内容正文:
专题05
圆
与圆有关的热考题型
与圆有关的压轴题型
13
3
7
命题透视 1)从命题形式上看,呈现出“模型化、综合化、情境化”的特点,载体多以典型几何图形(垂径图、切割图、双切图)或实际生活场景(摩天轮、拱桥、扇形工件)为主,凸显对圆核心模型迁移能力的考查,兼顾几何直观与逻辑推理的双重素养。
2)从命题内容上看,切线的判定与性质、圆周角定理及其推论、圆与相似/三角函数的综合是历年中考命题的核心区域,圆与坐标系、动点最值的结合则成为区分度拉满的压轴命题热点。
热考角度 考点 2025年 2024年 2023年
垂径定理及其推论 ①广东・T12・垂径图计算
②江苏・T10・垂径与弦长计算 ①湖南・T9・垂径与勾股综合
②浙江・T11・垂径平分弦 ①广西・T8・垂径平分弦
②山东・T10・垂径与弧长
热考角度
考点 2025年 2024年 2023年
切线的判定与性质 ①江苏・T16・切线证明
②广东・T14・切线与半径计算 ①四川・T14・切线与相似
②湖北・T12・切线长定理应用 ①山东・T11・切线长定理
②北京・T13・切线与圆周角
圆周角定理与圆内接四边形 ①浙江・T10・圆周角互余
②福建・T12・圆内接四边形角度 ①湖北・T13・圆内接四边形
②安徽・T11・圆周角与圆心角 ①河南・T9・圆周角与圆心角
②河北・T10・圆内接四边形性质
热考角度
考点 2025年 2024年 2023年
圆与相似三角形综合 ①北京・T22・切割图相似
②四川・T18・双切图相似 ①安徽・T18・双切图相似
②重庆・T20・射影图相似 ①广东・T21・射影图相似
②江苏・T19・弦切角与相似
圆与三角函数综合 ①福建・T17・弦长与三角函数
②湖南・T15・切线与三角函数 ①重庆・T19・切线与三角函数
②陕西・T16・圆周角与三角函数 ①陕西・T15・圆周角与三角函数
②浙江・T14・弦长与三角函数
命题预测 圆的二轮复习,核心是抓基础、练模型、破综合:
基础题围绕垂径定理、圆周角、切线判定、圆内接四边形展开,是必拿分点;
中档题聚焦双切图、中点弧、多结论判断,侧重模型迁移与计算能力;
压轴题则以圆与相似/三角函数/坐标系/函数的综合为核心,结合动点最值、存在性问题,是拉开差距的关键。
整体命题趋势是淡化偏难怪定理,突出核心性质+基本模型,强调几何直观与逻辑推理的双重素养。
考点一:
与圆有关的热考题型
考点二:
与圆有关的压轴题型
考点一:与圆有关的热考题型
题型一:垂径定理及其推论综合
题型二:圆周角定理与圆内接四边形综合
题型三:切线的判定与性质
题型四:相交弦与割线模型综合计算
题型五:中点弧模型应用
题型六:圆的内心与外心模型综合
题型七:双切线模型(双切图)计算
题型八:射影定理在圆中的应用
题型九:圆与锐角三角函数综合
题型十:圆的基本性质多结论判断题
题型十一:弧长与扇形面积的实际应用
题型十二:圆柱与圆锥的侧面展开图计算
题型十三:圆与全等/相似三角形综合证明
必备知识
知识1 圆的基本性质
知识2 切线相关
知识3 与圆有关的计算
命题预测
►题型一
垂径定理及其推论综合
条件:①AB过圆心O; ②CD ⊥ AB;
③AB平分CD (CD不是直径);
④ AB平分或
解题策略:
类比等腰三角形三线合一
①② ③④ HL ②③ ①④ SAS
①③ ②④ SSS ②④ ①③ ASA
①④ ②③ SAS ③④ ①② AAS+HL
模型结论:
若已知四个条件中的两个,那么可推出另外两个,简称"知二推二",解题过程中应灵活运用该定理。
常见辅助线做法(考点):
1)有弦无垂径时,可过圆心,作垂线,连半径,造Rt △ ,用勾股,求长度;
[补充]在构造RtODE 中,半径OD,弦心距OE,弦长CD,拱高BE四个量知二推二。
2)有弦中点,连中点和圆心,得垂直平分。
►题型一
垂径定理及其推论综合
1.(2025·山东滨州·中考真题)如图,点A,B,C,D在上,,,则的值为______.
解:连接,
∵,
∴为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴;
解:如图,过点O作,垂足为F,
交于点E,连接,
则,,
∵,∴ ,
∴,
在中,,
∴,
设半径为R,在中,,
由勾股定理得,,
即,解得.
►题型一
垂径定理及其推论综合
2.(2025·湖北武汉·中考真题)如图,四边形内接于,.若,则的半径是( )
A. B. C. D.5
A
►题型一
垂径定理及其推论综合
3.(2025·安徽·中考真题)如图,四边形的顶点都在半圆O上,是半圆O的直径,连接,.
(1)求证:;(2)若,,求的长.
解:(1)证明:∵,
,
∴,
∴.
(2)解:连接,交于点E.由题意知,
∵是的直径,
∴,即,
∵,∴,
∴点E为的中点,
又∵O是的中点,
∴是的中位线,
∴.
设半圆的半径为r,则.
由勾股定理知,
,
即,
解得,(舍去).
∴.
►题型二
圆周角定理与圆内接四边形综合
1.(2025·四川自贡·中考真题)分别与相切于两点.点在上,不与点重合.若,则的度数为( )
A. B. C. D.或
解:如图,连接,,
∵分别与相切于两点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
D
►题型二
圆周角定理与圆内接四边形综合
2.(2025·宁夏·中考真题)如图,四边形内接于⊙平分,连接.
(1)求证:;
(2)延长至点,使,
连接.求证:.
(2)证明:∵,
∴.
∵四边形内接于,∴
又∵ ∴.
(1)证明:∵ 平分,
∴.
∵四边形内接于,
∴
(同弧所对的圆周角相等).
∵,
∴.
由(1)知∴
在和中
∴.∴.
∵,
∴.
又∵ ,,
∴即
∴.∴,
∴,即.
►题型二
圆周角定理与圆内接四边形综合
3.(2025·吉林·中考真题)图①、图②均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点内接于⊙O,且点A,B,C,O均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图.
(1)在图①中找一个格点D(点D不与点C重合),画出,使.
(2)在图②中找一个格点E,画出,使.
(1)解:如图,点即为所求:
(2)解:如图,即为所求:
►题型二
圆周角定理与圆内接四边形综合
4.(2024·浙江·中考真题)如图,在圆内接四边形中,,延长至点E,使,延长至点F,连结,使.
(1)若,为直径,求的度数.
(2)求证:①;
②.
(1)解:∵,,
∴,
∵为直径,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)证明①:
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∴;
►题型二
圆周角定理与圆内接四边形综合
4.(2024·浙江·中考真题)如图,在圆内接四边形中,,延长至点E,使,延长至点F,连结,使.
(1)若,为直径,求的度数.
(2)求证:①;
②.
②过点D作平行线交于点G,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵由(1)知,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
►题型三
切线的判定与性质
【公共点已知时判定切线的方法】已知直线与圆的公共点时,可根据切线的判定定理证明.若未给出过该公共点的半径,可先连接公共点和圆心,再证明,口诀:连半径,证垂直.
【公共点未知时判定切线的方法】当直线与圆的公共点不明确时,先过圆心作该直线的垂线,然后根据“若圆心到直线的距离等于圆的半径,则该直线是圆的切线”进行证明,口诀:作垂直,证相等.
1.(2025·四川凉山·中考真题)如图1,是的直径,与相切于点A,连接交于点C,连接,则,理由如下:
是的直径,,,
与相切于点A,,,
,.
►题型三
切线的判定与性质
(1)小明根据以上结论,自主探究发现:如图2,当是非直径的弦,而其他条件不变时,仍然成立,请说明理由;
(2)小明进一步探究发现:如图3,线段与线段存在如下关系:.请你替小明证一证;
(3)拓展应用:如图4,是的内接三角形,,,的延长线与过点A的切线相交于P,若的半径为1,请你利用小明的探究结论求的长.
1.(2025·四川凉山·中考真题)如图1,是的直径,与相切于点A,连接交于点C,连接,则,理由如下:
是的直径,,,
与相切于点A,,,
,.
►题型三
切线的判定与性质
(1)小明根据以上结论,自主探究发现:如图2,当是非直径的弦,而其他条件不变时,仍然成立,请说明理由;
(1)解:如图所示,连接,
∵与相切于点A,
∴,∴,
∴,
∴
∵,∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,∴;
(2)小明进一步探究发现:如图3,线段与线段存在如下关系:.请你替小明证一证;
(2)证明;
由(1)可得,
又∵,
∴,
∴,
∴;
1.(2025·四川凉山·中考真题)如图1,是的直径,与相切于点A,连接交于点C,连接,则,
►题型三
切线的判定与性质
(3)拓展应用:如图4,是的内接三角形,,,的延长线与过点A的切线相交于P,若的半径为1,请你利用小明的探究结论求的长.
(3)解:∵,∴,
∵的半径为1,∴
在中,由勾股定理得
;
∵,
∴,
又∵,∴是等边三角形,
∴,
∵的延长线与过点A的切线相交于P,
∴,∴,
∴,
∵,∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,∴;
设,则,
由(2)可得,
∴,∴,
解得或(舍去),
∴.
►题型三
切线的判定与性质
2.(2025·湖南长沙·中考真题)如图1,点O是以为直径的半圆的圆心,与均为该半圆的切线,C,D均为直径上方的动点,连接,且始终满足.
(1)求证:与该半圆相切;
(2)当半径时,令,,,,比较m与n的大小,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,如图2,当半径时,若点E为与该半圆的切点,与交于点G,连接并延长交于点F,连接,,令,,求y关于x的函数解析式.(不考虑自变量x的取值范围)
(1)解:如图3,连接,并延长交的延长线于点,过点作于点.
∵与均为该半圆的切线,
.
..
∵为的中点,.
在与中,
,
..
,
..
,即平分.
又,
.∴与该半圆相切.
►题型三
切线的判定与性质
2.(2025·湖南长沙·中考真题)如图1,点O是以为直径的半圆的圆心,与均为该半圆的切线,C,D均为直径上方的动点,连接,且始终满足.
(1)求证:与该半圆相切;
(2)当半径时,令,,,,比较m与n的大小,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,如图2,当半径时,若点E为与该半圆的切点,与交于点G,连接并延长交于点F,连接,,令,,求y关于x的函数解析式.(不考虑自变量x的取值范围)
(2)解:.理由如下:
如图4,过点作,交于点,
在中,由勾股定理可得:
,
,
.
,代入可得
.
►题型三
切线的判定与性质
2.(2025·湖南长沙·中考真题)如图1,点O是以为直径的半圆的圆心,与均为该半圆的切线,C,D均为直径上方的动点,连接,且始终满足.
(1)求证:与该半圆相切;
(2)当半径时,令,,,,比较m与n的大小,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,如图2,当半径时,若点E为与该半圆的切点,与交于点G,连接并延长交于点F,连接,,令,,求y关于x的函数解析式.(不考虑自变量x的取值范围)
(3)解:如图5,均为该半圆的切线,
,
,
.,
,.
,.
.
.
,
,.
同理可得,,
由(2)可知,
.
又在中,
,.
,.
►题型四
相交弦与割线模型综合计算
1.(2023·河南信阳·三模)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P,求证:______________.
(2)如图②,已知是的直径,与弦交于点P,且于点P,过D作的切线,交的延长线于E,D为切点,若,的半径为5,求的长.
解:(1)求证:.
证明:连接AC、BD.如图①.
∵,.
∴.
∴.
∴.
(2)解:∵,,
.
由(1)可知.
∴.
∵,是的直径,
,.
连接OD.如图②.
∵为切线.
∴.
1
2
►题型四
相交弦与割线模型综合计算
1.(2023·河南信阳·三模)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P,求证:______________.
(2)如图②,已知是的直径,与弦交于点P,且于点P,过D作的切线,交的延长线于E,D为切点,若,的半径为5,求的长.
∵,
∴.
∴,.
又∵.
∴.
1
2
∵.
.
∴.
∴.
►题型四
相交弦与割线模型综合计算
2.(2025·浙江·一模)【定理学习】欧几里得在《几何原本》中提出切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线(圆外一点引出一条与圆有两个交点的直线叫割线),切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.
【定理证明】(1)如图①,点为外一点,与相切于点,割线与圆相交于两点,求证:(提示:连结,并延长交于点,连结).
【解决问题】(2)如图②,是的切线,连结交于点的半径为.若,求的值.
(1)证明: 连接,
并延长交于点,连接,
∵与相切于点,
∴, 即,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
,即;
►题型四
相交弦与割线模型综合计算
2.(2025·浙江·一模)【定理学习】欧几里得在《几何原本》中提出切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线(圆外一点引出一条与圆有两个交点的直线叫割线),切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.
【定理证明】(1)如图①,点为外一点,与相切于点,割线与圆相交于两点,求证:(提示:连结,并延长交于点,连结).
【解决问题】(2)如图②,是的切线,连结交于点的半径为.若,求的值.
(2)如图,延长交于点,
连结, ,
∵的半径为,,
,
由(1)可知,
,
,
整理得: ,
解得或(舍去),
∴的值为.
►题型五
中点弧模型应用
►题型五
中点弧模型应用
1.(2025·广东广州·中考真题)如图,的直径,C为中点,点D在弧上,,点P是上的一个动点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
解:作点关于的对称点,连接,
记交于点,如图所示:
∴
∵的直径,C为中点,
∴点在上,,
,
∴,
∵,
∴,
∵,则是等边三角形,
∴,
B
∵是直径,∴
∴,
则周长
,
∴周长的最小值是.
►题型五
中点弧模型应用
2.(2025·四川遂宁·中考真题)如图,是的直径,是上的一点,连接,延长至点,连接,使.
(1)求证:是的切线.
(2)点是的中点,连接,交于点,过点作交于点,交于点,连接,若,,求的值.
(1)证明:连接,
∵是直径,∴,
即,
∵,∴,
∵,∴,
∴,
即,∴,
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵,,
∴,∴,
∵,,
∴,∴,,
∴,
►题型五
中点弧模型应用
2.(2025·四川遂宁·中考真题)如图,是的直径,是上的一点,连接,延长至点,连接,使.
(1)求证:是的切线.
(2)点是的中点,连接,交于点,过点作交于点,交于点,连接,若,,求的值.
设,则,
∵,
∴,
∴,∴,
∵点是的中点,
∴,∴,
∵,∴
∴,即,
∵,∴垂直平分,
∴,
∴,
∴.
►题型五
中点弧模型应用
3.(2025·贵州·中考真题)如图,在中,是直角,为的中点,为的切线交的延长线于点.连接,.
(1)点与的位置关系是 ,线段与线的数量关系是 ;
(2)过点作,与的延长线交于点.根据题意补全图形,判断的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若的半径为,求的长.
(1)解:∵是直角,∴为直径,
∵为圆心,∴在线段上;
∵为 的中点,∴
∴;
(2)解:补图如下,为等腰三角形,
理由如下:连接,
∵为的切线交的延长线于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,∴是等腰三角形;
►题型五
中点弧模型应用
3.(2025·贵州·中考真题)如图,在中,是直角,为的中点,为的切线交的延长线于点.连接,.
(1)点与的位置关系是 ,线段与线段的数量关系是 ;
(2)过点作,与的延长线交于点.根据题意补全图形,判断的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若的半径为,求的长.
(3)解:如图,过作于,
∵的半径为,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
H
∟
►题型六
圆的内心与外心模型综合
1.(2025·山东德州·中考真题)如图,点D是的内心,连接并延长交的外接圆于点E,与交于点F,连接.
(1)设,则 ;(用含的式子表示)
(2)求证:;
(3)若,求的长.
(1)解:∵点D是的内心,
∴,
∵∴,
∵,∴,
(2)证明:连接,∵点D是的内心,
∴,,
∵,
,
,
∴,∴.
(3)解:设,
根据题意
,
∵
,
∴,∴,
∵,,
∴,
解得.故的长为.
►题型六
圆的内心与外心模型综合
2.(2025·四川达州·一模)
如图1,是的内接三角形,是的内心,连接并延长交于点、交于点,连接、、,已知.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)如图2,若为的直径,求线段的长度.
(1)证明:∵是的内接三角形,
是的内心,
∴,.
∵ ,∴,
∴.
∵,
,
∴,
∴,即是等腰三角形;
(2)解:∵为的直径,
∴,
∴,
.
∵是的内心,∴,
►题型六
圆的内心与外心模型综合
2.(2025·四川达州·一模)
如图1,是的内接三角形,是的内心,连接并延长交于点、交于点,连接、、,已知.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)如图2,若为的直径,求线段的长度.
∴,
∴,即,
∴.
∵, ,
∴,,
∴,
∴,
即,
∴,
即,
∴,
∴,
解得:.
►题型七
双切线模型(双切图)计算
►题型七
双切线模型(双切图)计算
1.(2025·山东·中考真题)【问题情境】
2025年5月29日“天问二号”成功发射,开启了小行星伴飞取样探测的新篇章.某校航天兴趣小组受到鼓舞,制作了一个航天器模型,其中某个部件使用3D打印完成,如图1.
【方案设计】兴趣小组通过查阅文献,提出了钢柱测量法.
测量工具:游标卡尺、若干个底面圆半径相同的钢柱(圆柱).
操作步骤:如图3,将两个钢柱平行放在部件合适位置,使得钢柱与部件紧密贴合.示意图如图4,分别与,相切于点,.用游标卡尺测量出的长度.
【问题提出】部件主视图如图2所示,由于1的尺寸不易直接测量,需要设计一个可以得到的长度的方案,以检测该部件中的长度是否符合要求.
【问题解决】已知,的长度要求是.
(1)求的度数;
(2)已知钢柱的底面圆半径为,现测得.根据以上信息,通过计算说明该部件的长度是否符合要求.(参考数据:)
【结果反思】
(3)本次实践过程借助圆柱将不可测量的长度转化为可测量的长度,能将圆柱换成其他几何体吗?如果能,写出一个;如果不能,说明理由.
►题型七
双切线模型(双切图)计算
1.(2025·山东·中考真题)【问题情境】
2025年5月29日“天问二号”成功发射,开启了小行星伴飞取样探测的新篇章.某校航天兴趣小组受到鼓舞,制作了一个航天器模型,其中某个部件使用3D打印完成,如图1.
【方案设计】兴趣小组通过查阅文献,提出了钢柱测量法.
测量工具:游标卡尺、若干个底面圆半径相同的钢柱(圆柱).
操作步骤:如图3,将两个钢柱平行放在部件合适位置,使得钢柱与部件紧密贴合.示意图如图4,分别与,相切于点,.用游标卡尺测量出的长度.
【问题提出】部件主视图如图2所示,由于1的尺寸不易直接测量,需要设计一个可以得到的长度的方案,以检测该部件中的长度是否符合要求.
【问题解决】已知,的长度要求是.
(1)求的度数;
解:(1)∵分别与,相切于点,,
∴,
;
►题型七
双切线模型(双切图)计算
1.(2025·山东·中考真题)【问题情境】
2025年5月29日“天问二号”成功发射,开启了小行星伴飞取样探测的新篇章.某校航天兴趣小组受到鼓舞,制作了一个航天器模型,其中某个部件使用3D打印完成,如图1.
【方案设计】兴趣小组通过查阅文献,提出了钢柱测量法.
测量工具:游标卡尺、若干个底面圆半径相同的钢柱(圆柱).
操作步骤:如图3,将两个钢柱平行放在部件合适位置,使得钢柱与部件紧密贴合.示意图如图4,分别与,相切于点,.用游标卡尺测量出的长度.
【问题提出】部件主视图如图2所示,由于1的尺寸不易直接测量,需要设计一个可以得到的长度的方案,以检测该部件中的长度是否符合要求.
【问题解决】已知,的长度要求是.
(2)已知钢柱的底面圆半径为,现测得.根据以上信息,通过计算说明该部件的长度是否符合要求.(参考数据:)
(2)∵钢柱的底面圆半径为,∴,
∵,,∴,
∴,同理,
∴,∵,
∴该部件的长度符合要求;
(3)能,将圆柱换成正方体.如图,设正方体的棱长为,用游标卡尺测量出的长度.
∴,
∵,∴,
∴,
∴.
►题型七
双切线模型(双切图)计算
1.(2025·山东·中考真题)【问题情境】
2025年5月29日“天问二号”成功发射,开启了小行星伴飞取样探测的新篇章.某校航天兴趣小组受到鼓舞,制作了一个航天器模型,其中某个部件使用3D打印完成,如图1.
【问题提出】部件主视图如图2所示,由于1的尺寸不易直接测量,需要设计一个可以得到的长度的方案,以检测该部件中的长度是否符合要求.
【结果反思】(3)本次实践过程借助圆柱将不可测量的长度转化为可测量的长度,能将圆柱换成其他几何体吗?如果能,写出一个;如果不能,说明理由.
►题型七
双切线模型(双切图)计算
2.(2025·江苏镇江·中考真题)如图(1),过外一点引的两条切线、,切点是、,为锐角,连接并延长与交于点,点在的延长线上,过点作的垂线,与的延长线相交于点、垂足为
(1)求证:是等腰三角形;
(2)在图(2)中作,满足(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);(3)已知,在你所作的中,若,求的长.
(1)证明:∵是的两条切线,
切点是,
∴,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
由对顶角相等得:,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
(2)解:如图,
满足的即为所作.
►题型七
双切线模型(双切图)计算
2.(2025·江苏镇江·中考真题)如图(1),过外一点引的两条切线、,切点是、,为锐角,连接并延长与交于点,点在的延长线上,过点作的垂线,与的延长线相交于点、垂足为
(1)求证:是等腰三角形;
(2)在图(2)中作,满足(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);(3)已知,在你所作的中,若,求的长.
(3)解:如图,过点作于点,
过点作于点,
∵是的两条切线,切点是,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴
,
∵,
∴,
在中,,
设,
则,
►题型七
双切线模型(双切图)计算
2.(2025·江苏镇江·中考真题)如图(1),过外一点引的两条切线、,切点是、,为锐角,连接并延长与交于点,点在的延长线上,过点作的垂线,与的延长线相交于点、垂足为
(1)求证:是等腰三角形;
(2)在图(2)中作,满足(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);(3)已知,在你所作的中,若,求的长.
∴,
∴,
∵,∴在中,
,即,
解得或
(不符合题意,舍去),
∴,,
∵在等腰中,,,
∴,
又∵,,∴,
∴,∴,即,
解得,∴.
►题型八
射影定理在圆中的应用
1.(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图,为外接圆的直径,点C为线段上一点(不与D,O重合),点B为的延长线上一点,连接并延长至点M,满足.
(1)求证:平分;
(2)证明:;
(3)若射线与相切于点A,,,求的值.
(1)证明:∵为的直径,
∴,即,,
∵,
∴,
∴,即平分;
(2)证明:连接,∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,∴,
∵,∴;
►题型八
射影定理在圆中的应用
1.(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图,为外接圆的直径,点C为线段上一点(不与D,O重合),点B为的延长线上一点,连接并延长至点M,满足.
(1)求证:平分;
(2)证明:;
(3)若射线与相切于点A,,,求的值.
(3)解:∵射线与相切于点A,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴设,则,
∴,
,
∵,
∴,
整理得:,
解得或(舍去),
∴,,
∴,
,
∴.
►题型八
射影定理在圆中的应用
2.(2024·江苏徐州·中考真题)在中,点在边上,若,则称点是点的“关联点”.
(1)如图(1),在中,若,于点.试说明:点是点的“关联点”.
(2)如图(2),已知点在线段上,用无刻度的直尺和圆规作一个,使其同时满足下列条件:①点为点的“关联点”;②是钝角
(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若为锐角三角形,且点为点的“关联点”.设,,用含、的代数式表示的取值范围
(直接写出结果).
(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点D是点C的“关联点”.
►题型八
射影定理在圆中的应用
2.(2024·江苏徐州·中考真题)在中,点在边上,若,则称点是点的“关联点”.
(1)如图(1),在中,若,于点.试说明:点是点的“关联点”.
(2)如图(2),已知点在线段上,用无刻度的直尺和圆规作一个,使其同时满足下列条件:①点为点的“关联点”;②是钝角
(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若为锐角三角形,且点为点的“关联点”.设,,用含、的代数式表示的取值范围
(直接写出结果).
(2)解:如图,
①作线段的垂直平分线,交于点;
②以为圆心,为半径作圆;
③过作交于点;
④以为圆心,为半径画圆,则点在
上且在直线右侧.连接、,即为所求,
证明:∵在以为直径的圆上运动,
∴,
由(1)可知:,
∵,
∴.
►题型八
射影定理在圆中的应用
2.(2024·江苏徐州·中考真题)在中,点在边上,若,则称点是点的“关联点”.
(1)如图(1),在中,若,于点.试说明:点是点的“关联点”.
(2)如图(2),已知点在线段上,用无刻度的直尺和圆规作一个,使其同时满足下列条件:①点为点的“关联点”;②是钝角
(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若为锐角三角形,且点为点的“关联点”.设,,用含、的代数式表示的取值范围(直接写出结果).
(3)①当时,如图所示,结合第(2)问,
我们发现当点C在直线左侧、A的右侧时,
是锐角三角形,
此时,
∵,且,,
在中,
,
在中,
,
;
②当时,同理可得:
;
综上所述,或.
►题型九
圆与锐角三角函数综合
1.(2025·四川·中考真题)如图,为的直径,C为上的一点,和过点C的切线互相垂直,垂足为D.延长交的延长线于点E.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的半径和的长.
(1)证明:连接,
则,
,
与相切于点,
,
,
,
,
,
平分;
(2)解:作于点,
,
,,
,
,
∵,
,
,
,
F
∟
,
,
,
,
四边形是矩形,
,
的半径长为5,的长为.
►题型九
圆与锐角三角函数综合
2.(2025·山东潍坊·中考真题)图是某摩天轮的实景图.摩天轮可视作半径为米的,其上的某个座舱可视作上的点,座舱距离地面的最低高度为米,地面上的观察点到点的距离为米,平面示意图如图所示.
(1)当视线与相切时,求点处的座舱到地面的距离;
(2)已知摩天轮匀速转动一周需要分钟,当座舱距离地面不低于米时,在座舱中观赏风景的体验最佳,点处的座舱随摩天轮匀速转动一周的过程中,求该座舱中乘客最佳观赏风景的时长,并求这段时间内该座舱经过的圆弧的长.
(以上结果均保留小数点后一位数字,参考数据:,,,,)
E
∟
(1)解:连接,,作,垂足为,
根据题意可知,(米),
在中,米,,
∴(米),
∵,∴ ,
∵ 与相切,∴ ,
∴ ,
∵ 米,∴ ,
∴ ,(米),
∴ ,
在中,
(米),
所以,点处的座舱到地面的距离约为米;
►题型九
圆与锐角三角函数综合
2.(2025·山东潍坊·中考真题)图是某摩天轮的实景图.摩天轮可视作半径为米的,其上的某个座舱可视作上的点,座舱距离地面的最低高度为米,地面上的观察点到点的距离为米,平面示意图如图所示.
(1)当视线与相切时,求点处的座舱到地面的距离;
(2)已知摩天轮匀速转动一周需要分钟,当座舱距离地面不低于米时,在座舱中观赏风景的体验最佳,点处的座舱随摩天轮匀速转动一周的过程中,求该座舱中乘客最佳观赏风景的时长,并求这段时间内该座舱经过的圆弧的长.
(以上结果均保留小数点后一位数字,参考数据:,,,,)
∵,,
(米),
∵ 米,,
,
∵ ,,
最佳观赏风景的时间为(分钟),
的长(米),
∴座舱经过的的长约为米.
(2)解:过点作,
交于点.延长,
交于点,连接,
不妨设米,
►题型十
圆的基本性质多结论判断题
1.(2025·江苏无锡·二模)如图, 为的直径,,为的中点,连接,点在射线上,连接,取的中点,过作交于,连接.下列结论:①;
②;
③;
④为定值.
其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解:连接∵是中点,,
∴垂直平分,
∴.
∵是半径,为的中点,∴,
∵,
∴,
是等腰直角三角形,,
∴,
点、、在以点为圆心的圆上,
∴,
∴,故①符合题意.
连接,∵是的直径,
∴
∴点B,F,C,D四点共圆,即点和点在以点为圆心的同一个圆上
►题型十
圆的基本性质多结论判断题
1.(2025·江苏无锡·二模)如图, 为的直径,,为的中点,连接,点在射线上,连接,取的中点,过作交于,连接.下列结论:①;
②;
③;
④为定值.
其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
∴,故②符合题意.
由①知:点、、以为圆心的圆上,
∴,故③符合题意.
∵点是的中点,过作交于,
∴
∵,
∴,
∵,
∴在直角中,
,
∴
,
故④不符合题意.
C
解:由题图②得,当时,,
即此时A、O、P三点共线,
则的半径,故①正确;
当时,点P到达点B处,此时,
∴A、B两点间的距离为,故②正确;
点P从点A运动到A、O、P三点共线的位置时,
走过的角度为,则走过的弧长为,运动时间为,
∴点P的运动速度是,故③正确;
当点P运动到点B时,,即,
∴,故④错误.
►题型十
圆的基本性质多结论判断题
2.(2025·山东济宁·三模)如图①,A,B是上的两定点,圆上一动点P从点A出发,按逆时针方向匀速运动到点B,运动时间是,线段的长度是,图②是y随x变化的关系图象.①的半径为;②A、B两点间的距离为1;③点P的运动速度为;④的度数为.以上说法正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
A
►题型十
圆的基本性质多结论判断题
3.(2024·北京·三模)如图,是半圆O的直径,C是半圆周上的动点(与A,B不重合),于点D,连接.设,,,给出下面三个结论:①;②;③.上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
C
解:∵是半圆O的直径,∴,
∵点O是中点,∴,
∵,,
∴,,
即,故①正确;
∵C是半圆周上的动点(与A,B不重合),
∴,,
∴,
∴,故②错误;
,,
,
,,
,
,∴,
∴,∴,
∵, ∴,
故③正确;
►题型十一
弧长与扇形面积的实际应用
当已知半径R与圆心角的度数求扇形的面积时,
选用公式;
当已知弧长l、半径R求扇形的面积时,
选用公式
►题型十一
弧长与扇形面积的实际应用
1.(2025·湖南·中考真题)如图,北京市某处位于北纬(即),东经,三沙市海域某处位于北纬(即),东经;设地球的半径约为千米,则在东经所在经线圈上的点和点之间的劣弧长约为( )
A.(千米) B.(千米)
C.(千米) D.(千米)
解;由题意得,,
∴劣弧的长为千米,
C
►题型十一
弧长与扇形面积的实际应用
2.(2025·江苏苏州·中考真题)“苏州之眼”摩天轮是亚洲最大的水上摩天轮,共设有28个回转式太空舱全景轿厢,其示意图如图所示.该摩天轮高(即最高点离水面平台的距离),圆心O到的距离为,摩天轮匀速旋转一圈用时.某轿厢从点A出发,后到达点B,此过程中,该轿厢所经过的路径(即)长度为________
解:∵最高点离水面平台的距离为,
圆心O到的距离为,
∴摩天轮的半径为,
∵摩天轮匀速旋转一圈用时,
轿厢从点A出发,后到达点B,
∴,
∴该轿厢所经过的路径长度为:.
►题型十一
弧长与扇形面积的实际应用
3.(2025·四川攀枝花·中考真题)类比圆面积公式的推导,我们对扇形的面积公式进行如下探究:将扇形均匀分割成个“小扇形”(如图1),扇形的面积就是这些“小扇形”的面积和,当无限大时,这些“小扇形”可以近似的看成底边长分别为,高为的“小三角形”,它们的面积和为.即扇形面积.
请根据这样的方法继续思考:如图2,扇形ODG与扇形OEF有共同的圆心角,且弧长分别为3和7,,则图中阴影部分面积是__________.
解:设扇形的半径为,
则扇形的半径为,
∵,∴,即,
解得,∴扇形的半径为7,
∵扇形面积,
∴,
20
,
,
∴图中阴影部分面积是20;
►题型十二
圆柱与圆锥的侧面展开图计算
1)混淆圆锥的底面半径和圆锥展开后的扇形半径两个概念.
注意:圆锥侧面展开图中扇形的半径是圆锥的母线长,不是圆锥的底面圆的半径.
2)在扇形的两个面积公式和圆锥的侧面积公式中,同一个字母的含义可能不同(如1可以表示扇形的弧长,也可以表示圆锥的母线长),要做好区分.
►题型十二
圆柱与圆锥的侧面展开图计算
1.(2025·山东东营·中考真题)小华用铁皮制作一个烟囱帽,烟囱帽的三视图如图所示,已知主视图和左视图均为边长是的等边三角形,则所需铁皮面积(接缝面积忽略不计)为( )
A. B. C. D.
解:则所需铁皮面积
B
►题型十二
圆柱与圆锥的侧面展开图计算
2.(2025·云南·中考真题)若一个圆锥的侧面展开图的圆心角度数为,母线长为,则该圆锥的底面圆的半径为( )
A. B. C. D.
3.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)若圆锥的底面半径为,母线长为,则其侧面展开图的圆心角为__________度.
解:设圆锥底面圆半径为,
由题意得:,
解得,
因此,该圆锥的底面圆半径为,
B
解:根据弧长的公式得到:
,解得.
即侧面展开图的圆心角为160度.
160
►题型十三
圆与全等/相似三角形综合证明
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:内接于,圆心在的内部,为的直径,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作的切线,交的延长线于点,
求证:;
(3)如图③,在(2)的条件下,,连接并延长至点,连接交于点,,为上一点,,连接,点在上,连接,,,点为的中点,连接,,求的面积.
(1)证明:为的直径,
.
设.
,
,
,
.
.
.
.
►题型十三
圆与全等/相似三角形综合证明
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:内接于,圆心在的内部,为的直径,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作的切线,交的延长线于点,
求证:;
(3)如图③,在(2)的条件下,,连接并延长至点,连接交于点,,为上一点,,连接,点在上,连接,,,点为的中点,连接,,求的面积.
(2)证明:连接,,
并延长交于点.
,垂直平分,
,,
是的切线,
.
是的直径,
,
四边形是矩形,
,
.
►题型十三
圆与全等/相似三角形综合证明
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:内接于,圆心在的内部,为的直径,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作的切线,交的延长线于点,
求证:;
(3)如图③,在(2)的条件下,,连接并延长至点,连接交于点,,为上一点,,连接,点在上,连接,,,点为的中点,连接,,求的面积.
(3)解:如图,连接,,
并延长交于点,
为的中点,,
是的直径,,
,,
,
,,
,
,,
,,
,
►题型十三
圆与全等/相似三角形综合证明
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:内接于,圆心在的内部,为的直径,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作的切线,交的延长线于点,
求证:;
(3)如图③,在(2)的条件下,,连接并延长至点,连接交于点,,为上一点,,连接,点在上,连接,,,点为的中点,连接,,求的面积.
∴≌,,
,设,则.
四边形是矩形,,
,,,
,
,
∴,
,
,
,,
►题型十三
圆与全等/相似三角形综合证明
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)已知:内接于,圆心在的内部,为的直径,连接,.
(1)如图①,求证:;
(2)如图②,过点作的切线,交的延长线于点,
求证:;
(3)如图③,在(2)的条件下,,连接并延长至点,连接交于点,,为上一点,,连接,点在上,连接,,,点为的中点,连接,,求的面积.
过点作于点,
,
,
,,
,,
,
,
,
.
H
∟
►题型十三
圆与全等/相似三角形综合证明
2.(2025·四川绵阳·中考真题)如图,点A,C在上,连接,并延长,分别与的切线相交于点,点,切点为E,与交于点,连接,垂足为点.
(1)求证:平分;
(2)设,求的值;
(3)求的值.
(1)证明:如图,连接,
由题意,得与相切于点E,
∴,又,
∴,∴,
∵和都是的半径,
∴,∴,
∴,∴平分;
(2)解:由(1),得,
∵点F在上,∴,
∴,
在中,,
即,
解得,∴,
∴,
∴,
►题型十三
圆与全等/相似三角形综合证明
2.(2025·四川绵阳·中考真题)如图,点A,C在上,连接,并延长,分别与的切线相交于点,点,切点为E,与交于点,连接,垂足为点.
(1)求证:平分;
(2)设,求的值;
(3)求的值.
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
在中,,
即,
设,则,
解得(负值已舍去),
∴,
∴;
►题型十三
圆与全等/相似三角形综合证明
2.(2025·四川绵阳·中考真题)如图,点A,C在上,连接,并延长,分别与的切线相交于点,点,切点为E,与交于点,连接,垂足为点.
(1)求证:平分;
(2)设,求的值;
(3)求的值.
(3)解:由圆周角定理,得,
如图,过点O作平分,交于点M,
连接由(2),得,
∵平分,
∴,
又,∴,
∴,,
∴,
在中,,
即,解得,
∴在中,,
∴,
∴.
知识01
圆的基本性质
1.垂径定理及推论
1)垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
示例:如图,CD是O的直径,AB为弦,CD⊥AB于点E,则AE=BE,
.
2)垂径定理的推论
(1)平分弦(非直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
示例:如图,CD是O的直径,AE=BE,则CD⊥AB,.
(2)平分弦所对的一条弧的直径垂直于弦,并且平分弦所对的另一条弧.
(3)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧..
【小技巧】
一条直线如果具备:①经过圆心;②垂直于弦,③平分弦(非直径),④平分弦所对的优弧,⑤平分弦所对的劣弧,
上述五个条件中的任意两个条件都可以推出其它三个结论,简称“知二推三”.
知识01
圆的基本性质
2.弧、弦、圆心角的关系
定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
【注意】
不能忽略“在同圆或等圆中”这个前提条件,如果遗漏了这个前提条件,即使圆心角相等,所对的弧、弦也不一定相等.
3.圆周角定理及其推论
1)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.(即:圆周角=)
2)圆周角定理的推论
推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等.
推论2:
半圆(或直径)所对的圆周角是直角;的圆周角所对的弦是直径.
知识01
圆的基本性质
2)圆内接四边形的性质:
①圆内接四边形对角互补.
如图,∠BAD+∠BCD=180°,∠ABC+∠ADC=180°
②圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(即与该外角相邻 的内角的对角).
4.圆内接四边形及其性质
1)圆内接四边形:
如果一个四边形的所有顶点均在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆内接四边形.这个圆叫做这个四边形的外接圆.
知识02
切线相关
1.切线的定义:
线和圆只有一个公共点时,这条直线叫圆的切线,这个公共点叫做切点.
2.性质与判定:
性质定理 圆的切线垂直于经过切点的半径.
判定 1)定义法:当直线与圆有且只有一个公共点时,直线与圆相切;
2)数量关系法:当圆心到直线的距离等于半径时,直线与圆相切;
3)判定定理法:经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
3.切线长:
经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.
4.切线长定理:
从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
2.圆锥的相关计算
圆锥的侧面展开图及有关计算
(1)沿一条母线将圆锥侧面剪开并展开,容易得到圆锥的侧面展开图是一个扇形.
(2)圆锥常见量之间的关系(如图)
设圆锥的母线长为l,底面圆的半径为r,高为h
(1)这个扇形的弧长为2πr;
(2);
(3) = l •2 π r= π rl
(4) = π rl+ π =π r(l+r)
(5)圆锥侧面展开图的圆心角度数为n= •360
知识03
与圆有关的计算
1.弧长与扇形的面积计算
1)弧长公式:(n为圆心角的度数,R为圆的半径).
2)扇形的面积公式:(n为圆心角的度数,R为圆的半径)=(l是n°的圆心角所对的弧长).
⇒
2π r=
1.(2025·陕西西安·一模)如图,点均在上,的半径为,则的长为( )
A. B. C. D.
如图,连接和,
∵点均在上,
∴,
∴,
∴的长为,
B
2.(2025·四川广元·一模)如图,在中,下列结论不正确的是( )
A. B.
C. D.
解:∵,
∴,
∴,则A正确,C正确;
∵,
∴,
∴,则D正确.
不一定相等,则B不正确
B
3.(2025·辽宁鞍山·一模)如图,是的直径,点D是的中点,过点D作于点E,交于另一点F.若,,则的半径是( )
A. B. C.6 D.10
解:点D是的中点,
,
, ,
,
, ,
, ,
如图,连接,设的半径为r,设,
在中,由勾股定理得,
,解得,
A
4.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图,正八边形内接于,连接,,若,则的半径为( )
A.2 B. C. D.4
解:如图,连接,过作交于点,
正八边形内接于,
,
,
是的直径,,
,,
,
解得:, 的半径为;
B
M
∟
5.(2025·四川绵阳·一模)如图,为的外接圆,,,为上的一点,且点位于两侧,作关于对称的图形,连接,若,,则的长度是( )
A. B. C. D.
B
解:如图,延长交于点,连接,
,,
,
,
,
.
在中,.
作关于对称的图形,
,
,,
是等腰直角三角形,
,
.
.
在和中,
,
,
,
把代入
中得:,
.
6.(2025·青海西宁·二模)如图是一个几何体的三视图,根据图纸标注的数据,求得这个几何体的侧面积是( )
A. B. C. D.
解:由三视图可知,该几何体是一个圆锥,且底面圆的半径是,母线长是,
底面的周长是,
侧面积为:,
B
7.(2025·四川广安·一模)如图1是一个圆锥形生日帽,图2是其示意图.若该圆锥的母线长与底面圆半径的比为,则将该圆锥沿母线剪开后,其侧面展开图的圆心角的度数为________.
解:设其侧面展开扇形的圆心角为度,底面半径为,则母线长为,
由题知,,
解得: ,
其侧面展开扇形的圆心角为.
解:设圆心为O,连接,过点O作于点C,
连接,,如图所示:
∵,O为圆心,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
8.(2025·江苏连云港·模拟预测)如图,在三星堆文物挖掘工作中,考古人员发现一件珍贵的圆形陶器,可惜其部分破损,经测量得知,该圆形陶器完整时的直径为12cm,而破损处的缺口两端点A,B之间的距离为6cm,则的长为_______cm.
9.(2025·甘肃酒泉·一模)如图所示,为外一点,、分别切于、,切于点,分别交、于点、,若,则的周长为______.
解:、切于、,
,
同理,可得:,,
的周长
.
即的周长是:.
10.(2025·重庆·模拟预测)如图,是的直径,是的切线,,连接,与交于点,连接,点是上的任意一点(不与,重合),连接,与交于点,与的延长线交于点.
①若点是的中点,则的长为_________;(用含的代数式表示)
②无论点在上的位置怎样变化,_________.
解:①∵是圆O的切线,∴,
又∵是圆O的直径,
∴,
又∵,
∴ ,
又D是的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴的长为 ,
②在等腰直角三角形中,,
∴ ,
∴ ,
∵,
,
∴,
又∵,
∴,
∴ ,
∴ ,
72
11.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图,为的直径,为的弦,平分,交于点D,,交的延长线于点E.(1)求证:直线是的切线;(2)若,的半径为5,求的长.
(1)证明:连接,如图:
平分,
,
,
,
,
,
,
,
点在上,
直线是的切线;
(2)解:作,垂足为,如图2所示:
,
在和中,,
,
,,
,,
在中,
,
.
F
∟
考点二:与圆有关的压轴题型
题型一 圆中线段和差最值问题
题型二 圆与坐标系综合应用
题型三 圆中的动点轨迹与最值问题
题型四 圆的存在性问题
题型五 圆的折叠与旋转综合变换问题
题型六 圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
题型七 圆的新定义与阅读理解题
必备知识
命题预测
►题型一
圆中线段和差最值问题
1.(2025·四川南充·中考真题)
如图,是的直径,于点,交于点,于点,交于点,为弧的中点,为线段上一动点,若,则的最小值是( )
A.4 B. C.6 D.
解:如图,延长交于点,连接,,,
∵于点,交于点,为弧的中点,
∴∴,
∵,
∴,
∴,
∴点关于的对称点为点,∴,
∴
当,,三点共线时,最小,最小值为的长,
∵,,
∴,∴,
∵,
∴,即,
∴,
∵,,
∴,∴,
∴的最小值
.
C
►题型一
圆中线段和差最值问题
2.(2024·四川内江·中考真题)如图,在中,,,是边上一点,且,点是的内心,的延长线交于点,是上一动点,连接、,则的最小值为________.
解:在取点F,使,连接,,
过点F作于H,
∵I是的内心,
∴平分,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
当C、P、F三点共线时,
最小,最小值为,
∵,,
∴,
∴,
∴,
,
∴,
∴的最小值为.
►题型二
圆与坐标系综合应用
1.(2025·江苏常州·一模)如图,在平面直角坐标系中,的圆心坐标为,半径长为1,点B的坐标为,点C是上一点,连接,将 绕点C逆时针旋转,得到线段 ,连接 .
(1)若最大,则点D坐标为________;
(2)若点D刚好落在y轴上,请求出点C的坐标(原点除外);
(3)若直线经过的圆心,请直接写出直线的函数表达式.
(1)解:当经过圆心A时,与圆的较远交点构成线段最大,
此时点C,,
又,故点D坐标为,
.
(2)解:过点C作轴于点F,过点D作与点E,
∴四边形是矩形,∴,
∵,∴,
∵,
∴,∴,
∵的圆心坐标为,半径长为1,
∴,∴,故.
►题型二
圆与坐标系综合应用
1.(2025·江苏常州·一模)如图,在平面直角坐标系中,的圆心坐标为,半径长为1,点B的坐标为,点C是上一点,连接,将 绕点C逆时针旋转,得到线段 ,连接 .
(3)若直线经过的圆心,请直接写出直线的函数表达式.
(3)解:∵直线经过的圆心, ,
∴直线是的切线,
∴以为直径作圆与交于C,两点,
连接,,则,
∴,,
∴,,
过点C作于点E,
∴,
,
∴,∴,
设直线的解析式为,
根据题意,得,
解得,故直线的解析式为
,根据圆的对称性,
得∴,
设直线的解析式为,
根据题意,得,解得,
故直线的解析式为,
故直线的解析式为:
或.
►题型二
圆与坐标系综合应用
2.(2025·山东潍坊·模拟预测)如图,已知直角坐标系中一条圆弧经过正方形网格的格点.
(1)用直尺画出该圆弧所在圆的圆心M的位置;
(2)点M的坐标为 ;的半径为 ;
(3)点与的位置关系是点D在⊙M ;
(4)若E点的坐标为,求证:直线是的切线.
(1)解:用直尺画出该圆弧所在圆的圆心M的位置;
(2)解:由图可知M点的坐标为,
,圆M的半径是;
(3)解:,
,
,∴点D在圆M内.
内
(4)证明:设过C点与x轴垂直的直线与x轴的交点为E,连接,作直线,
,
在中,,
,
在中,,
,
E
,
,
,
又∵为半径,∴直线是的切线.
►题型三
圆中的动点轨迹与最值问题
1.(2025·四川资阳·中考真题)如图,在四边形中,,E是线段的中点,F是线段上的一个动点.现将沿所在直线翻折得到(如图的所有点在同一平面内),连接,,则面积的最小值为( )
A. B.
C. D.
解:如图,过点C作于点G,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵∴,
∴,
∴当点到的距离最小时,面积最小,
过点作交的延长线于点H,
即当最小时,面积最小,
∵E是线段的中点,,
∴,
由折叠的性质得:,
∴点在以点E为圆心,1长为半径的半圆上运动,
∴当点E,,H三点共线时,最小,
此时面积最小,
延长交于点M,
过点D作于点N,则,
►题型三
圆中的动点轨迹与最值问题
1.(2025·四川资阳·中考真题)如图,在四边形中,,E是线段的中点,F是线段上的一个动点.现将沿所在直线翻折得到(如图的所有点在同一平面内),连接,,则面积的最小值为( )
A. B.
C. D.
∴,
∵,,
∴,
∵,∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
,
∴,
∵,
∴,即,
∴,∴
∴,
即面积的最小值为.
B
►题型三
圆中的动点轨迹与最值问题
2.(2025·海南·中考真题)如图,点是内一动点,
且,,.
(1)面积的最大值为_______;
(2)连接,分别取、的中点、,连接.若,则线段长度的最小值为_______.
(1)解:∵点E是内一动点,且,
∴点E的运动轨迹为以为直径的半圆,取的中点O,连接,
当时,此时与的距离最大,
即此时面积取得最大值,如图,
∵∴,
∴面积的最大值
.
►题型三
圆中的动点轨迹与最值问题
2.(2025·海南·中考真题)如图,点是内一动点,
且,,.
(1)面积的最大值为_______;
(2)连接,分别取、的中点、,连接.若,则线段长度的最小值为_______.
(2)连接,如图,∵、的中点为M、N,
∴,
∴取得最小值时,长度最小.
由(1)可知,点E的运动轨迹为以为直径的半圆,设的中点为O,连接
∴当、、三点共线时,此时最小,
如图,由(1)可知,,
过点O作,
交的延长线于点F,如图,
∵四边形为平行四边形,
,,
∴,,
∵,∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴线段长度的最小值.
►题型三
圆中的动点轨迹与最值问题
3.(2024·四川凉山·中考真题)如图,的圆心为,半径为,是直线上的一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为______
解:记直线与x,y轴分别交于点A,K,连接,
当,,当,即,
解得:,
即;而,
∴,
∴均是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵与相切,
∴,
∴,
∵,∴当最小时即最小,
∴当 时,取得最小值,
即点P与点K重合,此时最小值为,
在中,由勾股定理得:
,
∴,
∴最小值为.
(2)解:如图,延长交于点,
连接,
∵是的直径,
∴,
即,
∵,
,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴直线是的切线;
►题型四
圆的存在性问题
1.(2025·云南·中考真题)如图,是五边形的外接圆,是的直径.连接,,,.
(1)若,且,求的度数;
(2)求证:直线是的切线;
(3)探究,发现与证明:已知平分,是否存在常数,使等式成立?若存在,请直接写出一个的值和一个的值,并证明你写出的的值和的值,使等式成立;若不存在,请说明理由.
(1)解:∵,且,
∴是等边三角形,
∴;
►题型四
圆的存在性问题
1.(2025·云南·中考真题)如图,是五边形的外接圆,是的直径.连接,,,.
(1)若,且,求的度数;
(2)求证:直线是的切线;
(3)探究,发现与证明:已知平分,是否存在常数,使等式成立?若存在,请直接写出一个的值和一个的值,并证明你写出的的值和的值,使等式成立;若不存在,请说明理由.
(3)解:存在常数,,
使等式成立;
理由如下:如图,设与交于点,
∵平分,∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,,∴,
,
得:
,
∵,∴,
∴,.
►题型四
圆的存在性问题
2.(2024·陕西·中考真题)问题提出
(1)如图1,在中,,,
作的外接圆.则的长为________;(结果保留π)
问题解决
(2)如图2所示,道路的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点D,E,C,线段和为观测步道,其中点A和点B为观测步道出入口,已知点E在上,且,,,,,现要在湿地上修建一个新观测点P,使.再在线段上选一个新的步道出入口点F,并修通三条新步道,使新步道经过观测点E,并将五边形的面积平分.
请问:是否存在满足要求的点P和点F?若存在,求此时的长;若不存在,请说明理由.(点A,B,C,P,D在同一平面内,道路与观测步道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不计,结果保留根号)
►题型四
圆的存在性问题
2.(2024·陕西·中考真题)问题提出
(1)如图1,在中,,,
作的外接圆.则的长为________;(结果保留π)
问题解决
(2)如图2所示,道路的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点D,E,C,线段和为观测步道,其中点A和点B为观测步道出入口,已知点E在上,且,,,,,现要在湿地上修建一个新观测点P,使.再在线段上选一个新的步道出入口点F,并修通三条新步道,使新步道经过观测点E,并将五边形的面积平分.
解:(1)连接,
∵,∴,
∵,∴等边三角形,
∵,∴,
∴的长为;
►题型四
圆的存在性问题
2.(2024·陕西·中考真题) 问题解决
(2)如图2所示,道路的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点D,E,C,线段和为观测步道,其中点A和点B为观测步道出入口,已知点E在上,且,,,,,现要在湿地上修建一个新观测点P,使.再在线段上选一个新的步道出入口点F,并修通三条新步道,使新步道经过观测点E,并将五边形的面积平分.
请问:是否存在满足要求的点P和点F?若存在,求此时的长;若不存在,请说明理由.(点A,B,C,P,D在同一平面内,道路与观测步道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不计,结果保留根号)
(2)存在满足要求的点P和点F,
此时的长为.理由如下,
解:∵,,
∴,∴,
∵,∴四边形是平行四边形,
∵要在湿地上修建一个新观测点P,使,
∴点P在以为圆心,为弦,圆心角为的圆上,如图,
∵,
∴经过点的直线都平分四边形的面积,
∵新步道经过观测点E,并将五边形的面积平分,
∴直线必经过的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
►题型四
圆的存在性问题
2.(2024·陕西·中考真题) 问题解决
(2)如图2所示,道路的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点D,E,C,线段和为观测步道,其中点A和点B为观测步道出入口,已知点E在上,且,,,,,现要在湿地上修建一个新观测点P,使.再在线段上选一个新的步道出入口点F,并修通三条新步道,使新步道经过观测点E,并将五边形的面积平分.
请问:是否存在满足要求的点P和点F?若存在,求此时的长;若不存在,请说明理由.(点A,B,C,P,D在同一平面内,道路与观测步道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不计,结果保留根号)
作于点,
∵四边形是平行四边形,
,
∴,
∵,
∴,
,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
在中,
,
∴
.
答:存在满足要求的点P和点F,
此时的长为.
►题型五
圆的折叠与旋转综合变换问题
1.(2025·河北张家口·二模)【情境】数学课上,同学们用圆形纸片探究折叠的性质,如图1,是的直径,,沿弦折叠,使折叠后的与相切于点.
【发现】所在圆的半径为_____;
【探究】为了找到所在圆的圆心,同学们讨论了以下两种方式.
淇淇说:取弦和弦的中垂线的交点即可.
嘉嘉说:不必画两条中垂线,如图2,只需作点关于弦的对称点,点即为所求.
淇淇说:这样看来,折叠后,切点在直径上运动,可以看成在直径上滚动.
嘉嘉说:没错,所以当点在直径上运动时,点的运动路线和直径的位置关系是_____;
【拓展】
(1)如图3,若切点为的中点,连接,交于点,连接,求弦的长;
(2)若切点落在线段上(包括端点),直接写出弦的最大值和最小值.
发现:解:由折叠的性质可得,折叠前后圆的半径不变,
∴所在圆的半径为的半径,即,
探究:解:∵切点在直径上运动,与相切于点,
∴即点到直径的距离为半径,即为定值,
∴点的运动路线与直径平行.
平行
►题型五
圆的折叠与旋转综合变换问题
1.(2025·河北张家口·二模)【情境】数学课上,同学们用圆形纸片探究折叠的性质,如图1,是的直径,,沿弦折叠,使折叠后的与相切于点.
【拓展】
(1)如图3,若切点为的中点,连接,交于点,连接,求弦的长;
(2)若切点落在线段上(包括端点),直接写出弦的最大值和最小值.
拓展:(1)解:如图1,连接,
∵点在上,对应的弦为的直径,∴
.
又∵点是的切点,
∴.
在和中,
,,
∴,
∴.
∵点为的中点,,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴;
►题型五
圆的折叠与旋转综合变换问题
1.(2025·河北张家口·二模)【情境】数学课上,同学们用圆形纸片探究折叠的性质,如图1,是的直径,,沿弦折叠,使折叠后的与相切于点.
【拓展】
(1)如图3,若切点为的中点,连接,交于点,连接,求弦的长;
(2)若切点落在线段上(包括端点),直接写出弦的最大值和最小值.
(2)最大值为,最小值为.
如图2,设,与交于点,连接.
∴.
∵点是的中点, ∴.
由垂径定理得点为的中点,
∴,
∴.
∵点在线段上,∴的取值范围为,
∴. ∴弦的最大值为,最小值为.
►题型五
圆的折叠与旋转综合变换问题
2.(2025·广东珠海·一模)【问题情境】在综合实践活动课上,李老师让同桌两位同学用相同的两块含的三角板开展数学探究活动,两块三角板分别记作和,,,.
【操作探究】如图1,先将和的边、重合,再将绕着点A按顺时针方向旋转,旋转角为,旋转过程中保持不动,连接(如图2).
(1)当时,求的长度 ;
(2)如图3,当时,求的度数 ;
(3)取的中点O,点P是平面内某个定点,连接,在运动过程中的长是个定值,点P的位置是______,这个定值为______,运动开始后______.
(1)解:如图,
∵,
,
∴,∴当时,
点共线,点A,D,C共线,
∵,∴是等边三角形,
∴;
2
(2)解:如图,过点A作于点H,
∵,,
∴,
,
∴,
∴,∴,
∴,
∴;
►题型五
圆的折叠与旋转综合变换问题
2.(2025·广东珠海·一模)【问题情境】在综合实践活动课上,李老师让同桌两位同学用相同的两块含的三角板开展数学探究活动,两块三角板分别记作和,,,.
【操作探究】如图1,先将和的边、重合,再将绕着点A按顺时针方向旋转,旋转角为,旋转过程中保持不动,连接(如图2).
(1)当时,求的长度 ;
(2)如图3,当时,求的度数 ;
(3)取的中点O,点P是平面内某个定点,连接,在运动过程中的长是个定值,
点P的位置是______ ,这个定值为______,运动开始后______.
2
(3)解:
∵点O是的中点,,
∴,即,
∴点O的运动轨迹为以为直径的圆,
如图,
∵运动过程中的长是个定值,
∴点P的位置是的中点,
且这个定值为,
∵,
∴点D在为直径的圆上,
∴,
的中点
1
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
1.(2025·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求与的关系;
(2)如图①,当时,点在抛物线上,,求点的坐标;
(3)如图②,若抛物线上一点关于直线的对称点是的外心,求的值.
(1)解:将代入得
∴ 即:
(2)解:∵
∴
∴抛物线解析式为
当时,
∴
设直线的解析式为,代入,
得解得:
∴
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
1.(2025·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求与的关系;
(2)如图①,当时,点在抛物线上,,求点的坐标;
(3)如图②,若抛物线上一点关于直线的对称点是的外心,求的值.
当在的下方时,如图,过点作轴,交于点,
设,则
∴
∵ ∴
∵ ∴
∴解得:
∴
∴,则
∴,
且轴,∴,
∴是等腰直角三角形
∴∴到的距离为
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
1.(2025·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求与的关系;
(2)如图①,当时,点在抛物线上,,求点的坐标;
(3)如图②,若抛物线上一点关于直线的对称点是的外心,求的值.
如图,延长交轴于点,则
∴是等腰直角三角形,且
∴到的距离为,
∵∴当在上方时,
点在过点与的平行线上,
设过点与的平行线交抛物线于点,
设直线的解析式为代入
∴解得:∴
联立,
解得:或
∴或
综上所述,
或或
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
1.(2025·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求与的关系;
(2)如图①,当时,点在抛物线上,,求点的坐标;
(3)如图②,若抛物线上一点关于直线的对称点是的外心,求的值.
(3)抛物线方程为,
由(1)知,当时,,
则故抛物线为:
设,当时,
∵
∴
∴
即,解得 ∴
∵是直角三角形,
∴的外接圆的圆心在上,
且为的中点,
∵,
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
1.(2025·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求与的关系;
(2)如图①,当时,点在抛物线上,,求点的坐标;
(3)如图②,若抛物线上一点关于直线的对称点是的外心,求的值.
∴的外接圆的圆心坐标为:
因为直线的解析式为
如图,设,的中点为,
过点作轴交于点
∵∴是等腰直角三角形,
∴
∴
∴是等腰直角三角形,
∵关于对称,
∴∴,
∴是等腰直角三角形,
∴
∵, ∴,
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
1.(2025·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线()与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求与的关系;
(2)如图①,当时,点在抛物线上,,求点的坐标;
(3)如图②,若抛物线上一点关于直线的对称点是的外心,求的值.
∵在上,∴
∴即①
∵∴
∴②
联立①②得,∴
∵在抛物线上,代入抛物线方程:
解得:或
∵∴
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
2.(2025·广东汕头·二模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交轴于,两点,,为抛物线顶点.(1)求,的值;
(2)点是抛物线上一动点
①当时,则点的坐标为______.
②当时,试求点的坐标.
(3)如图2,以为圆心,2为半径作圆,为圆上任一点,求的最小值.
(2)解:①如图,,连接,
作交于点,作轴于点,
,,
,,
,
,
,
,,
,,
时,,
,,
(1)解: ,,
点坐标为,
将,代入,
得,解得,;
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
2.(2025·广东汕头·二模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交轴于,两点,,为抛物线顶点.(1)求,的值;
(2)点是抛物线上一动点
①当时,则点的坐标为______ .
②当时,试求点的坐标.
(3)如图2,以为圆心,2为半径作圆,为圆上任一点,求的最小值.
,,,
,设直线为,
代入,得,
,解得,
,联立得,
解得或舍去),
;
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
2.(2025·广东汕头·二模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交轴于,两点,,为抛物线顶点.(1)求,的值;
(2)点是抛物线上一动点
①当时,则点的坐标为______.
②当时,试求点的坐标.
(3)如图2,以为圆心,2为半径作圆,为圆上任一点,求的最小值.
②过点作直线,
,
点是直线与抛物线的交点,
设直线的解析式为,
将,代入得,,解得,,
直线的解析式为,
直线的解析式为,
联立方程,
解得,或,
或;
►题型六
圆与函数(一次、二次函数)综合压轴
2.(2025·广东汕头·二模)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交轴于,两点,,为抛物线顶点.(1)求,的值;
(2)点是抛物线上一动点
①当时,则点的坐标为______.
②当时,试求点的坐标.
(3)如图2,以为圆心,2为半径作圆,为圆上任一点,求的最小值.
(3)解:如图,取,
连接,,
则,,,
,
,
,
,
,
,
,
的最小值是.
►题型七
圆的新定义与阅读理解题
1.(2025·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,对于点和给出如下定义:若上存在两个不同的点,,对于上任意满足的两个不同的点,,都有,则称点是的关联点,称的大小为点与的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,的半径为.
①在点,,中,点_______是的关联点且其与的关联角度小于,该点与的关联角度为;
②点在第一象限,若对于任意长度小于的线段,上所有的点都是的关联点,则的最小值为_______;
(2)已知点,经过原点,线段上所有的点都是的关联点,记这些点与的关联角度的最大值为.
若,直接写出的取值范围.
(1)解:①根据定义可得:
当在上时,
不存在都有,
当在内部时,过的直径使得的关联角度为,
当在的外部时,且为的切线时,最大;
如图,是的关联点且其与的关联角度小于,与的关联角度为,与的关联角度大于,
∵,的半径为,
∴,且是的切线,
∴,∴
∴,即与的关联角度为
►题型七
圆的新定义与阅读理解题
1.(2025·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,对于点和给出如下定义:若上存在两个不同的点,,对于上任意满足的两个不同的点,,都有,则称点是的关联点,称的大小为点与的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,的半径为.
①在点,,中,点_______是的关联点且其与的关联角度小于,该点与的关联角度为;
②点在第一象限,若对于任意长度小于的线段,上所有的点都是的关联点,则的最小值为_______;
(2)已知点,经过原点,线段上所有的点都是的关联点,记这些点与的关联角度的最大值为.
若,直接写出的取值范围.
②根据定义可得为外一点,
∵,的半径为,
∴,
当时,如图,取点,
则,
∴
,
∴的最小值为,
►题型七
圆的新定义与阅读理解题
1.(2025·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,对于点和给出如下定义:若上存在两个不同的点,,对于上任意满足的两个不同的点,,都有,则称点是的关联点,称的大小为点与的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,的半径为.
①在点,,中,点_______是的关联点且其与的关联角度小于,该点与的关联角度为;
②点在第一象限,若对于任意长度小于的线段,上所有的点都是的关联点,则的最小值为_______;
(2)已知点,经过原点,线段上所有的点都是的关联点,记这些点与的关联角度的最大值为.
若,直接写出的取值范围.
(2)解:由(1)可得,
当在圆的外部时,
且为圆的切线时,
最大,且距离圆心越近,
∵,
∴当时,
由,如图,
∴四边形是矩形,
由∵ ∴四边形是正方形,
∴
当时,
∵点,经过原点,
线段上所有的点都是的关联点,
则,∴上距离最近的点在的圆环内,
►题型七
圆的新定义与阅读理解题
1.(2025·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,对于点和给出如下定义:若上存在两个不同的点,,对于上任意满足的两个不同的点,,都有,则称点是的关联点,称的大小为点与的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,的半径为.
①在点,,中,点_______是的关联点且其与的关联角度小于,该点与的关联角度为;
②点在第一象限,若对于任意长度小于的线段,上所有的点都是的关联点,则的最小值为_______;
(2)已知点,经过原点,线段上所有的点都是的关联点,记这些点与的关联角度的最大值为.
若,直接写出的取值范围.
①和的圆相切,如图,
∴ 解得:
②和半径为的圆相切时,
如图, ∴(不包含临界值)
∴
③当在半径为的圆,如图
解得:(不包含临界值)
∴时,都在内部,
此时
►题型七
圆的新定义与阅读理解题
1.(2025·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,对于点和给出如下定义:若上存在两个不同的点,,对于上任意满足的两个不同的点,,都有,则称点是的关联点,称的大小为点与的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,的半径为.
①在点,,中,点_______是的关联点且其与的关联角度小于,该点与的关联角度为;
②点在第一象限,若对于任意长度小于的线段,上所有的点都是的关联点,则的最小值为_______;
(2)已知点,经过原点,线段上所有的点都是的关联点,记这些点与的关联角度的最大值为.
若,直接写出的取值范围.
④当在半径为的圆,如图
设的半径为,则,
∵,
解得:,
∴时,
此时,
综上所述,
或或.
1.(2025·黑龙江绥化·模拟预测)【问题呈现】在学习《圆》这一章时,小明遇到了这样一个问题:如图1,已知半径是3,点A是上的一个动点,点P是平面内一点,,求证:线段的最大值为11.
【问题解决】经过分析,如图2,小明将延长交于点A,并猜想此时最大,为了验证这个猜想,小明想利用如下方法来解决,下面是部分证明过程,请补全缺失的部分.
证明:如图2,在上任意取一点B(点B不与点A重合),连接、,
证明过程缺失
则,则此时,最大,最大值为.
【问题延伸】如图3,在中,,,,点D是边上的一个动点,连接,过点A作于点F,连接,则线段的最小值是 .
【拓展提升】如图4,某景区有一片油菜花地,形状由和以为直径的半圆两部分构成,已知米,,,为了方便游客游览,该景区计划对油菜花地进行改造,根据设计要求,在半圆上确定一点E,沿修建小路,并在中点F处修建一个凉亭,沿修建仿古长廊,由于仿古长廊造价很高,为了控制成本,景区要求仿古长廊的长度尽可能短,若不考虑其他因素,则仿古长廊最短为 米.(结果保留根号)
1.(2025·黑龙江绥化·模拟预测)【问题呈现】在学习《圆》这一章时,小明遇到了这样一个问题:如图1,已知半径是3,点A是上的一个动点,点P是平面内一点,,求证:线段的最大值为11.
【问题解决】经过分析,如图2,小明将延长交于点A,并猜想此时最大,为了验证这个猜想,小明想利用如下方法来解决,下面是部分证明过程,请补全缺失的部分.
证明:如图2,在上任意取一点B(点B不与点A重合),连接、,
证明过程缺失
则,则此时,最大,最大值为.
问题解决
解:证明:如图2,在上任意取一点B(点B不与点A重合),
连接、, 在中,,
,
,
则,
则此时,最大,最大值为;
1.(2025·黑龙江绥化·模拟预测)【问题呈现】在学习《圆》这一章时,小明遇到了这样一个问题:如图1,已知半径是3,点A是上的一个动点,点P是平面内一点,,求证:线段的最大值为11.
【问题解决】经过分析,如图2,小明将延长交于点A,并猜想此时最大,为了验证这个猜想,小明想利用如下方法来解决,下面是部分证明过程,请补全缺失的部分.
【问题延伸】如图3,在中,,,,点D是边上的一个动点,连接,过点A作于点F,连接,则线段的最小值是 .
解:如图3,
,∴,
∴点F在以为直径的圆上,以为直径作,连接交于F,
由点圆关系得此时最小,
∵,∴,
∵,
∴,
1.(2025·黑龙江绥化·模拟预测)【问题呈现】在学习《圆》这一章时,小明遇到了这样一个问题:如图1,已知半径是3,点A是上的一个动点,点P是平面内一点,,求证:线段的最大值为11.
【拓展提升】如图4,某景区有一片油菜花地,形状由和以为直径的半圆两部分构成,已知米,,,为了方便游客游览,该景区计划对油菜花地进行改造,根据设计要求,在半圆上确定一点E,沿修建小路,并在中点F处修建一个凉亭,沿修建仿古长廊,由于仿古长廊造价很高,为了控制成本,景区要求仿古长廊的长度尽可能短,若不考虑其他因素,则仿古长廊最短为 米.(结果保留根号)
解:如图4,取、中点、,连接,
以为直径作,连接交于点,
作于,连接、,
∵点F为中点,
∴、分别为和的中位线,
∴,
∴,
∵为半圆直径,∴,
∴,∴F在以为直径的圆上,
即在上,由点圆关系得,为的最小值,
∵、为、中点,
∴为中位线,
∴米,,
∴米,
1.(2025·黑龙江绥化·模拟预测)【问题呈现】在学习《圆》这一章时,小明遇到了这样一个问题:如图1,已知半径是3,点A是上的一个动点,点P是平面内一点,,求证:线段的最大值为11.
【拓展提升】如图4,某景区有一片油菜花地,形状由和以为直径的半圆两部分构成,已知米,,,为了方便游客游览,该景区计划对油菜花地进行改造,根据设计要求,在半圆上确定一点E,沿修建小路,并在中点F处修建一个凉亭,沿修建仿古长廊,由于仿古长廊造价很高,为了控制成本,景区要求仿古长廊的长度尽可能短,若不考虑其他因素,则仿古长廊最短为 米.(结果保留根号)
∵,∴,
∵,∴四边形为矩形,
∴米,
∴(米),
∵,
∴米,
∴米,
∴米,
∴
(米),
∵米,
∴(米).
.
2.(2025·广东东莞·一模)在矩形中,,,点从点出发,在线段上向点以每秒的速度移动,以点为圆心,为半径作.设运动时间为秒.解答下列问题:
【知识技能】(1)如图1,当过点时,求时间的值;
【数学理解】(2)如图2,若在运动过程中,是否存在的值,使得与直线相切?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
【拓展探索】(3)如图3,当与直线相切时,切点为,为弧上的任意一点,过点作的切线分别交,于点,,设长度为.
①求的周长;
②记的面积为,的面积为,当时,求的值.
解:(1)连接,四边形是矩形,
,,
,
过点,,
,,
在中,,
即,解得;
(2)过作于点,
当与直线相切时,为半径,
此时,,
,
,,
,
,
即,解得;
Q
∟
2.(2025·广东东莞·一模)在矩形中,,,点从点出发,在线段上向点以每秒的速度移动,以点为圆心,为半径作.设运动时间为秒.解答下列问题:
【知识技能】(1)如图1,当过点时,求时间的值;
【数学理解】(2)如图2,若在运动过程中,是否存在的值,使得与直线相切?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
【拓展探索】(3)如图3,当与直线相切时,切点为,为弧上的任意一点,过点作的切线分别交,于点,,设长度为.
①求的周长;
②记的面积为,的面积为,当时,求的值.
(3)①如图,过作于点,
当与直线相切时,为半径,
此时,
,
四边形是正方形,
,
与圆相切,与圆相切,与圆相切,
由切线长定理可得,
,,
的周长
;
2.(2025·广东东莞·一模)在矩形中,,,点从点出发,在线段上向点以每秒的速度移动,以点为圆心,为半径作.设运动时间为秒.解答下列问题:
【知识技能】(1)如图1,当过点时,求时间的值;
【数学理解】(2)如图2,若在运动过程中,是否存在的值,使得与直线相切?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
【拓展探索】(3)如图3,当与直线相切时,切点为,为弧上的任意一点,过点作的切线分别交,于点,,设长度为.
①求的周长;
②记的面积为,的面积为,当时,求的值.
②在和中,
,
同理可证,
,
,
,,
整理得,
解得或(舍),
当时,,
2.(2025·广东东莞·一模)在矩形中,,,点从点出发,在线段上向点以每秒的速度移动,以点为圆心,为半径作.设运动时间为秒.解答下列问题:
【知识技能】(1)如图1,当过点时,求时间的值;
【数学理解】(2)如图2,若在运动过程中,是否存在的值,使得与直线相切?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
【拓展探索】(3)如图3,当与直线相切时,切点为,为弧上的任意一点,过点作的切线分别交,于点,,设长度为.
①求的周长;
②记的面积为,的面积为,当时,求的值.
,
,
,,,
,
,
,
,
整理得,
解得,;
综上,的值为或.
3.(2025·贵州遵义·一模)如图,是半的直径,,连接,沿翻折弧,恰好经过圆心O.
(1)________;
(2)若,求的半径r;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.
(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
(2)解:中,,
,
∴,
过O作于H,
则,,
在中,,
即,
解得,
.
H
∟
3.(2025·贵州遵义·一模)如图,是半的直径,,连接,沿翻折弧,恰好经过圆心O.
(1)________;
(2)若,求的半径r;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.
H
∟
(3)解:半圆的面积,
扇形的面积:
,
的面积
.
弦与弧围成的弓形面积
,
弦与弧围成的弓形面积
,
弓形面积弓形面积
,
∴阴影面积扇形的面积减去弓形面积
.
4.(2025·江西抚州·模拟预测)如图,已知:,平分,且.请探究:
(1)如图<1>,若以为直径作,分别交、于B、C,求的长;
(2)如图<2>,若以为弦(不是直径),任作分别交、于、点,则的长是否不变?请说明理由;
(3)如图<3>,若以为弦(不是直径)作与切于A点,交于点,则的长是多少?请说明理由.
(1)解:连接.
∵为的直径,
∴,
∵平分,∴,
∴
∴;
(2)解:的长度不变.
理由:连接、,,,
在和中,
∵,
∴,∴,
∵,,
∴,
∴,
∴
;
4.(2025·江西抚州·模拟预测)如图,已知:,平分,且.请探究:
(1)如图<1>,若以为直径作,分别交、于B、C,求的长;
(2)如图<2>,若以为弦(不是直径),任作分别交、于、点,则的长是否不变?请说明理由;
(3)如图<3>,若以为弦(不是直径)作与切于A点,交于点,则的长是多少?请说明理由.
(3)解:连接并延长交于D,
连接、,
∴,则,
∵与切于A点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为等腰三角形,
∵,即,
∴,
∴.
D
$