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专题17 圆与四边形结合
1.如图,正方形内接于,线段在对角线上运动,若的面积为,,则周长的最小值是( )
A.6 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【分析】由正方形的性质,知点是点关于的对称点,过点作,使得,连接交于,取,连接、,则点,为所求点,则点,为所求点,进而即可求解.
【详解】解:的面积为,
圆的半径为,
,
由正方形的性质,可知点是点关于的对称点,
过点作,使得,
连接交于,取,连接、,则点,为所求点,如图所示,
理由:,且,则四边形为平行四边形,
则,
则,
故的周长最小值为,
故选B.
【点睛】本题考查了圆的性质、点的对称性质、平行四边形的性质、正方形的性质,确定点的位置是解题的关键.
2.如图,在⊙O中,点C在优弧上,将弧沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.若⊙O的半径为,AB=4,则BC的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.3
【答案】B
【分析】连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,利用垂径定理得到OD⊥AB,则AD=BD=2,于是根据勾股定理可计算出OD=1,再利用折叠的性质可判断和所在的圆为等圆,则根据圆周角定理得到,所以AC=DC,利用等腰三角形的性质得AE=DE=1,接着证明四边形ODEF为正方形得到OF=EF=1,然后计算出CF后得到CE=BE=3,于是可得到BC的长.
【详解】解:如图,连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,
∵D为AB的中点,
∴OD⊥AB,
∴AD=BD=AB=2,
在Rt△OBD中,OD=,
∵将沿BC折叠,
∴和所在的圆为等圆,
∴,
∴AC=DC,
∴AE=DE=1,
∵∠ODE=∠OFE=∠DEF=90°,
∴四边形ODEF是矩形,
∵DE=OD=1,
∴四边形ODEF是正方形,
∴OF=EF=1,
在Rt△OCF中,CF=,
∴CE=CF+EF=2+1=3,
而BE=BD+DE=2+1=3,
∴BC=.
故选:B.
【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了圆周角定理,垂径定理,勾股定理及正方形的判定和性质等.
3.在ABC中,若O为BC边的中点,则必有:AB2+AC2=2AO2+2BO2成立.依据以上结论,解决如下问题:如图,在矩形DEFG中,已知DE=6,EF=4,点M在以半径为2的⊙D上运动,则MF2+MG2的最大值为( )
A.104 B.116 C.120 D.100
【答案】B
【分析】设的中点为,连接、,根据题意可得,,由此可以判定的最大值,即是的最大值,即可求解.
【详解】解:设的中点为,连接、,如下图:
则,
根据题意可得,,
的最大值,即是的最大值
又∵点M在以半径为2的⊙D上运动
∴的最大值
由勾股定理可得:
∴的最大值为7
∴的最大值为
故选:B
【点睛】本题考查了点与圆的位置关系、矩形的性质以及三角形三边关系,利用三角形三边关系找出的最大值是解题的关键.
4.如图,以AB为直径作半圆⊙O,C是半圆的中点,P是上一点,AB=,PB=1,则PC的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,过点作交延长线于点,可得为等腰直角三角形,根据圆内接四边形的性质可得,为等腰直角三角形,设,在中,根据勾股定理求解即可.
【详解】解:连接,过点作交延长线于点,如下图
∵C是半圆的中点
∴
又∵为直径
∴,
∴
又∵
∴
∵四边形为圆的内接四边形
∴
∴为等腰直角三角形
设,则
在中,根据勾股定理得:,即
解得
.
故选D
【点睛】此题考查了圆内角四边形的性质,弦与弧的关系,勾股定理,等腰直角三角形的性质,解题的关键是根据题意构造出以为边的直角三角形.
5.如图,正方形的边长为,点是正方形外一动点,且点在的右侧,,为的中点,当运动时,线段的最大值为______.
【答案】
【分析】连接,交于点,连接,,根据,,,四点共圆,可得,再根据,可得当点在线段上时,,即线段的最大值为.
【详解】解:如图,连接,交于点,连接,,
,,
,,,四点共圆,
正方形的边长为,
,
为的中点,是的中点,
,
,
当点在线段上时,,
即线段的最大值为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质、四点共圆、圆周角定理等知识的综合应用;熟练掌握正方形的性质,证明四点共圆是解决问题的关键.
6.如图,四边形ABCD是的内接四边形,若四边形OABC为菱形,则的度数是______.
【答案】60°
【分析】根据菱形的性质得到∠AOC=∠ABC,根据圆周角定理得到∠ADC=∠AOC,根据圆内接四边形的性质得到∠ADC+∠ABC=180°,计算即可.
【详解】解:∵四边形OABC为菱形,