2023年中考数学压轴题专题33 圆与新定义综合问题【含答案】.pdf
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1、专题33圆与新定义综合问题典例剖析.【例11(2022 石景山区一模)在平面直角坐标系x Oy中,点尸不在坐标轴上,点。关于x 轴的对称点为尸1,点尸关于y轴的对称点为尸2,称尸出尸2为点尸的关联三角形”.(1)已知点/(1,2),求点/的“关联三角形”的面积;(2)如图,已知点8(加,m),。7的圆心为7(2,2),半径为2.若点8的“关联三角 形”与。T有公共点,直接写出加的取值范围;(3)已知。的半径为厂,OP=2r,若点尸的“关联三角形”与。有四个公共点,直接 写出NPP1P2的取值范围.54325 4 3 2 1 01-2-3-4-52 3 4 5 K【例2】2022 朝阳区二模)在
2、平面直角坐标系x Oy中,。的半径为1,AB=1,且/,B 两点中至少有一点在。外.给出如下定义:平移线段得到线段4 B CA,B 分别为点4,3的对应点),若线段,B 上所有的点都在。的内部或。上,则线段 长度的最小值称为线段43到。的“平移距离”.(1)如图1,点4,囱的坐标分别为(-3,0),(-2,0),线段小小到的“平移距 离”为,点42,助的坐标分别为(-/日),(,如),线段色灯到OO的“平移距离”为;(2)若点/,3都在直线夕=愿x+2向上,记线段到。的“平移距离”为d,求d 的最小值;(3)如图2,若点/坐标为(1,愿),线段43到。的“平移距离”为1,画图并说明 所有满足条
3、件的点8形成的图形(不需证明).业三角形(1)下列各三角形中,一定是“勤业三角形”的是;(填序号)等边三角形;等腰直角三角形;含30角的直角三角形;含120角的等腰三 角形.(2)如图1,48。是。O的内接三角形,4。为直径,D为48上一点,且80=240,作 DELOA,交线段04于点E交。于点E,连接3E交NC于点G.试判断和4夕后 是否是“勤业三角形”?如果是,请给出证明,并求出世的值;如果不是,请说明理由;BE(3)如图2,在(2)的条件下,当AF:FG=2:3时,求N3EQ的余弦值.【例4】(2022清苑区二模)【问题提出】如图1,。0与直线a相离,过圆心O作直线a的垂线,垂足为“,
4、且交。O于尸、。两点(。在尸、之间).我们把点尸称为。关于直线a的“远点”,把尸。的值称为OO 关于直线a的“远望数”.(1)如图2,在平面直角坐标系x Oy中,点E的坐标为(0,4),过点E画垂直于y轴的直 线加,则半径为1的。关于直线机的“远点”坐标是,直线机向下平移 个单位长度后与。相切.(2)在(1)的条件下求关于直线机的“远望数”.【拓展应用】(3)如图3,在平面直角坐标系x Qy中,直线/经过点(6、花,0),与y轴交于点N,点尸坐标为(1,2),以月为圆心,。9为半径作。?若。/与直线/相离,。是。尸关于 直线/的“远点”.且。/关于直线/的“远望数”是12、而,求直线/的函数表
5、达式.一.解答题(共20题)1.(2022长沙县校级三模)约定:若三角形一边上的中线将三角形分得的两个小三角形中 有一个三角形与原三角形相似,我们则称原三角形为关于该边的“优美三角形”.例如:如 图1,在/8C中,4D为边8c上的中线,与48。相似,那么称/BC为关于边 3C的“优美三角形”.(1)如图2,在48C中,B C=42AB,求证:N5C为关于边3C的“优美三角形”;(2)如图3,已知/BC为关于边3C的“优美三角形”,点。是/台。边3C的中点,以 B D为直径的。恰好经过点力.求证:直线口与。相切;若。的直径为2加,求线段的长;(3)已知三角形48c为关于边8。的“优美三角形,B
6、C=4,/B=30,求/8C的面 积.AA2.(2022西城区校级模拟)点尸(1,yi),Q(X2,工)是平面直角坐标系中不同的两个点,且X1WX2.若存在一个正数左,使点尸,。的坐标满足心-|=川11-%2|,则称尸,。为一对“限斜点”,人叫做点尸,0的“限斜系数”,记作左(尸,。).由定义可知,k(P,Q)=k(。,P).例:若尸(1,0),Q(3,具有=-3,所以点P,。为一对限斜点,且限斜系数”为上.4已知点/(1,0),B(2,0),C(2,-2),D(2,).2(1)在点4,B,C,。中,找出一对“限斜点”:,它们的“限斜系数”为;(2)若存在点及 使得点,4是一对“限斜点”,点8
7、也是一对“限斜点”,且它们的“限斜系数”均为1.求点E的坐标;(3)。半径为3,点为。上一点,满足附=1的所有点T,都与点。是一对限斜点”,且都满足左(T,C)21,直接写出点的横坐标知/的取值范围.3-21-3-2-1-1D-t _B_L,1-2 3力C3.(2022常州一模)对于平面直角坐标系中的图形、N,给出如下定义:尸为图形 上任意一点,。为图形N上任意一点,如果尸、。两点间的距离有最小值,那么称这个 最小值为图形M、N间的“图距离“,记作d(,N).已知点/(-2,6),5(-2,-2),C(6,-2).(1)d(点 O,/5C);(2)线段是直线=%(-2Wx W2)上的一部分,若
8、d(L,4AB C)=1,且的长度最长时,求线段两个端点的横坐标;(3)。7的圆心为丁(/,0),半径为1.若d(OT,AAB C)=1,直接写出,的取值范围.4.(2022秦淮区二模)【概念认识】与矩形一边相切(切点不是顶点)且经过矩形的两个顶点的圆叫做矩形的第I类圆;与矩形 两边相切(切点都不是顶点)且经过矩形的一个顶点的圆叫做矩形的第H类圆.【初步理解】(1)如图,四边形/8CQ是矩形,。和。2都与边相切,。2与边相 切,。1和。3都经过点8,。3经过点。,3个圆都经过点C.在这3个圆中,是矩形 4BCQ的第I类圆的是,是矩形4BCQ的第II类圆的是.【计算求解】(2)已知一个矩形的相邻
9、两边的长分别为4和6,直接写出它的第I类圆和第H类圆的半径长.【深入研究】(3)如图,已知矩形/8C。,用直尺和圆规作图.(保留作图痕迹,并写出必要的文字说明)作它的1个第I类圆;作它的1个第II类圆.B45.(2022丰台区二模)在平面直角坐标系x Oy中,。的半径为1,4为任意一点,B为。上任意一点.给出如下定义:记4 3两点间的距离的最小值为夕(规定:点/在。上时,p=0),最大值为q,那么把号的值称为点4与。的“关联距离”,记作d(/,O(9).(1)如图,点。,E,尸的横、纵坐标都是整数.d(。,0(9)=;若点在线段9上,求d(,。)的取值范围;(2)若点N在直线上,直接写出d(N
10、,。0)的取值范围;(3)正方形的边长为处 若点尸在该正方形的边上运动时,满足d(P,。)的最小值为 1,最大值为技,直接写出机的最小值和最大值.6.(2022大兴区一模)在平面直角坐标系x Oy中,。的半径为1,已知点/,过点/作 直线对于点4和直线MN,给出如下定义:若将直线朋N绕点/顺时针旋转,直线 MN与。(9有两个交点时,则称MV是。的“双关联直线”,与。有一个交点尸时,则 称MV是。的“单关联直线”,AP是。的“单关联线段”.(1)如图1,A(0,4),当MN与y轴重合时,设N与。交于C,Q两点.则N是。的“关联直线”(填“双”或单”);的值为;AD(2)如图2,点/为直线y=-3
11、x+4上一动点,/尸是。的“单关联线段”.求04的最小值;直接写出/尸。面积的最小值.7.(2022宁波模拟)定义:圆心在三角形的一条边上,并与三角形的其中一边所在直线相 切的圆称为这个三角形的切圆,相切的边称为这个圆的切边.(1)如图1,/台。中,AB=CB,ZA=30,点。在/C边上,以。为半径的。恰 好经过点8,求证:。是45。的切圆.(2)如图2,/8C中,AB=AC=5,B C=6,。是45。的切圆,且另外两条边都是。的切边,求。的半径.(3)如图3,A/BC中,以为直径的。恰好是ABC的切圆,4C是。的切边,0O与B C交于点F,取弧B F的中点D,连接AD交B C于点E,过点E作
12、EHLAB于点H,若 CF=8,5F=10,求 4。和 的长.图3图18.(2022朝阳区一模)在平面直角坐标系中,对于直线/:y=kx+b,给出如下定义:若直线/与某个圆相交,则两个交点之间的距离称为直线/关于该圆的“圆截距”.(1)如图1,。的半径为1,当左=1,6=1时,直接写出直线/关于。的“圆截距”;(2)点收的坐标为(1,0),如图2,若。的半径为1,当6=1时,直线/关于。的“圆截距”小于泥,求左的取值范围;如图3,若。的半径为2,当上的取值在实数范围内变化时,直线/关于。的“圆截距”的最小值2,直接写出6的值.9.(2022郭州区校级一模)婆罗摩芨多是公元7世纪古印度伟大的数学
13、家,他在三角形、四边形、零和负数的运算规则,二次方程等方面均有建树,他也研究过对角线互相垂直的圆内接四边形,我们把这类对角线互相垂直的圆内接四边形称为“婆氏四边形”.(1)若平行四边形是“婆氏四边形,则四边形是 (填序号);矩形 菱形 正方形(2)如图,四边形/BCQ内接于圆,尸为圆内一点,ZAPD=ZB PC=90,且/。尸=ZPB C,求证:四边形为“婆氏四边形”;(3)在(2)的条件下,B D=4,且 AB=MDC.当。=2、笈时,求4c的长度;当DC的长度最小时,请直接写出tanZADP的值.10.(2022城关区校级模拟)如图,在平面直角坐标系X0中,点/与点8的坐标分别是(1,0)
14、,(7,0).(1)对于坐标平面内的一点尸,给出如下定义:如果N/P3=45,那么称点尸为线段43 的“完美点”.设/、B、尸三点所在圆的圆心为C,则点C的坐标是,。的半径是;V轴正半轴上是否有线段48的“完美点”?如果有,求出“完美点”的坐标;如果没有,请说明理由;(2)若点尸在y轴负半轴上运动,则当N4PB的度数最大时,点尸的坐标为.11.(2021 常州一模)在平面直角坐标系宜中,。的半径是丁正,A,8为。O外两点,AB=2五.给出如下定义:平移线段使平移后的线段/B 成为。的弦(点4,B 1分别为点/,3的对应点),线段44长度的最小值成为线段到。的“优距离”.图1 图2(1)如图1,
15、。中的弦尸1尸2、尸3尸4是由线段平移而得,这两条弦的位置关系是;在点P,尸2,P3,尸4中,连接点4与点 的线段长度等于线段到。的“优距商;(2)若点/(0,7),B(2,5),线段44的长度是线段43到。的“优距离”,则点 的坐标为;(3)如图2,若4 3是直线y=-x+6上两个动点,记线段43到。的“优距离”为力 则d的最小值是;请你在图2中画出d取得最小值时的示意图,并标记相应的字母.12.(2022秋姜堰区期中)如图1,在平面内,过。7外一点尸画它的两条切线,切点分别 为M、N,若NMPN290。,则称点尸为。7的“限角点”.(1)在平面直角坐标系x Oy中,当。半径为1时,在Pi(
16、1,0),尸3(-1,-1),尸4(2,-1)中,。的“限角点”是;(填写序号)(2)如图2,。4的半径为加,圆心为(0,2),直线/:=-a+6交坐标轴于点3、C,4若直线/上有且只有一个。的“限角点”,求人的值.(3)如图3,E(2,3)、F(1,2)、G(3,2),。的半径为泥,圆心。从原点O出发,以&个单位/s的速度沿直线/:y=x向上运动,若MG三边上存在。的“限角点”,请直接写出运动的时间/(s)的取值范围.尸给出如下定义:将点尸绕点逆时针旋转90,得到点P,点P关于点N的对称点为0,称点。为点尸的“对应点”.(1)如图1,若点在坐标原点,点N(1,1),点尸(-2,0)的“对应点
17、”。的坐 标为;若点尸的对应点。的坐标为(-1,3),则点尸的坐标为;(2)如图2,已知。的半径为1,是。0上一点,点N(0,2),若尸(心,0)(wl)为。外一点,点。为点尸的对应点,连接尸。.当点/(a,b)在第一象限时,求 点。的坐标(用含a,b,加的式子表示);当点在。0上运动时,直接写出长的 最大值与最小值的积为.(用含,的式子表示)图1 图214.(2022秋海淀区校级月考)在平面直角坐标系中,已知。的半径为2,对于点P,直线/和。0,给出如下定义:若点P关于直线/对称的点在。上或。的内部,则称点P为。关于/的反射点.(1)已知直线/为x=3,在点Pi(4,0),Pi(4,1),尸
18、3(5,1)中,是OO关于/的反射点有;若点。为x轴上的动点,且点。为。关于/的反射点,则点。的横坐标的最大值 为.(2)已知直线/的解析式为歹=区+2(ZWO),当上=-1时,若点尸为直线上的动点,且点。为。关于/的反射点,则点尸的纵坐标,的取值范围是;点3(2,2),。(如,1),若线段3C的任意一点都为。关于/的反射点,则上的取 值范围是.54325432-4-3-2-1 1 2 3 4 5 1-4324 1 2 3 4 5I I-1-2-3-1-2-315.(2022钟楼区校级模拟)在平面直角坐标系x Oy中,正方形/3CQ的顶点分别为/(0,1),5(-1,0),C(0,-1),。(
19、1,0).对于图形给出如下定义:尸为图形”上任 意一点,。为正方形/BCD边上任意一点,如果P,0两点间的距离有最大值,那么称这个最大值为图形的“正方距”,记作d().已知点E(3,0).直接写出d(点E)的值;过点E画直线=区-3左与y轴交于点R当d(线段所)取最小值时,求左的取值范 围;设7是直线=-尤+3上的一点,以T为圆心,衣长为半径作0 T.若d(OT)满足d(07)_10+泥,直接写出圆心T的横坐标的取值范围.汁 汁A A备用图16.(2021秋慈溪市期中)如图1,在OO中,弦/。平分圆周角NB/C,我们将圆中以/为公共点的三条弦氏4,CA,。/构成的图形称为圆中的“爪形/”,弦B
20、 A,CA,称为“爪 形/”的爪.(1)如图2,四边形内接于圆,AB=B C.证明:圆中存在“爪形。;若N ADC=20,求证:AD+CD=B D.(2)如图3,四边形48CD内接于圆,其中A4=8C,连接80.若此时“爪形 Q”的爪之间满足怎样的数量关系,请直接写出结果.17.(2021秋润州区校级月考)在平面直角坐标系x Oy中,。的半径为尸是与圆心。不重合的点,点尸关于。的反称点的定义如下:若在射线。尸上存在一点尸,满足 CP+CP=2r,则称尸为点。关于。的反称点,如图为点夕及其关于。的反称点尸 的示意图.(1)当。的半径为1时,分别判断点“(3,1),N(-1,0),7(-1,V3)
21、关于O。的反称点是否存在?若存 在,直接求其坐标;将。沿x轴水平向右平移1个单位为。0,点。在直线歹=-尤+1上,若点尸关于。的反称点P存在,且点P不在坐标轴上,则点尸的横坐标的取值范围;(2)。的圆心在工轴上,半径为1,直线y=-x+12与x轴,y轴分别交于点4、B,点E 与点D分别在点A与点B的右侧2个单位,线段AE、线段3Q都是水平的,若四边形AB DE 四边上存在点P,使得点夕关于。的反称点P在OC的内部,直接写出圆心C的横坐标 的取值范围.18.(2021 建邺区二模)【概念学习】在平面直角坐标系x Oy中,。的半径为1,若。平移d个单位后,使某图形上所有点在。内或。上,则称d的最小
22、值为。对该图形的“最近覆盖距离”.例如,如图,A(3,0),B(4,0),则。对线段的“最近覆盖距离”为3.【概念理解】(1)。对点(3,4)的“最近覆盖距离”为.(2)如图,点尸是函数y=2x+4图象上一点,且。对点尸的“最近覆盖距离”为3,则点尸的坐标为.【拓展应用】(3)如图,若一次函数歹=区+4的图象上存在点C,使。对点。的“最近覆盖距离”为1,求左的取值范围.(4)D(3,加)、E(4,加+1),且-4VaV2,将。=心+6与轴交于点M 且与歹轴交十点N,若线段上存在点/关于。的“生长点”,直接写出6的取值范围是.20.(2022东城区校级开学)在平面直角坐标系x Qy中,给出如下定
23、义:若点。在图形 上,点。在图形N上,称线段PQ长度的最小值为图形M,N的“近距离”,记为d(M,N).特 别地,若图形,N有公共点,规定d(跖 N)=0,如图,点/(-2向,0),B(0,2).(1)如果。的半径为 2,那么 d(A,。0)=,d(B,。0)=;(2)如果。的半径为r,且d(。,线段/B)0,求r的取值范围;(3)如果。(0,小)是y轴上的动点,。的半径为1,使d(。,线段48)1,直接 写出加的取值范围为.典例剖析.【例1】(2022石景山区一模)在平面直角坐标系x Oy中,点。不在坐标轴上,点。关于x 轴的对称点为尸1,点尸关于y轴的对称点为尸2,称尸1尸尸2为点尸的关联
24、三角形”.(1)已知点/(1,2),求点/的关联三角形”的面积;(2)如图,已知点8(m,m),。7的圆心为7(2,2),半径为2.若点8的“关联三角 形”与。丁有公共点,直接写出机的取值范围;(3)已知OO的半径为厂,OP=2y,若点尸的“关联三角形”与OO有四个公共点,直接【分析】(1)根据x轴,y轴对称,求出相应的对称点坐标,根据三角形面积公式求出面积 即可;(2)四边形。是。丁的外接四边形,0求出点。的坐标,即可判断;(3)分两种情形:当尸尸2与。相切于点E时,如图2中,当尸尸1与。相切于点尸时,如图3中,分别求解即可.【解答】解:(1).点4(1,2)关于x轴对称的对称点(1,-2)
25、,点/关于产轴对称的 点/2(-1,2),SAAA.A.=1.X2X4=4;2(2).。丁的圆心为了(2,2),半径为2,四边形。是。T的外接四边形(如图1中),:.D(4,4),.点3的“关联三角形”与。T有公共点,且3(加,),/.2-近(3)当尸尸2与。相切于点E时,如图2中,:OE=r,OP=2r,:./OPE=30,:.ZOPP=ZOPP=60,.当60 ZOPiP90时,点2的“关联三角形”与。有四个公共点.:.ZOPF=ZOPP=3Q,.,.当0。ZOPiP 30时,点P的关联三角形”与O。有四个公共点,综上所述,点尸的“关联三角形”与。有四个公共点,/尸尸上2的取值范围为:0=
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