2023年中考数学压轴题29圆与相似及三角函数综合问题(教师版含解析).pdf
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1、挑 战 2023年 中 考 数 学 压 轴 题 之 学 霸 秘 笈 大 揭 秘(全 国 通 用)_ 专 题 2 9圆 与 相 似 及 三 角 函 数 综 合 问 题 典 例 剖 析.【例 1】(2022.四 川.巴 中 市 教 育 科 学 研 究 所 中 考 真 题)四 边 形 4BC0内 接 于 O。,直 径 4c与 弦 BD交 于 点 E,直 线 PB与。相 切 于 点 艮(1)如 图 1,若 B 4=30,且 E。=E A,求 证:84平 分“B D;(2)如 图 2,连 接 O B,若 NDB4=2NPB4,求 证:&OAB s&CDE.【答 案】(1)见 解 析(2)见 解 析【分
2、析】(1)连 接 O B,根 据 切 线 的 性 质 可 得 NPB4+4AB。=90。,再 由 4PB4=30。,可 得 418。=60。,从 而 得 到 A 40B为 等 边 三 角 形,再 跟 等 边 三 角 形 的 性 质 可 得 B E 平 分 乙 4B。,即 可 求 证;(2)根 据 切 线 的 性 质 和 直 径 所 对 的 圆 周 角 是 直 角 可 得 NPB4=4OBC=N O C B,从 而 得 到 乙 AOB=2乙 OCB=2&P B A,进 而 得 到 Z710B=N 4 C D,再 由 4840=48。,即 可 求 证.(1)证 明:连 接 08,直 线 P B 与
3、。相 切 于 点 B,乙 PBO=90,/.PBA+B。=90,v.PBA=30,Z.ABO=60,又 OA=OB,.40B为 等 边 三 角 形,又 OE=AE,BE 平 分 N4BO,.,“砥=2 8。=30。,(2)证 明:,直 线 PB与。相 切 于 点 B,/.乙 PBO=90,Z,PBA+CABO=90,F C 为 直 径,ZABC=909:.ZOBC+ZABO=90,:/OBC=/PBA,Y OB=OC,:,乙 PBA=LOBC=LOCB,:.LAOB=2乙 OCB=2(PBA,v Z-ACD=乙 ABD=2乙 PBA,Z.AOB=Z-ACD,又:乙 BAO=LBDC,OAB C
4、DE.【点 睛】本 题 主 要 考 查 了 切 线 的 性 质,圆 周 角 定 理,相 似 三 角 形 的 判 定 和 性 质 等 知 识,熟 练 掌 握 切 线 的 性 质,圆 周 角 定 理,相 似 三 角 形 的 判 定 和 性 质 是 解 题 的 关 键.【例 2】(2022广 东 深 圳 中 考 真 题)一 个 玻 璃 球 体 近 似 半 圆 0,4B为 直 径,半 圆。上 点 C处 有 个 吊 灯 EF,EF/AB,CO J.AB,EF的 中 点 为 0,04=4.图 图 图(1)如 图,CM为 一 条 拉 线,M在。8上,。=1.6,。9=0.8,求 CD的 长 度.(2)如 图
5、,一 个 玻 璃 镜 与 圆。相 切,H 为 切 点,M 为 OB上 一 点,为 入 射 光 线,NH为 反 射 光 线,乙 O H M=乙 OHN=45。,t a n。=三,求 ON的 长 度.4(3)如 图,M是 线 段 0B上 的 动 点,为 入 射 光 线,/H 0 M=50。,2 为 反 射 光 线 交 圆。于 点 N,在 M从。运 动 到 B的 过 程 中,求 N点 的 运 动 路 径 长.【答 案】220 ON=y(3)4+日 兀【分 析】(1)由。尸=0.8,。u=1.6,DF|0 B,可 得 出 DF为 COM的 中 位 线,可 得 出。为 CO中 点,即 可 得 出 CD的
6、 长 度;(2)过 N 点、作 ND 0H,交。”于 点 D,可 得 出 A 为 等 腰 直 角 三 角 形,根 据 tan/COH=可 得 出 tanzJVOD 设 ND=3x=D H,则。=4x,根 据 0。+DH=O H,即 可 求 OD 4得 x=%再 根 据 勾 股 定 理 即 可 得 出 答 案:(3)依 题 意 得 出 点 N 路 径 长 为:0 B+Igr,推 导 得 出 NBOT=80。,即 可 计 算 给 出 即 可 得 出 答 案.(1):DF=0.8,O M=1.6,DF|OB.为 4。0时 的 中 位 线.为 CO的 中 点:C O=A O=4CD=2(2)过 N 点
7、 作 ND_LO,交 OH于 点,:乙 OHN=45,.NHD为 等 腰 直 角 三 角 形,即 ND=DH,XVtanZCOW=,4QAtanz/VOD=,4Atanz/VOD=,O D 4:.ND,OD=3:4,设 ND=3X=D H,则 0 0=4%,;OD+DH=OH,/.3%4-4%=4,解 得 X=%:.ND=-,OD=,7 7工 在 出 NOD中,ON=yjND2+OD2=J(y)2+(y)2=y;(3)如 图,当 点 例 与 点 O 重 合 时,点 N 也 与 点 O 重 合.当 点 M运 动 至 点 A时,点 N运 动 至 点 T,故 点 N路 径 长 为:0 B+毫.:乙
8、NHO=乙 MHO,乙 THO=乙 MHO,乙 HOM=50.:.ZLOHA=Z.OAH=65.:.Z.THO=65。/T O H=50.B O T=80。,I C“800 16.=2zr X 4 X-=-71,F 360 9 N 点 的 运 动 路 径 长 为:OB+Igj-=4+9 ns故 答 案 为:4+?兀【点 睛】本 题 考 查 了 圆 的 性 质,弧 长 公 式、勾 股 定 理、中 位 线,利 用 锐 角 三 角 函 数 值 解 三 角函 数,掌 握 以 上 知 识,并 能 灵 活 运 用 是 解 题 的 关 键.【例 3】(2022黑 龙 江 哈 尔 滨 中 考 真 题)已 知
9、CH是。的 直 径,点 A,点 B 是。上 的 两 个 点,连 接。4 OB,点。,点 E 分 别 是 半 径。4 OB的 中 点,连 接 CD,CE,BH,且 乙 4OC=2乙 CHB.(1)如 图 1,求 证:乙 ODC=LOEC;(2)如 图 2,延 长 CE交 于 点 凡 若 CDJ.04,求 证:FC=FH;(3)如 图 3,在(2)的 条 件 下,点 G 是 出 7上 一 点,连 接 4G,BG,HG,0F,若 4G:BG=5:3,HG=2,求 OF的 长.【答 案】(1)见 解 析(2)见 解 析【分 析 1(1)根 据 SAS证 明 COD=COE即 可 得 到 结 论;(2)
10、证 明 NH=NEC。即 可 得 出 结 论;(3)先 证 明。尸 J.CH,连 接 4”,证 明=设 AG=5x,BG=3x,在 AG上 取 点 M,使 得 AM=BG,连 接 M”,证 明 为 等 边 三 角 形,得 MG=HG=2,根 据 AG=AM+MG可 求 出 x=1,得 AG=5,BG=3,过 点”作 HN 1 MG 于 点 N,求 出=g,再 证 HF=2OF,根 据 HB=3OF=g 可 得 结 论.(1)如 图 1.:点 C,点 E 分 别 是 半 径。4。8的 中 点9:0A=OB,:.0D=OE:乙 BOC=2乙 C H B,乙 AOC=2乙 CHB:.AAOC=Z.B
11、OCVOC=OC*COD=COE f:.CDO=LCEOx(2)如 图 2.V C D LOA,J.CDO=90由(】)得 乙 CEO=Z.CDO=90,.sinOCE=-=-O C 2:,z.OCE=30,:4 O E=90-Z.OCE=60VzH=-/.BOC=i x 60=302 2,乙 H=乙 ECO,:.FC=FH(3)如 图 3.:C O=OH,FC=FH:.OF 1 CH:.Z.FOH=90连 接 AH.9:Z.AOC=LBOC=60:.Z.AOH=乙 BOH=120,:.AH=B H,乙 4GH=60。9AG-.BG=5:3设 AG=5x,:.BG=3x在 4G上 取 点 M,
12、使 得 4M=8 G,连 接 MH9Z.HAM=乙 HBG,.A HAM 三 4BG:.MH=GH,MHG为 等 边 三 角 形:.MG=HG=29AG=AM+MG,5%=3%4-2/.x=1,:.AG=5:BG=AM=3,过 点”作 HNJ.MG于 点 NMN=-GM=-x 2=l,HN=HG-sin60=V32 2 M N=MN+x 4 M=4,:.HB=HA=/NA2+HN2=同 VzFOW=90,Z.OHF=30,:.Z.OFH=60 OB=OH,C./-BHO=Z.OBH=30,:乙 FOB=Z.OBF=30:OF=BF,在 Rt。尸,中,乙 OHF=30,:.HF=2OF:HB=B
13、F+HF=3OF=V19,.-.OF=.3【点 睛】本 题 主 要 考 查 了 圆 周 角 定 理,等 边 三 角 形 的 判 定 和 性 质,全 等 三 角 形 的 判 定 与 性 质,等 腰 三 角 形 的 性 质,勾 股 定 理 以 及 解 直 角 三 角 形 等 知 识,正 确 作 出 辅 助 线 构 造 全 等 三 角 形 是 解 答 本 题 的 关 键.【例 4】(2022黑 龙 江 绥 化 中 考 真 题)如 图 所 示,在。的 内 接 A AMN中,4M4V=90。,A M=2 A N,作 4 B 1 M N于 点 P,交 0。于 另 一 点 8,C是 制 上 的 一 个 动
14、点(不 与 4,M重 合),射 线 MC交 线 段 BA的 延 长 线 于 点 O,分 别 连 接 AC和 BC,BC交 M N 于 点、E.求 证:A C M A S C B D.(2)若 MN=10,M f=ATC,求 BC的 长.(3)在 点 C运 动 过 程 中,当 tanN M D B=时,求 第 的 值.【答 案】(1)证 明 见 解 析(2)3710【分 析】(1)利 用 圆 周 角 定 理 得 到/C M A=/A 8 C,再 利 用 两 角 分 别 相 等 即 可 证 明 相 似;(2)连 接 O C,先 证 明 MN是 直 径,再 求 出 A P和 N P的 长,接 着 证
15、 明 CO E s B P E,利 用 相 似 三 角 形 的 性 质 求 出 O E和 P E,再 利 用 勾 股 定 理 求 解 即 可;(3)先 过 C点 作 CG_LM N,垂 足 为 G,连 接 C N,设 出 GM=3x,CG=4x,再 利 用 三 角 函 数 和 勾 股 定 理 分 别 表 示 出/,8 和 P G,最 后 利 用 相 似 三 角 形 的 性 质 表 示 出 E G,然 后 表 示 出 M E 和 N E,算 出 比 值 即 可.(1)解:ABA.MN,:.NA/W=90,ND+NDMP=90。,又/DM P+NNAC=180,NMAN=90,/.ZDMP+ZCA
16、M=90,ZCMAZABC,A CM A CBD.(2)连 接 OC,:Z.MAN=90,.A/N是 直 径,;MN=10,OM=ON=OC=5,:AM=2AN,SiAM2+AN2=M N2,:.AN=2V5,AM=4V5,SA M N=A M-A N=M N-A P,:.AP=4t:.BP=AP=4,:.NP=y/AN2-A P2=2,:.OP=5-2=3,Arc=/vc,OC工 MN,:.NCOE=90。,ZBPE=90,J NBPE=NCOE,又:N B E P=/C E O,/.COE S B P E.CO _ O E _ CE.BP 一 PE 一 BE即 三=竺=延 4 PE BE由
17、 OE+PE=OP=3,:.OE=-,PE3 3CE=VOC2+OE2=R+停 J=|倾,BE=yjBP2+PE2=J4 2+=g g,z.e c=I V io+iV io=3V10.D(3)过。点 作 CG_LMM 垂 足 为 G,连 接 CM 则 NCGM=90。,NCMG+NGCM=90。,:M N 是 直 径,NMCN=90。,NCNM+NDMP=90。,VZD+ZDM P=90,/D=/C N M=N G C M,3VtanzMDB=-,43tanzC/VM=tanzGCM=4V ta n z G C M=,设 GM=3x,C G=4x,CM=5x,25x,NM=3M=ON=W:AM
18、=2 4 N,且 4M 2+A N 2=M N 2,A r S V 5.IOA/5.AN=x,AM=-x,3 3-SAMN=AM-A N=M N-AP,:.AP=-x=PB,3:N P=:.PG 16 X-5-X=-113 3 3X,Z CGE=Z BPE=90,Z CEG=Z BEP,CGE&BPE,.CG GE CE,.=,BP PE BEME=5%,NE=ME:NE=3:2【点 睛】本 题 考 查 了 圆 的 相 关 知 识、相 似 三 角 形 的 判 定 与 性 质、三 角 函 数、勾 股 定 理 等 知 识,涉 及 到 了 动 点 问 题,解 题 关 键 是 构 造 相 似 三 角
19、形,正 确 表 示 出 各 线 段 并 找 出 它 们 的 关 系,本 题 综 合 性 较 强,属 于 压 轴 题.满 分 训 练 一、解 答 题【共 20题】1.(2022.内 蒙 古 内 蒙 古.中 考 真 题)如 图,。是 ABC的 外 接 圆,EF与。相 切 于 点,EF|BC分 别 交 4B,4C的 延 长 线 于 点 E 和 F,连 接 4。交 BC于 点 N,N4BC的 平 分 线 B M 交 4。于 点 M.(1)求 证:力。平 分 4B4C;若 AB:BE=5:2,AD=V14,求 线 段 C M 的 长.【答 案】(1)见 解 析(2)D M=2【分 析】(1)连 接。,根
20、 据 切 线 的 性 质 得 O D L E F,由 EFII8C W O D L B C,由 垂 径 定 理 得 加)=6,进 而 即 可 得 出 结 论;(2)由 平 行 线 分 线 段 定 理 得 ON=竽,再 证 明 B D N-A 0 8,可 得 BD=2,乙 BMD=4DBM,进 而 即 可 求 解.(1)证 明:连 接。交 BC于 点 EF与 O。相 切 于 点。最 后 证 明:.0D 1 EF,,乙 ODF=90,YBC|EF,:.Z.OHC=Z.ODF=90,:.OD 1 BC,.,9=CB,J.LBAD=Z.CAD 即 4D平 分 心 B4C;(2)解:9BC|EF,.B
21、E=-N-D,A E A D:AB:BE=5:2,AD=g,.n D.,N=2V-1-4,79:BAD=乙 CAD,L.CAD=乙 CBD,B A D=乙 CBD,BM平 分 乙 4BC,:.Z.ABM=乙 CBM,:.BAD+乙 ABM=乙 CBD+乙 CBM,,乙 BMD=乙 MBD,:.BD=D M,:乙 NBD=L B A D,乙 BDM=L ADB,BDN AADB,.-N-D=-D-BBD AD:.BD2=ND-AD=Xy/14=4,7:.BD=2(负 值 舍 去),Z.D M=BD=2【点 睛】本 题 主 要 考 查 圆 的 基 本 性 质,切 线 的 性 质、相 似 三 角 形
22、 的 判 定 和 性 质,平 行 线 分 线 段 成 比 例 定 理,等 腰 三 角 形 的 判 定 和 性 质;找 出 相 似 三 角 形,列 相 似 比 求 解 是 解 决 本 题 的 关 键.2.(2022.湖 北 黄 石 中 考 真 题)如 图 CD是。0直 径,A 是 上 异 于 C,D 的 一 点、,点 是 DC延 长 线 上 一 点,连 接 Z B、AC,4 D,且/B4C=N4DB.(1)求 证:直 线 4B是 O。的 切 线;(2)若 BC=20C,求 tan/AOB的 值;(3)在(2)的 条 件 下,作 N C W 的 平 分 线 4P交 O。于 P,交 CD于 E,连
23、接 PC、PD,若 48=2通,求 AE 的 值.【答 案】(1)见 解 析 当(3)4/2【分 析】(1)如 图 所 示,连 接 0A,根 据 直 径 所 对 的 圆 周 角 是 直 角 得 到 4CMC+/.0AD=90,再 证 明 N04D=4BAC即 可 证 明 结 论;(2)先 证 明 A B。4s BAD,得 到 些=些,令 半 径 0C=04=r,贝 ijBC=2r,OB=3r,AD BA利 用 勾 股 定 理 求 出 48=2y2r,解 直 角 三 角 形 即 可 答 案;(3)先 求 出 CD=2V3,在 Rt/i C4D中,生=在,4。2+4。2=解 得 4c=2,AD=2
24、/,AD 2证 明 得 到 生=,贝 必 E T P=4 C T 0=4.AE AD(1)解:如 图 所 示,连 接 OA,;CD是。直 径,:.Z.CAD=90,BADP:.L OAC+LOAD=90,又.04=0D,.,./.OAD=Z.ODA,:/.BAG=乙 ADB,:./.OAD=/.BAC,:.AC+/.0AC=9 0,即 NBA。=9 0。,:.AB 1 OA,又 04为 半 径,直 线 4B是。的 切 线;(2)解:=4 BAC=4 A D B,乙 B=AB,BCA BAD t.A C _ B C.=,A D B A由 BC=2OC知,令 半 径 0C=04=r,则 8c在 R
25、t B4。中,AB=y/OB2-OA2=212r,在 R taCA D中,tanz.ADC=A D B A 22r即 tantACB=7;22r,OB=3r,(3)解:在(2)的 条 件 下,AB=2V2r=2V6,.r=A/3,:.CD=2V3,在 RtZCAD中,,AC2+A D2=CD2,A D 2解 得=2,AD=2V2,N P平 分 N CA。,:.CAP=Z.EAD,又 Y Z JIPC=LADE,CAP s 区 EAD,AC AP族 AD9:.AE AP=AC AD=2x2V2=4位.【点 睛】本 题 主 要 考 查 了 圆 切 线 的 判 定,直 径 所 对 的 圆 周 角 是
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- 2023 年中 数学 压轴 29 相似 三角函数 综合 问题 教师版 解析
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