内容正文:
有关圆的综合题
1.如图,是的外接圆,垂足为,交于点,点在的延长线上,连接,,.
(1)求证:与相切;
(2)若,,,求的长.
2.如图,是的内接三角形,,点P在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求半径的长.
3.如图,为的外接圆,点为的中点,的切线交的延长线于点,交于点.连接,,且.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
4.如图,直线经过上的点,直线交于点,交于点,连接交于点,连接,若点是的中点,.
(1)求证:是的切线;
(2),求图中阴影部分面积.
5.如图,是的外接圆,是的直径,.
(1)求证:是的切线;
(2)过点D作,垂足为E,交于点F.
①求证:;
②若,,求的长.
6.如图,在中,,,,点是斜边上一个动点,以为直径作,交于点,与的另一个交点为,连接,,.
(1)当点为的中点时,求的长度;
(2)点在上移动时,探究:当为何值时,是等腰三角形?
7.如图,为的外接圆,为的直径,,的平分线与交于点P,过点P作于点Q,连接.
(1)与的位置关系为 .
(2)求证:为的切线.
(3)若,求的长.
8.如图所示,在中,,平分,交于点O.以O为圆心,为半径作,分别交,于点E,F.
(1)求证:是的切线;
(2)延长交于点D,连接,,若,,求的值.
9.如图,在中,,的平分线交于点D,点O是边上一点,以点O为圆心、长为半径作圆,恰好经过点D,交于点E.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若点E为的中点,,求阴影部分的面积;
(3)连接,若,求的值.
10.如图,为的直径,点在上,的平分线交于点.过点作,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
11.如图,内接于是的直径,是的切线交的延长线于点于点是上的动点(不与点,重合),连接并延长到点,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:平分;
(3)若,求四边形面积的最大值.
12.如图1,已知点为外一点,、为的切线,切点分别为点、点,连接,点在优弧上运动,连接与交于另一点,与弦于点.
(1)判断,对的打“√”,错的打“×”
①( )
②( )
③( )
(2)如图2,若点为优弧的中点,且,求的值.
(3)如图1,设,,求关于的函数解析式.
参考答案
1.(1)见解析
(2)
(1)连接交于点,根据等边对等角结合三角形外角的性质得到,由已知可推出,根据三角形内角和定理可得,即可得出结论;
(2)连接,,由三角形内角和定理易证,进而推出,得到,由勾股定理求出,再根据圆周角定理得到,即可求解.
(1)证明:如图1,连接交于点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
为半径,
与相切;
(2)解:如图2,连接,,
,
,
,
,
,
,
,
在中,
,,
,
,,
,
,
.
本题考查切线的判定,圆周角定理,勾股定理,等腰三角形的性质及三角形内角和定理,综合运用以上知识点是解题的关键.
2.(1)是的切线
(2)1
(1)先利用圆周角定理证得,再根据平行线的性质,求得,然后利用切线的判定得出结论;
(2)先证明,再根据相似三角形的性质,列出比例式,设,接着用表示出,然后利用勾股定理求得,代入比例式中,求得,再利用线段的和求得,得到关于的方程,求出,最后求出.
(1)证明:如图,连接.
,
.
,
.
∵是半径,
是的切线.
(2)设与相交于点D.
,
.
∵,
.
,
,
.
,
.
设,则.
∴在中,.
.
.
.
,
,
.
.
本题考查了切线的判定,相似三角形的判定与性质,勾股定理,利用平行线的性质求角度,解题的关键是证明三角形相似,列出比例式求出待求线段的长.
3.(1)详见解析
(2)
(1)本题要证明,通过设,利用同弧所对圆心角是圆周角的两倍,得到 .再根据等腰三角形两底角相等以及三角形内角和求出 .由切线性质得到,进而得出的度数.最后结合已知,得出的度数,从而证明两角相等.
(2)求的长,先延长交于.根据点为的中点,利用垂径定理的推论得到,再通过证明得出 .由得到,进而推出角相等关系.结合前面(1)中角的结论,得出 ,从而得到线段相等关系 ,最后根据,结合求出的长.
(1)证明:设,则,
∵,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴半径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)解:延长交于,则,
∵点为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
本题主要考查圆的相关知识,包括同弧所对圆心角与圆周角的关系、切线的性质、垂径定理及其推论,以及等腰三角形的性质和全等三角形的判定.解题的关键在于利用圆的性质找出角之间的等量关系,通过角的关系推导线段的等量关系,进而求解问题.
4.(1)证明见详解
(2)
(1)根据题意得到,,,则,即,结合切线的判定即可求解;
(2)根据切线的性质得到是等边三角形,设,则,运用含30度角的直角三角形的性质,勾股定理得到,,结合阴影部分的面积为即可求解.
(1)证明:如图所示,连接,
∵点是的中点,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∵是圆的半径,点在圆上,
∴是的切线;
(2)解:∵是切线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点是是中点,且,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
设,则,
在中,,即,
解得,(负值舍去),
∴,
在中,,,
∴,,
∴阴影部分的面积为:.
本题主要考查垂径定理的判定和性质,切线的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,扇形面积的计算,掌握以上知识,数形结合分析是关键.
5.(1)见解析
(2)①见解析,②24
此题考查了切线的判定定理,圆周角定理,锐角三角函数,相似三角形的判定和性质,
(1)连接,由半径相等得到,由此推出,即可推出是的切线;
(2)①过点D作于点M,则,证明,推出,根据推出,证得是等腰三角形,由三线合一得到,即可证得结论;
②由,得到,求出,由此得到.
(1)证明:如图,连接,
,
,
是的直径,
,
,
,
,
,
是的切线;
(2)①证明:如图,过点D作于点M,则,
,
,
,
(对顶角相等),
∴,
,
,
,,
,
,
,
,
,
是等腰三角形,
,
,
,
;
②解:,
,
,
,
,
.
6.(1)
(2)或或是等腰三角形.
本题考查了解直角三角形、圆周角定理、勾股定理、等腰三角形的定义,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
(1)由勾股定理可得,从而可得,求出的长,即可得解;
(2)分三种情况:①当时.②当时,③当时,分别求解即可得解.
(1)解:∵中,,,
∴,
∴,
∵为直径,
∴.
∴.
∵点P为的中点,为直径,
∴,
∴.
∴.
(2)解:①当时.
由(1)知,,则,
∵是直径,
∴,,
又∵,
∴,
∴.
②当时,,连接,
∵是直径,
∴,
,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
③当时,如图所示,连接,过点E作于点F.
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上所述,或或时,是等腰三角形.
7.(1)
(2)见解析
(3)
(1)首先根据直径所对的圆周角是直角得到,然后得到,即可证明;
(2)连接,根据角平分线的概念和等边对等角得到,得到,即可证明出为的切线;
(3)首先根据题意证明出,得到,然后代数表示出,然后在中,利用勾股定理求出,然后利用勾股定理求解即可.
(1)∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)如图所示,连接
∵平分
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∵点P是上的点
∴为的切线;
(3)∵
∴
∵为的直径
∴
∴
∵
∴
又∵
∴
∴,即
∴
∵
∴
∵在中,
∴
解得或(舍去)
∴
∴
∴.
此题考查了切线的判定,直径所对的圆周角是直角,相似三角形的性质和判定,勾股定理等知识,解题的关键是正确做出辅助线以及掌握以上知识点.
8.(1)见解析
(2)
(1)作于点,根据角平分线和垂直即可得,结合是的半径,点在上,且即可证明切线;
(2)根据直径所对的圆周角为直角得,即可证明,则有,即可得到.
(1)证明:作于点,如图,
∴,
平分,
,
是的半径,
点在上,
是的半径,且于点,
是的切线.
(2)解:是的直径,
,
,
,
∴,
,
,
∴,
,
∴,
,
则的值为.
本题主要考查圆和三角形的综合,涉及角平分线的性质、证明切线、直径所对的圆周角为直角、相似三角形的判定和性质和解直角三角形,解题的关键是熟悉圆的性质和相似三角形的性质.
9.(1)见解析
(2)
(3)
本题主要考查了求不规则图形面积,解直角三角形,相似三角形的性质与判定,切线的判定,勾股定理等等,熟知相关知识是解题的关键.
(1)连接,由角平分线的定义得到,再由等边对等角得到,则,据此可证明,得到,由此可证明是的切线;
(2)根据线段之间的关系证明,解直角三角形可得,则可求出,再根据列式计算即可;
(3)由直径所对的圆周角是直角得到,解得到,设,由勾股定理可得;证明,进而证明,得到,则,,进而可求出,再根据余弦的定义可得答案.
(1)证明:如图所示,连接,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:∵点E为的中点,
∴,
∵,
∴,
由(1)可得,
在中,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵是的直径,
∴,
在中,,
设,
∴;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,.
10.(1)见解析
(2)
本题主要考查了切线的判定和性质,圆周角定理,角平分线的定义,直角三角形的性质,勾股定理,连接经过切点的半径是解决此类问题常添加的辅助线,也是解题的关键.
(1)连接,利用角平分线的定义,圆周角定理和圆的切线的判定定理解答即可;
(2)根据圆周角定理得到,根据勾股定理得到AB的值,根据角平分线的定义得到,求得,过点B作于点F,根据等腰直角三角形的性质得到,根据勾股定理得到,于是得到结论.
(1)证明:连接,如图,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵为的半径,
∴是的切线;
(2)解:连接
∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∴,
过点B作于点F,
∵,
∴,
∴,
∴.
11.(1)
(2)见解析
(3)
(1)根据圆内接四边形的性质可得,即可;
(2)连接,根据切线的性质可得,再由是等边三角形,可得,可证得是等腰三角形,即可;
(3)根据直角三角形的性质可得,,从而得到.过点作于点.在中,为动点,为底边,当垂直平分时,的值最大,此时,,从而得到,进而得到,即可求解.
(1)解:四边形是内接四边形,
∴,
∵,
.
(2)证明:如图,连接.
是的切线,
∴,
.
又在中,,
是等边三角形,
∴.
,
,
,
∴,
是等腰三角形.
,
平分.
(3)解:由(2)得在中,,,
.
是直径,
是直角三角形,且.
∴,
∴,
.
如图,过点作于点.
在中,为动点,为底边,当垂直平分时,的值最大,
∵,,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
∴,
∴,
,
∴.
本题是圆的综合题,考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,锐角三角函数,等边三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
12.(1)①√;②√;③√
(2)
(3)
(1)连接并延长交于点,连接,由切线长定理即可判断①,由圆的切线的性质结合圆周角定理证明,即可判断②,证明,即可判断③;
(2)连接,是的垂直平分线,且经过圆心,则,那么,设,,则,则,由勾股定理得,则,解得∵,再由,代入化简计算即可;
(3)先证明,则,由(1)得,则,可得,证明,则,同理可证明:,,然后对这几个式子进行适当的变形处理求解即可.
(1)解:连接并延长交于点,连接,
∵点为外一点,、为的切线,切点分别为点、点,
∴,,
∵为直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得:,
∵,
∴,
∴,
∴①②③均正确,
故:①√;②√;③√;
(2)解:如图,连接,
∵是为优弧的中点,
∴,
∴,
∵,
∴是的垂直平分线,且经过圆心,
∴,
∴,
设,,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
同除以得,,
解得:或(舍),
∵
∴
∴,
;
(3)解:如图:
由(1)知,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)得
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
同理可证明:,
∴,
∴由得:,
∵,,
∴.
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