内容正文:
专题08 圆(40题)
一、单选题
1.(2025·福建·中考真题)如图,与相切于点A,的延长线交于点C.,且交于点B.若,则的大小为( )
A. B. C. D.
2.(2024·福建·中考真题)如图,已知点在上,,直线与相切,切点为,且为的中点,则等于( )
A. B. C. D.
3.(2023·福建·中考真题)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到了著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416.如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正十二边形作近似估计,可得的估计值为( )
A. B. C.3 D.
4.(2021·福建·中考真题)如图,为的直径,点P在的延长线上,与相切,切点分别为C,D.若,则等于( )
A. B. C. D.
二、解答题
5.(2025·福建·中考真题)如图,四边形ABCD内接于,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.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,求的周长.
6.(2024·福建·中考真题)如图,在中,,以为直径的交于点,,垂足为的延长线交于点.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)求证:与互相平分.
7.(2023·福建·中考真题)如图,已知内接于的延长线交于点,交于点,交的切线于点,且.
(1)求证:;
(2)求证:平分.
8.(2022·福建·中考真题)如图,内接于⊙O,交⊙O于点D,交于点E,交⊙O于点F,连接.
(1)求证:;
(2)若⊙O的半径为3,,求的长(结果保留π).
9.(2022·福建·中考真题)如图,BD是矩形ABCD的对角线.
(1)求作⊙A,使得⊙A与BD相切(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,设BD与⊙A相切于点E,CF⊥BD,垂足为F.若直线CF与⊙A相切于点G,求的值.
10.(2021·福建·中考真题)如图,在正方形中,E,F为边上的两个三等分点,点A关于的对称点为,的延长线交于点G.
(1)求证:;
(2)求的大小;
(3)求证:.
三、单选题
11.(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.
12.(2025·福建莆田·三模)如图,是的直径,过上一点作的切线,交的延长线于点.若的半径为4,则的长为( )
A.4 B. C. D.1
13.(2025·福建福州·三模)如图,的边经过点且与⊙相交于点,,与⊙相切于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
14.(2025·福建三明·三模)如图,四边形为的内接四边形.若四边形为菱形,则的大小为( )
A. B. C. D.
15.(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.
16.(2025·福建厦门·二模)如图,切于点,弦,若,劣弧的弧长为,则线段的长为( )
A. B. C. D.
17.(2025·福建泉州·三模)如图,是的直径,点C、D都在上,弦与相交于点Q.若,,,则的半径为( )
A.1 B.2 C. D.3
四、填空题
18.(2025·福建厦门·二模)已知直线l与相交,圆心O到直线l的距离为,则的半径可能为 .(只写一个)
19.(2025·福建三明·三模)如图,是的切线,切点为,若,则的度数为
20.(2025·福建龙岩·二模)如图,中,,,以为直径作半圆,交,于点D,E.若,则的长为 (结果保留)
21.(2025·福建泉州·二模)在等腰中,,点O是的角平分线上的一点,半径为1的经过点B,将沿方向平移,当与的边相切时,平移的距离是 .
22.(2025·福建厦门·三模)如图,的半径,直线l与相切于点C,将其沿方向平移至直线,交于点,交线段于点H,若,则平移的距离是 .
23.(2025·福建福州·三模)如图1的螺丝钉由头部(直六棱柱)和螺纹(圆柱)组合而成,其俯视图如图2所示.在“测量螺丝钉半径”的综合与实践活动中,小吴想出了一种测量方法:将刻度尺紧靠螺纹放置,经过点且交于点,量得长为毫米,并测得正六边形的边长为毫米,则螺纹的直径为 毫米.
24.(2025·福建莆田·三模)仙游古典家具制作技艺,简称为“仙作”,入选国家级非物质文化遗产名录,“仙作”家具集国画艺术,雕刻艺术与家具制作技艺的巧妙融合,款式典雅,结构严谨.一种“仙作”花窗的花瓣由六条等弧连接而成,所对应的弦构成一个正六边形,如图所示.设正六边形的中心为点,所在圆的圆心恰好是的外心.若,则花窗的面积(实线所围区域的面积)为 .
25.(2025·福建福州·三模)吊灯外罩可近似看成圆锥形,它的底面周长为,高为,则该吊灯外罩的侧面积是 .(结果保留)
26.(2025·福建南平·三模)具有对称性且富有节奏感的正六边形,不仅为建筑和装饰增添了现代感,还能与多种设计风格相融合.如图1是阅览室墙上设计的正六边形蜂窝状置物架,将该置物架抽象成几何图形如图2所示,若每个正六边形的边长均为2,则该置物架所占用墙面的长度d的值为 .
五、解答题
27.(2025·福建厦门·三模)如图1,为半圆O的直径,为半圆上的动点,连接,点A关于的对称点为点D,连接 .
(1)若,连接,求的度数;
(2)如图2,若点E在半圆O上,的长度为,连接为中点,连接交于点为上一点,.
①当时,判断点Q与直线的位置关系,并说明理由;
②如图3,连接,在点C运动过程中,当时,记,求的值.
28.(2025·福建龙岩·二模)如图,已知中,.
(1)求作,使圆心在边中点,且与边相切于点;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:是的切线.
29.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,,,过A,C两点的交于点D,过点D作的切线交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
30.(2025·福建厦门·二模)如图1,已知是等腰三角形的外接圆,,是上一点,连接,交于点.射线与的夹角的角平分线交于点,射线交射线于点.
(1)若,,,求的长度;
(2)求证:;
(3)如图2,当为直径时,若,,求的面积.
31.(2025·福建福州·二模)综合与实践
问题情境:如图1,有一个圆锥草帽,其底面半径为,当把这个圆锥草帽的侧面展开后,会得到一个半径为,圆心角为的扇形.
(1)探索尝试:圆锥草帽底面周长与其侧面展开图的弧长______;(填“相等”或“不相等”)若,则______.
(2)问题抽象:图2中,对于任意一个圆锥体,其底面半径为,侧面展开图会得到一个半径为,圆心角为的扇形,请用含r,l的式子表示.
(3)拓展延伸:图3是一种纸质圆锥形草㡌,是线段中点,如今计划要从点到点再到点之间拉一装饰彩带,先提前准备好一根长度为的装饰彩带,请问该彩带的长度是否够长,并说明理由.
32.(2025·福建泉州·三模)一部台式切割机的截面图如图1所示.点P为转动杆手把位置,A为转动杆与底座连接处的转动点,为底座,O为圆形切割片的圆心(点O在上).已知切割机未工作时的最大仰角,,底座长.圆形切割片的半径等于.
(1)切割机工作时,转动杆绕点A按顺时针方向旋转锐角,此时与相切于点G(如图2).若,求:
①的大小;
②点到转动杆的距离.
(2)现将一方形薄铁片置于底座上进行加工,切开一个长度的口子(切口大小应符合实际要求).已知底座有凹槽,允许切割片穿过的最大深度为,请判断能否达到加工要求,并说明理由.
33.(2025·福建福州·三模)如图,在中,,以为直径的⊙交于点,点在⊙上,连接交于点.
(1)求证:;
(2)若,
①求的长;
②求的值.
34.(2025·福建福州·三模)如图,在△ABC中,,O为边上的一点,以O为圆心,为半径的圆与切于点E,与交于另一点D.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的值.
35.(2025·福建厦门·二模)在矩形中,,点P从点C出发,在线段上向点B以每秒的速度移动,以点P为圆心,为半径作.设运动时间为t秒.解答下列问题:
(1) (用含t的代数式表示).
(2)如图2,在运动过程中,是否存在t的值,使得与直线相切?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)如图3,当与直线相切时,切点为E,T为弧上的任意一点,过点T作的切线分别交,于点M、N,设长度为x.
①求证:为定值;
②记的面积为,的面积为,当时,求x的值.
36.(2025·福建福州·三模)已知,是圆的弦且交于同一点.
(1)若是圆的直径,为圆上一点.
①如图,是垂直于的直径,和关于直线对称,连接,证明:;
②如图,过的中点,,连接,证明:.
(2)如图,过的中点,连接交于、,判断的数量关系并证明.
37.(2025·福建莆田·三模)已知为的直径,是的一条弦,为上的一个点,于点,交于点,交于,连接.
(1)如图1,当于点时,求证;
(2)如图2,当,时,
①求的长;
②求的值.
38.(2025·福建厦门·二模)已知内接于,为直径,在延长线上取一点,使得,连接,在下方,作,连接交于点,连接.
(1)如图,若.
①求证:是的切线;
②若,求的值;
(2)如图,若,时,试探究与的数量关系,并说明理由.
39.(2025·福建三明·二模)如图1,和是的直径,且,点是延长线上的一点.连接交于点(点在线段上,且不与点、点重合).
(1)若,求证:;
(2)如果.
①如图2,若,求证:是的中点;
②若为等腰三角形,求线段的长.
40.(2025·福建三明·三模)如图,内接于,,,垂足为,为外一点,,,交于点,交于点.
(1)求证:是的直径;
(2)求的度数;
(3)若的半径为,,求的值.
试卷第70页,共70页
试卷第69页,共70页
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专题08 圆(40题)
一、单选题
1.(2025·福建·中考真题)如图,与相切于点A,的延长线交于点C.,且交于点B.若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查切线的性质,等边三角形的判定和性质,连接,,切线得到,求出,平行,得到,进而得到为等边三角形,推出为等边三角形,即可得出结果.
【详解】连接,,则:,
∵与相切于点A,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
故选C.
2.(2024·福建·中考真题)如图,已知点在上,,直线与相切,切点为,且为的中点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线的性质,三角形内角和以及等腰三角形的性质,根据C为的中点,三角形内角和可求出,再根据切线的性质即可求解.
【详解】∵,为的中点,
∴
∵
∴
∵直线与相切,
∴,
∴
故选:A.
3.(2023·福建·中考真题)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到了著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416.如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正十二边形作近似估计,可得的估计值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【分析】根据圆内接正多边形的性质可得,根据30度的作对的直角边是斜边的一半可得,根据三角形的面积公式即可求得正十二边形的面积,即可求解.
【详解】解:圆的内接正十二边形的面积可以看成12个全等的等腰三角形组成,故等腰三角形的顶角为,设圆的半径为1,如图为其中一个等腰三角形,过点作交于点于点,
∵,
∴,
则,
故正十二边形的面积为,
圆的面积为,
用圆内接正十二边形面积近似估计的面积可得,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆内接正多边形的性质,30度的作对的直角边是斜边的一半,三角形的面积公式,圆的面积公式等,正确求出正十二边形的面积是解题的关键.
4.(2021·福建·中考真题)如图,为的直径,点P在的延长线上,与相切,切点分别为C,D.若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接OC,CP,DP是⊙O的切线,根据定理可知∠OCP=90°,∠CAP=∠PAD,利用三角形的一个外角等于与其不相邻的两个内角的和可求∠CAD=∠COP,在Rt△OCP中求出即可.
【详解】解:连接OC,
CP,DP是⊙O的切线,则∠OCP=90°,∠CAP=∠PAD,
∴∠CAD=2∠CAP,
∵OA=OC
∴∠OAC=∠ACO,
∴∠COP=2∠CAO
∴∠COP=∠CAD
∵
∴OC=3
在Rt△COP中,OC=3,PC=4
∴OP=5.
∴==
故选:D.
【点睛】本题利用了切线的性质,锐角三角函数,三角形的外角与内角的关系求解.
二、解答题
5.(2025·福建·中考真题)如图,四边形ABCD内接于,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.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)利用得,结合同弧所对圆周角,再根据三角形外角性质,完成证明 .
(2)先证得,再通过角的等量代换证,推出,从而得 .
(3)利用(2)结论将周长转化为,通过相似三角形及三角函数、勾股定理求出的长,即周长为 .
【详解】(1)证明:,
.
,
,
.
,
.
(2)证明:,
.
,
,
又,
,
,
.
由(1)知,,
又,
,
.
,
.
∵,
,
,
,
.
(3)解:由(2)知,,
的周长为.
设,则.
由(2)可知,.
又,
,
,
,
.
又,
,
.
过点C作,垂足为P,则.
四边形是圆内接四边形,
,
又,
,
.
在中,,即.
,
,
,
.
在中,,
,
解得,或(舍去).
.
的周长为.
【点睛】本题考查圆的性质、等腰三角形、相似三角形、解直角三角形等知识,通过角与边的转化、相似三角形判定与性质解题,关键是利用圆的性质和三角形知识进行边角关系推导.
6.(2024·福建·中考真题)如图,在中,,以为直径的交于点,,垂足为的延长线交于点.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)求证:与互相平分.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)先证得,再在中,.在中,,可得,再证得结果;
(2)过点作,交延长线于点,先证明,可得,再证得,再由相似三角形的判定可得结论;
(3)如图,连接,由(2),可得,从而得出,得出, 得出,再由平行线判定得出,,从而得出四边形是平行四边形,最后由平行四边形的性质可得结果.
【详解】(1),且是的直径,
.
,
在中,.
,
在中,.
,
;
(2)过点作,交延长线于点.
.
,
,
.
,
,
,
,,
.
,
,
,
,
.
(3)如图,连接.
是的直径,
.
,
.
由(2)知,,
,
,
.
.
,
.
由(2)知,,
.
,
,
,
四边形是平行四边形,
与互相平分.
【点睛】本小题考查等腰三角形及直角三角形的判定与性质、锐角三角函数、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、平行四边形的判定与性质、圆的基本性质等基础知识,考查推理能力、几何直观、运算能力、创新意识等,熟练掌握相关图形的性质定理是关键.
7.(2023·福建·中考真题)如图,已知内接于的延长线交于点,交于点,交的切线于点,且.
(1)求证:;
(2)求证:平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由切线的性质可得,由圆周角定理可得,即,再根据平行线的性质可得,则根据角的和差可得,最后根据平行线的判定定理即可解答;
(2)由圆周角定理可得,再由等腰三角形的性质可得,进而得到,再结合得到即可证明结论.
【详解】(1)证明是的切线,
,即.
是的直径,
.
∴.
,
,
,即,
.
(2)解:与都是所对的圆周角,
.
,
,
.
由(1)知,
,
平分.
【点睛】本题主要考查角平分线、平行线的判定与性质、圆周角定理、切线的性质等知识点,灵活运用相关性质定理是解答本题的关键.
8.(2022·福建·中考真题)如图,内接于⊙O,交⊙O于点D,交于点E,交⊙O于点F,连接.
(1)求证:;
(2)若⊙O的半径为3,,求的长(结果保留π).
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)根据已知条件可证明四边形是平行四边形,由平行四边形的性质可得,等量代换可得,即可得出答案;
(2)连接,由(1)中结论可计算出的度数,根据圆周角定理可计算出的度数,再根据弧长计算公式计算即可得出答案.
【详解】(1)证明:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)解:连接,如图,
由(1)得,
∵,
∴,
∴的长.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,圆的性质与弧长公式,考查化归与转化思想,推理能力,几何直观等数学素养.
9.(2022·福建·中考真题)如图,BD是矩形ABCD的对角线.
(1)求作⊙A,使得⊙A与BD相切(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,设BD与⊙A相切于点E,CF⊥BD,垂足为F.若直线CF与⊙A相切于点G,求的值.
【答案】(1)作图见解析
(2)
【分析】(1)先过点A作BD的垂线,进而找出半径,即可作出图形;
(2)根据题意,作出图形,设,⊙A的半径为r,先判断出BE=DE,进而得出四边形AEFG是正方形,然后在Rt△ABE中,根据勾股定理建立方程求解,再判定,根据,,在Rt△ADE中,利用,得到,求解得到tan∠ADB的值为.
【详解】(1)解:如图所示,⊙A即为所求作:
(2)解:根据题意,作出图形如下:
设,⊙A的半径为r,
∵BD与⊙A相切于点E,CF与⊙A相切于点G,
∴AE⊥BD,AG⊥CG,即∠AEF=∠AGF=90°,
∵CF⊥BD,
∴∠EFG=90°,
∴四边形AEFG是矩形,
又,
∴四边形AEFG是正方形,
∴,
在Rt△AEB和Rt△DAB中,,,
∴,
在Rt△ABE中,,
∴,
∵四边形ABCD是矩形,
∴,AB=CD,
∴,又,
∴,
∴,
∴,
在Rt△ADE中,,即,
∴,即,
∵,
∴,即tan∠ADB的值为.
【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了尺规作图,切线的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的判定与性质,矩形的判定与性质,勾股定理,锐角三角函数,利用三角函数得出线段长建立方程是解决问题的关键.
10.(2021·福建·中考真题)如图,在正方形中,E,F为边上的两个三等分点,点A关于的对称点为,的延长线交于点G.
(1)求证:;
(2)求的大小;
(3)求证:.
【答案】(1)见解析;(2)45°;(3)见解析
【分析】(1)设直线与相交于点T,证明是的中位线即可;
(2)连接,取的中点O,连接,证明点,F,B,G四点共圆即可;
(3)设,则,设,则,根据勾股定理找到k与a的关系,根据列比例求解即可.
【详解】解:(1)设直线与相交于点T,
∵点A与关于对称,
∴垂直平分,即.
∵E,F为边上的两个三等分点,
∴,
∴是的中位线,
∴,即.
(2)连接,∵四边形是正方形,
∴,
∵,∴,
∴,∴.
∴,
∴,又,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
∵,
∴,
∴.
取的中点O,连接,
在和中,
,
∴,
∴点,F,B,G都在以为直径的上,
∴.
(3)设,则.
由(2)得,
∴,即,∴.
设,则,在中,由勾股定理,得,
∴.
在中,由勾股定理,得.
又∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
由(2)知,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本小题考查正方形的性质、轴对称的性质、多边形内角与外角的关系、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、三角形中位线定理、圆的基本概念与性质、解直角三角形等基础知识,考查推理能力、运算能力,考查空间观念与几何直观,考查化归与转化思想.
三、单选题
11.(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
12.(2025·福建莆田·三模)如图,是的直径,过上一点作的切线,交的延长线于点.若的半径为4,则的长为( )
A.4 B. C. D.1
【答案】A
【分析】连接,根据圆的切线垂直于经过切点的半径可得,根据等边对等角可得,根据三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和可得,根据三角形内角和是求得,根据等角对等边可得,即可作答.本题考查了切线的性质,三角形的外角性质,等角对等边,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【详解】解:连接,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵的半径为4,
即
故选:A.
13.(2025·福建福州·三模)如图,的边经过点且与⊙相交于点,,与⊙相切于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了切线的性质,三角形外角的性质,等腰三角形的性质等知识,根据切线的性质得出,根据三角形外角的性质求出,最后根据等边对等角和三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:连接,
∵与⊙相切,
∴,
又,
∴,
∵,
∴,
故选:D.
14.(2025·福建三明·三模)如图,四边形为的内接四边形.若四边形为菱形,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查圆内角四边形,圆周角定理,菱形的性质,根据菱形的性质结合圆周角定理得到,再根据圆内角四边形的内对角互补,进行求解即可.
【详解】解:∵四边形为的内接四边形,四边形为菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴;
故选C.
15.(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.
16.(2025·福建厦门·二模)如图,切于点,弦,若,劣弧的弧长为,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了切线的性质,弧长公式,等边三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性质;连接,根据切线的性质得出,根据含度角的直角三角形的性质得出,进而得出是等边三角形,则,根据劣弧的弧长为,设,得出,进一步即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵切于点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴
∵劣弧的弧长为,设,
∴
解得:
∴,
故选:B.
17.(2025·福建泉州·三模)如图,是的直径,点C、D都在上,弦与相交于点Q.若,,,则的半径为( )
A.1 B.2 C. D.3
【答案】B
【分析】本题考查圆周角定理,含30度的直角三角形的性质,连接,三角形的外角求出,圆周角定理求出,进而求出的长即可.
【详解】解:连接,
∵,,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴的半径为2;
故选B.
四、填空题
18.(2025·福建厦门·二模)已知直线l与相交,圆心O到直线l的距离为,则的半径可能为 .(只写一个)
【答案】6(或其他值)
【分析】本题考查了直线和圆的位置关系,根据圆和直线相交即可求解,掌握直线和圆的位置与圆心距d与半径r之间的关系是解题的关键.
【详解】解:∵直线l与相交,圆心O到直线l的距离为,
∴的半径大于,
故答案为:6(或其他值).
19.(2025·福建三明·三模)如图,是的切线,切点为,若,则的度数为
【答案】/40度
【分析】本题考查了圆的切线的性质和直角三角形的性质,熟知圆的切线垂直于过切点的半径是关键;
根据切线的性质可得,进而可得答案.
【详解】解:∵是的切线,
∴,
∵,
∴;
故答案为:.
20.(2025·福建龙岩·二模)如图,中,,,以为直径作半圆,交,于点D,E.若,则的长为 (结果保留)
【答案】
【分析】连接,,由直径所对的圆周角等于90度得出,由三角形内角和定理求出,由等弧所对的圆周角相等得出,由等边对等角得出,再由三角形内角和定理求出,证明,由全等三角形的性质得出,得出半径等于9,最后利用弧长公式求解即可.
【详解】解:连接,,
∵为的直径,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴则的长为,
故答案为:
【点睛】本题主要考查了直径所对的圆周角等于90度,等弧所对的圆周角相等,求弧长,全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理等知识,掌握这些知识是解题的关键.
21.(2025·福建泉州·二模)在等腰中,,点O是的角平分线上的一点,半径为1的经过点B,将沿方向平移,当与的边相切时,平移的距离是 .
【答案】或
【分析】本题主要考查了切线的性质,解直角三角形,勾股定理,等边对等角和三角形内角和定理,过点B作交延长线于H,则,解直角三角形可得,证明,则可求出;再分当与相切时,当与相切时,两种情况讨论求解即可.
【详解】解:如图所示,过点B作交延长线于H,
∵等腰中,,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴;
如图1所示,当与相切时,设切点为G,连接,则,
∴,
∴,
∴此时的平移距离为;
如图2所示,当与相切时,设切点为S,连接,在上取一点R使得,连接,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴此时的平移距离为;
综上所述,与的边相切时,平移的距离是或.
故答案为:或.
22.(2025·福建厦门·三模)如图,的半径,直线l与相切于点C,将其沿方向平移至直线,交于点,交线段于点H,若,则平移的距离是 .
【答案】2
【分析】本题考查了切线的性质,垂径定理,勾股定理,平移的性质,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
连接,结合切线的性质,垂径定理,得到,再利用勾股定理求出,最后根据求解,即可解题.
【详解】解:连接,
直线l与相切于点C,
,
,即交于点,
的半径,,
,
,
;
故答案为:.
23.(2025·福建福州·三模)如图1的螺丝钉由头部(直六棱柱)和螺纹(圆柱)组合而成,其俯视图如图2所示.在“测量螺丝钉半径”的综合与实践活动中,小吴想出了一种测量方法:将刻度尺紧靠螺纹放置,经过点且交于点,量得长为毫米,并测得正六边形的边长为毫米,则螺纹的直径为 毫米.
【答案】/
【分析】连接,过点作于点,设正六边形的中心为,连接,由题意可知,、、共线,过点作于点,延长,作于点,根据正六边形的图形性质,可得、,推得,利用特殊角的三角函数值求得、,利用勾股定理求得,证得,得,求得的值,通过证得,得,即可求解的值.
【详解】解:如图,连接,过点作于点,设正六边形的中心为,连接,由题意可知,、、共线,过点作于点,延长,作于点,
六边形是正六边形,
,,
,
,,
,
在中,,
,则,
在中,,
,
,
,
,
,
,
,
,解得:,
,
,
,
,
,
是中点,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正多边形的性质,等腰三角形的性质,特殊角的三角函数值,勾股定理,相似三角形的判定与性质,平行线的判定与性质,理解题意、作出适合的辅助线是解题关键.
24.(2025·福建莆田·三模)仙游古典家具制作技艺,简称为“仙作”,入选国家级非物质文化遗产名录,“仙作”家具集国画艺术,雕刻艺术与家具制作技艺的巧妙融合,款式典雅,结构严谨.一种“仙作”花窗的花瓣由六条等弧连接而成,所对应的弦构成一个正六边形,如图所示.设正六边形的中心为点,所在圆的圆心恰好是的外心.若,则花窗的面积(实线所围区域的面积)为 .
【答案】
【分析】本题考查了正多边形与圆、解直角三角形、等边三角形的判定与性质、扇形面积公式,连接并延长交于,求出是等边三角形,得到,结合题意可得,,求出,再结合花窗的面积(实线所围区域的面积)为计算即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:如图:连接并延长交于,
∵六边形是正六边形,点是中心,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵所在圆的圆心恰好是的外心,
∴,
∴垂直平分,
∴,,,,
∵,
∴,,,
∴,
∴花窗的面积(实线所围区域的面积)为,
故答案为:.
25.(2025·福建福州·三模)吊灯外罩可近似看成圆锥形,它的底面周长为,高为,则该吊灯外罩的侧面积是 .(结果保留)
【答案】
【分析】本题考查了求圆锥的侧面积,解题的关键是掌握圆锥的侧面展开图为扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥母线长,以及扇形面积公式.
先求出底面半径,再求出圆锥的母线长,最后根据扇形,即可解答.
【详解】解:∵该圆锥底面周长为,
∴该圆锥底面半径为,
根据勾股定理可得:该圆锥母线,
∴该吊灯外罩的侧面积,
故答案为:.
26.(2025·福建南平·三模)具有对称性且富有节奏感的正六边形,不仅为建筑和装饰增添了现代感,还能与多种设计风格相融合.如图1是阅览室墙上设计的正六边形蜂窝状置物架,将该置物架抽象成几何图形如图2所示,若每个正六边形的边长均为2,则该置物架所占用墙面的长度d的值为 .
【答案】19
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添适当的辅助线是解题的关键.根据题意可得:点A,B,C,D,E,F,G,H共线,连接并延长到点H,则,根据题意可得:,,然后在中,利用锐角三角函数的定义求出的长,最后进行计算即可解答.
【详解】解:如图:由题意得:点A,B,C,D,E,F,G,H共线,连接并延长到点H,则,
由题意得:,,
在中,,
∴,
∴,
∴该置物架所占用墙面的长度d的值为19,
故答案为:19.
五、解答题
27.(2025·福建厦门·三模)如图1,为半圆O的直径,为半圆上的动点,连接,点A关于的对称点为点D,连接 .
(1)若,连接,求的度数;
(2)如图2,若点E在半圆O上,的长度为,连接为中点,连接交于点为上一点,.
①当时,判断点Q与直线的位置关系,并说明理由;
②如图3,连接,在点C运动过程中,当时,记,求的值.
【答案】(1)
(2)①点Q在直线外,见解析;②
【分析】(1)连接,由轴对称的性质可得,则点D在半圆O上,则由,再由圆周角定理即可得到答案;
(2)①连接,如图所示,同理可证明点D在半圆O上,则,由弧长公式可得,可证明,设与交于点P,解直角三角形可得,由,可得点Q在直线外;
②连接,则,由三线合一定理得到,则,可推出;设交于点N,证明,求出,得到,设,则,可得,再证明,即可得到.
【详解】(1)解:如图所示,连接,
为半圆O的直径,点A关于对称点为点,
,
点D在半圆O上,
,
;
(2)解:①点Q在直线外,理由如下:
连接,如图所示,
为直径,点A关于对称点为点D,
,
点D在半圆O上,
,
又∵,
,
的长度为,半圆O的直径,
∴,
,
∴,
,
,
设与交于点P,直角三角形中,,
,
又∵Q在上,,
点Q在直线外;
②连接,如图所示,
则,
为中点,
,
,
,
,
∴;
设交于点N,
∵,,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,
,
,
直角三角形中,,
∴,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形,求弧长,圆的基本性质,相似三角形的性质与判定,圆周角定理,正确作出辅助线是解题的关键.
28.(2025·福建龙岩·二模)如图,已知中,.
(1)求作,使圆心在边中点,且与边相切于点;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:是的切线.
【答案】(1)作图见解析;
(2)证明见解析.
【分析】本题考查了尺规作图——作角平分线,作垂线,切线的判定与性质,角平分线的性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
()先作角平分线,交于点,然后过作的垂线,以为半径作圆即可;
()过作于点,由与边相切于点,则,由作图可知平分,所以,然后根据切线的判定方法即可求证.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)证明:过作于点,
∵与边相切于点,
∴,
由作图可知平分,
∴,
∵是的半径,
∴是的半径,
∴是的切线.
29.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,,,过A,C两点的交于点D,过点D作的切线交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,切线的性质,勾股定理,正切函数,弧长公式等;
(1)连接、,由圆周角定理得,由切线的性质得,即可得证;
(2)过作交于,过作交于,延长交于,由勾股定理得 ,由正切函数得,由勾股定理得 ,同理可得,结合弧长公式,即可求解;
理解圆的定义,掌握等腰三角形的性质,切线的性质,能熟练利用勾股定理,正切函数,弧长公式进行求解是解题的关键.
【详解】(1)证明:连接、,
,,
,
,
,
,
是的切线,
,
;
(2)解:过作交于,过作交于,延长交于,
,,,
,
,
,
,
,
,,
,
,
解得:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
.
30.(2025·福建厦门·二模)如图1,已知是等腰三角形的外接圆,,是上一点,连接,交于点.射线与的夹角的角平分线交于点,射线交射线于点.
(1)若,,,求的长度;
(2)求证:;
(3)如图2,当为直径时,若,,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题属于圆的综合题,主要考查了圆周角定理、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质、勾股定理等知识,较难的是题(3),通过添加辅助线,构造相似三角形是解题关键.
(1)先根据圆周角定理可得,,再证出,根据相似三角形的性质即可得;
(2)连接,先证明,进而根据圆周角定理得出,再根据三角形的外角性质可得,然后根据圆周角定理可得,等量代换即可得证;
(3)连接,延长交于点,过点作于点,连接,,,先根据等腰直角三角形的判定与性质可得, ,证明,根据相似三角形的性质可得,的长,然后设(),则利用的面积可求出的值,从而可得,的长,最后利用三角形的面积公式计算即可得.
【详解】(1)解:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
(2)证明:如图,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形是圆内接四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∵
∴
又∵
∴,
∴
(3)解:如图,连接,延长交于点,过点作于点,连接,,,
设的半径为(),则
为的直径,
,
,
平分,
,
由圆周角定理得:,
由(2)知:,
,
,
,
,
,
,即,
,
,
由圆周角定理得:,
,
,
设(),则
在中,由勾股定理得:,即
解得:(负值舍去)
,
,
的面积为.
31.(2025·福建福州·二模)综合与实践
问题情境:如图1,有一个圆锥草帽,其底面半径为,当把这个圆锥草帽的侧面展开后,会得到一个半径为,圆心角为的扇形.
(1)探索尝试:圆锥草帽底面周长与其侧面展开图的弧长______;(填“相等”或“不相等”)若,则______.
(2)问题抽象:图2中,对于任意一个圆锥体,其底面半径为,侧面展开图会得到一个半径为,圆心角为的扇形,请用含r,l的式子表示.
(3)拓展延伸:图3是一种纸质圆锥形草㡌,是线段中点,如今计划要从点到点再到点之间拉一装饰彩带,先提前准备好一根长度为的装饰彩带,请问该彩带的长度是否够长,并说明理由.
【答案】(1)相等,6
(2)
(3)不够长;理由见解析
【分析】(1)根据圆锥侧面展开图的意义,得到圆锥草帽底面周长与其侧面展开图的弧长是相等的,由,则解答即可.
(2)根据题意,得圆锥底面圆的周长为,侧面展开图的扇形弧长为,根据问1的结论,得到等式,变形表示即可.
(3)根据(2)得,得到,计算最短,继而得到,比较解答即可.
【详解】(1)解:根据圆锥侧面展开图的意义,得到圆锥草帽底面周长与其侧面展开图的弧长是相等的,由,则,
解得,
故答案为:相等,6.
(2)解:根据题意,得圆锥底面圆的周长为,侧面展开图的扇形弧长为,根据问1的结论,得,
解得.
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴够长.
【点睛】本题考查了圆锥的侧面展开,弧长公式,扇形与底面圆的关系,勾股定理,熟练掌握展开图的意义是解题的关键.
32.(2025·福建泉州·三模)一部台式切割机的截面图如图1所示.点P为转动杆手把位置,A为转动杆与底座连接处的转动点,为底座,O为圆形切割片的圆心(点O在上).已知切割机未工作时的最大仰角,,底座长.圆形切割片的半径等于.
(1)切割机工作时,转动杆绕点A按顺时针方向旋转锐角,此时与相切于点G(如图2).若,求:
①的大小;
②点到转动杆的距离.
(2)现将一方形薄铁片置于底座上进行加工,切开一个长度的口子(切口大小应符合实际要求).已知底座有凹槽,允许切割片穿过的最大深度为,请判断能否达到加工要求,并说明理由.
【答案】(1)①;②;
(2)能达到加工要求,见解析
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,相似三角形的判定和性质,切线的性质.
(1)①利用切线的性质结合正弦函数的定义即可求得,据此计算即可求解;
②过点作,,利用相似三角形的性质列式计算即可求解;
(2)利用垂径定理求解即可.
【详解】(1)解:①如图1,当时,与相切于点G,连结,
则,且,又,,
∴,
∴,
则;
②过点作,交于点B.
∵,,
∴,
则,
∴,
即点与转动标杆的距离为;
(2)解:如图2,设与相交于E、F两点,连结,过点O作于点I,交于点G.
设,则,
由勾股定理,得
∴深度.
∵,
∴能达到加工要求.
33.(2025·福建福州·三模)如图,在中,,以为直径的⊙交于点,点在⊙上,连接交于点.
(1)求证:;
(2)若,
①求的长;
②求的值.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】本题考查圆的性质、相似三角形判定与性质,解题关键是利用圆的直径所对圆周角为直角,结合角度关系找相似三角形,通过相似三角形性质及勾股定理等求解 .
(1)利用直径所对圆周角为直角,结合同角的余角相等,推导,再根据同弧所对圆周角相等,证得.
(2)①先由角的关系证,得出,再作,证求出,用勾股定理算,进而得,最后用勾股定理求 ②证求出,得,结合求出,再用勾股定理算,最后根据正切定义求 .
【详解】(1)为直径,
,
,
,
,
,
,
,
(2)过点作于点,
,,
.
,
,
,
,
,
,
,
,
.
,
,
,
在中
,
,
在中
,
②,
.
,
,
,
,
,
,
,
在中
,
.
34.(2025·福建福州·三模)如图,在△ABC中,,O为边上的一点,以O为圆心,为半径的圆与切于点E,与交于另一点D.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,切线的性质推出,得到,等边对等角得到,进而得到,即可;
(2)连接,过点作,勾股定理求出的长,等积法求出的长,角平分线的性质,得到,,推出,根据余弦的定义即可得解.
【详解】(1)证明:连接,则:,
∴,
∵以为圆心,为半径的圆与切于点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴平分;
(2)解:连接,过点作,
∵为直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,即:,
∴,
∵平分,,,
∴;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查切线的性质,圆周角定理,勾股定理,平行线分线段成比例,求角的余弦值,熟练掌握知识点,并灵活运用,是解题的关键.
35.(2025·福建厦门·二模)在矩形中,,点P从点C出发,在线段上向点B以每秒的速度移动,以点P为圆心,为半径作.设运动时间为t秒.解答下列问题:
(1) (用含t的代数式表示).
(2)如图2,在运动过程中,是否存在t的值,使得与直线相切?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)如图3,当与直线相切时,切点为E,T为弧上的任意一点,过点T作的切线分别交,于点M、N,设长度为x.
①求证:为定值;
②记的面积为,的面积为,当时,求x的值.
【答案】(1)
(2)
(3)①2;②或.
【分析】(1)直接根据题意用t表示出;
(2)由相切以及圆的相关定义可知,由勾股定理可得,再由,然后将相关条件代入求解即可;
(3)①由与直线相切可得四边形是正方形,所以,再利用全等三角形的判定与性质、,从而的周长,进而完成即可;②先证明,进而得到,代入,解得或,再分类讨论利用面积求出x值即可.
【详解】(1)解:∵点P从点C出发,在线段上向点B以每秒的速度移动,连接,
∴,
∴.
故答案为:.
(2)解:如图:过P作于点Q,
当与直线相切时,为半径,此时,
∵,
∴,
∴,即,解得;
(3)解:①如图,过P作于点E,
当与直线相切时,为半径,此时,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,
∴,
∵与圆相切,与圆相切,与圆相切,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得:,
∴的周长;
∵是半径,
∴,
∴;
②∵与圆相切,与圆相切,与圆相切,
∴,
∵,
∴,
∴
同理可证:,
∴
,
∴,
∵,
∴,整理得:,解得或;
当时,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,整理得,解得,;
当时,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,整理得:,解得:(不合题意舍去),(不合题意舍去);
综上,x的值为或.
【点睛】本题主要考查了切线的性质、切线长定理、勾股定理、解一元二次方程、解直角三角形等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
36.(2025·福建福州·三模)已知,是圆的弦且交于同一点.
(1)若是圆的直径,为圆上一点.
①如图,是垂直于的直径,和关于直线对称,连接,证明:;
②如图,过的中点,,连接,证明:.
(2)如图,过的中点,连接交于、,判断的数量关系并证明.
【答案】(1)①见解析;②见解析;
(2),理由见解析.
【分析】(1)①连接,易证是圆的直径,得,由和关于直线对称,得,从而即可得证;②连接,证明和关于所在直线对称,所在直线是的对称轴,得,,进而利用相似三角形的判定及性质证明即可得证明;
(2)过作交圆于点,连接,,,过作于,交圆于,证明点、、、共圆,得,点、、、四点共圆,进而证明,即可得解.
【详解】(1)解:①如图,连接,
∵,是圆的直径,交于同一点.
∴是圆的直径,
∴,
∴,
∵和关于直线对称,
∴,
∴;
②如图,连接,
∵是的中点,是直径,
∴,,,所在直线是圆的对称轴,和关于所在直线对称,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴所在直线是的对称轴,
∴点与点关于所在直线对称,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
同理可证,
∴;
(2)解:,理由如下:
过作交圆于点,连接,,,过作于,交圆于,
∵是的中点,
∴是直径,
∵,,
∴,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∵点、、、共圆,
∴,
∴点、、、四点共圆,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定及性质,垂径定理,圆的性质,全等三角形的判定及性质,四点共圆,熟练掌握相似三角形的判定及性质,垂径定理是解题的关键.
37.(2025·福建莆田·三模)已知为的直径,是的一条弦,为上的一个点,于点,交于点,交于,连接.
(1)如图1,当于点时,求证;
(2)如图2,当,时,
①求的长;
②求的值.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】(1)由圆周角定理可得,由等角的余角相等可得,最后结合对顶角相等即可得证;
(2)①解法一:连接,,由圆周角定理可得,由勾股定理可得,从而得出,结合圆周角定理得出,证明,由相似三角形的性质即可得解;解法二:连接,,连接并延长交于点,连接,由圆周角定理可得,由勾股定理可得,解直角三角形得出,即可得解;解法三:连接,,连接并延长交于点,连接,由解法二可得,,再证明即可得解;解法四:连接,,,,,由圆周角定理可得,由勾股定理可得,再证明,即可得解;②连接,,由①中的解法二得,证明得出①,解直角三角形得出②,计算即可得解.
【详解】(1)解:于,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:①解法一:如图,连接,,
为的直径,
,
,,
在中,由勾股定理得:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
解法二:如图,连接,,连接并延长交于点,连接,
为的直径,
,
,,
在中,由勾股定理得:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
为的直径,
,,
在中,;
解法三:如图,连接,,连接并延长交于点,连接,
由解法二可得,,
,
,
,
为的直径,
,,
,
;
解法四:如图,连接,,,,,
为的直径,
,
,,
在中,由勾股定理得:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,,
,
,即;
②解:如图,连接,,
由①中的解法二得,
,
,
,
,
①,
,
,
在中,,
由①中的解法二得,
②
由①②得,
.
【点睛】本题考查了圆周角定理、解直角三角形、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
38.(2025·福建厦门·二模)已知内接于,为直径,在延长线上取一点,使得,连接,在下方,作,连接交于点,连接.
(1)如图,若.
①求证:是的切线;
②若,求的值;
(2)如图,若,时,试探究与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)①见解析;②
(2),理由见解析
【分析】(1)①利用直径所对圆周角为直角,结合圆周角定理及已知角的等量关系,推导得出,进而证明是切线.
②先由三角函数和全等三角形得到相关线段关系,再在直角三角形中用勾股定理求出边长,最后根据余弦定义计算.
(2)通过构造相等线段的点,利用圆周角、等腰三角形性质推导角的关系,证明三角形全等,结合弧与弦的关系,得出与的数量关系 .
【详解】(1)解:①∵为直径,
,
,
,
,
,
∴是的切线
②,
∴在中,
,
设,则
∴在中,
∴在中,
∴在中,
(2)解:
在上取一点使得
,
∴设
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查圆的性质(直径所对圆周角、圆周角定理、弧与弦的关系)、全等三角形的判定与性质、三角函数定义及切线的判定,熟练掌握圆的性质、全等三角形判定及角的等量代换是解题的关键.
39.(2025·福建三明·二模)如图1,和是的直径,且,点是延长线上的一点.连接交于点(点在线段上,且不与点、点重合).
(1)若,求证:;
(2)如果.
①如图2,若,求证:是的中点;
②若为等腰三角形,求线段的长.
【答案】(1)见详解
(2)①见详解;②线段的长或
【分析】(1)连接,根据,证明,得出,结合等腰三角形的性质可得,根据等腰三角形的判定即可证明;
(2)①过作于,连接交于点M,根据直径对直角可得,根据,结合等腰三角形的性质可得,根据等腰三角形的性质得出,结合,根据等腰三角形的性质得出,即可证点是的中点.
②分三种情况讨论,当时,不符合题意;当时,连接,证明,即可得解;当时,连接,设与交于,先证明是的中位线,是的中位线,可得,再根据勾股定理即可得解.
【详解】(1)解:连接,
∵,
,
,
,
,
,
,
,即,
∴.
(2)解:①过作于,连接交于点M,
∵是直径,
,
,
,
,
,,
,
,
,
即,
,
,
,
∵,
,
即点是的中点.
②如图,连接,
当时,如图,
,
,
,
由①知,不符合题意;
当时,连接,
和是的两条直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
当时,连接,设与交于,
,
,
,
是直径,
,
,
,
,
,
,
是的中位线,
,
,
∴是的中位线,
,
,
,
,
,
综上所述,线段的长或.
【点睛】本题考查了圆综合,勾股定理,三角函数,中位线,等腰三角形的性质,相似三角形的性质和判定等知识点,解题的关键是综合运用以上知识点,运用分类讨论思想.
40.(2025·福建三明·三模)如图,内接于,,,垂足为,为外一点,,,交于点,交于点.
(1)求证:是的直径;
(2)求的度数;
(3)若的半径为,,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据圆内接四边形的性质得,由已知并结合等腰三角形的性质及三角形内角和定理推出,继而得到,推出,即可得证;
(2)根据同弧所对的圆周角相等得,推出,由平行线分线段成比例定理得,进一步推出,继而得到,即可得出答案;
(3)如图,延长,交的延长线于点,根据勾股定理得,
,证明得,求出,进一步,根据等腰三角形判定推出,继而得到,证明得,即,求出,即可得解.
【详解】(1)证明:如图,连接交于点,
∵四边形内接于,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴是的直径;
(2)解:如(1)题图,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴是边上的中线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的度数为;
(3)如图,延长,交的延长线于点,
∵的半径为,,是的直径,
又∵,,
∴,,,
在中,,
∴,
在中,,
在和中,
,,,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
在中,,
∵是的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,即,
解得:,
∴,
∴,
∴的值为.
【点睛】本题是圆的综合题,考查了圆内接四边形的性质,同弧或等弧所对的圆周角相等,的圆周角所对的弧是直径,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质等知识点,解题的关键是掌握圆的相关性质和相似三角形的判定与性质.
试卷第70页,共70页
试卷第69页,共70页
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