专题2.10 直线与圆的位置关系 章末检测 2023-2024学年九年级下册数学同步课堂 培优题库(浙教版)(原卷版+解析卷)

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名称 专题2.10 直线与圆的位置关系 章末检测 2023-2024学年九年级下册数学同步课堂 培优题库(浙教版)(原卷版+解析卷)
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文件大小 13.6MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2023-12-20 12:42:43

文档简介

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专题1.6 解直角三角形 章末检测
全卷共25题 测试时间:80分钟 试卷满分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2023上·北京海淀·九年级校考阶段练习)在中,,是角平分线.以点为圆心,长为半径作,则与的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、直线与圆的位置关系,先根据等腰三角形的性质得出,即可得出答案,熟练掌握等腰三角形的性质是解此题的关键.
【详解】解:在中,,是角平分线,,
以点为圆心,长为半径作,与的位置关系是相切,故选:B.
2.(内蒙古2023-2024学年九年级月考)如图,在中,切于点,连接交于点.过点作交于点,连接.若.则为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理.连接,如图,根据切线的性质得到,则利用互余可计算出,再利用圆周角定理得到,然后根据平行线的性质得到的度数.
【详解】解:连接,如图,
切于点,,,
,,,
,.故选:A.
3.(2023上·福建厦门·九年级校联考阶段练习)已知:如图,点是的内心,连接并延长交于点,则下列命题中正确的( )
A.是的平分线 B.是边上的高
C.是边上的中线 D.是边上的中垂线
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的内心的定义,根据三角形内心的定义直接判断即可;解答此题的关键是掌握内心的定义.
【详解】解:∵点是的内心,连接并延长交于点,
是的角平分线.故选:.
4.(2023上·安徽铜陵·九年级校考阶段练习)如图,与矩形的边相切于点,,,点是上一点,则的度数是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查了切线的性质,矩形的判定及性质以及圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.连接,.求出的度数即可解决问题.
【详解】解:如图,连接,.
∵与矩形的边相切于点,,,
∴,,,∴,
∴四边形是矩形,∴,∴,故选:A.
5.(2023上·江苏常州·九年级校考期中)如图,在中,,,以斜边上的一点O为圆心所作的圆分别与、相切于点D、E,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,得正方形,利用三角形相似计算即可,本题考查了切线长定理,正方形的判定和性质,三角形相似的判定和性质,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】连接,
∵,,以斜边上的一点O为圆心所作的圆分别与、相切于点D、E,∴正方形,∴,
∴,∴,∴,解得,
∴,故选C.
6.(2023上·陕西西安·九年级统考期中)如图,已知中,,为的内切圆,若,且的面积为24,则的周长为(  )
A.48 B. C.24 D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形内切圆的性质及正方形的判定和性质.
设的半径为r,与的三边、、的切点分别为D、E、F,连接、、.先证四边形是正方形,则,根据勾股定理求出r.又由的周长内切圆半径,即可求出的周长.
熟练掌握“三角形内切圆的圆心是三条角平分线的交点,它到三角形三条边的距离相等”这一性质,并且能求出内切圆的半径是解题的关键.
【详解】解:如图,设的半径为,与的三边、、的切点分别为,连接、、,则,,,且,
又,∴四边形是正方形,,
,,解得,
,,
,即的周长为,故选:C.
7.(2023上·重庆沙坪坝·九年级校考期末)如图,、是的切线,是的直径,延长,与的延长线交于点,过点作弦,且,连接并延长与圆交于点,连接,若,,则的长度为(  )
A.3 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理和垂径定理.交于点,连接,如图,先利用切线的性质得到,设的半径为,则,,利用勾股定理得到,解方程得,再根据圆周角定理得到,接着证明,则利用垂径定理得到,然后利用面积求出,则,最后在中利用勾股定理可计算出的长.
【详解】解:交于点,连接,如图,
是的切线,,,
设的半径为,则,,在中,,解得,
为直径,,,,,,
,,,
在中,.故选:C.
8.(2023上·河北张家口·九年级统考期中)如图,在中,,,.O是边上一点,以点O为圆心,长为半径在边的右侧作半圆O,交边于点P,交边于点Q.关于结论Ⅰ,Ⅱ,下列判断正确的是( )
结论Ⅰ:当的长度最短时,半圆O的半径为
结论Ⅱ:当时,与半圆O相切,且
A.只有结论Ⅰ B.只有结论Ⅱ对 C.结论Ⅰ、Ⅱ都对 D.结论Ⅰ、Ⅱ都不对
【答案】C
【分析】当时,的长度最短,由是的直径,得,则,可知此时点P与点B重合,由,,求得,则半圆O的半径为,可判断结论Ⅰ正确;当时,连接,因为,所以是等边三角形,则,所以,而,则,所以,可证明与半圆O相切,且,可判断结论Ⅱ正确,于是得到问题的答案.
【详解】解:如图1,当时,的长度最短,
∵是的直径,∴,∴,∴点P与点B重合,
∵,,,∴,
∴,∴,
∴半圆O的半径为,故结论Ⅰ正确;
当时,如图2,连接,∵,,
∴,∴是等边三角形,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴,
∵是的半径,且,∴与半圆O相切,
∵,∴,∴,故结论Ⅱ正确,故选:C.
【点睛】此题重点考查直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半、等边三角形的判定与性质、勾股定理、切线的判定定理等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
9.(2023上·湖北武汉·九年级武汉市第一初级中学校考阶段练习)如图,在中,,,为中点,则当最大时,的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆的切线的性质,勾股定理,三角形中位线性质;取的中点,点在以点为圆心,为半径的圆上,点在以点为圆心,为半径的圆上,当与相切时,最大,即,然后运用勾股定理求解即可;解题的关键是掌握点、的运动轨迹.
【详解】解:如图,取的中点,
,,为中点,,
点在以点为圆心,为半径的圆上,点在以点为圆心,为半径的圆上,
∵当与相切时,最大,,
,故选:D.
10.(2023上·江苏常州·九年级校考期中)如图,在中,,以为直径的交于点D.过点C作,在上取一点E,使,连接.对于下列结论:①;②;③为的切线;④,其中一定正确的结论是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①③④
【答案】B
【分析】本题考查了三角形相似的判定和性质,圆的切线的判定,圆的性质,熟练掌握圆的性质,三角形相似的判定和性质是解题的关键.
【详解】∵,以为直径的交于点D.
∴,,∴,故①正确;∵,∴,
∵,∴,∴,故②正确;
∵,,∴,∴是三角形的中线,∴,
∵,∴,∴为的切线,故③正确;
无法判断,故④错误,故选B.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
11.(2023上·江苏南京·九年级统考期中)如图,在中,,是的内切圆,与边分别相切于点D,E,与的延长线交于点F,则 .
【答案】/40度
【分析】本题考查三角形内切圆、切线长定理,根据内切圆的定义和切线长定理,可以计算出的度数和的度数,然后即可计算出的度数.
【详解】解:连接交于点G,
,,
∵点O为的内切圆的圆心,,,
,垂直平分,,
,故答案为:.
12.(2023上·北京西城·九年级校考期中)如图,是的切线,A,B为切点,C为圆上一点,,时, ,的长为 .
【答案】
【分析】本题考查的是切线的性质、含角的直角三角形的性质以及勾股定理,掌握根据切线的性质求出,根据切线长定理求出,根据含角的直角三角形的性质以及勾股定理计算,得到答案.是解题的关键.
【详解】连接,∵是的两条切线,∴,∵,
∴,;
∵是的两条切线,∴,
∴,∴,故答案为:.
13.(2023上·福建福州·九年级校考期中)如图,,,,若、分别是的内心和外心,则的长为 .
【答案】
【分析】作于点D,作于点F,连接和,可得平分,且垂直平分,及和,点A、点P、点Q、和点共线,进一步求得、和,由,得,利用勾股定理求得即可求得答案.
【详解】解:作于点D,作于点F,连接和,如图,
则,∵,∴平分,且垂直平分,
∵,∴,∴,
∵、分别是的内心和外心,∴点P、点Q、线段都在线段上,
则,,,
在中,,得,解得,
在和中∴,
∴,则,
∵,∴,解得,
则.故答案为∶.
【点睛】此题重点考查等腰三角形的“三线合一”、勾股定理、三角形的内心、三角形的外心和全等三角形的判定和性质,结合性质作出所需要的辅助线是解题的关键.
14.(2023上·福建厦门·九年级校联考阶段练习)如图,在矩形中,,以顶点为圆心,2为半径作,过边上的一点作射线与相切于点,且交边于点,连接,若,则 .
【答案】6
【分析】延长交于点,连接,证明,得到,进而得到,即:,切线的性质,得到,勾股定理求出,再利用勾股定理求出即可.
【详解】解:延长交于点,连接,则:
∵,∴,
∵矩形,∴,∴
又,∴,∴,
∴,,即:
∵与相切于点,半径为2,∴,,
∴,∴;故答案为:6.
【点睛】本题考查切线的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理.解题的关键是添加辅助线构造全等三角形和特殊三角形.
15.(2023上·江苏扬州·九年级统考期中)如图,在扇形中,点C,D在上,将沿弦折叠后恰好与相切于点E,F.已知,则的长度为 .
【答案】
【分析】如图,作,,与交于点,则,由折叠的性质可知,扇形与扇形半径相同,即,根据,计算求解即可.
【详解】解:如图,作,,与交于点,
∴,
由折叠的性质可知,扇形与扇形半径相同,
∴,∴,故答案为:.
【点睛】本题考查了切线的性质,折叠的性质,四边形内角和,弧长等知识.熟练掌握折叠的性质,弧长公式是解题的关键.
16.(2023上·湖北·九年级校联考阶段练习)如图,正方形的边长为4,E,F分别是边,上的点,连接, 交于点G,且,连接并延长交于点 H,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查正方形的性质,圆的性质以及切线长定理,根据题意画出辅助圆是解题的关键.证明得到,即可得到点在以为直径的圆上,与相切时,最大,由勾股定理求出的最大值为,即可得到答案.
【详解】解:正方形,,
,,,
,,
,点在以为直径的圆上,
与相切时,最大,此时,
设,则,在中,,
,解得,的最大值为,故的最小值为.故答案为:.
17.(2023上·浙江台州·九年级台州初级中学校考阶段练习)如图,,半径为的与角的两边相切,点是上任意一点,过点向角的两边作垂线,垂足分别为,,设,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了切线的性质,含度角的直角三角形的性质,勾股定理;设半径为的与角的两边相切于,,连接,,延长交于,求得,根据直角三角形的性质得到,求得,得到,如图,延长交于,推出与是直角三角形,根据直角三角形的性质得到,,求得,当与相切且点在圆心的右侧时,有最大值,连接,则四边形是正方形,根据正方形的性质得到,求得;如图,当与相切且点在圆心的,左侧时,有最小值,同理可得于是得到结论.
【详解】解:设半径为的与角的两边相切于,,如图,连接,,延长交于,,
,是直角三角形,,
,,,,
如图,延长交于,,,,
,,与是直角三角形,
,,,
当与相切且点在圆心的右侧时,有最大值,连接,
则四边形是正方形,,,
(;
如图,当与相切且点在圆心的左侧时,有最小值,
同理可得(;
故的取值范围是,故答案为:.
18.(2023上·四川德阳·九年级四川省德阳中学校校考期中)如图,为的直径,为的切线,为切点,连接交于点交于的延长线交于点F,以下结论:①;②点E为的内心;③;④;⑤.其中正确的有 .
【答案】①②④⑤
【分析】本题主要考查了切线的性质,全等三角形的判定和性质,圆周角定理,内心的概念,三角形内角和定理,等腰三角形的性质等等.如图所示,连接,先证明,得到,再由圆周角定理得到即可判断①;根据切线的性质和三角形内角和定理得到,进而推出则是的角平分线,同理可证得是的平分线,即可判断②;若若,则应有,应,进而推出而的度数不一定是60度,即可判断③;由E为的内心,推出是的角平分线,证明,据此可判断④⑤.
【详解】解:如图,连接,
∵是的切线,∴,
∵,∴,∴,
∴,∴,故①正确;
∵是的切线,∴,∴,
∵,∴∴,∵,
∴,即是的角平分线,同理可证得是的平分线,
∴E为的内心,故②正确;
若,则应有,应有,
∴,∴,
而的度数不一定是60度,故③不正确;
∵E为的内心,∴是的角平分线,
∵为的直径,∴,即,
∴,∴,,故④正确;
∵,∴,∴,故⑤正确;
因此正确的结论有:①②④⑤.故答案为:①②④⑤.
三、解答题(本大题共7小题,共66分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(2023上·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,在中,,以为直径的交于点,过作的切线,与交于点,与的延长线交于点.(1)求证:;(2)若,,,则图中阴影部分的面积为________.(用含的式子表示)
【答案】(1)见解析(2)
【分析】(1)如图1,连接,则,由等边对等角可得,即,,进而可证;(2)由(1)可知,,由勾股定理得,,如图1,连接,,证明,则,即,解得,则,根据,计算求解即可.
【详解】(1)证明:如图1,连接,
∵是的切线,∴,
∵,,∴,
∴,∴,∴;
(2)解:由(1)可知,,
由勾股定理得,,如图1,连接,∵是的直径,∴,
∵,∴,
又∵,∴,
∴,即,解得,∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边对等角,切线的性质,平行线的判定,直径所对的圆周角为直角,勾股定理,相似三角形的判定与性质,扇形面积,三角形外角的性质等知识.熟练掌握切线的性质,相似三角形的判定与性质,扇形面积是解题的关键.
20.(2023上·江苏南京·九年级统考期中)如图,在四边形中,相交于点E,且,经过A,C,D三点的交于点F,连接.
(1)求证:;(2)若,求证:是的切线.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【分析】本题考查圆周角的性质、直角三角形的性质、切线的判定定理.(1)根据,可得,两式相减即得,结论得证;(2)连接并延长交于G点,再连接,可得,再根据已知证明,进而得,从而得即可.
【详解】(1)证明:,,
,,又,,
,即:,;
(2)证明:连接并延长交于G点,再连接,
为O直径,,,
,,
,,
,,,
,,,是的切线.
21.(2023上·江苏常州·九年级常州实验初中校考期中)已知矩形中,,,点O是上一动点,的半径为r(r为定值),当经过点C时,此时恰与对角线相切于点P,如图1所示.(1)求的半径r;(2)若从点B出发(圆心O与点B重合),沿方向向点C平移,速度为每秒1个单位长度,同时,动点E,F分别从点A,点C出发,其中点E沿着方向向点D运动,速度为每秒1个单位长度,点F沿着射线方向运动,速度为每秒2个单位长度,连接,如图2所示.当平移至点C(圆心O与点C重合)时停止运动,点E,F也随之停止运动.设运动时间为t(秒).在整个运动过程中,是否存在某一时刻,与相切?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)或;
【分析】(1)连接,先求得,在中列出方程求得结果;(2)分为点在点的左右两侧两种情形:当点在点右侧时,四边形是矩形,可求得,根据,列出方程,进而求得结果,同样方法求得点在点左侧的结果.
【详解】(1)解:如图,连接,则,
四边形是矩形,,,
,,
是的切线,,,
∵,;
(2)解:①如图,当点在点右侧时,连接,,
四边形是矩形,,,,四边形是平行四边形,
四边形是矩形,,,
是的切线,,,,
,,,,
如图,当点在点的左侧时,同理可得,,;
综上所述:或;
【点睛】本题考查了圆的切线的性质、解直角三角形、矩形判定和性质、一元一次方程的应用、二次根式的混合运算、勾股定理等知识,解决问题的关键是画出图形,分类讨论.
22.(2023上·北京西城·九年级校考期中)如图,是的直径,M是的中点,弦于点M,过点D作交的延长线于点E.(1)连接,则_______;(2)求证:与相切;(3)点F在上,,交于点N.若,求的长.
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【分析】(1)由,和M是的中点,利用三角函数可以得到;
(2)只需证明,便可以得到与相切;(3)连接,,证明,,根据特殊角的三角函数值可以得到的数值.
【详解】(1)解:如图1,连接,,
∵是的直径,,∴垂直平分,
∵M是的中点,∴,∴,
∴,即;故答案为:;
(2)解:∵,是的直径,∴,∵M是的中点,∴,
又∵,∴,∴,∴,
∵,∴,∴,∴,∴与相切;
(3)如图2,连接,,
∵于M,∴M是中点,∴,
∵,∴,∴,∴,
由(1)可知,∴,
在中,,,,∴,
在中,,,,∴,
∵,∴是等边三角形,
∴,,∴,
在中,,,,∴.
【点睛】本题考查圆的综合运用,特别是垂径定理、切线的判定要求较高,同时对于特殊角的三角函数值,等比三角形的判定与性质的运用有所考察,需要学生能具有较强的推理和运算能力.
23.(2023上·江苏扬州·九年级统考期中)【特例感知】(1)如图1,是的圆周角,为直径,平分交于点D,,若,则 , .
【类比迁移】(2)如图2,是的圆周角,为的弦,平分交于点D,过点D作,垂足为F,探索线段之间的数量关系,并说明理由.
【问题解决】(3)如图3,是的圆周角,为的弦,平分交于点D,若,,,则的内心与外心之间的距离为______.
【答案】(1)3,;(2),理由见解析;(3)
【分析】(1)作于点F,求得,,利用勾股定理和面积法即可求解;
(2)结论:.只要证明,推出,,推出即可解决问题;(3)过点D作,交的延长线于点F,,交于点E,连接,作的内切圆,圆心为M,N为切点,连接.由(1)(2)可知,四边形是正方形,是对角线.由切线长定理可知:,推出,由面积法可知内切圆半径为2,在中,理由勾股定理即可解决问题;
【详解】解;(1)作于点F,
∵平分,,,∴,
∵平分,∴,∵为直径,∴,
∵,∴,
∵,即,∴,故答案为:3,;
(2)如图,结论:.
理由:作于,连接,.
平分,,,,,
,,,,
,,,
,,∴,
,.
(3)如图,过点D作,交的延长线于点F,,交于点E,连接,作的内切圆,圆心为M,N为切点,连接.由(1)(2)可知,四边形是正方形,是对角线.,正方形的边长为,
由(2)可知:,,
由切线长定理可知:,,
设内切圆的半径为,则解得,即,
在中,.故答案为:.
【点睛】本题属于圆综合题,考查了角平分线的性质定理,全等三角形的判定和性质,勾股定理解直角三角形,正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
24.(2023上·江苏泰州·九年级统考期中)如图,在中,,以为直径的交边于点D、H,连接,过点C作.
(1)用无刻度的直尺和圆规作图:过点B作的切线,交于点F(不写作法,保留作图痕迹,标明字母);(2)在(1)的条件下,若,,求的直径;(3)连接与交点G恰好落在上,若,直接写出弦和围成的图形的面积.
【答案】(1)图形见解析(2)(3)
【分析】(1)以C为圆心,为半径画弧交于点F,连接即为所求,根据圆周角定理及邻补角定义求出,利用证明,根据全等三角形的性质及平行线的性质推出,根据切线的判定定理即可得解;
(2)根据圆周角定理及等腰三角形的性质求出,根据勾股定理求解即可;
(3)根据三角形中线的性质及圆周角定理推出是的垂直平分线,结合线段垂直平分线的性质推出是等边三角形,进而推出和是等边三角形,结合等边三角形的性质及平角定义求出,结合三角形中位线性质及平行线间的距离相等求出,进而求出弦和围成的图形的面积,再根据扇形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:如图,以C为圆心,为半径画弧交于点F,连接即为所求,理由如下:
为直径的交边于点D,
,,
,,
,,,
在和中,,,
,,,
,,为的直径,为的切线;
(2)解:如图,连接,是的直径,,
又,,,,
由(1)知,,设,
,,,即的直径为8;
(3)解:如图,连接,
,,是的中线,
是的中线,与交点G恰好落在上,
是的中线,,,,
是的垂直平分线,,是等边三角形,,
,和是等边三角形,
,,
,,,
∴弦和围成的图形的面积,
∵直径,,
∴弦和围成的图形的面积为.
【点睛】此题是圆的综合题,考查了切线的判定、作图、全等三角形的判定于性质、圆周角定理、勾股定理、扇形面积的计算等知识,熟练掌握圆周角定理、勾股定理、扇形面积的计算公式并作出合理的辅助线是解题的关键.
25.(2023上·江苏无锡·九年级校考期中)【学习心得】(1)小雯同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.
例如:如图1,在中,,,是外一点,且,求的度数.若以点A为圆心,长为半径作辅助圆,则,两点必在上,是的圆心角,是的圆周角,则______.【初步运用】(2)如图2,在四边形中,,求的度数;【方法迁移】(3)如图3,已知线段和直线,用直尺和圆规在上作出所有的点,使得(不写作法,保留作图痕迹);【问题拓展】(4)①如图4①,已知矩形为边上的点.若满足的点恰好有两个,则的取值范围为_____.②如图4②,在中,,是边上的高,且,求的长.
【答案】(1)45;(2);(3)见解析;(4)①;②
【分析】本题是圆的综合题,考查了等边三角形的性质、圆周角定理、作图、勾股定理、等腰直角三角形的性质、垂径定理等知识.(1)由圆周角定理可得出答案;(2)取的中点O,连接.由直角三角形的性质证明点A、B、C、D共圆,由圆的性质得出,则可得出答案;
(3)作出等边三角形,由圆周角定理作出图形即可;(4)①在上截取,连接,以为直径,由图形可知,由勾股定理求出和的长,则可得出答案;②作的外接圆,过圆心O作于点E,作于点F,连接.由圆周角定理及勾股定理可得出答案.
【详解】解:(1)是的圆心角,是的圆周角,,
;故答案为:45;
(2)如图2,的中点O,连接.
,,
,∴点A、B、C、D共圆,,
,;
(3)作图如下:由图知,;同理.
(4)①.
在上截取,连接,以为直径,交于E,交于F,连接,过圆心O作于H且交圆O于G,过G作的切线交于K交于Q,如图所示:
,,的半径为,即,
,,,,
,即,故答案为:;
②如图,作的外接圆,过圆心O作于点E,作于点F,连接.
,.在中,,.
,O为圆心,,.
在中,,,.
在中,,,.
26.(2023上·江苏镇江·九年级统考期中)【提出问题】如图1,直线是足球场底线,是球门,点是射门点,连接,则叫做射门角.如图2,在足球比赛场上,甲、乙两名队员互相配合向对方球门进攻,当甲带球冲到点时,乙跟随冲到点,仅从射门角度大小考虑(射门角越大,足球越容易被踢进),甲是自己射门好,还是迅速将球回传给乙,让乙射门好,利用所学知识说明理由.
【经验感知】如图3,若球员在直线上跑动,随时准备射门,是否存在某一点,使得射门角最大.人们发现:当且仅当经过两点的圆与直线相切于点时,最大,并称此时的为最大射门角.如图4,为球门,直线是足球场的底线,直线,垂足为,若,球员丙带球沿直线向底线方向运球,已知丙运球过程中的最大射门角是.
(1)尺规作图:作经过两点并且与直线相切于点的(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求出最大射门角的度数.
【理解应用】(1)如图5,正方形网格中,点均在格点上,为球门,球员丁带球沿方向进攻,最好的射点在( )
A.点 B.点或点 C.线段(异于端点)上一点 D.线段(异于端点)上一点
(2)如图6,矩形是足球场的示意图,其中宽,球门,且.点分别是上的点,,一位左前锋球员戊从点处带球,沿方向跑动,球员戊在上何处才能使射门角()最大,直接写出此时的长度.
【答案】[提出问题] 甲自己射门好,理由见解析;[经验感知](1)作图见解析;(2);[理解应用] (1)C;(2)
【分析】[提出问题]根据同弧所对的圆周角,以及三角形外角的性质可得,,然后作答即可;[经验感知](1)由题意知,过三点,分别作的垂直平分线,交点即为圆心,然后作圆即可;(2)如图4,连接,于,是的切点,四边形是矩形,,则,是等边三角形,然后根据圆周定理求最大射门角的度数即可;
[理解应用](1)如图5,连接,作的垂直平分线的交点为,连接,,由,可知四点共圆,如图5,则,然后作答即可;
(2)如图,过作与相切,切点为, 线段的垂直平分线交于点,于,、的延长线交点为,则是最大的射门角,,,均为等腰直角三角形,,,设的半径为,则,,,由勾股定理得,,即,计算求解满足要求的值,根据,计算求解即可.
【详解】[提出问题]解:甲自己射门好,理由如下:
如图2,记与过两点的圆的交点为,连接,
∵,∴,
∵,∴,∴甲自己射门好;
[经验感知](1)如图4,即为所求;
(2)如图4,连接,于,
∵是的切点,∴,
∵,,∴四边形是矩形,
∵,∴,
∴,∴是等边三角形,,
∵,∴,∴最大射门角的度数为;
[理解应用](1)解:如图5,连接,作的垂直平分线的交点为,连接,,
由勾股定理得,,
∴,∴四点共圆,如图5,∴,
∴当射点在线段(异于端点)上一点时,射门角最大,故选:C;
(2)解:∵,,,
∴,
如图,过作与相切,切点为, 线段的垂直平分线交于点,于,、的延长线交点为,则是最大的射门角,
∴,,,
∵,∴,∴,,
∴,,
由题意知,,,
∴均为等腰直角三角形,∴,,
设的半径为,则,,
∴,由勾股定理得,,即,
解得,或(舍去),
∴,
∴射门角()最大,此时的长度为米.
【点睛】本题考查了圆周角定理,同弧所对的圆周角相等,三角形外角的性质,等边三角形的判定与性质,作垂线,垂直平分线的性质,切线的性质,等腰三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,勾股定理等知识.理解题意,熟练掌握圆的知识是解题的关键.
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专题1.6 解直角三角形 章末检测
全卷共25题 测试时间:80分钟 试卷满分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2023上·北京海淀·九年级校考阶段练习)在中,,是角平分线.以点为圆心,长为半径作,则与的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
2.(内蒙古2023-2024学年九年级月考)如图,在中,切于点,连接交于点.过点作交于点,连接.若.则为( )
A. B. C. D.
3.(2023上·福建厦门·九年级校联考阶段练习)已知:如图,点是的内心,连接并延长交于点,则下列命题中正确的( )
A.是的平分线 B.是边上的高
C.是边上的中线 D.是边上的中垂线
4.(2023上·安徽铜陵·九年级校考阶段练习)如图,与矩形的边相切于点,,,点是上一点,则的度数是( )
A. B. C. D.无法确定
5.(2023上·江苏常州·九年级校考期中)如图,在中,,,以斜边上的一点O为圆心所作的圆分别与、相切于点D、E,则的长为( )
A. B. C. D.
6.(2023上·陕西西安·九年级统考期中)如图,已知中,,为的内切圆,若,且的面积为24,则的周长为(  )
A.48 B. C.24 D.
7.(2023上·重庆沙坪坝·九年级校考期末)如图,、是的切线,是的直径,延长,与的延长线交于点,过点作弦,且,连接并延长与圆交于点,连接,若,,则的长度为(  )
A.3 B.4 C. D.
8.(2023上·河北张家口·九年级统考期中)如图,在中,,,.O是边上一点,以点O为圆心,长为半径在边的右侧作半圆O,交边于点P,交边于点Q.关于结论Ⅰ,Ⅱ,下列判断正确的是( )
结论Ⅰ:当的长度最短时,半圆O的半径为
结论Ⅱ:当时,与半圆O相切,且
A.只有结论Ⅰ B.只有结论Ⅱ对 C.结论Ⅰ、Ⅱ都对 D.结论Ⅰ、Ⅱ都不对
9.(2023上·湖北武汉·九年级武汉市第一初级中学校考阶段练习)如图,在中,,,为中点,则当最大时,的长为( )
A. B. C. D.
10.(2023上·江苏常州·九年级校考期中)如图,在中,,以为直径的交于点D.过点C作,在上取一点E,使,连接.对于下列结论:①;②;③为的切线;④,其中一定正确的结论是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①③④
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
11.(2023上·江苏南京·九年级统考期中)如图,在中,,是的内切圆,与边分别相切于点D,E,与的延长线交于点F,则 .
12.(2023上·北京西城·九年级校考期中)如图,是的切线,A,B为切点,C为圆上一点,,时, ,的长为 .
13.(2023上·福建福州·九年级校考期中)如图,,,,若、分别是的内心和外心,则的长为 .
14.(2023上·福建厦门·九年级校联考阶段练习)如图,在矩形中,,以顶点为圆心,2为半径作,过边上的一点作射线与相切于点,且交边于点,连接,若,则 .
15.(2023上·江苏扬州·九年级统考期中)如图,在扇形中,点C,D在上,将沿弦折叠后恰好与相切于点E,F.已知,则的长度为 .
16.(2023上·湖北·九年级校联考阶段练习)如图,正方形的边长为4,E,F分别是边,上的点,连接, 交于点G,且,连接并延长交于点 H,则的最小值是 .
17.(2023上·浙江台州·九年级台州初级中学校考阶段练习)如图,,半径为的与角的两边相切,点是上任意一点,过点向角的两边作垂线,垂足分别为,,设,则的取值范围是 .
18.(2023上·四川德阳·九年级四川省德阳中学校校考期中)如图,为的直径,为的切线,为切点,连接交于点交于的延长线交于点F,以下结论:①;②点E为的内心;③;④;⑤.其中正确的有 .
三、解答题(本大题共7小题,共66分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(2023上·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,在中,,以为直径的交于点,过作的切线,与交于点,与的延长线交于点.(1)求证:;(2)若,,,则图中阴影部分的面积为________.(用含的式子表示)
20.(2023上·江苏南京·九年级统考期中)如图,在四边形中,相交于点E,且,经过A,C,D三点的交于点F,连接.
(1)求证:;(2)若,求证:是的切线.
21.(2023上·江苏常州·九年级常州实验初中校考期中)已知矩形中,,,点O是上一动点,的半径为r(r为定值),当经过点C时,此时恰与对角线相切于点P,如图1所示.(1)求的半径r;(2)若从点B出发(圆心O与点B重合),沿方向向点C平移,速度为每秒1个单位长度,同时,动点E,F分别从点A,点C出发,其中点E沿着方向向点D运动,速度为每秒1个单位长度,点F沿着射线方向运动,速度为每秒2个单位长度,连接,如图2所示.当平移至点C(圆心O与点C重合)时停止运动,点E,F也随之停止运动.设运动时间为t(秒).在整个运动过程中,是否存在某一时刻,与相切?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
22.(2023上·北京西城·九年级校考期中)如图,是的直径,M是的中点,弦于点M,过点D作交的延长线于点E.(1)连接,则_______;(2)求证:与相切;(3)点F在上,,交于点N.若,求的长.
23.(2023上·江苏扬州·九年级统考期中)【特例感知】(1)如图1,是的圆周角,为直径,平分交于点D,,若,则 , .
【类比迁移】(2)如图2,是的圆周角,为的弦,平分交于点D,过点D作,垂足为F,探索线段之间的数量关系,并说明理由.
【问题解决】(3)如图3,是的圆周角,为的弦,平分交于点D,若,,,则的内心与外心之间的距离为______.
24.(2023上·江苏泰州·九年级统考期中)如图,在中,,以为直径的交边于点D、H,连接,过点C作.
(1)用无刻度的直尺和圆规作图:过点B作的切线,交于点F(不写作法,保留作图痕迹,标明字母);(2)在(1)的条件下,若,,求的直径;(3)连接与交点G恰好落在上,若,直接写出弦和围成的图形的面积.
25.(2023上·江苏无锡·九年级校考期中)【学习心得】(1)小雯同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.
例如:如图1,在中,,,是外一点,且,求的度数.若以点A为圆心,长为半径作辅助圆,则,两点必在上,是的圆心角,是的圆周角,则______.【初步运用】(2)如图2,在四边形中,,求的度数;【方法迁移】(3)如图3,已知线段和直线,用直尺和圆规在上作出所有的点,使得(不写作法,保留作图痕迹);【问题拓展】(4)①如图4①,已知矩形为边上的点.若满足的点恰好有两个,则的取值范围为_____.②如图4②,在中,,是边上的高,且,求的长.
26.(2023上·江苏镇江·九年级统考期中)【提出问题】如图1,直线是足球场底线,是球门,点是射门点,连接,则叫做射门角.如图2,在足球比赛场上,甲、乙两名队员互相配合向对方球门进攻,当甲带球冲到点时,乙跟随冲到点,仅从射门角度大小考虑(射门角越大,足球越容易被踢进),甲是自己射门好,还是迅速将球回传给乙,让乙射门好,利用所学知识说明理由.
【经验感知】如图3,若球员在直线上跑动,随时准备射门,是否存在某一点,使得射门角最大.人们发现:当且仅当经过两点的圆与直线相切于点时,最大,并称此时的为最大射门角.如图4,为球门,直线是足球场的底线,直线,垂足为,若,球员丙带球沿直线向底线方向运球,已知丙运球过程中的最大射门角是.
(1)尺规作图:作经过两点并且与直线相切于点的(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求出最大射门角的度数.
【理解应用】(1)如图5,正方形网格中,点均在格点上,为球门,球员丁带球沿方向进攻,最好的射点在( )
A.点 B.点或点 C.线段(异于端点)上一点 D.线段(异于端点)上一点
(2)如图6,矩形是足球场的示意图,其中宽,球门,且.点分别是上的点,,一位左前锋球员戊从点处带球,沿方向跑动,球员戊在上何处才能使射门角()最大,直接写出此时的长度.
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