内容正文:
专题06 圆的压轴题
一、填空题
1.(24-25九上·天津静海区·期末)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,△ABC的顶点A落在格点上,点B,点C均在网格线上,△ABC的外接圆交网格线于点D,△ABC的外接圆的圆心为O.
(Ⅰ)BC为⊙O的 ;
(Ⅱ)⊙O上有一点P,连接DP,满足DP=AD,请在如图所示的网格中,用无刻度的直尺画出点P,并简要说明点P的位置是如何找到的(不要求证明) .
2.(24-25九上·天津第一中学·期末)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,经过A,B,C三个格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,画图过程用虚线表示.
(1)在图(1)中画的中点D ;
(2)如图(2),延长至格点F处,连接.
①直接写出的度数, (度);
②P为上一点,连接,将绕点B顺时针旋转得到,画出线段,并简要说明
3.(24-25九上·天津河东区·期末)如图,在每个小正方形的边长为 1 的网格中,圆上的点 均在格点上.
(1) 的面积为 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出 外接圆的圆心 ,内切圆圆心 ,并简要说明圆心的位置是如何找到的(不要求证明)
4.(23-24九上·天津第一中学·期末)已知,均是边长为4的等边三角形,点D是边的中点.
(Ⅰ)如图①,这两个等边三角形的高为 ;
(Ⅱ)如图②,直线相交于点M,当绕点D旋转时,线段长的最小值是 .
5.(23-24九上·天津河北区·期末)如图,在 中,经过点C且与边相切的动圆与,分别相交于点P,Q,则线段长度的最小值为 .
6.(23-24九上·天津和平区益中学校·期末)如图,中,为直径,,分别切于点,.过点作于点,交于点,若,则 .
7.(23-24九上·天津泰达中学·期末)如图,由边长为1的小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,是的两条弦,且点A,B,C都是格点.仅用无刻度的直尺在给定的网格中完成画图,画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示.
(1)线段的长等于 ;
(2)在如图所示的网格中,在直线的右侧找一点M,使得且,再在线段上找一点F,使,简要说明点M和F的位置是如何找到的(不要求证明) .
8.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.
(I)线段的长为 ;
(II)若点在线段上,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点和点,使为等边三角形且的周长最小,并简要说明点和点的位置是如何找到的(不要求证明) .
9.(24-25九上·天津实验中学滨海育华学校·期末)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,点A,点B,点E是边的中点,把绕点A顺时针旋转得,点O,B旋转后的对应点分别为D,C. 连接,,,在旋转的过程中,面积的最大值为 .
10.(24-25九上·天津和平区·期末)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A,B,C,D,E均在格点上,线段与圆相交于点F.
(I)线段是将线段绕点C顺时针旋转 (度)得到的;
(II)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,在线段上画出点P,使,并简要说明点Р的位置是如何找到的(不要求证明) .
11.(24-25九上·天津南开区·期末)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,每个小正方形的顶点叫格点.,,为上三点,其中为格点,,点为圆与网格线交点,连接,,,,.
(1)若,则等于 (度);
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出上的点,使平分.简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明) .
12.(24-25九上·天津北辰区·期末)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,圆上的点,,及点均在格点上
(1)的大小为 (度);
(2)为上一点,连接,将绕点顺时针旋转得到.请用无刻度的直尺,在如图所示的格中,画出线段,并简要说明点,的位置是如何找到的(不要求证明) .
二、解答题
13.(24-25九上·天津河北区·期末)如图,已知是的直径,是的切线,点是切点,弦于点,连接.
(1)如图①,若,求和的度数;
(2)如图②,若于点,,,求的长.
14.(24-25九上·天津河西区·期末)如图,在每个小正方形边长为1的网格中,内接于圆,点,均落在格点上,且过点的网格线为圆的切线,点为格线上一点.
(1)线段的长等于 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出的内心(点),并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明) .
15.(24-25九上·天津津南区·期末)如图,的内切圆与、、分别相切于点、、.
(1)若,,求的度数;
(2)若,,,求的长.
16.(24-25九上·天津宁河区·期末)如图,在每个小正方形的边长为的网格中,的顶点均落在格点上,以点为圆心长为半径的圆交于点.
()线段的长等于 ,
()若切于点,为上的动点,当取得最小值时,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明) .
17.(24-25上·天津经济技术开发区第一中学·期末)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,和都为等腰直角三角形,且,,把绕点O逆时针旋转得,旋转角为.
(1)如图2,当时,求点的坐标;
(2)在绕点O逆时针旋转过程中:
①如图3,当点恰好落在线段上时,求的长;
②设线段与线段的交点为H,求出和面积之和的最大值,并求出此时H点的坐标.(直接写结果)
18.(23-24九上·天津和平区·期末)已知矩形,,,将矩形绕A顺时针旋转,得到矩形,点B的对应点是点E,点C的对应点是点F,点D的对应点是点G.
(1)如图①;当时,连接,求的长;
(2)如图②,当边经过点D时,延长交于点P,求的长;
(3)连接,点M是的中点,连接,在旋转过程中,线段的最大值______.
19.如图,在每个小正方形的边长为的网格中,内接于圆,且顶点在格点上,点在格线上,为圆的直径.
()的度数为 ;
()在如图所示的网格中,请用无刻度的直尺,在上画出一点,使,并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明) .
20.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,四边形的顶点,,均落在格点上.点是小正方形一边的中点,连接.
(1)线段的长等于 ;
(2)以线段为直径作,试确定圆心的位置,并在线段上找一点,满足,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点和点,并简要说明点,点的位置是如何找到的(不要求证明) .
21.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,三角形内接于圆,且顶点,均在格点上,顶点是圆与网格线的交点.
(1)线段的长为 .
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出圆心及上的一点,使得,并简要说明圆心和点的位置是如何找到的(不要求证明).
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专题06 圆的压轴题
一、填空题
1.(24-25九上·天津静海区·期末)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,△ABC的顶点A落在格点上,点B,点C均在网格线上,△ABC的外接圆交网格线于点D,△ABC的外接圆的圆心为O.
(Ⅰ)BC为⊙O的 ;
(Ⅱ)⊙O上有一点P,连接DP,满足DP=AD,请在如图所示的网格中,用无刻度的直尺画出点P,并简要说明点P的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 直径 作图见解析;取格点A,E,F,连接AE,AF交⊙O于点M,N,连接MN交BC于点O,连接AO并延长交⊙O于点H,延长AD交网格线于点Q,连接HQ交⊙O于点P,点P即为所求.
【分析】(1)根据90°圆周角所对的弦是圆的直径,即可求解;
(2)取格点A,E,F,连接AE,AF交⊙O于点M,N,连接MN交BC于点O,连接AO并延长交⊙O于点H,延长AD交网格线于点Q,连接HQ交⊙O于点P,点P即为所求.
【详解】(1)∵∠CAB=90°,
∴BC为⊙O的直径,
故答案为 直径;
(2)如图,取格点A,E,F,连接AE,AF交⊙O于点M,N,连接MN交BC于点O,连接AO并延长交⊙O于点H,延长AD交网格线于点Q,连接HQ交⊙O于点P,点P即为所求.
【点睛】本题考查作图-复杂作图,圆周角定理,三角形的外接圆等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
2.(24-25九上·天津第一中学·期末)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,经过A,B,C三个格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,画图过程用虚线表示.
(1)在图(1)中画的中点D ;
(2)如图(2),延长至格点F处,连接.
①直接写出的度数, (度);
②P为上一点,连接,将绕点B顺时针旋转得到,画出线段,并简要说明
【答案】 取的中点T,连接,延长交于点D 45 取格点M,连接,延长交于点K,作直径,连接并延长交点Q,线段即为所求
【分析】本题考查作图﹣旋转变换,垂径定理,圆周角定理,等腰直角三角形的判定和性质等知识.
(1)取的中点T,连接,延长交于点D,根据垂径定理推论即可得到点D为的中点;
(2)①证明是等腰直角三角形,即可得到;
②取格点M,连接,延长交于点K,作直径,连接并延长交点Q,线段即为所求.
【详解】解:(1)如图1中,点D即为所求;
故答案为:取的中点T,连接,延长交于点D;
(2)①∵,,,
∴,,
∴是等腰直角三角形,
∴;
故答案为:45;
②如图2中,取格点M,连接,延长交于点K,作直径,连接并延长交点Q,线段即为所求.
理由如下:取中点,连接,,则,结合可得四边形是正方形,
∴,
∵直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴将绕点B顺时针旋转得到.
故答案为:取格点M,连接,延长交于点K,作直径,连接并延长交点Q,线段即为所求.
3.(24-25九上·天津河东区·期末)如图,在每个小正方形的边长为 1 的网格中,圆上的点 均在格点上.
(1) 的面积为 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出 外接圆的圆心 ,内切圆圆心 ,并简要说明圆心的位置是如何找到的(不要求证明)
【答案】 见解析
【分析】本题考查作图-复杂作图,三角形的外接圆与外心,三角形的内切圆与内心,解题的关键是正确作出图形.
(1)把三角形的面积看成矩形的面积减去周围的三个三角形面积即可;
(2)分别作出线段的垂直平分线交于点O,点O即为的外接圆的圆心,分别作出的角平分线交于点K,点K即为的内心.
【详解】解:(1)的面积.
故答案为:;
(2)如图,点O,点K即为所求;
方法:取格点M,N作直线交于点J,取格点E,F,连接交网格线于点Q,取的中点P,作直线交直线于点O,交于点L,连接,交于点K,点O,点K即为所求.
故答案为:取格点M,N作直线交于点J,取格点E,F,连接交网格线于点Q,取的中点P,作直线交直线于点O,交于点L,连接交于点K,点O,点K即为所求.
4.(23-24九上·天津第一中学·期末)已知,均是边长为4的等边三角形,点D是边的中点.
(Ⅰ)如图①,这两个等边三角形的高为 ;
(Ⅱ)如图②,直线相交于点M,当绕点D旋转时,线段长的最小值是 .
【答案】 /
【分析】本题考查等边三角形的性质、勾股定理,圆周角定理、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识,得到点M的运动路线是解答的关键.
(Ⅰ)可根据等边三角形的性质和勾股定理求解即可;(Ⅱ)如图①中,连接、、,根据题意可得,,,分别证明和,利用全等三角形的性质和等腰三角形的判定与性质推导出,则点M在以为直径的圆上运动,进而得到当点M运动到时,最短,利用圆的基本知识求解即可.
【详解】解:(Ⅰ)如图①中,连接,
∵是边长为4的等边三角形,点D是边的中点,
∴,,,
在中,
∴
故答案为:;
(Ⅱ)如图①中,连接、、,
由题意,,,,
∴,,
∴,
∴,则,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点M在以为直径的圆上运动,
如图②中,当点M运动到时,最短,
∵,,
∴的最小值为,
故答案为:.
5.(23-24九上·天津河北区·期末)如图,在 中,经过点C且与边相切的动圆与,分别相交于点P,Q,则线段长度的最小值为 .
【答案】
【分析】设圆心为点F,圆F与的切点为D,连接、、,则有,由勾股定理的逆定理可得,得到为圆F的直径,进而得到,又由,可得点F在直角三角形的斜边的高上时,有最小值,即为圆F的直径,再利用的面积即可求解.
【详解】解:如图,设圆心为点F,圆F与的切点为D,连接、、,
∵圆F与相切,
∴,
∵在中,,即,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,为圆F的直径,
∴当点F在直角三角形的斜边的高上时,有最小值,即为圆F的直径,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查切线的性质、直角三角形的性质、勾股定理的逆定理、三角形的三边关系及三角形的面积公式,根据题意可知当点F在直角三角形的斜边的高上时,有最小值是解题的关键.
6.(23-24九上·天津和平区益中学校·期末)如图,中,为直径,,分别切于点,.过点作于点,交于点,若,则 .
【答案】
【分析】连接、、,由是的直径,弦于点,得垂直平分,则,由与相切于点,与相切于点,得,,则,而,则,可证明四边形是菱形,则,推导出,,由,求得,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接、、,
∵是的直径,弦于点,
∴垂直平分,,
∴,
∵与相切于点,与相切于点,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题重点考查直径定理、圆周角定理、切线的性质定理、切线长定理、勾股定理、菱形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
7.(23-24九上·天津泰达中学·期末)如图,由边长为1的小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,是的两条弦,且点A,B,C都是格点.仅用无刻度的直尺在给定的网格中完成画图,画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示.
(1)线段的长等于 ;
(2)在如图所示的网格中,在直线的右侧找一点M,使得且,再在线段上找一点F,使,简要说明点M和F的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 见解析
【分析】本题考查了网格与勾股定理,同弧或等弧对的圆周角相等,等腰三角形的判定与性质,正方形的性质等知识,熟练掌握相关性质定理是解题关键.
(1)利用勾股定理即可求解;
(2)在上取格点G,则,找到格点N,连接,相交于点M,取格点D,连接,则交于点F,根据圆周角定理等知识即可得到点M,F即为所求.
【详解】解:(1);
故答案为:;
(2),,,
,
,
为圆的直径,
在上取格点G,则,找到格点N,连接,相交于点M,
为正方形,
;
取格点D,连接,则交于点F,连接,可得,
如图,点M,F即为所求.
8.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.
(I)线段的长为 ;
(II)若点在线段上,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点和点,使为等边三角形且的周长最小,并简要说明点和点的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 见解析
【分析】(I)结合网格特点,利用勾股定理计算即可得;
(II)取与网格线的交点,连接,取圆与网格线的交点,连接与相交于点,点即为圆心;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.
【详解】解:(I)由图可知,,
故答案为:.
(II)如图,取与网格线的交点,连接,取圆与网格线的交点,连接与相交于点,点即为圆心;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.
证明:如图,取格点,连接,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴对角线的交点为的中点,,
∵是等边三角形,
∴, ,的外接圆的圆心在上,
由网格可知,,
由圆周角定理得:是的外接圆的直径,
∴与的交点为的外接圆的圆心,
∴为的直径,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,
∴的周长为,
由垂线段最短可知,此时的值最小,
∴所作的为等边三角形且的周长最小.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质、勾股定理、平行四边形的判定与性质、圆周角定理、三角形全等的判定与性质等知识,正确找出的外接圆的圆心是解题关键.
9.(24-25九上·天津实验中学滨海育华学校·期末)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,点A,点B,点E是边的中点,把绕点A顺时针旋转得,点O,B旋转后的对应点分别为D,C. 连接,,,在旋转的过程中,面积的最大值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系的性质,旋转的性质,利用圆模型求面积的最大值,构造圆,利用直径是圆中最长的弦来解决,是解决本题的关键.
以A为圆心,为半径画,过点作交的延长线于点,当三点共线时,此时高最大,面积最大,求出的值,利用面积公式直接求解即可.
【详解】以A为圆心,为半径画,过点作交的延长线于点,
点A,点B
,
在,,
,
为中点,是直角三角形,
,
,
圆中最长的弦是直径,
∴当点旋转到如图所示的位置时,即三点共线时,此时高最大,面积最大,
∵,
∴在中,
∵,
∴,
∴,
此时,;
10.(24-25九上·天津和平区·期末)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A,B,C,D,E均在格点上,线段与圆相交于点F.
(I)线段是将线段绕点C顺时针旋转 (度)得到的;
(II)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,在线段上画出点P,使,并简要说明点Р的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 先找到直角顶点为的圆周角和与圆的交点,根据圆周角所对弦是直径连接后确定圆心,再连接过点直径,则,连接延长与交点即为点Р,此时可以看成线段是将线段绕点C顺时针旋转得到,即.
【分析】本题考查旋转的性质,圆周角定理;
(1)连接,可得,即线段是将线段绕点C顺时针旋转得到,则旋转角度为,即可求解;
(2)先找到直角顶点为的圆周角和与圆的交点,根据圆周角所对弦是直径连接后确定圆心,再连接过点直径,则,连接延长与交点即为点Р,此时可以看成线段是将线段绕点C顺时针旋转得到,即.
【详解】解:(1)连接,,可得,
∵线段是将线段绕点C顺时针旋转得到,则旋转角度为,
∴线段是将线段绕点C顺时针旋转度得到的;
(2)如图,可以看成线段是将线段绕点C顺时针旋转得到,即,
故答案为:,先找到直角顶点为的圆周角和与圆的交点,根据圆周角所对弦是直径连接后确定圆心,再连接过点直径,则,连接延长与交点即为点Р,此时可以看成线段是将线段绕点C顺时针旋转得到,即.
11.(24-25九上·天津南开区·期末)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,每个小正方形的顶点叫格点.,,为上三点,其中为格点,,点为圆与网格线交点,连接,,,,.
(1)若,则等于 (度);
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出上的点,使平分.简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 连接和,延长交于点
【分析】()根据圆周角定理即可求解;
()由网格可知:,则垂直平分,证明,由四边形是圆内接四边形得,从而可得,,故有,然后根据圆周角定理即可判断.
【详解】解:()∵,,
∴,
故答案为:;
()如图,连接和,延长交于点,
由网格可知:,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴平分,
∴点即为所求.
【点睛】本题考查了圆内接四边形,弧、弦、圆心角的关系,全等三角形的性质与判定,垂直平分线的判定与性质,等腰三角形的性质与判定,圆周角定理,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
12.(24-25九上·天津北辰区·期末)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,圆上的点,,及点均在格点上
(1)的大小为 (度);
(2)为上一点,连接,将绕点顺时针旋转得到.请用无刻度的直尺,在如图所示的格中,画出线段,并简要说明点,的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 见详解
【分析】(1)利用勾股定理求出、、,再利用勾股定理的逆定理证明是直角三角形,问题得解;
(2)取网格点S、T、M(中点)、H,根据(1)可知,即为圆的直径,连接,交于点O,即O点为圆心,连接并延长交圆O点E,连接,交圆O点F,连接,并延长至G点,连接,交于点N,连接,问题得解.
【详解】(1)根据勾股定理可得:,,,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
故答案为:90;
(2)如图,取网格点S、T、M(中点)、H,连接,交于点O,即O点为圆心,连接并延长交圆O点E,连接,交圆O点F,连接,并延长至G点,连接,交于点N,连接,即为所求.
证明:根据(1)可知,即为圆的直径,
∵,,,
∴,
∴,
∵为圆的直径,
∴O点为圆心,
∴为圆的直径,
∴,
∴点绕点顺时针旋转得到的点在直线上,
∵M点为中点,,
又∵,
∴点绕点顺时针旋转得到的点为,
∵,,
∴,
∴是直角三角形,且,
由(1)可知在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
又∵点绕点顺时针旋转得到的点在直线上,
∴点绕点顺时针旋转得到的点为,
∴即为所求,
故答案为:取网格点S、T、M(中点)、H,连接,交于点O,即O点为圆心,连接并延长交圆O点E,连接,交圆O点F,连接,并延长至G点,连接,交于点N,连接.
【点睛】本题难度较大,考查了勾股定理及其逆定理,圆周角定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质等知识,灵活运用圆周角定理是解答本题的关键.
二、解答题
13.(24-25九上·天津河北区·期末)如图,已知是的直径,是的切线,点是切点,弦于点,连接.
(1)如图①,若,求和的度数;
(2)如图②,若于点,,,求的长.
【答案】(1),
(2)
【分析】()连接,由直角三角形的性质可得,由等腰三角形的性质可得,再根据切线的性质可得,再根据角的和差关系即可求解;
()连接,证明可得,由垂径定理得,在中由勾股定理得,得到,即得,最后根据即可求解.
【详解】(1)解:连接,
∵于点,
,
又,
,
,
,
是的切线,点是切点,
,
∴,
∴,
;
(2)解:连接,
∵是的切线,点是切点,
∴,
∴,
∵于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
,
又,
(),
,
是的直径,于点,,
,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了垂径定理,切线的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,余角性质,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
14.(24-25九上·天津河西区·期末)如图,在每个小正方形边长为1的网格中,内接于圆,点,均落在格点上,且过点的网格线为圆的切线,点为格线上一点.
(1)线段的长等于 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出的内心(点),并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】此题考查了圆周角定理、垂径定理、切线的性质定理等知识.
(1)根据勾股定理求出答案即可;
(2)如图,连接圆与网格线的交点,,与过点的网格线交于点,则为圆心,取与网格线的交点,连接交圆于点,则为的中点,同理找到的中点,则与交于点.则点即为所求.
【详解】(1)解:,
故答案为:;
(2)如图,连接圆与网格线的交点,,与过点的网格线交于点,则为圆心,取与网格线的交点,连接交圆于点,则为的中点,同理找到的中点,则与交于点.则点即为所求.
15.(24-25九上·天津津南区·期末)如图,的内切圆与、、分别相切于点、、.
(1)若,,求的度数;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查三角形的内切圆,圆周角定理,切线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
(1)根据三角形的内心是角平分线的交点,可得结论;
(2)根据切线长定理,构建方程组解决问题即可.
【详解】(1)解:的内切圆与、、分别相切于点、、,
, ,
,
在中,;
(2)解:是的内切圆,
,,,
设,,,
又,,,
,
解得,
.
16.(24-25九上·天津宁河区·期末)如图,在每个小正方形的边长为的网格中,的顶点均落在格点上,以点为圆心长为半径的圆交于点.
()线段的长等于 ,
()若切于点,为上的动点,当取得最小值时,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 ; 取格点,连接交于点,取格点.连接交于点,则点即为所求.
【分析】()利用勾股定理求出,由知的半径为,即,根据即可求解;
()取格点,连接交于点,取格点.连接交于点,则点即为所求;
本题考查了作图﹣复杂作图、勾股定理、切线的判定、轴对称﹣最短路径问题,解题的关键是掌握轴对称的性质.
【详解】解:()由网格可得,,
∵,
∴,
故答案为:;
()如图,取格点,连接交于点,取格点.连接交于点,则点即为所求.
理由:根据格点的特点,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
即,
∴是的切线,
∵和关于对称,
∴,
当三点共线时,取最小值,
故答案为:取格点,连接交于点,取格点.连接交于点,则点即为所求.
17.(24-25上·天津经济技术开发区第一中学·期末)如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,和都为等腰直角三角形,且,,把绕点O逆时针旋转得,旋转角为.
(1)如图2,当时,求点的坐标;
(2)在绕点O逆时针旋转过程中:
①如图3,当点恰好落在线段上时,求的长;
②设线段与线段的交点为H,求出和面积之和的最大值,并求出此时H点的坐标.(直接写结果)
【答案】(1)
(2)①;②最大值为,H点坐标为
【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、特殊角的直角三角形性质及利用不等式求面积最值,解题的关键是熟练运用旋转性质构造全等三角形,结合几何图形边角关系及最值定理求解.
(1)先根据等腰直角三角形性质得,由旋转性质知;作轴构造直角三角形,利用角的直角三角形边角关系求出和,结合象限符号得出坐标;
(2)①先确定的边角性质,利用旋转性质证,得;构造等腰直角三角形和直角三角形,分别求出和,相加得长度;
②连接,由全等及四点共圆得出和均为直角三角形;利用不等式分别求两个直角三角形的最大面积,相加得总面积最大值,确定此时旋转角及H点坐标.
【详解】(1)解:∵为等腰直角三角形,O为原点,,
∴在x轴负半轴,在y轴正半轴;
∵绕O逆时针旋转得,
∴(旋转性质:对应边相等);
过作轴于点M,此时为直角三角形,
由旋转方向可知:在第三象限,故从x轴负方向逆时针转,与x轴负方向夹角为;
在中,,
∴(含角的直角三角形,对边为斜边一半),
;
∵在第三象限,横坐标与纵坐标均为负,
∴的坐标为;
故答案为:.
(2)①解:连接,
∵为等腰直角三角形,O为原点,,
∴;
由旋转性质得:,
∴,即;
在和中,,
∴,
故,;
过点O作,垂足为N,,
∴是等腰直角三角形,
,
在中,,
∴;
②解:连接,
由①知,
∴,
∴四点共圆,四点共圆,
∴.
设的两条直角边为a与b,则,
由得,,
设的两条直角边为c与d,
则,
由得,,
当旋转角时,,和面积之和最大,此时H点坐标为,
最大值.
∴和面积之和最大值为,此时H点坐标为.
18.(23-24九上·天津和平区·期末)已知矩形,,,将矩形绕A顺时针旋转,得到矩形,点B的对应点是点E,点C的对应点是点F,点D的对应点是点G.
(1)如图①;当时,连接,求的长;
(2)如图②,当边经过点D时,延长交于点P,求的长;
(3)连接,点M是的中点,连接,在旋转过程中,线段的最大值______.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)连接、,根据勾股定理先求出对角线的长,再利用旋转得到,,再次利用勾股定理即可解题;
(2)连接,利用勾股定理先求出长,然后得到,即,然后解题即可;
(3)连接,交于点O,连接,,则,即点M在以为圆心,以为半径的圆上运动,根据直径是圆中最长的弦可知,当为直径时,即点M与点D重合时,最大解题即可.
【详解】(1)解:连接、,
∵是矩形,
∴,
又∵,,
∴,
由旋转可得,
∴;
(2)如图,连接,
由题意可知,在 中,,
根据勾股定理得,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:连接,交于点O,连接,,
∵是矩形,
∴,
∵点M是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴点M在以为圆心,以为半径的圆上运动,
根据直径是圆中最长的弦可知,当为直径时,即点M与点D重合时,最大,最大为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质,三角形中位线,勾股定理,圆的性质,掌握这些知识点灵活运用是解题关键.
19.如图,在每个小正方形的边长为的网格中,内接于圆,且顶点在格点上,点在格线上,为圆的直径.
()的度数为 ;
()在如图所示的网格中,请用无刻度的直尺,在上画出一点,使,并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 ; 取圆与格线的交点,连接,与相交于点,由圆周角定理可得,因为,故可知四边形为矩形,所以,可得为圆的直径,因此点为圆心,再利用正方形的性质作出的中点,连接,与圆相交于点,连接,由垂径定理可得,即可得,故点为所求
【分析】()根据圆周角定理即可求解;
()取圆与格线的交点,连接,与相交于点,由圆周角定理可得,因为,故可知四边形为矩形,所以,可得为圆的直径,因此点为圆心,再利用正方形的性质作出D的中点,连接,与圆相交于点,连接,由垂径定理可得,即可得,故点为所求;
本题考查了圆周角的性质,矩形的性质,正方形的性质,垂径定理,掌握正方形和矩形的性质是解题的关键.
【详解】解:()∵为圆的直径,
∴,
故答案为:;
()如图,取圆与格线的交点,连接,与相交于点,由圆周角定理可得,因为,故可知四边形为矩形,所以,可得为圆的直径,因此点为圆心,再利用正方形的性质作出的中点,连接,与圆相交于点,连接,由垂径定理可得,即可得,故点为所求,
故答案为:取圆与格线的交点,连接,与相交于点,由圆周角定理可得,因为,故可知四边形为矩形,所以,可得为圆的直径,因此点为圆心,再利用正方形的性质作出的中点,连接,与圆相交于点,连接,由垂径定理可得,即可得,故点为所求.
20.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,四边形的顶点,,均落在格点上.点是小正方形一边的中点,连接.
(1)线段的长等于 ;
(2)以线段为直径作,试确定圆心的位置,并在线段上找一点,满足,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点和点,并简要说明点,点的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 利用网格特征作出的中点O,取的中点E,连接交于点T,连接,延长交于点P,点P即为所求.
【分析】(1)根据勾股定理即可解答;
(2)利用网格特征作出的中点O,取的中点E,连接交于点T,连接,延长交于点P,点P即为所求.
【详解】解:(1)∵点是小正方形一边的中点,
∴
;
(2)如图,点,点,即为所求,
作法:利用网格特征作出的中点O,取的中点E,连接交于点T,连接,延长交于点P,点P即为所求.
【点睛】本题考查了作图—复杂作图,垂径定理,圆周角定理,等腰三角形的判定等知识,解决问题的关键是理解题意.
21.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,三角形内接于圆,且顶点,均在格点上,顶点是圆与网格线的交点.
(1)线段的长为 .
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出圆心及上的一点,使得,并简要说明圆心和点的位置是如何找到的(不要求证明).
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)由勾股定理即可求得线段的长;
(2)根据同圆中,直角所对的弦是直径即可得出圆心;根据中位线的性质得出是的中点;根据平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧可得,根据圆周角即可得出.
【详解】(1)解:由勾股定理可得:,
故答案为:.
(2)解:如图:取圆与网格线的交点,,,,连接,,与交于点,点即为所求圆心;
取格点,,,,连接,,与网格线分别相交于点,,连接并延长与相交于点,连接并延长与相交于点,即为所求.
根据点与点在格点上,借助格点确定圆与网格线的交点,,,,使得,
∴,均为圆上的直线,
∴与交点即为所求圆心;
取格点,,,,连接,,与网格线分别相交于点,,连接,可得;连接并延长与相交于点,
∴是的中点;
连接并延长与相交于点,
∴垂直平分,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了复杂作图,勾股定理与网格问题,圆周角定理,垂径定理,三角形中位线的应用等,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识.
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