内容正文:
特训04 圆 解答题(含基础+重点+压轴)
一、解答题
1.如图,,若,求的半径.
2.如图,与相交于点.求的长.
3.如图,是的直径,弦交于点,求的长.
4.如图,的半径弦于点C,连接并延长交于点E,连接.若求的长.
5.如图,,D,E分别是半径,的中点.求证:.
6.已知,如图,.求证:.
7.如图,在中,,,求的度数.
8.如图,在中,D、E分别为半径上的点,且.C为弧上一点,连接,且.求证:C为 的中点.
9.如图,是的直径,点在上,是的中点,求的度数.
10.如图,已知是的直径,弦.
(1)求证:弧弧;
(2)若弧AC的度数为,求的度数.
11.如图,是的弦,,求弦所对的圆周角的度数.
12.如图,为的直径,,交于点E,交于点E,,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:.
13.如图,已知,以边为直径画交边于点E,点E为的中点.若,求的度数.
14.如图所示,四边形内接于,.
求证:
(1);
(2)是的直径.
15.如图,已知是的内接三角形,是的直径,连结平分.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
16.如图,是的直径,弦于点,点在上,恰好过圆心,连接.
(1)若,,求的半径.
(2)若,求的度数.
17.如图,在中,.
(1)求作的外接圆;(要求,尺规作图,不写作法.保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,的平分线交于点.连接.若,,求的长.
18.如图,中,,,与的三边分别相切于点D,E,F,若的半径为2,求的周长.
19.如图,是的直径,点为外一点,连接交于点,连接并延长交线段于点,.求证:与相切.
20.如图,以等边三角形的边为直径画,交于点于点.求证:是的切线.
21.如图,是的直径,点D在的延长线上,C为上的一点,,.
(1)求的度数;
(2)求证:是的切线.
22.如图,在平面直角坐标系中,有三点.
(1)在图中画出经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的位置;
(2)圆心M的坐标为_______;
(3)点D坐标为,连接,判断直线与的位置关系,并说明理由.
23.如图,已知以的直角边为直径作交斜边于点,连接并延长交的延长线于点,连接,点为的中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,,求的长.
24.如图,中,,点在边上,以为直径作交的延长线于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
25.如图,点A,B,C在直径为2的⊙O上,∠BAC=45°.
(1)求弧BC的长度;
(2)求图中阴影部分的面积.(结果中保留π)
26.如图,是的直径,是的弦,且.
(1)求证:直线为的切线;
(2)若,求图中阴影部分的面积.
27.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,弦AE的延长线与过点C的切线互相垂直,垂足为D,∠CAD=36°,连接BC.
(1)求∠B的度数;
(2)若AB=3,求的长.
28.如图,是的内接三角形,是的直径,平分交于点,过点作交的延长线于点.
(1)写出与的位置关系_________;
(2)求证:是切线;
(3)若,,求的半径.
29.已知,等腰中, .
(1)如图1,当的三个顶点都在上时,求的度数;
(2)如图2,当 的两个顶点 B,C在上时,分别交于点 D,E,求证: .
30.如图①,四边形内接于,的半径为3,,,连接.
(1)的大小为__________度;
(2)如图②,延长至点E,使,连接.求证:;
(3)直接写出的最大值.
31.已知四边形内接于⊙O,对角线是⊙O的直径.
(1)如图1,连接、,若,求证:平分;
(2)如图2,E为⊙O内一点,满足,.若,,求弦的长.
32.如图,在中,,平分交于点,为上一点,经过点、的分别交、于点、,连接交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求圆的半径.
33.如图,在半径为5的半圆中,是它的直径,点是半圆上异于点,过点作且,点是半径的中点,的延长线交于点,交的延长线于点.
(1)求证:平分;
(2)求证:是的切线;
(3)若,半圆内(包含边界)存在点,使,求的取值范围.
34.如图,已知为的直径,F为上一点,平分且交于点C,过点C作于点D,延长交于点E,连接.
(1)若,求的半径;
(2)求证:是的切线;
(3)是否存在常数,使得,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
35.如图,内接于,为的中点,在上,连接.
(1)如图,若,垂足为,直线分别交,于点,.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求证:;
(2)如图,若与不垂直,过点作,垂足为,连接,写出,,之间的数量关系,并说明理由.
36.如图,为直径,P为延长线上一点,过点P作切线,切点为C,,垂足为D,连接和.
(1)如图1,求证:平分;
(2)在上取点E,使得;
①如图2,E为下方上一点,连接,若,求半径;
②如图3,E为上一点,且,若半径为2,则的长为______.
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特训04 圆 解答题(含基础+重点+压轴)
一、解答题
1.如图,,若,求的半径.
【答案】
【分析】本题考查圆中求线段长,涉及垂径定理、勾股定理、矩形的判定与性质等知识,过点分别作于点于点,由矩形的判定及性质得到,再根据垂径定理,得为的中点,为的中点,连接,在中,利用勾股定理求解即可得到答案,熟练掌握垂径定理及勾股定理求线段长是解决问题的关键.
【解析】解:过点分别作于点于点,连接,如图所示:
由垂径定理,得为的中点,为的中点,
,
,,
,
,
四边形是矩形,
,
∴在中,由勾股定理可得.
2.如图,与相交于点.求的长.
【答案】.
【分析】过点作于点,由勾股定理求出的长,根据等面积法即可求出的长,再根据勾股定理可求出的长,最后通过垂径定理即可求解.
【解析】解:过点作于点,
∵,
∴,
∵,
∴.
在中,由勾股定理得:,
∵为圆心,
∴,
∴.
【点睛】此题考查了垂径定理,勾股定理,等面积法求三角形的高,解题的关键是熟练掌握以上知识的灵活运用.
3.如图,是的直径,弦交于点,求的长.
【答案】
【分析】作于,连接,如图,根据垂径定理由得到,再利用,可计算出半径,则,接着在中根据含30度的直角三角形的性质计算出,然后在中利用勾股定理计算出,所以.
【解析】解:作于,连接,如图,
,
,
,,
,
,
,
在中,,
,
,
在中,,,
,
.
【点睛】本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理以及含30度的直角三角形的性质.
4.如图,的半径弦于点C,连接并延长交于点E,连接.若求的长.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理、中位线的性质以及勾股定理:先根据得,再根据勾股定理进行列式,得,解出,再结合中位线的性质,即可作答.正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【解析】解:连接,如图,
∵,
∴,
设,
则,
在中,
∵,
∴,
解得,
∴,,
∵是直径,
∴,
∵是的中位线,
∴,
在中,.
5.如图,,D,E分别是半径,的中点.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,以及全等三角形的判定与性质.连接,构建全等三角形和;然后利用全等三角形的对应边相等证得.
【解析】证明:连接.
在中,,
,
,、分别是半径和的中点,
,
,
,
.
6.已知,如图,.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦心距四者之间的关系,熟知四者之间的的关系是解题的关键.依据弦与相等,则这两条弦所对的劣弧和优弧分别相等,即可解.
【解析】证明:,
,
,
即,
.
7.如图,在中,,,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握圆心角、弧、弦的关系是解题的关键.根据,得到,根据等腰三角形的性质得到,于是得到答案.
【解析】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
8.如图,在中,D、E分别为半径上的点,且.C为弧上一点,连接,且.求证:C为 的中点.
【答案】见解析
【分析】本题考查的是圆心角,弧,弦的关系、全等三角形的判定与性质;证明三角形全等是解决问题的关键.由证明,得出对应角相等,由圆心角,弧,弦的关系即可得出结论.
【解析】证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,即C为的中点.
9.如图,是的直径,点在上,是的中点,求的度数.
【答案】
【分析】连接,由,可得出,再由D是的中点,可得出的度数.
【解析】解:连接,
∵是的直径,,
∴,
∵D是的中点,
∴,
∵
∴.
【点睛】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,等腰三角形的性质等知识点,熟记各图形的性质并准确识图是解题的关键.
10.如图,已知是的直径,弦.
(1)求证:弧弧;
(2)若弧AC的度数为,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质得出,根据平行线的性质得出,,求出,根据圆心角与弧的关系即可得证;
(2)求出,求出,再求出答案即可.
【解析】(1)证明:连接,
,
,
,
,,
,
;
(2)解:的度数是,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了圆心角与弧的关系,掌握弧的度数等于所对圆心角的度数是解题的关键.
11.如图,是的弦,,求弦所对的圆周角的度数.
【答案】或
【分析】本题考查圆周角定理,首先根据,可得,然后根据三角形的内角和定理,判断出,最后根据圆周角定理,判断出弦所对的圆周角是多少即可.
【解析】解:∵,
∴,
∴,
∴弦所对的圆周角的度数是:;
∵弦所对的优弧的度数为:,
∴弦所对的圆周角的度数是:;
综上,可得弦所对的圆周角的度数是或.
12.如图,为的直径,,交于点E,交于点E,,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查圆周角定理,等腰三角形的性质:
(1)等边对等角,求出的度数,根据直径所对的圆周角为直角,得到,进而得到,再根据角的和差关系即可得出结果;
(2)连接,圆周角定理,得到,三线合一,得到即可.
【解析】(1)解:∵,,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∴;
(2)连接,
∵为的直径,
∴,
又∵,
∴.
13.如图,已知,以边为直径画交边于点E,点E为的中点.若,求的度数.
【答案】
【分析】本题主要考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质.连结,可得,从而得到,即可求解.
【解析】解:如图,连结,
∵边为的直径,
∴.
,
∵点E是的中点,
∴.
∴,
,
∴.
14.如图所示,四边形内接于,.
求证:
(1);
(2)是的直径.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)连接,根据圆周角定理得,再由可计算出,则,然后根据圆心角、弧、弦的关系即可得到;
(2)根据三角形内角和定理可计算出,则根据圆周角的推理即可得到为的直径.
【解析】(1)证明:连接,如图,
,
而,
,
,
,
;
(2),,
,
为的直径.
【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,的圆周角所对的弦是直径.
15.如图,已知是的内接三角形,是的直径,连结平分.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据角平分线可知,再根据圆周角定理可得;
(2)根据圆周角定理可得,从而得到,再由是的直径,可得,然后根据勾股定理,即可求解.
【解析】(1)证明:平分,
,
,
;
(2)解:连接,
∵,,
∴,
∴,
是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查了三角形外接圆,圆周角定理、等腰三角形的判定与性质、勾股定理等,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
16.如图,是的直径,弦于点,点在上,恰好过圆心,连接.
(1)若,,求的半径.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)的半径为10;
(2).
【分析】(1)设,利用勾股定理构建方程求解;
(2)证明,可得结论.
【解析】(1)解:设,
∵,是直径,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴的半径为10;
(2)解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查圆周角定理,垂径定理,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
17.如图,在中,.
(1)求作的外接圆;(要求,尺规作图,不写作法.保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,的平分线交于点.连接.若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)作的垂直平分线,交于点,以为直径,为圆心作圆即可求解;
(2)连接,勾股定理求得,根据直径所对的圆周角是直角得出,根据角平分线的定义得出,根据同弧所对的圆周角相等,得出,从而得出是等腰直角三角形,勾股定理即可求解.
【解析】(1)解:如图,作的垂直平分线,交于点,以为直径,为圆心作圆,为所作;
(2)连接,如图,
,,,
,
,
为的直径,
,
平分,
,
,
为等腰直角三角形,
.
【点睛】本题考查了作垂线,画圆,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,等弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,等腰三角形的性质与判定,勾股定理,综合运用以上知识是解题的关键.
18.如图,中,,,与的三边分别相切于点D,E,F,若的半径为2,求的周长.
【答案】30
【分析】本题考查的是三角形的内切圆与内心,根据题意作出辅助线,利用勾股定理求解是解答此题的关键.
设,由切线长定理得,根据题意可得四边形为正方形,则,,在直角三角形中,利用勾股定理求出x,然后求其周长.
【解析】解:连接,,设.
由切线长定理,得.
与的三边分别切于点D,E,F,
,,
∵
∴四边形为正方形.
的半径为2,,
,.
在中,,
即,
解得,
,,
的周长为.
19.如图,是的直径,点为外一点,连接交于点,连接并延长交线段于点,.求证:与相切.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查切线的判定.由题意易得,,,进而根据角的等量关系可进行求解.
【解析】解:∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∵是的半径,
∴与相切.
20.如图,以等边三角形的边为直径画,交于点于点.求证:是的切线.
【答案】见解析
【分析】连接,根据等边三角形和等腰三角形的性质证明,推出,进而可得结论.
【解析】证明:连接.
是等边三角形,
.
又,
,
.
,
,
又是的半径,
是的切线.
【点睛】本题考查了等边三角形和等腰三角形的性质、圆的切线的判定和平行线的判定和性质,熟练掌握相关图形的性质定理是解题的关键.
21.如图,是的直径,点D在的延长线上,C为上的一点,,.
(1)求的度数;
(2)求证:是的切线.
【答案】(1)
(2)证明见详解
【分析】(1)由等腰三角形的性质得出,则可得出答案;
(2)求出,则可得出答案.
【解析】(1)解:,,
,
;
(2)证明:,,
,
,
又∵点D在上,
是的切线.
【点睛】本题考查了切线的判定、等腰三角形的性质、三角形的内角和定理等知识,解题的关键是熟练掌握切线的判定方法.
22.如图,在平面直角坐标系中,有三点.
(1)在图中画出经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的位置;
(2)圆心M的坐标为_______;
(3)点D坐标为,连接,判断直线与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)见详解
(2)
(3)相切,理由见详解
【分析】本题考查作图−复杂作图、直线与圆的位置关系、勾股定理,熟练掌握相关知识点是解答本题的关键.
(1)利用网格画出线段和线段的垂直平分线,交点即为点M.
(2)根据图形即可得出点M的坐标.
(3)连接,利用勾股定理判定,则直线为的切线.
【解析】(1)解:如图,点M即为所求.
(2)解:由图可知,点M的坐标为.
故答案为:.
(3)解:直线与相切.
理由:连接,
由勾股定理得,,
∴,
∴,
∵为的半径,
∴直线是的切线.
23.如图,已知以的直角边为直径作交斜边于点,连接并延长交的延长线于点,连接,点为的中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()连接,可根据三角形中位线的性质可判断,然后根据直径所对的圆周角是直角,可得,进而知,然后根据垂径定理可得,,再通过可知,因此可证是的切线;
()根据题意先由勾股定理求出,设,则,由勾股定理得,即,求出,最后再由勾股定理求出即可.
【解析】(1)证明: 连接,
则由题意为的中位线,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
由垂径定理知,所在直线垂直平分,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵为的半径,
∴是的切线;
(2)∵的半径为,,,
∴为直角三角形,,,
由勾股定理得:,
∴,
由()知,为直角三角形,且,
设,则,
∴由勾股定理得,即,
解得:,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∵,
在中,.
【点睛】本题考查了切线的判定与性质,平行线的性质,垂径定理,圆周角定理,勾股定理,中位线定理,熟练掌握知识点的应用质是解题的关键.
24.如图,中,,点在边上,以为直径作交的延长线于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【分析】(1)连接,根据等边对等角和对顶角相等,得出,根据等边对等角,得出,再根据直角三角形两锐角互余,得出,再根据等量代换,得出,再根据切线的判定定理,即可得出结论;
(2)根据勾股定理,得出,进而得出,设圆的半径为,则,,再根据勾股定理,即可求出的半径.
【解析】(1)证明:如图所示,连接,
∵交的延长线于点,
∴点,在圆上,
∴,且是圆的半径,
∴,
∵,
∴,
∵中,,
∴在中,,
∴,即,且点在圆上,
∴是的切线.
(2)解:在中,,,
∴,
∵,
∴,
由(1)可知,设圆的半径为,
∴,且,
∴,即,解得,,
故的半径为.
【点睛】本题主要考查圆与三角形的综合运用,涉及等边对等角、对顶角相等、切线的判定定理、直角三角形两锐角互余、勾股定理,熟练掌握相关的性质定理是解本题的关键.
25.如图,点A,B,C在直径为2的⊙O上,∠BAC=45°.
(1)求弧BC的长度;
(2)求图中阴影部分的面积.(结果中保留π)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)连接OB,OC.根据∠BOC=2∠A,∠A=45°,可得∠BOC=90°,根据⊙O的直径为2,可得OB=OC=1,即利用弧长公式即可求解答案;
(2)根据∠BOC=90°,可知△BOC是直角三角形,根据OB=OC=1,即可求出△BOC的面积和扇形OBC的面积,再根据S阴=S扇形OBC﹣S△OBC即可求解.
【解析】(1)如图,连接OB,OC.
∵∠BOC=2∠A,∠A=45°,
∴∠BOC=90°,
∵⊙O的直径为2,
∴OB=OC=1,
∴;
(2)∵∠BOC=90°,
∴△BOC是直角三角形,
∵⊙O的直径为2,
∴OB=OC=1,
∴△BOC的面积为,
∵,
即S阴=S扇形OBC﹣S△OBC=.
【点睛】本题考查了圆周角定理、弧长公式、扇形面积公式等知识,掌握圆周角定理证明出∠BOC=90°是解答本题的关键.
26.如图,是的直径,是的弦,且.
(1)求证:直线为的切线;
(2)若,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)阴影部分的面积为.
【分析】(1)连接,由,可得,从而求得,可证得直线为的切线;
(2)先求和扇形的面积,进而可求出图中阴影部分的面积.
【解析】(1)证明:连接,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵为圆的半径,
∴直线为的切线;
(2)解:由(1)可知,
在中,∵,
∴,
∴阴影部分的面积.
【点睛】本题主要考查切线的性质及扇形面积的计算,掌握过切点的半径与切线垂直,学会用分割法求阴影部分面积是解题的关键.
27.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,弦AE的延长线与过点C的切线互相垂直,垂足为D,∠CAD=36°,连接BC.
(1)求∠B的度数;
(2)若AB=3,求的长.
【答案】(1)54°
(2)
【分析】(1)连接OC,如图,利用切线的性质得到OC⊥CD,可得OC∥AE,所以∠CAD=∠OCA,然后利用∠OCA=∠OAC得到∠CAD=∠OAC,可求出∠COB ,利用∠B=∠OCB即可求出∠B;
(2)根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍求出∠COE,根据弧长公式即可求出的长.
【解析】(1)连接OC,
∵CD是⊙O的切线,
∴OC⊥CD,
∵AE⊥CD,
∴OC∥AE,
∴∠CAD=∠OCA,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC,
∴∠COB=2∠CAD=36°×2=72°,
∵OB=OC,
∴∠B=(180°﹣∠COB)÷2=(180°﹣72°)÷2=54°;
(2)连接OE,
∵⊙O的直径AB=3,
∴OA=1.5,
∵∠COE=2∠CAD=2×36°=72°,
∴.
【点睛】本题主要考查了切线的性质,圆周角定理,弧长的计算公式,根据切线的性质证得OC∥AE和掌握弧长公式是解题的关键.
28.如图,是的内接三角形,是的直径,平分交于点,过点作交的延长线于点.
(1)写出与的位置关系_________;
(2)求证:是切线;
(3)若,,求的半径.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)的半径长为.
【分析】(1)由,是的直径,得,则,于是得到问题的答案;
(2)连接,由,得,则垂直平分,所以,即可证明是的切线;
(3)由,证明四边形是矩形,则,,由勾股定理得,求得,则的半径长为.
【解析】(1)解:交的延长线于点,是的直径,
,
,
故答案为:;
(2)证明:连接,
平分交于点,
,
,
垂直平分,
,
,
是的半径,且,
是的切线;
(3)解:,
四边形是矩形,
,,
,,
,,
,
解得,
的半径长为.
【点睛】此题重点考查圆周角定理、垂径定理、切线的判定定理、勾股定理、平行线的判定与性质、矩形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
29.已知,等腰中, .
(1)如图1,当的三个顶点都在上时,求的度数;
(2)如图2,当 的两个顶点 B,C在上时,分别交于点 D,E,求证: .
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】此题考查了圆周角定理、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质等知识.
(1)利用等边对等角得到,则,利用圆周角定理即可得到答案;
(2)连接,证明,即可得到结论.
【解析】(1)解:等腰中, .
∴,
∴,
∴,
(2)证明:连接,
∵等腰中, .
∴,
∵,
∴,
∴
30.如图①,四边形内接于,的半径为3,,,连接.
(1)的大小为__________度;
(2)如图②,延长至点E,使,连接.求证:;
(3)直接写出的最大值.
【答案】(1)30
(2)见解析
(3)
【分析】题目主要考查圆周角定理、圆内接四边形的性质及含30度角的直角三角形的性质,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)根据题意得出,即可求解;
(2)根据圆内接四边形的性质得出,再由全等三角形的判定和性质即可证明;
(3)过点A作于点F,得出,,根据含30度角的直角三角形的性质确定,,得出,确定当为直径时,取得最大值,原式取得最大值即可.
【解析】(1)解:∵,
,
故答案为:30;
(2)证明:∵四边形内接于,
∴,
∵
;
(3)如图,过点A作于点F,
,
,
,
,
∵在直角三角形中, ,
,
即,
,
,
此时,
当为直径时,取得最大值,即,
∴的最大值为.
31.已知四边形内接于⊙O,对角线是⊙O的直径.
(1)如图1,连接、,若,求证:平分;
(2)如图2,E为⊙O内一点,满足,.若,,求弦的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理,垂径定理,勾股定理,平行四边形的判定与性质,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
(1)由垂径定理证出,则可得出结论.
(2)延长交于M,延长交于N,证明四边形是平行四边形,则,根据勾股定理即可得出答案.
【解析】(1)证明:∵,
∴,
∴,
即平分.
(2)延长交于M,延长交于N,
∵,,
∴,
∵是⊙O的直径,
∴,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴.
32.如图,在中,,平分交于点,为上一点,经过点、的分别交、于点、,连接交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求圆的半径.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】本题主要考查了切线的判定,勾股定理,角平分线定义,等边对等角,直角三角形的性质,勾股定理是求线段长的常用方法.
对于(1),连接,根据角平分线的定义和等边对等角得出,再根据得出,可得结论;
对于(2),设半径为r,则,再根据勾股定理可得答案.
【解析】(1)连接,
∵平分,
∴.
∵,
∴ ,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)设的半径为r,可知,
在中,,
即,
解得.
所以的半径是3.
33.如图,在半径为5的半圆中,是它的直径,点是半圆上异于点,过点作且,点是半径的中点,的延长线交于点,交的延长线于点.
(1)求证:平分;
(2)求证:是的切线;
(3)若,半圆内(包含边界)存在点,使,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据可得,由得出,通过等量代换可证得;
(2)连接,首先证,得出,再证明四边形是平行四边形,根据勾股定理得判定定理可证明,证明,进而证明是的切线;
(3)首先证明是等边三角形,再确定点的运动轨迹,进而确定,,利用菱形的性质和勾股定理求线段的长度即可求解.
【解析】(1)证明:,
,
,
,
,
平分;
(2)证明:连接,如图所示:
.,
,
点是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,
,
,,
,
,
,
,
,
是的半径,
是的切线;
(3)解:由(1)可知,
设,则,
,
,
,
在中,,即,解得,
,
是等边三角形,
由(2)可知,
,
,
的运动轨迹是以的长为直径,以的中点为圆心的圆,
在半圆内(包含边界),
,,
四边形是菱形,
,
,
连接,,如图所示:
.是等边三角形,
,
在中,,则,
,则由勾股定理可得,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查圆综合,涉及平行线的性质、角平分线的定义、三角形全等的判定与性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质、勾股定理、圆的切线的判定、等边三角形的判定与性质、含的直角三角形性质等知识,综合性比较强,解题的关键是理解题意,整合条件,灵活运用所学相关几何知识求解.
34.如图,已知为的直径,F为上一点,平分且交于点C,过点C作于点D,延长交于点E,连接.
(1)若,求的半径;
(2)求证:是的切线;
(3)是否存在常数,使得,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在,且k的值为2
【分析】(1)由圆周角定理可知,然后根据勾股定理求解即可;
(2)连接,证明得,再证明,进而可证是的切线;
(3)过点C作于点G,则,根据证明得,再根据证明得,进而可求出.
【解析】(1)∵为的直径,
∴,
∵,
在中,由勾股定理可得:
∴,
,
故的半径长为;
(2)如图,连接
为的直径,
,
,
,
平分,
,
,
,
是⊙O的半径,
是⊙O的切线;
(3)存在,且k的值为2;
过点C作于点G,
,
在与中,
,
,
,
平分,
.
∴,
.
在与中,
,
,
,
即.
【点睛】本题考查了圆周角定理,勾股定理,切线的判定,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握圆的性质是解答本题的关键.
35.如图,内接于,为的中点,在上,连接.
(1)如图,若,垂足为,直线分别交,于点,.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求证:;
(2)如图,若与不垂直,过点作,垂足为,连接,写出,,之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析;
(2),理由见解析.
【分析】()()连接、, 利用圆的有关性质, 线段垂直平分线的判定与性质解答即可;
()连接,利用圆周角定理,直角三角形的性质,等腰三角形的三线合一的性质解答即可;
()在上截取,连接、,利用等腰三角形的性质和全等三角形的判定与性质解答即可.
【解析】(1)证明:连接、,
∵为优弧的中点,
∴,
∴,
又,
∴、都在的垂直平分线上,
∴是垂直平分线,即;
()证明:如图,连接,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又,
∴;
(2)解:,理由,
在上截取,连接、.
∵ ,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
【点睛】此题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,垂径定理,线段垂直平分线的判定与性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,解题的关键是添加的辅助线,熟练掌握以上知识的应用.
36.如图,为直径,P为延长线上一点,过点P作切线,切点为C,,垂足为D,连接和.
(1)如图1,求证:平分;
(2)在上取点E,使得;
①如图2,E为下方上一点,连接,若,求半径;
②如图3,E为上一点,且,若半径为2,则的长为______.
【答案】(1)见解析
(2)①3;②
【分析】(1)连接,一方面由为直径,得;另一方面由切线性质得,从而;由及,得,从而,结论成立;
(2)①延长交于点G,由已知可得,由角平分线性质定理得,从而可证明,得;再证明,得,则由求得直径,进而求得半径;
②连接,由得;由①知;由,可得,则;设,则;由平角可求得,从而求得,进而得,由勾股定理即可求得.
【解析】(1)证明:如图,连接,
为直径,
;
与相切,
,
;
,,
,,
,
,
平分;
(2)解:①如图,延长交于点G,
由(1)知,平分,
;
,
,
,
即;
,
,
,
即;
平分,,
,
,
;
;
,
,
;
,
,
,
故半径为3;
②如图,连接,
,
;
由①知;
,,
,
;
设,
则;
,
即,
;
在中,,则,
;
在中,由勾股定理得.
故答案为:.
【点睛】本题是圆的综合,考查了直径对的圆周角是直角,切线的性质,同弧对的圆周角相等,圆周角定理,勾股定理,全等三角形的判定与性质,角平分线的性质定理,含30度直角三角形的性质等知识,涉及的知识点多,灵活运用它们是解题的关键.
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