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專題12圓壓軸目錄TOC\o"1-3"\n\h\z\u真題演練題型01與圓有關(guān)的多結(jié)論問(wèn)題(選/填)題型02與圓有關(guān)的平移問(wèn)題題型03與圓有關(guān)的翻折問(wèn)題題型04與圓有關(guān)的旋轉(zhuǎn)問(wèn)題題型05與圓有關(guān)的最值問(wèn)題題型06與圓有關(guān)的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題題型07與圓有關(guān)的新定義問(wèn)題題型08阿氏圓題型09圓、幾何圖形、銳角三角函數(shù)綜合題型10與圓有關(guān)的閱讀理解問(wèn)題題型11與圓有關(guān)的存在性問(wèn)題題型12與圓有關(guān)的定值問(wèn)題.模擬集訓(xùn)
真題演練題型01與圓有關(guān)的多結(jié)論問(wèn)題(選/填)1.(2023·河北保定·模擬預(yù)測(cè))如圖,在△ABC中,BC=10,點(diǎn)O為AB上一點(diǎn),以5為半徑作⊙O分別與BC,AC相切于D,E兩點(diǎn),OB與⊙O交于點(diǎn)M,連接OC交⊙O于點(diǎn)F,連接ME,F(xiàn)E,若點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),給出下列結(jié)論:①CO平分∠ACB;②點(diǎn)E為AC的中點(diǎn);③∠AME=22.5°;④MF的長(zhǎng)度為52A.1 B.2 C.3 D.42.(2024·山東濟(jì)寧·一模)如圖,在扇形OAB中,∠AOB=90°,半徑OA=2.將扇形OAB沿過(guò)點(diǎn)B的直線折疊,點(diǎn)O恰好落在AB上點(diǎn)D處,折痕交OA于點(diǎn)C,點(diǎn)E為OB的中點(diǎn),點(diǎn)P為線段CB上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接OP,PE,DP,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥BC于點(diǎn)F,下列說(shuō)法:①當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到CB的中點(diǎn)時(shí),四邊形COPD為菱形,②S△CDFS△OCB=13,③OP+PE的最小值為3,3.(2023·廣東廣州·二模)如圖,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,AC為⊙O的直徑,∠ACD+∠BCD=180°,連接OD,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AC,DF⊥BC,垂足分別為點(diǎn)E、點(diǎn)F,則下列結(jié)論正確的是.①∠AOD=2∠BAD;②∠DAC=∠BAC;③DF與⊙O相切;④若AE=4,EC=1,則BC=3.題型02與圓有關(guān)的平移問(wèn)題4.(2023·廣東深圳·一模)如圖1,平行四邊形ABCD中,AD=23,DC=43,∠D=60°,點(diǎn)M在BC延長(zhǎng)線上且CM=CD,EF為半圓O的直徑且FE⊥BM,F(xiàn)E=6,如圖2,點(diǎn)E從點(diǎn)M處沿MB方向運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)半圓O向左平移,每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度,當(dāng)點(diǎn)F與點(diǎn)D重合時(shí)停止平移,如圖3,停止平移后半圓O立即繞點(diǎn)E逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),每秒轉(zhuǎn)動(dòng)5°,點(diǎn)F落在直線(1)如圖1,BF=;(2)如圖2,當(dāng)半圓O與DC邊相切于點(diǎn)P,求EM的長(zhǎng);(3)如圖3,當(dāng)半圓O過(guò)點(diǎn)C,EF與DC邊交于點(diǎn)Q,①求EF平移和旋轉(zhuǎn)過(guò)程中掃過(guò)的面積;②求CQ的長(zhǎng);(4)直接寫(xiě)出半圓O與平行四邊形ABCD的邊相切時(shí)t的值.(參考數(shù)據(jù):sin35°=335.(2023·江蘇南京·二模)在平面內(nèi),將小棒AB經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng),使它調(diào)轉(zhuǎn)方向(調(diào)轉(zhuǎn)前后的小棒不一定在同一條直線上),那么小棒掃過(guò)區(qū)域的面積如何盡可能地小呢?已知小棒長(zhǎng)度為4,寬度不計(jì).方案1:將小棒繞AB中點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°到B'A'方案2:將小棒先繞A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°到AC,再繞C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°到CB,最后繞B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°到B'A'(1)①S1=______,S2②比較S1與S2的大?。?參考數(shù)據(jù):π≈3.14,(2)方案2可優(yōu)化為方案3:首次旋轉(zhuǎn)后,將小棒先沿著小棒所在的直線平移再分別進(jìn)行第2、3次旋轉(zhuǎn),三次旋轉(zhuǎn)掃過(guò)的面積會(huì)重疊更多,最終小棒掃過(guò)的區(qū)域是一個(gè)等邊三角形.①補(bǔ)全方案3的示意圖;②設(shè)方案3中小棒掃過(guò)區(qū)域的面積為S3,求S(3)設(shè)計(jì)方案4,使小棒掃過(guò)區(qū)域的面積S4小于S6.(2023·福建廈門(mén)·一模)點(diǎn)O是直線MN上的定點(diǎn),等邊△ABC的邊長(zhǎng)為3,頂點(diǎn)A在直線MN上,△ABC從O點(diǎn)出發(fā)沿著射線OM方向平移,BC的延長(zhǎng)線與射線ON交于點(diǎn)D,且在平移過(guò)程中始終有∠BDO=30°,連接OB,OC,OB交AC于點(diǎn)P,如圖所示.(1)以O(shè)為圓心,OD為半徑作圓,交射線OM于點(diǎn)E.①當(dāng)點(diǎn)B在⊙O上時(shí),求BE的長(zhǎng);②⊙O的半徑為r,當(dāng)△ABC平移距離為2r時(shí),判斷點(diǎn)C與⊙O的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由;(2)在平移過(guò)程中,是否存在OC=OP的情形?若存在,請(qǐng)求出此時(shí)點(diǎn)O到直線BC的距離;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.題型03與圓有關(guān)的翻折問(wèn)題7.(2023·安徽淮南·一模)如圖,已知,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C為圓上一點(diǎn).(1)如圖①,將AC沿弦AC翻折,交AB于D,若點(diǎn)D與圓心O重合,AC=23,則⊙O的半徑為(2)如圖②,將BC沿弦BC翻折,交AB于D,把BD沿直徑AB翻折,交BC于點(diǎn)E.(Ⅰ)若點(diǎn)E恰好是翻折后的BD的中點(diǎn),則∠B的度數(shù)為;(Ⅱ)如圖③,連接DE,若AB=10,OD=1,求線段DE的長(zhǎng).8.(2022·河北保定·一模)Rt△ABC,∠C=90°,BC=6,tanB=43,E,F(xiàn)分別在AC,BC邊上,且EF=5,將△EFC沿EF翻折至△EF(1)CF=3時(shí),CC'=(2)若以F,C,E為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似,求CF的長(zhǎng);(3)在(2)的條件下,求點(diǎn)O到AB的距離;(4)△EFC的面積最大是_______.(5)直接寫(xiě)出半圓O過(guò)△ABC的外心時(shí),CF的值.9.(2021·貴州黔西·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知AB為⊙O的直徑,CD為弦.CD=43,AB與CD交于點(diǎn)E,將CD沿CD翻折后,點(diǎn)A與圓心O重合,延長(zhǎng)BA至P,使AP=OA,連接PC(1)求⊙O的半徑;(2)求證:PC是⊙O的切線;(3)點(diǎn)N為ADB的中點(diǎn),在PC延長(zhǎng)線上有一動(dòng)點(diǎn)M,連接MN交AB于點(diǎn)G.交BC于點(diǎn)F(F與B、C不重合).求NG?NF的值.題型04與圓有關(guān)的旋轉(zhuǎn)問(wèn)題10.(2023·江蘇常州·一模)如圖1,將一個(gè)三角形紙板△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ到達(dá)△AB'C'的位置,那么可以得到:AB=AB',(1)上述問(wèn)題情境中“(________)”處應(yīng)填理由:______________________________________;(2)如圖2,將一個(gè)半徑為4cm,圓心角為60°的扇形紙板ABC繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)扇形紙板A'①請(qǐng)?jiān)趫D中作出點(diǎn)O;②如果BB'=6cm,則在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,點(diǎn)B(3)如果將與(2)中完全相同的兩個(gè)扇形紙板重疊,一個(gè)固定在墻上,使得一邊位于水平位置.另一個(gè)在弧的中點(diǎn)處固定,然后放開(kāi)紙板,使其擺動(dòng)到豎直位置時(shí)靜止.此時(shí),兩個(gè)紙板重疊部分的面積是多少(如圖3)?11.(2023·廣東云浮·二模)如圖,A,B,C是⊙O上的三點(diǎn),且AB=AC,BC=8,點(diǎn)D為優(yōu)弧BDC上的動(dòng)點(diǎn),且cos∠ABC=4(1)如圖1,若∠BCD=∠ACB,延長(zhǎng)DC到F,使得CF=CA,連接AF,求證:AF是⊙O的切線;(2)如圖2,若∠BCD的角平分線與AD相交于E,求⊙O的半徑與AE的長(zhǎng);(3)如圖3,將△ABC的BC邊所在的直線l1繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)得到l2,直線l2與⊙O相交于M,N,連接AM,AN12.如圖1,已知∠ABC=60°,點(diǎn)O在射線BC上,且OB=4.以點(diǎn)O為圓心,rr>0為半徑作⊙O,交直線BC(1)當(dāng)⊙O與∠ABC只有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),r的取值范圍是________.(2)當(dāng)r=22時(shí),將射線BA繞點(diǎn)B按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α①若BA與⊙O相切,求α的度數(shù)為多少;②如圖2,射線BA與⊙O交于M,N兩點(diǎn),若MN=OB,求陰影部分的面積.題型05與圓有關(guān)的最值問(wèn)題13.(23-24九年級(jí)上·浙江寧波·期中)如圖1,E點(diǎn)為x軸正半軸上一點(diǎn),⊙E交x軸于A、B兩點(diǎn),P點(diǎn)為劣弧BC上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且A(?1,0)、E(1,0).(1)BC的度數(shù)為°;(2)如圖2,連結(jié)PC,取PC中點(diǎn)G,則OG的最大值為;(3)如圖3,連接AC、AP、CP、CB.若CQ平分∠PCD交PA于Q點(diǎn),求AQ的長(zhǎng);(4)如圖4,連接PA、PD,當(dāng)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)(不與B、C兩點(diǎn)重合),求證:PC+PDPA14.(2024·湖南懷化·一模)已知正方形ABCD和正方形EFGH按圖1所示疊放在一起,其中AB=4,EF=2,點(diǎn)O為AB和EF的中點(diǎn).(1)圖2中正方形EFUV為圖1中正方形EFGH關(guān)于直線AB的軸對(duì)稱圖形,求點(diǎn)D和點(diǎn)U的連結(jié)線段DU的長(zhǎng)度;(2)將圖1中的正方形EFGH繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn),如圖3所示,求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中點(diǎn)D和點(diǎn)G之間距離的最大值和最小值.15.(2023·云南昭通·二模)如圖1,在四邊形ABCD中,AD=CD=63,∠B=60°,以AB為直徑所作的⊙O經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,且與AD相切于A點(diǎn),連接(1)求證:CD是⊙O的切線.(2)⊙E是△ACD的外接圓,不與A、D重合的點(diǎn)F在⊙E的劣弧AD上運(yùn)動(dòng)(如圖2所示).若點(diǎn)P、Q分別為線段AC、CD上的動(dòng)點(diǎn)(不與端點(diǎn)重合),當(dāng)點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)確定的位置時(shí),△FPQ的周長(zhǎng)有最小值m,隨著點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng),m的值也隨之變化,求m的最大值.16.(2024·陜西西安·二模)(1)如圖1,在△AOB中,OA=OB,∠AOB=120°,AB=12,若⊙O的半徑為2,點(diǎn)P在⊙O上,M是線段AB上一動(dòng)點(diǎn),連接PM,求線段PM的最小值,并說(shuō)明理由.新定義:在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)M為定點(diǎn),對(duì)點(diǎn)A給出如下定義,在射線AM上,若MN=k?MA(k>0,且k為整數(shù)),則稱N是點(diǎn)A是關(guān)于點(diǎn)M的“k倍點(diǎn)”.(2)如圖2,點(diǎn)A是半徑為1的⊙O上一點(diǎn),且M3,1,N是點(diǎn)A關(guān)于點(diǎn)M的“二倍點(diǎn)”,P為直線y=3x上一點(diǎn),是否存在點(diǎn)P,使得線段PN題型06與圓有關(guān)的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題17.(2024·遼寧大連·一模)如圖1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,點(diǎn)D為BC邊中點(diǎn),點(diǎn)E為線段DC上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A,D,E作⊙O分別交AB,AC于點(diǎn)F,G,連接FG,DG(1)求證:∠B=∠DGF;(2)已知:BC=24,∠B=30°,當(dāng)四邊形BDGF為平行四邊形時(shí),請(qǐng)補(bǔ)全圖2,并求出DE的長(zhǎng).18.(2024·云南昭通·模擬預(yù)測(cè))如圖,在⊙O中,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)M是直徑AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M的弦CD⊥AB,交⊙O于點(diǎn)C、D,連接BC,點(diǎn)F為BC的中點(diǎn),連接DF并延長(zhǎng),交AB于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)G.(1)如圖1,連接CG,過(guò)點(diǎn)G的直線交DC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P.當(dāng)點(diǎn)M與圓心O重合時(shí),若∠PGC=∠MDE,求證:PG是⊙O的切線;(2)在點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,DE=kDF(k為常數(shù)),求k的值;(3)如圖2,連接BG、OF、MF,當(dāng)△MOF是等腰三角形時(shí),求∠BGD的正切值.19.(2023·山東煙臺(tái)·模擬預(yù)測(cè))直角三角板ABC的斜邊AB的兩個(gè)端點(diǎn)在⊙O上,已知∠BAC=30°,直角邊AC與⊙O相交于點(diǎn)D,且點(diǎn)D是劣弧AB的中點(diǎn).(1)如圖1,判斷直角邊BC所在直線與⊙O的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由;(2)如圖2,點(diǎn)P是斜邊AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(與A、B不重合),DP的延長(zhǎng)線交⊙O于點(diǎn)Q,連接QA、QB.①AD=3,PD=1,則AB=______;PQ=______;②當(dāng)點(diǎn)P在斜邊AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),求證:QA+QB=3題型07與圓有關(guān)的新定義問(wèn)題20.(2024·上海楊浦·一模)定義:我們把平面內(nèi)經(jīng)過(guò)已知直線外一點(diǎn)并且與這條直線相切的圓叫做這個(gè)點(diǎn)與已知直線的點(diǎn)切圓.如圖1,已知直線l外有一點(diǎn)H,圓Q經(jīng)過(guò)點(diǎn)H且與直線l相切,則稱圓Q是點(diǎn)H與直線l的點(diǎn)切圓.閱讀以上材料,解決問(wèn)題:已知直線OA外有一點(diǎn)P,PA⊥OA,OA=4,AP=2,圓M是點(diǎn)P與直線OA的點(diǎn)切圓.(1)如果圓心M在線段OP上,那么圓M的半徑長(zhǎng)是__________(直接寫(xiě)出答案).(2)如圖2,以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)、OA為x軸的正半軸建立平面直角坐標(biāo)系xOy,點(diǎn)P在第一象限,設(shè)圓心M的坐標(biāo)是x,y.①求y關(guān)于x的函數(shù)解析式;②點(diǎn)B是①中所求函數(shù)圖象上的一點(diǎn),連接BP并延長(zhǎng)交此函數(shù)圖象于另一點(diǎn)C.如果CP:BP=1:4,求點(diǎn)B的坐標(biāo).21.(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?ABCD是圓的“奇妙四邊形”,則?ABCD是_________(填序號(hào)):①矩形;②菱形;③正方形(2)如圖1,已知⊙O的半徑為R,四邊形ABCD是⊙O的“奇妙四邊形”.求證:AB(3)如圖2,四邊形ABCD是“奇妙四邊形”,P為圓內(nèi)一點(diǎn),∠APD=∠BPC=90°,∠ADP=∠PBC,BD=4,且AB=3DC.當(dāng)DC的長(zhǎng)度最小時(shí),求22.(2024·江蘇淮安·一模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,⊙O的半徑為1.對(duì)于⊙O的弦AB和點(diǎn)C給出如下定義:若直線CA,CB都是⊙O的切線,則稱點(diǎn)C是弦AB的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”.(1)如圖,點(diǎn)A?1,0,B1、B2分別為過(guò)A①在點(diǎn)C1?1,1,C2?1,2②若點(diǎn)C是弦AB2的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”,則AC的長(zhǎng)為(2)已知點(diǎn)M在y正半軸上,N在x正半軸上,若對(duì)于線段MN上任一點(diǎn)S,都存在⊙O的弦PQ,使得點(diǎn)S是弦PQ的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”.記PQ的長(zhǎng)為t,當(dāng)點(diǎn)S在線段MN上運(yùn)動(dòng)時(shí),t的取值范圍為3≤t≤4223.(2024·北京·模擬預(yù)測(cè))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,⊙O的半徑為1,對(duì)于直線l和線段AB,給出如下定義:若將線段AB關(guān)于直線l對(duì)稱,可以得到⊙O的弦A'B'(A',B'分別為A,B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)),則稱線段AB是⊙O(1)如圖2,點(diǎn)A1,B1,A2,B2,①在線段A1B1,A2B2,②若線段A1B1,A2B2,A3(2)已知y=?3x+bb>0交x軸于點(diǎn)C,在△ABC中,AC=3,AB=2.若線段AB是⊙O的關(guān)于直線題型08阿氏圓24.(2023·山東濟(jì)南·一模)拋物線y=?12x2+a?1x+2a與x軸交于Ab,0,(1)求a,b,c的值;(2)如圖1,連接BC、AP,交點(diǎn)為M,連接PB,若S△PMBS△AMB(3)如圖2,在(2)的條件下,過(guò)點(diǎn)P作x軸的垂線交x軸于點(diǎn)E,將線段OE繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到OE',旋轉(zhuǎn)角為α(0°<α<90°),連接E'B,E'C,求25.(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=14x2?(1)求點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo);(2)如圖2,若點(diǎn)P在以點(diǎn)O為圓心,OA長(zhǎng)為半徑作的圓上,連接BP、CP,請(qǐng)你直接寫(xiě)出26.(2024·廣東珠?!ひ荒#┤鐖D,拋物線y=54x2?52x?25分別交x軸于點(diǎn)A(1)求點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo);(2)以B為圓心,3為半徑作圓.①如圖1,連接AC,P是線段AC上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作⊙B的一條切線PM(點(diǎn)M為切點(diǎn)),求線段②如圖2,點(diǎn)D為拋物線的頂點(diǎn),點(diǎn)Q在圓B上,連接CQ,DQ,求27.(2023·浙江·模擬預(yù)測(cè))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=?14x2+bx+3的對(duì)稱軸是直線x=2,與x軸相交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B(1)求拋物線的解析式及頂點(diǎn)坐標(biāo);(2)M為第一象限內(nèi)拋物線上的一個(gè)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作MN⊥x軸于點(diǎn)N,交BC于點(diǎn)D,連接CM,當(dāng)線段CM=CD時(shí),求點(diǎn)M的坐標(biāo);(3)以原點(diǎn)O為圓心,AO長(zhǎng)為半徑作⊙O,點(diǎn)P為⊙O上的一點(diǎn),連接BP,CP,求2PC+3PB的最小值.題型09圓、幾何圖形、銳角三角函數(shù)綜合28.(2024·湖南長(zhǎng)沙·一模)如圖1,點(diǎn)A,B,C在圓O上運(yùn)動(dòng),滿足AB2=BC2+AC(1)求證:∠DAC=∠CBA;(2)記△ABC,△ACD,△ABD的面積為S1,S2,S(3)如圖2,點(diǎn)Q是線段BC上一動(dòng)點(diǎn)(Q不與B,C重合),QP⊥AD于P,交AC于點(diǎn)M.若tanD=2,設(shè)CQBC=x,且y=PD?1DQ?DC+29.(2023·浙江杭州·模擬預(yù)測(cè))如圖,在矩形ABCD中,AB=6,AD=9,點(diǎn)E是邊AD上一點(diǎn),且AE=3,點(diǎn)F在邊AB上,過(guò)點(diǎn)B、F、E作圓O,交邊BC或其延長(zhǎng)線于G,連接BE,GE,(1)求tan∠FGE的值;(2)若BG=EG,求x的值;(3)若x=2,求弧EF的長(zhǎng);(4)若圓O經(jīng)過(guò)矩形的兩個(gè)頂點(diǎn)時(shí),直接寫(xiě)出x的值.(注:sin19°=13,cos30.(2023·廣東深圳·模擬預(yù)測(cè))(1)如圖1,已知點(diǎn)A(2,4),B是y軸上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A作AB⊥AC交x軸于點(diǎn)C,M是BC中點(diǎn),求證AM=OM (2)在(1)的條件下,可知M在線段AB的垂直平分線上,若點(diǎn)P(1,0),則PM(3)如圖2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D為AB中點(diǎn),圓O過(guò)C、D,兩點(diǎn)且分別交AC,BC于點(diǎn)E,F,連接CO,EF,當(dāng)圓O從過(guò)點(diǎn)A變化到過(guò)B時(shí),O題型10與圓有關(guān)的閱讀理解問(wèn)題31.(2023·江蘇徐州·模擬預(yù)測(cè))閱讀下列材料,并完成相應(yīng)的任務(wù).我們學(xué)習(xí)過(guò)利用尺規(guī)作圖平分一個(gè)任意角,而“利用尺規(guī)作圖三等分任意一個(gè)角”曾是數(shù)學(xué)史上一大難題,之后被數(shù)學(xué)家證明是不可能完成的,在“三等分角”整個(gè)充滿艱辛的探索道路上,許多人獲得了意外的發(fā)現(xiàn),如:用其他輔助工具三等分角和尺規(guī)作圖三等分90°和45°角.任務(wù):(1)如圖①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,在圖中作出∠ACB的三等分線CD,(要求:尺規(guī)作圖,保留痕跡,不寫(xiě)作法)(2)由(1)知,我們可以用尺規(guī)作出直角的三等分線,但是僅僅使用尺規(guī)卻不能把任意一個(gè)角分成三等分,為此,人們發(fā)明了許多等分角的機(jī)械器具,如圖②是用三張硬紙片自制的一個(gè)最簡(jiǎn)單的三分角器,與半圓O相接的AB帶的長(zhǎng)度與半圓的半徑相等;BD帶的長(zhǎng)度任意,它的一邊與直線AC形成一個(gè)直角,且與半圓相切于點(diǎn)B;假設(shè)需要將∠KSM三等分,如圖③,首先將角的頂點(diǎn)S置于BD上,角的一邊SK經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,另一邊SM與半圓相切,連接SO,則SB,SO為∠KSM的三等分線,請(qǐng)你證明.32.(2024·山西晉中·一模)閱讀與思考在學(xué)習(xí)《直線與圓的位置關(guān)系》時(shí),老師布置了一道課后探究題:已知⊙O外一點(diǎn)P(圖1),你能用尺規(guī)過(guò)點(diǎn)P作⊙O的切線嗎?你有幾種方法?小聰同學(xué)積極探索作圖方法,并且進(jìn)行了原理說(shuō)明和總結(jié)反思,以下是他的探索過(guò)程,請(qǐng)你仔細(xì)閱讀,并完成相應(yīng)的任務(wù):【題目分析】先畫(huà)草圖,發(fā)現(xiàn)若PE是⊙O的切線,則∠PEO=90°,所以解決此問(wèn)題的關(guān)鍵是構(gòu)造一個(gè)直角,即在⊙O上找一點(diǎn)E使∠PEO=90°.【作法展示】①連接PO并延長(zhǎng),交⊙O于A,B兩點(diǎn),(如圖2)②以點(diǎn)P為圓心,PO長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,再以點(diǎn)O為圓心,AB長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,兩弧交于點(diǎn)C.③連接OC,交⊙O于點(diǎn)E.④作直線PE.直線PE就是所求作的⊙O的切線.【原理說(shuō)明】證明:如圖2,連接PC,由作法可得,PO=PC,CO=AB,∴△OPC為等腰三角形,又∵OE=OA=1∴OE=1∴PE⊥CO()(填寫(xiě)依據(jù))又∵點(diǎn)E在⊙O上,.直線PE是⊙O的切線.【總結(jié)反思】對(duì)于較復(fù)雜的尺規(guī)作圖可以按照如下步驟解決:①先畫(huà)草圖;②借助草圖,從結(jié)論出發(fā),逆向探究,聯(lián)想相關(guān)知識(shí),思考作法;③利用尺規(guī),按照作法,畫(huà)出正確圖形;④寫(xiě)出結(jié)論.我們不僅要會(huì)作圖還要知道為什么要這樣作圖,即實(shí)施這些步驟的理由是什么.并且從不同的知識(shí)出發(fā)可以得到不同的作法,例如本題還可以利用“直徑所對(duì)的圓周角是直角”得到另一種作法.任務(wù):(1)上述材料【原理說(shuō)明】中的依據(jù)是________;(2)如圖3,在圖2的基礎(chǔ)上,在⊙O上取一點(diǎn)M(不與點(diǎn)A,E重合),連接AM,EM,若∠CPE=35°,求∠AME的度數(shù);(3)請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)小聰?shù)摹究偨Y(jié)反思】嘗試在圖1中用尺規(guī)過(guò)點(diǎn)P作出⊙O的一條切線.(要求:不寫(xiě)作法,保留作圖痕跡)33.(2023·山西呂梁·模擬預(yù)測(cè))請(qǐng)閱讀下面材料,并完成相應(yīng)的任務(wù).阿基米德(Arehimedes,公元前287-公元前212年,古希臘)是有史以來(lái)最偉大的數(shù)學(xué)家之一,他與牛頓、高斯并稱為三大數(shù)學(xué)王子.阿基米德折弦定理:如圖1,AB和BC是⊙O的兩條弦(即折線ABC是圓的一條折弦),BC>AB.M是ABC的中點(diǎn),則從點(diǎn)M向BC所作垂線的垂足D是折弦ABC的中點(diǎn),即CD=AB+BD.這個(gè)定理有很多證明方法,下面是運(yùn)用“垂線法”證明CD=AB+BD的部分證明過(guò)程.證明:如圖2,過(guò)點(diǎn)M作MH⊥射線AB,垂足為點(diǎn)H,連接MA,∵M(jìn)是ABC的中點(diǎn),∴MA=MC.任務(wù):(1)請(qǐng)按照上面的證明思路,寫(xiě)出該證明的剩余部分;(2)如圖3,已知等邊三角形ABC內(nèi)接于⊙O,D為AC上一點(diǎn),∠ABD=15°.CE⊥BD于點(diǎn)E,CE=3,連接AD,求△DAB的周長(zhǎng).34.(2023·河南新鄉(xiāng)·三模)閱讀下列材料,并完成相應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù):我們知道,圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ),那么過(guò)對(duì)角互補(bǔ)的四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)能作一個(gè)圓嗎?學(xué)習(xí)小組經(jīng)過(guò)探究發(fā)現(xiàn):過(guò)對(duì)角互補(bǔ)的四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)能作一個(gè)圓.下面是學(xué)習(xí)小組的證明過(guò)程:已知:在四邊形ABCD中,∠A+∠C=180°求證:過(guò)點(diǎn)A、B、C、D可作一個(gè)圓.證明:假設(shè)過(guò)點(diǎn)A、B、C、D四點(diǎn)不能作一個(gè)圓,設(shè)過(guò)點(diǎn)A、B、D三點(diǎn)作出的圓為⊙O.分兩種情況討論.①如圖(1),若點(diǎn)C在⊙O內(nèi).延長(zhǎng)DC交⊙O于點(diǎn)E,連接BE.∵∠BCD是△BCE的外角,∴∠BCD>∠E.∵∠A+∠E=180°,∠A+∠BCD=180°,∴∠E=∠BCD,與∠BCD>∠E矛盾,②如圖(2),若點(diǎn)C在⊙O外.設(shè)CD交⊙O于點(diǎn)E,連接BE.∵∠BED是△BCE的外角,∴∠BED>∠C.∵∠A+∠C=180°,∠A+∠BED=180°,∴∠BED=∠C,與∠BED>∠C矛盾.綜上可知,假設(shè)不成立,故過(guò)點(diǎn)A、B、C、D可作一個(gè)圓.學(xué)習(xí)任務(wù):(1)在以上應(yīng)用反證法的證明過(guò)程中主要體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想是______.(2)應(yīng)用上述結(jié)論,解決以下問(wèn)題:如圖(3),在四邊形ABCD中,∠ADC+∠ABC=180°,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)E.①若∠ACB=25°,求∠ADB的度數(shù);②若BE=5,AD=CD=6,求DE的長(zhǎng).題型11與圓有關(guān)的存在性問(wèn)題35.(2024·山東淄博·一模)如圖1,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,點(diǎn)O在邊BC上,以O(shè)為圓心BO為半徑作⊙O,⊙O與射線BD的另一個(gè)交點(diǎn)為E,直線CE與射線AD交于點(diǎn)F.(1)設(shè)BO=x,BE=y,求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式,并直接寫(xiě)出x的取值范圍;(2)如圖2,連接AO,當(dāng)AO∥CE時(shí),請(qǐng)求出(3)如果射線EC與⊙O的另一個(gè)交點(diǎn)為Q,連接OQ,問(wèn)是否存在△COQ為直角三角形,若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出Rt△COQ36.(2023·四川達(dá)州·模擬預(yù)測(cè))如圖,拋物線y=x+1x?a(其中a>1)與x軸交于A,B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)(1)直接寫(xiě)出線段AB的長(zhǎng)(用a表示);(2)若⊙D為△ABC的外接圓,且△BCD與△ACO的面積之比為5:8,求此拋物線的解析式,并求出點(diǎn)D的坐標(biāo);(3)在(2)的前提下,試探究拋物線y=x+1x?a上是否存在一點(diǎn)P,使得∠CAP=∠DBA?若存在,求出點(diǎn)37.(2023·浙江紹興·模擬預(yù)測(cè))已知平面上有兩個(gè)定點(diǎn)A、B,則平面上滿足PAPB=k(k是不為1的常數(shù))的動(dòng)點(diǎn)P形成一個(gè)圓,我們把這樣的圓叫做定比圓,如圖點(diǎn)A?2,0、B(1)求圓M的圓心坐標(biāo)和半徑;(2)圓M上是否存在P,使△PAB為直角三角形,若存在求出點(diǎn)P坐標(biāo);(3)若點(diǎn)Q的坐標(biāo)為2,3,求3PQ+PB的最小值.38.(2024·陜西西安·二模)(1)如圖1,在△AOB中,OA=OB,∠AOB=120°,AB=12,若⊙O的半徑為2,點(diǎn)P在⊙O上,M是線段AB上一動(dòng)點(diǎn),連接PM,求線段PM的最小值,并說(shuō)明理由.新定義:在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)M為定點(diǎn),對(duì)點(diǎn)A給出如下定義,在射線AM上,若MN=k?MA(k>0,且k為整數(shù)),則稱N是點(diǎn)A的“k倍點(diǎn)”.(2)如圖2,點(diǎn)A是半徑為1的⊙O上一點(diǎn),且M3,1,N是點(diǎn)A的“二倍點(diǎn)”,點(diǎn)P為直線y=3x上一點(diǎn),是否存在點(diǎn)P,使得線段PN最??;若存在,請(qǐng)求出PN題型12與圓有關(guān)的定值問(wèn)題.39.(2023·浙江杭州·二模)如圖,AB,CD是⊙O的兩條直徑,AB⊥CD,點(diǎn)E是BD上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)E不與B,D重合),CE,分別交OD,G,連接AC.設(shè)⊙O的半徑為r,∠OAF=α.?(1)∠OCG=(用含α的代數(shù)式表示);(2)當(dāng)α=30°時(shí),求證:AF=2FE;(3)判斷AG?CF是否為定值.若是,求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.40.(2023·四川達(dá)州·模擬預(yù)測(cè))在平面直角坐標(biāo)系,拋物線y=ax2+bx+c與x軸分別交于A,B兩點(diǎn)(A在B左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C(1)求拋物線的解析式并求出點(diǎn)A,B的坐標(biāo);(2)如圖1,P,Q是拋物線對(duì)稱軸上兩點(diǎn)(點(diǎn)P在點(diǎn)Q上方),且PQ=1,當(dāng)AQ+QP+PC取最小值時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)如圖2,點(diǎn)D是第四象限內(nèi)拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)D作DF⊥x軸于F,△ABD的外接圓與DF相交于點(diǎn)E.問(wèn):線段EF的長(zhǎng)是否為定值?如果是,求出這個(gè)定值;如果不是,說(shuō)明理由.41.(2023·江蘇鹽城·三模)已知⊙C的圓心C(0,3),半徑為2,一次函數(shù)y=kx+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(?1,0)且與⊙C交于P、Q兩點(diǎn),M是PQ的中點(diǎn),且直線PQ與直線m:y=?13x?2(1)當(dāng)直線PQ經(jīng)過(guò)點(diǎn)C時(shí),求點(diǎn)N的坐標(biāo);(2)當(dāng)PQ=23(3)AM?AN是定值嗎,若為定值,求出該值;若不為定值,請(qǐng)說(shuō)明理由.模擬集訓(xùn)(時(shí)間:60分鐘)一、單選題1.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·模擬預(yù)測(cè))如圖,⊙O的半徑為1,AB是⊙O的直徑,CD是弦,E是劣弧CD上一點(diǎn),將⊙O沿CD折疊,使得點(diǎn)E的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn)E',且弧CE'D與AB相切于點(diǎn)E',設(shè)線段BE'的長(zhǎng)度為xA.(x?1)2+yC.x?12+y?2.(2023·廣東深圳·二模)如圖,直線l:y=?12x+4分別與x軸、y軸交于點(diǎn)A、B.點(diǎn)P為直線l在第一象限的點(diǎn).作△POB的外接圓⊙C,延長(zhǎng)OC交⊙C于點(diǎn)D,當(dāng)△POD的面積最小時(shí),則⊙CA.5 B.2 C.3 D.33.(2023·河北保定·二模)嘉嘉與淇淇在討論下面的問(wèn)題:如圖,Rt△ABC中,AB=60,AC=45,∠BAC=90°.D,E分別是AC,AB邊上的動(dòng)點(diǎn),DE=52,以DE為直徑的⊙O交BC于點(diǎn)P,Q兩點(diǎn),求線段PQ嘉嘉:當(dāng)點(diǎn)D,E分別在AC,AB上移動(dòng)時(shí),點(diǎn)О到點(diǎn)A的距離為定值;淇淇:當(dāng)PQ為圓О的直徑時(shí),線段PQ的長(zhǎng)最大.關(guān)于上述問(wèn)題及兩人的討論,下列說(shuō)法正確的是(
)A.兩人的說(shuō)法都正確,線段PQ的最大值為52B.嘉嘉的說(shuō)法正確,淇淇的說(shuō)法有問(wèn)題,線段PQ長(zhǎng)度的最大值為48C.淇淇的說(shuō)法有問(wèn)題,當(dāng)DE∥BC時(shí),線段D.這道題目有問(wèn)題,PQ的長(zhǎng)度只有最小值,沒(méi)有最大值4.(2023·河北衡水·二模)如圖1,某校學(xué)生禮堂的平面示意圖為矩形ABCD,其寬AB=20米,長(zhǎng)BC=24米,為了能夠監(jiān)控到禮堂內(nèi)部情況,現(xiàn)需要在禮堂最尾端墻面CD上安裝一臺(tái)攝像頭M進(jìn)行觀測(cè),并且要求能觀測(cè)到禮堂前端墻面AB區(qū)域,同時(shí)為了觀測(cè)效果達(dá)到最佳,還需要從點(diǎn)M出發(fā)的觀測(cè)角∠AMB=45°.甲、乙二人給出了找點(diǎn)M的思路,以及MC的值,下面判斷正確的是(
)甲:如圖2,在矩形ABCD中取一點(diǎn)O,使得OA=OB=OM,M即為所求,此時(shí)CM=10米;乙:如圖3,在矩形ABCD中取一點(diǎn)O,使得OA=OB,且∠AOB=90°,以O(shè)為圓心,OA長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,交CD于點(diǎn)M1,M2,則M1,M2均滿足題意,此時(shí)A.甲的思路不對(duì),但是MC的值對(duì) B.乙的思路對(duì),MC的值都對(duì)且完整C.甲、乙求出的MC的值合在一起才完整 D.甲的思路對(duì),但是MC的值不對(duì)二、填空題5.(2023·浙江溫州·三模)杭州奧體網(wǎng)球中心以極度對(duì)稱的“蓮花”造型驚艷眾人.該建筑底部是由24片全等“花瓣”組成的“固定花環(huán)”,上方穹頂由8片全等“旋轉(zhuǎn)花瓣”均勻連接,可根據(jù)天氣變化合攏或旋轉(zhuǎn)展開(kāi).小明借助圓的內(nèi)接正多邊形的知識(shí),模擬“小蓮花”變化狀態(tài).穹頂合攏時(shí),如圖①,正二十四邊形頂點(diǎn)A1,正八邊形頂點(diǎn)B1與圓心O共線,正二十四邊形頂點(diǎn)A1,A10與正八邊形頂點(diǎn)M1,M3共線,則A1A10M1M3的值為;穹頂開(kāi)啟時(shí),如圖②,所有“旋轉(zhuǎn)花瓣”同時(shí)繞著固定點(diǎn)M1,M2,…,M8逆時(shí)針同速旋轉(zhuǎn).圓心O繞6.(2023·河北保定·二模)定義:P,Q分別為兩個(gè)圖形G1,G2上任意一點(diǎn),當(dāng)線段PQ的長(zhǎng)度存在最小值時(shí),就稱該最小值為圖形G1和G2的“近距離”;當(dāng)線段如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A?2,3(1)線段AB與線段CD的“近距離”為.(2)⊙M的圓心在x軸正半軸上,半徑為1,若⊙M與CD相切于點(diǎn)E,則⊙M與線段AB的“近距離”為,此時(shí)⊙M與四邊形ABCD的“遠(yuǎn)距離”為.7.(2023·福建廈門(mén)·模擬預(yù)測(cè))早在10世紀(jì),阿拉伯著名數(shù)學(xué)家阿爾·庫(kù)希(al-Kuhi)設(shè)計(jì)出一種方案,通過(guò)兩個(gè)觀測(cè)者異地同時(shí)觀測(cè)同一顆流星來(lái)測(cè)定其發(fā)射點(diǎn)的高度.如圖,假設(shè)有兩名觀測(cè)者在A,B兩地觀察同一顆流星S(流星與地球中心O,A,B在同一個(gè)平面內(nèi)),AC,BC均為當(dāng)?shù)氐仄骄€(與圓O相切),兩人觀測(cè)的仰角分別為15°,30°.若地球半徑為R,lAB=π3R,則8.(2023·江蘇無(wú)錫·三模)如圖,在直角坐標(biāo)系中,A?4,0,D是OA上一點(diǎn),B是y正半軸上一點(diǎn),且OB=AD,DE⊥AB(1)當(dāng)D是OA的中點(diǎn)時(shí),DE=;(2)求OE的最小值;9.(2023·福建三明·二模)如圖,AB為⊙O的直徑,點(diǎn)M為⊙O內(nèi)一個(gè)定點(diǎn),∠MAB=30°,OM=12OA,經(jīng)過(guò)點(diǎn)M的弦PQ交AB①△AOM為直角三角形;②△MOC與△BPC相似;③若AM平分∠PAB,則四邊形APBQ為矩形;④若∠BPQ=2∠APQ,則AQ=2OM.其中正確的是(填寫(xiě)所有正確結(jié)論的序號(hào)).三、解答題10.(2023·云南昆明·模擬預(yù)測(cè))【問(wèn)題引入】如圖1,在Rt△ABC中,∠C=90°,過(guò)點(diǎn)B作直線MN,過(guò)點(diǎn)A作AE⊥MN于點(diǎn)E,判斷:點(diǎn)E一定________Rt△ABC外接圓【問(wèn)題探索】如圖2,以線段AB上一點(diǎn)O為圓心,OB為半徑畫(huà)圓,交AB于點(diǎn)C,點(diǎn)D是異于點(diǎn)B,C的⊙O上一點(diǎn),E為BD的延長(zhǎng)線上一點(diǎn).當(dāng)AE有最小值f時(shí),此時(shí)DE=f2,且(1)求證:AD是⊙O的切線;(2)若f=8;以A為圓心,AD為半徑畫(huà)弧交射線BD于點(diǎn)F(與D不重合),G為BD的中點(diǎn),判斷點(diǎn)A,O,G,F(xiàn)是否在一個(gè)圓上?如果在,請(qǐng)求出這個(gè)圓的面積;如果不在,請(qǐng)說(shuō)明理由.11.(2023·江蘇淮安·二模)某數(shù)學(xué)興趣小組同學(xué)遇到這樣一個(gè)問(wèn)題:如圖1,點(diǎn)A是一只探照燈,距離地面高度AB=m,照射角度∠MAN=α,在地平線l上的照射范圍是線段MN,此燈的光照區(qū)域△AMN的面積最小值是多少?(1)小明同學(xué)利用特殊化方法進(jìn)行分析,請(qǐng)你完成填空:如圖2,設(shè)α=90°,m=4,構(gòu)造△AMN的外接圓⊙O,可得OA≥AB,即OA的最小值為4,又MN=2OA,故得MN的最小值為_(kāi)_________,通過(guò)計(jì)算可得△AMN的面積最小值為_(kāi)_________.(2)當(dāng)α=45°,解:作△AMN的外接圓⊙O,作OH⊥MN于H,設(shè)MN=2x(3)請(qǐng)你寫(xiě)出原題中的結(jié)論:光照區(qū)域△AMN的面積最小值是___________________.(用含m,(4)如圖3,探照燈A到地平線1距離AB=4米,到垂直于地面的墻壁n的距離AD=6米,探照燈的照射角度∠MAN,且sin∠MAN=45,光照區(qū)域?yàn)樗倪呅蜛MCN,點(diǎn)M、N分別在射線CD、CB上,設(shè)△ACM的面積為S1,△ACN的面積為S12.(2023·河南平頂山·二模)提出問(wèn)題:古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得(約公元前325——公元前265),被稱為“幾何學(xué)之父”.在其所著的《幾何原本》中,包含了5條公理、5條公設(shè)、23個(gè)定義和467個(gè)命題,即先提出公理、公設(shè)和定義,再由簡(jiǎn)到繁予以證明,并在此基礎(chǔ)上形成了歐式幾何學(xué)體系.《幾何原本》第3卷給出其中一個(gè)命題:如果圓外的一點(diǎn)向圓引兩條直線,一條與圓相切,一條穿過(guò)圓,那么被圓截得的線段與該點(diǎn)到凸圓之間的線段為邊構(gòu)成的矩形的面積等于以該點(diǎn)向圓引的切線所構(gòu)成的正方形的面積.如圖1,上述結(jié)論可表示為AB探索問(wèn)題:小明在探究的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),線段AD的位置有兩種情況,即AD過(guò)圓心O和AD不過(guò)圓心O.如圖2,當(dāng)AD經(jīng)過(guò)圓心O時(shí),小明同學(xué)進(jìn)行了如下推理:連接OB,易得∠ABC=∠ADB,又∠A=∠A,所以△ABC∽△ADB,可得對(duì)應(yīng)邊成比例,進(jìn)而可知,當(dāng)AD經(jīng)過(guò)圓心O時(shí),得AB2=AC?AD(1)已知:如圖3,AB為⊙O的切線,B為切點(diǎn),AD與⊙O相交于C,D兩點(diǎn),連接BC,BD.求證:AB證明:.(2)解決問(wèn)題:如圖4,已知AB為⊙O的直徑,C為BA延長(zhǎng)線上一點(diǎn),CD切⊙O于點(diǎn)D,連接AD,若CD=32,CA=3,請(qǐng)直接寫(xiě)出AD13.(2023·廣東深圳·模擬預(yù)測(cè))【模型由來(lái)】“阿氏圓”又稱“阿波羅尼斯圓”,已知平面上兩點(diǎn)A、B,則所有滿足PAPB=k(k>0且【模型建立】如圖1所示,圓O的半徑為r,點(diǎn)A、B都在圓O外,P為圓O上一動(dòng)點(diǎn),已知r=kOB,連接PA、PB,則當(dāng)“PA+kPB”的值最小時(shí),P點(diǎn)的位置如何確定?第1步:一般將含有k的線段PB兩端點(diǎn)分別與圓心O相連,即連接OB、OP;第2步:在OB上取點(diǎn)C,使得OP2=OC?OB,即OCOP=第3步:連接AC,與圓O的交點(diǎn)即為點(diǎn)P(圖3).【問(wèn)題解決】如圖,⊙O與y軸、x軸的正半軸分別相交于點(diǎn)M、點(diǎn)N,⊙O半徑為3,點(diǎn)A0,2,點(diǎn)B(1)PA+2PB的最小值是多少?(2)請(qǐng)求出(1)條件下,點(diǎn)P的坐標(biāo).
專題12圓壓軸(解析版)目錄TOC\o"1-3"\n\h\z\u真題演練題型01與圓有關(guān)的多結(jié)論問(wèn)題(選/填)題型02與圓有關(guān)的平移問(wèn)題題型03與圓有關(guān)的翻折問(wèn)題題型04與圓有關(guān)的旋轉(zhuǎn)問(wèn)題題型05與圓有關(guān)的最值問(wèn)題題型06與圓有關(guān)的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題題型07與圓有關(guān)的新定義問(wèn)題題型08阿氏圓題型09圓、幾何圖形、銳角三角函數(shù)綜合題型10與圓有關(guān)的閱讀理解問(wèn)題題型11與圓有關(guān)的存在性問(wèn)題題型12與圓有關(guān)的定值問(wèn)題.模擬集訓(xùn)
真題演練題型01與圓有關(guān)的多結(jié)論問(wèn)題(選/填)1.(2023·河北保定·模擬預(yù)測(cè))如圖,在△ABC中,BC=10,點(diǎn)O為AB上一點(diǎn),以5為半徑作⊙O分別與BC,AC相切于D,E兩點(diǎn),OB與⊙O交于點(diǎn)M,連接OC交⊙O于點(diǎn)F,連接ME,F(xiàn)E,若點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),給出下列結(jié)論:①CO平分∠ACB;②點(diǎn)E為AC的中點(diǎn);③∠AME=22.5°;④MF的長(zhǎng)度為52A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【分析】連接OD,OE,⊙O分別與AC和BC相切,證明CO平分∠ACB,根據(jù)平行線分線段成比例定理證明E為AC的中點(diǎn),再利用弧長(zhǎng)公式求出弧長(zhǎng).【詳解】如圖,連接OD,OE.
∵⊙O分別與AC和BC相切,∴OE=OD=5,且OE⊥AC,OD⊥BC,∴CO平分∠ACB,故①正確;∵點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),BC=10,∴DC=OD=5,∵∠ODC=90°,∴∠OCD=45°,∴∠ACB=90°,∴OD∥∴點(diǎn)O為AB的中點(diǎn),
∵OE⊥AC,∴OE∥故點(diǎn)E為AC的中點(diǎn),故②正確;
由①知,∠OCE=∠COE=45°,∴∠AOE=45°,∴∠AME=1故③正確;由③可知:OD垂直平分BC,∴OC=OB,∴∠OBC=∠OCB=45°∴∠BOC=90°,∴MF的長(zhǎng)度為90×π故④正確,故選D.【點(diǎn)睛】此題考查了圓周角定理、切線的基本性質(zhì),平行線分線段成比例,解題的關(guān)鍵是熟悉圓的性質(zhì)并構(gòu)造輔助線.2.(2024·山東濟(jì)寧·一模)如圖,在扇形OAB中,∠AOB=90°,半徑OA=2.將扇形OAB沿過(guò)點(diǎn)B的直線折疊,點(diǎn)O恰好落在AB上點(diǎn)D處,折痕交OA于點(diǎn)C,點(diǎn)E為OB的中點(diǎn),點(diǎn)P為線段CB上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接OP,PE,DP,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥BC于點(diǎn)F,下列說(shuō)法:①當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到CB的中點(diǎn)時(shí),四邊形COPD為菱形,②S△CDFS△OCB=13,③OP+PE的最小值為3,【答案】①③④【分析】本題考查了折疊的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),30°角所對(duì)直角邊是斜邊的一半,三角形中線性質(zhì),扇形面積和勾股定理,連接OD,由折疊性質(zhì)可知,OB=BD,OC=CD,由30°角所對(duì)直角邊是斜邊的一半,三角形中線性質(zhì)可判斷①②,當(dāng)D、P、E三點(diǎn)共線時(shí),OP+PE有最小值,即DE的值,可判斷③,再用求面積的方法可判斷④,熟練掌握以上知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:連接OD,由折疊性質(zhì)可知,OB=BD,OC=CD,∴OB=BD=OD,∴△OBD是等邊三角形,∴∠OBD=60°,∴∠OBC=∠DBC=30°,∴OC=CD=1∵當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到CB的中點(diǎn)時(shí),∴OC=CD=DP=OP=1∴四邊形COPD為菱形,故①正確;∵DF⊥BC,∴∠CFD=90°,由∠OBC=∠DBC=30°,∠AOB=∠CDB=90°,∴∠CDF=30°,∴CF=1∴CF=1∴S△CDFS△OCB∵O與D是關(guān)于BC對(duì)稱,∴當(dāng)D、P、E三點(diǎn)共線時(shí),OP+PE有最小值,即DE的值,∴DE⊥OB,∴∠DEB=90°,∵∠OBD=60°,∴∠BDE=30°,∴BE=1在RtDEB中,由勾股定理得DE=BD同理:OC=2∴陰影部分面積為90×π×22360故答案為:①③④.3.(2023·廣東廣州·二模)如圖,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,AC為⊙O的直徑,∠ACD+∠BCD=180°,連接OD,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AC,DF⊥BC,垂足分別為點(diǎn)E、點(diǎn)F,則下列結(jié)論正確的是.①∠AOD=2∠BAD;②∠DAC=∠BAC;③DF與⊙O相切;④若AE=4,EC=1,則BC=3.【答案】①③④【分析】本題考查了圓周角定理,全等三角形的性質(zhì)與判定,切線的判定,根據(jù)已知條件得出∠ACD=∠FCD,根據(jù)圓內(nèi)接四邊形得出∠FCD=∠DAB,進(jìn)而得出∠ACD=∠DAB,根據(jù)圓周角定理即可判斷①,不能確定DC=BC,即可判斷②,證明△AOB≌△BOD得出∠ADO=∠BDO,根據(jù)三線合一得出DO⊥AB,進(jìn)而根據(jù)AC是直徑,得出AB⊥BC,結(jié)合已知條件即可判斷③,證明△DEC≌△DFC,Rt△ADE≌Rt△BDF【詳解】如圖,連接DB,∵∠ACD+∠BCD=180°,∠ACD+∠ACB+∠DCF=180°,∴∠BCD=∠ACB+∠DCF,∵∠BCD=∠ACB+∠ACD,∴∠ACD=∠FCD,∵四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,∴∠FCD=∠DAB,∴∠ACD=∠DAB,∴AD=∴∠ABD=∠BAD,∠AOD=2∠ABD,∴∠AOD=2∠BAD,故①正確,∵不能確定DC=∴∠DAC=∠BAC不一定成立,故②錯(cuò)誤,如圖,連接BO,∵AD=∴AD=DB,在△AOD和△BOD中,AO=BODO=DO∴△AOD≌△BOD(SSS∴∠ADO=∠BDO,∴DO⊥AB,∵AC是直徑,∴∠ABC=90°,即AB⊥BC,∵DF⊥BC,∴DF∥∴DF⊥OD,∴DF與⊙O相切,故③正確,∵∠DCE=∠DCF,∠DEC=∠DFC,DC=DC,∴△DEC≌△DFC(SAS∴DE=DF,CF=CE,∵AD=DB,DE=DF,∴Rt△ADE≌∴BF=AE,∵AE=4,EC=1,∴BC=BF?CF=4?1=3,故④正確.故答案為:①③④.題型02與圓有關(guān)的平移問(wèn)題4.(2023·廣東深圳·一模)如圖1,平行四邊形ABCD中,AD=23,DC=43,∠D=60°,點(diǎn)M在BC延長(zhǎng)線上且CM=CD,EF為半圓O的直徑且FE⊥BM,F(xiàn)E=6,如圖2,點(diǎn)E從點(diǎn)M處沿MB方向運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)半圓O向左平移,每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度,當(dāng)點(diǎn)F與點(diǎn)D重合時(shí)停止平移,如圖3,停止平移后半圓O立即繞點(diǎn)E逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),每秒轉(zhuǎn)動(dòng)5°,點(diǎn)F落在直線BC上時(shí),停止運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(1)如圖1,BF=;(2)如圖2,當(dāng)半圓O與DC邊相切于點(diǎn)P,求EM的長(zhǎng);(3)如圖3,當(dāng)半圓O過(guò)點(diǎn)C,EF與DC邊交于點(diǎn)Q,①求EF平移和旋轉(zhuǎn)過(guò)程中掃過(guò)的面積;②求CQ的長(zhǎng);(4)直接寫(xiě)出半圓O與平行四邊形ABCD的邊相切時(shí)t的值.(參考數(shù)據(jù):sin35°=33【答案】(1)12(2)6?3(3)①EF平移過(guò)程中掃過(guò)的面積為123,旋轉(zhuǎn)過(guò)程中掃過(guò)的面積為7π2(4)23【分析】(1)連接BF,在Rt△BMF中,利用勾股定理求出BF(2)連接OC,OP,由半圓O與DC邊相切于點(diǎn)P,F(xiàn)E⊥BM得到∠OPC=∠OEC=90°,OP=OE,則OC是∠DCM的角平分線,AD∥BM得到∠D=∠DCM=60°,則∠OCM=12∠DCM=30°,則OE=12(3)①在平移中:ME=MC?CE=23,S平移=ME×EF=123.連接OC,DE,過(guò)點(diǎn)O作ON⊥CE于點(diǎn)N,由題意可知,DE⊥BM,∠DCM=60°,CD=43,CE=12CD=23,在Rt△CED中,②過(guò)點(diǎn)Q作QK⊥CE于點(diǎn)K,由①可得∠DEF=35°,∠DCE=60°,則∠KQE=35°,∠CQK=30°,得到QK=KEtan35°=2(4)分三種情況討論求解即可.【詳解】(1)如圖,連接BF,
在Rt△BMF中,BF=∵AD=BC=23,CM=CD=43,∴BF=2故答案為:12.(2)如圖,連接OC,
∵半圓O與DC邊相切于點(diǎn)P,F(xiàn)E⊥BM,∴∠OPC=∠OEC=90°,∴OC是∠DCM的角平分線,∵AD∥BM,∴∠D=∠DCM=60°,∴∠OCM=1∵OE=1∴CO=2OE=6,在Rt△CEO中,CE=∴EM=MC?CE=6?33∴EM的長(zhǎng)為6?33(3)①平移中:ME=MC?CE=43S平移如圖,連接OC,DE,過(guò)點(diǎn)O作ON⊥CE于點(diǎn)N,
由題意可知,DE⊥BM,∠DCM=60°,CD=43∴CE=1在Rt△CED中,DE=∵OC=OE=1∴∠OCN=∠OEN,△OCE是等腰三角形,∵ON⊥CE,∴NE=12CE=∴sin∠NOE=∴∠NOE=35°,∴∠DEF=∠NOE=35°,在旋轉(zhuǎn)中:∠DEF=35°,EFS旋轉(zhuǎn)∴EF平移過(guò)程中掃過(guò)的面積為123,旋轉(zhuǎn)過(guò)程中掃過(guò)的面積為7π2.EF平移和旋轉(zhuǎn)過(guò)程中掃過(guò)的面積為②如圖,過(guò)點(diǎn)Q作QK⊥CE于點(diǎn)K,
由①可得∠DEF=35°,∴∠KQE=35°,∴QK=KEtan35°∵CK+KE=CE=23即2KE=解得KE=63∴CK=62∴CQ=2CK=122答:CQ的長(zhǎng)為122(4)當(dāng)半圓O與DC邊相切于點(diǎn)P時(shí),t=ME當(dāng)半圓O與AD邊相切時(shí),即點(diǎn)F與點(diǎn)D重合,此時(shí)ME=MC?CE=43∴t=2當(dāng)半圓O與AB邊相切于點(diǎn)G時(shí),如圖,
∵∠B=60°,BE=BC+CE=63∴點(diǎn)E到直線AB的距離為sin60°×BE=即此時(shí)點(diǎn)F與點(diǎn)G重合,EF⊥AB,∴∠BEF=30°,∴∠DEF=60°,∴t=60綜上,t的值為23【點(diǎn)睛】此題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、勾股定理、解直角三角形、等腰三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),讀懂題意,數(shù)形結(jié)合和分類討論是解題的關(guān)鍵.5.(2023·江蘇南京·二模)在平面內(nèi),將小棒AB經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng),使它調(diào)轉(zhuǎn)方向(調(diào)轉(zhuǎn)前后的小棒不一定在同一條直線上),那么小棒掃過(guò)區(qū)域的面積如何盡可能地小呢?已知小棒長(zhǎng)度為4,寬度不計(jì).方案1:將小棒繞AB中點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°到B'A'方案2:將小棒先繞A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°到AC,再繞C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°到CB,最后繞B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°到B'A'(1)①S1=______,S2②比較S1與S2的大?。?參考數(shù)據(jù):π≈3.14,(2)方案2可優(yōu)化為方案3:首次旋轉(zhuǎn)后,將小棒先沿著小棒所在的直線平移再分別進(jìn)行第2、3次旋轉(zhuǎn),三次旋轉(zhuǎn)掃過(guò)的面積會(huì)重疊更多,最終小棒掃過(guò)的區(qū)域是一個(gè)等邊三角形.①補(bǔ)全方案3的示意圖;②設(shè)方案3中小棒掃過(guò)區(qū)域的面積為S3,求S(3)設(shè)計(jì)方案4,使小棒掃過(guò)區(qū)域的面積S4小于S【答案】(1)①4π,8π?83;②(2)①見(jiàn)解析;②S(3)見(jiàn)解析【分析】(1)①利用圓的面積公式計(jì)算S1,利用方案2掃過(guò)區(qū)域?yàn)槿齻€(gè)圓心角為60°且半徑為4的扇形面積減去兩倍△ABC的面積計(jì)算S②利用參考數(shù)據(jù)計(jì)算近似值再比較即可;(2)①依題意補(bǔ)全方案3的示意圖即可;②利用等邊三角形的高是4,計(jì)算出底邊,再利用面積公式計(jì)算即可;(3)作等邊△ABC,首先讓點(diǎn)B在BC上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)A在CB的延長(zhǎng)線上,運(yùn)動(dòng),使得AB的長(zhǎng)度保持不變,當(dāng)點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),由此AB邊調(diào)轉(zhuǎn)到ACA'B'邊,接著兩次同樣的方式旋轉(zhuǎn)到BCA【詳解】(1)解:①由依題意得:AB=2r=4,∴r=2,∴S又依題意得:方案2掃過(guò)區(qū)域?yàn)槿齻€(gè)圓心角為60°且半徑為4的扇形面積減去兩倍△ABC的面積.等邊三角形的面積公式:S=34a∴S故答案是:4π,8π?83②∵S1=4π≈4×3.14=12.56,S2∴S1(2)①依題意補(bǔ)全方案3的示意圖如下:
②連接EM,M為切點(diǎn),則AA'
設(shè)AM=x,則AE=2x,由勾股定理得:AM2+E解得:x=4∴AA∴S3(3)設(shè)計(jì)方案4:如下圖,△ABC是等邊三角形,首先讓點(diǎn)B在BC上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)A在CB的延長(zhǎng)線上運(yùn)動(dòng),使得AB的長(zhǎng)度保持不變,當(dāng)點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),由此AB邊調(diào)轉(zhuǎn)到ACA'B'邊,接著兩次同樣的方式旋轉(zhuǎn)到
對(duì)于第一次旋轉(zhuǎn),當(dāng)旋轉(zhuǎn)AB旋轉(zhuǎn)到DH時(shí),此時(shí)DH⊥BC,又作DE平行AB依題意得:陰影部分比等邊三角形ABC多三塊全等的圖形,記每塊面積為a,則有a<S△ADF,F(xiàn)為∵S△ADF∴S△ADF∴a<S∴S46.(2023·福建廈門(mén)·一模)點(diǎn)O是直線MN上的定點(diǎn),等邊△ABC的邊長(zhǎng)為3,頂點(diǎn)A在直線MN上,△ABC從O點(diǎn)出發(fā)沿著射線OM方向平移,BC的延長(zhǎng)線與射線ON交于點(diǎn)D,且在平移過(guò)程中始終有∠BDO=30°,連接OB,OC,OB交AC于點(diǎn)P,如圖所示.(1)以O(shè)為圓心,OD為半徑作圓,交射線OM于點(diǎn)E.①當(dāng)點(diǎn)B在⊙O上時(shí),求BE的長(zhǎng);②⊙O的半徑為r,當(dāng)△ABC平移距離為2r時(shí),判斷點(diǎn)C與⊙O的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由;(2)在平移過(guò)程中,是否存在OC=OP的情形?若存在,請(qǐng)求出此時(shí)點(diǎn)O到直線BC的距離;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)①23π;②點(diǎn)C在⊙(2)存在,3?【分析】(1)①根據(jù)圓的基本性質(zhì)和等邊三角形性質(zhì)求出∠BAD=90°,再根據(jù)銳角三角函數(shù)求出半徑BO的長(zhǎng),最后根據(jù)弧長(zhǎng)公式求解即可;②過(guò)點(diǎn)O作OH⊥BC于H,根據(jù)銳角三角函數(shù)求出AD的長(zhǎng),進(jìn)而求出半徑OD的長(zhǎng),再根據(jù)三角函數(shù)求出HD的長(zhǎng),最后根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)與判定證出OC=OD即可得解;(2)解法一:過(guò)點(diǎn)O作OH⊥BC于H,過(guò)點(diǎn)A作AG⊥BC于G,交BO于點(diǎn)E,連接EC,先根據(jù)ASA證出△ABE≌△DCO,得到BE=CO,進(jìn)而得到CE=CO,設(shè)∠EBG=α,在△OPC中,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求出α的度數(shù),進(jìn)而得出∠1=45°=∠2,再根據(jù)三角函數(shù)得到CH和HD關(guān)于r的代數(shù)式,最后根據(jù)CH+HD=CD,列方程求解出r,即可得出OH的長(zhǎng);解法二:過(guò)點(diǎn)O作OH⊥BC于H,先證出△BAO∽△CHO,得到OAAB=OHCH,根據(jù)含30°的直角三角形的性質(zhì)求出OH的代數(shù)式,進(jìn)而得出CH的代數(shù)式,根據(jù)OAAB【詳解】(1)①∵點(diǎn)B在⊙O上,∴OB=OD,∴∠OBD=∠ODB=30°,∴∠AOB=60°,∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=60°,∵∠OBD=30°,∴在△ABD中,∠BAD=90°,∵在Rt△AOB中,sin∴BO=AB∴BE=②點(diǎn)C在⊙O上,理由如下:過(guò)點(diǎn)O作OH⊥BC于H,∠BDO=30°,∠ABC=60°,∴在Rt△BAD中,tan∴AD=ABtan∠BDO∴CD=BD?BC=3∴AD=OA+OD=3,∵OA=2r,OD=r,∴3r=3,r=1,即OD=1,∵在Rt△ODH中,∠BDO=30°,cos∴HD=OD?cos∵CD=3∴HD=CH=1∵OH⊥BC,∴OC=OD,∴點(diǎn)C在⊙O上;(2)解法一:存在OC=OP的情形,理由如下:過(guò)點(diǎn)O作OH⊥BC于H,過(guò)點(diǎn)A作AG⊥BC于G,交BO于點(diǎn)E,連接EC,若存在OC=OP,則∠OPC=∠OCP,∵△ABC是等邊三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∴∠OPC=∠APB=180°?∠BAC?∠1=120°?∠1,∴∠OCP=180°?∠ACB?∠2=120°?∠2,∴∠1=∠2,∵AG⊥BC,∴∠3=12∠BAC=30°∴BE=CE,∵∠1=∠2,AB=CD=3,∠3=∠ODC=30°∴△ABE≌△DCOASA∴BE=CO,又∵BE=CE,∴CE=CO,設(shè)∠EBG=α,則∠ECB=∠EBG=α,∴∠OEC=∠COP=2α,∵∠1=∠ABC?∠EBG=60°?α,∴∠OPC=∠OCP=120°?∠1=60°+α,∴在△OPC中,260°+α∴α=15°,∴∠1=45°=∠2,∴在Rt△OHC中,∠OCH=45°∴CH=OH,∵在Rt△ODH中,∠ODH=30°∴OH=1∴HD=3∵CH+HD=CD,∴12解得r=3?3此時(shí)AO=AD?r=3,OH=∴當(dāng)平移距離AO為3時(shí),OC=OP,此時(shí)點(diǎn)O到直線BC的距離為3?3解法二:存在OC=OP的情形,理由如下:過(guò)點(diǎn)O作OH⊥BC于H,若存在OC=OP,則∠OPC=∠OCP,∵△ABC是等邊三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∴∠OPC=∠APB=180°?∠BAC?∠1=120°?∠1,∴∠OCP=180°?∠ACB?∠2=120°?∠2,∴∠1=∠2,∵∠BAO=∠CHO=90°,∴△BAO∽△CHO,∴OAAB∵在Rt△ODH中,∠ODH=30°∴OH=1∴HD=3∴CH=CD?HD=3又∵OA=AD?r=3?r,∴3?r3化簡(jiǎn)得3?r=r解得r1=3+3經(jīng)檢驗(yàn),r1,r∵OA=3?r≥0,∴r≤3,∴r=3?3此時(shí)AO=AD?r=3,OH=∴當(dāng)平移距離AO為3時(shí),OC=OP,此時(shí)點(diǎn)O到直線BC的距離為3?3【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形和圓的綜合題,運(yùn)用到了圓的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì),解直角三角函數(shù),弧長(zhǎng)公式,全等三角形的性質(zhì)與判定,相似三角形的性質(zhì)與判定,垂直平分線的性質(zhì)與判定,三角形內(nèi)角和定理,含30°的直角三角形的性質(zhì)等眾多知識(shí)點(diǎn),復(fù)雜程度高,綜合性強(qiáng).題型03與圓有關(guān)的翻折問(wèn)題7.(2023·安徽淮南·一模)如圖,已知,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C為圓上一點(diǎn).(1)如圖①,將AC沿弦AC翻折,交AB于D,若點(diǎn)D與圓心O重合,AC=23,則⊙O的半徑為(2)如圖②,將BC沿弦BC翻折,交AB于D,把BD沿直徑AB翻折,交BC于點(diǎn)E.(Ⅰ)若點(diǎn)E恰好是翻折后的BD的中點(diǎn),則∠B的度數(shù)為;(Ⅱ)如圖③,連接DE,若AB=10,OD=1,求線段DE的長(zhǎng).【答案】(1)2(2)(Ⅰ)22.5°;(Ⅱ)DE=2【分析】(1)過(guò)點(diǎn)O作OM⊥AC,垂足為M,結(jié)合垂徑定理,在Rt△AOM中求得∠OAM=30°,再由OA=(2)(Ⅰ)連接CA、CD、DE,可以得到AC=CD=DE=EB,進(jìn)而得到(Ⅱ)連接連接CA、CD、OC,由(Ⅰ)知,AC=CD=DE,則∠A=∠ADC,由OA=OC,則∠A=∠ACO,進(jìn)而可證得△CAD∽△OAC,利用其性質(zhì)求得AC,即為DE.【詳解】(1)解:如圖①,過(guò)點(diǎn)O作OM⊥AC,垂足為M,交圓于點(diǎn)N,則AM=MC=1∵將AC沿弦AC翻折,交AB于D,點(diǎn)D與圓心O重合,∴OM=MN=1在Rt△AOM中,sin∴∠OAM=30°,∴OA=AM∴⊙O的半徑為2,故答案為:2;(2)(Ⅰ)如圖②,連接CA、CD、DE,∵點(diǎn)E恰好是翻折后的BD的中點(diǎn),∴DE=∵∠ABC=∠DBC=∠DBE,∴AC=∴AC=CD=DE=EB,∴∠EDB=∠B,∴∠DCE=∠DEC=∠EDB+∠B=2∠B,∴∠CAD=∠CDA=∠DCE+∠B=3∠B,∵AB是直徑,∴∠ACB=90°,∴∠CAD+∠B=90°,∴4∠B=90°,∴∠B=22.5°,故答案為:22.5°;(Ⅱ)如圖③,連接連接CA、CD、OC,∵AB=10,OD=1,∴OA=12AB=5由(Ⅰ)知,AC=CD=DE,則∠A=∠ADC,又∵OA=OC,則∠A=∠ACO,∴∠ADC=∠ACO,∠A=∠A,∴△CAD∽△OAC,∴ADAC=AC∴AC=25∴DE=25【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì),解直角三角形,三角形相似等知識(shí)點(diǎn),(2)(Ⅰ)的關(guān)鍵是找到∠B所對(duì)的三段弧都相等,進(jìn)而得到幾個(gè)等腰三角形;(Ⅱ)的關(guān)鍵是把求DE轉(zhuǎn)化成求AC,再考慮相似.8.(2022·河北保定·一模)Rt△ABC,∠C=90°,BC=6,tanB=43,E,F(xiàn)分別在AC,BC邊上,且EF=5,將△EFC沿EF翻折至(1)CF=3時(shí),CC'=_________,O(2)若以F,C,E為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似,求CF的長(zhǎng);(3)在(2)的條件下,求點(diǎn)O到AB的距離;(4)△EFC的面積最大是_______.(5)直接寫(xiě)出半圓O過(guò)△ABC的外心時(shí),CF的值.【答案】(1)245,(2)CF=3或4(3)OD=2310(4)25(5)CF=3【分析】(1)先利用正切的定義求出AC=8,由勾股定理求出AB=10,CE=4,得到EF是△ABC的中位線,則EF∥AB,證明CC'⊥AB,點(diǎn)C'在AB上,由等積法即可得到CC'=245,由點(diǎn)O到AB(2)分△EFC∽△ABC和△FEC∽△ABC兩種情況分別進(jìn)行求解即可;(3)連接OA,OB,OC,過(guò)O分別作OD⊥AB于D,OM⊥BC于M,(4)在△EFC中,hEF≤OC=1(5)建立直角坐標(biāo)系,由點(diǎn)A8,0,B0,6得到AB的中點(diǎn)D為4,3,設(shè)F0,y,Ex,0,則【詳解】(1)解:如圖,Rt△ABC,∠C=90°,BC=6,tan∴AC=BC?tan∴AB=A∵∠C=90°,CF=3,EF=5,∴CE=E∴CE=1∴EF是△ABC的中位線,∴EF∥∵CC'⊥EF,且EF∴CC'⊥AB,點(diǎn)C∵12∴hAB∴CC∵點(diǎn)O到AB的距離是點(diǎn)C到AB的距離的一半,∴點(diǎn)O到AB的距離是125故答案為:245,(2)∵∠C=90°,BC=6,∴43∴AC=8,由勾股定理,得AB=10.①當(dāng)CFBC=CE即CF6解得CF=3,CE=4;②當(dāng)CFAC=CE即CF8解得CF=4,CE=8.∴CF=3或4;(3)由(2)和(1)可知,CF=3時(shí),O到AB的距離為125連接OA,OB,OC,過(guò)O分別作OD⊥AB于D,OM⊥BC于M,
∵O為EF中點(diǎn),∠ACB=90°,∴OM∥EC,ON∥FC.∵OM=12CE當(dāng)CF=4時(shí),CE=3.∴OM=32,∴S△AOC+S∴12×3同理當(dāng)CF=3時(shí),CE=4.∴ON=32,∴12∴OD=12故OD=2310或(4)∵在△EFC中,hEF∴S△EFC故答案為:25(5)如圖,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,
∵點(diǎn)A8,0,B∴AB的中點(diǎn)D為4,3,設(shè)F0,y,E則O'由題意得,x2解得x=4y=3∴CF=y=3.【點(diǎn)睛】此題考查了相似三角形的判定和性質(zhì)、解直角三角形、勾股定理、三角形中位線定理、三角形的外心的性質(zhì)等知識(shí),數(shù)形結(jié)合和分類討論是解題的關(guān)鍵.9.(2021·貴州黔西·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知AB為⊙O的直徑,CD為弦.CD=43,AB與CD交于點(diǎn)E,將CD沿CD翻折后,點(diǎn)A與圓心O重合,延長(zhǎng)BA至P,使AP=OA,連接PC(1)求⊙O的半徑;(2)求證:PC是⊙O的切線;(3)點(diǎn)N為ADB的中點(diǎn),在PC延長(zhǎng)線上有一動(dòng)點(diǎn)M,連接MN交AB于點(diǎn)G.交BC于點(diǎn)F(F與B、C不重合).求NG?NF的值.【答案】(1)4;(2)見(jiàn)解析;(3)32.【分析】(1)連接OC,根據(jù)翻折的性質(zhì)求出CD⊥OA,再利用解直角三角形求解即可;(2)利用勾股定理列式求出PC,然后利用勾股定理逆定理求出∠PCO=90°,再根據(jù)圓的切線的定義證明即可;(3)連接NA、AF、NB,根據(jù)等弧所對(duì)的圓周角相等可得∠BAN=∠AFN,然后根據(jù)兩組角對(duì)應(yīng)相等兩三角相似求出△ANG和△FNA相似,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例可得ONNF=NGNH,從而得到NG?NF【詳解】(1)如圖,連接OC,∵CD沿CD翻折后,點(diǎn)A與圓心O重合,∴OE=AE=12OA∵AB為⊙O的直徑,CD為弦.∴CD⊥OA,CE=1∴∠CEO=90°,∵OC=OA,OE=AE=12OA∴sin∠OCE=∴∠ECO=30°,又cos∠ECO=∴OC=CE(2)∵PA=OA=4,AE=OE=2,CE=12CD=23,∠∴PC=EC∵OC=4,PO=4+4=8,∴PC2+OC2=(43)2+42=64=PO2∴∠PCO=90°,∴PC是⊙O的切線;(3)NG?NF是定值,證明如下,連接NO并延長(zhǎng),交⊙O于點(diǎn)H,連接HF,∵點(diǎn)N為ADB的中點(diǎn),∴∠NOG=90°,∵∠HFN=90°,且∠ONG=∠FNH,∴△ONG∽△FNH,∴ONNF∴NG?NF=ON?NH=4×8=32.【點(diǎn)睛】本題是圓的綜合題型,主要利用了翻折變換的性質(zhì),垂徑定理,勾股定理,勾股定理逆定理,圓的切線的定義以及解直角三角形,相似三角形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是作輔助線構(gòu)造出相似三角形.題型04與圓有關(guān)的旋轉(zhuǎn)問(wèn)題10.(2023·江蘇常州·一模)如圖1,將一個(gè)三角形紙板△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ到達(dá)△AB'C'的位置,那么可以得到:AB=AB',(1)上述問(wèn)題情境中“(________)”處應(yīng)填理由:______________________________________;(2)如圖2,將一個(gè)半徑為4cm,圓心角為60°的扇形紙板ABC繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)扇形紙板A①請(qǐng)?jiān)趫D中作出點(diǎn)O;②如果BB'=6cm,則在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,點(diǎn)(3)如果將與(2)中完全相同的兩個(gè)扇形紙板重疊,一個(gè)固定在墻上,使得一邊位于水平位置.另一個(gè)在弧的中點(diǎn)處固定,然后放開(kāi)紙板,使其擺動(dòng)到豎直位置時(shí)靜止.此時(shí),兩個(gè)紙板重疊部分的面積是多少(如圖3)?【答案】(1)旋轉(zhuǎn)前后對(duì)應(yīng)邊相等,對(duì)應(yīng)角相等(2)①作圖見(jiàn)詳解;②3(3)8π?8【分析】(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)即可求解;(2)①根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心在對(duì)應(yīng)點(diǎn)連線的垂直平分線的交點(diǎn)處即可求解;②根據(jù)弧長(zhǎng)公式的計(jì)算方法即可求解;(3)如圖所示,連接PA'交AC于點(diǎn)M,連接PA交A'B'于點(diǎn)N,連接PD,AA',PB',PC【詳解】(1)解:根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,旋轉(zhuǎn)前后對(duì)應(yīng)邊相等,對(duì)應(yīng)角相等,∴應(yīng)填理由為:旋轉(zhuǎn)前后對(duì)應(yīng)邊相等,對(duì)應(yīng)角相等,故答案為:旋轉(zhuǎn)前后對(duì)應(yīng)邊相等,對(duì)應(yīng)角相等;(2)解:①根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心為對(duì)應(yīng)點(diǎn)連線的垂直平分線的交點(diǎn),作圖如下:②如圖所示,點(diǎn)B繞點(diǎn)0逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到B'∴∠BOB'=90°,OB=O∴在Rt△BOB'∴BB故答案為:32(3)解:如圖所示,連接PA'交AC于點(diǎn)M,連接PA交A'B'于點(diǎn)N∵點(diǎn)P為BC中點(diǎn),∴∠PAC=∠PAB=1根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得,∠PA'B'=∠P在Rt△PAM中,∠PAM=30°,PA=4∴sin∠PAM=sin30°=PMPA在Rt△A'DM中,∴cos∠PA'∴DM=1∴S△A'∴陰影部分S陰影根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),同理,S△ADP=S∴陰影部分S陰影∴陰影部分的面積為S陰影【點(diǎn)睛】本題主要考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)中心的確定,弧長(zhǎng)公式的計(jì)算,全等三角形的判定和性質(zhì),含30°的直角三角形的性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)的計(jì)算方法,掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),弧長(zhǎng)的計(jì)算方法,不規(guī)則圖形面積的計(jì)算方法是解題的關(guān)鍵.11.(2023·廣東云浮·二模)如圖,A,B,C是⊙O上的三點(diǎn),且AB=AC,BC=8,點(diǎn)D為優(yōu)弧BDC上的動(dòng)點(diǎn),且cos∠ABC=(1)如圖1,若∠BCD=∠ACB,延長(zhǎng)DC到F,使得CF=CA,連接AF,求證:AF是⊙O的切線;(2)如圖2,若∠BCD的角平分線與AD相交于E,求⊙O的半徑與AE的長(zhǎng);(3)如圖3,將△ABC的BC邊所在的直線l1繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)得到l2,直線l2與⊙O相交于M,N,連接AM,AN【答案】(1)見(jiàn)解析(2)⊙O的半徑為256,(3)l2在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,AM?AN【分析】(1)連接AO,先證∠BCD=∠ABC,推出AB∥DF,得到四邊形ABCF是平行四邊形,AF∥BC,再得到(2)連接AO交BC于H,連接OB,由垂徑定理得BH=CH=12BC=4,根據(jù)cos∠ABC=BHAB=45,求出AB=5,設(shè)⊙O的半徑為x,則OA=OB=x,OH=x?3,在Rt△BOH中,由勾股定理求出(3)連接AO,并延長(zhǎng)AO交⊙O于Q,連接NQ,過(guò)點(diǎn)A作AP⊥l2于P,證明△AQM∽△ANP,得到AM?AN=AP?AQ,由(2)可知,點(diǎn)A到直線l1的距離為3,直線l1繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)得到l2,A【詳解】(1)證明:連接AO,如圖1所示:圖1∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵∠BCD=∠ACB,∴∠BCD=∠ABC,∴AB∥DF,∵CF=CA,∴CF=AB,∴四邊形ABCF是平行四邊形,∴AF∥∵AB=AC,∴AB=∴OA⊥BC,∴OA⊥AF,∵OA是⊙O的半徑,∴AF是⊙O的切線;(2)解:連接AO交BC于H,連接OB,如圖2所示:
圖2∵OA⊥BC,∴BH=CH=1∵cos∠ABC=∴AB=5在Rt△AHB中,由勾股定理得:AH=A設(shè)⊙O的半徑為x,則OA=OB=x,OH=x?3,在Rt△BOH中,由勾股定理得:x解得:x=25∴⊙O的半徑為256∵CE平分∠BCD,∴∠BCE=∠DCE,∵∠ABC=∠ADC,∴∠AEC=∠ADC+∠DCE=∠ABC+∠DCE=∠ACB+∠BCE=∠ACE,∴AE=AC=AB=5;(3)解:連接AO,并延長(zhǎng)AO交⊙O于Q,連接NQ,過(guò)點(diǎn)A作AP⊥l2于則AQ是⊙O的直徑,圖3∴∠AMQ=90°,∵AP⊥l2,∴∴∠AMQ=∠APN,∵∠AQM=∠ANP,∴△AQM∽△ANP,∴AMAP∴AM?AN=AP?AQ,由(2)可知,點(diǎn)A到直線l1的距離為3,直線l1繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)得到∴點(diǎn)A到直線l2∴AP=3,∵AQ=2OA=2×25∴AM?AN=AP?AQ=3×25∴l(xiāng)2在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,AM?AN【點(diǎn)睛】此題考查銳角三角函數(shù),證明直線是圓的切線,平行四邊形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,垂徑定理,等知識(shí),熟練掌握各知識(shí)點(diǎn)并綜合應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.12.如圖1,已知∠ABC=60°,點(diǎn)O在射線BC上,且OB=4.以點(diǎn)O為圓心,rr>0為半徑作⊙O,交直線BC于點(diǎn)D,E(1)當(dāng)⊙O與∠ABC只有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),r的取值范圍是________.(2)當(dāng)r=22時(shí),將射線BA繞點(diǎn)B按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α①若BA與⊙O相切,求α的度數(shù)為多少;②如圖2,射線BA與⊙O交于M,N兩點(diǎn),若MN=OB,求陰影部分的面積.【答案】(1)0<r≤23或(2)①15°或105°;②2π?4【分析】(1)根據(jù)題意,需要分兩種情況:①在點(diǎn)D未到達(dá)點(diǎn)B前,⊙O與射線BC有兩個(gè)交點(diǎn);②當(dāng)半徑大于OB時(shí),,圓O分別與射線BA,BC有一個(gè)交點(diǎn),求出臨界狀態(tài)的r即可得出結(jié)論;(2)①需要分成兩種情況:當(dāng)射線BA在射線BC的上方與⊙O相切時(shí),當(dāng)射線BA在射線BC的下方與⊙O相切時(shí),分別求出對(duì)應(yīng)的α即可;②連接OM,ON,過(guò)點(diǎn)O作OQ⊥MN于點(diǎn)Q,由垂徑定理可知,MQ=NQ=12MN=2【詳解】(1)解:(1)根據(jù)題意,需要分兩種情況:①在點(diǎn)D未到達(dá)點(diǎn)B前,⊙O與射線BC有兩個(gè)交點(diǎn).如圖1,當(dāng)⊙O與AB相切于點(diǎn)G,連接OG,則OG⊥AB,比相切之前
∵∠ABC=60°,∴∠BOG=30°,∴BG=12OB=2即此時(shí)r=23只要半徑0<r<23②當(dāng)半徑大于OB時(shí),⊙O分別與射線BA,BC有一個(gè)交點(diǎn),如圖2,當(dāng)點(diǎn)D剛好與點(diǎn)B重合,此時(shí)r=4,
結(jié)合圖形可知,r的取值范圍為0<r<23或r(2)解:①如圖3,當(dāng)射線BA在射線BC的上方與⊙O相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為P,連接OP,∵OB=4,OP=22∴sin∠ABC=∴∠ABC=45∴α=60°?45°=15°,
如圖4,當(dāng)射線BA在射線BC的下方與⊙O相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為P,連接OP,同理∠ABC=45∴α=60°+45°=105°,
綜上所述,當(dāng)α為15°或105°時(shí),射線BA與⊙O相切;②如圖5,連接OM,ON,過(guò)點(diǎn)O作OQ⊥MN于點(diǎn)Q,
∴MQ=NQ=1∵OM=22∴sin∠MOQ∴∠MOQ=45°,∴∠MON=2∠MOQ=90°,∴S陰影【點(diǎn)睛】本題主要考查了切線的判定、垂徑定理、解直角三角形以及扇形面積的計(jì)算方法,關(guān)鍵是求出∠MON的度數(shù).題型05與圓有關(guān)的最值問(wèn)題13.(23-24九年級(jí)上·浙江寧波·期中)如圖1,E點(diǎn)為x軸正半軸上一點(diǎn),⊙E交x軸于A、B兩點(diǎn),P點(diǎn)為劣弧BC上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且A(?1,0)、E(1,0).(1)BC的度數(shù)為°;(2)如圖2,連結(jié)PC,取PC中點(diǎn)G,則OG的最大值為;(3)如圖3,連接AC、AP、CP、CB.若CQ平分∠PCD交PA于Q點(diǎn),求AQ的長(zhǎng);(4)如圖4,連接PA、PD,當(dāng)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)(不與B、C兩點(diǎn)重合),求證:PC+PDPA【答案】(1)120(2)2(3)AQ=2(4)PC+PDPA【分析】(1)由已知條件可以得到CD垂直平分AE,所以CA=CE,由于CE=AE,所以可以證得三角形ACE為等邊三角形,得到∠CEB=120°;(2)由于直徑AB⊥CD,根據(jù)垂徑定理,可以得到O是CD的中點(diǎn),又G是CP的中點(diǎn),連接PD,則OG∥PD,OG=12PD,要求OG最大值,只需要求PD最大值,由于P是
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