内容正文:
第2章直线和圆的位置关系单元测试(培优提高卷)
班级:___________________ 姓名:_________________ 得分:_______________
注意事项:
本试卷满分120分,试题共24题,其中选择10道、填空6道、解答8道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2024·浙江宁波·模拟预测)已知平面内有与直线,的半径为,点到直线的距离为( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.不能判断
2.(2023·浙江宁波·模拟预测)如果一个三角形的面积和周长都被一直线平分,那么该直线必通过这个三角形的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
3.(23-24九年级上·浙江绍兴·期末)如图,在中,切于点,连接交于点.过点作交于点,连接.若.则为( )
A. B. C. D.
4.(21-22九年级上·北京海淀·期末)在中,,为中点,以点为圆心,长为半径作,则与直线的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
5.(2023·浙江台州·模拟预测)P为外一点,与相切于点T,,,则长为( )
A. B.5 C.8 D.9
6.(22-23九年级上·浙江宁波·期末)如图,点P为外一点,连结,作以为直径的圆,两圆交于点Q,连接,可得是的切线,则判定其为切线的依据是( )
A.经过半径的外端并且垂直这条半径的直线是圆的切线
B.垂线段最短
C.过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线垂直
D.过圆外一点所作的圆的两条切线长相等
7.(2024·浙江·二模)如图,以为直径的与相切于点B,连结,分别交于点E,F,连结,记,,若,则与的关系式为( )
A. B. C. D.
8.(23-24九年级上·浙江台州·期中)如图,中,,,内心为I,连接并延长交的外接圆于D,若,则 ( )
A. B.1 C. D.
9.(2020九年级·浙江宁波·学业考试)如图,中,,,,半径为的与,相切,当沿边平移至与相切时,则平移的距离为( )
A. B. C. D.
10.(2024·浙江·二模)如图,在平面直角坐标系中,直线经过点、,的半径为2(O为坐标原点),点P是直线上的一动点,过点P作的一条切线,Q为切点,则切线长的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)请把答案直接填写在横线上
11.(23-24九年级上·浙江台州·期中)已知的半径是,若圆心O到直线的距离是,则直线与的位置关系是 .
12.(2024·浙江嘉兴·三模)如图, 的半径为, 切于点 , 则点到的最小距离是 .
13.(2024·浙江杭州·模拟预测)如图,、、是的切线,切点分别是、、若,,则的长是 .
14.(2024·浙江嘉兴·一模)如图,已知与相切于点,交于点C,连结.则下列结论:,,,一定成立的是 (填序号).
15.(2024九年级下·浙江·专题练习)如图,在矩形中,,,是以为直径的圆,则直线与的位置关系是 .
16.(24-25九年级上·浙江·期中)如图,在中,的平分线相交于点的外角的平分线,交的延长线于,连结.若,且与相似,则的长为 .
三、解答题(本大题共8小题,共72分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(23-24九年级上·浙江金华·期末)如图,在方格纸中有及其外接圆,点A,B,C都在格点上.用无刻度的直尺作图.(保留作图痕迹)
(1)找出圆心O.
(2)过点B作圆的切线.
(3)作出的角平分线.
18.(2024九年级下·浙江·专题练习)如图所示,P是外一点,,分别和切于A,B两点,C是上任意一点,过C作的切线分别交,于D,E.
(1)若的周长为10,则的长为 ;
(2)连接、,若,则的度数为 度.
19.(2023·江苏南通·一模)如图,是的切线,A,B为切点,是的直径,.
(1)求的度数;
(2)若,计算图中阴影部分的面积.
20.(2024·浙江丽水·一模)小陈同学从市场上购买了如图的花盆,花盆底部的横截面是直径为的圆,他家中有如图2的托盘,托盘底部的横截面是边长为的正三角形.
(1)求正三角形一边的高线长;
(2)这个托盘是否适用于该花盆?请判断并说明理由.
21.(22-23九年级上·河北廊坊·期末)如图,以为直径作,过点作的切线,连接,交于点,点是边的中点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
22.(19-20九年级上·浙江杭州·期末)如图,在中,,,,的中点为点.以点为圆心,为半径作.
(1)当时,点在______,在______(填“上、内、外”);
(2)若与线段只有一个公共点,求的取值范围.
23.(23-24九年级上·浙江宁波·期末)定义:圆心在三角形的一边上,与另一边相切,且经过三角形一个顶点(非切点)的圆,称为这个三角形圆心所在边上的“伴随圆”.
(1)如图①,在中,,,,则边上的伴随圆的半径为______.
(2)如图②,中,点在边上,,为的中点,且.
①求证:的外接圆是的边上的伴随圆;
②的值为______
24.(23-24九年级下·浙江杭州·阶段练习)如图,是的直径,,在上两点,连结,.
(1)如图1,点是延长线上一点,,求证:与相切;
(2)如图2,点在上,于点,连接并延长交于点,若为的直径,,,
①求证:;
②求半径的长.
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第2章直线和圆的位置关系单元测试(培优提高卷)
班级:___________________ 姓名:_________________ 得分:_______________
注意事项:
本试卷满分120分,试题共24题,其中选择10道、填空6道、解答8道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2024·浙江宁波·模拟预测)已知平面内有与直线,的半径为,点到直线的距离为( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.不能判断
【答案】A
【分析】本题考查了直线与圆的位置关系,正确的理解题意是解题的关键.根据点到直线的距离与圆的半径大小作比较即可.
【详解】解:∵点到直线的距离为,且的半径为,
∴点到直线的距离等于的半径,
∴直线与的位置关系是相切,
故选:A.
2.(2023·浙江宁波·模拟预测)如果一个三角形的面积和周长都被一直线平分,那么该直线必通过这个三角形的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
【答案】A
【分析】本题主要考查三角形的内心及角平分线的性质定理,熟练掌握三角形的内心是解题的关键;设直线平分的周长和面积,D,E分别在边和上,作的角平分线交于点P,记P到的距离为r,P到的距离为,然后可列方程组进行求解
【详解】解:设直线平分的周长和面积,D,E分别在边和上,作的角平分线交于点P,记P到的距离为r,P到的距离为,如图所示:
于是依题意有:
,
解得,即P为的内心,
故选:A.
3.(23-24九年级上·浙江绍兴·期末)如图,在中,切于点,连接交于点.过点作交于点,连接.若.则为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理.连接,如图,根据切线的性质得到,则利用互余可计算出,再利用圆周角定理得到,然后根据平行线的性质得到的度数.
【详解】解:连接,如图,
切于点,
,
,
,
,
,
,
.
故选:A.
4.(21-22九年级上·北京海淀·期末)在中,,为中点,以点为圆心,长为半径作,则与直线的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【答案】B
【分析】本题考查等腰三角形的性质,圆的切线的判定.先由等腰三角形三线合一的性质得出,再根据切线的判定即可得出位置关系.
【详解】解:如图,连接,
是等腰三角形
为中点
是等腰的高
为的半径
是的切线
与直线的位置关系是相切.
故选:B.
5.(2023·浙江台州·模拟预测)P为外一点,与相切于点T,,,则长为( )
A. B.5 C.8 D.9
【答案】A
【分析】本题考查了切线的性质,含30度角的直角三角形的性质,掌握在直角三角形中,角所对的直角边等于斜边的一半是解题的关键,方法一:根据含30度角的直角三角形的性质得到的值,根据勾股定理即可求解;方法二:在中,利用求解即可..
【详解】解:根据切线的性质得到,
方法一:如图,∵与相切于点T,
∴,
又∵,,
∴,
∴.
方法二:在中,
∵,
∴.
故选:A.
6.(22-23九年级上·浙江宁波·期末)如图,点P为外一点,连结,作以为直径的圆,两圆交于点Q,连接,可得是的切线,则判定其为切线的依据是( )
A.经过半径的外端并且垂直这条半径的直线是圆的切线
B.垂线段最短
C.过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线垂直
D.过圆外一点所作的圆的两条切线长相等
【答案】A
【分析】连接,即可证得,即可证得是的切线,由此可得依据.
【详解】解:如图:连接,
作以为直径的圆,两圆交于点Q,
,
又是的半径,
是的切线,依据是:经过半径的外端并且垂直这条半径的直线是圆的切线,
故选:A.
【点睛】本题考查了切线的判定定理,熟练掌握和运用切线的判定定理是解决本题的关键.
7.(2024·浙江·二模)如图,以为直径的与相切于点B,连结,分别交于点E,F,连结,记,,若,则与的关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了圆周角定理,切线的性质,等腰三角形的性质等知识.连接,则,根据是直径,可得,再由切线的性质可得,从而得到,进而得到,再由,即可求解.
【详解】解:如图,连接,则,
∵是直径,
∴,
∴,
∵与相切于点B,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即.
故选:D.
8.(23-24九年级上·浙江台州·期中)如图,中,,,内心为I,连接并延长交的外接圆于D,若,则 ( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】设的外接圆的圆心为O,连接,,,,根据圆周角定理证得是等边三角形,再根据垂径定理可得,,再根据三角形内心证得,进而解决问题.
【详解】解:如图,设的外接圆的圆心为O,连接,,,,
在中,,,内心为I,
∴平分,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∵I是的内心,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查三角形内切圆与内心、三角形外接圆与外心、垂径定理、圆周角定理、等边三角形的性质与判定、等腰直角三角形的判定与性质、直角三角形的性质,证得是等边三角形是解题的关键.
9.(2020九年级·浙江宁波·学业考试)如图,中,,,,半径为的与,相切,当沿边平移至与相切时,则平移的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接OA,OB,OC,设此时点O到AC的距离为h,根据S△ABC=S△AOC+S△BOC+S△AOB,求出
S△AOC,即可求出h,即可得到答案.
【详解】当与AB,BC相切时,如图,连结OA,OB,OC,
设此时点O到AC的距离为h,
∵AC=6,BC=8,∠ACB=90°,
∴AB==10,
∴S△ABC=S△AOC+S△BOC+S△AOB,
∴AC·BC=S△AOC+(AB+BC)×1,
∴×6×8=S△AOC+×(8+10)×1,
∴S△AOC=24-9=15=AC·h=×6×h,
∴h=5,
∴的平移距离为5-1=4,
故选:B.
【点睛】本题考查了切线的性质,三角形的面积,勾股定理,掌握知识点是解题关键.
10.(2024·浙江·二模)如图,在平面直角坐标系中,直线经过点、,的半径为2(O为坐标原点),点P是直线上的一动点,过点P作的一条切线,Q为切点,则切线长的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】此题考查切线的性质定理,勾股定理的应用,直角三角形斜边上的中线的性质,解题关键在于掌握切线的性质定理和勾股定理运算.
连接,根据勾股定理知,当时,线段最短,即线段最短.
【详解】解:连接.
∵是O的切线,
∴,
根据勾股定理知,
∵当时,线段最短,
又∵、,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选:A.
二、填空题
11.(23-24九年级上·浙江台州·期中)已知的半径是,若圆心O到直线的距离是,则直线与的位置关系是 .
【答案】相离
【分析】本题考查直线与圆的位置关系,根据直线与的位置关系即可解答,掌握判断直线与圆的位置关系的方法是解题关键.
【详解】解:已知的半径为,圆心O到直线的距离是,
即半径小于圆心到直线的距离,
故直线与的位置关系为相离,
故答案为:相离.
12.(2024·浙江嘉兴·三模)如图, 的半径为, 切于点 , 则点到的最小距离是 .
【答案】/
【分析】本题考查了切线的性质,勾股定理,根据勾股定理求得的长,进而根据点到圆的最小距离为,即可求解.
【详解】解:∵切于点 ,
∴,
在中,
∴
∴点到的最小距离是,
故答案为:.
13.(2024·浙江杭州·模拟预测)如图,、、是的切线,切点分别是、、若,,则的长是 .
【答案】
【分析】由于、、是的切线,则,,求出的长即可求出的长.本题考查了切线长定理,两次运用切线长定理并利用等式的性质是解题的关键.
【详解】解:、为的切线,
,
、为的切线,
,
.
故答案为:3.
14.(2024·浙江嘉兴·一模)如图,已知与相切于点,交于点C,连结.则下列结论:,,,一定成立的是 (填序号).
【答案】③
【分析】此题考查了切线的性质,直径所对的圆周角是直角,等边对等角,
根据切线的性质和等边对等角,逐项求解判断即可.
【详解】∵与相切于点
∴只有当时,,故①不符合题意;
∵与相切于点
∴,即
∴,
∵
∴
∴,故②不符合题意;
如图所示,延长交于点D,连接
∴是的直径
∴
∴
∵
∴
∵
∴
∴
∴,故③符合题意.
综上所述,一定成立的是③.
故答案为:③.
15.(2024九年级下·浙江·专题练习)如图,在矩形中,,,是以为直径的圆,则直线与的位置关系是 .
【答案】相切
【分析】此题主要考查了直线与圆的位置关系,熟记直线和圆的位置关系的判定方法是解题关键.
作于E,则,由题意得出半径,由,即可得出结论.
【详解】解:如图所示:作于E.
则,
,
,
,即圆心到直线的距离等于半径,
直线与相切.
故答案为:相切.
16.(24-25九年级上·浙江·期中)如图,在中,的平分线相交于点的外角的平分线,交的延长线于,连结.若,且与相似,则的长为 .
【答案】1或2或
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形.也考查了三角形的内心性质和分类讨论思想的运用.先确定点为的内心,则平分,,易得,利用三角形外角性质得,所以,然后分类讨论:当时,写出相等的对应角得到,,,于是在中,则可计算出,然后利用含30度的直角三角形三边的关系得;当或时或时,利用同样的方法可判断为特殊的直角三角形,再利用特殊直角三角形的性质可求出的长.
【详解】解:如图,
、分别平分、,
点为的内心,
平分,,
是的外角的平分线,
,
,
,
当时,,,,
在中,
,
,
;
当时,,,,
在中,
,
,
;
当时,,,,
在中,
;
当时,,,,
在中,
,
;
综上所述,的长为1或2或.
故答案为:1或2或
三、解答题
17.(23-24九年级上·浙江金华·期末)如图,在方格纸中有及其外接圆,点A,B,C都在格点上.用无刻度的直尺作图.(保留作图痕迹)
(1)找出圆心O.
(2)过点B作圆的切线.
(3)作出的角平分线.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了切线的定义,矩形的性质,圆周角定理,垂径定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)取格点,,连接交于点O,点O即为所求;
(2)根据切线的定义,即可解答;
(3)取格点,连接并延长,交于点E,连接,即为所求.
【详解】(1)解:取格点,,连接交于点O,点O即为所求,
∵四边形是矩形,
∴,
∴点O为圆心;
(2)解:如图所示,即为所求,
∵,
∴为圆的切线;
(3)解:取格点,连接并延长,交于点E,连接,即为所求;
∵点M为中点,
∴,
∴,
∴,
即平分.
18.(2024九年级下·浙江·专题练习)如图所示,P是外一点,,分别和切于A,B两点,C是上任意一点,过C作的切线分别交,于D,E.
(1)若的周长为10,则的长为 ;
(2)连接、,若,则的度数为 度.
【答案】(1)5
(2)115
【分析】本题考查了圆的切线长定理,切线的性质定理,圆内接四边形的性质,四边形的内角和定理
(1)根据切线长定理,得,结合的周长为10,得到,计算即可.
(2)连接,在上取一点F,连接,利用圆周角定理,圆内解四边形的性质,切线的性质计算即可.
【详解】(1)根据切线长定理,得,
∵的周长为10,
∴,解得,
故答案为:5.
(2)连接,在上取一点F,连接,
∵,分别和切于A,B两点;
∴,
∴;
∴,
∵,
∴;
故答案是:115.
19.(2023·江苏南通·一模)如图,是的切线,A,B为切点,是的直径,.
(1)求的度数;
(2)若,计算图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2).
【分析】此题主要考查了切线的性质定理、切线长定理、不规则图形面积的计算等知识,熟练掌握切线的性质定理、切线长定理是解题的关键.
(1)连接,由切线的性质定理和切线长定理得到,,证明是等边三角形,即可得到答案;
(2)求出的面积和扇形的面积,根据阴影的面积的面积扇形的面积即可得到答案.
【详解】(1)解:连接,
∵是的切线,A,B为切点,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴;
(2)连接,
∵,
∴,
∴的面积的面积, ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的面积,
∵扇形的面积=,
∴阴影的面积的面积扇形的面积.
20.(2024·浙江丽水·一模)小陈同学从市场上购买了如图的花盆,花盆底部的横截面是直径为的圆,他家中有如图2的托盘,托盘底部的横截面是边长为的正三角形.
(1)求正三角形一边的高线长;
(2)这个托盘是否适用于该花盆?请判断并说明理由.
【答案】(1);
(2)这个托盘不适用该花盆,理由见解析.
【分析】()过点作于,根据等边三线的性质及勾股定理即可求解;
()这个托盘不适用该花盆.设点为的内切圆的圆心,求出的内切圆的直径,跟花盆底部横截面的直径比较即可判断求解;
本题考查了等边三角形的性质,勾股定理,等边三角形的内切圆,根据等边三角形的性质求出内切圆的半径是解题的关键.
【详解】(1)解:如图,过点作于,
∵为正三角形,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∴正三角形一边的高线长为;
(2)解:这个托盘不适用该花盆,理由如下:
设点为的内切圆的圆心,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴内切圆的半径为,
∴内切圆的直径为
∵花盆底部横截面的直径为,
又∵,
∴这个托盘不适用该花盆.
21.(22-23九年级上·河北廊坊·期末)如图,以为直径作,过点作的切线,连接,交于点,点是边的中点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长为
【分析】本题考查了圆周角定理、切线的性质、解直角三角形、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)由切线的性质可得,再由直角三角形的性质即可得出结论;
(2)连接,根据三角函数解答即可.
【详解】(1)证明:∵是的切线,
∴.
∵点是边的中点,
∴.
∴,
∵,
∴.
(2)解:在中,,,
∴,,
连接.
∵为直径作,
∴.
∴,
∴,
∵,,
∴.,
∵点是边的中点,
∴.
∴.
22.(19-20九年级上·浙江杭州·期末)如图,在中,,,,的中点为点.以点为圆心,为半径作.
(1)当时,点在______,在______(填“上、内、外”);
(2)若与线段只有一个公共点,求的取值范围.
【答案】(1)内,外;(2)2<r≤4或r=.
【分析】(1)根据勾股定理得,从而得r=,进而即可得到答案;
(2)分两种情况:①当与直线相切时,②当点A在圆内,点B在圆外或圆上时,分别求出r的范围,即可.
【详解】(1)∵在中,,,,
∴,
∵的中点为点,
∴r=CM==,
∵2<<4,
∴点在内,在外,
故答案是:内,外;
(2)①当与直线相切时,与线段只有一个公共点,设切点为D,连接CD,则CD⊥AB,
∵在Rt中,,
∴r=,
②当点A在圆内,点B在圆外或圆上时,与线段只有一个公共点,此时,2<r≤4.
综上所述:的取值范围:2<r≤4或r=.
【点睛】本题主要考查点与圆的位置关系,掌握当r=d时,点在圆上,当r<d时,点在圆外,当r>d时,点在圆内,是解题的关键.
23.(23-24九年级上·浙江宁波·期末)定义:圆心在三角形的一边上,与另一边相切,且经过三角形一个顶点(非切点)的圆,称为这个三角形圆心所在边上的“伴随圆”.
(1)如图①,在中,,,,则边上的伴随圆的半径为______.
(2)如图②,中,点在边上,,为的中点,且.
①求证:的外接圆是的边上的伴随圆;
②的值为______
【答案】(1)2
(2)①见解析 ②
【分析】(1)本题利用勾股定理,求出的长度,即可解题.
(2)①本题因为的外接圆圆心在,且过的顶点,要证的外接圆是的边上的伴随圆, 即证与的外接圆相切,连接、,通过证明,结合题干的条件得到,推出,利用全等的性质得到,即可解题.
②本题通过相似三角形和勾股定理求得,结合,其锐角三角函数也相等,得出线段、,即可求解.
【详解】(1)解:,,,
,
为圆的直径.
边上的伴随圆的半径为2.
故答案为:2.
(2)①证明:如图连接、,
为直角三角形,
的外接圆圆心在中点上,
设的半径为,则,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
在和中
,
,
是的切线.
的外接圆是某一条边上的伴随圆;
②如图设圆的半径为,
在中,,,
,
,
在中,,,
,
在中,,,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查题干概念伴随圆的理解、勾股定理的运用、相似三角形的性质与判定、锐角三角函数和切线的判定,解题的关键在于对概念的理解和对性质的灵活运用.
24.(23-24九年级下·浙江杭州·阶段练习)如图,是的直径,,在上两点,连结,.
(1)如图1,点是延长线上一点,,求证:与相切;
(2)如图2,点在上,于点,连接并延长交于点,若为的直径,,,
①求证:;
②求半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②
【分析】(1)如图1,连接,根据圆周角定理得到,得到,求得,于是得到结论;
(2)①连接,作于M,于N.证明,,,得到,证明,则,进一步证明,即可得到结论;②设,利用勾股定理构建方程求出a即可解决问题.
【详解】(1)解:如图1,连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴与相切;
(2)①如图2,连接,作于M,于N.
∵于点,
∴
∵是直径,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②设,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴半径的长为.
【点睛】本题考查了切线的判定和性质,圆周角定理,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,勾股定理,等腰三角形的频道合作,三角形中位线定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用参数,构建方程解决问题,属于中考压轴题.
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