2、學會運用數(shù)形結(jié)合思想。數(shù)形結(jié)合思想是指從幾何直觀的角度,利用幾何圖形的性質(zhì)研究數(shù)量關系,尋求代數(shù)問題的解決方法(以形助數(shù)),或利用數(shù)量關系來研究幾何圖形的性質(zhì),解決幾何問題(以數(shù)助形)的一種數(shù)學思想。
3、要學會搶得分點。一道中考數(shù)學壓軸題解不出來,不等于“一點不懂、一點不會”,要將整道題目解題思路轉(zhuǎn)化為得分點。
4、學會運用等價轉(zhuǎn)換思想。在研究數(shù)學問題時,我們通常是將未知問題轉(zhuǎn)化為已知的問題,將復雜的問題轉(zhuǎn)化為簡單的問題,將抽象的問題轉(zhuǎn)化為具體的問題,將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題。
5、學會運用分類討論的思想。如果不注意對各種情況分類討論,就有可能造成錯解或漏解,縱觀近幾年的中考壓軸題分類討論思想解題已成為新的熱點。
6、轉(zhuǎn)化思想:體現(xiàn)在數(shù)學上也就是要把難的問題轉(zhuǎn)化為簡單的問題,把不熟悉的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,把未知的問題轉(zhuǎn)化為已知的問題。
專題28圓的綜合探究
1.(2023·吉林長春·統(tǒng)考中考真題)【感知】如圖①,點A、B、P均在上,,則銳角的大小為__________度.

【探究】小明遇到這樣一個問題:如圖②,是等邊三角形的外接圓,點P在上(點P不與點A、C重合),連結(jié)、、.求證:.小明發(fā)現(xiàn),延長至點E,使,連結(jié),通過證明,可推得是等邊三角形,進而得證.
下面是小明的部分證明過程:
證明:延長至點E,使,連結(jié),
四邊形是的內(nèi)接四邊形,

,

是等邊三角形.
,
請你補全余下的證明過程.
【應用】如圖③,是的外接圓,,點P在上,且點P與點B在的兩側(cè),連結(jié)、、.若,則的值為__________.
【答案】感知:
探究:見解析
應用:
【分析】感知:由圓周角定理即可求解;
探究:延長至點E,使,連結(jié),通過證明,可推得是等邊三角形,進而得證;
應用:延長至點E,使,連結(jié),通過證明得,可推得是等腰直角三角形,結(jié)合與可得,代入即可求解.
【詳解】感知:
由圓周角定理可得,
故答案為:;
探究:
證明:延長至點E,使,連結(jié),
四邊形是的內(nèi)接四邊形,

,

是等邊三角形.

,
∴,,
,
是等邊三角形,
,
,
即;
應用:
延長至點E,使,連結(jié),
四邊形是的內(nèi)接四邊形,

,


,
∴,,
,
是等腰直角三角形,
,
,
即,

,
,
,
,
,
故答案為:.
【點睛】本題考查了圓周角定理,圓內(nèi)接四邊形對角互補,鄰補角,全等三角形的判定和性質(zhì),等邊三角形、等腰直角三角形的判定和性質(zhì),勾股定理解直角三角形;解題的關鍵是做輔助線構(gòu)造,進行轉(zhuǎn)換求解.
2.(2023·廣東·統(tǒng)考中考真題)綜合探究
如圖1,在矩形中,對角線相交于點,點關于的對稱點為,連接交于點,連接.

(1)求證:;
(2)以點為圓心,為半徑作圓.
①如圖2,與相切,求證:;
②如圖3,與相切,,求的面積.
【答案】(1)見解析
(2)①見解析;②
【分析】(1)由點關于的對稱點為可知點E是的中點,,從而得到是的中位線,繼而得到,從而證明;
(2)①過點O作于點F,延長交于點G,先證明得到,由與相切,得到,繼而得到,從而證明是的角平分線,即,,求得,利用直角三角形兩銳角互余得到,從而得到,即,最后利用含度角的直角三角形的性質(zhì)得出;
②先證明四邊形是正方形,得到,再利用是的中位線得到,從而得到,,再利用平行線的性質(zhì)得到,從而證明是等腰直角三角形,,設,求得,在中,即,解得,從而得到的面積為.
【詳解】(1)∵點關于的對稱點為,
∴點E是的中點,,
又∵四邊形是矩形,
∴O是的中點,
∴是的中位線,

∴,

(2)①過點O作于點F,延長交于點G,則,

∵四邊形是矩形,
∴,,
∴,.
∵,,,
∴,
∴.
∵與相切,為半徑,,
∴,

又∵即,,
∴是的角平分線,即,
設,則,
又∵


又∵,即是直角三角形,
∴,即
解得:,
∴,即,
在中,,,
∴,
∴;
②過點O作于點H,

∵與相切,
∴,

∴四邊形是矩形,
又∵,
∴四邊形是正方形,
∴,
又∵是的中位線,



又∵,

又∵,

又∵,
∴是等腰直角三角形,,
設,則

在中,,


∴的面積為:
【點睛】本題考查矩形的性質(zhì),圓的切線的性質(zhì),含度角的直角三角形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì)與判定,中位線的性質(zhì)定理,角平分線的判定定理等知識,掌握相關知識并正確作出輔助線是解題的關鍵.
3.(2023·山東·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知是的直徑,,切于點,過點作交于點,若.

(1)如圖1,連接,求證:;
(2)如圖2,是上一點,在上取一點,使,連接.請問:三條線段有怎樣的數(shù)量關系?并證明你的結(jié)論.
【答案】(1)見解析
(2),證明見解析
【分析】(1)根據(jù),是半徑,可得是的切線,根據(jù)是的切線,由切線長定理可得,進而根據(jù),得出,,根據(jù)得出,根據(jù)垂徑定理的推論得出,進而得出,根據(jù)含30度角的直角三角形的性質(zhì),得出,即可證明;
(2)延長至使得,連接,,根據(jù)圓內(nèi)接四邊形對角互補得出,證明,結(jié)合已知條件證明,進而證明,得出,即可得出結(jié)論.
【詳解】(1)證明:∵,是半徑,
∴是的切線,
∵是的切線,
∴,

∴,

∴,,

∴,
∴,
∵是直徑,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2),理由如下,
延長至使得,連接,,如圖所示


∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)可得,
又是直徑,則,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
即.
【點睛】本題考查了切線的判定,切線長定理,垂徑定理的推論,全等三角形的性質(zhì)與判定,根據(jù)特殊角的三角函數(shù)值求角度,圓周角定理,圓內(nèi)接四邊形對角互補,熟練掌握全等三角形的性質(zhì)與判定是解題的關鍵.
4.(2023·浙江杭州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在中,直徑垂直弦于點,連接,作于點,交線段于點(不與點重合),連接.

(1)若,求的長.
(2)求證:.
(3)若,猜想的度數(shù),并證明你的結(jié)論.
【答案】(1)1
(2)見解析
(3),證明見解析
【分析】(1)由垂徑定理可得,結(jié)合可得,根據(jù)圓周角定理可得,進而可得,通過證明可得;
(2)證明,根據(jù)對應邊成比例可得,再根據(jù),,可證;
(3)設,,可證,,通過證明,進而可得,即,則.
【詳解】(1)解:直徑垂直弦,
,
,

,
,
由圓周角定理得,
,
在和中,

,
;
(2)證明:是的直徑,

在和中,


,

由(1)知,
,
又,
;
(3)解:,證明如下:
如圖,連接,

,

直徑垂直弦,
,,
又,
,

設,,
則,
,
,
又,
,
,,
,

,
,

在和中,

,
即,
,

【點睛】本題考查垂徑定理,圓周角定理,全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)等,難度較大,解題的關鍵是綜合應用上述知識點,特別是第3問,需要大膽猜想,再逐步論證.
5.(2023·湖北宜昌·統(tǒng)考中考真題)如圖1,已知是的直徑,是的切線,交于點,.

(1)填空:的度數(shù)是_________,的長為_________;
(2)求的面積;
(3)如圖2,,垂足為.是上一點,.延長,與,的延長線分別交于點,求的值.
【答案】(1),5
(2)
(3)
【分析】(1)根據(jù)切線性質(zhì)和勾股定理分別求解即可;
(2)由面積法求出,再利用勾股定理求,則的面積可求;
(3)先證明,得到,利用,分別得到,進而計算,,在分別求出則問題可解;
【詳解】(1)解:∵是的直徑,是的切線,
∴的度數(shù)是;
∵,
∴;
故答案為:,5;
(2)如圖,

∵是的直徑,
∴,
,
∴由面積法,


;
(3)方法一:如圖,








是等腰直角三角形,
,
是等腰直角三角形

∴,
∴,
,
,
,

方法二:如圖




是等腰直角三角形,
是等腰直角三角形,,

【點睛】本題考查了圓的切線的性質(zhì)和相似三角形的性質(zhì)和判定,解答關鍵是根據(jù)條件證明三角形相似,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)解答問題.
6.(2023·浙江臺州·統(tǒng)考中考真題)我們可以通過中心投影的方法建立圓上的點與直線上點的對應關系,用直線上點的位置刻畫圓上點的位置,如圖,是的直徑,直線是的切線,為切點.,是圓上兩點(不與點重合,且在直徑的同側(cè)),分別作射線,交直線于點,點.

(1)如圖1,當,的長為時,求的長.
(2)如圖2,當,時,求的值.
(3)如圖3,當,時,連接BP,PQ,直接寫出的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根據(jù)扇形的弧長公式即可求出度數(shù),利用切線的性質(zhì)和解直角三角形即可求出的長.
(2)根據(jù)等弧所對圓周角相等推出,再根據(jù)角平分線的性質(zhì)定理推出,利用直角三角形的性質(zhì)即可求出,通過等量轉(zhuǎn)化和余弦值可求出答案.
(3)根據(jù)三角形相似的性質(zhì)證明和,從而推出和,利用已知條件將兩個比例線段相除,根據(jù)正弦值即可求出答案
【詳解】(1)解:如圖1,連接,設的度數(shù)為.

,的長為,

,即.

直線是的切線,

∴.
(2)解:如圖2,連接,過點作于點,

為直徑,


,

,,

,,


(3)解:,理由如下:
如圖3,連接BQ,

,,
,,
,
,

,

.①
,,

.②
,
得,.


【點睛】本題是圓的綜合題,考查了圓周角定理,相似三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形以及三角函數(shù)、切線的性質(zhì)定理、扇形的弧長公式,角平分線性質(zhì)定理等,解題的關鍵在于熟練掌握相關性質(zhì)定理和相關計算公式.
7.(2023·浙江溫州·統(tǒng)考中考真題)如圖1,為半圓的直徑,為延長線上一點,切半圓于點,,交延長線于點,交半圓于點,已知,.如圖,連接,為線段上一點,過點作的平行線分別交,于點,,過點作于點.設,.

(1)求的長和關于的函數(shù)表達式.
(2)當,且長度分別等于,,的三條線段組成的三角形與相似時,求的值.
(3)延長交半圓于點,當時,求的長.
【答案】(1),
(2)或或
(3)
【分析】(1)如圖1,連接,根據(jù)切線的性質(zhì)得出,證明,得出,即可得出;證明四邊形是平行四邊形,得出,代入數(shù)據(jù)可得;
(2)根據(jù)三邊之比為,可分為三種情況.當時,當時,當時,分別列出比例式,進而即可求解.
(3)連接,,過點作于點,根據(jù),得出,由,可得,代入(1)中解析式,即可求解.
【詳解】(1)解:如圖1,連接.

∵切半圓于點,
∴.
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
如圖2,,
∴.

∵,
∴四邊形是平行四邊形,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)∵,,三邊之比為(如圖2),
∴可分為三種情況.
i)當時,
,,
解得,
∴.
ii)當時,
,,
解得,
∴.
iii)當時,
,,
解得,
∴.
(3)如圖3,連接,,過點作于點,

則,,
∴.
∵,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,即的長為.
【點睛】本題考查了切線的性質(zhì),解直角三角形,相似三角形的性質(zhì)與判定,函數(shù)解析式,分類討論,作出輔助線是解題的關鍵.
8.(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考中考真題)已知,是半徑為1的的弦,的另一條弦滿足,且于點H(其中點H在圓內(nèi),且).

(1)在圖1中用尺規(guī)作出弦與點H(不寫作法,保留作圖痕跡).
(2)連結(jié),猜想,當弦的長度發(fā)生變化時,線段的長度是否變化?若發(fā)生變化,說明理由:若不變,求出的長度;
(3)如圖2,延長至點F,使得,連結(jié),的平分線交的延長線于點P,點M為的中點,連結(jié),若.求證:.
【答案】(1)見解析
(2)線段是定長,長度不發(fā)生變化,值為
(3)見解析
【分析】(1)以為圓心,大于長為半徑畫弧,交點為,連接,與交點為,與交點為,則,分別以為圓心,大于長為半徑畫弧,交點為,連接,則,以為圓心,長為半徑畫弧與交點為,則,以為圓心,長為半徑畫弧,交直線于,以為圓心,大于長為半徑畫弧,交點為,連接,則,與交點為,與交點為,即、點即為所求;
(2)如圖2,連結(jié),連接并延長交于,連結(jié),,過作于,于,證明四邊形是正方形,則可證是等腰直角三角形,則,由,可知,由是的直徑,可得,則是等腰直角三角形,;
(3)如圖3,延長、,交點為,由題意知是的中位線,則,,由,可得,證明,則,即,如圖3,作的外接圓,延長交外接圓于點,連結(jié)、,由是的平分線,可得,則,證明,則,即,由,可得,進而結(jié)論得證.
【詳解】(1)解:如圖1,、點即為所求;

(2)當弦的長度發(fā)生變化時,線段的長度不變;
如圖2,連結(jié),連接并延長交于,連結(jié),,過作于,于,則四邊形是矩形,

∵,,
∴,
∴四邊形是正方形,
∴,
∴,即,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∵是的直徑,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴線段是定長,長度不發(fā)生變化,值為;
(3)證明:如圖3,延長、,交點為,

∵,
∴點H為的中點,
又∵點M為的中點,
∴是的中位線,
∴,,
又∵,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
如圖3,作的外接圓,延長交外接圓于點,連結(jié)、,
∵是的平分線,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【點睛】本題考查了作垂線,同弧或等弧所對的圓周角相等,正弦,正方形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),中位線,直徑所對的圓周角為直角,全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),角平分線等知識.解題的關鍵在于對知識的熟練掌握與靈活運用.
9.(2023·浙江·統(tǒng)考中考真題)如圖,在中,是一條不過圓心的弦,點是的三等分點,直徑交于點,連結(jié)交于點,連結(jié),過點的切線交的延長線于點.

(1)求證: ;
(2)若,求的值;
(3)連結(jié)交于點,若的半徑為5
①若,求的長;
②若,求的周長;
③若,求的面積.
【答案】(1)見解析
(2)
(3)①;②;③
【分析】(1)根據(jù)點是三等分點,得出,根據(jù)是的直徑,可得,根據(jù)切線的性質(zhì)可得,即可證明;
(2)如圖1,連接,證明,則,設,則,在中由勾股定理得,得出,進而根據(jù)正切的定義即可求解;
(3)①如圖1,連接,勾股定理確定,根據(jù),可得;
②如圖2,連接,設,則,解得.則,證明,,進而根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解;
③如圖3,過點作于點,則.設,則,證明,得出則,得出,則,證明,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解.
【詳解】(1)解:∵點是三等分點,
∴.
由是的直徑
∴,
∵是的切線,
∴.
∴.
(2)如圖1,連結(jié),∵,

∴.
由,則,
又∵,
∴,
∴.
設,則,
∵,
∴.
在中由勾股定理得,
∴,
∴.
∴.
(3)①如圖1,連結(jié),∵,

∴.
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
②如圖2,連結(jié),

∵,
∴.
∵,
∴.
設,則,
由勾股定理得,
即,
解得.

∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
∴.
③如圖3,過點作于點,則.

設,則,
由勾股定理得,
,
∵,
∴,
∴.
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∴.
可得方程,
解得(舍去).
∴,
∴,
∴,
∴.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
【點睛】本題考查了圓的綜合問題,相似三角形的性質(zhì)與判定,解直角三角形,切線的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定熟練掌握是解題的關鍵.
10.(2021·北京中考真題)在平面直角坐標系中,的半徑為1,對于點和線段,給出如下定義:若將線段繞點旋轉(zhuǎn)可以得到的弦(分別是的對應點),則稱線段是的以點為中心的“關聯(lián)線段”.
(1)如圖,點的橫?縱坐標都是整數(shù).在線段中,的以點為中心的“關聯(lián)線段”是______________;
(2)是邊長為1的等邊三角形,點,其中.若是的以點為中心的“關聯(lián)線段”,求的值;
(3)在中,.若是的以點為中心的“關聯(lián)線段”,直接寫出的最小值和最大值,以及相應的長.
【答案】(1);(2);(3)當時,此時;當時,此時.
【分析】
(1)以點A為圓心,分別以為半徑畫圓,進而觀察是否與有交點即可;
(2)由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得是等邊三角形,且是的弦,進而畫出圖象,則根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可進行求解;
(3)由是的以點為中心的“關聯(lián)線段”,則可知都在上,且,然后由題意可根據(jù)圖象來進行求解即可.
【詳解】
解:(1)由題意得:
通過觀察圖象可得:線段能繞點A旋轉(zhuǎn)90°得到的“關聯(lián)線段”,都不能繞點A進行旋轉(zhuǎn)得到;
故答案為;
(2)由題意可得:當是的以點為中心的“關聯(lián)線段”時,則有是等邊三角形,且邊長也為1,當點A在y軸的正半軸上時,如圖所示:
設與y軸的交點為D,連接,易得軸,
∴,
∴,,
∴,
∴;
當點A在y軸的正半軸上時,如圖所示:
同理可得此時的,
∴;
(3)由是的以點為中心的“關聯(lián)線段”,則可知都在上,且,則有當以為圓心,1為半徑作圓,然后以點A為圓心,2為半徑作圓,即可得到點A的運動軌跡,如圖所示:
由運動軌跡可得當點A也在上時為最小,最小值為1,此時為的直徑,
∴,
∴,
∴;
由以上情況可知當點三點共線時,OA的值為最大,最大值為2,如圖所示:
連接,過點作于點P,
∴,
設,則有,
∴由勾股定理可得:,即,
解得:,
∴,
∴,
在中,,
∴;
綜上所述:當時,此時;當時,此時.
【點睛】
本題主要考查旋轉(zhuǎn)的綜合、圓的基本性質(zhì)、三角函數(shù)及等邊三角形的性質(zhì),熟練掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、圓的基本性質(zhì)、三角函數(shù)及等邊三角形的性質(zhì)是解題的關鍵.
11.(2021·四川遂寧市·中考真題)如圖,⊙O的半徑為1,點A是⊙O的直徑BD延長線上的一點,C為⊙O上的一點,AD=CD,∠A=30°.
(1)求證:直線AC是⊙O的切線;
(2)求△ABC的面積;
(3)點E在上運動(不與B、D重合),過點C作CE的垂線,與EB的延長線交于點F.
①當點E運動到與點C關于直徑BD對稱時,求CF的長;
②當點E運動到什么位置時,CF取到最大值,并求出此時CF的長.
【答案】(1)見解析;(2);(3)①3;②
【分析】
(1)連接OC,利用切線的判定定理,證明OC⊥AC即可;
(2)要求的面積,結(jié)合(1)題,底邊AB可求,只需再求出底邊上的高CH即可;
(3)根據(jù)垂徑定理可求CE的長,再利用銳角三角函數(shù),可求CF的長;
由可知,點E在運動過程中,始終有,所以,求出CE的最大值,即可得到CF的最大值.
【詳解】
(1)證明:連結(jié)OC,如圖所示.
∵AD=CD ,∠A=30°,
∴∠ACD=∠A=30°.
∴∠CDB=60°.
∵OD=OC,
∴∠OCD=∠ODC=60°.
∴∠ACO=∠ACD+∠OCD=30°+60°=90°.
∴OC⊥AC.
∴直線AC是⊙O的切線.
(2)過點C作CH⊥AB于點H,如圖所示.
∵OD=OC,∠ODC=60°,
∴是等邊三角形.
∴.
∴在中,

∵AB=AD+BD=3,
∴.
(3)當點運動到與點關于直徑BD對稱時,如圖所示.
此時,CE⊥AB,設垂足為K.
由(2)可知,.
∵BD為圓的直徑,CE⊥AB,
∴CE=2CK=.
∵CF⊥CE,
∴∠ECF=90°.
∵,
∴∠E=∠CDB=60°.
在中,
∵,
∴.
如圖所示:
由可知,在中,
∵,
∴.
∴當點E在上運動時,始終有.
∴當CE最大時,CF取得最大值.
∴當CE為直徑,即CE=2時,CF最大,最大值為.
【點睛】
本題考查了圓的切線的判定、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理、垂徑定理、圓周角定理的推論、銳角三角函數(shù)、求線段的最值等知識點,熟知切線的判定方法、垂徑定理、圓周角定理、銳角三角函數(shù)的定義是解題的關鍵.
12.(2021·浙江中考真題)如圖1,四邊形內(nèi)接于,為直徑,上存在點E,滿足,連結(jié)并延長交的延長線于點F,與交于點G.
(1)若,請用含的代數(shù)式表列.
(2)如圖2,連結(jié).求證;.
(3)如圖3,在(2)的條件下,連結(jié),.
①若,求的周長.
②求的最小值.
【答案】(1);(2)見解析;(3)①;②
【分析】
(1)利用圓周角定理求得,再根據(jù),求得,即可得到答案;
(2)由,得到,從而推出,證得,由此得到結(jié)論;
(3)①連結(jié).利用已知求出,證得,得到,利用中,根據(jù)正弦求出,求出EF的長,再利用中,,求出EG及DE,再利用勾股定理求出DF即可得到答案;
②過點C作于H,證明,得到,證明,得到,設,得到,利用勾股定理得到 ,求得,利用函數(shù)的最值解答即可.
【詳解】
解:(1)∵為的直徑,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)∵為的直徑,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
又∵,
∴,
∴.
(3)①如圖,連結(jié).
∵為的直徑,
∴.
在中,,,
∴.
∵,
∴,
即,
∴.
∵,
∴.
∵在中,,
∴,
∴.
∵在中,,
∴.
在中,,
∴,
∴的周長為.
②如圖,過點C作于H.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
設,
∴,
∴.
在中, ,
∴,
當時,的最小值為3,
∴的最小值為.
【點睛】
此題考查圓周角的定理,弧、弦和圓心角定理,全等三角形的判定及性質(zhì),勾股定理,三角函數(shù),相似三角形的判定,函數(shù)的最值問題,是一道綜合的幾何題型,綜合掌握各知識點是解題的關鍵.
13.(2021·山東中考真題)如圖1,O為半圓的圓心,C、D為半圓上的兩點,且.連接并延長,與的延長線相交于點E.
(1)求證:;
(2)與,分別交于點F,H.
①若,如圖2,求證:;
②若圓的半徑為2,,如圖3,求的值.
【答案】(1)見解析;(2)①見解析;②
【分析】
(1)連接,根據(jù),且,則,即可推導出;
(2)①,則,又,,則,進而推導出;
②連接交于G,設,則,根據(jù)在和中
列式,進而求得x的值,再根據(jù)中位線定理求出AC的長.
【詳解】
證明:(1)連接,
∵為直徑




∴.
(2)①∵

又∵

又∵





②連接交于G.
設,則


又∵
∴,
在和中
∴即

∴是的中位線

∴.
【點睛】
本題考查了等弧對等角、相似三角形、等腰三角形、中位線等有關知識點,屬于綜合題型,借助輔助線是解決這類問題的關鍵.
14.(2021·浙江臺州市·中考真題)如圖,BD是半徑為3的⊙O的一條弦,BD=4,點A是⊙O上的一個動點(不與點B,D重合),以A,B,D為頂點作平行四邊形ABCD.
(1)如圖2,若點A是劣弧的中點.
①求證:平行四邊形ABCD是菱形;
②求平行四邊形ABCD的面積.
(2)若點A運動到優(yōu)弧上,且平行四邊形ABCD有一邊與⊙O相切.
①求AB的長;
②直接寫出平行四邊形ABCD對角線所夾銳角的正切值.
【答案】①證明見解析;②;(2)①AB的長為或;②
【分析】
(1)①利用等弧所對的弦相等可得,根據(jù)一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形可得證;②連接AO,交BD于點E,連接OD,根據(jù)垂徑定理可得,利用勾股定理求出OE的長,即可求解;
(2)①分情況討論當CD與相切時、當BC與相切時,利用垂徑定理即可求解;②根據(jù)等面積法求出AH的長度,利用勾股定理求出DH的長度,根據(jù)正切的定義即可求解.
【詳解】
解:(1)①∵點A是劣弧的中點,
∴,
∴,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴平行四邊形ABCD是菱形;
②連接AO,交BD于點E,連接OD,
,
∵點A是劣弧的中點,OA為半徑,
∴,OA平分BD,
∴,
∵平行四邊形ABCD是菱形,
∴E為兩對角線的交點,
在中,,
∴,
∴;
(2)①如圖,當CD與相切時,連接DO并延長,交AB于點F,
∵CD與相切,
∴,
∴,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴,
∴,
在中,,
在中,,
∴,解得,
∴,
∴;
如圖,當BC與相切時,連接BO并延長,交AD于點G,
同理可得,,
所以,
綜上所述,AB的長為或;
②過點A作,

由(2)得:
根據(jù)等面積法可得,
解得,
在在中,,
∴,
∴.
【點睛】
本題考查垂徑定理、平行四邊形的判定與性質(zhì)、解直角三角形等內(nèi)容,掌握分類討論的思想是解題的關鍵.
15.(2021·湖北中考真題)如圖,在菱形中,是對角線上一點(),,垂足為,以為半徑的分別交于點,交的延長線于點,與交于點.
(1)求證:是的切線;
(2)若是的中點,,.
①求的長;
②求的長.
【答案】(1)見解析;(2)①;②
【分析】
(1過點作于點,根據(jù)菱形的性質(zhì)得到,證明出△OEB≌△OMB,得到對應邊相等,對應邊為圓的半徑,得出結(jié)論;
(2)①根據(jù)菱形的性質(zhì)得到,再由是的中點,,,根據(jù),推出,,,再由弧長的計算公式得到結(jié)果;
②先由平行相似,得到,對應邊成比例求出,推出BN=3,OE=4,DN=6,再由勾股定理求出即可.
【詳解】
(1)證明:如圖,過點作于點,
∵是菱形的對角線,
∴,
∵,,
∴∠OEB=∠OMB=90?,
∵OB=OB,
∴△OEB≌△OMB(AAS)
∴,
∴是的切線.
(2)解:①如圖,
∵是的中點,,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴由弧長公式,得到的長:.
②方法一:如圖,過點作于點,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵DG//NE,DN//GE,∠GEN=90?
∴四邊形是矩形,
∴,BN=3,OE=4,DN=6,
在菱形中,AD=AB,在中,設,
∴,
∴.
方法二:如圖,過作于點,
∵,,,
∴,,,
,


∴.
【點睛】
本題考查了圓的切線判定定理、菱形的性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)以及相似三角形的判定與性質(zhì),關鍵在于熟練掌握證明是圓的切線的方法、菱形的性質(zhì)以及三角形相似的證明與性質(zhì)的應用,特別是菱形的性質(zhì).
16.(2021·四川中考真題)如圖,⊙O的半徑為1,點A是⊙O的直徑BD延長線上的一點,C為⊙O上的一點,AD=CD,∠A=30°.
(1)求證:直線AC是⊙O的切線;
(2)求△ABC的面積;
(3)點E在上運動(不與B、D重合),過點C作CE的垂線,與EB的延長線交于點F.
①當點E運動到與點C關于直徑BD對稱時,求CF的長;
②當點E運動到什么位置時,CF取到最大值,并求出此時CF的長.
【答案】(1)見解析;(2);(3)①3;②
【分析】
(1)連接OC,利用切線的判定定理,證明OC⊥AC即可;
(2)要求的面積,結(jié)合(1)題,底邊AB可求,只需再求出底邊上的高CH即可;
(3)根據(jù)垂徑定理可求CE的長,再利用銳角三角函數(shù),可求CF的長;
由可知,點E在運動過程中,始終有,所以,求出CE的最大值,即可得到CF的最大值.
【詳解】
(1)證明:連結(jié)OC,如圖所示.
∵AD=CD ,∠A=30°,
∴∠ACD=∠A=30°.
∴∠CDB=60°.
∵OD=OC,
∴∠OCD=∠ODC=60°.
∴∠ACO=∠ACD+∠OCD=30°+60°=90°.
∴OC⊥AC.
∴直線AC是⊙O的切線.
(2)過點C作CH⊥AB于點H,如圖所示.
∵OD=OC,∠ODC=60°,
∴是等邊三角形.
∴.
∴在中,

∵AB=AD+BD=3,
∴.
(3)當點運動到與點關于直徑BD對稱時,如圖所示.
此時,CE⊥AB,設垂足為K.
由(2)可知,.
∵BD為圓的直徑,CE⊥AB,
∴CE=2CK=.
∵CF⊥CE,
∴∠ECF=90°.
∵,
∴∠E=∠CDB=60°.
在中,
∵,
∴.
如圖所示:
由可知,在中,
∵,
∴.
∴當點E在上運動時,始終有.
∴當CE最大時,CF取得最大值.
∴當CE為直徑,即CE=2時,CF最大,最大值為.
【點睛】
本題考查了圓的切線的判定、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理、垂徑定理、圓周角定理的推論、銳角三角函數(shù)、求線段的最值等知識點,熟知切線的判定方法、垂徑定理、圓周角定理、銳角三角函數(shù)的定義是解題的關鍵.
17.(2021·四川中考真題)如圖,點D在以AB為直徑的⊙O上,過D作⊙O的切線交AB延長線于點C,于點E,交⊙O于點F,連接AD,F(xiàn)D.
(1)求證:;
(2)求證:;
(3)若,,求EF的長.
【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)EF.
【分析】
(1)連接OD,BD,由圓的切線的性質(zhì)結(jié)合圓周角定理可求得∠EDA=∠ABD,再利用等角的余角相等,可證明結(jié)論;
(2)如圖,連接BD、BF,利用平行線的性質(zhì)以及圓周角定理證得∠C=∠ADF,根據(jù)(1)的結(jié)論可證明△ADF△ACD,可證明結(jié)論;
(3)設OA=OD=x,利用三角函數(shù)的定義和勾股定理得到OC=4x,CD,AC =5x,根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)求解即可.
【詳解】
(1)證明:連接OD,BD,
∵ED是⊙O的切線,D為切點,
∴OD⊥ED,
∴∠ODA+∠EDA=90°,
∵AB為⊙O的直徑,
∴∠ADB=90°,
∴∠ODA+∠ODB=90°,
∴∠ODB=∠EDA,
∵OB=OD,
∴∠ODB=∠OBD,
∴∠EDA=∠ABD,
∵,
∴∠E=90°,
∴(等角的余角相等);
(2)如圖,連接BD、BF,
∵AB為⊙O的直徑,
∴∠AFB=90°,
∴BF∥CF,
∴∠C=∠ABF=∠ADF,
由(2)得,
∴△ADF△ACD,
∴,
∴;
(3)過D作DH⊥AB于H,連接OD,BD,
設OA=OD=x,
在Rt△ODC中,,
∴OC=4x,
則CD=,
AC=OA+OC=5x,
由(2)得,即,
∵∠C+∠DOC=90°,∠ODH+∠DOH=90°,
∴∠ODH=∠C,
在Rt△ODH中,,
∴OH=,
∴DH=,
由(1)得,
DH=DE=,
∵∠EFD=∠ABD(圓內(nèi)接四邊形外角等于內(nèi)對角),
由(1)得∠EDA=∠ABD,
∴∠EFD=∠EDA,
∴△EAD△EDF,
∴,即,
∴EF,
在Rt△DEF中,,即,
解得:,
∴EF.
【點睛】
本題考查了切線的性質(zhì)定理,也考查了相似三角形的判定和性質(zhì),平行線的判定和性質(zhì),解直角三角形,正確的理解題意是解題的關鍵.
18.(2021·四川中考真題)如圖,為的直徑,C為上一點,連接,D為延長線上一點,連接,且.
(1)求證:是的切線;
(2)若的半徑為,的面積為,求的長;
(3)在(2)的條件下,E為上一點,連接交線段于點F,若,求的長.
【答案】(1)見解析;(2);(3)
【分析】
(1)連接.可證得,從而得是的切線;
(2)過點C作于點M,可得,再證明△COM∽△DOC,進而得到;
(3)過點E作于點N,連接,證明△FCM∽△FEN,利用相似可得,再證明Rt△COM≌Rt△OEN,通過全等可得ON=CM=2,進而根據(jù)已知條件得到.
【詳解】
(1)證明:連接,
∵AB為⊙O直徑,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBO=90°,
又∵OB=OC,
∴∠CBO=∠BCO,
∴∠CAB+∠BCO=90°
∵∠BCD=∠A,
∴∠BCD+∠BCO=90°,
∴OC⊥CD
∴CD為⊙O切線;
(2)過點C作于點M,
∵的半徑為,
∴AB=,
∵的面積為,
∴CM=2,
在Rt△CMO中,CO=,CM=2,
∴OM=1,
由(1)得∠OCD=∠CMO=90°,
∵∠COM=∠COD,
∴△COM∽△DOC,
∴ ,
∴,
∴,
(3)過點E作于點N,連接,
∵,,
∴△FCM∽△FEN,
∴ ,
由(2)得CM=2,OM=1,
∴EN=OM=1,
∵OC=OE,
∴Rt△COM≌Rt△OEN,
∴ON=CM=2,
∴MN=3,
∵,
∴FM=2,
∵OM=1,
∴OF=1,
∵BF=OB+OF,
∴.
【點睛】
本題是圓的綜合題,考查了圓周角定理,切線的判定,相似三角形的判定和性質(zhì),解答本題需要我們熟練掌握各部分的內(nèi)容,要注意將所學知識貫穿起來.
19.(2021·浙江中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,經(jīng)過原點,分別交軸、軸于,,連結(jié).直線分別交于點,(點在左側(cè)),交軸于點,連結(jié).
(1)求的半徑和直線的函數(shù)表達式.
(2)求點,的坐標.
(3)點在線段上,連結(jié).當與的一個內(nèi)角相等時,求所有滿足條件的的長.
【答案】(1)半徑為,直線的函數(shù)表達式為;(2)點為,點為;(3)5,10或
【分析】
(1)由,,確定點為,再利用兩點間距離公式求解即可得到半徑的長,利用待定系數(shù)法可直接得到直線CM的函數(shù)表達式;
(2)先作輔助線構(gòu)造相似三角形,求出,,即可得到點為,點為;
(3)先作輔助線,得到,再分三種情況討論,通過作軸于點,證出點為符合條件的點,再分別討論當時和時的情況,分別得到和的值,最后完成求解.
【詳解】
解:(1),
為的直徑.
,,
點為,
半徑為.
設直線的函數(shù)表達式為.
把,代入得,解得.
直線的函數(shù)表達式為;
∴⊙M 的半徑為,直線 CM 的函數(shù)表達式為.
(2)過點作軸平行線,點作軸平行線交于點,作軸于點(如圖1),

,,
,
,且
,,
點為.
點,關于點對稱,
點為.
(3)作軸于點,
,.
,

分三種情況(如圖2):
①作軸于點,
,,
,
,

即點為符合條件的一個點.

②當時,
,


(),


③當時,

,

,
,
,


綜上所述,當與的一個內(nèi)角相等時,的長為5,10或.
【點睛】
本題綜合考查了平面直角坐標系、圓、待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、勾股定理、相似三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)等內(nèi)容,要求學生根根據(jù)題意找到相等關系建立方程求解,本題綜合性很強,對學生的分析能力要求較高,解決本題的關鍵是能通過作輔助線構(gòu)造相似三角形以及牢記相關概念、性質(zhì)和公式等,本題蘊含了分類討論的思想方法.

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