2021年中考数学综合题冲刺32 圆的综合练习(基础)(含答案及解析).pdf
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1、专题3 2 圆的综合练习(基础)1.如图,ABC内接于。0,点。为弧AB的中点,连接5D.(1)求证:Z A C B=2 Z D B A;(2)点 E 为弧 8c 上一点,连接 AE、CE、B E、B D,若BC 为。的直径,且N A C E=N CBE+N D B E,-,-,-求证:EA=EB.(3)在 的坡件下连接。交 AB于 凡 点 G 在 0 C 匕 且 AC+CG=BG,连接F G,若 FG=6,A C=3相,求 CG的长【分析】(1)先判断出/A 8 Q=/A C D,进而判断出/ABQ=NACwN8CQ,即可得出结论;.(29 设N A B D=x,得出2 4 c=2 x,进而
2、得出 NACB=90,-2 x,设/BAC=y,.则/B C E=y,进而对称Z C B E=90-y,再用 Z A C E Z C B E+Z D B E,建立等式得出 x-90 y,最后判断出 NBAE=ZABE,而可得出结论;(3)过点A作 4W 平行于F G交B C的延长线于例,则力G=M G,进而判断出A C=C M,再判断出O F=O G,最后用勾股定理求出0 M 即 可 得 出 结 论.【解答】解:(1)如 图 1,连琢8,则/4 8。三 NACD,.,点D是油的中蕾;:.BD=AD,ZACD.ZBCD,ZABD=ZACD=/BCD,ZACB=ZACD+ZBCD2ZABD;(2)
3、设N 4 8 C=x,A*由(1)矢 口,ZAC B=2ZABD=2x,;BC为。的直径,.:.NBEC=NBACm。,?.ZABC=90*ACB=.90-lx,设N 8A E=y,则NBCE=y,f,f.*.4:;ZCBE=900-ZBCE=90-y,/ACE=NCBE+NDBE,NACB+NBCE=/CBE+/ABD+NABC+CB&-,2x+y=90-+x+90-2r+90-y/x4-y=90,A t:f .,.,:.x=W -y,A ZABE=ZABC-ZCBE=90-21+90。.-y=90。-2(90。y)+90-y=y,:2BAE=NABE,.:.EA=EB;、.A (3)如 图
4、2,过 点/作AM尸G交8 c的延长磁于M,二 RF=AF.:AM/FG,:,BG=MG,:.CG+CM=BG,AC+CG=8G,:.AC=CM,:.ZC A M=Z Mf :MAH EG,/M=N O G F,:/O G F=/CAM :MAH FG、;:NBAM=/BFG,./BFO+NOFG=ZBAC+ZCAM,A90+ZOFG=90+NCAM,-,NOFG=NCAM,-:.Z 0 F G=2 0 G Ff:.OF=OG,V BF=AF,OB=OC,:.。F 是ABC的中位线,.一-.,w二 0G=/C=-*设 ON=m,J!NG=bN+OG=m+浮,在 RtAONF 中;FN2=OF2
5、-0N2=竽一/,二、.ON OFr/F o c.:.C G=O C-O G=O B-O G=专-贽=亚.【点评】此题是圆的综合题,主要考查了圆周角定理,三角形的中位线定理,勾股定理,等腰二角形的.判定和性质,构造出等腰三角形是解本题的关键.*2.如图,。的两条弦A3、C互相垂直,垂足为E,且 A8=C.(1)求证:AC=BD.(2)若 OFJ_C)于 凡 OGLAB于G,问,四边形OFEG是何特殊四边形?并说明理由.(3)若 CE=1,D E=3,求。的半径.B【分析】(1)根据圆心角、弧、弦的关系先由A B=C D判 断 屈=而,再得到前1=丽,从而判断A C(2)先证明四边形、。FEG为
6、矩形,连结。4、0 D,如图,再根据垂径定理得到C尸=。凡 AG=8G,则*卜,利 产C D A B得到4G=。凡.接着根据勾股定理计算O G=O F,然后根据正方形的判定方法可判断四边形 OFEG是正方形;先 计 算 出 C=4,从而得到C尸=。=2,E F=,再利用东方形的性质得到。尸=即=1,.然后根据勾股定理计算出。即 可.【解答】(1)证,:4B=C),:.AB=C D,.:.AB-BC=CD-B t,即 元=皿,f.,:.AC=BD-.(2)四边形OFEG是正方形.理由如下:ABLCD,O F LCD,OGLAB,r JrA Z4ED=90,2 o G E 9 0e,NOFE=90
7、,四边形OFEG为矩形,,.连结04、O D,如图,V OF LCD.OG.LAB,、十 J,j iT T n JOF2+DF2=V l2+22=V5,即。0 的辛径为西.【点评】本题考查了圆的综合摩:熟练掌握垂径定理和圆、角、弧、弦的关系;掌握年方形的判定方法:会运用勾股定理计算线段西长.3.已知A、C、E 为。上的点,且 伞=丽.(1)如 图 1,求证:fO A E;(2)如图2,A 3为。0 的直径,CDLA8于。,求证:AE=2CZ);若 BQ=1,A E=4.求 AC的长.【分析】(1)如 图 1,根据垂径定理的推论;述圆心、平分优弧,则垂直平分弦得出结论;,如 图 ;:;作辅助线,
8、构建全等三角形,与(1)同理得:CFYAE,所以也平分这条弦,得再证明_,、7,.2 J i f A F O C D O,可以得加 4E=2C;,设。的半径为r,在 RlZVlFO中,根据勾股定理列方程:=22+(r-1)2,解得:r=RtA J ”1 ADO 4 .根据勾股定理莱出AC的长.-.*【解答】证明:、(1)、如 图 1,延长C。交 4 吩。,:CA=CE,H e。过圆心。,*/f.,:.COJLAE;(2)连 接 CO并延长,交 AE于 F,VC=C E,且 C尸填圆心0,”C.CFLAE,口 .*_ *1*(.X A 1:.AE=2AF,ir*Ar S t:OA=OC,NAOF
9、=NCOD,ZAFOZCDO=90,.1 二:.AAFO沿 ACDO,-.一 f ,;.CD=AF,.:.AE=2CD,1 一设。的半径为r,:A F O 9 4 C D O,.;*.,:.OF=OD=OB-BD=r-1,=4,.*:.AF=2,“V*/A -,ft Rt/AFO OA2=AF1+OF2f.1r A u 二r 22+(r-l)2,.-4,f,jp*K?W、严 .解得:,=|,.、在中,A D=A B -B D=5 -1 =4,C D=A F=2,.AC=y/AD2+C D2=V 42+22=2 娓.【点评】本题是圆的综合题,考查了垂径定理的应用,同时还考查.了全等三角形的性质和
10、判定,与勾股、定理相结合,列方程解决向题;解答有关于圆的综吝题时,需要我们熟练各部分的内容,对学生的综合能力要求较高”一定要注意将所学知识贯穿,起来.4.如图,是圆。的直径,AB=AC,A D交 B C于点E,延长QB到 F,使 B F=B O,连接放.(I )求证:AB2AD,AE;(2)若 4 E=2,ED=4,求 A B 的长;(3)在(2)的条件下,直线以 为。0 相切吗2为什么?【分析】(1)先由AB=AC得到NA8C=NC,.再根据圆周角定理得N C=N Z),然后根据相似三角形的判定方法得到A8ESZA/)5,再利用相似比和比例的性质即可得到结论;,*,*,-(2)利 用(1)曲
11、结论计算;(3)先 在 R t A 4 8 O 中利用勾股定理算出B D 邑4 则 O 8=Q 4=2 8,于是可判断 0A 8 为 等边主角形,得到NABQ=NBAO=60,再计算泄N8AF=30,由此得到NOA尸=/8A O+/B A F=90,获后根据切线后据定理得直线M 与O O 箱切.【葡答】(1).证明:,AB=AC,;.N A B C-而/C=N Q,:.ZD ZA B C,而 NE48=N8A,J 4 AB A_ _E =,AD AB.AB2=AD-AE;(2)解:连 接 0 4,%图,Q.一,.1.、-y.(二,,:AB1=ADAE,k:.AB2=2 i f Q,J./BAF
12、=30,A ZOAF=ZBAO+ZBAF=60+30=90:,:.CfAAF,.直线项与O Q 相切.【点评】本题考查了圆的综合题:熟练掌握圆周角定理、切线的判定定理和相似三角形的判定与性质;“会运用相似比和勾月期 理 进 行 几 何 计 算.5.点 M 在ABC的 8 c 的边上,把以点M 为圆心的0 M 称之为A8C的伴随圆.在ABC中,NBAC=90,AB=4,AC=8,M 是 8 c 边的中点.(1)如 图 1,当 MN_LBC交 AC于点N 时,求 线 段 的 长;(2)如图2,当aABC的伴随圆O M 与AABC 一边相切时,求出他们重叠部分的面积;(3)如 图 3,设伴随圆O M
13、 的半径为R,请直接写出AABC的边与O M 的公共点个数所有可能的情况,并写出相应的R 的取值范围.【分析】(1)求出,8C 的长度,进而求出例6 的、长度;证明ABCs/XMNC,列出比例式即可解决问题.(2)按照分类讨论的数学思想,分别求出当O M 与 AC、A 8相切时。的半径长,,即可解决问题.(3)根据直线和圆相 切、相离、相交时,圆心至 直线的距离4 和圆的半径R之间的数量关系,来逐一如断,即可解决问题.VZBAC=90,AB=4,AC=8,二 f it2 1 4%2 G 80,BC=4 V 5,而点M 为 BC的中点,:.MC=2y15;:MN 上 BC,:.Z N M C=Z
14、A=90,而 N C=N C,A B C s M N dAB AC.,f:.=,而 A8=4,AC=8,MC=2A/5,MN MC:.MN=V5.(2)如图2,M OM 与 AC边相切于点。时 连接MQ,d ,一 4则 MD 1.AC-,而 AB1.AC,*,J.MD/AB,而 8M=CM,:.AD=-C D,M)为A8C 的中位线,:.MD=A B=2,此时。M 与ABC重叠部分的面积1-r1 r=7 T -M D2=2n;2&O M 与 A 8边相切于点E 时,连接ME,同理可求出M E A,此时O M 与ABC重蜃部吩的面积=-M E2=8IT.f,:*ft(3?设O M 的半径为R,则
15、 ABC的边与O 疗的公共点个数所有可能的情况点下:当 0 R 2 而 有。个公共点;当嗔=2 时,有 个窣西.,f-/.当 2V R V 4时,有 4 个公共点;当 R=4 时,有个公共点;7 当 4/?2V时,有没有公式点;.【点评】该题以直角三角形和圆为载体,在重点考查直线和圆的位置关系的判定及其性质应用的同时,还渗透了对勾股/理、相似三角形的判定线其性质的应用等几何知识点的考查;对综合的分析问熟解决问题的能力提向十较高的要 求.6.已知,平面直角坐标系中,直线A B y=-X-鱼 分别交x 轴,y 轴于A、8 两点,一动圆0 C 与 x 轴相切于点M.(1)求N 0A 8的度数;(2)
16、如图,当O C 禧半径为2 时,且O C 与直及AB相切于点H,求点力的坐标;(3)当O C 的半径为2 时,艮0 c 在 x 轴下方与直线AB相切,直接写出点M 的 坐 标(用含,的代数式表示).【分析】(1).先根据坐标轴上点的坐标特征求出A 电和小点坐标,可得到O A=Q B=&,从而可判断O A B为等腰直角E 京形,然后根据等腰直对三次形的性质即可得到N0A2%J度数:作 C:钿交 A 8壬,E,作 EJ_x“手 E,理解C、C M,如 图 1 吓艮据切线的性质得O H 工A B,得到四边形CDEM为矩形,再利用iW E 和入C。都是直角三角形得匈AE=2,CD=2 y2,I 则 M
17、 E=2&,然后计算出0 M 的长,从而得到M 点 的 坐 标;,一(3?分类讨论:当用点在x 轴正半轴,作 Cx 轴交A夕于),作 E_Lx轴于E,.理解C”、C M,如图 2,写(2)一样可湾AE=75E=r,M E=C D=V2r,则 O M A E+M E -Oi4=7+V2r-V2=(V2+1)/-V2,此时用点坐标为:g+l)r-V2,0);WM点在圆点时,用点坐 标 为 t0,0);,同样当M 点在。4,上时;O M=O A-A E-V2-(V2+1)r,此时 M 点坐标为(&-(V2+1)r,0).【解答】解:当 尸 0 时,7-或=0,解 得 后 一 企,则 A 表坐标为(-
18、V2,0);当x=0 时,y=-.工一四=一混,则 B 总巫标 为(0,-a),则 OA=OB=y2,-所以OA8为等腰直角三角形,.二、,.*,.、所以NOA8=45。:(2)作 CDx 轴交AB于。,作 DE上x 轴于E,理解CH、CM,如 图 1,;O C与x轴相切于点M,与直线A 8相切于点”,O M J j轴,0比LAB,j I.:CD ME,;.四边形CDEM为矩形,:.DE=CM=2,在 RtZsADE 中,二NQA E=/O A 5=45%,:.AE=DE=2:、在,RtZxCD 中,:CH=2,2CDH=ZDAE=45a,.4*J|:.CD=V2CH=2V2,:.ME=CD2
19、y/2,:.OM=OA+AE+ME=&+2+2&=3 b+2,-;.M点的坐标为(-3位一2,0);(3)当“点/I轴正半轴,.:二 f 作C)x轴交AB于O,作EJ_x轴于E,理解C/、C M,如图2,;O C与x轴相切于点M,与直线AB相切于点H,.oM lx 轴,OH1.AB,.,w.:CD ME,四边形COEM为矩形,/:.DE=CM=r,在 RtZ A)E 中,;NDAE=NOAB=45,:.AE=DE=n在 RtzCDH 中,;CH=r,ZCDHZOAB=45,:t、-n.:,.Z.CD=V2CH=&r,:.ME=CD=y 2 r,:.OM=AE+ME-OA=/-+V2/-V2=(
20、&+1)r-立,;.M点坐标为C(M+坐r-V2,0);当点在圆点时,,点坐标为(0,0);当 M 点.在 OA 上时,OM=OA-AE-EM=V2-(V2+1)r,.此时 M 点座标为(V2-(V2+1)r,0),综上所述,例点坐标为(V2+1)r-V2,0),(,0,0),(V 2-(V2+1)”0).,.【点评】本题考查了圆的综合题:熟练掌握切线的优质和等腰直用三角形的判定与性质;理解坐标与图形性箴会运用?募才论的思想解决数学问遁”7.如 图,己知抛物线丫=0?+/-3与x轴交于A、8两点,与y轴交于点C,经过4、B、C三点的圆的圆心M(1,相)恰好在此抛物线的对称轴上,OM的半径为 函
21、.设OM与),轴交于点),抛物线的顶点为点E.(1)求,的值及抛物线的解析式;(2)求证:4 B D 0探2 B C E;(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以点P、A、C为顶点的三角形与a B C E相似?若存在,请指出点尸的位置,并直接同出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(L)先求出C(0,-3),根据两点间的距离公式,由得 到(1 -0)2+(什3)2=5,解 得m=-l,m i=-5,设A点坐标为(/,0),再根据两点间的距意公式,当盟=-1时,(/-I)2+1(0+1)2=5,蟀得 rf=-1,/2=3,则 4 (-1,-0),B(3,0);当胆=;.-5耐,(?-1)2+
22、(0 -5)?=夕,解得。=/2=1”不合题意舍去;、.、于是可设交点太y=a (x+1)(X-3),然 后 把(0,-3)代入求出。=1,于是得到抛物线解析式为y=x2,/.f ,-2 x-3;(2)作M _ L C。于H,如图,根据金径定理得到C H=D H,利 用C(0,-3),H (-1,0)得 到D H久”=2,则。(0,1),湃 利 用配方法得到),=-劣-3=(x-1)2-4,所以(1,-4),接着根据两点间的距离公式计算出C E=V 2,BE=2 后 8 c q 3或,则3 2+赤2=8岛,根据勾股定理的逆定理得AB C E为再角三角形,N B C E=9(T,然后根据相似三角
23、形的判定方法可得BCOS/XBCE;(3)由于以P、4、为顶点的三角形,与A S C E脑似,利用 8 C E的特征痔到以C为直角三角形,R两直角边的比为I:3,然后分类讨论:N AP C=9 0 时,点0电合,得到P点坐标为(0,0);当/以C=9 0 时,作AP i J _ AC交),轴于P,如图,证明RI AAOP i Rt AC OA,利用相似比计算出Q P i,得至U P i的坐标;:当N AC P=9 0 时,作C P?_ L AC交y轴于巴,如图,,证 明Rt AC OP 2 Rt AX OC利用加似比计算出A E,得到P 2的坐标.【讪答】解:当曲=0时,丫=以2+儿-3=-3
24、 则C (0,-3),*V M C=V 5;U -0)2+(m+3)2=5,解得 “=-1,m 2 -5,.设A点坐标为,G,0 ,而A/A=西当 m=;1 时,(“-i)2+C 0+1)2=5,解 彳 事“=-1,力=3,.则 A(*-1.*0),B*(3,0);当-5 时,(L 1)2+(),-5)2=5,解 得 不 合 题 意 舍 塞 .,t.抛物线解析式为y=a (x+l)(x-3),把(0,-3)代入得a l(-3)=-3,解椁。=1,抛物线解析式右y=(x+1)(x-3)2x-3;(2)作 MH_LCD于 H,如卤,:.CH=DH;V G(0,-3),H(-1,0),.:.CH=2
25、,“:.DH=2,:.OD=DH-O H=,f,:.D(0,1),V y=?-2x7 3 X x-1)2-4,.、:.E(1,-4),;,/.:,*CE=J/+(4+3)2=方,B E=J(i、_ 3)2+(一的2=2V5,而-8C=V3Z+32=32,.BCE%直角二角形,ZBCE=90,.O B _ 3_1_ OP 1,BC _ 3V2.CE-VT,_O_B 一 _O_D一 一 ,BC CE.入 BOOs B C E;,(3)存在.以P、A、C 为顶点的二角/与/SBCE相似,二.玖c 为直角三箱形,邑两直角边的比为1:飞,当NAPC=90时,点 P 与点。卷合,此时。点坐 标 为(0,0
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