专题02 圆的综合压轴题25题训练(专项训练)(浙江专用)2026年中考数学一轮复习讲练测
2026-04-09
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 圆 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.38 MB |
| 发布时间 | 2026-04-09 |
| 更新时间 | 2026-04-09 |
| 作者 | 数学黄老师的知识小店 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57256674.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第七章 圆
专题02 圆的综合压轴题25题训练
目 录
刷考点 精准巩固,扫清盲区
提能力 聚焦过程,优化策略
测综合 跨界融合,挑战创新
1.(2026•衢江区模拟)如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,且AB∥CD,过点A、C、D作⊙O交BC于点E,连结AE,AC,ED,设AC,ED交于点F,且满足∠BEA=∠AED.
(1)求证:∠ACD=∠ADC;
(2)若EC=2,EF=1,求圆的半径r;
(3)若,求的值(用含n的代数式表示).
【分析】(1)证明∠BEA=∠ADC,则可得出结论;
(2)过A作AH⊥CD,交⊙O于点G,证明△ECF∽△OAF,得出,则可得出答案;
(3)证明△ABE∽△ADG,得出,即,得出DG=an,证明△ECF∽△ADF,得出,则可得出答案.
【解答】(1)证明:∵∠AEC+∠ADC=180°,
又∵∠AEC+∠BEA=180°,
∴∠BEA=∠ADC,
∵∠BEA=∠AED,
∴∠ACD=∠ADC;
(2)解:由(1)知∠ACD=∠ADC,
∴△ACD是等腰三角形,
如图1,过A作AH⊥CD,交⊙O于点G,
∵∠B=90°AB∥CD,
∴∠BCD=90°,
∴ED是直径,
∴ED和AG交点即圆心O,
∵∠BCD=∠AHD=90°,
∴AH∥BC,
∴△ECF∽△OAF,
∴,
∵FO=r﹣EF=r﹣1,
∴.
解得r=2;
(3)解:设AB=1,BE=a,
∵,
∴AD=n.
∵∠B=∠BCH=∠AHC=90°,
∴四边形ABCH是矩形,
∴AB=CH=1.
∵AG是直径,AG⊥CD,
∴CH=DH=1,
∵ED是直径,
∴∠EAD=90°,
∵∠BAG=90°,
∴∠BAE=∠DAG,
∵∠B=∠ADH=90°,
∴△ABE∽△ADG,
∴,即,
∴DG=an,
∵AO=OG,EO=DO,∠AOE=∠DOG,
∴△AOE≌△GOD(SAS),
∴AE=DG=an,
∴,
即,
∴AG=an2,
∴AOAG,
∵∠BAE=∠DAG=∠CAG=∠CDG,
∴sin∠BAE=sin∠CDG,
∴,
∴HG=a,
∴AH=BC=AG﹣HG=an2﹣aEC=an2﹣2a,
由(2)知,△ECF∽△OAF,
∴,
即,
∴,
∴,
∵∠CED=∠CAD,∠EFC=∠AFD,
∴△ECF∽△ADF,
∴,
.
【点评】本题属于圆的综合题,主要考查圆周角定理,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,三角形全等的判定和性质,三角形相似的判定和性质,解答本题的关键是熟练掌握相似三角形的判定与性质.
2.(2026•宁波校级一模)如图,AB为⊙O直径,C为圆O上一动点,且C在直径AB上方,连结AC,BC,点M为中点,连结BM,与AC相交于点N.
(1)如图1,连结OM,求证:OM∥BC;
(2)如图2,连结ON,AM,当ON⊥BM时,求tan∠BAC的值;
(3)如图3,作MH⊥AB于H,∠BMK=∠BAC,与⊙O交于点K(点K在AB下方),MK与AB交于点E.若,求:①⊙O的直径;②EK的长.
【分析】(1)由垂径定理可得OM⊥AC,再由圆周角定理得出CB⊥AC,即可得证;
(2)连接OM交AC于点G,由垂径定理可得OM⊥AC,AG=CG,证明OG为△ABC的中位线,得出BC=2OG,再由垂径定理可得BN=MN,由圆周角定理可得∠ACB=90°,证明△BCN≌△MGN(AAS),得出MG=BC=2OG,求出OA=OM=3OG,由勾股定理可得,即可得出,最后由正切的定义计算即可得出结果;
(3)①延长MH交⊙O于点F,由题意可得,由垂径定理可得,由圆周角定理可得∠ACB=90°,再证明,得出,最后再由勾股定理计算即可得出结果;
②设AH=a,则,证明△AMH∽△BMH,求出,BH=2,由勾股定理可得AM=3,BM=3,求出tan∠ABM,由①可得AC=2,tan∠BMK=tan∠BAC,过点E作EP⊥BM于点P,设PEb,则BP=2b,MP=4b,求出PE=1,BP,MP=2,由勾股定理可得BEME=3,则AE=2,连接BK,则∠MAB=∠MKB,证明△AEM∽△KEB,得出,代入计算即可得出结果
【解答】(1)证明:∵点M为中点,
∴OM⊥AC,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,即CB⊥AC,
∴OM∥BC;
(2)解:如图,连接OM交AC于点G,
∵点M为中点,
∴OM⊥AC,AG=CG,
∵O为AB的中点,
∴OG为△ABC的中位线,
∴BC=2OG,
∵ON⊥BM,
∴BN=MN,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
在△BCN和△MGN中,
,
∴△BCN≌△MGN(AAS),
∴MG=BC=2OG,
∴OM=OG+MG=3OG,
∴OA=OM=3OG,
∴,
∴,
∴;
(3)解:①延长MH交⊙O于点F,
∵点M为中点,
∴,
∵MH⊥AB,且AB为直径,
∴,∠ACB=90°,
∴,
∴,
∴AC=MF=2MH=2,
∴AB3;
②设AH=a,则BH=AB﹣AH=3a,
∵AB为直径,MH⊥AB,
∴∠AMB=∠AHM=∠BHM=90°,
∴∠AMH+∠MAH=∠AMH+∠BMH=90°,
∴∠MAH=∠BMH,
∴△AMH∽△MBH,
∴,
∴,
解得:(不符合题意,舍去),,
∴,BH=2,
∴AM3,,
∴,
由①可得:,tan∠BAC,
∵∠BMK=∠BAC,
∴tan∠BMK=tan∠BAC,
过点E作EP⊥BM于点P,
设,
∵,tan∠BMK,
∴BP=2b,MP=4b,
∴BM=MP+BP=6b,
∴6b=3,
∴b,
∴PE=1,BP,,
∴BE,ME3,
∴AE=AB﹣BE=2,
连接BK,则∠MAB=∠MKB,
∵∠AEM=∠BEK,
∴△AEM∽△KEB,
∴,
∴,
∴EK=2.
【点评】本题主要考查了圆的基本性质、勾股定理、相似三角形的判定和性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
3.(2026•长兴县校级模拟)如图1,⊙O为△ABC外接圆,点D、E分别为,中点,连结AD、AE、DE,DE分别与AB、AC交于点F、G.已知AF=4.
(1)求证:AF=AG.
(2)如图2,连结CD交AB于点M,连结BE交CD于点N,连结BD、CE.若∠BAC=60°,求证:△NEC是等边三角形.
(3)在(2)的基础上,若,求.
【分析】(1)由圆周角定理可得∠AED=∠DAB,∠ADE=∠CAE,进而得到∠AFG=∠AGF即可求证;
(2)先证明△ADE≌△NDE,得到AE=NE=CE,即可求证;
(3)过A点作AH⊥DE于点H,由三角函数得到HE和GE的长,再证明△AFD∽△EGA,根据勾股定理可得AD=2,再由△ADE≌△NDE得出DN=AD;由△BDN∽△ECN,可得,设S△ECN=4S,则S△BNC=S△END=6S,S△BND=9S,分别表示出S△CBE和S四边形ADBE即可求解.
【解答】(1)证明:∵D、E分别为,中点,
∴,,
∴∠AED=∠DAB,∠ADE=∠CAE,
∵∠AFG=∠DAB+∠EAD,∠AGF=∠AED+∠CAE,
∴∠AFG=∠AGF,
∴AF=AG;
(2)证明:∵D、E分别为,的中点,
∴,,
∴∠ADE=∠NDE,∠AED=∠NED,AE=EC,
∵DE=DE,
∴△ADE≌△NDE(ASA),
∴AE=NE=CE,
∵∠BAC=60°,
∴∠BEC=∠BAC=60°,
∴△NEC是等边三角形;
(3)∵AF=AG.∠BAC=60°,
∴△AFG为等边三角形,
过A点作AH⊥DE于点H,如图:
∵AF=4,
∴FH=HGAF=2.AH2.
∴tan∠DEA=tan∠DAF,
∴HE,
∴GE=HE﹣HG,
由(1)知,∠AEG=∠DAF,∠ADF=∠EAG,
∴△AFD∽△EGA,
∴,即,
∴DF=6,
∴AD2,
∵△ADE≌△NDE,
∴DN=AD=2;
∵DN=AD=BD,∠BDC=∠BAC=60°,
∴△BDN为等边三角形,
∵△CEN为等边三角形,
∴∠BDC=∠CEB=60°,
∴BD∥CE,△BDN∽△ECN,
∴,
设S△ECN=4S,则S△BNC=S△END=6S,S△BND=9S,S△CBE=S△ECN+S△BNC=10S,
∵△ADE≌△NDE,
∴S△ADE=S△NDE=6S,
∴S四边形ADBE=6S+6S+9S=21S,
∴.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,圆周角定理,锐角三角函数,勾股定理,全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握以上知识是解题的关键.
4.(2026•西湖区校级模拟)如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,连结BO并延长交AC于点E,交⊙O于点D.连结AO,AD,CD.
(1)求证:∠ABC=∠ADB;
(2)若∠ACB=55°,求∠OAC的度数;
(3)若,,求AE的长.
【分析】(1)得出∠ABC=∠ACB,∠ADB=∠ACB即可;
(2)连接OC,根据圆周角定理求出∠AOC的度数,再根据等腰三角形的性质求解即可;
(3)延长AO,交BC于点F,连接OC,先证出△AOE∽△CDE,则,再设DE=4a(a>0),则OE=3a,BE=10a,BD=14a,证出△AOE∽△BAE,求出AE,CE的长,则可得AB的长,然后在Rt△ABD中,利用勾股定理求解即可.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
由圆周角定理得:∠ADB=∠ACB,
∴∠ABC=∠ADB.
(2)解:如图,连接OC,
∵AB=AC,∠ACB=55°,
∴∠ABC=∠ACB=55°,
由圆周角定理得:∠AOC=2∠ABC=110°,
∵OA=OC,
∴.
(3)解:如图,延长AO,交BC于点F,连接OC,
∵AB=AC,OB=OC,
∴AF垂直平分BC,
∴∠CAF+∠ACB=90°,
∵BD是⊙O的直径,
∴∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠ACD+∠ACB=90°,
∴∠ACD=∠CAF,
∴AF∥CD,
又∵∠AEO=∠CED,
∴△AOE∽△CDE,
∴,
∵,
∴,
解得(负值已舍),
设DE=4a(a>0),则OE=3a,
∴OB=OD=OE+DE=7a,
∴BE=OB+OE=10a,BD=2OB=14a,
由圆周角定理得:∠ABE=∠ACD,
∴∠ABE=∠CAF,即∠ABE=∠OAE,
又∵∠BEA=∠AEO,
在△AOE和△BAE中,
,
∴△AOE∽△BAE,
∴,
∴AE2=BE•OE=30a2,
解得(负值已舍),
∴,
∴,
∴,
∵,
∴在Rt△ABD中,AB2+AD2=BD2,即,
解得或(舍去),
∴.
【点评】本题主要考查圆周角的性质、勾股定理、相似三角形的性质与判定及三角函数,熟练掌握圆周角的性质、勾股定理、相似三角形的性质与判定及三角函数是解题的关键.
5.(2025•丽水一模)如图,四边形ABCD为圆内接四边形,对角线AC与BD交于点E,点F在AE上,BF=AE,∠BFC=∠CBD.
(1)求证:BC=DE;
(2)若点D为的中点.
①求证:DE2=CE•CD;
②若,求cos∠ACD的值.
【分析】(1)证得△ADE≌△FCB即可得证;
(2)①先证△BCE∽△FCB,得到CB2=CE•CF,再根据△ADE≌△FCB,证出DE=CB,CF=AD=DC,即可得证;
②设BE=5x,DE=4x,证出BC=DE=4x,∠DCA=∠BFC,得BF∥CD,由此证明△BEF∽△DEC,根据相似三角形的性质求出,再证△BEC∽△AED,推出,由此求出,过点D作DH⊥AC于点H,则,根据三角函数定义求出cos∠ACD的值.
【解答】(1)证明:∵,,
∴∠BCA=∠BDA,∠CBD=∠CAD,
∵∠BFC=∠CBD,
∴∠BFC=∠CAD,
∵BF=AE,
在△ADE和△FCB中,
,
∴△ADE≌△FCB(AAS),
∴BC=DE;
(2)①证明:∵∠DBC=∠BFC,∠BCE=∠FCB,
∴△BCE∽△FCB,
∴,
∴CB2=CE•CF,
∵△ADE≌△FCB,
∴DE=CB,CF=AD,
∵点D为的中点,
∴,
∴DC=DA,
∴DC=CF,
∴DE2=CE•CD;
②解:设BE=5x,DE=4x,
∴BC=DE=4x,
∵∠DCA=∠CAD,∠BFC=∠CAD,
∴∠DCA=∠BFC,
∴BF∥CD,
∴△BEF∽△DEC,
∴,
设EF=5k,CE=4k,
∴CF=9k,
∵CB2=CE•CF,
∴16x2=4k•9k,
∴,
∴,
∵∠CEB=∠EAD,∠BEC=∠AED,
∴△BEC∽△AED,
∴,即,
解得:,
∴,
如图,过点D作DH⊥AC于点H,则,
∴.
【点评】本题属于圆的综合题,主要考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,圆周角定理,平行线的性质等,熟练掌握各知识点并综合应用是解题的关键.
6.(2026•西湖区校级模拟)已知AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD和过点C的切线互相垂直,垂足为D,连接AC.
(1)如图1,求证:∠BAC=∠DAC;
(2)如图2,连接BC,延长DC交AB的延长线于点E,∠AEC的平分线分别交AC,BC于点F,G,求证:CF=CG;
(3)如图2,在(2)的条件下,若G是EF的中点,且,CD=4,求线段CF的长.
【分析】(1)连接OC,易证∠ACO=∠DAC=∠BAC,即可得证;
(2)先证CAO=∠BCE,再根据∠CFG=∠CAO+∠AEF,∠CGF=∠BCE+∠CEF,据此得证;
(3)取CE的中点Q,连接QG,根据,可得AD=8,进而可求AC、AB、BC,再证△AFE∽△CGE,即可得解.
【解答】(1)证明:如图,连接OC,
∵DC切O于点C,
∴OC⊥CD,
∴∠OCB=90°,
∵AD⊥CD,
∴∠ADC=90°,
∴∠OCB=∠ADC,
∴∠ACO=∠DAC,
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠BAC,
∴∠BAC=∠DAC;
(2)证明:如图,连接OC,
由(1)知:∠OCE=∠OCD=90°,∠CAO=∠ACO,
∴∠OCB+∠BCE=90°,
∵AB是O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠OCE,
∴∠BCE=∠ACO,
∴∠CAO=∠BCE,
∵EF是∠AEC的平分线,
∴∠CEF=∠AEF,
∴∠CFG=∠CAO+∠AEF,∠CGF=∠BCE+∠CEF,
∴∠CFG=∠CGF,
∴CF=CG;
(3)解:如图,取CE的中点Q,连接QG,
∵G是EF的中点,
∴GQ∥CF,,
∴∠CGQ=∠ACB=90°,
由(2)知:CF=CG,
∴,
由(2)知:∠DAC=∠BAC=∠BCE,
∴,
∴,
∴,
∴AD=8,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,AD=8,
∴,
∴,
∵∠CAE=∠GCE,∠FEA=∠CEG,
∴△AFE∽△CGE,
∴,
∴AF=2CG,
∵CF=CG,
∴AF=2CF,
∵,
∴.
【点评】本题主要考查了圆的基本性质、切线的性质、相似三角形的判定和性质、解直角三角形等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
7.(2026•柯城区一模)如图1,点E是⊙O的弦BD上一动点,过点E作AC⊥BD交⊙O于点A,C,连结AB,BC,CD,AD,过点B作BF⊥AD于点F,交AC于点G.
(1)如图2,若BF经过点O.
①求证:BG=BC;
②若,,求⊙O的半径;
(2)若AC=BD,,,求y关于x的函数表达式.
【分析】(1)①证明△BEG≌△BEC(ASA),即可得到BG=BC;
②连接OD,推出BF垂直平分AD,设GF=a,AF=2a,利用勾股定理求得a=1,在Rt△ABF中,求得BF=4,在Rt△OFD中,利用勾股定理求解即可;
(2)分当点E靠近点D时,当点E靠近点B时,两种情况讨论,即可求解.
【解答】(1)①证明:∵AC⊥BD,BF⊥AD,
∴∠BEG=∠AFG=90°,
∵∠BGE=∠AGF,
∴∠GBE=∠GAF,
∵∠CBD=∠GAF,
∴∠GBE=∠CBD,
∵∠BEG=∠BEC=90°,BE=BE,
∴△BEG≌△BEC(ASA),
∴BG=BC;
②解:连接OD,
∵BF⊥AD.BF经过点O,
∴AF=DF,
∴BF垂直平分AD,
∴∠ABF=∠DBF,
∵tan∠GAF,
∴tan∠GAF,
设GF=a,AF=2a.
∴GF2+AF2=AG2,即a2+(2a)2=()2,解得a=1,
∴GF=1.AF=2,
∵∠ABF=∠DBF=∠GAF,
在Rt△ABF中,tan∠ABF,
∴BF=4,
令OB=r,则OF=4﹣r,DF= AF=2,.在Rt△OFD中,由勾股定理得22+(4﹣r)2=12,解得r=2.5;
(2)解:①当点E靠近点D时,
∵AC= BD,
∴,
∴,
∴∠BAE=∠DBA=∠EDC=∠ECD.
∵AC⊥BD,
∴∠AEB=∠CED=90°,
∴△ABE和△CDE均为等腰直角三角形,
∴AE=BE.DE=CE.
∵BG=BC,BE⊥GC,
∴GE=CE,
∴GE=CE=DE,
设GE=CE=DE=a,则AG=ax,
∴AE=AG+GE=ax+a,
∴BE=AE=ax十a,
∴BD= BE+DE=ax+2a,
∴y;
②当点E靠近点B时,
同理可证△BEC和△AED均为等腰直角三角形,
令BE=CE=EG=a,AG=ax,AE=DE=ax+a,
∴BD=BE+DE=ax+2a,
∴y,
综合上得:y或y.
【点评】本题考查与圆有关的性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,理解题意,分情况讨论是解题关键.
8.(2025•杭州模拟)四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC是对角线,CA平分∠BCD.
(1)如图1,求证:AB=AD;
(2)如图2,点E在线段CD上,连接AE,AB=AE,连接BE,∠BED=135°,求证:BC⊥CD;
(3)如图3,在(2)的条件下,作BH⊥AB交⊙O于点H,交线段AC于点F,连接CH,请你探究线段DE、线段CH的数量关系,并证明你的结论.
【分析】(1)由圆的基本性质得,即可得证;
(2)由等腰三角形的性质得可设∠ABE=∠AEB=α,∠DAE=180°﹣2(135°﹣α)=2α﹣90°,可得∠DAB=∠DAE+∠EAB=90°,由圆的内接四边形的性质∠BCD=90°,即可得证;
(3)连接DH,延长AC使CH=CK,连接HK,BK,由正方形的判定方法得矩形ABHD是正方形,由圆的基本性质得∠ACB=∠DCH=∠ACD,由SAS可判定△BCH≌△BCK,由全等三角形的性质得∠CBK=∠CBH,BH=BK,同理可证DE=HK,由勾股定理得HK2=CH2+HK2,即可求解.
【解答】(1)证明:∵CA平分∠BCD,
∴∠ACB=∠ACD,
∴,
∴AB=AD;
(2)证明:∵AB=AE,
∴可设∠ABE=∠AEB=α,
由条件可知∠AED=135°﹣α,∠BAE=180°﹣2α,
∵AB=AD,
∴AE=AD,
∴∠AED=∠ADE=135°﹣α,
∴∠DAE=180°﹣2(135°﹣α)=2α﹣90°,
∴∠DAB=∠DAE+∠EAB
=180°﹣2α+2α﹣90°
=90°,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∴∠BCD=90°,
∴BC⊥CD.
(3)解:;
证明:连接DH,延长AC使CH=CK,连接HK,BK,
由条件可知∠BHD=∠BCD=90°,
∵BH⊥AB,
∴∠ABH=90°,
∴∠BAD=∠BHD=90°,
∴四边形ABHD是矩形,
∵AB=AD,
∴矩形ABHD是正方形.
∴AD=BH=AB=DH,
∴,
∴∠ACB=∠DCH=∠ACD,
又∵,
∴∠DCH=∠ACD=45°,
∴∠BCH=135°,
∠HCK=90°,
∴∠BCK=135°,
∴∠BCK=∠BCH,
在△BCH和△BCK中,
,
∴△BCH≌△BCK(SAS),
∴∠CBK=∠CBH,
BH=BK,
∴∠HBK=2∠CBH,
又∵,
∴∠CDH=∠CBH,
∴∠ADE=90°﹣∠CDH,
∴∠DAE=2∠CDH,
∴∠DAE=∠HBK,
在△ADE和△BHK中,
,
∴△ADE≌△BHK(SAS),
∴DE=HK,
又∴HK2=CH2+HK2,
∴,
∴.
【点评】本题考查了圆的基本性质,圆周角定理,圆内接四边形的性质,正方形的判定及性质,等腰三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理等;掌握圆的基本性质,圆周角定理,等腰三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,并能添加恰当的辅助线构建全等三角形是解题的关键.
9.(2025•浙江模拟)如图,AB为⊙O的直径,C是圆上一点,D是的中点,弦DE⊥AB于点F,延长BA至点Q,连结CQ,若CQ恰与⊙O相切.
(1)求证:△ACQ∽△CBQ;
(2)若点P是上的一点,连结BP,CP,
①若AC=6,BF=2,求tan∠CPB的值;
②当时,若,用含有k的代数式表示.
【分析】(1)如图,连结OC,根据切线的性质得到∠ACQ+∠ACO=∠QCO=90°.根据圆周角定理得到∠ACB=∠BCO+∠ACO=90°,根据全等三角形的性质得到∠ABC=∠BCO=∠ACQ,根据相似三角形的判定定理得到△ACQ∽△CBQ,
(2)①如图2,连结OD,由D是的中点,得到,求得∠CAB=∠DOB,根据相似三角形的性质得到,设⊙O的半径为r,则,得到AB=2r=10,根据勾股定理得到,根据三角函数的定义得到,
②如图,过点A作AG⊥CP于点G,连结AP,设,则AG=CG=a,得到,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【解答】(1)证明:如图,连结OC,
∵CQ是⊙O的切线,
∴∠ACQ+∠ACO=∠QCO=90°.
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=∠BCO+∠ACO=90°,
∵OC=OB,
∴∠ABC=∠BCO=∠ACQ,
又∵∠Q=∠Q,
∴△ACQ∽△CBQ,
(2)解:①如图2,连结OD,
∵D是的中点,
∴,
∴∠CAB=∠DOB,
∵DE⊥AB,
∴∠DFO=90°,
又∠ACB=90°=∠DFO,
∴△ACB∽△OFD,
∴,
设⊙O的半径为r,则,
解得r=5,
经检验,r=5是方程的解,且符合题意,
∴AB=2r=10,
∴BC8,
∴tan∠CAB,
∵∠BPC=∠CAB,
∴,
②如图,过点A作AG⊥CP于点G,连结AP,
设ACa,CPak,则AG=CG=a,
∴,
∴,
∵△ACQ∽△CBQ,
∴,
∴,
∴.
【点评】本题是圆的综合题,考查了相似三角形的判定和性质,切线的性质,圆周角定理,解直角三角形,熟练掌握各知识点是解题的关键.
10.(2024•拱墅区二模)如图,在半径为3的⊙O作内接矩形ABCD,点E是弦BC的中点,BC=4,连结AE并延长交⊙O于点F,点G是的中点,连结CG分别交AB、AF于点H、点P.
(1)证明:;
(2)求BH的长;
(3)若存在一个实数m,使得tan∠APH=mBH,试求出m的值.
【分析】(1)连接BG,根据圆周角定理得出∠ACG=∠ABG,证明△AHC∽△GHB,即可证明;
(2)连接OG,利用垂径定理求得ON∥BC,利用相似三角形的判定和性质求得OM=MN=NG=1,再证明△GHN∽△CHB,利用勾股定理求得AB的长,据此求解即可;
(3)用勾股定理求得AE的长,证明AM=MEAE,再证明△GMP∽△CEP,推出PM=PE,连接AG,推出∠AGP=90°,利用勾股定理分别求得AG和PG的长,据此即可求解.
【解答】(1)证明:连接BG,
∴∠ACG=∠ABG,
∵∠AHC=∠BHG,
∴△AHC∽△GHB,
∴,
∴;
(2)解:连接OG,分别交AF、AB于点M、N,
∵G是的中点,
∴ON⊥AB,
∴AN=BNAB,
∵矩形ABCD内接于⊙O,
∴∠B=90°,AC为⊙O的直径,
∵E是弦BC的中点,BC=4,
∴BE=CEBC=2,
∴ON∥BC,
∴△AMN∽△AEB,△AOM∽△ACE,
∴,,
∴MN=1,OM=1.
∵半径为3,
∴OM=MN=NG=1,
∵GN∥BC,
∴△GHN∽△CHB,
∴4,
∴BH=4NH,
∵AB2,
∴BN,
∴BH;
(3)解:∵AB=2,BE=2,
∴AE2,
∵△AOM∽△ACE,
∴,
∴AM=MEAE,
∵GM∥EC,
∴△GMP∽△CEP,
∴1,
∴PM=PE,
∴AP,
连接AG,
∵AC为⊙O的直径,
∴∠AGP=90°,
∴AN AG,
又∵AP,
∴PG,
∴tan∠APH,
∴BH,
∴tan∠APHBH,
∴m.
【点评】本题考查了圆内接四边形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,垂径定理,解直角三角形,正确作出辅助线解决问题是解题的关键.
11.(2025•湖州一模)如图1,AB为圆O的直径,弦CD交AB于点G(不与O重合),C是的中点,分别过点A,B作CD的垂线,垂足为E,F,连结AD.
(1)求∠EAD的度数;
(2)如图2,连结OE,OF,猜想OE与OF的关系,并说明理由;
(3)如图3,连结OC交AE于点P,若,CP=6,求圆半径.
【分析】(1)连结OC,由AB是⊙O的直径,C是的中点,可得∠AOC=90°,所以∠ADC=45°,再由AE⊥CD,可求得∠EAD的度数.
(2)延长FO交AE于点M,连结BD,可证得△AOM≌△BOF,所以OM=OF,AM=BF,再证明△EFM是以FM为斜边的等腰直角三角形,即可得到OE=OF,OE⊥OF.
(3)过点F作 FN⊥AB于点N,先证明△AOP≌△COG,得到OG=OP,设OP=x,则OA=x+6,由△AOP∽△BNF,可将FN,BN都用含x的式子表示出来,再通过△COG∽△FNG,可得到关于x的方程,即可求出x的值.
【解答】解:(1)如图,连结OC.
∵AB是⊙O的直径,C是的中点,
∴∠AOC=90°,
∴∠ADC∠AOC=45°.
∵AE⊥CD,
∴∠AED=90°,
∴∠EAD=90°﹣∠ADC=45°,
∴∠EAD的度数为45°.
(2)OE与OF的关系为OE=OF,OE⊥OF.
理由:如图,延长FO交AE于点M,连结BD.
∵AE⊥CD,BF⊥CD,
∴AE∥BF,
∴∠MAO=∠FBO.
又∵∠AOM=∠BOF,AO=BO,
∴△AOM≌△BOF(ASA),
∴OM=OF,AM=BF.
由(1)求∠ADC的度数可知∠BDF=45°.
∵∠BDF=45°,∠BFD=90°,
∴∠BDF=∠DBF,
∴BF=FD,
∴AM=FD.
∵∠EAD=∠ADE=45°,
∴EA=ED,
∴EA﹣AM=ED﹣FD,即 EM=EF,
∴△EFM是以FM为斜边的等腰直角三角形.
∵O是FM的中点,
∴OE⊥OF,OE=OF.
(3)如图,过点F作 FN⊥AB于点N.
∵C是的中点,
∴由圆的轴对称性可得CO⊥AB.
∵AE⊥CD,
∴∠AOP=∠COG,∠PAO=∠GCO.
又∵OA=OC,
∴△AOP≌△COG(ASA),
∴OG=OP,
设OP=x,则OA=OC=OP+CP=x+6.
∵FN∥OC,
∴∠AOP=∠BNF=90°.
∵∠OAP=∠FBN,
∴△AOP∽△BNF,
∴,即,
∴FN,BN.
∵OB=OC,OG=OP,
∴OB﹣OG=OC﹣OP,即BG=CP=6,
∴GN=BG﹣BN.
∵FN∥OC,
∴△COG∽△FNG,
∴,即,
整理得x2+x﹣12=0,
解得x=3 或 x=﹣4 (舍去),
∴OC=6+x=9,
∴⊙O的半径为9.
【点评】本题是圆的综合题,主要考查了圆的基本概念与性质,全等三角形、相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,方程法求线段长的知识,掌握圆心角与圆周角之间的数量关系,熟练运用全等三角形、相似三角形的判定与性质转换线段之间的数量关系,会构造等腰直角三角形,具有方程思想是解题的关键.本题是中考模拟卷的压轴题,第(2)问与第(3)问难度较大.
12.(2025•杭州校级模拟)AB为⊙O的直径,点C、D为⊙O上的点,CD交AB于P,∠ADC=45°.
(1)如图1,求证:C为的中点;
(2)如图2,CE⊥AD于E,交AB于G,连接CO并延长交AD于F,求证:OG=OF;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接PF,若,求△DPF的面积.
【分析】(1)连接OC,根据圆周角定理得到∠AOC=2∠ADC=90°,则∠BOC=∠AOC,再由弧与圆心角的关系即可证明;
(2)证明△AOF≌△COG(ASA)即可;
(3)设OP=2k,OF=OG=3k,过P作PH⊥EC于H,交OC于M,证明△HCM≌△HPG(ASA),则CM=PG=5k,由△POM∽△COG求出OM=k,可求.过F作FT⊥CD于点T,则由,,再由勾股定理及三角形面积公式即可.
【解答】(1)证明:连接OC.
∵,
∴∠AOC=2∠ADC=90°.
∴∠BOC=180°﹣∠AOC=90°=∠AOC.
∴.
∴C为中点;
(2)证明:∵CE⊥AD,
∴∠CED=90°.
∴∠OCG+∠AFO=90°.
由(1)知∠AOC=90°.
∴∠DAB+∠AFC=90°.
∴∠DAB=∠OCG.
∵∠AOF=180°﹣∠AOC=90°=∠AOC,OA=OC,
∴△AOF≌△COG(ASA).
∴OG=OF.
(3)解:∵∠BOF=∠AOC=90°,
∴.
设OP=2k,OF=3k.
∴OG=3k.过P作PH⊥EC于H,交OC于M.
∴∠CHM=∠PHG=90°.
∵∠CED=90°,∠ADC=45°,
∴∠ECD=90°﹣45°=45°=∠ADC.
∴∠CPH=90°﹣45°=45°=∠HCP.
∴HC=HP,
∵∠ECF+∠CGB=90°,∠CGB+∠HPG=90°,
∴∠HPG=∠ECF.
∴△HCM≌△HPG(ASA),
∴CM=PG=5k.
∵∠HPG=∠GCO,∠COP=∠AOC=90°,
∴△POM∽△COG.
∴,
∴.
∴OM=k或OM=﹣6k(舍去).
∴OC=6k.
∴,
∴.
过F作FT⊥CD于点T.
∴∠FTP=∠FTD=90°.
∴,∠TFD=90°﹣45°=45°=∠FDT.
∴.
∴.
∴.
∵.
∴k=1.
∴,
∴.
即△DPF的面积为.
【点评】本题考查了圆的综合题,涉及圆周角定理,相似三角形的判定与性质,勾股定理,解直角三角形等知识点,难度大,熟练掌握各知识点是解题的关键.
13.(2025•余杭区校级模拟)在⊙O中,AB是⊙O的直径,点C、D都在圆上,连接BC、CD,∠BDC=45°.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过点A作AE⊥CD于点E,求证:AE=DE;
(3)如图3,在(2)的条件下,点F在上,连接BF,过点F作⊙O的切线交EA的延长线于点G,若2∠ABF+∠ABD=90°,,BD=24,求线段CD的长.
【分析】(1)连接CO.证明∠AOC=∠BOC.即可得到结论;
(2)连接AD.证明∠DAE=∠ADE,即可得到结论;
(3)连接OF,OE,OD.过点E作EM⊥FG于点M.证明四边形FMEO为矩形.设AB=26m,FG=20m.则OF=EM=GM=13m.得到FM=OE=7m.连接AD,延长OE交AD于N.求出OE=7,AO=OD=13.过点O作OK⊥CD于点K.求出.在Rt△OKD中,求出.即可求出答案.
【解答】(1)证明:连接CO.
∵∠BDC=45°,
∴∠COB=2∠BDC=90°.
∵∠AOC=180°﹣∠BOC=180°﹣90°=90°.
∴∠AOC=∠BOC.
∴.
(2)证明:连接AD.
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°.
∴∠ADC=∠ADB﹣∠CDB=90°﹣45°=45°.
∵AE⊥CD,
∴∠AEC=90°.
∴∠DAE=∠AEC﹣∠ADC=90°﹣45°=45°.
∴∠DAE=∠ADE.
∴AE=DE.
(3)解:连接OF,OE,OD.
∵AE=DE,OE=OE,AO=DO,
∴△AOE≌△DOE(SSS).
∴,∠AEO=∠DEO.
∵,
∴.
∴∠AOE=∠ABD.
∵,
∴∠AOF=2∠ABF.
∵2∠ABF+∠ABD=90°,
∴2∠ABF+∠ABD=∠AOF+∠AOE=90°.
即∠EOF=90°.
∵FG与⊙O相切于点F,
∴OF⊥FG.
∴∠OFG=90°.
∴∠OFG+∠FOE=180°.
∴OE∥FG,
∵∠AED=∠AEC=90°,
∴.
∴∠CEO=45°,∠G=180°﹣∠AEO=180°﹣135°=45°.
过点E作EM⊥FG于点M.
∴∠GME=90°.
∴∠GEM=45°=∠G.
∴GM=ME.
∵∠FME=90°,
∴四边形FMEO为矩形.
∴.
∵,
设AB=26m,FG=20m.
则OF=EM=GM=13m.
∴FM=OE=7m.
连接AD,延长OE交AD于N.
∵AO=OD,∠AOE=∠DOE,
∴AN=ND,AD⊥ON.
∵AO=OB,BD=24,
∴.
在Rt△AED中,
∵AN=ND,
∴.
在Rt△ANO中,
∵AN2+ON2=AO2,
∴(12﹣7m)2+122=(13m)2.
解得(舍).
∴OE=7,AO=OD=13.
过点O作OK⊥CD于点K.
∴CD=2DK,∠DKO=90°.
∴在Rt△KEO中,.
即.
∴.
在Rt△OKD中,
∴.
∴.
【点评】此题考查了圆周角定理、切线的性质定理、勾股定理、垂径定理、矩形的判定和性质等知识,熟练掌握圆的相关定理是关键.
14.(2025•萧山区校级模拟)以正方形ABCD的边AB为弦的⊙O分别交AD、BC于点M、点N.
(1)如图1,求证:AM=BN;
(2)如图2,点P为BD上一点,过点P作PQ⊥AP交BC于点Q,连接PC,求证:∠CPQ=2∠DAP;
(3)如图3,在(2)的条件下,设BD交⊙O于点K,连接BM、PN,过点C作CH⊥PN于点H,连接QH,若∠CQH=∠NPQ,,BQ=2,求线段PK的长.
【分析】(1)连接MN.根据正方形的性质,圆的内接四边形性质,矩形的判定解答即可;
(2)先证明△ABP≌△CBP,再根据正方形的性质证明解答即可;
(3)过P作PF⊥BC于点F.则∠PFN=90°.设NF=a,NQ=b.则QF=FC=a+b.NC=2a+b,证明△PNF∽△CNH,△QNH∽△PNQ,再利用正方形的性质,勾股定理,三角函数解答即可.
【解答】(1)证明:连接MN.
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠DAB=∠ABC=90°.
∵四边形ABNM是⊙O内接四边形;
∴∠BAM+∠MNA=180°,
∴∠BNM=90°,
∴四边形ABNM为矩形.
∴AM=BN.
(2)证明:∵AP⊥PQ,
∴∠APQ=90°.
∴∠ABC+∠APQ=180°.
∴∠BAP+∠BQP=180°.
设∠DAP=α.
∴∠BAP=90°﹣α.
∴∠BQP=90°+α.
∴∠PQC=180°﹣∠BQP=90°﹣α.
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠ABD=∠CBD=45°,AB=BC.
∵BP=BP,
∴△ABP≌△CBP(SAS).
∴∠BCP=∠BAP=90°﹣α.
∴∠QPC=180°﹣∠BCP﹣∠PQC=2α.
∴∠CPQ=2∠DAP.
(3)解:过P作PF⊥BC于点F.则∠PFN=90°.
∵∠PQC=∠PCQ=90°﹣α,
∴PQ=PC.
∴QF=FC.
设NF=a,NQ=b.则QF=FC=a+b.
∴NC=2a+b.
∵CH⊥PN,
∴∠NHC=90°.
∴∠HCN+∠PNC=90°.
∵∠NPF+∠PNC=90°,
∴∠NPF=∠HCN.
∵∠PFN=∠NHC=90°,
∴△PNF∽△CNH.
∴.
∴PN•NH=CN•NF.
∵∠CQH=∠NPQ,∠QNH=∠QNP,
∴△QNH∽△PNQ.
∴
∴QN2=PN•NH.
∴QN2=CN•NF.
∴b2=(2a+b)a.
∴b=﹣a(舍去)或b=2a.
∴QN=2a,NC=4a.
∴AM=BN=2a+2,,AB=BC=6a+2.
∵AM2+AB2=BM2,
∴.
解得a=1或(舍去).
∴AM=4,,BC=8,BF=8﹣3a=5.
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=BC=8,∠ADB=∠DBC=45°.
∵∠PFB=90°,
∴∠BPF=45°=∠PBF.
∴PF=BF=5.
∴.
连接MK.
∵∠BAM+∠BKM=180°,
∴∠MKB=90°.
∴∠MKD=90°.
∴.
∴MK=MD•sin∠MDK.
∵MD=AD﹣AM=4,
∴.
∴.
∴.
【点评】本题考查了正方形的性质,矩形的判定和性质,圆的内接四边形的性质,三角形全等的判定和性质,三角形相似的判定和性质,勾股定理,三角函数的应用,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
15.(2025•鹿城区校级一模)如图1,已知△ABC的高,点E是边AB上的动点,以DE为直径作圆O,交边AB于F,交线段BD于N,交线段AD于M.
(1)求证:∠DAB=∠FDB.
(2)如图2,连接CF,若CF恰好经过点M.
①求的值.
②求DN的长.
【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角得到∠EFD=90°,再根据同角的余角相等得到∠FDB=∠DAB;
(2)①先求出,,再根据,得到DF=8,接着证明△EFD∽△MDC,则;
②由,设MD=5x,EF=8x,作FP⊥ND于点P,则∠B=∠DFP=90°﹣∠BDF,先求出,再证明△FNP∽△DEF,得到,代入整理得到,证明△CMD∽△CFP,得到,代入解得,则,最后根据DN=DP+NP计算即可.
【解答】(1)证明:如图,
∵DE是直径,
∴∠EFD=90°,则∠B+∠FDB=90°,
∵AD为三角形的高,
∴∠ADB=90°,∠B+∠DAB=90°,
∴∠DAB=∠FDB;
(2)解:①∵,,
∴,则CD=BC﹣BD=5,
∴,
∵,
∴,
解得DF=8,
∵四边形FEDM内接于圆,
∴∠FED+∠FMD=180°,
∵∠DMC+∠FMD=180°,
∴∠FED=∠DMC,且∠EFD=∠ADC=90°,
∴△EFD∽△MDC,
则;
②∵,
∴设MD=5x,EF=8x,
作FP⊥ND于点P,则∠B=∠DFP=90°﹣∠BDF,
∵DF=8,,
∴,则,
∵∠FED=∠FND,∠EFD=∠FPN=90°,
∴△FNP∽△DEF,
∴,则,
∴,
∵∠MCD=∠FCP,∠MDC=∠FPD=90°,
∴△CMD∽△CFP,
∴,即,
解得:,
∴,
∴.
【点评】本题考查了圆的基本性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理等,掌握圆的综合知识是解题的关键.
16.(2025•绍兴三模)如图1,在平面直角坐标系中,⊙M交x轴于B,D两点,交y轴于A、C两点,连结AM交x轴于点G.
(1)当∠BAC=40°时,求∠DAM的度数;
(2)如图2,若AM∥BC.
①求证:BA=BG;
②若,DG=8,求点A的坐标及BC的长度.
【分析】(1)连接MD,先求出∠ABD=50°,即可得到∠AMD=2∠ABD=100°,然后根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理解答即可;
(2)①延长AM交⊙M于点E,连接BE,得到∠E=∠CAE,然后根据同角的余角相等得到∠BAE=∠AGB,即可得到结论;
②设AO=3x,则OB=4x,即可求出AB=5x,OG=x,根据正切的定义得到,再根据BC∥AE,得到求出x值即可解题.
【解答】(1)解:如图1,∠AOB=90°,∠BAC=40°,连接MD,
∴∠ABD=90°﹣∠BAC=90°﹣40°=50°,
∴∠AMD=2∠ABD=100°,
又∵MA=MD,
∴;
(2)①证明:如图2,延长AM交⊙M于点E,连接BE,则AE是⊙M的直径,∠BCA=∠E,
∴∠ABE=90°,
又∵BC∥AE,
∴∠BCA=∠CAE,
∴∠E=∠CAE,
∵∠E+∠BAE=∠CAE+∠AGB=90°,
∴∠BAE=∠AGB,
∴BA=BG;
②解:∵,DG=8,
设AO=3x,则OB=4x,
在直角三角形AOB中,由勾股定理得:,
∴OG=BG﹣BO=AB﹣BO=5x﹣4x=x,
又∵∠ABD=∠ACD,
∴,
∴,
又∵BC∥AE,
∴,
∴,
解得:x=1(经检验,是分式方程的解,且符合题意),
∴点A的坐标为(0,3),BO=4,OC=12,
在直角三角形BOC中,由勾股定理得:.
【点评】本题属于圆的综合题,主要考查圆周角定理,勾股定理和解直角三角形,平行线分线段长比例,添加辅助线构造直径所对的圆周角是直角是解题的关键.
17.(2025•宁波一模)如图1,四边形ABCD内接于⊙O,BD为直径,∠ABC为锐角,过点B作BE⊥AC于点E,过点A作BC的平行线交BE的延长线于点F.
(1)∠ABD=α,请用含α的代数式表示∠CBE.
(2)若AF=BD,求证:AD=AE.
(3)如图2,在(2)的条件下,BF与⊙O交于点G,与AD延长线交于点H,连结DG.①若CD=4,DG=1,求AD的长.
②若,求tan∠ABD的值.
【分析】(1)利用圆周角定理,直角三角形的性质解答即可;
(2)利用全等三角形的判定与性质解答即可;
(3)①连接AG,过点D作DM⊥AC于点M,利用圆周角定理和等弧对等弦的性质得到AG=CD=4,设AD=AE=x,则AM=x﹣1,利用勾股定理列出方程解答即可;
②连接AG,利用圆周角定理和等弧对等弦的性质得到AG=CD,利用圆周角定理和直角三角形的性质得到∠AHB=∠BDC,利用直角三角形的边角关系定理得到,利用相似三角形的判定与性质得到∠ADG=∠AHF,则∠GDH=∠GHD=45°,利用等腰直角三角形的性质得到ABAD,最后利用直角三角形的边角关系定理解答即可得出结论.
【解答】(1)解:∵BD为直径,
∴∠BAD=90°,
∴∠ABD+∠ADB=90°.
∵BE⊥AC,
∴∠CBE+∠BCA=90°.
∵∠BCA=∠BDA,
∴∠CBE=∠ABD=α.
(2)证明:由(1)得:∠CBE=∠ABD,
∵AF∥BC,
∴∠CBE=∠F,
∴∠ABD=∠F.
∵BD为直径,
∴∠BAD=90°,
∵BE⊥AC,
∴∠AEF=90,
∴∠BAD=∠AEF=90°.
在△BAD和△FEA中,
,
∴△BAD≌△FEA(AAS),
∴AD=AE;
(3)解:①连接AG,过点D作DM⊥AC于点M,如图,
∵∠ABD=∠ACD=α,∠CBE=∠CAG=α,
∴∠ACD=∠CAG,
∴,
∴,
∴,
∴AG=CD=4.
∵BD为直径,
∴∠AGD=90°,
∵BE⊥AC,DM⊥AC,
∴四边形EMDG为矩形,
∴DM=EG,EM=DG=1,
设AD=AE=x,则AM=x﹣1,
∵DM2=AD2﹣AM2=x2﹣(x﹣1)2,EG2=AG2﹣AE2=42﹣x2,
∴x2﹣(x﹣1)2=16﹣x2,
∴x,
∵负数不合题意,舍去,
∴AD=31.
②连接AG,如图,
∵∠ABD=∠ACD=α,∠CBE=∠CAG=α,
∴∠ACD=∠CAG,
∴,
∴,
∴,
∴AG=CD.
∵∠BAD=90°
∴∠AHB+∠ABH=90°,
∵BE⊥AC,
∴∠ABH+∠BAC=90°,
∴∠BAC=∠AHB,
∵∠BAC=∠BDC,
∴∠AHB=∠BDC,
∵BD为直径,
∴∠BCD=90°,
∴cos∠BDC,
∵,
∴,
∵AF=BD,AG=CD,
∴.
由(2)知:△BAD≌△FEA,
∴∠ABD=∠F,
∵∠ABD=∠AGD,
∴∠AGD=∠F,
∴△AGD∽△AFH,
∴∠ADG=∠AHF,
∴∠GDH=∠GHD,
∵∠BGD=90°,
∴∠GDH=∠GHD=45°,
∴∠ABH=45°,
∴ABAE,
∴ABAD,
∴tan∠ABD.
【点评】本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,垂径定理,直角三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的店铺与性质,相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,矩形的判定与性质,添加适当的辅助线构造相似三角形是解题的关键.
18.(2025•定海区模拟)如图,AB为⊙O的直径,射线AM与⊙O相切于点A,点C为射线AM上的一个动点,BC交⊙O于点D.
(1)若AC=AB,AE垂直OC,垂足为E,连接BE.
①求∠ABC的度数及的值;
②求证:△AEB∽△BEC;
(2)连接AD,求的最大值.
【分析】(1)①根据“等边对等角”及三角形内角和定理可求得∠ABC;先证得AC=2AO,再在Rt△AOC中,,在Rt△AOE中,可得,即可证明结论;
②过点B作BN∥AE,交EO延长线于点N,先证明△AOE≌△BON,可得AE=BN,OE=ON,再证明∠ABN=∠CBE,∠BAE=∠CBE,再由相似三角形的判定可得结论;
(2)证明△ABD∽△CBA,设AB=m,AC=n,得成比例的线段,根据m2+n2≥2mn即可求解.
【解答】(1)解:①∵AB=AC,且AB是⊙O的直径,
∴AC=2AO,
∵AC=AB,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵AE⊥OC,
∴∠AOE+∠OAE=90°,
在Rt△AOC中,∠AOC+∠ACO=90°,
∴∠ACO=∠OAE,
∵,
∴Rt△AOE,
∴;
②证明:过点B作BN∥AE,交EO延长线于点N,
∴∠BAE=∠ABN,∠AEO=∠BNO=90°,
∵AO=BO,
∴△AOE≌△BON,
∴AE=BN,OE=ON,
∵,
∴BN=2OE=EN,
∴∠NEB=∠NBE=45°,
∴∠AEB=∠AEO+∠NEB=135°,∠BEC=180°﹣∠NEB=135°,
∴∠AEB=∠BEC,
由条件可得∠ABN=∠CBE,
∴∠BAE=∠CBE,
∴△AEB∽△BEC;
(2)解:如图,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ADB=∠BAC,BC2=AB2+AC2,
∵∠B=∠B,
∴△ABD∽△CBA,
∴,
∴,
∴,
设AB=m,AC=n,
∴,
∴m=n时,m2+n2=2mn,
的值最大为,
即的最大值为.
【点评】本小题考查等腰三角形及直角三角形的判定与性质、锐角三角函数、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、平行四边形的判定与性质、圆的基本性质等基础知识,考查推理能力、几何直观、运算能力、创新意识等,熟练掌握相关图形的性质定理是关键.
19.(2025•金华模拟)如图,在▱ABCD中,过A,B,C三点的⊙O交CD于点E,连结AE.
(1)求证:AD=AE.
(2)如图2,已知AD为⊙O的切线,连结AO并延长交BE于点G.
①求证:∠ABG=2∠BAG;
②若,求cosD的值.
【分析】(1)欲证明AD=AE,只要证明∠D=∠AED;
(2)①证明∠DAE=2∠BAG,∠ABE=∠DAE即可;
②可以假设BG=2k,EG=3k,证明BA=BE=5k,设OA=OB=r,OG=x.利用相似三角形的小册子求出r与k的关系,过点O作OT⊥AB于点T.则AT=BTk,证明∠D=∠TOB,求出cos∠TOB可得结论.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠D=∠ABC,
∵∠AED+∠AEC=180°,∠AEC+∠ABC=180°,
∴∠AED=∠ABC,
∴∠D=∠AED,
∴AD=AE;
(2)①证明:如图2中,过点A作AH⊥CD于点H.
∵AD=AE,
∴∠DAH=∠EAH,
∵AD是切线,
∴AD⊥AG,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴AH⊥AB,
∴∠DAG=∠BAH=90°,
∴∠DAH=∠BAG,
∴∠DAE=2∠BAG,
∵AD是切线,
∴∠DAE=∠ABE,
∴∠ABE=2∠BAG;
②解:连接OB,
∵BG:EG=2:3,
∴可以假设BG=2k,EG=3k,
∵AB∥CD,
∴∠AED=∠BAE,
∵∠D=∠AED,∠DAE=∠ABE,
∴∠BAE=∠BEA,
∴BA=BE=5k,
设OA=OB=r,OG=x.
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA,
∵∠ABG=2∠BAO,
∴∠OBG=∠OAB,
∵∠OGB=∠AGB,
∴△OGB∽△BGA,
∴,
∴,
∴xr,rk,
过点O作OT⊥AB于点T.则AT=BTk,
∴OTk,
∴cos∠TOB,
∵∠D+∠DAH=90°,∠TOB+∠ABO=90°,∠DAH=∠OAB=∠ABO,
∴∠D=∠TOB,
∴cosD.
【点评】本题属于圆综合题,考查了切线的性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,等腰三角形的性质,解题的关键是学会利用参数解决问题.
20.(2025•宁波模拟)已知⊙O的半径为5,△ABC是其内接三角形,AB=BC=6.
(1)如图1,求sinA;
(2)如图2,弦DE=8,连结BD,BE分别交AC于点M,N.
①求证:∠ABC=2∠DBE;
②若点N为AM的中点,求BN的长.
【分析】(1)连接BO并延长交⊙O于点F,连接CF,由直径所对的圆周角等于90°可得出∠BCF=90°,即可得出,再根据同弧所对的圆周角相等可得出,进而可得出sinA.
(2)①连接BO并延长交⊙O于点F,连接CF,由勾股定理得出,进而可得出,由题意可得出,进而可得出,根据同弧所对的圆周角相等可得出∠ABF=∠CBF=∠DBE,进而可证明∠ABC=2∠DBE.
②分两种情况:当点C与点D重合时,由垂径定理可知AC⊥BE,由(1)可知,进而可得出.当点C与点D不重合时,作∠GBC=∠ABN,截取BG=BN,连接GC,GM.证明△BGC≌△BNA,△BGM≌△BNM.由全等三角形的性质以及等量代换可得出GM=GC,由等边对等角可得出∠GCM=∠GMC,设∠A=x,则∠GMC=2x,得出∠ABM=90°,再由,进而可求出BN.
【解答】(1)解:在图1中,连接BO并延长交⊙O于点F,连接CF,
∵BF是直径,
∴∠BCF=90°.
由题BF=10,BC=6,
∴,
∵∠A,∠F是所对的圆周角,
∴∠A=∠F,
∴;
(2)①证明:连接BO并延长交⊙O于点F,连接CF,
在Rt△BCF中,BF=10,BC=6,
CF=DE=8,
∴,
同理可证,AF=8,
∴,
则,
∴∠ABF=∠CBF=∠DBE,
即∠ABC=∠ABF+∠CBF=2∠DBE.
②当点C与点D重合时,如图,此时BF为直径,
∴AC⊥BE于点N.
由,
可得.
当点C与点D不重合时,
如图,作∠GBC=∠ABN,截取BG=BN,连接GC,GM.
∵BG=BN,∠GBC=∠ABN,BC=AB,
∴△BGC≌△BNA(SAS),
∴GC=AN,∠GCB=∠A=∠ACB.
由①∠ABC=2∠DBE,
∴∠CBD+∠ABN=∠DBE,
又∠GBC=∠ABN,
∴∠GBM=∠NBM,
又BG=BN,BM=BM,
∴△BGM≌△BNM(SAS).
∴GM=NM,
又MN=AN,AN=GC,
∴GM=GC,
∴∠GCM=∠GMC.
设∠A=x,则∠BCA=x,∠GCB=∠A=x,∠GCM=2x,∠GMC=2x.
∴,
∴∠ABM=90°,
由(1)知,,
设BM=3x,则AM=5x,AB=4x,
由条件可知,.
综上所述,或.
【点评】本题主要考查等腰三角形的判定和性质、直径所对的圆周角为直角、解直角三角形、圆周角定理、勾股定理、全等三角形的判定和性质和直角三角形的性质,解题的关键是熟练解直角三角形和圆的性质.
21.(2025•滨江区校级模拟)已知△ABC内接于⊙O,BO平分∠ABC.
(1)如图1,求证:AB=BC;
(2)如图2,点D为上一点,连接AD、BD,DC交AB于点E,DC平分∠ADB,求证:AD+BD=DC;
(3)如图3,在(2)的条件下,弦AG的延长线交BC延长线于点F,∠DAF+∠BCD=180°,若AE=1,CF=3,求AG的长.
【分析】(1)如图1:连接OA,OC.由角平分线的定义、等腰三角形的性质证明△BOA≌△BOC(AAS),再根据全等三角形的性质即可证明结论;
(2)由角平分线的定义和圆周角定理以及等角对等边可得AC=BC=AB,如图:在CD上取点R,使CR=BD,连接AR.可证△ABD≌△ACR(SAS)可得∠ADR=∠BAC=∠DAR,易得DR=AR=AD,再运用等边对等角即可证明结论;
(3)设∠DBA=α.则∠ACD=∠ABD=α.易证△ABC为等边三角形,则∠ACB=∠ABC=∠BAC=60°,结合邻补角性质可得∠BCD=60°﹣α,进而得到∠DAF=120°+α,∠F=∠ACB﹣∠CAF=60°﹣2α;如图3,在BC上取点T,使BT=AE=1,连接AT.易证△ABT≌△CAE可得∠BAT=∠ECA=α,进而得到∠ATF=∠TAF,则AF=TF;设TC=x,则AF=TF=x+3,AB=BC=x+1.过A作AW⊥BC于点W,则∠AWB=∠AWF=90°;解直角三角形可得、、.再运用勾股定理列方程解得x=4,进而得到AF=7,AC=AB=5;连接CG.再证明△ACG∽△AFC,最后根据相似三角形的性质求解即可.
【解答】(1)证明:如图1,BO平分∠ABC,连接OA,OC.
∴∠ABO=∠CBO.
∵OB=OB,OA=OC,
∴OB=OA,OB=OC,
∴∠BAO=∠ABO=∠CBO=∠OCB,即∠BAO=∠OCB,
在△BOA和△BOC中,
,
∴△BOA≌△BOC(AAS),
∴AB=BC;
(2)证明:∵DC平分∠ADB,
∴∠ADC=∠BDC.
∵,
∴∠BAC=∠BDC=∠ADC.
∵,
∴∠ABC=∠ADC=∠BAC,
∴AC=BC=AB;
如图2,在CD上取点R,使CR=BD,连接AR.
∵,
∴∠ABD=∠ACD,
在△ABD和△ACR中,
,
∴△ABD≌△ACR(SAS),
∴AD=AR,∠DAB=∠RAC,
∴∠BAC=∠RAC+∠BAR=∠DAB+∠BAR=∠DAR.
∵∠ADR=∠BAC=∠DAR,
∴DR=AR=AD,
∴AD+BD=DR+RC=CD;
(3)解:设∠DBA=α.则∠ACD=∠ABD=α.
∵AB=BC=AC,
∴△ABC为等边三角形,
∴∠ACB=∠ABC=∠BAC=60°,
∴∠BCD=60°﹣α,
∵∠DAF+∠BCD=180°,
∴∠DAF=120°+α,
∵,
∴∠DAB=∠BCD=60°﹣α,
∴∠CAF=∠DAF﹣∠DAB﹣∠BAC=2α,
∴∠F=∠ACB﹣∠CAF=60°﹣2α,
如图3:在BC上取点T,使BT=AE=1,连接AT.
∵AB=AC,∠ABT=∠EAC=60°,
∴△ABT≌△CAE(SAS),
∴∠BAT=∠ECA=α,
∴∠ATF=∠ABT+∠BAT=60°+α,
∴∠TAF=180°﹣∠F﹣∠ATF=60°+α,
∴∠ATF=∠TAF,
∴AF=TF,
设TC=x,则AF=TF=x+3,AB=BC=x+1,
过A作AW⊥BC于点W,则∠AWB=∠AWF=90°,
在Rt△AWB中,,
∴,,
∴,
∵AW2+FW2=AF2,
∴,
解得:x=4,
∴AF=7,AC=AB=5,
如图:连接CG,
∵∠AGC+∠ABC=180°,
∴∠AGC=120°,
∵∠ACF=180°﹣∠ACB=120°,
∴∠ACF=∠AGC,
∵∠CAG=∠CAF,
∴△ACG∽△AFC,
∴,
∴,
解得:.
【点评】本题属于圆的综合题,主要考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、圆周角定理、解直角三角形、相似三角形的判定与性质等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
22.(2025•义乌市二模)如图,在△ABC中,AB=AC,点P为线段AC上的一个动点(不与A,C重合),作点C关于BP的对称点D,连结BD,PD.⊙O是△BCP的外接圆并分别交BD,AB于点E,F,连结PE,PF.
(1)判断△DEP是否为等腰三角形,并说明理由.
(2)证明:AP•BD=AC•BE.
(3)连结OB,若点E为线段BD的三等份点且BC=6,,求tan∠OBC的值.
【分析】(1)根据轴对称的性质及圆内接四边形的性质求解即可;
(2)先证明△AFP∽△ABC,得到,再证明BE=PF,BD=BC,即可证明结论;
(3)过点A作AH⊥BC于点H,交PF于点M,连结OF,证明AH经过圆心O,FM=PM,然后分和两种情况,设OH=x,分别求出FM,MH,BH的长,根据勾股定理列方程求解,求出OH的长,最后利用三角函数求解即可.
【解答】(1)解:△DEP为等腰三角形;理由如下:
∵点C关于BP的对称点D,
∴∠C=∠D,
∵∠C=∠DEP,
∴∠DEP=∠D,
∴PD=PE,
∴△DEP为等腰三角形;
(2)证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,
∵∠C=∠AFP,∠ABC=∠APF,
∴∠ABC=∠AFP,∠APF=∠AFP,
∴FP∥BC,AF=AP,
∴△AFP∽△ABC,
∴,BF=CP,
又∵CP=DP=EP,
∴BF=EP,
∴BE=PF,
又∵BD=BC,
∴,
∴AP•BD=AC•BE;
(3)解:过点A作AH⊥BC于点H,交PF于点M,连结OF,如图2,
∵AB=AC,
∴,
∴AH经过圆心O,
∵FP∥BC,
∴AM⊥FP,
∵AF=AP,
∴,
当时,BD=3BE,
∵AP•BD=AC•BE,
∴AC=3AP,
由(2)知,
∴,
∵BC=6,
∴PF=2,
∴FM=1,
∵,
∴,
即,
∴AH=5,
∵△AFP∽△ABC,AM⊥FP,AH⊥BC,
∴,
∴,
∴,
∴,
设OH=x,
在Rt△FMO中,由勾股定理得:FM2+OM2=OF2,
在Rt△BHO中,由勾股定理得:BH2+OH2=OB2,
∵OF=OB,
∴,
解得,
∴,
∴;
当时,,
∵AP•BD=AC•BE,
∴,
∴,
∵BC=6,
∴PF=4,
∴FM=2,
同理,
解得:,
∴,
设OH=x,则,
由勾股定理得:,
解得,
∴,
∴,
综上所述,tan∠OBC的值为或.
【点评】本题主要考查了圆与三角形的综合问题,轴对称的性质,圆内接四边形的性质,等腰三角形的判定与性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,垂径定理,解直角三角形,勾股定理等知识,作等腰三角形的高是解答本题的关键.
23.(2025•定海区二模)淇淇陪弟弟玩积木时,发现放在同一水平面上的两个积木的横截面分别是以MN=20cm为直径的半圆O和边长为4cm的正方形ABCD,P,Q分别为半圆O上的点.如图1所示,此时半圆O与水平面恰好切于点P,AP=12cm,延长CD与半圆O分别交于点E,F.将半圆O向右无滑动滚动,使点D落在半圆O上,此时半圆O与水平面恰好切于点Q,如图2所示.
(1)在图1中,求弦EF的长;
(2)在图2中,求的长;
(3)在图2中,过点D作半圆O的切线与直线AB交于点H,求tan∠ADH的值.
【分析】(1)如图1,连接OE,OP,OP与EF交于点T,可得四边形ADTP为矩形,得到OP⊥EF,PT=AD=4cm,进而得ET=FT,由MN=20cm可得OT=6cm,在Rt△OET中,利用勾股定理求出ET,即可求解;
(2)如图2,连接OQ,OD,延长CD交OQ于点G,可得四边形ADGQ为矩形,得到AQ=DG,QG=AD=4cm,∠OGD=90°,由MN=20cm可得OG=6cm,进而由勾股定理得DG=8cm,即得AQ=DG=8cm,得到的长为AP﹣AQ=4cm,
(3)如图3,连接OH,由切线长定理可得HQ=HD,设HD=t cm,则HQ=t cm,由(2)得AQ=8cm,则AH=(8﹣t)cm,在Rt△ADH中由勾股定理得42+(8﹣t)2=t2,解得t=5,得到AH=3cm,再根据正切的定义即可求解.
【解答】解:(1)半圆O与水平面相切于点P,OP为半圆O的半径,四边形ABCD为正方形,如图1,连接OE,OP,OP与EF交于点T,
∴∠OPA=∠DAP=∠ADT=90°,
∴四边形ADTP为矩形,
∴OP⊥EF,PT=AD=4cm,
∴ET=FT,
∵MN=20cm,
∴OE=OP=10cm,
∴OT=6cm,
在Rt△OET中,由勾股定理得:,
∴EF=2ET=16cm;
(2)四边形ABCD为正方形,半圆O与水平面相切于点Q,OQ为半圆O的半径,如图2,连接OQ,OD,延长CD交OQ于点G,
∴∠GQA=∠DAQ=∠ADG=90°,
∴四边形ADGQ为矩形,
∴AQ=DG,QG=AD=4cm,∠OGD=90°,
∵MN=20cm,
∴OD=OQ=10cm,
∴OG=6cm,
在Rt△ODG中,由勾股定理得:,
∴AQ=DG=8cm,
∵AP=12cm,
∴的长为AP﹣AQ=4(cm),
(3)如图3,连接OH,由切线长定理可得HQ=HD,
设HD=t cm,则HQ=t cm,由(2)得AQ=8cm,则AH=(8﹣t)cm,
在Rt△ADH中,由勾股定理得:AD2+AH2=HD2,
即42+(8﹣t)2=t2,
解得t=5,
∴AH=3cm,
∴.
【点评】本题属于圆的综合题,主要考查了切线的性质,切线长定理,垂径定理,矩形的判定与性质,勾股定理,弧长公式,三角函数,正确添加辅助线是解题的关键.
24.(2025•浙江一模)如图1,⊙O是等腰△ABC的外接圆,AB=AC,∠BAC=α,点D是∠BAC所对弧上的任意一点,连结AD,将AD绕点A逆时针旋转α,交⊙O于点E,连结BD、DC、CE.
(1)求证:CE=BD.
(2)如图2,若CE∥AD,
①求α的值.
②当的度数与的度数之比为3时,求BD:DC的值.
【分析】(1)由圆周角定理可得出结论;
(2)①证明△AEC∽△CDB,得出∠E=∠CDB,证明△ABC是正三角形,可得出答案;
②作DH⊥BC于点H,设DH=CH=1,由直角三角形的性质得出BD和CD的长,则可得出答案.
【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE=α,
∴∠BAD=∠CAE,
∴,
∴CE=BD;
(2)解:①如图,
∵CE∥AD,
∴∠2=∠4,
又∵∠2=∠6,
∴∠4=∠6,
∵∠1=∠3,∠5=∠3,
∴∠5=∠1,
∴△AEC∽△CDB,
∴∠E=∠CDB,
∵∠E+∠ABC=∠CDB+∠BAC,
∴∠ABC=∠BAC,
∴AC=BC,
∴AC=BC=AB,
∴△ABC是正三角形,
∴α=60°;
②∵的度数与的度数之比为3,
∴∠2=15°,∠3=45°,
∴∠2=∠6=15°,∠3=∠5=45°,
作DH⊥BC于点H,在BH上取点G,连接DG,使∠DGH=30°,
设DH=CH=1,则DG=2,GH,
∵∠BDG=∠DGH﹣∠DBC=30°﹣15°=15°,
∴∠BDG=∠DBC,
∴BG=DG=2,
∴BH=BG+GH=2,
在Rt△BDH中,BD,
在Rt△CDH中,CD,
∴BD:DC=():1.
【点评】本题考查了圆周角定理,等边三角形的判定与性质,直角三角形的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
25.(2025•新昌县二模)如图,△ABC内接于⊙O,AC是⊙O的直径,AB=BC,E是半径OA上的一点(不与点O,点A重合),连结BE并延长交⊙O于点D,连结AD,CD.
(1)求∠ADB的度数.
(2)线段BO的延长线与线段AD的延长线交于点P.
①求证:BC2=AD•AP.
②设BP与CD交于点F,当BF=PF时,求的值.
【分析】(1)利用圆周角定理和等腰直角三角形的判定与性质解答即可;
(2)利用圆周角定理和相似三角形的判定与性质解答即可;
(3)过点F作FH⊥AB于点H,过点P作PM⊥BA,交BA的延长线于点M,连结AF,利用全等三角形的判定与性质得到∠BAF=∠BCF,利用相似三角形的判定与性质得到,,利用BF=PF得到,即PM=2FH,BM=2MH,设AH=a(a>0),则AM=2AH=2a,MH=AM+AH=3a,利用等腰直角三角形的性质得到PM=BM=6a,AB=BM﹣AM=4a,利用勾股定理求得AP,利用(2)的结论求得AD,则PD可得,代入化简运算即可得出结论.
【解答】(1)解:∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°.
∵AB=BC,
∴∠ACB=45°,
∴∠ADB=∠ACB=45°;
(2)①证明:∵AC是⊙O的直径,
∴点O是AC的中点,
∵∠ABC=90°,AB=BC,
∴,
∵∠ADB=45°,
∴∠ADB=∠ABP.
∵∠DAB=∠BAP,
∴△DAB∽△BAP,
∴,
即AB2=AD•AP,
∴BC2=AD•AP;
②解:过点F作FH⊥AB于点H,过点P作PM⊥BA,交BA的延长线于点M,连结AF,如图,
在△BAF和△BCF中,
,
∴△BAF≌△BCF(SAS),
∴∠BAF=∠BCF.
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠MAP=∠BCF,
∴∠MAP=∠BAF.
∵∠AHF=∠M=90°,
∴△AFH∽△APM,
∴,
∵FH⊥AB,PM⊥BA,
∴HF∥MP,
∴△BHF∽△BMP.
∴,
∵BF=PF,
∴,
∴,
即PM=2FH,BM=2MH,
∴.
设AH=a(a>0),则AM=2AH=2a,MH=AM+AH=3a,
∴BM=2MH=6a.
∵∠ABP=45°,
∴PM=BM=6a,AB=BM﹣AM=4a,
在Rt△APM中,.
由①得,AB2=AD•AP,
∴,
∴,
∴.
【点评】本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,垂径定理,等腰直角三角形的性质,垂直的定义,平行线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,直角三角形的性质,勾股定理,圆的内接四边形的性质,添加适当的辅助线构造直角三角形是解题的关键.
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第七章 圆
专题02 圆的综合压轴题25题训练
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刷考点 精准巩固,扫清盲区
提能力 聚焦过程,优化策略
测综合 跨界融合,挑战创新
1.(2026•衢江区模拟)如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,且AB∥CD,过点A、C、D作⊙O交BC于点E,连结AE,AC,ED,设AC,ED交于点F,且满足∠BEA=∠AED.
(1)求证:∠ACD=∠ADC;
(2)若EC=2,EF=1,求圆的半径r;
(3)若,求的值(用含n的代数式表示).
2.(2026•宁波校级一模)如图,AB为⊙O直径,C为圆O上一动点,且C在直径AB上方,连结AC,BC,点M为中点,连结BM,与AC相交于点N.
(1)如图1,连结OM,求证:OM∥BC;
(2)如图2,连结ON,AM,当ON⊥BM时,求tan∠BAC的值;
(3)如图3,作MH⊥AB于H,∠BMK=∠BAC,与⊙O交于点K(点K在AB下方),MK与AB交于点E.若,求:①⊙O的直径;②EK的长.
3.(2026•长兴县校级模拟)如图1,⊙O为△ABC外接圆,点D、E分别为,中点,连结AD、AE、DE,DE分别与AB、AC交于点F、G.已知AF=4.
(1)求证:AF=AG.
(2)如图2,连结CD交AB于点M,连结BE交CD于点N,连结BD、CE.若∠BAC=60°,求证:△NEC是等边三角形.
(3)在(2)的基础上,若,求.
4.(2026•西湖区校级模拟)如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,连结BO并延长交AC于点E,交⊙O于点D.连结AO,AD,CD.
(1)求证:∠ABC=∠ADB;
(2)若∠ACB=55°,求∠OAC的度数;
(3)若,,求AE的长.
5.(2025•丽水一模)如图,四边形ABCD为圆内接四边形,对角线AC与BD交于点E,点F在AE上,BF=AE,∠BFC=∠CBD.
(1)求证:BC=DE;
(2)若点D为的中点.
①求证:DE2=CE•CD;
②若,求cos∠ACD的值.
6.(2026•西湖区校级模拟)已知AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD和过点C的切线互相垂直,垂足为D,连接AC.
(1)如图1,求证:∠BAC=∠DAC;
(2)如图2,连接BC,延长DC交AB的延长线于点E,∠AEC的平分线分别交AC,BC于点F,G,求证:CF=CG;
(3)如图2,在(2)的条件下,若G是EF的中点,且,CD=4,求线段CF的长.
7.(2026•柯城区一模)如图1,点E是⊙O的弦BD上一动点,过点E作AC⊥BD交⊙O于点A,C,连结AB,BC,CD,AD,过点B作BF⊥AD于点F,交AC于点G.
(1)如图2,若BF经过点O.
①求证:BG=BC;
②若,,求⊙O的半径;
(2)若AC=BD,,,求y关于x的函数表达式.
8.(2025•杭州模拟)四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC是对角线,CA平分∠BCD.
(1)如图1,求证:AB=AD;
(2)如图2,点E在线段CD上,连接AE,AB=AE,连接BE,∠BED=135°,求证:BC⊥CD;
(3)如图3,在(2)的条件下,作BH⊥AB交⊙O于点H,交线段AC于点F,连接CH,请你探究线段DE、线段CH的数量关系,并证明你的结论.
9.(2025•浙江模拟)如图,AB为⊙O的直径,C是圆上一点,D是的中点,弦DE⊥AB于点F,延长BA至点Q,连结CQ,若CQ恰与⊙O相切.
(1)求证:△ACQ∽△CBQ;
(2)若点P是上的一点,连结BP,CP,
①若AC=6,BF=2,求tan∠CPB的值;
②当时,若,用含有k的代数式表示.
10.(2024•拱墅区二模)如图,在半径为3的⊙O作内接矩形ABCD,点E是弦BC的中点,BC=4,连结AE并延长交⊙O于点F,点G是的中点,连结CG分别交AB、AF于点H、点P.
(1)证明:;
(2)求BH的长;
(3)若存在一个实数m,使得tan∠APH=mBH,试求出m的值.
11.(2025•湖州一模)如图1,AB为圆O的直径,弦CD交AB于点G(不与O重合),C是的中点,分别过点A,B作CD的垂线,垂足为E,F,连结AD.
(1)求∠EAD的度数;
(2)如图2,连结OE,OF,猜想OE与OF的关系,并说明理由;
(3)如图3,连结OC交AE于点P,若,CP=6,求圆半径.
12.(2025•杭州校级模拟)AB为⊙O的直径,点C、D为⊙O上的点,CD交AB于P,∠ADC=45°.
(1)如图1,求证:C为的中点;
(2)如图2,CE⊥AD于E,交AB于G,连接CO并延长交AD于F,求证:OG=OF;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接PF,若,求△DPF的面积.
13.(2025•余杭区校级模拟)在⊙O中,AB是⊙O的直径,点C、D都在圆上,连接BC、CD,∠BDC=45°.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过点A作AE⊥CD于点E,求证:AE=DE;
(3)如图3,在(2)的条件下,点F在上,连接BF,过点F作⊙O的切线交EA的延长线于点G,若2∠ABF+∠ABD=90°,,BD=24,求线段CD的长.
14.(2025•萧山区校级模拟)以正方形ABCD的边AB为弦的⊙O分别交AD、BC于点M、点N.
(1)如图1,求证:AM=BN;
(2)如图2,点P为BD上一点,过点P作PQ⊥AP交BC于点Q,连接PC,求证:∠CPQ=2∠DAP;
(3)如图3,在(2)的条件下,设BD交⊙O于点K,连接BM、PN,过点C作CH⊥PN于点H,连接QH,若∠CQH=∠NPQ,,BQ=2,求线段PK的长.
15.(2025•鹿城区校级一模)如图1,已知△ABC的高,点E是边AB上的动点,以DE为直径作圆O,交边AB于F,交线段BD于N,交线段AD于M.
(1)求证:∠DAB=∠FDB.
(2)如图2,连接CF,若CF恰好经过点M.
①求的值.
②求DN的长.
16.(2025•绍兴三模)如图1,在平面直角坐标系中,⊙M交x轴于B,D两点,交y轴于A、C两点,连结AM交x轴于点G.
(1)当∠BAC=40°时,求∠DAM的度数;
(2)如图2,若AM∥BC.
①求证:BA=BG;
②若,DG=8,求点A的坐标及BC的长度.
17.(2025•宁波一模)如图1,四边形ABCD内接于⊙O,BD为直径,∠ABC为锐角,过点B作BE⊥AC于点E,过点A作BC的平行线交BE的延长线于点F.
(1)∠ABD=α,请用含α的代数式表示∠CBE.
(2)若AF=BD,求证:AD=AE.
(3)如图2,在(2)的条件下,BF与⊙O交于点G,与AD延长线交于点H,连结DG.①若CD=4,DG=1,求AD的长.
②若,求tan∠ABD的值.
18.(2025•定海区模拟)如图,AB为⊙O的直径,射线AM与⊙O相切于点A,点C为射线AM上的一个动点,BC交⊙O于点D.
(1)若AC=AB,AE垂直OC,垂足为E,连接BE.
①求∠ABC的度数及的值;
②求证:△AEB∽△BEC;
(2)连接AD,求的最大值.
19.(2025•金华模拟)如图,在▱ABCD中,过A,B,C三点的⊙O交CD于点E,连结AE.
(1)求证:AD=AE.
(2)如图2,已知AD为⊙O的切线,连结AO并延长交BE于点G.
①求证:∠ABG=2∠BAG;
②若,求cosD的值.
20.(2025•宁波模拟)已知⊙O的半径为5,△ABC是其内接三角形,AB=BC=6.
(1)如图1,求sinA;
(2)如图2,弦DE=8,连结BD,BE分别交AC于点M,N.
①求证:∠ABC=2∠DBE;
②若点N为AM的中点,求BN的长.
21.(2025•滨江区校级模拟)已知△ABC内接于⊙O,BO平分∠ABC.
(1)如图1,求证:AB=BC;
(2)如图2,点D为上一点,连接AD、BD,DC交AB于点E,DC平分∠ADB,求证:AD+BD=DC;
(3)如图3,在(2)的条件下,弦AG的延长线交BC延长线于点F,∠DAF+∠BCD=180°,若AE=1,CF=3,求AG的长.
22.(2025•义乌市二模)如图,在△ABC中,AB=AC,点P为线段AC上的一个动点(不与A,C重合),作点C关于BP的对称点D,连结BD,PD.⊙O是△BCP的外接圆并分别交BD,AB于点E,F,连结PE,PF.
(1)判断△DEP是否为等腰三角形,并说明理由.
(2)证明:AP•BD=AC•BE.
(3)连结OB,若点E为线段BD的三等份点且BC=6,,求tan∠OBC的值.
23.(2025•定海区二模)淇淇陪弟弟玩积木时,发现放在同一水平面上的两个积木的横截面分别是以MN=20cm为直径的半圆O和边长为4cm的正方形ABCD,P,Q分别为半圆O上的点.如图1所示,此时半圆O与水平面恰好切于点P,AP=12cm,延长CD与半圆O分别交于点E,F.将半圆O向右无滑动滚动,使点D落在半圆O上,此时半圆O与水平面恰好切于点Q,如图2所示.
(1)在图1中,求弦EF的长;
(2)在图2中,求的长;
(3)在图2中,过点D作半圆O的切线与直线AB交于点H,求tan∠ADH的值.
24.(2025•浙江一模)如图1,⊙O是等腰△ABC的外接圆,AB=AC,∠BAC=α,点D是∠BAC所对弧上的任意一点,连结AD,将AD绕点A逆时针旋转α,交⊙O于点E,连结BD、DC、CE.
(1)求证:CE=BD.
(2)如图2,若CE∥AD,
①求α的值.
②当的度数与的度数之比为3时,求BD:DC的值.
25.(2025•新昌县二模)如图,△ABC内接于⊙O,AC是⊙O的直径,AB=BC,E是半径OA上的一点(不与点O,点A重合),连结BE并延长交⊙O于点D,连结AD,CD.
(1)求∠ADB的度数.
(2)线段BO的延长线与线段AD的延长线交于点P.
①求证:BC2=AD•AP.
②设BP与CD交于点F,当BF=PF时,求的值.
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