最新2021年广东省中考数学总复习:圆的综合题

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2021中考数学复习圆的综合题专项训练3(填空题 附答案详解)

2021中考数学复习圆的综合题专项训练3(填空题  附答案详解)
2021中考数学复习圆的综合题专项训练3(填空题 附答案详解)
1.如图,在平面直角坐标系中,等边 的边 在 轴正半轴上,点 , ,点 、 分别从 、 出发以相同的速度向 、 运动,连接 、 交于点 , 是 轴上一点,则 的最小值为______.
2.如图,PT是⊙O的切线,T为切点,PA是割线,交⊙O于A、B两点,与直径CT交于点D.已知CD=2,AD=3,BD=4,那PB=___________.
14.如图,AB是⊙O的一条弦,点C是⊙O上一动点,且∠ACB=30°,点E、F分别是AC、BC的中点,直线EF与⊙O交于G、H两点,若⊙O的半径为7,则GE+FH的最大值为.
15.如图,⊙ 上三点 , , ,半径 , ,⊙ 的切线 交 延长线于点 ,从现图中选取一条以P为端点的线段,此线段的长为_____.(注明选取的线段)
∴点F是经过点A,B,F的圆上的点,记圆心为O’,在圆O’上取一点N,使
点N和点F在弦AB的两侧,连接AN,BN,
∴∠ANB=180°-∠AFB=60°,
连接O’A,O’B,
∴∠AO’B=2∠ANB=120°,
∵O’A=O’B,
∴∠ABO’=∠BAO’,
∴∠ABO’= (180°-∠AO’B)= (180°-120°)=30°,
30.在 中, , , ,圆 在 内自由移动.若 的半径为1,则圆心 在 内所能到达的区域的面积为______.
参考答案
1.
【解析】
【分析】
先证明 ,即可得出∠AFB=120°,即可判断出点F的轨迹是以O’为圆心的圆上的一段弧(劣弧AB),然后确定出圆心O’的位置及其坐标,即可确定点M和点F的位置,使FM的长度最小.
25.如图,⊙P的半径为10,A、B是圆上任意两点,且AB=12,以AB为边作正方形ABCD(点D、P在直线AB两侧),若AB边绕点P旋转一周,则CD边扫过的面积为_____

2020-2021中考数学压轴题专题复习——圆的综合的综合及详细答案

2020-2021中考数学压轴题专题复习——圆的综合的综合及详细答案

2020-2021中考数学压轴题专题复习——圆的综合的综合及详细答案一、圆的综合1.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.2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H,连结AC,过»BD上一点E作EG∥AC 交CD的延长线于点G,连结AE交CD于点F,且EG=FG,连结CE.(1)求证:∠G=∠CEF;(2)求证:EG是⊙O的切线;(3)延长AB交GE的延长线于点M,若tanG =34,AH=33,求EM的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)253 8.【解析】试题分析:(1)由AC∥EG,推出∠G=∠ACG,由AB⊥CD推出»»AD AC=,推出∠CEF=∠ACD,推出∠G=∠CEF,由此即可证明;(2)欲证明EG是⊙O的切线只要证明EG⊥OE即可;(3)连接OC.设⊙O的半径为r.在Rt△OCH中,利用勾股定理求出r,证明△AHC∽△MEO,可得AH HCEM OE=,由此即可解决问题;试题解析:(1)证明:如图1.∵AC∥EG,∴∠G=∠ACG,∵AB⊥CD,∴»»AD AC=,∴∠CEF=∠ACD,∴∠G=∠CEF,∵∠ECF=∠ECG,∴△ECF∽△GCE.(2)证明:如图2中,连接OE.∵GF=GE,∴∠GFE=∠GEF=∠AFH,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA,∵∠AFH+∠FAH=90°,∴∠GEF+∠AEO=90°,∴∠GEO=90°,∴GE⊥OE,∴EG是⊙O的切线.(3)解:如图3中,连接OC.设⊙O的半径为r.在Rt△AHC中,tan∠ACH=tan∠G=AHHC=34,∵AH=33∴HC=3Rt△HOC中,∵OC=r,OH=r﹣33HC=43∴222(33)(43)r r-+=,∴r=2536,∵GM∥AC,∴∠CAH=∠M,∵∠OEM=∠AHC,∴△AHC∽△MEO,∴AH HCEM OE=,∴33432536EM=,∴EM=2538.点睛:本题考查圆综合题、垂径定理、相似三角形的判定和性质、锐角三角函数、勾股定理等知识,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,正确寻找相似三角形,构建方程解决问题吗,属于中考压轴题.3.图1和图2,半圆O的直径AB=2,点P(不与点A,B重合)为半圆上一点,将图形延BP折叠,分别得到点A,O的对称点A′,O′,设∠ABP=α.(1)当α=15°时,过点A′作A′C∥AB,如图1,判断A′C与半圆O的位置关系,并说明理由.(2)如图2,当α= °时,BA′与半圆O相切.当α= °时,点O′落在上.(3)当线段BO′与半圆O只有一个公共点B时,求α的取值范围.【答案】(1)A′C与半圆O相切;理由见解析;(2)45;30;(3)0°<α<30°或45°≤α<90°.【解析】试题分析:(1)过O作OD⊥A′C于点D,交A′B于点E,利用含30°角的直角三角形的性质可求得DE+OE=A′B=AB=OA,可判定A′C与半圆相切;(2)当BA′与半圆相切时,可知OB⊥A′B,则可知α=45°,当O′在上时,连接AO′,则可知BO′=AB,可求得∠O′BA=60°,可求得α=30°;(3)利用(2)可知当α=30°时,线段O′B与圆交于O′,当α=45°时交于点B,结合题意可得出满足条件的α的范围.试题解析:(1)相切,理由如下:如图1,过O作OD过O作OD⊥A′C于点D,交A′B于点E,∵α=15°,A′C∥AB,∴∠ABA′=∠CA′B=30°,∴DE=A′E,OE=BE,∴DO=DE+OE=(A′E+BE)=AB=OA,∴A′C与半圆O相切;(2)当BA′与半圆O相切时,则OB⊥BA′,∴∠OBA′=2α=90°,∴α=45°,当O′在上时,如图2,连接AO′,则可知BO′=AB,∴∠O′AB=30°,∴∠ABO′=60°,∴α=30°,(3)∵点P,A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BO′与半圆只有一个公共点B;当α增大到45°时BA′与半圆相切,即线段BO′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B,但是点P,B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°.考点:圆的综合题.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)23【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,∴AC 2=AG •AB =12,∴AC =23.5.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 =-=6.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.7.已知:如图1,∠ACG=90°,AC=2,点B为CG边上的一个动点,连接AB,将△ACB沿AB边所在的直线翻折得到△ADB,过点D作DF⊥CG于点F.(1)当23时,判断直线FD与以AB为直径的⊙O的位置关系,并加以证明;(2)如图2,点B在CG上向点C运动,直线FD与以AB为直径的⊙O交于D、H两点,连接AH,当∠CAB=∠BAD=∠DAH时,求BC的长.【答案】(1)直线FD与以AB为直径的⊙O相切,理由见解析;(2)222.【解析】试题分析:(1)根据已知及切线的判定证明得,直线FD与以AB为直径的⊙O相切;(2)根据圆内接四边形的性质及直角三角形的性质进行分析,从而求得BC的长.试题解析:(1)判断:直线FD与以AB为直径的⊙O相切.证明:如图,作以AB为直径的⊙O;∵△ADB是将△ACB沿AB边所在的直线翻折得到的,∴△ADB≌△ACB,∴∠ADB=∠ACB=90°.∵O为AB的中点,连接DO,∴OD=OB=AB,∴点D在⊙O上.在Rt△ACB中,BC=,AC=2;∴tan∠CAB==,∴∠CAB=∠BAD=30°,∴∠ABC=∠ABD=60°,∴△BOD是等边三角形.∴∠BOD=60°.∴∠ABC=∠BOD,∴FC∥DO.∵DF⊥CG,∴∠ODF=∠BFD=90°,∴OD⊥FD,∴FD为⊙O的切线.(2)延长AD交CG于点E,同(1)中的方法,可证点C在⊙O上;∴四边形ADBC是圆内接四边形.∴∠FBD=∠1+∠2.同理∠FDB=∠2+∠3.∵∠1=∠2=∠3,∴∠FBD=∠FDB,又∠DFB=90°.∴EC=AC=2.设BC=x,则BD=BC=x,∵∠EDB=90°,∴EB=x .∵EB+BC=EC,∴x+x=2,解得x=2﹣2,∴BC=2﹣2.8.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(2)(2c)=8,求△CPF的内切圆半径长.【答案】(1)DE=1,CE=32;(2)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 e 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:AC 2+BC 2=AB 2,∵AB=AD+BD ,AD=7,BD=1,∴x 2+x 2=82,解得:x=2.∵⊙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=12y , 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 e 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 ,∴PN=PK=C 2,∴NF=b c 2-,CK=a c 2-, 又∵CK=CM ,FM=FN ,CF=CM+FM ,∴CF=a b +,又∵S △PCF =S △PDF +S △PDC +S △DCF ,∴1111ab a c b c (a b 222222=⨯+⨯++-)×c 2,化简得:)2a b c c +-------(Ⅰ),又∵若(c )(c )=8化简得:()2ab a b 2c 8++=------(Ⅱ), 将(Ⅰ)代入(Ⅱ)得:c 2=8,解得:c =c =-∴2==, 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.9.如图1,AB 为半圆O 的直径,半径OP ⊥AB ,过劣弧AP 上一点D 作DC ⊥AB 于点C .连接DB ,交OP 于点E ,∠DBA =22.5°.⑴ 若OC =2,则AC 的长为 ;⑵ 试写出AC 与PE 之间的数量关系,并说明理由;⑶ 连接AD 并延长,交OP 的延长线于点G ,设DC =x ,GP =y ,请求出x 与y 之间的等量关系式. (请先补全图形,再解答)【答案】⑴ 222-;⑵ 见解析;⑶ y =2x【解析】【分析】(1)如图,连接OD ,则有∠AOD=45°,所以△DOC 为等腰直角三角形,又OC=2,所以DO=AO=22,故可求出AC 的长;(2)连接AD ,DP ,过点D 作DF ⊥OP ,垂足为点F . 证AC=PF 或AC=EF ,证DP=DE证PF=EF=12PE ,故可证出PE =2AC ; (3)首先求出22OD CD x ==,再求AB=22x ,再证△DGE ≌△DBA,得GE =AB =22x ,由PE=2AC 得PE =2(2)x x -,再根据GP =GE -PE 可求结论.【详解】(1)连接OD ,如图,∵∠B=22.5°,∴∠DOC=45°,∵DC ⊥AB∴△DOC 为等腰直角三角形,∵OC=2,∴2∴2,∴AC=AO-OC=2.⑵连接AD,DP,过点D作DF⊥OP,垂足为点F.∵OP⊥AB,∴∠POD=∠DOC=45°,∴AD=PD,∵△DOC为等腰直角三角形,∴DC=CO,易证DF=CO,∴DC=DF,∴Rt△DAC≌Rt△DPF,∴PF=AC,∵DO=AO,∠DOA=45°∴∠DAC=67.5°∴∠DPE=67.5°,∵OD=OB,∠B=22.5°,∴∠ODE=22.5°∴∠DEP=22.5°+45°=67.5°∴∠DEP=∠DPE∴PF=EF=1PE2∴PE=2AC(3)如图2,由∠DCO=90°,∠DOC=45°得OD==∴AB=2OD=∵AB是直径,∴∠ADB=∠EDG=90°,由(2)得AD=ED,∠DEG=∠DAC∴△DGE≌△DBA∴GE=AB=∵PE=2AC∴PE=2)x--∴GP=GE-PE=-)x即:y=2x【点睛】本题是一道圆的综合题,涵盖的知识点较多,难度较大,主要考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形全等的判定与性质等知识,熟练掌握并运用这些知识是解题的关键.10.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.11.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.12.如图,AB是⊙O的直径,AD是⊙O的弦,点F是DA延长线上的一点,过⊙O上一点C作⊙O的切线交DF于点E,CE⊥DF.(1)求证:AC平分∠FAB;(2)若AE=1,CE=2,求⊙O的半径.【答案】(1)证明见解析;(2)5 2【解析】试题分析:(1)连接OC ,根据切线的性质和圆周角定理,得出∠OCA =∠OAC 与∠CAE =∠OCA ,然后根据角平分线的定义可证明;(2)由圆周角定理得到∠BCA=90°,由垂直的定义,可求出∠CEA=90°,从而根据两角对应相等的两三角形相似可证明△ACB ∽△AEC ,再根据相似三角形的对应边成比例求得AB 的长,从而得到圆的半径.试题解析:(1)证明:连接OC .∵CE 是⊙O 的切线,∴∠OCE =90°∵CE ⊥DF ,∴∠CEA =90°,∴∠ACE +∠CAE =∠ACE +∠OCA =90°,∴∠CAE =∠OCA∵OC =OA ,∴∠OCA =∠OAC .∴∠CAE =∠OAC ,即AC 平分∠FAB(2)连接BC .∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =∠AEC =90°.又∵∠CAE =∠OAC ,∴△ACB ∽△AEC ,∴AB AC AC AE =. ∵AE =1,CE =2,∠AEC =90°,∴2222125AC AE CE =+=+= ∴()22551AC AB AE ===,∴⊙O 的半径为52.13.如图,已知,,BAC AB AC O ∆=为ABC ∆外心,D 为O e 上一点,BD 与AC 的交点为E ,且2·BC AC CE =.①求证:CD CB =;②若030A ∠=,且O e 的半径为33+,I 为BCD ∆内心,求OI 的长.【答案】①证明见解析; ②3【解析】【分析】①先求出BC CE AC BC=,然后求出△BCE 和△ACB 相似,根据相似三角形对应角相等可得∠A=∠CBE,再根据在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等可得∠A=∠D,然后求出∠D=∠CBE,然后根据等角对等边即可得证;②连接OB、OC,根据在同圆或等圆中,同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍求出∠BOC=60°,然后判定△OBC是等边三角形,再根据等腰三角形三线合一的性质以及三角形的内心的性质可得OC经过点I,设OC与BD相交于点F,然后求出CF,再根据I是三角形的内心,利用三角形的面积求出IF,然后求出CI,最后根据OI=OC﹣CI计算即可得解.【详解】①∵BC2=AC•CE,∴BC CE AC BC=.∵∠BCE=∠ECB,∴△BCE∽△ACB,∴∠CBE=∠A.∵∠A=∠D,∴∠D=∠CBE,∴CD=CB;②连接OB、OC.∵∠A=30°,∴∠BOC=2∠A=2×30°=60°.∵OB=OC,∴△OBC是等边三角形.∵CD=CB,I是△BCD的内心,∴OC经过点I,设OC与BD相交于点F,则CF=BC×sin30°12=BC,BF=BC•cos30°3=BC,所以,BD=2BF=23⨯BC3=BC,设△BCD内切圆的半径为r,则S△BCD12=BD•CF12=(BD+CD+BC)•r,即12•3BC•12BC12=(3BC+BC+BC)•r,解得:r3223=+()BC2332-=BC,即IF2332-=BC,所以,CI=CF﹣IF12=BC233--BC=(23-)BC,OI=OC﹣CI=BC﹣(23-)BC=(3-1)BC.∵⊙O的半径为33+,∴BC=33+,∴OI=(3-1)(33+)=33+3﹣3323-=.【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,圆周角定理,等边三角形的判定与性质,三角形的内心的性质,(2)作辅助线构造出等边三角形并证明得到OC经过△BCD的内心I是解题的关键.14.对于平面内的⊙C 和⊙C 外一点Q ,给出如下定义:若过点Q 的直线与⊙C 存在公共点,记为点A ,B ,设AQ BQ k CQ +=,则称点A (或点B )是⊙C 的“K 相关依附点”,特别地,当点A 和点B 重合时,规定AQ=BQ ,2AQ k CQ =(或2BQ CQ ). 已知在平面直角坐标系xoy 中,Q(-1,0),C(1,0),⊙C 的半径为r .(1)如图1,当2r =时,①若A 1(0,1)是⊙C 的“k 相关依附点”,求k 的值.②A 2(1+2,0)是否为⊙C 的“2相关依附点”.(2)若⊙C 上存在“k 相关依附点”点M ,①当r=1,直线QM 与⊙C 相切时,求k 的值.②当3k =时,求r 的取值范围.(3)若存在r 的值使得直线3y x b =-+与⊙C 有公共点,且公共点时⊙C 的“3相关依附点”,直接写出b 的取值范围.【答案】(1)2.②是;(2)①3k =②r 的取值范围是12r <≤;(3)333b -<. 【解析】【分析】(1)①如图1中,连接AC 、1QA .首先证明1QA 是切线,根据2AQ k CQ =计算即可解决问题;②根据定义求出k 的值即可判断;(2)①如图,当1r =时,不妨设直线QM 与C e 相切的切点M 在x 轴上方(切点M 在x 轴下方时同理),连接CM ,则QM CM ⊥,根据定义计算即可;②如图3中,若直线QM 与C e 不相切,设直线QM 与C e 的另一个交点为N (不妨设QN QM <,点N ,M 在x 轴下方时同理),作CD QM ⊥于点D ,则MD ND =,可得()222MQ NQ MN NQ NQ ND NQ DQ +=++=+=,2CQ =,推出2MQ NQ DQ k DQ CQ CQ +===,可得当3k =时,3DQ =,此时221CD CQ DQ =-=,假设C e 经过点Q ,此时2r =,因为点Q 早C e 外,推出r 的取值范围是12r <…; (3)如图4中,由(2)可知:当3k =时,12r <….当2r =时,C e 经过点(1,0)Q -或(3,0)E ,当直线3y x b =-+经过点Q 时,3b =-,当直线3y x b =-+经过点E 时,33b =,即可推出满足条件的b 的取值范围为333b -<<.【详解】(1)①如图1中,连接AC 、1QA .由题意:1OC OQ OA ==,∴△1QA C 是直角三角形,190CA Q ∴∠=︒,即11CA QA ⊥,1QA ∴是C e 的切线,122222QA k QC ∴=== ②Q 2(12,0)A +在C e 上,221212k -+++∴==,2A ∴是C e 的“2相关依附点”.2 (2)①如图2,当1r =时,不妨设直线QM 与C e 相切的切点M 在x 轴上方(切点M 在x 轴下方时同理),连接CM ,则QM CM ⊥.(1,0)Q -Q ,(1,0)C ,1r =,2CQ ∴=,1CM =,∴3MQ =,此时23MQ k CQ= ②如图3中,若直线QM 与C e 不相切,设直线QM 与C e 的另一个交点为N (不妨设QN QM <,点N ,M 在x 轴下方时同理),作CD QM ⊥于点D ,则MD ND =,()222MQ NQ MN NQ NQ ND NQ DQ ∴+=++=+=,2CQ =Q ,∴2MQ NQ DQ k DQ CQ CQ +===,∴当3k =3DQ =221CD CQ DQ =-,假设C e 经过点Q ,此时2r =,Q 点Q 早C e 外,r ∴的取值范围是12r <….(3)如图4中,由(2)可知:当3k =时,12r <….当2r =时,C e 经过点(1,0)Q -或(3,0)E ,当直线3y x b =-+经过点Q 时,3b =-,当直线3y x b =-+经过点E 时,33b =,∴满足条件的b 的取值范围为333b -<<.【点睛】本题考查了一次函数综合题、圆的有关知识、勾股定理、切线的判定和性质、点A (或点)B 是C e 的“k 相关依附点”的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会考虑特殊位置解决问题,属于中考压轴题.15.如图1,⊙O 的直径AB =12,P 是弦BC 上一动点(与点B ,C 不重合),∠ABC =30°,过点P 作PD ⊥OP 交⊙O 于点D .(1)如图2,当PD ∥AB 时,求PD 的长;(2)如图3,当弧DC =弧AC 时,延长AB 至点E ,使BE =12AB ,连接DE .①求证:DE是⊙O的切线;②求PC的长.【答案】(1)26;(2)①证明见解析;②33﹣3.【解析】试题分析:(1)根据题意首先得出半径长,再利用锐角三角三角函数关系得出OP,PD的长;(2)①首先得出△OBD是等边三角形,进而得出∠ODE=∠OFB=90°,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.试题解析:(1)如图2,连接OD,∵OP⊥PD,PD∥AB,∴∠POB=90°,∵⊙O的直径AB=12,∴OB=OD=6,在Rt△POB中,∠ABC=30°,∴OP=OB•tan30°=6×=2,在Rt△POD中,PD===;(2)①如图3,连接OD,交CB于点F,连接BD,∵,∴∠DBC=∠ABC=30°,∴∠ABD=60°,∵OB=OD,∴△OBD是等边三角形,∴OD⊥FB,∵BE=AB,∴OB=BE,∴BF∥ED,∴∠ODE=∠OFB=90°,∴DE是⊙O的切线;②由①知,OD⊥BC,∴CF=FB=OB•cos30°=6×=3,在Rt△POD中,OF=DF,∴PF=DO=3(直角三角形斜边上的中线,等于斜边的一半),∴CP=CF﹣PF=3﹣3.考点:圆的综合题。

2021年九年级数学中考复习专题之圆:切线长定理综合运用(一)

2021年九年级数学中考复习专题之圆:切线长定理综合运用(一)

2021年九年级数学中考复习专题之圆:切线长定理综合运用(一)一.选择题1.如图所示,P是⊙O外一点,PA,PB分别和⊙O切于A,B两点,C是上任意一点,过C作⊙O的切线分别交PA,PB于D,E.若△PDE的周长为12,则PA的长为()A.12 B.6 C.8 D.42.如图,△MBC中,∠B=90°,∠C=60°,MB=,点A在MB上,以AB为直径作⊙O与MC相切于点D,则CD的长为()A.B.C.2 D.33.如图中,CA,CD分别切圆O1于A,D两点,CB、CE分别切圆O2于B,E两点.若∠1=60°,∠2=65°,判断AB、CD、CE的长度,下列关系何者正确()A.AB>CE>CD B.AB=CE>CD C.AB>CD>CE D.AB=CD=CE4.如图,AB、AC是⊙O的切线,B、C为切点,∠A=50°,点P是圆上异于B、C,且在上的动点,则∠BPC的度数是()A.65°B.115°C.115°或65°D.130°或65°5.如图,半圆O的直径在梯形ABCD的底边AB上,且与其余三边BC、CD、DA相切,若BC=2,DA=3,则AB的长()A.等于4 B.等于5 C.等于6 D.不能确定6.如图,已知PA,PB分别切⊙O于点A、B,∠P=60°,PA=8,那么弦AB的长是()A.4 B.8 C.4D.87.如图所示,PA,PB是⊙O的切线,且∠APB=40°,下列说法不正确的是()A.PA=PB B.∠APO=20°C.∠OBP=70°D.∠AOP=70°8.如图,⊙O是△ABC的内切圆,点D、E分别为边AC、BC上的点,且DE为⊙O的切线,若△ABC的周长为25,BC的长是9,则△ADE的周长是()A.7 B.8 C.9 D.169.如图,半圆O的直径在梯形ABCD的底边AB上,且与其余三边BC,CD,DA相切,若AB=10,BC=4,则AD的长()A.4 B.5 C.6 D.710.已知:如图,以定线段AB为直径作半圆O,P为半圆上任意一点(异于A、B),过点P作半圆O的切线分别交过A、B两点的切线于D、C,连接OC、BP,过点O作OM∥CD分别交BC与BP于点M、N.下列结论:①S四边形ABCD=AB•CD;②AD=AB;③AD=ON;④AB为过O、C、D三点的圆的切线.其中正确的个数有()A.1个B.2个C.3个D.4个二.填空题11.如图,⊙O是四边形ABCD的内切圆,连接OA、OB、OC、OD.若∠AOB=108°,则∠COD的度数是.12.一个菱形的周长是20cm,两对角线之比是4:3,则该菱形的内切圆的半径是cm.13.如图,P是⊙O的直径AB的延长线上一点,PC、PD切⊙O于点C、D.若PA=6,⊙O的半径为2,则∠CPD=.14.如图,已知:PA、PB、EF分别切⊙O于A、B、D,若PA=10cm,那么△PEF周长是cm.若∠P=35°,那么∠AOB=,∠EOF=.15.如图,P是⊙O外的一点,PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,C是上的任意一点,过点C的切线分别交PA、PB于点D、E,若△PDE的周长是10,则PA=.三.解答题16.已知:如图,PA、PB是⊙O的切线,切点分别是A、B,Q为AB上一点,过Q点作⊙O的切线,交PA、PB于E、F点,已知PA=12cm,求△PEF的周长.17.如图,AC是⊙O的直径,∠ACB=60°,连接AB,分别过A、B作圆O的切线,两切线交于点P,若已知⊙O的半径为1,求△PAB的周长.18.如图,点B在⊙O外,以B点为圆心,OB长为半径画弧与⊙O相交于两点C,D,与直线OB相交A点.当AC=5时,求AD的长.19.如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,以AB为直径的⊙O与DC相切于E.已知AB=8,边BC比AD大6.(1)求边AD、BC的长;(2)在直径AB上是否存在一动点P,使以A、D、P为顶点的三角形与△BCP相似?若存在,求出AP的长;若不存在,请说明理由.20.如图,P是⊙O外的一点,PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,C是上的任意一点,过点C的切线分别交PA、PB于点D、E.(1)若PA=4,求△PED的周长;(2)若∠P=40°,求∠AFB的度数.参考答案一.选择题1.解:∵PA,PB分别和⊙O切于A,B两点,∴PA=PB,∵DE是⊙O的切线,∴DA=DC,EB=EC,∵△PDE的周长为12,即PD+DE+PE=PD+DC+EC+PE=PD+AD+EB+PE=PA+PB=2PA=12,∴PA=6.故选:B.2.解:在直角△BCM中,tan60°==,得到BC==2,∵AB为圆O的直径,且AB⊥BC,∴BC为圆O的切线,又CD也为圆O的切线,∴CD=BC=2.故选:C.3.解:∵∠1=60°,∠2=65°,∴∠ABC=180°﹣∠1﹣∠2=180°﹣60°﹣65°=55°,∴∠2>∠1>∠ABC,∴AB>BC>AC,∵CA,CD分别切圆O1于A,D两点,CB、CE分别切圆O2于B,E两点,∴AC=CD,BC=CE,∴AB>CE>CD.故选:A.4.解:如图,连接OB、OC,∵AB、AC是⊙O的切线,∴∠OBA=∠OCA=90°,∵∠A=50°,∴∠BOC=130°,∵∠BOC=2∠P,∴∠BPC=65°;故选:C.5.解:如图,连接OC,OD,设⊙O的半径为r,∵BC、CD、DA与半⊙O相切,∴AD边上的高和AO边上的高都为r,∴AO=AD,同理BO=BC,∴AB=AO+BO=AD+BC=2+3=5.故选:B.6.解:∵PA,PB分别切⊙O于点A、B,∴PA=PB,又∠P=60°,∴△APB是等边三角形,∴AB=PA=8.故选:B.7.解:∵PA,PB是⊙O的切线,且∠APB=40°,∴PA=PB,∠APO=∠BPO,∠A=∠B=90°,∴∠OBP=∠OAP,∴C是错误的.故选:C.8.解:∵AB、AC、BC、DE都和⊙O相切,∴BI=BG,CI=CH,DG=DF,EF=EH.∴BG+CH=BI+CI=BC=9,∴C△ADE=AD+AE+DE=AD+AE+DF+EF=AD+DG+EH+AE=AG+AH=C△ABC﹣(BG+EH+BC)=25﹣2×9=7.故选:A.9.解:连接OC,OD,设⊙O的半径为r,∵BC、CD、DA与半⊙O相切,∴AD和AO的高为r,∴AO=AD,同理BO=BC,∴AB=AO+BO=AD+BC,又知AB=10,BC=4,故知AD=6,故选:C.10.解:连接OD、AP,∵DA、DP、BC分别是圆的切线,切点分别是A、P、B,∴DA=DP,CP=CB,∠A=90°=∠B=∠DPO,∴AD+BC=DP+CP=CD,∴S四边形ABCD=(AD+BC)•AB=AB•CD,∴①正确;∵AD=DP<OD,∵四边形ODPN是平行四边形,得到OD=NP<BP<AB,则AD<AB,∴②错误;∵AB是圆的直径,∴∠APB=90°,∵DP=AD,AO=OP,∴D、O在AP的垂直平分线上,∴OD⊥AP,∵∠DPO=∠APB=90°,∴∠OPB=∠DPA=∠DOP,∵OM∥CD,∴∠POM=∠DPO=90°,在△DPO和△NOP中∠PON=∠DPO,OP=OP,∠DOP=∠OPN,∴△DPO≌△NOP,∴ON=DP=AD,∴③正确;∵AP⊥OD,OA=OP,∴∠AOD=∠POD,同理∠BOC=∠POC,∴∠DOC=×180°=90°,∴△CDO的外接圆的直径是CD,∵∠A=∠B=90°,取CD的中点Q,连接OQ,∵OA=OB,∴AD∥OQ∥BC,∴∠AOQ=90°,∴④正确.故选:C.二.填空题(共5小题)11.解:如图所示:连接圆心与各切点,在Rt△DEO和Rt△DFO中,∴Rt△DEO≌Rt△DFO(HL),∴∠1=∠2,同理可得:Rt△AFO≌Rt△AMO,Rt△BMO≌Rt△BNO,Rt△CEO≌Rt△CNO,∴∠3=∠4,∠5=∠7,∠6=∠8,∴∠5+∠6=∠7+∠8=108°,∴2∠2+2∠3=360°﹣2×108°,∴∠2+∠3=∠DOC=72°.故答案为:72°.12.解:如图所示:菱形ABCD,对角线AC,BD,可得菱形内切圆的圆心即为对角线交点,设AB与圆相切于点E,可得OE⊥AB,∵一个菱形的周长是20cm,两对角线之比是4:3,∴AB=5cm,设BO=4x,则AO=3x,故(4x)2+(3x)2=25,解得:x=1,则AO=3,BO=4,故EO•AB=AO•BO,解得:EO=.故答案为:.13.解:∵PA=6,⊙O的半径为2,∴PB=PA﹣AB=6﹣4=2,∴OP=4,∵PC、PD切⊙O于点C、D.∴∠OPC=∠OPD,∴CO⊥PC,∴sin∠OPC==,∴∠OPC=30°,∴∠CPD=60°,故答案为:60°.14.解:∵PA、PB、EF分别切⊙O于A、B、D.∴AE=ED,DF=FR∴△PEF周长是PE+PF+EF=PE+EA+PF+FR=PA+PR=2PA=20cm;∵PA、PB、EF分别切⊙O于A、B∴∠PAO=∠PRO=90°∴∠AOB=360°=90°﹣90°﹣35°=145°;∴∠EOF=∠AOB=72.5°故答案是:20,145°,72.5°.15.解:∵DA,DC都是圆O的切线,∴DC=DA,同理EC=EB,PA=PB,∴△PDE的周长=PD+PE+DE=PD+DC+PE+BE=PA+PB=2PA=10,∴PA=5;故答案为5.三.解答题(共5小题)16.解:∵PA、PB是⊙O的切线,切点分别是A、B,∴PA=PB=12,∵过Q点作⊙O的切线,交PA、PB于E、F点,∴EB=EQ,FQ=FA,∴△PEF的周长是:PE+EF+PF=PE+EQ+FQ+PF,=PE+EB+PF+FA=PB+PA=12+12=24,答:△PEF的周长是24.17.解:∵PA,PB是圆O的切线.∴PA=PB,∠PAB=60°∴△PAB是等边三角形.在直角△ABC中,AB=AC•sin60°=2×=∴△PAB的周长为PA+PB+AB=3.18.解:连接OC、OD.∵OA是⊙B的直径,∴∠OCA=∠ODA=90°,∴AC、AD都是⊙O的切线.∴AD=AC=5.19.解:(1)方法1:过D作DF⊥BC于F,在Rt△DFC中,DF=AB=8,FC=BC﹣AD=6,∴DC2=62+82=100,即DC=10.(1分)设AD=x,则DE=AD=x,EC=BC=x+6,∴x+(x+6)=10.∴x=2.∴AD=2,BC=2+6=8.(4分)方法2:连OD、OE、OC,由切线长定理可知∠DOC=90°,AD=DE,CB=CE,设AD=x,则BC=x+6,由射影定理可得:OE2=DE•EC.(2分)即:x(x+6)=16,解得x1=2,x2=﹣8,(舍去)∴AD=2,BC=2+6=8.(4分)(2)存在符合条件的P点.设AP=y,则BP=8﹣y,△ADP与△BCP相似,有两种情况:①△ADP∽△BCP时,∴y=;(6分)②△ADP∽△BPC时,∴y=4.(7分)故存在符合条件的点P,此时AP=或4.(8分)20.解:(1)∵DA,DC都是圆O的切线,∴DC=DA,同理EC=EB,∵P是⊙O外的一点,PA、PB分别与⊙O相切于点A、B∴PA=PB,∴三角形PDE的周长=PD+PE+DE=PD+DC+PE+BE=PA+PB=2PA=8,即三角形PDE的周长是8;(2)连接AB,∵PA=PB,∴∠PAB=∠PBA,∵∠P=40°,∴∠PAB=∠PBA=(180﹣40)=70°,∵BF⊥PB,BF为圆直径∴∠ABF=∠PBF=90°﹣70°=20°∴∠AFB=90°﹣20°=70°.答:(1)若PA=4,△PED的周长为8;(2)若∠P=40°,∠AFB的度数为70°.。

2021年中考数学专题复习:圆的综合题

2021年中考数学专题复习:圆的综合题

2021年中考数学专题复习:圆的综合题1.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB过点A(﹣3,0),B(0,3),⊙O 的半径为1(O为坐标原点),点P在直线AB上,过点P作⊙O的一条切线PQ,Q为切点,则切线长PQ的最小值为()A.B.2C.3 D.2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,∠CDB=30°,⊙O的半径为3cm,则CD 弦长为()A.cm B.cm C.3cm D.6cm3.如图,从一圆形纸片上剪出一个半径为R,圆心角为90°的扇形和一半径为r的圆,使之恰好围成如图所示的圆锥,则R与r的关系为()A.R=2r B.R=4r C.R=2r D.R=6r4.如图,已知四边形ABCD为⊙O的内接四边形,BD平分∠ABC,DH⊥AB于点H,DH =,∠ABC=120°,则AB+BC的值为()A.B.C.2 D.5.如图,⊙O分别切∠BAC的两边AB,AC于点E,F,点P在优弧()上,若∠BAC =66°,则∠EPF等于()A.66°B.77°C.84°D.57°6.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠BOD=90°,则∠BCD的度数是()A.45°B.90°C.135°D.150°7.如图,△ABC内接于半径为的半⊙O,AB为直径,点M是的中点,连结BM交AC于点E,AD平分∠CAB交BM于点D,且D为BM的中点,则BC的长为()A.B.C.D.8.如图,在等腰Rt△ABC中,AB=BC=4,点P在以斜边AC为直径的圆上,M为PB 的中点,当点P沿圆从点A开始运动一周,则CM的最小值是()A.2﹣2 B.2+2 C.2D.2+29.如图,AB是圆O的直径,点C是半圆O上不同于A,B的一点,点D为弧AC的中点,连结OD,BD,AC,设∠CAB=β,∠BDO=α,则()A.α=βB.α+2β=90°C.2α+β=90°D.α+β=45°10.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,⊙A,⊙B的半径分别为2和1,P,E,F 分别是CD边、⊙A和⊙B上的动点,则PE+PF的最小值是()A.B.2 C.3 D.311.如图,圆上有五个点,这五个点将圆分成五等份(每一份称为一段弧长),把这五个点按顺时针方向依次编号为1,2,3,4,5,若从某一点开始,沿圆周顺时针方向行走,点的编号是数字几,就走几段弧长,我们把这种走法称为一次“移位”.如:小明在编号为3的点,那么他应走3段弧长,即从3→4→5→1为第1次“移位”,这时他到达编号为1的点,那么他应走1段弧长,即从1→2为第2次“移位”.若小明从编号为4的点开始,经过2019次“移位”后,他到达编号为()A.1 B.2 C.4 D.512.如图,A、B、C三点在⊙O上,若∠ACB=∠AOB,则∠AOB的度数是()A.60°B.90°C.100°D.120°13.如图,矩形ABCD的边长AB=1,BC=2.把BC绕B逆时针旋转,使C恰好落在AD 上的点E处,线段BC扫过部分为扇形BCE.若扇形BCE正好是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥的底面圆的半径是()A.B.C.D.14.如图AB为⊙O的直径,∠BED=40°,则∠ACD=()A.40°B.45 C.50°D.55°15.如图,AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上两点,若∠CAB=35°,则∠D等于()A.35°B.55°C.65°D.70°16.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AE⊥CB交CB的延长线于点E,若BA平分∠DBE,AD=7,CE=5,则AE=()A.3 B.C.D.17.如图,在矩形ABCD中,AB=4、AD=8,点E是AB的中点,延长CB到点F,使BF =BC,连接EF.连接点D与线段EF的中点G.如果将△BEF绕点B顺时针旋转,那么在旋转的过程中,线段DG长的最大值是()A.5B.6C.3D.818.如图,△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,BO的延长线交边AC于点D.若AD=2,CD=3,则BC的长为()A.3B.C.D.219.如图,∠MPN=60°,点O是∠MPN的角平分线上的一点,半径为4的⊙O经过点P,将⊙O向左平移,当⊙O与射线PM相切时,⊙O平移的距离是()A.2 B.C.D.220.如图,AB为半圆O的直径,M,C是半圆上的三等分点,AB=8,BD与半圆O相切于点B.点P为上一动点(不与点A,M重合),直线PC交BD于点D,BE⊥OC于点E,延长BE交PC于点F,则下列结论正确的是:①PB=PD;②的长为π;③∠DBE =45°;④当P为中点时,EC=EF;⑤∠DFB=∠CBP.其中正确的个数为()A.5 B.4 C.3 D.2参考答案1.解:连接OP、OQ.∵PQ是⊙O的切线,∴OQ⊥PQ;根据勾股定理知PQ2=OP2﹣OQ2,∵当PO⊥AB时,线段PQ最短;又∵A(﹣3,0),B(0,3),∴OA=OB=3,∴AB==6,∴OP=AB=3,∴PQ==2.故选:B.2.解:∵∠CDB=30°,∴∠COB=60°,又∵OC=3cm,CD⊥AB于点E,∴OE=,解得CE=cm,∴CD=3cm.故选:C.3.解:∵恰好围成图2所示的一个圆锥模型,∴圆锥的侧面展开扇形的弧长等于圆锥的底面周长,∴=2πr,解得:R=4r,故选:B.4.解:延长BA到E,使AE=BC,连接DE,如图,∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD=∠ABC=×120°=60°,∵∠DAC=∠DBC=60°,∠DCA=∠DBA=60°,∴△DAC为等边三角形,∴DA=DC,在△ADE和△BCD中,,∴△ADE≌△BCD(SAS),∴∠E=∠DBC=60°,而∠DBA=60°,∴△DBE为等边三角形,∵DH⊥AB,∴BH=EH,在Rt△BDH中,BH=DH=×=1,∴BE=2BH=2,∴AB+BC=2.故选:C.5.解:连接OE、OF,如图,∵⊙O分别切∠BAC的两边AB,AC于点E,F,∴OE⊥AB,OF⊥AC,∴∠OEA=∠OFA=90°,∴∠EOF=180°﹣∠A=180°﹣66°=114°,∴∠EPF=∠EOF=×114°=57°.故选:D.6.解:∵=,∴∠A=∠DOB=×90°=45°,∵∠A+∠C=180°,∴∠C=180°﹣45°=135°,故选:C.7.解:如图,作MH⊥AB于H,连接AM,OM,OM交AC于F.∵AB是直径,∴∠AMB=90°,∠ACB=90°,∴∠CAB+∠CBA=90°,∵=,∴∠CBM=∠ABM,∵∠CAD=∠BAD,∴∠DAB+∠DBA=(∠CAB+∠CBA)=45°,∴∠ADB=180°﹣(∠DAB+∠DBA)=135°,∵∠ADM=180°﹣∠ADB=45°,∴MA=MD,∵DM=DB,∴BM=2AM,设AM=x,则BM=2x,∵AB=2,∴x2+4x2=20,∴x=2(负根已经舍弃),∴AM=2,BM=4,∵•AM•BM=•AB•MH,∴MH=,∴OH=,∵,∴OM⊥AC,∴AF=FC,∵OA=OB,∴BC=2OF,∵∠OHM=∠OFA=90°,∠AOF=∠MOH,OA=OM,∴△OAF≌△OMH(AAS),∴OF=OH=,∴BC=2OF=.故选:C.8.解:如图,取AC的中点O、连结OM.∵M为PB的中点,∴OM⊥PB,∴∠BMO=90°,∴点M在以OB为直径的圆上,设圆心为Q,连接QM,当Q、M、C共线时,CM最小,在等腰Rt△ABC中,AB=BC=4,∴AC==8,∴OB=OC=AC=4,∴OQ=OM=2,∵OA=OC,AB=BC,∴BO⊥AC,∴CQ===2,∴CM的最小值是2﹣2,故选:A.9.解:如图,设AC与DO交点为E,如图,∵OD=OB,∴∠OBD=∠BDO=α,∴∠DOA=2∠OBD=2α,又∵D为中点,AB为⊙O直径,∴OD⊥AC,∴∠EAO+∠EOA=90°,即2α+β=90°.故选:C.10.解:作A点关于直线DC的对称点A′,连接BD,DA′,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,∵∠BDA=60°,∴△ADB是等边三角形,∴∠ADB=60°,∵∠BDC=∠ADB=60°,∴∠ADN=60°,∴∠A′DN=60°,∴∠ADB+∠ADA′=180°,∴A′,D,B在一条直线上,由题意可得出:此时P与D重合,E点在AD上,F在BD上,此时PE+PF最小,∵菱形ABCD中,∠A=60°,∴AB=AD,则△ABD是等边三角形,∴BD=AB=AD=3,∵⊙A、⊙B的半径分别为2和1,∴PE=1,DF=2,∴PE+PF的最小值是3.故选:C.11.解:从编号为4的点开始走4段弧:4→5→1→2→3,所以第一次“移位”他到达编号为3的点;第二次移位后:3→4→5→1,到编号为1的点;第三次移位后:1→2,到编号为2的点;第四次移位后:2→3→4,回到起点;可以发现:他的位置以“3,1,2,4,”循环出现,2019÷4=504…3,所以第2019次移位后他的编号与第三次相同,到达编号为2的点;故选:B.12.解:如图,在优弧AB上取一点D,连接AD,BD.∵∠ACB+∠ADB=180°,∠ACB=∠AOB=2∠ADB,∴2∠ADB+∠ADB=180°,∴∠ADB=60°,∴∠AOB=2∠ADB=120°,故选:D.13.解:∵线段CE由线段BC旋转而成,BC=2,∴BE=BC=2.∵AB=1,∠BAE=90°,∴∠AEB=30°.∵AD∥BC,∴∠EBC=∠AEB=30°,∴S阴影==,设围成的圆锥的底面半径为r,则2πr=,解得:r=.故选:A.14.解:连接OD,如图,∵∠BOD=2∠BED=2×40°=80°,∴∠AOD=180°﹣∠BOD=180°﹣80°=100°,∴∠ACD=∠AOD=×100°=50°.故选:C.15.解:∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠B=90°﹣∠CAB=90°﹣35°=55°,∴∠D=∠B=55°.故选:B.16.解:连接AC,如图,∵BA平分∠DBE,∴∠ABE=∠ABD,∵∠ABE=∠CDA,∠ABD=∠ACD,∴∠ACD=∠CDA,∴AC=AD=7,∵AE⊥CB,∴∠AEC=90°,∴AE===2.故选:C.17.解:连接BC、BG,在矩形ABCD中,AB=4、AD=8,∴BD===4,∵点E是AB的中点,延长CB到点F,使BF=BC,∴BE=2、BF=4,∴EF===2,∴BG=EF=,∴G在⊙B上,且半径为,∴当D,B,G三点共线时,DG最大,∴DG的最大值为4+=5;故选:A.18.解:连接AO并延长交BC于点H,∵AB=AC,∴=,∴OH⊥BC,BH=CH,∴BH=,作AE∥BC交BD的延长线于E.∵AD=2,CD=3,∴,∴,设OB=OA=4a,OH=3a,∵BH2=AB2﹣AH2=OB2﹣OH2,∴25﹣49a2=16a2﹣9a2,∴a2=,∴BH=,∴BC=2BH=.故选:B.19.解:设⊙O'为⊙O向左平移后与PM相切的圆,切点为B,连接O'B交PO于D,过O 作OA⊥PM于A,OC⊥O'B于C,如图所示:则OO'即为⊙O平移的距离,O'B=OP=4,O'B⊥PM,∵∠MPN=60°,PO是∠MPN的平分线,∴∠MPO=∠OPN=∠MPN=30°,∵OA⊥OM,∴OA=OP=2,∵OA⊥PM,OC⊥O'B,O'B⊥PM,∴四边形OABC是矩形,∴BC=OA=2,∴O'C=O'B﹣BC=2,由平移的性质得:OO'∥PN,∴∠DOO'=∠OPN=30°,∵O'B⊥PM,∴∠O'BP=90°,∴∠BDP=90°﹣∠MPO=60°,∵∠BDP=∠DOO'+∠DO'O,∴∠DO'O=∠BDP﹣∠DOO'=30°,∴OC=O'C=,OO'=2OC=,即⊙O平移的距离为,故选:B.20.解:①连接AC,并延长AC,与BD的延长线交于点H,如图,∵M,C是半圆上的三等分点,∴∠BAH=30°,∵BD与半圆O相切于点B.∴∠ABD=90°,∴∠H=60°,∵∠ACP=∠ABP,∠ACP=∠DCH,∴∠PDB=∠H+∠DCH=∠ABP+60°,∵∠PBD=90°﹣∠ABP,若∠PDB=∠PBD,则∠ABP+60°=90°﹣∠ABP,∴∠ABP=15°,∴P点为的中点,这与P为上的一动点不完全吻合,∴∠PDB不一定等于∠ABD,∴PB不一定等于PD,故①错误;②∵M,C是半圆上的三等分点,∴∠BOC=×180°=60°,∵直径AB=8,∴OB=OC=4,∴的长度==π,故②正确;③∵∠BOC=60°,OB=OC,∴∠ABC=60°,OB=OC=BC,∵BE⊥OC,∴∠OBE=∠CBE=30°,∵∠ABD=90°,∴∠DBE=60°,故③错误;④∵=,∴∠ABP=15°,∵∠ABD=90°,∠DBE=60°,∴∠PBF=15°,∵∠BPC=30°,∴∠CFE=∠FPb+∠FBP=45°,∵∠FEC=90°,∴∠EFC=∠ECF=45°,∴EC=EF,故④正确,⑤∵∠CBF=∠CPB=30°,∠DFB=∠FBP+∠BPF,∠CBP=∠FBP+∠CBF,∴∠DFB=∠CBP,故⑤正确,故选:C.。

2020-2021中考数学圆的综合综合题含答案解析

2020-2021中考数学圆的综合综合题含答案解析

2020-2021中考数学中考数学圆的综合圆的综合 综合题含答案解析综合题含答案解析一、圆的综合 1.如图,已知在△ABC 中,AB=15,AC=20,tanA=12,点P 在AB 边上,⊙P 的半径为定长.当点P 与点B 重合时,⊙P 恰好与AC 边相切;当点P 与点B 不重合时,⊙P 与AC 边相交于点M 和点N .(1)求⊙P 的半径;的半径;(2)当AP=65时,试探究△APM 与△PCN 是否相似,并说明理由. 【答案】(1)半径为35;(2)相似,理由见解析. 【解析】【分析】(1)如图,作BD ⊥AC ,垂足为点D ,⊙P 与边AC 相切,则BD 就是⊙P 的半径,利用解直角三角形得出BD 与AD 的关系,再利用勾股定理可求得BD 的长; (2)如图,过点P 作PH ⊥AC 于点H ,作BD ⊥AC ,垂足为点D ,根据垂径定理得出MN=2MH ,PM=PN ,再利用勾股定理求出PH 、AH 、MH 、MN 的长,从而求出AM 、NC 的长,然后求出AM MP、PNNC的值,得出AM MP=PN NC,利用两边对应成比例且夹角相等的两三角形相似即可证明.【详解】(1)如图,作BD ⊥AC ,垂足为点D ,∵⊙P 与边AC 相切, ∴BD 就是⊙P 的半径, 在Rt △ABD 中,tanA=1BD2AD, 设BD=x ,则AD=2x , ∴x 2+(2x)2=152, 解得:x=35, ∴半径为35;(2)相似,理由见解析,如图,过点P 作PH ⊥AC 于点H ,作BD ⊥AC ,垂足为点D ,∴PH 垂直平分MN , ∴PM=PN , 在Rt △AHP 中,tanA=12PH AH=,设PH=y ,AH=2y ,y 2+(2y )2=(65)2 解得:y=6(取正数), ∴PH=6,AH=12, 在Rt △MPH 中,MH=()22356-=3,∴MN=2MH=6, ∴AM=AH-MH=12-3=9, NC=AC-MN-AM=20-6-9=5,∴935535AM MP ==,355PN NC =, ∴AM MP =PN NC , 又∵PM=PN ,∴∠PMN=∠PNM , ∴∠AMP=∠PNC , ∴△AMP ∽△PNC.【点睛】本题考查了解直角三角形、垂径定理、相似三角形的判定与性质等,综合性较强,有一定的难度,正确添加辅助线、灵活应用相关的性质与定理是解题的关键.2.如图1,以边长为4的正方形纸片ABCD 的边AB 为直径作⊙O ,交对角线AC 于点E . (1)图1中,线段AE= ;(2)如图2,在图1的基础上,以点A 为端点作∠DAM=30°,交CD 于点M ,沿AM 将四边形ABCM 剪掉,使Rt △ADM 绕点A 逆时针旋转(如图3),设旋转角为α(0°<α<150°),在旋转过程中AD 与⊙O 交于点F . ①当α=30°时,请求出线段AF 的长;②当α=60°时,求出线段AF的长;判断此时DM与⊙O的位置关系,并说明理由;③当α= °时,DM与⊙O相切.【答案】(1)2(2)①2②2,相离③当α=90°时,DM与⊙O相切【解析】(1)连接BE,∵AC是正方形ABCD的对角线,∴∠BAC=45°,∴△AEB是等腰直角三角形,又∵AB=8,∴AE=4;(2)①连接OA、OF,由题意得,∠NAD=30°,∠DAM=30°,故可得∠OAM=30°,∠DAM=30°,则∠OAF=60°,又∵OA=OF,∴△OAF是等边三角形,∵OA=4,∴AF=OA=4;②连接B'F,此时∠NAD=60°,∵AB'=8,∠DAM=30°,∴AF=AB'cos∠DAM=8×=4; 此时DM与⊙O的位置关系是相离;③∵AD=8,直径的长度相等,∴当DM与⊙O相切时,点D在⊙O上,故此时可得α=∠NAD=90°.点睛:此题属于圆的综合题,主要是仔细观察每一次旋转后的图形,根据含30°角的直角三角形进行计算,另外在解答最后一问时,关键是判断出点D的位置,有一定难度.3.如图,P A、PB是⊙O的切线,A,B为切点,∠APB=60°,连接PO并延长与⊙O交于C 点,连接AC、BC.(Ⅰ)求∠ACB的大小;(Ⅱ)若⊙O半径为1,求四边形ACBP的面积.【答案】(Ⅰ)60°;(Ⅱ)332【解析】分析:(Ⅰ)连接AO,根据切线的性质和切线长定理,得到OA⊥AP,OP平分∠APB,然后根据角平分线的性质和三角形的外角的性质,30°角的直角三角形的性质,得到∠ACB的度数;(Ⅱ)根据30°角的直角三角形的性质和等腰三角形的性质,结合等底同高的性质求三角形的面积即可.详解:(Ⅰ)连接OA ,如图,∵P A 、PB 是⊙O 的切线, ∴OA ⊥AP ,OP 平分∠APB , ∴∠APO=12∠APB=30°,∴∠AOP=60°, ∵OA=OC , ∴∠OAC=∠OCA , ∴∠ACO=12AOP=30°,同理可得∠BCP=30°, ∴∠ACB=60°;(Ⅱ)在Rt △OPA 中,∵∠APO=30°, ∴AP=3OA=3,OP=2OA=2, ∴OP=2OC , 而S △OPA =12×1×3, ∴S △AOC =12S △PAO =34,∴S △ACP =334,∴四边形ACBP 的面积=2S △ACP =332.点睛:本题考查了切线的性质,解直角三角形,等腰三角形的判定,熟练掌握切线的性质是解题的关键.4.等腰Rt △ABC 和⊙O 如图放置,已知AB=BC=1,∠ABC=90°,⊙O 的半径为1,圆心O 与直线AB 的距离为5.1)若△ABC 以每秒2个单位的速度向右移动,⊙O 不动,则经过多少时间△ABC 的边与圆第一次相切? (2)若两个图形同时向右移动,△ABC 的速度为每秒2个单位,⊙O 的速度为每秒1个单位,则经过多少时间△ABC 的边与圆第一次相切? (3)若两个图形同时向右移动,△ABC 的速度为每秒2个单位,⊙O 的速度为每秒1个单位,同时△ABC 的边长AB 、BC 都以每秒0.5个单位沿BA 、BC 方向增大.△ABC 的边与圆第一次相切时,点B 运动了多少距离?【答案】(1)522-;(2) 52-;(3)20423- 【解析】分析:(1)分析易得,第一次相切时,与斜边相切,假设此时,△ABC 移至△AʹBʹCʹ处,AʹCʹ与⊙O 切于点E ,连OE 并延长,交BʹCʹ于F .由切线长定理易得CCʹ的长,进而由三角形运动的速度可得答案;(2)设运动的时间为t 秒,根据题意得:CCʹ=2t ,DDʹ=t ,则CʹDʹ=CD+DDʹCʹDʹ=CD+DDʹ--CCʹ=4+t CCʹ=4+t-2t=4-t -2t=4-t ,由第(1)的结论列式得出结果;(3)求出相切的时间,进而得出B 点移动的距离. 详解:(1)假设第一次相切时,△ABC 移至△AʹBʹCʹ处, 如图1,AʹCʹ与⊙O 切于点E ,连接OE 并延长,交BʹCʹ于F ,设⊙O 与直线l 切于点D ,连接OD ,则OE ⊥AʹCʹ,OD ⊥直线l , 由切线长定理可知CʹE=CʹD , 设CʹD=x ,则CʹE=x , ∵△ABC 是等腰直角三角形, ∴∠A=∠ACB=45°,∴∠AʹCʹBʹ=∠ACB=45°, ∴△EFCʹ是等腰直角三角形, ∴CʹF=2x ,∠OFD=45°, ∴△OFD 也是等腰直角三角形, ∴OD=DF , ∴2x+x=1,则x=2-1,∴CCʹ=BD CCʹ=BD-BC--BC--BC-CʹD=5CʹD=5CʹD=5-1--1-(2-1)=5-2,∴点C 运动的时间为522-;则经过522-秒,△ABC 的边与圆第一次相切; (2)如图2,设经过t 秒△ABC 的边与圆第一次相切,△ABC 移至△AʹBʹCʹ处,⊙O 与BC 所在直线的切点D 移至Dʹ处,AʹCʹ与⊙O 切于点E ,连OE 并延长,交BʹCʹ于F , ∵CCʹ=2t ,DDʹ=t ,∴CʹDʹ=CD+DDʹCʹDʹ=CD+DDʹ--CCʹ=4+t CCʹ=4+t-2t=4-t -2t=4-t , 由切线长定理得CʹE=CʹDʹ=4CʹE=CʹDʹ=4-t -t , 由(1)得:4-t=2-1, 解得:t=5-2,答:经过5-2秒△ABC 的边与圆第一次相切; (3)由(2)得CCʹ=(2+0.5)t=2.5t ,DDʹ=t , 则CʹDʹ=CD+DDʹCʹDʹ=CD+DDʹ--CCʹ=4+t CCʹ=4+t-2.5t=4-1.5t -2.5t=4-1.5t , 由切线长定理得CʹE=CʹDʹ=4CʹE=CʹDʹ=4-1.5t -1.5t , 由(1)得:4-1.5t=2-1,解得:t=10223-, ∴点B 运动的距离为2×10223-=20423-.点睛:本题要求学生熟练掌握圆与直线的位置关系,并结合动点问题进行综合分析,比较复杂,难度较大,考查了学生数形结合的分析能力.5.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°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=AE 443tan ACE 33∠==, 设OA =OC =r ,则OE =OA -AE =r -4. 在Rt △OEC 中,OC 2=OE 2+CE 2, 即r 2=(r -4)2+(43)2,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°30°.. 在Rt △FOC 中, ∵∠OCF =90°,OC =8,∠F =30°, ∴OF=2OC =16, ∴FC =22OF OC 83-=.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.6.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)2﹣1(5t﹣10)2=﹣27t2+50t﹣50.21如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(20﹣t)2﹣(30﹣3t)2=﹣27t2+50t﹣50.2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<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.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= 5311,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=53m,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°,60°++α)=30°﹣α, ∴∠CAE=90°﹣∠ACH=90°﹣(60°=60°+2+2α,∠ACD=∠ACH+∠HCD=60°∵∠ACD=2∠BAC,=30°++α,∴∠BAC=30°=30°++α+30°﹣α=60°.∴∠BAD=∠BAC+∠CAE=30°(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 ∠BAC =5311,∴设NG=53m ,可得AN =11m ,AG =22AG AM -=14m ,∵∠ACG =60°,∴CN=5m,AM =83m ,MG =22AG AM -=2m =1,∴m =12,∴CE=CD =CG ﹣EG =10m ﹣2=3, ∴AE =22AM EM +=221+43()=7.8.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 ∴DA=DC . ∴∠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 e 的切线, ∴DA =DC .应用的是切线长定理;180DAC DCA DCB DBC ∠+∠+∠+∠=o,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2132.22y 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.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13CF DF =,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)54. 【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13CF FD = ,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=54 .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∵13CF FD=,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,AB 是半圆O 的直径,半径OC ⊥AB ,OB =4,D 是OB 的中点,点E 是弧BC 上的动点,连接AE ,DE .(1)当点E 是弧BC 的中点时,求△ADE 的面积;(2)若3tan 2AED ∠= ,求AE 的长;(3)点F 是半径OC 上一动点,设点E 到直线OC 的距离为m ,当△DEF 是等腰直角三角形时,求m 的值.【答案】(1)62ADES=;(2)1655AE =;(3)23m = ,22m =,71m =-.【解析】 【分析】(1)作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,则EH =OH =2+a ,根据Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,即可求出a 的值,即可求出S △ADE 的值;(2)作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE ,设EF =2x ,DF =3x ,根据DF ∥BE 故AF AD EF BD=,得出AF =6x ,再利用Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2,即可求出x ,进而求出AE 的长; (3)根据等腰直角三角形的不同顶点进行分类讨论,分别求出m 的值.【详解】解:(1)如图,作EH ⊥AB ,连接OE ,EB , 设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a , ∵点E 是弧BC 中点, ∴∠COE =∠EOH =45°, ∴EH =OH =2+a ,在Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH , (2+a )2=(6+a )(2﹣a ), 解得a =222±-, ∴a =222-,EH=22,S △ADE =1622AD EH =n n ;(2)如图,作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE设EF =2x ,DF =3x ∵DF ∥BE ∴AF ADEF BD = ∴622AF x ==3 ∴AF =6x在Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2 (6x )2+(3x )2=(6)2 解得x =255 AE =8x =1655(3)当点D 为等腰直角三角形直角顶点时,如图设DH =a由DF=DE,∠DOF=∠EHD=90°,∠FDO+∠DFO=∠FDO+∠EDH , ∴∠DFO=∠EDH ∴△ODF ≌△HED ∴OD =EH =2在Rt △ABE 中,EH 2=AH•BH (2)2=(6+a )•(2﹣a )解得a=±232-m=23当点E为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFG≌△DEH设DH=a,则GE=a,EH=FG=2+a在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(2+a)2=(6+a)(2﹣a)解得a=222±-∴m=22当点F为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFM≌△FDO设OF=a,则ME=a,MF=OD=2∴EH=a+2在Rt△ABE中,EH2=AH•BH(a+2)2=(4+a)•(4﹣a)-解得a=±71m=71-【点睛】此题主要考查圆内综合问题,解题的关键是熟知全等三角形、等腰三角形、相似三角形的判定与性质.11.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(2)如图2,连结CD,若CE=3,△ACD的面积为10,求tan∠BCD1)若AD=7,BD=1,分别求DE,CE的长是△CPF的内心(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 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=32;(2)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 e 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: AC 2+BC 2=AB 2,∵AB=AD+BD ,AD=7,BD=1, ∴x 2+x 2=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=12y , 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 e 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°CDF=180°--∠DCF-∠CFD F=90°CFD F=90°+45°+45°+45°=135°=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 , ∴PN=PK=2C 2, ∴NF=2b c 2-,CK=2a c 2-, 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=⨯+⨯++-c )×2c 2, 化简得:ab=()22a b c c +-------(Ⅰ),又∵若(a-2c )(b-2c )=8化简得:()2ab 2c a b 2c 8-++=------(Ⅱ),将(Ⅰ)代入(Ⅱ)得:c 2=8,解得:c 22=,或c 22=-(舍去),∴m=22c 22222=⨯=, 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.12.如图1,AB 为半圆O 的直径,半径OP ⊥AB ,过劣弧AP 上一点D 作DC ⊥AB 于点C .连接DB ,交OP 于点E ,∠DBA =22.5°.⑴若OC =2,则AC 的长为的长为 ; ⑵试写出AC 与PE 之间的数量关系,并说明理由; ⑶连接AD 并延长,交OP 的延长线于点G ,设DC =x ,GP =y ,请求出x 与y 之间的等量关系式. (请先补全图形,再解答)【答案】⑴ 222-;⑵见解析;⑶ y =2x 【解析】【分析】(1)如图,连接OD ,则有∠AOD=45°,所以△DOC 为等腰直角三角形,又OC=2,所以DO=AO=22,故可求出AC 的长;(2)连接AD ,DP ,过点D 作DF ⊥OP ,垂足为点F . 证AC=PF 或AC=EF ,证DP=DE证PF=EF=12PE ,故可证出PE =2AC ; (3)首先求出22OD CD x ==,再求AB=22x ,再证△DGE ≌△DBA,得GE =AB =22x ,由PE=2AC 得PE =2(2)x x -,再根据GP =GE -PE 可求结论.【详解】(1)连接OD ,如图,∵∠B=22.5°,∴∠DOC=45°DOC=45°,, ∵DC ⊥AB∴△DOC 为等腰直角三角形,∵OC=2,∴OD=22,∴AO=22,∴AC=AO-OC=222- ⑵连接AD ,DP ,过点D 作DF ⊥OP ,垂足为点F . ∵OP ⊥AB ,∴∠POD=∠DOC=45°,∴AD=PD ,∵△DOC 为等腰直角三角形, ∴DC=CO,易证DF=CO ,∴DC=DF ,∴Rt △DAC ≌Rt △DPF ,∴PF=AC, ∵DO=AO,∠DOA=45°∴∠DAC=67.5°∴∠DPE=67.5°DPE=67.5°,, ∵OD=OB ,∠B=22.5°,∴∠ODE=22.5° ∴∠DEP=22.5°DEP=22.5°+45°+45°+45°=67.5°=67.5° ∴∠DEP=∠DPE∴PF=EF=12PE ∴PE =2AC(3)如图2,由∠DCO =90°,∠DOC =45°得22OD CD x == ∴ AB =2OD=22x∵AB 是直径,∴∠ADB=∠EDG=90°,由(2)得AD=ED,∠DEG=∠DAC ∴△DGE ≌△DBA∴ GE =AB =22x∵PE =2AC ∴PE =2(2)x x - ∴ GP =GE -PE =222(2-)x x x -即:y =2x【点睛】 本题是一道圆的综合题,涵盖的知识点较多,难度较大,主要考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形全等的判定与性质等知识,熟练掌握并运用这些知识是解题的关键.13.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 =23,AE =2,∵AC =7,∴CE =5,∴DC =()2223537+=,∴BC =37,∵BF ⊥AC ,∴∠BFA =∠BFC =90°, ∴tan60°=BF AF,BF 2+CF 2=BC 2, ∴BF =3AF ,∴()()()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.14.如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 、D 在⊙O 上,∠D =60°且AB =6,过O 点作OE ⊥AC ,垂足为E .(1)求OE 的长;(2)若OE 的延长线交⊙O 于点F ,求弦AF 、AC 和弧CF 围成的图形(阴影部分)的面积.(结果保留π)【答案】(1)OE的长为32;(2)阴影部分的面积为32π【解析】(1)OE=32(2)S=32π15.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)见解析(2)33223π-【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.Rt△CDF中,∴CD=AC﹣AD=2.∵∠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.。

2021年中考数学高频考点:《圆的综合》解答题专题练习(二)含答案

2021年中考数学高频考点:《圆的综合》解答题专题练习(二)含答案

2021年中考数学复习高频考点精准练:《圆的综合》解答题专题练习(二)1.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,tan A=,AC=5,点M是射线AB上一点,以MC为半径的⊙M交直线AC于点D.(1)如图,当MC=AC时,求CD的长;(2)当点D在线段AC的延长线上时,设BM=x,四边形CBMD的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域;(3)如果直线MD与射线BC相交于点E,且△ECD与△EMC相似,求线段BM的长.2.如图,PA、PB为⊙O的切线,A、B为切点,点C为半圆弧的中点,连AC交PO于E 点.(1)求证:PB=PE;(2)若tan∠CPO=,求sin∠PAC的值.3.在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=3,CD=5,cos C=(如图).M是边BC 上一个动点(不与点B、C重合),以点M为圆心,CM为半径作圆,⊙M与射线CD、射线MA分别相交于点E、F.(1)设CE=,求证:四边形AMCD是平行四边形;(2)联结EM,设∠FMB=∠EMC,求CE的长;(3)以点D为圆心,DA为半径作圆,⊙D与⊙M的公共弦恰好经过梯形的一个顶点,求此时⊙M的半径长.4.已知如图,⊙O的直径BC=4,==,点P是射线BD上的一个动点.(1)如图1,求BD的长;(2)如图1,若PB=8,连接PC,求证PC为⊙O的切线;(3)如图2,连接AP,点P在运动过程中,求AP+PB的最小值.5.如图,P是⊙O外一点,PA是⊙O的切线,A是切点,B是⊙O上一点,且PB=PA,射线PO交⊙O于C、D两点.(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)求证:AC平分∠PAB;(3)若⊙O的直径是6,AB=2,则点D与△PAB的内切圆上各点之间距离的最大值为.6.国庆假期,小明做数学题时遇到了如下问题:如图1,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,BC是⊙O的直径,直线l经过点A,∠ABD =∠DAE=30°.试说明直线l与⊙O相切.小明添加了适当的辅助线后,得到了图2的图形,并利用它解决了问题.(1)请你根据小明的思考,写出解决这一问题的过程;(2)图2中,若AD=,AB=4,求DC的长.7.如图,直线l1⊥l2,O为垂足,以O圆心,的半径作圆,交l1于点M,N,交l2于点P,Q.在⊙O上任取一点A,作△ABC,使∠A=90°,∠ACB=30°,顶点A,B,C按顺时针方向分布,点C落在射线ON上,且不在⊙O内.若△ABC的某一边所在直线与⊙O相切,我们称该边为⊙O的“相伴切边”.(1)如图1,CA为⊙O的“相伴切边”,CA平分∠OCB,求OC的长;(2)是否存在△ABC三边中两边都是⊙O的“相伴切边”的情形?若存在,请求出AC的长;若不存在,请说明理由.8.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,AC平分∠DAB,AC 与BD相交于点F,延长AC到点E,使CE=CF.(1)求证:BE是半圆O所在圆的切线;(2)若BC=AD=6,求⊙O的半径.9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AC边上,以AD为直径作⊙O交AB于点E,连接CE,且CB=CE.(1)求证:CE是⊙O的切线;(2)若CD=2,AB=4,求⊙O的半径.10.如图,⊙O的直径AB=10cm,弦AC=6cm,∠ACB的平分线交⊙O于D.(1)判断△ABD的形状,并说明理由;(2)求点O到弦BD的距离.(3)求CD的长.11.如图,射线PG平分∠EPF,O为射线PG上一点,以O为圆心,10为半径作⊙O,分别与∠EPF两边相交于A、B和C、D,连接OA,此时有OA∥PE.(1)求证:AP=AO;(2)若,求弦AB的长;12.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°.以AB为直径作⊙O交AC于点D,过点D作DE ⊥AB于点E,F为DE中点,连接AF并延长交BC于点G,连接DG.求证:(1)BG=CG;(2)DG是⊙O的切线.13.如图,直线AF与⊙O相切于点A,弦BC∥AF,连接BO并延长,交⊙O于点E,连接CE并延长,交AF于点D.(1)求证:CE∥OA;(2)若⊙O的半径R=13,BC=24,求DE的长.14.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O,交BC于E,过点B作∠CBD =∠A,过点C作CD⊥BD于D.(1)求证:BD是⊙O的切线;(2)若CD=2,BC=2,求⊙O的直径.15.如图,AB是⊙O的直径.四边形ABCD内接于⊙O,AD=CD,对角线AC与BD交于点E,在BD的延长线上取一点F,使DF=DE,连接AF.(1)求证:AF是⊙O的切线.(2)若AD=5,AC=8,求⊙O的半径.参考答案1.解:在Rt△ABC中,tan A=,AC=5,设∠A=α,则BC=3,AB=4=BM,sin A==sinα,cos A==cosα,(1)如图1,∵MC=MA=5,过点M作MN⊥CD于点N,∵MC=MD,则CN=CD,在Rt△AMN中,MN=AM sin A=(4+4)×=,则CD=2CN=2=2=;(2)如图1,设CD=2m,则CM2=BC2+MB2=9+x2,则MN2=CM2﹣m2=x2+9﹣m2,在Rt△AMN中,AN2+MN2=AM2,即(5+m)2+9+x2﹣m2=(4+x)2,解得m=(4x﹣9),则MN==(x+4);则S=CD•MN+×AM•BC=(8x2+39x﹣72);∵m=(4x﹣9)>0,∴x>;(3)如图2,过点M作MN⊥CD于点N,过点P作PD⊥CM于点P,设圆的半径为r,∵△ECD与△EMC相似,则∠ECD=∠EMC=∠ACB=α,在Rt△DPM中,DP=DM sin∠EMC=r sinα=r,MP=r cosα=r,则CP=r﹣MP=r﹣r=r,CD==r=2CN,∴MN==r,∵tan A==,解得r=3,则BM===6.2.(1)证明:连接OA,OC,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵点C为半圆弧的中点,∴∠COE=90°,∴∠OCA+∠OEC=90°,∵PA为⊙O的切线,∴∠PAO=90°,∴∠OAC+∠PAE=90°,∴∠PAE=∠OEC,∵∠OEC=∠AEP,∴∠PAE=∠AEP,∵PA、PB为⊙O的切线,∴PA=PE=PB;(2)解:∵tan∠CPO==,设OC=3k,OP=5k,∴OA=OC=3k,∴PA=PE=4k,过A作AH⊥PO于H,∴OP•AH=PA•OA,∴AH==k,∴OH==k,∵∠AHE=∠COE=90°,∠AEH=∠CEO,∴△AHE∽△COE,∴,∴OE=k,∴CE==k,∴sin∠PAC=sin∠CEO===.3.(1)证明:如图1中,连接EM,过点M作MG⊥CD于G,则EG=CG=,在Rt△CGM中,CM===3,∴AD=CM,∵AD∥CM,∴四边形AMCD是平行四边形.(2)解:如图2中,过点E作EH⊥BC于H,过点M作MT⊥EC于T.∵ME=MC,MT⊥EC,∴CT=ET,∴cos C==,设EC=6k,则CT=ET=3k,MC=ME=5k,在Rt△CEH中,EH=CE=k,CH=EC=k,∴MH=CM﹣CH=k,∴tan∠EMH=,∵∠FMB=∠EMC,∴tan∠FMB===,∴BM=,∴CM=BC﹣BM==5k,∴CE=6k=.(3)如图3﹣1中,当公共弦经过点A时,过点D作DP⊥BC于P,则四边形ABPD是矩形.∴AD=BP=3,在Rt△CDP中,cos C==,∵CD=5,∴PC=3,AB=PD=4,∴BC=3+3=6,设CM=AM=x,在Rt△ABM中,则有x2=42+(6﹣x)2,解得x=,∴⊙M的半径为.如图3﹣2中,当公共弦经过点D时,连接MD,MP,过点M作MN⊥AD于N.设CM=ME=MP=x,则DN=x﹣3,∵DM2=MN2+DN2=MP2﹣DP2,∴42+(x﹣3)2=x2﹣32,∴x=,综上所述,满足条件的⊙M的半径为或.4.解:(1)∵BC是直径,==,则、、均为60°的弧,则∠DBC=30°,连接OA交BD于点H,∵BC=4,则BO=CO=2,在Rt△BOH中,BH=BO cos∠DBC=2×=3,则BD=2BH=6;(2)在Rt△BCD中,BC=4,∠DBC=30°,则CD=CB=2,PD=PB﹣BD=8﹣6=2,在Rt△CDP中,PC2=CD2+PD2=4+(2)2=16,在△BCP中,BC2=(4)2=48,BP2=64,则PB2=CB2+PC2,故△BPC为直角三角形,故PC⊥CB,故PC为⊙O的切线;(3)过点A作AH⊥BC交BD于点P,在Rt△PBH中,∠DBC=30°,则PH=PB,即AP+PB=AP+PH=AH为最小,∵、均为60°的弧,则∠ABO=60°,而AO=BO,故△ABO为边长为2的等边三角形,则AH=AB sin60°=2×=3,即AP+PB的最小值为3.5.(1)证明:如图1中,连接OA,OB.∵PA是切线,∴PA⊥OA,∴∠PAO=90°,在△PAO和△PBO中,,∴△PAO≌△PBO(SSS),∴∠PBO=∠PAO=90°,∴PB⊥OB,∴PB是⊙O的切线.(2)证明:如图1中,设∠PAC=α.∵∠PAO=90°,∴∠OAC=90°﹣α,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=90°﹣α,∵PA=PB,OA=OB,∴PO垂直平分线段AB,∴∠CAB=90°∠ACO=90°﹣(90°﹣α)=α,∴∠PAC=∠CAB,∴AC平分∠PAB.(3)解:如图2中,设AB交OP于点M.∵PA,PB是⊙O的切线,∴OP平分∠APB,∵AC平分∠PAB,∴点C是△PAB的内心,设△PAB的内切圆⊙C交PC于H,∵⊙O的直径为6,∴OA=3,∵OP垂直平分线AB,AB=2,∴AM=BM=,∴OM===2,∵OC=3,∴CH=CM=3﹣2=1,∵点D到⊙C上各点的最大距离为DH,∴最大距离DH=CD+CH=6+1=7.故答案为7.6.(1)证明:过A作直径AF,连接DF,如图2所示:∵AF是⊙O的直径,∴∠ADF=90°,∴∠AFD+∠FAD=90°,∵∠ABD=∠AFD,∠ABD=∠DAE,∴∠AFD=∠DAE,∴∠DAE+∠DAF=90°,即∠OAE=90°,∴OA⊥AE,∵点A是半径OA的外端,∴直线l与⊙O相切;(2)解:过点A作AG⊥BD,垂足为点G,∴∠AGB=∠AGD=90°,∵∠ABD=30°,∴∠AFD=30°,∴直径AF=2AD==BC,∵∠ABD=30°,AB=4,∴AG==2,BG=AG=2,∴DG===,∴BD=BG+DG=,∵BC是直径,∴∠BDC=90°,∴.7.解:(1)如图1,连接OA,则OA=,∵CA为⊙O的“相伴切边”,∴OA⊥AC,即∠OAC=90°,∵∠ACB=30°,CA平分∠OCB,∴∠OCA=∠ACB=30°,则在Rt△AOC中,OC=2OA=2;(2)存在.由题意可分三种情况,①当边AB,BC都是⊙O的“相伴切边”时,即OA⊥AB,∵∠BAC=90°,即AC⊥AB,∴O,A,C三点共线,又∵点C落在射线ON上,且不在⊙O内,∴点A只能在点M或点N处,如图2,当点A在点N处时,设BC与⊙O相切于点D,连接OD,则OD⊥CD,∵∠ACB=30°,∴OC=2OD=2,∴AC=OC﹣AO=,当点A在点M处时,如图3,设BC与⊙O相切于点D,连接OD,则OD⊥CD,∵∠ACB=30°,∴OC=2OD=2,∴AC=OC+AO=3,②当边AC,BC都是⊙O的“相伴切边”时,则OA⊥AC,∵∠BAC=90°,∴∠OAB=180°,即O,A,B三点共线,如图4,设BC与⊙O相切于点D,连接OD,则OD⊥CD,设AB=x,则BC=2x,AC==x,∴OB=OA+AB=+x,∵∠BAC=∠BDO=90°,∠B=∠B,∴△ABC∽△DBO,∴,即,解得,x=2﹣或x=0(舍去),经检验,x=2﹣是所列方程的解.∴AC=x=2﹣3.③当边AC,AB都是⊙O的“相伴切边”时,∵AC是⊙O的“相伴切边”,∴OA⊥AC,即∠OAC=90°,∵∠BAC=90°,∴∠OAB=180°,即O,A,B三点共线,∴AB不可能是⊙O的“相伴切边”,则AC,AB不能同时是⊙O的“相伴切边”;综上可得,AC的长是或3或2﹣3.8.(1)证明:∵AB是半圆O的直径,∴∠ACB=∠ADB=90°,∵CE=CF,∴BE=BF,∴∠E=∠BFE,∵AC平分∠DAB,∴∠DAF=∠BAF,∵∠DAF+∠AFD=90°,∴∠BAF+∠E=90°,∴BE是半圆O所在圆的切线;(2)解:∵∠DAF=∠BAF,∴=,∵BC=AD,∴=,∴==,∴∠CAB=30°,∴AB=2BC=12,∴⊙O的半径为6.9.(1)证明:如图,连接OE,DE,∵∠ACB=90°,∴∠A+∠B=90°,∵AD是⊙O的直径,∴∠AED=∠DEB=90°,∴∠DEC+∠CEB=90°,∵CE=BC,∴∠B=∠CEB,∴∠A=∠DEC,∵OE=OD,∴∠OED=∠ODE,∵∠A+∠ADE=90°,∴∠DEC+∠OED=90°,即∠OEC=90°,∴OE⊥CE.∵OE是⊙O的半径,∴CE是⊙O的切线;(2)解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD=2,AB=4,BC=CE,设⊙O的半径为r,则OD=OE=r,OC=r+2,AC=2r+2,∴AC2+BC2=AB2,∴(2r+2)2+BC2=(4)2,在Rt△OEC中,∠OEC=90°,∴OE2+CE2=OC2,∴r2+BC2=(r+2)2,∴BC2=(r+2)2﹣r2,∴(2r+2)2+(r+2)2﹣r2=(4)2,解得r=3,或r=﹣6(舍去).∴⊙O的半径为3.10.解:(1)△ABD是等腰直角三角形,理由如下:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ADB=90°,∵∠ACB的平分线交⊙O于D,∴∠ACD=∠BCD=45°,∴,∴AD=BD,∴△ABD是等腰直角三角形;(2)过O作OE⊥DB于E,如图所示:则∠OEB=90°,∵AB=10cm,∴OB=AB=5(cm),由(1)得:△ABD是等腰直角三角形,∴∠ABD=45°,∴△OBE是等腰直角三角形,∴OE=OB=(cm),即点O到弦BD的距离为cm;(3)过B作BF⊥CD于F,如图所示:则∠BFC=∠BFD=90°,∵∠ACB=90°,∴BC===8(cm),∵∠BCD=45°,∴△BCF是等腰直角三角形,∴CF=BF=BC=4(cm),由(1)得:△ABD是等腰直角三角形,∴BD=AB=5(cm),∴DF===3,∴CD=CF+DF=4+3=7(cm).11.(1)证明:∵PG平分∠EPF,∴∠DPO=∠BPO,∵OA∥PE,∴∠DPO=∠POA,∴∠BPO=∠POA,∴PA=OA;(2)过点O作OH⊥AB于点H,如图,则AH=BH,在Rt△OPH中,tan∠OPH==,设OH=x,则PH=2x,由(1)可知PA=OA=10,∴AH=PH﹣PA=2x﹣10,∵AH2+OH2=OA2,∴(2x﹣10)2+x2=102解得x1=0(不合题意,舍去),x2=8,∴AH=6,∴AB=2AH=12.12.证明:(1)∵DE⊥AB,∴∠AED=∠ABC=90°,∴DE∥BC,∴△AEF∽△ABG,△ADF∽△ACG,∴,=,∴,∵F为DE中点,∴EF=DF,∴BG=CG;(2)连接OD,BD,OG,∵AB为⊙O的直径,∴AD⊥BD,∵AO=BO,BG=CG,∴OG∥AC,∴OG⊥BD,∴BF=DF,∴DG=BG,在△ODG与△OBG中,,∴△ODG≌△OBG(SSS),∴∠ODG=∠OBG=90°,∴DG是⊙O的切线.13.(1)证明:∵BE是⊙O的直径,∴∠BCE=90°,∵BC∥AF,∴∠CDF=∠ACE=90°,∵AF与⊙O相切于点A,∴∠OAF=90°,∴∠OAF=∠CDF,∴CE∥OA;(2)解:如图,作OH⊥CE于点H,由垂径定理知:CH=EH,∵OB=OE,∴OH是△ECB的中位线,∴OH=BC=24=12,在Rt△OEH中,根据勾股定理,得EH===5,∵OH⊥CE,∴∠OHD=90°,由(1)知:∠CDA=∠OAD=90°,∴四边形OADH是矩形,∴DH=OA=13,∴DE=DH﹣EH=13﹣5=8.14.解:(1)如图,连接AE,∵AB为直径,∴∠AEB=90°,∵△ABC是等腰三角形,AB=AC,∴∠BAE=BAC,∵∠CBD=∠BAC,∴∠BAE=∠CBD,∵∠ABE+∠BAE=90°,∴∠ABE+∠CBD=90°,∴∠ABD=90°,∴AB⊥BD,∵AB为直径,∴BD是⊙O的切线;(2)由(1)知:△ABC是等腰三角形,AE⊥BC,∴BE=CE=BC=,∵CD⊥BD,∴∠CDB=∠AEB=90°,∵∠CBD=∠BAE,∴△CBD∽△BAE,∴=,∴=,∴AB=3.∴⊙O的直径为3.15.解:(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴AD⊥EF,∠BAD+∠ABD=90°,又∵DF=DE,∴AF=AE,∴∠FAD=∠EAD.∴∠FAD=∠EAD=∠ACD=∠ABD,∴∠FAB=∠FAD+∠BAD=∠BAD+∠ABD=90°,∴AF是⊙O的切线.(2)如图,连接OD交AC于M,∵AD=CD,∴,∴OD⊥AC,AM=CM=AC=4,∴AD=CD=5,在Rt△DMC中,DM==3.设⊙O的半径为x,则OM=x﹣3,∵OM2+AM2=OA2,∴(x﹣3)2+42=x2,∴x=.⊙O的半径即OA=.。

第19讲 圆综合压轴题-广东省深圳市2021年中考数学(北师大版)考点题型专项复习训练

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《深圳中考专项复习》第19讲之圆综合压轴题【考点介绍】每年深圳中考两题解答压轴题之一,考查圆与其它几何图形知识的综合运用,难度极大,其中第(2)小题中等难度,第(3)小题高难度。

【最近五年深圳中考实题详解】1.(2019∙深圳) 已知在平面直角坐标系中,点A (3,0)、B (-3,0)、C (-3,8),以线段BC 为直径作圆,圆心为E ,直线AC 交⊙E 于点D ,连接OD. (1)求证:直线OD 是⊙E 的切线;(2)点F 为x 轴上任意一动点,连接CF 交⊙E 于点G ,连接BG ;①当tan ∠ACF=17时,求所有F 点的坐标__________________(直接写出);②求BG CF的最大值;【思路分析】(1)证切线,必连DE ,双切线,必连EO ,由O 、E 是中点可知OE 是中位线,可得OE//CA,由数学典型模型“等腰三角形+平行线=角平分线”易得OE 是角平分线,则△OBE ≌△ODE ,可得∠EDO=90º,OD 是切线; (2)利用三角函数差角公式求解,分点F 在A 点左侧及右侧两种情况代入计算;(3)用代数方法求解,设F 点坐标,用代数式表示出BG :CF ,再利用”a 2+b 2≥2ab ”求最值; 【解题过程】GFACEDBOyx321图1A CE DBOyx(1)连接DE 、OE ,∵OB=OA,EC=EB ,∴OE 是△BAC 的中位线,∴OE//CA ,∴∠1=∠C,∠2=∠3,∵EC=ED,∴∠C=∠3,∴∠1=∠2,∵BE=DE,EO=EO,∴△OBE ≌△ODE ,∴∠EBO=∠ODE=90º,∴直线OD 是⊙E 的切线; (2)三角函数和角公式求解:tan (α−β)=tanα−tanβ1+tanα∙tanβ, ①当F 点在A 点左侧时,tan ∠ACF=tan(∠BCA-∠BCF)=tan ∠BCA−tan ∠BCF1+tan ∠BCA∙tan ∠BCF=BA BC −BFBC 1+BA BC ×BF BC=68−BF 81+68×BF 8=17,解得BF=13631,∵OB=3,∴F 点的坐标为(4331,0)②当F 点在A 点右侧时,tan ∠ACF=tan(∠BCF-∠BCA)=tan ∠BCF−tan ∠BCA1+tan ∠BCF∙tan ∠BCA=BF BC −BABC 1+BF BC ×BA BC=BF 8−681+BF 8×68=17,解得BF=8,∵OB=3,∴F 点的坐标为(5,0)综上所述,当tan ∠ACF=17时,F 点的坐标是(4331,0)或(5,0)(3)∵∠CBF=∠BGC=90°,故BG ∙CF =BC ∙BF ,∴BG =BC∙BF CF,∴BG CF=BC∙BF CF 2,设F 点坐标为(m ,0),则BF=|m+3|,CF 2=64+(m +3)2,∴BG CF=8|m+3|64+(m+3)2=864|m+3|+|m+3|,当64|m+3|+|m +3|有最小值时,BG CF有最大值。

2021年广东省中考数学总复习《圆》压轴题200道

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第一组
1.⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,过的中点P作⊙O的直径PG交弦BC于点D,连接AG、CP、PB.
(1)如图1,若D是线段OP的中点,求∠BAC的度数;
(2)如图2,在DG上取一点K,使DK=DP,连接CK,求证:四边形AGKC是平行四边形;
(3)如图3,取CP的中点E,连接ED并延长ED交AB于点H,连接PH,求证:PH ⊥AB.
【分析】(1)由垂径定理得出PG⊥BC,CD=BD,再由三角函数求出∠BOD=60°,证出AC∥PG,得出同位角相等即可;
(2)先由SAS证明△PDB≌△CDK,得出CK=BP,∠OPB=∠CKD,证出AG=CK,再证明AG∥CK,即可得出结论;
(3)先证出DH∥AG,得出∠OAG=∠OHD,再证OD=OH,由SAS证明△OBD≌△HOP,得出∠OHP=∠ODB=90°,即可得出结论.
【解答】(1)解:∵点P为的中点,AB为⊙O直径,
∴BP=PC,PG⊥BC,CD=BD,
∴∠ODB=90°,
∵D为OP的中点,
∴OD=OP=OB,
∴cos∠BOD==,
∴∠BOD=60°,
∵AB为⊙O直径,
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