内容正文:
专题20 最大张角模型(米勒定理)
最大张角模型(又称“米勒定理模型”),由圆周角与圆外角性质推导得出,是解决视角最大、张角最值问题的经典几何模型,可快速确定动点位置、求出最大角度,中考常以几何探究、实际应用、动态最值题型出现,题目贴近生活、思路巧妙,结构清晰、应用性强,是几何直观与数学建模思想的典型代表。
本专题从模型讲解、例题分析、巩固提高三个部分展开,循序渐进,层层剖析最大张角模型的重难点,内容详实丰富,供大家学习使用,欢迎下载。
模型讲解
故事背景:
米勒问题,又称雷奇奥莫塔努斯极大值问题,是数学史上记载最早的极值问题,由15世纪德国著名数学家、天文学家约翰内斯・米勒于1471年提出。米勒也被称作雷奇奥莫塔努斯,他是欧洲三角学的重要奠基人,长期致力于数学与天文研究,其提出的这一经典问题,不仅开启了初等极值问题的研究先河,更被收录进《100个著名初等数学问题》,流传至今。
该问题最初源于生活中的直观观察:一根垂直悬挂的横杆,在地面上哪个位置观察时,视角最大?后人常将其形象化为雕像观赏问题:一座雕像安放在基座之上,观察者在地面水平移动,站在何处观看雕像整体的视角最大、最为清晰?这一看似简单的生活场景,背后蕴含着深刻的几何原理。
在漫长的数学发展中,数学家 Ad・Lorsch 给出了简洁优美的几何解法:当动点与两定点构成的三角形外接圆恰好与动点所在直线相切时,对应的张角最大,这一结论也被称为米勒定理。
米勒问题:
已知点A,B是∠MON的边ON上的两个定点,点C是边OM上的动点,则当C在何处时,∠ACB最大?对米勒问题在初中最值的考察过程中,也成为最大张角或最大视角问题。
米勒定理:
已知点AB是∠MON的边ON上的两个定点,点C是边OM上的一动点,则当且仅当三角形ABC的外圆与边OM相切于点C时,∠ACB最大.
证明:
如图1,设C’是边OM上不同于点C的任意一点,连结A,B,因为∠AC’B是圆外角,∠ACB是圆周角,易证∠AC’B小于∠ACB,故∠ACB最大。
米勒定理在解题中的应用
常常以解析几何、平面几何和实际应用为背景进行考查。若能从题设中挖出隐含其中的米勒问题模型,并能直接运用米勒定理解题,这将会突破思维瓶颈、大大减少运算量、降低思维难度、缩短解题长度,从而使问题顺利解决。否则这类问题将成为考生的一道难题甚至一筹莫展,即使解出也费时化力。
例题分析
【例1】如图,在中,,,,过点作的平行线,为直线上一动点,为的外接圆,直线交于点,则的最小值为__________.
【答案】2
【分析】如图,连接CE.首先证明∠BEC=120°,根据定弦定角,可得点E在以M为圆心,MB为半径的上运动,连接MA交于E′,此时AE′的值最小.
【解析】解:如图,连接CE.
∵AP∥BC,
∴∠PAC=∠ACB=60°,
∴∠CEP=∠CAP=60°,
∴∠BEC=120°,
,为定值,则点E的运动轨迹为一段圆弧
如图,点E在以M为圆心,MB为半径的上运动,过点作
∴中优弧度数为=240°,则劣弧度数为120°
∴△BMC是等腰三角形,∠BMC=120°,
∵∠BCM=30°,BC=,
∴MB=MC=8,
∴连接MA交于E′,此时AE′的值最小.
∵∠ACB=60°,∠BCO=30°,
∴∠ACM=90°,
∴MA==,
∴AE的最小值为=.
故答案为:2
【例2】数学概念
若点在的内部,且、和中有两个角相等,则称是的“等角点”,特别地,若这三个角都相等,则称是的“强等角点”.
理解概念
(1)若点是的等角点,且,则的度数是 .
(2)已知点在的外部,且与点在的异侧,并满足,作的外接圆,连接,交圆于点.当的边满足下面的条件时,求证:是的等角点.(要求:只选择其中一道题进行证明!)
①如图①,
②如图②,
深入思考
(3)如图③,在中,、、均小于,用直尺和圆规作它的强等角点.(不写作法,保留作图痕迹)
(4)下列关于“等角点”、“强等角点”的说法:
①直角三角形的内心是它的等角点;
②等腰三角形的内心和外心都是它的等角点;
③正三角形的中心是它的强等角点;
④若一个三角形存在强等角点,则该点到三角形三个顶点的距离相等;
⑤若一个三角形存在强等角点,则该点是三角形内部到三个顶点距离之和最小的点,其中正确的有 .(填序号)
【答案】(1)100、130或160;(2)选择①或②,理由见解析;(3)见解析;(4)③⑤
【分析】(1)根据“等角点”的定义,分类讨论即可;
(2)①根据在同圆中,弧和弦的关系和同弧所对的圆周角相等即可证明;
②弧和弦的关系和圆的内接四边形的性质即可得出结论;
(3)根据垂直平分线的性质、等边三角形的性质、弧和弦的关系和同弧所对的圆周角相等作图即可;
(4)根据“等角点”和“强等角点”的定义,逐一分析判断即可.
【解析】(1)(i)若=时,
∴==100°
(ii)若时,
∴(360°-)=130°;
(iii)若=时,
360°--=160°,
综上所述:=100°、130°或160°
故答案为:100、130或160.
(2)选择①:
连接
∵
∴
∴
∵,
∴
∴是的等角点.
选择②
连接
∵
∴
∴
∵四边形是圆的内接四边形,
∴
∵
∴
∴是的等角点
(3)作BC的中垂线MN,以C为圆心,BC的长为半径作弧交MN与点D,连接BD,
根据垂直平分线的性质和作图方法可得:BD=CD=BC
∴△BCD为等边三角形
∴∠BDC=∠BCD=∠DBC=60°
作CD的垂直平分线交MN于点O
以O为圆心OB为半径作圆,交AD于点Q,圆O即为△BCD的外接圆
∴∠BQC=180°-∠BDC=120°
∵BD=CD
∴∠BQD=∠CQD
∴∠BQA=∠CQA=(360°-∠BQC)=120°
∴∠BQA=∠CQA=∠BQC
如图③,点即为所求.
(4)③⑤.
①如下图所示,在RtABC中,∠ABC=90°,O为△ABC的内心
假设∠BAC=60°,∠ACB=30°
∵点O是△ABC的内心
∴∠BAO=∠CAO=∠BAC=30°,∠ABO=∠CBO=∠ABC=45°,∠ACO=∠BCO=∠ACB=15°
∴∠AOC=180°-∠CAO-∠ACO=135°,∠AOB=180°-∠BAO-∠ABO=105°,∠BOC=180°-∠CBO-∠BCO=120°
显然∠AOC≠∠AOB≠∠BOC,故①错误;
②对于钝角等腰三角形,它的外心在三角形的外部,不符合等角点的定义,故②错误;
③正三角形的每个中心角都为:360°÷3=120°,满足强等角点的定义,所以正三角形的中心是它的强等角点,故③正确;
④由(3)可知,点Q为△ABC的强等角,但Q不在BC的中垂线上,故QB≠QC,故④错误;
⑤由(3)可知,当的三个内角都小于时,必存在强等角点.
如图④,在三个内角都小于的内任取一点,连接、、,将绕点逆时针旋转到,连接,
∵由旋转得,,
∴是等边三角形.
∴
∴
∵、是定点,
∴当、、、四点共线时,最小,即最小.
而当为的强等角点时,,
此时便能保证、、、四点共线,进而使最小.
故答案为:③⑤.
巩固提高
一、单选题
1.如图,C,D是上直径AB两侧的两点,若,则的度数是( )
A.50° B.60° C.80° D.70°
【答案】D
【分析】由AB是直径可得∠ACB=90°,由∠ABC=20°可知∠CAB=70°,再根据圆周角定理可得∠BDC的度数,即可得出答案.
【解析】∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠ABC=20°,
∴∠CAB=70°,
∴∠BDC=∠CAB=70°,
故选:D.
2.如图,四边形内接于,连接,,且,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用等边对等角,同弧上的圆周角相等,三角形内角和定理联合解题即可.
【解析】∵,
∴∠CAB=∠CBA,2∠CAB+∠BCA=180°,
∵,
∴∠ADB+∠BDC=130°,
∵∠BDC=∠CAB,∠BCA=∠ADB,
∴2∠ADB+2∠CAB=260°①,2∠CAB+∠ADB=180°②,
①-②,得∠ADB=80°,
故选D.
3.如图,,是上直径两侧的两点.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用直径所对的圆周角是直角得到∠ACB=90°,从而求出∠BAC,再利用同弧所对的圆周角相等即可求出∠BDC.
【解析】解:∵C ,D是⊙O上直径AB两侧的两点,
∴∠ACB=90°,
∵∠ABC=25°,
∴∠BAC=90°-25°=65°,
∴∠BDC=∠BAC=65°,
故选:D.
4.如图,为的直径,是的弦,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由圆周角定理,得到,则,即可求出答案.
【解析】解:∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴;
故选:B.
二、填空题
5.如图,点在半圆上,半径,,点在弧上移动,连接,作,垂足为,连接,点在移动的过程中,的最小值是______.
【答案】
【分析】先确定点H的运动轨迹,再根据点与圆的位置关系可得取最小值时,点H的位置,然后利用圆周角定理、线段的和差即可得.
【解析】如图,设AD的中点为点E,则
由题意得,点H的运动轨迹在以点E为圆心,EA为半径的圆上
由点与圆的位置关系得:连接BE,与圆E交于点H,则此时取得最小值,
连接BD
AB为半圆O的直径
故答案为:.
6.如图,已知、在以为直径的上,若,则的度数是_________.
【答案】
【分析】由为的直径,根据直径所对的圆周角是直角,即可求得,又由,即可求得的度数,然后由在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,即可求得的度数.
【解析】为的直径,
,
,
,
.
故答案为:60°.
7.如图,直线l与⊙O相交于点B、D,点A、C是直线l两侧的圆弧上的动点,若⊙O的半径为1,∠A=30°,那么四边形ABCD的面积的最大值是_______.
【答案】1
【分析】当A点和C点到BD的距离最大时,四边形ABCD的面积最大,此时A点和C点为BD所对弧的中点,则AC⊥BD,利用圆周角定理得到∠BOC=30°,接着计算出BH的长,则可计算出S△ABC=,从而得到四边形ABCD的面积的最大值.
【解析】解:当A点和C点到BD的距离最大时,四边形ABCD的面积最大,此时A点和C点为BD所对弧的中点,
∴AC为⊙O的直径,如图,
∴AC⊥BD,
∵∠BAC=30°,
∴∠BOC=30°,
在Rt△OBH中,BH=OB=,
∴S△ABC=•BH•AC=×2×=,
∴四边形ABCD的面积=2×=1,
∴四边形ABCD的面积的最大值为1.
故答案为1.
8.如图,在⊙O中,弦AB、CD相交于点E,∠BAC=50°,∠AED=75°,则的度数是_________°.
【答案】50
【分析】连接OA,OD,首先根据同弧所对圆周角相等可得,再根据三角形外角的性质即可求得的度数,再根据圆周角定理可求得,由此即可求得答案.
【解析】解:如图,连接OA,OD,
,∠BAC=50°,
∴,
又∵∠AED=75°,
,
,
∴的度数是50°,
故答案为:50.
9.如图,∠MAN=45°,B、C为AN上两点,AB=1,BC=3,D为AM上的一个动点,过B、C、D三点作⊙O,当 sin∠BDC的值最大时,⊙O的半径为_________
【答案】
【分析】由题意知,∠BDC小于90o,,当⊙O与AM相切时,∠BDC最大,此时AD2=AB·AC,则AD=2,延长DO交AN于点E,DE=AD=2,设半径为x,OE=2-x,过O点作OH⊥BC,垂足为H,则OH=,BH=,在Rt△OHB中,+=,最后求得半径x=.
【解析】解:当⊙O与AM相切时,∠BDC最大,此时sin∠BDC的值最大,
∵⊙O与AM相切于点D,AB=1,BC=3,
∴AD2=AB·AC,
∴AD=2,
延长DO交AN于点E,过O点作OH⊥BC,垂足为H,连接BO,
∴ ,
∵,
∴△AED为等腰直角三角形,
∴DE=AD=2,
设⊙O半径为x,则OE=2-x,
∵ ,
∴, ,
在Rt△BOH中, ,
即+=,
解得: ,
∵⊙O半径大于0,
∴舍去,
∴x=.
故答案为:.
三、解答题
10.我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”.如图所示,点、、、分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点的坐标为,为半圆的直径,半圆圆心的坐标为,半圆半径为.
(1)求“蛋圆”抛物线部分的解析式及“蛋圆”的弦的长;
(2)已知点是“蛋圆”上的一点(不与点,点重合),点关于轴的对称点是点,若点也在“蛋圆”上,求点坐标;
(3)点是“蛋圆”外一点,满足,当最大时,直接写出点的坐标.
【答案】(1)“蛋圆”抛物线部分的解析式为,CD的长;(2)E1(,1),E2(,1),E3(,−1),E4(,−1);(3)点P的坐标为(1,).
【分析】(1)求出点A,B的坐标,运用待定系数法求出函数解析式;将x=0代入抛物线的解析式得y=-3,故此可得到DO的长,可得到AB的长,由M为圆心可得到MC和OM的长,然后依据勾股定理可求得OC的长,最后依据CD=OC+OD求解即可.
(2)假设点E在x轴上方的“蛋圆”上,EF与x轴交于点H,连接EM.由HM2+EH2=EM2,点F在二次函数y=x2-2x-3的图象上,可得方程组,以及对称性求解;
(3)根据∠BPC=60°保持不变,点P在一圆弧上运动和直径是最大的弦进行解答即可.
【解析】解:(1)∵圆心的坐标为,半圆半径为2.
∴A(-1,0),B(3,0)
设“蛋圆”抛物线部分的解析式为
把A(-1,0),B(3,0),D(0,-3)代入解析式得,
解得,
∴“蛋圆”抛物线部分的解析式为
连接AC,BC,MC
∵点D的坐标为(0,-3),
∴OD的长为3.
∵A(-1,0),B(3,0).
∴AO=1,BO=3,AB=4,
∵M(1,0).
∴MC=2,OM=1.
在Rt△COM中,OC=.
∴CD=CO+OD=,即这个“蛋圆”被y轴截得的线段CD的长.
(2)假设点E在x轴上方的“蛋圆”上,设E(m,n),则点F的坐标为(m,-n).
EF与x轴交于点H,连接EM.
∴HM2+EH2=EM2,
∴(m-1)2+n2=4,…①;
∵点F在二次函数y=x2-2x-3的图象上,
∴m2-2m-3=-n,…②
解由①②组成的方程组得:;.(n=0舍去)
由对称性可得:;.
∴E1(,1),E2(,1),E3(,−1),E4(,−1).
(3)如图,
∵∠BPC=60°保持不变,
因此点P在一圆弧上运动.
此圆是以K为圆心(K在BC的垂直平分线上,且∠BKC=120°),BK为半径.
当BP为直径时,BP最大.
在中,
∴,
∴
∴
∵
∴
在中,
∴
∴
在Rt△PCR中,
∴
∴
∴
∴点P的坐标为(1,).
11.如图,抛物线交x轴于点,,D是抛物线的顶点,P是抛物线上的动点,点P的横坐标为,交直线l:于点E,AP交DE于点F,交y轴于点Q.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设的面积为,的面积为,当时,求点P的坐标;
(3)连接BQ,点M在抛物线的对称轴上(位于第一象限内),且,在点P从点B运动到点C的过程中,点M也随之运动,直接写出点M的纵坐标t的取值范围.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)运用待定系数法将,代入,即可求得答案;
(2)利用配方法可求得抛物线顶点坐标,由得,再根据与的面积相等,可得,故点F分别是AP、ED的中点,设,,结合中点坐标公式建立方程求解即可;
(3)根据题意,分别求出t的最大值和最小值:①当点P与点B重合时,点Q与点O重合,此时t的值最大,如图2,以OB为斜边在第一象限内作等腰直角,以为圆心,为半径作,交抛物线对称轴于点,过点作轴于点H,运用勾股定理即可求得答案,②当点P与点C重合时,点Q与点C重合,此时t的值最小,如图3,连接BC,以O为圆心,OB为半径作交抛物线对称轴于点M,连接OM,设抛物线对称轴交x轴于点E,运用勾股定理即可求得答案.
【解析】解:(1)抛物线交x轴于点,,
将A、B坐标分别代入抛物线解析式得:,
解得:,
抛物线的表达式为:;
(2)如图,
D是抛物线的顶点,抛物线的表达式为:,
,
交直线l:于点E,P是抛物线上的动点,点P的横坐标为,
,设,,
又的面积为,的面积为,,
,
,,即点F分别是AP、ED的中点,
又,,,,
由中点坐标公式得:,
解得:(与“”不符,应舍去),,
,
,;
(3)①当点P与点B重合时,点Q与点O重合,此时t的值最大,如图2,
以OB为斜边在第一象限内作等腰直角,
则,,
以为圆心,为半径作,交抛物线对称轴于点,
过点作轴于点H,则,,,
,
,
②当点P与点C重合时,点Q与点C重合,此时t的值最小,如图3,
连接BC,以O为圆心,OB为半径作交抛物线对称轴于点M,
,
经过点C,
连接OM,设抛物线对称轴交x轴于点E,
则,,
,
,
,
综上所述,.
12.一个角的顶点在圆外,两边都与该圆相交,则称这个角是它所夹的较大的弧所对的圆外角.
(1)证明:一条弧所对的圆周角大于它所对的圆外角;
(2)应用(1)的结论,解决下面的问题:某市博物馆近日展出当地出土的珍贵文物,该市小学生合唱队计划组织120名队员前去参观,队员身高的频数分布直方图如图1所示.该文物高度为,放置文物的展台高度为,如图2所示.为了让参观的队员站在最理想的观看位置,需要使其观看该文物的视角最大(视角:文物最高点P、文物最低点Q、参观者的眼睛A所形成的),则分隔参观者与展台的围栏应放在距离展台多远的地方?请说明理由.(说明:①参观者眼睛A与地面的距离近似于身高;②通常围栏的摆放位置需考虑参观者的平均身高)
【答案】(1)见解析;(2)围栏应摆在距离展台处,见解析
【分析】(1)写出“已知”“求证”,设BP交⊙O于点Q,连接AQ,画出图象,用三角形外角大于不相邻的内角即可证明;
(2)先计算120名队员平均身高,再根据题意把实际问题“数学化”,画出图形,在QO上取一点B,使得BO=152cm,则BQ=16cm,过B作射线l⊥QO于B,过P,Q两点作⊙C切射线l于M,由(1)的结论可知队员的眼睛A与M重合时,观看该展品的视角最大,此时队员站在MN处,故求出ON长度即可.
【解析】解:(1)已知:如图所示,点A,B,C在⊙O上,点P在⊙O外.
求证:.
证明:设交⊙O于点Q,连接,
∵与同对,
∴.
∵在中,,
∴,
∴;
(2)解:设合唱队员平均身高为,则
.
在上取一点B,使得,则,
过B作射线于B,过P,Q两点作⊙C切射线l于M.
依题意可知,参观的队员的眼睛A在射线上.
而此时,射线l上的点只有点M在⊙C上,其他的点在⊙C外.
根据(1)的结论,视角最大,即队员的眼睛A与M重合(也即队员站在MN处)时,观看该展品的视角最大.
所以围栏应摆放在N处.
连接并延长交地面于N,
过C作于H,连接,,
从而四边形和四边形均为矩形.
∵在⊙C中,,,
∴.
∴.
∵在中,,,
∴.
∴.
即围栏应摆在距离展台处.
13.如图,是的外接圆,与相切于点D,分别交,的延长线于点E和F,连接交于点N,的平分线交于点M.
(1)求证:平分;
(2)若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)连接OD,根据切线的性质得⊥EF,由 得OD⊥BC,由垂径定理得,进而即可得出结论;
(2)由平行线分线段定理得,再证明,可得BD=2 ,最后证明,进而即可求解.
【解析】(1)证明:连接交于点H.
∵与相切于点D
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴ 即平分;
(2)解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴
∴ ,
∴(负值舍去),
∴
第 1 页 共 24 页
学科网(北京)股份有限公司
$专题20最大张角模型(米勒定理)
最大张角模型(又称“米勒定理模型”),由圆周角与圆外角性质推导得出,是解决
视角最大、张角最值问题的经典几何模型,可快速确定动点位置、求出最大角度,中考常以
几何探究、实际应用、动态最值题型出现,题目贴近生活、思路巧妙,结构清晰、应用性强,
是几何直观与数学建模思想的典型代表。
本专题从模型讲解、例题分析、巩固提高三个部分展开,循序渐进,层层剖析最大张
角模型的重难点,内容详实丰富,供大家学习使用,欢迎下载。
模型讲解
故事背景:
米勒问题,又称雷奇奥莫塔努斯极大值问题,是数学史上记载最早的极值问
题,由15世纪德国著名数学家、天文学家约翰内斯·米勒于1471年提出。米勒
也被称作雷奇奥莫塔努斯,他是欧洲三角学的重要奠基人,长期致力于数学与天
文研究,其提出的这一经典问题,不仅开启了初等极值问题的研究先河,更被收
录进《100个著名初等数学问题》,流传至今。
该问题最初源于生活中的直观观察:一根垂直悬挂的横杆,在地面上哪个位
置观察时,视角最大?后人常将其形象化为雕像观赏问题:一座雕像安放在基座
之上,观察者在地面水平移动,站在何处观看雕像整体的视角最大、最为清晰?
这一看似简单的生活场景,背后蕴含着深刻的几何原理。
在漫长的数学发展中,数学家Ad·Lorsch给出了简洁优美的几何解法:当
动点与两定点构成的三角形外接圆恰好与动点所在直线相切时,对应的张角最
大,这一结论也被称为米勒定理。
第1页共9页
米勒问题:
已知点A,B是∠MON的边ON上的两个定点,点C是边OM上的动点,
则当C在何处时,∠ACB最大?对米勒问题在初中最值的考察过程中,也成为
最大张角或最大视角问题。
米勒定理:
已知点AB是∠MON的边ON上的两个定点,点C是边OM上的一动点,则当
且仅当三角形ABC的外圆与边OM相切于点C时,∠ACB最大,
证明:
如图1,设C是边OM上不同于点C的任意一点,连结A,B,因为∠ACB是
圆外角,∠ACB是圆周角,易证∠ACB小于∠ACB,故∠ACB最大。
B
第2页共9页
在△ACD中∠ADB=∠ACD+∠DAC
所以∠ADB>∠ACD
又因为∠ACB=∠ADB
所以∠ACB>∠ACD
米勒定理在解题中的应用
常常以解析几何、平面几何和实际应用为背景进行考查。若能从题设中挖出
隐含其中的米勒问题模型,并能直接运用米勒定理解题,这将会突破思维瓶颈、
大大减少运算量、降低思维难度、缩短解题长度,从而使问题顺利解决。否则这
类问题将成为考生的一道难题甚至一筹莫展,即使解出也费时化力。
例题分析
【例1】如图,在△ABC中,AC=6,BC=8√3,LACB=60°,过点A作BC的平行线1,
P为直线I上一动点,⊙O为△APC的外接圆,直线BP交⊙O于E点,则AE的最小值为
A
E
【例2】数学概念
若点P在△ABC的内部,且∠APB、∠BPC和∠CPA中有两个角相等,则称P是△ABC的等
角点”,特别地,若这三个角都相等,则称P是△ABC的强等角点”
理解概念
(1)若点P是△ABC的等角点,且∠APB=100°,则∠BPC的度数是」
(2)己知点D在△ABC的外部,且与点A在BC的异侧,并满足∠BDC+∠BAC<180°,作
△BCD的外接圆O,连接AD,交圆O于点P.当△BCD的边满足下面的条件时,求证:P是
第3页共9页
△ABC的等角点.(要求:只选择其中一道题进行证明!)
①如图①,DB=DC
②如图②,BC=BD
B
B
8
D
D
①
②
③
深入思考
(3)如图③,在△ABC中,∠A、∠B、∠C均小于120°,用直尺和圆规作它的强等角点Q
(不写作法,保留作图痕迹》
(4)下列关于“等角点”、“强等角点”的说法:
①直角三角形的内心是它的等角点;
②等腰三角形的内心和外心都是它的等角点:
③正三角形的中心是它的强等角点;
④若一个三角形存在强等角点,则该点到三角形三个顶点的距离相等:
⑤若一个三角形存在强等角点,则该点是三角形内部到三个顶点距离之和最小的点,其中正
确的有一
(填序号)
巩固提高
一、单选题
第4页共9页
1.如图,C,D是⊙O上直径AB两侧的两点,若LABC=20°,则∠BDC的度数是()
A
⊙
D
A.50°
B.60°
C.80°
D.70°
2.如图,四边形ABCD内接于⊙O,连接AC,BD,且AC=BC,∠ADC=130°,则
∠ADB的度数为()
B
●
A
C
D
A.50°
B.60
C.70°
D.80°
3.如图,C,D是⊙O上直径AB两侧的两点.设∠ABC=25°,则LBDC=()
C
B
D
A.85
B.75°
C.70°
D.65°
4.如图,AB为⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠CAB=60°,则∠ADC的度数为()
第5页共9页
D
A.20°
B.30°
C.40°
D.60°
二、填空题
5.如图,点D在半圆O上,半径OB=5,AD=4,点C在弧BD上移动,连接AC,作
DH⊥AC,垂足为H,连接BH,点C在移动的过程中,BH的最小值是·
H
6.如图,已知C、D在以AB为直径的⊙O上,若LCAB=30°,则∠D的度数是
C
7.如图,直线1与⊙O相交于点B、D,点A、C是直线1两侧的圆弧上的动点,若⊙O的半
径为1,∠A=30°,那么四边形ABCD的面积的最大值是·
B
C
8.如图,在⊙O中,弦AB、CD相交于点E,∠BAC=50°,∠AED=75°,则AD的度数
是
第6页共9页
B
E
y
D
9.如图,∠MAN=45°,B、C为AN上两点,AB=1,BC=3,D为AM上的一个动点,过
B、C、D三点作oO,当sin∠BDC的值最大时,⊙O的半径为
M
D
0
-N
A
B
三、解答题
10.我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”.如图所示,点A、B、
C、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,己知点D的坐标为(0,-3),AB为半圆的直径,半圆
圆心M的坐标为1,0),半圆半径为2.
C
B→x
(1)求“蛋圆”抛物线部分的解析式及“蛋圆”的弦CD的长;
(2)已知点E是“蛋圆”上的一点(不与点A,点B重合),点E关于x轴的对称点是点F,
若点F也在“蛋圆”上,求点E坐标;
第7页共9页
(3)点P是“蛋圆”外一点,满足∠BPC=60°,当BP最大时,直接写出点P的坐标.
11.如图,抛物线y=ax2+bx-3交x轴于点A(-1,0),B(3,0),D是抛物线的顶点,P是抛
物线上的动点,点P的横坐标为m0≤m≤3》,AE∥PD交直线1:y=2x+2于点E,AP交
DE于点F,交y轴于点Q
(1)求抛物线的表达式:
(2)设△PDF的面积为S,△AEF的面积为S,当S,=S,时,求点P的坐标:
(3)连接BQ,点M在抛物线的对称轴上(位于第一象限内),且∠BMQ=45°,在点P从
点B运动到点C的过程中,点M也随之运动,直接写出点M的纵坐标t的取值范围.
备用图1
备用图2
12.一个角的顶点在圆外,两边都与该圆相交,则称这个角是它所夹的较大的弧所对的圆外
角.
(1)证明:一条弧所对的圆周角大于它所对的圆外角:
(2)应用(1)的结论,解决下面的问题:某市博物馆近日展出当地出土的珍贵文物,该市
小学生合唱队计划组织120名队员前去参观,队员身高的频数分布直方图如图1所示.该文
物P2高度为96cm,放置文物的展台QO高度为168cm,如图2所示.为了让参观的队员站
在最理想的观看位置,需要使其观看该文物的视角最大(视角:文物最高点P、文物最低点
Q、参观者的眼晴A所形成的∠PAQ),则分隔参观者与展台的围栏应放在距离展台多远的
地方?请说明理由,(说明:①参观者眼晴A与地面的距离近似于身高;②通常围栏的摆
放位置需考虑参观者的平均身高)
第8页共9页
P
频数
39
学生人数)
30
151818
140144148152156160身高/cm
图1
图2
13.如图,⊙O是△ABC的外接圆,EF与⊙O相切于点D,EF∥BC分别交AB,AC的延
长线于点E和F,连接AD交BC于点N,LABC的平分线BM交AD于点M.
A
M
B
N
C
E
D
F
(I)求证:AD平分∠BAC;
(2)若AB:BE=5:2,AD=√14,求线段DM的长.
第9页共9页