2023-2024学年冀教版初中数学九年级下册 29.1 点与圆的位置关系同步分层训练培优题
一、选择题
1.(2021九上·集贤期末)如果⊙O的半径为6,线段OP的长为3,则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点P在⊙O上 B.点P在⊙O内 C.点P在⊙O外 D.无法确定
2.已知⊙O的半径为5cm,点A到圆心O的距离为6cm,则点A与⊙O的位置关系为( )
A.点A在⊙O上 B.点A在⊙O内 C.点A在⊙O外 D.不能确定
3.(2023·长宁模拟)如图,已知及其所在平面内的4个点.如果半径为5,那么到圆心距离为7的点可能是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
4.(2023·汕尾模拟)如图,在的正方形网格中(小正方形的连长为1),有6个点A、B、C、D、E、F,若过A、B、C三点作圆O,则点D、E、F三点中在圆O外的有( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
5.(2023九下·宁波月考)如图,,点A、B分别在射线、射线上运动,四边形是矩形,且,,则的最大值为( )
A. B. C. D.无最大值
6.(2022九上·永康月考)如图,四边形ABCD为矩形,AB=3,BC=4,点P是线段BC上一动点,点M为线段AP上一点,∠ADM=∠BAP,则BM的最小值为( )
A. B. C.- D.-2
7.(2021九上·苏州月考)已知P(x,y)是以坐标原点为圆心,5为半径的圆周上的点,若x,y都是整数,则这样的点共有( )
A.4个 B.8个 C.12个 D.16个
8.(2023九下·沭阳月考)如图,在6×6的正方形网格图形中,M,N分别是上的格点,.若点P是这个网格图形中的格点,连接PM,PN,则所有满足的中,的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
二、填空题
9.(2023九上·江源月考)已知⊙O的半径为4cm,OP =2cm,则点P在⊙O (填“内"、“外”或“上”).
10.在中,为平面上一个动点,,则线段CD的长度的最小值为 .
11.(2023九上·海曙月考)⊙O外一点P到⊙O上的点的最大距离是12,最小距离是2,求此圆的半径是
12.(2023九上·龙泉期中)如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆O上,AB=4,∠CAB=60°,P是弧BC上的一个动点,连结AP,过点C点作CD⊥AP于点D,连结BD,在点P移动的过程中.
(1)AC= ;
(2)BD的最小值是 .
13.(2023·苍溪模拟)如图,线段为的直径,点C在的延长线上,,,点P是上一动点,连接,以为斜边在的上方作Rt,且使,连接,则长的最大值为 .
三、解答题
14.如图,A城气象台测得一热带风暴中心O从A城正西方向300km处向东北方向移动,距风暴中心200km的范围内为受影响区域.问:A城是否会受到这次热带风暴的影响?请说明理由.
15.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点F为AC中点,⊙O经过点B,F,且与AC交于点D,与AB交于点E,与BC交于点G,连结BF,DE,弧EFG的长度为(1+)π.
(1)求⊙O的半径;
(2)若DE∥BF,且AE=a,DF=2+﹣a,请判断圆心O和直线BF的位置关系,并说明理由.
四、综合题
16.(2022·郴州)如图1,在矩形ABCD中, , .点E是线段AD上的动点(点E不与点A,D重合),连接CE,过点E作 ,交AB于点F.
(1)求证: ;
(2)如图2,连接CF,过点B作 ,垂足为G,连接AG.点M是线段BC的中点,连接GM.
①求 的最小值;
②当 取最小值时,求线段DE的长.
17.(2022·沭阳模拟)如图1,在矩形ABCD中,E、F、G分别为边BC、AB、AD的中点,连接DF、EF,H为DF中点,连接GH,将绕点B旋转.
(1)当旋转到如图2的位置,连接AF、CE,若,且,则 , ;
(2)已知.
①当旋转到如图3位置时,连接CE,猜想GH与CE之间的数量关系和位置关系,并说明理由.
②在旋转过程中,射线GH,CE相交于点Q,连接AQ,AQ有最小值吗?若有,请直接写出AQ的最小值;若没有,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:∵OP=3<6
∴点P在圆内
故答案为:B.
【分析】根据 ⊙O的半径为6,线段OP的长为3, 判断即可。
2.【答案】C
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:因为 ⊙O的半径为5cm,点A到圆心O的距离为6cm ,所以点A在圆外.
故答案为:C.
【分析】根据点到圆心的距离与半径的关系判定点与圆的位置关系,即当点到圆心的距离等于半径时,点在圆上,点到圆心的距离小于半径时,点在圆内,点到圆心的距离大于半径点在圆外.
3.【答案】C
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:∵半径为5,
∴圆心距离为7的点在圆外,
∴该点可能为点M,
故答案为:C
【分析】根据点与圆的位置关系即可求解。
4.【答案】B
【知识点】点与圆的位置关系;三角形的外接圆与外心
【解析】【解答】解:连接AC、OD、OE,
∵△ABC为直角三角形,
∴过点A、B、C的圆的圆心为Rt△ABC斜边的中点,设圆心为O,半径为r.
∵AC=,
∴r=.
∵OD=OE=,
∴D、E在圆上.
∵OF=3>r,
∴F在圆外,
∴点D、E、F三点中在圆O外的有1个.
故答案为:B.
【分析】连接AC、OD、OE,可得过点A、B、C的圆的圆心为Rt△ABC斜边的中点,设圆心为O,半径为r,利用勾股定理求出AC的值,进而求出r,然后利用勾股定理求出OD、OE,据此进行判断.
5.【答案】A
【知识点】勾股定理;矩形的判定与性质;点与圆的位置关系;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:∵,,
∴点O在经过点A,B的圆E上,且,
∴,即圆E的半径为,
过E作于G并延长,与交于点F,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴,
当O,E,D三点共线时,最大,且最大值为,
故答案为:A.
【分析】由题意可得:点O在经过点A,B的圆E上,且∠AEB=90°,AE=BE=OE=,过E作EG⊥AB于G并延长,与CD交于点F,有AG=BG=1,EG=AB=1,根据矩形的性质可得∠DAG=∠ADC=∠AGF=90°,AG=DF=1,AD=FG=1,∠EFD=90°,则EF=EG+GF=2,利用勾股定理可得DE,据此求解.
6.【答案】D
【知识点】矩形的性质;点与圆的位置关系;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:如图,取AD的中点O,连接OB,OM.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,AD=BC=4,
∴∠BAP+∠DAM=90°,
∵∠ADM=∠BAP,
∴∠ADM+∠DAM=90°,
∴∠AMD=90°,
∵AO=OD=2,
∴OM= AD=2,
∴点M的运动轨迹是以O为圆心,2为半径的⊙O.
∵OB= = = ,
∴BM≥OB-OM= -2,
∴BM的最小值为 -2.
故答案为:D.
【分析】根据矩形的性质易得∠ADM+∠DAM=90°,根据三角形的内角和定理得∠AMD=90°,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得OM=2,从而得出点M的运动轨迹是以O为圆心,2为半径的⊙O,根据勾股定理算出OB的长,根据三角形三边之间的关系得BM≥OB-OM,据此即可得出答案.
7.【答案】C
【知识点】勾股定理;点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:①若这个点在坐标轴上,那么有四个,它们是(0,5),(5,0),(-5,0),(0,-5);
②若这个点在象限内,
∵,而P都是整数点,
∴这样的点有8个,分别是(3,4),(3,-4),(-3,4),(-3,-4)),(4,3),(4,-3),(-4,3),(-4,-3).
∴共12个,故答案为:C.
【分析】分两种情况:①若这个点在坐标轴上,②若这个点在象限内,据此分别解答即可.
8.【答案】D
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;点与圆的位置关系;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:根据网格的特点,由题意可知点P在以为弦,O为圆心,半径为的圆上, 如图所示,
理由如下:∵,
∴,,
∴是以为斜边的等腰直角三角形,,
以点O为圆心,为半径画圆,则由圆周角定理可知,图中的均满足要求,
∵,
∴所有满足的点中,的最小值是2.
故答案为:D.
【分析】根据网格的特点,由题意可知点P在以MN为弦,O为圆心,半径为的圆上,由勾股定理可得OM、ON、MN的值,结合勾股定理逆定理知△OMN是以MN为斜边的等腰直角三角形,以点O为圆心,OM为半径画圆,由圆周角定理知:图中的P1、P2、P3、P4、P5均满足要求,DP1=DP4=4,DP2=DP3=2,DP5=2,据此解答.
9.【答案】内
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:⊙O的半径r为4cm,OP =2cm,
r>2,
P在⊙O内,
故答案为:内.
【分析】根据 ⊙O的半径为4cm,OP =2cm, 即可得出结论.
10.【答案】
【知识点】勾股定理;圆周角定理;点与圆的位置关系;解直角三角形;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:如图,作△ABD的外接圆,连接OA、OB、OC,过点O作OE⊥BC于点E,因求CD的最小值,故圆心O在AB的右侧,当O、D、C三点共线时,CD的值最小,
∵∠ADB=45°,
∴∠AOB=90°,
∴△AOB为等腰直角三角形,
∴AO=BO=sin45°×AB=,
∵∠OBA=45°,∠ABC=90°,
∴∠OBE=45°,
∴△OBE是等腰直角三角形,
∴OE=BE=sin45°×OB=1,
∴CE=BC-BE=3-1=2,
在Rt△OEC中,,
当O、D、C三点共线时,CD最小为CD=OC-OD=.
故答案为:.
【分析】如图,作△ABD的外接圆,连接OA、OB、OC,过点O作OE⊥BC于点E,因求CD的最小值,故圆心O在AB的右侧,当O、D、C三点共线时,CD的值最小,将问题转化为点圆最值,由同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍得∠AOB=90°,则△AOB为等腰直角三角形,则AO=BO=,进而证得△OBE是等腰直角三角形,得OE=BE=1,在Rt△OEC中,由勾股定理算出OC的长,进而根据CD最小为OC-OD算出答案.
11.【答案】5
【知识点】圆的认识;点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:如图:
∴
∴圆的半径是:
故答案为:5.
【分析】由题意知根据线段间的数量关系得到:,据此即可求解.
12.【答案】(1)2
(2)
【知识点】勾股定理;圆周角定理;点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:(1)连接BC,如图:
∵AB是半圆O的直径,
∴
∵
∴
∴;
故答案为:2;
(2)以AC为直径作圆O',连接BO',BC,如图:
∵
∴
∴在点P移动的过程中,点D在AC为直径的圆上运动,
在中,
∵
∴
在中,
∴当O',D,B三点共线时,BD最小,最小值为
故答案为:.
【分析】(1)连接BC,根据"直径所对的圆周角为直角"得到:进而结合已知条件求出∠ABC的度数,再根据含30°角的直角三角形的性质即可求解;
(2)以AC为直径作圆O',连接BO',BC,在点P移动的过程中,点D在AC为直径的圆上运动,当O',D,B三点共线时,BD最小,最小值为利用勾股定理求出BO'的长度,即可求解.
13.【答案】
【知识点】三角形三边关系;含30°角的直角三角形;点与圆的位置关系;相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,作△CEO,使∠CEO=90°,∠ECO=60°,连接OP,
∵AB=4,BC=2,
∴CO=4,
在Rt△COE中,∠OEC=90°,∠ECO=60°,
∴∠EOC=30°,
∴CO=2CE,OE=,
∵∠OCP+∠PCE=∠PCE+∠ECD=60°,
∴∠OCP=∠ECD,
∵∠PDC=90°,∠DCP=60°,
∴CP=2CD,
∴,
∴△COP∽△CED,
∴,
即ED=OP=1,
∵点E是定点,DE是定长,
∴点D在半径为1的圆E上,
∵OD≤OE+DE,
∴,
∴OD的最大值为:.
故答案为:.
【分析】作△CEO,使∠CEO=90°,∠ECO=60°,连接OP,根据含30°角直角三角形的性质得CO=2CE,OE=,CP=2CD,根据角的和差推出∠OCP=∠ECD,进而由有两组边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似得△COP∽△CED,由相似三角形对应边成比例可得ED=OP=1,则点D在半径为1的圆E上,进而根据三角形三边关系及点与圆的位置关系可得答案.
14.【答案】解:不会受影响.
过点A作AB⊥OB于点B,如图:
由题意可得,∠BOA=45°,
则BO=AB,
故AO2=BO2+AB2,
即3002=2AB2,
解得:;
∴A城不会受到这次热带风暴的影响.
【知识点】勾股定理的应用;点与圆的位置关系
【解析】【分析】根据题意结合直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方得出A点到OB的最短距离,进而得出答案.
15.【答案】解:(1)设⊙O的半径为r,
∵∠ABC=90°
∴弧EFG所对的圆心角的度数为180°,
∴=(1+)π,即r=1+;
(2)答:圆心O在直线BF上.
理由如下:
∵DE∥BF,
∴∠ADE=∠AFB.
∵四边形DEBF是⊙O的内接四边形,
∴∠AFB+∠DEB=180°.
∵∠AED+∠DEB=180°,
∴∠AFB=∠AED,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE=a.
∵DF=2+﹣a,
∴AF=AD+DF=2+.
在Rt△ABC中,∠ABC=90°且F为AC中点,
∴BF=AF=2+.
∵r=1+ ,
∴BF=2r.
∵B、F都在⊙O上,
∴BF为⊙O直径,
∴点O在直线BF上.
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【分析】(1)设⊙O的半径为r,再根据弧长公式即可得出结论;
(2)先根据DE∥BF得出∠ADE=∠AFB,再根据圆内接四边形的性质得出∠AFB+∠DEB=180°,进而得出AF的长.在Rt△ABC中,根据直角三角形的性质求出BF的长,再由B、F都在⊙O上即可得出结论.
16.【答案】(1)证明:如图1,
∵四边形ABCD是矩形,
∴ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴
(2)解:①解:如图2-1,连接AM.
∵ ,
∴ 是直角二角形.
∴ .
∴点G在以点M为圆心,3为半径的圆上.
当A,G,M三点不共线时,由三角形两边之和大于箒三边得: ,
当A,G,M三点共线时, .
此时, 取最小值.在 中, .
∴ 的最小值为5.
②(求AF的方法一)如图2-2,过点M作 交FC于点N,
∴ .
∴ .
设 ,则 ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
由①知 的最小值为5、即 ,
又∵ ,
∴ .
∴ ,解得 ,即 .
(求AF的方法二)
如图2-3,过点G作 交BC于点H.
∴ .
∴ ,
由①知 的最小值为5,即 ,
又∵ ,
∴ .
∴ , .
由 得 ,
∴ ,即 ,
解得 .
∴ .
由(1)的结论可得 .
设 ,则 ,
∴ ,
解得 或 .
∵ , ,
∴ 或 .
【知识点】线段的性质:两点之间线段最短;矩形的性质;点与圆的位置关系;相似三角形的判定与性质;直角三角形斜边上的中线
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质可得∠A=∠D=90°,根据同角的余角相等可得∠DCE=∠AEF,然后根据相似三角形的判定定理进行证明;
(2)①连接AM,易得△BGC是直角二角形,由直角三角形斜边上中线性质得BM=CM=GM=3,推出点G在以点M为圆心,3为半径的圆上,故当A,G,M三点共线时,AG+GM=AM,此时AG+GM最小,利用勾股定理求解即可;
②过点M作MN∥AB交FC于点N,证明△CMN∽△CBF,设AF=x,则BF=4-x,根据相似三角形的性质可得MN=BF=(4-x),证明△AFG∽△MNG,由①知AG+GM的最小值为5,即AM=5,则AG=2,根据相似三角形的性质可得x的值,由(1)的结论可得,设DE=y,则AE=6-y,根据相似三角形的性质可得y的值,据此解答.
17.【答案】(1)2;1
(2)解:①猜想,理由如下,
如图,连接AF,延长CE交AF于N,交AB于M,
,E,F分别为边BC,AB的中点,
,
由旋转可知:,
,
又,
;
,
设,
点G是AD的中点,点H是DF的中点,
,
,
,
,
,
即,
,
;
②有最小值,理由如下:
如图,延长GH和CE交于点Q,连接CG,取CG的中点O,
由①知CE⊥GH,即∠CEG=90°,
则Q点在以CG为直径的圆上,
当A、Q、O三点共线时,AQ最短,
作于,
∴,
∴OP是△CGD的中位线,
∴ , ,
∴AP=AG+GP=2+1=3,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【知识点】点与圆的位置关系;相似三角形的判定与性质;旋转的性质;三角形全等的判定(SAS);三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:(1)∵∠CBE+∠CBF=∠CBF+∠ABF=90°,
∴∠CBE=∠ABF,
∵AB=BC,E、F分别是BC、AC的中点,
∴BF=BE,
在△ABF和△CBE中, ,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴AF=CE=2,
∵G、H分别是AD和DF的中点,
∴GH是△ADF的中位线,
∴
故答案为:2,1;
【分析】(1)根据同角的余角相等可得∠CBE=∠ABF,根据AB=BC结合中点的概念可得BF=BE,证明△ABF≌△CBE,得到AF=CE=2,易得GH是△ADF的中位线,据此求解;
(2)①连接AF,延长CE交AF于N,交AB于M,根据中点的概念可得BF、BE,由旋转可知∠ABC=∠FBE=90°,证明△ABF∽△CBE,根据相似三角形的性质可得,∠BAF=∠BCE,设AF=3x,CE=4x,易得GH为△ADF的中位线,则GH∥AF,GH=AF=x,则CE=GH,易得∠ANC=90°,结合GH∥AF可得结论;
②延长GH和CE交于点Q,连接CG,取CG的中点O,则Q点在以CG为直径的圆上,当A、Q、O三点共线时,AQ最短,作OP⊥GD于P,则OP是△CGD的中位线,OP=CD=,GP=GD=1,由AP=AG+GP可得AP,利用勾股定理可得OA、CG,据此求解.
1 / 12023-2024学年冀教版初中数学九年级下册 29.1 点与圆的位置关系同步分层训练培优题
一、选择题
1.(2021九上·集贤期末)如果⊙O的半径为6,线段OP的长为3,则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点P在⊙O上 B.点P在⊙O内 C.点P在⊙O外 D.无法确定
【答案】B
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:∵OP=3<6
∴点P在圆内
故答案为:B.
【分析】根据 ⊙O的半径为6,线段OP的长为3, 判断即可。
2.已知⊙O的半径为5cm,点A到圆心O的距离为6cm,则点A与⊙O的位置关系为( )
A.点A在⊙O上 B.点A在⊙O内 C.点A在⊙O外 D.不能确定
【答案】C
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:因为 ⊙O的半径为5cm,点A到圆心O的距离为6cm ,所以点A在圆外.
故答案为:C.
【分析】根据点到圆心的距离与半径的关系判定点与圆的位置关系,即当点到圆心的距离等于半径时,点在圆上,点到圆心的距离小于半径时,点在圆内,点到圆心的距离大于半径点在圆外.
3.(2023·长宁模拟)如图,已知及其所在平面内的4个点.如果半径为5,那么到圆心距离为7的点可能是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】C
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:∵半径为5,
∴圆心距离为7的点在圆外,
∴该点可能为点M,
故答案为:C
【分析】根据点与圆的位置关系即可求解。
4.(2023·汕尾模拟)如图,在的正方形网格中(小正方形的连长为1),有6个点A、B、C、D、E、F,若过A、B、C三点作圆O,则点D、E、F三点中在圆O外的有( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【知识点】点与圆的位置关系;三角形的外接圆与外心
【解析】【解答】解:连接AC、OD、OE,
∵△ABC为直角三角形,
∴过点A、B、C的圆的圆心为Rt△ABC斜边的中点,设圆心为O,半径为r.
∵AC=,
∴r=.
∵OD=OE=,
∴D、E在圆上.
∵OF=3>r,
∴F在圆外,
∴点D、E、F三点中在圆O外的有1个.
故答案为:B.
【分析】连接AC、OD、OE,可得过点A、B、C的圆的圆心为Rt△ABC斜边的中点,设圆心为O,半径为r,利用勾股定理求出AC的值,进而求出r,然后利用勾股定理求出OD、OE,据此进行判断.
5.(2023九下·宁波月考)如图,,点A、B分别在射线、射线上运动,四边形是矩形,且,,则的最大值为( )
A. B. C. D.无最大值
【答案】A
【知识点】勾股定理;矩形的判定与性质;点与圆的位置关系;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:∵,,
∴点O在经过点A,B的圆E上,且,
∴,即圆E的半径为,
过E作于G并延长,与交于点F,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴,
当O,E,D三点共线时,最大,且最大值为,
故答案为:A.
【分析】由题意可得:点O在经过点A,B的圆E上,且∠AEB=90°,AE=BE=OE=,过E作EG⊥AB于G并延长,与CD交于点F,有AG=BG=1,EG=AB=1,根据矩形的性质可得∠DAG=∠ADC=∠AGF=90°,AG=DF=1,AD=FG=1,∠EFD=90°,则EF=EG+GF=2,利用勾股定理可得DE,据此求解.
6.(2022九上·永康月考)如图,四边形ABCD为矩形,AB=3,BC=4,点P是线段BC上一动点,点M为线段AP上一点,∠ADM=∠BAP,则BM的最小值为( )
A. B. C.- D.-2
【答案】D
【知识点】矩形的性质;点与圆的位置关系;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:如图,取AD的中点O,连接OB,OM.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,AD=BC=4,
∴∠BAP+∠DAM=90°,
∵∠ADM=∠BAP,
∴∠ADM+∠DAM=90°,
∴∠AMD=90°,
∵AO=OD=2,
∴OM= AD=2,
∴点M的运动轨迹是以O为圆心,2为半径的⊙O.
∵OB= = = ,
∴BM≥OB-OM= -2,
∴BM的最小值为 -2.
故答案为:D.
【分析】根据矩形的性质易得∠ADM+∠DAM=90°,根据三角形的内角和定理得∠AMD=90°,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得OM=2,从而得出点M的运动轨迹是以O为圆心,2为半径的⊙O,根据勾股定理算出OB的长,根据三角形三边之间的关系得BM≥OB-OM,据此即可得出答案.
7.(2021九上·苏州月考)已知P(x,y)是以坐标原点为圆心,5为半径的圆周上的点,若x,y都是整数,则这样的点共有( )
A.4个 B.8个 C.12个 D.16个
【答案】C
【知识点】勾股定理;点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:①若这个点在坐标轴上,那么有四个,它们是(0,5),(5,0),(-5,0),(0,-5);
②若这个点在象限内,
∵,而P都是整数点,
∴这样的点有8个,分别是(3,4),(3,-4),(-3,4),(-3,-4)),(4,3),(4,-3),(-4,3),(-4,-3).
∴共12个,故答案为:C.
【分析】分两种情况:①若这个点在坐标轴上,②若这个点在象限内,据此分别解答即可.
8.(2023九下·沭阳月考)如图,在6×6的正方形网格图形中,M,N分别是上的格点,.若点P是这个网格图形中的格点,连接PM,PN,则所有满足的中,的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;点与圆的位置关系;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:根据网格的特点,由题意可知点P在以为弦,O为圆心,半径为的圆上, 如图所示,
理由如下:∵,
∴,,
∴是以为斜边的等腰直角三角形,,
以点O为圆心,为半径画圆,则由圆周角定理可知,图中的均满足要求,
∵,
∴所有满足的点中,的最小值是2.
故答案为:D.
【分析】根据网格的特点,由题意可知点P在以MN为弦,O为圆心,半径为的圆上,由勾股定理可得OM、ON、MN的值,结合勾股定理逆定理知△OMN是以MN为斜边的等腰直角三角形,以点O为圆心,OM为半径画圆,由圆周角定理知:图中的P1、P2、P3、P4、P5均满足要求,DP1=DP4=4,DP2=DP3=2,DP5=2,据此解答.
二、填空题
9.(2023九上·江源月考)已知⊙O的半径为4cm,OP =2cm,则点P在⊙O (填“内"、“外”或“上”).
【答案】内
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:⊙O的半径r为4cm,OP =2cm,
r>2,
P在⊙O内,
故答案为:内.
【分析】根据 ⊙O的半径为4cm,OP =2cm, 即可得出结论.
10.在中,为平面上一个动点,,则线段CD的长度的最小值为 .
【答案】
【知识点】勾股定理;圆周角定理;点与圆的位置关系;解直角三角形;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:如图,作△ABD的外接圆,连接OA、OB、OC,过点O作OE⊥BC于点E,因求CD的最小值,故圆心O在AB的右侧,当O、D、C三点共线时,CD的值最小,
∵∠ADB=45°,
∴∠AOB=90°,
∴△AOB为等腰直角三角形,
∴AO=BO=sin45°×AB=,
∵∠OBA=45°,∠ABC=90°,
∴∠OBE=45°,
∴△OBE是等腰直角三角形,
∴OE=BE=sin45°×OB=1,
∴CE=BC-BE=3-1=2,
在Rt△OEC中,,
当O、D、C三点共线时,CD最小为CD=OC-OD=.
故答案为:.
【分析】如图,作△ABD的外接圆,连接OA、OB、OC,过点O作OE⊥BC于点E,因求CD的最小值,故圆心O在AB的右侧,当O、D、C三点共线时,CD的值最小,将问题转化为点圆最值,由同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍得∠AOB=90°,则△AOB为等腰直角三角形,则AO=BO=,进而证得△OBE是等腰直角三角形,得OE=BE=1,在Rt△OEC中,由勾股定理算出OC的长,进而根据CD最小为OC-OD算出答案.
11.(2023九上·海曙月考)⊙O外一点P到⊙O上的点的最大距离是12,最小距离是2,求此圆的半径是
【答案】5
【知识点】圆的认识;点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:如图:
∴
∴圆的半径是:
故答案为:5.
【分析】由题意知根据线段间的数量关系得到:,据此即可求解.
12.(2023九上·龙泉期中)如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆O上,AB=4,∠CAB=60°,P是弧BC上的一个动点,连结AP,过点C点作CD⊥AP于点D,连结BD,在点P移动的过程中.
(1)AC= ;
(2)BD的最小值是 .
【答案】(1)2
(2)
【知识点】勾股定理;圆周角定理;点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:(1)连接BC,如图:
∵AB是半圆O的直径,
∴
∵
∴
∴;
故答案为:2;
(2)以AC为直径作圆O',连接BO',BC,如图:
∵
∴
∴在点P移动的过程中,点D在AC为直径的圆上运动,
在中,
∵
∴
在中,
∴当O',D,B三点共线时,BD最小,最小值为
故答案为:.
【分析】(1)连接BC,根据"直径所对的圆周角为直角"得到:进而结合已知条件求出∠ABC的度数,再根据含30°角的直角三角形的性质即可求解;
(2)以AC为直径作圆O',连接BO',BC,在点P移动的过程中,点D在AC为直径的圆上运动,当O',D,B三点共线时,BD最小,最小值为利用勾股定理求出BO'的长度,即可求解.
13.(2023·苍溪模拟)如图,线段为的直径,点C在的延长线上,,,点P是上一动点,连接,以为斜边在的上方作Rt,且使,连接,则长的最大值为 .
【答案】
【知识点】三角形三边关系;含30°角的直角三角形;点与圆的位置关系;相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,作△CEO,使∠CEO=90°,∠ECO=60°,连接OP,
∵AB=4,BC=2,
∴CO=4,
在Rt△COE中,∠OEC=90°,∠ECO=60°,
∴∠EOC=30°,
∴CO=2CE,OE=,
∵∠OCP+∠PCE=∠PCE+∠ECD=60°,
∴∠OCP=∠ECD,
∵∠PDC=90°,∠DCP=60°,
∴CP=2CD,
∴,
∴△COP∽△CED,
∴,
即ED=OP=1,
∵点E是定点,DE是定长,
∴点D在半径为1的圆E上,
∵OD≤OE+DE,
∴,
∴OD的最大值为:.
故答案为:.
【分析】作△CEO,使∠CEO=90°,∠ECO=60°,连接OP,根据含30°角直角三角形的性质得CO=2CE,OE=,CP=2CD,根据角的和差推出∠OCP=∠ECD,进而由有两组边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似得△COP∽△CED,由相似三角形对应边成比例可得ED=OP=1,则点D在半径为1的圆E上,进而根据三角形三边关系及点与圆的位置关系可得答案.
三、解答题
14.如图,A城气象台测得一热带风暴中心O从A城正西方向300km处向东北方向移动,距风暴中心200km的范围内为受影响区域.问:A城是否会受到这次热带风暴的影响?请说明理由.
【答案】解:不会受影响.
过点A作AB⊥OB于点B,如图:
由题意可得,∠BOA=45°,
则BO=AB,
故AO2=BO2+AB2,
即3002=2AB2,
解得:;
∴A城不会受到这次热带风暴的影响.
【知识点】勾股定理的应用;点与圆的位置关系
【解析】【分析】根据题意结合直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方得出A点到OB的最短距离,进而得出答案.
15.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点F为AC中点,⊙O经过点B,F,且与AC交于点D,与AB交于点E,与BC交于点G,连结BF,DE,弧EFG的长度为(1+)π.
(1)求⊙O的半径;
(2)若DE∥BF,且AE=a,DF=2+﹣a,请判断圆心O和直线BF的位置关系,并说明理由.
【答案】解:(1)设⊙O的半径为r,
∵∠ABC=90°
∴弧EFG所对的圆心角的度数为180°,
∴=(1+)π,即r=1+;
(2)答:圆心O在直线BF上.
理由如下:
∵DE∥BF,
∴∠ADE=∠AFB.
∵四边形DEBF是⊙O的内接四边形,
∴∠AFB+∠DEB=180°.
∵∠AED+∠DEB=180°,
∴∠AFB=∠AED,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE=a.
∵DF=2+﹣a,
∴AF=AD+DF=2+.
在Rt△ABC中,∠ABC=90°且F为AC中点,
∴BF=AF=2+.
∵r=1+ ,
∴BF=2r.
∵B、F都在⊙O上,
∴BF为⊙O直径,
∴点O在直线BF上.
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【分析】(1)设⊙O的半径为r,再根据弧长公式即可得出结论;
(2)先根据DE∥BF得出∠ADE=∠AFB,再根据圆内接四边形的性质得出∠AFB+∠DEB=180°,进而得出AF的长.在Rt△ABC中,根据直角三角形的性质求出BF的长,再由B、F都在⊙O上即可得出结论.
四、综合题
16.(2022·郴州)如图1,在矩形ABCD中, , .点E是线段AD上的动点(点E不与点A,D重合),连接CE,过点E作 ,交AB于点F.
(1)求证: ;
(2)如图2,连接CF,过点B作 ,垂足为G,连接AG.点M是线段BC的中点,连接GM.
①求 的最小值;
②当 取最小值时,求线段DE的长.
【答案】(1)证明:如图1,
∵四边形ABCD是矩形,
∴ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴
(2)解:①解:如图2-1,连接AM.
∵ ,
∴ 是直角二角形.
∴ .
∴点G在以点M为圆心,3为半径的圆上.
当A,G,M三点不共线时,由三角形两边之和大于箒三边得: ,
当A,G,M三点共线时, .
此时, 取最小值.在 中, .
∴ 的最小值为5.
②(求AF的方法一)如图2-2,过点M作 交FC于点N,
∴ .
∴ .
设 ,则 ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
由①知 的最小值为5、即 ,
又∵ ,
∴ .
∴ ,解得 ,即 .
(求AF的方法二)
如图2-3,过点G作 交BC于点H.
∴ .
∴ ,
由①知 的最小值为5,即 ,
又∵ ,
∴ .
∴ , .
由 得 ,
∴ ,即 ,
解得 .
∴ .
由(1)的结论可得 .
设 ,则 ,
∴ ,
解得 或 .
∵ , ,
∴ 或 .
【知识点】线段的性质:两点之间线段最短;矩形的性质;点与圆的位置关系;相似三角形的判定与性质;直角三角形斜边上的中线
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质可得∠A=∠D=90°,根据同角的余角相等可得∠DCE=∠AEF,然后根据相似三角形的判定定理进行证明;
(2)①连接AM,易得△BGC是直角二角形,由直角三角形斜边上中线性质得BM=CM=GM=3,推出点G在以点M为圆心,3为半径的圆上,故当A,G,M三点共线时,AG+GM=AM,此时AG+GM最小,利用勾股定理求解即可;
②过点M作MN∥AB交FC于点N,证明△CMN∽△CBF,设AF=x,则BF=4-x,根据相似三角形的性质可得MN=BF=(4-x),证明△AFG∽△MNG,由①知AG+GM的最小值为5,即AM=5,则AG=2,根据相似三角形的性质可得x的值,由(1)的结论可得,设DE=y,则AE=6-y,根据相似三角形的性质可得y的值,据此解答.
17.(2022·沭阳模拟)如图1,在矩形ABCD中,E、F、G分别为边BC、AB、AD的中点,连接DF、EF,H为DF中点,连接GH,将绕点B旋转.
(1)当旋转到如图2的位置,连接AF、CE,若,且,则 , ;
(2)已知.
①当旋转到如图3位置时,连接CE,猜想GH与CE之间的数量关系和位置关系,并说明理由.
②在旋转过程中,射线GH,CE相交于点Q,连接AQ,AQ有最小值吗?若有,请直接写出AQ的最小值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)2;1
(2)解:①猜想,理由如下,
如图,连接AF,延长CE交AF于N,交AB于M,
,E,F分别为边BC,AB的中点,
,
由旋转可知:,
,
又,
;
,
设,
点G是AD的中点,点H是DF的中点,
,
,
,
,
,
即,
,
;
②有最小值,理由如下:
如图,延长GH和CE交于点Q,连接CG,取CG的中点O,
由①知CE⊥GH,即∠CEG=90°,
则Q点在以CG为直径的圆上,
当A、Q、O三点共线时,AQ最短,
作于,
∴,
∴OP是△CGD的中位线,
∴ , ,
∴AP=AG+GP=2+1=3,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【知识点】点与圆的位置关系;相似三角形的判定与性质;旋转的性质;三角形全等的判定(SAS);三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:(1)∵∠CBE+∠CBF=∠CBF+∠ABF=90°,
∴∠CBE=∠ABF,
∵AB=BC,E、F分别是BC、AC的中点,
∴BF=BE,
在△ABF和△CBE中, ,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴AF=CE=2,
∵G、H分别是AD和DF的中点,
∴GH是△ADF的中位线,
∴
故答案为:2,1;
【分析】(1)根据同角的余角相等可得∠CBE=∠ABF,根据AB=BC结合中点的概念可得BF=BE,证明△ABF≌△CBE,得到AF=CE=2,易得GH是△ADF的中位线,据此求解;
(2)①连接AF,延长CE交AF于N,交AB于M,根据中点的概念可得BF、BE,由旋转可知∠ABC=∠FBE=90°,证明△ABF∽△CBE,根据相似三角形的性质可得,∠BAF=∠BCE,设AF=3x,CE=4x,易得GH为△ADF的中位线,则GH∥AF,GH=AF=x,则CE=GH,易得∠ANC=90°,结合GH∥AF可得结论;
②延长GH和CE交于点Q,连接CG,取CG的中点O,则Q点在以CG为直径的圆上,当A、Q、O三点共线时,AQ最短,作OP⊥GD于P,则OP是△CGD的中位线,OP=CD=,GP=GD=1,由AP=AG+GP可得AP,利用勾股定理可得OA、CG,据此求解.
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