内容正文:
一.解答题(共18小题)
1.如图,已知△内接于,是的直径,点在上(不与点,重合),过点作的切线,交的延长线于点,连接,.
(1)若要使,需要添加一个条件.请从“条件①:平分;条件②:;条件③:”中选择一个你认为正确的条件添加,并写出相应的证明过程.
(2)在(1)的条件下,若,,求的长.
2.相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.
(1)为了说明相交弦定理正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”“求证”,请补充完整,并写出证明过程.
已知:如图①,弦,交于点.
求证: .
(2)如图②,已知是的直径,与弦交于点,且于点,过作的切线,交的延长线于,为切点,若,的半径为5,求的长.
3.在△中,,是△的外接圆,过点作的切线,在上截取,连接交于点.
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)连接,若的半径为5,,求的长.
4.在证明圆周角定理时,某学习小组讨论出圆心与圆周角有三种不同的位置关系(如图1,2,3所示),小敏说:当圆心在的边上时,只要利用三角形内角和定理的推论和等腰三角形的性质即可证明.小亮说:当圆心在的内部或外部时,可以通过添加直径这条辅助线,把问题转化为圆心在的边上时的特殊情形来解决.请选择图2或图3中的一种,完成证明.
圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
已知:如图,在中,所对的圆周角是,圆心角是.
求证:.
5.如图,已知△的边是的切线,切点为,经过圆心并与圆相交于点,,过点作直线,交的延长线于点.
(1)过点作于点,求证:.
(2)若,,求的半径.
6.如图1,某公园有一个圆形音乐喷泉,为了保障游客安全,管理部门打算在喷泉周围设置一圈防护栏.现在对喷泉进行测量和规划,其示意图如图2所示,相关信息如下:
信息一:点为喷泉中心,是喷泉边缘的一条弦,米,是弦的中点,连接并延长,交劣弧于点,米.
信息二:已知防护栏要距离喷泉边缘1米,以为圆心,为半径作防护栏所在圆.
请根据以上信息解答下列问题:
(1)求喷泉的半径;
(2)要在防护栏上每隔1.5米安装一盏景观灯,大约需要安装多少盏景观灯?取3.14,结果保留整数)
7.如图,圆内接四边形,是的直径,交于点.
(1)求证:点为的中点;
(2)若,,求.
8.如图,是的直径,一直尺的顶点在的延长线上,使边与相切,为切点,连接,.
(1)求的度数;
(2)若,求的长.
9.团扇又称宫扇、纨扇,是一种圆形有柄的扇子,它代表着团圆友善、吉祥如意,是中国汉族传统工艺品及艺术品.如图1是一柄团扇示意图,它由一个手柄和一个扇面组成,手柄所在直线经过扇面圆心,将其插入扇架中,为方便取用,扇架两端的支架高度要小于手柄长度的如图2,已知该团扇的半径为,过扇柄一端的直线与扇面相切于点,.
(1)求扇架两端支架的取值范围;
(2)为了美观,要在如图2所示的阴影部分做装饰,求做装饰部分的面积.
10.如图是放于水平桌面上的带底座的鱼缸,其主体部分的纵截面是弓形,开口部分与桌面平行,将一玻璃棒斜放进鱼缸(鱼缸内无水),使玻璃棒底端恰在弧的中点处,发现,将玻璃棒竖立起来时,测得.
(1)求的度数,并求的长;
(2)求弧的长;
(3)若向鱼缸内加水,使水面的宽度为,求鱼缸内水的深度.
11.顶点在圆上,一边与圆相交,一边与圆相切的角是弦切角.古希腊数学家欧几里得在《几何原本》中提出弦切角定理:弦切角的度数等于它所夹的弧所对的圆周角度数.下面是某数学兴趣小组对弦切角定理的证明过程.
证明:如图1,是的直径,为的切线,在上取一点,连接,,.
,
.
是的直径,
,
为的切线,
,
.
,
即弦切角的度数等于它所夹的弧所对的圆周角的度数.
根据以上材料解决下面的问题:
如图2,已知:,,是上的点,过点作,交的延长线于点.求证:是的切线.
12.停车楔(图,又称车轮止退器、驻车楔、三角木,是用于防止车辆不必要移动的装置,使用时将停车楔放置在地面和轮胎之间,即可防止轮胎的滑动.如图2为停车楔工作模型侧面示意图,水平地面与车轮切于点,为的直径,射线与射线交于点,于点,连接.
(1)求证:平分.
(2)若,,求车轮的半径.
13.如图,为的直径,点在上,点是的延长线上一点,点是的中点,连接并延长交的延长线于点,连接交于点,已知.
(1)在不添加辅助线的情况下,写出一个与相等的角为 ;
(2)求证:是的切线;
(3)若,求的长.
14.如图在中,,以为直径的交于点.
(1)请用无刻度的直尺和圆规过点作的切线,交的延长线于点,交于(不写作法和证明,保留作图痕迹)
(2)求证:;
(3)若,,求的半径.
15.如图,在中,,,以边上一点为圆心,为半径作圆,恰好经过边的中点,并与边相交于另一点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,点是半圆上一动点,连接、、,填空:
①当的长度是 时,四边形是菱形;
②当的长度是 时,是直角三角形.
16.【教材呈现】
现行人教版九年级下册数学教材85页“拓广探索”第14题:
14.如图,在锐角中,探究, 之间的关系.(提示:分别作和边上的高.
【得出结论】
【基础应用】
在中,,,,利用以上结论求的长.
【推广证明】
进一步研究发现,不仅在锐角三角形中成立,在任意三角形中均成立,并且还满足为外接圆的半径).
请利用图1证明.
【拓展应用】
如图2,四边形中,,,,.求过,,三点的圆的半径.
17.如图,锐角△内接于,,射线经过圆心并交于点,连接、,与的延长线交于点.
(1)求证:平分.
(2)①比较大小: (填“,,” .
②若,的半径为,则的长为 .
(3)若,,则的长为 .
18.如图,△中,,以为直径的分别交,于点,,点在的延长线上.
(1)尺规作图:做,的延长线与相交于点(保留作图痕迹,不写作法).
(2)求证:直线是的切线;
(3)若,,求和的长.
参考答案与试题解析
一.解答题(共18小题)
1.【解答】(1)解:(1)选择条件①,
证明:连接交于点,如解图所示.
..
是的直径,.,.
.
,.
平分,..
或选择条件②,
证明:连接交于点,如解图所示.
为的切线,..
是的直径,.,.
.
,.
,.
,.
(2)解:设的半径为,则,.
在△中,,解得.
,,.
(若选择条件②,此步可替换为“,”
...
又,为△的中位线..
,,即,解得..
2.【解答】解:(1)求证:.
证明:连接、,如图①.
,,,,.
故答案为:;
(2),,,由(1)可知,,
,是的直径,,,
连接.如图②.
为切线,,
,,,,,
,,,
又,.
3.【解答】解:(1)四边形是平行四边形,
理由:连接并且延长交于点,交于点,
,,垂直平分,,
与相切于点,,,
,四边形是平行四边形.
(2)解:连接,是的直径,,
的半径为5,,,,
,,,
,,,
,的长为8.
4.【解答】证明:如图,,
,,
同理可得:,,
;
如图,,,,
同理可得:,,
.
5.【解答】(1)证明:已知△的边是的切线,切点为,如图1,连接.
,,,,
,,,平分,
,;
(2)解:如图2,连接.
,,
在直角三角形中,,,
由勾股定理得:,
是的直径,,,
由(1)得,△△,
,,的半径为.
6.【解答】解:(1)连接,设喷泉的半径为,则:,
,由条件可知平分弦,,
,,米;
答:喷泉的半径为5米;
(2)由题意,得:米,(盏;
答:大约需要安装25盏景观灯.
7.【解答】(1)证明:是的直径,,
,即点为的中点;
(2)解:是的直径,,
,,
是的直径,,
,,,
,.
8.【解答】解:(1)连接,则,,
与相切,为切点,,,
,且,,,
的度数是.
(2)连接,,,
△是等边三角形,,
,,,,
,
是的直径,是的半径,,的长为4.
9.【解答】解:(1)连接,,过点作于点,如图所示:
依题意得:,,,在同一条直线上,
扇面的半径为,,
直线与扇面相切于点,,,
在△中,由勾股定理得:,
,扇架两端支架的取值范围为:;
(2)在△中,,,
,,
在△中,,△是等边三角形,,
,,
由勾股定理得:,
,
又,
做装饰部分的面积为:.
10.【解答】解:(1)如图,设圆心为,连接,.
点是的中点,,,
,,是等边三角形,,平分,
,,,
,,;
(2),的长;
(3)由题意,,,
,
当在点的下方时,.
综上所述,水面的宽度为,鱼缸内水的深度为或.
11.【解答】证明:如图3,连接并延长,交于点,连接,
为的直径,,,
,,,,,
,是的切线.
12.【解答】(1)证明:连结,如图2,
切于点,.
,,.
,,,平分;
(2)解:设的半径为 ,则 .
在△中, ,,,
由勾股定理得:,,解得,
即的半径为.
13.【解答】(1)解:相等的角为,
理由:,;故答案为:;
(2)证明:点是的中点,,,,
,,,,
,,,,
是的半径,是的切线;
(3)解:,设,,
,,,
,,
解得或(不合题意舍去),,,,
,,
,△△,,,,
,.
14.【解答】(1)解:1.以点为圆心,任意长为半径画弧,交直线于点,,
2.分别以,为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧相交于点,
3.过点,作直线,交于点,交的延长线于点,
则直线为过点的的切线.
(2)证明:连接,如图,为的直径,,,
,,
,为的中位线,.
由(1)知:直线为过点的的切线,,.
(3)解:设的半径为,则,,,
,,,,
(不合题意,舍去)或,的半径为4.
15.【解答】(1)证明:如图1,连接,
在中,,,,
是的中点,,,,
,,,即,
是的切线.
(2)解:①当时,四边形是菱形;
如图2,设交于点,连接,则,
,,,
,,四边形是平行四边形,
,四边形是菱形;
,是等边三角形,,,
,,
,的长度为:;
故答案为:;
②若,则点与点重合,此时的长度为:;
若,则是直径,则,此时的长度为:;
不是直径,;
综上可得:当的长度是或时,是直角三角形.故答案为:或.
16.【解答】解:【基础应用】
,,,
,,,,解得;
【推广证明】
作于点,作于点,连接并延长交于点,连接,如图所示,
,,,
同理可证,,,
是直径,,
,,,;
【拓展应用】
连接,如图所示,
,,,,,
,,,,,
作交于点,则四边形是矩形,
,,,,
,过,,三点的圆的半径为.
17.
【解答】(1)证明:,,
,,.
为的直径,.
,.
,,,平分;
(2)解:①由上题可知:,
,,
.,△△,,
,,
故答案为:;
②为的直径,,
,,
半径为,,
在直角三角形中,由勾股定理得:,,
解得:(负值已舍去),.
,,.
,△△,,,
解得:(经检验,是分式方程的根,且符合题意),,
故答案为:6;
(3)解:为的直径,.
,,,,
,△为等边三角形,,,,
,
,,
在直角三角形中,由勾股定理得:,
故答案为:.
18.【解答】(1)解:连接,如图1,
为的直径,,
,,即为所求;
(2)证明:,,,
,,,
是圆的直径,直线是的切线;
(3)解:过点作,如图2,
,,
,,
,,,
,,,
在直角三角形中,由勾股定理得:,
,△△,,,,
.
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