内容正文:
专题08 圆综合及其应用
考点01 圆的基本性质的简单应用
1.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,是的弦,半径于点.若,.则的长是( )
A.3 B.2 C.6 D.
【答案】A
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,熟悉掌握垂径定理是解题的关键.
由垂径定理得到的长,再由勾股定理解答即可.
【详解】解:∵,,
∴,
又∵,
∴在中,,
故选:A.
2.(2025·四川泸州·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了等边对等角,直径所对的圆周角是直角,根据等边对等角以及三角形内角和定理可得,根据同弧所对的圆周角相等可得,进而根据为的直径,得出,进而得出即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴
故选:B.
3.(2024·四川广元·中考真题)如图,已知四边形是的内接四边形,为延长线上一点,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍可求得的度数,再根据圆内接四边形对角互补,可推出,即可得到答案.
【详解】解:是圆周角,与圆心角对相同的弧,且,
,
又四边形是的内接四边形,
,
又,
,
故选:A.
4.(2024·四川广安·中考真题)如图,在等腰三角形中,,,以为直径作半圆,与,分别相交于点,,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了求弧长.根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理求得的度数,证明,再由,再由等腰三角形的性质和平行线的性质求得的度数,利用弧长公式即可求解.
【详解】解:连接,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
在中,,
∴,
又,
∵
∴,
∴的长度为,
故选:C.
5.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,是的直径,若,则的度数等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了直径所对的圆周角为直角,同弧或等弧所对的圆周角相等.根据直径所对的圆周角为直角得到,同弧或等弧所对的圆周角相等得到,进一步计算即可解答.
【详解】解:是的直径,
,
,
,
,
故选:A.
6.(2025·四川凉山·中考真题)如图,内接于,若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查圆周角定理,勾股定理,求弧长,连接,根据三角形的内角和定理,求出的度数,圆周角定理求出的度数,易得为等腰直角三角形,进而求出的长,再根据弧长公式进行计算即可.
【详解】解:连接,则:,
在中,,
∴,
∵内接于,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴的长为;
故答案为:.
7.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,已知是的圆周角,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,三角形的内角和定理,等腰三角形的性质,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
先由圆周角定理求出,再由等边对等角以及三角形内角和定理即可求解.
【详解】解:∵是的圆周角,,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
8.(2025·四川广安·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,,的半径为6,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查圆周角定理,圆内接四边形,解直角三角形,连接并延长,交于点,连接,由圆周角定理得到,根据圆内角四边形的内对角互补,求出的度数,再解直角三角形求出的长即可.
【详解】解:四边形是的内接四边形,,
∴,
连接并延长,交于点,连接,则:为的直径,,
∴,
∵的半径为6,
∴,
在中,;
故答案为:.
9.(2025·四川内江·中考真题)如图,是的弦.半径于点D,且.则的长是 .
【答案】2
【分析】本题主要考查了垂径定理以及勾股定理,掌握垂径定理是解题的关键.
先根据垂径定理得到,在中,由勾股定理求解,再由即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴在中,,
∴,
故答案为:2.
10.(2024·四川眉山·中考真题)如图,内接于,点在上,平分交于,连接.若,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,角平分线的定义全等三角形的判定和性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,延长,交于,由圆周角定理可得,,进而可证明,得到,即得,利用勾股定理得,再证明,得到,据此即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:延长,交于,
是的直径,
,,
平分,
,
又∵,
∴,
,
,
,,
,
,
又∵,
∴,
,
,
,
,
,
故答案为:.
11.(2024·四川南充·中考真题)如图,是的直径,位于两侧的点C,D均在上,,则 度.
【答案】75
【分析】本题考查圆周角定理,补角求出,根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半,进行求解即可.
【详解】解:∵是的直径,位于两侧的点C,D均在上,,
∴,
∴;
故答案为:75.
12.(2024·四川巴中·中考真题)如图,四边形ABCD是的内接四边形,若四边形OABC为菱形,则的度数是 .
【答案】60°
【分析】根据菱形的性质得到∠AOC=∠ABC,根据圆周角定理得到∠ADC=∠AOC,根据圆内接四边形的性质得到∠ADC+∠ABC=180°,计算即可.
【详解】解:∵四边形OABC为菱形,
∴∠AOC=∠ABC,
由圆周角定理得:∠ADC=∠AOC,
∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠ADC+∠ABC=180°,
∴∠ADC+2∠ADC=180°,解得:∠ADC=60°,
故答案为:60°.
13.(2023·四川广安·中考真题)如图,内接于,圆的半径为7,,则弦的长度为 .
【答案】
【分析】连接,过点作于点,先根据圆周角定理可得,再根据等腰三角形的三线合一可得,,然后解直角三角形可得的长,由此即可得.
【详解】解:如图,连接,过点作于点,
,
,
,
,,
∵圆的半径为7,
,
,
,
故答案为:.
14.(2023·四川南充·中考真题)如图,是的直径,点D,M分别是弦,弧的中点,,则的长是 .
【答案】4
【分析】根据圆周角定理得出,再由勾股定理确定,半径为,利用垂径定理确定,且,再由勾股定理求解即可.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点D,M分别是弦,弧的中点,
∴,且,
∴,
∴,
故答案为:4.
考点02 圆中阴影部分的面积问题
1.(2024·四川遂宁·中考真题)工人师傅在检查排污管道时发现淤泥堆积.如图所示,排污管道的横截面是直径为米的圆,为预估淤泥量,测得淤泥横截面(图中阴影部分)宽为米,请计算出淤泥横截面的面积( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,等边三角形的判定和性质,求不规则图形的面积,过点作于,由垂径定理得,由勾股定理得,又根据圆的直径为米可得,得到为等边三角形,即得,再根据淤泥横截面的面积即可求解,掌握垂径定理及扇形面积计算公式是解题的关键.
【详解】解:过点作于,则,,
∵圆的直径为米,
∴,
∴在中,,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴淤泥横截面的面积,
故选:.
2.(2023·四川·中考真题)如图,半径为的扇形中,,是上一点,,,垂足分别为,,若,则图中阴影部分面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,证明四边形是正方形,进而得出,,然后根据扇形面积公式即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,,
∴图中阴影部分面积,
故选:B.
8.(2023·四川广安·中考真题)如图,在等腰直角中,,以点为圆心,为半径画弧,交于点,以点为圆心,为半径画弧,交于点,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用扇形的面积公式求出扇形和扇形的面积,再减去的面积即可得.
【详解】解:是等腰直角三角形,
,
,
∴图中阴影部分的面积是
,
故选:C.
9.(2025·四川资阳·中考真题)如图,在正六边形中,,连接,,以点D为圆心、的长为半径作圆弧,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查了正多边形的性质,扇形面积的计算,连接,根据多边形的内角求出扇形的圆心角,然后根据30°角的直角三角形的性质和勾股定理求出长,再根据解答即可.
【详解】解:连接,
∵是正六边形,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
10.(2025·四川成都·中考真题)如图,的半径为1,A,B,C是上的三个点.若四边形为平行四边形,连接AC,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查菱形的判定和性质,求不规则图形的面积,连接,证明四边形为菱形,易得为等边三角形,,得到,根据阴影部分的面积等于弓形的面积加上的面积,即为扇形的面积,进行求解即可.
【详解】解:连接,交于点,则:,
∵四边形为平行四边形,,
∴四边形为菱形,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积;
故答案为:.
11.(2025·四川德阳·中考真题)等宽曲线是指在任何方向上的直径都相等的一种几何图形,它在我们的日常生活中应用比较广泛,例如可以利用等宽曲线设计自行车的车轮等.如图,分别以等边三角形的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,得到的封闭图形就是等宽曲线(图中阴影部分),如果,那么这个等宽曲线的周长是 .
【答案】
【分析】本题考查了弧长的计算,等边三角形的性质,利用弧长计算公式计算即可.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴这个等宽曲线的周长为.
故答案为:
12.(2024·四川资阳·中考真题)如图,在矩形中,,.以点为圆心,长为半径作弧交于点,再以为直径作半圆,与交于点,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了切线的性质,等边三角形的性质和判定,扇形的面积,解题的关键是学会利用分割法求阴影部分的面积.
设弓形,连接,,由题意知,即为等边三角形,,即可得出阴影部分面积为,代入数值即可求出结果.
【详解】解:∵以点为圆心,长为半径作弧交于点,,,
∴,
∴以为直径作半圆时,圆心为点,
设弓形,连接,,即,如图:
∴为等边三角形,
∴,
故阴影部分面积为,
代入数值可得,
故答案为.
13.(2023·四川资阳·中考真题)如图,边长为6的正三角形内接于,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查圆中求不规则图形面积,涉及圆的性质、等边三角形性质、三角形外接圆性质、勾股定理、含直角三角形性质、扇形面积公式及三角形面积公式等知识,连接并延长交于,连接,如图所示,由等边三角形外接圆性质得到、,平分,再由勾股定理及含直角三角形性质求出相关线段长,间接表示出图中阴影部分的面积是,求出圆面积及三角形面积代值求解即可得到答案,熟练掌握圆中不规则图形面积的求法是解决问题的关键.
【详解】解:连接并延长交于,连接,如图所示:
边长为6的正三角形内接于,
由等边三角形外接圆性质可得、,平分,
在中,,,,则由勾股定理可得,
,
在中,,,设,则,
,
,解得,即的半径为,
,
图中阴影部分的面积是,
故答案为:.
14.(2023·四川成都·中考真题)为传承非遗文化,讲好中国故事,某地准备在一个场馆进行川剧演出.该场馆底面为一个圆形,如图所示,其半径是10米,从A到B有一笔直的栏杆,圆心O到栏杆的距离是5米,观众在阴影区域里观看演出,如果每平方米可以坐3名观众,那么最多可容纳 名观众同时观看演出.(取3.14,取1.73)
【答案】184
【分析】过点O作的垂线段,交于点,根据直角三角形的边长关系求出的角度,阴影面积即为扇形的面积减去三角形的面积,随机可以求出容纳观众的数量.
【详解】解:如图,过点O作的垂线段,交于点,
圆心O到栏杆的距离是5米,
米,
,
,米,
,
,
,
可容纳的观众
阴影部分面积(人),
最多可容纳184名观众同时观看演出,
故答案为:184.
考点03 圆与多边形的综合
1.(2024·四川雅安·中考真题)如图,的周长为,正六边形内接于.则的面积为( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】B
【分析】本题考查正多边形和圆,掌握正六边形的性质,解直角三角形是正确解答的关键.
根据正六边形的性质以及解直角三角形进行计算即可.
【详解】解:设半径为,由题意得,,
解得,
∵六边形是的内接正六边形,
∴,
∵,
∴是正三角形,
∴,
∴弦所对应的弦心距为,
∴.
故选:B.
2.(2024·四川·中考真题)如图,正六边形内接于,,则的长为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】本题考查了正六边形的性质,等边三角形的判定和性质,由正六边形的性质得到,得到为等边三角形,进而得到,判断出为等边三角形是解题的关键.
【详解】解: ∵是正六边形,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
故选:C.
3.(2023·四川德阳·中考真题)已知一个正多边形的边心距与边长之比为,则这个正多边形的边数是( )
A.4 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】如图,A为正多边形的中心,为正多边形的边,,为正多边形的半径,为正多边形的边心距,由可得,可得,而,可得为等边三角形,从而可得答案.
【详解】解:如图,A为正多边形的中心,为正多边形的边,,为正多边形的半径,为正多边形的边心距,
∴,,,
∴,
∴,即,
∴,
∴,而,
∴为等边三角形,
∴,
∴多边形的边数为:,
故选B
考点04 弧长和扇形面积问题
1.(2025·四川广安·中考真题)如图,圆锥的侧面展开图是一个圆心角为的扇形,若圆锥的母线长为5,则该圆锥的底面圆的半径为( )
A. B. C. D.5
【答案】A
【分析】本题考查了与圆锥相关的计算,熟知圆锥侧面展开后是扇形及与圆锥的底面半径的关系是解题的关键;
先计算圆锥展开图的扇形的弧长,再进一步计算即可
【详解】解:圆锥侧面展开图的扇形的弧长,
∴该圆锥的底面圆的半径为;
故选:A
2.(2025·四川达州·中考真题)如图,圆锥的侧面展开图是一个扇形,已知圆锥的底面半径为2,则扇形的弧长是 .
【答案】
【分析】本题考查了圆锥的相关计算,明确扇形的弧长=圆锥底面圆的周长是解题的关键;
根据扇形的弧长=圆锥底面圆的周长计算求解即可.
【详解】解:扇形的弧长=圆锥底面圆的周长;
故答案为:.
3.(2024·四川成都·中考真题)如图,在扇形中,,,则的长为 .
【答案】
【分析】此题考查了弧长公式,把已知数据代入弧长公式计算即可.
【详解】解:由题意得的长为
,
故答案为:
4.(2024·四川自贡·中考真题)龚扇是自贡“小三绝”之一.为弘扬民族传统文化,某校手工兴趣小组将一个废弃的大纸杯侧面剪开直接当作扇面,制作了一个龚扇模型(如图).扇形外侧两竹条夹角为.长,扇面的边长为,则扇面面积为 (结果保留).
【答案】
【分析】根据扇形公式进行计算即可.本题考查了扇面面积计算,掌握扇面面积等于两个扇形面积相减是解题的关键.
【详解】解:扇面面积扇形的面积扇形的面积
,
故答案为:.
5.(2023·四川雅安·中考真题)如图,某小区要绿化一扇形空地,准备在小扇形内种花在其余区域内(阴影部分)种草,测得,,,则种草区域的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】种草区域的面积等于大扇形面积减去小扇形面积,利用利用扇形的面积公式计算即可.
【详解】解∶∵,,,
∴种草区域的面积为,
故选:B.
考点05 圆综合选填压轴之“隐圆”问题
1.(2025·四川南充·中考真题)如图,为正方形的对角线,平分,交于点,把绕点逆时针方向旋转90°得到,延长交于点,连接,交于点.给出下列结论:①;②;③;④.以上结论正确的是 .(填写序号)
【答案】①③④
【分析】本题考查正方形性质,旋转性质,全等三角形性质与判定,角平分线定义,圆周角定理,勾股定理解三角形,等腰三角形性质与判定,三角形的三边关系等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
由旋转性质得,可得,,,进而由即可判断①;由即可判断②;由、、、、在以为直径的圆上,可以证明,即可判定③,设,由勾股定理解三角形可得,,即可判断④.
【详解】解:由旋转可知:,
∴,,,
∵在正方形中,
∴,,
又∵,
∴,
∴,即,故①结论正确,
∵,,
∴,故②结论错误;
如图:
∵在正方形中,
∴,
∴,
∴、、、、在以为直径的圆上,
∵,
∴,故结论③正确;
如图:过点作,交于,
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
设,
在中,,
∴,
∴,(负根已舍去)
∵,
∴,
∴.故结论④正确;
综上所述:①③④结论正确,
故答案为:①③④.
2.(2023·四川眉山·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标为,过点B分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为点C、点A,直线与交于点D.与y轴交于点E.动点M在线段上,动点N在直线上,若是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,则点M的坐标为
【答案】或
【分析】如图,由是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,可得在以为直径的圆上,,可得是圆与直线的交点,当重合时,符合题意,可得,当N在的上方时,如图,过作轴于,延长交于,则,,证明,设,可得,,而,则,再解方程可得答案.
【详解】解:如图,∵是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,
∴在以为直径的圆上,,
∴是圆与直线的交点,
当重合时,
∵,则,
∴,符合题意,
∴,
当N在的上方时,如图,过作轴于,延长交于,则,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,设,
∴,,
而,
∴,
解得:,则,
∴,
∴;
综上:或.
故答案为:或.
考点06 圆综合选填压轴之最值问题
1.(2025·四川资阳·中考真题)如图,在四边形中,,E是线段的中点,F是线段上的一个动点.现将沿所在直线翻折得到(如图的所有点在同一平面内),连接,,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股定理,相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,根据题意得到点在以点E为圆心,1长为半径的半圆上运动是解题的关键.
过点C作于点G,可得四边形是矩形,从而得到,,再利用勾股定理求出的长,从而得到当点到的距离最小时,面积最小,过点作交的延长线于点H,即当最小时,面积最小,然后结合可得点在以点E为圆心,1长为半径的半圆上运动,当点E,,H三点共线时,最小,此时面积最小,延长交于点M,过点D作于点N,则,可得,即可求解.
【详解】解:如图,过点C作于点G,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵
∴,
∴,
∴当点到的距离最小时,面积最小,
过点作交的延长线于点H,即当最小时,面积最小,
∵E是线段的中点,,
∴,
由折叠的性质得:,
∴点在以点E为圆心,1长为半径的半圆上运动,
∴当点E,,H三点共线时,最小,此时面积最小,
延长交于点M,过点D作于点N,则,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴
∴,
即面积的最小值为.
故选:B.
2.(2025·四川自贡·中考真题)如图,正方形边长为6,以对角线为斜边作、,点在上.连接.若.则的最小值为( )
A.6 B.6 C.3 D.4
【答案】D
【分析】建立平面直角坐标系,以点B为原点,所以直线为x轴,所在直线为y轴,设的中点为G,过点D在上方作,使.过点H作于点K,连接,则,根据正方形性质,得,得,和,,根据 ,得点B、E、A、D在上,得,得,根据,得,得,得点F在以点H为圆心,为半径的圆上运动,根据,得,得,得取得最小值,为.
【详解】解:以点B为原点,所以直线为x轴,所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,如图,
设的中点为G,过点D作,使,过点H作于点K,连接,则,
∵正方形边长为6,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点B、E、A、D在上,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点F是在以点H为圆心,为半径的圆上运动,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当点F在上时,
取得最小值,
为.
故选:D.
3.(2023·四川自贡·中考真题)如图,分别经过原点和点的动直线,夹角,点是中点,连接,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知条件,,得出的轨迹是圆,取点,则是的中位线,则求得的正弦的最大值即可求解,当与相切时,最大,则正弦值最大,据此即可求解.
【详解】解:如图所示,以为边向上作等边,过点作轴于点,则,
则的横坐标为,纵坐标为,
∴,
取点,则是的中位线,
∴,
∵,
∴点在半径为的上运动,
∵是的中位线,
∴,
∴,当与相切时,最大,则正弦值最大,
在中,,
过点作轴,过点作于点,过点作于点, 则
∵与相切,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
设,,
则
∴
∴
∴
解得:
∴
∴的最大值为,
故选:A.
4.(2023·四川乐山·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,C、D是半径为1的上两动点,且,P为弦CD的中点.当C、D两点在圆上运动时,面积的最大值是( )
A.8 B.6 C.4 D.3
【答案】D
【分析】根据一次函数与坐标轴的交点得出,确定,再由题意得出当的延长线恰好垂直时,垂足为点E,此时即为三角形的最大高,连接,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:∵直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,
∴当时,,当时,,
∴,
∴,
∴,
∵的底边为定值,
∴使得底边上的高最大时,面积最大,
点P为的中点,当的延长线恰好垂直时,垂足为点E,此时即为三角形的最大高,连接,
∵,的半径为1,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
5.(2024·四川南充·中考真题)如图是我国汉代赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成.在正方形中,.下列三个结论:①若,则;②若的面积是正方形面积的3倍,则点F是的三等分点;③将绕点A逆时针旋转得到,则的最大值为.其中正确的结论是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【分析】根据,设,得到,进而得到,求出的值,判定①,根据的面积是正方形面积的3倍,求出,进而得到,判断②;旋转得到,进而得到点在以为直径的半圆上,取的中点,连接,得到,判断③.
【详解】解:在中,,
∴设,则:,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;故①正确;
若的面积是正方形面积的3倍,则:,
∴,即:,
∴或(舍去),
∴,
∴点F是的三等分点;故②正确;
∵将绕点A逆时针旋转得到,
∴,
∴点在以为直径的半圆上,
取的中点,连接,则:,,
∴,
∴,
即:的最大值为;故③正确;
故选D.
6.(2024·四川达州·中考真题)如图,是等腰直角三角形,,,点,分别在,边上运动,连结,交于点,且始终满足,则下列结论:①;②;③面积的最大值是;④的最小值是.其中正确的是( )
A.①③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】过点作于点,证明,根据相似三角形的性质即可判断①;得出,根据三角形内角和定理即可判断②;在的左侧,以为斜边作等腰直角三角形,以为半径作,根据定弦定角得出在的上运动,进而根据当时,面积的最大,根据三角形的面积公式求解,即可判断③,当在上时,最小,过点作交的延长线于点,勾股定理,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于点,
∵是等腰直角三角形,,,
∴,
∵,
∴
∴
又∵
∴,
∴,故①正确;
∵,
∴,
∴
即
在中,
即
∵是等腰直角三角形,
∴平分
∴
∴
∴,
∴,故②正确,
如图所示,
在的左侧,以为斜边作等腰直角三角形,以为半径作,且
∴,
∵
∴
∴在的上运动,
∴,
连接交于点,则,
∴当时,结合垂径定理,最小,
∵是半径不变
∴此时最大
则面积的最大,
∴
,故③正确;
如图所示,当在上时,最小,过点作交的延长线于点,
∴是等腰直角三角形,
∴,
在中,,
∴,
∴的最小值是.
故选:D.
7.(2025·四川南充·中考真题)如图,是的直径,于点,交于点,于点,交于点,为弧的中点,为线段上一动点,若,则的最小值是( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】C
【分析】如图,延长交于点,连接,,,,由垂径定理得,进而得,点关于的对称点为点,根据两点之间线段最短得当,,三点共线时,最小,最小值为的长,在利用直角三角形的性质即可求解.
【详解】解:如图,延长交于点,连接,,,
∵于点,交于点,为弧的中点,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点关于的对称点为点,
∴,
∴
当,,三点共线时,最小,最小值为的长,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值.
故选:C.
8.(2023·四川·中考真题)如图,,半径为2的与角的两边相切,点P是⊙O上任意一点,过点P向角的两边作垂线,垂足分别为E,F,设,则t的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用切线的性质以及等腰直角三角形的性质求得,再求得,分两种情况讨论,画出图形,利用等腰直角三角形的性质即可求解.
【详解】解:设与两边的切点分别为D、G,连接,延长交于点H,
由,
∵,
∴,
∴,
∴,
如图,延长交于点Q,
同理,
∵,
∴,
当与相切时,有最大或最小值,
连接,
∵D、E都是切点,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴的最大值为;
如图,
同理,的最小值为;
综上,t的取值范围是.
故答案为:.
9.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,则的最大值为 .
【答案】
【分析】过点作,垂足为,如图所示,利用三角函数定义得到,延长到,使,连接,如图所示,从而确定,,再由辅助圆-定弦定角模型得到点在上运动,是的弦,求的最大值就是求弦的最大值,即是直径时,取到最大值,由圆周角定理及勾股定理求解即可得到答案.
【详解】解:过点作,垂足为,如图所示:
,
在中,设,则,由勾股定理可得,
,即,
,
延长到,使,连接,如图所示:
,
,,
是等腰直角三角形,则,
在中,,,由辅助圆-定弦定角模型,作的外接圆,如图所示:
由圆周角定理可知,点在上运动,是的弦,求的最大值就是求弦的最大值,根据圆的性质可知,当弦过圆心,即是直径时,弦最大,如图所示:
是的直径,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,则由勾股定理可得,即的最大值为,
故答案为:.
10.(2024·四川凉山·中考真题)如图,的圆心为,半径为,是直线上的一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为
【答案】
【分析】记直线与x,y轴分别交于点A,K,连接;由直线解析式可求得点A、K的坐标,从而得均是等腰直角三角形,由相切及勾股定理得:,由,则当最小时,最小,点P与点K重合,此时最小值为,由勾股定理求得的最小值,从而求得结果.
【详解】解:记直线与x,y轴分别交于点A,K,连接,
当,,当,即,
解得:,
即;
而,
∴,
∴均是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵与相切,
∴,
∴,
∵,
∴当最小时即最小,
∴当时,取得最小值,
即点P与点K重合,此时最小值为,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∴最小值为.
11.(2024·四川内江·中考真题)如图,在中,,,是边上一点,且,点是的内心,的延长线交于点,是上一动点,连接、,则的最小值为 .
【答案】
【分析】在取点F,使,连接,,过点F作于H,利用三角形内心的定义可得出,利用证明,得出,则,当C、P、F三点共线时,最小,最小值为,利用含的直角三角形的性质求出,利用勾股定理求出,即可.
【详解】解:在取点F,使,连接,,过点F作于H,
∵I是的内心,
∴平分,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
当C、P、F三点共线时,最小,最小值为,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
12.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,在中, ,.将射线绕点C顺时针旋转到,在射线1上取一点D,连结,使得面积为24,连结,则的最大值是 .
【答案】
【分析】先整理得,过点C向上作线段,使得,则,结合整理得,证明,即,运用即定角定弦,故点D在以为直径的圆上,连接,并延长与交于一点,即为,运用勾股定理得,即可作答.
【详解】解:∵射线绕点C顺时针旋转到,在射线1上取一点D,连结,
∴
∵面积为24,
∴
∴,
过点C向上作线段,使得,
∵
∴
即
∴,
连接,
∵,
∴
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故点D在以为直径的圆上,
∵,
记圆心为直径的中点,
即的半径
连接,并延长与交于一点,即为,
此时为的最大值,
故
∴
故答案为:.
13.(2025·四川遂宁·中考真题)如图,在边长为的正方形的对角线上取一点,使,连结并延长至点,连结,使,与相交于点.有下列结论:①;②;③;④点是边上一动点,连结,将沿翻折,点落在点处,连结交于点,连结,则的最小值为其中正确的结论有 .(填序号)
【答案】①②④
【分析】证明即可判断①,在上取一点,使得,证明,进而判断②;过点分别作的垂线,垂足分别为,则,根据相似三角形的性质即可判断③,取的中点,连接,根据题意得出在以为直径的圆上运动,进而得出当在上时,取得最小值,最小值为的长,勾股定理求得的长,即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,点是正方形的对角线上的点,
∴,
∴,
∴,故①正确;
如图,在上取一点,使得,
∵四边形是正方形,是对角线,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,故②正确;
如图,连接交于点,则,过点分别作的垂线,垂足分别为,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵在正方形中,,
∴
∴
∵
∴
∴
在中,
∵
∴
∴
∴,故③错误
如图
∵
∴
即
∵点是边上一动点,连结,将沿翻折,点落在点处,
∴
∴
∴在以为直径的圆上运动
取的中点,连接,
∴当在上时,取得最小值,最小值为的长,
∴
∴
∴
∴,故④正确
故答案为:①②④.
考点07 圆综合之证明切线
1.(2025·四川乐山·中考真题)如图,为的外接圆,直径垂直于弦,垂足为点.点为圆外一点,连结、、,.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先由垂径定理得到,则,再导角证明,则,即可证明;
(2)可证明四边形是平行四边形,则,,然后解求出,连接,设,则,在中,由勾股定理得,求出,再由即可求解.
【详解】(1)证明:∵直径垂直于弦,
∴,,
∴,
∴
∵
∴,
∴,
∴,
即,
∵为半径,
∴为的切线;
(2)解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
设,
∴,
∴,
∴,
连接,如图:
设,则
在中,由勾股定理得,
∴,
解得:,
∴.
2.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,已知是的直径,是上一点,过作直线与的延长线交于点,过点A作于点,连结、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求与的长度;
(3)在(2)的条件下,若为上的一动点,且在直线上方,连结.当四边形面积最大时,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2),
(3)
【分析】(1)连接, 可得,,由直径性质,得,可得,即得直线是的切线;
(2)证明,得,得,可得,证明,得,,由,得;
(3)过点E作于点G,则,当四边形面积最大时,面积最大,点F是的中点,可得,得 ,得,∴,得,由,得,即得.
【详解】(1)解:连接,
则,
∴,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴直线是的切线;
(2)∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得(舍去)或;
(3)过点E作于点G,
则,
当四边形面积最大时,面积最大,点F到的距最大,点F是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
3.(2025·四川泸州·中考真题)如图,是的直径,过点的直线与过点的切线交于点,与的延长线交于点,且,连接交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的性质与判定,解直角三角形,勾股定理,相似三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定等等,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)连接,由切线的性质可得,证明,可得,据此由切线的判定定理可证明结论;
(2)过点C作于H,过点D作于M,设,则,解得到,则,解方程可得,则,,,由勾股定理得,则;解得到,则,,由勾股定理得;由等面积法可得,证明,得到;证明可得,则.
【详解】(1)证明;如图所示,连接,
∵是的切线,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:如图所示,过点C作于H,过点D作于M,
设,则,
由(1)可得,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴;
在中,,
∴,,
在中,由勾股定理得;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,即,
∴.
4.(2025·四川遂宁·中考真题)如图,是的直径,是上的一点,连接,延长至点,连接,使.
(1)求证:是的切线.
(2)点是的中点,连接,交于点,过点作交于点,交于点,连接,若,,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,由圆周角定理得,又由等腰三角形的性质及已知可得,即得,进而即可求证;
(2)连接,由得,即得,,即得到,设,则,由勾股定理得,解得,再证明,得,即得,进而由得,代入计算即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
∵是直径,
∴,即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∵,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴.
5.(2025·四川广安·中考真题)如图,是的外接圆,是的直径,点E在的延长线上,连接,.
(1)求证:是的切线.
(2)过点C作,垂足为D,若的面积是的面积的3倍,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的判定,相似三角形的性质与判定,勾股定理,直径所对的圆周角是直角等等,熟知切线的判定定理,相似三角形的性质与判定定理是解题的关键.
(1)连接,由等边对等角得到,则,由直径所对的圆周角是直角得到,则可导角证明,据此可证明结论;
(2)证明,得到,则,设,则,,证明,得到,则,据此可求出,再利用勾股定理即可求出答案.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
,
,
,
,
是的直径,
,
,
,
是的半径,
是的切线;
(2)解:,
,
,
又,
,
,
的面积是的面积的3倍,
,
,
设,
,,
,
,,
,
,
,
∴,
在中,.
6.(2025·四川南充·中考真题)如图,中,于点D,以为直径的交于点E,交于点F,M为线段上一点,.
(1)求证:是的切线.
(2)若, ,求的长.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的证明、直径所对的圆周角等于90度、全等三角形的判定与性质、解直角三角形等知识点.熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)如图:连接,利用证明 得到即可证明是的切线;
(2)如图:连接,先说明,即.再根据圆周角定理可得;设,,由勾股定理可得,即.解答,进而得到、;由全等三角形的性质可得,进而得到;则,然后求得即可解答.
【详解】(1)证明:如图:连接,
在与中,
,
∴.
∴,
∴为的切线.
(2)解:如图:连接.
∵,,
∴.
∴..
∵为直径,
∴,.
设,,,
∴.
∴,,.
∵,
∴.
∵,
∵,
∴,
∴,
∴.
∴.
∴.
7.(2024·四川巴中·中考真题)如图,内接于,点为的中点,连接,平分交于点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线.
(2)求证:.
(3)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)如图,连接,证明,结合,可得,从而可得结论;
(2)证明,,结合,,再进一步可得结论;
(3)如图,连接,证明,再证明,可得,结合,从而可得答案;
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵点为的中点,
∴,
∵,
∴,且OD是的半径,
∴DF是的切线;
(2)证明:∵点为的中点,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,而,
∴,
∵四边形为的内接四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,而,
∴,
∴,经检验,符合题意;
7.(2024·四川雅安·中考真题)如图,是的直径,点C是上的一点,点P是延长线上的一点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求证:;
(3)若于D,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)首先由直径得到,然后利用等边对等角得到,等量代换得到,进而证明即可;
(2)利用得到,求出,然后利用直角三角形两锐角互余得到,进而求解即可;
(3)设,证明出,得到,然后表示出,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)如图所示,连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)证明:∵,
∴,
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)设,
在中,,
∴
∴
∵
∴
∴
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
即,整理得,
解得,(舍去),
故.
8.(2024·四川资阳·中考真题)如图,已知是的直径,是的弦,点在外,延长,相交于点,过点作于点,交于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为6,点为线段的中点,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据等边对等角和对顶角相等可推出,,结合和三角形内角和,从而推出,得证;
(2)由(1)可知,可证,推出,再由勾股定理可得,利用点为线段的中点,可得,从而得到,从而得到,即可得到答案.
【详解】(1)证明:连接,如图,
,,
,,
,
,
又,
,
,
,
是的切线;
(2)解:如(1)图,,
又,,
,
,
的半径为6,,
,
,即,
又点为线段的中点,
,
,
,
.
9.(2024·四川·中考真题)如图,为⊙O的弦,C为的中点,过点C作,交的延长线于点D.连接.
(1)求证:是⊙O的切线;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆的切线的判定、勾股定理、垂径定理的推论等知识点,熟记相关结论是解题关键.
(1)由垂径定理的推论可知,据此即可求证;
(2)利用勾股定理求出即可求解;
【详解】(1)证明:∵为⊙O的弦,C为的中点,
由垂径定理的推论可知:,
∵,
∴,
∵为⊙O的半径,
∴是⊙O的切线;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴.
10.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,经过A、C两点,交于点D,的延长线交于点F,交于点E.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质可得,再根据,可得,问题得证;
(2)过点C作于点H,根据等腰直角三角形的性质有,结合,可得,即,利用勾股定理可得.在中,根据,设半径为r,即有,问题得解.
【详解】(1)证明:连接.
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为的切线.
(2)过点C作于点H,
∵为等腰直角三角形,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
在中,∵,
设半径为r,∴,
∴.
11.(2024·四川眉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,点在的延长线上,,平分交于点,连结.
(1)求证:是的切线;
(2)当时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理,圆周角定理,熟练掌握切线的判定是解题的关键.
(1)连接,根据圆周角定理得到,根据等腰三角形的性质得到,求得,根据切线的判定定理得到结论;
(2)根据相似三角形的判定和性质定理得到,求得,连接,根据角平分线的定义得到,求得,得到,根据等腰直角三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接,
是的直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
是的半径,
是的切线;
(2)解:,,
,
,
,
,
,
连接,
平分,
,
,
,
是的直径,
,
.
12.(2024·四川凉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,平分交于点,过点的直线,交的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)连接并延长,分别交于两点,交于点,若的半径为,求的值.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质及角平分线得到,根据平行线的性质得,即可证明;
(2)连接,先解,求得,,则,,可证明,由,得,故,证明,即可得到.
【详解】(1)解:连接,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
即,
∵是的半径
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵,
∴在中,,
由勾股定理得:
∴,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,而,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
13.(2024·四川广安·中考真题)如图,点在以为直径的上,点在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)点是半径上的点,过点作的垂线与交于点,与的延长线交于点,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)14
【分析】(1)连接,由圆周角定理求得,再利用等角的余角相等求得,据此即可证明是的切线;
(2)利用三角函数的定义求得,在中,利用勾股定理求得,再证明,利用相似三角形的性质列式计算即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
,
,
而是的直径,
,
,
,
是的切线;
(2)解:设,
,
,
,
,
在中,,
,
,
又,
,
,
设,
,,
,
,则,
解得:
经检验是所列方程的解,
.
14.(2024·四川南充·中考真题)如图,在中,是直径,是弦,点F是上一点,,交于点C,点D为延长线上一点,且.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的半径长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查圆周角定理,切线的判定,解直角三角形,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
(1)圆周角定理推出,根据,结合三角形的内角和定理,推出,即即可得证;
(2)连接,易得,直径得到在中,勾股定理求出的长,三角函数求出的长即可.
【详解】(1)证明:
.
,
.
即
.
又∵为半径,
是的切线.
(2)解:连接.
∴.
是直径,
.
在中,.
.
又是直径
的半径长为.
15.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,内接于,,过点A作,交的直径的延长线于点E,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求和的长.
【答案】(1)见解析
(2),.
【分析】(1)延长交于点F,连接,根据等边对等角可得,,,,继而可得是的角平分线,根据等边三角形“三线合一”的性质可得,由平行线的性质可得,继而根据切线判定定理即可求证结论;
(2)连接,先求得,利用圆周角定理结合勾股定理求得直径的长,利用垂径定理结合勾股定理得到,代入数据计算求得,利用勾股定理可求得的长,证明,利用相似三角形的性质计算即可求得.
【详解】(1)证明:延长交于点F,连接,
∵,
∴,,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,即是的角平分线,
∵,
∴,且平分线段,
∵,
∴,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
由(1)得,,
设,
∴,
∴,
解得,即,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵是的切线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,即,
解得,
∴.
16.(2023·四川资阳·中考真题)如图,已知的圆心O在的边上,与相交于A、E两点,且与边相切于点D,连结.
(1)若,求证:是的切线;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)的半径长为3
【分析】(1)连接,则,所以,由切线的性质得,则,而,所以,即可推导出,进而证明是的切线;
(2)由,得,由是的直径,得,由,,得,而,即可证明,得,则,于是得,求得,则的半径长为3.
【详解】(1)证明:连接,则,
∴,
∵的圆心O在上,且与边相切于点D,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的半径,且,
∴是的切线.
(2)解:∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴的半径长为3.
17.(2023·四川攀枝花·中考真题)如图,为的直径,如果圆上的点恰使,求证:直线与相切.
【答案】见详解
【分析】由等腰三角形的性质和圆周角定理得出,则,再由切线的判定即可得出结论.
【详解】证明:如图,连接,
,
,
为的直径,
,
,
,
,
即,
,
是的半径,
直线与相切.
18.(2023·四川乐山·中考真题)如图,已知是的外接圆,,D是圆上一点,E是延长线上一点,连结,且.
(1)求证:直线是是的切线;
(2)若,的半径为3,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由,可知是的直径,由,可得,由,,可得,,则,由,可得,即,进而结论得证;
(2)作,垂足为E,如图所示,由题意知,是等腰三角形,则,由题意知,,,可求,,,由勾股定理得,根据,计算求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴是的直径,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵是半径,
∴直线是是的切线;
(2)解:作,垂足为E,如图所示,
∵,
∴是等腰三角形,
∵,
∴,
由题意知,,,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理得,
∴,
∴的长为.
19.(2023·四川眉山·中考真题)如图,中,以为直径的交于点E.平分,过点E作于点D,延长交的延长线于点P.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,利用角平分线的性质和等边对等角,证明,即可解答;
(2)根据,可得,求出的长,再利用勾股定理得的长,即可得到的长,最后证明,即可解答.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
是的切线;
(2)解:设,则,
,解得,
,
,
根据勾股定理可得,,
,
是直径,
,
,
,
,
,
,
.
20.(2023·四川巴中·中考真题)如图,已知等腰,,以为直径作交于点D,过D作于点E,交延长线于点F.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求图中阴影部分的面积(结果用表示)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接OD,证明,推出,即可证明结论成立;
(2)连接,在中,求得利用三角形函数的定义求得,,在中,利用勾股定理列式计算求得圆的半径,利用即可求解.
【详解】(1)证明:连接OD,
∵,
,
又,
,
,
,
,
,
是的切线;
(2)解:连接,设半径为r
在中,
,
,
又,
,
,
,
是的直径.
,
,
∵,
∴,
又,
,
(负值已舍),
,
.
21.(2023·四川遂宁·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径,,过点的直线l交的延长线于点,交的延长线于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)6
【分析】(1)连接,,根据圆心角,弦,弧的关系可得,根据直径所对的圆周角是90度可得,半径相等可得,根据等腰的判定可得是等腰三角形,根据等腰三角形三线合一的性质可得垂直平分,根据平行线的判定和性质可得,即可证明;
(2)连接,根据同弧所对的圆周角相等可得,根据平行线的性质可得,,推得,根据相似三角形的判定和性质可得,即可求证;
(3)令与交于点,根据正弦的定义可求得,,根据勾股定理可求得,,根据矩形的判定和性质可得,,根据相似三角形的判定和性质可求得,即可求得.
【详解】(1)连接,,如图:
∵,
∴,
∵四边形内接于,为的直径,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
又∵,
∴垂直平分,
∵,
∴,
∴,
即是的切线;
(2)连接,如图:
∵
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
即,
又∵,
∴;
(3)令与交于点,如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴
∵,
∴,
∴
即,
∴,
22.(2023·四川广安·中考真题)如图,以的直角边为直径作,交斜边于点,点是的中点,连接.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的长.
(3)求证:.
【答案】(1)见详解
(2)
(3)见详解
【分析】(1)连接,先根据直角三角形的性质,证明,再证明即可;
(2)由(1)中结论,得,先根据三角函数及勾股定理求出的长,再证明即可;
(3)证明即可得出结论.
【详解】(1)证明:连接,
在中,,
是的直径,
即,
在中,点是的中点,
,
又,
,
,
在上
是的切线.
(2)解:由(1)中结论,得,
在中,,
,
,
,
,
,
;
(3)证明:,
,
,
,
,
,
由(1)中结论,得,
,
,
即.
考点08 圆综合之其他证明
1.(2025·四川广元·中考真题)如图,是的直径,点D是线段延长线上一点,过点D的直线与相切于点C,过线段上一点E作的垂线交的延长线于点F,交于点G.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)7
【分析】(1)连接,根据切线的性质得到,而,则,再根据等边对等角以及三角形的外角性质即可证明;
(2)先证明,求出,再证明,最后由线段和差即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵过点D的直线与相切于点C,
∴,
∵,
∴
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
即;
(2)解:,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
则,
∴,
∴.
2.(2025·四川广元·中考真题)如图,已知,以点O为圆心,2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C,画射线交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了角平分线的尺规作图,全等三角形的性质与判定,求弧长,熟知相关知识是解题的关键.
(1)由作图方法可得,再利用可证明,据此可证明结论;
(2)根据(1)所求可得,再根据弧长公式求解即可.
【详解】(1)证明:由作图方法可得,
又∵,
∴,
∴,即;
(2)解:∵,
∴,
又∵,
∴的长.
3.(2025·四川成都·中考真题)如图,点C在以为直径的半圆O上,连接,过点C作半圆O的切线,交的延长线于点D,在上取点E,使,连接,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求半圆O的半径及的长.
【答案】(1)见解析
(2)半圆O的半径为2,
【分析】(1)连接,切线得到,等边对等角得到,圆周角定理得到,同角的余角得到,等量代换得到,即可得证;
(2)连接,设半圆O的半径为,解直角三角形,求出半径的长,进行求出的长,平行得到,解直角三角形,求出,的长,角平分线的性质,以及同高三角形的面积比等于底边比,得到,进行求解即可.
【详解】(1)解:连接,则:,
∴,
∵过点C作半圆O的切线,交的延长线于点D,
∴,
∴,
∵为直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)设半圆O的半径为,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即:半圆O的半径为2;
∴,
连接,则:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴平分,
∴到的距离相等,都等于的长,
∴,
∴,
∴,
∴.
4.(2025·四川德阳·中考真题)在中直径与弦交于点,,连接,过点作的切线与的延长线相交于点,的延长线与的延长线相交于点.
(1)若,求的度数;
(2)连接,,再连接并延长交于点,
证明:;
若,求的直径.
【答案】(1);
(2)见解析;.
【分析】()先由切线的性质可得,则,又,所以,最后通过三角形外角性质即可求解;
()由,则,因为,故有,则,得到,通过等腰三角形的性质可证明,再根据全等三角形的性质可得,从而求证;
连接,证明,则有,所以,由知,故有,即,然后代入求解即可.
【详解】(1)解:∵是直径,是的切线,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵
∴,
∴,
∴;
连接,
∵是直径,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
由知,,
∴,
∴,
∵,
∴.
5.(2025·四川眉山·中考真题)如图,为的直径,点C为圆上一点,过点C作的切线,交延长线于点D,过点B作,交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,的半径为2,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查切线的性质,圆周角定理,解直角三角形等知识点,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
(1)连接,,,等边对等角,得到,切线推出,直径得到,进而得到,推出,平行线的性质,结合圆周角定理得到,等角对等弧,即可得证;
(2)延长交于点,连接,由(1)可推出是含30度角的直角三角形,利用三角函数进行求解即可.
【详解】(1)证明:连接,,,则:,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:延长交于点,连接,则:为的直径,
∴,
∵的半径为2,
∴
∴,
由(1)知:,
∴,
∴,
∴.
6.(2025·四川达州·中考真题)如图,在中,是弦,是的切线,,点,,分别是线段,,上的动点,连接,,.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若,试求与半径的数量关系.
【答案】(1)是的切线,理由见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定,相似三角形的性质与判定,勾股定理,垂径定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)连接,则,根据可得,根据是的切线,可得,进而得出,即可得证;
(2)根据已知条件,根据一线三等角证明得出相似比为,进而得出,过点作于点,则,根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理求得,进而得出,即可得证.
【详解】(1)解:是的切线,理由如下:
如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
又∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
如图,连接,过点作于点,则,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴在中,,,
∴,
∴,
∴.
7.(2024·四川攀枝花·中考真题)如图,是的直径,弦平分,过点的切线交于点,.
(1)求证:;
(2)若,求扇形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,切线的性质,平行线的判定和性质,圆周角定理,扇形的面积公式,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)由切线的性质得到,推出,得到,得出,即可得到结论;
(2)根据圆周角定理得到,求出的半径,得到.
【详解】(1)证明:是的切线,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
;
(2)解:平分,
,
,
,是的直径,
的半径,
.
8.(2024·四川乐山·中考真题)如图,是的外接圆,为直径,过点C作的切线交延长线于点D,点E为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若垂直平分,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)如图1,连接.则,即.由为直径,可得,即.则.由,可得.由,可得.则.进而可证.
(2)如图2,连接.由垂直平分,可得.则为等边三角形.,.由,可得.由,可得..证明为等边三角形.则,..则....,再根据,计算求解即可.
【详解】(1)证明:如图1,连接.
图1
∵为的切线,
∴,即.
又∵为直径,
∴,即.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
(2)解:如图2,连接.
图2
∵垂直平分,
∴.
又∵,
∴为等边三角形.
∴,.
∵,
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴.
∵,
∴为等边三角形.
∴,.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴,
∴阴影部分的面积为.
9.(2024·四川内江·中考真题)如图,是的直径,是的中点,过点作的垂线,垂足为点.
(1)求证:;
(2)求证:是的切线;
(3)若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】+(1)分别证明,,从而可得结论;
(2)连接,证明,可得,再进一步可得结论;
(3)连接、,证明四边形是矩形,可得,再证明,可得,可得,利用可得答案.
【详解】(1)证明:∵是的直径
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:连接
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(3)解:连接、
∵是的直径,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵是半径,是的中点,
∴,,
即,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴
10.(2024·四川成都·中考真题)如图,在中,,为斜边上一点,以为直径作,交于,两点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长和的直径.
【答案】(1)见详解;
(2),.
【分析】(1)先证明,然后利用对应边成比例,即可证明;
(2)利用,知道,从而推出,结合,知道,推出,接下来证明,那么有,即,不妨设,代入求得的长度,不妨设,在和中利用勾股定理求得和的长度,最后利用,求得的长度,然后再利用勾股定理求得的长度.
【详解】(1)是的直径
又
(2)由(1)可知,
不妨设,那么
,
不妨设,那么
在中,,,
在中,,
的直径是.
11.(2024·四川泸州·中考真题)如图,是的内接三角形,是的直径,过点B作的切线与的延长线交于点D,点E在上,,交于点F.
(1)求证:;
(2)过点C作于点G,若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角得到,则,由切线的性质推出,则,再由同弧所对的圆周角相等和等边对等角得到,,据此即可证明;
(2)由勾股定理得,利用等面积法求出,则,同理可得,则,进而得到;如图所示,过点C作于H,则,证明,求出,则;设,则,证明,推出,在中,由勾股定理得,解方程即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵是的直径,
∴,
∴,
∴;
∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
同理可得,
∴,
∴;
如图所示,过点C作于H,则,
由(1)可得,
∴,
∴,即,
∴,
∴;
设,则,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得或(舍去),
∴.
12.(2023·四川绵阳·中考真题)如图,在中,点A,B,C,D为圆周的四等分点,为切线,连接,并延长交于点F,连接交于点G.
(1)求证:平分;
(2)求证:;
(3)若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、、切线的性质和解直角三角形,证明实际解题的关键.
(1)利用圆周四等分点得到,再根据切线的性质得到,所以,从而即可解题;
(2)根据圆内接四边形的性质证明,则可利用“”判断;
(3)过点G作于点H,如图,先利用得到,,所以,,然后利用解直角三角形解题即可.
【详解】(1)证明:连接.
∵点A,B,C,D为圆周的四等分点,
,即圆心角.
,
.
为的切线,
,
.
.
平分.
(2)∵,
∴.
.
在四边形中,.
为直径,
,
.
,
.
∵点A,B,C,D为圆周的四等分点,
,
.
在和中,
.
(3)连接,
,
由(2)中,得,.
又,
即,
,
.
的半径为2.
∴在中,.
过点G作于点H.
由题意得,
∴为等腰直角三角形,
.
在中,,
.
13.(2023·四川甘孜·中考真题)如图,在中,,以为直径的交边于点D,过点C作的切线,交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先根据圆周角定理得到.再根据切线的性质得到.然后利用等角的余角相等得到;
(2)先证明得到,则可证明,利用正切的定义,在中有,在中有,所以,然后求出的长,从而得到的半径.
【详解】(1)证明:∵为的直径,
∴.
∵为的切线,
∴,
∴.
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
在中,,
即,
∴,
∴,
∴的半径为.
14.(2023·四川·中考真题)如图,为的直径,C为上一点,连接,过点C作的切线交延长线于点D,于点E,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长为.
【分析】(1)连接,利用圆周角定理及半径相等求得,根据切线的性质求得,推出,再证明,据此即可证明结论成立;
(2)先求得,,设,证明,利用相似三角形的性质得到,解之即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵为的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
设,则,
由(1)得,
又,
∴,
∴,即,
整理得,
解得,
∴的长为.
16.(2023·四川南充·中考真题)如图,与相切于点A,半径,与相交于点D,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据切线的性质得出,再由平行线的性质得出,利用圆周角定理及等腰直角三角形的性质即可证明;
(2)过点A作,过点C作的延长线于点F,根据勾股定理及等腰直角三角形的性质得出,再由正切函数确定,,再由正方形的判定和性质及相似三角形的判定和性质求解即可.
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
∵与相切于点A,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)过点A作,过点C作交的延长线于点F,如图所示:
由(1)得,
∴为等腰直角三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,,
由(1)得,
∵,
∴四边形为矩形,
∵,
∴四边形为正方形,
∴,
∵,
∴,
∴即,
解得:,
∴.
17.(2023·四川成都·中考真题)如图,以的边为直径作,交边于点D,过点C作交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,求和的长.
【答案】(1)见解析
(2),
【分析】(1)根据,得到,再根据同弧所对的圆周角相等,得到,可证明是等腰三角形,即可解答;
(2)根据直径所对的圆周角为直角,得到,设,根据勾股定理列方程,解得x的值,即可求出;解法一:过点作的垂线段,交的延长线于点F,证明,求出的长,根据勾股定理即可解出的长;解法二:连接,得到角相等,进而证得,根据对应边成比例即可解出的长.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
,
;
(2)解:设,
是的直径,
,
,
,即,
根据(1)中的结论,可得,
根据勾股定理,可得,即,
解得,(舍去),
,,
根据勾股定理,可得;
解法一:如图,过点作的垂线段,交的延长线于点F,
,
,
,
,即,
,,,
,
,
,
设,则,
,
可得方程,解得,
,,
根据勾股定理,可得.
解法二:如图,连接,
,,
,
,
又,,,
,
.
18.(2023·四川泸州·中考真题)如图,是的直径,,的弦于点,.过点作的切线交的延长线于点,连接.
(1)求证:平分;
(2)为上一点,连接交于点,若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2).
【分析】(1)利用切线的性质得到,利用圆周角定理得到,利用垂径定理推出,据此可证明,即可证明平分;
(2)连接,,作于点M,利用垂径定理求得,证明,求得,设,则,在中,利用勾股定理求得,据此求解即可.
【详解】(1)解:连接,
∵是的切线,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵是的直径,且,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分;
(2)解:连接,,过点G作于点M,
∵是的直径,且,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,,
在中,,即,
解得(负值已舍去),
∴.
考点09 圆综合之探究类问题
1.(2025·四川遂宁·中考真题)我们知道,如果一个四边形的四个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫这个圆的内接四边形.我们规定:若圆的内接四边形有一组邻边相等,则称这个四边形是这个圆的“邻等内接四边形”.
(1)请同学们判断下列分别用含有和角的直角三角形纸板拼出如图所示的4个四边形.其中是邻等内接四边形的有______(填序号).
(2)如图,四边形是邻等内接四边形,且,,,,求四边形的面积.
【答案】(1)③
(2)
【分析】(1)根据邻等对补四边形的定义进行逐个分析,即可作答.
(2)先根据勾股定理算出,设,,结合勾股定理整理得,代入数值得,再证明是的中位线,则,分别算出和,即可作答.
【详解】(1)解:依题意,图①、图②和图④没有对角互补,不是邻等对补四边形,
图③对角互补且有一组邻边相等,是邻等对补四边形,
故答案为:③;
(2)解:∵,,,
∴,
∵四边形是邻等内接四边形,
∴四点共圆,且为直径,
把的中点记为点,即四点在上,
连接,,相交于点,
∵,
∴,
设,,
∵,
∴,
则在中,,
在中,,
∴,
即,
解得,
∴
则
即,
∵是直径,
∴,
∵,,
∴是的中位线,
∴,
则.
,
∴四边形的面积.
2.(2025·四川凉山·中考真题)如图1,是的直径,与相切于点A,连接交于点C,连接,则,理由如下:
是的直径,
,
,
与相切于点A,
,
,
,
.
(1)小明根据以上结论,自主探究发现:如图2,当是非直径的弦,而其他条件不变时,仍然成立,请说明理由;
(2)小明进一步探究发现:如图3,线段与线段存在如下关系:.请你替小明证一证;
(3)拓展应用:如图4,是的内接三角形,,,的延长线与过点A的切线相交于P,若的半径为1,请你利用小明的探究结论求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接,由切线的性质可推出,则,由等边对等角可得,则由三角形内角和定理可得,则,由圆周角定理得到,则;
(2)根据(1)所求可证明,由相似三角形的性质可得,则;
(3)由圆周角定理可得,由勾股定理得;求出,则可证明是等边三角形,可得,由切线的性质可推出,则可得到,由圆周角定理得到,则,进一步可得,则,即可得到;设,则,由(2)可得,则,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示,连接,
∵与相切于点A,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)证明;由(1)可得,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∵的半径为1,
∴
在中,由勾股定理得;
∵,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵的延长线与过点A的切线相交于P,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
设,则,
由(2)可得,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴.
3.(2025·四川达州·中考真题)综合与实践
问题提出:探究图形中线段之间的数量关系,通常将一个图形分割成几个图形,根据面积不变,获得线段之间的数量关系.
探究发现:如图1,在中,,是边上一点,过点作于,于,过点作于.连结,由图形面积分割法得:______;则____________.
实践应用:如图2,是等边三角形,,点是边上一点,连结.将线段绕点逆时针旋转得,连结交于,过点作于,于,当时,求的值.
拓展延伸:如图3,已知是半圆的直径,,是弦,,是上一点,,垂足为,,求的值.
【答案】探究发现:,;实践应用:;拓展延伸:
【分析】探究发现:图形面积分割法得出,根据得出;
实践应用:过点分别作的垂线,垂足分别为,根据等边三角形的性质,含度角的直角三角形的性质,勾股定理分别求得,,进而根据旋转的性质可得是等边三角形,同理求得的长,进而根据探究发现的结论,即可求解;
拓展延伸:延长交于点,过点作于点,设,根据圆周角定理,得出,在,中,根据勾股定理,求得,进而根据弧与圆周角的关系,得出,根据前面的结论,即可求解.
【详解】解:探究发现:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴;
故答案为:,,;.
实践应用:如图,过点分别作的垂线,垂足分别为,
∵是等边三角形,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,则,
∴,
在中,.
∵将线段绕点逆时针旋转得,
∴
∴是等边三角形,
∴,则,
∴由探究发现可得:.
拓展延伸:如图,延长交于点,过点作于点,连接,
设,
∵是半圆的直径,
∴,
∵,
在中,,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴由探究发现可得:,
∵,
∴,
∵,
∴
.
4.(2023·四川·中考真题)如图1,已知线段,,线段绕点在直线上方旋转,连接,以为边在上方作,且.
(1)若,以为边在上方作,且,,连接,用等式表示线段与的数量关系是 ;
(2)如图2,在(1)的条件下,若,,,求的长;
(3)如图3,若,,,当的值最大时,求此时的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)在中,,,且,,可得,根据相似三角形的性质得出,,进而证明,根据相似三角形的性质即可求解;
(2)延长交于点,如图所示,在中,求得,进而求得的长,根据(1)的结论,得出,在中,勾股定理求得,进而根据,即可求解.
(3)如图所示,以为边在上方作,且,,连接,,,同(1)可得,进而得出在以为圆心,为半径的圆上运动,当点三点共线时,的值最大,进而求得,,根据得出,过点作,于点,分别求得,然后求得,最后根据正切的定义即可求解.
【详解】(1)解:在中,,,且,,
∴,,
∴,,
∴
∴
∴,
故答案为:.
(2)∵,且,,
∴,,
延长交于点,如图所示,
∵,
∴,
∴在中,,,
∴,
由(1)可得,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图所示,以为边在上方作,且,,连接,,,
同(1)可得
则,
∵,则,
在中,,,
∴在以为圆心,为半径的圆上运动,
∴当点三点共线时,的值最大,此时如图所示,则,
在中,
∴,,
∵,
∴,
过点作,于点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
中,.
5.(2023·四川乐山·中考真题)已知是抛物(b为常数)上的两点,当时,总有
(1)求b的值;
(2)将抛物线平移后得到抛物线.
探究下列问题:
①若抛物线与抛物线有一个交点,求m的取值范围;
②设抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E,外接圆的圆心为点F,如果对抛物线上的任意一点P,在抛物线上总存在一点Q,使得点P、Q的纵坐标相等.求长的取值范围.
【答案】(1)0
(2)①②
【分析】(1)根据,且时,总有,变形后即可得到结论;
(2)按照临界情形,画出图象分情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:由题可知:
时,总有,
.
则,
∴,
∴总成立,且,
;
(2)①注意到抛物线最大值和开口大小不变,m只影响图象左右平移下面考虑满足题意的两种临界情形:
(i)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或(舍).
(ii)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,
解得或(舍),
综上,,
②同①考虑满足题意的两种临界情形:
(i)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或(舍).
(ii)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或0(舍).
综上,
如图,由圆的性质可知,点E、F在线段的垂直平分线上.
令,解得,
,
,
,
设,
,
,
,
,
,即,
.
,即,
,
6.(2023·四川乐山·中考真题)在学习完《图形的旋转》后,刘老师带领学生开展了一次数学探究活动
【问题情境】
刘老师先引导学生回顾了华东师大版教材七年级下册第页“探索”部分内容:
如图,将一个三角形纸板绕点逆时针旋转到达的位置,那么可以得到:,,;,,( )
刘老师进一步谈到:图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键;故数学就是一门哲学.
【问题解决】
(1)上述问题情境中“( )”处应填理由:____________________;
(2)如图,小王将一个半径为,圆心角为的扇形纸板绕点逆时针旋转到达扇形纸板的位置.
①请在图中作出点;
②如果,则在旋转过程中,点经过的路径长为__________;
【问题拓展】
小李突发奇想,将与(2)中完全相同的两个扇形纸板重叠,一个固定在墙上,使得一边位于水平位置,另一个在弧的中点处固定,然后放开纸板,使其摆动到竖直位置时静止,此时,两个纸板重叠部分的面积是多少呢?如图所示,请你帮助小李解决这个问题.
【答案】问题解决(1)旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等;(2)①见解析②;问题拓展:
【分析】问题解决(1)根据旋转性质得出旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等;
(2)①分别作和的垂直平分线,两垂直平分线的交点即为所求点O;②根据弧长公式求解即可;
问题拓展,连接,交于,连接,,,由旋转得,,在和中求出和的长,可以求出,再证明,即可求出最后结果.
【详解】解:【问题解决】(1)旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等
(2)①下图中,点O为所求
②连接,,
扇形纸板绕点逆时针旋转到达扇形纸板的位置,
,,
,
设,
,
,
在旋转过程中,点经过的路径长为以点为圆心,圆心角为,为半径的所对应的弧长,
点经过的路径长;
【问题拓展】解:连接,交于,连接,,如图所示
.
由旋转得,.
在中,
.
在中,
,
,
.
.
.
,
在和中,
,
又,,
.
又,
,
.
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$$
专题08 圆综合及其应用
考点01 圆的基本性质的简单应用
1.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,是的弦,半径于点.若,.则的长是( )
A.3 B.2 C.6 D.
2.(2025·四川泸州·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径.若,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·四川广元·中考真题)如图,已知四边形是的内接四边形,为延长线上一点,,则等于( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川广安·中考真题)如图,在等腰三角形中,,,以为直径作半圆,与,分别相交于点,,则的长度为( )
A. B. C. D.
5.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,是的直径,若,则的度数等于( )
A. B. C. D.
6.(2025·四川凉山·中考真题)如图,内接于,若,则的长为 .
7.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,已知是的圆周角,,则 .
8.(2025·四川广安·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,,的半径为6,则的长为 .
9.(2025·四川内江·中考真题)如图,是的弦.半径于点D,且.则的长是 .
10.(2024·四川眉山·中考真题)如图,内接于,点在上,平分交于,连接.若,,则的长为 .
11.(2024·四川南充·中考真题)如图,是的直径,位于两侧的点C,D均在上,,则 度.
12.(2024·四川巴中·中考真题)如图,四边形ABCD是的内接四边形,若四边形OABC为菱形,则的度数是 .
13.(2023·四川广安·中考真题)如图,内接于,圆的半径为7,,则弦的长度为 .
14.(2023·四川南充·中考真题)如图,是的直径,点D,M分别是弦,弧的中点,,则的长是 .
考点02 圆中阴影部分的面积问题
1.(2024·四川遂宁·中考真题)工人师傅在检查排污管道时发现淤泥堆积.如图所示,排污管道的横截面是直径为米的圆,为预估淤泥量,测得淤泥横截面(图中阴影部分)宽为米,请计算出淤泥横截面的面积( )
A. B. C. D.
2.(2023·四川·中考真题)如图,半径为的扇形中,,是上一点,,,垂足分别为,,若,则图中阴影部分面积为( )
A. B. C. D.
8.(2023·四川广安·中考真题)如图,在等腰直角中,,以点为圆心,为半径画弧,交于点,以点为圆心,为半径画弧,交于点,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
9.(2025·四川资阳·中考真题)如图,在正六边形中,,连接,,以点D为圆心、的长为半径作圆弧,则图中阴影部分的面积是 .
10.(2025·四川成都·中考真题)如图,的半径为1,A,B,C是上的三个点.若四边形为平行四边形,连接AC,则图中阴影部分的面积为 .
11.(2025·四川德阳·中考真题)等宽曲线是指在任何方向上的直径都相等的一种几何图形,它在我们的日常生活中应用比较广泛,例如可以利用等宽曲线设计自行车的车轮等.如图,分别以等边三角形的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,得到的封闭图形就是等宽曲线(图中阴影部分),如果,那么这个等宽曲线的周长是 .
12.(2024·四川资阳·中考真题)如图,在矩形中,,.以点为圆心,长为半径作弧交于点,再以为直径作半圆,与交于点,则图中阴影部分的面积为 .
13.(2023·四川资阳·中考真题)如图,边长为6的正三角形内接于,则图中阴影部分的面积是 .
14.(2023·四川成都·中考真题)为传承非遗文化,讲好中国故事,某地准备在一个场馆进行川剧演出.该场馆底面为一个圆形,如图所示,其半径是10米,从A到B有一笔直的栏杆,圆心O到栏杆的距离是5米,观众在阴影区域里观看演出,如果每平方米可以坐3名观众,那么最多可容纳 名观众同时观看演出.(取3.14,取1.73)
考点03 圆与多边形的综合
1.(2024·四川雅安·中考真题)如图,的周长为,正六边形内接于.则的面积为( )
A.4 B. C.6 D.
2.(2024·四川·中考真题)如图,正六边形内接于,,则的长为( )
A.2 B. C.1 D.
3.(2023·四川德阳·中考真题)已知一个正多边形的边心距与边长之比为,则这个正多边形的边数是( )
A.4 B.6 C.7 D.8
考点04 弧长和扇形面积问题
1.(2025·四川广安·中考真题)如图,圆锥的侧面展开图是一个圆心角为的扇形,若圆锥的母线长为5,则该圆锥的底面圆的半径为( )
A. B. C. D.5
2.(2025·四川达州·中考真题)如图,圆锥的侧面展开图是一个扇形,已知圆锥的底面半径为2,则扇形的弧长是 .
3.(2024·四川成都·中考真题)如图,在扇形中,,,则的长为 .
4.(2024·四川自贡·中考真题)龚扇是自贡“小三绝”之一.为弘扬民族传统文化,某校手工兴趣小组将一个废弃的大纸杯侧面剪开直接当作扇面,制作了一个龚扇模型(如图).扇形外侧两竹条夹角为.长,扇面的边长为,则扇面面积为 (结果保留).
5.(2023·四川雅安·中考真题)如图,某小区要绿化一扇形空地,准备在小扇形内种花在其余区域内(阴影部分)种草,测得,,,则种草区域的面积为( )
A. B. C. D.
考点05 圆综合选填压轴之“隐圆”问题
1.(2025·四川南充·中考真题)如图,为正方形的对角线,平分,交于点,把绕点逆时针方向旋转90°得到,延长交于点,连接,交于点.给出下列结论:①;②;③;④.以上结论正确的是 .(填写序号)
2.(2023·四川眉山·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标为,过点B分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为点C、点A,直线与交于点D.与y轴交于点E.动点M在线段上,动点N在直线上,若是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,则点M的坐标为
考点06 圆综合选填压轴之最值问题
1.(2025·四川资阳·中考真题)如图,在四边形中,,E是线段的中点,F是线段上的一个动点.现将沿所在直线翻折得到(如图的所有点在同一平面内),连接,,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2025·四川自贡·中考真题)如图,正方形边长为6,以对角线为斜边作、,点在上.连接.若.则的最小值为( )
A.6 B.6 C.3 D.4
3.(2023·四川自贡·中考真题)如图,分别经过原点和点的动直线,夹角,点是中点,连接,则的最大值是( )
A. B. C. D.
4.(2023·四川乐山·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,C、D是半径为1的上两动点,且,P为弦CD的中点.当C、D两点在圆上运动时,面积的最大值是( )
A.8 B.6 C.4 D.3
5.(2024·四川南充·中考真题)如图是我国汉代赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成.在正方形中,.下列三个结论:①若,则;②若的面积是正方形面积的3倍,则点F是的三等分点;③将绕点A逆时针旋转得到,则的最大值为.其中正确的结论是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
6.(2024·四川达州·中考真题)如图,是等腰直角三角形,,,点,分别在,边上运动,连结,交于点,且始终满足,则下列结论:①;②;③面积的最大值是;④的最小值是.其中正确的是( )
A.①③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
7.(2025·四川南充·中考真题)如图,是的直径,于点,交于点,于点,交于点,为弧的中点,为线段上一动点,若,则的最小值是( )
A.4 B. C.6 D.
8.(2023·四川·中考真题)如图,,半径为2的与角的两边相切,点P是⊙O上任意一点,过点P向角的两边作垂线,垂足分别为E,F,设,则t的取值范围是 .
9.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,则的最大值为 .
10.(2024·四川凉山·中考真题)如图,的圆心为,半径为,是直线上的一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为
11.(2024·四川内江·中考真题)如图,在中,,,是边上一点,且,点是的内心,的延长线交于点,是上一动点,连接、,则的最小值为 .
12.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,在中, ,.将射线绕点C顺时针旋转到,在射线1上取一点D,连结,使得面积为24,连结,则的最大值是 .
13.(2025·四川遂宁·中考真题)如图,在边长为的正方形的对角线上取一点,使,连结并延长至点,连结,使,与相交于点.有下列结论:①;②;③;④点是边上一动点,连结,将沿翻折,点落在点处,连结交于点,连结,则的最小值为其中正确的结论有 .(填序号)
考点07 圆综合之证明切线
1.(2025·四川乐山·中考真题)如图,为的外接圆,直径垂直于弦,垂足为点.点为圆外一点,连结、、,.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,,求的长.
2.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,已知是的直径,是上一点,过作直线与的延长线交于点,过点A作于点,连结、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求与的长度;
(3)在(2)的条件下,若为上的一动点,且在直线上方,连结.当四边形面积最大时,求的长度.
3.(2025·四川泸州·中考真题)如图,是的直径,过点的直线与过点的切线交于点,与的延长线交于点,且,连接交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
4.(2025·四川遂宁·中考真题)如图,是的直径,是上的一点,连接,延长至点,连接,使.
(1)求证:是的切线.
(2)点是的中点,连接,交于点,过点作交于点,交于点,连接,若,,求的值.
5.(2025·四川广安·中考真题)如图,是的外接圆,是的直径,点E在的延长线上,连接,.
(1)求证:是的切线.
(2)过点C作,垂足为D,若的面积是的面积的3倍,,求的长.
6.(2025·四川南充·中考真题)如图,中,于点D,以为直径的交于点E,交于点F,M为线段上一点,.
(1)求证:是的切线.
(2)若, ,求的长.
7.(2024·四川巴中·中考真题)如图,内接于,点为的中点,连接,平分交于点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线.
(2)求证:.
(3)若,,求的长.
7.(2024·四川雅安·中考真题)如图,是的直径,点C是上的一点,点P是延长线上的一点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求证:;
(3)若于D,,,求的长.
8.(2024·四川资阳·中考真题)如图,已知是的直径,是的弦,点在外,延长,相交于点,过点作于点,交于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为6,点为线段的中点,,求的长.
9.(2024·四川·中考真题)如图,为⊙O的弦,C为的中点,过点C作,交的延长线于点D.连接.
(1)求证:是⊙O的切线;
(2)若,求的面积.
10.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,经过A、C两点,交于点D,的延长线交于点F,交于点E.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求的半径.
11.(2024·四川眉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,点在的延长线上,,平分交于点,连结.
(1)求证:是的切线;
(2)当时,求的长.
12.(2024·四川凉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,平分交于点,过点的直线,交的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)连接并延长,分别交于两点,交于点,若的半径为,求的值.
13.(2024·四川广安·中考真题)如图,点在以为直径的上,点在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)点是半径上的点,过点作的垂线与交于点,与的延长线交于点,若,,求的长.
14.(2024·四川南充·中考真题)如图,在中,是直径,是弦,点F是上一点,,交于点C,点D为延长线上一点,且.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的半径长.
15.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,内接于,,过点A作,交的直径的延长线于点E,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求和的长.
16.(2023·四川资阳·中考真题)如图,已知的圆心O在的边上,与相交于A、E两点,且与边相切于点D,连结.
(1)若,求证:是的切线;
(2)若,求的半径.
17.(2023·四川攀枝花·中考真题)如图,为的直径,如果圆上的点恰使,求证:直线与相切.
18.(2023·四川乐山·中考真题)如图,已知是的外接圆,,D是圆上一点,E是延长线上一点,连结,且.
(1)求证:直线是是的切线;
(2)若,的半径为3,求的长.
19.(2023·四川眉山·中考真题)如图,中,以为直径的交于点E.平分,过点E作于点D,延长交的延长线于点P.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
20.(2023·四川巴中·中考真题)如图,已知等腰,,以为直径作交于点D,过D作于点E,交延长线于点F.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求图中阴影部分的面积(结果用表示)
21.(2023·四川遂宁·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径,,过点的直线l交的延长线于点,交的延长线于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求的长.
22.(2023·四川广安·中考真题)如图,以的直角边为直径作,交斜边于点,点是的中点,连接.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的长.
(3)求证:.
考点08 圆综合之其他证明
1.(2025·四川广元·中考真题)如图,是的直径,点D是线段延长线上一点,过点D的直线与相切于点C,过线段上一点E作的垂线交的延长线于点F,交于点G.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
2.(2025·四川广元·中考真题)如图,已知,以点O为圆心,2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C,画射线交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
3.(2025·四川成都·中考真题)如图,点C在以为直径的半圆O上,连接,过点C作半圆O的切线,交的延长线于点D,在上取点E,使,连接,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求半圆O的半径及的长.
4.(2025·四川德阳·中考真题)在中直径与弦交于点,,连接,过点作的切线与的延长线相交于点,的延长线与的延长线相交于点.
(1)若,求的度数;
(2)连接,,再连接并延长交于点,
证明:;
若,求的直径.
5.(2025·四川眉山·中考真题)如图,为的直径,点C为圆上一点,过点C作的切线,交延长线于点D,过点B作,交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,的半径为2,求的长.
6.(2025·四川达州·中考真题)如图,在中,是弦,是的切线,,点,,分别是线段,,上的动点,连接,,.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若,试求与半径的数量关系.
7.(2024·四川攀枝花·中考真题)如图,是的直径,弦平分,过点的切线交于点,.
(1)求证:;
(2)若,求扇形的面积.
8.(2024·四川乐山·中考真题)如图,是的外接圆,为直径,过点C作的切线交延长线于点D,点E为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若垂直平分,,求阴影部分的面积.
9.(2024·四川内江·中考真题)如图,是的直径,是的中点,过点作的垂线,垂足为点.
(1)求证:;
(2)求证:是的切线;
(3)若,,求阴影部分的面积.
10.(2024·四川成都·中考真题)如图,在中,,为斜边上一点,以为直径作,交于,两点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长和的直径.
11.(2024·四川泸州·中考真题)如图,是的内接三角形,是的直径,过点B作的切线与的延长线交于点D,点E在上,,交于点F.
(1)求证:;
(2)过点C作于点G,若,,求的长.
12.(2023·四川绵阳·中考真题)如图,在中,点A,B,C,D为圆周的四等分点,为切线,连接,并延长交于点F,连接交于点G.
(1)求证:平分;
(2)求证:;
(3)若,,求的值.
13.(2023·四川甘孜·中考真题)如图,在中,,以为直径的交边于点D,过点C作的切线,交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
14.(2023·四川·中考真题)如图,为的直径,C为上一点,连接,过点C作的切线交延长线于点D,于点E,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
16.(2023·四川南充·中考真题)如图,与相切于点A,半径,与相交于点D,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
17.(2023·四川成都·中考真题)如图,以的边为直径作,交边于点D,过点C作交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,求和的长.
18.(2023·四川泸州·中考真题)如图,是的直径,,的弦于点,.过点作的切线交的延长线于点,连接.
(1)求证:平分;
(2)为上一点,连接交于点,若,求的长.
考点09 圆综合之探究类问题
1.(2025·四川遂宁·中考真题)我们知道,如果一个四边形的四个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫这个圆的内接四边形.我们规定:若圆的内接四边形有一组邻边相等,则称这个四边形是这个圆的“邻等内接四边形”.
(1)请同学们判断下列分别用含有和角的直角三角形纸板拼出如图所示的4个四边形.其中是邻等内接四边形的有______(填序号).
(2)如图,四边形是邻等内接四边形,且,,,,求四边形的面积.
2.(2025·四川凉山·中考真题)如图1,是的直径,与相切于点A,连接交于点C,连接,则,理由如下:
是的直径,
,
,
与相切于点A,
,
,
,
.
(1)小明根据以上结论,自主探究发现:如图2,当是非直径的弦,而其他条件不变时,仍然成立,请说明理由;
(2)小明进一步探究发现:如图3,线段与线段存在如下关系:.请你替小明证一证;
(3)拓展应用:如图4,是的内接三角形,,,的延长线与过点A的切线相交于P,若的半径为1,请你利用小明的探究结论求的长.
3.(2025·四川达州·中考真题)综合与实践
问题提出:探究图形中线段之间的数量关系,通常将一个图形分割成几个图形,根据面积不变,获得线段之间的数量关系.
探究发现:如图1,在中,,是边上一点,过点作于,于,过点作于.连结,由图形面积分割法得:______;则____________.
实践应用:如图2,是等边三角形,,点是边上一点,连结.将线段绕点逆时针旋转得,连结交于,过点作于,于,当时,求的值.
拓展延伸:如图3,已知是半圆的直径,,是弦,,是上一点,,垂足为,,求的值.
4.(2023·四川·中考真题)如图1,已知线段,,线段绕点在直线上方旋转,连接,以为边在上方作,且.
(1)若,以为边在上方作,且,,连接,用等式表示线段与的数量关系是 ;
(2)如图2,在(1)的条件下,若,,,求的长;
(3)如图3,若,,,当的值最大时,求此时的值.
5.(2023·四川乐山·中考真题)已知是抛物(b为常数)上的两点,当时,总有
(1)求b的值;
(2)将抛物线平移后得到抛物线.
探究下列问题:
①若抛物线与抛物线有一个交点,求m的取值范围;
②设抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E,外接圆的圆心为点F,如果对抛物线上的任意一点P,在抛物线上总存在一点Q,使得点P、Q的纵坐标相等.求长的取值范围.
6.(2023·四川乐山·中考真题)在学习完《图形的旋转》后,刘老师带领学生开展了一次数学探究活动
【问题情境】
刘老师先引导学生回顾了华东师大版教材七年级下册第页“探索”部分内容:
如图,将一个三角形纸板绕点逆时针旋转到达的位置,那么可以得到:,,;,,( )
刘老师进一步谈到:图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键;故数学就是一门哲学.
【问题解决】
(1)上述问题情境中“( )”处应填理由:____________________;
(2)如图,小王将一个半径为,圆心角为的扇形纸板绕点逆时针旋转到达扇形纸板的位置.
①请在图中作出点;
②如果,则在旋转过程中,点经过的路径长为__________;
【问题拓展】
小李突发奇想,将与(2)中完全相同的两个扇形纸板重叠,一个固定在墙上,使得一边位于水平位置,另一个在弧的中点处固定,然后放开纸板,使其摆动到竖直位置时静止,此时,两个纸板重叠部分的面积是多少呢?如图所示,请你帮助小李解决这个问题.
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