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(word完整版)初三数学圆所有经典难题
圆所有经典难题一,选择题1.下列命题中正确的有( )个(1) 平分弦的直径垂直于弦(2)经过半径一端且与这条半径垂直的直线是圆的切线 (3)在同圆或等圆中,圆周角等于圆心角的一半 (4)平面内三点确定一个圆(5)三角形的外心到各个顶点的距离相等 (A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个2.AC 平分∠BAD 且交BD 于F 点.若∠ADE =19°,则∠AFB 的度数为何?( )A .97°B .104°C .116°D .142°3.下列说法正确的是 ( ) A 、三点确定一个圆。
B 、一个三角形只有一个外接圆。
C 、和半径垂直的直线是圆的切线。
D 、三角形的内心到三角形三个顶点距离相等。
4.在半径等于5cm 的圆内有长为35cm 的弦,则此弦所对的圆周角为( )A 、60º或120º B. 30º或120º C. 60º D. 120º5.如图4,⊙O 的半径为5,弦AB的长为8,M是弦AB上的动点,则线段OM长的最小值为( )A、2 B、3 C、4 D、56.与三角形三个顶点距离相等的点,是这个三角形的 ( ) A 、 三条中线的交点, B 、三条角平分线的交点, C 、三条高的交点, D 、三边的垂直平分线的交点。
7.圆的半径为5cm ,圆心到一条直线的距离是7cm ,则直线与圆( ) A 、有两个交点, B 、有一个交点, C 、没有交点, D 、交点个数不定。
8.两圆的半径比为 2 cm 与3cm ,圆心距等于小圆半径的2倍,则两圆的关系为 ( ) A 、相离, B 、外切, C 、相交, D 、内切或内含9.若⊙O 所在平面内一点P 到⊙O 上的点的最大距离为a ,最小距离为b (a>b ),A BP O则此圆的半径为( )A .2b a +B .2b a -C .22b a b a -+或D .b a b a -+或10.如图24—A —6,两个同心圆,大圆的弦AB 与小圆相切于点P ,大圆的弦CD 经过点P ,且CD=13,PC=4,则两圆组成的圆环的面积是( )A .16πB .36πC .52πD .81π二.填空题1.已知圆锥的高是cm 30,母线长是cm 50,则圆锥的侧面积是2.一个扇形的圆心角为90°,半径为2,则这个扇形的弧长为__________(结果保留π)3.将半径为5,圆心角为144°的扇形围成一个圈锥的侧面,则这个圆锥的底面半径为 _____.4.如图AD 、AE 、CB 都是⊙O 的切线,AD=4,则ΔABC 的周长是 . E ACA F ·O PB ·O CBD5.已知一个圆锥的侧面展开图是半径为r 的半圆,则这个圆锥的全面积是__________.6.圆柱的底面半径是3 cm ,母线长为4 cm ,那么圆柱的侧面积为_______.7.在Rt △ABC 中,∠C=90゜,AC=5,BC=12,以C 为圆心,R 为半径作圆与斜边AB 相切,则R 的值为 。
中考数学常考的圆的六种题型
中考题中常考的圆的六种解题策略第一种场景:遇到弦。
轴对称性是圆的基本性质,垂径定理及其推论就是根据圆的轴对称性总结出来的,它们是证明线段相等、角相等、垂直关系、弧相等和一条弦是直径的重要依据.遇弦作弦心距是圆中常用的辅助线.当圆的题目中出现弦的知识点的时候,我们需要迅速联想到弦相关的定理和一些性质,比如垂径定理、弦心距、勾股定理等.例1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,点P在⊙O上,且PD∥CB,弦PB与CD交于点F(1)求证:FC=FB;(2)若CD=24,BE=8,求⊙O的直径.【分析】(1)根据两平行弦所夹的弧相等,得到弧PC=弧BD,然后由等弧所对的圆周角相等及等角对等边,可以证明FC=FB.(2)连接OC,在Rt△OCE中用勾股定理计算出半径,然后求出直径.【解答】(1)证明:∵PD∥CB,∴弧PC=弧BD,∴∠FBC=∠FCB,∴FC=FB.(2)解:如图:连接OC,设圆的半径为r,在Rt△OCE中,OC=r,OE=r﹣8,CE=12,∴r²=(r﹣8)²+12²,解方程得:r=13.所以⊙O的直径为26.【点评】本题考查的是垂径定理,(1)题根据平行弦所夹的弧相等,等弧所对的圆周角相等,等角对等边,可以证明两条线段相等.(2)题根据垂径定理得到CE=12,然后在直角三角形中用勾股定理求出半径,再确定圆的直径.当出现直径的条件时,我们也要快速联想圆心角、圆周角等性质,进而构造等腰三角形、直角三角形等图形,从而求解后面的问题。
例2.如图,在⊙O中,将弧BC沿弦BC所在直线折叠,折叠后的弧与直径AB相交于点D,连接CD.(1)若点D恰好与点O重合,则∠ABC=______ °;(2)延长CD交⊙O于点M,连接BM.猜想∠ABC与∠ABM的数量关系,并说明理由.【分析】(1)根据折叠的性质和圆周角定理解答即可;(2)作点D关于BC的对称点D',利用对称的性质和圆周角定理解答.【解答】(1)∵由折叠可知:∠OBC=∠CBD,∵点D恰好与点O重合,∴∠COD=60°,∴∠ABC=∠OBC=12∠COD=30°;故答案为:30;(2)∠ABM=2∠ABC,理由如下:作点D关于BC的对称点D',连接CD',BD',∵对称,∴∠DBC=∠D'BC,DC=D'C,连接CO,D'O,AC,∴∠AOC=2∠ABC,∠D'OC=2∠D'BC,∴∠AOC=∠D'OC,∴AC=D'C,∵DC=D'C,∴AC=DC,∴∠CAD=∠CDA,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAD+∠ABC=90°,设∠ABC=α,则∠CAD=∠CDA=90°-α,∴∠ACD=180°﹣∠CAD﹣∠CDA=2α,即∠ACD=2∠ABC,∵∠ABM=∠ACD,∴∠ABM=2∠ABC.切线的定义是:一直线若与一圆有且只有一个交点,那么这条直线就是圆的切线。
压轴题 圆的五种考法(解析版)--九年级数学常考压轴题
压轴题圆的五种考法目录解题知识必备压轴题型讲练类型一、四点共圆类型二、圆中最值问题类型三、定点定长构造辅助圆类型四、定弦定角构造辅助圆类型五、对角互补构造辅助圆压轴能力测评(10题)类型一、四点共圆一.填空题1.(2022秋•大丰区期中)如图,ΔABC中,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°.以AD为弦的圆分别交AB、AC于E、F两点.点G在AC边上,且满足∠EDG=120°.若CD=4+22,则ΔDEG的面积的最小值是.【分析】连接EF,利用四点共圆和同弧所对的圆周角相等证明EF⎳DG,从而得到SΔEDG=S△EDG,当FG最小时,ΔDFG的面积就最小,作ΔDFG的外接圆O,过O点作OH⊥FG交于点H,连接OF、OG,DO+OH=12+22FG,当DO+OH最小时,FG就最小,当D、O、H三点共线时,DO+OH最小,此时DH⊥FG,在RtΔFHO中,(2FH)2=FH2+(2+2-2FH)2,求出FH=2,可得FG的最小值为22,再求SΔDFG =22+2,即ΔDEG的面积的最小值为22+2.【解答】解:连接EF,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°,∴∠B=45°,∠DAC=60°,∵∠BAC=105°,∵A、E、F、D四点共圆,∴∠EDF=75°,∵∠EDG=120°,∴∠FDG=45°,∵ED =ED ,∴∠EFD =∠FDG ,∴EF ⎳DG ,∴S ΔEDG =S △EDG ,∵CD =4+22,∠C =30°,∴AC =833+463,AD =433+263,∴AC 边上的高=AD ⋅DC AC=2+2,∴当FG 最小时,ΔDFG 的面积就最小,作ΔDFG 的外接圆O ,过O 点作OH ⊥FG 交于点H ,连接OF 、OG ,∵∠FDG =45°,∴∠FOG =90°,∵OF =GO ,∴ΔFOG 是等腰直角三角形,∵∠FOH =12∠FOG =45°,∴ΔFOH 是等腰直角三角形,∴FH =OH =12FG ,FO =2FH ,∴DO +OH =22FG +12FG =12+22FG ,∴当DO +OH 最小时,FG 就最小,∵DO +OH ≥DH ,∴当D 、O 、H 三点共线时,DO +OH 最小,此时DH ⊥FG ,∴DH =2+2,在Rt ΔFHO 中,(2FH )2=FH 2+(2+2-2FH )2,解得FH =2或FH =4+32,∵OH =2+2=FH +FO ,∴FH =2,∴FG 的最小值为22,∴S ΔDFG =12×22×(2+2)=22+2,∴ΔDEG 的面积的最小值为22+2,故答案为:22+2.【点评】本题考查圆的综合应用,熟练掌握圆心角与圆周角的关系,四点共圆的性质,三角形外接圆的性质是解题的关键.二.解答题2.(2022秋•建湖县期中)如图,在⊙O 的内接四边形ABCD 中,DB =DC ,∠DAE 是四边形ABCD 的一个外角.(1)若∠DAE =75°,则∠DAC =°;(2)过点D 作DE ⊥AB 于E ,判断AB 、AE 、AC 之间的数量关系并证明;(3)若AB =6、AE =2,求BD 2-AD 2的值.【分析】(1)根据四边形外接圆的性质,同弧所对的圆周角相等,可得∠DCB=∠DBC=∠DAC=75°;(2)过点D作DF⊥AC于点F,可证明ΔBDE≅ΔCDF(AAS),ΔADE≅ΔADF(AAS),则AC=AF+FC= AE+BE=AE+AE+AB=2AE+AB;(3)在RtΔBDE中,BD2=64+DE2,在RtΔAED中,AD2=4+ED2,再求解即可.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是圆O的内接四边形,∴∠BCD+∠BAD=180°,∵∠DAE是四边形ABCD的一个外角,∴∠DAE=∠BCD,∵BD=CD,∴∠CBD=∠DCB,∵弧CD所对的圆周角分别为∠CAD、∠CBD,∴∠CBD=∠CAD,∵∠DAE=75°,∴∠DCB=∠DBC=∠DAC=75°,故答案为:75;(2)过点D作DF⊥AC于点F,∵DE⊥AB,∴∠DEA=90°,∵∠ABD=∠ACD,BD=CD,∠E=∠DFC=90°,∴ΔBDE≅ΔCDF(AAS),∴DE=DF,AE=CF,∴∠ADE=∠ADF,又∵∠E=∠AFD,AD=AD,∴ΔADE≅ΔADF(AAS),∴AE=AF,∴AC=AF+FC=AE+BE=AE+AE+AB=2AE+AB,即AC=2AE+AB;(3)在RtΔBDE中,BD2=BE2+DE2,在RtΔAED中,AD2=AE2+ED2,∵AB=6,AE=2,∴BE=8,∴BD2=64+DE2,AD2=4+ED2,∴BD2-AD2=60.【点评】本题考查圆的综合应用,熟练掌握同弧所对的圆周角相等,四点共圆的性质,直角三角形勾股定理,三角形全等的判定及性质是解题的关键.3.(2023秋•鄞州区期中)如图,在△ABC 中,点D ,E 为AB ,AC 上的点,BE =CD ,DC ,BE 交于F ,△BDF 与△CEF 的外接圆相交于点G (异于F ),H 1,H 2分别为△ABC 和△ADE 的垂心.证明:(1)GF 平分∠BFC ;(2)H 1,H 2,G 三点共线.(注:利用坐标系、复数解题者不给分)【分析】(1)通过证明△BGE ≅△DGC 得出DG =BG ,然后由BG =DG 推导出∠BFG +∠DFG =180°,再由邻补角的性质得出∠BFG =∠GFC ,即可证明结论;(2)根据题意构造B 、E 、B ′、E ′四点共⊙P ,以及D 、C 、D ′、C ′四点共⊙Q ,然后由相似三角形推导出点H 1、H 2对于⊙P 和⊙Q 等幂,再由根轴的性质得出H 1H 2是PQ 的垂直平分线,最后根据GP =GQ 得到GM ⊥PQ ,进而证得三点共线.【解答】(1)证明:在△BGE 和△DGC 中,∠GBE =∠GDC ,BE =CD ,∠GEB =∠GCD ,∴△BGE ≅△DGC (ASA ).∴DG =BG ,∴BG =DG ,∵DBG +DG =2πR (R 为△BDF 的外接圆半径).∴∠BFG +∠DFG =180°.又∵∠GFC +∠DFG =180°,∴∠BFG =∠GFC ,∴GF 平分∠BFC .(2)证明:连接BH 1、DH 2并延长分别交AC 于B ′、D ′,连接CH 1、EH 2并延长交AB 于C ′、E ′.BE 中点为P ,CD 中点为Q .∵BB ′⊥AC ,EE ′⊥AB ,∴B 、E 、B ′、E ′四点共⊙P .∵DD ′⊥AC ,CC ′⊥AB ,∴D 、C 、D ′、C ′四点共⊙Q .∵∠DE ′H 2=∠ED ′H 2,∠DH 2E ′∽△EH 2D ′,∴△DE ′H2∽△ED ′H 2,∴DH 2:EH 2=E ′H 2:D ′H 2,∴DH 2⋅D ′H 2=EH 2⋅E ′H 2.同理得CH 1⋅C ′H 1=BH 1⋅B ′H 1.∴H 1,H 2在⊙P 和⊙Q 的根轴上.∵⊙P 和⊙Q 的根轴是过两圆的交点的直线.∴H 1,H 2在⊙P 和⊙Q 的公共弦JK 上.又∵BE =CD ,即⊙P 和⊙Q 是等圆,∴四边形PJQK 为菱形.∴H 1H 2是PQ 的垂直平分线,M 为PQ 中点.由(1)知△BGE ≅△DGC ,∵GP 、GQ 分别为△BGE 和△DGC 的对应边上的中线,∴GP =GQ ,∴点G 在PQ 的垂直平分线上.∴H 1,H 2,G 三点共线.【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,圆周角定理,圆幂定理,菱形的性质,等腰三角形的性质等.本题辅助线繁多,综合性强,通过四点共圆判断出H 1、H 2两点对于⊙P 和⊙Q 等幂是解答本题的关键.4.(2022秋•沙坪坝区校级期中)在ΔABC 中,已知AB =AC ,作AM ⊥BC ,D 是AM 上一点,∠DBC =30°,连接BD 、CD ,在BD 上截取DE =AD ,连接AE .(1)如图1所示,若∠BAC =90°,AD =3,求ΔABE 的周长;(2)如图2所示,若分别取AE 、AC 的中点N 、H ,连接MN 、MH ,求证:MN =MH ;(3)如图3所示,∠BAC =90°,BC =2,将AC 沿着直线AP 翻折得到AQ ,连接BQ ,直线BQ 交AP 于点P ,N 为AE 中点,当PN 取得最小值时,请直接写出ΔAPN 的面积.【分析】(1)过点D 作DL ⊥AE 于L ,则∠ALD =∠ELD =90°,由∠DBC =30°,可得BD =2DM ,设DM =x ,则BD =2x ,由勾股定理可得BM =3x ,AM =x +3,可得BM =CM =AM =33+32,AB =2BM =2×33+32=36+322,利用勾股定理可得AL =AD 2-DL 2=(3)2-32 2=32,进而可得AE =2AL =2×32=3,即可求得答案;(2)延长AM 至F ,使MF =AM ,在DF 上截取DT =DE ,连接EF ,ET ,设∠ABM =α,则∠BAM =90°-α,可证得ΔDET 是等边三角形,得出:DT =ET =DE =AD ,∠DTE =60°,再证得ΔABD ≅ΔEFT (SAS ),可得AB =EF =AC ,利用三角形中位线定理可得MN =12EF ,再由直角三角形性质可得MH =12AC ,即可证得结论;(3)连接CP ,先证得点P 在ΔABC 的外接圆⊙M 上,当且仅当点P 为半径MP 经过点N 时,PN 取得最小值,连接DN ,过点N 作NG ⊥AM 于G ,利用解直角三角形可得DM =BM ⋅tan30°=33,AD =DE =1-33,AN =EN =32AD =321-33 ,NG =12AN =12×321-33 =3-14,AG =3NG =3-34,GM =AM -AG =1-3-34=1+34,由勾股定理可得MN =GM 2+NG 2=1+34 2+3-14 2=22,PN =MP -MN =1-22,再利用S ΔAPN S ΔAMN =PN MN=2-1,即可求得答案.【解答】(1)解:过点D 作DL ⊥AE 于L ,则∠ALD =∠ELD =90°,∵∠BAC =90°,AB =AC ,AM ⊥BC ,∴AM =BM =CM ,∠BMD =90°,∠ABM =∠BAM =45°,∵∠DBC =30°,∴BD =2DM ,设DM =x ,则BD =2x ,∴BM =BD 2-DM 2=(2x )2-x 2=3x ,AM =x +3,∴3x =x +3,∴x =3+32,∴BM =CM =AM =33+32,∴AB =2BM =2×33+32=36+322,∵DE =AD ,∴∠DAE =∠DEA ,∵∠DAE +∠DEA =∠BDM =90°-30°=60°,∴∠DAE =∠DEA =30°,∴∠BAE =∠BAM -∠DAE =45°-30°=15°,∵∠ABD =∠ABM -∠DBC =45°-30°=15°,∴∠BAE =∠ABD ,∴AE =BE ,在Rt ΔADL 中,DL =12AD =32,∴AL =AD 2-DL 2=(3)2-322=32,∵DE =AD ,DL ⊥AE ,∴AE =2AL =2×32=3,∴ΔABE 的周长=AB +AE +BE =36+322+3+3=36+32+122;(2)证明:延长AM 至F ,使MF =AM ,在DF 上截取DT =DE ,连接EF ,ET ,设∠ABM =α,则∠BAM =90°-α,∵∠DBC =30°,∴∠BDT =60°,∠ABD =α-30°,BD =2DM ,∵DE =AD ,∴∠AED =∠DAE =30°,∴ΔDET 是等边三角形,∴DT =ET =DE =AD ,∠DTE=60°,∵AF =2(AD +DM )=AT +FT ,∴FT =2DM =BD ,∵∠EDT =∠ETD =60°,∴∠ADB =180°-60°=120°=∠ETF ,在ΔABD 和ΔEFT 中,AD =ET∠ADB =∠ETF BD =FT,∴ΔABD ≅ΔEFT (SAS ),∴AB =EF ,∵AB =AC ,∴EF =AC ,∵N 、M 分别是AE 、AF 的中点,∴MN =12EF ,∵点H 是Rt ΔACM 斜边AC 的中点,∴MH =12AC ,∴MN =MH ;(3)解:如图,连接CP ,由翻折得:∠ACP =∠AQP ,AC =AQ ,∵AB =AC ,∠BAC =90°,BC =2,AM ⊥BC ,∴AB =AQ ,AM =BM =CM =1,∴∠ABP =∠AQB ,∵∠AQB +∠AQP =180°,∴∠ABP +∠ACP =180°,∴点P 在ΔABC 的外接圆⊙M 上,当且仅当点P 为半径MP 经过点N 时,PN 取得最小值,如图,连接DN ,过点N 作NG ⊥AM 于G ,∵∠DBC =30°,∴DM =BM ⋅tan30°=33,∴AD =DE =1-33,∴AN =EN =32AD =321-33,∵∠AGN =90°,∠NAG =30°,∴NG =12AN =12×321-33 =3-14,∴AG =3NG =3-34,∴GM =AM -AG =1-3-34=1+34,在Rt ΔMNG 中,MN =GM 2+NG 2=1+342+3-14 2=22,∴PN =MP -MN =1-22,∴SΔAPNSΔAMN=PNMN=1-2222=2-1,∵SΔAMN=12AM⋅NG=12×1×3-14=3-18,∴SΔAPN=(2-1)SΔAMN=(2-1)×3-18=6-3-2+18.【点评】本题是几何综合题,考查了等腰三角形性质,等腰直角三角形性质,直角三角形性质,等边三角形性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,圆内接四边形的判定,三角形面积等,涉及知识点多,难度大,添加适当的辅助线是解题的关键与难点.5.(2022秋•鼓楼区期中)以下是“四点共圆”的几个结论,你能证明并运用它们吗?Ⅰ.若两个直角三角形有公共斜边,则这两个三角形的4个顶点共圆(图1、2);Ⅱ.若四边形的一组对角互补,则这个四边形的4个顶点共圆(图3);Ⅲ.若线段同侧两点与线段两端点连线的夹角相等,则这两点和线段两端点共圆(图4).(1)在图1、2中,取AC的中点O,根据得OA=OB=OC=OD,即A,B,C,D共圆;(2)在图3中,画⊙O经过点A,B,D(图5).假设点C落在⊙O外,BC交⊙O于点E,连接DE,可得=180°,所以∠BED=,得出矛盾;同理点C也不会落在⊙O内,即A,B,C,D共圆.结论Ⅲ同理可证.(3)利用四点共圆证明锐角三角形的三条高交于一点.已知:如图6,锐角三角形ABC的高BD,CE相交于点H,射线AH交BC于点F.求证:AF是ΔABC的高.(补全以下证明框图,并在图上作必要标注)(4)如图7,点P是ΔABC外部一点,过P作直线AB,BC,CA的垂线,垂足分别为E,F,D,且点D,E,F在同一条直线上.求证:点P在ΔABC的外接圆上.【分析】(1)根据直角三角形斜边中线的性质可得结论;(2)由圆周角的性质可得∠BED+∠A=180°,再结合题干条件,得出矛盾,由此可得出结论;(3)如图,连接DE,由点B、C、D、E四点共圆得∠BDE=∠ECB,由点A、D、H、E四点共圆得∠BDE=∠BAF,从而证明∠BAF+∠ABF=90°即可;(4)连接BP和CP,由点A,E,P,F四点共圆可得,∠BEF=∠BPF,由点C,P,D,F四点共圆可得∠CDF =∠CPF,再由外角的性质及角的和差可得∠BAC=∠BPC,由此可得点A,B,C,P四点共圆,即点P在ΔABC的外接圆上.【解答】解:(1)在图1、2中,取AC的中点O,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得OA=OB= OC=OD,即A,B,C,D共圆;故答案为:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;(2)在图3中,画⊙O经过点A,B,D(图5).假设点C落在⊙O外,BC交⊙O于点E,连接DE,可得∠BED+∠A=180°,∴∠BED=180°-∠A,得出矛盾;同理点C也不会落在⊙O内,即A,B,C,D共圆.结论Ⅲ同理可证.故答案为:∠BED+∠A;180°-∠A;(3)如图6,连接DE,由点B、C、D、E四点共圆得∠BDE=∠ECB,由点A、D、H、E四点共圆得∠BDE=∠BAF,∴∠ECB=∠BAF,∵∠BEC=90°,∴∠ECB+∠ABF=90°,∴∠BAF+∠ABF=90°,∴∠BFA=90°,∴AF为ΔABC的边BC上的高.(4)如图7,连接BP和CP,由点A,E,P,F四点共圆可得∠BEF=∠BPF,由点C,P,D,F四点共圆可得∠CDF=∠CPF,∵∠ADE=∠CDF,∴∠ADE=∠CPF,∵∠BAC=∠BEF+∠ADE,∠BPC=∠BPF+∠CPF,∴∠BAC=∠BPC,∴点A,B,C,P四点共圆,即点P在ΔABC的外接圆上.【点评】本题考查了圆的定义,直角三角形斜边上的中线等于斜边一半,圆内接四边形对角互补,圆周角定理,内心的定义.第(3)(4)题解题关键是选取适当的四点证明共圆,再利用圆周角定理证明角相等.类型二、圆中最值问题一.填空题6.(2022秋•长沙期中)如图,⊙O 的半径为1,P A ,PB 为⊙O 的切线,切点为A ,B ,∠APB =60°,点M 为劣弧AB 上一动点,过点M 作⊙O 的切线,分别交P A ,PB 于点E ,F ,EF 的最小值是.【分析】由切线的性质定理,全等三角形的判定和性质,三角形外心的性质,可以求解.【解答】解:连接OA ,OE ,OM ,OF ,OB ,∵P A ,PB 为⊙O 的切线,EF 切⊙O 于M ,∴OA ⊥P A ,OB ⊥PB ,OM ⊥EF ,∵四边形PBOA 内角和是360°,∴∠P +∠AOB =360°-∠P AB -∠PBA =180°,∴∠AOB =180°-∠P =120°,∵OE =OE ,OA =OM ,∴Rt ΔOAE ≅Rt ΔOME (HL ),∴∠AOE =∠MOE ,同理:∠MOF =∠BOF ,∴∠EOF =∠EOM +∠FOM =12∠AOB =60°,设ΔOEF 的外心是点C ,作CH ⊥EF 于H ,连接CO ,CE ,CF ,OM ,∵点C 是ΔOEF 的外心,∴OC =EC =FC ,∴∠CEF =∠CFE ,EH =FH ,∵∠ECF =2∠EOF =120°,∴∠CEF =30°,∴CH =12CE =12OC ,∵OC +CH ≥OM ,∴3CH ≥1,∴CH ≥13,∵tan ∠CEH =CH EH,∴EH =3CH ,∴EF =2EH =23CH ,∴EF ≥233,∴EF 的最小值是233,故答案为:233.【点评】本题考查有关圆的最值问题,关键是掌握切线的性质定理,全等三角形的判定和性质,三角形外心的性二.解答题7.(2022秋•东城区校级期中)对于平面直角坐标系xOy中的图形G和点P给出如下定义;Q为图形G上任意一点,若P,Q两点间距离的最大值和最小值都存在,且最大值是最小值的k倍,则称点P为图形G 的“k分点”.已知点N(3,0),A(1,0),B(0,3),C(1,-1).(1)①在点A,B,C中,线段ON的“2分点”是;②点D(a,0),若点C为线段OD的“二分点”,求a的值;(2)以点O为圆心,r为半径画图,若线段AN上存在⊙O的“二分点”,直接写出r的取值范围.【分析】(1)①分别求出点A、B、C到线段ON的最小值和最大值,看是否满足“2分点”定义即可,②对a的取值分情况讨论:0<a≤1,1<a≤2,a>2和a<0,根据“二分点”的定义可求解,(2)设线段AN上存在⊙O的“二分点”为M(m,0)(1≤m≤3).对r的取值分情况讨论0<r≤1,1<r<3且m<r,1<r<3且m>r,r≥3,根据二分点的定义可求解.【解答】(1)解:①如图,∵点A在ON上,故最小值为0,不符合题意,点B到ON的最小值为OB=3,最大值为BN=32+32=32,∴点B是线段ON的“2分点”,点C到ON的最小值为1,最大值为CN=22+12=5∴点C不是线段ON的“2分点”,故答案为:点B;②当0<a≤1时,点C到OD的最小值为CD=(1-a)2+(-1)2=2-2a+a2,点C到OD的最大值为CO=12+(-1)2=2,∴2=22-2a+a2,即2a2-4a+3=0,∵△<0,故无解,舍去;当1<a≤2时,点C到OD的最小值为1,点C到OD的最大值为CO=12+(-1)2=2,最大值不是最小值的2倍,所以舍去,当a>2时,点C到OD的最小值为1,点C到OD的最大值为CD=(a-1)2+(0-1)2=a2-2a+2,∵点C为线段OD的“二分点”,∴a2-2a+2=2×1,a1=1+3,a2=1-3(舍去),当a<0时,点C到OD的最小值为CO=12+(-1)2=2,点C到OD的最大值为CD=(1-a)2+(-1-0)2=a2-2a+2,∵点C为线段OD的“二分点”,同0<a≤1时,无解,舍去;综上,a=1+3.(2)如图所示,设线段AN上存在⊙O的“二分点”为M(m,0)(1≤m≤3),当0<r≤1时,最小值为:m-r,最大值为:m+r,m,∴2(m-r)=m+r,即r=13∵1≤m≤3,≤r≤1,∴13当1<r<3且m<r时,最小值为:r-m,最大值为r+m,∴2(r-m)=r+m,即r=3m,∵1≤m≤3,∴3≤r≤9,∵1<r<3,∴r不存在,当1<r<3且m>r时,最小值为:m-r,最大值为:m+r,m,∴2(m-r)=r+m,即r=13≤r≤1,∴13∵1<r<3,∴r 不存在.当r ≥3时,最小值为:r -m ,最大值为:m +r ,∴2(r -m )=r +m ,即r =3m ,∴3≤r ≤9.综上所述,r 的取值范围为13≤r ≤1或3≤r ≤9.【点评】本题考查坐标上的两点距离,勾股定理,点到圆的距离.根据题目所给条件,掌握“k 分点”的定义是解题的关键.8.(2022秋•江阴市期中)如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(-3,0),点B 在y 轴的正半轴上,且∠ABO =30°,以点B 为圆心,1为半径画⊙B ,与y 轴交于点C (点C 在点B 的下方),点Q 是AB 的中点,点P 是⊙B 上的一个动点,从点C 开始以5度/秒的速度沿圆周逆时针运动一周,设运动时间为t 秒.(1)如图1,连接OQ ,当OQ ⎳BP 时,求t 的值;(2)如图2,点P 在运动过程中,连接AP ,以AP 为边在左侧作等边ΔAPD ,①当t =12秒时,求点D 的坐标;②连接DQ ,当DQ 最大时,求此时t 的值和这个最大值.【分析】(1)如图,过点B 作BP ⎳OQ ,交⊙B 于点P 1,P 2,由平行得出点P 的旋转角,进而可得出时间t ;(2)①将线段AB 绕点A 逆时针旋转60°到线段AB ′,连接B ′D ,易证△AB ′D ≅ΔABP (SAS ),所以B ′D =BP =1,∠AB ′D =∠ABP =90°;过点B ′作B ′N ⊥x 轴于点N ,过点D 作DM ⊥B ′N 于点M ,所以∠M =∠ANB ′=90°,由互余可知,∠MBD ′=∠B ′AN ,所以∠B ′AB =60°,∠BAO =60°,所以∠B ′AN =60°,AN =3,B ′N =3,则MB ′=12,MD =32,进而可得点D 的坐标;②由旋转可知,点D 在以点B ′为圆心,1长为半径的圆上运动,当DQ 最大时,点D ,B ′,Q 三点共线,设⊙B与y 轴的另一个交点为C ′,则C ′(0,4),OC ′=4,由点Q 是AB 的中点可知,Q -32,32,B ′(-23,3),进而可得B ′Q =3,所以DQ =4,易证△AB ′Q ≅ΔABO (SSS ),进而可得ΔADQ ≅△AC ′O (SAS ),所以AD =AC ′,即此时点P 与点C ′重合,所以t =180°5°=36.【解答】解:(1)如图:∵ΔABO 是直角三角形,Q 是AB 中点,∴OQ =QA =QB ,∴∠BOQ =∠ABO =30°,又∵OQ ⎳BP 1,∴∠OBP 1=∠BOQ =30°,∴点P 的轨迹是⊙B 中30°圆心角所对的弧,∴t =30°5°=6,∵当点P 运动到P 1B 延长线与⊙B 的交点P 2时,点P 的轨迹是⊙B 中180°+30°=210°圆心角所对的弧,∴t =210°5°=42.故t 的值为6或42;(2)①如图,∵∠ABO =30°,OA =3,∴OB =3,AB =23,当t =12时,∠CBP =60°,∴∠ABP =90°,将线段AB 绕点A 逆时针旋转60°到线段AB ′,连接B ′D ,由旋转可知,∠BAB ′=60°,AB =AB ′=23,∵ΔADP 是等边三角形,∴∠DAP =60°,AD =AP ,∴∠B ′AD =∠BAP ,∴△AB ′D ≅ΔABP (SAS ),∴B ′D =BP =1,∠AB ′D =∠ABP =90°,过点B ′作B ′N ⊥x 轴于点N ,过点D 作DM ⊥B ′N 于点M ,∴∠M =∠ANB ′=90°,∴∠AB ′N +∠B ′AN =90°,∠MB ′D +∠AB ′N =90°,∴∠MB ′D =∠B ′AN ,∵∠B ′AB =60°,∠BAO =60°,∴∠B ′AN =60°,AN =3,B ′N =3,∴∠MB ′D =60°,∴MB ′=12,MD =32,∴MN =72.∴D -332,72;②由旋转可知,点D 在以点B ′为圆心,1长为半径的圆上运动,∴当DQ 最大时,点D ,B ′,Q 三点共线,如图所示,设⊙B 与y 轴的另一个交点为C ′,∴C ′(0,4),∴OC ′=4,∵点Q 为AB 的中点,∴AQ =BQ =3,AB ′=AB =23,由①可知,B (0,3),∴Q -32,32,B ′(-23,3),∴DQ =4,∴B ′Q =BO ,AQ =BQ =3,AB ′=AB =23,∴△AB ′Q ≅ΔABO (SSS ),∴∠AQB ′=∠AOB =90°,∵DQ =OC ′,AQ =AO ,∴ΔADQ ≅△AC ′O (SAS ),∴AD =AC ′,即此时点P 与点C ′重合,∴t =180°5°=36.综上,t =36,DQ 最大值是4.【点评】本题属于圆的综合题,涉及考查旋转的性质,等边三角形的性质,全等三角形的性质与判定,相似三角形的相似与判定,含30°的直角三角形的三边关系,根据题意得出点D 的轨迹是解题关键.类型三、定点定长构造辅助圆一.填空题9.(2023秋•常州期中)如图,点A ,B 的坐标分别为A (4,0),B (0,4),C 为坐标平面内一点,BC =2,点M 为线段AC 的中点,连接OM ,OM 的最大值为.【分析】先判断出点C 的运动轨迹是在半径为2的⊙B 上,再取OD =OA =4,连接OD ,则OM 是ΔACD 的中位线,OM =12CD ,进而可得OM 最大值时,CD 取最大值,此时D 、B 、C 三点共线,计算即可求出结果.【解答】解:∵C 为坐标平面内一点,BC =2,∴点C 的运动轨迹是在半径为2的⊙B 上,如图,取OD =OA =4,连接OD ,∵点M 为线段AC 的中点,∴OM 是ΔACD 的中位线,∴OM =12CD ,∴OM 最大值时,CD 取最大值,此时D 、B 、C 三点共线,此时在Rt ΔOBD 中,BD =42+42=42,∴CD =2+42,∴OM 的最大值是1+22.故答案为:1+22.【点评】本题考查了坐标和三角形的中位线,定点定长构造辅助圆等,解题关键是确定点C 的运动轨迹.二.解答题10.(2022秋•秀洲区期中)如图,ΔABC 中,AC =BC =4,∠ACB =90°,过点C 任作一条直线CD ,将线段BC 沿直线CD 翻折得线段CE ,直线AE 交直线CD 于点F .(1)小智同学通过思考推得当点E 在AB 上方时,∠AEB 的角度是不变的,请按小智的思路帮助小智完成以下推理过程:∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上.∴∠AEB =∠ACB =°.(2)若BE =2,求CF 的长.(3)线段AE 最大值为;若取BC 的中点M ,则线段MF 的最小值为.【分析】(1)根据AC =BC =EC ,得A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,根据圆周角定理可知∠AEB 的度数;(2)由ΔEFG 是等腰三角形可求出FG =1,利用勾股定理求出CG 的长,从而得出答案;(3)根据直径是圆中最大的弦知当AE 经过圆心C 时,线段AE 的最大值为2AC =8,取AB 的中点O ,连接OF ,可证∠AFB =90°,则点F 在以AB 为直径的圆O 上,当OF 经过点M 时,MF 最短,此时OF ⊥BC ,从而解决问题.【解答】解:(1)∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,∴∠AEB =12∠ACB =45°,故答案为:12,45;(2)由折叠可知,CD 垂直平分BE ,∴BE ⊥CD ,设CD 、BE 交于点G ,则GE =BG =12BE =1,∴∠FGE =90°,∵∠AEB =45°,∴FG =GE =1,在Rt ΔCEG 中,由勾股定理得,CG =CE 2-DE 2=15,∴CF =CG -FG =15-1;当点E 在AB 的下方时,如图,∵AC =BC =EC ,∴A 、B 、E 三点在以C 为圆心以AC 为半径的圆上,∴∠EAB +∠EBA =12∠ACB =45°,即∠BEF =45°,由翻折可知,∠EGF=90°,EG=GB 12BE=1,∴ΔEGF是等腰直角三角形,∴GF=EG=1,在RtΔCEG中,CG=CE2-EG2=42-12=15,∴CF=15+1,综上所述,CF的长为15-1或15+1;(3)∵A,B,E,三点在以C为圆心,以AC为半径的圆上,∴当AE经过圆心C时,线段AE的最大值为2AC=8,在RtΔABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,∴AB=AC2+BC2=42,BM=CM=12BC=2,∠ABC=∠BAC=45°,连接BF,取AB的中点O,连接OF,如图,∵CD垂直平分BE,∠AEB=45°,∴BF=EF,∴∠EBF=∠AEB=45°,∴∠EFB=90°,∴∠AFB=90°,∴OF=12AB=OA=OB=22,∴点F在以点O为圆心,AB为直径的圆上,∵∠ACB=90°,∴点C在⊙O上,∴当OF经过点M时,MF最短,此时OF⊥BC,∴OM=BM⋅tan∠ABC=2×1=2,∴MF=OF-OM=22-2,即线段MF的最小值为22-2,故答案为:8;22-2.【点评】本题是圆的综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,线段垂直平分线的性质,圆周角定理,利用定点定长构造辅助圆是解题的关键.类型四、定弦定角构造辅助圆一.填空题11.(2023春•梁子湖区期中)如图,矩形ABCD的边AB=8,AD=6,M为BC的中点,P是矩形内部一动点,且满足∠ADP=∠P AB,N为边CD上的一个动点,连接PN,MN,则PN+MN的最小值为.【分析】先找出点P 的运动路线为以AD 为直径的圆,设圆心为O ,作点M 关于直线DC 的对称点M ′,连接OM ′交⊙O 于点P ′,可推出M ′P ′的长即为PN +MN 的最小值,再求出M ′P ′的长即可.【解答】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAD =90°,∵∠ADP =∠P AB ,∴∠ADP +∠P AD =∠P AB +∠P AD =∠BAD =90°,∴点P 的运动路线为以AD 为直径的圆,作以AD 为直径的⊙O ,作点M 关于直线DC 的对称点M ′,连接OM ′交⊙O 于点P ′,连接M ′N ,OP ,则OP =OP ′=3,M ′N =MN ,∴PN +MN =PN +M ′N =PN +M ′N +OP -OP ′≥OM ′-OP ′=OM ′-3,∴PN +MN 的最小值为OM ′-3;连接OM ,∵四边形ABCD 是矩形,点O 是AD 的中点,点M 为BC 的中点,∴OD =12AD =12BC =CM =3,OD ⎳CM ,∠ODC =90°,∴四边形OMCD 是矩形,∴OM =DC =AB =8,∵点M 关于直线DC 的对称点M ′,∴M ′M =2MC =6,在Rt △M ′OM 中,由勾股定理,得OM ′=OM 2+M ′M 2=82+62=10,∴PN +MN 的最小值为OM ′-3=10-3=7,故答案为:7.【点评】本题考查轴对称-最短路线问题,矩形的性质,勾股定理,能利用一条线段的长表示两线段的和的最小值是解题的关键.二.解答题小赵同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题,如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.我们把这个过程称为“化隐圆为显圆”.①已知:如图1,OA =OB =OC ,若∠AOB =50°,求∠ACB 的度数.解:若以点O 为圆心,OA 为半径作辅助圆,∠AOB 是⊙O 的圆心角,而∠ACB 是圆周角,从而可容易得到∠ACB = °.②如图2,点P 为正方形ABCD 内一点,且∠BPC =90°,若AB =4,求AP 的最小值.解:∵BC =4,∠BPC =90°,∴点P 在以BC 为直径的圆上,设圆心为点O ,则O 、P 、A 三点共线时AP 最小,最小值为 .(2)【问题解决】①如图3,在平行四边形ABCD 中,已知AB =4,BC =6,∠ABC =60°,点P 是BC 边上一动点(点P 不与B ,C 重合),连接AP ,作点B 关于直线AP 的对称点Q ,则线段QC 的最小值为 .②如图4,△ABC 中,∠BAC =90°,AB =4,AC =3,D 为AC 上一动点,以AD 为直径的⊙O 交BD 于E ,求线段CE 的最小值.(3)【问题拓展】如图5,在平面直角坐标系中,已知两点A (2,3),B (6,7),x 轴上有一动点P ,当∠APB 最大时,直接写出点P 的坐标 .【分析】(1)①利用圆周角定理即可求得答案;②由正方形性质可得:∠ABC =90°,BC =AB =4,OB =12BC =2,由勾股定理得:AO =25,推出点P 在以BC 为直径的⊙O 上,则O 、P 、A 三点共线时AP 最小,即可求得答案;(2)①过点A 作AH ⊥BC 于H ,利用解直角三角形得AH =AB ⋅sin ∠ABC =23,BH =AB ⋅cos ∠ABC =2,CH =BC -BH =4,由勾股定理得AC =27,再由AQ =AB =4,可得点Q 在以A 为圆心AB 为半径的⊙A 上,即当C 、Q 、A 三点共线时QC 最小,QC 的最小值=AC -AQ =27-4;②连接AE ,由AD 是⊙O 的直径,可得∠AED =90°,推出∠AEB =90°,即点E 在以AB 为直径的圆上,进而可得当C 、E 、Q 三点共线时,CE 最小,运用勾股定理即可求得答案;(3)当∠APB 最大时,过A 、B 两点的⊙O ′与x 轴相切,利用待定系数法可得直线AB 的解析式为y =x +1,线段AB 的垂直平分线为y =-x +9,设O ′(m ,-m +9),根据O ′A =O ′B =O ′P ,建立方程求解即可得出答【解答】解:(1)①如图1,以点O为圆心,OA为半径作辅助圆⊙O,∵AB =AB ,∠AOB=50°,∠AOB=25°,∴∠ACB=12故答案为:25.②点P为正方形ABCD内一点,且∠BPC=90°,若AB=4,求AP的最小值.如图②,以BC为直径作⊙O,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,BC=AB=4,BC=2,∴OB=12在Rt△ABO中,AO=AB2+OB2=42+22=25,∵BC=4,∠BPC=90°,∴点P在以BC为直径的⊙O上,则O、P、A三点共线时AP最小,∴AP的最小值=AO-OP=25-2,故答案为:25-2.(2)①如图3,过点A作AH⊥BC于H,∵AB=4,BC=6,∠ABC=60°,则AH=AB⋅sin∠ABC=4sin60°=23,BH=AB⋅cos∠ABC=4cos60°=2,∴CH=BC-BH=6-2=4,在Rt△ACH中,AC=AH2+CH2=(23)2+42=27,∵点B与点Q关于直线AP对称,∴AQ=AB=4,∴点Q在以A为圆心AB为半径的⊙A上,∴当C、Q、A三点共线时QC最小,QC的最小值=AC-AQ=27-4,故答案为:27-4.②如图4,连接AE,∵AD是⊙O的直径,∴∠AED=90°,∴∠AEB=180°-∠AED=90°,以AB 为直径作⊙Q ,交⊙O 于E ,当C 、E 、Q 三点共线时,CE 最小,∵△ABC 中,∠BAC =90°,AB =4,AC =3,∴QE =AQ =12AB =2,∴CQ =AC 2+AQ 2=32+22=13,∴CE =CQ -QE =13-2,故线段CE 的最小值为13-2.(3)当∠APB 最大时,过A 、B 两点的⊙O ′与x 轴相切,设直线AB 的解析式为y =kx +b ,把A (2,3),B (6,7)代入,得:2k +b =36k +b =7 ,解得:k =1b =1 ,∴直线AB 的解析式为y =x +1,∵线段AB 的中点坐标为(4,5),圆心O ′在AB 的垂直平分线上,∴线段AB 的垂直平分线为y =-x +9,设O ′(m ,-m +9),∵O ′A =O ′B =O ′P ,∴(m -2)2+(-m +9-3)2=(-m +9)2,解得:m =42-1或m =-42-1(舍去),∴点P 的坐标为(42-1,0),故答案为:42-1.【点评】本题是圆的综合题,考查了圆的有关知识,正方形的性质,平行四边形的性质,解直角三角形等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.13.(2022秋•泗洪县期中)已知:⊙O 和⊙O 外一点P .(1)如图甲,P A 和PB 是⊙O 的两条切线,A 、B 分别为切点,求证:P A =PB .(2)尺规作图:在图乙中,过P 点画⊙O 的两条切线PE 、PF ,E 、F 为切点(要求:保留作图痕迹,不写作法).【分析】(1)如图,连接OP、OA、OB.只要证明RtΔP AO≅RtΔPBO(HL),可得P A=PB.(2)以OP为直径作⊙O′,两圆交于点E、F,直线PE、PF即为所求;【解答】解:(1)如图,连接OP、OA、OB.∵P A、PB是切线,∴P A⊥OA,PB⊥OB,∴∠P AO=∠PBO=90°,在RtΔP AO和RtΔPBO中,OP=OP,OA=OB∴RtΔP AO≅RtΔPBO,∴P A=PB.(2)以OP为直径作⊙O′,两圆交于点E、F,直线PE、PF即为所求;【点评】本题考查切线的性质、全等三角形的判定和性质,直径的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用辅助圆解决问题,属于中考常考题型.类型五、对角互补构造辅助圆14.(2021秋•越秀区校级期中)如图1,在ΔABC中,∠ACB=90°,CD平分∠ACB,且AD⊥BD于点D.(1)判断ΔABD的形状;(2)如图2,在(1)的结论下,若BQ=22,DQ=3,∠BQD=75°,求AQ的长;(3)如图3,在(1)的结论下,若将DB绕着点D顺时针旋转α(0°<α<90°)得到DP,连接BP,作DE⊥BP交AP于点F.试探究AF与DE的数量关系,并说明理由.【分析】(1)由∠ACB+∠ADB=90°+90°=180°,知点A、C、B、D上四点共圆,则∠ACD=∠ABD=45°,即可得出结论;(2)将ΔADQ绕点D顺时针旋转90°得ΔBDE,连接EQ,过点B作EQ的垂线,交EQ的延长线于H,得ΔQDE是等腰直角三角形,从而可解直角三角形BQH,在RtΔBEH中,利用勾股定理得可求出BE的长度,从而解决问题;(3)在AF上截取AM=PF,利用SAS证明ΔADM≅ΔPDF,得∠ADM=∠PDE,DM=DF,可证明ΔMDF、ΔPEF是等腰直角三角形,从而解决问题.【解答】解:(1)∵∠ACB=90°,CD平分∠ACB,∴∠ACD=45°,∵∠ACB+∠ADB=90°+90°=180°,∴点A、C、B、D上四点共圆,∴∠ACD=∠ABD=45°,∴∠BAD=∠ABD=45°,∴ΔABD是等腰直角三角形;(2)将ΔADQ绕点D顺时针旋转90°得ΔBDE,连接EQ,过点B作EQ的垂线,交EQ的延长线于H,∴DQ=DE,∠QDE=90°,AQ=BE,∴ΔQDE是等腰直角三角形,∴∠DQE=45°,∴QE=2DQ=32,∵∠BQD=75°,∴∠BQE=∠BQD+∠DQE=120°,∴∠BQH=60°,BQ=2,BH=6,∴QH=12在RtΔBEH中,由勾股定理得BE=BH2+EH2=(42)2+(6)2=38,∴AQ=BE=38;(3)AF=2DE.,理由如下:如图,在AF上截取AM=PF,∵DA=DP,∴∠DAM=∠DPF,∴ΔADM≅ΔPDF(SAS),∴∠ADM=∠PDE,DM=DF,∵BD=DP,DE⊥BP,∴∠BDE=∠PDE,∴∠ADM=∠BDE,∴ΔMDF是等腰直角三角形,∴∠MFD=45°,MF=2DF,∴∠EFP=45°,∴ΔPEF是等腰直角三角形,∴PF=2EF,∴AF=2DE.【点评】本题主要考查了等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,含30°角的直角三角形的性质,勾股定理,四点共圆等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.15.(2021秋•西城区校级期中)如图,ΔABC为等边三角形,点P是线段AC上一动点(点P不与A,C重合),连接BP,过点A作直线BP的垂线段,垂足为点D,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,连接DE,CE.(1)求证:BD=CE;(2)延长ED交BC于点F,求证:F为BC的中点;(3)若ΔABC的边长为1,直接写出EF的最大值.【分析】(1)利用SAS证明ΔBAD≅ΔCAE,即可得出结论;(2)过点C作CG⎳BP交DF的延长线于点G,利用等角对等边可得CG=CE,由(1)ΔBAD≅ΔCAE,得BD=CE,再利用AAS证明ΔBDF≅ΔCGF,从而解决问题;(3)由(2)知∠AFC=∠AEC=90°,则点A,F,C,E四点在以AC为直径的圆上,故EF的最大值为直径.【解答】(1)证明:∵线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,∴ΔADE是等边三角形,∴AD=AE,∠DAE=60°,∵ΔABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,∴∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,在ΔBAD和ΔCAE中,AB=AC∠BAD=∠CAE AD=AE,∴ΔBAD≅ΔCAE(SAS),∴BD=CE;(2)证明:如图,过点C作CG⎳BP交DF的延长线于点G,∴∠G=∠BDF,∴∠G =30°,由(1)可知,BD =CE ,∠CEA =∠BDA ,∵AD ⊥BP ,∴∠BDA =90°,∴∠CEA =90°,∵∠AED =60°,∴∠CED =30°=∠G ,∴CE =CG ,∴BD =CG ,在ΔBDF 和ΔCGF 中,∠BDF =∠G∠BFD =∠CFG BD =CG,∴ΔBDF ≅ΔCGF (AAS ),∴BF =FC ,即F 为BC 的中点;(3)解:如图,连接AF ,∵ΔABC 是等边三角形,BF =FC ,∴AF ⊥BC ,∴∠AFC =90°,∴∠AFC =∠AEC =90°,∴点A ,F ,C ,E 四点在以AC 为直径的圆上,∴EF 的最大值为直径,即最大值为1.【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,四点共圆等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.16.(2023秋•东城区校级期中)如图1,在Rt ΔABC 中,∠ABC =90°,BA =BC ,直线MN 是过点A 的直线CD ⊥MN 于点D ,连接BD .(1)观察猜想张老师在课堂上提出问题:线段DC ,AD ,BD 之间有什么数量关系.经过观察思考,小明出一种思路:如图1,过点B 作BE ⊥BD ,交MN 于点E ,进而得出:DC +AD =BD .(2)探究证明将直线MN 绕点A 顺时针旋转到图2的位置写出此时线段DC ,AD ,BD之间的数量关系,并证明(3)拓展延伸在直线MN 绕点A 旋转的过程中,当ΔABD 面积取得最大值时,若CD 长为1,请直接写BD 的长.【分析】(1)由题意:ΔBAE≅ΔBCD,推出AE=CD,BE=BD,推出CD+AD=AD+AE=DE,ΔBDE是等腰直角三角形,推出DE=2BD,可得DC+AD=2BD;(2)结论:AD-DC=2BD.过点B作BE⊥BD,交MN于点E.AD交BC于O.只要证明ΔCDB≅ΔAEB,即可解决问题;(3)如图3中,当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的右侧时,ΔABD的面积最大.【解答】解:(1)如图1中,由题意:ΔBAE≅ΔBCD,∴AE=CD,BE=BD,∴CD+AD=AD+AE=DE,∵ΔBDE是等腰直角三角形,∴DE=2BD,∴DC+AD=2BD,故答案为2.(2)AD-DC=2BD.证明:如图,过点B作BE⊥BD,交MN于点E.AD交BC于O.∵∠ABC=∠DBE=90°,∴∠ABE+∠EBC=∠CBD+∠EBC,∴∠ABE=∠CBD.∵∠BAE+∠AOB=90°,∠BCD+∠COD=90°,∠AOB=∠COD,∴∠BAE=∠BCD,∴∠ABE=∠DBC.又∵AB=CB,∴ΔCDB≅ΔAEB,∴CD=AE,EB=BD,∴△BD为等腰直角三角形,DE=2BD.∵DE=AD-AE=AD-CD,∴AD-CD=2BD.(3)如图3中,易知A、B、C、D四点共圆,当点D在线段AB的垂直平分线上且在AB的右侧时,ΔABD的面积最大.。
(完整word版)阿氏圆问题归纳
阿氏圆题型的解题方法和技巧以阿氏圆(阿波罗尼斯圆)为背景的几何问题近年来在中考数学中经常出现,对于此类问题的归纳和剖析显得非常重要.具体内容如下:阿氏圆定理(全称:阿波罗尼斯圆定理),具体的描述:一动点P 到两定点A 、B 的距离之比等于定比n m (≠1),则P 点的轨迹,是以定比n m内分和外分定线段AB 的两个分点的连线为直径的圆.这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,该圆称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.定理读起来和理解起来比较枯燥,阿氏圆题型也就是大家经常见到的PA+kPB ,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或者圆弧的题型.PA+kPB,(k ≠1)P 点的运动轨迹是圆或圆弧的题型阿氏圆基本解法:构造母子三角形相似【问题】在平面直角坐标系xOy 中,在x 轴、y 轴分别有点C(m ,0),D(0,n).点P 是平面内一动点,且OP=r ,求PC+kPD 的最小值.阿氏圆一般解题步骤:第一步:确定动点的运动轨迹(圆),以点O 为圆心、r 为半径画圆;(若圆已经画出则可省略这一步) 第二步:连接动点至圆心O(将系数不为1的线段的固定端点与圆心相连接),即连接OP 、OD ; 第三步:计算出所连接的这两条线段OP 、OD 长度; 第四步:计算这两条线段长度的比k ;第五步:在OD 上取点M ,使得OM:OP=OP:OD=k ;第六步:连接CM ,与圆O 交点即为点P .此时CM 即所求的最小值.习题【旋转隐圆】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,D 为AC 的中点,M 为BD 的中点,将线段AD 绕A 点任意旋转(旋转过程中始终保持点M 为BD 的中点),若AC=4,BC=3,那么在旋转过程中,线段CM 长度的取值范围是___________.1.Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D 为△ABC 内一动点,满足CD=2,则AD+32BD 的最小值为_______.2.如图,菱形ABCD 的边长为2,锐角大小为60°,⊙A 与BC 相切于点E ,在⊙A 上任取一点P ,则PB+23PD 的最小值为________.3.如图,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,P 为圆B 上一动点,则PD+1PC 的最小值为_________.6.如图,边长为47.如图,边长为4的正方形,点P 是正方形内部任意一点,且BP=2,则PD+21PC 的最小值为______;2PD+4PC 的最小值为______.8.在平面直角坐标系xOy 中,A(2,0),B(0,2),C(4,0),D(3,2),P 是△AOB 外部的第一象限内一动点,且∠BPA=135°,则2PD+PC 的最小值是_______.9.在△ABC 中,AB=9,BC=8,∠ABC=60°,⊙A 的半径为6,P 是⊙A 上的动点,连接PB 、PC ,则3PC+2PB 的最小值为_______.10.如图,在Rt △ABC 中,∠A=30°,AC=8,以C 为圆心,4为半径作⊙C . (1)试判断⊙C 与AB 的位置关系,并说明理由;(2)点F 是⊙C 上一动点,点D 在AC 上且CD=2,试说明△FCD ~△ACF ; (3)点E 是AB 上任意一点,在(2)的情况下,试求出EF+21FA 的最小值.11.(1)如图1,已知正方形ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求PD+21PC 的最小值和PD-21PC 的最大值; (2)如图2,已知正方形ABCD 的边长为9,圆B 的半径为6,点P 是圆B 上的一个动点,那么PD+32PC 的最小值为______,PD-32PC 的最大值为______. (3)如图3,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B=60°,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,那么PD+21PC 的最小值为______,PD-21PC 的最大值为________.2PA+PB 的最小值.【二次函数结合阿氏圆题型】13.如图1,抛物线y=ax ²+(a+3)x+3(a ≠0)与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B ,在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <4),过点E 作x 轴的垂线交直线AB 于点N ,交抛物线于点P ,过点P 作PM ⊥AB 于点M .(1)求a 的值和直线AB 的函数表达式; (2)设△PMN 的周长为C1,△AEN 的周长为C2,若5621=C C ,求m 的值; (3)如图2,在(2)条件下,将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE ′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E ′A 、E ′B ,求E ′A+32E ′B 的最小值.问题背景:如图1,在△ABC中,BC=4,AB=2AC.问题初探:请写出任意一对满足条件的AB与AC的值:AB=_____,AC=_______.问题再探:如图2,在AC右侧作∠CAD=∠B,交BC的延长线于点D,求CD的长.问题解决:求△ABC的面积的最大值.1.小明的数学探究小组进行了系列探究活动.类比定义:类比等腰三角形给出如下定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做邻等四边形.探索理解:(1)如图1,已知A、B、C在格点(小正方形的顶点)上,请你协助小明用两种不同的方法画出格点D,连接DA、DC,使四边形ABCD为邻等四边形;尝试体验:(2)如图2,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=120°,∠ADC=60°,AB=2,BC=1,求四边形ABCD的面积.解决应用:(3)如图3,邻等四边形ABCD中,AD=CD,∠ABC=75°,∠ADC=60°,BD=4.小明爸爸所在的工厂,需要裁取某种四边形的材料板,这个材料板的形状恰巧是符合如图3条件的邻等四边形,要求尽可能节约.你能求出这种四边形面积的最小值吗?如果能,请求出此时四边形ABCD面积的最小值;如果不能,请说明理由.2.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.(1)如图1,在四边形ABCD中,添加一个条件使得四边形ABCD是“等邻边四边形”.请写出你添加的一个条件.(2)如图2,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=90°,AC、BD为对角线,AC=2 AB,试探究BC,BD的数量关系.(3)如图3,等邻边四边形ABCD中,AB=AD,AC=2,∠BAD=2∠BCD=60°,求等邻边四边形ABCD 面积的最小值.。
(完整版)初中圆题型总结
圆的基本题型纵观近几年全国各地中考题,圆的相关看法以及性质等一般以填空题,选择题的形式观察并占有必然的分值;一般在 10 分- 15 分左右,圆的相关性质,如垂径定理,圆周角,切线的判断与性质等综合性问题的运用一般以计算证明的形式观察;利用圆的知识与其他知识点如代数函数,方程等相结合作为中考压轴题将会占有特别重要的地位,别的与圆相关的本质应用题,阅读理解题,研究存在性问题仍是热门考题,应引起注意 . 下面究近来几年来圆的相关热门题型,举例解析以下。
一、圆的性质及重要定理的观察基础知识链接:( 1)垂径定理;( 2)同圆或等圆中的圆心角、弦、弧之间的关系 .(3) 圆周角定理及推论(4)圆内接四边形性质【例 1】(江苏镇江)如图, AB 为⊙ O直径, CD 为弦,且 CD AB ,垂足为 H .(1)OCD 的均分线 CE 交⊙ O于 E ,连接 OE .求证: E 为弧 ADB的中点;(2)若是⊙ O的半径为 1,CD 3 ,①求 O 到弦 AC 的距离;②填空:此时圆周上存在个点到直线 AC 的距离为1.2【解析】(1)Q OC OE ,E OCEC又OCE DCE ,E DCE .A BO HOE ∥ CD .E D 又 CD AB ,AOE BOE 90o.E 为弧 ADB的中点.(2)①Q CD AB , AB 为⊙ O的直径,CD 3 ,1CD 3.又 OC CH33 .CH 1 ,sin COB 22 2 OC 1 2 COB 60o,BAC 30o.作 OP AC 于 P ,则 OP 1OA 1 .2 2②3.【谈论】本题综合观察了利用垂径定理和勾股定理及锐角三角函数求解问题的能力 . 运用垂径定理时,需增加辅助线构造与定理相关的“基本图形”.几何上把圆心到弦的距离叫做弦心距, 本题的弦心距就是指线段OD的长 . 在圆中解相关弦心距半径相关问题时 , 常常增加的辅助线是连半径或作出弦心距, 把垂径定理和勾股定理结合起来解题. 如图 , ⊙O的半径为r , 弦心距为 d , 弦长 a 之间d 2a 2的关系为 r 2 . 依照此公式 , 在 a 、r、d 三个量中 , 知道任何两个量即可2以求出第三个量 . 平时在解题过程中要善于发现并运用这个基本图形 .【例】(安徽芜湖)如图,已知点 E 是圆 O上的点,2B、C分别是劣弧 AD 的三均分点,BOC 46o,则 AED 的度数为.【解析】由B、C 分别是劣弧AD 的三均分点知,圆心角∠∠∠AOB= BOC= COD,又 BOC 46o,因此∠AOD=138o.依照同弧所对的圆周角等于圆心角的一半。
初三数学圆的知识点总结及经典例题详解
圆的基本性质1.半圆或直径所对的圆周角是直角.2.任意一个三角形一定有一个外接圆.3.在同一平面内,到定点的距离等于定长的点的轨迹,是以定点为圆心,定长为半径的圆.4.在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等.5.同弧所对的圆周角等于圆心角的一半.6.同圆或等圆的半径相等.7.过三个点一定可以作一个圆.8.长度相等的两条弧是等弧.9.在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等.0.经过圆心平分弦的直径垂直于弦。
直线与圆的位置关系1.直线与圆有唯一公共点时,叫做直线与圆相切.2.三角形的外接圆的圆心叫做三角形的外心.3.弦切角等于所夹的弧所对的圆心角.4.三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心.5.垂直于半径的直线必为圆的切线.6.过半径的外端点并且垂直于半径的直线是圆的切线.7.垂直于半径的直线是圆的切线.8.圆的切线垂直于过切点的半径.圆与圆的位置关系1.两个圆有且只有一个公共点时,叫做这两个圆外切.2.相交两圆的连心线垂直平分公共弦.3.两个圆有两个公共点时,叫做这两个圆相交.4.两个圆内切时,这两个圆的公切线只有一条.5.相切两圆的连心线必过切点.正多边形基本性质1.正六边形的中心角为60°.2.矩形是正多边形.3.正多边形都是轴对称图形.4.正多边形都是中心对称图形.圆的基本性质1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,已知∠C=80°,则∠A的度数是.A. 50°B. 80°C. 90°D. 100°2.已知:如图,⊙O中, 圆周角∠BAD=50°,则圆周角∠BCD的度数是.A.100°B.130°C.80°D.50°3.已知:如图,⊙O中, 圆心角∠BOD=100°,则圆周角∠BCD的度数是.A.100°B.130°C.80°D.50°4.已知:如图,四边形ABCD内接于⊙O,则下列结论中正确的是.A.∠A+∠C=180°B.∠A+∠C=90°C.∠A+∠B=180°D.∠A+∠B=905.半径为的圆中,有一条长为的弦,则圆心到此弦的距离为.A B C D6.已知:如图,圆周角∠BAD=50°,则圆心角∠BOD的度数是.A.100°B.130°C.80°D.507.已知:如图,⊙O中,弧AB的度数为100°,则圆周角∠ACB的度数是.A.100°B.130°C.200°D.508. 已知:如图,⊙O中, 圆周角∠BCD=130°,则圆心角∠BOD的度数是.A.100°B.130°C.80°D.50°9. 在⊙O中,弦AB的长为,圆心O到AB的距离为,则⊙O的半径为cm.A.3B.5 D. 10点、直线和圆的位置关系1.已知⊙O的半径为10㎝,如果一条直线和圆心O的距离为10㎝,那么这条直线和这个圆的位置关系为.A.相离B.相切C.相交D.相交或相离2.已知圆的半径为,直线l和圆心的距离为,那么这条直线和这个圆的位置关系是.A.相切B.相离C.相交D. 相离或相交3.已知圆O的半径为,PO=,那么点P和这个圆的位置关系是A.点在圆上B. 点在圆内C. 点在圆外D.不能确定4.已知圆的半径为,直线l和圆心的距离为,那么这条直线和这个圆的公共点的个数是.A.0个B.1个C.2个D.不能确定5.一个圆的周长为a cm,面积为a cm2,如果一条直线到圆心的距离为πcm,那么这条直线和这个圆的位置关系是.A.相切B.相离C.相交D. 不能确定6.已知圆的半径为,直线l和圆心的距离为,那么这条直线和这个圆的位置关系是.A.相切B.相离C.相交D.不能确定7. 已知圆的半径为,直线l和圆心的距离为,那么这条直线和这个圆的位置关系是.A.相切B.相离C.相交D. 相离或相交8. 已知⊙O的半径为,PO=,则PO的中点和这个圆的位置关系是.A.点在圆上B. 点在圆内C. 点在圆外D.不能确定圆与圆的位置关系1.⊙O1和⊙O2的半径分别为和,若O1O2=,则这两圆的位置关系是.A. 外离B. 外切C. 相交D. 内切2.已知⊙1、⊙O2的半径分别为和,若O1O2=,则这两个圆的位置关系是.A.内切B. 外切C. 相交D. 外离3.已知⊙1、⊙O2的半径分别为和,若O1O2=,则这两个圆的位置关系是.A.外切B.相交C. 内切D. 内含4.已知⊙1、⊙O2的半径分别为和,若O1O2==,则这两个圆的位置关系是.A.外离B. 外切C.相交D.内切5.已知⊙1、⊙O2的半径分别为和,两圆的一条外公切线长4,则两圆的位置关系是.A.外切B. 内切C.内含D. 相交6.已知⊙1、⊙O2的半径分别为和,若O1O2=,则这两个圆的位置关系是.A.外切B.相交C. 内切D. 内含公切线问题1.如果两圆外离,则公切线的条数为.A. 1条B.2条C.3条D.4条2.如果两圆外切,它们的公切线的条数为.A. 1条B. 2条C.3条D.4条3.如果两圆相交,那么它们的公切线的条数为.A. 1条B. 2条C.3条D.4条4.如果两圆内切,它们的公切线的条数为.A. 1条B. 2条C.3条D.4条5. 已知⊙1、⊙O2的半径分别为和,若O1O2=,则这两个圆的公切线有条.A.1条B. 2条C. 3条D. 4条6.已知⊙1、⊙O2的半径分别为和,若O1O2=,则这两个圆的公切线有条.A.1条B. 2条C. 3条D. 4条正多边形和圆1.如果⊙O的周长为10πcm,那么它的半径为.A. B.cm C D.5πcm2.正三角形外接圆的半径为2,那么它内切圆的半径为.A. 2B.C.1D.3.已知,正方形的边长为2,那么这个正方形内切圆的半径为.A. 2B. . D.4.扇形的面积为,半径为2,那么这个扇形的圆心角为= .A.30°B.60°C.90°D. 120°5.已知,正六边形的外接圆半径为R,那么这个正六边形的边长为.A.RB.RC.RD.6.圆的周长为C,那么这个圆的面积S= .A. B. C. D.7.正三角形内切圆与外接圆的半径之比为.A.1:2B.1:C.:2D.1:8. 圆的周长为C,那么这个圆的半径R= .A.2B.C.D.9.已知,正方形的边长为2,那么这个正方形外接圆的直径为.A.2B.2 D.20.已知,正三角形的外接圆半径为3,那么这个正三角形的边长为.A. 3B.C.3D.3。
中考数学复习《圆》经典题型及测试题(含答案)
中考数学复习《圆》经典题型及测试题(含答案)【专题分析】圆在中考中的常见考点有圆的性质及定理,圆周角定理及其推论,圆心角、圆周角、弧、弦之间的“等推”关系;切线的判定,切线的性质,切线长定理,弧长及扇形面积的计算,求阴影部分的面积等.对圆的考查在中考中以客观题为主,考查题型多样,关于圆的基本性质一般以选择题或填空题的形式进行考查,切线的判定等综合性强的问题一般以解答题的形式进行考查;圆在中考中的比重约为10%~15%.【解题方法】解决圆的有关问题常用的数学思想就是转化思想,方程思想和数形结合思想;常用的数学方法有分类讨论法,设参数法等.【知识结构】【典例精选】如图,⊙O的半径是3,点P是弦AB延长线上的一点,连结OP,若OP =4,∠APO=30°,则弦AB的长为( )A.2 5 B. 5C.213 D. 13【思路点拨】先过点O作OC⊥AP,连结OB,根据OP=4,∠APO=30°,求出OC的值,在Rt△BCO中,根据勾股定理求出BC的值,进而得出AB的值.【解析】如图,过点O作OC⊥AP于点C,连结OB,∵OP=4,∠APO=30°,∴OC=4×sin 30°=2.∵OB=3,∴BC=OB2-OC2=32-22=5,∴AB=2 5.故选A.答案:A规律方法:利用垂径定理进行证明或计算,通常是在半径、圆心距和弦的一半所组成的直角三角形中,利用勾股定理构建方程求出未知线段的长.如图,从一块直径是8 m的圆形铁皮上剪出一个圆心角为90°的扇形,将剪下的扇形围成一个圆锥,圆锥的高是( )A.4 2 m B.5 m C. 30 m D.215 m【思路点拨】首先连结AO,求出AB,然后求出扇形的弧长BC,进而求出扇形围成的圆锥的底面半径,最后应用勾股定理求出圆锥的高即可.【解析】如图,连结AO,∵AB=AC,点O是BC的中点,∴AO⊥BC.又∵∠BAC=90°,∴∠ABO=∠ACO=45°,∴AB=2OB=2×(8÷2)=42(m).∴l BC=90π×42180=22π(m).∴将剪下的扇形围成的圆锥形的半径是22π÷2π=2(m).∴圆锥的高是422-22=30(m).故选C.答案:C规律方法:解决圆锥的相关问题,可以利用圆的周长等于扇形的弧长建立方程,利用方程解决问题.如图,在边长为6的正方形ABCD中,E是AB的中点,以E为圆心、ED 为半径作半圆,交A,B所在的直线于M,N两点,分别以MD,ND为直径作半圆,则阴影部分的面积为( )A.9 5 B.18 5 C.36 5 D.72 5【思路点拨】根据图形可知阴影部分的面积=两个小的半圆的面积+△DMN 的面积-大半圆的面积,MN为半圆的直径,从而可知∠MDN=90°,在Rt△MDN 中,由勾股定理可知MN2=MD2+DN2,从而可得到两个小半圆的面积=大半圆的面积,故此阴影部分的面积=△DMN的面积,在Rt△AED中,ED=AD2+AE2=62+32=35,所以MN=65,然后利用三角形的面积公式求解即可.【解析】根据图形可知阴影部分的面积=两个小的半圆的面积+△DMN的面积-大半圆的面积.∵MN为大半圆的直径,∴∠MDN=90°.在Rt△MDN中,MN2=MD2+DN2,∴两个小半圆的面积和=大半圆的面积.∴阴影部分的面积=△DMN 的面积.在Rt△AED中,ED=AD2+AE2=62+32=35,∴阴影部分的面积=△DMN的面积=12MN·AD=12×65×6=18 5.故选B.答案:B规律方法:求阴影部分的面积,一般是将所求阴影部分进行分割组合,转化为规则图形的和或差.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC为直径作⊙O交AB于点D,连结CD.(1)求证:∠A=∠BCD.(2)若M为线段BC上一点,试问当点M在什么位置时,直线DM与⊙O相切?并说明理由.【思路点拨】(1)根据圆周角定理可得∠ADC=90°,根据直角三角形的性质可得∠A+∠ACD=90°,再由∠DCB+∠ACD=90°,可得∠A=∠BCD;(2)当点M是BC的中点时,直线DM与⊙O相切.连结DO,证明∠ODM =90°,进而证得直线DM与⊙O相切.【自主解答】(1)证明:∵AC为直径,∴∠ADC=90°,∴∠A+∠ACD=90°.∵∠ACB=90°,∴∠BCD+∠ACD=90°,∴∠A=∠BCD.(2)解:当点M是BC的中点时,直线DM与⊙O相切.理由如下:如图,连结DO,∵DO=CO,∴∠1=∠2.∵∠BDC=90°,点M是BC的中点,∴DM=CM,∴∠4=∠3.∵∠2+∠4=90°,∴∠1+∠3=90°,∴直线DM与⊙O相切.规律方法:在判定一条直线是圆的切线时,如果这条直线和圆有公共点,常作出经过公共点的半径,证明这条直线与经过公共点的半径垂直,概括为“连半径,证垂直,得切线”.【能力评估检测】一、选择题1.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,AE是⊙O的切线,A为切点,连结BC并延长交AE于点D.若∠AOC=80°,则∠ADB的度数为( B )A.40° B.50° C.60° D.20°2.如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠AOB=60°,AB=AC=2,则弦BC的长为( C )A. 3 B.3 C.2 3 D.43.如图,在⊙O中,弦AC∥半径OB,∠BOC=50°,则∠OAB的度数为( A )A.25° B.50° C.60° D.30°4.如图,直线CD与以线段AB为直径的圆相切于点D并交BA的延长线于点C,且AB=2,AD=1,P点在切线CD上移动.当∠APB的度数最大时,则∠ABP 的度数为( B )A.15° B.30° C.60° D.90°5.如图,某数学兴趣小组将边长为3的正方形铁丝框ABCD变形为以A为圆心、AB长为半径的扇形(忽略铁丝的粗细),则所得扇形DAB的面积为( D )A.6 B.7 C.8 D.96.如图,已知AB为⊙O的直径,AD切⊙O于点A,EC=CB.则下列结论中不一定正确的是( D )A.BA⊥DA B.OC∥AEC.∠COE=2∠CAE D.OD⊥AC7.如图,菱形ABCD的对角线BD,AC分别为2,23,以B为圆心的弧与AD,DC相切,则阴影部分的面积是( D )A.23-33π B.43-33πC.43-π D.23-π8.如图,正六边形ABCDEF是边长为2 cm的螺母,点P是FA延长线上的点,在A,P之间拉一条长为12 cm的无伸缩性细线,一端固定在点A,握住另一端点P拉直细线,把它全部紧紧缠绕在螺母上(缠绕时螺母不动),则点P运动的路径长为( B )A .13π cmB .14π cmC .15π cmD .16π cm9.如图,在矩形ABCD 中,AB =4,AD =5,AD ,AB ,BC 分别与⊙O 相切于E ,F ,G 三点,过点D 作⊙O 的切线交BC 于点M ,切点为N ,则DM 的长为( )A. 133B. 92C. 4313 D .2 5 解:如图,连接OE ,OF ,ON ,OG .∵AD ,AB ,BC 分别与⊙O 相切于E ,F ,G 三点,∴∠AEO =∠AFO =∠OFB =∠BGO =90°.∴四边形AFOE ,FBGO 都是正方形.∴AF =BF =AE =BG =2.∴DE =3.∵DM 是⊙O 的切线,∴DN =DE =3,MN =MG . ∴CM =5-2-MN =3-MN .在Rt △DMC 中,DM 2=CD 2+CM 2,∴(3+MN )2=(3-MN )2+42.∴NM =43.∴DM =3+43=133.故选A. 答案:A二、填空题10.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,则直线y =x +2与以O 点为圆心,1为半径的圆的位置关系为 相切.11.如图,圆内接四边形ABCD 两组对边的延长线分别相交于点E ,F ,且∠A =55°,∠E =30°,则∠F =40° .12.如图,正三角形ABC 的边长为2,点A ,B 在半径为2的圆上,点C 在圆内,将正三角形ABC 绕点A 逆时针旋转,当点C 第一次落在圆上时,点C 运动的路线长为 .【解析】设点C 落在圆上的点为C ′,连结OA ,OB ,OC ′,则OA =OB = 2.又∵AB =2,∴OA 2+OB 2=AB 2,∴∠AOB =90°,∴∠OAB =45°,同理∠OAC ′=45°,∴∠BAC ′=90°.∵△ABC 为等边三角形,∴∠CAB =60°,∴∠CAC ′=30°,∴点C 运动的路线长为30π×2180=π3.故答案为π3. 答案:π3 13.如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =5 cm ,AC =2 cm ,将△ABC 绕顶点C按顺时针方向旋转45°至△A 1B 1C 的位置,则线段AB 扫过区域(图中的阴影部分)的面积为 cm 2.【解析】在Rt△ABC 中,BC =AC 2+AB 2=29(cm),S 扇形BCB 1=45π×292360=29π8(cm 2),S △CB 1A 1=12×5×2=5(cm 2),S 扇形CAA 1=45π×22360=π2(cm 2),故S 阴影部分=S 扇形BCB 1+S △CB 1A 1-S △ABC -S 扇形CAA 1=29π8+5-5-π2=25π8(cm 2). 答案:25π8三、解答题14.如图,AB 是⊙O 的直径,BC 切⊙O于点B ,OC 平行于弦AD ,过点D 作DE ⊥AB 于点E ,连结AC ,与DE 交于点P .求证:(1)PE =PD ;(2)AC ·PD =AP ·BC .证明:(1)∵AB 是⊙O 的直径,BC 是切线,∴AB ⊥BC ,∵DE ⊥AB ,∴DE ∥BC ,∴△AEP ∽△ABC ,∴EP BC =AE AB .又∵AD ∥OC ,∴∠DAE =∠COB ,∴△AED ∽△OBC ,∴ED BC =AE OB =AE 12AB =2AE AB .∴ED =2EP ,∴PE =PD . (2)∵AB 是⊙O 的直径,BC 是切线,∴AB ⊥BC ,∵DE ⊥AB ,∴DE ∥BC ,∴△AEP ∽△ABC ,∴AP AC =PE BC .∵PE =PD ,∴AP AC =PD BC,∴AC ·PD =AP ·BC . 15.如图,在△OAB 中,OA =OB =10,∠AOB =80°,以点O 为圆心,6为半径的优弧MN 分别交OA ,OB 于点M ,N .(1)点P 在右半弧上(∠BOP 是锐角),将OP 绕点O 逆时针旋转80°得OP ′,求证:AP =BP ′;(2)点T 在左半弧上,若AT 与弧相切,求点T 到OA 的距离;(3)设点Q 在优弧MN 上,当△AOQ 的面积最大时,直接写出∠BOQ 的度数.(1)证明:如图,∵∠AOP=∠AOB+∠BOP=80°+∠BOP,∠BOP′=∠POP′+∠BOP=80°+∠BOP,∴∠AOP=∠BOP′.又∵OA=OB,OP=OP′,∴△AOP≌△BOP′.∴AP=BP′.(2)解:如图,连结OT,过点T作TH⊥OA于点H.∵AT与MN相切,∴∠ATO=90°.∴AT=OA2-OT2=102-62=8.∵12OA·TH=12AT·OT,即12×10×TH=12×8×6,∴TH=245,即点T到OA的距离为245.(3)10°,170°.16.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线AD交BC边于点D.以AB上一点O为圆心作⊙O,使⊙O经过点A和点D.(1)判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AC=3,∠B=30°.①求⊙O的半径;②设⊙O与AB边的另一个交点为E,求线段BD,BE与劣弧DE所围成的阴影部分的面积(结果保留根号和π).解:(1)直线BC与⊙O相切.理由如下:如图,连结OD,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵∠BAC的角平分线AD交BC边于点D,∴∠CAD=∠OAD,∴∠CAD=∠ODA,∴OD∥AC,∴∠ODB=∠C=90°,即OD⊥BC.∴直线BC与⊙O相切.(2)①设OA=OD=r,∵在Rt△BDO中,∠B=30°,∴OB=2r,∴在Rt△ACB中,∠B=30°,∴AB=2AC=6,∴3r=6,解得r=2.②∵在Rt△ODB中,∠B=30°,∴∠BOD=60°,∴S扇形ODE=60π×22360=23π,∴阴影部分面积为S△BOD-S扇形ODE=23-23π.11。
九年级《圆》经典例题分析总结
《圆》经典例题分析总结经典例题透析1.垂径定理及其应用在圆这一章中,涉及垂径定理的有关知识点很多,如弓形中的有关计算、切线的性质、判定定理等,也是在各地中考中经常出现的一个考点.应用垂径定理可以进行线段的垂直、平分以及弓形面积的计算等.1.某居民小区的一处圆柱形的输水管道破裂,维修人员为更换管道,需要确定管道圆形截面的半径,如图所示是水平放置的破裂管道有水部分的截面.(1)请你补全这个输水管道的圆形截面图;(2)若这个输水管道有水部分的水面宽AB=16cm,水最深的地方的高度为4cm,求这个圆形截面的半径.总结升华:在解答有关圆的问题时,常需要运用图中已知条件寻找线段之间、角之间、弧之间的关系,从中探索出如等腰三角形、直角三角形等信息,从而达到解决问题的目的,此题还可以进一步求出阴影部分的周长或面积等.举一反三:【变式1】“圆材埋壁”是我国古代著名的数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可表示为:如图所示,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长为( )A.12.5寸B.13寸C.25寸D.26寸2.圆周角及其应用圆周角与圆心角是本章中最常用的角,在中考中经常出现,一般单独考查它的题目不多,都是隐含在其他题目中.2.如图所示,△ABC内接于⊙O,点D是CA延长线上一点,若∠BOC=120°,∠BAD等于( )A.30°B.60°C.75°D.90°举一反三:【变式1】如图所示,⊙O的内接四边形ABCD中,AB=CD,则图中与∠1相等的角有________________.【变式2】如图所示,已知AB为⊙O的直径,AC为弦,OD∥BC,BC=4cm.(1)说明AC⊥OD;(2)求OD的长.3.切线的性质及判定涉及圆的切线的问题在各地中考中以各种题型出现,主要考查切线的识别方法、切线的特征以及对切线的应用能力,所以应认真理解有关切线的内容,并能用来解答实际问题.3.如图所示,直线MN是⊙O的切线,A为切点,过A的作弦交⊙O于B、C,连接BC,证明∠NAC=∠B.举一反三:【变式1】如图所示,DB切⊙O于点A,∠AOM=66°,则∠DAM=________________.【变式2】如图所示,AB是⊙O的直径,是⊙O的切线,C是切点,过A、B分别作的垂线,垂足分别为E、F,证明EC=CF.4.如图所示,EB、BC是⊙O是两条切线,B、C是切点,A、D是⊙O上两点,如果∠E=46°,∠DCF=32°,那么∠A的度数是________________.答案:99°.解析:由EB=EC,∠E=46°知,∠ECB= 67°,从而∠BCD=180°-67°-32°=81°,在⊙O中,∠BCD与∠A互补,所以∠A=180°-81°=99°.举一反三:【变式1】如图所示,已知在△ABC中,∠B=90°,O是AB上一点,以O为圆心、OB为半径的圆与AB交于点E,与AC切于点D.求证:DE∥OC;4.两圆位置的判定在各地中考试题中,单独考查点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系的题目一般多以选择题、填空题为主,在解答题、探究题中也经常作为主要考查目标,这部分内容不仅考查基础知识,而且考查综合运用能力.5.填空题(1)已知圆的直径为13 cm,圆心到直线的距离为6cm,那么直线和这个圆的公共点的个数是______.(2)两个圆内切,其中一个圆的半径为5,两圆的圆心距为2,则另一个圆的半径是_______________.【变式2】已知两圆的圆心距为3,的半径为1.的半径为2,则与的位置关系为________.【变式3】在平面直角坐标系中如图所示,两个圆的圆心坐标分别是(3,0)和(0,-4),半径分别是和,则这两个圆的公切线有( )A.1条B.2条C.3条D.4条5.弧长的计算及其应用6.如图所示,在正方形铁皮下剪下一个圆形和扇形,使之恰好围成图中所示的一个圆锥模型,设圆的半径为r,扇形半径为R,则圆的半径与扇形半径之问的关系为( )A. B. C. D.6.图形面积的计算及其应用与圆有关的图形面积计算问题有圆的面积、扇形面积、圆柱及圆锥的侧面积与全面积.考查题型以选择题、填空题、解答题为主,考查重点是对有关公式的灵活运用.其中是不规则图形面积的计算,应首先将其转化为规则图形,然后再进行.7.沈阳市某中学举办校园文化艺术节,小颖设计了同学们喜欢的图案“我的宝贝”,图案的一部分是以斜边长为12cm的等腰直角三角形的各边为直径作的半圆,如图所示,则图中阴影部分的面积为( )A. B.72 C.36 D.727.圆与其他知识的综合运用8.如图所示,已知灯塔A的周围7海里的范围内有暗礁,一艘渔船在B处测得灯塔A在北偏东60°的方向,向正东航行8海里到达C处后,又测得该灯塔在北偏东30°的方向,渔船如果不改变方向,继续向东航行,有没有触的礁危险?思路点拨:若渔船在向东航行的过程中的每一位置到A点的距离都大于7海里,则不会进入危险区域,所以只要计算航线上到A点最近的点与A点的距离.解:过点A作AD⊥BC交直线BC于D,设AD=x海里.∵∠ABD=90°-60°=30°,∠ACD=90°-30°=60°,∴AB=2x,AC=2CD.∴,,∴,.∵,∴,.即.这就是说当渔船航行到点D时,在以A为圆心、以7海里为半径的圆形暗礁内.所以,若不改变航向继续向正东航行,有触礁的危险.总结升华:解这类实际问题,只需求其最小值或最大值,与已知数据进行比较,从而得出正确的结论.9.小明要在半径为1 m、圆心角为60°的扇形铁皮中剪取一块面积尽可能大的正方形铁皮,小明在扇形铁皮上设计如图1和图2所示的甲、乙两种剪取方案,请你帮小明计算一下,按甲、乙两种方案剪取所得的正方形的面积,并估算哪个正方形的面积较大.(估算时取1.73,结果保留两个有效数字).思路点拨:要比较甲、乙两方案剪取的正方形的面积大小,关键在于求出边长.解:方案甲:如图,连接OH,设EF=x,则OE=2OF,,∴.在Rt△OGH中,OH2=GH2+OG2,即,解得.方案乙:如图所示,作于M,交于N,则M、N分别是和的中点,,连接.设,则,在中,,即,∴.若取,则,.∴x2>y2,即按甲方案剪得的正方形面积较大.总结升华:此类问题是生活中的一个实际问题,解决此类问题时,应先将实际问题转化为数学问题.10.已知射线OF交⊙O于B,半径OA⊥OB,P是射线OF上的一个动点(不与O、B重合),直线AP交⊙O于D,过D作⊙O的切线交射线OF于E.(1)如图所示是点P在圆内移动时符合已知条件的图形,请你在图中画出点P在圆外移动时符合已知条件的图形.(2)观察图形,点P在移动过程中,△DPE的边、角或形状存在某些规律,请你通过观察、测量、比较写出一条与△DPE的边、角或形状有关的规律.(3)点P在移动过程中,设∠DEP的度数为x,∠OAP的度数为y,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.思路点拨:如图所示,连接OD,因为DE是⊙O的切线,故∠ODE=90°,又OA=OD,故∠A=∠ODA,∠OAP+∠OPD=90°,∠ODA+∠ADC=90°,故∠OPD=∠ADC=∠EDP,△DEP是等腰三角形.解:(1)在BF上取点P,连AP交⊙O于点D,过D作⊙O切线,交OF于E,如图即为所求.(2)∠EDP=∠DPE,或ED=EP或△PDE是等腰三角形.(3)根据题意,得△PDE是等腰三角形,∴∠EDP=∠DPE,∴,在Rt△OAP中,,∴,自变量x的取值范围是且.。
(完整版)圆与方程知识点整理(可编辑修改word版)
矣于圆与方程的知识点整理一、标准方程:(x-rt)0+(y-b)・=厂 二一般方程:A"+r+Dx+£y + F = 0(D - +F--4F>0)1・ AF + By- + + Dx+Ey+F = 0 表示圆方程则「A — B 工 O O <5 U - O2 _ 4 F > O [Q 2 + £2 _ 4 A F > O 2•求圆的一般方程一般可采用待定系数法。
3・D" + £- -4F > 0常可用来求有关参数的范帀 三'点与圆的位g 矢系1・判断方法:点到圆心的距离d 与半径『的大小:〃<厂=> 点在圆内:d = r=>点在圆上:J>r=>点在圆外2•涉及最值:(1)圆外一点圆上一动点P,讨论|PB|的最值max四、S 线与圆的位置矣系L 判断方法(d 为圆心到宜线的距离〉:(1)柑离O 没有公共点=>△< OodAr : (2)相切O 只有一 个公共点oA = 0od = r : (3)柑交O 有两个公共点>0od<r 。
这一知识点可以出如此题型:告诉你直线与圜相交让你求有关参数的范围.2 •宜线均圆相切(1)知识要点:①基本图形②主要元素:切点坐标、切线方程、切线长等问题:直线/与圆C 相切意味着什么?圜心C 到直线/的距离恰好等于半径r (2) 常见题型一一求过世点的切线方程① 切线条数:点在圆外一两条:点在圆上……一条:点在圆内……无 ② 求切线方程的方法及注意点f n 、 2 "E 、k V z+ TV I z 『3 仁=|BN| = |BC|-r卜 |BC|+厂讨谐中的最值U - Oi)点在圆外J 如泄点 P(X ,)* 圆:(x-aY +(y-hy =r . [(x -aY+(y -/?)" >r-] 0 0 0 0第一步:设切线/方程y-yo = k (兀一小):第二步:通过〃 =『=>«,从而得到切线方程 特別I 注意:以上解题步骤仅对k 存在有效,当k 不存在时,应补上……千万不要漏了! 如:过点P (l, 1)作圆F + r — 4x — 6y+12 = 0的切线,求切线方程.ii )点在圆上J <1)若点(xo, yo )在阿x+j = r 上,则切线方程为x x + yy = r^■ ■ ■ ■U 0(2)若点 a ,y )在圆(.<-«)■ +(y-/?)' = r 则切线方程为 a -")(兀 一 ")+(y -方)(,一方)=八由上述分析:过一定点求某圆的切线方程,非常磴要的第一步——判断点与圆的位置关系,得出切线的条数. 件Jf AC\= r求切点坐标:利用两个关系列出两个方程<' 如心=-1J (l + P )[(西+£)2-4 气 xj(2) 判断直线与圆相交的一种特殊方法:直线过定点,而;1^点恰好在圆内. (3) 关于点的个数问题例:若E^(.v-3/+(y + 5/ = r 上有且仅有两个点到直线4%-3>'-2 = 0的距离为1,则半径厂的取值范用是4•直线与圆相离:会对宜线与圆相离作出判断(特别是涉及一些参数时)五、対称间题1. 若圆疋+尸+(川2 -l )x + 2加$—加=0,关于直线X — y + l = 0,则实数加的值为答案:3 (注意:m = -\时,D- + £--4F<0.故舍去)变式:已知点A 是圆C:“+r + ar + 4y -5 = 0匕任意一点・A 点关于宜线x + 2y-\ =0的对称点在圆C 上,则实数《= _________ ・2•圆(x-l/+(y-3/= 1关于宜线x + y = 0对称的曲线方程是 变式:已知圆(x-4)2+(y-2)2 = I 与圆C2: (x-2/+(y-4)'= 1关于宜线/对称,则直线/的方程为 3•圆(—3)2+0 + 1)2 =1关于点(2. 3)对称的曲线方程是, 4•已知直线y = x + h^圆C : F+r=l,问:是否存在实数b 使自A (3,3)发出的光线被直线/反射后与③求切线长:利用基本图形,AP-=|CPF CP"-r-3 •直线与圆相交 (1)求弦长及弦长的应用问题:垂径定理及勾股定理——常用弦长公式:/=ViTPiv'■/f 24 7、 B ' .1?若存在,求出b 的值:若不存在,试说明理由.1 25 25 I 丿方法主要有三种:(1)数形结合:(2〉代换:(3)参数方程(1) 丄 的最大值和最小值:一一看作斜率 (2) y-X 的报小值;一一截距(线性规划) X-5(3) X- + y-的最大值和最小值.一一两点间的距离的平方 2•已知 AAOB 中,\OB\ = 3 , \OA\ = 4. \AB\ = 5 •点 P 是AAOB 内切圆上一点,求以 pA|, |PB|, pO|为直径的三个圆而枳之和的最大值和最小值.数形结仟和参数方程两种方法均可!3 •设P (x. y )为圆x-+{y-\Y = 1上的任一点,欲使不等式犬+ y + c>0恒成立,则e 的取值范用是,■答案:(数形结合和参数方程两种方法均可!)L 若直线"u ・ + 2ny — 4 = 0 ( m , neR 始终平分圆,+ y2-4x-2y-4 = 0的周长,则的取值范围是2. 已知圆C : x-+r _2x + 4y-4 = 0.问:是否存在斜率为1的宜线/,使/被圆C 截得的弦为AB .以AB为直径的圆经过原点,若存在,写出宜线/的方程,若不存在,说明理由. 提示:XX +3' y =0或弦长公式d = Jj+ E2 -v 一X3•已知圆C : (x-3/+(y-4/=b 点A((U). 3(0.1),设P 点是圆C 上的动点,d = \PA\"+\PB\\ 求 d的最值及对应的P 点坐标.4 •已知圆 C J (X-1)'+(3'-2)" =25 r 宜线 / :(2加 + 1)兀+ (w + l)y-7〃?一4 = 0 (weR) (1) 证明:不论也取什么值,宜线/与圆C 均有两个交点; (2) 求苴中弦长最短的直线方程.5•若宜线y = -x + k^曲线x = -/-f 恰有一个公共点,则R 的取值范I 利.6 •已知圆£ + y2+x-6y +加=0与宜线x + 2y-3 = 0交于P. 0两点,O 为坐标原点,问:是否存在实数也,使OP 丄OQ,若存在,求出W 的值;若不存在,说明理由.圆c 相切于点 L 已知实数X, y 满足方程宀严一4兀+1=0,求:七'圆的参数方程r...Z c\ |x=/・cos X ・+y ・=/*-(r>0)Oy =为参数:(%-«) +(y-h) =r (r>0)o1 M Jx=a+rcos y = b + rsin为参・答案J x-y+1 = 0或大一y — 4 = 0I •判断方法:几何法(d 为圆心距):(1) dA 打+厂20外离 (3) |打一巧[vdv 斤+巧0相交 (4) t/= r-zs O 内切 2 •两圆公共弦所在直线方程圆C : }r+y-+Dx+Ey + F=0.圆C : jr+y^+Dx + Ey + F =0,I I I I 2 2 2 2则(D,-D2)x + (£,-£2)y + (F,-F2)= 0为两相交圆公共弦方程.补充说明:若G 与C2相切,则表示其中一条公切线方程:若G 与C2相离,则表示连心线的中垂线方程.3圆系问题(1)过两圆 C J jr+y- + Dx + Ey + F = 0 和 C J X - +y- + D X + E y + F =0 交点的圆系方程为 J I I I 2 22 2 F + ))2 + Dj.v + 耳y + 斤+ (“+>^ + D;v + gy + g)=0 ( H-说明:1)上述圆系不包括C2 : 2)当 =-1时,表示过谢圆交点的直线方程(公共弦)(2)过宜线?b ・+B.\・+C=0打圆 十Dx+£> + F = 0交点的圆系方程 x-+y^+Dx+Ey+F+ (Ax+By + C)= Q(3)两圆公切线的条数问题:①相内切时,有一条公切线:②相外切时,有三条公切线:③相交时,有两条公切线:④相离时,有四条公切线 十、轨迹方程(1) 世义法(圆的定义)(2) 直接法:通过已知条件直接得出某种等量关系,利用这种等量关系,建立起动点坐标的关系式…轨迹方程•例:过圆F + y? =1外一点人(2, 0)作圆的割线,求割线被圆截得的弦的中点的轨迹方程.(3)相关点法(平移转换法):一点随列一点的变动而变动 特点为:主动点一宦在某一已知菇亘所表示的(固崔)轨迹上运动.例1 •如图,已知定点A (2,0),点2是圆F+r= I 上的动点,ZA0Q 的平分线交AS 于当0点在圆上 移动时,求动点M 的轨迹方程.分析:角平分线;^^理和泄比分点公式・例2 •已知圆O : x-+y-=9,点A (3,0), B 、C 是圆Ot:的两个动点,A 、B 、C 呈逆时针方向排列,且(2) </ =八+^0外切(5) d< n -ri o 内含分析:|0円'+4"|=4^2|AABAC = _ ,求MBC的重心G的轨迹方程. 3法I:-ZBAC=-, :.\BC\为定长且等于3^/3X A+X B +X C 3 +X B +X Cx =——3 ----- =——3——Xi+Vfl+yc^yB+Jc3 3「33) (2厂31取BC的中点为址€|-一卩£€| -込」IL24 丿 1 4 2J94••• \OE" + \CE" = ]pC : /.兀£ + >£'"=(1)XB + XC 尸—2- y+y >■ =^- £ 23 + 2XE 兀=—3—J XB + XC=2XE n I y+y =2y,••(3x-3"\ (3 V 93x-3富=—-3 \y =_yI E 2故由(1)得: ____ I +1 I =_n(Z)I 2丿l2丿4 + r =1 xe 0,3、-,y €2)-邑112 I法2:(参数法) 2设B(3cos Jsin )•由ZBOC=2ZBAC= _3C 3cos|\ I 2 ) ( + L3sin| + '丿VX + X + Xy- A B C_A ——(2 }3 + 3cos +3cos . + — II 3(2、=I + cos +cos|「+ 」•••(!)3(2_'3s】n +3sin|l+ 3 丿.• ( “ /八y =〉l +)4+)S = ----------- --------- = sin +sin | + —・・「・(2)2 22 「3、+(2)得:(X-1) +y = 1 xe 0,-」€-2^3 12 I参数法的本质是将动点坐标(x,y)中的X和y都用第三个变量(即参数)表示,通过消参得到动点轨迹方程, 通过参数的范围得出X , y的范(4) 求轨迹方程常用到得知识心 + XB + XCIX = ________ 4 ___ .②中点I匕分点公式:磊 ⑤韦达世理•高中数学圜的方程典型例题类型一:圓的方程例1求过两点A(l,4)、8(3,2)且圆心在直线j = 0 I;的圆的标准方程并判断点P(2,4)与圆的关系.圆的方程为(X+1)2+),2 =20:点P 在圆外.例2求半径为4.与圆* + y2-4x-2y-4 = 0相切,且和直线y = 0相切的圆的方程.圆的方程为(兀一2 — 2^/^)2+0 + 4)2 =42,或(x-2 + 275)2 + (y + 4)2 = 42 . 例3求经过点A(0,5),且与宜线x-2y = 0和2兀+ y = 0都相切的圆的方程.分析:欲确世圆的方程.需确崔圆心坐标与半径,由于所求圆过世点A ,故只需确;^^圆心坐标・又圆与两 已知宜线相切,故圆心必在它们的交角的平分线上・解:•「圆和直线x-2y = (Pj2x+y = 0相切• •••圆心C 在这两条直线的交角平分线上.又圆心到两直线X -2y = 0和2x+y = 0的距离相等.•••两直线交角的平分线方程是x + 3y = 0或3x-y =0.又T 圆过点4(0,5),•••圆心C 只能在直线3»•-y = 0③内角平分线世理:BD\ _ \AB\x-2y x+2y r ■75・XI +X2上.设圆心C{t, 3r)V C到宜线2x + y = 0的距离等于AC\二1?£^ =护+(3一5)2 . v5化简整理得t--6t + 5 =0-解得:21或f = 5•••圆心是(1,3),半径必或圆心是(5.15),半径为5j^・•••所求圆的方程为(X-1)2+0-3)2 = 5 或(兀一5)2+0-15)2= 125 ・说明:本题解决的关键是分析得到圆心在已知两直线的交角平分线上,从而确;4^圆心坐标得到圆的方程, 这是过;^点且与两已知直线相切的圆的方程的常规求法• 例4 -设圆满足:(1)截y轴所得弦长为2: (2)被兀轴分成两段弧,其弧长的比为3:1,在满足条件⑴⑵的所有圆中,求圆心到直线X-2y = 0的距离最小的圆的方程.分析:要求圆的方程.只须利用条件求出圆心坐标和半径,便可求得圆的标准方程-满足两个条件的圆有无数个•其圆心的集合可看作动点的轨迹,若能求出这轨迹的方程,便可利用点到直线的距离公式,通过求最小值的方法找到符合题意的圆的圆心坐标,进而确世圆的半径,求出圆的方程•解法一:设圆心为P(« ■ h),半径为I 则P到X轴、y轴的距离分卩1为PI和由题设知:圆截X轴所得劣弧所对的圆心角为90。
九年级上册圆题型归纳
九年级上册圆题型归纳一、圆的基本概念相关(5题)题1:已知圆的半径为5cm,求圆的周长和面积。
解析:圆的周长公式为C = 2π r,面积公式为S=π r^2,其中r = 5cm。
周长C=2π×5 = 10π cm≈ 10×3.14=31.4cm面积S=π×5^2=25π cm^2≈25× 3.14 = 78.5cm^2题2:在圆O中,弦AB的长为8,圆心O到弦AB的距离为3,求圆O的半径。
解析:设圆O的半径为r,圆心O到弦AB的距离为d = 3,弦长AB=8。
根据垂径定理,半弦长、圆心到弦的距离与圆的半径构成直角三角形。
半弦长为(AB)/(2)=(8)/(2) = 4由勾股定理r^2=d^2+<=ft((AB)/(2))^2r=√(3^2)+4^{2}=√(9 + 16)=√(25)=5题3:已知圆O的直径为10,点A在圆O上,求∠ AOB的度数(其中O为圆心,B为圆上另一点且AB为圆的弦)。
解析:因为圆O的直径为10,则半径r = 5。
当AB为直径时,∠ AOB=180^∘;当AB为非直径的弦时,0^∘<∠AOB<180^∘。
由于题目没有更多关于AB弦的信息,所以仅能得出∠ AOB的取值范围是0^∘<∠ AOB≤slant180^∘题4:圆O中,弧AB所对的圆心角为60^∘,半径为6,求弧AB的长。
解析:弧长公式l=(nπ r)/(180)(n为圆心角度数,r为半径)已知n = 60^∘,r=6弧AB的长l=(60π×6)/(180)= 2π题5:判断:相等的圆心角所对的弧相等。
()解析:错误。
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等。
如果没有同圆或等圆这个前提条件,即使圆心角相等,所对的弧长也不一定相等。
二、与圆的切线相关(5题)题1:直线l与圆O相切于点A,圆O的半径为3,若OA与直线l的夹角为30^∘,求圆心O到直线l的距离。
重难点 圆中的计算及其综合专项 中考数学
重难点 圆中的计算及其综合考点一:圆中的角度计算圆中角度的相关考点主要是圆周角定理和圆心角定理,这两个定理都有对应推论,考察难度不大,题型基本以选择、填空题为主,所以重点是要把这两个定理及其推论熟练掌握即可!题型01 圆中常见的角度计算易错点:圆中角度定理都有一个大前提——在同圆或等圆中,特别是一些概念性选择题,没有这个前提的话,对应结论是不正确的。
解题大招01:圆中角度计算口诀——圆中求角度,同弧或等弧+直径所对圆周角是90度圆心角定理、圆周角定理以及其推论为圆中角的计算提供了等量关系,圆中的等角也是解决角度问题中常见的转化关系,所以特别要注意同弧或等弧所对的圆周角相等,以及直径所对圆周角=90°的固定关系解题大招01:圆中求角度常用的其他规律:圆内接四边形的一个外角=其内对角折叠弧过圆心→必有30°角以等腰三角形的腰长为直径的圆→必过底边中点圆中出现互相垂直的弦,常作两弦心距→必有矩形(当弦相等,则得正方形)【中考真题练】1.(2023•河南)如图,点A,B,C在⊙O上,若∠C=55°,则∠AOB的度数为( )A.95°B.100°C.105°D.110°2.(2023•吉林)如图,AB,AC是⊙O的弦,OB,OC是⊙O的半径,点P为OB上任意一点(点P不与点B重合),连接CP.若∠BAC=70°,则∠BPC的度数可能是( )A.70°B.105°C.125°D.155°3.(2023•枣庄)如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点P.若∠A=48°,∠APD=80°,则∠B的度数为( )A.32°B.42°C.48°D.52°4.(2023•眉山)如图,AB切⊙O于点B,连结OA交⊙O于点C,BD∥OA交⊙O于点D,连结CD,若∠OCD=25°,则∠A的度数为( )A.25°B.35°C.40°D.45°5.(2023•湖北)如图,在△ABC中,∠ACB=70°,△ABC的内切圆⊙O与AB,BC分别相切于点D,E,连接DE,AO的延长线交DE于点F,则∠AFD= .【中考模拟练】1.(2024•连云区一模)如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,点P是劣弧上一点(点P不与点C重合),则∠CPD=( )A.45°B.36°C.35°D.30°2.(2024•岱岳区一模)如图,AB是⊙O的直径,点D是的中点,∠BAC=40°,则∠ACD的度数是( )A.40°B.25°C.40°.D.30°3.(2024•甘井子区校级一模)如图,在⊙O中,OA、OB、OC为半径,连接AB、BC、AC.若∠ACB=53°,∠CAB =17°,则∠OAC 的度数为( )A .10°B .15°C .20°D .25°4.(2024•连云区一模)如图,一块直角三角板的30°角的顶点P 落在⊙O 上,两边分别交⊙O 于A ,B 两点,连结AO ,BO ,则∠AOB 的度数 °.5.(2024•新城区模拟)如图,在△ABC 中,∠B =70°,⊙O 是△ABC 的内切圆,M ,N ,K 是切点,连接OA ,OC .交⊙O 于E ,D 两点.点F 是上的一点,连接DF ,EF ,则∠EFD 的度数是 .题型02 “知1得4”模型的常见题型解题大招:圆中模型“知1得4”由图可得以下5点:①AB=CD;②⋂⋂=CD AB ;③OM=ON;④F E ∠=∠;⑤COD AOB ∠=∠;以上5个结论,知道其中任意1个,剩余的4个都可以作为结论使用。
圆知识梳理+题型归纳附答案-(详细知识点归纳+中考真题)
圆【知识点梳理】一、圆的概念集合形式的概念: 1、 圆可以看作是到定点的距离等于定长的点的集合; 2、圆的外部:可以看作是到定点的距离大于定长的点的集合; 3、圆的内部:可以看作是到定点的距离小于定长的点的集合 轨迹形式的概念:1、圆:到定点的距离等于定长的点的轨迹就是以定点为圆心,定长为半径的圆;(补充)2、垂直平分线:到线段两端距离相等的点的轨迹是这条线段的垂直平分线(也叫中垂线); 3、角的平分线:到角两边距离相等的点的轨迹是这个角的平分线;4、到直线的距离相等的点的轨迹是:平行于这条直线且到这条直线的距离等于定长的两条直线;5、到两条平行线距离相等的点的轨迹是:平行于这两条平行线且到两条直线距离都相等的一条直线。
二、点与圆的位置关系1、点在圆内 ⇒ d r < ⇒ 点C 在圆内;2、点在圆上 ⇒ d r = ⇒ 点B 在圆上;3、点在圆外 ⇒ d r > ⇒ 点A 在圆外; 三、直线与圆的位置关系1、直线与圆相离 ⇒ d r > ⇒ 无交点;2、直线与圆相切 ⇒ d r = ⇒ 有一个交点;3、直线与圆相交 ⇒ d r < ⇒ 有两个交点; 四、圆与圆的位置关系外离(图1)⇒ 无交点 ⇒ d R r >+; 外切(图2)⇒ 有一个交点 ⇒ d R r =+; 相交(图3)⇒ 有两个交点 ⇒ R r d R r -<<+; 内切(图4)⇒ 有一个交点 ⇒ d R r =-; 内含(图5)⇒ 无交点 ⇒ d R r <-; 五、垂径定理垂径定理:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧。
推论1:(1)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; (2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;(3)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以上共4个定理,简称2推3定理:此定理中共5个结论中,只要知道其中2个即可推出其它3个结论,rd d CBAO即:①AB 是直径 ②AB CD ⊥ ③CE DE = ④ 弧BC =弧BD ⑤ 弧AC =弧AD 中任意2个条件推出其他3个结论。
(完整word版)圆中最值问题10种求法
圆中最值的十种求法在圆中求最值是中考的常见题型,也是中考中的热点、难点问题,有的学生对求最值问题感到束手无策,主要原因就是对求最值的方法了解不多,思路不够灵活。
现对在圆中求最值的方法,归纳如下:一、利用对称求最值1.如图:⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,求PA+PC 的最小值。
[分析]:延长AO交⊙O于D,连接CD交⊙O于P,即此时PA+PC最小,且PA+PC的最小值就等于弦CD的长。
解:延长AO交⊙O于D,连接CD交OB于P连接PA,过O作OE⊥CD,垂足为E在△OCD中,因为∠AOC=60°所以∠D=∠C=30°在Rt△ODE中cos30°=即DE=2×cos30°= 所以CD=2DE=2即PA+PC的最小值为2.二、利用垂线段最短求最值2.如图:在直角坐标系中,点A的坐标为(-3, -2),⊙A的半径为1,P为x轴上一动点,PQ切⊙A于点Q,则PQ长度的最小值为。
[分析]:连接AQ、PA,可知AQ⊥PQ。
在Rt△PQA中,PQ=,求PQ的最小值转化为求PA的最小值,根据垂线段最短易求PA的最小值为2.解:连接PA、QA因为PQ切⊙A于点Q 所以PQ⊥AQ在Rt△APQ中,PQ2=PA2-AQ2即PQ=又因为A(-3,-2) ,根据垂线段最短。
所以PA的最小值为2所以PQ的最小值=三、利用两点之间线段最短求最值3.如图:圆锥的底面半径为2,母线PB的长为6,D为PB的中点,一只蚂蚁从点A出发,沿着圆锥的侧面爬行到点D,则蚂蚁爬行的最短路程为()A.B.2 C.3 D.3[分析]:因为圆锥的侧面是曲面蚂蚁从A爬行到点D,不好求爬行的最小值,要把立体图形展开为平面图形,再利用两点之间线段最短来解决问题。
解:圆锥的侧面展开图如图2,连接AB根据题意得:弧AC的长为2πr=2π·2=4π,PA=6因为4π= 所以n=120°即∠APB=60°又因为PA=PB所以△PAB是等边三角形因为D为PB中点所以AD⊥PB PD=DB=3在Rt△PAD中,AD=,故选C。
初三数学圆知识点总结和解题技巧,初中圆的经典例题附答案
《圆》全章复习与珥固一知识讲解(提高)【学习目标】1. 理解圆及其有关柢念,理解弧、弦、圆心角的关系J 探素并了解点与圆、直线与圆、圆与圆的 位置关系,探索并掌握圆周角与圆心角的关系、直径所对的圆周角的特征;2. 了解切线的概念'探索并摹握切我与过切点的半径之间的位置关系'能判定一条直线是否为圆 的切线,会过圆上一点画圆的切线,3. 了解三角形的内心和外心,探索如何过一点、两点和不在同一直线上的三点作圆34. 了解正多边形的瞬,摹握用等分圆周画圆的内接正多边形的方法;会计算弧长及扇形的面积、 圆锥的侧面积及全面积55. 结合相关图形性质的探素和证明,进一步培养合情推理能如 发展i 罗辑思维能力彳瞒理论证的 表达能力;通过这一童的学习,进一步培养综合运用知识的能力,运用学过的知识解决问题的能力.【知说网络】的时房件其应用T 具的野典LJ-T 弧.夜、网心角之间的忐IT 时兑上的隔用角与Bi心角的美系三角於FT/卜接携切咬的件项及捋定与K 有关的传置关系T 正多边形和直线利01的位置关系曜长的讨算反其魔用周扇形血秋沮形面秘的计斯我其应的计鼻I ~H [要点橙理]要点二'圜的定义、性质及与圈有矣的角1. 圆的定义0舞殳0A 绕着它的T 端点。
放转一周,另T 、端点A 所形成的封闭曲添叫偷凰(2)圆是到定点的距离等于定长的点的集合.要点诠释:① 圆心确定圆的位置,半径福定圆的大小J 确定一个圆应先确定圆心,再珊定半径,二者缺一不可;② 圆是一条封闭曲线.2. 圆的性质令旅转不变性:圆是族转对称图形,绕圆心族转任一南度都和原来图形重合,圆是中心对称图形, 对称中心是圆心・在同圆或等圆中,两个圆6角,两条弘.两条弦,两条弦心距,这ES 瞠中的任意一卸爵)那么 它所对应的耳他各组分别相等・0轴对称:圆是轴对称图形,经过圆心的任一直线都是它根I称轴.(3)垂径定理及推论:①垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧,②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.③弦的垂直平分线过圆心'且平分弦对的两条强.吵平分一条弦所对的两条弧的直线过圆心;且垂直平分此弦.⑤平行弦夹的弧相等.要点诠释:'…在垂经定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的当弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论・(注意:“过圆心、平分弦〃作为题设时,平分的弦不能是直径〉3.两国的性质6两个圆是一个轴对称图形'对称轴是两圆连心场0相交两圆的连心线垂直平分公共弦'相切两圆的连心线经过切点.4.与圆有美的危6圆心角;顶点在圆心的角叫圆心角.EI心角的,性质:圆心角的度数等于它所对的孤的度数.⑵圆周角:顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角.圆周角的,性质:①圆周角等于它所对的弧所对的圆心角的一半.②同弧或等弧所对的圆周角相等;在同圆或等圆中』相等的圆周角所对的弧相等.③ 90°的圆周角所对的弦为直径;半国或直径所对的圆周角为直角.四如果三角形一边上的中线等于这边的一半'那么这个三角形是直角三角形.⑤圆内接四边形的对角互补J外角等于它的内对角.要点逢释:"、(1)圆周角必须海足两个条件:①顶点在鼠h②角的两边都和圆相交.⑵圆周角定理成立的前提条件是在同圆成等圆中.要点二'与园有笑触位置笑系1.判定一个点P是否在oo±设3的半径为,,0P=d,贝惰d>厂=点「在。
(完整word版)圆与相似的综合运用
3
4、如图,在平面直角坐标系 xoy 中, M 是 x 轴正半轴上一点,⊙ M与 x 轴的正半轴交于
A,B 两点,A 在 B 的左侧,且 OA,OB 的长是方程 x2 12x 27 0 的两根,ON 是⊙ M 的切线, N 为切点, N 在第四象限.
B
N
F
3
P
G
M
1
2
O
CA
x
∴Rt△ MOC∽Rt△ CAN
∴OAMC
=
OC AN
∵直线 y=-m(x – 4)交 x 轴于点 A,交 y 轴于点 B,
∴A(4,0),
∴AC =CO = 2∵ OM= x,AN = y,
∵x2
=
2 y
∴y =
4 x
(3)∵ OM = 1,∴ AN =y = 4,此时 S 四边形 ANMO = 10 ∵直线 AB 平分梯形 ANMO 的面积,
二、典例精析
例 1.如图,点 A,B,C,D 在 e O 上,AB ,AD 与 BC 相交于点 E ,AE 1 ED , 2
延长 DB 到点 F ,使 FB 1 BD ,连结 AF . 2
(1)证明 △BDE ∽△FDA ; (2)试判断直线 AF 与 e O 的位置关系,并给出证明.
由 AO BE 知, AO FA .∴直线 FA 与 e O 相切.
【点评】.这是一道利用圆内的有关性质,得出三角形相似的结论。再次巩固了全等三角形,
相似三角形,平行线的知识,得出直线与圆的位置关系.同时同学们在做题的过程中,要注意
思维的逻辑性和书写的规范性.
(word完整版)圆的综合应用
圆的综合应用【典型例题】例1 如图,已知点A 、B 、C 、D 顺次在⊙O 上,AB=BD ,BM ⊥AC 于M ,求证:AM=CD+CM .同类拓展如图,ABC ∆内接于⊙O ,BC AC >,点D 为ACB 的中点,求证:22CD BC AC AD +⋅=.例2 已知:在ABC ∆中,AD 为BAC ∠的平分线,以C 为圆心,CD 为半径的半圆交BC 的延长线于点E ,交AD 于点F ,交AE 于点M ,且CAE B ∠=∠,EF :FD=4:3. (1)求证:AF=DF; (2)求AED ∠的余弦值;(3)如果BD=10,求ABC ∆的面积。
例3 如图,圆内接六边形ABCDEF 满足AB=CD=EF,且对角线AD 、BE 、CF 相交于一点Q ,设AD 与CE 的交点为P .求证:(1)ECACED QD =;(2)22CE AC PE CP =.例4 如图,已知四边形ABCD 内接于直径为3的圆O ,对角线AC 是直径,对角线AC 和BD 的交点为P ,AB=BD ,且PC=0。
6,求四边形ABCD 的周长.例3 已知⊙O 1与⊙O 2相交于A 、B,直线MN 垂直AB 于A 且分别与交于⊙O 1,⊙O 2交于M 、N ,P 为线段MN 的中点,2211Q AO Q AO ∠=∠,求证:21PQ PQ =.课堂练习1.如图,用3个边长为1的正方形组成的一个对称图形,则能将其完全覆盖的圆的最小半径为( ).A .2B .25 C .45D .16175 2.以AB 为直径作一个半圆,圆心为O ,C 是半圆上的一点,且BC AC OC ⋅=,则=∠CAB .3.如图,已知AB 为⊙O 的弦,直径MN 与AB 相交于⊙O 内,AB MC ⊥于C,AB ND ⊥于D,若MN=20,68=AB ,则MC —ND= .4.如图,已知⊙O 的半径为R ,C 、D 是直径AB 同侧圆周上的两点,AC 的度数为 96,BD 的度数为 36,动点P 在AB 上,则CP+PD=的最小值为 .5.如图,已知ABC ∆为等腰直角三角形,D 为斜边BC 的中点,经过点A 、D 的⊙O 与边AB 、AC 、BC 分别相交于点E 、F 、M,对于如下五个结论:① 45=∠FMC ;②AB AF AE =+;③BCBAEF ED =;④BA BF BM ⋅=22;⑤四边形AEMF 为矩形,其中正确的结论的个数是( ).A .2个B .3个C .4个D .5个6.如图,圆内接四边形边长顺次为5,10,11,14,则这个四边形的面积为( )。
圆的各种常考题型总结80题
《各章节核心资料“圆”80道常考题》【韩春成内部学员资料(30)】知识构架一、概念二、垂径定理三、弧、弦、圆心角的关系四、圆周角1.圆周角2.圆周角与圆心角3.圆周角与直径五、点与圆的位置关系六、过三点的圆七、三角形的外接圆、外心4.三角形外接圆半径5.与外接圆有关的计算与证明八、线与圆的位置关系1.直线与圆的位置关系2.切线的性质3.切线的判定:1.半径+垂直 2.垂直+半径4.切线长定理及三角形内切圆5.切线长定理(三角形内切圆)五、圆与圆的位置关系两圆的公切线、公共弦六、函数与圆典题精炼概念1.【易】如果两条弦相等,那么()A.这两条弦所对的弧相等B.这两条弦所对的圆心角相等C.这两条弦的弦心距相等D.以上答案都不对2.【易】(孝感市高中阶段学校招生考试数学)下列说法正确的是()A.平分弦的直径垂直于弦B.半圆(或直径)所对的圆周角是直角C.相等的圆心角所对的弧相等D.若两个圆有公共点,则这两个圆相交3.【易】(河南省实验中学2011年内部中考数学第一轮复习资料4)下列命题中,正确的是()①顶点在圆周上的角是圆周角;②圆周角的度数等于圆心角度数的一半;③90的圆周角所对的弦是直径;④不在同一条直线上的三个点确定一个圆;⑤同弧所对的圆周角相等A.①②③B.③④⑤C.①②⑤D.②④⑤4. 【易】(安徽省初中毕业学业考试数学)如图,点P 是等边三角形ABC 外接圆O 上的点,在以下判断中,不正确的是( ) A .当弦PB 最长时,APC △是等腰三角形 B .当APC △是等腰三角形时,PO AC ⊥ C .当PO AC ⊥时,30ACP ∠=︒D .当30ACP ∠=︒,PBC △是直角三角形5. 【易】(北京景山学校第二学期八年级期末数学试卷)如图,如果AB 为O ⊙直径,弦CD AB ⊥,垂足为E ,那么下列结论中错误的是( )A .CE DE =B .BC BD =C .BAC BAD =∠∠D .AC AD >6. 【易】判断题:⑴ 直径是弦 ( ) ⑵ 弦是直径 ( ) ⑶ 半圆是弧 ( ) ⑷ 弧是半圆 ( )⑸ 长度相等的两条弧是等弧 ( )⑹ 等弧的长度相等 ( )⑺ 两个劣弧之和等于半圆 ( )⑻ 半径相等的两个圆是等圆 ( )⑼ 两个半圆是等弧 ( )⑽ 圆的半径是R ,则弦长的取值范围是大于0且不大于2R ( )7. 【易】(福建宁德中考)如图,AB 是O ⊙的直径,AC 是弦,若32ACO ∠=︒,则CO B ∠的度数等于__________.BOCBA垂径定理8. 【易】(湖南省株洲中考数学题)如图AB 是O ⊙的直径,42BAC ∠=︒,点D 是弦AC 的中点,则DOC ∠的度数是________度.9. 【易】(福建厦门中考)如图,O 的直径CD 垂直于弦AB ,垂足为E .若6A B c m =,则AE =_______cm .10. 【易】(房山区一模)如图,AB 为O 的直径,弦CD AB ⊥,垂足为点E ,联结OC ,若5OC =,2AE =,则CD 等于( )A .3B .4C .6D .811. 【易】(北京55中九年级上月考)已知:如图,O 的直径CD AB E ⊥弦于,若16AB DE ==,求:O 的半径42°ODCBAODE CBAD12. 【易】(北京市第八十中学第一学期初三)已知,如图,在O ⊙中,弦16MN =,半径OA MN ⊥,垂足为点B ,4AB =,求O ⊙半径的长.13. 【易】(东城二模)如图,宽为2cm 的刻度尺在圆上移动,当刻度尺的一边与圆相切时,另一边与圆两个交点处的读数恰好为“2”和“8”(单位:cm ),则该圆的半径为__________cm .14. 【易】(浙江省2013年初中毕业生学业考试绍兴市试卷)绍兴是著名的桥乡,如图,圆拱桥的拱顶到水面的距离CD 为8m ,桥拱半径OC 为5m ,则水面宽AB 为( )A.4mB.5mC.6mD.8m15. 【中】(内江市二○一三年高中阶段教育学校招生考试及初中毕业会考试卷)如图,半圆O 的直径10cm AB =,弦6c m AC =,AD 平分BAC ∠,则AD 的长为( )A.B.C.D .4cm16. 【中】(四川省宜宾市中考数学试卷)如图,AB 是O ⊙的直径,弦CD AB ⊥于点G ,点F 是CD 上一点,且满足13CF FD =,连接AF 并延长交O ⊙于点E ,连接AD DE 、,AOABDCA(第11题)若=2=3CF AF ,.给出下列结论:①ADF AED △∽△;②2FG =;③tan E =∠;④DEF S =△________.弧、弦、圆心角的关系17. 【易】(厦门市初中毕业及高中阶段各类学校招生考试)如图所示,在O 中,AB AC =,30A ∠=︒,则B ∠=( )A .150︒B .75︒C .60︒D .15︒18. 【易】(通州区初三年级模拟考试)如图,AB 是O 的弦,OD AB ⊥于点D ,C 是AB 优弧上任意一点,则图中所有相等的线段有_____________;所有相等的角有_____________.19. 【易】(河南省实验中学内部中考数学第一轮复习资料4)如图:AC CB =,D E ,分别是半径OA 和OB 的中点,CD 与CE 的大小有什么关系?为什么?OD CBA圆周角20. 【易】(山东日照初中学业考试)如图,在ABC △中,以BC 为直径的圆分别交边AC 、AB 于D 、E 两点,连接BD 、DE .若BD 平分ABC ∠,则下列结论不一定成立的是( ) A .BD AC ⊥ B .22AC AB AE =⋅ C .ADE △是等腰三角形 D .2BC AD =21. 【易】(九年级第三次质量预测试题)如图,正三角形ABC 内接于O ,动点P 在圆周的劣弧AB 上,且不与A B 、重合,则BPC ∠等于( )A .B .C .D .22. 【易】(通州二模)如图,已知O 的两条弦AC BD ,相交于点E ,60A ∠=︒,则sin BDC∠的值为( )A .12B3C2D2OCBAED30 60 90 4523. 【易】 (台湾第一次中考数学科试题如图)(七),圆上有A B C D 、、、四点,其中80BAD ∠=︒。
(完整word版)初三数学圆的讲义
圆一.圆的定义及相关概念考点1:圆的定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做圆,固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径。
考点2:确定圆的条件:圆心和半径①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;②不在同一条直线上的三点确定一个圆。
考点2:(圆的性质)圆的对称性:圆既是轴对称图形又是中心对称图形。
经过圆心的每一条直线都是它的对称轴。
圆心是它的对称中心。
考点3:弦:连结圆上任意两点的线段叫弦。
经过圆心的弦叫做直径。
直径是圆中最大的弦。
弦心距:圆心到弦的距离叫做弦心距。
弧:圆上任意两点间的部分叫做弧。
弧分为半圆,优弧、劣弧三种。
(请务必注意区分等弧,等弦,等圆的概念)弓形:弦与它所对应的弧所构成的封闭图形。
弓高:弓形中弦的中点与弧的中点的连线段。
(请务必注意在圆中一条弦将圆分割为两个弓形,对应两个弓高)考点4:三角形的外接圆:锐角三角形的外心在,直角三角形的外心在 ,钝角三角形的外心在。
考点5点和圆的位置关系设圆的半径为r,点到圆心的距离为d,则点与圆的位置关系有三种。
①点在圆外⇔d>r;②点在圆上⇔d=r;③点在圆内⇔ d<r;【典型例题】例1 在⊿ABC 中,∠ACB =90°,AC =2,BC =4,CM 是AB 边上的中线,以点C 为圆心,以5为半径作圆,试确定A,B,M 三点分别与⊙C 有怎样的位置关系,并说明你的理由。
例2.已知,如图,CD 是直径,︒=∠84EOD ,AE 交⊙O 于B ,且AB=OC ,求∠A 的度数。
例3 ⊙O 平面内一点P 和⊙O 上一点的距离最小为3cm ,最大为8cm ,则这圆的半径是_________cm 。
例4 在半径为5cm 的圆中,弦AB ∥CD ,AB=6cm ,CD=8cm ,则AB 和CD 的距离是多少?例5 如图,⊙O 的直径AB 和弦CD 相交于点E ,已知AE=6cm ,EB=2cm,ο30=∠CEA , 求CD 的长.例6.已知:⊙O 的半径0A=1,弦AB 、AC 的长分别为3,2,求BAC ∠的度数.AB DCO· E二.垂径定理及其推论考点1垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.推论1:①平分弦(不是直径)的直径重直于弦,并且平分弦所对的两条弧.②弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.③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.推论2.圆的两条平行弦所夹的弧相等.垂径定理及推论1中的三条可概括为:①经过圆心;②垂直于弦;③平分弦(不是直径);④平分弦所对的优弧;⑤平分弦所对的劣弧.以上五点已知其中的任意两点,都可以推得其它两点固定的已经不能再固定的方法:求弦心距,弦长,弓高,半径时通常要做弦心距,并连接圆心和弦的一个端点,得到直角三角形。
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圆的基本题型纵观近几年全国各地中考题,圆的有关概念以及性质等一般以填空题,选择题的形式考查并占有一定的分值;一般在 10 分- 15 分左右,圆的有关性质,如垂径定理,圆周角,切线的判定与性质等综合性问题的运用一般以计算证明的形式考查;利用圆的知识与其他知识点如代数函数,方程等相结合作为中考压轴题将会占有非常重要的地位,另外与圆有关的实际应用题,阅读理解题,探索存在性问题仍是热门考题,应引起注意 . 下面究近年来圆的有关热点题型,举例解析如下。
一、圆的性质及重要定理的考查基础知识链接:( 1)垂径定理;( 2)同圆或等圆中的圆心角、弦、弧之间的关系 .(3) 圆周角定理及推论(4)圆内接四边形性质【例 1】(江苏镇江)如图, AB 为⊙ O直径, CD 为弦,且 CD AB ,垂足为 H .(1)OCD 的平分线 CE 交⊙ O于 E ,连结 OE .求证: E 为弧 ADB的中点;(2)如果⊙ O的半径为 1,CD 3 ,①求 O 到弦 AC 的距离;②填空:此时圆周上存在个点到直线 AC 的距离为1.2【解析】(1)OC OE ,E OCEC又OCE DCE,E DCE.O E∥C.D A BO HED又 CD AB ,AOE BOE 90 .E 为弧 ADB的中点.(2)①CD AB , AB 为⊙ O的直径,CD 3 ,1CD 3.又OC CH33 .CH 1 ,sin COB 22 2 OC 1 2 COB 60 ,BAC 30 .作 OP AC于 P,则 OP 1OA 1 .2 2②3.【点评】本题综合考查了利用垂径定理和勾股定理及锐角三角函数求解问题的能力 . 运用垂径定理时,需添加辅助线构造与定理相关的“基本图形”.几何上把圆心到弦的距离叫做弦心距, 本题的弦心距就是指线段OD的长 . 在圆中解有关弦心距半径有关问题时, 常常添加的辅助线是连半径或作出弦心距, 把垂径定理和勾股定理结合起来解题. 如图 , ⊙O的半径为r , 弦心距为 d , 弦长 a 之间d 2a 2的关系为 r 2 . 根据此公式 , 在 a 、r、d 三个量中 , 知道任何两个量就可2以求出第三个量 . 平时在解题过程中要善于发现并运用这个基本图形 .【例】(安徽芜湖)如图,已知点 E 是圆 O上的点,2B、C分别是劣弧 AD 的三等分点,BOC 46 ,则 AED 的度数为.【解析】由B、C 分别是劣弧AD 的三等分点知,圆心角∠∠∠AOB= BOC= COD,又 BOC 46 ,所以∠AOD=138o.根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半。
从而有AED =69o.点评本题根据同圆或等圆中的圆心角、圆周角的关系。
【强化练习】【1】. 如图,⊙O是 ABC的外接圆, BAC 60 ,AD,CE分别是 BC,AB上的高,且 AD, CE交于点 H,求证: AH=AO1(1)如图,在⊙ O中,弦 AC⊥BD, OE⊥AB,垂足为 E,求证: OE= CD 212 2(2)如图, AC, BD是⊙ O的两条弦,且 ACBD,⊙ O的半径为,求 AB+CD 的值。
2【2】(第 25 题)如图,⊙ O 是△ ABC 的外接圆,弦 BD 交 AC 于点 E,连接 CD ,且 AE=DE ,BC=CE .(1)求∠ ACB 的度数;(2)过点 O 作 OF⊥ AC 于点 F,延长 FO 交 BE 于点 G, DE=3 , EG=2,求 AB 的长.二、直线与圆的位置关系基础知识链接:1、直线与圆的位置关系有三种:⑴如果一条直线与一个圆没有公共点, 那么就说这条直线与这个圆相离.⑵如果一条直线与一个圆只有一个公共点, 那么就说这条直线与这个圆相切, 此时这条直线叫做圆的切线 , 这个公共点叫做切点 .⑶如果一条直线与一个圆有两个公共点, 那么就说这条直线与这个圆相交,此时这条直线叫做圆的割线 , 这两个公共点叫做交点 .2、直线与圆的位置关系的判定;3、弦切角定理弦切角等于它所夹的弧对的圆周角;4.和圆有关的比例线段( 1)相交弦定理圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等;(2)推论如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项;(3)切割线定理从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项;(4)推论从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等。
5.三角形的内切圆(1)有关概念:三角形的内切圆、三角形的内心、圆的外切三角形、多边形的内切圆、圆的外切多边形;6、圆的切线的性质与判定。
【例 1】(甘肃兰州)如图,四边形 ABCD 内接于⊙ O,BD 是⊙ O的直径,AE CD ,垂足为 E,DA平分BDE .AE (1)求证: AE 是⊙ O的切线;D (2)若DBC 30 , DE 1cm ,求BD的长.OB C【解析】(1)证明:连接 OA,DA 平分BDE ,BDAEDA .O A O,D ODA .OAD EDA .O A∥.C EA E D,E AED 90 , OAE DEA 90 .A E O.A AE 是⊙ O的切线.AE(2)BD 是直径,BCD BAD 90D .ODBC30, B D C6,0 BDE 120 .DA 平分BDE ,BDA EDA 60 .ABD EAD 30 .B C在 Rt △ AED 中,AED 90 , EAD 30, AD 2DE .在 Rt △ ABD 中,BAD 90 , ABD 30, BD 2AD 4DE .DE 的长是 1cm,BD 的长是 4cm.【点评】证明圆的切线,过切点的这条半径为必作辅助线. 即经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线 .】(广东茂名)如图,⊙ O 是△ ABC 的外接圆,且 AB AC ,点 D 在弧 BC 上运 【例 2 =动,过点 D 作 DE ∥BC , DE 交 AB 的延长线于点 E ,连结 AD 、BD .A( 1)求证:∠ ADB ∠ E ;=(2)当点 D 运动到什么位置时, DE 是⊙ O 的切线?请说明理由. B( )当 AB ,BC 时,求⊙ O 的半径.( 4 分) E 3 =5 =6【解析】(1)在△ ABC 中,∵ AB=AC ,∴∠ ABC=∠ C .∵DE ∥BC ,∴∠ ABC=∠ E ,E ∠ C . B ∴∠ =又∵∠ ADB ∠ C ,E=∴∠ ADB=∠ E .(2)当点 D 是弧 BC 的中点时, DE 是⊙ O 的切线.理由是:当点 D 是弧 BC 的中点时,则有 AD ⊥BC ,且 AD 过圆心 O .又∵ DE ∥BC ,∴ AD ⊥ED .AOC DAOCD∴ DE 是⊙ O 的切线.( )连结 BO 、 AO ,并延长 AO 交 BC 于点 F ,O3B1 C则 AF ⊥BC ,且 BF= BC=3.F2AB ,∴ AF又∵ .=5 =4设⊙ O 的半径为 r,在Rt △OBF 中, OF - r ,OB r , BF,=4 ==3∴r 2 =3 2 +( 4- r ) 2解得 r =25,∴⊙ O 的半径是25.8 8【点评】 本题综合运用了等腰三角形的性质,圆的切线判定,解题最关键是抓住题中所给的已知条件,构造直角三角形,探索出不同的结论.【例 4】 已知:如图 7,点 P 是半圆 O 的直径 BA 延长线上的点, PC 切半圆于 C 点, CD ⊥ AB 于 D 点,若 PA : PC =1:2,DB =4,求 tan ∠ PCA 及 PC 的长。
图 7证明:连结 CB∵PC切半圆 O于 C点,∴∠ PCA=∠B ∵∠ P=∠ P,∴△ PAC∽△ PCB∴AC:BC=PA: PC∴∵AB是半圆 O的直径,∴∠ ACB=90°又∵ CD⊥ AB∴∴AB=AD+DB= 5∵∴【例 5】已知:如图 8,在 Rt△ ABC中,∠ B= 90°,∠ A 的平分线交 BC于点D, E 为 AB上的一点, DE= DC,以 D为圆心, DB长为半径作⊙ D。
求证:( 1)AC是⊙ D 的切线;(2)AB+ EB=AC分析:( 1)欲证 AC与⊙ D相切,只要证圆心 D 到 AC的距离等于⊙ D的半径BD。
因此要作 DF⊥AC于 F(2)只要证 AC=AF+ FC=AB+EB,证明的关键是证 BE=FC,这又转化为证△EBD ≌△ CFD。
证明:( 1)如图 8,过 D作 DF⊥ AC,F 为垂足∵AD是∠ BAC的平分线, DB⊥ AB,∴ DB=DF∴点 D 到 AC的距离等于圆 D 的半径∴AC是⊙ D 的切线(2)∵ AB⊥ BD,⊙ D的半径等于BD,∴AB是⊙ D 的切线,∴ AB=AF∵在 Rt △BED和 Rt△ FCD中, ED=CD,BD=FD∴△ BED≌△ FCD,∴ BE=FC∴AB+BE=AF+ FC=AC小结:有关切线的判定,主要有两个类型,若要判定的直线与已知圆有公共点,可采用“连半径证垂直”的方法;若要判定的直线与已知圆的公共点没有给出,可采用“过圆心作垂线,证垂线段等于半径”的方法。
此例题属于后一类【例 6】已知:如图 9, AB为⊙ O的弦, P 为 BA延长线上一点, PE与⊙ O相切于点 E,C为中点,连 CE交 AB于点 F。
求证:分析:由已知可得2 2=PA·PB,只要证 PE=PF。
PE=PA· PB,因此要证 PF即证∠ PFE=∠ PEF。
证明一:如图 9,作直径 CD,交 AB于点 G,连结 ED,∴∠ CED=90°∵点 C 为的中点,∴ CD⊥AB,∴∠ CFG=∠ D∵PE为⊙ O切线, E 为切点∴∠ PEF=∠ D,∴∠ PEF=∠ CFG∵∠ CFG=∠ PFE,∴∠ PFE=∠ PEF,∴ PE=PF2 2∵PE= PA·PB,∴ PF =PA·PB证明二:如图 9- 1,连结 AC、AE图 9-1∵点 C 是的中点,∴,∴∠ CAB=∠ AEC∵PE切⊙ O于点 E,∴∠ PEA=∠ C∵∠ PFE=∠ CAB+∠ C,∠ PEF=∠ PEA+∠ AEC∴∠ PFE=∠ PEF,∴ PE=PF2 2∵PE= PA·PB,∴ PF =PA·PB【例 7】(1)如图 10,已知直线 AB过圆心 O,交⊙ O于 A、B,直线 AF 交⊙ O 于 F(不与 B 重合),直线 l 交⊙ O于 C、D,交 BA延长线于 E,且与 AF 垂直,垂足为 G,连结 AC、AD图 10 图 10-1求证:①∠ BAD=∠ CAG;②AC·AD=AE· AF(2)在问题(1)中,当直线l 向上平行移动,与⊙O相切时,其它条件不变。