【2026中考复习】2025年中考数学真题汇编(专项09 圆)
2025-07-17
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内容正文:
【2026中考复习】2025年中考数学真题汇编(专项09 圆)
一.选择题(共8小题)
1.(2025•重庆)如图,点A,B,C在⊙O上,∠AOB=100°,∠C的度数是( )
A.40° B.50° C.80° D.100°
2.(2025•甘肃)如图,四边形ABCD内接于⊙O,,连接BD,若∠ABC=70°,则∠BDC的度数为( )
A.20° B.35° C.55° D.70°
3.(2025•湖北)如图,△ABC内接于⊙O,∠BAC=30°.分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线MN交AC于点D,连接BD并延长交⊙O于点E,连接OA,OE,则∠AOE的度数是( )
A.30° B.50° C.60° D.75°
4.(2025•福建)如图,PA与⊙O相切于点A,PO的延长线交⊙O于点C.AB∥PC,且交⊙O于点B.若∠P=30°,则∠BCP的大小为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
5.(2025•山西)如图,AB为⊙O的直径,点C,D是⊙O上位于AB异侧的两点,连接AD,CD.若,则∠D的度数为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
6.(2025•上海)在锐角三角形ABC中,AB=AC,BC=8,它的外接圆O的半径长为5,若点D是边BC的中点,以点D为圆心的圆和⊙O相交,那么⊙D的半径长可以是( )
A.2 B.5 C.8 D.10
7.(2025•长沙)如图,AC,BC为⊙O的弦,连接OA,OB,OC.若∠AOB=40°,∠OCA=30°,则∠BCO的度数为( )
A.40° B.45° C.50° D.55°
8.(2025•云南)若一个圆锥的侧面展开图的圆心角度数为90°,母线长为40cm,则该圆锥的底面圆的半径为( )
A.9cm B.10cm C.11cm D.12cm
二.填空题(共6小题)
9.(2025•陕西)如图,AB为⊙O的直径,,∠CDB=24°,则∠ACD的度数为 .
10.(2025•重庆)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,连接AC.以AC为边作菱形ACDE,CD交⊙O于点F,AB⊥CD,垂足为G.连接AD,交⊙O于点H,连接EH.若AG=12,GF=5,则DF的长度为 ,EH的长度为 .
11.(2025•安徽)如图,AB是⊙O的弦,PB与⊙O相切于点B,圆心O在线段PA上.已知∠P=50°,则∠PAB的大小为 °.
12.(2025•北京)如图,⊙O是地球的示意图,其中AB表示赤道,CD,EF分别表示北回归线和南回归线,∠DOB=∠FOB=23.5°.夏至日正午时,太阳光线GD所在直线经过地心O,此时点F处的太阳高度角∠IFH(即平行于GD的光线HF与⊙O的切线FI所成的锐角)的大小为 °.
13.(2025•浙江)如图,矩形ABCD内接于⊙O,E是上一点,连接EB,EC分别交AD于点F,G.若AF=1,EG=FG=3,则⊙O的直径为 .
14.(2025•天津)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点P,A均在格点上.
(Ⅰ)线段PA的长为 ;
(Ⅱ)直线PA与△ABC的外接圆相切于点A,AB=BC.点M在射线BC上,点N在线段BA的延长线上,满足CM=2AN,且MN与射线BA垂直.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点M,N,并简要说明点M,N的位置是如何找到的(不要求证明) .
三.解答题(共22小题)
15.(2025•成都)如图,点C在以AB为直径的半圆O上,连接AC,BC,过点C作半圆O的切线,交AB的延长线于点D,在上取点E,使,连接BE,交AC于点F.
(1)求证:BE∥CD;
(2)若sinD,BD=1,求半圆O的半径及EF的长.
16.(2025•湖北)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠BAC=45°.过点O作DF⊥AB,垂足为E,交AC于点D,交⊙O于点F.过点F作⊙O的切线,交CA的延长线于点G.
(1)求证:FD=FG;
(2)若AB=12,FG=10,求⊙O的半径.
17.(2025•安徽)如图,四边形ABCD的顶点都在半圆O上,AB是半圆O的直径,连接OC,∠DAB+2∠ABC=180°.
(1)求证:OC∥AD;
(2)若AD=2,BC=2,求AB的长.
18.(2025•苏州)如图,在四边形ABCD中,BD=CD,∠C=∠BAD.以AB为直径的⊙O经过点D,且与边CD交于点E,连接AE,BE.
(1)求证:BC为⊙O的切线;
(2)若AB,sin∠AED,求BE的长.
19.(2025•江西)如图,点A,B,C在⊙O上,∠ACB=35°,以BA,BC为边作▱ABCD.
(1)当BC经过圆心O时(如图1),求∠D的度数;
(2)当AD与⊙O相切时(如图2),若⊙O的半径为6,求的长.
20.(2025•上海)如图,在⊙O中,AB和CD是弦,半径OA、OB分别交CD于点E、F,且CE=DF.
(1)求证:AB∥CD;
(2)若AB=BD,求证:AB2=BF•OB.
21.(2025•广西)如图,已知AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,∠ABC=65°,.
(1)求证:△BOC≌△DOC;
(2)求∠ABD的度数.
22.(2025•福建)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AD,BC的延长线相交于点E,AC,BD相交于点F.G是AB上一点,GD交AC于点H,且AB=AC,BG=DG.
(1)求证:∠ABC=∠DBE+∠E;
(2)求证:AH2=HF•HC;
(3)若tan∠ABC,AD=2DE,CD,求△AGH的周长.
23.(2025•北京)如图,过点P作⊙O的两条切线,切点分别为A,B,连接OA,OB,OP,取OP的中点C,连接AC并延长,交⊙O于点D,连接BD.
(1)求证:∠ADB=∠AOP;
(2)延长OP交DB的延长线于点E.若AP=10,tan∠AOP,求DE的长.
24.(2025•陕西)如图,点O在△ABC的边AC上,以OC为半径的⊙O与AB相切于点D,与BC相交于点E,EF为⊙O的直径,FD与AC相交于点G,∠F=45°.
(1)求证:AB=AC;
(2)若,AB=8,求DG的长.
25.(2025•天津)已知AB与⊙O相切于点C,OA=OB,∠AOB=80°,OB与⊙O相交于点D,E为⊙O上一点.
(Ⅰ)如图①,求∠CED的大小;
(Ⅱ)如图②,当EC∥OA时,EC与OB相交于点F,延长BO与⊙O相交于点G,若⊙O的半径为3,求ED和EG的长.
26.(2025•辽宁)如图,在△ABC中,AC=BC,以AB为直径作⊙O,与AC相交于点D.连接OC,与⊙O相交于点E.
(1)如图1,连接DE,求∠ADE的度数;
(2)如图2,若点D为AC的中点,且AC=6,求的长.
27.(2025•内蒙古)如图,AB是⊙O的直径,半径OC⊥AB.垂足为O,OC=2,P是BA延长线上一点,连接CP,交⊙O于点D,连接AD,∠OCP=60°.过点P作⊙O的切线,切点为E.交CO的延长线于点F.
(1)求的长;
(2)求∠DAB的度数;
(3)求cos∠OFP的值.
28.(2025•吉林)图①、图②均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.△ABC内接于⊙O,且点A,B,C,O均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图.
(1)在图①中找一个格点D(点D不与点C重合);画出∠ADB,使∠ADB=∠ACB.
(2)在图②中找一个格点E,画出∠AEC,使∠AEC+∠ABC=180°.
29.(2025•北京)在平面直角坐标系xOy中,对于点A和⊙C给出如下定义:若⊙C上存在两个不同的点M,N,对于⊙C上任意满足AP=AQ的两个不同的点P,Q,都有∠PAQ≤∠MAN,则称点A是⊙C的关联点,称∠MAN的大小为点A与⊙C的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,⊙O的半径为1.
①在点A1(,0),A2(,0),A3(2,0)中,点 是⊙O的关联点且其与⊙O的关联角度小于90°,该点与⊙O的关联角度为 °;
②点B(1,m)在第一象限,若对于任意长度小于1的线段BD,BD上所有的点都是⊙O的关联点,则m的最小值为 ;
(2)已知点E(1,3),F(4,3),T(t,0),⊙T经过原点,线段EF上所有的点都是⊙T的关联点,记这些点与⊙T的关联角度的最大值为α.若90°≤α≤180°,直接写出t的取值范围.
30.(2025•广西)绣球是广西民族文化的特色载体.如图,设计某种绣球叶瓣时,可以先在图纸上建立平面直角坐标系,再分别以原点O,O′(5,5)为圆心、以5为半径作圆,两圆相交于A,B两点,其公共部分构成叶瓣①(阴影部分),同理得到叶瓣②.
(1)写出A,B两点的坐标;
(2)求叶瓣①的周长;(结果保留π)
(3)请描述叶瓣②还可以由叶瓣①经过怎样的图形变化得到.
31.(2025•山西)项目学习
项目背景:“源池泉涌”为我省某景区的一个景点,主体设计包括外栏墙与内栏墙,外栏墙高于内栏墙,两栏中间为步道,内栏墙内为泉池,池内泉水清澈见底.从正上方看,外栏墙呈正八边形,内栏墙呈圆形.综合实践小组的同学围绕“景物的测量与计算”开展项目学习活动,形成了如下活动报告.
项目主题
景物的测量与计算
驱动问题
如何测量内栏墙围成泉池的直径
活动内容
利用视图、三角函数等有关知识进行测量与计算
活动过程
方案说明
图1为该景点俯视图的示意图,点A,D是正八边形中一组平行边的中点,BC为圆的直径,图中点A,B,C,D在同一条直线上.
图2为测量方案示意图,直径BC所在水平直线与外栏墙分别交于点E,F,外栏墙AE与DF均与水平地面垂直,且AE=DF.BE,CF均表示步道的宽,BE=CF.图中各点都在同一竖直平面内.
数据测量
在点A处测得点B和点C的俯角分别为∠DAB=37°,∠DAC=8.5°,AD=26米.图中墙的厚度均忽略不计.
计算
…
交流展示
…
请根据上述数据,计算内栏墙围成泉池的直径BC的长(结果精确到1米.参考数据:(sin8.5°≈0.15,cos8.5°≈0.99,tan8.5°≈0.15,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75).
32.(2025•河北)如图1,图2,正方形ABCD的边长为5.扇形OEF所在圆的圆心O在对角线BD上,且不与点D重合,半径OE=2,点E,F分别在边AD,CD上,DE=DF(DE≥2),扇形OEF的弧交线段OB于点M,记为.
(1)如图1,当AE=3时,求∠EMF的度数;
(2)如图2,当四边形OEMF为菱形时,求DE的长;
(3)当∠EOF=150°时,求的长.
33.(2025•甘肃)如图,四边形ABCO的顶点A,B,C在⊙O上,∠BAO=∠BCO,直径BE与弦AC相交于点F,点D是EB延长线上的一点,∠BCD∠AOB.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若四边形ABCO是平行四边形,EF=3,求CD的长.
34.(2025•深圳)如图1,在Rt△ABC中,D是AB的中点,AE=CD,AD=EC.
(1)求证:四边形ADCE为菱形;
(2)如图2,若点O为AC上一点,且E,A,D三点均在⊙O上,连接OD,CD与⊙O相切于点D,
①求∠ACD= ;
②AC=4,求⊙O的半径r;
(3)利用圆规和无刻度直尺在图2中作射线DF∥AC,交BC于点F,保留作图痕迹,不用写出作法和理由.
35.(2025•云南)如图,⊙O是五边形ABCDE的外接圆,BD是⊙O的直径.连接AC,BE,CE,∠AEC=∠ACF.
(1)若CE=CB,且∠CBE=60°,求∠BCE的度数;
(2)求证:直线CF是⊙O的切线;
(3)探究,发现与证明:
已知AC平分∠BAE,是否存在常数a,b,使等式AC2=aBC•CE+bAB•AE成立?若存在,请直接写出一个a的值和一个b的值,并证明你写出的a的值和b的值,使等式AC2=aBC•CE+bAB•AE成立;若不存在,请说明理由.
36.(2025•长沙)如图1,点O是以AB为直径的半圆的圆心,AD与BC均为该半圆的切线,C,D均为直径AB上方的动点,连接CD,且始终满足CD=AD+BC.
(1)求证:CD与该半圆相切;
(2)当半径r时,令AD=a,BC=b,m,n,比较m与n的大小,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,如图2,当半径r=1时,若点E为CD与该半圆的切点,AC与BD交于点G,连接EG并延长交AB于点F,连接AE,BE,令EG=x,CD=y,求y关于x的函数解析式.(不考虑自变量x的取值范围)
【2026中考复习】2025年中考数学真题汇编(专项09 圆)
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
C
C
B
B
C
B
一.选择题(共8小题)
1.(2025•重庆)如图,点A,B,C在⊙O上,∠AOB=100°,∠C的度数是( )
A.40° B.50° C.80° D.100°
【解答】解:∵∠AOB和∠C都对,
∴∠C∠AOB100°=50°.
故选:B.
2.(2025•甘肃)如图,四边形ABCD内接于⊙O,,连接BD,若∠ABC=70°,则∠BDC的度数为( )
A.20° B.35° C.55° D.70°
【解答】解:由圆内接四边形的性质可知:∠ADC=180°﹣∠ABC=180°﹣70°=110°,
∵,
∴∠ADB=∠BDC∠ADC=55°.
故选:C.
3.(2025•湖北)如图,△ABC内接于⊙O,∠BAC=30°.分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线MN交AC于点D,连接BD并延长交⊙O于点E,连接OA,OE,则∠AOE的度数是( )
A.30° B.50° C.60° D.75°
【解答】解:由作图可得:
∵MN是AB的垂直平分线,
∴DA=DB,而∠BAC=30°,
∴∠BAD=∠ABD=30°,
∴∠AOE=2∠ABD=60°,
故选:C.
4.(2025•福建)如图,PA与⊙O相切于点A,PO的延长线交⊙O于点C.AB∥PC,且交⊙O于点B.若∠P=30°,则∠BCP的大小为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【解答】解:如图,连接OA、OB,
∵PA与⊙O相切于点A,
∴OA⊥PA,
∴∠AOP=90°﹣∠P=90°﹣30°=60°,
∵AB∥PC,
∴∠OAB=∠AOP=60°,
∵OA=OB,
∴△AOB为等边三角形,
∴∠AOB=60°,
∴∠BOC=180°﹣∠AOP﹣∠AOB=60°,
∵OB=OC,
∴△BOC为等边三角形,
∴∠BCP=60°,
故选:C.
5.(2025•山西)如图,AB为⊙O的直径,点C,D是⊙O上位于AB异侧的两点,连接AD,CD.若,则∠D的度数为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【解答】解:连接OC,
∵,AB为⊙O的直径,
∴∠AOC=∠BOC∠AOB=90°,
∴∠D∠AOC=45°,
故选:B.
6.(2025•上海)在锐角三角形ABC中,AB=AC,BC=8,它的外接圆O的半径长为5,若点D是边BC的中点,以点D为圆心的圆和⊙O相交,那么⊙D的半径长可以是( )
A.2 B.5 C.8 D.10
【解答】解:如图,连接AD并延长交⊙O于点E,
∵AB=AC,D为BC中点,
∴BD=DC=4,OD⊥BC,
锐角三角形ABC中,AB=AC,
∴外接圆心O在AD上,
连接OB,由勾股定理得:,
设以D为圆心的圆的半径为r,⊙D,⊙O相交应满足:|5﹣r|<OD<5+r,
即|5﹣r|<3<5+r,
解得:2<r<8,在此范围的半径只有选项B,
故选:B.
7.(2025•长沙)如图,AC,BC为⊙O的弦,连接OA,OB,OC.若∠AOB=40°,∠OCA=30°,则∠BCO的度数为( )
A.40° B.45° C.50° D.55°
【解答】解:∵∠AOB=40°,
∴∠ACB∠AOB=20°,
∵∠OCA=30°,
∴∠BCO=∠OCA+∠ACB=50°.
故选:C.
8.(2025•云南)若一个圆锥的侧面展开图的圆心角度数为90°,母线长为40cm,则该圆锥的底面圆的半径为( )
A.9cm B.10cm C.11cm D.12cm
【解答】解:设圆锥的底面圆的半径为r cm,
则2πr,
解得r=10,
即圆锥的底面圆的半径为10cm.
故选:B.
二.填空题(共6小题)
9.(2025•陕西)如图,AB为⊙O的直径,,∠CDB=24°,则∠ACD的度数为 66° .
【解答】解:连接BC,如图,
∵,
∴∠BCD=∠CDB=24°,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACD=90°﹣24°=66°.
故答案为:66°.
10.(2025•重庆)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,连接AC.以AC为边作菱形ACDE,CD交⊙O于点F,AB⊥CD,垂足为G.连接AD,交⊙O于点H,连接EH.若AG=12,GF=5,则DF的长度为 3 ,EH的长度为 .
【解答】解:∵AB⊥CD,AG=12,GF=5,
∴CG=GF=5,即CF=2CG=10,
∴,
∵四边形ACDE是菱形,
∵CD=AC=13,
∴GD=CD﹣GC=13﹣5=8,DF=CD﹣CF=13﹣10=3,
∴,
如图,连接BC,BH,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,∠AHB=90°,
∴,即,
解得:,
∴,即,
解得:,
∵四边形ACDE是菱形,
∴CD∥AE,
∴∠DAE=∠CDA,
如图,过H作HM⊥AE于M,
∴sin∠DAE=sin∠GDA,cos∠DAE=cos∠GDA,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:3,.
11.(2025•安徽)如图,AB是⊙O的弦,PB与⊙O相切于点B,圆心O在线段PA上.已知∠P=50°,则∠PAB的大小为 20 °.
【解答】解:连接OB,
∵PB与⊙O相切于点B,
∴PB⊥OB,
∴∠OBP=90°,
∵∠P=50°,
∴∠POB=90°﹣∠P=40°,
∴∠PAB∠POB=20°,
故答案为:20.
12.(2025•北京)如图,⊙O是地球的示意图,其中AB表示赤道,CD,EF分别表示北回归线和南回归线,∠DOB=∠FOB=23.5°.夏至日正午时,太阳光线GD所在直线经过地心O,此时点F处的太阳高度角∠IFH(即平行于GD的光线HF与⊙O的切线FI所成的锐角)的大小为 43 °.
【解答】解:∵∠DOB=∠FOB=23.5°,
∴∠DOF=∠DOB+∠FOB=47°,
∵GD∥HF,
∴∠OFH=180°﹣∠DOF=180°﹣47°=133°,
∵FI是⊙O的切线,
∴OF⊥FI,
∴∠OFI=90°,
∴∠IFH=133°﹣90°=43°,
故答案为:43.
13.(2025•浙江)如图,矩形ABCD内接于⊙O,E是上一点,连接EB,EC分别交AD于点F,G.若AF=1,EG=FG=3,则⊙O的直径为 2 .
【解答】解:连接AC,
∵四边形ABCD是矩形,且矩形ABCD内接于⊙O,
∴∠D=∠BAD=90°,
∴AC是⊙O的直径,
∵AF=1,EG=FG=3,
∴∠BEC=∠GFE=∠AFB,
∵∠BEC=∠BAC,
∴∠AFB=∠BAC,
∴∠ALB=∠GAC+∠AFB=∠GAC+∠BAC=∠BAD=90°,
∴∠GAC=∠ABE=90°﹣∠BAC,
∵∠ABE=∠ACG,
∴∠GAC=∠ACG,
∴CG=AG=AF+FG=1+3=4,
∵∠CDG=∠AEG=90°,∠CGD=∠AGE,
∴△CDG∽△AEG,
∴1,
∴DG=EG=3,
∴AD=AG+DG=4+3=7,CD,
∴AC2,
∴⊙O的直径为2,
故答案为:2.
14.(2025•天津)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点P,A均在格点上.
(Ⅰ)线段PA的长为 ;
(Ⅱ)直线PA与△ABC的外接圆相切于点A,AB=BC.点M在射线BC上,点N在线段BA的延长线上,满足CM=2AN,且MN与射线BA垂直.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点M,N,并简要说明点M,N的位置是如何找到的(不要求证明) 直线PA与射线BC的交点为M;取圆与网格线的交点D和E,连接DE;取格点F,连接AF,与DE相交于点O;连接BO并延长,与AC相交于点G,与直线PA相交于点H;连接CH并延长,与网格线相交于点I,连接AI,与网格线相交于点I;连接GJ,与线段BA的延长线相交于点N,则点M,N即为所求 .
【解答】解:(1)由勾股定理得,
故答案为:;
(2)如图所示,点M,N即为所求,
作法:直线PA与射线BC的交点为M;取圆与网格线的交点D和E,连接DE;取格点F,连接AF,与DE相交于点O;连接BO并延长,与AC相交于点G,与直线PA相交于点H;连接CH并延长,与网格线相交于点I,连接AI,与网格线相交于点I;连接GJ,与线段BA的延长线相交于点N,则点M,N即为所求.
理由:∵∠DAE=90°,
∴DE为圆的直径,
∵AF为正方形的对角线,
∴∠DAF=∠EAF=45°,
∴AF垂直平分线段DE,
∴点O为圆的圆心,
∴OA=OC,
又∵AB=BC,OB=OB,
∴△AOB≌△COB(SSS),
∴∠ABO=∠CBO,
∴BG 平分∠ABC,
∴点G为线段AC的中点,
由网格可知点J为线段AI的中点,
∴GJ为△ACI的中位线,
∴GJ∥CI,
∴点N为线段AQ的中点,
∴AQ=2AN,
∵AB=BC,BH=BH,∠ABH=∠CBH,
∴△ABH≌△CBH(SAS),
∴AH=CH,∠BAH=∠BCH,
∴∠QAH=∠MCH,
又∵∠AHQ=∠CHM,
∴△AHQ≌△CHM(ASA),
∴AQ=CM,即CM=2AN,
延长BH交QM于点T,
∵AB=BC,AQ=CM,
∴BQ=BM,
∵∠QBH=∠MBH,
∴BT⊥QM,
∵AM为圆的切线,
∴∠OAH=90°,
∴∠OAB+∠QAM=90°,
∵OA=OB,
∴∠OBA=∠OAB,
即∠QAM+∠OBA=90°,
∵∠OBA+∠AQM=90°,
∴∠QAM=∠AQM,
∴△AMQ为等腰三角形,
∴MN⊥AQ,
∴点M,N即为所求.
三.解答题(共22小题)
15.(2025•成都)如图,点C在以AB为直径的半圆O上,连接AC,BC,过点C作半圆O的切线,交AB的延长线于点D,在上取点E,使,连接BE,交AC于点F.
(1)求证:BE∥CD;
(2)若sinD,BD=1,求半圆O的半径及EF的长.
【解答】(1)证明:连接OC,则OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵过点C作半圆O的切线,交AB的延长线于点D,
∴OC⊥CD,
∴∠BCD+∠OCB=90°,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠OCA+∠OCB=90°,
∴∠OCA=∠BCD,
∴∠CAB=∠BCD,
∵,
∴∠CAE=∠CAB=∠BCD,
∵∠CAB=∠EBC,
∴∠EBC=∠BCD,
∴BE∥CD;
(2)解:设半圆O的半径为r,则OC=OB=r,
∵BD=1,
∵OD=r+1,
∵OC⊥CD,
∴,
∴r=2,即半圆O的半径为2,
∴AB=2r=4,
连接AE,则:∠AEB=90°,
∵BE∥CD,
∴∠ABE=∠D,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴∠EAF=∠BAF,
∴AF平分∠BAE,
∴F到AE,AB的距离相等,都等于EF的长,
∴,
∴,
∴,
∴.
16.(2025•湖北)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠BAC=45°.过点O作DF⊥AB,垂足为E,交AC于点D,交⊙O于点F.过点F作⊙O的切线,交CA的延长线于点G.
(1)求证:FD=FG;
(2)若AB=12,FG=10,求⊙O的半径.
【解答】(1)证明:∵DF⊥AB,GF是⊙O的切线,即DF⊥GF,
∴AB∥GF,
∴∠BAC=∠G=45°,
∴∠FDG=90°﹣45°=45°,即△DFG是等腰直角三角形,
∴FD=FG;
(2)解:∵DF⊥AB,
∴,
∵∠BAC=45°,
∴∠ADE=90°﹣45°=45°,即△ADE是等腰直角三角形,
∴EA=ED=6.
由(1)得FD=FG=10,
∴EF=DF﹣DE=10﹣6=4,
如图所示,连接OA,设OE=x,则OF=OE+EF=x+4=OA,
∴在Rt△AOE中,OA2=AE2+OE2,
∴(x+4)2=62+x2,
解得,,
∴,
∴⊙O的半径为.
17.(2025•安徽)如图,四边形ABCD的顶点都在半圆O上,AB是半圆O的直径,连接OC,∠DAB+2∠ABC=180°.
(1)求证:OC∥AD;
(2)若AD=2,BC=2,求AB的长.
【解答】(1)证明:∵∠AOC=2∠ABC,∠DAB+2∠ABC=180°.
∴∠DAB+∠AOC=180°,
∴OC∥AD.
(2)解:连接BD,交OC于点E,
∵AB是半圆O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵OC∥AD,
∴,
∵OA=OB,
∴EB=DE,
∴OC⊥BD,且OE是△ABD的中位线,
∴,
设半圆的半径为r,则CE=r﹣1,
在Rt△OEB中,BE2=OB2﹣OE2=r2﹣1,
在Rt△CEB中,BE2=BC2﹣CE2=12﹣(r﹣1)2,
即r2﹣1=12﹣(r﹣1)2,
解得r1=3,r2=﹣2(舍去),
故AB=2r=6.
18.(2025•苏州)如图,在四边形ABCD中,BD=CD,∠C=∠BAD.以AB为直径的⊙O经过点D,且与边CD交于点E,连接AE,BE.
(1)求证:BC为⊙O的切线;
(2)若AB,sin∠AED,求BE的长.
【解答】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵BD=CD,
∴∠C=∠DBC,
∵∠C=∠BAD,
∴∠DBC=∠BAD,
∴∠OBC=∠ABD+∠DBC=∠ABD+∠BAD=90°,
∵OB是⊙O的半径,且BC⊥OB,
∴BC为⊙O的切线.
(2)解:作DF⊥BC于点F,则∠BFD=∠CFD=∠ABC=90°,BF=CF,
∴DF∥AB,
∵∠ABD=∠AED,AB,
∴sin∠ABD=sin∠AED,
∴ADAB1,
∴BD3,
∵∠BDF=∠ABD,
∴sin∠BDF=sin∠ABD,
∴BFBD3,
∵∠BEC=∠BAD=180°﹣∠BED,∠C=∠BAD,
∴∠BEC=∠C,
∴BE=BC=2BF=2,
∴BE的长是.
19.(2025•江西)如图,点A,B,C在⊙O上,∠ACB=35°,以BA,BC为边作▱ABCD.
(1)当BC经过圆心O时(如图1),求∠D的度数;
(2)当AD与⊙O相切时(如图2),若⊙O的半径为6,求的长.
【解答】解:(1)∵BC经过圆心O,
∴BC是⊙O的直径,
∴∠BAC=90°,
∵∠ACB=35°,四边形ABCD是平行四边形,
∴∠D=∠B=90°﹣∠ACB=55°,
∴∠D的度数是55°.
(2)连接OA、OC,
∵AD与⊙O相切于点A,⊙O的半径为6,
∴AD⊥OA,OA=OC=6,
∴∠OAD=90°,
∵AD∥BC,
∴∠CAD=∠ACB=35°,
∴∠OCA=∠OAC=∠OAD﹣∠CAD=55°,
∴∠AOC=180°﹣∠OCA﹣∠OAC=70°,
∴,
∴的长为.
20.(2025•上海)如图,在⊙O中,AB和CD是弦,半径OA、OB分别交CD于点E、F,且CE=DF.
(1)求证:AB∥CD;
(2)若AB=BD,求证:AB2=BF•OB.
【解答】证明:(1)连接OC,OD,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∵CE=DF,
∴△OCE≌△ODF(SAS),
∴OE=OF,
∴,
∴EF∥AB,
∴CD∥AB;
(2)∵△OCE≌△ODF,
∴∠COE=∠DOF,
∵AB=BD,
∴∠AOB=∠DOF,
∴∠AOB=∠DOF=∠COE,
连接AF,
∵OA=OD,
∴△AOF≌△DOF(SAS),
∴∠OAF=∠ODF=∠OCE,
∵∠OCE=∠OAF,∠OEC=∠AEF,
∴△OEC∽△FEA,
∴∠COE=∠AFE,
∴∠AOB=∠FAB=∠AFE,
∴△BAF∽△BOA,
∴,
∴AB2=BF•OB.
21.(2025•广西)如图,已知AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,∠ABC=65°,.
(1)求证:△BOC≌△DOC;
(2)求∠ABD的度数.
【解答】(1)证明:∵,
∴∠BOC=∠DOC,
∵OC=OC,OD=OB,
∴△BOC≌△DOC(SAS);
(2)解:∵OC=OB,
∴∠ABC=∠OCB=65°,
∴∠COB=180°﹣∠ABC﹣∠OCB=50°,
∴∠DOC=∠BOC=50°,
∴∠AOD=180°﹣∠DOC﹣∠BOC=80°,
∴∠ABD∠AOD=40°.
22.(2025•福建)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AD,BC的延长线相交于点E,AC,BD相交于点F.G是AB上一点,GD交AC于点H,且AB=AC,BG=DG.
(1)求证:∠ABC=∠DBE+∠E;
(2)求证:AH2=HF•HC;
(3)若tan∠ABC,AD=2DE,CD,求△AGH的周长.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠ACB=∠ADB,
∴∠ABC=∠ADB.
∵∠ADB=∠DBE+∠E,
∴∠ABC=∠DBE+∠E;
(2)证明:连接CD,如图,
∵BG=DG,
∴∠ABD=∠GDB,
由(1)知:∠ABC=∠ADB,
∵∠ABC=∠ABD+∠DBC,∠ADB=∠GDB+∠GDA,
∴∠DBE=∠GDA,
∵∠DBE=∠CAD,
∴∠CAD=∠GDA,
∴AH=HD.
∵∠ACD=∠ABD,
∴∠ACD=∠GDB.
∵∠CHD=∠DHF,
∴△CHD∽△DHF,
∴,
∴HD2=HC•HF,
∴AH2=HF•HC;
(3)解:连接AO并延长交CB于点M,连接CD,如图,
∵AB=AC,
∴,
∴AM⊥BC,CM=BM,
∴tan∠ABC,
设BM=k,则AMk,BC=2k,
∴ABk,
∵AD=2DE,
∴设DE=a,则AD=2a,
∴AE=AD+DE=3a.
∵∠ADB=∠ACB,∠ACB=∠ABC,
∴∠ADB=∠ABC,
∵∠BAD=∠EAB,
∴△BAD∽△EAB,
∴,
∴,
∴k=a,
∴DE=k,AE=3k,
∵四边形ABCD为圆的内接四边形,
∴∠EDC=∠ABC,
∵∠E=∠E,
∴△EDC∽△EBA,
∴,
∴,
∴CE2+2k•CE﹣3k2=0,
∵CE>0,
∴CE=k,
∵△EDC∽△EBA,
∴,
∴,
∴AB=3.
由(2)知:AH=HD,BG=DG,
∴△AGH的周长=AG+GH+AH
=AG+GH+HD
=AG+GD
=AG+GB
=AB
=3.
23.(2025•北京)如图,过点P作⊙O的两条切线,切点分别为A,B,连接OA,OB,OP,取OP的中点C,连接AC并延长,交⊙O于点D,连接BD.
(1)求证:∠ADB=∠AOP;
(2)延长OP交DB的延长线于点E.若AP=10,tan∠AOP,求DE的长.
【解答】(1)证明:∵AP,BP分别切⊙O于A点,B点,
∴OP平分∠AOB,
∴,
又∵,
∴,
∴∠ADB=∠AOP;
(2)解:延长AO交⊙O于点F,连接DF,则∠ADF=90°,
∵AP,BP分别切⊙O于A点,B点,
∴PA⊥OA,
∵C为OP的中点,
∴PC=OC,
∴,
又∵AP=10,,
∴,,,AF=2AO=40,
∵AC=OC,
∴∠CAO=∠AOC,
又∵∠PAO=∠ADF=90°,
∴,
∴,,
∵∠AOP=∠ADB,∠ACO=∠ECD,
∴△ACO∽△ECD,
∴,
∴.
24.(2025•陕西)如图,点O在△ABC的边AC上,以OC为半径的⊙O与AB相切于点D,与BC相交于点E,EF为⊙O的直径,FD与AC相交于点G,∠F=45°.
(1)求证:AB=AC;
(2)若,AB=8,求DG的长.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵∠F=45°,
∴∠DOE=2∠F=90°,
∵⊙O与AB相切于点D,
∴AB⊥OD于点D,
∴∠ODA=∠DOE=90°,
∴AB∥OE,
∵OC=OE,
∴∠B=∠OEC=∠C,
∴AB=AC.
(2)解:∵sinA,
∴OAOD,
∵OF=OC=OD,OA+OC=AC=AB=8,∠DOF=90°,
∴OD+OD=8,
∴OF=OD=3,
∴OA3=5,DFOF=3,
∴AD4,
∵AD∥OF,
∴△AGD∽△OGF,
∴,
∴DGDFDF3,
∴DG的长是.
25.(2025•天津)已知AB与⊙O相切于点C,OA=OB,∠AOB=80°,OB与⊙O相交于点D,E为⊙O上一点.
(Ⅰ)如图①,求∠CED的大小;
(Ⅱ)如图②,当EC∥OA时,EC与OB相交于点F,延长BO与⊙O相交于点G,若⊙O的半径为3,求ED和EG的长.
【解答】解:(I)如图①,连接OC,
∵AB与⊙O相切于点C,
∴OC⊥AB,
∵OA=OB,∠AOB=80°,
∴∠COB=∠COA∠AOB=40°,
∴∠CED∠COB=20°,
∴∠CED的度数为20°.
(Ⅱ)如图②,连接OC,
∵DG是⊙O的直径,⊙O的半径为3,
∴∠DEG=90°,DG=6,
∵EC∥OA,
∴∠EFG=∠AOB=80°,
由(I)得∠CED=20°,
∴∠EDG=∠EFG﹣∠CED=60°,
∴∠G=90°﹣∠EDG=30°,
∴EDDG=3,
∴EG3,
∴ED的长是3,EG的长是3.
26.(2025•辽宁)如图,在△ABC中,AC=BC,以AB为直径作⊙O,与AC相交于点D.连接OC,与⊙O相交于点E.
(1)如图1,连接DE,求∠ADE的度数;
(2)如图2,若点D为AC的中点,且AC=6,求的长.
【解答】解:(1)连接OD,
在△OAC和△OBC中,
,
∴△OAC≌△OBC(SSS),
∴∠AOC=∠BOC,
∵∠AOC+∠BOC=180°,
∴∠AOC=∠BOC=90°,
∵OA=OD=OE,
∴∠OAD=∠ODA,∠ODE=∠OED,
设∠OAD=∠ODA=x,∠ODE=∠OED=y,
在四边形OADE中,∵∠OAD+∠ADE+∠OED+∠AOC=360°
∴x+x+y+y+90°=360°,
∴∠ADE=∠ADO+∠ODE=x+y=135°;
(2)连接OD,
∵∠AOC=90°,D为AC中点,
∴,
∴OD=OA=AD=3,
∴△ADO为等边三角形,
∴∠AOD=60°,
∴∠DOE=90°﹣60°=30°,
∴的长为:.
27.(2025•内蒙古)如图,AB是⊙O的直径,半径OC⊥AB.垂足为O,OC=2,P是BA延长线上一点,连接CP,交⊙O于点D,连接AD,∠OCP=60°.过点P作⊙O的切线,切点为E.交CO的延长线于点F.
(1)求的长;
(2)求∠DAB的度数;
(3)求cos∠OFP的值.
【解答】解:(1)连接OD,
∵OC=OD,∠OCD=60°,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠COD=60°,
∵OC=2,
∴的长π;
(2)∵OC⊥AB,
∴∠AOC=90°,
∴∠AOD=∠AOC﹣∠COD=30°,
∵OD=OA,
∴∠DAB=∠ADO(180°﹣30°)=75°;
(3)连接OE,
∵PE切圆与E,
∴半径OE⊥PE,
∵∠POE+∠OPE=∠OFP+∠OPE,
∴∠POE=∠OFP,
∵tanC=tan60°,
∴PO=2,
∵OE=OC=2,
∴cos∠POE.
∴cos∠OFP=cos∠POE.
28.(2025•吉林)图①、图②均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.△ABC内接于⊙O,且点A,B,C,O均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图.
(1)在图①中找一个格点D(点D不与点C重合);画出∠ADB,使∠ADB=∠ACB.
(2)在图②中找一个格点E,画出∠AEC,使∠AEC+∠ABC=180°.
【解答】解:(1)如图①中,点D即为所求(答案不唯一);
(2)如图②中,点E即为所求(答案不唯一).
29.(2025•北京)在平面直角坐标系xOy中,对于点A和⊙C给出如下定义:若⊙C上存在两个不同的点M,N,对于⊙C上任意满足AP=AQ的两个不同的点P,Q,都有∠PAQ≤∠MAN,则称点A是⊙C的关联点,称∠MAN的大小为点A与⊙C的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,⊙O的半径为1.
①在点A1(,0),A2(,0),A3(2,0)中,点 A3 是⊙O的关联点且其与⊙O的关联角度小于90°,该点与⊙O的关联角度为 60 °;
②点B(1,m)在第一象限,若对于任意长度小于1的线段BD,BD上所有的点都是⊙O的关联点,则m的最小值为 ;
(2)已知点E(1,3),F(4,3),T(t,0),⊙T经过原点,线段EF上所有的点都是⊙T的关联点,记这些点与⊙T的关联角度的最大值为α.若90°≤α≤180°,直接写出t的取值范围.
【解答】解:(1)①根据定义可得:当A在⊙O上时,不存在都有∠PAQ≤∠MAN;
当A在⊙O内部时,过A的直径MN使得⊙O的关联角度为180°;
当A在⊙O的外部时,且AM,AN为⊙O的切线时,∠MAN最大;
如图,A3是⊙O的关联点且其与⊙O的关联角度小于90°,A1与⊙O的关联角度为180°,A2与⊙O的关联角度大于90°,
∵A3(2,0),⊙O的半径为1,
∴OM=1,OA3=2,且MA3是⊙OO的切线,
∴,
∴∠MA3O=30°,
∴∠MA3N=60°,即与⊙O的关联角度为60°,
故答案为:A3,60;
②根据定义可得B为⊙O外一点,
∵BD<1,⊙O的半径为1,
∴BO≥2,
当OB=2时,如图,取点G(1,0),则∠OBG=90°,
∴,
∴m的最小值为,
故答案为:;
(2)由(1)可得,当A在圆的外部时,且AM,AN为圆的切线时,∠MAN最大,且A距离圆心越近,
∵90°≤α≤180°,
∴当∠MAN=90°时,由∠TMA=∠TNA=90°,如图,
∴四边形TMAN是矩形,
∵TM=TA,
∴四边形TMAN是正方形,
∴,
当∠MAN≥90°时,,
∵点E(1,3),F(4,3),T(t,0),⊙T经过原点,线段EF上所有的点都是⊙T的关联点,则r=|t|,
∴EF上距离T最近的点在的圆环内,
①EF和的圆相切,如图,
∴,
解得:;
②EF和半径为t的圆相切时,如图,
∴t=3 (不包含临界值),
∴;
③当E在半径为t的圆,如图,
∴t2=(t﹣1)2+32,
解得:t=5 (不包含临界值),
∴t>5时,E,F都在⊙T内部,此时α=180°;
④当F在半径为的圆,如图,
设⊙T的半径为r,则t=﹣r,
∴,
解得:,
∴时,此时90°≤α≤180°;
综上所述,或t>5或.
30.(2025•广西)绣球是广西民族文化的特色载体.如图,设计某种绣球叶瓣时,可以先在图纸上建立平面直角坐标系,再分别以原点O,O′(5,5)为圆心、以5为半径作圆,两圆相交于A,B两点,其公共部分构成叶瓣①(阴影部分),同理得到叶瓣②.
(1)写出A,B两点的坐标;
(2)求叶瓣①的周长;(结果保留π)
(3)请描述叶瓣②还可以由叶瓣①经过怎样的图形变化得到.
【解答】解:(1)∵以原点O,O'(5,5)为圆心、以5为半径作圆,两圆相交于A,B两点,
∴OA=OB=O'A=O'B=5,
∴OAO'B是正方形,
∴∠AOB=∠OBO'=∠BO'A=∠O'AO=90°,
∴A(0,5),B(5,0);
(2)∵原点O,O'(5,5)为圆心、以5为半径作圆,
∴两个圆是等圆,
∵∠AOB=∠AO'B=90°,
∴叶瓣①的周长为:;
(3)叶瓣②还可以由叶瓣①绕点B逆时针旋转90°得到.
31.(2025•山西)项目学习
项目背景:“源池泉涌”为我省某景区的一个景点,主体设计包括外栏墙与内栏墙,外栏墙高于内栏墙,两栏中间为步道,内栏墙内为泉池,池内泉水清澈见底.从正上方看,外栏墙呈正八边形,内栏墙呈圆形.综合实践小组的同学围绕“景物的测量与计算”开展项目学习活动,形成了如下活动报告.
项目主题
景物的测量与计算
驱动问题
如何测量内栏墙围成泉池的直径
活动内容
利用视图、三角函数等有关知识进行测量与计算
活动过程
方案说明
图1为该景点俯视图的示意图,点A,D是正八边形中一组平行边的中点,BC为圆的直径,图中点A,B,C,D在同一条直线上.
图2为测量方案示意图,直径BC所在水平直线与外栏墙分别交于点E,F,外栏墙AE与DF均与水平地面垂直,且AE=DF.BE,CF均表示步道的宽,BE=CF.图中各点都在同一竖直平面内.
数据测量
在点A处测得点B和点C的俯角分别为∠DAB=37°,∠DAC=8.5°,AD=26米.图中墙的厚度均忽略不计.
计算
…
交流展示
…
请根据上述数据,计算内栏墙围成泉池的直径BC的长(结果精确到1米.参考数据:(sin8.5°≈0.15,cos8.5°≈0.99,tan8.5°≈0.15,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75).
【解答】解:由题意得:EF=AD=26,AD∥EF,
∴∠ABE=∠DAB=37°,∠ACE=∠DAC=8.5°,
设BE=CF=x米,则CE=EF﹣CF=(26﹣x)米,BC=EF﹣CF﹣BE=(26﹣2x)米,
在Rt△ABE中,,
∴AE=BE•tan∠ABE=x•tan37°,
在Rt△ACE中,,
∴AE=CE•tan∠ACE=(26﹣x)•tan8.5°,
∴x•tan37°=(26﹣x)•tan8.5°,
解得:,
∴(米),
答:内栏墙围成泉池的直径BC的长约为17米.
32.(2025•河北)如图1,图2,正方形ABCD的边长为5.扇形OEF所在圆的圆心O在对角线BD上,且不与点D重合,半径OE=2,点E,F分别在边AD,CD上,DE=DF(DE≥2),扇形OEF的弧交线段OB于点M,记为.
(1)如图1,当AE=3时,求∠EMF的度数;
(2)如图2,当四边形OEMF为菱形时,求DE的长;
(3)当∠EOF=150°时,求的长.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD为边长为5的正方形,
∴AD=BC=5,∠ADC=90°,
∵AE=3,
∴DE=2,
∵DE=DF,
∴DE=DF=2.
∵OE=OF=2,
∴DE=DF=OE=OF=2,
∴四边形OEDF为正方形,
∴∠EOF=90°,
∴∠EMFEOF=45°;
(2)连接EF,交BD于点H,如图,
∵四边形OEMF为菱形,
∴OE=EM=OF=MF=2,EH⊥MD,
∵OM=OE=OF=2,
∴△OEM,△OFM为等边三角形,
∴∠OEM=∠OME=∠OMF=∠OFM=60°,
∴EH=ME•sin60°=2.
∵四边形ABCD为边长为5的正方形,
∴BD平分∠ADC,
∴∠ADB=45°,
∴△EDH为等腰直角三角形,
∴DH=EH,
∴DEDH;
(3)当∠EOF=150°时,如图,
∴的长;
当∠EOF=150°时,如图,
∴的长.
综上,当∠EOF=150°时,的长为或.
33.(2025•甘肃)如图,四边形ABCO的顶点A,B,C在⊙O上,∠BAO=∠BCO,直径BE与弦AC相交于点F,点D是EB延长线上的一点,∠BCD∠AOB.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若四边形ABCO是平行四边形,EF=3,求CD的长.
【解答】(1)证明:∵OA=OC=OB,
∴∠OAB=∠OBA,∠OBC=∠OCB,
∵∠BAO=∠BCO,
∴∠OAB=∠OBA=∠OBC=∠OCB,
∴∠AOB=∠COB,
∴,
连接CE,
∵BE是⊙O的直径,
∴∠OCE+∠OCB=90°,
∵OE=OC,
∴∠E=∠OCE,
∵∠EAOB,∠BCD∠AOB,
∴∠BCD=∠ECO,
∴∠DCO=∠DCB+∠BCO=90°,
∵OC是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:∵四边形ABCO是平行四边形,OA=OC,
∴四边形ABCO是菱形,
∴BC=OC=OB,AC⊥OB,OFOBOE,
∴△OBC是等边三角形,
∴∠BOC=60°,
∴∠E∠BOC=30°,
∵EF=3,
∴OF=1,OE=2,
∴OC=2,
∵∠DOC=60°,
∴CD=OC•tan60°=22.
34.(2025•深圳)如图1,在Rt△ABC中,D是AB的中点,AE=CD,AD=EC.
(1)求证:四边形ADCE为菱形;
(2)如图2,若点O为AC上一点,且E,A,D三点均在⊙O上,连接OD,CD与⊙O相切于点D,
①求∠ACD= 30° ;
②AC=4,求⊙O的半径r;
(3)利用圆规和无刻度直尺在图2中作射线DF∥AC,交BC于点F,保留作图痕迹,不用写出作法和理由.
【解答】(1)证明:∵AD=CE,CD=AE,
∴四边形ADCE为平行四边形,
又∵∠ACB=90°,且D为AB中点,
∴,
∴平行四边形ADCE为菱形.
(2)解:①∵四边形ADCE为菱形,
∴DA=DC,
∴∠DAC=∠ACD,
又∵OA=OD=r,
∴∠OAD=∠ODA,
∴∠COD=∠OAD+∠ODA=2∠OAD=2∠OCD,
∵CD切⊙O于D,
∴∠CDO=90°,
∴∠COD+∠ACD=2∠ACD+∠ACD=90°,
∴∠ACD=30°;
故答案为:30°;
②设半径为r,
∵AC=4,
∴OC=4﹣r,
∵∠ACD=30°,∠CDO=90°,
∴,
解得:;
(3)由题意,作图如下:
35.(2025•云南)如图,⊙O是五边形ABCDE的外接圆,BD是⊙O的直径.连接AC,BE,CE,∠AEC=∠ACF.
(1)若CE=CB,且∠CBE=60°,求∠BCE的度数;
(2)求证:直线CF是⊙O的切线;
(3)探究,发现与证明:
已知AC平分∠BAE,是否存在常数a,b,使等式AC2=aBC•CE+bAB•AE成立?若存在,请直接写出一个a的值和一个b的值,并证明你写出的a的值和b的值,使等式AC2=aBC•CE+bAB•AE成立;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵CE=CB,且∠CBE=60°,
∴△CBE是等边三角形,
∴∠BCE=60°;
(2)证明:延长CO交⊙O于点M,连接EM,如图,
∵CM是⊙O的直径,
∴∠CEM=90°,
∴∠AEC+∠AEM=90°,
∵∠AEM=∠ACM,∠AEC=∠ACF,
∴∠ACF+∠ACM=90°,
∴∠MCF=90°,
∴OC⊥CF,
∵OC是⊙O的半径,
∴直线CF是⊙O的切线;
(3)解:存在常数a=1,b=1,使等式AC2=aBC•CE+bAB•AE成立;理由如下:
如图,设AC与BE交于点N,
∵AC平分∠BAE,
∴∠EAC=∠BAC,
∵∠EAC=∠EBC,∠BEC=∠BAC,
∴∠EAC=∠EBC=∠BAC=∠BEC,
∴CE=CB,
∵∠BCN=∠ACB,∠CBE=∠BAC,
∴△BCN∽△ACB,
∴,
∴BC2=AC•CN①,
∵∠AEN=∠BEA,∠EAC=∠BAC,
∴△AEN∽△ACB,
∴,
∴AE•AB=AC•AN②,
①+②得:BC2+AE•AB=AC•CN+AC•AN=AC(CN+AN)=AC2,
∵CE=CB,
∴AC2=BC•CE+AB•AE,
∴此时a=1,b=1.
∴存在常数a=1,b=1,使等式AC2=aBC•CE+bAB•AE成立.
36.(2025•长沙)如图1,点O是以AB为直径的半圆的圆心,AD与BC均为该半圆的切线,C,D均为直径AB上方的动点,连接CD,且始终满足CD=AD+BC.
(1)求证:CD与该半圆相切;
(2)当半径r时,令AD=a,BC=b,m,n,比较m与n的大小,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,如图2,当半径r=1时,若点E为CD与该半圆的切点,AC与BD交于点G,连接EG并延长交AB于点F,连接AE,BE,令EG=x,CD=y,求y关于x的函数解析式.(不考虑自变量x的取值范围)
【解答】(1)证明:如图,连接CO,并延长交DA的延长线于点M,过点O作OE⊥CD于点E,
∵AD与BC均为该半圆的切线,
∴AD⊥AB,BC⊥AB,
∴AD∥BC,
∴∠M=∠OCB,
∵O为AB的中点,
∴OA=OB,
在△OAM与△OBC 中,
,
∴△OAM≌△OBC(AAS),
∴AM=BC,
∵CD=AD+BC,
∴CD=AD+AM=DM,
∴∠M=∠OCE,
∴∠OCB=∠OCE,即CO平分∠BCD,
又∵OE⊥CD,OB⊥CB,
∴OE=OB,
∴CD与该半圆相切;
(2)解:m=n.理由如下:
如图,过点C作CM⊥AD,交AD于点M,
在△CDM中,由勾股定理可得CD2=DM2+CM2,
∵CD=AD+BC=a+b,DM=|a﹣b|,CM=2r,
∴(a+b)2=(a﹣b)2+4r2,
∴r2=AD•BC=ab=2,代入可得;
(3)解:∵CD,AD,BC均为该半圆的切线,
∴DA=DE,CB=CE,
∵AD⊥AB,BC⊥AB,
∴AD∥BC,
∴△DAG∽△BCG,
∴,
∴,
∵∠ACD=∠GCE,
∴△ACD∽△GCE,
∴∠ADC=∠GEC.
∴EG∥AD∥BC,FG∥AD∥BC,
∴,
∴,
∴,
同理可得,
∴FG=EG=x,
由(2)可知r2=AD•BC=DE•EC=1,
∴,
又在Rt△ABE 中,
∵,
∴AE•BE=4x,
∴,
∴.
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