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让教与学更高效
专题14解答题25题(代几综合题,压轴题)
一、解答题
1.(25-26九年级下·上海长宁期中)已知线段AB是⊙O的一条弦,点C是⊙O上的一点.
D
C
●0
B
B
(图1)
(图2)
(图3)
(I)连接AC、BC,如图1,如果AC=BC,∠C=45°,且AB=4√2,求⊙O的半径长;
(2)当圆心0O在线段AB上时.
①如图2,已知点D在⊙O上,满足DA=DC,且S.ADc=S。ACB,如果BC=2,求AC的长,
②如图3,已知点E在线段AB上,满足AE:BE=2:3,如果沿着弦BC翻折⊙O后的弧线恰好经过点E,求
tan ZABC的值.
【答案】(1)4
2042:②
【分析】(1)连接OA、OB,根据圆周角定理得到∠A0B=2∠C,进而得到AOB是等腰直角三角形,利
用勾股定理求解即可:
(2)①连接0D,根据垂径定理得到OD14C、AP=CF-)AB,由三角形中位线的性质得到OF=BC
,根据圆周角定理得到LACB=90°,利用S。4Dc=S。AcB求出DF长,进而求出DO长,在RtOFA中,根据
勾股定理求出AF长,利用AC=2AF求解即可;
②过点E作EG⊥BC交⊙O于点E,连接AE、BE'、OE'、AC,设AE=4m、BE=6m,则AB=10m,
由翻折的性质得:BE'=BE=6m、∠ABC=∠E'BC、E'G=EG,证明△AMC∽△E'MG,则
AMACAC
,再证明△ABC∽aEBG,进而得到AM=5m、E'M=3m,证明△ACM∽△BCA,得到
E'M E'G EG
AC AM
BC AB
,据此解答即可。
【详解】(1)解:如图,连接OA、OB,
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0A=0B、∠A0B=2LC=2×45°=90°,
B
(图1)
:△AOB是等腰直角三角形,
在RtAAOB中,OA2+OB2=AB2,
2042=(4W2,
解得0A=4或0A=-4(舍去),
⊙0的半径长为4:
(2)①解:如图,连接OD,
D
F
B:AD=DC、OD是O0的半径,
(图2)
.OD⊥AC、
AF-CF-LAB.
2
:点F是AC的中点,
∴OF是ABC的中位线,
.OF-BC-1x2-1.
2
:AB是⊙O的直径,
∠ACB=90°,
S.ADC S.ACB,
XACX DF-XACxBC
:DF=BC=2,
A0=D0=DF+0F=2+1=3,
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在Rta0FA中,由勾股定理得:AF=√A02-F02=V32-12=2V2,
AC=2AF=2×2√2=42;
②解:如图,过点E作EG⊥BC交⊙O于点E,连接AE'、BE'、OE'、AC,设AE'交BC于点M,
E
B:∠E'GC=90°,
(图3)
AE:BE=2:3,
设AE=4m、BE=6m,则AB=AE+BE=4m+6m=10m,
由翻折的性质得:BE'=BE=6m、∠ABC=∠E'BC、E'G=EG,
:AB是⊙O的直径,
∠ACB=LAE'B=90°,
在Rt△ABE'中,由勾股定理得:AE'=√AB2-BE2=V10m)2-(6m)2=8m,
:∠ACB=∠E'GC=90°、∠AMC=∠E'MG,
△AMC∽△E'MG,
.AM-AC AC
E'M E'G EG
:∠ACB=∠EGB、∠CBA=∠GBA,
∴.△ABCm△EBG,
AC AB 10m 5
EG EB6m3'
AM AC 5
E'M EG3'
÷AM=5m、E'M=3m,
:∠CAM=∠E'BM,∠ABC=∠E'BC,
:∠CAM=∠ABC,
:∠ACM=∠BCA,
△ACM∽△BCA,
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AC AM 5m 1
BC AB
10m2
在Rt△ACB中,tan∠ABC=
AC 1
BCZ'
【点晴】本题考查圆周角定理、垂径定理、等腰直角三角形的性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、
翻折的性质,熟练掌握相关性质定理,数形结合的思想方法的运用是解题的关键。
2.(25-26九年级下·上海嘉定·期中)如图,己知⊙O的直径AB=6,射线AC与⊙O相切于点A,0P半径
为1,圆心P在射线AC上运动(点P不与点A重合),连接OP,交⊙O于点D,过点B作OP的平行线,
交⊙O于点E,交射线AC于点F.
(I)求证:AD=DE;
(2)令AP=x,BE=y,请求出y关于x的函数解析式(不用写出定义域):
(3)连接ED并延长,交AC于点G,当PD=PG时,求OP与⊙O的位置关系.
【答案】(1)见解析
(2)y=18F2+9
x2+9
(3)0P与⊙O相离
【分析】(1)连接,根据OE=OB,可得∠B=∠OEB,再结合OP∥BF,可得∠AOD=∠DOE,即可求证:
(2过点0作O01BE于点Q,则B0BE=方,可得osB=船-名,再由切线的性质可得O41AP
OB 6
从面得写OPF9,可存os100-8部-)我箱400:B,即可求解
(3)连接PE,OE,证明aAOP≌aEOP(SAS),可得LOEP=LOAP=90°,结合PD=PG,可得到
∠PGD=∠OED,从而得到AP∥OE,可证明四边形AOEP是正方形,从而得到OP=3√2,即可求解
【详解】(1)证明:如图,连接OE,
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.OE =0B,
.∠B=∠OEB,
:OP∥BF,
∠B=∠AOD,∠OEB=∠DOE,
.∠AOD=∠DOE,
AD=DE;
(2)解:过点0作001BE于点Q,则B0-E=
连接口PE,OE口,
(3)
E
B
:0P=0P,∠A0D=∠D0E,0A=0E,
△AOP≌EOP(SAS,
∠0EP=∠0AP=90°,
.PD=PG,
LPDG=∠PGD,
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0D=0E,
∠OED=∠ODE,
:∠ODE=∠PDG,
∠PGD=LOED,
AP∥OE,
∠A0E+∠0AP=180°,
∠A0E=90°,
:四边形AOEP是矩形,
:0A=0E,
:四边形AOEP是正方形,
0A=AP=3,
0P=VAP2+0A2=3V2,
:⊙0的半径为3,0P半径为1,且3√2>3+1=4,
:0P与⊙O相离.
3.(25-26九年级下·上海杨浦·期中)综合与实践
【问题背景】折纸是一门将数学、艺术与工程完美结合的学科.通过折纸不仅能够创造出非常奇妙的图形,
还可以发现一些有趣的数学问题,下面我们就利用一张正方形纸片来开展“折纸与数学”探究活动.
【操作探究】
(1)小创小组将正方形纸片(如图1)按照图2至图3的方式操作,那么图3中∠ABG=°,并写出求
解过程;
D
D
B
图1正方形ABCD
图2对折正方形ABCD图3将点A折至EF上点H
(2)小智小组将正方形纸片(如图4)按照图5至图7的方式操作,折痕BE、BG与折痕AC的交点分别是H、
Q,经过多次操作和测量,发现线段HQ与EG的比值是一个定值,请你帮助小智小组求出
H№的值:
GE
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B
图4正方形ABCD
图5对折正方形ABCD
图6将AB折至EF
图7将BC折至EF
【尝试应用】
(3)如图7,设正方形ABCD的边长为1,AE=m,求
的值(用含m的代数式表示).
HO
【答案】(1)30
(2)№V2
GE 2
③9=1+m
Qc 1-m2
【分析】(1)利用折叠的性质求得。ABH是等边三角形,据此求解即可;
(2)连接GH,BD,证明RtAGFB≌RtAGCB(HL),求得∠FBG=∠CBG,LBGF=∠BGC,证明
△BQH∽△CQG和△HQG∽△BQC,推出aBHG是等腰直角三角形,再证明△BHQ∽△BGE,据此计算即
可求解,
图)证明△BDBA00B、AAEACBH分别求春CQ2pEE-m,CHeB
,据此求
1+m
解即可
【详解】(1)解:连接AH,
G
E
H
C
由折叠的性质得AB=HB,∠ABG=∠HBG,EF是AB的垂直平分线,
.HA=HB,
.HA=HB AB,
“△ABH是等边三角形,
∠ABG=
2∠ABH=30°,
(2)解:连接GH,BD,
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E
D
G
B
:正方形ABCD,
.AB=BC,∠ABC=∠ADC=90°,∠ACB=∠ACD=∠BDC=45°,
由折叠的性质得AB=BF,∠ABE=∠FBE,∠EAB=LEFB=90°,
BC=BF,LGFB=∠GCB=90°,
.BG=BG,
:RtAGFB≌Rt△GCB(HL),
.∠FBG=∠CBG,∠BGF=∠BGC,
∠EBG=∠EBF+∠GBF=ABF+CBF)=45,
∠HBQ=∠GCQ=45°,
:∠BQH=∠CQG,
.△BQH∽△CQG,
∠BHQ=∠BGC=∠BGE,
H_B9,即
oGo
GO CO
BO CO
:∠HQG=∠BQC,
△HQG∽△BQC,
.∠HGB=∠ACB=45°,
.∠HBG=∠HGB=45°,
∴LBHG=90°,△BHG是等腰直角三角形,
∠EHG=180°-90°=90°,BG=V2BH,
:∠HBQ=∠GBE=45°,∠BHQ=∠BGE,
△BHQ∽△BGE,
H№_BH=2
GE BG 2
(3)解:连接BD,
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D
G
:正方形ABCD的边长为1,AE=m,
AD∥BC,DE=1-m,AC=BD=√2,
:∠EBG=LDBC=45°,
.∠EBD=∠QBC=45°-∠DBG,
:∠EDB=∠QCB=45°,
△EDB∽△QCB,
DE_BD=
CO BC
co-DEm).
2
:AD∥BC,
.△AEH∽△CBH,
BcCH,即"=2-CH
AE AH
1
CH
:CHs②
1+m
22
.HO=CH-CO=-
(1-m,
1+m2
2
H=1+m
1-m
2
1+m2
OC
1-m2
4.(2026上海青浦二模)己知ABC中,AC=BC=5,AB=2V5,点D是射线CB上一点,连接AD,
圆O经过A、B、D三点
图1
图2
备用图
(1)如图1,当点D在线段BC上时,
①记圆O交AC于点F,求证:AF=BD;
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②设CD=m,用m表示圆O的半径;
(2)如图2,在线段AD的右侧,以AD为底边作等腰△EAD,且始终满足∠EAD=∠BAC.若以C为圆心,
CE为半径的圆C与圆O有公共点,请直接写出线段CD的取值范围.
【答案】(1)①见详解:②V5m2-30m+125
4
(2)0≤m≤3
【分析】(1)①根据同弧所对的圆周角相等即可求解:
②由外接圆的圆心是中垂线的交点可知0在中垂线上,进而可知m∠8CH弓,根据正切值可得OG=5+”
4
,进而根据勾股定理即可求解;
(2)证明△48D~s1CE,可得点E的运动轨迹为直线CE,根据相似三角形的性质可知OC-55+m叫,
CE=
55-m,当OC≤CE+0D,CE为半径的圆C与圆0有公共点,列不等式即可求解,
2
【详解】(1)①证明:连接BF,DF
ABC中,AC=BC=5,
B
D
.∠BAC=∠ABC,
:在圆O中,DF=DF,
根据圆周角定理可知,∠DBF=∠DAF,
∠BAD=∠ABF,
.AF BD:
②解::圆O是△ABD的外接圆,
所以O是三边中垂线的交点,
如图,取AB的中点H,连接CH,取BD的中点G,连接OG,
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H
B
D
CH⊥AB,OG⊥BC,
AC=BC=5,AB=25,
÷BH=AB=5,
2
CH=VBC2-BH=2√5,
BH5 1
tan∠BCH=
H252'
CD =m,
.BD 5-m,
GD=BG=5-m
CG=CD+GD=5+m
2
tan∠BCH=
0G1
CG 2'
:0G=5+m.1_5+m
224
OB=BG2+0G2
V5m2-30m+125
则圆0的半径为:
V5m2-30m+125
(2)解:由题意可得,
(H)
G
B
D
当点D在BC线段上时,
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ABC中,AC=BC=5,
.ZBAC=ZABC,
:△EAD是以AD为底边的等腰三角形,
∠EAD=∠EDA,
:∠EAD=∠BAC,
.ZABC Z EDA
△ABC∽△ADE,
.AB AD 25
AC AE 5
:∠BAD=LCAE,
△ABD~△ACE,
.∠ABD=LACE,
:点E的运动轨迹为直线CE,
:4B=BD25
AC CE
5
设CD=m,
:由(1)可知0G=5+m,BD=5-m,
4
sin ZBCH=BI5 OG
BC 5 OC
÷0c=55+m
4
CE=55-m
2
由(1)可知0B=0D=V5m-30m+125
=R,
当OC≤CE+OD,以CE为半径的圆C与圆O有公共点,
V55+m<55-m+V5m2-30m+125
4
2
4
解得:0≤m≤3.
5.(2026上海徐汇二模)在四边形ABCD中,AD∥BC,点E在边CD上,且CE=3DE,AB=2AE,连接
AE、BE
D
D
B
图1
图2
图3
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(I)如图1,求证:∠AEB=∠ABC;
(2②如图2,当4B=CD=BE时,求P的值:
BC
(3)如图3,当四边形ABCD为矩形且AB=8时,点O在线段BE上,且⊙O截AB、CD两边所得的两条弦相
等.如果⊙O与⊙C的公共弦所在直线恰好经过点B,⊙C的半径为3,求此公共弦的长,
【答案】(1)见解析
a明
(3)2√6
【分析】(1)延长AE交BC延长线于点F,由AD∥BC,可得△ADE∽a△FCE,再证明△BAE∽△FAB,即可
证明结论;
(2)延长AE交BC延长线于点G,过点A作AH⊥BC于点H,过点D作DM⊥BC于点M,过点E作
EN⊥BC于点N,同理(1)可得CG=3AD,BG=2BE,设AD=x,AB=CD=BE=4a,则CG=3x,
BG=8a,DE=a,CE=3a,求出BN,NE,在RtaBNE中,利用勾股定理即可求解;
(3)过点O作OH1CD于点H,连接OC,CF,设FG与OC交于点P,由条件先可得AD=BC=2V5,
BE=45,再由O0截B、CD两边所得的两条弦相等,可得0H:号4D=8C=V5,再证明△08C是
等边三角形,可得∠0CB=60°,再由FG中⊙O,⊙C的公共弦,可得CE垂直平分FG,即可求解.
【详解】(1)证明:如图,延长AE交BC延长线于点F,
A D
E
:AD∥BC,
△ADE∽△FCE,
DE AE
CE-FE'
.CE =3DE,
AE DE 1
·FECE3'
.FE =3AE,
.AF=AE+EF=4AE,
AB=2AE,
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:4E={,4B-24E1
AB2'
AF4AE),即上、.AB
AB AF
.∠BAE=∠FAB,
△BAE∽△FAB,
∴∠ABE=∠AFB,
:∠AEB=180°-∠ABE-∠BAE,∠ABF=180°-LAFB-∠FAB,
.ZAEB ZABC
(2)解:如图,延长AE交BC延长线于点G,过点A作AH⊥BC于点H,过点D作DM⊥BC于点M,
过点E作EN⊥BC于点N,
同理(1)可得,△ADE∽△GCE,
CE=3DE,
AD DE I
CG-CE-3
:CG=3AD,
同理(1)可得,△BAEn△GAB,
BE_AE1
BG AB2'
.BG =2BE,
AD x,AB=CD=BE=4a,CG=3x,BG=8a,DE=a,CE=3a,
:AD∥BC,AH⊥BC,DM⊥BC,
.四边形AHMD是矩形,
.HM=AD=x,DM =AH,
在Rt△ABH和RtADCM中
AB=DC
AH=DM'
:RtaABH≌RtADCM(直角三角形全等的判定定理),
.BH =CM,
BH +CM =BG-CG-HM =8a-3x-x=8a-4x,
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CM=BMH=sa-4树=4a-2x.
在Rt△ABH中,DM2=AH2=AB2-BH2=(4a2-(4a-2x2=16xa-4x2,
:DM⊥BC,EN⊥BC,
∴.△CEN∽△CDM,
CEENCN
CD DM CM
CE2 EN2 CN2
即3a
EN2
CN2
CD
(4a716xa-42(4a-2x2'
÷EN2=9xa-
3
BN=BG-CG-CN-8a-3x-3a-3x
_x.
在RtaBNE中,BN2+NE2=BE2,
3)2
5a-
2
a_9x=4a2,
+9xa
4
2
解得a=二x,
3
∴BC=BG-CG=8a-3x=8×3t-3x7】
3,
·BC=7
了*
7.
(3)解:如图,过点O作OH1CD于点H,连接OC,CF,设FG与OC交于点P,
D
:四边形ABCD为矩形且AB=8,
4E=4B=4,8C=4D,DE=CD=48=2,则CE=CD-DE=6,∠8CD=∠D=90,
41
在RtAADE中,AD=√AE2-DE2=V42-22=2V5,
在RtABCE中,BE=VBC2+CE=25'+62=4V5,
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:⊙O截AB、CD两边所得的两条弦相等,
:点O到AB和CD的距离相等,
:OH=AD=1BC=3,
2
2
OH⊥CD,∠BCD=90°,
OH∥BC,
.△EOH∽△EBC,
EO OH 1
EB-BC=2
.EB=2E0,
“点O为EB的中点,
:0C=BE=0B=25,
3
.OC =OB=BC=23,
:△OBC是等边三角形,
.∠0CB=60°,
:FG中⊙O和OC的公共弦,
.OF=OG,CF=CG,
CE垂直平分FG,
∠BPC=90°,FG=2FP,
∠PBC=90°-∠0CB=30°,
ac-v5,
在RtAPCF中,FP=VCF2-CP=32-(=6,
FG=2FP=2√6.
6.(2026上海奉贤·二模)如图,AB、AC是⊙O的弦,AB=AC,过点C作AB的平行线,交半径A0的
延长线于点D,连接BD
0
B
备用图
备用图
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(I)求证:四边形ABDC是菱形;
(2②如果C是CB的中点,求4C的值;
AD
(3)连接C0,如果⊙O的半径是2,且△C0D是等腰三角形,求边AB的长.
【答案】()见解析
2)3
3
(3)2√2或√5+1
【分析】(1)先证明aOAC≌△OAB,得到LOAC=∠OAB,结合已知条件AB=AC,,AB∥CD可推导四边
形ABDC是平行四边形,又有邻边相等,即证四边形ABDC是菱形;
(2)连接CB交AD于点H,根据C是ACB的中点,可知CA=CB,从而得到ABC是等边三角形,最后
结合菱形的性质以及等边三角形的边角关系即可解答;
(3)已知⊙O的半径是2,且△COD是等腰三角形,分三种等腰三角形的情况讨论求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接OC、OB,
D
AB=AC,OA=0A,OB=OC,
.∴AOAC≌OAB(SSS,
.∠OAC=∠OAB,
:ABI CD,
.∠OAB=∠CDA,
.∠OAC=∠CDA,
.AC=DC,
.AB=AC,
:AB=DC,
又:AB‖CD,
四边形ABDC是平行四边形,
AB=AC,
·平行四边形ABDC是菱形:
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(2)解:连接CB交AD于点H,
:C是ACB的中点,
..CA=CB,
:AB=AC,
:AB=AC=CB,
△ABC是等边三角形,
∠BAC=60°,
:四边形ABDC是菱形,
AC=CD,AD平分∠BAC,AD⊥BC,AH=DH,
B∠CAD=∠BAC=30°,LAHC=90°
在RtACH中,∠CAH=30°,
CH-AC AH-VAC-CHAC.
2
:AD =2AH =3AC,
AC AC 3
AD 3AC3
D
B
(3)解:若⊙O的半径0A=0C=2,设∠0AC=a,
由(1)知,AC=CD=AB,∠ODC=∠0AC=a,连接CO,
当△COD是等腰三角形,分类讨论:
①当0C=0D=2时,则∠0DC=∠0CD=∠0CA=a,∠C0D=2a,
C
B
由三角形内角和定理可得,a+a+2a=180°,解得a=45°,
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∠C0D=90°,
根据勾股定理得CD=√0C2+0D2=2√2,
故AB=CD=2√2;
②当0C=CD=2时,
则∠C0D=∠0DC=a,
0A=0C,
:.ZOAC=Z0CA=a,
∠C0D=a+a=2a,
即2a=a,解得a=0,不符合题意,舍去:
B
③如图,当D0=CD时,
D
:0A=0C,
B
:.∠OAC=∠OCA=a,
:∠0DC=L0AC=a,
∠OCA=∠CDA,
·△OAC∽△CAD,
AC OA
AD-AC'
即AC2=OA·AD,
设AC=CD=D0=x,则AD=x+2,
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.x2=2(x+2,
即x2-2x-4=0,
解得x=V5+1,x,=-5+1(舍),
CD=V5+1,
:四边形ABDC是菱形,
:AB=CD=5+1.
7.(2026上海金山二模)如图,点C在以AB为直径的半圆0上,AB=4,联结0C,过点C作0C⊥CE
,交AB的延长线于点E,在AC上取点D,使BC=CD,联结OD、BD.
0
备用图
(I)求证:BD∥CE;
(2)联结BC、CD,若四边形OECD为梯形,求四边形OBCD的面积;
(3)直线CD与直线AB交于点F,若△CEF为等腰三角形,求BE的长,
【答案】(1)见解析
(2)23
(3)2W2-2或2W5
【分析】(1)由垂径定理的推论得到OC⊥BD,再由OC⊥CE,即可证明BD∥CE;
(2)可证明当四边形0ECD为梯形时,只能是CD川OE,可证明△COD是等边三角形,△COB是等边三角
形;根据S西边形oBcD=S△Boc+S△coD,只需要求出△COD和△COD的面积即可;
(3)分两种情况:点F在点E右侧和点F在点E左侧,画出对应的示意图,讨论求解即可.
【详解】(1)证明::BC=CD,
OC⊥BD,
又:0C⊥CE,
BD∥CE;
(2)解:BD∥CE,且BD与OD,OE都有交点,
CE与OD,OE都有交点,
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又:CE与CD有交点,
:当四边形OECD为梯形时,只能是CD川OE,
.∠0CD=LC0B;
BC=CD,
.∠C0D=∠C0B,
:∠C0D=∠OCD,
0D=0C,
.∠0DC=∠0CD,
∴∠0DC=∠OCD=∠C0D,
:∠0DC+∠0CD+∠C0D=180°,
∴.∠0DC=∠0CD=∠C0D=60°,
:.△C0D是等边三角形,∠C0B=60°,
又:0B=0C,
.△COB是等边三角形:
如图所示,过点C作CK⊥AB于点K,
D
:AB=4,且AB是直径,
0C=0B=2,
0k=08=1,
CK=OC2-OK2=3
5x=0B-CK=5,
同理可得SAoc=V5,
·S四边形o8cD=S△Boc+SACOD=2√3;
(3)解:如图所示,当点F在点E右侧时,
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B
CE⊥OC,
L0CE=90°,
∠CE0<90°,
90°<∠CEF=180°-∠CE0<180°,
:此时只存在CE=FE这种情况,
.ZF ZECF,
设∠F=∠ECF=x,则LCEO=∠F+∠ECF=2x,
.BD∥CE,
∠BDF=∠ECF=x,
∠OBD=∠BDF+∠F=2x,
:0D=0B,
∠0DB=∠0BD=2x,
.∠ODC=∠ODB+∠BDF=3x;
:0D=0C,
.∠0CD=∠0DC=3x,
∠C0F=∠0CD-∠F=2x,
.∠C0E=LCE0,
∴.0C=CE=2,
0E=V0C2+CE2=2V2,
·BE=OE-0B=2√2-2;
当点F在点E左侧时,:OC⊥CE,
∠0CE=90°,
∠FCE=∠0CF+∠0CE>90°,
.此时只存在CF=CE这种情况,
∠E=∠F,
设LE=LF=y,
BD∥CE,
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∠OBD=∠E=y,
:0B=0D,
∠ODB=∠OBD=y,
:∠DOF=∠ODB+∠OBD=2y,
∠ODC=∠F+∠DOF=3y,
0D=0C,
:∠OCD=∠ODC=3y,
∠COE=∠F+∠OCD=4y,
在Rt△OCE中,∠COE+∠E=90°,
y+4y=90°,
.y=18°;
如图所示,在OA上取一点M,连接DA,DM使得DA=DM,过点D作DN⊥OA于点N,
D
F
ANM O
:0A=0D,
∠04D=∠0DA=-180°-∠40D=72°,
2
DA=DM,
∠DAM=∠DMA=72°,
:∠ADM=180°-72°-72°=36°,∠MD0=∠DMA-∠M0D=36°,
.∠ADM=∠AOD=∠MDO,
·DM=OM=AD;
又:∠DAM=∠OAD,
.△DAM∽△0OAD,
ADAM
OA AD'
AD=2-AD
2 AD'
“AD=V5-1或AD=-V5-1(舍去),
:AM=0A-0M=2-(5-1=3-V5,
:DN⊥AM,
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MN-14M=3-5
∠NDM=∠ADM=180,
2
3-V5
sin∠NDM=sinl8°=
M
2
5-1,
M
5-14
:OE=0C2
=2√5+2,
sinE sin18
:.BE=0E-0B=2√5
综上所述,BE的长为2√2-2或25
8.(2026上海浦东新·二模)在口ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,连结AE,DE,EF,
DE =DC.
图1
图2
图3
(I)如图1,连结BD,如果EF∥BD,求证:△ECF∽aADE;
(2)已知tanC=√5,连结AF.
①如图2,如果点D,E关于直线AF对称,求S△ADF:S。ABcD的值;
②如图3,如果AF=5DF,∠HFE=∠EDC,求C5的值.
FD
【答案】(1)见解析
20g:@时
【分析】本题主要考查相似三角形的判定及性质、等腰三角形的判定及性质、平行四边形的性质等:
(1)先证明△BCD≌△ADE,结合△ECF∽△BCD,即可证明结论;
(2)①作DH⊥BC,垂足为H.作FP⊥AD,交AD的延长线于P,延长PF交BC于Q,容易证得
AD DE
0C设C=0,可得到0=北=3a,进而可证得AE=EG:3a,结合D吹,D
FC CG
=3,FcF0'
DF PF
PF 3
PF AP
可得到PO4:②过点F作FP⊥AD,交AD的延长线于点P,设DP=m,可求得DPPF,进而可求得
∠DFP=∠PAF,得到∠40D=90,乙F0D=90,证明△DEF△F0D,可求得DE-6,进而可求待
CF-V6m
【详解】(1)解:四边形ABCD是平行四边形,
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BC=AD,AD∥BC,
∴.∠ADE=∠DEC.
DE =DC,
:ZC=ZDEC.
.∠C=∠ADE.
BC=AD,C=ZADE,CD=DE,
△BCD≌△ADE.
EF∥BD,
.△ECF∽△BCD.
△ECFAADE,
(2)解:①作DH⊥BC,垂足为H,作FP⊥AD,交AD的延长线于P,延长PF交BC于Q,延长AF交
BC延长线于点G.
设HC=a,则HD=HC.tanC=V5a,DE=DC=VHD2+HC2=V6a·
D
B
E
:点D,E关于直线AF对称,
.AD AE.
∴:∠ADE=∠AED.
DE =DC,
∴LDEC=∠DCE.
:∠ADE=∠DEC,
∴∠ADE=∠AED=∠DEC=LDCE.
∴.△ADEn△DEC.
AD DE
DE EC
:DE=DC,DH⊥BC,
.EC=2HC =2a.
AD a
√V6a2a
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:AD =3a.
.AD AE 3a.
:D,E关于直线AF对称,
∴∠DAF=∠EAF.
:AD∥BC.
LDAF=∠G.
∠G=LEAF.
.AE EG=3a.
..CG a.
:AD∥BC,
.△ADFn△GCF,△DPF∽△CQF.
FCC
DF AD
DE PE
=3,r0F0
PF
:FO
=3
PF3
P04
:S△ADr=)AD.PF,SBcn=ADPO,
2
:S4=2
3
SABCD
②过点F作FP⊥AD,交AD的延长线于点P.
B
E
设DP=m,
:AD∥BC,
∠PDF=∠C.
&PF=DP,iam∠PDF=V5m,simn∠DFP=
6
DF=VDP2+PF2=√6m,
AF =5DF,
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.AF=√30m
.AP=√AF2-DF2=5m
.AD 4m
DPPF
PF AP
.△DPF∽△FPA.
∴∠DFP=∠PAF.
设∠DFP=∠PAF=a,
.LPDF=90°-a.
∠C=∠DEC=LADE=90°-a.
∠FAP+∠ADE=90°,
.LA0D=90°.
.∠F0D=90°.
OD=AD-sin∠PAF=4msin∠DFp=2y6,
3m.
:∠EDF=∠AFE,∠EDF+LDFO=90°,
∴.∠EFD=∠AFE+∠DFO=90°.
·LEFD=LFOD
又∠ODE=∠FDE,
∴△DEF∽△FOD.
DO DF
DF DE
n.
c-6m.
:CF=1/6m.
2
1
DF√6m
2
9.(2026上海普陀二模)扇形A0B与扇形C0D组成一个如图1的图形,其中扇形A0B的圆心角等于90°
,点C、D分别在半径OA、OB上,分别记扇形AOB、扇形COD的圆心角所对的弧为AB与CED,半径长
分别为R与r
/
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o
B
y
B
图1
图2
(I)已知AB的长与CED的长相等,AC=6,求这个图形的面积S(结果保留π):
(2)连接CD,作CED关于直线CD的对称图形CED:
①连接AB,如果CED与AB交于点M、V(点M在点V的左侧),且AM=MW,求R与r之间的数量关系;
②如果cED所在的圆与AB所在的圆内切于点F(如图2所示),点P是CF上一点,连接FP并延长交AC
于点Q,当=5+1时,求∠c0r的度数.
PO
【答案】(1)27元
(2)①R=3②LC0F=82.5
【分析】本题是圆和三角形综合题,考查了扇形面积和弧长公式,勾股定理应用,解三角形,等腰三角形
性质,平行线分线段成比例等知识点
(1)根据AB的长与CED的长相等和扇形弧长公式,求出r=3,R=9,再利用扇形面积公式求解.
(2)①记O的对称点为O,OO,与BC交点为P,延长OO交AB于Q,连接O,M,关键是表示出△O,MQ
各边的长,再利用勾股定理求解;②记O的对称点为O,OO与BC交点为G,连接PG,O,P,作
O,H⊥PG于H,这样就构造出等腰直角三角形O,HG和直角三角形OHP,解三角形可求得
∠HPO,=30°,∠HO,P=60°,再利用等腰三角形求出∠O,PF=52.5°,根据平行线分线段成比例知
∠CQF=∠GPF=∠HPO,+∠O,PF.
【详解】(1)解:由题可知0A=R=0C+AC=r+6,
1.=%πR_90π(r+6
B180
180
:∠C0D=360°-90°=270°,
.1
=,π1-270πr,
cED180180
CED'
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90π(r+6)_270πr
180
180
解得r=3,故R=9,
8=5,+S.三nxR"r=0rx9x9+270π×3x3-81π27π=27元
AOB
360
360
360
44
(2)①如图,记O的对称点为O,OO,与CD交点为P,延长OO交AB于Q,连接OM,
E
B
F
由对称性可知P是CD中点,由△OCD是等腰直角三角形,CD=√2OC=√2r,
OP=CD=
r且OP⊥CD,
再由对称性可知OO=2OP=√2r,
△0AB同样是等腰直角三角形,AB=√2OA=√2R,OQ=
正R
:CD∥AB,
.OQ⊥AB,
:Q是AB中点也是MN中点,
由已知得MN=!AB=2R,
3
3
.MO=
6
2
02=00-00=2R-v2
且OM=r,
在Rt△OMQ中,由勾股定理得
0M2=0,02+M02,
rg-j
解得R=3r或0.6r,
由题可知R≥P,
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故R=3r
②如图,记O的对称点为Q,OO,与BC交点为G,连接PG,O,P,作O,H⊥PG于H,
G
B
由于CED所在的圆与AB所在的圆内切于点F,
..0F=r,
由①知0G=0,G=
√
-r,
2
FG=0,F+0G=2+
-P
2
2+√2
2。-=1+V2sp
FG
OG
PO
-r
:PG02,
∴∠CQF=∠GPF=∠HPO+∠OPF,
PG∥O2,
∠HGO,=∠AOF=45°,再由O,H⊥PG知△O,HG是等腰直角三角形,
1
0,H=0,Gcos45°=r,
2
∴.sin∠HPO=
OH 1
0,P2'
.∠HP01=30°,∠H0,P=60°,
.∠P0,F=180°-∠H0,P-∠H0,G=180°-60°-45°=75°,
由△O,PF是等腰三角形,
∠0,PF=180°-∠P0,F-180°-75
=52.5°,
12
2
.∠CQF=∠GPF=∠HP0+∠0,PF=30°+52.5°=82.5°.
10.(2026上海虹口·二模)如图1,在扇形A0B中,∠AOB=90°,点C是弧AB上一点,点D是半径OB上
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的点,连接CD,∠OCD的平分线和∠COD的平分线相交于点P,连接BP.
D
图1
图2
备用图
0求证:∠0PB=90°+)∠0DC:
(2)连接BC(如图2).如果CD⊥OB,CP=10,△OPB的外接圆OM与扇形A0B所在的圆⊙O相交,
①当cos∠CBD=}时,求0M与⊙0的公共弦的长,
4
②连接AM和AP,AP交OC于点E,当AM⊥OP时,求tan∠PAM的值和OE的长
【答案】(1)证明见详解
(2)①40;②tan∠PAM=
3’0E=6V5
【分析】(1)连接PB,由CP平分∠OCD,OP平分∠COD,得∠POC=∠P0D,∠PC0=∠PCD,进而可
证,0CPe,08P,得∠0PC=∠0PB,即得∠P0D+∠PC0=0-号∠0DC,得到∠0PC=90+0DC
2
,即可求证;
(2)①由CD⊥OB得∠0DC=90D,由(1)知∠0PB=135☐,由a0CP≌a0BP得CP=BP=10,
L0PC=L0PB=135,即得∠CP8=90☐,BC=10√2,利用cos∠CBD=可求出BD、CD,进而利用勾
4
股定理可求出圆0半径R=20√2,设两圆另一交点为Q,由∠0PB=135D得劣弧OB的圆心角∠0MB=90D
,又由OM垂直平分公共弦BQ,可得点B、M、Q共线,BQ为圆M直径,再利用等腰直角三角形的性
质等腰求出BM即可求解:②延长CD交圆O于点N,由垂径定理得BC=BN,∠BCD=∠BNC=!∠BOC
,由4M10P得40=AP,即得∠PAM=<01P,再证明:40P≌08C,得∠04P=∠80C,
OP=BC=10w5,即得∠PMM=∠B0C=∠BCD,延长oP交BC于R,由三线合-得R为8C中点,可
得BR=PR=5E,OR=15反,得到a∠80R-行再证明∠PAM=∠B0R=LCOP,进而即可求解。
【详解】(1)解::CP平分∠OCD,OP平分∠CoD,
∠P0C=LP0D,∠PC0=∠PCD,
OC=0B,ZPOC=ZPOB,OP=OP,
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∴AOCP≌OBP(SAS),
:∠OPC=∠0PB,
在a0CD中,∠C0D+∠0CD+∠ODC=180°,
即2∠P0D+2∠PC0+∠0DC=180□,
∠P0D+∠Pc0=0<0DC,
RZ0PC=180D∠P0C-∠PC0=180L-(90E2∠0DC)=90+
∠oDC,
21
∠0PB=∠OPC=90°+}∠ODC,
(2)①CD10B,
:∠CD0=90☐,即∠0DC=90☐,
由(1)结论可得,∠0PB=900+,∠0DC=90+45=135,
:aOCP≌aOBP(SAS,
CP=BP=10,∠0PC=∠0PB=135D,
:∠CPB=360☐-1350-1350=90☐,
.BC=VCP2+BP2=V100+100=10W2,
.coS∠CBD
BD 1
BC=4'
设BD=k,则BC=4k=10V2,
.k=
55,即BD=5
2
CD=V8c2-B0=200-252=20-25=0875-550
4
2
设圆0半径为R,则0B=0C=R,OD=OB-BD=R-5y2,
2
在Rta0DC中,OC2=OD2+CD2,
即R=R5235
2
2/
2
解得R=20√2,
设圆O与圆M的另一个交点为Q,连接BQ、OM,
∴.BQ是两圆的公共弦,
:∠0PB=135☐,优弧OB所对的圆心角为2×135☐=270☐,
:劣弧OB所对的圆心角∠0MB=360☐-270☐=90口,
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OM⊥BM,
又OM垂直平分公共弦BQ,
:0M⊥B0,
:BM⊥OM,BQ⊥OM,且B为公共点,
B、M、Q三点共线,
∴.BQ过圆心M,即BQ是圆M的直径,
:O、B都在圆上,
..OM=BM
:△OMB是等腰直角三角形,
BM=08=2
2
×20V2=20,
:BQ=2BM=40,
:⊙M与⊙0的公共弦长为40;
0
②延长CD交圆O于点N,
CD⊥OB,
:OB垂直平分弦CN,
:.BC=BN,BC BN,
:∠BCD=∠BNC,
<8Nc=<80c.
ZBCD=5∠BOC
:AM⊥OP,M是圆心,OP是圆M的弦,
:OG=PG,即AM是OP的垂直平分线,
:AO=AP,
AM平分Z0P,即∠PAM=)∠OHP,
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AM⊥OP,CB⊥OP,
AM∥BC,
∠AF0=∠CB0,
:0A⊥0B,CD⊥OB,
LA0B=∠CDB=90°,
:LOAF=∠BCD,即∠PAM=∠BCD,
∴.∠OAP=∠BOC,
在△AOP和△OBC中,
:A0=0B,∠0AP=∠B0C,AP=A0=0C,
.△AOP≌△0BC(SAS,
.OP=BC=10V2,∠OAP=∠B0C,
∠PM-<a0c=∠acD,
延长OP交BC于R,
OP平分∠B0C,0C=0B,
OR⊥BC,R为BC中点,
.BR-BC-52,
2
:△CPB是等腰直角三角形,R为BC中点,
PR=BR=5√2,
∴OR=OP+PR=10V2+5√2=152,
:在R1aB0R中,tan∠BOR=BR-5V2=I
OR 1523
:01P=∠80C,∠PAM-5<0P,∠B0R=∠CoP
1∠BOC,
.∠PAM=∠BOR=LCOP,
1
∴.tan∠PAM=tan∠BOR=
3'
:AM⊥OP,
∠PAM+LAPG=90°,
∠C0P+∠APG=90°,
.∠0EP=90°,
ZBOR=ZCOP,
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年tan∠COP=tan∠BoR=,,
PE 1
OE-3
设PE=x,则OE=3x,
PE2+OE2=OP2,
÷x2+(3x)2=102,
解得x=25,
.0E=3x=6V5.
NB
【点晴】本题考查了圆周角定理,垂径定理,角平分线的定义,三角形内角和定理,全等三角形的判定和
性质,勾股定理,锐角三角函数,等腰三角形的性质等,正确作出辅助线是解题的关键,
11.(2026上海松江二模)己知正方形ABCD,点E在边BC上,点F在BC的延长线上,AF与CD交于点
G
B E
C
图1
图2
备用图
(I)如图1,如果CE=CG,求证:BC2=BE·BF;
(2)如图2,如果∠EAF=45°,且CE=CF,求∠F的正切值;
(3)以点C为圆心CE为半径画圆,OC与以AE为直径的⊙O的另一个交点记为点P,如果AB=2,
CF=2CE,EP=CG,求EF的长.
【答案】()见解析
(33
3
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(3)2
【分析】(I)先证明△ADG≌△ABE(SAS),再证明△BAE∽△BFA,即可求证:
(2)连接AC,设正方形的边长为1,CE=CF=x,然后证明△CE4∽△AEF,得到
AE2=EC×EF=x·2x=2x2,而由勾股定理得AE2=AB2+BE2=x2-2x+2,继而得到方程x2-2x+2=2x2
,然后解方程,再利用正切的定义求解即可:
(3)设以AE为直径的圆记为⊙J,连接CJ交PE于点L,过点J作JK⊥BC于点K,由题意得可设
CE=I,则CF=2x,由△FCGFBA,得到EP=CG=2x
,再由△EJK∽△EAB,求出KJ=1,
x+1
EK=1-x,则kC=K+CE=1+分,可由勾歌定理得到)C
由相交两圆得性质可得
CJ⊥PE,EL=
2
再由sn∠BCL-是-生立方程求解
EP=_x
EC JC
【详解】(1)证明::四边形ABCD是正方形,
.AD=AB=BC=CD,∠B=∠D,AD∥BC
.CE =CG
∴BC-CE=CD-CG
.BE=DG
:△ADG≌ABE(SAS)
∠DAG=∠BAE,
:AD∥BC,
∠DAG=∠F,
∴∠BAE=∠F,
:∠B=∠B
△BAE∽△BFA,
BA BE
BF BA
BC BE
BF BC
∴.BC2=BE·BF:
(2)解:连接AC,
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G
B
C
图2
设正方形的边长为1,CE=x,
由题意得,CF=CE=x
:四边形ABCD是正方形,
:BA=BC=1,∠ECA=号∠BCD=450,∠B=90°
:∠EAF=45
.∠EAF=LECA,
LCEA=∠AEF
·△CEA△AEF,
CE AE
·AEEF
.AE2=EC×EF=x·2x=2x2,
:AE2=AB2+BE2=1+(1-x)2=x2-2x+2,
x2-2x+2=2x2,
整理得,x2+2x-2=0,
解得x=5-1,x,=-V5-1(舍去),
·anF=AB
BF1+V5-13
(3)解:如图,设以AE为直径的圆记为OJ,连接CJ交PE于点L,过点J作JK⊥BC于点K,
B
由题意得可设CE=x,则CF=2x,
:EF 3x,
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正方形ABCD,
AB∥CD,AB=BC=2
.△FCG∽△FBA
CG FC
ABFB'
CG 2x
2=2+2x1
..CG=-
2x
+i,
2x
.EP=CG=-
+1
:JK⊥BC,∠ABC=90°
∠ABC=LJKE=90
.ABI JK
△EJK∽△EAB
EK KJ EJ 1
EB AB EA2'
=48=1,K=B=2-=1-,
1
..KC=EK+CE=1-x+x=1+x,
2
JC=JK2+CK2
,,12
:OJ与OC相交于点E,P
CJ⊥PE,EL=5EP=
2
x+1
:sin∠ECL=EL-JK
x+1=
1
..x
.1)2
1+1+-x
V(2
解得x=名或x=0《舍)
3
2
EF=3×2=2
3
12.(2026上海崇明·二模)如图1,AB是半圆0的直径,点C是半圆上一点,过点C的直线交BA的延长
线于点D,点E是线段OB上一点,且满足OE=AD,过点E作AB的垂线交DC的延长线于点F,交BC于
点G,且∠F=2∠ABC.
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G
D
E
D
图1
图2
备用图
(1)求证:LACD=LABC;
②如图2,当BE=30E时,求的值
(3)设EF与BC的交点为P,连接OP,交BC于点M,若以O为圆心,OE长为半径的圆与以P为圆心,
PM为半径的圆外切,求sin∠ABC的值.
【答案】(1)见解析
%
3)3-1
2
【分析】(1)连接0C,先推导出∠F=∠AOC,得到∠DCA+∠ACO=90°,∠ACO+∠OCB=90°,则
∠ACD=∠OCB,继而证明∠OCB=∠ABC,得到LACD=LABC,即可解答;
(2)连接0C,设OE=x,则AD=x,推导出ACDCBD,aDC0∽aDEF,得到D-CD,CD-D0
CD BD'DE DF
求出CD=x或-3r钤去得到证解有DP=10r,求出cF=0F-CD:,即可解答
(3)设OM=OE=y,BE=a,推导出△OBM∽△ABC,得到AC=2OM=2y,由(2)可知
D=AD,BD=3y+2a3Y+2,△DAC△DCB,得到8-C求地
BC2=(2CD)2=12y2+8ay,再根据勾股定理,得到AC2+BC2=AB2,求出a=√5y或-√5y(舍去),得到
OB=y+5y=(V5+1y,则sin∠ABC=OM
。y=5-1
B5+y2,即可解答。
【详解】(1)证明:连接0C,如图,
C
:EF⊥BD,
B
E
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∠DEF=90°,
∠D+∠F=90°,
:∠AOC=2∠ABC,∠F=2∠ABC,
∴.∠F=∠AOC,
∴.∠D+∠AOC=90°,
∠DC0=90
∴.∠DCA+∠ACO=90°,
AB是⊙O的直径,
∴.∠ACB=90°,
∴.∠AC0+∠OCB=90,
∴.∠ACD=∠OCB,
0C=0B,
.∠OCB=∠ABC,
∠ACD=∠ABC:
(2)解:连接0C,如图,
C
G
D
A
OE
设OE=x,
则AD=x,BE=3OE=3x,
:.OB=OE +BE =4x,
0A=0B=4x,AB=20B=8x,
BD=AD+AB=9x,DO=AD+AO=5x,
:DE=D0+OE =6x,
由(1)可知LACD=LABC,∠DCO=∠DEF=90°,
∠D=∠D,
∴△ACDP△CBD,△DCO∽△DEF,
AD CDCD DO
CD BD'DE DF
∴.CD2=AD·BD=x.9x=9x2
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解得CD=3x或CD=-3x(舍去),
:3r5x
“6xDF
解得DF=10x,
:CF=DF-CD =7x,
CF 7x 7
CD33
(3)解:如图,
设OM=OE=y,BE=a,
∴.DA=OE=y,OB=y+a,
.BD=DA+20B=3y+2a,
AB=20B=2y+2a,
:BC切于以OE为半径的⊙O于点M,
.OM⊥BC,OM=OE=y,
.∠OMB=∠ACB=90°,
.∠OBM=∠ABC
∴.△OBMP△ABC,
OM OB 1
AC AB2
.AC=20M=2y,
由(2)可知CD2=AD·BD=y(3y+2a=3y2+2ay,
:△DACm△DCB,
AD AC
CD BC'
即品能
.BC 2CD BC2 =(2CD)=12y2+8ay,
AC2+BC2=AB2,
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(2y2+12y2+8ay=(2y+2a2,
4y2+12y2+8ay=4y2+8ay+4a2,
3y2=a2,
解得a=√5y或-V5y(舍去),
:0B=y+5y=(5+1y,
,sin∠ABC=
OM
y
5-1
OB
3+1y
2
13.(2026上海宝山二模)如图1,AB是⊙O的直径,C是AB延长线上一点,CP是⊙O的切线,P为切
点,连接BP、OP.
B
图1
图2
备用图
(1)求证:CP2=AC·BC;
(2)如图2,过点B作BD∥OP交⊙O于D,
①如果BD=18,BP=6V5,求CP的长;
②连接CD、DP,如果△CDP是以CD为腰的等腰三角形,求C的值。
CP
【答案】(1)见解析
(2)020,②BC-5
PC 3
【分析】(1)连接AP,证明aCAP∽△CBP,即可得证:
(2)①作0H1D于点H,作8G10P于点G,垂径定理得到BH-8D=9,证明四边形0G8H为矩形,
得到OH=BG,0G=BH=9,设⊙O的半径为r,在Rt△0BH中,由勾股定理得OH=OB2-BH=r2-92
,在Rt△BGP中,由勾股定理得BG2=BP2-PG2=6V5-(r-9)2,进而得到r2-92=(65-(r-9)2,
求出"的值,证明△OGB∽△OPC,列出比例式进行求解即可;②分CD=CP和CD=DP两种情况进行讨论
求解即可.
【详解】(1)证明:连接AP,
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B
P
:AB是⊙O的直径,
∠APB=90°,
∠A+∠ABP=90°,
:CP是⊙O的切线,P为切点,
.0P⊥PC,
.∠0PB+∠CPB=90°,
OB=OP,
.∠OPB=∠ABP,
.∠A=LCPB,
又:∠C=∠C,
△CPBn△CAP,
CP AC
CB CP'
.CP2=AC.BC;
(2)解:①作0H1BD于点H,作BG1OP于点G,则BH=BD=9,
P
OP∥BD,
BG⊥BD,
四边形OGBH为矩形,
.OH=BG,0G=BH=9,
设⊙O的半径为r,则0P=OB=r,
.PG=0P-0G=r-9,
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在Rt△0BH中,由勾股定理得OH=OB2-BH=r2-92,
在Rt△BGP中,由勾股定理得BG2=BP2-PG2=(65-(r-9)2,
OH=BG
r2-92=(65-(r-9)2,
解得r=15或r=-6(舍去):
BG=0H=V152-92=12,
BG⊥0P,0P⊥PC,
BG∥CP,
.△OGBm△OPC,
PC OP
PC 15
BG OG
即29'
PC=20;
②当CD=PD时,延长DB交CP于点E,
OP∥BD,OP⊥PC,
DE⊥PC,
DE垂直平分PC,
.BP=BC,
.ZBPC=ZBCP,
:∠BPC+∠OPB=90°,∠OCP+∠POC=90°,
.∠OPB=∠P0B,
.BP=OB,
.BP=OB=OP,
·POB为等边三角形,
.∠P0B=60°,
∠0CP=30°,
BC=BP,BP=OP,
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.BC=OP,
BC OP
PC CP
=tan30°=3。
3
当CD=CP时,连接OD,PD交OC于点E,则OP=OD,
P
.OC垂直平分DP,LOPD=∠ODP,
LOED=∠BED=90°,
:OP∥BD,
∴∠OPD=LBDP,LPOB=∠DBO,
.LODP=∠BDP,
.LD0B+∠ODP=∠DB0+∠BDP=90°,
.∠DOB=∠DB0,
:OD =DB
∴OD=OB=DB,
.△OBD为等边三角形,
.∠DB0=60°,
:∠POB=∠DB0=60°,
0P=0B,
:△OPB为等边三角形,
∠OPB=60°,BP=0P,
∠0PC=90°,
:.∠PCO=30°,∠BPC=∠OPC-∠OPB=30°,
.∠BPC=∠BCP,
.BC=BP=OP,
BC OP
PC CP
=tan30°=
3:
综上:
BC
PC 3
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14.(2026上海黄浦·二模)如图,圆心O是一处激光光源,照射在圆O的弦AB所在的挡板上,且
∠AOB=90°,现在弦AB上两个位置M、N处开缝,使激光束透过这两个缝隙最终照射在弧AB上的两个亮
点C、D恰好能将弧AB三等分.
备用图
(I)求证:CD∥AB;
(②)试说明:点M、N不是弦AB的两个三等分点;
(3)假设弦AB上的开缝位置P、Q恰好是弦AB的两个三等分点,试画出新的激光光源S的位置,使得激光
束通过缝隙P、Q后最终照射在弧AB上的两个亮点恰好是C、D,并求∠ASB的大小.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)30°
【分析】(1)先说明LAOC=LCOD=LBOD,如图:取AB的中点E,连接OE,进而说明OE平分∠COD
利用等腰三角形的性质可得OE⊥CD,最后根据垂直于同一条直线的两直线平行即可证明结论:
(2)先根据已知条件说明∠AB0=∠OAB=45°,如图:过点M作MF⊥OB于点F,过点M作MI⊥A0于
点I,则四边形MIOF是矩形,MF=BF,OF=IA,∠FMB=45°,∠0MF=30°,进而得到OM=2OF;
设OF=a,则OM=2a,IA=IM=a,利用等腰直角三角形的性质以及勾股定理可得MB=√6a,
4W,测B-小6,易将指万写即点不是8的三等分点:同题:点N不是
AB的三等分点,从而证明结论:
(3)如图:连接AC,CD,BD,运用等腰三角形的性质以及相关已知条件可得LACM=LAMC=75°,即
1C-C:设1C=C00=26.则4W:8=26,利n指-可得48=2小5+b:如图:以
AB的中点E,则0E1AB,易得OE=N5+1b,∠M0E=15°,ME=5-1b;如图:连接CP,DP并延
长交于S,由对称性可知点S在AB的垂直平分线上,同时也在CD的垂直平分线上,连接SO延长交AB、
CD于G,H,然后求得AP=
6、PG=5+b:连接AC,过C作C1AP,则
23+1.
3
3
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AC=2b,∠CA1=30°,HG=CI=b,设SG=h,则SH=h+b,证明aSPG∽aSCH,可求得h=
3+1b.
2-V5
利用三角函数可得tan∠ASG=2-√5,即LASG=15°,进而完成解答.
【详解】(1)证明:
:点C、D恰好将AB三等分,
AC=CD=DB,
.∠AOC=LC0D=∠B0D,
如图:取AB的中点E,连接OE,
:0A=0B,
OE⊥AB,∠A0E=∠B0E,
:∠A0C=∠B0D=30°,
∴∠AOE-∠AOC=∠B0E-∠B0D,
.LC0E=∠D0E
.OE平分∠C0D.
在△C0D中,OC=0D,OE平分∠C0D.
OE⊥CD.
:OE⊥AB,OE⊥CD
CD∥AB;
(2)解:由(1)可得:∠A0C=∠C0D=∠B0D,
:A0B=90°,
∠C0B=60°,
:∠A0B=90°,0A=0B,
LAB0=∠0AB=45°,
:点C、D恰好将AB三等分,
AC=CD=DB,AC CD=BD,
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∠A0B=90°,
∠A0C=∠C0D=∠B0D=30°,
:0A=0C=0D,
∠0AC=∠0CA=∠0CD=180°-30
=75°,
2
CD∥AB,
∠0MN=∠0CD=75°,同理可得:∠0NM=∠0DC=75°,
∠0MN=∠ONM=75°,
如图:过点M作MF⊥OB于点F,过点M作MI⊥AO于点I,则四边形MIOF是矩形,MF=BF,
OF=IA,∠FMB=45°,
:∠0MF=∠OMN-∠FMB=30°,
.0M=20F,
设OF=a,则OM=2a,IA=IM=a
BF=MF=OM2-OF2=3a,AM=A12+M12=2a
MB=VBF2+MF2=√6a,
:AB=AM+MB=(+6a,
AM
√2a
1
1
AB
(2+V6)a+5,即点M不是B的三等分点,
同理:点N不是AB的三等分点,
:点M、N不是弦AB的两个三等分点.
(3)解:如图:连接AC,CD,BD,
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B
D
:点C、D恰好将AB三等分,
:AC=CD=DB,AC CD BD,
:LA0B=90°,
.∠A0C=∠C0D=∠B0D=30°,
:0A=0C=0D,
÷∠0AC=∠0CA=∠0CD=180°-30
=75°,
2
:CD∥AB,
.∠0MN=∠0CD=75°,同理可得:∠ONM=∠0DC=75°,
∠0MN=∠0NM=75°,
0M=0N,
:∠0MN=∠AMC=75
.∠ACM=∠AMC=75°
.AC=CM,
设AC=CD=BD=2b,则AM=NB=2b,
由(2)解答过程可知:
AM 1
AB3+'
A3+1解得:AB=25+1b,
2b1
如图:取AB的中点E,则OE⊥AB,
0
:0A=0B,∠A0B=90°,
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0E=54B=E1=EB-5+b,∠M0E=∠CoD=15,
:ME=AE-AM=V5+1b-2b=(5-1b,
tan∠MOE=tanl5°=ME_
5-1b
OE
(5+1b
=2-V3,即tan15°=2-5;
如图:连接CP,DP并延长交于S,由对称性可知点S在AB的垂直平分线上,同时也在CD的垂直平分线上,
连接SO延长交AB、CD于G,H,
4G-34B-5+1b,CH-CD=b,∠4s8=2∠4G
:P、Q恰好是弦AB的两个三等分点,AB=2(V5+1b,
AP=4B
25+,
1b,
3
3
PG=4G-AP=5+6.25+l6-5+6
3
3
如图:连接AC,过C作C1⊥AP,则AC=2b,∠CAI=∠OAC-∠OAB=30°,HG=1C
即H
B
D
÷HG=CI=AC=b,
2
设SG=h,则SH=h+b,
:CD∥AB,
.△SPG∽aSCH,
贸品即
9,得hB五
h+b
Γ2-V3
b
·SG=
V3+1
b,
2-√5
:ian∠AsG=AG_N5+1b
=2-√5
SG
3+1
2-3
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:tan15°=2-√5,
∠ASG=15°,
∠ASB=2LASG=30°.
15.(2026上海静安二模)菱形ABCD中,点E在线段AD上,连接CE、BE.
D
图1
图2
备用图
(I)如图1,连接AC交BE于点F,若EC=DC,求证:∠EBC=∠BAC;
(2)如图2,AB=6,∠ABC=60°,点P在线段BE上,且满足LBCP=∠BEC,设AE=X,BP=y,
①求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
②当AE=3时,以AE为半径的OA和以BP为半径的OB是否相交?如果相交,求出它们的公共弦长;如果
不相交,请说明理由
【答案】(1)见解析
36
(2)①y=
Vx2+6x+3
60≤x≤6例:②相交,947
14
【分析】(1)由等边对等角可得LD=LCED,由菱形的性质可得LABC=∠D,∠BAC=LCAE,再证明
点A、B、C、E四点共圆,得出∠EBC=∠CAE,即可得证;
(2)①作BH⊥DA,交DA的延长线于点H,由菱形的性质可得AB=BC=6,AD∥BC,求出
AH=AB=3,BH=35,可得HE=x+3,由勾股定理可得BE=√2+6r+36,再证明△BCP∽aBEC
2
,由相似三角形的性质计算即可得出结果:②当4E=时,y-25,则,=AB=3,与=BP=125
7
7
结合125-3<6<125+3,得出以AE为半径的0A和以BP为半径的0B相交,设两圆相交于MN,连接
7
7
AM、AN、BM、BN,连接MN交AB于点G,则AM=AN=AE=3,BM=BN=BP=12V7
,由垂径
7
定理可得GM=GN=MN,AB⊥MN,设AG=a,则BG=6-a,再结合勾股定理计算即可得出结果,
【详解】(1)证明::EC=DC,
.∠D=∠CED,
:四边形ABCD为菱形,
.LABC=LD,∠BAC=LCAE,
LABC=∠CED,
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∠AEC+∠CED=180°,
∠AEC+∠ABC=180°,
点A、B、C、E四点共圆,
∴∠EBC=LCAE,
∠EBC=LBAC;
(2)解:①如图,作BH⊥DA,交DA的延长线于点H,
D
B
:四边形ABCD为菱形,
AB=BC=6,AD∥BC,
.∠BAH=∠ABC=60°,
∠ABH=90°-∠BAH=30°,
.AH=-AB=3,
2
BH=AB2-AH2=33,
.HE=AH AE=x+3,
.BE=√BH2+HE2=√x2+6x+36,
:∠BCP=∠BEC,∠CBE=∠PBC,
△BCP∽aBEC,
BC BP
BE BC
6
√x2+6x+36
6
36
.y=
(0≤x≤6):
Vx2+6x+36
36
②当AE=3时,y=
-12万
32+6x3+367
=4E=3,5=BP=127
7
:4B=6,且12
,12√7
7
7+3,
:.以AE为半径的OA和以BP为半径的OB相交,
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如图,设两圆相交于MN,连接AM、AN、BM、BN,连接MN交AB于点G,
则AM=AN=AE=3,BM=BN=BP=12万
由垂径定理可得:GM=GN=方N,AB1MN,
设AG=a,则BG=AB-AG=6-a,
GN2=AN2-AG2=32-a',GN2=BN2-BG
32-a2=12v7】
7
-6-a2,
57
解得:a=
28
AG=
28
GN =VAN-AG947
28
·MW=2GN=
9V47
14
【点晴】本题考查了等腰三角形的判定与性质、菱形的性质、圆内接四边形的性质、相似三角形的判定与
性质、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键
16.(2026上海闵行·二模)己知:如图,AB为半圆O的直径,点E为CD的中点,连接OE交弦CD于点G
、交弦AD于点P,且∠APO=∠ABD,连接AC、BD
E
F
MO
B
B
图①
图②
备用图
(1)如图①,求证:四边形ABDC是等腰梯形;
(2)点M在直径AB上(M不与A、B重合),连接CM交AD于点F,
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·如图②,当CM上AD,且M为A0的中点时,求的值;
IⅡ.连接BF,半圆O的半径为1,∠BFM=∠ACM,当△AFM为直角三角形时,求AM的长.
【答案】(1)见解析
②1.4Ⅱ.3-5
【分析】(1)根据∠AP0=∠ABD,证明∠AOE=∠E0B=90°,则点E为AB的中点,再根据点E为CD的
中点,可得AC=BD,则AC=BD,AB∥CD,∠CAB=∠DBA,即可得证:
(2)I,设AM=a,则0M=a,OA=OB=2a,BM=3a,先证明四边形CMBD是平行四边形,再证明
△AFM∽△DFC,即可求解;IⅡ.分三种情况讨论:当∠AFM=90°时,当LAMF=90°时,当
∠MAF=90°时,分别求出AM的长
【详解】(1)解:AB为半圆0的直径,
∠ADB=90°.
∠DAB+∠ABD=90°.
∠APO=∠ABD,
∠DAB+LAP0=90°.
∠A0E=∠E0B=90°.
.AE =BE.
“点E为CD的中点,
..CE DE.
:AC=BD.
..AD=BC,CDA ZDAB,AC BD.
∠CAB=∠DBA,AB∥CD.
四边形ABDC是等腰梯形.
(2)解:I.设AM=a,
:M为A0的中点,
:AM =OM =a.
0A=0B=2a.
:BM 3a
:CM⊥AD,∠ADB=90°,
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CM∥BD.
AB I CD
:.四边形CMBD是平行四边形
:CD BM =3a.
AB I CD,
∴.△AFM∽△DFC.
FM AM a 1
CF CD 3a3'
FM 1
:
CM 4'
IⅡ.如图,当∠AFM=90°时,
C
设AM=x,则BM=2-x,
由(1)可得四边形CMBD是平行四边形,
:CD BM =2-x,CM =BD.
:∠BFM=∠ACM,∠BFM+∠DFB=∠ACM+∠CAF=90°,
∠DFB=∠CAF.
:∠CFA=∠FDB=90°,
∴.△CAF∽△BFD
CF AF
BD FD
:CM∥BD,
AM AF
FM AM
MB FD BD AB
CFAM
BD MB
CM-FM AM
CM
MB
:1M
AM
CM MB
.:1-FM
AM
BD MB
:14M
AM
AB
MB
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1-=,x,解得x=3+5(舍),,=3-5
22-x
·AM=3-V5.
如图,当∠AMF=90°时,
:∠BFM=∠ACM,∠BFM+∠FBM=∠ACM+∠CAM=90°,
∠FBM=∠CAM.
·∠CAM=LDBA,
∠FBM=∠DBA.
此时点F与点D重合,此种情况不存在
当∠MAF=90°时,
:∠MAF=∠DAB<90°,
.此种情况不存在
综上所述,AM=3-V5,
专题14 解答题25题(代几综合题,压轴题)
一、解答题
1.(25-26九年级下·上海长宁·期中)已知线段是的一条弦,点C是上的一点.
(1)连接、,如图1,如果,,且,求的半径长;
(2)当圆心在线段上时.
①如图2,已知点D在上,满足,且,如果,求的长.
②如图3,已知点E在线段上,满足,如果沿着弦翻折后的弧线恰好经过点,求的值.
2.(25-26九年级下·上海嘉定·期中)如图,已知的直径,射线与相切于点A,半径为1,圆心P在射线上运动(点不与点重合),连接,交于点D,过点B作的平行线,交于点,交射线于点.
(1)求证:;
(2)令,请求出关于的函数解析式(不用写出定义域);
(3)连接并延长,交于点G,当时,求与的位置关系.
3.(25-26九年级下·上海杨浦·期中)综合与实践
【问题背景】折纸是一门将数学、艺术与工程完美结合的学科.通过折纸不仅能够创造出非常奇妙的图形,还可以发现一些有趣的数学问题,下面我们就利用一张正方形纸片来开展“折纸与数学”探究活动.
【操作探究】
(1)小创小组将正方形纸片(如图1)按照图2至图3的方式操作,那么图3中______°,并写出求解过程;
(2)小智小组将正方形纸片(如图4)按照图5至图7的方式操作,折痕、与折痕的交点分别是H、Q,经过多次操作和测量,发现线段与的比值是一个定值,请你帮助小智小组求出的值;
【尝试应用】
(3)如图7,设正方形的边长为1,,求的值(用含m的代数式表示).
4.(2026·上海青浦·二模)已知中,,,点是射线上一点,连接,圆经过、、三点.
(1)如图1,当点在线段上时,
①记圆交于点,求证:;
②设,用表示圆的半径;
(2)如图2,在线段的右侧,以为底边作等腰,且始终满足.若以为圆心,为半径的圆与圆有公共点,请直接写出线段的取值范围.
5.(2026·上海徐汇·二模)在四边形中,,点在边上,且,连接、.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当时,求的值;
(3)如图3,当四边形为矩形且时,点在线段上,且截、两边所得的两条弦相等.如果与的公共弦所在直线恰好经过点,的半径为3,求此公共弦的长.
6.(2026·上海奉贤·二模)如图,、是的弦,,过点作的平行线,交半径的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)如果是的中点,求的值;
(3)连接.如果的半径是2,且是等腰三角形,求边的长.
7.(2026·上海金山·二模)如图,点在以为直径的半圆上,,联结,过点作,交的延长线于点,在上取点,使,联结、.
(1)求证:;
(2)联结、,若四边形为梯形,求四边形的面积;
(3)直线与直线交于点,若为等腰三角形,求的长.
8.(2026·上海浦东新·二模)在中,点,分别在边,上,连结,,,.
(1)如图1,连结,如果,求证:;
(2)已知,连结.
①如图2,如果点,关于直线对称,求的值;
②如图3,如果,,求的值.
9.(2026·上海普陀·二模)扇形与扇形组成一个如图1的图形,其中扇形的圆心角等于,点C、D分别在半径、上,分别记扇形、扇形的圆心角所对的弧为与,半径长分别为R与r.
(1)已知的长与的长相等,,求这个图形的面积S(结果保留);
(2)连接 ,作关于直线的对称图形.
①连接,如果与交于点M、N(点M在点N的左侧),且,求R与r之间的数量关系;
②如果所在的圆与所在的圆内切于点F(如图2所示),点P是上一点,连接并延长交于点Q,当时,求的度数.
10.(2026·上海虹口·二模)如图,在扇形中,,点是弧上一点,点是半径上的点,连接,的平分线和的平分线相交于点,连接.
(1)求证: ;
(2)连接(如图).如果,,的外接圆与扇形所在的圆相交.
①当时,求与的公共弦的长;
②连接和,交于点,当时,求的值和的长.
11.(2026·上海松江·二模)已知正方形,点在边上,点在的延长线上,与交于点.
(1)如图1,如果,求证:;
(2)如图2,如果,且,求的正切值;
(3)以点为圆心为半径画圆,与以为直径的的另一个交点记为点,如果,,,求的长.
12.(2026·上海崇明·二模)如图1,是半圆的直径,点是半圆上一点,过点的直线交的延长线于点,点是线段上一点,且满足,过点作的垂线交的延长线于点,交于点,且.
(1)求证:;
(2)如图2,当时,求的值;
(3)设与的交点为,连接,交于点,若以为圆心,长为半径的圆与以为圆心,为半径的圆外切,求的值.
13.(2026·上海宝山·二模)如图1,是的直径,C是延长线上一点,是的切线,P为切点,连接、.
(1)求证:;
(2)如图2,过点B作交于D,
①如果,,求的长;
②连接、,如果是以为腰的等腰三角形,求的值.
14.(2026·上海黄浦·二模)如图,圆心O是一处激光光源,照射在圆O的弦所在的挡板上,且,现在弦上两个位置M、N处开缝,使激光束透过这两个缝隙最终照射在弧上的两个亮点C、D恰好能将弧三等分.
(1)求证:;
(2)试说明:点M、N不是弦的两个三等分点;
(3)假设弦上的开缝位置P、Q恰好是弦的两个三等分点,试画出新的激光光源S的位置,使得激光束通过缝隙P、Q后最终照射在弧上的两个亮点恰好是C、D,并求的大小.
15.(2026·上海静安·二模)菱形中,点E在线段上,连接、.
(1)如图1,连接交于点F,若,求证:;
(2)如图2,,,点P在线段上,且满足,设,,
①求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
②当时,以为半径的和以为半径的是否相交?如果相交,求出它们的公共弦长;如果不相交,请说明理由.
16.(2026·上海闵行·二模)已知:如图,为半圆的直径,点为的中点,连接交弦于点、交弦于点,且,连接、.
(1)如图①,求证:四边形是等腰梯形;
(2)点在直径上(不与、重合),连接交于点.
Ⅰ.如图②,当,且为的中点时,求的值;
Ⅱ.连接,半圆的半径为1,.当为直角三角形时,求的长.
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