内容正文:
专题05 圆
5大考点概览
考点01圆的基本性质与垂径定理
考点02圆心角、圆周角定理及推论
考点03切线的判定与性质
考点04圆内接四边形
考点05圆与三角形、正多边形
圆的基本性质与垂径定理
考点01
1.(2026·陕西咸阳·二模)桥洞是拱桥桥梁下方的孔洞结构,是桥梁工程的重要组成部分,如图所示,桥洞可看作是一段圆弧,桥洞下方水面为6米,拱顶到水面的距离为9米,则桥洞的半径为( )
A.米 B.米 C.米 D.5米
2.(2026·陕西咸阳·二模)如图,有一个圆弧形的门洞,,上的最高点到水平地面的距离为,则所在圆的半径为( )
A. B. C. D.
3.(2026·陕西西安·二模)如图,秦岭终南山公路隧道是亚洲最长的公路隧道,位于陕西秦岭山脉之中,其建设技术和规模都处于世界领先水平,是沟通中国南北交通的重要枢纽高速公路.已知隧道的最大高度为,隧道入口宽为,该隧道的截面近似看作一段圆弧,该圆弧所在圆的圆心为,则这个圆的半径是_________.
4.(2026·陕西榆林·二模)《梦溪笔谈》是我国古代科技著作.其中记录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,、是的半径,点是的中点,连接,于点,“会圆术”给出劣弧的弧长的近似值计算公式:,当时,则的值为______.
圆心角、圆周角定理及推论
考点02
1.(2026·陕西汉中·二模)如图,为的直径,点C、D在上,点为劣弧的中点,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.(2026·陕西渭南·二模)如图,内接于,是的直径,点是上一点,连接、,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(2026·陕西宝鸡·二模)如图,四边形是的内接四边形,点在劣弧上,且,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.(2026·陕西延安·二模)如图,为的直径,点在上,连接、,过点作交于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.(2026·陕西西安·二模)如图,为的直径,点、在异侧的上,,连接、、.若,则的度数为________.
6.(2026·陕西安康·二模)如图,等边三角形和正方形均内接于.若,则的长为_______.
7.(2026·陕西榆林·二模)如图,是的半径,点D是上一点,连接并延长交于点C,连接.若,,则的度数为___________.
8.(2026·陕西榆林·二模)如图,内接于,是的直径,点D在下方的上,点E为劣弧上一点,连接,若,则的度数为______°.
9.(2026·陕西西安·二模)如图,是的直径,点是上一点,连接,过点作的切线交的延长线于点,若,则的度数为______.
10.(2026·陕西西安·二模)如图,为的直径,点,在圆上,且.若,则的度数为______.
11.(2026·陕西商洛·二模)如图,已知内接于,且.连接并延长,交于点,连接,过点作于点,交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
12.(2026·陕西西安·二模)如图,是的直径,弦于点M,连接、,过点C作的垂线交的延长线于点E,延长交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
13.(2026·陕西西安·二模)问题探究
(1)如图1,在平面直角坐标系中,,,在轴正半轴上有一点,当最大时,点的坐标为______.
问题解决
(2)某动物园要建造一个水鸟园供游客参观,如图2,四边形为水鸟园的建设用地,其中,,,,.根据修建要求,四边形内部为水鸟戏水区,为游客观测点,在边上要修建一段长为的水岸(在上,在下),供水鸟上岸休息的同时方便游客观赏.是否存在满足条件的水岸,使得?如果存在,求出此时的长;如果不存在,请说明理由.
切线的判定与性质
考点03
1.(2026·陕西西安·二模)如图,内接于,且是的直径,是外一点,连接,过点作于点,交于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,,,求的长.
2.(2026·陕西安康·二模)如图,是的外接圆,为的直径,与交于点F,D为延长线上一点,连接,,,.
(1)求证:为的切线.
(2)若,,半径为4,求长.
3.(2026·陕西渭南·二模)如图,是的直径,内接于,连接,过点B作的切线交的延长线于点D,.
(1)求证:;
(2)与交于点E,若,,求的值.
4.(2026·陕西榆林·二模)如图,在中,以的中点为圆心,为直径作,与交于点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的半径.
5.(2026·陕西渭南·二模)如图,为的直径,点在的延长线上,过点作的切线,为切点,连接并延长交于点,连接、、、.
(1)求证:四边形为矩形;
(2)若,求证:.
6.(2026·陕西榆林·二模)如图,内接于,是的直径,且,平分交于点M,过点M作的切线,交的延长线于点N.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
7.(2026·陕西榆林·二模)如图,是的直径,过点作的切线,连接,,交于点,点是的中点,连接并延长交于点,.
(1)求证: ;
(2)若,,求的长.
8.(2026·陕西咸阳·二模)如图,为的外接圆,为的直径,与相切于点,交的延长线于点,是上一点,,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
9.(2026·陕西延安·二模)如图,以的边为直径的分别交边、于点、,过点作的切线交的延长线于点,点为劣弧的中点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
10.(2026·陕西汉中·二模)如图,在中,以为直径作,恰好为的切线.点为上方上的点,连接、.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
11.(2026·陕西西安·二模)如图,是的外接圆,是的直径,过上一点D作于点E,过点C作的切线交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)若D为的中点,的直径为10,,求的长.
12.(2026·陕西西安·二模)如图,内接于,是的直径延长线上一点,且满足,过圆心作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
13.(2026·陕西咸阳·二模)如图,是的外接圆,是的直径,过点B作,,连接交于点F,交于点E,过点F作 ,交于点G.
(1)求证:FG是的切线;
(2)若,,求AE的长.
14.(2026·陕西宝鸡·二模)如图,点在的边上,连接,以为直径的经过点,过点作,交于点,是的切线.
(1)求证:;
(2)若,的半径为,求的值.
15.(2026·陕西宝鸡·二模)如图,是的直径,点A是的中点,的平分线交于点F,过点F作的切线,分别交、的延长线于点E、D.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
16.(2026·陕西西安·二模)如图,为的内接三角形,且为直径,的角平分线交于点E,交于点D,交的切线于点P.
(1)求证:平分;
(2)若,求的长.
17.(2026·陕西榆林·二模)如图,在中,,点E在上,连接,以为直径作,交于点D,交于点G,过点E作⊙O的切线交于点F.
(1)求证:
(2)若,的半径为,求的长.
18.(2026·陕西榆林·二模)如图,是的外接圆,是直径,点是左侧上的一点,连接、,延长到点,连接,是的切线,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径长.
19.(2026·陕西西安·二模)如图,内接于,为的直径,点F在的延长线上,连接,过点D作交于点E,交于点C,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,的半径等于,求的长.
圆内接四边形
考点04
1.(2026·陕西宝鸡·二模)如图,四边形内接于,连接,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(2026·陕西渭南·二模)如图,四边形内接于⊙,平分交于点,若,则的度数为____.
3.(2026·陕西榆林·二模)如图,四边形内接于,若,则的度数为________.
4.(2026·陕西西安·二模)如图,为的直径,C为圆上一点,D为上一点,若,则______.
圆与三角形、正多边形
考点05
1.(2026·陕西渭南·二模)刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术》中提出了“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.某同学在学习了“割圆术”后,作了一个如图所示的圆内接正十二边形,若的半径为2,则这个圆内接正十二边形的面积为________.
2.(2026·陕西汉中·二模)刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术注》中提出了“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.如图,若用圆的内接正八边形的面积来近似估计的面积,的半径为,则___________.(结果保留和根号)
3.(2026·陕西咸阳·二模)如图,点为矩形内一点,连接、,,,延长交于点,延长到点,连接,使得,则的长为_________.
4.(2026·陕西榆林·二模)问题探究
(1)如图①,在中,点是的中点,连接并延长,请在射线上画出一点,连接,使得;
(2)如图②,在中,,连接,点、分别是、的外心,求点、之间的距离;
问题解决
(3)为便于市民休闲,现计划在河边修建一座大型综合性的三角形公园(点、是动点),如图③,是一片荒地,,,,是一条梧桐树步道,是一条沿河跑道.根据规划要求,三角形公园的边经过点,且,,点位于的右侧.为方便沿河跑道上运动的市民能快速进入公园,要把点设置在上.请问点能否在上,如果能,请求出点到的距离;如果不能,请说明理由.
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专题05圆
☆5大考点概览
考点01圆的基本性质与垂径定理
考点02圆心角、圆周角定理及推论
考点03切线的判定与性质
考点04圆内接四边形
考点05圆与三角形、正多边形
考点01
圆的基本性质与垂径定理
1.
(2026陕西咸阳·二模)桥洞是拱桥桥梁下方的孔洞结构,是桥梁工程的重要组成部分,如图所示,桥
洞可看作是一段圆弧,桥洞下方水面AB为6米,拱顶C到水面AB的距离CH为9米,则桥洞的半径为()
C
H
A.23米
B.2V5米
C.4.5米
D.5米
【答案】D
【分析】根据垂径定理得出AH=BH=AB=3米,设桥洞的半径为,则:OH=(9-)米,根据勾股定理
列出关于r的方程,解方程即可.
【详解】解:OH⊥AB,
:AH=BH=AB=3(米),
设桥洞的半径为r,则:OH=(9-r)米,
根据勾股定理得:0A2=AH2+0H2,
即r2=32+(9-r)2,
解得:r=5,
即桥洞的半径为5米,
2.(2026陕西咸阳·二模)如图,有一个圆弧形的门洞,AB=8m,AB上的最高点C到水平地面AB的距离
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CD为3m,则AB所在圆的半径为()
B
A.5m
13
B.
6 m
C.m
D.4m
【答案】C
【分析】因为C是弧AB的最高点且CD垂直AB,所以根据垂径定理CD所在直线必然经过弧AB对应圆的圆心,
且D为AB的中点,设圆的半径为r,那么圆心到弦AB的距离可表示为(r-3),AD的长度为AB的一半即4
,连接圆心与点A,得到直角三角形,直角边分别为弦长的一半和圆心到弦的距离,斜边为半径,因此可
根据勾股定理建立关于r的一元二次方程,求解得到半径,
【详解】解:设圆心为O,连接0A,OD,
CD是弧AB的最高点到AB的距离,
.CD⊥AB,AD=BD,
.OD⊥AB
O、D、C三点共线,
设圆的半径为rm,
AB=8m,CD为3m,
.0A=0C=r,0D=0C-CD=3-r.
B
在Rt△OAD中,由勾股定理得:OA2=AD2+OD2,
代入得:2=42+(3-)2,
解得r=名
:AB所在圆的半径为答m.
3.(2026陕西西安·二模)如图,秦岭终南山公路隧道是亚洲最长的公路隧道,位于陕西秦岭山脉之中,
其建设技术和规模都处于世界领先水平,是沟通中国南北交通的重要枢纽高速公路.已知隧道的最大高度AB
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为8m,隧道入口宽CD为10m,该隧道的截面近似看作一段圆弧,该圆弧所在圆的圆心为0,则这个圆的半
径是
B
隧道
地面C
A地下
【答案】8
【分析】本题考查圆的基本性质,勾股定理,解题的关键是掌握垂径定理,可求出AD,根据勾股定理,则O
D2=0A2+AD2,即可.
【详解】解:连接OD,设圆的半径为x
∴.0B=0D=X,
AB=8,
.0B+0A=X+0A=8,
∴0A=8-X,
.CD=10,
..AD=AC=5,
在直角三角形△0AD中,0D2=0A2+AD2,
x2=(8-x)2+52,
89
解得:x=16
圆的半径为:6
89
故答案为:16
89
B
A
4,
(2026陕西榆林·二模)《梦溪笔谈》是我国古代科技著作.其中记录了计算圆弧长度的“会圆术”.如
图,OA、OB是⊙O的半径,点M是AB的中点,连接AB,MN⊥AB于点N,“会圆术”给出劣弧AB的弧长的
近似值计算公式:1=AB+,当0A=5AB=6时,则的值为·
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M
【答案】
【分析】连接OM,根据垂径定理的推论,知OM⊥AB,从而证明M,N,O共线,根据勾股定理求出
0N=4,再求出MN=1,计算求出答案即可.
【详解】解:连接OM,如图所示:
M
B
点M是AB的中点,
.OM⊥AB,
MN⊥AB,
O、N、M三点在同一直线上,
ON⊥AB,
AN BN =AB=3,
0A=5,
∴在Rt△AON中,根据勾股定理得:ON=VOA2-AN2=4,
.0M=0A=5,
MN=0M-0W=5-4=1,
1=AB+=6+{=头
OA
5=5
考点02
圆心角、圆周角定理及推论
1.
(2026陕西汉中·二模)如图,AB为⊙O的直径,点C、D在⊙0上,点A为劣弧CD的中点,连接
AD,0D,0C,BC.若∠AD0=50°,则∠ABC的度数是()
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A.30°
B.40°
C.50°
D.60°
【答案】B
【分析】根据等边对等角及三角形内角和定理求出LA0D=80°,再根据“同弧(等弧)所对的圆心角相等
得出∠AOC=80°,然后根据圆周角定理得出答案.
【详解】解:LAD0=50°,A0=D0,
.∠AD0=∠DA0=50°,
∴.∠A0D=180°-2×50°=80°.
~点A是CD的中点,
.∠A0C=∠A0D=80°,
∴LABC=2LA0C=40°.
2.(2026陕西渭南·二模)如图,△ABC内接于⊙0,AC是⊙O的直径,点D是⊙O上一点,连接BD、
CD,若LCDB=∠ACB,则LACB的度数为()
D
O
A.20°
B.25°
C.30°
D.45°
【答案】D
【分析】根据直径所对的圆周角是直角得LABC=90°,根据同弧所对的圆周角相等得∠CDB=∠CAB,可得
答案
【详解】解:AC是⊙0的直径,
∴.∠ABC=90°,
∴.∠ACB+∠CAB=90°,
在⊙O中,BC所对的圆周角有∠CDB和LCAB,
∴∠CDB=∠CAB,
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又~LCDB=∠ACB,
∴.LACB=∠CAB,
.90°=∠ACB+∠CAB=∠ACB+∠ACB=2∠ACB,
.∠ACB=45°.
3.(2026陕西宝鸡二模)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,点E在劣弧AC上,且CE=2AE,连接
DE.若LADE=20°,则LABC的度数为()
B
A.100
B.130°
C.110°
D.120°
【答案】D
【分析】连接OA、OE、OC,由圆周角定理得到∠AOE=2LADE,进而求出LAOC的度数,再利用圆周角定
理得到∠ADC=AOC,根据圆内接四边形的性质得到∠ABC+∠ADC=180°,据此求解即可.
【详解】解:连接OA、OE、OC,
∠ADE=20°,
.∠A0E=2∠ADE=40°,
CE=2AE,
.∠C0E=2∠A0E=80°,
.∠A0C=∠A0E+∠E0C=40°+80°=120°,
1
∠ADC=5∠A0C=×120°=60°,
.∠ABC=180°-∠ADC=180°-60°=120°,
4.(2026陕西延安·二模)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙0上,连接BC、OC,过点B作BD‖OC交⊙0
于点D,连接CD,若LABC=20°,则LBCD的度数为()
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A,50
B.45
C.40°
D.30°
【答案】A
【分析】首先根据等腰三角形的性质求出LBOC的度数,然后利用平行线的性质求出LOBD的度数,进而求
出圆心角LBOD的度数,最后根据圆周角定理即可求解
【详解】解:OB=0C,∠ABC=20
.∠OCB=∠ABC=20°
.∠B0C=180°-20°-20°=140°
.BD OC
∴∠0BD+∠B0C=180°
∴.∠0BD=180°-140°=40°
连接OD
D
OB=OD
.∠0DB=∠0BD=40
.∠B0D=180°-40°-40°=100
LBCD=∠B0D=50°.
5.(2026陕西西安二模)如图,AB为⊙O的直径,点C、D在AB异侧的⊙O上,AD=AC,连接CD、
OC、BD.若LCOB=40°,则∠ABD的度数为
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D
【答案】70
【分析】连接BC,根据等腰三角形的性质求出LABC=70°,然后根据同弧或等弧所对的圆周角相等求解即
可
【详解】解:连接BC,
∠C0B=40°,0B=0C
∠ABC=∠0CB=180-40
=70°,
2
.AD=AC,
.∠ABD=∠ABC=70°
6.(2026陕西安康二模)如图,等边三角形ABC和正方形DEFG均内接于⊙O.若BC=2V3,则EF的长
为
【答案】2V2
【分析】连接0E、0F、0B、0C,作0H1BC,由题意得∠B0C=120,∠B0H=之B0C=60°,BH=BC=
V3,则有0B==2=0B=0F,然后问题可求解
【详解】解:连接OE、OF、OB、OC,作OH⊥BC,如图,
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0
CH
~△ABC是等边三角形,
∠A=60°,
.∠B0C=120°,
0B=0C,0H⊥BC,BC=2V3,
∠B0H=∠B0C=60°,BH=BC=V3,
0B=
BH
sin60°
=2=0E=0F,
正方形DEFG内接于⊙O,
∠E0F=90°,
.EF =0E2+OF2=22.
7.(2026陕西榆林·二模)如图,OA、OB是⊙O的半径,点D是0A上一点,连接BD并延长交⊙O于点
C,连接AC.若LA0B=70°,∠A=50°,则∠ADB的度数为
【答案】
85
【分析】根据圆周角定理,同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,求出C的度数,再根据三角形的外角性
质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和,即可求出LADB的度数;
【详解】解:∠A0B=70°,
uG=A0B=350
~∠ADB是△ACD的外角,
∴LADB=∠C+∠A,
∠A=50°,
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.∠ADB=35°+50°=85°
8.(2026陕西榆林二模)如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点D在AB下方的⊙O上,点E
为劣弧BC上一点,连接BE、DE、CD,若LBED=50°,则LACD的度数为°.
A
D
【答案】
40
【分析】由AB是⊙O的直径得LACB=90°,又LDCB=∠DEB=50°,故可得LACD=40°.
【详解】解:LBED与∠BCD都是BD所对的圆周角,
:.∠BCD=∠BED=50°
AB是⊙O的直径,
.∠ACB=90°
∴∠ACD=∠ACB-∠BCD=90°-50°=40°
9.(2026陕西西安·二模)如图,AB是⊙0的直径,点C是⊙O上一点,连接BC,过点C作⊙O的切线交BA
的延长线于点D,若∠D=38°,则∠BCD的度数为,
C
D
B
【答案】116
【分析】连接C0,根据切线的性质可得L0CD=90°,进而求得LC0D=90°-∠D=52°,根据圆周角和圆心
角的关系可得∠B=∠C0D=26°,进而求得∠BCD=180°-∠0BC-∠D=116°.
【详解】解:连接CO,
C
O
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CD为⊙O的切线,
..OC LCD,
∠0CD=90°,
.∠D=38°,
∴LC0D=90°-∠D=52°,
:ZB=4C0D=262
.∠BCD=180°-∠0BC-∠D=180°-26°-38°=116°,
10.(2026陕西西安·二模)如图,AB为⊙O的直径,点C,D在圆上,且AC=CD.若∠ABC=32°,则LDAB
的度数为
0
B
D
C
【答案】26°
【分析】利用直径定理和圆周角定理进行求解.
【详解】解:AB为⊙O的直径,
∴半圆ACB的度数为180°,
LABC=32°,
∴AC的度数为64°,
AC=CD,
.CD的度数为64°,
BD的度数为180°-64°-64°=52°,
ZDAB=×52°=26.
11,(2026陕西商洛·二模)如图,已知△ABC内接于⊙0,且AB=AC.连接C0并延长,交⊙0于点E,
连接AE,过点B作BD⊥AC于点D,交CE于点F.
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D
(I)求证:∠ACE=∠DBC;
②)若an-BAC=,0G=10,求0F的长.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】(1)由CE为⊙O的直径可得∠CAE=90°,再证明LACB+∠ACE=90°,再由BD⊥AC,可得
∠BDC=90°,从而得出LACB+∠DBC=90°,最后可得结果;
(2)连接BE,过点O作OG1BC于点G,先求得∠BEC=∠BAC,可得an∠BEC=an∠BAC=受,设
BE=2x,则BC=V21x,由中位线性质可得OG=BE=x,CG=BC=x,由勾股定理可列方程x2+
2
(停°=102,解得x=4,求得0G=4,B=8,BC=42,再证明△EBF-△ABC,可求得
EF=EB=8,最后求得结果,
【详解】(1)证明:~CE为⊙O的直径,
.∠CAE=90°,
∴∠ACE+LAEC=90°,
∠AEC=∠ABC,AB=AC,
.∠ABC=∠ACB=∠AEC,
∠ACB+∠ACE=90°,
BD⊥AC,
.∠BDC=90°,
∴LACB+∠DBC=90°,
∴LACE=∠DBC;
(2)解:如图,连接BE,过点O作OG⊥BC于点G,
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~CE为⊙O的直径,
∠CBE=90°,
∠BEC=∠BAC,
tanLBEC tanLBAC=21
2
能-四
21
设BE=2x,则BC=√21x,
OG⊥BC,
点G是BC的中点,
点O是CE的中点,
'OG是△BCE的中位线,
0G=2BE=x,CG=BC=②x,
2
在Rt△0CG中,0G2+CG2=0C2,
即2+(受=102,解得x=4《负值已舍去),
0G=4,BE=8,BC=421,
由(1)知∠ACE=∠DBC,
∴∠DFC=∠DBC+LBCE=LACE+∠BCE=∠ACB,
∠EFB=∠DFC=LACB,
又∠BEC=∠BAC,
∴△EBF一△ABC,
器--1,
..EF EB=8,
0F=0E-EF=0C-EF=10-8=2.
12.(2026陕西西安·二模)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点M,连接AD、BC,过点C作AD的垂
线交DA的延长线于点E,延长CE交BA的延长线于点F,
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C
(I)求证:BC=CF;
(②若CD=12,AF=多求BM的长.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】(I)由题意可得∠BCD=LBAD,∠BAD=∠FAE,推出∠BCD=∠FAE,再根据垂线的定义可得
∠FEA=90°,∠FMC=∠BMC=90°,利用直角三角形的性质可得LF+∠FAE=∠B+∠BCD=90°,得到
∠F=∠B,即可证明结论;
(2)连接OC,设⊙0的半径为r,则OB=OC=r,AB=2,求出BF=2r+2再根据(1)中BC=CF,
结合CD1AB,可得BM=BF=r+子进而求出M0-子由垂径定理得到CM=6,利用勾股定理建立方程
7
求解即可,
【详解】(I)证明:BD=BD,
LBCD=∠BAD,
LBAD=∠FAE,
∠BCD=∠FAE,
.DE⊥CF,CD⊥AB,
.∠FEA=90°,∠FMC=∠BMC=90°,
.∠F+∠FAE=∠B+∠BCD=90°,
∴∠F=∠B
..BC=CF;
(2)解:连接0C,
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C
B
D
设⊙O的半径为r,则0B=0C=r,AB=2r,
:.BF =2r+
7
由(1)知BC=CF,
:△BCF是等腰三角形,
,CD⊥AB,
:BM=BF=+
7
M0=BM-OB=年
7
CD⊥AB,CD=12,AB是⊙O的直径,
CM=6,
在Rt△0CM中,0C2=CM2+0M2,
r2=62+(0
=
(负值舍去),
BM=r+子=8,
13.
(2026·陕西西安·二模)问题探究
(1)如图1,在平面直角坐标系中,A(2,0),B(4,0),在y轴正半轴上有一点P,当LAPB最大时,点P的坐
标为
问题解决
(2)某动物园要建造一个水鸟园供游客参观,如图2,四边形ABCD为水鸟园的建设用地,其中AB=24m,
BC=78m,CD=100m,∠B=90,tanC=,根据修建要求,四边形ABCD内部为水鸟戏水区,A为游客
观测点,在CD边上要修建一段长为48m的水岸MN(M在上,N在下),供水鸟上岸休息的同时方便游客观
赏.是否存在满足条件的水岸MN,使得LMAN=LC?如果存在,求出此时CN的长;如果不存在,请说明
理由,
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D
M
P
AB
B
图1
图2
备用图
【答案】(1)(0,2W②;(2)存在;CN=42m
【分析】(1)过点A、B作⊙M,且⊙M与y轴相切于点N,连接AN,BN,MN,MA,作MC⊥AB于点
C,在y轴上任取一点Q,点Q与点N不重合,连接AQ,BQ,AQ交⊙M于点D,连接BD,先根据同弧所
对的圆周角相等得出LANB=∠ADB,根据三角形外角的性质得出∠ADB>∠AQB,从而得出
∠ANB>∠AQB,说明当点P在点N处时LAPB最大,求出此时点N的坐标,即可得出点P的坐标;
(2)过点A作AE⊥AB,AE交CD于点E,过点E作EF⊥BC于点F,过点A作AG⊥CD于点G,证明四边
形ABFE为矩形,得出EF=AB=24m,AE=BF,∠AEF=90,解直角三角形求出CF=EF=18m,然后
再求出AG=4×12=48(m),说明点A到CD的距离为48m,作△AMN的外接圆,圆心为O,过点O作0E
⊥MN于点E,连接0M,ON,OA,求出OA+OE=30+18=48(m),说明当LMAN=∠C时,点E在点E
处,且点O在AE上,延长BA,CD,交于点P,解直角三角形求出BP=104m,根据勾股定理求出PC=
√BP2+Bc2=130m,再解直角三角形求出PE=64m,最后求出结果即可.
【详解】解:(1)过点A、B作⊙M,且⊙M与y轴相切于点N,连接AN,BN,MN,MA,作MC⊥AB
于点C,在y轴上任取一点Q,点Q与点N不重合,连接AQ,BQ,AQ交⊙M于点D,连接BD,如图所示
.AB=AB,
∴.∠ANB=∠ADB
~LADB为△BDQ的外角,
LADB>∠AQB,
LANB>∠AQB,
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当点P在点N处时,∠APB最大,
A(2,0),B(4,0),
AB=4-2=2,0A=2,
.MC⊥AB
AC=BC=AB=1,∠MC0=90,
0C=0A+AC=3,
⊙M与y轴相切于点N,
∴MN⊥y轴,
∠MN0=90,
:∠MC0=∠MN0=∠CON=90°,
四边形OCMN为矩形,
..MN=OC=3,ON=MC,
∴MA=MN=3,
..MC =MA2-AC2=22,
.0N=MC=2N2,
点N的坐标为(0,2V2,
即当LAPB最大时,点P的坐标为(0,2W2:
(2)存在;
过点A作AE⊥AB,AE交CD于点E,过点E作EF⊥BC于点F,过点A作AG⊥CD于点G,如图所示:
D
A
B
则∠AGE=∠BAE=∠BFE=90°,
∠B=90°,
四边形ABFE为矩形,
EF=AB=24m,AE=BF,∠AEF=90°,
..tanc=3'
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CF=EF-18m
:.BF=BC-CF=78-18=60(m),
∴AE=BF=60m,
~LAEG+∠CEF=∠CEF+LC=90°,
∠AEG=∠C,
tan-AEG=tanC=手
设AG=4x,则EG=3x,
.AE=AG2+EG2=5x,
5x=60,
解得:x=12m,
AG=4×12=48(m):
∴点A到CD的距离为48m,
作△AMN的外接圆,圆心为O,过点O作OE⊥MN于点E,连接OM,ON,OA,如图所示:
D
B
0E⊥MN,OM=ON,
ME'=NE=MN=24m,∠M0E'=∠NOE'=∠MON,
.MNMN,
÷∠MAN=2∠MON,
2
.∠MOE=∠MAN,
:LMAN=∠C,
LM0E'=∠C,
4
.tanMOE'=tanc=
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OE'
0E=ME=18m,
.0A=0M=V0E2+ME2=30m,
.0A+0E'=30+18=48(m),
~点A到CD的距离为48m,
∴当LMAN=∠C时,点E在点E处,且点O在AE上,
延长BA,CD,交于点P,如图所示:
'tanC BP_BP
.BP=104m,
..PC=BP2 +BC2 130m,
..tanBPC=BP
BC AE
=PE
0=提
解得:PE=64m,
OE⊥MN,
.EN EM =MN =24m,
∴.CN=PC-PE-EN=42m
考点03
切线的判定与性质
1.
(2026陕西西安·二模)如图,△ABC内接于⊙0,且AB是⊙O的直径,D是⊙0外一点,连接CD,过
点D作DE⊥AB于点E,DE交BC于点G,∠DCG=∠DGC,
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B
G
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若⊙0的半径为13,AC=10,CD=8,求CG的长.
【答案】(1)见解析
②cG-8
【分析】(1)连接0C,利用DE⊥AB可得∠B+∠DCG=90°,又根据等边对等角可得LB=∠OCB,进而可
得LOCB+∠DCG=90°,结论即可论证;
(2)通过论证△OAC一△DGC即可得出结论.
【详解】(1)证明:如图,连接0C,
DE⊥AB,
∴.∠B+∠BGE=90°,
∠BGE=∠DGC=∠DCG,
.∠B+∠DCG=90°,
0C=0B,
∴∠B=LOCB,
∴.∠OCB+∠DCG=90°,即OC⊥CD,
,CD是⊙O的切线
B
(2)解:AB是⊙O的直径,
.∠ACB=90°,
∴.∠0CA+∠0CB=90°,
.∠OCA=∠DCG,
.0A=0C,
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∴.∠OCA=∠OAC=∠DGC=∠DCG,
△OAC-△DGC,
6=器
2.(2026陕西安康·二模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,BE为⊙O的直径,BE与AC交于点F,D为BE
延长线上一点,连接CD,CE,AE,∠DCE=LDBC.
(1)求证:CD为⊙O的切线.
(2)若AB=BC,tanD=专
⊙0半径为4,求BC长,
【答案】(1)见解析
(2)210
5
【分析】(1)连接OC,根据等边对等角和已知两角的关系,得出LDCE=∠BC0,然后根据BE为⊙O的直
径,∠BCE=90°,继而得到∠ECD+LOCE=∠OCE+∠BC0=90即可证明;
(2)连接OA,易证△AOB和△COB全等,从而证出BF为角平分线,再根据等腰三角形三线合一,得出
BF⊥AC,再根据互余两角三角函数的关系求出LCOF的正切,得出CF和OF的长,从而求出BF的长,根据勾
股定理求出BC的长即可,
【详解】(1)证明:连接0C,
0B=0C,
∠BCO=∠DBC,
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'∠DCE=∠DBC,
.∠DCE=∠BCO,
BE为⊙O的直径,
.∠BCE=∠BC0+∠OCE=90°,
.∠0CE+∠DCE=∠OCD=90°,
~0C为⊙0的半径,
CD为⊙O的切线;
(2)解:连接0A,
.AB=BC,0A=OC,OB=OB,
∴△AOB≌△COB(SSS),
.∠ABO=∠CBO,
BF为LABC的平分线,
.BE⊥AC,即∠BFC=90°,
∠0CF+∠C0D=90°,
∠0CD=90°,
∴.∠D+∠C0D=90°,
.∠OCF=∠D
tanz0cF=tanD,.即器=专
设CF=3x,0F=4x,
在Rt△C0F中,0C2=0F2+CF2,
42=(3x)2+(4x)2,
解得x=(负值舍去),
0F=cP=号
BF-0B+0F-
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.BC=CF2 BF2 =12v10
5
3.(2026陕西渭南·二模)如图,AF是⊙O的直径,△ABC内接于⊙0,连接0C、OB,过点B作⊙O的
切线交OC的延长线于点D,∠ACB=∠COB.
E
(I)求证:ACIBD;
(2)0B与AC交于点E,若AF=6,AC=4V2,求tanLCBD的值.
【答案】(1)见解析
a号
【分析】(1)先推导出∠CAB=∠C0B,得到∠ACB=∠CAB,则AB=BC,推导出AC⊥OB,则ACIBD,即可解答
(2)先求出0C=0B=3,CE=AC=2V2,∠0EC=∠BEC=90°,得到0E=V0C2-CE=1,继而推导出
∠ACB=∠CBD,则an-CBD=tanLACB=是-2=号,即可解答。
BE 2
2
【详解】(1)证明:BC=BC,
1
LCAB=22COB,
1
LACB=24COB,
.∠ACB=∠CAB,
:.AB=BC,
0B是⊙0的半径,
∴AC⊥OB
BD是⊙O的切线,
BD⊥OB,
..AC II BD
(2)解:AF是⊙0的直径,AF=6,AC=4V2,AC⊥0B,
∴0C=0B=3,CE=2AC=2V2,∠0EC=∠BEC=90,
∴0E=V0C2-CE2=1,
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BE =0B-0E =2,
AC II BD,
.∠ACB=∠CBD,
tan.CBD=tan-ACB=-器=忌=号
4.
(2026陕西榆林二模)如图,在△ABC中,以BC的中点O为圆心,BC为直径作⊙O,与AB交于点D,
连接0D,LBOD=2LA.
D
(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)若BD=4AD=4,求⊙0的半径.
【答案】(1)见解析
(2)V5
【分析】(1)连接CD,根据圆周角定理可得∠B0OD=2LBCD,再由∠BOD=2LA可得LA=∠BCD,根据BC
是⊙O的直径,可得LBDC=∠ADC=90°,进而可得∠B+∠A=90°,进一步可得LACB=90°,即BC⊥AC,
即可得证:
(2)先由∠BDC=∠GDA,∠BCD=∠A,可得△BGD-△CAD,根据相似三角形的性质得器=品即GD2
=BD·AD,再根据BD=4AD=4,可得CD=2,最后根据勾股定理求得BC=2V5,即⊙O的半径为V5.
【详解】(1)证明:连接CD,
:
BD=BD,
∴.∠BOD=2∠BCD,
∠B0D=2LA,
.∠A=∠BCD,
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BC是⊙O的直径,
.∠BDC=∠ADC=90°,
∠B+∠BCD=90°,
.∠B+∠A=90°,
∠ACB=90°,即BC⊥AC,
AC是⊙O的切线,
(2)解:∠BDC=∠CDA,LBCD=∠A,
△BCD一△CAD,
0-品即G02=BDAD.
BD=4AD=4,
BD=4,AD=1,
.CD2=4×1=4,则CD=2.
在△BCD中,BC=VBD2+CD2=2V5,
⊙0的半径为5
5,(2026陕西渭南·二模)如图,AB为⊙O的直径,点H在AB的延长线上,过点H作⊙O的切线HC,C为
切点,连接CO并延长交⊙O于点D,连接AC、AD、BC、BD.
D
(I)求证:四边形ACBD为矩形:
(2)若AB=2BH,求证:BD=CH.
【答案】(1)见解析
(②)见解析
【分析】(1)根据对角线互相平分可得四边形ACBD为平行四边形.再根据对角线相等,可得四边形ACBD
为矩形;
0C1
(2)由切线的性质得0C1CH,根据sinH=Om=2可得∠H=30,进而证明L0AC=∠H,AC=CH,结合
矩形ACBD中AC=BD即可证明BD=CH.
【详解】(1)证明:~点A、B、C、D均在⊙O上,
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.0A=0B,OC=OD,
四边形ACBD为平行四边形.
AB和CD均为⊙O的直径,
.AB=CD,
四边形ACBD为矩形,
(2)证明:AB=2BH,
:.0C=0B=BH.
CH为⊙O的切线,
OC⊥CH,即∠0CH=90°.
在R△0CH中,sinH=8器=
∠H=30°,
∠C0H=90°-∠H=60°,
.∠0AC+∠0CA=∠C0H=60°,
0A=0C,
∴∠0AC=∠0CA=30°,
.∠OAC=∠H,
∴AC=CH.
~四边形ACBD为矩形,
..AC=BD,
:BD CH.
6.
(2026陕西榆林二模)如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,且BC=2AC,CM平分LACB交
⊙O于点M,过点M作⊙O的切线,交CA的延长线于点N,
B
A
(1)求证:MN II AB;
(2)若AB=6,求CN的长.
【答案】(1)见详解;
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(2)CN=3+2V3,
【分析】(1)已知切线,连半径,连接OM,即可得LOMN=90°,再结合CM平分LACB,通过圆周角定理
可得∠MOA=90°,进而通过同旁内角互补,两直线平行即可证明;
(2)根据题干条件BC=2AC,通过三角形内角和可得∠BAC为特殊角60°,通过分段分别将AC和AN放入含60°
角的直角三角形中通过锐角三角函数即可求解
【详解】(1)证明:如解图,连接0M,
AB是⊙O的直径,
∴.LACB=90°,
CM平分∠ACB,
.∠MCA=45°,
LM0A=90,
MN是⊙O的切线,
L0MN=90°,
.∠M0A+∠0MN=180°,
..MN II AB;
B
(2)解:如解图,过点A作AD⊥MN,
.∠ADM=90°,
由(1)可知,∠M0A=∠0MN=90°,
:四边形AOMD为矩形,
.0A=0M,
矩形AOMD为正方形,
L0AD=90,AD=0A=2AB=3,
.BC 2AC,
.∠BAC=2∠CBA,
,∠BAC+∠CBA=90°,
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LBAC=60°,
.MN II AB,
LDNA=∠BAC=60°
MC=AB-Cos∠BAC=6×2=3,
AD 3
AN=
sin-DNA==2V3,
∴CN=AC+AN=3+2W3.
7.(2026陕西榆林二模)如图,AB是⊙O的直径,过点B作⊙O的切线CD,连接AC,AD,AC交⊙O于
点E,点G是BE的中点,连接OG并延长交BC于点F,∠D=∠AEO.
G
(1)求证:OF II AC;
(2若anL0FB=子,BC=6,求BD的长.
【答案】(1)见解析:
a号
【分析】(1)根据垂径定理可得0F⊥BE,由直径所对圆周角等于90°可得AC⊥BE,由此即可得出结论;
(2)由已知可得LD=∠OAE,由CD是⊙O的切线CD得出LABC=∠DBA=90°,结合等角的余角相等和平
行线性质证明∠BAD=∠C=∠OFB,最后结合正切求边长即可,
【详解】(1)证明:连接EB,交OG于H,
B
点G是BE的中点,
.OF⊥BE,
又AB是直径,
LAEB=90°,即AC⊥BE,
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..OF II AC
(2)解:OA=0E,
∠0AE=∠OEA,
又:∠D=∠AE0,
∴.∠D=∠OAE,
~CD是⊙O的切线CD,AB是直径,
.∠ABC=∠DBA=90°,
∴.LD+∠BAD=90°,∠C+∠EA0=90°
LC=∠BAD,
由(1)得:OF II AC,
∴∠C=∠OFB,
.∠BAD=∠C=∠OFB,
tan-BAD tanC=tan-OFB=
4B=BC~tanC=6×=4,
BD=AB:tan-BAD=4×号=号
8.(2026陕西咸阳·二模)如图,⊙O为△ABD的外接圆,AB为⊙O的直径,BC与⊙O相切于点B,交AD
的延长线于点C,B是OO上一点,亚=E,连接AE,DB,sin-DAB=子
B
(1)求证:∠C=∠E;
(2)若AE=2V7,求CD的长.
【答案】(1)见解析
鹏
【分析】(1)根据圆周角定理以及切线的性质即可求证;
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(2)连接BEB,设BD=3xAB=4x,则AD=V7,os∠BAD-品=号再由E=配,可得x=受,从而
21
得到AB=214,AD=2号,根据c0sBAD=把=华可得AC=82,即可求解。
2
【详解】(1)证明:AB为⊙O的直径,
..LADB=90,
∴.∠BAD+∠ABD=90°,
,∠ABD=∠E,
LBAD+∠E=90°,
~BC与⊙O相切于点B,
AB⊥BC,即∠ABC=90°,
.∠BAD+∠C=90°,
∴LC=LE;
(2)解:如图,连接BE,
B
AB为⊙O的直径,
.∠ADB=90°,∠AEB=90°,
vsln-DAB--0-是
可设BD=3x,AB=4x,
.AD=7x,
0 s-BAD=治=¥
4
.AE BE,
4E=BE=2AB=2V2x=27,
2
x=4
21
AB=2V14,AD=72
21
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.coS∠BAD=
AC4
24=2
AC
4
.AC =82,
CD=AC-AD=82-受=2
2
9,(2026陕西延安·二模)如图,以△ABC的边AC为直径的⊙O分别交边AB、BC于点M、N,过点A作⊙O
的切线AD交CB的延长线于点D,点M为劣弧AN的中点,
B
(I)求证:AC=BC;
(2)若sinD=子BD=4,求AD的长。
【答案】(1)见详解
(2)8
【分析】(1)连接CM,根据圆周角定理得出∠CMA=90°,则∠CMA=∠CMB=90°,根据点M为劣弧AN的
中点,得出LACM=∠BCM,证明△ACM兰△BCM,即可证明AC=BC.
(2)根据切线的性质得出∠CAD=90P,则snD=答=,-号求出AC=6,CD=10,再报据勾股定理
即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接CM,
D
M
B
AC为⊙O的直径,
.∠CMA=90°,
即∠CMA=∠CMB=90°,
点M为劣弧AN的中点,
..AM=MN,
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∴.LACM=∠BCM,
.△ACM≌△BCM(ASA),
..AC=BC
(2)解:过点A作⊙O的切线AD交CB的延长线于点D,
LCAD=90°,
ACAC 3
sinD=CD=AC+4=5
解得:AC=6,
.CD=6+4=10,
.AD =CD2-AC2=8.
10.(2026陕西汉中二模)如图,在口ABCD中,以AB为直径作⊙O,CD恰好为⊙O的切线.点M为AB
上方⊙O上的点,连接BM、CM
M
(1)求证:∠ABC=45°;
(②若BM=8,sin∠BCM=,求BC的长.
【答案】(1)见解析
(2)5V2
【分析】(1)连接OC,根据切线的性质可得OC⊥CD,根据平行四边形的性质可得ABIICD,则OC⊥AB,
进而根据半径相等可得OB=OC,即可得证;
(2)连接AM,则∠BAM=∠BCM,根据sinzBAM=sinzBCM,求得AB=10,则OB=5,进而利用勾股定
理,即可求解
【详解】(1)证明:如图,连接0C,
M
~CD是⊙O的切线,
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∴OC⊥CD,
~四边形ABCD是平行四边形,
.ABIICD
∴0C⊥AB,
0B=0C,
∴△OBC是等腰直角三角形,
.∠0BC=45°,即∠ABC=45°
(2)解:连接AM,则LBAM=∠BCM,
AB是⊙O的直径,
.∠AMB=90°,
sinBAM sinzBCM =BM
AB=5
AB=10,
∴0B=0C=5
∴在Rt△OBC中,BC=V20B=5V2.
11.(2026陕西西安·二模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,过BC上一点D作DE⊥AB
于点E,过点C作⊙O的切线交ED的延长线于点F,
(I)求证:∠DCF=LCDF;
(2)若D为BC的中点,O0的直径为10,sin-CDF=等,求CE的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)CE=8V13
5
【分析】本题考查了圆的基本性质,解直角三角形,综合运用以上知识是解题的关键。
(1)连接CO,根据DE⊥AB以及CF为⊙O的切线,可得∠DEB=∠OCF=90°,从而得到
∠EDB+∠0BC=90°,∠DCF+∠OCB=90°,通过C0=OB,得到∠OCB=∠OBC,最后运用等量代换以及对
顶角相等”证得∠DCF=∠CDF;
(2)连接CE,过点E作EK⊥CB于点K,先证∠CDF=∠EAC,从而求出BC,由D为BC中点,求得BD的长,
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解
Rt△EDB,
,求出
EB,
,再解
Rt
t△EKB,
,求出
EK,
KB,
,最后在
Rt△CEK
中,运用勾股定理求出
CE
的长.
【详解】(1)证明:如图,连接
CO,
F
C
D
B
E
⊙O
是
△ABC
的外接圆,
∴CO=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∵DE⊥AB,
$$\therefore \angle D E B = 9 0 ^ { \circ } ,$$
$$\therefore \angle E D B + \angle O B C = 9 0 ^ { \circ } ,$$
∵CF
为
⊙O
的切线,
$$\therefore \angle O C F = 9 0 ^ { \circ } ,$$
即
$$\angle D C F + \angle O C B = 9 0 ^ { \circ } ,$$
$$\because \angle O C B = \angle O B C , \angle E D B + \angle O B C = 9 0 ^ { \circ } ,$$
∴∠DCF=∠EDB,
∵∠CDF=∠EDB,
∴∠DCF=∠CDF;
(2)解:连接
CE,
,过点E作
EK⊥CB
于点
K
F
C.
D
B
E
∵AB
是
⊙O
的直径,
$$\therefore \angle A C B = 9 0 ^ { \circ } ,$$
∵DE⊥AB,
$$\therefore \angle A E D = 9 0 ^ { \circ }$$
在四边形
AEDC
中,
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,∠ACB+∠CDE+∠DEA+∠EAC=360°,
又~LACB=90°,∠AED=90°,
.∠CDE+∠EAC=180°,
,∠CDE+∠CDF=180°,
∴.∠CDF=∠EAC,
sinLCDF=写
4
∴sin-EAC=-
在Rt△ACB中,
∠ACB=90°,sin2EAC=等,⊙0的直径为10,
BC=sinEAC×AB=×10=8,
D为BC的中点,BC=8,
CD=DB=CB=4.
LCDF=∠EDB,
sin-EDB sinCDF-
DE⊥AB,
∠DEB=90°,
在Rt△EDB中,
DEB=90,sin-EDB=
,DB=4,
:EB=sinzEDB×DB=专×4=G,
4
16
∴ED=VDB2-EB2=
4-(2-号
.sinB DB
ED
12
3
EB 16
4
=
COSB DB=-
4
4
EK⊥CB,
.∠EKB=90°,
在Rt△EKB中,
ZEKB=90%,sinB=cosB=EB=
5
∴.EK=sinB x EB=
3
4
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BC=8,
.CK=BC-KB=8
64136
25=25
EK⊥CB,
∴.∠EKC=90°,
GK=
EK-
251
..CE=CK2+KE2=
..CE 8/13
5
12.(2026陕西西安·二模)如图,△ABC内接于⊙0,D是⊙0的直径AB延长线上一点,且满足
∠BCD=∠BAC,过圆心O作OEIBC交DC的延长线于点E,
B
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若BC=2,AC=4,求DE的长.
【答案】(1)见解析
(2)DE=105
3
【分析】(1)连接OC,由AB是直径得到∠ACB=90°,因此LCAB+∠ABC=90°,又∠BOC=∠OCB,
∠BCD=∠BAC,得到∠BCD+∠OCB=90°,即可证明:
(2)根据勾股定理求出AB=VAC2+BC2=25,得到半径A0=B0=AB=V5,证明△BCD一△CAD,
得器-能-设BD=x,则CD=2x,0D=B0+BD=5+x,在t△COD中,根摆勾股定理构造方程,
求出x=2,根据OEBC得到=,即可求解。
【详解】(1)证明:连接0C,
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AB是直径,
LACB=90°,
LCAB+∠ABC=90°,
0B=0C,
.∠BOC=∠OCB
,∠BCD=∠BAC,
∴LBCD+∠0CB=90°,即∠0CD=90°,
OC⊥CD,
CD是⊙O的切线,
(2)解:LACB=90°,AC=4,BC=2,
.AB=AC2+BC2=25,
M0=B0=AB=5.
∠BCD=∠CAD,∠D=∠D,
.△BCD-△CAD,
BD BC 21
D=A=4=2
设BD=x,则CD=2x,OD=B0+BD=V5+x,
在Rt△C0D中,0C2+CD2=0D2,
(⑤2+(22=(W5+x)2
解得x=5
3
,CD=5,0D=55,
BD=25
3
3
OElBC,
DE DO
DE 5V5
=09即=,
3
3
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∴DE=105
3
13.(2026陕西咸阳二模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,BC是⊙O的直径,过点B作BD⊥AB,BD=AB,
连接AD交⊙O于点F,交BC于点E,过点F作FG BC,交BD于点G.
(1)求证:FG是⊙O的切线:
()②若tan-ABC=3DE=6,求AE的长.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】(1)连接OF,根据题意得出△ABD是等腰直角三角形,再由圆周角定理确定
∠BOF=2∠BAF=90°,利用平行线的性质即可证明;
(2)根据圆周角定理得出∠BAC=90,再由相似三角形的判定和性质得出△BED一△CEA,DE=BD=
AE AC
AC
AB·
然后代入求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接0F,
G
BD⊥AB,BD=AB,
△ABD是等腰直角三角形,
∠BAF=45,
∴.∠B0F=2∠BAF=90°.
.FGIBC,
∴∠GF0=180°-90°=90°,
即OF⊥FG,
FG是⊙O的切线.
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(2)解:~BC是⊙O的直径,
.∠BAC=90°,
∴ACIIBD,
.∠D=∠CAE,
∠BED=∠CEA,
∴△BED一△CEA,
=4C=4C
DE BD AB
~tan-ABC=-专%
1
3
6
AE=2.
14.(2026陕西宝鸡二模)如图,点D在△ABC的边AC上,连接BD,以AD为直径的⊙O经过点B,过点0
作DEIAB,交BC于点E,BC是⊙O的切线.
E
B
(I)求证:∠C0E=∠CBD:
②若BC=25,⊙0的半径为4,求器的值.
【答案】(1)证明见解析
2呢
【分析】(1)连接OB,由圆周角定理可得AB⊥BD,进而由平行线的性质得OE⊥BD,即得
∠COE+∠ODB=90°,再根据切线的性质得∠CBD+∠OBD=90°,最后根据∠ODB=∠OBD即可求证;
(2)利用勾股定理可得0C=VOB2+BC2=6,即得AC=0A+0C=10,再利用△OEC一△ABC解答即可
求解
【详解】(1)证明:如图,连接OB,
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E
AD是⊙O的直径,
∠ABD=90°,即AB⊥BD,
.OEllAB,
.OE⊥BD,
.∠COE+∠ODB=90°,
BC是⊙O的切线,
.OB⊥BC,
.∠0BC=90°,
即∠CBD+∠0BD=90°,
又0D=OB,
∠ODB=∠OBD,
LCOE=∠CBD;
(2)解:L0BC=90°,0B=4,BC=25,
0C=V0B2+BC2=42+(2⑤2=6,
∴AC=0A+0C=4+6=10,
.OEllAB,
.△OEC-△ABC,
0E0C63
AB=Ac=0=写
15.(2026陕西宝鸡·二模)如图,BC是⊙O的直径,点A是BC的中点,∠ABC的平分线BF交⊙O于点F,
过点F作⊙O的切线,分别交BA、BC的延长线于点E、D.
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(I)求证:BE⊥DE;
(2)若BC=4V2,求EF的长.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】(1)连接OF,根据切线的性质得出OF⊥DE,根据角平分线的定义和等边对等角可得出:
∠BFO=∠ABF=∠OBF,得出BEWOF,然后根据平行线的性质即可得证;
(2)连接0A,先求出LA0B=∠A0C=90°,OA=0B=0C=OF=2V2,然后求出∠D=∠ABC=45°,得
出DF=OF=22,OD=4,然后根据平行线分线段成比例求解即可.
【详解】(1)证明:连接0F,
DF是⊙O的切线,
.OF⊥DE,
,BF平分∠ABC,
LABF=∠DBF,
0B=0F,
∠DBF=∠BFO,
∠BFO=∠ABF,
..BEMOF,
BE⊥DE:
(2)解:连接0A,
~点A是BC的中点,
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∴.LA0B=∠A0C=90°,
.BC=42,
:.0A=0B=0C=0F=22,
∠ABC=∠F0D=∠D=45°,
DF=0F=2V2,
则0D=4,
.OFIBE,
器-器
EF=F0=22x22=2.
OD
4
16.
(2026陕西西安,二模)如图,△ABC为⊙O的内接三角形,且AC为直径,∠ABC的角平分线交AC于
点E,交⊙O于点D,交⊙O的切线AP于点P
D
B
(I)求证:AD平分∠CAP:
(2)若AC=8,CE=2,求BE的长.
【答案】(1)见解析
a
【分析】(1)证明∠CAD=∠CBD=45°,∠DAP=45°,则∠CAD=∠DAP,即可得到结论:
(2)连接0D,求出AD=4h2,BD=25.证明△ADE-△BDA,则胎-侣代入数据即可求出答案
【详解】(1)证明:AC为直径,
LABC=90°,
AP与⊙0相切,
LCAP=90°,
BP平分LABC,
.∠CAD=∠CBD=45°,
LDAP=45°,
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∠CAD=∠DAP,
即AD平分∠CAP.
(2)解:连接OD,
D
D
E
B
∴.LA0D=2∠ABD=90°.
0E=2,0A=0D=4,
..AD=42,ED=2\5.
LADE=∠BDA,∠DAE=∠DBA,
.△ADE一△BDA,
品-器
DB=4D=42=165
DE
2V5
5
BE=DB-DE=165-25=65
5
17.(2026陕西榆林二模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点E在AB上,连接CE,以CE为直径作
⊙O,⊙O交AC于点D,交BC于点G,过点E作⊙O的切线交BC于点F.
(I)求证:EG=DC
②若CD=3,⊙0的半径为,求CF的长.
【答案】(1)见详解
(2)CF=52
2
【分析】(1)连接ED,根据圆周角定理得出LEDC=90°,即AC⊥ED,又LACB=90°,则EDIBC,得出
LDEC=∠BCE,即可证明EG=DC
(2)连接EG,
根据圆周角定理得出LEGC=90°,根据题意可得CE=V5,根据EC=DC,得出EG=CD=
V3.在Rt△EGC中,由勾股定理求出CG=V2,根据EF是⊙O的切线,得出LCEF=90°,证明△CGE一△CEF,
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则(V⑤2=V2CF,即可解答.
【详解】(1)证明:连接ED,
B
CE是⊙O的直径,
∠EDC=90°,即AC⊥ED,
又LACB=90°,即AC⊥BC,
..EDBC,
∴∠DEC=∠BCE,
..EG=DC.
(2)解:连接EG,
CE是⊙O的直径,
LEGC=90°,
00半径为号
直径CE=2×5=5,
2
.EG DC,
.EG CD=3.
在Rt△EGC中,
由勾股定理:CG=CE2-G2=(⑤2-(V32=V2,
EF是⊙O的切线,
LCEF=90°,
又LECG=LECF,∠EGC=LCEF=90°,
.△CGE一△CEF,
鉴-黑
则CE2=cGCF,即(⑤子=V2.CF,
解得CF=52
2
18,(2026陕西榆林二模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,BC是直径,点E是BC左侧⊙0上的一点,连
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接CE、BE,延长EB到点D,连接AD,AD是⊙O的切线,CEIAD.
D
(1)求证:∠EBC=2LACB;
(2)若BD=1,AB=5,求⊙0的半径长,
【答案】(1)见解析
a明
【分析】(1)连接OA,根据直径所对的圆周角是直角,可得∠BAC=∠BEC=90°,根据平行线的性质可
知∠D=∠BEC=90°,根据切线的定义可知LOAD=∠D=90°,所以可证DAIDE,根据平行线的性质可得
∠EBC=∠BOA,根据三角形外角的性质可知∠BOA=2∠ACB,等量代换可得:∠EBC=2∠ACB:
(2)根据同角的余角相等,可知LBAD=∠0AC,可证△ADB一△CAB,根据相似三角形的性质可得点=
BC
1
6
从而可求BC的长度,即⊙0的半径长为
【详解】(1)证明:如下图所示,连接0A,
D
BC是⊙O的直径,
.∠BAC=∠BEC=90°,
CEAD
.∠D=∠BEC=90°,
AD是⊙O的切线,
.OA⊥AD,
即∠0AD=∠D=90°,
.∠0AD+∠D=180°,
.OAlDE,
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∴.∠EBC=∠BOA,
.∠BOA=2∠ACB,
∠EBC=2LACB;
(2)解:∠0AD=∠BAC=90°,
.∠BAD=∠OAC,
0A=0C,
.∠OAC=∠ACB,
.∠BAD=∠ACB,
∠D=∠BAC=90°,
△ADB△CAB,
AB BD
BC=AB
即5、1
BC=
BC=5,
即⊙0的半径长为号
19.
(2026陕西西安·二模)如图,△ABD内接于⊙O,DB为⊙O的直径,点F在BD的延长线上,连接
AF,过点D作DE⊥AF交AF于点E,交⊙O于点C,连接AC,∠BDC=2LC,
(1)求证:AF是⊙O的切线:
(2)若anc=多⊙0的半径等于
求FD的长,
【答案】(1)见解析
@DF=号
【分析】(1)连接OA,证明A0ICD,证明OA⊥AF,即可得证;
(2)根据勾股定理求出AD,AB,证明△ABD一△EAD,求出DE,再证明△OAF一△DEF,即可得解
【详解】(1)证明:连接0A,
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B
∠BDC=2LC,∠AOD=2LC,
.∠BDC=∠AOD,
.AO lI CD,
DE⊥AF于E,
.∠DEF=90°,
∴.∠OAF=∠DEF=90°,
OA⊥AF,
OA为圆O的半径,
AF为圆O的切线.
(2)解:~B=C,tanC=
tanB=
BD为圆O的直径,
∴∠BAD=90°,
设AD=X,AB=2x,
在Rt△ABD中,BD=2×=5,AB2+AD2=BD2,
x2+(2x)2=52,
解得x=V5(-V5舍去),
AD=5,AB=25,
0A=0D,
∴∠0AD=∠ODA,
,∠0AD+∠DAF=90°,
.∠0DA+∠DAF=90°,
又∠ABD+∠ADB=90°,
∴.∠DAF=∠ABD,
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,∠BAD=∠AED=90°,
△ABD△EAD,
DE=1,
,∠F=∠F,∠DEF=∠OAF,
△OAF-△DEF,
0-0
DF DE
DF 1
即F+
4DF-
考点04
圆内接四边形
1.
(2026陕西宝鸡·二模)如图,四边形ABCD内接于⊙0,连接0B、0C,∠D=110°,∠B0C=120°,则
LABO的度数为()
A.10°
B.20
C.30
D.40°
【答案】D
【分析】根据圆内接四边形对角互补求出LABC的度数,再由等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出
LOBC的度数即可得到答案,
【详解】解:~四边形ABCD内接于⊙O,
.∠ABC+∠D=180°,
∠ABC=70°;
.0B=0C,∠B0C=120°,
∠0BC=∠0CB=180°-B0c=30°,
2
.∠AB0=∠ABC-∠OBC=40°.
2.(2026陕西渭南·二模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,CP平分∠BCD交AD于点P,若LA=80°,则∠PCD
的度数为·
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D
【答案】50/50度
【分析】根据圆内接四边形对角互补求出LBCD,再用角平分线的定义求解即可.
【详解】解:四边形ABCD内接于⊙O,
∴.∠A+∠BCD=180°,
又LA=80°,
.∠BCD=180°-∠A=100°,
又CP平分LBCD交AD于点P,
∠PCD=2∠BCD=50
21
3.(2026陕西榆林·二模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,若LBAD=60°,则LBCD的度数为
B
【答案】120
【分析】根据圆内接四边形的对角互补可得∠BCD=180°-LBAD.
【详解】解:~四边形ABCD内接于⊙O,∠BAD=60°,
.∠BCD=180°-∠BAD=120°
4.(2026陕西西安二模)如图,AB为⊙O的直径,C为圆上一点,D为AC上一点,若LA0D=40°,则∠DCB=
D
B
【答案】110°
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【分析】连接AD,由等边对等角并结合三角形内角和定理可得LA=70°,再由圆内接四边形的性质计算即
可得出结果。
【详解】解:如图,连接AD,
:∠A0D=40°,0A=0D,
∴LA=180°-∠40D
2
=70°,
×四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
.∠DCB=180°-∠A=110°
考点05
圆与三角形、正多边形
1.
(2026陕西渭南·二模)刘微是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术》中提出了“割圆术”,利
用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.某同学在学习了“割圆术”后,作了一个如图所示的圆
内接正十二边形,若⊙0的半径为2,则这个圆内接正十二边形的面积为
【答案】12
【分析】过点A作AC10B,垂足为C,根据含30的直角三角形的性质可得AC=0A=1,进而求出△ABC
面积,继而求得正十二边形的面积即可求得答案
【详解】解:如图,过点A作AC⊥OB,垂足为C,
B
⊙0的半径为2,
∴.0A=0B=2,
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“圆的内接正十二边形的中心角为∠40B=36
2=30,
.AC=-0A=1,
∴SAA0B=20BAC=1,
:圆的内接正十二边形的面积S=12S△40B=12
2.
(2026陕西汉中·二模)刘徽是我国魏晋时期卓越的数学家,他在《九章算术注》中提出了“割圆术”,
利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积,如图,若用圆的内接正八边形的面积S1来近似估
计⊙0的面积S,⊙0的半径为V2,则S-S1=
(结果保留π和根号)
【答案】2π-4W2/-4V2+2π
【分析】先连接OD,OE,过点D作DM⊥OE于点M,再根据圆的面积公式求出圆的面积,再通过求出圆的
内接正八边形的中心角,以及勾股定理,得出DM=1,进一步得SADE=兰,最后根据S1=8 SADOE,即可
解答
【详解】解:
如图,连接OD,OE,过点D作DM⊥OE于点M,
H
D
E
.∠0MD=90°
⊙0的半径为V2,即0D=0E=V2,
÷S=π×(2)2=2m,
~圆的内接正八边形的中心角为
-=45°,
∠D0E=45°,
.∠0DM=90°-45°=45°,
.∠D0E=∠0DM=45°,
∴.OM=DM
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在Rt△DOM中,
0D2=0M2+DM2,
即2DM2=(2)2=2,
.DM=1,
(负值已舍去),
SADOE=0E,DM=i×V2×1=
2
÷S1=8 SADOE=8×号=4hW2
2
S-S1=2m-42
3.(2026陕西咸阳二模)如图,点E为矩形ABCD内一点,连接AE、BE,AE=CD=V5,BE=2,延长AE
交BC于点F,延长BE到点H,连接AH,使得LH=∠AFB,则AH的长为
D
B
【答案】吕
【分析】由题意易得AB=CD=V5=AE,∠ABF=90°,过点A作AG⊥BE于点G,作△ABF的外接圆⊙O,
连接HF,则有BG=GE=1,AG=2,点H在⊙O上,然后可得AH=2FH,HE=HF,设HE=HF=m,则
AH=2m,进而根据勾股定理建立方程进行求解即可.
【详解】解:~四边形ABCD为矩形,
∴AB=CD=V5=AE,∠ABF=90°,
过点A作AG⊥BE于点G,
D
G
B
.BG=GE=BE =1,AG=AB2-BG2=2.
作△ABF的外接圆⊙O,连接HF,如图,则AF为⊙O的直径,由LAHB=∠AFB,可得点H在⊙O上,
∠AFH=∠ABH,∠AHF=90°,
.tan∠AFH=tanABH=2,即AH=2FH.
由△ABE为等腰三角形,∠BAE=∠FHE,∠AEB=∠HEF,
.△ABE一△HFE,
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.△HEF也为等腰三角形,
:.HE HF,
设HE=HF=m,则AH=2m,
在Rt△AGH中,AG2+GH2=AH2,即22+(m+1)2=(2m)2,
解得m=多
A=2m=9
4.
(2026陕西榆林·二模)问题探究
图①
图②
图③
(I)如图①,在△ABC中,点D是BC的中点,连接AD并延长,请在射线AD上画出一点P,连接CP,使得
△DCP≌△DBA;
(2)如图②,在口ABCD中,∠B=60°,连接AC,AC=6,点O1、O2分别是△ADC、△ABC的外心,求点
01、02之间的距离;
问题解决
(3)为便于市民休闲,现计划在河边修建一座大型综合性的三角形公园AMN(点M、N是动点),如图
③,△ABC是一片荒地,∠ABC=90°,AB=2km,BC=1km,AB是一条梧桐树步道,AC是一条沿河跑
道.根据规划要求,三角形公园AMN的边MN经过点B,且MB:BN=2:1,∠MAW=45°,点N位于AB的右
侧.为方便沿河跑道上运动的市民能快速进入公园,要把点N设置在AC上,请问点N能否在AC上,如果能,
请求出点N到A的距离AN;如果不能,请说明理由
【答案】(1)见解析;(2)23,(3)点N能在AC上,AN为3m
【分析】(1)在射线AD上截取DP=AD即可;
(2)连接0102、A02、C02、A01,0102交AC于点E,以点02为圆心,A02长为半径作⊙02,根据外心的
定义可得0102垂直平分线段AC,A02=C02,再利用圆周角定理推出△A0102是等边三角形,则01E=02
E,由三角函数求出02E=V3,即可得解;
(3)延长AB到D使得DB=AB=1km,连接ND,则AD=3km,证明△ABM一△DBN,推出
2
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∠AND=135°,再根据圆内接四边形的性质和圆周角定理,得出LA0D=90°,当点N与点N'重合时,此时
即为点N所求的位置
过点N作NH⊥BC于点H,NG⊥AD于点G,过点O作OE⊥NH于点E,交AD于点F,则四边形GNHB是矩形,
四边形GNEF是矩形,OP⊥AB,AF=DF=AD=km,证明出△ABC-△AGN,从而设GN=km,则
AG=(2x)km,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:点P的位置如图①所示.
D
p
图①
(2)解:如图②,连接0102、A02、C02、A01,0102交AC于点E,以点02为圆心,A02长为半径作⊙
02
B
图②
~点01、O2分别是△ADC、△ABC的外心,
∴0102垂直平分线段AC,A02=C02,
÷∠A0201=∠C0201,AE=CE=AC=3,
.∠B=609
∴∠A02C=2∠B=120°,
LA0201=∠C0201=A02C=60°,∠02AC=∠02CA=30,
2014C=C0201=30,
∴∠02A01=60°=∠A0201,
△A0102是等边三角形,
×AE⊥0102,
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01E=02E,
AE
在Rt△A02E中,02E=am6o=V3,
∴0102=2V3,即点01、02之间的距离为23
(3)解:如图③,延长AB到D使得DB=AB=1km,连接ND,则AD=3km.
M
D
图③
MB:BN=2:1,
'∠MBA=∠NBD,
△ABM一△DBN,
.∠M=∠MND
'∠MAN=45°,
.∠ANM+∠M=135°=∠ANM+∠MND=∠AND,
∠A0D=2(180°-∠AND)=90.
作△ADN的外接圆⊙O,⊙0交AC于点N',连接0A、0D、ON',则∠AOD=2(180°-∠AND)=90°,点N
在劣弧AD上,
当点N与点N'重合时,此时即为点N所求的位置.
过点N作N'H⊥BC于点H,NG⊥AD于点G,过点O作OE⊥N'H于点E,交AD于点F,则四边形GNHB是矩形,
四边形GNEF是矩形,OF1AB,AF=DF=AD=km,
0A=OD,AF=DF,
.∠A0F=∠D0F=45°,
.∠A0F=∠0AF=45°,
.OF=AF=m,
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.ON=0A=OF2+AF2=32km.
2
∠ABC=∠AGN'=90°,∠BAC=∠GAN',
∴.△ABC-△AGN',
=即=能=2
设GN=xkm,则AG=(2x)km,EN=FG=(复-2xkm,0E=0F+FE=0F+GN=(昼+x)km,
在Rt△OEN中,OE2+EN2=ON2,
(+)°+((任-2x)=(2,解得x=(非正根舍去),
.GN'=km,AG=km,
÷AN=VAG2+GN2=35km.
5
综上,点N能在AC上,点N到A的距离AN为5km,
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