历年中考数学易错题汇编-圆的综合练习题附答案
中考数学易错题精选-圆的综合练习题附答案

中考数学易错题精选-圆的综合练习题附答案一、圆的综合1.如图,△ABC 是⊙O 的内接三角形,点D 在BC uuu r 上,点E 在弦AB 上(E 不与A 重合),且四边形BDCE 为菱形.(1)求证:AC=CE ;(2)求证:BC 2﹣AC 2=AB•AC ;(3)已知⊙O 的半径为3.①若AB AC =53,求BC 的长; ②当AB AC为何值时,AB•A C 的值最大?【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)2;②32【解析】 分析:(1)由菱形知∠D=∠BEC ,由∠A+∠D=∠BEC+∠AEC=180°可得∠A=∠AEC ,据此得证;(2)以点C 为圆心,CE 长为半径作⊙C ,与BC 交于点F ,于BC 延长线交于点G ,则CF=CG=AC=CE=CD ,证△BEF ∽△BGA 得BE BG BF BA =,即BF•BG=BE•AB ,将BF=BC-CF=BC-AC 、BG=BC+CG=BC+AC 代入可得;(3)①设AB=5k 、AC=3k ,由BC 2-AC 2=AB•AC 知6k ,连接ED 交BC 于点M ,Rt △DMC 中由DC=AC=3k 、MC=126k 求得22CD CM -3,可知OM=OD-3,在Rt △COM 中,由OM 2+MC 2=OC 2可得答案.②设OM=d ,则MD=3-d ,MC 2=OC 2-OM 2=9-d 2,继而知BC 2=(2MC )2=36-4d 2、AC 2=DC 2=DM 2+CM 2=(3-d )2+9-d 2,由(2)得AB•AC=BC 2-AC 2,据此得出关于d 的二次函数,利用二次函数的性质可得答案. 详解:(1)∵四边形EBDC 为菱形,∴∠D=∠BEC ,∵四边形ABDC 是圆的内接四边形,∴∠A+∠D=180°,又∠BEC+∠AEC=180°,∴∠A=∠AEC ,∴AC=CE;(2)以点C为圆心,CE长为半径作⊙C,与BC交于点F,于BC延长线交于点G,则CF=CG,由(1)知AC=CE=CD,∴CF=CG=AC,∵四边形AEFG是⊙C的内接四边形,∴∠G+∠AEF=180°,又∵∠AEF+∠BEF=180°,∴∠G=∠BEF,∵∠EBF=∠GBA,∴△BEF∽△BGA,∴BE BGBF BA=,即BF•BG=BE•AB,∵BF=BC﹣CF=BC﹣AC、BG=BC+CG=BC+AC,BE=CE=AC,∴(BC﹣AC)(BC+AC)=AB•AC,即BC2﹣AC2=AB•AC;(3)设AB=5k、AC=3k,∵BC2﹣AC2=AB•AC,∴6k,连接ED交BC于点M,∵四边形BDCE是菱形,∴DE垂直平分BC,则点E、O、M、D共线,在Rt△DMC中,DC=AC=3k,MC=126k,∴223CD CM k-=,∴OM=OD﹣DM=33k,在Rt△COM中,由OM2+MC2=OC2得(33)2+6k)2=32,解得:k=33或k=0(舍),∴62;②设OM=d,则MD=3﹣d,MC2=OC2﹣OM2=9﹣d2,∴BC2=(2MC)2=36﹣4d2,AC2=DC2=DM2+CM2=(3﹣d)2+9﹣d2,由(2)得AB•AC=BC2﹣AC2=﹣4d2+6d+18=﹣4(d﹣34)2+814,∴当d=34,即OM=34时,AB•AC最大,最大值为814,∴DC2=272,∴AC=DC=362,∴AB=964,此时32ABAC.点睛:本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是掌握圆的有关性质、圆内接四边形的性质及菱形的性质、相似三角形的判定与性质、二次函数的性质等知识点.2.如图,已知△ABC中,AC=BC,以BC为直径的⊙O交AB于E,过点E作EG⊥AC于G,交BC的延长线于F.(1)求证:AE=BE;(2)求证:FE是⊙O的切线;(3)若FE=4,FC=2,求⊙O的半径及CG的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3).【解析】(1)证明:连接CE,如图1所示:∵BC是直径,∴∠BEC=90°,∴CE⊥AB;又∵AC=BC,∴AE=BE.(2)证明:连接OE,如图2所示:∵BE=AE,OB=OC,∴OE是△ABC的中位线,∴OE∥AC,AC=2OE=6.又∵EG⊥AC,∴FE⊥OE,∴FE是⊙O的切线.(3)解:∵EF是⊙O的切线,∴FE2=FC•FB.设FC=x,则有2FB=16,∴FB=8,∴BC=FB﹣FC=8﹣2=6,∴OB=OC=3,即⊙O的半径为3;∴OE=3.∵OE∥AC,∴△FCG∽△FOE,∴,即,解得:CG=.点睛:本题利用了等腰三角形三线合一定理,三角形中位线的判定,切割线定理,以及勾股定理,还有平行线分线段成比例定理,切线的判定等知识.3.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 =23.4.在⊙O 中,点C 是AB u u u r上的一个动点(不与点A ,B 重合),∠ACB=120°,点I 是∠ABC 的内心,CI 的延长线交⊙O 于点D ,连结AD,BD .(1)求证:AD=BD .(2)猜想线段AB 与DI 的数量关系,并说明理由.(3)若⊙O 的半径为2,点E ,F 是»AB 的三等分点,当点C 从点E 运动到点F 时,求点I 随之运动形成的路径长.【答案】(1)证明见解析;(2)AB=DI ,理由见解析(323 【解析】分析:(1)根据内心的定义可得CI 平分∠ACB ,可得出角相等,再根据圆周角定理,可证得结论;(2)根据∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD ,可求出∠BAD 的度数,再根据AD=BD ,可证得△ABD 是等边三角形,再根据内心的定义及三角形的外角性质,证明∠BID=∠IBD ,得出ID=BD ,再根据AB=BD ,即可证得结论;(3)连接DO ,延长DO 根据题意可知点I 随之运动形成的图形式以D 为圆心,DI 1为半径的弧,根据已知及圆周角定理、解直角三角形,可求出AD 的长,再根据点E ,F 是 弧AB ⌢的三等分点,△ABD 是等边三角形,可证得∠DAI 1=∠AI 1D ,然后利用弧长的公式可求出点I 随之运动形成的路径长.详解:(1)证明:∵点I 是∠ABC 的内心∴CI 平分∠ACB∴∠ACD=∠BCD∴弧AD=弧BD∴AD=BD(2)AB=DI理由:∵∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD∴∠BCD=×120°=60°∵弧BD=弧BD∴∠DAB=∠BCD=60°∵AD=BD∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=∠C∵I是△ABC的内心∴BI平分∠ABC∴∠CBI=∠ABI∵∠BID=∠C+∠CBI,∠IBD=∠ABI+∠ABD∴∠BID=∠IBD∴ID=BD∵AB=BD∴AB=DI(3)解:如图,连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧∵∠ACB=120°,弧AD=弧BD∴∠AED=∠ACB=×120°=60°∵圆的半径为2,DE是直径∴DE=4,∠EAD=90°∴AD=sin∠AED×DE=×4=2∵点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°∴弧AB的度数为120°,∴弧AM、弧BF的度数都为为40°∴∠ADM=20°=∠FAB∴∠DAI1=∠FAB+∠DAB=80°∴∠AI1D=180°-∠ADM-∠DAI1=180°-20°-80°=80°∴∠DAI1=∠AI1D∴AD=I1D=2∴弧I1I2的长为:点睛:此题是一道圆的综合题,有一定的难度,熟记圆的相关性质与定理,并对圆中的弦、弧、圆心角、圆周角等进行灵活转化是解题关键,注意数形结合思想的渗透.5.如图,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC为⊙O的直径,过点C作AC的垂线交AD 的延长线于点E,点F为CE的中点,连接DB, DF.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若DB平分∠ADC,AB=52AD,∶DE=4∶1,求DE的长.【答案】(1)见解析5【解析】分析:(1)直接利用直角三角形的性质得出DF=CF=EF,再求出∠FDO=∠FCO=90°,得出答案即可;(2)首先得出AB=BC即可得出它们的长,再利用△ADC~△ACE,得出AC2=AD•AE,进而得出答案.详解:(1)连接OD.∵OD=CD,∴∠ODC=∠OCD.∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠EDC=90°.∵点F为CE的中点,∴DF=CF=EF,∴∠FDC=∠FCD,∴∠FDO=∠FCO.又∵AC⊥CE,∴∠FDO=∠FCO=90°,∴DF是⊙O的切线.(2)∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠ABC=90°.∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB,∴¶AB=¶BC,∴BC=AB=52.在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=100.又∵AC⊥CE,∴∠ACE=90°,∴△ADC~△ACE,∴ACAD =AEAC,∴AC2=AD•AE.设DE为x,由AD:DE=4:1,∴AD=4x,AE=5x,∴100=4x•5x,∴x=5,∴DE=5.点睛:本题主要考查了切线的判定以及相似三角形的判定与性质,正确得出AC2=AD•AE是解题的关键.6.如图,⊙M与菱形ABCD在平面直角坐标系中,点M的坐标为(3,﹣1),点A的坐标为(﹣2,3),点B的坐标为(﹣3,0),点C在x轴上,且点D在点A的左侧.(1)求菱形ABCD的周长;(2)若⊙M沿x轴向右以每秒2个单位长度的速度平移,同时菱形ABCD沿x轴向右以每秒3个单位长度的速度平移,设菱形移动的时间为t(秒),当⊙M与BC相切,且切点为BC的中点时,连接BD,求:①t的值;②∠MBD的度数;(3)在(2)的条件下,当点M与BD所在的直线的距离为1时,求t的值.【答案】(1)8;(2)①7;②105°;(3)t=633【解析】分析:(1)根据勾股定理求菱形的边长为2,所以可得周长为8;(2)①如图2,先根据坐标求EF的长,由EE'﹣FE'=EF=7,列式得:3t﹣2t=7,可得t 的值;②先求∠EBA=60°,则∠FBA=120°,再得∠MBF=45°,相加可得:∠MBD =∠MBF +∠FBD =45°+60°=105°;(3)分两种情况讨论:作出距离MN 和ME ,第一种情况:如图5由距离为1可知:BD为⊙M 的切线,由BC 是⊙M 的切线,得∠MBE =30°,列式为3t =2t +6,解出即可; 第二种情况:如图6,同理可得t 的值.详解:(1)如图1,过A 作AE ⊥BC 于E .∵点A 的坐标为(﹣2),点B 的坐标为(﹣3,0),∴AE ,BE =3﹣2=1,∴AB=2. ∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =BC =CD =AD =2,∴菱形ABCD 的周长=2×4=8;(2)①如图2,⊙M 与x 轴的切点为F ,BC 的中点为E .∵M (3,﹣1),∴F (3,0).∵BC =2,且E 为BC 的中点,∴E (﹣4,0),∴EF =7,即EE '﹣FE '=EF ,∴3t ﹣2t =7,t =7;②由(1)可知:BE =1,AE∴tan ∠EBA =AEBE =1,∴∠EBA =60°,如图4,∴∠FBA =120°. ∵四边形ABCD 是菱形,∴∠FBD =12∠FBA =11202⨯︒=60°. ∵BC 是⊙M 的切线,∴MF ⊥BC .∵F 是BC 的中点,∴BF =MF =1,∴△BFM 是等腰直角三角形,∴∠MBF =45°,∴∠MBD =∠MBF +∠FBD =45°+60°=105°;(3)连接BM ,过M 作MN ⊥BD ,垂足为N ,作ME ⊥BC 于E ,分两种情况: 第一种情况:如图5.∵四边形ABCD 是菱形,∠ABC =120°,∴∠CBD =60°,∴∠NBE =60°.∵点M 与BD 所在的直线的距离为1,∴MN =1,∴BD 为⊙M 的切线.∵BC 是⊙M 的切线,∴∠MBE =30°.∵ME =1,∴EB ∴3t =2t +6,t =6第二种情况:如图6.∵四边形ABCD 是菱形,∠ABC =120°,∴∠DBC =60°,∴∠NBE =120°.∵点M 与BD 所在的直线的距离为1,∴MN =1,∴BD 为⊙M 的切线.∵BC 是⊙M 的切线,∴∠MBE =60°.∵ME =MN =1,∴Rt △BEM 中,tan60°=ME BE ,EB =160tan ︒∴3t =2t t综上所述:当点M 与BD 所在的直线的距离为1时,t =6或点睛:本题是四边形和圆的综合题,考查了菱形的性质、圆的切线的性质和判定、特殊的三角函数值、等腰直角三角形的性质、动点运动问题,此类问题比较复杂,弄清动点运动方向、速度、时间和路程的关系,并与方程相结合,找等量关系,求出时间t的值.7.如图,△ABC内接于⊙O,弦AD⊥BC,垂足为H,连接OB.(1)如图1,求证:∠DAC=∠ABO;(2)如图2,在弧AC上取点F,使∠CAF=∠BAD,在弧AB取点G,使AG∥OB,若∠BAC=600,求证:GF=GD;(3)如图3,在(2)的条件下,AF、BC的延长线相交于点E,若AF:FE=1:9,求sin∠ADG的值。
历年中考数学易错题汇编-圆的综合练习题及答案解析

历年中考数学易错题汇编-圆的综合练习题及答案解析一、圆的综合1.如图,点A、B、C分别是⊙O上的点, CD是⊙O的直径,P是CD延长线上的一点,AP=AC.(1)若∠B=60°,求证:AP是⊙O的切线;(2)若点B是弧CD的中点,AB交CD于点E,CD=4,求BE·AB的值.【答案】(1)证明见解析;(2)8.【解析】(1)求出∠ADC的度数,求出∠P、∠ACO、∠OAC度数,求出∠OAP=90°,根据切线判定推出即可;(2)求出BD长,求出△DBE和△ABD相似,得出比例式,代入即可求出答案.试题解析:连接AD,OA,∵∠ADC=∠B,∠B=60°,∴∠ADC=60°,∵CD是直径,∴∠DAC=90°,∴∠ACO=180°-90°-60°=30°,∵AP=AC,OA=OC,∴∠OAC=∠ACD=30°,∠P=∠ACD=30°,∴∠OAP=180°-30°-30°-30°=90°,即OA⊥AP,∵OA为半径,∴AP是⊙O切线.(2)连接AD,BD,∵CD是直径,∴∠DBC=90°,∵CD=4,B为弧CD中点,∴BD=BC=,∴∠BDC=∠BCD=45°,∴∠DAB=∠DCB=45°,即∠BDE=∠DAB,∵∠DBE=∠DBA,∴△DBE∽△ABD,∴,∴BE•AB=BD•BD=.考点:1.切线的判定;2.相似三角形的判定与性质.2.如图,已知△ABC中,AB=AC,∠A=30°,AB=16,以AB为直径的⊙O与BC边相交于点D,与AC交于点F,过点D作DE⊥AC于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)求CE的长;(3)过点B作BG∥DF,交⊙O于点G,求弧BG的长.【答案】(1)证明见解析(2)33)4π【解析】【分析】(1)如图1,连接AD,OD,由AB为⊙O的直径,可得AD⊥BC,再根据AB=AC,可得BD=DC,再根据OA=OB,则可得OD∥AC,继而可得DE⊥OD,问题得证;(2)如图2,连接BF,根据已知可推导得出DE=12BF,CE=EF,根据∠A=30°,AB=16,可得BF=8,继而得DE=4,由DE为⊙O的切线,可得ED2=EF•AE,即42=CE•(16﹣CE),继而可求得CE长;(3)如图3,连接OG,连接AD,由BG∥DF,可得∠CBG=∠CDF=30°,再根据AB=AC,可推导得出∠OBG=45°,由OG=OB,可得∠OGB=45°,从而可得∠BOG=90°,根据弧长公式即可求得»BG的长度.【详解】(1)如图1,连接AD,OD;∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即AD⊥BC,∵AB=AC,∴BD=DC,∵OA=OB,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴DE⊥OD,∴∠ODE=∠DEA=90°,∴DE为⊙O的切线;(2)如图2,连接BF,∵AB为⊙O的直径,∴∠AFB=90°,∴BF∥DE,∵CD=BD,∴DE=12BF,CE=EF,∵∠A=30°,AB=16,∴BF=8,∴DE=4,∵DE为⊙O的切线,∴ED2=EF•AE,∴42=CE•(16﹣CE),∴CE=8﹣(3)如图3,连接OG,连接AD,∵BG∥DF,∴∠CBG=∠CDF=30°,∵AB=AC,∴∠ABC=∠C=75°,∴∠OBG=75°﹣30°=45°,∵OG=OB,∴∠OGB=∠OBG=45°,∴∠BOG=90°,∴»BG的长度=908180π⨯⨯=4π.【点睛】本题考查了圆的综合题,涉及了切线的判定、三角形中位线定理、圆周角定理、弧长公式等,正确添加辅助线、熟练掌握相关的性质与定理是解题的关键.3.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;(2)当AP=5△APM 与△PCN 是否相似,并说明理由. 【答案】(1)半径为52)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 、PN NC 的值,得出AM MP =PNNC,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= 1BD 2AD=, 设BD=x ,则AD=2x , ∴x 2+(2x)2=152, 解得:5 ∴半径为5 (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=(52 解得:y=6(取正数), ∴PH=6,AH=12, 在Rt △MPH 中, ()22356-,∴MN=2MH=6, ∴AM=AH-MH=12-3=9, NC=AC-MN-AM=20-6-9=5, ∴3535AM MP ==,35PN NC =, ∴AM MP =PNNC , 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.4.如图,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC为⊙O的直径,过点C作AC的垂线交AD 的延长线于点E,点F为CE的中点,连接DB, DF.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若DB平分∠ADC,AB=52AD,∶DE=4∶1,求DE的长.【答案】(1)见解析5【解析】分析:(1)直接利用直角三角形的性质得出DF=CF=EF,再求出∠FDO=∠FCO=90°,得出答案即可;(2)首先得出AB=BC即可得出它们的长,再利用△ADC~△ACE,得出AC2=AD•AE,进而得出答案.详解:(1)连接OD.∵OD=CD,∴∠ODC=∠OCD.∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠EDC=90°.∵点F为CE的中点,∴DF=CF=EF,∴∠FDC=∠FCD,∴∠FDO=∠FCO.又∵AC⊥CE,∴∠FDO=∠FCO=90°,∴DF是⊙O的切线.(2)∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠ABC=90°.∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB,∴¶AB=¶BC,∴BC=AB2.在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=100.又∵AC⊥CE,∴∠ACE=90°,∴△ADC~△ACE,∴ACAD =AEAC,∴AC2=AD•AE.设DE为x,由AD:DE=4:1,∴AD=4x,AE=5x,∴100=4x•5x,∴x=5,∴DE=5.点睛:本题主要考查了切线的判定以及相似三角形的判定与性质,正确得出AC2=AD•AE是解题的关键.5.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)2﹣12(5t﹣10)2=﹣72t2+50t﹣50.如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(20﹣t)2﹣12(30﹣3t)2=﹣72t2+50t﹣50.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0<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.6.如图1,延长⊙O的直径AB至点C,使得BC=12AB,点P是⊙O上半部分的一个动点(点P不与A、B重合),连结OP,CP.(1)∠C的最大度数为;(2)当⊙O的半径为3时,△OPC的面积有没有最大值?若有,说明原因并求出最大值;若没有,请说明理由;(3)如图2,延长PO交⊙O于点D,连结DB,当CP=DB时,求证:CP是⊙O的切线.【答案】(1)30°;(2)有最大值为9,理由见解析;(3)证明见解析.【解析】试题分析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP的度数最大,根据切线的性质即可求得;(2)由△OPC的边OC是定值,得到当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,于是得到结论;(3)根据全等三角形的性质得到AP=DB,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠C,得到CO=OB+OB=AB,推出△APB≌△CPO,根据全等三角形的性质得到∠CPO=∠APB,根据圆周角定理得到∠APB=90°,即可得到结论.试题解析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP最大.如图1,所示:∵sin∠OCP=OPOC=24=12,∴∠OCP=30°∴∠OCP的最大度数为30°,故答案为:30°;(2)有最大值,理由:∵△OPC的边OC是定值,∴当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,而点P在⊙O上半圆上运动,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,也就是高为半径长,∴最大值S△OPC=12OC•OP=12×6×3=9;(3)连结AP,BP,如图2,在△OAP与△OBD中,OA ODAOP BODOP OB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△OAP≌△OBD,∴AP=DB,∵PC=DB,∴AP=PC,∵PA=PC,∴∠A=∠C,∵BC=12AB=OB,∴CO=OB+OB=AB,在△APB和△CPO中,AP CPA CAB CO=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△APB≌△CPO,∴∠CPO=∠APB,∵AB为直径,∴∠APB=90°,∴∠CPO=90°,∴PC切⊙O于点P,即CP是⊙O的切线.7.如图,在直角坐标系中,⊙M经过原点O(0,0),点6,0)与点B(02),点D 在劣弧»OA上,连结BD交x轴于点C,且∠COD=∠CBO.(1)求⊙M的半径;(2)求证:BD平分∠ABO;(3)在线段BD的延长线上找一点E,使得直线AE恰为⊙M的切线,求此时点E的坐标.【答案】(1)M 的半径r =2;(2)证明见解析;(3)点E 的坐标为(263,2). 【解析】 试题分析:根据点A 和点B 的坐标得出OA 和OB 的长度,根据Rt △AOB 的勾股定理得出AB 的长度,然后得出半径;根据同弧所对的圆周角得出∠ABD=∠COD ,然后结合已知条件得出角平分线;根据角平分线得出△ABE ≌△HBE ,从而得出BH=BA=22,从而求出OH 的长度,即点E 的纵坐标,根据Rt △AOB 的三角函数得出∠ABO 的度数,从而得出∠CBO 的度数,然后根据Rt △HBE 得出HE 的长度,即点E 的横坐标.试题解析:(1)∵点A 为(6,0),点B 为(0,-2) ∴OA=6OB=2 ∴根据Rt △AOB 的勾股定理可得:AB=22∴e M 的半径r=12AB=2. (2)根据同弧所对的圆周角相等可得:∠ABD=∠COD ∵∠COD=∠CBO ∴∠ABD=∠CBO ∴BD 平分∠ABO(3)如图,由(2)中的角平分线可得△ABE ≌△HBE ∴BH=BA=22∴OH=22-2=2在Rt △AOB 中,3OA OB=∴∠ABO=60° ∴∠CBO=30° 在Rt △HBE 中,HE=2633=∴点E 的坐标为(263,2)考点:勾股定理、角平分线的性质、圆的基本性质、三角函数.8.如图,⊙O 的直径AB =26,P 是AB 上(不与点A 、B 重合)的任一点,点C 、D 为⊙O 上的两点,若∠APD =∠BPC ,则称∠CPD 为直径AB 的“回旋角”.(1)若∠BPC =∠DPC =60°,则∠CPD 是直径AB 的“回旋角”吗?并说明理由;(2)若»CD 的长为134π,求“回旋角”∠CPD 的度数; (3)若直径AB 的“回旋角”为120°,且△PCD 的周长为3AP 的长.【答案】(1)∠CPD 是直径AB 的“回旋角”,理由见解析;(2)“回旋角”∠CPD 的度数为45°;(3)满足条件的AP 的长为3或23.【解析】【分析】(1)由∠CPD 、∠BPC 得到∠APD ,得到∠BPC =∠APD ,所以∠CPD 是直径AB 的“回旋角”;(2)利用CD 弧长公式求出∠COD =45°,作CE ⊥AB 交⊙O 于E ,连接PE ,利用∠CPD 为直径AB 的“回旋角”,得到∠APD =∠BPC ,∠OPE =∠APD ,得到∠OPE+∠CPD+∠BPC =180°,即点D ,P ,E 三点共线,∠CED =12∠COD =22.5°, 得到∠OPE =90°﹣22.5°=67.5°,则∠APD =∠BPC =67.5°,所以∠CPD =45°;(3)分出情况P 在OA 上或者OB 上的情况,在OA 上时,同理(2)的方法得到点D ,P ,F 在同一条直线上,得到△PCF 是等边三角形,连接OC ,OD ,过点O 作OG ⊥CD 于G ,利用sin ∠DOG ,求得CD ,利用周长求得DF ,过O 作OH ⊥DF 于H ,利用勾股定理求得OP ,进而得到AP ;在OB 上时,同理OA 计算方法即可【详解】∠CPD 是直径AB 的“回旋角”,理由:∵∠CPD =∠BPC =60°,∴∠APD =180°﹣∠CPD ﹣∠BPC =180°﹣60°﹣60°=60°,∴∠BPC =∠APD ,∴∠CPD 是直径AB 的“回旋角”;(2)如图1,∵AB =26,∴OC =OD =OA =13,设∠COD =n°,∵»CD 的长为134π, ∴13131804n ππ=n ∴n =45,∴∠COD =45°,作CE ⊥AB 交⊙O 于E ,连接PE ,∴∠BPC =∠OPE ,∵∠CPD 为直径AB 的“回旋角”,∴∠APD =∠BPC ,∴∠OPE =∠APD ,∵∠APD+∠CPD+∠BPC=180°,∴∠OPE+∠CPD+∠BPC=180°,∴点D,P,E三点共线,∠COD=22.5°,∴∠CED=12∴∠OPE=90°﹣22.5°=67.5°,∴∠APD=∠BPC=67.5°,∴∠CPD=45°,即:“回旋角”∠CPD的度数为45°,(3)①当点P在半径OA上时,如图2,过点C作CF⊥AB交⊙O于F,连接PF,∴PF=PC,同(2)的方法得,点D,P,F在同一条直线上,∵直径AB的“回旋角”为120°,∴∠APD=∠BPC=30°,∴∠CPF=60°,∴△PCF是等边三角形,∴∠CFD=60°,连接OC,OD,∴∠COD=120°,过点O作OG⊥CD于G,∠COD=60°,∴CD=2DG,∠DOG=12√∴DG=ODsin∠DOG=13×sin60°=1332∴CD=133√,∵△PCD的周长为24+133√,∴PD+PC=24,∵PC=PF,∴PD+PF=DF=24,过O作OH⊥DF于H,∴DH=1DF=12,2在Rt△OHD中,OH5=在Rt△OHP中,∠OPH=30°,∴OP=10,∴AP=OA﹣OP=3;②当点P在半径OB上时,同①的方法得,BP=3,∴AP=AB﹣BP=23,即:满足条件的AP的长为3或23.【点睛】本题是新定义问题,同时涉及到三角函数、勾股定理、等边三角形性质等知识点,综合程度比较高,前两问解题关键在于看懂题目给到的定义,第三问关键在于P点的分类讨论9.如图,AB是圆O的直径,O为圆心,AD、BD是半圆的弦,且∠PDA=∠PBD.延长PD 交圆的切线BE于点E(1)判断直线PD是否为⊙O的切线,并说明理由;(2)如果∠BED=60°,PD=3,求PA的长;(3)将线段PD以直线AD为对称轴作对称线段DF,点F正好在圆O上,如图2,求证:四边形DFBE为菱形.【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)连接OD,由AB是圆O的直径可得∠ADB=90°,进而求得∠ADO+∠PDA=90°,即可得出直线PD为⊙O的切线;(2)根据BE是⊙O的切线,则∠EBA=90°,即可求得∠P=30°,再由PD为⊙O的切线,得∠PDO=90°,根据三角函数的定义求得OD,由勾股定理得OP,即可得出PA;(3)根据题意可证得∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,由AB是圆O的直径,得∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则可表示出∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,由圆内接四边形的性质得出x 的值,可得出△BDE是等边三角形.进而证出四边形DFBE为菱形.【详解】(1)直线PD为⊙O的切线,理由如下:如图1,连接OD,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠BDO=90°,又∵DO=BO,∴∠BDO=∠PBD,∵∠PDA=∠PBD,∴∠BDO=∠PDA,∴∠ADO+∠PDA=90°,即PD⊥OD,∵点D在⊙O上,∴直线PD为⊙O的切线;(2)∵BE是⊙O的切线,∴∠EBA=90°,∵∠BED=60°,∴∠P=30°,∵PD为⊙O的切线,∴∠PDO=90°,在Rt△PDO中,∠P=30°,3∴0 tan30ODPD=,解得OD=1,∴22PO PD OD+,∴PA=PO﹣AO=2﹣1=1;(3)如图2,依题意得:∠ADF=∠PDA,∠PAD=∠DAF,∵∠PDA=∠PBD∠ADF=∠ABF,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,∵四边形AFBD内接于⊙O,∴∠DAF+∠DBF=180°,即90°+x+2x=180°,解得x=30°,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF=30°,∵BE、ED是⊙O的切线,∴DE=BE,∠EBA=90°,∴∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形,∴BD=DE=BE,又∵∠FDB=∠ADB﹣∠ADF=90°﹣30°=60°∠DBF=2x°=60°,∴△BDF是等边三角形,∴BD=DF=BF,∴DE=BE=DF=BF,∴四边形DFBE为菱形.【点睛】本题是一道综合性的题目,考查了切线的判定和性质,圆周角定理和菱形的性质,是中档题,难度较大.10.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,过点O作OD⊥CB,垂足为点D,延长DO 交⊙O于点E,过点E作PE⊥AB,垂足为点P,作射线DP交CA的延长线于F点,连接EF,(1)求证:OD=OP;(2)求证:FE是⊙O的切线.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】试题分析:(2)证明△POE≌△ADO可得DO=EO;(3)连接AE,BE,证出△APE≌△AFE即可得出结论.试题解析:(1)∵∠EPO=∠BDO=90°∠EOP=∠BODOE=OB∴△OPE≌△ODB∴OD="OP"(2)连接EA,EB∴∠1=∠EBC∵AB是直径∴∠AEB=∠C=90°∴∠2+∠3=90°∵∠3=∠DEB∵∠BDE=90°∴∠EBC+∠DEB=90°∴∠2=∠EBC=∠1∵∠C=90°∠BDE=90°∴CF∥OE∴∠ODP=∠AFP∵OD=OP∴∠ODP=∠OPD∵∠OPD=∠APF∴∠AFP=∠APF∴AF=AP 又AE=AE∴△APE≌△AFE∴∠AFE=∠APE=90°∴∠FED=90°∴FE是⊙O的切线考点:切线的判定.11.如图,点A,B,C,D,E在⊙O上,AB⊥CB于点B,tanD=3,BC=2,H为CE延长线上一点,且AH=10,CH52=.(1)求证:AH是⊙O的切线;(2)若点D是弧CE的中点,且AD交CE于点F,求证:HF=HA;(3)在(2)的条件下,求EF的长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3102【解析】【分析】(1)连接AC,由AB⊥CB可知AC是⊙O的直径,由圆周角定理可得∠C=∠D,于是得到tanC=3,故此可知AB=6,在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2= 40,从而可得AC2+AH2=CH2,根据勾股定理的逆定理可得AC⊥AH,问题得证;(2)连接DE、BE,由弦切角定理可知∠ABD=∠HAD,由D是»CE的中点,可得∠CED=∠EBD,再由圆周角定理可得∠ABE=∠ADE,结合三角形的外角即可证明∠HAF=∠AFH,从而可证得AH=HF;(3)由切割线定理可得EH=2,由(2)可知AF=FH=10,从而可得EF=FH﹣EH=10-2.【详解】(1)如图1所示:连接AC.∵AB⊥CB,∴AC是⊙O的直径,∵∠C=∠D,∴tanC=3,∴AB=3BC=3×2=6,在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2=AB2+BC2=40,又∵AH2=10,CH2=50,∴AC2+AH2=CH2,∴△ACH为直角三角形,∴AC⊥AH,∴AH是圆O的切线;(2)如图2所示:连接DE、BE,∵AH是圆O的切线,∴∠ABD=∠HAD,∵D是»CE的中点,∴»»CD ED,∴∠CED=∠EBD,又∵∠ABE=∠ADE ,∴∠ABE+∠EBD=∠ADE+∠CED ,∴∠ABD=∠AFE ,∴∠HAF=∠AFH ,∴AH=HF ;(3)由切割线定理可知:AH 2=EH•CH ,即(10)2=52EH ,解得:EH=2,∵由(2)可知AF=FH=10,∴EF=FH ﹣EH=10-2.【点睛】本题主要考查圆的综合应用,解答主要应用了切线的判定定理、弦切角定理、切割线定理、圆周角定理、勾股定理、勾股定理的逆定理、三角形的外角的性质等,正确添加辅助线是解题的关键.12.如图,已知AB 是⊙O 的直径,BC 是弦,弦BD 平分∠ABC 交AC 于F ,弦DE ⊥AB 于H ,交AC 于G .①求证:AG =GD ; ②当∠ABC 满足什么条件时,△DFG 是等边三角形? ③若AB =10,sin ∠ABD =35,求BC 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)当∠ABC =60°时,△DFG 是等边三角形.理由见解析;(3)BC 的长为145. 【解析】【分析】(1)首先连接AD ,由DE ⊥AB ,AB 是O e 的直径,根据垂径定理,即可得到¶¶AD AE =,然后根据在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,证得∠ADE =∠ABD ,又由弦BD 平分∠ABC ,可得∠DBC =∠ABD ,根据等角对等边的性质,即可证得AG=GD ;(2)当∠ABC=60°时,△DFG 是等边三角形,根据半圆(或直径)所对的圆周角是直角与三角形的外角的性质,易求得∠DGF=∠DFG=60°,即可证得结论;(3)利用三角函数先求出tan ∠ABD 34=,cos ∠ABD =45,再求出DF 、BF ,然后即可求出BC.【详解】(1)证明:连接AD ,∵DE ⊥AB ,AB 是⊙O 的直径,∴¶¶AD AE =,∴∠ADE =∠ABD ,∵弦BD 平分∠ABC ,∴∠DBC =∠ABD ,∵∠DBC =∠DAC ,∴∠ADE =∠DAC ,∴AG =GD ;(2)解:当∠ABC =60°时,△DFG 是等边三角形.理由:∵弦BD 平分∠ABC ,∴∠DBC =∠ABD =30°,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∴∠CAB =90°﹣∠ABC =30°,∴∠DFG =∠FAB+∠DBA =60°,∵DE ⊥AB ,∴∠DGF =∠AGH =90°﹣∠CAB =60°,∴△DGF 是等边三角形;(3)解:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =∠ACB =90°,∵∠DAC =∠DBC =∠ABD ,∵AB =10,sin ∠ABD =35, ∴在Rt △ABD 中,AD =AB•sin ∠ABD =6,∴BD8,∴tan ∠ABD =34AD BD =,cos ∠ABD =4=5BD AB , 在Rt △ADF 中,DF =AD•tan ∠DAF =AD•tan ∠ABD =6×34=92, ∴BF =BD ﹣DF =8﹣92=72, ∴在Rt △BCF 中,BC =BF•cos ∠DBC =BF•cos ∠ABD =72×45=145. ∴BC 的长为:145.【点睛】此题考查了圆周角定理、垂径定理、直角三角形的性质、三角函数的性质以及勾股定理等知识.此题综合性较强,难度较大,解题的关键是掌握数形结合思想与转化思想的应用,注意辅助线的作法.13.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+=+∴()22551ACABAE===,∴⊙O的半径为52.14.如图,已知等边△ABC,AB=16,以AB为直径的半圆与BC边交于点D,过点D作DF⊥AC,垂足为F,过点F作FG⊥AB,垂足为G,连结GD.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)求FG的长;(3)求tan∠FGD的值.【答案】(1)证明见解析;(2)6;(3).【解析】试题分析:(1)连接OD,根据等边三角形得出∠A=∠B=∠C=60°,根据OD=OB得到∠ODB=60°,得到OD∥AC,根据垂直得出切线;(2)根据中位线得出BD=CD=6,根据Rt△CDF的三角函数得出CF的长度,从而得到AF的长度,最后根据Rt△AFG的三角函数求出FG的长度;(3)过点D作DH⊥AB,根据垂直得出FG∥DH,根据Rt△BDH求出BH、DH的长度,然后得出∠GDH的正切值,从而得到∠FGD的正切值.试题解析:(1)如图①,连结OD,∵△ABC为等边三角形,∴∠C=∠A=∠B=60°,而OD=OB,∴△ODB是等边三角形,∠ODB=60°,∴∠ODB=∠C,∴OD∥AC,∵DF⊥AC,∴OD⊥DF,∴DF是⊙O的切线(2)∵OD∥AC,点O为AB的中点,∴OD为△ABC的中位线,∴BD=CD=6.在Rt△CDF中,∠C=60°,∴∠CDF=30°,∴CF=CD=3,∴AF=AC-CF=12-3=9 在Rt△AFG中,∵∠A=60°,∴FG=AF·sinA=9×=(3)如图②,过D作DH⊥AB于H.∵FG⊥AB,DH⊥AB,∴FG∥DH,∴∠FGD=∠GDH.在Rt△BDH中,∠B=60°,∴∠BDH=30°,∴BH=BD=3,DH=BH=3.∴tan∠GDH===,∴tan∠FGD=tan∠GDH=考点:(1)圆的基本性质;(2)三角函数.15.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,2212122k +∴==,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 =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.。
中考数学圆的综合(大题培优易错难题)含详细答案

中考数学圆的综合(大题培优 易错难题)含详细答案、圆的综合1.在平面直角坐标中,边长为 2的正方形OABC 的两顶点 A 、C 分别在y 轴、x 轴的正 半轴上,点O 在原点.现将正方形OABC 绕。
点顺时针旋转,当 A 点一次落在直线 y X 上 时停止旋转,旋转过程中,AB 边交直线y x 于点M , BC 边交x 轴于点N (如图).C(1)求边OA 在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当 MN 和AC 平行时,求正方形 OABC 旋转的度数;(3)设 MBN 的周长为p ,在旋转正方形 OABC 的过程中,P 值是否有变化?请证明 你的结论.【答案】(1) K 2 (2) 22.5。
(3)周长不会变化,证明见解析 【解析】试题分析:(1)根据扇形的面积公式来求得边OA 在旋转过程中所扫过的面积;(2)解决本题需利用全等,根据正方形一个内角的度数求出/AOM 的度数;(3)利用全等把4MBN 的各边整理到成与正方形的边长有关的式子.试题解析:(1) ; A 点第一次落在直线 y=x 上时停止旋转,直线 y=x 与y 轴的夹角是 45°,,OA 旋转了 45 °.(2) 「MN //AC,/ BMN=Z BAC=45 ,° / BNM=Z BCA=45 : Z BMN=Z BNM,,BM=BN.又,. BA=BC, .1. AM=CN.又.. OA=OC, /OAM=/OCN, • . △ OAM^ △ OCN.Z AOM=ZCON=- (/AOC-/ MON) =- (90 -45°) =22.5 .2 2,旋转过程中,当 MN 和AC 平行时,正方形 OABC 旋转的度数为45 -22.5 =22.5 .(3)在旋转正方形 OABC 的过程中,p 值无变化.证明:延长BA 交y 轴于E 点,贝U / AOE=45 -/ AOM , / CON=90 -45 °-Z AOM=45 -/ AOM ,/ AOE=Z CON.又••• OA=OC, / OAE=180 -90 =90° = / OCN.••.△OAE^AOCNI.・•・ OA 在旋转过程中所扫过的面积为45 22360,OE=ON, AE=CN又「 / MOE=Z MON=45 , OM=OM , ••.△OME^AOMN. .. MN=ME=AM+AE.MN=AM+CN ,.•尸MN+BN+BM=AM+CN+BN+BM=AB+BC=4.,在旋转正方形OABC的过程中,p值无变化.考点:旋转的性质.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。
中考数学 圆的综合综合试题附答案

一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,⊙M交x轴于B、C两点,交y轴于A,点M的纵坐标为2.B(﹣33,O),C(3,O).(1)求⊙M的半径;(2)若CE⊥AB于H,交y轴于F,求证:EH=FH.(3)在(2)的条件下求AF的长.【答案】(1)4;(2)见解析;(3)4.【解析】【分析】(1)过M作MT⊥BC于T连BM,由垂径定理可求出BT的长,再由勾股定理即可求出BM的长;(2)连接AE,由圆周角定理可得出∠AEC=∠ABC,再由AAS定理得出△AEH≌△AFH,进而可得出结论;(3)先由(1)中△BMT的边长确定出∠BMT的度数,再由直角三角形的性质可求出CG 的长,由平行四边形的判定定理判断出四边形AFCG为平行四边形,进而可求出答案.【详解】(1)如图(一),过M作MT⊥BC于T连BM,∵BC是⊙O的一条弦,MT是垂直于BC的直径,∴BT=TC=123∴124;(2)如图(二),连接AE,则∠AEC=∠ABC,∵CE⊥AB,∴∠HBC+∠BCH=90°在△COF中,∵∠OFC+∠OCF=90°,∴∠HBC=∠OFC=∠AFH,在△AEH和△AFH中,∵AFH AEHAHF AHE AH AH∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AEH≌△AFH(AAS),∴EH=FH;(3)由(1)易知,∠BMT=∠BAC=60°,作直径BG,连CG,则∠BGC=∠BAC=60°,∵⊙O的半径为4,∴CG=4,连AG,∵∠BCG=90°,∴CG⊥x轴,∴CG∥AF,∵∠BAG=90°,∴AG⊥AB,∵CE⊥AB,∴AG∥CE,∴四边形AFCG为平行四边形,∴AF=CG=4.【点睛】本题考查的是垂径定理、圆周角定理、直角三角形的性质及平行四边形的判定与性质,根据题意作出辅助线是解答此题的关键.2.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 ,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=(2)2=365,∴BR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 . ∵PE ∥OC ,∴∠OEP =∠BOC .∵∠OPE =∠BCO =90°,∴△OPE ∽△BCO , ∴OEOB =OPBC,2t ,∴OE .∵OE+BE=OB=255,∴t+55t=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=22,∴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.3.如图,AB是半圆O的直径,C是的中点,D是的中点,AC与BD相交于点E.(1)求证:BD平分∠ABC;(2)求证:BE=2AD;(3)求DEBE的值.【答案】(1)答案见解析(2)BE=AF=2AD(3)21 2 -【解析】试题分析:(1)根据中点弧的性质,可得弦AD=CD,然后根据弦、弧、圆周角、圆心角的性质求解即可;(2)延长BC与AD相交于点F, 证明△BCE≌△ACF, 根据全等三角形的性质可得BE=AF=2AD;(3)连接OD,交AC于H.简要思路如下:设OH为1,则BC为2,OB=OD=2,DH=21-, 然后根据相似三角形的性质可求解.试题解析:(1)∵D是的中点∴AD=DC∴∠CBD=∠ABD∴BD平分∠ABC(2)提示:延长BC与AD相交于点F,证明△BCE≌△ACF,BE=AF=2AD(3)连接OD,交AC于H.简要思路如下:设OH为1,则BC为2,2,21, DEBE=DHBCDE BE =2124.如图,△ABC内接于⊙O,弦AD⊥BC垂足为H,∠ABC=2∠CAD.(1)如图1,求证:AB=BC;(2)如图2,过点B作BM⊥CD垂足为M,BM交⊙O于E,连接AE、HM,求证:AE∥HM;(3)如图3,在(2)的条件下,连接BD交AE于N,AE与BC交于点F,若NH=25,AD=11,求线段AB的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)AB的长为10.【解析】分析:(1)根据题意,设∠CAD=a,然后根据直角三角形的两锐角互余的关系,推导出∠BAC=∠ACB,再根据等角对等边得证结论;(2)延长AD、BM交于点N,连接ED.根据圆周角定理得出∠N=∠DEN=∠BAN,进而根据等角对等边,得到DE=DN,BA=BN,再根据等腰三角形和直角三角形的性质,求得MH∥AE;(3)连接CE,根据(2)的结论,由三角形全等的判定与性质证得HF=HC,然后结合勾股定理求出AC2-AH2=CD2-DH2,解得CD=5,CH=4,AH=8,最后根据锐角三角函数的性质得到AB.详解:(1)证明:设∠CAD=a,则∠ABC=2a,∠C=90°-a,∠BAD=90°-2a,∴∠BAC=90°-2a+a=90°-a∴∠BAC=∠ACB.∴AB=BC(2)证明:延长AD、BM交于点N,连接ED.∵∠DEN=∠DAB,∠N=∠BCD,∠BCD=∠BAN∴∠N=∠DEN=∠BAN∴DE=DN,BA=BN又∵BH ⊥AN,DM ⊥EN ∴EM=NM,HN=HA,∴MH ∥AE (3)连接CE.∠BDA=∠BCA,∠BDM=∠BAC,由(1)知∠BCA=∠BAC ∴∠BDA=∠BDM,∴△BDM ≌△BDH, ∴DH=MH,∠MBD=∠HBD,∴BD ⊥MH 又∵MH ∥AE,∴BD ⊥EF,∴△FNB ≌△ENB, 同理可证△AFH ≌△ACH,∴HF=HC,又∵FN=NE∴NH ∥EC,EC=2NH,又∵NH=25∴EC=45∠EAC=2∠AEC=2a=∠ABC,可证弧AC=弧EC, ∴AC=EC=5 设HD=x ,AH=11-x ,∵∠ADC=2∠CAD,翻折△CHD 至△CHG,可证CG=CD=AG AH=CD+DH,CD=AH-DH=11-x-x=11-2x又∵AC 2-AH 2=CD 2-DH 2,∴(52-(11-x)2=(11-2x)2-x 2 ∴x 1=3,x 2=272(舍去)∴CD=5,CH=4,AH=8. 又∵tan2AH CHa BH DH==,∴BH=6 ∴22226810BM AH +=+= 点睛:此题主要考查了圆的综合,结合圆周角定理,勾股定理,全等三角形的判定与性质,解直角三角形的性质,综合性比较强,灵活添加辅助线,构造方程求解是解题关键.5.如图,在RtΔABC 中,∠ABC=90°,AB=CB ,以AB 为直径的⊙O 交AC 于点D ,点E 是AB 边上一点(点E 不与点A 、B 重合),DE 的延长线交⊙O 于点G ,DF ⊥DG ,且交BC 于点F.(1)求证:AE=BF ;(2)连接EF ,求证:∠FEB=∠GDA ; (3)连接GF,若AE=2,EB=4,求ΔGFD 的面积.【答案】(1)(2)见解析;(3)9【解析】分析:(1)连接BD,由三角形ABC为等腰直角三角形,求出∠A与∠C的度数,根据AB 为圆的直径,利用圆周角定理得到∠ADB为直角,即BD垂直于AC,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到AD=DC=BD=12AC,进而确定出∠A=∠FBD,再利用同角的余角相等得到一对角相等,利用ASA得到三角形AED与三角形BFD全等,利用全等三角形对应边相等即可得证;(2)连接EF,BG,由三角形AED与三角形BFD全等,得到ED=FD,进而得到三角形DEF为等腰直角三角形,利用圆周角定理及等腰直角三角形性质得到一对同位角相等,利用同位角相等两直线平行,再根据平行线的性质和同弧所对的圆周角相等,即可得出结论;(3)由全等三角形对应边相等得到AE=BF=1,在直角三角形BEF中,利用勾股定理求出EF的长,利用锐角三角形函数定义求出DE的长,利用两对角相等的三角形相似得到三角形AED与三角形GEB相似,由相似得比例,求出GE的长,由GE+ED求出GD的长,根据三角形的面积公式计算即可.详解:(1)连接BD.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,∴∠A=∠C=45°.∵AB为圆O的直径,∴∠ADB=90°,即BD⊥AC,∴AD=DC=BD=12AC,∠CBD=∠C=45°,∴∠A=∠FBD.∵DF⊥DG,∴∠FDG=90°,∴∠FDB+∠BDG=90°.∵∠EDA+∠BDG=90°,∴∠EDA=∠FDB.在△AED和△BFD中,A FBDAD BDEDA FDB∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△AED≌△BFD(ASA),∴AE=BF;(2)连接EF,BG.∵△AED≌△BFD,∴DE=DF.∵∠EDF=90°,∴△EDF是等腰直角三角形,∴∠DEF=45°.∵∠G=∠A=45°,∴∠G=∠DEF,∴GB∥EF,∴∠FEB=∠GBA.∵∠GBA=∠GDA,∴∠FEB=∠GDA;(3)∵AE=BF,AE=2,∴BF=2.在Rt△EBF中,∠EBF=90°,∴根据勾股定理得:EF 2=EB 2+BF 2.∵EB =4,BF =2,∴EF =2242+=25.∵△DEF 为等腰直角三角形,∠EDF =90°,∴cos ∠DEF =DEEF. ∵EF =25,∴DE =25×22=10. ∵∠G =∠A ,∠GEB =∠AED ,∴△GEB ∽△AED ,∴GE AE =EBED,即GE •ED =AE •EB ,∴10•GE =8,即GE =4105,则GD =GE +ED =9105. ∴119101109222S GD DF GD DE =⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=.点睛:本题属于圆综合题,涉及的知识有:全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,圆周角定理,以及平行线的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解答本题的关键.6.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△A′B′C′处,A′C′与⊙O切于点E,连OE并延长,交B′C′于F.由切线长定理易得CC′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:CC′=2t,DD′=t,则C′D′=CD+DD′-CC′=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△A′B′C′处,如图1,A′C′与⊙O切于点E,连接OE并延长,交B′C′于F,设⊙O与直线l切于点D,连接OD,则OE⊥A′C′,OD⊥直线l,由切线长定理可知C′E=C′D,设C′D=x,则C′E=x,∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠A=∠ACB=45°,∴∠A′C′B′=∠ACB=45°,∴△EFC′是等腰直角三角形,∴2x,∠OFD=45°,∴△OFD也是等腰直角三角形,∴OD=DF,∴2x+x=1,则2-1,∴CC′=BD-BC-C′D=5-1-2-1)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△A′B′C′处,⊙O与BC 所在直线的切点D移至D′处,A′C′与⊙O 切于点E ,连OE 并延长,交B′C′于F , ∵CC′=2t ,DD′=t ,∴C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2t=4-t , 由切线长定理得C′E=C′D′=4-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CC′=(2+0.5)t=2.5t ,DD′=t , 则C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2.5t=4-1.5t , 由切线长定理得C′E=C′D′=4-1.5t , 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.7.已知P 是O 的直径BA 延长线上的一个动点,∠P 的另一边交O 于点C 、D ,两点位于AB 的上方,AB =6,OP=m ,1sin 3P =,如图所示.另一个半径为6的1O 经过点C 、D ,圆心距1OO n =. (1)当m=6时,求线段CD 的长;(2)设圆心O 1在直线AB 上方,试用n 的代数式表示m ;(3)△POO 1在点P 的运动过程中,是否能成为以OO 1为腰的等腰三角形,如果能,试求出此时n 的值;如果不能,请说明理由.【答案】(1)CD=25;(2)m=23812n n- ;(3) n 的值为955或9155 【解析】分析:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .解Rt △POH ,得到OH 的长.由勾股定理得CH 的长,再由垂径定理即可得到结论; (2)解Rt △POH ,得到Rt 3mOH OCH =.在和Rt △1O CH 中,由勾股定理即可得到结论;(3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况讨论:① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时,分1OP OO =和11O P OO =.②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得结论. 详解:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .在Rt △1sin 63POH P PO =中,=,,∴2OH =. ∵AB =6,∴3OC =. 由勾股定理得: 5CH = ∵OH ⊥DC ,∴225CD CH ==.(2)在Rt △1sin 3POH P PO m 中,=,=,∴3m OH =. 在Rt △OCH 中,2293m CH ⎛⎫- ⎪⎝⎭=. 在Rt △1O CH 中,22363m CH n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=.可得: 2236933m m n ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=,解得23812n m n -:=. (3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况: ① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时i )1OP OO =,即m n =,由23812n n n-=,解得9n :=.即圆心距等于O 、1O 的半径的和,就有O 、1O 外切不合题意舍去.ii )11O P OO =,由22233m m n m -+-()() n =, 解得:23m n =,即23n 23812n n-=,解得9155n :=. ②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得: 28132n m n-=.∵1POO ∠是钝角,∴只能是m n =,即28132nn n-=,解得955n :=. 综上所述:n 的值为955或9155. 点睛:本题是圆的综合题.考查了圆的有关性质和两圆的位置关系以及解直径三角形.解答(3)的关键是要分类讨论.8.在O 中,AB 为直径,C 为O 上一点.(Ⅰ)如图①,过点C 作O 的切线,与AB 的延长线相交于点P ,若28CAB ∠=︒,求P ∠的大小;(Ⅱ)如图②,D 为弧AC 的中点,连接OD 交AC 于点E ,连接DC 并延长,与AB 的延长线相交于点P ,若12CAB ∠=︒,求P ∠的大小. 【答案】(1)∠P =34°;(2)∠P =27° 【解析】 【分析】(1)首先连接OC ,由OA=OC ,即可求得∠A 的度数,然后由圆周角定理,求得∠POC 的度数,继而求得答案;(2)因为D 为弧AC 的中点,OD 为半径,所以OD ⊥AC ,继而求得答案.【详解】(1)连接OC,∵OA=OC,∴∠A=∠OCA=28°,∴∠POC=56°,∵CP是⊙O的切线,∴∠OCP=90°,∴∠P=34°;(2)∵D为弧AC的中点,OD为半径,∴OD⊥AC,∵∠CAB=12°,∴∠AOE=78°,∴∠DCA=39°,∵∠P=∠DCA﹣∠CAB,∴∠P=27°.【点睛】本题考查切线的性质以及等腰三角形的性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.9.如图,△ABC中,AC=BC=10,cosC=35,点P是AC边上一动点(不与点A、C重合),以PA长为半径的⊙P与边AB的另一个交点为D,过点D作DE⊥CB于点E.(1)当⊙P与边BC相切时,求⊙P的半径.(2)连接BP交DE于点F,设AP的长为x,PF的长为y,求y关于x的函数解析式,并直接写出x的取值范围.(3)在(2)的条件下,当以PE长为直径的⊙Q与⊙P相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.【答案】(1)409R=;(2)25880320xy x xx=-++;(3)50105-.【解析】【分析】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=45,sinC=HPCP=10RR-=45,即可求解;(2)首先证明PD∥BE,则EB BFPD PF=,即:2024588x yxxxy-+--=,即可求解;(3)证明四边形PDBE为平行四边形,则AG=EP=BD,即:AB=DB+AD=AG+AD=45,即可求解.【详解】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=45,sinC=HPCP=10RR-=45,解得:R=409;(2)在△ABC中,AC=BC=10,cosC=35,设AP=PD=x,∠A=∠ABC=β,过点B作BH⊥AC,则BH =ACsinC =8,同理可得:CH =6,HA =4,AB =45,则:tan ∠CAB =2, BP =228+(4)x -=2880x x -+,DA =25x ,则BD =45﹣25x , 如下图所示,PA =PD ,∴∠PAD =∠CAB =∠CBA =β,tanβ=2,则cosβ5,sinβ5, EB =BDcosβ=(525x )5=4﹣25x ,∴PD ∥BE ,∴EB BFPD PF=,即:2024588x y x xx -+--=,整理得:y 25xx 8x 803x 20-++(3)以EP 为直径作圆Q 如下图所示,两个圆交于点G ,则PG =PQ ,即两个圆的半径相等,则两圆另外一个交点为D , GD 为相交所得的公共弦, ∵点Q 是弧GD 的中点, ∴DG ⊥EP , ∵AG 是圆P 的直径, ∴∠GDA =90°, ∴EP ∥BD ,由(2)知,PD ∥BC ,∴四边形PDBE 为平行四边形, ∴AG =EP =BD ,∴AB =DB+AD =AG+AD =5 设圆的半径为r ,在△ADG 中,AD =2rcosβ5DG 5AG =2r ,5=52r 51+, 则:DG 550﹣5相交所得的公共弦的长为50﹣5 【点睛】本题考查的是圆知识的综合运用,涉及到解直角三角形、勾股定理等知识,其中(3),要关键是根据题意正确画图,此题用大量的解直角三角形的内容,综合难度很大.10.如图所示,ABC ∆内接于圆O ,CD AB ⊥于D ; (1)如图1,当AB 为直径,求证:OBC ACD ∠=∠;(2)如图2,当AB 为非直径的弦,连接OB ,则(1)的结论是否成立?若成立请证明,不成立说明由;(3)如图3,在(2)的条件下,作AE BC ⊥于E ,交CD 于点F ,连接ED ,且2AD BD ED =+,若3DE =,5OB =,求CF 的长度.【答案】(1)见解析;(2)成立;(3)145【解析】 【分析】(1)根据圆周角定理求出∠ACB=90°,求出∠ADC=90°,再根据三角形内角和定理求出即可;(2)根据圆周角定理求出∠BOC=2∠A ,求出∠OBC=90°-∠A 和∠ACD=90°-∠A 即可; (3)分别延长AE 、CD 交⊙O 于H 、K ,连接HK 、CH 、AK ,在AD 上取DG=BD ,延长CG 交AK 于M ,延长KO 交⊙O 于N ,连接CN 、AN ,求出关于a 的方程,再求出a 即可. 【详解】(1)证明:∵AB 为直径, ∴ACB 90∠=︒,∵CD AB ⊥于D ,∴ADC 90∠=︒,∴OBC A 90∠∠+=︒,A ACD 90∠∠+=︒, ∴OBC ACD ∠∠=;(2)成立, 证明:连接OC ,由圆周角定理得:BOC 2A ∠∠=, ∵OC OB =, ∴()()11OBC 180BOC 1802A 90A 22∠∠∠∠=︒-=︒-=︒-, ∵ADC 90∠=︒,∴ACD 90A ∠∠=︒-,∴OBC ACD ∠∠=;(3)分别延长AE 、CD 交⊙O 于H 、K ,连接HK 、CH 、AK ,∵AE BC ⊥,CD BA ⊥,∴AEC ADC 90∠∠==︒,∴BCD CFE 90∠∠+=︒,BAH DFA 90∠∠+=︒, ∵CFE DFA ∠∠=, ∴BCD BAH ∠∠=,∵根据圆周角定理得:BAH BCH ∠∠=, ∴BCD BAH BCH ∠∠∠==,∴由三角形内角和定理得:CHE CFE ∠∠=,∴CH CF =, ∴EH EF =, 同理DF DK =, ∵DE 3=, ∴HK 2DE 6==,在AD 上取DG BD =,延长CG 交AK 于M ,则AG AD BD 2DE 6=-==,BC GC =,∴MCK BCK BAK ∠∠∠==, ∴CMK 90∠=︒,延长KO 交⊙O 于N ,连接CN 、AN , 则NAK 90CMK ∠∠=︒=, ∴CM //AN , ∵NCK ADK 90∠∠==︒,∴CN //AG ,∴四边形CGAN 是平行四边形, ∴AG CN 6==, 作OT CK ⊥于T , 则T 为CK 的中点, ∵O 为KN 的中点, ∴1OT CN 32==,∵OTC 90∠=︒,OC 5=,∴由勾股定理得:CT 4=,∴CK 2CT 8==,作直径HS ,连接KS ,∵HK 6=,HS 10=,∴由勾股定理得:KS 8=, ∴3tan HSK tan HAK 4∠∠==, ∴1tan EAB tan BCD 3∠∠==, 设BD a =,CD 3a =, ∴AD BD 2ED a 6=+=+,11DK AD a 233==+, ∵CD DK CK +=, ∴13a a 283++=, 解得:9a 5=, ∴113DK a 235=+=, ∴2614CF CK 2DK 855=-=-=. 【点睛】本题考查了垂径定理、解直角三角形、等腰三角形的性质、圆周角定理、勾股定理等知识点,能综合运用知识点进行推理是解此题的关键,综合性比较强,难度偏大.。
初中数学圆的易错题汇编含答案解析

初中数学圆的易错题汇编含答案解析一、选择题1.如图,将△ABC绕点C旋转60°得到△A′B′C′,已知AC=6,BC=4,则线段AB扫过的图形面积为()A.32πB.83πC.6πD.以上答案都不对【答案】D【解析】【分析】从图中可以看出,线段AB扫过的图形面积为一个环形,环形中的大圆半径是AC,小圆半径是BC,圆心角是60度,所以阴影面积=大扇形面积-小扇形面积.【详解】阴影面积=() 603616103603π⨯-=π.故选D.【点睛】本题的关键是理解出,线段AB扫过的图形面积为一个环形.2.如图,⊙O中,弦BC与半径OA相交于点D,连接AB,OC,若∠A=60°,∠ADC=85°,则∠C的度数是()A.25°B.27.5°C.30°D.35°【答案】D【解析】分析:直接利用三角形外角的性质以及邻补角的关系得出∠B以及∠ODC度数,再利用圆周角定理以及三角形内角和定理得出答案.详解:∵∠A=60°,∠ADC=85°,∴∠B=85°-60°=25°,∠CDO=95°,∴∠AOC=2∠B=50°,∴∠C=180°-95°-50°=35°故选D.点睛:此题主要考查了圆周角定理以及三角形内角和定理等知识,正确得出∠AOC度数是解题关键.3.如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的切线与AB的延长线交于点P,连接AC,若∠A=30°,PC=3,则⊙O的半径为()A.3B.23C.32D.23【答案】A【解析】连接OC,∵OA=OC,∠A=30°,∴∠OCA=∠A=30°,∴∠COB=∠A+∠ACO=60°,∵PC是⊙O切线,∴∠PCO=90°,∠P=30°,∵PC=3,∴OC=PC•tan30°3故选A4.如图,已知AB是⊙O是直径,弦CD⊥AB,AC2,BD=1,则sin∠ABD的值是()A .22B .13C .223D .3【答案】C【解析】【分析】 先根据垂径定理,可得BC 的长,再利用直径对应圆周角为90°得到△ABC 是直角三角形,利用勾股定理求得AB 的长,得到sin ∠ABC 的大小,最终得到sin ∠ABD【详解】解:∵弦CD ⊥AB ,AB 过O ,∴AB 平分CD ,∴BC =BD ,∴∠ABC =∠ABD ,∵BD =1,∴BC =1,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,由勾股定理得:AB =()22222213AC BC +=+=, ∴sin ∠ABD =sin ∠ABC =223AC AB = 故选:C .【点睛】本题考查了垂径定理、直径对应圆周角为90°、勾股定理和三角函数,解题关键是找出图形中的直角三角形,然后按照三角函数的定义求解5.如图,点I 为△ABC 的内心,AB=4,AC=3,BC=2,将∠ACB 平移使其顶点与I 重合,则图中阴影部分的周长为( )A .4.5B .4C .3D .2【答案】B【解析】【分析】连接AI、BI,因为三角形的内心是角平分线的交点,所以AI是∠CAB的平分线,由平行的性质和等角对等边可得:AD=DI,同理BE=EI,所以图中阴影部分的周长就是边AB 的长.【详解】连接AI、BI,∵点I为△ABC的内心,∴AI平分∠CAB,∴∠CAI=∠BAI,由平移得:AC∥DI,∴∠CAI=∠AID,∴∠BAI=∠AID,∴AD=DI,同理可得:BE=EI,∴△DIE的周长=DE+DI+EI=DE+AD+BE=AB=4,即图中阴影部分的周长为4,故选B.【点睛】本题考查了三角形内心的定义、平移的性质及角平分线的定义等知识,熟练掌握三角形的内心是角平分线的交点是关键.6.已知锐角∠AOB如图,(1)在射线OA上取一点C,以点O为圆心,OC长为半径作»PQ,交射线OB于点D,连接CD;(2)分别以点C,D为圆心,CD长为半径作弧,交»PQ于点M,N;(3)连接OM,MN.根据以上作图过程及所作图形,下列结论中错误的是()A.∠COM=∠COD B.若OM=MN,则∠AOB=20°C.MN∥CD D.MN=3CD【答案】D【解析】【分析】由作图知CM=CD=DN,再利用圆周角定理、圆心角定理逐一判断可得.【详解】解:由作图知CM=CD=DN,∴∠COM=∠COD,故A选项正确;∵OM=ON=MN,∴△OMN是等边三角形,∴∠MON=60°,∵CM=CD=DN,∴∠MOA=∠AOB=∠BON=13∠MON=20°,故B选项正确;∵∠MOA=∠AOB=∠BON=20°,∴∠OCD=∠OCM=80°,∴∠MCD=160°,又∠CMN=12∠AON=20°,∴∠MCD+∠CMN=180°,∴MN∥CD,故C选项正确;∵MC+CD+DN>MN,且CM=CD=DN,∴3CD>MN,故D选项错误;故选:D.【点睛】本题主要考查作图-复杂作图,解题的关键是掌握圆心角定理和圆周角定理等知识点.7.如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转45°后得到正方形AB1C1D1,边B1C1与CD交于点O,则图中阴影部分的面积是()A .224π--B .224π-+ C .142π+ D .142π- 【答案】B【解析】【分析】先根据正方形的边长,求得CB 1=OB 1=AC-AB 1=2-1,进而得到211(21)2OB C S =-V ,再根据S △AB1C1=12,以及扇形的面积公式即可得出图中阴影部分的面积. 【详解】连结DC 1,∵∠CAC 1=∠DCA =∠COB 1=∠DOC 1=45°,∴∠AC 1B 1=45°,∵∠ADC =90°,∴A ,D ,C 1在一条直线上,∵四边形ABCD 是正方形,∴AC 2OCB 1=45°,∴CB 1=OB 1∵AB 1=1,∴CB 1=OB 1=AC ﹣AB 12﹣1,∴211111(21)22OB C S OB CB ∆=⋅⋅=, ∵1111111111222AB C S AB B C =⋅=⨯⨯=V , 2245(2)11(21)22224ππ⨯⨯--=-+ 故选B .【点睛】本题考查了旋转的性质,正方形性质、勾股定理以及扇形面积的计算等知识点的综合应用,主要考查学生运用性质进行计算的能力.解题时注意:旋转前、后的图形全等.8.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=23,BC=2,以AB的中点为圆心,OA的长为半径作半圆交AC于点D,则图中阴影部分的面积为( )A.532π-B.532π+C.23π-D.432π-【答案】A【解析】【分析】连接OD,过点O作OH⊥AC,垂足为 H,则有AD=2AH,∠AHO=90°,在Rt△ABC中,利用∠A的正切值求出∠A=30°,继而可求得OH、AH长,根据圆周角定理可求得∠BOC =60°,然后根据S阴影=S△ABC-S△AOD-S扇形BOD进行计算即可.【详解】连接OD,过点O作OH⊥AC,垂足为 H,则有AD=2AH,∠AHO=90°,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=23,BC=2,tan∠A=3323BCAB==,∴∠A=30°,∴OH=12OA=32,AH=AO•cos∠A=33322⨯=,∠BOC=2∠A=60°,∴AD=2AH=3,∴S阴影=S△ABC-S△AOD-S扇形BOD=()26031132323222360π⨯⨯⨯-⨯⨯-=532π-,故选A.【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,扇形面积,解直角三角形等知识,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.9.从下列直角三角板与圆弧的位置关系中,可判断圆弧为半圆的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据圆周角定理(直径所对的圆周角是直角)求解,即可求得答案.【详解】∵直径所对的圆周角等于直角,∴从直角三角板与圆弧的位置关系中,可判断圆弧为半圆的是B.故选B.【点睛】本题考查了圆周角定理.此题比较简单,注意掌握数形结合思想的应用.10.如图,7×5的网格中的小正方形的边长都为1,小正方形的顶点叫格点,△ABC的三个顶点都在格点上,过点C作△ABC外接圆的切线,则该切线经过的格点个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【解析】【分析】作△ABC的外接圆,作出过点C的切线,两条图象法即可解决问题.【详解】如图⊙O即为所求,观察图象可知,过点C 作△ABC 外接圆的切线,则该切线经过的格点个数是3个,选:C .【点睛】考查三角形的外接圆与外心,切线的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意.11.如图,O e 中,若66OA BC AOB ⊥∠=o 、,则ADC ∠的度数为( )A .33°B .56°C .57°D .66°【答案】A【解析】【分析】 根据垂径定理可得»»ACAB =,根据圆周角定理即可得答案. 【详解】∵OA ⊥BC ,∴»»ACAB =, ∵∠AOB=66°,∠AOB 和∠ADC 分别是»AB和»AC 所对的圆心角和圆周角, ∴∠ADC=12∠AOB=33°, 故选:A .【点睛】 本题考查垂径定理及圆周角定理,垂直于弦的直径平分弦,并且平分这条弦所对的两条弧;在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半;熟练掌握相关定理是解题关键.12.如图,在矩形ABCD 中,6AB =,对角线10AC =,O e 内切于ABC ∆,则图中阴影部分的面积是( )A .24π-B .242π-C .243π-D .244π-【答案】D【解析】【分析】 先根据勾股定理求出BC ,连接OA 、OB 、OC 、过点O 作OH ⊥AB ,OE ⊥BC ,OF ⊥AC ,设O e 的半径为r ,利用面积法求出r=2,再利用三角形ABC 的面积减去圆O 的面积得到阴影的面积.【详解】∵四边形ABCD 是矩形,∴∠B=90°,∵6AB =,10AC =,∴BC=8,连接OA 、OB 、OC 、过点O 作OH ⊥AB ,OE ⊥BC ,OF ⊥AC ,设O e 的半径为r ,∵O e 内切于ABC ∆,∴OH=OE=OF=r , ∵11()22ABC S AB BC AB AC BC r =⋅=++⋅V , ∴1168(6108)22r ⨯⨯=++⋅, 解得r=2,∴O e 的半径为2,∴2168-2224-4ABC O S S S ππ=-=⨯⨯⨯=V e 阴影, 故选:D .【点睛】此题考查矩形的性质,勾股定理,三角形内切圆的定义,阴影面积的求法,添加合适的辅助线是解题的关键.13.如图,以正方形ABCD 的AB 边为直径作半圆O ,过点C 作直线切半圆于点E ,交AD 边于点F ,则FE EC=( )A .12B .13C .14D .38【答案】C【解析】【分析】连接OE 、OF 、OC ,利用切线长定理和切线的性质求出∠OCF =∠FOE ,证明△EOF ∽△ECO ,利用相似三角形的性质即可解答.【详解】解:连接OE 、OF 、OC .∵AD 、CF 、CB 都与⊙O 相切,∴CE =CB ;OE ⊥CF ; FO 平分∠AFC ,CO 平分∠BCF .∵AF ∥BC ,∴∠AFC+∠BCF =180°,∴∠OFC+∠OCF =90°,∵∠OFC+∠FOE =90°,∴∠OCF =∠FOE , ∴△EOF ∽△ECO ,∴=OE EF EC OE,即OE 2=EF•EC . 设正方形边长为a ,则OE =12a ,CE =a . ∴EF =14a . ∴EF EC =14. 故选:C .【点睛】本题考查切线的性质、切线长定理、相似三角形的判定与性质,其中通过作辅助线构造相似三角形是解答本题的关键..14.下列命题中哪一个是假命题( )A .8的立方根是2B .在函数y =3x 的图象中,y 随x 增大而增大C .菱形的对角线相等且平分D .在同圆中,相等的圆心角所对的弧相等【答案】C【解析】【分析】利用立方根的定义、一次函数的性质、菱形的性质及圆周角定理分别判断后即可确定正确的选项.【详解】A 、8的立方根是2,正确,是真命题;B 、在函数3y x =的图象中,y 随x 增大而增大,正确,是真命题;C 、菱形的对角线垂直且平分,故错误,是假命题;D 、在同圆中,相等的圆心角所对的弧相等,正确,是真命题,故选C .【点睛】考查了命题与定理的知识,能够了解立方根的定义、一次函数的性质、菱形的性质及圆周角定理等知识是解题关键.15.如图,点A 、B 、C 、D 、E 、F 等分⊙O ,分别以点B 、D 、F 为圆心,AF 的长为半径画弧,形成美丽的“三叶轮”图案.已知⊙O 的半径为1,那么“三叶轮”图案的面积为( )A .π33B .π33C 33π+ D 33π-【答案】B【解析】【分析】连接OA 、OB 、AB ,作OH ⊥AB 于H ,根据正多边形的中心角的求法求出∠AOB ,根据扇形面积公式计算.【详解】连接OA 、OB 、AB ,作OH ⊥AB 于H ,∵点A 、B 、C 、D 、E 、F 是⊙O 的等分点,∴∠AOB=60°,又OA=OB ,∴△AOB 是等边三角形,∴AB=OB=1,∠ABO=60°,∴OH=2211()2-=3, ∴“三叶轮”图案的面积=(2601360π⨯⨯-12×1×32)×6=π-332, 故选B .【点睛】本题考查的是正多边形和圆、扇形面积的计算,掌握正多边形的中心角的求法、扇形面积公式是解题的关键.16.如图,已知圆O 的半径为10,AB ⊥CD ,垂足为P ,且AB =CD =16,则OP 的长为( )A .6B .6C .8D .8【答案】B【解析】【分析】 作OM ⊥AB 于M ,ON ⊥CD 于N ,连接OP ,OB ,OD ,首先利用勾股定理求得OM 的长,然后判定四边形OMPN是正方形,求得正方形的对角线的长即可求得OP的长.【详解】作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,连接OP,OB,OD,∵AB=CD=16,∴BM=DN=8,∴OM=ON==6,∵AB⊥CD,∴∠DPB=90°,∵OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,∴∠OMP=∠ONP=90°∴四边形MONP是矩形,∵OM=ON,∴四边形MONP是正方形,∴OP=.故选B.【点睛】本题考查的是垂径定理,正方形的判定与性质及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.17.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠BOD=86°,则∠BCD的度数是()A.86°B.94°C.107°D.137°【答案】D【解析】【分析】【详解】解:∵∠BOD=86°,∴∠BAD=86°÷2=43°,∵∠BAD+∠BCD=180°,∴∠BCD=180°-43°=137°,即∠BCD的度数是137°.故选D.【点睛】本题考查圆内接四边形的对角互补.②圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).18.如图,四边形ABCD内接于⊙O,F是¶CD上一点,且¶¶=,连接CF并延长交DF BCAD的延长线于点E,连接AC.若∠ABC=105°,∠BAC=25°,则∠E的度数为()A.45°B.50°C.55°D.60°【答案】B【解析】【分析】先根据圆内接四边形的性质求出∠ADC的度数,再由圆周角定理得出∠DCE的度数,根据三角形外角的性质即可得出结论.【详解】∵四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=105°,∴∠ADC=180°﹣∠ABC=180°﹣105°=75°.∵»»=,∠BAC=25°,DF BC∴∠DCE=∠BAC=25°,∴∠E=∠ADC﹣∠DCE=75°﹣25°=50°.【点睛】本题考查圆内接四边形的性质,圆周角定理.圆内接四边形对角互补.在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆心角相等,而同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,所以在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.19.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=4,以OB为直径作半圆,圆心为点C,过点C 作OA的平行线分别交两弧点D、E,则阴影部分的面积为()A .53π﹣3 B .533C .3π D 353π 【答案】A【解析】【分析】 连接OE.可得S 阴影=S 扇形BOE-S 扇形BCD-S △OCE.根据已知条件易求得BC=OC=CD=2,BO=OE=4.∠BOE=60o ,CE=23所以由扇形面积公式、 三角形面积公式进行解答即可.【详解】解:连接OE ,可得S 阴影=S 扇形BOE-S 扇形BCD-S △OCE ,由已知条件可得,BC=OC=CD=2,又,BO=OE=4,∴∠BOE=o 60,可得CE=23S 扇形BOE=2604360π⋅⋅8=3π, S 扇形BCD 2902==360ππ⋅⋅, S △OCE=1=223=232⨯⨯ ∴S 阴影=S 扇形BOE-S 扇形BCD-S △OCE=8--233ππ=533π 故选A.【点睛】本题主要考查扇形面积公式、 三角形面积公式,牢记公式并灵活运用可求得答案.20.如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=︒,30A ∠=︒,2BC =.将ABC V 绕点C 按顺时针方向旋转n 度后得到EDC △,此时点D 在AB 边上,斜边DE 交AC 边于点F ,则n 的大小和图中阴影部分的面积分别为( )A.302,B.602,C.3602,D.603,【答案】C【解析】试题分析:∵△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,∴∠B=60°,AC=BC×cot∠33AB=2BC=4,∵△EDC是△ABC旋转而成,∴BC=CD=BD=12AB=2,∵∠B=60°,∴△BCD是等边三角形,∴∠BCD=60°,∴∠DCF=30°,∠DFC=90°,即DE⊥AC,∴DE∥BC,∵BD=12AB=2,∴DF是△ABC的中位线,∴DF=12BC=12×2=1,CF=12AC=1233∴S阴影=12DF×CF=1233故选C.考点:1.旋转的性质2.含30度角的直角三角形.。
2020-2021历年中考数学易错题汇编-圆的综合练习题及详细答案

2020-2021历年中考数学易错题汇编-圆的综合练习题及详细答案一、圆的综合1.如图,在平面直角坐标系xoy中,E(8,0),F(0 , 6).(1)当G(4,8)时,则∠FGE= °(2)在图中的网格区域内找一点P,使∠FPE=90°且四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形.要求:写出点P点坐标,画出过P点的分割线并指出分割线(不必说明理由,不写画法).【答案】(1)90;(2)作图见解析,P(7,7),PH是分割线.【解析】试题分析:(1)根据勾股定理求出△FEG的三边长,根据勾股定理逆定理可判定△FEG是直角三角形,且∠FGE="90" °.(2)一方面,由于∠FPE=90°,从而根据直径所对圆周角直角的性质,点P在以EF为直径的圆上;另一方面,由于四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形,从而OP是正方形的对角线,即点P在∠FOE的角平分线上,因此可得P(7,7),PH是分割线.试题解析:(1)连接FE,∵E(8,0),F(0 , 6),G(4,8),∴根据勾股定理,得FG=,EG=,FE=10.∵,即.∴△FEG是直角三角形,且∠FGE=90 °.(2)作图如下:P(7,7),PH是分割线.考点:1.网格问题;2.勾股定理和逆定理;3.作图(设计);4.圆周角定理.2.(8分)已知AB为⊙O的直径,OC⊥AB,弦DC与OB交于点F,在直线AB上有一点E,连接ED,且有ED=EF.(1)如图①,求证:ED为⊙O的切线;(2)如图②,直线ED与切线AG相交于G,且OF=2,⊙O的半径为6,求AG的长.【答案】(1)见解析;(2)12【解析】试题分析:(1)连接OD,由ED=EF可得出∠EDF=∠EFD,由对顶角相等可得出∠EDF=∠CFO;由OD=OC可得出∠ODF=∠OCF,结合OC⊥AB即可得知∠EDF+∠ODF=90°,即∠EDO=90°,由此证出ED为⊙O的切线;(2)连接OD,过点D作DM⊥BA于点M,结合(1)的结论根据勾股定理可求出ED、EO 的长度,结合∠DOE的正弦、余弦值可得出DM、MO的长度,根据切线的性质可知GA⊥EA,从而得出DM∥GA,根据相似三角形的判定定理即可得出△EDM∽△EGA,根据相似三角形的性质即可得出GA的长度试题解析:解:(1)连接OD,∵ED=EF,∴∠EDF=∠EFD,∵∠EFD=∠CFO,∴∠EDF=∠CFO.∵OD=OC,∴∠ODF=∠OCF.∵OC⊥AB,∴∠CFO+∠OCF=∠EDF+∠ODF=∠EDO=90°,∴ED为⊙O的切线;(2)连接OD,过点D作DM⊥BA于点M,由(1)可知△EDO为直角三角形,设ED=EF=a,EO=EF+FO=a+2,由勾股定理得,EO2=ED2+DO2,即(a+2)2=a2+62,解得,a=8,即ED=8,EO=10.∵sin∠EOD=45EDEO=,cos∠EOD=35ODOE=,∴DM=OD•sin∠EOD=6×45=245,MO=OD•cos∠EOD=6×35=185,∴EM=EO﹣MO=10﹣18 5=325,EA=EO+OA=10+6=16.∵GA切⊙O于点A,∴GA⊥EA,∴DM∥GA,∴△EDM∽△EGA,∴DM EMGA EA=,即24325516GA=,解得GA=12.点睛:本题考查的是切线的判定、垂径定理和勾股定理的应用、等腰三角形的性质、角的三角函数值、相似三角形的判定及性质,解题的关键是:(1)通过等腰三角形的性质找出∠EDO=90°;(2)通过相似三角形的性质找出相似比.3.如图1,延长⊙O的直径AB至点C,使得BC=12AB,点P是⊙O上半部分的一个动点(点P不与A、B重合),连结OP,CP.(1)∠C的最大度数为;(2)当⊙O的半径为3时,△OPC的面积有没有最大值?若有,说明原因并求出最大值;若没有,请说明理由;(3)如图2,延长PO交⊙O于点D,连结DB,当CP=DB时,求证:CP是⊙O的切线.【答案】(1)30°;(2)有最大值为9,理由见解析;(3)证明见解析.【解析】试题分析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP的度数最大,根据切线的性质即可求得;(2)由△OPC的边OC是定值,得到当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,于是得到结论;(3)根据全等三角形的性质得到AP=DB,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠C,得到CO=OB+OB=AB,推出△APB≌△CPO,根据全等三角形的性质得到∠CPO=∠APB,根据圆周角定理得到∠APB=90°,即可得到结论.试题解析:(1)当PC与⊙O相切时,∠OCP最大.如图1,所示:∵sin∠OCP=OPOC=24=12,∴∠OCP=30°∴∠OCP的最大度数为30°,故答案为:30°;(2)有最大值,理由:∵△OPC的边OC是定值,∴当OC边上的高为最大值时,△OPC的面积最大,而点P在⊙O上半圆上运动,当PO⊥OC时,取得最大值,即此时OC边上的高最大,也就是高为半径长,∴最大值S△OPC=12OC•OP=12×6×3=9;(3)连结AP,BP,如图2,在△OAP与△OBD中,OA ODAOP BODOP OB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△OAP≌△OBD,∴AP=DB,∵PC=DB,∴AP=PC,∵PA=PC,∴∠A=∠C,∵BC=12AB=OB,∴CO=OB+OB=AB,在△APB和△CPO中,AP CPA CAB CO=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△APB≌△CPO,∴∠CPO=∠APB,∵AB为直径,∴∠APB=90°,∴∠CPO=90°,∴PC切⊙O于点P,即CP是⊙O的切线.4.四边形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= 53,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=3m,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°,∴∠CAE=90°﹣∠ACH=90°﹣(60°+α)=30°﹣α,∠ACD=∠ACH+∠HCD=60°+2α,∵∠ACD=2∠BAC,∴∠BAC=30°+α,∴∠BAD=∠BAC+∠CAE=30°+α+30°﹣α=60°.(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∠BAC53,∴设NG=3,可得AN=11m,AG22-14m,AG AM∵∠ACG=60°,∴CN=5m,AM3,MG22-m=1,AG AM∴m =12, ∴CE=CD =CG ﹣EG =10m ﹣2=3, ∴AE =22AM EM =221+43()=7.5.已知:如图,AB 是⊙O 的直径,PB 切⊙O 于点B ,PA 交⊙O 于点C ,∠APB 是平分线分别交BC ,AB 于点D 、E ,交⊙O 于点F ,∠A=60°,并且线段AE 、BD 的长是一元二次方程 x 2﹣kx+23 =0的两根(k 为常数). (1)求证:PA•BD=PB•AE ; (2)求证:⊙O 的直径长为常数k ; (3)求tan ∠FPA 的值.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)tan ∠FPA=2﹣3 . 【解析】 试题分析:(1)由PB 切⊙O 于点B ,根据弦切角定理,可得∠PBD=∠A ,又由PF 平分∠APB ,可证得△PBD ∽△PAE ,然后由相似三角形的对应边成比例,证得PA•BD=PB•AE ; (2)易证得BE=BD ,又由线段AE 、BD 的长是一元二次方程 x 2﹣kx+2=0的两根(k 为常数),即可得AE+BD=k ,继而求得AB=k ,即:⊙O 的直径长为常数k ; (3)由∠A=60°,并且线段AE 、BC 的长是一元二次方程 x 2﹣kx+2=0的两根(k 为常数),可求得AE 与BD 的长,继而求得tan ∠FPB 的值,则可得tan ∠FPA 的值.试题解析: (1)证明:如图, ∵PB 切⊙O 于点B , ∴∠PBD=∠A , ∵PF 平分∠APB , ∴∠APE=∠BPD , ∴△PBD ∽△PAE , ∴PB :PA=BD :AE , ∴PA•BD=PB•AE ; (2)证明:如图,∵∠BED=∠A+∠EPA ,∠BDE=∠PBD+∠BPD . 又∵∠PBD=∠A ,∠EPA=∠BPD , ∴∠BED=∠BDE .∴BE=BD.∵线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数),∴AE+BD=k,∴AE+BD=AE+BE=AB=k,即⊙O直径为常数k.(3)∵PB切⊙O于B点,AB为直径.∴∠PBA=90°.∵∠A=60°.∴PB=PA•sin60°=PA,又∵PA•BD=PB•AE,∴BD=AE,∵线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根(k为常数).∴AE•BD=2,即AE2=2,解得:AE=2,BD=,∴AB=k=AE+BD=2+,BE=BD=,在Rt△PBA中,PB=AB•tan60°=(2+)×=3+2.在Rt△PBE中,tan∠BPF===2﹣,∵∠FPA=∠BPF,∴tan∠FPA=2﹣.【点睛】此题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及根与系数的关系等知识.此题难度较大,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.6.解决问题:()1如图①,半径为4的Oe上,则PA的最大值和e外有一点P,且7PO=,点A在O最小值分别是______和______.()2如图②,扇形AOB的半径为4,45∠=o,P为弧AB上一点,分别在OA边找AOBV周长的最小,请在图②中确定点E、F的位置并直点E,在OB边上找一点F,使得PEFV周长的最小值;接写出PEF拓展应用()3如图③,正方形ABCD的边长为2E是CD上一点(不与D、C重合),V周长=,M、N分别是AB、AC上动点,求PMNCF BE⊥于F,P在BE上,且PF CF的最小值.【答案】(1)11,3;(2)图见解析,PEF V 周长最小值为423)41042. 【解析】 【分析】()1根据圆外一点P 到这个圆上所有点的距离中,最远是和最近的点是过圆心和该点的直线与圆的交点,容易求出最大值与最小值分别为11和3;()2作点P 关于直线OA 的对称点1P ,作点P 关于直线OB 的对称点2P ,连接1P 、2P ,与OA 、OB 分别交于点E 、F ,点E 、F 即为所求,此时PEF V 周长最小,然后根据等腰直角三角形求解即可;()3类似()2题作对称点,PMN V 周长最小12PP =,然后由三角形相似和勾股定理求解.【详解】解:()1如图①,Q 圆外一点P 到这个圆上所有点的距离中,最大距离是和最小距离都在过圆心的直线OP 上,此直线与圆有两个交点,圆外一点与这两个交点的距离个分别最大距离和最小距离.PA ∴的最大值227411PA PO OA ==+=+=,PA 的最小值11743PA PO OA ==-=-=, 故答案为11和3;()2如图②,以O 为圆心,OA 为半径,画弧AB 和弧BD ,作点P 关于直线OA 的对称点1P ,作点P 关于直线OB 的对称点2P ,连接1P 、2P ,与OA 、OB 分别交于点E 、F ,点E 、F 即为所求.连接1OP 、2OP 、OP 、PE 、PF ,由对称知识可知,1AOP AOP ∠∠=,2BOP BOP ∠∠=,1PE PE =,2PF P F = ∴1245AOP BOP AOP BOP AOB ∠∠∠∠∠+=+==o , 12454590POP o o o ∠=+=,12POP ∴V 为等腰直角三角形,121242PP OP ∴==PEF V 周长121242PE PF EF PE P F EF PP =++=++=,此时PEF V周长最小. 故答案为2;()3作点P 关于直线AB 的对称1P ,连接1AP 、1BP ,作点P 关于直线AC 的对称2P ,连接1P 、2P ,与AB 、AC 分别交于点M 、N .如图③ 由对称知识可知,1PM PM =,2PN P N =,PMN V 周长1212PM PN MN PM P N MN PP =++=++=,此时,PMN V 周长最小12PP =.由对称性可知,1BAP BAP ∠∠=,2EAP EAP ∠∠=,12APAP AP ==, ∴1245BAP EAP BAP EAP BAC o ∠∠∠∠∠+=+== 12454590P AP ∠=+=o o o ,12P AP V ∴为等腰直角三角形,PMN ∴V 周长最小值12PP =,当AP 最短时,周长最小. 连接DF .CF BE Q ⊥,且PF CF =,45PCF ∠∴=o,PC CF=45ACD ∠=o Q ,PCF ACD ∠∠∴=,PCA FCD ∠∠=,又ACCD=, ∴在APC V 与DFC V 中,AC PCCD CF=,PCA FCD ∠∠=C AP ∴V ∽DFC V ,AP AC DF CD∴== ∴AP =90BFC ∠=o Q ,取AB 中点O .∴点F 在以BC 为直径的圆上运动,当D 、F 、O 三点在同一直线上时,DF 最短.DF DO FO OC =-===AP ∴最小值为AP =∴此时,PMN V 周长最小值12PP ====.【点睛】本题考查圆以及正方形的性质,运用圆的对称性和正方形的对称性是解答本题的关键.7.已知,ABC ∆内接于O e ,点P 是弧AB 的中点,连接PA 、PB ;(1)如图1,若AC BC =,求证:AB PC ⊥;(2)如图2,若PA 平分CPM ∠,求证:AB AC =;(3)在(2)的条件下,若24sin 25BPC ∠=,8AC =,求AP 的值.【答案】(1)见解析;(2)见解析5【解析】【分析】(1)由点P 是弧AB 的中点,可得出AP=BP , 通过证明APC BPC ∆≅∆ ,ACE BCE ∆≅∆可得出AEC BEC ∠=∠进而证明AB ⊥ PC.(2)由PA 是∠CPM 的角平分线,得到∠MPA=∠APC, 等量代换得到∠ABC=∠ACB, 根据等腰三角形的判定定理即可证得AB=AC.(3)过A 点作AD ⊥BC,有三线合一可知AD 平分BC,点O 在AD 上,连结OB ,则∠BOD =∠BAC ,根据圆周角定理可知∠BOD=∠BAC, ∠BPC=∠BAC ,由∠BOD=∠BPC 可得 sin sin BD BOD BPC OB∠=∠=,设OB=25x ,根据勾股定理可算出OB 、BD 、OD 、AD 的长,再次利用勾股定理即可求得AP 的值.【详解】解:(1)∵点P 是弧AB 的中点,如图1,∴AP =BP ,在△APC 和△BPC 中AP BP AC BC PC PC =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴△APC ≌△BPC (SSS ),∴∠ACP =∠BCP ,在△ACE 和△BCE 中AC BC ACP BCP CE CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACE ≌△BCE (SAS ),∴∠AEC =∠BEC ,∵∠AEC +∠BEC =180°,∴∠AEC =90°,∴AB ⊥PC ;(2)∵PA 平分∠CPM ,∴∠MPA =∠APC ,∵∠APC +∠BPC +∠ACB =180°,∠MPA +∠APC +∠BPC =180°,∴∠ACB =∠MPA =∠APC ,∵∠APC =∠ABC ,∴∠ABC =∠ACB ,∴AB =AC ;(3)过A 点作AD ⊥BC 交BC 于D ,连结OP 交AB 于E ,如图2,由(2)得出AB =AC ,∴AD 平分BC ,∴点O 在AD 上,连结OB ,则∠BOD =∠BAC ,∵∠BPC =∠BAC ,∴sin sin BOD BPC ∠=∠=2425BD OB =, 设OB =25x ,则BD =24x ,∴OD =22OB BD -=7x ,在Rt ABD V 中,AD =25x +7x =32x ,BD =24x ,∴AB =22AD BD +=40x ,∵AC =8,∴AB =40x =8,解得:x =0.2,∴OB =5,BD =4.8,OD =1.4,AD =6.4,∵点P 是¶AB 的中点,∴OP 垂直平分AB ,∴AE =12AB =4,∠AEP =∠AEO =90°, 在Rt AEO ∆中,OE =223AO AE -=,∴PE =OP ﹣OE =5﹣3=2,在Rt APE ∆中,AP =22222425PE AE +=+=.【点睛】本题是一道有关圆的综合题,考查了圆周角定理、勾股定理、等腰三角形的判定定理和三线合一,是初中数学的重点和难点,一般以压轴题形出现,难度较大.8.如图①,抛物线y =ax 2+bx+c 经过点A (﹣2,0)、B (4,0)、C (0,3)三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点P 是y 轴上的一个动点,连接PA ,试求5PA+4PC 的最小值;(3)如图②,若直线l 经过点T (﹣4,0),Q 为直线l 上的动点,当以A 、B 、Q 为顶点所作的直角三角形有且仅有三个时,试求直线l 的解析式.【答案】(1)233384y x x =-++;(2)5PA+4PC 的最小值为18;(3)直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--.【解析】【分析】(1)设出交点式,代入C点计算即可(2)连接AC、BC,过点A作AE⊥BC于点E,过点P作PD⊥BC于点D,易证△CDP∽△COB,得到比例式PC PDBC OB=,得到PD=45PC,所以5PA+4PC=5(PA+45PC)=5(PA+PD),当点A、P、D在同一直线上时,5PA+4PC=5(PA+PD)=5AE最小,利用等面积法求出AE=185,即最小值为18 (3)取AB中点F,以F为圆心、FA的长为半径画圆, 当∠BAQ=90°或∠ABQ=90°时,即AQ或BQ垂直x轴,所以只要直线l不垂直x轴则一定找到两个满足的点Q使∠BAQ=90°或∠ABQ=90°,即∠AQB=90°时,只有一个满足条件的点Q,∴直线l与⊙F相切于点Q时,满足∠AQB=90°的点Q只有一个;此时,连接FQ,过点Q作QG⊥x轴于点G,利用cos∠QFT求出QG,分出情况Q在x轴上方和x轴下方时,分别代入直接l得到解析式即可【详解】解:(1)∵抛物线与x轴交点为A(﹣2,0)、B(4,0)∴y=a(x+2)(x﹣4)把点C(0,3)代入得:﹣8a=3∴a=﹣38∴抛物线解析式为y=﹣38(x+2)(x﹣4)=﹣38x2+34x+3(2)连接AC、BC,过点A作AE⊥BC于点E,过点P作PD⊥BC于点D ∴∠CDP=∠COB=90°∵∠DCP=∠OCB∴△CDP∽△COB∴PC PDBC OB=∵B(4,0),C(0,3)∴OB=4,OC=3,BC∴PD=45PC∴5PA+4PC=5(PA+45PC)=5(PA+PD)∴当点A、P、D在同一直线上时,5PA+4PC=5(PA+PD)=5AE最小∵A(﹣2,0),OC⊥AB,AE⊥BC∴S△ABC=12AB•OC=12BC•AE∴AE =631855AB OC BC ⨯==n ∴5AE =18 ∴5PA+4PC 的最小值为18. (3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,∴只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90° ∴∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q∵当Q 在⊙F 上运动时(不与A 、B 重合),∠AQB =90°∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G∴∠FQT =90°∵F 为A (﹣2,0)、B (4,0)的中点∴F (1,0),FQ =FA =3∵T (﹣4,0)∴TF =5,cos ∠QFT =35FQ TF = ∵Rt △FGQ 中,cos ∠QFT =35FG FQ = ∴FG =35FQ =95∴x Q =1﹣9455=-,QG =2222912FQ 355FG ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭①若点Q 在x 轴上方,则Q (41255-,)设直线l 解析式为:y =kx+b ∴4041255k b k b -+=⎧⎪⎨-+=⎪⎩ 解得:343k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴直线l :334y x =+ ②若点Q 在x 轴下方,则Q (41255--,) ∴直线l :334y x =-- 综上所述,直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--【点睛】本题是二次函数与圆的综合题,同时涉及到三角函数、勾股定理等知识点,综合度比较高,需要很强的综合能力,第三问能够找到满足条件的Q点是关键,同时不要忘记需要分情况讨论9.如图,已知:AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,CD是⊙O的切线,AD⊥CD于点D,E 是AB延长线上一点,CE交⊙O于点F,连接OC、AC.(1)求证:AC平分∠DAO.(2)若∠DAO=105°,∠E=30°①求∠OCE的度数;②若⊙O的半径为22,求线段EF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)①∠OCE=45°;②EF =23【解析】【试题分析】(1)根据直线与⊙O相切的性质,得OC⊥CD.又因为AD⊥CD,根据同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线也平行,得:AD//OC. ∠DAC=∠OCA.又因为OC=OA,根据等边对等角,得∠OAC=∠OCA.等量代换得:∠DAC=∠OAC.根据角平分线的定义得:AC平分∠DAO.(2)①因为 AD//OC,∠DAO=105°,根据两直线平行,同位角相等得,中,∠E=30°,利用内角和定理,得:∠OCE=45°.∠EOC=∠DAO=105°,在OCE②作OG⊥CE于点G,根据垂径定理可得FG=CG,因为OC=22,∠OCE=45°.等腰直角三角形的斜边是腰长的2倍,得CG=OG=2. FG=2.在Rt△OGE中,∠E=30°,得GE=23,则EF=GE-FG=23-2.【试题解析】(1)∵直线与⊙O相切,∴OC⊥CD.又∵AD⊥CD,∴AD//OC.∴∠DAC=∠OCA.又∵OC=OA,∴∠OAC=∠OCA.∴∠DAC=∠OAC.∴AC平分∠DAO.(2)解:①∵AD//OC,∠DAO=105°,∴∠EOC=∠DAO=105°∵∠E=30°,∴∠OCE=45°.②作OG⊥CE于点G,可得FG=CG∵OC=22,∠OCE=45°.∴CG=OG=2.∴FG=2.∵在Rt△OGE中,∠E=30°,∴GE=23.∴EF=GE-FG=23-2.【方法点睛】本题目是一道圆的综合题目,涉及到圆的切线的性质,平行线的性质及判定,三角形内角和,垂径定理,难度为中等.10.在平面直角坐标系XOY中,点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,若P、Q为某等边三角形的两个顶点,且有一边与x轴平行(含重合),则称P、Q 互为“向善点”.如图1为点P、Q互为“向善点”的示意图.已知点A的坐标为(1,3),点B的坐标为(m,0)(1)在点M(﹣1,0)、S(2,0)、T(3,3A点互为“向善点”的是_____;(2)若A、B互为“向善点”,求直线AB的解析式;(3)⊙B3⊙B上有三个点与点A互为“向善点”,请直接写出m的取值范围.【答案】(1)S ,T .(2)直线AB 的解析式为y =3x 或y =﹣3x +23;(3)当﹣2<m <0或2<m <4时,⊙B 上有三个点与点A 互为“向善点”.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,可得出点S ,T 与A 点互为“向善点”; (2)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,可得出关于m 的分式方程,解之经检验后可得出点B 的坐标,根据点A ,B 的坐标,利用待定系数法即可求出直线AB 的解析式;(3)分⊙B 与直线y=3x 相切及⊙B 与直线y=-3x+23相切两种情况求出m 的值,再利用数形结合即可得出结论.【详解】(1)∵30330,3tan 60︒--===,3333tan 60︒-==, ∴点S ,T 与A 点互为“向善点”.故答案为S ,T .(2)根据题意得:303-=, 解得:m 1=0,m 2=2,经检验,m 1=0,m 2=2均为所列分式方程的解,且符合题意,∴点B 的坐标为(0,0)或(2,0).设直线AB 的解析式为y =kx +b (k ≠0),将A (1,),B (0,0)或(2,0)代入y =kx +b ,得:30k b b ⎧+=⎪⎨=⎪⎩320k b k b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得:30k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩323k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩, ∴直线AB 的解析式为y 3或y 33.(3)当⊙B 与直线y 3相切时,过点B 作BE ⊥直线y 3于点E ,如图2所示.∵∠BOE =60°,∴sin60°=32BE OB , ∴OB =2,∴m =﹣2或m =2;当⊙B 与直线y =﹣3x +23相切时,过点B 作BF ⊥直线y =﹣3x +23于点F ,如图3所示.同理,可求出m =0或m =4.综上所述:当﹣2<m <0或2<m <4时,⊙B 上有三个点与点A 互为“向善点”.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、特殊角的三角函数值、待定系数法求一次函数解析式、解分式方程以及解直角三角形,解题的关键是:(1)根据等边三角形的性质结合“向善点”的定义,确定给定的点是否与A 点互为“向善点”;(2)根据点的坐标,利用待定系数法求出一次函数解析式;(3)分⊙B 与直线y=3x 相切及⊙B 与直线y=-3x+23相切两种情况考虑.11.如图,BD 为△ABC 外接圆⊙O 的直径,且∠BAE =∠C .(1)求证:AE 与⊙O 相切于点A ;(2)若AE ∥BC ,BC =23,AC =2,求AD 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)23【解析】【分析】(1)根据题目中已出现切点可确定用“连半径,证垂直”的方法证明切线,连接AO并延长交⊙O于点F,连接BF,则AF为直径,∠ABF=90°,根据同弧所对的圆周角相等,则可得到∠BAE=∠F,既而得到AE与⊙O相切于点A.(2))连接OC,先由平行和已知可得∠ACB=∠ABC,所以AC=AB,则∠AOC=∠AOB,从而利用垂径定理可得AH=1,在Rt△OBH中,设OB=r,利用勾股定理解得r=2,在Rt△ABD中,即可求得AD的长为【详解】解:(1)连接AO并延长交⊙O于点F,连接BF,则AF为直径,∠ABF=90°,∵»»=,AB AB∴∠ACB=∠F,∵∠BAE=∠ACB,∴∠BAE=∠F,∵∠FAB+∠F=90°,∴∠FAB+∠BAE=90°,∴OA⊥AE,∴AE与⊙O相切于点A.(2)连接OC,∵AE∥BC,∴∠BAE=∠ABC,∵∠BAE=∠ACB,∴∠ACB=∠ABC,∴AC=AB=2,∴∠AOC=∠AOB,∵OC=OB,∴OA⊥BC,∴CH=BH=1BC2在Rt△ABH中,AH1,在Rt△OBH中,设OB=r,∵OH2+BH2=OB2,∴(r﹣1)2+2=r2,解得:r=2,∴DB=2r=4,在Rt△ABD中,AD∴AD的长为23.【点睛】本题考查了圆的综合问题,恰当的添加辅助线是解题关键.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.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,2212122k +∴==,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 =时,3DQ =,此时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 =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.14.如图,已知AB 是⊙O 的直径,直线CD 与⊙O 相切于C 点,AC 平分∠DAB . (1)求证:AD ⊥CD ;(2)若AD =2,6,求⊙O 的半径R 的长.【答案】(1)证明见解析(2)32 【解析】试题分析:(1)连接OC ,由题意得OC ⊥CD .又因为AC 平分∠DAB ,则∠1=∠2=12∠DAB .即可得出AD ∥OC ,则AD ⊥CD ; (2)连接BC ,则∠ACB =90°,可证明△ADC ∽△ACB .则2AD AC AC R =,从而求得R . 试题解析:(1)证明:连接OC ,∵直线CD 与⊙O 相切于C 点,AB 是⊙O 的直径,∴OC ⊥CD .又∵AC 平分∠DAB ,∴∠1=∠2=12∠DAB . 又∠COB =2∠1=∠DAB ,∴AD ∥OC ,∴AD ⊥CD .(2)连接BC ,则∠ACB =90°,在△ADC 和△ACB 中∵∠1=∠2,∠3=∠ACB =90°,∴△ADC ∽△ACB .∴2AD AC AC R= ∴R =2322AC AD =15.如图,已知四边形ABCD 内接于⊙O ,点E 在CB 的延长线上,连结AC 、AE ,∠ACB =∠BAE =45°.(1)求证:AE 是⊙O 的切线;(2)若AB=AD ,AC =32,tan ∠ADC=3,求BE 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)52BE = 【解析】试题分析:(1)连接OA 、OB ,由圆周角定理得出∠AOB=2∠ACB=90°,由等腰直角三角形的性质得出∠OAB=∠OBA=45°,求出∠OAE=∠OAB+∠BAE=90°,即可得出结论;(2)过点A 作AF ⊥CD 于点F,由AB=AD ,得到∠ACD =∠ACB =45°,在Rt △AFC 中可求得AF =3,在Rt △AFD 中求得DF =1,所以AB =AD =10 ,CD = CF +DF =4,再证明△ABE ∽△CDA ,得出BE AB DA CD =,即可求出BE 的长度; 试题解析:(1)证明:连结OA ,OB ,∵∠ACB =45°,∴∠AOB =2∠ACB = 90°,∵OA=OB ,∴∠OAB =∠OBA =45°,∵∠BAE =45°,∴∠OAE =∠OAB +∠BAE =90°,∴OA ⊥AE .∵点A 在⊙O 上,∴AE 是⊙O 的切线.(2)解:过点A 作AF ⊥CD 于点F ,则∠AFC =∠AFD =90°.∵AB=AD , ∴AB u u u r =AD u u u r∴∠ACD =∠ACB =45°,在Rt △AFC 中,∵AC =32∠ACF =45°,∴AF=CF=AC ·sin ∠ACF =3,∵在Rt △AFD 中, tan ∠ADC=3AF DF =, ∴DF =1, ∴223110AB AD ==+=, 且CD = CF +DF =4, ∵四边形ABCD 内接于⊙O , ∴∠ABE =∠CDA , ∵∠BAE =∠DCA , ∴△ABE ∽△CDA , ∴BE AB DA CD =, ∴1010=, ∴52BE =.。
中考数学复习圆的综合专项易错题含答案解析

中考数学复习圆的综合专项易错题含答案解析一、圆的综合1.如图,点P在⊙O的直径AB的延长线上,PC为⊙O的切线,点C为切点,连接AC,过点A作PC的垂线,点D为垂足,AD交⊙O于点E.(1)如图1,求证:∠DAC=∠PAC;(2)如图2,点F(与点C位于直径AB两侧)在⊙O上,»»BF FA=,连接EF,过点F作AD 的平行线交PC于点G,求证:FG=DE+DG;(3)在(2)的条件下,如图3,若AE=23DG,PO=5,求EF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)EF=32.【解析】【分析】(1)连接OC,求出OC∥AD,求出OC⊥PC,根据切线的判定推出即可;(2)连接BE交GF于H,连接OH,求出四边形HGDE是矩形,求出DE=HG,FH=EH,即可得出答案;(3)设OC交HE于M,连接OE、OF,求出∠FHO=∠EHO=45°,根据矩形的性质得出EH∥DG,求出OM=12AE,设OM=a,则HM=a,AE=2a,AE=23DG,DG=3a,求出ME=CD=2a,BM=2a,解直角三角形得出tan∠MBO=12MOBM=,tanP=12COPO=,设OC=k,则PC=2k,根据OP=5k=5求出k=5,根据勾股定理求出a,即可求出答案.【详解】(1)证明:连接OC,∵PC为⊙O的切线,∴OC⊥PC,∵AD⊥PC,∴OC∥AD,∴∠OCA=∠DAC,∵OC=OA,∴∠PAC=∠OCA,∴∠DAC=∠PAC;(2)证明:连接BE交GF于H,连接OH,∵FG∥AD,∴∠FGD+∠D=180°,∵∠D=90°,∴∠FGD=90°,∵AB为⊙O的直径,∴∠BEA=90°,∴∠BED=90°,∴∠D=∠HGD=∠BED=90°,∴四边形HGDE是矩形,∴DE=GH,DG=HE,∠GHE=90°,∵»»BF AF=,∴∠HEF=∠FEA=12∠BEA=1902o⨯=45°,∴∠HFE=90°﹣∠HEF=45°,∴∠HEF=∠HFE,∴FH=EH,∴FG=FH+GH=DE+DG;(3)解:设OC交HE于M,连接OE、OF,∵EH=HF,OE=OF,HO=HO,∴△FHO≌△EHO,∴∠FHO=∠EHO=45°,∵四边形GHED是矩形,∴EH∥DG,∴∠OMH=∠OCP=90°,∴∠HOM=90°﹣∠OHM=90°﹣45°=45°,∴∠HOM=∠OHM,∴HM=MO,∵OM⊥BE,∴BM=ME,∴OM=12 AE,设OM=a,则HM=a,AE=2a,AE=23DG,DG=3a,∵∠HGC=∠GCM=∠GHE=90°,∴四边形GHMC是矩形,∴GC=HM=a,DC=DG﹣GC=2a,∵DG=HE,GC=HM,∴ME=CD=2a,BM=2a,在Rt△BOM中,tan∠MBO=122 MO aBM a==,∵EH∥DP,∴∠P=∠MBO,tanP=12 COPO=,设OC=k,则PC=2k,在Rt△POC中,,解得:在Rt△OME中,OM2+ME2=OE2,5a2=5,a=1,∴HE=3a=3,在Rt△HFE中,∠HEF=45°,∴.【点睛】考查了切线的性质,矩形的性质和判定,解直角三角形,勾股定理等知识点,能综合运用性质进行推理是解此题的关键.2.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 ,∴BR 2=OB 2﹣OR 2=(2)2=365,∴BR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 . ∵PE ∥OC ,∴∠OEP =∠BOC .∵∠OPE =∠BCO =90°,∴△OPE ∽△BCO , ∴OEOB =OP BC,2t ,∴OE .∵OE+BE=OB=255,∴t+55t=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=22,∴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.3.如图,AB 为⊙O 的直径,点E 在⊙O 上,过点E 的切线与AB 的延长线交于点D ,连接BE ,过点O 作BE 的平行线,交⊙O 于点F ,交切线于点C ,连接AC(1)求证:AC 是⊙O 的切线;(2)连接EF ,当∠D= °时,四边形FOBE 是菱形.【答案】(1)见解析;(2)30.【解析】【分析】(1)由等角的转换证明出OCA OCE ∆∆≌,根据圆的位置关系证得AC 是⊙O 的切线. (2)根据四边形FOBE 是菱形,得到OF=OB=BF=EF ,得证OBE ∆为等边三角形,而得出60BOE ∠=︒,根据三角形内角和即可求出答案.【详解】(1)证明:∵CD 与⊙O 相切于点E ,∴OE CD ⊥,∴90CEO ∠=︒,又∵OC BE P ,∴COE OEB ∠=∠,∠OBE=∠COA∵OE=OB ,∴OEB OBE ∠=∠,∴COE COA ∠=∠,又∵OC=OC ,OA=OE ,∴OCA OCE SAS ∆∆≌(), ∴90CAO CEO ∠=∠=︒,又∵AB 为⊙O 的直径,∴AC 为⊙O 的切线;(2)解:∵四边形FOBE 是菱形,∴OF=OB=BF=EF ,∴OE=OB=BE ,∴OBE ∆为等边三角形,∴60BOE ∠=︒,而OE CD ⊥,∴30D ∠=︒.故答案为30.【点睛】本题主要考查与圆有关的位置关系和圆中的计算问题,熟练掌握圆的性质是本题的解题关键.4.已知▱ABCD的周长为26,∠ABC=120°,BD为一条对角线,⊙O内切于△ABD,E,F,G 为切点,已知⊙O的半径为3.求▱ABCD的面积.【答案】203【解析】【分析】首先利用三边及⊙O的半径表示出平行四边形的面积,再根据题意求出AB+AD=13,然后利用切线的性质求出BD的长即可解答.【详解】设⊙O分别切△ABD的边AD、AB、BD于点G、E、F;平行四边形ABCD的面积为S;则S=2S△ABD=2×12(AB·OE+BD·OF+AD·OG)=3(AB+AD+BD);∵平行四边形ABCD的周长为26,∴AB+AD=13,∴S=3(13+BD);连接OA;由题意得:∠OAE=30°,∴AG=AE=3;同理可证DF=DG,BF=BE;∴DF+BF=DG+BE=13﹣3﹣3=7,即BD=7,∴S=3(13+7)=203.即平行四边形ABCD的面积为203.5.如图,点P是正方形ABCD内的一点,连接PA,PB,PC.将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P'CB的位置.(1)设AB的长为a,PB的长为b(b<a),求△PAB旋转到△P'CB的过程中边PA所扫过区域(图中阴影部分)的面积;(2)若PA=2,PB=4,∠APB=135°,求PC的长.【答案】(1) S阴影=(a2-b2);(2)PC=6.【解析】试题分析:(1)依题意,将△P′CB逆时针旋转90°可与△PAB重合,此时阴影部分面积=扇形BAC的面积-扇形BPP'的面积,根据旋转的性质可知,两个扇形的中心角都是90°,可据此求出阴影部分的面积.(2)连接PP',根据旋转的性质可知:BP=BP',旋转角∠PBP'=90°,则△PBP'是等腰直角三角形,∠BP'C=∠BPA=135°,∠PP'C=∠BP'C-∠BP'P=135°-45°=90°,可推出△PP'C是直角三角形,进而可根据勾股定理求出PC的长.试题解析:(1)∵将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P′CB的位置,∴△PAB≌△P'CB,∴S△PAB=S△P'CB,S阴影=S扇形BAC-S扇形BPP′=(a2-b2);(2)连接PP′,根据旋转的性质可知:△APB≌△CP′B,∴BP=BP′=4,P′C=PA=2,∠PBP′=90°,∴△PBP'是等腰直角三角形,P'P2=PB2+P'B2=32;又∵∠BP′C=∠BPA=135°,∴∠PP′C=∠BP′C-∠BP′P=135°-45°=90°,即△PP′C是直角三角形.PC==6.考点:1.扇形面积的计算;2.正方形的性质;3.旋转的性质.6.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 圆的综合 综合题含答案解析

一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,已知扇形MON 的半径为2,∠MON=90°,点B 在弧MN 上移动,联结BM ,作OD ⊥BM ,垂足为点D ,C 为线段OD 上一点,且OC=BM ,联结BC 并延长交半径OM 于点A ,设OA=x ,∠COM 的正切值为y.(1)如图2,当AB ⊥OM 时,求证:AM=AC ;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(3)当△OAC 为等腰三角形时,求x 的值.【答案】 (1)证明见解析;(2) 2=+y x 02<≤x 1422=x . 【解析】 分析:(1)先判断出∠ABM =∠DOM ,进而判断出△OAC ≌△BAM ,即可得出结论; (2)先判断出BD =DM ,进而得出DM ME BD AE =,进而得出AE =122x (),再判断出2OA OC DM OE OD OD==,即可得出结论; (3)分三种情况利用勾股定理或判断出不存在,即可得出结论.详解:(1)∵OD ⊥BM ,AB ⊥OM ,∴∠ODM =∠BAM =90°.∵∠ABM +∠M =∠DOM +∠M ,∴∠ABM =∠DOM .∵∠OAC =∠BAM ,OC =BM ,∴△OAC ≌△BAM ,∴AC =AM .(2)如图2,过点D 作DE ∥AB ,交OM 于点E .∵OB =OM ,OD ⊥BM ,∴BD =DM .∵DE ∥AB ,∴DM ME BD AE =,∴AE =EM .∵OM 2,∴AE =122x (). ∵DE ∥AB ,∴2OA OC DM OE OD OD==, ∴22DM OA y OD OE x =∴=+,02x ≤<(3)(i)当OA=OC时.∵111222DM BM OC x===.在Rt△ODM中,222124OD OM DM x=-=-.∵2121224xDMyOD xx=∴=+-,.解得1422x-=,或1422x--=(舍).(ii)当AO=AC时,则∠AOC=∠ACO.∵∠ACO>∠COB,∠COB=∠AOC,∴∠ACO>∠AOC,∴此种情况不存在.(ⅲ)当CO=CA时,则∠COA=∠CAO=α.∵∠CAO>∠M,∠M=90°﹣α,∴α>90°﹣α,∴α>45°,∴∠BOA=2α>90°.∵∠BOA≤90°,∴此种情况不存在.即:当△OAC为等腰三角形时,x的值为1422-.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了相似三角形的判定和性质,圆的有关性质,勾股定理,等腰三角形的性质,建立y关于x的函数关系式是解答本题的关键.2.四边形ABCD 的对角线交于点E,且AE=EC,BE=ED,以AD 为直径的半圆过点E,圆心为O.(1)如图①,求证:四边形ABCD 为菱形;(2)如图②,若BC 的延长线与半圆相切于点F,且直径AD=6,求弧AE 的长.【答案】(1)见解析;(2)π2【解析】试题分析:(1)先判断出四边形ABCD是平行四边形,再判断出AC⊥BD即可得出结论;(2)先判断出AD=DC且DE⊥AC,∠ADE=∠CDE,进而得出∠CDA=30°,最后用弧长公式即可得出结论.试题解析:证明:(1)∵四边形ABCD的对角线交于点E,且AE=EC,BE=ED,∴四边形ABCD 是平行四边形.∵以AD 为直径的半圆过点E ,∴∠AED =90°,即有AC ⊥BD ,∴四边形ABCD 是菱形;(2)由(1)知,四边形ABCD 是菱形,∴△ADC 为等腰三角形,∴AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE .如图2,过点C 作CG ⊥AD ,垂足为G ,连接FO .∵BF 切圆O 于点F ,∴OF ⊥AD ,且132OF AD ==,易知,四边形CGOF 为矩形,∴CG =OF =3. 在Rt △CDG 中,CD =AD =6,sin ∠ADC =CG CD =12,∴∠CDA =30°,∴∠ADE =15°. 连接OE ,则∠AOE =2×∠ADE =30°,∴3031802AE ππ⋅⨯==.点睛:本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质,熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键.3.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】(152-;(2) 52;(32042- 【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△A′B′C′处,A′C′与⊙O 切于点E ,连OE 并延长,交B′C′于F .由切线长定理易得CC′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:CC′=2t ,DD′=t ,则C′D′=CD+DD′-CC′=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△A′B′C′处,如图1,A′C′与⊙O 切于点E ,连接OE 并延长,交B′C′于F ,设⊙O 与直线l 切于点D ,连接OD ,则OE ⊥A′C′,OD ⊥直线l ,由切线长定理可知C′E=C′D ,设C′D=x ,则C′E=x ,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠A=∠ACB=45°,∴∠A′C′B′=∠ACB=45°,∴△EFC′是等腰直角三角形,∴C′F=2x ,∠OFD=45°, ∴△OFD 也是等腰直角三角形,∴OD=DF ,∴2x+x=1,则x=2-1,∴CC′=BD -BC-C′D=5-1-(2-1)=5-2,∴点C 运动的时间为522-; 则经过52-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△A′B′C′处,⊙O 与BC 所在直线的切点D 移至D′处,A′C′与⊙O 切于点E ,连OE 并延长,交B′C′于F ,∵CC′=2t ,DD′=t ,∴C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2t=4-t ,由切线长定理得C′E=C′D′=4-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CC′=(2+0.5)t=2.5t ,DD′=t ,则C′D′=CD+DD′-CC′=4+t -2.5t=4-1.5t ,由切线长定理得C′E=C′D′=4-1.5t ,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.4.如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC =OB ,点D 是AC 上一动点,点E 是CD 中点,连接BD 分别交OC ,OE 于点F ,G .(1)求∠DGE 的度数;(2)若CF OF =12,求BF GF的值; (3)记△CFB ,△DGO 的面积分别为S 1,S 2,若CF OF=k ,求12S S 的值.(用含k 的式子表示)【答案】(1)∠DGE =60°;(2)72;(3)12S S =211k k k +++.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,同弧所对的圆心角和圆周角的关系,可以求得∠DGE 的度数;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H 设CF =1,则OF =2,OC =OB =3,根据勾股定理求出BF 的长度,再证得△FGO ∽△FCB ,进而求得BF GF的值; (3)根据题意,作出合适的辅助线,然后根据三角形相似、勾股定理可以用含k 的式子表示出12S S 的值. 【详解】解:(1)∵BC =OB =OC ,∴∠COB =60°,∴∠CDB =12∠COB =30°, ∵OC =OD ,点E 为CD 中点,∴OE ⊥CD ,∴∠GED =90°,∴∠DGE =60°;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H设CF =1,则OF =2,OC =OB =3∵∠COB =60°∴OH =12OF =1, ∴HFHB =OB ﹣OH =2,在Rt △BHF 中,BF ==由OC =OB ,∠COB =60°得:∠OCB =60°,又∵∠OGB =∠DGE =60°,∴∠OGB =∠OCB ,∵∠OFG =∠CFB ,∴△FGO ∽△FCB , ∴OF GF BF CF=, ∴, ∴BF GF =72. (3)过点F 作FH ⊥AB 于点H ,设OF =1,则CF =k ,OB =OC =k+1,∵∠COB =60°,∴OH =12OF=12, ∴HF=330H =,HB =OB ﹣OH =k+12, 在Rt △BHF 中, BF =222HB HF k k 1+=++, 由(2)得:△FGO ∽△FCB ,∴GO OF CB BF=,即211GO k k k =+++, ∴GO 21k k =++,过点C 作CP ⊥BD 于点P∵∠CDB =30°∴PC =12CD , ∵点E 是CD 中点,∴DE =12CD , ∴PC =DE ,∵DE ⊥OE , ∴12S S =BF GO =22111k k k k k +++++=211k k k +++【点睛】圆的综合题,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似和勾股定理、数形结合的思想解答.5.已知P 是O 的直径BA 延长线上的一个动点,∠P 的另一边交O 于点C 、D ,两点位于AB 的上方,AB =6,OP=m ,1sin 3P =,如图所示.另一个半径为6的1O 经过点C 、D ,圆心距1OO n =.(1)当m=6时,求线段CD 的长;(2)设圆心O 1在直线AB 上方,试用n 的代数式表示m ; (3)△POO 1在点P 的运动过程中,是否能成为以OO 1为腰的等腰三角形,如果能,试求出此时n 的值;如果不能,请说明理由.【答案】(1)CD=25;(2)m=23812n n- ;(3) n 的值为955或9155 【解析】分析:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .解Rt △POH ,得到OH 的长.由勾股定理得CH 的长,再由垂径定理即可得到结论;(2)解Rt △POH ,得到Rt 3m OH OCH =.在和Rt △1O CH 中,由勾股定理即可得到结论;(3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况讨论:① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时,分1OP OO =和11O P OO =.②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得结论. 详解:(1)过点O 作OH ⊥CD ,垂足为点H ,连接OC .在Rt △1sin 63POH P PO =中,=,,∴2OH =.∵AB =6,∴3OC =.由勾股定理得: 5CH =∵OH ⊥DC ,∴225CD CH ==.(2)在Rt △1sin 3POH P PO m 中,=,=,∴3m OH =.在Rt △OCH 中,2293m CH ⎛⎫- ⎪⎝⎭=. 在Rt △1O CH 中,22363m CH n ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=. 可得: 2236933m m n ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=,解得23812n m n -:=. (3)△1POO 成为等腰三角形可分以下几种情况:① 当圆心1O 、O 在弦CD 异侧时i )1OP OO =,即m n =,由23812n n n -=,解得9n :=. 即圆心距等于O 、1O 的半径的和,就有O 、1O 外切不合题意舍去.ii )11O P OO = n =,解得:23m n =,即23n 23812n n-=,解得n : ②当圆心1O 、O 在弦CD 同侧时,同理可得: 28132n m n-=.∵1POO ∠是钝角,∴只能是m n =,即28132n n n-=,解得n :综上所述:n 点睛:本题是圆的综合题.考查了圆的有关性质和两圆的位置关系以及解直径三角形.解答(3)的关键是要分类讨论.6.如图1,是用量角器一个角的操作示意图,量角器的读数从M 点开始(即M 点的读数为0),如图2,把这个量角器与一块30°(∠CAB =30°)角的三角板拼在一起,三角板的斜边AB 与量角器所在圆的直径MN 重合,现有射线C 绕点C 从CA 开始沿顺时针方向以每秒2°的速度旋转到与CB ,在旋转过程中,射线CP 与量角器的半圆弧交于E .连接BE . (1)当射线CP 经过AB 的中点时,点E 处的读数是 ,此时△BCE 的形状是 ; (2)设旋转x 秒后,点E 处的读数为y ,求y 与x 的函数关系式;(3)当CP 旋转多少秒时,△BCE 是等腰三角形?【答案】(1)60°,直角三角形;(2)y=4x(0≤x≤45);(3)7.5秒或30秒【解析】【分析】(1)根据圆周角定理即可解决问题;(2)如图2﹣2中,由题意∠ACE=2x,∠AOE=y,根据圆周角定理可知∠AOE=2∠ACE,可得y=2x(0≤x≤45);(3)分两种情形分别讨论求解即可;【详解】解:(1)如图2﹣1中,∵∠ACB=90°,OA=OB,∴OA=OB=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴∠AOE=60°,∴点E处的读数是60°,∵∠E=∠BAC=30°,OE=OB,∴∠OBE=∠E=30°,∴∠EBC=∠OBE+∠ABC=90°,∴△EBC是直角三角形;故答案为60°,直角三角形;(2)如图2﹣2中,∵∠ACE=2x,∠AOE=y,∵∠AOE=2∠ACE,∴y=4x(0≤x≤45).(3)①如图2﹣3中,当EB=EC时,EO垂直平分线段BC,∵AC⊥BC,∵EO∥AC,∴∠AOE=∠BAC=30°,∠AOE=15°,∴∠ECA=12∴x=7.5.②若2﹣4中,当BE=BC时,易知∠BEC=∠BAC=∠BCE=30°,∴∠OBE=∠OBC=60°,∵OE=OB,∴△OBE是等边三角形,∴∠BOE=60°,∴∠AOB=120°,∴∠ACE=12∠ACB=60°,∴x=30,综上所述,当CP旋转7.5秒或30秒时,△BCE是等腰三角形;【点睛】本题考查几何变换综合题、创新题目、圆周角定理、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.7.如图,线段BC所在的直线是以AB为直径的圆的切线,点D为圆上一点,满足BD=BC,且点C、D位于直径AB的两侧,连接CD交圆于点E. 点F是BD上一点,连接EF,分别交AB、BD于点G、H,且EF=BD.(1)求证:EF∥BC;(2)若EH=4,HF=2,求BE的长.【答案】(1)见解析;(2) 233【解析】【分析】(1)根据EF=BD可得EF=BD,进而得到BE DF,根据“在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等”即可得出角相等进而可证.(2)连接DF,根据切线的性质及垂径定理求出GF、GE的长,根据“在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等”及平行线求出相等的角,利用锐角三角函数求出∠BHG,进而求出∠BDE的度数,确定BE所对的圆心角的度数,根据∠DFH=90°确定DE为直径,代入弧长公式即可求解.【详解】(1)∵EF=BD,∴EF=BD∴BE DF∴∠D=∠DEF又BD=BC,∴∠D=∠C,∴∠DEF=∠CEF∥BC(2)∵AB是直径,BC为切线,∴AB⊥BC又EF∥BC,∴AB⊥EF,弧BF=弧BE,GF=GE=12(HF+EH)=3,HG=1DB平分∠EDF,又BF∥CD,∴∠FBD=∠FDB=∠BDE=∠BFH ∴HB=HF=2∴cos∠BHG=HGHB =12,∠BHG=60°.∴∠FDB=∠BDE=30°∴∠DFH=90°,DE为直径,DE=3BE所对圆心角=60°.∴弧BE=163π=233π【点睛】本题是圆的综合题,主要考查圆周角、切线、垂径定理、弧长公式等相关知识,掌握圆周角的有关定理,切线的性质,垂径定理及弧长公式是解题关键.8.如图,已知△ABC,23BC=,∠B=45°,点D在边BC上,联结AD,以点A 为圆心,AD为半径画圆,与边AC交于点E,点F在圆A上,且AF⊥AD.(1)设BD为x,点D、F之间的距离为y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;(2)如果E是DF的中点,求:BD CD的值;(3)联结CF,如果四边形ADCF是梯形,求BD的长.【答案】(1) 2442y x x (0≤x≤3); (2) 45; (3) BD 的长是1或1+5. 【解析】【分析】 (1)过点A 作AH ⊥BC ,垂足为点H .构造直角三角形,利用解直角三角形和勾股定理求得AD 的长度.联结DF ,点D 、F 之间的距离y 即为DF 的长度,在Rt △ADF 中,利用锐角三角形函数的定义求得DF 的长度,易得函数关系式.(2)由勾股定理求得:AC=22AH DH +.设DF 与AE 相交于点Q ,通过解Rt △DCQ 和Rt △AHC 推知12DQ CQ =.故设DQ=k ,CQ=2k ,AQ=DQ=k ,所以再次利用勾股定理推知DC 的长度,结合图形求得线段BD 的长度,易得答案.(3)如果四边形ADCF 是梯形,则需要分类讨论:①当AF ∥DC 、②当AD ∥FC .根据相似三角形的判定与性质,结合图形解答.【详解】(1)过点A 作AH ⊥BC ,垂足为点H .∵∠B =45°,AB 2∴·cos 1BH AH AB B ===.∵BD 为x ,∴1DH x =-.在Rt △ADH 中,90AHD ∠=︒,∴22222AD AH DH x x =+=-+. 联结DF ,点D 、F 之间的距离y 即为DF 的长度.∵点F 在圆A 上,且AF ⊥AD ,∴AD AF =,45ADF ∠=︒.在Rt △ADF 中,90DAF ∠=︒,∴2442cos AD DF x x ADF==-+∠ ∴2442y x x =-+.()03x ≤≤ ;(2)∵E 是DF 的中点,∴AE DF ⊥,AE 平分DF .∵BC=3,∴312HC =-=.∴225AC AH HC =+=. 设DF 与AE 相交于点Q ,在Rt △DCQ 中,90DQC ∠=︒,tan DQ DCQ CQ ∠=. 在Rt △AHC 中,90AHC ∠=︒,1tan 2AH ACH HC ∠==. ∵DCQ ACH ∠=∠,∴12DQ CQ =. 设,2DQ k CQ k ==,AQ DQ k ==,∵35k =,5k =,∴2253DC DQ CQ =+=. ∵43BD BC DC =-=,∴4:5BD CD =. (3)如果四边形ADCF 是梯形 则①当AF ∥DC 时,45AFD FDC ∠=∠=︒.∵45ADF ∠=︒,∴AD BC ⊥,即点D 与点H 重合. ∴1BD =.②当AD ∥FC 时,45ADF CFD ∠=∠=︒.∵45B ∠=︒,∴B CFD ∠=∠.∵B BAD ADF FDC ∠+∠=∠+∠,∴BAD FDC ∠=∠.∴ABD ∆∽DFC ∆.∴AB AD DF DC =. ∵2DF AD =,DC BC BD =-. ∴2AD BC BD =-.即()222-23x x x +=-,整理得 210x x --=,解得 15x ±=(负数舍去). 综上所述,如果四边形ADCF 是梯形,BD 的长是1或1+52. 【点睛】此题属于圆的综合题,涉及了平行四边形的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数值以及勾股定理等知识,综合性较强,解答本题需要我们熟练各部分的内容,对学生的综合能力要求较高,一定要注意将所学知识贯穿起来.9.如图,是大半圆的直径,是小半圆的直径,点是大半圆上一点,与小半圆交于点,过点作于点. (1)求证:是小半圆的切线; (2)若,点在上运动(点不与两点重合),设,. ①求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围; ②当时,求两点之间的距离.【答案】(1)见解析;(2)①,,②两点之间的距离为或.【解析】【分析】(1)连接CO、CM,只需证到CD⊥CM.由于CD⊥OP,只需证到CM∥OP,只需证到CM 是△AOP的中位线即可.(2)①易证△ODC∽△CDP,从而得到CD2=DP•OD,进而得到y与x之间的函数关系式.由于当点P与点A重合时x=0,当点P与点B重合时x=4,点P在大半圆O上运动(点P不与A,B两点重合),因此自变量x的取值范围为0<x<4.②当y=3时,得到-x2+4x=3,求出x.根据x的值可求出CD、PD的值,从而求出∠CPD,运用勾股定理等知识就可求出P,M两点之间的距离.【详解】(1)连接,如图1所示∵是小半圆的直径,∴即∵∴∵∴∴,∵∴,∴∴.,即∵经过半径的外端,且∴直线是小半圆的切线.(2)①∵,,∴∴∴∽∴∴∵,,,∴当点与点重合时,;当点与点重合时,∵点在大半圆上运动(点不与两点重合),∴∴与之间的函数关系式为,自变量的取值范围是.②当时,解得,Ⅰ当时,如图2所示在中,∵,∴,∴∵,∴是等边三角形∵∴∴.Ⅱ当时,如图3所示,同理可得∵∴∴过点作,垂足为,连接,如图3所示∵,∴同理在中,∵,∴综上所述,当时,两点之间的距离为或.【点睛】考查了切线的判定、平行线的判定与性质、等边三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、特殊角的三角函数值、勾股定理等知识,综合性比较强.10.如图,AN是⊙M的直径,NB∥x轴,AB交⊙M于点C.(1)若点A(0,6),N(0,2),∠ABN=30°,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.【答案】(1) B(,2).(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)在Rt△ABN中,求出AN、AB即可解决问题;(2)连接MC,NC.只要证明∠MCD=90°即可试题解析:(1)∵A的坐标为(0,6),N(0,2),∴AN=4,∵∠ABN=30°,∠ANB=90°,∴AB=2AN=8,∴由勾股定理可知:NB=,∴B(,2).(2)连接MC,NC∵AN是⊙M的直径,∴∠ACN=90°,∴∠NCB=90°,在Rt△NCB中,D为NB的中点,∴CD=NB=ND,∴∠CND=∠NCD,∵MC=MN,∴∠MCN=∠MNC,∵∠MNC+∠CND=90°,∴∠MCN+∠NCD=90°,即MC⊥CD.∴直线CD是⊙M的切线.考点:切线的判定;坐标与图形性质.。
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一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,已知△ABC中,AC=BC,以BC为直径的⊙O交AB于E,过点E作EG⊥AC于G,交BC的延长线于F.(1)求证:AE=BE;(2)求证:FE是⊙O的切线;(3)若FE=4,FC=2,求⊙O的半径及CG的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3).【解析】(1)证明:连接CE,如图1所示:∵BC是直径,∴∠BEC=90°,∴CE⊥AB;又∵AC=BC,∴AE=BE.(2)证明:连接OE,如图2所示:∵BE=AE,OB=OC,∴OE是△ABC的中位线,∴OE∥AC,AC=2OE=6.又∵EG⊥AC,∴FE⊥OE,∴FE是⊙O的切线.(3)解:∵EF是⊙O的切线,∴FE2=FC•FB.设FC=x,则有2FB=16,∴FB=8,∴BC=FB﹣FC=8﹣2=6,∴OB=OC=3,即⊙O的半径为3;∴OE=3.∵OE∥AC,∴△FCG∽△FOE,∴,即,解得:CG =.点睛:本题利用了等腰三角形三线合一定理,三角形中位线的判定,切割线定理,以及勾股定理,还有平行线分线段成比例定理,切线的判定等知识.2.如图,AB是⊙O的直径,弦BC=OB,点D是AC上一动点,点E是CD中点,连接BD 分别交OC,OE于点F,G.(1)求∠DGE的度数;(2)若CFOF=12,求BFGF的值;(3)记△CFB,△DGO的面积分别为S1,S2,若CFOF=k,求12SS的值.(用含k的式子表示)【答案】(1)∠DGE =60°;(2)72;(3)12S S =211k k k +++. 【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,同弧所对的圆心角和圆周角的关系,可以求得∠DGE 的度数;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H 设CF =1,则OF =2,OC =OB =3,根据勾股定理求出BF 的长度,再证得△FGO ∽△FCB ,进而求得BF GF的值; (3)根据题意,作出合适的辅助线,然后根据三角形相似、勾股定理可以用含k 的式子表示出12S S 的值. 【详解】解:(1)∵BC =OB =OC ,∴∠COB =60°,∴∠CDB =12∠COB =30°, ∵OC =OD ,点E 为CD 中点,∴OE ⊥CD ,∴∠GED =90°,∴∠DGE =60°;(2)过点F 作FH ⊥AB 于点H设CF =1,则OF =2,OC =OB =3∵∠COB =60°∴OH =12OF =1, ∴HF 33HB =OB ﹣OH =2,在Rt △BHF 中,BF 22HB HF 7=+=由OC =OB ,∠COB =60°得:∠OCB =60°,又∵∠OGB =∠DGE =60°,∴∠OGB =∠OCB ,∵∠OFG =∠CFB ,∴△FGO ∽△FCB ,∴OF GF BF CF=, ∴, ∴BF GF =72. (3)过点F 作FH ⊥AB 于点H ,设OF =1,则CF =k ,OB =OC =k+1,∵∠COB =60°,∴OH =12OF=12, ∴HF=,HB =OB ﹣OH =k+12, 在Rt △BHF 中, BF=由(2)得:△FGO ∽△FCB , ∴GO OF CB BF=,即1GO k =+, ∴GO =过点C 作CP ⊥BD 于点P∵∠CDB =30°∴PC =12CD , ∵点E 是CD 中点,∴DE =12CD , ∴PC =DE ,∵DE ⊥OE , ∴12S S =BF GO=211k k k +++【点睛】圆的综合题,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似和勾股定理、数形结合的思想解答.3.如图,AC 是⊙O 的直径,OB 是⊙O 的半径,PA 切⊙O 于点A ,PB 与AC 的延长线交于点M ,∠COB =∠APB .(1)求证:PB 是⊙O 的切线;(2)当MB =4,MC =2时,求⊙O 的半径.【答案】(1)证明见解析;(2)3.【解析】【分析】(1)根据题意∠M +∠P =90°,而∠COB =∠APB ,所以有∠M +∠COB =90°,即可证明PB 是⊙O 的切线.(2)设圆的半径为r ,则OM =r +2,BM=4,OB =r ,再根据勾股定理列方程便可求出r .【详解】证明:(1)∵AC 是⊙O 的直径,PA 切⊙O 于点A ,∴PA ⊥OA∴在Rt △MAP 中,∠M +∠P =90°,而∠COB =∠APB ,∴∠M +∠COB =90°,∴∠OBM =90°,即OB ⊥BP ,∴PB 是⊙O 的切线;(2)设⊙O 的半径为r ,2OM r ∴=+ ,OB r = ,4BM =OBM ∆为直角三角形∴222OM OB BM =+ ,即222(2)+4r r +=解得:r =3,∴⊙O 的半径为3.【点睛】本题主要考查圆的切线问题,证明圆的切线有两种思路一种是证明连线是半径,另一种是证明半径垂直.4.如图①,抛物线y =ax 2+bx+c 经过点A (﹣2,0)、B (4,0)、C (0,3)三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点P 是y 轴上的一个动点,连接PA ,试求5PA+4PC 的最小值;(3)如图②,若直线l 经过点T (﹣4,0),Q 为直线l 上的动点,当以A 、B 、Q 为顶点所作的直角三角形有且仅有三个时,试求直线l 的解析式.【答案】(1)233384y x x =-++;(2)5PA+4PC 的最小值为18;(3)直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--. 【解析】【分析】(1)设出交点式,代入C 点计算即可 (2)连接AC 、BC ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,过点P 作PD ⊥BC 于点D ,易证△CDP ∽△COB ,得到比例式PC PD BC OB =,得到PD=45PC ,所以5PA+4PC =5(PA+45PC )=5(PA+PD ),当点A 、P 、D 在同一直线上时,5PA+4PC =5(PA+PD )=5AE 最小,利用等面积法求出AE=185,即最小值为18 (3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆, 当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,所以只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90°,即∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q ,∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个;此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G ,利用cos ∠QFT 求出QG ,分出情况Q 在x 轴上方和x 轴下方时,分别代入直接l 得到解析式即可【详解】解:(1)∵抛物线与x 轴交点为A (﹣2,0)、B (4,0)∴y =a (x+2)(x ﹣4)把点C (0,3)代入得:﹣8a =3∴a =﹣38∴抛物线解析式为y =﹣38(x+2)(x ﹣4)=﹣38x 2+34x+3 (2)连接AC 、BC ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,过点P 作PD ⊥BC 于点D∴∠CDP =∠COB =90°∵∠DCP =∠OCB∴△CDP ∽△COB ∴PC PD BC OB= ∵B (4,0),C (0,3)∴OB =4,OC =3,BC∴PD =45PC ∴5PA+4PC =5(PA+45PC )=5(PA+PD ) ∴当点A 、P 、D 在同一直线上时,5PA+4PC =5(PA+PD )=5AE 最小∵A (﹣2,0),OC ⊥AB ,AE ⊥BC∴S △ABC =12AB•OC =12BC•AE ∴AE =631855AB OC BC ⨯== ∴5AE =18∴5PA+4PC 的最小值为18.(3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,∴只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90° ∴∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q∵当Q 在⊙F 上运动时(不与A 、B 重合),∠AQB =90°∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G∴∠FQT =90°∵F 为A (﹣2,0)、B (4,0)的中点∴F (1,0),FQ =FA =3∵T (﹣4,0)∴TF =5,cos ∠QFT =35FQ TF = ∵Rt △FGQ 中,cos ∠QFT =35FG FQ =∴FG =35FQ =95 ∴x Q =1﹣9455=-,QG =2222912FQ 355FG ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭①若点Q 在x 轴上方,则Q (41255-,)设直线l 解析式为:y =kx+b ∴4041255k b k b -+=⎧⎪⎨-+=⎪⎩ 解得:343k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴直线l :334y x =+ ②若点Q 在x 轴下方,则Q (41255--,) ∴直线l :334y x =-- 综上所述,直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--【点睛】本题是二次函数与圆的综合题,同时涉及到三角函数、勾股定理等知识点,综合度比较高,需要很强的综合能力,第三问能够找到满足条件的Q 点是关键,同时不要忘记需要分情况讨论5.如图,点B在数轴上对应的数是﹣2,以原点O为原心、OB的长为半径作优弧AB,使点A在原点的左上方,且tan∠AOB=3,点C为OB的中点,点D在数轴上对应的数为4.(1)S扇形AOB=(大于半圆的扇形);(2)点P是优弧AB上任意一点,则∠PDB的最大值为°(3)在(2)的条件下,当∠PDB最大,且∠AOP<180°时,固定△OPD的形状和大小,以原点O为旋转中心,将△OPD顺时针旋转α(0°≤α≤360°)①连接CP,AD.在旋转过程中,CP与AD有何数量关系,并说明理由;②当PD∥AO时,求AD2的值;③直接写出在旋转过程中,点C到PD所在直线的距离d的取值范围.【答案】(1)103π(2)30(3)①AD=2PC②20+83或20+83③1≤d≤3【解析】【分析】(1)利用扇形的面积公式计算即可.(2)如图1中,当PD与⊙O相切时,∠PDB的值最大.解直角三角形即可解决问题.(3)①结论:AD=2PC.如图2中,连接AB,AC.证明△COP∽△AOD,即可解决问题.②分两种情形:如图3中,当PD∥OA时,设OD交⊙O于K,连接PK交OC于H.求出PC即可.如图④中,当PA∥OA时,作PK⊥OB于K,同法可得.③判断出PC的取值范围即可解决问题.【详解】(1)∵tan∠AOB=3,∴∠AOB=60°,∴S扇形AOB=23002103603ππ⋅⋅=(大于半圆的扇形),(2)如图1中,当PD与⊙O相切时,∠PDB的值最大.∵PD是⊙O的切线,∴OP ⊥PD ,∴∠OPD =90°, ∵21sin 42OP PDO OD ∠=== ∴∠PDB =30°, 同法当DP ′与⊙O 相切时,∠BDP ′=30°,∴∠PDB 的最大值为30°.故答案为30.(3)①结论:AD =2PC .理由:如图2中,连接AB ,AC .∵OA =OB ,∠AOB =60°,∴△AOB 是等边三角形,∵BC =OC ,∴AC ⊥OB ,∵∠AOC =∠DOP =60°,∴∠COP =∠AOD ,∵2AO OD OC OP==, ∴△COP ∽△AOD , ∴2AD AO PC OC==, ∴AD =2PC . ②如图3中,当PD ∥OA 时,设OD 交⊙O 于K ,连接PK 交OC 于H .∵OP =OK ,∠POK =60°,∴△OPK是等边三角形,∵PD∥OA,∴∠AOP=∠OPD=90°,∴∠POH+∠AOC=90°,∵∠AOC=60°,∴∠POH=30°,∴PH=1OP=1,OH=3PH=3,2∴PC=2222+=++=+,PH CH1(13)523∵AD=2PC,∴AD2=4(5+23)=20+83.如图④中,当PA∥OA时,作PK⊥OB于K,同法可得:PC2=12+(3﹣1)2=5﹣23,AD2=4PC2=20﹣83.③由题意1≤PC≤3,∴在旋转过程中,点C到PD所在直线的距离d的取值范围为1≤d≤3.【点睛】本题属于圆综合题,考查了切线的性质,相似三角形的判定和性质,旋转变换,勾股定理,等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.6.如图,已知AB为⊙O的直径,AB=8,点C和点D是⊙O上关于直线AB对称的两个点,连接OC、AC,且∠BOC<90°,直线BC和直线AD相交于点E,过点C作直线CG与线段AB的延长线相交于点F,与直线AD相交于点G,且∠GAF=∠GCE(1)求证:直线CG为⊙O的切线;(2)若点H为线段OB上一点,连接CH,满足CB=CH,①△CBH∽△OBC②求OH+HC的最大值【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②5.【解析】分析:(1)由题意可知:∠CAB=∠GAF,由圆的性质可知:∠CAB=∠OCA,所以∠OCA=∠GCE,从而可证明直线CG是⊙O的切线;(2)①由于CB=CH,所以∠CBH=∠CHB,易证∠CBH=∠OCB,从而可证明△CBH∽△OBC;②由△CBH∽△OBC可知:BC HBOC BC=,所以HB=24BC,由于BC=HC,所以OH+HC=4−24BC+BC,利用二次函数的性质即可求出OH+HC的最大值.详解:(1)由题意可知:∠CAB=∠GAF,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA,∴∠OCA+∠OCB=90°,∵∠GAF=∠GCE,∴∠GCE+∠OCB=∠OCA+∠OCB=90°,∵OC是⊙O的半径,∴直线CG是⊙O的切线;(2)①∵CB=CH,∴∠CBH=∠CHB,∵OB=OC,∴∠CBH=∠OCB,∴△CBH∽△OBC②由△CBH∽△OBC可知:BC HB OC BC=∵AB=8,∴BC2=HB•OC=4HB,∴HB=24 BC,∴OH=OB-HB=4-24BC ∵CB=CH ,∴OH+HC=4−24BC +BC , 当∠BOC=90°,此时BC=42 ∵∠BOC <90°,∴0<BC <42,令BC=x 则CH=x ,BH=24x ()221142544OH HC x x x ∴+=-++=--+ 当x=2时,∴OH+HC 可取得最大值,最大值为5点睛:本题考查圆的综合问题,涉及二次函数的性质,相似三角形的性质与判定,切线的判定等知识,综合程度较高,需要学生灵活运用所知识.7.如图,PA 切⊙O 于点A ,射线PC 交⊙O 于C 、B 两点,半径OD ⊥BC 于E ,连接BD 、DC 和OA ,DA 交BP 于点F ;(1)求证:∠ADC+∠CBD =12∠AOD ; (2)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中相等的线段.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;【解析】【分析】()1根据垂径定理得到BD CD =,根据等腰三角形的性质得到()111809022ODA AOD AOD ∠=-∠=-∠,即可得到结论; ()2根据垂径定理得到BE CE =,BD CD =,根据等腰三角形的性质得到ADO OAD ∠=∠,根据切线的性质得到90PAO ∠=,求得90OAD DAP ∠+∠=,推出PAF PFA ∠=∠,根据等腰三角形的判定定理即可得到结论.【详解】()1证明:OD BC ⊥,BD CD ∴=,CBD DCB ∴∠=∠,90DFE EDF ∠+∠=,90EDF DFE ∴∠=-∠,OD OA =,()111809022ODA AOD AOD ∴∠=-∠=-∠, 190902DFE AOD ∴-∠=-∠, 12DEF AOD ∴∠=∠, DFE ADC DCB ADC CBD ∠=∠+∠=∠+∠,12ADC CBD AOD ∴∠+∠=∠; ()2解:OD BC ⊥,BE CE ∴=,BD CD =,BD CD ∴=,OA OD =,ADO OAD ∴∠=∠,PA 切O 于点A ,90PAO ∴∠=, 90OAD DAP ∴∠+∠=, PFA DFE ∠=∠,90PFA ADO ∴∠+∠=,PAF PFA ∴∠=∠,PA PF ∴=.【点睛】本题考查了切线的性质,等腰三角形的判定和性质,垂径定理,圆周角定理,正确的识别图形是解题的关键.8.如图①,已知Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,8AC =,10AB =,点D 是AC 边上一点(不与C 重合),以AD 为直径作O ,过C 作CE 切O 于E ,交AB 于F .(1)若O 的半径为2,求线段CE 的长;(2)若AF BF =,求O 的半径; (3)如图②,若CE CB =,点B 关于AC 的对称点为点G ,试求G 、E 两点之间的距离. 【答案】(1)42CE =;(2)O 的半径为3;(3)G 、E 两点之间的距离为9.6. 【解析】【分析】(1)根据切线的性质得出∠OEC=90°,然后根据勾股定理即可求得;(2)由勾股定理求得BC ,然后通过证得△OEC ∽△BCA ,得到OE BC =OC BA ,即r 8-r =610,解得即可;(3)证得D 和M 重合,E 和F 重合后,通过证得△GBE ∽△ABC ,GB GE AB AC=,即12108GE =,解得即可. 【详解】(1)如图,连结OE .∵CE 切O 于E ,∴90OEC ∠=︒.∵8AC =,O 半径为2,∴6OC =,2OE =.∴2242CE OC OE =-=;(2)设O 半径为r .在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,10AB =,8AC =, ∴226BC AB AC =-=. ∵AF BF =, ∴AF CF BF ==. ∴ACF CAF ∠=∠. ∵CE 切O 于E ,∴90OEC ∠=︒.∴OEC ACB ∠=∠,∴OEC BCA ∆~∆.∴OE OC BC BA =, ∴8610r r -=, 解得3r =.∴O 的半径为3;(3)连结EG 、OE ,设EG 交AC 于点M ,由对称性可知,CB CG =.又CE CB =,∴CE CG =.∴EGC GEC ∠=∠.∵CE 切O 于E ,∴90GEC OEG ∠+∠=︒.又90EGC GMC ∠+∠=︒,∴OEG GMC ∠=∠.又GMC OME ∠=∠,∴OEG OME ∠=∠.∴OE OM =.∴点M 与点D 重合.∴G 、D 、E 三点在同一条直线上.连结AE 、BE ,∵AD 是直径,∴90AED ∠=︒,即90AEG ∠=︒.又CE CB CG ==,∴90BEG ∠=︒.∴180AEB AEG BEG ∠=∠+∠=︒,∴A 、E 、B 三点在同一条直线上.∴E 、F 两点重合.∵90GEB ACB ∠=∠=︒,B B ∠=∠,∴GBE ABC ∆~∆. ∴GB GE AB AC =,即12108GE =. ∴9.6GE =.故G 、E 两点之间的距离为9.6.【点睛】本题考查了切线的判定,轴的性质,勾股定理的应用以及三角形相似的判定和性质,证得G 、D 、E 三点共线以及A 、E 、B 三点在同一条直线上是解题的关键.9.如图,在△ABC 中,AB =AC ,以AC 为直径作⊙O 交BC 于点D ,过点D 作FE ⊥AB 于点E ,交AC 的延长线于点F .(1)求证:EF 与⊙O 相切;(2)若AE =6,sin ∠CFD =35,求EB 的长.【答案】(1)见解析(2)32【解析】【分析】 ()1如图,欲证明EF 与O 相切,只需证得OD EF ⊥.()2通过解直角AEF 可以求得AF 10.=设O 的半径为r ,由已知可得△FOD ∽△FAE ,继而得到OF OD AF AE =,即10r r 106-=,则易求15AB AC 2r 2===,所以153EB AB AE 622=-=-=. 【详解】(1)如图,连接OD ,OC OD =,OCD ODC ∠∠∴=.AB AC =,ACB B ∠∠∴=,ODC B ∠∠∴=,OD //AB ∴,ODF AEF ∠∠∴=,EF AB ⊥,ODF AEF 90∠∠∴==,OD EF ∴⊥, OD 是O 的半径,EF ∴与O 相切;()2由()1知,OD//AB ,OD EF ⊥.在Rt AEF 中,AE 3sin CFD AF 5∠==,AE 6=, 则AF 10=, OD //AB ,∴△FOD ∽△FAE ,OF OD AF AE∴=, 设O 的半径为r ,10r r 106-∴=, 解得,15r 4=, 15AB AC 2r 2∴===, 153EB AB AE 622∴=-=-=. 【点睛】本题考查了切线的判定、相似三角形的判定与性质、解直角三角形的应用等,正确添加辅助线、灵活应用相关知识是解题的关键.10.阅读下列材料:如图1,⊙O 1和⊙O 2外切于点C ,AB 是⊙O 1和⊙O 2外公切线,A 、B 为切点,求证:AC ⊥BC证明:过点C 作⊙O 1和⊙O 2的内公切线交AB 于D ,∵DA 、DC 是⊙O 1的切线∴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 的切线,∴DA =DC .应用的是切线长定理;180DAC DCA DCB DBC ∠+∠+∠+∠=,应用的是三角形内角和定理.(2)设C 点坐标为(0,y ),则222AB AC BC =+, 即()()222224141y y --=-+++,即225172y =+,解得y =2(舍去)或y =−2.故C 点坐标为(0,−2),设经过、、A B C 三点的抛物线的函数解析式为2y ax bx c ,=++ 则164002,a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩ 解得12322a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩, 故所求二次函数的解析式为213 2.22y x x =+- (3)过C 作两圆的公切线CD 交AB 于D ,则AD =BD =CD ,由A (−4,0),B (1,0)可知3(,0)2D -, 设过CD 两点的直线为y =kx +b ,则 3022k b b ⎧-+=⎪⎨⎪=-⎩, 解得432k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,故此一次函数的解析式为423y x =--, ∵过12,O O 的直线必过C 点且与直线423y x =--垂直, 故过12,O O 的直线的解析式为324y x =-, 由(2)中所求抛物线的解析式可知抛物线的顶点坐标为325(,)28--, 代入直线解析式得33252,428⎛⎫⨯--=- ⎪⎝⎭ 故这条抛物线的顶点落在两圆的连心12O O 上.。