内容正文:
专题05 圆中的最值、翻折与新定义型问题
题型一:圆中的最值问题
题型二:圆的翻折问题
题型三:圆中的新定义型问题
题型一:圆中的最值问题
1.(25-26九年级上·浙江·期中)如图,是的弦,,是上的一个动点,且.若点,分别是的中点,则的最大值是( )
A.5 B.10 C. D.20
【答案】A
【分析】本题考查直径所对的圆周角是直角,等边对等角,勾股定理及三角形中位线定理,掌握这些知识是关键;由题意得,当最大时,最大,而当为直径时最大,此时得为直角,从而是等腰直角三角形,由勾股定理可求得,从而求解.
【详解】解:∵点,分别是的中点,
∴,
∴当最大时,最大,
而圆中为直径时最大,如图,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,且,
由勾股定理得,
∴;
故选:A.
2.(23-24九年级下·河北邯郸·阶段练习)如图,等边的边长为4,的半径为2,D是上的动点,与相切于E,的最小值是( )
A.2 B. C. D.3
【答案】C
【分析】连接,,作于H,根据切线的性质得,当D与H重合时,最小,根据勾股定理得出,即可得出的最小值.
【详解】解:如图,连接,,作于H,
∵与相切于E,
∴,
∵的半径为2,
∴,
当D与H重合时,最小,
∵等边的边长为4,
∴,
∴,
∴的最小值为:,
故选:C.
【点睛】本题考查切线的性质定理,勾股定理,正确得出当D与H重合时,最小是解题的关键.
3.(23-24九年级上·浙江金华·期末)如图,正方形的边长为4,点E是正方形内的动点,点P是边上的动点,且.连结,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先证明,即可得点E在以为直径的半圆上移动,设的中点为O,作正方形关于直线对称的正方形,则点D的对应点是F,连接交于P,交半圆O于E,根据对称性有:,则有:,则线段的长即为的长度最小值,问题随之得解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点E在以为直径的半圆上移动,
如图,设的中点为O,
作正方形关于直线对称的正方形,
则点D的对应点是F,
连接交于P,交半圆O于E,
根据对称性有:,
则有:,
则线段的长即为的长度最小值,E
∵,,
∴,,
∴,
∴,
故的长度最小值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,正方形的性质,勾股定理,正确的作出辅助线,得出点E的运动路线是解题的关键.
4.(2022·山东泰安·中考真题)如图,四边形为矩形,,.点P是线段上一动点,点M为线段上一点.,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】证明,得出点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上,从而计算出答案.
【详解】设AD的中点为O,以O点为圆心,AO为半径画圆
∵四边形为矩形
∴
∵
∴
∴
∴点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上
连接OB交圆O与点N
∵点B为圆O外一点
∴当直线BM过圆心O时,BM最短
∵,
∴
∴
∵
故选:D.
【点睛】本题考查直角三角形、圆的性质,解题的关键是熟练掌握直角三角形和圆的相关知识.
5.如图,MN为⊙O的直径,A、B是⊙O上的两点,过A作AC⊥MN于点C,过B作BD⊥MN于点D,P为DC上的任意一点,若MN=20,AC=8,BD=6,则PA+PB的最小值是( ).
A.20 B. C.14 D.
【答案】B
【分析】连接OA、OB,根据AC⊥MN,BD⊥MN,经勾股定理计算得到OC、OD;延长BD与⊙O相交于点G,推导得当点P在直线AG上时,取最小值;过G作GH⊥AC于点H,经证明四边形是矩形,并经勾股定理计算即可得到AG的值,即可完成求解.
【详解】如图,连接OA、OB
∵AC⊥MN,BD⊥MN
∴,
∵MN=20,A、B是⊙O上的两点
∴
∴,
∴,
∴
延长BD与⊙O相交于点G
∵MN为⊙O的直径,BD⊥MN
∴,
∴
当点P在直线AG上时,取最小值,且最小值
过G作GH⊥AC于点H
又∵AC⊥MN,BD⊥MN
∴,,
∴四边形是矩形
∴,
∴
∴
∴PA+PB的最小值是:
故选:B.
【点睛】本题考查了勾股定理、圆的垂径定理、矩形、两点之间线段最短的知识;解题的关键是熟练掌握勾股定理、垂径定理、矩形、两点之间线段最短的性质,从而完成求解.
6.(25-26九年级上·浙江绍兴·期中)如图,在平面直角坐标系中,以为圆心作圆,使其经过原点和点,若点是圆上异于的一点,点是弦的中点,则长度的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接、,过点作交于点,过点作交于点,过点作交于点,连接,根据垂径定理得出,根据等腰直角三角形的性质和勾股定理求出,,根据两点之间,线段最短可得点、、三点共线时,的值最小,即可求解.
【详解】解:连接、,过点作交于点,过点作交于点,过点作交于点,连接,如图:
∵点的坐标是,,
∴,,
∴,
故是等腰直角三角形,
∴,,
故,
又∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
在中,,
∵点是弦的中点,
∴,
故点是在以点为圆心的圆上,
当点、、三点共线时,的值最小;
此时.
故选:C.
【点睛】本题考查了圆的综合应用,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质,垂径定理等,根据垂径定理得出点是在以点为圆心的圆上是解题的关键.
7.(25-26九年级上·山东聊城·期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB经过,,的半径为2,(O为坐标原点),点P是直线AB上的一动点,过点P作的一条切线PQ,Q为切点,则切线长PQ的最小值为( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】A
【分析】此题考查切线的性质定理,勾股定理的应用,解题关键在于掌握切线的性质定理和勾股定理运算.
连接,根据勾股定理知,当时,线段最短,即线段最短,利用直角三角形的面积公式即可求得的值,进而得到的值.
【详解】解:连接,
∵是的切线,
∴,
根据勾股定理,
∴最短时,取得最小值,
∵当时,线段最短,
又∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
8.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)如图,已知在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴的一个交点为,点C是抛物线的顶点,且与y轴相切,点P为上一动点.若点D为的中点,连接,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由待定系数法可求抛物线解析式,可得点C坐标,可得半径为4,由三角形中位线的定理可求,当过点C时,有最大值,即可求解.
【详解】解:如图,取点,连结,
∵抛物线与x轴的一个交点为,
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为:,
∵抛物线过原点与点,
∴对称轴为,
当时,,
∴顶点,
∵与y轴相切,
∴的半径为4,
∵点D为的中点,
∴,
∴最大时,有最大值,
∴当过点C时,有最大值,
∴的最大值为,
∴的最大值为,
故选:B.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,的图象与性质,切线的性质定理,与三角形中位线有关的求解问题等知识,解题关键是添加恰当辅助线.
9.(24-25九年级下·广东广州·开学考试)如图,在菱形中,,点E在边上,且,F是边上一动点,将沿直线折叠,点D落在点N处,当点N在四边形内部(含边界)时,的长度的最大值是( )
A. B. B. D.
【答案】A
【分析】根据题意可知,点在以为圆心,长为半径的圆上运动.由此可找出临界点,当点落在上时,最短,当点落在边上时,最长.根据轴对称的性质分别求解,可得出的取值,进而得最大值.
【详解】解:根据题意可知,点在以为圆心,长为半径的圆上运动,
如图所示:
当点正好落在边上时,
,
是等边三角形,
,
最短,
此时;
当点落在边上时,最长,
过点作于点,分别过点作的垂线,交的延长线于点.
四边形是矩形,
在菱形中,,,
点在边上,且,
,,,,
,
,
,,,
在中,,,
,
,
,
设,则,,
在中,
由勾股定理可知,,
即,
解得,
,
故答案为:A.
【点睛】本题在折叠的背景下考查菱形的性质,矩形的性质,含角的直角三角形,勾股定理等知识,得出点N的运动轨迹并找到临界点是解题关键.
10.(22-23九年级上·江苏南京·期中)如图,是⊙O的弦,点C在⊙O内,,连接,若⊙O的半径是4,则长的最小值为 .
【答案】/
【分析】延长交圆O于点D,连接,过O点作交于点E,则是等边三角形,再确定点C在以E为圆心,为半径的圆上,则的最小值为,再求解即可.
【详解】解:如图,延长交圆O于点D,连接,过O点作交于点E,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴点C在以E为圆心,为半径的圆上,
在中,,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查圆中的最小距离问题,熟练掌握垂径定理,等边三角形的性质,直角三角形的勾股定理,根据定角定弦确定点C的轨迹是解题的关键.
11.(23-24九年级·江苏苏州·阶段练习)如图,点A,B的坐标分别为为坐标平面内一点,,M为线段的中点,连接,当取最大值时,点M的坐标为 .
【答案】
【分析】根据题意可知:点C在半径为的⊙B上.在x轴上取OD=OA=6,连接CD,易证明OM是△ACD的中位线,即得出OM=CD,即当OM最大时,CD最大,由D,B,C三点共线时,即当C在DB的延长线上时,OM最大,根据勾股定理求出BD的长,从而可求出CD的长,最后即可求出OM的最大值.
【详解】解:如图,∵点C为坐标平面内一点,,
∴C在⊙B上,且半径为,
在x轴上取OD=OA=6,连接CD,
∵AM=CM,OD=OA,
∴OM是△ACD的中位线,
∴OM=CD,
∴即当OM最大时,CD最大,而D,B,C三点共线时,即当C在DB的延长线上时,OM最大,
∵OB=OD=6,∠BOD=90°,
∴BD=,
∴CD=,且C(2,8),
∴OM=CD,即OM的最大值为,
∵M是AC的中点,则M(4,4),
故答案为:(4,4).
【点睛】本题考查坐标和图形,三角形的中位线定理,勾股定理等知识.确定OM为最大值时点C的位置是解题关键,也是难点.
12.(2025·河南周口·二模)如图,正方形的边长为2,在平面内有一点P,始终保证,连接,设的中点为E,连接,则线段的最小值为 ,最大值为 .
【答案】 / /
【分析】本题考查圆的定义、三角形的中位线性质、正方形的性质,解答的关键是构造三角形的中位线和得到点P的运动轨迹,属于中考填空题的常考压轴题.
延长至T,使得,连接,根据三角形的中位线性质得到,即只需求的最大值和最小值;根据圆的定义可得点P在以A为圆心,为半径的圆上运动,如图,连接并延长,交该圆于,,利用正方形的性质和勾股定理求得,进而求得的最小值和最大值即可求解.
【详解】解:延长至T,使得,连接,
∵的中点为E,
∴是的中位线,
∴,即只需求的最大值和最小值;
∵始终保证,
∴点P在以A为圆心,为半径的圆上运动,如图,连接并延长,交该圆于,,
∵,,
∴,
∴,,
∴的最小值为,的最大值为,
∴的最小值为,的最大值为,
故答案为:,.
13.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)如图,正方形,以为腰向正方形内部作等腰,且,过点E作于点F,点P是的内心,连接,,,若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查“等腰三角形的性质”“三角形内心的定义”“定弦定角构造隐圆”,通过角度代换,发现点P的运动轨迹是圆是解题关键.
根据点P是的内心,即三条角平分线交点,通过角度计算可以推出的度数,利用等腰三角形的性质,得到的度数,即可通过定弦定角确定点P的运动轨迹,根据点圆最值的求解方法即可得到答案.
【详解】解: ,
.
.
点P是的内心,即,分别平分和,
,.
.
,,,
≌.
.
如图,作出的外接圆,设圆心为Q,圆的半径为r,则的最小值即为.
,
设所对的圆心角优角为,则,
.
,
.
,
.
∵四边形是正方形,
.
过点Q作,则,
.
∴是等腰直角三角形.
.
.
.
.
的最小值为.
故答案为:.
14.(22-23九年级下·江苏宿迁·阶段练习)如图,矩形,,,E为中点,F为直线上动点,B、G关于对称,连接,点P为平面上的动点,满足,则的最小值 .
【答案】
【分析】由题意可知,,可得,可知点在以为弦,圆周角的圆上,(要使最小,则点要靠近蒂点,即点在的右侧),设圆心为,连接,,,,,过点作,可知为等腰直角三角形,求得,,,,再由三角形三边关系可得:,当点在线段上时去等号,即可求得的最小值.
【详解】解:∵B、G关于对称,
∴,且
∵E为中点,则为的中位线,
∴,
∴,
∵,即,
∴点在以为弦,圆周角的圆上,(要使最小,则点要靠近蒂点,即点在的右侧)
设圆心为,连接,,,,,过点作,
则,
∵,
∴,则为等腰直角三角形,
∴,
又∵为中点,
∴,,
又∵四边形是矩形,
∴,,
∴四边形是正方形,
∴,,
∴,
由三角形三边关系可得:,当点在线段上时去等号,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查轴对称的性质,矩形的性质,隐形圆,三角形三边关系,正方形的判定及性质,等腰直角三角形的判定及性质,根据得知点在以为弦,圆周角的圆上是解决问题的关键.
15.(23-24九年级上·广东广州·期末)如图,四边形中,,,,,点是四边形内的一个动点,满足,则面积的最小值为 .
【答案】
【分析】取的中点,连接,过点作交的延长线于点,过点作于,交于,则,通过计算得出当三点共线时,有最小值,求出最小值即可.
【详解】解:如图,
取的中点,连接,过点作交的延长线于点,过点作于,交于,则,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
四边形为等腰梯形,
,
,,,
,
点在以点为圆心,2为半径的圆上,
,
,
,
,,
,
,
,,,
,
当三点共线时,有最小值,
面积的最小值为.
【点睛】本题考查了解直角三角形、隐圆、直角三角形的性质等知识点,点位置的确定是解题关键.
题型二:圆的翻折问题
16.如图,将半径为的⊙沿折叠,弧恰好经过与垂直的半径的中点,则折痕长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】试题分析:延长CO交AB于E点,连接OB,
∵CE⊥AB,
∴E为AB的中点,
由题意可得CD=4,OD=4,OB=8,
DE= (8×2-4)=×12=6,
OE=6-4=2,
在Rt△OEB中,根据勾股定理可得:OE2+BE2=OB2,
代入可求得BE=2,
∴AB=4.
故选B.
17.(2025九年级下·浙江·专题练习)如图,已知⊙O的直径为10,将⊙O沿折叠,使弧与直径相切于点E,则折痕的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了翻折变换的性质以及垂径定理和勾股定理,切线的性质,作辅助线是解题的关键.如图,设,,设弧的圆心为,连接交于F,连接,,根据垂径定理以及勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,设,,设弧的圆心为,
连接交于F,连接,,
由折叠得,,⊙的半径为5,
∴,
∴,
,
垂直平分,
,
∴,
∵弧与相切于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
当时,的值最大,最大值为,
当时,的值最小,最小值为,
∴.
故选:C.
18.(23-24九年级上·浙江宁波·阶段练习)如图,将半径为的圆折叠后,圆弧恰好经过圆心,则折痕的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接AO,过O作OD⊥AB,交于点D,交弦AB与点E,根据折叠的性质及垂径定理得到,再根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图所示,连接AO,过O作OD⊥AB,交于点D,交弦AB与点E,
∵折叠后恰好经过圆心,
∴,
∵半径为,
∴,
∵,
∴,
在Rt△AOE中,,
∴;
故选:D.
【点睛】本题主要考查垂径定理,解题的关键是熟知垂径定理的应用.
19.(24-25九年级上·重庆渝北·月考)如图,是的直径,将弧沿弦折叠后,弧刚好经过圆心O.若,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质和折叠的性质,直径所对的圆周角是90度,含30度角的直角三角形的性质,根据题意作出辅助线,构造出等边三角形是解题的关键.
过点作于点,交于点,连接,根据折叠的性质得到垂直平分,所以,再判断为等边三角形得到,得出,再证明,最后利用含30度角的直角三角形性质和勾股定理得到的长.
【详解】解:如图,过点作于点,交于点,连接,
将弧沿弦折叠后,弧刚好经过圆心,
垂直平分,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
是直径,
,
,
,
故选:C.
20.(2024九年级下·全国·专题练习)如图,在中,点C在优弧上,将弧沿折叠后刚好经过的中点D.若的半径为,,则的面积是( )
A.3 B.1.5 C. D.
【答案】B
【分析】连接、、,过C点作于E点,过O点作于F点,于H点,如图,先根据垂径定理的推论得到,则利用勾股定理可计算出,再根据折叠的性质得到和在等圆中,由于它们所对的圆周角相等得到,则,于是根据等腰三角形的性质得到,接着证明四边形为正方形得到,则可计算出,,所以,然后利用勾股定理计算出,最后根据三角形面积公式求解.
【详解】解:连接、、,过C点作于E点,过O点作于F点,于H点,如图,
∵点D为的中点,
,,
在中,,
∵沿折叠后刚好经过的中点D,
∴和在等圆中,又,
∴,
,
,
,
,,
∴四边形为正方形,
,
在中,,
,
在中,,
,
,
在中,,
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查了圆周角、弧、弦的关系、等腰三角形的判定与性质、正方形的性质与判定、折叠的性质、垂径定理和勾股定理,熟练掌握圆圆周角、弧、弦的关系是解题的关键.
21.(23-24九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,将半径为4的折叠,弧恰好经过与垂直的半径的中点,则折痕的长 .
【答案】
【分析】如图,由折叠知,,,于是..垂径定理,得.中,,得.
【详解】解:如图,由折叠知,,
∵
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
中,.
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查折叠的性质,垂径定理,勾股定理,构建直角三角形运用勾股定理是解题的关键.
22.(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,点C在优弧上,将弧沿折叠后刚好经过的三等分点D,,若的半径为,,则的长是 .
【答案】8
【分析】连接,过点作于点,过点作于点,过点作于点,首先根据题意可知,,结合垂径定理可知,进而由勾股定理可解得的值;再结合折叠的性质可知弧和弧所在的圆为等圆,进而可得,得到,由等腰三角形的性质可得,证明四边形为矩形,由矩形的性质可得,,在中,由勾股定理解得的值,然后解得,最后在中由勾股定理计算的长即可.
【详解】解:如图,连接,过点作于点,过点作于点,过点作于点,
∵的半径为,,点为的三等分点,且,
∴,,,
∴,
∵将弧沿折叠,
∴弧和弧所在的圆为等圆,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,,,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,,
∴在中,,
∴,
∴.
故答案为:8.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,弧、弦、圆周角的关系,垂径定理,等腰三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,勾股定理等知识,正确作出辅助线,综合运用相关知识是解题关键.
23.(2023·重庆九龙坡·二模)如图,、是中关于直径对称的两条弦,以弦、为折线将弧,弧折叠后过圆心O,若的半径,则圆中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】根据对称性和直角三角形的边角关系求出扇形圆心角度数,再根据各个部分面积之间的关系进行计算即可.
【详解】如图,过点作于点,交于点,连接,
则,由折叠对称可知,
,
,是等边三角形,
,
的半径,,
由题意可知,,
故答案为:.
【点睛】本题考查扇形面积的计算,垂径定理、直角三角形的边角关系以及折叠轴对称的性质,掌握扇形面积的计算方法以及轴对称的性质是正确解答的提.
24.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,A,B,C为圆形纸片圆周上三点,其中为直径,以为折线将纸片向右折叠,弧与交于点D,若度数,则的度数为 °.
【答案】
【分析】本题考查轴对称的性质,圆周角与弧的关系,解答本题的关键是由折叠的性质得到.由折叠的性质和圆周角与弧的关系得到:,结合是圆的直径,即可求出的度数进而求出结论.
【详解】解:设为直径的圆的圆心为点O,
如图2,设上的点D翻折前为点E,连接,,
由折叠的性质得到:,,
∴,
∴,
∵为直径,
∴三段弧度数和为,
三段弧度数和为,
度数,
度数为,
∴度数,
∴ ,
故答案为:.
25.(25-26九年级上·江苏泰州·期中)如图1,的半径为,是的弦,若将沿着弦翻折,翻折后的恰好经过圆心.
(1)求的长;
(2)如图2,以为边在圆心的异侧作等边三角形,直线与相切于点,分别交、于点、.
①求的周长;
②如图3,当时,求的长.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)作,垂足为H,交圆O于点C,连AC,由翻折的性质得出相等边,得出是等边三角形,然后利用锐角三角函数和垂径定理求解即可;
(2)①连接,借助(1)中结论得出,,然后利用切线长定理求解即可;
②过点F作,设,,,,利用锐角三角函数表示出相关线段的长度,利用勾股定理列出方程求解即可.
【详解】(1)解:作,垂足为H,交圆O于点C,连AC,
,
.
由翻折的性质得,,
,
,
是等边三角形,
,
,
;
(2)解:①连接,
由(1)知,
是等边三角形,
,,
,
.
同理.
EF与圆O相切,
,
,,
.
②如图,过点F作,
设,,,,
,
∴,
,,
,
,
化简得:.
,
.
【点睛】本题主要考查了圆的垂径定理,翻折的性质,切线的性质,切线长定理,等边三角形的判定和性质,锐角三角函数,解一元二次方程,勾股定理等知识点,解题的关键是掌握以上性质.
题型三:圆中的新定义型问题
26.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图1,C,D是半圆上的两点,点P是直径上一点,且满足,则称是弧的“幸运角”.
(1)如图2,若弦,D是弧上的一点,连接交于点P,连接.求证:是弧的“幸运角”;
(2)如图3,若直径,弦,弧的“幸运角”为,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查垂径定理,圆周角定理,等腰直角三角形的性质,理解“幸运角”的概念是解题的关键.(1)根据垂径定理易得是等腰三角形,再根据等腰三角形“三线合一”的知识及对顶角的性质可得;(2)连接,,根据垂径定理求得,进而得出,再用勾股定理即可.
【详解】(1)解:∵是直径,,
∴平分,
∴是等腰三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是弧的“幸运角”;
(2)解:如图,连接,,
∵弧的“幸运角”为,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
27.(23-24九年级上·江苏扬州·期中)定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等补四边形.
理解:(1)如图1,点A,B,C在上,的平分线交于点D,连接.
求证:四边形是等补四边形.
探究:(2)如图2,在等补四边形中,,连接,是否平分?请说明理由.
运用:(3)如图3,在等补四边形中,,其外角的平分线交的延长线于点E,,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)平分,见解析;(3)
【分析】(1)根据圆内接四边形的性质可得,再由弧,弦,圆心角的关系,可得,即可解答;
(2)过点B分别作于点E,垂直的延长线于点F,则,结合等补四边形的定义可证明,可得到,即可解答;
(3)连接,证明,即可解答.
【详解】解:(1)证明:∵四边形为圆内接四边形,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是等补四边形;
(2)平分,理由如下:
如图:过点B分别作于点E,垂直的延长线于点F,则,
∵四边形是等补四边形,
∴,
又,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是的平分线,即平分;
(3)连接,如图:
∵四边形是等补四边形,
∴,
又,
∴,
∵平分,
∴,
由(2)知,平分,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:(负值舍去).
【点睛】本题考查了新定义等补四边形,圆的有关性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的判定,相似三角形的判定与性质等,解题关键是要能够通过自主学习来进行探究,运用等.
28.(23-24九年级上·湖南长沙·期中)新定义:同一个圆中,互相垂直且相等的两条弦叫做等垂弦.
(1)如图1,,是⊙的等垂弦,,,垂足分别为,.求证:四边形是正方形;
(2)如图2,弦与弦交于点,,.
①求证:,是⊙的等垂弦;
②连接,若,,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②
【分析】(1)根据垂直的定义及等垂弦定义推出四边形是矩形,根据垂径定理得出,即可判定矩形是正方形;
(2)①连接,由圆心角、弦的关系及全等三角形的判定和性质可得,由圆周角定理可得,,可得结论;
②连接并双向延长交于点F,交于点G,根据题意得出为等腰直角三角形,再由垂直平分线的判定和性质得出,利用平行线的判定和性质及全等三角形的判定和性质即可求解.
【详解】(1)证明:∵,是的等垂弦,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,是的等垂弦,
∴,
∵,,
∴,
∴矩形是正方形;
(2)①证明:连接,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴、是的等垂弦.
②连接并双向延长交于点F,交于点G,如图所示:
由①得,,
∴为等腰直角三角形,
∵,
∴,,
∵,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,
∴
∴,
∴.
【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,线段垂直平分线的判定和性质及勾股定理解三角形,全等三角形的判定和性质等,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
29.(25-26九年级上·江苏泰州·期中)定义:同一个圆中,互相垂直的两条弦叫做“垂弦”,“垂弦”的交点叫做“垂弦点”.
(1)如图1,、是的一组“垂弦”,点为“垂弦点”,_____(填“是”或“不是”)直径;
(2)如图2,、是的两条弦,为直径,,请判断与是否是一组“垂弦”,并说明理由;
(3)如图3,点是上一个动点,、是的一组“垂弦”,点为“垂弦点”,若的度数为,的度数为,试探究是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由;
(4)如图4,、是的一组“垂弦”,点为“垂弦点”,若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)是
(2)与是一组“垂弦”,理由见详解
(3)m+n是定值,
(4)
【分析】本题考查圆的垂弦定义、弧与圆心角的关系及扇形面积计算,运用转化与方程思想,关键是利用垂弦性质推导弧的度数关系,结合勾股定理和扇形面积公式求解,易错点为垂弦性质理解不清及扇形面积计算时的角度或半径错误;
(1)根据垂弦定义判断直径;(2)利用弧相等推导角的关系证明垂弦;(3)结合垂弦性质和弧的度数和推导定值;(4)通过垂弦性质求半径和圆心角,进而计算阴影部分面积.
【详解】(1)解:∵、是的一组“垂弦”,点为“垂弦点”,
∴,即,
∵直径所对的圆周角是直角,
∴是的直径;
故答案为:是.
(2)与是一组“垂弦”
连接、
为直径,
,
,
,
,
,
与是一组“垂弦” .
(3)
连接,
若的度数为,的度数为
,,
、是的一组“垂弦”,
,
,
即,
(4)连接并延长交于点,连,作,为垂足,
的度数为,的度数为,的度数为,
为直径
、是的一组“垂弦”,
由(3)知
即
即
,
为等边三角形
,,
为中点,
,
30.(24-25九年级上湖南期末)定义:对于凸四边形,对角线相等的四边形称为“等对”四边形,对角线垂直的四边形称为“垂对”四边形.
(1)请你判断下列说法是否正确(在题后相应的括号中,正确的打“”,错误的打“”)
①平行四边形一定不是“等对”四边形; ( )
②“垂对”四边形的面积等于其对角线长的乘积的一半;( )
③顺次连接“等对”四边形四边中点而成的四边形是“垂对”四边形;( )
(2)如图1,已知四边形既是“等对”四边形,又是“垂对”四边形,且四边形的四个顶点都在上,连接四边形的对角线,交于点P.
①记,,四边形的面积分别为,,求证: ;
②如图2,点为的中点,连接并延长交于点N,若 ,求的半径(用含,的式子表示).
【答案】(1)①; ②;③
(2)①见解析;②
【分析】本题考查等腰三角形的性质和判定,圆周角,“等对”四边形定义,勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键;
(1)根据“等对”四边形和“垂对”四边形定义,判断即可求解;
(2)①根据“等对”四边形的性质可知,从而推导出,为等腰直角三角形,根据勾股定理即可求解;
②根据M为的中点,可得,进而根据勾股定理求解即可;
【详解】(1)解:①平行四边形对角线不相等,
平行四边形一定不是“等对”四边形,该说法正确;
②“垂对”四边形的对角线垂直,所以“垂对”四边形的面积等于其对角线长的乘积的一半;故正确;
③顺次连接“等对”四边形四边中点而成的四边形是萎形,所以是“垂对”四边形;故正确;
故答案为:①; ②;③;
(2)①∵四边形是“等对”四边形,
,
,
,
又∵四边形是“垂对”四边形,
,
,为等腰直角三角形,
设,,
则,,,
,
②,
在中,
,
又∵为的中点,
,
,,,
,
即,
,
,
即,
将 代入,
得,
解得:
31.(25-26九年级上江苏南京月考)如图1,,是半圆上的两点,若直径上存在一点,满足,则称是的“幸运角”.
(1)如图2,是的直径,弦,是上一点,连结交于点,连结,是的“幸运角”吗?请说明理由;
(2)在(1)的条件下,直径,,的“幸运角”为,求CP的长.
【答案】(1)是的“幸运角”,理由见解析;
(2)或.
【分析】本题主要考查了垂径定理,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理等知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)利用“幸运角”的定义,说明 即可;
(2)连接,利用“幸运角”的定义和等腰直角三角形的性质,设,利用勾股定理列出方程,解方程求得值,再利用等腰直角三角形的性质解答即可.
【详解】(1)解:是的“幸运角”,理由如下:
∵是的直径,弦,
∴平分,
即为的垂直平分线,
,
,
,
,
是的“幸运角”;
(2)解:连接,如图:
的“幸运角”为,即,
,
,
,
,
∵直径,
,
,
,,
为等腰直角三角形,
设,则,在中,
,
,
解得:或,
或.
32.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)定义:对角线互相垂直的圆内接四边形叫做圆的“闪亮四边形”.
(1)若是圆的“闪亮四边形”,则是 (填序号);
①矩形;②菱形;③正方形
(2)如图1,已知的半径为于点E,四边形是的“闪亮四边形”.
①求证:
②求证:
(3)如图2,四边形为的“闪亮四边形”,相交于点,,求的半径为R
【答案】(1)③
(2)①见解析;②见解析
(3)
【分析】(1)根据“闪亮四边形”的定义结合平行四边形的性质即可解答;
(2)①连接并延长交于点F,分别连接,,,,利用垂径定理证明是的中位线,推出,再根据圆周角定理结合“闪亮四边形”的定义,推出,进而推出,,得到,最后,即可得出结论;②过点O作于点G,是等腰三角形,再证明,推出,再根据四边形是的内接四边形,得到,进而求出,,利用勾股定理即可证明;
(3)同理(2)②可得,由圆周角定理推出,得到,再根据四边形为的“闪亮四边形”,结合,利用勾股定理可求出,求出,再利用勾股定理求出,由(2)②可得,利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵中,,
∴,
∴,
∵是圆内接四边形,
∴,
∴,
∴是矩形,
∵圆的“闪亮四边形”,
∴,
∴是菱形,
∵是矩形,
∴是正方形,
故答案为:③;
(2)①证明∶连接并延长交于点F,分别连接,,,,
∵,
∴,
∴点是的中点,
∵点是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵四边形是“闪亮四边形”,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
②过点O作于点G,
由①知,
∴,
∵,
∴是等腰三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:同理(2)②可得,
∴,
∴,
∴,
∵四边形为的“闪亮四边形”,,
∴,,
∴(负值舍去),
∵,
∴,
∴,
∴(负值舍去),
由(2)②可得,
∴,
∴(负值舍去).
【点睛】本题是圆的综合题,考查的是勾股定理的应用,圆周角定理的应用,等腰三角形的判定与性质,三角形全等的判定与性质,圆的内接四边形,熟练的建立数学模型并灵活应用是解本题的关键.
33.(24-25九年级上广西南宁期中)婆罗摩芨多是公元7世纪古印度伟大的数学家,他在三角形、四边形、零和负数的运算规则,二次方程等方面均有建树,他也研究过对角线互相垂直的圆内接四边形,我们把这类对角线互相垂直的圆内接四边形称为“婆氏四边形”.
(1)若平行四边形是“婆氏四边形”,则四边形是____________.(填序号)
①矩形;②菱形;③正方形
(2)如图1,中,,以为弦的交于,交于,连接、、.其中,交于,,,若四边形是“婆氏四边形”,求的长.
(3)如图2,四边形为的内接四边形,连接,,,,,,已知.
①求证:四边形是“婆氏四边形”;
②当时,请直接写出半径的最小值.
【答案】(1)③
(2);
(3)①见解析;②半径的最小值为.
【分析】(1)根本圆内接四边形对角互补和平行四边形对角相等可得,从而可证明四边形为矩形,再根据对角线互相垂直的矩形是正方形即可判断;
(2)根据垂径定理和圆周角定理可得,,设,则,,在中解直角三角形即可;
(3)①根据圆周角定理即可得出,从而可得,继而证明结论;
②作,垂足分别为M,N,证明,设,则,,,在中,根据勾股定理和二次函数的性质即可得出半径的最小值.
【详解】(1)解:如图,
∵平行四边形为的内接四边形,
∴,,
∴,
∴平行四边形为矩形,
∵四边形是“婆氏四边形”,
∴,
∴矩形为正方形,
故答案为:③;
(2)解:∵,,,
∴,为直径,
∴,
∵四边形是“婆氏四边形”,
∴,
∴,,
设,则,,
在中,根据勾股定理,
,即,
解得,即;
(3)解:①设相交于点E如图所示
∵,,,
∴,
∴,
即,
又∵四边形是的内接四边形,
∴四边形是“婆氏四边形”;
②如图,作,垂足分别为M,N,
∴,,,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵,
设,则,,,
在中,
,
当时,取得最小值,即半径的最小值为.
【点睛】本题考查圆周角定理、垂径定理、圆内接四边形的性质、勾股定理、正方形的判定定理、二次函数的性质等.(1)中能正确证明出四边形的一个角是是解题关键;(2)中能正确表示出的三个边是解题关键;(3)中①正确利用圆周角定理是解题关键;②正确作出辅助线构造全等三角形是解题关键.
34.(22-23九年级上浙江宁波期中)一个圆中,有公共端点的直径与弦构成的图形内,平行于这条弦的半径称为这条弦的“”形半径;
(1)如图1,为直径,是弦的“”形半径,求证:;
(2)如图2,中,,以为直径作交于C,交于,求证:是弦的“”形半径;
(3)如图3,为直径,是弦的“”形半径,延长线上取点,使,交于点,若,,求.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据直径所对的圆周是直角,,根据垂径定理,即可得证;
(2)连接AP,可推出∠APB=90°,结合AD=AB,可推出点P是BD的中点,进而得出OP是三角形ABD的中位线,进而得出结论;
(3)连接,设,根据平行线的性质以及三角形内角和定理,三角形外角的性质得出,进而得出,在中, ,,勾股定理求得,在中,根据,,即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
为直径,
,
,
,
,
(2)如图2,
连接,
是的直径,
,
,
,
,
,
是弦的“”形半径;
(3)连接,,,设,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
为直径,
,,
平分,
,
在中, ,,
由勾股定理得:,
在中,,,
由勾股定理得:.
【点睛】本题考查新定义下圆的有关性质,圆周角定理,垂径定理,等腰三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,三角形的中位线,勾股定理等知识,解决问题的关键是作辅助线,转化条件.
35.(23-24九年级上江苏盐城期中)【了解概念】
我们知道,折线段是由两条不在同一直线上且有公共端点的线段组成的图形.如图1,线段、组成折线段.若点在折线段上,,则称点是折线段的中点.
(1)如图2,的半径为2,是的切线,为切点,点是折线段的中点.若,则 ;
(2)【定理证明】阿基米德折弦定理:如图3,和是的两条弦(即折线段是圆的一条折弦),,点是的中点,从向作垂线,垂足为,求证:是折弦的中点;
【变式探究】
(3)如图4,若点是的中点,【定理证明】中的其他条件不变,则、、之间存在怎样的数量关系?请直接写出结论.
【灵活应用】
(4)如图5,是的直径,点为上一定点,点为上一动点,且满足,若,,则 .
【答案】(1)3
(2)见解析
(3)
(4)或
【分析】(1)根据角所对的直角边等于斜边的一半,求出,再由所给的定义求出的长即可;
(2)在上截取,连接、、、,可证明,得到,再由垂径定理得到,则有,即可证明是折弦的中点;
(3)仿照(2)的方法,在上截取,连接、、、,证明,可得到;
(4)分两种情况讨论:当点在上时,过点作交于点,由,求出,再由勾股定理求出;当点在上时,如图6,,过点作交于点,由,求出,再由勾股定理求出.
【详解】(1)解:是的切线,为切点,
,
,
,,
,
,
是折线段的中点,
,
故答案为:3;
(2)证明:在上截取,连接、、、,
点是的中点,
,
,
(SAS),
,
,
,
,
是折弦的中点;
(3)解:,理由如下:
如图,在上截取,连接、、、,
点是的中点,
,
,
(SAS),
,
,
,
,
;
(4)解:是的直径,
,
,,
,
当点在上时,如图,
,
,
过点作交于点,
,
,
;
当点在上时,如图,,
过点作交于点,
,
,
;
综上所述:的长为或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查圆的综合应用,熟练掌握同弧或等弧所对的圆周角相等,垂径定理,三角形全等的判定及性质,理解阿基米德折弦定理是解题的关键.
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专题05 圆中的最值、翻折与新定义型问题
题型一:圆中的最值问题
题型二:圆的翻折问题
题型三:圆中的新定义型问题
题型一:圆中的最值问题
1.(25-26九年级上·浙江·期中)如图,是的弦,,是上的一个动点,且.若点,分别是的中点,则的最大值是( )
A.5 B.10 C. D.20
2.(23-24九年级下·河北邯郸·阶段练习)如图,等边的边长为4,的半径为2,D是上的动点,与相切于E,的最小值是( )
A.2 B. C. D.3
3.(23-24九年级上·浙江金华·期末)如图,正方形的边长为4,点E是正方形内的动点,点P是边上的动点,且.连结,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(2022·山东泰安·中考真题)如图,四边形为矩形,,.点P是线段上一动点,点M为线段上一点.,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.如图,MN为⊙O的直径,A、B是⊙O上的两点,过A作AC⊥MN于点C,过B作BD⊥MN于点D,P为DC上的任意一点,若MN=20,AC=8,BD=6,则PA+PB的最小值是( ).
A.20 B. C.14 D.
6.(25-26九年级上·浙江绍兴·期中)如图,在平面直角坐标系中,以为圆心作圆,使其经过原点和点,若点是圆上异于的一点,点是弦的中点,则长度的最小值是( )
A. B. C. D.
7.(25-26九年级上·山东聊城·期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB经过,,的半径为2,(O为坐标原点),点P是直线AB上的一动点,过点P作的一条切线PQ,Q为切点,则切线长PQ的最小值为( )
A. B.2 C.3 D.
8.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)如图,已知在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴的一个交点为,点C是抛物线的顶点,且与y轴相切,点P为上一动点.若点D为的中点,连接,则的最大值是( )
A. B. C. D.
9.(24-25九年级下·广东广州·开学考试)如图,在菱形中,,点E在边上,且,F是边上一动点,将沿直线折叠,点D落在点N处,当点N在四边形内部(含边界)时,的长度的最大值是( )
A. B. B. D.
10.(22-23九年级上·江苏南京·期中)如图,是⊙O的弦,点C在⊙O内,,连接,若⊙O的半径是4,则长的最小值为 .
11.(23-24九年级·江苏苏州·阶段练习)如图,点A,B的坐标分别为为坐标平面内一点,,M为线段的中点,连接,当取最大值时,点M的坐标为 .
12.(2025·河南周口·二模)如图,正方形的边长为2,在平面内有一点P,始终保证,连接,设的中点为E,连接,则线段的最小值为 ,最大值为 .
13.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)如图,正方形,以为腰向正方形内部作等腰,且,过点E作于点F,点P是的内心,连接,,,若,则的最小值为 .
14.(22-23九年级下·江苏宿迁·阶段练习)如图,矩形,,,E为中点,F为直线上动点,B、G关于对称,连接,点P为平面上的动点,满足,则的最小值 .
15.(23-24九年级上·广东广州·期末)如图,四边形中,,,,,点是四边形内的一个动点,满足,则面积的最小值为 .
题型二:圆的翻折问题
16.如图,将半径为的⊙沿折叠,弧恰好经过与垂直的半径的中点,则折痕长为( )
A. B. C. D.
17.(2025九年级下·浙江·专题练习)如图,已知⊙O的直径为10,将⊙O沿折叠,使弧与直径相切于点E,则折痕的取值范围为( )
A. B.
C. D.
18.(23-24九年级上·浙江宁波·阶段练习)如图,将半径为的圆折叠后,圆弧恰好经过圆心,则折痕的长为( )
A. B. C. D.
19.(24-25九年级上·重庆渝北·月考)如图,是的直径,将弧沿弦折叠后,弧刚好经过圆心O.若,则的长是( )
A. B. C. D.
20.(2024九年级下·全国·专题练习)如图,在中,点C在优弧上,将弧沿折叠后刚好经过的中点D.若的半径为,,则的面积是( )
A.3 B.1.5 C. D.
21.(23-24九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,将半径为4的折叠,弧恰好经过与垂直的半径的中点,则折痕的长 .
22.(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,点C在优弧上,将弧沿折叠后刚好经过的三等分点D,,若的半径为,,则的长是 .
23.(2023·重庆九龙坡·二模)如图,、是中关于直径对称的两条弦,以弦、为折线将弧,弧折叠后过圆心O,若的半径,则圆中阴影部分的面积为 .
24.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,A,B,C为圆形纸片圆周上三点,其中为直径,以为折线将纸片向右折叠,弧与交于点D,若度数,则的度数为 °.
25.(25-26九年级上·江苏泰州·期中)如图1,的半径为,是的弦,若将沿着弦翻折,翻折后的恰好经过圆心.
(1)求的长;
(2)如图2,以为边在圆心的异侧作等边三角形,直线与相切于点,分别交、于点、.
①求的周长;
②如图3,当时,求的长.
题型三:圆中的新定义型问题
26.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图1,C,D是半圆上的两点,点P是直径上一点,且满足,则称是弧的“幸运角”.
(1)如图2,若弦,D是弧上的一点,连接交于点P,连接.求证:是弧的“幸运角”;
(2)如图3,若直径,弦,弧的“幸运角”为,求的长.
27.(23-24九年级上·江苏扬州·期中)定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等补四边形.
理解:(1)如图1,点A,B,C在上,的平分线交于点D,连接.
求证:四边形是等补四边形.
探究:(2)如图2,在等补四边形中,,连接,是否平分?请说明理由.
运用:(3)如图3,在等补四边形中,,其外角的平分线交的延长线于点E,,求的长.
28.(23-24九年级上·湖南长沙·期中)新定义:同一个圆中,互相垂直且相等的两条弦叫做等垂弦.
(1)如图1,,是⊙的等垂弦,,,垂足分别为,.求证:四边形是正方形;
(2)如图2,弦与弦交于点,,.
①求证:,是⊙的等垂弦;
②连接,若,,求的长度.
29.(25-26九年级上·江苏泰州·期中)定义:同一个圆中,互相垂直的两条弦叫做“垂弦”,“垂弦”的交点叫做“垂弦点”.
(1)如图1,、是的一组“垂弦”,点为“垂弦点”,_____(填“是”或“不是”)直径;
(2)如图2,、是的两条弦,为直径,,请判断与是否是一组“垂弦”,并说明理由;
(3)如图3,点是上一个动点,、是的一组“垂弦”,点为“垂弦点”,若的度数为,的度数为,试探究是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由;
(4)如图4,、是的一组“垂弦”,点为“垂弦点”,若,,求阴影部分的面积.
30.(24-25九年级上�湖南�期末)定义:对于凸四边形,对角线相等的四边形称为“等对”四边形,对角线垂直的四边形称为“垂对”四边形.
(1)请你判断下列说法是否正确(在题后相应的括号中,正确的打“”,错误的打“”)
①平行四边形一定不是“等对”四边形; ( )
②“垂对”四边形的面积等于其对角线长的乘积的一半;( )
③顺次连接“等对”四边形四边中点而成的四边形是“垂对”四边形;( )
(2)如图1,已知四边形既是“等对”四边形,又是“垂对”四边形,且四边形的四个顶点都在上,连接四边形的对角线,交于点P.
①记,,四边形的面积分别为,,求证: ;
②如图2,点为的中点,连接并延长交于点N,若 ,求的半径(用含,的式子表示).
31.(25-26九年级上江苏南京月考)如图1,,是半圆上的两点,若直径上存在一点,满足,则称是的“幸运角”.
(1)如图2,是的直径,弦,是上一点,连结交于点,连结,是的“幸运角”吗?请说明理由;
(2)在(1)的条件下,直径,,的“幸运角”为,求CP的长.
32.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)定义:对角线互相垂直的圆内接四边形叫做圆的“闪亮四边形”.
(1)若是圆的“闪亮四边形”,则是 (填序号);
①矩形;②菱形;③正方形
(2)如图1,已知的半径为于点E,四边形是的“闪亮四边形”.
①求证:
②求证:
(3)如图2,四边形为的“闪亮四边形”,相交于点,,求的半径为R
33.(24-25九年级上广西南宁期中)婆罗摩芨多是公元7世纪古印度伟大的数学家,他在三角形、四边形、零和负数的运算规则,二次方程等方面均有建树,他也研究过对角线互相垂直的圆内接四边形,我们把这类对角线互相垂直的圆内接四边形称为“婆氏四边形”.
(1)若平行四边形是“婆氏四边形”,则四边形是____________.(填序号)
①矩形;②菱形;③正方形
(2)如图1,中,,以为弦的交于,交于,连接、、.其中,交于,,,若四边形是“婆氏四边形”,求的长.
(3)如图2,四边形为的内接四边形,连接,,,,,,已知.
①求证:四边形是“婆氏四边形”;
②当时,请直接写出半径的最小值.
34.(23-24九年级上江宁波期中)一个圆中,有公共端点的直径与弦构成的图形内,平行于这条弦的半径称为这条弦的“”形半径;
(1)如图1,为直径,是弦的“”形半径,求证:;
(2)如图2,中,,以为直径作交于C,交于,求证:是弦的“”形半径;
(3)如图3,为直径,是弦的“”形半径,延长线上取点,使,交于点,若,,求.
35.(23-24九年级上江苏盐城期中)【了解概念】
我们知道,折线段是由两条不在同一直线上且有公共端点的线段组成的图形.如图1,线段、组成折线段.若点在折线段上,,则称点是折线段的中点.
(1)如图2,的半径为2,是的切线,为切点,点是折线段的中点.若,则 ;
(2)【定理证明】阿基米德折弦定理:如图3,和是的两条弦(即折线段是圆的一条折弦),,点是的中点,从向作垂线,垂足为,求证:是折弦的中点;
【变式探究】
(3)如图4,若点是的中点,【定理证明】中的其他条件不变,则、、之间存在怎样的数量关系?请直接写出结论.
【灵活应用】
(4)如图5,是的直径,点为上一定点,点为上一动点,且满足,若,,则 .
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