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圆的综合题2020年二模(浙江杭州)
1.如图,已知半圆⊙O的直径AB=10,弦CD∥AB,且CD=8,E为弧CD的中点,点P在弦CD上,联结PE,过点E作PE的垂线交弦CD于点G,交射线OB于点F.
(1)当点F与点B重合时,求CP的长;
(2)设CP=x,OF=y,求y与x的函数关系式及定义域;
(3)如果GP=GF,求△EPF的面积.
【答案】(1)CP=2;(2);(3)
【分析】
(1)如图1,连接EO,交弦CD于点H,根据垂径定理得EO⊥AB,由勾股定理计算,可得EH的长,证明∠HPE=∠HGE=45°,则PE=GE.从而可得结论;
(2)如图2,连接OE,证明△PEH∽△EFO,列比例式可得结论;
(3)如图3,作PQ⊥AB,分别计算PE和EF的长,利用三角形面积公式可得结论.
【详解】
(1)连接EO,交弦CD于点H,
∵E为弧CD的中点,
∴EO⊥AB,
∵CD∥AB,
∴OH⊥CD,
∴CH=,
连接CO,
∵AB=10,CD=8,
∴CO=5,CH=4,
∴,
∴EH=EO﹣OH=2,
∵点F与点B重合,
∴∠OBE=∠HGE=45°,
∵PE⊥BE,
∴∠HPE=∠HGE=45°,
∴PE=GE,
∴PH=HG=2,
∴CP=CH﹣PH=4﹣2=2;
(2)如图2,连接OE,交CD于H,
∵∠PEH+∠OEF=90°,∠OFE+∠OEF=90°,
∴∠PEH=∠OFE,
∵∠PHE=∠EOF=90°,
∴△PEH∽△EFO,
∴,
∵EH=2,FO=y,PH=4﹣x,EO=5,
∴,
∴.
(3)如图3,过点P作PQ⊥AB,垂足为Q,
∵GP=GF,
∴∠GPF=∠GFP,
∵CD∥AB,
∴∠GPF=∠PFQ,
∵PE⊥EF,
∴PQ=PE,
由(2)可知,△PEH∽△EFO,
∴,
∵PQ=OH=3,
∴PE=3,
∵EH=2,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】
本题属于圆综合题,考查了垂径定理,勾股定理,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形列比例式解决问题,属于中考压轴题.
2.如图1,△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,延长BC到点D,使BD=BA,P是BC边上一点.点Q在射线BA上,PQ=BP,以点P为圆心,PD长为半径作⊙P,交AC于点E,连接PQ,设PC=x.
(1)