内容正文:
圆的综合题
1.如图,在中,是边上的点.过点作交于点,垂足为,过点作,垂足为,连接,经过点D,E,F的与边另一个公共点为,连接,.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
2.已知是的内接三角形,,,点是上一点,连接、、.
(1)如图1,若为的直径,求的度数;
(2)如图2,若,过点作的切线交的延长线于点,若,求的长.
3.如图,是的直径,C,D为上两点,平分,交于点E.过点C作的切线交的延长线于点P.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
4.如图,已知与相交于点,为的两条弦,连接并延长,交的延长线于点,交于点.连接,,,,.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,求的长.
5.如图,在中,,点D是上一点,且,点O在上,以点O为圆心的圆经过C、D两点.
(1)试判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若的半径为3,求的长.
6.如图,在中,,D是上的一点,且满足,以为直径的分别与相交于点E,F.
(1)求证:直线是的切线.
(2)连接,若,,求的长.
7.如图是的直径,弦与相交于点E,与相切于点A,交的延长线于点F,,,.
(1)求的度数;
(2)求的长度;
(3)判定四边形的形状,并证明你的结论.
8.如图,内接于,,,于点,点在圆上(位于异侧),,连结.
(1)求证:①;②;
(2)当时,求的长;
(3)当时,用含有的代数式表示.
9.如图1,为的外接圆,且,点为圆外一动点,且满足,连结,交于点,交于点,连结.
(1)若经过圆心,求的长;
(2)求证:平分;
(3)如图2,若,设,请用含的代数式表示.
10.如图,在中,是的直径,,是上不同于,的两点,,连接.过点作,垂足为,直线与交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)当,,时,求的长.
11.如图,在半径为3的作内接矩形,点E是弦的中点,,连结并延长交于点F,点G是的中点,连结分别交于点H、点P.
(1)证明:;
(2)求的长;
(3)若存在一个实数m,使得,试求出m的值.
12.如图,在中,直径垂直弦于点,连接,作于点,交线段于点(不与点重合),连接.
(1)若,求的长.
(2)求证:.
(3)若,猜想的度数,并证明你的结论.
参考答案
1.(1)证明见解析
(2)
(1)根据垂直的意义可得,从而可得,,根据同角的余角相等可得,再根据圆内接四边形的性质得出,从而可得出结论成立;
(2)先根据等边对等角证得,从而可得,于是可求得再根据圆内接四边形的性质得出,结合,可证明,再根据相似三角形的性质列出比例式,然后利用正切求得
,从而可得,进而求得,再利用线段差求得,利用勾股定理求得,再说明是的直径,求得的半径.
(1)证明:,
,
,,
,
四边形是的内接四边形,
,
;
(2)解:,
,
,
,
.
四边形是的内接四边形,
,
由(1)知,
,
,
在中,,
,
,
,
,
.
在中,,
,
,
点在上,且,
是的直径,
的半径为.
2.(1)
(2)
(1)解:∵,
∴,
若为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
如图所示,连接,
∵所对圆心角是,所对圆周角是,
∴,
∵是的切线,
∴,
在中,,
∴,
∴,即可,
解得,(负值舍去),
∴.
3.(1)见解析
(2)
(1)证明:如图所示,连接,
∵平分,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得或(舍去),
∴.
4.(1)证明见解析
(2)
(1)证明:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:如图,过点作于点,则,
由()可知,为等腰直角三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
5.(1)直线与相切,理由见解析
(2)6
(1)解:直线与相切,理由如下:
连接,则:,
∵,即:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵为的半径,
∴直线与相切;
(2)解:∵,的半径为3,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
设:,
则:,
∴,
∴.
本题考查切线的判定,解直角三角形.熟练掌握切线的判定方法,正弦的定义,是解题的关键.
6.(1)见解析
(2)2
(1)证明:过点C作于点M,如图所示:
则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵为直径,
∴是的切线;
(2)解:连接,如图所示:
∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
7.(1)
(2)
(3)平行四边形,证明见解析
(1)由切线的性质得出,求出,得出,由圆周角定理可得.
(2)证出,由垂径定理得出,证明是等边三角形,得出,由直角三角形的性质得出,,求出,即可得出即可;
(3)根据(1)(2)得到的相关结论证明、,然后根据两组对边平行的四边形是平行四边形即可解答.
(1)解:∵与相切于点A,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,由勾股定理得:,
即,
∴,
∴.
(3)解:四边形是平行四边形,证明如下:
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形.
本题考查了圆的切线的性质,圆周角定理、垂径定理、等边三角形的判定与性质、平行四边形的判定等知识点,熟练掌握圆周角定理、垂径定理和等边三角形的相关知识是解题的关键.
8.(1)①见解析;②见解析
(2)
(3)
本题考查了圆的性质、直角三角形的性质、相似三角形的判定与性质等知识.解题的关键是利用圆中弧、角的关系以及直角三角形的相关性质进行推理和计算.
(1)①设,根据为的直径,得到,利用所对的圆周角相等,最后得到,从而;②连结,则,证明,得到,得到;
(2)设,则,证明,得到,建立方程求解;
(3)设,则,得到,再结合三角函数的定义求解.
(1)证明:(1)①设,
∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
②连结,则,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由(1)得,,设,则,
连结,则,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
即,
解得(舍)
∴的长为.
(3)解:设,则,,
∴,
∴
9.(1)4
(2)见解析
(3)
(1)先根据直径所对的圆周角是直角得到,再利用勾股定理求解即可;
(2)证法1:导角:设,根据等腰三角形的性质和三角形的外角性质推导出,再结合圆周角定理得到即可得出结论;
证法2:隐圆先证明是以为圆心,为半径的圆上,由圆周角定理得到,,进而得到可得结论;
(3)法一:证明,利用相似三角形的判定得到,,再根据平行线分线段成比例得到,过作于点,利用等腰三角形的性质得到,再利用余弦定义求解即可;
法二:可利用三角形的角平分线性质,结合(2)中结论得到,设,则,过点作,利用等腰三角形的性质和余弦定义得到,证明,利用相似三角形的性质得到,进而求解即可.
(1)是直径,
.
在中,,
由勾股定理得:,即,
;
(2)证法1:导角:
设,
,
,
,
,
,
∵.
,
又,
,
是的平分线.
证法2:隐圆
是以为圆心,为半径的圆上,
其中是圆心角,是同弧所对的圆周角
.
而在圆中,,
是的平分线;
(3)法一:,
又,
由(2)得
.
又∵,
,
,又,
∴
.
且
,
,
,
,
过作于点,
,
,
在中,.
法二:平分,
,
,
设,则
过点作,
,,
,
,
,
,
.
本题考查了圆周角定理、勾股定理、相似三角形的判定与性质、平行线分线段成比例、等腰三角形的性质、锐角三角函数等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用,利用设参数推导角的关系,以及多种方法解答,体现“一题多解”的思想是解答的关键.
10.(1)见解析;
(2).
本题考查了圆周角定理,切线的判定,角所对直角边是斜边的一半,平行线的判定与性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
()连接,则有,由外角性质可得,又,则,所以,然后通过平行线的性质,从而求证;
()连接,由圆周角定理可得,所以,则,最后通过角所对直角边是斜边的一半和线段和差即可求解.
(1)证明:连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
又∵为的半径,
∴为的切线;
(2)解:连接,如图所示:
∵是直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
11.(1)见详解
(2)
(3)
(1)连接,根据圆周角定理得出,证明,即可证明.
(2)连接,利用垂径定理求得,利用相似三角形的判定和性质求得,再证明,利用勾股定理求得的长,据此求解即可;
(3)用勾股定理求得的长,证明,再证明,推出,连接,推出,利用勾股定理分别求得和的长,据此即可求解.
(1)证明:连接,
,
,
,
,
.
(2)解:连接,分别交、于点、,
∵是的中点,
∵矩形内接于,
为的直径,
∵是弦的中点,,
∴,
∴,
∵半径为3,
∵,
(3)解:∵,
连接,
∵为的直径,
又,
,
,
,
.
本题考查了圆内接四边形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,垂径定理,解直角三角形,正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
12.(1)1
(2)见解析
(3),证明见解析
(1)由垂径定理可得,结合可得,根据圆周角定理可得,进而可得,通过证明可得;
(2)证明,根据对应边成比例可得,再根据,,可证;
(3)设,,可证,,通过证明,进而可得,即,则.
(1)解:直径垂直弦,
,
,
,
,
,
由圆周角定理得,
,
在和中,
,
,
;
(2)证明:是的直径,
,
在和中,
,
,
,
,
由(1)知,
,
又,
;
(3)解:,证明如下:
如图,连接,
,
,
直径垂直弦,
,,
又,
,
,
设,,
则,
,
,
又,
,
,,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
即,
,
.
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