
?2021年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練《圓的綜合》
1.如圖,四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,,AC為直徑,DE⊥BC,垂足為E.
(1)求證:CD平分∠ACE;
(2)若AC=8,CE=3,求CD的長.
(1)證明:∵四邊形ABCD是⊙O內(nèi)接四邊形,
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∵∠BCD+∠DCE=180°,
∴∠DCE=∠BAD,
∵,
∴∠BAD=∠ACD,
∴∠DCE=∠ACD,
∴CD平分∠ACE;
(2)解:∵AC為直徑,
∴∠ADC=90°,
∵DE⊥BC,
∴∠DEC=90°,
∴∠DEC=∠ADC,
∵∠DCE=∠ACD,
∴△DCE∽△ACD,
∴,即,
∴.
2.如圖,AB為⊙O的直徑,C、F為⊙O上兩點,且點C為的中點,過點C作AF的垂線,交AF的延長線于點E,交AB的延長線于點D.
(1)求證:DE是⊙O的切線;
(2)當(dāng)BD=2,sinD=時,求AE的長.
(1)證明:連接OC,如圖,
∵點C為弧BF的中點,
∴弧BC=弧CF.
∴∠BAC=∠FAC,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC.
∴∠OCA=∠FAC,
∴OC∥AE,
∵AE⊥DE,
∴OC⊥DE.
∴DE是⊙O的切線;
(2)∵sinD==,
∴設(shè)OC=3x,OD=5x,
則5x=3x+2,
∴x=1,
∴OC=3,OD=5,
∴AD=8,
∵sinD===,
∴AE=.
3.如圖,已知直線l切⊙O于點A,B為⊙O上一點,過點B作BC⊥l,垂足為點C,連接AB、OB.
(1)求證:∠ABC=∠ABO;
(2)若AB=,AC=1,求⊙O的半徑.
(1)證明:連接OA,
∵OB=OA,
∴∠OBA=∠OAB,
∵AC切⊙O于A,
∴OA⊥AC,
∵BC⊥AC,
∴OA∥BC,
∴∠OBA=∠ABC,
∴∠ABC=∠ABO;
(2)解:過O作OD⊥BC于D,
∵OD⊥BC,BC⊥AC,OA⊥AC,
∴∠ODC=∠DCA=∠OAC=90°,
∴OD=AC=1,
在Rt△ACB中,AB=,AC=1,由勾股定理得:BC==3,
∵OD⊥BC,OD過O,
∴BD=DC=BC==1.5,
在Rt△ODB中,由勾股定理得:OB==,
即⊙O的半徑是.
4.如圖,AB為⊙O的直徑,C為⊙O上一點,經(jīng)過點C的切線交AB的延長線于點E,AD⊥EC交EC的延長線于點D,連接AC.
(1)求證:AC平分∠DAE;
(2)若cos∠DAE=,BE=2,求⊙O的半徑.
(1)證明:連接OC,
∵DE是⊙O的切線,
∴OC⊥DE,
∵AD⊥DE,
∴OC∥AD,
∴∠OCA=∠DAC,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC,
∴∠DAC=∠OAC,
∴AC平分∠DAE;
(2)解:設(shè)⊙O的半徑為r,
∵OC∥AD,
∴∠DAE=∠COE,
∴cos∠DAE=cos∠COE=,BE=2,
∴=,
解得:r=4,
即⊙O的半徑為4.
5.如圖a,AB為⊙O直徑,AC為⊙O的為弦,PA為⊙O的切線,∠APC=2∠1.
(1)求證:PC是⊙O的切線.
(2)當(dāng)∠1=30°,AB=4時,其他條件不變,求圖b中陰影部分的面積.
(1)證明:連結(jié)OC,
在圓O中,OA=OC,
∴∠BOC=2∠1=∠APC,∠BOC+∠AOC=180°,
∴∠APC+∠AOC=180°,
∵PA為⊙O的切線,
∴∠OAP=90°
又四邊形內(nèi)角和為360°,
∴∠OCP=90°,OC為⊙O的半徑,
∴PC為⊙O的切線;
(2)解:PA為⊙O的切線,PC為⊙O的切線.
∴PA=PC,
∵∠1=30°,∠APC=2∠1,
∴∠APC=60°,
∴△APC為等邊三角形,
連結(jié)OP,OC,
∵S四邊形AOCP=2××2×2=4,S扇形AOC=×π×4=π,
∴S陰影部分的面積=4﹣π.
6.如圖,線段AB經(jīng)過⊙O的圓心,交⊙O于A,C兩點,BC=1,AD為⊙O的弦,連接BD,∠BAD=∠ABD=30°,連接DO并延長交⊙O于點E,連接BE交⊙O于點M.
(1)求證:直線BD是⊙O的切線;
(2)求切線BD的長;
(3)求線段BM的長.
(1)證明:∵∠BAD=∠ABD=30°,
∴∠DOB=2∠BAD=60°,
∴∠ODB=180°﹣30°﹣60°=90°,
即OD⊥BD,
∵OD過O,
∴直線BD是⊙O的切線;
(2)解:設(shè)OD=OC=r,
在Rt△BDO中,sin30°==,
解得:r=1,
即OD=1,OB=1+1=2,
由勾股定理得:BD==;
(3)解:連接DM,
∵DE是⊙O的直徑,
∴∠DME=90°,
即∠DMB=∠BDE=90°,
∵∠DBM=∠DBE,
∴△BMD∽△BDE,
∴,
∴,
解得:BM=.
7.如圖,四邊形ABCD為⊙O的內(nèi)接四邊形,且AC為⊙O的直徑,=,延長BC到E,使得BE=AB,連接DE.
(1)求證:AD=DE;
(2)若DE為⊙O的切線,且DE=2,求的長度.
(1)證明:連接BD,
∵=,
∴∠ABD=∠DBE,
∵AB=BE,BD=BD,
∴△ABD≌△EBD(SAS),
∴AD=DE;
(2)解:連接OD,
∵=,
∴AD=CD,
∵AD=DE,
∴CD=DE,
∵AC為⊙O的直徑,
∴∠B=∠ADC=90°,
∵AD=CD,O為AC的中點,
∴∠ODE=∠ADC=45°,
∵DE為⊙O的切線,
∴∠ODE=90,
∴∠CDE=45°,
∴∠ADE=90°+45°=135°,
∵CD=DE,
∴∠DCE=∠DEC=67.5°,
∴∠BAD=67.5°,
∵AD=CD,∠ADC=90°,
∴∠DAC=45°,
∴∠BAC=22.5°,
∴AD=CD=2,
∴AC=4,
∴OC=2,
∴的長度是=.
8.如圖,⊙O是△ABC的外接圓,AB是直徑,OD⊥AC,垂足為D點,直線OD與⊙O相交于E,F(xiàn)兩點,P是⊙O外一點,P在直線OD上,連接PA,PB,PC,且滿足∠PCA=∠ABC
(1)求證:PA=PC;
(2)求證:PA是⊙O的切線;
(3)若BC=8,,求DE的長.
(1)證明∵OD⊥AC,
∴AD=CD,
∴PD是AC的垂直平分線,
∴PA=PC,
(2)證明:由(1)知:PA=PC,
∴∠PAC=∠PCA.
∵AB是⊙O的直徑,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°.
又∵∠PCA=∠ABC,
∴∠PCA+∠CAB=90°,
∴∠CAB+∠PAC=90°,即AB⊥PA,
∴PA是⊙O的切線;
(3)解:∵AD=CD,OA=OB,
∴OD∥BC,OD=BC==4,
∵=,
設(shè)AB=3a,DF=2a,
∵AB=EF,
∴DE=3a﹣2a=a,
∴OD=4=﹣a,
a=8,
∴DE=8.
9.如圖,C是上的一定點,D是弦AB上的一定點,P是弦CB上的一動點,連接DP,將線段PD繞點P順時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段PD′,射線PD′與交于點Q.已知BC=6cm,設(shè)P,C兩點間的距離為xcm,P,D兩點間的距離為y1cm,P,Q兩點間的距離為y2cm.
小石根據(jù)學(xué)習(xí)函數(shù)的經(jīng)驗,分別對函數(shù)y1,y2隨自變量x的變化而變化的規(guī)律進行了探究,下面是小石的探究過程,請補充完整:
(1)按照下表中自變量x的值進行取點、畫圖、測量,分別得到了y1,y2與x的幾組對應(yīng)值:
x/cm
0
1
2
3
4
5
6
y1/cm
4.29
3.33
1.65
1.22
1.50
2.24
y2/cm
0.88
2.84
3.57
4.04
4.17
3.20
0.98
(2)在同一平面直角坐標(biāo)系xOy中,描出補全后的表中各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(x,y1),(x,y2),并畫出函數(shù)y1,y2的圖象;
(3)結(jié)合函數(shù)圖象,解決問題:連接DQ,當(dāng)△DPQ為等腰三角形時,PC的長度約為 1.3或5.7 cm.(結(jié)果保留一位小數(shù))
解:(1)觀察圖象發(fā)現(xiàn)規(guī)律可知:
表格數(shù)據(jù)為:2.44;
(2)如圖所示:
即為兩個函數(shù)y1,y2的圖象;
(3)觀察圖象可知:
兩個圖象的交點的橫坐標(biāo)即為△DPQ為等腰三角形時,PC的長度,
兩個交點的橫坐標(biāo)為1.3和5.7.
故答案為:1.3或5.7.
10.如圖(1),某數(shù)學(xué)活動小組經(jīng)探究發(fā)現(xiàn):在⊙O中,直徑AB與弦CD相交于點P,此時PA?PB=PC?PD
(1)如圖(2),若AB與CD相交于圓外一點P,上面的結(jié)論是否成立?請說明理由.
(2)如圖(3),將PD繞點P逆時針旋轉(zhuǎn)至與⊙O相切于點C,直接寫出PA、PB、PC之間的數(shù)量關(guān)系.
(3)如圖(3),直接利用(2)的結(jié)論,求當(dāng)PC=,PA=1時,陰影部分的面積.
解:(1)成立.理由如下:
如圖(2),連接AD、BC,
則∠B=∠D
∵∠P=∠P
∴△PAD∽△PCB
∴=
∴PA?PB=PC?PD;
(2)PC2=PA?PB
理由如下:
如圖(3),連接BC,OC,
∵PC與⊙O相切于點C,
∴∠PCO=90°,
∵AB是直徑,
∴∠ACB=90°
∴∠PCA=∠OCB
∵OC=OB
∴∠OCB=∠OBC
∴∠PCA=∠OBC
∵∠P=∠P
∴△PCA∽△PBC
∴PC:PB=PA:PC
∴PC2=PA?PB.
(3)如圖(3),連接OC,
∵PC2=PA?PB,PC=,PA=1
∴PB=3,AO=CO=1
∴PO=2
∵PC與⊙O相切于點C,
∴△PCO是直角三角形
∴sin∠CPO==
∴∠CPO=30°,∠COP=60°
∴△AOC為等邊三角形
∴S△AOC==
S扇形AOC==
∴S陰影=S扇形AOC﹣S△AOC
=﹣.
11.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點A(0,2),點B在x軸上,以AB為直徑作⊙C,點P在y軸上,且在點A上方,過點P作⊙C的切線PQ,Q為切點,如果點Q在第一象限,則稱Q為點P的離點.例如,圖1中的Q為點P的一個離點.
(1)已知點P(0,3),Q為P的離點.
①如圖2,若B(0,0),則圓心C的坐標(biāo)為?。?,1) ,線段PQ的長為 ;
②若B(2,0),求線段PQ的長;
(2)已知1≤PA≤2,直線l: y=kx+k+3(k≠0).
①當(dāng)k=1時,若直線l上存在P的離點Q,則點Q縱坐標(biāo)t的最大值為 6 ;
②記直線l:y=kx+k+3(k≠0)在﹣1≤x≤1的部分為圖形G,如果圖形G上存在P的離點,直接寫出k的取值范圍.
解:(1)①如圖可知:C(0,1),
在Rt△PQC中,CQ=1,PC=2,
∴PQ=,
故答案為(0,1);;
②如圖,過C作CM⊥y軸于點M,連接CP,CQ.
∵A(0,2),B(2,0),
∴C(1,1).
∴M(0,1).
在Rt△ACM中,由勾股定理可得CA=.
∴CQ=.
∵P(0,3),M(0,1),
∴PM=2.
在Rt△PCM中,由勾股定理可得PC=.
在Rt△PCQ中,由勾股定理可得PQ==.
(2)①如圖1:當(dāng)k=1時,y=x+4,
∴Q(t﹣2,t),
∴CQ=,
當(dāng)t=2時,CQ最大,
在Rt△CDQ中,CD=,CQ最大則DQ最大,
∴Q(2,6),
故答案為6;
②∵﹣1≤x≤1,
Q點的在端點(﹣1,3)和(1,2k+4)之間運動,
當(dāng)Q在(1,2k+4),P(0,4)時,
直線PQ的解析式y(tǒng)=(2k﹣1)x+4,
點C(1,1)到直線PQ的距離為時,可得k=0或k=4,
∴0<k<4.
12.已知AB為⊙O的直徑.
(1)如圖a,點D為的中點,當(dāng)弦BD=AC時,求∠A.
(2)如圖b,點D為的中點,當(dāng)AB=6,點E為BD的中點時,求OE的長.
(3)如圖c,點D為上任意一點(不與A、C重合),若點C為的中點,探求BD、AD、CD之間的數(shù)量關(guān)系,直接寫出你探求的結(jié)論,不要求證明.
解:(1)如圖1,連結(jié)OC,
點D為的中點,
∴=═,
∵弦BD=AC,
∴=,
∴═=,即點C為的中點.
∴=═
∠A=∠COB=××180°=30°.
(2)如圖2,連結(jié)OD,BC,OD交AC于點F,
AB為⊙O的直徑,
∴∠C=90o
點D為的中點,半徑OD所在的直線為⊙O的對稱軸,
則點A的對應(yīng)點為C,
∴OD⊥AC,OD平分AC,即:AF=CF,
在△DEF和△BEC中,
,
∴△DEF≌△BEC (AAS),
∴CE=EF,BC=DF,
∵AO=BO,AF=CF,
∴OF=BC=DF,又AB=6,
∴OD=3
∴OF=1,BC=DF=2.
在Rt△ABC中,AB=6,BC=2,
∴AC===4,
∵點F為AC的中點,點E為FC的中點
∴EF=,
在Rt△OFE中,EF=,OF=1,
∴OE===.
(3)BD、AD、CD之間的關(guān)系為:BD﹣AD=CD,
如圖3,連接BC,OC,
∵AB為⊙O的直徑,點C為的中點,
∴∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠BAC=∠BDC=45°,
過點C作CF⊥CD交BD 于點F,
∴△DCF是等腰直角三角形,
∴,
∵∠ACD=∠BCF=90°﹣∠ACF,
又∵AC=BC,CD=CF
∴△ACD≌△BCF(SAS),
∴AD=BF,
∵BD=BF+DF,
∴BD=AD+CD,
即BD﹣AD=CD.
13.如圖,在△ABC中,AB=AC,∠A=30°,AB=10,以AB為直徑的⊙O交BC于點D,交AC于點E,連接DE,過點B作BP平行于DE,交⊙O于點P,連接CP、OP.
(1)求證:點D為BC的中點;
(2)求AP的長度;
(3)求證:CP是⊙O的切線.
解:(1)BD=DC.理由如下:
如圖1,連接AD,
∵AB是直徑,
∴∠ADB=90°,
∴AD⊥BC.
(2)如圖1,連接AP.
∵AD是等腰△ABC底邊上的中線,
∴∠BAD=∠CAD,
∴=,
∴BD=DE.
∴BD=DE=DC,
∴∠DEC=∠DCE,
△ABC中,AB=AC,∠A=30°,
∴∠DCE=∠ABC=(180°﹣30°)=75°,
∴∠DEC=75°,
∴∠EDC=180°﹣75°﹣75°=30°,
∵BP∥DE,
∴∠PBC=∠EDC=30°,
∴∠ABP=∠ABC﹣∠PBC=75°﹣30°=45°,
∵OB=OP,
∴∠OBP=∠OPB=45°,
∴∠BOP=90°.
∴△AOP是等腰直角三角形.
∵AO=AB=5.
∴AP=AO=5;
(3)解法一:設(shè)OP交AC于點G,如圖1,則∠AOG=∠BOP=90°,
在Rt△AOG中,∠OAG=30°,
∴=,
又∵==,
∴=,
∴=.
又∵∠AGO=∠CGP,
∴△AOG∽△CPG,
∴∠GPC=∠AOG=90°,
∴OP⊥PC,
∴CP是⊙O的切線;
解法二:如圖2,作CM⊥AB于M,
∵∠BOP=90°,
∴CM∥OP,
∵OP=AB,
在Rt△AME中,
∵∠BAC=30°,可
∴CM=AC,
∴CM=AB,
∴CM=OP,
∴四邊形OPCM是矩形,
∴∠CPO=90°,
∴CP是圓O的切線.
14.如圖,⊙O的半徑為,AB是⊙O的直徑,F(xiàn)是⊙O上一點,連接FO、FB.C為劣弧的中點,過點C作CD⊥AB,垂足為D,CD交FB于點E,CG∥FB,交AB的延長線于點G.
(1)求證:CG是⊙O的切線;
(2)連接BC,若BC∥OF,如圖2.
①求CE的長;
②圖中陰影部分的面積等于 2π?。?br />
(1)證明:如圖1,連接CO.
∵C是的中點,
∴∠BOC=∠FOC.
又∵OF=OB,
∴OC⊥BF.
∵CG∥FB,
∴OC⊥CG.
∴CG是⊙O的切線.
(2)①∵OF∥CB,
∴∠AOF=∠OBC,∠COF=∠OCB.
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC.
∴∠AOF=∠COF=∠BOC=60°.
∴△OBC是等邊三角形.
∵CD⊥OB,OC⊥BF,
∴點E是△OBC的重心.
∴CE=2ED=CD.
又∵⊙O的半徑為,
∴可求得:CD=OC?sin60°=2×=3,DE=1,
∴CE=2;
②.
故答案是:2π.
這是一份2024年中考數(shù)學(xué)壓軸題型(浙江專用)壓軸題04 圓的綜合壓軸題(含解析),共45頁。試卷主要包含了,連接OF等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份壓軸題11二次函數(shù)與圓綜合問題-2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練(全國通用),文件包含壓軸題11二次函數(shù)與圓綜合問題-2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練全國通用解析版docx、壓軸題11二次函數(shù)與圓綜合問題-2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練全國通用原卷版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共87頁, 歡迎下載使用。
這是一份2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練 壓軸題11二次函數(shù)與圓綜合問題(試題+答案),文件包含2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練壓軸題11二次函數(shù)與圓綜合問題答案docx、2023年中考數(shù)學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練壓軸題11二次函數(shù)與圓綜合問題試題docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共70頁, 歡迎下載使用。
注冊成功