2020中考数学 圆的压轴题练习(含答案)
2020中考数学 圆的压轴题练习(含答案)1. 如图,O e 是ABC ∆的外接圆,AC 是直径,过点O 作OD AB ⊥于点D ,延长DO 交O e 于点P ,过点P 作PE AC ⊥于点E ,作射线DE 交BC 的延长线于F 点,连接PF .(1)若60POC ∠=︒,12AC =,求劣弧PC 的长;(结果保留)π(2)求证:OD OE =;(3)求证:PF 是O e 的切线.【解答】(1)解:12AC =Q ,6CO ∴=,∴¶6062180PC ππ==g g ; 答:劣弧PC 的长为:2π.(2)证明:PE AC ⊥Q ,OD AB ⊥,90PEA ∠=︒,90ADO ∠=︒在ADO ∆和PEO ∆中,ADO PEO AOD POE OA OP ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()POE AOD AAS ∴∆≅∆,OD EO ∴=;(3)证明:法一:如图,连接AP ,PC ,OA OP =Q ,OAP OPA ∴∠=∠,由(2)得OD EO =,ODE OED ∴∠=∠,又AOP EOD ∠=∠Q ,OPA ODE ∴∠=∠,//AP DF ∴,AC Q 是直径,90APC ∴∠=︒,90PQE ∴∠=︒PC EF ∴⊥,又//DP BF Q ,ODE EFC ∴∠=∠,OED CEF ∠=∠Q ,CEF EFC ∴∠=∠,CE CF ∴=,PC ∴为EF 的中垂线,EPQ QPF ∴∠=∠,CEP CAP ∆∆Q ∽EPQ EAP ∴∠=∠,QPF EAP ∴∠=∠,QPF OPA ∴∠=∠,90OPA OPC ∠+∠=︒Q ,90QPF OPC ∴∠+∠=︒,OP PF ∴⊥,PF ∴是O e 的切线.法二:设O e 的半径为r .OD AB ⊥Q ,90ABC ∠=︒,//OD BF ∴,ODE CFE ∴∆∆∽又OD OE =Q ,12FC EC r OE r OD r BC ∴==-=-=- 12BF BC FC r BC ∴=+=+ 12PD r OD r BC =+=+Q PD BF ∴=又//PD BF Q ,且90DBF ∠=︒,∴四边形DBFP 是矩形90OPF ∴∠=︒OP PF ∴⊥,PF ∴是O e 的切线.方法3、AC Q 为直径,90ABC ∴∠=︒又90ADO ∠=︒Q ,//PD BF ∴PCF OPC ∴∠=∠OP OC =Q ,OCP OPC ∴∠=∠OCP PCF ∴∠=∠,即ECP FCP ∠=∠//PD BF Q ,ODE EFC ∴∠=∠OD OE =Q ,ODE OED ∴∠=∠又OED FEC ∠=∠Q ,FEC EFC ∴∠=∠EC FC ∴=在PEC ∆与PFC ∆中PC PC ECP FCP EC FC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()PEC PFC SAS ∴∆≅∆90PFC PEC ∴∠=∠=︒∴四边形PDBF 为矩形90DPF ∠=︒,即PF 为圆的切线.2. O e 是ABC ∆的外接圆,AB 是直径, 过¶BC的中点P 作O e 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 ⊥.【解答】(1) 解:Q 点P 为¶BC的中点,AB 为O e 直径, BP PC ∴=,PG BC ⊥,CD BD =,90ODB ∴∠=︒,D Q 为OP 的中点,1122OD OP OB ∴==, 1cos 2OD BOD OB ∴∠==, 60BOD ∴∠=︒,AB Q 为O e 直径,90ACB ∴∠=︒,ACB ODB ∴∠=∠,//AC PG ∴,60BAC BOD ∴∠=∠=︒;(2) 证明: 由 (1) 知,CD BD =,在PDB ∆和CDK ∆中,CD BD BDP CDKDP DK =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()PDB CDK SAS ∴∆≅∆,CK BP ∴=,OPB CKD ∠=∠,AOG BOP ∠=∠Q ,AG BP ∴=,AG CK ∴=,OP OB =Q ,OPB OBP ∴∠=∠,又G OBP ∠=∠Q ,//AG CK ∴,∴四边形AGCK 是平行四边形;(3) 证明:CE PE =Q ,CD BD =,//DE PB ∴,即//DH PBG OPB ∠=∠Q ,//PB AG ∴,//DH AG ∴,OAG OHD ∴∠=∠,OA OG =Q ,OAG G ∴∠=∠,ODH OHD ∴∠=∠,OD OH ∴=,在OBD ∆和HOP ∆中,OD OHBOD HOPOB OP=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()OBD HOP SAS ∴∆≅∆,90OHP ODB ∴∠=∠=︒,PH AB ∴⊥.3. 如图,O e 是ABC ∆的外接圆,BC 是O e 的直径,30ABC ∠=︒,过点B 作O e 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 e 的切线AF ,与直径BC 的延长线交于点F .(1) 求证:ACF DAE ∆∆∽;(2) 若AOC S ∆=DE 的长; (3) 连接EF ,求证:EF 是O e 的切线 .【解答】(1) 证明:BC Q 是O e 的直径,90BAC ∴∠=︒,30ABC ∠=︒Q ,60ACB ∴∠=︒OA OC =Q ,60AOC ∴∠=︒,AF Q 是O e 的切线,90OAF ∴∠=︒,30AFC ∴∠=︒,DE Q 是O e 的切线,90DBC ∴∠=︒,30D AFC ∴∠=∠=︒120DAE ACF ∴∠=∠=︒,ACF DAE ∴∆∆∽;(2)3060ACO AFC CAF CAF ∠=∠+∠=︒+∠=︒Q ,30CAF ∴∠=︒,CAF AFC ∴∠=∠,AC CF ∴=OC CF ∴=,AOC S ∆=Q ,ACF S ∆∴=30ABC AFC ∠=∠=︒Q ,AB AF ∴=,12AB BD =Q , 12AF BD ∴=, 30BAE BEA ∴∠=∠=︒,AB BE AF ∴==, ∴13AF DE =, ACF DAE ∆∆Q ∽, ∴21()9ACF DAE S AF S DE ∆∆==,DAE S ∆∴=过A 作AH DE ⊥于H ,AH DH DE ∴==,21122ADE S DE AH DE ∆∴===g ,DE ∴=(3)120EOF AOB ∠=∠=︒Q ,在AOF ∆与BOE ∆中,OBE OAF OEB AFO OA OB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AOF BEO ∴∆≅∆,OE OF ∴=,1(180)302OFG EOF ∴∠=︒-∠=︒, AFO GFO ∴∠=∠,过O 作OG EF ⊥于G ,90OAF OGF ∴∠=∠=︒,在AOF ∆与OGF ∆中,OAF OGF AFO GFO OF OF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AOF GOF ∴∆≅∆,OG OA ∴=,EF ∴是O e 的切线 .4. 如图,AB 是O e 的直径,AB =E 为线段OB 上一点 (不 与O ,B 重合) ,作CE OB ⊥,交O e 于点C ,垂足为点E ,作直径CD ,过点C 的切线交DB 的延长线于点P ,AF PC ⊥于点F ,连接CB .(1) 求证:CB 是ECP ∠的平分线;(2) 求证:CF CE =;(3) 当34CF CP =时, 求劣弧¶BC 的长度 (结 果保留)π【解答】(1) 证明:OC OB =Q ,OCB OBC ∴∠=∠,PF Q 是O e 的切线,CE AB ⊥,90OCP CEB ∴∠=∠=︒,90PCB OCB ∴∠+∠=︒,90BCE OBC ∠+∠=︒,BCE BCP ∴∠=∠,BC ∴平分PCE ∠.(2) 证明: 连接AC .AB Q 是直径,90ACB ∴∠=︒,90BCP ACF ∴∠+∠=︒,90ACE BCE ∠+∠=︒,BCP BCE ∠=∠Q ,ACF ACE ∴∠=∠,90F AEC ∠=∠=︒Q ,AC AC =,ACF ACE ∴∆≅∆,CF CE ∴=.解法二: 证明: 连接AC .OA OC =QBAC ACO ∴∠=∠,CD Q 平行AF ,FAC ACD ∴∠=∠,FAC CAO ∴∠=∠,CF AF ⊥Q ,CE AB ⊥,CF CE ∴=.(3) 解: 作BM PF ⊥于M . 则CE CM CF ==,设3CE CM CF a ===,4PC a =,PM a =, 90MCB P ∠+∠=︒Q ,90P PBM ∠+∠=︒,MCB PBM ∴∠=∠,CD Q 是直径,BM PC ⊥,90CMB BMP ∴∠=∠=︒,BMC PMB ∴∆∆∽, ∴BM CM PM BM=, 223BM CM PM a ∴==g ,BM ∴=,tan BM BCM CM ∴∠== 30BCM ∴∠=︒,60OCB OBC BOC ∴∠=∠=∠=︒,∴¶BC 的长==.5. 如图, 四边形ABCD 中,AB AD CD ==,以AB 为直径的O e 经过点C ,连接AC 、OD交于点E .(1) 证明://OD BC ;(2) 若tan 2ABC ∠=,证明:DA 与O e 相切;(3) 在 (2) 条件下, 连接BD 交O e 于点F ,连接EF ,若1BC =,求EF 的长 .【解答】解: (1) 连接OC ,在OAD ∆和OCD ∆中,Q OA OC AD CD OD OD =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()OAD OCD SSS ∴∆≅∆,ADO CDO ∴∠=∠,又AD CD =,DE AC ∴⊥,AB Q 为O e 的直径,90ACB ∴∠=︒,90ACB ∴∠=︒,即BC AC ⊥,//OD BC ∴;(2)tan 2AC ABC BC∠==Q ,∴设BC a =、则2AC a =,AD AB ∴===, //OE BC Q ,且AO BO =,1122OE BC a ∴==,12AE CE AC a ===,在AED ∆中,2DE a ==,在AOD ∆中,2222225)4AO AD a +=+=,2222125()(2)24OD OE DE a a a =+=+=,222AO AD OD ∴+=,90OAD ∴∠=︒,则DA 与O e 相切;(3) 连接AF ,AB Q 是O e 的直径,90AFD BAD ∴∠=∠=︒,ADF BDA ∠=∠Q ,AFD BAD ∴∆∆∽, ∴DF AD AD BD =,即2DF BD AD =g ①,又90AED OAD ∠=∠=︒Q ,ADE ODA ∠=∠, AED OAD ∴∆∆∽, ∴AD DEOD AD =,即2OD DE AD =g ②,由①②可得DF BD OD DE =g g ,即DFDEOD BD =,又EDF BDO ∠=∠Q ,EDF BDO ∴∆∆∽,1BC =Q ,AB AD ∴==52OD=、2ED=、BD=OB=∴EF DEOB BD==,解得:EF=.。
2020年九年级中考数学压轴题专项训练:圆的综合卷(含答案)
2020年九年级中考数学压轴题专项训练:圆的综合卷(含答案)1.如图,点O为Rt△ABC斜边AB上的一点,∠C=90°,以OA为半径的⊙O与BC交于点D,与AC交于点E,连接AD且AD平分∠BAC.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若∠BAC=60°,OA=2,求阴影部分的面积(结果保留π)(1)证明:连接OD,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠DAC,∵AO=DO,∴∠BAD=∠ADO,∴∠CAD=∠ADO,∴AC∥OD,∵∠ACD=90°,∴OD⊥BC,∴BC与⊙O相切;(2)解:连接OE,ED,∵∠BAC=60°,OE=OA,∴△OAE为等边三角形,∴∠AOE=60°,∴∠ADE=30°,又∵∠OAD=∠BAC=30°,∴∠ADE=∠OAD,∴ED∥AO,∴四边形OAED是菱形,∴OE⊥AD,且AM=DM,EM=OM,∴S△AED =S△AOD,∴阴影部分的面积=S扇形ODE==π.2.如图,已知AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,点E在⊙O外,连接CE,∠ACB的平分线交⊙O于点D.(1)若∠BCE=∠BAC,求证:CE是⊙O的切线;(2)若AD=4,BC=3,求弦AC的长.(1)证明:连接OC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ACO+∠BCO=90°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵∠BAC=∠BCE,∴∠ACO=∠BCE,∴∠BCE+∠BCO=90°,∴∠OCE=90°,∴CE是⊙O的切线;(2)解:连接BD,∵∠ACB的平分线交⊙O于点D,∴∠ACD=∠BCD,∴=,∴AD=BD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴△ADB是等腰直角三角形,∴AB=AD=4,∵BC=3,∴AC===.3.如图,AB是⊙O的直径,AE平分∠BAF,交⊙O于点E,过点E作直线ED⊥AF,交AF的延长线于点D,交AB的延长线于点C.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)∠C=45°,⊙O的半径为2,求阴影部分面积.(1)证明:连接OE .∵OA =OE ,∴∠OAE =∠OEA ,又∵∠DAE =∠OAE ,∴∠OEA =∠DAE ,∴OE ∥AD ,∴∠ADC =∠OEC ,∵AD ⊥CD ,∴∠ADC =90°,故∠OEC =90°.∴OE ⊥CD ,∴CD 是⊙O 的切线;(2)解:∵∠C =45°,∴△OCE 是等腰直角三角形,∴CE =OE =2,∠COE =45°,∴阴影部分面积=S △OCE ﹣S 扇形OBE =2×2﹣=2﹣.4.如图①,BC 是⊙O 的直径,点A 在⊙O 上,AD ⊥BC 垂足为D ,弧AE =弧AB ,BE 分别交AD 、AC 于点F 、G .(1)判断△FAG的形状,并说明理由;(2)如图②若点E与点A在直径BC的两侧,BE、AC的延长线交于点G,AD的延长线交BE于点F,其余条件不变(1)中的结论还成立吗?请说明理由.(3)在(2)的条件下,若BG=26,DF=5,求⊙O的直径BC.解:(1)△FAG等腰三角形;理由:∵BC为直径,∴∠BAC=90°,∴∠ABE+∠AGB=90°,∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴∠ACD+∠DAC=90°,∵弧AE=弧AB,∴∠ABE=∠ACD,∴∠DAC=∠AGB,∴FA=FG,∴△FAG是等腰三角形;(2)成立;∵BC为直径,∴∠BAC=90°∴∠ABE+∠AGB=90°∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴∠ACD+∠DAC=90°,∵弧AE=弧AB,∴∠ABE=∠ACD,∴∠DAC=∠AGB,∴FA=FG,∴△FAG是等腰三角形;(3)由(2)知∠DAC=∠AGB,且∠BAD+∠DAC=90°,∠ABG+∠AGB=90°,∴∠BAD=∠ABG,∴AF=BF,又∵AF=FG,∴F为BG的中点∵△BAG为直角三角形,∴AF=BF=BG=13,∵DF=5,∴AD=AF﹣DF=13﹣5=8,∴在Rt△BDF中,BD==12,∴在Rt△BDA中,AB==4,∵∠ABC=∠DBA,∠BAC=∠ADB=90°∴△ABC∽△DBA,∴=,∴=,∴BC=,∴⊙O的直径BC=.5.如图,已知矩形ABCD的边AB=6,BC=4,点P、Q分别是AB、BC边上的动点.(1)连接AQ、PQ,以PQ为直径的⊙O交AQ于点E.①若点E恰好是AQ的中点,则∠QPB与∠AQP的数量关系是∠QPB=2∠AQP;②若BE=BQ=3,求BP的长;(2)已知AP=3,BQ=1,⊙O是以PQ为弦的圆.①若圆心O恰好在CB边的延长线上,求⊙O的半径;②若⊙O与矩形ABCD的一边相切,求⊙O的半径.解:(1)①∵点E恰好是AQ的中点,∠ABQ=90°,∴BE=AE=EQ,∴∠EAB=∠EBA,∴∠QEB=2∠EBP,∵以PQ为直径的⊙O交AQ于点E,∴∠QPB=∠QEB,∠PBE=∠PQA,∴∠QPB=2∠AQP,故答案为:∠QPB=2∠AQP;②∵BE=BQ,∴∠BEQ=∠BQE,且∠BPQ=∠BEQ,∴∠BPQ=∠BQE,∴tan∠BPQ=tan∠BPQ,∴,∴,∴BP=(2)①如图1,过点O作OE⊥PQ,∵AP=3,AB=6,∴BP=3,∴PQ===,∵OE⊥PQ,∴QE=PE=,∵cos∠PQB==,∴=∴OQ=5,∴⊙O的半径为5;②如图2,若⊙O与BC相切于点Q,连接OQ,过点O作OE⊥PQ于E,∴EQ=PE=,∵BC是⊙O切线,∴OQ⊥BC,且AB⊥BC,∴OQ∥AB,∴∠OQP=∠BPQ,∴cos∠OQP=cos∠BPQ,∴,∴∴OQ=;如图3,若⊙O与AB相切于点P,连接OP,过点O作OE⊥PQ于E,∴EQ=PE=,∵AB是⊙O切线,∴OP⊥AB,且AB⊥BC,∴OP∥BC,∴∠OPQ=∠PQB,∴cos∠OPQ=cos∠PQB,∴∴,∴OP=5;如图4,若⊙O与AD相切于点M,连接OM,OQ,OP,延长MO交BC于F,作OH⊥AB于H 点,∴OM⊥AD,且BC∥AD,∴OF⊥BC,∵∠A=∠B=∠AMO=∠OFB=∠OHB=90°,∴四边形AHOM,OHBF是矩形,∴OM=AH,OH=BF,∵OQ2=OF2+FQ2,OP2=OH2+PH2,∴OQ2=(6﹣OQ)2+(BF﹣1)2,OQ2=BF2+(OQ﹣3)2,∴OQ=5﹣若图5,若⊙O与CD相切于点N,连接ON,OQ,OP,延长NO交BC于E,作OH⊥BC于H 点,同理可得:OP2=PE2+OE2,OQ2=OH2+QH2,∴OQ2=(3﹣OH)2+(4﹣OQ)2,OQ2=OH2+(4﹣OQ﹣1)2,∴OQ=35﹣6.6.如图,在矩形ABCD中,E是BC上一点,连接AE,将矩形沿AE翻折,使点B落在CD边F处,连接AF,在AF上取一点O,以点O为圆心,OF为半径作⊙O与AD相切于点P.AB =6,BC=,(1)求证:F是DC的中点.(2)求证:AE=4CE.(3)求图中阴影部分的面积.(1)证明:由折叠的性质可知,AF=AB=6,在Rt△ADF中,DF===3,∴CF=DC﹣DF=3,∴DF=FC,即F是CD的中点;(2)证明:在Rt△ADF中,DF=3,AF=6,∴∠DAF=30◦,∴∠BAF=60◦,由折叠的性质可知,∠EAF=∠EAB,∠AFE=∠B=90°,∴∠EAF=∠EAB=30°,∴AE=2EF,∠EFC=180°﹣∠AFD﹣∠AFE=30◦,∴EF=2CE,∴AE=4CE;(3)解:连接OP、OH、PH,∵⊙O与AD相切于点P,∴OP⊥AD,∴OP∥DF,∵∠DAF=30°,∴∠AOP=90°﹣∠DAF=60°,OF=OP=OA,∴∠OFH=∠AOP=60°,OP=OF=2,∴AP==2,∴DP=AD﹣AP=,∵∠OFH=60°,OH=OF,∴△OHF为等边三角形,∴∠FOH=∠OHF=60°,HF=OF=2,∴DH=DF﹣HF=1,∵OP∥DF,∴∠POH=∠OHF=60°,∴∠POH=∠HOF,∴=,∴阴影部分的面积=△PDH的面积=×DH×DP=.7.如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径作⊙O交AC于点D,连接BD.(1)求证:∠A=∠CBD.(2)若AB=10,AD=6,M为线段BC上一点,请写出一个BM的值,使得直线DM与⊙O 相切,并说明理由.(1)证明:∵AB为⊙O直径,∴∠ADB=90°,∴∠A+∠ABD=90°.∵∠ABC=90°,∴∠CBD+∠ABD=90°,∴∠A=∠CBD;(2)BM=.理由如下:如图,连接OD,DM,∵∠ADB=90°,AB=10,AD=6,∴BD==8,OA=5,∵∠A=∠CBD,∵Rt△CBD∽Rt△BAD,∴=,即=,解得BC=取BC的中点M,连接DM、OD,如图,∵DM为Rt△BCD斜边BC的中线,∴DM=BM,∵∠2=∠4,∵OB=OD,∴∠1=∠3,∴∠1+∠2=∠3+∠4=90°,即∠ODM=90°,∴OD⊥DM,∴DM为⊙O的切线,此时BM=BC=.8.如图,AB是⊙O的直径,直线MC与⊙O相切于点C.过点A作MC的垂线,垂足为D,线段AD与⊙O相交于点E.(1)求证:AC是∠DAB的平分线;(2)若AB=10,AC=4,求AE的长.(1)证明:连接OC,∵直线MC与⊙O相切于点C,∴∠OCM=90°,∵AD⊥CD,∴∠ADM=90°,∴∠OCM=∠ADM,∴OC∥AD,∴∠DAC=∠ACO,∵OA=OC,∴∠ACO=∠CAO,∴∠DAC=∠CAB,即AC是∠DAB的平分线;(2)解:连接BC,连接BE交OC于点F,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠AEB=90°,∵AB=10,AC=4,∴BC===2,∵OC∥AD,∴∠BFO=∠AEB=90°,∴∠CFB=90°,F为线段BE中点,∵∠CBE=∠EAC=∠CAB,∠CFB=∠ACB,∴△CFB∽△BCA.∴=,即=,解得,CF=2,∴OF=OC﹣CF=3.∵O为直径AB中点,F为线段BE中点,∴AE=2OF=6.9.如图,AB是⊙O的直径,点C是圆上一点,点D是半圆的中点,连接CD交OB于点E,点F是AB延长线上一点,CF=EF.(1)求证:FC是⊙O的切线;(2)若CF=5,tan A=,求⊙O半径的长.(1)证明:如图,连接OD.∵点D是半圆的中点,∴∠AOD=∠BOD=90°,∴∠ODC+∠OED=90°,∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.又∵CF=EF,∴∠FCE=∠FEC.∵∠FEC=∠OED,∴∠FCE=∠OED.∴∠FCE+∠OCD=∠OED+∠ODC=90°,即FC⊥OC,∴FC是⊙O的切线;(2)解:∵tan A=,∴在Rt△ABC中,=,∵∠ACB=∠OCF=90°,∴∠ACO=∠BCF=∠A,∵△ACF∽△CBF,∴===.∴AF=10,∴CF2=BF•AF.∴BF=.∴AO==.10.如图,AB是⊙O的直径,弦DE垂直半径OA,C为垂足,DE=6,连接DB,∠B=30°,过点E作EM∥BD,交BA的延长线于点M.(1)求的半径;(2)求证:EM是⊙O的切线;(3)若弦DF与直径AB相交于点P,当∠APD=45°时,求图中阴影部分的面积.解:(1)连结OE,∵DE垂直OA,∠B=30°,∴CE=DE=3,,∴∠AOE=2∠B=60°,∴∠CEO=30°,OC=OE,由勾股定理得OE=2;(2)∵EM∥BD,∴∠M=∠B=30°,∠M+∠AOE=90°,∴∠OEM=90°,即OE⊥ME,∴EM是⊙O的切线;(3)再连结OF,当∠APD=45°时,∠EDF=45°,∴∠EOF=90°,S=π(2)2﹣(2)2=3π﹣6.阴影11.如图,Rt△ABC中,∠C=90°.BE平分∠ABC交AC于点D,交△ABC的外接圆于点E,过点E作EF⊥BC交BC的延长线于点F.请补全图形后完成下面的问题:(1)求证:EF是△ABC外接圆的切线;(2)若BC=5,sin∠ABC=,求EF的长.(1)证明:补全图形如图所示,∵△ABC是直角三角形,∴△ABC的外接圆圆心O是斜边AB的中点.连接OE,∴OE=OB.∴∠2=∠3,∵BE平分∠ABC,∴∠1=∠2,∴∠1=∠3.∴OE∥BF.∵EF⊥BF,∴EF⊥OE,∴EF是△ABC外接圆的切线;(2)解:在Rt△ABC中,BC=5,sin∠ABC=,∴=.∵AC2+BC2=AB2,∴AC=12.∵∠ACF=∠CFE=∠FEH=90°,∴四边形C FEH是矩形.∴EF=HC,∠EHC=90°.∴EF=HC=AC=6.12.我们定义:如果圆的两条弦互相垂直,那么这两条弦互为“十字弦”,也把其中的一条弦叫做另一条弦的“十字弦”.如:如图,已知⊙O的两条弦AB⊥CD,则AB、CD互为“十字弦”,AB是CD的“十字弦”,CD也是AB的“十字弦”.(1)若⊙O的半径为5,一条弦AB=8,则弦AB的“十字弦”CD的最大值为10 ,最小值为 6 .(2)如图1,若⊙O的弦CD恰好是⊙O的直径,弦AB与CD相交于H,连接AC,若AC=12,DH=7,CH=9,求证:AB、CD互为“十字弦”;(3)如图2,若⊙O的半径为5,一条弦AB=8,弦CD是AB的“十字弦”,连接AD,若∠ADC=60°,求弦CD的长.解:(1)如图a,当CD是直径时,CD的长最大,则CD的最大值为10;如图b,当点D与点A重合时,CD有最小值,过点O作OE⊥CD于E,OF⊥AB于F,∴AF=BF=4,DE=CE,∴OF===3,∵OE⊥CD,OF⊥AB,∠CDB=90°,∴四边形CEOF是矩形,∴CE=OF=3,∴CD=6,∴CD最小值为6,故答案为:10,6;(2)如图1,连接AD,∵DH=7,CH=9,∴CD=16,∵CD是直径,∴∠CAD=90°,∴AD===4,∵,=,∴,∠ADH=∠ADC,∴△ADH∽△CDA,∴∠AHD=∠CAD=90°,∴AB⊥CD,∴AB、CD互为“十字弦”;(3)如图2,过点O作OE⊥CD于E,过点O作OF⊥AB于点F,连接AO,CO,过点O作ON⊥AC于N,∵∠ADC=60°,AB⊥CD,∴AF=DF,∵OE⊥CD,OF⊥AB,AB⊥CD,∴四边形OEHF是矩形,AF=BF=4,CE=ED,∴OF=EH,∵OF===3,∴EH=3,∴ED=CE=3+DH,∴CF=3+2DH,∵∠AOC=2∠ADC=120°,且AO=CO=5,ON⊥AC,∴∠CAO=30°,AN=CN,∴NO=,AN=,∴AC=5,∵AH2+CH2=AC2,∴75=3DH2+(3+2DH)2,∴DH=2﹣,∴CD=2CE=2(3+2﹣)=.13.如图,AB是⊙O的弦,AB=4,点P在上运动(点P不与点A、B重合),且∠APB =30°,设图中阴影部分的面积为y.(1)⊙O的半径为 4 ;(2)若点P到直线AB的距离为x,求y关于x的函数表达式,并直接写出自变量x的取值范围.解:(1)∵∠AOB=2∠APB=2×30°=60°,而OA=OB,∴△OAB为等边三角形,∴OA=AB=4,即⊙O的半径为4;故答案为4;(2)过点O作OH⊥AB,垂足为H,如图,则∠OHA=∠OHB=90°∵∠APB=30°∴∠AOB=2∠APB=60°,∵OA=OB,OH⊥AB,∴AH=BH=AB=2,在Rt△AHO中,∠AHO=90°,AO=4,AH=2,∴OH==2,∴y=﹣×4×2+×4×x=2x+π﹣4(0<x≤2+4).14.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为⊙O的直径,D为的中点,过点D作DE∥AC,交BC的延长线于点E.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若CE=,AB=6,求⊙O的半径.(1)解:结论:DE与⊙O相切证:连接OD在⊙O中,∵D为的中点,∴=,∴AD=DC,∵AD=DC,点O是AC的中点,∴OD⊥AC,∴∠DOA=∠DOC=90°,∵DE∥AC,∴∠DOA=∠ODE=90°,∵∠ODE=90°,∴OD⊥DE,∵OD⊥DE,DE经过半径OD的外端点D,∴DE与⊙O相切.(2)解:连接BD.∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠DAB+∠DCB=180°,又∵∠DCE+∠DCB=180°,∴∠DAB=∠DCE,∵AC为⊙O的直径,点D、B在⊙O上,∴∠ADC=∠ABC=90°,∵=,∴∠ABD=∠CBD=45°,∵AD=DC,∠ADC=90°,∴∠DAC=∠DCA=45°,∵DE∥AC,∴∠DCA=∠CDE=45°,在△ABD和△CDE中,∵∠DAB=∠DCE,∠ABD=∠CDE=45°,∴△ABD∽△CDE,∴=,∴=,∴AD=DC=4,在Rt△ADC中,∠ADC=90°,AD=DC=4,∴AC===8,∴⊙O的半径为4.15.(1)如图①,点A,B,C在⊙O上,点D在⊙O外,比较∠A与∠BDC的大小,并说明理由;(2)如图②,点A,B,C在⊙O上,点D在⊙O内,比较∠A与∠BDC的大小,并说明理由;(3)利用上述两题解答获得的经验,解决如下问题:在平面直角坐标系中,如图③,已知点M(1,0),N(4,0),点P在y轴上,试求当∠MPN度数最大时点P的坐标.解:(1)∠A>∠BDC,理由如下:设CD交⊙O于E,连接BE,如图1所示:∠BEC=∠BDC+∠DBE,∴∠BEC>∠BDC,∵∠A=∠BEC,∴∠A>∠BDC;(2)∠A<∠BDC,理由如下:延长CD交⊙O于点F,连接BF,如图2所示:∵∠BDC=∠BFC+∠FBD,∴∠BDC>∠BFC,又∵∠A=∠BFC,∴∠A<∠BDC;(3)由(1)、(2)可得:当点P是经过M、N两点的圆和y轴相切的切点时,∠MPN度数最大,①当点P在y轴的正半轴上时,如图3所示:设⊙O′为点P是经过M、N两点的圆和y轴相切的切点的圆,连接O′P、O′M、O′N,作O′H⊥MN于H,则四边形OPO′H是矩形,MH=HN,∴OP=O′H,O′P=OH=O′M,∵M(1,0),N(4,0),∴OM=1,MN=3,∴MH=HN=MN=,设O′P=OH=O′M=x,MH=OH﹣OM=x﹣1,∴x﹣1=,∴x=,∴O′H===2,∴OP=2,∴点P的坐标为(0,2);②当点P在y轴的负半轴上时,如图4所示:同理可得O′H=OP=2,∴点P的坐标为(0,﹣2);综上所述,当∠MPN度数最大时点P的坐标为(0,2)或(0,﹣2).。
2020-2021中考数学圆的综合-经典压轴题含答案
2020-2021中考数学圆的综合-经典压轴题含答案一、圆的综合1.如图1,直角梯形OABC中,BC∥OA,OA=6,BC=2,∠BAO=45°.(1)OC的长为;(2)D是OA上一点,以BD为直径作⊙M,⊙M交AB于点Q.当⊙M与y轴相切时,sin∠BOQ=;(3)如图2,动点P以每秒1个单位长度的速度,从点O沿线段OA向点A运动;同时动点D以相同的速度,从点B沿折线B﹣C﹣O向点O运动.当点P到达点A时,两点同时停止运动.过点P作直线PE∥OC,与折线O﹣B﹣A交于点E.设点P运动的时间为t (秒).求当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标.【答案】(1)4;(2)35;(3)点E的坐标为(1,2)、(53,103)、(4,2).【解析】分析:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),易证四边形OCBH是矩形,从而有OC=BH,只需在△AHB中运用三角函数求出BH即可.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2),则有OH=2,BH=4,MN⊥OC.设圆的半径为r,则MN=MB=MD=r.在Rt△BHD中运用勾股定理可求出r=2,从而得到点D与点H重合.易证△AFG∽△ADB,从而可求出AF、GF、OF、OG、OB、AB、BG.设OR=x,利用BR2=OB2﹣OR2=BG2﹣RG2可求出x,进而可求出BR.在Rt△ORB中运用三角函数就可解决问题.(3)由于△BDE的直角不确定,故需分情况讨论,可分三种情况(①∠BDE=90°,②∠BED=90°,③∠DBE=90°)讨论,然后运用相似三角形的性质及三角函数等知识建立关于t的方程就可解决问题.详解:(1)过点B作BH⊥OA于H,如图1(1),则有∠BHA=90°=∠COA,∴OC∥BH.∵BC∥OA,∴四边形OCBH是矩形,∴OC=BH,BC=OH.∵OA=6,BC=2,∴AH=0A﹣OH=OA﹣BC=6﹣2=4.∵∠BHA=90°,∠BAO=45°,∴tan∠BAH=BHHA=1,∴BH=HA=4,∴OC=BH=4.故答案为4.(2)过点B作BH⊥OA于H,过点G作GF⊥OA于F,过点B作BR⊥OG于R,连接MN、DG,如图1(2).由(1)得:OH =2,BH =4.∵OC 与⊙M 相切于N ,∴MN ⊥OC .设圆的半径为r ,则MN =MB =MD =r .∵BC ⊥OC ,OA ⊥OC ,∴BC ∥MN ∥OA .∵BM =DM ,∴CN =ON ,∴MN =12(BC +OD ),∴OD =2r ﹣2,∴DH =OD OH -=24r -.在Rt △BHD 中,∵∠BHD =90°,∴BD 2=BH 2+DH 2,∴(2r )2=42+(2r ﹣4)2.解得:r =2,∴DH =0,即点D 与点H 重合,∴BD ⊥0A ,BD =AD .∵BD 是⊙M 的直径,∴∠BGD =90°,即DG ⊥AB ,∴BG =AG .∵GF ⊥OA ,BD ⊥OA ,∴GF ∥BD ,∴△AFG ∽△ADB , ∴AF AD =GF BD =AG AB =12,∴AF =12AD =2,GF =12BD =2,∴OF =4,∴OG同理可得:OB AB ,∴BG =12AB .设OR =x ,则RG x .∵BR ⊥OG ,∴∠BRO =∠BRG =90°,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=BG 2﹣RG 2,∴(2﹣x 2=()2﹣(x )2.解得:x =5,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=(2﹣(5)2=365,∴BR =5.在Rt △ORB 中,sin ∠BOR =BR OB35. 故答案为35. (3)①当∠BDE =90°时,点D 在直线PE 上,如图2.此时DP =OC =4,BD +OP =BD +CD =BC =2,BD =t ,OP =t . 则有2t =2.解得:t =1.则OP =CD =DB =1.∵DE ∥OC ,∴△BDE ∽△BCO ,∴DE OC =BD BC =12,∴DE =2,∴EP =2, ∴点E 的坐标为(1,2).②当∠BED =90°时,如图3.∵∠DBE =OBC ,∠DEB =∠BCO =90°,∴△DBE ∽△OBC ,∴BEBC =2DB BE OB ∴,∴BE =5t . ∵PE ∥OC ,∴∠OEP =∠BOC .∵∠OPE =∠BCO =90°,∴△OPE ∽△BCO ,∴OEOB =25OPBC∴,=2t,∴OE=5t.∵OE+BE=OB=255,∴t+5t=25.解得:t=53,∴OP=53,OE=55,∴PE=22OE OP-=103,∴点E的坐标为(51033,).③当∠DBE=90°时,如图4.此时PE=PA=6﹣t,OD=OC+BC﹣t=6﹣t.则有OD=PE,EA=22PE PA+=2(6﹣t)=62﹣2?t,∴BE=BA﹣EA=42﹣(62﹣2t)=2t﹣22.∵PE∥OD,OD=PE,∠DOP=90°,∴四边形ODEP是矩形,∴DE=OP=t,DE∥OP,∴∠BED=∠BAO=45°.在Rt△DBE中,cos∠BED=BEDE=2,∴DE=2BE,∴t=22(t﹣22)=2t﹣4.解得:t=4,∴OP=4,PE=6﹣4=2,∴点E的坐标为(4,2).综上所述:当以B、D、E为顶点的三角形是直角三角形时点E的坐标为(1,2)、(51033,)、(4,2).点睛:本题考查了圆周角定理、切线的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数的定义、平行线分线段成比例、矩形的判定与性质、勾股定理等知识,还考查了分类讨论的数学思想,有一定的综合性.2.如图,在直角坐标系中,已知点A(-8,0),B(0,6),点M在线段AB上。
中考数学压轴题-圆的压轴题 含解析
圆的压轴题(1)1、如图,BF 为⊙O 的直径,直线AC 交⊙O 于A ,B 两点,点D 在⊙O 上,BD 平分∠OBC ,DE ⊥AC 于点E 。
(1)求证:直线DE 是⊙O 的切线;(2)若 BF=10,sin ∠BDE=,求DE 的长。
2、如图,AN 是M ⊙的直径,NB x ∥轴,AB 交M ⊙于点C .(1)若点()0,6A ,()0,2N ,30ABN =∠°,求点B 的坐标;(2)若D 为线段NB 的中点,求证:直线CD 是M ⊙的切线.x y C D M O B NA3、如图,△ABD是⊙O的内接三角形,E是弦BD的中点,点C是⊙O外一点且∠DBC=∠A,连接OE延长与圆相交于点F,与BC相交于点C.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为6,BC=8,求弦BD的长.4、已知△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、AC分别相切于点D、E、F,若=,如图1,.(1)判断△ABC的形状,并证明你的结论;(2)设AE与DF相交于点M,如图2,AF=2FC=4,求AM的长.5、如图,AB是⊙O的直径,AC是上半圆的弦,过点C作⊙O的切线DE交AB的延长线于点E,过点A作切线DE的垂线,垂足为D,且与⊙O交于点F,设∠DAC,∠CEA的度数分别是α,β.(1)用含α的代数式表示β,并直接写出α的取值范围;(2)连接OF与AC交于点O′,当点O′是AC的中点时,求α,β的值.6、如图,在菱形ABCD中,点P在对角线AC上,且PA=PD,⊙O是△PAD的外接圆.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若AC=8,tan∠BAC=,求⊙O的半径.7、如图,AB为⊙O的直径,CB,CD分别切⊙O于点B,D,CD交BA的延长线于点E,CO的延长线交⊙O于点G,EF⊥OG于点F.(1)求证:∠FEB=∠ECF;(2)若BC=6,DE=4,求EF的长.8、如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连接BE.(1)求证:BE与⊙O相切;(2)设OE交⊙O于点F,若DF=1,BC=2 ,求阴影部分的面积.9、如图,已知⊙O的直径CD=6,A,B为圆周上两点,且四边形OABC是平行四边形,过A点作直线EF∥BD,分别交CD,CB的延长线于点E,F,AO与BD交于G点.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)求AE的长.10、如图,C、D是半圆O上的三等分点,直径AB=4,连接AD、AC,DE⊥AB,垂足为E,DE交AC于点F.(1)求∠AFE的度数;(2)求阴影部分的面积(结果保留π和根号).11、如图,MN是⊙O的直径,MN=4,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为的中点,P是直径MN上一动点.(1)利用尺规作图,确定当PA+PB最小时P点的位置(不写作法,但要保留作图痕迹).(2)求PA+PB的最小值.12、如图,已知直线PT与⊙O相切于点T,直线PO与⊙O相交于A,B两点.(1)求证:PT2=PA•PB;(2)若PT=TB=,求图中阴影部分的面积.13、如图,PA、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.(1)求证:四边形ACBP是菱形;(2)若⊙O半径为1,求菱形ACBP的面积.14、如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC边于点D,过点C作CF ∥AB,与过点B的切线交于点F,连接BD.(1)求证:BD=BF;(2)若AB=10,CD=4,求BC的长.15、如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AE⊥BC于E,∠ADC的平分线交AE于点O,以点O为圆心,OA为半径的圆经过点B,交BC于另一点F.(1)求证:CD与⊙O相切;(2)若BF=24,OE=5,求tan∠ABC的值.16、已知:如图,MN为⊙O的直径,ME是⊙O的弦,MD垂直于过点E的直线DE,垂足为点D,且ME平分∠DMN.求证:(1)DE是⊙O的切线;(2)ME2=MD•MN.参考答案1、【解答】解:(1)如图所示,连接OD,∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∵BD平分∠OBC,∴∠OBD=∠DBE,∴∠ODB=∠DBE,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD是⊙O的半径,∴直线DE是⊙O的切线;(2)如图,连接DF,∵BF是⊙O的直径,∴∠FDB=90°,∴∠F+∠OBD=90°,∵∠OBD=∠DBE,∠BDE+∠DBE=90°,∴∠F=∠BDE,在Rt△BDF中,=sinF=sin∠BDE=,∴BD=10×=2,∴在Rt△BDE中,sin∠BDE==,∴BE=2×=2,∴在Rt△BDE中,DE===4。
2020年九年级数学典型中考压轴题综合专项训练:《圆的综合》(含答案)
2020年九年级数学典型中考压轴题综合专项训练:《圆的综合》1.如图1,CD是⊙O的直径,且CD过弦AB的中点H,连接BC,过弧AD上一点E作EF∥BC,交BA的延长线于点F,连接CE,其中CE交AB于点G,且FE=FG.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)如图2,连接BE,求证:BE2=BG•BF;(3)如图3,若CD的延长线与FE的延长线交于点M,tan F=,BC=5,求DM 的值.2.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC平分∠BAD,过C点作CE⊥AD 延长线于E点.(1)求证:CE是⊙O的切线;(2)若AB=10,AC=8,求AD的长.3.已知,如图1,AB为⊙O直径,△ACD内接于⊙O,∠D+∠ACE=90°,点E在线段AD上,连接CE.(1)若CE⊥AD,求证:CA=CD;(2)如图2,连接BD,若AE=DE,求证:BD平行CE;(3)如图,在(2)的条件下,过点C作AB的垂线交AB于点K,交AD于点L,4AK =9BK,若OL=,求BD的值.4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC为直径作⊙O,点D在⊙O上,BD=BC,DE⊥AC,垂足为点E,DE与⊙O和AB分别交于点M、F.连接BO、DO、AM.(1)证明:BD是⊙O的切线;(2)若tan∠AMD=,AD=2,求⊙O的半径长;(3)在(2)的条件下,求DF的长.5.如图,在Rt△ABC中,AB⊥BC,以AB为直径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)设⊙O的半径为r,证明r2=AD•OE;(3)若DE=4,sin C=,求AD之长.6.如图,在△ABC中,I是内心,AB=AC,O是AB边上一点,以点O为圆心,OB为半径的⊙O经过点I.(1)求证:AI是⊙O的切线;(2)已知⊙O的半径是5.①若E是BI的中点,OE=,则BI=;②若BC=16,求AI的长.7.[教材呈现]图是华师版九年级上册数学教材第103页的部分内容.已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线.求证:CD=AB.通过该问题的证明,得出了直角三角形的一条性质:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.请根据教材内容,结合图①,写出完整的解题过程.[结论应用](1)如图②,在Rt△ABC中,F是AD中点,∠ACB=90°,∠BAC=60°,点D在BC上(点D不与B、C重合),DE⊥AB于点E,连结CE、CF、EF.当AD=4时,S=.△CEF(2)如图③,AD是⊙O直径,点C、E在⊙O上(点C、E位于直径AD两侧),在⊙O 上,且sin∠DAC=,CD=2.当四边形OCDE有一组对边平行时,直接写出AE的长.8.已知正方形ABCD内接于⊙O,点E为上一点,连接BE、CE、DE.(1)如图1,求证:∠DEC+∠BEC=180°;(2)如图2,过点C作CF⊥CE交BE于点F,连接AF,M为AE的中点,连接DM并延长交AF于点N,求证:DN⊥AF;(3)如图3,在(2)的条件下,连接OM,若AB=10,tan∠DCE=,求OM的长.9.如图,AB为⊙O的直径,点C、D在⊙O上,且点C是的中点,过点C作AD的垂线EF交直线AD于点E.(1)求证:EF是⊙O的切线.(2)若∠CAB=36°,⊙O的半径为12,求的长.10.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O,分别交BC于点D,交CA的延长线于点E,过点D作DH⊥AC于点H,连接DE交线段OA于点F.(1)求证:DH是⊙O的切线;(2)若EA=EF=2,求⊙O的半径;11.已知AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,∠OAC=58°.(Ⅰ)如图①,过点C作⊙O的切线,与BA的延长线交于点P,求∠P的大小;(Ⅱ)如图②,P为AB上一点,CP延长线与⊙O交于点Q.若AQ=CQ,求∠APC的大小.12.已知:在⊙O中,弦AC⊥弦BD,垂足为H,连接BC,过点D作DE⊥BC于点E,DE交AC于点F.(1)如图1,求证:BD平分∠ADF;(2)如图2,连接OC,若AC=BC,求证:OC平分∠ACB;(3)如图3,在(2)的条件下,连接AB,过点D作DN∥AC交⊙O于点N,若AB=3,DN=9.求sin∠ADB的值.13.如图,已知AB为⊙O的直径,AD、BD是⊙O的弦,BC是⊙O的切线,切点为B,OC∥AD,BA、CD的延长线相交于点E.(1)求证:DC是⊙O的切线;(2)若AE=1,ED=3,求⊙O的半径.(3)在(2)中的条件下,∠ABD=30°,将△ABD以点A为中心逆时针旋转120°,求BD扫过的图形的面积(结果用π表示).14.如图,△AOB中,A(﹣8,0),B(0,),AC平分∠OAB,交y轴于点C,点P 是x轴上一点,⊙P经过点A、C,与x轴交于点D,过点C作CE⊥AB,垂足为E,EC 的延长线交x轴于点F.(1)求证:EF为⊙P的切线;(2)求⊙P的半径.15.已知,AB为⊙O的直径,弦BC、AF相交于点E,过点E作ED⊥AB,∠AEC=∠BED.(1)如图1,求证:=;(2)如图2,当∠BAF=45°时,OC交AF于点H,作FG⊥BH于点Q,交AB于点G,连接GH,求证:∠AGH=∠BGF;(3)如图3,在(2)的条件下,射线BG与⊙O交于点P,过点P作PK⊥BH交AB于点M,垂足为点K,点N为B的中点,MN=,求⊙O的半径.参考答案1.解:(1)连接OE,则∠OCB=∠OBC=α,∵FE=FG,∴∠FGE=∠FEG=β,∵H是AB的中点,∴CH⊥AB,∴∠GCH+∠CGH=α+β=90°,∴∠FEO=∠FEG+∠CEO=α+β=90°,∴EF是⊙O的切线;(2)∵CH⊥AB,∴=∴∠CBA=∠CEB,∵EF∥BC,∴∠CBA=∠F,故∠F=∠CEB,∴∠FBE=∠GBE,∴△FEB∽△EGB,∴BE2=BG•BF;(3)如图2,过点F作FR⊥CE于点R,设∠CBA=∠CEB=∠GFE=γ,则tanγ=,∵EF∥BC,∴∠FEC=∠BCG=β,故△BCG为等腰三角形,则BG=BC=5,在Rt△BCH中,BC=5,tan∠CBH=tanγ=,则sinγ=,cosγ=,CH=BC sinγ=5×=3,同理HB=4;设圆的半径为r,则OB2=OH2+BH2,即r2=(r﹣3)2+(4)2,解得:r=;GH=BG﹣BH=5﹣4=,tan∠GCH===,则cos∠GCH=,则tan∠CGH=3=tanβ,则cosβ=,连接DE,则∠CED=90°,在Rt△CDE中cos∠GCH===,解得:CE=,在△FEG中,cosβ===,解得:FG=;∵FH=FG+GH=,∴HM=FH tan∠F=×=;∵CM=HM+CH=,∴MD=CM﹣CD=CM﹣2r=.2.解:(1)连接OC,∵OC=OA,∴∠OAC=∠OCA,又∵AC平分∠BAD,∴∠CAD=∠CAO=∠OCA,∴OC∥AE,∵CE⊥AD,即可得OC⊥CE,∴CE是⊙O的切线;(2)∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴BC===6,∵∠BAC=∠DAC,∴=,∴BC=CD=6,延长BC交AE的延长线于F,∵∠BAC=∠FAC,AC=AC,∠ACB=∠ACF=90°,∴△ACB≌△ACF(ASA),∴FC=BC=6,AF=AB=10,∵∠CDF=180°﹣∠ADC,∠ABF=180°﹣∠ADC,∴∠CDF=∠ABF,∵∠CFD=∠AFB,∴△CFD∽△AFB,∴=,∴=,∴AD=.3.解:(1)∵CE⊥AD,∴∠D+∠ECD=90°,∠AEC=∠DEC=90°,∵∠D+∠ACE=90°,∴∠ACE=∠DCE,在△ACE和△DCE中,,∴△ACE≌△DCE(ASA),∴CA=CD;(2)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即∠ADC+∠BDC=90°,∵∠ADC+∠ACE=90°,∴∠BDC=∠ACE,∵∠BDC=∠BAC,∴∠BAC=∠ACE,设AB与CE的交点为M,则MA=MC,∴M在AC的垂直平分线上,∵弦的垂直平分线过圆心O,即弦的垂直平分线与直径的交点是圆心,∴M与点O重合,即CE过圆心O,∵AE=DE,∴CE⊥AD,∴∠AEC=∠ADB=90°,∴CE∥BD;(3)∵4AK=9BK,∴AK:BK=9:4,设BK=4m,则AK=9m,∴AB=13m,∴OA=OB=6.5m,∴OK=OB﹣BK=2.5m,∵AK⊥CL,∴∠AKC=90°=∠AEO,在△OAE和△OCK中,,∴△OAE≌△OCK(AAS),∴OE=OK=2.5m,∵OA=OB,AE=DE,∴BD=2OE=5m,∴AD=,∵∠AKL=∠ADB=90°,∠LAK=∠BAD,∴△AKL∽△ADB,∴,即,∴LK=,∵OK2+LK2=OL2,∴,解得,m=0.8,∴BD=5m=4.4.解:(1)在△BDO和△BCO中,BD=BC,OD=OC,BO=BO,故△BDO≌△BCO(SSS),∴∠BDO=∠ABC=90°,BD是⊙O的切线;(2)连接CD,则∠AMD=∠ACD,AB是直径,故∠ADC=90°,在Rt△ADC中,tan∠ACD=tan∠AMD==,∵AD=2,∴CD=4,故圆的半径为5;(3)在Rt△ADC中,DE⊥AC,则DE==4,则AE=2,由(1)知△BDO≌△BCO,∴∠BOC=∠BOD=∠DOC,∵∠DAE=∠DOC,∴∠DAE=∠BOC,∵ED⊥AC,∴∠AED=∠OCB=90°,∴△DAE∽△BOC,∴,即,解得:BC=10,∴∠BAC=∠ABC=45°,∴∠FAE=∠AFE=45°,∴FE=AE=2,DF=DE﹣EF=2.5.(1)证明:连接OD、BD,∵AB为圆O的直径,∴∠BDA=90°,∴∠BDC=180°﹣90°=90°,∵E为BC的中点,∴DE=BC=BE,∴∠EBD=∠EDB,∵OD=OB,∴∠OBD=∠ODB,∵∠EBD+∠DBO=90°,∴∠EDB+∠ODB=90°,∴∠ODE=90°,∴DE是圆O的切线.(2)证明:如图,连接BD.由(1)知,∠ODE=∠ADB=90°,BD⊥AC.∵E是BC的中点,O是AB的中点,∴OE是△ABC的中位线,∴OE∥AC,∴OE⊥BD.∴OE∥AC,∴∠1=∠2.又∵∠1=∠A,∴∠A=∠2.即在△ADB与△ODE中,∠ADB=∠ODE,∠A=∠2,∴△ADB∽△ODE.∴=,即=.∴r2=AD•OE;(3)∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=∠BDC=90°,∵点E为BC的中点,∴BC=2DE=8,∵sin C=,∴设AB=3x,AC=5x,根据勾股定理得:(3x)2+82=(5x)2,解得x=2.则AC=10.由切割线定理可知:82=(10﹣AD)×10,解得,AD=3.6.6.(1)证明:延长AI交BC于D,连接OI.∵I是△ABC的内心,∴BI平分∠ABC,AI平分∠BAC.∴∠1=∠3.∵AB=AC,∴AD⊥BC.又∵OB=OI,∴∠3=∠2.∴∠1=∠2.∴OI∥BD.∴OI⊥AI.∴AI为⊙O的切线.(2)①解:∵E是BI的中点,∴OE⊥BI.在直角△OBE中,OB=5,OE=,则由勾股定理知:BE===2.∴BI=2BE=.故答案是:;②解:由(1)知OI∥BC,∴△AOI~△ABD.∴,∴=.∴.∴.∴AI=•AD=×=.7.解:[教材呈现]已知:△ABC中,∠ACB=90°,CD是中线,求证:CD=AB.证明:作DE⊥BC于E,DF⊥AC于F,则DF∥BC,DE∥AC,∵CD是中线,∴AF=FC,BE=EC,∴直线DE是线段AC的垂直平分线,直线DE是线段BC的垂直平分线,∴DA=DC,DB=DC,∴CD=DA=DB=AB;[结论应用](1)CF、FE分别是Rt△ACD、Rt△ADE的中线,则CF=EF=AD=2,设:∠CAF=α=∠ACF,∠FAE=β=∠AEF,∠CAB=α+β=60°,∠CFE=∠FCA+∠FAC+∠FEA+∠FAE=2α+2β=120°,故△CEF为腰长为2,顶角为120°的等腰三角形,过点F作FH⊥CE,则S=×CE×FH=2×1=,△CEF故答案为:;(2)设sin∠DAC==sinα,CD=2,则AD=6,OC=OE=AD=3,①当CD∥OE时,如图③(左侧图),则∠ADC=∠DOE=∠β,sin=cosβ,过点D作DH⊥OE交OE于点H,OH=OD cosβ=3×=1,则HE=3﹣1=2,同理DH=2,DE==2,AE===2;②当OC∥DE时,如图③(右侧图),则∠COD=∠ODE=2α,过点O作ON⊥DE于点N,则DN=EN,DE=2DN=2×OD cos2α=2×3×=(注:cos2α的求法见备注),AE===;综上,AE=2或;备注:等腰三角形ABC,AB=AC,作AD⊥BC于点D,过点C作CE⊥AB于点E,设∠BAD=∠CAD=α,设sin,设BD=CD=a,则AB=AC=3a,则AD=2a,S=AD×BC=AB×CE,△ABC即2a×2a=3a×CE,则CE=,sin2α==,则cos2α=.8.(1)证明:连接BD,OC,∵四边形ABCD为正方形,∴∠A=90°,BC=CD,∴BD为⊙O的直径,∵OB=OD,∴OC⊥BD,∴∠BOC=90°,∴∠BEC=∠BOC=45°,∵正方形ABED是圆O的内接四边形,∴∠A+∠DEB=180°,∴∠DEB=90°,∴∠DEC+∠BEC=∠DEB+∠BEC+∠BEC=180°;(2)证明:如图2,延长ED至G,使ED=DG,连接AG,∵CE⊥CF,∴∠ECF=90°,∵∠CEF=45°,∴∠CEF=∠CFE=45°,∴CE=CF,∵∠BCD=∠ECF=90°,∴∠BCF=∠DCF,∵BC=CD,∴△BFC≌△DEC(SAS),∴BF=DE,∵DE=DG,∴BF=DG,∵四边形ABED为圆O的内接四边形,∴∠ABE+∠ADE=180°,∵∠ADE+∠ADG=180°,∴∠ABE=∠ADG,∵AB=AD,∴△ABF≌△ADG(SAS),∴∠BAF=∠DAC,∵∠BAF+∠FAD=∠BAD=90°,∴∠DAG+∠FAD=90°,∴∠FAG=90°,∵M为AE的中点,∴DM为△AEG的中位线,∴DM∥AG,∴∠DNF=∠FAG=90°,∴DN⊥AF,(3)解:如图3,连接BD,OC,过点B作BK⊥CF交CF的延长线于点K,过点B作BT⊥AE于点T,由(1)知∠BOC=90°,∴OB=OC=,由(1)知BD为⊙O的直径,在Rt△ABD中,BD=AB=10,∵,∴∠DBE=∠DCE,∴tan∠DCE=tan∠DBE=,∴,设DE=x,则BE=7x,在Rt△BDE中,BD==5x,∴,∴x=2,∴DE=2,∴BF=2,∵∠EFC=45°,∴∠BFK=∠EFC=45°,∴∠KBF=∠BFK=45°,∴,由(2)知∠BCF=∠DCE,∴tan∠BCF=tan∠DCE=,∴,∴,∴,在Rt△ECF中,EF=CF=12,∴BE=EF+BF=14,∵∠AEB=∠AEC﹣∠BEC=90°﹣45°=45°,∴∠TBE=∠TEB,∴TB=TE=,∴=,∴,∴,∵M为AE的中点,∴OM⊥AE,在Rt△OME中,OM==3.9.(1)证明:连接OC,∵OA=OC,∴∠OCA=∠BAC,∵点C是的中点,∴∠EAC=∠BAC,∴∠EAC=∠OCA,∴OC∥AE,∵AE⊥EF,∴OC⊥EF,即EF是⊙O的切线;(2)连接OD,∵∠BOC=2∠CAB=2×36°=72°,∵,∴∠BOD=2∠BOC=144°,∴的长==π.10.解:(1)连接OD,∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ODB=∠ACB,∴OD∥AC,∵DH⊥AC,∴DH⊥OD,∴DH是⊙O的切线;(2)设⊙O的半径为r,即OD=OB=r,∵EF=EA,∴∠EFA=∠EAF,∵OD∥EC,∴∠FOD=∠EAF,则∠FOD=∠EAF=∠EFA=∠OFD,∴DF=OD=r,∴DE=DF+EF=r+2,∴BD=CD=DE=r+2,在⊙O中,∵∠BDE=∠EAB,∴∠BFD=∠EFA=∠EAB=∠BDE,∴BF=BD,△BDF是等腰三角形,∴BF=BD=r+2,∴AF=AB﹣BF=2OB﹣BF=2r﹣(2+r)=r﹣2,∵∠BFD=∠EFA,∠B=∠E,∴△BFD∽△EFA,∴,即=解得:r1=1+,r2=1﹣(舍),综上所述,⊙O的半径为1+.11.解:(I)如图①,∵OA=OC,∠OAC=58°,∴∠OCA=58°∴∠COA=180°﹣2×58°=64°∵PC是⊙O的切线,∴∠OCP=90°,∴∠P=90°﹣64°=26°;(II)∵∠AOC=64°,∴∠Q=∠AOC=32°,∵AQ=CQ,∴∠QAC=∠QCA=74°,∵∠OCA=58°,∴∠PCO=74°﹣58°=16°,∵∠AOC=∠QCO+∠APC,∴∠APC=64°﹣16°=48°.12.(1)证明:如图1,∵AC⊥BD,DE⊥BC,∴∠AHD=∠BED=90°,∴∠DAH+∠ADH=90°,∠DBE+∠BDE=90°,∵∠DAC=∠DBC,∴∠ADH=∠BDE,∴BD平分∠ADF.(2)证明:连接OA、OB.∵OB=OC=OA,AC=BC∴△OCB≌△OCA(SSS),∴OBC=∠OCA,∴OC平分∠ACB;(3)如图3中,连接BN,过点O作OP⊥BD于点P,过点O作OQ⊥AC于点Q.则四边形OPHQ是矩形,∵DN∥AC,∴∠BDN=∠BHC=90°,∴BN是直径,则OP=DN=,∴HQ=OP=,设AH=x,则AQ=x+,AC=2AQ=2x+9,BC=AC=2x+9,∴CH=AC﹣AH=2x+9﹣x=x+9在Rt△AHB中,BH2=AB2﹣AH2=()2﹣x2.在Rt△BCH中,BC2=BH2+CH2,即(2x+9)2=()2﹣x2+(x+9)2,整理得2x2+9x﹣45=0,(x﹣3)(2x+15)=0解得x=3(负值舍去),BC=2x+9=15,CH=x+9=12∵∠ADB=∠BCH,∴sin∠ADB=sin∠BCH===.即sin∠ADB的值为.13.证明:(1)连接DO,如图,∵AD∥OC,∴∠DAO=∠COB,∠ADO=∠COD,又∵OA=OD,∴∠DAO=∠ADO,∴∠COD=∠COB.在△COD和△COB中∴△COD≌△COB(SAS),∴∠CDO=∠CBO.∵BC是⊙O的切线,∴∠CDO=90°,∴OD⊥CE,又∵点D在⊙O上,∴CD是⊙O的切线;(2)设圆O的半径为R,则OD=R,OE=R+1,∵CD是圆O的切线,∴∠EDO=90°,∴ED2+OD2=OE2,∴9+R2=(R+1)2,∴R=4,∴圆O的半径为4;(3)∵∠ABD=30°,AB=2R=8,∴AD=4,∴BD扫过的图形的面积==16π.14.(1)证明:连接CP,∵AP=CP,∴∠PAC=∠PCA,∵AC平分∠OAB,∴∠PAC=∠EAC,∴∠PCA=∠EAC,∴PC∥AE,∵CE⊥AB,∴CP⊥EF,即EF是⊙P的切线;(2)∵AC平分∠OAB,∴∠BAC=∠OAC,∵PA=PC,∴∠BAC=∠ACP,∴PC∥AB,∴△OPC∽△OAB,∴=,∵A(﹣8,0),B(0,),∴OA=8,OB=,∴AB=,∴=,∴PC=5,∴⊙P的半径为5.15.(1)证明:如图1,连接AC、BF、CF,∵AB为⊙O的直径,∴∠AFB=90°,∵∠AEC=∠BED,∠AEC=∠BEF,∴∠BEF=∠BED,∵ED⊥AB,∴∠BDE=∠AFB=90°,又∵BE=BE,∴△BDE≌△BFE(AAS),∴∠ABC=∠FBC,∵,∴∠ABC=∠AFC,∵,∴∠CAF=∠FBC,∴∠CAF=∠AFC,∴AC=CF,∴;(2)证明:如图2,连接OF、BF,作AS⊥AF于点A,交FG的延长线于点S,∵,∴AOC=∠FOC,∵AO=OF,∴OC⊥AF,∴AH=HF=AF,∵∠BAF=45°,∴AF=BF,∵FG⊥BH,AS⊥AF,∴∠S=∠BHF,又∵∠SAF=∠HFB=90°,∴△FSA≌△BHF(AAS),∴AS=HF=AH,∵∠SAG=∠GAH=45°,AG=AG,∴△SAG≌△HAG(SAS),∴∠SGA=∠AGH,∴∠AGH=∠BGF;(3)解:如图3,过点O作OR⊥HP于点R,OT⊥BH于点T,∵△SAG≌△HAG,∴∠AHG=∠S=∠BHF,∵OH⊥AF,∴∠OHG=∠OHB,∵∠ORH=∠OTH=90°,OH=OH,∴△ORH≌△OTH(AAS),∴RH=TH,OR=OT,又∵OP=OB,∠ORP=∠OTB=90°,∴Rt△ORP≌Rt△OTB(HL),∴PR=BT,∴PR+RH=BT+TH,即PH=BH,∴∠HPB=∠HBP,设∠OPR=∠OBT=α,∵∠AOH=∠A=45°,∴∠PHO=∠BHO=∠AOH﹣∠OBH=45°﹣α,∴∠PHB=90°﹣2α,∴∠HPB=∠HBP=45°+α,∴∠PBO=45°,∵PO=BO,∴∠OPB=∠OBP=45°,∴PO⊥AB,∵PK⊥BH,GF⊥BH,∴PK∥GF,∴∠PMG=∠BGF,∵∠PGM=∠AGH,∴∠PGM=∠PMG,∴PG=PM,∴OG=OM,过点M作ML⊥BP于点L,∵∠PBH=∠BHF=45°+α,∴tan∠PBH=tan∠BHF==2,∵∠MPL=∠BPK,∴∠PML=∠PBH,∴tan∠PML=tan∠PBH=2,设BM=4a,则BL=ML=2a,∴PL=4a,∴PB=6a,∴PO=BO=6a,∴OM=OG=2a,∴GM=4a,∴GM=BM,∵N为BH的中点,∴MN为中位线,∴GH=2MN=,过点G作GU⊥OH于点U,则tan∠GHO=tan∠OHB=tan∠FBH=,在Rt△GUH中,设GU=b,则UH=2b,GH=b,∴GU=,∴GO=2=2a,∴a=1,∴OB=6a=6,即⊙O的半径为6.。
2020年九年级中考数学压轴题专项训练:圆的综合卷(附答案)
2020年九年级中考数学压轴题专项训练:圆的综合卷(含答案)1.如图,点O为Rt△ABC斜边AB上的一点,∠C=90°,以OA为半径的⊙O与BC交于点D,与AC交于点E,连接AD且AD平分∠BAC.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若∠BAC=60°,OA=2,求阴影部分的面积(结果保留π)(1)证明:连接OD,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠DAC,∵AO=DO,∴∠BAD=∠ADO,∴∠CAD=∠ADO,∴AC∥OD,∵∠ACD=90°,∴OD⊥BC,∴BC与⊙O相切;(2)解:连接OE,ED,∵∠BAC=60°,OE=OA,∴△OAE为等边三角形,∴∠AOE=60°,∴∠ADE=30°,又∵∠OAD=∠BAC=30°,∴∠ADE=∠OAD,∴ED∥AO,∴四边形OAED是菱形,∴OE⊥AD,且AM=DM,EM=OM,∴S△AED =S△AOD,∴阴影部分的面积=S扇形ODE==π.2.如图,已知AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,点E在⊙O外,连接CE,∠ACB的平分线交⊙O于点D.(1)若∠BCE=∠BAC,求证:CE是⊙O的切线;(2)若AD=4,BC=3,求弦AC的长.(1)证明:连接OC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ACO+∠BCO=90°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵∠BAC=∠BCE,∴∠ACO=∠BCE,∴∠BCE+∠BCO=90°,∴∠OCE=90°,∴CE是⊙O的切线;(2)解:连接BD,∵∠ACB的平分线交⊙O于点D,∴∠ACD=∠BCD,∴=,∴AD=BD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴△ADB是等腰直角三角形,∴AB=AD=4,∵BC=3,∴AC===.3.如图,AB是⊙O的直径,AE平分∠BAF,交⊙O于点E,过点E作直线ED⊥AF,交AF的延长线于点D,交AB的延长线于点C.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)∠C=45°,⊙O的半径为2,求阴影部分面积.(1)证明:连接OE .∵OA =OE ,∴∠OAE =∠OEA ,又∵∠DAE =∠OAE ,∴∠OEA =∠DAE ,∴OE ∥AD ,∴∠ADC =∠OEC ,∵AD ⊥CD ,∴∠ADC =90°,故∠OEC =90°.∴OE ⊥CD ,∴CD 是⊙O 的切线;(2)解:∵∠C =45°,∴△OCE 是等腰直角三角形,∴CE =OE =2,∠COE =45°,∴阴影部分面积=S △OCE ﹣S 扇形OBE =2×2﹣=2﹣.4.如图①,BC 是⊙O 的直径,点A 在⊙O 上,AD ⊥BC 垂足为D ,弧AE =弧AB ,BE 分别交AD 、AC 于点F 、G .(1)判断△FAG的形状,并说明理由;(2)如图②若点E与点A在直径BC的两侧,BE、AC的延长线交于点G,AD的延长线交BE于点F,其余条件不变(1)中的结论还成立吗?请说明理由.(3)在(2)的条件下,若BG=26,DF=5,求⊙O的直径BC.解:(1)△FAG等腰三角形;理由:∵BC为直径,∴∠BAC=90°,∴∠ABE+∠AGB=90°,∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴∠ACD+∠DAC=90°,∵弧AE=弧AB,∴∠ABE=∠ACD,∴∠DAC=∠AGB,∴FA=FG,∴△FAG是等腰三角形;(2)成立;∵BC为直径,∴∠BAC=90°∴∠ABE+∠AGB=90°∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴∠ACD+∠DAC=90°,∵弧AE=弧AB,∴∠ABE=∠ACD,∴∠DAC=∠AGB,∴FA=FG,∴△FAG是等腰三角形;(3)由(2)知∠DAC=∠AGB,且∠BAD+∠DAC=90°,∠ABG+∠AGB=90°,∴∠BAD=∠ABG,∴AF=BF,又∵AF=FG,∴F为BG的中点∵△BAG为直角三角形,∴AF=BF=BG=13,∵DF=5,∴AD=AF﹣DF=13﹣5=8,∴在Rt△BDF中,BD==12,∴在Rt△BDA中,AB==4,∵∠ABC=∠DBA,∠BAC=∠ADB=90°∴△ABC∽△DBA,∴=,∴=,∴BC=,∴⊙O的直径BC=.5.如图,已知矩形ABCD的边AB=6,BC=4,点P、Q分别是AB、BC边上的动点.(1)连接AQ、PQ,以PQ为直径的⊙O交AQ于点E.①若点E恰好是AQ的中点,则∠QPB与∠AQP的数量关系是∠QPB=2∠AQP;②若BE=BQ=3,求BP的长;(2)已知AP=3,BQ=1,⊙O是以PQ为弦的圆.①若圆心O恰好在CB边的延长线上,求⊙O的半径;②若⊙O与矩形ABCD的一边相切,求⊙O的半径.解:(1)①∵点E恰好是AQ的中点,∠ABQ=90°,∴BE=AE=EQ,∴∠EAB=∠EBA,∴∠QEB=2∠EBP,∵以PQ为直径的⊙O交AQ于点E,∴∠QPB=∠QEB,∠PBE=∠PQA,∴∠QPB=2∠AQP,故答案为:∠QPB=2∠AQP;②∵BE=BQ,∴∠BEQ=∠BQE,且∠BPQ=∠BEQ,∴∠BPQ=∠BQE,∴tan∠BPQ=tan∠BPQ,∴,∴,∴BP=(2)①如图1,过点O作OE⊥PQ,∵AP=3,AB=6,∴BP=3,∴PQ===,∵OE⊥PQ,∴QE=PE=,∵cos∠PQB==,∴=∴OQ=5,∴⊙O的半径为5;②如图2,若⊙O与BC相切于点Q,连接OQ,过点O作OE⊥PQ于E,∴EQ=PE=,∵BC是⊙O切线,∴OQ⊥BC,且AB⊥BC,∴OQ∥AB,∴∠OQP=∠BPQ,∴cos∠OQP=cos∠BPQ,∴,∴∴OQ=;如图3,若⊙O与AB相切于点P,连接OP,过点O作OE⊥PQ于E,∴EQ=PE=,∵AB是⊙O切线,∴OP⊥AB,且AB⊥BC,∴OP∥BC,∴∠OPQ=∠PQB,∴cos∠OPQ=cos∠PQB,∴∴,∴OP=5;如图4,若⊙O与AD相切于点M,连接OM,OQ,OP,延长MO交BC于F,作OH⊥AB于H 点,∴OM⊥AD,且BC∥AD,∴OF⊥BC,∵∠A=∠B=∠AMO=∠OFB=∠OHB=90°,∴四边形AHOM,OHBF是矩形,∴OM=AH,OH=BF,∵OQ2=OF2+FQ2,OP2=OH2+PH2,∴OQ2=(6﹣OQ)2+(BF﹣1)2,OQ2=BF2+(OQ﹣3)2,∴OQ=5﹣若图5,若⊙O与CD相切于点N,连接ON,OQ,OP,延长NO交BC于E,作OH⊥BC于H 点,同理可得:OP2=PE2+OE2,OQ2=OH2+QH2,∴OQ2=(3﹣OH)2+(4﹣OQ)2,OQ2=OH2+(4﹣OQ﹣1)2,∴OQ=35﹣6.6.如图,在矩形ABCD中,E是BC上一点,连接AE,将矩形沿AE翻折,使点B落在CD边F处,连接AF,在AF上取一点O,以点O为圆心,OF为半径作⊙O与AD相切于点P.AB =6,BC=,(1)求证:F是DC的中点.(2)求证:AE=4CE.(3)求图中阴影部分的面积.(1)证明:由折叠的性质可知,AF=AB=6,在Rt△ADF中,DF===3,∴CF=DC﹣DF=3,∴DF=FC,即F是CD的中点;(2)证明:在Rt△ADF中,DF=3,AF=6,∴∠DAF=30◦,∴∠BAF=60◦,由折叠的性质可知,∠EAF=∠EAB,∠AFE=∠B=90°,∴∠EAF=∠EAB=30°,∴AE=2EF,∠EFC=180°﹣∠AFD﹣∠AFE=30◦,∴EF=2CE,∴AE=4CE;(3)解:连接OP、OH、PH,∵⊙O与AD相切于点P,∴OP⊥AD,∴OP∥DF,∵∠DAF=30°,∴∠AOP=90°﹣∠DAF=60°,OF=OP=OA,∴∠OFH=∠AOP=60°,OP=OF=2,∴AP==2,∴DP=AD﹣AP=,∵∠OFH=60°,OH=OF,∴△OHF为等边三角形,∴∠FOH=∠OHF=60°,HF=OF=2,∴DH=DF﹣HF=1,∵OP∥DF,∴∠POH=∠OHF=60°,∴∠POH=∠HOF,∴=,∴阴影部分的面积=△PDH的面积=×DH×DP=.7.如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径作⊙O交AC于点D,连接BD.(1)求证:∠A=∠CBD.(2)若AB=10,AD=6,M为线段BC上一点,请写出一个BM的值,使得直线DM与⊙O 相切,并说明理由.(1)证明:∵AB为⊙O直径,∴∠ADB=90°,∴∠A+∠ABD=90°.∵∠ABC=90°,∴∠CBD+∠ABD=90°,∴∠A=∠CBD;(2)BM=.理由如下:如图,连接OD,DM,∵∠ADB=90°,AB=10,AD=6,∴BD==8,OA=5,∵∠A=∠CBD,∵Rt△CBD∽Rt△BAD,∴=,即=,解得BC=取BC的中点M,连接DM、OD,如图,∵DM为Rt△BCD斜边BC的中线,∴DM=BM,∵∠2=∠4,∵OB=OD,∴∠1=∠3,∴∠1+∠2=∠3+∠4=90°,即∠ODM=90°,∴OD⊥DM,∴DM为⊙O的切线,此时BM=BC=.8.如图,AB是⊙O的直径,直线MC与⊙O相切于点C.过点A作MC的垂线,垂足为D,线段AD与⊙O相交于点E.(1)求证:AC是∠DAB的平分线;(2)若AB=10,AC=4,求AE的长.(1)证明:连接OC,∵直线MC与⊙O相切于点C,∴∠OCM=90°,∵AD⊥CD,∴∠ADM=90°,∴∠OCM=∠ADM,∴OC∥AD,∴∠DAC=∠ACO,∵OA=OC,∴∠ACO=∠CAO,∴∠DAC=∠CAB,即AC是∠DAB的平分线;(2)解:连接BC,连接BE交OC于点F,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠AEB=90°,∵AB=10,AC=4,∴BC===2,∵OC∥AD,∴∠BFO=∠AEB=90°,∴∠CFB=90°,F为线段BE中点,∵∠CBE=∠EAC=∠CAB,∠CFB=∠ACB,∴△CFB∽△BCA.∴=,即=,解得,CF=2,∴OF=OC﹣CF=3.∵O为直径AB中点,F为线段BE中点,∴AE=2OF=6.9.如图,AB是⊙O的直径,点C是圆上一点,点D是半圆的中点,连接CD交OB于点E,点F是AB延长线上一点,CF=EF.(1)求证:FC是⊙O的切线;(2)若CF=5,tan A=,求⊙O半径的长.(1)证明:如图,连接OD.∵点D是半圆的中点,∴∠AOD=∠BOD=90°,∴∠ODC+∠OED=90°,∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.又∵CF=EF,∴∠FCE=∠FEC.∵∠FEC=∠OED,∴∠FCE=∠OED.∴∠FCE+∠OCD=∠OED+∠ODC=90°,即FC⊥OC,∴FC是⊙O的切线;(2)解:∵tan A=,∴在Rt△ABC中,=,∵∠ACB=∠OCF=90°,∴∠ACO=∠BCF=∠A,∵△ACF∽△CBF,∴===.∴AF=10,∴CF2=BF•AF.∴BF=.∴AO==.10.如图,AB是⊙O的直径,弦DE垂直半径OA,C为垂足,DE=6,连接DB,∠B=30°,过点E作EM∥BD,交BA的延长线于点M.(1)求的半径;(2)求证:EM是⊙O的切线;(3)若弦DF与直径AB相交于点P,当∠APD=45°时,求图中阴影部分的面积.解:(1)连结OE,∵DE垂直OA,∠B=30°,∴CE=DE=3,,∴∠AOE=2∠B=60°,∴∠CEO=30°,OC=OE,由勾股定理得OE=2;(2)∵EM∥BD,∴∠M=∠B=30°,∠M+∠AOE=90°,∴∠OEM=90°,即OE⊥ME,∴EM是⊙O的切线;(3)再连结OF,当∠APD=45°时,∠EDF=45°,∴∠EOF=90°,S=π(2)2﹣(2)2=3π﹣6.阴影11.如图,Rt△ABC中,∠C=90°.BE平分∠ABC交AC于点D,交△ABC的外接圆于点E,过点E作EF⊥BC交BC的延长线于点F.请补全图形后完成下面的问题:(1)求证:EF是△ABC外接圆的切线;(2)若BC=5,sin∠ABC=,求EF的长.(1)证明:补全图形如图所示,∵△ABC是直角三角形,∴△ABC的外接圆圆心O是斜边AB的中点.连接OE,∴OE=OB.∴∠2=∠3,∵BE平分∠ABC,∴∠1=∠2,∴∠1=∠3.∴OE∥BF.∵EF⊥BF,∴EF⊥OE,∴EF是△ABC外接圆的切线;(2)解:在Rt△ABC中,BC=5,sin∠ABC=,∴=.∵AC2+BC2=AB2,∴AC=12.∵∠ACF=∠CFE=∠FEH=90°,∴四边形C FEH是矩形.∴EF=HC,∠EHC=90°.∴EF=HC=AC=6.12.我们定义:如果圆的两条弦互相垂直,那么这两条弦互为“十字弦”,也把其中的一条弦叫做另一条弦的“十字弦”.如:如图,已知⊙O的两条弦AB⊥CD,则AB、CD互为“十字弦”,AB是CD的“十字弦”,CD也是AB的“十字弦”.(1)若⊙O的半径为5,一条弦AB=8,则弦AB的“十字弦”CD的最大值为10 ,最小值为 6 .(2)如图1,若⊙O的弦CD恰好是⊙O的直径,弦AB与CD相交于H,连接AC,若AC=12,DH=7,CH=9,求证:AB、CD互为“十字弦”;(3)如图2,若⊙O的半径为5,一条弦AB=8,弦CD是AB的“十字弦”,连接AD,若∠ADC=60°,求弦CD的长.解:(1)如图a,当CD是直径时,CD的长最大,则CD的最大值为10;如图b,当点D与点A重合时,CD有最小值,过点O作OE⊥CD于E,OF⊥AB于F,∴AF=BF=4,DE=CE,∴OF===3,∵OE⊥CD,OF⊥AB,∠CDB=90°,∴四边形CEOF是矩形,∴CE=OF=3,∴CD=6,∴CD最小值为6,故答案为:10,6;(2)如图1,连接AD,∵DH=7,CH=9,∴CD=16,∵CD是直径,∴∠CAD=90°,∴AD===4,∵,=,∴,∠ADH=∠ADC,∴△ADH∽△CDA,∴∠AHD=∠CAD=90°,∴AB⊥CD,∴AB、CD互为“十字弦”;(3)如图2,过点O作OE⊥CD于E,过点O作OF⊥AB于点F,连接AO,CO,过点O作ON⊥AC于N,∵∠ADC=60°,AB⊥CD,∴AF=DF,∵OE⊥CD,OF⊥AB,AB⊥CD,∴四边形OEHF是矩形,AF=BF=4,CE=ED,∴OF=EH,∵OF===3,∴EH=3,∴ED=CE=3+DH,∴CF=3+2DH,∵∠AOC=2∠ADC=120°,且AO=CO=5,ON⊥AC,∴∠CAO=30°,AN=CN,∴NO=,AN=,∴AC=5,∵AH2+CH2=AC2,∴75=3DH2+(3+2DH)2,∴DH=2﹣,∴CD=2CE=2(3+2﹣)=.13.如图,AB是⊙O的弦,AB=4,点P在上运动(点P不与点A、B重合),且∠APB =30°,设图中阴影部分的面积为y.(1)⊙O的半径为 4 ;(2)若点P到直线AB的距离为x,求y关于x的函数表达式,并直接写出自变量x的取值范围.解:(1)∵∠AOB=2∠APB=2×30°=60°,而OA=OB,∴△OAB为等边三角形,∴OA=AB=4,即⊙O的半径为4;故答案为4;(2)过点O作OH⊥AB,垂足为H,如图,则∠OHA=∠OHB=90°∵∠APB=30°∴∠AOB=2∠APB=60°,∵OA=OB,OH⊥AB,∴AH=BH=AB=2,在Rt△AHO中,∠AHO=90°,AO=4,AH=2,∴OH==2,∴y=﹣×4×2+×4×x=2x+π﹣4(0<x≤2+4).14.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为⊙O的直径,D为的中点,过点D作DE∥AC,交BC的延长线于点E.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若CE=,AB=6,求⊙O的半径.(1)解:结论:DE与⊙O相切证:连接OD在⊙O中,∵D为的中点,∴=,∴AD=DC,∵AD=DC,点O是AC的中点,∴OD⊥AC,∴∠DOA=∠DOC=90°,∵DE∥AC,∴∠DOA=∠ODE=90°,∵∠ODE=90°,∴OD⊥DE,∵OD⊥DE,DE经过半径OD的外端点D,∴DE与⊙O相切.(2)解:连接BD.∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠DAB+∠DCB=180°,又∵∠DCE+∠DCB=180°,∴∠DAB=∠DCE,∵AC为⊙O的直径,点D、B在⊙O上,∴∠ADC=∠ABC=90°,∵=,∴∠ABD=∠CBD=45°,∵AD=DC,∠ADC=90°,∴∠DAC=∠DCA=45°,∵DE∥AC,∴∠DCA=∠CDE=45°,在△ABD和△CDE中,∵∠DAB=∠DCE,∠ABD=∠CDE=45°,∴△ABD∽△CDE,∴=,∴=,∴AD=DC=4,在Rt△ADC中,∠ADC=90°,AD=DC=4,∴AC===8,∴⊙O的半径为4.15.(1)如图①,点A,B,C在⊙O上,点D在⊙O外,比较∠A与∠BDC的大小,并说明理由;(2)如图②,点A,B,C在⊙O上,点D在⊙O内,比较∠A与∠BDC的大小,并说明理由;(3)利用上述两题解答获得的经验,解决如下问题:在平面直角坐标系中,如图③,已知点M(1,0),N(4,0),点P在y轴上,试求当∠MPN度数最大时点P的坐标.解:(1)∠A>∠BDC,理由如下:设CD交⊙O于E,连接BE,如图1所示:∠BEC=∠BDC+∠DBE,∴∠BEC>∠BDC,∵∠A=∠BEC,∴∠A>∠BDC;(2)∠A<∠BDC,理由如下:延长CD交⊙O于点F,连接BF,如图2所示:∵∠BDC=∠BFC+∠FBD,∴∠BDC>∠BFC,又∵∠A=∠BFC,∴∠A<∠BDC;(3)由(1)、(2)可得:当点P是经过M、N两点的圆和y轴相切的切点时,∠MPN度数最大,①当点P在y轴的正半轴上时,如图3所示:设⊙O′为点P是经过M、N两点的圆和y轴相切的切点的圆,连接O′P、O′M、O′N,作O′H⊥MN于H,则四边形OPO′H是矩形,MH=HN,∴OP=O′H,O′P=OH=O′M,∵M(1,0),N(4,0),∴OM=1,MN=3,∴MH=HN=MN=,设O′P=OH=O′M=x,MH=OH﹣OM=x﹣1,∴x﹣1=,∴x=,∴O′H===2,∴OP=2,∴点P的坐标为(0,2);②当点P在y轴的负半轴上时,如图4所示:同理可得O′H=OP=2,∴点P的坐标为(0,﹣2);综上所述,当∠MPN度数最大时点P的坐标为(0,2)或(0,﹣2).。
2020年九年级数学典型中考压轴题专练:圆有关题型(含答案)
2020年九年级数学典型中考压轴题专练:圆有关题型1、如图,已知⊙O的直径AB=10,弦AC=6,∠BAC的平分线交⊙O于点D,过点D作DE⊥AC 交AC的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线.(2)求DE的长.2、如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为点P,直线BF与AD的延长线交于点F,且∠AFB=∠ABC.(1)求证:直线BF是⊙O的切线.(2)若CD=2,OP=1,求线段BF的长.3、如图,已知AB为⊙O的直径,AC为⊙O的切线,OC交⊙O于点D,BD的延长线交AC于点E.(1)求证:∠1=∠CAD;(2)若AE=EC=2,求⊙O的半径.4、如图,在四边形ABCD 中,AB=6,BC=8,CD=24,AD=26,∠B=90°,以AD 为直径作圆O ,过点D 作DE ∥AB 交圆O 于点E(1)证明点C 在圆O 上;(2)求tan ∠CDE 的值;(3)求圆心O 到弦ED 的距离.5、如图,AB 是半圆O 的直径,点P 是BA 延长线上一点,PC 是⊙O 的切线,切点为C. 过点B 作BD ⊥PC 交PC 的延长线于点D ,连接BC. 求证:(1)∠PBC =∠CBD;(2)BC 2=AB ·BD6、如图,AB 是⊙O 的直径,点P 是弦AC 上一动点(不与A 、C 重合),过点P 作PE ⊥AB,垂足为E ,弧AC 射线EP 交于点F ,交过点C 的切线于点D.(1)求证DC=DP(2)若∠CAB=30°,当F 是 的中点时,判断以A 、O 、C 、F 为顶点的四边形是什么特殊四边形?说明理由;7、如图,在△ABC 中,∠C=90°,D 是BC 边上一点,以DB 为直径的⊙O 经过AB 的中点E ,交AD 的延长线于点F ,连结EF .AC(1)求证:∠1=∠F.(2)若sinB=,EF=2,求CD的长.8、如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,A是的中点,AE⊥AC于A,与⊙O及CB的延长线交于点F、E,且.(1)求证:△ADC∽△EBA;(2)如果AB=8,CD=5,求tan∠CAD的值.9、如图1,AB为半圆O的直径,D为BA的延长线上一点,DC为半圆O的切线,切点为C.(1)求证:∠ACD=∠B;(2)如图2,∠BDC的平分线分别交AC,BC于点E,F;①求tan∠CFE的值;②若AC=3,BC=4,求CE的长.10、如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,且BD=BC,延长AD 到E,且有∠EBD=∠CAB.(1)求证:BE是⊙O的切线;(2)若BC=,AC=5,求圆的直径AD及切线BE的长.11、已知:如图,⊙O是△ABC的外接圆, =,点D在边BC上,AE∥BC,AE=BD.(1)求证:AD=CE;(2)如果点G在线段DC上(不与点D重合),且AG=AD,求证:四边形AGCE是平行四边形.12、如图,△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC=6.P是底边BC上的一个动点(P与B、C不重合),以P为圆心,PB为半径的⊙P与射线BA交于点D,射线PD交射线CA于点E.(1)若点E在线段CA的延长线上,设BP=x,AE=y,求y关于x的函数关系式,并写出x 的取值范围.(2)当BP=2时,试说明射线CA与⊙P是否相切.(3)连接PA,若S△APE=S△ABC,求BP的长.13、如图,AB是⊙O的弦,点C为半径OA的中点,过点C作CD⊥OA交弦AB于点E,连接BD,且DE=DB.(1)判断BD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若CD=15,BE=10,tanA=,求⊙O的直径.14、如图,直线AB经过⊙O上的点C,直线AO与⊙O交于点E和点D,OB与⊙O交于点F,连接DF、DC.已知OA=OB,CA=CB,DE=10,DF=6.(1)求证:①直线AB是⊙O的切线;②∠FDC=∠EDC;(2)求CD的长.15、如图1是一个用铁丝围成的篮框,我们来仿制一个类似的柱体形篮框.如图2,它是由一个半径为r、圆心角90°的扇形A2OB2,矩形A2C2EO、B2D2EO,及若干个缺一边的矩形状框A1C1D1B1、A2C2D2B2、…、A n B n C n D n,OEFG围成,其中A1、G、B1在上,A2、A3…、A n与B2、B3、…B n分别在半径OA2和OB2上,C2、C3、…、C n和D2、D3…D n分别在EC2和ED2上,EF⊥C2D2于H2,C1D1⊥EF于H1,FH1=H1H2=d,C1D1、C2D2、C3D3、C n D n依次等距离平行排放(最后一个矩形状框的边C n D n与点E间的距离应不超过d),A1C1∥A2C2∥A3C3∥…∥A n C n(1)求d的值;(2)问:C n D n与点E间的距离能否等于d?如果能,求出这样的n的值,如果不能,那么它们之间的距离是多少?16、在平面直角坐标中,△ABC三个顶点坐标为A(﹣,0)、B(,0)、C(0,3).(1)求△ABC内切圆⊙D的半径.(2)过点E(0,﹣1)的直线与⊙D相切于点F(点F在第一象限),求直线EF的解析式.(3)以(2)为条件,P为直线EF上一点,以P为圆心,以2为半径作⊙P.若⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,求此时圆心P的坐标.答案:1、【解答】证明:(1)连接OD,∵AD平分∠BAC,∴∠DAE=∠DAB,∵OA=OD,∴∠ODA=∠DAO,∴∠ODA=∠DAE,∴OD∥AE,∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∴DE是⊙O切线.(2)过点O作OF⊥AC于点F,∴AF=CF=3,∴OF===4.∵∠OFE=∠DEF=∠ODE=90°,∴四边形OFED是矩形,∴DE=OF=4.2、【解答】(1)证明:∵∠AFB=∠ABC,∠ABC=∠ADC,∴∠AFB=∠ADC,∴CD∥BF,∴∠AFD=∠ABF,∵CD⊥AB,∴AB⊥BF,∴直线BF是⊙O的切线.(2)解:连接OD,∵CD⊥AB,∴PD=CD=,∵OP=1,∴OD=2,∵∠PAD=∠BAF,∠APO=∠ABF,∴△APD∽△ABF,∴=,∴=,∴BF=.3、【解答】(1)证明:∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠BDO=90°,∵AC为⊙O的切线,∴OA⊥AC,∴∠OAD+∠CAD=90°,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵∠1=∠BDO,∴∠1=∠CAD;(2)解:∵∠1=∠CAD,∠C=∠C,∴△CAD∽△CDE,∴CD:CA=CE:CD,∴CD2=CA•CE,∵AE=EC=2,∴AC=AE+EC=4,∴CD=2,设⊙O的半径为x,则OA=OD=x,则Rt△AOC中,OA2+AC2=OC2,∴x2+42=(2+x)2,解得:x=.∴⊙O的半径为.4、【解答】(1)证明:如图1,连结CO.∵AB=6,BC=8,∠B=90°,∴AC=10.又∵CD=24,AD=26,102+242=262,∴△ACD是直角三角形,∠C=90°.∵AD为⊙O的直径,∴AO=OD,OC为Rt△ACD斜边上的中线,∴OC=AD=r,∴点C在圆O上;(2)解:如图2,延长BC、DE交于点F,∠BFD=90°.∵∠BFD=90°,∴∠CDE+∠FCD=90°,又∵∠ACD=90°,∴∠ACB+∠FCD=90°,∴∠CDE=∠ACB.在Rt△ABC中,tan∠ACB==,∴tan∠CDE=tan∠ACB=;(3)解:如图3,连结AE,作OG⊥ED于点G,则OG∥AE,且OG=AE.易证△ABC∽△CFD,∴=,即=,∴CF=,∴BF=BC+CF=8+=.∵∠B=∠F=∠AE D=90°,∴四边形ABFE是矩形,∴AE=BF=,∴OG=AE=,即圆心O到弦ED的距离为.5、【解答】证明:(1)连接OC,∵PC是⊙O的切线,∴∠OCD=90°.又∵BD⊥PC∴∠BDP=90°∴OC∥BD.∴∠CBD=∠OCB.∴OB=OC .∴∠OCB=∠PBC.∴∠PBC=∠CBD.(2)连接AC∵AB 是直径,∴∠BDP=90°.又∵∠BDC=90°,∴∠ACB=∠BDC.∵∠PBC=∠CBD,∴△ABC ∽△CBD. ∴BC AB =BD BC .∴BC 2=AB ·BD6、【解析】 (1) 如图连接OC, ∵CD 是⊙O 的切线,∴ OC ⊥CD ∴∠OCD=90º,∴∠DCA= 90º-∠OCA .又PE⊥AB ,点D在EP的延长线上,∴∠DEA=90º,∴∠DPC=∠APE=90º-∠OAC.∵OA=OC , ∴∠OCA=∠OAC.∴∠DCA=∠DPC ,∴DC=DP.(2) 如图四边形AOCF是菱形.连接CF、AF,∵F是弧AC的中点,∴弧AF=弧CF ∴ AF=FC .∵∠BAC=30º,∴弧BC =60º,又AB是⊙O的直径,∴弧ACB =120º,∴弧AF=弧CF= 60º,∴∠ACF=∠FAC =30º .∵OA=OC, ∴∠OCA=∠BAC=30º,∴⊿OAC≌⊿FAC (ASA) , ∴AF=OA ,∴AF=FC=OC=OA , ∴四边形AOCF是菱形.7、【解答】解:(1)证明:连接DE,∵BD是⊙O的直径,∴∠DEB=90°,∵E是AB的中点,∴DA=DB,∴∠1=∠B,∵∠B=∠F,∴∠1=∠F;(2)∵∠1=∠F,∴AE=EF=2,∴AB=2AE=4,在Rt△ABC中,AC=AB•sinB=4,∴BC==8,设CD=x,则AD=BD=8﹣x,∵AC2+CD2=AD2,即42+x2=(8﹣x)2,∴x=3,即CD=3.8、【解答】(1)证明:∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠CDA=∠ABE.∵,∴∠DCA=∠BAE.∴△ADC∽△EBA;(2)解:∵A是的中点,∴∴AB=AC=8,∵△ADC∽△EBA,∴∠CAD=∠AEC,,即,∴AE=,∴tan∠CAD=tan∠AEC===.9、【解答】(1)证明:如图1中,连接OC.∵OA=OC,∴∠1=∠2,∵CD是⊙O切线,∴OC⊥CD,∴∠DCO=90°,∴∠3+∠2=90°,∵AB是直径,∴∠1+∠B=90°,∴∠3=∠B.(2)解:①∵∠CEF=∠ECD+∠CDE,∠CFE=∠B+∠FDB,∵∠CDE=∠FDB,∠ECD=∠B,∴∠CEF=∠CFE,∵∠ECF=90°,∴∠CEF=∠CFE=45°,∴tan∠CFE=tan45°=1.②在RT△ABC中,∵AC=3,BC=4,∴AB==5,∵∠CDA=∠BDC,∠DCA=∠B,∴△DCA∽△DBC,∴===,设DC=3k,DB=4k,∵CD2=DA•DB,∴9k2=(4k﹣5)•4k,∴k=,∴CD=,DB=,∵∠CDE=∠BDF,∠DCE=∠B,∴△DCE∽△DBF,∴=,设EC=CF=x,∴=,∴x=.∴CE=.10、【解答】解:如图,连接OB,∵BD=BC,∴∠CAB=∠BAD,∵∠EBD=∠CAB,∴∠BAD=∠EBD,∵AD是⊙O的直径,∴∠ABD=90°,OA=BO,∴∠BAD=∠ABO,[来源:学科网]∴∠EBD=∠ABO,∴∠OBE=∠EBD+∠OBD=∠ABD+∠OBD=∠ABD=90°,∵点B在⊙O上,∴BE是⊙O的切线,(2)如图2,设圆的半径为R,连接CD,∵AD为⊙O的直径,∴∠ACCD=90°,∵BC=BD,∴OB⊥CD,∴OB∥AC,∵OA=OD,∴OF=AC=,∵四边形ACBD是圆内接四边形,∴∠BDE=∠ACB,∵∠DBE=∠ACB,∴△DBE∽△CAB,∴,∴,∴DE=,∵∠OBE=∠OFD=90°,∴DF∥BE,∴,∴,∵R>0,∴R=3,∵BE是⊙O的切线,∴BE===.11、【解答】证明:(1)在⊙O中,∵=,∴AB=AC,∴∠B=∠ACB,∵AE∥BC,∴∠EAC=∠ACB,∴∠B=∠EAC,在△ABD和△CAE中,,∴△ABD≌△CAE(SAS),∴AD=CE;(2)连接AO并延长,交边BC于点H,∵=,OA为半径,∴AH⊥BC,∴BH=CH,∵AD=AG,∴DH=HG,∴BH﹣DH=CH﹣GH,即BD=CG,∵BD=AE,∴CG=AE,∵CG∥AE,∴四边形AGCE是平行四边形.12、【解答】解:(1)过A作AF⊥BC于F,过P作PH⊥AB于H,∵∠BAC=120°,AB=AC=6,∴∠B=∠C=30°,∵PB=PD,∴∠PDB=∠B=30°,CF=AC•cos30°=6×=3,∴∠ADE=30°,∴∠DAE=∠CPE=60°,∴∠CEP=90°,∴CE=AC+AE=6+y,∴PC==,∵BC=6,∴PB+CP=x+=6,∴y=﹣x+3,∵BD=2BH=x<6,∴x<2,∴x的取值范围是0<x<2;(2)∵BP=2,∴CP=4,∴PE=PC=2=PB,∴射线CA与⊙P相切;(3)当D点在线段BA上时,连接AP,∵S△ABC=BC•AF=××3=9,∵S△APE=AE•PE=y•×(6+y)=S△ABC=,解得:y=,代入y=﹣x+3得x=4﹣.当D点BA延长线上时,PC=EC=(6﹣y),∴PB+CP=x+(6﹣y)=6,∴y=x﹣3,∵∠PEC=90°,∴PE===(6﹣y),∴S△APE=AE•PE=x•=y•(6﹣y)=S△ABC=,解得y=或,代入y=x﹣3得x=3或5.综上可得,BP的长为4﹣或3或5.13、【解答】(1)证明:连接OB,∵OB=OA,DE=DB,∴∠A=∠OBA,∠DEB=∠ABD,又∵CD⊥OA,∴∠A+∠AEC=∠A+∠DEB=90°,∴∠OBA+∠ABD=90°,∴OB⊥BD,∴BD是⊙O的切线;(2)如图,过点D作DG⊥BE于G,∵DE=DB,∴EG=BE=5,∵∠ACE=∠DGE=90°,∠AEC=∠GED,∴∠GDE=∠A,∴△ACE∽△DGE,∴sin∠EDG=sinA==,即CE=13,在Rt△ECG中,∵DG==12,∵CD=15,DE=13,∴DE=2,∵△ACE∽△DGE,∴=,∴AC=•DG=,∴⊙O的直径2OA=4AD=.4、【解答】(1)①证明:连接OC.∵OA=OB,AC=CB,∴OC⊥AB,∵点C在⊙O上,∴AB是⊙O切线.②证明:∵OA=OB,AC=CB,∴∠AOC=∠BOC,∵OD=OF,∴∠ODF=∠OFD,∵∠AOB=∠ODF+∠OFD=∠AOC+∠BOC,∴∠BOC=∠OFD,∴OC∥DF,∴∠CDF=∠OCD,∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD,∴∠ADC=∠CDF.(2)作ON⊥DF于N,延长DF交AB于M.∵ON⊥DF,∴DN=NF=3,在RT△ODN中,∵∠OND=90°,OD=5,DN=3,∴ON==4,∵∠OCM+∠CMN=180°,∠OCM=90°,∴∠OCM=∠CMN=∠MNO=90°,∴四边形OCMN是矩形,∴ON=CM=4,MN=OC=5,在RT△CDM中,∵∠DMC=90°,CM=4,DM=DN+MN=8,∴CD===4.15、【解答】解:(1)在RT△D2EC2中,∵∠D2EC2=90°,EC2=ED2=r,EF⊥C2D2,∴EH1=r,FH1=r﹣r,∴d=(r﹣r)=r,(2)假设C n D n与点E间的距离能等于d,由题意•r=r,这个方程n没有整数解,所以假设不成立.∵r÷r=2+2≈4.8,∴n=6,此时C n D n与点E间的距离=r﹣4×r=r.16、【解答】解:(1)连接BD,∵B(,0),C(0,3),∴OB=,OC=3,∴tan∠CBO==,∴∠CBO=60°∵点D是△ABC的内心,∴BD平分∠CBO,∴∠DBO=30°,∴tan∠DBO=,∴OD=1,∴△ABC内切圆⊙D的半径为1;(2)连接DF,过点F作FG⊥y轴于点G,∵E(0,﹣1)∴OE=1,DE=2,∵直线EF与⊙D相切,∴∠DFE=90°,DF=1,∴sin∠DEF=,∴∠DEF=30°,∴∠GDF=60°,∴在Rt△DGF中,∠DFG=30°,∴DG=,由勾股定理可求得:GF=,∴F(,),设直线EF的解析式为:y=kx+b,∴,∴直线EF的解析式为:y=x﹣1;(3)∵⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,∴该点必为△ABC外接圆的圆心,由(1)可知:△ABC是等边三角形,∴△ABC外接圆的圆心为点D∴DP=2,设直线EF与x轴交于点H,∴令y=0代入y=x﹣1,∴x=,∴H(,0),∴FH=,当P在x轴上方时,过点P1作P1M⊥x轴于M,由勾股定理可求得:P1F=3,∴P1H=P1F+FH=,∵∠DEF=∠HP1M=30°,∴HM=P1H=,P1M=5,∴OM=2,∴P1(2,5),当P在x轴下方时,过点P2作P2N⊥x轴于点N,由勾股定理可求得:P2F=3,∴P2H=P2F﹣FH=,∴∠DEF=30°∴∠OHE=60°∴sin∠OHE=,∴P2N=4,令y=﹣4代入y=x﹣1,∴x=﹣,∴P2(﹣,﹣4),综上所述,若⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,此时圆心P的坐标为(2,5)或(﹣,﹣4).。
2020年九年级数学典型中考压轴题训练:《圆的综合》(含答案)
2020年九年级数学典型中考压轴题训练:《圆的综合》1.如图,在等边△ABC中,已知AB=8cm,线段AM为BC边上的中线.点N在线段AM上,且MN=3cm,动点D在直线AM上运动,连接CD,△CBE是由△CAD旋转得到的.以点C 圆心,以CN为半径作⊙C与直线BE相交于点P、Q两点.(1)填空:∠DCE=60 度,CN= 5 cm,AM=4cm.(2)如图1当点D在线段AM上运动时,求出PQ的长.(3)当点D在MA的延长线上时,请在图2中画出示意图,并直接写出PQ= 6 cm.当点D在AM的延长线上时,请在图3中画出示意图,并直接写出PQ= 6 cm.解:(1)∵△CBE是由△CAD旋转得到,∴∠ACD=∠BCE,∴∠DCE=∠BCD+∠BCE=∠BCD+∠CAD=∠ACB,∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∴∠DCE=60°;∵△ABC是等边三角形,AM为BC边上的中线,∴BC=AB=8cm,CM=BC=×8=4cm,在Rt△CMN中,CN===5cm;在Rt△ACM中,AM===4cm;(2)过点C作CF⊥PQ于F,∵△ABC是等边三角形,AM为BC边上的中线,∴∠CAD=∠BAC=×60°=30°,∵△CBE是由△CAD旋转得到,∴∠CBE=∠CAD=30°,∴CF=BC=×8=4cm,连接CP,则PC=CN=5cm,在Rt△PCF中,PF===3cm,由垂径定理得,PQ=2PF=2×3=6cm;(3)①如图,点D在MA的延长线上时,∵△CBE是由△CAD旋转得到,∴∠CBE=∠CAD,∴∠CBQ=∠CAM=30°,与(2)同理可求PQ=6cm,②如图,点D在AM的延长线上时,∵△CBE是由△CAD旋转得到,∴∠CBE=∠CAD=30°,与(2)同理可求PQ=6cm,综上所述,PQ的长度不变都是6cm.故答案为:(1)60,5,4;(3)6,6.2.已知,如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BD于点F,交⊙O于点D,AC 与BD交于点G,点E为OC的延长线上一点,且∠OEB=∠ACD.(1)求证:BE是⊙O的切线;(2)求证:CD2=CG•CA;(3)若⊙O的半径为,BG的长为,求tan∠CAB.解:(1)∵∠OEB=∠ACD,∠ACD=∠ABD,∴∠OEB=∠ABD,∵OF⊥BD,∴∠BFE=90°,∴∠OEB+∠EBF=90°,∴∠ABD+∠EBF=90°,即∠OBE=90°,∴BE⊥OB,∴BE是⊙O的切线;(2)连接AD,∵OF⊥BD,∴=,∴∠DAC=∠CDB,∵∠DCG=∠ACD,∴△DCG∽△ACD,∴=,∴CD2=AC•CG;(3)∵OA=OB,∴∠CAO=∠ACO,∵∠CDB=∠CAO,∴∠ACO=∠CDB,而∠CFD=∠GFC,∴△CDF∽△GCF,∴=,又∵∠CDB=∠CAB,∠DCA=∠DBA,∴△DCG∽△ABG,∴=,∴=,∵r=,BG=,∴AB=2r=5,∴tan∠CAB=tan∠ACO===.3.如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,过点A作直线MN,且∠MAC=∠ABC.(1)求证:MN是⊙O的切线.(2)设D是弧AC的中点,连结BD交AC于点G,过点D作DE⊥AB于点E,交AC于点F.①求证:FD=FG.②若BC=3,AB=5,试求AE的长.(1)证明:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠ABC=90°;∵∠MAC=∠ABC,∴∠MAC+∠CAB=90°,即MA⊥AB,∴MN是⊙O的切线;(2)①证明:∵D是弧AC的中点,∴∠DBC=∠ABD,∵AB是直径,∴∠CBG+∠CGB=90°,∵DE⊥AB,∴∠FDG+∠ABD=90°,∵∠DBC=∠ABD,∴∠FDG=∠CGB=∠FGD,∴FD=FG;②解:连接AD、CD,作DH⊥BC,交BC的延长线于H点.∵∠DBC=∠ABD,DH⊥BC,DE⊥AB,∴DE=DH,在Rt△BDE与Rt△BDH中,,∴Rt△BDE≌Rt△BDH(HL),∴BE=BH,∵D是弧AC的中点,∴AD=DC,在Rt△ADE与Rt△CDH中,,∴Rt△ADE≌Rt△CDH(HL).∴AE=CH.∴BE=AB﹣AE=BC+CH=BH,即5﹣AE=3+AE,∴AE=1.4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,O是线段BC上一点,以O为圆心,OC为半径作⊙O,AB与⊙O相切于点F,直线AO交⊙O于点E,D.(1)求证:AO是△ABC的角平分线;(2)若tan∠D=,求的值;(3)如图2,在(2)条件下,连接CF交AD于点G,⊙O的半径为3,求CF的长.(1)证明:连接OF,∵AB与⊙O相切于点F,∴OF⊥AB,∵∠ACB=90°,OC=OF,∴∠OAF=∠OAC,即AO是△ABC的角平分线;(2)如图2,连接CE,∵ED是⊙O的直径,∴∠ECD=90°,∴∠ECO+∠OCD=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACE+∠ECO=90°,∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC,∴∠ACE=∠ODC,∵∠CAE=∠CAE,∴△ACE∽△ADC,∴,∵tan∠D=,∴,∴;(3)由(2)可知:=,∴设AE=x,AC=2x,∵△ACE∽△ADC,∴,∴AC2=AE•AD,∴(2x)2=x(x+6),解得:x=2或x=0(不合题意,舍去),∴AE=2,AC=4,∴AO=AE+OE=2+3=5,如图3,连接CF交AD于点G,∵AC,AF是⊙O的切线,∴AC=AF,∠CAO=∠OAF,∴CF⊥AO,∴∠ACO=∠CGO=90°,∵∠COG=∠AOC,∴△CGO∽△ACO,∴,∴OG=,∴CG===,∴CF=2CG=.5.如图1,已知AB是⊙O的直径,点D是弧AB上一点,AD的延长线交⊙O的切线BM于点C,点E为BC的中点,(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)如图2,若DC=4,tan∠A=,延长OD交切线BM于点H,求DH的值;(3)如图3,若AB=8,点F是弧AB的中点,当点D在弧AB上运动时,过F作FG⊥AD 于G,连接BG,求BG的最小值.(1)证明:如图,连接OD,BD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠CDB=90°,∵BM是⊙O的切线,∴∠ABC=90°,∵点E是BC的中点,∴DE=BC=BE=CE,∴∠EDB=∠EBD,又∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∴∠ODB+∠EDB=∠OBD+∠EBD=90°,即∠ODE=90°,∴OD⊥DE,∴DE是⊙O的切线;(2)解:如图2,连接BD,∵∠A+∠ABD=∠ABD+∠CBD=90°,∴∠A=∠CBD,∵DC=4,tan∠A=,∴tan∠CBD=tan∠A=,∴BD=8,∴BC==4,∴DE=,∴AB=,∴BO=OD=4,又∵DE是⊙O的切线,∴∠HDE=90°,∴tan∠DHE==,设DH=x,则,∴BH=2x,在Rt△BOH中,OB2+BH2=OH2,即,解得:x=或x=0(舍去),∴DH=;(3)解:如图3,连接BF,取AF中点N,构造圆N,连接NG,∵FG⊥AD于点G,∴当点D在弧AB上运动时,点G在圆N上运动,∴当点N、G、B三点共线时,BG有最小值,∵AB=8,点F是弧AB的中点,∴∠AFB=90°,AF=BF=,∴NG=NF=,BN===2,∴BG=BN﹣NG=2.6.如图,在矩形ABCD中,E是BC上一点,连接AE,将矩形沿AE翻折,使点B落在CD边F处,连接AF,在AF上取一点O,以点O为圆心,OF为半径作⊙O与AD相切于点P.AB =6,BC=,(1)求证:F是DC的中点.(2)求证:AE=4CE.(3)求图中阴影部分的面积.(1)证明:由折叠的性质可知,AF=AB=6,在Rt△ADF中,DF===3,∴CF=DC﹣DF=3,∴DF=FC,即F是CD的中点;(2)证明:在Rt△ADF中,DF=3,AF=6,∴∠DAF=30◦,∴∠BAF=60◦,由折叠的性质可知,∠EAF=∠EAB,∠AFE=∠B=90°,∴∠EAF=∠EAB=30°,∴AE=2EF,∠EFC=180°﹣∠AFD﹣∠AFE=30◦,∴EF=2CE,∴AE=4CE;(3)解:连接OP、OH、PH,∵⊙O与AD相切于点P,∴OP⊥AD,∴OP∥DF,∵∠DAF=30°,∴∠AOP=90°﹣∠DAF=60°,OF=OP=OA,∴∠OFH=∠AOP=60°,OP=OF=2,∴AP==2,∴DP=AD﹣AP=,∵∠OFH=60°,OH=OF,∴△OHF为等边三角形,∴∠FOH=∠OHF=60°,HF=OF=2,∴DH=DF﹣HF=1,∵OP∥DF,∴∠POH=∠OHF=60°,∴∠POH=∠HOF,∴=,∴阴影部分的面积=△PDH的面积=×DH×DP=.7.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,P是半径OB上一动点(不与O,B重合),过点P作射线l⊥AB,分别交弦BC,于D,E两点,过点C的切线交射线1于点F.(1)求证:FC=FD.(2)当E是的中点时,①若∠BAC=60°,判断以O,B,E,C为顶点的四边形是什么特殊四边形,并说明理由;②若=,且AB=30,则OP=9 .证明:(1)连接OC,(1)证明:连接OC∵CF是⊙O的切线,∴OC⊥CF,∴∠OCF=90°,∴∠OCB+∠DCF=90°,∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∵PD⊥AB,∴∠BPD=90°,∴∠OBC+∠BDP=90°,∴∠BDP=∠DCF,∵∠BDP=∠CDF,∴∠DCF=∠CDF,∴FC=FD;(2)如图2,连接OC,OE,BE,CE,①以O,B,E,C为顶点的四边形是菱形.理由如下:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵∠BAC=60°,∴∠BOC=120°,∵点E是的中点,∴∠BOE=∠COE=60°,∵OB=OE=OC,∴△BOE,△OCE均为等边三角形,∴OB=BE=CE=OC∴四边形BOCE是菱形;②∵,∴设AC=3k,BC=4k(k>0),由勾股定理得AC2+BC2=AB2,即(3k)2+(4k)2=302,解得k=6,∴AC=18,BC=24,∵点E是的中点,∴OE⊥BC,BH=CH=12,=OE×BH=OB×PE,即15×12=15PE,解得:PE=12,∴S△OBE由勾股定理得OP===9.故答案为:9.8.如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,以AB为直径的半圆O交AC于点D,点E是上不与点B,D重合的任意一点,连接AE交BD于点F,连接BE并延长交AC于点G.(1)求证:△ADF≌△BDG;(2)填空:①若AB=4,且点E是的中点,求DF的长为4﹣2;②取的中点H,当∠EAB的度数为30°时,求证:四边形OBEH为菱形.解:(1)证明:如图1,∵BA=BC,∠ABC=90°,∴∠BAC=45°∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠AEB=90°,∴∠ADF=∠BDG=90°∴∠DAF+∠BGD=∠DBG+∠BGD=90°∴∠DAF=∠DBG∵∠ABD+∠BAC=90°∴∠ABD=∠BAC=45°∴AD=BD∴△ADF≌△BDG(ASA);(2)①如图2,过F作FH⊥AB于H,∵点E是的中点,∴∠BAE=∠DAE∵FD⊥AD,FH⊥AB∴FH=DF,∵sin∠ABD==sin45°=,∴,即BF=FD,∵AB=4,∴BD=4cos45°=2,即BF+FD=2,∴,∴=4﹣2.故答案为:4﹣2.②证明:如图3,连接OH,EH,OE,∵∠AEB=90°,∠EAB=30°,∴∠ABE=60°,∵点H是的中点,∴∠AOH=∠HOE=60°,∴△OEH和△OBE都是等边三角形,∴OB=OH=HE=BE,∴四边形OBEH为菱形.9.已知:AB为⊙O的直径,,D为AC上一动点(不与A、C重合).(1)如图1,若BD平分∠CBA,连接OC交BD于点E.①求证:CE=CD;②若OE=1,求AD的长;(2)如图2,若BD绕点D顺时针旋转90°得DF,连接AF.求证:AF为⊙O的切线.(1)①证明:∵AB为⊙O的直径,∴∠BCA=90°,∵,∴∠CBA=∠BAC=45°,∠BOC=90°,∴∠BCO=45°,∵BD平分∠CBA,∴∠CBD=∠DBA,∵∠CED=∠CBD+∠BCE,∠CDE=∠ABD+∠BAC,∴∠CED=∠CDE,∴CE=CD;②解:如图1,取BD中点G,连接OG,∵O为AB的中点,∴AD=2OG,OG∥AD,∴∠OGE=∠CDE,∵∠OEG=∠CED,∠CED=∠CDE,∴OG=OE=1,∴AD=2OG=2;(2)证明:如图2,在BC上截取BP=AD,连接DP,∵∠CBA=∠BAC=45°,∴BC=AC,∴CP=CD,∴∠CPD=45°,∴∠BPD=135°.,由旋转性质得,∠BDF=90°,BD=FD,∴∠BDC+∠FDA=90°,∵∠BDC+∠CBD=90°,∴∠CBD=∠ADF,∴△DFA≌△BDP(SAS),∴∠FAD=∠DBO=135°,∴∠FAB=∠FAD﹣∠BAC=135°﹣45°=90°,∴OA⊥AF,∴AF为⊙O的切线.10.若边长为6的正方形ABCD绕点A顺时针旋转,得正方形AB′C′D′,记旋转角为a.(I)如图1,当a=60°时,求点C经过的弧的长度和线段AC扫过的扇形面积;(Ⅱ)如图2,当a=45°时,BC与D′C′的交点为E,求线段D′E的长度;(Ⅲ)如图3,在旋转过程中,若F为线段CB′的中点,求线段DF长度的取值范围.解:(Ⅰ)∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD=6,∠D=90°,∴AC=6,∵边长为6的正方形ABCD绕点A顺时针旋转,得正方形AB′C′D′,∴∠CAC′=60°,∴的长度==2π,线段AC扫过的扇形面积==12π;(Ⅱ)解:连接BC′,∵旋转角∠BAB′=45°,∠BAD′=45°,∴B在对角线AC′上,∵B′C′=AB′=6,在Rt△AB′C′中,AC′==6,∴BC′=6﹣6,∵∠C′BE=180°﹣∠ABC=90°,∠BC′E=90°﹣45°=45°,∴△BC′E是等腰直角三角形,∴C′E=BC′=12﹣6,∴D′E=C′D′﹣EC′=6﹣(12﹣6)=6﹣6;(Ⅲ)如图3,连接DB,AC相交于点O,则O是DB的中点,∵F为线段BC′的中点,∴FO=AB′=3,∴F在以O为圆心,3为半径的圆上运动,∵DO=3,∴DF最大值为3+3,DF的最小值为3﹣3,∴DF长的取值范围为3﹣3≤DF≤3+3.11.如图所示,A是线段BF延长线上的点,矩形BCDF的外接圆⊙O过AC的中点E.(1)求证:BD=AF;(2)若BC=4,DC=3,求tan∠BAC的值;(3)若AD是⊙O的切线,求的值.解:(1)在矩形BCDF中,BD=FC,BF=DC,∠FDC=90°,∴FC为圆O的直径,∴∠FEC=∠FDC=90°,即FE⊥AC,∵E是AC的中点,∴AF=FC,∴BD=AF;(2)在Rt△BCD中,BC=4,DC=3,根据勾股定理得:BD===5=AF,BF=DC=3,∴AB=AF+BF=5+3=8,∴在Rt△ABC中,tan∠BAC===;(3)∵∠BCD=90°,∴BD是⊙O的直径,∵AD是⊙O的切线,∴∠ADB=90°=∠BCD,∵∠ABD=∠BDC,∴△ABD∽△BDC,设DC=BF=a,AF=FC=c,∵=,∴a2+ac﹣c2=0,解得:a=c,(负值舍去),∴=.12.如图,在Rt△ABC中,以BC为直径的⊙O交AC于点D,过点D作⊙O的切线交AB于点M,交CB延长线于点N,连接OM,OC=1.(1)求证:AM=MD;(2)填空:①若DN=,则△ABC的面积为;②当四边形COMD为平行四边形时,∠C的度数为45°.(1)证明:连接OD,∵DN为⊙O的切线,∴∠ODM=∠ABC=90°,在Rt△BOM与Rt△DOM中,,∴Rt△BOM≌Rt△DOM(HL),∴BM=DM,∠DOM=∠BOM=,∵∠C=,∴∠BOM=∠C,∴OM∥AC,∵BO=OC,∴BM=AM,∴AM=DM;(2)解:①∵OD=OC=1,DN=,∴tan∠DON==,∴∠DON=60°,∴∠C=30°,∵BC=2OC=2,∴AB=BC=,∴△ABC的面积为AB•BC=×2=;②当四边形COMD为平行四边形时,∠C的度数为45°,理由:∵四边形COMD为平行四边形,∴DN∥BC,∴∠DON=∠NDO=90°,∴∠C=DON=45°,故答案为:,45°.13.如图1和2,▱ABCD中,AB=3,BC=15,tan∠DAB=.点P为AB延长线上一点,过点A 作⊙O 切CP 于点P ,设BP =x .(1)如图1,x 为何值时,圆心O 落在AP 上?若此时⊙O 交AD 于点E ,直接指出PE 与BC 的位置关系;(2)当x =4时,如图2,⊙O 与AC 交于点Q ,求∠CAP 的度数,并通过计算比较弦AP 与劣弧长度的大小;(3)当⊙O 与线段AD 只有一个公共点时,直接写出x 的取值范围.解:(1)如图1,AP 经过圆心O ,∵CP 与⊙O 相切于P ,∴∠APC =90°,∵▱ABCD ,∴AD ∥BC ,∴∠PBC =∠DAB ∴=tan ∠PBC =tan ∠DAB =,设CP =4k ,BP =3k ,由CP 2+BP 2=BC 2,得(4k )2+(3k )2=152,解得k 1=﹣3(舍去),k 2=3,∴x =BP =3×3=9,故当x =9时,圆心O 落在AP 上;∵AP 是⊙O 的直径,∴∠AEP =90°,∴PE ⊥AD ,∵▱ABCD ,∴BC ∥AD∴PE ⊥BC(2)如图2,过点C 作CG ⊥AP 于G ,∵▱ABCD ,∴BC∥AD,∴∠CBG=∠DAB∴=tan∠CBG=tan∠DAB=,设CG=4m,BG=3m,由勾股定理得:(4m)2+(3m)2=152,解得m=3,∴CG=4×3=12,BG=3×3=9,PG=BG﹣BP=9﹣4=5,AP=AB+BP=3+4=7,∴AG=AB+BG=3+9=12∴tan∠CAP===1,∴∠CAP=45°;连接OP,OQ,过点O作OH⊥AP于H,则∠POQ=2∠CAP=2×45°=90°,PH=AP=,在Rt△CPG中,==13,∵CP是⊙O的切线,∴∠OPC=∠OHP=90°,∠OPH+∠CPG=90°,∠PCG+∠CPG=90°∴∠OPH=∠PCG∴△OPH∽△PCG∴,即PH×CP=CG×OP,×13=12OP,∴OP=∴劣弧长度==,∵<2π<7∴弦AP的长度>劣弧长度.(3)如图3,⊙O与线段AD只有一个公共点,即圆心O位于直线AB下方,且∠OAD≥90°,当∠OAD=90°,∠CPM=∠DAB时,此时BP取得最小值,过点C作CM⊥AB于M,∵∠DAB=∠CBP,∴∠CPM=∠CBP∴CB=CP,∵CM⊥AB∴BP=2BM=2×9=18,∴x≥1814.如图1,已知⊙O外一点P向⊙O作切线PA,点A为切点,连接PO并延长交⊙O于点B,连接AO并延长交⊙O于点C,过点C作CD⊥PB,分别交PB于点E,交⊙O于点D,连接AD.(1)求证:△APO~△DCA;(2)如图2,当AD=AO时①求∠P的度数;②连接AB,在⊙O上是否存在点Q使得四边形APQB是菱形.若存在,请直接写出的值;若不存在,请说明理由.解:(1)证明:如图1,∵PA切⊙O于点A,AC是⊙O的直径,∴∠PAO=∠CDA=90°∵CD⊥PB∴∠CEP=90°∴∠CEP=∠CDA∴PB∥AD∴∠POA=∠CAO∴△APO~△DCA(2)如图2,连接OD,①∵AD=AO,OD=AO∴△OAD是等边三角形∴∠OAD=60°∵PB∥AD∴∠POA=∠OAD=60°∵∠PAO=90°∴∠P=90°﹣∠POA=90°﹣60°=30°②存在.如图2,过点B作BQ⊥AC交⊙O于Q,连接PQ,BC,CQ,由①得:∠POA=60°,∠PAO=90°∴∠BOC=∠POA=60°∵OB=OC∴∠ACB=60°∴∠BQC=∠BAC=30°∵BQ⊥AC,∴CQ=BC∵BC=OB=OA∴△CBQ≌△OBA(AAS)∴BQ=AB∵∠OBA=∠OPA=30°∴AB=AP∴BQ=AP∵PA⊥AC∴BQ∥AP∴四边形ABQP是平行四边形∵AB=AP∴四边形ABQP是菱形∴PQ=AB∴==tan∠ACB=tan60°=15.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,G为⊙O上一点,连接AG交CD于K,在CD 的延长线上取一点E,使EG=EK,EG的延长线交AB的延长线于F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)连接DG,若AC∥EF时.①求证:△KGD∽△KEG;②若cos C=,AK=,求BF的长.解:(1)如图,连接OG.∵EG=EK,∴∠KGE=∠GKE=∠AKH,又OA=OG,∴∠OGA=∠OAG,∵CD⊥AB,∴∠AKH+∠OAG=90°,∴∠KGE+∠OGA=90°,∴EF是⊙O的切线.(2)①∵AC∥EF,∴∠E=∠C,又∠C=∠AGD,∴∠E=∠AGD,又∠DKG=∠GKE,∴△KGD∽△KEG;②连接OG,∵,AK=,设,∴CH=4k,AC=5k,则AH=3k∵KE=GE,AC∥EF,∴CK=AC=5k,∴HK=CK﹣CH=k.在Rt△AHK中,根据勾股定理得AH2+HK2=AK2,即,解得k=1,∴CH=4,AC=5,则AH=3,设⊙O半径为R,在Rt△OCH中,OC=R,OH=R﹣3k,CH=4k,由勾股定理得:OH2+CH2=OC2,即(R﹣3)2+42=R2,∴,在Rt△OGF中,,∴,∴.16.如图,AB是⊙O的直径,AB=4,M为弧AB的中点,正方形OCGD绕点O旋转与△AMB 的两边分别交于E、F(点E、F与点A、B、M均不重合),与⊙O分别交于P、Q两点.(1)求证:△AMB为等腰直角三角形:(2)求证:OE=OF;(3)连接EF,试探究:在正方形OCGD绕点O旋转的过程中,△EMF的周长是否存在最小值?若存在,求出其最小值;若不存在,请说明理由.解(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠AMB=90°,∵M是弧AB的中点,∴=,∴MA=MB,∴△AMB为等腰直角三角形.(2)连接OM,由(1)得:∠ABM=∠BAM=45°,∠OMA=∠OMB=45°,∴,∴∠MOE+∠BOE=90°,∵∠COD=90°,∴∠MOE+∠MOF=90°,∴∠BOE=∠MOF,在△OBE和△OMF中,,△OBE≌△OMF(ASA),∴OE=OF(3)解:△EFM的周长有最小值.∵OE=OF,∴△OEF为等腰直角三角形,∴,∵△OBE≌△OMF,∴BE=MF,∴△EFM的周长=EF+MF+ME=EF+BE+ME=EF+MB=当OE⊥BM时,OE最小,此时,∴△EFM的周长的最小值为.。
2020年人教版数学中考二轮复习:《圆的综合》压轴题专题训练
《圆的综合》压轴题专题训练1.如图,已知AB为⊙O的直径,AC为⊙O的切线,连结CO,过B作BD∥OC交⊙O于D,连结AD交OC于G,延长AB、CD交于点E.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若BE=2,DE=4,求CD的长;(3)在(2)的条件下,连结BC交AD于F,求的值.2.如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,连接AC、BC,D为AC的中点,过点C作⊙O的切线与射线OD交于点E.(1)求证:∠E=∠A;(2)若延长EC与AB交于点F,若⊙O的半径为3,sin F=,求DE的长.3.如图,△ABC中,以AB为直径作⊙O,交BC于点D,E为弧BD上一点,连接AD、DE、AE,交BD于点F.(1)若∠CAD=∠AED,求证:AC为⊙O的切线;(2)若DE2=EF•EA,求证:AE平分∠BAD;(3)在(2)的条件下,若AD=4,DF=2,求⊙O的半径.4.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(0,8),B(6,0),C(0,3),点D从点A运动到点B停止,连接CD,以CD长为直径作⊙P.(1)若△ACD∽△AOB,求⊙P的半径;(2)当⊙P与AB相切时,求△POB的面积;(3)连接AP、BP,在整个运动过程中,△PAB的面积是否为定值,如果是,请直接写出面积的定值,如果不是,请说明理由.5.如图,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙O上,AD与BC相交于点E.连接BD,作∠BDF=∠BAD,DF与AB的延长线相交于点F.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若DF∥BC,求证:AD平分∠BAC;(3)在(2)的条件下,若AB=10,BD=6,求CE的长.6.如图,平行四边形ABCD中,以B为坐标原点建立如图所示直角坐标系,AB⊥AC,AB=3,AD=5,点P在边AD上运动(点P不与A重合,但可以与D点重合),以P为圆心,PA 为半径的⊙P与对角线AC交于A,E两点.(1)设AP为x,P点坐标为(,)(用含x的代数式表示)(2)当⊙P与边CD相切于点F时,求P点的坐标;(3)随着AP的变化,⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数也在变化,若公共点的个数为4,直接写出相对应的AP的值的取值范围.7.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,过点D作EF⊥AC于点E,交AB延长线于点F.(1)判断直线EF与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O半径为5,CD=6,求DE的长;(3)求证:BC2=4CE•AB.8.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交边AC于点D(点D不与点A重合),交边BC于点E,过点E作EF⊥AC,垂足为F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)连接DE,求证:△DEC是等腰三角形;(3)若CD=2,BE=3,求⊙O的半径.9.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D是AB上一点,以AD为直径作⊙O交AC于E,与BC相切于点F,连接AF.(1)求证:∠BAF=∠CAF;(2)若AC=3,BC=4,求BD和CE的长;(3)在(2)的条件下,若AF与DE交于H,求FH•FA的值.10.如图,已知AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上的两点,且BC=CD=2,延长AB与直线CD交于点P,且BP=AB,过点A作AF⊥CD,垂足为F.(1)求证:AD平分∠CAF;(2)求AB的长度;(3)求DF的长度.11.如图,⊙O的直径AB=10,点P为BA的延长线上一点,直线PD切⊙O于点D,过点B 作BH⊥PD,垂足为H,BH交⊙O于点C,BC=6,连接BD.(1)求证:BD平分∠ABH;(2)求PA的长;(3)E是上的一动点,DE交AB于点F,连接AD,AE.是否存在点E,使得△ADE∽△FDB?如果存在,请证明你的结论,并求弧AE的长;如果不存在,请说明理由.12.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(8,0)、B(0,6),以AB为直径画圆⊙P,点C 为⊙P上一动点,(1)判断坐标原点O在⊙P的位置关系是.(2)若点C在第一象限,过点C作CD⊥y轴,垂足为D,连接BC,且∠DBC=∠ABC,①求证:CD与⊙P相切;②求线段BC的长(3)若PD∥AO交⊙P于点D,点C在劣弧BD上,Q是劣弧BC的中点,OQ、DC交于点K,当点C在劣弧BD上运动时(不包括B、D两点),线段DK的长度是否发生变化?若变化,请指出其变化范围;若不变化,请求出其值.13.如图,AB为⊙O的直径,D为的中点,AC、BD交于点E,P为BD延长线上一点,且PD=DE.(1)试判断PA与⊙O的位置关系,并说明理由.(2)若E为BD的中点,求tan∠DBC的值.(3)若AB=10,=,求四边形ABCD的面积.14.如图示,AB是⊙O的直径,点F是半圆上的一动点(F不与A,B重合),弦AD平分∠BAF,过点D作DE⊥AF交射线AF于点AF.(1)求证:DE与⊙O相切:(2)若AE=8,AB=10,求DE长;(3)若AB=10,AF长记为x,EF长记为y,求y与x之间的函数关系式,并求出AF•EF 的最大值.15.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点G是BC中点.连接AG.作BD⊥AG,垂足为F,△ABD的外接圆⊙O交BC于点E,连接AE.(1)求证:AB=AE;(2)过点D作圆O的切线,交BC于点M.若,求tan∠ABC的值;(3)在(2)的条件下,当DF=1时,求BG的长.参考答案1.证明:(1)如图,连接OD,∵AC为⊙O的切线,AB为⊙O的直径,∴∠CAB=90°=∠ADB,∵OD=OB,∴∠DBO=∠BDO,∵CO∥BD,∴∠AOC=∠OBD,∠COD=∠ODB,∴∠AOC=∠COD,且AO=OD,CO=CO,∴△AOC≌△DOC(SAS)∴∠CAO=∠CDO=90°,∴OD⊥CD,且OD是半径,∴CD是⊙O的切线;(2)设⊙O半径为r,则OD=OB=r,在Rt△ODE中,∵OD2+DE2=OE2,∴r2+42=(r+2)2,解得r=3,∴OB=3,∵DB∥OC,∴即∴CD=6;(3)由(1)得△CDO≌△CAO,∴AC=CD=6,在Rt△AOC中,OC===3,∵∠AOG=∠COA,∴Rt△OAG∽△OCA,∴,即=,∴OG=,∴CG=OC﹣OG=3﹣=,∵OG∥BD,OA=OB,∴OG为△ABD的中位线,∴BD=2OG=,∵CG∥BD,∴∴=.2.(1)证明:连接OC,∵D为AC的中点,AO=CO,∴OD⊥AC,∠AOD=∠COD,∵根据圆周角定理得:∠CBA=∠AOC,∴∠CBA=∠COD,∵AB为⊙O的直径,EF切⊙O于C,∴∠ECO=∠OCF=∠ACB=90°,∵∠E+∠COD+∠ECO=180°,∠A+∠ACB+∠CBA=180°,∴∠E=∠A;(2)解:过C作CM⊥AB于M,∵⊙O的半径为3,sin F==,∴OF=5,在Rt△OCF中,由勾股定理得:CF==4,=×,由三角形面积公式得:S△OCF即 3×4=5×CM,解得:CM=2.4,由勾股定理得:OM===1.8,∴BM=3﹣1.8=1.2,由勾股定理得:BC===1.2,AC===2.4,∵D为AC的中点,∴CD=AC=1.2,∵∠A=∠E,∴tan A=tan E,∴=,∴=,∴DE=2.4=.3.证明:(1)∵AB是直径,∴∠BDA=90°,∴∠DBA+∠DAB=90°,∵∠CAD=∠AED,∠AED=∠ABD,∴∠CAD=∠ABD,∴∠CAD+∠DAB=90°,∴∠BAC=90°,即AB⊥AC,且AO是半径,∴AC为⊙O的切线;(2)∵DE2=EF•EA,∴,且∠DEF=∠DEA,∴△DEF∽△AED,∴∠EDF=∠DAE,∵∠EDF=∠BAE,∴∠BAE=∠DAE,∴AE平分∠BAD;(3)如图,过点F作FH⊥AB,垂足为H,∵AE平分∠BAD,FH⊥AB,∠BDA=90°,∴DF=FH=2,∵S=AB×FH=×BF×AD,△ABF∴2AB=4BF,∴AB=2BF,在Rt△ABD中,AB2=BD2+AD2,∴(2BF)2=(2+BF)2+16,∴BF=,BF=﹣2(不合题意舍去)∴AB=,∴⊙O的半径为.4.解:(1)如图1,∵A(0,8),B(6,0),C(0,3),∴OA=8,OB=6,OC=3,∴AC=5,∵△ACD∽△AOB,∴,∴∴CD的=,∴⊙P的半径为;(2)在Rt△AOB中,OA=8,OB=6,∴==10,如图2,当⊙P与AB相切时,CD⊥AB,∴∠ADC=∠AOB=90°,∠CAD=∠BAO,∴△ACD∽△ABO,∴,即,∴AD=4,CD=3,∵CD为⊙P的直径,∴CP=,过点P作PE⊥AO于点E,∵∠PEC=∠ADC=90°,∠PCE=∠ACD,∴△CPE∽△CAD,∴,即,∴,∴,∴△POB的面积==;(3)①如图3,若⊙P与AB只有一个交点,则⊙P与AB相切,由(2)可知PD⊥AB,PD=,∴△PAB的面积=.②如图4,若⊙P与AB有两个交点,设另一个交点为F,连接CF,可得∠CFD=90°,由(2)可得CF=3,过点P作PG⊥AB于点G,则DG=,则PG为△DCF的中位线,PG=,∴△PAB的面积==.综上所述,在整个运动过程中,△PAB的面积是定值,定值为.5.解:(1)连接OD,CD,∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠ODB=90°,∵OA=OD,∴∠BAD=∠ADO,∵∠BDF=∠BAD,∴∠BDF+∠ODB=90°,∴∠ODF=90°,∴OD⊥DF,∴DF是⊙O的切线;(2)∵DF∥BC,∴∠FDB=∠CBD,∵=,∴∠CAD=∠CBD,且∠BDF=∠BAD,∴∠CAD=∠BAD=∠CBD=∠BDF,∴AD平分∠BAC;(3)∵AB=10,BD=6,∴AD===8,∵∠CBD=∠BAD,∠ADB=∠BDE=90°,∴△BDE∽△ADB,∴,∴,∴DE=,∴AE=AD﹣DE=,∵∠CAD=∠BAD,∴sin∠CAD=sin∠BAD∴∴∴CE=6.解:(1)如图,过点A作AN⊥BC于点N,∵AB⊥AC,AB=3,BC=AD=5,∴AC===4,∵S=AB×AC=BC×AN,△ABC∴3×4=5AN,∴AN=,∴BN===,∴点A坐标为(,)∵AP=x,∴点P坐标为(+x,),故答案为:+x,;(2)如图,连接PF∵⊙P与边CD相切于点F∴PF⊥CD∵四边形ABCD是平行四边形∴AB∥CD,且AB⊥AC∴AC⊥CD∴PF∥AC∴△DPF∽△DAC∴,∴,∴AP=,∴点P坐标为(,);(3)当<AP<或AP=时,⊙P与平行四边形ABCD的边有4个公共点,如图所示,7.解:(1)EF与⊙O相切,理由如下:连接AD,OD,如图所示:∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°.∴AD⊥BC.∵AB=AC,∴CD=BD=BC.∵OA=OB,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC.∵EF⊥AC,∴EF⊥OD.∴EF与⊙O相切.(2)解:由(1)知∠ADC=90°,AC=AB=10,在Rt△ADC中,由勾股定理得:AD===8.∵S ACD=AD•CD=AC•DE,∴×8×6=×10×DE.∴DE=.(3)证明:由(1)得:CD=BC,AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∵EF⊥AC,∴∠DEC=90°=∠ADC,∵∠C=∠C,∴△CDE∽△CAD,∴=,∴CD2=CE•AB,∵AB=AC,∴BC2=CE•AB,∴BC2=4CE•AB.8.证明:(1)连接OE.∵在△ABC中,AB=AC,∴∠B=∠C.∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB.∴∠OEB=∠C,∴OE∥AC.∴∠OEF+∠AFE=180°.∵EF⊥AC于点F,∴∠EFA=90°.∴∠OEF=90°,∴OE⊥EF.∵OE⊥EF于点E,OE是⊙O的半径,∴EF是⊙O的切线;(2)如图2,连接DE,∵四边形ABED是圆内接四边形,∴∠EDF=∠B,且∠B=∠C,∴∠EDF=∠C,∴DE=EC,∴△DEC是等腰三角形;(3)如图3,连接AE,∵AB是直径,∴∠AEB=90°,且AB=AC,∴BE=CE=3,∵EC=DE,EF⊥AC,∴CF=DF=CD=1,∵∠B=∠C,∠AEB=∠EFC=90°,∴△ABE∽△ECF,∴,∴∴AB=9,∴⊙O的半径OA=.9.证明:(1)连结OF,如图,∵⊙O与BC相切于点F,∴OF⊥BC,∵∠ACB=90°,∴OF∥AC,∴∠OFA=∠CAF,而OA=OF,∴∠OAF=∠OFA,∴∠BAF=∠CAF;(2)解:设⊙O的半径为r,OF与DE交于点P,如图,在Rt△ABC中,∵AC=3,BC=4,∴AB===5,∵OF∥AC,∴△BOF∽△BAC,∴∴∴r=∴BD=AB﹣AD=5﹣2×=,∵AD为⊙O的直径,∴∠AED=90°,而∠C=90°,∴DE∥BC,∴,∴∴CE=,(3)∵OF∥AC,∴,∴∴CF=,∴AF===∵DE∥BC,∴,∴∴FH=∴FH•FA==10.证明:(1)连接BD,∵BC=CD,∴,∴∠CBD=∠CDB,且∠CBD=∠CAD,∴∠CDB=∠CAD,∵AB是⊙O的直径,∴∠BDA=90°,∴∠CDB+∠FDA=90°,∵∠F=90°,∴∠FDA+∠FAD=90°,∴∠FAD=∠CDB,∴∠FAD=∠CAD,∴AD平分∠CAF;(2)连接OC,∵CO=AO,∴∠OAC=∠OCA,∵∴∠OAC=∠CAD,∴∠OCA=∠DAC,∴OC∥AD,∴△PCO∽△PDA,∴,且BC=CD=2,BP=AB=2BO,∴∴PC=6,∴PD=8,∵四边形BCDA是圆内接四边形,∴∠PCB=∠PAD,且∠P=∠P,∴△PBC∽△PDA,∴,∴,∴PB=4,∴AB=PB=4;(3)∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴AC===2,在Rt△ACF中,AF2=AC2﹣CF2,在Rt△PAF中,AF2=AP2﹣PF2,∴AC2﹣CF2=AP2﹣PF2,∴40﹣(2+DF)2=48×4﹣(8+DF)2,∴DF=.11.(1)证明:连接OD.如图1所示:∵PD是⊙O的切线,∴OD⊥PD.又∵BH⊥PD,∴∠PDO=∠PHB=90°,∴OD∥BH,∴∠ODB=∠DBH.∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∴∠OBD=∠DBH,∴BD平分∠ABH.(2)解:过点O作OG⊥BC,G为垂足,如图2所示:则BG=CG=BC=3,在Rt△OBG中,OG===4.∵∠ODH=∠DHG=∠HGO=90°,∴四边形ODHG是矩形.∴OD=GH=5,DH=OG=4,BH=BG+GH=3+5=8.∵OD∥BH,∴△POD∽△PBH,∴=,即=,解得:PA=;(3)解:存在,当点E为AB弧的中点时,△ADE∽△FDB,理由如下:连接OE,如图3所示:∵E是的中点,∴,∴∠AOE=∠BOE=90°,∠ADE=∠EDB,又∵∠AED=∠ABD,∴△ADE∽△FDB,的长==π.12.解:(1)∵以AB为直径画圆⊙P,∠AOB=90°,∴坐标原点O在⊙P上;故答案为:坐标原点O在⊙P上;(2)如图1,连接BC,过点P作PE⊥OB,∵CD⊥OB,∴∠DCB+∠DBC=90°,∵BP=CP,∴∠ABC=∠PCB,∵∠DBC=∠ABC,∴∠DBC=∠ABC=∠PCB,∴∠DCB+∠PCB=90°,∴∠DCP=90°,且CP为半径,∴DC与⊙P相切;②∵A(8,0)、B(0,6),∴OA=8,OB=6,∴AB===10,∴AP=BP=CP=5,∵PE⊥OB,AO⊥OB,∴PE∥AO,∴△BEP∽△BOA,∴,∴PE=4,BE=3,∵PE⊥BO,CD⊥OB,∠PCD=90°,∴四边形CDEP是矩形,∴CD=PE=4,PC=DE=5,∴DB=2,∴BC===2,(3)线段DK的长度不发生变化,如图2,连接BD,DO,∵PD∥OA,∴∠DEB=∠AOB=90°,,∴BE=3=EO,EP=4,∴DE=9,∴BD===3,∵Q是劣弧BC的中点,∴=,∴∠QDB=∠QDC,∵BE=EO,DE⊥OB,∴BO=DO,∴∠DBO=∠DOB,且∠DBO=∠DQO,∴∠DQO=∠DOB∵四边形BODQ是圆内接四边形,∴∠BOD+∠BQD=180°,且∠DQO+∠KQD=180°,∴∠BQD=∠KQD,且QD=QD,∠QDB=∠QDC,∴△QDB≌△QDK(ASA)∴KD=BD=3,∴线段DK的长度不发生变化.13.解:(1)PA是⊙O的切线,理由如下:如图1,连接AD、BC.∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∴AD⊥PE,∵DP=DE,∴AP=AE,∴∠PAD=∠DAE,∵D为的中点,∴,∴∠DAC=∠ABD,∵∠ABD+∠DAB=90°,∴∠PAD+∠DAB=90°,∴∠PAB=90°,∴OA⊥PA,∴PA是⊙O的切线;(2)如图2,连接BC,∵E为BD的中点,∴DE=BE=BD,∵∠ADE=∠ADB,∠DAE=∠DBA,∴△DAE∽△DBA,∴AD2=DE•DB=2DE2,∴AD=DE,∴tan∠DBC=tan∠DAC=;(3)过点C作CF⊥BE于F,∵=,∴设BE=7k,DE=9k,∵∠ADE=∠ADB,∠DAE=∠DBA,∴△DAE∽△DBA,∴AD2=DE•DB=144k2,∴AD=12k,在Rt△ADB中,∵AD2+BD2=AB2,∴144k2+256k2=100,∴k=,∴AD=6,DE=,BE=,BD=BE+DE=8,∴AE===,∵∠ADE=∠ECB,∠DEA=∠CEB,∴△DEA∽△CEB,∴,∴CE==,∵sin∠AED=sin∠CEF=,∴CF==,∴四边形ABCD的面积=S△ABD +S△BCD=×6×8+×8×=30.14.(1)证明:连接OD,如图1所示:∵OD=OA,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠BAF,∴∠OAD=∠FAD,∴∠ODA=∠FAD,∴OD∥AF,∵DE⊥AF,∴DE⊥OD,又∵OD是⊙O的半径,∴DE与⊙O相切:(2)解:连接BD,如图2所示:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵DE⊥AF,∴∠AED=90°=∠ADB,又∵∠EAD=∠DAB,∴△AED∽△ADB,∴AD:AB=AE:AD,∴AD2=AB×AE=10×8=80,在Rt△AED中,由勾股定理得:DE===4;(3)连接DF,过点D作DG⊥AB于G,如图3所示:在△AED和△AGD中,,∴△AED≌△AGD(AAS),∴AE=AG,DE=DG,∵∠FAD=∠DAB,∴=,∴DF=DB,在Rt△DEF和Rt△DGB中,,∴Rt△DEF≌Rt△DGB(HL),∴EF=BG,∴AB=AG+BG=AF+EF=AF+EF+EF=AF+2EF,即:x+2y=10,∴y=﹣x+5,∴AE•EF=﹣x2+5x=﹣(x﹣5)2+,∴AF•EF有最大值,当x=5时,AF•EF的最大值为.15.证明:(1)∵∠BAC=90°,点G是BC的中点,∴AG=BG=GC,∴∠ABG=∠BAG,又∵BD⊥AG,∴∠BAG+∠DAF=∠ADF+∠DAF=90°,∴∠ADB=∠BAG,∵,∴∠ADB=∠AEB,∴∠ABE=∠AEB,∴AB=AE,(2)∵⊙O是△ABD的外接圆,且∠BAD=90°,∴BD是直径,∵DM是⊙O切线,∴DM⊥BD,且BD⊥AG,∴DM∥AG,∴∵=,∴,设CD=3k,AC=4k,∴AD=k,∵∠BDA=∠ABC,∠BAD=∠CAB,∴△ABD∽△ACB,∴,∴AB2=AD•AC=4k2,∴AB=2k,∴tan∠ABC=;(3)∵DF=1,tan∠ABC=tan∠ADF=tan∠BAF===2,∴AF=2,BF=4,∴AB===2,∴AC=4,∴BC===10,∴BG=5,。
2020-2021中考数学压轴题之圆的综合(中考题型整理,突破提升)含答案
2020-2021中考数学压轴题之圆的综合(中考题型整理,突破提升)含答案一、圆的综合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,A、B两点的坐标分别为(0,6),(0,3),点P为x轴正半轴上一动点,过点A作AP的垂线,过点B作BP的垂线,两垂线交于点Q,连接PQ,M为线段PQ的中点.(1)求证:A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上;(2)当⊙M与x轴相切时,求点Q的坐标;(3)当点P从点(2,0)运动到点(3,0)时,请直接写出线段QM扫过图形的面积.【答案】(1)见解析;(2) Q的坐标为(32,9);(3)63 8.【解析】(1)解:连接AM、BM,∵AQ⊥AP,BQ⊥BP∵△APQ和△BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点∴AM=BM=PM=QM= 12 PQ,∴A、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上。
(完整)中考数学圆-经典压轴题(带答案)
1。
如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2=CE•CA.(1)求证:BC=CD;(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD =,求DF的长.2。
如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,过CD延长线上一点E作⊙O的切线交AB的延长线于F.切点为G,连接AG交CD于K.(1)求证:KE=GE;(2)若=KD·GE,试判断AC与EF的位置关系,并说明理由;(3)在(2)的条件下,若sinE=,AK=,求FG的长.3.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,AD与过点C的切线垂直,垂足为点D,直线DC与AB的延长线相交于点P,弦CE平分∠ACB,交AB于点F,连接BE.(1)求证:AC 平分∠DAB ;(2)求证:△PCF 是等腰三角形;(3)若tan ∠ABC=34,BE=72,求线段PC 的长.4.5。
已知:如图,在半径为4的⊙O 中,AB ,CD 是两条直径,M 为OB 的中点,CM 的延长线交⊙O 于点E,且EM>MC,连结DE,DE=。
(1)求证:AM·MB=EM·MC;(2)求EM的长;(3)求sin∠EOB的值。
6。
如图,AE切⊙O于点E,AT交⊙O于点M,N,线段OE交AT于点C,OB⊥AT于点B,已知∠EAT=30°,AE=3,MN=2.(1)求∠COB的度数;(2)求⊙O的半径R;(3)点F在⊙O上(是劣弧),且EF=5,把△OBC经过平移、旋转和相似变换后,使它的两个顶点分别与点E,F重合.在EF的同一侧,这样的三角形共有多少个?你能在其中找出另一个顶点在⊙O上的三角形吗?请在图中画出这个三角形,并求出这个三角形与△OBC的周长之比.7.如图,AB是半径O的直径,AB=2.射线AM、BN为半圆O的切线.在AM上取一点D,连接BD交半圆于点C,连接AC.过O点作BC的垂线OE,垂足为点E,与BN相交于点F.过D点作半圆O的切线DP,切点为P,与BN相交于点Q.(1)求证:△ABC∽△OFB;(2)当△ABD与△BFO的面枳相等时,求BQ的长;(3)求证:当D在AM上移动时(A点除外),点Q始终是线段BF的中点8.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,,求PD的长;(3)在点P运动过程中,设,求与之间的函数关系式。
