第二十四章 圆 单元同步检测培优卷(原卷版 解析版)

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名称 第二十四章 圆 单元同步检测培优卷(原卷版 解析版)
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文件大小 2.9MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2024-11-22 21:12:37

文档简介

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第二十四章 圆 单元同步检测培优卷
一、选择题
1.若⊙O的半径是5 cm,点A在⊙O内,则OA的长可能是(  )
A.2 cm B.5 cm C.6 cm D.10 cm
2.如图,⊙O的弦AB=16,M是AB的中点,且OM=6,则⊙O的直径等于(  )
A.12 B.16 C.20 D.24
3.如图, 的半径为13,弦AB的长为24,M是弦AB上的动点,则线段OM长的最小值为(  )
A.8 B.7 C.6 D.5
4.若四边形ABCD是圆内接四边形,则它的内角 , , , 的度数之比可能是(  )
A.3:1:2:5 B.1:2:2:3 C.2:7:3:6 D.1:2:4:3
5.如图,在平面直角坐标系中,点 、 、 的坐标分别为 , , ,则以 、 、 为顶点的三角形外接圆的圆心坐标是(  )
A. B. C. D.
6.某校的校园内有一个由两个相同的正六边形(边长为 )围成的花坛,如图中的阴影部分所示,校方先要将这个花坛在原有的基础上扩建成一个如图所示区域,并在新扩充的部分种上草坪,则扩建后区域的周长为(  )
A. B. C. D.
7.下列说法错误的是(  )
A.已知圆心和半径可以作一个圆
B.经过一个已知点A的圆能做无数个
C.经过两个已知点A,B的圆能做两个
D.经过不在同一直线上的三个点A,B,C只能做一个圆
8.如图,已知△ABC,O为AC上一点,以OB为半径的圆经过点A,且与BC、OC交于点E、D,设∠C=α,∠A=β,则(  )
A.若α+β=70°,则弧DE的度数为20°
B.若α+β=70°,则弧DE的度数为40°
C.若α-β=70°,则弧DE的度数为20°
D.若α-β=70°,则弧DE的度数为40°
9.如图,在中,,,,的半径为1,点P是边上的动点,过点即P作的一条切线(点Q为切点),则切线长的最小值是(  )
A. B.3 C. D.4
10.如图,将边长为6的正六边形铁丝框ABCDEF(面积记为S1)变形为以点D为圆心,CD为半径的扇形(面积记为S2),则S1与S2的关系为(  )
A.S1= S2 B.S1<S2 C.S1=S2 D.S1>S2
二、填空题
11.如图,MN为⊙O的弦,∠M=55°,则∠MON的度数是   
12.如图所示,将一把两边都带有刻度的直尺放在半圆形纸片上,使其一边经过圆心点,另一边所在直线与半圆相交于点D,E.已知半径,弦,则直尺的宽为   .

13.在半径为3cm的⊙O中,若弦AB=3 ,则弦AB所对的圆周角度数为   .
14.如图,四边形APBC内接于⊙O,∠APB=120°,PC平分∠APB,若PB=3,PA+PC=7,则PC=   .
15.如图,AB是半圆O的直径,且AB=4,∠BAC=30°,则 的长为    .
16.如图,正方形ABCD的对角线交于点O,以AD为边向外作Rt△ADE,∠AED=90°,连接OE,DE=6,OE=8 ,则另一直角边AE的长为   .
三、综合题
17.已知△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)分别写出图中点A和点C的坐标;
(2)画出△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°后的△A′B′C′;
(3)求点A旋转到点A′所经过的路线长(结果保留π).
18.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,E为AB上的一点,DE=DC,以D为圆心,DB长为半径作⊙D,AB=5,EB=3.
(1)求证:AC是⊙D的切线;
(2)求线段AC的长.
19.如图, 是 的直径, 是 的切线,切点为A, 交 于点D,点E是 的中点.
(1)试判断直线 与 的位置关系,并说明理由;
(2)若 的半径为2, , ,求图中阴影部分的周长.
20.如图在单位长度为1的正方形网格中,一段圆弧经过网格的交点A、B、C.
(1)请完成如下操作:
①以点O为坐标原点、竖直和水平方向为轴、网格边长为单位长,建立平面直角坐标系;
②根据图形提供的信息,只借助直尺确定该圆弧所在圆的圆心D,并连接AD、CD.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)请在(1)的基础上,完成下列填空与计算:
①写出点的坐标:C   、D   ;
②⊙D的半径=   ;(结果保留根号)
③求扇形ADC的面积.(结果保留π)   
21.如图,两个圆都是以 为圆心.
(1)求证: ;
(2)若 , ,小圆的半径为 ,求大圆的半径 的值.
22.如图,D是△ABC外接圆上的点,且B,D位于AC的两侧,DE⊥AB,垂足为E,DE的延长线交此圆于点F. BG⊥AD,垂足为G,BG交DE于点H,DC,FB的延长线交于点P,且PC=PB.
(1)求证:∠BAD=∠PCB;
(2)求证:BG//CD;
(3)设△ABC外接圆的圆心为O,连接OD,OH,若弦BC的长等于圆的半径,∠COD=20°,求∠OHD的度数.
23.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点P是⊙C外一点,连接CP交⊙C于点Q,点P关于点Q的对称点为P′,当点P′在线段CQ上时,称点P为⊙C“友好点”.已知A(1,0),B(0,2),C(3,3)
(1)当⊙O的半径为1时,点A,B,C中是⊙O“友好点”的是   ;
(2)已知点M在直线y=﹣ x+2 上,且点M是⊙O“友好点”,求点M的横坐标m的取值范围;
(3)已知点D ,连接BC,BD,CD,⊙T的圆心为T(t,﹣1),半径为1,若在△BCD上存在一点N,使点N是⊙T“友好点”,求圆心T的横坐标t的取值范围.
24.如图⊙O半径为r,锐角△ABC内接于⊙O,连AO并延长交BC于D,过点D作DE⊥AC于E.
(1)如图1,求证:∠DAB=∠CDE;
(2)如图1,若CD=OA,AB=6,求DE的长;
(3)如图2,当∠DAC=2∠DAB时,BD=5,DC=6,求r的值;
(4)如图3,若AE=AB=BD=1,直接写出AD+DE的值(用含r的代数式表示)
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第二十四章 圆 单元同步检测培优卷
一、选择题
1.若⊙O的半径是5 cm,点A在⊙O内,则OA的长可能是(  )
A.2 cm B.5 cm C.6 cm D.10 cm
【答案】A
【解析】【解答】解:∵r=5cm,
点A在⊙O内,
∴d<5cm,
故答案为:A.
【分析】根据点与圆的位置关系可知,当dr时,点在圆外.
2.如图,⊙O的弦AB=16,M是AB的中点,且OM=6,则⊙O的直径等于(  )
A.12 B.16 C.20 D.24
【答案】C
【解析】【解答】解:连接OA,
∵M是AB的中点,
∴OM⊥AB,且AM= =8,
在Rt△OAM中,OA= =10,
∴圆的直径为20.
故答案为:C.
【分析】连接OA,即可证得△OMA是直角三角形,根据垂径定理即可求得AM,根据勾股定理即可求得OA的长,即⊙O的半径.
3.如图, 的半径为13,弦AB的长为24,M是弦AB上的动点,则线段OM长的最小值为(  )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】D
【解析】【解答】解:过O作 于 ,此时线段 的长最短,连接OA,
过点O, ,

在 中,由勾股定理得: .
故答案为:D.
【分析】根据垂线段最短的性质,过O作 于 ,此时线段 的长最短,连接OA,由垂径定理求出AM'的长度,然后由勾股定理求出OM'的长度.
4.若四边形ABCD是圆内接四边形,则它的内角 , , , 的度数之比可能是(  )
A.3:1:2:5 B.1:2:2:3 C.2:7:3:6 D.1:2:4:3
【答案】D
【解析】【解答】解: 四边形ABCD是圆内接四边形,
即 比值的和与 比值的和份数相等,
故A、B、C均不符合题意;
, , , 的度数之比可能是 ,故D符合题意,
故答案为:D.
【分析】由圆内接四边形的性质可知,其对角互补,据此可知两组对角的比值的和份数相等,据此分别判断即可.
5.如图,在平面直角坐标系中,点 、 、 的坐标分别为 , , ,则以 、 、 为顶点的三角形外接圆的圆心坐标是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【解答】如图,作弦 、 的垂直平分线,
∵点 、 、 的坐标分别为 , , ,
所以弦 ,弦 ,
∴弦 的垂直平分线与 轴相交于点 ,弦 的垂直平分线与 轴相交于点 ,
∴两条垂直平分线的交点 即为三角形外接圆的圆心,且 点的坐标是 .
故答案为: .
【分析】作弦 、 的垂直平分线, 根据垂径定理的推论“弦的垂直平分线必过圆心”,作两条弦的垂直平分线,交点即为圆心, 然后根据弦 的垂直平分线与 轴与弦 的垂直平分线与 轴的交点即可得出三角形外接圆的圆心.
6.某校的校园内有一个由两个相同的正六边形(边长为 )围成的花坛,如图中的阴影部分所示,校方先要将这个花坛在原有的基础上扩建成一个如图所示区域,并在新扩充的部分种上草坪,则扩建后区域的周长为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:如图,
∵花坛是由两个相同的正六边形围成,
∴∠FGM=∠GMN=120°,GM=GF=EF,
∴∠BMG=∠BGM=60°,
∴△BMG是等边三角形,
∴BG=GM=1(m),
同理可证:AF=EF=1(m)
∴AB=BG+GF+AF=1×3=3(m),
∴扩建后菱形区域的周长为3×4=12(m),
故答案为:B.
【分析】 根据题意和正六边形的性质得出△BMG是等边三角形,再根据正六边形的边长得出BG=GM=1m,同理可证出AF=EF=1m,再根据AB=BG+GF+AF,求出AB的长,则扩建后菱形区域的周长可求解.
7.下列说法错误的是(  )
A.已知圆心和半径可以作一个圆
B.经过一个已知点A的圆能做无数个
C.经过两个已知点A,B的圆能做两个
D.经过不在同一直线上的三个点A,B,C只能做一个圆
【答案】C
【解析】【解答】解:A. 已知圆心和半径可以作一个圆,不符合题意;
B. 经过一个已知点A的圆能做无数个,不符合题意;
C. 经过两个已知点A,B的圆能做无数个,符合题意;
D. 经过不在同一直线上的三个点A,B,C只能做一个圆,不符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据确定圆的条件依次判断即可.
8.如图,已知△ABC,O为AC上一点,以OB为半径的圆经过点A,且与BC、OC交于点E、D,设∠C=α,∠A=β,则(  )
A.若α+β=70°,则弧DE的度数为20°
B.若α+β=70°,则弧DE的度数为40°
C.若α-β=70°,则弧DE的度数为20°
D.若α-β=70°,则弧DE的度数为40°
【答案】B
【解析】【解答】解:连接BD,
设弧DE的度数是x,
则∠DBC=x,
∵AD是直径,
∴∠ABD=90°,
∴∠ADB=90° β,
∵∠ADB=∠α+∠DBC,
∴90° β=α+x,
解得:x=180° 2(α+β),
∴DE的度数是180° 2(α+β),
A、当α+β=70°时,
弧DE的度数是180° 140°=40°,故A不符合题意;
B、当α+β=70°时,
弧DE的度数是180° 140°=40°故B符合题意;
C、当α β=70°即α=70°+β时,
弧DE的度数是180° 2(70°+β+β)=40° 4β或180° (α+α 70°)=250° 2α,故C不符合题意;
D.当α β=70°时,
弧DE的度数是40° 4β或250° 2α,故D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】利用直径所对的圆周角是直角,因此连接BD,可得到∠ABD=90°,设弧DE的度数是x,可表示出∠DBC的度数;再利用三角形的内角和定理和三角形的外角的性质可推出90° β=α+x,可表示出x;然后分别将α+β=70°和α-β=70°分别代入可得到弧DE的度数,由此可得正确结论的选项.
9.如图,在中,,,,的半径为1,点P是边上的动点,过点即P作的一条切线(点Q为切点),则切线长的最小值是(  )
A. B.3 C. D.4
【答案】A
【解析】【解答】解:连接OQ,
∵PQ且圆O于点Q,
∴∠OQP=90°,
∵PQ=,
∵OQ为定值1,
∴当OP最小时,PQ的值最小,
∴当OP⊥AB时,OP最小,此时,
∵在中,,,,
∴tan60°=,
∴OB=2,
∴AB=,
∴,
∴OP=3,
∴PQ==.
故答案为:A。
【分析】连接OQ,根据切线的性质可得∠OQP=90°,从而根据勾股定理可得PQ=,根据圆的半径OQ为定值,可得出当当OP最小时,PQ的值最小,然后根据垂线段最短即可得出op的最小值,进一步求得此时PQ的长度,也就是PQ的最小值。
10.如图,将边长为6的正六边形铁丝框ABCDEF(面积记为S1)变形为以点D为圆心,CD为半径的扇形(面积记为S2),则S1与S2的关系为(  )
A.S1= S2 B.S1<S2 C.S1=S2 D.S1>S2
【答案】D
【解析】【解答】解:设正六边形的边长为2,
∴S1=6××2×=6=,
∵=8,
∴S2=×8×2=8=,
∵,
∴S1>S2.
故答案为:D.
【分析】设正六边形的边长为2,分别求出正六边形的面积和扇形的面积,然后比较即知关系.
二、填空题
11.如图,MN为⊙O的弦,∠M=55°,则∠MON的度数是   
【答案】70°
【解析】【解答】解:∵OM与ON都是半径,
∴∠M=∠N.
∵MN为⊙O的弦,∠M=55°,
∴∠MON=180°-2∠M=70°.
故答案为:70°.
【分析】先说明∠M=∠N,再利用三角形的内角和求解.
12.如图所示,将一把两边都带有刻度的直尺放在半圆形纸片上,使其一边经过圆心点,另一边所在直线与半圆相交于点D,E.已知半径,弦,则直尺的宽为   .

【答案】
【解析】【解答】解:如图,过点O作OC⊥DE于点C,连接DO,
∵OC⊥DE,
∴∠OCD=90°,DC=DE=4,
在Rt△OCD中,由勾股定理得,
即直尺的宽为3cm.
故答案为:3cm.
【分析】如图,过点O作OC⊥DE于点C,连接DO,由垂径定理得∠OCD=90°,DC=DE=4,在Rt△OCD中,由勾股定理算出OC的长,即可得出答案.
13.在半径为3cm的⊙O中,若弦AB=3 ,则弦AB所对的圆周角度数为   .
【答案】45°或135°
【解析】【解答】解:如图所示,连接OA、OB,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴劣弧AB的度数是 ,优弧AB的度数是 ,
∴弦AB所对的圆周角是45°或135°.
故答案是:45°或135°.
【分析】如图所示,连接OA、OB,根据勾股定理的逆定理可得∠AOB=90°,劣弧AB的度数是 ,优弧AB的度数是 ,从而求出弦AB所对的圆周角是45°或135°.
14.如图,四边形APBC内接于⊙O,∠APB=120°,PC平分∠APB,若PB=3,PA+PC=7,则PC=   .
【答案】5
【解析】【解答】解:如图示:过 点作 交 于点 ,延长 ,过 点作 交 延长线于点 ,
∵ 平分 , ,
∴ ,

∴ 是等边三角形

∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
设 , ,
则 ,
∵ , ,
∴ ,即: ,
化简得: ,

∴ ,
∴ ,即: ,
化简得: ,
即有 ,解之得: ,
即: ,
故答案是:5.
【分析】如图示:过 点作 交 于点 ,延长 ,过 点作 交 延长线于点 ,先证△BAC是等边三角形,可得BC=AC,根据HL可证Rt△DBC≌Rt△AFC,可得BD=AF,设 , ,可得,,根据角平分线的性质可得PD=PF,即得;利用∠DCP=30°,可得 ,即,据此可求出b值,即得结论.
15.如图,AB是半圆O的直径,且AB=4,∠BAC=30°,则 的长为    .
【答案】
【解析】【解答】解:∵OC=OA,
∴∠A=∠C=30°,
∴∠COB=∠A+∠C=30°+30°=60°,
∴ 的长为.
故答案为:.
【分析】利用等腰三角形的性质可求出∠C的度数,利用三角形的外角的性质求出∠COB的度数;然后利用弧长公式可求出弧AC的长。
16.如图,正方形ABCD的对角线交于点O,以AD为边向外作Rt△ADE,∠AED=90°,连接OE,DE=6,OE=8 ,则另一直角边AE的长为   .
【答案】10
【解析】【解答】解:过点O作OM⊥AE于点M,作ON⊥DE,交ED的延长线于点N,
∵∠AED=90°,
∴四边形EMON是矩形,
∵正方形ABCD的对角线交于点O,
∴∠AOD=90°,OA=OD,
∴∠AOD+∠AED=180°,
∴点A,O,D,E共圆,
∴ = ,
∴∠AEO=∠DEO= ∠AED=45°,
∴OM=ON,
∴四边形EMON是正方形,
∴EM=EN=ON,
∴△OEN是等腰直角三角形,
∵OE=8 ,
∴EN=8,
∴EM=EN=8,
在Rt△AOM和Rt△DON中,

∴Rt△AOM≌Rt△DON(HL),
∴AM=DN=EN﹣ED=8﹣6=2,
∴AE=AM+EM=2+8=10.
故答案为:10.
【分析】过点O作OM⊥AE于点M,作ON⊥DE,交ED的延长线于点N,先证四边形EMON是正方形,得出EM=EN=ON,即可求得EM=EN=8,再证明Rt△AOM≌Rt△DON,求出AM的长,即可得到AE的长。
三、综合题
17.已知△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)分别写出图中点A和点C的坐标;
(2)画出△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°后的△A′B′C′;
(3)求点A旋转到点A′所经过的路线长(结果保留π).
【答案】(1)解:A(0,4)、C(3,1)
(2)解:如图
(3)解:
= .
【解析】【分析】平面直角坐标系根据点的位置写出点的横纵坐标;根据旋转的性质,可画出旋转后的图像;求平面直角坐标系点的轨迹即求弧AA′的弧长。
18.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,E为AB上的一点,DE=DC,以D为圆心,DB长为半径作⊙D,AB=5,EB=3.
(1)求证:AC是⊙D的切线;
(2)求线段AC的长.
【答案】(1)证明:过点D作DF⊥AC于F;
∵AB为⊙D的切线,
∴∠B=90°,
∴AB⊥BC
∵AD平分∠BAC,DF⊥AC,
∴BD=DF,
∴AC与圆D相切;
(2)解:在△BDE和△DCF中;
∵BD=DF,DE=DC,
∴Rt△BDE≌Rt△DCF(HL),
∴EB=FC.
∵AB=AF,
∴AB+EB=AF+FC,
即AB+EB=AC,
∴AC=5+3=8
【解析】【分析】(1)先过点D作DF⊥AC于F,然后根据角平分线的性质证明DF的长等于半径,即可证明AC与圆D相切;(2)根据(1)的结论证明△BDE和△DCF全等,运用线段的等量代换即可求得AC的长度。
19.如图, 是 的直径, 是 的切线,切点为A, 交 于点D,点E是 的中点.
(1)试判断直线 与 的位置关系,并说明理由;
(2)若 的半径为2, , ,求图中阴影部分的周长.
【答案】(1)解:直线DE与⊙O相切,
理由如下:连接OE、OD,如图,
∵AC是⊙O的切线,
∴AB⊥AC,
∴∠OAC=90°,
∵点E是AC的中点,O点为AB的中点,
∴OE∥BC,
∴∠1=∠B,∠2=∠3,
∵OB=OD,
∴∠B=∠3,
∴∠1=∠2,
在△AOE和△DOE中
∵OA=OD
∠1=∠2
OE=OE,
∴△AOE≌△DOE(SAS)
∴∠ODE=∠OAE=90°,
∴DE⊥OD,
∵OD为⊙O的半径,
∴DE为⊙O的切线;
(2)解:∵DE、AE是⊙O的切线,
∴DE=AE,
∵点E是AC的中点,
∴DE=AE= AC=2.5,
∵∠AOD=2∠B=2×50°=100°,
∴阴影部分的周长= .
【解析】【分析】(1)先求出 ∠OAC=90°, 再利用SAS证明 △AOE≌△DOE ,最后证明即可;
(2)先求出 DE=AE, 再求出DE=2.5,最后利用弧长公式计算求解即可。
20.如图在单位长度为1的正方形网格中,一段圆弧经过网格的交点A、B、C.
(1)请完成如下操作:
①以点O为坐标原点、竖直和水平方向为轴、网格边长为单位长,建立平面直角坐标系;
②根据图形提供的信息,只借助直尺确定该圆弧所在圆的圆心D,并连接AD、CD.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)请在(1)的基础上,完成下列填空与计算:
①写出点的坐标:C   、D   ;
②⊙D的半径=   ;(结果保留根号)
③求扇形ADC的面积.(结果保留π)   
【答案】(1)解:根据题意画出相应的图形,如图所示:
(2)(6,2);(2,0);;解:∵AD=CD,AO=DF=4,OD=CF=2, ∴△AOD≌△DFC, ∴∠ADO=∠DCF, ∴∠ADO+∠CDF=∠DCF +∠CDF=90°, 则∠ADC=90°, ∴S扇形ADC= 故答案为:(2)①(6,2);(2,0);② ,③ .
【解析】【解答】解:(2)①根据图形得:C(6,2),D(2,0);
②在Rt△AOD中,OA=4,OD=2,
根据勾股定理得:AD= ,
则⊙D的半径为 ;
【分析】(1)根据题意建立平面直角坐标系,然后作出弦AB的垂直平分线,以及BC的垂直平分线,两直线的交点即为圆心D,连接AD,CD;(2)①根据第一问画出的图形即可得出C及D的坐标;②在直角三角形AOD中,由OA及OD的长,利用勾股定理求出AD的长,即为圆O的半径;③求出∠ADC-90°,再根据扇形面积公式即可求解.
21.如图,两个圆都是以 为圆心.
(1)求证: ;
(2)若 , ,小圆的半径为 ,求大圆的半径 的值.
【答案】(1)证明:如图所示,作 于E,
由垂径定理,得:
, ,
∴ ,
即 ;
(2)解:如图所示:
连接OD,OB,
∵AB=10,
∴BE=AE=5,DE=5-2=3,
在Rt△OBE和Rt△ODE中,由勾股定理,得:
, ,
∴ = ,
即 ,
解得: .
∴大圆的半径为 .
【解析】【分析】(1)作 ,由垂径定理得AE=BE,CE=DE,即可得到AC=BD;(2)连接OB,OD,由AB=10,则BE=5,由勾股定理,得 , , ,即可求出大圆半径.
22.如图,D是△ABC外接圆上的点,且B,D位于AC的两侧,DE⊥AB,垂足为E,DE的延长线交此圆于点F. BG⊥AD,垂足为G,BG交DE于点H,DC,FB的延长线交于点P,且PC=PB.
(1)求证:∠BAD=∠PCB;
(2)求证:BG//CD;
(3)设△ABC外接圆的圆心为O,连接OD,OH,若弦BC的长等于圆的半径,∠COD=20°,求∠OHD的度数.
【答案】(1)证明:∵PC=PB,
∴∠PCB=∠PBC,
∵四边形ABCD内接于圆,
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∵∠BCD+∠PCB=180°,
∴∠BAD=∠PCB;
(2)证明:由(1)得∠BAD=∠PCB,
∵∠BAD=∠BFD,
∴∠BFD=∠PCB=∠PBC,
∴BC∥DF,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴∠ABC=90°,
∴AC是⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∵BG⊥AD,
∴∠AGB=90°,
∴∠ADC=∠AGB,
∴BG∥CD;
(3)解:连接OB,由(2)可得:点O在AC的中点.
∵弦BC的长等于圆的半径
∴△OBC为等边三角形
∴∠OCB=60°
由(2)得:∠ABC=90°,
∴∠BAC=30°
∵∠COD=20°
∴∠ODA=∠OAD= ∠COD=10°
∴∠ADE=90°-30°-10°=50°
∴∠ODH=∠ADH-∠ADO=40°
由(2)得:DF∥BC,BG∥CD
∴四边形DHBC为平行四边形
∴DH=BC=OD
∴∠OHD=
【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质和圆内接四边形的性质即可得到结论;(2)由(1)得∠BAD=∠PCB,结合等腰三角形的性质及同弧所对的圆周角相等可得∠BFD=∠PBC,根据平行线的判定得:BC∥DF,可得∠ABC=90°,根据圆周角定理得到AC是⊙O的直径,可证∠ADC=∠AGB=90°,即可得证;(3)连接OB,由(2)可得点O在AC的中点.由弦BC的长等于圆的半可得三角形OBC为等边三角形,∠OCB=60°,则∠BAC=30°,因为∠COD=20°,故可求得∠ODA=∠OAD=10°,则∠ADH=50°,求得∠ODH=40°,由(2)可证四边形DHBC为平行四边形,所以DH=BC=OD,即可根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理求出∠OHD
23.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点P是⊙C外一点,连接CP交⊙C于点Q,点P关于点Q的对称点为P′,当点P′在线段CQ上时,称点P为⊙C“友好点”.已知A(1,0),B(0,2),C(3,3)
(1)当⊙O的半径为1时,点A,B,C中是⊙O“友好点”的是   ;
(2)已知点M在直线y=﹣ x+2 上,且点M是⊙O“友好点”,求点M的横坐标m的取值范围;
(3)已知点D ,连接BC,BD,CD,⊙T的圆心为T(t,﹣1),半径为1,若在△BCD上存在一点N,使点N是⊙T“友好点”,求圆心T的横坐标t的取值范围.
【答案】(1)①B
(2)解:如图,
设M(m,﹣ m+2 ),根据“友好点”的定义
∴OM=
整理,得2m2﹣2 m≤0
解得0≤m≤ ;
∴点M的横坐标m的取值范围:0≤m≤ ;
(3)解:∵B(0,2),C(3,3),D ,⊙T的圆心为T(t,﹣1),点N是⊙T“友好点”
∴NT≤2r=2,
∴点N只能在线段BD上运动,过点T作TN⊥BD于N,作TH∥y轴,与BD交于点H.
易知∠BDO=30°,
∴∠OBD=60°,
∴NT= HT,
∵B(0,2),D ,
∴直线BD:y=﹣ x+2,H(t,﹣ t+2 上),
∴HT=﹣ t+2﹣(﹣1)=﹣ t+3,
∴NT= HT= (﹣ t+3)=﹣ t+ ,
∴﹣ t+ ≤2,
∴t≥﹣4+ ,
当H与点D重合时,点T的横坐标等于点D的横坐标,即t= ,
此时点N不是“友好点”,
∴t< ,
故圆心T的横坐标t的取值范围:﹣4+ ≤t< .
【解析】【解答】解:(1)①∵r=1
∴根据“友好点”的定义,OB=2r=2
∴点B是⊙O“友好点”
OC=3 >2r,不是⊙O“友好点”
A(1,0)在⊙O上,不是⊙O“友好点”
故答案为B;
【分析】(1)①根据“友好点”的定义,OB=2r=2,所以点B是⊙O“友好点”;
②设M(m,﹣ m+2 ),根据“友好点”的定义,OM= ,解得0≤m≤ ;(2)B(0,2),C(3,3),D ,⊙T的圆心为T(t,﹣1),点N是⊙T“友好点”,NT≤2r=2,所以点N只能在线段BD上运动,过点T作TN⊥BD于N,作TH∥y轴,与BD交于点H.易知∠BDO=30°,∠OBD=60°,NT= HT,直线BD:y=﹣ x+2,H(t,﹣ t+2 上),HT=﹣ t+2﹣(﹣1)=﹣ t+3,NT= HT= (﹣ t+3)=﹣ t+ ,解出t的范围.
24.如图⊙O半径为r,锐角△ABC内接于⊙O,连AO并延长交BC于D,过点D作DE⊥AC于E.
(1)如图1,求证:∠DAB=∠CDE;
(2)如图1,若CD=OA,AB=6,求DE的长;
(3)如图2,当∠DAC=2∠DAB时,BD=5,DC=6,求r的值;
(4)如图3,若AE=AB=BD=1,直接写出AD+DE的值(用含r的代数式表示)
【答案】(1)证明:如图,延长AD交⊙O于F,连接BF,
∴∠C=∠F,
∵AF为直径,DE⊥AC,
∴∠ABF=∠DEC=90°,
∴∠DAB=90°-∠F,∠CDE=90°-∠C,
∴∠DAB=∠CDE.
(2)解:如图,作ON⊥AB,
∴∠ANO=∠DEC=90°,
∵AB=6,
∴AN=3,
又∵AO=CD, ∠DAB=∠CDE,
∴△ANO≌△DEC(AAS),
∴DE=AN=3.
(3)解:如图,作AG⊥BC于点G,DH⊥AB于点H,
∴∠AGC=∠DEC=90°,∠C=∠C,
∴∠GAC=∠CDE=∠DAB,
又∵∠DAC=2∠DAB,
∴∠DAB=∠DAG=∠GAC,
∴可得△ADH≌△ADG≌△ACG,
又∵DC=6,
∴DH=DG=GC=3,
在中, ,
设AH=AG=x,在Rt中,,解得x=6,
∴AB=10,
延长AD交⊙O于F,连接BF,
∠F=∠C=∠ADC=∠BDF,
∴BF=BD=5,
在Rt中,,
∴.
(4)解:或或或可以化成以上三种表达式的任一种均可.
【解析】【解答】解:(4)如图,延长AD交⊙O于点F,作CG⊥AF于点G,连接EG交DC于点H,连接BF,
∵AB=DB,
∴∠BAD=∠ADB,
∵∠CDG=∠ADB,∠EDC=∠BAD,
∴∠EDC=∠GDC,
∴∠ECD=∠GCD,
∴DE=DG,
∴AD+DE=AD+DG=AG,EF⊥DC,∠DGH =∠DEH,
∵∠DEH+∠HEC=∠ECH+∠HEC=90°,
∴∠ECH=∠DEH=∠DGH,
∵∠BFD=∠ECH,
∴∠BFD=∠AGE,
∵∠FBD=∠GAE,BD=AE,
∴△BDF≌△AGE(AAS),
∴AG=BF,
∵AF是⊙O的直径,
∴∠ABF=90°,
∴BF===,
∴AD+DE=.
【分析】(1)延长AD交⊙O于F,连接BF,根据圆周角定理即角的互余关系,即可证明结论;
(2)如图,作ON⊥AB,可得∠ANO=∠DEC=90°,由垂径定理可得AN=3,再利用“AAS”证得△ANO≌△DEC,即可求得DE的长;
(3)如图,作AG⊥BC于点G,DH⊥AB于点H,先证得△ADH≌△ADG≌△ACG,从而得到DH=DG=GC=3,利用勾股定理求出BH=4,设AH=AG=x,再利用勾股定理得到,解得x=6,求得AB=10,再延长AD交⊙O于F,连接BF,再由∠F=∠C=∠ADC=∠BDF,可得BF=BD=5,再在Rt△ABF中,利用勾股定理求得AF长,即可求得r的值;
(4)如图,延长AD交⊙O于点F,作CG⊥AF于点G,连接EG交DC于点H,连接BF,先由AB=DB,得∠BAD=∠ADB,再由角的等量代换可得∠EDC=∠GDC,从而得∠ECD=∠GCD,即得到DE=DG,进而得到AD+DE=AD+DG=AG,EF⊥DC,∠DGH =∠DEH,再通过角等量代换可推出∠BFD=∠AGE,利用“AAS”定理证得△BDF≌△AGE,可得AG=BF,再由AF是⊙O的直径,可得∠ABF=90°,最后利用勾股定理可表示BF===,即可求出AD+DE.
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