人教中考数学备考之圆的综合压轴突破训练∶培优篇附答案

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∵ QP⊥OB, ∴ ∠ OPQ=90°
在 Rt△ OPQ 中,cos∠ QOP= OP 1 , OQ 2
∴ ∠ QOP=60°,
∴ lBQ= 60 10 10 ; 180 3
(2)由折叠的性质可得,BP=B′P,AB′=AB=10 2 , 在 Rt△ B'OP 中,OP2+(10 2 −10)2=(10-OP)2 解得 OP=10 2 −10,
22
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= n R (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 180
考的性质;对称点的连线被对称轴垂直平分.
4.如图.在△ ABC 中,∠ C=90°,AC=BC,AB=30cm,点 P 在 AB 上,AP=10cm,点 E 从点 P 出发沿线段 PA 以 2cm/s 的速度向点 A 运动,同时点 F 从点 P 出发沿线段 PB 以 1cm/s 的速 度向点 B 运动,点 E 到达点 A 后立刻以原速度沿线段 AB 向点 B 运动,在点 E、F 运动过程 中,以 EF 为边作正方形 EFGH,使它与△ ABC 在线段 AB 的同侧,设点 E、F 运动的时间为 t (s)(0<t<20).
(1)当 BC= 2 3 时,判断直线 FD 与以 AB 为直径的⊙O 的位置关系,并加以证明; 3
(2)如图 2,点 B 在 CG 上向点 C 运动,直线 FD 与以 AB 为直径的⊙O 交于 D、H 两点, 连接 AH,当∠ CAB=∠ BAD=∠ DAH 时,求 BC 的长.
一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,以 O 为圆心,4 为半径的圆与 x 轴交于点 A,C 在⊙O 上,∠ OAC=60°. (1)求∠ AOC 的度数; (2)P 为 x 轴正半轴上一点,且 PA=OA,连接 PC,试判断 PC 与⊙O 的位置关系,并说明 理由; (3)有一动点 M 从 A 点出发,在⊙O 上按顺时针方向运动一周,当 S△ MAO=S△ CAO 时,求 动点 M 所经过的弧长,并写出此时 M 点的坐标.

10s;(2)①S=
7 2
t
2
50t
50(2
t
10)
;②100cm2.
t2 40t 400? (10 t 20)
【解析】
试题分析:(1)如图 1 中,当 0<t≤5 时,由题意 AE=EH=EF,即 10﹣2t=3t,t=2;如图 2 中,当 5<t<20 时,AE=HE,2t﹣10=10﹣(2t﹣10)+t,t=10; (2)分四种切线讨论 a、如图 3 中,当 0<t≤2 时,重叠部分是正方形 EFGH,S=(3t)
180
3
Байду номын сангаас
④当 C、M 重合时,C 点符合 M 点的要求,此时 M4(2,2 3 );
优弧 MA 的长为: 300 4 20 ;
180
3
综上可知:当 S△ MAO=S△ CAO 时,动点 M 所经过的弧长为 4 , 8 , 16 , 20 对应的 M 点坐 33 3 3
标分别为:M1(2,﹣2 3 )、M2(﹣2,﹣2 3 )、M3(﹣2,2 3 )、M4(2,
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= OA2 OB2 =10 2 ;
思考:(1)如图,连接 OQ,
∵ 点 P 是 OB 的中点,
∴ OP= 1 OB= 1 OQ. 22
S 阴影=S 扇形 AOB-2S△ AOP= 90 102 2 1 10 (10 2 10)
360
2
=25π−100 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 BQ 所在圆的圆心,
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.
(1)当点 H 落在 AC 边上时,求 t 的值; (2)设正方形 EFGH 与△ ABC 重叠部分的面积为 S.①试求 S 关于 t 的函数表达式;②以
点 C 为圆心, 1 t 为半径作⊙C,当⊙C 与 GH 所在的直线相切时,求此时 S 的值. 2
9t2 ?
(0 t 2)
【答案】(1)t=2s
【答案】发现: 90°,10
2

思考:(1)
10 3
;(2)25π−100
2 +100;(3)点 O
到折痕 PQ 的距离为 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;
如图 2 中,当 5<t<20 时,AE=HE,2t﹣10=10﹣(2t﹣10)+t,t=10. 综上所述:t=2s 或 10s 时,点 H 落在 AC 边上.
(2)①如图 3 中,当 0<t≤2 时,重叠部分是正方形 EFGH,S=(3t)2=9t2
如图 4 中,当 2<t≤5 时,重叠部分是五边形 EFGMN,S=(3t)2﹣ 1 (5t﹣10)2=﹣ 2
综上所述:S=
7 2
t
2
50t
50(2
t
10)

t2 40t 400? (10 t 20)
②如图 7 中,当 0<t≤5 时, 1 t+3t=15,解得:t= 30 ,此时 S=100cm2,当 5<t<20 时,
2
7
1 t+20﹣t=15,解得:t=10,此时 S=100. 2
综上所述:当⊙C 与 GH 所在的直线相切时,求此时 S 的值为 100cm2 点睛:本题考查了圆综合题、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、切线的性质等知 识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,注意不 能漏解,属于中考压轴题. 5.已知:如图 1,∠ ACG=90°,AC=2,点 B 为 CG 边上的一个动点,连接 AB,将△ ACB 沿 AB 边所在的直线翻折得到△ ADB,过点 D 作 DF⊥CG 于点 F.
∴ 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= 62 42 2 5 ,
在 Rt△ OBO′K,OO′= 102 (2 5)2 =2 30 , ∴ OM= 1 OO′= 1 × 2 30 = 30 ,
∵ AB 是半圆的直径, ∴ ∠ ACB=90°. ∴ ∠ DCB=180°-∠ ACB=90°. ∴ ∠ DCE+∠ BCE=90°. ∵ OC=OB, ∴ ∠ OCB=∠ B.
∵ DCE=B ,
∴ ∠ OCB=∠ DCE. ∴ ∠ OCE=∠ DCB=90°. ∴ OC⊥CE. ∵ OC 是半径, ∴ CE 是半圆的切线. (2)解:设 AC=2x,
∵ 在 Rt△ ACB 中, tanB AC 2 , BC 3
∴ BC=3x.
∴ AB 2x2 3x2 13x .
∵ OD⊥AB, ∴ ∠ AOD=∠ ACB=90°. ∵ ∠ A=∠ A, ∴ △ AOD∽ △ ACB.

AC
AO
.
AB AD
∵ OA 1 AB 13 x ,AD=2x+10,
②取 C 点关于原点的对称点,此点也符合 M 点的要求,此时 M 点的坐标为:M2(﹣2,
﹣2 3 );
劣弧 MA 的长为: 120 4 8 ; 180 3
③取 C 点关于 y 轴的对称点,此点也符合 M 点的要求,此时 M 点的坐标为:M3(﹣2,
2 3 );
优弧 MA 的长为: 240 4 16 ;
2=9t2.b、如图 4 中,当 2<t≤5 时,重叠部分是五边形 EFGMN.c、如图 5 中,当 5<t<
10 时,重叠部分是五边形 EFGMN.d、如图 6 中,当 10<t<20 时,重叠部分是正方形
EFGH.分别计算即可;
②分两种情形分别列出方程即可解决问题. 试题解析:解:(1)如图 1 中,当 0<t≤5 时,由题意得:AE=EH=EF,即 10﹣2t=3t,t=2
【答案】(1)60°;(2)见解析;(3)对应的 M 点坐标分别为:M1(2,﹣2 3 )、M2 (﹣2,﹣2 3 )、M3(﹣2,2 3 )、M4(2,2 3 ).
【解析】 【分析】 (1)由于∠ OAC=60°,易证得△ OAC 是等边三角形,即可得∠ AOC=60°. (2)由(1)的结论知:OA=AC,因此 OA=AC=AP,即 OP 边上的中线等于 OP 的一半,由 此可证得△ OCP 是直角三角形,且∠ OCP=90°,由此可判断出 PC 与⊙O 的位置关系. (3)此题应考虑多种情况,若△ MAO、△ OAC 的面积相等,那么它们的高必相等,因此 有四个符合条件的 M 点,即:C 点以及 C 点关于 x 轴、y 轴、原点的对称点,可据此进行 求解. 【详解】 (1)∵ OA=OC,∠ OAC=60°, ∴ △ OAC 是等边三角形, 故∠ AOC=60°. (2)由(1)知:AC=OA,已知 PA=OA,即 OA=PA=AC;
∴ AC= 1 OP,因此△ OCP 是直角三角形,且∠ OCP=90°, 2
而 OC 是⊙O 的半径, 故 PC 与⊙O 的位置关系是相切. (3)如图;有三种情况:
①取 C 点关于 x 轴的对称点,则此点符合 M 点的要求,此时 M 点的坐标为:M1(2,﹣
2 3 );
劣弧 MA 的长为: 60 4 4 ; 180 3
(2)先在 Rt△ B'OP 中,OP2+(10 2 −10)2=(10-OP)2,解得 OP=10 2 −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= 1 OO′= 30 . 2
7 t2+50t﹣50. 2
如图 5 中,当 5<t<10 时,重叠部分是五边形 EFGMN,S=(20﹣t)2﹣ 1 (30﹣3t)2=﹣ 2
7 t2+50t﹣50. 2
如图 6 中,当 10<t<20 时,重叠部分是正方形 EFGH,S=(20﹣t)2=t2﹣40t+400.
9t2 ?
(0 t 2)
3
【答案】(1)见解析;(2) 4 13
【解析】
分析: (1)连接 CO,由 DCE B 且 OC=OB,得 DCE OCB ,利用同角的余角相等
判断出∠ BCO+∠ BCE=90°,即可得出结论; (2)设 AC=2x,由根据题目条件用 x 分别表示出 OA、AD、AB,通过证明△ AOD∽ △ ACB, 列出等式即可. 详解:(1)证明:如图,连接 CO.
2 3 ).
【点睛】
本题考查了切线的判定以及弧长的计算方法,注意分类讨论思想的运用,不要漏解.
2.如图,AB 是半圆的直径,过圆心 O 作 AB 的垂线,与弦 AC 的延长线交于点 D,点 E 在
OD 上 DCE B .
(1)求证:CE 是半圆的切线; (2)若 CD=10, tan B 2 ,求半圆的半径.
2
2

2x
1 13x
2
.
13x 2x 10
解得 x=8.
∴ OA 13 8 4 13 . 2
则半圆的半径为 4 13 .
点睛:本题考查了切线的判定与性质,圆周角定理,相似三角形.
3.如图 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.
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