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数 学
精 练 册
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第一部分 单元分层进阶练
小专题培优19 切线的相关证明与计算
(10年10考;2023.24,2022.10,2021.24(3))
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第1题图
1.(2021河北24题9分)如图,
的半径为6,将该圆周12等分
后得到表盘模型,其中整钟点为
为 的整数 ,过点
作 的切线交 的延长线
于点 .
(1)通过计算比较直径和劣弧 长度哪个更长;
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第1题解图
解:如解图,连接 , .
由题意得圆周被12等分,则每份对
应的圆心角是 ,
劣弧 所对圆心角
,
劣弧 的长为
.
,
劣弧 更长.
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(2)连接 ,则 和 有什么特殊位置关系?请简要说
明理由;
第1题解图
解: .理由如下:
连接 ,如解图.
是半圆弧, 为
的直径,
,
.
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(3)求切线长 的值.
解: 为 的切线,
,
由(1)知 ,
, ,
,
.
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第2题图
2.(2023衡水模拟)如图,点 在长为6的线段
上,以点 为圆心,分别以 , 长为半
径在 上方作圆心角均为钝角且相等的扇形
,扇形 .
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(1)求证: ;
证明:由题意得 ,
,即 .
在 和 中,
.
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(2)若 , 是扇形 所在圆的切线.
①求 的长;
解: , ,
, .
由(1)知 ,
, , .
是扇形 所在圆的切线,
,
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,
,
,
,
,
,
的长为 .
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②请<zzd>直接</zzd>写出阴影部分的面积.
解:阴影部分的面积为 .
第2题解图
【解法提示】过点 作 于点 ,如解图,
由①得 , ,
, 阴影
部分的面积为
.
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第3题图
3.(2020河北22题9分)如图,点
为 的中点,分别延长 到
点 , 到点 ,使 .
以点 为圆心,分别以 ,
为半径在 上方作两个半圆.点 为小半圆上任一点(不与点 ,
重合),连接 并延长交大半圆于点 ,连接 , .
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(1)①求证: ;
证明: 为小半圆上一点,
.
又 为 的延长线与大半圆的交点,
.
,
.
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②写出 , 和 三者间的数量关系,并说明理由.
解: .理由如下:
由①知 ,
,
又 ,
.
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(2)若 ,当 最大时,直接指出 与小半圆的位
置关系,并求此时 (答案保留 ).
第3题解图
解:如解图,当 最大时, 与小半圆相切.
,
.
又 是小半圆的切线,
.
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,
,
,
.
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4.筒车是我国古代利用水力驱动的灌溉工具,车轮缚以竹筒,旋转时低则舀水,高则泻水.如图,水力驱动筒车按逆时针方向转动,竹筒把水引至 处,水沿射线 方向泻至水渠 ,水渠 所在直线与水面 平行.设筒车为 , 与直线 交于 , 两点,与直线 交于 , 两点,恰有
,连接 , .
第4题图
(1)求证: 为 的切线;
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第4题解图1
证明:如解图1,连接 ,并延长交
于点 ,连接 ,
则 ,
是 的直径,
,
.
,
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.
,
,
,
,
,
.
是 的半径,
为 的切线.
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(2)筒车的半径为 , , .当水面上升, , , 三点恰好共线时,求筒车在水面下的最大深度(结果精确到 ,参考数据: , ).
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第4题解图2
解:如解图2,当水面到 时,过点
作 于点 ,
, ,
, .
是 的直径,
,
,
,
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,
,
,
筒车在水面下的最大深度为 .
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