圆 几何综合中考真题汇编解析版.docx
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圆几何综合中考真题汇编解析版
圆几何综合中考真题汇编[解析版]
一、初三数学圆易错题压轴题(难)
1.在圆O中,C是弦AB上的一点,联结OC并延长,交劣弧AB于点D,联结AO、BO、
AD、BD.已知圆O的半径长为5,弦AB的长为8.
(1)如图1,当点D是弧AB的中点时,求CD的长;
(2)如图2,设AC=x,=y,求y关于x的函数解析式并写出定义域;
(3)若四边形AOBD是梯形,求AD的长.
【答案】
(1)2;
(2)y=(0<x<8);(3)AD=或6.
【解析】
【分析】
(1)根据垂径定理和勾股定理可求出OC的长.
(2)分别作OH⊥AB,DG⊥AB,用含x的代数式表示△ACO和△BOD的面积,便可得出函数解析式.
(3)分OB∥AD和OA∥BD两种情况讨论.
【详解】
解:
(1)∵OD过圆心,点D是弧AB的中点,AB=8,
∴OD⊥AB,AC=AB=4,
在Rt△AOC中,∵∠ACO=90°,AO=5,
∴CO==3,
∴OD=5,
∴CD=OD﹣OC=2;
(2)如图2,过点O作OH⊥AB,垂足为点H,
则由
(1)可得AH=4,OH=3,
∵AC=x,
∴CH=|x﹣4|,
在Rt△HOC中,∵∠CHO=90°,AO=5,
∴CO===,
∴CD=OD﹣OC=5﹣,
过点DG⊥AB于G,
∵OH⊥AB,
∴DG∥OH,
∴△OCH∽△DCG,
∴,
∴DG==,
∴S△ACO=AC×OH=x×3=x,
S△BOD=BC(OH+DG)=(8﹣x)×(3+)=(8﹣x)×
∴y===(0<x<8)
(3)①当OB∥AD时,如图3,
过点A作AE⊥OB交BO延长线于点E,过点O作OF⊥AD,垂足为点F,
则OF=AE,
∴S=AB•OH=OB•AE,
AE===OF,
在Rt△AOF中,∠AFO=90°,AO=5,
∴AF==
∵OF过圆心,OF⊥AD,
∴AD=2AF=.
②当OA∥BD时,如图4,过点B作BM⊥OA交AO延长线于点M,过点D作DG⊥AO,垂足为点G,
则由①的方法可得DG=BM=,
在Rt△GOD中,∠DGO=90°,DO=5,
∴GO==,AG=AO﹣GO=,
在Rt△GAD中,∠DGA=90°,
∴AD==6
综上得AD=或6.
故答案为
(1)2;
(2)y=(0<x<8);(3)AD=或6.
【点睛】
本题是考查圆、三角形、梯形相关知识,难度大,综合性很强.
2.如图,以A(0,)为圆心的圆与x轴相切于坐标原点O,与y轴相交于点B,弦BD的延长线交x轴的负半轴于点E,且∠BEO=60°,AD的延长线交x轴于点C.
(1)分别求点E、C的坐标;
(2)求经过A、C两点,且以过E而平行于y轴的直线为对称轴的抛物线的函数解析式;
(3)设抛物线的对称轴与AC的交点为M,试判断以M点为圆心,ME为半径的圆与⊙A的位置关系,并说明理由.
【答案】
(1)点C的坐标为(-3,0)
(2)(3)⊙M与⊙A外切
【解析】
试题分析:
(1)已知了A点的坐标,即可得出圆的半径和直径,可在直角三角形BOE中,根据∠BEO和OB的长求出OE的长进而可求出E点的坐标,同理可在直角三角形OAC中求出C点的坐标;
(2)已知了对称轴的解析式,可据此求出C点关于对称轴对称的点的坐标,然后根据此点坐标以及C,A的坐标用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(3)两圆应该外切,由于直线DE∥OB,因此∠MED=∠ABD,由于AB=AD,那么∠ADB=∠ABD,将相等的角进行置换后可得出∠MED=∠MDE,即ME=MD,因此两圆的圆心距AM=ME+AD,即两圆的半径和,因此两圆外切.
试题解析:
(1)在Rt△EOB中,,
∴点E的坐标为(-2,0).
在Rt△COA中,,
∴点C的坐标为(-3,0).
(2)∵点C关于对称轴对称的点的坐标为F(-1,0),
点C与点F(-1,0)都在抛物线上.
设,用代入得
,
∴.
∴,即
.
(3)⊙M与⊙A外切,证明如下:
∵ME∥y轴,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴⊙M与⊙A外切.
3.如图,矩形ABCD中,BC=8,点F是AB边上一点(不与点B重合)△BCF的外接圆交对角线BD于点E,连结CF交BD于点G.
(1)求证:
∠ECG=∠BDC.
(2)当AB=6时,在点F的整个运动过程中.
①若BF=2时,求CE的长.
②当△CEG为等腰三角形时,求所有满足条件的BE的长.
(3)过点E作△BCF外接圆的切线交AD于点P.若PE∥CF且CF=6PE,记△DEP的面积为S1,△CDE的面积为S2,请直接写出的值.
【答案】
(1)详见解析;
(2)①;②当BE为10,或时,△CEG为等腰三角形;(3).
【解析】
【分析】
(1)根据平行线的性质得出∠ABD=∠BDC,根据圆周角定理得出∠ABD=∠ECG,即可证得结论;
(2)根据勾股定理求得BD=10,
①连接EF,根据圆周角定理得出∠CEF=∠BCD=90°,∠EFC=∠CBD.即可得出sin∠EFC=sin∠CBD,得出,根据勾股定理得到CF=,即可求得CE=;
②分三种情况讨论求得:
当EG=CG时,根据等腰三角形的性质和圆周角定理即可得到∠GEC=∠GCE=∠ABD=∠BDC,从而证得E、D重合,即可得到BE=BD=10;
当GE=CE时,过点C作CH⊥BD于点H,即可得到∠EGC=∠ECG=∠ABD=∠GDC,得到CG=CD=6.根据三角形面积公式求得CH=,即可根据勾股定理求得GH,进而求得HE,即可求得BE=BH+HE=;
当CG=CE时,过点E作EM⊥CG于点M,由tan∠ECM=.设EM=4k,则CM=3k,CG=CE=5k.得出GM=2k,tan∠GEM=,即可得到tan∠GCH==.求得HE=GH=,即可得到BE=BH+HE=;
(3)连接OE、EF、AE、EF,先根据切线的性质和垂直平分线的性质得出EF=CE,进而证得四边形ABCD是正方形,进一步证得△ADE≌△CDE,通过证得△EHP∽△FBC,得出EH=BF,即可求得BF=6,根据勾股定理求得CF=10,得出PE=,根据勾股定理求得PH,进而求得PD,然后根据三角形面积公式即可求得结果.
【详解】
(1)∵AB∥CD.
∴∠ABD=∠BDC,
∵∠ABD=∠ECG,
∴∠ECG=∠BDC.
(2)解:
①∵AB=CD=6,AD=BC=8,
∴BD==10,
如图1,连结EF,则∠CEF=∠BCD=90°,
∵∠EFC=∠CBD.
∴sin∠EFC=sin∠CBD,
∴
∴CF==,
∴CE=.
②Ⅰ、当EG=CG时,∠GEC=∠GCE=∠ABD=∠BDC.
∴E与D重合,
∴BE=BD=10.
Ⅱ、如图2,当GE=CE时,过点C作CH⊥BD于点H,
∴∠EGC=∠ECG=∠ABD=∠GDC,
∴CG=CD=6.
∵CH=,
∴GH=,
在Rt△CEH中,设HE=x,则x2+()2=(x+)2
解得x=,
∴BE=BH+HE=+=;
Ⅲ、如图2,当CG=CE时,
过点E作EM⊥CG于点M.
∵tan∠ECM=.
设EM=4k,则CM=3k,CG=CE=5k.
∴GM=2k,tan∠GEM=,
∴tan∠GCH==tan∠GEM=.
∴HE=GH=,
∴BE=BH+HE=,
综上所述,当BE为10,或时,△CEG为等腰三角形;
(3)解:
∵∠ABC=90°,
∴FC是△BCF的外接圆的直径,设圆心为O,
如图3,连接OE、EF、AE、EF,
∵PE是切线,
∴OE⊥PE,
∵PE∥CF,
∴OE⊥CF,
∵OC=OF,
∴CE=EF,
∴△CEF是等腰直角三角形,
∴∠ECF=45°,EF=FC,
∴∠ABD=∠ECF=45°,
∴∠ADB=∠BDC=45°,
∴AB=AD=8,
∴四边形ABCD是正方形,
∵PE∥FC,
∴∠EGF=∠PED,
∴∠BGC=∠PED,
∴∠BCF=∠DPE,
作EH⊥AD于H,则EH=DH,
∵∠EHP=∠FBC=90°,
∴△EHP∽△FBC,
∴,
∴EH=BF,
∵AD=CD,∠ADE=∠CDE,
∴△ADE≌△CDE,
∴AE=CE,
∴AE=EF,
∴AF=2EH=BF,
∴BF+BF=8,
∴BF=6,
∴EH=DH=1,CF==10,
∴PE=FC=,
∴PH=,
∴PD=,
∴.
【点睛】
本题是四边形的综合题,考查了矩形的性质,圆周角定理、三角形的面积以及相似三角形的判定和性质,作出辅助线构建直角三角形是解题的关键.
4.如图①,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,AB=10,点D是AC边上一点(不与C重合),以AD为直径作⊙O,过C作CE切⊙O于E,交AB于F.
(1)若⊙O半径为2,求线段CE的长;
(2)若AF=BF,求⊙O的半径;
(3)如图②,若CE=CB,点B关于AC的对称点为点G,试求G、E两点之间的距离.
【答案】
(1)CE=4;
(2)⊙O的半径为3;(3)G、E两点之间的距离为9.6
【解析】
【分析】
(1)根据切线的性质得出∠OEC=90°,然后根据勾股定理即可求得;
(2)由勾股定理求得BC,然后通过证得△OEC∽△BCA,得到,即解得即可;
(3)证得D和M重合,E和F重合后,通过证得△GBE∽△ABC,,即,解得即可.
【详解】
解:
(1)如图①,连接OE,
∵CE切⊙O于E,
∴∠OEC=90°,
∵AC=8,⊙O的半径为2,
∴OC=6,OE=2,
∴CE=;
(2)设⊙O的半径为r,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,
∴BC==6,
∵AF=BF,
∴AF=CF=BF,
∴∠ACF=∠CAF,
∵CE切⊙O于E,
∴∠OEC=90°,
∴∠OEC=∠ACB,
∴△OEC∽△BCA,
∴,即
解得r=3,
∴⊙O的半径为3;
(3)如图②,连接BG,OE,设EG交AC于点M,
由对称性可知,CB=CG,
∵CE=CG,
∴∠EGC=∠GEC,
∵CE切⊙O于E,
∴∠GEC+∠OEG=90°,
∵∠EGC+∠GMC=90°,
∴∠OEG=∠GMC,
∵∠GMC=∠OME,
∴∠OEG=∠OME,
∴OM=OE,
∴点M和点D重合,
∴G、D、E三点在同一直线上,
连接AE、BE,
∵AD是直径,
∴∠AED=90°,即∠AEG=90°,
又CE=CB=CG,
∴∠BEG=90°,
∴∠AEB=∠AEG+∠BEG=180°,
∴A、E、B三点在同一条直线上,
∴E、F两点重合,
∵∠GEB=∠ACB=90°,∠B=∠B,
∴△GBE∽△ABC,
∴,即
∴GE=9.6,
故G、E两点之间的距离为9.6.
【点睛】
本题考查了切线的判定,轴的性质,勾股定理的应用以及三角形相似的判定和性质,证得G、D、E三点共线以及A、E、B三点在同一条直线上是解题的关
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠CAB=30°,AB=10,点D在线段AB上,AD=2.点P,Q以相同的速度从D点同时出发,点P沿DB方向运动,点Q沿DA方向到点A后立刻以原速返回向点B运动.以PQ为直径构造⊙O,过点P作⊙O的切线交折线AC﹣CB于点E,将线段EP绕点E顺时针旋转60°得到EF,过F作FG⊥EP于G,当P运动到点B时,Q也停止运动,设DP=m.
(1)当2<m≤8时,AP=,AQ=.(用m的代数式表示)
(2)当线段FG长度达到最大时,求m的值;