九年级上册数学 圆 几何综合易错题(Word版 含答案)
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九年级上册数学圆几何综合易错题(Word版含答案)
一、初三数学圆易错题压轴题(难)
1.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,△ABC的边BC在y轴的正半轴上,点A在x轴的正半轴上,点C的坐标为(0,8),将△ABC沿直线AB折叠,点C落在x轴的负半轴D(?4,0)处.
(1)求直线AB的解析式;
(2)点P从点A出发以每秒45个单位长度的速度沿射线AB方向运动,过点P作PQ⊥AB,交x轴于点Q,PR∥AC交x轴于点R,设点P运动时间为t(秒),线段QR长为d,求d与t的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,点N是射线AB上一点,以点N为圆心,同时经过R、Q两点作⊙N,⊙N交y轴于点E,F.是否存在t,使得EF=RQ?若存在,求出t的值,并求出圆心N的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
1
3
2
y x
=-+(2)d=5t (3)故当 t=
8
5
,或8
15
,时,QR=EF,N(-
6,6)或(2,2).
【解析】
试题分析:(1)由C(0,8),D(-4,0),可求得OC,OD的长,然后设OB=a,则BC=8-a,在Rt△BOD中,由勾股定理可得方程:(8-
a)2=a2+42,解此方程即可求得B的坐标,然后由三角函数的求得点A的坐标,再利用待定系数法求得直线AB的解析式;
(2)在Rt△AOB中,由勾股定理可求得AB的长,继而求得∠BAO的正切与余弦,由PR//AC 与折叠的性质,易证得RQ=AR,则可求得d与t的函数关系式;
(3)首先过点分别作NT⊥RQ于T,NS⊥EF于S,易证得四边形NTOS是正方形,然后分别从点N在第二象限与点N在第一象限去分析求解即可求解;
试题解析:
(1)∵C(0,8),D(-4,0),
∴OC=8,OD=4,
设OB=a,则BC=8-a,
由折叠的性质可得:BD=BC=8-a,
在Rt△BOD中,∠BOD=90°,DB2=OB2+OD2,
则(8-a)2=a2+42,
解得:a=3,
则
B (0,3), tan ∠ODB=
3
4
OB OD = , 在Rt △AOC 中,∠AOC=90°,tan ∠ACB=3
4
OA OC = , 则OA=6, 则A (6,0),
设直线AB 的解析式为:y=kx+b ,
则60{3
k b b +== ,解得:1
{23
k b =-= , 故直线AB 的解析式为:y=-1
2
x +3; (2)如图所示:
在Rt △AOB 中,∠AOB=90°,OB=3,OA=6, 则2
2
135,tan 2OB OB OA BAO OA +=∠=
= ,255OA
cos BAO AB
∠==, 在Rt △PQA 中,905APQ AP t ∠=?=,
则AQ=
10cos AP
t BAO =∠ ,
∵PR ∥AC ,
∴∠APR=∠CAB ,
由折叠的性质得:∠BAO=∠CAB , ∴∠BAO=∠APR , ∴PR=AR ,
∵∠RAP+∠PQA=∠APR+∠QPR=90°, ∴∠PQA=∠QPR , ∴RP=RQ , ∴RQ=AR , ∴QR=
1
2
AQ=5t,
(3)过点分别作NT ⊥RQ 于T ,NS ⊥EF 于S , ∵EF=QR , ∴NS=NT ,
∴四边形NTOS 是正方形,
则TQ=TR=
1522QR t = , ∴111515
1022224
NT AT AQ TQ t t t ==-=-=()
() , 分两种情况,
若点N 在第二象限,则设N (n ,-n ),
点N 在直线1
32
y x =-+ 上, 则1
32
n n -=-
+ , 解得:n=-6,
故N (-6,6),NT=6,
即
15
64
t = , 解得:8
5
t = ;
若点N 在第一象限,设N (N ,N ), 可得:1
32
n n =-+ , 解得:n=2, 故N (2,2),NT=2,
即15
24
t =, 解得:t=8
15
∴当 t =
85,或8
15
,时,QR =EF ,N (-6,6)或(2,2)。 点睛:此题考查了折叠的性质、待定系数法求一次函数的解析式、正方形的判定与性质、
等腰三角形的性质、平行线的性质以及三角函数等知识.此题难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想与方程思想的应用。
2.四边形ABCD 的对角线交于点E ,有AE =EC ,BE =ED ,以AB 为直径的O 过点E .
(1)求证:四边形ABCD 是菱形.
(2)若CD 的延长线与圆相切于点F ,已知直径AB =4.求阴影部分的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)513
π- 【解析】
试题分析:(1)先由AE=EC 、BE=ED 可判定四边形为平行四边形,再根据∠AEB=90°可判定该平行四边形为菱形;
(2)连接OF ,过点D 作DP ,AB P E EQ AB ⊥⊥于过点作于Q ,分别求出扇形BOE 、△AOE、半圆O 的面积,即可得出答案. 试题解析:(1)
AE =EC ,BE =ED
∴ABCD 四边形为平行四边形 ∵90AB AEB ∠∴=?是直径 ∴ABCD 平行四边形是菱形
(2)连接OF ,过点D 作DP ,AB P E EQ AB ⊥⊥于过点作于Q
CF 切O 于点F
∴90OFC ∠=? ∵ABCD 四边形是菱形,
∴,90CD AB BOF OFD DPO ∠∠∠∴===? ∴FOPD DP OF ∴=四边形是矩形
ABCD 四边形是菱形,AB AD ∴=
∵11
,3022
OF AB DP AD DAB ∠=
∴=∴=?
∴ABCD 四边形是菱形
∴1
152
CAB DAB ∠=∠=? ∴180215150AOE ∠=?-??=? ∴3090EOB EQO ∠∠=?=?
∴1
12
EQ OE =
= 21502360
S 阴影
π?∴=
-1
521123π??=- 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.
3.如图,点A 在直线l 上,点Q 沿着直线l 以3厘米/秒的速度由点A 向右运动,以AQ 为边作Rt△ABQ,使∠BAQ=90°,tan∠ABQ=
3
4
,点C 在点Q 右侧,CQ=1厘米,过点C 作直线m⊥l,过△ABQ 的外接圆圆心O 作OD⊥m 于点D ,交AB 右侧的圆弧于点E .在射线CD 上取点F ,使DF=
1
3
CD ,以DE 、DF 为邻边作矩形DEGF .设运动时间为t 秒.
(1)直接用含t 的代数式表示BQ 、DF ; (2)当0<t <1时,求矩形DEGF 的最大面积;
(3)点Q 在整个运动过程中,当矩形DEGF 为正方形时,求t 的值. 【答案】(1)BQ=5t ,DF=23t;(2)16;(3)t 的值为3
5
或3. 【解析】
试题分析:(1)AB 与OD 交于点H ,根据题中的比例关系和勾股定理可表示出BQ 的长;根据垂直于同一条直线的两直线平行和三角形的中位线定理可求得AH 的长,再根据矩形的判定定理和矩形的性质可求CD 的长,即可表示出FD ;
(2)根据题意表示出矩形的长和宽,然后构造二次函数,通过二次函数的最值可求解; (3)当矩形为正方形时,分别让其长与宽相等,列方程求解即可. 试题解析:(1)5t BQ =,2
DF=
t 3
; (2)DE=OD-OE=32t+1-52t=1-t ,()2
2211
·t 13326
S DF DE t t ??==-=--+ ???,∴当t=
12
时,矩形DEGF 的最大面积为
16
; (3)当矩形DEGF 为正方形时,221133t t t t -=
-=或,解得3
35
t t ==或.
4.我们把“有两条边和其中一边的对角对应相等的两个三角形”叫做“同族三角形”,如图1,在△ABC 和△ABD 中,AB=AB ,AC=AD ,∠B=∠B ,则△ABC 和△ABD 是“同族三角形”.
(1)如图2,四边形ABCD 内接于圆,点C 是弧BD 的中点,求证:△ABC 和△ACD 是同族三角形;
(2)如图3,△ABC 内接于⊙O ,⊙O 的半径为32AB=6,∠BAC=30°,求AC 的长; (3)如图3,在(2)的条件下,若点D 在⊙O 上,△ADC 与△ABC 是非全等的同族三角形,AD >CD ,求
AD
CD
的值. 【答案】(1)详见解析;(2)3;(3)AD CD 62
+62
【解析】 【分析】
(1)由点C 是弧BD 的中点,根据弧与弦的关系,易得BC=CD ,∠BAC=∠DAC ,又由公共边AC ,可证得:△ABC 和△ACD 是同族三角形;
(2)首先连接0A ,OB ,作点B 作BE ⊥AC 于点E ,易得△AOB 是等腰直角三角形,继而求得答案;
(3)分别从当CD=CB 时与当CD=AB 时进行分析求解即可求得答案. 【详解】
(1)证明:∵点C 是弧BD 的中点,即BC CD =, ∴BC=CD ,∠BAC=∠DAC , ∵AC=AC ,
∴△ABC 和△ACD 是同族三角形.
(2)解:如图1,连接OA ,OB ,作点B 作BE ⊥AC 于点E ,
∵OA=OB=32,AB=6, ∴OA 2+OB 2=AB 2,
∴△AOB 是等腰直角三角形,且∠AOB=90°, ∴∠C=∠AOB=45°, ∵∠BAC=30°, ∴BE=AB=3, ∴AE=
22AB BE -=33,
∵CE=BE=3, ∴AC=AE+CE=33+3.
(3)解:∵∠B=180°﹣∠BAC ﹣∠ACB=180°﹣30°﹣45°=105°, ∴∠ADC=180°﹣∠B=75°,
如图2,当CD=CB 时,∠DAC=∠BAC=30°,
∴∠ACD=75°,
∴AD=AC=33+3,CD=BC=2BE=32, ∴
AD 333CD 32
+=
=62
2+; 如图3,当CD=AB 时,过点D 作DF ⊥AC ,交AC 于点F ,
则∠DAC=∠ACB=45°,
∴∠ACD=180°﹣∠DAC ﹣∠ADC=60°, ∴DF=CD?sin60°=6×
3
2
3
∴AD=2DF=36, ∴
AD 36CD =
=6. 综上所述:AD CD =62+或6
. 【点睛】
本题考查圆的综合应用问题,综合运用弧与弦的关系,等腰三角形的性质结合图形作辅助线进行分析证明以及求解,难度较大.
5.如图1,△ABC 内接于⊙O ,直径AD 交BC 于点E ,延长AD 至点F ,使DF =2OD ,连接FC 并延长交过点A 的切线于点G ,且满足AG ∥BC ,连接OC ,若cos ∠BAC =1
3
,BC =8. (1)求证:CF 是⊙O 的切线; (2)求⊙O 的半径OC ;
(3)如图2,⊙O 的弦AH 经过半径OC 的中点F ,连结BH 交弦CD 于点M ,连结FM ,试求出FM 的长和△AOF 的面积.
【答案】(1)见解析;(2)3233
22
32【解析】 【分析】
(1)由DF=2OD ,得到OF=3OD=3OC ,求得
1
3
OE OC OC OF ==,推出△COE ∽△FOE ,根据相似三角形的性质得到∠OCF=∠DEC=90°,于是得到CF 是⊙O 的切线;
(2)利用三角函数值,设OE=x ,OC=3x ,得到CE=3,根据勾股定理即可得到答案; (3)连接BD ,根据圆周角定理得到角相等,然后证明△AOF ∽△BDM ,由相似三角形的性质,得到FM 为中位线,即可求出FM 的长度,由相似三角形的性质,以及中线分三角形的面积为两半,即可求出面积. 【详解】
解:(1) ∵DF =2OD , ∴OF =3OD =3OC ,
∴
1
3OE OC OC OF ==, ∵∠COE =∠FOC , ∴△COE ∽△FOE ,
∴∠OCF =∠DEC =90°, ∴CF 是⊙O 的切线; (2)∵∠COD =∠BAC , ∴cos ∠BAC =cos ∠COE =1
3
OE OC =, ∴设OE =x ,OC =3x , ∵BC =8, ∴CE =4, ∵CE ⊥AD , ∴OE 2+CE 2=OC 2, ∴x 2+42=9x 2,
∴x =2(负值已舍去), ∴OC =3x =32, ∴⊙O 的半径OC 为32; (3)如图,连结BD ,
由圆周角定理,则∠OAF=∠DBM ,2AOF ADC ∠=∠, ∵BC ⊥AD , ∴AC AB =, ∴∠ADC=∠ADB ,
∴2AOF ADC BDM ∠=∠=∠, ∴△AOF ∽△BDM ; ∵点F 是OC 的中点, ∴AO :OF=BD :DM=2, 又∵BD=DC , ∴DM=CM , ∴FM 为中位线,
∴FM=
3
22
, ∴S △AOF : S △BDM =(32:26)2 34
=; ∵11111
8(322)4222222BDM BCD S S BC DE ??=
=??=???-=; ∴S △AOF =3
424
?=32; 【点睛】
本题考查了圆的综合问题,圆周角定理,切线的判定和性质,相似三角形的判定和性质,利用勾股定理求边长,以及三角形中线的性质,解题的关键是熟练掌握所学的定理和性质,运用属性结合的思想进行解题.
6.如图,PA ,PB 分别与O 相切于点A 和点B ,点C 为弧AB 上一点,连接PC 并延
长交
O 于点F ,D 为弧AF 上的一点,连接BD 交FC 于点E ,连接AD ,且
2180APB PEB ∠+∠=?.
(1)如图1,求证://PF AD ;
(2)如图2,连接AE ,若90APB ∠=?,求证:PE 平分AEB ∠; (3)如图3,在(2)的条件下,连接AB 交PE 于点H ,连接OE ,8AD =,
4
sin 5
ABD ∠=
,求PH 的长. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)257
【解析】 【分析】
(1)连接OA 、OB ,由切线的性质可得90OAP OBP ∠=∠=?,由四边形内角和是
360?,得180∠+∠=?P AOB ,由同弧所对的圆心角是圆周角的一半,得到
2AOB ADB ∠=∠,等量代换得到ADB PEB ∠=∠,由同位角相等两直线平行,得到//PF AD ;
(2)过点P 做PK PF ⊥交EB 延长线于点K ,由90APB ∠=?得290PEB ∠=?,从而45PEB ∠=?,由切线的性质,得PA PB =,由PK PE ⊥,45PEK ∠=?,得
PE PK =,从而90APE EPB ?∠=-∠,进而APE BPK ∠=∠,即可证得
APE BPK ??≌由此45K AEP ∠=∠=?,得到AEP PEB ∠=∠,即可证得PE 平分AEB ∠;
(3)连接AO 并延长交圆O 于点M ,连接OB 、OH 、OP 、OD 、DM ,由
45ADE ∠=?,90AED ∠=?,可得DE AE =,由OA 、OD 为半径,可得OA OD =,即可证出DEO AEO ??≌,由直径所对的圆周角是直角,可得90ADM ∠=?,在
Rt ADM ?中,由正弦定义可得10AM =,由此5OA OB ==,由OAPB 为正方形,对
角线AB 垂直平分OP ,从而,OH PH =.在Rt OAP ?中,252OP OA =
=.延长EO
交AD 于K ,在Rt OEP ?中,由勾股定理得7PE =,在Rt OEH ?中,由勾股定理得
257
PH =
. 【详解】 (1)连接OA 、OB
∵PA 、PB 与圆O 相切于点A 、B ,且OA 、OB 为半径, ∴OA AP ⊥,OB BP ⊥, ∴90OAP OBP ∠=∠=?,
∴在四边形AOBP 中,360180180P AOB ∠+∠=?-?=?, ∵AB AB =, ∴2AOB ADB ∠=∠, ∴2180P ADB ∠+∠=?, ∵2180P PEB ∠+∠=?, ∴ADB PEB ∠=∠, ∴//PF AD
(2)过点P 做PK PF ⊥交EB 延长线于点K
∵90APB ∠=?,
∴21809090PEB ∠=?-?=?, ∴45PEB ∠=?,
∵PA 、PB 为圆O 的切线, ∴PA PB =,
∵PK PE ⊥,45PEK ∠=?,
∴PE PK = ,
∵9090APE EPB KPB EPB ??∠=-∠=∠=-∠, ∴APE BPK ∠=∠, ∴APE BPK ??≌, ∴45K AEP ∠=∠=?, ∴AEP PEB ∠=∠, ∴PE 平分AEB ∠;
(3)连接AO 并延长交圆O 于点M ,连接OB 、OH 、OP 、OD 、DM
∵45ADE ∠=?,90AED ∠=?, ∴DE AE =, ∵OA 、OD 为半径, ∴OA OD =, ∵OE OE =, ∴DEO AEO ??≌, ∴1
452
AEO OED AED ∠=∠=∠=?, ∴90OEP ∠=?, ∵AM 为圆O 的直径, ∴90ADM ∠=?, ∵弧AD =弧AD , ∴ABD AMD ∠=∠,
在Rt ADM ?中,8AD =,4
sin 5
AMD ∠=,则10AM =, ∴5OA OB ==,
由题易证四边形OAPB 为正方形, ∴对角线AB 垂直平分OP ,AB OP =, ∵H 在AB 上, ∴OH PH =, 在Rt OAP ?中,252OP OA ==
延长EO 交AD 于K ,
∵DE AE =,可证OK AD ⊥,DOK ABD ∠=∠, ∴4DK KE ==,3OK =,1OE =
∴在Rt OEP ?中,227PE OP OE =-= 在Rt OEH ?中,222OH OE EH =+ ∵OH PH =,7EH PE HP PH =-=- ∴()2
2217PH PH =+-
∴257
PH =
. 【点睛】
本题考查了圆的综合题,圆的性质,等腰三角形的性质,相交弦定理,正弦定理,勾股定理,灵活运用这些性质定理解决问题是本题的关键.
7.已知AB 是
O 的一条弦,点C 在O 上,联结CO 并延长,交弦AB 于点D ,且
CD CB =.
(1)如图1,如果BO 平分ABC ∠,求证:AB BC =; (2)如图2,如果AO OB ⊥,求:AD DB 的值;
(3)延长线段AO 交弦BC 于点E ,如果EOB ?是等腰三角形,且
O 的半径长等于
2,求弦BC 的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)3
3
(351和22【解析】 【分析】
(1)由题意利用弦心距即可求证结果,
(2)此题关键先求出AO ,做辅助线构造特殊三角形,并求证出∠AOD ,再根据平行线分线段成比例求出比值即可,
(3)分情况讨论两种情况:OE=BE 时或OB=BE 时两种情况,利用三角形相似即△COE ~△CBO 找到相似比,利用相似比求解即可. 【详解】
(1)过点O作OP⊥AB,垂足为点P;OQ⊥BC,垂足为点Q,∵BO平分∠ABC,
∴OP=OQ,
∵OP,OQ分别是弦AB、BC 的弦心距,
∴AB= BC;
(2)∵OA=OB,
∴∠A=∠OBD,
∵CD=CB,
∴∠CDB =∠CBD,
∴∠A+∠AOD =∠CBO +∠OBD,
∴∠AOD =∠CBO,
∵OC=OB,
∴∠C =∠CBO,
∴∠DOB =∠C +∠CBO = 2∠CBO = 2∠AOD,
∵AO⊥OB,
∴∠ AOB =∠AOD +∠BOD =3∠AOD = 90°,
∴∠AOD=30°,
过点D作DH⊥AO,垂足为点H,
∴∠AHD=∠DHO=90°,
∴tan∠AOD =HD
OH
3
∵∠AHD=∠AOB=90°,∴HD‖OB,
∴
D
A OB
H AH
O
=,
∵OA=OB,∴HD=AH,∵HD‖OB,
∴
3
AH HD
OH O
AH
DB H
===;
(3)∵∠C=∠CBO,
∴∠OEB =∠C+∠COE >∠CBO,
∴OE≠OB;
若OB = EB =2时,
∵∠C=∠C,∠COE =∠AOD =∠CBO,∴△COE~△CBO,
∴CO CE BC CO
=,
∴
22
2
BC
BC
=
-
,
∴2
BC-2BC -4=0,
∴BC =5
- +1 (舍去)或BC =5+1,
∴BC =5+1;
若OE = EB时,
∵∠EOB =∠CBO,
∵∠OEB =∠C+∠COE =2∠C =2∠CBO且∠OEB +∠CBO +∠EOB = 180°,∴4∠CBO=180°,∠CBO=45°,
∴∠OEB=90°,
∴cos∠CBO=
2 EB
OB
=,
∵OB=2,
∴EB =2,
∵OE过圆心,OE⊥BC,
∴BC =2EB =22.
【点睛】
此题考查圆的相关知识:圆心距及圆内三角形相似的相关知识,属于综合题型,难度较高.
8.如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点(不与A、B重合),D为的AC中点,过点D作弦DE⊥AB于F,P是BA延长线上一点,且∠PEA=∠B.
(1)求证:PE是⊙O的切线;
(2)连接CA与DE相交于点G,CA的延长线交PE于H,求证:HE=HG;
(3)若tan∠P=
5
12
,试求
AH
AG
的值.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)
13
10 AH
AG
=.
【解析】
【分析】
(1)连接OE,由圆周角定理证得∠EAB+∠B=90°,可得出∠OAE=∠AEO,则
∠PEA+∠AEO=90°,即∠PEO=90°,则结论得证;
(2)连接OD,证得∠AOD=∠AGF,∠B=∠AEF,可得出∠PEF=2∠B,∠AOD=2∠B,可证得∠PEF=∠AOD=∠AGF,则结论得证;
(3)可得出tan∠P=tan∠ODF=
5
12
OF
DF
=,设OF=5x,则DF=12x,求出AE,BE,得
出
2
3
AE
BE
=,证明△PEA∽△PBE,得出2
3
PA
PE
=,过点H作HK⊥PA于点K,证明∠P=
∠PAH,得出PH=AH,设HK=5a,PK=12a,得出PH=13a,可得出AH=13a,AG=10a,则可得出答案.
【详解】
解:(1)证明:如图1,连接OE,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠EAB+∠B=90°,
∵OA=OE,
∴∠OAE=∠AEO,
∴∠B+∠AEO=90°,
∵∠PEA=∠B,
∴∠PEA+∠AEO=90°,
∴∠PEO=90°,
又∵OE为半径,
∴PE是⊙O的切线;
(2)如图2,连接OD,
∵D为AC的中点,
∴OD⊥AC,设垂足为M,
∴∠AMO=90°,
∵DE⊥AB,
∴∠AFD=90°,
∴∠AOD+∠OAM=∠OAM+∠AGF=90°,∴∠AOD=∠AGF,
∵∠AEB=∠EFB=90°,
∴∠B=∠AEF,
∵∠PEA=∠B,
∴∠PEF=2∠B,
∵DE⊥AB,
∴AE AD
=,
∴∠AOD=2∠B,
∴∠PEF=∠AOD=∠AGF,
∴HE=HG;
(3)解:如图3,
∵∠PEF=∠AOD,∠PFE=∠DFO,
∴∠P=∠ODF,
∴tan∠P=tan∠ODF=
5
12 OF
DF
=,
设OF=5x,则DF=12x,
∴OD22
OF DF
+13x,
∴BF=OF+OB=5x+13x=18x,AF=OA﹣OF=13x﹣5x=8x,∵DE⊥OA,
∴EF=DF=12x,
∴AE=22
AF EF
+=413x,BE=22
EF BF
+=613x,∵∠PEA=∠B,∠EPA=∠BPE,
∴△PEA∽△PBE,
∴
4132
3
613
PA AE
PE BE
===,
∵∠P+∠PEF=∠FAG+∠AGF=90°,∴∠HEG=∠HGE,
∴∠P=∠FAG,
又∵∠FAG=∠PAH,
∴∠P=∠PAH,
∴PH=AH,
过点H作HK⊥PA于点K,
∴PK=AK,
∴
1
3 PK
PE
=,
∵tan∠P=
5 12
,
设HK=5a,PK=12a,
∴PH=13a,
∴AH=13a,PE=36a,
∴HE=HG=36a﹣13a=23a,
∴AG=GH﹣AH=23a﹣13a=10a,
∴
1313
1010 AH a
AG a
==.
【点睛】
本题是圆的综合题,考查了垂径定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,解直角三角形,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,掌握相似三角形的判定定和性质定理及方程思想是解题的关键.
9.如图,平行四边形ABCD中,AB=5,BC=8,cosB=4
5
,点E是BC边上的动点,以C为
圆心,CE长为半径作圆C,交AC于F,连接AE,EF.
(1)求AC的长;
(2)当AE与圆C相切时,求弦EF的长;
(3)圆C与线段AD没有公共点时,确定半径CE的取值范围.
【答案】(1)AC=5;(2)
410
5
EF=;(3)03
CE
≤<或58
CE
<≤.
【解析】【分析】
(1)过A作AG⊥BC于点G,由cos
4
5
B=,得到BG=4,AG=3,然后由勾股定理即可求出
AC的长度;
(2)当点E与点G重合时,AE与圆C相切,过点F作FH⊥CE,则CE=CF=4,则CH=3.2,FH=2.4,得到EH=0.8,由勾股定理,即可得到EF的长度;
(3)根据题意,可分情况进行讨论:①当圆C与AD相离时;②当CE>CA时;分别求出CE的取值范围,即可得到答案.
【详解】
解:(1)过A作AG⊥BC于点G,如图:
在Rt△ABG中,AB=5,
4 cos
5
BG
B
AB
==,
∴BG=4,
∴AG=3,
∴844
CG=-=,
∴点G是BC的中点,
在Rt△ACG中,22
345
AC=+=;
(2)当点E与点G重合时,AE与圆C相切,过点F作FH⊥CE,如图:
∴CE=CF=4,
∵AB=AC=5,
∴∠B=∠ACB,
∴4
cos cos 5
CH B ACB CF =∠==, ∴CH=3.2,
在Rt △CFH 中,由勾股定理,得 FH=2.4, ∴EH=0.8,
在Rt △EFH 中,由勾股定理,得
22410
0.8 2.45
EF =+=
; (3)根据题意,圆C 与线段AD 没有公共点时,可分为以下两种情况: ①当圆C 与AD 相离时,则CE ∴半径CE 的取值范围是:03CE ≤<; ②当CE>CA 时,点E 在线段BC 上, ∴半径CE 的取值范围是:58CE <≤; 综合上述,半径CE 的取值范围是:03CE ≤<或58CE <≤. 【点睛】 本题考查了解直角三角形,直线与圆的位置关系,平行四边形的性质,勾股定理,以及线段的动点问题,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确作出辅助线,正确确定动点的位置,从而进行解题. 10.在 O 中,AB 为直径,CD 与AB 相较于点H ,弧AC=弧AD (1)如图1,求证:CD AB ⊥; (2)如图2,弧BC 上有一点E ,若弧CD=弧CE ,求证:3EBA ABD ∠=∠; (3)如图3,在(2)的条件下,点F 在上,连接,//FH FH DE ,延长FO 交DE 于点