初三中考圆的综合题训练(含的答案)
圆综合复习
1、(12分)(2014?攀枝花,23.)如图,以点P(﹣1,0)为圆心的圆,交x轴于B、C两点(B在C的左侧),交y轴于A、D两点(A在D的下方),AD=2,将△ABC绕点P旋转180°,得到△MCB.
(1)求B、C两点的坐标;
(2)请在图中画出线段MB、MC,并判断四边形ACMB的形状(不必证明),求出点M的坐标;
(3)动直线l从与BM重合的位置开始绕点B顺时针旋转,到与BC重合时停止,设直线l与CM交点为E,点Q为BE的中点,过点E作EG⊥BC于G,连接MQ、QG.请问在旋转过程中∠MQG的大小是否变化?若不变,求出∠MQG 的度数;若变化,请说明理由.
2.(8分)(2014?苏州27)如图,已知⊙O上依次有A、B、C、D 四个点,=,连接AB、AD、BD,弦AB不经
过圆心O,延长AB到E,使BE=AB,连接EC,F是EC的中点,连接BF.
(1)若⊙O的半径为3,∠DAB=120°,求劣弧的长;
(2)求证:BF=BD;
(3)设G是BD的中点,探索:在⊙O上是否存在点P(不同于点B),使得PG=PF?并说明PB与AE的位置关系.3.(9分)(2014?苏州28)如图,已知l1⊥l2,⊙O与l1,l2都相切,⊙O的半径为2cm,矩形ABCD的边AD、AB分别与l1,l2重合,AB=4cm,AD=4cm,若⊙O与矩形ABCD沿l1同时向右移动,⊙O的移动速度为3cm,矩形ABCD 的移动速度为4cm/s,设移动时间为t(s)
(1)如图①,连接OA、AC,则∠OAC
的度数为
°;
(2)如图②,两个图形移动一段时间后,⊙O到达⊙O1的位置,矩形ABCD到达A1B1C1D1的位置,此时点O1,A1,C1恰好在同一直线上,求圆心O移动的距离(即OO1的长);
(3)在移动过程中,圆心O到矩形对角线AC所在直线的距离在不断变化,设该距离为d(cm),当d<2时,求t的取值范围(解答时可以利用备用图画出相关示意图).
4.(2014上海25.本题满分14分,第(1)小题满分3分,第(1)小题满分5分,第(1)小题满分6分)
如图1,已知在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=8,cos B=4
5
,点P是边BC上的动点,以CP为半径的圆C与边
AD交于点E、F(点F在点E的右侧),射线CE与射线BA交于点G.(1)当圆C经过点A时,求CP的长;
(2)联结AP,当AP//CG时,求弦EF的长;
(3)当△AGE是等腰三角形时,求圆C的半径长.
图1 备用图
5.(2014成都27本小题满分10分)
如图,在⊙O 的内接△ABC 中,∠ACB=90°,AC=2BC ,过C 作AB 的垂线l 交⊙O 于另一点D ,垂足为E.设P 是⌒
AC 上异于A,C 的一个动点,射线AP 交l 于点F ,连接PC 与PD ,PD 交AB 于点G.
(1)求证:△PAC ∽△PDF ;
(2)若AB=5,⌒AP =⌒
BP ,求PD 的长;
(3)在点P
运动过程中,设x BG
AG =,y AFD =∠tan ,求y 与x 之间的函数关系式.(不要求写出x 的取值范围)
tan AE AFD FE
∠=
,
6.(9分)(2014?淄博24)如图,点A 与点B 的坐标分别是(1,0),(5,0),点P 是该直角坐标系内的一个动点. (1)使∠APB =30°的点P 有 个;
(2)若点P 在y 轴上,且∠APB =30°,求满足条件的点P 的坐标;
(3)当点P 在y 轴上移动时,∠APB 是否有最大值?若有,求点P 的坐标,并说明此时∠APB 最大的理由;若没有,也请说明理由.
7、(10分)(2014?襄阳25.)如图,A ,P ,B ,C 是⊙O 上的四个点,∠APC=∠BPC=60°,过点A 作⊙O 的切线交BP 的延长线于点D .
(1)求证:△ADP ∽△BDA ;
(2)试探究线段PA ,PB ,PC 之间的数量关系,并证明你的结论; (3)若AD=2,PD=1,求线段BC 的长.
8、(10分)(2014?南宁25.)如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 上一点,点F 在射线CM 上,∠AEF=90°,AE=EF ,过点F 作射线BC 的垂线,垂足为H ,连接AC . (1)试判断BE 与FH 的数量关系,并说明理由; (2)求证:∠ACF=90°;
(3)连接AF ,过A 、E 、F 三点作圆,如图2,若EC=4,∠CEF=15°,求
的长.
9、(12分)(2014?泰州25.)如图,平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣x+b(b为常数,b>0)的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,半径为4的⊙O与x轴正半轴相交于点C,与y轴相交于点D、E,点D在点E上方.(1)若直线AB 与有两个交点F、G.
①求∠CFE的度数;
②用含b的代数式表示FG2,并直接写出b的取值范围;
(2)设b≥5,在线段AB上是否存在点P,使∠CPE=45°?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
10、(2014?湖州24.)已知在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,以P(1,1)为圆心的⊙P与x轴,y轴分别相切于点M和点N,点F从点M出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,连接PF,过点PE⊥PF交y轴于点E,设点F运动的时间是t秒(t>0)
(1)若点E在y轴的负半轴上(如图所示),求证:PE=PF;
(2)在点F运动过程中,设OE=a,OF=b,试用含a的代数式表示b;
(3)作点F关于点M的对称点F′,经过M、E和F′三点的抛物线的对称轴交x轴于点Q,连接QE.在点F运动过程中,是否存在某一时刻,使得以点Q、O、E为顶点的三角形与以点P、M、F为顶点的三角形相似?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
11、(2014 徐州28.本题10分)如图,矩形ABCD的边AB=3cm,AD=4cm,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE 为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,连接CG. (1)试说明四边形EFCG是矩形;
(2)当圆O与射线BD相切时,点E停止移动,在点E移动的过程中,
①矩形EFCG的面积是否存在最大值或最小值?若存在,求出这个最大值或最小值;若不存在,说明理由;
②求点G移动路线的长.
12、(12分)(2014?荆州25.)如图①,已知:在矩形ABCD的边AD上有一点O,OA=,以O为圆心,OA长为半径作圆,交AD于M,恰好与BD相切于H,过H作弦HP∥AB,弦HP=3.若点E是CD边上一动点(点E与C,D不重合),过E作直线EF∥BD交BC于F,再把△CEF沿着动直线EF对折,点C的对应点为G.设CE=x,△EFG 与矩形ABCD重叠部分的面积为S.
(1)求证:四边形ABHP是菱形;
(2)问△EFG的直角顶点G能落在⊙O上吗?若能,求出此时x的值;若不能,请说明理由;
(3)求S与x之间的函数关系式,并直接写出FG与⊙O相切时,S的值.
13、(2014日照本小题满分14分21.)
阅读资料:
如图l,已知PC是⊙O的切线,AB是⊙O的直径,延长刚交切线PC于点P.连接AC,BC,OC.因为PC是⊙O 的切线,AB是⊙O的直径,所以∠OCP=∠ACB=90°,所以∠1=∠2.
又因为∠B=∠1,所以∠B=∠2.在△PAC与△PCB中,又因为∠P=∠P,所以△PAC~△PCB,所以
PC
PA
=
PB
PC
,即PC2=PA·PB.
问题拓展:
(1)如果PB不经过⊙O的圆心O(如图2),等式PC2=PA·PB,还成立吗?请证明你的结论.
综合应用:
(2)如图3,⊙O是△ABC的外接圆,PC是⊙O的切线,C是切点,BA的延长线交PC于点P.
①当AB=PA,且PC=12时,求PA的值;
②D是BC的中点,PD交AC于点E.求证:
AE
CE
PA
PC
2
2
图1 图2 图3
14、(11分)(2014?河北25.)图1和图2中,优弧所在⊙O的半径为2,AB=2.点P 为优弧上一点(点P 不与A,B重合),将图形沿BP折叠,得到点A的对称点A′.
(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:
(3)若线段BA′与优弧只有一个公共点B,设∠ABP=α.确定α的取值范围.
15、(12分)(2014?漳州24.)阅读材料:如图1,在△AOB中,∠O=90°,OA=OB,点P在AB边上,PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,则PE+PF=OA.(此结论不必证明,可直接应用)
(1)【理解与应用】
如图2,正方形ABCD的边长为2,对角线AC,BD相交于点O,点P在AB边上,PE⊥OA 于点E,PF⊥OB于点F,则PE+PF的值为_________.
(2)【类比与推理】
如图3,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AB=4,AD=3,点P在AB边上,PE∥OB交AC于点E,PF∥OA 交BD于点F,求PE+PF的值;
(3)【拓展与延伸】
如图4,⊙O的半径为4,A,B,C,D是⊙O上的四点,过点C,D的切线CH,DG相交于点M,点P在弦AB上,PE∥BC交AC于点E,PF∥AD于点F,当∠ADG=∠BCH=30°时,PE+PF是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.16、(10分)(2014?常州28.)在平面直角坐标系xOy中,点M(,),以点M为圆心,OM长为半径作⊙M.使
⊙M与直线OM的另一交点为点B,与x轴,y轴的另一交点分别为点D,A(如图),连接AM.点P是上的动点.
(1)写出∠AMB的度数;
(2)点Q在射线OP上,且OP?OQ=20,过点Q作QC垂直于直线OM,垂足为C,直线QC交x轴于点E.
①当动点P与点B重合时,求点E的坐标;
②连接QD,设点Q的纵坐标为t,△QOD的面积为S.求S与t的函数关系式及S的取值范围.
17、(9分)(2014年云南省23.)已知如图平面直角坐标系中,点O是坐标原点,矩形ABCD是顶点坐标分别为A(3,0)、B(3,4)、C(0,4).点D在y轴上,且点D的坐标为(0,﹣5),点P是直线AC上的一动点.
(1)当点P运动到线段AC的中点时,求直线DP的解析式(关系式);
(2)当点P沿直线AC移动时,过点D、P的直线与x轴交于点M.问在x轴的正半轴上是否存在使△DOM与△ABC 相似的点M?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)当点P沿直线AC移动时,以点P为圆心、R(R>0)为半径长画圆.得到的圆称为动圆P.若设动圆P的半径长为,过点D作动圆P的两条切线与动圆P分别相切于点E、F.请探求在动圆P中是否存在面积最小的四边形DEPF?若存在,请求出最小面积S的值;若不存在,请说明理由.
18、(2014?江西,第22题8分)如图1,AB是圆O的直径,点C在AB的延长线上,AB=4,BC=2,P是圆O上半部分的一个动点,连接OP,CP。
(1)求△OPC的最大面积;
(2)求∠OCP的最大度数;
(3)如图2,延长PO交圆O于点D,连接DB,当CP=DB,求证:CP是圆O的切线.
19. (2014?株洲,第23题,8分)如图,PQ为圆O的直径,点B在线段PQ的延长线上,OQ=QB=1,动点A在圆O 的上半圆运动(含P、Q两点),以线段AB为边向上作等边三角形AB C.
(1)当线段AB所在的直线与圆O相切时,求△ABC的面积(图1);
(2)设∠AOB=α,当线段AB、与圆O只有一个公共点(即A点)时,求α的范围(图2,直接写出答案);
(3)当线段AB与圆O有两个公共点A、M时,如果AO⊥PM于点N,求CM的长度(图3).
圆综合大题复习答案 1.(12分)(2014?攀枝花)
解答: 解:(1)连接PA ,如图1所示.
∵PO ⊥AD ,∴AO=DO .∵AD=2
,∴OA=
.∵点P 坐标为(﹣1,0),∴OP=1.∴PA=
=2.
∴BP=CP=2.∴B (﹣3,0),C (1,0).
(2)连接AP ,延长AP 交⊙P 于点M ,连接MB 、MC .如图2所示,线段MB 、MC 即为所求作.四边形ACMB 是矩形.理由如下:
∵△MCB 由△ABC 绕点P 旋转180°所得,∴四边形ACMB 是平行四边形.∵BC 是⊙P 的直径,∴∠CAB=90°. ∴平行四边形ACMB 是矩形.过点M 作MH ⊥BC ,垂足为H ,如图2所示.在△MHP 和△AOP 中,∵∠MHP=∠AOP ,∠HPM=∠OPA ,MP=AP ,∴△MHP ≌△AOP .∴MH=OA=,PH=PO=1.∴OH=2.
∴点M 的坐标为(﹣2,
).
(3)在旋转过程中∠MQG 的大小不变.
∵四边形ACMB 是矩形,∴∠BMC=90°.∵EG ⊥BO ,∴∠BGE=90°.∴∠BMC=∠BGE=90°.∵点Q 是BE 的中点,∴QM=QE=QB=QG .∴点E 、M 、B 、G 在以点Q 为圆心,QB 为半径的圆上,如图3所示.∴∠MQG=2∠MBG .∵∠COA=90°,OC=1,OA=,
∴tan ∠OCA=
=
.∴∠OCA=60°.∴∠MBC=∠BCA=60°.∴∠MQG=120°.∴在旋转过程中∠MQG 的大小不
变,始终等于120°.
2.(8分)(2014?苏州)
解答: (1)解:连接OB ,OD ,
∵∠DAB=120°,∴所对圆心角的度数为240°,∴∠BOD=120°,∵⊙O 的半径为3, ∴劣弧
的长为:
×π×3=2π;
(2)证明:连接AC ,∵AB=BE ,∴点B 为AE 的中点,∵F 是EC 的中点,∴BF 为△EAC 的中位线, ∴BF=AC ,∵
=
,∴
+
=
+
,∴
=
,∴BD=AC ,∴BF=BD ;
(3)解:过点B 作AE 的垂线,与⊙O 的交点即为所求的点P , ∵BF 为△EAC 的中位线,∴BF ∥AC ,∴∠FBE=∠CAE ,∵
=
,∴∠CAB=∠DBA ,∵由作法可知BP ⊥AE ,
∴∠GBP=∠FBP ,∵G 为BD 的中点,∴BG=BD ,∴BG=BF , ,
∴△PBG ≌△PBF (SAS ),∴PG=PF .
3.(9分)(2014?苏州)解答:
解:(1)∵l 1⊥l 2,⊙O 与l 1,l 2都相切, ∴∠OAD=45°,
∵AB=4
cm ,AD=4cm , ∴CD=4
cm ,AD=4cm ,
∴tan ∠DAC=
=
=
,
∴∠DAC=60°,
∴∠OAC 的度数为:∠OAD+∠DAC=105°, 故答案为:105;
(2)如图位置二,当O 1,A 1,C 1恰好在同一直线上时,设⊙O 1与l 1的切点为E , 连接O 1E ,可得O 1E=2,O 1E ⊥l 1, 在Rt △A 1D 1C 1中,∵A 1D 1=4,C 1D 1=4
,∴tan ∠C 1A 1D 1=
,∴∠C 1A 1D 1=60°,
在Rt △A 1O 1E 中,∠O 1A 1E=∠C 1A 1D 1=60°,∴A 1E==
,∵A 1E=AA 1﹣OO 1﹣2=t ﹣2,
∴t ﹣2=
,∴t=
+2,∴OO 1=3t=2
+6;
(3)①当直线AC 与⊙O 第一次相切时,设移动时间为t 1,
如图,此时⊙O 移动到⊙O 2的位置,矩形ABCD 移动到A 2B 2C 2D 2的位置, 设⊙O 2与直线l 1,A 2C 2分别相切于点F ,G ,连接O 2F ,O 2G ,O 2A 2,
∴O 2F ⊥l 1,O 2G ⊥A 2G 2,由(2)得,∠C 2A 2D 2=60°,∴∠GA 2F=120°,∴∠O 2A 2F=60°, 在Rt △A O F 中,O F=2,∴A F=
,∵OO =3t ,AF=AA +A F=4t +
,∴4t +
﹣3t =2,
∴t1=2﹣,
②当直线AC与⊙O第二次相切时,设移动时间为t2,
记第一次相切时为位置一,点O1,A1,C1共线时位置二,第二次相切时为位置三,
由题意知,从位置一到位置二所用时间与位置二到位置三所用时间相等,∴+2﹣(2﹣)=t2﹣(+2),
解得:t2=2+2,综上所述,当d<2时,t的取值范围是:2﹣<t<2+2.
4、2014上海
5、2014成都
6.(9分)(2014?淄博)
解答:解:(1)以AB为边,在第一象限内作等边三角形ABC,
以点C为圆心,AC为半径作⊙C,交y轴于点P1、P2.
在优弧AP1B上任取一点P,如图1,
则∠APB =∠ACB =×60°=30°.∴使∠APB=30°的点P有无数个.故答案为:无数.
(2)①当点P在y轴的正半轴上时,
过点C作CG⊥AB,垂足为G,如图1.
∵点A(1,0),点B(5,0),∴OA=1,OB=5.∴AB=4.∵点C为圆心,CG⊥AB,∴AG=BG =AB=2.
∴OG=OA+AG=3.∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC=AB=4.∴CG ===2.
∴点C的坐标为(3,2).
过点C作CD⊥y轴,垂足为D,连接CP2,如图1,
∵点C的坐标为(3,2),∴CD=3,OD =2.∵P1、P2是⊙C与y轴的交点,∴∠AP1B=∠AP2B=30°.∵CP2=CA=4,CD=3,∴DP2==.∵点C为圆心,CD⊥P1P2,∴P1D=P2D =.
同理可得:P 3(0,﹣2﹣).P 4(0,﹣2+). 综上所述:满足条件的点P 的坐标有:
(0,2
﹣
)、(0,2
+
)、(0,﹣2
﹣
)、(0,﹣2
+
).
(3)当过点A 、B 的⊙E 与y 轴相切于点P 时,∠APB 最大.
①当点P 在y 轴的正半轴上时,连接EA ,作EH ⊥x 轴,垂足为H ,如图2.
∵⊙E 与y 轴相切于点P ,∴PE ⊥OP .∵EH ⊥AB ,OP ⊥OH ,∴∠EPO =∠POH =∠EHO =90°.∴四边形OPEH 是矩形.∴OP =EH ,PE =OH =3.∴EA =3.∵∠EHA =90°,AH =2,EA =3,∴EH =
=
=
∴OP =
∴P (0,
).
②当点P 在y 轴的负半轴上时,同理可得:P (0,﹣).理由:
①若点P 在y 轴的正半轴上,在y 轴的正半轴上任取一点M (不与点P 重合),
连接MA ,MB ,交⊙E 于点N ,连接NA ,如图2所示.∵∠ANB 是△AMN 的外角,∴∠ANB >∠AMB . ∵∠APB =∠ANB ,∴∠APB >∠AMB .②若点P 在y 轴的负半轴上,
同理可证得:∠APB >∠AMB .综上所述:当点P 在y 轴上移动时,∠APB 有最大值, 此时点P 的坐标为(0,
)和(0,﹣
).
7.(10分)
(2014?襄阳)解答: (1)证明:作⊙O 的直径AE ,连接PE ,
∵AE 是⊙O 的直径,AD 是⊙O 的切线, ∴∠DAE=∠APE=90°,
∴∠PAD+∠PAE=∠PAE+∠E=90°,
∴∠PAD=∠E ,∵∠PBA=∠E ,∴∠PAD=∠PBA ,∵∠PAD=∠PBA ,∠ADP=∠BDA ,∴△ADP ∽△BDA ;
(2)PA+PB=PC ,
证明:在线段PC 上截取PF=PB ,连接BF ,
∵PF=PB ,∠BPC=60°,∴△PBF 是等边三角形,∴PB=BF ,∠BFP=60°,∴∠BFC=180°﹣∠PFB=120°,∵∠BPA=∠APC+∠BPC=120°,∴∠BPA=∠BFC , 在△BPA 和△BFC 中,
,
∴△BPA ≌△BFC (AAS ),∴PA=FC ,AB=BC ,∴PA+PB=PF+FC=PC ; (3)解:∵△ADP ∽△BDA ,∴
=
=
,∵AD=2,PD=1∴BD=4,AB=2AP ,∴
BP=BD ﹣DP=3,∵∠APD=180°﹣∠BPA=60°,∴∠APD=∠APC , ∴AP 2=(3+AP )?1,解得:AP=或AP=(舍去),∴BC=AB=2AP=1+.
8.(10分)(2014?南宁) 解答: 解:(1)BE=FH .
证明:∵∠AEF=90°,∠ABC=90°,∴∠HEF+∠AEB=90°,∠BAE+∠AEB=90°,∴∠HEF=∠BAE , 在△ABE 和△EHF 中,
∴△ABE ≌△EHF (AAS )∴BE=FH .
(2)由(1)得BE=FH ,AB=EH ,∵BC=AB ,∴BE=CH ,∴CH=FH ,∴∠HCF=45°,∵四边形ABCD 是正方形,
∴∠ACB=45°,∴∠ACF=180°﹣∠HCF ﹣∠ACB=90°. (3)由(2)知∠HCF=45°,∴CF=
FH .∠CFE=∠HCF ﹣∠CEF=45°﹣15°=30°.
如图2,过点C 作CP ⊥EF 于P ,则CP=CF=
FH .
∵∠CEP=∠FEH ,∠CPE=∠FHE=90°,∴△CPE ∽△FHE .∴
,即
,∴EF=4
.∵△AEF 为
等腰直角三角形,∴AF=8.取AF 中点O ,连接OE ,则OE=OA=4,∠AOE=90°, ∴
的弧长为:
=2π.
9.(12分)(2014?泰州)解答:
解:(1)连接CD ,EA ,
(2)①如图,作OM⊥AB点M,连接OF,
∵OM⊥AB,直线的函数式为:y=﹣x+b,∴OM所在的直线函数式为:y=x,∴交点M (b ,b)
∴OM2=(b)2+(b)2,∵OF=4,∴FM2=OF2﹣OM2=42﹣(b)2﹣(b)2,∵FM=FG,
∴FG2=4FM2=4×[42﹣(b)2﹣(b)2]=64﹣b2=64×(1﹣b2),∵直线AB 与有两个交点F、G.
∴4≤b<5,
(3)如图,
当b=5时,直线与圆相切,∵DE是直径,∴∠DCE=90°,∵CO⊥DE,且DO=EO,∴∠ODC=OEC=45°,
∴∠CFE=∠ODC=45°,∴存在点P,使∠CPE=45°,
连接OP,∵P是切点,∴OP⊥AB,∴OP所在的直线为:y=x,又∵AB所在的直线为:y=﹣x+5,
∴P (,).
10.(2014?湖州)
证明:(1)如图,连接PM,PN,
∵⊙P与x轴,y轴分别相切于点M和点N,
∴PM⊥MF,PN⊥ON且PM=PN,∴∠PMF=∠PNE=90°且∠NPM=90°,∵PE⊥PF,
∠NPE=∠MPF=90°﹣∠MPE,
在△PMF和△PNE 中,,∴△PMF≌△PNE(ASA),
∴PE=PF,
(2)解:①当t>1时,点E在y轴的负半轴上,如图,∴b﹣a=1+t﹣(t﹣1)=2,∴b=2+a,
②0<t≤1时,如图2,点E在y轴的正半轴或原点上,
同理可证△PMF≌△PNE,
∴b=OF=OM+MF=1+t,a=ON﹣NE=1﹣t,
∴b+a=1+t+1﹣t=2,
∴b=2﹣a,
(3)如图3,(Ⅰ)当1<t<2时,
∵F(1+t,0),F和F′关于点M对称,∴F′(1﹣t,0)
∵经过M、E和F′三点的抛物线的对称轴交x轴于点Q,
∴Q(1﹣t,0)∴OQ=1﹣t,由(1)得△PMF≌△PNE
∴NE=MF=t,∴OE=t﹣1
当△OEQ∽△MPF ∴=∴=,
解得,t=,当△OEQ∽△MFP时,∴=,
=,解得,t=,
(Ⅱ)如图4,当t>2时,
∵F(1+t,0),F和F′关于点M对称,∴F′(1﹣t,0)
∵经过M、E和F′三点的抛物线的对称轴交x轴于点Q,
∴Q(1﹣t,0)∴OQ=t﹣1,
由(1)得△PMF≌△PNE ∴NE=MF=t,∴OE=t﹣1
当△OEQ∽△MPF ∴=∴=,无解,
当△OEQ∽△MFP时,∴=,=,解得,t=2±,
所以当t=,t=,t=2±时,使得以点Q、O、E为顶点的三角形与以点P、M、F为顶点的三角形相似.
11. (2014 徐州本题10分)
(1)∵CE是⊙O的直径,点F、G在⊙O上,∴∠EFC=∠EGC=90°,
(2)①∵四边形EFCG 是矩形,∴∠BCD =90°,∴∠tan BDC =3
4
==AB AD CD BC . ∵∠CEF=∠BDC ,∴∠tan CEF =∠tan BDC ,即.4
3
34CF EF EF CF =∴=,·
··········3分 ∴.4
3
2CF CF EF S EFCG
=?=矩形
∵当点F 与点B 重合时,CF=BC =4;
当⊙O 与射线BD 相切时,点F 与点D 重合, 此时CF =CD =3;
当CF ⊥BD 时,.512=?=BD CD BC S EFCG 矩形
∴
45
12
≤≤CF . ∴当CF =
512cm 时,;取得最小值矩形2
cm 25
108EFCG S ·····················6分 当CF =4cm 时,2cm 12取得最大值矩形EFCG S .································8分 ②如答图4,连接DG ,并延长DG 交BC 得延长线与点G ’.
∵∠BDG =∠FEG =90°,又∵∠DCG ’=90°,∴点G 得移动路线为线段DG ’,·······9分 ∵CD =3cm ,∴CG ’=,4
94
3
=
CD ∴DG ’=.cm 4152
2)
(=+CD CD ··············10分 12.(12分)(2014?荆州)
解答: 解:(1)证明:连接OH ,如图①所示.
∵四边形ABCD 是矩形,∴∠ADC=∠BAD=90°,BC=AD ,AB=CD . ∵HP ∥AB ,∴∠ANH+∠BAD=180°.∴∠ANH=90°.∴HN=PN=HP=. ∵OH=OA=
,∴sin ∠HON=
=
.∴∠HON=60°∵BD 与⊙O 相切于点H , ∴OH ⊥BD .∴∠HDO=30°.∴OD=2.∴AD=3
.∴BC=3
.∵∠BAD=90°,∠
BDA=30°.∴tan ∠BDA=
=
=
.∴AB=3.∵HP=3,∴AB=HP .∵AB ∥HP ,∴
四边形ABHP 是平行四边形.∵∠BAD=90°,AM 是⊙O 的直径,∴BA 与⊙O 相切于点A .∵BD 与⊙O 相切于点H ,∴BA=BH .∴平行四边形ABHP 是菱形. (2)△EFG 的直角顶点G 能落在⊙O 上. 如图②所示,点G 落到AD 上.
∵EF ∥BD ,∴∠FEC=∠CDB .∵∠CDB=90°﹣30°=60°,∴∠CEF=60°.
由折叠可得:∠GEF=∠CEF=60°.∴∠GED=60°.∵CE=x ,∴GE=CE=x .ED=DC ﹣CE=3﹣x .∴cos ∠GED=
=
=.∴x=2.∴GE=2,ED=1.∴GD=.
∴OG=AD ﹣AO ﹣GD=3﹣
﹣
=
.∴OG=OM .∴点G 与点M 重合.
此时△EFG 的直角顶点G 落在⊙O 上,对应的x 的值为2. ∴当△EFG 的直角顶点G 落在⊙O 上时,对应的x 的值为2. (3)①如图①, 在Rt △EGF 中,tan ∠FEG==
=
.∴FG=
x .∴S=GE ?FG=x ?
x=
x 2.
②如图③,
ED=3﹣x ,RE=2ED=6﹣2x ,GR=GE ﹣ER=x ﹣(6﹣2x )=3x ﹣6.∵tan ∠SRG=
=
=
,∴SG=
(x ﹣2).∴S △SGR =SG ?RG=?(x ﹣2)?(3x ﹣6). =(x ﹣2)2.∵S △GEF =x 2,∴S=S △GEF ﹣S △SGR =
x 2﹣
(x ﹣2)2.
=﹣
x 2+6
x ﹣6
.
综上所述:当0≤x ≤2时,S=x 2;当2<x ≤3时,S=﹣x 2+6x ﹣6.
当FG 与⊙O 相切于点T 时,延长FG 交AD 于点Q ,过点F 作FK ⊥AD ,垂足为K ,如图④所示.
∵四边形ABCD 是矩形,∴BC ∥AD ,∠ABC=∠BAD=90°∴∠AQF=∠CFG=60°. ∵OT=
,∴OQ=2.∴AQ=
+2. ∵∠FKA=∠ABC=∠BAD=90°,∴四边形ABFK 是矩形. ∴FK=AB=3,AK=BF=3﹣
x . ∴KQ=AQ ﹣AK=(
+2)﹣(3
﹣
x )=2﹣2
+
x . 在Rt △FKQ 中,tan ∠FQK==
.∴FK=QK .∴3=(2﹣2+
x ). 解得:x=3﹣
.∵0≤3﹣
≤2,∴S=
x 2=
×(3﹣
)2=
﹣6.
∴FG 与⊙O 相切时,S 的值为
﹣6.
13解:(1)当PB 不经过⊙O 的圆心O 时,等式PC 2=PA·PB 仍然成立.
证法一:如图1,连接PO ,并延长交⊙O 于点D ,E ,连接BD ,AE .
图1
∴∠B=∠E ,∠BPD=∠APE , (2分) ∴△PBD ~△PEA . ∴
PA PD =PE
PB
,即PA·PB=PD·PE , (4分) 由图1知PC 2=PD·PE ,∴PC 2=PA·PB . (6分)
证法二:如图2,过点C 作⊙O 的直径CD ,连接AD ,BC ,AC .
∵PC 是⊙O 的切线,∴PC ⊥CD , (2分) ∵∠D=∠B ,∴∠B=∠2,∠P=∠P ,∴△PBC ~△PCA , ∴
PC PA =PB
PC ,即PC 2=PA·PB . (6分) (2)①由(1)得PC 2=PA·PB ,PC=12,AB=PA , PC 2=PA·PB=PA (PA+AB )=2PA 2,
∴2PA 2=144,PA =±62,PA=-62无意义,舍去.
∴PA=62. (8分)
②证法一:过点A 作AF ∥BC ,交PD 于点F , ∴
PA PB =AF BD ,AF CD =AE
CE
. (10分) ∵D 为BC 的中点,∴BD=CD . ∴
AF BD =AF CD ,∴PA PB =AE
CE
. (12分) PC 2=PA·PB .
22PA PC =2
PA
PB PA ?=PA PB =AE CE ,即22PA PC =AE CE . (14分)
证法二:过点A 作AG ∥BC ,交BC 于点G ,
∴
PA PB =GD BD ,DG CD =AE
CE
.(10分) ∵D 为BC 的中点,∴BD=CD .∴GD BD =DG CD ,∴PA PB =AE
CE
. (12分)
PC 2=PA·PB .
22PA PC =2
PA
PB PA ?=PA PB =AE CE ,即22PA PC =AE CE
(14分) 14河北解答:
解:(1)①过点O 作OH ⊥AB ,垂足为H ,连接OB ,如图1①所示.
∵OH ⊥AB ,AB=2
,∴AH=BH=
.
∵OB=2,∴OH=1.∴点O 到AB 的距离为1. ②当BP 经过点O 时,如图1②所示.
∵OH=1,OB=2,OH ⊥AB ,∴sin ∠OBH==.∴∠OBH=30°.由折叠可得:∠A ′BP=∠ABP=30°.
∴∠ABA ′=60°.故答案为:1、60.
∴∠OBP=30°.∴OG=OB=1.∴BG=.∵OG ⊥BP ,∴BG=PG=
.∴BP=2
.∴折痕的长为2
.
(3)若线段BA ′与优弧
只有一个公共点B ,
Ⅰ.当点A ′在⊙O 的内部时,此时α的范围是0°<α<30°. Ⅱ.当点A ′在⊙O 的外部时,此时α的范围是60°≤α<120°. 综上所述:线段BA ′与优弧
只有一个公共点B 时,α的取值范围是0°<α<30°或60°≤α<120°.
15.(12分)(2014?漳州)解答: 解:(1)如图2,
∵四边形ABCD 是正方形,
∴OA=OB=OC=OD ,∠ABC=∠AOB=90°. ∵AB=BC=2,
∴AC=2
.∴OA=
.∵OA=OB ,∠AOB=90°,PE ⊥OA ,PF ⊥OB ,∴PE+PF=OA=
.
(2)如图3,
∵四边形ABCD 是矩形,∴OA=OB=OC=OD ,∠DAB=90°.∵AB=4,AD=3,∴BD=5. ∴OA=OB=OC=OD=.∵PE ∥OB ,PF ∥AO ,∴△AEP ∽△AOB ,△BFP ∽△BOA . ∴
,
.∴
=
=1.∴
+
=1.∴EP+FP=.∴PE+PF 的值为.
(3)当∠ADG=∠BCH=30°时,PE+PF 是定值. 理由:连接OA 、OB 、OC 、OD ,如图4.
∵DG 与⊙O 相切,∴∠GDA=∠ABD .∵∠ADG=30°,∴∠ABD=30°.∴∠AOD=2∠ABD=60°. ∵OA=OD ,∴△AOD 是等边三角形.∴AD=OA=4.
同理可得:BC=4.∵PE ∥BC ,PF ∥AD ,∴△AEP ∽△ACB ,△BFP ∽△BDA .∴,
.
∴
=
=1.∴
=1.∴PE+PF=4.∴当∠ADG=∠BCH=30°时,PE+PF=4.
分)
(2014?常州)解答:
∵点M (,),∴OH=MH=,∴∠MOD=45°,∵∠AOD=90°,∴∠AOM=45°,∵OA=OM ,
∴∠OAM=∠AOM=45°,∴∠AMO=90°∴∠AMB=90°; (2)①∵OH=MH=,MH ⊥OD ,
∴OM=
=2,OD=2OH=2
,∴OB=4,∵动点P 与点B 重合时,OP ?OQ=20,∴OQ=5,∵∠OQE=90°,∠POE=45°,∴OE=5,∴E 点坐标(5
,0)
②∵OD=2
,Q 的纵坐标为t ,∴S=
.
如图2,当动点P 与B 点重合时,过点Q 作QF ⊥x 轴,垂足为F 点, ∵OP=4,OP ?OQ=20,∴OQ=5,∵∠OFC=90°,∠QOD=45°,∴t=QF=,
此时S=
;
如图3,当动点P 与A 点重合时,Q 点在y 轴上,
∴OP=2
,∵OP ?OQ=20,∴t=OQ=5
,此时S=
;∴S 的取值范围5≤S ≤10.
17解答:
解:(1)过点P 作PH ∥OA ,交OC 于点H ,如图1所示.
∵PH ∥OA ,∴△CHP ∽△COA .∴
=
=
.∵点P 是AC 中点,∴CP =CA .∴HP =OA ,CH =CO .
∵A (3,0)、C (0,4),∴OA =3,OC =4.∴HP =,CH =2.∴OH =2.∵PH ∥OA ,∠COA =90°, ∴∠CHP =∠COA =90°.∴点P 的坐标为(,2).
设直线DP 的解析式为y =kx +b ,∵D (0,﹣5),P (,2)在直线DP 上,
∴∴∴直线DP 的解析式为y =x ﹣5.
(2)①若△DOM ∽△ABC ,图2(1)所示,∵△DOM ∽△ABC ,∴=.
∵点B 坐标为(3,4),点D 的坐标为(0.﹣5),∴BC =3,AB =4,OD =5.∴=.∴OM =
.
∵点M 在x 轴的正半轴上,∴点M 的坐标为(,0)
②若△DOM ∽△CBA ,如图2(2)所示,
∴点M 的坐标为(,0).综上所述:若△DOM 与△CBA 相似,则点M 的坐标为(,0)或(,0). (3)∵OA =3,OC =4,∠AOC =90°,∴AC =5.∴PE =PF =AC =.∵DE 、DF 都与⊙P 相切,∴DE =DF ,∠DEP =∠DFP =90°.∴S △PED =S △PFD .∴S 四边形DEPF =2S △PED =2×PE ?DE =PE ?DE =DE .∵∠DEP =90°,∴DE 2=DP 2﹣
PE 2.=DP 2﹣
.
根据“点到直线之间,垂线段最短”可得:当DP ⊥AC 时,DP 最短,此时DE 取到最小值,四边形DEPF 的面积最小. ∵DP ⊥AC ,∴∠DPC =90°.∴∠AOC =∠DPC .∵∠OCA =∠PCD ,∠AOC =∠DPC ,∴△AOC ∽△DPC . ∴
=
.∵AO =3,AC =5,DC =4﹣(﹣5)=9,∴
=.∴DP =
.∴DE 2=DP 2﹣
=(
)2﹣
=
.
∴DE =,∴S 四边形DEPF =DE =
.∴四边形DEPF 面积的最小值为
.
19.(8分)(2014?株洲)解
答:
解:(1)连接OA ,过点B 作BH ⊥AC ,垂足为H ,如图1所示. ∵AB 与⊙O 相切于点A , ∴OA ⊥AB . ∴∠OAB=90°.∵OQ=QB=1,∴OA=1.∴AB==
=.
∵△ABC 是等边三角形,∴AC=AB=,∠CAB=60°.∵sin ∠HAB=,∴HB=AB ?sin ∠HAB=×=.
∴S △ABC =AC ?BH=××=.∴△ABC 的面积为.
(2)①当点A 与点Q 重合时,线段AB 与圆O 只有一个公共点,此时α=0°;②当线段A 1B 所在的直线与圆O 相切时,如图2所示,
线段A 1B 与圆O 只有一个公共点,此时OA 1⊥BA 1,OA 1=1,OB=2,∴cos ∠A 1OB==.∴∠A 1OB=60°.
∴当线段AB 与圆O 只有一个公共点(即A 点)时,α的范围为:0°≤α≤60°.
(3)连接MQ ,如图3所示.
∵PQ 是⊙O 的直径,∴∠PMQ=90°.∵OA ⊥PM ,∴∠PDO=90°.∴∠PDO=∠PMQ .
∴△PDO ∽△PMQ .∴==∵PO=OQ=PQ .∴PD=PM ,OD=MQ .同理:MQ=AO ,BM=AB . ∵AO=1,∴MQ=.∴OD=.∵∠PDO=90°,PO=1,OD=,∴PD=
.∴PM=
.∴DM=
.
∵∠ADM=90°,AD=A0﹣OD=,∴AM===.
∵△ABC 是等边三角形,∴AC=AB=BC ,∠CAB=60°.∵BM=AB ,∴AM=BM .∴CM ⊥AB . ∵AM=
,∴BM=
,AB=.∴AC=
.∴CM=
=
=
.
∴CM 的长度为
.
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