内容正文:
第三章 圆(A卷·提升卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
A卷(共100分)
第Ⅰ卷(选择题,共32分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图以CD为直径的⊙O中,弦AB⊥CD于M.AB=16,CM=16.则MD的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.如图,在⊙O中,∠BOC=54°,则∠BAC的度数为( )
A.27° B.28° C.36° D.54°
3.如图,正五边形内接于,点P为弧上一点,则的为度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,是的直径,过的延长线上的点作的切线,切点为,点是上一点,连接,,若,则等于( )
A. B. C. D.
5.如图,AB是⊙O的直径,点C在圆周上,点P是线段OB上任意一点,连结AC、CP.若∠BAC=35°,则∠APC的度数不可能是( )
A.90° B.75° C.60° D.50°
6.如图,正方形ABCD内接于⊙O,其边长为4,则⊙O的内接正三角形EFG的边长为( ).
A.4 B. C. D.
7.已知,AB是直径,,弦且过OB的中点,P是劣弧BC上一动点,DF垂直AP于F,则P从C运动到B的过程中,F运动的路径长度( )
A. B. C.3 D.
8.如图⊙O分别切AC、AB、BD于C、E、D三点,已知∠CAB=100º,∠ABD=60º,则∠AOB等于( )
A.110º B.100º C.95º D.50º
第Ⅱ卷(非选择题,共68分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
9.已知扇形的半径长6,圆心角为120°,则该扇形的弧长等于 .(结果保留π)
10.正六边形的边长是6,则这个正六边形的周长是 .
11.如图,AB是⊙O的直径,弦DC⊥AB,垂足为E,如果AB=20cm,CD=16cm,那么线段AE的长为 cm.
12.如图,在半径分别为5cm和3cm的两个同心圆中,大圆的弦AB与小圆相切于点C,则弦AB的长为 cm.
13.如图,在中,,,将绕点B逆时针旋转得到,则,,,围成的面积(图中阴影部分面积)为 .
三、解答题(本大题共5个小题,共48分,解答过程写在答题卡上)
14.如图,有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽,为16米,拱高为4米.
(1)求桥拱的半径;
(2)若大雨过后,洪水泛滥到河面宽度为12米时,求水面涨高了多少?
15.如图,为的直径,交于点C,D为上一点,延长交于点E,延长至F,使,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若且,求的半径.
16.如图,为的直径,是上一点,是的中点,弦,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
17.如图1,投石机是古代威力巨大的武器,是现代大炮的鼻祖,我国在汉朝时期就被大量运用于战场.它由杠杆、支架、弹袋和重锤等部件组成.其原理是通过弹力使杠杆绕着支点A旋转把石头甩出,以达到伤敌的效果.如图2是投石机的示意图,杠杆米,杠杆初始位置与地面成角,即.当杠杆甩出石头停止旋转时.
求:
(1)弹袋B转过的路程.
(2)杠杆旋转停止时弹袋B距离地面多少米.
(参考数据:)
18.如图,内接于,交于点,连接.
(1)如图,求证:平分;
(2)如图,延长交于点,连接,交于点,,求的度数;
(3)如图,在()的条件下,若,,求弦的长.
B卷(共50分)
一、填空题(本大题共5个小題,每小題4分,共20分,答案写在答题卡上)
19.如图,已知是的切线,是切点是过圆心的一条割线,点、是它与的交点,且,.则的半径为 .
20.如图,已知扇形的圆心角为,半径为1.则弓形的面积为 .
21.如图,内接于,点,分别是,的中点,,,则的度数是 .
22.如图,正六边形的外接圆的半径为2,过圆心的两条直线、的夹角为,则图中的阴影部分的面积为 .
23.如图,在等腰直角三角形中,,点Р在以斜边为直径的半圆上,M为的中点,则点Р沿半圆由点A运动至点B的过程中,线段的最小值为 .
二、解答题(本大题共3个小题,共30分,解答过程写在答题卡上)
24.图1是传统的手工推磨工具,根据它的原理设计了如图2所示的机械设备,磨盘半径,用长为的连杆将点与动力装置相连(大小可变),点在轨道上滑动,带动点使磨盘绕点转动,,.
(1)当点、、三点共线的时候,的长为______;
(2)点由轨道最远处向滑动,使磨盘转动不超过的过程中:
①与相切于点,如图3,求的长;
②从①中相切的位置开始,点继续向点方向滑动至点,点随之逆时针运动至点,此时,求点运动的路径长(结果保留).(参考数据:,,)
25.如图在等边中,的平分线交y轴于点D,C的坐标为
(1)如图1,求D的坐标.
(2)如图2,E为x轴上任意一点,以为边,在第一象限内作等边,延长交y轴于点G,求的长.
(3)如图3,在(1)条件下,M为y轴正半轴上D点上方的任意一点,在右上方作交延长线于N点,求的值.
26.如图,为的直径,弦交于点,连接,且,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过点作于,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,点在弧上,连接,使,连接、,过作交于点,交于点,,若,求的长.
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第三章 圆(A卷·提升卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
A卷(共100分)
第Ⅰ卷(选择题,共32分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图以CD为直径的⊙O中,弦AB⊥CD于M.AB=16,CM=16.则MD的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】连接OA,如图,设⊙O的半径为r,则OA=r,OM=16-r,根据垂径定理得到AM=BM=8,再根据勾股定理得到82+(16-r)2=r2,解方程求出r=10,然后计算CD-CM即可.
【详解】解:连接OA,如图,设⊙O的半径为r,则OA=r,OM=16-r,
∵AB⊥CD,
∴AM=BM=AB=8,
在Rt△AOM中,82+(16-r)2=r2,解得r=10,
∴MD=CD-CM=20-16=4.
故选:B.
【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.
2.如图,在⊙O中,∠BOC=54°,则∠BAC的度数为( )
A.27° B.28° C.36° D.54°
【答案】A
【分析】由同弧所对的圆周角是它所对的圆心角的一半,可得,从而可得答案.
【详解】解:
故选:
【点睛】本题考查的是圆周角定理,掌握“同弧所对的圆周角是它所对的圆心角的一半.”是解题的关键.
3.如图,正五边形内接于,点P为弧上一点,则的为度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正多边形的性质,求得每个内角的度数,再根据圆内接四边形的性质,求解即可.
【详解】解:在正五边形中,每个内角的度数为,
即,
由题意可得:四边形为圆的内接四边形,
∴,
∴,
故选:D
【点睛】此题考查了正多边形的性质以及圆的有关性质,解题的关键是熟练掌握相关基础性质.
4.如图,是的直径,过的延长线上的点作的切线,切点为,点是上一点,连接,,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据切线的性质可知,再根据圆周角的性质及直角三角形的性质即可解答.本题考查了切线的性质,圆周角的性质,直角三角形的性质,掌握切线的性质及圆周角的性质是解题的关键.
【详解】解:连接,
∵是的切线,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
故选.
5.如图,AB是⊙O的直径,点C在圆周上,点P是线段OB上任意一点,连结AC、CP.若∠BAC=35°,则∠APC的度数不可能是( )
A.90° B.75° C.60° D.50°
【答案】D
【详解】试题分析:首先连接BC,由AB是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,可求得∠ACB=90°,继而求得∠B的度数,则可得∠APC≥55°.
试题解析:连接BC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠B=90°-∠BAC=90°-35°=55°,
∵点P是线段OB上任意一点,
∴∠APC≥55°.
∴∠APC的度数不可能是50°.
故选D.
考点:圆周角定理.
6.如图,正方形ABCD内接于⊙O,其边长为4,则⊙O的内接正三角形EFG的边长为( ).
A.4 B. C. D.
【答案】D
【分析】连接AC、OE、OF,作OM⊥EF于M,先根据ABCD是圆内接正方形求出圆的半径,再在Rt△OEM中利用30度角的性质即可解决问题.
【详解】解;连接AC、OE、OF,作OM⊥EF于M,
∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=4,∠ABC=90°,
∴AC是直径,AC=4,
∴OE=OF=2,
∵OM⊥EF,∴EM=MF,
∵△EFG是等边三角形,∴∠GEF=60°,
在Rt△OME中,∵OE=2,∠OEM=∠GEF=30°,
∴OM=,EM=OM=,
∴EF=2.
故选D.
【点睛】本题考查正多边形与圆、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、等边三角形的性质和30°角的直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练应用这些知识解决问题,属于中考常考题型.
7.已知,AB是直径,,弦且过OB的中点,P是劣弧BC上一动点,DF垂直AP于F,则P从C运动到B的过程中,F运动的路径长度( )
A. B. C.3 D.
【答案】B
【分析】作于,当点在点时,点与点重合;当点在点时,点与点重合,利用圆周角定理的推论判定点在以为直径的圆上,则点运动路径为,再计算和的度数,根据弧长公式即可求解.
【详解】解:作于,如图所示,
当点在点时,点与点重合;当点在点时,点与点重合,
,点在以为直径的圆上,
点运动路径为,
弦且过的中点,
,,,,
, 为等边三角形,
和为中位线,,,
运动的路径长度为:,
故选B.
【点睛】本题考查了垂径定理、圆周角定理、轨迹,点按一定规律运动所形成的图形叫这个点的运动轨迹,解题的关键是确定点运动的轨迹路径.
8.如图⊙O分别切AC、AB、BD于C、E、D三点,已知∠CAB=100º,∠ABD=60º,则∠AOB等于( )
A.110º B.100º C.95º D.50º
【答案】B
【分析】运用切线的相关知识和角平分线的判定,得到AO平分∠CAE,算得∠OAE的度数,再用同样方法得到∠OBE的度数,最后用三角形内角和等于180度可求得∠AOB的度数.
【详解】如下图,
连接OC,OE
∵AC、AB切⊙O于C、E
∴OC⊥AC,OE⊥AB
又OC=OE
∴AO平分∠CAB
∴
同理可得∠OBA=
∴
故选:B.
【点睛】此题考查切线的性质和角平分线的判定定理,其关键是熟悉相关定义和性质进行推理和运算.
第Ⅱ卷(非选择题,共68分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
9.已知扇形的半径长6,圆心角为120°,则该扇形的弧长等于 .(结果保留π)
【答案】
【详解】
10.正六边形的边长是6,则这个正六边形的周长是 .
【答案】36
【分析】正六边形的边长×6,可得正六边形的周长.
【详解】解:∵正六边形的边长是6,
∴这个正六边形的周长=6×6=36,
故答案为:36.
【点睛】本题考查正多边形,解题的关键是理解正六边形的定义,属于中考基础题.
11.如图,AB是⊙O的直径,弦DC⊥AB,垂足为E,如果AB=20cm,CD=16cm,那么线段AE的长为 cm.
【答案】4.
【详解】试题分析:连接CO,因为DC⊥AB,所以AB平分CD,因为CD=16,所以CE=8,因为AB=20,所以CO= OA=10,由勾股定理算出OE=6,所以AE=10-6=4cm,故答案为4cm.
考点:1.垂径定理;2.勾股定理.
12.如图,在半径分别为5cm和3cm的两个同心圆中,大圆的弦AB与小圆相切于点C,则弦AB的长为 cm.
【答案】8
【详解】试题分析:本题应根据垂径定理和勾股定理求解.
大圆的弦AB与小圆相切于点C,
∴,
由垂径定理知,AC=BC,
由勾股定理得,AC=4,
∴AB=2AC=8
故答案为8
考点:切线的性质.
13.如图,在中,,,将绕点B逆时针旋转得到,则,,,围成的面积(图中阴影部分面积)为 .
【答案】/
【分析】本题主要考查了图形的旋转,不规则图形的面积计算,勾股定理,发现阴影部分面积的计算方法是解题的关键.根据旋转的性质得到,,进而得到,再结合扇形面积公式和勾股定理求解,即可解题.
【详解】解:将绕点B逆时针旋转得到,
,,
,
在中,,,
,
上式.
故答案为:.
三、解答题(本大题共5个小题,共48分,解答过程写在答题卡上)
14.如图,有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽,为16米,拱高为4米.
(1)求桥拱的半径;
(2)若大雨过后,洪水泛滥到河面宽度为12米时,求水面涨高了多少?
【答案】(1)桥拱的半径是10米;(2)水面涨高了2米.
【分析】本题考查勾股定理,垂径定理,关键是由勾股定理,垂径定理列出关于圆半径的方程.
(1)设桥拱的半径是米,由垂径定理求出(米,而米,由勾股定理得到,求出;
(2)由垂径定理求出的长,由勾股定理求出的长,即可求出的长.
【详解】(1)解:如图,半径,,
设桥拱的半径是米,
,
(米,
拱高为4米,
米,
,
,
,
桥拱的半径是10米;
(2)解:,
(米,
(米,
(米,
(米,
水面涨高了2米.
15.如图,为的直径,交于点C,D为上一点,延长交于点E,延长至F,使,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若且,求的半径.
【答案】(1)见解析;(2)的半径为3
【分析】本题考查了切线的判定定理、等边对等角、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)连接,根据等边对等角结合对等角相等即可推出结论;
(2)设的半径,则,,在中,由勾股定理得得出方程求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,即,
∴,
∵是半径,
∴为的切线;
(2)解:设的半径,则,
∴,
在中,由勾股定理得,,
∴,
解得,或(舍去),
∴的半径为3.
16.如图,为的直径,是上一点,是的中点,弦,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)AE的长为.
【分析】此题主要考查的是垂径定理以及相似在圆中的综合运用,解决此题的关键是正确作出辅助线,利用相似求出半径.
(1)由垂径定理可得弧与弧的数量关系,结合已知可得弧与弧的数量关系,从而得到弧与弧相等,进而得到对应的弦相等;
(2)连接,由已知可得,再由是直角可得,进一步得到,进而可以得到,利用相似三角形的性质可得到的长,进而得到半径的长度,在中利用勾股定理求出的长,进而得到的长,再利用即可求出的长.
【详解】(1)证明:弦,为的直径,
,
是的中点,
,
,
.
(2)解:连接交于点,
,
,,
是的中点,
,
是直径,
,
,
,
,
又,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
17.如图1,投石机是古代威力巨大的武器,是现代大炮的鼻祖,我国在汉朝时期就被大量运用于战场.它由杠杆、支架、弹袋和重锤等部件组成.其原理是通过弹力使杠杆绕着支点A旋转把石头甩出,以达到伤敌的效果.如图2是投石机的示意图,杠杆米,杠杆初始位置与地面成角,即.当杠杆甩出石头停止旋转时.
求:
(1)弹袋B转过的路程.
(2)杠杆旋转停止时弹袋B距离地面多少米.
(参考数据:)
【答案】(1)弹袋B转过的路程为米;(2)杠杆旋转停止时弹袋B距离地面米
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,求弧长:
(1)根据弧长公式求解即可;
(2)过点A作于点F,过点作,交的延长线于点E,先解得到米,再求出,进而解得到米,最后求出的长即可.
【详解】(1)解:∵米,
∴弹袋B转过的路程(米),
答:弹袋B转过的路程为米;
(2)解:过点A作于点F,过点作,交的延长线于点E,
在中,∵米,
∴(米),
,
在中,
∵,米,
∴(米),
∴(米),
即杠杆旋转停止时弹袋B距离地面米.
18.如图,内接于,交于点,连接.
(1)如图,求证:平分;
(2)如图,延长交于点,连接,交于点,,求的度数;
(3)如图,在()的条件下,若,,求弦的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【分析】()由垂径定理得,进而可得,即可求证;
()如图,连接,证明可得,即得,得到,再由圆周角定理即可求解;
()如图,连接,由是的直径得,由余弦的定义可得,又由得,即得,由勾股定理得,设,则,利用勾股定理得,解得,得到,,再利用可得,据此即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∴平分;
(2)解:如图,连接,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴等于的半径,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,∴,
∴,
∵,
设,则,
∵,
∴,解得,
∴,,
∴,
∵,∴,即,解得,
∴.
【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,余弦的定义,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
B卷(共50分)
一、填空题(本大题共5个小題,每小題4分,共20分,答案写在答题卡上)
19.如图,已知是的切线,是切点是过圆心的一条割线,点、是它与的交点,且,.则的半径为 .
【答案】6
【分析】根据切割线定理得PA2=PB•PC,从而可求得PC与BC的长,从而不难求得半径的长.
【详解】解:∵PA2=PB•PC,PA=8,PB=4,∴PC=16,∴BC=12,∴圆的半径是6.
【点睛】本题主要是运用了切割线定理,注意最后要求的是圆的半径.
20.如图,已知扇形的圆心角为,半径为1.则弓形的面积为 .
【答案】
【分析】过点A作AD⊥BO的延长线于点D,先根据∠AOB=135°求出∠AOD的度数,由锐角三角函数的定义得出AD的长,再根据S弓形AMB=S扇形AOB-S△AOB即可得出结论.
【详解】过点A作AD⊥BO的延长线于点D,
∵∠AOB=135°,
∴∠AOD=180°−135°=45°.
∵OA=1,
∴AD=OA⋅sin45°=,
∴S弓形AMB=S扇形AOB−S△AOB=.
答:弓形AMB的面积为.
【点睛】本题考查扇形面积的计算,解题关键在于过点A作AD⊥BO的延长线于点D.
21.如图,内接于,点,分别是,的中点,,,则的度数是 .
【答案】20°
【分析】利用圆周角定理求得∠AOB=,∠AOC=,利用垂径定理证得△ODN是等边三角形,推出OD=ON=OM,根据三角形内角和定理即可求解.
【详解】如图,连接OA、OB、ON,取OA中点D,连接DN,
∵∠CAB=,∠CBA=,
∴∠ACB=,
∴∠AOB=,∠AOC=,
∵点M是OC的中点,点D是OA的中点,
∴OD= OM=OA,
∵点N是AB的中点,且∠AOB=,
∴ON⊥AB,∠AON=∠BON=,
∵点D是OA的中点,且∠ONA=,
∴DN=DO,
∴△ODN是等边三角形,
∴OD =OA,
∴OD=ON=OM,
∵∠MON=∠COA+∠AON ==,
∴∠OMN=∠NOM=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,等边三角形的判定和性质,直角三角形斜边上的中线的性质以及三角形内角和定理的应用,证得△ODN是等边三角形是解题的关键.
22.如图,正六边形的外接圆的半径为2,过圆心的两条直线、的夹角为,则图中的阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查的是正多边形与圆,扇形面积的计算,勾股定理的应用,熟记正六边形的性质是解本题的关键.
如图,连接,标注直线与圆的交点,由正六边形的性质可得:,,三点共线,为等边三角形,证明扇形与扇形重合,可得,从而可得答案.
【详解】解:如图,连接,标注直线与圆的交点,
由正六边形的性质可得:,,三点共线,为等边三角形,
∴,,
∴,
∴扇形与扇形重合,
∴,
∵为等边三角形,,过作于,
∴,,,
∴;
故答案为:.
23.如图,在等腰直角三角形中,,点Р在以斜边为直径的半圆上,M为的中点,则点Р沿半圆由点A运动至点B的过程中,线段的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查轨迹,等腰直角三角形的性质,圆周角定理等知识,解题的关键是正确判断出点M的运动轨迹,属于中考常考题型.
如图,设的中点为O,连接,判断出点M的运动轨迹,利用勾股定理求出进而求解.
【详解】解:如图,设的中点为O,连接,作于H,
,
是的中点,
,
,
,
∴点M的运动轨迹是以为直径的⊙T,
设⊙T交于点E,交于点F,连接,则是直径,
∴点M的运动轨迹在以为直径的上(即上),,
,
,
连接,与交于点M,
在中,
,
,
当时,此时最小,
,
故答案为:.
二、解答题(本大题共3个小题,共30分,解答过程写在答题卡上)
24.图1是传统的手工推磨工具,根据它的原理设计了如图2所示的机械设备,磨盘半径,用长为的连杆将点与动力装置相连(大小可变),点在轨道上滑动,带动点使磨盘绕点转动,,.
(1)当点、、三点共线的时候,的长为______;
(2)点由轨道最远处向滑动,使磨盘转动不超过的过程中:
①与相切于点,如图3,求的长;
②从①中相切的位置开始,点继续向点方向滑动至点,点随之逆时针运动至点,此时,求点运动的路径长(结果保留).(参考数据:,,)
【答案】(1)或
(2)①②
【分析】(1)分点Q在线段上和点Q在的延长线上两种情况,分别利用勾股定理求解即可;
(2)①连接,根据切线的性质可得,然后根据勾股定理可进行求解;②连接、,过点作交于点.证明四边形是平行四边形,得到,解直角三角形得到,利用弧长公式计算即可.
【详解】(1)解:如图:当点Q在线段上时,
在中,,
,
;
如图:当点Q在的延长线上时,
,
;
综上,的长为或,
故答案为:或;
(2)解:①如图1,连接,
与相切于点,
,
在中,
,
在中,;
②如图2,连接、,过点作交于点.
,,
四边形是平行四边形,
交于点
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查切线的性质及勾股定理,弧长的计算,解直角三角形,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
25.如图在等边中,的平分线交y轴于点D,C的坐标为
(1)如图1,求D的坐标.
(2)如图2,E为x轴上任意一点,以为边,在第一象限内作等边,延长交y轴于点G,求的长.
(3)如图3,在(1)条件下,M为y轴正半轴上D点上方的任意一点,在右上方作交延长线于N点,求的值.
【答案】(1)
(2)9
(3)6
【分析】(1)根据等边三角形的性质得,在中,根据勾股定理可得,再由C的坐标为,可得,然后根据直角三角形的性质可得,即可求出;
(2)过点F作轴,垂足分别为K,H,,再证明,可得,即可求解;
(3)在上截取,连接,根据线段垂直平分线的性质可得,再证明是等边三角形,可得,从而得到,可得到点M,D,B,N四点共圆,从而得到,再证明,可得,即可求解.
【详解】(1)解:∵是等边三角形,,
∴,
在中,,
∵C的坐标为,
∴,
∴,
∵的平分线交y轴于点D,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点D的坐标为;
(2)解:如图,过点F作轴,垂足分别为K,H,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∴平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
∴;
(3)解:如图,在上截取,连接,
∵垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点M,D,B,N四点共圆,∴,
在和中,
∵,∴,
∴,∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,添加适当辅助线构建全等三角形是解题的关键.
26.如图,为的直径,弦交于点,连接,且,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过点作于,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,点在弧上,连接,使,连接、,过作交于点,交于点,,若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角得到,则,再由等边对等角得到,根据同弧所对的圆周角相等和对顶角相等推出,再由三角形内角和定理即可证明结论;
(2)过点E作于M,过点B作于N,证明,进而证明,得到,由三线合一定理得到,则,由角平分线的性质得到,则;
(3)设,则,则,,进而可证明,;如图所示,在上取点M,使得,连接,可证明,得到;设,则,,如图所示,过点G作交延长线于N, 设,则,由勾股定理可得,可得;则,,解直角三角形得到;设交于T,解直角三角形得到,则,根据三角形面积计算公式得到,解得或(舍去),则;如图所示,在上取一点Q,使得,连接,过点G作于P,则,设,则,由勾股定理可得,解得;再证明,则,由勾股定理得,,解得或(舍去),则.
【详解】(1)证明:∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)证明:如图所示,过点E作于M,过点B作于N,
∵,
∴,
∴,
∴;
由(1)可知,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴;
(3)解:设,则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴;
如图所示,在上取点M,使得,连接,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴;
∵,
∴设,
∴,
∴,
如图所示,过点G作交延长线于N,
设,则,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴,
∴,
∴;
∴,,
∴;
设交于T,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴;
如图所示,在上取一点Q,使得,连接,过点G作于P,
在中,,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得或(舍去),
∴.
【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了圆的相关性质,解直角三角形,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,勾股定理等等,正确作出辅助线构造等腰三角形和直角三角形是解题的关键.
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