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专题20圆与几何图形、函数问题的四类综合题型
目
录
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳一精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、圆与三角形的综合问题
题型二、圆与四边形的综合问题
题型三、圆与函数的综合问题
题型四、圆中的新定义型综合问题
压轴挑战一攻克高难压轴,突破思维上限
◆◆
同解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型特征:圆与三角形、四边形或函数图象结合,涉及切线、弦长、面积或动点存在性,常需建立函数
关系。
-解题方法:利用圆的性质(垂径、圆周角、切线)导边角关系;设动点坐标,用勾股或相似表示线段长,
建立函数模型求最值:联立方程求交点。
-易错提醒:忽略圆中多解(弦两侧、优劣弧);函数自变量取值范围受圆约束,切线判定中“连半径证
垂直”与“作垂直证半径”混用。
习题型归纳一精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、圆与三角形的综合问题
典例1(2026:湖北中考真题)如图,在△ABC中,AC=BC,以BC为直径的O0交AB于点D,弦
DF⊥BC,垂足为E.
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4
(I)求证:AD=BD;
(2)若AB=10,DF=8,求⊙0的半径.
题型模版
1特征:圆与三角形结合,涉及外接圆、内切圆、切线或弦,求角度、线段或面积。
2方法:利用圆周角定理、切线性质或垂径定理,构造直角三角形,结合勾股定理或相似三角形列方程求
解。
变式1-1(2026湖北武汉模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,A0平分∠BAC交BC于点O,
以点O为圆心,OC为半径的圆交BC于点D.
(1)求证:AB为圆O的切线:
(2)若AC=6,BC=8,求圆O的半径R.
变式1-2(2026黑龙江哈尔滨一模)已知△ABC内接于⊙0,圆心O在△ABC的内部,AD1BC于点D,
连接OC
4
E
D
B
DG
DG
图1
图2
图3
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(1)如图1,求证:∠BAD=∠AC0:
(②)如图2,点G为BC的中点,连接OG,过点C作CF⊥AB于点F,交AD于点E,求证:AE=20G:
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EG并延长交⊙0于点H,连接CH,若CO平分∠ACF,AC=5,
0G=
V10
2,
求△CEH的面积.
变式13如图,△MBC内接于O0,MB为O0的直径,⑦=C.连接MD、BD,CE1D1,交DA延长
线于点E.
C
D
D
备用图
(1)证明:AC平分∠EAB:
(2)若CD平分∠ACB,
①当AB=4时,求AE的长:
②设AC=x,BC=y,直接写出y与x的函数关系式.
题型二、圆与四边形的综合问题
典例2(25-26九年级上浙江杭州阶段检测)如图,已知AB、CD为⊙0内位于圆心两侧的两条弦,
AD=BC
,过点A作CD的垂线交O0于点E
B
0
0
D
备用图
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(I)求证:AB∥CD:
(②)若AB=6,CD=8,AB与CD间的距离为7,求⊙0的半径长:
因若在4C上取一点R,佳符示=正,连接DF,求证:
经过圆心O
题型模版
1特征:圆与四边形结合,涉及内接四边形、切线或对角线,求角度、线段或面积。
2方法:利用圆内接四边形对角互补、切线性质或垂径定理,构造直角三角形,结合勾股定理或相似列方
程求解。
变式2-1如图,菱形ABCD中,AB=4,以AB为直径作O0,交AC于点E,过点E作EF⊥AD于点F.
D
B
(1)求证:EF是OO的切线:
(2)连接OF,若∠BAD=60°,求OF的长.
(3)在(2)的条件下,若点G是⊙0上的一个动点,则线段CG的取值范围是什么?
变式2-2(2026浙江金华·三模)已知在平行四边形ABCD中,AD=6,AB=4,过A、B、D三点的圆
与CD边相切于点D,圆心为O
D
D
B
B
图1
图2
(I)如图1,连接DO并延长交AB于点E,连接AC,交⊙O于点P,连接BP,
①求证:DE⊥AB:
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②求线段BP的长.
(2)如图2,M、N分别是AB、AD上的动点,且AM=DN,求DM+BN的最小值.
变式2-3(2026广东江门·一模)如图1,在正方形ABCD中,P是边BC上的动点,E在△ABP的外接圆上,
ABCD
EA=EP
且位于正方形
的内部,
,连接
AE EP
D
D
9
子
图1
图2
备用图
(I)求证:△PAE是等腰直角三角形:
(2)如图2,连接DE,过点E作EF⊥BC于点F,请探究线段DE与PF的数量关系,并说明理由:
(3)当点P是BC的中点时,DE=4.若点O是△ABP外接圆上的动点,且位于正方形ABCD的外部,连接
AQ.当∠PAQ与△ADE的一个内角相等时,请直接写出所有满足条件的AQ的长.
题型三、圆与函数的综合问题
典例3如图,在平面直角坐标系xC少中,点M在x轴的正半轴上,⊙M交x轴于A、B两点,交y轴于C、
D两点,且C为弧4E的中点,AE交》轴于G点,点A的坐标为
-1,0)AE=4
G
M
D
(1)求点C的坐标.
(2)过点C作⊙M的切线交x轴于F点,求直线CF的解析式.
题型模版
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1.特征:圆与一次、二次或反比例函数图象结合,求交点、切线或参数范围。
2方法:联立圆与函数方程,消元转化为一元二次方程,用判别式或根与系数关系求解;切线则用圆心距
等于半径。
变式3-1抛物线
=r-2+1(a>)与轴交于B两点(A在B的左侧),与'轴交于点C,顶点为D,
D
图1
图2
(1)若a=2,求AB,C三点的坐标:
(2)如图1,若∠ACB=45°,求a的值:
(3)如图2,过点C作CE∥AB交抛物线于另一点E,以CE为直径作OP,求证:直线AD与⊙P相切.
变式3-2如图,顶点M在y轴上的抛物线与直线y=x+1相交于A,B两点,且点A在x轴上,点B的横坐
标为2
(1)求抛物线的函数表达式:
(2)连接BM.判断点A是否在以BM为直径的圆上,并说明理由:
(3)以点M为圆心,MA为半径画⊙M,BC与⊙M相切于点C.求直线BC的函数表达式.
变式3-3在平面直角坐标系xOy中,对于△ABC与O0,给出如下定义:若△ABC的一个顶点在O0上,除
这个顶点外△ABC与⊙O存在且仅存在一个公共点,则称△ABC为OO的“相关三角形”.
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-3
2
3x-32
2
3
-3-2-1
0
23x
2
-3
图1
图2
备用图
0a图1o0的径为L点c20,40c为00的相关三充g”在点R0小.公-号】
B,这三个点中,点A可以与点
重合:
(②如图2,O0的半径为1,已知点
(@,2),点B是轴上的一个动点,且点8的横华标*的取值范国是
,点在第一象限,若△1BC
-1<xB<1
MBC为直角三角形,且△1BC为O0
的“相关三角形”,求点的横坐
标的取值范围;
gO0的半径为,直线=-x千5与O0在第一象限的交点为4,点C2,0),
若平面直角坐标系0
中存在点B(点B在x轴下方),使得△ABC为等腰直角三角形,且△ABC为⊙O的“相关三角形”,直接
写出r的取值范围.
题型四、圆中的新定义型综合问题
典例4(25-26九年级上湖南长沙期中)定义:若一个圆的内接三角形的内心关于这个三角形一条边的对
称点恰好在该圆上,则称这个三角形为该圆的“梦之三角形”·
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D
b
F
图1
图2
图3
(I)如图1,等边△ABC为⊙O的内接三角形,过点O做OE⊥BC交BC于点D,交O0于点E,判断△ABC
(填“是”或“不是”)⊙0的“梦之三角形”,请说明理由;
(2)如图2,已知△ABC是⊙O的“梦之三角形”,其内心I关于BC的对称点F在O0上,若BC=6,求
⊙0的半径:
⊙0
(3)如图3,已知
的半径为75
,弦BC=24,点A在O0上,若△MBC为O0
的“梦之三角形”,求
AC的长度,
题型模版
1特征:给出与圆相关的新定义(如“关联点”),按规则求值或判断,重理解与迁移。
2方法:将新定义转化为几何条件(距离、角度、切线),结合圆的性质列方程或不等式求解并验证。
变式41(25-26九年级上江苏扬州期末)定义:圆心在三角形的一边上,与另一边相切,且经过三角形
一个顶点(非切点)的圆,称为这个三角形圆心所在边上的“伴随圆”·
③
(1)如图O,在△ABC中,∠C=90,AB=5,AC=3,则BC边上的伴随圆的半径为
(2)如图②,△ABC中,AB=AC=5,BC=6,直接写出它的所有伴随圆的半径:
(3)如图③,△ABC中∠ACB=90°,点E在边AB上,AE=2BE,D为AC的中点,且∠CED=90°.求证:
△CED的外接圆是△ABC的AC边上的伴随圆.
变式4-2如图①,线段AB,CD交于点O,连接AC和BD,若∠A与∠B,∠C与∠D中有一组内错角成
两倍关系,则称△AOC与△BOD为青蓝三角形,其中成两倍关系的内错角中,较大的角称为青蓝角:
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1
②
D
D
③
④
(L)如图②,在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,己知AB⊥BD,△COD为等边三角形.求证:
△AOB和△COD为青蓝三角形.
(2)如图③,己知边长为2的正方形ABCD,点P为边CD上一动点(不与点C,D重合),连接AP和BP,
对角线AC和BP交于点O,当△AOP和△BOC为青蓝三角形时,求∠DAP的正切值,
(3)如图④,四边形ABCD内接于⊙O,△BCP和△ADP是青蓝三角形,且ADP为青蓝角,延长AD,BC
交于点E.
①若AB=8,CD=5,求⊙O的半径:
②记△BCD的面积为S,△ABE的面积为S,S,cOsE=x,当BE=3BC时,求y关于x的函数表达
式.
43定义:四边形4BCD中,B=4C,ZBDC=∠BAC,则称四边形4BCD为半角四边形
BC称为半对边.
B
C
①
②
③
(I)如图①,若四边形ABCD为半角四边形,且BC为半对边,设∠DBC=a,用含有a的代数式表示
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∠ACD:
(2)如图②,等腰△ABC,AB=AC,点D为其内部一点,∠ABD=∠ACD,连接AD,作△ACD的外接圆
⊙OBD
⊙0
EA,EC
ABCE
的延长线交于点E,连接
,求证:四边形
为半角四边形:
(3)如图③,在(2)的条件下,延长BA交⊙O于点F,连接EF,EFI‖BC,
①求证:BC=CE:
AD=3,BC=6V2
②若
求四边形ADEF
的面积
◆◆
同压轴挑战一攻克离障压轴,突度思维上保
一、单选题
1.(25-26九年级上江苏泰州期中)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D、E分别是
AC、BC的中点,以DE为直径的⊙O交AB于点F、G,则FG的长度为()
G
7
A.10
B.1
D.5
2.(25-26九年级下·湖北孝感阶段检测)如图,在正方形ABCD中,AB=2,以边CD为直径作半圆
0,E是半圆0上的动点,EF1DA于点卫,PLMB于点卫,设F=无BP=y,则+少
的最小值是
()
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C
B
D
A.3-1
B.4-25
c.5-1
D.6-25
3.(206北家海淀一模)如图,在平有直角坐标系0中,2叫是猫物线式上一点。以点
C(0,)
为圆心,C4长为半径的圆与抛物线在第一象限交于点B,抛物线和OC在点么B之间的部分分别
GG,M,N分别是,
记
是,G上的两个动点(MN均不与B重
”重合)·给出下面四个结论:
4
G2
B
G
-2-10
12
-1
①当MN1
轴时,M
长的最大值为V5+1,
②若点卫在x轴上,则在第一象限内存在点M,使四边形ABMO的面积等于△ABO的面积:
③△AMN可能是等边三角形:
为中点的线段MN恰有两条。
上述结论中,所有正确结论的序号是()·
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
二、填空题
4.(2026重庆二模)如图,线段AB为OO的直径,CD⊥AB于点F,点C,D均在⊙0上,以CD为边
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作平行四边形ACDE,∠CDE=120°,连接OE交⊙O于点G,连接FG.若AB=8,则FG=
G
B
5.(2425九年级上山东烟台期末)如图,正方形ABCD内接于OO,线段MN在对角线BD上运动,若
⊙O的面积为6m,MN=1,则△AMN的周长的最小值是
D
N
M
B
6.(2026重庆模拟预测)如图,△ABC是⊙0的内接三角形,AD是△ABC的高,延长AD交O0于点E,
过点E的切线交0C的延长线于点F,连接4.若BC=6,4D=25,∠4CB=60,则OC的长度为
OC
一,AF的长度为一.
C
E
三、解答题
7.(26-27九年级上浙江杭州阶段检测)如图,圆内接四边形ABCD满足DB=DC,连结AC、BD,E
是BA延长线上的一点,过点D作DF⊥BE于点F.
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E
F D
A
(I)求证:AD平分∠EAC
(2)若AB=6,AF=1,求AC的长,
8.(25-26九年级下·安徽宿州阶段检测)新定义:同一个圆中,互相垂直且相等的两条弦叫做等垂弦.
B
E
D
D
图(1)
图(2)
(I)如图1,AB,AC是⊙O的等垂弦,OD⊥AB,OE⊥AC,垂足分别为D,E.求证:四边形ADOE是
方形:
(2)如图2,AB是⊙O的弦,作OD⊥OA,OC⊥OB,分别交⊙0于D,C两点,连接CD.求证:AB,
CD是⊙O的等垂弦.
,.(2526九年级上福建福州阶段检测)如图1,4C为o0的直径,MB=BC=4.点D是C上一动
点(不与A、C重合),连接BD,DC,AD
图1
图2
(I)求∠BDC的度数;
(2)探究线段AD、CD、BD之间的数量关系,并证明.
(3)如图2,若BD与AC相交于点E,过点E分别作EF⊥AD于点F,EG⊥CD于点G,求△AEF与
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△ECG面积之和的最大值,
10.(25-26九年级下·浙江宁波开学考试)定义:若一个圆内接四边形的两条对角线互相垂直,则称这个
四边形为圆美四边形
图1
图2
(I)请你写出一个你学过的特殊四边形中是圆美四边形的图形的名称一:
(2)如图1,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=9O°,经过点A、B的圆交AC边于点D,交BC边于点E,连结DE」
AB
若四边形ABED为圆美四边形,求DE的值;
(3)如图2,在△ABC中,经过A、B的圆交AC边于点D,交BC于点E,连结AE,BD交于点F.若在四
边形ABED的内部存在一点P,使得∠PBC=∠ADP,连结PE交BD于点G,连结PA,若PA⊥PD,
PB⊥PE.求证:四边形ABED为圆美四边形.
11.(2026湖南长沙二模)在等边△ABC中,D是BC边上的点,过点D作DE⊥BC交AC边于点E,垂
足为D,过点D作DF⊥AB,垂足为F,连接EF,经过点D、E、F的OO与边BC另一个公共点为G,
连接GF,GE,己知AB=6.
9
B
G
D
(I)在点D的运动过程中,∠EDF的角度是否是定值,若是,求出角的度数,若不是,请说明理由:
(2)求线段FG的最小值:
(3)设CD=x,△AEF的面积为y,试求出y与x的函数关系式.
12.(25-26九年级上·北京石景山期末)在平面直角坐标系0少中,⊙0的半径为1.对于⊙0的弦AB和
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点C给出如下定义:若点C在弦AB的垂直平分线上,且点C关于直线AB的对称点在⊙O上,则称点C
是弦AB的“关联点”
13
1
5
(1)如图,
点
“2’2,
B
2’2
在点C(0,0),C(1,0),C(1,),C,(2,0)中,弦AB的“关联
点”是
y不
B
C
(2)若点
是弦AB的“关联点”,直接写出AB的长:
2W15
,0
(3)已知点M(0,2),
对于线段MN上一点S,存在⊙O的弦PQ,使得点S是弦PQ的“关联
点”,记PQ的长为t,当点S在线段MW上运动时,直接写出t的取值范围.
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题型特征:圆与三角形、四边形或函数图象结合,涉及切线、弦长、面积或动点存在性,常需建立函数
关系。
-解题方法:利用圆的性质(垂径、圆周角、切线)导边角关系;设动点坐标,用勾股或相似表示线段长,
建立函数模型求最值:联立方程求交点。
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垂直”与“作垂直证半径”混用。
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DF⊥BC,垂足为E.
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(I)求证:AD=BD;
(2)若AB=10,DF=8,求⊙0的半径.
【答案】()证明:如图,连接CD,
为
的直径,
B
:BC⊙O
.∠CDB=90°,
又AC=BC,
:AD=BD:
25
(26
【分析】(1)利用等腰三角形三线合一证明即可;
(2)由(I)得出BD的长,利用垂径定理求出DE的长,在Rt△DEB中利用勾股定理求出BE的长,设
⊙O的半径为r,则OD=r,OE=r-3,在Rt△DOE中利用勾股定理即可求出r.
【详解】(1)略:
(2)解:如图,连接OD,
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D
弦
为直径,
F
DF⊥BCBC
DF=8
G.DE=DF=4
AD=BD.AB=10.
D=方4B=5,
在R△DEB中,BE=VBD2-DE2=S-4=3
设⊙0的半径为r,则OD=P,OE=r-3,
在Rt△DOE中,OD2=DE2+OE2,
产=4+(-3引.化简得6r=25,解得r=石
6
25
.⊙0的半径为6,
题型模版
1.特征:圆与三角形结合,涉及外接圆、内切圆、切线或弦,求角度、线段或面积。
2方法:利用圆周角定理、切线性质或垂径定理,构造直角三角形,结合勾股定理或相似三角形列方程求
解。
变式1-1(2026湖北武汉模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,A0平分∠BAC交BC于点O,
以点O为圆心,OC为半径的圆交BC于点D.
B
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(I)求证:AB为圆O的切线:
(2)若AC=6,BC=8,,求圆O的半径R.
【答案】(I)证明:如图,过点O作OE⊥AB于点E,
.·∠ACB=90°
.OC⊥AC
:AO平分∠BAC交BC于点O,OE⊥AB,
:.OE=OC,
∴点E在⊙0上,
又OE⊥AB,
.AB与⊙O相切:
(2R=3
【分析】(1)过点O作OE⊥AB于点E,首先根据角平分线的性质证明OE=OC,继而根据切线的判定
定理证明AB与OO相切.
(2)通过证明Rt△AEO≌Rt△AC0,得到AE=AC=6,根据勾股定理得到AB=10,继而得到BE=4,
在Rt△BOE中根据勾股定理解得R=3.
【详解】(1)略:
(2)解:OC⊥AC,OE⊥AB.
.在Rt△AEO和RIAACO中,
EO=CO
A0=A0
:Rt△AEO≌Rt△ACO(HL)
.AE=AC=6.
在Rt△MBC中,AB=VAC2+BC=10
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∴.BE=AB-AE=10-6=4,
圆O的半径为R,
∴.BO=BC-OC=8-R
OE⊥AB.
.∠BE0=90°,
“在R△BOE中,BE2+0B2=B0,即+R=8-R.解得:R=3,
∴.圆O的半径R=3
变式1-2(2026黑龙江哈尔滨一模)已知△ABC内接于⊙0,圆心O在△ABC的内部,AD⊥BC于点D,
连接OC.
A
A
0
D
B
DG
DG
H
图1
图2
图3
(1)如图1,求证:∠BAD=∠ACO:
(②)如图2,点G为BC的中点,连接OG,过点C作CF⊥AB于点F,交AD于点E,求证:AE=2OG:
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EG并延长交O0于点H,连接CH,若C0平分∠ACF,AC=5,
0G=
2,
求△CEH的面积.
【答案】(I)
证明:方法一:连接AO,过点O作OL⊥AC于点L,
A
D
:.∠COL+∠AC0=90°
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OA=OC,OL⊥AC,
.∠AOL=∠COL.
&∠c0L=号∠40c
2
4C-AC
:B40c.
∴.∠B=∠COL
:AD⊥BC,
.∠B+∠BAD=90°
又:∠COL+∠AC0=90°,
∴.∠BAD=∠ACO
方法二:连接OA,
B
D
..OA=OC,
∴.∠OAC=∠OCA,
设∠0AC=a,则∠0=180°-2a.
.4C-Ac
∴.L0=2LB,
∠B=90°-a」
:AD⊥BC,
.∠ADB=90°
又:∠B=90°-a,
.'ZBAD=a,
.∠BAD=∠OCA
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(2)
证明:方法一:延长CO交圆O于点O,延长CF交圆O于点R,连接AO、OR、OB、BO、AR,
E
B
设∠BAD=a,∠OCF=B,
,AD⊥BC,CF⊥AB,
∴.∠BAD+∠ABD=∠ABD+∠BCF=90°.
.∠BAD=∠BCF=a=∠RAF,
,CQ是⊙0的直径,
∠QBC=90°
.∠BQC+∠BCQ=∠BAC+∠BCQ=90°
∴.∠BAD+∠CAD+∠ACD-∠ACO=90°,
,∠ACD+∠CAD=90°,
∴.∠BAD-∠ACO=0.
.∠BAD=∠BCF=∠ACO=∠RAF=a,
、∠A00=∠B0R=2a,
.∠R00=2B
.∠AOR=∠B00=2a+2B.
..AR=BO
:∠BAD=∠RAF=a,∠AFR=∠AFE=90°,AF=AF,
△ARF≌△AEF(ASA)
.'AE=AR.
又,AR=BQ,
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..BO=AE
.OC=00,GB=GC,
oc如
又,BO=AE,
0G=
∴20G=AE
方法三:过点O作OS⊥AR于点S,连接OA、OR.
A
E
DG
OS⊥AR,OA=OR,
∠A0s=)∠AOR,4S=;4R
2
..AR=AR,
:.∠ACR=5AOR
2
∴.∠AOS=∠ACR
,∠ACO=∠BCR,
∴.∠ACR=∠OCG,
·∠AOS=∠OCG
,GC=GB,OG在半径上,
OG⊥BC
又:OA=OC,∠AOS=∠OCG,∠AS0=∠OGC=90°,
△ASO≌aOGC(AAS)
.AS=OG
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又:AS=号AR
OG=号AR
1
21
:∠BAD=∠RAF,∠AFR=∠AFE=90°,AF=AF,
△ARF≌△AEF(ASA)
∴.AE=AR
又:0G=)4R
2
:0G=)4E
2
.'.20G=AE
方法三:过点O作ON⊥AD于点N,延长AD交圆O于点M连接OM.
D:G.
G
:ON⊥AD,
.AN =MN
设LBAD=a,则∠FCB=a,∠MCB=a,
∴.∠B=∠M=∠CEM=90°-a,
∴.CE=CM
又:∠FCB=∠MCB=a,
.'DE =DM.
,GC=GB,OG在半径上,
.OG⊥BC.
又:ON⊥AD,AD⊥BC,
.四边形ONDG为矩形,
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..OG=DN
:0Gs1
)50=2
【分析】(1)方法一:连接A0,过点O作OL1AC于点L,由题意易得∠COL+∠AC0=90°,
∠B-40C,则有∠B=∠COL:然后问题可求证:方法=:连接04:由题意易得∠04C=∠0C1:设
∠0AC=a,则∠0=180°-2a.则有∠B=90°-a,然后可得∠BAD=a,进而问题可求证:
(2)方法一:延长CO交圆O于点Q,延长CF交圆O于点R,连接A0、OR、OB、B2、AR,设
∠BAD=&,∠OCF=B,由题意易得∠BAD=∠BCF=∠AC0=∠RMF=“,然后可得
ARF≌△AEF(ASA)
进而问题可求证:方法二:过点O作OS上4R于点S,连接OA、OR.然后通过证明
ASO≌AOGC(AAS)
a1RF2MBF(ASA),进而根据全等三角形的性质可进行求证;方法三:过点O作ON1D于点X,延
长AD交圆O于点M连接OM.设∠BAD=a,则∠FCB=a,∠MCB=a,然后可得
∠B=∠M=∠CEM=90°-a,进而可得四边形ONDG为矩形,则问题可求证:
(3)延长CE交圆O于点R,连接AR、OM、OH、BE、OA、OR.设∠BAD=a,则∠RAB=a,
∠RCB=&∠RCO=a,∠ACO=a,然后可得
△ACO≌△RCO(AAS)
则有5=R=而
△OGM≌aOGH,进而问题可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:延长CE交圆O于点R,连接AR、OM、OH、BE、OA、OR」
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A
B
D
M
H
设LBAD=a,则∠RAB=a,∠RCB=a,∠RCO=a,∠ACO=a,
∴.∠ACR=∠ABR=∠ABE=2a
:OA=OR,∠ACO=∠OCR=∠CAO=∠CRO=a,
△ACO≌△RCO(AAS)
.AC=CR=5
“AB=20G
0G-10
2,
AE=AR=10
设RF=m,则EF=m,
在RtAARF和Rt△ACF中,AR2-RF2=AC2-CF2,
:(io-m2=5-(5-m,解得:m=1,
.'.RF=FE=1,CF=4,CE=3,AF=3,
3
.tan∠ACF=
4
÷tam∠ABE=3
·
又:EF=1,
0
,∠EDC=∠MDC=90°,CD=CD,∠ECB=∠MCD
△ECD≌AMCD(ASA)
.ED=MD
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又:AD⊥BC,
..GE=GM
∴.∠EGD=∠MGD
LEGD=ZCGH,
∴.∠CGH=∠MGD,
.∠0GB=∠0GC=90°,
∴.∠OGM=∠OGH.
过点O作OP⊥HE交HE的延长线于点P,OT⊥MG交MG的延长线于点T,
.∠P=∠T=90°
.:∠OGM=∠OGH,
∴.∠OGP=∠OGT
又:OG=0G,∠P=∠T,
AOGP≌AOGT(AAS)
..OP=OT
又,OM=OH,∠P=LT,
RtAOPHS≌Rt△OTM(HL)
∴.GM=GH
又:OM=0H,0G=OG.
△OGM≌aOGH(SSS)
又:GM=GE,
..GE=GH
又.GB=GC,∠CGH=∠BGE,
△BEG≌ACHG(SAS)
.BE=CH,∠BEG=∠EHC,
.BE∥CH.
∴四边形BECH为平行四边形,
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1
..SACEH =SACER
Sacm=2CE×BF
4
CE=3,
BF=
3
SACEH=2
变式1-3如图,
AB
的直径,
内接于o0,4B为o0。
CD=BC
连接MD、BD,CELDA,交DM延长
线于点E.
0
B
D
D
备用图
(I)证明:AC平分∠EAB;
(2)若CD平分∠ACB,
①当AB=4时,求AE的长;
②设AC=x,BC=y,直接写出y与x的函数关系式.
【答案】()
证明:由圆内接四边形的性质可知∠CAD+∠CBD=180°,
又:∠CAD+∠CAE=180°.
∴.∠CAE=∠CBD,
.CD-BC
.∠CDB=∠CBD,
.BC=BC
.∠CDB=∠CAB,
·.∠CAB=∠CBD,
.∠CAB=∠CAE
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AC平分∠EAB;
②02-2:@y=(2+1x
【分析】(1)由圆内接四边形的性质可知∠CAE=∠CBD,根据等弧或同弧所对圆周角相等得到
∠CDB=∠CBD,∠CDB=∠CAB,则有∠CAB=∠CAE,由此即可求解:
(2)①如图,作CF14B,垂足为F,可证
RtACEAS≌RtACFA(HL)
得到AF=AE,再证
CEDCFB(AS),得到BF=DE,则AB=BF+AF=DE+AB=D+ME+AE,根据4B为OO的直
径,
D平分ACB,得到1D=BD,在Ra1DB
CD
AD=22
,由勾股定理得到
,代入计算即可求解:
②根据AB为⊙0的直径,CD平分LACB,得到∠ACD=∠BCD=45°,AD=BD,CD=CB=y,如图所
示,过点A作AM⊥CD于点M,过点B作BW⊥CD于点N,则△4CM,△BCN都是等腰直角三角形,根
c-
据锐角三角函数的i计算得到CM=2AC
xw-oc
=之y,再i证明Rta4DMS≌RtDBN(AAS),
得到AM=DN'
CM-DN=2
2x,电cD=CN+DN=CN+CM'得到42
2
x=y即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:①如图,作CF⊥AB,垂足为F,
C
D
,CE⊥DA,AC平分∠EAB(已证),
.CE=CF,∠CED=∠CFB=90°
在RtACEA与Rt△CFA中,AC=AC,CE=CF
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RtACEAS≌RtACFA(HL)
.AF=AE,
在△CED与△CFB中,CE=CF,∠CED=∠CFB=90°,LCDE=∠CBF,
△CED≌ACFB(AAS)
∴BF=DE,
,AB为⊙O的直径,
.∠ACB=∠ADB=90°,
,CD平分∠ACB
:∠ACD=∠BCD=45°
.∠BAD=∠ABD=45°,
.'AD=BD.
在R△MDB中,AD2+BD2=AB,AB=4
中,
:4D=2V2
:4B-BF+AF-DE+AE-AD+AE+AE2+24E-4
:B=2-v2
②,AB为O0的直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°
,CD平分∠ACB,
.∠ACD=∠BCD=45°,AD=BD,
:D=C6
..CD=CB=y,
如图所示,过点A作AM⊥CD于点M,过点B作BN⊥CD于点N,
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AM
0
D
∴.∠CAM=90°-∠ACM=45°,∠CBN=90°-∠BCN=45°,
:.△ACM,△BCN都是等腰直角三角形,
s4CM=as45-0-9,oms∠BCw-ms45n-Cw.互
BC 2 AC=x,BC=y'
.CM-ACCN
2
2xCw=2c-
2
2y,
:∠AMD=∠ADB=∠BND=90°,
∴.∠ADM=90°-∠DAM=90°-∠BDN,
.∠DAM=∠BDN,
在Rt△ADM和Rt△DBN中,
∠DAM=∠BDN
∠AMD=∠DNB=90°
AD=DB
Rt△ADM≌RtADBN(AAS)
∴.AM=DN,
CM-DN-2
t,
eCD=CN+DN=CN+CM'即3
y+
2
-x=y,
2
解得,y=(2+小
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题型二、圆与四边形的综合问题
典例2(25-26九年级上浙江杭州阶段检测)如图,已知AB、CD为⊙0内位于圆心两侧的两条弦,
AD=BC
CD
⊙0
,过点A作CD的垂线交©0于点E.
B
0
0
E
备用图
(I)求证:AB∥CD:
(2)若AB=6,CD=8,AB与CD间的距离为7,求⊙0的半径长:
E在4C上取点R使得示=正,连接DF,求证:D
经过圆心O.
【答案】(I)
证明:连接AC、BD,
·AD=BC
.∠ACD=∠BDC.
∠ACD+∠ABD=180°
∴.∠BDC+∠ABD=180°,
∴.AB∥CD:
A
B
(2)5
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(3)
证明:连接CF、AF、CE,
A
B
E
AF=CE
.AC=EF
.∠EAF=∠AEC,
:∠AEC+∠AFC=180°,
.∠EAF+∠AFC=180°
∴.AE∥CF,
.AE⊥CD
∴.FC⊥CD.
.∠FCD=90°,
∴.DF经过圆心O.
【分析】(d)连接4CBD,由MD=BC相∠ACD=∠BDC
,由
可得
根据圆内接四边形的性质得
∠ACD+∠ABD=180°,可得∠BDC+∠ABD=180°,即可得AB∥CD:
(2)过点O作OH⊥AB于H,延长HO交CD于G,连接OB、OD,根据垂径定理得
BH=4B=3DG=CD=4,设OH=x·由AB与CD间的距离为7得0G=7-x:利用勾股定理可得关
于x的方程,解方程求出x,即可得⊙0的半径长:
(③连鞋0爪、瓜、(3,由示=可得衣-配,为∠B1F=∠4C,根接圆内接门边形的性城得
∠AEC+∠AFC=180°,可得∠EAF+∠AFC=180°,可得AE∥CF,则FC⊥CD,∠FCD=90°,即可得
DF经过圆心O
【详解】(1)略:
(2)解:过点O作OH⊥AB于H,延长HO交CD于G,连接OB、OD,
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:AB∥CD
∴.OH⊥CD
BH-1AB-3.DG-1CD-4,
2
2
设OH=x,
:AB与CD间的距离为7
∴.0G=7-x,
·OH⊥AB,OH⊥CD
.0B2=BH+0H2=32+x2,0D2=DG2+0G2=42+(7-x2
.OB=OD
32+x2=42+(7-x)2
解得x=4,
.0B=0D=V32+42=5
.⊙0的半径长为5:
A
B
(3)略.
题型模版
1特征:圆与四边形结合,涉及内接四边形、切线或对角线,求角度、线段或面积。
2方法:利用圆内接四边形对角互补、切线性质或垂径定理,构造直角三角形,结合勾股定理或相似列方
程求解。
变式2-1如图,菱形ABCD中,AB=4,以AB为直径作OO,交AC于点E,过点E作EF⊥AD于点F.
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D
E
B
(I)求证:EF是⊙O的切线:
(2)连接OF,若∠BAD=60°,求OF的长.
(3)在(2)的条件下,若点G是⊙0上的一个动点,则线段CG的取值范围是什么?
【答案】(1)
证明:如图,连接OE
D
E
B
,四边形ABCD是菱形
.∠CAD=∠CAB
·OA=OE
.∠CAB=∠OEA
.∠CAD=∠OEA
.OE∥AD
:EF⊥AD
∴.OE⊥EF
又OE是⊙0的半径
∴.EF是⊙O的切线。
g吟
2W7-2sCG≤2V7+2
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【分析】(1)连接OE,通过菱形的性质和圆的性质证明OE∥AD,又由EF⊥AD,证得,OE⊥EF,即
可得证;
(2)连接BE
根据菱形和圆的有关性质,求得
E=25.F=5,在R△OE
,由勾股定理解答即
可
(3)如图,连接C0,交⊙0于两点,利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:如图,连接BE.
D
,AB是⊙0的直径
∴.∠AEB=90°
.·∠BAD=60°
∴.∠CAD=∠CAB=30°
在RIAABE
中
AE=AB-cos3.0°=2V3
在RtsAE
中,
EF=AE-sin30°=V3
在RIAOEF中,0E=34B=2,
:OF=VOE2+EF=V4+3=V万
(3)解:如图,过点C作CM垂直AB,交AB延长线于点M,
由(2)知,∠BAD=60°
∴.∠ACB=∠CAB=30°,∠CBM=60°
.AB=BC=4,BM=2,CM=23
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∴.AM=6,OM=6-2=4.
.OC=VOM+CM=+2)2
CG近=2√7-2CE远=2√7+2
CG
2W7-2≤CG≤2W7+2
线段
的取值范围是:
D
C
F
B
M
变式2-2(2026浙江金华·三模)已知在平行四边形ABCD中,AD=6,AB=4,过A、B、D三点的圆
与CD边相切于点D,圆心为O,
D
O
B
B
图1
图2
()如图l,连接DO并延长交AB于点E,连接AC,交OO于点P,连接BP.
①求证:DE⊥AB:
②求线段BP的长.
(2)如图2,M、N分别是AB、AD上的动点,且AM=DN,求DM+BN的最小值.
【答案】()
①证明:·⊙O与CD边相切于点D,
.∠EDC=90°,
在ABCD中,ABIICD
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:∠DEA=∠EDC=90°,
即DE⊥AB:
②BP=1&v7
17:
②v6
【分析】(1)①由圆的切线的性质可得∠EDC=90°,再结合平行线的性质证明即可:
②连楼O4:过点B作BH14C于点1:白垂径定里可得4B=号4B=2,设A0=D0=x利用勾限定理
列方程,求出04=5,0B=子5
4
利用角的正切值,得到sinLAPB=--sinLAOE=gV2,证明DECN
ir=4
得出
AR=27
3,
3,再利用锐角三角函数求解即可:
(2)延长CD到点F,使得DF=DA,连接FN、BF,连接DO并延长交AB于点E,作BH⊥DC于点
H,证明
FDNvDA1M(SMS),得到N=DM,则DM+BN=N+BN≥BF,即当F、V、B三点共线时,
FN+BN
最小等于BF,由O可知,
DE上AB,从而求出
FH=8 BH=4V2
,即可得解.
【详解】(1)①证明:略
②解:如图,连接OA,过点B作BH L AC于点H,
h
由垂径定理可得15=24B=2,
:.DE=VAD2-AE2=V62-22=4W2∠APB=2∠ADE
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设AO=D0=x,则OE=4V2-x,
在Rt△OAE中,OA=AE2+OE2,
=2+(42-x,
解得巨
04-5,06-子5
4
:∠AOE=2∠ADE,
.∠APB=∠AOE.
∴.sin/APB=sin∠AOE=
4
平行四边形ABCD
.AB∥CD
.ADFC∽△EFA,
DF CD
EF AE
=2
∴DF=2EF,
DE
3,
AF=VAE2+EF2-2回
3
4√2
÷sin∠FAB=EF=BH-
BH
AF AB 217 4,
3
号西
.BP=
%
1817
n乙Hp842I7:
9
(2)解:如图,延长CD到点F,使得DF=DA,连接FN、BF,连接DO并延长交AB于点E,作
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BH⊥DC于点H,
F=---
平行四边形
ABCD
∴.AB∥CD,AD=BC=6,AB=CD=4
.∠FDN=∠DAM、
又DF=AD,DN=AM,
∴.AFDN≌aDAM(SAS)
∴.FN=DM,
.DM+BWN=FN+BN≥BF,
∴当F、N、B三点共线时,FN+BN最小等于BF,
由①可知,DE⊥AB,
四边形DEBH是矩形,4B=BE=4B=2,
∴.DH=BE=2=CH,
.FH=DF+DH=AD+DH=8 BH=BC2-CH2=42
.BF=√FH2+BH2=V82+(42)2=46
∴.DM+BN
的最小值为
v6
变式2-3(2026广东江门一模)如图1,在正方形ABCD中,P是边BC上的动点,E在△ABP的外接圆上,
ABCD,
AE EP
且位于正方形
CD的内部,厨=D,连接4
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D
图1
图2
备用图
(I)求证:△PAE是等腰直角三角形:
(2)如图2,连接DE,过点E作EF⊥BC于点F,请探究线段DE与PF的数量关系,并说明理由:
(3)当点P是BC的中点时,DE=4.若点O是△ABP外接圆上的动点,且位于正方形ABCD的外部,连接
A犯.当∠P4犯与△ADE的一个内角相等时,请直接写出所有满足条件的A0的长.
【答案】(1)
证明:如图1,
~点E在△ABP的外接圆上,
∴.∠AEP+∠B=180°,
在正方形ABCD中,∠B=90°,
·.∠AEP=90°
∴.∠EAP+∠EPA=90°
EA=EP
∴.∠EAP=∠EPA=45°,
∴.AE=PE,
∴△PAE是等腰直角三角形:
(2)
DE=2PF
结论:
理由:如图2,延长FE交AD于点H,
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D
6
P F C
图2
EF⊥BCBC∥AD
∴.EH⊥AD,即∠AHE=∠EFP=90°,
∴.∠EAH+∠AEH=90°,
:∠AEP=90°
.∠PEF+∠AEH=90°
.∠EAH=∠PEF,
又EA=EP,
:.△EAH≌△PEF(AAS)
∴.AH=EF,EH=PF,
,四边形ABCD是正方形,
.AD=DC,∠ADC=∠BCD=90°,
又∠DHE=90°,
·四边形DHFC是矩形,
∴.AD=DC=HF,DH=CF.
∴.AH+HD=EF+HE,
:HD=HE=PF,
∴.△DHE是等腰直角三角形,
.DE=VDH2+HE2=√2HE=√2PF
。
©45
或12
【分析】(1)如图1,在正方形ABCD中,∠B=90°,根据圆内接四边形的性质得到∠AEP+∠B=180°,
求得∠EAP+∠EPA=90°,得到∠EAP=∠EPA=45°,于是得到结论;
(2)如图2,延长FE交AD于点H.根据平行线的性质得到EH⊥AD,根据垂直的定义得到
∠AHE=∠EFP=9O°,根据全等三角形的判定和性质定理得到AH=EF,EH=PF,于是得到结论;
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C=2PC=8V2
(3)由(2)知
E=V2PF
求得
PF =2V2
根据P是BC的中点,于是得到
,推出不
存在∠PA0=∠AED,当∠PAQ=∠EDA时,如图3,∠PA0=45°=∠PAE,根据圆周角定理得到AP是圆
的直径,根据勾股定理得到10=4E=4W5
当∠P40=∠BD时,如图4,.连接P.由第一种情视可知
AP是圆的直径,根据相似三角形的性质即可得到结论,
【详解】(1)略
(2)略
DE=2PF
(3)解:由(2)知
DE=4,
.PF-DE-2
2
PC=PF+FC=2PF=42
:P是BC的中点,
∴.BC=2PC=8V2
DH FC=HE=22
由①可知,
AH=AD-DH=BC-CF=6V2
∠B=90°,
.AP是圆的直径,
“当点Q在MD上方的弧上时,
AD
∠PAQ<90°<∠AED90°
AB
(时相切,不存在);当点Q在左侧的弧上时,
∠PAQ<90°<∠AED90°
BP
∠PAQ<90°<∠AED
(时相切,不存在),当点Q在下方的弧上时,
∴不存在∠PAQ=∠AED,
当∠PAQ=∠EDA时,如图3,∠PAQ=45°=∠PAE
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H
D
B
C
图3
.PE=PO
连接PO,则∠AOP=90°,
、△AP吧是等腰直角三角形,
.A0=PO.
..AO=PO=PE
PE=AE=AH2+HE2=45
:40=PE=4V5
当∠PA0=∠EAD时,如图4,连接P吧:
H D
是圆的直径,
B
图4
.AP
∴.∠AQP=90°=∠AHE
,∴△APQ∽△AEH,
:4g、4p
AH AE
:△PAE是等腰直角三角形,
AP
=V2
AE
.40=2AH=12
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综上所述。
AQ
的长是45
或12.
题型三、圆与函数的综合问题
典例3如图,在平面直角坐标系xO少中,点M在x轴的正半轴上,⊙M交x轴于A、B两点,交y轴于C、
D两点,且C为弧E的中点,E交'轴于G点,点A的坐标为-1,0),AB=4,
G
M
D
(1)求点C的坐标
(2)过点C作OM的切线交x轴于F点,求直线CF的解析式.
【答案】(I
(0,2)
3
2②y=4+2
【分折1(少由4B⊥D,且B为直径,得到D=C,0C=0D,求得D-征,即可得到
CD=AE=4,即可求得点C的坐标
2)连接CM,则CM1CF,用勾股定理分别求程CF,
c有4段2里R对星
即可求得直线CF的解析式
【详解】(I),AB⊥CD,且AB为直径,
AD-AC OC=OD
C为弧AE的中点,
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AD=AC=CE
CD=AE
∴.CD=AE=4,
.0C=0D=2.
0,2)
点C的坐标为
(2)由(1)知点C的坐标为
0,
2),则0C=2,
·设直线CF的解析式为:y=c+2,则点F的坐标为:
在R△COF中,CF=OF2+0C2=
2+4
设⊙M的半径为T,连接CM,则CM⊥CF,
c
M
B
点A的坐标为
H.0).则0A=l,
在Rt△C0M中,CM2=0M2+0C2,即广=(-+2
5
解得:r=
2
0M=AM-0A=r-1=3
2
在Rt△CMF中,
Mr=(ow+or-侵
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3,22
(2+4+25
4
由MF2=CF2+CM2得:
,
解得:
、3
3
∴直线CF的解析式为:y=
t+2
题型模版
1特征:圆与一次、二次或反比例函数图象结合,求交点、切线或参数范围。
2方法:联立圆与函数方程,消元转化为一元二次方程,用判别式或根与系数关系求解;切线则用圆心距
等于半径。
变式31抛物线”=-2+1a>川与轴交于4B两店(4在8的东侧,与轴交于点C,顶点为D
B
B
D
图1
图2
(1)若a=2,,求AB,C三点的坐标:
(2②)如图1,若∠ACB=45°,求a的值:
(3)如图2,过点C作CE∥AB交抛物线于另一点E,以CE为直径作⊙P,求证:直线AD与OP相切:
【答案1④42-5,0.82+5.0.c0,)
(②a-V2
(3)见解析
【分析】(1)将a=2,代入解析式,分别令x,y=0,解方程即可求解:
2)设(气,0),8(,0,则是方程”-2ar+1=0的两根,根据一元三次方程根与系数的关系得出
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x+x2=2a,xx2=1
∠ACB=45
进而根据
°,过点1作1F1CB,分别求得
AC,BC
的长,根据
S底-号Bx0C-BCxF花方程解方程刷时求解
(3)连接AP,PD,根据二次函数的性质,得出点P的坐标,进而求得点A的坐标以及顶点D的坐标,
勾股定理以及勾股定理的逆定理证明△APD是直角三角形,且∠PAD=9O°,即可得证.
【详解】4)解:当0=2,抛物线解析式为
=x2-4x+1
令x=0,解得y=1,
:c0,)
令y=0,则x2-4x+1=0,
解得:
x=2-V3,x2=2+3
,A在B的左侧,
42-5,0.B2+5,0)
(2)解:.y=r-2ar+1(a>)
令x=0,解得y=1,
:c0)
设1,0).B5,0)
,5是方程-2mr+1=0的
的两根,
x+x2=2a,xx2=1△=b2-4ac=4a2-4>0a2>1
a>0,
..a>1,
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4B=6-x=(G+xP-4x5=4d2-4
4(,0).B(s,0)C(0,1)
AC2=x2+1BC2=x22+1
过点A作AF⊥CB
Bi
D
图1
,∠ACB=45°,
:△ACF是等腰直角三角形,
:AF=24C.
2
oc-ce9cj。
(4a2-4x1=2+100x2+10,
8a2-8=(x32)2+(x2+x22)+1
片80-8=1+(G+3P-2x5+1
即8a2-8=1+4a2-2+1,
a2-2=0,
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a=tv2
解得:
.a>0,
:a-2
(3)如图,连接AP,PD,
图2
y=r-2a+1=(x-a}-ad+1
∴.对称轴为直线x=a,
令y=0,则x2-2ax+1=0,
解得:=a+-1,=a-V-
:4a-a-1,0
:CE∥AB,CE是⊙P的直径,
P(a,1)
.⊙P的半径为a,
Ap=a-a+a-a+1=匠=a,
AP是OP的半径,
y=x2-2am+1=(x-a}2-d2+1
D(a.1-)
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:.PD-1-(1-@)-d
4D2=(a-a+a-可+-a2}=d2-1+1-2a2+a=a-d2,
PA2+AD2=a+a-a2=a',PD2=a',
.PA2+AD2=PD2,
.△APD是直角三角形,且∠PAD=90°,
∴,AD⊥PD,
∴AD是⊙P的切线。
变式3-2如图,顶点M在y轴上的抛物线与直线y=x+1相交于A,B两点,且点A在x轴上,点B的横坐
标为2。
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接BM.判断点A是否在以BM为直径的圆上,并说明理由:
(3)以点M为圆心,MA为半径画⊙M,BC与⊙M相切于点C.求直线BC的函数表达式.
【答案】(①少x-1
(2)在圆上,理由:
连接AM,
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B
根据
A(-1,0)B(2,3)M(0,-1)
MA2=12+12=2
MB2=22+(1+3=20
AB2=(1+2)2+32=18
.MA2+AB2 =MB2
∴.△MAB是直角三角形,且∠MAB=90°
∴,点A在以MB为直径的圆上:
(3)
(3)y=7x-11
A(-1,0)B(2,3)
【分析】(1)根据题意以及一次函数的性质得出
设抛物线的表达式为y=ar+C
待定系数法求解析式即可求解:
(2)根据1-1,0).B2,3)M(0,-)
勾股定理求得
A',AB2,MB2
根据勾股定理的逆定理得出
△MAB是直角三角形,且∠MAB=9O°,根据直角所对的弦是直径,即可求解:
()设e=c-1,将县23》代入得3=2张-1,则m=2x-1
1,证明△MAB≌aMCB,得出
11
11
∠ABM=∠CBM,AC1MB,进而求得c=-2x-2设C(m,2m-2),根据BC=BM=3构造方程,
7
6
解方程得出C
进而待定系数法求解析式即可求解.
【详解】(1)解:,抛物线与直线y=x+1相交于A,B两点,点A在x轴上,点B的横坐标为2.
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令y=0,解得:x=-1
A(-1,0)
点B的横坐标为2.
令x=2,解得:y=2+1=3
823)
设抛物线的表达式为)=+©将4(-,0),B(2,3),代入得
a+c=0
4a+c=9
a=1
.c=-1
y=x2-1
抛物线的表达式为:
(2)略
(3)设m=-1
将B(2,3
代入得3=2k-1
k=2,
m=2x-1
连接AC,MA,MC
AB=BC MA=MC MB=MB
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.∴AMAB≌aMCB,
∴.∠ABM=∠CBM.
.AC⊥MB
设y4c=
2x+6,
将A-1,0)代入得0=2×+6,
1
b=-
29
11
yAC=-
22
11
设C0m,2m-2),
BC=BA=32
由
)2
.7
解得m=5,m2=-1(舍去),
7
m
5
11716
2m-
22525
BC
Ync =kx+b
设直线的表达式为:
76
将B2,3)C55代入得,
3=2k+b
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[k=7
解得b=-11,
.设直线BC的表达式为y=7x-11
变式3-3在平面直角坐标系xO少中,对于△ABC与⊙0,给出如下定义:若△ABC的一个顶点在⊙O上,除
这个顶点外△ABC与⊙O存在且仅存在一个公共点,则称△ABC为⊙O的“相关三角形”·
人y
不y
3
-3-2
O
2
3
-3-21
23
3
3
-3
图1
图2
备用图
国100的半整为1.点c0.40c为00白美角形”在有0.月)】
BL少这三个点中,点4可以与点
重合:
②如图2,O0的半径为1,已知点1Q,2刃,点8是'轴上的一个动点,且点8的候坐标的取值范周是
1,点C在第一象限,若△1BC为直角三角形,且△M8C为O0的“相关三角形”,求点C的横华
-1<xg<1
标的取值范围;
()O0的半径为,直线'=3x+5与O0在第一象限的交点为A,点C2,0),
若平面直角坐标系0
中存在点B(点B在x轴下方),使得△ABC为等腰直角三角形,且△ABC为⊙O的“相关三角形”,直接
写出r的取值范围.
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1V3
【答案10A22),
5s
3
2;
5
≤r≤1
3)2
【分析】(1)利用相关三角形的定义逐个进行判断即可:
(2)由相关三角形有一个顶点在圆上,得到点C在第一象限的圆上,再通过点B位置和点A位置,明确
直角只有
AC L BC,先确定点C,作4CLBC,
,然后由小极大,找到点B符合条件的位置,得到对应
点C符合条件的位置,分别计算,得到范围:
(3)通过点A的位置及交点个数,明确AC与⊙0只能有一个交点,得到半径最大值,再由⊙0与直线
y=-/3x+3
交点在第一象限,得到半径最小值,画图确定无论点B在圆内、圆上、圆外均存在满足条件
的等腰直角三角形ABC,得到半径的范围。
【详解】(1)如图各点在图中位置,由于边OC已与圆有1个交点山,0),且点O、C均不在圆上,故只有
A在圆上,且△A0C与⊙0与除点A外只有L,0)一个交点,
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3
P3
-3
3
图1
由0B=1.0r2+Bc=0
P
可知,点2在圆上,且
BC与o0
相切,可知
0BC与圆只有P段,0
两个
P
交点,满足“相关三角形”条件,故点A可与重合:
RC与0有额外交点,不在0
上,均不满足条件:
(2):△ABC为⊙0的“相关三角形”,又点B在圆内,点A在圆外,AB与⊙0有1个交点,故点C只
能在圆上,且CA除点C外不再与⊙O有交点,
:△ABC为直角三角形,且点C在第一象限,
当∠CAB=90°时,点C不在圆上,当∠ABC=90°时,点C不在第一象限,
故只有4CB=90.又
-1<xg<1
当点B在(1,0)处,AC1BC时,x,最小,但此时不可取,AB中点K(2)到点C的距离为AB的一半,
得到KC2-号4B-
4
化+分+0-系C在图上:得到天2+=1:解得气-》
3
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3
-3-2
2
31
-3
当1C与O0相切时,最大,因为维续增大,则4C与O0会有2个交点,此时点B与原点0重合,
xc
CD OC 1
可取,作CD⊥x于点D,则A4 OCABDC,BC=AO2,
角0
OD=Joc-CD
2,
y
3
A
-3-2
23x
3
综上所述5
s
(3)顶点4为O0与直线"=-3x+5在第一象限的交点,)=5x+5与轴交点为Q),散'最大
时,0)在o0上,最大为,5:最小时,直线,=-5x+5与00相切,数小为r=00=
2
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(0,3】
顶点A在⊙0上,当AC与⊙0有两个交点时.若点B在圆上,△ABC与有3个交点,不满足“相关三角
形”条件:若点B在圆内,则AB与⊙O无交点,BC与⊙0有一个交点,不满足“相关三角形”条件:若
点B在圆外,则AB与⊙0有一个交点无交点,BC与⊙0无交点,也不满足“相关三角形”条件;故AC
与⊙0仅能有1个交点.
0,V3
当4C与o0相切时.011C,y=-5x+5与产轴交于右B0,0.am∠0E1=5.∠0E4=60°,拾
有OE=EC=EA,r=1=OE,
5
当2
≤r≤1
时,AC与⊙0只有1个交点,当点B在圆内、圆上、圆外时,△ABC与⊙O均只有2个交点,
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≤r≤1
满足“相关三角形”条件,故2
(0,V3
题型四、圆中的新定义型综合问题
典例4(25-26九年级上湖南长沙期中)定义:若一个圆的内接三角形的内心关于这个三角形一条边的对
称点恰好在该圆上,则称这个三角形为该圆的“梦之三角形”.
0
D
B
E
图1
图2
图3
(I)如图1,等边△ABC为⊙O的内接三角形,过点O做OE⊥BC交BC于点D,交⊙0于点E,判断△ABC
(填“是”或“不是”)⊙0的“梦之三角形”,请说明理由:
(2)如图2,已知△ABC是O0的“梦之三角形”,其内心I关于BC的对称点F在⊙0上,若BC=6,求
⊙0的半径:
③如图3,已知00的半径为75,弦C=24,点A在00上,若△1BC为O0的“梦之三角形”,求
AC的长度.
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【答案】()
解:是.
理由:如图,连接OB,OC,
A
为
的内接等边三角形,
D
:△ABC
⊙0
∴.∠BAC=60°,点O为△ABC的内心即外心,
.∠B0C=2∠BAC=120°,
OE⊥BC,且OB=OC,
∴.∠BOD=60°
∴.∠OBD=90°-∠BOD=30°,
:.OD=1OB
2
.:OB=OE,
:.OD=DE=LOE
2
∴等边△ABC的内心O关于BC的对称点E在⊙O上,
△ABC是⊙O的“梦之三角形”·
②23
(3)9或15或21
【分析】(1)连接0B,OC,根据等边三角形的性质和圆周角定理求出∠B0C=120°,根据含30°角的直
角三角形的性质得出OD=2OB,结合OB=OB得出OD=DE=2OE,然后根据“梦之三角形”的定义即
可得证:
(2)解:如图,连接B,IC,FB,FC,根据内心的性质得出∠ABI=∠CBI=a,∠ACI=∠BCI=P,根据
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轴对称得出∠FBC=∠CBI=a,∠FCB=∠BCI=P,则∠ABF=3a,∠ACF=3P,根据圆内接四边形的
性质得出3a+3B=180°,则可求出
a+B=60°,则∠BA4C=60°,连接OB,OC,过点0作OGIRC于点G,由垂径定理得出BG=CG=)BC
根据合30角的直角三角形的性质得出0G=号0,根据勾股定理求出BG=
2
B0,然后结合已知求解即可:
(3)先判断∠BAC≠60°,然后分∠ACB=60°和∠ABC=60°两种情况讨论,根据圆周角定理,含30°角的
BC=3BO
直角三角形的性质,勾股定理等,并结合(2)中
求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:如图,连接B,IC,FB,FC,
D
B
F
设∠ABI=a,∠ACI=B,
:I是△ABC的内心,
.IB平分∠ABC,IC平分∠ACB,
.∠ABI=∠CBI=a,∠ACI=∠BCI=B,
~点I和点F关于BC对称,
∴.∠FBC=∠CBI=a,∠FCB=∠BCI=B,
∴.∠ABF=3a,∠ACF=3B.
:∠ABF+∠ACF=180°,
即3a+3B=180°
∴.a+B=60°
.∠ABC+∠ACB=2C+2B=120°
.∠BAC=60°;
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连接OB,OC,过点O作OG⊥BC于点G,
B
则BG=CG=
c
:∠B0C=2LBAC=120°,
.∠0BG=∠0CG=30°,
:0G-80
BG=BOP-0G3
B0,
.BC=3BO
BC=6,
∴.6=V3B0
解得BO-2V5,
⊙0
23
即的半径为
(3)解:由(2)知若△ABC为⊙0的“梦之三角形”,则△ABC必有一个角为60°,
若∠BAC=60°,如图,连接OB,OC,
可知∠B0C=120°,
∴.BC=V3OB=21≠24
因此,∠BAC≠60°
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G
分两种情况进行讨论:
①当∠4CB=60时,当在优C上时,如图,连接OB,O4
A
N
∴.∠BOA=120°
.AB=V30B=21
过B作BM⊥AC于点M,
:∠BCA=60°
.CMc-1
BM=VBC2-CM2=12√5
在Ra4BM中,AM=AB2-BM=V2P-(125=3,
∴.AC=AM+CM=15
当在劣
上时:过8作N14C
BC
。,此时
CN=124N=3
..AC=CN-AN=9
②当∠ABC=60°时,
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AC
此时为60°
边,
0A,0C
如图,当在优弧BC上时,连接O
A
∠A,0C=120°
可知
43
.A,C=V30C=21
∴A,C=21
当4在劣孤BC上时,同理可求”
,C=21
综上,AC可能的值为9或15或21.
题型模版
1.特征:给出与圆相关的新定义(如“关联点”),按规则求值或判断,重理解与迁移。
2方法:将新定义转化为几何条件(距离、角度、切线),结合圆的性质列方程或不等式求解并验证。
变式41(25-26九年级上江苏扬州期末)定义:圆心在三角形的一边上,与另一边相切,且经过三角形
一个顶点(非切点)的圆,称为这个三角形圆心所在边上的“伴随圆”.
②
③
(1)如图O,在△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则BC边上的伴随圆的半径为
(2)如图②,△ABC中,AB=AC=5,BC=6,直接写出它的所有伴随圆的半径:
(3)如图③,△ABC中∠ACB=90°,点E在边AB上,AE=2BE,D为AC的中点,且∠CED=90°.求证:
△CED的外接圆是△ABC的AC边上的伴随圆.
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【答案】(1)2
820120
(②)3或9或49
(3)
证明:如图(4)连接OE、OB,
E
A-:
为直角三角形,
图(4)
△CED
∴.△CED的外接圆圆心O在CD中点上,
设⊙0的半径为7,则DC=2r,0A=3r,
AD 2
A03’
.EA=2BE.
EA 2
·AB3
AD EA
·A0AB
.'DE llOB.
∴.1=∠2,∠3=∠4,
..OE =OD
.∠3=∠2,
.∠1=∠4,
OC=OE
∠1=∠4
在
和
中
BCO'△BEO
OB=OB'
△BCO≌△BEO(SAS)
.∠BEO=∠BC0=90°
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AB是⊙O的切线,
∴.△CED的外接圆是△ABC某一条边上的伴随圆,
【分析】(1)先依据勾股定理求得BC的长,然后依据切线的性质可知BC为圆的直径,故此可求得
△BAC的伴随圆的半径等于BC的一半;
(2)当O在BC上时,连接OD,过点A作AE⊥BC.由等腰三角形的性质和勾股定理求得AE=4,依
据切线的性质可证明OD⊥AB,接下来证明△ODB∽aAEB,由相似三角形的性质可求得OO的半径;当O
在AB上且⊙O与BC相切时,连接OD、过点A作AE⊥BC,垂足为E.先证明△BOD∽aBAE,由相似
三角形的性质可求得⊙O的半径,当O在AB上且⊙O与AC相切时,连接OD、过点B作BF⊥AC,过点
A作AE⊥BC,垂足为B.先依据面积法求得BF的长,然后再证明△AOD∽aABF,由相似三角形的性质
可求得⊙O的半径:
AD EA
(3)连接OB、OE,先证明AOAB,从而得到ED∥OB,于是可得到∠I=∠4,接下来证明
△BC0≌aBE0,从而可证明∠BE0=90°
【详解】(1)解::∠C=90°,AB=5,AC=3,
:BC=AB2-AC2=4
,AC是圆的切线,∠BCA=90°,
.BC为圆的直径.
∴BC边上的伴随圆的半径为2.
故答案为:2.
(2)解:当O在BC上时,如图(1)所示:连接OD,过点A作AE⊥BC,
EO
C·
图(1)
AB=AC=5BC=6AE⊥BC
.BE=EC=3.
在△MBB中,由勾股定理可知1E=VAB-BE=4
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:AB与⊙0相切,
.OD⊥AB
.∠BDO=∠BEA=90°.
又,∠OBD=∠EBA,
∴.△ODB∽AAEB.
OD OB
·AEAB·
设⊙0的半径为r,则OB=6-r,
r 6-r
.45
8
.r=
3·
8
·AABC的BC边上的件随圆的半径为3:
当O在AB上时,如图(2),连接OD、过点A作AE⊥BC,垂足为E,
与
相切,
B
D E
图(2)
BC⊙O
.OD⊥BC,
叉又,AE⊥BC,
.ODI‖AE,
.△BOD△BAE,
OB OD
.ABAE·
设⊙0的半径为r,则OB=5-r,
,5-=
.5
4
20
9
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如图(3)所示:连接OD、过点B作BF⊥AC,过点A作AE⊥BC,垂足为E,
D
E
图(3)
S.ABC=
1BC:AE=5AC·BR
×6×4=
.21
×5×BF
2
∴BF=4.8,
:AC与⊙0相切,
.D0⊥AC,
∴.DO∥BF,
.△AODAABF,
A0 OD
·ABBF,
5-r r
即54.8
120
.r=.
49
820120
综上所述,AABC的件随圆的半径为3或9或49:
(3)略
变式42如图①,线段AB,CD交于点O,连接AC和BD,若∠A与∠B,∠C与∠D中有一组内错角成
两倍关系,则称△AOC与△BOD为青蓝三角形,其中成两倍关系的内错角中,较大的角称为青蓝角.
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②
D
D
③
④
(L)如图②,在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,己知AB⊥BD,△COD为等边三角形.求证:
△AOB和△COD为青蓝三角形,
(2)如图③,己知边长为2的正方形ABCD,点P为边CD上一动点(不与点C,D重合),连接AP和BP,
对角线AC和BP交于点O,当△AOP和△BOC为青蓝三角形时,求∠DAP的正切值,
(3)如图④,四边形ABCD内接于⊙O,△BCP和△ADP是青蓝三角形,且ADP为青蓝角,延长AD,BC
交于点E.
①若AB=8,CD=5,求⊙O的半径:
②记△BCD的面积为S,△ABE的面积为S,S,,cosE=x,当BE=3BC时,求y关于x的函数表达
式
【答案】()见解析
(2)v2-1或2
25
1
(306:y=8x2
【分析】(1)根据等边三角形的性质可得∠COD=∠OCD=60°,结合AB⊥BD可得∠OCD=2∠BAO,
即可证明△AOB和△COD为青蓝三角形:
(2)分∠BCO=2∠PAO和∠APO=2∠CBO两种情况,当∠BCO=2∠PAO时,AP平分∠DAC,过点P作
PH⊥AC,则PD=PH,结合△PHC是等腰直角三角形求出DP:当∠APO=2∠CBO时,可证
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△DAP≌ACBP,
DP=CP=,CD=1,再利用正切的定义即可求解:
(3)①过点O作OM⊥AB于点N,交O0于点M,先由∠ADP=2∠CBP得出AB=2CD,AM=CD
求出AM=CD=5,设OO的半径为,解RtAANO即可求出I;②先证cos∠BAM=Cos∠E=x,推出
A
S.CDE=
AM=x,再证ACDEABE,根据相似三角形的性质可得S
S.CDE=2S.CDB
即可求解.
【详解】(1)证明:△COD为等边三角形,
∴.∠COD=∠OCD=60°,
.∠AOB=∠COD=60°,
又AB⊥BD,
.∠BA0=90°-∠AOB=30°,
∴.∠OCD=2∠BAO
∴.△AOB和△COD为青蓝三角形:
(2)解:四边形ABCD是正方形,
.∠BC0=∠DAO=∠DCA=45°,
∴.∠BCO>∠PAO,∠APO>∠CBO.
①若∠BCO=2∠PAO,
则∠DA0=2∠PAO,
∴AP平分∠DAC,
如图,过点P作PH⊥AC于点H,
则PD=PH,
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设PD=PH=m,则PC=2-m,
∠DCA=45°,PH⊥AC,
∴.△PHC是等腰直角三角形,
.PC=2PH
.2-m=V2m
解得m=2(2-。
m40M=-25-5-1,
AD 2
②∠APO=2∠CBO
PIll BC、AB
若
过点P作
交于点1,
则∠BPI=∠CBO,
.∠APO=2∠BPI,
则∠API=∠APO-∠BPI=∠BPI,
∠DAP=∠API,∠CBP=∠BPI,
∴.∠DAP=∠CBP
又∠ADP=∠BCP=90°,AD=BC,
·.△DAP≌aCBP(AAS)
DP=CP=ICD=1
2
:tan∠DAP=DP_I
AD 2:
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1
综上,∠DAP的正切值为V2-1或2:
(3)解:①如图,过点O作OM⊥AB于点N,交⊙0于点M,连接AM,AO,
D
和
都是所对的圆周角,
B
:∠ADP∠BCP AB
.∠ADP=∠BCP,
又:∠ADP为青蓝角,
∴.∠ADP=2∠CBP.
∴.AB=2CD,
·OM⊥AB
.AB=2AM
:AM=CD
.AM=CD=5
OM⊥AB,AB=8,
∴.AN=BN=4,
.MN=√AM2-AW2=3
设⊙0的半径为r,
在RtAANO中,OA=AN2+ON2,
2=42+(-3
25
解得r=
6
25
:⊙0的半径为6:
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②:∠ADP=2∠CBP,∠ADP=∠CBP+∠E,
∴.∠CBD=∠E
BM=AM=CD
∴.∠BAM=∠CBD,
∴.∠BAM=∠E,
∴cos∠BAM=coS∠E=x,
AN
.AM
=,
.BE=3BC,
:.CE=2BC,
S.CDE=28.com
~四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠DCE=∠BAE.
又∠E=∠E,
∴.△CDE∽△ABE
AM
S.ABE
AB
、2AN
2SABCD=
1
4x2,
=1
1
8x,即y=8r
变过43定义:四边形ACD中,AB=AC,∠B0C-B4C,则称四边形ABCD为半角网边形,边
BC称为半对边.
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①
②
②
(I)如图①,若四边形ABCD为半角四边形,且BC为半对边,设∠DBC=a,用含有a的代数式表示
∠ACD.
(2)如图②,等腰△ABC,AB=AC,点D为其内部一点,∠ABD=∠ACD,连接AD,作△ACD的外接圆
OO BD
⊙0
EA.EC
ABCE
的延长线交于点卫,连接
,求证:四边形为半角四边形:
(3)如图③,在(2)的条件下,延长BA交⊙0于点F,连接EF,EFI‖BC.
①求证:BC=CE:
AD=3,BC=6√2
②若
求四边形ADEF
的面积.
【答案】(1)90°-a
(2)证明:,AB=AC,
∴.∠ABC=∠ACB
:∠ABD=∠ACD,
∠DBC=∠DCB,
.BD=CD」
·AB=AC,AD=AD
△ADB≌△ADC(SSS)
.∠BAD=∠CAD,
CD-CD
∴.∠CED=∠CAD
:.∠BAC=∠BAD+∠CAD=2∠CAD=2∠CED
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∠BEC=
-∠BAC
∴,四边形ABCE为半角四边形:
(3)①证明:如下图,连接CF,
E
③
:EF∥BC,
.∠FEB=∠EBC,∠FCB=∠EFC,
:历=历
.∠FED=∠FCD,
:∠DCB=∠DBC,
∴∠DCB=∠FCD,
.∠FCB=2∠DCB
..EC=EC,EF-ER
.∠EFC=∠EAC,∠FCE=FAE,
又:∠EFC+∠FCE+∠FEC=I8O°
.∠EFC+∠FCE+∠FED+∠BEC=180°,
:∠BAC+∠EAC+∠FAE=180,∠FCE=∠FAE,
∴.∠FED+∠BEC=∠BAC,
,∠BAC=2∠BEC
.∠FED+∠BEC=2∠BEC,
∴∠FED=∠BEC,
,∠FED=∠EBC
∴.∠EBC=∠BEC,
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.BC=CE:
②23v2
2
【分折】(d首先根据“半角四边形”的定义可知AB=AC,∠BDC=∠B4C,进而可得
∠ACB=90°-∠BDC,易知∠ACB+∠BDC=90°,结合∠BCD=∠ACB+∠ACD,即可获得答案;
(2)证明△ADB≌△ADC,由全等三角形的性质可得∠BAD=∠CAD,再证明∠CED=∠CAD,
∠BM4C-2∠CD-2∠CD:易得∠B5C=<B4C,即可证明结论:
(3)①连接CF,首先证明∠FEB=∠EBC,∠FCB=∠EFC,进而证明∠FCB=2∠DCB,再证明
∠EFC=∠EAC,∠FCE=FAE,进而证明LFED+∠BEC=LBAC,结合∠BAC=2∠BEC,可得
∠FED+∠BEC=2∠BEC,进一步证明∠EBC=∠BEC,即可证明结论:
②延长EF交DA的延长线于点G,延长AD交BC于点H,过点C作CI⊥EF于点I,由(2)可知,
AH⊥BC,BH=CH,∠AHC=∠AHB=9O°,可证明四边形CIGH为矩形,易得GH=IC:证明
DH BH
△ABH∽ABDH,结合相似三角形的性质可得BHAH,结合题意解得DH=3,结合三角函数可得
IC=6N2xSin2∠BAH:在AH取一点D,使得BD,=AD,进一步解得AH=6,BD=2,可得
sin2∠BAH=sin∠BD,H=2y2
,即可求得IC'GH'AG的值,证明BAHAFAG'ABDHEDG:结
合相似三角形的性质解得FG,EG
的值,然后
Ser=S.一S40求解即可
【详解】(1)解:,四边形ABCD为半角四边形,且BC为半对边,
AB=AC,
∠BDC=
∠BAC,
2
∠ABC=∠ACB=80-∠BAC)=90°-)∠BAC=90°-∠BDC.
2
:.∠ACB+∠BDC=90°,
,∠BCD=∠ACB+∠ACD.
∴.∠ACD=∠BCD-∠ACB
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=(18O°-∠DBC-∠BDC)-∠ACB
=180°-a-(∠BDC+∠ACB)
=180°-a-90°
=90°-a:
(2)略
(3)①略:
②延长EF交DA的延长线于点G,延长AD交BC于点H,过点C作CI⊥EF于点I,如下图,
G
E
A
O+
D
B
H
③-1
由(2)可知,AH⊥BC,BH=CH,∠AHC=∠AHB=90°
.EF II CB
AG⊥EF,C⊥CB
“.四边形CGH为矩形,
∴.GH=IC,
,∠DBC=∠DCB=∠FED=∠BEC,∠BEC=∠BAD=∠CAD
∴.∠DBH=∠BAH,
.∠BHD=∠AHB=90°,
∴.△ABH∽aBDH,
DH BH DH BH
·BH=AH,即BHAD+DH:
∴.DH.AD+DH2=BH,
AD=3.BC=6 BC-BH+HC.BH-HIC
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&朗=号8c=35,C=BC-6N5
:3DH+DH2=(32=I8,解得DH=3c负值舍去),
IC=CE×sin∠IEC=6√2xsin∠IEC
IC=6√2×sin2∠BAH
D
BD=AD
在4H取一点D,使得6
BD
,连接,
∠DBA=∠DAB
∠BDH=∠DBA+∠DAB=2∠BAD
AH AD+DH,AD=DH=3.
.AH=6,
÷BD2=BH+D,H,即BD2=(3N2+(6-BD,.
部物即=,
sn2∠BMH=sin∠BDH=B明-3E_22
BD
9
3,
2
:1C=65x22-8,
3
..GH=IC=8,
∴.AG=GH-AH=8-6=2,
:EF∥BC,即GFI‖BH,
.△BAHr△FAG.
.FG AG FG 2
·BHAH,即3W26,解得FG=N2
∠BDH=∠EDG,∠BHD=LG=90°,
∴.△BDHAEDG,
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DG EG
DG EG
∴DH=BH,即DH=BH,解得EG=52,
S四边形ADEF=S.DGE-S。AGF
-DGxEG-1AGxFG
1
2
(4D+4GxG
2AGxFG
=0+2x55-x2x5
23√2
2
◆◆
同压轴挑战一克满障压轴,突破思集上保
一、单选题
1.(25-26九年级上·江苏泰州期中)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D、E分别是
AC、BC的中点,以DE为直径的OO交AB于点F、G,则FG的长度为()
G
7
A.10
B.1
c.5
D.5
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理、三角形中位线定理、垂径定理及相似三角形的性质,解题思路是先求斜边
AB和中位线DE的长度,再求点O到AB的距离,最后利用勾股定理和垂径定理求FG;考查的知识点有
勾股定理、三角形中位线定理、垂径定理,用到的思想是转化思想,方法是几何图形中的长度计算方法,
技巧是利用垂径定理将FG的长度转化为2HG,解题关键是求出点O到AB的距离,易错点是忽略垂径定
理的应用导致无法将FG与HG建立联系.
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【详解】解:,△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
AB=√AC2+BC2=62+82=V36+64=√100=10
,点D、E分别是AC、BC的中点,
,DE是△ABC的中位线,
÷0e1B,E=号8=专x10=5,
2
5
…⊙0的直径为5,半径”=
2
过点O作OH1AB于H,连接OG,
F
D
0
E
B
1
S.wc=
ACx BC=
1
h-ACxBC 6x8 24
AB
105,
,DE是△ABC的中位线,
0w0*24是
255,
在△OGH中,0G=r=),OH=12
2
5·
.HG=0G2-0
25144
625-576
497
V10010,
·FG=2×HG=2
77
105,
故选D
2.(25-26九年级下·湖北孝感阶段检测)如图,在正方形ABCD中,AB=2,以边CD为直径作半圆
O,B是半圆O上的动点,F1DA于点R,PLAB于点P,设F=无BP=y,则+
的最小值是
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8
E
P
D
A
A.3-1
B.4-25
c.5-1
D.6-25
【答案】D
【分析】由题意,四边形4FEP为矩形,
x2+y2=AE2
所以当1E最小时,即0,B,A
“三点共线时,
x2+y2
最小,利用勾股定理进行计算,即可得解.
【详解】解:连接OE,AEAO
C
2
E
0
,四边形ABCD为正方形,AB=2,CD为圆O直径,
.∠BAD=∠CDA=90°,CD=AB=AD=2,OD=1,
EF⊥DA,EP⊥AB,
∴.四边形AFEP为矩形,
x2+y2=AE2
OE+AE≥AO
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O,E,A
当
三点共线时,
+y最小
则:
O4=VOD+4D+22=5
AE=AO-OE=5-1
:+y=AE2=(N5-=6-25
故选D
3.
(2026北京海淀一模)如图,在平面直角坐标系x0中,42,是抛物线=2上一点。以点
c(0,为圆心
CM长为半径的圆与抛物线在第一象限交于点B,抛物线和OC在点4B之间的部分分别
.MN分别是G,G上的两个动点(M
记为,
均不与水B
”重合),给出下面四个结论:
4H
3
G2
.c
G
-2-10
12衣
-1
O当MW1x轴时,M
长的最大值为V5+1,
②若点O在x轴上,则在第一象限内存在点M,使四边形ABMO的面积等于△AB吧的面积;
③△AMN可能是等边三角形;
3
④以0,2为中点的线段MN恰有两条.
上述结论中,所有正确结论的序号是()·
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
【答案】A
【分析】本题考查二次函数图象与性质,圆与函数的综合,等边三角形的性质与判定;当MN与y轴重合
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时,
MN的长取最大值,计算此时的
N
的长即可判断①:
S边形0>Sa0=SA,即可判断②:以A
为圆心,以AN为半径画圆与抛物线有交点,改变N点位置使得∠NAM=6O°,即可使得△AMN是等边三
1
1
M a,a
-a,3-
角形,即可判断③:设
表示出
J在G,上,利用NC=V5建立方程,求出
a2=22+2,最后根据a的取值范围,即可判断④
【详解】解:①当MN与y轴重合时,MN的长取最大值,
将2列代入y.得n-2,解得:n=2
1
4-22)
CA=22+=5
当MN与'轴重合时,CN=CA=5,CM=C0=1,
当
MN=CN+CM=√5+1
与轴重合时,
即为最大值,
∴①正确:
②如图1所示,对于x轴上的任意一点,
AB‖x轴,
SAAB2=S△ABo
,四边形的名称为ABMO,
∴.点M在第一象限的抛物线上,
抛物线在第一象限曲线上的任意一点M,都可以画出△OBM,
显然
I边形HMO>S△MBo=SAAB即
∴.②错误:
③如图2所示,以A为圆心,以AN为半径画圆与抛物线有交点,改变N点位置使得∠NAM=60°,即可
使得△AMN是等边三角形,
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.③正确:
4
3
G2
3
G
G
2
2-10M12x
-1
-1
图1
图2
D临以.水分别生6,GE的点,安o
4(-2,2).B2,2),G.G在点4、点8之间,M,N均不与么B重合,
.-2<a<2,
:引为w中点
c=+-5.甲-d-40
a2=2-2W2
(负值舍去)或“=22+2
-2<a<2,
a2<4,
.22+2>4,这与
-2<a<2
是矛盾的,
3
不存在以
0,2】
为中点的线段MN'
∴④错误
综上:①③正确,选A
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二、填空题
4.(2026重庆二模)如图,线段AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点F,点C,D均在⊙0上,以CD为边
作平行四边形ACDE,∠CDE=120°,连接OE交O0于点G,连接FG.若AB=8,则FG=一
A
E
B
【答案】
2v万
【分析】首先根据平行四边形的性质和已知角度求出∠ACD,进而在Rt△ACF中,求出∠CAF;利用圆
周角定理或三角函数求出OF的长,然后根据平行四边形的性质求出AE的长,在Rt△OAE中,求出
∠AOB,最后通过构造直角三角形,利用勾股定理求出FG的长,
【详解】解::四边形ACDE为平行四边形,
AC∥DE,
∴.∠ACD+∠CDE=180°
.∠CDE=120°,
.∠ACD=60°,
CD⊥AB.
∴.∠AFC=90°,
在Rt△ACF中,∠CAF=90°-∠ACD=30°
如图,连接OC,
B
AB为直径,AB=8,
.0A=0C=4.
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,∠COB=2LCAB=2×30°=60°,
在Rt△OCF中,OF=OC.cos∠COB=4×cos60°=2,
CF=OC·sin∠C0B=4xsin60°=2√3
CD⊥AB,
CD=2CF=43
:四边形ACDE为平行四边形,
AE∥CD,AE=CD=4V3
.CD L AB,
∴AE⊥AB,即∠OAE=90°,
在Rt△OAE中,an∠AOE=
E=3
OA
.∠A0E=60°,
,点G在⊙0上,
.0G=4,
过点G作GH⊥AB于点H,
在RtAOGH中,∠GOH=∠AOE=60°
0H=0G-cos60°=4×,2,GH=0G.sim60°=4x5=25,
.HF=H0+OF=2+2=4.
在RtFHG中,FG=VF2+GH=42+25'=2万
5.(24-25九年级上山东烟台期末)如图,正方形ABCD内接于⊙O,线段MN在对角线BD上运动,若
⊙O的面积为m,MN=l,则△AMN的周长的最小值是
D
0
M
B
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【答案】6
【分析】本题考查了圆的性质、点的对称性、平行四边形的性质等,确定点M、N的位置是本题解题的关
键.
由正方形的性质,知点C是点A关于BD的对称点,过点C作CA∥BD,且使CA'=I,连接AA交BD于
点N,取M=l,连接AM、CM,则点MN为所求点,进而求解.
【详解】解:连接AC,
⊙
的面积为“,则圆的半径为N6,则D=26=4C
,则
由正方形的性质,知点C是点A关于BD的对称点,BD⊥AC,
过点C作CA'∥BD,且使CA'=l,
.CA⊥AC,
连接AA'交BD于点N,取NM=l,连接AM、CM,则点MN为所求点,
N
,CA'∥BD,且A'C=MN,则四边形MCA'N为平行四边形,
则A'N=CM=AM,
故△AMN的周长=AM+AN+MN=AA+1为最小,
则4A=V2v6>+1P=5
则△AMN的周长的最小值为5+1=6,
故答案为:6,
6.(2026重庆模拟预测)如图,△ABC是O0的内接三角形,AD是△ABC的高,延长AD交O0于点E,
过点E的切线交0C的延长线于点P,连接4F.若BC=6,D=25,∠1CB=60”,则0C的长度为
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AF的长度为
D
E
2√21
2V93
【答案】
3
3
【分析】①连接OB,OA,过点O作OG⊥AB,由AD是△ABC的高得出AD⊥BC,得到∠ADC和
∠ADB为直角,在RIAADC中利用∠ACB=6O°和AD的长度求出DC,进而求出BD,在RIAABD中由勾
股定理求出AB,接着由垂径定理得出BG,根据圆周角定理得到∠AOB=2∠ACB=120°,结合OA=OB求
出∠OBA=30°,最后在RtAOBG中利用余弦函数求出OB,即可得OC的长度:
②连接OE,EC,延长BC,过点A作AI BC,过O作OM⊥BC于M,过F作FKIAD,交BC的延长
线于K,交AI于P,由∠ADC和∠ACB的度数求出∠DAC,再根据圆周角定理得到
∠EOC=2∠DAC=60°,结合OC=OE证明△OEC是等边三角形,得出OC=CE及相关角的度数,由EF
是⊙O的切线得出OE⊥EF,进而求得∠CEF=∠CFE=30°,得到CE=CF,可得OC=CF,接着由垂径
定理得出MC的长度,在Rt△OCM中由勾股定理求出OM,再根据平行关系得出对应角相等,结合
OC=CF证明△OCM≌aFCK,得到CM=CK和OM=FK,然后由两组对边分别平行且有一个角为直角
证明四边形ADKP为矩形,得出PK和AP的长度,进而求出PF的长度,最后在RtAAPF中由勾股定理即
可求出AF的长度,
【详解】解:①如图,连接OB,OA,过点O作OG⊥AB,垂足为G,
G
E
:AD是△ABC的高,
AD⊥BC,
.∠ADC=∠ADB=90°.
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Rt△ADC
在
中,
∠ADC=90°∠ACB=60°AD=2N3
DC=、AD
=2
tan60°
∴.BD=BC-DC=6-2=4,
在R1△ABD中,由勾股定理得:
AB=AD2+BD2=27
:OG⊥AB
:.BG-14B-7
21
∠AOB=2∠ACB=120°,
.OA=OB.
:∠OBA
180°-∠A0B=30°
2
在RtAOBG中,
BG
万_22i
OB=
cos∠0BAV33,
2
0C=0B=22
3
②连接OE,EC,延长BC,过点A作AI BC,过O作OM⊥BC于M,过F作FKIAD,交BC的延长
线于K,交AI于P,
G
B
,∠ADC=90°,∠ACB=60°,
∴∠DAC=180°-∠ADC-∠ACB=30°,
.∠EOC=2∠DAC=60°,
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又:0C=OE,
.△OEC是等边三角形,
∴.OC=CE,∠OEC=∠OCE=60°.
,EF是⊙O的切线,
.OE⊥EF,
.∠OEF=90°,
、.∠CEF-LOEF-LOEC=30°,
又:∠ECF=180°-∠0CE=120°
:.∠CFE=180°-∠ECF-∠CEF=30°,
.∠CEF=∠CFE,
..OC=CF
:OM⊥BC,
..OM=OC2-MC2
2--5
3
3
,FKAD,AD⊥BC,
FK⊥BC,
又:OM⊥BC,
..FKIIOM,
·∠OMC=∠FKC,∠COM=∠CFK,
又,OC=CF
△OCM≌△FCK(AAS)
∴.CM=CK=3
OM-FK=3
3,
:AD∥PK,AP∥DK,∠ADC=90°,
∴四边形ADKP为矩形,
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.PK=AD=23
AP=DK=DC+CK=5
PF-PK+KF-234
33,
AF=AP2+PR2=2193
3
三、解答题
7.(26-27九年级上·浙江杭州阶段检测)如图,圆内接四边形ABCD满足DB=DC,连结AC、BD,E
是BA延长线上的一点,过点D作DF⊥BE于点F.
E
B
(I)求证:AD平分∠EAC;
(2)若AB=6,AF=1,求AC的长.
【答案】()证明:~四边形ABCD是圆内接四边形,
∠BCD+∠DAB=180°,
:∠EAD+∠DAB=180°,
∠EAD=∠BCD,
..DB=DC,
·.∠DBC=∠BCD
∴.∠DBC=∠EAD,
∠DAC=∠DBC,
∴.∠EAD=∠DAC,
∴AD平分∠EAC:
(2)8
【分析】(1)根据圆的内接四边形,得到∠BCD+∠DAB=180°,可推导出∠EAD=∠BCD,继而推导出
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∠DBC=∠BCD=∠EAD=∠DAC,即可解答;
(2)过D作DG1AC于G,推导出DF=DG,可证明
tADFAS≌RtADGA(HL
,得到4G=F=1,继
t△DFB≌RtADGC(HL
而推导出
,可求出BF=CG=7,进而求出AC的长即可。
【详解】(1)略
(2)解:过D作DG⊥AC于G,
E
D
AP
平分
AD
∠EAC DF⊥BEDG⊥AC
..DF=DG
在RtADFA和Rt△DGA中
AD=AD
DF=DG
.RtADFAS≌RtADGA(HL)
∴.AG=AF=1,
在Rt△DFB和RtADGC中
DB=DC
DF=DG
∴.RtADFBS≌RtADGC(HL)
..BF=CG
:BF=AB+AF=6+1=7,
.CG=7,
∴.AC=AG+CG=1+7=8.
答:AC的长为8
8.(25-26九年级下·安徽宿州阶段检测)新定义:同一个圆中,互相垂直且相等的两条弦叫做等垂弦.
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B
E
D
B
D
图(1)
图(2)
(I)如图1,AB,AC是⊙O的等垂弦,OD⊥AB,OE⊥AC,垂足分别为D,E.求证:四边形ADOE是
方形:
(2)如图2,AB是⊙O的弦,作OD⊥OA,OC⊥OB,分别交⊙O于D,C两点,连接CD.求证:AB,
CD是⊙O的等垂弦.
【答案】()
证明:,AB,AC是⊙O的等垂弦,OD⊥AB,OE⊥AC,
∴.∠A=∠AD0=∠AE0=90°,
∴四边形ADOE是矩形,
:AB,AC是⊙O的等垂弦,
.'AB=AC,
OD⊥AB,OE⊥AC,
..OD=OF,
∴矩形ADOE是正方形:
(2)
证明:设AB交CD于点E,连接AC,
D
:OD⊥OA,OC⊥OB
.∠AOD=∠BOC=90°,
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∴.∠AOB=∠COD,
.AB=CD.
:∠BAC=)∠B0C=45°,∠ACD=)∠A0D=45°
21
2
.∠BEC=∠ACB+∠BAC=90°,
.AB⊥CD
AB=CD,AB⊥CD,
∴AB、CD是⊙O的等垂弦
【分析】(1)根据垂直的定义及等垂弦定义推出四边形ADOE是矩形,根据垂径定理得出OD=OE,即
可判定矩形ADOE是正方形:
(2连接AC,由圆心角、弦的关系可得AB=CD·由圆周角定理可得∠BMC-)B0C,
1
∠ACD=
∠AOD
,可得结论
【详解】(1)略
(2)略
9.(25-26九年级上福建福州阶段检测)如图1,4C为O0的直径,B=BC=4.点D是C上一动
点(不与A、C重合),连接BD,DC,AD
图1
图2
(1)求∠BDC的度数:
(2)探究线段AD、CD、BD之间的数量关系,并证明.
(3)如图2,若BD与AC相交于点E,过点E分别作EF⊥AD于点F,EG⊥CD于点G,求△AEF与
△ECG面积之和的最大值.
【答案】(1)45°
AD+CD=√2BD
(2)解:
,证明如下:
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延长DA至点M,使得AM=DC,连接BM,
:∠MAB+∠BAD=180°∠DCB+∠BAD=180°
∴.∠MAB=∠DCB
AB=BC
∠BAM=∠BCD
和
中
△ABM'△CBD
AM=CD
△ABM≌ACBD(SAS)
∴.BM=DB,∠MBA=∠CBD.
∴.∠MBD=∠ABD+∠MBA=∠CBD+∠ABD=9O°
在Rt△MBD中,MD=VBM+BD=V2BD】
.AD+CD=AD+AM=MD=2BD
∴.AD+CD=√2BD
(3)4
【分析】(1)根据直径所对的圆周角为直角得出∠ABC=90°,根据等腰三角形的性质求出
∠ACB=∠BAC=45°,最后根据圆周角定理得出答案即可;
(2)延长DA至点M,使得MM=DC,连接BM,证明
△ABM≌ACBD(SAS)
得出
BW=Da∠M4=∠C0,根搭约R定程出D-aP+D-5
,即可得出答案:
(3)过点E作EN⊥EC交AD点N,证明四边形EFDG为正方形.得出∠FEG=90°,证明
△EFN≌AEGC(ASA)
,得出
N=BCS.m=Sc,设EBC=x,则4E=4W2-元BN=BC=x,求出
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S+Sa=Sa-4EBN-45-小r=-2+4,根搭二次函数性质得出答案即可。
【详解】(1)解:“AC为直径,
.∠ABC=90°,
AB=BC.
∴.∠ACB=∠BAC=45°,
.BC-BC
.∠BDC=∠BAC=45°:
(2)略
(3)解:过点E作EN⊥EC交AD点N,如图所示:
为直径,
.AC
.∴.∠ABC=∠ADC=90°
AB=BC=4,
.∠ACB=∠BAC=45,AC=4V2
∴.∠ADB=∠BDC=45°,
∴.BD平分∠ADC
又EG⊥CD,EF⊥AD
∴.EF=EG,∠EFD=∠EGD=∠ADC=90°,
∴.四边形EFDG为正方形.
.∠FEG=90°,
NE⊥EC,
.∠NEC=90°,
∴.∠FEN=90°-∠NEG,∠CEG=90°-∠NEG.
∴.∠FEN=∠CEG
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T∠FEN=∠GEC
EF=EG
在
和
中
AEFN AEGC
∠EFN=∠EGC'
AEFN≌AEGC(ASA)
:.EN=EC,S.EFN=S.RGC
设BC=x,则ME=4W5-6EN=BC=x
Ss+8m=8m4E-BN=45-=-2可+4,
·当x=2W2S
“取得最大值,最大值为4,
S.AEF+S.GEC
最大值为4.
10.(25-26九年级下浙江宁波开学考试)定义:若一个圆内接四边形的两条对角线互相垂直,则称这个
四边形为圆美四边形
图1
图2
(1)请你写出一个你学过的特殊四边形中是圆美四边形的图形的名称一:
(②)如图l,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,经过点A、B的圆交AC边于点D,交BC边于点E,连结DE.
AB
若四边形ABED为圆美四边形,求DE的值:
3)如图2,在△ABC中,经过A、B的圆交AC边于点D,交BC于点E,连结AE,BD交于点F.若在四
边形ABED的内部存在一点P,使得∠PBC=∠ADP,连结PE交BD于点G,连结PA,若PA⊥PD,
PB⊥PE.求证:四边形ABED为圆美四边形.
【答案】(1)正方形
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②2*1
(3)证明:PA⊥PD,PB⊥PE,
∴.∠APD=∠BPE=90°,
·∠PBC=∠ADP,
.△APD∽△EPB.
AP PD
EP PB
AP EP
PDPB'
又'∠APD+∠DPE=∠BPE+∠DPE.
即∠APE=∠DPB,
∴.△APE∽△DPB
.∠AEP=∠DBP
又:∠DBP+∠PGB=90°,∠PGB=∠EGF,
∴.∠AEP+∠EGF=90°,
即∠BFE=90°,
BD⊥AE,
又A,B,E,D在同一个圆上,
∴.四边形ABED为圆美四边形.
【分析】(1)根据圆美四边形的定义直接得出结论:
(2)先判断出∠BED=∠CED=90°,得出∠ABD=∠CAB,AC=(N2+AD.
AP EP
(3)先判断出△APD∽△EPB,得出PDPB,进而判断出△APE△DPB?得出∠AEP=∠DBP,即
可得出结论
【详解】(1)解:根据圆美四边形的定义可知,正方形是圆美四边形
(2)解:如图,连接BD,AE,
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:∠BAC=90°
.BD为⊙O的直径,
∴.∠BED=∠CED=90°
~四边形ABED为圆美四边形,
∴BD⊥AE,
.∠ABD+∠BAE=90°,
:∠CAE+∠BAE=90°,
∴.∠ABD=∠CAE」
:.AD=DE,
:AD=DE,
△CDE CD=V2DE
在等腰直角
中,
:.CD=2AD
4C=(+1)4D
AB=AC.AD=DE,
AB=2+1.
DE
(3)略
1L.(2026湖南长沙二模)在等边△ABC中,D是BC边上的点,过点D作DE⊥BC交AC边于点E,垂
足为D,过点D作DF⊥AB,垂足为F,连接EF,经过点D、E、F的⊙O与边BC另一个公共点为G,
连接GF,GE,己知AB=6.
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(I)在点D的运动过程中,∠EDF的角度是否是定值,若是,求出角的度数,若不是,请说明理由:
(2)求线段FG的最小值;
(3)设CD=x,△AEF的面积为y,试求出y与x的函数关系式.
【答案】(I)∠EDF=60°
3V21
(2)7
(3)
【分析】(1)根据等边三角形的性质可知∠A=∠B=∠C=60°,根据直角三角形的两个锐角互余可得
∠BDF=30°,即可求出∠EDF=60°:
(2)根据∠GDE=90°,可知GE是⊙0的直径,根据圆周角定理可得∠EGF=∠EDF=60°,根据直角三
角形的丙个发角直余可知G长新正切的定义可如G-停印,前以当的雀时G的
值最小,以点B为原点建立平面直角坐标系,过点F作FM⊥x轴于点M,设CD=x,把点E、F的坐标
用含x的代数式表示出来,根据平面直角坐标系中两点之间的距离公式可得:
7,根
据二次函数的性质可知当x=
时,EF有最小值,最小值为EF=9y5
12
一,根据FG=Y3EF可求G的最
小值:
(3当CD=x时,可得4F=+6),过点6作BN⊥B:可得BV=5B-,根据三角形的面积公
式即可得到y与x的函数关系式.
【详解】(I)解:△ABC是等边三角形,
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∴.∠A=∠B=∠C=60°,AB=BC=AC=6,
DE⊥BC,
∴.∠BDE=90°
DF⊥AB,
∴.∠BFD=90°.
∴.∠BDF=90°-60°=30°
∠EDF=∠BDE-∠BDF=90°-30°=60°:
(2)解:如下图所示,以点B为原点建立平面直角坐标系,过点F作FM⊥x轴于点M,
∠EDG=90°
∴.EG是⊙O的直径,
.∠GFE=90°,
EF =EF
.∠EGF=∠EDF=6O°,
∴.∠FEG=30°,
在RtAEFG中,
an∠FEG=FG
EF,
.tan30°=
FG
EF 3
FGEF
3
设DC=x,则BD=BC-CD=6-x,
∠EDC=90°,∠ACB=60°,
.∠DEC=30°,
∴.CE=2CD=2x,
∴DE=VCE2-CD2=V(2x)2-x2=V3x
点E的坐标为(6-xV3x)
∠BFD=90°,∠BDF=30°
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:BF=BD-6-刘.
,FM⊥x轴,∠ABC=60°,
.∠BFM=30°,
BM=F=6-.
w--aw-2(-浮-
点4456-小浮6
m6-6-可6-可
整理.m-头-18+27=-号到,
81_9V万
当号时,球有最小值,晟水值为矿7是
:FG的最小值为FG=5F=5x973N
3
377;
E
0
B MG
D
(3)解:设CD=x,则BD=BC-CD=6-x,
:∠EDC=90°,∠ACB=60°,
∴.∠DEC=30°,
∴.CE=2CD=2x
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则AE=AC-CE=6-2x,
∠BFD=90°,∠BDF=30°,
BF-号BD-6-刘.
2
AF=AB-BF=66-刘=x+6,
如下图所示,过点E作EN⊥AB,
:∠A=60°,
.∠AEN=30°,
aN=4B=6-2)=3-x,
EN=VAE2-AW2=V6-2x}-(3-x}=5(3-x).
y=8m号4-av-+65B-。
整理得:y=-533x+95
4
4t+
2
B
G
12.(25-26九年级上·北京石景山期末)在平面直角坐标系xOy中,⊙0的半径为1.对于⊙0的弦AB和
点C给出如下定义:若点C在弦AB的垂直平分线上,且点C关于直线AB的对称点在⊙O上,则称点C
是弦AB的“关联点”.
在点C(0,0),C,(1,0),C(1,),C,(2,0)中,弦B的“关联
点”是
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C主
(2)若点
是弦AB的“关联点”,直接写出AB的长;
215
0
(3)已知点M(0,2),
15
对于线段MN上一点S,存在⊙O的弦PQ,使得点S是弦PQ的“关联
点”.记P的长为1,当点S在线段MN上运动时,直接写出t的取值范围.
【答案】aG(0,0).C(2,)
√万5
(2)2或2
60<1s
2或V3≤1≤2
【分析】(1)由点坐标可知弦AB的垂直平分线为x轴,根据新定义求出各点关于弦AB对称的点坐标,
然后根据是否在⊙O上,进行判断作答即可:
6,0
(2)由垂径定理可知,弦AB的垂直平分线过圆心O,则OC为弦AB的垂直平分线,点
)关于直线
AB的对称点为
-10)或0)
然后作图,构造直角三角形,利用勾股定理,垂径定理求解即可:
2W15
N
,0
(3)根据点M(0,2),
15
结合“关联点”的定义和垂径定理,分别求得PO的极值即可得出t
的取值范围
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1V5
【详解】(1)解:
2’2
.弦AB的垂直平分线为x轴,
C(0,0)
关于直线AB对称的点坐标为
0),在o0上.m9
C(0,0)
是“关联点”:
C2(1,0)
关于直线AB对称的点坐标为
0,0
,不在0上,即GL0
不是“关联点”:
C(1,1)
不在弦4B的垂直平分线上,即G(L
不是“关联点”;
C4(2,0)
关于直线AB对称的点坐标为
0),在00上,即C(20)是“关联点:
G(0,0)C(2,0)
故答案为:
(2)解:由垂径定理可知,弦AB的垂直平分线过圆心0,
:点©20)是弦4n的关联点”
∴.OC为弦AB的垂直平分线,
点9
关于直线4B的对称点为(-1,0)或(1,0)
当对称点为(-0)时,直线AB为x=一4,如图1,线段4B,
M
B
B
图1
则OM=I
4·AB=2AM,
由勾股定理得,
AM-JO-OM15
,
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:4g
2;
3
当对称点为(1,0)时,直线AB为x=4,如图1,线段A,B,
则0w3
4,AB2=2AN,
由勾股定理得,
4N=VO4,2-0w=
4,
.5B2=2,
万5
综上所述,AB的长为2或2:
(3)如图,设MN交⊙0于K,当OS⊥MW于S时,设OS交⊙0于S”,作线段SS的垂直平分线交⊙0
于P,O,OS'交PQ于E,连接OP,
KP
0
在Rt△MNO中,
w=vow+0m-2+2-8yi
15
15,
.∠OSW=∠MON=90°,
∴OS.MN=OM.ON,
:85
15
0S=2x215
15
92/94
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E是SS'的中点,
gw-
:0E=0S+SE=2+44
1,13
4
半径OS⊥P9
=0=2PE=5
2·
NM
⊙0
PO
当点S沿线段
运动到接近上时,
逐渐减小,
0<1s⑦
2
当点S与M重合时,则S(0,-,P№与SS互相垂直平分,如图,连接OP,
M(S)
S-2-(3-.0P-1
0E=S0-SE=2-3-1
22
在RIAOPE中,PE=vOP-0E-VP-令=
2
.PO=2PE=3
当点S运动到点K时,如图,SS经过点O,P9与SS互相垂直平分,
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M
1K)
R
S
∴t=PQ=2
V3≤t≤2
综上所述,t的取值范围
0<1s
2或V5≤1≤2:
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