(师)九年级数学培优《圆》专题训练

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初三培优圆的综合辅导专题训练附答案

初三培优圆的综合辅导专题训练附答案

初三培优圆的综合辅导专题训练附答案一、圆的综合1.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.2.如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,AB=CD .(1)如图(1),求证:AD ∥BC ;(2)如图(2),点F 是AC 的中点,弦DG ∥AB,交BC 于点E,交AC 于点M,求证:AE=2DF ;(3)在(2)的条件下,若DG 平分∠3∠3,求⊙O 的半径。

【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)129【解析】试题分析:(1)连接AC.由弦相等得到弧相等,进一步得到圆周角相等,即可得出结论.(2)延长AD到N,使DN=AD,连接NC.得到四边形ABED是平行四边形,从而有AD=BE,DN=BE.由圆内接四边形的性质得到∠NDC=∠B.即可证明ΔABE≌ΔCND,得到AE=CN,再由三角形中位线的性质即可得出结论.(3)连接BG,过点A作AH⊥BC,由(2)知∠AEB=∠ANC,四边形ABED是平行四边形,得到AB=DE.再证明ΔCDE是等边三角形,ΔBGE是等边三角形,通过解三角形ABE,得到AB,HB,AH,HE的长,由EC=DE=AB,得到HC的长.在Rt△AHC中,由勾股定理求出AC的长.作直径AP,连接CP,通过解△APC即可得出结论.试题解析:解:(1)连接AC.∵AB=CD,∴弧AB=弧CD,∴∠DAC=∠ACB,∴AD∥BC.(2)延长AD到N,使DN=AD,连接NC.∵AD∥BC,DG∥AB,∴四边形ABED是平行四边形,∴AD=BE,∴DN=BE.∵ABCD是圆内接四边形,∴∠NDC=∠B.∵AB=CD,∴ΔABE≌ΔCND,∴AE=CN.∵DN=AD,AF=FC,∴DF=1CN,∴AE=2DF.2(3)连接BG,过点A作AH⊥BC,由(2)知∠AEB=∠ANC,四边形ABED是平行四边形,∴AB=DE.∵DF∥CN,∴∠ADF=∠ANC,∴∠AEB=∠ADF,∴tan∠AEB= tan∠ADF=3DG平分∠ADC,∴∠ADG=∠CDG.∵AD∥BC,∴∠ADG=∠CED,∠NDC=∠DCE.∵∠ABC=∠NDC,∴∠ABC=∠DCE.∵AB∥DG,∴∠ABC=∠DEC,∴∠DEC=∠ECD=∠EDC,∴ΔCDE是等边三角形,∴AB=DE=CE.∵∠GBC=∠GDC=60°,∠G=∠DCB=60°,∴ΔBGE是等边三角形,BE= GE=53.∵tan∠AEB= tan∠ADF=43,设HE=x,则AH=43x.∵∠ABE=∠DEC=60°,∴∠BAH=30°,∴BH=4x,AB=8x,∴4x+x=53,解得:x=3,∴AB=83,HB=43,AH=12,EC=DE=AB=83,∴HC=HE+EC=383+=93.在Rt△AHC中,AC=222212(93)AH HC+=+=343.作直径AP,连接CP,∴∠ACP=90°,∠P=∠ABC=60°,∴sin∠P=ACAP,∴3432129sin603ACAP===︒,∴⊙O的半径是129.3.已知AB,CD都是Oe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:AOD2E180∠∠+=o;()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DG3CE4=时,在Oe外取一点H,连接CH、DH分别交Oe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PD11=,DN14=,MQ OB=,求线段HM的长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)837+【解析】【分析】(1)由∠D +∠E =90°,可得2∠D +2∠E =180°,只要证明∠AOD =2∠D 即可;(2)如图2中,作OR ⊥AF 于R .只要证明△AOR ≌△ODG 即可;(3)如图3中,连接BC 、OM 、ON 、CN ,作BT ⊥CL 于T ,作NK ⊥CH 于K ,设CH 交DE 于W .解直角三角形分别求出KM ,KH 即可;【详解】()1证明:如图1中,O Q e 与CE 相切于点C ,OC CE ∴⊥,OCE 90∠∴=o ,D E 90∠∠∴+=o ,2D 2E 180∠∠∴+=o ,AOD COB ∠∠=Q ,BOC 2D ∠∠=,AOD 2D ∠∠=,AOD 2E 180∠∠∴+=o .()2证明:如图2中,作OR AF ⊥于R .OCF F ORF 90∠∠∠===o Q ,∴四边形OCFR 是矩形,AF//CD ∴,CF OR =,A AOD ∠∠∴=,在AOR V 和ODG V 中,A AOD ∠∠=Q ,ARO OGD 90∠∠==o ,OA DO =,AOR ∴V ≌ODG V ,OR DG ∴=,DG CF ∴=,()3解:如图3中,连接BC 、OM 、ON 、CN ,作BT CL ⊥于T ,作NK CH ⊥于K ,设CH 交DE 于W .设DG 3m =,则CF 3m =,CE 4m =,OCF F BTE 90∠∠∠===o Q ,AF//OC//BT ∴,OA OB =Q ,CT CF 3m ∴==,ET m ∴=,CD Q 为直径,CBD CND 90CBE ∠∠∠∴===o ,E 90EBT CBT ∠∠∠∴=-=o ,tan E tan CBT ∠∠∴=,BT CT ET BT∴=, BT 3m m BT∴=, BT 3m(∴=负根已经舍弃),3m tan E 3∠∴== E 60∠∴=o ,CWD HDE H ∠∠∠=+Q ,HDE HCE ∠∠=,H E 60∠∠∴==o ,MON 2HCN 60∠∠∴==o ,OM ON =Q ,OMN ∴V 是等边三角形,MN ON ∴=,QM OB OM ==Q ,MOQ MQO ∠∠∴=,MOQ PON 180MON 120∠∠∠+=-=o o Q ,MQO P 180H 120∠∠∠+=-=o o , PON P ∠∠∴=,ON NP 141125∴==+=,CD 2ON 50∴==,MN ON 25==,在Rt CDN V 中,2222CN CD DN 501448=-=-=,在Rt CHN V 中,CN 48tan H 3HN HN∠===, HN 163∴=,在Rt KNH V 中,1KH HN 832==,3NK HN 24==, 在Rt NMK V 中,2222MK MN NK 25247=-=-=,HM HK MK 837∴=+=+.【点睛】本题考查圆综合题、全等三角形的判定和性质、平行线的性质、勾股定理、等边三角形的判定和性质、锐角三角函数等知识,添加常用辅助线,构造全等三角形或直角三角形解题的关键.4.如图,△ABC 的内接三角形,P 为BC 延长线上一点,∠PAC=∠B ,AD 为⊙O 的直径,过C 作CG ⊥AD 于E ,交AB 于F ,交⊙O 于G .(1)判断直线PA 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)求证:AG 2=AF·AB ; (3)若⊙O 的直径为10,AC=25,AB=45,求△AFG 的面积.【答案】(1)PA与⊙O相切,理由见解析;(2)证明见解析;(3)3.【解析】试题分析:(1)连接CD,由AD为⊙O的直径,可得∠ACD=90°,由圆周角定理,证得∠B=∠D,由已知∠PAC=∠B,可证得DA⊥PA,继而可证得PA与⊙O相切.(2)连接BG,易证得△AFG∽△AGB,由相似三角形的对应边成比例,证得结论.(3)连接BD,由AG2=AF•AB,可求得AF的长,易证得△AEF∽△ABD,即可求得AE的长,继而可求得EF与EG的长,则可求得答案.试题解析:解:(1)PA与⊙O相切.理由如下:如答图1,连接CD,∵AD为⊙O的直径,∴∠ACD=90°.∴∠D+∠CAD=90°.∵∠B=∠D,∠PAC=∠B,∴∠PAC=∠D.∴∠PAC+∠CAD=90°,即DA⊥PA.∵点A在圆上,∴PA与⊙O相切.(2)证明:如答图2,连接BG,∵AD为⊙O的直径,CG⊥AD,∴»».∴∠AGF=∠ABG.AC AD∵∠GAF=∠BAG,∴△AGF∽△ABG.∴AG:AB=AF:AG. ∴AG2=AF•AB.(3)如答图3,连接BD ,∵AD 是直径,∴∠ABD=90°.∵AG 2=AF•AB ,AG=AC=25,AB=45,∴AF=5.∵CG ⊥AD ,∴∠AEF=∠ABD=90°.∵∠EAF=∠BAD ,∴△AEF ∽△ABD. ∴AE AF AB AD =,即545=,解得:AE=2. ∴221EF AF AE =-=. ∵224EG AG AE =-=,∴413FG EG EF =-=-=. ∴1132322AFG S FG AE ∆=⋅⋅=⨯⨯=.考点:1. 圆周角定理;2.直角三角形两锐角的关系;3. 相切的判定;4.垂径定理;5.相似三角形的判定和性质;6.勾股定理;7.三角形的面积.5.如图,已知Rt △ABC 中,C=90°,O 在AC 上,以OC 为半径作⊙O ,切AB 于D 点,且BC=BD .(1)求证:AB 为⊙O 的切线;(2)若BC=6,sinA=35,求⊙O的半径;(3)在(2)的条件下,P点在⊙O上为一动点,求BP的最大值与最小值.【答案】(1)连OD,证明略;(2)半径为3;(3)最大值35+3 ,35-3.【解析】分析:(1)连接OD,OB,证明△ODB≌△OCB即可.(2)由sinA=35且BC=6可知,AB=10且cosA=45,然后求出OD的长度即可.(3)由三角形的三边关系,可知当连接OB交⊙O于点E、F,当点P分别于点E、F重合时,BP分别取最小值和最大值.详解:(1)如图:连接OD、OB.在△ODB和△OCB中:OD=OC,OB=OB,BC=BD;∴△ODB≌△OCB(SSS).∴∠ODB=∠C=90°.∴AB为⊙O的切线.(2)如图:∵sinA=35,∴CB 3AB 5=, ∵BC=6,∴AB=10,∵BD=BC=6,∴AD=AB-BD=4,∵sinA=35,∴cosA=45, ∴OA=5,∴OD=3,即⊙O 的半径为:3. (3)如图:连接OB ,交⊙O 为点E 、F ,由三角形的三边关系可知:当P 点与E 点重合时,PB 取最小值.由(2)可知:OD=3,DB=6,∴223635+=∴PB=OB-OE=353.当P 点与F 点重合时,PB 去最大值,PB=OP+OB=3+35点睛:本题属于综合类型题,主要考查了圆的综合知识.关键是对三角函数值、勾股定理、全等三角形判定与性质的理解.6.如图1O e ,的直径12AB P =,是弦BC 上一动点(与点B C ,不重合)30ABC o ,∠=,过点P 作PD OP ⊥交O e 于点D .()1如图2,当//PD AB 时,求PD 的长;()2如图3,当»»DC AC =时,延长AB 至点E ,使12BE AB =,连接DE . ①求证:DE 是O e 的切线;②求PC 的长.【答案】(1)26;(2)333-①见解析,②. 【解析】分析:()1根据题意首先得出半径长,再利用锐角三角函数关系得出OP PD ,的长;()2①首先得出OBD V 是等边三角形,进而得出ODE OFB 90∠∠==o ,求出答案即可;②首先求出CF 的长,进而利用直角三角形的性质得出PF 的长,进而得出答案.详解:()1如图2,连接OD ,//OP PD PD AB ⊥Q ,,90POB ∴∠=o ,O Q e 的直径12AB =,6OB OD ∴==,在Rt POB V 中,30ABC o ∠=,3tan30623OP OB ∴=⋅=⨯=o , 在Rt POD V 中,22226(23)26PD OD OP =-=-=;()2①证明:如图3,连接OD ,交CB 于点F ,连接BD ,»»DC AC =Q ,30DBC ABC ∴∠=∠=o ,60ABD o ∴∠=,OB OD =Q , OBD ∴V 是等边三角形, OD FB ∴⊥,12BE AB =Q ,OB BE ∴=, //BF ED ∴,90ODE OFB o ∴∠=∠=,DE ∴是O e 的切线; ②由①知,OD BC ⊥,3cos30633CF FB OB ∴==⋅=⨯=o , 在Rt POD V 中,OF DF =,13(2PF DO ∴==直角三角形斜边上的中线,等于斜边的一半), 333CP CF PF ∴=-=-.点睛:此题主要考查了圆的综合以及直角三角形的性质和锐角三角函数关系,正确得出OBD V 是等边三角形是解题关键.7.已知:AB 是⊙0直径,C 是⊙0外一点,连接BC 交⊙0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⊙0于点E,延长CF 交⊙0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0K=1,AC=CG,求线段AL 的长.图1 图2 图3 【答案】(1)见解析(2)见解析12105【解析】试题分析:(1)由直径所对的圆周角等于90°,得到∠ADB =90°,再证明△ABD ≌△ACD 即可得到结论;(2)连接BE .由同弧所对的圆周角相等,得到∠GAB =∠BEG .再证△KFE ≌△BFE ,得到BF =KF =BK .由OF =OB -BF ,AK =AB -BK ,即可得到结论.(3)连接CO 并延长交AG 于点M ,连接BG .设∠GAB =α.先证CM 垂直平分AG ,得到AM =GM ,∠AGC +∠GCM =90°.再证∠GAF =∠GCM =α.通过证明△AGB ≌△CMG ,得到BG =GM =12AG .再证明∠BGC =∠MCG =α.设BF =KF =a , 可得GF =2a ,AF =4a . 由OK =1,得到OF =a +1,AK =2(a +1),AF = 3a +2,得到3a +2=4a ,解出a 的值,得到AF ,AB ,GF ,FC 的值.由tanα=tan ∠HAK =12HK AH =, AK =6,可以求出 AH 的长.再由1tan tan 3BAD BCF ∠=∠=,利用公式tan ∠GAD =tan tan 1tan tan GAF BAD GAF BAD∠+∠-∠⋅∠,得到∠GAD =45°,则AL =2AH ,即可得到结论.试题解析:解:(1)∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,∴∠ADC =90°. ∵BD =CD ,∠BDA =∠CDA ,AD =AD ,∴△ABD ≌△ACD ,∴∠BAD =∠CAD . (2)连接BE .∵BG =BG ,∴∠GAB =∠BEG . ∵CF ⊥AB ,∴∠KFE =90°.∵EH ⊥AG ,∴∠AHE =∠KFE =90°,∠AKH =∠EKF ,∴∠HAK =∠KEF =∠BEF . ∵FE =FE ,∠KFE =∠BFE =90°,∴△KFE ≌△BFE ,∴BF =KF =BK .∵ OF =OB -BF ,AK =AB -BK ,∴AK =2OF .(3)连接CO 并延长交AG 于点M ,连接BG .设∠GAB =α.∵AC =CG , ∴点C 在AG 的垂直平分线上.∵ OA =OG ,∴点O 在AG 的垂直平分线上, ∴CM 垂直平分AG ,∴AM =GM ,∠AGC +∠GCM =90°. ∵AF ⊥CG ,∴∠AGC +∠GAF =90°,∴∠GAF =∠GCM =α. ∵AB 为⊙O 的直径,∴∠AGB = 90°,∴∠AGB =∠CMG =90°. ∵AB =AC =CG ,∴△AGB ≌△CMG ,∴BG =GM =12AG .在Rt △AGB 中, 1tan tan 2GB GAB AG α∠=== . ∵∠AMC =∠AGB = 90°,∴BG ∥CM , ∴∠BGC =∠MCG =α. 设BF =KF =a , 1tan tan 2BF BGF GF α∠===,∴GF =2a ,1tan tan 2GF GAF AF α∠=== ,AF =4a .∵OK =1,∴OF =a +1,AK =2OF =2(a +1),∴AF =AK +KF =a +2(a +1)=3a +2,∴3a +2=4a ,∴a =2, AK =6,∴AF =4a =8,AB =AC =CG =10,GF =2a =4,FC =CG -GF =6. ∵tanα=tan ∠HAK =12HK AH =,设KH =m ,则AH =2m ,∴AK =22(2)m m +=6,解得:m =655,∴AH =2m =1255.在Rt △BFC 中,1tan 3BF BCF FC ∠== .∵∠BAD +∠ABD =90°, ∠FBC +∠BCF =90°,∴∠BCF =∠BAD ,1tan tan 3BAD BCF ∠=∠= ,∴tan ∠GAD =tan tan 1tan tan GAF BAD GAF BAD ∠+∠-∠⋅∠=1123111123+=-⨯,∴∠GAD =45°,∴HL=AH ,AL =2AH =1210.8.如图,△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⊙O 的切线PD 交CA 的延长线于点P ,过点A 作AE ⊥CD 于点E ,过点B 作BF ⊥CD 于点F.(1)求证:DP∥AB;(2)若AC=6,BC=8,求线段PD的长.【答案】详见解析【解析】【分析】(1)连接OD,由AB为⊙O的直径,根据圆周角定理得∠ACB=90°,再由∠ACD=∠BCD=45°,则∠DAB=∠ABD=45°,所以△DAB为等腰直角三角形,所以DO⊥AB,根据切线的性质得OD⊥PD,于是可得到DP∥AB.(2)先根据勾股定理计算出AB=10,由于△DAB为等腰直角三角形,可得到AD5222===;由△ACE为等腰直角三角形,得到AE CE3222====,在Rt△AED中利用勾股定理计算出DE=42,则CD=72,易证得∴△PDA∽△PCD,得到PD PA AD52PC PD CD72===,所以PA=57PD,PC=75PD,然后利用PC=PA+AC可计算出PD.【详解】解:(1)证明:如图,连接OD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°.∵∠ACB的平分线交⊙O于点D,∴∠ACD=∠BCD=45°.∴∠DAB=∠ABD=45°.∴△DAB为等腰直角三角形.∴DO⊥AB.∵PD为⊙O的切线,∴OD⊥PD.∴DP∥AB.(2)在Rt△ACB中,,∵△DAB为等腰直角三角形,∴.∵AE⊥CD,∴△ACE为等腰直角三角形.∴.在Rt△AED中,,∴.∵AB∥PD,∴∠PDA=∠DAB=45°.∴∠PAD=∠PCD.又∵∠DPA=∠CPD,∴△PDA∽△PCD.∴.∴PA=75PD,PC=57PD.又∵PC=PA+AC,∴75PD+6=57PD,解得PD=.9.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点G,点F是CD上一点,且满足若13 CFDF=,连接AF并延长交⊙O于点E,连接AD、DE,若CF=2,AF=3.(1)求证:△ADF∽△AED;(2)求FG的长;(3)求tan∠E的值.【答案】(1)证明见解析5【解析】分析:(1)由AB是 O的直径,弦CD⊥AB,根据垂径定理可得:弧AD=弧AC,DG=CG,继而证得△ADF∽△AED;(2)由13CFFD= ,CF=2,可求得DF的长,继而求得CG=DG=4,则可求得FG=2;(3)由勾股定理可求得AG的长,即可求得tan∠ADF的值,继而求得tan∠E=5 4.本题解析:①∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∴DG=CG,∴»»AD AC=,∠ADF=∠AED,∵∠FAD=∠DAE(公共角),∴△ADF∽△AED;②∵13CFFD=,CF=2,∴FD=6,∴CD=DF+CF=8,∴CG=DG=4,∴FG=CG-CF=2;③∵AF=3,FG=2,∴AG=225AF FG-=,点睛:本题考查了相似三角形的判定与性质、圆周角定理、垂径定理、勾股定理以及三角函数等知识点,考查内容较多,综合性较强,难度适中,注意掌握数形结合的思想.10..如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=6.D是线段AC上一个动点(不与点A重合),⊙D与AB相切,切点为E,⊙D交射线..DC于点F,过F作FG⊥EF交直线..BC于点G,设⊙D的半径为r.(1)求证AE=EF;(2)当⊙D与直线BC相切时,求r的值;(3)当点G落在⊙D内部时,直接写出r的取值范围.【答案】(1)见解析33 35r<<【解析】【分析】(1)连接DE,则∠ADE=60°=∠DEF+∠DFE,而∠DEF=∠DFE,则∠DEF=∠DFE=30°=∠A,即可求解;(2)如图2所示,连接DE,当圆与BC相切时,切点为F,∠A=30°,AB=6,则BF=3,AD=2r,由勾股定理,即可求解;(3)分点F在线段AC上、点F在线段AC的延长线上两种情况,分别求解即可.【详解】解:设圆的半径为r;(1)连接DE,则∠ADE=60°=∠DEF+∠DFE,而∠DEF=∠DFE,则∠DEF=∠DFE=30°=∠A,∴AE=EF;(2)如图2所示,连接DE,当圆与BC相切时,切点为F∠A=30°,AB=6,则BF=3,AD=2r,由勾股定理得:(3r)2+9=36,解得:r=3;(3)①当点F在线段AC上时,如图3所示,连接DE、DG,=-==-333,3933FC r GC FC r②当点F在线段AC的延长线上时,如图4所示,连接DE、DG,===-333,3339FC r GC FC r两种情况下GC 符号相反,GC 2相同, 由勾股定理得:DG 2=CD 2+CG 2, 点G 在圆的内部,故:DG2<r2, 即:22(332)(339)2r r r -+-< 整理得:25113180r r -+< 解得:6335r << 【点睛】本题考查了圆的综合题:圆的切线垂直于过切点的半径;利用勾股定理计算线段的长.11.如图,过⊙O 外一点P 作⊙O 的切线PA 切⊙O 于点A ,连接PO 并延长,与⊙O 交于C 、D 两点,M 是半圆CD 的中点,连接AM 交CD 于点N ,连接AC 、CM . (1)求证:CM 2=MN.MA ;(2)若∠P=30°,PC=2,求CM 的长.【答案】(1)见解析;(2)2 【解析】 【分析】(1)由··CMDM =知CAM DCM ∠=∠,根∠CMA=∠NMC 据证ΔAMC ∽ΔCMN 即可得;(2)连接OA 、DM ,由直角三角形PAO 中∠P=30°知()1122OA PO PC CO ==+,据此求得OA=OC=2,再证三角形CMD 是等腰直角三角形得CM 的长. 【详解】(1)O Q e 中,M 点是半圆CD 的中点,∴ ··CMDM =, CAM DCM ∴∠=∠, 又CMA NMC ∠=∠Q , AMC CMN ∽∴∆∆, ∴ CM AM MN CM=,即2·CM MN MA =; (2)连接OA 、DM ,PA Q 是O e 的切线,90PAO ∴∠=︒, 又30P ∠=︒Q ,()1122OA PO PC CO ∴==+,设O e 的半径为r ,2PC =Q ,()122r r ∴=+,解得:2r =, 又CD Q 是直径, 90CMD ∴∠=︒, CM DM =Q ,CMD ∴∆是等腰直角三角形,∴在Rt CMD ∆中,由勾股定理得222CM DM CD +=,即()222216CM r ==,则28CM =,22CM ∴=. 【点睛】本题主要考查切线的判定和性质,解题的关键是掌握切线的性质、圆周角定理、相似三角形的判定和性质等知识点12.已知四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,∠DAB =120°,BC =CD ,AD =4,AC =7,求AB 的长度.【答案】AB =3. 【解析】 【分析】作DE ⊥AC ,BF ⊥AC ,根据弦、弧、圆周角、圆心角的关系,求得BC CD =u u u r u u u r,进而得到∠DAC =∠CAB =60°,在Rt △ADE 中,根据60°锐角三角函数值,可求得DE =23,AE =2,再由Rt △DEC 中,根据勾股定理求出DC 的长,在△BFC 和△ABF 中,利用60°角的锐角三角函数值及勾股定理求出AF 的长,然后根据求出的两个结果,由AB =2AF ,分类讨论求出AB 的长即可.【详解】作DE ⊥AC ,BF ⊥AC ,∵BC =CD ,∴BC CD =u u u r u u u r ,∴∠CAB =∠DAC ,∵∠DAB =120°,∴∠DAC =∠CAB =60°,∵DE ⊥AC ,∴∠DEA =∠DEC =90°,∴sin60°=4DE ,cos60°=4AE , ∴DE =3AE =2,∵AC =7,∴CE =5,∴DC ()2223537+=∴BC 37,∵BF ⊥AC ,∴∠BFA =∠BFC =90°,∴tan60°=BF AF,BF 2+CF 2=BC 2, ∴BF 3,∴()2223737AF +-=, ∴AF =2或AF =32, ∵cos60°=AF AB,∴AB =2AF ,当AF =2时,AB =2AF =4,∴AB =AD ,∵DC =BC ,AC =AC ,∴△ADC ≌△ABC (SSS ),∴∠ADC =∠ABC ,∵ABCD 是圆内接四边形,∴∠ADC+∠ABC =180°,∴∠ADC =∠ABC =90°,但AC 2=49,()222243753AD DC +=+=, AC 2≠AD 2+DC 2,∴AB =4(不合题意,舍去), 当AF =32时,AB =2AF =3, ∴AB =3.【点睛】 此题主要考查了圆的相关性质和直角三角形的性质,解题关键是构造直角三角形模型,利用直角三角形的性质解题.13.已知:如图,以等边三角形ABC 一边AB 为直径的⊙O 与边AC 、BC 分别交于点D 、E ,过点D 作DF ⊥BC ,垂足为F .(1)求证:DF 为⊙O 的切线;(2)若等边三角形ABC 的边长为4,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析 (23323π- 【解析】 试题分析:(1)连接DO ,要证明DF 为⊙O 的切线只要证明∠FDP=90°即可;(2)首先由已知可得到CD ,CF 的长,从而利用勾股定理可求得DF 的长;再连接OE ,求得CF ,EF 的长,从而利用S 直角梯形FDOE ﹣S 扇形OED 求得阴影部分的面积.试题解析:(1)证明:连接DO .∵△ABC 是等边三角形,∴∠A=∠C=60°.∵OA=OD,∴△OAD是等边三角形.∴∠ADO=60°,∵DF⊥BC,∴∠CDF=90°﹣∠C=30°,∴∠FDO=180°﹣∠ADO﹣∠CDF=90°,∴DF为⊙O的切线;(2)∵△OAD是等边三角形,∴AD=AO=AB=2.∴CD=AC﹣AD=2.Rt△CDF中,∵∠CDF=30°,∴CF=CD=1.∴DF=,连接OE,则CE=2.∴CF=1,∴EF=1.∴S直角梯形FDOE=(EF+OD)•DF=,∴S扇形OED==,∴S阴影=S直角梯形FDOE﹣S扇形OED=﹣.【点睛】此题考查学生对切线的判定及扇形的面积等知识点的掌握情况,当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线.也考查了等边三角形的性质和利用割补法计算补规则图形的面积.14.如图,在⊙O中,直径AB垂直弦CD于E,过点A作∠DAF=∠DAB,过点D作AF的垂线,垂足为F,交AB的延长线于点P,连接CO并延长交⊙O于点G,连接EG.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若AD=DP,OB=3,求»BD的长度;(3)若DE=4,AE=8,求线段EG的长.【答案】(1)证明见解析(2)π(3)213【解析】试题分析:(1)连接OD,由等腰三角形的性质得出∠DAB=∠ADO,再由已知条件得出∠ADO=∠DAF,证出OD∥AF,由已知DF⊥AF,得出DF⊥OD,即可得出结论;(2)易得∠BOD=60°,再由弧长公式求解即可;(3)连接DG,由垂径定理得出DE=CE=4,得出CD=8,由勾股定理求出DG,再由勾股定理求出EG即可.试题解析:(1)证明:连接OD,如图1所示:∵OA=OD,∴∠DAB=∠ADO,∵∠DAF=∠DAB,∴∠ADO=∠DAF,∴OD∥AF,又∵DF⊥AF,∴DF⊥OD,∴DF是⊙O的切线;(2)∵AD=DP∴∠P=∠DAF=∠DAB =x0∴∠P+∠DAF+∠DAB =3x o=90O∴x0=300∴∠BOD=60°,∴»BD的长度=π(3)解:连接DG,如图2所示:∵AB⊥CD,∴DE=CE=4,∴CD=DE+CE=8,设OD=OA=x,则OE=8﹣x,在Rt△ODE中,由勾股定理得:OE2+DE2=OD2,即(8﹣x)2+42=x2,解得:x=5,∴CG=2OA=10,∵CG是⊙O的直径,∴∠CDG=90°,∴DG=2222CG CD-=-=6,108∴EG=2222+=+=213.DG DE6415.已知AB 是半圆O 的直径,点C 在半圆O 上.(1)如图1,若AC=3,∠CAB=30°,求半圆O 的半径;(2)如图2,M 是»BC的中点,E 是直径AB 上一点,AM 分别交CE,BC 于点F,D. 过点F 作FG∥AB 交边BC 于点G,若△ACE 与△CEB 相似,请探究以点D 为圆心,GB 长为半径的⊙D 与直线AC 的位置关系,并说明理由.【答案】(1)半圆O3(2)⊙D与直线AC相切,理由见解析【解析】试题分析:(1)依据直径所对的圆周角是直角可得∠C=90°,2再依据三角函数即可求解;(2) 依据△ACE与△CEB相似证出∠AEC=∠CEB=90°, 再依据M是»BC的中点,证明CF=CD, 过点F作FP∥GB交于AB于点P, 证出△ACF≌△APF,得出CF=FP,再证四边形FPBG是平行四边形,得到 FP=GB从而CD=GB,点D到直线AC的距离为线段CD的长.试题解析:(1)∵ AB是半圆O的直径,∴∠C=90°.在Rt△ACB中,AB=cos AC CAB ∠=3 cos30︒=23.∴ OA=3(2)⊙D与直线AC相切.理由如下:由(1)得∠ACB=90°.∵∠AEC=∠ECB+∠6,∴∠AEC>∠ECB,∠AEC>∠6.∵△ACE与△CEB相似,∴∠AEC=∠CEB=90°.在Rt△ACD,Rt△AEF中分别有∠1+∠3=90°,∠2+∠4=90°.∵ M是»BC的中点,∴∠COM=∠BOM.∴∠1=∠2,∴∠3=∠4.∵∠4=∠5,∴∠3=∠5.∴ CF=CD.过点F作FP∥GB交于AB于点P,则∠FPE=∠6.在Rt△AEC,Rt△ACB中分别有∠CAE+∠ACE=90°,∠CAE+∠6=90°.∴∠ACE=∠6=∠FPE.又∵∠1=∠2,AF=AF,∴△ACF≌△APF.∴ CF=FP.∵ FP∥GB,FG∥AB,∴四边形FPBG是平行四边形.∴ FP=GB.∴ CD=GB.∵ CD⊥AC,∴点D到直线AC的距离为线段CD的长∴⊙D与直线AC相切.。

九年级数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)含详细答案

九年级数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)含详细答案

九年级数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)含详细答案一、圆的综合1.如图,点A、B、C分别是⊙O上的点, CD是⊙O的直径,P是CD延长线上的一点,AP=AC.(1)若∠B=60°,求证:AP是⊙O的切线;(2)若点B是弧CD的中点,AB交CD于点E,CD=4,求BE·AB的值.【答案】(1)证明见解析;(2)8.【解析】(1)求出∠ADC的度数,求出∠P、∠ACO、∠OAC度数,求出∠OAP=90°,根据切线判定推出即可;(2)求出BD长,求出△DBE和△ABD相似,得出比例式,代入即可求出答案.试题解析:连接AD,OA,∵∠ADC=∠B,∠B=60°,∴∠ADC=60°,∵CD是直径,∴∠DAC=90°,∴∠ACO=180°-90°-60°=30°,∵AP=AC,OA=OC,∴∠OAC=∠ACD=30°,∠P=∠ACD=30°,∴∠OAP=180°-30°-30°-30°=90°,即OA⊥AP,∵OA为半径,∴AP是⊙O切线.(2)连接AD,BD,∵CD是直径,∴∠DBC=90°,∵CD=4,B为弧CD中点,∴BD=BC=,∴∠BDC=∠BCD=45°,∴∠DAB=∠DCB=45°,即∠BDE=∠DAB,∵∠DBE=∠DBA,∴△DBE∽△ABD,∴,∴BE•AB=BD•BD=.考点:1.切线的判定;2.相似三角形的判定与性质.2.如图,在⊙O中,AB为直径,OC⊥AB,弦CD与OB交于点F,在AB的延长线上有点E,且EF=ED.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若tan A=12,探究线段AB和BE之间的数量关系,并证明;(3)在(2)的条件下,若OF=1,求圆O的半径.【答案】(1)答案见解析;(2)AB=3BE;(3)3.【解析】试题分析:(1)先判断出∠OCF+∠CFO=90°,再判断出∠OCF=∠ODF,即可得出结论;(2)先判断出∠BDE=∠A,进而得出△EBD∽△EDA,得出AE=2DE,DE=2BE,即可得出结论;(3)设BE=x,则DE=EF=2x,AB=3x,半径OD=32x,进而得出OE=1+2x,最后用勾股定理即可得出结论.试题解析:(1)证明:连结OD,如图.∵EF=ED,∴∠EFD=∠EDF.∵∠EFD=∠CFO,∴∠CFO=∠EDF.∵OC⊥OF,∴∠OCF+∠CFO=90°.∵OC=OD,∴∠OCF=∠ODF,∴∠ODC+∠EDF=90°,即∠ODE=90°,∴OD⊥DE.∵点D在⊙O上,∴DE是⊙O的切线;(2)线段AB、BE之间的数量关系为:AB=3BE.证明如下:∵AB为⊙O直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO=∠BDE.∵OA=OD,∴∠ADO=∠A,∴∠BDE=∠A,而∠BED=∠DEA,∴△EBD∽△EDA,∴DE BE BDAE DE AD==.∵Rt△ABD中,tan A=BDAD=12,∴DE BEAE DE==12,∴AE=2DE,DE=2BE,∴AE=4BE,∴AB=3BE;(3)设BE=x,则DE=EF=2x,AB=3x,半径OD=32x.∵OF=1,∴OE=1+2x.在Rt△ODE中,由勾股定理可得:(32x)2+(2x)2=(1+2x)2,∴x=﹣29(舍)或x=2,∴圆O的半径为3.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了切线的判定和性质,等腰三角形的性质,锐角三角函数,相似三角形的判定和性质,勾股定理,判断出△EBD∽△EDA是解答本题的关键.3.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,AC 2=AB 2+BC 2=100.又∵AC ⊥CE ,∴∠ACE =90°,∴△ADC ~△ACE ,∴AC AD =AE AC,∴AC 2=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AC 2=AD •AE 是解题的关键.4.如图,CD 为⊙O 的直径,点B 在⊙O 上,连接BC 、BD ,过点B 的切线AE 与CD 的延长线交于点A ,AEO C =∠∠,OE 交BC 于点F .(1)求证:OE ∥BD ;(2)当⊙O 的半径为5,2sin 5DBA ∠=时,求EF 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)EF 的长为212【解析】 试题分析:(1)连接OB ,利用已知条件和切线的性质证明;(2)根据锐角三角函数和相似三角形的性质,直接求解即可.试题解析:(1)连接OB , ∵CD 为⊙O 的直径 , ∴ 90CBD CBO OBD ∠=∠+∠=︒. ∵AE 是⊙O 的切线,∴ 90ABO ABD OBD ∠=∠+∠=︒. ∴ ABD CBO ∠=∠. ∵OB 、OC 是⊙O 的半径,∴OB=OC . ∴C CBO ∠=∠. ∴C ABD ∠=∠.∵E C ∠=∠,∴E ABD ∠=∠. ∴ OE ∥BD .(2)由(1)可得sin ∠C = ∠DBA= 25,在Rt △OBE 中, sin ∠C =25BD CD =,OC =5, 4BD =∴90CBD EBO ∠=∠=︒∵E C ∠=∠,∴△CBD ∽△EBO . ∴BD CD BO EO= ∴252EO =. ∵OE ∥BD ,CO =OD ,∴CF =FB . ∴122OF BD ==. ∴212EF OE OF =-=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2,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 2.153≈,∵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.已知:如图,AB是⊙O的直径,PB切⊙O于点B,PA交⊙O于点C,∠APB是平分线分别交BC,AB于点D、E,交⊙O于点F,∠A=60°,并且线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+23 =0的两根(k为常数).(1)求证:PA•BD=PB•AE;(2)求证:⊙O的直径长为常数k;(3)求tan∠FPA的值.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)tan∠FPA=2﹣3 .【解析】试题分析:(1)由PB切⊙O于点B,根据弦切角定理,可得∠PBD=∠A,又由PF平分∠APB,可证得△PBD∽△PAE,然后由相似三角形的对应边成比例,证得PA•BD=PB•AE;(2)易证得BE=BD,又由线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数),即可得AE+BD=k,继而求得AB=k,即:⊙O的直径长为常数k;(3)由∠A=60°,并且线段AE、BC的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数),可求得AE与BD的长,继而求得tan∠FPB的值,则可得tan∠FPA的值.试题解析:(1)证明:如图,∵PB切⊙O于点B,∴∠PBD=∠A,∵PF平分∠APB,∴∠APE=∠BPD,∴△PBD∽△PAE,∴PB:PA=BD:AE,∴PA•BD=PB•AE;(2)证明:如图,∵∠BED=∠A+∠EPA,∠BDE=∠PBD+∠BPD.又∵∠PBD=∠A,∠EPA=∠BPD,∴∠BED=∠BDE.∴BE=BD.∵线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数),∴AE+BD=k,∴AE+BD=AE+BE=AB=k,即⊙O直径为常数k.(3)∵PB切⊙O于B点,AB为直径.∴∠PBA=90°.∵∠A=60°.∴PB=PA•sin60°=PA,又∵PA•BD=PB•AE,∴BD=AE,∵线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数).∴AE•BD=2,即AE2=2,解得:AE=2,BD=,∴AB=k=AE+BD=2+,BE=BD=,在Rt△PBA中,PB=AB•tan60°=(2+)×=3+2.在Rt△PBE中,tan∠BPF===2﹣,∵∠FPA=∠BPF,∴tan∠FPA=2﹣.【点睛】此题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及根与系数的关系等知识.此题难度较大,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.7.如图,AN是⊙M的直径,NB∥x轴,AB交⊙M于点C.(1)若点A(0,6),N(0,2),∠ABN=30°,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.【答案】(1) B(,2).(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)在Rt△ABN中,求出AN、AB即可解决问题;(2)连接MC,NC.只要证明∠MCD=90°即可试题解析:(1)∵A的坐标为(0,6),N(0,2),∴AN=4,∵∠ABN=30°,∠ANB=90°,∴AB=2AN=8,∴由勾股定理可知:NB=,∴B(,2).(2)连接MC,NC∵AN是⊙M的直径,∴∠ACN=90°,∴∠NCB=90°,在Rt△NCB中,D为NB的中点,∴CD=NB=ND,∴∠CND=∠NCD,∵MC=MN,∴∠MCN=∠MNC,∵∠MNC+∠CND=90°,∴∠MCN+∠NCD=90°,即MC⊥CD.∴直线CD是⊙M的切线.考点:切线的判定;坐标与图形性质.8.如图,AB是⊙O的直径,弦BC=OB,点D是AC上一动点,点E是CD中点,连接BD 分别交OC,OE于点F,G.(1)求∠DGE的度数;(2)若CF OF =12,求BF GF的值; (3)记△CFB ,△DGO 的面积分别为S 1,S 2,若CF OF =k ,求12S S 的值.(用含k 的式子表示)【答案】(1)∠DGE =60°;(2)72;(3)12S S =211k k k +++. 【解析】 【分析】(1)根据等边三角形的性质,同弧所对的圆心角和圆周角的关系,可以求得∠DGE 的度数;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H 设CF =1,则OF =2,OC =OB =3,根据勾股定理求出BF 的长度,再证得△FGO ∽△FCB ,进而求得BF GF的值; (3)根据题意,作出合适的辅助线,然后根据三角形相似、勾股定理可以用含k 的式子表示出12S S 的值. 【详解】解:(1)∵BC =OB =OC ,∴∠COB =60°,∴∠CDB =12∠COB =30°, ∵OC =OD ,点E 为CD 中点,∴OE ⊥CD ,∴∠GED =90°,∴∠DGE =60°;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H设CF =1,则OF =2,OC =OB =3∵∠COB =60°∴OH =12OF =1, ∴HF 33HB =OB ﹣OH =2,在Rt △BHF 中,BF 22HB HF 7=+=由OC =OB ,∠COB =60°得:∠OCB =60°,又∵∠OGB =∠DGE =60°,∴∠OGB =∠OCB ,∵∠OFG =∠CFB ,∴△FGO ∽△FCB , ∴OF GF BF CF=, ∴, ∴BF GF =72. (3)过点F 作FH ⊥AB 于点H ,设OF =1,则CF =k ,OB =OC =k+1,∵∠COB =60°,∴OH =12OF=12, ∴HF=,HB =OB ﹣OH =k+12, 在Rt △BHF 中, BF=由(2)得:△FGO ∽△FCB , ∴GO OF CB BF=,即1GO k =+, ∴GO =过点C 作CP ⊥BD 于点P∵∠CDB =30°∴PC =12CD , ∵点E 是CD 中点,∴DE =12CD , ∴PC =DE ,∵DE ⊥OE , ∴12S S =BF GO=1k +=211k k k +++【点睛】圆的综合题,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似和勾股定理、数形结合的思想解答.9.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.10.如图所示,AB 是半圆O 的直径,AC 是弦,点P 沿BA 方向,从点B 运动到点A ,速度为1cm/s ,若10AB cm ,点O 到AC 的距离为4cm .(1)求弦AC 的长;(2)问经过多长时间后,△APC 是等腰三角形.【答案】(1)AC=6;(2)t=4或5或145s 时,△APC 是等腰三角形; 【解析】 【分析】(1)过O 作OD ⊥AC 于D ,根据勾股定理求得AD 的长,再利用垂径定理即可求得AC 的长;(2)分AC=PC 、AP=AC 、AP=CP 三种情况求t 值即可.【详解】(1)如图1,过O 作OD ⊥AC 于D ,易知AO=5,OD=4,从而AD==3,∴AC=2AD=6;(2)设经过t秒△APC是等腰三角形,则AP=10﹣t①如图2,若AC=PC,过点C作CH⊥AB于H,∵∠A=∠A,∠AHC=∠ODA=90°,∴△AHC∽△ADO,∴AC:AH=OA:AD,即AC: =5:3,解得t=s,∴经过s后△APC是等腰三角形;②如图3,若AP=AC,由PB=x,AB=10,得到AP=10﹣x,又∵AC=6,则10﹣t=6,解得t=4s,∴经过4s后△APC是等腰三角形;③如图4,若AP=CP,P与O重合,则AP=BP=5,∴经过5s后△APC是等腰三角形.综上可知当t=4或5或s时,△APC是等腰三角形.【点睛】本题是圆的综合题,解决问题利用了垂径定理,勾股定理等知识点,解题时要注意当△BPC是等腰三角形时,点P的位置有三种情况.11.如图,AB是圆O的直径,O为圆心,AD、BD是半圆的弦,且∠PDA=∠PBD.延长PD 交圆的切线BE于点E(1)判断直线PD是否为⊙O的切线,并说明理由;(2)如果∠BED=60°,PD=3,求PA的长;(3)将线段PD以直线AD为对称轴作对称线段DF,点F正好在圆O上,如图2,求证:四边形DFBE为菱形.【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)连接OD,由AB是圆O的直径可得∠ADB=90°,进而求得∠ADO+∠PDA=90°,即可得出直线PD为⊙O的切线;(2)根据BE是⊙O的切线,则∠EBA=90°,即可求得∠P=30°,再由PD为⊙O的切线,得∠PDO=90°,根据三角函数的定义求得OD,由勾股定理得OP,即可得出PA;(3)根据题意可证得∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,由AB是圆O的直径,得∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则可表示出∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,由圆内接四边形的性质得出x 的值,可得出△BDE是等边三角形.进而证出四边形DFBE为菱形.【详解】(1)直线PD为⊙O的切线,理由如下:如图1,连接OD,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠BDO=90°,又∵DO=BO,∴∠BDO=∠PBD,∵∠PDA=∠PBD,∴∠BDO=∠PDA,∴∠ADO+∠PDA=90°,即PD⊥OD,∵点D在⊙O上,∴直线PD为⊙O的切线;(2)∵BE是⊙O的切线,∴∠EBA=90°,∵∠BED=60°,∴∠P=30°,∵PD为⊙O的切线,∴∠PDO=90°,在Rt△PDO中,∠P=30°,∴0 tan30ODPD=,解得OD=1,∴PO,∴PA=PO﹣AO=2﹣1=1;(3)如图2,依题意得:∠ADF=∠PDA,∠PAD=∠DAF,∵∠PDA=∠PBD∠ADF=∠ABF,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,∵四边形AFBD内接于⊙O,∴∠DAF+∠DBF=180°,即90°+x+2x=180°,解得x=30°,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF=30°,∵BE、ED是⊙O的切线,∴DE=BE,∠EBA=90°,∴∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形,∴BD=DE=BE,又∵∠FDB=∠ADB﹣∠ADF=90°﹣30°=60°∠DBF=2x°=60°,∴△BDF是等边三角形,∴BD=DF=BF,∴DE=BE=DF=BF,∴四边形DFBE为菱形.【点睛】本题是一道综合性的题目,考查了切线的判定和性质,圆周角定理和菱形的性质,是中档题,难度较大.12.如图1,等腰直角△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC ,过点A ,C 的圆交AB 于点D ,交BC 于点E ,连结DE(1)若AD=7,BD=1,分别求DE ,CE 的长(2)如图2,连结CD ,若CE=3,△ACD 的面积为10,求tan ∠BCD(3)如图3,在圆上取点P 使得∠PCD=∠BCD (点P 与点E 不重合),连结PD ,且点D 是△CPF 的内心①请你画出△CPF ,说明画图过程并求∠CDF 的度数②设PC=a ,PF=b ,PD=c ,若(a-2c )(b-2c )=8,求△CPF 的内切圆半径长.【答案】(1)DE=1,CE=322)tan ∠BCD=14;(3)①135°;②2. 【解析】【分析】 (1)由A 、C 、E 、D 四点共圆对角互补为突破口求解;(2)找∠BDF 与∠ODA 为对顶角,在⊙O 中,∠COD=2∠CAD ,证明△OCD 为等腰直角三角形,从而得到∠EDC+∠ODA=45°,即可证明∠CDF=135°;(3)过点D 做DH CB ⊥于点H ,以D 为圆心,DH 为半径画圆,过点P 做D 切线PF 交CB 的延长线于点F ,结合圆周角定理得出∠CPD=∠CAD=45°,再根据圆的内心是三角形三个内角角平分线的交点,得出∠CPF=90°,然后根据角平分线性质得出114522DCF CFD PCF PFC ∠+∠=∠+∠=︒,最后再根据三角形内角和定理即可求解;证明∠DCF+∠CFD=45°,从而证明∠CPF是直角,再求证四边形PKDN是正方形,最后以△PCF面积不变性建立等量关系,结合已知(a-2c)(b-2c)=8,消去字母a,b求出c值,即求出△CPF的内切圆半径长为22c.【详解】(1)由图可知:设BC=x.在Rt△ABC中,AC=BC.由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,∵AB=AD+BD,AD=7,BD=1,∴x2+x2=82,解得:x=42.∵⊙O内接四边形,∠ACD=90°,∴∠ADE=90°,∴∠EDB=90°,∵∠B=45°,∴△BDE是等腰直角三形.∴DE=DB,又∵DB=1,∴DE=1,又∵CE=BC-BE,∴CE=42232-=.(2)如图所示:在△DCB中过点D作DM⊥BE,设BE=y,则DM=12 y,又∵CE=3,∴BC=3+y,∵S △ACB =S ACD +S DCB , ∴()1114242103y y 222⨯⨯=+⨯+⨯, 解得:y=2或y=-11(舍去).∴EM=1,CM=CE+ME=1+3=4,又∵∠BCD=∠MCD ,∴tan ∠BCD=tan ∠MCD , 在Rt △DCM 中,tan ∠MCD=DM CM =14, ∴tan ∠BCD=14. (3)①如下图所示:过点D 做DH CB ⊥于点H ,以D 为圆心,DH 为半径画圆,过点P 做D 切线PF 交CB的延长线于点F .∵∠CAD=45°,∴∠CPD=∠CAD=45°,又∵点D 是CPF ∆的内心,∴PD 、CD 、DF 都是角平分线,∴∠FPD=∠CPD =45°,∠PCD=∠DCF ,∠PFD=∠CFD∴∠CPF=90°∴∠PCF+∠PFC=90°∴114522DCF CFD PCF PFC ∠+∠=∠+∠=︒ ∴∠CDF=180°-∠DCF-∠CFD F=90°+45°=135°,即∠CDF 的度数为135°.②如下图所示过点D 分别作DK ⊥PC ,DM ⊥CF ,DN ⊥PF 于直线PC ,CF 和PF 于点K ,M ,N 三点, 设△PCF 内切圆的半径为m ,则DN=m ,∵点D 是△PCF 的内心,∴DM=DN=DK ,又∵∠DCF+∠CFD+∠FDC=180°,∠FDC=45°,∴∠DCF+∠CFD=45°,又∵DC ,DF 分别是∠PCF 和∠PFC 的角平分线,∴∠PCF=2∠DCF ,∠PFC=2∠DFC ,∴∠PCF+∠PFC=90°,∴∠CPF=90°.在四边形PKDN 中,∠PND=∠NPK=∠PKD=90°,∴四边形PKDN 是矩形,又∵KD=ND ,∴四边形PKDN 是正方形.又∵∠MBD=∠BDM=45°,∠BDM=∠KDP ,∴∠KDP=45°.∵PC=a ,PF=b ,PD=c ,∴2, ∴NF=2b -,CK=2a -, 又∵CK=CM ,FM=FN ,CF=CM+FM ,∴CF=a b 2c +,又∵S △PCF =S △PDF +S △PDC +S △DCF , ∴112121ab a c b c (a b 2222222=⨯+⨯++-)×2c 2, 化简得:)22a b c c +-------(Ⅰ),又∵若(2c )(2c )=8 化简得:()2ab 2c a b 2c 8++=------(Ⅱ), 将(Ⅰ)代入(Ⅱ)得:c 2=8,解得:c22=-(舍去),=,或c22∴m=22=⨯=,c22222即△CPF的内切圆半径长为2.【点睛】本题考查圆的内接四边形性质,圆的内心,圆心角、圆周角,同弧(或等弧)之间的相互关系,同时也考查直角三角形,勾股定理,同角或等角的三角函数值相等和三角形的面积公式,正方形,对顶角和整式的运算等知识点;难点是作辅助线和利用等式求△CPF的内切圆半径长.13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=60°,☉O是△ABC的外接圆,BC是☉O的直径,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)连接EF,求证:EF是☉O的切线;(2)在圆上是否存在一点P,使点P与点A,B,F构成一个菱形?若存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)存在,理由见解析【解析】【分析】(1)过O作OM⊥EF于M,根据SAS证明△OAF≌△OBE,从而得到OE=OF,再证明EO平分∠BEF,从而得到结论;(2)存在,先证明△OAC为等边三角形,从而得出∠OAC=∠AOC=60°,再得到AB=AF,再证明AB=AF=FP=BP,从而得到结论.【详解】(1)证明:如图,过O作OM⊥EF于M,∵OA=OB,∠OAF=∠OBE=90°,∠BOE=∠AOF,∴△OAF≌△OBE,∴OE=OF,∵∠EOF=∠AOB=120°,∴∠OEM=∠OFM=30°,∴∠OEB=∠OEM=30°,即EO平分∠BEF,又∠OBE=∠OME=90°,∴OM=OB,∴EF为☉O的切线.(2)存在.∵BC为☉O的直径,∴∠BAC=90°,∵∠ACB=60°,∴∠ABC=30°,又∵∠ACB=60°,OA=OC,∴△OAC为等边三角形,即∠OAC=∠AOC=60°,∵AF为☉O的切线,∴∠OAF=90°,∴∠CAF=∠AFC=30°,∴∠ABC=∠AFC,∴AB=AF.当点P在(1)中的点M位置时,此时∠OPF=90°,∴∠OAF=∠OPF=90°,又∵OA=OP,OF为公共边,∴△OAF≌△OPF,∴AF=PF,∠BFE=∠AFC=30°.又∵∠FOP=∠OBP=∠OPB=30°,∴BP=FP,∴AB=AF=FP=BP,∴四边形AFPB是菱形.【点睛】考查了切线的判定定理和菱形的判定,经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.14.如图,已知等边△ABC,AB=16,以AB为直径的半圆与BC边交于点D,过点D作DF⊥AC,垂足为F,过点F作FG⊥AB,垂足为G,连结GD.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)求FG的长;(3)求tan∠FGD的值.【答案】(1)证明见解析;(2)6;(3).【解析】试题分析:(1)连接OD,根据等边三角形得出∠A=∠B=∠C=60°,根据OD=OB得到∠ODB=60°,得到OD∥AC,根据垂直得出切线;(2)根据中位线得出BD=CD=6,根据Rt△CDF的三角函数得出CF的长度,从而得到AF的长度,最后根据Rt△AFG的三角函数求出FG的长度;(3)过点D作DH⊥AB,根据垂直得出FG∥DH,根据Rt△BDH求出BH、DH的长度,然后得出∠GDH的正切值,从而得到∠FGD的正切值.试题解析:(1)如图①,连结OD,∵△ABC为等边三角形,∴∠C=∠A=∠B=60°,而OD=OB,∴△ODB是等边三角形,∠ODB=60°,∴∠ODB=∠C,∴OD∥AC,∵DF⊥AC,∴OD⊥DF,∴DF是⊙O的切线(2)∵OD∥AC,点O为AB的中点,∴OD为△ABC的中位线,∴BD=CD=6.在Rt△CDF中,∠C=60°,∴∠CDF=30°,∴CF=CD=3,∴AF=AC-CF=12-3=9 在Rt△AFG中,∵∠A=60°,∴FG=AF·sinA=9×=(3)如图②,过D作DH⊥AB于H.∵FG⊥AB,DH⊥AB,∴FG∥DH,∴∠FGD=∠GDH.在Rt△BDH中,∠B=60°,∴∠BDH=30°,∴BH=BD=3,DH=BH=3.∴tan∠GDH===,∴tan∠FGD=tan∠GDH=考点:(1)圆的基本性质;(2)三角函数.15.结果如此巧合!下面是小颖对一道题目的解答.题目:如图,Rt△ABC的内切圆与斜边AB相切于点D,AD=3,BD=4,求△ABC的面积.解:设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x.根据切线长定理,得AE=AD=3,BF=BD=4,CF=CE=x.根据勾股定理,得(x+3)2+(x+4)2=(3+4)2.整理,得x2+7x=12.所以S△ABC=12 AC•BC=12(x+3)(x+4)=12(x2+7x+12)=12×(12+12)=12.小颖发现12恰好就是3×4,即△ABC的面积等于AD与BD的积.这仅仅是巧合吗?请你帮她完成下面的探索.已知:△ABC的内切圆与AB相切于点D,AD=m,BD=n.可以一般化吗?(1)若∠C=90°,求证:△ABC的面积等于mn.倒过来思考呢?(2)若AC•BC=2mn,求证∠C=90°.改变一下条件……(3)若∠C=60°,用m、n表示△ABC的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)S△ABC=3mn;【解析】【分析】(1)设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,仿照例题利用勾股定理得(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,再根据S△ABC=AC×BC,即可证明S△ABC=mn.(2)由AC•BC=2mn,得x2+(m+n)x=mn,因此AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=AB2,利用勾股定理逆定理可得∠C=90°.(3)过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,根据条件求出AG、CG,又根据BG=BC-CG得到BG .在Rt△ABG中,根据勾股定理可得x2+(m+n)x=3mn,由此S△ABC=BC•AG=mn.【详解】设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,根据切线长定理,得:AE=AD=m、BF=BD=n、CF=CE=x,(1)如图1,在Rt△ABC中,根据勾股定理,得:(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=mn,所以S△ABC=AC•BC=(x+m)(x+n)=[x2+(m+n)x+mn]=(mn+mn)=mn;(2)由AC•BC=2mn,得:(x+m)(x+n)=2mn,整理,得:x2+(m+n)x=mn,∴AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=2[x2+(m+n)x]+m2+n2=2mn+m2+n2=(m+n)2=AB2,根据勾股定理逆定理可得∠C=90°;(3)如图2,过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,AG=AC•sin60°=(x+m),CG=AC•cos60°=(x+m),∴BG=BC﹣CG=(x+n)﹣(x+m),在Rt△ABG中,根据勾股定理可得:[(x+m)]2+[(x+n)﹣(x+m)]2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=3mn,∴S△ABC=BC•AG=×(x+n)•(x+m)=34[x2+(m+n)x+mn]=34×(3mn+mn)3.【点睛】本题考查了圆中的计算问题、与圆有关的位置关系以及直角三角形,注意掌握方程思想与数形结合思想的应用.。

九年级培优易错试卷圆的综合辅导专题训练及答案

九年级培优易错试卷圆的综合辅导专题训练及答案

九年级培优易错试卷圆的综合辅导专题训练及答案一、圆的综合1.如图,点A、B、C分别是⊙O上的点, CD是⊙O的直径,P是CD延长线上的一点,AP=AC.(1)若∠B=60°,求证:AP是⊙O的切线;(2)若点B是弧CD的中点,AB交CD于点E,CD=4,求BE·AB的值.【答案】(1)证明见解析;(2)8.【解析】(1)求出∠ADC的度数,求出∠P、∠ACO、∠OAC度数,求出∠OAP=90°,根据切线判定推出即可;(2)求出BD长,求出△DBE和△ABD相似,得出比例式,代入即可求出答案.试题解析:连接AD,OA,∵∠ADC=∠B,∠B=60°,∴∠ADC=60°,∵CD是直径,∴∠DAC=90°,∴∠ACO=180°-90°-60°=30°,∵AP=AC,OA=OC,∴∠OAC=∠ACD=30°,∠P=∠ACD=30°,∴∠OAP=180°-30°-30°-30°=90°,即OA⊥AP,∵OA为半径,∴AP是⊙O切线.(2)连接AD,BD,∵CD 是直径,∴∠DBC=90°,∵CD=4,B 为弧CD 中点,∴BD=BC=,∴∠BDC=∠BCD=45°,∴∠DAB=∠DCB=45°,即∠BDE=∠DAB ,∵∠DBE=∠DBA ,∴△DBE ∽△ABD , ∴,∴BE•AB=BD•BD=. 考点:1.切线的判定;2.相似三角形的判定与性质.2.如图,AB 为⊙O 的直径,点E 在⊙O 上,过点E 的切线与AB 的延长线交于点D ,连接BE ,过点O 作BE 的平行线,交⊙O 于点F ,交切线于点C ,连接AC(1)求证:AC 是⊙O 的切线;(2)连接EF ,当∠D= °时,四边形FOBE 是菱形.【答案】(1)见解析;(2)30.【解析】【分析】(1)由等角的转换证明出OCA OCE ∆∆≌,根据圆的位置关系证得AC 是⊙O 的切线. (2)根据四边形FOBE 是菱形,得到OF=OB=BF=EF ,得证OBE ∆为等边三角形,而得出60BOE ∠=︒,根据三角形内角和即可求出答案.【详解】(1)证明:∵CD 与⊙O 相切于点E ,∴OE CD ⊥,∴90CEO ∠=︒,又∵OC BE P ,∴COE OEB ∠=∠,∠OBE=∠COA∵OE=OB ,∴OEB OBE ∠=∠,∴COE COA ∠=∠,又∵OC=OC ,OA=OE ,∴OCA OCE SAS ∆∆≌(), ∴90CAO CEO ∠=∠=︒,又∵AB 为⊙O 的直径,∴AC 为⊙O 的切线;(2)解:∵四边形FOBE 是菱形,∴OF=OB=BF=EF ,∴OE=OB=BE ,∴OBE ∆为等边三角形,∴60BOE ∠=︒,而OE CD ⊥,∴30D ∠=︒.故答案为30.【点睛】本题主要考查与圆有关的位置关系和圆中的计算问题,熟练掌握圆的性质是本题的解题关键.3.如图,在平面直角坐标系xoy 中,E (8,0),F(0 , 6).(1)当G(4,8)时,则∠FGE= °(2)在图中的网格区域内找一点P ,使∠FPE=90°且四边形OEPF 被过P 点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形.要求:写出点P 点坐标,画出过P 点的分割线并指出分割线(不必说明理由,不写画法).【答案】(1)90;(2)作图见解析,P(7,7),PH是分割线.【解析】试题分析:(1)根据勾股定理求出△FEG的三边长,根据勾股定理逆定理可判定△FEG是直角三角形,且∠FGE="90" °.(2)一方面,由于∠FPE=90°,从而根据直径所对圆周角直角的性质,点P在以EF为直径的圆上;另一方面,由于四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形,从而OP是正方形的对角线,即点P在∠FOE的角平分线上,因此可得P(7,7),PH是分割线.试题解析:(1)连接FE,∵E(8,0),F(0 , 6),G(4,8),∴根据勾股定理,得FG=,EG=,FE=10.∵,即.∴△FEG是直角三角形,且∠FGE=90 °.(2)作图如下:P(7,7),PH是分割线.考点:1.网格问题;2.勾股定理和逆定理;3.作图(设计);4.圆周角定理.4.如图,在锐角△ABC中,AC是最短边.以AC为直径的⊙O,交BC于D,过O作OE∥BC,交OD于E,连接AD、AE、CE.(1)求证:∠ACE=∠DCE;(2)若∠B=45°,∠BAE=15°,求∠EAO的度数;(3)若AC=4,23CDFCOESS∆∆=,求CF的长.【答案】(1)证明见解析,(2)60°;(3)43 【解析】 【分析】 (1)易证∠OEC =∠OCE ,∠OEC =∠ECD ,从而可知∠OCE =∠ECD ,即∠ACE =∠DCE ; (2)延长AE 交BC 于点G ,易证∠AGC =∠B +∠BAG =60°,由于OE ∥BC ,所以∠AEO =∠AGC =60°,所以∠EAO =∠AEO =60°;(3)易证12COE CAE S S =V V ,由于23CDF COE S S =V V ,所以CDF CAE S S V V =13,由圆周角定理可知∠AEC =∠FDC =90°,从而可证明△CDF ∽△CEA ,利用三角形相似的性质即可求出答案.【详解】(1)∵OC =OE ,∴∠OEC =∠OCE .∵OE ∥BC ,∴∠OEC =∠ECD ,∴∠OCE =∠ECD ,即∠ACE =∠DCE ;(2)延长AE 交BC 于点G .∵∠AGC 是△ABG 的外角,∴∠AGC =∠B +∠BAG =60°.∵OE ∥BC ,∴∠AEO =∠AGC =60°.∵OA =OE ,∴∠EAO =∠AEO =60°.(3)∵O 是AC 中点,∴12COE CAE S S =V V . 23CDF COE S S =V V Q ,∴CDF CAE S S V V =13. ∵AC 是直径,∴∠AEC =∠FDC =90°.∵∠ACE =∠FCD ,∴△CDF ∽△CEA ,∴CF CA =3,∴CF =3CA =43.【点睛】本题考查了圆的综合问题,涉及平行线的性质,三角形的外角的性质,三角形中线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质等知识,需要学生灵活运用所学知识.5.如图,点P是正方形ABCD内的一点,连接PA,PB,PC.将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P'CB的位置.(1)设AB的长为a,PB的长为b(b<a),求△PAB旋转到△P'CB的过程中边PA所扫过区域(图中阴影部分)的面积;(2)若PA=2,PB=4,∠APB=135°,求PC的长.【答案】(1) S阴影=(a2-b2);(2)PC=6.【解析】试题分析:(1)依题意,将△P′CB逆时针旋转90°可与△PAB重合,此时阴影部分面积=扇形BAC的面积-扇形BPP'的面积,根据旋转的性质可知,两个扇形的中心角都是90°,可据此求出阴影部分的面积.(2)连接PP',根据旋转的性质可知:BP=BP',旋转角∠PBP'=90°,则△PBP'是等腰直角三角形,∠BP'C=∠BPA=135°,∠PP'C=∠BP'C-∠BP'P=135°-45°=90°,可推出△PP'C是直角三角形,进而可根据勾股定理求出PC的长.试题解析:(1)∵将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P′CB的位置,∴△PAB≌△P'CB,∴S△PAB=S△P'CB,S阴影=S扇形BAC-S扇形BPP′=(a2-b2);(2)连接PP′,根据旋转的性质可知:△APB≌△CP′B,∴BP=BP′=4,P′C=PA=2,∠PBP′=90°,∴△PBP'是等腰直角三角形,P'P2=PB2+P'B2=32;又∵∠BP′C=∠BPA=135°,∴∠PP′C=∠BP′C-∠BP′P=135°-45°=90°,即△PP′C是直角三角形.PC==6.考点:1.扇形面积的计算;2.正方形的性质;3.旋转的性质.6.如图,CD 为⊙O 的直径,点B 在⊙O 上,连接BC 、BD ,过点B 的切线AE 与CD 的延长线交于点A ,AEO C =∠∠,OE 交BC 于点F .(1)求证:OE ∥BD ;(2)当⊙O 的半径为5,2sin 5DBA ∠=时,求EF 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)EF 的长为212【解析】 试题分析:(1)连接OB ,利用已知条件和切线的性质证明;(2)根据锐角三角函数和相似三角形的性质,直接求解即可.试题解析:(1)连接OB , ∵CD 为⊙O 的直径 , ∴ 90CBD CBO OBD ∠=∠+∠=︒. ∵AE 是⊙O 的切线,∴ 90ABO ABD OBD ∠=∠+∠=︒. ∴ ABD CBO ∠=∠. ∵OB 、OC 是⊙O 的半径,∴OB=OC . ∴C CBO ∠=∠. ∴C ABD ∠=∠.∵E C ∠=∠,∴E ABD ∠=∠. ∴ OE ∥BD .(2)由(1)可得sin ∠C = ∠DBA= 25,在Rt △OBE 中, sin ∠C =25BD CD =,OC =5, 4BD =∴90CBD EBO ∠=∠=︒∵E C ∠=∠,∴△CBD ∽△EBO . ∴BD CD BO EO= ∴252EO =. ∵OE ∥BD ,CO =OD ,∴CF =FB . ∴122OF BD ==. ∴212EF OE OF =-=7.如图,在⊙O 中,直径AB ⊥弦CD 于点E ,连接AC ,BC ,点F 是BA 延长线上的一点,且∠FCA =∠B .(1)求证:CF 是⊙O 的切线;(2)若AE=4,tan∠ACD=33,求FC的长.【答案】(1)见解析【解析】分析:(1)利用圆周角定理以及等腰三角形的性质得出∠OCF=90°,进而得出答案;(2)根据正切的性质求出EC的长,然后利用垂径定理求出圆的半径,再根据等边三角形的性质,利用勾股定理求出即可.详解:(1)证明:连接OC.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠OCB+∠ACO=90°.∵OB=OC,∴∠B=∠OCB.又∵∠FCA=∠B,∴∠FCA=∠OCB,∴∠FCA+∠ACO=90°,即∠FCO=90°,∴FC⊥OC,∴FC是⊙O切线.(2)解:∵AB⊥CD,∴∠AEC=90°,∴EC=AE43 tan ACE3∠==设OA=OC=r,则OE=OA-AE=r-4.在Rt△OEC中,OC2=OE2+CE2,即r2=(r-4)2+32,解得r=8.∴OE=r-4=4=AE.∵CE⊥OA,∴CA=CO=8,∴△AOC是等边三角形,∴∠FOC=60°,∴∠F=30°.在Rt△FOC中,∵∠OCF=90°,OC=8,∠F=30°,∴OF=2OC=16,∴FC22OF OC83-=.点睛:此题主要考查了切线的判定、垂径定理的推论以及勾股定理等知识,得出BC的长是解题关键.8.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,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.【答案】10cm【解析】分析:先过圆心O作半径CO⊥AB,交AB于点D设半径为r,得出AD、OD的长,在Rt△AOD中,根据勾股定理求出这个圆形截面的半径.详解:解:过点O作OC⊥AB于D,交⊙O于C,连接OB,∵OC⊥AB∴BD=12AB=12×16=8cm由题意可知,CD=4cm∴设半径为xcm,则OD=(x﹣4)cm在Rt△BOD中,由勾股定理得:OD2+BD2=OB2(x﹣4)2+82=x2解得:x=10.答:这个圆形截面的半径为10cm.点睛:此题考查了垂经定理和勾股定理,关键是根据题意画出图形,再根据勾股定理进行求解.9.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.10.问题发现.(1)如图①,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,点D是AB边上任意一点,则CD的最小值为______.(2)如图②,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点M、点N分别在BD、BC上,求CM+MN的最小值.(3)如图③,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是AB边上一点,且AE=2,点F是BC边上的任意一点,把△BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG、CG,四边形AGCD的面积是否存在最小值,若存在,求这个最小值及此时BF的长度.若不存在,请说明理由.【答案】(1)125CD=;(2) CM MN+的最小值为9625.(3)152【解析】试题分析:(1)根据两种不同方法求面积公式求解;(2)作C关于BD的对称点C',过C'作BC的垂线,垂足为N,求C N'的长即可;(3) 连接AC,则ADC ACG AGCD S S S =+V V 四,321GB EB AB AE ==-=-=,则点G 的轨迹为以E 为圆心,1为半径的一段弧.过E 作AC 的垂线,与⊙E 交于点G ,垂足为M ,由AEM ACB V V ∽求得GM 的值,再由ACD ACG AGCD S S S =+V V 四边形 求解即可.试题解析:(1)从C 到AB 距离最小即为过C 作AB 的垂线,垂足为D ,22ABC CDAB AC BC S ⋅⋅==V , ∴341255AC BC CD AB ⋅⨯===, (2)作C 关于BD 的对称点C ',过C '作BC 的垂线,垂足为N ,且与BD 交于M ,则CM MN +的最小值为C N '的长, 设CC '与BD 交于H ,则CH BD ⊥,∴BMC BCD V V ∽,且125CH =, ∴C CB BDC ∠=∠',245CC '=, ∴C NC BCD 'V V ∽, ∴244965525CC BC C N BD ⨯⋅==='', 即CM MN +的最小值为9625. (3)连接AC ,则ADC ACG AGCD S S S =+V V 四,321GB EB AB AE ==-=-=,∴点G 的轨迹为以E 为圆心,1为半径的一段弧.过E 作AC 的垂线,与⊙E 交于点G ,垂足为M ,∵AEM ACB V V ∽, ∴EM AE BC AC =, ∴24855AE BC EM AC ⋅⨯===, ∴83155GM EM EG =-=-=, ∴ACD ACG AGCD S S S =+V V 四边形,113345225=⨯⨯+⨯⨯, 152=. 【点睛】本题考查圆的综合题、最短问题、勾股定理、面积法、两点之间线段最短等知识,解题的关键是利用轴对称解决最值问题,灵活运用两点之间线段最短解决问题.11..如图,△ABC 中,∠ACB =90°,∠A =30°,AB =6.D 是线段AC 上一个动点(不与点A 重合),⊙D 与AB 相切,切点为E ,⊙D 交射线..DC 于点F ,过F 作FG ⊥EF 交直线..BC 于点G ,设⊙D 的半径为r .(1)求证AE =EF ;(2)当⊙D 与直线BC 相切时,求r 的值;(3)当点G 落在⊙D 内部时,直接写出r 的取值范围.【答案】(1)见解析3633r <<【解析】【分析】(1)连接DE,则∠ADE=60°=∠DEF+∠DFE,而∠DEF=∠DFE,则∠DEF=∠DFE=30°=∠A,即可求解;(2)如图2所示,连接DE,当圆与BC相切时,切点为F,∠A=30°,AB=6,则BF=3,AD=2r,由勾股定理,即可求解;(3)分点F在线段AC上、点F在线段AC的延长线上两种情况,分别求解即可.【详解】解:设圆的半径为r;(1)连接DE,则∠ADE=60°=∠DEF+∠DFE,而∠DEF=∠DFE,则∠DEF=∠DFE=30°=∠A,∴AE=EF;(2)如图2所示,连接DE,当圆与BC相切时,切点为F∠A=30°,AB=6,则BF=3,AD=2r,由勾股定理得:(3r)2+9=36,解得:r=3;(3)①当点F在线段AC上时,如图3所示,连接DE、DG,===-333,3933FC r GC FC r②当点F在线段AC的延长线上时,如图4所示,连接DE、DG,333,3339FC r GC FC r =-==-两种情况下GC 符号相反,GC 2相同,由勾股定理得:DG 2=CD 2+CG 2,点G 在圆的内部,故:DG2<r2,即:22(332)(339)2r r r -+-<整理得:25113180r r -+<解得:6335r <<【点睛】本题考查了圆的综合题:圆的切线垂直于过切点的半径;利用勾股定理计算线段的长.12.如图①,已知Rt ABC ∆中,90ACB ∠=o ,8AC =,10AB =,点D 是AC 边上一点(不与C 重合),以AD 为直径作O e ,过C 作CE 切O e 于E ,交AB 于F .(1)若O e 的半径为2,求线段CE 的长;(2)若AF BF =,求O e 的半径;(3)如图②,若CE CB =,点B 关于AC 的对称点为点G ,试求G 、E 两点之间的距离.【答案】(1)42CE =(2)O e 的半径为3;(3)G 、E 两点之间的距离为9.6.【解析】【分析】(1)根据切线的性质得出∠OEC=90°,然后根据勾股定理即可求得;(2)由勾股定理求得BC ,然后通过证得△OEC ∽△BCA ,得到OE BC =OC BA ,即r 8-r =610,解得即可;(3)证得D 和M 重合,E 和F 重合后,通过证得△GBE ∽△ABC ,GB GE AB AC=,即12108GE =,解得即可. 【详解】(1)如图,连结OE .∵CE 切O e 于E ,∴90OEC ∠=︒.∵8AC =,O e 半径为2,∴6OC =,2OE =.∴2242CE OC OE =-=;(2)设O e 半径为r .在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,10AB =,8AC =, ∴226BC AB AC -=. ∵AF BF =, ∴AF CF BF ==. ∴ACF CAF ∠=∠. ∵CE 切O e 于E ,∴90OEC ∠=︒.∴OEC ACB ∠=∠,∴OEC BCA ∆~∆.∴OE OC BC BA =, ∴8610r r -=, 解得3r =.∴O e 的半径为3;(3)连结EG 、OE ,设EG 交AC 于点M ,由对称性可知,CB CG =.又CE CB =,∴CE CG =.∴EGC GEC ∠=∠.∵CE 切O e 于E ,∴90GEC OEG ∠+∠=︒.又90EGC GMC ∠+∠=︒,∴OEG GMC ∠=∠.又GMC OME ∠=∠,∴OEG OME ∠=∠.∴OE OM =.∴点M 与点D 重合.∴G 、D 、E 三点在同一条直线上.连结AE 、BE ,∵AD 是直径,∴90AED ∠=︒,即90AEG ∠=︒.又CE CB CG ==,∴90BEG ∠=︒.∴180AEB AEG BEG ∠=∠+∠=︒,∴A 、E 、B 三点在同一条直线上.∴E 、F 两点重合.∵90GEB ACB ∠=∠=︒,B B ∠=∠,∴GBE ABC ∆~∆. ∴GB GE AB AC =,即12108GE =. ∴9.6GE =.故G 、E 两点之间的距离为9.6.【点睛】本题考查了切线的判定,轴的性质,勾股定理的应用以及三角形相似的判定和性质,证得G 、D 、E 三点共线以及A 、E 、B 三点在同一条直线上是解题的关键.13.如图,AB 是半圆⊙O 的直径,点C 是半圆⊙O 上的点,连接AC ,BC ,点E 是AC 的中点,点F 是射线OE 上一点.(1)如图1,连接FA ,FC ,若∠AFC =2∠BAC ,求证:FA ⊥AB ;(2)如图2,过点C作CD⊥AB于点D,点G是线段CD上一点(不与点C重合),连接FA,FG,FG与AC相交于点P,且AF=FG.①试猜想∠AFG和∠B的数量关系,并证明;②连接OG,若OE=BD,∠GOE=90°,⊙O的半径为2,求EP的长.【答案】(1)见解析;(2)①结论:∠GFA=2∠ABC.理由见解析;②PE=3.【解析】【分析】(1)证明∠OFA=∠BAC,由∠EAO+∠EOA=90°,推出∠OFA+∠AOE=90°,推出∠FAO=90°即可解决问题.(2)①结论:∠GFA=2∠ABC.连接FC.由FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.因为»»AG AG,推出∠GFA=2∠ACG,再证明∠ACG=∠ABC.②图2﹣1中,连接AG,作FH⊥AG于H.想办法证明∠GFA=120°,求出EF,OF,OG即可解决问题.【详解】(1)证明:连接OC.∵OA=OC,EC=EA,∴OF⊥AC,∴FC=FA,∴∠OFA=∠OFC,∵∠CFA=2∠BAC,∴∠OFA=∠BAC,∵∠OEA=90°,∴∠EAO+∠EOA=90°,∴∠OFA+∠AOE=90°,∴∠FAO=90°,∴AF⊥AB.(2)①解:结论:∠GFA=2∠ABC.理由:连接FC.∵OF垂直平分线段AC,∴FG=FA,∵FG=FA,∴FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.∵»»,AG AG∴∠GFA=2∠ACG,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CD⊥AB,∴∠ABC+∠BCA=90°,∵∠BCD+∠ACD=90°,∴∠ABC=∠ACG,∴∠GFA=2∠ABC.②如图2﹣1中,连接AG,作FH⊥AG于H.∵BD=OE,∠CDB=∠AEO=90°,∠B=∠AOE,∴△CDB≌△AEO(AAS),∴CD=AE,∵EC=EA,∴AC=2CD.∴∠BAC=30°,∠ABC=60°,∴∠GFA=120°,∵OA=OB=2,∴OE=1,AE=,BA=4,BD=OD=1,∵∠GOE=∠AEO=90°,∴OG∥AC,323,33DG OG ∴==,222213AG DG AD ∴=+=, ∵FG =FA ,FH ⊥AG ,∴AH =HG =21,∠AFH =60°, ∴AF =27sin 60AH ︒=, 在Rt △AEF 中,EF =2213AF AE -=, ∴OF =OE +EF =43 , ∵PE ∥OG ,∴PE EF OG 0F=, ∴134233=, ∴PE =36. 【点睛】圆综合题,考查了垂径定理,勾股定理,圆周角定理,全等三角形的判定和性质,锐角三角函数,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.14.如图,BD 为△ABC 外接圆⊙O 的直径,且∠BAE =∠C .(1)求证:AE 与⊙O 相切于点A ;(2)若AE ∥BC ,BC =23,AC =2,求AD 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)23【解析】【分析】(1)根据题目中已出现切点可确定用“连半径,证垂直”的方法证明切线,连接AO 并延长交⊙O 于点F ,连接BF ,则AF 为直径,∠ABF =90°,根据同弧所对的圆周角相等,则可得到∠BAE =∠F ,既而得到AE 与⊙O 相切于点A .(2))连接OC ,先由平行和已知可得∠ACB =∠ABC ,所以AC =AB ,则∠AOC =∠AOB ,从而利用垂径定理可得AH =1,在Rt △OBH 中,设OB =r ,利用勾股定理解得r =2,在Rt △ABD 中,即可求得AD 的长为【详解】解:(1)连接AO 并延长交⊙O 于点F ,连接BF ,则AF 为直径,∠ABF =90°,∵»»AB AB =,∴∠ACB =∠F ,∵∠BAE =∠ACB ,∴∠BAE =∠F ,∵∠FAB +∠F =90°,∴∠FAB +∠BAE =90°,∴OA ⊥AE ,∴AE 与⊙O 相切于点A .(2)连接OC ,∵AE ∥BC ,∴∠BAE =∠ABC ,∵∠BAE =∠ACB ,∴∠ACB =∠ABC ,∴AC =AB =2,∴∠AOC =∠AOB ,∵OC =OB ,∴OA ⊥BC ,∴CH=BH =12BC 在Rt △ABH 中,AH 1,在Rt △OBH 中,设OB =r ,∵OH 2+BH 2=OB 2,∴(r ﹣1)2+2=r 2,解得:r =2,∴DB =2r =4,在Rt △ABD 中,AD∴AD的长为【点睛】本题考查了圆的综合问题,恰当的添加辅助线是解题关键.15.如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,点E在CB的延长线上,连结AC、AE,∠ACB=∠BAE=45°.(1)求证:AE是⊙O的切线;(2)若AB=AD,AC=32,tan∠ADC=3,求BE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)52 BE=【解析】试题分析:(1)连接OA、OB,由圆周角定理得出∠AOB=2∠ACB=90°,由等腰直角三角形的性质得出∠OAB=∠OBA=45°,求出∠OAE=∠OAB+∠BAE=90°,即可得出结论;(2)过点A作AF⊥CD于点F,由AB=AD,得到∠ACD=∠ACB=45°,在Rt△AFC中可求得AF =3,在Rt△AFD中求得DF=1,所以AB=AD=10,CD= CF+DF=4,再证明△ABE∽△CDA,得出BE ABDA CD=,即可求出BE的长度;试题解析:(1)证明:连结OA,OB,∵∠ACB=45°,∴∠AOB=2∠ACB= 90°,∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=45°,∵∠BAE=45°,∴∠OAE=∠OAB+∠BAE=90°,∴OA⊥AE.∵点A 在⊙O 上,∴AE 是⊙O 的切线.(2)解:过点A 作AF ⊥CD 于点F ,则∠AFC =∠AFD =90°. ∵AB=AD , ∴AB u u u r =AD u u u r∴∠ACD =∠ACB =45°,在Rt △AFC 中,∵AC =32,∠ACF =45°, ∴AF=CF=AC ·sin ∠ACF =3,∵在Rt △AFD 中, tan ∠ADC=3AF DF =, ∴DF =1,∴223110AB AD ==+=,且CD = CF +DF =4,∵四边形ABCD 内接于⊙O ,∴∠ABE =∠CDA ,∵∠BAE =∠DCA ,∴△ABE ∽△CDA ,∴BE AB DA CD =, ∴1010=, ∴52BE =.。

初三数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)及答案

初三数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)及答案

初三数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)及答案一、圆的综合1.(1)如图1,在矩形ABCD 中,点O 在边AB 上,∠AOC =∠BOD ,求证:AO =OB ; (2)如图2,AB 是⊙O 的直径,PA 与⊙O 相切于点A ,OP 与⊙O 相交于点C ,连接CB ,∠OPA =40°,求∠ABC 的度数.【答案】(1)证明见解析;(2)25°. 【解析】试题分析: (1)根据等量代换可求得∠AOD=∠BOC ,根据矩形的对边相等,每个角都是直角,可知∠A=∠B=90°,AD=BC ,根据三角形全等的判定AAS 证得△AOD ≌△BOC ,从而得证结论.(2)利用切线的性质和直角三角形的两个锐角互余的性质得到圆心角∠POA 的度数,然后利用圆周角定理来求∠ABC 的度数. 试题解析:(1)∵∠AOC=∠BOD ∴∠AOC -∠COD=∠BOD-∠COD 即∠AOD=∠BOC ∵四边形ABCD 是矩形 ∴∠A=∠B=90°,AD=BC ∴AOD BOC ∆≅∆ ∴AO=OB (2)解:∵AB 是O 的直径,PA 与O 相切于点A ,∴PA ⊥AB , ∴∠A=90°. 又∵∠OPA=40°, ∴∠AOP=50°, ∵OB=OC , ∴∠B=∠OCB. 又∵∠AOP=∠B+∠OCB , ∴1252B OCB AOP ∠=∠=∠=︒.2.如图,AB 为⊙O 的直径,点D 为AB 下方⊙O 上一点,点C 为弧ABD 的中点,连接CD ,CA .(1)求证:∠ABD =2∠BDC ;(2)过点C 作CH ⊥AB 于H ,交AD 于E ,求证:EA =EC ;(3)在(2)的条件下,若OH =5,AD =24,求线段DE 的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)见解析;(3)92DE =. 【解析】 【分析】(1)连接AD ,如图1,设∠BDC =α,∠ADC =β,根据圆周角定理得到∠CAB =∠BDC =α,由AB 为⊙O 直径,得到∠ADB =90°,根据余角的性质即可得到结论;(2)根据已知条件得到∠ACE =∠ADC ,等量代换得到∠ACE =∠CAE ,于是得到结论; (3)如图2,连接OC ,根据圆周角定理得到∠COB =2∠CAB ,等量代换得到∠COB =∠ABD ,根据相似三角形的性质得到OH =5,根据勾股定理得到AB =22AD BD +=26,由相似三角形的性质即可得到结论.【详解】(1)连接AD .如图1,设∠BDC =α,∠ADC =β, 则∠CAB =∠BDC =α,∵点C 为弧ABD 中点,∴AC =CD ,∴∠ADC =∠DAC =β,∴∠DAB =β﹣α,∵AB 为⊙O 直径,∴∠ADB =90°,∴α+β=90°,∴β=90°﹣α,∴∠ABD =90°﹣∠DAB =90°﹣(β﹣α),∴∠ABD =2α,∴∠ABD =2∠BDC ;(2)∵CH ⊥AB ,∴∠ACE +∠CAB =∠ADC +∠BDC =90°, ∵∠CAB =∠CDB ,∴∠ACE =∠ADC , ∵∠CAE =∠ADC ,∴∠ACE =∠CAE ,∴AE =CE ; (3)如图2,连接OC ,∴∠COB =2∠CAB , ∵∠ABD =2∠BDC ,∠BDC =∠CAB ,∴∠COB =∠ABD , ∵∠OHC =∠ADB =90°,∴△OCH ∽△ABD ,∴12OH OC BD AB ==,∵OH =5,∴BD =10,∴AB =22AD BD +=26,∴AO =13,∴AH =18,∵△AHE ∽△ADB ,∴AH AE AD AB =,即1824=26AE ,∴AE =392,∴DE =92.【点睛】本题考查了垂径定理,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.3.如图AB 是△ABC 的外接圆⊙O 的直径,过点C 作⊙O 的切线CM ,延长BC 到点D ,使CD=BC ,连接AD 交CM 于点E ,若⊙OD 半径为3,AE=5, (1)求证:CM ⊥AD ; (2)求线段CE 的长.【答案】(1)见解析;(2)5 【解析】分析:(1)连接OC ,根据切线的性质和圆周角定理证得AC 垂直平分BD ,然后根据平行线的判定与性质证得结论;(2)根据相似三角形的判定与性质证明求解即可. 详解:证明:(1)连接OC∵CM 切⊙O 于点C , ∴∠OCE=90°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CD=BC,∴AC垂直平分BD,∴AB=AD,∴∠B=∠D∵∠B=∠OCB∴∠D=∠OCB∴OC∥AD∴∠CED=∠OCE=90°∴CM⊥AD.(2)∵OA=OB,BC=CD∴OC=1AD2∴AD=6∴DE=AD-AE=1易证△CDE~△ACE∴CE DEAE CE∴CE2=AE×DE∴CE=5点睛:此题主要考查了切线的性质和相似三角形的判定与性质的应用,灵活判断边角之间的关系是解题关键,是中档题.4.如图,AB是⊙O的直径,点C,D是半圆O的三等分点,过点C作⊙O的切线交AD的延长线于点E,过点D作DF⊥AB于点F,交⊙O于点H,连接DC,AC.(1)求证:∠AEC=90°;(2)试判断以点A,O,C,D为顶点的四边形的形状,并说明理由;(3)若DC=2,求DH的长.【答案】(1)证明见解析;(2)四边形AOCD为菱形;(3)DH=2.【解析】试题分析:(1)连接OC,根据EC与⊙O切点C,则∠OCE=90°,由题意得,∠DAC=∠CAB,即可证明AE∥OC,则∠AEC+∠OCE=180°,从而得出∠AEC=90°;(2)四边形AOCD为菱形.由(1)得,则∠DCA=∠CAB可证明四边形AOCD是平行四边形,再由OA=OC,即可证明平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.根据四边形AOCD为菱形,得△OAD是等边三角形,则∠AOD=60°,再由DH⊥AB于点F,AB为直径,在Rt△OFD中,根据sin∠AOD=,求得DH的长.试题解析:(1)连接OC,∵EC与⊙O切点C,∴OC⊥EC,∴∠OCE=90°,∵点CD是半圆O的三等分点,∴,∴∠DAC=∠CAB,∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA,∴∠DAC=∠OCA,∴AE∥OC(内错角相等,两直线平行)∴∠AEC+∠OCE=180°,∴∠AEC=90°;(2)四边形AOCD为菱形.理由是:∵,∴∠DCA=∠CAB,∴CD∥OA,又∵AE∥OC,∴四边形AOCD是平行四边形,∵OA=OC,∴平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.∵四边形AOCD为菱形,∴OA=AD=DC=2,∵OA=OD,∴OA=OD=AD=2,∴△OAD是等边三角形,∴∠AOD=60°,∵DH⊥AB于点F,AB为直径,∴DH=2DF,在Rt△OFD中,sin∠AOD=,∴DF=ODsin∠AOD=2sin60°=,∴DH=2DF=2.考点:1.切线的性质2.等边三角形的判定与性质3.菱形的判定与性质4.解直角三角形.5.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧().AB()1用直尺和圆规作出AB所在圆的圆心O;(要求保留作图痕迹,不写作法)()2若AB的中点C到弦AB的距离为2080m AB m=,,求AB所在圆的半径.【答案】(1)见解析;(2)50m【解析】分析:()1连结AC、BC,分别作AC和BC的垂直平分线,两垂直平分线的交点为点O,如图1;()2连接OA OC OC,,交AB于D,如图2,根据垂径定理的推论,由C为AB的中点得到1OC AB AD BD AB402⊥===,,则CD20=,设O的半径为r,在Rt OAD中利用勾股定理得到222r (r 20)40=-+,然后解方程即可. 详解:()1如图1,点O 为所求;()2连接OA OC OC ,,交AB 于D ,如图2,C 为AB 的中点,OC AB ∴⊥,1402AD BD AB ∴===,设O 的半径为r ,则20OA r OD OD CD r ==-=-,,在Rt OAD 中,222OA OD AD =+,222(20)40r r ∴=-+,解得50r =,即AB 所在圆的半径是50m .点睛:本题考查了垂径定理及勾股定理的应用,在利用数学知识解决实际问题时,要善于把实际问题与数学中的理论知识联系起来,能将生活中的问题抽象为数学问题.6.如图,在⊙O 中,直径AB ⊥弦CD 于点E ,连接AC ,BC ,点F 是BA 延长线上的一点,且∠FCA =∠B .(1)求证:CF 是⊙O 的切线; (2)若AE =4,tan ∠ACD 3FC 的长.【答案】(1)见解析【解析】分析:(1)利用圆周角定理以及等腰三角形的性质得出∠OCF=90°,进而得出答案;(2)根据正切的性质求出EC的长,然后利用垂径定理求出圆的半径,再根据等边三角形的性质,利用勾股定理求出即可.详解:(1)证明:连接OC.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠OCB+∠ACO=90°.∵OB=OC,∴∠B=∠OCB.又∵∠FCA=∠B,∴∠FCA=∠OCB,∴∠FCA+∠ACO=90°,即∠FCO=90°,∴FC⊥OC,∴FC是⊙O切线.(2)解:∵AB⊥CD,∴∠AEC=90°,∴EC=AE43 tan ACE33∠==设OA=OC=r,则OE=OA-AE=r-4.在Rt△OEC中,OC2=OE2+CE2,即r2=(r-4)2+32,解得r=8.∴OE=r-4=4=AE.∵CE⊥OA,∴CA=CO=8,∴△AOC是等边三角形,∴∠FOC=60°,∴∠F=30°.在Rt△FOC中,∵∠OCF=90°,OC=8,∠F=30°,∴OF=2OC=16,∴FC22OF OC83-=.点睛:此题主要考查了切线的判定、垂径定理的推论以及勾股定理等知识,得出BC的长是解题关键.7.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2c m/s的速度向点A运动,同时点F从点P出发沿线段PB以1c m/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,12t为半径作⊙C,当⊙C与GH所在的直线相切时,求此时S的值.【答案】(1)t=2s或10s;(2)①S=2229?(02)75050(210)240400?(1020)t tt t tt t t⎧<≤⎪⎪-+-<≤⎨⎪-+<<⎪⎩;②100cm2.【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)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)2﹣12(5t﹣10)2=﹣72t2+50t﹣50.如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(20﹣t)2﹣12(30﹣3t)2=﹣72t2+50t﹣50.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.综上所述:S=2229?(02)75050(210) 240400?(1020)t tt t tt t t⎧<≤⎪⎪-+-<≤⎨⎪-+<<⎪⎩.②如图7中,当0<t≤5时,12t+3t=15,解得:t=307,此时S=100cm2,当5<t<20时,12t+20﹣t=15,解得:t=10,此时S=100.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.8.已知:BD 为⊙O 的直径,O 为圆心,点A 为圆上一点,过点B 作⊙O 的切线交DA 的延长线于点F ,点C 为⊙O 上一点,且AB =AC ,连接BC 交AD 于点E ,连接AC . (1)如图1,求证:∠ABF =∠ABC ;(2)如图2,点H 为⊙O 内部一点,连接OH ,CH 若∠OHC =∠HCA =90°时,求证:CH =12DA ; (3)在(2)的条件下,若OH =6,⊙O 的半径为10,求CE 的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)215. 【解析】 【分析】()1由BD 为O 的直径,得到D ABD 90∠∠+=,根据切线的性质得到FBA ABD 90∠∠+=,根据等腰三角形的性质得到C ABC ∠∠=,等量代换即可得到结论;()2如图2,连接OC ,根据平行线的判定和性质得到ACO COH ∠∠=,根据等腰三角形的性质得到OBC OCB ∠∠=,ABC CBO ACB OCB ∠∠∠∠+=+,根据相似三角形的性质即可得到结论;()3根据相似三角形的性质得到AB BD 2OHOC==,根据勾股定理得到22AD BD AB 16=-=,根据全等三角形的性质得到BF BE =,AF AE =,根据射影定理得到212AF 916==,根据相交弦定理即可得到结论.【详解】()1BD 为O 的直径,90BAD ∴∠=,90D ABD ∴∠+∠=,FB 是O 的切线, 90FBD ∴∠=, 90FBA ABD ∴∠+∠=,FBA D ∴∠=∠, AB AC =,C ABC ∴∠=∠, CD ∠=∠,ABF ABC ∴∠=∠;()2如图2,连接OC ,90OHC HCA ∠=∠=,//AC OH ∴,ACO COH ∴∠=∠, OB OC =,OBC OCB ∴∠=∠,ABC CBO ACB OCB ∴∠+∠=∠+∠, 即ABD ACO ∠=∠, ABC COH ∴∠=∠,90H BAD ∠=∠=,ABD ∴∽HOC , 2AD BD CH OC ∴==, 12CH DA ∴=; ()3由()2知,ABC ∽HOC ,2AB BDOH OC∴==, 6OH =,O 的半径为10,212AB OH ∴==,20BD =,2216AD BD AB ∴=-=,在ABF 与ABE 中,90ABF ABE AB AB BAF BAE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=⎩, ABF ∴≌ABE ,BF BE ∴=,AF AE =, 90FBD BAD ∠=∠=,2AB AF AD ∴=⋅,212916AF ∴==,9AE AF ∴==,7DE ∴=,2215BE AB AE =+=, AD ,BC 交于E , AE DE BE CE ∴⋅=⋅,9721155AE DE CE BE ⋅⨯∴===.【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行线的性质,勾股定理,射影定理,相交弦定理,正确的识别图形是解题的关键.9.已知P 是O 的直径BA 延长线上的一个动点,∠P 的另一边交O 于点C 、D ,两点位于AB 的上方,AB =6,OP=m ,1sin 3P =,如图所示.另一个半径为6的1O 经过点C 、D ,圆心距1OO n =. (1)当m=6时,求线段CD 的长;(2)设圆心O 1在直线AB 上方,试用n 的代数式表示m ;(3)△POO 1在点P 的运动过程中,是否能成为以OO 1为腰的等腰三角形,如果能,试求出此时n 的值;如果不能,请说明理由.【答案】(1)CD=2523812n n- ;(3) n 9559155 【解析】分析:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .解Rt △POH ,得到OH 的长.由勾股定理得CH 的长,再由垂径定理即可得到结论; (2)解Rt △POH ,得到Rt 3mOH OCH =.在和Rt △1O CH 中,由勾股定理即可得到结论;(3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况讨论:① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时,分1OP OO =和11O P OO =.②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得结论. 详解:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .在Rt △1sin 63POH P PO =中,=,,∴2OH =. ∵AB =6,∴3OC =. 由勾股定理得: 5CH = ∵OH ⊥DC ,∴225CD CH ==.(2)在Rt △1sin 3POH P PO m 中,=,=,∴3m OH =. 在Rt △OCH 中,2293m CH ⎛⎫- ⎪⎝⎭=. 在Rt △1O CH 中,22363m CH n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=. 可得: 2236933m m n ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=,解得23812n m n -:=.(3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况: ① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时i )1OP OO =,即m n =,由23812n n n-=,解得9n :=.即圆心距等于O 、1O 的半径的和,就有O 、1O 外切不合题意舍去.ii )11O P OO =22233m m n m -+-()()n =,解得:23m n =,即23n 23812n n-=,解得9155n :=. ②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得: 28132n m n-=.∵1POO ∠是钝角,∴只能是m n =,即28132nn n-=,解得955n :=. 综上所述:n 的值为955或9155. 点睛:本题是圆的综合题.考查了圆的有关性质和两圆的位置关系以及解直径三角形.解答(3)的关键是要分类讨论.10.如图,线段BC 所在的直线 是以AB 为直径的圆的切线,点D 为圆上一点,满足BD =BC ,且点C 、D 位于直径AB 的两侧,连接CD 交圆于点E . 点F 是BD 上一点,连接EF ,分别交AB 、BD 于点G 、H ,且EF =BD . (1)求证:EF ∥BC ;(2)若EH =4,HF =2,求BE 的长.【答案】(1)见解析;(2) 233π【解析】 【分析】(1)根据EF =BD 可得EF =BD ,进而得到BE DF ,根据“在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等”即可得出角相等进而可证.(2)连接DF ,根据切线的性质及垂径定理求出GF 、GE 的长,根据“在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等”及平行线求出相等的角,利用锐角三角函数求出∠BHG ,进而求出∠BDE 的度数,确定BE 所对的圆心角的度数,根据∠DFH =90°确定DE 为直径,代入弧长公式即可求解. 【详解】 (1)∵EF =BD , ∴EF =BD ∴BEDF∴∠D=∠DEF又BD=BC,∴∠D=∠C,∴∠DEF=∠CEF∥BC(2)∵AB是直径,BC为切线,∴AB⊥BC又EF∥BC,∴AB⊥EF,弧BF=弧BE,GF=GE=12(HF+EH)=3,HG=1DB平分∠EDF,又BF∥CD,∴∠FBD=∠FDB=∠BDE=∠BFH ∴HB=HF=2∴cos∠BHG=HGHB =12,∠BHG=60°.∴∠FDB=∠BDE=30°∴∠DFH=90°,DE为直径,DE=43,且弧BE所对圆心角=60°.∴弧BE=16×43π=233π【点睛】本题是圆的综合题,主要考查圆周角、切线、垂径定理、弧长公式等相关知识,掌握圆周角的有关定理,切线的性质,垂径定理及弧长公式是解题关键.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)6334π-.【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=3 Rt △ACM 中,易得AC=33=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 =OA×tan30º=3 , ∵△CDO ≌△EDO(AAS), ∴EG=CD=AC×sin60º=332, ∴1332ABM S AB MO ∆=⨯=, 同样,易求934AOE S ∆=, 260333602BOES ππ⨯==扇形 ∴0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形=93363333424ππ-+-=. 【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.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,∠BAD =90°,AD 、BC 的延长线交于点F ,点E 在CF 上,且∠DEC =∠BAC . (1)求证:DE 是⊙O 的切线;(2)当AB =AC 时,若CE =2,EF =3,求⊙O 的半径.【答案】(1)证明见解析;(235. 【解析】【分析】(1)先判断出BD 是圆O 的直径,再判断出BD ⊥DE ,即可得出结论;(2)根据余角的性质和等腰三角形的性质得到∠F =∠EDF ,根据等腰三角形的判定得到DE =EF =3,根据勾股定理得到CD 225DE CE =-=,证明△CDE ∽△DBE ,根据相似三角形的性质即可得到结论. 【详解】(1)如图,连接BD .∵∠BAD =90°,∴点O 必在BD 上,即:BD 是直径,∴∠BCD =90°,∴∠DEC +∠CDE =90°. ∵∠DEC =∠BAC ,∴∠BAC +∠CDE =90°.∵∠BAC =∠BDC ,∴∠BDC +∠CDE =90°,∴∠BDE =90°,即:BD ⊥DE . ∵点D 在⊙O 上,∴DE 是⊙O 的切线;(2)∵∠BAF =∠BDE =90°,∴∠F +∠ABC =∠FDE +∠ADB =90°. ∵AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB .∵∠ADB =∠ACB ,∴∠F =∠FDE ,∴DE =EF =3. ∵CE =2,∠BCD =90°,∴∠DCE =90°,∴CD 225DE CE =-=.∵∠BDE =90°,CD ⊥BE ,∴∠DCE =∠BDE =90°. ∵∠DEC =∠BED ,∴△CDE ∽△DBE ,∴CD BD CE DE =,∴BD 533522⨯==,∴⊙O 的半径354=.【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,勾股定理,求出DE =EF 是解答本题的关键.13.如图,等边△ABC 内接于⊙O ,P 是弧AB 上任一点(点P 不与A 、B 重合),连AP ,BP ,过C 作CM ∥BP 交PA 的延长线于点M ,(1)求证:△PCM 为等边三角形;(2)若PA =1,PB =2,求梯形PBCM 的面积.【答案】(1)见解析;(21534【解析】【分析】(1)利用同弧所对的圆周角相等即可求得题目中的未知角,进而判定△PCM 为等边三角形;(2)利用上题中得到的相等的角和等边三角形中相等的线段证得两三角形全等,进而利用△PCM 为等边三角形,进而求得PH 的长,利用梯形的面积公式计算梯形的面积即可.【详解】(1)证明:作PH ⊥CM 于H ,∵△ABC 是等边三角形,∴∠APC=∠ABC=60°,∠BAC=∠BPC=60°,∵CM ∥BP ,∴∠BPC=∠PCM=60°,∴△PCM 为等边三角形;(2)解:∵△ABC 是等边三角形,△PCM 为等边三角形,∴∠PCA+∠ACM=∠BCP+∠PCA ,∴∠BCP=∠ACM ,在△BCP 和△ACM 中, BC AC BCP ACM CP CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCP ≌△ACM (SAS ),∴PB=AM ,∴CM=CP=PM=PA+AM=PA+PB=1+2=3,在Rt △PMH 中,∠MPH=30°,∴332∴S梯形PBCM=12(PB+CM)×PH=12×(2+3)×332=1534.【点睛】本题考查圆周角定理、等边三角形的判定、全等三角形的性质及梯形的面积计算方法,是一道比较复杂的几何综合题.14.如图,四边形为菱形,且,以为直径作,与交于点.请仅用无刻度的直尺按下列要求画图.(保留作图痕迹)(1)在如图中,过点作边上的高.(2)在如图中,过点作的切线,与交于点.【答案】(1)如图1所示.(答案不唯一),见解析;(2)如图2所示.(答案不唯一),见解析.【解析】【分析】(1)连接AC交圆于一点F,连接PF交AB于点E,连接CE即为所求.(2)连接OF交BC于Q,连接PQ即为所求.【详解】(1)如图1所示.(答案不唯一)(2)如图2所示.(答案不唯一)【点睛】本题考查作图-复杂作图,菱形和圆的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.15.在△ABC 中,0090,60ACB BAC ∠=∠=,AC=2,P 为△ABC 所在平面内一点,分别连PA,PB ,PC .(1)如图1,已知,APB BPC APC ∠=∠=∠,以A 为旋转中心,将APB ∆顺时针旋转60度,得到AMN ∆.①请画出图形,并求证:C 、P 、M 、N 四点在同一条直线上;②求PA+PB+PC 的值.(2)如图2,如果点P 满足090BPC ∠=,设Q 为AB 边中点,求PQ 的取值范围.【答案】(1)①详见解析;②7;(231312PQ PQ ≤≤≠且;【解析】【分析】(1)①欲证明C 、P 、M 、N 四点在同一条直线上,只要证明∠APC+∠APM=180°,∠AMN+∠AMP=180°即可;②只要证明PA+PB+PC=PC+PM+MN=CN ,在Rt △CBN 中,利用勾股定理求出NC 即可; (2)如图2中,由∠BPC=90°,推出点P 在以BC 为直径的圆上(P 不与B 、C 重合),设BC 的中点为O ,作直线OQ 交⊙O 与P 和P′,可得PQ 3-1,PQ 的最大值为3+1,PQ≠2,由此即可解决问题;【详解】(1)①证明:如图,∵△APB≌△AMN,△APM是等边三角形,∴∠APM=∠APM=60°,∵∠APB=∠BPC=∠APC=120°,∴∠APB=∠BPC=∠APC=∠AMN=120°,∴∠APC+∠APM=180°,∠AMN+∠AMP=180°,∴C、P、M、N四点在同一条直线上;②解:连接BN,易得ΔABN是等边三角形∴∠ABN=60°,∵∠ABC=30°,∴∠NBC=90°,∵AC=2,∴AB=BN=4,BC=23,∵PA=PM,PB=MN,∴PA+PB+PC=PC+PM+MN=CN,在Rt△CBN中,CN=22+=,BC BN27∴PA+PB+PC=27.(2) 如图2中,∵∠BPC=90°,∴点P在以BC为直径的圆上(P不与B、C重合),设BC的中点为O,作直线OQ交⊙O与P和P′,可得PQ3-1,PQ3+1,PQ≠2,∴33+1且PQ≠2.且∴≤≤≠PQ1PQ1PQ2【点睛】本题考查几何变换综合题、等边三角形的性质和判定、全等三角形的性质、勾股定理、圆的有关知识等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用辅助圆解决问题,属于中考压轴题.。

九年级培优圆的综合辅导专题训练及答案

九年级培优圆的综合辅导专题训练及答案

九年级培优圆的综合辅导专题训练及答案一、圆的综合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,⊙O的半径为6cm,经过⊙O上一点C作⊙O的切线交半径OA的延长于点B,作∠ACO的平分线交⊙O于点D,交OA于点F,延长DA交BC于点E.(1)求证:AC∥OD;(2)如果DE⊥BC,求»AC的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)2π.【解析】试题分析:(1)由OC=OD,CD平分∠ACO,易证得∠ACD=∠ODC,即可证得AC∥OD;(2)BC切⊙O于点C,DE⊥BC,易证得平行四边形ADOC是菱形,继而可证得△AOC是等边三角形,则可得:∠AOC=60°,继而求得弧AC的长度.试题解析:(1)证明:∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC.∵CD平分∠ACO,∴∠OCD=∠ACD,∴∠ACD=∠ODC,∴AC∥OD;(2)∵BC切⊙O于点C,∴BC⊥OC.∵DE⊥BC,∴OC∥DE.∵AC∥OD,∴四边形ADOC 是平行四边形.∵OC=OD,∴平行四边形ADOC是菱形,∴OC=AC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,∴弧AC的长度=606180π⨯=2π.点睛:本题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、菱形的判定与性质以及弧长公式.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.3.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(29);(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。

九年级培优圆的综合辅导专题训练含答案

九年级培优圆的综合辅导专题训练含答案

九年级培优圆的综合辅导专题训练含答案一、圆的综合1.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O,⊙O交BC于点D,交CA的延长线于点E.过点D作DF⊥AC,垂足为F.(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)若AB=4,∠C=30°,求劣弧»BE的长.【答案】(1)证明见解析(2)4 3【解析】分析:(1)连接AD、OD,根据直径所对的圆周角为直角,可得∠ADB=90°,然后根据等腰三角形的性质求出BD=CD,再根据中位线的性质求出OD⊥DF,进而根据切线的判定证明即可;(2)连接OE,根据三角形的外角求出∠BAE的度数,然后根据圆周角定理求出∠BOE的度数,根据弧长公式求解即可.详解:(1)连接AD、OD.∵AB是直径,∴∠ADB=90°.∵AB=AC,∴BD=CD,又∵OA=OB,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC,∵DF⊥AC,∴OD⊥DF即∠ODF=90°.∴DF为⊙O的切线;(2)连接OE.∵AB=AC,∴∠B=∠C=30°,∴∠BAE=60°,∵∠BOE=2∠BAE,∴∠BOE=120°,∴=·4π=π.点睛:本题是圆的综合题,考查了等腰三角形的性质和判定、切线的性质和判定、三角形的中位线、圆周角定理,灵活添加辅助线是解题关键.2.如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C ,D 在⊙O 上,BC=6cm,AC=8cm,∠BAD=45°.点E 在⊙O 外,做直线AE ,且∠EAC=∠D .(1)求证:直线AE 是⊙O 的切线.(2)求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析;(2)25-504π. 【解析】 分析:(1)根据圆周角定理及推论证得∠BAE=90°,即可得到AE 是⊙O 的切线; (2)连接OD ,用扇形ODA 的面积减去△AOD 的面积即可.详解:证明:(1) ∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB=90°,即∠BAC+∠ABC=90°,∵∠EAC=∠ADC ,∠ADC=∠ABC ,∴∠EAC=∠ABC∴∠BAC+∠EAC =90°,即∠BAE= 90°∴直线AE 是⊙O 的切线;(2)连接OD∵ BC=6 AC=8∴ 226810AB =+=∴ OA = 5又∵ OD = OA∴∠ADO =∠BAD = 45°∴∠AOD = 90°∴AOD ODA S S S ∆-阴影扇形= =90155553602π⨯⨯-⨯⨯ 25504π-= (2cm )点睛:此题主要考查了圆周角定理和圆的切线的判定与性质,关键是利用圆周角定理和切线的判定与性质,结合勾股定理的和弓形的面积的求法求解,注意数形结合思想的应用.3.如图,△ABC中,∠A=45°,D是AC边上一点,⊙O经过D、A、B三点,OD∥BC.(1)求证:BC与⊙O相切;(2)若OD=15,AE=7,求BE的长.【答案】(1)见解析;(2)18.【解析】分析:(1)连接OB,求出∠DOB度数,根据平行线性质求出∠CBO=90°,根据切线判定得出即可;(2)延长BO交⊙O于点F,连接AF,求出∠ABF,解直角三角形求出BE.详解:(1)证明:连接OB.∵∠A=45°,∴∠DOB=90°.∵OD∥BC,∴∠DOB+∠CBO=180°.∴∠CBO=90°.∴直线BC是⊙O的切线.(2)解:连接BD.则△ODB是等腰直角三角形,∴∠ODB=45°,BD=OD=15,∵∠ODB=∠A,∠DBE=∠DBA,∴△DBE∽△ABD,∴BD2=BE•BA,∴(15)2=(7+BE)BE,∴BE=18或﹣25(舍弃),∴BE=18.点睛:本题考查了切线的判定,圆周角定理,解直角三角形等知识点,能综合运用定理进行推理和计算是解此题的关键,题目综合性比较强,难度偏大.4.如图,AB是圆O的直径,射线AM⊥AB,点D在AM上,连接OD交圆O于点E,过点D作DC=DA交圆O于点C(A、C不重合),连接O C、BC、CE.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若圆O的直径等于2,填空:①当AD=时,四边形OADC是正方形;②当AD=时,四边形OECB是菱形.【答案】(1)见解析;(2)①1;②3.【解析】试题分析:(1)依据SSS证明△OAD≌△OCD,从而得到∠OCD=∠OAD=90°;(2)①依据正方形的四条边都相等可知AD=OA;②依据菱形的性质得到OE=CE,则△EOC为等边三角形,则∠CEO=60°,依据平行线的性质可知∠DOA=60°,利用特殊锐角三角函数可求得AD的长.试题解析:解:∵AM⊥AB,∴∠OAD=90°.∵OA=OC,OD=OD,AD=DC,∴△OAD≌△OCD,∴∠OCD=∠OAD=90°.∴OC⊥CD,∴CD是⊙O的切线.(2)①∵当四边形OADC是正方形,∴AO=AD=1.故答案为:1.②∵四边形OECB是菱形,∴OE=CE.又∵OC=OE,∴OC=OE=CE.∴∠CEO=60°.∵CE∥AB,∴∠AOD=60°.在Rt △OAD 中,∠AOD=60°,AO=1,∴AD=. 故答案为:.点睛:本题主要考查的是切线的性质和判定、全等三角形的性质和判定、菱形的性质、等边三角形的性质和判定,特殊锐角三角函数值的应用,熟练掌握相关知识是解题的关键.5.如图,△ABC 内接于⊙O ,弦AD ⊥BC,垂足为H ,连接OB .(1)如图1,求证:∠DAC=∠ABO;(2)如图2,在弧AC 上取点F,使∠CAF=∠BAD,在弧AB 取点G ,使AG ∥OB ,若∠BAC=600, 求证:GF=GD;(3)如图3,在(2)的条件下,AF 、BC 的延长线相交于点E,若AF :FE=1:9,求sin ∠ADG 的值。

初三培优圆的综合辅导专题训练及答案解析

初三培优圆的综合辅导专题训练及答案解析

初三培优圆的综合辅导专题训练及答案解析一、圆的综合1.如图,点P在⊙O的直径AB的延长线上,PC为⊙O的切线,点C为切点,连接AC,过点A作PC的垂线,点D为垂足,AD交⊙O于点E.(1)如图1,求证:∠DAC=∠PAC;(2)如图2,点F(与点C位于直径AB两侧)在⊙O上,»»BF FA=,连接EF,过点F作AD 的平行线交PC于点G,求证:FG=DE+DG;(3)在(2)的条件下,如图3,若AE=23DG,PO=5,求EF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)EF=32.【解析】【分析】(1)连接OC,求出OC∥AD,求出OC⊥PC,根据切线的判定推出即可;(2)连接BE交GF于H,连接OH,求出四边形HGDE是矩形,求出DE=HG,FH=EH,即可得出答案;(3)设OC交HE于M,连接OE、OF,求出∠FHO=∠EHO=45°,根据矩形的性质得出EH∥DG,求出OM=12AE,设OM=a,则HM=a,AE=2a,AE=23DG,DG=3a,求出ME=CD=2a,BM=2a,解直角三角形得出tan∠MBO=12MOBM=,tanP=12COPO=,设OC=k,则PC=2k,根据OP=5k=5求出k=5,根据勾股定理求出a,即可求出答案.【详解】(1)证明:连接OC,∵PC为⊙O的切线,∴OC⊥PC,∵AD⊥PC,∴OC∥AD,∴∠OCA=∠DAC,∵OC=OA,∴∠PAC=∠OCA,∴∠DAC=∠PAC;(2)证明:连接BE交GF于H,连接OH,∵FG∥AD,∴∠FGD+∠D=180°,∵∠D=90°,∴∠FGD=90°,∵AB为⊙O的直径,∴∠BEA=90°,∴∠BED=90°,∴∠D=∠HGD=∠BED=90°,∴四边形HGDE是矩形,∴DE=GH,DG=HE,∠GHE=90°,∵»»BF AF=,∴∠HEF=∠FEA=12∠BEA=1902o⨯=45°,∴∠HFE=90°﹣∠HEF=45°,∴∠HEF=∠HFE,∴FH=EH,∴FG=FH+GH=DE+DG;(3)解:设OC交HE于M,连接OE、OF,∵EH=HF,OE=OF,HO=HO,∴△FHO≌△EHO,∴∠FHO=∠EHO=45°,∵四边形GHED是矩形,∴EH∥DG,∴∠OMH=∠OCP=90°,∴∠HOM=90°﹣∠OHM=90°﹣45°=45°,∴∠HOM=∠OHM,∴HM=MO,∵OM⊥BE,∴BM=ME,∴OM=12 AE,设OM=a,则HM=a,AE=2a,AE=23DG,DG=3a,∵∠HGC=∠GCM=∠GHE=90°,∴四边形GHMC是矩形,∴GC=HM=a,DC=DG﹣GC=2a,∵DG=HE,GC=HM,∴ME=CD=2a,BM=2a,在Rt△BOM中,tan∠MBO=122 MO aBM a==,∵EH∥DP,∴∠P=∠MBO,tanP=12 COPO=,设OC=k,则PC=2k,在Rt△POC中,,解得:在Rt△OME中,OM2+ME2=OE2,5a2=5,a=1,∴HE=3a=3,在Rt△HFE中,∠HEF=45°,∴.【点睛】考查了切线的性质,矩形的性质和判定,解直角三角形,勾股定理等知识点,能综合运用性质进行推理是解此题的关键.2.图 1 和图 2 中,优弧»AB纸片所在⊙O 的半径为 2,AB=,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,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O,⊙O交BC于点D,交CA的延长线于点E.过点D作DF⊥AC,垂足为F.(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)若AB=4,∠C=30°,求劣弧»BE的长.【答案】(1)证明见解析(2)4 3【解析】分析:(1)连接AD、OD,根据直径所对的圆周角为直角,可得∠ADB=90°,然后根据等腰三角形的性质求出BD=CD,再根据中位线的性质求出OD⊥DF,进而根据切线的判定证明即可;(2)连接OE,根据三角形的外角求出∠BAE的度数,然后根据圆周角定理求出∠BOE的度数,根据弧长公式求解即可.详解:(1)连接AD、OD.∵AB是直径,∴∠ADB=90°.∵AB=AC,∴BD=CD,又∵OA=OB,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC,∵DF⊥AC,∴OD⊥DF即∠ODF=90°.∴DF为⊙O的切线;(2)连接OE.∵AB=AC,∴∠B=∠C=30°,∴∠BAE=60°,∵∠BOE=2∠BAE,∴∠BOE=120°,∴=·4π=π.点睛:本题是圆的综合题,考查了等腰三角形的性质和判定、切线的性质和判定、三角形的中位线、圆周角定理,灵活添加辅助线是解题关键.4.四边形ABCD 的对角线交于点E,且AE=EC,BE=ED,以AD 为直径的半圆过点E,圆心为O.(1)如图①,求证:四边形ABCD 为菱形;(2)如图②,若BC 的延长线与半圆相切于点F,且直径AD=6,求弧AE 的长.【答案】(1)见解析;(2)π2【解析】试题分析:(1)先判断出四边形ABCD是平行四边形,再判断出AC⊥BD即可得出结论;(2)先判断出AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE ,进而得出∠CDA =30°,最后用弧长公式即可得出结论.试题解析:证明:(1)∵四边形ABCD 的对角线交于点E ,且AE =EC ,BE =ED ,∴四边形ABCD 是平行四边形.∵以AD 为直径的半圆过点E ,∴∠AED =90°,即有AC ⊥BD ,∴四边形ABCD 是菱形;(2)由(1)知,四边形ABCD 是菱形,∴△ADC 为等腰三角形,∴AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE .如图2,过点C 作CG ⊥AD ,垂足为G ,连接FO .∵BF 切圆O 于点F ,∴OF ⊥AD ,且132OF AD ==,易知,四边形CGOF 为矩形,∴CG =OF =3. 在Rt △CDG 中,CD =AD =6,sin ∠ADC =CG CD =12,∴∠CDA =30°,∴∠ADE =15°. 连接OE ,则∠AOE =2×∠ADE =30°,∴¶3031802AE ππ⋅⨯==.点睛:本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质,熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键.5.如图,⊙M 与菱形ABCD 在平面直角坐标系中,点M 的坐标为(3,﹣1),点A 的坐标为(﹣2,3),点B 的坐标为(﹣3,0),点C 在x 轴上,且点D 在点A 的左侧. (1)求菱形ABCD 的周长;(2)若⊙M 沿x 轴向右以每秒2个单位长度的速度平移,同时菱形ABCD 沿x 轴向右以每秒3个单位长度的速度平移,设菱形移动的时间为t (秒),当⊙M 与BC 相切,且切点为BC 的中点时,连接BD ,求:①t 的值;②∠MBD 的度数;(3)在(2)的条件下,当点M 与BD 所在的直线的距离为1时,求t 的值.【答案】(1)8;(2)①7;②105°;(3)t=633 【解析】分析:(1)根据勾股定理求菱形的边长为2,所以可得周长为8;(2)①如图2,先根据坐标求EF 的长,由EE '﹣FE '=EF =7,列式得:3t ﹣2t =7,可得t 的值;②先求∠EBA =60°,则∠FBA =120°,再得∠MBF =45°,相加可得:∠MBD =∠MBF +∠FBD =45°+60°=105°;(3)分两种情况讨论:作出距离MN 和ME ,第一种情况:如图5由距离为1可知:BD为⊙M 的切线,由BC 是⊙M 的切线,得∠MBE =30°,列式为3t =2t +6,解出即可; 第二种情况:如图6,同理可得t 的值.详解:(1)如图1,过A 作AE ⊥BC 于E .∵点A 的坐标为(﹣2),点B 的坐标为(﹣3,0),∴AE ,BE =3﹣2=1,∴AB=2. ∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =BC =CD =AD =2,∴菱形ABCD 的周长=2×4=8;(2)①如图2,⊙M 与x 轴的切点为F ,BC 的中点为E .∵M (3,﹣1),∴F (3,0).∵BC =2,且E 为BC 的中点,∴E (﹣4,0),∴EF =7,即EE '﹣FE '=EF ,∴3t ﹣2t =7,t =7;②由(1)可知:BE =1,AE∴tan ∠EBA =AEBE =,∴∠EBA =60°,如图4,∴∠FBA =120°. ∵四边形ABCD 是菱形,∴∠FBD =12∠FBA =11202⨯︒=60°. ∵BC 是⊙M 的切线,∴MF ⊥BC .∵F 是BC 的中点,∴BF =MF =1,∴△BFM 是等腰直角三角形,∴∠MBF =45°,∴∠MBD =∠MBF +∠FBD =45°+60°=105°;(3)连接BM ,过M 作MN ⊥BD ,垂足为N ,作ME ⊥BC 于E ,分两种情况: 第一种情况:如图5.∵四边形ABCD 是菱形,∠ABC =120°,∴∠CBD =60°,∴∠NBE =60°.∵点M 与BD 所在的直线的距离为1,∴MN =1,∴BD 为⊙M 的切线.∵BC 是⊙M 的切线,∴∠MBE =30°.∵ME =1,∴EB ∴3t =2t +6,t =6第二种情况:如图6.∵四边形ABCD 是菱形,∠ABC =120°,∴∠DBC =60°,∴∠NBE =120°.∵点M 与BD 所在的直线的距离为1,∴MN =1,∴BD 为⊙M 的切线.∵BC 是⊙M 的切线,∴∠MBE =60°.∵ME =MN =1,∴Rt △BEM 中,tan60°=ME BE ,EB =160tan ︒=3,∴3t=2t+6+33,t=6+33;综上所述:当点M与BD所在的直线的距离为1时,t=6﹣3或6+3.点睛:本题是四边形和圆的综合题,考查了菱形的性质、圆的切线的性质和判定、特殊的三角函数值、等腰直角三角形的性质、动点运动问题,此类问题比较复杂,弄清动点运动方向、速度、时间和路程的关系,并与方程相结合,找等量关系,求出时间t的值.6.已知A(2,0),B(6,0),CB⊥x轴于点B,连接AC画图操作:(1)在y正半轴上求作点P,使得∠APB=∠ACB(尺规作图,保留作图痕迹)理解应用:(2)在(1)的条件下,①若tan∠APB12=,求点P的坐标②当点P的坐标为时,∠APB最大拓展延伸:(3)若在直线y43=x+4上存在点P,使得∠APB最大,求点P的坐标【答案】(1)图形见解析(2)(0,2),(0,4)(0,33953-,1255)【解析】试题分析:(1)以AC为直径画圆交y轴于P,连接PA、PB,∠PAB即为所求;(2)①由题意AC的中点K(4,4),以K为圆心AK为半径画圆,交y轴于P和P′,易知P(0,2),P′(0,6);②当⊙K与y轴相切时,∠APB的值最大,(3)如图3中,当经过AB的园与直线相切时,∠APB最大.想办法求出点P坐标即可解决问题;试题解析:解:(1)∠APB如图所示;(2)①如图2中,∵∠APB=∠ACB,∴tan∠ACB=tan∠APB=12=ABBC.∵A(2,0),B(6,0),∴AB=4,BC=8,∴C(6,8),∴AC的中点K(4,4),以K为圆心AK为半径画圆,交y轴于P和P′,易知P(0,2),P′(0,6).②当⊙K与y轴相切时,∠APB的值最大,此时AK=PK=4,AC=8,∴BC=22AC AB=43,∴C(6,43),∴K(4,22),∴P(0,23).故答案为:(0,23).(3)如图3中,当经过AB的园与直线相切时,∠APB最大.∵直线y=43x+4交x轴于M(﹣3,0),交y轴于N(0,4).∵MP是切线,∴MP2=MA•MB,∴MP=35,作PK⊥OA于K.∵ON∥PK,∴ONPK=OMMK=NMMP,∴4PK=3MK=35,∴PK=125,MK=95,∴OK=95﹣3,∴P(95﹣3,125).点睛:本题考查了一次函数综合题、直线与圆的位置关系、平行线的性质、切线的判定和性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线解决问题,学会构造辅助圆解决最大角问题,属于中考压轴题.7.四边形ABCD内接于⊙O,点E为AD上一点,连接AC,CB,∠B=∠AEC.(1)如图1,求证:CE=CD;(2)如图2,若∠B+∠CAE=120°,∠ACD=2∠BAC,求∠BAD的度数;(3)如图3,在(2)的条件下,延长CE交⊙O于点G,若tan∠BAC= 53,EG=2,求AE的长.【答案】(1)见解析;(2)60°;(3)7.【解析】试题分析:(1)利用圆的内接四边形定理得到∠CED=∠CDE.(2) 作CH⊥DE于H, 设∠ECH=α,由(1)CE=CD,用α表示∠CAE,∠BAC,而∠BAD=∠BAC+∠CAE.(3)连接AG,作GN⊥AC,AM⊥EG,先证明∠CAG=∠BAC,设NG=3m,可得AN=11m,利用直角n AGM,n AEM,勾股定理可以算出m的值并求出AE长.试题解析:(1)解:证明:∵四边形ABCD内接于⊙O.∴∠B+∠D=180°,∵∠B=∠AEC,∴∠AEC+∠D=180°,∵∠AEC+∠CED=180°,∴∠D=∠CED,∴CE=CD.(2)解:作CH⊥DE于H.设∠ECH=α,由(1)CE=CD,∴∠ECD=2α,∵∠B=∠AEC,∠B+∠CAE=120°,∴∠CAE+∠AEC=120°,∴∠ACE=180°﹣∠AEC﹣∠ACE=60°,∴∠CAE=90°﹣∠ACH=90°﹣(60°+α)=30°﹣α,∠ACD=∠ACH+∠HCD=60°+2α,∵∠ACD=2∠BAC,∴∠BAC=30°+α,∴∠BAD=∠BAC+∠CAE=30°+α+30°﹣α=60°.(3)解:连接AG,作GN⊥AC,AM⊥EG,∵∠CED=∠AEG,∠CDE=∠AGE,∠CED=∠CDE,∴∠AEG=∠AGE,∴AE=AG,∴EM=MG=1EG=1,2∴∠EAG=∠ECD=2α,∴∠CAG=∠CAD+∠DAG=30°﹣α+2α=∠BAC,∵tan∠BAC53,∴设NG=3,可得AN=11m,AG22-14m,AG AM∵∠ACG=60°,∴CN=5m,AM3,MG22-m=1,AG AM∴m =12, ∴CE=CD =CG ﹣EG =10m ﹣2=3, ∴AE =22AM EM +=221+43()=7.8.如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC =OB ,点D 是»AC 上一动点,点E 是CD 中点,连接BD 分别交OC ,OE 于点F ,G .(1)求∠DGE 的度数;(2)若CF OF =12,求BF GF的值; (3)记△CFB ,△DGO 的面积分别为S 1,S 2,若CF OF=k ,求12S S 的值.(用含k 的式子表示)【答案】(1)∠DGE =60°;(2)72;(3)12S S =211k k k +++. 【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,同弧所对的圆心角和圆周角的关系,可以求得∠DGE 的度数;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H 设CF =1,则OF =2,OC =OB =3,根据勾股定理求出BF 的长度,再证得△FGO ∽△FCB ,进而求得BF GF的值; (3)根据题意,作出合适的辅助线,然后根据三角形相似、勾股定理可以用含k 的式子表示出12S S 的值. 【详解】解:(1)∵BC =OB =OC ,∴∠COB =60°,∴∠CDB =12∠COB =30°, ∵OC =OD ,点E 为CD 中点,∴OE ⊥CD ,∴∠GED =90°,∴∠DGE =60°;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H设CF =1,则OF =2,OC =OB =3∵∠COB =60°∴OH =12OF =1, ∴HFHB =OB ﹣OH =2,在Rt △BHF 中,BF ==由OC =OB ,∠COB =60°得:∠OCB =60°,又∵∠OGB =∠DGE =60°,∴∠OGB =∠OCB ,∵∠OFG =∠CFB ,∴△FGO ∽△FCB , ∴OF GF BF CF=, ∴, ∴BF GF =72. (3)过点F 作FH ⊥AB 于点H ,设OF =1,则CF =k ,OB =OC =k+1,∵∠COB =60°,∴OH =12OF=12,∴HF=,HB =OB ﹣OH =k+12, 在Rt △BHF 中,BF =由(2)得:△FGO ∽△FCB , ∴GO OFCB BF=,即1GO k =+, ∴GO=过点C 作CP ⊥BD 于点P∵∠CDB =30°∴PC =12CD , ∵点E 是CD 中点,∴DE=12CD,∴PC=DE,∵DE⊥OE,∴12SS=BFGO=22111k kkk k+++++=211k kk+++【点睛】圆的综合题,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似和勾股定理、数形结合的思想解答.9.如图,已知:AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,CD是⊙O的切线,AD⊥CD于点D,E 是AB延长线上一点,CE交⊙O于点F,连接OC、AC.(1)求证:AC平分∠DAO.(2)若∠DAO=105°,∠E=30°①求∠OCE的度数;②若⊙O的半径为22,求线段EF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)①∠OCE=45°;②EF =23【解析】【试题分析】(1)根据直线与⊙O相切的性质,得OC⊥CD.又因为AD⊥CD,根据同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线也平行,得:AD//OC. ∠DAC=∠OCA.又因为OC=OA,根据等边对等角,得∠OAC=∠OCA.等量代换得:∠DAC=∠OAC.根据角平分线的定义得:AC平分∠DAO.(2)①因为 AD//OC,∠DAO=105°,根据两直线平行,同位角相等得,∠EOC=∠DAO=105°,在OCE∆中,∠E=30°,利用内角和定理,得:∠OCE=45°.②作OG⊥CE于点G,根据垂径定理可得FG=CG,因为OC=2,∠OCE=45°.等腰直角三角形的斜边是腰长的2倍,得CG=OG=2. FG=2.在Rt△OGE中,∠E=30°,得GE=23,则EF=GE-FG=23-2.【试题解析】(1)∵直线与⊙O相切,∴OC⊥CD.又∵AD⊥CD,∴AD//OC.∴∠DAC=∠OCA.又∵OC=OA,∴∠OAC=∠OCA.∴∠DAC=∠OAC.∴AC平分∠DAO.(2)解:①∵AD//OC,∠DAO=105°,∴∠EOC=∠DAO=105°∵∠E=30°,∴∠OCE=45°.②作OG⊥CE于点G,可得FG=CG∵OC=22,∠OCE=45°.∴CG=OG=2.∴FG=2.∵在Rt△OGE中,∠E=30°,∴GE=23.∴EF=GE-FG=23-2.【方法点睛】本题目是一道圆的综合题目,涉及到圆的切线的性质,平行线的性质及判定,三角形内角和,垂径定理,难度为中等.10.如图,在Rt△ABC中,点O在斜边AB上,以O为圆心,OB为半径作圆,分别与BC,AB相交于点D,E,连接AD.已知∠CAD=∠B.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若CD=2,AC=4,BD=6,求⊙O的半径.【答案】(1)详见解析;(2)35 2.【解析】【分析】(1)解答时先根据角的大小关系得到∠1=∠3,根据直角三角形中角的大小关系得出OD⊥AD ,从而证明AD为圆O的切线;(2)根据直角三角形勾股定理和两三角形相似可以得出结果【详解】(1)证明:连接OD,∵OB=OD,∴∠3=∠B,∵∠B=∠1,∴∠1=∠3,在Rt△ACD中,∠1+∠2=90°,∴∠4=180°﹣(∠2+∠3)=90°,∴OD⊥AD,则AD为圆O的切线;(2)过点O作OF⊥BC,垂足为F,∵OF⊥BD∴DF=BF=12BD=3∵AC=4,CD=2,∠ACD=90°∴AD22AC CD5∵∠CAD=∠B,∠OFB=∠ACD=90°∴△BFO∽△ACD∴BFAC = OB AD即3425∴OB =352∴⊙O 的半径为35. 【点睛】 此题重点考查学生对直线与圆的位置关系,圆的半径的求解,掌握勾股定理,两三角形相似的判定条件是解题的关键11.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.12.在平面直角坐标系XOY 中,点P 的坐标为(x 1,y 1),点Q 的坐标为(x 2,y 2),且x 1≠x 2,若P 、Q 为某等边三角形的两个顶点,且有一边与x 轴平行(含重合),则称P 、Q 互为“向善点”.如图1为点P 、Q 互为“向善点”的示意图.已知点A 的坐标为(1,3),点B 的坐标为(m ,0)(1)在点M (﹣1,0)、S (2,0)、T (3,3A 点互为“向善点”的是_____;(2)若A 、B 互为“向善点”,求直线AB 的解析式;(3)⊙B 3⊙B 上有三个点与点A 互为“向善点”,请直接写出m 的取值范围.【答案】(1)S ,T .(2)直线AB 的解析式为y =3x 或y =﹣3x +23;(3)当﹣2<m <0或2<m <4时,⊙B 上有三个点与点A 互为“向善点”.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,可得出点S ,T 与A 点互为“向善点”; (2)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,可得出关于m 的分式方程,解之经检验后可得出点B 的坐标,根据点A ,B 的坐标,利用待定系数法即可求出直线AB 的解析式;(3)分⊙B 与直线y=3x 相切及⊙B 与直线y=-3x+23相切两种情况求出m 的值,再利用数形结合即可得出结论.【详解】(1)∵30330,3tan 601(1)221︒--===---,3333tan 6031︒-==-, ∴点S ,T 与A 点互为“向善点”.故答案为S ,T .(2)根据题意得:303-=, 解得:m 1=0,m 2=2,经检验,m 1=0,m 2=2均为所列分式方程的解,且符合题意,∴点B 的坐标为(0,0)或(2,0).设直线AB 的解析式为y =kx +b (k ≠0),将A (1,),B (0,0)或(2,0)代入y =kx +b ,得:30k b b ⎧+=⎪⎨=⎪⎩320k b k b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得:30k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩323k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩, ∴直线AB 的解析式为y 3或y 33.(3)当⊙B 与直线y 3相切时,过点B 作BE ⊥直线y 3于点E ,如图2所示.∵∠BOE =60°,∴sin60°=32BE OB , ∴OB =2,∴m =﹣2或m =2;当⊙B 与直线y =﹣3x +23相切时,过点B 作BF ⊥直线y =﹣3x +23于点F ,如图3所示.同理,可求出m =0或m =4.综上所述:当﹣2<m <0或2<m <4时,⊙B 上有三个点与点A 互为“向善点”.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、特殊角的三角函数值、待定系数法求一次函数解析式、解分式方程以及解直角三角形,解题的关键是:(1)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,确定给定的点是否与A 点互为“向善点”;(2)根据点的坐标,利用待定系数法求出一次函数解析式;(3)分⊙B 与直线y=3x 相切及⊙B 与直线y=-3x+23相切两种情况考虑.13.如图,在中,,以为直径作,交边于点,交边于点,过点作的切线,交的延长线于点,交于点.(1)求证:;(2)若,,求的半径.【答案】(1)证明见解析;(2)4.【解析】试题分析:(1)连接AD,根据等腰三角形三线合一即可证明.(2)设⊙O的半径为R,则FO=4+R,FA=4+2R,OD=R,连接OD,由△FOD∽△FAE,得列出方程即可解决问题.试题解析:(1)连接AD,∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=DC.(2)设⊙O的半径为R,则FO=4+R,FA=4+2R,OD=R,连接OD、∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵OB=OD,∴∠ABC=∠ODB,∴∠ODB=∠C,∴OD∥AC,∴△FOD∽△FAE,∴,∴,整理得R2﹣R﹣12=0,∴R=4或(﹣3舍弃).∴⊙O的半径为4.考点:切线的性质、等腰三角形的性质等知识.14.结果如此巧合!下面是小颖对一道题目的解答.题目:如图,Rt△ABC的内切圆与斜边AB相切于点D,AD=3,BD=4,求△ABC的面积.解:设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x.根据切线长定理,得AE=AD=3,BF=BD=4,CF=CE=x.根据勾股定理,得(x+3)2+(x+4)2=(3+4)2.整理,得x2+7x=12.所以S△ABC=12 AC•BC=12(x+3)(x+4)=12(x2+7x+12)=12×(12+12)=12.小颖发现12恰好就是3×4,即△ABC的面积等于AD与BD的积.这仅仅是巧合吗?请你帮她完成下面的探索.已知:△ABC的内切圆与AB相切于点D,AD=m,BD=n.可以一般化吗?(1)若∠C=90°,求证:△ABC的面积等于mn.倒过来思考呢?(2)若AC•BC=2mn,求证∠C=90°.改变一下条件……(3)若∠C=60°,用m、n表示△ABC的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)S△ABC=3mn;【解析】【分析】(1)设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,仿照例题利用勾股定理得(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,再根据S△ABC=AC×BC,即可证明S△ABC=mn.(2)由AC•BC=2mn,得x2+(m+n)x=mn,因此AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=AB2,利用勾股定理逆定理可得∠C=90°.(3)过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,根据条件求出AG、CG,又根据BG=BC-CG得到BG .在Rt△ABG中,根据勾股定理可得x2+(m+n)x=3mn,由此S△ABC=BC•AG=mn.【详解】设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,根据切线长定理,得:AE=AD=m、BF=BD=n、CF=CE=x,(1)如图1,在Rt△ABC中,根据勾股定理,得:(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=mn,所以S△ABC=AC•BC=(x+m)(x+n)=[x2+(m+n)x+mn]=(mn+mn)=mn;(2)由AC•BC=2mn,得:(x+m)(x+n)=2mn,整理,得:x2+(m+n)x=mn,∴AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=2[x2+(m+n)x]+m2+n2=2mn+m2+n2=(m+n)2=AB2,根据勾股定理逆定理可得∠C=90°;(3)如图2,过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,AG=AC•sin60°=(x+m),CG=AC•cos60°=(x+m),∴BG=BC﹣CG=(x+n)﹣(x+m),在Rt△ABG中,根据勾股定理可得:[(x+m)]2+[(x+n)﹣(x+m)]2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=3mn,∴S△ABC=BC•AG=×(x+n)•(x+m)=3[x2+(m+n)x+mn]=3×(3mn+mn)=3mn.【点睛】本题考查了圆中的计算问题、与圆有关的位置关系以及直角三角形,注意掌握方程思想与数形结合思想的应用.15.已知:如图,以等边三角形ABC一边AB为直径的⊙O与边AC、BC分别交于点D、E,过点D作DF⊥BC,垂足为F.(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)若等边三角形ABC 的边长为4,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析(23323π-【解析】试题分析:(1)连接DO,要证明DF为⊙O的切线只要证明∠FDP=90°即可;(2)首先由已知可得到CD,CF的长,从而利用勾股定理可求得DF的长;再连接OE,求得CF,EF的长,从而利用S直角梯形FDOE﹣S扇形OED求得阴影部分的面积.试题解析:(1)证明:连接DO.∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠C=60°.∵OA=OD,∴△OAD是等边三角形.∴∠ADO=60°,∵DF⊥BC,∴∠CDF=90°﹣∠C=30°,∴∠FDO=180°﹣∠ADO﹣∠CDF=90°,∴DF为⊙O的切线;(2)∵△OAD是等边三角形,∴AD=AO=AB=2.∴CD=AC﹣AD=2.Rt△CDF中,∵∠CDF=30°,∴CF=CD=1.∴DF=,连接OE,则CE=2.∴CF=1,∴EF=1.∴S直角梯形FDOE=(EF+OD)•DF=,∴S扇形OED==,∴S阴影=S直角梯形FDOE﹣S扇形OED=﹣.【点睛】此题考查学生对切线的判定及扇形的面积等知识点的掌握情况,当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线.也考查了等边三角形的性质和利用割补法计算补规则图形的面积.。

初三数学圆的专项培优练习题(含答案)精编版

初三数学圆的专项培优练习题(含答案)精编版

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新料介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯初三数学圆练习题1.如图 1,已知 AB是⊙ O的直径, AD切⊙ O于点 A,点 C是EB的中点,则以下结论不可立的是()A. OC∥ AE B.EC=BC C.∠ DAE=∠ABE D.AC⊥ OE图一图二图三2.如图 2,以等边三角形ABC的 BC边为直径画半圆,分别交AB、AC于点 E、 D,DF是圆的切线,过点 F 作 BC的垂线交BC于点 G.若 AF 的长为 2,则 FG的长为()A.4 B .33C.6D.2 33.四个命题:①三角形的一条中线能将三角形分红面积相等的两部分;②有两边和此中一边的对角对应相等的两个三角形全等;③点 P( 1,2 )对于原点的对称点坐标为(-1,- 2);④两圆的半径分别是 3 和 4,圆心距为d,若两圆有公共点,则1<d<7此中正确的选项是()A. ①②B. ①③C. ②③D. ③④4.如图三,△ ABC中, AB=6,AC=8,BC=10,D、E 分别是 AC、AB的中点,则以DE为直径的圆与 BC的地点关系是()A.订交 B .相切 C .相离 D .没法确立5.如图四, AB 为⊙ O 的直径, C 为⊙ O 外一点,过点 C 作⊙ O 的切线,切点为B,连结 AC 交⊙ O于 D,∠ C=38°。

点 E 在 AB右边的半圆上运动(不与A、B 重合),则∠ AED的大小是()A.19°B .38°C .52°D .76°图四图五6.如图五, AB 为⊙ O的直径,弦CD⊥ AB于点 E,若 CD=6,且 AE:BE =1:3,则 AB=.17.已知 AB是⊙ O的直径, AD⊥l 于点 D.(1)如图①,当直线l 与⊙ O相切于点 C 时,若∠ DAC=30°,求∠BAC的大小;(2)如图②,当直线l 与⊙ O订交于点E、 F 时,若∠ DAE=18°,求∠BAF的大小.8.如图, AB为的直径,点 C 在⊙ O上,点作 AB的垂线交 BC的延伸线于点 Q。

初三培优圆的综合辅导专题训练及详细答案

初三培优圆的综合辅导专题训练及详细答案

初三培优圆的综合辅导专题训练及详细答案一、圆的综合1.如图1,直角梯形OABC中,BC∥OA,OA=6,BC=2,∠BAO=45°.(1)OC的长为;(2)D是OA上一点,以BD为直径作⊙M,⊙M交AB于点Q.当⊙M与y轴相切时,sin∠BOQ=;(3)如图2,动点P以每秒1个单位长度的速度,从点O沿线段OA向点A运动;同时动点D以相同的速度,从点B沿折线B﹣C﹣O向点O运动.当点P到达点A时,两点同时停止运动.过点P作直线PE∥OC,与折线O﹣B﹣A交于点E.设点P运动的时间为t (秒).求当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标.【答案】(1)4;(2)35;(3)点E的坐标为(1,2)、(53,103)、(4,2).【解析】分析:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),易证四边形OCBH是矩形,从而有OC=BH,只需在△AHB中运用三角函数求出BH即可.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2),则有OH=2,BH=4,MN⊥OC.设圆的半径为r,则MN=MB=MD=r.在Rt△BHD中运用勾股定理可求出r=2,从而得到点D与点H重合.易证△AFG∽△ADB,从而可求出AF、GF、OF、OG、OB、AB、BG.设OR=x,利用BR2=OB2﹣OR2=BG2﹣RG2可求出x,进而可求出BR.在Rt△ORB中运用三角函数就可解决问题.(3)由于△BDE的直角不确定,故需分情况讨论,可分三种情况(①∠BDE=90°,②∠BED=90°,③∠DBE=90°)讨论,然后运用相似三角形的性质及三角函数等知识建立关于t的方程就可解决问题.详解:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),则有∠BHA=90°=∠COA,∴OC∥BH.∵BC∥OA,∴四边形OCBH是矩形,∴OC=BH,BC=OH.∵OA=6,BC=2,∴AH=0A﹣OH=OA﹣BC=6﹣2=4.∵∠BHA=90°,∠BAO=45°,∴tan∠BAH=BHHA=1,∴BH=HA=4,∴OC=BH=4.故答案为4.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2).由(1)得:OH =2,BH =4.∵OC 与⊙M 相切于N ,∴MN ⊥OC .设圆的半径为r ,则MN =MB =MD =r .∵BC ⊥OC ,OA ⊥OC ,∴BC ∥MN ∥OA .∵BM =DM ,∴CN =ON ,∴MN =12(BC +OD ),∴OD =2r ﹣2,∴DH =OD OH -=24r -.在Rt △BHD 中,∵∠BHD =90°,∴BD 2=BH 2+DH 2,∴(2r )2=42+(2r ﹣4)2. 解得:r =2,∴DH =0,即点D 与点H 重合,∴BD ⊥0A ,BD =AD .∵BD 是⊙M 的直径,∴∠BGD =90°,即DG ⊥AB ,∴BG =AG .∵GF ⊥OA ,BD ⊥OA ,∴GF ∥BD ,∴△AFG ∽△ADB , ∴AF AD =GF BD =AG AB =12,∴AF =12AD =2,GF =12BD =2,∴OF =4,∴OG同理可得:OB AB ,∴BG =12AB .设OR =x ,则RG x .∵BR ⊥OG ,∴∠BRO =∠BRG =90°,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=BG 2﹣RG 2,∴(2﹣x 2=()2﹣(x )2.解得:x =5,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=(2﹣(5)2=365,∴BR =5.在Rt △ORB 中,sin ∠BOR =BR OB35. 故答案为35. (3)①当∠BDE =90°时,点D 在直线PE 上,如图2.此时DP =OC =4,BD +OP =BD +CD =BC =2,BD =t ,OP =t . 则有2t =2.解得:t =1.则OP =CD =DB =1.∵DE ∥OC ,∴△BDE ∽△BCO ,∴DE OC =BD BC =12,∴DE =2,∴EP =2, ∴点E 的坐标为(1,2).②当∠BED =90°时,如图3.∵∠DBE =OBC ,∠DEB =∠BCO =90°,∴△DBE ∽△OBC ,∴BEBC =2DB BE OB ∴,∴BE =5t . ∵PE ∥OC ,∴∠OEP =∠BOC .∵∠OPE =∠BCO =90°,∴△OPE ∽△BCO ,∴OEOB =25OPBC∴,=2t,∴OE=5t.∵OE+BE=OB=255,∴t+5t=25.解得:t=53,∴OP=53,OE=55,∴PE=22OE OP-=103,∴点E的坐标为(51033,).③当∠DBE=90°时,如图4.此时PE=PA=6﹣t,OD=OC+BC﹣t=6﹣t.则有OD=PE,EA=22PE PA+=2(6﹣t)=62﹣2?t,∴BE=BA﹣EA=42﹣(62﹣2t)=2t﹣22.∵PE∥OD,OD=PE,∠DOP=90°,∴四边形ODEP是矩形,∴DE=OP=t,DE∥OP,∴∠BED=∠BAO=45°.在Rt△DBE中,cos∠BED=BEDE=2,∴DE=2BE,∴t=22(t﹣22)=2t﹣4.解得:t=4,∴OP=4,PE=6﹣4=2,∴点E的坐标为(4,2).综上所述:当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标为(1,2)、(51033,)、(4,2).点睛:本题考查了圆周角定理、切线的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数的定义、平行线分线段成比例、矩形的判定与性质、勾股定理等知识,还考查了分类讨论的数学思想,有一定的综合性.2.如图,△ABC 是⊙O 的内接三角形,点D 在BC uuu r 上,点E 在弦AB 上(E 不与A 重合),且四边形BDCE 为菱形.(1)求证:AC=CE ;(2)求证:BC 2﹣AC 2=AB•AC ;(3)已知⊙O 的半径为3.①若AB AC =53,求BC 的长; ②当AB AC为何值时,AB•AC 的值最大?【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)2;②32【解析】 分析:(1)由菱形知∠D=∠BEC ,由∠A+∠D=∠BEC+∠AEC=180°可得∠A=∠AEC ,据此得证;(2)以点C 为圆心,CE 长为半径作⊙C ,与BC 交于点F ,于BC 延长线交于点G ,则CF=CG=AC=CE=CD ,证△BEF ∽△BGA 得BE BG BF BA =,即BF•BG=BE•AB ,将BF=BC-CF=BC-AC 、BG=BC+CG=BC+AC 代入可得; (3)①设AB=5k 、AC=3k ,由BC 2-AC 2=AB•AC 知6k ,连接ED 交BC 于点M ,Rt △DMC 中由DC=AC=3k 、MC=126k 求得22CD CM -3,可知OM=OD-3,在Rt △COM 中,由OM 2+MC 2=OC 2可得答案.②设OM=d ,则MD=3-d ,MC 2=OC 2-OM 2=9-d 2,继而知BC 2=(2MC )2=36-4d 2、AC 2=DC 2=DM 2+CM 2=(3-d )2+9-d 2,由(2)得AB•AC=BC 2-AC 2,据此得出关于d 的二次函数,利用二次函数的性质可得答案. 详解:(1)∵四边形EBDC 为菱形,∴∠D=∠BEC ,∵四边形ABDC 是圆的内接四边形,∴∠A+∠D=180°,又∠BEC+∠AEC=180°,∴∠A=∠AEC ,∴AC=CE;(2)以点C为圆心,CE长为半径作⊙C,与BC交于点F,于BC延长线交于点G,则CF=CG,由(1)知AC=CE=CD,∴CF=CG=AC,∵四边形AEFG是⊙C的内接四边形,∴∠G+∠AEF=180°,又∵∠AEF+∠BEF=180°,∴∠G=∠BEF,∵∠EBF=∠GBA,∴△BEF∽△BGA,∴BE BGBF BA=,即BF•BG=BE•AB,∵BF=BC﹣CF=BC﹣AC、BG=BC+CG=BC+AC,BE=CE=AC,∴(BC﹣AC)(BC+AC)=AB•AC,即BC2﹣AC2=AB•AC;(3)设AB=5k、AC=3k,∵BC2﹣AC2=AB•AC,∴6k,连接ED交BC于点M,∵四边形BDCE是菱形,∴DE垂直平分BC,则点E、O、M、D共线,在Rt△DMC中,DC=AC=3k,MC=126k,∴223CD CM k-=,∴OM=OD﹣DM=33k,在Rt△COM中,由OM2+MC2=OC2得(33)2+6k)2=32,解得:k=33或k=0(舍),∴62;②设OM=d,则MD=3﹣d,MC2=OC2﹣OM2=9﹣d2,∴BC2=(2MC)2=36﹣4d2,AC2=DC2=DM2+CM2=(3﹣d)2+9﹣d2,由(2)得AB•AC=BC2﹣AC2=﹣4d2+6d+18=﹣4(d﹣34)2+814,∴当d=34,即OM=34时,AB•AC最大,最大值为814,∴DC2=272,∴AC=DC=362,∴AB=964,此时32ABAC.点睛:本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是掌握圆的有关性质、圆内接四边形的性质及菱形的性质、相似三角形的判定与性质、二次函数的性质等知识点.3.如图,已知△ABC内接于⊙O,BC交直径AD于点E,过点C作AD的垂线交AB的延长线于点G,垂足为F.连接OC.(1)若∠G=48°,求∠ACB的度数;(2)若AB=AE,求证:∠BAD=∠COF;(3)在(2)的条件下,连接OB,设△AOB的面积为S1,△ACF的面积为S2.若tan∠CAF=12,求12SS的值.【答案】(1)48°(2)证明见解析(3)3 4【解析】【分析】(1)连接CD,根据圆周角定理和垂直的定义可得结论;(2)先根据等腰三角形的性质得:∠ABE=∠AEB,再证明∠BCG=∠DAC,可得»»»CD PB PD==,则所对的圆周角相等,根据同弧所对的圆周角和圆心角的关系可得结论;(3)过O作OG⊥AB于G,证明△COF≌△OAG,则OG=CF=x,AG=OF,设OF=a,则OA=OC=2x-a,根据勾股定理列方程得:(2x-a)2=x2+a2,则a=34x,代入面积公式可得结论.【详解】(1)连接CD,∵AD是⊙O的直径,∴∠ACD=90°,∴∠ACB+∠BCD=90°,∵AD⊥CG,∴∠AFG=∠G+∠BAD=90°,∵∠BAD=∠BCD,∴∠ACB=∠G=48°;(2)∵AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,∵∠ABC=∠G+∠BCG,∠AEB=∠ACB+∠DAC,由(1)得:∠G=∠ACB,∴∠BCG=∠DAC,∴»»CD PB=,∵AD是⊙O的直径,AD⊥PC,∴»»CD PD=,∴»»»CD PB PD==,∴∠BAD=2∠DAC,∵∠COF=2∠DAC,∴∠BAD=∠COF;(3)过O作OG⊥AB于G,设CF=x,∵tan∠CAF=12=CF AF,∴AF=2x,∵OC=OA,由(2)得:∠COF=∠OAG,∵∠OFC=∠AGO=90°,∴△COF≌△OAG,∴OG=CF=x,AG=OF,设OF=a,则OA=OC=2x﹣a,Rt△COF中,CO2=CF2+OF2,∴(2x﹣a)2=x2+a2,a=34 x,∴OF=AG=34x,∵OA=OB,OG⊥AB,∴AB=2AG=32x,∴1213··3 22 1·24·2AB OG x xSS x xCF AF===.【点睛】圆的综合题,考查了三角形的面积、垂径定理、角平分线的性质、三角形全等的性质和判定以及解直角三角形,解题的关键是:(1)根据圆周角定理找出∠ACB+∠BCD=90°;(2)根据外角的性质和圆的性质得:»»»CD PB PD==;(3)利用三角函数设未知数,根据勾股定理列方程解决问题.4.如图,在△ABP中,C是BP边上一点,∠PAC=∠PBA,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,且交BP于点E.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)过点C作CF⊥AD,垂足为点F,延长CF交AB于点G,若AG•AB=12,求AC的长.【答案】(1)证明见解析(2)3【解析】试题分析:(1)根据圆周角定理得出∠ACD=90°以及利用∠PAC=∠PBA得出∠CAD+∠PAC=90°进而得出答案;(2)首先得出△CAG∽△BAC,进而得出AC2=AG·AB,求出AC即可.试题解析:(1)连接CD,如图,∵AD是⊙O的直径,∴∠ACD=90°,∴∠CAD+∠D=90°,∵∠PAC=∠PBA,∠D=∠PBA,∴∠CAD+∠PAC=90°,即∠PAD=90°,∴PA⊥AD,∴PA是⊙O的切线;(2)∵CF⊥AD,∴∠ACF+∠CAF=90°,∠CAD+∠D=90°,∴∠ACF=∠D,∴∠ACF=∠B,而∠CAG=∠BAC,∴△ACG∽△ABC,∴AC:AB=AG:AC,∴AC2=AG•AB=12,∴AC=23.5.如图1,在Rt△ABC中,AC=8cm,BC=6cm,D、E分别为边AB、BC的中点,连结DE,点P从点A出发,沿折线AD﹣DE运动,到点E停止,点P在AD上以5cm/s的速度运动,在DE上以1cm/s的速度运动,过点P作PQ⊥AC于点Q,以PQ为边作正方形PQMN.设点P的运动时间为t(s).(1)当点P在线段DE上运动时,线段DP的长为_____cm.(用含t的代数式表示)(2)当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时,设五边形的面积为S(cm2),求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围.(3)如图2,若点O在线段BC上,且CO=1,以点O为圆心,1cm长为半径作圆,当点P 开始运动时,⊙O的半径以0.2cm/s的速度开始不断增大,当⊙O与正方形PQMN的边所在直线相切时,求此时的t值.【答案】(1)t﹣1;(2)S=﹣38t2+3t+3(1<t<4);(3)t=103s.【解析】分析:(1)根据勾股定理求出AB,根据D为AB中点,求出AD,根据点P在AD上的速度,即可求出点P在AD段的运动时间,再求出点P在DP段的运动时间,最后根据DE段运动速度为1c m/s,即可求出DP;(2)由正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形,可知点P在DE上,求出DP=t﹣1,PQ=3,根据MN∥BC,求出FN的长,从而得到FM的长,再根据S=S梯形FMHD+S矩形DHQP,列出S与t的函数关系式即可;(3)当圆与边PQ相切时,可求得r=PE=5﹣t,然后由r以0.2c m/s的速度不断增大,r=1+0.2t,然后列方程求解即可;当圆与MN相切时,r=CM=8﹣t=1+0.2t,从而可求得t的值.详解:(1)由勾股定理可知:AB=22AC BC=10.∵D、E分别为AB和BC的中点,∴DE=12AC=4,AD=12AB=5,∴点P在AD上的运动时间=55=1s,当点P在线段DE上运动时,DP段的运动时间为(t﹣1)s.∵DE段运动速度为1c m/s,∴DP=(t﹣1)cm.故答案为t﹣1.(2)当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时,有一种情况,如下图所示.当正方形的边长大于DP时,重叠部分为五边形,∴3>t﹣1,t<4,DP>0,∴t﹣1>0,解得:t>1,∴1<t<4.∵△DFN∽△ABC,∴DNFN=ACBC=86=43.∵DN=PN﹣PD,∴DN=3﹣(t﹣1)=4﹣t,∴4t FN -=43,∴FN =344t -(), ∴FM =3﹣344t -()=34t, S =S 梯形FMHD +S 矩形DHQP ,∴S =12×(34t +3)×(4﹣t )+3(t ﹣1)=﹣38t 2+3t +3(1<t <4). (3)①当圆与边PQ 相切时,如图:当圆与PQ 相切时,r =PE ,由(1)可知,PD =(t ﹣1)cm , ∴PE =DE ﹣DP =4﹣(t ﹣1)=(5﹣t )cm . ∵r 以0.2c m/s 的速度不断增大,∴r =1+0.2t , ∴1+0.2t =5﹣t ,解得:t =103s . ②当圆与MN 相切时,r =CM .由(1)可知,DP =(t ﹣1)cm ,则PE =CQ =(5﹣t )cm ,MQ =3cm , ∴MC =MQ +CQ =5﹣t +3=(8﹣t )cm , ∴1+0.2t =8﹣t ,解得:t =356s . ∵P 到E 点停止,∴t ﹣1≤4,即t ≤5,∴t =356s (舍). 综上所述:当t =103s 时,⊙O 与正方形PQMN 的边所在直线相切. 点睛:本题主要考查的是圆的综合应用,解答本题主要应用了勾股定理、相似三角形的性质和判定、正方形的性质,直线和圆的位置关系,依据题意列出方程是解题的关键.6.矩形ABCD中,点C(3,8),E、F为AB、CD边上的中点,如图1,点A在原点处,点B在y轴正半轴上,点C在第一象限,若点A从原点出发,沿x轴向右以每秒1个单位长度的速度运动,点B随之沿y轴下滑,并带动矩形ABCD在平面内滑动,如图2,设运动时间表示为t秒,当点B到达原点时停止运动.(1)当t=0时,点F的坐标为;(2)当t=4时,求OE的长及点B下滑的距离;(3)求运动过程中,点F到点O的最大距离;(4)当以点F为圆心,FA为半径的圆与坐标轴相切时,求t的值.【答案】(1)F(3,4);(2)8-33)7;(4)t的值为245或325.【解析】试题分析:(1)先确定出DF,进而得出点F的坐标;(2)利用直角三角形的性质得出∠ABO=30°,即可得出结论;(3)当O、E、F三点共线时,点F到点O的距离最大,即可得出结论;(4)分两种情况,利用相似三角形的性质建立方程求解即可.试题解析:解:(1)当t=0时.∵AB=CD=8,F为CD中点,∴DF=4,∴F(3,4);(2)当t=4时,OA=4.在Rt△ABO中,AB=8,∠AOB=90°,∴∠ABO=30°,点E是AB的中点,OE=12AB=4,BO=3∴点B下滑的距离为843(3)当O、E、F三点共线时,点F到点O的距离最大,∴FO=OE+EF=7.(4)在Rt △ADF 中,FD 2+AD 2=AF 2,∴AF =22FD AD +=5,①设AO =t 1时,⊙F 与x 轴相切,点A 为切点,∴FA ⊥OA ,∴∠OAB +∠FAB =90°.∵∠FAD +∠FAB =90°,∴∠BAO =∠FAD .∵∠BOA =∠D =90°,∴Rt △FAE ∽Rt △ABO ,∴AB AO FA FE =,∴1853t=,∴t 1=245,②设AO =t 2时,⊙F 与y 轴相切,B 为切点,同理可得,t 2=325. 综上所述:当以点F 为圆心,FA 为半径的圆与坐标轴相切时,t 的值为245或325. 点睛:本题是圆的综合题,主要考查了矩形的性质,直角三角形的性质,中点的意义,勾股定理,相似三角形的判定和性质,切线的性质,解(2)的关键是得出∠ABO =30°,解(3)的关键是判断出当O 、E 、F 三点共线时,点F 到点O 的距离最大,解(4)的关键是判断出Rt △FAE ∽Rt △ABD ,是一道中等难度的中考常考题.7.如图,A 是以BC 为直径的⊙O 上一点,AD ⊥BC 于点D ,过点B 作⊙O 的切线,与CA 的延长线相交于点E ,G 是AD 的中点,连结CG 并延长与BE 相交于点F ,延长AF 与CB 的延长线相交于点P . (1)求证:BF =EF :(2)求证:PA 是⊙O 的切线;(3)若FG =BF ,且⊙O 的半径长为32,求BD 的长度.【答案】(1)证明见解析;(2) 证明见解析;(3)2 【解析】分析:(1)利用平行线截三角形得相似三角形,得△BFC ∽△DGC 且△FEC ∽△GAC ,得到对应线段成比例,再结合已知条件可得BF =EF ;(2)利用直角三角形斜边上的中线的性质和等边对等角,得到∠FAO=∠EBO,结合BE是圆的切线,得到PA⊥OA,从而得到PA是圆O的切线;(3)点F作FH⊥AD于点H,根据前两问的结论,利用三角形的相似性质即可以求出BD 的长度.详解:证明:(1)∵BC是圆O的直径,BE是圆O的切线,∴EB⊥BC.又∵AD⊥BC,∴AD∥BE.∴△BFC∽△DGC,△FEC∽△GAC,∴BFDG=CFCG,EFAG=CFCG,∴BFDG=EFAG,∵G是AD的中点,∴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 =, ∴232.15≈, ∵O 的半径长为2, ∴BC 2, ∴BD =13BC =2. 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.8.如图,Rt ABC ∆内接于⊙O ,AC BC =,BAC ∠的平分线AD 与⊙O 交于点D ,与BC 交于点E ,延长BD ,与AC 的延长线交于点F ,连接CD ,G 是CD 的中点,连接OG .(1)判断OG 与CD 的位置关系,写出你的结论并证明; (2)求证:AE BF =;(3)若3(22)OG DE =-g ,求⊙O 的面积.【答案】(1)OG ⊥CD (2)证明见解析(3)6π 【解析】试题分析:(1)根据G 是CD 的中点,利用垂径定理证明即可; (2)先证明△ACE 与△BCF 全等,再利用全等三角形的性质即可证明; (3)构造等弦的弦心距,运用相似三角形以及勾股定理进行求解. 试题解析:(1)解:猜想OG ⊥CD .证明如下:如图1,连接OC 、OD .∵OC =OD ,G 是CD 的中点,∴由等腰三角形的性质,有OG ⊥CD .(2)证明:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,而∠CAE =∠CBF (同弧所对的圆周角相等).在Rt △ACE 和Rt △BCF 中,∵∠ACE =∠BCF =90°,AC =BC ,∠CAE =∠CBF ,∴Rt △ACE ≌Rt △BCF (ASA ),∴AE =BF .(3)解:如图2,过点O 作BD 的垂线,垂足为H ,则H 为BD 的中点,∴OH =12AD ,即AD =2OH ,又∠CAD =∠BAD ⇒CD =BD ,∴OH =OG .在Rt △BDE 和Rt △ADB 中,∵∠DBE =∠DAC =∠BAD ,∴Rt △BDE ∽Rt △ADB ,∴BD DEAD DB=,即BD 2=AD •DE ,∴22622BD AD DE OG DE =⋅=⋅=().又BD =FD ,∴BF =2BD ,∴2242422BF BD ==()①,设AC =x ,则BC =x ,AB 2x .∵AD 是∠BAC 的平分线,∴∠FAD =∠BAD .在Rt △ABD 和Rt △AFD 中,∵∠ADB =∠ADF =90°,AD =AD ,∠FAD =∠BAD ,∴Rt △ABD ≌Rt △AFD (ASA ),∴AF =AB 2x ,BD =FD ,∴CF =AF ﹣AC 221x x x -=().在Rt △BCF 中,由勾股定理,得:222222[21]222BF BC CF x x x =+=+=()()②,由①、②,得22222422x =()(),∴x 2=12,解得:23x =23-∴222326AB x ===∴⊙O 6,∴S ⊙O =π•6)2=6π.点睛:本题是圆的综合题.解题的关键是熟练运用垂径定理、勾股定理、相似三角形的判定与性质.9.问题发现.(1)如图①,Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =3,BC =4,点D 是AB 边上任意一点,则CD 的最小值为______.(2)如图②,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,点M 、点N 分别在BD 、BC 上,求CM+MN 的最小值.(3)如图③,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,点E 是AB 边上一点,且AE =2,点F 是BC 边上的任意一点,把△BEF 沿EF 翻折,点B 的对应点为G ,连接AG 、CG ,四边形AGCD 的面积是否存在最小值,若存在,求这个最小值及此时BF 的长度.若不存在,请说明理由.【答案】(1) 125CD =;(2) CM MN +的最小值为9625.(3) 152【解析】试题分析:(1)根据两种不同方法求面积公式求解;(2)作C 关于BD 的对称点C ',过C '作BC 的垂线,垂足为N ,求C N '的长即可;(3) 连接AC ,则ADC ACG AGCD S S S =+V V 四,321GB EB AB AE ==-=-=,则点G 的轨迹为以E 为圆心,1为半径的一段弧.过E 作AC 的垂线,与⊙E 交于点G ,垂足为M ,由AEM ACB V V ∽求得GM 的值,再由ACD ACG AGCD S S S =+V V 四边形 求解即可.试题解析:(1)从C 到AB 距离最小即为过C 作AB 的垂线,垂足为D ,22ABCCD AB AC BCS⋅⋅==V,∴341255AC BCCDAB⋅⨯===,(2)作C关于BD的对称点C',过C'作BC的垂线,垂足为N,且与BD交于M,则CM MN+的最小值为C N'的长,设CC'与BD交于H,则CH BD⊥,∴BMC BCDV V∽,且125CH=,∴C CB BDC∠=∠',245CC'=,∴C NC BCD'V V∽,∴244965525CC BCC NBD⨯⋅==='',即CM MN+的最小值为9625.(3)连接AC,则ADC ACGAGCDS S S=+V V四,321GB EB AB AE==-=-=,∴点G的轨迹为以E为圆心,1为半径的一段弧.过E作AC的垂线,与⊙E交于点G,垂足为M,∵AEM ACBV V∽,∴EM AEBC AC=, ∴24855AE BC EM AC ⋅⨯===, ∴83155GM EM EG =-=-=, ∴ACD ACG AGCD S S S =+V V 四边形,113345225=⨯⨯+⨯⨯, 152=. 【点睛】本题考查圆的综合题、最短问题、勾股定理、面积法、两点之间线段最短等知识,解题的关键是利用轴对称解决最值问题,灵活运用两点之间线段最短解决问题.10.如图,在Rt △ABC 中,90C ∠=︒,AD 平分∠BAC ,交BC 于点D ,点O 在AB 上,⊙O 经过A 、D 两点,交AC 于点E ,交AB 于点F . (1)求证:BC 是⊙O 的切线;(2)若⊙O 的半径是2cm ,E 是弧AD 的中点,求阴影部分的面积(结果保留π和根号)【答案】(1)证明见解析 (2)233π- 【解析】 【分析】(1)连接OD ,只要证明OD ∥AC 即可解决问题;(2)连接OE ,OE 交AD 于K .只要证明△AOE 是等边三角形即可解决问题. 【详解】 (1)连接OD .∵OA =OD ,∴∠OAD =∠ODA .∵∠OAD =∠DAC ,∴∠ODA =∠DAC ,∴OD ∥AC ,∴∠ODB =∠C =90°,∴OD ⊥BC ,∴BC 是⊙O 的切线.(2)连接OE ,OE 交AD 于K .∵¶¶AE DE=,∴OE ⊥AD . ∵∠OAK =∠EAK ,AK =AK ,∠AKO =∠AKE =90°,∴△AKO ≌△AKE ,∴AO =AE =OE ,∴△AOE是等边三角形,∴∠AOE =60°,∴S 阴=S 扇形OAE ﹣S △AOE 26023360π⋅⋅=-⨯22233π=-. 【点睛】本题考查了切线的判定、扇形的面积、等边三角形的判定和性质、平行线的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.11.如图,□ABCD 的边AD 是△ABC 外接圆⊙O 的切线,切点为A ,连接AO 并延长交BC 于点E ,交⊙O 于点F ,过点C 作直线CP 交AO 的延长线于点P ,且∠BCP =∠ACD . (1)求证:PC 是⊙O 的切线;(2)若∠B =67.5°,BC =2,求线段PC ,PF 与弧CF 所围成的阴影部分的面积S .【答案】(1)见解析;(2)14π- 【解析】【分析】(1) 过C 点作直径CM ,连接MB ,根据CM 为直径,可得∠M+∠BCM =90°,再根据AB ∥DC 可得∠ACD =∠BAC ,由圆周角定理可得∠BAC =∠M ,∠BCP =∠ACD ,从而可推导得出∠PCM =90°,根据切线的判定即可得;(2)连接OB ,由AD 是⊙O 的切线,可得∠PAD =90°,再由BC ∥AD ,可得AP ⊥BC ,从而得BE =CE =12BC =1,继而可得到∠ABC =∠ACB =67.5°,从而得到∠BAC =45°,由圆周角定理可得∠BOC=90°,从而可得∠BOE =∠COE =∠OCE = 45°,根据已知条件可推导得出OE =CE =1,PC =OC 22OE CE 2+部分的面积.【详解】(1) 过C 点作直径CM ,连接MB , ∵CM 为直径,∴∠MBC =90°,即∠M+∠BCM =90°, ∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AB ∥DC ,AD ∥BC , ∴∠ACD =∠BAC ,∵∠BAC=∠M,∠BCP=∠ACD,∴∠M=∠BCP,∴∠BCP+∠BCM=90°,即∠PCM=90°,∴CM⊥PC,∴PC与⊙O相切;(2)连接OB,∵AD是⊙O的切线,切点为A,∴OA⊥AD,即∠PAD=90°,∵BC∥AD,∠AEB=∠PAD=90°,∴AP⊥BC.∴BE=CE=12BC=1,∴AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=67.5°,∴∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB=45°,∴∠BOC=2∠BAC=90°,∵OB=OC,AP⊥BC,∴∠BOE=∠COE=∠OCE= 45°,∵∠PCM=90°,∴∠CPO=∠COE=∠OCE= 45°,∴OE=CE=1,PC=OC=22OE CE2+=,∴S=S△POC-S扇形OFC=()245π21π22123604⨯⨯⨯-=-.【点睛】本题考查了切线的判定与性质、圆周角定理、垂径定理、扇形面积等,综合性较强,准确添加辅助线是解题的关键.12.如图,AB为⊙O的直径,DA、DC分别切⊙O于点A,C,且AB=AD.(1)求tan∠AOD的值.(2)AC,OD交于点E,连结BE.①求∠AEB的度数;②连结BD交⊙O于点H,若BC=1,求CH的长.【答案】(1)2;(2)①∠AEB=135°;②22CH=【解析】【分析】(1)根据切线的性质可得∠BAD=90°,由题意可得AD=2AO,即可求tan∠AOD的值;(2)①根据切线长定理可得AD=CD,OD平分∠ADC,根据等腰三角形的性质可得DO⊥AC,AE=CE,根据圆周角定理可求∠ACB=90°,即可证∠ABC=∠CAD,根据“AAS”可证△ABC≌△DAE,可得AE=BC=EC,可求∠BEC=45°,即可求∠AEB的度数;②由BC=1,可求AE=EC=1,BE2=,根据等腰直角三角形的性质可求∠ABE=∠HBC,可证△ABE∽△HBC,可求CH的长.【详解】(1)∵DA是⊙O切线,∴∠BAD=90°.∵AB=AD,AB=2AO,∴AD=2AO,∴tan∠AODADAO==2;(2)①∵DA、DC分别切⊙O于点A,C,∴AD=CD,OD平分∠ADC,∴DO⊥AC,AE=CE.∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠BAC+∠ABC=90°,且∠BAC+∠CAD=90°,∴∠ABC=∠CAD,且AB=AD,∠ACB=∠AED=90°,∴△ABC≌△DAE(AAS),∴CB=AE,∴CE=CB,且∠ACB=90°,∴∠BEC=45°=∠EBC,∴∠AEB=135°.②如图,∵BC=1,且BC=AE=CE,∴AE=EC=BC=1,∴BE2=.∵AD=AB,∠BAD=90°,∴∠ABD=45°,且∠EBC=45°,∴∠ABE=∠HBC,且∠BAC=∠CHB,∴△ABE∽△HBC,∴BC CHEB AE=,即12CH=,∴CH2=.【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,锐角三角函数,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质等知识,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=60°,☉O是△ABC的外接圆,BC是☉O的直径,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)连接EF,求证:EF是☉O的切线;(2)在圆上是否存在一点P,使点P与点A,B,F构成一个菱形?若存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)存在,理由见解析【解析】【分析】(1)过O作OM⊥EF于M,根据SAS证明△OAF≌△OBE,从而得到OE=OF,再证明EO平分∠BEF,从而得到结论;(2)存在,先证明△OAC为等边三角形,从而得出∠OAC=∠AOC=60°,再得到AB=AF,再证明AB=AF=FP=BP,从而得到结论.【详解】(1)证明:如图,过O作OM⊥EF于M,∵OA=OB,∠OAF=∠OBE=90°,∠BOE=∠AOF,∴△OAF≌△OBE,∴OE=OF,∵∠EOF=∠AOB=120°,∴∠OEM=∠OFM=30°,∴∠OEB=∠OEM=30°,即EO平分∠BEF,又∠OBE=∠OME=90°,∴OM=OB,∴EF为☉O的切线.(2)存在.∵BC为☉O的直径,∴∠BAC=90°,∵∠ACB=60°,∴∠ABC=30°,又∵∠ACB=60°,OA=OC,∴△OAC为等边三角形,即∠OAC=∠AOC=60°,∵AF 为☉O 的切线,∴∠OAF=90°,∴∠CAF=∠AFC=30°,∴∠ABC=∠AFC ,∴AB=AF.当点P 在(1)中的点M 位置时,此时∠OPF=90°,∴∠OAF=∠OPF=90°,又∵OA=OP ,OF 为公共边,∴△OAF ≌△OPF ,∴AF=PF ,∠BFE=∠AFC=30°.又∵∠FOP=∠OBP=∠OPB=30°,∴BP=FP ,∴AB=AF=FP=BP ,∴四边形AFPB 是菱形.【点睛】考查了切线的判定定理和菱形的判定,经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.14.如图,在△ABC 中,AB =AC ,以AC 为直径作⊙O 交BC 于点D ,过点D 作FE ⊥AB 于点E ,交AC 的延长线于点F .(1)求证:EF 与⊙O 相切;(2)若AE =6,sin ∠CFD =35,求EB 的长.【答案】(1)见解析(2)32【解析】【分析】 ()1如图,欲证明EF 与O e 相切,只需证得OD EF ⊥.()2通过解直角AEF V 可以求得AF 10.=设O e 的半径为r ,由已知可得△FOD ∽△FAE ,继而得到OF OD AF AE =,即10r r 106-=,则易求15AB AC 2r 2===,所以153EB AB AE 622=-=-=. 【详解】 (1)如图,连接OD ,OC OD =Q ,OCD ODC ∠∠∴=.AB AC =Q ,ACB B ∠∠∴=,ODC B ∠∠∴=,OD //AB ∴,ODF AEF ∠∠∴=,EF AB ⊥Q ,ODF AEF 90∠∠∴==o ,OD EF ∴⊥,OD Q 是O e 的半径,EF ∴与O e 相切;()2由()1知,OD//AB ,OD EF ⊥.在Rt AEF V 中,AE 3sin CFD AF 5∠==,AE 6=, 则AF 10=, OD //AB Q ,∴△FOD ∽△FAE ,OF OD AF AE∴=, 设O e 的半径为r ,10r r 106-∴=, 解得,15r 4=, 15AB AC 2r 2∴===, 153EB AB AE 622∴=-=-=.【点睛】本题考查了切线的判定、相似三角形的判定与性质、解直角三角形的应用等,正确添加辅助线、灵活应用相关知识是解题的关键.15.如图,已知AB 是⊙O 的直径,直线CD 与⊙O 相切于C 点,AC 平分∠DAB . (1)求证:AD ⊥CD ;(2)若AD =2,AC=6,求⊙O 的半径R 的长.【答案】(1)证明见解析(2)32【解析】试题分析:(1)连接OC ,由题意得OC ⊥CD .又因为AC 平分∠DAB ,则∠1=∠2=12∠DAB .即可得出AD ∥OC ,则AD ⊥CD ; (2)连接BC ,则∠ACB =90°,可证明△ADC ∽△ACB .则2AD AC AC R ,从而求得R . 试题解析:(1)证明:连接OC ,∵直线CD 与⊙O 相切于C 点,AB 是⊙O 的直径,∴OC ⊥CD .又∵AC 平分∠DAB ,∴∠1=∠2=12∠DAB . 又∠COB =2∠1=∠DAB ,∴AD ∥OC ,∴AD ⊥CD .(2)连接BC ,则∠ACB =90°,在△ADC 和△ACB 中∵∠1=∠2,∠3=∠ACB =90°,∴△ADC ∽△ACB . ∴2AD AC AC R= ∴R =2322AC AD =。

初三数学圆的专项培优练习题

初三数学圆的专项培优练习题

初三数学圆的专项培优练习题【知识点回顾】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及其运用. 2、在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,•所对的弦也相等及其运用. 3、在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,•都等于这条弧所对的圆心角的一半及其运用.4、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及其运用.5、不在同一直线上的三个点确定一个圆. 6、直线L和⊙O相交⇔d<r ;直线L 和圆相切⇔d=r ;直线L 和⊙O 相离⇔d>r及其运用.7、圆的切线垂直于过切点的半径及其运用.8、经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线并利用它解决一些具体问题.9、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及其运用.10、两圆的位置关系:d 与r 1和r2之间的关系:外离⇔d>r 1+r 2;外切⇔d=r1+r 2;相交⇔│r 2-r1│<d<r1+r 2;内切⇔d=│r 1-r 2│;内含⇔d<│r 2-r1│.11、正多边形和圆中的半径R 、边心距r 、中心角θ之间的等量关系并应用这个等量关系解决具体题目.12、n °的圆心角所对的弧长为L=180n R π,n °的圆心角的扇形面积是S 扇形=2360n R π及其运用这两个公式进行计算.13、圆锥的侧面积和全面积的计算.14、垂径定理的探索与推导及利用它解决一些实际问题.15、弧、弦、圆心有的之间互推的有关定理的探索与推导,•并运用它解决一些实际问题.16、有关圆周角的定理的探索及推导及其它的运用. 17、点与圆的位置关系的应用. 18、三点确定一个圆的探索及应用.19、直线和圆的位置关系的判定及其应用. 20、切线的判定定理与性质定理的运用. 21、切线长定理的探索与运用.22、圆和圆的位置关系的判定及其运用.23、正多边形和圆中的半径R 、边心距r 、中心角θ的关系的应用.24、n 的圆心角所对的弧长L=180n R π及S 扇形=2360n R π的公式的应用.25、圆锥侧面展开图的理解.例题讲解例1例2例3例4例5课堂练习1.如图1,已知AB是⊙O的直径,AD切⊙O于点A,点C是EB的中点,则下列结论不成立的是( )A.OC∥AE B.EC=BC C.∠DAE=∠ABE D.AC⊥OE图一图二图三2.如图2,以等边三角形ABC的BC边为直径画半圆,分别交AB、AC于点E、D,DF是圆的切线,过点F作BC的垂线交BC于点G.若AF的长为2,则FG的长为()A.4 B.33C.6 D.233.四个命题:①三角形的一条中线能将三角形分成面积相等的两部分;②有两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形全等;③点P(1,2)关于原点的对称点坐标为(-1,-2);④两圆的半径分别是3和4,圆心距为d,若两圆有公共点,则1<d<7其中正确的是( )A. ①② B.①③ C.②③D.③④4.如图三,△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,D、E分别是AC、AB的中点,则以DE为直径的圆与BC的位置关系是()A.相交 B.相切 C.相离 D.无法确定5.如图四,AB为⊙O的直径,C为⊙O外一点,过点C作⊙O的切线,切点为B,连结AC交⊙O于D,∠C=38°。

初三数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)含答案

初三数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)含答案

初三数学圆的综合的专项培优练习题(含答案)含答案一、圆的综合1.如图,点A、B、C分别是⊙O上的点, CD是⊙O的直径,P是CD延长线上的一点,AP=AC.(1)若∠B=60°,求证:AP是⊙O的切线;(2)若点B是弧CD的中点,AB交CD于点E,CD=4,求BE·AB的值.【答案】(1)证明见解析;(2)8.【解析】(1)求出∠ADC的度数,求出∠P、∠ACO、∠OAC度数,求出∠OAP=90°,根据切线判定推出即可;(2)求出BD长,求出△DBE和△ABD相似,得出比例式,代入即可求出答案.试题解析:连接AD,OA,∵∠ADC=∠B,∠B=60°,∴∠ADC=60°,∵CD是直径,∴∠DAC=90°,∴∠ACO=180°-90°-60°=30°,∵AP=AC,OA=OC,∴∠OAC=∠ACD=30°,∠P=∠ACD=30°,∴∠OAP=180°-30°-30°-30°=90°,即OA⊥AP,∵OA为半径,∴AP是⊙O切线.(2)连接AD,BD,∵CD是直径,∴∠DBC=90°,∵CD=4,B为弧CD中点,∴BD=BC=,∴∠BDC=∠BCD=45°,∴∠DAB=∠DCB=45°,即∠BDE=∠DAB,∵∠DBE=∠DBA,∴△DBE∽△ABD,∴,∴BE•AB=BD•BD=.考点:1.切线的判定;2.相似三角形的判定与性质.2.图 1 和图 2 中,优弧»AB纸片所在⊙O 的半径为 2,AB=23,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)23;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2,3∴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.∴BG=3.∵OG⊥BP,∴BG=PG=3.∴BP=23.∴折痕的长为23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,在锐角△ABC中,AC是最短边.以AC为直径的⊙O,交BC于D,过O作OE∥BC,交OD于E,连接AD、AE、CE.(1)求证:∠ACE=∠DCE;(2)若∠B=45°,∠BAE=15°,求∠EAO的度数;(3)若AC=4,23CDFCOESS∆∆=,求CF的长.【答案】(1)证明见解析,(2)60°;(343【解析】【分析】(1)易证∠OEC=∠OCE,∠OEC=∠ECD,从而可知∠OCE=∠ECD,即∠ACE=∠DCE;(2)延长AE交BC于点G,易证∠AGC=∠B+∠BAG=60°,由于OE∥BC,所以∠AEO=∠AGC=60°,所以∠EAO=∠AEO=60°;(3)易证12COECAESS=VV,由于23CDFCOESS=VV,所以CDFCAESSVV=13,由圆周角定理可知∠AEC=∠FDC=90°,从而可证明△CDF∽△CEA,利用三角形相似的性质即可求出答案.【详解】(1)∵OC=OE,∴∠OEC=∠OCE.∵OE∥BC,∴∠OEC=∠ECD,∴∠OCE=∠ECD,即∠ACE=∠DCE;(2)延长AE交BC于点G.∵∠AGC是△ABG的外角,∴∠AGC=∠B+∠BAG=60°.∵OE∥BC,∴∠AEO=∠AGC=60°.∵OA=OE,∴∠EAO=∠AEO=60°.(3)∵O是AC中点,∴12COECAESS=VV.23CDFCOESS=VVQ,∴CDFCAESSVV=13.∵AC是直径,∴∠AEC=∠FDC=90°.∵∠ACE=∠FCD,∴△CDF∽△CEA,∴CFCA=33,∴CF=33CA=433.【点睛】本题考查了圆的综合问题,涉及平行线的性质,三角形的外角的性质,三角形中线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质等知识,需要学生灵活运用所学知识.4.如图AB是△ABC的外接圆⊙O的直径,过点C作⊙O的切线CM,延长BC到点D,使CD=BC,连接AD交CM于点E,若⊙OD半径为3,AE=5,(1)求证:CM⊥AD;(2)求线段CE的长.【答案】(1)见解析;(25【解析】分析:(1)连接OC,根据切线的性质和圆周角定理证得AC垂直平分BD,然后根据平行线的判定与性质证得结论;(2)根据相似三角形的判定与性质证明求解即可.详解:证明:(1)连接OC∵CM切⊙O于点C,∴∠OCE=90°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CD=BC,∴AC垂直平分BD,∴AB=AD,∴∠B=∠D∵∠B=∠OCB∴∠D=∠OCB∴OC∥AD∴∠CED=∠OCE=90°∴CM⊥AD.(2)∵OA=OB,BC=CD∴OC=1AD2∴AD=6∴DE=AD-AE=1易证△CDE~△ACE∴CE DEAE CE∴CE2=AE×DE∴CE=5点睛:此题主要考查了切线的性质和相似三角形的判定与性质的应用,灵活判断边角之间的关系是解题关键,是中档题.5.已知:如图,△ABC中,AC=3,∠ABC=30°.(1)尺规作图:求作△ABC的外接圆,保留作图痕迹,不写作法;(2)求(1)中所求作的圆的面积.【答案】(1)作图见解析;(2)圆的面积是9π.【解析】试题分析:(1)按如下步骤作图:①作线段AB的垂直平分线;②作线段BC的垂直平分线;③以两条垂直平分线的交点O为圆心,OA长为半圆画圆,则圆O即为所求作的圆.如图所示(2)要求外接圆的面积,需求出圆的半径,已知AC=3,如图弦AC所对的圆周角是∠ABC=30°,所以圆心角∠AOC=60°,所以∆AOC是等边三角形,所以外接圆的半径是3故可求得外接圆的面积.(2)连接OA,OB.∵AC=3,∠ABC=30°,∴∠AOC=60°,∴△AOC是等边三角形,∴圆的半径是3,∴圆的面积是S=πr2=9π.6.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,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.【答案】10cm【解析】分析:先过圆心O作半径CO⊥AB,交AB于点D设半径为r,得出AD、OD的长,在Rt△AOD中,根据勾股定理求出这个圆形截面的半径.详解:解:过点O作OC⊥AB于D,交⊙O于C,连接OB,∵OC⊥AB∴BD=12AB=12×16=8cm由题意可知,CD=4cm∴设半径为xcm,则OD=(x﹣4)cm在Rt△BOD中,由勾股定理得:OD2+BD2=OB2(x﹣4)2+82=x2解得:x=10.答:这个圆形截面的半径为10cm.点睛:此题考查了垂经定理和勾股定理,关键是根据题意画出图形,再根据勾股定理进行求解.7.如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,小圆直径AE的延长线与大圆交于点B,点D 在大圆上,BD与小圆相切于点F,AF的延长线与大圆相交于点C,且CE⊥BD.找出图中相等的线段并证明.【答案】见解析【解析】试题分析:由AE是小⊙O的直径,可得OA=OE,连接OF,根据切线的性质,可得OF⊥BD,然后由垂径定理,可证得DF=BF,易证得OF∥CE,根据平行线分线段成比例定理,可证得AF=CF,继而可得四边形ABCD是平行四边形,则可得AD=BC,AB=CD.然后连接OD、OC,可证得△AOD≌△EOC,则可得BC=AD=CE=AE.试题解析:图中相等的线段有:OA=OE,DF=BF,AF=CF,AB=CD,BC=AD=CE=AE.证明如下:∵AE是小⊙O的直径,∴OA=OE.连接OF,∵BD与小⊙O相切于点F,∴OF⊥BD.∵BD是大圆O的弦,∴DF=BF.∵CE⊥BD,∴CE∥OF,∴AF=CF.∴四边形ABCD是平行四边形.∴AD=BC,AB=CD.∵CE:AE=OF:AO,OF=AO,∴AE=EC.连接OD、OC,∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.∵∠AOD=∠ODC,∠EOC=∠OEC,∴∠AOC=∠EOC,∴△AOD≌△EOC,∴AD=CE.∴BC=AD=CE=AE.【点睛】考查了切线的性质,垂径定理,平行线分线段成比例定理,平行四边形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质等知识.此题综合性很强解题的关键是注意数形结合思想的应用,注意辅助线的作法,小心不要漏解.8.如图,AB是圆O的直径,射线AM⊥AB,点D在AM上,连接OD交圆O于点E,过点D作DC=DA交圆O于点C(A、C不重合),连接O C、BC、CE.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若圆O的直径等于2,填空:①当AD=时,四边形OADC是正方形;②当AD=时,四边形OECB是菱形.【答案】(1)见解析;(2)①1;②3.【解析】试题分析:(1)依据SSS证明△OAD≌△OCD,从而得到∠OCD=∠OAD=90°;(2)①依据正方形的四条边都相等可知AD=OA;②依据菱形的性质得到OE=CE,则△EOC为等边三角形,则∠CEO=60°,依据平行线的性质可知∠DOA=60°,利用特殊锐角三角函数可求得AD的长.试题解析:解:∵AM⊥AB,∴∠OAD=90°.∵OA=OC,OD=OD,AD=DC,∴△OAD≌△OCD,∴∠OCD=∠OAD=90°.∴OC⊥CD,∴CD是⊙O的切线.(2)①∵当四边形OADC是正方形,∴AO=AD=1.故答案为:1.②∵四边形OECB是菱形,∴OE=CE.又∵OC=OE,∴OC=OE=CE.∴∠CEO=60°.∵CE∥AB,∴∠AOD=60°.在Rt△OAD中,∠AOD=60°,AO=1,∴AD=.故答案为:.点睛:本题主要考查的是切线的性质和判定、全等三角形的性质和判定、菱形的性质、等边三角形的性质和判定,特殊锐角三角函数值的应用,熟练掌握相关知识是解题的关键.9.如图1,延长⊙O的直径AB至点C,使得BC=12AB,点P是⊙O上半部分的一个动点(点P不与A、B重合),连结OP,CP.(1)∠C的最大度数为;(2)当⊙O的半径为3时,△OPC的面积有没有最大值?若有,说明原因并求出最大值;若没有,请说明理由;(3)如图2,延长PO交⊙O于点D,连结DB,当CP=DB时,求证:CP是⊙O的切线.【答案】(1)30°;(2)有最大值为9,理由见解析;(3)证明见解析.【解析】试题分析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP的度数最大,根据切线的性质即可求得;(2)由△OPC的边OC是定值,得到当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,于是得到结论;(3)根据全等三角形的性质得到AP=DB,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠C,得到CO=OB+OB=AB,推出△APB≌△CPO,根据全等三角形的性质得到∠CPO=∠APB,根据圆周角定理得到∠APB=90°,即可得到结论.试题解析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP最大.如图1,所示:∵sin∠OCP=OPOC = 24=12,∴∠OCP=30°∴∠OCP的最大度数为30°,故答案为:30°;(2)有最大值,理由:∵△OPC的边OC是定值,∴当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,而点P在⊙O上半圆上运动,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,也就是高为半径长,∴最大值S△OPC=12OC•OP=12×6×3=9;(3)连结AP,BP,如图2,在△OAP与△OBD中,OA ODAOP BODOP OB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△OAP≌△OBD,∴AP=DB,∵PC=DB,∴AP=PC,∵PA=PC,∴∠A=∠C,∵BC=12AB=OB,∴CO=OB+OB=AB,在△APB和△CPO中,AP CPA CAB CO=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△APB≌△CPO,∴∠CPO=∠APB,∵AB为直径,∴∠APB=90°,∴∠CPO=90°,∴PC切⊙O于点P,即CP是⊙O的切线.10.如图,正三角形ABC 内接于⊙O ,P 是BC 上的一点,且PB <PC ,PA 交BC 于E ,点F 是PC 延长线上的点,CF=PB ,AB=13,PA=4.(1)求证:△ABP ≌△ACF ;(2)求证:AC 2=PA•AE ;(3)求PB 和PC 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)PB=1,PC=3.【解析】试题分析:(1)先根据等边三角形的性质得到AB=AC ,再利用圆的内接四边形的性质得∠ACF=∠ABP ,于是可根据“SAS”判断△ABP ≌△ACF ;(2)先根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=60°,再根据圆周角定理得∠APC=∠ABB=60°,加上∠CAE=∠PAC ,于是可判断△ACE ∽△APC ,然后利用相似比即可得到结论;(3)先利用AC 2=PA•AE 计算出AE=134 ,则PE=AP-AE=34,再证△APF 为等边三角形,得到PF=PA=4,则有PC+PB=4,接着证明△ABP ∽△CEP ,得到PB•PC=PE•A=3,然后根据根与系数的关系,可把PB 和PC 看作方程x 2-4x+3=0的两实数解,再解此方程即可得到PB 和PC 的长.试题解析:(1)∵∠ACP+∠ABP=180°,又∠ACP+∠ACF=180°,∴∠ABP=∠ACF在ABP ∆和ACF ∆中,∵AB=AC ,∠ABP=∠ACF , CF PB =∴ABP ∆≌ACF ∆.(2)在AEC ∆和ACP ∆中,∵∠APC=∠ABC , 而ABC ∆是等边三角形,故∠ACB=∠ABC=60º,∴∠ACE =∠APC .又∠CAE =∠PAC ,∴AEC ∆∽ACP ∆∴AC AE AP AC=,即2AC PA AE =⋅. 由(1)知ABP ∆≌ACF ∆,∴∠BAP=∠CAF , CF PB =∴∠BAP+∠PAC=∠CAF+∠PAC∴∠PAF=∠BAC=60°,又∠APC =∠ABC =60°.∴APF ∆是等边三角形∴AP=PF∴4PB PC PC CF PF PA +=+===在PAB ∆与CEP ∆中,∵∠BAP=∠ECP ,又∠APB=∠EPC=60°,∴PAB ∆∽CEP ∆ ∴PB PA PE PC=,即PB PC PA PE ⋅=⋅ 由(2)2AC PA AE =⋅, ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+= ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+=∴()2222224133PB PC PA AC PA AB ⋅=-=-=-=因此PB 和PC 的长是方程2430x x --=的解.解这个方程,得11x =, 23x =.∵PB<PB ,∴PB=11x =,PC=23x =,∴PB 和PC 的长分别是1和3。

初三数学圆的专项培优练习题(含答案)45237精编版

初三数学圆的专项培优练习题(含答案)45237精编版

初三数学圆的专项培优练习题(含答案)1.如图1,已知AB是⊙O的直径,AD切⊙O于点A,点C是»EB的中点,则下列结论不成立的是()A.OC∥AE B.EC=BC C.∠DAE=∠ABE D.AC⊥OE图一图二图三2.如图2,以等边三角形ABC的BC边为直径画半圆,分别交AB、AC于点E、D,DF是圆的切线,过点F作BC的垂线交BC于点G.若AF的长为2,则FG的长为()A.4 B.33C.6 D.233.四个命题:①三角形的一条中线能将三角形分成面积相等的两部分;②有两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形全等;③点P(1,2)关于原点的对称点坐标为(-1,-2);④两圆的半径分别是3和4,圆心距为d,若两圆有公共点,则1<d<7其中正确的是()A. ①②B.①③C.②③D.③④4.如图三,△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,D、E分别是AC、AB的中点,则以DE为直径的圆与BC的位置关系是()A.相交 B.相切 C.相离 D.无法确定5.如图四,AB为⊙O的直径,C为⊙O外一点,过点C作⊙O的切线,切点为B,连结AC 交⊙O于D,∠C=38°。

点E在AB右侧的半圆上运动(不与A、B重合),则∠AED的大小是()A.19° B.38° C.52° D.76°图四图五6.如图五,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,若CD=6,且AE:BE =1:3,则AB= .7.已知AB是⊙O的直径,AD⊥l于点D.(1)如图①,当直线l与⊙O相切于点C时,若∠DAC=30°,求∠BAC的大小;(2)如图②,当直线l与⊙O相交于点E、F时,若∠DAE=18°,求∠BAF的大小.8.如图,AB为的直径,点C在⊙O上,点P是直径AB上的一点(不与A,B重合),过点P 作AB的垂线交BC的延长线于点Q。

在线段PQ上取一点D,使DQ=DC,连接DC,试判断CD 与⊙O的位置关系,并说明理由。

师九年级数学培优圆专题训练

师九年级数学培优圆专题训练

九年级数学培优《圆》专题训练(一)
九年级数学培优《圆》专题训练(二)
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九年级数学培优《圆》专题训练(三十二)。

(师)九年级数学培优《圆》专题训练

(师)九年级数学培优《圆》专题训练

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初三数学圆的专项培优练习题(含答案)(20201124131704)

初三数学圆的专项培优练习题(含答案)(20201124131704)

初三数学圆的专项培优练习题(含答案)1.如图1,已知AB是。

0的直径,AD切00于点A,点C是EB的中点,则下列结论不成立的是()图一2.如图2,以等边三角形ABC的BC边为直径画半圆,分别交AB、AC于点E、D, DF是圆的切线,过点F作BC 的垂线交BC于点G.若AF的长为2,则FG的长为()A. 4B. 3羽C. 6 D・3.四个命题:①三角形的一条中线能将三角形分成而积相等的两部分;②有两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形全等;③点P (1,2)关于原点的对称点坐标为(一1, -2):④两圆的半径分别是3和4,圆心距为d,若两圆有公共点,则lvdv7其中正确的是()扎①② B. ®@ C.②③ D. ®@4.如图三,AABC中,AB二6, AC二8, BC二10, D. E分别是AC、AB的中点,则以DE为直径的圆与BC的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.无法确定5.如图四,AB为O0的直径,C为00外一点,过点C作00的切线,切点为B,连结AC 交O0于D, ZC=38°。

点E在AB右侧的半圆上运动(不与A、B重合),则ZAED的大小是()6. _______________________________________________________________________ 如图五,AB 为。

0的直径,弦CD 丄AB 于点E,若CD 二6,且AE : BE=1: 3,则AB 二 _______C. 52°D. 76°A. 19°B. 38°8.如图,AB 为的直径,点C 在O0上,点P 是直径AB 上的一点(不与A, B 重合),过点P 作AB 的垂线交BC 的延长线于点Q“在线段PQ 上取一点D,使DQ 二DC,连接DC,试判断CD求证:(1)四边形FADC 是菱形:(2) FC 是00的切线.CD 是垂直于AB 的弦,垂足为E,过点C 作DA(1) 如图①,当直线1与。

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