内容正文:
北京市2024-2025学年度九年级上学期期末数学专题复习
圆部分重难点专项练习
本资料以2023年北京市各大区期末考试题目汇编而成,旨在为学生期末复习理清方向!
一、单选题
1.(23-24九年级上·北京丰台·期末)如图,点A,B,C在上,,则的度数为( )
A.108° B.116° C.126° D.128°
2.(23-24九年级上·北京·期末)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点O,A,B,C均在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立直角坐标系,则过A,B,C三点的圆的圆心坐标为( )
A. B. C. D.
3.(23-24九年级上·北京海淀·期末)如图,的半径为2,将的内接正六边形绕点顺时针旋转,第一次与自身重合时,点经过的路径长为( )
A.2 B. C. D.
4.(23-24九年级上·北京顺义·期末)已知.如图,
(1)连接;
(2)作弦的垂直平分线,分别交,弦于C,D两点;
(3)作线段的垂直平分线,,分别交于E,F两点,交弦于G,H两点;
(4)连接
根据以上作图过程及所作图形,下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24九年级上·北京东城·期末)如图,是的内切圆,与,,分别相切于点D,E,F.若的半径为2,,,,则的面积为( )
A. B.24 C.26 D.52
6.(23-24九年级上·北京西城·期末)如图,为的直径,弦交于点,.若,则的大小为( )
A. B. C. D.
7.(23-24九年级上·北京门头沟·期末)一个圆柱形管件,其横截面如图所示,管内存有一些水(阴影部分),测得水面宽为,水的最大深度为,则此管件的直径为( )
A. B. C. D.
8.(23-24九年级上·北京丰台·期末)如图,等边三角形的边长为2,点A,B在上,点C在内,的半径为.
将绕点A逆时针旋转,在旋转过程中得到两个结论:
①当点C第一次落在上时,旋转角为;
②当第一次与相切时,旋转角为.
则结论正确的是( )
A.① B.② C.①② D.均不正确
9.(23-24九年级上·北京大兴·期末)如图,点,在上,且点,,不在同一条直线上,点是上一个动点(点不与点,重合),在点运动的过程中,有如下四个结论:①恰好存在一点,使得;②若直线垂直于,则;③的大小始终不变.上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
10.(23-24九年级上·北京海淀·期末)如果一个圆的内接三角形有一边的长度等于半径,那么称其为该圆的“半径三角形”.给出下面四个结论:
①一个圆的“半径三角形”有无数个;
②一个圆的“半径三角形”可能是锐角三角形、直角三角形或钝角三角形;
③当一个圆的“半径三角形”为等腰三角形时,它的顶角可能是,或;
④若一个圆的半径为,则它的“半径三角形”面积最大值为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②④
二、填空题
11.(23-24九年级上·北京·期末)如图,的半径为,弦的长为,,交于点,交于点,则 .
12.(23-24九年级上·北京丰台·期末)一个扇形的半径是6,其圆心角是,则圆心角所对的弧长为 .
13.(23-24九年级上·北京海淀·期末)如图,,是的两条切线,切点分别为,,.若的半径为3,则图中阴影部分的面积为 (结果保留).
14.(23-24九年级上·北京大兴·期末)如图,的内切圆与,,相切,切点为D,,,若,,则周长为 .
15.(23-24九年级上·北京海淀·期末)“青山绿水,畅享生活”,人们经常将圆柱形竹筒改造成生活用具,图1所示是一个竹筒水容器,图为该竹筒水容器的截面.已知截面的半径为,开口宽为,这个水容器所能装水的最大深度是 .
16.(23-24九年级上·北京顺义·期末)如图,分别与相切于A,B两点,C是优弧上的一个动点,若,则 .
17.(23-24九年级上·北京东城·期末)如阁,A,B,C是上的三个点,若,则的大小是 .
18.(23-24九年级上·北京平谷·期末)如图,在中,是的直径,,是上的点,如果,那么的度数为 .
19.(23-24九年级上·北京通州·期末)唐代李皋发明了“桨轮船”,这种船是原始形态的轮船,是近代明轮航行模式之先导.如图,某桨轮船的轮子被水面截得的弦长为8米,轮子的半径为5米,则轮子的吃水深度为 米.
20.(23-24九年级上·北京西城·期末)如图,在三角尺中,,,.把边放在直尺上,让三角尺在桌面上沿直尺按顺时针方向无滑动地滚动,直到边再一次落到直尺上时停止滚动.三角尺的第一次滚动可看成将三角尺绕点顺时针旋转了 ,记为.
有以下三个结论:
①第一次滚动的过程中,点运动的路径长为;
②第二次滚动可记为;
③点,点,点在滚动全程中,运动路径最长的是点.
上述结论中,所有正确结论的序号是 .
三、解答题
21.(23-24九年级上·北京西城·期末)如图,是的弦,半径,垂足为.,,求的半径.
22.(23-24九年级上·北京丰台·期末)如图,在平面直角坐标系中,将绕点顺时针旋转得到,点旋转后的对应点为,点旋转后的对应点为,点旋转后的对应点为,
(1)画出旋转后的,并写出点的坐标;
(2)求点经过的路径的长结果保留.
23.(23-24九年级上·北京大兴·期末)如图,是的直径,点C在上,连接,过点O作于点D,使得.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求的长.
24.(23-24九年级上·北京海淀·期末)如图,是外一点,与相切,切点为.画出的另一条切线,切点为.小云的画法是:
①连接,过点画出的垂线交于点;
②画出直线.
直线即为所求.
(1)根据小云的画法,补全图形;
(2)完成下面的证明.
证明:连接,.
,,
垂直平分,.
① .
② .
.
是的切线,为切点,
.
.
.
于点.
是的半径,
是的切线(③ )(填推理的依据).
25.(23-24九年级上·北京东城·期末)如图,在中,.
求作:,使得的三个顶点都在上.
作法:
①作边的垂直平分线,交于点O;
②以点O为圆心,长为半径作圆.
则为所求作的圆.
(1)利用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接.
由作图可知,,
点B在上,
在中,,
()(填推理依据).
.
点C在上.
的三个顶点都在上.
26.(23-24九年级上·北京顺义·期末)如图,是的直径,于点E,.
(1)求证:;
(2)若的半径为2,求,的长.
27.(23-24九年级上·北京平谷·期末)如图,平面直角坐标系中,点,,作过点、、的圆.
(1)依题意补全图形;
(2)圆心坐标为______;
(3)劣弧的弧长为______;
(4)若点为圆上任意一点(不与、点重合),则的度数为_____.
28.(23-24九年级上·北京丰台·期末)在平面直角坐标系中,的半径为1,对于线段和x轴上的点P,给出如下定义:若将线段绕点P旋转180°可以得到的弦(,分别为A,B的对应点),则称线段为以点P为中心的“关联线段”.
(1)如图,已知点,,,,在线段,,中,以点P为中心的“关联线段”是______;
(2)已知点,线段是以点P为中心的“关联线段”,求点F的横坐标的取值范围;
(3)已知点,若直线上存在点F,使得线段是以点P为中心的“关联线段”,直接写出m的取值范围.
29.(23-24九年级上·北京平谷·期末)如图,平面直角坐标系中,已知点、点,连接,若点为平面上一点,且为等边三角形,则称点为线段的“关联点”.
(1)已知点和点,点为线段的“关联点”,直接写出点的坐标______;
(2)若,,点是线段上一点,点为线段的“关联点”,当点在右侧时,判断与的位置关系,并证明;
(3)半径为2,点是上一点,点,若点为线段的“关联点”,直接写出长度的最大值和最小值.
30.(23-24九年级上·北京通州·期末)在平面直角坐标系中,的半径为.给出如下定义:过外一点做直线与交于点、,若为线段的中点,则称线段是的“外倍线”.
(1)如图,点,,,,,的横、纵坐标都是整数.在线段,,中,的“外倍线”是______;
(2)的“外倍线”与直线交于点,求点纵坐标的取值范围;
(3)如图,若的“外倍线”,的坐标为,直线与线段有公共点,直接写出的取值范围.
参考答案:
1.A
【分析】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;根据圆周角定理即可求解.
【详解】解:,
,
故选:A.
2.D
【分析】此题考查了三角形外接圆的外心、垂径定理、坐标与图形的性质.勾股定理等知识;关键是根据垂径定理得出外接圆的圆心位置.
连接,作的垂直平分线,根据勾股定理和半径相等得出点的坐标即可.
【详解】解:连接,作的垂直平分线,如图所示:
在的垂直平分线上找到一点,
,
点是过、、三点的圆的圆心,
即的坐标为,
故选:D.
3.C
【分析】本题考查旋转对称图形,解题的关键是求出第一次重合的旋转角,然后根据弧长公式计算是解题的关键.
【详解】解:∵的内接正六边形绕点顺时针旋转,第一次与自身重合时旋转角为,
∴点经过的路径长为,
故选C.
4.B
【分析】本题考查作图复杂作图,线段的垂直平分线等知识,解题的关键是读懂图象信息.本题考查作图复杂作图,线段的垂直平分线等知识,解题的关键是读懂图象信息.
【详解】解:由作图可知,,,
∵垂直平分弦,
∴,且直线过圆心,
∵,分别垂直平分线段,
∴,
∴,
∴,
∴,
,且,
∴四边形是矩形,
,
故选项A,C,D正确,
故选:B.
5.C
【分析】本题考查了三角形内切圆与三角形三边的关系,熟练掌握三角形三边与内切圆的关系是解答此题的关键;
根据三角形面积=三角形边长之和乘以内切圆半径之积的一半. 计算即可.
【详解】 是的内切圆且半径为2,,,
,
,
则的面积为26,
故选:C
6.D
【分析】由直径所对的圆周角是直角,结合直角三角形两锐角互余得到,再由等腰三角形性质及三角形内角和定理即可得到,再由圆周角定理即可得到答案.
【详解】解:为的直径,
,
,
,
,
,
,
,
故选:D.
【点睛】本题考查圆中求角度,涉及圆周角定理、直径所对的圆周角是直角、直角三角形两锐角互余、等腰三角形性质、三角形内角和定理等知识,熟练掌握圆周角定理是解决问题的关键.
7.C
【分析】本题考查了垂径定理、勾股定理等知识,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.连接,先由垂径定理求出的长,再根据勾股定理求出的长,即可得到答案.
【详解】解:连接,如图所示:
由题意知,,则,
设的半径为,则,
在中,,
,
解得,
∴此管件的直径为,
故选:C.
8.A
【分析】本题考查了切线的性质,图形的旋转,熟练掌握旋转的性质,等边三角形,圆的切线性质,是解题的关键.
①当点C第一次落在上时,连接,可证明是等腰直角三角形,三点共线,再求出,可得;
②当与相切时,连接并延长与交于点M,连接,先求出,,,即可得出结论.
【详解】解:①当点C第一次落在上时,
连接,
,,
是等腰直角三角形,
,
又,
,
是等腰直角三角形,
,
三点共线,
,
,
,
,
,故①正确;
当与相切时,连接并延长与交于点M,连接,
是正三角形,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
当第一次与相切时,旋转角为,故②错误,
故选:A.
9.A
【分析】本题考查了圆周角定理,垂径定理,直径所对圆周角是直角,根据这些性质逐个判断即可得到结论.
【详解】①当点,,三点在同一条直线上时,为的直径,
,故正确,符合题意;
②垂直于,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
;故正确,符合题意;
③如图,当点在优弧上时,
,
当点在劣弧上时,
,
与不一定相等,
的大小会变化,故③错误,不符合题意,
故选:A.
10.C
【分析】根据圆的“半径三角形”的概念判断①②;根据圆周角定理、等腰三角形的概念判断③;根据垂径定理求出,根据勾股定理求出,求出的最大面积,判断④.
【详解】如图,,即的长度等于半径,
,即的长度等于半径,
以为边的圆的内接三角形有无数个,故①结论正确;
为等边三角形,
,
当点在优弧上时,,
当点在劣弧上时,,
当点在圆上移动时,可能是,
一个圆的“半径三角形”可能是锐角三角形,直角三角形或钝角三角形,故②正确;
由以上可知,可以是或,
当,时,
,
当一个圆的“半径三角形”为等腰三角形时,它的顶角可能是,或,
故③正确;
过作于,
,
,
当点为优弧的中点时,的面积最大,
,
故④错误;
故选:C
【点睛】本题主要考查了三角形的外接圆,圆周角定理,等腰三角形的性质,灵活运用分情况讨论思想是解本题的关键.
11.8
【分析】根据垂径定理可得,再由勾股定理计算即可;
本题主要考查了垂径定理和勾股定理的应用,准确计算是解题的关键.
【详解】解:∵的半径为,
∴,
∵,,
∴,
在中,由勾股定理得:,
故答案为:8.
12.
【分析】本题考查了扇形的弧长,掌握弧长公式:是解题的关键.
【详解】解:由题意得
;
故答案:.
13.
【分析】题考查了切线的性质,四边形的内角和,扇形的面积.先根据切线的性质得到,然后根据四边形的内角和得到,再根据扇形面积公式计算是解题的关键.
【详解】解:∵,是的两条切线,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
14.
【分析】本题主要考查了切线长定理,掌握切线长定理是解题的关键.根据切线长定理即可得解,,从而利用三角形的周长公式即可得解.
【详解】∵的内切圆与,,相切,切点为D,,,
∴,,
设,则,,
∴的周长=
故答案为:
15.
【分析】连接,过点O作于点D,交于点C,先由垂径定理求出的长,再根据勾股定理求出的长,进而可得出的长.本题考查的是垂径定理的应用和勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
【详解】解:连接,过点O作于点D,交于点C,如图所示:
∵,
∴,
由题意得:,
在中,
,
∴,
即水的最大深度为,
故答案为:.
16.52
【分析】本题主要考查了切线的性质,圆周角定理,四边形内角和定理,,连接,由切线的性质得到,由四边形内角和定理得到,则由圆周角定理可得.
【详解】解;如图所示,连接,
∵分别与相切于A,B两点,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
17.
【分析】本题考查了圆周角定理、三角形内角和定理、等腰三角形的性质,先根据同弧所对的圆心角是圆周角的2倍可得到的角度,然后根据三角形内角和为和等腰三角形的性质可得到结果,熟悉掌握圆周角定理是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
故答案为:.
18./63度
【分析】本题考查了圆周角定理,直径所对圆周角为,根据同弧所对圆周角相等可得,再根据直径所对圆周角为,利用直角三角形两锐角互余即可得出结果.
【详解】解:是的直径,,是上的点,,
,,
,
故答案为:.
19.2
【分析】本题主要考查了垂径定理、勾股定理等知识点,发现隐含条件是解题的关键.由题意可得,由垂径定理可得,再根据勾股定理求得,最后根据线段的和差即可解答.
【详解】解:由题意可得:,,
∴,
∴,
∴.
故答案为2.
20.②③
【分析】由勾股定理及含直角三角形性质得到相应边及角度的大小,再利用弧长公式即可验证①错误;读懂题意,理解的含义即可验证②错误;利用旋转性质及弧长公式可求出点,点,点在滚动全程中,运动的路径长,再由实数大小的比较即可确定③正确;从而得到答案.
【详解】解:如图所示:
在三角尺中,,,,
,
第一次滚动的过程中,点运动的路径长为,①错误;
根据三角尺的第一次滚动可看成将三角尺绕点顺时针旋转了,记为可知的横坐标是旋转中心,纵坐标是旋转角度,
三角尺的第二次滚动可看成将三角尺绕点顺时针旋转了,记为,如图所示:
第二次滚动可记为,②正确;
在滚动全程中,点运动的路径长为;
在滚动全程中,点运动的路径长为;
在滚动全程中,点运动的路径长为;
,
;
,
;
综上所述,点,点,点在滚动全程中,运动路径最长的是点,③正确;
故答案为:②③.
【点睛】本题考查旋转,涉及圆的性质、旋转性质、勾股定理、含直角三角形性质、弧长公式和实数比较大小等知识,掌握旋转性质及弧长公式是解决问题的关键.
21.
【分析】连接,在优弧上取一点,连接,如图所示,根据圆内接四边形性质及圆周角定理得到,再由垂径定理、含的直角三角形性质及勾股定理得到的半径.
【详解】解:连接,在优弧上取一点,连接,如图所示:
四边形是圆的内接四边形,
,
,
,
,
是的弦,半径,垂足为,,
由垂径定理可知,,,
在中,,设,则,由勾股定理可知,解得,
的半径为.
【点睛】本题考查求圆的半径,涉及圆内接四边形性质、圆周角定理、垂径定理、含的直角三角形性质和勾股定理,熟练掌握圆的性质及定理是解决问题的关键.
22.(1)详见解析,点的坐标为
(2)
【分析】(1)利用网格特点和旋转的性质画出对应点,从而得到旋转后的图形,然后写出点的坐标即可;
(2)先计算出的长,然后利用弧长公式计算即可;
本题考查了作图,旋转作图,坐标点,弧长公式等知识,准确作图是解题关键.
【详解】(1)如图,为所作,点的坐标为;
(2),
点经过的路径的长为.
23.(1)见解析;
(2)的长为;
【分析】(1)本题考查切线的证明,连接,证明即可得到答案;
(2)本题考查垂径定理,三角形中位线定理,勾股定理,三角形全等的判定与性质,先根据勾股定理得到,结合垂径定理得到,再证明,结合中位线求解即可得到答案;
【详解】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即,
∵是半径,
∴为的切线;
(2)解:∵,
∴,
在中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∵O是的中点,D是的中点,
∴.
24.(1)见解析
(2)①,②,③过半径的外端点并垂直于半径的直线是圆的切线
【分析】本题考查作图-复杂作图,切线的判定和性质,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是理解题意,正确作出图形.
(1)根据垂线的基本作图,作图即可.
(2)根据切线的判定证明即可.
【详解】(1)根据垂线的基本作图,作图如下:
直线即为所求.
(2)证明:连接,.
,,
垂直平分,.
.
.
.
是的切线,为切点,
.
.
.
于点.
是的半径,
是的切线(过半径的外端点并垂直于半径的直线是圆的切线).
故答案为:①,②,③过半径的外端点并垂直于半径的直线是圆的切线.
25.(1)见详解
(2),直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
【分析】本题考查作图-复杂作图,线段的垂直平分线的性质,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
(1)根据要求作出图形即可.
(2)利用直角三角形斜边中线的性质证明:即可.
【详解】(1)补全图形如图所示:
(2)证明:连接.
由作图可知,,
点B在上,
在中,,
(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半).
.
点C在上.
的三个顶点都在上.
26.(1)见解析
(2);
【分析】本题主要考查垂径定理,弧长公式,含30度角的直角三角形的性质:
(1)根据垂径定理可得,根据同弧所对的圆心角相等,可得;
(2)先证,,相等且度数都是,再证,根据30度角所对的直角边等于斜边的一半可求,根据弧长公式可求的长.
【详解】(1)证明:∵是的直径,于点E,
∴,
∴.
(2)解:∵是的直径,于点E,
∴,
又∵,
∴,,相等且度数都是,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中, ,,
∴,
的长.
27.(1)见解析
(2)
(3)
(4)或
【分析】本题考查作图一复杂作图,坐标与图形的性质,三角形外接圆,垂径定理,圆周角定理,勾股定理,垂直平分线的性质.
(1)根据的外接圆圆心为的外心,易得圆心在线段,的垂直平分线上,即可作图;
(2)由(1)知,圆心在线段的垂直平分线上,设,由,即可求解;
(3)由(2)可得的外接圆的半径,连接,过点M作交于点H,由两点间距离公式得,根据垂径定理得,由勾股定理易得,易得,根据,求得,即可求劣弧的弧长;
(4)由(3)知,分两种情况讨论:点在劣弧上;点P在优弧上;根据圆周角定理求解即可.
【详解】(1)解:补全图形如图所示;
(2)解:点M在线段的垂直平分线上,,,
,
设,
,,
,即,
,
,
故答案为:;
(3)解:由(2)得,,
,
连接,过点M作交于点H,
,
,
,
中,
,
,,
,
,
,
,
劣弧的弧长为:,
故答案为:;
(4)解:如图,
点P在优弧上时,
,
;
点在劣弧上时,
四点共线,,
;
综上,的度数为或,
故答案为:或.
28.(1)和
(2)
(3)
【分析】(1)由题知“关联线段”是关于P点成中心对称的,根据中心对称的性质即可得和是以点P为中心的“关联线段”.
(2)由与点关于P点成中心对称,且P点在x轴上,点在上,可得点的坐标为,P点坐标为,由此可得,根据与F点关于对称,可得F点的横坐标的取值范围.
(3)作关于P点的对称圆,则F点既在上,又在直线上,
因此F点是和直线的交点.当直线与相切时,即可求出m的最大范围.分两种情况:切线在左边和在右边.根据等腰直角三角形的性质可求得F点坐标,再代入即可求出m的最大值和最小值,进而可得m的取值范围.
【详解】(1)
如图,
∵线段与线段关于点成中心对称,且是的弦,
∴线段是以点为中心的“关联线段”;
∵线段与线段关于点成中心对称,且是的弦,
∴若线段是以点P为中心的“关联线段”,
则与关于P点成中心对称,
则,
而的坐标只能是,
∴不可能在上,
∴线段不是以点P为中心的“关联线段”,
综上,以点P为中心的“关联线段”是和,
故答案为:和.
(2)∵与点关于P点成中心对称,且P点在x轴上,
∴点的纵坐标为.
又∵点在上,
∴点的坐标为,P点坐标为.
∵是的弦,
.
∵与F点关于对称,
.
(3)
∵P点在x轴上,
∴的对应点只能为.
∵P点是的中点,
.
将绕P点旋转得,
则,且F点在上.
又∵F点在直线上,
∴F点是和直线的交点.
当与相切于时,连接作轴,
设直线于x轴的交点为A点,
则,,
则,,
∴点的横坐标为,纵坐标为.
将代入得,
,
解得.
当与相切于时,连接作轴于G点,
设直线于x轴的交点为B点,
则,,
且,,
∴点的横坐标为,纵坐标为.
将代入得,
,
解得,
∴m的取值范围为.
【点睛】本题考查了中心对称图形的性质、等腰直角三角形的性质、切线的小册子、一次函数的图像的性质,熟练掌握以上知识和数形结合思想、分类讨论思想和解题的关键.
29.(1)或
(2),证明见解析
(3)长度的最大值为,最小值为
【分析】(1)根据“为线段的关联点”,结合是等边三角形,即可求解;
(2)结论:,连接,先证明是等边三角形,根据已知得是等边三角形,再证明,得到,易得,即可证明;
(3)分两种情况讨论:当点P在上方,当点P在下方,利用等边三角形的性质求出点P在上运动,由两个等圆的圆心距求解即可.
【详解】(1)解:如图,
是等边三角形,
点P与点A关于y轴对称,
,
,
是等边三角形,
,
,
,,
,
综上,点P的坐标为或;
(2),
证明:如图,连接,
,,
,,,
是等边三角形,
,
为线段的“关联点”,
是等边三角形,
,
,
,
在与中,
,
,
,
,
,
;
(3)解:为线段的“关联点”,
是等边三角形,
,
点P随点A的运动而运动,且点P在与相同大小的圆上运动,
设点P在上运动,
由(1)知线段的“关联点”点P的坐标由两个,分别在线段的上方和下方,
当点P在上方时,如图:
当时,过点作轴,交x轴于点G,
,则
,
,
;
当时,过点作轴,交x轴于点G,
同理得:,
是的直径,
是的直径,
,
,
当过点M时,有最大值,最大值为;当延长线过点M时,有最小值,最小值为;
当点P在下方时,同理得长度的最大值为,最小值为,
长度的最大值为,最小值为.
【点睛】本题是圆的综合题,考查了最值问题,切线的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,锐角三角函数的应用,熟练掌握新概念“关联点”是解题的关键.
30.(1),;
(2);
(3).
【分析】()根据新定义即可求解;
()由题意确定点的位置,再用勾股定理即可求解;
()利用,则可知通过相切确定的最大和最小值,再根据切线的性质和勾股定理即可求解;
此题考查了圆的切线和勾股定理,解题的关键是熟练掌握知识点的应用.
【详解】(1)如图,点在以为圆心,半径为的圆上,
根据“外倍线”定义可知:
∴,是的“外倍线”,
故答案为:,;
(2)如图,由()得:
则在第一象限的交点的纵坐标为:,
根据对称性可知第四象限的交点的纵坐标为:,
∴;
(3)如图,点在以为圆心,半径为的圆上,
∴,,
∴的最小值为,最大值为,
∴的取值范围.
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