【精品解析】4月下旬之圆—浙江省数学2026年中考模拟精选新题速递

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【精品解析】4月下旬之圆—浙江省数学2026年中考模拟精选新题速递

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4月下旬之圆—浙江省数学2026年中考模拟精选新题速递
一、选择题
1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,分别以点A、B为圆心,AC、BC的长为半径作弧,与AB交于点D、E.若AB=4,则图中阴影部分的面积为 (  )
A. B. C. D.
2.如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,以CD为直径的圆与AD交于点E,则的长是(  )
A.3π B. C.4π D.5π
3.如图, AB是⊙O的直径, CD是⊙O的弦, AB⊥CD,垂足为E,连接BD并延长,与过点A的切线AM相交于点P,连接AC.若⊙O的半径为6.5, AC =12,则AP的长是(  )
A. B.26 C. D.24
4.如图,已知在平面直角坐标系xOy中,点M的横坐标为3,以M为圆心,5为半径作⊙M,与y轴交于点A和点B,点P是上的一动点,Q是弦AB上的一个动点,延长PQ交⊙M于点E,运动过程中,始终保持∠AQP=∠APB,当AP+QB的结果最大时,PE长为(  )
A. B. C. D.
二、填空题
5.图1是小区围墙上的花窗,其形状是扇形的一部分,图2是其几何示意图(阴影部分为花窗).扇形AOB 的圆心角为90°,OA=4m,点C,D分别为OA,OB 的中点,则花窗的面积为   m2.(结果保留π)
6.如图,已知扇形AOB的半径为1,∠AOB=90°,AC⊥AO,OC交于点D,且D为OC的中点,过点D作DE⊥OB,交OB于点E,则图中阴影部分的面积是   .
7.如图,已知点D为⊙O的直径AB上一点,且AD=2DB.C为⊙O上一点,满足AD=AC,连结CD并延长交圆于点E,连结AE,过点A作AF⊥CD.若CF=1,则EF的长为   .
8.如图,在平面直角坐标系中,⊙P 的圆心坐标是 半径为2,函数 的图象被⊙P 截得的弦AB的长为,则a=   .
9.如图,AB是⊙O的切线,B为切点,连接AO交⊙O于点C,延长AO交⊙O于点D,连接BD.若∠A=∠D,且AC=3,则AB的长度是   .
10. 如图,是的弦,将沿着弦折叠,点是折叠后的上一动点,连结并延长交于点,点是的中点,连结.若半径,则的最小值为   .
11.如图,以△ABC的顶点A为圆心,AB长为半径作弧交BC于点 D,经过A,B,D三点的⊙O交 AC 于点 E, 连接OD,BE交于点 F.若 则 的值是   .
12.如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB=5,AC=3.
按照如下尺规作图的步骤进行操作:
①以点A为圆心,以AC的长为半径作弧,交边BC于点D; ②连接AD; ③分别以点C,D为圆心,以大于CD的长为半径作弧,两弧交于点E,连接AE,交BC于点F; ④连接AO,并延长AO交⊙O于点G,连接BG.
若设AF,AG的长度分别为x,y,则y与x的函数关系式为   .
13.如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E, OE=BE.点P是劣弧AD上任意一点(不与点A,D重合),CP交AB于点M,AP与CD的延长线相交于点 F,设∠PCD=α.①则∠A=   , (用含α的代数式表示); ②当∠F=3∠PCD时,则    .
14. 如图, △ABC为⊙O内接三角形,其中AB为直径,且. 点E为∠BAC和∠ACB平分线的交点,连结CE 并延长交⊙O于点 P,连结 OE,BP。
①BP=   ;
②若OE=x, CE=y, y与x之间的函数关系为   。
三、解答题
15.下面是小智设计的“作一个锐角的角平分线”的尺规作图过程.
已知:锐角∠MAN.
求作:射线AP,使得AP平分∠MAN.
作法:如图,
①在∠MAN内部任取一点O;
②以点O为圆心,OA长为半径画圆,分别交射线AM,AN于点B,C;
③连接BC,分别以点B,C为圆心,大于$\frac{1}{2}BC$的同样长为半径画弧,两弧交于点D(点O,D在BC两侧);
④作射线OD,交⊙O于点P,作射线AP.
所以射线AP就是所求作的射线.
根据小智设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明:连接OB,OC,BD,CD.
,,
∴点O,D在BC的垂直平分线上.
,即.
=      (填推理的依据).
∴∠BAP=   .
是的角平分线
16.如图,点A,B,C在⊙O上,以AB,BC为边作
(1)如图1,当AB经过圆心O时,求的度数.
(2)如图2,当CD与⊙O相切时,若⊙O的半径为2,求与⊙O的重叠部分(阴影部分)的面积.
17.如图,半径为6的⊙O中,CD 为直径,弦 且过半径OD 的中点G,E 为 上一个动点(不包括端点 B),CF⊥AE 于点 F.
(1)求线段 AB 的长和 cos∠AEC 的值.
(2)当点 E 从点 B 出发,逆时针运动到点 C 时,求点 F 经过的路径与线段 CG 所围成图形的面积.
18.综合实践活动:求甲、乙两个圆形薄板的直径(已知甲的直径小于乙的直径).
工具:自制的矩形直尺ABCD (边AB长2cm,边AD从点A至点D标有刻度).
小明的做法:如图1,将矩形直尺ABCD放置在圆形薄板甲上,使点A,B都恰好落在薄板的边缘,边AD,BC分别交薄板的边缘于点E,F,从直尺刻度中读出AE=6cm.小明认为线段 BE就是圆形薄板甲的一条直径,接着通过计算求出 BE长度.
如图2,将矩形直尺ABCD放置在圆形薄板乙上,点A恰好落在薄板的边缘,边AD与薄板的边缘交于点 M,边BC与薄板的边缘相切于点 G,从直尺刻度中读出AM=8cm.接着添加辅助线,通过推理和计算求出圆形薄板乙的直径长度.
(1)请你帮助小明说出图1中BE是圆形薄板甲的直径的理由,并求出 BE的长度.
(2)按照小明的做法,请你在图2中添加辅助线,通过推理和计算求出圆形薄板乙的直径长度.
19.如图1,正五边形内接于⊙,阅读以下作图过程,并回答下列问题,作法:如图2,①作直径;②以F为圆心,为半径作圆弧,与⊙交于点M,N;③连接.
(1)求的度数.
(2)是正三角形吗?请说明理由.
(3)从点A开始,以长为半径,在⊙上依次截取点,再依次连接这些分点,得到正n边形,求n的值.
20.综合与实践
【探索发现】小温在探索“圆与相似三角形”相关知识时发现如下结论:如图1,在圆中,若弦AB与CD交于点 P,则有AP·BP=CP·DP.
(1)【猜想验证】请证明上述结论.
(2)【实践应用】如图2,若A(-1,0)、B(3,0)、C(0,-1.5),则D的坐标为   .
(3)【综合拓展】如图3,已知二次函数 的图象与x轴交于A、B两点(A在y轴左侧,B在y轴右侧),与y轴负半轴交于点C.经过A、B、C三点的圆与y轴正半轴交于点 D,求点D的坐标.
21.【文化欣赏】π(圆周率)的估算方法贯穿了数学发展史.其中阿基米德使用正九十六边形,利用(其中C为周长,d为直径),估算出π的值.
【应用体验】
(1)如图1,正六边形内接于半径为1的圆内,求这个正六边形的周长并用此值估算π的值.
(2)如图2,半径为1的圆内切于正八边形,请求这个正八边形的周长并用此值估算π的值.
(3)实际圆的周长介于内接正六边形周长与外切正八边形周长之间,请用这两个近似值的平均数来估算π的值.[(取1.41)]
22.如图,在 ABCD中,∠B是锐角,,BC=10.在射线BA上取一点P,过P作PE⊥BC于点E,过P,E,C三点作⊙O.
(1)当时,
①如图1,若AB与⊙O相切于点P,连结CP,求CP的长;
②如图2,若⊙O经过点D,求⊙O的半径长.
(2)如图3,已知⊙O与射线BA交于另一点F,将△BEF沿EF所在的直线翻折,点B的对应点记为B',且B'恰好同时落在⊙O和边AD上,求此时PA的长.
23.如图1,四边形ABCD内接于⊙O,BD为直径,上存在点E,满足,连结BE并延长交CD的延长线于点F,BE与AD交于点G.
(1)若∠DBC=α,请用含α的代数式表示∠AGB.
(2)如图2,连结CE,CE=BG.求证:EF=DG.
(3)如图3,在(2)的条件下,连结CG,AD=2.
①若tan∠ADB=,求△FGD的周长.
②求CG的最小值.
24.如图, AB为⊙O直径, C为圆O上一动点,且C在直径AB上方,连结AC, BC,点M为中点,连结BM,与AC相交于点 N.
(1)如图1,连结OM,求证: OM∥BC;
(2)如图2,连结 ON, AM,当ON⊥BM时,求tan∠BAC的值;
(3)如图3,作 MH⊥AB于 H, ∠BMK=∠BAC,与⊙O交于点K(点K在AB下方), MK与AB交于点E.若 求: ①⊙O的直径; ②EK的长.
25.如图,⊙O是△ABC的外接圆,点D位于⊙O外一点,连接AD, BD, CD, BD交⊙O于点E,连接CE.已知AB=AC=AD.
(1)如图1,求证: ∠ACE=∠ADE.
(2)如图2,BD经过圆心O,
① 求cos∠BAC的值;
② 若AB =4,求⊙O的半径.
26.如图,在矩形ABCD中,以AB为直径的⊙O交 CD于点E, F,连结OE,过点O作OG⊥OE交 于点 G,过点G作GH⊥CD于点 H,连结GF, GC.
(1)求证: GH=FH;
(2)若FH=1, BC=2,求AB的长;
(3)若CG是⊙O的切线,求证:
27. 如图,在四边形中,,的平分线交于,过三点的圆交于,且恰好是圆的切线,是上一点,连接.
(1)求的度数;
(2)当是圆的直径,
①求证:四边形是平行四边形;
②若是的中点,,求的长.
28.如图,在 中, D 是边AB上一点(不与点A, B 重合), ⊙O经过点A, C, D.
(1)如图1,连结OC, OD, CD,若
① 求 的度数;
② 若又满足tanB=1,OD=2,求AB的长.
(2)如图2,过点 D 作 交⊙O于点E,连 结OE,若 求证:DE=AC.
29.已知点C是以AB为直径的圆上一点,连结AC,在AB上截取AD=AC,连结CD并延长交圆于点E,连结AE,设AC=kAB.
(1)如图1,若∠EAB=25°时,求∠BAC度数;
(2)如图2,过点A作AF⊥CD,证明:2k;
(3)如图3,若k<1,连结EB并延长,交AC的延长线于点F,设△BCF的面积为S1,设△AEF面积为S2,用含k的代数式表示S1:S2.
30.如图,已知在△ABC中, ∠A=90°, AC=8, AB=6, E为CB边上一点,以EB为直径作圆,
(1)当圆与AC 相切时,求 EB的长;
(2)当圆与线段AC有交点时,记其一个交点为D,连接BD、DE,把 △DEC沿DE翻折得△DEN,证明: ∠ADB=∠NDB;
(3)在(2)的条件下,当N恰好落在圆上时,求BE 的长.
31.已知△DBC内接于圆O,作外角∠EDC的角平分线交圆O于点A,连结AB,AC.
(1)如图1,求证:△ABC为等腰三角形.
(2)如图2,若CD过圆心O,AB、CD交于点F,DB=5,DF=3,求BC.
(3)如图3,作直径AH交BC于点G,若BD∥AC,且求tan∠ADC。
32.已知圆O的内接四边形ABCD,对角线 AC,BD 相交于点E.
(1)如图1,AC平分 求证:
(2)如图2,AC平分 AB为圆O的直径,若AD=3,AB=5,求 BC的值.
(3)如图3,点 F 在对角线BD 上,连结AF, 若 与的长度之和为 ,请用含 的代数式表示线段AC的长.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】扇形面积的计算;解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:∵在
阴影部分的面积
故答案为:C.
【分析】根据直角三角形的性质求出∠B的度数和BC长,然后根据解答即可.
2.【答案】C
【知识点】菱形的性质;圆周角定理;弧长的计算
【解析】【解答】解:如图,取CD的中点O,连接OE,
∵菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,
∴∠D=∠B=60°, CD=AB=6,
∴∠COE=2∠D=120°,OC=3
∴的长是.
故选:C.
【分析】取CD的中点O,连接OE,根据菱形的性质得∠D=∠B=60°,CD=AB=6,根据圆周角定理得∠COE=2∠D=120°,OC=3,再根据弧长公式计算即可.
3.【答案】C
【知识点】垂径定理;切线的性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】解:如图所示,连接.
因为是的直径,,
所以垂直平分线段,.
所以,.
所以.
因为是的切线,
所以.
所以.
又因为.
所以.
所以.
所以.
故选:C.
【分析】根据垂径定理可得,然后根据勾股定理求出BD的长,然后根据两角对应相等得到,然后根据对应边成比例解答即可.
4.【答案】D
【知识点】二次函数的最值;垂径定理;圆-动点问题;解直角三角形—三边关系(勾股定理);相似三角形的判定-AA
【解析】【解答】解:如图,∵,,
∴△AQP∽△APB,
∴AP:AB=AQ:AP,
∴,
过点M作MG⊥AB,垂足为G,连接MA,则AG=GB,
∵点M的横坐标为3,圆的半径为5,
∴MG=3,MA=5,
根据勾股定理,得AG==4,
∴AB=2AG=8,
∴,
∴或(舍去),
∵AQ=AB-QB,
∴AP+QB=+8-AQ=
=
∴AP+QB有最大值,且当时,有最大值10,
∴AQ=2,AP=4,
连接AE,设MA与PE的交点为N,
∵△AQP∽△APB,
∴∠APQ=∠ABP,
∵∠AEP=∠ABP,
∴∠APQ=∠AEP,
∴AP=AE=4,,
根据垂径定理的推论,得AM⊥PE,
设AN=x,则MN=5-x,
在Rt△AEN中,,
在Rt△MEN中,,
∴=,
解得x=,
∴,
∴EN=,
∴PE=2EN=,
故选D.
【分析】先证明△AQP∽△APB,即可得到,过点M作MG⊥AB,垂足为G,根据垂径定理可得AB=8,进而得到AP+QB关于AQ的二次函数,得到AQ=2,AP=4,即可得道AE=AP=4,连接MA,交PE于点N,根据垂径定理的推论得到AM⊥PE,设AN=x,利用勾股定理表示EN即可求出x的值,从而求得EN的值解答即可.
5.【答案】(4π-2)
【知识点】扇形面积的计算
【解析】【解答】解:已知扇形AOB的圆心角∠AOB=90 ,半径OA=4m,
根据扇形面积公式(其中n为圆心角度数,r为半径),计算大扇形AOB的面积:
因为点C、D分别为OA、OB的中点,
所以,又∠COD=90 ,
因此直角三角形COD的面积为:
阴影部分(花窗)的面积为大扇形AOB的面积减去直角三角形COD的面积,即:S阴影 =S扇形AOB S△COD =4π 2.
因此,花窗的面积为(4π 2)平方米。
故答案为:(4π 2).
【分析】花窗(阴影部分)的面积等于大扇形AOB的面积减去下方空白的直角三角形COD的面积,先分别计算大扇形和直角三角形的面积,再作差得到结果。
6.【答案】
【知识点】扇形面积的计算;解直角三角形—边角关系;解直角三角形—含30°角直角三角形
【解析】【解答】解:根据题意可知,,
为的中点,

在中,,,则,



在中,,,则由勾股定理可得,
在中,,,,则,
由勾股定理可得,
图中阴影部分的面积

故答案为:.
【分析】在中,根据余弦的定义求出∠AOC的度数,进而得到∠BOD的度数,再在和中,根据30°的直角三角形的性质和勾股定理求出AC和OE长,再根据阴影部分的面积解答即可.
7.【答案】
【知识点】相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;等腰三角形的性质-等边对等角;等腰三角形的性质-三线合一;圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:连结BE,
∵AD=2DB, AD=AC,
∴AB=2DB+DB=3DB, AC=2DB, ∠C=∠ADC,
∵∠C=∠B, ∠ADC=∠EDB,
∴∠B=∠EDB,
∴BE=DE,
∵AF⊥CD于点F, AB是⊙O的直径,
∴∠AFC=∠AEB=90°,
∴△AFC∽△AEB,
∵CF=1,
于点F,
故答案为:
【分析】连结BE,得到AB=3DB,A 而 B,所以 则BE=DE,可证明 根据两角对应相等得到 根据对应边成比例得到 ,即可得到 然后根据线段的和差解答即可.
8.【答案】4,0
【知识点】点的坐标;垂径定理;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:作轴于,交于,作于,连接,如图,
∵的圆心坐标是,
∴,
把代入得,
∴点坐标为,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,

在中,,


∴,
∴,

【分析】作轴于,交于,作于,连接,即可得到,然后求出点D的坐标,进而求出PD长,进而求出∠PDE的正切,再根据垂径定理求出,在中,根据勾股定理求出,再根据勾股定理求出,列方程解答即可课.
9.【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;圆周角定理;切线的性质
【解析】【解答】解:连接,
设的半径为,
∵,,
∴,
∵是的切线,为切点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,则,
∴,
∴,
故答案为:.
【分析】连接,设的半径为,根据圆周角定理可得,根据切线的定义求出,根据含角的直角三角形的性质解答即可.
10.【答案】2
【知识点】勾股定理;垂径定理;圆心角、弧、弦的关系;翻折变换(折叠问题);等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【解答】解:过点O作于点E,连接,
∴,
∵,
∴在中,.
连接,则,
∴的最小值为.
连接,,
∵和所对圆周角都是,
∴,
∴,
∵点C是的中点,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:2.
【分析】过点O作于点E,连接,根据垂径定理可得,再勾股定理得到OE=1,连接,即可得到.连接,,得到,根据三线合一得到,利用直角三角形斜边上的中线的性质可得,进而得到的最小值即可解答.
11.【答案】
【知识点】两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例;解直角三角形—三边关系(勾股定理);垂径定理的推论
【解析】【解答】解:连接并延长交于点M,

,,


∴,
设,则,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【分析】连接,延长交于点M,根据垂径定理可得,然后根据平行线分线段成比例得到,即可得到,设,则,利用勾股定理求出,即可得到,求出比例解答即可.
12.【答案】
【知识点】线段垂直平分线的性质;尺规作图-垂直平分线;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:由作图可知,,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【分析】由作图可知,,再根据圆周角定理的推论得到,,即可得到,根据对应边成比例解答即可.
13.【答案】30+ α;
【知识点】等腰三角形的判定;垂径定理;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:①如图,连接、,
是的直径,弦于点E,,,
、,
在中,,
∴,




②,
由①知、,

即,
解得,


设的半径为,则、,

在中,由勾股定理得:,


故答案为:30+ α, .
【分析】连接、,根据垂径定理可得、,然后根据圆周角定理及推论可得、,利然后根据角的和差求出∠BAF的度数;利用求出 α 的度数,即可得到,根据等角对等边可得,设的半径为,根据勾股定理求出的值,即可求出比值解答即可.
14.【答案】6;
【知识点】列二次函数关系式;直角三角形全等的判定-HL;三角形的内切圆与内心;解直角三角形—三边关系(勾股定理);圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:①如图,连接,
∵平分角,
∴,
∴,
∵为的直径,且,
∴,
∴;
②连接,过分别作、、的垂线,垂足分别为、、,
∵为直径,
∴,,
∵点为和平分线的交点,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
同理可得,
∵,
∴,
整理得,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
解得,
∵中,,,
∴,
整理得.
故答案为:6;.
【分析】①如图,连接,根据角平分线的定义得到,即可得到,然后根据等腰直角三角形的性质解答即可;
②连接,过作三边的垂线,垂足分别为、、,由角平分线的定义得到是的内心,即可得到,然后根据HL得到,即可求出AN的值,进而求出,再根据,求出,再在中根据勾股定理得到,解答即可.
15.【答案】(1)解:如图所示;射线AP即为所求;
(2);垂径定理;∠CAP
【知识点】垂径定理;线段垂直平分线的判定;角平分线的概念;尺规作图-垂直平分线;圆周角定理的推论
【解析】【解答】(2)证明:连接,,,.
,,
点,在的垂直平分线上.
,即.
(垂径定理)(填推理的依据).

是的角平分线,
故答案为:,垂径定理,.
【分析】(1)根据题目所给作图步骤作出图形解答;
(2)连接,,,.得到O,在的垂直平分线上.即可得到.根据垂径定理可得,再由同圆周角定理的推论可得,即可得到结论.
16.【答案】(1)解:根据题意可得为的直径,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴.
(2)解:连接交于点,连接,如图:
∵与相切,
∴,
在平行四边形中,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
故点在的垂直平分线上,
又∵,
∴是的垂直平分线.
∴,
在和中,

∴,
即,
故阴影部分的面积即为扇形的面积,
扇形的面积.
【知识点】平行四边形的性质;圆周角定理;扇形面积的计算;三角形全等的判定-SAS;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据圆周角定理的推论得到,然后求出,再根据平行四边形的对角线等解答即可;
(2)连接交于点,连接,根据切线的性质可得,根据平行四边形的性质得出,即可根据垂径定理得出,,进而得到△OAC是等边三角形,进而得到,根据SAS得到△AOE≌△BCE,即可得到,然后根据扇形的面积公式计算即可.
17.【答案】(1)解:如图1,连结OA,AD.
∵AG⊥CD,G为OD的中点,
∴AO=AD.
又∵AO=DO,
∴△AOD 是等边三角形,
∴∠AOD=60°.
∵CD⊥AB,
∵∠E=∠ADC=60°.
(2)解:如图2,作△AGC 的外接圆O',连结O'G.
∵∠AGC=90°,
∴AC 为⊙O'的直径.
∵∠AFC=90°,
∴点 F 在⊙O'上.
∴当点 E 从点 B 出发,逆时针运动到点 C 时,点 F 的运动轨迹为劣弧GC,
∴所求图形为弓形 CGF.
由答图1知,
∴∠O'CG=30°,∠CO'G=120°.
【知识点】等边三角形的判定与性质;垂径定理;扇形面积的计算;解直角三角形—边角关系;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)连接OA,AD,根据垂直平分线的性质得到AO=AD,即可得到△AOD是等边三角形,然后根据正弦的定义求出AG长,即可根据垂径定理求出AB长解答即可再根据圆周角定理的推论得到∠E=∠ADC=60°,求出余弦值即可;
(2)作△AGC 的外接圆O',连结O'G,根据90°的圆周角所对的弦是直径得到AC 为⊙O'的直径,即可得到点 F 在⊙O'上,然后求出∠ACG=30°,根据解直角三角形求出CO'和CG长,然后根据解答即可.
18.【答案】(1)解:理由:90°的圆周角所对的弦是直径.
因为矩形直尺ABCD,
所以∠A=90°,
所以
又因为AB=2, AE=6,
所以
(2)解:设圆心为O,连结OG, OM,圆形纸片半径为 rcm.
因为BC与⊙O 相切于点 G,
所以OG⊥BC.
又因为矩形直尺ABCD 对边平行,
所以OG⊥AD,
所以AE=EM=4,
所以
解得r=5,
即圆形薄板乙的直径为10cm.
(另法:延长GO交⊙O于点 P,根据△PEA∽△AEG,求得PG)
【知识点】勾股定理;垂径定理;切线的性质;圆周角定理的推论
19.【答案】(1)解:∵正五边形ABCDE,
∴,

∵,
∴∠AOC=3×72°=216°,

(2)解:是正三角形,理由如下:
连接ON,FN,
由作图知:FN=FO,
∵ON=OF,
∴ON=OF=FN,
∴△OFN是正三角形,
∴∠OFN=60°,
∴∠AMN=∠OFN=60°
同理∠ANM=60°,
∴∠MAN=60°, 即∠AMN=∠ANM=∠MAN,
∴△AMN是正三角形;
(3)解:∵△AMN是正三角形,
∴∠AON=2∠AMN=120°
∵,
∴∠AOD=2×72°=144°,
∵,
∴∠NOD=144°-120°=24°,
∴.
【知识点】等边三角形的判定与性质;圆周角定理;圆内接正多边形
【解析】【分析】】(1)根据正五边形的性质以及圆的性质可得,则∠AOC(优弧所对圆心角)=3×72°=216°,然后根据圆周角定理即可得出结论;
(2)根据所作图形以及圆周角定理即可得出结论;
(3)运用圆周角定理并结合(1)(2)中结论得出∠NOD=144°-120°=24°,即可得出结论.
20.【答案】(1)证明:如图1,连接,
∵,,
∴∽,
∴,
即;

(2)(0,2)
(3)解:设A(x1,0) 、 B(x2,0)
∵OA· OB=OD· OC,即:
当y=0时,由韦达定理可得,
∴OD=3,则 D(0,3).
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理);相交弦定理;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;圆周角定理的推论
【解析】【解答】(2)解:由(1)知,,
∵,
∴,,,
∴,
解得,
∴;
故答案为:(0,2);
【分析】(1)根据圆周角定理,即可得到∽,根据对应边成比例即可得到结论;
(2)根据点A,B,C的坐标,利用(1)的结论解答即可;
(3)设A(x1,0) 、 B(x2,0),根据,利用根与系数的关系得到 ,求出OC长解答即可.
21.【答案】(1)解:如图,连接、,
∵正六边形,
∴,
又,
∴是等边三角形,
∴,
∴圆的直径为,
∴正六边形的周长为,
根据题意可得到,
∴;
(2)解:如图,连接,
∵正八边形,
∴,
∵圆内切于正八边形,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴正八边形的周长为:,
圆的直径为,
根据题意可得到,
∴;
(3)解:∵这两个近似值为和,
故这两个近似值的平均数为.
【知识点】直角三角形全等的判定-HL;圆内接正多边形;平均数及其计算;解直角三角形—边角关系;全等三角形中对应角的关系
【解析】【分析】(1)连接、,即可得到是等边三角形,进而得到,求出正六边形的周长,即可估算出的值;
(2)如图,连接,根据HL得到,根据对应角相等得到,然后根据正切的定义求出长,求出正八边形的周长,估算出的值;
(3)把(1)(2)估算出的π值求平均值解答即可.
22.【答案】(1)解:①∵PE⊥BC,
∴∠PEB=∠PEC=90°,
∴PC为⊙O的直径,
∵AB与⊙O相切于点P,
∴PC⊥PB.
∵,

∴BP=BC=6,
∴CP==8;
②连接CP,PD,如图,
∵PE⊥BC,
∴∠PEB=∠PEC=90°,
∴PC为⊙O的直径,
∴∠PDC=90°.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD=6,BC=AD=10,∠PAD=∠B,
∴∠APD+∠PDC=180°,cos∠PAD=cos∠B=,
∴∠APD=90°.
∵cos∠PAD=,
∴AP=6,


∴⊙O的半径长为PC=
(2)解:过点F作FM⊥AD,交DA的延长线于点M,连接CF,CP,设PE与AD交于点N,如图,
由题意得:∠B=∠FB'E,
∵∠FB'E=∠FPE,
∴∠FPE=∠B.
∵PE⊥BE,
∴∠B=∠FPE=45°.
∵PE⊥BC,
∴∠PEB=∠PEC=90°,
∴PC为⊙O的直径,
∴∠PFC=90°,
∴△BFC为等腰直角三角形,
∴BF=FC=BC=5,
∴AF=AB-BF=.
∵AD∥BC,
∴∠MAF=∠B=45°,
∴MF=MA=AF=1,
∵FB=FB'=5,
∴MB'==7,
∴AB'=MB'-MA=6.
∵AD∥BC,PE⊥BC,
∴PN⊥AD.
∵EN为平行四边形ABCD的高,
∴NE=AB sin∠B==6,
∵△PAN为等腰直角三角形,
∴设PN=AN=x,则PE=x+6,NB'=6-x.
∵PE=BE=B'E,
∴B'E=x+6.
在Rt△NB'E中,
∵NB'2+NE2=B'E2,
∴(6-x)2+62=(x+6)2,
∴x=.
∴PN=AN=,
∴PA=PN=
【知识点】平行四边形的性质;切线的性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;圆周角定理的推论
【解析】【分析】
(1)①利用圆周角定理的推论得到PC为⊙O的直径,再根据切线的性质定理得到,然后根据余切的定义求出,根据勾股定理求出的长即可;
②连接,,利用圆周角定理的推论和平行四边形的性质推理得到∠APD=90°,再根据余弦的定义求出,根据勾股定理求得,长解答即可;
(2)过点F作,交的延长线于点M,连接,,设与交于点N,根据轴对称的性质,圆周角定理的推论和垂直的定义即可得到为等腰直角三角形,根据勾股定理求出,,再根据勾股定理解答即可.
23.【答案】(1)解:∵BD为⊙O的直径,
∴∠BAD=90°,
∵,
∴∠ABG=∠DBC=α,
∴∠AGB=90°-α;
(2)证明:∵BD为⊙O的直径,
∴∠BCD=90°,
∴∠BEC=∠BDC=90°-α,
∴∠BEC=∠AGB,
∵∠CEF=180°-∠BEC,∠BGD=180°-∠AGB,
∴∠CEF=∠BGD,
又∵CE=BG,∠ECF=∠GBD,
∴△CFE≌△BDG(ASA),
∴EF=DG;
(3)解:①如图,连接DE,
∵BD为⊙O的直径,
∴∠A=∠BED=90°,
在Rt△ABD中,tan∠ADB=,AD=2,
∴AB=,
∵,
∴,
即,
∴AD=CE,
∵CE=BG,
∴BG=AD=2,
∵在Rt△ABG中,,
∴∠AGB=60°,,
∴EF=DG=AD-AG=1,
∵在Rt△DEG中,∠EGD=60°,
∴,
在Rt△FED中,,
∴FG+DG+DF=,
∴△FGD的周长为;
②如图,过点C作CH⊥BF于H,
∵△BDG≌△CFE,
∴BD=CF,∠CFH=∠BDA,
∵∠BAD=∠CHF=90°,
∴△BAD≌△CHF(AAS),
∴FH=AD,
∵AD=BG,
∴FH=BG,
∵∠BCF=90°,
∴∠BCH+∠HCF=90°,
∵∠BCH+∠HBC=90°,
∴∠HCF=∠HBC,
∵∠BHC=∠CHF=90°,
∴△BHC∽△CHF,
∴,
设GH=x,
∴BH=2-x,
∴CH2=2(2-x),
在Rt△GHC中,CG2=GH2+CH2,
∴CG2=x2+2(2-x)=(x-1)2+3,
当x=1时,CG2的最小值为3,
∴CG的最小值为.
【知识点】三角形全等的判定;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角得到,然后根据等弧所对的圆周角相等得到,然后根据直角三角形的两锐角互余解得;
(2)得到,即可得到,然后根据等角的补角相等得到,再根据ASA证明,根据对应边相等得到结论即可;
(3)①连接.求出AB的长,即可得到,进而得到哦啊,在中,求出EF的长,再在中,求出EG及DE,根据勾股定理求出DF解答;
②过点C作于H,即可得到,进而得到,推理得到哦啊,根据对应边成比例设,求出,根据勾股定理得到求得,利用二次函数的性质解答即可.
24.【答案】(1)证明:∵点M为中点,
∴,
∵为直径,
∴,即,
∴;
(2)解:如图,连接交于点,
∵点M为中点,
∴,,
∵为的中点,
∴为的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵为直径,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:①延长交于点,
∵点M为中点,
∴,
∵,且为直径,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
②设,则,
∵为直径,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:(不符合题意,舍去),,
∴,,
∴,,
∴,
由①可得:,,
∵,
∴,
过点作于点,
设,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,,,
∴,,
∴,
连接,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【知识点】三角形全等的判定-AAS;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据垂径定理的推论得到,再由直径所对的圆周角是直角得出,再根据平行线的判定证明即可;
(2)连接交于点,想得到,,进而可得为的中位线,根据中位线定理得到,再由垂径定理可得,再根据AAS得到,得到,根据勾股定理求出,得到,再根据正切的定义解答即可;
(3)①延长交于点,得到,,即可得到,跟模弧、弦、圆心角的关系得到,再根据勾股定理解答;
②设,先得到,根据对应边成比例求出AH和BH长,根据勾股定理可得AM和BM长,求出,过点作于点,设,求出,,,由勾股定理可得,连接,然后推理得到,根据对应边成比例解答即可.
25.【答案】(1)证明:,



(2)解:①连接,,如图,
在和中,



,,
,,

,,
,,




∴,



∵,

为圆的直径,




②连接,,延长交于点,如图,
设的半径为,则,
由(2)①知:,

由(2)①知:,

,,

为的中位线,


,,

解得,


答:的半径为.
【知识点】三角形的中位线定理;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】
(1)根据等边对等角得到∠ABD=∠ADB,然后根据圆周角定理的推论得到∠ABD=∠ACE,然后根据等量代换证明即可;
(2)①连接,,根据SSS得到△AOB≌△AOC,得到,进而得到,然后根据两角对应相等得到△OBA∽△ECD,再根据相似三角形的对应边成比例求出,再根据余弦的定义解答即可;
②连接,,的延长线交于点,设的半径,则,,根据三角形的中位线定理得到,再根据勾股定理求出r的值解答即可.
26.【答案】(1)证明: ∵OG⊥OE,
∴∠EOG=90°,
∵GH⊥CD,
∴∠GHF=90°,
∴∠HGF=180°-∠GHF-∠H
∴GH=FH;
(2)解:延长GH交AB于M,过E作EN⊥AB于N,
∵四边形ABCD是矩形,
∴CD∥AB, ∠ABC=∠DCB=90°,
∴∠BMH=90°,
∴四边形ENBC,四边形HMBC是矩形,
∴EN=HM=BC=2,
∵HG=FH=1,
∴GM=3,
∵∠ENO=∠EOG=∠GMO=90°,
∴∠OEN+∠EON=∠EON+∠GOM=90°,
∴∠OEN=∠GOM,
∵OE=OG,
∴△OEN≌△GOM(AAS),
∴ON=GM=3,
(3)证明: ∵CG是⊙O的切线,
∴OG⊥CG,
∵OG⊥OE,
∴OE∥CG,
∴∠GCH=∠OEC,
∵CD∥AB,
∴∠OEC=∠EON,
∵∠ONE=∠CHG,
∴△OEN∽△CGH,
由(1)(2)知, EN=HM=BC, ON=GM=GN+HM, GH=FH,
【知识点】圆周角定理;切线的性质;三角形全等的判定-AAS;解直角三角形—三边关系(勾股定理);相似三角形的判定-AA
【解析】【分析】(1)根据圆周角定理和等腰直角三角形的性质即可得到结论;
(2)延长GH交AB于M,过E作 于N,根据矩形的性质得到求得∠ ,根据矩形的性质得到EN=HM=BC=2,得到HG=FH=1,求得GM=3,根据全等三角形的性质得到ON=GM=3,根据勾股定理即可得到结论;
(3)根据切线的性质得到根据平行线的性质得到 根据相似三角形的性质即可得到结论.
27.【答案】(1)解:连接,
∵,
∴是直径.
∵是圆的切线,
∴.
∵的平分线交于,
∴,
∴,
∵,

(2)①证明:连接,
∵,是圆的直径,
∴,
∴,
∴,

∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
②解:延长相较于点H,
∵,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵是的中点,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.

【知识点】平行四边形的判定与性质;切线的性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)连接,根据90°的直角三角形的性质得到是直径,根据切线的性质得到,即可求出∠BCE=45°,再利用等弧所对的圆周角相等证明即可;
(2)①连接,即可得到,进而得到,再根据内错角相等得到,推理得到,证明结论;
②延长相较于点H,根据等腰直角三角形的性质得到,,然后根据等角对等边得到,再根据两角对应相等得到,利用对应边成比例解答即可.
28.【答案】(1)解: ① 解:因为∠DOC=150°, OD=OC,
所以∠ODC=15°,
因为∠DOC=150°,
所以∠A=75°,
因为CD=CA,
所以∠ADC=∠A=75°,
所以∠ADO=∠ADC-∠ODC=60°.
② 解:如图,延长CO交AB 于点 M,
因为∠OCD+∠ADC=15°+75°=90°,
所以CM⊥AB,
因为CD=CA,
所以AM=DM,
因为∠ADO=60°,
所以AM=DM=OD·cos60°=1, OM=OD·sin60°=
所以
因为tanB=1,
所以
所以
(2)证明:如图,连结CE, AO,
设∠AEO=α,
因为∠ACB=2∠AEO,
所以∠ACB=2α,
因为AO=OE,
所以∠AOE=180°-2α,
所以
因为 DE∥BC,
所以∠B=∠ADE=90°-α,
因为∠ACB=2α,
所以∠BAC=180°-∠B-∠ACB=90°-α,
所以∠B=∠BAC,
所以AC=BC,
因为∠DEC=∠BAC=90°-α,
所以∠DEC=∠ADE,
所以CE∥BA,
所以四边形BCED是平行四边形,
所以BC=DE,
所以AC=DE.
【知识点】平行四边形的判定与性质;圆周角定理;解直角三角形—含30°角直角三角形;等腰三角形的性质-等边对等角;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)①根据等边对等角和三角形的内角和定理求出∠ODC=15°,再根据圆周角定理求出∠A=75°,进而求出∠ADC的度数,利用角的和差解答即可;
②延长CO交AB 于点 M,先求出CM⊥AB,然后根据三线合一得到AM=DM,然后根据解直角三角形求出AM和OM的值,再根据正切的定义求出BM长,利用线段的和差解答即可;
(2)连结CE, AO,设∠AEO=α,即可得到∠ACB=2α,根据三角形的内角和定理和等边对等角求出∠AOE的度数,然后根据圆周角定理求出∠ADE的度数,进而得到∠B=∠BAC,可以得到AC=BC,再推理得到∠DEC=∠ADE,即可得到CE∥BA,进而证明四边形BCED是平行四边形,根据平行四边形的对边相等证明解即可.
29.【答案】(1)解:如图1,
连接BE,作AF⊥CD于F,
∴∠AFC=90°,
∵AD=AC,
∴∠BAC=2∠CAF=2∠DAF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∵,
∴∠C=∠B,
∴∠CAF=∠EAB=25°,
∴∠BAC=50°;
(2)证明:如图2,
连接BE,
∵∠AEB=∠AFC=90°,∠B=∠C,
∴△AEB∽△AFC,
∴,∠BAE=∠CAF,
∵AD=AC,AF⊥CD,
∴∠C=∠ADC,CFCD,∠CAD=2∠CAF=2∠BAE,
∵∠BDE=∠ADC,
∴∠B=∠BDE,
∴BE=BD,
∴,
∴;
(3)解:如图3,
作AB的垂直平分线,交AE于H,
∴AH=BH,
∴∠BAE=∠ABH,
∴∠BHE=∠BAE+∠ABH=2∠BAE,
由(2)知:∠BAC=2∠BAE,
∴∠BHE=∠BAC,
∴cos∠BHE=cos∠BAC,
∴,
不妨设AH=BH=1,EH=k,BE,
∴AB,
∴,
在Rt△ABC中,

∴,
∵AB是直径,
∴∠CFB=∠ACB=∠AEB=90°,
∵∠F=∠F,
∴△FCB∽△FEA,
∴2﹣2k,
∴.
【知识点】圆周角定理;圆的综合题;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;相似三角形的性质-对应面积
30.【答案】(1)解:在中,,
由勾股定理得:,
设的中点为,圆与的切点为,设圆的半径为,则、、,
圆与相切,






解得

(2)证明:是圆的直径,



由翻折的性质可知:,



(3)解:、,


设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得,

在中,,
在中,,


解得.
【知识点】切线的性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出的长,设的中点为,圆与的切点为,设圆的半径为,然后根据切线的性质,利用两角对应相等得到,然后根据对应边成比例求出r的值,即可求解;
(2)根据圆周角定理的推论可得,进而可得,由翻折的性质得到,再根据等交的余角相等进而证明结论即可;
(3)根据圆周角定理的推论得到,根据等角对等边可得,设,在中根据勾股定理求出的值,然后根据余弦的额定义求出的长解答即可.
31.【答案】(1)证明:∵平分,
∴,
由题意可得四边形内接于,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等腰三角形
(2)解:如图,连接,
∵为的直径,
∴∠DBC=90°,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴,

(3)解:如图,连接,在上取点,使得,
∵,
∵,
∴,
∴,
设,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∵,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,(舍去),
∴,
∵为直径,由(2)可知,
∴,,
∴,
∵,

【知识点】圆内接四边形的性质;解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据圆内接四边形的对角互补和角平分线定义可得,再根据等角对等边得到结论即可;
(2)连接,先得到∠DBC=90°,然后根据弦、弧、圆心角的关系和垂径定理得到,即可推理得到,根据对应边成比例求得,即可得到,然后根据勾股定理解答即可;
(3)连接,在上取点,使得,根据平行线可得,即可得到,设,,然后推理得到,然后根据对应边成比例得到得到,然后根据BK=BD+DK求出,即可得到,然后根据勾股定理求得,然后根据正切的定义解答即可.
32.【答案】(1)证明:因为AC平分∠BAD,
所以∠CAD=∠BAC=∠BDC.
又因为∠DCE=∠ACD,
所以△ADC∽△DEC.
(2)解:如图,延长BC,AD相交于点 F.
因为AB是直径,
所以∠ADB=∠ACB=90°.
因为AC平分∠BAD,
所以∠F=∠ABF,
所以AB=AF=5,
所以DF=2.
在直角三角形ADB中,根据勾股定理可得DB=4.
在直角三角形BDF中,FB=2
(3)解:设圆O的半径为r.
因为∠BAF=∠CAD=∠CBD,
所以∠BAF+∠ABD=∠CBD+∠ABD,即∠AFE=∠ABC.
因为 tan∠AFE=k1,
所以
因为AC⊥BD.
所以∠ABD+∠BAC=90°,
所以AD与BCE的长度之和等于πr,所以r=k2.
过圆心O作AC 的垂线OG,连结 OA,
所以 sin∠ABC=
所以
【知识点】勾股定理;解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆与四边形的综合;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1) 利用圆周角定理(同弧所对圆周角相等)和角平分线性质,找到两组对应角相等,用 “AA” 判定相似;
(2) 由直径得直角,结合角平分线证等腰,用勾股定理求BD,再用相似或面积法求BC;
(3) 由弧长和得圆心角和,结合垂直、等角条件,用三角函数设参数,结合弧长公式与相似,用k1 ,k2 表示AC。
1 / 14月下旬之圆—浙江省数学2026年中考模拟精选新题速递
一、选择题
1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,分别以点A、B为圆心,AC、BC的长为半径作弧,与AB交于点D、E.若AB=4,则图中阴影部分的面积为 (  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】扇形面积的计算;解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:∵在
阴影部分的面积
故答案为:C.
【分析】根据直角三角形的性质求出∠B的度数和BC长,然后根据解答即可.
2.如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,以CD为直径的圆与AD交于点E,则的长是(  )
A.3π B. C.4π D.5π
【答案】C
【知识点】菱形的性质;圆周角定理;弧长的计算
【解析】【解答】解:如图,取CD的中点O,连接OE,
∵菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,
∴∠D=∠B=60°, CD=AB=6,
∴∠COE=2∠D=120°,OC=3
∴的长是.
故选:C.
【分析】取CD的中点O,连接OE,根据菱形的性质得∠D=∠B=60°,CD=AB=6,根据圆周角定理得∠COE=2∠D=120°,OC=3,再根据弧长公式计算即可.
3.如图, AB是⊙O的直径, CD是⊙O的弦, AB⊥CD,垂足为E,连接BD并延长,与过点A的切线AM相交于点P,连接AC.若⊙O的半径为6.5, AC =12,则AP的长是(  )
A. B.26 C. D.24
【答案】C
【知识点】垂径定理;切线的性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】解:如图所示,连接.
因为是的直径,,
所以垂直平分线段,.
所以,.
所以.
因为是的切线,
所以.
所以.
又因为.
所以.
所以.
所以.
故选:C.
【分析】根据垂径定理可得,然后根据勾股定理求出BD的长,然后根据两角对应相等得到,然后根据对应边成比例解答即可.
4.如图,已知在平面直角坐标系xOy中,点M的横坐标为3,以M为圆心,5为半径作⊙M,与y轴交于点A和点B,点P是上的一动点,Q是弦AB上的一个动点,延长PQ交⊙M于点E,运动过程中,始终保持∠AQP=∠APB,当AP+QB的结果最大时,PE长为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】二次函数的最值;垂径定理;圆-动点问题;解直角三角形—三边关系(勾股定理);相似三角形的判定-AA
【解析】【解答】解:如图,∵,,
∴△AQP∽△APB,
∴AP:AB=AQ:AP,
∴,
过点M作MG⊥AB,垂足为G,连接MA,则AG=GB,
∵点M的横坐标为3,圆的半径为5,
∴MG=3,MA=5,
根据勾股定理,得AG==4,
∴AB=2AG=8,
∴,
∴或(舍去),
∵AQ=AB-QB,
∴AP+QB=+8-AQ=
=
∴AP+QB有最大值,且当时,有最大值10,
∴AQ=2,AP=4,
连接AE,设MA与PE的交点为N,
∵△AQP∽△APB,
∴∠APQ=∠ABP,
∵∠AEP=∠ABP,
∴∠APQ=∠AEP,
∴AP=AE=4,,
根据垂径定理的推论,得AM⊥PE,
设AN=x,则MN=5-x,
在Rt△AEN中,,
在Rt△MEN中,,
∴=,
解得x=,
∴,
∴EN=,
∴PE=2EN=,
故选D.
【分析】先证明△AQP∽△APB,即可得到,过点M作MG⊥AB,垂足为G,根据垂径定理可得AB=8,进而得到AP+QB关于AQ的二次函数,得到AQ=2,AP=4,即可得道AE=AP=4,连接MA,交PE于点N,根据垂径定理的推论得到AM⊥PE,设AN=x,利用勾股定理表示EN即可求出x的值,从而求得EN的值解答即可.
二、填空题
5.图1是小区围墙上的花窗,其形状是扇形的一部分,图2是其几何示意图(阴影部分为花窗).扇形AOB 的圆心角为90°,OA=4m,点C,D分别为OA,OB 的中点,则花窗的面积为   m2.(结果保留π)
【答案】(4π-2)
【知识点】扇形面积的计算
【解析】【解答】解:已知扇形AOB的圆心角∠AOB=90 ,半径OA=4m,
根据扇形面积公式(其中n为圆心角度数,r为半径),计算大扇形AOB的面积:
因为点C、D分别为OA、OB的中点,
所以,又∠COD=90 ,
因此直角三角形COD的面积为:
阴影部分(花窗)的面积为大扇形AOB的面积减去直角三角形COD的面积,即:S阴影 =S扇形AOB S△COD =4π 2.
因此,花窗的面积为(4π 2)平方米。
故答案为:(4π 2).
【分析】花窗(阴影部分)的面积等于大扇形AOB的面积减去下方空白的直角三角形COD的面积,先分别计算大扇形和直角三角形的面积,再作差得到结果。
6.如图,已知扇形AOB的半径为1,∠AOB=90°,AC⊥AO,OC交于点D,且D为OC的中点,过点D作DE⊥OB,交OB于点E,则图中阴影部分的面积是   .
【答案】
【知识点】扇形面积的计算;解直角三角形—边角关系;解直角三角形—含30°角直角三角形
【解析】【解答】解:根据题意可知,,
为的中点,

在中,,,则,



在中,,,则由勾股定理可得,
在中,,,,则,
由勾股定理可得,
图中阴影部分的面积

故答案为:.
【分析】在中,根据余弦的定义求出∠AOC的度数,进而得到∠BOD的度数,再在和中,根据30°的直角三角形的性质和勾股定理求出AC和OE长,再根据阴影部分的面积解答即可.
7.如图,已知点D为⊙O的直径AB上一点,且AD=2DB.C为⊙O上一点,满足AD=AC,连结CD并延长交圆于点E,连结AE,过点A作AF⊥CD.若CF=1,则EF的长为   .
【答案】
【知识点】相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;等腰三角形的性质-等边对等角;等腰三角形的性质-三线合一;圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:连结BE,
∵AD=2DB, AD=AC,
∴AB=2DB+DB=3DB, AC=2DB, ∠C=∠ADC,
∵∠C=∠B, ∠ADC=∠EDB,
∴∠B=∠EDB,
∴BE=DE,
∵AF⊥CD于点F, AB是⊙O的直径,
∴∠AFC=∠AEB=90°,
∴△AFC∽△AEB,
∵CF=1,
于点F,
故答案为:
【分析】连结BE,得到AB=3DB,A 而 B,所以 则BE=DE,可证明 根据两角对应相等得到 根据对应边成比例得到 ,即可得到 然后根据线段的和差解答即可.
8.如图,在平面直角坐标系中,⊙P 的圆心坐标是 半径为2,函数 的图象被⊙P 截得的弦AB的长为,则a=   .
【答案】4,0
【知识点】点的坐标;垂径定理;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:作轴于,交于,作于,连接,如图,
∵的圆心坐标是,
∴,
把代入得,
∴点坐标为,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,

在中,,


∴,
∴,

【分析】作轴于,交于,作于,连接,即可得到,然后求出点D的坐标,进而求出PD长,进而求出∠PDE的正切,再根据垂径定理求出,在中,根据勾股定理求出,再根据勾股定理求出,列方程解答即可课.
9.如图,AB是⊙O的切线,B为切点,连接AO交⊙O于点C,延长AO交⊙O于点D,连接BD.若∠A=∠D,且AC=3,则AB的长度是   .
【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;圆周角定理;切线的性质
【解析】【解答】解:连接,
设的半径为,
∵,,
∴,
∵是的切线,为切点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,则,
∴,
∴,
故答案为:.
【分析】连接,设的半径为,根据圆周角定理可得,根据切线的定义求出,根据含角的直角三角形的性质解答即可.
10. 如图,是的弦,将沿着弦折叠,点是折叠后的上一动点,连结并延长交于点,点是的中点,连结.若半径,则的最小值为   .
【答案】2
【知识点】勾股定理;垂径定理;圆心角、弧、弦的关系;翻折变换(折叠问题);等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【解答】解:过点O作于点E,连接,
∴,
∵,
∴在中,.
连接,则,
∴的最小值为.
连接,,
∵和所对圆周角都是,
∴,
∴,
∵点C是的中点,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:2.
【分析】过点O作于点E,连接,根据垂径定理可得,再勾股定理得到OE=1,连接,即可得到.连接,,得到,根据三线合一得到,利用直角三角形斜边上的中线的性质可得,进而得到的最小值即可解答.
11.如图,以△ABC的顶点A为圆心,AB长为半径作弧交BC于点 D,经过A,B,D三点的⊙O交 AC 于点 E, 连接OD,BE交于点 F.若 则 的值是   .
【答案】
【知识点】两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例;解直角三角形—三边关系(勾股定理);垂径定理的推论
【解析】【解答】解:连接并延长交于点M,

,,


∴,
设,则,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【分析】连接,延长交于点M,根据垂径定理可得,然后根据平行线分线段成比例得到,即可得到,设,则,利用勾股定理求出,即可得到,求出比例解答即可.
12.如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB=5,AC=3.
按照如下尺规作图的步骤进行操作:
①以点A为圆心,以AC的长为半径作弧,交边BC于点D; ②连接AD; ③分别以点C,D为圆心,以大于CD的长为半径作弧,两弧交于点E,连接AE,交BC于点F; ④连接AO,并延长AO交⊙O于点G,连接BG.
若设AF,AG的长度分别为x,y,则y与x的函数关系式为   .
【答案】
【知识点】线段垂直平分线的性质;尺规作图-垂直平分线;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:由作图可知,,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【分析】由作图可知,,再根据圆周角定理的推论得到,,即可得到,根据对应边成比例解答即可.
13.如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E, OE=BE.点P是劣弧AD上任意一点(不与点A,D重合),CP交AB于点M,AP与CD的延长线相交于点 F,设∠PCD=α.①则∠A=   , (用含α的代数式表示); ②当∠F=3∠PCD时,则    .
【答案】30+ α;
【知识点】等腰三角形的判定;垂径定理;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:①如图,连接、,
是的直径,弦于点E,,,
、,
在中,,
∴,




②,
由①知、,

即,
解得,


设的半径为,则、,

在中,由勾股定理得:,


故答案为:30+ α, .
【分析】连接、,根据垂径定理可得、,然后根据圆周角定理及推论可得、,利然后根据角的和差求出∠BAF的度数;利用求出 α 的度数,即可得到,根据等角对等边可得,设的半径为,根据勾股定理求出的值,即可求出比值解答即可.
14. 如图, △ABC为⊙O内接三角形,其中AB为直径,且. 点E为∠BAC和∠ACB平分线的交点,连结CE 并延长交⊙O于点 P,连结 OE,BP。
①BP=   ;
②若OE=x, CE=y, y与x之间的函数关系为   。
【答案】6;
【知识点】列二次函数关系式;直角三角形全等的判定-HL;三角形的内切圆与内心;解直角三角形—三边关系(勾股定理);圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:①如图,连接,
∵平分角,
∴,
∴,
∵为的直径,且,
∴,
∴;
②连接,过分别作、、的垂线,垂足分别为、、,
∵为直径,
∴,,
∵点为和平分线的交点,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
同理可得,
∵,
∴,
整理得,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
解得,
∵中,,,
∴,
整理得.
故答案为:6;.
【分析】①如图,连接,根据角平分线的定义得到,即可得到,然后根据等腰直角三角形的性质解答即可;
②连接,过作三边的垂线,垂足分别为、、,由角平分线的定义得到是的内心,即可得到,然后根据HL得到,即可求出AN的值,进而求出,再根据,求出,再在中根据勾股定理得到,解答即可.
三、解答题
15.下面是小智设计的“作一个锐角的角平分线”的尺规作图过程.
已知:锐角∠MAN.
求作:射线AP,使得AP平分∠MAN.
作法:如图,
①在∠MAN内部任取一点O;
②以点O为圆心,OA长为半径画圆,分别交射线AM,AN于点B,C;
③连接BC,分别以点B,C为圆心,大于$\frac{1}{2}BC$的同样长为半径画弧,两弧交于点D(点O,D在BC两侧);
④作射线OD,交⊙O于点P,作射线AP.
所以射线AP就是所求作的射线.
根据小智设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明:连接OB,OC,BD,CD.
,,
∴点O,D在BC的垂直平分线上.
,即.
=      (填推理的依据).
∴∠BAP=   .
是的角平分线
【答案】(1)解:如图所示;射线AP即为所求;
(2);垂径定理;∠CAP
【知识点】垂径定理;线段垂直平分线的判定;角平分线的概念;尺规作图-垂直平分线;圆周角定理的推论
【解析】【解答】(2)证明:连接,,,.
,,
点,在的垂直平分线上.
,即.
(垂径定理)(填推理的依据).

是的角平分线,
故答案为:,垂径定理,.
【分析】(1)根据题目所给作图步骤作出图形解答;
(2)连接,,,.得到O,在的垂直平分线上.即可得到.根据垂径定理可得,再由同圆周角定理的推论可得,即可得到结论.
16.如图,点A,B,C在⊙O上,以AB,BC为边作
(1)如图1,当AB经过圆心O时,求的度数.
(2)如图2,当CD与⊙O相切时,若⊙O的半径为2,求与⊙O的重叠部分(阴影部分)的面积.
【答案】(1)解:根据题意可得为的直径,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴.
(2)解:连接交于点,连接,如图:
∵与相切,
∴,
在平行四边形中,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
故点在的垂直平分线上,
又∵,
∴是的垂直平分线.
∴,
在和中,

∴,
即,
故阴影部分的面积即为扇形的面积,
扇形的面积.
【知识点】平行四边形的性质;圆周角定理;扇形面积的计算;三角形全等的判定-SAS;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据圆周角定理的推论得到,然后求出,再根据平行四边形的对角线等解答即可;
(2)连接交于点,连接,根据切线的性质可得,根据平行四边形的性质得出,即可根据垂径定理得出,,进而得到△OAC是等边三角形,进而得到,根据SAS得到△AOE≌△BCE,即可得到,然后根据扇形的面积公式计算即可.
17.如图,半径为6的⊙O中,CD 为直径,弦 且过半径OD 的中点G,E 为 上一个动点(不包括端点 B),CF⊥AE 于点 F.
(1)求线段 AB 的长和 cos∠AEC 的值.
(2)当点 E 从点 B 出发,逆时针运动到点 C 时,求点 F 经过的路径与线段 CG 所围成图形的面积.
【答案】(1)解:如图1,连结OA,AD.
∵AG⊥CD,G为OD的中点,
∴AO=AD.
又∵AO=DO,
∴△AOD 是等边三角形,
∴∠AOD=60°.
∵CD⊥AB,
∵∠E=∠ADC=60°.
(2)解:如图2,作△AGC 的外接圆O',连结O'G.
∵∠AGC=90°,
∴AC 为⊙O'的直径.
∵∠AFC=90°,
∴点 F 在⊙O'上.
∴当点 E 从点 B 出发,逆时针运动到点 C 时,点 F 的运动轨迹为劣弧GC,
∴所求图形为弓形 CGF.
由答图1知,
∴∠O'CG=30°,∠CO'G=120°.
【知识点】等边三角形的判定与性质;垂径定理;扇形面积的计算;解直角三角形—边角关系;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)连接OA,AD,根据垂直平分线的性质得到AO=AD,即可得到△AOD是等边三角形,然后根据正弦的定义求出AG长,即可根据垂径定理求出AB长解答即可再根据圆周角定理的推论得到∠E=∠ADC=60°,求出余弦值即可;
(2)作△AGC 的外接圆O',连结O'G,根据90°的圆周角所对的弦是直径得到AC 为⊙O'的直径,即可得到点 F 在⊙O'上,然后求出∠ACG=30°,根据解直角三角形求出CO'和CG长,然后根据解答即可.
18.综合实践活动:求甲、乙两个圆形薄板的直径(已知甲的直径小于乙的直径).
工具:自制的矩形直尺ABCD (边AB长2cm,边AD从点A至点D标有刻度).
小明的做法:如图1,将矩形直尺ABCD放置在圆形薄板甲上,使点A,B都恰好落在薄板的边缘,边AD,BC分别交薄板的边缘于点E,F,从直尺刻度中读出AE=6cm.小明认为线段 BE就是圆形薄板甲的一条直径,接着通过计算求出 BE长度.
如图2,将矩形直尺ABCD放置在圆形薄板乙上,点A恰好落在薄板的边缘,边AD与薄板的边缘交于点 M,边BC与薄板的边缘相切于点 G,从直尺刻度中读出AM=8cm.接着添加辅助线,通过推理和计算求出圆形薄板乙的直径长度.
(1)请你帮助小明说出图1中BE是圆形薄板甲的直径的理由,并求出 BE的长度.
(2)按照小明的做法,请你在图2中添加辅助线,通过推理和计算求出圆形薄板乙的直径长度.
【答案】(1)解:理由:90°的圆周角所对的弦是直径.
因为矩形直尺ABCD,
所以∠A=90°,
所以
又因为AB=2, AE=6,
所以
(2)解:设圆心为O,连结OG, OM,圆形纸片半径为 rcm.
因为BC与⊙O 相切于点 G,
所以OG⊥BC.
又因为矩形直尺ABCD 对边平行,
所以OG⊥AD,
所以AE=EM=4,
所以
解得r=5,
即圆形薄板乙的直径为10cm.
(另法:延长GO交⊙O于点 P,根据△PEA∽△AEG,求得PG)
【知识点】勾股定理;垂径定理;切线的性质;圆周角定理的推论
19.如图1,正五边形内接于⊙,阅读以下作图过程,并回答下列问题,作法:如图2,①作直径;②以F为圆心,为半径作圆弧,与⊙交于点M,N;③连接.
(1)求的度数.
(2)是正三角形吗?请说明理由.
(3)从点A开始,以长为半径,在⊙上依次截取点,再依次连接这些分点,得到正n边形,求n的值.
【答案】(1)解:∵正五边形ABCDE,
∴,

∵,
∴∠AOC=3×72°=216°,

(2)解:是正三角形,理由如下:
连接ON,FN,
由作图知:FN=FO,
∵ON=OF,
∴ON=OF=FN,
∴△OFN是正三角形,
∴∠OFN=60°,
∴∠AMN=∠OFN=60°
同理∠ANM=60°,
∴∠MAN=60°, 即∠AMN=∠ANM=∠MAN,
∴△AMN是正三角形;
(3)解:∵△AMN是正三角形,
∴∠AON=2∠AMN=120°
∵,
∴∠AOD=2×72°=144°,
∵,
∴∠NOD=144°-120°=24°,
∴.
【知识点】等边三角形的判定与性质;圆周角定理;圆内接正多边形
【解析】【分析】】(1)根据正五边形的性质以及圆的性质可得,则∠AOC(优弧所对圆心角)=3×72°=216°,然后根据圆周角定理即可得出结论;
(2)根据所作图形以及圆周角定理即可得出结论;
(3)运用圆周角定理并结合(1)(2)中结论得出∠NOD=144°-120°=24°,即可得出结论.
20.综合与实践
【探索发现】小温在探索“圆与相似三角形”相关知识时发现如下结论:如图1,在圆中,若弦AB与CD交于点 P,则有AP·BP=CP·DP.
(1)【猜想验证】请证明上述结论.
(2)【实践应用】如图2,若A(-1,0)、B(3,0)、C(0,-1.5),则D的坐标为   .
(3)【综合拓展】如图3,已知二次函数 的图象与x轴交于A、B两点(A在y轴左侧,B在y轴右侧),与y轴负半轴交于点C.经过A、B、C三点的圆与y轴正半轴交于点 D,求点D的坐标.
【答案】(1)证明:如图1,连接,
∵,,
∴∽,
∴,
即;

(2)(0,2)
(3)解:设A(x1,0) 、 B(x2,0)
∵OA· OB=OD· OC,即:
当y=0时,由韦达定理可得,
∴OD=3,则 D(0,3).
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理);相交弦定理;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;圆周角定理的推论
【解析】【解答】(2)解:由(1)知,,
∵,
∴,,,
∴,
解得,
∴;
故答案为:(0,2);
【分析】(1)根据圆周角定理,即可得到∽,根据对应边成比例即可得到结论;
(2)根据点A,B,C的坐标,利用(1)的结论解答即可;
(3)设A(x1,0) 、 B(x2,0),根据,利用根与系数的关系得到 ,求出OC长解答即可.
21.【文化欣赏】π(圆周率)的估算方法贯穿了数学发展史.其中阿基米德使用正九十六边形,利用(其中C为周长,d为直径),估算出π的值.
【应用体验】
(1)如图1,正六边形内接于半径为1的圆内,求这个正六边形的周长并用此值估算π的值.
(2)如图2,半径为1的圆内切于正八边形,请求这个正八边形的周长并用此值估算π的值.
(3)实际圆的周长介于内接正六边形周长与外切正八边形周长之间,请用这两个近似值的平均数来估算π的值.[(取1.41)]
【答案】(1)解:如图,连接、,
∵正六边形,
∴,
又,
∴是等边三角形,
∴,
∴圆的直径为,
∴正六边形的周长为,
根据题意可得到,
∴;
(2)解:如图,连接,
∵正八边形,
∴,
∵圆内切于正八边形,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴正八边形的周长为:,
圆的直径为,
根据题意可得到,
∴;
(3)解:∵这两个近似值为和,
故这两个近似值的平均数为.
【知识点】直角三角形全等的判定-HL;圆内接正多边形;平均数及其计算;解直角三角形—边角关系;全等三角形中对应角的关系
【解析】【分析】(1)连接、,即可得到是等边三角形,进而得到,求出正六边形的周长,即可估算出的值;
(2)如图,连接,根据HL得到,根据对应角相等得到,然后根据正切的定义求出长,求出正八边形的周长,估算出的值;
(3)把(1)(2)估算出的π值求平均值解答即可.
22.如图,在 ABCD中,∠B是锐角,,BC=10.在射线BA上取一点P,过P作PE⊥BC于点E,过P,E,C三点作⊙O.
(1)当时,
①如图1,若AB与⊙O相切于点P,连结CP,求CP的长;
②如图2,若⊙O经过点D,求⊙O的半径长.
(2)如图3,已知⊙O与射线BA交于另一点F,将△BEF沿EF所在的直线翻折,点B的对应点记为B',且B'恰好同时落在⊙O和边AD上,求此时PA的长.
【答案】(1)解:①∵PE⊥BC,
∴∠PEB=∠PEC=90°,
∴PC为⊙O的直径,
∵AB与⊙O相切于点P,
∴PC⊥PB.
∵,

∴BP=BC=6,
∴CP==8;
②连接CP,PD,如图,
∵PE⊥BC,
∴∠PEB=∠PEC=90°,
∴PC为⊙O的直径,
∴∠PDC=90°.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD=6,BC=AD=10,∠PAD=∠B,
∴∠APD+∠PDC=180°,cos∠PAD=cos∠B=,
∴∠APD=90°.
∵cos∠PAD=,
∴AP=6,


∴⊙O的半径长为PC=
(2)解:过点F作FM⊥AD,交DA的延长线于点M,连接CF,CP,设PE与AD交于点N,如图,
由题意得:∠B=∠FB'E,
∵∠FB'E=∠FPE,
∴∠FPE=∠B.
∵PE⊥BE,
∴∠B=∠FPE=45°.
∵PE⊥BC,
∴∠PEB=∠PEC=90°,
∴PC为⊙O的直径,
∴∠PFC=90°,
∴△BFC为等腰直角三角形,
∴BF=FC=BC=5,
∴AF=AB-BF=.
∵AD∥BC,
∴∠MAF=∠B=45°,
∴MF=MA=AF=1,
∵FB=FB'=5,
∴MB'==7,
∴AB'=MB'-MA=6.
∵AD∥BC,PE⊥BC,
∴PN⊥AD.
∵EN为平行四边形ABCD的高,
∴NE=AB sin∠B==6,
∵△PAN为等腰直角三角形,
∴设PN=AN=x,则PE=x+6,NB'=6-x.
∵PE=BE=B'E,
∴B'E=x+6.
在Rt△NB'E中,
∵NB'2+NE2=B'E2,
∴(6-x)2+62=(x+6)2,
∴x=.
∴PN=AN=,
∴PA=PN=
【知识点】平行四边形的性质;切线的性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;圆周角定理的推论
【解析】【分析】
(1)①利用圆周角定理的推论得到PC为⊙O的直径,再根据切线的性质定理得到,然后根据余切的定义求出,根据勾股定理求出的长即可;
②连接,,利用圆周角定理的推论和平行四边形的性质推理得到∠APD=90°,再根据余弦的定义求出,根据勾股定理求得,长解答即可;
(2)过点F作,交的延长线于点M,连接,,设与交于点N,根据轴对称的性质,圆周角定理的推论和垂直的定义即可得到为等腰直角三角形,根据勾股定理求出,,再根据勾股定理解答即可.
23.如图1,四边形ABCD内接于⊙O,BD为直径,上存在点E,满足,连结BE并延长交CD的延长线于点F,BE与AD交于点G.
(1)若∠DBC=α,请用含α的代数式表示∠AGB.
(2)如图2,连结CE,CE=BG.求证:EF=DG.
(3)如图3,在(2)的条件下,连结CG,AD=2.
①若tan∠ADB=,求△FGD的周长.
②求CG的最小值.
【答案】(1)解:∵BD为⊙O的直径,
∴∠BAD=90°,
∵,
∴∠ABG=∠DBC=α,
∴∠AGB=90°-α;
(2)证明:∵BD为⊙O的直径,
∴∠BCD=90°,
∴∠BEC=∠BDC=90°-α,
∴∠BEC=∠AGB,
∵∠CEF=180°-∠BEC,∠BGD=180°-∠AGB,
∴∠CEF=∠BGD,
又∵CE=BG,∠ECF=∠GBD,
∴△CFE≌△BDG(ASA),
∴EF=DG;
(3)解:①如图,连接DE,
∵BD为⊙O的直径,
∴∠A=∠BED=90°,
在Rt△ABD中,tan∠ADB=,AD=2,
∴AB=,
∵,
∴,
即,
∴AD=CE,
∵CE=BG,
∴BG=AD=2,
∵在Rt△ABG中,,
∴∠AGB=60°,,
∴EF=DG=AD-AG=1,
∵在Rt△DEG中,∠EGD=60°,
∴,
在Rt△FED中,,
∴FG+DG+DF=,
∴△FGD的周长为;
②如图,过点C作CH⊥BF于H,
∵△BDG≌△CFE,
∴BD=CF,∠CFH=∠BDA,
∵∠BAD=∠CHF=90°,
∴△BAD≌△CHF(AAS),
∴FH=AD,
∵AD=BG,
∴FH=BG,
∵∠BCF=90°,
∴∠BCH+∠HCF=90°,
∵∠BCH+∠HBC=90°,
∴∠HCF=∠HBC,
∵∠BHC=∠CHF=90°,
∴△BHC∽△CHF,
∴,
设GH=x,
∴BH=2-x,
∴CH2=2(2-x),
在Rt△GHC中,CG2=GH2+CH2,
∴CG2=x2+2(2-x)=(x-1)2+3,
当x=1时,CG2的最小值为3,
∴CG的最小值为.
【知识点】三角形全等的判定;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角得到,然后根据等弧所对的圆周角相等得到,然后根据直角三角形的两锐角互余解得;
(2)得到,即可得到,然后根据等角的补角相等得到,再根据ASA证明,根据对应边相等得到结论即可;
(3)①连接.求出AB的长,即可得到,进而得到哦啊,在中,求出EF的长,再在中,求出EG及DE,根据勾股定理求出DF解答;
②过点C作于H,即可得到,进而得到,推理得到哦啊,根据对应边成比例设,求出,根据勾股定理得到求得,利用二次函数的性质解答即可.
24.如图, AB为⊙O直径, C为圆O上一动点,且C在直径AB上方,连结AC, BC,点M为中点,连结BM,与AC相交于点 N.
(1)如图1,连结OM,求证: OM∥BC;
(2)如图2,连结 ON, AM,当ON⊥BM时,求tan∠BAC的值;
(3)如图3,作 MH⊥AB于 H, ∠BMK=∠BAC,与⊙O交于点K(点K在AB下方), MK与AB交于点E.若 求: ①⊙O的直径; ②EK的长.
【答案】(1)证明:∵点M为中点,
∴,
∵为直径,
∴,即,
∴;
(2)解:如图,连接交于点,
∵点M为中点,
∴,,
∵为的中点,
∴为的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵为直径,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:①延长交于点,
∵点M为中点,
∴,
∵,且为直径,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
②设,则,
∵为直径,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:(不符合题意,舍去),,
∴,,
∴,,
∴,
由①可得:,,
∵,
∴,
过点作于点,
设,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,,,
∴,,
∴,
连接,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【知识点】三角形全等的判定-AAS;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据垂径定理的推论得到,再由直径所对的圆周角是直角得出,再根据平行线的判定证明即可;
(2)连接交于点,想得到,,进而可得为的中位线,根据中位线定理得到,再由垂径定理可得,再根据AAS得到,得到,根据勾股定理求出,得到,再根据正切的定义解答即可;
(3)①延长交于点,得到,,即可得到,跟模弧、弦、圆心角的关系得到,再根据勾股定理解答;
②设,先得到,根据对应边成比例求出AH和BH长,根据勾股定理可得AM和BM长,求出,过点作于点,设,求出,,,由勾股定理可得,连接,然后推理得到,根据对应边成比例解答即可.
25.如图,⊙O是△ABC的外接圆,点D位于⊙O外一点,连接AD, BD, CD, BD交⊙O于点E,连接CE.已知AB=AC=AD.
(1)如图1,求证: ∠ACE=∠ADE.
(2)如图2,BD经过圆心O,
① 求cos∠BAC的值;
② 若AB =4,求⊙O的半径.
【答案】(1)证明:,



(2)解:①连接,,如图,
在和中,



,,
,,

,,
,,




∴,



∵,

为圆的直径,




②连接,,延长交于点,如图,
设的半径为,则,
由(2)①知:,

由(2)①知:,

,,

为的中位线,


,,

解得,


答:的半径为.
【知识点】三角形的中位线定理;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】
(1)根据等边对等角得到∠ABD=∠ADB,然后根据圆周角定理的推论得到∠ABD=∠ACE,然后根据等量代换证明即可;
(2)①连接,,根据SSS得到△AOB≌△AOC,得到,进而得到,然后根据两角对应相等得到△OBA∽△ECD,再根据相似三角形的对应边成比例求出,再根据余弦的定义解答即可;
②连接,,的延长线交于点,设的半径,则,,根据三角形的中位线定理得到,再根据勾股定理求出r的值解答即可.
26.如图,在矩形ABCD中,以AB为直径的⊙O交 CD于点E, F,连结OE,过点O作OG⊥OE交 于点 G,过点G作GH⊥CD于点 H,连结GF, GC.
(1)求证: GH=FH;
(2)若FH=1, BC=2,求AB的长;
(3)若CG是⊙O的切线,求证:
【答案】(1)证明: ∵OG⊥OE,
∴∠EOG=90°,
∵GH⊥CD,
∴∠GHF=90°,
∴∠HGF=180°-∠GHF-∠H
∴GH=FH;
(2)解:延长GH交AB于M,过E作EN⊥AB于N,
∵四边形ABCD是矩形,
∴CD∥AB, ∠ABC=∠DCB=90°,
∴∠BMH=90°,
∴四边形ENBC,四边形HMBC是矩形,
∴EN=HM=BC=2,
∵HG=FH=1,
∴GM=3,
∵∠ENO=∠EOG=∠GMO=90°,
∴∠OEN+∠EON=∠EON+∠GOM=90°,
∴∠OEN=∠GOM,
∵OE=OG,
∴△OEN≌△GOM(AAS),
∴ON=GM=3,
(3)证明: ∵CG是⊙O的切线,
∴OG⊥CG,
∵OG⊥OE,
∴OE∥CG,
∴∠GCH=∠OEC,
∵CD∥AB,
∴∠OEC=∠EON,
∵∠ONE=∠CHG,
∴△OEN∽△CGH,
由(1)(2)知, EN=HM=BC, ON=GM=GN+HM, GH=FH,
【知识点】圆周角定理;切线的性质;三角形全等的判定-AAS;解直角三角形—三边关系(勾股定理);相似三角形的判定-AA
【解析】【分析】(1)根据圆周角定理和等腰直角三角形的性质即可得到结论;
(2)延长GH交AB于M,过E作 于N,根据矩形的性质得到求得∠ ,根据矩形的性质得到EN=HM=BC=2,得到HG=FH=1,求得GM=3,根据全等三角形的性质得到ON=GM=3,根据勾股定理即可得到结论;
(3)根据切线的性质得到根据平行线的性质得到 根据相似三角形的性质即可得到结论.
27. 如图,在四边形中,,的平分线交于,过三点的圆交于,且恰好是圆的切线,是上一点,连接.
(1)求的度数;
(2)当是圆的直径,
①求证:四边形是平行四边形;
②若是的中点,,求的长.
【答案】(1)解:连接,
∵,
∴是直径.
∵是圆的切线,
∴.
∵的平分线交于,
∴,
∴,
∵,

(2)①证明:连接,
∵,是圆的直径,
∴,
∴,
∴,

∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
②解:延长相较于点H,
∵,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵是的中点,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.

【知识点】平行四边形的判定与性质;切线的性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)连接,根据90°的直角三角形的性质得到是直径,根据切线的性质得到,即可求出∠BCE=45°,再利用等弧所对的圆周角相等证明即可;
(2)①连接,即可得到,进而得到,再根据内错角相等得到,推理得到,证明结论;
②延长相较于点H,根据等腰直角三角形的性质得到,,然后根据等角对等边得到,再根据两角对应相等得到,利用对应边成比例解答即可.
28.如图,在 中, D 是边AB上一点(不与点A, B 重合), ⊙O经过点A, C, D.
(1)如图1,连结OC, OD, CD,若
① 求 的度数;
② 若又满足tanB=1,OD=2,求AB的长.
(2)如图2,过点 D 作 交⊙O于点E,连 结OE,若 求证:DE=AC.
【答案】(1)解: ① 解:因为∠DOC=150°, OD=OC,
所以∠ODC=15°,
因为∠DOC=150°,
所以∠A=75°,
因为CD=CA,
所以∠ADC=∠A=75°,
所以∠ADO=∠ADC-∠ODC=60°.
② 解:如图,延长CO交AB 于点 M,
因为∠OCD+∠ADC=15°+75°=90°,
所以CM⊥AB,
因为CD=CA,
所以AM=DM,
因为∠ADO=60°,
所以AM=DM=OD·cos60°=1, OM=OD·sin60°=
所以
因为tanB=1,
所以
所以
(2)证明:如图,连结CE, AO,
设∠AEO=α,
因为∠ACB=2∠AEO,
所以∠ACB=2α,
因为AO=OE,
所以∠AOE=180°-2α,
所以
因为 DE∥BC,
所以∠B=∠ADE=90°-α,
因为∠ACB=2α,
所以∠BAC=180°-∠B-∠ACB=90°-α,
所以∠B=∠BAC,
所以AC=BC,
因为∠DEC=∠BAC=90°-α,
所以∠DEC=∠ADE,
所以CE∥BA,
所以四边形BCED是平行四边形,
所以BC=DE,
所以AC=DE.
【知识点】平行四边形的判定与性质;圆周角定理;解直角三角形—含30°角直角三角形;等腰三角形的性质-等边对等角;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)①根据等边对等角和三角形的内角和定理求出∠ODC=15°,再根据圆周角定理求出∠A=75°,进而求出∠ADC的度数,利用角的和差解答即可;
②延长CO交AB 于点 M,先求出CM⊥AB,然后根据三线合一得到AM=DM,然后根据解直角三角形求出AM和OM的值,再根据正切的定义求出BM长,利用线段的和差解答即可;
(2)连结CE, AO,设∠AEO=α,即可得到∠ACB=2α,根据三角形的内角和定理和等边对等角求出∠AOE的度数,然后根据圆周角定理求出∠ADE的度数,进而得到∠B=∠BAC,可以得到AC=BC,再推理得到∠DEC=∠ADE,即可得到CE∥BA,进而证明四边形BCED是平行四边形,根据平行四边形的对边相等证明解即可.
29.已知点C是以AB为直径的圆上一点,连结AC,在AB上截取AD=AC,连结CD并延长交圆于点E,连结AE,设AC=kAB.
(1)如图1,若∠EAB=25°时,求∠BAC度数;
(2)如图2,过点A作AF⊥CD,证明:2k;
(3)如图3,若k<1,连结EB并延长,交AC的延长线于点F,设△BCF的面积为S1,设△AEF面积为S2,用含k的代数式表示S1:S2.
【答案】(1)解:如图1,
连接BE,作AF⊥CD于F,
∴∠AFC=90°,
∵AD=AC,
∴∠BAC=2∠CAF=2∠DAF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∵,
∴∠C=∠B,
∴∠CAF=∠EAB=25°,
∴∠BAC=50°;
(2)证明:如图2,
连接BE,
∵∠AEB=∠AFC=90°,∠B=∠C,
∴△AEB∽△AFC,
∴,∠BAE=∠CAF,
∵AD=AC,AF⊥CD,
∴∠C=∠ADC,CFCD,∠CAD=2∠CAF=2∠BAE,
∵∠BDE=∠ADC,
∴∠B=∠BDE,
∴BE=BD,
∴,
∴;
(3)解:如图3,
作AB的垂直平分线,交AE于H,
∴AH=BH,
∴∠BAE=∠ABH,
∴∠BHE=∠BAE+∠ABH=2∠BAE,
由(2)知:∠BAC=2∠BAE,
∴∠BHE=∠BAC,
∴cos∠BHE=cos∠BAC,
∴,
不妨设AH=BH=1,EH=k,BE,
∴AB,
∴,
在Rt△ABC中,

∴,
∵AB是直径,
∴∠CFB=∠ACB=∠AEB=90°,
∵∠F=∠F,
∴△FCB∽△FEA,
∴2﹣2k,
∴.
【知识点】圆周角定理;圆的综合题;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;相似三角形的性质-对应面积
30.如图,已知在△ABC中, ∠A=90°, AC=8, AB=6, E为CB边上一点,以EB为直径作圆,
(1)当圆与AC 相切时,求 EB的长;
(2)当圆与线段AC有交点时,记其一个交点为D,连接BD、DE,把 △DEC沿DE翻折得△DEN,证明: ∠ADB=∠NDB;
(3)在(2)的条件下,当N恰好落在圆上时,求BE 的长.
【答案】(1)解:在中,,
由勾股定理得:,
设的中点为,圆与的切点为,设圆的半径为,则、、,
圆与相切,






解得

(2)证明:是圆的直径,



由翻折的性质可知:,



(3)解:、,


设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得,

在中,,
在中,,


解得.
【知识点】切线的性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出的长,设的中点为,圆与的切点为,设圆的半径为,然后根据切线的性质,利用两角对应相等得到,然后根据对应边成比例求出r的值,即可求解;
(2)根据圆周角定理的推论可得,进而可得,由翻折的性质得到,再根据等交的余角相等进而证明结论即可;
(3)根据圆周角定理的推论得到,根据等角对等边可得,设,在中根据勾股定理求出的值,然后根据余弦的额定义求出的长解答即可.
31.已知△DBC内接于圆O,作外角∠EDC的角平分线交圆O于点A,连结AB,AC.
(1)如图1,求证:△ABC为等腰三角形.
(2)如图2,若CD过圆心O,AB、CD交于点F,DB=5,DF=3,求BC.
(3)如图3,作直径AH交BC于点G,若BD∥AC,且求tan∠ADC。
【答案】(1)证明:∵平分,
∴,
由题意可得四边形内接于,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等腰三角形
(2)解:如图,连接,
∵为的直径,
∴∠DBC=90°,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴,

(3)解:如图,连接,在上取点,使得,
∵,
∵,
∴,
∴,
设,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∵,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,(舍去),
∴,
∵为直径,由(2)可知,
∴,,
∴,
∵,

【知识点】圆内接四边形的性质;解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据圆内接四边形的对角互补和角平分线定义可得,再根据等角对等边得到结论即可;
(2)连接,先得到∠DBC=90°,然后根据弦、弧、圆心角的关系和垂径定理得到,即可推理得到,根据对应边成比例求得,即可得到,然后根据勾股定理解答即可;
(3)连接,在上取点,使得,根据平行线可得,即可得到,设,,然后推理得到,然后根据对应边成比例得到得到,然后根据BK=BD+DK求出,即可得到,然后根据勾股定理求得,然后根据正切的定义解答即可.
32.已知圆O的内接四边形ABCD,对角线 AC,BD 相交于点E.
(1)如图1,AC平分 求证:
(2)如图2,AC平分 AB为圆O的直径,若AD=3,AB=5,求 BC的值.
(3)如图3,点 F 在对角线BD 上,连结AF, 若 与的长度之和为 ,请用含 的代数式表示线段AC的长.
【答案】(1)证明:因为AC平分∠BAD,
所以∠CAD=∠BAC=∠BDC.
又因为∠DCE=∠ACD,
所以△ADC∽△DEC.
(2)解:如图,延长BC,AD相交于点 F.
因为AB是直径,
所以∠ADB=∠ACB=90°.
因为AC平分∠BAD,
所以∠F=∠ABF,
所以AB=AF=5,
所以DF=2.
在直角三角形ADB中,根据勾股定理可得DB=4.
在直角三角形BDF中,FB=2
(3)解:设圆O的半径为r.
因为∠BAF=∠CAD=∠CBD,
所以∠BAF+∠ABD=∠CBD+∠ABD,即∠AFE=∠ABC.
因为 tan∠AFE=k1,
所以
因为AC⊥BD.
所以∠ABD+∠BAC=90°,
所以AD与BCE的长度之和等于πr,所以r=k2.
过圆心O作AC 的垂线OG,连结 OA,
所以 sin∠ABC=
所以
【知识点】勾股定理;解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;圆与四边形的综合;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1) 利用圆周角定理(同弧所对圆周角相等)和角平分线性质,找到两组对应角相等,用 “AA” 判定相似;
(2) 由直径得直角,结合角平分线证等腰,用勾股定理求BD,再用相似或面积法求BC;
(3) 由弧长和得圆心角和,结合垂直、等角条件,用三角函数设参数,结合弧长公式与相似,用k1 ,k2 表示AC。
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