2017数学二模试题分类整理——圆的证明与计算+
圆的相关证明与计算(复习讲义)(原卷版)-中考数学重难点题型专题汇总

题型五--圆的相关证明与计算(复习讲义)【考点总结|典例分析】考点01圆的有关概念1.与圆有关的概念和性质(1)圆:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.(2)弦与直径:连接圆上任意两点的线段叫做弦,过圆心的弦叫做直径,直径是圆内最长的弦.(3)弧:圆上任意两点间的部分叫做弧,小于半圆的弧叫做劣弧,大于半圆的弧叫做优弧.(4)圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角.(5)圆周角:顶点在圆上,并且两边都与圆还有一个交点的角叫做圆周角.(6)弦心距:圆心到弦的距离.考点02垂径定理及其推论1.垂径定理垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.关于垂径定理的计算常与勾股定理相结合,解题时往往需要添加辅助线,一般过圆心作弦的垂线,构造直角三角形.2.推论(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.考点03圆心角、弧、弦的关系1.定理在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等.圆心角、弧和弦之间的等量关系必须在同圆等式中才成立.2.推论在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.考点04圆周角定理及其推论1.定理一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.2.推论(1)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.(2)直径所对的圆周角是直角.考点05与圆有关的位置关系1.点与圆的位置关系设点到圆心的距离为d.(1)d<r⇔点在⊙O内;(2)d=r⇔点在⊙O上;(3)d>r ⇔点在⊙O 外.判断点与圆之间的位置关系,将该点的圆心距与半径作比较即可.2.直线和圆的位置关系位置关系相离相切相交图形公共点个数0个1个2个数量关系d>r d=r d<r考点06切线的性质与判定1.切线的性质(1)切线与圆只有一个公共点.(2)切线到圆心的距离等于圆的半径.(3)切线垂直于经过切点的半径.利用切线的性质解决问题时,通常连过切点的半径,利用直角三角形的性质来解决问题.2.切线的判定(1)与圆只有一个公共点的直线是圆的切线(定义法).(2)到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线.(3)经过半径外端点并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.切线判定常用的证明方法:①知道直线和圆有公共点时,连半径,证垂直;②不知道直线与圆有没有公共点时,作垂直,证垂线段等于半径.考点07三角形与圆1.三角形外接圆外心是三角形三条垂直平分线的交点,它到三角形的三个顶点的距离相等.2.三角形的内切圆内心是三角形三条角平分线的交点,它到三角形的三条边的距离相等.1.如图,点,,,,A B C D E 在O 上,,42AB CD AOB =∠=︒,则CED ∠=()A.48︒B.24︒C.22︒D.21︒2.如图,A,B,C 是半径为1的⊙O 上的三个点,若,∠CAB=30°,则∠ABC 的度数为()A.95°B.100°C.105°D.110°3.如图,AB 是⊙O 的直径,AC,BC 是⊙O 的弦,若20A ∠=︒,则B Ð的度数为()A.70°B.90°C.40°D.60°4.如图,Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,AC =3BC =.点P 为ABC ∆内一点,且满足22PA PC +2AC =.当PB 的长度最小时,ACP ∆的面积是()A.3B.C.4D.25.如图,已知在⊙O 中, AB BCCD ==,OC 与AD 相交于点E.求证:(1)AD∥BC(2)四边形BCDE 为菱形.6.如图,A,B 是O 上两点,且AB OA =,连接OB 并延长到点C,使BC OB =,连接AC.(1)求证:AC 是O 的切线.(2)点D,E 分别是AC,OA 的中点,DE 所在直线交O 于点F,G,4OA =,求GF 的长.7.如图,Rt ABC 中,90ABC ∠=︒,以点C 为圆心,CB 为半径作C ,D 为C 上一点,连接AD 、CD ,AB AD =,AC 平分BAD ∠.(1)求证:AD 是C 的切线;(2)延长AD 、BC 相交于点E,若2EDC ABC S S = ,求tan BAC ∠的值.8.如图,在O 中,AB 是直径,弦CD AB ⊥,垂足为H ,E 为 BC上一点,F 为弦DC 延长线上一点,连接FE 并延长交直径AB 的延长线于点G ,连接AE 交CD 于点P ,若FE FP =.(1)求证:FE 是O 的切线;(2)若O 的半径为8,3sin 5F =,求BG 的长.9.如图,ABC 是O 的内接三角形,AC 是O 的直径,点D 是 BC的中点,//DE BC 交AC 的延长线于点E .(1)求证:直线DE 与O 相切;(2)若O 的直径是10,45A ∠=︒,求CE 的长.10.如图,已知点C 是以AB 为直径的圆上一点,D 是AB 延长线上一点,过点D 作BD 的垂线交AC 的延长线于点E ,连结CD ,且CD ED =.(1)求证:CD 是O 的切线;(2)若tan 2DCE ∠=,1BD =,求O 的半径.11.如图,AB 是⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,连接AC,CE⊥AB 于点E,D 是直径AB 延长线上一点,且∠BCE=∠BCD.(1)求证:CD 是⊙O 的切线;(2)若AD=8,BE CE=12,求CD的长.12.如图,△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,AB=10,AC=6,连结OC,弦AD分别交OC,BC于点E,F,其中点E是AD的中点.(1)求证:∠CAD=∠CBA.(2)求OE的长.13.如图,⊙O的半径OA=6,过点A作⊙O的切线AP,且AP=8,连接PO并延长,与⊙O 交于点B、D,过点B作BC∥OA,并与⊙O交于点C,连接AC、CD.(1)求证:DC∥AP;(2)求AC的长.=CD =DB ,连接AD,过点D作14.如图,AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上的两个点,ACDE⊥AC交AC的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线.(2)若直径AB=6,求AD的长.15.如图,AB是半圆O的直径,C,D是半圆O上不同于A,B的两点,AD=BC,AC与BD相交于点F.BE是半圆O所在圆的切线,与AC的延长线相交于点E.(1)求证:△CBA≌△DAB;(2)若BE=BF,求证:AC平分∠DAB.16.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD与过C点的直线互相垂直,垂足为D,AC 平分∠DAB.(1)求证:DC为⊙O的切线.(2)若AD=3,DC=3,求⊙O的半径.17.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC相交于点D,过点D作⊙O的切线交AC于点E.(1)求证:DE⊥AC;(2)若⊙O的半径为5,BC=16,求DE的长.。
2017北京市中考数学二模分类25题圆和答案解析

2017年北京市中考数学分类25题圆顺义25.如图,在Rt△ABC中,∠CA B=90 ,以AB为直径的⊙O交BC于点D,点E是AC的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)点P是BD上一点,连接AP,DP,若BD:CD=4:1,求sin∠APD的值.EB房山25.如图,△ABC 中,AC=BC=a,AB=b.以BC为直径作⊙O交AB于点D,交AC 于点E,过点D作⊙O的切线MN,交CB的延长线于点M,交AC 于点N.(1)求证: MN⊥AC;(2) 连接BE,写出求BE长的思路.丰台26.如图,AB 为半圆的直径,O 为圆心,C 为圆弧上一点,AD 垂直于过点C 的切线,垂足为点D ,AB 的延长线交切线CD 于点E .(1)求证:AC 平分∠DAB ;(2)若AB =4,B 为OE 的中点,CF ⊥AB ,垂足为点F ,求CF 的长.平谷25.如图,已知△ABC 内接于⊙O ,AB 是⊙O 的直径,点F 在⊙O 上,且点C 是BF 的中点,过点C 作⊙O 的切线交AB 的延长线于点D ,交AF 的延长线于点E . (1)求证:AE ⊥DE ;(2)若∠BAF =60°,AF=4,求CE 的长.石景山25.如图,AB为⊙O的直径,弦BC,DE相交于点F,且DE⊥AB于点G,过点C 作⊙O的切线交DE的延长线于点H.(1)求证:HC HF(2)若⊙O的半径为5,点F是BC的中点,tan HCF m∠=,写出求线段BC长的思路.朝阳25.如图,△ABC中,∠A=45°,D是AC边上一点,⊙O过D、A、B三点,OD∥BC.(1)求证:直线BC是⊙O的切线;(2)OD, AB相交于点E,若AB=AC,OD=r,写出求AE长的思路.西城25.如图,AB 是⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,过点B 作⊙O 的切线,与AC 延长线交于点D ,连接BC ,OE ∥BC 交⊙O 于点E ,连接BE 交AC 于点H . (1)求证:BE 平分∠ABC ;(2)连接OD ,若BH =BD =2,求OD 的长.海淀25.如图,AB 是⊙O 的直径,BC 为弦,D 为AC 的中点,AC ,BD 相交于E 点,过点A 作⊙O 的切线交BD 的延长线于P 点. (1)求证:∠PAC =2∠CBE ;(2)若PD =m ,∠CBE=α,请写出求线段CE 长的思路.东城25.如图,AB 是⊙O 的直径,点C 在AB 的延长线上,CD 与⊙O 相切于点D ,CE ⊥AD 交AD 的延长线于点E .(1)求证:∠BDC =∠A ;(2)若CE =4,DE =2,求AD 的长.通州24.如图,AB 是⊙O 的直径,PC 切⊙O 于点C ,AB 的延长线与PC 交于点P ,PC 的延长线与AD 交于点D ,AC 平分∠DAB .(1)求证:AD ⊥PC ;(2)连接BC ,如果∠ABC =60°,BC =2,P求线段PC 的长.昌平25.如图,AB 为⊙O 的直径,点D ,E 为⊙O 上的两个点,延长AD 至C ,使∠CBD=∠BED .(1)求证:BC 是⊙O 的切线;(2)当点E 为弧AD 的中点且∠BED=30°时,⊙O 半径为2,求DF 的长度.BCA怀柔25.如图,AB 是⊙O 的直径,CD 为⊙O 的弦,过点B 作⊙O 的切线,交AD 的延长线于点E ,连接AC 并延长,过点E 作EG ⊥AC 的延长线于点G ,并且∠GCD = ∠GAB .BAEEA(1)求证:AC BD =;(2)若AB =10,sin ∠ADC =35,求AG 的长.2017年北京市中考数学二模分类25题圆答案顺义25.(1)证明:连接OD ,AD ,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB =90°.∴∠ADC =90°.∵点E 是AC 的中点,∴12DE AC CE ==. ∴∠C =∠1.∵OB =OD ,∴∠B =∠2.在Rt △ABC 中,∵∠CAB =90°,∴∠C +∠B =90°.∴∠1+∠2=90°.∴∠ODE =180°-(∠1+∠2)=90°.∴OD ⊥DE . ∴DE 是⊙O 的切线.(2)解:设BD =4x ,CD =x ,则BC =5x . 由△ABC ∽△DAC ,得AC BCCD AC=. ∴55AC x x x ===.∴sin AC B BC ===. ∵∠APD=∠B ,∴sin sin 5APD B ∠==.房山25. (1)证明:连接 OD ,CD .∵BC 是⊙O 的直径,321oEDC A∴∠BDC =90°,即CD ⊥AB ∵AC =BC , ∴D 是AB 的中点又∵BC 是⊙O 的直径,即O 为 BC 的中点 ∴OD ∥AC ,∠MDO =∠MNC ∵MN 是⊙O 的切线,切点为D∴OD ⊥MN 即∠MDO =90°=∠MNC ∴MN ⊥ (2) 由BC 是⊙O 的直径,可得∠BEC =90°; 由CD ⊥AB ,在 Rt △ACD 中,AD 、AC 的长可知, 用勾股定理可求CD 的长;由AB ⋅CD =2S △ABC =AC ⋅BE ,可得BE 的长 .丰台26.(1)证明:连接OC ,∵DE 与⊙O 切于点C ,∴OC ⊥DE .∵AD ⊥DE ,∴OC ∥AD .∴∠2=∠3.∵OA =OC ,∴∠1=∠3.∴∠1=∠2,即AC 平分∠DAB . (2)解:∵AB =4,B 是OE 的中点,∴OB =BE =2,OC =2.∵CF ⊥OE ,∴∠CFO = 90º,∵∠COF = ∠EOC ,∠OCE = ∠CFO ,∴△OCE ∽△OFC ,∴OEOC OCOF =,∴OF =1.∴CF =3.平谷25.(1)证明:连接OC .∵DE 切⊙O 于C ,∴OC ⊥DE 于C .∵点C 是BF 的中点,∴∠BAC =∠EAC .∵OC=OA ,∴∠BAC =∠OCA .∴∠EAC =∠OCA .∴OC ∥AE .∴AE ⊥DE 于E .(2)连接BF .∵AB 是⊙O 直径,∴∠BFA =∠AEC =∠ECO =90°. ∴四边形CEFG 是矩形.即CO ⊥BF 于G . ∴BG=GF=CE .∵∠BAE =60°,AF =4,∴BF =CE =石景山25.(1)证明:连接OC ,如图1.∵CH 是⊙O 的切线, ∴2190∠+∠=°. ∵DE ⊥AB , ∴3490∠+∠=°.∵OB OC =,∴14∠=∠.∴23∠=∠. 又∵53∠=∠∴25∠=∠. ∴HC HF =. (2)求解思路如下: 思路一:连接OF ,如图2.① OF 过圆心且点F 是BC 的中点,由垂径定理可得2BC CF =,90OFC ∠=°; ② 由6∠与1∠互余,2∠与1∠互余可得62∠=∠,从而可知tan 6m ∠=;图1③ 在Rt OFC △中,由tan 6CF m OF∠==,可设OF x =,CF mx =,由勾股定 理,得222()5x mx +=,可解得x 的值;④ 由22BC CF mx ==,可求BC 的长.思路二:连接AC ,如图3.① 由AB 是⊙O 的直径,可得ACB △是直角三角形,知6∠与4∠互余, 又DE ⊥AB 可知3∠与4∠互余,得63∠=∠;② 由63∠=∠,32∠=∠,可得62∠=∠,从而可知tan 6m ∠=;③ 在Rt ACB △中,由tan 6BCm AC ∠==,可设AC x =,BC mx =,由勾股定 理,得222()10x mx +=,可解得x 的值; ④ 由BC mx =,可求BC 的长.朝阳25.(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)求解思路如下:如图,延长BO 交⊙O 于点F ,连接AF .①由AB =AC ,∠BAC =45°,可得∠ABC =67.5°,∠ABF =22.5°; ②在Rt △EOB 中,由OB =r ,可求BE 的长;③由BF 是直径,可得∠FAB =90°,在Rt △FAB 中,由BF =2r , 可求AB 的长,进而可求AE 的长.西城25(1)∵AB 是⊙O 的直径∴ ∠ACB = 90°∵OE ∥BC ∴ OE ⊥AC ∴ 弧AE =弧EC .∴ ∠1= ∠2 .∴BE 平分∠ABC .H图 2 图3(2)BD 是⊙O 的切线,∴ ∠ABD = 90°.∵∠ACB = 90°,BH =BD =2,∴ ∠BDH =∠3.∴∠CBD =∠2.∴∠1= ∠2 =∠CBD .∴∠CBD =30°.∠ADB =60°.在Rt △ABD中, ∠ADB =90°,∴AB=OB Rt △OBD 中,222OD OB BD =+,∴ OD . 海淀25.(1)证明:∵D 为AC 的中点,∴∠CBA =2∠CBE .∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∴∠1+∠CBA =90°.∴∠1+2∠CBE =90°.∵AP 是⊙O 的切线,∴∠PAB =∠1+∠PAC =90°. ∴∠PAC =2∠CBE . (2)思路:①连接AD ,由D 是AC 的中点,∠2=∠CBE , 由∠ACB =∠PAB =90°,得∠P =∠3=∠4,故AP =AE ; ②由AB 是⊙O 的直径,可得∠ADB =90°;由AP =AE , 得PE =2PD =2m ,∠5=12∠PAC =∠CBE =α③在Rt △PAD 中,由PD =m ,∠5=α,可求PA 的长;④在Rt △PAB 中,由PA 的长和∠2=α,可求BP 的长; 由BE PB PE =-可求BE 的长; ⑤在Rt △BCE 中,由BE 的长和CBE α∠=,可求CE 的长.东城25.(1)证明:连接OD .∵CD 是⊙O 切线,∴∠ODC =90°.即∠ODB +∠BDC =90°. ∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB =90°.即∠ODB +∠ADO =90°. ∴∠BDC =∠ADO .∵OA =OD ,∴∠ADO =∠A .∴∠BDC =∠A . (2)∵CE ⊥AE ,∴∠E =∠ADB =90°.∴DB ∥EC .∴∠DCE =∠BDC .∵∠BD C=∠A ,∴∠A =∠DCE .∵∠E=∠E ,∴△AEC ∽△CED .∴EC 2=DE •AE .∴16=2(2+AD ).∴AD =6. 通州24.(1)①连接OC ,OC //AD ②AD ⊥PC (2)32昌平25.(1)证明:∵AB 为⊙O 的直径∴∠ADB=90°∴∠A+∠DBA=90°∵ 弧BD =弧BD 错误!未指定书签。
中考数学专题复习《圆的证明与计算》检测题(含答案)

专题二 圆的证明与计算类型一 圆基本性质的证明与计算1.如图,⊙O 的半径为5,点P 在⊙O 外,PB 交⊙O 于A 、B 两点,PC 交⊙O 于D 、C 两点. (1)求证:P A ·PB =PD ·PC ;(2)若P A =454,AB =194,PD =DC +2,求点O 到PC 的距离.第1题图2. 如图,△ABC 是⊙O 的内接三角形,AB =AC ,点P 是AB ︵的中点,连接P A ,PB ,PC .(1)如图①,若∠BPC =60°,求证:AC =3AP ; (2)如图②,若sin ∠BPC =2425,求tan ∠P AB 的值.第2题图3. 已知⊙O 中弦AB ⊥弦CD 于E ,tan ∠ACD =32. (1)如图①,若AB 为⊙O 的直径,BE =8,求AC 的长;(2)如图②,若AB 不为⊙O 的直径,BE =4,F 为BC ︵上一点,BF ︵=BD ︵,且CF =7,求AC 的长.第3题图4.如图,△ABC 中,AB =AC ,以AB 为直径作⊙O ,交BC 于点D ,交CA 的延长线于点E ,连接AD 、DE .(1)求证:D 是BC 的中点;(2)若 DE =3,BD -AD =2,求⊙O 的半径; (3)在(2)的条件下,求弦AE 的长.第4题图5.如图,⊙O 的半径为1,A ,P ,B ,C 是⊙O 上的四个点, ∠APC =∠CPB =60°.(1)判断△ABC 的形状:________;(2)试探究线段P A ,PB ,PC 之间的数量关系,并证明你的结论; (3)当点P 位于AB ︵的什么位置时,四边形APBC 的面积最大?求出最大面积.第5题图 备用图类型二与切线有关的证明与计算(一、与三角函数结合1.已知:如图,在△ABC中,AB=BC,D是AC中点,BE平分∠ABD 交AC于点E,点O是AB上一点,⊙O过B、E两点,交BD于点G,交AB于点F.(1)求证:AC与⊙O相切;(2)当BD=6,sin C=35时,求⊙O的半径.第1题图2.如图,AB为⊙O的直径,P是BA延长线上一点,PC切⊙O于点C,CG是⊙O的弦,CG⊥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,连接BE.若sin ∠P =35,CF =5,求BE 的长.第2题图3. 如图①,在⊙O 中,直径AB ⊥CD 于点E ,点P 在BA 的延长线上,且满足∠PDA =∠ADC .(1)判断直线PD 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)延长DO 交⊙O 于M (如图②),当M 恰为BC ︵的中点时,试求DE BE 的值;(3)若P A =2,tan ∠PDA =12,求⊙O 的半径.第3题图二、与相似三角形结合1.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,E 是BC 的中点,以AC 为直径的⊙O 与AB 边交于点D ,连接DE . (1)求证:△ABC ∽△CBD ; (2)求证:直线DE 是⊙O 的切线.第1题图2. 如图,⊙O 的圆心在Rt △ABC 的直角边AC 上,⊙O 经过C 、D 两点,与斜边AB 交于点E ,连接BO 、ED ,有BO ∥ED ,作弦EF ⊥AC 于G ,连接DF .(1)求证:CO ·CD =DE ·BO ;(2)若⊙O 的半径为5,sin ∠DFE =35,求EF 的长.第2题图3. 如图,在△ABC 中,AB =AC ,以AB 为直径作半圆⊙O ,交BC 于点D ,连接AD ,过点D 作DE ⊥AC ,垂足为点E ,交AB 的延长线于点F .(1)求证:EF 是⊙O 的切线;(2)若⊙O 的半径为5,sin ∠ADE =45,求BF 的长.第3题图4.如图,在△ABC中,∠C=90°,以AB上一点O为圆心,OA长为半径的圆恰好与BC相切于点D,分别交AC、AB于点E、F.(1)若∠B=30°,求证:以A、O、D、E为顶点的四边形是菱形;(2)若AC=6,AB=10,连接AD,求⊙O的半径和AD的长.第4题图5.已知Rt△ABC中,AB是⊙O的弦,斜边AC交⊙O于点D,且AD =DC,延长CB交⊙O于点E.(1)图①的A、B、C、D、E五个点中,是否存在某两点间的距离等于线段CE的长?请说明理由;(2)如图②,过点E作⊙O的切线,交AC的延长线于点F.①若CF=CD时,求sin∠CAB的值;②若CF=aCD(a>0)时,试猜想sin∠CAB的值.(用含a的代数式表示,直接写出结果)第5题图6.已知:如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BC于点F,OF延长线交⊙O于点E,AE与BC交于点H,点D为OE的延长线上一点,且∠ODB=∠AEC.(1)求证:BD是⊙O的切线;(2)求证:CE2=EH·EA;(3)若⊙O 的半径为5,sin A =35,求BH 的长.第6题图7.如图①,△ABC 内接于⊙O ,∠BAC 的平分线交⊙O 于点D ,交BC 于点E (BE >EC ),且BD =2 3.过点D 作DF ∥BC ,交AB 的延长线于点F .(1)求证:DF 为⊙O 的切线;(2)若∠BAC =60°,DE =7,求图中阴影部分的面积;(3)若AB AC =43,DF +BF =8,如图②,求BF 的长.第7题图三、与全等三角形结合1.如图,已知PC 平分∠MPN ,点O 是PC 上任意一点,PM 与⊙O 相切于点E ,交PC 于A 、B 两点. (1)求证:PN 与⊙O 相切;(2)如果∠MPC =30°,PE =23,求劣弧BE ︵的长.第1题图2.如图,已知BC是⊙O的弦,A是⊙O外一点,△ABC为正三角形,D为BC的中点,M是⊙O上一点,并且∠BMC =60°.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若E、F分别是边AB、AC上的两个动点,且∠EDF=120°,⊙O 的半径为2.试问BE+CF的值是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.第2题图3. 已知:如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥AC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连接AE.(1)求证:AE与⊙O相切;(2)连接BD,若ED∶DO=3∶1,OA=9,求AE的长和tan B的值.第3题图4. 如图,PB为⊙O的切线,B为切点,直线PO交⊙O于点E、F,过点B作PO的垂线BA,垂足为点D,交⊙O于点A,延长AO与⊙O 交于点C,连接BC,AF.(1)求证:直线P A为⊙O的切线;(2)试探究线段EF、OD、OP之间的等量关系,并加以证明;(3)若BC=6,tan∠F=12,求cos∠ACB的值和线段PE的长.第4题图5. 如图,△ABC 内接于⊙O ,AB 为⊙O 的直径,∠ACB 的平分线CD 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:PD ∥AB ; (2)求证:DE =BF ;(3)若AC =6,tan ∠CAB =43,求线段PC 的长.第5题图6.如图,点P 是⊙O 外一点,P A 切⊙O 于点A ,AB 是⊙O 的直径,连接OP ,过点B 作BC ∥OP 交⊙O 于点C ,连接AC 交OP 于点D . (1)求证:PC 是⊙O 的切线;(2)若PD =163,AC =8,求图中阴影部分的面积;(3)在(2)的条件下,若点E 是AB ︵的中点,连接CE ,求CE 的长.第6题图7. 如图①,AB是⊙O的直径,OC⊥AB,弦CD与半径OB相交于点F,连接BD,过圆心O作OG∥BD,过点A作⊙O的切线,与OG 相交于点G,连接GD,并延长与AB的延长线交于点E.(1)求证:GD=GA;(2)求证:△DEF是等腰三角形;(3)如图②,连接BC,过点B作BH⊥GE,垂足为点H,若BH=9,⊙O的直径是25,求△CBF的周长.第7题图专题二圆的证明与计算类型一圆基本性质的证明与计算1. (1)证明:如解图,连接AD,BC,∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠P AD=∠PCB,∠PDA=∠PBC,∴△P AD ∽△PCB , ∴P A PD =PC PB , ∴P A ·PB =PD ·PC ;(2)解:如解图,连接OD ,过O 点作OE ⊥DC 于点E , ∵P A =454,AB =194,PD =DC +2,∴PB =P A +AB =16,PC =PD +DC =2DC +2, ∵P A ·PB =PD ·PC ,∴454×16=(DC +2)(2DC +2), 解得DC =8或DC =-11(舍去), ∴DE =12DC =4, ∵OD =5,∴在Rt △ODE 中,OE =OD 2-DE 2=3, 即点O 到PC 的距离为3.2. (1)证明:∵∠BAC 与∠BPC 是同弧所对的圆周角, ∴∠BAC =∠BPC =60°, 又∵AB =AC ,∴△ABC 为等边三角形, ∴∠ACB =60°, ∵点P 是AB ︵的中点, ∴P A ︵=PB ︵,∴∠ACP =∠BCP =12∠ACB =30°,而∠APC =∠ABC =60°, ∴△APC 为直角三角形, ∴tan ∠APC =AC AP , ∴AC =AP tan60°=3AP ;(2)解:连接AO 并延长交PC 于点E ,交BC 于点F ,过点E 作EG ⊥AC 于点G ,连接OC ,BO ,如解图,∵AB =AC , ∴AF ⊥BC , ∴BF =CF , ∵点P 是AB ︵中点, ∴∠ACP =∠PCB , ∴EG =EF .∵∠BPC =∠BAC =12∠BOC =∠FOC , ∴sin ∠FOC =sin ∠BPC =2425, 设FC =24a ,则OC =OA =25a ,∴OF =OC 2-FC 2=7a ,AF =25a +7a =32a , 在Rt △AFC 中,∵AC 2=AF 2+FC 2, ∴AC =(32a )2+(24a )2=40a , ∵∠EAG =∠CAF , ∴△AEG ∽△ACF , ∴EG CF =AE AC ,又∵EG =EF ,AE =AF -EF ,第2题解图∴EG 24a =32a -EG 40a , 解得EG =12a ,在Rt △CEF 中,tan ∠ECF =EF FC =12a 24a =12, ∵∠P AB =∠PCB ,∴tan ∠P AB =tan ∠PCB =tan ∠ECF =12. 3. 解:(1)如解图①,连接BD , ∵直径AB ⊥弦CD 于点E , ∴CE =DE ,∵∠ACD 与∠ABD 是同弧所对的圆周角, ∴∠ACD =∠ABD , ∴tan ∠ABD =tan ∠ACD =32, ∴ED EB =AE CE =32,即ED 8=32, ∴ED =12, ∴CE =ED =12, 又∵AE =32CE =18, ∴AC =AE 2+CE 2=613;(2)连接CB ,过B 作BG ⊥CF 于G ,如解图②, ∵BF ︵=BD ︵, ∴∠BCE =∠BCG , 在△CEB 和△CGB 中第3题解图①⎩⎪⎨⎪⎧∠BCE =∠BCG ∠BEC =∠BGC BC =BC, ∴△CEB ≌△CGB (AAS), ∴BE =BG =4,∵四边形ACFB 内接于⊙O , ∴∠A +∠CFB =180°, 又∵∠CFB +∠BFG =180°, ∴∠BFG =∠A , ∵∠FGB =∠AEC =90°, ∴△BFG ∽△CAE , ∴FG BG =AE CE =32, ∴FG =32BG =6, ∴CE =CG =13, ∴AE =32CE =392,∴AC =AE 2+CE 2=13213. 4. (1)证明:∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ADB =90°, 即AD ⊥BC , ∵AB =AC ,∴等腰△ABC ,AD 为BC 边上的垂线, ∴BD =DC , ∴D 是BC 的中点; (2)解:∵AB =AC ,∴∠ABC =∠C ,∵∠ABC 和∠AED 是同弧所对的圆周角, ∴∠ABC =∠AED , ∴∠AED =∠C , ∴CD =DE =3, ∴BD =CD =3, ∵BD -AD =2, ∴AD =1,在Rt △ABD 中,由勾股定理得AB 2=BD 2+AD 2=32+12=10, ∴AB =10,∴⊙O 的半径=12AB =102; (3)解:如解图,连接BE , ∵AB =10, ∴AC =10,∵∠ADC =∠BEA =90°,∠C =∠C , ∴△CDA ∽△CEB , ∴AC BC =CD CE ,由(2)知BC =2BD =6,CD =3, ∴106=3CE , ∴CE =9510,∴AE =CE -AC =9510-10=4510. 5. 解:(1)等边三角形.第4题解图【解法提示】∵∠APC =∠CPB =60°,又∵∠BAC 和∠CPB 是同弧所对的圆周角,∠ABC 和∠APC 是同弧所对的圆周角,∴∠BAC =∠CPB =60°,∠ABC =∠APC =60°, ∴∠BAC =∠ABC =60°, ∴AC =BC ,又∵有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形, ∴△ABC 是等边三角形. (2)P A +PB =PC .证明如下:如解图①,在PC 上截取PD =P A ,连接AD , ∵∠APC =60°, ∴△P AD 是等边三角形, ∴P A =AD =PD ,∠P AD =60°, 又∵∠BAC =60°, ∴∠P AB =∠DAC , 在△P AB 和△DAC 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧AP =AD ∠P AB =∠DAC ,AB =AC ∴△P AB ≌△DAC (SAS), ∴PB =DC , ∵PD +DC =PC , ∴P A +PB =PC ,(3)当点P 为AB ︵的中点时,四边形APBC 的面积最大. 理由如下:如解图②,过点P 作PE ⊥AB ,垂足为E ,第5题解图①第5题解图②过点C 作CF ⊥AB ,垂足为F , ∵S △P AB =12AB ·PE ,S △ABC =12AB ·CF , ∴S 四边形APBC =12AB ·(PE +CF ).当点P 为AB ︵的中点时,PE +CF =PC ,PC 为⊙O 的直径, 此时四边形APBC 的面积最大, 又∵⊙O 的半径为1,∴其内接正三角形的边长AB = 3 , ∴四边形APBC 的最大面积为12×2×3= 3 . 类型二 与切线有关的证明与计算 一、与三角函数结合 针对演练1. (1)证明:连接OE ,如解图, ∵AB =BC 且D 是AC 中点, ∴BD ⊥AC , ∵BE 平分∠ABD , ∴∠ABE =∠DBE , ∵OB =OE , ∴∠OBE =∠OEB , ∴∠OEB =∠DBE , ∴OE ∥BD ,第1题解图∵BD ⊥AC , ∴OE ⊥AC , ∵OE 为⊙O 半径, ∴AC 与⊙O 相切;(2)解:∵BD =6,sin C =35,BD ⊥AC , ∴BC =BDsin C =10, ∴AB =BC =10.设⊙O 的半径为r ,则AO =10-r , ∵AB =BC , ∴∠C =∠A , ∴sin A =sin C =35, ∵AC 与⊙O 相切于点E , ∴OE ⊥AC ,∴sin A =OE OA =r 10-r =35,∴r =154, 即⊙O 的半径是154.2. (1)证明:连接OC ,如解图, ∵PC 切⊙O 于点C , ∴OC ⊥PC , ∴∠PCO =90°, ∴∠PCA +∠OCA =90°, ∵AB 为⊙O 的直径,第2题解图∴∠ACB =90°, ∴∠ABC +∠OAC =90°, ∵OC =OA , ∴∠OCA =∠OAC , ∴∠PCA =∠ABC ; (2)解:∵AE ∥PC , ∴∠PCA =∠CAF , ∵AB ⊥CG , ∴AC ︵=AG ︵, ∴∠ACF =∠ABC , ∵∠PCA =∠ABC , ∴∠ACF =∠CAF , ∴CF =AF , ∵CF =5, ∴AF =5, ∵AE ∥PC , ∴∠F AD =∠P , ∵sin ∠P =35, ∴sin ∠F AD =35,在Rt △AFD 中,AF =5,sin ∠F AD =35, ∴FD =3,AD =4, ∴CD =CF +FD =8, 在Rt △OCD 中,设OC =r , ∴r 2=(r -4)2+82,∴r =10, ∴AB =2r =20, ∵AB 为⊙O 的直径, ∴∠AEB =90°,在Rt △ABE 中,sin ∠EAD =35, ∴BE AB =35, ∵AB =20, ∴BE =12.3. 解:(1)直线PD 与⊙O 相切, 理由如下:如解图①,连接DO ,CO , ∵∠PDA =∠ADC , ∴∠PDC =2∠ADC , ∵∠AOC =2∠ADC , ∴∠PDC =∠AOC , ∵直径AB ⊥CD 于点E , ∴∠AOD =∠AOC , ∴∠PDC =∠AOD , ∵∠AOD +∠ODE =90°, ∴∠PDC +∠ODE =90°, ∴OD ⊥PD , ∵OD 是⊙O 的半径, ∴直线PD 与⊙O 相切; (2)如解图②,连接BD , ∵M 恰为BC ︵的中点,第3题解图①∴∠CDM =∠BDM , ∵OD =OB , ∴∠BDM =∠DBA , ∴∠CDM =∠DBA , ∵直线PD 与⊙O 相切, ∴∠PDA +∠ADO =90°, 又∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,即∠ADO +∠BDM =90°, ∴∠PDA =∠BDM , ∴∠PDA =∠DBA =∠CDM , 又∵∠PDA =∠ADC , ∴∠PDM =3∠CDM =90°, ∴∠CDM =30°, ∴∠DBA =30°, ∴DE BE =tan30°=33; (3)如解图③,∵tan ∠PDA =12,∠PDA =∠ADC , ∴AE DE =12,即DE =2AE ,在Rt △DEO 中,设⊙O 的半径为r , DE 2+EO 2=DO 2, ∴(2AE )2+(r -AE )2=r 2, 解得r =52AE ,在Rt △PDE 中,DE 2+PE 2=PD 2,第3题解图②第3题解图③∴(2AE )2+(2+AE )2=PD 2, ∵直线PD 与⊙O 相切,连接BD , 由(2)知∠PDA =∠DBA ,∠P =∠P , ∴△P AD ∽△PDB , ∴PD PB =P A PD ,∴PD 2=P A ·PB ,即PD 2=2×(2+2r ), ∴(2AE )2+(2+AE )2=2×(2+2r ), 化简得5AE 2+4AE =4r , ∵r =52AE , 解得r =3. 即⊙O 的半径为3. 二、与相似三角形结合 针对演练1. 证明:(1)∵AC 为⊙O 的直径, ∴∠ADC =90°, ∴∠CDB =90°, 又∵∠ACB =90°, ∴∠ACB =∠CDB , 又∵∠B =∠B , ∴△ABC ∽△CBD ; (2)连接DO ,如解图,∵∠BDC =90°,E 为BC 的中点, ∴DE =CE =BE , ∴∠EDC =∠ECD ,第1题解图又∵OD =OC , ∴∠ODC =∠OCD ,而∠OCD +∠DCE =∠ACB =90°, ∴∠EDC +∠ODC =90°,即∠EDO =90°, ∴DE ⊥OD , ∵OD 为⊙O 的半径, ∴DE 与⊙O 相切.2. (1)证明:连接CE ,如解图, ∵CD 为⊙O 的直径, ∴∠CED =90°, ∵∠BCA =90°, ∴∠CED =∠BCO , ∵BO ∥DE , ∴∠BOC =∠CDE , ∴△CBO ∽△ECD , ∴CO DE =BO CD , ∴CO ·CD =DE ·BO ;(2)解:∵∠DFE =∠ECO ,CD =2·OC =10,∴在Rt △CDE 中,ED =CD ·sin ∠ECO =CD ·sin ∠DFE = 10×35=6,∴CE =CD 2-ED 2=102-62=8, 在Rt △CEG 中,EG CE =sin ∠ECG =35, ∴EG =35×8=245,第2题解图根据垂径定理得:EF =2EG =485. 3. (1)证明:如解图,连接OD , ∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ADB =90°, ∵AB =AC ,∴AD 垂直平分BC ,即DC =DB , ∴OD 为△BAC 的中位线, ∴OD ∥AC . 而DE ⊥AC , ∴OD ⊥DE , ∵OD 是⊙O 的半径, ∴EF 是⊙O 的切线;(2)解:∵∠DAC =∠DAB ,且∠AED =∠ADB =90°, ∴∠ADE =∠ABD ,在Rt △ADB 中,sin ∠ADE =sin ∠ABD =AD AB =45,而AB =10, ∴AD =8,在Rt △ADE 中,sin ∠ADE =AE AD =45, ∴AE =325, ∵OD ∥AE , ∴△FDO ∽△FEA ,∴OD AE =FO F A ,即5325=BF +5BF +10,第3题解图∴BF =907.4. (1)证明:如解图①,连接OD 、OE 、ED . ∵BC 与⊙O 相切于点D , ∴OD ⊥BC ,∴∠ODB =90°=∠C , ∴OD ∥AC , ∵∠B =30°, ∴∠A =60°, ∵OA =OE ,∴△AOE 是等边三角形, ∴AE =AO =OD ,∴四边形AODE 是平行四边行, ∵OA =OD ,∴平行四边形AODE 是菱形; (2)解:设⊙O 的半径为r . ∵OD ∥AC , ∴△OBD ∽△ABC ,∴OD AC =OBAB ,即10r =6(10-r ). 解得r =154, ∴⊙O 的半径为154.如解图②,连接OD 、DF 、AD . ∵OD ∥AC , ∴∠DAC =∠ADO ,第4题解图①∵OA =OD , ∴∠ADO =∠DAO , ∴∠DAC =∠DAO , ∵AF 是⊙O 的直径, ∴∠ADF =90°=∠C , ∴△ADC ∽△AFD , ∴AD AC =AF AD , ∴AD 2=AC ·AF ,∵AC =6,AF =154×2=152, ∴AD 2=152×6=45,∴AD =45=3 5.(9分) 5. 解:(1)存在,AE =CE . 理由如下:如解图①,连接AE ,ED , ∵AC 是△ABC 的斜边, ∴∠ABC =90°, ∴AE 为⊙O 的直径, ∴∠ADE =90°, 又∵D 是AC 的中点, ∴ED 为AC 的中垂线, ∴AE =CE ;(2)①如解图②,∵EF 是⊙O 的切线, ∴∠AEF =90°.第5题解图①由(1)可知∠ADE=90°,∴∠AED+∠EAD=90°,∵∠AED+∠DEF=90°,∴∠EAD=∠DEF.又∵∠ADE=∠EDF=90°∴△AED∽△EFD,∴ADED=EDFD,∴ED2=AD·FD.又∵AD=DC=CF,∴ED2=2AD·AD=2AD2,在Rt△AED中,∵AE2=AD2+ED2=3AD2,由(1)知∠AED=∠CED,又∵∠CED=∠CAB,∴∠AED=∠CAB,∴sin∠CAB=sin∠AED=ADAE=13=33.②sin∠CAB=a+2 a+2.【解法提示】由(2)中的①知ED2=AD·FD,∵CF=aCD(a>0),∴CF=aCD=aAD,∴ED2=AD·DF=AD(CD+CF)=AD(AD+aAD)=(a+1)AD2,在Rt△AED中,AE2=AD2+ED2=(a+2)AD2,∴sin ∠CAB =sin ∠AED =ADAE =1a +2=a +2a +2. 6. (1)证明:∵∠ODB =∠AEC ,∠AEC =∠ABC , ∴∠ODB =∠ABC , ∵OF ⊥BC , ∴∠BFD =90°,∴∠ODB +∠DBF =90°, ∴∠ABC +∠DBF =90°, 即∠OBD =90°, ∴BD ⊥OB , ∵OB 为⊙O 的半径, ∴BD 是⊙O 的切线;(2)证明:连接AC ,如解图①所示: ∵OF ⊥BC , ∴BE ︵=CE ︵, ∴∠ECH =∠CAE , ∵∠HEC =∠CEA , ∴△CEH ∽△AEC , ∴CE EH =EA CE , ∴CE 2=EH ·EA ;(3)解:连接BE ,如解图②所示: ∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠AEB =90°,∵⊙O 的半径为5,sin ∠BAE =35,第6题解图①第6题解图②∴AB =10,BE =AB ·sin ∠BAE =10×35=6, 在Rt △AEB 中,EA =AB 2-BE 2=102-62=8, ∵BE ︵=CE ︵, ∴BE =CE =6, ∵CE 2=EH ·EA , ∴EH =CE 2EA =628=92,在Rt △BEH 中,BH =BE 2+EH 2=62+(92)2=152.7. (1)证明:连接OD ,如解图①, ∵AD 平分∠BAC 交⊙O 于D , ∴∠BAD =∠CAD , ∴BD ︵=CD ︵, ∴OD ⊥BC , ∵BC ∥DF , ∴OD ⊥DF , ∴DF 为⊙O 的切线;(2)解:连接OB ,连接OD 交BC 于P ,作BH ⊥DF 于H ,如解图①,∵∠BAC =60°,AD 平分∠BAC , ∴∠BAD =30°,∴∠BOD =2∠BAD =60°, 又∵OB =OD ,∴△OBD 为等边三角形, ∴∠ODB =60°,OB =BD =23,第7题解图①∴∠BDF =30°, ∵BC ∥DF , ∴∠DBP =30°,在Rt △DBP 中,PD =12BD =3,PB =3PD =3, 在Rt △DEP 中, ∵PD =3,DE =7,∴PE =(7)2-(3)2=2, ∵OP ⊥BC , ∴BP =CP =3,∴CE =CP -PE =3-2=1, 易证得△BDE ∽△ACE , ∴BE AE =DE CE ,即5AE =71, ∴AE =577. ∵BE ∥DF , ∴△ABE ∽△AFD ,∴BE DF =AE AD ,即5DF =5771277,解得DF =12,在Rt △BDH 中,BH =12BD =3, ∴S 阴影=S △BDF -S 弓形BD =S △BDF -(S 扇形BOD -S △BOD )=12·12·3-60·π·(23)2360+34·(23)2=93-2π;(7分)(3)解:连接CD ,如解图②,由AB AC =43可设AB =4x ,AC =3x ,BF =y , ∵BD ︵=CD ︵, ∴CD =BD =23, ∵DF ∥BC ,∴∠F =∠ABC =∠ADC , ∴∠FDB =∠DBC =∠DAC , ∴△BFD ∽△CDA , ∴BD AC =BF CD ,即233x =y 23,∴xy =4,∵∠FDB =∠DBC =∠DAC =∠F AD , 而∠DFB =∠AFD , ∴△FDB ∽△F AD , ∴DF AF =BF DF , ∵DF +BF =8, ∴DF =8-BF =8-y , ∴8-y y +4x =y 8-y , 整理得:16-4y =xy , ∴16-4y =4,解得y =3, 即BF 的长为3.(10分) 三、与全等三角形结合第7题解图②针对演练1. (1)证明:连接OE ,过点O 作OF ⊥PN ,如解图所示, ∵PM 与⊙O 相切, ∴OE ⊥PM ,∴∠OEP =∠OFP =90°, ∵PC 平分∠MPN , ∴∠EPO =∠FPO , 在△PEO 和△PFO 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠EPO =∠FPO ∠OEP =∠OFP OP =OP, ∴△PEO ≌△PFO (AAS), ∴OF =OE ,∴OF 为圆O 的半径且OF ⊥PN, 则PN 与⊙O 相切;(2)解:在Rt △EPO 中,∠MPC =30°,PE =23, ∴∠EOP =60°,OE =PE ·tan30°=2, ∴∠EOB =120°,则劣弧BE ︵的长为120π×2180=4π3.2. (1)证明:如解图①,连接BO 并延长交⊙O 于点N ,连接CN , ∵∠BMC =60°, ∴∠BNC =60°, ∵∠BNC +∠NBC =90°, ∴∠NBC =30°,又∵△ABC 为等边三角形,第1题解图∴∠BAC =∠ABC =∠ACB =60°, ∴∠ABN =30°+60°=90°, ∴AB ⊥BO ,即AB 为⊙O 的切线.(2)解:BE +CF =3,是定值. 理由如下:如解图②,连接D 与AC 的中点P , ∵D 为BC 中点, ∴AD ⊥BC , ∴PD =PC =12AC , 又∵∠ACB =60°,∴PD =PC =CD =BD =12AC , ∴∠DPF =∠PDC =60°, ∴∠PDF +∠FDC =60°, 又∵∠EDF =120°, ∴∠BDE +∠FDC =60°, ∴∠PDF =∠BDE , 在△BDE 和△PDF 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠EBD =∠DPF BD =PD∠BDE =∠PDF, ∴△BDE ≌△PDF (ASA), ∴BE =PF ,∴BE +CF =PF +CF =CP =BD , ∵OB ⊥AB ,∠ABC =60°,第2题解图②∴∠OBC =30°, 又∵OB =2,∴BD =OB ·cos30°=2×32=3, 即BE +CF = 3.3. (1)证明:连接OC ,如解图①, ∵OD ⊥AC ,OC =OA , ∴∠AOD =∠COD . 在△AOE 和△COE 中, ⎩⎪⎨⎪⎧OA =OC ∠AOE =∠COE OE =OE, ∴△AOE ≌△COE (SAS), ∴∠EAO =∠ECO . 又∵EC 是⊙O 的切线, ∴∠ECO =90°, ∴∠EAO =90°. ∴AE 与⊙O 相切;(2)解:设DO =t ,则DE =3t ,EO =4t , 在△EAO 和△ADO 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠EOA =∠AOD ∠EAO =∠ADO, ∴△EAO ∽△ADO , ∴AO DO =EO AO ,即9t =4t 9, ∴t =92,即EO =18.第3题解图①∴AE =EO 2-AO 2=182-92=93;延长BD 交AE 于点F ,过O 作OG ∥AE 交BD 于点G , 如解图②, ∵OG ∥AE , ∴∠FED =∠GOD 又∵∠EDF =∠ODG , ∴△EFD ∽△OGD , ∴EF OG =ED OD =31,即EF =3GO . 又∵O 是AB 的中点, ∴AF =2GO ,∴AE =AF +FE =5GO , ∴5GO =93, ∴GO =935, ∴AF =1835, ∴tan B =AF AB =35.4. (1)证明:如解图,连接OB , ∵PB 是⊙O 的切线, ∴∠PBO =90°,∵OA =OB ,BA ⊥PO 于点D , ∴AD =BD ,∠POA =∠POB , 又∵PO =PO ,∴△P AO ≌△PBO (SAS), ∴∠P AO =∠PBO =90°,第3题解图②第4题解图∴OA ⊥P A ,∴直线P A 为⊙O 的切线;(2)解:线段EF 、OD 、OP 之间的等量关系为EF 2=4OD ·OP . 证明:∵∠P AO =∠PDA =90°,∴∠OAD +∠AOD =90°,∠OP A +∠AOP =90°,∴∠OAD =∠OP A ,∴△OAD ∽△OP A ,∴ OD OA =OA OP ,即OA 2=OD ·OP ,又∵EF =2OA ,∴EF 2=4OD ·OP ;(3)解:∵OA =OC ,AD =BD ,BC =6,∴OD =12BC =3,设AD =x ,∵tan ∠F =12,∴FD =2x ,OA =OF =FD -OD =2x -3,在Rt △AOD 中,由勾股定理,得(2x -3)2=x 2+32,解之得,x 1=4,x 2=0(不合题意,舍去),∴AD =4,OA =2x -3=5,∵AC 是⊙O 直径,∴∠ABC =90°,又∵AC =2OA =10,BC =6,∴ cos ∠ACB =610=35.∵OA 2=OD ·OP ,∴3(PE +5)=25,∴PE =103.5. (1)证明:连接OD ,如解图,∵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 ,∴PD ∥AB ;(2)证明:∵AE ⊥CD 于点E ,BF ⊥CD 于点F ,∴AE ∥BF ,∴∠FBO =∠EAO ,∵△DAB 为等腰直角三角形,∴∠EDA +∠FDB =90°,∵∠FBD +∠FDB =90°,∴∠FBD =∠EDA ,在△FBD 和△EDA 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠BFD =∠DEA ∠FBD =∠EDA BD =DA, ∴△FBD ≌△EDA (AAS),∴DE =BF ;第5题解图(3)解:在Rt △ACB 中,∵AC =6,tan ∠CAB =43,∴BC =6×43=8,∴AB =AC 2+BC 2=62+82=10,∵△DAB 为等腰直角三角形,∴AD =AB 2=52, ∵AE ⊥CD ,∴△ACE 为等腰直角三角形,∴AE =CE =AC 2=62=32, 在Rt △AED 中,DE =AD 2-AE 2=(52)2-(32)2=42,∴CD =CE +DE =32+42=72,∵AB ∥PD ,∴∠PDA =∠DAB =45°,∴∠PDA =∠PCD ,又∵∠DP A =∠CPD ,∴△PDA ∽△PCD ,∴PD PC =P A PD =AD DC =5272=57, ∴P A =57PD ,PC =75PD ,又∵PC =P A +AC ,∴57PD +6=75PD ,解得PD =354,∴PC =57PD +6=57×354+6=254+6=494.6. (1)证明:如解图①,连接OC ,∵P A 切⊙O 于点A ,∴∠P AO =90°,∵BC ∥OP ,∴∠AOP =∠OBC ,∠COP =∠OCB ,∵OC =OB ,∴∠OBC =∠OCB ,∴∠AOP =∠COP ,在△P AO 和△PCO 中,⎩⎪⎨⎪⎧OA =OC ∠AOP =∠COP OP =OP, ∴△P AO ≌△PCO (SAS),∴∠PCO =∠P AO =90°,∴OC ⊥PC ,∵OC 为⊙O 的半径,∴PC 是⊙O 的切线;(2)解:由(1)得P A ,PC 都为圆的切线,∴P A =PC ,OP 平分∠APC ,∠ADO =∠P AO =90°, ∴∠P AD +∠DAO =∠DAO +∠AOD ,又∵∠ADP =∠ADO ,∴∠P AD =∠AOD ,∴△ADP ∽△ODA ,∴AD PD =DO AD ,第6题解图①∴AD 2=PD ·DO ,∵AC =8,PD =163, ∴AD =12AC =4,OD =3,在Rt △ADO 中,AO =AD 2+OD 2=5,由题意知OD 为△ABC 的中位线,∴BC =6,AB =BC 2+AC 2=10.∴S 阴影=12S ⊙O -S △ABC =12·π·52-12×6×8=25π2-24;(3)解:如解图②,连接AE 、BE ,作BM ⊥CE 于点M , ∴∠CMB =∠EMB =∠AEB =90°,∵点E 是AB ︵的中点,∴AE =BE ,∠EAB =∠EBA =45°,∴∠ECB =∠CBM =∠ABE =45°,CM =MB =BC ·sin45°=32,BE =AB ·cos45°=52,∴EM =BE 2-BM 2=42,则CE =CM +EM =7 2.7. (1)证明:连接OD ,如解图①所示,∵OB =OD ,∴∠ODB =∠OBD .∵OG ∥BD ,∴∠AOG =∠OBD ,∠GOD =∠ODB ,∴∠DOG =∠AOG ,在△DOG 和△AOG 中,第6题解图②第7题解图①⎩⎪⎨⎪⎧OD =OA ∠DOG =∠AOG OG =OG, ∴△DOG ≌△AOG (SAS),∴GD =GA ;(2)证明:∵AG 切⊙O 于点A ,∴AG ⊥OA ,∴∠OAG =90°,∵△DOG ≌△AOG ,∴∠OAG =∠ODG =90°,∴∠ODE =180°-∠ODG =90°,∴∠ODC +∠FDE =90°,∵OC ⊥AB ,∴∠COB =90°,∴∠OCD +∠OFC =90°,∵OC =OD ,∴∠ODC =∠OCD ,∴∠FDE =∠OFC ,∵∠OFC =∠EFD ,∴∠EFD =∠EDF ,∴EF =ED ,∴△DEF 是等腰三角形;(3)解:过点B 作BK ⊥OD 于点K ,如解图②所示: 则∠OKB =∠BKD =∠ODE =90°,∴BK ∥DE ,∴∠OBK =∠E ,∵BH ⊥GE ,∴∠BHD =∠BHE =90°, ∴四边形KDHB 为矩形, ∴KD =BH =9,∴OK =OD -KD =72,在Rt △OKB 中,∵OK 2+KB 2=OB 2,OB =252, ∴KB =12,∴tan ∠E =tan ∠OBK =OK KB =724,sin ∠E =sin ∠OBK =OK OB =725,∵tan ∠E =OD DE =724,∴DE =3007,∴EF =3007,∵sin ∠E =BH BE =725,∴BE =2257,∴BF =EF -BE =757,∴OF =OB -BF =2514,在Rt △COF 中,∠COB =90°, ∴OC 2+OF 2=FC 2,∴FC =125214,在Rt △COB 中,∵OC 2+OB 2=BC 2,OC =OB =252, ∴BC =2522,∴BC +CF +BF =1502+757, ∴△CBF 的周长=1502+757.。
人教【数学】数学二模试题分类汇编——圆的综合综合含详细答案

一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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:AB22AC BC.∵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 ,∴DN FN =AC BC =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.2.如图所示,以Rt△ABC的直角边AB为直径作圆O,与斜边交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接OE,AE,当∠CAB为何值时,四边形AOED是平行四边形?并在此条件下求sin∠CAE的值.【答案】(1)见解析;(2)10.【解析】分析:(1)要证DE是⊙O的切线,必须证ED⊥OD,即∠EDB+∠ODB=90°(2)要证AOED是平行四边形,则DE∥AB,D为AC中点,又BD⊥AC,所以△ABC为等腰直角三角形,所以∠CAB=45°,再由正弦的概念求解即可.详解:(1)证明:连接O、D与B、D两点,∵△BDC是Rt△,且E为BC中点,∴∠EDB=∠EBD.(2分)又∵OD=OB且∠EBD+∠DBO=90°,∴∠EDB+∠ODB=90°.∴DE 是⊙O 的切线.(2)解:∵∠EDO=∠B=90°,若要四边形AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点,又∵BD ⊥AC ,∴△ABC 为等腰直角三角形.∴∠C AB=45°.过E 作EH ⊥AC 于H ,设BC=2k ,则EH=22k ,AE=5k , ∴sin ∠CAE=1010EH AE .点睛:本题考查的是切线的判定,要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证垂直即可.3.阅读:圆是最完美的图形,它具有一些特殊的性质:同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半……先构造“辅助圆”,再利用圆的性质将问题进行转化,往往能化隐为显、化难为易。
2017各地中考及北京各区一、二模数学试题分类整理——圆基础

类型1:圆基础(1)求角度 1、(海淀一模7)如图,AB 为⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,若∠ACO =50°,则∠B 的度数为( )A .60°B .50°C .40°D .30°2、(石景山二模6)如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接正方形,点P 是劣弧上任意一点(与点B 不重合),则BPC ∠的度数为( ) A .30°B .45°C .60°D .90°3、(怀柔二模8)如图,若AB 是⊙O 的直径,CD 是⊙O 的弦,∠ABD =58°,则∠BCD 的度数为( )A .32°B .58°C .64°D .116°4、(苏州中考9)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A=56°.以BC 为直径的⊙O 交AB 于点D ,E 是⊙O 上一点,且 CECD =,连接OE ,过点E 作EF ⊥OE ,交AC 的延长线于点F ,则∠F 的度数为( )A .92B .108C .112D .1245、(西城一模14)如图,四边形ABCD 是⊙O 内接四边形,若∠BAC =30°,∠CBD =80°,则∠BCD 的度数为____________. 6、(朝阳一模13)如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,∠ACO=45°,则∠B 的度数为___________.7、(昌平二模12)如图,四边形ABCD 的顶点均在⊙O 上,∠A =70°,则∠C =___________°.8、(青岛中考13)如图,在四边形 ABCD 中,∠ABC =∠ADC =90°,E 为对角线AC 的中点,连接BE 、ED 、BD ,若∠BAD =58°,则∠EBD 的度数为__________度.COABOADBC第13题图9、(丰台一模14)如下图,小量角器的0°刻度线在大量角器的0°刻度线上,且小量角器的中心在大量角器的外缘边上.如果它们外缘边上的公共点P 在大量角器上对应的度数为40°,那么在小量角器上对应的度数为______________.(只考虑小于90°的角度)10、(北京中考14)如图,AB 为O 的直径,C D 、为O 上的点,AD CD =.若040CAB ∠=,则CAD ∠= . 11、(怀柔二模13)一个扇形的半径长为5,且圆心角为60°,则此扇形的弧长为___________.12、(房山二模13)如图,四边形ABCD 的顶点均在⊙O 上,⊙O 的半径为2. 如果∠D =45°,那么»AC 的长为__________.(结果用π表示)*13、(海淀二模10)利用量角器可以制作“锐角正弦值速查卡”.制作方法如下:如图,设OA =1,以O 为圆心,分别以0.05,0.1,0.15,0.2,…,0.9,0.95长为半径作半圆,再以OA 为直径作⊙M .利用“锐角正弦值速查卡”可以读出相应锐角正弦的近似值.例如:A .70°B .50°C .40°D .30°P(2)求线段长 1、(门头沟一模7)如图,AB 是⊙O 的弦,当半径4OA =,120AOB ∠=︒时,弦AB 的长( ) A .2 B .4 C. D.2、(燕山一模7)如图,⊙O 的半径长3cm ,点C 在⊙O 上,弦AB 垂直平分OC 于点D ,则弦AB 的长为( )A .29cm B .233cm C.33cmD .49cm第1题图 第2题图 第3题图 第4题图 3、(海淀二模7)如图,OA 为⊙O 的半径,弦BC ⊥OA 于P 点.若OA =5,AP =2,则弦BC的长为( )A .10B .8C .6D .4 4、(朝阳二模9)如图,⊙O 的半径OC 垂直于弦AB ,垂足为D ,OA =,∠B =22.5°,AB的长为( )A .2B .4C .D . 5、(丰台二模7)如图,A ,B ,E 为⊙O 上的点,⊙O 的半径OC ⊥AB 于点D ,已知∠CEB =30°,OD =1,则⊙O 的半径为( ) A .3 B .2 C .32 D .4 6、(平谷二模5)如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于点E ,∠CDB =30°,⊙O 的半径为6,则圆心O 到弦CD 的距离OE 长为( )A .6B .5C .D .37、(遵义中考17)如图,AB 是⊙O 的直径,AB=4,点M 是OA 的中点,过点M 的直线与⊙O 交于C ,D 两点.若∠CMA=45°,则弦CD 的长为 . 8、(东城二模14)如图,⊙O 的半径为4,△ABC 是⊙O 的内接三角形,连接OB ,OC .若∠BAC 与∠BOC 互补,则弦BC 的长为 .AOBABDOPC BAOEBCD OA9、如图,在平面直角坐标系xOy 中,A (3,4)为⊙O 上一点,B 为⊙O内一点,请写出一个符合要求的点B 的坐标 . 10、(西城二模14)在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 半径是5,点A为⊙O 上一点,AB ⊥x 轴于点B ,AC ⊥y 轴于点C ,若四边形ABOC 面积为12,写出一个符合条件的点A 坐标 .(3)求面积1、(西城二模8)如图,以点O 为圆心,AB 为直径的半圆经过点C ,若C 为弧AB 的中点,若AB =2,则图中阴影部分的面积是( )A .2πB .122π+C .4πD .124π+2、(石景山二模13)如图,ABC △是⊙O 的内接正三角形,图中阴影部分 的面积是12π,则⊙O 的半径为 .3、(山西中考10)右图是某商品的标志图案,AC 与BD 是O 的两条直径,首尾顺次连接点,,,A B C D ,得到四边形ABCD .若10,36AC cm BAC =∠= ,则图中阴影部分的面积为( )A .25cm πB .210cm πC .215cm πD .220cm π4、(丰台二模15)如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB ,AC夹角为120°,AB 的长为30cm ,无贴纸部分AD 的长为10cm ,则贴纸部分的面积等于 cm 2. 5、(东城二模15)如图,一扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB 和AC 的夹角为120°,竹条AB 的长为25cm ,贴纸部分的宽BD 为15cm ,若纸扇两面贴纸,则一面贴纸的面积为 cm 2. (结果保留π)*6、(河南中考10)如图,将半径为2,圆心角为120°的扇形OAB 绕点A 逆时针旋转60°,点O ,B 的对应点分别为O′,B′,连接BB′,则图中阴影部分的面积是( )A .2π3B .2 3﹣π3 C .2 3﹣2π3D .4 3﹣2π3*7、(德州中考17)某景区修建一栋复古建筑,其窗户设计如图所示.圆的圆心与矩形对角线的交点重合,且圆与矩形上下两边相切(为上切点),与左右两边相交(,为其中两个交点),图中阴影部分为不透光区域,其余部分为透光区域.已知圆的半径为1m ,根据设计要求,若∠EOF =45°,则此窗户的透光率(透光区域与矩形窗面的面积的比值)为_____________.*8、(成都中考23)已知O 的两条直径,AC BD 互相垂直,分别以,,,AB BC CD DA 为直径向外作半圆得到如图所示的图形.现随机地向该图形内掷一枚小针,记针尖落在阴影区域内的概率为1P ,针尖落在O 内的概率为2P ,则12P P ______________.O ABCD E FG。
人教【数学】数学二模试题分类汇编——圆的综合综合附答案

一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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.2.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.3.不用圆规、三角板,只用没有刻度的直尺,用连线的方法在图1、2中分别过圆外一点A作出直径BC所在射线的垂线.【答案】画图见解析.【解析】【分析】根据直角所对的圆周角是直角,构造直角三角形,利用直角三角形性质可画出垂线;或结合圆的轴对称性质也可以求出垂线.【详解】解:画图如下:【点睛】本题考核知识点:作垂线.解题关键点:结合圆的性质和直角三角形性质求出垂线.4.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.5.如图,AD是△ABC的角平分线,以AD为弦的⊙O交AB、AC于E、F,已知EF∥BC.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若已知AE=9,CF=4,求DE长;(3)在(2)的条件下,若∠BAC=60°,求tan∠AFE的值及GD长.【答案】(1)证明见解析(2)DE=6(318367-【解析】试题分析:(1)连接OD,由角平分线的定义得到∠1=∠2,得到DE DF=,根据垂径定理得到OD⊥EF,根据平行线的性质得到OD⊥BC,于是得到结论;(2)连接DE,由DE DF=,得到DE=DF,根据平行线的性质得到∠3=∠4,等量代换得到∠1=∠4,根据相似三角形的性质即可得到结论;(3)过F作FH⊥BC于H,由已知条件得到∠1=∠2=∠3=∠4=30°,解直角三角形得到FH=12DF=12×6=3,3227CF HF-=,根据三角函数的定义得到tan∠AFE=tan∠C=377HFCH=;根据相似三角形到现在即可得到结论.试题解析:(1)连接OD,∵AD是△ABC的角平分线,∴∠1=∠2,∴DE DF=,∴OD⊥EF,∵EF ∥BC ,∴OD ⊥BC ,∴BC 是⊙O 的切线;(2)连接DE ,∵DE DF =,∴DE=DF ,∵EF ∥BC ,∴∠3=∠4,∵∠1=∠3,∴∠1=∠4,∵∠DFC=∠AED ,∴△AED ∽△DFC , ∴AE DE DF CF =,即94DE DE =, ∴DE 2=36,∴DE=6;(3)过F 作FH ⊥BC 于H ,∵∠BAC=60°,∴∠1=∠2=∠3=∠4=30°, ∴FH=12DF=162⨯=3,∴=,∵EF ∥BC ,∴∠C=∠AFE ,∴tan ∠AFE=tan ∠C=7HF CH =; ∵∠4=∠2.∠C=∠C ,∴△ADC ∽△DFC , ∴AD CD DF CF=, ∵∠5=∠5,∠3=∠2,∴△ADF ∽△FDG , ∴AD DF DF DG =,∴CD DF CF DG =6DG=,∴点睛:本题考查了切线的判定、圆周角定理、相似三角形的判定与性质、解直角三角形、平行线的性质,正确作出辅助线是解题的关键.6.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;(2)FG =2;(3)5 4.【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∠5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,∴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.7.如图1,是用量角器一个角的操作示意图,量角器的读数从M点开始(即M点的读数为0),如图2,把这个量角器与一块30°(∠CAB=30°)角的三角板拼在一起,三角板的斜边AB与量角器所在圆的直径MN重合,现有射线C绕点C从CA开始沿顺时针方向以每秒2°的速度旋转到与CB,在旋转过程中,射线CP与量角器的半圆弧交于E.连接BE.(1)当射线CP经过AB的中点时,点E处的读数是,此时△BCE的形状是;(2)设旋转x秒后,点E处的读数为y,求y与x的函数关系式;(3)当CP旋转多少秒时,△BCE是等腰三角形?【答案】(1)60°,直角三角形;(2)y=4x(0≤x≤45);(3)7.5秒或30秒【解析】【分析】(1)根据圆周角定理即可解决问题;(2)如图2﹣2中,由题意∠ACE=2x,∠AOE=y,根据圆周角定理可知∠AOE=2∠ACE,可得y=2x(0≤x≤45);(3)分两种情形分别讨论求解即可;【详解】解:(1)如图2﹣1中,∵∠ACB=90°,OA=OB,∴OA=OB=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴∠AOE=60°,∴点E处的读数是60°,∵∠E=∠BAC=30°,OE=OB,∴∠OBE=∠E=30°,∴∠EBC=∠OBE+∠ABC=90°,∴△EBC是直角三角形;故答案为60°,直角三角形;(2)如图2﹣2中,∵∠ACE=2x,∠AOE=y,∵∠AOE=2∠ACE,∴y=4x(0≤x≤45).(3)①如图2﹣3中,当EB=EC时,EO垂直平分线段BC,∵AC⊥BC,∵EO∥AC,∴∠AOE=∠BAC=30°,∠AOE=15°,∴∠ECA=12∴x=7.5.②若2﹣4中,当BE=BC时,易知∠BEC=∠BAC=∠BCE=30°,∴∠OBE=∠OBC=60°,∵OE=OB,∴△OBE是等边三角形,∴∠BOE=60°,∴∠AOB=120°,∠ACB=60°,∴∠ACE=12∴x=30,综上所述,当CP旋转7.5秒或30秒时,△BCE是等腰三角形;【点睛】本题考查几何变换综合题、创新题目、圆周角定理、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.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.9.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°,∵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 =AD∴∠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 =, ∴10410=, ∴52BE =.10.阅读下列材料:如图1,⊙O 1和⊙O 2外切于点C ,AB 是⊙O 1和⊙O 2外公切线,A 、B 为切点,求证:AC ⊥BC证明:过点C 作⊙O 1和⊙O 2的内公切线交AB 于D ,∵DA 、DC 是⊙O 1的切线∴∠DAC=∠DCA .同理∠DCB=∠DBC .又∵∠DAC+∠DCA+∠DCB+∠DBC=180°,∴∠DCA+∠DCB=90°.即AC ⊥BC .根据上述材料,解答下列问题:(1)在以上的证明过程中使用了哪些定理?请写出两个定理的名称或内容;(2)以AB 所在直线为x 轴,过点C 且垂直于AB 的直线为y 轴建立直角坐标系(如图2),已知A 、B 两点的坐标为(﹣4,0),(1,0),求经过A 、B 、C 三点的抛物线y=ax 2+bx+c 的函数解析式;(3)根据(2)中所确定的抛物线,试判断这条抛物线的顶点是否落在两圆的连心O 1O 2上,并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)213222y x x =+- ;(3)见解析 【解析】 试题分析:(1)由切线长相等可知用了切线长定理;由三角形的内角和是180°,可知用了三角形内角和定理;(2)先根据勾股定理求出C 点坐标,再用待定系数法即可求出经过、、A B C 三点的抛物线的函数解析式;(3)过C 作两圆的公切线,交AB 于点D ,由切线长定理可求出D 点坐标,根据,C D 两点的坐标可求出过,C D 两点直线的解析式,根据过一点且互相垂直的两条直线解析式的关系可求出过两圆圆心的直线解析式,再把抛物线的顶点坐标代入直线的解析式看是否适合即可.试题解析:(1)DA 、DC 是1O 的切线,∴DA =DC .应用的是切线长定理;180DAC DCA DCB DBC ∠+∠+∠+∠=,应用的是三角形内角和定理.(2)设C 点坐标为(0,y ),则222AB AC BC =+, 即()()222224141y y --=-+++,即225172y =+,解得y =2(舍去)或y =−2.故C 点坐标为(0,−2),设经过、、A B C 三点的抛物线的函数解析式为2y ax bx c ,=++ 则164002,a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩ 解得12322a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩, 故所求二次函数的解析式为213 2.22y x x =+- (3)过C 作两圆的公切线CD 交AB 于D ,则AD =BD =CD ,由A (−4,0),B (1,0)可知3(,0)2D -, 设过CD 两点的直线为y =kx +b ,则 3022k b b ⎧-+=⎪⎨⎪=-⎩, 解得432k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,故此一次函数的解析式为423y x =--, ∵过12,O O 的直线必过C 点且与直线423y x =--垂直, 故过12,O O 的直线的解析式为324y x =-, 由(2)中所求抛物线的解析式可知抛物线的顶点坐标为325(,)28--, 代入直线解析式得33252,428⎛⎫⨯--=- ⎪⎝⎭ 故这条抛物线的顶点落在两圆的连心12O O 上.。
圆中的相关证明与计算

圆中的相关证明与计算圆是平面上到一个给定点的距离恒定的所有点的集合。
通过研究圆的性质和相关的定理,我们可以了解圆的性质和概念,并可以进行相关的证明和计算。
以下是一些关于圆的相关证明和计算的例子:1.圆的半径与直径的关系证明:首先,我们知道直径是通过圆心并且两端点在圆上的线段。
现在我们要证明直径是半径的两倍。
证明:假设圆的半径为r,直径为d。
根据直径的定义,我们知道直径是通过圆心的,并且它的两个端点在圆上。
所以直径d可以看作是两个半径r的长度相加,即d=r+r=2r。
所以我们可以得出结论:直径等于半径的两倍。
即d=2r。
2.圆周率的计算:周长的计算公式为:C=2πr,其中r为圆的半径。
面积的计算公式为:A=πr^2,其中r为圆的半径。
例如,如果一个圆的半径为5厘米,则它的周长为:C=2π*5=10π≈31.42厘米;面积为:A=π*5^2=25π≈78.54平方厘米。
3.弦和半径的垂直关系证明:在圆中,连接圆周上的两点的线段称为弦。
现在我们要证明如果一个弦与半径相交,那么这个弦就是半径的垂直平分线。
证明:假设在圆中有一个弦AB,如果它与半径OC相交于点M,我们要证明AM=MB。
根据圆的性质,半径OC与弦AB相交于点M,则角OMC是直角,因为OC是半径,所以OM=MC。
又由于弦AB与半径OC相交于点M,所以AM=MC,MB=MC。
综上所述,AM=MB,即弦AB是半径OC的垂直平分线。
通过以上证明和计算,我们可以更深入地了解圆的性质和相关的定理。
圆是几何学中重要的概念之一,它在各种数学和科学领域中都有广泛的应用。
希望以上内容对您有所帮助。
中考数学二模试题分类整理圆的证明与计算无答案

圆的证明与计算
(2017昌平二模)25.如图,AB为⊙O的直径,点D,E为⊙O上的两个点,延长AD至C,使∠CBD=∠BED.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
.
(2)当点E为弧AD的中点且∠BED=30°时,⊙O半径为2,求DF的长度
(2017房山二模)25.如图,△ABC 中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC相交于点D,与CA的延长线相交于点E,DF过点D作⊙O的切线交AC于点F.
(1)求证:DF⊥AC;
(2)如果,AE的长为2.求⊙O的半径.
(2017通州二模)24.如图,AB是⊙O的直径,PC切⊙O于点C,AB的延长线与PC交于点P,PC的延长线与AD交于点D,AC平分∠DAB.
(1)求证:AD⊥PC;
(2)连接BC,如果∠ABC=60°,BC=2,
求线段PC的长.
P
A
(2017西城二模)25.如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,过点B作⊙O的切线,与AC延长线交于点D,连接BC,OE∥BC交⊙O于点E,连接BE交AC于点H.
(1)求证:BE平分∠ABC;
(2)连接OD,若BH=BD=2,求OD的长.
(2017东城二模)25.如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD与⊙O相切于点D,CE⊥AD交AD的延长线于点E.
(1)求证:∠BDC=∠A;
(2)若CE=4,DE=2,求AD的长.
(2017丰台二模)26.如图,AB为半圆的直径,O为圆心,C为圆弧上一点,AD垂直于过点C的切线,垂足为点D,AB的延长线交切线CD于点E.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)若AB =4,B为OE的中点,CF⊥AB,
垂足为点F,求CF的长.。
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(2017 东城二模)25. 如图,AB 是⊙O 的直径,点 C 在 AB 的延长线上,CD 与⊙O 相切于点 D,CE⊥AD 交 AD 的延长线于点 E. (1)求证:∠BDC=∠A; (2)若 CE=4,DE=2,求 AD 的长.
(2017 房山二模)25.如图,△ABC 中,AB=AC,以 AB 为直径的⊙O 与 BC 相交于点 D,与 CA 的延长 线相交于点 E,DF 过点 D 作⊙O 的切线交 AC 于点 F. (1)求证:DF⊥AC; (2)如果 sin c
3 ,AE 的长为 2.求⊙O 的半径. 3
(2017 通州二模)24.如图,AB 是⊙O 的直径,PC 切⊙O 于点 C,AB 的延长线与 PC 交于点 P,PC 的延 长线与 AD 交于点 D,AC 平分∠DAB. (1)求证:AD⊥PC; (2)连接 BC,如果∠ABC=60°,BC=2, 求线段 PC 的长.
2017 数学二模试题分类整理
圆的证明与计算
2017.6
(2017 昌平二模)25.如图,AB 为⊙O 的直径,点 D,E 为⊙O 上的两个点,延长 AD 至 C,使∠CBD= ∠BED. (1)求证:BC 是⊙O 的切线; (2)当点 E 为弧 AD 的中点且∠BED=30°时,⊙O 半径为 2,求 DF 的长度.
的中点,过点 C 作⊙O 的切线交 AB 的延长线于点 D,交 AF 的延长线于点 E. 点 C 是 BF
(1)求证:AE⊥DE; (2)若∠BAF=60°,AF=4,求 CE 的长.
(2017 顺义二模)25.如图,在 Rt△ABC 中,∠CAB= 90 ,以 AB 为直径的⊙O 交 BC 于点 D,点 E 是 AC 的中点,连接 DE. (1)求证:DE 是⊙O 的切线;
(2017 丰台二模)26.如图,AB 为半圆的直径,O 为圆心,C 为圆弧上一点,AD 垂直于过点 C 的切
线,垂足为点 D,AB 的延长线交切线 CD 于点 E. (1)求证:AC 平分∠DAB; (2)若 AB =4,B 为 OE 的中点,CF⊥AB, 垂足为点 F,求 CF 的长.
(2017 平谷二模)25.如图,已知△ABC 内接于⊙O,AB 是⊙O 的直径,点 F 在⊙O 上,且
上一点,连接 AP,DP,若 BD:CD=4:1,求 sin∠APD 的值. (2)点 P 是 BD
(2017 怀柔二模)25. 如图,AB 是⊙O 的直径,CD 为⊙O 的弦,过点 B 作⊙O 的切线,交 AD 的延长线于 点 E,连接 AC 并延长,过点 E 作 EG⊥AC 的延长线于点 G,并且∠GCD= ∠GAB.
; (1)求证: AC BD
(2)若 AB=10,sin∠ADC=
3 ,求 AG 的长. 5