2022-2023学年九年级数学上学期期中选填压轴题
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这是一份2022-2023学年九年级数学上学期期中选填压轴题,共60页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
期中选填压轴题
一、单选题
1.下列给出的四个命题,真命题的有( )个
①若方程两根为-1和2,则;
②若,则;
③若,则方程一定无解;
④若方程的两个实根中有且只有一个根为0,那么,.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.对于一元二次方程,下列说法:
①若,则;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若c是方程的一个根,则一定有成立;
②若是一元二次方程的根,则其中正确的( )
A.只有①②④ B.只有①②③ C.①②③④ D.只有①②
3.如图,在3×3的方格中,A,B,C,D,E,F分别位于格点上,从C,D,E,F四点中任意取一点,与点A,B为顶点作三角形,则所作三角形为等腰三角形的概率是( )
A.1 B. C. D.
4.如图,⊙O的半径为1,点A、B、C、D在⊙O上,且四边形ABCD是矩形,点P是劣弧AD上一动点,PB、PC分别与AD相交于点E、点F.当PA=AB且AE=EF=FD时,AE的长度为( )
A. B. C. D.
5.如图,半径为1的经过平面直角坐标系的原点O,与x轴交于点A,点A的坐标为,点B是直角坐标系平面内一动点,且,则BM的最大值为( )
A. B. C. D.
6.如图,在等边中,,点为的中点,动点分别在上,且,作的外接圆,交于点.当动点从点向点运动时,线段长度的变化情况为( )
A.一直不变 B.一直变大 C.先变小再变大 D.先变大再变小
7.如图,在Rt△ABC中,,,点D、E分别是AB、AC的中点.将△ADE绕点A顺时针旋转60°,射线BD与射线CE交于点P,在这个旋转过程中有下列结论:①△AEC≌△ADB;②CP存在最大值为;③BP存在最小值为;④点P运动的路径长为.其中,正确的( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
8.如图,等边△ABC内接于⊙O,D是上任一点(不与B、C重合),连接BD、CD,AD交BC于E,CF切⊙O于点C,AF⊥CF交⊙O于点G.下列结论:①∠ADC=60°;②DB2=DE•DA;③若AD=2,则四边形ABDC的面积为;④若CF=2,则图中阴影部分的面积为.正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.如图,是等腰直角三角形,,以斜边AB上的点O为圆心的圆分别与AC、BC相切于点D、E,于AB分别相交于点G、H,且DG的延长线与CB的延长线交于点F,分析下列四个结论:①;②;③.其中正确的结论个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
10.如图,AC是矩形ABCD的对角线,⊙O是△ABC的内切圆,现将矩形ABCD按如图所示的方式折叠,使点D与点O重合,折痕为FG.点F,G分别在边AD,BC上,连结OG,DG.若OG⊥DG,且⊙O的半径长为1,则下列结论不成立的是( )
A.BC﹣AB=2 B.AC=2AB C.AF=CD D.CD+DF=5
11.如图,已知上的两条弦和互相垂直于点,点在弦上,点在弦上,且,连接和,点为中点,点为中点,射线与线段交于点,若,,则的长为( )
A. B. C. D.4
12.如图,在平面直角坐标系中,点A,C,N的坐标分别为(-2,0),(2,0),(4,3),以点C为圆心,2为半径画⊙C,点P在⊙C上运动,连接AP,交⊙C于点Q,点M为线段QP的中点,连接MN,则线段MN的最小值为( )
A. B.3 C. D.
13.如图,是的直径,点,点是半圆上两点,连结,相交于点,连结,.已知于点,.下列结论:①;②;③若,则;④若点为的中点,则.其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.②④
14.如图,AB为⊙O直径,且AB=4.点C为半圆上一动点(不与A,B重合),D为弧CB上一点,点E在AD上,且CD=BD=DE.则CE的最大值为( )
A.4﹣4 B.2﹣ C.8﹣4 D.4﹣2
15.如图,在平面直角坐标系中,⊙O的直径2,直线AB的函数解析式为y=x﹣1,交坐标轴于点A和点B,将线段AB作平移变换,使所得的线段的两端都落在⊙O上,则平移后A点所对应的点的坐标是( )
A.(,)或(,) B.(,)或(,)
C.(,)或(,) D.(,)或(,)
16.如图,过⊙O外一点P作圆的两条切线PA,PB,切点为A,B,过PA上一点Q作切线QC交PB于T,切点为C,且QC⊥PA,若BT=2,∠TOQ=75°,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
二、填空题
17.如果关于x的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根为另外一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”,以下关于“倍根方程”的说法,正确的有_____(填序号).
①方程是“倍根方程”;
②若是“倍根方程”,则;
③若满足,则关于x的方程是“倍根方程”;
④若方程是“倍根方程”,则必有.
18.对于有理数,定义的含义为:当时,;当时,.若,则的值等于____.
19.阅读下列材料:求函数的最大值.
解:将原函数化为的一元二次方程,得.
因为为实数,所以,所以.
根据材料给你的启示,则函数的最小值是__________.
20.在平面直角坐标系Oy中,已知点A(4,3),B(4,4),⊙A的半径为1,直线l:y=kx(k≠0),给出下列四个结论:
①当k=1时,直线l与⊙A相离;
②若直线l是⊙A的一条对称轴,则;
③若直线l与⊙A只有一个公共点P,则;
④若直线l上存在点Q,⊙A上存在点C,使得∠BQC=90°,则k的最大值为其中正确的是______________(填写所有正确结论的序号).
21.如图,在中,,,,是内一动点,⊙为的外接圆,⊙交直线于点,交边于点,若,则的最小值为______________.
22.如图,是的弦,,点P是优弧上的动点,,连接、,是的中线,(1)若,则____________;(2)的最大值=______________.
23.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,BC=3,点D是AB的中点,点E是以点B为圆心,BD长为半径的圆上的一动点,连接AE,点F为AE的中点,则CF长度的最大值是______.
24.如图,正方形OABC的边长为4,以O为圆心,EF为直径的半圆经过点A,连接AE,CF相交于点P,将正方形OABC从OA与OF重合的位置开始,绕着点O逆时针旋转90°,交点P运动的路径长是______.
25.如图,以G(0,2)为圆心,半径为4的圆与x轴交于A、B两点,与y轴交于C、D两点,点E为⊙G上一动点,CF⊥AE于F,当点E在⊙O的运动过程中,线段FG的长度的最小值为_____.
26.在矩形ABCD中,AB=10,AD=6,点N是线段BC的中点,点E,G分别为射线DA,线段AB上的动点,CE交以DE为直径的圆于点M,则GM+GN的最小值为_____.
27.如图,在中,是边上的中线,以为直径的⊙交于点,过作于点,交的延长线于点,过点作于,,,则______;_______.
28.如图,正方形ABCD的边长是4,F点是BC边的中点,点H是CD边上的一个动点,以CH为直径作,连接HF交于E点,连接DE,则线段DE的最小值为______.
29.如图矩形中,半圆O的直径为,点E从D出发以每秒1个单位长度向C运动,点F从B出发以每秒2个单位长度向A运动,当点F运动到点A时,点E也随之停止运动,设运动的时间为t秒(1)当与半圆O相切时,_______
(2)点M是的中点,点N是的外心,则点N运动路线的长为___________.
30.如图,在半径为的中,有,,三点在圆上,,,点从点开始以的速度在劣弧上运动,设运动时间为,以,,,四点中的三点为顶点的三角形是等腰三角形(非等边三角形)时,的值为__________________.
答案与解析
一、单选题
1.下列给出的四个命题,真命题的有( )个
①若方程两根为-1和2,则;
②若,则;
③若,则方程一定无解;
④若方程的两个实根中有且只有一个根为0,那么,.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【分析】①根据一元二次方程根与系数的关系可得,即可判断;②利用求根公式求出方程的根,求得1﹣a<0,即可判断;③由△=b2﹣4ac<0,即可判断;④利用根与系数的关系进行判断.
【解析】①若方程两根为-1和2,
则,则,即;故此选项符合题意;
②∵a2﹣5a+5=0,
∴a=>1或a=>1,
∴1﹣a<0,
∴;此选项符合题意;
③∵,
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)一定无解,故此选项符合题意;
④若方程x2+px+q=0的两个实根中有且只有一个根为0,
∴两根之积为0,
那么p≠0,q=0,故此选项符合题意;
故选:A.
【点睛】此题考查了一元二次方程的根,涉及到了一元二次方程的求根公式,根的判别式,根与系数的关系等,熟记各计算方法是解题的关键.
2.对于一元二次方程,下列说法:
①若,则;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若c是方程的一个根,则一定有成立;
②若是一元二次方程的根,则其中正确的( )
A.只有①②④ B.只有①②③ C.①②③④ D.只有①②
【答案】A
【分析】根据一元二次方程的根、一元二次方程的根的判别式、等式的性质解决此题.
【解析】①当x=1时,a×12+b×1+c=a+b+c=0,那么一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根或有两个相等的实数根,此时b2-4ac≥0成立,那么①一定正确.
②方程ax2+c=0有两个不相等的实根,则-4ac>0,那么b2-4ac>0,故方程ax2+bx+c=0(a≠0)必有两个不相等的实根,进而推断出②正确.
③由c是方程ax2+bx+c=0的一个根,得ac2+bc+c=0.当c≠0,则ac+b+1=0;当c=0,则ac+b+1不一定等于0,那么③不一定正确.
④(2ax0+b)2=4a2x02+b2+4abx0,由b2-4ac=4a2x02+b2+4abx0,得ax02+bx0+c=0.由x0是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,则ax02+bx0+c=0成立,那么④正确.
综上:正确的有①②④,共3个.
故选:A.
【点睛】本题主要考查一元二次方程的根、一元二次方程的根的判别式、等式的性质,熟练掌握一元二次方程的根、一元二次方程的根的判别式、等式的性质是解决本题的关键.
3.如图,在3×3的方格中,A,B,C,D,E,F分别位于格点上,从C,D,E,F四点中任意取一点,与点A,B为顶点作三角形,则所作三角形为等腰三角形的概率是( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据从C、D、E、F四个点中任意取一点,一共有4种可能,选取D、C、F时,所作三角形是等腰三角形,即可得出答案.
【解析】解:根据从C、D、E、F四个点中任意取一点,一共有4种可能,选取D、C、F时,所作三角形是等腰三角形,
故P(所作三角形是等腰三角形)=.
故选D.
【点睛】本题考查概率公式和等腰三角形的判定,解题关键是熟记随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数所有可能出现的结果数的商.
4.如图,⊙O的半径为1,点A、B、C、D在⊙O上,且四边形ABCD是矩形,点P是劣弧AD上一动点,PB、PC分别与AD相交于点E、点F.当PA=AB且AE=EF=FD时,AE的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作辅助线,构建矩形的对角线,根据等边对等角得∠ABP=∠APB,由同弧所对的圆周角相等可得∠ACB=∠ACP,根据矩形的四个角都是直角得∠ABC=90°,AE=EF=FD得FC=2FD,∠DCF=30°,得出∠ACB=30°,求出BC的长,则可得AD的长,再三等分即可.
【解析】解:连接AC、BD,
∵PA=AB,
∴∠ABP=∠APB,
∵∠ABP=∠ACP,∠APB=∠ACB,
∴∠ACB=∠ACP,
∵AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB,
∴∠ACP=∠DAC,
∴AF=CF,
∵AE=EF=FD,
∴AF=DE=CF,则FC=2FD,
设FD=x,则FC=AF=2x,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD=BC,∠ABC=∠ADC=∠BCD=90°,
∴AC为⊙O的直径,
在Rt△DFC中,FC=2FD,
∴∠DCF=30°,
∴∠ACB=∠ACP=30°,
∵⊙O的半径为1,
∴AC=2,
∴AB=1,BC,
∴AD=BC,
∵AE=EF=FD,
∴AE.
故选:A.
【点睛】本题是有关圆的计算题,考查了矩形,含30°的直角三角形的性质、等腰三角形的性质及圆周角、圆心角、弦、弧之间的关系,熟练掌握矩形的四个角都是直角,对角线相等且平分;在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.
5.如图,半径为1的经过平面直角坐标系的原点O,与x轴交于点A,点A的坐标为,点B是直角坐标系平面内一动点,且,则BM的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分两种情况进行讨论,即①当B点在x轴上方时,作△OAB的外接圆,连接OP、AP,过点P作于点C,延长CP交于点B',则点B在点B'处时,BM的值最大, 先求得△OPA是等边三角形,OA= ,从而得OC= AC=OA=,进而由勾股定理,得PC=,,从而求得PM=PC-CM=1,即可求得BM的最大值;
②当B点在x轴下方时,结合①中所求结果,可求得此时BM的最大值为,进行比较即可.
【解析】解:①当B点在x轴上方时,作△OAB的外接圆,连接OP、AP,过点P作于点C,延长CP交于点B',如图:
则点B在点B'处时,BM的值最大,理由如下:
点B是直角坐标系平面内一动点,且∠ABO = 30°,
∠APO= 2∠ABO = 60°
PO= PA, A,
△OPA是等边三角形,OA= ,
PO= PA= OA=,
PC⊥OA,
OC= AC=OA=,
M点在B'C上,点B在点B'处时,BM的值最大,
在Rt△POC中,由勾股定理,得
PC=,
连接OM,如图:
的半径为1 ,
.OM=1,
在中,由勾股定理,得
,
PM=PC-CM=,
B'M=PB'+PM=,
此时,BM的最大值为;
②当B点在x轴下方时,作△OAB的外接圆,连接、,过点作于点C,延长交于点,如图:
由①可知,,,
∴,
∵,
∴BM的最大值为.
故选: C.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,垂径定理及等边三角形的判定及性以及平面直角坐标系,熟练掌握垂径定理及圆周角定理是解题的关键.
6.如图,在等边中,,点为的中点,动点分别在上,且,作的外接圆,交于点.当动点从点向点运动时,线段长度的变化情况为( )
A.一直不变 B.一直变大 C.先变小再变大 D.先变大再变小
【答案】D
【分析】由等腰三角形的性质可求ON = 1,FO=OB= GO= OH = 2,则点O在以点B为圆心,2为半径的圆上运动,由勾股定理可求GH, 即可求解.
【解析】如图,连接BO, EO, FO, GO, HO,过点O作ON⊥EF于N, OP⊥GH于P,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°
∴∠EOF= 120,
∵OE= OF, ON⊥EF,
∠OEF=∠OFE= 30°
EN= FN=,
OF= 2ON, FN =ON,
ON= 1,FO= 2,
OB=GO=OH=2,
∴点O在以点B为圆心,2为半径的圆上运动,
∴ OG = OH, OP⊥GH,
∴GH = 2PH,
∵PH=
∵动点E从点D向点A运动时,OP的长是先变小再变大,
∴ GH的长度是先变大再变小,
故选: D.
【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,等边三角形的性质,直角三角形的性质,勾股定理,确定点O的运动轨迹是解题的关键.
7.如图,在Rt△ABC中,,,点D、E分别是AB、AC的中点.将△ADE绕点A顺时针旋转60°,射线BD与射线CE交于点P,在这个旋转过程中有下列结论:①△AEC≌△ADB;②CP存在最大值为;③BP存在最小值为;④点P运动的路径长为.其中,正确的( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【分析】根据,,点D、E分别是AB、AC的中点.得出∠DAE=90°,AD=AE=,可证∠DAB=∠EAC,再证△DAB≌△EAC(SAS),可判断①△AEC≌△ADB正确;作以点A为圆心,AE为半径的圆,当CP为⊙A的切线时,CP最大,根据△AEC≌△ADB,得出∠DBA=∠ECA,可证∠P=∠BAC=90°,CP为⊙A的切线,证明四边形DAEP为正方形,得出PE=AE=3,在Rt△AEC中,CE=,可判断②CP存在最大值为正确;△AEC≌△ADB,得出BD=CE=,在Rt△BPC中,BP最小=可判断③BP存在最小值为不正确;取BC中点为O,连结AO,OP,AB=AC=6,∠BAC=90°,BP=CO=AO=,当AE⊥CP时,CP与以点A为圆心,AE为半径的圆相切,此时sin∠ACE=,可求∠ACE=30°,根据圆周角定理得出∠AOP=2∠ACE=60°,当AD⊥BP′时,BP′与以点A为圆心,AE为半径的圆相切,此时sin∠ABD=,可得∠ABD=30°根据圆周角定理得出∠AOP′=2∠ABD=60°,点P在以点O为圆心,OA长为半径的圆上运动轨迹为,L=L可判断④点P运动的路径长为正确即可.
【解析】解:∵,,点D、E分别是AB、AC的中点.
∴∠DAE=90°,AD=AE=,
∴∠DAB+∠BAE=90°,∠BAE+∠EAC=90°,
∴∠DAB=∠EAC,
在△DAB和△EAC中,
,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
故①△AEC≌△ADB正确;
作以点A为圆心,AE为半径的圆,当CP为⊙A的切线时,CP最大,
∵△AEC≌△ADB,
∴∠DBA=∠ECA,
∴∠PBA+∠P=∠ECP+∠BAC,
∴∠P=∠BAC=90°,
∵CP为⊙A的切线,
∴AE⊥CP,
∴∠DPE=∠PEA=∠DAE=90°,
∴四边形DAEP为矩形,
∵AD=AE,
∴四边形DAEP为正方形,
∴PE=AE=3,
在Rt△AEC中,CE=,
∴CP最大=PE+EC=3+,
故②CP存在最大值为正确;
∵△AEC≌△ADB,
∴BD=CE=,
在Rt△BPC中,BP最小=,
BP最短=BD-PD=-3,
故③BP存在最小值为不正确;
取BC中点为O,连结AO,OP,
∵AB=AC=6,∠BAC=90°,
∴BP=CO=AO=,
当AE⊥CP时,CP与以点A为圆心,AE为半径的圆相切,此时sin∠ACE=,
∴∠ACE=30°,
∴∠AOP=2∠ACE=60°,
当AD⊥BP′时,BP′与以点A为圆心,AE为半径的圆相切,此时sin∠ABD=,
∴∠ABD=30°,
∴∠AOP′=2∠ABD=60°,
∴点P在以点O为圆心,OA长为半径的圆上运动轨迹为,
∴L= L.
故④点P运动的路径长为正确;
正确的是①②④.
故选B.
【点睛】本题考查图形旋转性质,线段中点定义,三角形全等判定与性质,圆的切线,正方形判定与性质,勾股定理,锐角三角函数,弧长公式,本题难度大,利用辅助线最长准确图形是解题关键.
8.如图,等边△ABC内接于⊙O,D是上任一点(不与B、C重合),连接BD、CD,AD交BC于E,CF切⊙O于点C,AF⊥CF交⊙O于点G.下列结论:①∠ADC=60°;②DB2=DE•DA;③若AD=2,则四边形ABDC的面积为;④若CF=2,则图中阴影部分的面积为.正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】如图1,△ABC是等边三角形,则∠ABC=60°,根据同弧所对的圆周角相等∠ADC=∠ABC=60°,所以判断①正确;如图1,可证明△DBE∽△DAC,则,所以DB•DC=DE•DA,而DB与DC不一定相等,所以判断②错误;如图2,作AH⊥BD于点H,延长DB到点K,使BK=CD,连接AK,先证明△ABK≌△ACD,可证明S四边形ABDC=S△ADK,可以求得S△ADK=,所以判断③正确;如图3,连接OA、OG、OC、GC,由CF切⊙O于点C得CF⊥OC,而AF⊥CF,所以AF∥OC,由圆周角定理可得∠AOC=120°,则∠OAC=∠OCA=30°,于是∠CAG=∠OCA=30°,则∠COG=2∠CAG=60°,可证明△AOG和△COG都是等边三角形,则四边形OABC是菱形,因此OA∥CG,推导出S阴影=S扇形COG,在Rt△CFG中根据勾股定理求出CG的长为4,则⊙O的半径为4,可求得S阴影=S扇形COG==,所以判断④正确,所以①③④这3个结论正确.
【解析】解:如图1,∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵等边△ABC内接于⊙O,
∴∠ADC=∠ABC=60°,
故①正确;
∵∠BDE=∠ACB=60°,∠ADC=∠ABC=60°,
∴∠BDE=∠ADC,
又∠DBE=∠DAC,
∴△DBE∽△DAC,
∴,
∴DB•DC=DE•DA,
∵D是上任一点,
∴DB与DC不一定相等,
∴DB•DC与DB2也不一定相等,
∴DB2与DE•DA也不一定相等,
故②错误;
如图2,作AH⊥BD于点H,延长DB到点K,使BK=CD,连接AK,
∵∠ABK+∠ABD=180°,∠ACD+∠ABD=180°,
∴∠ABK=∠ACD,
∴AB=AC,
∴△ABK≌△ACD(SAS),
∴AK=AD,S△ABK=S△ACD,
∴DH=KH=DK,
∵∠AHD=90°,∠ADH=60°,
∴∠DAH=30°,
∵AD=2,
∴DH=AD=1,
∴DK=2DH=2,,
∴S△ADK=,
∴S四边形ABDC=S△ABD+S△ACD=S△ABD+S△ABK=S△ADK=,
故③正确;
如图3,连接OA、OG、OC、GC,则OA=OG=OC,
∵CF切⊙O于点C,
∴CF⊥OC,
∵AF⊥CF,
∴AF∥OC,
∵∠AOC=2∠ABC=120°,
∴∠OAC=∠OCA=×(180°﹣120°)=30°,
∴∠CAG=∠OCA=30°,
∴∠COG=2∠CAG=60°,
∴∠AOG=60°,
∴△AOG和△COG都是等边三角形,
∴OA=OC=AG=CG=OG,
∴四边形OABC是菱形,
∴OA∥CG,
∴S△CAG=S△COG,
∴S阴影=S扇形COG,
∵∠OCF=90°,∠OCG=60°,
∴∠FCG=30°,
∵∠F=90°,
∴FG=CG,
∵FG2+CF2=CG2,CF=,
∴(CG)2+()2=CG2,
∴CG=4,
∴OC=CG=4,
∴S阴影=S扇形COG==,
故④正确,
∴①③④这3个结论正确,
故选C.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质与判定,圆切线的性质,圆周角定理,全等三角形的性质与判定,菱形的性质与判定,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
9.如图,是等腰直角三角形,,以斜边AB上的点O为圆心的圆分别与AC、BC相切于点D、E,于AB分别相交于点G、H,且DG的延长线与CB的延长线交于点F,分析下列四个结论:①;②;③.其中正确的结论个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
【答案】C
【分析】连接OD、OE,根据切线的性质得到∠ODC=∠OEC=90°,OE=OD,据等腰直角三角形的性质得到∠C=90°,∠A=45°,得到四边形DCEO是正方形,求得OD=AD=AC=,于是得到HG=2OD=3;故①正确;求得∠EOB=45°,得到∠ODG=135°,得到∠OGD=∠ODG=22.5°,根据等腰三角形的性质得到BG=BF,故②正确;根据角平分线的判定定理得到O在∠ACB的角平分线上,根据等腰三角形的性质得到O是AB中点,求得AD=CD=OD=OE=,得到OG=,根据勾股定理得到AB=AC=,于是得到AH=BG=,故③正确.
【解析】解:连接OD、OE,
∵⊙O与AC、BC切于点D. E,
∴∠ODC=∠OEC=90°,OE=OD,
又∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠C=90°,∠A=45°,
∴四边形DCEO是正方形,
∴OD∥BC,OE=OD,OD⊥AC,
∴△ADO是等腰直角三角形,
∴OD=AD=AC=,
∴HG=2OD=3;故①正确;
∵AC=BC,
∴∠A=∠ABC=45°,
∴∠EOB=45°,
∴∠ODG=135°,
∵OD=OG,
∴∠OGD=∠ODG=22.5°,
∴∠BGF=22.5°,
∵∠BGF+∠F=∠ABC=45°,
∴∠F=22.5°,
∴BG=BF,故②正确;
∵OE=OD,
∴O在∠ACB的角平分线上,
∴O是AB中点,
∴AD=CD,
又∵AC=3,
∴AD=CD=OD=OE=,
∴OG=,
又∵AB=AC=,
∴OB=,
∴BG=OB−OG=,
同理AH=BG=,故③正确;
故选C.
【点睛】此题考查等腰直角三角形、切线的性质,解题关键在于正确的作辅助线.
10.如图,AC是矩形ABCD的对角线,⊙O是△ABC的内切圆,现将矩形ABCD按如图所示的方式折叠,使点D与点O重合,折痕为FG.点F,G分别在边AD,BC上,连结OG,DG.若OG⊥DG,且⊙O的半径长为1,则下列结论不成立的是( )
A.BC﹣AB=2 B.AC=2AB C.AF=CD D.CD+DF=5
【答案】C
【分析】如图,设⊙O与BC的切点为M,连接MO并延长MO交AD于点N,根据折叠的性质得到OG=DG,根据全等三角形的性质得到OM=GC=1,CD=GM=BC﹣BM﹣GC=BC﹣2即可判断A;设AB=a,BC=b,AC=c,⊙O的半径为r,推出⊙O是Rt△ABC的内切圆可得r=(a+b﹣c),根据勾股定理得到BC+AB=2+4,AC==2(1+),即可判断B;再设DF=x,在Rt△ONF中,FN=3+﹣1﹣x,OF=x,ON=1+﹣1,由勾股定理可得x=4﹣,即可判断D和C.
【解析】解:如图,设⊙O与BC的切点为M,连接MO并延长MO交AD于点N,
∵将矩形ABCD按如图所示的方式折叠,使点D与点O重合,折痕为FG,
∴OG=DG,
∵OG⊥DG,
∴∠MGO+∠DGC=90°,
∵∠MOG+∠MGO=90°,
∴∠MOG=∠DGC,
在△OMG和△GCD中,
,
∴△OMG≌△GCD,(AAS),
∴OM=GC=1,CD=GM=BC﹣BM﹣GC=BC﹣2.
∵AB=CD,
∴BC﹣AB=2.故A正确;
设AB=a,BC=b,AC=c,⊙O的半径为r,
⊙O是Rt△ABC的内切圆可得r=(a+b﹣c),
∴c=a+b﹣2.
在Rt△ABC中,由勾股定理可得a2+b2=(a+b﹣2)2,
整理得2ab﹣4a﹣4b+4=0,
又∵BC﹣AB=2即b=2+a,代入可得2a(2+a)﹣4a﹣4(2+a)+4=0,
解得a1=1﹣(舍去),a2=1+,
∴BC+AB=2+4,
∴AB=1+,BC=3+,
∴AC==2(1+),
∴AC=2AB;故B正确;
再设DF=x,在Rt△ONF中,FN=3+﹣1﹣x=2+﹣x,OF=x,ON=1+﹣1=,
由勾股定理可得(2+﹣x)2+()2=x2,
解得x=4﹣,
∴CD﹣DF=+1﹣(4﹣)=2﹣3,CD+DF=+1+4﹣=5,故D正确;
∴AF=AD﹣DF=2﹣1,
∴AF≠CD,故C错误;
故选:C.
【点睛】此题考查的是矩形与折叠问题和圆的综合大题,掌握矩形的性质、全等三角形的判定及性质、内切圆的性质和利用勾股定理解直角三角形是解决此题的关键.
11.如图,已知上的两条弦和互相垂直于点,点在弦上,点在弦上,且,连接和,点为中点,点为中点,射线与线段交于点,若,,则的长为( )
A. B. C. D.4
【答案】D
【分析】连接,,,由题意并结合中位线定理可知PO=QO,且PO⊥QO,进而可知 为等腰直角三角形,然后计算,过Q作QM垂直于BC,在中由勾股定理计算出,再在中由勾股定理计算的长即可.
【解析】解:连接,,,如图,
∵,
∴,
∴为直径,
∵为的中点,为的中点,
∴且,且,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
过点作交于,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴在中,由勾股定理可知,即,
解得,
在中,,
∴,
∴,
由勾股定理可知,即,
整理,得,
解得.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理、中位线定理、等腰直角三角形的性质、勾股定理等知识,能够构造适合的辅助线是解决此题的关键.
12.如图,在平面直角坐标系中,点A,C,N的坐标分别为(-2,0),(2,0),(4,3),以点C为圆心,2为半径画⊙C,点P在⊙C上运动,连接AP,交⊙C于点Q,点M为线段QP的中点,连接MN,则线段MN的最小值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】B
【分析】以点O为圆心,2为半径画⊙O,连接ON交⊙O于点,连接CM, 由点M为线段QP的中点,得,从而得点M在⊙O上,由勾股定理得,进而求得MN的最小值.
【解析】解:以点O为圆心,2为半径画⊙O,连接ON交⊙O于点,连接CM,
点M为线段QP的中点,
,
点M在⊙O上运动,
N(4,3),
,
即,
,
MN的最小值为3,
故选B.
【点睛】本题主要考查了垂径定理、圆周角定理以及勾股定理,构造辅助线,找出点M的运动轨迹是解题的关键.
13.如图,是的直径,点,点是半圆上两点,连结,相交于点,连结,.已知于点,.下列结论:①;②;③若,则;④若点为的中点,则.其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.②④
【答案】B
【分析】证明AC2+BC2=AB2=4即可判断①;根据OD⊥AC,得到∠DAE+∠ADO=90°,根据∠DAE=∠DBC,即可判断②;推出△AOD是等边三角形,即可判断③;利用全等三角形的性质证明DE=BC,再利用三角形的中位线定理证明BC=2OE即可判断④.
【解析】解:∵AB是直径,
∴∠ADB=∠ACB=90°,
在Rt△ACB中,
∴AC2+BC2=AB2=4,
由已知条件无法得到AD与BC之间的大小关系,
故无法得到与4的大小关系,故①错误;
∵OD⊥AC,
∴∠AED=90°,
∴∠DAE+∠ADO=90°,
∵∠DAE=∠DBC,
∴∠DBC+∠ADO=90°,故②正确;
∵AE⊥OE,
∴,
∵AC=BD,
∴,
∴,
∴∠AOD=60°,
∵OA=OD,
∴△OAD是等边三角形,
∵AE⊥OD
∴DE=OE,故③正确,
∵∠DEP=∠BCP=90°,DP=PB,∠DPE=∠BPC,
∴△PDE≌△PBC(AAS),
∴DE=BC,
∵OE∥BC,AO=OB,
∴AE=EC,
∴BC=2OE,
∴DE=2OE,故④正确.
故选:B.
【点睛】本题考查圆周角定理,垂径定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
14.如图,AB为⊙O直径,且AB=4.点C为半圆上一动点(不与A,B重合),D为弧CB上一点,点E在AD上,且CD=BD=DE.则CE的最大值为( )
A.4﹣4 B.2﹣ C.8﹣4 D.4﹣2
【答案】A
【分析】设,利用等弦对等弧,等弧所对的圆周角相等,等边对等角,三角形的外角的性质,通过角度的变换求得,确定的位置,进而证明,得到的运动轨迹是以点为圆心,4为半径的圆弧,进而根据直径是最长的弦求解即可.
【解析】解:延长,交于点,连接,OF
设
CD=BD
为直径
在以点为圆心,4为半径的圆弧上运动,
,当为的直径时,取得最大值,最大值为
故选A
【点睛】本题考查了等弧所对的圆周角相等,弦与弧之间关系,找到点的运动轨迹,理解直径是最长的弦是解题的关键.
15.如图,在平面直角坐标系中,⊙O的直径2,直线AB的函数解析式为y=x﹣1,交坐标轴于点A和点B,将线段AB作平移变换,使所得的线段的两端都落在⊙O上,则平移后A点所对应的点的坐标是( )
A.(,)或(,) B.(,)或(,)
C.(,)或(,) D.(,)或(,)
【答案】A
【分析】根据条件先计算图1中的直角△AOB的三边长,得∠BOA=30°;根据两直线平行的性质,同位角相等,可以得不管直线AB向上或向下平移与x轴夹角都是30°,分两种情况进行讨论:①当直线AB向下平移时,如图2,作辅助线,构建直角三角形及平移后的点A′与两坐标轴的垂线,由30°角的性质和三角函数求出A′Q和OQ的长,写出点A′的坐标即可;②同理在图3中求出A′的坐标.
【解析】解:如图﹣1,在函数,令x=0,得到y=﹣1,
∴ B(0,﹣1). 同理可以得到,
∴在Rt△AOB中,.
∴AB=2,∠OAB=30°.
∴直线与x轴的夹角总是30° (锐角).
∵直线AB在平移过程中,不会改变k值,
∴平移后的直线与x轴的夹角仍然是30°.
以下分两种情况:
当直线向下平移到如图﹣2位置.
则有∠OCA1=30°,A1B1=2.
过O点作OD⊥A1B1于点D,过点A1作 A1E⊥OC,连接 OA1.
在等腰三角形OA1B1中,根据“三线合一”,得到,
∵半径,在Rt△ODA1中,根据勾股定理可以求得.
∴在Rt△OCD中,∠OCA1=30°,.
∴,.
∴.
∴在Rt△ECA1中, ,
∴.
∴ .
∵点A1在第四象限,所以点;
当直线向上平移到如图﹣3位置.
∴.
故选:A.
【点睛】本题考查了坐标与图形变换--平移,明确平移前后的两线段相等且平行,本题根据已知直线的解析式求出线段的长,得出30°角是关键,采用了分类讨论的思想,分别向上平移和向下平移;构建对应的直角三角形,与特殊的三角函数、勾股定理相结合得出结论.
16.如图,过⊙O外一点P作圆的两条切线PA,PB,切点为A,B,过PA上一点Q作切线QC交PB于T,切点为C,且QC⊥PA,若BT=2,∠TOQ=75°,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接OC.证明∠COT=∠BOT=30°,求出OB,根据S阴=2S△OBT﹣S扇形OBC求解即可.
【解析】解:连接OC.
∵PA,QC 是⊙O的切线,
∴∠A=∠QCO=90°,
∵CQ⊥PA,
∴∠QCO=90°,
∴四边形AOCQ是矩形,
∵OA=OC,
∴四边形AOCQ是正方形,
∴∠QOC=45°,
∵∠QOT=75°,
∴∠COT=30°,
∵TC,TB是⊙O的切线,
∴∠OBT=∠OCT=90°,∠COT=∠BOT=30°,
在Rt△OBT中,∠BOT=30°,BT=2,
∴OBBT=2,
∴S阴=2S△OBT﹣S扇形OBC=22×242π.
故选:A.
【点睛】本题考查扇形的面积,切线的性质,解直角三角形,正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊四边形解决问题.
二、填空题
17.如果关于x的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根为另外一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”,以下关于“倍根方程”的说法,正确的有_____(填序号).
①方程是“倍根方程”;
②若是“倍根方程”,则;
③若满足,则关于x的方程是“倍根方程”;
④若方程是“倍根方程”,则必有.
【答案】②③④
【分析】①求出方程的根,再判断是否为“倍根方程”;
②根据“倍根方程”和其中一个根,可求出另一个根,进而得到m,n之间的关系;
③当满足时,有,求出两个根,再根据代入可得两个根之间的关系,讲而判断是否为“倍根方程”;
④用求根公式求出两个根,当或时,进一步化简,得出关系式,进行判断即可.
【解析】①解方程,得,
,
方程不是“倍根方程”.故①不正确;
②是“倍根方程”,且,
因此或.
当时,,
当时,,
,故②正确;
③,
,
,
,
因此是“倍根方程”,故③正确;
④方程的根为,
若,则,
即,
,
,
,
,
,
若,则,
,
,
,
,
.故④正确,
故答案为:②③④.
【点睛】本题考查了解一元二次方程以及一元二次方程的求根公式,新定义的倍根方程的意义,理解倍根方程的意义和正确求出方程的解是解决问题的关键.
18.对于有理数,定义的含义为:当时,;当时,.若,则的值等于____.
【答案】
【分析】根据6m-4n-m2-n2与13的大小,确定m,n的值.
【解析】解:∵min{13,6m-4n-m2-n2}=13,
∴13≤6m-4n-m2-n2.
整理,得(m-3)2+(n+2)2≤0,
∴m-3=0,n+2=0.
解得m=3,n=-2.
∴mn=3-2=.
故答案是:.
【点睛】考查了配方法的应用和非负数的性质.根据题意理解新定义的计算公式是解题的关键.
19.阅读下列材料:求函数的最大值.
解:将原函数化为的一元二次方程,得.
因为为实数,所以,所以.
根据材料给你的启示,则函数的最小值是__________.
【答案】
【分析】将原函数化为的一元二次方程,再利用∆求解即可得到答案.
【解析】将原函数化为的一元二次方程,得,
∵x为实数,
∴,
∴,
∴函数的最小值是,
故答案为:.
【点睛】此题考查一元二次方程的应用,正确理解材料中的解题方法和思路是解题的关键.
20.在平面直角坐标系Oy中,已知点A(4,3),B(4,4),⊙A的半径为1,直线l:y=kx(k≠0),给出下列四个结论:
①当k=1时,直线l与⊙A相离;
②若直线l是⊙A的一条对称轴,则;
③若直线l与⊙A只有一个公共点P,则;
④若直线l上存在点Q,⊙A上存在点C,使得∠BQC=90°,则k的最大值为其中正确的是______________(填写所有正确结论的序号).
【答案】②③④
【分析】①当k=1时,直线l过点B,得到直线l与⊙A相交;
②根据直线l是⊙A的一条对称轴,判定直线过圆心A,根据点A的坐标值计算出;
③根据切线的性质得到进行判断;
④做AC平行于轴,交直线⊙A于点C,QC平行于轴,BQ平行于轴, QC、BQ相交于点Q,计算出Q的坐标,得出,再根据时C不在⊙A上得出是最大值.
【解析】①如下图所示,当k=1,直线l的表达式为:y=x
当时,
∴直线l过点B
∵⊙A的半径为1
∴BA=1
∴点B在⊙A上
故当k=1时,直线l与⊙A相离错误;
②如下图所示
∵圆的对称轴必须过圆心
∴直线l经过圆心A
∴
∴
∴若直线l是⊙A的一条对称轴,则正确;
③如下图所示
∵直线l与⊙A只有一个公共点P
∴直线l与⊙A相切,且存在和两个切点
∵
∴
∵,AP=1
∴
∵
∴
∴若直线l与⊙A只有一个公共点P,则正确;
④如下图所示,AC平行于轴,交直线⊙A于点C
作QC平行于轴,作BQ平行于轴, QC、BQ相交于点Q
∵QC∥轴,BQ∥轴,AB=AC
∴∠BQC=90°,四边形QCAB是正方形
∴QB=1
∴Q点的坐标为(3,4)
∵直线l:y=kx过点Q
∴
∴
当时,如图所示,直线移动至,点移动至,点C移动至
∵,QC为⊙A的切线, ∥QC
∴当时,直线与⊙A相离,点不在⊙A上
∴若直线l上存在点Q,⊙A上存在点C,使得∠BQC=90°,则k的最大值为
故答案为:②③④.
【点睛】本题考查一次函数的性质、直线与圆的位置关系,解题的关键是熟练掌握一次函数和直线与圆的位置关系的相关知识.
21.如图,在中,,,,是内一动点,⊙为的外接圆,⊙交直线于点,交边于点,若,则的最小值为______________.
【答案】
【分析】先求出∠ACB=∠CDP=30°,得到∠BDC=150°,则点D在以BC为弦,∠BDC=150°的圆弧上运动,如图所示,设点D运动的圆弧所在圆的圆心为M,取优弧BC上一点N,连接MB,MC,NB,NC,AM,MD,则∠BNC=30°,当A、D、M三点共线时,AD有最小值,再证明△BMC是等边三角形,得到∠MCB=60°,MC=BC=6,推出∠ACM=90°,利用勾股定理求出AM的长即可求出AD的长.
【解析】解:∵AE=CP,
∴∠ACB=∠CDP=30°,
∴∠BDC=150°,
∴点D在以BC为弦,∠BDC=150°的圆弧上运动,
如图所示,设点D运动的圆弧所在圆的圆心为M,取优弧BC上一点N,连接MB,MC,NB,NC,AM,MD,
∴∠BNC=30°,当A、D、M三点共线时,AD有最小值,
∴∠BMC=60°,
又∵MB=MC,
∴△BMC是等边三角形,
∴∠MCB=60°,MC=BC=6,
∵∠ACB=30°,
∴∠ACM=90°,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,圆外一点到圆上一点的距离最值问题,等边三角形的性质与判定,勾股定理等等,确定点D的运动轨迹是解题的关键.
22.如图,是的弦,,点P是优弧上的动点,,连接、,是的中线,(1)若,则____________;(2)的最大值=______________.
【答案】
【分析】(1)如图,延长交于点D,连接,根据,由圆周角定理得到,再根据已知,可得到,所以是的直径,再根据是的中线,由垂径定理的推论得到,最后利用勾股定理可求解;
(2)如图,连接、,由圆周角定理得到,然后利用勾股求出圆的半径,再根据点P是优弧上的动点,是的中线,结合三角形的三边关系定理可得到,,当为的直径时最大,这时可求得的最大值.
【解析】解:(1)如图,延长交于点D,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴是的直径,
∵是的中线,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
解得.
故答案为:
(2)如图,连接、,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∵点P是优弧上的动点,是的中线,
∴,,
即,
当为的直径时最大,此时,
即
∴的最大值为.
故答案为:
【点睛】本题考查的是圆与三角形的综合问题—动点问题,主要考查了圆周角定理、垂径定理的推论、勾股定理、三角形的三边关系定理等知识.发现当为的直径时可使取得最大值是解决问题的关键.
23.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,BC=3,点D是AB的中点,点E是以点B为圆心,BD长为半径的圆上的一动点,连接AE,点F为AE的中点,则CF长度的最大值是______.
【答案】
【分析】如图,延长AC到T,使得CT=AC,连接BT,TE,BE.再证明CF=ET,求出ET的最大值即可.
【解析】解:如图,延长AC到T,使得CT=AC,连接BT,TE,BE.
∵AC=CT,BC⊥AT,
∴BA=BT,
∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,BC=3,
∴∠BAT=60°,AC=BC•tan30°=3,
∴AB=2AC=6,
∴△ABT是等边三角形,
∴BT=AB=6,
∵AD=BD=BE,
∴BE=3,
∵ET≤BT+BE,
∴ET≤9,
∴ET的最大值为9,
∵AC=CT,AF=FE,
∴CF=ET,
∴CF的最大值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系、三角形中位线定理、等边三角形的判定和性质等知识,正确添加常用辅助线、构造三角形的中位线是解答本题的关键.
24.如图,正方形OABC的边长为4,以O为圆心,EF为直径的半圆经过点A,连接AE,CF相交于点P,将正方形OABC从OA与OF重合的位置开始,绕着点O逆时针旋转90°,交点P运动的路径长是______.
【答案】
【分析】连接AF,根据题意可确定,点P运动的路径是以G为圆心的弧,在⊙G上取一点H,连接EH、FH.根据圆周角定理可求出,,即可推出,从而求出.根据圆内接四边形的性质,可求出,即得出,从而求出,进而可利用勾股定理求圆G的半径,最后利用弧长公式计算即可.
【解析】解:如图,连接AF,
∵四边形AOCB是正方形,
∴,
∴,
∵EF是⊙O直径,
∴,
∴,
∴.
∵,为定值,
∴点P在是以点G为圆心,GE为半径的圆上,运动的路径为以点G为圆心的劣弧EF.
∵,
∴,
∴.
∵在中,,即,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题为圆的综合题,考查正方形的性质、圆周角定理、圆的内接四边形的性质、等腰直角三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,综合性强,较难,属于中考填空题中的压轴题.正确添加辅助线并确定轨迹的路线是解题的关键.
25.如图,以G(0,2)为圆心,半径为4的圆与x轴交于A、B两点,与y轴交于C、D两点,点E为⊙G上一动点,CF⊥AE于F,当点E在⊙O的运动过程中,线段FG的长度的最小值为_____.
【答案】2﹣2
【分析】作 GM⊥AC 于 M ,连接 AG .因为 ∠AFC=90° ,推出点 F 在以 AC 为直径的 ⊙M 上推出当点 F 在 MG 的延长线上时, FG 的长最小,最小值 =FM−GM ,求出 FM 、 GM 即可解决问题.
【解析】解:过G作GM⊥AC于M,连接AG,如图所示:
∵GO⊥AB,
∴OA=OB,
∵G(0,2),
∴OG=2,
在Rt△AGO中,∵AG=4,OG=2,
∴AG=2OG,OA==2,
∴∠GAO=30°,AB=2AO=4,
∴∠AGO=60°,
∵GC=GA=4,
∴∠GCA=∠GAC,
∵∠AGO=∠GCA+∠GAC,
∴∠GCA=∠GAC=30°,
∴AC=2OA=4,MG=CG=2,
∵∠AFC=90°,
∴点F在以AC为直径的⊙M上,
当点F在MG的延长线上时,FG的长最小,最小值=FM﹣MG=2﹣2,
故答案为:2﹣2.
【点睛】本题考查垂径定理、直角三角形30度角的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
26.在矩形ABCD中,AB=10,AD=6,点N是线段BC的中点,点E,G分别为射线DA,线段AB上的动点,CE交以DE为直径的圆于点M,则GM+GN的最小值为_____.
【答案】##
【分析】作关于的对称点,取中点,连接,,,由题意可得出点的运动轨迹,同时通过作点关于的对称点的方式可以将进行转换,进而即可求解.
【解析】解:如图所示,作关于的对称点,取中点,连接,,.
可得,
在以为直径的圆上,
,
为直角三角形,点M在以CD为直径的圆上,
为斜边的中点,
,
此时当,,三边共线时,有长度的最小值等于,
,分别是,的中点,
,,
,
,
长度的最小值为,
,
的最小值为,
故答案为.
【点睛】本题主要考查了轴对称问题、勾股定理、直角三角形斜边中线定理及圆的基本性质,本题的重难点在于找出点的运动轨迹,属于中等题.
27.如图,在中,是边上的中线,以为直径的⊙交于点,过作于点,交的延长线于点,过点作于,,,则______;_______.
【答案】 6
【分析】(1)连接OD,由三角形中位线的性质得出ODAC,根据条件即三角形外角性质得到,利用弧长公式直接求出;
(2)根据圆周角定理求得AD⊥BC,即可得出AD是BC的垂直平分线,根据垂直平分线的性质得出AB=AC,再根据MN⊥AC于点M,BG⊥MN于G,以及对顶角相等即可证得,从而,即可得到.
【解析】解:(1)连接,如图所示:
∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,
∵以为直径的⊙中BO=OA,
∴OD是△ABC的中位线,
∴ODAC,
,
,
是的一个外角,
,
;
(2)∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,
∵以AB为直径的⊙O交BC于点D,
∴AD⊥BC,
∴AD是BC的垂直平分线,
∴AB=AC,
∵MN⊥AC于点M,BG⊥MN于G,
∴∠BGD=∠DMC=90°,
在和中,
,
∴,
,
.
【点睛】本题主要考查了求弧长及求线段长,涉及到中线性质、三角形中位线的判定与性质、三角形外角性质、弧长公式、圆周角定理、中垂线的判定与性质、两个三角形全等的判定与性质,准确做出辅助线并熟练掌握相关知识点是解决问题的关键.
28.如图,正方形ABCD的边长是4,F点是BC边的中点,点H是CD边上的一个动点,以CH为直径作,连接HF交于E点,连接DE,则线段DE的最小值为______.
【答案】##
【分析】连接CE,取CF的中点M,连接EM,DM,根据圆周角的性质可知点E在正方形ABCD内以CF为直径的上,可推出,由勾股定理可得,再结合三角形三边关系得出当且仅当D、E、M三点共线时,线段DE取得最小值,即可求解。
【解析】解:连接CE,取CF的中点M,连接EM,DM,
∵CH为直径,
∴ ,
,
则点E在正方形ABCD内以CF为直径的上,
,
∵正方形ABCD的边长是4,F点是BC边的中点,
, ,
,
在 中,
,
,
∴当且仅当D、E、M三点共线时,线段DE取得最小值,
最小值为: .
故答案为: .
【点睛】本题考查了正方形的性质,直径所对的圆周角等于90度,90度圆周角所对的弦是直径,勾股定理,三角形三边关系等知识,综合掌握以上知识,并能正确作出辅助线是解题的关键.
29.如图矩形中,半圆O的直径为,点E从D出发以每秒1个单位长度向C运动,点F从B出发以每秒2个单位长度向A运动,当点F运动到点A时,点E也随之停止运动,设运动的时间为t秒(1)当与半圆O相切时,_______
(2)点M是的中点,点N是的外心,则点N运动路线的长为___________.
【答案】 2
【分析】(1)根据题意求得,设切点为,根据切线长定理可得的长度,在中,,勾股定理建立方程求解即可;
(2)根据题意,分别求得时,的长度,即可求得点顶点运动路线的长度.
【解析】(1)如图,过点作
四边形是矩形,,
,
是的切线,
四边形是矩形,
点E从D出发以每秒1个单位长度向C运动,点F从B出发以每秒2个单位长度向A运动,
,,,
与半圆O相切时,设切点为
在中,
解得(舍去)
当与半圆O相切时, ,
故答案为:2
(2)如图,当时,
点N是的外心
在的垂直平分线上
是的中点,是的中点,
在中,
在中,
即
解得
如图,当时,
中,
过点作
则四边形是矩形
中,又
解得
点的运动路程为
故答案为:
【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,切线长定理,切线的判定,综合运用以上知识是解题的关键.
30.如图,在半径为的中,有,,三点在圆上,,,点从点开始以的速度在劣弧上运动,设运动时间为,以,,,四点中的三点为顶点的三角形是等腰三角形(非等边三角形)时,的值为__________________.
【答案】 或
【分析】分别讨论①P、B、A三点;②P、B、C三点;③P、A、C三点;A、B、C三点;利用全等三角形的判定和性质求出弧BP的圆心角,再由弧长公式计算弧长,进而解答;
【解析】解:∵∠BAC=75°,
∴∠BOC=150°,
∵∠BOA=90°,
∴∠AOC=120°,
①P、B、A三点构成等腰三角形时,BA=BP时如图,
△OBA≌△OPB(SSS),∠BOP=∠BOA=90°,弧BP的长=,
t==7.5(s);
PB=PA时如图,
△OPB≌△OPA(SSS),∠BOP=(360°-90°)=135°,弧BP的长=,
t==11.25(s);
②P、B、C三点构成等腰三角形时,PB=PC时如图,
△POB≌△POC(SSS),∠BOP=∠BOC=75°,弧BP的长=,
t==6.25(s);
③P、A、C三点构成等腰三角形时,如图,
∵∠APC=∠AOC=60°,
∴△PAC是等边三角形,不符合题意;
④∵AB,AC,BC三边互不相等,∴A、B、C三点不能构成等腰三角形;
综上所述t的值为:6.25(s),7.5(s),11.25(s);
故答案为:6.25(s) 7.5(s) 11.25(s)
【点睛】本题考查了圆周角定理,全等三角形的判定和性质,弧长公式,等腰三角形的判定和性质;根据题意作出相应图形是解题关键.
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