内容正文:
专题10 圆综合(6大考点34题)
考点01 圆中的角度问题
1.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在中,,则的度数为 .
【答案】/30度
【分析】根据垂径定理得到,根据圆周角定理解答即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查的是垂径定理和圆周角定理,掌握同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半是解题的关键.
2.(2023·湖北黄冈·中考真题)如图,在中,直径与弦相交于点P,连接,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据圆周角定理得出,再由三角形外角和定理可知,再根据直径所对的圆周角是直角,即,然后利用进而可求出.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
又∵为直径,即,
∴,
故选:D.
【点睛】此题主要考查了圆周角定理,三角形外角和定理等知识,解题关键是熟知圆周角定理的相关知识.
3.(2023·湖北襄阳·中考真题)如图,四边形内接于,点在的延长线上.若,则 度.
【答案】140
【分析】首先根据圆内接四边形的性质得,再根据圆心角与圆周角的关系即可得出的度数.
【详解】解:∵四边形内接于,,
∴,
又∵,
∴,
∴°.
故答案为:140.
【点睛】此题主要考查了圆内接四边形的性质,圆心角与圆周角之间的关系,熟练掌握圆内接四边形的对角互补,理解圆心角与圆周角之间的关系是解答此题的关键.
4.(2023·湖北·中考真题)如图,在中,的内切圆与分别相切于点,,连接的延长线交于点,则 .
【答案】/度
【分析】如图所示,连接,设交于H,由内切圆的定义结合三角形内角和定理求出,再由切线长定理得到,进而推出是的垂直平分线,即,则.
【详解】解:如图所示,连接,设交于H,
∵是的内切圆,
∴分别是的角平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵与分别相切于点,,
∴,
又∵,
∴是的垂直平分线,
∴,即,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了三角形内切圆,切线长定理,三角形内角和定理,线段垂直平分线的判定,三角形外角的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
5.(2024·湖北·中考真题)如图,是半圆O的直径,C为半圆O上一点,以点B为圆心,适当长为半径画弧,交于点M,交于点N,分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点D,画射线,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查尺规作图,圆周角定理,熟练掌握角平分线的作图步骤以及圆周角定理是解答本题的关键.由圆周角定理得到,由直角三角形的性质得到,根据角平分线的定义即可求得答案.
【详解】解:是半圆的直径,
,
,
,
由题意得,为的平分线,
.
故选:.
6.(2025·湖北·中考真题)如图,内接于.分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线交于点,连接并延长交于点,连接,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是作线段的垂直平分线,等边对等角,圆周角定理的应用,由是的垂直平分线,可得,可得,再进一步求解即可.
【详解】解:由作图可得:是的垂直平分线,
∴,而,
∴,
∴,
故选:C
7.(2023·湖北武汉·中考真题)如图,在四边形中,,以为圆心,为半径的弧恰好与相切,切点为.若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作延长线于点,连接,根据圆的基本性质以及切线的性质,分别利用勾股定理求解在和,最终得到,即可根据正弦函数的定义求解.
【详解】解:如图所示,作延长线于点,连接,
∵,,
∴,
∴四边形为矩形,,,
∴为的切线,
由题意,为的切线,
∴,,
∵,
∴设,,,
则,,
在中,,
在中,,
∵,
∴,
解得:或(不合题意,舍去),
∴,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查圆的切线的判定与性质,解直角三角形,以及正弦函数的定义等,综合性较强,熟练运用圆的相关性质以及切线的性质等是解题关键.
考点02 圆中的弧长问题
8.(2023·湖北荆州·中考真题)如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(),点是这段弧所在圆的圆心,为上一点,于.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据垂径定理求出长度,再根据勾股定理求出半径长度,最后利用弧长公式即可求出答案.
【详解】解: ,点是这段弧所在圆的圆心,
,,
,,
,
.
,,
.
设,则,
在中,,
,
.
,
,
.
故选:B.
【点睛】本题考查了圆的垂径定理,弧长公式,解题的关键在于通过勾股定理求出半径长度,从而求出所求弧长所对应的圆心角度数.
9.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,已知点C为圆锥母线的中点,为底面圆的直径,,,一只蚂蚁沿着圆锥的侧面从A点爬到C点,则蚂蚁爬行的最短路程为( )
A.5 B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,先根据直径求出底面周长,根据底面周长等于展开后扇形的弧长可求出圆锥的侧面展开后的圆心角,可得是等边三角形,即可求解.
【详解】解:连接,如图所示,
∵为底面圆的直径,,
设半径为r,
∴底面周长,
设圆锥的侧面展开后的圆心角为,
∵圆锥母线,
根据底面周长等于展开后扇形的弧长可得:,
解得:,
∴,
∵半径,
∴是等边三角形,
在中,,
∴蚂蚁爬行的最短路程为,
故选:B.
【点睛】本题考查平面展开—最短路径问题,圆锥的侧面展开图是一个扇形。扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长,本题就是把圆锥的侧面展开成扇形,化曲面为平面,用三角函数求解.
10.(2023·湖北黄石·中考真题)“神舟”十四号载人飞行任务是中国空间站建造阶段的首次载人飞行任务,也是空间站在轨建造以来情况最复杂、技术难度最高、航天员乘组工作量最大的一次载人飞行任务.如图,当“神舟”十四号运行到地球表面P点的正上方的F点处时,从点F能直接看到的地球表面最远的点记为Q点,已知,,则圆心角所对的弧长约为 km(结果保留).
【答案】
【分析】设,由是的切线,可得,由此构建方程求出r,再利用弧长公式求解.
【详解】解:设,
由题意,是的切线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的长.
故答案为:.
【点睛】本题考查解直角三角形的应用,弧长公式等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程求解.
11.(2023·湖北宜昌·中考真题)2023年5月30日,“神舟十六号”航天飞船成功发射.如图,飞船在离地球大约的圆形轨道上,当运行到地球表面P点的正上方F点时,从中直接看到地球表面一个最远的点是点Q.在中,.
(参考数据:)
(1)求的值(精确到);
(2)在中,求的长(结果取整数).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中,利用余弦函数即可求解;
(2)先求得的度数,再利用弧长公式即可求解.
【详解】(1)解:由题意可知,,
,
,
在中,;
(2)解:,
,
的长为
.
【点睛】本题考查了求余弦函数的值,弧长公式的应用,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
考点03 圆中的阴影图形面积问题
12.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,在中,,,,点为的中点,以为圆心,长为半径作半圆,交于点,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,,作交于点,首先根据勾股定理求出的长度,然后利用解直角三角形求出、的长度,进而得到是等边三角形,,然后根据角直角三角形的性质求出的长度,最后根据进行计算即可.
【详解】解:如图所示,连接,,作交于点
∵在中,,,,
∴,
∵点为的中点,以为圆心,长为半径作半圆,
∴是半圆的直径,
∴,
∵,
∴,,
又∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了角直角三角形的性质,解直角三角形,等边三角形的性质和判定,扇形面积,勾股定理等知识,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
13.(2023·湖北·中考真题)如图,在的正方形网格中,小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的图形称为格点图形,图中的圆弧为格点外接圆的一部分,小正方形边长为1,图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据网格的特点作的垂直平分线,作的垂直平分线,设与相交于点O,连接,则点O是外接圆的圆心,先根据勾股定理的逆定理证明是直角三角形,从而可得,然后根据,进行计算即可解答.
【详解】解:如图:作的垂直平分线,作的垂直平分线,设与相交于点O,连接,则点O是外接圆的圆心,
由题意得:,,,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
∵,
∴
,
故选:D.
【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,扇形面积的计算,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
14.(2023·湖北恩施·中考真题)如图,等圆和相交于A,B两点,经过的圆心,若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先证明,再把阴影部分面积转换为扇形面积,最后代入扇形面积公式即可.
【详解】如图,连接,,
∵等圆和相交于A,B两点
∴,
∵和是等圆
∴
∴是等边三角形
∴
∵,,
∴
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查了相交弦定理,全等的判定及性质,扇形的面积公式,转化思想是解题的关键.
考点04 圆中的线段长问题
15.(2023·湖北宜昌·中考真题)如图,都是的半径,交于点D.若,则的长为( ).
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质得出根据勾股定理求出,进一步可求出的长.
【详解】解:∵
∴点为的中点,
∵
∴,
由勾股定理得,
∴
∴
故选:B.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,勾股定理以及圆的有关性质,正确掌握相关性质是解答本题的关键
16.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,四边形内接于,,,,则的半径是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】延长至点E,使,连接,连接并延长交于点F,连接,即可证得,进而可求得,再利用圆周角定理得到,结合三角函数即可求解.
【详解】解:延长至点E,使,连接,连接并延长交于点F,连接,
∵四边形内接于,
∴
∴
∵
∴,
∴是的直径,
∴
∴是等腰直角三角形,
∴
∵
∴
∴,,
∵
∴
又∵
∴
∴是等腰直角三角形
∴
∵
∴
∵
∴
∴
故选:A.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,圆周角定理,锐角三角函数、等腰三角形的性质与判定等知识点,熟练掌握圆周角定理以及全等三角形的性质与判定是解题的关键.
17.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,是的外接圆,弦交于点E,,,过点O作于点F,延长交于点G,若,,则的长为( )
A. B.7 C.8 D.
【答案】B
【分析】作于点M,由题意可得出,从而可得出为等边三角形,从而得到,再由已知得出,的长,进而得出,的长,再求出的长,再由勾股定理求出的长.
【详解】解:作于点M,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴∠,
∴, ,
∴,
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、三角形的外接圆与外心、勾股定理等知识点,综合性较强,掌握基本图形的性质,熟练运用勾股定理是解题关键.
18.(2023·湖北武汉·中考真题)如图,都是的半径,.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由圆周角定理得出,,再根据,即可得出结论;
(2)过点作半径于点,根据垂径定理得出,证明,得出,在中根据勾股定理得出,在中,根据勾股定理得出,求出即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
,
.
(2)解:过点作半径于点,则,
,
∴,
,
,
,
在中,
,
在中,,
,
,即的半径是.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,垂径定理,圆周角定理,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握圆周角定理.
19.(2023·湖北黄冈·中考真题)如图,中,以为直径的交于点,是的切线,且,垂足为,延长交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据已知可得,则,又,等量代换得出,即可证明;
(2)连接,证明,在中,,求得,根据得出,进而可得,根据,即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵以为直径的交于点,是的切线,
∴,
∵,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,如图,
则,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
又∵是直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了切线的性质,直径所对的圆周角是直角,平行线分线段成比例,正切的定义,熟练掌握以上知识是解题的关键.
20.(2025·湖北·中考真题)如图,是的外接圆,.过点作,垂足为,交于点,交于点.过点作的切线,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)证明过程见详解
(2)的半径
【分析】(1)根据垂直,切线的性质得到,可得是等腰直角三角形,由此即可求解;
(2)根据垂径定理得到,是等腰直角三角形,由(1)得到,则,如图所示,连接,设,则,由此勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵,是的切线,即,
∴,
∴,
∴,即是等腰直角三角形,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,即是等腰直角三角形,
∴,
由(1)得,
∴,
如图所示,连接,设,则,
∴在中,,
∴,
解得,,
∴,
∴的半径.
【点睛】本题主要考查圆内接三角形的综合,掌握垂径定理,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,切线的性质等周四,数形结合分析是关键.
21.(2023·湖北宜昌·中考真题)如图1,已知是的直径,是的切线,交于点,.
(1)填空:的度数是_________,的长为_________;
(2)求的面积;
(3)如图2,,垂足为.是上一点,.延长,与,的延长线分别交于点,求的值.
【答案】(1),5;
(2)
(3)
【分析】(1)根据切线性质和勾股定理分别求解即可;
(2)由面积法求出,再利用勾股定理求,则的面积可求;
(3)先证明,得到,利用,分别得到,进而计算,,在分别求出则问题可解;
【详解】(1)解:∵是的直径,是的切线,
∴的度数是;
∵,
∴;
故答案为:,5;
(2)如图,
∵是的直径,
∴,
,
∴由面积法,
∴
,
;
(3)方法一:如图,
由
∴
∴
∴
∴
∴
设
是等腰直角三角形,
,
是等腰直角三角形
,
∴,
∴,
,
,
,
.
方法二:如图
由
设
,
是等腰直角三角形,
是等腰直角三角形,,
.
【点睛】本题考查了圆的切线的性质和相似三角形的性质和判定,解答关键是根据条件证明三角形相似,再根据相似三角形的性质解答问题.
考点05 圆中的切线证明
22.(2023·湖北随州·中考真题)如图,是的直径,点E,C在上,点C是的中点,垂直于过C点的直线,垂足为D,的延长线交直线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,①求的半径;②求线段的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)①3;②2
【分析】(1)根据等弧所对的圆周角相等和等边对等角的性质,得到,推出,进而得到,再利用圆的切线的判定定理即可证明结论;
(2)①连接,根据直径所对的圆周角是直角和平行线的判定,得到,进而得到,再利用锐角三角函数,求得,即可求出的半径;
②利用锐角三角函数,分别求出和的长,即可得到线段的长.
【详解】(1)证明:如图,连接,
点C是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
是的半径,
是的切线;
(2)解:①如图,连接,
是直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
的半径为;
②由(1)可知,,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题是圆和三角形综合题,考查了圆的切线的判定定理,圆的性质,等腰三角形的性质,锐角三角函数等知识,熟练掌握圆的相关性质,灵活运用正弦值求边长是解题关键.
23.(2023·湖北荆州·中考真题)如图,在菱形中,于,以为直径的分别交,于点,,连接.
(1)求证:
①是的切线;
②;
(2)若,,求.
【答案】(1)①见解析,②见解析
(2)
【分析】(1)①根据菱形的性质得出,根据,可得,进而即可得证;
②连接,根据等弧所对的圆周角相等得出,根据直径所对的圆周角是直角得出,进而可得,结合,即可得证;
(2)连接交于.根据菱形的性质以及勾股定理求得,进而根据等面积法求得,由得:,在中,即可求解.
【详解】(1)证明:①四边形是菱形,
,
,则
又为的半径的外端点,
是的切线.
②连接,
∵
∴
为直径,
,
而
,
又
.
(2)解:连接交于.
菱形,,
,,,
在中,,
,
,
,
在中,,
由得:,
.
【点睛】本题考查了切线的判定,相似三角形的性质与判定,圆周角定理,菱形的性质,勾股定理,求角的正弦值,熟练掌握以上知识是解题的关键.
24.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,在中,,点在上,以为圆心,为半径的半圆分别交,于点,且点是弧的中点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求图中阴影部分的面积(结果保留).
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接、,证出,即可得出结论;
(2)根据,分别求出和即可得出答案.
【详解】(1)连接、,
,
,
,
,
,
点是弧的中点,
,
,
,
为半径,
是的切线;
(2),,
为等腰直角三角形,
设,则,
,
,
,
,
.
【点睛】本题是圆的综合题,考查了切线的判定定理、扇形的面积、等腰直角三角形的性质,解题的关键是熟练掌握切线的判定定理.
25.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,为的直径,E为上一点,点C为的中点,过点C作,交的延长线于点D,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据弦、弧、圆周角的关系可证,根据圆的性质得,证明,得到,根据切线的判定定理证明;
(2)连接,,根据勾股定理得到的长,根据等弧对等弦得到,根据圆内接四边形对角互补得,推出,证明,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
∵点C为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴
∴
∴,
∴,
∵为半径,
∴为切线;
(2)解:连接,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵D是的中点,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的半径长为.
【点睛】本题考查了切线的判定和性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
26.(2023·湖北恩施·中考真题)如图,是等腰直角三角形,,点O为的中点,连接交于点E, 与相切于点D.
(1)求证:是的切线;
(2)延长交于点G,连接交于点F,若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,过点O作于点P,根据等腰三角形的性质得到,推出,即可得到结论;
(2)根据等腰直角三角形的性质求出,的长,勾股定理求出,连接,过O作于点H,利用面积法求出,勾股定理求出,即可根据等腰三角形的性质求出的长.
【详解】(1)证明:连接,过点O作于点P,
∵与相切于点D.
∴,
∵是等腰直角三角形,,点O为的中点,
∴,
∴,即是的半径,
∴是的切线;
(2)解:∵,,,
∴,,
∵点O为的中点,
∴,
∵
∴,
在中,
连接,过O作于点H,
∴,
∴
∵,
∴.
【点睛】此题考查了判定直线是圆的切线,切线的性质定理,等腰直角三角形的性质,勾股定理,正确掌握各知识点是解题的关键.
27.(2024·湖北·中考真题)如图,在中,,点在上,以为直径的经过上的点,与交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()连接,可得,得到,即得,即可求证;
()设的半径为,则,在中由勾股定理得,可得,即得,得到,进而得到,最后利用弧长公式即可求解.
【详解】(1)证明:连接,则,
,,
,
,
.
是的半径,
是的切线;
(2)解:设的半径为,则,
∵,
∴,
在中,,
,
解得,
,
,
,
,
的长为.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,切线的判定,勾股定理,三角函数及弧长公式,求出是解题的关键.
28.(2023·湖北黄石·中考真题)如图,为的直径,和相交于点F,平分,点C在上,且,交于点P.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)已知,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接,由等腰三角形的性质得,再证,则,然后证,即可得出结论;
(2)由圆周角定理得,再证,然后证,得,即可得出结论;
(3)过P作于点E,证,再证,得,则,进而得,然后由角平分线的性质和三角形面积即可得出结论.
【详解】(1)证明:如图1,连接,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是的切线;
(2)证明:∵为的直径,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)如图2,过P作于点E,
由(2)可知,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题是圆的综合题目,考查了圆周角定理、切线的判定、相似三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、等腰三角形的性质、角平分线的性质以及三角形面积等知识,本题综合性强,熟练掌握圆周角定理和切线的判定,证明三角形相似是解题的关键.
29.(2023·湖北襄阳·中考真题)如图,在中,,是的中点,与相切于点,与交于点,,是的直径,弦的延长线交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,过点作于点,根据等腰三角形的性质得为的平分线,再根据与相切于点,是的直径得,进而根据切线的判定可得到结论;
(2)过点作于点,先证得到,进而得到,再证得到,然而在中利用三角函数可求出,进而得为等边三角形,据此得,,则,最后得到弧长公式即可得到答案.
【详解】(1)证明:连接,过点作于点,
,是的中点,
为的平分线,
与相切于点,是的直径,
为的半径,
,
又,
,
即为的半径,
是的切线;
(2)解:过点作于点,
点为的圆心,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,是的中点,
,
又,
,
,
,
在和中,
,
,
,
在中,,
,
,
,
,
又,
为等边三角形,
,
,
.
【点睛】此题主要考查了切线的判定和性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,弧长的计算公式,熟练掌握切线的判定和性质,全等三角形的判定和性质是解答此题的关键.
30.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,为等腰三角形,是底边的中点,腰与半圆相切于点,底边与半圆交于,两点.
(1)求证:与半圆相切;
(2)连接.若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形三线合一,角平分线的判定与性质,解直角三角形,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)连接、,作交于,根据等腰三角形三线合一可知,,平分,结合与半圆相切于点,可推出,得证;
(2)由题意可得出,根据,在中利用勾股定理可求得的长度,从而得到的长度,最后根据即可求得答案.
【详解】(1)证明:连接、,作交于,如图
为等腰三角形,是底边的中点
,平分
与半圆相切于点
由
是半圆的切线
(2)解:由(1)可知,
,
,
又,
在中,,
,
解得:
31.(2023·湖北·中考真题)如图,等腰内接于,,是边上的中线,过点作的平行线交的延长线于点,交于点,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若的半径为,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)证明,得出,则四边形是平行四边形,,作于.得出为的垂直平分线.则.又点在上,即可得证;
过点作于,连接.垂径定理得出,勾股定理得,进而可得,勾股定理求得,证明,可得,根据相似三角形的性质得出,,然后求得,勾股定理求得,证明,根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明,∵,
∴.
又,
∴.
∴.
∴四边形是平行四边形.
∴.
作于.
又∵,
∴为的垂直平分线.
∴点在上.
∴.
即.又点在上,
∴为的切线;
(2)解:过点作于,连接.
∵为的垂直平分线,
∴.
∴.∴.
∴.
∴.
∵,
∴
∴,
又,
∴.
∴,.
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
【点睛】本题考查了切线的判定,垂径定理,相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
考点06 隐圆
32.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在矩形中,,M是边上一动点(不含端点),将沿直线对折,得到.当射线交线段于点P时,连接,则的面积为 ;的最大值为 .
【答案】
【分析】(1)根据等底等高的三角形和矩形面积关系分析求解;
(2)结合勾股定理分析可得,当最大时,即最大,通过分析点N的运动轨迹,结合勾股定理确定的最值,从而求得的最大值.
【详解】解:由题意可得的面积等于矩形的一半,
∴的面积为,
在中,,
∴当最大时,即最大,
由题意可得点N是在以D为圆心4为半径的圆上运动,当射线与圆相切时,最大,此时C、N、M三点共线,如图:
由题意可得:,,
∴,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
故答案为:,.
【点睛】本题考查了矩形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识;本题综合性强,难度较大,熟练掌握矩形和折叠的性质,分析点的运动轨迹,证明三角形全等是解决问题的关键.
33.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,为原点,,点为平面内一动点,,连接,点是线段上的一点,且满足.当线段取最大值时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得点在以点为圆心,为半径的上,在轴的负半轴上取点,连接,分别过、作,,垂足为、,先证,得,从而当取得最大值时,取得最大值,结合图形可知当,,三点共线,且点在线段上时,取得最大值,然后分别证,,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵点为平面内一动点,,
∴点在以点为圆心,为半径的上,
在轴的负半轴上取点,连接,分别过、作,,垂足为、,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴当取得最大值时,取得最大值,结合图形可知当,,三点共线,且点在线段上时,取得最大值,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵轴轴,,
∴,
∵,
∴,
∴即,
解得,
同理可得,,
∴即,
解得,
∴,
∴当线段取最大值时,点的坐标是,
故选D.
【点睛】本题主要考查了勾股定理、相似三角形的判定及性质、圆的一般概念以及坐标与图形,熟练掌握相似三角形的判定及性质是解题的关键.
34.(2023·湖北恩施·中考真题)在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知抛物线与轴交于点,抛物线的对称轴与轴交于点.
(1)如图,若,抛物线的对称轴为.求抛物线的解析式,并直接写出时的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若为轴上的点,为轴上方抛物线上的点,当为等边三角形时,求点,的坐标;
(3)若抛物线经过点,,,且,求正整数m,n的值.
【答案】(1);
(2);或,;
(3),或,
【分析】(1)根据,抛物线的对称轴为,待定系数法求解析式即可求解;当时,求得的范围,进而结合函数图象即可求解;
(2)①连接,,交对称轴于点D,由四点共圆,得,证明,求出点D的坐标,确定直线的解析式,进而求得点的坐标,设,,勾股定理即可求解;②由①可得,则当与重合时也存在等边三角形,根据等边三角形的性质即可求解.
(3)根据抛物线经过点,,,可得抛物线对称为直线,则,则,进而令,求得的范围,进而根据函数图象可知或,进而分别讨论求得的值,即可求解.
【详解】(1)解:∵,抛物线的对称轴为.
∴
解得:
∴抛物线解析式为,
当时,即
解得:,
∴当时,
(2)解:①如图所示,连接,,交对称轴于点D,
∵,
∴,
则
∴,,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴四点共圆,
∴,
∵,
∴.
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,则,
设直线的解析式为
则
解得:
所以直线的解析式为
联立
解得:或
∴,
∵,设,
∵
∴
解得:
∴;
②由①可得,当与点重合时,为等边三角形
则与对称,此时,,
综上所述;;或,;
(3)解:∵抛物线经过点,,,
∴抛物线对称为直线,
则,则
∴抛物线解析式为
∴顶点坐标为
当时,
解得:或
∵,且为正整数,过点,则当时,
∴或,
当时,将点代入解析式,
解得:
∵
则,
当时,将点代入解析式
解得:
∵
则,
综上所述,,或,.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,根据特三角函数求角度,圆内接四边形对角互补,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
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专题10 圆综合(6大考点34题)
考点01 圆中的角度问题
1.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在中,,则的度数为 .
2.(2023·湖北黄冈·中考真题)如图,在中,直径与弦相交于点P,连接,若,,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·湖北襄阳·中考真题)如图,四边形内接于,点在的延长线上.若,则 度.
4.(2023·湖北·中考真题)如图,在中,的内切圆与分别相切于点,,连接的延长线交于点,则 .
5.(2024·湖北·中考真题)如图,是半圆O的直径,C为半圆O上一点,以点B为圆心,适当长为半径画弧,交于点M,交于点N,分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点D,画射线,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.(2025·湖北·中考真题)如图,内接于.分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线交于点,连接并延长交于点,连接,,则的度数是( )
A. B. C. D.
7.(2023·湖北武汉·中考真题)如图,在四边形中,,以为圆心,为半径的弧恰好与相切,切点为.若,则的值是( )
A. B. C. D.
考点02 圆中的弧长问题
8.(2023·湖北荆州·中考真题)如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(),点是这段弧所在圆的圆心,为上一点,于.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
9.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,已知点C为圆锥母线的中点,为底面圆的直径,,,一只蚂蚁沿着圆锥的侧面从A点爬到C点,则蚂蚁爬行的最短路程为( )
A.5 B. C. D.
10.(2023·湖北黄石·中考真题)“神舟”十四号载人飞行任务是中国空间站建造阶段的首次载人飞行任务,也是空间站在轨建造以来情况最复杂、技术难度最高、航天员乘组工作量最大的一次载人飞行任务.如图,当“神舟”十四号运行到地球表面P点的正上方的F点处时,从点F能直接看到的地球表面最远的点记为Q点,已知,,则圆心角所对的弧长约为 km(结果保留).
11.(2023·湖北宜昌·中考真题)2023年5月30日,“神舟十六号”航天飞船成功发射.如图,飞船在离地球大约的圆形轨道上,当运行到地球表面P点的正上方F点时,从中直接看到地球表面一个最远的点是点Q.在中,.
(参考数据:)
(1)求的值(精确到);
(2)在中,求的长(结果取整数).
考点03 圆中的阴影图形面积问题
12.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,在中,,,,点为的中点,以为圆心,长为半径作半圆,交于点,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
13.(2023·湖北·中考真题)如图,在的正方形网格中,小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的图形称为格点图形,图中的圆弧为格点外接圆的一部分,小正方形边长为1,图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
14.(2023·湖北恩施·中考真题)如图,等圆和相交于A,B两点,经过的圆心,若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
考点04 圆中的线段长问题
15.(2023·湖北宜昌·中考真题)如图,都是的半径,交于点D.若,则的长为( ).
A.5 B.4 C.3 D.2
16.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,四边形内接于,,,,则的半径是( )
A. B. C. D.
17.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,是的外接圆,弦交于点E,,,过点O作于点F,延长交于点G,若,,则的长为( )
A. B.7 C.8 D.
18.(2023·湖北武汉·中考真题)如图,都是的半径,.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
19.(2023·湖北黄冈·中考真题)如图,中,以为直径的交于点,是的切线,且,垂足为,延长交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
20.(2025·湖北·中考真题)如图,是的外接圆,.过点作,垂足为,交于点,交于点.过点作的切线,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
21.(2023·湖北宜昌·中考真题)如图1,已知是的直径,是的切线,交于点,.
(1)填空:的度数是_________,的长为_________;
(2)求的面积;
(3)如图2,,垂足为.是上一点,.延长,与,的延长线分别交于点,求的值.
考点05 圆中的切线证明
22.(2023·湖北随州·中考真题)如图,是的直径,点E,C在上,点C是的中点,垂直于过C点的直线,垂足为D,的延长线交直线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,①求的半径;②求线段的长.
23.(2023·湖北荆州·中考真题)如图,在菱形中,于,以为直径的分别交,于点,,连接.
(1)求证:
①是的切线;
②;
(2)若,,求.
24.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,在中,,点在上,以为圆心,为半径的半圆分别交,于点,且点是弧的中点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求图中阴影部分的面积(结果保留).
25.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,为的直径,E为上一点,点C为的中点,过点C作,交的延长线于点D,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径长.
26.(2023·湖北恩施·中考真题)如图,是等腰直角三角形,,点O为的中点,连接交于点E, 与相切于点D.
(1)求证:是的切线;
(2)延长交于点G,连接交于点F,若,求的长.
27.(2024·湖北·中考真题)如图,在中,,点在上,以为直径的经过上的点,与交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
28.(2023·湖北黄石·中考真题)如图,为的直径,和相交于点F,平分,点C在上,且,交于点P.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)已知,求的值.
29.(2023·湖北襄阳·中考真题)如图,在中,,是的中点,与相切于点,与交于点,,是的直径,弦的延长线交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
30.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,为等腰三角形,是底边的中点,腰与半圆相切于点,底边与半圆交于,两点.
(1)求证:与半圆相切;
(2)连接.若,,求的值.
31.(2023·湖北·中考真题)如图,等腰内接于,,是边上的中线,过点作的平行线交的延长线于点,交于点,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若的半径为,,求的长.
考点06 隐圆
32.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在矩形中,,M是边上一动点(不含端点),将沿直线对折,得到.当射线交线段于点P时,连接,则的面积为 ;的最大值为 .
33.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,为原点,,点为平面内一动点,,连接,点是线段上的一点,且满足.当线段取最大值时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
34.(2023·湖北恩施·中考真题)在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知抛物线与轴交于点,抛物线的对称轴与轴交于点.
(1)如图,若,抛物线的对称轴为.求抛物线的解析式,并直接写出时的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若为轴上的点,为轴上方抛物线上的点,当为等边三角形时,求点,的坐标;
(3)若抛物线经过点,,,且,求正整数m,n的值.
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