中考数学专题练——专题11 圆(试题精选,含答案)
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专题十一 圆
一、单选题
1.(2019·高新模拟)如图,O为圆心, 是直径, 是半圆上的点, 是 上的点.若 ,则 的大小为( )
A. B. C. D.
2.(2020·南通模拟)如图,点A,B,C,D都在⊙O上,BD为直径,若∠A=65°,则∠DBC的值是( )
A. 65° B. 25° C. 35° D. 15°
3.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,若AB=8,AE=1,则弦CD的长是( )
A. B. 2 C. 6 D. 8
4.(2020九上·奉化期末)如图,在菱形ABCD中,已知AB=4,∠B=60°,以AC为直径的⊙O与菱形ABCD相交,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
5.(2019九上·温州月考)如图,△ABC内接于⊙O中,AB=AC, =60°,则∠B=( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
6.(2020九上·中山期末)如图,AD是半圆的直径,点C是弧BD的中点,∠ADC=55°,则∠BAD等于( )
A. 50° B. 55° C. 65° D. 70°
7.(2020九上·海曙期末)平面直角坐标系中,⊙P的圆心坐标为(-4,-5),半径为5,那么⊙P与y轴的位置关系是( )
A. 相交 B. 相离 C. 相切 D. 以上都不是
8.(2019九上·驻马店期末)如图,直径AB为3的半圆,绕A点逆时针旋转60°,此时点B到了点B′处,则图中阴影部分的面积是( )
A. 3π B. C. 6π D. 24π
9.(2020九上·北仑期末)下列四个结论,不正确的是( )
①过三点可以作一个圆; ②圆内接四边形对角相等
③平分弦的直径垂直于弦;④相等的圆周角所对的弧也相等
A. ②③ B. ①③④ C. ①②④ D. ①②③④
10.(2020九上·诸暨期末)如图, 是圆内接四边形 的一条对角线,点 关于 的对称点 在边 上,连接 .若 ,则 的度数为( )
A. 106° B. 116° C. 126° D. 136°
11.(2019九上·武汉月考)如图,O的半径为1,弦AB=1,点P为优弧AB上一动点,AC⊥AP交直线PB于点C,则△ABC的最大面积是( )
A. B. C. D.
12.如图,在⊙O中,点C在优弧AB上,将弧BC沿BC折叠后刚好经过AB的中点D. 若⊙O的半径为 ,AB=8,则BC的长是( )
A. B. C. D.
13.(2019九上·如皋期末)如图,▱ABCD中, , , , 是边AB上的两点,半径为2的 过点A,半径为1的 过点 、E、F分别是边CD, 和 上的动点 则 的最小值等于
A. B. 6 C. D. 9
14.(2019·武汉模拟)点G为△ABC的重心(△ABC三条中线的交点),以点G为圆心作⊙G与边AB,AC相切,与边BC相交于点H,K,若AB=4,BC=6,则HK的长为( )
A. B. C. D.
15.(2019·武汉模拟)如图,⊙O内切于正方形ABCD,边AD,CD分别与⊙O切于点E,F,点M、N分别在线段DE,DF上,且MN与⊙O相切,若△MBN的面积为8,则⊙O的半径为( )
A. B. 2 C. D. 2
16.(2020·长兴模拟)如图,AB为☉O的直径,P为弦BC上的点,∠ABC=30°,过点P作PD⊥OP交☉O于点D,过点D作DE∥AB交AB的延长线于点E.若点C恰好是 的中点,BE=6,则PC的长是( )
A. -8 B. -3 C. 2 D. 12-
17.(2019九上·宜兴月考)在平面直角坐标系 中,直线经过点A(-3,0),点B(0, ),点P的坐标为(1,0),与 轴相切于点O,若将⊙P沿 轴向左平移,平移后得到(点P的对应点为点P′),当⊙P′与直线相交时,横坐标为整数的点P′共有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
18.(2019·海州模拟)如图,菱形ABCD的边AB=5,面积为20,∠BAD<90°,⊙O与边AB、AD都相切,AO=2,则⊙O的半径长等于( )
A. B. C. D.
19.(2019·高台模拟)如图,AB与⊙O相切于点C,OA=OB,⊙O的直径为6cm,AB=6 cm,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
20.(2019九下·深圳月考)如图,△ABC内接于圆O,∠BOC=120°,AD为圆O的直径.AD交BC于P点且PB=1,PC=2,则AC的长为( )
A. B. C. 3 D. 2
二、填空题
21.(2019·嘉定模拟)如图, 的半径长为5cm, 内接于 ,圆心O在 的内部,如果 , cm,那么 的面积为________cm
22.(2019九上·黄石期末)如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B为切点,AC是⊙O的直径,∠BAC=25°.求∠P的度数________.
23.(2020九上·东台期末)如图,⊙O是△ABC的外接圆,已知∠ABO=40°,则∠ACB的大小为________.
24.(2019·台江模拟)如图,⊙O是Rt△ABC的外接圆,∠ACB=90°,∠A=25°,过点C作圆O的切线,交AB的延长线于点D , 则∠D的度数是________.
25.(2019九上·道里期末)如图,已知,在 中, , , , 是ABC的内切圆,则这个圆的半径是________.
26.(2020九上·北仑期末)如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,∠B=45°,DE⊥AC于E交AB于F,若BC=2CD,AE=2,则线段BF=________。
27.(2019九上·柳江月考)如图,⊙O的半径是2,直线1与⊙O相交于A、B两点,M,N是⊙O上的两个动点,且在直线l的异侧,若∠AMB=45°,则四边形MANB的面积最大值是________。
28.(2019九上·武汉月考)在⊙O中,AB为直径,∠ACD=45°,已知AC=7,BC=5,则CD =________
29.(2020九上·大丰期末)如图,抛物线 与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,⊙B的圆心为B,半径是1,点P是直线AC上的动点,过点P作⊙B的切线,切点是Q,则切线长PQ的最小值是________.
30.如图,已知⊙O是以数轴的原点O为圆心,半径为1的圆,∠AOB=45°,点P在数轴上运动,若过点P且与OA平行的直线与⊙O有公共点,设OP=x(x≥0),则x的取值范围是________.
三、解答题
31.(2019九上·天河期末)如图,⊙O中,OA⊥BC,∠AOB=50°,求∠ADC的度数.
32.(2020九上·奉化期末)如图,在一座圆弧形拱桥,它的跨度AB为60m,拱高PM为18m,当洪水泛滥到跨度只有30m时,就要采取紧急措施,若某次洪水中,拱顶离水面只有64m,即PN=4m时,试通过计算说明是否需要采取紧急措施。
33.(2019·长春模拟)如图,OA、OB是⊙O的半径,OA⊥OB,C为OB延长线上一点,CD切⊙O于点D,E为AD与OC的交点,连接OD.已知CE=5,求线段CD的长.
34.(2020九上·兴安盟期末)如图,BF为⊙O的直径,直线AC交⊙O于A、B两点,点D在⊙O上,BD平分∠OBC,DE⊥AC于点E.求证:直线DE是⊙O的切线.
35.(2019九上·白云期末)⊙O的直径为10cm,AB、CD是⊙O的两条弦,AB∥CD,AB=6cm,CD=8cm,求AB和CD之间的距离.
36.(2019·青海模拟)如图,AB为⊙O的直径,C、F为⊙O上两点,且点C为弧BF的中点,过点C作AF的垂线,交AF的延长线于点E,交AB的延长线于点D.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)如果半径的长为3,tanD= ,求AE的长.
37.(2019·增城模拟)如图,在 中, ,点 是 上一点.
(1)尺规作图:作 ,使 与 、 都相切.(不写作法与证明,保留作图痕迹)
(2)若 与 相切于点D,与 的另一个交点为点 ,连接 、 ,求证: .
38.(2018九下·新田期中)如图,在 △ABC中,∠ACB= ,以点A为圆心,AC为半径,作⊙A,交AB于点D,交CA的延长线于点E,过点E作AB的平行线EF,交⊙A于点F,连接AF,BF,DF.
(1)求证:BF是⊙A的切线;
(2)当∠CAB等于多少度时,四边形ADFE为菱形?请给与证明.
(3)若EF=1,AE=2,求cos∠CBA的值.
39.(2019九下·南宁开学考)如图,在 中, ,以 为直径作⊙ ,分别交 、 于点 、 ,点 在 的延长线上,且 .
(1)求证: 与⊙ 相切.
(2)若 ,求 的长度
40.(2019·宁洱模拟)如图,A、B是⊙O上的两个定点,P是⊙O上的动点(P不与A、B重合)、我们称∠APB是⊙O上关于点A、B的滑动角.
(1)已知∠APB是⊙O上关于点A、B的滑动角,
①若AB是⊙O的直径,则∠APB=________°;
②若⊙O的半径是1,AB= ,求∠APB的度数;________
(2)已知O2是⊙O1外一点,以O2为圆心作一个圆与⊙O1相交于A、B两点,∠APB是⊙O1上关于点A、B的滑动角,直线PA、PB分别交⊙O2于M、N(点M与点A、点N与点B均不重合),连接AN,试探索∠APB与∠MAN、∠ANB之间的数量关系.
41.(2019·抚顺模拟)如图,在 中, 平分 ,交 于点 ,以点 为圆心, 为半径的⨀ 与 相交于点 .
(1)判断直线 与⨀ 的位置关系,并证明你的结论;
(2)若 ,求 的长.
42.(2019九上·孝南月考)如图在单位长度为1的正方形网格中,一段圆弧经过网格的交点A、B、C.
(1)请完成如下操作:
①以点O为坐标原点、竖直和水平方向为轴、网格边长为单位长,建立平面直角坐标系;
②根据图形提供的信息,只借助直尺确定该圆弧所在圆的圆心D,并连接AD、CD.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)请在(1)的基础上,完成下列填空与计算:
①写出点的坐标:C________、D________;
②⊙D的半径=________;(结果保留根号)
③求扇形ADC的面积.(结果保留π)________
43.(2019·南陵模拟)如图,在△ABC中,以AC为直径的⊙O与边AB交于点D , 点E为⊙O上一点,连接CE并延长交AB于点F , 连接ED .
(1)若BC是⊙O的切线,求证:∠B+∠FED=90°;
(2)若FC=6,DE=3,FD=2.求⊙O的直径.
44.(2019九上·深圳期末)如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,以AC为直径的⊙O分别交AB、BC于点M、N,点P在AB的延长线上,且∠CAB=2∠BCP.
(1)求证:直线CP是⊙O的切线.
(2)若BC=2 ,sin∠BCP= ,求点B到AC的距离.
(3)在第(2)的条件下,求△ACP的周长.
45.(2020九上·嘉陵期末)如图,AB是⊙O的一条弦,点C是半径OA的中点,过点C作OA的垂线交AB于点E,且与BE的垂直平分线交于点D,连接BD。
(1)求证:BD是⊙O的切线
(2)若⊙O的半径为2 ,CE=1,试求BD的长。
46.(2019·青浦模拟)已知:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,D是AB的中点,以CD为直径的⊙Q分别交BC、BA于点F、E , 点E位于点D下方,连接EF交CD于点G .
(1)如图1,如果BC=2,求DE的长;
(2)如图2,设BC=x , =y , 求y关于x的函数关系式及其定义域;
(3)如图3,连接CE , 如果CG=CE , 求BC的长.
47.(2019·西安模拟)已知,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,在CD的延长线上取一点P,PG与⊙O相切于点G,连接AG交CD于点F.
(1)如图①,若∠A=20°,求∠GFP和∠AGP的大小;
(2)如图②,若E为半径OA的中点,DG∥AB,且OA=2 ,求PF的长.
48.(2019九上·江都期末)如图, 中, , , .点 从点 出发,沿着 运动,速度为 个单位/ ,在点 运动的过程中,以 为圆心的圆始终与斜边 相切,设⊙ 的面积为 ,点 的运动时间为 ( )( ).
(1)当 时, ________;(用含 的式子表示)
(2)求 与 的函数表达式;
(3)在⊙P运动过程中,当⊙P与三角形ABC的另一边也相切时,直接写出t的值.
49.(2019九上·尚志期末)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+(a+3)x+3(a<0)从左到右依次交x轴于A、B两点,交y轴于点C.
(1)求点A、C的坐标;
(2)如图1,点D在第一象限抛物线上,AD交y轴于点E,当DE=3AE,OB=4CE时,求a的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,点P在C、D之间的抛物线上,连接PC、PD,点Q在点B、D之间的抛物线上,QF∥PC,交x轴于点F,连接CF、CB,当PC=PD,∠CFQ=2∠ABC,求BQ的长.
50.(2019九上·枣阳期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,O是边AC上一点,以O为圆心,以OA为半径的圆分别交AB、AC于点E、D,在BC的延长线上取点F,使得BF=EF.
(1)判断直线EF与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若∠A=30°,求证:DG= DA;
(3)若∠A=30°,且图中阴影部分的面积等于2 ,求⊙O的半径的长.
答案解析部分
一、单选题
1. A
【解答】连接BD,
∵ 是直径, 是 上的点,
∴∠ADB=90°,
∵∠BDC与∠BOC是弦BC所对的圆周角和圆心角,∠BOC=40°,
∴∠BDC= ∠BOC=20°,
∴∠ADC=∠ADB+∠BDC=90°+20°=110°.
故答案为:A.
【分析】连接BD,由AB是直径可得∠ADB=90°,根据圆周角定理可知∠BDC= ∠BOC,进而可求出∠D的度数.
2. B
【解答】解:∵BD为直径,
∴∠BCD=90°,
由圆周角定理得,∠D=∠A=65°,
∴∠DBC=90°﹣65°=25°,
故答案为:B.
【分析】根据圆周角定理得到∠BCD=90°,∠D=∠A=65°,根据直角三角形的性质计算即可.
3. B
【解答】解:连接OC,
∵CD⊥AB,
∴CD=2CE,
∵AB=8,AE=1,
∴OC=OA=4,OE=OA-AE=4-1=3
在Rt△OCE中,
,
∴CD=.
故答案为:B.
【分析】连接OC,利用垂径定理可证得CD=2CE,再利用已知条件求出OC,OE的长,然后利用勾股定理求出CE的长,即可求出CD。
4. D
【解答】解:连结AC、OE、过O作OH⊥AB,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=AC,
∵∠B=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∴OH=OA×sin∠EAO=2×=,
∴S弓形AEH=S扇形AOE-S△AOE=π×22-×2×=π-,
∴ 阴影部分的面积为 :圆的面积-4S弓形AEH=4π-4(π-)=4+π.
故答案为:D.
【分析】先根据菱形的性质,结合∠B=60°,推得△ABC为等边三角形,则有关线段可求,阴影部分面积等于圆的面积和4个空白弓形的面积之差,据此列式即可求值.
5. D
【解答】解:∵ =60° ,
∴∠A=×60°=30°.
∵AB=AC,
∴∠B=∠C=
故答案为:D.
【分析】由圆周角等于它所夹弧所对的圆心角的一半得出∠A的度数,结合AB=AC,利用三角形内角和定理即可求出∠B的度数.
6. D
【解答】连接OB,OC。
∵∠ADC=55°,
∴∠AOC=2∠ADC=110°
∴弧AC=110°
∵AD是直径
∴弧CD=70°,
∵D是弧BD的中点,
∴弧BD=140°
∴∠BOD=140°
∴∠BAD=∠BOD=70°
故答案为:D
【分析】连接OB,OC,求出∠BOD即可解决问题。
7. A
【解答】解:∵圆P的圆心坐标为(-4,-5),
∴点P到y轴的距离为|-4|=4<5,
∴圆P与y轴相交.
故答案为:A.
【分析】利用点P的坐标,可得到点P到y轴的距离,再与5比较大小,利用点与圆的位置关系,可得答案。
8. B
【解答】由旋转的性质可知:以AB′为直径的半圆的面积=以AB为直径的半圆的面积,再根据阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积-以AB为直径的半圆的面积=扇形ABB′的面积.
则阴影部分的面积是: π.
故选:B.
【分析】根据阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积-以AB为直径的半圆的面积.即阴影部分的面积就等于扇形ABB′的面积.
9. D
【解答】解:①、因为任意不共线的三点确定一个圆,故①错误;
②、因为圆的内接四边形的对角互补,故②错误;
③、因为平分弦(非直径)的直径垂直于弦,故③错误;
④、因为在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等,故④错误.
故答案为:D.
【分析】根据过不在同一直线上的三点能做一个圆,而且只能做一个圆可知①错误;根据圆内接四边形的性质可判断②错误;根据垂径定理的推论可知③错误;根据圆周角定理的推论可判断④错误.
10. B
【解答】解:∵四边形ABCD是圆的内接四边形,
∴∠D=180°-∠ABC=180°-64°=116°,
∵点D关于 的对称点 在边 上,
∴∠D=∠AEC=116°,
故答案为B.
【分析】根据圆的内接四边形对角互补,得出∠D的度数,再由轴对称的性质得出∠AEC的度数即可.
11. D
【解答】解:连结OA、OB,作△ABC的外接圆D,如图1,
∵OA=OB=1,AB=1,
∴△OAB为等边三角形,
∴∠AOB=60°,
∴∠APB= ∠AOB=30°,
∵AC⊥AP,
∴∠C=60°,
∵AB=1,要使△ABC的最大面积,则点C到AB的距离最大,
∵∠ACB=60°,点C在⊙D上,
∴∠ADB=120°,
如图2,
当点C优弧AB的中点时,点C到AB的距离最大,此时△ABC为等边三角形,且面积为 ,
∴△ABC的最大面积为 .
故答案为:D.
【分析】连结OA、OB,如图1,由OA=OB=AB=1可判断△OAB为等边三角形,则∠AOB=60°,根据圆周角定理得∠APB= ∠AOB=30°,由于AC⊥AP,所以∠C=60°,因为AB=1,则要使△ABC的最大面积,点C到AB的距离要最大;由∠ACB=60°,可根据圆周角定理判断点C在⊙D上,且∠ADB=120°,如图2,于是当点C优弧AB的中点时,点C到AB的距离最大,此时△ABC为等边三角形,从而得到△ABC的最大面积
12. C
【解答】解:连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图.
∵D为AB的中点,∴OD⊥AB,∴AD=BD= AB=4.
在Rt△OBD中,OD= =2.
∵将弧 沿BC折叠后刚好经过AB的中点D,∴弧AC和弧CD所在的圆为等圆,∴ ,∴AC=DC,∴AE=DE=2.
易证四边形ODEF为正方形,∴OF=EF=2.
在Rt△OCF中,CF= =4,∴CE=CF+EF=4+2=6.
而BE=BD+DE=4+2=6,∴BC= .
故答案为:C.
【分析】连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,利用垂径定理得到OD⊥AB,则AD=BD= AB=4,于是根据勾股定理可计算出OD=2,再利用折叠的性质可判断弧AC和弧CD所在的圆为等圆,则根据圆周角定理得到 ,所以AC=DC,利用等腰三角形的性质得AE=DE=2,接着证明四边形ODEF为正方形得到OF=EF=2,然后计算出CF后得到CE=BE=6,由勾股定理可得到BC的长.
13. B
【解答】作 关于CD的对称点O,连接 交CD于P,
连接 交 ,连接 交 于E,
则此时, 的值最小, 的最小值 ,
连接 交CD于G,
过B作 于H,则 ,
在▱ABCD中, , , ,
,
,
,
,半径为2的 过点A,半径为1的 过点B,
, 外切,
,
, ,
,
,
,
的最小值 .
故答案为:B.
【分析】作 关于CD的对称点O,连接 交CD于P,连接 交 ,连接 交 于E,则此时, 的值最小, 的最小值 ,连接 交CD于G,过B作 于H,则 ,根据平行四边形的性质得到 ,求得 ,得到 ,根据已知条件得到 , 外切,得到 ,根据勾股定理即可得到结论.
14. A
【解答】设⊙G与边AB,AC相切于E,F,连接EG,FG,
则EG⊥AB,FG⊥AC,
连接AG并延长交BC于S,
∵EG=FG,
∴∠BAS=∠CAS,
∵点G为△ABC的重心,
∴BS=CS= BC=3,
延长AS到O时SO=AS,
在△ACS与△OBS中 ,
∴△ACS≌△OBS(SAS),
∴∠O=∠CAS,AC=OB,
∵∠BAS=∠CAS,
∴∠BAS=∠O,
∴AB=BO,
∴AB=AC,
∴AS⊥BC,
∴AS= ,
∴AG= AS= ,SG= AS= ,
∵∠EAG=∠SAB,∠AEG=∠ASB=90°,
∴△AEG∽△ASB,
∴ ,
∴ ,
∴EG= ,
连接GH,
∴GH= ,
∴HS= ,
∴HK=2HS= .
故答案为:A.
【分析】根据切线的性质得到EG⊥AB,FG⊥AC,连接AG并延长交BC于S,根据重心的性质得到BS=CS= BC=3,延长AS到O时SO=AS,根据全等三角形的性质得到∠O=∠CAS,AC=OB,由勾股定理得到AS= ,根据相似三角形的性质即可得到结论.
15. B
【解答】解:设⊙O与MN相切于点K,设正方形的边长为2a.
∵AD、CD、MN是切线,
∴AE=DE=DF=CF=a,MK=ME,NK=NF,设MK=ME=x,NK=NF=y,
在Rt△DMN中,∵MN=x+y,DN=a﹣y,DM=a﹣x,
∴(x+y)2=(a﹣y)2+(a﹣x)2 ,
∴ax+ay+xy=a2 ,
∵S△BMN=S正方形ABCD﹣S△ABM﹣S△DMN﹣S△BCN=8,
∴4a2﹣ ×2a×(a+x)﹣ (a﹣x)(a﹣y)﹣ ×2a×(a+y)=8,
∴ a2﹣ (ax+ay+xy)=8,
∴a2=8,
∴a=2 ,
∴AB=2a=4 ,
∴⊙O的半径为2 ,
故答案为:B.
【分析】设⊙O与MN相切于点K,设正方形的边长为2a.因为AD、CD、MN是切线,可得AE=DE=DF=CF=a,MK=ME,NK=NF,设MK=ME=x,NK=NF=y,在Rt△DMN中,以为MN=x+y,DN=a-y,DM=a-x,看到(x+y)2=(a-y)2+(a-x)2 , 推出ax+ay+xy=a2 , 根据S△BMN=S正方形ABCD-S△ABM-S△DMN-S△BCN=8,构建方程求出a即可解决问题;
16. A
【解答】解:如图,连接OD , 交CB于点F , 连接BD ,
∵,
∴∠DBC=∠ABC=30°,
∴∠ABD=60°,
∵OB=OD,
∴△OBD是等边三角形,
∴OD⊥FB,
∴OF=DF,
∴BF∥DE,
∴OB=BE=6
∴CF=FB=OB•cos30°=6×=3,
在Rt△POD中,OF=DF,
∴PF=DO=3,
∴CP=CF﹣PF=3﹣3.
故答案为:B .
【分析】首先求出CF的长,进而利用直角三角形的性质得出PF的长,进而得出答案.
17. C
【解答】如图所示,
∵点P的坐标为(1,0),⊙P与y轴相切于点O,
∴⊙P的半径是1,
若⊙P与AB相切时,设切点为D,由点A(-3,0),点B(0, ),
∴OA=3,OB= ,
由勾股定理得:AB=2 ,∠DAM=30°,
设平移后圆与直线AB第一次相切时圆心为M(即对应的P′),
∴MD⊥AB,MD=1,又因为∠DAM=30°,
∴AM=2,M点的坐标为(-1,0),即对应的P′点的坐标为(-1,0),
同理可得圆与直线第二次相切时圆心N的坐标为(-5,0),
所以当⊙P′与直线l相交时,横坐标为整数的点P′的横坐标可以是-2,-3,-4共三个.
故答案为:C.
【分析】先求出⊙P的半径,继而求得相切时P′点的坐标,根据A(-3,0),可以确定对应的横坐标为整数时对应的数值.
18. D
【解答】连接AC、BD、OE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AM=CM,BM=DM,
∵⊙O与边AB、AD都相切,
∴点O在AC上,
设AM=x,BM=y,
∵∠BAD<90°,
∴x>y,
由勾股定理得,x2+y2=25,
∵菱形ABCD的面积为20,
∴ xy=5,
解得,x=2 ,y= ,
∵⊙O与边AB相切,
∴∠OEA=90°,
∵∠OEA=∠BMA,∠OAE=∠BAM,
∴△AOE∽△ABM,
∴ ,即
解得,OE= ,
故答案为:D.
【分析】连接AC、BD、OE,根据菱形的性质、勾股定理分别求出AM、BM,根据切线的性质得到∠OEA=90°,证明△AOE∽△ABM,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.
19. C
【解答】如图,连接OC,则OC= =3,
∵AB与⊙O相切于点C,
∴OC⊥AB,即∠ACO=90°,
∵OA=OB,AB=6 ,
∴AC= AB=3 ,∠A=∠B,
在Rt△AOC中,tan∠A= ,
∴∠A=30°,
∴∠AOB=180°-∠A-∠B=120°,
∴S阴影=S△AOB-S扇形ODE= = ,
故答案为:C.
【分析】如图,连接OC,由切线的性质可得∠ACO=90°,根据OA=OB,AB=6 ,可得AC=3 ,∠A=∠B,在Rt△AOC中,可求得∠A=30°,继而可得∠AOB=120°,根据S阴影=S△AOB-S扇形ODE进行计算即可得.
20. A
【解答】延长CO交⊙O于E,连接BE,
∵CE是⊙O的直径,
∴∠EBC=90°,
∵∠BOC=120°
∴∠BAC= ∠BOC=60°
∴∠BEC=∠BAC=60°,
∴∠ECB=30°,
∴CE=2BE,
∵PB=1,PC=2,
则BC=3,
,
∴CE= ,
则OA=OD= ,
∵ , ,
∴ ,
又∵∠OCP=∠BCE,
∴△OCP∽△BCE,
∴∠POC=∠PBE=90°,
∴AC2=OA2+OC2=6,
∴AC= .
故答案为:A.
【分析】延长CO交⊙O于E,连接BE,由CE是⊙O的直径,推出∠EBC=90°,根据含30°直角三角形定理可求得BC,CE,进而求得OA=OD= ,通过计算证得 ,由相似三角形的判定证得△OCP∽△BCE,即可证得∠POC=∠PBE=90°,根据勾股定理即可求得结论.
二、填空题
21. 32
【解答】如图,过点A作 于点M,连接OC,
AB=AC且BC=8,
BM=CM= BC=4
∵圆的半径等于5
故答案为32
【分析】过点A作 于点M,连接OC,根据等腰三角形的性质及垂径定理即可求出OM的值,从而可知AM的值,进而面积可求.
22. 50
【解答】∵PA、PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,
∴∠PAB=∠PBA,
∵AC是⊙O的直径,PA是⊙O的切线,
∴AC⊥AP,
∴∠CAP=90°,
∵∠BAC=25°,
∴∠PBA=∠PAB=90°﹣25°=65°,
∴∠P=180°﹣∠PAB﹣∠PBA=180°﹣65°﹣65°=50°.
【分析】根据切线性质得出PA=PB,∠PAO=90°,求出∠PAB的度数,得出∠PAB=∠PBA,根据三角形的内角和定理求出即可.
23. 130°
【解答】∵OA=OB,∠ABO=40°,
∴∠AOB=100°,
∴∠ACB= ×(360°﹣100°)=130°,
故答案为:130°.
【分析】根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理求出∠AOB,根据圆周角定理计算即可.
24. 40°
【解答】解:连接OC , 如图所示.
∵OA=OC , ∠A=25°,
∴∠OCA=∠A=25°.
∵CD为⊙O的切线,
∴∠OCD=90°,
∴∠ACD=∠ACO+∠OCD=25°+90°=115°,
∴∠D=180°﹣∠A﹣∠ACD=180°﹣25°﹣115°=40°.
故答案为:40°.
【分析】连接OC , 即可得出∠OCA=∠A=25°,再根据切线的性质即可得出∠OCD=90°,进而得出∠ACD=115°,由三角形内角和定理即可算出∠D的度数,此题得解.
25. 2
【解答】在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AB=13,AC=5,
∴BC= =12,
设内切圆半径为r,则有 BC AC= (AB+BC+AC) r,
∴r= . =2.
【分析】在Rt△ABC中,利用勾股定理可求出BC的长,设内切圆半径为r,由△ABC的面积=BC AC= (AB+BC+AC) r,即可求出圆的半径.
26.
【解答】解:如图:连接BD,
∵∠BAD=∠BCD=90°,
∴A、B、C、D四点共圆,
∴∠CBD=∠CAD,
∵DE⊥AC,
∴∠AED=90°=∠BCD,
∴△AED∽△BCD,
∴AE∶DE=BC∶CD=2∶1,
∴DE=AE=1,
根据勾股定理得AD=;
延长BA、CD交于G,
∵∠B=45°,∠BCD=90°,
∴△BCG是等腰直角三角形,
∴BC=CG=2CD=2DG,
∵ ∠G=45°,∠GAD=90°,
∴△ADG是等腰直角三角形,
∴AG=AD=, DG=,
则CD=, BC=2, BG=BC=4;
∵∠ADE=∠FDA,∠FAD=∠AED=90°,
∴△AED∽△FAD,
∴AF∶AD=AE∶DE=2∶1,
∴AF=2AD=2,
∴BF=BG-AF-AG=.
故答案为:.
【分析】根据四点共圆的条件判断出A、B、C、D四点共圆,根据同弧所对的圆周角相等得出∠CBD=∠CAD,然后判断出△AED∽△BCD,根据相似三角形对应边成比例得出DE的长,进而根据勾股定理算出AD的长,然后判断出△BCG是等腰直角三角形,△ADG是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质得出DG,AG、BG的长,进而再判断出△AED∽△FAD,根据相似三角形对应边成比例得出AF的长,最后根据BF=BG-AF-AG算出答案.
27.
【解答】解:过点O作OC⊥AB于C,交⊙O于D、E两点,连结OA、OB、DA、DB、EA、EB,如图,
∵∠AMB=45°,
∴∠AOB=2∠AMB=90°,
∴△OAB为等腰直角三角形,
∴AB=OA=2,
∵S四边形MANB=S△MAB+S△NAB ,
∴当M点到AB的距离最大,△MAB的面积最大;当N点到AB的距离最大时,△NAB的面积最大,
即M点运动到D点,N点运动到E点,
此时四边形MANB面积的最大值=S四边形DAEB=S△DAB+S△EAB=AB•CD+AB•CE=AB(CD+CE)=AB•DE=×2×4=4.
故答案为:4.
【分析】过点O作OC⊥AB于C,交⊙O于D、E两点,连结OA、OB、DA、DB、EA、EB,如图,首先根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍得出∠AOB=90°,从而得出△OAB为等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质得出AB的长,然后根据S四边形MANB=S△MAB+S△NAB,由底一定的时候,高越大三角形的面积越大得出:当M点到AB的距离最大,△MAB的面积最大;当N点到AB的距离最大时,△NAB的面积最大,即M点运动到D点,N点运动到E点,进而根据垂径定理判断出当DE垂直AB时DE最大,从而即可得出答案.
28. 或
【解答】解:如图:过点A作AM⊥CD,过点B作BN⊥CD,连接AD,BD
∵ 且AB是圆的直径
∴△MAC,△NBC,△ABD均为等腰直角三角形
∴AD=BD
∵AM⊥CD, BN⊥CD
∴
又∵
∴
∴△MAD≌△NDB
∴DN=AM
又∵△MAC,△NBC均为等腰直角三角形
∴ ,
∴ ;
如图:过点A作AM⊥CD,过点B作BN⊥CD,连接AD,BD
同理可证,此时
故答案为: 或
【分析】分情况讨论,过点A作AM⊥CD,过点B作BN⊥CD,连接AD,BD,通过证明△MAC,△NBC,△ABD均为等腰直角三角形和△MAD≌△NDB求解.
29.
【解答】令 中y=0,得x1=- ,x2=5 ,
∴直线AC的解析式为 ,
设P(x, ),
∵过点P作⊙B的切线,切点是Q,BQ=1
∴PQ2=PB2-BQ2 ,
=(x-5 )2+( )2-1,
= ,
∵ ,
∴PQ2有最小值 ,
∴PQ的最小值是 ,
故答案为: ,
【分析】先根据解析式求出点A、B、C的坐标,求出直线AC 的解析式,设点P的坐标,根据过点P作⊙B的切线,切点是Q得到PQ的函数关系式,求出最小值即可.
30. 0≤x≤
【解答】解:如图,当过P的直线与圆相切时,x有最大值,
∵∠OQP=90°,∠P1OQ=45°,
∴OP1===,
当P与O重合时,x有最小值,
故答案为: 0≤x≤ .
【分析】首先找出OP最大或最小时点P的位置,由图可知当平行线与圆相切时,OP有最大值,当P与O重合时,OP有最小值,其值为0,再利用三角函数求出最大值,即可得出x的取值范围。
三、解答题
31. 解:∵⊙O中,OA⊥BC,
∴弧AB=弧AC ,
∴∠ADC= ∠AOB= ×50°=25°
【分析】由⊙O中,OA⊥BC , 利用垂径定理,即可证得弧AB=弧AC , 又由在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半,即可求得圆周角∠ADC的度数.
32. 解:设圆弧所在圆的圆心为O,连结OA,OA',如图所示
设半径为x(m)则OA=OA’=OP=x(m)
由垂径定理可知AM=BM A’N=B’N
∵AB=60m,∴AM=30m,且OM=OP-PM=(x-18)m
在Rt△AOM中,由勾股定理可得AO2=OM2+AM2
即x2=(x-18)2+302 , 解得x=34
∴ON=OP-PN=34-4=30(m)
在△A'ON中,由勾股定理可得
A'N= = =16(m)
A'B'=32m>30m
∴不需要采取紧急措施。
【分析】 设圆弧所在圆的圆心为O,半径为x, 连结OA,OA',利用垂径定理求出AM的长,结合已知量把QM用含x的代数式表示,在Rt△AMQ中,利用勾股定理列式求出x, 于是在Rt△A'ON中,由勾股定理列式可求A'N的长,则A'B'长可求,最后和30m作比较,可得判断.
33. 解:∵CD切⊙O于点D,
∴∠ODC=90°;
又∵OA⊥OC,即∠AOC=90°,
∴∠A+∠AEO=90°,∠ADO+∠ADC=90°;
∵OA=OD,
∴∠A=∠ADO,
∴∠ADC=∠AEO;
又∵∠AEO=∠DEC,
∴∠DEC=∠ADC,
∴CD=CE,
∵CE=5,
∴CD=5.
【分析】根据切线的性质,以及直角三角形的性质,直角三角形的两锐角互余,即可证明∠ADC=∠AEO,从而得到∠DEC=∠ADC,根据三角形中,等角对等边即可证明△CDE是等腰三角形,即CD=CE.
34. 证明:如图所示,连接OD,
∵OD=OB
∴∠ODB=∠OBD
∵BD平分∠OBC
∴∠OBD=∠DBE
∴∠ODB=∠DBE
∴OD∥AC
∵DE⊥AC
∴OD⊥DE
∵OD是⊙O的半径
∴直线DE是⊙O的切线
【分析】连接OD,证得∠ODB=∠DBE,即可得到OD∥AC,由DE⊥AC得到OD⊥DE,即可得到直线DE是⊙O的切线.
35. 解:分两种情况考虑:
当两条弦位于圆心O一侧时,如图1所示,
过O作OE⊥AB,交AB于点E,交CD于点F,连接OA,OC,
∵AB∥CD,∴OE⊥CD,
∴E、F分别为AB、CD的中点,
∴AE=BE= AB=3cm,CF=DF= CD=4cm,
在Rt△COF中,OC=5cm,CF=4cm,
根据勾股定理得:OF=3cm,
在Rt△AOE中,OA=5cm,AE=3cm,
根据勾股定理得:OE═4cm,
则EF=OE﹣OF=4cm﹣3cm=1cm;
当两条弦位于圆心O两侧时,如图2所示,
同理可得EF=4cm+3cm=7cm,
综上,弦AB与CD的距离为7cm或1cm.
【分析】分两种情况考虑:当两条弦位于圆心O一侧时,如图1所示,过O作OE⊥CD,交CD于点F,交AB于点E,连接OA,OC,由AB∥CD,得到OE⊥AB,利用垂径定理得到E与F分别为CD与AB的中点,在直角三角形AOF中,利用勾股定理求出OF的长,在三角形COE中,利用勾股定理求出OE的长,由OE-OF即可求出EF的长;当两条弦位于圆心O两侧时,如图2所示,同理由OE+OF求出EF的长即可.
四、综合题
36. (1)证明:连接OC,如图.
∵点C为弧BF的中点,∴弧BC=弧CF,∴∠BAC=∠FAC.∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC,∴∠OCA=∠FAC,∴OC∥AE.∵AE⊥DE,∴OC⊥DE,∴DE是⊙O的切线
(2)解:在Rt△OCD中,∵tanD= ,OC=3,∴CD=4,∴OD= =5,∴AD=OD+AO=8.在Rt△ADE中,∵sinD= ,∴AE= .
【分析】(1)连接OC,如图,由弧BC=弧CF得到∠BAC=∠FAC,加上∠OCA=∠OAC.则∠OCA=∠FAC,所以OC∥AE,从而得到OC⊥DE,然后根据切线的判定定理得到结论;(2)先在Rt△OCD中利用正切定义计算出CD=4,再利用勾股定理计算出OD=5,则sinD= ,然后在Rt△ADE中利用正弦的定义可求出AE的长.
37. (1)解:如图, 及为所求.
(2)解:连接 .
∵ 是 的切线,
∴ ,
∴ ,
即 ,
∵ 是直径,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
又
∴ ∽
∴
∴ .
【分析】(1)利用角平分线的性质作出∠BAC的角平分线,利用角平分线上的点到角的两边距离相等得出O点位置,进而得出答案.(2)根据切线的性质,圆周角的性质,由相似判定可证△CDB∽△DEB,再根据相似三角形的性质即可求解.
38. (1)证明:∵EF∥AB,
∴∠E=∠CAB,∠EFA=∠FAB,
∵∠E=∠EFA,
∴∠FAB=∠CAB,
在△ABC和△ABF中,
,
∴△ABC≌△ABF(SAS),
∴∠AFB=∠ACB=90°,
∴BF⊥AF,
∵AF是⊙A的半径,
∴BF是⊙A的切线;
(2)解:当∠CAB=60°时,四边形ADFE为菱形.
理由如下:∵∠CAB=60°,
∴∠FAB=∠EAF=60°,
∵AE=AF=AD,
∴△AEF和△ADF都为等边三角形,
∴AE=EF=AD=DF,
∴四边形ADFE是菱形.
(3)解:连FC,
∵EC为直径,
∴∠EFC=90°
∵EF=1,AE=2,
∴FC= ,
∵A为EC的中点,EF∥AB,
∴AB垂直平分线FC,交AB于P,则CP=
又∠ABC=∠ACP
cos∠ABC= ∠ACP= =
【分析】(1)根据平行线的性质得∠E=∠CAB,∠EFA=∠FAB,加上∠E=∠EFA,则∠FAB=∠CAB,于是可判断△ABC≌△ABF,从而得到∠AFB=90°,然后根据切线的判定方法可判断BF是⊙A的切线;(2)当∠CAB=60°,则∠FAB=∠EAF=60°,于是可证△AEF和△ADF都为等边三角形,所以AE=EF=AD=DF,然后根据菱形的判定方法可判断此时四边形ADFE是菱形;(3)连接FC,证明∠ACF=∠CBA即可.
39. (1)证明:连接 ,如图,
为直径,
,
,
,
, 平分 ,
,
,
,
,
,
,
与⊙ 相切
(2)解: ,
,
而 ,
,
, ,
为等边三角形,
,
【分析】(1)连接AE,如图,利用圆周角定理得∠AEB=90°,再根据等腰三角形的性质得BE=CE,接着证明∠1=∠4,然后利用∠1+∠3=90°得到∠3+∠4=90°,从而根据切线的判定方法可判断BF与⊙O相切;(2)由BC=CF=4得到∠F=∠4,则∠BAC=2∠F,所以∠F=30°,∠BAC=60°,于是可判断△ABC为等边三角形,所以AB=AC=4,然后利用勾股定理计算BF的长.
40. (1)90;解:如图,连接AB、OA、OB. 在△AOB中, ∵OA=OB=1.AB= , ∴OA2+OB2=AB2. ∴∠AOB=90°. 当点P在优弧 上时,∠APB= ∠AOB=45°; 当点P在劣弧 上时,∠AP′B= (360°﹣∠AOB)=135°
(2)解:根据点P在⊙O1上的位置分为以下四种情况.
第一种情况:点P在⊙O2外,且点A在点P与点M之间,点B在点P与点N之间,如图①
∵∠MAN=∠APB+∠ANB,
∴∠APB=∠MAN﹣∠ANB;
第二种情况:点P在⊙O2外,且点A在点P与点M之间,点N在点P与点B之间,如图②.
∵∠MAN=∠APB+∠ANP=∠APB+(180°﹣∠ANB),
∴∠APB=∠MAN+∠ANB﹣180°;
第三种情况:点P在⊙O2外,且点M在点P与点A之间,点B在点P与点N之间,如图③.
∵∠APB+∠ANB+∠MAN=180°,
∴∠APB=180°﹣∠MAN﹣∠ANB,
第四种情况:点P在⊙O2内,如图④,
∠APB=∠MAN+∠ANB.
【解答】解:(1)①若AB是⊙O的直径,则∠APB=90.
【分析】(1)①根据直径所对的圆周角等于90°即可求解;②根据勾股定理的逆定理可得∠AOB=90°,再分点P在优弧 上;点P在劣弧 上两种情况讨论求解;(2)根据点P在⊙O1上的位置分为四种情况得到∠APB与∠MAN、∠ANB之间的数量关系.
41. (1)解:直线 与⨀ 相切,
理由:过 作 于 ,
,
平分 ,
,
直线 与⨀ 相切
(2)解:如图,
,
在 与 中 ,
,
,
,
是⨀ 的切线,
∴BF2=BA•BE,
,
.
【分析】(1)过 作 于 ,根据角平分线的性质得到 ,根据切线的判定定理即可得到结论;(2)根据勾股定理得到 ,根据全等三角形的性质得到 ,求得 ,根据切割线定理即可得到结论.
42. (1)解:根据题意画出相应的图形,如图所示:
(2)(6,2);(2,0);;解:∵AD=CD,AO=DF=4,OD=CF=2, ∴△AOD≌△DFC, ∴∠ADO=∠DCF, ∴∠ADO+∠CDF=∠DCF +∠CDF=90°, 则∠ADC=90°, ∴S扇形ADC= 故答案为:(2)①(6,2);(2,0);② ,③ .
【解答】解:(2)①根据图形得:C(6,2),D(2,0);
②在Rt△AOD中,OA=4,OD=2,
根据勾股定理得:AD= ,
则⊙D的半径为 ;
【分析】(1)根据题意建立平面直角坐标系,然后作出弦AB的垂直平分线,以及BC的垂直平分线,两直线的交点即为圆心D,连接AD,CD;(2)①根据第一问画出的图形即可得出C及D的坐标;②在直角三角形AOD中,由OA及OD的长,利用勾股定理求出AD的长,即为圆O的半径;③求出∠ADC-90°,再根据扇形面积公式即可求解.
43. (1)证明:∵∠A+∠DEC=180°,∠FED+∠DEC=180°,
∴∠FED=∠A ,
∵BC是⊙O的切线,
∴∠BCA=90°,
∴∠B+∠A=90°,
∴∠B+∠FED=90°
(2)解:∵∠CFA=∠DFE , ∠FED=∠A ,
∴△FED∽△FAC ,
∴ ,
∴ ,
解得:AC=9,即⊙O的直径为9.
【分析】(1)利用圆内接四边形对角互补以及邻补角的定义得出∠FED=∠A,进而得出∠B+∠A=90°,求出答案;(2)利用相似三角形的判定与性质首先得出△FED∽△FAC,进而求出即可.
44. (1)证明:∵∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC,
∵AC为⊙O的直径,
∴∠ANC=90°,
∴∠CAN+∠ACN=90°,2∠BAN=2∠CAN=∠CAB,
∵∠CAB=2∠BCP,
∴∠BCP=∠CAN,
∴∠ACP=∠ACN+∠BCP=∠ACN+∠CAN=90°,
∵点D在⊙O上,
∴直线CP是⊙O的切线
(2)解:如图,作BF⊥AC
∵AB=AC,∠ANC=90°,
∴CN= CB= ,
∵∠BCP=∠CAN,sin∠BCP= ,
∴sin∠CAN= ,
∴
∴AC=5,
∴AB=AC=5,
(3)解:设AF=x,则CF=5﹣x,
在Rt△ABF中,BF2=AB2﹣AF2=25﹣x2 ,
在Rt△CBF中,BF2=BC2﹣CF2=2O﹣(5﹣x)2 ,
∴25﹣x2=2O﹣(5﹣x)2 ,
∴x=3,
∴BF2=25﹣32=16,
∴BF=4
即点B到AC的距离为4
【分析】(1)利用直径所对的圆周角为直角,2∠CAN=∠CAB,∠CAB=2∠BCP判断出∠ACP=90°即可;
(2)利用锐角三角函数,即勾股定理即可
45. (1)连接OB,
∵OB=OA,∴∠A=∠OBA,
∵DF垂直平分BE,∴DE=DB,
∴∠DBE=∠DEF,
∵∠AEC=∠DEB,∴∠AEC=∠DBE,
∵DC⊥OA,∴∠ACE=90°,
∴∠A+∠AEC=90°,
∴∠OBA+∠DBE=∠OBD=90°,
∵OB是半径,
∴BD是⊙O的切线 ;
(2)作OH⊥AB,
∴AH=BH,
∵点C是OA中点,OA= 2 ,
∴AC=, ∴AE==2,
∴在Rt△ACE中,∠A=30°,
∴∠DEB=∠AEC=60°,
∵DE=DB,∴△DEB是等边三角形,
∴BE=DE,
在Rt△AOH中,AO=2, ∠A=30°,
∴OH=OA=,
∴AH=
∴AB=2AH=6,
∴BE=AB-AE=4,
∴BD=4.
【分析】(1)连接OB,利用同圆半径相等可得∠A=∠OBA,根据线段垂直平分线的性质可得∠DBE=∠DEF,利用对顶角相等及等量代换可得∠AEC=∠DBE,由直角三角形两锐角互余可得∠A+∠AEC=90°,即得∠OBA+∠DBE=∠OBD=90°,根据切线的判定即可得出结论;
(2)作OH⊥AB,可得AH=BH,利用勾股定理求出AE=2,由直角三角形性质可得∠A=30°,从而可证△DEB是等边三角形,可得BE=DE;在Rt△AOH中,先求出OH的长,利用勾股定理求出AH的长,由AB=2OH即可求出AB的长,从而求出BD的长.
46. (1)解:如图1中,连接CE .
在Rt△ACB中,∵∠ACB=90°,AC=1,BC=2,
∴AB= ,
∵CD 是⊙Q的直径,
∴∠CED=90°,
∴CE⊥AB ,
∵BD=AD ,
∴CD=
∵ •AB•CE= •BC•AC ,
∴CE= ,
在Rt△CDE中,DE= .
(2)解:如图2中,连接CE , 设AC交⊙Q于K , 连接FK , DF , DK .
∵∠FCK=90°,
∴FK是⊙Q的直径,
∴直线FK经过点Q ,
∵CD是⊙Q的直径,
∴∠CFD=∠CKD=90°,
∴DF⊥BC , DK⊥AC ,
∵DC=DB=DA ,
∴BF=CF , CK=AK ,
∴FK∥AB ,
∴ ,
∵BC=x , AC=1,
∴AB= ,
∴DC=DB=DA= ,
∵△ACE∽△ABC ,
∴可得AE= ,
∴DE=AD﹣AE= ,
∴ ,
,
∴y= (x>1).
(3)解:如图3中,连接FK .
∵CE=CG ,
∴∠CEG=∠CGE ,
∵∠FKC=∠CEG ,
∵FK∥AB ,
∴∠FKC=∠A ,
∵DC=DA ,
∴∠A=∠DCA ,
∴∠A=∠DCA=∠CEG=∠CGE ,
∴∠CDA=∠ECG ,
∴EC=DE ,
由(2)可知: ,
整理得:x2﹣2x﹣1=0,
∴x=1+ 或1﹣ (舍弃),
∴BC=1+ .
【分析】(1)如图1中,连接CE . 在Rt△CDE中,求出CD , CE即可解决问题.(2)如图2中,连接CE , 设AC交⊙Q于K , 连接FK , DF , DK . 想办法用x表示CD , DE , 证明FK∥AB , 推出 ,延长构建关系式即可解决问题.根据点E位于点D下方,确定x的取值范围即可.(3)如图3中,连接FK . 证明ED=EC , 由此构建方程即可解决问题.
47. (1)解:连接OG,
∵CD⊥AB于E,
∴∠AEF=90°,
∵∠A=20°,
∴∠EFA=90°﹣∠A=90°﹣20°=70°,
∴∠GFP=∠EFA=70°,
∵OA=OG,
∴∠OGA=∠A=20°,
∵PG与⊙O相切于点G,
∴∠OGP=90°,
∴∠AGP=∠OGP﹣∠OGA=90°﹣20°=70°.
(2)解:如图,连结BG,OG,OD,AD,
∵E为半径OA的中点,CD⊥AB,
∴OD=AD=OA,
∴△OAD为等边三角形,
∴∠AOD=60°,
∴∠AGD= ∠AOD=30°,
∵DG∥AB,
∴∠BAG=∠AGD=30°,
∵AB为⊙O的直径,OA=2 ,
∴∠AGB=90°,AB=4 ,
∴AG=AB•cos30°=6,.
∵OG=OA,
∴∠OGA=∠BAG=30°,
∵PG与⊙O相切于点G,∴∠OGP=90°,
∴∠FGP=90°﹣30°=60°,
∵∠AEF=90°,AE= ,∠BAG=30°,
∴AF=2,∠GFP=∠EFA=60,
∴△GFP为等边三角形,
∴PF=FG=AG﹣AF=6﹣2=4.
【分析】(1)连接OG,在Rt△AEF中,∠A=20°,可得∠GFP=∠EFA=70°,因为OA=OG,所以∠OGA=∠A=20°,因为PG与⊙O相切于点G,得∠OGP=90°,可得∠AGP=90°﹣20°=70°.(2)如图,连结BG,OG,OD,AD,证明△OAD为等边三角形,得∠AOD=60°,所以∠AGD=30°,因为DG∥AB,所以∠BAG=∠AGD=30°,在Rt△AGB中可求得AG=6,在Rt△AEF中可求得AF=2,再证明△GFP为等边三角形,所以PF=FG=AG﹣AF=6﹣2=4.
48. (1)7-t
(2)解:在Rt△ABC中,AC=4,BC=3,根据勾股定理得:AB=5,由运动知,AP=t,分两种情况讨论:
①当点P在边AC上时,即:0<t≤4,如图1,记⊙P与边AB的切点为H,连接PH,∴∠AHP=90°=∠ACB.
∵∠A=∠A,∴△APH∽△ACB,∴ ,∴ ,∴PH t,∴S πt2;
②当点P在边BC上时,即:4<t<7,如图,记⊙P与边AB的切点为G,连接PG,∴∠BGP=90°=∠C.
∵∠B=∠B,∴△BGP∽△BCA,∴ ,∴ ,∴PG (7﹣t),∴S π(7﹣t)2.
综上所述:S ;
(3)解:分两种情况讨论:
①当点P在边AC上时,即:0<t≤4,由(2)知,⊙P的半径PH t.
∵⊙P与△ABC的另一边相切,即:⊙P和边BC相切,∴PC=PH.
∵PC=4﹣t,∴4﹣t t,∴t 秒;
②当点P在边BC上时,即:4<t<7,由(2)知,⊙P的半径PG (7﹣t).
∵⊙P与△ABC的另一边相切,即:⊙P和边AC相切,∴PC=PG.
∵PC=t﹣4,∴t﹣4 (7﹣t),∴t 秒.
综上所述:在⊙P运动过程中,当⊙P与三角形ABC的另一边也相切时,t的值为 秒或 秒.
【解答】解:(1)∵AC=4,BC=3,∴AC+BC=7.
∵4<t<7,∴点P在边BC上,∴BP=7﹣t.
故答案为:7﹣t;
【分析】(1)先判断出点P在BC上,即可得出结论;(2)分点P在边AC和BC上两种情况:利用相似三角形的性质得出比例式建立方程求解即可得出结论;(3)分点P在边AC和BC上两种情况:借助(2)求出的圆P的半径等于PC,建立方程求解即可得出结论.
49. (1)解:当x=0时,y=3,∴C(0,3).
当y=0时,ax2+(a+3)x+3=0,
(ax+3)(x+1)=0,解得x1=- ,x2=-1.
∵a<0,
∴- >0,
∴A(-1,0)
(2)解:如图1,过点D作DM⊥AB于M.
∵OE∥DM,
∴ ,
∴OM=3,
∴D点纵坐标为12a+12.
∵tan∠EAO= =3a+3,
∴OE=3a+3,
∴CE=OC-OE=3-(3a+3)=-3a.
∵OB=4CE,
∴- =-12a,
∵a<0,
∴a=-
(3)解:如图2,过点D作DT⊥y轴于点T,过点P作PG⊥y轴于点G,连接TP.
∵a=- ,
∴抛物线的解析式为y=- x2+ x+3,D(3,6),DT=3,OT=6,CT=3=DT,
又∵PC=PD,PT=PT,
∴△TCP≌△TDP,
∴∠CTP=∠DTP=45°,TG=PG.
设P(t,- t2+ t+3),
∴OG=- t2+ t+3,PG=t,
∴TG=OT-OG=6-(- t2+ t+3)= t2- t+3,
∴ t2- t+3=t,解得t=1或6,
∵点P在C、D之间,
∴t=1.
过点F作FK∥y轴交BC于点K,过点Q作QN⊥x轴于点N,则∠KFC=∠OCF,∠KFB=∠CON=90°.
∵FQ∥PC,
∴∠PCF+∠CFQ=180°,∠PCF+∠PCG+∠OCF=180°,
∴∠CFQ=∠PCG+∠OCF,
∴∠CFK+∠KFQ=∠PCG+∠OCF,
∴∠KFQ=∠PCG.
∵P(1,5),∴PG=1,CG=OG-OC=5-3=2,
∴tan∠PCG= ,
∵tan∠ABC= ,
∴∠PCG=∠ABC,
∴∠KFQ=∠ABC.
∵∠CFQ=2∠ABC,
∴∠CFQ=2∠KFQ,
∴∠KFQ=∠KFC=∠OCF=∠ABC,
∴tan∠OCF= ,
∴OF= .
设FN=m,则QN=2m,Q(m+ ,2m),
∵Q在抛物线上,
∴- (m+ )2+ ×(m+ )+3=2m,
解得m= 或m=- (舍去),
∴Q(4,5),
∵B(6,0),
∴BQ= .
【分析】(1)令x=0,求出y的值,得到C点坐标;令y=0,求出x的值,根据a<0得出A点坐标;(2)如图1,过点D作DM⊥AB于M.根据平行线分线段成比例定理求出OM=3,得到D点纵坐标为12a+12.再求出OE=3a+3,那么CE=OC-OE=-3a.根据OB=4CE,得出- =-12a,解方程求出a=- ;(3)如图2,过点D作DT⊥y轴于点T,过点P作PG⊥y轴于点G,连接TP.利用SSS证明△TCP≌△TDP,得出∠CTP=∠DTP=45°,那么TG=PG.设P(t,- t2+ t+3),列出方程 t2- t+3=t,解方程求得t=1或6,根据点P在C、D之间,得到t=1.过点F作FK∥y轴交BC于点K,过点Q作QN⊥x轴于点N,根据平行线的性质以及已知条件得出∠KFQ=∠PCG,进而证明∠KFQ=∠KFC=∠OCF=∠ABC,由tan∠OCF= =tan∠ABC= ,求出OF= .设FN=m,则QN=2m,Q(m+ ,2m),根据Q在抛物线上列出方程- (m+ )2+ ×(m+ )+3=2m,解方程求出满足条件的m的值,得到Q点坐标,然后根据两点间的距离公式求出BQ.
50. (1)解:连接OE,
∵OA=OE,
∴∠A=∠AEO,
∵BF=EF,
∴∠B=∠BEF,
∵∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠AEO+∠BEF=90°,
∴∠OEG=90°,
∴EF是⊙O的切线;
(2)证明:∵∠AED=90°,∠A=30°,
∴ED= AD,
∵∠A+∠B=90°,
∴∠B=∠BEF=60°,
∵∠BEF+∠DEG=90°,
∴∠DEG=30°,
∵∠ADE+∠A=90°,
∴∠ADE=60°,
∵∠ADE=∠EGD+∠DEG,
∴∠DGE=30°,
∴∠DEG=∠DGE,
∴DG=DE,
∴DG= DA;
(3)解:∵AD是⊙O的直径,
∴∠AED=90°,
∵∠A=30°,
∴∠EOD=60°,
∴∠EGO=30°,
∵阴影部分的面积
解得:r2=4,即r=2,
即⊙O的半径的长为2.
【分析】(1)连接OE,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠AEO,∠B=∠BEF,于是得到∠OEG=90°,即可得到结论;(2)根据含30°的直角三角形的性质证明即可;(3)由AD是⊙O的直径,得到∠AED=90°,根据三角形的内角和得到∠EOD=60°,求得∠EGO=30°,根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
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