内容正文:
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第 3 章 圆的基本性质 综合能力提升卷
一、选择题:本题共 10 小题,每题 3 分,共 30 分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若点�在⊙�内,点�在⊙�外,�� = 3,�� = 5,则⊙�的半径�的取值范围是( )
A. 0 < � < 3 B. 2 < � < 8 C. 3 < � < 5 D. � > 5
2.如图,�是正方形����中的边��上任意一点,以点�为中心,将▵���顺时针旋转 90∘后得到的图形是( )
A. B. C. D.
3.如图,在⊙�中,�是弦��的中点,��是过点�的直径,则下列结论中不一定正确的是( )
A. �� ⊥ �� B. ��
⌢
= ��
⌢
C. ��
⌢
= ��
⌢
D. �� = ��
4.如图,已知��是⊙�的直径,弦�� ⊥ ��,垂足为�,∠��� = 22.5°,�� = 4,则��的长为 ( )
A. 2 B. 2 C. 2 2 D. 4 2
5.如图,△ ���内接于⊙�,��是⊙�的直径,若∠� = 20°,则∠���的度数是( )
A. 60° B. 65° C. 70° D. 75°
6.如图,圆内接四边形����中,∠��� = 105∘,连结��,��,��,��,∠��� = 2∠���,则∠���的度
数是( )
A. 25∘ B. 30∘ C. 35∘ D. 40∘
(第 3题) (第 4题) (第 5题) (第 6题)
7.如图,边长为 1 的网格中有一个“柳叶”形图形,它是由�� ,�� 和线段��,
��围成的,两条弧的圆心分别是点�和点�,半径都等于 4.则“柳叶”形的面
积为( )
A. 4 B. 14� C.
1
2� D.
9
4�
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8.如图,正方形����和正三角形���都内接于⊙�,��与��,��分别相交于点�,�,则EFGH的值是( )
A. 62 B. 2 C. 3 D. 2
9.如图,在平面直角坐标系中,点�的坐标为 1,0 ,过点�作�� ⊥ �轴,连接��,满足∠��� = 60 ∘.将▵���
绕原点�顺时针旋转 60 ∘,再将其各边都扩大为原来的 2 倍,使得��1 = 2��,��1 = 2��,得到▵��1�1;
将▵��1�1绕原点顺时针旋转 60 ∘,再将其各边都扩大为原来的 2 倍,使得��2 = 2��1,��2 = 2��1,得
到△ ��2�2,…,如此继续下去,得到▵��2025�2025,则点�2025的坐标是( )
A. − 22025, 22025 3 B. − 22025, 0 C. − 22024 , − 22024 3 D. 22024, − 22024 3
10.如图,��,��是⊙�的弦,∠� = 60°,点�在∠�内,�为��
⌢
上的动点,�,�,�分别是��,��,��
的中点.若⊙�的半径为 2,则�� +��的最大值为( )
A. 1 + 3 B. 1 + 2 3 C. 2 + 2 3 D. 2 + 3
(第 8题) (第 9题) (第 10题) (第 13题)
二、填空题:本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分。
11.已知⊙�的半径为 1,点�与点�之间的距离为�,且关于�的方程�2 − 2� + � = 0 没有实数根,则点�
在⊙� (填“内”“上”或“外”).
12.若扇形的圆心角为 45°,半径为 3,则该扇形的弧长为______.
13.如图,��是⊙�的直径,��,��,��是⊙�的弦,且�� = �� = ��,则∠��� = .
14.如图,在△ ���中,∠��� = 90°,�� = �� = 10,�为△ ���内一点,∠��� = 15°,�� = 6,连结��,
将△ ���绕点�按逆时针方向旋转,使��与��重合,点�的对应点为�,连结��,交��于点�,则��的长
为 .
15.已知⊙�的直径�� = 10,弦�� = 8,且�� ⊥ ��于点�,则△ ���的面积为 .
16.如图,等边三角形���的边长为 2,以�为圆心,1 为半径作圆分别交��,��边于�,�,再以点�为圆
心,��长为半径作圆交��边于�,连接�,�,那么图中阴影部分的面积为______.
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17.如图,在矩形����中,�� = 10, �� = 12,�,�分别是��, ��上的点,且�� ⊥ ��于点�,连接��,则
��的最小值为 .
18.如图,⊙�的半径为 5,弦�� = 6,弦�� ⊥ ��,�为��的中点.若点�在圆上逆时针运动的路径长为5�3,
则点�运动的路径长为 .
(第 14题) (第 16题) (第 17题) (第 18题)
三、解答题:本题共 8 小题,共 66 分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19.(本小题 8 分)如图,��,��是⊙�的两条弦,点�,�分别在�� ,�� 上,且�� = ��,�是�� 的中
点.求证:�� = ��.
20.(本小题 8 分)如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点�为圆心的圆的一部分.如果�是⊙�中弦��
的中点,��经过圆心�交⊙�于点�,�� = 10,�� = 25,求⊙�的半径.
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21.(本小题 8 分)如图所示,某地欲搭建一座圆弧形拱桥,跨度�� = 32 米,拱高�� = 8 米(�为��的中点,
�为�� 的中点).现要在距离桥的一端 4 米处立一桥墩��支撑,求桥墩的高度.
22.(本小题 8 分)如图,在△ ���中,�� = ��,以��为直径的⊙�分别交��,��于点�,�,连结��,��,
��与��交于点�.
(1)求证:��//��;
(2)若∠��� = 48°,求∠���的度数;
(3)连结��,若�� = 2,�� = 4,求��的长.
23.(本小题 8 分)
如图,在每个小正方形的边长为 1 的网格中,等边三角形���内接于圆,且顶点�,�均在格点上.
(1)线段��的长为 ;
(2)若点�在圆上,��与��相交于点�.请用无刻度...的直尺,在如图所示的网格中,画出点�,使▵���为等
边三角形,并简要说明点�的位置是如何找到的(不要求证明) .
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24.(本小题 8 分)如图,在正方形����中,�� = 2,�是��的中点,将▵���绕点�逆时针旋转 90∘后,点�
落在��的延长线上点�处,点�落在点�处.再将线段��绕点�顺时针旋转 90∘得线段��,连结��,��.
(1)求证:��//��.
(2)求点�,点�在旋转过程中形成的��
⌢
,��
⌢
与线段��所围成的阴影部分的面积.
25.(本小题 8 分)如图,在△ ���中,�在边��上,圆�为锐角三角形���的外接圆,连结��并延长交��于
点�.
(1)如图 1,若∠��� = �,请用含�的代数式表示∠���.
(2)如图 2,作�� ⊥ ��,垂足为点�,��与��交于点�,已知∠��� = ∠���.
①求证:�� = ��.
②若�� = 5,�� = 8,求�� + ��的值.
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26.(本小题 8 分)
如图 1,�是⊙�的直径��上一点,�� = 2,�� = 8,过点�作弦�� ⊥ ��,点�在��
⌢
上运动,连接��.
(1)求��的长.
(2)如图 2,连接��,作∠���的平分线交��于点�,在点�运动的过程中,��的长度是否会发生变化?若发
生变化,请说明理由;若不会发生变化,请求出其值.
(3)如图 3,过点�作�� ⊥ ��于点�,连接��,求��长的最小值.
第3章 圆的基本性质 综合能力提升卷
一、选择题:本题共10小题,每题3分,共30分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若点在内,点在外,,,则的半径的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】略
2.如图,是正方形中的边上任意一点,以点为中心,将顺时针旋转后得到的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】略
3.如图,在中,是弦的中点,是过点的直径,则下列结论中不一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】略
4.如图,已知是的直径,弦,垂足为,,,则的长为 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】略
5.如图,内接于,是的直径,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:如图,连接,
是的直径,
.
,
.
故选:.
连接,由是的直径,根据直径所对的圆周角是直角,可得,又由圆周角定理,可得,再根据三角形内角和定理即可求得答案.
本题主要考查了圆周角定理及其推论,三角形内角和定理等知识,得出和是解题关键.
6.如图,圆内接四边形中,,连结,,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】略
7.如图,边长为的网格中有一个“柳叶”形图形,它是由,和线段,围成的,两条弧的圆心分别是点和点,半径都等于则“柳叶”形的面积为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】解:将图形中左边空白部分向右平移的长度,两空白部分正好重叠在一起,
两空白部分的面积之和边长为的正方形面积,
“柳叶”形的面积.
故选:.
根据“柳叶”形的面积长方形的面积空白部分的面积可得答案.
本题考查了平移的性质、扇形面积的计算,掌握其面积公式及性质是解决此题的关键.
8.如图,正方形和正三角形都内接于,与,分别相交于点,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
此题主要考查了正多边形与圆的关系,有一定难度.
先设的半径是,则,根据是的平分线,进而求出,在中,求出,的值是多少,然后求出,,再求出的值是多少即可.
【解答】
解:如图,连接、、,
,
根据正方形,正三角形与以及圆的性质,可得,
所以
设的半径是,
则,
是的平分线,
,
,
,
,
,,
,
,
由等腰直角三角形得
,
故选C.
9.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,过点作轴,连接,满足将绕原点顺时针旋转,再将其各边都扩大为原来的倍,使得,,得到;将绕原点顺时针旋转,再将其各边都扩大为原来的倍,使得,,得到,,如此继续下去,得到,则点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】本题考查旋转的性质、坐标与图形的性质、直角三角形的性质以及勾股定理.由题意可得,将绕原点顺时针旋转,旋转次后,正好旋转一周,再根据每次旋转后,,,,,可得,从而求得,点在轴的负半轴上,据此求解即可.
【详解】解:如图,,,
,,
每一次旋转角是,
旋转次后,正好旋转一周,点在轴的正半轴上,
,点在轴的负半轴上,点在第三象限内,
点在轴的负半轴上,
每次旋转后,,,,,
,,,,
依次类推,,
,
点的坐标为,
故选:.
10.如图,,是的弦,,点在内,为上的动点,,,分别是,,的中点.若的半径为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】提示:连接,,,,则过点作于点,易知,所以,所以,所以因为,,所以因为,,所以当是的直径时,的值最大,此时的值也最大,所以的最大值为所以的最大值为.
二、填空题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
11.已知的半径为,点与点之间的距离为,且关于的方程没有实数根,则点在 填“内”“上”或“外”.
【答案】外
【解析】略
12.若扇形的圆心角为,半径为,则该扇形的弧长为______.
【答案】
【解析】【分析】
此题主要考查了弧长的计算,关键是掌握弧长公式.
根据弧长公式,代入相应数值进行计算即可.
【解答】
解:根据弧长公式:,
故答案为:
13.如图,是的直径,,,是的弦,且,则 .
【答案】
【解析】略
14.如图,在中,,,为内一点,,,连结,将绕点按逆时针方向旋转,使与重合,点的对应点为,连结,交于点,则的长为 .
【答案】.
【解析】 【分析】
本题主要考查旋转的性质,勾股定理,等腰直角三角形以及含角的直角三角形的性质,作辅助线求出的长度是解题的关键.
过点作于点根据已知条件得出为等腰直角三角形,逐步推出的度数,利用勾股定理求出,的长度,进而可得出答案.
【解答】
解:过点作于点.
由旋转的性质得,,
.
又,
.
.
,,
,
,
,
.
,
.
故答案为:.
15.已知的直径,弦,且于点,则的面积为 .
【答案】或
【解析】略
16.如图,等边三角形的边长为,以为圆心,为半径作圆分别交,边于,,再以点为圆心,长为半径作圆交边于,连接,,那么图中阴影部分的面积为______.
【答案】
【解析】解:过作于,于,
等边三角形的边长为,,
,
,
,,
,,
,,
图中阴影部分的面积,
故答案为:.
过作于,于,根据等边三角形的性质得到,求得,,根据三角形的面积和扇形的面积公式即可得到结论.
本题考查了扇形的面积的计算,等边三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
17.如图,在矩形中,,,分别是上的点,且于点,连接,则的最小值为 .
【答案】
【解析】本题考查圆周角定理的推论,勾股定理,矩形的性质.理解点在以为直径的圆上运动是解题关键.根据题意得出,即得出点在以为直径的圆上运动,且圆心为线段的中点,连接,交于点,结合勾股定理可求出,又可得出的最小值即为的长,求出的长即可.
【详解】解:,
,
点在以为直径的圆上运动,且圆心为线段的中点,连接,交于点,如图,
,
.
由图可知的最小值即为的长,
.
故答案为:.
18.如图,的半径为,弦,弦,为的中点.若点在圆上逆时针运动的路径长为,则点运动的路径长为 .
【答案】
【解析】提示:如图,连接,,,,,,过点作于点因为,所以又因为,,所以因为,,所以,,所以,所以又因为,所以易证≌,所以易得所以点在以点为圆心,为半径的圆上运动.设点在圆上逆时针运动的圆心角为,则由路径长为,得,解得易知,的旋转角度相等,所以点运动的路径长为.
三、解答题:本题共8小题,共64分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19.本小题分
如图,,是的两条弦,点,分别在,上,且,是的中点求证:.
【答案】略
【解析】略
20.本小题分
如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点为圆心的圆的一部分.如果是中弦的中点,经过圆心交于点,,,求的半径.
【答案】
【解析】略
21.本小题分
如图所示,某地欲搭建一座圆弧形拱桥,跨度米,拱高米为的中点,为的中点现要在距离桥的一端米处立一桥墩支撑,求桥墩的高度.
【答案】米
【解析】略
22.本小题分
如图,在中,,以为直径的分别交,于点,,连结,,与交于点.
求证:;
若,求的度数;
连结,若,,求的长.
【答案】(1)解:证明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠C.∵OB=OD,∴∠ABC=∠ODB,∴∠ODB=∠C,∴OD// AC.
(2)∵AB为⊙O的直径,∴∠AEB=90°.∵∠ABE=48°,∴∠BAC=90°-∠ABE=42°.∵AB=AC,∴,∴∠CBE=∠ABC-∠ABE=69°-48°=21°.
(3)如图,连结AD,DE.∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠AEB=90°, 即AD⊥BC,BE⊥AC. 又∵AB=AC,∴BD=DC, 即D是BC的中点. 又∵BE⊥AC,∴,∴.∵AB=4,AB=AC,∴AC=4. 在Rt△ABE中,由勾股定理,得BE2=AB2-AE2; 在Rt△BCE中,由勾股定理,得BE2=BC2-CE2,∴AB2-AE2=BC2-CE2, 即, 解得AE=3.
【解析】 略
略
略
23.本小题分
如图,在每个小正方形的边长为的网格中,等边三角形内接于圆,且顶点,均在格点上.
线段的长为 ;
若点在圆上,与相交于点请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,使为等边三角形,并简要说明点的位置是如何找到的不要求证明 .
【答案】(1)
(2)取与网格线的交点E,F,连接并延长与网格线相交于点G;连接与网格线相交于点H,连接并延长与网格线相交于点I,连接并延长与圆相交于点K,连接并延长与的延长线相交于点Q,则点Q即为所求
【解析】
在网格中用勾股定理求解即可;
【详解】解:;
故答案为:.
取与网格线的交点,,连接并延长与网格线相交于点,连接;连接与网格线相交于点,连接并延长与网格线相交于点,连接并延长与圆相交于点,连接并延长与的延长线相交于点,则点即为所求,连接,,过点作网格线,过点作网格线,由图可得,根据全等三角形的性质可得和,根据同弧所对圆周角相等可得,进而得到和,再通过证明即可得到结论.
解:如图,取与网格线的交点,,连接并延长与网格线相交于点;连接与网格线相交于点,连接并延长与网格线相交于点,连接并延长与圆相交于点,连接并延长与的延长线相交于点,则点即为所求;
连接,,过点作网格线,过点作网格线,
由图可得:,,,
,
,,
,
,即,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
是等边三角形,
,即,
,即,
,,,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
是等边三角形,此时点即为所求;
故答案为:如图,取与网格线的交点,,连接并延长与网格线相交于点;连接与网格线相交于点,连接并延长与网格线相交于点,连接并延长与圆相交于点,连接并延长与的延长线相交于点,则点即为所求.
24.本小题分
如图,在正方形中,,是的中点,将绕点逆时针旋转后,点落在的延长线上点处,点落在点处.再将线段绕点顺时针旋转得线段,连结,.
求证:.
求点,点在旋转过程中形成的,与线段所围成的阴影部分的面积.
【答案】(1)证明:在正方形中,,,
绕点逆时针旋转得到,
,,,,
.
线段绕点顺时针旋转得线段,
,
,.
,,,
四边形是平行四边形,.
(2)解:,是的中点,
,
,
由平行四边形的性质,,
,
.
【解析】 略
略
25.本小题分
如图,在中,在边上,圆为锐角三角形的外接圆,连结并延长交于点.
如图,若,请用含的代数式表示.
如图,作,垂足为点,与交于点,已知.
求证:.
若,,求的值.
【答案】(1)解:如图1,连结OD.∵∠DOC=2∠DBC=2α,又∵OD=OC,∴∠DCE=90°-α.
(2)①证明:∵∠ABD=∠CBF,∴∠EBG=∠ABD+∠DBF=∠CBF+∠DBF=∠DBC.设∠DBC=α,由(1)得∠DCE=90°-α.∵BF⊥AC,∴∠FGC=∠BGE=α,∴∠EBG=∠EGB,∴EB=EG.
②如图2,作EM⊥BF,EN⊥AC.由①得∠EBG=α,∠ACE=90°-α,∵BF⊥AC,∴∠A=90°-α,∴AE=CE=5.∵EN⊥AC,AC=8,∴CN=4,∴EN=3.∵EM⊥BF,NF⊥BF,EN⊥AC,∴四边形EMFN为矩形,∴EN=MF=3.∵EB=EG,EM⊥BG,∴BM=GM,∴FG+FB=FM-MG+FM+BM=2FM=6.
【解析】 略
略
26.本小题分
如图,是的直径上一点,,,过点作弦,点在上运动,连接.
求的长.
如图,连接,作的平分线交于点,在点运动的过程中,的长度是否会发生变化?若发生变化,请说明理由;若不会发生变化,请求出其值.
如图,过点作于点,连接,求长的最小值.
【答案】(1)解:连接OD.因为AE=2,BE=8,所以AB=10,所以⊙O的半径为5,所以OE=OA-AE=3.因为CD⊥AB,所以∠OED=90°,所以,所以CD=2ED=8.
(2)AF的长度不会发生变化,且.理由如下:
连接AD,AC.由题易知,AB垂直平分CD,所以,所以∠ADC=∠ACD=∠AGC.因为CF平分∠DCG,所以∠FCD=∠FCG.因为∠ACF=∠ACD+∠FCD,∠AFC=∠AGC+∠FCG,所以∠ACF=∠AFC,所以AC=AF,故AF的长度不会发生变化,且.
(3)如图,连接BC.取BC的中点Q,连接HQ,DQ.因为∠BEC=90°,BE=8,CE=4,所以.因为BH⊥CG,所以∠BHC=90°,所以.作DP⊥BC于点P,则∠CPD=∠QPD=90°.由等积法可知,,所以.所以,所以.所以.因为DH+QH≥DQ,所以DH≥DQ-QH,即.所以DH的最小值为.
【解析】 略
略
略
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第3章 圆的基本性质 综合能力提升卷
一、选择题:本题共10小题,每题3分,共30分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若点在内,点在外,,,则的半径的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.如图,是正方形中的边上任意一点,以点为中心,将顺时针旋转后得到的图形是( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,是弦的中点,是过点的直径,则下列结论中不一定正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图,已知是的直径,弦,垂足为,,,则的长为 ( )
A. B. C. D.
5.如图,内接于,是的直径,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.如图,圆内接四边形中,,连结,,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
(第3题) (第4题) (第5题) (第6题)
7.如图,边长为的网格中有一个“柳叶”形图形,它是由,和线段,围成的,两条弧的圆心分别是点和点,半径都等于则“柳叶”形的面积为( )
A. B. C. D.
8.如图,正方形和正三角形都内接于,与,分别相交于点,,则的值是( )
A. B. C. D.
9.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,过点作轴,连接,满足将绕原点顺时针旋转,再将其各边都扩大为原来的倍,使得,,得到;将绕原点顺时针旋转,再将其各边都扩大为原来的倍,使得,,得到,,如此继续下去,得到,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
10.如图,,是的弦,,点在内,为上的动点,,,分别是,,的中点.若的半径为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
(第8题) (第9题) (第10题) (第13题)
二、填空题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
11.已知的半径为,点与点之间的距离为,且关于的方程没有实数根,则点在 填“内”“上”或“外”.
12.若扇形的圆心角为,半径为,则该扇形的弧长为______.
13.如图,是的直径,,,是的弦,且,则 .
14.如图,在中,,,为内一点,,,连结,将绕点按逆时针方向旋转,使与重合,点的对应点为,连结,交于点,则的长为 .
15.已知的直径,弦,且于点,则的面积为 .
16.如图,等边三角形的边长为,以为圆心,为半径作圆分别交,边于,,再以点为圆心,长为半径作圆交边于,连接,,那么图中阴影部分的面积为______.
17.如图,在矩形中,,,分别是上的点,且于点,连接,则的最小值为 .
18.如图,的半径为,弦,弦,为的中点.若点在圆上逆时针运动的路径长为,则点运动的路径长为 .
(第14题) (第16题) (第17题) (第18题)
三、解答题:本题共8小题,共66分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19.本小题分如图,,是的两条弦,点,分别在,上,且,是的中点求证:.
20.本小题分如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点为圆心的圆的一部分.如果是中弦的中点,经过圆心交于点,,,求的半径.
21.本小题分如图所示,某地欲搭建一座圆弧形拱桥,跨度米,拱高米为的中点,为的中点现要在距离桥的一端米处立一桥墩支撑,求桥墩的高度.
22.本小题分如图,在中,,以为直径的分别交,于点,,连结,,与交于点.
求证:;
若,求的度数;
连结,若,,求的长.
23.本小题分
如图,在每个小正方形的边长为的网格中,等边三角形内接于圆,且顶点,均在格点上.
线段的长为 ;
若点在圆上,与相交于点请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,使为等边三角形,并简要说明点的位置是如何找到的不要求证明 .
24.本小题分如图,在正方形中,,是的中点,将绕点逆时针旋转后,点落在的延长线上点处,点落在点处.再将线段绕点顺时针旋转得线段,连结,.
求证:.
求点,点在旋转过程中形成的,与线段所围成的阴影部分的面积.
25.本小题分如图,在中,在边上,圆为锐角三角形的外接圆,连结并延长交于点.
如图,若,请用含的代数式表示.
如图,作,垂足为点,与交于点,已知.
求证:.
若,,求的值.
26.本小题分
如图,是的直径上一点,,,过点作弦,点在上运动,连接.
求的长.
如图,连接,作的平分线交于点,在点运动的过程中,的长度是否会发生变化?若发生变化,请说明理由;若不会发生变化,请求出其值.
如图,过点作于点,连接,求长的最小值.
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