北京市2024年中考数学二模试题按知识点分层汇编-04图形的性质
2024-06-28
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内容正文:
北京市2024年中考数学二模试题按知识点分层汇编-04图形的性质
一.选择题(共25小题)
1.(2024•东城区二模)如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E是BC的中点.设AB=c,AC=b,AD=h,BD=m,CD=n,m<n,且h2=mn.有以下三个结论:
①c2=m2+mn;
②点A,B,C在以点E为圆心,为半径的圆上;
③b2+m2>3h2.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
2.(2024•丰台区二模)如图,l1∥l2,点O在直线l2上,将三角板的直角顶点放在点O处,三角板的两条直角边分别与l1交于A,B两点,若∠1=46°,则∠2的大小为( )
A.34° B.44° C.46° D.54°
3.(2024•海淀区二模)如图,直线l1∥l2,点A在直线l1上,以点A为圆心,适当长度为半径画弧,分别交直线l1、l2于B,C两点,连结AC,BC.若∠1=40°,则∠ABC的大小为( )
A.20° B.40° C.70° D.80°
4.(2024•海淀区二模)如图是一张长方形纸片,用其围成一个几何体的侧面,这个几何体可能是( )
A.圆柱 B.圆锥 C.球 D.三棱锥
5.(2024•平谷区二模)一副三角板如图所示摆放,直线a∥b,则∠1的度数是( )
A.60° B.65° C.75° D.80°
6.(2024•平谷区二模)如图,正方形ABCD中,点E为CD边上的点(点E不与点C、D重合),以CE为边作正方形CEFG,连接AF,设AB=a,CE=b,AF=c,给出下面三个结论:
①;
②2a>c;
③2(a2+b2)=c2;
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
7.(2024•平谷区二模)如果正多边形的每个外角都等于60°,则它的边数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
8.(2024•北京二模)如果一个多边形的内角和等于900°,那么这个多边形的边数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
9.(2024•北京二模)如图,l1∥l2,△ABC的顶点B,C分别在l1,l2上,∠1=70°,∠2=40°,则∠A的大小为( )
A.50° B.40° C.30° D.20°
10.(2024•门头沟区二模)如图,AB∥CD,CE平分∠ACD,∠1=70°,∠2的度数为( )
A.30° B.35° C.45° D.70°
11.(2024•门头沟区二模)某几何体的展开图是由大小形状相等的两个正方形、四个长宽不等的矩形组成,则该几何体是( )
A.正方体 B.长方体 C.四棱锥 D.三棱柱
12.(2024•石景山区二模)若正多边形的一个外角是40°,则该正多边形的边数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
13.(2024•石景山区二模)如图是某几何体的展开图,该几何体是( )
A.三棱柱 B.三棱锥 C.四棱锥 D.圆柱
14.(2024•大兴区二模)如图,点A,B,C在⊙O上,C为的中点.若∠ABC=25°,则∠AOB的大小是( )
A.130° B.120° C.100° D.50°
15.(2024•大兴区二模)如图是某个几何体的展开图,该几何体是( )
A.圆柱 B.三棱锥 C.三棱柱 D.圆锥
16.(2024•石景山区二模)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB⊥CD于点E,连接BC.若∠B=22.5°,CD=4,则⊙O的半径的长为( )
A.2 B. C.4 D.
17.(2024•门头沟区二模)某个正多边形的一个内角是它的外角的2倍,则该正多边形是( )
A.正方形 B.正五边形 C.正六边形 D.正七边形
18.(2024•顺义区二模)如图,直线AB,CD相交于点O,OC平分∠AOE,∠BOD=35°,则∠BOE的度数为( )
A.95° B.100° C.110° D.145°
19.(2024•顺义区二模)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,D是BC边上一动点(不与B,C重合),DE⊥AB于点E.设CD=a,BD=b,AE=c.给出下面三个结论:①a+b>c;②;③.上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.②③ C.② D.①②③
20.(2024•昌平区二模)正多边形的一个外角是60°,那么这个正多边形是( )
A.正四边形 B.正六边形 C.正八边形 D.正十边形
21.(2024•西城区二模)如图,点C为线段AB的中点,∠BAM=∠ABN,点D,E分别在射线AM,BN上,∠ACD与∠BCE均为锐角.若添加一个条件一定可以证明△ACD≌△BCE,则这个条件不能是( )
A.∠ACD=∠BCE B.CD=CE C.∠ADC=∠BEC D.AD=BE
22.(2024•东城区二模)一个圆锥的底面半径的长为3,母线的长为15,则侧面展开图的面积是( )
A.6π B.9π C.45π D.54π
23.(2024•西城区二模)如图,直线AB⊥CD于点C,射线CE在∠BCD内部,射线CF平分∠ACE.若∠BCE=40°,则下列结论正确的是( )
A.∠ECF=60° B.∠DCF=30°
C.∠ACF与∠BCE互余 D.∠ECF与∠BCF互补
24.(2024•西城区二模)正十二边形的一个外角的度数为( )
A.30° B.36° C.144° D.150°
25.(2024•东城区二模)若某个多边形的内角和是外角和的3倍,则这个多边形的边数为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
二.填空题(共18小题)
26.(2024•丰台区二模)如图所示,第四套人民币中1角硬币边缘馈刻的图形是正九边形,其内角和为 .
27.(2024•丰台区二模)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD平分∠BAC 交BC于点D,分别以点A,C为圆心,大于 长为半径作弧,两弧相交于点M和点N,作直线MN,交AD于点P,则DP的长为 .
28.(2024•丰台区二模)在正方形网格图形中,每个小正方形的边长为1,将其顶点称为格点.从一个格点运动到与之相距/5的另一个格点之间的一次移动,因类似中国象棋中马的“日”字型跳跃,故称为一次“跳马”变换.
(1)如图1,在4×4的正方形网格图形中,从格点A经过一次“跳马”变换可以到达的格点为 (填“B”“C”或“D”);
(2)如图2,在6×6的正方形网格图形中,若从格点M经过三次“跳马”变换到达格点N,则共有 种不同的跳法.
29.(2024•大兴区二模)若n边形的每个外角都是60°,则n的值是 .
30.(2024•海淀区二模)如图所示的网格是正方形网格,A,B,C是网格线的交点,C在以AB为直径的半圆上.若点D在上,则∠BDC= °.
31.(2024•海淀区二模)在△ABC中,D为边AB的中点,E为边AC上一点,连接DE.给出下面三个命题:
①若AE=EC,则;
②若,则DE∥BC;
③若DE∥BC,则AE=EC.
上述命题中,所有真命题的序号是 .
32.(2024•平谷区二模)某校航模小组的同学正在为即将开始的航模比赛做最后的准备.已知准备工作共有A,B,C,D,E,F,G,H,M,N十项工序,准备工作完成过程需要满足以下要求:
(1)H只能在A、B、C工序均完成后才能完成;
(2)M只能在C、D、E工序均完成后才能完成;
(3)其余每项工序相互独立,之间没有干扰;
(4)一项工序只能由一名学生完成,此工序完成后该学生才能进行其他工序.
各项工序所需时间如表所示:
工序
A
B
C
D
E
F
G
H
M
N
所需时间/分钟
18
15
16
6
7
5
8
3
2
3
在不考虑其他因素的前提下,若由若干名学生合作完成准备工作,则至少需要 分钟才能全部完成;若要在最短的时间内合作完成准备工作,则最少需要 名学生共同参与.
33.(2024•北京二模)如图,在△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB于点E.若CD=3,AB=10,则S△ABD= .
34.(2024•大兴区二模)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的一条弦,AB⊥CD,连接AC,OD.若∠CAB=30°,OA=2,则CD的长是 .
35.(2024•大兴区二模)在四边形ABCD中,∠ABD=∠CDB,只需添加一个条件即可证明△ABD≌△CDB,这个条件可以是 (写出一个即可).
36.(2024•门头沟区二模)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,AC=CD,如果,则⊙O的半径长为 .
37.(2024•顺义区二模)如图,OA是⊙O的半径,BC是⊙O的弦,OA⊥BC于点D,OC的延长线与BA的延长线交于点E.若∠ABC=20°,则∠E= °.
38.(2024•顺义区二模)小红在手工课上制作的折扇,折扇展开是一个扇形,如图所示,已知扇形的半径是20cm,扇形的圆心角是120°,则扇形的面积是 cm2.
39.(2024•昌平区二模)如图,点P为⊙O外一点,过点P作⊙O的两条切线,切点分别为A,B,点C为优弧AB上一点,若∠P=80°,则∠ACB= °.
40.(2024•东城区二模)当a= ,b= 时,可以说明“若a>b,则a2>b2”是假命题(写出一组a,b的值即可).
41.(2024•西城区二模)如图,BD是△ABC的角平分线,DE⊥BC于点E.若BE=3,△BDE的面积为1.5,则点D到边AB的距离为 .
42.(2024•昌平区二模)某学校为丰富学生的课余生活,组织校园篮球赛,初三年级6个班进行单循环比赛(即每班都与其他班比赛一场),每天同时在三个场地各进行一场比赛.已知第一天(2)班与(4)班比赛,第二天(3)班与(5)班比赛,第三天(4)班与(6)班比赛,第四天(2)班与(3)班比赛,那么第三天与(3)班比赛的是 班,第五天与(1)班比赛的是 班.
43.(2024•西城区二模)如图,AB与⊙O相切于点C.点D,E分别在OA,OB上,四边形ODCE为正方形.若OA=2,则DE= .
三.解答题(共17小题)
44.(2024•丰台区二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为2,对于点A和⊙O的弦BC,给出如下定义:
若∠BAC=90°,则称弦BC是点A的“关联弦”.
(1)如图1,已知点A(1,0),点B1(2,0),,B2(﹣2,0),,B3(0,2),,在弦B1C1,B2C2,B3C3中,点A的“关联弦”是 ;
(2)如图2,已知点,C(,﹣1)在⊙O上,弦BC是点A的“关联弦”,直接写出OA长度的最大值;
(3)如图3,已知点M(0,﹣2),N(2,0),对于线段MN上一点S,存在⊙O的弦BC,使得弦BC是点S的“关联弦”,若对于点S,将其对应的“关联弦”BC长度的最大值记为d,则当点S在线段MN上运动时,直接写出d的取值范围.
45.(2024•朝阳区二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,对于⊙O的弦AB和点C,给出如下定义:若△ABC是直角三角形,称点C是弦AB的“关联点”.
(1)如图,已知点A(﹣1,0),B(0,﹣1),在点O(0,0),C1(1,1),C2(1,2)中,是弦AB的“关联点”的是 ;
(2)已知⊙O的直径A1B1的“关联点”C在y轴上,△A1B1C有一边与⊙O相切,设点A1(x1,y1),当时,直接写出点C的纵坐标yC的取值范围;
(3)点E,F在⊙O上,EF⊥y轴,EF=t,已知点M(1,0),N(0,2),若线段MN上存在一点P是⊙O的弦EF的“关联点”,且∠EPF=90°,直接写出t的取值范围.
46.(2024•丰台区二模)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,过点A作AE∥BC,且AE=BD,连接BE.
(1)求证:四边形ADBE是菱形;
(2)连接CE,若AB=2,∠AEB=60°,求CE的长.
47.(2024•顺义区二模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,过BC上一点D作DE⊥AB于点E,过点C作⊙O的切线交ED的延长线于点F.
(1)求证:∠DCF=∠CDF;
(2)若D为BC的中点,⊙O的半径为5,cos∠CDF,求CF的长.
48.(2024•海淀区二模)在△ABC中,AB=AC,∠A<60°,点D在边AC上(不与点A,C重合),连接BD,平移线段BD,使点B移到点C,得到线段CE,连接DE.
(1)在图1中补全图形,若∠BAC=2∠E,求证:∠CBD与∠CDE互余;
(2)连接AE,若AC平分∠BAE,用等式表示∠CBD与∠BAE之间的数量关系,并证明.
49.(2024•海淀区二模)如图,点A,B,C,D在一条直线上,AB=BC=CD,AE=EC,四边形ECDF是平行四边形.
(1)求证:四边形EBCF是矩形;
(2)若AD=12,,求BF的长.
50.(2024•海淀区二模)如图,P是⊙O外一点,PA,PB分别切⊙O于点A,B,PO与⊙O交于点H,AH=OH.
(1)求证:△ABP是等边三角形;
(2)过点A作PO的平行线,与⊙O的另一个交点为C,连接CP.若AB=6,求⊙O的半径和tan∠CPB的值.
51.(2024•海淀区二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,AB是⊙O的一条弦,以AB为边作平行四边形ABCD.对于平行四边形ABCD和弦AB,给出如下定义:若边CD所在直线是⊙O的切线,则称四边形ABCD是弦AB的“弦切四边形”.
(1)若点A(0,﹣1),C(1,0),四边形ABCD是弦AB的“弦切四边形”,在图中画出“弦切四边形”ABCD,并直接写出点D的坐标;
(2)若弦AB的“弦切四边形”为正方形,求AB的长;
(3)已知图形M和图形N是弦AB的两个全等的“弦切四边形”,且均为菱形,图形M与N不重合.P,Q分别为两个“弦切四边形”对角线的交点,记PQ的长为t,直接写出t的取值范围.
52.(2024•平谷区二模)如图,BD平分∠ABF,点A是射线BM上一点,过点A作AD∥BN交BG于点D,过A作AE⊥BN,过点D作DF⊥BN.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)在BF上取点C使得CF=BE,连接AC、CD.求证:AC⊥BD.
53.(2024•平谷区二模)如图,点A、C是⊙O上两点,过点A作⊙O的切线与OC的延长线交于点B,过点C作AB的平行线与⊙O交于点D,连接AD、AC.(1)求证:∠D=∠BAC;
(2)若CD=8,,求BC的长.
54.(2024•北京二模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,连接CD,过点A作AE∥DC,过点C作CE∥DA,AE与CE相交于点E.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)连接BE,若AE,BC=4,求BE的长.
55.(2024•北京二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1.对于⊙O的弦AB和⊙O外一点C给出如下定义:若直线CA,CB都是⊙O的切线,则称点C是弦AB的“关联点”.
(1)如图,点A(﹣1,0),B1(,),B2(,).
①在点C1(﹣1,1),C2(﹣1,),C3(0,)中,弦AB1的“关联点”是 ;
②若点C是弦AB2的“关联点”,直接写出AC,OC的长.
(2)已知直线与x轴,y轴分别交于点M,N,对于线段MN上一点T,存在⊙O的弦PQ,使得点T是弦PQ的“关联点”,记四边形OPTQ的面积为S,当点T在线段MN上运动时,直接写出S的最小值和最大值,以及相应的PQ长.
56.(2024•大兴区二模)如图,在▱ABCD中,∠BAC=90°,E,F分别是BC,AD的中点,连接AE,CF,G是线段AC上一点,且AE=AG,连接EG.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)若AB=6,BC=10,求EG的长.
57.(2024•门头沟区二模)已知:如图,在▱ABCD中,过点D作DE⊥AB于E,点F在边CD上,DF=BE,连接AF和BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形;
(2)如果AF平分∠DAB,BF=4,,求DC的长.
58.(2024•石景山区二模)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠BCD=90°,AB=AC,AE平分∠BAC交BC于点E.
(1)求证:四边形AECD是矩形;
(2)连接BD,若∠ACD=30°,AB=2,求BD的长.
59.(2024•石景山区二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,P为⊙O外一点.给出如下定义:以线段OP为对角线作矩形OMPN,若点M在⊙O内或⊙O上,点N在⊙O外,则称矩形OMPN是点P的“圆伴矩形”.
例如,图1中的矩形OMPN是点P的一个“圆伴矩形”.
(1)已知矩形OMAN是点A的“圆伴矩形”且点N在⊙O外,
①若点A的坐标为(2,1)且点M在⊙O上,则矩形OMAN的面积是 ;
②若点A的坐标为(2,0),则点N的横坐标t的取值范围是 ;
(2)已知OB=2,直线与x轴,y轴分别交于点C,D.若线段CD上存在点N,使得矩形OMBN是点B的“圆伴矩形”(点N在⊙O外),直接写出b的取值范围.
60.(2024•石景山区二模)如图,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线PA,PB,切点分别为A,B,AC是⊙O的直径,连接CB并延长交直线AP于点D.
(1)求证:PD=PA;
(2)延长BP交CA的延长线于点E.若⊙O的半径为,,求BC的长.
北京市2024年中考数学二模试题按知识点分层汇编-04图形的性质
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.(2024•东城区二模)如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E是BC的中点.设AB=c,AC=b,AD=h,BD=m,CD=n,m<n,且h2=mn.有以下三个结论:
①c2=m2+mn;
②点A,B,C在以点E为圆心,为半径的圆上;
③b2+m2>3h2.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【解答】解:∵AD=h,BD=m,CD=n,且h2=mn,
∴,即,
∵AD⊥BC于点D,
∴∠ADB=∠CDA=90°,
∴△ABD∽△CAD,
∴∠BAD=∠C,
∵∠C+∠CAD=90°,
∴∠BAD+∠CAD=90°,
∴△ABC为直角三角形.
在Rt△ABD中,AB2=BD2+AD2,
∴c2=m2+h2,
∵h2=mn,
∴c2=m2+mn,故①正确.
∵△ABC为直角三角形,∠BAC=90°,BC=m+n,
∴点A,B,C在以点E为圆心,为半径的圆上,故②正确;
在Rt△ACD中,AC2=AD2+CD2,即b2﹣h2=n2,
∴b2+m2﹣3h2=(b2﹣h2)+(m2﹣2h2)=n2+m2﹣2mn=(m﹣n)2,
∵m<n,
∴b2+m2﹣3h2=(m﹣n)2>0,
∴b2+m2>3h2,故③正确.
故选:D.
2.(2024•丰台区二模)如图,l1∥l2,点O在直线l2上,将三角板的直角顶点放在点O处,三角板的两条直角边分别与l1交于A,B两点,若∠1=46°,则∠2的大小为( )
A.34° B.44° C.46° D.54°
【解答】解:∵∠1=46°,
∴∠3=180°﹣46°﹣90°=44°,
∵l1∥l2,
∴∠2=∠3=44°.
故选:B.
3.(2024•海淀区二模)如图,直线l1∥l2,点A在直线l1上,以点A为圆心,适当长度为半径画弧,分别交直线l1、l2于B,C两点,连结AC,BC.若∠1=40°,则∠ABC的大小为( )
A.20° B.40° C.70° D.80°
【解答】解:由题意得:AC=AB,
∴∠ABC=∠ACB,
∵l1∥l2,∠1=40°,
∴∠BAC=∠1=40°,
∵∠ABC+∠ACB+∠BAC=180°,
∴∠ABC+∠ABC+40°=180°,
解得:∠ABC=70°.
故选:C.
4.(2024•海淀区二模)如图是一张长方形纸片,用其围成一个几何体的侧面,这个几何体可能是( )
A.圆柱 B.圆锥 C.球 D.三棱锥
【解答】解:如图是一张长方形纸片,用其围成一个几何体的侧面,这个几何体可能是圆柱,故选项A符合题意.
故选:A.
5.(2024•平谷区二模)一副三角板如图所示摆放,直线a∥b,则∠1的度数是( )
A.60° B.65° C.75° D.80°
【解答】解:∵∠3=60°,
∴∠4=180°﹣60°=120°,
∵a∥b,
∴∠1+∠2=∠4=120°,
∵∠2=45°,
∴∠1=75°.
故选:C.
6.(2024•平谷区二模)如图,正方形ABCD中,点E为CD边上的点(点E不与点C、D重合),以CE为边作正方形CEFG,连接AF,设AB=a,CE=b,AF=c,给出下面三个结论:
①;
②2a>c;
③2(a2+b2)=c2;
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【解答】解:如图,延长FE交AB于点H,
∵点E为CD边上的点(点E不与点C、D重合),以CE为边作正方形CEFG,
∴EF⊥CD,B,C,G三点共线,AB∥CD,
∴FH⊥AB,
∴AH=a﹣b,FH=a+b,
∴AF2=AH2+FH2,即c2=(a﹣b)2+(a+b)2,
∴2(a2+b2)=c2,故③正确,符合题意;
∵a2+b2>0,c2>0,
∴,故①正确,符合题意;
在△AHF中,
∵AH+FH>AF,
∴a﹣b+a+b>c,
∴2a>c,故②正确,符合题意;
故选:D.
7.(2024•平谷区二模)如果正多边形的每个外角都等于60°,则它的边数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【解答】解:∵正多边形的每个外角都等于60°,
∴它的边数为360°÷60°=6,
故选:B.
8.(2024•北京二模)如果一个多边形的内角和等于900°,那么这个多边形的边数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【解答】解:设这个多边形的边数是n,
则(n﹣2)180°=900°,
解得n=7,
故选:B.
9.(2024•北京二模)如图,l1∥l2,△ABC的顶点B,C分别在l1,l2上,∠1=70°,∠2=40°,则∠A的大小为( )
A.50° B.40° C.30° D.20°
【解答】解:如图,
∵l1∥l2,∠1=70°,
∴∠1=∠3=70°,
∵∠3=∠2+∠A,∠2=40°,
∴∠A=30°,
故选:C.
10.(2024•门头沟区二模)如图,AB∥CD,CE平分∠ACD,∠1=70°,∠2的度数为( )
A.30° B.35° C.45° D.70°
【解答】解:∵AB∥CD,∠1=70°,
∴∠ACD=∠1=70°,∠2=∠ECD,
∵CE平分∠ACD,
∴∠ECD∠ACD=35°,
故选:B.
11.(2024•门头沟区二模)某几何体的展开图是由大小形状相等的两个正方形、四个长宽不等的矩形组成,则该几何体是( )
A.正方体 B.长方体 C.四棱锥 D.三棱柱
【解答】解:A.正方体的展开图由大小形状相等的六个正方形组成,故本选项不符合题意;
B.当长方体的两个底面是正方形时,它的展开图是由大小形状相等的两个正方形、四个长宽不等的矩形组成,故本选项符合题意;
C.四棱锥的展开图是由一个四边形和四个三角形组成,故本选项不符合题意;
D.三棱柱的展开图是两个三角形和三个矩形组成,故本选项不符合题意.
故选:B.
12.(2024•石景山区二模)若正多边形的一个外角是40°,则该正多边形的边数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【解答】解:因为360°÷40°=9,
则正多边形的边数为9.
故选:D.
13.(2024•石景山区二模)如图是某几何体的展开图,该几何体是( )
A.三棱柱 B.三棱锥 C.四棱锥 D.圆柱
【解答】解:由图可知,该几何体的两个底面是正三角形,且有3个侧面,侧面都是矩形,故这个几何体是三棱柱.
故选:A.
14.(2024•大兴区二模)如图,点A,B,C在⊙O上,C为的中点.若∠ABC=25°,则∠AOB的大小是( )
A.130° B.120° C.100° D.50°
【解答】解:连接OC,
∴∠AOC=2∠ABC=50°,
∵C是的中点,
∴∠AOB=2∠AOC=100°,
故选:C.
15.(2024•大兴区二模)如图是某个几何体的展开图,该几何体是( )
A.圆柱 B.三棱锥 C.三棱柱 D.圆锥
【解答】解:几何体的展开图是扇形与圆,可知该几何体是圆锥;
故选:D.
16.(2024•石景山区二模)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB⊥CD于点E,连接BC.若∠B=22.5°,CD=4,则⊙O的半径的长为( )
A.2 B. C.4 D.
【解答】解:连接OC,
∵直径AB⊥CD于点E,
∴CECD4=2,
∵∠B=22.5°,
∴∠COE=2∠B=45°,
∴△COE是等腰直角三角形,
∴OCCE=2,
∴⊙O的半径的长为2.
故选:B.
17.(2024•门头沟区二模)某个正多边形的一个内角是它的外角的2倍,则该正多边形是( )
A.正方形 B.正五边形 C.正六边形 D.正七边形
【解答】解:设这个正多边形的外角为x°,由题意得:
x+2x=180,
解得:x=60,
360°÷60°=6.
故选:C.
18.(2024•顺义区二模)如图,直线AB,CD相交于点O,OC平分∠AOE,∠BOD=35°,则∠BOE的度数为( )
A.95° B.100° C.110° D.145°
【解答】解:∵∠AOC=∠BOD,∠BOD=35°,
∴∠AOC=35°,
∵OC平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠AOC=2×35°=70°,
∴∠BOE=180°﹣∠AOE=180°﹣70°=110°,
故选:C.
19.(2024•顺义区二模)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,D是BC边上一动点(不与B,C重合),DE⊥AB于点E.设CD=a,BD=b,AE=c.给出下面三个结论:①a+b>c;②;③.上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.②③ C.② D.①②③
【解答】解:∵∠C=90°,AC=BC,
∴∠B=45°,
∵DE⊥AB,
∴DE=BE,
∵a+b与c的大小不能确定,
故①错误;
∵AB,
∴AB,
故②正确;
∵AB,
∴,
∴,
∴,
故③正确;
故选:B.
20.(2024•昌平区二模)正多边形的一个外角是60°,那么这个正多边形是( )
A.正四边形 B.正六边形 C.正八边形 D.正十边形
【解答】解:∵正多边形的一个外角是60°,且正多边形的每个外角均相等,
∴360°÷60=6,
即这个正多边形是正六边形,
故选:B.
21.(2024•西城区二模)如图,点C为线段AB的中点,∠BAM=∠ABN,点D,E分别在射线AM,BN上,∠ACD与∠BCE均为锐角.若添加一个条件一定可以证明△ACD≌△BCE,则这个条件不能是( )
A.∠ACD=∠BCE B.CD=CE C.∠ADC=∠BEC D.AD=BE
【解答】解:∵点C为线段AB的中点,
∴AC=BC,
∵∠A=∠B,
∴当添加∠ACD=∠BCE时,△ACD≌△BCE(ASA),所以A选项不符合题意;
当添加CD=CE时,不能确定△ACD≌△BCE,所以B选项符合题意;
当添加∠ADC=∠BEC时,△ACD≌△BCE(AAS),所以C选项不符合题意;
当添加AD=BE时,△ACD≌△BCE(SAS),所以D选项不符合题意.
故选:B.
22.(2024•东城区二模)一个圆锥的底面半径的长为3,母线的长为15,则侧面展开图的面积是( )
A.6π B.9π C.45π D.54π
【解答】解:∵圆锥的底面半径的长为3,
∴圆锥的底面周长的长为6π,
∴圆锥的侧面展开图扇形的弧长为6π,
∴扇形弧长为:6π×15=45π,
∴圆锥侧面展开图的面积为45π,
故选:C.
23.(2024•西城区二模)如图,直线AB⊥CD于点C,射线CE在∠BCD内部,射线CF平分∠ACE.若∠BCE=40°,则下列结论正确的是( )
A.∠ECF=60° B.∠DCF=30°
C.∠ACF与∠BCE互余 D.∠ECF与∠BCF互补
【解答】解:∵AB⊥CD,
∴∠BCD=90°,
∵∠BCE=40°,
∴∠ACE=180°﹣∠BCE=140°,∠DCE=∠DCB﹣∠BCE=50°,
∵射线CF平分∠ACE,
∴∠ACF=∠ECF∠ACE=70°,
∴∠DCF=∠ECF﹣∠DCE=20°,
∵∠ACF=70°,
∴∠ACF+∠BCE=110°,
∴∠ACF与∠BCE不互余,
∵∠ACF+∠BCF=180°,
∴∠ECF+∠BCF=180°,
∴∠ECF与∠BCF互补,
故A、B、C都不正确,D正确,
故选:D.
24.(2024•西城区二模)正十二边形的一个外角的度数为( )
A.30° B.36° C.144° D.150°
【解答】解:正十二边形的一个外角为30°.
故选:A.
25.(2024•东城区二模)若某个多边形的内角和是外角和的3倍,则这个多边形的边数为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【解答】解:多边形的内角和是:3×360=1080°.
设多边形的边数是n,则
(n﹣2)•180=1080,
解得:n=8.
即这个多边形的边数是8.
故选:C.
二.填空题(共18小题)
26.(2024•丰台区二模)如图所示,第四套人民币中1角硬币边缘馈刻的图形是正九边形,其内角和为 1260° .
【解答】解:该正九边形内角和=180°×(9﹣2)=1260°.
故答案为:1260°.
27.(2024•丰台区二模)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD平分∠BAC 交BC于点D,分别以点A,C为圆心,大于 长为半径作弧,两弧相交于点M和点N,作直线MN,交AD于点P,则DP的长为 .
【解答】解:如图所示:连接PC,
由作图方法可得:MN垂直平分AC,
则AP=PC,
∵AB=AC=5,BC=6,AD平分∠BAC交BC于点D,
∴BD=DC=3,AD⊥BC,
在Rt△ABD中,AD4,
设DP=x,则AP=PC=4﹣x,
在Rt△PDC中,
DP2+DC2=PC2,
即x2+32=(4﹣x)2,
解得:x,
故DP的长为.
故答案为:.
28.(2024•丰台区二模)在正方形网格图形中,每个小正方形的边长为1,将其顶点称为格点.从一个格点运动到与之相距/5的另一个格点之间的一次移动,因类似中国象棋中马的“日”字型跳跃,故称为一次“跳马”变换.
(1)如图1,在4×4的正方形网格图形中,从格点A经过一次“跳马”变换可以到达的格点为 C (填“B”“C”或“D”);
(2)如图2,在6×6的正方形网格图形中,若从格点M经过三次“跳马”变换到达格点N,则共有 12 种不同的跳法.
【解答】解:(1)格点A经过一次“跳马”变换可以到达的格点C.
故答案为:C;
(2)从格点M经过三次“跳马”变换到达格点N,则共有12种不同的跳法(如图所示).
故答案为:12.
29.(2024•大兴区二模)若n边形的每个外角都是60°,则n的值是 6 .
【解答】解:∵n边形的外角和是360°,
又∵n边形的每个外角都是60°,
∴这个n边形的边数是360°÷60°=6,
故答案为:6.
30.(2024•海淀区二模)如图所示的网格是正方形网格,A,B,C是网格线的交点,C在以AB为直径的半圆上.若点D在上,则∠BDC= 135 °.
【解答】解:如图,连接BC,
∵AB为半圆的直径,
∴∠ACB=90°,
∵BC2,AB=4,
∴sinA,
∴∠A=45°,
∵A,B,C,D在以AB为直径的半圆上,
∴∠A+∠BDC=180°,
∴∠BDC=135°,
故答案为:135.
31.(2024•海淀区二模)在△ABC中,D为边AB的中点,E为边AC上一点,连接DE.给出下面三个命题:
①若AE=EC,则;
②若,则DE∥BC;
③若DE∥BC,则AE=EC.
上述命题中,所有真命题的序号是 ①③ .
【解答】解:∵D为边AB的中点,
∴AD=DB,
①若AE=EC,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DEBC,是真命题;
②若DEBC,不能得出DE∥BC,是假命题;
③若DE∥BC,则AE=EC,是真命题;
故答案为:①③.
32.(2024•平谷区二模)某校航模小组的同学正在为即将开始的航模比赛做最后的准备.已知准备工作共有A,B,C,D,E,F,G,H,M,N十项工序,准备工作完成过程需要满足以下要求:
(1)H只能在A、B、C工序均完成后才能完成;
(2)M只能在C、D、E工序均完成后才能完成;
(3)其余每项工序相互独立,之间没有干扰;
(4)一项工序只能由一名学生完成,此工序完成后该学生才能进行其他工序.
各项工序所需时间如表所示:
工序
A
B
C
D
E
F
G
H
M
N
所需时间/分钟
18
15
16
6
7
5
8
3
2
3
在不考虑其他因素的前提下,若由若干名学生合作完成准备工作,则至少需要 21 分钟才能全部完成;若要在最短的时间内合作完成准备工作,则最少需要 4 名学生共同参与.
【解答】解:由题意得:可知需要先完成A,再完成H,完成图:时长为18+3=21(分钟);若要在最短的时间内合作完成准备工作,需要四名学生,具体安排如下:
故答案为:21,4,
33.(2024•北京二模)如图,在△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB于点E.若CD=3,AB=10,则S△ABD= 15 .
【解答】解:∵∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB,
∴CD=DE=3,
∴S△ABD,
故答案为:15.
34.(2024•大兴区二模)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的一条弦,AB⊥CD,连接AC,OD.若∠CAB=30°,OA=2,则CD的长是 2 .
【解答】解:如图,
∵AB⊥CD,AB是⊙O的直径,
∴,CE=DECD,
∴∠BOD=2∠CAB=60°,
在Rt△ODE中,OA=OD=2,sin∠BOD,
∴DE,
∴CD=2.
35.(2024•大兴区二模)在四边形ABCD中,∠ABD=∠CDB,只需添加一个条件即可证明△ABD≌△CDB,这个条件可以是 AB=CD(答案不唯一) (写出一个即可).
【解答】解:这个条件可以是:AB=CD,
在△ABD和△CDB中,
,
∴△ABD≌△CDB(SAS),
故答案为:AB=CD(答案不唯一).
36.(2024•门头沟区二模)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,AC=CD,如果,则⊙O的半径长为 2 .
【解答】解:如图,连接OC,
∵CD⊥AB,AC=CD,,
∴CE=DECD,∠AEC=90°,
∴CEAC,
∴sinA,
∴∠A=30°,
∵OA=OC,
∴∠A=∠OCA=30°,
∴∠COE=60°,
在Rt△COE中,sin∠COE,即sin60°,
∴OC=2,
故答案为:2.
37.(2024•顺义区二模)如图,OA是⊙O的半径,BC是⊙O的弦,OA⊥BC于点D,OC的延长线与BA的延长线交于点E.若∠ABC=20°,则∠E= 30 °.
【解答】解:∵OA⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∵∠ABC=20°,
∴∠BAD=90°﹣20°=70°,
∵∠O=2∠ABC=40°,
∴∠E=∠BAD﹣∠O=30°.
故答案为:30.
38.(2024•顺义区二模)小红在手工课上制作的折扇,折扇展开是一个扇形,如图所示,已知扇形的半径是20cm,扇形的圆心角是120°,则扇形的面积是 cm2.
【解答】解:扇形面积为:π(cm2),
故答案为:π.
39.(2024•昌平区二模)如图,点P为⊙O外一点,过点P作⊙O的两条切线,切点分别为A,B,点C为优弧AB上一点,若∠P=80°,则∠ACB= 50 °.
【解答】解:连接OA,OB,
∵PA,PB分别切圆于A、B,
∴半径OA⊥PA,半径OB⊥PB,
∴∠PAO=∠PBO=90°,
∵∠P=80°,
∴∠AOB=360°﹣90°﹣90°﹣80°=100°,
∴∠ACB∠AOB=50°.
故答案为:50.
40.(2024•东城区二模)当a= 1 ,b= ﹣2(答案不唯一) 时,可以说明“若a>b,则a2>b2”是假命题(写出一组a,b的值即可).
【解答】解:当a=1,b=﹣2时,a>b,a2<b2,
说明“若a>b,则a2>b2”是假命题,
故答案为:1,﹣2(答案不唯一).
41.(2024•西城区二模)如图,BD是△ABC的角平分线,DE⊥BC于点E.若BE=3,△BDE的面积为1.5,则点D到边AB的距离为 1 .
【解答】解:过点D作DF⊥AB,交AB的延长线于点F,
∵BD是△ABC的角平分线,DE⊥BC于点E,
∴DE=DF,
∵BE=3,△BDE的面积为1.5,
∴1.5,
解得DE=1,
∴DF=DE=1.
故答案为:1.
42.(2024•昌平区二模)某学校为丰富学生的课余生活,组织校园篮球赛,初三年级6个班进行单循环比赛(即每班都与其他班比赛一场),每天同时在三个场地各进行一场比赛.已知第一天(2)班与(4)班比赛,第二天(3)班与(5)班比赛,第三天(4)班与(6)班比赛,第四天(2)班与(3)班比赛,那么第三天与(3)班比赛的是 1 班,第五天与(1)班比赛的是 2 班.
【解答】解:第二天(1)班不能对(2)班,否则(4)对(6)与第三天的矛盾,所以应当(2)对(6)、(1)对(4).
第三天(1)也不能对(2),否则(3)对(5)与第二天矛盾,应当(2)对(5),(1)对(3).
第四天(2)对(3),(4)对(5),(1)对(6),所以第五天(1)对(2),(4)对(3),(5)对(6).
∴第三天与(3)比赛的是(1)队,第五天与(1)比赛的是(2)队.
故答案为:A,B.
43.(2024•西城区二模)如图,AB与⊙O相切于点C.点D,E分别在OA,OB上,四边形ODCE为正方形.若OA=2,则DE= .
【解答】解:∵四边形ODCE为正方形,
∴∠AOC=∠BOC=45°,∠AOB=90°,OF=CF,OC⊥DE,
∵AB与⊙O相切于点C,
∴∠ACO=∠BCO=90°,
∴DE∥AB,
∴AD=OD,BE=OE,
∴DE是△OAB的中位线,
∴DEAB,
∴∠A=∠AOC=45°,∠B=∠BOC=45°,
∴∠A=∠B,
∴OA=OB=2,
在Rt△OAB中,AB2=OA2+OB2=8,
∴AB=2,
∴DE.
故答案为:.
三.解答题(共17小题)
44.(2024•丰台区二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为2,对于点A和⊙O的弦BC,给出如下定义:
若∠BAC=90°,则称弦BC是点A的“关联弦”.
(1)如图1,已知点A(1,0),点B1(2,0),,B2(﹣2,0),,B3(0,2),,在弦B1C1,B2C2,B3C3中,点A的“关联弦”是 B1C1和B2C2 ;
(2)如图2,已知点,C(,﹣1)在⊙O上,弦BC是点A的“关联弦”,直接写出OA长度的最大值;
(3)如图3,已知点M(0,﹣2),N(2,0),对于线段MN上一点S,存在⊙O的弦BC,使得弦BC是点S的“关联弦”,若对于点S,将其对应的“关联弦”BC长度的最大值记为d,则当点S在线段MN上运动时,直接写出d的取值范围.
【解答】解:(1)连接B1C1,B2C2,B3C3,AC1,AC2,AC3,AB3,如图所示:
∵点A(1,0),点B1(2,0),,B2(﹣2,0),,
∴∠C1AB1=90°,∠C2AB2=90°,B1C1和B2C2是点A的关联点;
∵B3(0,2),,
∴,,,
∴,
∴∠B3AC3≠90°,
综上点A的“关联弦”是B1C1和B2C2,
故答案为:B1C1和B2C2;
(2)∵,,
∴,
设BC的中点为M,则M(0,﹣1),
∵∠BAC=90°,BC的长为定值,
∴点A的运动轨迹为以M为圆心,MC为半径的圆上,如图所示:
∴当OA在y轴上时OA最大,此时OM=1,,
∴;
(3)设BC是点A的关联弦,∠BAC=90°,
当点A在圆心上时,即OA=0,如图所示:
此时△BAC为等腰直角三角形,BA=AC=2,
∴;
当点A在圆上时,即OA=2时,如图所示:
此时△BAC为等腰直角三角形,BC=4,
∴当0<OA<2时,设BC的中点为M连接AM,OA,OM如图所示:
∴BC=2AM,
∴当AM越大,OM越小时BC越大,即AM﹣OM≤OA,
∴AM﹣OM=OA此时BC得到最大值,如图:
∴,
∵当点A在圆外且BA与AC相切时,,如图所示:
此时四边形ABOC为正方形,此时,
∴当时,设BC的中点为M连接AM,OA,OM如图所示:
∴BC=2AM,
∴当AM越大,OM越小时BC越大,即AM+OM≥OA,
∴AM+OM=OA,此时BC得到最大值,如图:
∴,
综上所述,;
又∵连接MN,OS,当OS⊥MN时,如图所示:
∵M(0,﹣2),,
∴,,
∴,
∴,
∵0时关联弦的取值为:,
∴.
45.(2024•朝阳区二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,对于⊙O的弦AB和点C,给出如下定义:若△ABC是直角三角形,称点C是弦AB的“关联点”.
(1)如图,已知点A(﹣1,0),B(0,﹣1),在点O(0,0),C1(1,1),C2(1,2)中,是弦AB的“关联点”的是 O,C2 ;
(2)已知⊙O的直径A1B1的“关联点”C在y轴上,△A1B1C有一边与⊙O相切,设点A1(x1,y1),当时,直接写出点C的纵坐标yC的取值范围;
(3)点E,F在⊙O上,EF⊥y轴,EF=t,已知点M(1,0),N(0,2),若线段MN上存在一点P是⊙O的弦EF的“关联点”,且∠EPF=90°,直接写出t的取值范围.
【解答】解:(1)如图所示,△AOB是直角三角形,
∴由“关联点”定义可知,O(0,0)是弦AB的“关联点”,
∵点A(﹣1,0),B(0,﹣1),C1(1,1),
∴,,,
∵AB2=2,,
∴△ABC1不是直角三角形,由“关联点”定义可知,C1(1,1)不是弦AB的“关联点”;
∵点A(﹣1,0),B(0,﹣1),C2(1,2),
∴,,,
∵AB2=2,即,
∴△ABC2是直角三角形,由“关联点”定义可知,C2(1,2)是弦AB的“关联点”;
故答案为:O,C2;
(2)如图所示:
当点A1(﹣2,m),O(0,0)时,A1O=1,则,解得m或m;
设y轴上的C(0,n),n>0,即在y轴正半轴时,
若,此时,△A1B1C1是直角三角形时,
当∠OA1C=90°,则,则,解得,即,此时yc取到最大值;
若,此时,△A1B1C是直角三角形时,根据对称性;
若A1(0,1),此时B1(0,﹣1),△A1B1C是直角三角形时,则C(0,1)(此时A1,C1重合),此时yc最小;
∴;
设y轴上的C(0,n),n<0,即在y轴负半轴时,
若,此时,△A1B1C是直角三角形时,
当∠OA1C=90°,则,则,解得,即,此时yc取到最小值;
若,此时,△A1B1C是直角三角形时,根据对称性;
若A1(0,﹣1),此时B1(0,1),△A1B1C是直角三角形时,则C(0,﹣1),此时yc取到最大值;
∴,
综上所述,点C的纵坐标yc的取值范围或;
(3)由题意可知,当EF为直径时,满足题意,则t最大值为2;
当EF在x轴下方时,如图所示,设以EF为直径的圆与MN相切于点H,则当P和点H重合时,∠EPF=90°,
∵M(1,0),N(0,2),
∴OM=1,ON=2,则,
∵EF=t,则GH,
∵tan∠MNO=tan∠HNG,即,
∴,
∴NH=t,
∴,
∵,NO=2,
∴,
解得:或(舍去),
当EF在x轴上方时,如图所示,
同理可得,
∵,NO=2,
∴,
解得:或(舍去),
综上所述,.
46.(2024•丰台区二模)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,过点A作AE∥BC,且AE=BD,连接BE.
(1)求证:四边形ADBE是菱形;
(2)连接CE,若AB=2,∠AEB=60°,求CE的长.
【解答】(1)证明:∵AE∥BC,且AE=BD,
∴四边形AEBD是平行四边形,
在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,
∴AD=BD=DCBC,
∴▱AEBD是菱形;
(2)解:过E作EF⊥CB交CB的延长线于F,
∵四边形ADBE是菱形,
∴AE=BE,
∵∠AEB=60°,
∴△AEB是等边三角形,
∵AB=2,
∴BE=AB=2,
∴BD=DC=BE=2,
∵AE∥BC,
∴∠EBF=∠AEB=60°,
在Rt△BEF中,∠F=90°,∠EBF=60°,BE=2,
∴BF=1,EF,
∴CF=5,
在Rt△CEF中,∠F=90°,CF=5,EF,
∴CE.
47.(2024•顺义区二模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,过BC上一点D作DE⊥AB于点E,过点C作⊙O的切线交ED的延长线于点F.
(1)求证:∠DCF=∠CDF;
(2)若D为BC的中点,⊙O的半径为5,cos∠CDF,求CF的长.
【解答】(1)证明:连接OC.
∵CF是⊙O的切线,
∴∠OCF=∠OCB+∠DCF=90°,
∴∠DCF=90°﹣∠OCB,
∵EF⊥AB于E,
∴∠FEB=90°,
∴∠EBD+∠EDB=90°,
∴∠EDB=90°﹣∠EBD,
∵∠CDF=∠EDB,
∴∠CDF=90°﹣∠EBD,
∵OC=OB,
∴∠EBD=∠OCB,
∴∠DCF=∠CDF;
(2)解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=∠ACO+∠OCB=90°,
又∵∠OCF=∠DCF+∠OCB=90°,
∴∠ACO=∠DCF,
∵OA=OC,∠DCF=∠CDF,
∴∠ACO=∠OAC=∠DCF=∠CDF,
∴△FCD∽△OCA,
∴∠OAC=∠DCF,
∵∠DCF=∠CDF,
∴∠OAC=∠CDF,
∵,
∴,
∵半径是5,
∴AB=10,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∴,
∴AC=6,BC=8,
∵D为BC中点,
∴CD=BD=4,
∵△FCD∽△OCA,
∴
∴,
∴.
48.(2024•海淀区二模)在△ABC中,AB=AC,∠A<60°,点D在边AC上(不与点A,C重合),连接BD,平移线段BD,使点B移到点C,得到线段CE,连接DE.
(1)在图1中补全图形,若∠BAC=2∠E,求证:∠CBD与∠CDE互余;
(2)连接AE,若AC平分∠BAE,用等式表示∠CBD与∠BAE之间的数量关系,并证明.
【解答】解:(1)如图,即为所求作的图形,
∴四边形BCED是平行四边形,
∴∠E=∠CBD,
设∠E=x=∠CBD,
∵∠BAC=2∠E,
∴∠BAC=2x,
∵AB=AC,
∴∠ACB=90﹣x,
∵四边形BCED是平行四边形,
∴BC∥DE,
∴∠CDE=∠ACB=90﹣x,
∴∠CDE+∠CBD=90°,
∴∠CBD与∠CDE互余;
(2)∠CBD与∠BAE之间的数量关系为 .
连接BE,交AC于点O,延长AC至F,使OF=OA,连接EF,
由(1)可得,四边形BCED为平行四边形,
则 OB=OE,
∵OA=OF,∠BOA=∠EOF,
∴△BOA≌△EOF,
∴AB=FE,∠BAO=∠EFO,
∵AC平分∠BAE,
∴,
∴∠EFO=∠EAO,
∴AE=FE,
∵OB=OE,
∴AC⊥BE,
∴四边形BCED为菱形,
∴BD=BC,
∴∠BDC=∠BCD,
在△BCD中,∠CBD+2∠BCD=180°,
在△ABC中,∠BAC+2∠BCD=180°,
∴∠BAC=∠CBD,
∴.
49.(2024•海淀区二模)如图,点A,B,C,D在一条直线上,AB=BC=CD,AE=EC,四边形ECDF是平行四边形.
(1)求证:四边形EBCF是矩形;
(2)若AD=12,,求BF的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ECDF是平行四边形,
∴EF=CD,EF∥CD,
∵AB=BC=CD,
∴EF=BC,
∴四边形EBCF是平行四边形,
∵AE=EC,AB=BC,
∴EB⊥AC,
∴∠EBC=90°,
∴▱EBCF是矩形;
(2)解:∵EF=BC,EF∥BC,
又∵AB=BC=CD,
∴EF=AB,
∴四边形ABFE是平行四边形,
∴AE=BF,
∵cosA,AD=12,
∴AB=4,
∴BF=AE=5.
50.(2024•海淀区二模)如图,P是⊙O外一点,PA,PB分别切⊙O于点A,B,PO与⊙O交于点H,AH=OH.
(1)求证:△ABP是等边三角形;
(2)过点A作PO的平行线,与⊙O的另一个交点为C,连接CP.若AB=6,求⊙O的半径和tan∠CPB的值.
【解答】(1)证明:连接OA,则OA=OH,
∵AH=OH,
∴OA=AH=OH,
∴△AOH是等边三角形,
∴∠AOH=60°,
∵PA,PB分别切⊙O于点A,B,
∴PA=PB,PA⊥OA,
∴∠OAP=90°,
∴∠OPB=∠OPA=90°﹣∠AOH=30°,
∴∠APB=2∠OPA=60°,
∴△ABP是等边三角形.
(2)解:连接OB、OC,
∵PA=PB=AB=6,∠OAP=90°,∠OPA=30°,
∴tan30°,
∴OB=OC=OAPA6=2,
∵PA=PB,OP=OP,OA=OB,
∴△POA≌△POB(SSS),
∴∠OAP=∠OBP=90°,∠AOP=∠BOP=60°,
∵AC∥PO,
∴∠OAC=∠AOP=60°,
∴△AOC是等边三角形,
∴∠AOC=60°,
∴∠AOC+∠AOP+∠BOP=3×60°=180°,
∴B、O、C三点在同一条直线上,
∴BC=OB+OC=224,
∴tan∠CPB,
∴⊙O的半径长为2,tan∠CPB的值为.
51.(2024•海淀区二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,AB是⊙O的一条弦,以AB为边作平行四边形ABCD.对于平行四边形ABCD和弦AB,给出如下定义:若边CD所在直线是⊙O的切线,则称四边形ABCD是弦AB的“弦切四边形”.
(1)若点A(0,﹣1),C(1,0),四边形ABCD是弦AB的“弦切四边形”,在图中画出“弦切四边形”ABCD,并直接写出点D的坐标;
(2)若弦AB的“弦切四边形”为正方形,求AB的长;
(3)已知图形M和图形N是弦AB的两个全等的“弦切四边形”,且均为菱形,图形M与N不重合.P,Q分别为两个“弦切四边形”对角线的交点,记PQ的长为t,直接写出t的取值范围.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是弦AB的“弦切四边形”,
∴CD是⊙O切线,
∵C(1,0),四边形ABCD是平行四边形,
故线段CD是在直线x=1上,且垂直于x轴,
根据平行四边形的性质可得AB∥CD,
∴AB垂直x轴,
∵AB是⊙O 的一条弦,B在⊙O上,A(0,﹣1),
由图象可得B点坐标为(0,1),
∴AB=2,
∵AB=CD=2,AB∥CD,C(1,0),
∴由图象可得点D的坐标为(1,﹣2).
(2)当弦AB的“弦切四边形”为正方形时,则以AB为边作出的四边形ABCD为正方形,可得线段CD与⊙O相切,交点为点E,连接OE并延长交AB于点G,故可得出正方形ABCD,如图所示:
∵线段CD与⊙O相切,交点为点E,O为⊙O的圆心,
∴GE⊥CD,
∵AB∥CD,
∴GE⊥AB,
∴∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°,
∴四边形ABCD为矩形,
设OG为m,
∵OE=OB=1,
∴GE=BD=AB=m+1,
又∵OB=OA,OG⊥AB,
∴点G是AB的中点,
即,
在Rt△OGB中,OB2=OG2+BG2,
即,
解得或m=﹣1(舍),
∴.
(3)①由题意可得,圆上任意点A(与x轴y轴交点除外),关于y轴的对称点B,作菱形分别为菱形ABUT和菱形ABCD,且TU和CD与圆相切于点N,P,Q分别为两个“弦切四边形”对角线的交点,连接PQ交y轴于点G,连接AB,交y轴于点M,连接OB,故△OMB是直角三角形,如图所示:
设OM=x,
∵ON=1,
∴MN=1﹣x,
∵AB⊥ON,UD⊥ON,Q和P分别是AU和BD的中点,QP⊥ON,QG=GP,MG=NG,,
∵AB=AD,M和P分别是AB和BD的中点,
,
∵OB=1,OM=x,
,
在Rt△MGP中,PG2=PM2+MG2,
即,
当时,,
∵,
∴PG>0,即,
∵PQ=t=2PG,
;
②当点A在圆上与x轴y轴交点上时,如图所示,关于x轴的对称点B,作菱形ABC1D1和菱形ABC4D4,P1,Q2分别为两个“弦切四边形”对角线的交点,此时P1Q2的长为圆的直径,即P1Q2=2,即t=2;
同理可得作菱形ABC2D2和菱形ABC3D3,P2,Q1分别为两个“弦切四边形”对角线的交点,此时P2Q1的长为圆的直径,即P2Q1=2,即t=2;
同理可得作菱形ABC1D2和菱形ABC3D3,P1,P2分别为两个“弦切四边形”对角线的交点,此时,即t=1;
同理可得作菱形ABC1D1和菱形ABC2D2,P1,Q1分别为两个“弦切四边形”对角线的交点,此时,即.
综上所述,t的取值范围为或t=2.
52.(2024•平谷区二模)如图,BD平分∠ABF,点A是射线BM上一点,过点A作AD∥BN交BG于点D,过A作AE⊥BN,过点D作DF⊥BN.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)在BF上取点C使得CF=BE,连接AC、CD.求证:AC⊥BD.
【解答】证明:(1)∵AE⊥BN,DF⊥BN,
∴AE∥DF,
∵AD∥EF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE⊥BN,
∴四边形AEFD是矩形;
(2)∵四边形AEFD是矩形,
∴AD∥EF,AD=EF,
∵BE=CF,
∴BC=EF,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AD=AB,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD.
53.(2024•平谷区二模)如图,点A、C是⊙O上两点,过点A作⊙O的切线与OC的延长线交于点B,过点C作AB的平行线与⊙O交于点D,连接AD、AC.(1)求证:∠D=∠BAC;
(2)若CD=8,,求BC的长.
【解答】(1)证明:连接OA交CD于E,
∵AB是⊙O的切线,
∴∠BAO=90°,
∵AB∥CD,
∴∠CEO=90°,
∴CE=DE,
∴AC=AD,
∴∠ACD=∠D,
∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠ACD,
∴∠BAC=∠D;
(2)解:∵OA⊥CD,AC=AD,CD=8,
∴CE=DE=4,
∵,
∴,
∴,
∴AE=2,
设半径为x,
则OC=x,OE=x﹣2,
∵OC2﹣OE2=CE2,
∴x2﹣(x﹣2)2=42
解得x=5,
∴OC=5,OE=3,
∵CE∥AB,
∴,
∴,
解得.
54.(2024•北京二模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,连接CD,过点A作AE∥DC,过点C作CE∥DA,AE与CE相交于点E.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)连接BE,若AE,BC=4,求BE的长.
【解答】(1)证明:∵AE∥DC,CE∥DA,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵∠ACB=90°,D为AB的中点,
∴CDAB=AD,
∴平行四边形AECD是菱形;
(2)解:如图,过点E作EF⊥BC,交BC的延长线于点F,
则∠EFC=90°=∠ACB,
由(1)可知,四边形ADCE是菱形,
∴AD=AE=EC,
∵D为AB的中点,
∴AB=2AD,
在Rt△ACB中,∠ACB=90°,BC=4,AB,
∴AC2,
∵CE∥AB,
∴∠ECF=∠ABC,
∴△ECF∽△ABC,
∴,
即,
∴EF=1,
∴CF2,
在Rt△EFB中,∠EFB=90°,BF=BC+CF=6,EF=1,
∴BE.
55.(2024•北京二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1.对于⊙O的弦AB和⊙O外一点C给出如下定义:若直线CA,CB都是⊙O的切线,则称点C是弦AB的“关联点”.
(1)如图,点A(﹣1,0),B1(,),B2(,).
①在点C1(﹣1,1),C2(﹣1,),C3(0,)中,弦AB1的“关联点”是 C2 ;
②若点C是弦AB2的“关联点”,直接写出AC,OC的长.
(2)已知直线与x轴,y轴分别交于点M,N,对于线段MN上一点T,存在⊙O的弦PQ,使得点T是弦PQ的“关联点”,记四边形OPTQ的面积为S,当点T在线段MN上运动时,直接写出S的最小值和最大值,以及相应的PQ长.
【解答】解:(1)①连接OB1,过B1作OB1的垂线l,如图,
设OB1:y=kx,
把B1(,)代入得k,
∴k,
∴yx,
∵l⊥OB1,
∴设l:yx+b,
把(,)代入得,
k+b,
∴b,
∴l:yx,
把x=﹣1代入得,y,
∴C2(﹣1,)是弦AB1的“关联点”,
故答案为:C2;
(2)连接OB2,过B2作CB2⊥OB2,交x=﹣1于点C,
同理求得OB2:yx,CB2:yx,
把x=﹣1代入得,y,
∴AC,
∴OC=2AC;
(3)由点圆关系得,点离圆越近,离圆心的距离OT越短,切点之间的距离PQ越短,
如图,直线MN为yx+2,
当OT⊥MN时,OT值最小,PQ最小,
∵OT⊥PQ,
∴SOT•PQ,
∴此时S最小,由直线MN为yx+2得,∠ONM=60°,∠OMN=30°,
∴ON=2,OM=2,MN=4,
∴OT=2×24,
∵OQ=1,∠OQT=90°,
∴TQ,
∴QH=1,
∴PQ=2QH,
∴S;
如图,当点T在点M出时OM最大,PQ最大,此时S最大,
∵OM=2,OQ=1,
∴QM,
∴QH1×÷2,
∴QP=2HQ,
∴S2.
综上,S的最小值为,PQ,S的最大值为,PQ.
56.(2024•大兴区二模)如图,在▱ABCD中,∠BAC=90°,E,F分别是BC,AD的中点,连接AE,CF,G是线段AC上一点,且AE=AG,连接EG.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)若AB=6,BC=10,求EG的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵点E,F分别为AD,BC中点,
∴AFAD,ECBC,
∴AF=EC,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵∠BAC=90°,点E为BC中点,
∴AEBC=CE,
∴四边形AECF是菱形;
(2)解:连接EF,交AC于点O.
∵AB2+AC2=BC2,
∴62+AC2=102,
∴AC=8(舍负),
∴AE=5,
∵AE=AG,
∴AG=5,
∵四边形AECF是菱形,
∴O是AC的中点,AC⊥EF.
∴AOAC=4,EOAB=3,
∴OG=AG﹣AO=5﹣4=1,
∴EG.
57.(2024•门头沟区二模)已知:如图,在▱ABCD中,过点D作DE⊥AB于E,点F在边CD上,DF=BE,连接AF和BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形;
(2)如果AF平分∠DAB,BF=4,,求DC的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD∥AB,
∵DF=BE,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴平行四边形BFDE是矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD∥AB,AD=BC,
∴∠BAF=∠AFD,
∵AF平分∠DAB,
∴∠BAF=∠DAF,
∴∠DAF=∠AFD,
∴AD=DF,
由(1)可知,四边形BFDE是矩形,
∴∠DFB=90°,
∴∠BFC=180°﹣90°=90°,
∴sinC,
即,
∴BC=5,
∴DF=AD=BC=5,CF3,
∴DC=DF+CF=5+3=8.
58.(2024•石景山区二模)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠BCD=90°,AB=AC,AE平分∠BAC交BC于点E.
(1)求证:四边形AECD是矩形;
(2)连接BD,若∠ACD=30°,AB=2,求BD的长.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,AE平分∠BAC,
∴AE⊥BC,
∵∠BCD=90°,
∴DC⊥BC,
∴AE∥DC,
∵AD∥BC,
∴四边形AECD是平行四边形,
又∵∠BCD=90°,
∴平行四边形AECD是矩形;
(2)解:如图,由(1)可知,四边形AECD是矩形,
∴∠D=90°,
∵AC=AB=2,∠ACD=30°,
∴ADAC=1,
∴CD,
∵∠BCD=90°,
∴∠ACB=90°﹣∠ACD=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴BC=AB=2,
∴BD.
59.(2024•石景山区二模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,P为⊙O外一点.给出如下定义:以线段OP为对角线作矩形OMPN,若点M在⊙O内或⊙O上,点N在⊙O外,则称矩形OMPN是点P的“圆伴矩形”.
例如,图1中的矩形OMPN是点P的一个“圆伴矩形”.
(1)已知矩形OMAN是点A的“圆伴矩形”且点N在⊙O外,
①若点A的坐标为(2,1)且点M在⊙O上,则矩形OMAN的面积是 2 ;
②若点A的坐标为(2,0),则点N的横坐标t的取值范围是 1.5≤t<2 ;
(2)已知OB=2,直线与x轴,y轴分别交于点C,D.若线段CD上存在点N,使得矩形OMBN是点B的“圆伴矩形”(点N在⊙O外),直接写出b的取值范围.
【解答】解:(1)①如图
OM=1,ON=2,
S矩形OMAN=1×2=2.
②如图:点M在圆O上时,作NP⊥OA于P.
OM=AN=1,OA=2,∠ONA=90°,
∴cos∠OAN,
∴∠OAN=60°,
∴,
∴AP=0.5,
∴OP=OA﹣AP=1.5.
∵∠ONA=∠OMA=90°,
∴O,M,A,N在以OA为直径的圆上,
如图,OM<1,点M在圆O内以OA为直径的弧上,
点N在OA为直径的弧上,更接近点A,
0<AN<1,N不能和A重合,
所以点N横坐标t的取值范围:1.5≤t<2.
故答案为:2,1.5≤t<2.
(2)如图,
∵OB=2.∠ONB=90°,
∴OM2+ON2=OB2=4,
∵0<OM≤1,
∴3≤ON2<4
∴ON<2,<<<<≤
设N的坐标为(x,y),
当ON=2时,
ON2=x2+y2=4,
点N在yx+b上,
x2+( x+b)2=4,
x2+bx+b2﹣4=0,
Δ=b2﹣4(b2﹣4)≥0,
∴b2≤5,
∵点N在线段CD上,当ON⊥CD时,ON有最小值.
S△CODCD×ONOC×OD,
∵OD=|b|,OC=2|b|,
∴CD2=OC2+OD2
∴CD|b|,
∴|b|2|b|×|b|,
∴|b|.
∴b或b.
60.(2024•石景山区二模)如图,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线PA,PB,切点分别为A,B,AC是⊙O的直径,连接CB并延长交直线AP于点D.
(1)求证:PD=PA;
(2)延长BP交CA的延长线于点E.若⊙O的半径为,,求BC的长.
【解答】(1)证明:连接OB,AB,
∵PA,PB是⊙O的两条切线,
∴PB=PA,
∴∠PBA=∠PAB,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=∠ABD=90°,
∴∠D+∠DAB=∠DBP+∠PBA=90°,
∴∠DBP=∠D,
∴PD=PB,
∴PD=PA;
(2)解:过B作BH⊥AB于H,
∴∠BHO=90°,
∴∠BOH+∠OBH=∠BOH+∠E=90°,
∴∠OBH=∠E,
∵,
∴sin∠OBH,
∵OB,
∴OH,
∴BH,
∴BC.
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