内容正文:
专题05 圆与函数、几何综合
6大高频考点概览
考点01 圆与内接四边形
考点02 圆与正多边形
考点03 圆与三角形
考点04 圆与四边形
考点05 圆与函数
考点06 圆与最值问题
地 城
考点01
圆与内接四边形
1、 单选题
1.(24-25九年级上·福建福州·期末)已知如图,四边形内接于,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,四边形内接于,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,四边形内接于,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,四边形内接于,延长交于点,连接.下列四个角中,与一定相等的是( )
A. B. C. D.
5.(24-25九年级上·福建莆田·期末)如图,过原点,且与两坐标轴分别交于点 A、B,点 A 的坐标为,点 M是第三象限内圆上一点,,则的半径为( )
A.4 B.5 C.6 D.2
2、 填空题
6.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,四边形内接于,点在的延长线上,若的度数为,则的度数为 .
7.(24-25九年级上·福建三明·期末)如图,是半圆O的直径,C,D是半圆O的两点,且满足,连接,则的度数为
3、 解答题
8.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,四边形的四个顶点都在上,且,求的度数.
9.(24-25九年级上·福建南平·期末)如图,四边形ABCD 内接于⊙O,BD是⊙O的直径,过点A作AE⊥CD,交CD的延长线于点E,DA平分∠BDE .
(1)求证:AE是⊙O的切线;
(2)已知AE=4cm,CD=6cm,求⊙O的半径.
10.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,,点E、F分别是弦AD、DC上的点.
(1)若∠ABE=∠CBF,BE=BF.求证:BD是⊙O的直径.
(2)若,∠D=2∠EBF=90°,AE=ED=2.求DF的长.
地 城
考点02
圆与正多边形
1、 单选题
1.(24-25九年级上·福建泉州·期末)一个圆的内接正多边形中,一条边所对的圆心角为,则该正多边形的边数是( )
A.14 B.18 C.16 D.20
2.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图所示,某同学作了一个圆内接正十二边形.若的半径为1,则这个圆内接正十二边形的面积为( )
A.1 B.3 C. D.
3.(24-25九年级上·福建南平·期末)如图,正五边形内接于,连接,则的大小是( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级上·福建厦门·期末)大自然中有许多小动物都是“小数学家”,如图1,蜜蜂的蜂巢结构非常精巧、实用而且节省材料,多名学者通过观测研究发现:蜂巢巢房的横截面大都是正六边形.如图2,一个巢房的横截面为正六边形,若对角线的长约为8mm,则正六边形的边长为( )
A.2mm B. C. D.4mm
2、 填空题
14.(24-25九年级上·福建厦门·期末)正六边形内接于半径为1的圆,则该正六边形的周长是 .
5.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,正六边形内接于圆,则六边形中心角的度数是 .
地 城
考点03
圆与三角形
1.(24-25九年级上·福建莆田·期末)如图,, 交于点C,D,是半径,且于点F.
(1)求证:.
(2)若,求的半径.
2.(24-25九年级上·福建漳州·期末)如图,点在以为直径的上,、的延长线交于点,且,过点作交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)当点在上什么位置时,?求出此时的值.
3.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)如图,内接于,是直径,切线切于C,交的延长线于点P,交于点E,交于点F;
(1)写出与的关系:________;
(2)求证:是的切线.
4.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,是的外接圆,是的直径,是延长线上一点,连接,,且是的切线.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
5.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,点是的边上的点,,点是上的点,与边,分别相交于点,,点在边上且.
(1)求证:为的切线;
(2)当,时,求的长.
6.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,四边形内接于,对角线平分,连接交于点E.
(1)求证:.
(2)若,设的面积为, 的面积为,,求的值.
(3)求证:.
7.(24-25九年级上·福建漳州·期末)如图,等腰内接于,,点D为劣弧上一点,.
(1)求证:为等边三角形;
(2)若,求四边形的面积.
地 城
考点04
圆与四边形
一、填空题
1.(24-25九年级上·福建宁德·期末))如图,菱形ABCD,∠B=60°,AB=4,⊙O内切于菱形ABCD,则⊙O的半径为 .
二、解答题
2.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)已知如图所示,A,B,C是⊙O上三点,∠AOB=120°,C是 的中点,试判断四边形OACB形状,并说明理由.
3.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,以为圆心,为半径的圆交于点,延长交于点.
(1)求证∶.
(2)若的度数为,求的度数.
4.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图1,在矩形中,,,点以1.5的速度从点向点运动,点以2的速度从点向点运动.点、同时出发,运动时间为秒(),是的外接圆.
(1)当时,的半径是 ,与直线CD的位置关系是 ;
(2)在点从点向点运动过程中,①圆心的运动路径长是 ;②当与直线相切时,求的值.
(3)连接,交于点,如图2,当时,求的值.
5.(24-25九年级上·福建厦门·期末)【问题提出】在正方形中,点E、F分别在边、上,且,连结.求证:.
【问题探究】如图①,小亮采用“截长补短”的方法,在的延长线上鹤取,连结,通过证明三角形全等,进而得证.
下面是小亮的部分证明过程:
证明:在的延长线上截取,连结.
四边形是正方形,
.
又,
.
.
证明过程缺失
.
请补全缺失的证明过程.
【方法总结】常用“截长补短”的方法证明线段间的数量关系.
【问题解决】如图②,在【问题探究】的基础上,连结,点在上,过点作,垂足为点,交延长线于点且.若,则线段的长为_______.
【问题拓展】如图③,是的外接圆,,点在上,且点与点在的两侧,连结.若,则的值为_______.
地 城
考点05
圆与函数
一、填空题
1.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,在平面直角坐标系中,是直角三角形,,,直角边在轴上,其内切圆的圆心坐标为,抛物线的顶点为,则 .
2.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,P是以点为圆心,2为半径的圆上的动点,Q是线段的中点,连接,则线段的最大值是 .
三、解答题
3.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A、点B的坐标分别为、,过点M的直线与的公共点是D、E,与x轴交于点F,连接、、.已知.
(1)的直径为 ,点M的坐标为 ;
(2)求直线所对应的函数表达式;
(3)若P是线段上的动点,与的一个内角相等,求的长度.
地 城
考点06
圆与最值问题
1、 单选题
1.(24-25九年级上·福建漳州·期末)如图,是的直径,,点A在上,,为的中点,是直径上一动点,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.2
2.(24-25九年级上·福建厦门·期末)已知的半径是,直线与相交于,两点,点,分别在直线的异侧,且是上的两个动点,且,则四边形面积的最大值是( )
A.25 B. C. D.
3.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点在轴上,顶点在轴上,为上的一动点,点关于的对称点为,当最小时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.(24-25九年级上·福建三明·期末)如图,正方形内接于,线段在对角线上运动,若的面积为,,则的周长的最小值是 .
5.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,F是以点为圆心,1为半径的圆上的动点,D是线段的中点,连接,.则线段的最大值是 .
6.(24-25九年级上·福建莆田·期末)如图,四边形中,,且,连接.若,则四边形的面积为 ,的最小值为 .
试卷第1页,共3页
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专题05 圆与函数、几何综合
6大高频考点概览
考点01 圆与内接四边形
考点02 圆与正多边形
考点03 圆与三角形
考点04 圆与四边形
考点05 圆与函数
考点06 圆与最值问题
地 城
考点01
圆与内接四边形
1、 单选题
1.(24-25九年级上·福建福州·期末)已知如图,四边形内接于,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质;
先根据圆周角定理求出,再根据圆内接四边形对角互补求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
故选:D.
2.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,四边形内接于,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查圆内接四边形的性质,圆周角定理,根据圆内接四边形的对角互补,以及同弧所对的圆周角是圆心角的一半,进行求解即可.
【详解】解:∵四边形内接于,,
∴,
∴;
故选B.
3.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,四边形内接于,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了圆内接四边形的性质、圆周角定理等知识点,熟练掌握圆内接四边形对角的对角互补成为解题的关键.
根据圆内接四边形对角互补以及圆周角定理逐项判断即可.
【详解】解:根据图形发现:,故A、B项错误;
∵四边形内接于,
∴,故项正确;
∵,,
∴,故D项错误.
故选:C.
4.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,四边形内接于,延长交于点,连接.下列四个角中,与一定相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质,熟记圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
根据圆内接四边形的性质得到,根据邻补角的概念得到,得到.
【详解】解:四边形内接于,
,
,
,
则与一定相等的是,
故选:D.
5.(24-25九年级上·福建莆田·期末)如图,过原点,且与两坐标轴分别交于点 A、B,点 A 的坐标为,点 M是第三象限内圆上一点,,则的半径为( )
A.4 B.5 C.6 D.2
【答案】A
【分析】本题主要考查了圆内接四边形的性质,含角的直角三角形的性质,圆周角定理,坐标与图形,根据圆内接四边形对角互补得到,再由的圆周角所对的弦是直径得到是直径,求出,进而求出,是解题的关键.
【详解】解:∵、、、都在圆上,,
∴,
∵,
∴是的直径,,
∵,
∴,
∴,
∴的半径为4,
故选:A.
2、 填空题
6.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,四边形内接于,点在的延长线上,若的度数为,则的度数为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,邻补角的性质,同角的补角相等,先通过圆周角定理得,又四边形是圆内接四边形, 则,再由邻补角得,最后根据同角的补角相等即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
7.(24-25九年级上·福建三明·期末)如图,是半圆O的直径,C,D是半圆O的两点,且满足,连接,则的度数为
【答案】56
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟知圆内接四边形的对角互补;三角形内角和是是解题的关键.
先根据圆内接四边形的性质得出的度数,再由等腰三角形的性质得出的度数,根据三角形内角和定理得出的度数即可.
【详解】解:四边形是圆内接四边形,,
,
,
,
.
故答案为:56.
3、 解答题
8.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,四边形的四个顶点都在上,且,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,解题的关键是掌握圆内接四边形的性质.根据题意可知四边形是的内接四边形,推出,结合,可求出,最后根据圆周角定理即可求解.
【详解】解:四边形的四个顶点都在上,
,
,
,
,
.
9.(24-25九年级上·福建南平·期末)如图,四边形ABCD 内接于⊙O,BD是⊙O的直径,过点A作AE⊥CD,交CD的延长线于点E,DA平分∠BDE .
(1)求证:AE是⊙O的切线;
(2)已知AE=4cm,CD=6cm,求⊙O的半径.
【答案】(1)证明见解析;(2)5.
【分析】(1)连接OA,根据等边对等角得出∠ODA=∠OAD,进而得出∠OAD=∠EDA,证得EC∥OA,从而证得AE⊥OA,即可证得AE是⊙O的切线;
(2)过点O作OF⊥CD,垂足为点F.从而证得四边形AOFE是矩形,得出OF=AE=4cm,根据垂径定理得出DF=CD=3cm,在Rt△ODF中,根据勾股定理即可求得⊙O的半径.
【详解】
(1)证明:连结OA.
∵OA=OD,
∴∠ODA=∠OAD.
∵DA平分∠BDE,
∴∠ODA=∠EDA.
∴∠OAD=∠EDA,
∴EC∥OA.
∵AE⊥CD,
∴OA⊥AE.
∵点A在⊙O上,
∴AE是⊙O的切线.
(2)解:过点O作OF⊥CD,垂足为点F.
∵∠OAE=∠AED=∠OFD=90°,
∴四边形AOFE是矩形.
∴OF=AE=4cm.
又∵OF⊥CD,
∴DF=CD=3cm.
在Rt△ODF中,OD==5cm,
即⊙O的半径为5cm.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,垂径定理,平行线的判定和性质,切线的判定和性质,勾股定理的应用等,熟练掌握性质定理是解题的关键.
10.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,,点E、F分别是弦AD、DC上的点.
(1)若∠ABE=∠CBF,BE=BF.求证:BD是⊙O的直径.
(2)若,∠D=2∠EBF=90°,AE=ED=2.求DF的长.
【答案】(1)证明见解析.(2).
【详解】试题分析:(1)首先证明△ABE≌△BCF,得到∠A=∠C,再根据圆内接四边形的性质,得到∠A+∠C=180°,由圆周角定理即可得到结论;
(2)首先证出四边形ABCD是正方形,如图2,延长DA到G,使AG=CF,推出△ABG≌△CBF,△GBE≌△FBE,根据勾股定理列方程即可得到结论.
试题解析:(1)证明:∵,
∴AB=BC,
在△ABE与△BCF中,
,
∴△ABE≌△BCF,
∴∠A=∠C,
∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠C=180°,
∴∠A=∠C=90°,
∴BD是⊙O的直径;
(2)解:∵,,
∴,AB=BC,
∴∠A=∠B,
∵∠D=90°,∠D+∠B=180°,
∴∠B=90°,
∴∠A=∠B=∠D=90°,
∴四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,
∵AE=ED=2,
∴AD=CD=4,
如图2,延长DA到G,使AG=CF,
在△ABG与△CBF中,
,
∴△ABG≌△CBF,
∴BG=BF,∠1=∠2,
∵∠EBF=45°,
∴∠2+∠ABE=45°,
∴∠1+∠ABE=45°,
∴∠GBE=∠EBF,
在△GBE与△FBE中,
,
∴△GBE≌△FBE,
∴GE=EF,
设DF=x,则AG=CF=4-x,
∴EF=GE=4-x+2=6-x,
在Rt△EFD中,EF2=DE2+DF2,
∴(6-x)2=22+x2
∴x=,
∴DF=.
地 城
考点02
圆与正多边形
1、 单选题
1.(24-25九年级上·福建泉州·期末)一个圆的内接正多边形中,一条边所对的圆心角为,则该正多边形的边数是( )
A.14 B.18 C.16 D.20
【答案】D
【分析】本题主要考查正多边形的有关知识.根据正多边形的中心角为计算即可.
【详解】解:∵一个圆的内接正多边形中,一条边所对的圆心角为,
∴该正多边形的边数为:,故D正确.
故选:D.
2.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图所示,某同学作了一个圆内接正十二边形.若的半径为1,则这个圆内接正十二边形的面积为( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】B
【分析】如图,过A作于C,得到圆的内接正十二边形的圆心角为,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】解:如图,过A作于C,
∵圆的内接正十二边形的圆心角为,,
∴,
∴,
∴这个圆的内接正十二边形的面积为,
故选:B.
【点睛】本题考查了正多边形与圆,三角形的面积的计算,含30度角的直角三角形性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
3.(24-25九年级上·福建南平·期末)如图,正五边形内接于,连接,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,再根据圆的性质得,从而得到,根据正多边形的性质可得的度数,根据圆周角定理得的度数,再根据三角形内角和定理求出的度数即可求解.
【详解】解:如图,连接,
则有,
∴,
根据正多边形的性质可得:,
∴,
根据圆周角定理可得:,
∴,
故选:A.
【点睛】此题考查了圆的有关性质,涉及了圆周角定理,正多边形的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形内角和定理,解题的关键是掌握圆的有关性质.
4.(24-25九年级上·福建厦门·期末)大自然中有许多小动物都是“小数学家”,如图1,蜜蜂的蜂巢结构非常精巧、实用而且节省材料,多名学者通过观测研究发现:蜂巢巢房的横截面大都是正六边形.如图2,一个巢房的横截面为正六边形,若对角线的长约为8mm,则正六边形的边长为( )
A.2mm B. C. D.4mm
【答案】D
【分析】如图,连接CF与AD交于点O,易证△COD为等边三角形,从而CD=OC=OD=AD,即可得到答案.
【详解】连接CF与AD交于点O,
∵为正六边形,
∴∠COD= =60°,CO=DO,AO=DO=AD=4mm,
∴△COD为等边三角形,
∴CD=CO=DO=4mm,
即正六边形的边长为4mm,
故选:D.
【点睛】本题考查了正多边形与圆的性质,正确把握正六边形的中心角、半径与边长的关系是解题的关键.
2、 填空题
14.(24-25九年级上·福建厦门·期末)正六边形内接于半径为1的圆,则该正六边形的周长是 .
【答案】6
【分析】本题考查了正多边形与圆,等边三角形的判定和性质,掌握圆心角的计算,等边三角形的判定和性质是解题的关键.
根据题意作图可得,,则有,是等边三角形,,由此即可求解.
【详解】解:正六边形内接于半径为1的圆,
如图所示,,,
∴正六边形每条边所对的圆心角的度数为,
∴是等边三角形,
∴,
∴该正六边形的周长是,
故答案为:6 .
5.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,正六边形内接于圆,则六边形中心角的度数是 .
【答案】/60度
【分析】此题考查了正多边形的中心角的知识.根据正多边形的圆心角定义可知:正n边形的圆中心角为,则代入求解即可.
【详解】解:正六边形的中心角为:.
故答案为:.
地 城
考点03
圆与三角形
1.(24-25九年级上·福建莆田·期末)如图,, 交于点C,D,是半径,且于点F.
(1)求证:.
(2)若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】本题考查了垂径定理,等腰三角形的性质,勾股定理等,掌握定理及性质,能用勾股定理求解是解题的关键.
(1)由垂径定理得,由等腰三角形的性质得,即可求证;
(2)由勾股定理得,即可求解;
【详解】(1)证明:∵,是半径,
∴,
∴
∴
(2)解:设的半径是,如图,连接 ,
∵
由垂径定理得:,
∵
∴
∴
∴的半径是5.
2.(24-25九年级上·福建漳州·期末)如图,点在以为直径的上,、的延长线交于点,且,过点作交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)当点在上什么位置时,?求出此时的值.
【答案】(1)详见解析
(2)点为中点时,,
【分析】本题主要考查切线的性质,等腰(等边)三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,掌握圆与三角形的综合知识的运用是解题的关键.
(1)连接,得到,则,结合题意得到,即,再根据切线的定义即可求解;
(2)根据题意得到为等腰三角形,由等腰三角形的性质得到为的中点,则,所以若,则,此时为中点,设,则,,四边形是平行四边形,则有,,可证为等边三角形,得到,由此即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
,
,
,
,
,
,
,即,
为的半径,
是的切线;
(2)解:,
为等腰三角形,
,
为的中点,
,
若,则,此时为中点,
设,则,
,
,
,
由(1)得:,
又,
四边形是平行四边形,
,
,
为等边三角形,
,
,
为等边三角形,
,
.
3.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)如图,内接于,是直径,切线切于C,交的延长线于点P,交于点E,交于点F;
(1)写出与的关系:________;
(2)求证:是的切线.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查了圆周角,圆的切线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,掌握圆的相关性质是解题关键.
(1)由直径所对的圆周角是直角,得到,再结合平行线的性质求解即可;
(2)连接,由圆的切线的性质,得到,根据平行线的性质和等边对等角的性质,得出,证明,得到,即可证明结论.
【详解】(1)解:,理由如下:
内接于,是直径,
,即,
∵,
∴;
(2)证明:如图,连接,
为切线,
.
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
又为的半径,
为的切线.
4.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,是的外接圆,是的直径,是延长线上一点,连接,,且是的切线.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)的半径为2
【分析】本题主要考查了圆的基本性质、圆周角、切线的性质、勾股定理等知识,正确作出辅助线是解题关键.
(1)连接,结合“直径所对的圆周角为直角”可得,即有,再结合切线的性质可得,进而可得,可证明,结合,易得,即可证明结论;
(2)设,在中,根据勾股定理可得,代入数值并计算,即可获得答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵是的切线,为半径,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:设,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
即的半径为2.
5.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,点是的边上的点,,点是上的点,与边,分别相交于点,,点在边上且.
(1)求证:为的切线;
(2)当,时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆的切线,圆周角定理,三角函数,解题的关键是掌握圆的相关性质.
(1)连接,,由,可推出,根据,得到,推出,结合,即可求解;
(2)根据题意可求出,设的半径为,则,在中,,求出,即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接,,
,
,
,
又,
,
,
,
,
,
,
为的切线;
(2)在,,,,
,
设的半径为,则,
在中,,
,
.
6.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,四边形内接于,对角线平分,连接交于点E.
(1)求证:.
(2)若,设的面积为, 的面积为,,求的值.
(3)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
【分析】本题考查了圆的综合,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,熟练掌握圆的性质,相似三角形的判定定理和性质是解题的关键.
(1)根据角平分线的定义,得出,进而得出,即可求证;
(2)根据相似三角形的性质得出,推出,根据,得出,解得,通过证明,得出,结合三角形的面积公式,即可解答;
(3)通过证明,推出,进而得出,根据,得出,则,即可求证.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:,
过点A作于点G,过点C作于点H,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,则,
∴,
∴,
∵,
∴,则,
∴,
∴.
7.(24-25九年级上·福建漳州·期末)如图,等腰内接于,,点D为劣弧上一点,.
(1)求证:为等边三角形;
(2)若,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据圆周角定理得到,根据,则可判断为等边三角形;
(2)过点B作的延长线于点E,证明,根据,可得,所以,,然后根据,即可解决问题.
【详解】(1)证明:
在中,,且
∴
又∵,
∴为等边三角形
(2)如图,过点B作的延长线于点E,
∴
由(1)得为等边三角形,
∴
∴,
∵
∴
∴
∵
∴
在中,
∴
∴,
∴
在中,,,
根据勾股定理得:,
∴
∴
【点睛】本题考查了三角形的外接圆,圆周角定理,等边三角形的判定与性质以及勾股定理,解决本题的关键是灵活运用所学知识.
地 城
考点04
圆与四边形
一、填空题
1.(24-25九年级上·福建宁德·期末))如图,菱形ABCD,∠B=60°,AB=4,⊙O内切于菱形ABCD,则⊙O的半径为 .
【答案】
【分析】设AB和BC上的切点分别为E、F,连接OA、OE、OB、OF,根据切线性质,可知,平分,由已知条件∠B=60°解得,再由直角三角形所对的直角边等于斜边的一半,解得AO的长,进而解得BO的长,最后又由三角形面积公式解即可.
【详解】设AB和BC上的切点分别为E、F,连接OA、OE、OB、OF,则,
内切于菱形ABCD,
平分
同理得
故答案为:
【点睛】本题考查切线的性质、解直角三角形、菱形的性质、三角形的面积等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
二、解答题
2.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)已知如图所示,A,B,C是⊙O上三点,∠AOB=120°,C是 的中点,试判断四边形OACB形状,并说明理由.
【答案】AOBC是菱形,理由见解析.
【分析】连接OC,根据等边三角形的判定及圆周角定理进行分析即可.
【详解】AOBC是菱形,理由如下:
连接OC,
∵C是 的中点
∴∠AOC=∠BOC=×120°=60°,
∵CO=BO(⊙O的半径),
∴△OBC是等边三角形,
∴OB=BC,
同理△OCA是等边三角形,
∴OA=AC,
又∵OA=OB,
∴OA=AC=BC=BO,
∴AOBC是菱形.
【点睛】本题利用了等边三角形的判定和性质,圆周角定理:在同圆或等圆中,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.
3.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,以为圆心,为半径的圆交于点,延长交于点.
(1)求证∶.
(2)若的度数为,求的度数.
【答案】(1)证明过程见详解
(2)
【分析】(1)连接,可得,,根据平行四边形的性质,平行线的性质可得,根据同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等即可求证;
(2)在同一个圆中,弧的度数等于它所对的圆心角的度数,由此可得,根据等腰三角形的性质,三角形的内角和定理可得的度数,再根据平行四边形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:根据题意可得,,且,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴.
【点睛】本题主要考查平行四边形的性质,圆周角定理,平行线的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形内角和定理等知识的综合,掌握圆与几何图形的综合运用是解题的关键.
4.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图1,在矩形中,,,点以1.5的速度从点向点运动,点以2的速度从点向点运动.点、同时出发,运动时间为秒(),是的外接圆.
(1)当时,的半径是 ,与直线CD的位置关系是 ;
(2)在点从点向点运动过程中,①圆心的运动路径长是 ;②当与直线相切时,求的值.
(3)连接,交于点,如图2,当时,求的值.
【答案】(1),相离
(2);
(3)
【分析】(1)过点作于,交于,根据矩形的性质,得出,,再根据圆周角定理和平行线的性质,得出的直径是,,再根据题意,得出当时,,,进而根据线段之间的数量关系,得出,,再根据勾股定理,得出的值,进而得出的半径,再根据中位线的性质得出的值,进而得出的值,即可判断与直线的位置关系;
(2)①根据、运动的速度与、的比相等,得出圆心在对角线上,再根据图形和题意,得出和两点在时在点重合,当时,直径为对角线,根据中点的性质得出,再根据勾股定理解得的值,进而得出的长,即为圆心的运动路径长;②当与相切时,设切点为,连接并延长交于,再根据线段之间的数量关系和题意,得出,,再根据勾股定理解得的值,再根据圆的性质,得出,再根据中位线的性质,得出,根据线段之间的数量关系,列出关于的方程,求解即可得出答案;
(3)过作,交的延长线于点,连接,证明,再根据全等三角形的性质得出,根据线段之间的数量关系得出,再根据勾股定理,列出方程,求解即可得出答案.
【详解】(1)解:如图,过点作于,交于,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴的直径是,,
当时,,,
∵,,
∴,,
∴,
∴的半径为,
∵,是的中点,
∴,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∵,
∴与直线的位置关系是相离.
故答案为:;相离;
(2)解:①如图,
∵、运动的速度与、的比相等,
∴圆心在对角线上,
由图可知,和两点在时在点重合,
当时,直径为对角线,是的中点,
∴,由勾股定理,可得,
∴,
∴圆心的运动路径长是.
故答案为:;
②如图,当与相切时,
设切点为,连接并延长交于,
则,,
则,,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,解得,
∴的值为;
(3)解:如图,过作,交的延长线于点,连接,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得(舍去),,
∴的值为.
【点睛】本题是四边形与圆的综合问题,主要考查了矩形的性质、圆周角定理、勾股定理、中位线的性质、切线的性质、角平分线的性质、全等三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握相关的性质定理,并正确作出辅助线.
5.(24-25九年级上·福建厦门·期末)【问题提出】在正方形中,点E、F分别在边、上,且,连结.求证:.
【问题探究】如图①,小亮采用“截长补短”的方法,在的延长线上鹤取,连结,通过证明三角形全等,进而得证.
下面是小亮的部分证明过程:
证明:在的延长线上截取,连结.
四边形是正方形,
.
又,
.
.
证明过程缺失
.
请补全缺失的证明过程.
【方法总结】常用“截长补短”的方法证明线段间的数量关系.
【问题解决】如图②,在【问题探究】的基础上,连结,点在上,过点作,垂足为点,交延长线于点且.若,则线段的长为_______.
【问题拓展】如图③,是的外接圆,,点在上,且点与点在的两侧,连结.若,则的值为_______.
【答案】[问题探究]见解析;[问题解决]9;[问题拓展]
【分析】[问题探究]在原题解答的基础上,通过证明即可得出结论;
[问题解决]过点M作于点H,利用等腰直角三角形的判定与性质求得,利用全等三角形的判定与性质得到,再利用[问题探究]的结论解答即可得出结论;
[问题拓展]延长至点E,使,连接,利用全等三角形的判定与性质得到,,利用等腰直角三角形的判定与性质得到,再利用已知条件化简运算即可.
【详解】解:[问题探究]证明:在的延长线上截取,连接,如图,
∵四边形是正方形,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴.
[问题解决]过点M作于点H,如图,
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
由 [问题探究]知:,
∵,
∴.
故答案为:9;
问题拓展:解:延长至点E,使,连接,如图,
∵四边形为圆的内接四边形,
∴,
∵,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,圆的有关性质,圆的内接四边形的性质,本题是阅读型,熟练掌握题干中的“截长补短”的方法是解题的关键.
地 城
考点05
圆与函数
一、填空题
1.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,在平面直角坐标系中,是直角三角形,,,直角边在轴上,其内切圆的圆心坐标为,抛物线的顶点为,则 .
【答案】
【分析】先求出内切圆半径为1,再设,,则,,由直角三角形性质,得,即,根据切线长定理得,,则,化简得,由勾股定理,得,化简得,把①代入②解得:,则,从而求得,再由抛物线的顶点为,而抛物线的顶点为,则,即可求解.
【详解】解:∵是直角三角形,,其内切圆的圆心坐标为,
∴,,,
∴,
设,,
∴,,
∵,
∴,即,
,化简得,
由勾股定理,得,
化简得,
把①代入②解得:(负值不符合题意,已舍去),
∴,
∴,
∵,
∴抛物线的顶点为,
∵抛物线的顶点为,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查直角三角形内切圆,切线长性质,勾股定理,直角三角形性质,二次函数图象性质,求出点坐标是解题的关键.
2.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,P是以点为圆心,2为半径的圆上的动点,Q是线段的中点,连接,则线段的最大值是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数与轨迹圆综合,中位线定理以及勾股定理,熟练掌握二次函数与轨迹圆最值问题是解题的关键.连接、,利用勾股定理可得,可知是的中位线,则,当B、C、P三点共线,且点C在之间时,最大,则此时最大,求解即可.
【详解】解:如图,连接、,
令,则,
故点,
∵,
∴,
设圆的半径为,则,
∵点Q、O分别为、的中点,
∴是的中位线,
∴,
当B、C、P三点共线,且点C在之间时,最大,
则此时最大,
此时,
故答案为:.
三、解答题
3.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A、点B的坐标分别为、,过点M的直线与的公共点是D、E,与x轴交于点F,连接、、.已知.
(1)的直径为 ,点M的坐标为 ;
(2)求直线所对应的函数表达式;
(3)若P是线段上的动点,与的一个内角相等,求的长度.
【答案】(1),;
(2)
(3)或或5
【分析】(1)连接,求出,可得的直径,根据M为中点,可得点M坐标;
(2)连接,在证设,即,求出坐标;然后用待定系数法得直线所对应的函数表达式;
(3)设,由,, 可得, ;分三种情况:①当时,②当时,③当时分类讨论即可作答.
【详解】(1)解:连接,如图:
∵,
∴为的直径,
∵点A、点B的坐标分别为、,
∴,
∴的直径为,
∵M为中点,
∴
故答案为:,;
(2)连接,
,
,
,
设,
,
,
解得:,
,
设直线所对应的函数表达式为,将,代入,得
,
解得,
直线所对应的函数表达式
(3)解:设,
,,
解得:,,
,
①当时,连接
,,
,
,
,
,
,
,
点E和点P横坐标相同,
,
,
,
②当时,如图:
,
,
,
,,
,
,
,
③当时,如图:
,
即,
,
,
综上所述:得长度为或或5.
【点睛】本题考查一次函数的综合应用,圆的性质及应用,待定系数法,一元二次方程,相似三角形判定与性质,解题的关键是分类讨论思想的应用;
地 城
考点06
圆与最值问题
1、 单选题
1.(24-25九年级上·福建漳州·期末)如图,是的直径,,点A在上,,为的中点,是直径上一动点,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】此题考查了最短路线问题,勾股定理,圆周角、圆心角之间的关系,找出的值最小时点所在的位置是解答本题的关键.
作点关于的对称点,连接交于点,此时的值最小,且等于的长,连接,得到,根据勾股定理求出的值即可得到答案.
【详解】解:如图,作点关于的对称点,连接交于点,此时的值最小,且等于的长,连接,
∵ ,
∴.
∵为的中点,
∴ .
又∵点与点关于对称,
∴ ,
∴.
又∵ ,
根据勾股定理得,即的最小值为.
故选:B.
2.(24-25九年级上·福建厦门·期末)已知的半径是,直线与相交于,两点,点,分别在直线的异侧,且是上的两个动点,且,则四边形面积的最大值是( )
A.25 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,几何图形面积最值的计算,掌握圆内接四边形的性质,得到当点与点重合,点与点重合时,,此时值最大,最大值为是解题的关键.
如图所示,作直线,连接,过点作于点,过点作于点,由内接四边形可得,由圆周角定理可得,则,,所以有,由题意可得当的值最大时,四边形面积有最大值,即与点重合,点与点重合时,,此时值最大,最大值为,由此即可求解.
【详解】解:如图所示,作直线,连接,过点作于点,过点作于点,
∵的半径是5,
∴,,
∵点都在圆上,
∴四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,,
∴,
∴当的值最大时,四边形面积有最大值,
∴当点与点重合,点与点重合时,,此时值最大,最大值为,
∴四边形面积的最大值是,
故选:D .
3.(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点在轴上,顶点在轴上,为上的一动点,点关于的对称点为,当最小时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查正方形的性质、轴对称的性质以及圆的性质,解题的关键是利用轴对称性质确定点的运动轨迹,再根据几何关系求出最小时点的坐标.
根据轴对称性质确定点的轨迹,再结合几何知识求出最小时点的坐标.
【详解】解:因为四边形是正方形,,所以,
因为点关于的对称点为,所以,
即点在以为圆心,2为半径的圆上运动,
要求最小,如图,根据点到圆上一点的距离,当在连线上时,最小,
,
,
过作交于,又,
,
,
,
点的坐标,
故选:D.
二、填空题
4.(24-25九年级上·福建三明·期末)如图,正方形内接于,线段在对角线上运动,若的面积为,,则的周长的最小值是 .
【答案】6
【分析】本题考查了圆的性质、点的对称性、平行四边形的性质等,确定点M、N的位置是本题解题的关键.
由正方形的性质,知点C是点A关于的对称点,过点C作,且使,连接交于点N,取,连接,则点M、N为所求点,进而求解.
【详解】解:连接,
的面积为,则圆的半径为,则,
由正方形的性质,知点C是点A关于的对称点,,
过点C作,且使,
∴,
连接交于点N,取,连接,则点M、N为所求点,
∵,且,则四边形为平行四边形,
则,
故的周长为最小,
则,
则的周长的最小值为5+1=6,
故答案为:6.
5.(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,抛物线与x轴交于A,B两点,F是以点为圆心,1为半径的圆上的动点,D是线段的中点,连接,.则线段的最大值是 .
【答案】3
【分析】此题主要考查了二次函数与坐标轴的交点,点与圆的位置关系,三角形的中位线定理,熟练掌握三角形的中位线定理,并根据点与圆的位置关系确定当BF为最大时点F的位置是解决问题的关键.
先求出点点,则,由此可证为的中位线,则,要使为最大,只需为最大即可,连接,的延长线交于点,根据点于圆的位置关系可知:点与上各点距离中,为最大,即当点与点重合时,为最大,最大值为然后在中由勾股定理求出 进而得,据此可得的最大值.
【详解】对于 当时, 得:
解得: ,
∴点,点,
,
∵点为的中点,
∴为的中位线,
,
要使为最大,只需为最大即可,连接,的延长线交于点,如图所示:
根据点于圆的位置关系可知:点与上各点距离中,为最大,
即当点与点重合时,为最大,最大值为,
∵点,
,
在 中,由勾股定理得:,
∵的半径为,
,
,
∴的最大值为.
故答案为: .
6.(24-25九年级上·福建莆田·期末)如图,四边形中,,且,连接.若,则四边形的面积为 ,的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了四点共圆的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形面积,三角形三边关系,熟练掌握相关知识的是解题的关键.
由题先证明四点共圆,得到,在的延长线上取,连接,证明,得到,求出;连接,得到,即,得到的最小值为.
【详解】解:如图,过点作于点,于点,
,
,
,平分,
,四边形是矩形,
,
,
,
,
,
四点共圆,
设的中点为,
为的直径,
如图,在的延长线上取,连接,
,,
,
,
,,
,
,
,
;
如图,连接,
,即,
的最小值为;
故答案为: .
试卷第1页,共3页
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