A,B,C在⊙O上运动,满足AB2=BC2+AC2,延长AC至点D,使得∠DBC =∠CAB,点E是弦AC上一动点(不与点A,C重合),过点E作弦AB的垂线,交AB于点F,交BC 的延长线于点N,交⊙O于点M(点M在劣弧上).(1)BD是⊙O的切线吗?请作出你的判断并给出证明;(2)记△BDC,△ABC,△ADB的面积分别为S1,S2,S,若S1•S=(S2)2,求(tan D)2的值;(3)若⊙O的半径为1,设FM=x,FE•FN•=y,试求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.6.(2023•宁波)如图1,锐角△ABC内接于⊙O,D为BC的中点,连结AD并延长交⊙O于点E,连结BE,CE,过C作AC的垂线交AE于点F,点G在AD上,连结BG,CG,若BC平分∠EBG且∠BCG =∠AFC.(1)求∠BGC的度数.(2)①求证:AF=BC.②若AG=DF,求tan∠GBC的值.(3)如图2,当点O恰好在BG上且OG=1时,求AC的长.(建议用时:80分钟)1.(2023•东营区校级一模)如图,PA、PB是⊙O的切线,切点分别为A、B,BC是⊙O的直径,PO交⊙O于E点,连接AB交PO于F,连接CE交AB于D点.下列结论:①PA=PB;②OP⊥AB;③CE 平分∠ACB;④;⑤E是△PAB的内心;⑥△CDA≌△EDF.其中一定成立的有()个.A.5B.4C.3D.22.(2023•鹿城区校级三模)如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=2AC=2,过BC上一点D作DE ⊥BC,交AB于点E,以点D为圆心,DE的长为半径作半圆,交AC,AB于点F,G,交直线BC于点H,I(点I在H左侧).当点D与点C重合时(如图2),GH=;当EF=GH时,CD=.3.(2023•湖北模拟)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,AD与过点C的切线垂直,垂足为D,直线DC与AB的延长线交于点P,弦CE平分∠ACB,交AB于点F,连接BE,BE=7,下列四个结论:①AC平分∠DAB;②PF2=PB•PA;③若BC=OP,则阴影部分的面积为;④若PC=24,则tan∠PCB=;其中,所有正确结论的序号是.4.(2024•鄞州区校级一模)如图1,AB,CD是⊙O的两条互相垂直的弦,垂足为E,连结BC,BD,OC.(1)求证:∠BCO=∠ABD.(2)如图2,过点A作AF⊥BD,交CD于G,求证:CE=EG.(3)如图3,在(2)的条件上,连结BG,若BG恰好经过圆心O,若⊙O的半径为5,,求AB的长.5.(2024•常州模拟)对于⊙C和⊙C上的一点A,若平面内的点P满足:射线AP与⊙C交于点Q(点Q 可以与点P重合,且,则点P称为点A关于⊙C的“阳光点”.已知点O为坐标原点,⊙O 的半径为1,点A(﹣1,0).(1)若点P是点A关于⊙O的“阳光点”,且点P在x轴上,请写出一个符合条件的点P的坐标;(2)若点B是点A关于⊙O的“阳光点”,且,求点B的横坐标t的取值范围;(3)直线与x轴交于点M,且与y轴交于点N,若线段MN上存在点A关于⊙O的“阳光点”,请直接写出b的取值范围是或.6.(2024•广东一模)如图1,在⊙O中,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,点D在劣弧BC上,CE ⊥CD交AD于E,连接BD.(1)求证:△ACE~△BCD;(2)若cos∠ABC=m,求;(用含m的代数式表示)(3)如图2,DE的中点为G,连接GO,若BD=a,cos∠ABC=,求OG的长.7.(2024•镇海区校级模拟)在矩形ABCD中,M、N分别在边BC、CD上,且AM⊥MN,以MN为直径作⊙O,连结AN交⊙O于点H,连结CH交MN于点P,AB=8,AD=12.(1)求证:∠MAD=∠MHC;(2)若AM平分∠BAN,求MP的长;(3)若△CMH为等腰三角形,直接写出BM的长.8.(2024•浙江一模)如图,在⊙O中,AB是一条不过圆心O的弦,C,D是的三等分点,直径CE交AB于点F,连结BD交CF于点G,连结AC,DC,过点C的切线交AB的延长线于点H.(1)求证:FG=CG.(2)求证:四边形BDCH是平行四边形.(3)若⊙O的半径为5,OF=3,求△ACH的周长.9.(2024•五华区校级模拟)如图,AB,CD是⊙O的两条直径,且AB⊥CD,点E是上一动点(不与点B,D重合),连接DE并延长交AB的延长线于点F,点P在AF上,且∠PEF=∠DCE,连接AE,CE分别交OD,OB于点M,N,连接AC,设⊙O的半径为r.(1)求证:PE是⊙O的切线;(2)当∠DCE=15°时,求证:AM=2ME;(3)在点E的移动过程中,判断AN•CM是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.10.(2024•福建模拟)已知:如图,⊙O内两条弦AB、CD,且AB⊥CD于E,OA为⊙O半径,连接AC、BD.(1)求证:∠OAC=∠BCD;(2)作EN⊥BD于N,延长NE交AC于点H.求证:AH=CH;(3)在(2)的条件下,作∠EHF=60°交AB于点F,点P在FE上,连接PC交HN于点L,当EL=HF=,CL=8,BE=2PF时,求⊙O的半径.11.(2024•鹿城区校级一模)如图1,锐角△ABC内接于⊙O,点E是AB的中点,连结EO并延长交BC 于D,点F在AC上,连结AD,DF,∠BAD=∠CDF.(1)求证:DF∥AB.(2)当AB=9,AF=FD=4时,①求tan∠CDF的值;②求BC的长.(3)如图2,延长AD交⊙O于点G,若,求的值.12.(2024•正阳县一模)【材料】自从《义务教育数学课程标准(2022年版)》实施以来,九年级的晏老师通过查阅新课标获悉:切线长定理由“选学”改为“必学”,并新增“会过圆外的一个点作圆的切线”,在学习完《切线的性质与判定》后,她布置一题:“已知:如图所示,⊙O及⊙O外一点P.求作:直线PQ,使PQ与⊙O相切于点Q.李蕾同学经过探索,给出了如下的一种作图方法:(1)连接OP,分别以O、P为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧分别交于A、B两点(A、B 分别位于直线OP的上下两侧);(2)作直线AB,AB交OP于点C;(3)以点C为圆心,CO为半径作⊙C,⊙C交⊙O于点Q(点Q位于直线OP的上侧);(4)连接PQ,PQ交AB于点D,则直线PQ即为所求.【问题】(1)请按照步骤完成作图,并准确标注字母(尺规作图,保留作图痕迹);(2)结合图形,说明PQ是⊙O切线的理由;(3)若⊙O半径为2,OP=6.依据作图痕迹求QD的长.13.(2024•泌阳县一模)小贺同学在数学探究课上,用几何画板进行了如下操作:首先画一个正方形ABCD,一条线段OP(OP<AB),再以点A为圆心,OP的长为半径,画⊙A分别交AB于点E.交AD于点G.过点E,G分别作AB,AD的垂线交于点F,易得四边形AEFG也是正方形,连接CF.(1)【探究发现】如图1,BE与DG的大小和位置关系:.(2)【尝试证明】如图2,将正方形AEFG绕圆心A转动,在旋转过程中,上述(1)的关系还存在吗?请说明理由.(3)【思维拓展】如图3,若AB=2OP=4,则:①在旋转过程中,点B,A,G三点共线时,CF的值为;②在旋转过程中,CF的最大值是.14.(2024•秦都区校级一模)问题提出:(1)如图①,⊙O的半径为4,弦AB=4,则点O到AB的距离是.问题探究:(2)如图②,⊙O的半径为5,点A、B、C都在⊙O上,AB=6,求△ABC面积的最大值.问题解决:(3)如图③,是一圆形景观区示意图,⊙O的直径为60m,等边△ABP的边AB是⊙O的弦,顶点P在⊙O内,延长AP交⊙O于点C,延长BP交⊙O于点D,连接CD.现准备在△PAB和△PCD 区域内种植花卉,圆内其余区域为草坪.按照预算,草坪的面积尽可能大,求草坪的最大面积.(提示:花卉种植面积尽可能小,即花卉种植面积S△PAB +S△PCD的最小值)15.(2024•碑林区校级一模)问题探究(1)寒假期间,乐乐同学参观爸爸的工厂,看到半径分别为2和3的两个圆形零件⊙A、⊙B按如图1所示的方式放置,点A到直线m的距离AC=4,点B到直线m的距离BD=6,CD=5,M是⊙A上一点,N是⊙B上一点,在直线m上找一点P,使得PM+PN最小.请你在直线m上画出点P的位置,并直接写出PM+PN的最小值.问题解决(2)如图2,乐乐爸爸的工厂欲规划一块花园,如图所示的矩形ABCD,其中米,BC=30米,点E、F为花园的两个入口,米,DF=10米.若在△BCD区域内设计一个亭子G(亭子大小忽略不计),满足∠BDG=∠GBC,从入口到亭子铺设两条景观路.已知铺设小路EG所用的景观石材每米的造价是400元,铺设小路FG所用的景观石材每米的造价是200元,你能否帮乐乐同学分析一下,是否存在点G,使铺设小路EG和FG的总造价最低?若存在,求出最低总造价,并求出此时亭子G到边AB的距离;若不存在,请说明理由.16.(2024•雁塔区校级一模)问题发现(1)在△ABC中,AB=2,∠C=60°,则△ABC面积的最大值为;(2)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD=6,∠BCD=∠BAD=90°,AC=8,求BC+CD的值.问题解决(3)有一个直径为60cm的圆形配件⊙O,如图2所示.现需在该配件上切割出一个四边形孔洞OABC,要求∠O=∠B=60°,OA=OC,并使切割出的四边形孔洞OABC的面积尽可能小.试问,是否存在符合要求的面积最小的四边形OABC?若存在,请求出四边形OABC面积的最小值及此时OA的长;若不存在,请说明理由.17.(2024•东莞市校级一模)如图①,点C,D在线段AB上,点C在点D的左侧,若线段AC,CD,DB 满足AC2+BD2=CD2,称C,D是线段AB的勾股点.(1)如图②,C,D是线段AB的勾股点,分别以线段AC,CD,DB为边向AB的同侧作正△ACE,正△CDF,正△DBG,已知正△ACE、正△CDF的面积分别是3,5,则正△DBG的面积是;(2)如图①,AB=12,C,D是线段AB的勾股点,当AC=AB时,求CD的长;(3)如图③,C,D是线段AB的勾股点,以CD为直径画⊙O,P在⊙O上,AC=CP,连接PA,PB,若∠A=2∠B,求∠B的度数.18.(2023•西湖区模拟)如图,已知CE是圆O的直径,点B在圆O上,且BD=BC,过点B作弦CD的平行线与CE的延长线交于点A.(1)若圆O的半径为2,且点D为弧EC的中点时,求线段CD的长度;(2)在(1)的条件下,当DF=a时,求线段BD的长度;(答案用含a的代数式表示)(3)若AB=3AE,且CD=12,求△BCD的面积.19.古希腊数学家毕达哥拉斯认为:“一切平面图形中最美的是圆”.小明决定研究一下圆,如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上的一点,延长AB至点D,连接AC、BC、CD,且∠CAB=∠BCD,过点C 作CE⊥AD于点E.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若OB=BD,求证:点E是OB的中点;(3)在(2)的条件下,若点F是⊙O上一点(不与A、B、C重合),求的值.。
中考数学《圆》真题压轴题总汇【附解析】
中考数学《圆》真题压轴题总汇【附解析】1.(2019•阿坝州)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上的一点,∠BCH=∠A,∠H=90°,HB的延长线交⊙O于点D,连接CD.(1)求证:CH是⊙O的切线;(2)若B为DH的中点,求tan D的值.2.(2019•德阳)如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OE⊥BC于点H,交⊙O于点E,点D为OE的延长线上一点,DC的延长线与BA的延长线交于点F,且∠BOD=∠BCD,连结BD、AC、CE.(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)过E作EG⊥FD于点G,求证:△CHE≌△CGE;(3)如果AF=1,sin∠FCA=,求EG的长.3.(2019•雅安)如图,已知AB是⊙O的直径,AC,BC是⊙O的弦,OE∥AC交BC于E,过点B作⊙O的切线交OE的延长线于点D,连接DC并延长交BA的延长线于点F.(1)求证:DC是⊙O的切线;(2)若∠ABC=30°,AB=8,求线段CF的长.4.(2019•内江)AB与⊙O相切于点A,直线l与⊙O相离,OB⊥l于点B,且OB=5,OB 与⊙O交于点P,AP的延长线交直线l于点C.(1)求证:AB=BC;(2)若⊙O的半径为3,求线段AP的长;(3)若在⊙O上存在点G,使△GBC是以BC为底边的等腰三角形,求⊙O的半径r的取值范围.5.(2019•广元)如图,AB是⊙O的直径,点P是BA延长线上一点,过点P作⊙O的切线PC,切点是C,过点C作弦CD⊥AB于E,连接CO,CB.(1)求证:PD是⊙O的切线;(2)若AB=10,tan B=,求PA的长;(3)试探究线段AB,OE,OP之间的数量关系,并说明理由.6.(2019•成都)如图,AB为⊙O的直径,C,D为圆上的两点,OC∥BD,弦AD,BC相交于点E.(1)求证:=;(2)若CE=1,EB=3,求⊙O的半径;(3)在(2)的条件下,过点C作⊙O的切线,交BA的延长线于点P,过点P作PQ∥CB 交⊙O于F,Q两点(点F在线段PQ上),求PQ的长.7.(2019•资阳)如图,AC是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,PB切⊙O于点B,且∠APB=60°.(1)求∠BAC的度数;(2)若PA=1,求点O到弦AB的距离.8.(2019•绵阳)如图,AB是⊙O的直径,点C为的中点,CF为⊙O的弦,且CF⊥AB,垂足为E,连接BD交CF于点G,连接CD,AD,BF.(1)求证:△BFG≌△CDG;(2)若AD=BE=2,求BF的长.9.(2019•乐山)如图,直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,与⊙O相交于点P,OA=5.C 是直线l上一点,连结CP并延长交⊙O于另一点B,且AB=AC.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为3,求线段BP的长.10.(2019•泰州)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为⊙O的直径,D为的中点,过点D作DE∥AC,交BC的延长线于点E.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O的半径为5,AB=8,求CE的长.11.(2019•乐山)已知关于x的一元二次方程x2﹣(k+4)x+4k=0.(1)求证:无论k为任何实数,此方程总有两个实数根;(2)若方程的两个实数根为x1、x2,满足+=,求k的值;(3)若Rt△ABC的斜边为5,另外两条边的长恰好是方程的两个根x1、x2,求Rt△ABC的内切圆半径.12.(2019•株洲)四边形ABCD是⊙O的圆内接四边形,线段AB是⊙O的直径,连结AC、BD.点H是线段BD上的一点,连结AH、CH,且∠ACH=∠CBD,AD=CH,BA的延长线与CD的延长线相交于点P.(1)求证:四边形ADCH是平行四边形;(2)若AC=BC,PB=PD,AB+CD=2(+1)①求证:△DHC为等腰直角三角形;②求CH的长度.13.(2019•巴中)如图,在菱形ABCD中,连结BD、AC交于点O,过点O作OH⊥BC于点H,以点O为圆心,OH为半径的半圆交AC于点M.①求证:DC是⊙O的切线.②若AC=4MC且AC=8,求图中阴影部分的面积.③在②的条件下,P是线段BD上的一动点,当PD为何值时,PH+PM的值最小,并求出最小值.14.(2019•广安)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD平分∠BAC,AD 交BC于点D,ED⊥AD交AB于点E,△ADE的外接圆⊙O交AC于点F,连接EF.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)求⊙O的半径r及∠3的正切值.15.(2019•达州)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠BAC的平分线交⊙O于点D,交BC于点E,过点D作直线DF∥BC.(1)判断直线DF与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AB=6,AE=,CE=,求BD的长.16.(2019•凉山州)如图,点D是以AB为直径的⊙O上一点,过点B作⊙O的切线,交AD的延长线于点C,E是BC的中点,连接DE并延长与AB的延长线交于点F.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若OB=BF,EF=4,求AD的长.17.(2019•遂宁)如图,△ABC内接于⊙O,直径AD交BC于点E,延长AD至点F,使DF =2OD,连接FC并延长交过点A的切线于点G,且满足AG∥BC,连接OC,若cos∠BAC=,BC=6.(1)求证:∠COD=∠BAC;(2)求⊙O的半径OC;(3)求证:CF是⊙O的切线.18.(2019•宜宾)如图,线段AB经过⊙O的圆心O,交⊙O于A、C两点,BC=1,AD为⊙O 的弦,连结BD,∠BAD=∠ABD=30°,连结DO并延长交⊙O于点E,连结BE交⊙O于点M.(1)求证:直线BD是⊙O的切线;(2)求⊙O的半径OD的长;(3)求线段BM的长.19.(2019•南充)如图,在△ABC中,以AC为直径的⊙O交AB于点D,连接CD,∠BCD=∠A.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若BC=5,BD=3,求点O到CD的距离.20.(2019•自贡)如图,⊙O中,弦AB与CD相交于点E,AB=CD,连接AD、BC.求证:(1)=;(2)AE=CE.参考答案1.(1)证明:连接OC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ACO+∠BCO=90°,∵OA=OC,∠A=∠ACO,∴∠A+∠BCO=90°,∵∠A=∠BCH,∴∠BCH+∠BCO=90°,∴∠HCO=90°,∴CH是⊙O的切线;(2)解:∵B为DH的中点,∴设BD=BH=x,∴DH=2x,∵∠A=∠D,∠A=∠BCH,∴∠D=∠BCH,∵∠H=∠H,∴△DCH∽△CBH,∴=,∴CH==,∵∠H=90°,∴tan D===.2.(1)证明:如图,连结OC,∵OE⊥BC,∴∠OHB=90°,∴∠OBH+∠BOD=90°,∵OB=OC,∴∠OBH=∠OCB,∵∠BOD=∠BCD,∴∠BCD+∠OCB=90°,∴OC⊥CD,∵点C为⊙O上一点,∴DF为⊙O的切线;(2)解:∵∠OCD=90°,∴∠ECG+∠OCE=90°,∵OC=OE,∴∠OCE=∠OEC,∴∠ECG+∠OEC=90°,∵∠OEC+∠HCE=90°,∴∠ECG=∠HCE,在△CHE和△CGE中,,∴△CHE≌△CGE(AAS);(3)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠BAC=90°,∵DF为⊙O的切线,∴∠OCA+∠FCA=90°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∴∠FCA=∠ABC,∴sin∠ABC=sin∠FCA=,设AC=a,则AB=3a,∴BC===a,∵∠FCA=∠ABC,∠AFC=∠CFB,∴△ACF∽△CFB,∴===,∵AF=1,∴CF=,∴BF==2,∴BF﹣AF=AB=1,∴OC=,BC=,∵OE⊥BC,∴CH=BC=,∴OH===,∴HE=OE﹣OH=﹣,∵△CHE≌△CGE,∴EG=HE=﹣.3.(1)证明:连接OC,∵OE∥AC,∴∠1=∠ACB,∵AB是⊙O的直径,∴∠1=∠ACB=90°,∴OD⊥BC,由垂径定理得OD垂直平分BC,∴DB=DC,∴∠DBE=∠DCE,又∵OC=OB,∴∠OBE=∠OCE,即∠DBO=∠OCD,∵DB为⊙O的切线,OB是半径,∴∠DBO=90°,∴∠OCD=∠DBO=90°,即OC⊥DC,∵OC是⊙O的半径,∴DC是⊙O的切线;(2)解:在Rt△ABC中,∠ABC=30°,∴∠3=60°,又OA=OC,∴△AOC是等边三角形,∴∠COF=60°,在Rt△COF中,tan∠COF=,∴CF=4.4.(1)证明:如图1,连接OA,∵AB与⊙O相切,∴∠OAB=90°,∴∠OAP+∠BAC=90°,∵OB⊥l,∴∠BCA+∠BPC=90°,∵OA=OP,∴∠OAP=∠OPA=∠BPC,∴∠BAC=∠BCA,∴AB=BC;(2)解:如图1,连接AO并延长交⊙O于D,连接PD,则∠APD=90°,∵OB=5,OP=3,∴PB=2,∴BC=AB==4,在Rt△PBC中,PC==2,∵∠DAP=∠CPB,∠APD=∠PBC=90°,∴△DAP∽△PBC,∴=,即=,解得,AP=;(3)解:如图2,作BC的垂直平分线MN,作OE⊥MN于E,则OE=BC=AB=×,由题意得,⊙O于MN有交点,∴OE≤r,即×≤r,解得,r≥,∵直线l与⊙O相离,∴r<5,则使△GBC是以BC为底边的等腰三角形,⊙O的半径r的取值范围为:≤r<5.。
中考数学压轴题-圆的压轴题 含解析
圆的压轴题(1)1、如图,BF 为⊙O 的直径,直线AC 交⊙O 于A ,B 两点,点D 在⊙O 上,BD 平分∠OBC ,DE ⊥AC 于点E 。
(1)求证:直线DE 是⊙O 的切线;(2)若 BF=10,sin ∠BDE=,求DE 的长。
2、如图,AN 是M ⊙的直径,NB x ∥轴,AB 交M ⊙于点C .(1)若点()0,6A ,()0,2N ,30ABN =∠°,求点B 的坐标;(2)若D 为线段NB 的中点,求证:直线CD 是M ⊙的切线.x y C D M O B NA3、如图,△ABD是⊙O的内接三角形,E是弦BD的中点,点C是⊙O外一点且∠DBC=∠A,连接OE延长与圆相交于点F,与BC相交于点C.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为6,BC=8,求弦BD的长.4、已知△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、AC分别相切于点D、E、F,若=,如图1,.(1)判断△ABC的形状,并证明你的结论;(2)设AE与DF相交于点M,如图2,AF=2FC=4,求AM的长.5、如图,AB是⊙O的直径,AC是上半圆的弦,过点C作⊙O的切线DE交AB的延长线于点E,过点A作切线DE的垂线,垂足为D,且与⊙O交于点F,设∠DAC,∠CEA的度数分别是α,β.(1)用含α的代数式表示β,并直接写出α的取值范围;(2)连接OF与AC交于点O′,当点O′是AC的中点时,求α,β的值.6、如图,在菱形ABCD中,点P在对角线AC上,且PA=PD,⊙O是△PAD的外接圆.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若AC=8,tan∠BAC=,求⊙O的半径.7、如图,AB为⊙O的直径,CB,CD分别切⊙O于点B,D,CD交BA的延长线于点E,CO的延长线交⊙O于点G,EF⊥OG于点F.(1)求证:∠FEB=∠ECF;(2)若BC=6,DE=4,求EF的长.8、如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连接BE.(1)求证:BE与⊙O相切;(2)设OE交⊙O于点F,若DF=1,BC=2 ,求阴影部分的面积.9、如图,已知⊙O的直径CD=6,A,B为圆周上两点,且四边形OABC是平行四边形,过A点作直线EF∥BD,分别交CD,CB的延长线于点E,F,AO与BD交于G点.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)求AE的长.10、如图,C、D是半圆O上的三等分点,直径AB=4,连接AD、AC,DE⊥AB,垂足为E,DE交AC于点F.(1)求∠AFE的度数;(2)求阴影部分的面积(结果保留π和根号).11、如图,MN是⊙O的直径,MN=4,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为的中点,P是直径MN上一动点.(1)利用尺规作图,确定当PA+PB最小时P点的位置(不写作法,但要保留作图痕迹).(2)求PA+PB的最小值.12、如图,已知直线PT与⊙O相切于点T,直线PO与⊙O相交于A,B两点.(1)求证:PT2=PA•PB;(2)若PT=TB=,求图中阴影部分的面积.13、如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,∠APB=60°,连接PO并延长与⊙O交于C点,连接AC,BC.(1)求证:四边形ACBP是菱形;(2)若⊙O半径为1,求菱形ACBP的面积.14、如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC边于点D,过点C作CF ∥AB,与过点B的切线交于点F,连接BD.(1)求证:BD=BF;(2)若AB=10,CD=4,求BC的长.15、如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AE⊥BC于E,∠ADC的平分线交AE于点O,以点O为圆心,OA为半径的圆经过点B,交BC于另一点F.(1)求证:CD与⊙O相切;(2)若BF=24,OE=5,求tan∠ABC的值.16、已知:如图,MN为⊙O的直径,ME是⊙O的弦,MD垂直于过点E的直线DE,垂足为点D,且ME平分∠DMN.求证:(1)DE是⊙O的切线;(2)ME2=MD•MN.参考答案1、【解答】解:(1)如图所示,连接OD,∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∵BD平分∠OBC,∴∠OBD=∠DBE,∴∠ODB=∠DBE,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD是⊙O的半径,∴直线DE是⊙O的切线;(2)如图,连接DF,∵BF是⊙O的直径,∴∠FDB=90°,∴∠F+∠OBD=90°,∵∠OBD=∠DBE,∠BDE+∠DBE=90°,∴∠F=∠BDE,在Rt△BDF中,=sinF=sin∠BDE=,∴BD=10×=2,∴在Rt△BDE中,sin∠BDE==,∴BE=2×=2,∴在Rt△BDE中,DE===4。
中考数学与圆的综合有关的压轴题
中考数学与圆的综合有关的压轴题一、圆的综合1.如图,⊙O的半径为6cm,经过⊙O上一点C作⊙O的切线交半径OA的延长于点B,作∠ACO的平分线交⊙O于点D,交OA于点F,延长DA交BC于点E.(1)求证:AC∥OD;(2)如果DE⊥BC,求»AC的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)2π.【解析】试题分析:(1)由OC=OD,CD平分∠ACO,易证得∠ACD=∠ODC,即可证得AC∥OD;(2)BC切⊙O于点C,DE⊥BC,易证得平行四边形ADOC是菱形,继而可证得△AOC是等边三角形,则可得:∠AOC=60°,继而求得弧AC的长度.试题解析:(1)证明:∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC.∵CD平分∠ACO,∴∠OCD=∠ACD,∴∠ACD=∠ODC,∴AC∥OD;(2)∵BC切⊙O于点C,∴BC⊥OC.∵DE⊥BC,∴OC∥DE.∵AC∥OD,∴四边形ADOC 是平行四边形.∵OC=OD,∴平行四边形ADOC是菱形,∴OC=AC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,∴弧AC的长度=606180π⨯=2π.点睛:本题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、菱形的判定与性质以及弧长公式.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.2.图 1 和图 2 中,优弧»AB纸片所在⊙O 的半径为 2,AB=3,点P为优弧»AB上一点(点P 不与A,B 重合),将图形沿BP 折叠,得到点A 的对称点A′.发现:(1)点O 到弦AB 的距离是,当BP 经过点O 时,∠ABA′=;(2)当BA′与⊙O 相切时,如图 2,求折痕的长.拓展:把上图中的优弧纸片沿直径MN 剪裁,得到半圆形纸片,点P(不与点M, N 重合)为半圆上一点,将圆形沿NP 折叠,分别得到点M,O 的对称点A′, O′,设∠MNP=α.(1)当α=15°时,过点A′作A′C∥MN,如图 3,判断A′C 与半圆O 的位置关系,并说明理由;(2)如图 4,当α= °时,NA′与半圆O 相切,当α= °时,点O′落在»NP上.(3)当线段NO′与半圆O 只有一个公共点N 时,直接写出β的取值范围.【答案】发现:(1)1,60°;(2)3;拓展:(1)相切,理由详见解析;(2)45°;30°;(3)0°<α<30°或45°≤α<90°.【解析】【分析】发现:(1)利用垂径定理和勾股定理即可求出点O到AB的距离;利用锐角三角函数的定义及轴对称性就可求出∠ABA′.(2)根据切线的性质得到∠OBA′=90°,从而得到∠ABA′=120°,就可求出∠ABP,进而求出∠OBP=30°.过点O作OG⊥BP,垂足为G,容易求出OG、BG的长,根据垂径定理就可求出折痕的长.拓展:(1)过A'、O作A'H⊥MN于点H,OD⊥A'C于点D.用含30°角的直角三角形的性质可得OD=A'H=12A'N=12MN=2可判定A′C与半圆相切;(2)当NA′与半圆相切时,可知ON⊥A′N,则可知α=45°,当O′在»PB时,连接MO′,则可知NO′=12MN,可求得∠MNO′=60°,可求得α=30°;(3)根据点A′的位置不同得到线段NO′与半圆O只有一个公共点N时α的取值范围是0°<α<30°或45°≤α<90°.【详解】发现:(1)过点O作OH⊥AB,垂足为H,如图1所示,∵⊙O的半径为2,AB=23,∴OH=22OB HB-=222(3)1-=在△BOH中,OH=1,BO=2∴∠ABO=30°∵图形沿BP折叠,得到点A的对称点A′.∴∠OBA′=∠ABO=30°∴∠ABA′=60°(2)过点O作OG⊥BP,垂足为G,如图2所示.∵BA′与⊙O相切,∴OB⊥A′B.∴∠OBA′=90°.∵∠OBH=30°,∴∠ABA′=120°.∴∠A′BP=∠ABP=60°.∴∠OBP=30°.∴OG=12OB=1.∴3.∵OG⊥BP,∴3.∴3.∴折痕的长为3拓展:(1)相切.分别过A'、O作A'H⊥MN于点H,OD⊥A'C于点D.如图3所示,∵A'C∥MN∴四边形A'HOD是矩形∴A'H=O∵α=15°∴∠A'NH=30∴OD=A'H=12A'N=12MN=2∴A'C与半圆(2)当NA′与半圆O相切时,则ON⊥NA′,∴∠ONA′=2α=90°,∴α=45当O′在»PB上时,连接MO′,则可知NO′=12 MN,∴∠O′MN=0°∴∠MNO′=60°,∴α=30°,故答案为:45°;30°.(3)∵点P,M不重合,∴α>0,由(2)可知当α增大到30°时,点O′在半圆上,∴当0°<α<30°时点O′在半圆内,线段NO′与半圆只有一个公共点B;当α增大到45°时NA′与半圆相切,即线段NO′与半圆只有一个公共点B.当α继续增大时,点P逐渐靠近点N,但是点P,N不重合,∴α<90°,∴当45°≤α<90°线段BO′与半圆只有一个公共点B.综上所述0°<α<30°或45°≤α<90°.【点睛】本题考查了切线的性质、垂径定理、勾股定理、三角函数的定义、30°角所对的直角边等于斜边的一半、翻折问题等知识,正确的作出辅助线是解题的关键.3.如图,AB为⊙O的直径,AC为⊙O的弦,AD平分∠BAC,交⊙O于点D,DE⊥AC,交AC的延长线于点E.(1)判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AE=8,⊙O的半径为5,求DE的长.【答案】(1)直线DE与⊙O相切(2)4【解析】试题分析:(1)连接OD ,∵AD 平分∠BAC ,∴EAD OAD ∠∠=,∵OA OD =,∴ODA OAD ∠∠=,∴ODA EAD ∠∠=,∴EA ∥OD ,∵DE ⊥EA ,∴DE ⊥OD ,又∵点D 在⊙O 上,∴直线DE 与⊙O 相切(2)如图1,作DF ⊥AB ,垂足为F ,∴DFA DEA 90∠∠︒==,∵EAD FAD ∠∠=,AD AD =,∴△EAD ≌△FAD ,∴AF AE 8==,DF DE =,∵OA OD 5==,∴OF 3=,在Rt △DOF 中,22DF 4OD OF -==,∴AF AE 8== 考点:切线的证明,弦心距和半径、弦长的关系点评:本题难度不大,第一小题通过内错角相等相等证明两直线平行,再由两直线平行推出同旁内角相等.第二小题通过求出两个三角形全等,从而推出对应边相等,接着用弦心距和弦长、半径的计算公式,求出半弦长.4.如图1,将长为10的线段OA 绕点O 旋转90°得到OB ,点A 的运动轨迹为»AB ,P 是半径OB 上一动点,Q 是»AB 上的一动点,连接PQ.发现:∠POQ =________时,PQ 有最大值,最大值为________;思考:(1)如图2,若P 是OB 中点,且QP ⊥OB 于点P ,求»BQ的长; (2)如图3,将扇形AOB 沿折痕AP 折叠,使点B 的对应点B′恰好落在OA 的延长线上,求阴影部分面积;探究:如图4,将扇形OAB 沿PQ 折叠,使折叠后的弧QB′恰好与半径OA 相切,切点为C ,若OP =6,求点O 到折痕PQ 的距离.【答案】发现: 90°,2; 思考:(1)103π=;(2)2+100;(3)点O 到折痕PQ 30【解析】 分析:发现:先判断出当PQ 取最大时,点Q 与点A 重合,点P 与点B 重合,即可得出结论;思考:(1)先判断出∠POQ=60°,最后用弧长用弧长公式即可得出结论;(2)先在Rt △B'OP 中,OP 2+(102−10)2=(10-OP )2,解得OP=102−10,最后用面积的和差即可得出结论.探究:先找点O 关于PQ 的对称点O′,连接OO′、O′B 、O′C 、O′P ,证明四边形OCO′B 是矩形,由勾股定理求O′B ,从而求出OO′的长,则OM=12OO′=30. 详解:发现:∵P 是半径OB 上一动点,Q 是»AB 上的一动点,∴当PQ 取最大时,点Q 与点A 重合,点P 与点B 重合,此时,∠POQ=90°,PQ=22OA OB +=102;思考:(1)如图,连接OQ ,∵点P 是OB 的中点,∴OP=12OB=12OQ . ∵QP ⊥OB ,∴∠OPQ=90° 在Rt △OPQ 中,cos ∠QOP=12OP OQ =, ∴∠QOP=60°,∴l BQ =6010101803ππ⨯=; (2)由折叠的性质可得,BP =B ′P ,AB ′=AB =2,在Rt △B'OP 中,OP 22−10)2=(10-OP )2解得2−10,S 阴影=S 扇形AOB -2S △AOP =290101210(10210)3602π⨯-⨯⨯⨯ =2+100;探究:如图2,找点O 关于PQ 的对称点O′,连接OO′、O′B 、O′C 、O′P ,则OM=O′M ,OO′⊥PQ ,O′P=OP=3,点O′是¼B Q '所在圆的圆心,∴O′C=OB=10,∵折叠后的弧QB′恰好与半径OA 相切于C 点,∴O′C ⊥AO ,∴O′C ∥OB ,∴四边形OCO′B 是矩形,在Rt △O′BP 中,O′B=226425-=, 在Rt △OBO′K ,OO′=2210(25)=230-,∴OM=12OO′=12×230=30, 即O 到折痕PQ 的距离为30.点睛:本题考查了折叠问题和圆的切线的性质、矩形的性质和判定,熟练掌握弧长公式l=180n R π(n 为圆心角度数,R 为圆半径),明确过圆的切线垂直于过切点的半径,这是常考的性质;对称点的连线被对称轴垂直平分.5.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,对角线AC 为⊙O 的直径,过点C 作AC 的垂线交AD 的延长线于点E ,点F 为CE 的中点,连接DB , DF .(1)求证:DF 是⊙O 的切线;(2)若DB 平分∠ADC ,AB =52AD ,∶DE =4∶1,求DE 的长.【答案】(1)见解析5【解析】分析:(1)直接利用直角三角形的性质得出DF =CF =EF ,再求出∠FDO =∠FCO =90°,得出答案即可;(2)首先得出AB =BC 即可得出它们的长,再利用△ADC ~△ACE ,得出AC 2=AD •AE ,进而得出答案.详解:(1)连接OD.∵OD=CD,∴∠ODC=∠OCD.∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠EDC=90°.∵点F为CE的中点,∴DF=CF=EF,∴∠FDC=∠FCD,∴∠FDO=∠FCO.又∵AC⊥CE,∴∠FDO=∠FCO=90°,∴DF是⊙O的切线.(2)∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠ABC=90°.∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB,∴¶AB=¶BC,∴BC=AB=52.在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=100.又∵AC⊥CE,∴∠ACE=90°,∴△ADC~△ACE,∴ACAD =AEAC,∴AC2=AD•AE.设DE为x,由AD:DE=4:1,∴AD=4x,AE=5x,∴100=4x•5x,∴x=5,∴DE=5.点睛:本题主要考查了切线的判定以及相似三角形的判定与性质,正确得出AC2=AD•AE是解题的关键.6.如图,AB是⊙O的直径,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.7.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.∵AD22OD OA-2又∵△CED∽△ACD,∴AD CDCD DE=,∴DE=2CDAD2,∴AE=AD﹣DE222.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.8.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.9.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,点D,E在⊙O上,连接AE,DE,CD,BE,CE,∠EAC+∠BAE=180°,»»AB CD=.(1)判断BE与CE之间的数量关系,并说明理由;(2)求证:△ABE≌△DCE;(3)若∠EAC=60°,BC=8,求⊙O的半径.【答案】(1)BE=CE ,理由见解析;(2)证明见解析;(3. 【解析】 分析:(1)由A 、B 、C 、E 四点共圆的性质得:∠BCE+∠BAE=180°,则∠BCE=∠EAC ,所以»»BECE =,则弦相等;(2)根据SSS 证明△ABE ≌△DCE ; (3)作BC 和BE 两弦的弦心距,证明Rt △GBO ≌Rt △HBO (HL ),则∠OBH=30°,设OH=x ,则OB=2x ,根据勾股定理列方程求出x 的值,可得半径的长.本题解析:(1)解:BE=CE ,理由:∵∠EAC+∠BAE=180°,∠BCE+∠BAE=180°,∴∠BCE=∠EAC ,∴»»BECE =, ∴BE=CE ;(2)证明:∵»»AB CD =,∴AB=CD ,∵»»BE CE =,»»AE ED=,∴AE=ED , 由(1)得:BE=CE ,在△ABE 和△DCE 中,∵AE DE AB CD BE CE =⎧⎪=⎨⎪=⎩, ∴△ABE ≌△DCE (SSS );(3)解:如图,∵过O 作OG ⊥BE 于G ,OH ⊥BC 于H ,∴BH=12BC=12×8=4,BG=12BE , ∵BE=CE ,∠EBC=∠EAC=60°, ∴△BEC 是等边三角形,∴BE=BC ,∴BH=BG ,∵OB=OB ,∴Rt △GBO ≌Rt △HBO (HL ),∴∠OBH=∠GBO=12∠EBC=30°, 设OH=x ,则OB=2x , 由勾股定理得:(2x )2=x 2+42,∴,∴⊙O.点睛:本题是圆的综合题,考查了四点共圆的性质、三角形全等的性质和判定、勾股定理、直角三角形30°的性质,难度适中,第一问还可以利用三角形全等得出对应边相等的结论;第三问作辅助线,利用勾股定理列方程是关键.10.如图,AB 是半圆O 的直径,半径OC ⊥AB ,OB =4,D 是OB 的中点,点E 是弧BC 上的动点,连接AE ,DE .(1)当点E 是弧BC 的中点时,求△ADE 的面积;(2)若3tan 2AED ∠= ,求AE 的长; (3)点F 是半径OC 上一动点,设点E 到直线OC 的距离为m ,当△DEF 是等腰直角三角形时,求m 的值.【答案】(1)62ADE S =2)1655AE =3)23m =,22m =71m =.【解析】【分析】(1)作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,则EH =OH =2+a ,根据Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,即可求出a 的值,即可求出S △ADE 的值;(2)作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE ,设EF =2x ,DF =3x ,根据DF ∥BE 故AF AD EF BD=,得出AF =6x ,再利用Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2,即可求出x ,进而求出AE 的长; (3)根据等腰直角三角形的不同顶点进行分类讨论,分别求出m 的值.【详解】解:(1)如图,作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,∵点E 是弧BC 中点,∴∠COE =∠EOH =45°,∴EH =OH =2+a ,在Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,(2+a )2=(6+a )(2﹣a ),解得a =222±-, ∴a =222-,EH=22,S △ADE =1622AD EH =n n ;(2)如图,作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE设EF =2x ,DF =3x∵DF ∥BE∴AF AD EF BD= ∴622AF x ==3 ∴AF =6x 在Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2(6x )2+(3x )2=(6)2解得x =255AE =8x =1655 (3)当点D 为等腰直角三角形直角顶点时,如图设DH =a由DF=DE,∠DOF=∠EHD=90°,∠FDO+∠DFO=∠FDO+∠EDH ,∴∠DFO=∠EDH∴△ODF≌△HED∴OD=EH=2在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(2)2=(6+a)•(2﹣a)-解得a=±232m=23当点E为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFG≌△DEH设DH=a,则GE=a,EH=FG=2+a在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(2+a)2=(6+a)(2﹣a)解得a=222±-∴m=22当点F为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFM≌△FDO设OF=a,则ME=a,MF=OD=2∴EH=a+2在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(a+2)2=(4+a)•(4﹣a)解得a=71m71【点睛】此题主要考查圆内综合问题,解题的关键是熟知全等三角形、等腰三角形、相似三角形的判定与性质.11.如图,已知AB是⊙O的直径,P是BA延长线上一点,PC切⊙O于点C,CD⊥AB,垂足为D.(1)求证:∠PCA =∠ABC ;(2)过点A 作AE ∥PC 交⊙O 于点E ,交CD 于点F ,交BC 于点M ,若∠CAB =2∠B ,CF =3,求阴影部分的面积.【答案】(1)详见解析;(2)633π-. 【解析】【分析】(1)如图,连接OC ,利用圆的切线的性质和直径对应的圆周角是直角可得∠PCA=∠OCB ,利用等量代换可得∠PCA=∠ABC.(2)先求出△OCA 是等边三角形,在利用三角形的等边对等角定理求出FA=FC 和CF=FM,然后分别求出AM 、AC 、MO 、CD 的值,分别求出0A E S ∆、BOE S 扇形 、ABM S ∆ 的值,利用0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形,然后通过计算即可解答.【详解】解:(1)证明:连接OC ,如图,∵PC 切⊙O 于点C ,∴OC ⊥PC,∴∠PCA+∠ACO=90º,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB=∠ACO+OCB=90º∴∠PCA=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∴∠PCA=∠ABC ;(2)连接OE ,如图,∵△ACB 中,∠ACB =90º,∠CAB =2∠B,∴∠B =30º,∠CAB =60º,∴△OCA 是等边三角形,∵CD ⊥AB,∴∠ACD+∠CAD =∠CAD +∠ABC =90º,∴∠ACD =∠B =30º,∵PC ∥AE,∴∠PCA =∠CAE =30º,∴FC=FA,同理,CF =FM,∴AM =2CF=23,Rt △ACM 中,易得AC=23×3=3=OC, ∵∠B =∠CAE =30º,∴∠AOC=∠COE=60º,∴∠EOB=60º,∴∠EAB=∠ABC=30º,∴MA=MB,连接OM,EG ⊥AB 交AB 于G 点,如图所示,∵OA=OB,∴MO ⊥AB,∴MO =3∵△CDO ≌△EDO(AAS),∴332 ∴1332ABM S AB MO ∆=⨯= 同样,易求93AOE S ∆=, 260333602BOE S ππ⨯==扇形 ∴0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形933633332ππ-+-=. 【点睛】本题考查了切线的性质、解直角三角形、扇形面积和识图的能力,综合性较强,有一定难度,熟练掌握定理并准确识图是解题的关键.12.(问题情境)如图1,点E 是平行四边形ABCD 的边AD 上一点,连接BE 、CE .求证:BCE 1S 2=V S 平行四边形ABCD .(说明:S 表示面积) 请以“问题情境”为基础,继续下面的探究 (探究应用1)如图2,以平行四边形ABCD 的边AD 为直径作⊙O ,⊙O 与BC 边相切于点H ,与BD 相交于点M .若AD =6,BD =y ,AM =x ,试求y 与x 之间的函数关系式.(探究应用2)如图3,在图1的基础上,点F 在CD 上,连接AF 、BF ,AF 与CE 相交于点G ,若AF =CE ,求证:BG 平分∠AGC .(迁移拓展)如图4,平行四边形ABCD 中,AB :BC =4:3,∠ABC =120°,E 是AB 的中点,F 在BC 上,且BF :FC =2:1,过D 分别作DG ⊥AF 于G ,DH ⊥CE 于H ,请直接写出DG :DH 的值.【答案】【问题情境】见解析;【探究应用1】18y x =;【探究应用2】见解析;【迁移1927【解析】【分析】(1)作EF ⊥BC 于F ,则S △BCE =12BC×EF ,S 平行四边形ABCD =BC×EF ,即可得出结论; (2)连接OH ,由切线的性质得出OH ⊥BC ,OH =12AD =3,求出平行四边形ABCD 的面积=AD×OH =18,由圆周角定理得出AM ⊥BD ,得出△ABD 的面积=12BD×AM =12平行四边形的面积=9,即可得出结果; (3)作BM ⊥AF 于M ,BN ⊥CE 于N ,同图1得:△ABF 的面积=△BCE 的面积=12平行四边形ABCD 的面积,得出12AF×BM =12CE×BN ,证出BM =BN ,即可得出BG 平分∠AGC . (4)作AP ⊥BC 于P ,EQ ⊥BC 于Q ,由平行四边形的性质得出∠ABP =60°,得出∠BAP =30°,设AB =4x ,则BC =3x ,由直角三角形的性质得出BP =12AB =2x ,BQ =12BE ,AP =3BP =3,由已知得出BE =2x ,BF =2x ,得出BQ =x ,EQ 3x ,PF =4x ,QF =3x ,QC =4x ,由勾股定理求出AF =x ,CE,连接DF 、DE ,由三角形的面积关系得出AF×DG =CE×DH ,即可得出结果.【详解】(1)证明:作EF ⊥BC 于F ,如图1所示:则S △BCE =12BC×EF ,S 平行四边形ABCD =BC×EF , ∴12BCE ABCD S S =V Y . (2)解:连接OH ,如图2所示:∵⊙O 与BC 边相切于点H ,∴OH ⊥BC ,OH =12AD =3, ∴平行四边形ABCD 的面积=AD×OH =6×3=18,∵AD 是⊙O 的直径,∴∠AMD =90°,∴AM ⊥BD ,∴△ABD 的面积=12BD×AM =12平行四边形的面积=9, 即12xy =9, ∴y 与x 之间的函数关系式y =18x ; (3)证明:作BM ⊥AF 于M ,BN ⊥CE 于N ,如图3所示:同图1得:△ABF 的面积=△BCE 的面积=12平行四边形ABCD 的面积, ∴12AF×BM =12CE×BN , ∵AF =CE ,∴BM =BN ,∴BG 平分∠AGC . (4)解:作AP ⊥BC 于P ,EQ ⊥BC 于Q ,如图4所示:∵平行四边形ABCD 中,AB :BC =4:3,∠ABC =120°,∴∠ABP =60°,∴∠BAP =30°,设AB =4x ,则BC =3x ,∴BP=12AB =2x ,BQ =12BE ,AP BP =, ∵E 是AB 的中点,F 在BC 上,且BF :FC =2:1,∴BE =2x ,BF =2x ,∴BQ =x ,∴EQ =3x ,PF =4x ,QF =3x ,QC =4x ,由勾股定理得:AF =22AP PF +=27x ,CE =22EQ QC +=19x ,连接DF 、DE ,则△CDE 的面积=△ADF 的面积=12平行四边形ABCD 的面积, ∴AF×DG =CE×DH , ∴DG :DH =CE :AF =19x :27x 19:27=.【点睛】本题是圆的综合题目,考查了圆周角定理、平行四边形的性质、三角形面积公式、含30°角的直角三角形的性质、勾股定理、角平分线的判定等知识;本题综合性强,需要添加辅助线,熟练掌握平行四边形的性质和勾股定理是解题的关键.13.在平面直角坐标系xOy 中,对于点P 和图形W ,如果以P 为端点的任意一条射线与图形W 最多只有一个公共点,那么称点P 独立于图形W .(1)如图1,已知点A(-2,0),以原点O为圆心,OA长为半径画弧交x轴正半轴于点 B.在P1(0,4),P2(0,1),P3(0,-3),P4(4,0)这四个点中,独立于»AB的点是;(2)如图2,已知点C(-3,0),D(0,3),E(3,0),点P是直线l:y=2x+8上的一个动点.若点P独立于折线CD-DE,求点P的横坐标x p的取值范围;(3)如图3,⊙H是以点H(0,4)为圆心,半径为1的圆.点T(0,t)在y轴上且t>-3,以点T为中心的正方形KLMN的顶点K的坐标为(0,t+3),将正方形KLMN在x轴及x轴上方的部分记为图形W.若⊙H上的所有点都独立于图形W,直接写出t的取值范围.【答案】(1)P2,P3;(2)x P<-5或x P>-53.(3)-3<t<或<t<【解析】【分析】(1)根据点P独立于图形W的定义即可判断;(2)求出直线DE,直线CD与直线y=2x+8的交点坐标即可判断;(3)求出三种特殊位置时t的值,结合图象即可解决问题.【详解】(1)由题意可知:在P1(0,4),P2(0,1),P3(0,-3),P4(4,0)这四个点中,独立于»AB的点是P2,P3.(2)∵C(-3,0),D(0,3),E(3,0),∴直线CD的解析式为y=x+3,直线DE的解析式为y=-x+3,由283y xy x+⎧⎨+⎩==,解得52xy-⎧⎨-⎩==,可得直线l与直线CD的交点的横坐标为-5,由283y xy x+⎧⎨-+⎩==,解得53143xy⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩==,可得直线l与直线DE的交点的横坐标为-53,∴满足条件的点P的横坐标x p的取值范围为:x P<-5或x P>-53.(3)如图3-1中,当直线KN与⊙H相切于点E时,连接EH,则EH=EK=1,∴OT=KT+HK-OH=3+2-4=2-1,∴T(0,1-2),此时t=1-2,∴当-3<t<1-2时,⊙H上的所有点都独立于图形W.如图3-2中,当线段KN与⊙H相切于点E时,连接EH.22∴T(0,22如图3-3中,当线段MN与⊙H相切于点E时,连接EH.OT=OM+TM=4-2+3=7-2,∴T(0,7-2),此时t=7-2,∴当1+2<t<7-2时,⊙H上的所有点都独立于图形W.综上所述,满足条件的t的值为-3<t<1-2或1+2<t<7-2.【点睛】本题属于圆综合题,考查了切线的性质,一次函数的应用,点P独立于图形W的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用特殊位置解决实际问题.14.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,∴BD8,∴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.15.如图,AB 是O e 的直径,DF 切O e 于点D ,BF DF ⊥于F ,过点A 作AC //BF 交BD 的延长线于点C .(1)求证:ABC C ∠∠=;(2)设CA 的延长线交O e 于E BF ,交O e 于G ,若¼DG的度数等于60o ,试简要说明点D 和点E 关于直线AB 对称的理由.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】【分析】(1)作辅助线,连接OD ,由DF 为⊙O 的切线,可得OD ⊥DF ,又BF ⊥DF ,AC ∥BF ,所以OD ∥AC ,∠ODB=∠C ,由OB=OD 得∠ABD=∠ODB ,从而可证∠ABC=∠C ;(2)连接OG ,OD ,AD ,由BF ∥OD ,»GD =60°,可求证»BG =»»GD AD ==60°,由平行线的性质及三角形的内角和定理可求出∠OHD=90°,由垂径定理便可得出结论.【详解】(1)连接OD ,∵DF 为⊙O 的切线,∴OD⊥DF.∵BF⊥DF,AC∥BF,∴OD∥AC∥BF.∴∠ODB=∠C.∵OB=OD,∴∠ABD=∠ODB.∴∠ABC=∠C.(2)连接OG,OD,AD,DE,DE交AB于H,∵BF∥OD,∴∠OBG=∠AOD,∠OGB=∠DOG,∴»»==»BG.GD AD∵»GD=60°,∴»BG=»»==60°,GD AD∴∠ABC=∠C=∠E=30°,∵OD//CE∴∠ODE=∠E=30°.在△ODH中,∠ODE=30°,∠AOD=60°,∴∠OHD=90°,∴AB⊥DE.∴点D和点E关于直线AB对称.【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理及垂径定理,解答此题的关键是作出辅助线,利用数形结合解答.。
人教中考数学压轴题专题复习——圆的综合的综合及详细答案
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,⊙M交x轴于B、C两点,交y轴于A,点M的纵坐标为2.B(﹣33,O),C(3,O).(1)求⊙M的半径;(2)若CE⊥AB于H,交y轴于F,求证:EH=FH.(3)在(2)的条件下求AF的长.【答案】(1)4;(2)见解析;(3)4.【解析】【分析】(1)过M作MT⊥BC于T连BM,由垂径定理可求出BT的长,再由勾股定理即可求出BM的长;(2)连接AE,由圆周角定理可得出∠AEC=∠ABC,再由AAS定理得出△AEH≌△AFH,进而可得出结论;(3)先由(1)中△BMT的边长确定出∠BMT的度数,再由直角三角形的性质可求出CG 的长,由平行四边形的判定定理判断出四边形AFCG为平行四边形,进而可求出答案.【详解】(1)如图(一),过M作MT⊥BC于T连BM,∵BC是⊙O的一条弦,MT是垂直于BC的直径,∴BT=TC=123∴124;(2)如图(二),连接AE,则∠AEC=∠ABC,∵CE⊥AB,∴∠HBC+∠BCH=90°在△COF中,∵∠OFC+∠OCF=90°,∴∠HBC=∠OFC=∠AFH,在△AEH和△AFH中,∵AFH AEHAHF AHE AH AH∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AEH≌△AFH(AAS),∴EH=FH;(3)由(1)易知,∠BMT=∠BAC=60°,作直径BG,连CG,则∠BGC=∠BAC=60°,∵⊙O的半径为4,∴CG=4,连AG,∵∠BCG=90°,∴CG⊥x轴,∴CG∥AF,∵∠BAG=90°,∴AG⊥AB,∵CE⊥AB,∴AG∥CE,∴四边形AFCG为平行四边形,∴AF=CG=4.【点睛】本题考查的是垂径定理、圆周角定理、直角三角形的性质及平行四边形的判定与性质,根据题意作出辅助线是解答此题的关键.2.如图所示,以Rt△ABC的直角边AB为直径作圆O,与斜边交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接OE,AE,当∠CAB为何值时,四边形AOED是平行四边形?并在此条件下求sin∠CAE的值.【答案】(1)见解析;(2)1010. 【解析】 分析:(1)要证DE 是⊙O 的切线,必须证ED ⊥OD ,即∠EDB+∠ODB=90°(2)要证AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点,又BD ⊥AC ,所以△ABC 为等腰直角三角形,所以∠CAB=45°,再由正弦的概念求解即可.详解:(1)证明:连接O 、D 与B 、D 两点,∵△BDC 是Rt △,且E 为BC 中点,∴∠EDB=∠EBD .(2分)又∵OD=OB 且∠EBD+∠DBO=90°,∴∠EDB+∠ODB=90°.∴DE 是⊙O 的切线.(2)解:∵∠EDO=∠B=90°,若要四边形AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点,又∵BD ⊥AC ,∴△ABC 为等腰直角三角形.∴∠C AB=45°.过E 作EH ⊥AC 于H ,设BC=2k ,则EH=22k ,AE=5k , ∴sin ∠CAE=1010EH AE .点睛:本题考查的是切线的判定,要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证垂直即可.3.函数是描述客观世界运动变化的重要模型,理解函数的本质是重要的任务。
初三中考数学与圆有关的压轴题
中考数学分类汇编——与圆有关的压轴题【题1】(年江苏南京,26题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,⊙O 为△ABC的内切圆.(1)求⊙O的半径;(2)点P从点B沿边BA向点A以1cm/s的速度匀速运动,以P为圆心,PB长为半径作圆,设点P运动的时间为t s,若⊙P与⊙O相切,求t的值.【分析】:(1)求圆的半径,因为相切,我们通常连接切点和圆心,设出半径,再利用圆的性质和直角三角形性质表示其中关系,得到方程,求解即得半径.(2)考虑两圆相切,且一圆已固定,一般就有两种情形,外切与内切.所以我们要分别讨论,当外切时,圆心距等于两圆半径的和;当内切时,圆心距等于大圆与小圆半径的差.分别作垂线构造直角三角形,类似(1)通过表示边长之间的关系列方程,易得t的值.【解】:(1)如图1,设⊙O与AB、BC、CA的切点分别为D、E、F,连接OD、OE、OF,则AD=AF,BD=BE,CE=CF.∵⊙O为△ABC的内切圆,∴OF⊥AC,OE⊥BC,即∠OFC=∠OEC=90°.∵∠C=90°,∴四边形CEOF是矩形,∵OE=OF,∴四边形CEOF是正方形.设⊙O的半径为rcm,则FC=EC=OE=rcm,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,∴AB==5cm.∵AD=AF=AC﹣FC=4﹣r,BD=BE=BC﹣EC=3﹣r,∴4﹣r+3﹣r=5,解得r=1,即⊙O的半径为1cm.(2)如图2,过点P作PG⊥BC,垂直为G.∵∠PGB=∠C=90°,∴PG∥AC.∴△PBG∽△ABC,∴.∵BP=t,∴PG=,BG=.若⊙P与⊙O相切,则可分为两种情况,⊙P与⊙O外切,⊙P与⊙O内切.①当⊙P与⊙O外切时,如图3,连接OP,则OP=1+t,过点P作PH⊥OE,垂足为H.∵∠PHE=∠HEG=∠PGE=90°,∴四边形PHEG是矩形,∴HE=PG,PH=CE,∴OH=OE﹣HE=1﹣,PH=GE=BC﹣EC﹣BG=3﹣1﹣=2﹣.在Rt△OPH中,由勾股定理,,解得t=.②当⊙P与⊙O内切时,如图4,连接OP,则OP=t﹣1,过点O作OM⊥PG,垂足为M.∵∠MGE=∠OEG=∠OMG=90°,∴四边形OEGM是矩形,∴MG=OE,OM=EG,∴PM=PG﹣MG=,OM=EG=BC﹣EC﹣BG=3﹣1﹣=2﹣,在Rt△OPM中,由勾股定理,,解得t=2.综上所述,⊙P与⊙O相切时,t=s或t=2s.【点评】:本题考查了圆的性质、两圆相切及通过设边长,表示其他边长关系再利用直角三角形求解等常规考查点,总体题目难度不高,是一道非常值得练习的题目.【题2】(•泸州24题)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2=CE•CA.(1)求证:BC=CD;(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD=,求DF的长.【考点】:相似三角形的判定与性质;勾股定理;圆周角定理.【分析】:(1)求出△CDE∽△CAD,∠CDB=∠DBC得出结论.(2)连接OC,先证AD∥OC,由平行线分线段成比例性质定理求得PC=,再由割线定理PC•PD=PB•PA求得半径为4,根据勾股定理求得AC=,再证明△AFD∽△ACB,得,则可设FD=x,AF=,在Rt△AFP中,求得DF=.【解答】:(1)证明:∵DC2=CE•CA,∴=,△CDE∽△CAD,∴∠CDB=∠DBC,∵四边形ABCD内接于⊙O,∴BC=CD;(2)解:如图,连接OC,∵BC=CD,∴∠DAC=∠CAB,又∵AO=CO,∴∠CAB=∠ACO,∴∠DAC=∠ACO,∴AD∥OC,∴=,∵PB=OB,CD=,∴=∴PC=4又∵PC•PD=PB•PA∴PA=4也就是半径OB=4,在RT△ACB中,AC===2,∵AB是直径,∴∠ADB=∠ACB=90°∴∠FDA+∠BDC=90°∠CBA+∠CAB=90°∵∠BDC=∠CAB∴∠FDA=∠CBA又∵∠AFD=∠ACB=90°∴△AFD∽△ACB∴在Rt△AFP中,设FD=x,则AF=,∴在RT△APF中有,,求得DF=.【点评】:本题主要考查相似三角形的判定及性质,勾股定理及圆周角的有关知识的综合运用能力,关键是找准对应的角和边求解.【题3】(•济宁21题)阅读材料:已知,如图(1),在面积为S的△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,内切圆O的半径为r.连接OA、OB、OC,△ABC被划分为三个小三角形.∵S=S△OBC+S△OAC+S△OAB=BC•r+AC•r+AB•r=(a+b+c)r.∴r=.(1)类比推理:若面积为S的四边形ABCD存在内切圆(与各边都相切的圆),如图(2),各边长分别为AB=a,BC=b,CD=c,AD=d,求四边形的内切圆半径r;(2)理解应用:如图(3),在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,AB=21,CD=11,AD=13,⊙O1与⊙O2分别为△ABD与△BCD的内切圆,设它们的半径分别为r1和r2,求的值.【考点】:圆的综合题.【分析】:(1)已知已给出示例,我们仿照例子,连接OA,OB,OC,OD,则四边形被分为四个小三角形,且每个三角形都以内切圆半径为高,以四边形各边作底,这与题目情形类似.仿照证明过程,r易得.(2)(1)中已告诉我们内切圆半径的求法,如是我们再相比即得结果.但求内切圆半径需首先知道三角形各边边长,根据等腰梯形性质,过点D作AB垂线,进一步易得BD的长,则r1、r2、易得.【解答】:(1)如图2,连接OA、OB、OC、OD.∵S=S△AOB+S△BOC+S△COD+S△AOD=+++=,∴r=.(2)如图3,过点D作DE⊥AB于E,∵梯形ABCD为等腰梯形,∴AE===5,∴EB=AB﹣AE=21﹣5=16.在Rt△AED中,∵AD=13,AE=5,∴DE=12,∴DB==20.∵S△ABD===126,S△CDB===66,∴===.【点评】:本题考查了学生的学习、理解、创新新知识的能力,同时考查了解直角三角形及等腰梯形等相关知识.这类创新性题目已经成为新课标热衷的考点,是一道值得练习的基础题,同时要求学生在日常的学习中要注重自我学习能力的培养.【题4】(.福州20题)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠ACB=60°,AB32=,点D为BA延长线上的一点,且∠D=∠ACB,⊙O为△ABC的外接圆.(1)求BC的长;(2)求⊙O的半径.【解析】∴BC33=+.(2)由(1)得,在R t△ACE中,∵∠EAC=30°,EC=3,∴AC=23.∵∠D=∠ACB,∠B=∠B,∴△BAC∽△BCD. ∴AB ACCB CD=,即3223CD33=+.∴DM=4.∴⊙O的半径为2.【考点】:1.锐角三角函数定义;2.特殊角的三角函数值;3.相似三角形的判定和性质;4.圆周角定理;5.圆内接四边形的性质;6.含30度角直角三角形的性质;7.勾股定理.【题5】(.广州25题)如图7,梯形中,,,,,,点为线段上一动点(不与点重合),关于的轴对称图形为,连接,设,的面积为,的面积为.(1)当点落在梯形的中位线上时,求的值;(2)试用表示,并写出的取值范围;(3)当的外接圆与相切时,求的值.【答案】解:(1)如图1,为梯形的中位线,则,过点作于点,则有:在中,有在中,又解得:(2)如图2,交于点,与关于对称,则有:,又又与关于对称,(3)如图3,当的外接圆与相切时,则为切点.的圆心落在的中点,设为则有,过点作,连接,得则又解得:(舍去)①②③【题6】(•湖州24题)已知在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,以P(1,1)为圆心的⊙P与x轴,y轴分别相切于点M和点N,点F从点M出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,连接PF,过点PE⊥PF交y轴于点E,设点F运动的时间是t秒(t >0)(1)若点E在y轴的负半轴上(如图所示),求证:PE=PF;(2)在点F运动过程中,设OE=a,OF=b,试用含a的代数式表示b;(3)作点F关于点M的对称点F′,经过M、E和F′三点的抛物线的对称轴交x轴于点Q,连接QE.在点F运动过程中,是否存在某一时刻,使得以点Q、O、E为顶点的三角形与以点P、M、F为顶点的三角形相似?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.【分析】:(1)连接PM,PN,运用△PMF≌△PNE证明,(2)分两种情况①当t>1时,点E在y轴的负半轴上,0<t≤1时,点E在y轴的正半轴或原点上,再根据(1)求解,(3)分两种情况,当1<t<2时,当t>2时,三角形相似时还各有两种情况,根据比例式求出时间t.【解答】:证明:(1)如图,连接PM,PN,∵⊙P与x轴,y轴分别相切于点M和点N,∴PM⊥MF,PN⊥ON且PM=PN,∴∠PMF=∠PNE=90°且∠NPM=90°,∵PE⊥PF,∠NPE=∠MPF=90°﹣∠MPE,在△PMF和△PNE中,,∴△PMF≌△PNE(ASA),∴PE=PF,(2)解:①当t>1时,点E在y轴的负半轴上,如图,由(1)得△PMF≌△PNE,∴NE=MF=t,PM=PN=1,∴b=OF=OM+MF=1+t,a=NE﹣ON=t﹣1,∴b﹣a=1+t﹣(t﹣1)=2,∴b=2+a,②0<t≤1时,如图2,点E在y轴的正半轴或原点上,同理可证△PMF≌△PNE,∴b=OF=OM+MF=1+t,a=ON﹣NE=1﹣t,∴b+a=1+t+1﹣t=2,∴b=2﹣a,(3)如图3,(Ⅰ)当1<t<2时,∵F(1+t,0),F和F′关于点M对称,∴F′(1﹣t,0)∵经过M、E和F′三点的抛物线的对称轴交x轴于点Q,∴Q(1﹣t,0)∴OQ=1﹣t,由(1)得△PMF≌△PNE∴NE=MF=t,∴OE=t﹣1当△OEQ∽△MPF∴=∴=,解得,t=,当△OEQ∽△MFP时,∴=,=,解得,t=,(Ⅱ)如图4,当t>2时,∵F(1+t,0),F和F′关于点M对称,∴F′(1﹣t,0)∵经过M、E和F′三点的抛物线的对称轴交x轴于点Q,∴Q(1﹣t,0)∴OQ=t﹣1,由(1)得△PMF≌△PNE ∴NE=MF=t,∴OE=t﹣1当△OEQ∽△MPF∴=∴=,无解,当△OEQ∽△MFP时,∴=,=,解得,t=2±,所以当t=,t=,t=2±时,使得以点Q、O、E为顶点的三角形与以点P、M、F为顶点的三角形相似.【点评】:本题主要考查了圆的综合题,解题的关键是把圆的知识与全等三角形与相似三角形相结合找出线段关系.【题7】(•宁波26)木匠黄师傅用长AB=3,宽BC=2的矩形木板做一个尽可能大的圆形桌面,他设计了四种方案:方案一:直接锯一个半径最大的圆;方案二:圆心O1、O2分别在CD、AB上,半径分别是O1C、O2A,锯两个外切的半圆拼成一个圆;方案三:沿对角线AC将矩形锯成两个三角形,适当平移三角形并锯一个最大的圆;方案四:锯一块小矩形BCEF拼到矩形AFED下面,利用拼成的木板锯一个尽可能大的圆.(1)写出方案一中圆的半径;(2)通过计算说明方案二和方案三中,哪个圆的半径较大?(3)在方案四中,设CE=x(0<x<1),圆的半径为y.①求y关于x的函数解析式;②当x取何值时圆的半径最大,最大半径为多少?并说明四种方案中哪一个圆形桌面的半径最大.【考点】:圆的综合题【分析】:(1)观察图易知,截圆的直径需不超过长方形长、宽中最短的边,由已知长宽分别为3,2,那么直接取圆直径最大为2,则半径最大为1.(2)方案二、方案三中求圆的半径是常规的利用勾股定理或三角形相似中对应边长成比例等性质解直角三角形求边长的题目.一般都先设出所求边长,而后利用关系代入表示其他相关边长,方案二中可利用△O1O2E为直角三角形,则满足勾股定理整理方程,方案三可利用△AOM∽△OFN后对应边成比例整理方程,进而可求r的值.(3)①类似(1)截圆的直径需不超过长方形长、宽中最短的边,虽然方案四中新拼的图象不一定为矩形,但直径也不得超过横纵向方向跨度.则选择最小跨度,取其,即为半径.由EC为x,则新拼图形水平方向跨度为3﹣x,竖直方向跨度为2+x,则需要先判断大小,而后分别讨论结论.②已有关系表达式,则直接根据不等式性质易得方案四中的最大半径.另与前三方案比较,即得最终结论.【解答】:解:(1)方案一中的最大半径为1.分析如下:因为长方形的长宽分别为3,2,那么直接取圆直径最大为2,则半径最大为1.(2)如图1,方案二中连接O1,O2,过O1作O1E⊥AB于E,方案三中,过点O分别作AB,BF的垂线,交于M,N,此时M,N恰为⊙O与AB,BF的切点.方案二:设半径为r,在Rt△O1O2E中,∵O1O2=2r,O1E=BC=2,O2E=AB﹣AO1﹣CO2=3﹣2r,∴(2r)2=22+(3﹣2r)2,解得r=.方案三:设半径为r,在△AOM和△OFN中,,∴△AOM∽△OFN,∴,∴,解得r=.比较知,方案三半径较大.(3)方案四:①∵EC=x,∴新拼图形水平方向跨度为3﹣x,竖直方向跨度为2+x.类似(1),所截出圆的直径最大为3﹣x或2+x较小的.1.当3﹣x<2+x时,即当x>时,r=(3﹣x);2.当3﹣x=2+x时,即当x=时,r=(3﹣)=;3.当3﹣x>2+x时,即当x<时,r=(2+x).②当x>时,r=(3﹣x)<(3﹣)=;当x=时,r=(3﹣)=;当x<时,r=(2+x)<(2+)=,∴方案四,当x=时,r最大为.∵1<<<,∴方案四时可取的圆桌面积最大.【点评】:本题考查了圆的基本性质及通过勾股定理、三角形相似等性质求解边长及分段函数的表示与性质讨论等内容,题目虽看似新颖不易找到思路,但仔细观察每一小问都是常规的基础考点,所以总体来说是一道质量很高的题目,值得认真练习.【题8】(•苏州28)如图,已知l1⊥l2,⊙O与l1,l2都相切,⊙O的半径为2cm,矩形ABCD的边AD、AB分别与l1,l2重合,AB=4cm,AD=4cm,若⊙O与矩形ABCD沿l1同时向右移动,⊙O的移动速度为3cm,矩形ABCD的移动速度为4cm/s,设移动时间为t(s)(1)如图①,连接OA、AC,则∠OAC的度数为105°;(2)如图②,两个图形移动一段时间后,⊙O到达⊙O1的位置,矩形ABCD到达A1B1C1D1的位置,此时点O1,A1,C1恰好在同一直线上,求圆心O移动的距离(即OO1的长);(3)在移动过程中,圆心O到矩形对角线AC所在直线的距离在不断变化,设该距离为d (cm),当d<2时,求t的取值范围(解答时可以利用备用图画出相关示意图).【考点】:圆的综合题.【分析】:(1)利用切线的性质以及锐角三角函数关系分别求出∠OAD=45°,∠DAC=60°,进而得出答案;(2)首先得出,∠C1A1D1=60°,再利用A1E=AA1﹣OO1﹣2=t﹣2,求出t的值,进而得出OO1=3t得出答案即可;(3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设移动时间为t1,②当直线AC与⊙O第二次相切时,设移动时间为t2,分别求出即可.【解答】:解:(1)∵l1⊥l2,⊙O与l1,l2都相切,∴∠OAD=45°,∵AB=4cm,AD=4cm,∴CD=4cm,AD=4cm,∴tan∠DAC===,∴∠DAC=60°,∴∠OAC的度数为:∠OAD+∠DAC=105°,故答案为:105;(2)如图位置二,当O1,A1,C1恰好在同一直线上时,设⊙O1与l1的切点为E,连接O1E,可得O1E=2,O1E⊥l1,在Rt△A1D1C1中,∵A1D1=4,C1D1=4,∴tan∠C1A1D1=,∴∠C1A1D1=60°,在Rt△A1O1E中,∠O1A1E=∠C1A1D1=60°,∴A1E==,∵A1E=AA1﹣OO1﹣2=t﹣2,∴t﹣2=,∴t=+2,∴OO1=3t=2+6;(3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设移动时间为t1,如图,此时⊙O移动到⊙O2的位置,矩形ABCD移动到A2B2C2D2的位置,设⊙O2与直线l1,A2C2分别相切于点F,G,连接O2F,O2G,O2A2,∴O2F⊥l1,O2G⊥A2G2,由(2)得,∠C2A2D2=60°,∴∠GA2F=120°,∴∠O2A2F=60°,在Rt△A2O2F中,O2F=2,∴A2F=,∵OO2=3t,AF=AA2+A2F=4t1+,∴4t1+﹣3t1=2,∴t1=2﹣,②当直线AC与⊙O第二次相切时,设移动时间为t2,记第一次相切时为位置一,点O1,A1,C1共线时位置二,第二次相切时为位置三,由题意知,从位置一到位置二所用时间与位置二到位置三所用时间相等,∴+2﹣(2﹣)=t2﹣(+2),解得:t2=2+2,综上所述,当d<2时,t的取值范围是:2﹣<t<2+2.【点评】:此题主要考查了切线的性质以及锐角三角函数关系等知识,利用分类讨论以及数形结合t的值是解题关键.【题9】(•泰州25题)如图,平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣x+b(b为常数,b>0)的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,半径为4的⊙O与x轴正半轴相交于点C,与y轴相交于点D、E,点D在点E上方.(1)若直线AB与有两个交点F、G.①求∠CFE的度数;②用含b的代数式表示FG2,并直接写出b的取值范围;(2)设b≥5,在线段AB上是否存在点P,使∠CPE=45°?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.【考点】:圆的综合题【分析】:(1)连接CD,EA,利用同一条弦所对的圆周角相等求行∠CFE=45°,(2)作OM⊥AB点M,连接OF,利用两条直线垂直相交求出交点M的坐标,利用勾股定理求出FM2,再求出FG2,再根据式子写出b的范围,(3)当b=5时,直线与圆相切,存在点P,使∠CPE=45°,再利用两条直线垂直相交求出交点P的坐标,【解答】:解:(1)连接CD,EA,∵DE是直径,∴∠DCE=90°,∵CO⊥DE,且DO=EO,∴∠ODC=OEC=45°,∴∠CFE=∠ODC=45°,(2)①如图,作OM⊥AB点M,连接OF,∵OM⊥AB,直线的函数式为:y=﹣x+b,∴OM所在的直线函数式为:y=x,∴交点M(b,b)∴OM2=(b)2+(b)2,∵OF=4,∴FM2=OF2﹣OM2=42﹣(b)2﹣(b)2,∵FM=FG,∴FG2=4FM2=4×[42﹣(b)2﹣(b)2]=64﹣b2=64×(1﹣b2),∵直线AB与有两个交点F、G.∴4≤b<5,(3)如图,当b=5时,直线与圆相切,∵DE是直径,∴∠DCE=90°,∵CO⊥DE,且DO=EO,∴∠ODC=OEC=45°,∴∠CFE=∠ODC=45°,∴存在点P,使∠CPE=45°,连接OP,∵P是切点,∴OP⊥AB,∴OP所在的直线为:y=x,又∵AB所在的直线为:y=﹣x+5,∴P(,).【点评】:本题主要考查了圆与一次函数的知识,解题的关键是作出辅助线,明确两条直线垂直时K的关系.【题10】(年江苏徐州28) 如图,矩形ABCD的边AB=3cm,AD=4cm,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,连接CG.(1)试说明四边形EFCG是矩形;(2)当圆O与射线BD相切时,点E停止移动,在点E移动的过程中,①矩形EFCG的面积是否存在最大值或最小值?若存在,求出这个最大值或最小值;若不存在,说明理由;②求点G移动路线的长.【考点】:圆的综合题;垂线段最短;直角三角形斜边上的中线;矩形的判定与性质;圆周角定理;切线的性质;相似三角形的判定与性质.【分析】:(1)只要证到三个内角等于90°即可.(2)易证点D在⊙O上,根据圆周角定理可得∠FCE=∠FDE,从而证到△CFE∽△DAB,根据相似三角形的性质可得到S矩形ABCD=2S△CFE=.然后只需求出CF的范围就可求出S矩形ABCD的范围.根据圆周角定理和矩形的性质可证到∠GDC=∠FDE=定值,从而得到点G的移动的路线是线段,只需找到点G的起点与终点,求出该线段的长度即可.【解答】:解:(1)证明:如图1,∵CE为⊙O的直径,∴∠CFE=∠CGE=90°.∵EG⊥EF,∴∠FEG=90°.∴∠CFE=∠CGE=∠FEG=90°.∴四边形EFCG是矩形.(2)①存在.连接OD,如图2①,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ADC=90°.∵点O是CE的中点,∴OD=OC.∴点D在⊙O上.∵∠FCE=∠FDE,∠A=∠CFE=90°,∴△CFE∽△DAB.∴=()2.∵AD=4,AB=3,∴BD=5,S△CFE=()2•S△DAB=××3×4=.∴S矩形ABCD=2S△CFE=.∵四边形EFCG是矩形,∴FC∥EG.∴∠FCE=∠CEG.∵∠GDC=∠CEG,∠FCE=∠FDE,∴∠GDC=∠FDE.∵∠FDE+∠CDB=90°,∴∠GDC+∠CDB=90°.∴∠GDB=90°Ⅰ.当点E在点A(E′)处时,点F在点B(F′)处,点G在点D(G′处,如图2①所示.此时,CF=CB=4.Ⅱ.当点F在点D(F″)处时,直径F″G″⊥BD,如图2②所示,此时⊙O与射线BD相切,CF=CD=3.Ⅲ.当CF⊥BD时,CF最小,此时点F到达F″′,如图2③所示.S△BCD=BC•CD=BD•CF″′.∴4×3=5×CF″′.∴CF″′=.∴≤CF≤4.∵S矩形ABCD=,∴×()2≤S矩形ABCD≤×42.∴≤S矩形ABCD≤12.∴矩形EFCG的面积最大值为12,最小值为.②∵∠GDC=∠FDE=定值,点G的起点为D,终点为G″,∴点G的移动路线是线段DG″.∵∠GDC=∠FDE,∠DCG″=∠A=90°,∴△DCG″∽△DAB.∴=.∴=.∴DG″=.∴点G移动路线的长为.【点评】:本题考查了矩形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、圆周角定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、垂线段定理等知识,考查了动点的移动的路线长,综合性较强.而发现∠CDG=∠ADB及∠FCE=∠ADB是解决本题的关键.【题11】(.连云港25题)为了考察冰川融化的状况,一支科考队在某冰川上设一定一个以大本营O为圆心,半径为4km 圆形考察区域,线段P1、P2是冰川的部分边界线(不考虑其它边界),当冰川融化时,边界线沿着与其垂直的方向朝考察区域平行移动.若经过n年,冰川的边界线P1P2移动的距离为s(km),并且s与n(n为正整数)的关系是。
18道圆相关的压轴题,2021中考冲刺必看!
18道圆相关的压轴题,2021中考冲刺必看!圆的基本性质一. 性质圆既是轴对称图形,又是中心对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴,圆心是它的对称中心二. 垂径定理及其推论 1. 定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧2. 推论:•平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧•弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧•平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧•在同圆或者等圆中,圆的两条平行弦所夹的弧相等3. 垂径定理与推论的延伸:三. 弦、弧、圆心角的关系 1. 定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等2. 推论:•在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,它们所对应的其余各组量都分别相等•弧的度数等于它所对圆心角的度数四. 圆周角定理及其推论 1. 定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半2. 推论•同弧或等弧所对的圆周角相等•半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径五. 圆与多边形 1. 圆内接多边形2. 正多边形和圆六. 三角形的外接圆与圆有关的位置关系一. 点与圆的位置关系(设圆的半径为r,平面内任一点到圆心的距离为d)点在圆外d>r,如右图中点A点在圆上d=r,如右图中点B点在圆内d<r,如右图中点C二. 直线与圆的位置关系(设圆的半径为r,圆心到直线的距离为d)三. 切线的性质数量关系:圆心到切线的距离等于半径位置关系:切线垂直于过切点的半径四. 切线的判定直线与圆有公共点,连半径,证垂直直线与圆无公共点,作垂线,证半径五. 切线长定理从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角如图,过⊙O外一点P可引两条切线PA、PB,则PA=PB,PO平分∠APB六. 三角形的内切圆18道与圆相关的压轴题来源:本相关素材来源于网络,如有侵权,请联系后台删除。
2024数学中考压轴题-圆(九大题型和解题方法)
专题01 中考压轴题-圆(九大题型+解题方法)1、圆中常见相似三角形2.在圆中解三角形或四边形的常用思路画出特殊图形:如圆中的特殊三角形、特殊四边形等,在已知条件下,以结果为导向,在这些特殊图形中求出一些中间量。
目录:题型1:圆与三角形综合题型2:圆与四边形综合题型3:圆有关的动态问题题型4:圆与坐标系或函数题型5:以实际问题为背景,求圆与三角形、四边形综合问题题型6:最值问题题型7:在解三角形、四边形中作辅助圆题型8:定值问题题型9:在圆综合中求解三角函数值题型1:圆与三角形综合1.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)已知,AD 、BC 为O 两条弦,AD BC ⊥于点E ,连接OE ,AE CE =.(1)如图1,连接OE ,求AEO ∠的度数;(2)如图2,连接AC ,延长EO 交AC 于点N ,点F 为AC 上一点,连接EF ,在EF 上方作等腰直角三角形EFG ,且90EGF ∠=︒,连接NG ,求证:NG BC ∥;(3)在(2)的条件下,连接AB ,CD ,当点G 落在线段AB 上时,过点O 做OL OE ⊥,交CD 于点L ,交CE于点T ,若2OE EG CL ==,求O 半径的长.2.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)已知:AB 为O 的直径,点C 为 AB 上一点,连接AC ,点D 为 BC上一点,连接AD ,过点D 作AB 的垂线,垂足为点F ,交O 于点E ,连接CE ,分别交AD 和AB 于点H 和点K ,且90AHE =︒∠.(1)如图1,求证:CAD BAD ∠=∠;(2)如图2,连接HF ,过点H 作HF 的垂线交AB 于点T ,求证:2AB FT =;(3)如图3,在(2)的条件下,连接BC 交AD 于点G ,延长CD 交AB 的延长线于点M ,若CM AG =,5FT =,求CG 的长.3.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)如图1,在O 中,直径AB 垂直弦CD 于点G ,连接AD ,过点C 作CF AD ⊥于F ,交AB 于点H ,交O 于点E ,连接DE .(1)如图1,求证:2E C ∠=∠;(2)如图2,求证:DE CH =;(3)如图3,连接BE ,分别交AD CD 、于点M N 、,当2OH OG =,HF =EN 的长.4.(2024·浙江·模拟预测)如图1,ABC 内接于O ,作AD BC ⊥于点D .(1)连结AO ,BO .求证:2180AOB DAC ∠+∠=︒;(2)如图2,若点E 为弧AC 上一点,连结BE 交AD 于点F ,若2BAD CAD ∠∠=,490DBF CAD ∠+∠=︒,连结OF ,求证:OF 平分AFB ∠;(3)在(2)的条件下,如图3,点G 为BC 上一点,连结EG ,2BGE C ∠=∠.若AD =3BD EG +=,求DF 的长.题型2:圆与四边形综合5.(2024·浙江杭州·模拟预测)如图,四边形ABCD 内接于O ,AC 为O 的直径,DE AC ⊥于点F 交BC 于点E .(1)设DBC α∠=,试用含α的代数式表示ADE ∠;(2)如图2,若3BE CE =,求BDDE的值;(3)在(2)的条件下,若,AC BD 交于点G ,设FGx CF=,cos BDE y ∠=.①求y 关于x 的函数表达式.②若BC BD =,求y 的值.6.(2024·广东珠海·一模)如图1,F 为正方形ABCD 边BC 上一点,连接AF , 在AF 上取一点O , 以OA 为半径作圆, 恰好使得O 经过点B 且与CD 相切于点E .(1)若正方形的边长为4时,求O 的半径;(2)如图2, 将AF 绕点A 逆时针旋转45︒后,其所在直线与O 交于点G ,与边CD 交于点H ,连接DG BG ,.①求ADG ∠的度数;②求证:··²AB BF AG FG BG +=.题型3:圆有关的动态问题7.(2024·广东·一模)综合探究:如图,已知10AB =,以AB 为直径作半圆O ,半径OA 绕点O 顺时针旋转得到OC ,点A 的对应点为C ,当点C 与点B 重合时停止.连接BC 并延长到点D ,使得CD BC =,过点D 作DE AB ⊥于点E ,连接AD ,AC .(1)如图1,当点E 与点O 重合时,判断ABD △的形状,并说明理由;(2)如图2,当1OE =时,求BC 的长;(3)如图3,若点P 是线段AD 上一点,连接PC ,当PC 与半圆O 相切时,判断直线PC 与AD 的位置关系,并说明理由.8.(2024·浙江湖州·一模)如图,在ABCD Y 中,∠B 是锐角,AB =10BC =,在射线BA 上取一点P ,过P 作PE BC ⊥于点E ,过P ,E ,C 三点作O .(1)当3cos 5B =时,①如图1,若AB 与O 相切于点P ,连结CP ,求CP 的长;②如图2,若O 经过点D ,求O 的半径长.(2)如图3,已知O 与射线BA 交于另一点F ,将BEF △沿EF 所在的直线翻折,点B 的对应点记为B ',且B '恰好同时落在O 和边AD 上,求此时PA 的长.9.(2024·云南昭通·模拟预测)如图,在O 中,AB 是O 的直径,点M 是直径AB 上的一个动点,过点M 的弦CD AB ⊥,交O 于点C 、D ,连接BC ,点F 为BC 的中点,连接DF 并延长,交AB 于点E ,交O 于点G .图1 图2 备用图(1)如图1,连接CG ,过点G 的直线交DC 的延长线于点P .当点M 与圆心O 重合时,若PGC MDE ∠=∠,求证:PG 是O 的切线;(2)在点M 运动的过程中,DE kDF =(k 为常数),求k 的值;(3)如图2,连接BG OF MF 、、,当MOF △是等腰三角形时,求BGD ∠的正切值.题型4:圆与坐标系或函数10.(2024·福建龙岩·一模)如图,抛物线234y x x =-++与x 轴分别交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧)与y 轴交于点C .(1)直接写出A 、B 、C 三点的坐标;(2)如图(1),P 是抛物线上异于A ,B 的一点,将点B 绕点P 顺时针旋转45︒得到点Q ,若点Q 恰好在直线AP 上,求点P 的坐标;(3)如图(2),MN 是抛物线上异于B ,C 的两个动点,直线BN 与直线CM 交于点T ,若直线MN 经过定点()1,3,求证:点T 的运动轨迹是一条定直线.11.(2024·江苏常州·模拟预测)定义:在平面直角坐标系xOy 中,P 、Q 为平面内不重合的两个点,其中1122(,),(,)P x y Q x y .若:1122x y x y +=+,则称点Q 为点P 的“等和点”.(1)如图1,已知点()21P ,,求点P 在直线1y x =+上“等和点”的坐标;(2)如图2,A 的半径为1,圆心A 坐标为()20,.若点()0P m ,在A 上有且只有一个“等和点”,求m 的值;(3)若函数()22y x x m =-+≤的图像记为1W ,将其沿直线x m =翻折后的图像记为2W .当1W ,2W 两部分组成的图像上恰有点()0P m ,的两个“等和点”,请直接写出m 的取值范围.12.(2024·江苏宿迁·一模)如图1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线23y ax bx =++与x 轴分别相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,已知点A 的坐标为(10)-,,点B 的坐标为(30),.(1)求出这条抛物线的函数表达式;(2)如图2,点D 是第一象限内该抛物线上一动点,过点D 作直线l y 轴,直线l 与ABD △的外接圆相交于点E .①仅用无刻度直尺找出图2中ABD △外接圆的圆心P .②连接BC 、CE ,BC 与直线DE 的交点记为Q ,如图3,设CQE △的面积为S ,在点D 运动的过程中,S是否存在最大值?如果存在,请求出S 的最大值;如果不存在,请说明理由.13.(2024·江苏宿迁·二模)中国象棋棋盘上双方的分界处称为“楚河汉界”,以“楚河汉界”比喻双方对垒的分界线.在平面直角坐标系中,为了对两个图形进行分界,对“楚河汉界线”给出如下定义:点()11,P x y 是图形1G 上的任意一点,点()22,Q x y 是图形2G 上的任意一点,若存在直线()0l y kx b k =+≠∶满足11y kx b ≤+且22y kx b ≥+,则直线(0)y k b k =+≠就是图形1G 与2G 的“楚河汉界线”.例如:如图1,直线4l y x =--∶是函数6(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的一条“楚河汉界线”.(1)在直线①2y x =-,②41y x =-,③23y x =-+,④31y x =--中,是图1函数6(0)y x x=<的图像与正方形OABC 的“楚河汉界线”的有______;(填序号)(2)如图2,第一象限的等腰直角EDF 的两腰分别与坐标轴平行,直角顶点D 的坐标是()2,1,EDF 与O 的“楚河汉界线”有且只有一条,求出此“楚河汉界线”的表达式;(3)正方形1111D C B A 的一边在y 轴上,其他三边都在y 轴的右侧,点(2,)M t 是此正方形的中心,若存在直线2y x b =-+是函数2)304(2y x x x =-++≤≤的图像与正方形1111D C B A 的“楚河汉界线”,求t 的取值范围.题型5:以实际问题为背景,求圆与三角形、四边形综合问题14.(2024·陕西西安·一模)【问题提出】(1)如图1,已知在边长为5的等边ABC 中,点D 在边BC 上,3BD =,连接AD ,则ACD 的面积为 ;【问题探究】(2)如图2,已知在边长为6的正方形ABCD 中,点E 在边BC 上,点F 在边CD 上,且45EAF ∠=︒,若5EF =,求AEF △的面积;【问题解决】(3)如图3是某座城市廷康大道的一部分,因自来水抢修在4AB =米,AD =ABCD 区域内开挖一个AEF △的工作面,其中B 、F 分别在BC CD 、边上(不与B 、C 、D 重合),且60EAF ∠=︒,为了减少对该路段的拥堵影响,要求AEF △面积最小,那么是否存在一个面积最小的AEF △?若存在,请求出AEF △面积的最小值;若不存在,请说明理由.15.(2024·陕西西安·一模)【问题提出】(1)如图1,点D 为ABC 的边BC 上一点,连接2,,3BD AD BDA BAC AB ∠=∠=,若ABD △的面积为4,则ACD 的面积为______;【问题探究】(2)如图2,在矩形ABCD 中,6,5AB BC ==,在射线BC 和射线CD 上分别取点E F 、,使得65BE CF =,连接AE BF 、相交于点P ,连接CP ,求CP 的最小值;【问题解决】(3)如图3,菱形ABCD 是某社区的一块空地,经测量,120AB =米,60ABC ∠=︒.社区管委会计划对该空地进行重新规划利用,在射线AD 上取一点E ,沿BE CE 、修两条小路,并在小路BE 上取点H ,将CH 段铺设成某种具有较高观赏价值的休闲通道(通道宽度忽略不计),根据设计要求,BHC BCE ∠=∠,为了节省铺设成本,要求休闲通道CH 的长度尽可能小,问CH 的长度是否存在最小值?若存在,求出CH 长度的最小值;若不存在,请说明理由.题型6:最值问题16.(2024·湖南长沙·三模)如图1,,,A B C 为O 上不重合的三点,GC 为O 的切线,1902G A ∠+∠=︒.(1)求证:GB 为O 的切线;(2)若ABC 为等腰三角形,345,tan 4BAC BAC ∠<︒∠=,求BC AG的值;(3)如图2,若AB 为直径,M 为线段AC 上一点且GM GB ⊥,2223880AM OB GB GB +-+-=,02GB <<,求MGBA S 四边形的最大值.17.(2024·重庆·模拟预测)如图,在直角ABC 中,90BAC ∠=︒.点D 为ABC 内一点,且60ADB ∠=︒,E 为线段BD 的中点,连接AE .(1)如图1,若AB AC ==,2AD =,求BE 的长;(2)如图2,连接CD ,若AB AC =,BAE ACD ∠=∠,过点E 作EF AD ⊥交于F ,求证:AE =;(3)如图3,过点D 作DM AC ⊥于点M ,DN BC ⊥于点N ,连接MN ,若AB =4AC =,求MN 的最小值.题型7:在解三角形、四边形中作辅助圆18.(2024·福建泉州·一模)如图1,在ABCD Y 中,BE 平分ABC ∠交AD 于点E ,F 是CD 上一点,且DF DE =.(1)求证:BE EF ⊥;(2)如图2,若120A ∠=︒,FG BC ⊥于点G ,H 是BF 的中点,连接DG ,EH ,EG ,且EG 与BF 相交于点K .①求证:DG EH =;②若2CF DF =,求KFGK的值.题型8:定值问题19.(2024·浙江·模拟预测)如图1,E 点为x 轴正半轴上一点,E 交x 轴于A 、B 两点,P 点为劣弧 BC上一个动点,且(1,0)A -、(1,0)E .(1) BC的度数为 °;(2)如图2,连结PC ,取PC 中点G ,则OG 的最大值为 ;(3)如图3,连接AC 、AP 、CP 、CB .若CQ 平分PCD ∠交PA 于Q 点,求AQ 的长;(4)如图4,连接PA 、PD ,当P 点运动时(不与B 、C 两点重合),求证:PC PDPA+为定值,并求出这个定值.题型9:在圆综合中求解三角函数值20.(2024·湖南长沙·一模)如图1,在Rt ABC △中,90ABC ∠=︒,30C ∠=︒,B C =,D 是BC 的中点.经过A ,B ,D 三点的O 交AC 于点E ,连接BE .(1)求AE 和BE 的长;(2)如图2,两动点P 、Q 分别同时从点A 和点C 出发匀速运动,当点P 运动到点E 时,点Q 恰好运动到点B ,P 、Q 停止运动,连接PQ .①记AP x =,当PQC △的面积最大时,求x 的值;②如图3,连接BP 并延长交O 于点F ,连接AF 、FE .当BE 平分FBC ∠时,求sin ABF ∠的值.21.(2024·上海杨浦·一模)已知以AB 为直径的半圆O 上有一点C ,CD OA ⊥,垂足为点D ,点E 是半径OC 上一点(不与点O 、C 重合),作EF OC ⊥交弧BC 于点F ,连接OF .(1)如图1,当FE 的延长线经过点A 时,求CDAF的值;(2)如图2,作FG AB ⊥,垂足为点G ,连接EG .①试判断EG 与CD 的大小关系,并证明你的结论;②当EFG 是等腰三角形,且4sin 5COD ∠=,求OE OD的值.专题01 中考压轴题-圆(九大题型+解题方法)1、圆中常见相似三角形2.在圆中解三角形或四边形的常用思路画出特殊图形:如圆中的特殊三角形、特殊四边形等,在已知条件下,以结果为导向,在这些特殊图形中求出一些中间量。
中考数学圆-经典压轴题(含答案)
初三中考数学与圆有关的压轴题1.如图,△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,D为的中点,过D作DF⊥AB于点E,交⊙O于点F,交弦BC于点G,连接CD,BF.(1)求证:△BFG≌△DCG;(2)若AC=10,BE=8,求BF的长;(3)在(2)的条件下,P为⊙O上一点,连接BP,CP,弦CP交直径AB于点H,若△BPH与△CPB相似,求CP的长.2.如图,AB为⊙O的直径,D是的中点,BC与AD,OD分别交于点E,F.(1)求证:OD∥AC;(2)求证:DC2=DE•DA;(3)若⊙O的直径AB=10,AC=6,求BF的长.3.如图1,以△ABC的边AB为直径作⊙O,交AC于点E,BD平分∠ABE交AC于F,交⊙O于点D,且∠BDE=∠CBE.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)如图2,延长ED交直线AB于点P,若P A=AO,DE=2,求的值及AO的长.4.如图,已知直角△ABC中,∠ABC=90°,BC为⊙O的直径,D为⊙O与斜边AC的交点,作∠ECB使得CA平分∠ECB,且CE⊥DE;DE与AB交与点F.(1)猜想并证明直线DE与⊙O的位置关系;(2)若DE=3,CE=4,求⊙O的半径;(3)记△BCD的面积为S1,△CDE的面积为S2,若S1:S2=3:2.求sin∠AFD的值.5.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,过点C作⊙O的切线与AB的延长线相交于点P,弦CE平分∠ACB,交AB于点F,连接BE.(1)利用尺规作图,过点A作AD⊥CP于点D(保留作图痕迹,不写作法);(2)求证:△PCF是等腰三角形;(3)若tan∠ABC=,BE=7,求线段PC的长.6.如图,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC是⊙O的直径,过点C作AC的垂线交AD 的延长线于点E,F为CE的中点,连接BD,DF,BD与AC交于点P.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若AC=2DE,求tan∠ABD的值;(3)若∠DPC=45°,PD2+PB2=8,求AC的长.7.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB=AC,∠BAD=90°,延长AD、BC交于点F.点E在BF上,且DE=EF.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)已知CE=3,EF=5,求AB的长;(3)在(2)的条件下,求图中阴影部分的面积.8.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,连接AD,过点D作DM⊥AC,垂足为M,AB、MD的延长线交于点N.(1)求证:MN是⊙O的切线;(2)求证:DN2=BN•(BN+AC);(3)若BC=6,cos C=,求DN的长.1【解答】解:(1)∵D是的中点,则,∵AB为⊙O的直径,DF⊥AB,∴,∴,∴BF=CD,又∵∠BFG=∠DCG,∠BGF=∠DGC,∴△BFG≌△DCG(AAS);(2)如图1,连接OD交BC于点M,∵D为的中点,∴OD⊥BC,∴BM=CM,∵OA=OB,∴OM是△ABC的中位线,∴OM=AC=5,∵,∴,∴OE=OM=5,∴OD=OB=OE+BE=5+8=13,∴EF=DE==12,∴BF===4;(3)如图2,∵弦CP交AB于点H,则点P与点C在直径的两侧,则∠CBP>∠HBP,∵△BPH与△CPB相似,∴∠ABP=∠PCB,又∵∠CPB=∠BPH,∴∠ACP=∠BCP,∵AB是直径,则∠ACB=∠APB=90°,∴∠ACP=∠BCP=45°,过点B作BN⊥PC于点N,由(2)得AB=26,在Rt△CBN中,CN=BN=BC=12,∵∠CAB=∠CPB,∴tan∠CAB=tan∠CPB=,即,故PN=5,∴PC=CN+PN=5+12=17.2【解答】解:(1)因为点D是弧BC的中点,所以∠CAD=∠BAD,即∠CAB=2∠BAD,而∠BOD=2∠BAD,所以∠CAB=∠BOD,所以DO∥AC;(2)∵D是的中点,∴∠CAD=∠DCB,∴△DCE∽△DAC,∴CD2=DE•DA;(3)∵AB为⊙O的直径∴∠ACB=90°,在Rt△ACB中,BC=.=8,∵OD∥AC,∴△BOF∽△BAC,∴,即=,∴BF=4.即BF的长为4.3【解答】(1)证明:如图1中,连接BE.∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∴∠A+∠ABE=90°,∵∠A=∠D=∠EBC,∴∠ABE+∠EBC=90°,∴∠ABC=90°,∴AB⊥BC,∴BC是⊙O的切线;(2)如图2中,连接OD、BE.∵BD平分∠ABE,∴D是的中点,∴OD⊥AE,∵AE⊥BE,∴BE∥OD,∵P A=OA=OB,∴OP=2OB,∴==2,∴PD=2DE=4,∵△PDB∽∠P AE,∴=,∴PD•PE=P A•PB,∴.4【解答】解:(1)直线DE与⊙O相切,证明如下:连接OD,∵CA平分∠ECB,∴∠ECD=∠OCD,∵OD=OC,∴∠OCD=∠ODC,∴∠ODC=∠ECD,∴OD∥CE,∴OD⊥DE,∵D为⊙O与斜边AC的交点,∴直线DE与⊙O相切;(2)如图2,连接BD,OD,在Rt△CED中,DE=3,CE=4,∴DC==5,∵BD为直径,∴∠BDC=90°,∵CE⊥DE,∴∠E=90°∴∠BDC=∠E=90°,∵由(1)知∠ECD=∠DCB,∴△BDC∽△DEC,∴,即,∴BC=,即⊙O的半径为;(3)在四边形BODF中,∠FBO=∠FDO=90°,∴∠BFD+∠BOD=180°=∠BFD+∠AFD,∴∠BOD=∠AFD,∴sin∠BOD=sin∠AFD,∵△BDC∽△DEC,∴=,,∴,设BC=2,CD=2,∴BD===2,过点D作DG⊥BC于G,如图3,∵S△EDC=BC•DG=BD•CD,∴2×DG=2×2.∴DG=,在Rt△ODG中,sin∠GOD=,∴sin∠AFD=.5【解答】(1)解:如图,(2)证明:∵AD⊥PD,∴∠DAC+∠ACD=90°.又∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°.∴∠PCB+∠ACD=90°,∴∠DAC=∠PCB.又∵PD切⊙O于点C,∴OC⊥PD,∴OC∥AD,∴∠ACO=∠DAC.∵OC=OA,∴∠ACO=∠CAO,∴∠DAC=∠CAO,∴∠CAO=∠PCB.∵CE平分∠ACB,∴∠ACF=∠BCF,∴∠CAO+∠ACF=∠PCB+∠BCF,∴∠PFC=∠PCF,∴PC=PF,即△PCF是等腰三角形;(3)解:连接AE,∵CE平分∠ACB,∴=,∴AE=BE,∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∴△ABE是等腰直角三角形,∵BE=7,∴AB=BE=14,∵∠P AC=∠PCB,∠CPB=∠APC,∴△P AC∽△PCB,∴.又∵tan∠ABC=,∴,∴,设PC=4k,PB=3k,则在Rt△POC中,PO=3k+7,OC=7,∵PC2+OC2=OP2,∴(4k)2+72=(3k+7)2,∴k=6 (k=0不合题意,舍去).∴PC=4k=4×6=24.6、【解答】证明:(1)证明:如图,连接OD,∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°,∴∠EDC=90°,∵F是EC的中点,∴DF=FC,∴∠FDC=∠FCD,∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD,∵AC⊥CE,∴∠OCF=90°,∴∠ODF=∠ODC+∠FDC=∠OCD+∠FCD=∠OCF=90°,即DF⊥OD,∴DF是⊙O的切线;(2)∵∠CAE+∠E=90°,∠CAE+∠ACD=90°,∴∠E=∠ACD,又∠ACE=∠ADC=90°,∴△ACE∽△ADC,∴,即AC2=AD•AE.设DE=x,则AC=x,即(x)2=AD(AD+x).整理,得AD2+AD•x﹣20x2=0.解得AD=4x或AD=﹣5x(舍去).∴DC==2x.∴tan∠ABD=tan∠ACD===2;(3)如图,过点O作OG⊥BD于点G,由垂径定理,得BG=DG,设BG=DG=m,则PD=m+PG,PB=m﹣PG,∵PD2+PB2=8,∴(m+PG)2+(m﹣PG)2=8,整理,得2m2+2PG2=8,即m2+PG2=4.∵∠DPC=45°,∴OG=PG.∴OD2=DG2+OG2=m2+PG2=4,∴⊙O的半径为2.∴AC=4.7、【解答】证明:(1)连接BD,∵∠BAD=90°,∴BD是直径,∠ABF+∠F=90°,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵∠ACB=∠ADB,∴∠ADB=∠ABC,∴∠ADB+∠F=90°,∵DE=EF,∴∠F=∠EDF,∴∠ADB+∠EDF=90°,∴∠BDE=90°,∴DE⊥BD,又∵BD是直径,∴DE是⊙O的切线;(2)∵BD是直径,∴∠BCD=90°=∠DCE,∵CE=3,DE=EF=5,∴CD===4,∴DF===4,∵∠F+∠ADB=90°,∠ADB+∠ABD=90°,∴∠F=∠ABD,又∵∠BAD=∠DCF=90°,∴△DCF∽△DAB,∴,∴AB=2AD,∵∠ABD=∠F,∠BAD=∠BAD,∴△ABD∽△AFB,∴,∴==,∴AB=;(3)∵AB=,AB=2AD,∴AD=,∴BD===,∴BO=∵S阴影=×π×()2﹣×AB×AD=π﹣××,∴S阴影=π﹣.8、【解答】证明:(1)如图,连接OD,∵AB是直径,∴∠ADB=90°,又∵AB=AC,∴BD=CD,∠BAD=∠CAD,∵AO=BO,BD=CD,∴OD∥AC,∵DM⊥AC,∴OD⊥MN,又∵OD是半径,∴MN是⊙O的切线;(2)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵∠ABC+∠BAD=90°,∠ACB+∠CDM=90°,∴∠BAD=∠CDM,∵∠BDN=∠CDM,∴∠BAD=∠BDN,又∵∠N=∠N,∴△BDN∽△DAN,∴,∴DN2=BN•AN=BN•(BN+AB)=BN•(BN+AC);(3)∵BC=6,BD=CD,∴BD=CD=3,∵cos C==,∴AC=5,∴AB=5,∴AD===4,∵△BDN∽△DAN,∴==,∴BN=DN,DN=AN,∴BN=(AN)=AN,∵BN+AB=AN,∴AN+5=AN∴AN=,∴DN=AN=.。
中考数学几何综合圆的综合大题压轴题
中考数学几何综合圆的综合大题压轴题(总34页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--圆的综合大题1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,FH是⊙O的切线,切点为F,FH∥BC,连接AF交BC于E,∠ABC的平分线BD交AF于D,连接BF.(1)证明:AF平分∠BAC;(2)证明:BF=FD;(3)若EF=4,DE=3,求AD的长.2.如图,AB是⊙O的直径,过点B作⊙O的切线BM,点P在右半圆上移动(点P与点A,B不重合),过点P作PC⊥AB,垂足为C;点Q在射线BM上移动(点M在点B的右边),且在移动过程中保持OQ∥AP.(1)若PC,QO的延长线相交于点E,判断是否存在点P,使得点E恰好在⊙O上?若存在,求出∠APC的大小;若不存在,请说明理由;(2)连接AQ交PC于点F,设,试问:k的值是否随点P的移动而变化?证明你的结论.3.已知:如图1,把矩形纸片ABCD折叠,使得顶点A与边DC上的动点P重合(P不与点D,C重合),MN为折痕,点M,N分别在边BC,AD上,连接AP,MP,AM,AP与MN相交于点F.⊙O过点M,C,P.(1)请你在图1中作出⊙O(不写作法,保留作图痕迹);(2)与是否相等?请你说明理由;(3)随着点P的运动,若⊙O与AM相切于点M时,⊙O又与AD相切于点H.设AB为4,请你通过计算,画出这时的图形.(图2,3供参考)4.在⊙O中,弦AB与弦CD相交于点G,OA⊥CD于点E,过点B作⊙O的切线BF交CD的延长线于点F.(I)如图①,若∠F=50°,求∠BGF的大小;(II)如图②,连接BD,AC,若∠F=36°,AC∥BF,求∠BDG的大小.5.如图,在⊙O中,半径OD⊥直径AB,CD与⊙O相切于点D,连接AC交⊙O 于点E,交OD于点G,连接CB并延长交⊙于点F,连接AD,EF.(1)求证:∠ACD=∠F;(2)若tan∠F=①求证:四边形ABCD是平行四边形;②连接DE,当⊙O的半径为3时,求DE的长.6.如图,⊙O的直径AB为10cm,弦BC为6cm,D、E分别是∠ACB的平分线与⊙O,AB的交点,P为AB延长线上一点,且PC=PE.(1)求AC、AD的长;(2)试判断直线PC与⊙O的位置关系,并说明理由.7.如图,点A是⊙O上一点,OA⊥AB,且OA=1,AB=,OB交⊙O于点D,作AC⊥OB,垂足为M,并交⊙O于点C,连接BC.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)过点B作BP⊥OB,交OA的延长线于点P,连接PD,求sin∠BPD的值.8.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,以AB的中点O为圆心,OA为半径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE,OE.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)求证:BC2=2CD•OE;(3)若cos∠BAD=,BE=,求OE的长.9.已知:如图,⊙O是△ABC的外接圆,且AB=AC=13,BC=24,PA是⊙O的切线,A为切点,割线PBD过圆心,交⊙O于另一点D,连接CD.(1)求证:PA∥BC;(2)求⊙O的半径及CD的长.10.如图,已知△ABC内接于⊙O,AD平分∠BAC,交⊙O于点D,过D作⊙O的切线与AC的延长线交于点E.(1)求证:BC∥DE;(2)若AB=3,BD=2,求CE的长;(3)在题设条件下,为使BDEC是平行四边形,△ABC应满足怎样的条件(不要求证明).11.如图,AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G,且AB∥CD,BO=6,CO=8.(1)判断△OBC的形状,并证明你的结论;(2)求BC的长;(3)求⊙O的半径OF的长.12.已知:以Rt△ABC的直角边AB为直径作⊙O,与斜边AC交于点D,过点D 作⊙O的切线交BC边于点E.(1)如图,求证:EB=EC=ED;(2)试问在线段DC上是否存在点F,满足BC2=4DF•DC若存在,作出点F,并予以证明;若不存在,请说明理由.13.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC为直径的⊙O与AB边交于点D,过点D作⊙O的切线,交BC于点E;(1)求证:BE=CE;(2)若以O、D、E、C为顶点的四边形是正方形,⊙O的半径为r,求△ABC 的面积;(3)若EC=4,BD=,求⊙O的半径OC的长.14.已知:如图,PA、PB是⊙O的切线;A、B是切点;连接OA、OB、OP,(1)若∠AOP=60°,求∠OPB的度数;(2)过O作OC、OD分别交AP、BP于C、D两点,①若∠COP=∠DOP,求证:AC=BD;②连接CD,设△PCD的周长为l,若l=2AP,判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由.15.如图1,已知正方形ABCD的边长为,点M是AD的中点,P是线段MD 上的一动点(P不与M,D重合),以AB为直径作⊙O,过点P作⊙O的切线交BC于点F,切点为E.(1)除正方形ABCD的四边和⊙O中的半径外,图中还有哪些相等的线段(不能添加字母和辅助线);(2)求四边形CDPF的周长;(3)延长CD,FP相交于点G,如图2所示.是否存在点P,使BF•FG=CF •OF如果存在,试求此时AP的长;如果不存在,请说明理由.16.如图,从⊙O外一点A作⊙O的切线AB、AC,切点分别为B、C,且⊙O直径BD=6,连接CD、AO.(1)求证:CD∥AO;(2)设CD=x,AO=y,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(3)若AO+CD=11,求AB的长.17.如图1,A为⊙O的弦EF上的一点,OB是和这条弦垂直的半径,垂足为H,BA的延长线交⊙O于点C,过点C作⊙O的切线与EF的延长线相交于点D.(1)求证:DA=DC;(2)当DF:EF=1:8,且DF=时,求AB•AC的值;(3)将图1中的EF所在直线往上平行移动到⊙O外,如图2的位置,使EF 与OB,延长线垂直,垂足为H,A为EF上异于H的一点,且AH小于⊙O的半径,AB的延长线交⊙O于C,过C作⊙O的切线交EF于D.试猜想DA=DC 是否仍然成立?并证明你的结论.18.如图,圆O是以AB为直径的△ABC的外接圆,D是劣弧的中点,连AD 并延长与过C点的切线交于点P,OD与BC相交于E;(1)求证:OE=AC;(2)求证:;(3)当AC=6,AB=10时,求切线PC的长.19.如图,已知AB是⊙O的直径,PC切⊙O于C,AD⊥PD,CM⊥AB,垂足分别为D,M.(1)求证:CB平分∠PCM;(2)若∠CBA=60°,求证:△ADM为等边三角形;(3)若PO=5,PC=a,⊙O的半径为r,且a,r是关于x的方程x2﹣(2m+1)x+4m=0的两根,求m的值.20.已知:在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D是AC的中点,⊙O经过A、D、B三点,CB的延长线交⊙O于点E(如图1).在满足上述条件的情况下,当∠CAB的大小变化时,图形也随着改变(如图2),在这个变化过程中,有些线段总保持着相等的关系.(1)观察上述图形,连接图2中已标明字母的某两点,得到一条新线段与线段CE相等,请说明理由;(2)在图2中,过点E作⊙O的切线,交AC的延长线于点F.①若CF=CD,求sin∠CAB的值;②若=n(n>0),试用含n的代数式表示sin∠CAB(直接写出结果).21.如图,OA和OB是⊙O的半径,并且OA⊥OB.P是OA上的任意一点,BP的延长线交⊙O于点Q,点R在OA的延长线上,且RP=RQ.(1)求证:RQ是⊙O的切线;(2)求证:OB2=PB•PQ+OP2;(3)当RA≤OA时,试确定∠B的取值范围.22.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接CB,过C作CD⊥AB于点D,过C作∠BCE,使∠BCE=∠BCD,其中CE交AB的延长线于点E.(1)求证:CE是⊙O的切线;(2)如图2,点F在⊙O上,且满足∠FCE=2∠ABC,连接AF并延长交EC 的延长线于点G.ⅰ)试探究线段CF与CD之间满足的数量关系;ⅱ)若CD=4,tan∠BCE=,求线段FG的长.23.如图1,等腰△ABC中,AC=BC,点O在AB边上,以O为圆心的圆经过点C,交AB边于点D,EF为⊙O的直径,EF⊥BC于点G,且D是的中点.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)如图2,延长CB交⊙O于点H,连接HD交OE于点P,连接CF,求证:CF=DO+OP;(3)在(2)的条件下,连接CD,若tan∠HDC=,CG=4,求OP的长.24.如图,CD为⊙O的直径,直线AB与⊙O相切于点D,过C作CA⊥CB,分别交直线AB于点A和B,CA交⊙O于点E,连接DE,且AE=CD.(1)如图1,求证:△AED≌△CDB;(2)如图2,连接BE分别交CD和⊙O于点F,G,连接CG,DG.i)试探究线段DG与BF之间满足的等量关系,并说明理由.ii)若DG=,求⊙O的周长(结果保留π)25.在矩形ABCD中,点P在AD上,AB=2,AP=1,将三角板的直角顶点放在点P处,三角板的两直角边分别能与AB、BC边相交于点E、F,连接EF.(1)如图,当点E与点B重合时,点F恰好与点C重合,求此时PC的长;(2)将三角板从(1)中的位置开始,绕点P顺时针旋转,当点E与点A重合时停止,在这个过程中,请你观察、探究并解答:①∠PEF的大小是否发生变化?请说明理由;②求从开始到停止,线段EF的中点所经过的路线长.26.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点D是劣弧AC上的一点,连结AD并延长与BC的延长线交于点E,AC、BD相交于点M.(1)求证:BC•CE=AC•MC;(2)若点D是劣弧AC的中点,tan∠ACD=,MD•BD=10,求⊙O的半径.(3)若CD∥AB,过点A作AF∥BC,交CD的延长线于点F,求﹣的值.27.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB为直径,过点O作OM∥BC,交AC于点M.(1)求∠AMO;(2)延长OM交⊙O于点E,过E作⊙O的切线,交BC延长线于点F,连接FM,并延长FM交AB于点G.①试判断四边形CFEM的形状,并说明理由;②若AG=2,CM=3,求四边形CFEM的面积.28.如图1,△ABC内接于⊙O,且AB为⊙O的直径.∠ACB的平分线交⊙O于点D,过点D作DP∥BA交CA的延长线于点P;(1)求证:PD是⊙O的切线;(2)如图2,过点A作AE⊥CD于点E,过点B作BF⊥CD于点F,试猜想线段AE,EF,BF之间有何数量关系,并加以证明;(3)在(2)的条件下,如图2,若AC=6,tan∠CAB=,求线段PC的长.29.如图,PA为⊙O的切线,A为切点,直线PO交⊙O与点E,F过点A作PO 的垂线AB垂足为D,交⊙O与点B,延长BO与⊙O交与点C,连接AC,BF.(1)求证:PB与⊙O相切;(2)试探究线段EF,OD,OP之间的数量关系,并加以证明;(3)若AC=12,tan∠F=,求cos∠ACB的值.30.如图,在平面直角坐标系中,点A(10,0),以OA为直径在第一象限内作半圆C,点B是该半圆周上一动点,连接OB、AB,并延长AB至点D,使DB=AB,过点D作x轴垂线,分别交x轴、直线OB于点E、F,点E为垂足,连接CF.(1)当∠AOB=30°时,求弧AB的长度;(2)当DE=8时,求线段EF的长;(3)在点B运动过程中,是否存在以点E、C、F为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,请求出此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.31.如图,AB是⊙O的直径,AB=4,点E为线段OB上一点(不与O,B重合),作CE⊥OB,交⊙O于点C,垂足为点E,作直径CD,过点C的切线交DB的延长线于点P,AF⊥PC于点F,连接CB.(1)求证:CB是∠ECP的平分线;(2)求证:CF=CE;(3)当=时,求劣弧的长度(结果保留π)32.如图,⊙O是△ABC的外接圆,BC是⊙O的直径,∠ABC=30°,过点B作⊙O的切线BD,与CA的延长线交于点D,与半径AO的延长线交于点E,过点A作⊙O的切线AF,与直径BC的延长线交于点F.(1)求证:△ACF∽△DAE;(2)若S△AOC=,求DE的长;(3)连接EF,求证:EF是⊙O的切线.33.⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,过的中点P作⊙O的直径PG交弦BC 于点D,连接AG、CP、PB.(1)如图1,若D是线段OP的中点,求∠BAC的度数;(2)如图2,在DG上取一点K,使DK=DP,连接CK,求证:四边形AGKC 是平行四边形;(3)如图3,取CP的中点E,连接ED并延长ED交AB于点H,连接PH,求证:PH⊥AB.34.如图1,点O和矩形CDEF的边CD都在直线l上,以点O为圆心,以24为半径作半圆,分别交直线l于A,B两点.已知:CD=18,CF=24,矩形自右向左在直线l上平移,当点D到达点A时,矩形停止运动.在平移过程中,设矩形对角线DF与半圆的交点为P(点P为半圆上远离点B的交点).(1)如图2,若FD与半圆相切,求OD的值;(2)如图3,当DF与半圆有两个交点时,求线段PD的取值范围;(3)若线段PD的长为20,直接写出此时OD的值.35.图1和图2中,优弧纸片所在⊙O的半径为2,AB=2,点P为优弧上一点(点P不与A,B重合),将图形沿BP折叠,得到点A的对称点A′.发现:(1)点O到弦AB的距离是,当BP经过点O时,∠ABA′=;(2)当BA′与⊙O相切时,如图2,求折痕的长.拓展:把上图中的优弧纸片沿直径MN剪裁,得到半圆形纸片,点P(不与点M,N重合)为半圆上一点,将圆形沿NP折叠,分别得到点M,O的对称点A′,O′,设∠MNP=α.(1)当α=15°时,过点A′作A′C∥MN,如图3,判断A′C与半圆O的位置关系,并说明理由;(2)如图4,当α=°时,NA′与半圆O相切,当α=°时,点O′落在上.(3)当线段NO′与半圆O只有一个公共点N时,直接写出α的取值范围.36.如图,AB是⊙O的直径,DO⊥AB于点O,连接DA交⊙O于点C,过点C作⊙O的切线交DO于点E,连接BC交DO于点F.(1)求证:CE=EF;(2)连接AF并延长,交⊙O于点G.填空:①当∠D的度数为时,四边形ECFG为菱形;②当∠D的度数为时,四边形ECOG为正方形.37.如图,点B,C为⊙O上两定点,点A为⊙O上一动点,过点B作BE∥AC,交⊙O于点E,点D为射线BC上一动点,且AC平分∠BAD,连接CE.(1)求证:AD∥EC;(2)连接EA,若BC=CD,试判断四边形EBCA的形状,并说明理由.38.(1)特例探究.如图(1),在等边三角形ABC中,BD是∠ABC的平分线,AE是BC边上的高线,BD和AE相交于点F.请你探究=是否成立,请说明理由;请你探究=是否成立,并说明理由.(2)归纳证明.如图(2),若△ABC为任意三角形,BD是三角形的一条内角平分线,请问=一定成立吗?并证明你的判断.(3)拓展应用.如图(3),BC是△ABC外接圆⊙O的直径,BD是∠ABC的平分线,交⊙O于点E,过点E作AB的垂线,交BA的延长线于点F,连接OF,交BD于点G,连接CG,其中cos∠ACB=,请直接写出的值;若△BGF的面积为S,请求出△COG的面积(用含S的代数式表示).39.已知:AB是⊙O直径,C是⊙O外一点,连接BC交⊙O于点D,BD=CD,连接AD、AC.(1)如图1,求证:∠BAD=∠CAD;(2)如图2,过点C作CF⊥AB于点F,交⊙O于点E,延长CF交⊙O于点G.过点作EH⊥AG于点H,交AB于点K,求证AK=2OF;(3)如图3,在(2)的条件下,EH交AD于点L,若OK=1,AC=CG,求线段AL的长.40.如图,以△ABC的AB边为直径作⊙O交BC于点D,过点D作⊙O切线交AC 于点E,AB=AC.(1)如图1,求证:DE⊥AC;(2)如图2,设CA的延长线交⊙O于点F,点G在上,=,连接BG,求证:AF=BG;(3)在(2)的条件下,如图3,点M为BG中点,MD的延长线交CE于点N,连接DF交AB于点H,若AH:BH=3:8,AN=7,求DE长.41.已知AB,CD都是⊙O的直径,连接DB,过点C的切线交DB的延长线于点E.(1)如图1,求证:∠AOD+2∠E=180°;(2)如图2,过点A作AF⊥EC交EC的延长线于点F,过点D作DG⊥AB,垂足为点G,求证:DG=CF;(3)如图3,在(2)的条件下,当=时,在⊙O外取一点H,连接CH、DH分别交⊙O于点M、N,且∠HDE=∠HCE,点P在HD的延长线上,连接PO并延长交CM于点Q,若PD=11,DN=14,MQ=OB,求线段HM的长.42.已知△ABC内接于⊙O,AD平分∠BAC.(1)如图1,求证:=;(2)如图2,当BC为直径时,作BE⊥AD于点E,CF⊥AD于点F,求证:DE =AF;(3)如图3,在(2)的条件下,延长BE交⊙O于点G,连接OE,若EF=2EG,AC=2,求OE的长.43.已知:如图,AB为⊙O的直径,C是BA延长线上一点,CP切⊙O于P,弦PD⊥AB于E,过点B作BQ⊥CP于Q,交⊙O于H,(1)如图1,求证:PQ=PE;(2)如图2,G是圆上一点,∠GAB=30°,连接AG交PD于F,连接BF,若tan∠BFE=3,求∠C的度数;(3)如图3,在(2)的条件下,PD=6,连接QC交BC于点M,求QM的长.44.已知:⊙O是△ABC的外接圆,点D在上,连接AD,BD,AD的延长线交BC的延长线于点E,点F在BD上,连接EF,∠ACB=2∠DEF.(1)如图1,求证:∠DEF=∠DFE;(2)如图2,延长EF交AB于点G,若AE=BF,求证:AG=BG;(3)如图3,在(2)的条件下,连接OG,若cos∠AGE=,S△BEF=60,AD=BD,求线段OG的长.45.已知AB为⊙O的直径,CD为⊙O的弦,CD∥AB,过点B的切线与射线AD 交于点M,连接AC、BD.(1)如图l,求证:AC=BD;(2)如图2,延长AC、BD交于点F,作直径DE,连接AE、CE,CE与AB交于点N,求证:∠AFB=2∠AEN;(3)如图3,在(2)的条件下,过点M作MQ⊥AF于点Q,若MQ:QC=3:2,NE=2,求QF的长.46.如图1,△ABC内接于圆O,点D为弧BC上一点,连接AD交BC于点E,∠ACD﹣∠B=2∠BAD.(1)求证:AE=AC;(2)如图2,连接CO并延长交圆O于点F,连接AF,∠DAF=2∠BCD,求证:AF=AE;(3)如图3,在(2)条件下,过点F作FH∥BC交AB于点H,连接CH,过点A作AK∥BF交CH于点K,当AK=EC,AB=3时,求线段AD的长度.47.如图1,⊙O中,AB为直径,弧BC=弧AC,点P在⊙O上,连接PC交AB 于点E,过C作PC的垂线交⊙O于点Q(1)求证:弧AP=弧BQ;(2)如图2,点F在弧AC上,∠FEA=∠QEB=30°,连接PF,求证:PF=AO;(3)在(2)的条件下,如图3,过E作EG⊥FP于点G,若EG=6,求OE的长.48.如图1,等腰△ABC中,AC=BC,点O在AB边上,以O为圆心的圆与AC相切于点C,交AB边于点D,EF为⊙O的直径,EF⊥BC于点G.(1)求证:D是弧EC的中点;(2)如图2,延长CB交⊙O于点H,连接HD交OE于点K,连接CF,求证:CF=OK+DO;(3)如图3,在(2)的条件下,延长DB交⊙O于点Q,连接QH,若DO=,KG=2,求QH.49.如图,在Rt△ACB中,∠C=90°,D是AB上一点,以BD为直径的⊙O切AC于点E,交BC于点F,连接DF,OP⊥AB交⊙O于点P,连接ED、EP,过点A作DQ⊥PE于点Q,(1)求证:DF=2CE;(2)求证:∠A=2∠P;(3)在(2)的条件下:若BC=6,sin B=,连接OQ,求线段OQ的长.50.已知:AD、DE是⊙O的弦,DB平分∠ADE交⊙O于B,(1)求证:=;(2)连接AB、AE、DB,若DE是⊙O的直径,AE、BD交于C,CD=2AB,求∠E的度数;(3)在(2)的条件下,K是弧AE上一点,连接OK,交AE于点G,F是AD 上一点,连接AK、KE,FG,若∠AFG=4∠KAE,FG=5,DE=6,求KG 长.。
中考数学压轴题提升训练圆中证明及计算问题含解析
圆中证明及计算问题【例1】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∥PA,∴∠ODP=∠BOD=90°,即OD⊥PA,∴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=16910【变式1-1】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;92【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 CF DE BC==68, ∵∠AFE =∠BFC ,∠AEB =∠FCB ,∴△AEF ∽△BCF , ∴EF CF AE BC=, 即668EF =,∴EF=9.2【例2】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.;2.【答案】(1)见解析;(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. π C 。
2024年中考数学压轴题型-专题03 与圆有关问题的压轴题之五大题型(解析版)
专题03与圆有关问题的压轴题之五大题型目录【题型一与圆中三角形全等的有关问题】 (1)【题型二与圆中三角形相似问题的有关问题】 (5)【题型三与圆中证明直线是切线的有关问题】 (29)【题型四与圆中求弧长、扇形面积的有关问题】 (40)【题型五与圆中求函数表达式的有关问题】 (50)【题型一与圆中三角形全等的有关问题】【变式训练】(1)求证:CD BF =.(2)若14BE BF ==,,求GE 的长.(3)连结GO OF ,,如图2,求证:122+EOG AOF ∠∠=【答案】(1)见解析(2)的长为3,由(1)得: CFBD =,FBC BCD ∴∠=∠,BG CG ∴=,AB 为O 的直径,CD 12DE CE CD ∴===,,AF AF =,12AOF OBF ∴∠=∠,在OCG 和OBG △中,OC OB =⎧⎪【题型二与圆中三角形相似问题的有关问题】例题:(2023·浙江宁波·校考一模)如图,已知BC 是O 的直径,点D 为BC 延长线上的一点,点A 为圆上一点,且AB AD =,AC CD =.(1)求证:ACD BAD ∽ ;(2)求证:AD 是O 的切线.【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到CAD B ∠=∠,由于D D ∠=∠,于是得到ACD BAD ∽ ;(2)连接OA ,根据等腰三角形的性质得到B OAB ∠=∠,得到OAB CAD ∠=∠,由BC 是O 的直径,得到90BAC ∠=︒,即可得到结论.【详解】(1)证明:(1)∵AB AD =,∴B D ∠=∠,∵AC CD =,∴CAD D ∠=∠,∴CAD B ∠=∠,∵D D ∠=∠,∴ACD BAD ∽ ;(2)连接OA ,∵OA OB =,∴B OAB ∠=∠,∴OAB CAD ∠=∠,∵BC 是O 的直径,∴90BAC ∠=︒,∴OA ⊥AD ,∴AD 是O 的切线.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,切线的判定,等腰三角形的性质,圆周角定理,正确的作出辅助线是解题的关键.【变式训练】(1)求证:BDE DCE △∽△.(2)若2,DE C =为BE 中点,求【答案】(1)见解析(2)3AC =【分析】(1)根据CD 平分∠BDE DCE △∽△;(2)由BDE DCE △∽△得BE DE 在由Rt DCE V 中,cos ACD ∠【详解】(1)∵CD 平分ACE ∠∴ACD DCE∠=∠∵AB DE ∥,(2)∵BDE DCE △∽△,∴BE DE DE CE=,∵点C 为BE 中点,设BC =则2a DE DE a=,∴22D E a ==,即1a =∵90ABC ∠=︒,∴90E ADC ∠=∠=︒在Rt DCE V 中,1CE CD =,∴cos cos ACD DCE ∠=∠=∴3AC =.【点睛】此题主要考查了相似三角形的判定和性质,三角形的外接圆等,解答此题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法,理解相似三角形的对应边成比例,难点是正确的作出辅助线.2.(2023·浙江杭州·杭州市公益中学校考三模)如图,AC ,BD 交于点E ,P 为DB(1)求证:ABE DBA∽;的切线;(2)求证:PA是O(3)若E为BD的中点,求tan 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)2(1)求B D ∠-∠的值.(2)当75B ∠=︒时,求(3)若BC CE =,DOE 【答案】(1)45︒∵AB是O的直径,半径∴OAD ODA∠=∠=∵ AC AC=,∴ABC ADC∠=∠,(3)解:如图所示,连接∵ BDBD =,∴12BCD BOD =∠∠∵BC CE =,∴B CEB ∠=∠67.5=(1)求BGC ∠的度数.(2)①求证:AF BC =.②若AG DF =,求tan GBC ∠的值,(3)如图2,当点O 恰好在BG 上且1OG =时,求AC 的长.【答案】(1)90︒(2)①证明见解析;②15tan 5GBC ∠=;(3)3172+∵OB OC =,∴CBE OBC OCB ∠=∠=∠,∴OC BE ∥,∵BD CD =,BDE CDN ∠=∠∴EBD NCD ≌,∴BE CN =,DB DG = ,DBG DGB ∠=∠∴.又,DBG CAG BGD ∠=∠∠=∠ CAG AGM ∴∠=∠,MA MG ∴=.OB OC = ,OBC OCB ∴∠=∠,(1)求ACB ∠的大小(用α,β表示);(2)连接CF ,交AB 于H (如图2).若45β=︒,且BC EF AE CF ⨯=⨯.求证:(3)在(2)的条件下,取CH 中点M ,连接OM 、GM (如图3),若OGM ∠①求证:GM BC ∥,12GM BC =;②OM∵AF AG =,∴AFG AGF ∠∠==∴ACF AGF ∠∠==∵FAB ∠β=,∴ACB ACF ∠=∠+∠∵AF AG =,45β=︒,∴AFG G ACH ∠=∠=∠∵EAF FAC ∠=∠,∴EAF FAC ∽,∴EF AE CF FA=,∴AE CF EF FA ⨯=⨯,∵BC EF AE CF ⨯=⨯,∴BC EF EF AF ⨯=⨯,∴BC AF =,∴ AF BC=,∴45BAC AGF ∠=∠=︒,∴180454590AHC ∠=︒-︒-︒=︒,∴2AHC BAC ∠=∠;(3)①证明:如图3中,连接CG ,延长GM 交AB 于点I .∵245OGM α∠=-︒,45AGF ∠=︒,∴2AGM α∠=,∵45AFG G ACH ∠=∠=∠=︒,∴90FAG ∠=︒,∴FG 是直径,∴90FCG ∠=︒,∵90AHC ∠=︒,∴180AHC GCH ∠+∠=︒,∴AB CG ∥,∴MHI MCG ∠=∠,∵MH MC =,HMI CMG ∠∠=,∴ASA MHI MCG ≌(),∴MI MG =,HI CG =,MGC HIM ∠=∠,∵90FAG ∠=︒,∴90FAG BAF BAG BAG α∠=∠+∠=+∠=︒,在AIG V 中,180AGM BAG HIM ∠+∠+∠=︒,∴2180BAG HIM α+∠+∠=︒即()22BAG HIM BAG αα+∠+∠=+∠,∴HIM BAG ∠=∠,又45BAC ∠=︒,【点睛】本题属于圆综合题,考查了圆周角定理,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形或全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.6.(2023·浙江·统考中考真题)如图,在径CE 交AB 于点F ,连结(1)求证:AD HC ∥;(2)若2OG GC=,求tan FAG ∠的值;(3)连结BC 交AD 于点N ,若O ①若52OF =,求BC 的长;②若10AH =,求ANB 的周长;∠=∠.∴BAD CAD∴52CF =.∴54CG FG ==,∴154OG =,∴22574AG OA OG =-=.∵CE AD ⊥,∴5272AD AG ==.∵ ==AC CDDB ,∴ AD CB=,∵,AD HC FG GC =∥,∴AH AF =.∵90HCF ∠=︒,∴10AC AH AF ===.设CG x =,则,5FG x OG ==-由勾股定理得222AG AO OG =-2225(5)10x x --=-,设CG x =,则,5FG x OG x ==-由勾股定理得222AG AO OG =-2222210AF AG FG x x x =+=-+∵,AD HC FG GC =∥,∴12AH AF HF ==,∴12AG HC =.(1)设E ∠为α,请用α表示BAC ∠的度数.(2)如图1,当BE AD ⊥时,①求证:DE BG =.②当3tan ,54ABE BG ∠==时,求半径的长.(3)如图2,当BE 过圆心O 时,若tan ABE k ∠=90 ABC ADC∴∠=∠=又AB AD=,AC=∴ABC ADC△≌△.∴12 BAC CAD∠=∠=∠E BADα∠=∠=,3tan 4ABE ∠=,BG =∴3tan 4FDE ∠=,DE 3EF FG ∴==,FD =8BF BG GF ∴=+=.AB AD = ,BAC ∠AC BD ∴⊥,【题型三与圆中证明直线是切线的有关问题】(1)求证:DE 为圆O 的切线;(2)连接OC 交DE 于点F ,若cos ABC ∠O为AB中点,D为BC中点,OD AC∴∥.DE AC⊥,DE OD∴⊥,且点D在O上,DE∴是O的切线;OD AC∥,∴OF OD FC EC=.AB为O的直径,90ADB ADC∴∠=∠=︒.又D为BC的中点,【变式训练】1.(2023·浙江台州·台州市书生中学统考一模)如图,直线AB 经过O 上的点M ,并且,OA OB MA MB ==,OA 交O 于点N .(1)求证:直线AB 是O 的切线;(2)当ON AN =时,求AOB ∠的度数.【答案】(1)见解析(2)120AOB ∠=︒【分析】(1)连接OM ,根据等腰三角形的性质与判定推出OM AB ⊥,即可证明结论;(2)连接MN ,根据直角三角形的性质和圆的基本性质得出OMN 是等边三角形,从而得到60MON ∠=︒,即可求解.【详解】(1)连接OM ,∵OA OB =,∴OAB 是等腰三角形,∵MA MB =,∴OM AB ⊥,又点M 在O 上,∴直线AB 是O 的切线;(2)连接MN ,∵,OM AB ON AN ⊥=,∴MN AN ON ==,又OM ON =,∴OMN 是等边三角形,∴60MON ∠=︒,∴906030A B ==︒-︒=︒∠∠,∴120AOB ∠=︒.【点睛】本题考查了圆的性质,圆的切线证明,等腰三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,直角三角形的性质等知识点,熟练掌握相关知识点是解题的关键.2.(2023·浙江金华·校联考模拟预测)如图,BC 是O 的直径,PB 是O 的切线,切点为B ,连接PO ,过点C 作AC PO 交O 于点A ,连接PA .(1)求证:AP是O的切线;(2)若4cos5APO∠=,O的半径为∵OA OC=,∴OAC OCA∠=∠.∵O 的半径为3,∴3,6OA BC ==.∵POB POA △≌△,(1)求证:DG 是O 的切线.(2)已知3DG =,1EG =,求【答案】(1)见解析(2)O 的半径为5【分析】(1)连接OD ,根据(2)解:∵OD DG ⊥∴四边形ODGF 为矩形,∴3OF DG ==,OD 设O 的半径为r ,即∵1EG =,(1)求证:DC 为O 的切线;(2)若ACB ∠的角平分线CE 交线段AB 于点F ,交O 于点E ,连接BE ,求CF CE ⋅.OA OC,=∴∠=∠,OAC OCA ,DCB OAC ∠=∠∴∠=∠,OCA DCB 是直径,AB(1)求证:直线AB 是O 的切线;(2)若2BC OC =,①求tan ADB ∠的值;②作CAD ∠的平分线AP 交O 于点P 的代数式表示).∴90OAC OAD ∠+∠=︒,又∵OA OD =,∴OAD ODA ∠=∠,∵BAC ADB ∠=∠,∴OAD BAC ∠=∠,∴90BAC OAC ∠+∠=°,即90BAO ∠=∴AB OA ⊥,又∵OA 为半径,∴直线AB 是O 的切线;(2)解:①解:∵BAC ADB ∠=∠,∴BCA BAD △∽△,∴AC BC AD BA=,2②在Rt CAD △中,22AC AD =,2AC +∴()()222222AC AC CD r +==解得233AC r =,263AD r =,∵AP 平分CAD ∠,∴CAP EAD ∠=∠,又∵APC ADE ∠=∠,∴CAP EAD △∽△,∴AC AP AE AD=,∴2423AE AP AC AD r ⋅=⋅=,∵22AB r k ==,∴24r k =,∴224212386AE AP k k ⋅=⋅=.【点睛】本题考查圆周角定理、切线的判定、等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理、角平分线的定义等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用,会利用相似三角形的性质求解是解答的关键.【题型四与圆中求弧长、扇形面积的有关问题】(1)求证:BC BD =.(2)若,2OB OA AE ==.①求半圆O 的半径.②求图中阴影部分的面积.【变式训练】1.(2023·浙江绍兴·校联考三模)如图,已知,在ABC 中,4AB =,以AB 为直径作O ,交边BC 的中点D .DE AC ⊥于点E ,连结AD .(1)求证:DE 是O 的切线.(2)请你给ABC 添加一个条件,并求弧【答案】(1)证明过程见详解(2)添加条件为:60DAB ∠=︒(添加条件不唯一)【分析】(1)如图所示,连接OD 由此即可求证;(2)根据圆周角的性质,可求出∵点D 是BC 的中点,点O 是∴12BD BO BC BA ==,∴OD AC ∥,∴ADO DAE ∠=∠,∵DE AC ⊥,∴90ADE DAE ∠+∠=︒,∴90ADE ADO ∠+∠=︒,∴OD DE ⊥,点D 在O 上,∥;(1)求证:OD ACAB=,求阴影部分的面积.(2)若6【答案】(1)见解析393∵OA OC =,60A ∠=︒,∴AOC 是等边三角形,过点C 作CF AO ⊥,(1)证明: BDCE =;(2)若60A ∠=︒,2BC =,求阴影部分面积.【答案】(1)证明见解析∵AB AC =,∴A ABC CB =∠∠,∵BC 为O 的直径,∵AB AC =,60BAC ∠=︒,OB ∴ABC 为等边三角形,AO ∴60ABC ACB ∠=∠=︒,OB(1)求证:DE AB ⊥.(2)若3DE =,30C ∠=︒,求阴影部分面积.【答案】(1)见解析(2)332π23-∵AC 为直径,∴AD BC ⊥,∵AB AC =,(1)求证:ACD E∠=∠;(2)若3AC=,1AD=,求弧【答案】(1)见解析(2)π3∵直线AC与O相切于点C ∴OC CA⊥,∴190ACD︒∠+∠=,∵ED为直径,【题型五与圆中求函数表达式的有关问题】(1)求CD 的长;(2)如图2,当90PQD ∠=︒时,求PEC 的正切值;(3)如图1,设PE x DF y ==,.①求y 关于x 的函数解析式;②若20PF DQ ⨯=,求y 的值.【答案】(1)8(2)322x 73。
2024年中考数学高频压轴题训练——圆-动点问题及参考答案
2024年中考数学高频压轴题训练——圆-动点问题1.“同弧或等弧所对的圆周角相等”,利用这个推论可以解决很多数学问题.(1)【知识理解】如图1,圆O 的内接四边形ACBD 中,60ABC ∠=︒,BC AC =,①BDC ∠=;DAB ∠DCB ∠(填“>”,“=”,“<”)②将D 点绕点B 顺时针旋转60︒得到点E ,则线段DB DC DA ,,的数量关系为.(2)【知识应用】如图2,AB 是圆O 的直径,1tan 2ABC ∠=,猜想DA DB DC ,,的数量关系,并证明;(3)【知识拓展】如图3,已知2AB =,A B ,分别是射线DA DB ,上的两个动点,以AB 为边往外构造等边ABC ,点C 在MDN ∠内部,若120D ∠=︒,直接写出四边形ADBC 面积S 的取值范围.2.如图1,对于PMN 的顶点P 及其对边MN 上的一点Q ,给出如下定义:以P 为圆心,PQ 为半径的圆与直线MN 的公共点都在线段MN 上,则称点Q 为PMN 关于点P 的内联点.在平面直角坐标系xOy 中:(1)如图2,已知点(70)A ,,点B 在直线1y x =+上.①若点(34)B ,,点(30)C ,,则在点O ,C ,A 中,点是AOB 关于点B 的内联点;②若AOB 关于点B 的内联点存在,求点B 纵坐标n 的取值范围;(2)已知点(20)D ,,点(42)E ,,将点D 绕原点O 旋转得到点F .若EOF 关于点E 的内联点存在,直接写出点F 横坐标m 的取值范围.3.在平面直角坐标系xOy 中,O 的半径为1,对于点A 和线段BC ,给出如下定义:若将线段BC 绕点A 旋转可以得到O 的弦B C ''(B C '',分别是B C ,的对应点),则称线段BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”.(1)如图,点112233A B C B C B C ,,,,,,的横、纵坐标都是整数.在线段112233B C B C B C ,,中,O 的以点A 为中心的“关联线段”是;(2)ABC 是边长为1的等边三角形,点()0A t ,,其中0t ≠.若BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”,求t 的值;(3)在ABC 中,12AB AC ==,.若BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”,直接写出OA 的最小值和最大值,以及相应的BC 长.4.已知:点C 为⊙O 的直径AB 上一动点,过点C 作CD ⊥AB ,交⊙O 于点D 和点E ,连接AD 、BD ,∠DBA 的角平分线交⊙O 于点F .(1)若DF =BD ,求证:GD =GB ;(2)若AB =2cm ,在(1)的条件下,求DG 的值;(3)若∠ADB 的角平分线DM 交⊙O 于点M ,交AB 于点N .当点C 与点O 重合时,AD BD DM+=;据此猜想,当点C 在AB (不含端点)运动过程中,AD BD DM +的值是否发生改变?若不变,请求其值;若改变,请说明理由.5.在平面直角坐标系xOy 中,O 的半径为1,对于ABC 和直线l 给出如下定义:若ABC 的一条边关于直线l 的对称线段PQ 是O 的弦,则称ABC 是O 的关于直线l 的“关联三角形”,直线l 是“关联轴”.(1)如图1,若ABC 是O 的关于直线l 的“关联三角形”,请画出ABC 与O 的“关联轴”(至少画两条);(2)若ABC 中,点A 坐标为(23),,点B 坐标为(41),,点C 在直线3y x =-+的图像上,存在“关联轴l ”使ABC 是O 的关联三角形,求点C 横坐标的取值范围;(3)已知A ,将点A 向上平移2个单位得到点M ,以M 为圆心MA 为半径画圆,B ,C 为M 上的两点,且2AB =(点B 在点A 右侧),若ABC 与O 的关联轴至少有两条,直接写出OC 的最小值和最大值,以及OC 最大时AC 的长.6.如图,在⊙O 中,AB 为弦,CD 为直径,且AB ⊥CD ,垂足为E ,P 为 AC 上的动点(不与端点重合),连接PD .(1)求证:∠APD =∠BPD ;(2)利用尺规在PD 上找到点I ,使得I 到AB 、AP 的距离相等,连接AD (保留作图痕迹,不写作法).求证:∠AIP+∠DAI =180°;(3)在(2)的条件下,连接IC 、IE ,若∠APB =60°,试问:在P 点的移动过程中,IC IE 是否为定值?若是,请求出这个值;若不是,请说明理由.7.在平面直角坐标系xOy 中,已知线段AB 和点P ,给出如下定义:若PA PB =且点P 不在线段AB 上,则称点P 是线段AB 的等腰顶点.特别地,当90APB ∠≥︒时,则称点P 是线段AB 的非锐角等腰顶点.(1)已知点(20)A ,,(42)B ,.①在点(40)C ,,(31)D ,,(15)E -,,(05)F ,中,是线段AB 的等腰顶点的是▲;②若点P 在直线3(0)y kx k =+≠上,且点P 是线段AB 的非锐角等腰顶点,求k 的取值范围;(2)直线33y x =-+与x 轴交于点M ,与y 轴交于点N .⊙P 的圆心为(0)P t ,,半径为,若⊙P 上存在线段MN 的等腰顶点,请直接写出t 的取值范围.8.在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,T(0,t)为y轴上一点,P为平面上一点.给出如下定义:若在⊙O上存在一点Q,使得△TQP是等腰直角三角形,且∠TQP=90°,则称点P为⊙O的“等直点”,△TQP为⊙O的“等直三角形”.如图,点A,B,C,D的横、纵坐标都是整数.(1)当t=2时,在点A,B,C,D中,⊙O的“等直点”是;(2)当t=3时,若△TQP是⊙O“等直三角形”,且点P,Q都在第一象限,求CPOQ的值.9.综合与实践动手操作利用正方形纸片的折叠开展数学活动.探究体会在正方形折叠过程中,图形与线段的变化及其蕴含的数学思想方法.如图1,点E 为正方形ABCD 的AB 边上的一个动点,3AB =,将正方形ABCD 对折,使点A 与点B 重合,点C 与点D 重合,折痕为MN .思考探索(1)将正方形ABCD 展平后沿过点C 的直线CE 折叠,使点B 的对应点B '落在MN 上,折痕为EC ,连接DB ',如图2.①点B '在以点E 为圆心,的长为半径的圆上;②B M '=;③DB C ' 为三角形,请证明你的结论.(2)拓展延伸当3AB AE =时,正方形ABCD 沿过点E 的直线l (不过点B )折叠后,点B 的对应点B '落在正方形ABCD 内部或边上.①ABB ' 面积的最大值为;②连接AB ',点P 为AE 的中点,点Q 在AB '上,连接PQ AQP AB E ∠=∠',,则2B C PQ '+的最小值为.10.在平面直角坐标系xOy 中,过⊙T (半径为r )外一点P 引它的一条切线,切点为Q ,若0<PQ≤2r ,则称点P 为⊙T 的伴随点.(1)当⊙O 的半径为1时,①在点A(4,0),B(0,),C(1,)中,⊙O 的伴随点是▲;②点D 在直线y =x+3上,且点D 是⊙O 的伴随点,求点D 的横坐标d 的取值范围;(2)⊙M 的圆心为M(m ,0),半径为2,直线y =2x ﹣2与x 轴,y 轴分别交于点E ,F .若线段EF 上的所有点都是⊙M 的伴随点,直接写出m 的取值范围.11.定义:在平面直角坐标系xOy 中,点P 为图形M 上一点,点Q 为图形N 上一点.若存在OP OQ =,则称图形M 与图形N 关于原点O “平衡”.(1)如图,已知⊙A 是以()1,0为圆心,2为半径的圆,点()1,0C -,()2,1D -,()3,2E .①在点C ,D ,E 中,与⊙A 关于原点O “平衡”的点是;②点H 为直线y x =-上一点,若点H 与⊙A 关于原点O “平衡”,点H 的横坐标的取值范围为:;(2)如图,已知图形G 是以原点O 为中心,边长为2的正方形.⊙K 的圆心在x 轴上,半径为2.若⊙K 与图形G 关于原点O “平衡”,请直接写出圆心K 的横坐标的取值范围.12.阅读下列材料,并按要求解答相关问题:【思考发现】根据直径所对的圆周角是直角,我们可以推出“如果一条定边所对的角始终为直角,那么所有满足条件的直角顶点组成的图形是以定边为直径的圆或圆弧(直径的两个端点除外)”这一正确的结论.如图1,若AB 是一条定线段,且90APB ∠=︒,则所有满足条件的直角顶点P 组成的图形是定边AB 为直径的O (直径两端点A 、B 除外)(1)已知:如图2,四边形ABCD 是边长为8的正方形,点E 从点B 出发向点C 运动,同时点F 从点C 出发以相同的速度向点D 运动,连接AE ,BF 相交于点P .①当点E 从点B 运动到点C 的过程中,APB ∠的大小是否发生变化?若发生变化,请说明理由;若不发生变化,请直接写出APB ∠的度数.②当点E 从点B 运动到点C 的过程中,点P 运动的路径是()A .线段;B .弧;C .半圆;D .圆③点P 运动的路经长是▲.(2)已知:如图3,在图2的条件下,连接CP ,请直接写出E 、F 运动过程中,CP 的最小值.13.对于平面内的图形1G 和图形2G ,记平面内一点P 到图形1G 上各点的最短距离为1d ,点P 到图形2G 上各点的最短距离为2d ,若12d d =,就称点P 是图形1G 和图形2G 的一个“等距点”.在平面直角坐标系xOy 中,已知点()60A ,,(0B .(1)在()30R ,,()20S ,,(1T 三点中,点A 和点B 的等距点是;(2)已知直线2y =-.①若点A 和直线2y =-的等距点在x 轴上,则该等距点的坐标为▲;②若直线y a =上存在点A 直线2y =-的等距点,求实数a 的取值范围;(3)记直线AB 为直线1l ,直线2l :33y x =-,以原点O 为圆心作半径为r 的O .若O 上有m 个直线1l 和直线2l 的等距点,以及n 个直线1l 和y 轴的等距点(0m ≠,0n ≠),求m n ≠时,求r 的取值范围.14.如图,平面上存在点P 、点M 与线段AB .若线段AB 上存在一点Q ,使得点M 在以PQ 为直径的圆上,则称点M 为点P 与线段AB 的共圆点.已知点P (0,1),点A (﹣2,﹣1),点B (2,﹣1).(1)在点O (0,0),C (﹣2,1),D (3,0)中,可以成为点P 与线段AB 的共圆点的是;(2)点K 为x 轴上一点,若点K 为点P 与线段AB 的共圆点,请求出点K 横坐标x K 的取值范围;(3)已知点M (m ,﹣1),若直线y =12x +3上存在点P 与线段AM 的共圆点,请直接写出m 的取值范围.15.如图,在ABC 中,AB BC =,30CAB ∠=︒,8AC =,半径为2的O 从点A 开始(如图1)沿直线AB 向右滚动,滚动时始终与直线AB 相切(切点为D ),当O 与ABC 只有一个公共点时滚动停止,作OG AC ⊥于点G .(1)图1中,O 在AC 边上截得的弦长AE =;(2)当圆心落在AC 上时,如图2,判断BC 与O 的位置关系,并说明理由.(3)在O 滚动过程中,线段OG 的长度随之变化,设AD x =,OG y =,求出y 与x 的函数关系式,并直接写出x 的取值范围.16.在平面直角坐标系xOy 中,给出如下定义:若点P 在图形M 上,点Q 在图形N 上,称线段PQ 长度的最小值为图形M ,N 的“近距离”,记为d(M ,N),特别地,若图形M ,N 有公共点,规定d(M ,N)=0.已知:如图,点A(2-,0),B(0,.(1)如果⊙O 的半径为2,那么d(A ,⊙O)=,d(B ,⊙O)=.(2)如果⊙O 的半径为r ,且d (⊙O ,线段AB )=0,求r 的取值范围;(3)如果C(m ,0)是x 轴上的动点,⊙C 的半径为1,使d (⊙C ,线段AB )<1,直接写出m 的取值范围.17.在平面直角坐标系xOy 中,对于点()P m n ,,我们称直线y mx n =+为点P 的关联直线.例如,点()24P ,的关联直线为24y x =+.(1)已知点()12A ,.①点A 的关联直线为;②若O 与点A 的关联直线相切,则O 的半径为;(2)已知点()02C ,,点()0.D d ,点M 为直线CD 上的动点.①当2d =时,求点O 到点M 的关联直线的距离的最大值;②以()11T -,为圆心,3为半径作.T 在点M 运动过程中,当点M 的关联直线与T 交于E ,F 两点时,EF 的最小值为4,请直接写出d 的值.18.在平面直角坐标系xOy 中,给定圆C 和点P ,若过点P 最多可以作出k 条不同的直线,且这些直线被圆C 所截得的线段长度为正整数,则称点P 关于圆C 的特征值为.k 已知圆O 的半径为2,(1)若点M 的坐标为()11,,则经过点M 的直线被圆O 截得的弦长的最小值为,点M 关于圆O 的特征值为;(2)直线y x b =+分别与x ,y 轴交于点A ,B ,若线段AB 上总存在关于圆O 的特征值为4的点,求b 的取值范围;(3)点T 是x 轴正半轴上一点,圆T 的半径为1,点R ,S 分别在圆O 与圆T 上,点R 关于圆T 的特征值记为r ,点S 关于圆O 的特征值记为.s 当点T 在x 轴正轴上运动时,若存在点R ,S ,使得3r s +=,直接写出点T 的横坐标t 的取值范围.答案解析部分1.【答案】(1)60︒;=;DC DB DA=+(2)解:在AB 上取一点E ,使ADE BDC ∠=∠,如图所示:∵AB 是圆O 的直径,1tan 2ABC ∠=,∴1tan 2AC ABC BC BC =∠⋅=,∴在Rt ACB 中,52AB BC ==,∵ BD BD =,∴DAB DCB ∠=∠,∵ADE BDC ∠=∠,∴ADE CDB ∽,∴ADAECD CB =,∴AD CB CD AE ⋅=⋅,∵ AD AD =,∴DBA DCA ∠=∠,∵ADE CDE CDB CDE ∠-∠=∠-∠,即ADC BDE ∠=∠,∴BDE CDA ∽,∴BDBECD AC =,∴BD AC CD BE ⋅=⋅,∴()AD CB AC BD CD AE CD BE CD AE BE CD AB⋅+⋅=⋅+⋅=⋅+=⋅,∴AB CD AC DB AD BC ⋅=⋅+⋅,∴122BC CD BC DB AD BC ⋅=⋅+⋅,∴5122CD DB AD ⋅=⋅+,∴5122CD DB AD =+,即2DB AD =+,故答案为:2DB AD =+.(3)解:∵A B ,分别是射线DA DB ,上的两个动点,120D ∠=︒,ABC 是等边三角形,∴四边形ADBC 的两个对角180ADB ACB ∠+∠=︒,∴构造四边形ADBC 的外接圆,∴根据四边形外接圆的性质可得:当点A 和点D 重合时,四边形ADBC 面积S 最小;当CD AB ⊥时,四边形ADBC 面积S 最大,①当点A 和点D 重合时,四边形ADBC 面积S 最小,∵CBD 时等边三角形,且2AB =,∴60CBD ∠=︒,2AB BD BC ===∴1sin 602CBD S BC BD =⋅⋅⋅= ,②当CD AB ⊥时,四边形ADBC 面积S 最大,∵CBD 时等边三角形,且2AB =,∴30ACD ∠=︒,2AC =,∴tan 233AD ACD AC =∠⋅==,∴11232322233ADC S AD DC =⋅⋅=⨯= ,∴23ADC ADBC S S == 四边形;433S <≤.2.【答案】(1)解:①O ,C ②当点B 的坐标为(0,1)时,如图,此时以BO 为半径的B 与线段OA 相切于点O ,∴点O 是OAB 关于点B 的内联点;当点B 移动到在y 轴左侧时,作图发现B 与x 轴有相交,且有一个交点不在线段OA 上,∴不再有OAB 关于点B 的内联点;当点B 的坐标为(7,8)时,以BA 为半径的B 与x 轴相切于点A ,∴点A 是OAB 关于点B 的内联点;当点B 直线x=7的右侧时,以BA 为半径的B 与x 轴相交,且有一个交点不在线段OA 上∴不再有OAB 关于点B 的内联点;综上所述,若AOB 关于点B 的内联点存在,求点B 纵坐标n 的取值范围为18n ≤≤;(2)80m 555m -≤≤≤≤或3.【答案】(1)22B C (2)解:由题意可得:当BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”时,则有AB C '' 是等边三角形,且边长也为1,当点A 在y 轴的正半轴上时,如图所示:设B C ''与y 轴的交点为D ,连接OB ',易得B C y ''⊥轴,∴12B D DC ''==,∴32OD ==,32==,∴OA =,∴t =;当点A 在y 轴的正半轴上时,如图所示:同理可得此时的OA =,∴t =;(3)当1min OA =时,此时BC =;当2max OA =时,此时2BC =.4.【答案】(1)证明:∵CD ⊥直径AB ,∴ BDBE =,∵DF =BD ,∴ DFBD =,∴ BEDF =,∴∠1=∠2,∴DG =BG(2)解:∠DBA 的角平分线交⊙O 于点F ,∴∠2=∠3,由(1)知,∠1=∠2,∴∠1=∠2=∠3,∵∠BCD =90°,∴∠1+∠2+∠3=90°,∴∠1=∠2=∠3=30°,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,∴∠4=90°﹣∠2﹣∠3=30°,∵AB =2,∴BD =1,在Rt △BCD 中,∠1=30°,∴BC =12BD =12,在Rt △BCG 中,∠3=30°,∴CG ==6,∴BG =2CG =33,由(1)知,DG =BG =33(3)5.【答案】(1)解:如图1,作BM ⊥x 轴,垂足为M ,根据题意AB=AE=EF=BF=,且∠EFO=∠BFM=45°,∴∠EFB=90°,∴四边形ABFE 是正方形,∴边AE ,BF 的中点所在直线就是ABC 与O 的一条“关联轴”;∵O 的半径为1,∴,且∠EFG=90°,∴四边形EFGH 是正方形,∵∠EFG+∠EFB=180°,∴B 、F 、G 三点共线,∴直线EF 是ABC 与O 的一条“关联轴”.(2)解:如图2,根据A (2,3),B (4,1),C (4,1),计算2=,故AB 不能落在圆的内部;过点A 作AN ⊥y 轴,垂足为N ,则AN=2,等于圆的直径,存在“关联轴l ”使ABC 是O 的关联三角形,此时0C x =;作点B 关于x 轴的对称点P ,此时BP=2,等于圆的直径,存在“关联轴l ”使ABC 是O 的关联三角形,此时4C x =,综上所述,点C 横坐标的范围是04C x ≤≤.(3)解:OC 的最小值为2-;OC 最大,根据勾股定理,AC=4.6.【答案】(1)证明:∵直径CD ⊥弦AB ,∴ AD BD=,∴∠APD=∠BPD ;(2)解:如图,作∠BAP 的平分线,交PD 于I ,证:∵AI 平分∠BAP ,∴∠PAI=∠BAI ,∴∠AID=∠APD+∠PAI=∠APD+BAI ,∵ AD BD=,∴∠DAB=∠APD ,∴∠DAI=∠DAB+∠BAI=∠APD+∠BAI ,∴∠AID=∠DAI ,∵∠AIP+∠DAI=180°,∴∠AIP+∠DAI=180°;(3)解:如图2,连接BI ,AC ,OA ,OB ,∵AI 平分∠BAP ,PD 平分∠APB ,∴BI 平分∠ABP ,∠BAI=12∠BAP ,∴∠ABI=12∠ABP ,∵∠APB=60°,∴∠PAB+∠PBA=120°,∴∠BAI+∠ABI=12(∠BAP+∠ABP )=60°,∴∠AIB=120°,∴点I 的运动轨迹是 AB ,∴DI=DA ,∵∠AOB=2∠APB=120°,∵AD ⊥AB ,∴ AD BD=,∴∠AOB=∠BOD=60°,∵OA=OD ,∴△AOD 是等边三角形,∴AD=AO ,∵CD 是⊙O 的直径,∴∠DAC=90°,∵CD ⊥AB ,∴∠AED=90°,∴∠AED=∠CAD ,∵∠ADC=∠ADE ,∴△ADE ∽△CDA ,∴AD DE CD AD=,∴AD 2=DE•CD ,∵DI′=DI=AD ,∴DI 2=DE•CD ,∵∠I′DE 是公共角,∴△DIE ∽△DCI ,∴2IC CD IE DI==.7.【答案】(1)解:①C(4,0),E(-1,5);②(Ⅰ)当点(40),在直线3y kx =+上时,430k +=,34k =-;(Ⅱ)当点(31),在直线3y kx =+上时,331k +=,23k =-;(Ⅲ)当点(22),在直线3y kx =+上时,232k +=,12k =-;结合图象可得3142k -≤≤-且23k ≠-;(2)解:直线333y x =-+与x 轴的交点M 坐标为()30,,与y 轴交点N 的坐标为(03,,∴tan 3NMO ∠=,∴30NMO ∠=︒,如图,作出线段MN 的垂直平分线,如图为两个临界情况:,利用待定系数法求得MN 垂直平分线解析式为y =,∴(0R -,,12230ORQ P RQ ∠=∠=︒,∴1112PR PQ ==,2222P R P Q ==,∴(10P ,(20P -,,∴t -≤<.8.【答案】(1)A 、B 、D(2)解:如图,依题意作⊙O 的“等直三角形”△TQP∴TQ=PQ ,∠TQP=90°过Q 点作MH //x 轴,交y 轴于M 点,过点P 作PH ⊥MH 于H 点∴∠TMQ=∠QHP=90°∴∠TQM+∠MTQ=∠TQM+∠HQP=90°∴∠MTQ=∠HQP∴△TMQ ≌△QHP (AAS )∴TM=QH ,MQ=HP设Q (x ,y )∴HM=MQ+QH=MQ+TM=x+3-y ,PH=MQ=x∴P (x-y+3,x+y )∵C (3,0)∴∵∴CP OQ .9.【答案】(1)BE ;3332-;等边;证明:B′D=BC CD ==,∴△DB'C 为等边三角形(2)310.【答案】(1)B ,C ;解:②如图2中,设点D 的坐标为(3)d d +,当过点D 的切线长为22r =时,OD ==由两点之间的距离公式得:OD =解得1221d d =-=-,结合图象可知,点D 的横坐标d 的取值范围是21d -≤≤-;(2)解:对于22y x =-当0y =时,220x -=,解得1x =,则点E 的坐标为(10)E ,当0x =时,2y =-,则点F 的坐标为(02)F -,⊙M 的半径为2,⊙M 的圆心为(0)M m ,24r ∴=,OM m=由题意,由以下两种情况:如图3-1中,点M 在点E 的右侧设FT 是⊙M 的切线则有两个临界位置:4FT =和点E 对应的切线长为0当4FT =时,则4OM m FT ===当点E 对应的切线长为0,即2EM =12EM m ∴=-=解得3m =结合图象得,当34m <≤时,线段EF 上的所有点都是⊙M 的伴随点②如图3-2和3-3中,点M 在点E 的左侧则有如下两个临界位置:如图3-2,设ET 是⊙M 的切线,连接MT ,则90MTE ∠=︒当4ET =时,2222245EM MT ET =+=+此时15m -=解得15m =-如图3-3,当⊙M 在直线EF 的左侧与EF 相切时,设切点为T ,连接MT∵(10)(02)E F -,,,∴12OE OF ==,∴22125EF =+=∵EF 是切线∴EF MT⊥∴90MTE FOE ∠=∠=︒∵MET FEO∠=∠∴MTE FOE~ ∴EM MTEF OF =,即22=解得EM =,即1m -=解得1m =-结合图象得,当11m -≤<-时,线段EF 上的所有点都是⊙M 的伴随点综上,m 的取值范围是11m -≤<-或34m <≤.11.【答案】(1)点C 、D ;22H x -≤≤-或22H x ≤≤(2)解: 图形G 是以原点O 为中心,边长为2的正方形,∴原点O 到正方形的最短距离是1d =,最长距离是d =,⊙K 与图形G 关于原点O “平衡”,∴原点O 到⊙K 上一点的距离1d ≤≤,⊙K 的圆心在x 轴上,半径为2,∴当⊙K 在x 轴正半轴时,圆心K 的横坐标的取值范围为:22x -≤≤+,当⊙K 在x 轴负半轴时,圆心K 的横坐标的取值范围为:22x --≤≤,综上所述,圆心K 的横坐标的取值范围22x -≤≤+或22x --≤≤.12.【答案】(1)解:①90°;②B ;③2π(2)解:413.【答案】(1)S(2,0)(2)解:①(4,0)或(8,0);②如图,设直线y a =上的点Q 为点A 和直线2y =-的等距点,连接QA ,过点Q 作直线2y =-的垂线,垂足为点C .点Q 为点A 和直线2y =-的等距点,QA QC ∴=.22QA QC ∴=.点Q 在直线y a =上,∴可设点Q 的坐标为()Q x a ,.()()22262x a a ∴-+=--⎡⎤⎣⎦.整理得2123240x x a -+-=.由题意得关于x 的方程2123240x x a -+-=有实数根.()()()212413241610a a ∴∆=--⨯⨯-=+≥.解得1a ≥-.(3)解:如图.直线l 1和直线l 2的等距点在直线l 3:33y x =-+上,直线l 1和y 轴的等距点在直线4l y =+:或33y x =+上,点O 与l 4的距离为32,点O 与l 3的距离为,点O 与l 5的距离为3,当r <时,n=0不符合题意,当r=时,m=2,n=0,符合题意,当<r <3时,m=n=2,不符合题意,当r≥3时,m=2,n=3或4,符合题意,综上所述,r=或r≥3.14.【答案】(1)C(2)解:∵P (0,1),点A (﹣2,﹣1),点B (2,﹣1).∴AP =BP ==2,如图2,分别以PA 、PB 为直径作圆,交x 轴于点K 1、K 2、K 3、K 4,∵OP=OG=1,OE∥AB,∴PE=AE=,∴OE=12AG=1,∴K1(﹣1﹣,0),k2(1﹣,0),k3(﹣1,0),k4(1+,0),∵点K为点P与线段AB的共圆点,∴﹣1﹣≤x k≤1﹣或﹣1≤x k≤1+(3)解:分两种情况:①如图3,当M在点A的左侧时,Q为线段AM上一动点,以PQ为直径的圆E与直线y=12x+3相切于点F,连接EF,则EF⊥FH,当x=0时,y=3,当y=0时,y=12x+3=0,x=﹣6,∴ON=3,OH=6,∵tan∠EHF=ON EFOH FH=36=12,设EF=a,则FH=2a,EH=a,∴OE=6﹣a,Rt △OEP 中,OP =1,EP =a ,由勾股定理得:EP 2=OP 2+OE 2,∴2221(6)a =+-,解得:a =2+(舍去)或2,∴QG =2OE =2(6﹣a )=﹣3+2,∴m≤3﹣2;②如图4,当M 在点A 的右侧时,Q 为线段AM 上一动点,以PQ 为直径的圆E 与直线y =12x+3相切于点F ,连接EF ,则EF ⊥FH ,同理得QG =3+2,∴m≥3+2,综上,m 的取值范围是m≤3﹣2或m≥3+215.【答案】(1)2(2)解:BC 与O 相切;理由:如图2,过点O 作OH BC ⊥于H ,连接OD ,∵O 与AB 相切于D ,∴OD AB ⊥,在Rt AOD 中,30BAC ∠=︒,∴24OA OD ==,∵8AC =,∴4OC =,在ABC 中,AB BC =,∴30C BAC ∠=∠=︒,在Rt OHC 中,30C ∠=︒,∴122OH OC OD ===,∴BC 与O 相切,(3)解:①当点O 在AC 的左侧时,连接OD 交AC 于F ,如备用图1,∵O 与AB 相切于D ,∴OD AB ⊥,∵OG AC ⊥,∴30FOG BAC ∠=∠=︒,在Rt FDA 中,tan FD BAC AD ∠=,∴tan 3FD AD BAC x =⋅∠=,∴23OF x =-,在Rt FOG 中,331cos 2322y OG OF FOG ⎛⎫==⋅∠=-⨯-+ ⎪ ⎪⎝⎭,即12y x =-+,此时x 的取值范围为0x ≤≤;②当点O 在AC 的右侧时,连接DO 并延长交AC 于F ,如备用图2,同①的方法得,33FD x =,∴23OF x =-,∵FD AB ⊥,∴90BAC AFD ∠+∠=︒,∴30FOG BAC ∠=∠=︒,在Rt FOG 中,331cos 2322y OG OF FOG x x ⎛⎫==⋅∠=-⨯- ⎪⎪⎝⎭,即12y x =-,此时x 的取值范围为1433x ≤≤.16.【答案】(1)0;2-(2)解:过点O 作OD ⊥AB 于点D ,∵点A(2-,0),B(0,.∴2OA OB ==,,∴4AB ==,∵1122OA OB AB OD ⋅=⋅,∴112422OD ⨯⨯=⨯⨯∴DO =,∵d (⊙O ,线段AB )=0,∴当⊙O 的半径等于OD 时最小,当⊙O 的半径等于OB 时最大,∴r r ≤≤(3)43423m -<<-17.【答案】(1)2y x =+(2)解:①当2d =时,()20D ,,设直线CD 的解析式为:y kx b =+,()02C ,,202k b b +=⎧∴⎨=⎩,解得:12k b =-⎧⎨=⎩,∴直线CD 的解析式为:y x =-+,设点M 的坐标为()2m m -+,,∴点M 的关联直线为:()212y mx m m x =-+=-+,∴点M 的关联直线经过定点()12N ,,如图2,过点O 作直线2y mx m =--+的垂线,垂足为H ,连接ON ,ON OH ∴≥,∴当点H与点N重合时,OH最大,即点O到点M的关联直线的距离最大,∴点O到点M=;2 d=②或2 3-18.【答案】(1);3(2)解:设点G是O的特征值为4的点,∴经过一点G且弦长为4(最长弦)的直线有1条,弦长为3的直线有2条,弦长为2的直线有且只有1条, 经过点G的直线被O截得的弦长的最小值为2,=,∴关于O的特征值为4的所有点都在以O为半径的圆周上,直线y x b=+分别与x,y轴交于点A、B,()0A b∴-,,()B b,,OA OB b∴==,45OBH∴∠=︒,当0b>时,线段AB与以O为半径的圆相切时,点G特征值为4,设切点为为H,连接OH,则OH=,OB∴==,b∴=,设以O 为半径的圆与y 轴正半轴的交点记为1B ,则1OB =,当线段AB 与以O 1B 时,可得b =,b ≤≤同理可求当0b <时,b ≤≤,综上,b b b ≤≤-≤(3)当372122t -≤≤+时,存在点R ,S ,使得3r s +=。
中考数学——圆的综合的综合压轴题专题复习附答案解析
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在直角坐标系中,已知点A(-8,0),B(0,6),点M在线段AB上。
(1)如图1,如果点M是线段AB的中点,且⊙M的半径等于4,试判断直线OB与⊙M 的位置关系,并说明理由;(2)如图2,⊙M与x轴,y轴都相切,切点分别为E,F,试求出点M的坐标;(3)如图3,⊙M与x轴,y轴,线段AB都相切,切点分别为E,F,G,试求出点M的坐标(直接写出答案)【答案】(1)OB与⊙M相切;(2)M(-247,247);(3)M(-2,2)【解析】分析:(1)设线段OB的中点为D,连结MD,根据三角形的中位线求出MD,根据直线和圆的位置关系得出即可;(2)求出过点A、B的一次函数关系式是y=34x+6,设M(a,﹣a),把x=a,y=﹣a代入y=34x+6得出关于a的方程,求出即可.(3)连接ME、MF、MG、MA、MB、MO,设ME=MF=MG=r,根据S△ABC=12AO•ME+12BO•MF+12AB•MG=12AO•BO求得r=2,据此可得答案.详解:(1)直线OB与⊙M相切.理由如下:设线段OB的中点为D,如图1,连结MD,∵点M是线段AB的中点,所以MD∥AO,MD=4,∴∠AOB=∠MDB=90°,∴MD⊥OB,点D在⊙M上.又∵点D在直线OB上,∴直线OB与⊙M相切;(2)如图2,连接ME,MF,∵A(﹣8,0),B(0,6),∴设直线AB的解析式是y=kx+b,∴806k bb-+=⎧⎨=⎩,解得:k=34,b=6,即直线AB的函数关系式是y=34x+6.∵⊙M与x轴、y轴都相切,∴点M到x轴、y轴的距离都相等,即ME=MF,设M(a,﹣a)(﹣8<a<0),把x=a,y=﹣a代入y=34x+6,得:﹣a=34a+6,得:a=﹣24 7,∴点M的坐标为(﹣242477,).(3)如图3,连接ME、MF、MG、MA、MB、MO,∵⊙M与x轴,y轴,线段AB都相切,∴ME⊥AO、MF⊥BO、MG⊥AB,设ME=MF=MG=r,则S△ABC=12AO•ME+12BO•MF+12AB•MG=12AO•BO.∵A(﹣8,0),B(0,6),∴AO=8、BO=6,AB=22AO BO=10,∴12r•8+12r•6+12r•10=12×6×8,解得:r=2,即ME=MF=2,∴点M的坐标为(﹣2,2).点睛:本题考查了圆的综合问题,掌握直线和圆的位置关系,用待定系数法求一次函数的解析式的应用,能综合运用知识点进行推理和计算是解答此题的关键,注意:直线和圆有三种位置关系:已知⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离是d,当d=r时,直线l和⊙O 相切.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;(2)2【解析】分析:(1)由圆周角定理和已知条件求出AD⊥AB即可证明DA是⊙O切线;(2)由∠DAC=∠DCE,∠D=∠D可知△DEC∽△DCA;(3)由题意可知AO=1,OD=3,DC=2,由勾股定理可知AD=2,故此可得到DC2=DE•AD,故此可求得DE的长,于是可求得AE的长.详解:(1)∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠B=90°.∵∠DAC=∠B,∴∠CAB+∠DAC=90°,∴AD⊥AB.∵OA是⊙O半径,∴DA为⊙O的切线;(2)∵OB=OC,∴∠OCB=∠B.∵∠DCE=∠OCB,∴∠DCE=∠B.∵∠DAC=∠B,∴∠DAC=∠DCE.∵∠D=∠D,∴△CED∽△ACD;(3)在Rt△AOD中,OA=1,sin D=13,∴OD=OAsinD=3,∴CD=OD﹣OC=2.∵AD=22OD OA-=22.又∵△CED∽△ACD,∴AD CDCD DE=,∴DE=2CDAD=2,∴AE=AD﹣DE=22﹣2=2.点睛:本题主要考查的是切线的性质、圆周角定理、勾股定理的应用、相似三角形的性质和判定,证得△DEC∽△DCA是解题的关键.3.在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,以MN为边构造菱形,若该菱形的两条对角线分别平行于x轴,y轴,则称该菱形为边的“坐标菱形”.(1)已知点A(2,0),B(0,23),则以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为;(2)若点C(1,2),点D在直线y=5上,以CD为边的“坐标菱形”为正方形,求直线CD 表达式;(3)⊙O的半径为2,点P的坐标为(3,m).若在⊙O上存在一点Q,使得以QP为边的“坐标菱形”为正方形,求m的取值范围.【答案】(1)60°;(2)y=x+1或y=﹣x+3;(3)1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1【解析】分析:(1)根据定义建立以AB为边的“坐标菱形”,由勾股定理求边长AB=4,可得30度角,从而得最小内角为60°;(2)先确定直线CD与直线y=5的夹角是45°,得D(4,5)或(﹣2,5),易得直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;(3)分两种情况:①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3,根据等腰直角三角形的性质分别求P'B=BD=1,PB=5,写出对应P的坐标;②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4,同理可得结论.详解:(1)∵点A(2,0),B(0,3∴OA=2,OB3.在Rt△AOB中,由勾股定理得:AB22(),∴∠ABO=30°.223∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABC=2∠ABO=60°.∵AB∥CD,∴∠DCB=180°﹣60°=120°,∴以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为60°.故答案为:60°;(2)如图2.∵以CD为边的“坐标菱形”为正方形,∴直线CD与直线y=5的夹角是45°.过点C作CE⊥DE于E,∴D(4,5)或(﹣2,5),∴直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;(3)分两种情况:①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3.∵⊙O2,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD2OQ'=2,∴P'D=3﹣2=1.∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,5),∴当1≤m≤5时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4.∵⊙O的半径为2,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=2OQ'=2,∴BD=3﹣2=1.∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,﹣1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,﹣5),∴当﹣5≤m≤﹣1时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;综上所述:m的取值范围是1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1.点睛:本题是一次函数和圆的综合题,考查了菱形的性质、正方形的性质、点P,Q的“坐标菱形”的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会利用图象解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,注意一题多解,属于中考创新题目.4.如图所示,以Rt△ABC的直角边AB为直径作圆O,与斜边交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接OE,AE,当∠CAB为何值时,四边形AOED是平行四边形?并在此条件下求sin∠CAE的值.【答案】(1)见解析;(2)1010. 【解析】分析:(1)要证DE 是⊙O 的切线,必须证ED ⊥OD ,即∠EDB+∠ODB=90°(2)要证AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点,又BD ⊥AC ,所以△ABC 为等腰直角三角形,所以∠CAB=45°,再由正弦的概念求解即可. 详解:(1)证明:连接O 、D 与B 、D 两点, ∵△BDC 是Rt △,且E 为BC 中点, ∴∠EDB=∠EBD .(2分) 又∵OD=OB 且∠EBD+∠DBO=90°, ∴∠EDB+∠ODB=90°. ∴DE 是⊙O 的切线. (2)解:∵∠EDO=∠B=90°,若要四边形AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点, 又∵BD ⊥AC ,∴△ABC 为等腰直角三角形. ∴∠C AB=45°. 过E 作EH ⊥AC 于H , 设BC=2k ,则EH=2k ,AE=5k , ∴sin ∠CAE=10EH AE.点睛:本题考查的是切线的判定,要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证垂直即可.5.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)22【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,∴DG=AG,∴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 =AG , ∴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 2.15,3∵O的半径长为32,∴BC=62,∴BD=1BC=22.3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.6.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AC、CB、BA,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l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)【答案】(1)3π;(2)27π;(3)3.【解析】试题分析:(1)先求出AC的弧长,继而得出莱洛三角形的周长为3π,即可得出结论;(2)先判断出莱洛三角形等边△DEF绕一周扫过的面积如图所示,利用矩形的面积和扇形的面积之和即可;(3)先判断出莱洛三角形的一个顶点和O重合旋转一周点I的路径,再用圆的周长公式即可得出.试题解析:解:(1)∵等边△ABC的边长为3,∴∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°,AC BC AB ==,∴AC BC l l ==AB l =603180π⨯=π,∴线段MN 的长为AC BC AB l l l ++=3π.故答案为3π;(2)如图1.∵等边△DEF 的边长为2π,等边△ABC 的边长为3,∴S 矩形AGHF =2π×3=6π,由题意知,AB ⊥DE ,AG ⊥AF ,∴∠BAG =120°,∴S 扇形BAG =21203360π⨯=3π,∴图形在运动过程中所扫过的区域的面积为3(S 矩形AGHF +S 扇形BAG )=3(6π+3π)=27π;(3)如图2,连接BI 并延长交AC 于D .∵I 是△ABC 的重心也是内心,∴∠DAI =30°,AD =12AC =32,∴OI =AI =3230AD cos DAI cos ∠=︒=3,∴当它第1次回到起始位置时,点I所经过的路径是以O 为圆心,OI 为半径的圆周,∴当它第n 次回到起始位置时,点I 所经过的路径长为n •2π•3=23n π.故答案为23n π.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了弧长公式,莱洛三角形的周长,矩形,扇形面积公式,解(1)的关键是求出AC 的弧长,解(2)的关键是判断出莱洛三角形绕等边△DEF 扫过的图形,解(3)的关键是得出点I 第一次回到起点时,I 的路径,是一道中等难度的题目.7.在O 中,AB 为直径,C 为O 上一点.(Ⅰ)如图①,过点C 作O 的切线,与AB 的延长线相交于点P ,若28CAB ∠=︒,求P ∠的大小;(Ⅱ)如图②,D 为弧AC 的中点,连接OD 交AC 于点E ,连接DC 并延长,与AB 的延长线相交于点P ,若12CAB ∠=︒,求P ∠的大小. 【答案】(1)∠P =34°;(2)∠P =27°【解析】【分析】(1)首先连接OC,由OA=OC,即可求得∠A的度数,然后由圆周角定理,求得∠POC的度数,继而求得答案;(2)因为D为弧AC的中点,OD为半径,所以OD⊥AC,继而求得答案.【详解】(1)连接OC,∵OA=OC,∴∠A=∠OCA=28°,∴∠POC=56°,∵CP是⊙O的切线,∴∠OCP=90°,∴∠P=34°;(2)∵D为弧AC的中点,OD为半径,∴OD⊥AC,∵∠CAB=12°,∴∠AOE=78°,∴∠DCA=39°,∵∠P=∠DCA﹣∠CAB,∴∠P=27°.【点睛】本题考查切线的性质以及等腰三角形的性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.8.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与边BC交于点D,DE⊥AC,垂足为E,交AB的延长线于点F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)若∠C=60°,AC=12,求BD的长.(3)若tan C=2,AE=8,求BF的长.【答案】(1)见解析;(2) 2π;(3)103. 【解析】 分析:(1)连接OD ,根据等腰三角形的性质:等边对等角,得∠ABC=∠C ,∠ABC=∠ODB ,从而得到∠C=∠ODB ,根据同位角相等,两直线平行,得到OD ∥AC ,从而得证OD ⊥EF ,即 EF 是⊙O 的切线;(2) 根据中点的性质,由AB=AC=12 ,求得OB=OD=12AB =6,进而根据等边三角形的判定得到△OBD 是等边三角形,即∠BOD=600,从而根据弧长公式七届即可; (3)连接AD ,根据直角三角形的性质,由在Rt △DEC 中, tan 2DE C CE == 设CE=x,则DE=2x ,然后由Rt △ADE 中, tan 2AE ADE DE ∠== ,求得DE 、CE 的长,然后根据相似三角形的判定与性质求解即可.详解:(1)连接OD ∵AB=AC ∴∠ABC=∠C∵OD=OB ∴∠ABC=∠ODB∴∠C=∠ODB ∴OD ∥AC又∵DE ⊥AC ∴OD ⊥DE ,即OD ⊥EF∴EF 是⊙O 的切线(2) ∵AB=AC=12 ∴OB=OD=12AB =6 由(1)得:∠C=∠ODB=600∴△OBD 是等边三角形 ∴∠BOD=600∴BD =6062180ππ⨯= 即BD 的长2π (3)连接AD ∵DE ⊥AC ∠DEC=∠DEA=900在Rt △DEC 中, tan 2DE C CE == 设CE=x,则DE=2x ∵AB 是直径 ∴∠ADB=∠ADC=900 ∴∠ADE+∠CDE=900 在Rt △DEC 中,∠C+∠CDE=900∴∠C=∠ADE 在Rt △ADE 中, tan 2AE ADE DE ∠== ∵ AE=8,∴DE=4 则CE=2∴AC=AE+CE=10 即直径AB=AC=10 则OD=OB=5∵OD//AE ∴△ODF ∽△AEF∴ OF OD AF AE = 即:55108BF BF +=+ 解得:BF=103 即BF 的长为103. 点睛:此题考查了切线的性质与判定、圆周角定理、等腰三角形的性质、直角三角形以及相似三角形的判定与性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.9.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 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,∴BD8,∴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.10.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=123ON=33DN=1;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;(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,DP-DQ 的值.【详解】解:(1)∵∠BAC =90°,点D 是BC 中点,BC =∴AD =12BC = (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=23.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.。
中考数学圆-经典压轴题(带答案)
1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2=CE•CA.(1)求证:BC=CD;(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD =,求DF的长.2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,过CD延长线上一点E作⊙O的切线交AB的延长线于F.切点为G,连接AG交CD于K.(1)求证:KE=GE;(2)若=KD·GE,试判断AC与EF的位置关系,并说明理由;(3)在(2)的条件下,若sinE=,AK=,求FG的长.4.5.已知:如图,在半径为4的⊙O中,AB,CD是两条直径,M为OB的中点,CM的延长线交⊙O于点E,且EM>MC,连结DE,DE=。
(1)求证:AM·MB=EM·MC;(2)求EM的长;(3)求sin∠EOB的值。
6.如图,AE切⊙O于点E,AT交⊙O于点M,N,线段OE交AT于点C,OB⊥AT于点B,已知∠EAT=30°,AE=3,MN=2.(1)求∠COB的度数;(2)求⊙O的半径R;(3)点F在⊙O上(是劣弧),且EF=5,把△OBC经过平移、旋转和相似变换后,使它的两个顶点分别与点E,F重合.在EF的同一侧,这样的三角形共有多少个?你能在其中找出另一个顶点在⊙O上的三角形吗?请在图中画出这个三角形,并求出这个三角形与△OBC的周长之比.7.如图,AB是半径O的直径,AB=2.射线AM、BN为半圆O的切线.在AM上取一点D,连接BD交半圆于点C,连接AC.过O点作BC的垂线OE,垂足为点E,与BN相交于点F.过D点作半圆O的切线DP,切点为P,与BN相交于点Q.(1)求证:△ABC∽△OFB;(2)当△ABD与△BFO的面枳相等时,求BQ的长;(3)求证:当D在AM上移动时(A点除外),点Q始终是线段BF的中点8.如图,在⊙O的内接△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:△PAC∽△PDF;(2)若AB=5,,求PD的长;(3)在点P运动过程中,设,求与之间的函数关系式.(不要求写出的取值范围)∴=∴=∴=4==2,∴=中有,2解:(1)如答图1,连接OG .∵EG 为切线,∴∠KGE+∠OGA=90°,∵CD ⊥AB ,∴∠AKH+∠OAG=90°,又OA=OG ,∴∠OGA=∠OAG ,∴∠KGE=∠AKH=∠GKE ,∴KE=GE .(2)AC ∥EF ,理由为:连接GD ,如答图2所示.∵KG 2=KD GE ,即=,∴=,又∠KGE=∠GKE ,∴△GKD ∽△EGK ,∴∠E=∠AGD ,又∠C=∠AGD ,∴∠E=∠C ,∴AC∥EF;(3)连接OG,OC,如答图3所示.sinE=sin∠ACH=,设AH=3t,则AC=5t,CH=4t,∵KE=GE,AC∥EF,∴CK=AC=5t,∴HK=CK﹣CH=t.在Rt△AHK中,根据勾股定理得AH2+HK2=AK2,即(3t)2+t2=()2,解得t=.设⊙O半径为r,在Rt△OCH中,OC=r,OH=r﹣3t,CH=4t,由勾股定理得:OH2+CH2=OC2,即(r﹣3t)2+(4t)2=r2,解得r=t=.∵EF为切线,∴△OGF为直角三角形,在Rt△OGF中,OG=r=,tan∠OFG=tan∠CAH==,∴FG===..45.6.7.8.。
备战中考数学与圆的综合有关的压轴题含详细答案
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,点E为△ABC内切圆的圆心,连接AE的延长线交BC于点F,交⊙O于点D;连接BD,过点D作直线DM,使∠BDM=∠DAC.(1)求证:直线DM是⊙O的切线;(2)若DF=2,且AF=4,求BD和DE的长.【答案】(1)证明见解析(2)23【解析】【分析】(1)根据垂径定理的推论即可得到OD⊥BC,再根据∠BDM=∠DBC,即可判定BC∥DM,进而得到OD⊥DM,据此可得直线DM是⊙O的切线;(2)根据三角形内心的定义以及圆周角定理,得到∠BED=∠EBD,即可得出DB=DE,再判定△DBF∽△DAB,即可得到DB2=DF•DA,据此解答即可.【详解】(1)如图所示,连接OD.∵点E是△ABC的内心,∴∠BAD=∠CAD,∴BD CD=,∴OD⊥BC.又∵∠BDM=∠DAC,∠DAC=∠DBC,∴∠BDM=∠DBC,∴BC∥DM,∴OD⊥DM.又∵OD为⊙O半径,∴直线DM是⊙O的切线.(2)连接BE.∵E为内心,∴∠ABE=∠CBE.∵∠BAD=∠CAD,∠DBC=∠CAD,∴∠BAD=∠DBC,∴∠BAE+∠ABE=∠CBE+∠DBC,即∠BED=∠DBE,∴BD=DE.又∵∠BDF=∠ADB(公共角),∴△DBF∽△DAB,∴DF DBDB DA=,即DB2=DF•DA.∵DF=2,AF=4,∴DA=DF+AF=6,∴DB2=DF•DA=12,∴DB=DE=23.【点睛】本题主要考查了三角形的内心与外心,圆周角定理以及垂径定理的综合应用,解题时注意:平分弦所对一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧;三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.2.如图,A、B两点的坐标分别为(0,6),(0,3),点P为x轴正半轴上一动点,过点A作AP的垂线,过点B作BP的垂线,两垂线交于点Q,连接PQ,M为线段PQ的中点.(1)求证:A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上;(2)当⊙M与x轴相切时,求点Q的坐标;(3)当点P从点(2,0)运动到点(3,0)时,请直接写出线段QM扫过图形的面积.【答案】(1)见解析;(2) Q的坐标为(32,9);(3)63 8.【解析】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= 12 PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
中考压轴题专题与圆有关的值问题(附标准答案)
B yC x A OD B O C A 与圆有关的最值(取值范围)问题引例1:在坐标系中,点A 的坐标为(3,0),点B 为y 轴正半轴上的一点,点C 是第一象限内一点,且AC=2.设tan ∠BOC=m ,则m 的取值范围是_________.引例2:如图,在边长为1的等边△OAB 中,以边AB 为直径作⊙D ,以O 为圆心OA 长为半径作⊙O ,C 为半圆弧»AB 上的一个动点(不与A 、B 两点重合),射线AC 交⊙O 于点E ,BC=a ,AC=b ,求a b 的最大值.引例3:如图,∠BAC=60°,半径长为1的圆O 与∠BAC 的两边相切,P 为圆O 上一动点,以P 为圆心,PA 长为半径的圆P 交射线AB 、AC 于D 、E 两点,连接DE ,则线段DE 长度的最大值为( ).A .3B .6C .332D .33一、题目分析:此题是一个圆中的动点问题,也是圆中的最值问题,主要考察了圆内的基础知识、基本技能和基本思维方法,注重了初、高中知识的衔接1.引例1:通过隐藏圆(高中轨迹的定义),寻找动点C 与两个定点O 、A 构成夹角的变化规律,转化为特殊位置(相切)进行线段、角度有关计算,同时对三角函数值的变化(增减性)进行了延伸考查,其实质是高中“直线斜率”的直接运用;2.引例2:通过圆的基本性质,寻找动点C 与两个定点A 、B 构成三角形的不变条件,结合不等式的性质进行转化,其实质是高中“柯西不等式”的直接运用;3.引例3:本例动点的个数由引例1、引例2中的一个动点,增加为三个动点,从性质运用、构图形式、动点关联上增加了题目的难度,解答中还是注意动点D 、E 与一个定点A 构成三角形的不变条件(∠DAE=60°),构造弦DE 、直径所在的直角三角形,从而转化为弦DE 与半径AP 之间的数量关系,其实质是高中“正弦定理”的直接运用;综合比较、回顾这三个问题,知识本身的难度并不大,但其难点在于学生不知道转化的套路,只能凭直观感觉去寻找、猜想关键位置来求解,但对其真正的几何原理却无法通透.二、解题策略1.直观感觉,画出图形;2.特殊位置,比较结果;3.理性分析动点过程中所维系的不变条件,通过几何构建,寻找动量与定量(常量)之间的关系,建立等式,进行转化.A M D DOC B A 三、中考展望与题型训练例一、斜率运用1.如图,A 点的坐标为(﹣2,1),以A 为圆心的⊙A 切x 轴于点B ,P (m ,n )为⊙A 上的一个动点,请探索n+m 的最大值.例二、圆外一点与圆的最近点、最远点1.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 是平面内的一个动点,且AD=2,M 为BD 的中点,在D 点运动过程中,线段CM 长度的取值范围是 .2.如图,⊙O 的直径为4,C 为⊙O 上一个定点,∠ABC=30°,动点P 从A 点出发沿半圆弧»AB 向B 点运动(点P 与点C 在直径AB 的异侧),当P 点到达B 点时运动停止,在运动过程中,过点C 作CP 的垂线CD 交PB 的延长线于D 点.(1)在点P 的运动过程中,线段CD 长度的取值范围为 ; (2)在点P 的运动过程中,线段AD 长度的最大值为 .例三、正弦定理 1.如图,△ABC 中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=22D 是线段BC 上的一个动点,以AD 为直径作⊙O 分别交AB ,AC 于E ,F 两点,连接EF ,则线段EF 长度的最小值为 .2. 如图,定长弦CD 在以AB 为直径的⊙O 上滑动(点C 、D 与点A 、B 不重合),M 是CD 的中点,过点C 作CP ⊥AB 于点P ,若CD=3,AB=8,则PM 长度的最大值是 .O A E B AC OD OD CE A B例四、柯西不等式、配方法1.如图,已知半径为2的⊙O 与直线l 相切于点A ,点P 是直径AB 左侧半圆上的动点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为C ,PC 与⊙O 交于点D ,连接PA 、PB ,设PC 的长为x (2<x <4),则当x= 时,PD•CD 的值最大,且最大值是为 .2.如图,线段AB=4,C 为线段AB 上的一个动点,以AC 、BC 为边作等边△ACD 和等边△BCE ,⊙O 外接于△CDE ,则⊙O 半径的最小值为( ).23322 D. 23.在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为圆心,2为半径画⊙O ,P 是⊙O 上一动点,且P 在第一象限内,过点P 作⊙O 的切线与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B ,线段AB 长度的最小值是 .例四、相切的应用(有公共点、最大或最小夹角)1.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=6,BC=8,D 为AB 边上一点,过点D 作CD 的垂线交直线BC 于点E ,则线段CE 长度的最小值是 .2.如图,Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,以AC 上的一点O 为圆心OA 为半径作⊙O ,若⊙O 与边BC 始终有交点(包括B 、C 两点),则线段AO 的取值范围是 .3.如图,⊙O的半径为2,点O到直线l的距离为3,点P是直线l上的一个动点,PQ切⊙O于点Q,则PQ的最小值为()A.B.C.3 D.2例五、其他知识的综合运用1.(2015•济南)抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)过点A(1,﹣1),B(5,﹣1),与y轴交于点C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,连接CB,以CB为边作▱CBPQ,若点P在直线BC上方的抛物线上,Q为坐标平面内的一点,且▱CBPQ的面积为30,求点P的坐标;(3)如图2,⊙O1过点A、B、C三点,AE为直径,点M为上的一动点(不与点A,E 重合),∠MBN为直角,边BN与ME的延长线交于N,求线段BN长度的最大值.2.(2013秋•相城区校级期末)如图,已知A、B是⊙O与x轴的两个交点,⊙O的半径为1,P是该圆上第一象限内的一个动点,直线PA、PB分别交直线x=2于C、D两点,E为线段CD的中点.(1)判断直线PE与⊙O的位置关系并说明理由;(2)求线段CD长的最小值;(3)若E点的纵坐标为m,则m的范围为.l Q P N M O A D BC E F C AD B Q P O A B D CP 【题型训练】1.如图,已知直线l 与⊙O 相离,OA ⊥l 于点A ,OA=5,OA 与⊙O 相交于点P ,AB 与⊙O 相切于点B ,BP 的延长线交直线l 于点C ,若在⊙O 上存在点Q ,使△QAC 是以AC 为底边的等腰三角形,则⊙O 的半径r 的取值范围为 .2.已知:如图,Rt ΔABC 中,∠B=90º,∠A=30º,BC=6cm ,点O 从A 点出发,沿AB 以每秒3cm 的速度向B 点方向运动,当点O 运动了t 秒(t >0)时,以O 点为圆心的圆与边AC 相切于点D ,与边AB 相交于E 、F 两点,过E 作EG ⊥DE 交射线BC 于G.(1)若点G 在线段BC 上,则t 的取值范围是 ;(2)若点G 在线段BC 的延长线上,则t 的取值范围是 .3.如图,⊙M ,⊙N 的半径分别为2cm ,4cm ,圆心距MN=10cm .P 为⊙M 上的任意一点,Q 为⊙N 上的任意一点,直线PQ 与连心线l 所夹的锐角度数为α,当P 、Q 在两圆上任意运动时,tan α∠的最大值为( ).(A)6; (B)43; (C)3; (D)344.如图,在矩形ABCD 中,AB=3,BC=4,O 为矩形ABCD 的中心,以D 为圆心1为半径作⊙D ,P 为⊙D 上的一个动点,连接AP 、OP ,则△AOP 面积的最大值为( ).(A)4 (B)215 (C)358 (D)1745.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=8,BC=6,经过点C 且与边AB 相切的动圆与CA 、CB 分别相交于点P 、Q ,则线段PQ 长度的最小值是( ).A .194B .245C .5D .426.如图,在等腰Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=BC=4,D 是AB 的中点,点E 在AB 边上运动(点E 不与点A 重合),过A 、D 、E 三点作⊙O ,⊙O 交AC 于另一点F ,在此运动变化的过程中,线段EF 长度的最小值为 .7.如图,A 、B 两点的坐标分别为(2,0)、(0,2),⊙C 的圆心的坐标为(-1,0),半径为1,若D 是⊙C 上的一个动点,线段DA 与y 轴交于点E ,则△ABE 面积的最小值是( ).A .2B .1 C.22- D.22AQC PBO ABxyPO A xyP8.如图,已知A、B两点的坐标分别为(-2,0)、(0,1),⊙C的圆心坐标为(0,-1),半径为1,D是⊙C上的一个动点,射线AD与y轴交于点E,则△ABE面积的最大值是( ).A.3 B.113C.103D.49.如图,等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,⊙C的半径为1,点P在斜边AB上,PQ 切⊙O于点Q,则切线长PQ长度的最小值为( ).7 B.2210.如图∠BAC=60°,半径长1的⊙O与∠BAC的两边相切,P为⊙O上一动点,以P为圆心,PA长为半径的⊙P交射线AB、AC于D、E两点,连接DE,则线段DE长度的范围为 .11.在直角坐标系中,点A的坐标为(3,0),点P(m n,)是第一象限内一点,且AB=2,则m n-的范围为 .12.在坐标系中,点A的坐标为(3,0),点P是y轴右侧一点,且AP=2,点B上直线y=x+1上一动点,且PB⊥AP于点P,则tan ABP m∠=,则m的取值范围是 .13.在平面直角坐标系中,M(3,4),P是以M为圆心,2为半径的⊙M上一动点,A(-1,0)、B(1,0),连接PA、PB,则PA2+PB2最大值是 .蔡老师点评:与圆有关的最值问题,看着无从下手,但只要仔细观察,分析图形,寻找动点与定点之间不变的维系条件,构建关系,将研究的问题转化为变量与常量之间的关系,就能找到解决问题的突破口!几何中的定值问题,是指变动的图形中某些几何元素的几何量保持不变,或几何元素间的某些几何性质或位置关系不变的一类问题,解几何定值问题的基本方法是:分清问题的定量及变量,运用特殊位置、极端位置,直接计算等方法,先探求出定值,再给出证明.几何中的最值问题是指在一定的条件下,求平面几何图形中某个确定的量(如线段长度、角度大小、图形面积)等的最大值或最小值,求几何最值问题的基本方法有:1.特殊位置与极端位置法;2.几何定理(公理)法;3.数形结合法等.注:几何中的定值与最值近年广泛出现于中考试题中,由冷点变为热点.这是由于这类问题具有很强的探索性(目标不明确),解题时需要运用动态思维、数形结合、特殊与一般相结合、逻辑推理与合情想象相结合等思想方法.参考答案:引例1. 解:C 在以A 为圆心,以2为半径作圆周上,只有当OC 与圆A 相切(即到C 点)时,∠BOC 最小,AC=2,OA=3,由勾股定理得:OC=,∵∠BOA=∠ACO=90°, ∴∠BOC+∠AOC=90°,∠CAO+∠AOC=90°,∴∠BOC=∠OAC ,tan ∠BOC=tan ∠OAC==,随着C 的移动,∠BOC 越来越大,∵C 在第一象限,∴C 不到x 轴点,即∠BOC <90°, ∴tan ∠BOC ≥,故答案为:m ≥.引例1图引例2图 引例2.2a b +≤;原题:(2013•武汉模拟)如图,在边长为1的等边△OAB 中,以边AB 为直径作⊙D ,以O 为圆心OA 长为半径作圆O ,C 为半圆AB 上不与A 、B 重合的一动点,射线AC 交⊙O 于点E ,BC=a ,AC=b .(1)求证:AE=b+a ;(2)求a+b 的最大值;(3)若m 是关于x 的方程:x 2+ax=b 2+ab 的一个根,求m 的取值范围.【考点】圆的综合题.【分析】(1)首先连接BE ,由△OAB 为等边三角形,可得∠AOB=60°,又由圆周角定理,可求得∠E 的度数,又由AB 为⊙D 的直径,可求得CE 的长,继而求得AE=b+a ;(2)首先过点C 作CH ⊥AB 于H ,在Rt △ABC 中,BC=a ,AC=b ,AB=1,可得(a+b ) 2= a 2+b 2+2ab=1+2ab=1+2CH •AB=1+2CH ≤1+2AD=1+AB=2,即可求得答案;(3)由x 2+ax=b 2+ab ,可得(x ﹣b )(x+b+a )=0,则可求得x 的值,继而可求得m 的取值范围.【解答】解:(1)连接BE ,∵△OAB 为等边三角形,∴∠AOB=60°,∴∠AEB=30°,∵AB 为直径,∴∠ACB=∠BCE=90°,∵BC=a ,∴BE=2a ,CE=a ,∵AC=b ,∴AE=b+a ;(2)过点C作CH⊥AB于H,在Rt△ABC中,BC=a,AC=b,AB=1,∴a2+b2=1,∵S△ABC=AC•BC=AB•CH,∴AC•BC=AB•CH,∴(a+b)2=a2+b2+2ab=1+2ab=1+2CH•AB=1+2CH≤1+2AD=1+AB=2,∴a+b≤,故a+b的最大值为,(3)∵x2+ax=b2+ab,∴x2﹣b2+ax﹣ab=0,∴(x+b)(x﹣b)+a(x﹣b)=0,∴(x﹣b)(x+b+a)=0,∴x=b或x=﹣(b+a),当m=b时,m=b=AC<AB=1,∴0<m<1,当m=﹣(b+a)时,由(1)知AE=﹣m,又∵AB<AE≤2AO=2,∴1<﹣m≤2,∴﹣2≤m<﹣1,∴m的取值范围为0<m<1或﹣2≤m<﹣1.【点评】此题考查了圆周角定理、等边三角形的性质、完全平方公式的应用以及一元二次方程的解法.此题难度较大,注意掌握数形结合思想与分类讨论思想的应用.引例3.解:连接EP,DP,过P点作PM垂直DE于点M,过O做OF⊥AC与F,连接AO,如图,∵∠BAC=60°,∴∠DPE=120°.∵PE=PD,PM⊥DE,∴∠EPM=60°,∴ED=2EM=2EP•sin60°=EP=PA.当P与A、O共线时,且在O点右侧时,⊙P直径最大.∵⊙O与∠BAC两边均相切,且∠BAC=60°,∴∠OAF=30°,OF=1,∴AO==2,AP=2+1=3,∴DE=PA=3.故答案为:D。
圆中考压轴题
圆中考压轴题一、题目背景圆是几何学中一个重要的基本概念,也是中学数学课程中的重点内容之一。
掌握圆的性质和相关定理,对于学生在中考中取得好成绩非常重要。
本文将给出一道圆中考压轴题,并详细解析解题思路和步骤。
二、题目描述在平面直角坐标系中,点A位于第二象限,点B位于第三象限,且点B在以原点O(0,0)为圆心的圆上。
当点B在该圆上移动时,线段OA的模长与线段OB的模长之和保持不变。
若圆的半径为r,求线段OA的模长的最大值。
三、解题思路首先,我们可以根据题目描述和给定的条件,建立数学模型,如下图所示:圆中考压轴题圆中考压轴题设圆的半径为r,点B的坐标为(x,y),则根据题目中给出的条件可得:(OA)2+(OB)2=(x−a)2+(y−b)2+x2+y2=k2——(1)其中,k为常数,表示线段OA的模长与线段OB的模长之和。
由于点A位于第二象限,所以坐标(a,b)为$(a, b)=(a, \\sqrt{r^2-a^2})$。
根据直角坐标系中两点之间的距离公式,我们可以得到:(OA)2=(x−a)2+(y−b)2代入(1)中,并整理可以得到:$(y+\\sqrt{r^2-a^2})^2 = k^2 - 2x^2 - 2ay = k^2 - 2a(x+y)$ ——(2)由于点B位于以原点O(0,0)为圆心的圆上,所以满足x2+y2=r2。
代入(2)中,并整理可以得到:$(y+\\sqrt{r^2-a^2})^2 = k^2 - 2ar^2 - 2ay$ ——(3)四、解题步骤步骤1:求解交点坐标由圆的方程和直线的方程,可以得到两者的交点。
圆的方程:x2+y2=r2直线的方程:$(y+\\sqrt{r^2-a^2})^2 = k^2 - 2ar^2 - 2ay$将直线的方程代入圆的方程中,整理可得:$x^2 + (y+\\sqrt{r^2-a^2})^2 = r^2$展开并整理可得:$y^2-2y\\sqrt{r^2-a^2}+k^2-2ar^2+r^2=0$根据二次曲线与直线的交点判别式,有:$\\Delta = (-2\\sqrt{r^2-a^2})^2 - 4(1)(k^2-2ar^2+r^2)$$\\Delta = 4(r^2-a^2) - 4[k^2-2ar^2+r^2]$$\\Delta = 4r^2 - 4a^2 - 4k^2 + 8ar^2 - 4r^2$$\\Delta = 4ar^2 - 4a^2 - 4k^2$由于点B位于第三象限,所以x坐标为负数,即x<0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中考数学考点一:《与圆有关的压轴题》
【中考试题1】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,⊙O为△ABC的内切圆.
(1)求⊙O的半径;
(2)点P从点B沿边BA向点A以1cm/s的速度匀速运动,以P为圆心,PB长为半径作圆,设点P运动的时间为t s,若⊙P与⊙O相切,求t的值.
[来源:]
【中考试题2】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2=CE•CA.
(1)求证:BC=CD;
(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD=,求DF的长.
【中考试题3】阅读材料:
已知,如图(1),在面积为S的△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,内切圆O的半径为r.连接OA、OB、OC,△ABC被划分为三个小三角形.
∵S=S△OBC+S△OAC+S△OAB=BC•r+AC•r+AB•r=(a+b+c)r.
∴r=.
(1)类比推理:若面积为S的四边形ABCD存在内切圆(与各边都相切的圆),如图(2),各边长分别为AB=a,BC=b,CD=c,AD=d,求四边形的内切圆半径r;[来源:学科网] (2)理解应用:如图(3),在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,AB=21,CD=11,AD=13,⊙O1与⊙O2分别为△ABD与△BCD的内切圆,设它们的半径分别为r1和r2,求的值.
【中考试题4】如图,在△ABC中,∠B=45°,∠ACB=60°,AB32
,点D为BA延长线上的一点,且∠D=∠ACB,⊙O为△ABC的外接圆.
(1)求BC的长;
(2)求⊙O的半径.。