内容正文:
1.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上的一点,点P是BA延长线上的一点,连接AC,∠PCA=∠B.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若CD⊥AB于点D,PA=4,BD=6,求AD的长.
2.如图,AB为⊙O的直径,DC与⊙O相切于点C,过点B作BD⊥CD于点D,连接CB.
(1)求证:BC平分∠ABD;
(2)若,AB=5,求BD的长.
3.如图,四边形ABCD中内接于⊙O,四边形ABEC,四边形ACFD均为平行四边形,连接BD,EF.
(1)求证:四边形DBEF是平行四边形;
(2)若∠BCD=66°,求∠ECF的大小.
4.如图,点C,D在以AB为直径的⊙O上,且,经过点D的切线与BA的延长线交于点E,与BC的延长线交于点F,连接BD.
(1)求证:EF⊥BC.
(2)若AE=3,,求EF的长.
5.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC,BC分别于点E,D两点,连接ED,BE.
(1)求证:.
(2)若BC=6.AB=5,求BE的长.
6.如图,⊙O中,直径CD⊥弦AB于E,AM⊥BC于M,交CD于N,连接AD.
(1)求证:AD=AN;
(2)若AE,ON=1,求⊙O的半径.
7.如图,AB是⊙O的弦,半径OD⊥AB,垂足为H,BC⊥AB,交AD延长线于点C.
(1)求证:D是AC的中点;
(2)若AB=6,,求⊙O的半径.
8.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,∠ACB的平分线交外接圆于D,交AB于E,过点D的切线交CA的延长线于F.
(1)求证:DF∥AB;
(2)若DE•DC=12,求⊙O的半径.
9.如图,AB为⊙O的直径,⊙O的切线CE交BA的延长线于点E,点D在上,,连接AC,BC.
(1)如图1,求证:∠CEA=∠CAD;
(2)如图2,若∠CEB=2∠CBE,,求的长.
10.如图,AC是⊙O的直径,点B在⊙O上,过点B作⊙O的切线BE交AC的延长线于点E,BD平分∠ABC交⊙O于点D.
(1)求证:∠CBE=∠D;
(2)若,AB=4,求的值.
11.如图,AB是圆E的直径,D是圆上不同于A,B的一点,F是△ABD的内心,AF的延长线交圆E于点C,连结EF,BF,BC.
(1)求证:;
(2)若,BF⊥EF,求AF的长.
12.如图,已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB是⊙O的直径,C是弧BD的中点,DC与AB延长线的交点为G,连接对角线AC,作OF⊥AC交AD于点F,垂足为点E,连接CF.
(1)求证:四边形FOBC是平行四边形;
(2)若⊙O的半径为4,且DF=DC,求BG的长.
13.如图所示的拱桥,用表示桥拱.
(1)若所在圆的圆心为O,EF是弦CD的垂直平分线,请你利用尺规作图,找出圆心O.(不写作法,但要保留作图
痕迹)
(2)若拱桥的跨度(弦AB的长)为16m,拱高(的中点到弦AB的距离)为4m,求拱桥的半径R.
14.如图,有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽AB为16m,拱高CN为4m.
(1)求桥拱的半径;
(2)此桥的安全限度是拱顶C点距离水面不得小于1.5m,若大雨过后,洪水泛滥到水面宽度DE为12m时,是否需要采取紧急措施?请说明理由.
15.“筒车”是一种以水流作动力,取水灌田的工具,据史料记载,它发明于隋而盛于唐,距今已有1000多年的历史,是我国古代劳动人民的一项伟大创造.
如图,“筒车”盛水筒的运行轨迹是以轴心O为圆心的圆,已知圆心O在水面上方,且当圆被水面截得的弦AB为6米时,水面下盛水筒的最大深度为1米(即水面下方圆上部分一点距离水面的最大距离).
(1)求该圆的半径;
(2)若水面上涨导致圆被水面截得的弦AB从原来的6米变为8米时,则水面上涨的高度为多少米?
16.日晷是我国古代使用的一种计时仪器,某日晷底座的正面与晷面在同一平面上.如图,⊙O表示日晷的晷面圆周,日晷底座的底边AB在水平线l上,△OAB为等边三角形,OA,OB与⊙O分别交于P,Q两点.点C,D是⊙O上两点,CD∥AB,过O作OE⊥AB于点E,交CD于点F,交⊙O于点M.已知,FM=30cm,ME=20cm.
(1)求⊙O的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.
参考答案
1.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上的一点,点P是BA延长线上的一点,连接AC,∠PCA=∠B.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若CD⊥AB于点D,PA=4,BD=6,求AD的长.
【解答】(1)证明:如图,连接OC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BCO+∠OCA=90°,
∵OB=OC,
∴∠B=∠BCO,
∵∠PCA=∠B,
∴∠PCA=∠BCO,
∴∠PCA+∠OCA=90°,
∴OC⊥PC,
∴PC是⊙O的切线;
(2)解:设AD=x,由题意可得:
∴∠ADC=∠BDC=90°,∠ABC+∠BAC=90°,∠ABC+∠DCB=90°,
∴∠BCD=∠CAB,
∴△ADC∽△CDB,
∴CD2=AD×BD=6x,
∵∠P=∠P,∠PCA=∠B,
∴△PAC∽△PCB,
∴,
∴PC2=PA•PB=4(6+4+x)=4(10+x),
∵PD2+CD2=PC2,
∴(4+x)2+6x=4(10+x),
解得x1=2,x2=﹣12(舍去),
故AD=2.
2.如图,AB为⊙O的直径,DC与⊙O相切于点C,过点B作BD⊥CD于点D,连接CB.
(1)求证:BC平分∠ABD;
(2)若,AB=5,求BD的长.
【解答】(1)证明:连接OC,如图,
∵DC与⊙O相切于点C,
∴OC⊥CD,
∵BD⊥CD,
∴OC∥BD,
∴∠OCB=∠DBC,
∵OC=OB,
∴∠OCB=OBC,
∴∠OBC=∠DBC,
∴BC平分∠ABD;
(2)解:过C点作CH⊥AB于H点,如图,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴BC,
∵CH•ABBC•AC,
∴CH2,
在Rt△BCH中,BH1,
∵BC平分∠ABD,CH⊥BA,CD⊥BD,
∴CH=CD,
在Rt△BCH和Rt△BCD中,
,
∴Rt△BCH≌Rt△BCD(HL),
∴BH=BD=1.
3.如图,四边形ABCD中内接于⊙O,四边形ABEC,四边形ACFD均为平行四边形,连接BD,EF.
(1)求证:四边形DBEF是平行四边形;
(2)若∠BCD=66°,求∠ECF的大小.
【解答】(1)证明:∵四边形ABEC,四边形ACFD均为平行四边形,
∴AC∥DF,AC=DF,AC∥BE,AC=BE,
∴BE∥DF,BE=DF,
∴四边形DBEF是平行四边形;
(2)解:∵四边形ABCD中内接于⊙O,
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∴∠BAD=180°﹣∠BCD=180°﹣66°=114°,
∵四边形ABEC,四边形ACFD,四边形DBEF均为平行四边形,
∴AD=CF,AB=CE,BD=EF,
∴△ABD≌△CEF(SSS),
∴∠ECF=∠BAD=114°.
4.如图,点C,D在以AB为直径的⊙O上,且,经过点D的切线与BA的延长线交于点E,与BC的延长线交于点F,连接BD.
(1)求证:EF⊥BC.
(2)若AE=3,,求EF的长.
【解答】(1)证明:连接OD,则OD=OB,
∴∠ABD=∠ODB,
∵,
∴∠ABD=∠CBD,
∴∠CBD=∠ODB,
∴BC∥OD,
∵EF 与⊙O相切于点D,
∴EF⊥OD,
∴∠F=∠ODE=90°,
∴EF⊥BC.
(2)解:设OA=OB=OD=r,
∵AE=3,,
∴OE=3+r,
∵OD∥BF,
∴,
∴,
解得r=2,
∴OD=2,OE=3+2=5,
∵∠ODE=90°,
∴DE,
∴DFDE,
∴EF=DE+DF,
∴EF的长是.
5.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC,BC分别于点E,D两点,连接ED,BE.
(1)求证:.
(2)若BC=6.AB=5,求BE的长.
【解答】(1)证明方法一:连接AD,
∵AB为⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴CD=BD,
∵A、E、D、B四点共圆,
∴∠CED=∠ABC,
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC,
∴∠ACB=∠CED,
∴DE=DC,
∴DE=BD,
∴;
方法二:如图②,连接AD,
∵AB为⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴∠EAD=∠BAD,
∴;
(2)解:连接OD交BE于H,作OF⊥BD于F,
BDBC=3,AB=5,
又勾股定理得,AD4,
∵AD⊥BC,OF⊥BD,
∴OF∥AD,又OA=OB,
∴OFAD=2,
则BH3×2,
解得,BH,
∵,
∴BE=2BH.
6.如图,⊙O中,直径CD⊥弦AB于E,AM⊥BC于M,交CD于N,连接AD.
(1)求证:AD=AN;
(2)若AE,ON=1,求⊙O的半径.
【解答】(1)证明:∵∠BAD与∠BCD是同弧所对的圆周角,
∴∠BAD=∠BCD,
∵AE⊥CD,AM⊥BC,
∴∠AMC=∠AEN=90°,
∵∠ANE=∠CNM,
∴∠BCD=∠BAM,
∴∠BAM=BAD,
在△ANE与△ADE中,
,
∴△ANE≌△ADE,
∴AD=AN;
(2)∵AE=2,AE⊥CD,
又∵ON=1,
∴设NE=x,则OE=x﹣1,NE=ED=x,
r=OD=OE+ED=2x﹣1
连接AO,则AO=OD=2x﹣1,
∵△AOE是直角三角形,AE=2,OE=x﹣1,AO=2x﹣1,
∴(2)2+(x﹣1)2=(2x﹣1)2,
解得x=2,
∴r=2x﹣1=3;
7.如图,AB是⊙O的弦,半径OD⊥AB,垂足为H,BC⊥AB,交AD延长线于点C.
(1)求证:D是AC的中点;
(2)若AB=6,,求⊙O的半径.
【解答】(1)证明:如图,连接BD.
∵AB是⊙O的弦,半径 OD⊥AB,
∴D是 的中点,
∴,
∴AD=BD,
∴∠BAD=∠ABD,
∵BC⊥AB,
∴∠ABC=90°,
∴∠BAD+∠C=90°,∠ABD+∠DBC=90°,
∴∠C=∠DBC,
∴BD=CD,
∴AD=CD,
即D为AC的中点;
(2)如图,连接OA.
∵半径 OD⊥AB,垂足为H,AB=6,
∴AHAB=3,
∵D是AC的中点,,
∴,
∴DH2,
设OD=OA=r,则 OH=r﹣2,
在 Rt△OAH中,OH2+AH2=OA2,
∴(r﹣2)2+32=r2,
∴,
即⊙O的半径为.
8.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,∠ACB的平分线交外接圆于D,交AB于E,过点D的切线交CA的延长线于F.
(1)求证:DF∥AB;
(2)若DE•DC=12,求⊙O的半径.
【解答】(1)证明:如图,连接OD,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
由圆周角定理得:∠AOD=2∠ACD,∠BOD=2∠BCD,
∴∠AOD=∠BOD=90°,
∴OD⊥AB,
∵DF是⊙O切线,
∴OD⊥DF,
∴DF∥AB;
(2)解:如图,连接BD,
∵∠ABD=∠ACD,∠ACD=∠BCD,
∴∠BCD=∠EBD,
∵∠CDB=∠BDE,
∴△BCD∽△EBD,
∴,
∴BD2=DE•DC=12,
∴BD=2,
∵∠BOD=90°,OB=OD,
∴OBBD.
9.如图,AB为⊙O的直径,⊙O的切线CE交BA的延长线于点E,点D在上,,连接AC,BC.
(1)如图1,求证:∠CEA=∠CAD;
(2)如图2,若∠CEB=2∠CBE,,求的长.
【解答】(1)证明:如图,连接CO,
∵CE是⊙O的切线,
∴∠OCE=90°,
∴∠CEA+∠3=90°,
∵OC=OB,
∴∠1=∠2,
∴∠3=∠1+∠2=2∠2,
∵,
∴∠4=∠2,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAD+∠4+∠2=90°,即∠CAD+∠3=90°,
∴∠CEA=∠CAD.
(2)解:如图,连接CO,DO,由(1)得∠3=2∠2=2∠4,
由条件可知∠CEA=∠3,
∵∠ECO=90°,
∴∠3=∠CEA=45°,
∴∠4=22.5°,
∴∠DOB=2∠4=45°,
由条件可知CO=5,
∴的长为.
10.如图,AC是⊙O的直径,点B在⊙O上,过点B作⊙O的切线BE交AC的延长线于点E,BD平分∠ABC交⊙O于点D.
(1)求证:∠CBE=∠D;
(2)若,AB=4,求的值.
【解答】(1)证明:如图1,BE是⊙O的切线,AC是⊙O的直径,连接OB,
∴∠OBE=90°,∠ABC=90°,
∴∠OBE=∠ABC,
即∠ABO+∠OBC=∠OBC+∠CBE.
∴∠ABO=∠CBE.
∵OA=OB,
∴∠A=∠ABO,
∴∠CBE=∠A.
∵∠A=∠D,
∴∠CBE=∠D;
(2)解:如图,连接AD,
∵∠ABC=90°,BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD=45°,
∴∠ACD=∠CAD=45°,
∴,∠ADC=90°,
在直角三角形ACD中,由勾股定理得:,
在直角三角形ABC中,由勾股定理得:,
∵∠CBE=∠BAE,∠E=∠E,
∴△EBC∽△EAB,
∴.
11.如图,AB是圆E的直径,D是圆上不同于A,B的一点,F是△ABD的内心,AF的延长线交圆E于点C,连结EF,BF,BC.
(1)求证:;
(2)若,BF⊥EF,求AF的长.
【解答】(1)证明:由题意可得:∠1=∠2,∠3=∠4,
∵,
∴∠1=∠2=∠5,
∴∠2+∠4=∠3+∠5,
∴∠CFB=∠CBF,
∴CF=CB,
∵AB是圆E的直径,
∴∠FCB=90°,
∴△FCB是等腰直角三角形,
∴;
(2)解:作EG⊥AC于点G,
∴AG=CG,
∵,
∴∠CFB=∠CBF=45°,,
∵AE=BE,
∴EG是△ABC的中位线,由中位线的性质可得:
∴,
∵∠CFB=∠CBF=45°,BF⊥EF,
∴∠EFG=45°,
∴△EFG是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
12.如图,已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB是⊙O的直径,C是弧BD的中点,DC与AB延长线的交点为G,连接对角线AC,作OF⊥AC交AD于点F,垂足为点E,连接CF.
(1)求证:四边形FOBC是平行四边形;
(2)若⊙O的半径为4,且DF=DC,求BG的长.
【解答】(1)证明:∵OF⊥AC,
∴OF垂直平分AC,
∴FA=FC,
∴∠FAC=∠FCA,
又∵C是弧BD的中点,
∴,
∴∠CAB=∠FAC=∠FCA,
∴FC∥OB,
又∵AB是直径,
∴∠ACB=∠AEO=90°,
∴OF∥BC,
∴四边形FOBC是平行四边形;
(2)由(1)知FC∥OB,FC=OB,
∴FC∥OA,FC=OB=OA=OC,
∴四边形AOCF是菱形,
∴AF=FC=OA=4,
∵DF=DC,
∴∠DAG=∠DFC=∠DCF=∠G,
又∵四边形ABCD是圆的内接四边形,
∴∠BCG=∠DAB=∠G,
∴DF=DC=BC=BG,
设BG=x,则AD=4+x,AG=8+x,
∵FC∥AG,
∴△DFC∽△DAG,
∴,
∴,
x(8+x)=4(4+x),
8x+x2=16+4x,
x2+4x﹣16=0,
解得:,
经检验是原方程的解,
∴.
13.如图所示的拱桥,用表示桥拱.
(1)若所在圆的圆心为O,EF是弦CD的垂直平分线,请你利用尺规作图,找出圆心O.(不写作法,但要保留作图
痕迹)
(2)若拱桥的跨度(弦AB的长)为16m,拱高(的中点到弦AB的距离)为4m,求拱桥的半径R.
【解答】解:(1)作弦AB的垂直平分线,交于G,交AB于点H,交CD的垂直平分线EF于点O,则点O即为所求作的圆心.(如图1)(2分)
(2)连接OA.(如图2)
由(1)中的作图可知:△AOH为直角三角形,H是AB的中点,GH=4,
∴AHAB=8.(3分)
∵GH=4,
∴OH=R﹣4.
在Rt△AOH中,由勾股定理得,OA2=AH2+OH2,
∴R2=82+(R﹣4)2.(4分)
解得:R=10.(5分)
∴拱桥的半径R为10m.
14.如图,有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽AB为16m,拱高CN为4m.
(1)求桥拱的半径;
(2)此桥的安全限度是拱顶C点距离水面不得小于1.5m,若大雨过后,洪水泛滥到水面宽度DE为12m时,是否需要采取紧急措施?请说明理由.
【解答】解:如图半径OC⊥AB,OC⊥DE,
(1)设桥拱的半径是r m,
∵OC⊥AB,
∴ANAB16=8(m),
∵拱高CN为4m,
∴ON=(r﹣4)m,
∵OA2=ON2+AN2,
∴r2=(r﹣4)2+82,
∴r=10,
∴桥拱的半径是10m;
(2)不需要采取紧急措施,理由如下:
如图,连接OD,
∵CO⊥DE,
∴DMDE12=6(m),
∴OM8(m),
∵CM=OC﹣OM=10﹣8=2(m),
∵2m>1.5m,
∴不需要采取紧急措施.
15.“筒车”是一种以水流作动力,取水灌田的工具,据史料记载,它发明于隋而盛于唐,距今已有1000多年的历史,是我国古代劳动人民的一项伟大创造.
如图,“筒车”盛水筒的运行轨迹是以轴心O为圆心的圆,已知圆心O在水面上方,且当圆被水面截得的弦AB为6米时,水面下盛水筒的最大深度为1米(即水面下方圆上部分一点距离水面的最大距离).
(1)求该圆的半径;
(2)若水面上涨导致圆被水面截得的弦AB从原来的6米变为8米时,则水面上涨的高度为多少米?
【解答】解:(1)如图,过点O作OD⊥AB,垂足为点C,交⊙O以点D,由题意可知,CD=1m,AB=6m,
∴OC⊥AB,AB=6m,
∴AC=BCAB=3m,
设圆的半径为r m,即OA=OD=r m,OC=(r﹣1)m,
在 Rt△AOC中,
OC2+AC2=OA2,即 (r﹣1)2+32=r2,
解得r=5,
即该圆的半径为5m;
(2)设水面升到如图EF的位置,则EF∥AB,OD与EF相交于点G,
∵OD⊥EF,
∴EG=FGEFm,
连接OE,在Rt△EOG中,OE=5m,EG=4m,
∴OG3m,
∴CG=OC﹣OG=4﹣3=1(m),
即水面上涨的高度为 1 米.
16.日晷是我国古代使用的一种计时仪器,某日晷底座的正面与晷面在同一平面上.如图,⊙O表示日晷的晷面圆周,日晷底座的底边AB在水平线l上,△OAB为等边三角形,OA,OB与⊙O分别交于P,Q两点.点C,D是⊙O上两点,CD∥AB,过O作OE⊥AB于点E,交CD于点F,交⊙O于点M.已知,FM=30cm,ME=20cm.
(1)求⊙O的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.
【解答】解:(1)∵OE⊥AB,CD∥AB,
∴OE⊥CD,
∴,
∵,
∴,
如图,连接OD,
设⊙O的半径OD=OM=r,
∴OF=OM﹣FM=r﹣30,
在Rt△ODF中,,
解得r=60,
即⊙O的半径为60cm;
(2)∵△OAB为等边三角形,
∴∠OBE=∠BOE=60°,AB=OB,
∵OE⊥AB,
∴∠BEO=90°,,
∴OE=OM+ME=60+20=80cm,
在Rt△BOE中,,
解得(负值舍去),
∴,
∵,
∴.
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