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中考数学压轴题专项练习
四点共圆
1.(2022秋•鼓楼区期中)以下是“四点共圆”的几个结论,你能证明并运用它们吗?
Ⅰ.若两个直角三角形有公共斜边,则这两个三角形的4个顶点共圆(图1、;
Ⅱ.若四边形的一组对角互补,则这个四边形的4个顶点共圆(图;
Ⅲ.若线段同侧两点与线段两端点连线的夹角相等,则这两点和线段两端点共圆(图.
(1)在图1、2中,取的中点,根据 得,即,,,共圆;
(2)在图3中,画经过点,,(图.假设点落在外,交于点,连接,可得 ,所以 ,得出矛盾;同理点也不会落在内,即,,,共圆.结论Ⅲ同理可证.
(3)利用四点共圆证明锐角三角形的三条高交于一点.
已知:如图6,锐角三角形的高,相交于点,射线交于点.
求证:是的高.(补全以下证明框图,并在图上作必要标注)
(4)如图7,点是外部一点,过作直线,,的垂线,垂足分别为,,,且点,,在同一条直线上.求证:点在的外接圆上.
2.(2022秋•仪征市期中)【问题提出】
苏科版九年级(上册)教材在探究圆内接四边形对角的数量关系时提出了两个问题:
1.如图(1),在的内接四边形中,是的直径.与、与有怎样的数量关系?
2.如图(2),若圆心不在的内接四边形的对角线上,问题(1)中发现的结论是否仍然成立?
(1)小明发现问题1中的与、与都满足互补关系,请帮助他完善问题1的证明:
是的直径,
,
,
四边形内角和等于,
.
(2)请回答问题2,并说明理由;
【深入探究】
如图(3),的内接四边形恰有一个内切圆,切点分别是点、、、,连接,.
(3)直接写出四边形边满足的数量关系 ;
(4)探究、满足的位置关系;
(5)如图(4),若,,,请直接写出图中阴影部分的面积.
3.(2010•永州)探究问题:
(1)阅读理解:
①如图(A),在已知所在平面上存在一点,使它到三角形顶点的距离之和最小,则称点为的费马点,此时的值为的费马距离;
②如图(B),若四边形的四个顶点在同一圆上,则有.此为托勒密定理;
(2)知识迁移:
①请你利用托勒密定理,解决如下问题:
如图(C),已知点为等边外接圆的上任意一点.求证:;
②根据(2)①的结论,我们有如下探寻(其中、、均小于的费马点和费马距离的方法:
第一步:如图(D),在的外部以为边长作等边及其外接圆;
第二步:在上任取一点,连接、、、.易知 ;
第三步:请你根据(1)①中定义,在图(D)中找出的费马点,并请指出线段 的长度即为的费马距离.
(3)知识应用:
2010年4月,我国西南地区出现了罕见的持续干旱现象,许多村庄出现了人、畜饮水困难,为解决老百姓的饮水问题,解放军某部来到云南某地打井取水.
已知三村庄、、构成了如图(E)所示的(其中、、均小于,现选取一点打水井,使从水井到三村庄、、所铺设的输水管总长度最小,求输水管总长度的最小值.
4.(2023•鹿城区校级二模)如图,在圆内接四边形中,,的延长线交于点,连结并延长交于点,连结.已知,,,.
(1)求证:.
(2)求与的长.
(3)是中点,动点在上从点向终点匀速运动,同时动点在上从点向终点匀速运动.当点在点处时,点在点处,设,.
①求关于的表达式.
②连结,当直线与的某一边所在的直线垂直时,记垂足为点,求的值.
5.(2023•郸城县一模)请阅读以下材料,完成相应任务.
我们知道,过任意一个三角形的三个顶点能作一个圆,那么过任意一个四边形的四个顶点能作一个圆吗?李雷经过实践探究发现了如下结论:
如果线段同侧两点(与线段在同一平面内)分别与线段两端点的连线所组成的夹角相等,那么这两点和线段两端点四点共圆.下面是李雷证明上述命题的过程(不完整).
已知:如图1,点,是线段同侧两点,且.
求证:点,,,四点共圆.
证明:作的外接圆,假设点在外或在内.
如图2,若点在外.设与交于点,连接,
则(依据一),
又(依据二),
.
.这与已知条件“”矛盾,故点在外不成立;
如图3,若点在内,
(请同学们补充完整省略的部分证明过程)
综上所述,作的外接圆,点在上,即点,,,四点共圆.
(1)填空:将材料中依据一、依据二补充完整;
依据一: ;
依据二: .
(2)请按照上面的证明思路,写出该证明的剩余部分;
(3)填空:如图4,在四边形中,,对角线,交于点,为中点,若,,则 .
6.(2022秋•新华区校级期末)如图内接于,,是的直径,点是延长线上一点,且,.
(1)求证:是的切线;
(2)求的直径;
(3)当点在下方运动时,直接写出内心的运动路线长是 .
7.(2022秋•靖江市期末)小明在学习了《圆周角定理及其推论》后,有这样的学习体会:在中,,当长度不变时,则点在以为直径的圆上运动(不与、重合).
【探索发现】
小明继续探究,在中,,长度不变.作与的角平分线