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第4练 圆周角(拔尖练习)
1.如图,已知AB=AC=AD,∠CBD=2∠BDC,∠BAC=44°,则∠CAD的度数为( )
A.68° B.88° C.90° D.112°
【分析】由AB=AC=AD,可得B,C,D在以A为圆心,AB为半径的圆上,然后由圆周角定理,证得∠CAD=2∠CBD,∠BAC=2∠BDC,继而可得∠CAD=2∠BAC.
【详解】解:∵AB=AC=AD,
∴B,C,D在以A为圆心,AB为半径的圆上,
∴∠CAD=2∠CBD,∠BAC=2∠BDC,
∵∠CBD=2∠BDC,∠BAC=44°,
∴∠CAD=2∠BAC=88°.
故选:B.
2.如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,∠ACB=45°,AM∥BC,点P在射线AM上运动,连BP交△APC的外接圆于D,则AD的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.4﹣3
【分析】如图,连接CD.首先证明∠BDC=135°,由此推出点D在以O为圆心,OB为半径的上运动(△BOC是等腰直角三角形,∠BOC=90°,OB=OC=4),连接OA交于D′,此时AD′的值最小.
【详解】解:连接CD,则∠PDC=∠PAC=∠ACB=45°,∠BDC=135°
∵BC=4,
∴点D在以BC为弦的一段圆弧上运动,圆心角为90°,
设圆心为O,连接BO、CO、DO,
则△BCO为等腰直角三角形,
∴CO=4,∠BCO=45°,
∵∠ACB=45°,
∴∠ACO=90°,
∴AO===5,
∴AD≥AO﹣DO=5﹣4=1(当且仅当D是AF与圆弧的交点时取等号),
∴线段AD的长的最小值为1,
故选:A
故选:A.
3.如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=3,P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值是 3﹣3 .
【分析】先证明∠APB=90°,则可判断点P在以AB为直径的圆上,取AB的中点O,连接OC交⊙O于P′,如图,利用两点之间线段最短可判断此时PC的值最小,然后求出CP′即可.
【详解】解:∵∠PBA+∠PBC=90
而∠PAB=∠PBC,
∴∠PBA+∠PAB=90°,
∴∠APB=90°,
∴点P在以AB为直径的圆上,
取AB的中点O,连接OC交⊙O于P′,如图,
∵AB=6,BC=3,
∴OP′=3,OC==3,
∴CP′=3﹣3,
∴线段CP长的最小值是3﹣3.
故答案为:3﹣3.
4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,点D在BC上,且CD=2,点P是线段AC上一个动点,以PD为直径作⊙O,点Q为直径PD上方半圆的中点,连接AQ,则AQ的最小值为 4 .
【分析】如图,连接OQ,CQ,过点A作AT⊥CQ交CQ的延长线于T.证明∠ACT=45°,求出AT即可解决问题.
【详解】解:如图,连接OQ,CQ,过点A作AT⊥CQ交CQ的延长线于T.
∵=,
∴OQ⊥PD,
∴∠QOD=90°,
∴∠QCD=∠QOD=45°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACT=45°,
∵AT⊥CT,
∴∠ATC=90°,
∵AC=8,
∴AT=AC•sin45°=4,
∵AQ≥AT,
∴AQ≥4,
∴AQ的最小值为4,
故答案为4.
5.问题情境:如图1,P是⊙O外的一点,直线PO分别交⊙O于点A,B,则PA是点P到⊙O上的点的最短距离.
(1)探究:
如图2,在⊙O上任取一点C(不为点A,B重合),连接PC,OC.试证明:PA<PC.
(2)直接运用:如图3,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,以BC为直径的半圆交AB于D,P是上的一个动点,连接AP,则AP的最小值是 ﹣1 .
(3)构造运用:如图4,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连接A′C,请求出A′B长度的最小值.
解:由折叠知A′M=AM,又M是AD的中点,可得MA=MA′=MD,故点A′在以AD为直径的圆上.(请继续完成解题过程)
(4)综合应用:(下面两小题请选择其中一道完成)
①如图5,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是 ﹣1 .
②如图6,平面直角坐标系中,分别以点A(﹣2,3),B(3,4)为圆心,以1,2为半径作⊙A,⊙B,M,N分别是⊙A,⊙B上的动点,P为x轴上的动点,则PM+PN的最小值等于 ﹣3 .
【分析】(1)利用三角形三边关系结合圆的性质得出答案;
(2)直接利用勾股定理得出AO长,进而得出答案;
(3)利用已知点A′在以AD为直径的圆上,得出当点A′在BM上时,A′B长度取得最小值,进而得出BM的长,即可