内容正文:
特训13 第1-2章 阶段综合考试卷(第1.5个月考卷)
一、单选题
1.已知关于的一元二次方程的常数项是0,则的值为( )
A.1 B. C.1或 D.
2.已知的半径为.若点到圆心的距离为,则点( )
A.在内 B.在上 C.在外 D.无法确定
3.用配方法解一元二次方程,方程可变形为( )
A. B. C. D.
4.下列方程没有实数根的是( )
A. B. C. D.
5.如图,在中,,那么( )
A. B.
C. D.与的大小关系无法比较
6.我国的乒乓球“梦之队”在巴黎奥运赛场上大放异彩,奥运会乒乓球比赛的第一阶段是团体赛,赛制为单循环赛(每两队之间都赛一场).计划分为4组,每组安排28场比赛,设每组邀请个球队参加比赛,可列方程得( )
A. B.
C. D.
7.如图,⊙O的直径AB与弦CD的延长线交于点E,若DE=OB,∠AOC=84°,则∠E等于( )
A.30° B.28° C.21° D.20°
8.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,点E、点F分别在边AD,BC上,且EF⊥AD,点B关于EF的对称点为G点,连接EG,若EG与以CD为直径的⊙O恰好相切于点M,则AE的长度为( )
A.3 B. C.6+ D.6﹣
二、填空题
9.已知关于的一元二次方程的一个根为,则 .
10.将半径为6cm,圆心角是120°的扇形围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥底面圆的半径为 cm.
11.三角形的两边长分别为和,第三边的长是方程 的解,则此三角形的周长是 .
12.如图,已知是的内切圆,点是内心,若,则等于 .
13.如图,边长为2的正方形中心与半径为2的的圆心重合,E、F分别是的延长线与的交点,则图中阴影部分的面积是 .
14.如图,在中,,垂足为是上一点,过、三点的圆交于点,若,则 .
15.如图,AB是半径为2的的弦,点C是上的一个动点,若点M,N分别是AB,BC中点,则MN长的最大值是 .
16.阅读理解:对于这类特殊的代数式可以按下面的方法分解因式:理解运用:如果,那么,即有或,因此,方程和的所有解就是方程=0 的解.解决问题:求方程的解为 .
三、解答题
17.解下列方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
18.已知:A、B、C、D是⊙O上的四个点,且,求证:AC=BD.
19.某农场去年种植南瓜10亩,总产量为,今年该农场扩大了种植面积,并引进新品种,使总产量增大到,已知种植面积的增长率是平均亩产量增长率的2倍,求平均亩产量的增长率.
20.已知关于x的方程
(1)当该方程的一个根为1时,求a的值及该方程的另一根;
(2)求证:不论a取何实数,该方程都有两个不相等的实数根.
21.(1)请借助网格和一把无刻度直尺找出△ABC的外心点O;
(2)设每个小方格的边长为1,求出外接圆⊙O的面积.
22.如图,已知是的直径,弦于E.
(1)若,求的长:
(2)若,求的度数.
23.在矩形中,已知,点P从点A开始沿边向终点B以的速度运动;同时,点Q从点B开始沿边向终点C以的速度运动.当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)分别用含t的代数式表示与;
(2)当t为何值时,的长度等于?
(3)是否存在t的值,使得五边形的面积等于?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
24.如图,为半的直径,弦的延长线与过点B的切线交于点D,E为的中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)过点C作,垂足为点F,,求的半径.
25.对于代数式,若存在实数,当时,代数式的值也等于,则称为这个代数式的不变值.例如:对于代数式,当时,代数式等于0;当时,代数式等于1,我们就称0和1都是这个代数式的不变值.在代数式存在不变值时,该代数式的最大不变值与最小不变值的差记作.特别地,当代数式只有一个不变值时,则.
(1)代数式的不变值是______,______.
(2)说明:代数式没有不变值;
(3)已知代数式,若,求的值.
26.如图,在平面直角坐标系中,,的半径为.如果将线段绕原点逆时针旋转后的对应线段所在的直线与相切,且切点在线段上,那么线段就是的“关联线段”,其中满足题意的最小就是线段与的“关联角”.
(1)如图,如果,线段是的“关联线段”,那么它的“关联角”为 .
(2)如图,如果、、、、、.在下列线段中:①线段;②线段;③线段,属于的“关联线段”有 (填序号,可多选).
(3)如图,如果、,线段是的“关联线段”,那么的取值范围是 .
(4)如图,如果点的横坐标为,且存在以为端点,长度为的线段是的“关联线段”,那么的最大值是 .
27.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、②);
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③);
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④).
(1)在图①、②中,取的中点O,根据 得,即A,B,C,D共圆;
(2)在图③中,画⊙O经过点A,B,D(图⑤).假设点C落在外,交于点E,连接,可得 ,所以 ,得出矛盾;同理点C也不会落在内,即A,B,C,D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H,射线交于点F.
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P是外部一点,过P作直线,,的垂线,垂足分别为E,F,D,且点D,E,F在同一条直线上.求证:点P在的外接圆上.
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特训13 第1-2章 阶段综合考试卷(第1.5个月考卷)
一、单选题
1.已知关于的一元二次方程的常数项是0,则的值为( )
A.1 B. C.1或 D.
【答案】B
【分析】根据一元二次方程的定义和题意列出a满足的条件求解即可.
【解析】解:由题意,,
解得:,
故选:B.
【点睛】本题考查一元二次方程的定义和解法,掌握一元二次方程的定义与基本解法是解题关键.
2.已知的半径为.若点到圆心的距离为,则点( )
A.在内 B.在上 C.在外 D.无法确定
【答案】A
【分析】本题主要考查了点与圆的位置关系,熟练掌握点与圆的位置关系是解题的关键.
根据点与圆的位置关系“当点到圆心的距离等于半径时,点在圆上;当点到圆心的距离大于半径时,点在圆外;当点到圆心的距离小于半径时,点在圆内”,由此可求解.
【解析】解:点到圆心的距离为,而的半径为,
点到圆心的距离小于圆的半径,
点在圆内,
故选:.
3.用配方法解一元二次方程,方程可变形为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先将常数项移到等号的右边,在方程两边加上一次项系数一半平方,将方程左边配成一个完全平方式即可.
【解析】解:x2-8x+7=0,
x2-8x=-7,
x2-8x+16=-7+16,
(x-4)2=9.
故选:B.
【点睛】本题考查了运用配方法解一元二次方程,解答时熟练掌握配方法的步骤是关键.
4.下列方程没有实数根的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的情况.一元二次方程,在实数范围内根的情况由根的判别式确定,当时,一元二次方程有两个不相等的实数根;当时,一元二次方程有两个相等的实数根;当时,一元二次方程没有实数根.
根据一元二次方程根的判别式逐一判断即可.
【解析】A.∵,
∴,
∴方程有两个不相等的实数根;
B.∵,
∴,
∴,
∴方程有两个不相等的实数根;
C.∵,
∴,
∴方程没有实数根;
D.∵,
∴,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选:C.
5.如图,在中,,那么( )
A. B.
C. D.与的大小关系无法比较
【答案】A
【分析】本题考查了垂径定理.可过作半径于,由垂径定理可知,因此只需比较和的大小即可;易知,在中,是斜边,是直角边,很显然,即,由此可判断出和的大小关系,即可得解.
【解析】解:如图,过作半径于,连接;
由垂径定理知:,;
;
在中,,则;
,即;
故选:A.
6.我国的乒乓球“梦之队”在巴黎奥运赛场上大放异彩,奥运会乒乓球比赛的第一阶段是团体赛,赛制为单循环赛(每两队之间都赛一场).计划分为4组,每组安排28场比赛,设每组邀请个球队参加比赛,可列方程得( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了列一元二次方程,审清题意、找准等量关系成为解题的关键.
设每组邀请个球队参加比赛,根据等量关系“计划分为4组,每组安排28场比赛”列方程即可.
【解析】解:由题意可得:.
故选:D.
7.如图,⊙O的直径AB与弦CD的延长线交于点E,若DE=OB,∠AOC=84°,则∠E等于( )
A.30° B.28° C.21° D.20°
【答案】B
【分析】连接OD,根据等腰三角形的等边对等角性质和三角形的外角性质可得出∠E=∠AOC即可求解.
【解析】解:连接OD,则OB=OD=OC,
∵DE=OB,
∴OD=DE,
∴∠E=∠DOE,
∴∠ODC=∠DOE+∠E=2∠E,
∵OD=OC,
∴∠OCD=∠ODC=2∠E,
∴∠AOC=∠OCD+∠E=3∠E,
∵∠AOC=84°,
∴∠E=∠AOC=28°,
故选:B.
【点睛】本题考查圆的基本性质、等腰三角形的性质、三角形的外角性质,熟练掌握三角形的外角性质是解答的关键.
8.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,点E、点F分别在边AD,BC上,且EF⊥AD,点B关于EF的对称点为G点,连接EG,若EG与以CD为直径的⊙O恰好相切于点M,则AE的长度为( )
A.3 B. C.6+ D.6﹣
【答案】D
【分析】设AE=x,则ED=8﹣x,易得四边形ABFE为矩形,则BF=x,利用对称性质得FG=BF=x,则CG=8﹣2x,再根据切线长定理得到EM=ED=8﹣x,GM=GC=8﹣2x,所以EG=16﹣3x,在Rt△EFG中利用勾股定理得到42+x2=(16﹣3x)2,然后解方程可得到AE的长.
【解析】解:设AE=x,则ED=8﹣x,
∵EF⊥AD,
∴四边形ABFE为矩形,
∴BF=x,
∵点B关于EF的对称点为G点,
∴FG=BF=x,
∴CG=8﹣2x,
∵∠ADC=∠BCD=90°,
∴AD和BC为⊙O的切线,
∵EG与以CD为直径的⊙O恰好相切于点M,
∴EM=ED=8﹣x,GM=GC=8﹣2x,
∴EG=8﹣x+8﹣2x=16﹣3x,
在Rt△EFG中,42+x2=(16﹣3x)2,
整理得x2﹣12x+30=0,
解得x1=6﹣,x2=6+(舍去),
即AE的长为6﹣.
故选:D.
【点睛】本题考查了切线长定理、矩形的性质与判定、勾股定理、以及轴对称的知识.经过圆外一点的切线,这一点和切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线长,从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等.
二、填空题
9.已知关于的一元二次方程的一个根为,则 .
【答案】
【分析】把代入方程得到关于的一元一次方程,解方程即可得到答案.
【解析】解:根据题意得:
,
解得:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解,解一元一次方程,熟练掌握解一元一次方程的解法是解题的关键.
10.将半径为6cm,圆心角是120°的扇形围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥底面圆的半径为 cm.
【答案】2
【分析】根据弧长公式、圆锥的性质分析,即可得到答案.
【解析】解:根据题意,得圆锥底面周长cm,
∴这个圆锥底面圆的半径cm,
故答案为:2.
【点睛】本题考查了扇形、圆锥的知识;解题的关键是熟练掌握弧长公式、圆锥的性质,从而完成求解.
11.三角形的两边长分别为和,第三边的长是方程 的解,则此三角形的周长是 .
【答案】13
【分析】本题考查了因式分解法求一元二次方程,三角形三边数量关系的运用,根据三角形三边关系可得第三边的取值范围为,再根据因式分解求一元二次方程,可确定三角形第三边的长,即可求解.
【解析】解:∵三角形的两边长分别为和,
∴三角形第三边长的取值范围为:第三边长,即第三边长,
∵
∴,(不符合题意,舍去),
∴三角形第三边长为:,
∴此三角形的周长为:,
故答案为:13 .
12.如图,已知是的内切圆,点是内心,若,则等于 .
【答案】/104度
【分析】根据内切圆得到,,结合三角形内角和定理求解即可得到答案;
【解析】解:
∵是的内切圆,
∴,,
∵,
∴,
∴;
【点睛】本题考查三角形内角和定理及三角形内切圆的定义,解题的关键是根据内切圆得到,.
13.如图,边长为2的正方形中心与半径为2的的圆心重合,E、F分别是的延长线与的交点,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了圆面积的计算、正方形的性质、全等形的性质等知识点,正确添加常用辅助线、构造全等图形成为解题的关键.
如图:延长交⊙O于M,N,连接,过点O作于H,再根据垂径定理、勾股定理、三角形的面积公式可得,然后再根据阴影部分的面积即可解答.
【解析】解:如图:延长交⊙O于M,N,连接,过点O作于H.
在中,,
∵,
∴
∴,
∴图中阴影部分的面积.
故答案为.
14.如图,在中,,垂足为是上一点,过、三点的圆交于点,若,则 .
【答案】/35度
【分析】本题考查圆中求角度,涉及直角三角形性质、圆周角定理等知识,首先根据,,得到,再由同弧所对的圆周角相等即可得到答案,灵活运用圆周角定理是解决问题的关键.
【解析】解:在中,,,
,
,
,
在中,,则,
故答案为:.
15.如图,AB是半径为2的的弦,点C是上的一个动点,若点M,N分别是AB,BC中点,则MN长的最大值是 .
【答案】2
【分析】如图,连接并延长,交圆于点D,连接,由中位线定理,得,点A为定点,C为动点,的最大值为直径长,即长.于是的最大值为.
【解析】解:如图,连接并延长,交圆于点D,连接,
∵点M,N分别是AB,BC中点,
∴.
点A为定点,C为动点,的最大值为直径长,即长.
∵是直径,
∴.
∴的最大值为.
故答案为:2
【点睛】本题考查中位线定理,圆的基本概念弦与直径;掌握中位线定理是解题的关键.
16.阅读理解:对于这类特殊的代数式可以按下面的方法分解因式:理解运用:如果,那么,即有或,因此,方程和的所有解就是方程=0 的解.解决问题:求方程的解为 .
【答案】
【分析】通过因式分解的方法把方程左边分解因式,这样把原方程转化为x−3=0或x2+3x−1=0,然后解一次方程和一元二次方程即可.
【解析】解:∵x3−10x+3=0,
∴x3−9x−x+3=0,
x(x2−9)−(x−3)=0,
(x−3)(x2+3x−1)=0,
∴x−3=0或x2+3x−1=0,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了高次方程:通过适当的方法,把高次方程化为次数较低的方程求解.所以解高次方程一般要降次,即把它转化成二次方程或一次方程.也有的通过因式分解来解.也考查了公式法解一元二次方程.
三、解答题
17.解下列方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),
(2),
(3),
(4),
【分析】本题考查了解一元二次方程,解一元二次方程的方法有:配方法、直接开平方法、因式分解法、公式法,选择合适的方法进行计算是解此题的关键.
(1)利用直接开平方法解一元二次方程即可;
(2)利用配方法解一元二次方程即可;
(3)利用因式分解法解一元二次方程即可;
(4)利用因式分解法解一元二次方程即可.
【解析】(1)解:,
或,
解得:,;
(2)解:,
,
,即,
,
解得:,;
(3)解:,
,
,
或,
解得:,;
(4)解:,
,
,
或,
解得:,.
18.已知:A、B、C、D是⊙O上的四个点,且,求证:AC=BD.
【答案】详见解析
【分析】先根据可得,再根据同圆中等弧所对的弦相等即得.
【解析】证明:∵
∴
∴
【点睛】本题考查圆心角定理推论,解题关键是熟知同圆或等圆中,等弧所对的弦相等.
19.某农场去年种植南瓜10亩,总产量为,今年该农场扩大了种植面积,并引进新品种,使总产量增大到,已知种植面积的增长率是平均亩产量增长率的2倍,求平均亩产量的增长率.
【答案】平均亩产量的增长率为
【分析】本题考查了一元二次方程的应用.根据“总产量种植面积平均亩产量”求得原来平均亩产量;设平均亩产量的增长率为,根据总产量增大到,列一元二次方程,求解即可.
【解析】解:(亩),
设平均亩产量的增长率为,
根据题意,得,
解得(舍去),,
答:平均亩产量的增长率为.
20.已知关于x的方程
(1)当该方程的一个根为1时,求a的值及该方程的另一根;
(2)求证:不论a取何实数,该方程都有两个不相等的实数根.
【答案】(1),;(2)证明见解析
【分析】(1)根据一元二次方程根与系数的关系列方程组求解即可;
(2)要证方程都有两个不相等的实数根,只要证明根的判别式大于0即可.
【解析】解:(1)设方程的另一根为x1,
∵该方程的一个根为1,
∴,
解得.
∴a的值为,该方程的另一根为.
(2)∵,
∴不论a取何实数,该方程都有两个不相等的实数根.
【点睛】
本题考查了根的判别式和根与系数的关系,注意:如果x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a、b、c为常数,a≠0)的两个根,则x1+x2,x1•x2,要记牢公式,灵活运用.
21.(1)请借助网格和一把无刻度直尺找出△ABC的外心点O;
(2)设每个小方格的边长为1,求出外接圆⊙O的面积.
【答案】(1)见解析;(2)10π
【分析】(1)根据三角形的外心是三边垂直平分线的交点作出点O;
(2)根据勾股定理求出圆的半径,根据圆的面积公式计算,得到答案.
【解析】解:(1)如图所示,点O即为所求;
(2)连接OB,
由勾股定理得:OB=,
∴外接圆⊙O的面积为:π×()2=10π.
【点睛】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握三角形的外心的概念、熟记圆的面积公式是解题的关键.
22.如图,已知是的直径,弦于E.
(1)若,求的长:
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查垂径定理,勾股定理以及圆周角定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.
(1)由垂径定理求出的长,再根据勾股定理求出答案即可;
(2)根据圆周角定理求得,再根据两锐角互余的性质得到答案.
【解析】(1)解:弦,,
,
在中,,
;
(2)解:,
,
,
.
23.在矩形中,已知,点P从点A开始沿边向终点B以的速度运动;同时,点Q从点B开始沿边向终点C以的速度运动.当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)分别用含t的代数式表示与;
(2)当t为何值时,的长度等于?
(3)是否存在t的值,使得五边形的面积等于?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或2秒
(3)存在,秒,使得五边形的面积等于
【分析】(1)依据点和点运动的速度和时间可求得、的长,然后依据可求得的长;
(2)中,依据勾股定理可得到关于的方程,从而可求得的值;
(3)先求得矩形的面积,然后由五边形的面积可求得的面积,然后依据的面积列出关于的方程,从而可求得的值.
本题主要考查的是一元二次方程的应用,四边形的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、勾股定理、三角形的面积公式,依据勾股定理和三角形的面积公式列出关于的方程是解题的关键.
【解析】(1)解: 从点开始沿边向终点以的速度移动,
.
,
.
点从点开始沿边向终点以的速度移动,
.
(2)解:在中,依据勾股定理可知:,
即:,
解得:,,
当或2秒时,的长度等于.
(3)解:存在秒,使得五边形的面积等于.
理由如下:长方形的面积是:,
使得五边形的面积等于,
则的面积为,
.
解得:(不合题意舍去),,
即当秒时,使得五边形的面积等于.
24.如图,为半的直径,弦的延长线与过点B的切线交于点D,E为的中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)过点C作,垂足为点F,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的性质及判定、圆周角定理、直角三角形斜边中线的性质及勾股定理,解题关键是熟练掌握证明切线的方法,能利用勾股定理结合方程思想求解半径.
(1)连接,通过证明得出即可;
(2)设,由勾股定理得,,列方程求出x的值,则.
【解析】(1)证明:连接,
∵是的切线,
∴,
∵是直径,
∴,
∵中,E是的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵点C在圆上,
∴是的切线;
(2)解:∵中, ,
∴,
设,
由勾股定理得:,,
∴,
∴,
解得,
则,
即的半径为.
25.对于代数式,若存在实数,当时,代数式的值也等于,则称为这个代数式的不变值.例如:对于代数式,当时,代数式等于0;当时,代数式等于1,我们就称0和1都是这个代数式的不变值.在代数式存在不变值时,该代数式的最大不变值与最小不变值的差记作.特别地,当代数式只有一个不变值时,则.
(1)代数式的不变值是______,______.
(2)说明:代数式没有不变值;
(3)已知代数式,若,求的值.
【答案】(1)和4,7
(2)见解析
(3)1
【分析】(1)根据不变值的定义可得出关于的一元二次方程,解之即可求出的值,再做差后可求出的值;
(2)由方程的系数结合根的判别式可得出方程没有实数根,进而可得出代数式没有不变值;
(3)由可得出方程有两个相等的实数根,进而可得出,解之即可得出结论.
【解析】(1)解:依题意,得:,即
解得:,,
,
故答案为:和4,7;
(2)解:依题意,得:即,
,
没有实数根,
代数式没有不变值;
(3)解:依题意,得:即有两个相等的实数根,
,
整理得:,
解得.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用以及根的判别式,根据不变值的定义,求出一元二次方程的解是解题的关键.
26.如图,在平面直角坐标系中,,的半径为.如果将线段绕原点逆时针旋转后的对应线段所在的直线与相切,且切点在线段上,那么线段就是的“关联线段”,其中满足题意的最小就是线段与的“关联角”.
(1)如图,如果,线段是的“关联线段”,那么它的“关联角”为 .
(2)如图,如果、、、、、.在下列线段中:①线段;②线段;③线段,属于的“关联线段”有 (填序号,可多选).
(3)如图,如果、,线段是的“关联线段”,那么的取值范围是 .
(4)如图,如果点的横坐标为,且存在以为端点,长度为的线段是的“关联线段”,那么的最大值是 .
【答案】(1)
(2)②,③
(3)
(4)
【分析】(1)作与相切,可得,结合“关联线段”的定义即可求解;
(2)判断线段的两个端点到原点的距离在和之间即可;
(3)以为圆心,半径为作圆,以为端点作射线与相切,结合(1)可得:,根据图形即可得出答案;
(4)先根据题意画出图形,通过数形结合并利用勾股定理即可求解.
【解析】(1)解:如图所示,作与相切,连接,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴此时的角度最小,且,
∴切点在线段上,
∴的“关联角”.
故答案为:.
(2)如图所示:连接,,,,
∵,,
∴,
∴切点不在线段上,不是的“关联线段”,
∵,,
∴,,
∵,
∴是的“关联线段”,
∵,
∴是的“关联线段”.
故答案为:②,③.
(3)∵,,
∴线段绕点旋转的路线是半径为1的上,
当与相切时,切点为,
由(1)可得:,
∴,
∴当时,线段是的“关联线段”.
故答案为:.
(4)如图所示,当取最大值时,点运动最小半径是到过点的直线的距离是,此时以为端点,长度为的线段是的“关联线段”,
∵,,
∴,
∴,
∴的最大值为.
故答案为:.
【点睛】本题是新定义下的阅读理解,考查直线与圆的位置关系,切线的性质,勾股定理,点到原点的距离,图形的旋转等相关知识.解题的关键是数形结合,理解新定义并能灵活运用所学知识解决问题.
27.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、②);
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③);
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④).
(1)在图①、②中,取的中点O,根据 得,即A,B,C,D共圆;
(2)在图③中,画⊙O经过点A,B,D(图⑤).假设点C落在外,交于点E,连接,可得 ,所以 ,得出矛盾;同理点C也不会落在内,即A,B,C,D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H,射线交于点F.
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P是外部一点,过P作直线,,的垂线,垂足分别为E,F,D,且点D,E,F在同一条直线上.求证:点P在的外接圆上.
【答案】(1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;
(2);;
(3)①;②B、E、D、C;③;
(4)证明见解析.
【分析】(1)利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可证明;
(2)根据结论Ⅱ可知:,再利用得到,利用外角性质可得,相互矛盾即可证明点C在圆上;
(3)以A、E、H、D四点作圆,以B、E、D、C四点作圆,连接,得到,,再利用,得到,即可证明;
(4)连接,,由结论I可得:点P、D、F、C四点共圆,点P、E、B、F四点共圆,证明,由结论Ⅲ可得点A、B、C、P四点共圆,即点P在的外接圆上.
【解析】(1)解:连接,,
根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得:,,
∴
故答案为:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;
(2)解:假设点C落在外,交于点E,连接,
可得:,
∵,
∴,
∵是的一个外角,
∴,相互矛盾,故点C在圆上,
故答案为:;;
(3)证明:以A、E、H、D四点作圆,以B、E、D、C四点作圆,连接.
∵A、E、H、D四点共圆,
∴,
∵B、E、D、C四点共圆,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即是的高.
故答案为:;B、E、D、C;;
(4)证明:连接,,
由结论I可得:点P、D、F、C四点共圆,点P、E、B、F四点共圆,
又∵点D,E,F在同一条直线上,
∴,,
∴,
由结论Ⅲ可得点A、B、C、P四点共圆,
即点P在的外接圆上.
【点睛】本题考查四边形外接圆的综合问题,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,三角形外角性质,解题的关键是掌握以上相关知识点,并能够综合运用,难度较大,考查学生对整体知识的应用.
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