全国各地中考数学压轴题专集圆.docx
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全国各地中考数学压轴题专集圆
2013年全国各地中考数学压轴题专集答案
八、圆
(上海模拟)如图,AB是半圆O的直径,C是的中点,D是上一动点(不与点B、C重合),OE⊥AD于E,OF⊥CD于F,连接OC、OD、EF.已知AB=4.
(1)求证:
①∠EOF=45°;②∠ODE=∠OFE;
(2)若AD=2,求△EOF的面积;
(3)在点D移动过程中,是否存在以O、D、E为顶点的三角形与△DOF全等的情况?
若存在,求出△DOF面积;若不存在,请说明理由.
G
(1)①设OF与AD交于点G
∵AB是半圆O的直径,C是的中点
∴∠AOC=90°
∵OE⊥AD,OF⊥CD,∴∠OEG=∠DFG=90°
H
∵∠OGE=∠DGF
∴∠EOF=∠ADC=∠AOC=45°
②∵∠OEG=∠DFG,∠OGE=∠DGF
∴△OEG∽△DFG,∴=
又∵∠EGF=∠OGD,∴△EGF∽△OGD
∴∠ODE=∠OFE
(2)过E作EH⊥OF于H
∵AB=4,AD=2,OE⊥AD
∴AO=2,AE=,∴OE==1
∴EH=OH=OE=,∠ODE=∠OAE=30°
∴∠OFE=30°,∴FH=EH=
∴OF=OH+FH=
K
∴S△EOF=OF·EH=××=
(3)存在.当D是的中点时,△ODE≌△DOF
∵∠OED=∠DFO=90°,∠DOE>∠DOF
∴当∠ODE=∠DOF时,△ODE≌△DOF
∴∠DOB=2∠ODE=2∠DOF=∠DOC=45°
过C作CK⊥OD于K,则CK=OC=
∴S△DOF=S△DOC=×OD·CK=××2×=
(上海模拟)如图,在半径为4的⊙O中,点A、B在⊙O上,∠AOB=90º,点C是上的一个动点,AC与OB的延长线相交于点D,设AC=x,BD=y.
(1)当△DCB与△DOC相似时,确定点C的位置;
(2)求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域;
C
(3)如果⊙O1与⊙O相交于点A、C,且⊙O1与⊙O的圆心距为,当BD=(-1)OB时,求⊙O1的半径.
解:
(1)当点C为的中点时,△DCB∽△DOC
C
证明如下:
∵当点C为的中点时,∠BOC=∠AOC=∠AOB=45º
又∵OA=OC=OB,∴∠OCA=∠OCB==67.5º
∴∠DCB=180º-∠OCA-∠OCB=45º
∴∠DCB=∠BOC
又∵∠D=∠D,∴△DCB∽△DOC
(2)过O作OE⊥AC于E
E
∴AE=AC=x,OE==
∵∠DEO=∠AOB=90º,∴∠D=90º-∠EOD=∠AOE
∴△ODE∽△AOE,∴=,∴=
O1
∴y=(0<x<4)
(3)当BD=(-1)OB时,y=4(-1)
∴=4(-1),解得x=4
∴AE=x=2,OE==2
当点O1在线段OE上时
E
O1E=OE-OO1=2-=
O1A===
当点O1在EO的延长线上时
O1E=OE+OO1=2+=3
O1A===
∴⊙O1的半径为或
(上海模拟)已知AB是半圆O的直径,点C是半圆O上的一个动点(不与点A、B重合),以AC为对称轴将AO作轴对称变换,点O的对称点记为O1,射线AO1交半圆O于D.
(1)如图1,若∠O1OD=18°,则∠CAB=________°;
(2)如图2,当点D与点O1重合时,求证:
=;
(3)过点C作射线AO1的垂线,垂足为E,连接OE交AC于F.若AO=5,O1D=1,求的值.
B
(1)24
提示:
设∠CAB=x,则∠DAB=2x,∠AOO1=∠AO1O=90°-x
∵OA=OD,∴∠D=∠DAB=2x
∵∠AO1O=∠D+∠O1OD,∠O1OD=18°
∴90°-x=2x+18°,∴x=24°
(2)连接OC、O1C
(O1)
∵点O1与点O关于直线AC对称
∴AO=AO1,CO=CO1
∵点D与点O1重合,∴AO=AD,CD=CO
∵OA=OC,∴AD=CD
∴=
(3)连接OC,过O作OH⊥AD于H
∵CE⊥AD,∴OH∥CE
∵点O1与点O关于直线AC对称,∴∠OAC=∠O1AC
∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA
∴∠O1AC=∠OCA,∴AD∥OC
∴四边形OCEH是平行四边形
F
O1
∴HE=OC=AO=5
①当点O1在线段AD上时
AD=AO1+O1D=AO+O1D=5+1=6
∵OH⊥AD,∴AH=AD=3
∴AE=AH+HE=3+5=8
∵AD∥OC,∴==
②当点O1在线段AD的延长线上时
AD=AO1-O1D=AO-O1D=5-1=4
∴AH=AD=2
∴AE=AH+HE=2+5=7
∴==
(上海模拟)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=8,BC=4,点O在边AB上,以点O为圆心的圆过A、C两点,点P为上一动点.
(1)求⊙O的半径;
(2)连接AP并延长,交BC延长线于点D,设AP=x,CD=y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
(3)连接CP,当点P是的中点时,求△ACP的面积与△ACD的面积比的值.
备用图
P
解:
(1)连接OC
P
设OC=x,则OB=8-x
在Rt△OBC中,(8-x)2+42=x2
解得x=5,即⊙O的半径为5
(2)过O作OH⊥AD于H
则AH=AP=x,OH===
∵∠OHA=∠B=90°,∠OAH=∠DAB
∴△AOH∽△ADB,∴=
H
∴=
∴y=-4(0<x<4)
(3)连接OP、OC、PC
∵P是的中点,∴AP=BP
∵OA=OC,∴PO垂直平分AC
设∠BAC=α,则∠ACO=α,∠BOC=2α,∠OCB=90°-2α
∠AOP=∠AOC=(180°-2α)=90°-α,∠ACD=90°+α
P
∠APC=∠APO+∠OPC=∠APO+∠OAP=180°-(90°-α)=90°+α
∴∠APC=∠ACD,∴△APC∽△ACD
∴=()2,∠ACP=∠D
∵AP=CP,∴∠ACP=∠CAP
∴∠CAP=∠D,∴CD=AC==4
即y=4
∴-4=4,解得x2=50-10
即AP2=50-10
∴=()2==
(上海模拟)如图,点A、B、C是半径为2的半圆O上的三个点,点A是的中点,连接AB、AC,点D、E分别在弦AB、AC上,且满足AD=CE.
(1)求证:
求证:
OD=OE;
(2)连接BC,当BC=2时,求∠DOE的度数;
(3)若∠BAC=120°,当点D在弦AB上运动时,四边形ADOE的面积是否变化?
若变化,请说明理由;若不变化,请求出四边形ADOE的面积
O
E
解:
(1)连接OA、OB、OC,则OA=OB=OC
∵点A是的中点,=,∴AB=AC
又∵OA=OA,∴△AOB≌△AOC,∴∠BAO=∠CAO
∵OA=OC,∴∠CAO=∠OCA,∴∠BAO=∠OCA
又∵OA=OC,AD=CE,∴△AOD≌△COE
∴OD=OE
(2)∵OB=OC=2,BC=2
∴OB2+OC2=22+22=8,BC2=
(2)2=8
O
∴OB2+OC2=BC2,∴∠BOC=90°
∵=,O是圆心,∴∠AOB=∠AOC=∠BOC=45°
∵△AOD≌△COE,∴∠AOD=∠COE
∴∠DOE=∠AOD+∠AOE=∠COE+∠AOE=∠AOC=45°
(3)当点D在弦AB上运动时,四边形ADOE的面积不变
理由如下:
∵∠BAO=∠CAO,∠BAC=120°,∴∠CAO=60°
H
又∵OA=OC,∴△AOC是等边三角形
∴AC=OC=2
∵△AOD≌△COE,∴S△AOD=S△COE
∴S四边形ADOE=S△AOD+S△AOE=S△COE+S△AOE=S△AOC
过O作OH⊥AC于H,则OH=OC=
∴S四边形ADOE=S△AOC=AC·OH=×2×=
(浙江某校自主招生)如图,AB是半圆O的直径,P是半圆O上一动点,PN⊥AB于N,M是AP的中点,连接BM.
(1)当∠A=2∠B时,求的值;
(2)是否存在点P,使∠B最大?
若存在,求出tanB的值;若不存在,请说明理由.
B
t
解:
(1)连接MN、PB
∵PN⊥AB,M是AC的中点,∴MN=PA=AM
∴∠A=∠MNA
∵∠A=2∠B,∴∠MNA=2∠B
B
∴∠BMN=∠MBN,∴BN=MN
设AN=a,BN=MN=b,则AP=2b
∵AB是半圆O的直径,∴∠APB=90°
∴△APN∽△PBN,∴=
∴=
整理得:
()2+-4=0,解得:
=(舍去负值)
∴=
(2)过M作MH⊥AB于H,连接OM、MN
∵PN⊥AB,∴MH∥PN
∵M是AP的中点,∴H是AN的中点
H
∴MH=PN
设AB=2m,BN=x,MN=y
则AP=2y,AM=y,AO=m,AN=2m-x
易证△AOM∽△APN,∴=
∴=,∴2y2=2m2-mx
在Rt△APN中,
PN2=AP2-AN2=4y2-(2m-x)2=4m2-2mx-(2m-x)2=2mx-x2
∴MH2=PN2=(2mx-x2)
∵AM=MN,MH⊥AN,∴H为AN中点
∴HN=AN=(AB-BN)=(2m-x)
∴BH=BN+HN=x+(2m-x)=(2m+x)
∴BH2=(2m+x)2
∵tanB=,∴tan2B===
∴(tan2B+1)x2+(4mtan2B-2m)x+4m2tan2B
∵x为实数,∴(4mtan2B-2m)2-4(tan2B+1)·4m2tan2B≥0
∴16m2tan4B-16m2tan2B+4m2-16m2tan4B-16m2tan2B≥0
∴4m2≥32m2tan2B,∴tan2B≤,∴0<tanB≤
∴tanB的最大值为,此时∠B最大
∴存在点P,使∠B最大,此时tanB=
(浙江模拟)如图,直线l:
y=-2x+8与x轴、y轴交于点A、B,点P(0,t)是y轴上一动点,以点P为圆心作⊙P,当PA=PB时,⊙P与x轴相切,当点P运动时,保持⊙P的半径不变.
(1)求⊙P的半径;
(2)当点P运动时,若在⊙P上存在4个点到直线l的距离为2,求t的取值范围;
(3)在点P运动的过程中,点C是直线l上一点,过点C作⊙P的切线CD、CE,若CD⊥CE,且这样的点C有且只有一个时,直接写出点C的坐标.
l
备用图
解:
(1)∵y=-2x+8与x轴、y轴交于点A、B
∴A(4,0),B(0,8),∴OA=4,OB=8
∵OP=t,∴PA=PB=8-t
在Rt△AOP中,OA2+OP2=PA2
H
∴42+t2=(8-t)2,解得t=3,即OP=3
∵⊙P与x轴相切,∴⊙P的半径为3
(2)∵在⊙P上存在4个点到直线l的距离为2
∴⊙P与直线l相交
当⊙P上存在3个点到直线l的距离为2时
∵⊙P的半径为3,∴点P到直线l的距离为1
过点P作直线l的垂线,垂足为H
则PH=1
易证△BPH∽△BAO,∴=
∴=,∴BP=
当点P在线段OB上时,OP=8-
当点P在线段OB的延长线上时,OP=8+
∵在⊙P上存在4个点到直线l的距离为2
∴8-<t<8+
(3)(,-+8)或(-,+8)
E
提示:
连接PD、PC、PE
∵CD、CE是⊙P的切线
E
∴∠PDC=90°,∠DCP=∠DCE=45°
∴PC=PD=3
∵点C有且只有一个,∴PC⊥AB
∴PC=BP·sin∠PBC=BP·,
∴3=BP·,∴BP=3
当点P在BO的延长线上时,OP=3-8
∴P(0,8-3)
设C(m,-2m+8),则m2+(2m-3)2=(3)2
解得m=,∴C1(,-+8)
当点P在OB的延长线上时,OP=8+3
∴P(0,8+3)
设C(n,-2n+8),则n2+(2n+3)2=(3)2
解得n=-,∴C2(-,+8)
(浙江模拟)如图,AB是半圆O的直径,AB=10,C是半圆弧上一动点(不与A、B重合),D是的三等分点,过D作DE⊥AB于E,直线AC交直线BD于F.
(1)若==45°,求△BCF的面积;
(2)在点C的运动过程中,是否存在以B、F、C为顶点的三角形和△ABC相似,若存在,求此时BE的长;若不存在,请说明理由.
备用图
解:
(1)连接OD、OC,作CG⊥OB于G
∵AB是半圆O的直径,∴∠ACB=90°
G
∵==45°
∴∠AOD=45°,∠COD=2∠AOD=90°
∴∠BOC=45°,∠DBC=∠COD=45°
∴CG=OG=OC=
∴AG=OA+OG=5+,AC==5
∵sin∠CAB==,∴=
∴BC=
∴S△BCF=BC2=
(2)∵∠ABC>∠CBF,∴当且仅当∠CBF=∠CAB时,△BFC∽△ABC
分两种情况:
①若=,连接AD、OD、OC,OD交AC于G
设∠AOD=x,则∠COD=2x,∠CBF=∠COD=x
G
∠CAB=∠COB=(180°-3x)=90°-x
∵∠CBF=∠CAB,∴x=90°-x
解得x=36°,即∠AOD=36°,∠CAB=36°
易得∠DAG=36°,∠OAD=∠ODA=∠AGD=72°
∴△ADG∽△ODA,∴=
∴=,解得AD=
∵DE2=AD2-AE2=OD2-OE2
∴()2-AE2=52-(5-AE)2,解得AE=
∴BE=AB-AE=10-=
②若=,连接OD、OC
设∠COD=x,则∠AOD=2x,∠CBF=∠COD=
O
∠CAB=∠COB=(180°-3x)=90°-x
∵∠CBF=∠CAB,∴=90°-x
解得x=45°,即∠AOD=90°
∴点E与点O重合,∴BE=5
综上所述,在点C的运动过程中,存在以B、F、C为顶点的三角形和△ABC相似
此时BE的长为或5
(浙江模拟)如图,直线y=x+6与x轴交于点A,与y轴交于点B,⊙M经过原点O及A、B两点,C是⊙M上一点,连接BC交OA于点D,∠COD=∠CBO.
(1)求点C的坐标;
(2)延长BC到E,使DE=2,连接AE,试判断直线AE与⊙M的位置关系,并说明理由;
(3)若点P是⊙M上一点,以P、B、C、O为顶点的四边形是梯形,直接写出点P的坐标.
E
解:
(1)连接MC交OA于点G
∵直线y=x+6与x轴交于点A,与y轴交于点B
E
∴A(-8,0),B(0,6),∴OA=8,OB=6
∴AB===10
∵∠AOB=90°,∴AB是⊙M的直径
∴MA=MB=MC=AB=5
∵∠COD=∠CBO,COD=∠CBA
∴∠CBA=∠CBO,∴=
∴MC⊥OA,∴MC∥OB
∴OG=AG=OA=4,MG=OB=3
∴GC=MC-MG=5-3=2
∴点C的坐标为(-4,-2)
(2)直线AE与⊙M相切,理由如下:
连接AC
∵=,∴AC=OC===2
∴BC==4
∵∠COD=∠CBO,∴Rt△BDO∽Rt△OCG
∴=,∴=,∴BD=3
∴DC=BC-BD=
∵DE=2,∴CE=,∴==2
∵AB是⊙M的直径,∴∠ACB=∠ACE=90°
∴△ACE∽△BCA,∴∠EAC=∠ABC
∵∠ABC+∠BAC=90°,∴∠EAC+∠BAC=90°
即∠BAE=90°,∴直线AE与⊙M相切
(3)P1(,),P2(-4,8),P3(-,)
P
P
P
(江苏南京)如图,AD是⊙O的切线,切点为A,AB是⊙O的弦.过点B作BC∥AD,交⊙O于点C,连接AC,过点C作CD∥AB,交AD于点D.连接AO并延长交BC于点M,交过点C的直线于点P,且BCP=ACD.
O
(1)判断直线PC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若AB=9,BC=6,求PC的长.
(1)直线PC与圆O相切
理由如下:
连接CO并延长,交⊙O于点N,连接BN
∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD
N
∵∠BAC=∠BNC,∴∠BNC=∠ACD
∵∠BCP=∠ACD,∴∠BNC=∠BCP
∵CN是⊙O的直径,∴∠CBN=90
∴∠BNC+∠BCN=90,∴∠BCP+∠BCN=90
∴∠PCO=90,即PC⊥OC
又∵点C在⊙O上,∴直线PC与⊙O相切
(2)∵AD是⊙O的切线,∴AD⊥OA,即∠OAD=90
∵BC∥AD,∴∠OMC=180-∠OAD=90,即OM⊥BC
∴MC=MB,∴AB=AC
在Rt△AMC中,∠AMC=90,AC=AB=9,MC=BC=3
由勾股定理,得AM===6
设⊙O的半径为r
在Rt△OMC中,∠OMC=90,OM=AM-AO=6-r,MC=3,OC=r
由勾股定理,得OM2+MC2=OC2,即(6-r)2+32=r2,解得r=
在△OMC和△OCP中
∵∠OMC=∠OCP,∠MOC=∠COP
∴△OMC∽△OCP,∴=
即=,∴PC=
O
(江苏苏州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是边AB上一点,以BD为直径的⊙O与边AC相切于点E,连接DE并延长DE交BC的延长线于点F.
(1)求证:
BD=BF;
(2)若CF=1,cosB=,求⊙O的半径.
(1)证明:
连接OE
∵AC与⊙O相切于点E,∴OE⊥AC,∴∠OEA=90°
∵∠ACB=90°,∴∠OEA=∠ACB
O
∴OE∥BC,∴∠OED=∠F
∵OE=OD,∴∠OED=∠ODE
∴∠F=∠ODE,∴BD=BF
(2)设BC=3x,则AB=5x
又CF=1,∴BF=3x+1
由
(1)知BD=BF,∴BD=3x+1
∴OE=,AO=5x-=
∵OE∥BF,∴∠AOE=∠B
∴=,即=,解得x=
∴OE==
即⊙O的半径为
(江苏常州)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(6,0),点B(0,6),动点C在以半径为3的⊙O上,连接OC,过O点作OD⊥OC,OD与⊙O相交于点D(其中点C、O、D按逆时针方向排列),连接AB.
(1)当OC∥AB时,∠BOC的度数为___________;
(2)连接AC,BC,当点C在⊙O上运动到什么位置时,△ABC的面积最大?
并求出△ABC的面积的最大值;
(3)连接AD,当OC∥AD时,
①求出点C的坐标;②直线BC是否为⊙O的切线?
请作出判断,并说明理由.
y
(备用图)
解:
(1)45°或135°
提示:
如图所示
y
y
(2)∵A(6,0),B(0,6),∴OA=OB=6
∴AB=6
要使△ABC的面积最大,AB边上的高必须最大
作CE⊥AB于E,OF⊥AB于F,OG⊥OE于G
则四边形OGEF是矩形,GE=OF
∴CE=CG+GE≤OG+OF
当且仅当C、O、F三点共线且点C在FO延长线上时,CE最大
易知△AOB是等腰直角三角形
∴∠COH=∠AOF=45°
所以,当点C运动到第三象限的角平分线与⊙O的交点位置时,△ABC的面积最大
∵AB=6,∴OF=3,∴CF=3+3
∴△ABC的面积的最大值为S=AB·CF=×6×(3+3)=18+9
H
G
(3)①过C作CH⊥x轴于H
∵OD⊥OC,OC∥AD
∴∠ADO=∠COD=90°,∠COH=∠OAD
∴Rt△OCH∽Rt△AOD,∴=
即=,∴CH=
在Rt△OCH中,OH==
∴点C的坐标为(,)或(-,)
H
C
②直线BC是⊙O的切线.理由如下:
∵∠COD=∠AOB=90°,∴∠BOC=∠AOD
又OC=OD,OB=OA,∴△BOC≌△AOD
∴∠BCO=∠ADO=90°
∴直线BC是⊙O的切线
B
(江苏宿迁)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,边AC的垂直平分线交BC于点D,交AC于点E,连接BE.
(1)若∠C=30°,求证:
BE是△DEC外接圆的切线;
(2)若BE=,BD=1,求△DEC外接圆的直径.
(1)证明:
取CD的中点O,连接OE
∵点E为Rt△ABC斜边AC的中点
B
∴BE=AC=AE
∴∠A=∠ABE=90°-∠C=90°-30°=60°
∵OE=OC,∴∠OEC=∠C=30°
∴∠BEO=180-∠AEB-∠OEC=90°,即BE⊥OE
又∵OE为⊙O的半径
∴BE是△DEC外接圆的切线
(2)解:
设CD的长为x,则BC=x+1
∵BE=,DE垂直平分AC
∴EC=BE=,AC=2,∠DEC=∠ABC=90°
∵∠ECD=∠BCA,∴△CED∽△CBA
∴=,即=
解得x=2或x=-3(不合题意,舍去)
即△DEC外接圆的直径为2
(江苏镇江)如图1,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3.点D在边AB的延长线上,BD=3,过点D作DE⊥AB,与边AC的延长线相交于点E,以DE为直径作⊙O交AE于点F.
(1)求⊙O的半径及圆心O到弦EF的距离;
(2)连结CD,交⊙O于点G(如图2).求证:
点G是CD的中点.
A
G
解:
(1)连接DF,过点O作OH⊥AE,垂足为点H
∵ED是⊙O的直径,∴∠DFE=90°
A
∴∠DFE=∠ACB=90°,∴BC∥DF
∴=,∴=
∴DF=
∵OH⊥EF,∴H是EF的中点
又∵O是DE的中点,∴OH=DF=
∵∠ADE=90°,DF⊥AE,∴△DEF∽△ADF∽△ABC
G
∴=,∴DE=6,∴OE=3
(2)连结EG
∵BC=BD,∴∠BCD=∠BDC
又∵∠BCE=∠BDE=90°,∴∠ECD=∠EDC
∴CE=DE
∵DE为⊙O的直径,∴∠DGE=90°
∴点G是CD的中点
(江苏连云港)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A、B的坐标分别为(8,0)、(0,6).动点Q从点O、动点P从点A同时出发,分别沿着OA方向、AB方向均以1个单位/秒的速度匀速运动,运动时间为t(秒)(0<t≤5).以P为圆心,PA长为半径的⊙P与AB、OA的另一个交点分别为点C、D,连结CD、QC.
(1)求当t为何值时,点Q与点D重合?
(2)设△QCD的面积为S,试求S与t之间的函数关系式,并求S的最大值;
B
(3)若⊙P与线段QC只有一个交点,请直接写出t的取值范围.
(Q)
解:
(1)∵CA是⊙P的直径,∴CD⊥OA
∴CD∥BO,∴△ACD∽△ABO,∴=
∵OA=8,OB=6,AB=10,CA=2t,∴AD=t
当点Q与点D重合时,有OQ+AD=OA
∴t+t=8,∴t=
B
(2)由△ACD∽△ABO