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    人教版2024-2025学年九年级数学上册24.2圆与四边形的综合(压轴题专项讲练)(学生版+解析)

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    初中数学人教版(2024)九年级上册24.1.1 圆课后测评

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    这是一份初中数学人教版(2024)九年级上册24.1.1 圆课后测评,共79页。
    【典例1】定义:有且仅有一组对角相等的凸四边形叫做“准平行四边形”.例如:凸四边形ABCD中,若∠A=∠C,∠B≠∠D,则称四边形ABCD为准平行四边形.
    (1)如(图①),A、B、C、D是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°,延长BP到Q,使AQ=AP.求证:四边形AQBC是准平行四边形;
    (2)如(图②),准平行四边形ABCD内接于⊙O,AB≠AD,BC=DC,若⊙O的半径为5,AB=6,求AC的长;
    (3)如(图③),在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=2,若四边形ABCD是准平行四边形,且∠BCD≠∠BAD,请直接写出BD长的最大值.
    【思路点拨】
    (1)可证△APQ是等边三角形,可得∠Q=60°=∠QAP,由圆的内接四边形的性质可得∠QPA=∠ACB=60°=∠Q,由四边形内角和定理可证∠QAC≠∠QBC,可得结论;
    (2)如图②,连接BD,由准平行四边形定义可求∠BAD=∠BCD=90°,可得BD是直径,由勾股定理可求AD=8,将ΔABC绕点C顺时针旋转90°得到ΔCDH,可得AB=DH=6,AC=CH,∠ACH=90°,∠ABC=∠CDH,由勾股定理可求AC的长;
    (3)如图③,作△ACD的外接圆⊙O,过点O作OE⊥AC于E,OF⊥BC于F,由准平行四边形定义可求∠ABC=∠ADC=60°,可得∠AOC=120°,由等腰三角形的性质和直角三角形的性质,可求OE=1,CO=2OE=2,由勾股定理可求OB,由当点D在BO的延长线时,BD的长有最大值,即可求解.
    【解题过程】
    解:证明:(1)∵∠APC=∠CPB=60°,
    ∴∠APQ=60°,且AQ=AP,
    ∴△APQ是等边三角形,
    ∴∠Q=60°=∠QAP,
    ∵四边形APBC是圆内接四边形,
    ∴∠QPA=∠ACB=60°,
    ∵∠Q+∠ACB+∠QAC+∠QBC=360°,
    ∴∠QAC+∠QBC=240°,
    且∠QAC=∠QAP+∠BAC+∠PAB=120°+∠PAB>120°,
    ∴∠QBC45°,求弧FC、线段DF和CD组成的图形面积.
    5.(2022秋·江苏盐城·九年级景山中学校考阶段练习)如图,已知正方形 ABCD 的边长为4,以点 A 为圆心,1为半径作圆,点 E 是⊙A 上的一动点,点 E 绕点 D 按逆时针方向转转 90°,得到点 F,接 AF.
    (1)求CF长;
    (2)当A、E、F三点共线时,求EF长;
    (3) AF的最大值是__________.
    6.(2022秋·浙江衢州·九年级校考阶段练习)新定义:在一个四边形中,若有一组对角都等于90°,则称这个四边形为双直角四边形.如图1,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,那么四边形ABCD就是双直角四边形.
    (1)若四边形ABCD是双直角四边形,且AB=3,BC=4,CD=2,求AD的长;
    (2)已知,在图2中,四边形ABCD内接与⊙O,BC=CD且∠BAC=45°;
    ①求证:四边形ABCD是双直角四边形;
    ②若AB=AC,AD=1,求AB的长和四边形ABCD的面积.
    7.(2022春·江苏·九年级期末)如图1,已知矩形ABCD中AB=23,AD=3,点E为射线BC上一点,连接DE,以DE为直径作⊙O
    (1)如图2,当BE=1时,求证:AB是⊙O的切线
    (2)如图3,当点E为BC的中点时,连接AE交⊙O于点F,连接CF,求证:CF=CD
    (3)当点E在射线BC上运动时,整个运动过程中CF长度是否存在最小值?若存在请直接写出CF长度的最小值;若不存在,请说明理由.
    8.(2022秋·江苏·九年级期中)如图1,已知A−10,0,B−6,0,点C在y轴的正半轴上,∠CBO=45°,CD//AB,∠CDA=90°.点P从点A出发,沿x轴以每秒1个单位长度的速度向右运动,运动时间为t秒.
    (1)BC=__________;
    (2)当∠BCP=15°时,求t的值;
    (3)以线段PC为直径的⊙Q随点P的运动而变化,当⊙Q与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.
    9.(2022·全国·九年级专题练习)如图,已知AB为半圆O的直径,P为半圆上的一个动点(不含端点),以OP、OB为一组邻边作▱POBQ,连接OQ、AP,设OQ、AP的中点分别为M、N,连接PM、ON.
    (1)试判断四边形OMPN的形状,并说明理由.
    (2)若点P从点B出发,以每秒15°的速度,绕点O在半圆上逆时针方向运动,设运动时间为ts.
    ①是否存在这样的t,使得点Q落在半圆O内?若存在,请求出t的取值范围;若不存在,请说明理由.
    ②试求:当t为何值时,四边形OMPN的面积取得最大值?并判断此时直线PQ与半圆O的位置关系(需说明理由).
    10.(2022秋·江苏扬州·九年级校联考期中)如图①,矩形ABCD与以EF为直径的半圆O在直线l的上方,线段AB与点E、F都在直线l上,且AB=7,EF=10,BC>5.点B以1个单位/秒的速度从点E处出发,沿射线EF方向运动,矩形ABCD随之运动,运动时间为t秒.
    (1)如图②,当t=2.5时,求半圆O在矩形ABCD内的弧的长度;
    (2)在点B运动的过程中,当AD、BC都与半圆O相交时,设这两个交点为G、H.连接OG、OH,若∠GOH为直角,求此时t的值.
    (3)当矩形ABCD为正方形时,连接AC,在点B运动的过程中,若直线AC与半圆只有一个交点,则t的取值范围是 .
    11.(2023秋·浙江台州·九年级统考期末)如图1,⊙O的半径为4cm,▱ABCD的顶点A,B,C在⊙O上,AC=BC.
    (1)求证:DC是⊙O的切线;
    (2)若AD也与⊙O相切,求证:四边形ABCD是菱形;
    (3)如图2,AD与⊙O相交于点E,连接于CE,当∠B=75°时,求▱ABCD的对角线AC的长及阴影部分图形的面积.
    12.(2023·全国·九年级专题练习)(1)【学习心得】于彤同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.
    例如:如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D是△ABC外一点,且AD=AC,求∠BDC的度数.若以点A为圆心,AB为半径作辅助⊙A,则点C、D必在⊙A上,∠BAC是⊙A的圆心角,而∠BDC是圆周角,从而可容易得到∠BDC= °.
    (2)【问题解决】如图2,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,∠BDC=25°,求∠BAC的度数.
    (3)【问题拓展】如图3,如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是 .
    13.(2022·黑龙江哈尔滨·统考三模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为直径,AC和BD交于点E,AB=BC.
    (1)求∠ADB的度数;
    (2)过B作AD的平行线,交AC于F,试判断线段EA,CF,EF之间满足的等量关系,并说明理由;
    (3)在(2)条件下过E,F分别作AB,BC的垂线,垂足分别为G,H,连接GH,交BO于M,若AG=3,S四边形AGMO:S四边形CHMO=8:9,求⊙O的半径.
    14.(2022秋·江苏连云港·九年级校考阶段练习)在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,点P从点A出发沿AB边以1cm/s的速度向点B移动,同时,点Q从点B出发沿BC以2cm/s的速度向点C移动,其中一点到达终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为t秒:

    (1)如图1,几秒后,△DPQ的面积等于21cm2?
    (2)在运动过程中,若以P为圆心的⊙P同时与直线AD、BD相切(如图2),求t值;
    (3)若以Q为圆心,PQ为半径作⊙Q.
    ①在运动过程中,是否存在t值,使得点D落在⊙Q上?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由;
    ②若⊙Q与四边形CDPQ有三个公共点,则t的取值范围为 .(直接写出结果,不需说理)
    15.(2022·江西抚州·校考二模)如图,在平行四边形ABCD中,点A,B,D三个点都在⊙O上,CD与⊙O交于点F,连接BO并延长交边AD于点E,点E恰好是AD的中点.
    (1)求证:BC是⊙O的切线;
    (2)若AE=1,∠BAD=75°;
    ①求BE的长;
    ②求阴影部分的面积.
    16.(2023秋·广东东莞·九年级统考期末)如图,AB是⊙O的直径,C是半圆O上的一点,AC平分∠DAB,AD⊥CD,垂足为D,AD交⊙O于E,连接CE.
    (1)求证:CD是⊙O的切线;
    (2)若AB=10,DC=4,求AC的长;
    (3)若E是弧AC的中点,⊙O的半径为5,求图中阴影部分的面积.
    17.(2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末)四边形ABCD为矩形,点A,B在⊙O上,连接OC、OD.
    (1)如图1,求证:OC=OD;
    (2)如图2,点E在⊙O上,DE∥OC,求证:DA平分∠EDO;
    (3)如图3,在(2)的条件下,DE与⊙O相切,点G在弧BF上,弧FG=弧AE,若BG=32,DF=2,求AB的长.
    18.(2023·河南开封·河南大学附属中学校考二模)小贺同学在数学探究课上,用几何画板进行了如下操作:首先画一个正方形ABCD,一条线段OPOP45°,
    ∴∠FAO=∠AOB,
    ∵AO平分∠BAD,
    ∴∠BAO=∠FAO,
    ∴∠BAO=∠AOB,
    ∴AB=OB=5,
    ∵DF=7,BO=5,
    ∴AF+7=5+r,
    ∴AE=r−2,
    ∵⊙O与AD相切,⊙O与AB相切,
    ∴OE⊥AB,OF⊥AD,AE=AF=r−2,
    ∴∠OEA=90°,BE=AB−AE=7−r,
    ∴BE2+OE2=OB2,
    ∴7−r2+r2=52,解得:r=4或3,
    当r=4时,BE=3,当r=3时,BE=4,
    ∵∠B>45°,
    ∴∠BOEBE,
    ∴r=4,即OC=OE=OF=4,
    ∵OF⊥AD,AD∥BC,
    ∴OF⊥BC,即∠COF=90°,
    ∴弧FC、线段DF和CD组成的图形面积
    =S梯形CDFO−S扇形COF
    =12OC+DF×OF−90π×OC2360
    =124+7×4−90π×42360
    =22−4π.
    5.(2022秋·江苏盐城·九年级景山中学校考阶段练习)如图,已知正方形 ABCD 的边长为4,以点 A 为圆心,1为半径作圆,点 E 是⊙A 上的一动点,点 E 绕点 D 按逆时针方向转转 90°,得到点 F,接 AF.
    (1)求CF长;
    (2)当A、E、F三点共线时,求EF长;
    (3) AF的最大值是__________.
    【思路点拨】
    (1)连接AE,根据同角的余角相等可得:∠EDA=∠FDC,利用全等三角形的判定定理可得:ΔEDA≅ΔFDC,再由其性质即可得解;
    (2)分两种情况讨论:①当点E在正方形内部时,点A、E、F三点共线时,AF与圆C相切;②当点E在正方形外部时,点A、E1、F1三点共线时,AF1与圆C相切;两种情况分别利用勾股定理进行求解即可得;
    (3)根据题意判断出AF最大时,点C在AF上,根据正方形的性质求出AC,从而得出AF的最大值.
    【解题过程】
    解:(1)连接AE,如图所示:
    ∵∠EDF=∠ADC=90°,
    即:∠EDA+∠ADF=∠ADF+∠FDC=90°,
    ∴∠EDA=∠FDC,
    在ΔEDA与ΔFDC中,
    ED=FD∠EDA=∠FDCAD=DC,
    ∴ΔEDA≅ΔFDC,
    ∴CF=AE=1;
    (2)①如图所示:当点A、E、F三点共线时,AF与圆C相切,
    则∠AFC=90°,
    AC=AD2+CD2=42+42=32,
    CF=1,
    ∴AF=AC2+CF2=31,
    ∴EF=AF−AE=31−1;
    ②如图所示:当点A、E1、F1三点共线时,AF1与圆C相切,
    则∠AF1C=90°,
    AC=42,
    CF1=1,
    ∴AF1=AC2−CF12=31,
    ∴EF=AF1+AE1=31+1;
    综合可得:当点A、E、F三点共线时,EF长为31−1或31+1;
    (3)如图所示,点C在线段AF上,AF取得最大值,
    AF=AC+CF,
    ∵AC=32=42,
    ∴AF=42+1,
    即:AF的最大值是42+1,
    故答案为:42+1.
    6.(2022秋·浙江衢州·九年级校考阶段练习)新定义:在一个四边形中,若有一组对角都等于90°,则称这个四边形为双直角四边形.如图1,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,那么四边形ABCD就是双直角四边形.
    (1)若四边形ABCD是双直角四边形,且AB=3,BC=4,CD=2,求AD的长;
    (2)已知,在图2中,四边形ABCD内接与⊙O,BC=CD且∠BAC=45°;
    ①求证:四边形ABCD是双直角四边形;
    ②若AB=AC,AD=1,求AB的长和四边形ABCD的面积.
    【思路点拨】
    (1)连接BD,运用勾股定理求出BD和AD即可;
    (2)①连接OB,OC,OD,证明BD是⊙O的直径即可;②过点D作DE⊥AC于点E,设圆的半径为R,由勾股定理求出AB,AD,BC,CD的长,再根据SABCD=SΔABD+SΔBCD运用三角形面积公式求解即可.
    【解题过程】
    解:(1)连接BD,如图,
    在RtΔBCD中,BC=4,CD=2,
    ∵BD2=BC2+CD2
    ∴BD=16+4=25
    在RtΔABD中,AB=3,BD=25 ,
    ∵BD2=BA2+AD2
    ∴AD=20−9=11
    (2)连接OB,OC,OD,如图,
    ∵∠BAC=45°
    ∴∠BOC=90°
    在ΔBOC和ΔDOC中
    OB=ODOC=OCBC=CD
    ∴ΔBOC≌ΔDOC
    ∴∠DOC=∠BOC=90°
    ∴O是线段BD的中点,
    ∴BD为⊙O的直径
    ∴∠BCD=∠BAD=90°
    ∴四边形ABCD是双直角四边形;
    (3)过点D作DE⊥AC于点E,
    ∵∠BAC=45°,∠BAD=90°
    ∴∠EAD=45°
    ∴ΔAED是等腰直角三角形
    在RtΔAED中,AE=ED,AE2+ED2=AD2
    ∵AD=1
    ∴AE=ED=22
    设圆的半径为R,
    ∵ΔBOC和ΔDOC均为等腰直角三角形,
    ∴BC=CD=2R
    在RtΔADC中,EC=DC2−ED2=2R2−12=224R2−1
    在RtΔABD中,AB=BD2−AD2=4R2−1
    ∵AB=AC,AC=AE+EC
    ∴4R2−1=224R2−1+22
    解得,R2=1+22
    ∴SABCD=SΔABD+SΔBCD
    =12AB×AD+12BC×CD
    =2+12+12×2R×2R
    =2+12+R2
    =2+12+1+22
    =32+2
    7.(2022春·江苏·九年级期末)如图1,已知矩形ABCD中AB=23,AD=3,点E为射线BC上一点,连接DE,以DE为直径作⊙O
    (1)如图2,当BE=1时,求证:AB是⊙O的切线
    (2)如图3,当点E为BC的中点时,连接AE交⊙O于点F,连接CF,求证:CF=CD
    (3)当点E在射线BC上运动时,整个运动过程中CF长度是否存在最小值?若存在请直接写出CF长度的最小值;若不存在,请说明理由.
    【思路点拨】
    (1)过点O作OM⊥AB,且OM的反向延长线交CD于点N.根据题意结合图形易证线段ON为△DEC中位线,即可求出CE长,从而求出ON与OM长,最后在Rt△DEC中利用勾股定理即可求出DE的长,即⊙O的直径,即可判断OD=DE=OM,从而证明AB为⊙O的切线.
    (2)设⊙O与AD交于点G,连接CG、EG、DF、FG,利用圆周角定理以及三角形中线的性质易证△CFG≅△CDG(HL),即证明CF=CD.
    (3)取AD中点H,连接CH、FH、FD.根据(2)中三角形中线的结论可知FH=12AD=32,再在Rt△CDH中,利用勾股定理可求出CH=572.最后利用三角形三边的关系即可求出CF的最小值.
    【解题过程】
    (1)如图,过点O作OM⊥AB,且OM的反向延长线交CD于点N.
    由题意可知四边形BCNM为矩形,
    ∴MN=AD=3,
    ∵O为圆心,即O为DE中点,
    ∴N为DC中点,即线段ON为△DEC中位线,
    又∵CE=BC−BE=3−1=2,
    ∴ON=12CE=1,
    ∴OM=MN-ON=3-1=2.
    在Rt△DEC中,DE=CD2+CE2=(23)2+22=4.
    ∴OD=DE=OM=2.
    即AB为⊙O的切线.
    (2)设⊙O与AD交于点G,连接CG、EG、DF、FG,
    ∵DE为直径,
    ∴∠EGD=∠EFD=90°.
    ∴∠GEC=90°,
    ∴CG为直径.
    ∴∠CFG=∠CDG=90°,
    ∵E为BC中点,
    ∴G为AD中点,
    在Rt△AFD中,FG为中线,
    ∴AG=DG=FG,
    在Rt△CFG和Rt△CDG中,FG=DGCG=CG ,
    ∴△CFG≅△CDG(HL).
    ∴CF=CD.
    (3)如图,取AD中点H,连接CH、FH、FD.
    由(2)可知FH=12AD=32,
    在Rt△CDH中,CH=CD2+HD2=(23)2+(32)2=572,
    ∵CF≥CH−FH=572−32.
    ∴当F点在CH上时CF长有最小值,最小值为572−32.
    8.(2022秋·江苏·九年级期中)如图1,已知A−10,0,B−6,0,点C在y轴的正半轴上,∠CBO=45°,CD//AB,∠CDA=90°.点P从点A出发,沿x轴以每秒1个单位长度的速度向右运动,运动时间为t秒.
    (1)BC=__________;
    (2)当∠BCP=15°时,求t的值;
    (3)以线段PC为直径的⊙Q随点P的运动而变化,当⊙Q与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.
    【思路点拨】
    (1)根据等腰三角形的判定和勾股定理即可得出答案;
    (2)分①当点P在点B右侧时,②当点P'在点B左侧时两种情况进行求解即可;
    (3)分①当该圆与BC相切于点C,②当该圆与CD相切于点C,③当该圆与AD相切三种情况分别求出t的值即可;
    【解题过程】
    解:(1)∵∠BOC=90°,∠CBO=45°,
    ∴∠BCO=∠CBO=45°,
    ∴B(−6,0),
    ∴OC=OB=6,
    ∴C(0,6),
    ∴BC=2OB=62.
    (2)如图1中,
    ①当点P在点B右侧时,
    ∵∠BOC=45°,∠BCP=15°,
    ∴∠POC=30°,
    ∴OP=23,
    ∴t1=10−23,
    ②当点P'在点B左侧时,
    ∵∠BCO=45°,∠BCP'=15°,
    ∴∠P'CO=60°,
    ∴OP'=63,
    ∴t2=10−63,
    综上所述: t的值为10−23或10−63
    (3)如图2中,
    由题意知,若该圆与四边形ABCD的边相切,有以下三种情况:
    ①当该圆与BC相切于点C时,有
    ∠BCP=90°,
    则∠OCP=45°,OP1=6,
    ∴AP1=OA+OP1=10+6=16,
    t=16秒,
    ②当该圆与CD相切于点C时,有P2C⊥CD,即点P2与点O重合,
    ∴AP2=OA=10,
    t=10秒,
    ③当该圆与AD相切时,
    设P3的坐标为(-10 +t,0),
    ∴C(0,6),
    ∴M点的坐标为(−5+t2,3),
    ∴MC2=(5−t2)2+32,
    过M作MH⊥AD于H ,
    ∴MH=12(AP3+CD)
    =12(10+t)
    =5+t2,
    ∵MH2=MC2,
    ∴(5+t2)2=(5−t2)2+32,
    整理得10t=9,
    解得t=910,
    综上所述,当⊙Q与四边形ABCD的边或边所在的直线相切时,t的值为16秒或10秒或910 秒
    9.(2022·全国·九年级专题练习)如图,已知AB为半圆O的直径,P为半圆上的一个动点(不含端点),以OP、OB为一组邻边作▱POBQ,连接OQ、AP,设OQ、AP的中点分别为M、N,连接PM、ON.
    (1)试判断四边形OMPN的形状,并说明理由.
    (2)若点P从点B出发,以每秒15°的速度,绕点O在半圆上逆时针方向运动,设运动时间为ts.
    ①是否存在这样的t,使得点Q落在半圆O内?若存在,请求出t的取值范围;若不存在,请说明理由.
    ②试求:当t为何值时,四边形OMPN的面积取得最大值?并判断此时直线PQ与半圆O的位置关系(需说明理由).
    【思路点拨】
    (1)由平行四边形的性质可得PQ//OB,PQ=OB,可证四边形PQOA为平行四边形,可得PA//QO,PA=QO.由中点的性质可得OM=PN,可证四边形OMPN为平行四边形,由等腰三角形的性质可得∠ONP=90°,可得结论;
    (2)①求出点Q落在半圆O上时,t的值,点P与点A重合时,t的取值,根据这两个特殊位置,可求点Q落在半圆O内时,t的取值范围;
    ②由面积公式可得S矩形OMPN=S△AOP,由△AOP的底AO为定值,则当P旋转运动90°(运动至最高点)时,高取得最大值,此时△AOP的面积取得最大值,即可求t的值,由平行线的性质可得∠OPQ=90°,可证PQ与半圆O相切.
    【解题过程】
    解:(1)四边形OMPN为矩形,
    理由如下:∵四边形POBQ为平行四边形,
    ∴PQ//OB,PQ=OB,
    又∵OB=OA,
    ∴PQ=AO,
    又∵PQ//OA,
    ∴四边形PQOA为平行四边形,
    ∴PA//QO,PA=QO.
    又∵M、N分别为OQ、AP的中点,
    ∴OM=12OQ,PN=12AP,
    ∴OM=PN,
    ∴四边形OMPN为平行四边形,
    ∵OP=OA,N是AP的中点,
    ∴ON⊥AP,即∠ONP=90°,
    ∴四边形OMPN为矩形;
    (2)①如图,当点Q落在半圆O上时,

    ∵四边形POBQ是平行四边形,
    ∴PQ=OB,PO=BQ,
    又∵OB=OP=OQ,
    ∴OP=OQ=PQ=BO=BQ,
    ∴△POQ是等边三角形,△BQO是等边三角形,
    ∴∠POQ=∠BOQ=60°,
    ∴∠BOP=120°,
    ∴t=12015=8s,
    ∴当t=8s时,点Q落在半圆O上,
    ∵当点P与点A重合时,t=18015=12s,
    ∴当8<t<12时,点Q落在半圆O内;
    ②∵四边形OMPN为矩形,
    ∴S矩形OMPN=ON•NP=12AP•ON,
    ∴S矩形OMPN=S△AOP,
    ∵△AOP的底AO为定值,
    ∴当P旋转运动90°(运动至最高点)时,高取得最大值,此时△AOP的面积取得最大值.
    ∴t=90÷15=6秒.
    ∴当t=6s时,四边形OMPN面积最大,
    此时,PQ与半圆O相切.
    理由如下:∵∠POB=90°,PQ//OB,
    ∴∠OPQ=90°,
    ∴PQ与半圆O相切.
    10.(2022秋·江苏扬州·九年级校联考期中)如图①,矩形ABCD与以EF为直径的半圆O在直线l的上方,线段AB与点E、F都在直线l上,且AB=7,EF=10,BC>5.点B以1个单位/秒的速度从点E处出发,沿射线EF方向运动,矩形ABCD随之运动,运动时间为t秒.
    (1)如图②,当t=2.5时,求半圆O在矩形ABCD内的弧的长度;
    (2)在点B运动的过程中,当AD、BC都与半圆O相交时,设这两个交点为G、H.连接OG、OH,若∠GOH为直角,求此时t的值.
    (3)当矩形ABCD为正方形时,连接AC,在点B运动的过程中,若直线AC与半圆只有一个交点,则t的取值范围是 .
    【思路点拨】
    (1)通过判定△MEO为等边三角形,然后根据弧长公式求解;
    (2)通过判定△GAO≌△HBO,然后利用全等三角形的性质分析求解;
    (3)当半圆O与直线AC相切时,可求得t=12−52,此时半圆O与直线AC只有一个交点;当点E与点A重合时,可求得t=7,此时半圆O与直线AC有两个交点;当点F与点A重合时,可求得t=17,此时半圆O与直线AC只有一个交点,即可得到t的取值范围.
    【解题过程】
    (1)设BC与⊙O交于点M
    当t=2.5时,BE=2.5
    ∵EF=10
    ∴OE=12EF=5
    ∴OB=2.5
    ∴EB=OB
    在矩形ABCD中,∠ABC=90°
    ∴ME=MO
    又∵MO=EO
    ∴ME=EO=MO
    ∴△MOE是等边三角形
    ∴∠EOM=90°
    ∴lME⏜=60π×5180=5π3
    即半圆O在矩形ABCD内的弧的长度为5π3.
    (2)连接GO,HO
    ∵∠GOH=90°
    ∴∠AOG+∠BOH=90∘,
    ∵∠AGO+∠AOG=90∘
    ∴∠AGO=∠BOH,
    在△AGO和△OBH中,
    ∠AGO=∠BOH∠GAO=∠HBOOG=OH
    ∴△AGO≌△BOH
    ∴OB=AG=t−5
    ∵AB=7
    ∴AE=t−7
    ∴AO=5−t−7=12−t
    在Rt△AGO中,AG2+AO2=OG2
    ∴t−52+12−t2=52
    解得:t1=8,t2=9
    即t的值为8或9.
    (3)t=12−52或7

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