内容正文:
专题13 几何压轴题
题型概览
题型01 三角形压轴题
题型02 四边形压轴题
题型03 与圆有关的压轴题
(
题型01
)三角形压轴题
1.(2025·福建宁德·二模)(1)性质发现
如图1,已知点是线段上一点,分别以,为边作等腰直角三角形和等腰直角三角形,.连接,的中点为,连接,.不难发现:线段与之间的数量关系为______;位置关系为______.
(2)拓展探究
将图1中的绕点旋转任意角度,则线段,之间的关系是否仍然成立?若成立,请利用图2(或自己画一个一般化的图形)进行证明;若不成立,请画一个反例说明.
(注:如果你无法利用图2(或自己画图)证明结论的一般性,也可以画一个特殊位置的图形或直接利用图1进行证明,这种证明方式适当给分)
(3)问题解决
若,,则在绕点的旋转过程中,当是等腰三角形时,求的值.
2.(2025·福建福州·二模)“裁剪1次”是指在单张平面图形(或将此图形经过若干次折叠后),用剪刀沿某条路径(图1中,裁剪路径为直线)进行一次裁剪将其裁开的操作.若进行次裁剪,则记载剪次数为.某数学综合实践活动小组开展裁剪卡纸的活动(裁剪路径均为直线),将一个长为,宽为的可折叠矩形卡纸(如图2)裁剪为八边形卡纸,得到的八边形需满足以下要求:①该八边形的所有顶点都在原矩形卡纸的边上,②原矩形卡纸的每一条对称轴都是该八边形的对称轴.
(1)为了得到符合要求的八边形卡纸,请用文字简要描述你的裁剪方法(要求:裁剪次数最少,获得满分);
(2)当,时,经裁剪得到符合要求且各边长相等的八边形卡纸,如图3,求得到的该八边形卡纸的面积;
(3)该小组在一系列探究后发现可以提供一款矩形卡纸,使其经裁剪能得到符合要求的八边形卡纸,且该八边形是正八边形.请分析他们的说法是否正确?若正确,求该款矩形卡纸长和宽之间的数量关系;若不正确,请说明理由.
3.(2025·福建龙岩·二模)如图,点B,E,C,F在同一条直线上,,,,求证:.
4.(2025·福建三明·二模)如图,网格中每个小正方形的边长相等,则的度数是( )
A. B. C. D.
5.(2025·福建宁德·二模)已知,,点是上一点,要求用尺规在边上确定一点,使得.小明同学的作法如图所示,其说明直线是垂线的推理过程中,没有用到的依据是( )
A.直角三角形的两个锐角互余
B.等量代换
C.两个锐角互余的三角形是直角三角形
D.线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
6.(2025·福建南平·二模)如图,与是的中线,点是线段上的一个动点,是线段的中点,若,且,则的面积为 .
7.(2025·福建三明·二模)如图,在中,,,为的中点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接.
(1)求的度数;
(2)若的面积为,求的面积.参考数据:,,.
(
题型02
)四边形压轴题
8.(2025·福建厦门·二模)下列多边形中,知道一条边的长度就能确定其形状和大小的是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.等腰三角形
9.(2025·福建厦门·二模)一个矩形可不重叠且不留空隙地分割为个正方形,称该矩形为“阶容正矩形”:
(1)图1是一个3阶容正矩形.请再画出一个形状不同的3阶容正矩形,若该矩形的周长为,求它的边长;
(2)若要求4阶容正矩形的四个顶点分别为所分割的4个正方形的一个顶点,判断4阶容正矩形按此方式是否可分割为4个大小不等的正方形,并证明;
(3)若一个矩形可按图2所示的方式分割为9个大小不等的正方形,请探究该9阶容正矩形的一个性质定理.(说明:“大小不等”指两两不全等)
10.(2025·福建·二模)如图,有一块不规则的四边形木板,,,.小伟先沿过点A与垂直的线裁剪,与的交点记为点E,再沿过点E与垂直的线裁剪,与交于点F,若裁剪下的与恰好可以拼成一个矩形,则木板的周长为( )
A.20 B.24 C.28 D.32
11.(2025·福建·二模)如图是我国汉代数学家赵爽用来说明勾股定理的弦图,他用四个全等的直角三角形围成一个大正方形,中间空出一个小正方形,若大正方形面积为5,小正方形面积为1,则 .
12.(2025·福建三明·二模)若添加一个条件,使得是菱形,则这个条件可以是( )
A. B. C. D.
13.(2025·福建·二模)已知:如图,在平行四边形中,点E、F在AC上,且.求证:.
14.(2025·福建·二模)如图为淋浴喷头的简易示意图,若用支架把喷头固定在点A处,手柄长,与墙壁的夹角,喷出的水流与形成的夹角.
(1)求B点与墙壁的距离;
(2)住户要求:当人站在E处淋浴时,水流正好喷洒在C处,使,,安装师傅应将支架A固定在离地面多高的位置?(参考数据:,,,,,).
15.(2025·福建·二模)如图,平行四边形的对角线、交于点,点、在上,且求证:.
(
题型0
3
)与圆有关的压轴题
16.(2025·福建福州·二模)如图,是的直径,与相切于点,半径的延长线交于点,则的度数是( )
A. B. C. D.
17.(2025·福建莆田·二模)斐波那契螺旋线被誉为自然界最完美的“黄金螺旋”.如图给出了它的画法:以斐波那契数1,1,2,3,5,…,为边的正方形依序拼成长方形,然后在每个正方形中画一个圆心角为的圆弧,这些圆弧所连起来的弧线就是斐波那契螺旋线.则图中的长为( )
A. B. C. D.
18.(2025·福建厦门·二模)如图所示,已知半径为,是直径,过点作于,交弦于点,连接,若,
(1)证明;
(2)设是射线上的动点,将绕着点顺时针旋转得到.
①当时,探究直线与的位置关系;
②在旋转过程中,是否存在点落在线段上且的情形?若存在,求出相应的的度数;若不存在,请说明理由.
19.(2025·福建厦门·二模)如图1,已知为的两条直径,连接,于点E,点F是半径的中点,连接.
(1)设的半径为1,若,求线段的长;
(2)如图2,连接,设与交于点P.
①求证:P为中点;
②若,试求之间的关系.
20.(2025·福建·二模)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.
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专题13 几何压轴题
题型概览
题型01 三角形压轴题
题型02 四边形压轴题
题型03 与圆有关的压轴题
(
题型01
)三角形压轴题
1.(2025·福建宁德·二模)(1)性质发现
如图1,已知点是线段上一点,分别以,为边作等腰直角三角形和等腰直角三角形,.连接,的中点为,连接,.不难发现:线段与之间的数量关系为______;位置关系为______.
(2)拓展探究
将图1中的绕点旋转任意角度,则线段,之间的关系是否仍然成立?若成立,请利用图2(或自己画一个一般化的图形)进行证明;若不成立,请画一个反例说明.
(注:如果你无法利用图2(或自己画图)证明结论的一般性,也可以画一个特殊位置的图形或直接利用图1进行证明,这种证明方式适当给分)
(3)问题解决
若,,则在绕点的旋转过程中,当是等腰三角形时,求的值.
【答案】(1);;(2)成立,见解析;(3)或
【分析】(1)延长交于点,利用等腰直角三角形和$的性质得到,进而推出,再结合是中点和对顶角相等,证明,得,,再根据等腰直角三角形边的关系,通过等量代换得到,在等腰直角中,根据等腰三角形三线合一性质,得出且.
(2)通过多种方法证明且;连接利用全等:由等腰直角三角形性质推出,根据为中点得,证明,结合其他角的关系得出结论.特殊位置分析:当,,三点共线时,在中利用直角三角形斜边中线性质得到,设角计算得出.构造中点辅助线:取、中点、,证四边形是平行四边形,再证,结合角的关系得出结论.作平行线构造全等:过作,证明、,推出是等腰直角三角形,从而得证.另一种中点构造:取、中点、,通过证明线段平行、垂直及相等关系,证,得出结论.
(3)先确定等腰中,再分点在右侧和左侧两种情况求解:法一:通过等腰三角形三线合一,找到垂直平分线,计算相关线段长度,利用勾股定理求出,进而得到的值.法二:作,利用相似三角形求出、,进而得到,通过勾股定理求出,再结合、与的关系求解.法三:利用全等三角形的面积关系,结合已知三角形面积,通过面积计算得出的值.
【详解】解:(1);.
延长交于点.
∵和是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
∵是中点,
∴,
,
∴,
∴,,
∵,,,,
∴,
在等腰直角中,是中点,
∴且.
故答案为:,;
(2)(1)中的结论仍然成立.
证明,方法一:连接.
∵,是等腰直接三角形,
∴.
∴.
∵是的中点,
∴.
又∵,,
∴.
∴.
同理可得
∴,.即.
②如图所示,当,,三点共线时,证明如下:
在中,.
∵是的中点.
∴.
同理可得,,
∴
设,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
即.
③分别取的中点,的中点,分别连接,,,.
∴,.
∴四边形是平行四边形,
,.
∴,
,.
∵是等腰直角三角形,是的中点,
∴,.
∴.
同理可得,.
∴.
∴.
∴.
∴,.
在中,,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
法二:如图,过点作,交的延长线于点,延长交于点,交的延长线于点.
∵,
∴,.
∵,.
∴.
∴,.
∵,
∴.
∵,.
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴,.
∴.
∴是等腰直角三角形.
∵是的中点,
∴,.
④当旋转到如图所示的位置时,
取中点,中点,连接,,
延长交于.
∴,,,.
∴,.
同理可证,,,.
∴,.
∴.
∴.
∴,
∴.
∴,.
∵,
∴.
∴.即.
(3)当是等腰三角形时,若时,,这与矛盾;
又∵,当是等腰三角形时.只能存在.
法一:①当点位于的右侧时,如图所示,
连接交于点.
∵,
∴是的垂直平分线,是的中点.
∴,.
在中,.
取中点,连接.
∵是的中点,是的中点,
∴,,.
∴,.
在中,.
∵,
∴.
②当点位于的左侧时,如图.
连接并延长交于点,取中点,连接.
由①同理可得
,.
∴.
∴在中,.
.
∴.
综上所述,的值为或.
法二:①当点位于的右侧时,如图.连接,过点作,交延长线于点.
∵,,
∴是的垂直平分线.
∴,.
∴
∵,
∴.
又∵,
∴.
∵,
∴.
∴.即.
∴,.
∴.
∴在中,.
由(2)可知,.
∴即.
∴.
②当点位于的左侧时,如图.连接,过点作,交延长线于点.
由①同理可得.
则.
∵,
,
∴.
又∵.
∴.
∴即.
∴,.
∴.
∴在中,.
∴同理可得.
∴.
综上所述,的值为或.
法三:①当点位于的右侧时,如图.
由(2)中法二可得:,.
因此,,.
由(3)可知.
.
.
∴
②当点位于的左侧时,如图.
同理:,.
,.
∵
.
∴.
∴.
∴.
∴.
综上所述,的值为或.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理以及图形旋转的性质;解题关键是通过作辅助线,构造全等或相似三角形,利用相关性质建立线段和角度的关系来求解.
2.(2025·福建福州·二模)“裁剪1次”是指在单张平面图形(或将此图形经过若干次折叠后),用剪刀沿某条路径(图1中,裁剪路径为直线)进行一次裁剪将其裁开的操作.若进行次裁剪,则记载剪次数为.某数学综合实践活动小组开展裁剪卡纸的活动(裁剪路径均为直线),将一个长为,宽为的可折叠矩形卡纸(如图2)裁剪为八边形卡纸,得到的八边形需满足以下要求:①该八边形的所有顶点都在原矩形卡纸的边上,②原矩形卡纸的每一条对称轴都是该八边形的对称轴.
(1)为了得到符合要求的八边形卡纸,请用文字简要描述你的裁剪方法(要求:裁剪次数最少,获得满分);
(2)当,时,经裁剪得到符合要求且各边长相等的八边形卡纸,如图3,求得到的该八边形卡纸的面积;
(3)该小组在一系列探究后发现可以提供一款矩形卡纸,使其经裁剪能得到符合要求的八边形卡纸,且该八边形是正八边形.请分析他们的说法是否正确?若正确,求该款矩形卡纸长和宽之间的数量关系;若不正确,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)476
(3)
【分析】本题主要考查了正方形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质以及勾股定理的运用,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)由矩形的性质及折叠的性质得出裁剪方案即可;
(2)由勾股定理求出,则可得出答案;
(3)由全等的等腰直角三角形得出,即,则可得出结论.
【详解】(1)解:裁剪次数为1.裁剪方案:将矩形卡纸沿竖直方向对称轴对折,再沿水平方向对称轴对折,在原矩形四个内角重叠处的适当位置(在原长与宽的位置小于原长与宽的一半处)裁剪1次,展开即可得到符合要求的八边形卡纸.
(2)解:根据题意,得裁剪掉的4个三角形是全等的直角三角形.设这些直角三角形在宽上的直角边长为m,在长上的直角边长为n,
∵八边形的各边长相等,
∴,
即,
∴八边形的边长为,
根据勾股定理,得,
化简,得.
∵,
∴,
∴,
∴得到的八边形卡纸的面积是.
(3)解:∵正八边形的八条边相等,
∴若能裁剪得到,可同理(2),得,
又∵正八边形的八个角都相等,都为,
∴裁剪掉的4个全等的直角三角形的两个锐角都为,
即这4个三角形是全等的等腰直角三角形,
此时,,即,
综上,当时,能够经裁剪得到的八边形卡纸的形状是正八边形.
3.(2025·福建龙岩·二模)如图,点B,E,C,F在同一条直线上,,,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、平行线的性质、平行线的判定等知识点,灵活运用全等三角形的判定与性质成为解题的关键.
先说明,再利用证明,根据全等三角形的性质可得,再由平行线的判定定理即可证明结论.
【详解】证明:∵,
∴,即,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
4.(2025·福建三明·二模)如图,网格中每个小正方形的边长相等,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的知识点是全等三角形的判定与性质,解题关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
利用“边角边”证得,由全等三角形的性质即可得解.
【详解】解:设小正方形的边长为,
依题得:,,,
在和中,
,
,
,
,
.
故选:.
5.(2025·福建宁德·二模)已知,,点是上一点,要求用尺规在边上确定一点,使得.小明同学的作法如图所示,其说明直线是垂线的推理过程中,没有用到的依据是( )
A.直角三角形的两个锐角互余
B.等量代换
C.两个锐角互余的三角形是直角三角形
D.线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
【答案】D
【分析】本题主要考查了等角的作图,涉及了直角三角形的性质与判定,熟练掌握直角三角形的性质与判定是解题的关键.
根据直角三角形的性质与判定推出,作图即可.
【详解】解:∵,
∴(直角三角形的两个锐角互余),
若,
∴(等量代换),
∴,(两个锐角互余的三角形是直角三角形),
∴,
故选:D.
6.(2025·福建南平·二模)如图,与是的中线,点是线段上的一个动点,是线段的中点,若,且,则的面积为 .
【答案】20.16
【分析】本题主要考查三角形的中位线,相似三角形的性质和判定定理,勾股定理等相关知识,解题的关键是利用三角形的中位线构建相似关系和比例关系,将动点问题转化为临界问题.先利用中位线,取中点,连结,得到且且;根据是线段的中点且,分析得到最大值和最小值;利用勾股定理,求解关键线段的长度;然后根据,得到,求出;根据是中线,可知,从而计算得到答案.
【详解】解:取中点,连结
点分别为的中点
分别为的中位线
且且
点是线段上的一个动点
三点共线
当时,取最小值,则;
当点与点重合时,取最大值,则
在中,
在中,
,,
7.(2025·福建三明·二模)如图,在中,,,为的中点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接.
(1)求的度数;
(2)若的面积为,求的面积.参考数据:,,.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得出,进而根据旋转的性质以及等边对等角、三角形内角和定理得出,根据,即可求解;
(2)由(1)得,,证明,根据,进而根据相似三角形的性质,即可求解.
【详解】(1)解:∵,为中点,,
.
线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,.
∴.
∴.
(2)由(1)得,
∵,,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等边对等角,三角形内角和定理,等腰三角形三线合一的性质,相似三角形的性质与判定,余弦的定义,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(
题型02
)四边形压轴题
8.(2025·福建厦门·二模)下列多边形中,知道一条边的长度就能确定其形状和大小的是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.等腰三角形
【答案】C
【分析】该题考查了矩形、菱形、正方形、等腰三角形的性质,根据四个图形的特征即可解答.
【详解】解:∵正方形的四个角都是直角,四个边相等,
故知道一条边的长度就能确定其形状和大小的是正方形,
故选:C.
9.(2025·福建厦门·二模)一个矩形可不重叠且不留空隙地分割为个正方形,称该矩形为“阶容正矩形”:
(1)图1是一个3阶容正矩形.请再画出一个形状不同的3阶容正矩形,若该矩形的周长为,求它的边长;
(2)若要求4阶容正矩形的四个顶点分别为所分割的4个正方形的一个顶点,判断4阶容正矩形按此方式是否可分割为4个大小不等的正方形,并证明;
(3)若一个矩形可按图2所示的方式分割为9个大小不等的正方形,请探究该9阶容正矩形的一个性质定理.(说明:“大小不等”指两两不全等)
【答案】(1)画图见解析;2,3,2,3
(2)不可分割;理由见解析
(3)该9阶容正矩形的一组邻边长的比值为
【分析】本题考查了正方形的性质的知识,掌握以上知识是解答本题的关键;
(1)设,然后得到,再根据四边形为正方形,可得,然后即可求解;
(2)设4个正方形边长分别为,,,,然后根据正方形性质可得,然后即可求解;
(3)先作图,并将9个正方形的边长依次表示为,然后可求得,,,,,,,进而得到,然后可求得该矩形的一组邻边长分别为:,,然后即可求解;
【详解】(1)解:如图,矩形即为所求.
设,
∵四边形与四边形均为正方形,
∴,,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,
∴,
∴,即,
解得:.
∴该3阶容正矩形边长为2,3,2,3;
(2)解:4阶容正矩形按此方式不可分割为4个大小不等的正方形,理由如下:
根据(1)中的线段和差关系推理,
若设4个正方形边长分别为,,,,
∵矩形的四个顶点分别为所分割的4个正方形的一个顶点,
∴矩形的一组对边的长为与,另一组对边的长为与.
∵矩形对边相等,
∴①且②.
①②得.
可得.
∴4阶容正矩形按此方式不可分割为4个大小不等的正方形;
(3)解:如图,按图中标号顺序(正方形标号为①),将9个正方形的边长依次表示为,
设,,
∵,
∴,
同理可得:
,,,,
,,
∵矩形对边相等,
∴,即,
∴,
∴该矩形的一组邻边长分别为:,,
∴该9阶容正矩形的一个性质定理为:该9阶容正矩形的一组邻边长的比值为.
10.(2025·福建·二模)如图,有一块不规则的四边形木板,,,.小伟先沿过点A与垂直的线裁剪,与的交点记为点E,再沿过点E与垂直的线裁剪,与交于点F,若裁剪下的与恰好可以拼成一个矩形,则木板的周长为( )
A.20 B.24 C.28 D.32
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理、矩形的性质与判定,熟练掌握相关知识点是解题的关键.根据题意可得,推出,,,设,在中利用勾股定理列出方程,解出的值,再证明四边形是矩形,利用矩形的性质求出、的长,再利用周长公式即可求解.
【详解】解:裁剪下的与恰好可以拼成一个矩形,
,
,,,
设,则,
在中,,
,
解得:,
,,
,
四边形是矩形,
,,
,
木板的周长.
故选:B.
11.(2025·福建·二模)如图是我国汉代数学家赵爽用来说明勾股定理的弦图,他用四个全等的直角三角形围成一个大正方形,中间空出一个小正方形,若大正方形面积为5,小正方形面积为1,则 .
【答案】2
【分析】本题考查了弦图、正方形的性质、勾股定理、一元二次方程的应用,熟练掌握相关知识点是解题的关键.根据题意得,,,设,在中利用勾股定理列出方程,解出的值,求出的长,再利用平行四边形的面积公式即可求解.
【详解】解:如图,
由题意得,,,,
设,则,
在中,,
,
解得:,(舍去),
,
.
故答案为:2.
12.(2025·福建三明·二模)若添加一个条件,使得是菱形,则这个条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的知识点是菱形的判定、矩形的判定、平行四边形的性质,解题关键是熟练掌握特殊四边形的判定与性质.
根据菱形的判定、矩形的判定、平行四边形的性质对选项进行逐一判断即可得解.
【详解】解:选项,中有,添加该条件不能证明是菱形,不符合题意,选项错误;
选项,添加后可证是矩形,但不能证明是菱形,不符合题意,选项错误;
选项,添加后可证是菱形,符合题意,选项正确;
选项,添加后可证是矩形,但不能证明是菱形,不符合题意,选项错误.
故选:.
13.(2025·福建·二模)已知:如图,在平行四边形中,点E、F在AC上,且.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定和性质.连接与对角线交于点O.根据平行四边形的性质以及可得,即可求证.
【详解】证明:如图,连接与对角线交于点O.
∵四边形是平行四边形,
∴.
∵,
∴.
∴四边形是平行四边形,
∴.
14.(2025·福建·二模)如图为淋浴喷头的简易示意图,若用支架把喷头固定在点A处,手柄长,与墙壁的夹角,喷出的水流与形成的夹角.
(1)求B点与墙壁的距离;
(2)住户要求:当人站在E处淋浴时,水流正好喷洒在C处,使,,安装师傅应将支架A固定在离地面多高的位置?(参考数据:,,,,,).
【答案】(1)B点与墙壁的距离
(2)安装师傅应将支架A固定在离地面高的位置
【分析】(1)过点B作,根据,即可求解;
(2)易得,过点B作于点H,过点A作于点F,过点C作于点G,通过证明四边形为矩形,推出,,证明四边形为矩形,得出,,则,进而得出,证明四边形为矩形,得出,最后根据,即可求解.
【详解】(1)解:过点B作,
∵,,,
∴,
答:B点与墙壁的距离.
(2)解:∵,,,
∴,
过点B作于点H,过点A作于点F,过点C作于点G,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴,,又,
∴,
∵,,
∴,,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
答:安装师傅应将支架A固定在离地面高的位置.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,解题的关键是正确作出辅助线,构造直角三角形,根据解直角三角形的方法和步骤求解.
15.(2025·福建·二模)如图,平行四边形的对角线、交于点,点、在上,且求证:.
【答案】见解析
【分析】由平行四边形的性质得出OB=OD,由SAS证明△OBE≌△ODF,即可得出BE=DF.
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,
在△OBE和△ODF中,
,
∴△OBE≌△ODF(SAS),
∴BE=DF.
【点睛】本题主要考查的是全等三角形的性质和判定、平行四边形的性质,熟练掌握平行四边形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.
(
题型0
3
)与圆有关的压轴题
16.(2025·福建福州·二模)如图,是的直径,与相切于点,半径的延长线交于点,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查切线的性质,圆周角定理,三角形内角和定理.熟练掌握圆的相关知识并利用数形结合的思想是解题关键.
由圆周角定理可知,由切线的性质可得出,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵与相切于点B,
∴,即,
∴.
故选∶D
17.(2025·福建莆田·二模)斐波那契螺旋线被誉为自然界最完美的“黄金螺旋”.如图给出了它的画法:以斐波那契数1,1,2,3,5,…,为边的正方形依序拼成长方形,然后在每个正方形中画一个圆心角为的圆弧,这些圆弧所连起来的弧线就是斐波那契螺旋线.则图中的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了弧长公式,根据弧长公式求解即可,掌握弧长公式是解题的关键.
【详解】解:由题意可得:
,
故选:C.
18.(2025·福建厦门·二模)如图所示,已知半径为,是直径,过点作于,交弦于点,连接,若,
(1)证明;
(2)设是射线上的动点,将绕着点顺时针旋转得到.
①当时,探究直线与的位置关系;
②在旋转过程中,是否存在点落在线段上且的情形?若存在,求出相应的的度数;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)①当时, 与相切;当时,直线与相交; ②存在;
【分析】本题考查了圆的综合问题,涉及直线与圆的位置关系,解直角三角形,旋转的性质,等边三角形判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识点,难度大.
(1)由得到,求出,再由三角形外角求出,再由等角对等边即可求证;
(2)①连接交直线于,可得.则,即,解,求出,设,则.故当时,,,此时点与点重合,由可得与相切;当时,,,此时点与点不重合,故直线与不相切,则直线与相交.
②当,时,点落在上且连接,,,,,,先确定点在上.当,时,可得.解得到,故,即存在点落在上且的情形,然后证明 ,可得是等边三角形,则,,即点和点都在上.故.
【详解】(1)证明:∵,,
∴.
∵,
∴.
∴在中,.
∴.
∴.
∴;
(2)①解:连接交直线于,
∵绕着点顺时针旋转得到,
∴.
由(1)知:,,
∴.
∴,即.
∵在中,,
设,
∴在中,.
当时,,,此时点与点重合,由可得与相切.
当时,,,此时点与点不重合,故直线与不相切,则直线与相交.
②解:存在,当,时,点落在上且.
理由如下:
连接,,,,,.
∵绕着点顺时针旋转得到,
∴,,.
∴.
∵点在射线上,
∴.
∴.
∴点在上.
当,时,
∵,,
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴,即存在点落在上且的情形.
此时,,,
∴在和中,,,,
∴.
∴,.
∴.
∴是等边三角形.
∴,,即点和点都在上.
∴.
19.(2025·福建厦门·二模)如图1,已知为的两条直径,连接,于点E,点F是半径的中点,连接.
(1)设的半径为1,若,求线段的长;
(2)如图2,连接,设与交于点P.
①求证:P为中点;
②若,试求之间的关系.
【答案】(1)
(2)①见解析;②,,
【分析】(1)先求出,,由垂径定理得,证明是等边三角形,可证,然后利用直角三角形斜边中线的性质即可解决问题;
(2)①过点F作于G,交于H,连接.想办法证明四边形是平行四边形可得结论;
②由平行线分线段成比例定理得,从而,求出可证,等量代换可得,设,,可得,进一步利用勾股定理的逆定理证明即可.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵,
∴,.
,
∵是直径,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)①证明:过点F作于G,交于H,连接.
∵,
∴,
∴,
∴,
同理,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴P为中点;
②,理由:
∵,
∴==1,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
∵四边形是平行四边形,
∴设,,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
而,
∴,
∴,即,
∵,
∴,即;
综上:,.
【点睛】本题考查了垂径定理、圆周角定理、等边三角形的判定及性质、直角三角形斜边中线的性质、平行四边形的判定及性质、相似三角形的判定及性质,题目的综合性较强,添加辅助线较多,解题的关键是熟记并且灵活运用有关的性质定理.
20.(2025·福建·二模)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.
【答案】(1)1
(2)见解析
(3),证明见解析
【分析】(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.
【详解】(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,
,
.
【点睛】本题考查垂径定理,圆周角定理,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质等,难度较大,解题的关键是综合应用上述知识点,特别是第3问,需要大胆猜想,再逐步论证.
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