
?2021新版中考數(shù)學(xué)壓軸題之學(xué)霸秘笈大揭秘
專題14圓與相似三角函數(shù)綜合問(wèn)題
【例1】(2020?綿陽(yáng))如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,點(diǎn)D在⊙O外,∠ADC=90°,BD交⊙O于點(diǎn)E,交AC于點(diǎn)F,∠EAC=∠DCE,∠CEB=∠DCA,CD=6,AD=8.
(1)求證:AB∥CD;
(2)求證:CD是⊙O的切線;
(3)求tan∠ACB的值.
【例2】(2020?淄博)如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,AD平分∠BAC交BC邊于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)A作AF⊥BC于點(diǎn)F,設(shè)⊙O的半徑為R,AF=h.
(1)過(guò)點(diǎn)D作直線MN∥BC,求證:MN是⊙O的切線;
(2)求證:AB?AC=2R?h;
(3)設(shè)∠BAC=2α,求AB+ACAD的值(用含α的代數(shù)式表示).
【例3】(2020?恩施州)如圖1,AB是⊙O的直徑,直線AM與⊙O相切于點(diǎn)A,直線BN與⊙O相切于點(diǎn)B,點(diǎn)C(異于點(diǎn)A)在AM上,點(diǎn)D在⊙O上,且CD=CA,延長(zhǎng)CD與BN相交于點(diǎn)E,連接AD并延長(zhǎng)交BN于點(diǎn)F.
(1)求證:CE是⊙O的切線;
(2)求證:BE=EF;
(3)如圖2,連接EO并延長(zhǎng)與⊙O分別相交于點(diǎn)G、H,連接BH.若AB=6,AC=4,求tan∠BHE.
【例4】(2020?孝感)已知△ABC內(nèi)接于⊙O,AB=AC,∠ABC的平分線與⊙O交于點(diǎn)D,與AC交于點(diǎn)E,連接CD并延長(zhǎng)與⊙O過(guò)點(diǎn)A的切線交于點(diǎn)F,記∠BAC=α.
(1)如圖1,若α=60°,
①直接寫(xiě)出DFDC的值為 ??;
②當(dāng)⊙O的半徑為2時(shí),直接寫(xiě)出圖中陰影部分的面積為 ?。?br />
(2)如圖2,若α<60°,且DFDC=23,DE=4,求BE的長(zhǎng).
【例5】(2020?鄂州)如圖所示:⊙O與△ABC的邊BC相切于點(diǎn)C,與AC、AB分別交于點(diǎn)D、E,DE∥OB.DC是⊙O的直徑.連接OE,過(guò)C作CG∥OE交⊙O于G,連接DG、EC,DG與EC交于點(diǎn)F.
(1)求證:直線AB與⊙O相切;
(2)求證:AE?ED=AC?EF;
(3)若EF=3,tan∠ACE=12時(shí),過(guò)A作AN∥CE交⊙O于M、N兩點(diǎn)(M在線段AN上),求AN的長(zhǎng).
【例6】(2020?長(zhǎng)沙)如圖,半徑為4的⊙O中,弦AB的長(zhǎng)度為43,點(diǎn)C是劣弧AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)D是弦AC的中點(diǎn),點(diǎn)E是弦BC的中點(diǎn),連接DE、OD、OE.
(1)求∠AOB的度數(shù);
(2)當(dāng)點(diǎn)C沿著劣弧AB從點(diǎn)A開(kāi)始,逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí),求△ODE的外心P所經(jīng)過(guò)的路徑的長(zhǎng)度;
(3)分別記△ODE,△CDE的面積為S1,S2,當(dāng)S12﹣S22=21時(shí),求弦AC的長(zhǎng)度.
【題組一】
1.(2020?西鄉(xiāng)塘區(qū)模擬)如圖,點(diǎn)O是△ABC中AB邊上一點(diǎn),以點(diǎn)O為圓心,OA的長(zhǎng)為半徑作⊙O,⊙O恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,且與邊BC,AB分別交于E,F(xiàn)兩點(diǎn).連接AE,過(guò)點(diǎn)E作⊙O的切線,交線段BF于點(diǎn)M,交AC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)N,且EM=BM,EB=AO.
(1)求∠EAM的度數(shù);
(2)求證:AC2=2BM?OB;
(3)若OA=3,求△CNE的面積.
2.(2020?吳江區(qū)二模)如圖,AB是⊙O的直徑,AC是弦,點(diǎn)E在圓外,OE⊥AC于D,BE交⊙O于點(diǎn)F,連接BD,BC,CF,∠BFC=∠AED.
(1)求證:AE是⊙O的切線;
(2)求證:△BOD∽△EOB;
(3)設(shè)△BOD的面積為S1,△BCF的面積為S2,若tan∠ODB=53,求S1S2的值.
3.(2020?黃石模擬)如圖,AB是⊙O直徑,以AB為邊作等腰△ABC,且AB=BC,⊙O與邊AC相交于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC于點(diǎn)E,并交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.
(1)求證:DF是⊙O的切線.
(2)若DF=22,∠F=45°,求由線段BF、FD及BD所圍成的圖形(陰影部分)面積.
(3)若tanA=13,BD=1,求FD的長(zhǎng).
4.(2020?三水區(qū)一模)如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)E為線段OB上一點(diǎn)(不與O,B重合),作EC⊥OB,交⊙O于點(diǎn)C,作直徑CD,過(guò)點(diǎn)C的切線交DB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,作AF⊥PC于點(diǎn)F,連接CB.
(I)求證:AC平分∠FAB;
(2)求證:BC2=CE?CP;
(3)當(dāng)AB=43且CFCP=34時(shí),求弦BC與其所對(duì)的劣弧BC所組成的弓形面積.
5.(2020?路北區(qū)二模)已知:在矩形ABCD中,E,F(xiàn)分別是邊AB,AD上的點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F作EF的垂線交DC于點(diǎn)H,以EF為直徑作半圓O.
(1)填空:點(diǎn)A ?。ㄌ睢霸凇被颉安辉凇保┌雸AO上;
當(dāng)AE=AF時(shí),tan∠AEF的值是 ??;
(2)如圖1,在△EFH中,當(dāng)FE=FH時(shí),求證:AD=AE+DH;
(3)如圖2,當(dāng)△EFH的頂點(diǎn)F是邊AD的中點(diǎn)時(shí),請(qǐng)直接寫(xiě)出EH、AE、DH三條線段的數(shù)量關(guān)系.
【題組二】
6.(2020?博羅縣一模)如圖,△ABC是⊙O的內(nèi)接三角形,直徑AB垂直于弦CG,垂足為點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)C作ED⊥CG,交⊙O于點(diǎn)E,且∠CBD=∠A,連接BE,交CG于點(diǎn)F.
(1)求證:BD是⊙O的切線;
(2)求證:BC2=BF?BE;
(3)若CG=8,AB=10,求sinE的值.
7.(2020?深圳模擬)如圖,點(diǎn)A(8,0),點(diǎn)B分別在x軸,y軸上,直線y=kx+b與x軸,y軸分別相交于點(diǎn)D,B兩點(diǎn),C在△AOB的外接圓上,且C (4,8).
(1)①直接寫(xiě)出b= .
②求證:當(dāng)k=43時(shí),BD是⊙O'的切線.
(2)如圖1,若點(diǎn)P是優(yōu)弧BAC上的一點(diǎn)(不與B,C重合),求sin∠BPC的值.
(3)如圖2,在(1)的條件下,當(dāng)P點(diǎn)在⊙O'上運(yùn)動(dòng)時(shí),過(guò)O作OQ⊥CP于Q,求線段DQ的最小值.
8.(2020?成華區(qū)校級(jí)模擬)如圖,AB為⊙O的直徑,C、D為⊙O上不同于A、B的兩點(diǎn),∠ABD=2∠BAC,連接CD,過(guò)點(diǎn)C作CE⊥DB,垂足為E,直徑AB與CE的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)F.
(1)求證:CF是⊙O的切線;
(2)連接BC,求證:BC2=2BE?BO;
(3)當(dāng)BD=185,sin∠F=35,求CD的長(zhǎng).
9.(2020?姑蘇區(qū)校級(jí)二模)如圖,AB是⊙O的直徑,C是⊙O上一點(diǎn),D是弧AC的中點(diǎn),E為OD延長(zhǎng)線上一點(diǎn),且∠CAE=2∠C,AC與BD交于點(diǎn)H,與OE交于點(diǎn)F.
(1)求證:AE⊥AB;
(2)求證:DF2=FH?FC;
(3)若DH=9,tanC=34,求半徑OA的長(zhǎng).
10.(2020?惠城區(qū)校級(jí)二模)如圖(1),在⊙O中,AC是直徑,AB,BD,CD是切線,點(diǎn)E為切點(diǎn).
(1)求證:AB?CD=14AC2;
(2)如圖(2),連接AD,BC,交于點(diǎn)F,連接EF并延長(zhǎng),交AC于點(diǎn)G,求證:EF=FG;
(3)如圖(3),延長(zhǎng)DB,CA,交于點(diǎn)P,連接CE,過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥DO,交DO的延長(zhǎng)線于點(diǎn)Q.若CD=6,PE=4,求OQ的長(zhǎng).
【題組三】
11.(2020?雨花區(qū)校級(jí)二模)如圖,直線l:y=?33x+2與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,C為線段OA的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),以A為圓心,AC長(zhǎng)為半徑作⊙A,⊙A交AB于點(diǎn)D,連接OD并延長(zhǎng)交⊙A于點(diǎn)E,連接CD.
(1)當(dāng)AC=2時(shí),證明:△OBD是等邊三角形;
(2)當(dāng)△OCD∽△ODA時(shí),求⊙A的半徑r;
(3)當(dāng)點(diǎn)C在線段OA上運(yùn)動(dòng)時(shí),求OD?DE的最大值.
12.(2020?石家莊模擬)如圖1,在正方形ABCD中,AB=10,點(diǎn)O,E在邊CD上,且CE=2,DO=3,以點(diǎn)O為圓心,OE為半徑在其左側(cè)作半圓O,分別交AD于點(diǎn)G,交CD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.
(1)AG= ??;
(2)如圖2,將半圓O繞點(diǎn)E逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α(0°<α<180°),點(diǎn)O的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為O',點(diǎn)F的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為F',設(shè)M為半圓O'上一點(diǎn).
①當(dāng)點(diǎn)F'落在AD邊上時(shí),求點(diǎn)M與線段BC之間的最短距離;
②當(dāng)半圓O'交BC于P,R兩點(diǎn)時(shí),若PR的長(zhǎng)為53π,求此時(shí)半圓O'與正方形ABCD重疊部分的面積;
③當(dāng)半圓O'與正方形ABCD的邊相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為N,直接寫(xiě)出tan∠END的值.
13.(2020?天臺(tái)縣一模)如圖,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,BD是⊙O的直徑,以AB,BC為鄰邊作?ABCE,點(diǎn)E在⊙O內(nèi),延長(zhǎng)CE交AD于F,連接AC、BE交于點(diǎn)G,連接OG.
(1)直接寫(xiě)出OG與AC的位置關(guān)系及OG與DE的數(shù)量關(guān)系;
(2)猜想線段DE,AC和BD之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(3)求證:△CDF~△AEF;
(4)若BC=4,CD=3,求9AF2+16DF2的值.
14.(2020?越秀區(qū)校級(jí)二模)如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C是⊙O上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作⊙O的切線與AB的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)P,弦CE平分∠ACB,交AB于點(diǎn)F,連接BE.
(1)利用尺規(guī)作圖,過(guò)點(diǎn)A作AD⊥CP于點(diǎn)D(保留作圖痕跡,不寫(xiě)作法);
(2)求證:△PCF是等腰三角形;
(3)若tan∠ABC=43,BE=72,求線段PC的長(zhǎng).
15.(2020?蒼溪縣模擬)如圖,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,對(duì)角線AC是⊙O的直徑,過(guò)點(diǎn)C作AC的垂線交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,F(xiàn)為CE的中點(diǎn),連接BD,DF,BD與AC交于點(diǎn)P.
(1)求證:DF是⊙O的切線;
(2)若AC=25DE,求tan∠ABD的值;
(3)若∠DPC=45°,PD2+PB2=8,求AC的長(zhǎng).
【題組四】
16.(2020?思明區(qū)校級(jí)二模)定義:如果三角形的兩個(gè)內(nèi)角α與β滿足α+2β=90°,那么稱這樣的三角形為“類直角三角形”.
(1)如圖1,在Rt△ABC中,∠C=90°,BD是∠ABC的平分線.證明△ABD是“類直角三角形”;
(2)如圖2,△ABD內(nèi)接于⊙O,直徑AB=10,弦AD=6,點(diǎn)E是弧AD上一動(dòng)點(diǎn)(包括端點(diǎn)A,D),延長(zhǎng)BE至點(diǎn)C,連結(jié)AC,且∠CAD=∠AOD,當(dāng)△ABC是“類直角三角形”時(shí),求AC的長(zhǎng).
17.(2020?玄武區(qū)二模)如圖,四邊形ABCD是矩形,連接AC,E是AC上一點(diǎn),⊙O經(jīng)過(guò)點(diǎn)C、D、E,分別與AD、BC相交于點(diǎn)F、G,連接ED、EF、EG,延長(zhǎng)GE交AD于點(diǎn)H.
(1)求證△HEF∽△DEC;
(2)若AB=6,BC=9,
①當(dāng)△HEF是等腰三角形時(shí),求CE的長(zhǎng);
②當(dāng)⊙O與AB相切時(shí),則CE的長(zhǎng)為 ?。?br />
18.(2020?昆山市二模)如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,AB是⊙O的直徑,過(guò)點(diǎn)A的切線交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,E是⊙O上一點(diǎn),點(diǎn)C,E分別位于直徑AB異側(cè),連接AE,BE,CE,且∠ADB=∠DBE.
(1)求證:CE=CB;
(2)求證:∠BAE=2∠ABC;
(3)過(guò)點(diǎn)C作CF⊥AB,垂足為點(diǎn)F,若S△BCFS△ABE=98,求AFBF的值.
19.(2020?寧波模擬)如圖①,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,AC=23,以點(diǎn)A為圓心,3為半徑作圓,點(diǎn)D為⊙A上的動(dòng)點(diǎn),連結(jié)DC,以C為直角頂點(diǎn)作Rt△CDE(點(diǎn)C,D,E按逆時(shí)針排列),并使∠CDE=30°,連接AD、BE.
(1)求證:△BEC∽△ADC.
(2)當(dāng)點(diǎn)D在AB上時(shí),如圖②,畫(huà)出△BEC,連接AE,求AE的長(zhǎng).
(3)在點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,AE是否有最大值或最小值?若有,請(qǐng)直接寫(xiě)出AE的最大值或最小值,并寫(xiě)出取得最大值或最小值時(shí)∠DAC的度數(shù);若沒(méi)有,請(qǐng)說(shuō)明理由
20.(2020?孝南區(qū)二模)如圖,在⊙O中,弦AB與弦CD相交于G,OA⊥CD于點(diǎn)E,過(guò)B的直線與CD的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)F,AC∥BF.
(1)若∠FGB=∠FBC,求證:BF是⊙O的切線;
(2)若tan∠F=34,CD=48,求⊙O的半徑.
【題組五】
21.(2020?南京一模)如圖①,在矩形ABCD中,AB=6,BC=9,點(diǎn)E是BC邊上一動(dòng)點(diǎn),連接AE、DE,作△ECD的外接⊙O,交AD于點(diǎn)F,交AE于點(diǎn)G,連接FG.
(1)求證△AFG∽△AED;
(2)當(dāng)BE的長(zhǎng)為 時(shí),△AFG為等腰三角形;
(3)如圖②,若BE=1,求證:AB與⊙O相切.
22.(2020?南京二模)在正方形ABCD中,點(diǎn)E是BC邊上一動(dòng)點(diǎn),連接AE,沿AE將△ABE翻折得△AGE,連接DG,作△AGD的外接⊙O,⊙O交AE于點(diǎn)F,連接FG、FD.
(1)求證∠AGD=∠EFG;
(2)求證△ADF∽△EGF;
(3)若AB=3,BE=1,求⊙O的半徑.
23.(2020?梁子湖區(qū)一模)如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C在⊙O上,連接AC,BC,OE⊥AC于點(diǎn)E,ED∥AB交BC于點(diǎn)F,且∠ECD=∠CFD.
(1)求證:CD是⊙O的切線;
(2)求證:CD2=FD?ED;
(3)若sinA=35,BC=6,求CD的長(zhǎng).
24.(2020?樂(lè)清市一模)如圖1,△ABC內(nèi)接于⊙O,∠ACB=60°,D,E分別是∠ABC和∠BAC所對(duì)弧的中點(diǎn),弦DE分別交AC,BC于點(diǎn)F,G,連接DC,CE.
(1)求證:△CFG是等邊三角形.
(2)若AB=12,
①如圖2,當(dāng)AC為⊙O的直徑時(shí),求DF的長(zhǎng).
②當(dāng)AC將△CDG的面積分成了1:2的兩部分時(shí),求AC的長(zhǎng).
(3)連接BD交AC于點(diǎn)H,若CFFH=43,則BCAC的值為 ?。ㄕ?qǐng)直接寫(xiě)出答案)
25.(2020?盤(pán)錦)如圖,BC是⊙O的直徑,AD是⊙O的弦,AD交BC于點(diǎn)E,連接AB,CD,過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AB,垂足為F,∠AEF=∠D.
(1)求證:AD⊥BC;
(2)點(diǎn)G在BC的延長(zhǎng)線上,連接AG,∠DAG=2∠D.
①求證:AG與⊙O相切;
②當(dāng)AFBF=25,CE=4時(shí),直接寫(xiě)出CG的長(zhǎng).
【題組六】
26.(2020?桂林)如圖,將一副斜邊相等的直角三角板按斜邊重合擺放在同一平面內(nèi),其中∠CAB=30°,∠DAB=45°,點(diǎn)O為斜邊AB的中點(diǎn),連接CD交AB于點(diǎn)E.
(1)求證:A,B,C,D四個(gè)點(diǎn)在以點(diǎn)O為圓心的同一個(gè)圓上;
(2)求證:CD平分∠ACB;
(3)過(guò)點(diǎn)D作DF∥BC交AB于點(diǎn)F,求證:BO2+OF2=EF?BF.
27.(2020?大慶)如圖,在△ABC中,AB=AC,以AB為直徑的⊙O交BC于點(diǎn)D,連接AD,過(guò)點(diǎn)D作DM⊥AC,垂足為M,AB、MD的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)N.
(1)求證:MN是⊙O的切線;
(2)求證:DN2=BN?(BN+AC);
(3)若BC=6,cosC=35,求DN的長(zhǎng).
28.(2020?鄂爾多斯)我們知道,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(h,k)的拋物線的解析式為y=a(x﹣h)2+k(a≠0).今后我們還會(huì)學(xué)到,圓心坐標(biāo)為(a,b),半徑為r的圓的方程(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2,如:圓心為P(﹣2,1),半徑為3的圓的方程為(x+2)2+(y﹣1)2=9.
(1)以M(﹣3,﹣1)為圓心,3為半徑的圓的方程為 .
(2)如圖,以B(﹣3,0)為圓心的圓與y軸相切于原點(diǎn),C是⊙B上一點(diǎn),連接OC,作BD⊥OC,垂足為D,延長(zhǎng)BD交y軸于點(diǎn)E,已知sin∠AOC=35.
①連接EC,證明:EC是⊙B的切線;
②在BE上是否存在一點(diǎn)Q,使QB=QC=QE=QO?若存在,求點(diǎn)Q的坐標(biāo),并寫(xiě)出以Q為圓心,以QB為半徑的⊙Q的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
29.(2020?廣西)如圖,在△ACE中,以AC為直徑的⊙O交CE于點(diǎn)D,連接AD,且∠DAE=∠ACE,連接OD并延長(zhǎng)交AE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,PB與⊙O相切于點(diǎn)B.
(1)求證:AP是⊙O的切線;
(2)連接AB交OP于點(diǎn)F,求證:△FAD∽△DAE;
(3)若tan∠OAF=12,求AEAP的值.
30.(2020?黃石)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于點(diǎn)D,O為AB上一點(diǎn),經(jīng)過(guò)點(diǎn)A、D的⊙O分別交AB、AC于點(diǎn)E、F.
(1)求證:BC是⊙O的切線;
(2)若BE=8,sinB=513,求⊙O的半徑;
(3)求證:AD2=AB?AF.
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