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第第頁(yè)搶分秘籍10圓中證切線、求弧長(zhǎng)、求面積、新定義探究問(wèn)題(壓軸通關(guān))目錄【中考預(yù)測(cè)】預(yù)測(cè)考向,總結(jié)常考點(diǎn)及應(yīng)對(duì)的策略【誤區(qū)點(diǎn)撥】點(diǎn)撥常見(jiàn)的易錯(cuò)點(diǎn)【搶分通關(guān)】精選名校模擬題,講解通關(guān)策略(含新考法、新情境等)圓中證切線、求弧長(zhǎng)、求扇形面積問(wèn)題是全國(guó)中考的熱點(diǎn)內(nèi)容,更是全國(guó)中考的必考內(nèi)容。每年都有一些考生因?yàn)橹R(shí)殘缺、基礎(chǔ)不牢、技能不熟、答欠規(guī)范等原因?qū)е率Х帧?.從考點(diǎn)頻率看,證明切線是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),也是高頻考點(diǎn)、必考點(diǎn),圓通常還會(huì)和其他幾何圖形及函數(shù)結(jié)合一起考查。2.從題型角度看,以解答題的第六題或第七題為主,分值8~10分左右,著實(shí)不少!題型一證切線、求面積【例1】(2024·湖北襄陽(yáng)·一模)是的直徑,,,與相交于點(diǎn).(1)如圖1,求證:是的切線;(2)如圖2,連接,過(guò)點(diǎn)作分別交,于點(diǎn),,交于點(diǎn),若,求圖中陰影部分的面積.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)【分析】本題考查切線的判定,圓周角定理、垂徑定理以及扇形面積;(1)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理求出,再根據(jù)切線的判定方法進(jìn)行解答即可;(2)根據(jù)垂徑定理,平行線的性質(zhì)以及扇形面積的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算即可.【詳解】(1)證明:,,,即,是的直徑,是的切線;(2)解:如圖,連接,是的直徑,,即,,,,,,,,,本題考查切線的判定,圓周角定理、垂徑定理以及扇形面積;根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)切線的判定方法進(jìn)行解答即可;根據(jù)垂徑定理,平行線的性質(zhì)以及扇形面積的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算即可.本題考查切線的判定,圓周角定理、垂徑定理以及扇形面積;根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)切線的判定方法進(jìn)行解答即可;根據(jù)垂徑定理,平行線的性質(zhì)以及扇形面積的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算即可.【例2】(2024·湖北十堰·一模)如圖,是的直徑,點(diǎn)在上,點(diǎn)為延長(zhǎng)線上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),且.(1)求證:是的切線;(2)若線段與的交點(diǎn)是的中點(diǎn),的半徑為6,求陰影部分的面積.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2)【分析】本題考查切線的判定,直徑所對(duì)的圓周角是直角,等邊三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),扇形的面積的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn).正確地作出輔助線是解題的關(guān)鍵.(1)連接,根據(jù)圓周角定理得到,根據(jù)平行線的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì)得到,根據(jù)切線的判定定理即可得到結(jié)論;(2)連接,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到,推出是等邊三角形,得到,根據(jù)扇形和三角形的面積公式即可得到結(jié)論.【詳解】(1)證明:連接,,∵是的直徑,
∴,即,∵,∴,∴,,∵,
∴,∵,
∴,∴,∴,∵是的半徑,∴是的切線;(2)解:連接,∵,是的中點(diǎn),
∴,∵的半徑為,,∴,,∴是等邊三角形,∴,∴,∴,∴陰影部分的面積為:,∴陰影部分的面積為.1.(2024·廣東佛山·一模)如圖,點(diǎn)是正方形的邊延長(zhǎng)線上一點(diǎn),且,連接交于點(diǎn),以點(diǎn)為圓心,為半徑作交線段于點(diǎn).(1)求證:是的切線;(2)若,求陰影部分的面積.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)【分析】(1)作,根據(jù)正方形的性質(zhì)得到,由,得到,由角平分線的性質(zhì)定理,得到,即可求解,(2)根據(jù)正方形的性質(zhì),設(shè),根據(jù),求出的長(zhǎng),根據(jù),求出的度數(shù),根據(jù),即可求解,本題考查了,切線的判定,正方形的性質(zhì),角平分線的性質(zhì)定理,扇形的面積,解題的關(guān)鍵是:熟練掌握相關(guān)性質(zhì)定理.【詳解】(1)解:過(guò)點(diǎn)作,交于點(diǎn),∵正方形,∴,,∴,∵,∴,∴,∴,∴點(diǎn)在上,∴是的切線,(2)解:∵正方形,∴,,∵,設(shè),則,∴,解得:,∴∵,∴,,故答案為:.2.(2024·遼寧沈陽(yáng)·一模)如圖,直線l與相切于點(diǎn)M,點(diǎn)P為直線l上一點(diǎn),直線交于點(diǎn)A、B,點(diǎn)C在線段上,連接BC,且.
(1)判斷直線與的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由;(2)若,的半徑為,求圖中陰影部分的面積.【答案】(1)直線是的切線,理由見(jiàn)解析(2)【分析】(1)首先證明,得出,即可得出直線是的切線;(2)利用切線的性質(zhì)定理以及勾股定理和銳角三角函數(shù)關(guān)系得出,則,以及的長(zhǎng),再利用三角形面積公式以及扇形面積公式得出答案即可.【詳解】(1)解:直線是的切線,理由:連接,,∵直線l與相切于點(diǎn)M,∴,在和中,∴,∴,為直徑,∴直線是的切線;(2)過(guò)點(diǎn)O作于點(diǎn)N,
∵,∴,即,又∵,則,∴,∴,則,∴,∵,,∴,∴,,∴,則,∴圖中陰影部分的面積為:.【點(diǎn)睛】此題主要考查了扇形面積公式以及切線的性質(zhì)和判定和銳角三角函數(shù)關(guān)系應(yīng)用以及全等三角形的判定及性質(zhì)等知識(shí),熟練應(yīng)用切線的性質(zhì)和判定定理是解題關(guān)鍵.題型二證切線、求線段或半徑【例1】(新考法,拓視野)(2024·廣東深圳·一模)如圖,已知是的直徑.點(diǎn)P在的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)D是上一點(diǎn).連接,過(guò)點(diǎn)B作垂直于,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)C、連接并延長(zhǎng),交于點(diǎn)E,且(1)求證:是的切線;(2)若,求半徑的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)詳解(2)3【分析】(1)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)以及平行線的性質(zhì)得出,再根據(jù)垂線、平行線的性質(zhì)得出,由切線的判定方法即可得出結(jié)論;(2)在直角三角形中由銳角三角函數(shù)的定義以及勾股定理列方程求解即可.【詳解】(1)證明:如圖,連接,,,,,,∴,,,是的半徑,是的切線;(2)解:由(1)可知,,,在中,,即,設(shè),則,,,解得,,即半徑為3.本題考查切線的判定,圓周角定理以及解直角三角形,勾股定理,掌握直角三角形的邊角關(guān)系,圓周角定理以及切線的判定方法是正確解答的關(guān)鍵.本題考查切線的判定,圓周角定理以及解直角三角形,勾股定理,掌握直角三角形的邊角關(guān)系,圓周角定理以及切線的判定方法是正確解答的關(guān)鍵.【例2】(2024·遼寧沈陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,點(diǎn)D是上一點(diǎn),且,點(diǎn)O在上,以點(diǎn)O為圓心的圓經(jīng)過(guò)C,D兩點(diǎn).(1)求證:是的切線;(2)若,的半徑為3,求的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)6【分析】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,切線的判定,解直角三角形,等腰三角形的性質(zhì),正確地作出輔助線是解題的關(guān)鍵.(1)連接,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到,求得,等量代換得到,求得,根據(jù)切線的判定定理即可得到結(jié)論;(2)根據(jù)三角函數(shù)的定義得到,求得,設(shè),,根據(jù)勾股定理得到,于是得到結(jié)論.【詳解】(1)證明:連接,,,,,,,,,,,是的半徑,直線與相切;(2),,,,在中,,設(shè),,,,.1.(2024·廣東珠海·一模)如圖,是的直徑,,E是的中點(diǎn),連結(jié)并延長(zhǎng)到點(diǎn)F,使.連結(jié)交于點(diǎn)D,連結(jié),.(1)求證:直線是的切線.(2)若,求的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)【分析】(1)證明,可得,可得結(jié)論;(2)由勾股定理求得和,再根據(jù)等面積法即可求得.【詳解】(1)證明:連接,如圖所示:∵是的直徑,∴,∵,,∴,∴,∵E是的中點(diǎn),∴,在和中,,∴,∴,∴直線是的切線;(2)由(1)知,,設(shè)的半徑為r,則,,在中,由勾股定理得,即,解得,即,,∵為直徑,∴,∴,即,解得.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,圓周角定理,等腰三角形的性質(zhì)等,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.2.(2024·湖北隨州·一模)如圖,四邊形是的內(nèi)接四邊形,是直徑,是的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).(1)求證:是的切線;(2)若,,求的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析(2),【分析】此題考查切線的判定,圓周角定理,勾股定理定理的應(yīng)用,相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握相關(guān)性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)“連半徑,證垂直”即可,(2)先由“直徑所對(duì)的圓周角是直角”,證是直角三角形,用勾股定理求出長(zhǎng),再通過(guò)三角形相似即可求解.【詳解】(1)證明:連接
∵為的中點(diǎn),∴,∴,又∵,∴,∴,∴,又∵,∴,為半徑,∴為的切線,(2)∵為直徑,∴,∵,∴,又∵,,∴,∴,即,∴,∵,∴,
在中,由勾股定理得:.題型三圓與(特殊)平行四邊形綜合問(wèn)題【例1】(新考法,拓視野)(2024·廣東江門(mén)·一模)如圖,矩形中,,.E是的中點(diǎn),以為直徑的與交于F,過(guò)F作于G.(1)求證:是的切線.(2)求的值.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)【分析】(1)連接交于點(diǎn)O,由圓周角定理推論得到,根據(jù)矩形,得到四邊形是矩形,得到,點(diǎn)O是的圓心,根據(jù),證明,根據(jù),得到,推出,即得是的切線;(2)證明,,,根據(jù)勾股定理得到,根據(jù)余弦定義即得.【詳解】(1)連接交于點(diǎn)O,∵是的直徑,∴,∵四邊形是矩形,∴,∴四邊形是矩形,∴,,∴點(diǎn)O是的圓心,∵E是的中點(diǎn),∴,∵,∴,∵,∴,∵,∴,∴是的切線;(2)∵,∴,∵,,∴,∴.本題主要考查了圓,矩形,三角形綜合.熟練掌握?qǐng)A的基本性質(zhì)和圓周角定理推論,矩形的判定和性質(zhì),三角形中位線的判定和性質(zhì),切線的判定,勾股定理解直角三角形,銳角三角函數(shù)等知識(shí),是解題的關(guān)鍵.本題主要考查了圓,矩形,三角形綜合.熟練掌握?qǐng)A的基本性質(zhì)和圓周角定理推論,矩形的判定和性質(zhì),三角形中位線的判定和性質(zhì),切線的判定,勾股定理解直角三角形,銳角三角函數(shù)等知識(shí),是解題的關(guān)鍵.【例2】(2024·安徽馬鞍山·一模)如圖,四邊形是的內(nèi)接四邊形,直徑平分.(1)求證:;(2)過(guò)點(diǎn)A向圓外作,且,求證:四邊形為平行四邊形.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2)證明見(jiàn)解析【分析】本題考查的是圓的相關(guān)性質(zhì)--圓周角定理推論、同圓中弧弦間的關(guān)系,平行四邊形的判定,(1)先證明及,證出即可證出結(jié)論;(2)先證明,再證明即可證出結(jié)論.【詳解】(1)證明:為直徑,,直徑平分,,,,,;(2)證明:四邊形為平行四邊形.1.(2024·云南·模擬預(yù)測(cè))如圖,線段與相切于點(diǎn)B,交于點(diǎn)M,其延長(zhǎng)線交于點(diǎn)C,連接,,D為上一點(diǎn)且弧的中點(diǎn)為M,連接,.(1)求的度數(shù);(2)四邊形是否是菱形?如果是,請(qǐng)證明;如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)若,求弧的長(zhǎng).【答案】(1)(2)四邊形是菱形,理由見(jiàn)解析(3)【分析】(1)根據(jù)切線的性質(zhì)及角的和差求出,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)求解即可;(2)根據(jù)圓的有關(guān)性質(zhì)得出,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求出進(jìn)而推出根據(jù)圓周角定理得,利用HL證明,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)推出,結(jié)合,推出四邊形是平行四邊形,再結(jié)合,進(jìn)而判定四邊形是菱形;(3)根據(jù)菱形的性質(zhì)及等腰三角形的性質(zhì)推出根據(jù)三角形內(nèi)角和定理及角的和差推出,根據(jù)含角的直角三角形的性質(zhì)求出,再根據(jù)弧長(zhǎng)計(jì)算公式求解即可.【詳解】(1)如圖,連接,∵線段與相切于點(diǎn),,,,,,;(2)四邊形是菱形,理由如下:連接,∵弧的中點(diǎn)為,∴,∵,∴,∴,∵為的直徑,∴,在和中,,∴,∴,∴,又,∴四邊形是平行四邊形,∵,∴四邊形是菱形;(3)如圖,連接,∵四邊形是菱形,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴,∴弧的長(zhǎng)【點(diǎn)睛】此題是圓的綜合題,考查了切線的性質(zhì)、圓周角定理、等腰三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)、弧長(zhǎng)計(jì)算公式等知識(shí),熟練運(yùn)用切線的性質(zhì)、圓周角定理、等腰三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)、弧長(zhǎng)計(jì)算公式并作出合理的輔助線是解題的關(guān)鍵.2.(2024·河南平頂山·一模)如圖,為的直徑,點(diǎn)是的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作的切線,與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn),連接.
(1)求證:(2)連接,當(dāng)時(shí):①連接,判斷四邊形的形狀,并說(shuō)明理由.②若,圖中陰影部分的面積為(用含有的式子表示).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)①菱形,理由見(jiàn)解析;②【分析】(1)連接,證明,即可得到結(jié)論.(2)①根據(jù)(1)的結(jié)論和已知條件先證明四邊形是平行四邊形,根據(jù)平行線的性質(zhì)以及點(diǎn)是的中點(diǎn),可得從而證明鄰邊相等,即可得出結(jié)論;②連接,如圖所示,設(shè)交于點(diǎn),證明得,從而可求出,解直角三角形得出,根據(jù),從而可得,求出扇形的面積即可得到陰影部分的面積.【詳解】(1)證明:如圖所示,連接,
∵點(diǎn)是的中點(diǎn),∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵是的切線.∴,∴,即:;(2)①如圖所示,
由(1)可得∵∴,四邊形是平行四邊形,又∵∴∴,∴四邊形是菱形,②連接,如圖所示,設(shè)交于點(diǎn)
∵,∴,∵,,∴,∴,∴,∵,,∴;則∴∵,∴,∴.∴.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,切線的判定,弧弦圓心角的關(guān)系,平行線的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,扇形的面積等知識(shí),熟練掌握切線的判斷定理以及扇形面積的求法是解題的關(guān)鍵.3.(2024·江蘇南京·一模)如圖,四邊形是平行四邊形,;(1)如圖①,當(dāng)與相切時(shí),求證:四邊形是菱形.(2)如圖②,當(dāng)與相交于點(diǎn)E時(shí).(Ⅰ)若,,求的半徑.(Ⅱ)連接,交于點(diǎn)F,若,則的度數(shù)是°.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)(Ⅰ);(Ⅱ)72【分析】(1)連接并延長(zhǎng),交于點(diǎn)M,連接,證明,得出,根據(jù),得出,即可證明結(jié)論;(2)(Ⅰ)證明,得出,即,求出(負(fù)值舍去),設(shè),則,根據(jù)勾股定理得出,求出結(jié)果即可;(Ⅱ)證明,得出,證明,根據(jù),得出,設(shè),則,根據(jù),得出,求出x的值即可.【詳解】(1)解:連接并延長(zhǎng),交于點(diǎn)M,連接,如圖所示:∴,∴,∵與相切,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∵四邊形為平行四邊形,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴四邊形為菱形.(2)解:(Ⅰ)連接并延長(zhǎng),交于點(diǎn)P,連接、,,如圖所示:∵,,∴垂直平分,∴,,∵四邊形為平行四邊形,∴,,,∵四邊形內(nèi)接于,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∵,∴,解得:(負(fù)值舍去),∴,設(shè),則,∵,即,解得:.即圓的半徑為.(Ⅱ)連接,如圖所示:∵四邊形為平行四邊形,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴,∴設(shè),則,∵,∴,解得:,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓的基本性質(zhì),圓周角定理,勾股定理,切線的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),平行線的性質(zhì),菱形的判定,解題的關(guān)鍵熟練掌握相關(guān)的性質(zhì)和判定,作出輔助線.題型四圓內(nèi)接三角形和四邊形【例1】(2024·湖南·模擬預(yù)測(cè))如圖,內(nèi)接于,過(guò)點(diǎn)C作交于點(diǎn)E,交于點(diǎn)D,連接交于點(diǎn)G,連接,設(shè)(m為常數(shù)).(1)求證:;(2)設(shè),求證:;(3)求的值(用含m的代數(shù)式表示).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析(3)【分析】(1)連接.根據(jù)圓周角定理得到是的直徑,由,得到,即可得出結(jié)論;(2)設(shè)相交于點(diǎn)M,連接.由(1)可知,得到,再根據(jù).推出,由即可得出結(jié)論;(3)證明,得到,解直角三角形得到,代入計(jì)算即可得出結(jié)果.【詳解】(1)證明:,是的直徑.如圖,連接.,又,即,,,,,;(2)證明:如圖,設(shè)相交于點(diǎn)M,連接.由(1)可知,,即.又.,又,..,;(3)解:,,,即.又,,,即,.本題主要考查圓內(nèi)接三角形的性質(zhì)及相似三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,圓周角定理,垂徑定理等,熟練掌握?qǐng)A內(nèi)接三角形的性質(zhì)及相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.本題主要考查圓內(nèi)接三角形的性質(zhì)及相似三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,圓周角定理,垂徑定理等,熟練掌握?qǐng)A內(nèi)接三角形的性質(zhì)及相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【例2】(2024·天津?yàn)I海新·一模)如圖,是的直徑,弦與相交于點(diǎn)P,若.(1)如圖①,求的度數(shù);(2)如圖②,過(guò)點(diǎn)C作的切線,與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)E,若,求的度數(shù).【答案】(1)(2)【分析】(1)連接,根據(jù)圓周角定理得出,根據(jù)直徑所對(duì)的圓周角為直角得出,求出結(jié)果即可;(2)連接,根據(jù)圓周角定理得出,根據(jù)切線的性質(zhì)得出,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)求出,最后求出即可.【詳解】(1)解:如圖①,連接,
∵,∴,∵為的直徑,∴,∴.(2)解:如圖②,連接.
∵,∴,∵是切線,∴,∴,∵,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了切線的性質(zhì),圓周角定理,直徑所對(duì)的圓周角為直角,等腰三角形的性質(zhì),三角形外角的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是作出輔助線,數(shù)形結(jié)合,熟練掌握相關(guān)的判定和性質(zhì).1.(2024·安徽蕪湖·一模)四邊形ABCD內(nèi)接于,.(1)如圖1,若,求的度數(shù);(2)如圖2.連接交于點(diǎn)E.①求證:;②若,,,求的長(zhǎng).【答案】(1)(2)①見(jiàn)詳解②【分析】(1)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)及圓的內(nèi)接四邊形的性質(zhì)即可;(2)①先證明,得,再根據(jù)即可得出結(jié)論;②設(shè),則,先證明,再根據(jù)勾股定理求出的長(zhǎng),由①知,求出的長(zhǎng),再根據(jù)勾股定理即可.【詳解】(1)解:,若.四邊形ABCD內(nèi)接于,;(2)證明①,,,,,,,;②設(shè),則,,在中,,,,,,由①知,,【點(diǎn)睛】本題考查了圓的有關(guān)性質(zhì)定理,相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握相似三角形的判定與性質(zhì)是本題的關(guān)鍵.2.(2024·黑龍江哈爾濱·一模)如圖1,在中,直徑垂直弦于點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)作于F,交于點(diǎn)H,交于點(diǎn)E,連接.(1)如圖1,求證:;(2)如圖2,求證:;(3)如圖3,連接,分別交于點(diǎn),當(dāng),,求線段的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析(3)12【分析】(1)連接,根據(jù)垂徑定理和等弧所對(duì)的圓周角相等,結(jié)合等角的余角相等即可證明結(jié)論;(2)連接,運(yùn)用同?。ǖ然。┧鶎?duì)的圓周角相等,結(jié)合同角的余角相等和等量代換即可證明;先證明,再證明;(3)根據(jù)已知設(shè)出和,結(jié)合(2)表示,進(jìn)而用x表示半徑、直徑,結(jié)合勾股定理表示,結(jié)合,即可求解.【詳解】(1)證明:連接,∵是的直徑,,∴,∴,∵,∴,∴,∴;(2)連接,∵,∴,∴,又∵,∴,∴,由(1)知:,∴,∵,∴,∴;(3)連接,則:,∵,∴設(shè),則,∴,由(2)知,,∵,∴,∴,∴,,,∵,且,∴,∴,∴中,,中,,中,,∵,∴,∴,即:,∴,∴,∴,,∵,∴,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】此題主要考查圓的綜合問(wèn)題,涉及到垂徑定理,圓周角定理,弧、弦、角之間的關(guān)系,解直角三角形,相似三角形的判定和性質(zhì),綜合性強(qiáng),難度較大,熟悉圓的相關(guān)性質(zhì),會(huì)結(jié)合題意靈活運(yùn)用勾股定理和方程思想,會(huì)借助相似三角形構(gòu)建等量關(guān)系是解題的關(guān)鍵.3.(2024·黑龍江哈爾濱·一模)如圖1,在中,為直徑,和為弦,且.(1)求的度數(shù);(2)如圖2,E為上一點(diǎn),連接,作于E交于F,連接,求證:;(3)如圖3,在(2)的條件下,連接交于G,過(guò)F作于F,交延長(zhǎng)線于N,若,,求的長(zhǎng).【答案】(1)(2)見(jiàn)詳解(3)【分析】(1)利用證明,即可得出,又,故可得出(2)先求四邊形內(nèi)角和,進(jìn)而可得出,等量代換可得出,證明,由全等得性質(zhì)可得出,等量代換得出,由等角對(duì)等邊得出.(3)在的條件下,作,可得出,設(shè),可得,利用勾股定理解出x,得出,,,,過(guò)C作于K,得出,進(jìn)一步利用勾股定理得出的值.【詳解】(1)解:連接,,∵是直徑,∴,在和中,,∴,∴,∵,∴,∴.(2)四邊形內(nèi)角和為:,∵,,∴,∴,∵,∴,在和中,∴,∴,∴.(3)在的條件下,作,如下圖,∴,設(shè),則,∵∴在中:,即,解得,∵∴,∴,,,,過(guò)C作于K,又∵∴,∴,∴,∴,∴,可解得.【點(diǎn)睛】本題主要考查了全等的判定以及性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),圓周角定理,勾股定理,四邊形內(nèi)角和問(wèn)題等知識(shí),作出輔助線是解題的關(guān)鍵.4.(2024·河北滄州·一模)如圖,珍珍利用一張直徑為8cm的半圓形紙片探究圓的知識(shí),將半圓形紙片沿弦折疊.(1)如圖1,為的切線,當(dāng)時(shí),求證:.(2)如圖2,當(dāng)時(shí),通過(guò)計(jì)算比較與弧哪個(gè)長(zhǎng)度更長(zhǎng).(π?。?3)如圖3,M為的中點(diǎn),為點(diǎn)M關(guān)于弦的對(duì)稱點(diǎn),當(dāng)時(shí),直接寫(xiě)出點(diǎn)與點(diǎn)M之間的距離約為_(kāi)____cm.(結(jié)果保留兩位小數(shù),參考數(shù)據(jù):27)【答案】(1)見(jiàn)解析(2)(3)【分析】(1)連接,根據(jù)切線的性質(zhì),圓周角定理,得到,即可得證;(2)連接,圓周角定理,得到,根據(jù)含30度角的直角三角形的性質(zhì),求出的長(zhǎng),進(jìn)行比較即可;(3)連接,交于點(diǎn),根據(jù)軸對(duì)稱的性質(zhì),垂徑定理,得到三點(diǎn)共線,解直角三角形,求出的長(zhǎng),進(jìn)而求出的長(zhǎng),再根據(jù)對(duì)稱,求出的長(zhǎng)即可.【詳解】(1)證明:連接,∵為的切線,∴,∵,∴,∴,∴;(2)連接,∵為直徑,∴,∵,∴,∴,連接,則:,∴,∴;(3)連接,交于點(diǎn),∵為的中點(diǎn),∴,∵為點(diǎn)M關(guān)于弦的對(duì)稱點(diǎn),∴,∴三點(diǎn)共線,在中,,∴,∵,∴,∵對(duì)稱,∴;故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查切線的性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,解直角三角形,有一定的難度,掌握相關(guān)性質(zhì),正確的添加輔助線,是解題的關(guān)鍵.題型五生活中的實(shí)物抽象出圓的綜合問(wèn)題【例1】(新考法,拓視野)(2024·河南洛陽(yáng)·一模)中國(guó)最遲在四千多年前的夏禹時(shí)代已有了馬車(chē),而目前考古發(fā)現(xiàn)最早的雙輪馬車(chē)始見(jiàn)年代為商代晚期(河南安陽(yáng)殷城).小明在殷墟游玩時(shí),見(jiàn)到了如圖1的馬車(chē)車(chē)廂模型,他繪制了如圖2的車(chē)輪側(cè)面圖.如圖2,當(dāng)過(guò)圓心O的車(chē)架的一端A落在地面上時(shí),與的另一個(gè)交點(diǎn)為點(diǎn)D,水平地面切于點(diǎn)B.(1)求證:;(2)若,求的直徑.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)【分析】本題主要考查了切線的性質(zhì),勾股定理,等邊對(duì)等角,三角形內(nèi)角和定理等等:(1)如圖所示,連接,根據(jù)等邊對(duì)等角結(jié)合三角形外角的性質(zhì)證明,由切線的性質(zhì)得到,則由三角形內(nèi)角和定理可得;(2)設(shè)的半徑為,則,,利用勾股定理建立方程,解方程即可得到答案.【詳解】(1)證明:如圖所示,連接,∵,∴,∴,∵水平地面切于點(diǎn)B,∴,即,∴,即;(2)解:設(shè)的半徑為,則,∴,在中,由勾股定理得,∴,解得,∴的半徑為.本題主要考查了切線的性質(zhì),勾股定理,等邊對(duì)等角,三角形內(nèi)角和定理等等本題主要考查了切線的性質(zhì),勾股定理,等邊對(duì)等角,三角形內(nèi)角和定理等等.【例2】(2024·廣東珠海·一模)為弘揚(yáng)民族傳統(tǒng)體育文化,某校將傳統(tǒng)游戲“滾鐵環(huán)”列入了校運(yùn)動(dòng)會(huì)的比賽項(xiàng)目.滾鐵環(huán)器材由鐵環(huán)和推桿組成.小明對(duì)滾鐵環(huán)的啟動(dòng)階段進(jìn)行了研究,如圖,滾鐵環(huán)時(shí),鐵環(huán)與水平地面相切于點(diǎn)C,推桿與鉛垂線的夾角為點(diǎn)O,A,B,C,D在同一平面內(nèi).當(dāng)推桿與鐵環(huán)相切于點(diǎn)B時(shí),手上的力量通過(guò)切點(diǎn)B傳遞到鐵環(huán)上,會(huì)有較好的啟動(dòng)效果.
(1)求證:.(2)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),切點(diǎn)B只有在鐵環(huán)上一定區(qū)域內(nèi)時(shí),才能保證鐵環(huán)平穩(wěn)啟動(dòng).圖中點(diǎn)B是該區(qū)域內(nèi)最低位置,此時(shí)點(diǎn)A距地面的距離最小,測(cè)得.已知鐵環(huán)的半徑為,推桿的長(zhǎng)為,求此時(shí)的長(zhǎng).【答案】(1)證明見(jiàn)詳解;(2);【分析】本題考查解直角三角形,直角三角形兩銳角互余,切線的性質(zhì):(1)過(guò)B作,根據(jù)切線得到,結(jié)合得到,再根據(jù)直角三角形兩銳角互余求解即可得到答案;(2)根據(jù)(1)及得到,結(jié)合三角函數(shù)求出,即可得到答案;【詳解】(1)解:過(guò)B作,由題意可得,,∵鐵環(huán)與水平地面相切于點(diǎn)C,∴,∵,∴,∵推桿與鐵環(huán)相切于點(diǎn)B,
,∴,∴,,∴,∴;(2)解:∵,,∴,∵的半徑為,推桿的長(zhǎng)為,∴,,∴,∴.1.(2024·河北石家莊·一模)圖1是傳統(tǒng)的手工推磨工具,根據(jù)它的原理設(shè)計(jì)了如圖2所示的機(jī)械設(shè)備,磨盤(pán)半徑,用長(zhǎng)為的連桿將點(diǎn)與動(dòng)力裝置相連(大小可變),點(diǎn)在軌道上滑動(dòng),帶動(dòng)點(diǎn)使磨盤(pán)繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),,.(1)當(dāng)點(diǎn)、、三點(diǎn)共線的時(shí)候,的長(zhǎng)為_(kāi)_____;(2)點(diǎn)由軌道最遠(yuǎn)處向滑動(dòng),使磨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)不超過(guò)的過(guò)程中:①與相切于點(diǎn),如圖3,求的長(zhǎng);②從①中相切的位置開(kāi)始,點(diǎn)繼續(xù)向點(diǎn)方向滑動(dòng)至點(diǎn),點(diǎn)隨之逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)至點(diǎn),此時(shí),求點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)(結(jié)果保留).(參考數(shù)據(jù):,,)【答案】(1)或(2)①②【分析】(1)分點(diǎn)Q在線段上和點(diǎn)Q在的延長(zhǎng)線上兩種情況,分別利用勾股定理求解即可;(2)①連接,根據(jù)切線的性質(zhì)可得,然后根據(jù)勾股定理可進(jìn)行求解;②連接、,過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn).證明四邊形是平行四邊形,得到,解直角三角形得到,利用弧長(zhǎng)公式計(jì)算即可.【詳解】(1)解:如圖:當(dāng)點(diǎn)Q在線段上時(shí),
在中,,,;如圖:當(dāng)點(diǎn)Q在的延長(zhǎng)線上時(shí),
,;綜上,的長(zhǎng)為或,故答案為:或;(2)解:①如圖1,連接,與相切于點(diǎn),,
在中,,在中,;②如圖2,連接、,過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn).
,,四邊形是平行四邊形,交于點(diǎn),,,.【點(diǎn)睛】本題主要考查切線的性質(zhì)及勾股定理,弧長(zhǎng)的計(jì)算,解直角三角形,熟練掌握切線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.2.(2024·河北石家莊·一模)如圖1,某玩具風(fēng)車(chē)的支撐桿垂直于桌面,點(diǎn)為風(fēng)車(chē)中心,,風(fēng)車(chē)在風(fēng)吹動(dòng)下繞著中心旋轉(zhuǎn),葉片端點(diǎn),,,將四等分,已知的半徑為.(1)風(fēng)車(chē)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)時(shí),點(diǎn)在左側(cè),如圖2所示,求點(diǎn)到桌面的距離(結(jié)果保留根號(hào));(2)在風(fēng)車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,求點(diǎn)到桌面的距離不超過(guò)時(shí),點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)(結(jié)果保留);(3)連接,當(dāng)與相切時(shí),求切線長(zhǎng)的值,并直接寫(xiě)出,兩點(diǎn)到桌面的距離的差.【答案】(1)(2)(3)切線長(zhǎng)的值為,,兩點(diǎn)到桌面的距離的差為【分析】(1)過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),作于點(diǎn),則四邊形為矩形,易得,在中,利用三角函數(shù)解得的值,進(jìn)而可得的值,即可獲得答案;(2)設(shè)點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),的位置時(shí),點(diǎn)到桌面的距離均為,過(guò)點(diǎn)作于H,則,作于點(diǎn)D,則四動(dòng)形為矩形,在中,利用三角函數(shù)解得,進(jìn)而可得,由圓的軸對(duì)稱性可知,然后利用弧長(zhǎng)公式求解即可;(3)如下圖,連接,過(guò)點(diǎn)作,交延長(zhǎng)線于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),根據(jù)題意可得,在中,利用勾股定理解得;證明,利用相似三角形的性質(zhì)解得的值,再證明,易得,即可獲得答案.【詳解】(1)解:如下圖,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),作于點(diǎn),則四邊形為矩形,∴,在中,,,∴,∵,∴,∴.答:點(diǎn)到桌面的距離是;(2)如下圖,設(shè)點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),的位置時(shí),點(diǎn)到桌面的距離均為,過(guò)點(diǎn)作于H,則,作于點(diǎn)D,則四動(dòng)形為矩形,∴,∵,∴,在中,,∴,∴,由圓的軸對(duì)稱性可知,,∴.∴符合條件的點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為;(3)如下圖,連接,過(guò)點(diǎn)作,交延長(zhǎng)線于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),∵弧是半圓,∴為的直徑,∵直線切于點(diǎn),且經(jīng)過(guò)點(diǎn),∴,在中,,,∴,∵,,∴,∴,即,∴,∵,,,∴,∴,∴,即,兩點(diǎn)到桌面的距離的差為.答:切線長(zhǎng)的值為,,兩點(diǎn)到桌面的距離的差為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了解直角三角形、矩形的判定與性質(zhì)、弧長(zhǎng)計(jì)算、相似三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),理解題意,正確作出輔助線是解題關(guān)鍵.題型六圓中動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題【例1】(2024·江蘇淮安·一模)如圖,是的直徑,,延長(zhǎng)至點(diǎn)C,使.動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿圓周按順時(shí)針?lè)较蛞悦棵雮€(gè)單位的速度向終點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,連接,作點(diǎn)C關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)D,連接、、、.
(1)當(dāng)時(shí).①求的度數(shù);②判斷直線與的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由;(2)若,求t的值.【答案】(1)①;②與相切,理由見(jiàn)解析(2)【分析】本題考查切線的判定,圓的相關(guān)性質(zhì),勾股定理的逆定理,弧長(zhǎng)公式等知識(shí),熟練掌握相關(guān)圖形的性質(zhì)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.(1)①由題意可知,,根據(jù)弧長(zhǎng)公式,設(shè),當(dāng)時(shí),,求解即可;②連接,由①可知,,,可知為等邊三角形,則,再證,則,得,即可求得,可證得與相切;(2)由(1)可知,,,由軸對(duì)稱可知,,,根據(jù)勾股定理的逆定理可證明,則,再由弧長(zhǎng)公式得,即可求得.【詳解】(1)解:①∵是的直徑,,∴,設(shè),當(dāng)時(shí),∴,即:;②與相切,理由如下:連接,
由①可知,,,∴為等邊三角形,則,,又∵,∴,則,∴,則,∴與相切;(2)由(1)可知,,,由軸對(duì)稱可知,,,在中,,,∴,∴,則,則,解得:.本題考查切線的判定,圓的相關(guān)性質(zhì),勾股定理的逆定理,弧長(zhǎng)公式等知識(shí),熟練掌握相關(guān)圖形的性質(zhì)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.本題考查切線的判定,圓的相關(guān)性質(zhì),勾股定理的逆定理,弧長(zhǎng)公式等知識(shí),熟練掌握相關(guān)圖形的性質(zhì)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.【例2】(2024·云南昆明·一模)如圖,,是的兩條直徑,且,點(diǎn)E是上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)B,D重合),連接并延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,點(diǎn)P在上,且,連接,分別交,于點(diǎn)M,N,連接,設(shè)的半徑為r.(1)求證:是的切線;(2)當(dāng)時(shí),求證:;(3)在點(diǎn)E的移動(dòng)過(guò)程中,判斷是否為定值,若是,求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析(3)是定值,【分析】(1)連接,由直徑所對(duì)圓周角是直角可得,則,由,可知,根據(jù),可得,進(jìn)而可證得,即可證明結(jié)論;(2)由圓周角定理可知,進(jìn)而可得,,再證明,結(jié)合含的直角三角形即可求解;(3)連接,根據(jù)題意可得,進(jìn)而可知?jiǎng)t,,由圓周角定理可知,得,可證,得,則,結(jié)合勾股定理可得,即可求得為定值.【詳解】(1)證明:連接,∵是的直徑,∴,則,∵,∴,又∵,∴,∴,∴,∴是的切線;(2)解:∵,∴,∵,則,∴,∵,∴,則,又∵,∴,∴;(3)是定值,,理由如下:連接,∵,且、是的直徑,∴,則,,∵,∴,又∵,∴,∴,則,∵,∴,則,即:.【點(diǎn)睛】本題主要考查圓周角定理,切線的判定定理,勾股定理,含的直角三角形以及相似三角形的性質(zhì)等知識(shí),證明是解答本題的關(guān)鍵.1.(2024·吉林長(zhǎng)春·模擬預(yù)測(cè))如圖①,在中,,以點(diǎn)為圓心,以2為半徑畫(huà)圓,交于點(diǎn),交于點(diǎn).點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿按順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)再次經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)停止運(yùn)動(dòng).(1)的長(zhǎng)為_(kāi)_____;(2)在點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)到距離的最大值為_(kāi)_____;(3)延長(zhǎng)交于點(diǎn),連接,交于點(diǎn).①當(dāng)為等腰三角形時(shí),連結(jié)接,求的面積:②如圖②,連接,當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),作的角平分線交于點(diǎn).點(diǎn)的位置隨著點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生改變,則點(diǎn)形成的軌跡路徑長(zhǎng)為_(kāi)_____.【答案】(1)(2)(3)①的面積為或;②【分析】(1)根據(jù)弧長(zhǎng)公式計(jì)算即可;(2)結(jié)合題意可知當(dāng)點(diǎn)在過(guò)點(diǎn)垂直于的直線上且在點(diǎn)上方時(shí),點(diǎn)到距離有最大值,如圖,,根據(jù)勾股定理即可求解;(3)①分三種情況:當(dāng)時(shí),利用相似三角形即可求解,當(dāng)時(shí),點(diǎn)與點(diǎn)重合在點(diǎn)或點(diǎn),不符合題意,當(dāng)時(shí),點(diǎn)與點(diǎn)重合,不符合題意,分別討論即可;②連接,取中點(diǎn),連接,,則,由勾股定理得,可證明,得,由,知,即可得,進(jìn)而可知,可知點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)的軌跡為:點(diǎn)為圓心,為半徑,從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的圓弧,根據(jù)弧長(zhǎng)公式即可求解.【詳解】(1)解:由題意可知,,,∴,故答案為:;(2)由題意可知,當(dāng)點(diǎn)在過(guò)點(diǎn)垂直于的直線上且在點(diǎn)上方時(shí),點(diǎn)到距離有最大值,如圖,,∵,,∴,則,此時(shí),,則點(diǎn)到距離的最大值為,故答案為:;(3)①當(dāng)時(shí),,又∵,∴,則,∴,∴,即:,則,設(shè),則,,由勾股定理可得:,即:,解得:(負(fù)值舍去),則,若點(diǎn)在線段部分,則,∴的面積,若點(diǎn)在線段部分,則,∴的面積;當(dāng)時(shí),點(diǎn)與點(diǎn)重合在點(diǎn)或點(diǎn),不符合題意;當(dāng)時(shí),點(diǎn)與點(diǎn)重合,不符合題意;綜上,的面積為或;②連接,取中點(diǎn),連接,,則,由勾股定理得,∵平分,∴,∵,,∴,∴,又∵,∴,∴,又∵,∴,則點(diǎn)在以為直徑的上,∵點(diǎn)在線段上,∴點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)的軌跡為:以點(diǎn)為圓心,為半徑,從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的圓弧,∴點(diǎn)形成的軌跡路徑長(zhǎng)為:,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查等腰三角形的判定及性質(zhì),90度的圓周角所對(duì)的弦是直徑,弧長(zhǎng)公式,動(dòng)點(diǎn)軌跡問(wèn)題,相似三角形的判定及性質(zhì),勾股定理等知識(shí),添加輔助線證明三角形全等,由全等三角形的性質(zhì)證明,得點(diǎn)的軌跡是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.題型七圓中新定義探究綜合問(wèn)題【例1】(新考法,拓視野)(2024·湖南長(zhǎng)沙·一模)定義:對(duì)角線互相垂直的圓內(nèi)接四邊形叫做圓的“奇妙四邊形”.(1)若是圓的“奇妙四邊形”,則是_________(填序號(hào)):①矩形;②菱形;③正方形(2)如圖1,已知的半徑為R,四邊形是的“奇妙四邊形”.求證:;(3)如圖2,四邊形是“奇妙四邊形”,P為圓內(nèi)一點(diǎn),,,,且.當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度最小時(shí),求的值.【答案】(1)③(2)見(jiàn)解析(3)【分析】(1)利用平行四邊形的性質(zhì),圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),“奇妙四邊形”的定義和正方形的判定定理解得即可;(2)過(guò)點(diǎn)B作直徑,分別連接,,,,證明,.可得,可得,再利用勾股定理可得答案;(3)設(shè)的長(zhǎng)度為a,,在中,利用勾股定理列出方程,利用即可求得的最小值,求得必值,再利用相似三角形是性質(zhì)即可求得結(jié)論.【詳解】(1)解:若平行四邊形是“奇妙四邊形”,則四邊形是正方形.理由∶∵四邊形是平行四邊形,∴,∵四邊形是圓內(nèi)接四邊形,∴,∴,∴平行四邊形是矩形,∵四邊形是“奇妙四邊形”,∴,∴矩形是正方形,故答案為∶③;(2)證明∶過(guò)點(diǎn)B作直徑,分別連接,,,,∵是的直徑,∴,∴,∵四邊形是“奇妙四邊形”,∴,∴,又,∴,∵,,∴,∴,∵,∴∴;(3)解:連接交于E,設(shè)的長(zhǎng)度為a,,∵,,∴,∴,∵∴,,∵,∴,∵∴,整理得,∴∴,又,∴,∴a有最小值2,即的長(zhǎng)度最小值為2,∴,解得∶,∴,∴,∴,∴,∴,∵,,∴,,∴,∴,∴.本題是圓的綜合題,考查的是勾股定理的應(yīng)用,圓周角定理的應(yīng)用,一元二次方程的解法,熟練的建立數(shù)學(xué)模型并靈活應(yīng)用是解本題的關(guān)鍵本題是圓的綜合題,考查的是勾股定理的應(yīng)用,圓周角定理的應(yīng)用,一元二次方程的解法,熟練的建立數(shù)學(xué)模型并靈活應(yīng)用是解本題的關(guān)鍵.【例2】(2024·浙江臺(tái)州·一模)【概念呈現(xiàn)】在鈍角三角形中,鈍角的度數(shù)恰好是其中一個(gè)銳角的度數(shù)與90度的和,則稱這個(gè)鈍角三角形為和美三角形,這個(gè)銳角叫做和美角.【概念理解】(1)當(dāng)和美三角形是等腰三角形時(shí),求和美角的度數(shù).
【性質(zhì)探究】(2)如圖1,是和美三角形,是鈍角,是和美角,求證:.【拓展應(yīng)用】(3)如圖2,是的直徑,且,點(diǎn)C,D是圓上的兩點(diǎn),弦與交于點(diǎn)E,連接,,是和美三角形.①當(dāng)時(shí),求的長(zhǎng).②當(dāng)是和美三角形時(shí),直接寫(xiě)出的值.【答案】(1);(2)見(jiàn)解析;(3)①;②或【分析】(1)根據(jù)新定義,等腰三角形的性質(zhì),三角形的內(nèi)角和定理列方程再求解即可;(2)作,根據(jù)新定義可得,再證明,利用相似三角形的性質(zhì)和銳角的正切的比例關(guān)系證明即可;(3)①分兩種情況進(jìn)行討論,當(dāng)為和美角時(shí),由(2)得:,則,進(jìn)而可證,作于F,可證,由相似三角形的性質(zhì)可得,,進(jìn)而可求長(zhǎng);當(dāng)為和美角時(shí),由,可知為和美角,由(2)得:,則,進(jìn)而可得出,作于H,由即可求出長(zhǎng).②由與都是和美三角形,分別討論兩個(gè)三角形的和美角,結(jié)合相似三角的性質(zhì)與和美角的定義,分別求解即可;【詳解】(1)解:設(shè)和美角的度數(shù)為x.根據(jù)題意可得:,解得:,
∴和美角的度數(shù)為.(2)證明:如圖1,作交于D,∴,∵是和美三角形,是鈍角,是和美角,∴,∴,又∵,∴,∴.(3)①如圖3,當(dāng)為和美角時(shí),由(2)得:,∴,∵,∴,作于F,
∴,∴,∴∴.如圖4,當(dāng)為和美角時(shí),∵,∴為和美角,由(2)得:,∴,∴,∴,作于H,∴,由,∴,∴.②設(shè).?。鐖D5,若與是和美角,則,,,所以.ⅱ.如圖6,若與是和美角,則,,由△BDC內(nèi)角和可得,所以.ⅲ.如圖7,若與是和美角,則,,,,由△BDC內(nèi)角和可得,所以.ⅳ.如圖8,若與是和美角,則,,,由可得,這種情形不存在.綜上所述,的值為或.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定和性質(zhì),圓周角定理,三角函數(shù),等腰三角形的性質(zhì)和判定等,解題的關(guān)鍵是理解新定義,結(jié)合以上知識(shí)點(diǎn)解題,熟練掌握分類(lèi)討論思想的運(yùn)用;1.(2024·山東濟(jì)寧·二模)【初步感知】(1)如圖1,點(diǎn)A,B,P均在上,若,則銳角的大小為_(kāi)_____度;【深入探究】(2)如圖2,小明遇到這樣一個(gè)問(wèn)題:是等邊三角形的外接圓,點(diǎn)P在上(點(diǎn)P不與點(diǎn)A,C重合),連接,,.求證:;小明發(fā)現(xiàn),延長(zhǎng)至點(diǎn)E,使,連接,通過(guò)證明.可推得是等邊三角形,進(jìn)而得證.請(qǐng)根據(jù)小明的分析思路完成證明過(guò)程.【啟發(fā)應(yīng)用】(3)如圖3,是的外接圓,,,點(diǎn)P在上,且點(diǎn)P與點(diǎn)B在的兩側(cè),連接,,,若,則的值為_(kāi)____.【答案】(1);(2)見(jiàn)解析;(3)【分析】(1)根據(jù)同弧所對(duì)的圓周角等于圓心角的一半可直接得出答案;(2)延長(zhǎng)至點(diǎn)E,使,連接,根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)得出,再證,推出,,進(jìn)而證明是等邊三角形,可得;(3)延長(zhǎng)至點(diǎn)E,使,連接,通過(guò)證明,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】解:(1),故答案為:;(2)證明過(guò)程如下:如圖,延長(zhǎng)至點(diǎn)E,使,連接,
四邊形是的內(nèi)接四邊形,,是等邊三角形,,在和中,,,,,,是等邊三角形,,即;(3)如圖,延長(zhǎng)至點(diǎn)E,使,連接,
四邊形是的內(nèi)接四邊形,,在和中,,,,,,是等腰直角三角形,,,,,,,,,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),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(guān)鍵是做輔助線構(gòu)造,進(jìn)行轉(zhuǎn)換求解.題型八圓與函數(shù)的綜合問(wèn)題【例1】(新考法,拓視野)(2024·湖南長(zhǎng)沙·一模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與x軸交于兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),且.
(1)求該拋物線的解析式;(2)拋物線上是否存在點(diǎn)M,使,如果存在,求點(diǎn)M的坐標(biāo),如果不存在,說(shuō)明理由;(3)若點(diǎn)D是拋物線第二象限上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D作軸于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)的圓與交于點(diǎn)E,連接,求的面積.【答案】(1)(2)存在,(3)6【分析】(1)根據(jù)題意得到,,,利用待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式即可;(2)作軸交拋物線于點(diǎn),將代入求出答案;(3)記過(guò)點(diǎn)、、的圓的圓心為點(diǎn),設(shè),根據(jù)面積公式或利用相似三角形的判定與性質(zhì)列出式子求出答案.【詳解】(1)解:令,則,,,,,,,拋物線過(guò)點(diǎn)A,B,,解得,拋物線為;(2)解:存在,理由如下:,,,若,則軸或軸,又點(diǎn)在拋物線上,軸,作軸交拋物線于點(diǎn),
當(dāng)時(shí),,解得,,;(3)解:由(1)知,,記過(guò)點(diǎn)、、的圓的圓心為點(diǎn),
則點(diǎn)在線段的垂直平分線上,故可設(shè),同理,點(diǎn)在線段的垂直平分線上,又軸于點(diǎn),設(shè),則,,,,即:①,又點(diǎn)在拋物線上,,即:②,將②代入①得:,,,即:,,本題主要考查了二次函數(shù)的圖像和性質(zhì),待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式,拋物線上的點(diǎn)的坐標(biāo)特征以及相似三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.本題主要考查了二次函數(shù)的圖像和性質(zhì),待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式,拋物線上的點(diǎn)的坐標(biāo)特征以及相似三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【例2】(2024·江蘇淮安·一模)在平面直角坐標(biāo)系中,的半徑為.對(duì)于的弦和點(diǎn)給出如下定義:若直線,都是的切線,則稱點(diǎn)是弦的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”.
(1)如圖,點(diǎn),分別為過(guò)、點(diǎn)的線段與的交點(diǎn).①在點(diǎn)中,弦的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”是;②若點(diǎn)是弦的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”,則的長(zhǎng)為;(2)已知點(diǎn)在正半軸上,在正半軸上,若對(duì)于線段上任一點(diǎn),都存在的弦,使得點(diǎn)是弦的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”.記的長(zhǎng)為,當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),的取值范圍為,求出此時(shí)所在直線表達(dá)式.【答案】(1)①;②(2),【分析】()①根據(jù)關(guān)聯(lián)點(diǎn)的概念及切線的判定定理逐一判定即可得解;②連接,由點(diǎn)是弦的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”,得,,進(jìn)而利用勾股定理構(gòu)造方程,解方程即可得解;(2)過(guò)作于點(diǎn),交于點(diǎn),先求得,從而得當(dāng)與重合時(shí),,當(dāng)與重合或者與重合時(shí),,進(jìn)而求得點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上,且是該圓的切線,或者,然后分和兩種情況,利用勾股定理及正切定義以及待定系數(shù)法求解即可.【詳解】(1):①∵,,由圖可知點(diǎn)橫坐標(biāo)大于小于,縱坐標(biāo)也是大于小于,∴點(diǎn),的橫坐標(biāo)相同,點(diǎn)與的橫縱坐標(biāo)都不同,的橫縱坐標(biāo)與的橫縱坐標(biāo)都不相同,∴,與不垂直,與不垂直,∴是的切線,不是的切線,不是的切線,∴不是弦的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”,不是弦的
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