内容正文:
第3章 圆·培优卷
【新教材苏科版】
时间:120分钟 满分:130分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷共27题:选择8题(24分)、填空8题(24分)、解答11题(82分),满分130分,限时120分钟。
答卷前请填写姓名、班级和考号。选择题选出唯一正确答案;非选择题在本卷预留区域作答,写出必要过程。考试结束后按教师要求交卷。
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,满分24分)
1.下列命题中,正确的是( )
A.垂直于弦的直线一定平分这条弦
B.平分弦的直径一定垂直于这条弦
C.在同一个圆中,到圆心距离相等的两条弦相等
D.同一个圆中任意两条弦的交点都是圆心
2.(改编自2024·扬州树人期中,公开重排版第4题)数轴上对应的数依次为。以数轴上的点为圆心作圆,使在圆外、在圆内、在圆上。点对应的数的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
3.(改编自2024·扬州树人期中,公开重排版第5题)在半径为的圆中,弦的中点为,。则的面积为( )
A.
B.
C.
D.
4.(改编自2025·南京六十六中一模,公开重排版第16题)是同一个圆上依次排列的四个点。已知,下列结论正确的是( )
A.
B.
C.一定是直径
D.
5.(改编自2024·扬州梅岭期中,公开重排版第12题)用同一种纸制作两个无底圆锥帽。甲帽底面半径为厘米、母线长为厘米;乙帽侧面展开图的弧长为厘米、扇形半径为厘米。不计接缝,甲帽比乙帽多用纸( )
A.平方厘米
B.平方厘米
C.平方厘米
D.平方厘米
6.(改编自2025·南京联合体3月模拟,公开重排版第6题)在圆上,在圆外,连接。已知且。直线与圆的位置关系是( )
A.相离
B.相切
C.相交
D.不能确定
7.(改编自2025·南京六十六中一模,公开重排版第5题)一个正方形的外接圆与内切圆之间的圆环面积为。这个正方形的边长是( )
A.
B.
C.
D.
8.(改编自2024·扬州树人期中,公开重排版第3题)圆半径为,圆内点满足。经过的弦的长度可能是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,满分24分)
9.(改编自2024·扬州梅岭期中,公开重排版第14题)圆半径为,两条平行弦所在直线的距离为。其中一条弦长为,另一条弦长为________。
10.(改编自2025·南京联合体3月模拟,公开重排版第2题)半径为的半圆直径为,圆心为。点从出发,以每秒个单位长度依次沿、半圆弧、运动,最后回到。当时,已运动的时间为________秒。
11.圆的直径。点在圆上且不与重合,若,则________。
12.一个圆锥的底面周长为厘米,侧面展开图为圆心角的扇形。这个圆锥的母线长为________厘米。
13.圆的半径为。弦,点在优弧上,点在劣弧上,且都不与端点重合。
则________度。
14.半径为的圆内接等边三角形,每条边到圆心的距离为________。
15.圆形纸片半径为厘米。剪出一个以纸片圆心为顶点、圆心角为的扇形,卷成无底圆锥(接缝忽略)。这个圆锥的高为________厘米。
16.圆的两条弦相交于点。,且在线段的内部。则________。
三、解答题(本大题共11小题,满分82分)
17.(5分)(改编自2024·扬州梅岭期中,公开重排版第21题)如图,是圆的水平直径,在左侧。弦与交于点,是的中点,在线段内部,在下方。过作,交圆于另一点。
(1)证明;
(2)若,求。
18.(5分)(改编自2024·扬州树人期中,公开重排版第26题)在中,。以为直径的圆交于,过作交于。
(1)证明是圆的切线;
(2)若,求。
19.(6分)(改编自2024·无锡金桥零模,公开重排版第26题)如图,中,。
(1)只用无刻度直尺和圆规作以为圆心、与相切的圆,并标出切点,保留作图痕迹;
(2)求该圆半径;
(3)说明这样的圆为什么只有一个。
20.(6分)(改编自2025·南京六十六中一模,公开重排版第27题)在平面直角坐标系中,圆心,半径为。该圆与轴交于(在左侧),与轴交于(在下方)。
(1)求四点坐标并比较;
(2)求过的切线表达式,并说明理由。
21.(6分)(改编自2025·宿迁沭阳三模,公开重排版第25题)是圆的直径,为上半圆上一点。为不含的弧的中点,过作,垂足为。
(1)证明是圆的切线;
(2)若,四边形是菱形,求及劣弧的长度。
22.(8分)(改编自2025·南京联合体零模,公开重排版第21题)圆中,是劣弧的中点,交于,。点在优弧上运动,不与重合。
(1)求;
(2)求四边形面积的最大值,并指出何时取得。
23.(8分)(改编自2024·扬州梅岭期中,公开重排版第25题)上半圆直径,点在半圆弧上,。点为不含的弧的中点,连接。
(1)求;
(2)求,并证明平分。
24.(8分)(改编自2025·常州前黄一模,公开重排版第25题)正方形边长为,以为直径向正方形内部作半圆。为中点,交半圆于异于的点,连接。
(1)证明;
(2)求;
(3)求半圆内部而在外部的区域面积。
25.(10分)(改编自2024·扬州梅岭期中,公开重排版第17题)圆半径为,弦。在弦所对的优弧上,且不与重合。过作的垂线,交射线于。
当为等腰三角形时,求所有可能的。
26.(10分)(改编自2024·扬州梅岭期中,公开重排版第28题)如图,圆半径为,直径水平,在左侧。弦于,在线段上,,在上方。在射线上且位于的外侧,。直线与圆的另一交点为。
(1)证明;
(2)当时,求;
(3)若,求。
27.(10分)在平面直角坐标系中,圆以原点为圆心,半径为。一根竖直线段的端点为,其中为实数。
(1)当时,写出直线与圆的两个交点坐标;
(2)分别求线段与圆恰有个公共点时的范围。
1
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$第3章
圆培优卷
【新教材苏科版】
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,满分24分)
1.下列命题中,正确的是()
A.垂直于弦的直线一定平分这条弦
B.平分弦的直径一定垂直于这条弦
C.在同一个圆中,到圆心距离相等的两条弦相等D.同一个圆中任意两条弦的交点都是圆心
【答案】C
【分析】垂径定理的条件辨析。不要遗漏“经过圆心”和“不是直径”两个条件。
【详解】垂直于弦的直线不一定经过圆心,故未必平分弦;平分弦的直径在该弦也是直径时未必垂直于它:
同圆中到圆心距离相等的弦长度相等:两条直径的交点才必为圆心,任意两弦的交点未必为圆心。
【易错提醒】不要遗漏“经过圆心”和“不是直径”两个条件。
2.(改编自2024扬州树人期中,公开重排版第4题)数轴上A,B,C对应的数依次为3,1,5。以数轴上的
点O为圆心作圆,使A在圆外、B在圆内、C在圆上。点O对应的数t的取值范围是()
A.t<1
B.1<t<3
C.t>3
D.1≤t≤3
【答案】B
【分析】点圆位置关系与垂直平分点。两条严格不等式需要同时满足。
【详解】半径为1-。由F+3到>-5得>1:由-l<-得t<3。所以1<t<3。
【易错提醒】两条严格不等式需要同时满足。
1
3.(改编自2024扬州树人期中,公开重排版第5题)在半径为10的圆中,弦AB的中点为M,
OM:OA=3:5。则aOAB的面积为()
O
M
⊙
A.24
B.30
c.40
D.48
【答案】D
【分析】垂径定理与三角形面积。圆心到弦的距离是高,弦长要取半弦的两倍。
1
【详解)OM=6,且OM1AB。由勾股定理得M=8,所以4B=16,Sae=2×16x6=48
【易错提醒】圆心到弦的距离是高,弦长要取半弦的两倍。
2
4.(改编自2025南京六十六中一模,公开重排版第16题)A,B,C,D是同一个圆上依次排列的四个点。
已知∠ABC=2∠ADC,下列结论正确的是()
⊙
A.∠ADC=60
B.∠ABC=90
C.4C一定是直径
D.AB=BC
【答案】A
【分析】圆内接四边形对角关系。“两角成倍数”并不说明有直径或等边三角形。
【详解】内接四边形的对角互补,故3∠ADC=180,得∠ADC=60°,∠ABC=120°。由这些条件不能确
定邻边相等或某条对角线为直径。·
【易错提醒】“两角成倍数”并不说明有直径或等边三角形。
5.(改编自2024扬州梅岭期中,公开重排版第12题)用同一种纸制作两个无底圆锥帽。甲帽底面半径为
3厘米、母线长为8厘米;乙帽侧面展开图的弧长为8π厘米、扇形半径为5厘米。不计接缝,甲帽比乙帽
多用纸()
A.2元平方厘米
B.3元平方厘米
C.4π平方厘米
D.6π平方厘米
【答案】c
【分析】圆锥侧面积与扇形面积的两种表达。展开图的扇形半径是母线,不能把弧长当底面半径。
1
×5×8π=20π
【详解】甲侧面积为π×3×8=24π。乙展开扇形面积为2
,故相差4π平方厘米。
【易错提醒】展开图的扇形半径是母线,不能把弧长当底面半径。
3
6.(改编自2025:南京联合体3月模拟,公开重排版第6题)A在圆0上,B在圆外,连接0A,OB。已知
∠AOB=3∠ABO且∠ABO=22.5°。直线AB与圆的位置关系是()
A
A.相离
B.相切
C.相交
D.不能确定
【答案】B
【分析】切线判定与角度条件的逆用。只有确认切点在圆上且该点半径垂直于直线,才能判相切。
【详解】∠A0B=67.5°,所以∠0AB=180-22.5°-67.5°=90°。直线AB垂直于过圆上点A的半径,因此
相切。
【易错提醒】只有确认切点在圆上且该点半径垂直于直线,才能判相切。
7.(改编自2025·南京六十六中一模,公开重排版第5题)一个正方形的外接圆与内切圆之间的圆环面积
为9π。这个正方形的边长是()
0.
A.3
B.3V2
D.6
C.
2
4
【答案】D
【分析】正方形内外接圆与面积差。不能把外接圆半径当作正方形边长。
a
√2a
na2
=9π
【详解】设边长为a,内切圆半径为2,外接圆半径为2。圆环面积为4,得a=6。
【易错提醒】不能把外接圆半径当作正方形边长。
8.(改编自2024扬州树人期中,公开重排版第3题)圆O半径为5,圆内点P满足OP=3。经过P的弦
的长度可能是()
B
A.6
B.7
C.9
D.11
【答案】C
【分析】经过圆内定点的弦长范围。最短弦与OP垂直,最长弦经过圆心。
【详解】圆心到这条弦所在直线的距离d满足0≤d≤3,半弦长为V25-d严,故弦长在8,10]内。四个选项
中只有9在范围内。
【易错提醒】最短弦与OP垂直,最长弦经过圆心。
5
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,满分24分)
9.(改编自2024扬州梅岭期中,公开重排版第14题)圆0半径为5,两条平行弦所在直线的距离为7。
其中一条弦长为8,另一条弦长为一。
0.
D
【答案】6
【分析】平行弦与圆心同异侧分类。给定两弦距离时要检验同侧、异侧及距离不超过半径。
【详解】长为8的弦到圆心距离为V25-16=3。两弦若在圆心同侧,它们之间距离小于5,不可能为7。
故在异侧,另一弦到圆心距离为7-3=4,弦长为2W25-4=6。
【易错提醒】给定两弦距离时要检验同侧、异侧及距离不超过半径。
6
10.(改编自2025南京联合体3月模拟,公开重排版第2题)半径为4的半圆直径为AB,圆心为O。点
P从O出发,以每秒1个单位长度依次沿OA、半圆弧AB、BO运动,最后回到O。当OP=2时,已运动
的时间为
秒。
【答案】2或6+4元
【分析】分段路径与圆心距离。沿圆弧运动时圆心距不随走过的弧长变化。
【详解】在OA上首次满足条件用时2秒;沿半圆弧时恒有OP=4;回程BO上满足条件时已走
4+4π+2=6+4π个单位长度。
【易错提醒】沿圆弧运动时圆心距不随走过的弧长变化。
11.圆O的直径AB=10。点P在圆上且不与A,B重合,若PA-PB=2,则PA×PB=
D
O
的
【答案】48
【分析】直径圆周角与平方恒等式。差的平方含有乘积项,不能写成平方差。
【详解】直径所对的圆周角为直角,所以P+PB=100。由(PA-PB)=4得100-2PA×PB=4,故乘积
为48。
【易错提醒】差的平方含有乘积项,不能写成平方差。
7
12.一个圆锥的底面周长为6π厘米,侧面展开图为圆心角135的扇形。这个圆锥的母线长为
厘米。
【答案】8
【分析】圆锥展开图的弧长匹配。圆锥侧面扇形半径等于母线而非圆锥高。
135πl
=6元
【详解】底面周长等于扇形弧长,故180
,解得1=8。
【易错提醒】圆锥侧面扇形半径等于母线而非圆锥高。
13,圆O的半径为6。弦AB=6,点C在优弧AB上,点D在劣弧AB上,且都不与端点重合。
则∠ADB-∠ACB=
度。
A
O
【答案】120
【分析】同弦所对两侧圆周角。点在劣弧时所对的是优弧,不能仍取锐角。
【详解】OA=OB=AB=6,所以∠AOB=60°。优弧上的圆周角∠ACB=30°,劣弧上的圆周角
∠ADB=150°,两者之差为120°。
【易错提醒】点在劣弧时所对的是优弧,不能仍取锐角。
8
14.半径为4的圆内接等边三角形,每条边到圆心的距离为
0.
B
C
【答案】2
【分析】正三角形与圆的弦心距。等边三角形外接圆半径是内切圆半径的两倍。
【详解】圆心到边的垂线平分该边及其所对圆心角;顶角为120的等腰三角形被分为两个含60°角的直角
三角形。圆心到边的距离等于半径的一半,为2。
【易错提醒】等边三角形外接圆半径是内切圆半径的两倍。
15.圆形纸片半径为3厘米。剪出一个以纸片圆心为顶点、圆心角为240°的扇形,卷成无底圆锥(接缝忽
略)。这个圆锥的高为
厘米。
【答案】5
【分析】圆锥展开与轴截面勾股关系。扇形半径与圆锥高不能混淆。
【详解】展开扇形半径为母线3,弧长为4红,故底面半径为2。由勾股定理,圆锥高为V32-2=5。
【易错提醒】扇形半径与圆锥高不能混淆。
9
16.圆O的两条弦AB,CD相交于点P。PA=2,PB=6,PC=3,且P在线段AB,CD的内部。则PD=
0.
【答案】4
【分析】相交弦数量关系的推导。不能把相交弦的两段相加后作比例。
【详解】连接AC,BD,由同弧圆周角及对顶角得△APCADPB,所以PAx PB=PC×PD。代入得PD=4。
也可从相似三角形的对应边比例直接列式。
【易错提醒】不能把相交弦的两段相加后作比例。
10
三、解答题(本大题共11小题,满分82分)
17.(5分)(改编自2024扬州梅岭期中,公开重排版第21题)如图,AB是圆O的水平直径,A在B左
侧。弦CD与AB交于点M,M是CD的中点,M在线段AO内部,D在AB下方。过D作DE⊥CD,交
圆于另一点E。
(1)证明DE‖AB.
(2)若OEI‖AD,求∠BAD。
o
A
B
M
D
E
【答案】(1)见证明:(2)60°。
【分析】垂径定理逆向与平行弦角关系。把射线方向看清,平行直线上的同位角不一定是题中所取小角。
【详解】(1)连接OM。因M为非直径弦CD的中点,OM⊥CD。O,M,AB共线,故AB⊥CD。又
DE⊥CD,所以DEI‖AB。
11
(2)设∠BAD=0。由OEI‖AD及DE‖AB,得∠OED=0。又OA=OD,所以∠ODA=∠OAD=0。由
DEI‖AB,∠ADE=180°-0,故∠ODE=180°-20。由OD=OE知∠ODE=∠OED,所以180-29=0,
解得0=60°。
【易错提醒】把射线方向看清,平行直线上的同位角不一定是题中所取小角。
【评分标准】(2分)证明直径与弦垂直并得平行。
(3分)用等腰半径三角形与平行关系求角。
12
18.(5分)(改编自2024扬州树人期中,公开重排版第26题)在△ABC中,∠C=90°。以AC为直径的
圆O交AB于D,过O作OE‖AB交BC于E。
(1)证明DE是圆O的切线;
(2)若AC=6,DE=4,求AB。
B
C
A
O
【答案】(1)见证明:(2)10。
【分析】三角形中位线、斜边中点与切线判定。只证明ED=EC还不能直接说相切,必须推出OD⊥DE。
【详解】(1)O为AC中点且OEI‖AB,故E为BC中点。因AC是直径,CD⊥AB,所以∠BDC=90°。
直角三角形斜边中点性质得ED=EC=EB。设∠EDC=∠ECD=a;半径OD=OC得
∠ODC=∠OCD=90°-,故∠ODE=90,圆在D处与DE相切。
13
(2)EC=ED=4,所以BC=8。由勾股定理,AB=V6+82=10。
【易错提醒】只证明ED=EC还不能直接说相切,必须推出OD LDE。
【评分标准】(1分)确定E为中点。
(2分)推出OD垂直DE并判切线。
(2分)求BC及AB。
14
19.(6分)(改编自2024无锡金桥零模,公开重排版第26题)如图,△ABC中,
∠C=90°,AC=6,BC=8
(1)只用无刻度直尺和圆规作以C为圆心、与AB相切的圆,并标出切点D,保留作图痕迹;
(2)求该圆半径:
(3)说明这样的圆为什么只有一个。
24
【答案】(1)见作图;(2)5:(3)圆心到直线的垂线段长度唯一。
【分析】定圆心切圆尺规作图、等面积求高。不能取CA或CB作半径代替到斜边的距离。
【详解】(1)以C为圆心、充分大的长为半径画弧,交直线AB于U,':分别以U,P为圆心、相同且充分
大的长为半径画弧,交于异于C的点W。作直线CW,交AB于D。以CD为半径作圆。CU=CV且
U=WV,所以CW为UV的垂直平分线,CD⊥AB,故相切。
1
×6×8=
(2)AB=V6+8=10。比较三角形的两种面积表达式:2
2×10 XCD CD=24
2
,得5。
15
(3)固定点C到直线AB的距离唯一,圆相切时半径必须等于此距离,因此半径和圆均唯一。
【易错提醒】不能取C4或CB作半径代替到斜边的距离。
【评分标准】(2分)作垂线并画圆,痕迹完整。
(2分)面积法求半径。
(2分)解释唯一性。
16
20。(6分)(改编自2025南京六十六中一模,公开重排版第27题)在平面直角坐标系中,圆心0(1,-),
半径为V5。该圆与x轴交于A,B(A在B左侧),与y轴交于C,D(C在D下方)。
(1)求四点坐标并比较AB,CD,
(2)求过D的切线表达式,并说明理由。
x
1
【答案】ID4(-1,0,B(3,0.C(0,-3)D00,4B=CD=4:2)y=2x+1
【分析】坐标轴截弦与切线表达式6圆心不在原点,弦中点也不一定是原点。
【详解】(1)圆心到两坐标轴的距离均为1,故两条弦的半长均为V5-1=2。弦中点分别为(L,0),(0,-),
所以4(1,0)B(3,0),C(0,-3),D(0,),两弦长度都为4。
(2)取T(2,2)。有0D2=5,DT2=5,0T2=10,故由勾股定理逆定理知0D1DT,DT为切线。设直线
=1,k=
为y=c+b,代入D,T得
2。
【易错提醒】圆心不在原点,弦中点也不一定是原点。
【评分标准】(3分)四点坐标及两弦比较。
(3分)切线表达式与垂直理由。
17
21.(6分)(改编自2025·宿迁沭阳三模,公开重排版第25题)AB是圆O的直径,E为上半圆上一点。
C为不含A的弧BE的中点,过C作CD⊥AE,垂足为D。
(1)证明CD是圆O的切线:
(2)若AO=3,四边形AOCE是菱形,求AC及劣弧BE的长度。
D
0
Sy
B
【答案】(1)见证明:(2)4C=3V5,弧长2π。
【分析】弧中点、圆周角与切线判定。不要把OC⊥BE直接替换成所需的OC‖AE。
【详解】(1)设∠BAE=a。因C为弧BE中点,
ZBAC=
2。圆周角与圆心角关系给出
∠BOC=2∠BAC=a,而OB与AB同方向,所以OCI‖AE。于是OC⊥CD,CD在圆上点C处垂直半径,
为切线。
18
(2)菱形A0CE四边均为3,又OE=3,故△0CE为等边三角形,∠COE=60°。A,0,B共线,菱形对边
AEOC,得∠4A0C=120°,所以AC=3W5。C平分弧BE,故劣弧BE对应圆心角120,弧长
120元×3
=2π
180
【易错提醒】不要把OC⊥BE直接替换成所需的OC川4E。
【评分标准】(3分)由弧中点推出OC平行4E并判切线。
(3分)菱形条件下计算线段与弧长。
22.(8分)(改编自2025·南京联合体零模,公开重排版第21题)圆0中,C是劣弧BD的中点,OC交
BD于M,OM=3,CM=2。点A在优弧BD上运动,不与B,D重合。
(1)求BD;
(2)求四边形ABCD面积的最大值,并指出何时取得。
M
【答案】(1)8;(2)40,当A为优弧BD中点时取得。
【分析】垂径定理与定底面积最值。最大高是半径加弦心距,不是直径,也不能漏掉固定三角形面积。
【详解】(1)OC=OM+CM=5。由垂径定理,OM⊥BD且BM=DM,故BM=VS-32=4,得
BD=8。
19
(2)8n=x8x2=8
。设A到BD的距离为h,则h≤OC+OM=8;等号当且仅当A为优弧BD的中点。
因此
4BcD=8+5×8h≤40
2
【易错提醒】最大高是半径加弦心距,不是直径,也不能漏掉固定三角形面积。
【评分标准】(3分)半径和弦长。
(3分)面积上界。
(2分)等号位置及最大值。
23.(8分)(改编自2024扬州梅岭期中,公开重排版第25题)上半圆直径AB=13,点C在半圆弧上,
AC=5。点P为不含A的弧BC的中点,连接AP,BP。
(1)求BC;
(2)求AP,并证明AP平分∠BAC。
A
B
【答案】(1)12,(2)313,角平分线证明见详解。
BP=IBC
【分析】弧中点与中位线、勾股定理。P是弧中点而非弦中点,不能直接令
2
【详解】(1)AB是直径,故∠ACB=90°,BC=V132-52=12。
20
(2)取BC中点E,连接OE,OP。因P为弧中点,O,E,P共线且OP⊥BC。O为AB中点,故OE为
△ABC的中位线,
2,所以EP=4。由勾股定理,BP2=BE2+EP2=36+16=52。又
∠APB=90°,所以AP2=169-52=117,AP=3W3。等弧BP,PC对应圆周角相等,故∠BAP=∠PAC。
【易错提醒】P是弧中点而非弦中点,不能直接令
Bp-iBc
【评分标准】(2分)求BC。
(2分)求OE和EP。
(2分)双勾股求AP。
(2分)证明角平分线。
21
24.(8分)(改编自2025·常州前黄一模,公开重排版第25题)正方形ABCD边长为2,以AB为直径向
正方形内部作半圆。P为CD中点,BP交半圆于异于B的点O,连接A№,DO。
(1)证明△ABQ△BPC:
(2)求DQ:
(3)求半圆内部而在△AB0外部的区域面积。
0
π4
【答案】(1)见证明:(2)2;(3)25。
【分析】直径圆周角、相似与坐标勾股求交点。第二交点不能误取已知点B:阴影范围要按文字指定而不
是凭图猜测。
【详解】(1)∠AQB=90=∠BCP,∠AB0+∠PBC=90,故∠BA0=∠PBC。因此两三角形相似。
(2)取4(0,0,B(2,0),C(2,2)D(0,2),则P(L2)。设(2-t21),0<1<1。圆心为1,0),由勾股关系
0-+r=1号.黄g.m
t=
D0=+g29-2
22
1
44
×2×
π
π4
(3)三角形面积255,半圆面积2,所求面积为25。
【易错提醒】第二交点不能误取已知点B;阴影范围要按文字指定而不是凭图猜测。
【评分标准】(2分)相似证明。
4分)交点与D0
(2分)区域面积。
23
25.(10分)(改编自2024扬州梅岭期中,公开重排版第17题)圆0半径为5,弦AB=8。P在弦AB
所对的优弧上,且不与A,B重合。过A作AP的垂线,交射线PB于C。
当△PAB为等腰三角形时,求所有可能的BC。
D
0
£
C
8556
【答案】3,8,15。
【分析】圆上等腰三角形的三类边相等条件。不能只算PA=PB:还需考虑PA=AB、PB=AB并排除端
点退化。
【详解】建立直角坐标系,取4(4,0),B(4,0),O(0,3),所取优弧在弦上方。设P(),圆上的点满足
x2+0y-3y=25,即2+y-6y=16。
若PA=PB,则x=0,优弧上非瑞点解为P0,8)。4C的表达式为”=2+4).PB为y=-2x+8,故
BC=
3。
24
(44192
若PB=AB=8,则-4}+y=64。与圆上的关系联立,排除P=A,得气25'25)。以B为圆心、8为
半径作圆,P,A均在该圆上。延长PB至其直径另一端C,则∠PAC=90,此C正是题中交点。故BC=8。
44192
若PA=AB=8,同理排除P=B,得(25’25
PB=48
5。作AH⊥PB,因PA=AB,H为PB中点,
PH=24
是BC=PC-PB=56
5。由PAHSAPC4得P4=PH×PCPC=245=3。于是
「15。三种等边关
系已全部覆盖,且所有所求交点均在B外侧。
【易错提醒】不能只算PA=PB:还需考虑PA=AB、PB=AB并排除端点退化。
【评分标准】(2分)坐标与圆上关系。
(2分)PM=PB分支。
(3分)PB=AB分支。
(3分)PA=AB分支及完备性。
25
26.(10分)(改编自2024扬州梅岭期中,公开重排版第28题)如图,圆0半径为5,直径AB水平,
A在B左侧。弦CD⊥AB于E,E在线段AO上,OE=3,C在AB上方。P在射线CD上且位于D的外侧,
DP=t>0。直线AP与圆的另一交点为Q。
(1)证明∠APD=∠ACQ:
(2)当t=2时,求SAc0S.c0:
(3)若A0=D0,求t。
O
【答案】(1)见证明:(2)5:4:(3)2V5。
【分析】外点割线、圆周角、弧中点与坐标计算。必须区分圆心与弦交点先后、第二交点和射线方向,不
能默用原来源图的另一侧构型。
【详解】(1)由直径垂直平分CD,知AC=AD,所以∠ACD=∠ADC。Q在劣弧AD内,由同弧圆周
角得∠40C=∠ADC。又A,L,P依次共线,故∠POC=180-∠ADC。在△PC0中,
∠APD=∠QPC=∠ADC-∠PCQ=∠ACD-∠PCQ=∠ACO。
26
(2)取0(0,0).A(-5,0),B(5,0).C(-34),D(-3,4)。当t=2,P(-36,直线AP为y=-3(x+5)。将它
代入点在圆上的勾股关系+y=25,排除A,得(4,-3)。CP=10,A,0到直线CP的距离分别为2,1,
0收E贵aSnw250m-.5e-分-
所求比为5:4。
(3)Q在劣弧AD内。A=DQ时,Q为此弧中点,故OQ平分∠AOD。由半径的坐标方向可得
g(-25,-5)
直线40到x=-3时的纵坐标为4-2√5,因此DP=2W5。反代可知此位置在指定射线上
且满足等弦,唯一。
【易错提醒】必须区分圆心与弦交点先后、第二交点和射线方向,不能默用原来源图的另一侧构型。
【评分标准】(2分)圆周角关系证明。
(4分)坐标求交点与面积比。
(4分)等弦时唯一【及射线检验。
27
27.(10分)在平面直角坐标系中,圆0以原点为圆心,半径为5。一根竖直线段的端点为
U(6,-2),/(化,4),其中t为实数。
(1)当<5时,写出直线UV与圆的两个交点坐标;
(2)分别求线段U"与圆恰有01,2个公共点时t的范围。
【答案】(1)
,±v25-)
2)0个:<3或>5:1个:3≤<21或川=5:2个:2i≤<5.
【分析】直线和有限线段与圆的公共点区别。相交直线的两个交点未必都在线段上,端点与切触必须单列。
【详解】(1)设交点纵坐标为y,由勾股关系t+y=25,得y=±V25-子。
(2)当>5时直线与圆相离,无公共点:当=5时只有切点(,0)且在该线段内,因此为1个。
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当川<5,记8=V25-子>0。上方交点在线段内当且仅当s≤4,即川≥3:下方交点在线段内当且仅当
3≤2,即22。所以l川<3时0个,3≤川<V2时1个,②≤川<5时2个。端点在圆上也要计入,
(=5时上下交点合并而只计1个。
【易错提醒】相交直线的两个交点未必都在线段上,端点与切触必须单列。
【评分标准】(2分)交点坐标。
(2分)相离与切触。
(4分)上下交点分别在线段的条件。
(2分)完整范围和端点。
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