内容正文:
第08讲 圆与正多边形 单元综合检测(难点)
一、单选题
1.在中,,,,点在内,分别以为圆心画,圆半径为1,圆半径为2,圆半径为3,圆与圆内切,圆与圆的关系是( )
A.内含 B.相交 C.外切 D.相离
2.在中,,,,以点,点,点为圆心的的半径分别为5、10、8,那么下列结论错误的是( )
A.点在上 B.与内切
C.与有两个公共点 D.直线与相切
3.已知:在中,,则BC的值( )
A.只有1个 B.可以有2个 C.可以有3个 D.无数个
4.已知在中,,,如果以A为圆心r为半径的和以为直径的相交,那么r的取值范围( )
A. B. C. D.
5.如图,在梯形中,,,,,如果以为直径的圆与梯形各边共有3个公共点(C,D两点除外),那么长的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.如图,在矩形中,对角线与相交于点,,.分别以点、为圆心画圆,如果与直线相交、与直线相离,且与内切,那么的半径长的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.如图,AB是圆O的直径,==,AC与OD交于点E.如果AC=3,那么DE的长为 .
8.在半径为13cm的圆内有两条互相平行的弦,一条弦长为24cm,另一条弦长为10cm,则这两条弦之间的距离为 cm.
9.如图,和的半径分别为5和1,,点在直线上,与、都内切,那么半径是 .
10.如图,已知半圆直径,点C、D三等分半圆弧,那么的面积为 .
11.如图,弧所在的⊙的半径长为5,正三角形的顶点、分别在半径、上,点在弧上,.如果,那么这个正三角形的边长为 .
12.在平面直角坐标系中,我们把半径相等且外切、连心线与直线平行的两个圆,称之为“孪生圆”;已知圆的圆心为,半径为,那么圆的所有“孪生圆”的圆心坐标为 .
13.如图,在中,为边上的中线,,以点为圆心,r为半径作.如果与中线有且只有一个公共点,那么的半径r的取值范围为 .
14.如图,∠MON=, P是∠MON的平分线上一点,PQ∥ON交OM于点Q,以P为圆心,半径为8的圆与ON相切,如果以Q为圆心,半径为r的圆与⊙P相交,那么r 的取值范围是 .
15.如图,已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,圆心O1、O2在公共弦AB的两侧,AB=O1O2=4,sin∠AO1B=,那么O2A的长是 .
16.如图,在直角梯形中,,E是上一定点,.点P是BC上一个动点,以P为圆心,PC为半径作⊙P.若⊙P与以E为圆心,1为半径的⊙E有公共点,且⊙P与线段AD只有一个交点,则PC长度的取值范围是 .
17.如图,等边的边长为6,点在边上,,线段在边上运动,且,有下列结论:
①与可能相似;
②以为圆心为半径的圆与以为圆心为半径的圆,可能内切;
③以为圆心为半径的圆与以为圆心为半径的圆,可能外切.其中,所有正确结论的序号为 .
18.如图,已知在中,,,动点N从点C出发,沿着方向以1个单位长度/秒的速度匀速运动,同时动点M从点A出发,沿着方向也以1个单位长度/秒的速度匀速运动,设运动时间为t秒(),以M为圆心,长为半径的与的另一个交点为点D,连接,当与线段只有一个公共点时,t的取值范围是 .
三、解答题
19.如图,已知经过顶点A、B,交边于点D,交边于点E.
(1)如果,求证:.
(2)如果点A是弧的中点,,,,求的半径.
20.已知:如图,⊙O1与⊙O2相交于点A和点B,AC∥O1O2,交⊙O1于点C,⊙O1的半径为5,⊙O2的半径为,AB=6.
求:
(1)弦AC的长度;
(2)四边形ACO1O2的面积.
21.如图1是一张乒乓球桌,其侧面简化结构如图2所示,台面(台面厚度忽略不计)与地面平行,且高度为(台面与地面之间的距离),直线型支架与的上端E,F与台面下方相连,与的下端P,Q与直径为的脚轮(侧面是圆)相连(衔接之间的距离忽略不计),直线型支架与的上端C,D与台面下方相连,下端G,H与,相连,圆弧形支架分别与,在点G,H相连,且,已知,,
(1)求:的长度
(2)当所在的圆经过点P、Q时,求:所在的圆的圆心到台面之间的距离
22.如图,是正方形对角线上一点,以为圆心,长为半径的与相切于点,与相交于点.
(1)求证:与相切.
(2)若正方形的边长为,点是半径上的一个动点,过点作交于点.当时,求的长
23.在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与轴交于点、,抛物线的顶点在第一象限,且.
(1)当点P的坐标为时,求这个抛物线的表达式;
(2)抛物线表达式中有三个待定系数,求待定系数a与n之间的数量关系;
(3)以点P为圆心,为半径作,与直线相交于点M、N.当点P在直线上时,用含a的代数式表示的长.
24.已知:⊙O的半径为3,弦,垂足为,点E在⊙O上,,射线与射线相交于点.设,,
(1)求与之间的函数解析式,并写出函数定义域;
(2)当为直角三角形时,求的长;
(3)如果,求的长.
25.新定义:如果一个三角形中有两个内角,满足,那我们称这个三角形为“近直角三角形”.
(1)若是“近直角三角形”,,,则______度;
(2)如图1,在中,,,.若是的平分线,在边上是否存在点(异于点),使得是“近直角三角形”?若存在,请求出的长;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,在中,,点为边上一点,以为直径的圆交于点,连接交于点,若为“近直角三角形”,且,,求的值.
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第08讲 圆与正多边形 单元综合检测(难点)
一、单选题
1.在中,,,,点在内,分别以为圆心画,圆半径为1,圆半径为2,圆半径为3,圆与圆内切,圆与圆的关系是( )
A.内含 B.相交 C.外切 D.相离
【答案】B
【分析】本题考查圆的位置关系,涉及勾股定理,根据题意,作出图形,数形结合,即可得到答案,熟记圆的位置关系是解决问题的关键.
【解析】解:圆半径为1,圆半径为3,圆与圆内切,
圆含在圆内,即,
在以为圆心、为半径的圆与边相交形成的弧上运动,如图所示:
当到位置时,圆与圆圆心距离最大,为,
,
圆与圆相交,
故选:B.
2.在中,,,,以点,点,点为圆心的的半径分别为5、10、8,那么下列结论错误的是( )
A.点在上 B.与内切
C.与有两个公共点 D.直线与相切
【答案】D
【分析】首先利用勾股定理解得,然后根据点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系,逐项分析判断即可.
【解析】解:∵,
∴,
∵,的半径为5,
∴点在上,选项A正确,不符合题意;
∵的半径分别为5、10,且,
∴与内切,选项B正确,不符合题意;
∵,
∴与相交,有两个公共点,选项C正确,不符合题意;
如下图,过点作于点,
∵,
∴,解得,
∵,
∴直线与相交,选项D错误,符合题意.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了勾股定理、点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.
3.已知:在中,,则BC的值( )
A.只有1个 B.可以有2个 C.可以有3个 D.无数个
【答案】B
【分析】如图, 过作于,再利用特殊角的三角函数值求解的长度,再以为圆心,为半径画弧,则弧与的两个交点都为的位置,从而可得答案.
【解析】解:如图, 过作于,
∴,
∵,
∴以为圆心,为半径画弧,则弧与的两个交点都为的位置,
∴的值有两个.
故选B.
【点睛】本题考查的是特殊角的三角函数值的应用,圆的基本性质,熟练的画出图形解题是关键.
4.已知在中,,,如果以A为圆心r为半径的和以为直径的相交,那么r的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先利用勾股定理求得两圆的圆心距,然后利用两圆相交时两圆的圆心距和两圆的半径之间的关系求解.
【解析】解:如图,由题意得:,
,
由勾股定理得:,
设的半径为,
根据两圆相交得:
,
解答:,
故选:C.
【点睛】本题考查两圆之间的位置关系.熟练掌握两圆之间的位置关系的判定方法,是解题的关键.
5.如图,在梯形中,,,,,如果以为直径的圆与梯形各边共有3个公共点(C,D两点除外),那么长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】考查了直线和圆的位置关系与数量之间的联系.此题首先能够根据公共点的个数得到直线和圆的位置关系;再进一步计算出相切时圆心到直线的距离,从而根据直线和圆的位置关系与数量之间的联系,得到答案.
【解析】解:根据题意,得圆必须和直线相交,设直线和圆相切于点E,
连接,则,,
又∵,
∴此时.
根据梯形的中位线定理,得 ,
∴,
∴,
∴直线要和圆相交,则.
故选D.
6.如图,在矩形中,对角线与相交于点,,.分别以点、为圆心画圆,如果与直线相交、与直线相离,且与内切,那么的半径长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作,勾股定理求得,进而根据平行线分线段成比例得出,根据题意,画出相应的图形,即可求解.
【解析】解:如图所示,当圆O与相切时,过点作,
∵矩形中,对角线与相交于点,,.
∴,,,,
∴
∴,
则;
当圆O与相切时,过点作于点,如图所示,
则
则
∴与直线相交、与直线相离,且与内切时,,
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,平行线分线段成比例,直线与圆的位置关系,圆与圆的位置关系,根据题意画出图形是解题的关键.
二、填空题
7.如图,AB是圆O的直径,==,AC与OD交于点E.如果AC=3,那么DE的长为 .
【答案】
【分析】根据,可得∠AOD=60°,OD⊥AC,AE=CE=AC=,再根据含30度角的直角三角形即可求出结果.
【解析】解:∵,
∴∠AOD=60°,OD⊥AC,AE=CE=AC=,
∴∠A=30°,
∴OE=AE•tan30°=,
∴OA=OD=2OE=,
∴DE=OD﹣OE=.
故答案为:.
【点睛】本题考查了垂径定理,圆心角、弧、弦的关系,解决本题的关键是掌握圆的相关性质.
8.在半径为13cm的圆内有两条互相平行的弦,一条弦长为24cm,另一条弦长为10cm,则这两条弦之间的距离为 cm.
【答案】7或17
【分析】分两种情况进行讨论:①弦AB和CD在圆心同侧;②弦AB和CD在圆心异侧;作出半径和弦心距,利用勾股定理和垂径定理求解即可.
【解析】解:①当弦AB和CD在圆心同侧时,如图,
∵AB=24cm,CD=10cm,
∴AE=12cm,CF=5cm,
∵OA=OC=13cm,
∴EO=5cm,OF=12cm,
∴EF=OF-OE=7cm;
②当弦AB和CD在圆心异侧时,如图,
∵AB=24cm,CD=10cm,
∴AF=12cm,CE=5cm,
∵OA=OC=13cm,
∴EO=12cm,OF=5cm,
∴EF=OF+OE=17cm.
故答案为:7或17.
【点睛】本题考查了勾股定理和垂径定理,解此类题目要注意将圆的问题转化成三角形的问题再进行计算.
9.如图,和的半径分别为5和1,,点在直线上,与、都内切,那么半径是 .
【答案】1.5或4.5
【分析】本题主要考查了圆与圆的位置关系,解此题的关键是熟练掌握由数量关系来判断两圆位置关系的方法.设两圆的半径分别为和,且,圆心距为;外离;外切;相交;内切;内含.
根据两圆内切时圆心距两圆半径之差的绝对值,分两种情况求解即可.
【解析】解:设半径是,根据题意,
分两种情况:
如图1,,,
,
,
解得;
如图2,,,
,
,
解得.
故答案为1.5或4.5.
10.如图,已知半圆直径,点C、D三等分半圆弧,那么的面积为 .
【答案】
【分析】连接OC,OD,过点O作OE⊥CD,垂足为点E,点C、D三等分半圆弧,可知是等边三角形,从而可以证得CD∥AB,所以和的面积相等,利用30°所对的直角三角形的性质和勾股定理,即可求得面积.
【解析】解:连接OC,OD,过点O作OE⊥CD,垂足为点E,如图,
∵点C、D三等分半圆弧,
∴∠COD=∠BOD=60°,
∵OC=OD,
∴是等边三角形,
∴∠CDO=60°,
∴∠CDO=∠BOD,
∴CD∥AB,
∴,
∵OE⊥CD,
∴∠COE=∠COD=30°,
∴,
在中,,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了弧与圆心角的关系、等边三角形的判定与性质、平行线的判定、30°所对的直角三角形的性质和勾股定理.
11.如图,弧所在的⊙的半径长为5,正三角形的顶点、分别在半径、上,点在弧上,.如果,那么这个正三角形的边长为 .
【答案】
【分析】如图,连接OC,设正三角形ABC的边长是x,证明根据勾股定理求出在Rt△ABO中,,得出方程解方程可得答案.
【解析】解:如图,连接OC,
设正三角形ABC的边长是x,
∵∠EOF=∠CAB=60°,AB⊥OF,⊙的半径长为5,
∴
∴
在Rt△ABO中,
(负根舍去)
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边三角形性质,勾股定理,一元二次方程的解法,解直角三角形,圆的性质,掌握以上知识是解题的关键.
12.在平面直角坐标系中,我们把半径相等且外切、连心线与直线平行的两个圆,称之为“孪生圆”;已知圆的圆心为,半径为,那么圆的所有“孪生圆”的圆心坐标为 .
【答案】/
【分析】如图,与外切半径相等且连心线与直线平行的两个圆分别为,运用两圆外切的性质和点的坐标特点,数形结合求出图形中的长,进而得到两圆心的坐标.
【解析】解:画出图如图所示:
点的坐标为过点的直线与平行并过点,
过点的直线与平行,
过点的直线与两坐标轴围成等腰直角三角形,
与外切半径相等且连心线与直线平行的两个圆分别为,,
如图,,都是等腰直角三角形,,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了两圆外切的性质,点的坐标特征,等腰直角三角形,熟练的运用数形结合思想是解决本题的关键.
13.如图,在中,为边上的中线,,以点为圆心,r为半径作.如果与中线有且只有一个公共点,那么的半径r的取值范围为 .
【答案】或/或
【分析】根据直线与圆的位置关系,判断出符合题意的的半径r的取值范围的临界值并求解即可;
【解析】解:在中,为边上的中线,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴边的高,
∵与中线有且只有一个公共点,
∴的半径的取值范围为或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系、三角形的面积、直角三角形斜边上的中线、解直角三角形等知识;熟练掌握直线与圆的位置关系,由三角函数求出BC是解决问题的关键.
14.如图,∠MON=, P是∠MON的平分线上一点,PQ∥ON交OM于点Q,以P为圆心,半径为8的圆与ON相切,如果以Q为圆心,半径为r的圆与⊙P相交,那么r 的取值范围是 .
【答案】
【分析】过点P作 于A, 于B,由角平分线上的点到角两边的距离相等,可得PA、PB的值,再由两直线平行内错角相等可以得出 ,则可求出PQ长,最后算出两圆内切和外切时r的值,即可求解.
【解析】过点P作 于A, 于B,
∵以P为圆心,半径为8的圆与ON相切,
∴B是切点,
即 ,
∵∠MON=, P是∠MON的平分线上一点,
,
,
,
,
,
在中, ,
∴当⊙P和⊙Q相切时, 或者 ,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆与圆的位置关系,切线的性质,角平分线的性质,等腰三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性质,要注意:两圆相切有内切外切两种,掌握圆与圆的位置关系以及切线判定是解题关键.
15.如图,已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,圆心O1、O2在公共弦AB的两侧,AB=O1O2=4,sin∠AO1B=,那么O2A的长是 .
【答案】
【分析】过点A作AE⊥O1B于E,由锐角三角函数和勾股定理可求AO1=13x=,可求O2H=1,即可求解.
【解析】解:如图,过点A作AE⊥O1B于E,
∵⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,
∴O1O2垂直平分AB,
∴AH=BH=2,
∵sin∠AO1B=,
∴设AE=12x,AO1=13x,
∴O1E==5x,
∴BE=8x,
∵AE2+BE2=AB2,
∴144x2+64x2=16,
∴x=,
∴AO1=13x=,
∴O1H==,
∴O2H=1,
∴O2A==,
故答案为.
【点睛】本题考查了锐角三角函数,勾股定理,相交两圆的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
16.如图,在直角梯形中,,E是上一定点,.点P是BC上一个动点,以P为圆心,PC为半径作⊙P.若⊙P与以E为圆心,1为半径的⊙E有公共点,且⊙P与线段AD只有一个交点,则PC长度的取值范围是 .
【答案】或
【分析】根据题意可得的最小值为圆P与相切,切点为M;最大值为圆与圆E内切,切点为Q,由直线与圆的位置关系,圆与圆的位置关系即可解决问题.
【解析】解:根据题意可知:的最小值为圆P与相切,切点为M,如图所示:
∴,
在直角梯形中,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
最大值为圆与圆E内切,切点为Q,
∴,
当时,此时圆P与线段开始有2个交点,不符合题意,
设,则,
∴,
∴,
则长度的取值范围是或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,圆与圆的位置关系,直角梯形,解决本题的关键是掌握直线与圆的位置关系,圆与圆的位置关系.
17.如图,等边的边长为6,点在边上,,线段在边上运动,且,有下列结论:
①与可能相似;
②以为圆心为半径的圆与以为圆心为半径的圆,可能内切;
③以为圆心为半径的圆与以为圆心为半径的圆,可能外切.其中,所有正确结论的序号为 .
【答案】①②/②①
【分析】本题考查圆的位置关系,根据题意,作出图形,数形结合,分情况讨论求解即可得到答案,熟记圆的位置关系的判定方法是解决问题的关键.
【解析】解:在等边中,,
若,则,故①正确;
如图所示:
若,则以为圆心为半径的圆与以为圆心为半径的圆内切,故②正确;
如图所示:
若,
当重合时,在中,,则,即,
,
以为圆心为半径的圆与以为圆心为半径的圆,不可能外切,故③错误;
综上所述,①②正确,
故答案为:①②.
18.如图,已知在中,,,动点N从点C出发,沿着方向以1个单位长度/秒的速度匀速运动,同时动点M从点A出发,沿着方向也以1个单位长度/秒的速度匀速运动,设运动时间为t秒(),以M为圆心,长为半径的与的另一个交点为点D,连接,当与线段只有一个公共点时,t的取值范围是 .
【答案】或
【分析】先由勾股定理求出,分两种情况:①当与相切时,证明,得出,求出,得出即可;②恰好过点时,证明,再证明,得出,求出,再由,得出即可.
【解析】解:∵,,
∴,
当与线段只有一个公共点时,分两种情况:
①点从运动开始一直到与相切时:
当与相切时,则,
由题意,得:,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴;
∴当时,与只有一个交点;
②当恰好过点时,如图,连接,则:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:,
∵,
∴当时,满足题意;
综上所述,t的取值范围为或;
故答案为或.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,切线的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握切线的性质,证明三角形相似是解题的关键.
三、解答题
19.如图,已知经过顶点A、B,交边于点D,交边于点E.
(1)如果,求证:.
(2)如果点A是弧的中点,,,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】(1)由,可得,则,,进而可证;
(2)如图,连接,连接并延长交于,连接,由点A是弧的中点,可得,,则,由,可求,设的半径为,则,,由勾股定理得,,即,计算求解即可.
【解析】(1)证明:∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴;
(2)解:如图,连接,连接并延长交于,连接,
∵点A是弧的中点,
∴,,
∴,
∴,
解得,,
设的半径为,则,,
由勾股定理得,,即,
解得,,
∴的半径为5.
【点睛】本题考查了弧、圆周角、弦的关系,等角对等边,垂径定理,正弦,勾股定理等知识.熟练掌握弧、圆周角、弦的关系,等角对等边,垂径定理,正弦,勾股定理是解题的关键.
20.已知:如图,⊙O1与⊙O2相交于点A和点B,AC∥O1O2,交⊙O1于点C,⊙O1的半径为5,⊙O2的半径为,AB=6.
求:
(1)弦AC的长度;
(2)四边形ACO1O2的面积.
【答案】(1)8
(2)21
【分析】(1)连接,过作于点D,设AB与交于点E,由圆的对称性可得AE的长,由勾股定理可求得,从而可得AD的长,由垂径定理即可得AC的长;
(2)由勾股定理可求得,从而可得的长,则可分别求得、的面积,则可求得四边形ACO1O2的面积.
【解析】(1)解:连接,过作于点D,设AB与交于点E,如图
由圆的对称性知:,
在中,由勾股定理得:
∵,AC∥O1O2
∴
∵
∴
∴四边形是平行四边形
∵
∴四边形是矩形,且AD=CD
∴,
∴AC=2AD=8
(2)解:在中,由勾股定理得:
∴
∴,
∴四边形ACO1O2的面积为:
【点睛】本题考查了圆的对称性,垂径定理,勾股定理,矩形的判定与性质等知识,熟练掌握并正确运用是关键.
21.如图1是一张乒乓球桌,其侧面简化结构如图2所示,台面(台面厚度忽略不计)与地面平行,且高度为(台面与地面之间的距离),直线型支架与的上端E,F与台面下方相连,与的下端P,Q与直径为的脚轮(侧面是圆)相连(衔接之间的距离忽略不计),直线型支架与的上端C,D与台面下方相连,下端G,H与,相连,圆弧形支架分别与,在点G,H相连,且,已知,,
(1)求:的长度
(2)当所在的圆经过点P、Q时,求:所在的圆的圆心到台面之间的距离
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查垂径定理及解直角三角形的应用,理解和灵活运用垂径定理,并能够熟练地解直角三角形是解答本题的关键.
(1)过点,交于点M.连接.根据已知条件求出、,由勾股定理计算的长度;
(2)设点O为所在圆的圆心.连接、、、,过点O作OK⊥GH,交GH于点K,交PQ于点N.由垂径定理求得、,由勾股定理和半径相等列方程,求出,进而求出圆心到的距离.
【解析】(1)解:过点G作,交于点M.连接.
由题意可得:,,
∴.
又∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴.
(2)解:设点O为所在圆的圆心.连接、、、,过点O作OK⊥GH,交GH于点K,交PQ于点N.
由垂径定理,得,
∴.
∴.
∵,,且,
∴,
∴,即,
解得.
∴.
∴所在的圆的圆心到台面之间的距离为.
22.如图,是正方形对角线上一点,以为圆心,长为半径的与相切于点,与相交于点.
(1)求证:与相切.
(2)若正方形的边长为,点是半径上的一个动点,过点作交于点.当时,求的长
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()如图,连接,过点作于,证明,得到,即可求证;
()连接,并反向延长交于,连接,可得,得到,,进而得为等腰直角三角形,得到,设的半径为,则,,可得,即得,得到,即可得,得到,,再由可得,得到,最后利用勾股定理得到,进而利用勾股定理即可求解;
【解析】(1)证明:如图,连接,过点作于,
∵为的切线,点为切点,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,是对角线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴与相切;
(2)解:连接,并反向延长交于,连接,
∵为的切线,点为切点,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设的半径为,则,,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了切线的判定和性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
23.在平面直角坐标系中(如图),已知抛物线与轴交于点、,抛物线的顶点在第一象限,且.
(1)当点P的坐标为时,求这个抛物线的表达式;
(2)抛物线表达式中有三个待定系数,求待定系数a与n之间的数量关系;
(3)以点P为圆心,为半径作,与直线相交于点M、N.当点P在直线上时,用含a的代数式表示的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)是等腰直角三角形,当点P的坐标为时,则抛物线的对称轴为直线,得出,,然后待定系数法求解析式,即可求解;
(2)根据(1)的方法求得,待定系数法求解析式,进而得出;
(3)根据在上得出,根据(2)的结论得出,即,与直线相交于点M、N.设直线交轴于点,交轴于点,得出,则,求得,在中勾股定理求得,进而求得,即可求解.
【解析】(1)解:依题意,是等腰直角三角形,
当点P的坐标为时,则抛物线的对称轴为直线,
如图所示,过点作轴于点,
∴
∴,
将代入
解得:
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵抛物线与轴交于点、,抛物线的顶点在第一象限,且,
∴是等腰直角三角形,抛物线的顶点坐标为,
∴,
∴
代入
∴
即,
∵抛物线的顶点在第一象限,则
∴;
(3)∵在上
∴,即,
由(2)可得,即,
∴抛物线解析式为
∵与直线相交于点M、N.设直线交轴于点,交轴于点,
当时,,则,当时,,则,
∴,则是等腰直角三角形,,
∵是等腰直角三角形,则,
∴,
延长交于点,则,连接,,
∵,
∴,
∴
∵,
∴,
在中,,,
∴ ,
∴,
又∵,
∴.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,垂径定理,等腰三角形的性质,勾股定理,一次函数与坐标轴的交点问题,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
24.已知:⊙O的半径为3,弦,垂足为,点E在⊙O上,,射线与射线相交于点.设,,
(1)求与之间的函数解析式,并写出函数定义域;
(2)当为直角三角形时,求的长;
(3)如果,求的长.
【答案】(1),函数定义域为(0<<6)
(2)或3
(3) 或
【分析】(1) 过点O作OH⊥CE,垂足为H,先利用垂径定理得到,,然后利用勾股定理求得OD=,最后通过证△ODB≌△EHO即可得到EH=OD ,求得结论;
(2) 当△OEF为直角三角形时,存在以下两种情况:①若∠OFE=90º;②若∠EOF=90º 分别求解即可;
(3)分两种情况 ①当CF=OF=OB–BF=2时,可得:△CFO∽△COE; ②当CF=OF=OB+BF=4时,可得:△CFO∽△COE,利用相似三角形的性质即可求解.
【解析】(1)过点O作OH⊥CE,垂足为H,
∵在圆O中,OC⊥弦AB,OH⊥弦CE,AB=,CE=,
∴,,
∵在Rt△ODB中,,OB=3 ,
∴OD=,
∵OC=OE,
∴∠ECO=∠CEO,
∵∠ECO=∠BOC,
∴∠CEO=∠BOC,
又∵∠ODB=∠OHE=90°,OE=OB
∴△ODB≌△EHO
∴EH=OD ,
∴,
∴ 函数定义域为(0<<6)
(2)当△OEF为直角三角形时,存在以下两种情况:
①若∠OFE=90º,则∠COF=∠OCF=45º
∵∠ODB=90°,
∴∠ABO=45°
又∵OA=OB
∴∠OAB= ∠ABO=45°,
∴∠AOB=90°
∴△OAB是等腰直角三角形
∴
②若∠EOF=90º ,
则∠OEF=∠COF=∠OCF=30º
∵∠ODB=90°,
∴∠ABO=60°
又∵OA=OB
∴△OAB是等边三角形
∴AB=OB=3
(3)①当CF=OF=OB–BF=2时,
可得:△CFO∽△COE,CE=,
∴EF=CE–CF=.
②当CF=OF=OB+BF=4时,
可得:△CFO∽△COE,CE=,
∴EF=CF–CE=.
【点睛】本题考查了有关圆的知识的综合题,分类讨论是解决问题的关键.
25.新定义:如果一个三角形中有两个内角,满足,那我们称这个三角形为“近直角三角形”.
(1)若是“近直角三角形”,,,则______度;
(2)如图1,在中,,,.若是的平分线,在边上是否存在点(异于点),使得是“近直角三角形”?若存在,请求出的长;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,在中,,点为边上一点,以为直径的圆交于点,连接交于点,若为“近直角三角形”,且,,求的值.
【答案】(1)20
(2)存在,
(3)的值为或
【分析】(1)不可能是或,当时,,,不成立;故,,,则
(2)由,则,即,即,解得:,即可求解
(3)①如图2所示,当时,设,则,则,即,解得:,即可求解;
②如图3所示,当时,,则,则(圆的半径),点是的中点,则,在中,,由三角函数可求解.
【解析】(1)解:不可能是或,
当时,,,不成立;
故,,,则,
故答案为20;
(2)存在,理由:
在边上是否存在点(异于点,使得是“近直角三角形”,
,,则,
则,
设,则,
∴,
∴,
∵,
则,
即,即,解得:,
则;
(3)①如图2所示,当时,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,则,则,
,
过点作于点,
设,则,
则,即,解得:;
,则,
则;
②如图3所示,当时,
过点作交于点,交于点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为的垂直平分线,
∴点是圆的圆心(的中垂线与直径的交点),
∴,
,,
,
∴,
则,
则,则(圆的半径),
∵点是的中点,G为中点,
∴,
在中,,
在中,,,,
,,
,
,
综上,的值为或.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定以及性质,全等三角形的判定与性质,三角函数值,圆周角等知识.属于圆的综合题,解决本题需要我们熟练各部分的内容,对学生的综合能力要求较高,一定要注意将所学知识贯穿起来.
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