内容正文:
图形的性质专题:19圆——赢在中考·备战2024中考数学一轮复习【考点分层突破★★★】
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一.垂径定理
二.垂径定理的应用
三.圆周角定理
四.三角形的外接圆与外心
五.切线的性质
六.切线的判定与性质
七.三角形的内切圆与内心
八.扇形面积的计算
九.圆锥的计算
一十.圆的综合题
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一.垂径定理
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1.如图,圆O的半径为4,点P是直径AB上定点,AP=1,过P的直线与圆O交于C,D两点,则△COD面积的最大值为 ;作弦DE∥AB,CH⊥DE于H,则CH的最大值为 .
【解析】解:如图1,
___
∵ OC•OD•sin∠COD,
∴当∠COD=90°时,△COD面积有最大值,且最大值= ×4×4×1=8;
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设△CPO的PO边上的高为h1,△DPO的边PO上的高为h2,如图,
___
∵S△CDO=S△PCO+S△DPO,
∴当△COD面积有最大值时,
PO×h1+ PO×h2=8.
∴ ×3×(h1+h2)=8,
∴h1+h2= .
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∴CH的最大值为 .
故答案为:8; .
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2.如图,在⊙O中,直径CD长为4,弦AB⊥CD于点G,且OG=1,点E为弧BC上一点,连AE,过点C作CF⊥AE于点F,若FC= ,则AE的长为 .
【解析】解:连接AC,CE,OA,AD,
∵直径CD长为4,
∴OD= ×4=2,
∵OG=1,
∴DG=OD-OG=1,
∴AB垂直平分OD,
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∴AO=AD,
∵OD=OA,
∴△AOD是等边三角形,
∴∠D=60°,AD=OD=2,
∵AD是圆的直径,
∴∠CAD=90°,
∴CA= AD=2 ,
∵CF⊥AE,CF= ,
∴AF= = ,
∵∠E=∠D=60°,∠CFE=90°,
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∴EF= CF= ,
∴AE=AF+EF= + .
故答案为: + .
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二.垂径定理的应用
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3.一条排水管的截面如图所示,已知排水管的半径OA=5,水面宽AB=6,某天下雨后,水面宽度变为8,则此时排水管水面上升了 ______ .
【解析】解:过O作OE⊥AB于E,交CD于F,连接OC,如图所示:
则AE=BE= AB=3,OF⊥CD,
∴CF=DF= CD,
∵OA=5,
∴OE= = =4,
1或7
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∵CD=2CF=8,
∴CF=4,
∵OC=OA=5,
∴OF= = =3,
当水面没过圆心O时,EF=OE-OF=4-3=1,
当水面超过圆心O时,EF=OE+OF=4+3=7,
即水管水面上升了1或7.
故答案为:1或7.
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三.圆周角定理
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4.如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=12,以D为圆心,4为半径作⊙D,E为⊙D上一动点,连接AE,以AE为直角边作Rt△AEF,使∠EAF=90°,tan∠AEF= ,则点F与点C的最小距离为 .
【解析】解:如图,取AB的中点G,连接FG.FC.GC.
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____
∵∠EAF=90°,tan∠AEF= ,
∴ = ,
∵AB=8,AG=GB,
∴AG=GB=4,
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∵AD=12,
∴ = = ,
∴ = ,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠B=∠EAF=90°,
∴∠FAG=∠EAD,
∴△FAG∽△EAD,
∴FG:DE=AF:AE=1:3,
∵DE=4,
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∴FG= ,
∴点F的运动轨迹是以G为圆心 为半径的圆,
∵GC= = =4 ,
∴FC≥GC-FG,
∴FC≥4 - ,
∴CF的最小值为4 - .
故答案为:4 - .
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5.如图,已知⊙O的半径为1,弦AB的长为 ,Q为优弧 上的动点,过A点作AQ的垂线交直线QB于点C,当△ABC的面积达到最大时,其AB边上的高为 .
【解析】解:连接OA,OB.
∵OA=OB=1,AB= ,
∴OA2+OB2=AB2,
∴∠AOB=90°,
∴∠AQB= ∠AOB=45°,
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∵AC⊥AQ,
∴∠QAC=90°,
∴∠ACB=90°-∠Q=45°,
∴当CA=CB时,△ABC的面积达到最大,
作CT⊥AB于点T,中CT上截取CR,使得CR=RB,连接BR.
∵CA=CB,CT⊥AB,
∴AT=TB= ,∠TCB= ∠ACB=22.5°,
∵RC=RB,
∴∠RCB=∠RBC=22.5°,
∴∠TRB=∠RCB+∠RBC=45°,
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∴∠TBR=∠TRB=45°,
∴TR=TB= ,
∴RB=RC= TB=1,
∴CT=CR+TR=1+ .
故答案为:1+ .
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四.三角形的外接圆与外心
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6.如图,已知A、B两点的坐标分别为(2tan60°,0)、(0,2),P是△AOB外接圆上的一点,且∠AOP