【精品解析】圆与一次函数—浙教版数学九(上)知识点训练

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名称 【精品解析】圆与一次函数—浙教版数学九(上)知识点训练
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文件大小 1.1MB
资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-01-12 11:59:16

文档简介

圆与一次函数—浙教版数学九(上)知识点训练
一、选择题
1.(2024九上·拱墅月考)已知,,三点可以确定一个圆,则以下点坐标不满足要求的是(  )
A. B. C. D.
2.(2021九上·台州月考)如图,已知直线y= 与x轴、y轴分别交于B、C两点,A是以D(0,2)为圆心,2为半径的圆上一动点,连结AC、AB,则△ABC面积的最小值是(  )
A.30 B.29 C.28 D.27
3.(2020九上·镇海期中)已知M(1,2),N(3,-3),P(x,y)三点可以确定一个圆,则以下P点坐标不满足要求的是(  )
A.(3,5) B.(-3,5) C.(1,2) D.(1,-2)
4.(2021九上·长兴期末)如图, 中, , , , 是 的外接圆,点 是优弧 上任意一点(不包括点 , ),记四边形 的周长为 , 的长为 ,则 关于 的函数关系式是(  )
A. B. C. D.
二、填空题
5.(2018九上·大洼月考)如图,直线y=x,点A1坐标为(1,0),过点A1作x轴的垂线交直线于点B1,以原点O为圆心,OB1长为半径画弧交x轴于点A2;再过点A2作x轴的垂线交直线于点B2,以原点O为圆心,OB2长为半径画弧交x轴于点A3,…,按此做法进行下去,点An的坐标为   
6.(2022九上·余姚月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,以原点O为圆心的圆过点A(2,0),直线y=x+与⊙O交于B、C两点,则弦BC的长为   .
7.(2020九上·嘉兴月考)如图,直线 与 , 轴分别交于A,B两点,C是以D(2,0)为圆心, 为半径的圆上一动点,连接AC,BC,则△ABC的面积的最大值是   .
8.已知直线 ,点 的坐标为 .过点 作 轴的垂线交直线 于点 ,以原点 为圆心, 长为半径画弧交 轴负半轴于点 ,再过点 作 轴的垂线交直线 于点 ,以原点 为圆心, 长为半径画弧交 轴负半轴于点 …按此作法进行下去,点 的坐标为   .
9.(2020·宁波模拟)在平面直角坐标系xOy中,点A是x轴外一点,若平面内的点B满足:线段AB的长度与点A到x轴的距离相等,则称点B是点A的“等距点” .已知⊙P的半径为2,圆心为P(0,t) ,在函数y= x(x>0) 的图象上存在点M,⊙P上存在点N,满足点N是点M的“等距点” ,则t的取值范围为    .
三、解答题
10.如图,在平面直角坐标系中,以原点О为圆心,3为半径作圆,直线y=mx-m+2与О相交于A,B两点,求弦AB的最小长度.
11.(2022·洞头模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线CD:交△ABO的外接圆⊙M于点E,点C,交x轴于点D,交y轴于点F.点C是的中点,连结OC,BC.点A(6,0),点B(0,8).
(1)求AB的长和CD的解析式.
(2)求点E的坐标.
(3)点P在x轴上,连结EP,EP与△BCO的任意一边平行时,求OP的长.
12.(2024·瑞安二模)如图1,在四边形ABCD中,,,,,点E在AB上,作交BC于点F,点G为CD上一点,且.如图2,作的外接圆交CD于点H,连结EH,FH,设,.
(1)求CD的长.
(2)求y关于x的函数表达式,
(3)当CF与的一边相等时,求满足所有条件的BE的长.
13.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于点A,B,以AB为直径构造圆,点C在上运动,点D在上,CD交OA于点P,且
(1)求CD的长.
(2)求证:OP=PD.
(3)若CE∥OA,交圆于另一点E,连结DE,当△CDE为等腰三角形时,求所有满足条件的点P的坐标。
14.(2021九上·宁波期中)如图,在平面直角坐标系中,0为坐标原点,点A、B分别为直线y=- x+6与x轴、y轴的交点.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个单位长度/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的交点分别为C、D,连接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;
(3)若⊙P与线段QC只有一个交点,请直接写出t的取值范围.
15.(2017九上·乐清月考)如图1,以点M(-1,0)为圆心的圆与y轴、x轴分别交于点A、B、C、D,直线y=- x- 与⊙M相切于点H,交x轴于点E,交y轴于点F.
(1)请直接写出OE、⊙M的半径r、CH的长;
(2)如图2,弦HQ交x轴于点P,且DP:PH=3:2,求cos∠QHC的值;
(3)如图3,点K为线段EC上一动点(不与E、C重合),连接BK交⊙M于点T,弦AT交x轴于点N.是否存在一个常数a,始终满足MN·MK=a,如果存在,请求出a的值;如果不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;确定圆的条件
【解析】【解答】解:设直线的解析式为,
∵M(1,2),N(3,-3),

解得:,

A、当时,,∴不在直线上,根据不在同一直线三点确定一个圆得与,可以确定一个圆,此选项不符合题意;
B、当时,,∴(-3,5)不在直线MN上,根据不在同一直线三点确定一个圆得(-3,5)与,可以确定一个圆,此选项不符合题意;
C、当时,,∴在直线上,根据不在同一直线三点确定一个圆得(-1,7)与,不能确定一个圆,此选项符合题意;
D、当时,,∴(1,-3)不在直线MN上,根据不在同一直线三点确定一个圆得(1,-3)与,可以确定一个圆,此选项不符合题意.
故答案为:C.
【分析】由题意,用待定系数法求出直线的解析式,再把各选项中的点的横坐标代入函数解析式计算求出对应的纵坐标,与已知的纵坐标比较可判断点是否在直线MN上,然后根据不在同一直线上的三点能确定一个圆即可判断求解.
2.【答案】B
【知识点】一次函数中的动态几何问题
【解析】【解答】解:过点D作DE⊥BC于点E,连接DB,
当y=0时,
解之:x=12
∴点B(12,0)
当x=0时,y=-5
∴点C(0,-5)
∴OC=5,OB=12
∵圆的半径为2
∴DC=OD+OC=2+5=7
在Rt△OBC中


∴13DE=7×12
解之:DE=
∴圆D上的点到直线的最短距离为;
∴△ABC面积的最小值为;
故答案为:B.
【分析】过点D作DE⊥BC于点E,连接DB,利用函数解析式求出点C,B的坐标,可得到OB,OC,DC的长,再利用三角形的面积公式求出DE的长;再求出圆D上的点到直线的最短距离;然后利用三角形的面积公式可求出△ABC面积的最小值。
3.【答案】C
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;确定圆的条件
【解析】【解答】解:设直线MN的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=-x+,
当x=3时,y=-3≠5;当x=-3时,y=12;当x=13时,y=2≠-2;
∴点C在直线MN上,该三点不能构成圆.
故答案为:C.
【分析】利用待定系数法求出直线MN的解析式,再把每点代入函数解析式,根据不在同一直线上的三点能确定一个圆,由于(1,2)在直线MN上,可知答案.
4.【答案】B
【知识点】一次函数的实际应用;三角形全等的判定;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;垂径定理
【解析】【解答】解:连接OB交AC于E,连接OC、OA,
过B作BG⊥AD,BF⊥CD,交DA的延长线于G,交CD于F,
∵AB=BC,
∴ ,
∴∠BDA=∠BDC,
∴BG=BF,
在Rt△AGB和Rt△CFB中,
∵BG=BF,AB=BC,
∴Rt△AGB≌Rt△CFB(HL),
∴AG=FC,
∵ ,
∴OB⊥AC,EC= AC= ×3= ,
在△AOB和△COB中,

∴△AOB≌△COB(SSS).
∴∠ABO=∠OBC= ∠ABC= ×120°=60°.
∵OB=OC,
∴△OBC是等边三角形.
∴∠BOC=60°.
∴∠BDC=∠ADB=30°.
Rt△BDF中,BD=x,
∴DF= x.
同理得:DG= x.
∴AD+DC=AD+DF+FC=DG+DF= ,
Rt△BEC中,∠BCA=30°,
∴BE= ,BC= ,
∴AB=BC= ,
∴AB+BC+AD+DC= = ,
∴ .
故答案为:B.
【分析】作辅助线,构建全等三角形和等边三角形,证明Rt△AGB≌Rt△CFB得:AG=CF,根据30°角的性质表示DF和DG的长,计算四边形ABCD的周长,即可得出结论.
5.【答案】(2n﹣1,0)
【知识点】一次函数的实际应用
【解析】【解答】解:直线y=x,点A1坐标为(1,0),过点A1作x轴的垂线交 直线于点B1可知B1点的坐标为(1,),
以原O为圆心,OB1长为半径画弧x轴于点A2,OA2=OB1,
OA2==2,点A2的坐标为(2,0),
这种方法可求得B2的坐标为(2,2),故点A3的坐标为(4,0),
此类推便可求出点An的坐标为(2n﹣1,0).
故答案为:(2n﹣1,0).
【分析】先根据一次函数方程式求出B1点的坐标,在根据B1点的坐标求出A2点的坐标,以此类推总结规律便可求出点An的坐标.
6.【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;垂径定理;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:设直线y=x+与两坐标轴交于点D,E, 过点O作OM⊥BC于点M,连接OB,
当x=0时,
∴D,
当y=0时x=-3
∴点E(-3,0),
∴,
∴DE=2OD,
∴∠DEO=30°,
∴OM=OE=,
∵点A(2,0),
∴OA=OB=2,
∴,
∵OM⊥BC
∴BC=2BM=.
故答案为:
【分析】设直线y=x+与两坐标轴交于点D,E, 过点O作OM⊥BC于点M,连接OB,由x=0求出y的值,可得到点D的坐标,由y=0求出x的值,可得到点E的坐标,利用勾股定理求出DE的长,可得到∠DEO=30°,利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,可求出OM的长,由点A的坐标可得到OB的长,利用勾股定理求出BM的长;然后利用垂径定理求出BC的长.
7.【答案】6
【知识点】三角形的面积;勾股定理;解直角三角形;一次函数图象与坐标轴交点问题;圆-动点问题
【解析】【解答】解:过点D作DH⊥AB于点H,延长HD交圆于点C1.
∵△ABC的边BAB时定值,当△ABC的AB边上的高最长时,此时△ACB的面积最大
当x=0时y=2;当y=0时x=-2,
∴点A(-2,0),点B(0,2)
∴OA=OB=2

∴∠BAO=45°
∴△AHD是等腰直角三角形,
∵点D(2,0)
∴AD=|-2-2|=4
∴DH=ADsin45°=;
∵圆的半径为
∴C1H=
∴.
故答案为:6.
【分析】过点D作DH⊥AB于点H,延长HD交圆于点C1,△ABC的边BAB时定值,当△ABC的AB边上的高最长时即C1H的值最大,此时△ACB的面积最大;利用函数解析式求出点A,B的坐标,由此可求出OA,OB的长,再利用勾股定理求出AB的长,同时可证得△AHD是等腰直角三角形,利用解直角三角形求出DH的长;然后利用三角形的面积公式可求出△ABC的最大面积。
8.【答案】
【知识点】探索数与式的规律;一次函数的性质
【解析】【解答】解:∵点A1坐标为( 3,0),
∴OA1=3,
∵在 中,当x= 3时,y=4,即B1点的坐标为( 3,4),
∴由勾股定理可得OB1= =5,即OA2=5=3× ,
同理可得,
OB2= ,即OA3= =3×( )2,
OB3= ,即OA4= =3×( )3,
以此类推,
OAn=3×( )n 1= ,即点An坐标为 ,
当n=2016时,点A2016坐标为 .
故答案为
【分析】先根据一次函数解析式求出B1点的坐标,再根据B1点的坐标求出OA2的长,用同样的方法得出OA3,OA4的长,以此类推,总结规律便可求出点A2016的坐标.
9.【答案】-2<t≤4
【知识点】一次函数与不等式(组)的关系;勾股定理
【解析】【解答】解:如图,
∵点M在 函数y= x(x>0) 的图象上
∴设点M
∵ ⊙P的半径为2,圆心为P(0,t) ,


过点M作MD⊥x轴于点D,
∵点N是点M的“等距点”
∴MD=MN=

整理得
∵关于a的一元二次方程有解,


∴t2-2t-8=0
解之:t1=-2,t2=4
∴t的取值范围是-2<t≤4.
故答案为:-2<t≤4.
【分析】由点M在 函数y= x(x>0) 的图象上,设出点M的坐标,再根据⊙P的半径为2,圆心为P(0,t) ,利用勾股定理求出MP的长,由此可得到MN的长,过点M作MD⊥x轴于点D,然后根据点N是点M的“等距点”,可得到MD=MN=,由此建立方程,将方程整理为关于a的一元二次方程,根据b2-4ac≥0,建立关于t的不等式,解不等式求出t的取值范围。
10.【答案】解:如图,
∵直线y=mx-m+2必过点D(1,2),
∴最短的弦AB是过点D且与该圆直径垂直的弦,
∵点D的坐标是(1,2),
∴OD=,
∵⊙O的半径为3,
∴OA=3,
∴AD==2,
∴AB=2AD=4,
∴AB的长的最小值为4.
【知识点】勾股定理;垂径定理;一次函数中的动态几何问题
【解析】【分析】 根据题意得出直线y=mx-m+2必过点D(1,2),求出最短的弦AB是过点D且与该圆直径垂直的弦,求出OD的长,再利用勾股定理求出AD,从而得出AB的长,即可得出答案.
11.【答案】(1)解:连接CM交OB于点G,
∵A(6,0),B(0,8),
∴OA=6,OB=8,
又∠AOB=90°,
∴AB==10,
∵C是弧BO的中点,
∴,
∴,
∴CG=CM-MG=5-3=2,
∴C(-2,4),
把C(-2,4)代入直线CD:,得k=
∴直线CD:;
(2)解:过E作EHOD,
∵直线CD:,
∴F(),D(),
设E(a,),
∵E在圆M上,
∴EM=5 ,M(3,4),
∴,
化简,
解得,
∴E(7,1);
(3)解:设PO=x,
要使EP与△BCO的任意一边平行,分以下三种情况:
i)EP平行BO,
∴∠BOA=∠EPD=90°,
∴△DEP∽△DFO,
∴,
即,
解得x=7,
∴OP=7;
ii)EP平行CO,
∴∠CON=∠EPQ,
分别过C与E作x轴垂线,
∴∠CNO=∠EQP=90°,
∴△QEP∽△NCO,
∴,
即,
解得x=,
∴OP=;
iii)EP平行BC,
∴∠BCE=∠CEP,
∴△EQP∽△BGC,
∴,
即,
解得x=,
∴OP=.
综上所述,OP=7或或.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;勾股定理;圆周角定理;相似三角形的判定与性质;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)连接CM交OB于点G,根据点A、B的坐标可得OA=6,OB=8,利用勾股定理求出AB,根据中点的概念可得BG=OG=4,则GM=3,CG=CM-MG=2,C(-2,4),代入y=kx+中求出k的值,据此可得直线CD的解析式;
(2)过E作EHOD,易得F(0,),D(10,0),设E(a,a+),根据点E在圆上可得EM=5 ,则M(3,4),然后根据两点间距离公式求出a,得到点E的坐标;
(3)设PO=x,i)EP平行BO,根据平行线的性质可得∠BOA=∠EPD=90°,证明△DEP∽△DFO,根据相似三角形的性质可得x,进而可得OP;ii)EP平行CO,利用平行线的性质可得∠CON=∠EPQ,分别过C与E作x轴的垂线,易证△QEP∽△NCO,根据相似三角形的性质可得x,进而可得OP;iii)EP平行BC,证明△EQP∽△BGC,同理可得OP的值.
12.【答案】(1)解:作于点,
,且,

四边形ABMD是矩形,
,,

.
(2)解:,



∴,
,MC=6,DM=8,
∴,
.
,,
.
∵CF+BF=BC=8,

得.
(3)解:①当时,则,

.
②当时,





作于点,
则,
,,
.
③当时,


四边形EFCG是平行四边形,


综上可得,,,.

【知识点】平行线的判定与性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质;矩形的判定与性质;相似三角形的判定与性质;列一次函数关系式
【解析】【分析】(1)过点D作DM⊥BC于点M,利用梯形的性质,矩形的判定可得四边形ABMD是矩形,由矩形的性质和勾股定理即可求解.
(2)利用相似三角形的判定方法得,由相似三角形的性质求得线段,由已知得,利用BF+CF=8,列出关于x,y的等式,化简即可得出结论.
(3)利用分类讨论的方法分三种情形讨论解答:①当CF=EF时,由(2)的结论列出关于x的方程,解方程即可,②当CF=EH时,根据圆的有关性质,等腰三角形的性质,相似三角形的判定与性质列出关于x的方程解答即可;③当CF=FH时,根据前边的方法列出关于x的方程,解方程即可求解.
13.【答案】(1)解:,
当y=0时,则,解得x=8,
∴A(8,0),
∴OA=8,

∴CD=OA=8.
(2)证明:连接CO,DA,如图


∴CO=AD,
∵∠OAD=∠OCD,∠OPC=∠APD,
∴△COP≌△ADP(AAS)
∴PO=PD.
(3)解:(3)①当CE=CD,如图,连接BP,则CE=CD=OA=8,
∵CE∥OA,
∴四边形COAE为矩形,
∵∠AOB=90°,
∴点B、C重合,
设PD=OP=x,则BP=CP=8-x,
由可得B(0,6),则OB=6,
∵BO2+OP2=BP2,即62+x2=(8-x)2,解得x=,
∴P(,0).
②当CD=ED,如图,设圆心F,连接DF并延长分别交OA、CE于点M、H,
∵DC=DE,
∴,
∴DH⊥CE,
∵CE∥OA,
∴DH⊥OA,
∴OM=AM,
∴FM=OB=3,OM=OA=4,
∵AB==10,且AB为直径,
∴DF=5,
∴MD=FD-FM=2,
设OP=PD=x,则PM=4-x,
在Rt△PMD中,由勾股定理得22+(4-x)2=x2,解得x=,
∴P(,0).
③当EC=ED时,如图,设圆心F,作EG⊥CD,PT⊥CE,FM⊥OA,延长MF交CE于点H,连接CF,则CF=AB=5,
∵FG⊥CD,
∴CG=CD=4,E、F、G三点共线,
∴FG==3,
∴GE=GF+FE=3+5=8,
∴CE==,
∵FH⊥CE,EG⊥CD,
∴∠HFE+∠HEF=∠GCE+∠HEF,
∴∠HFE=∠GCE,
则tan∠HFE=tan∠GCE=2,
∵HF⊥CE,
∴HE=CE=,
∴HF==,
∵PT⊥CE,MH⊥CE,CE∥OA,
∴四边形TPMH为矩形,
∴TP=HM=HF+FM=+3,
∵∠PCT=∠GCE,∠CGE=∠CTP=90°,
∴△CEG∽△CPT,
∴,
∴CP=,
∴OP=PD=CD-CP=,
∴P(,0)
综上所述:满足条件的点P为:点或(,0)或(,0)
【知识点】等腰三角形的性质;勾股定理;圆的综合题;相似三角形的判定与性质;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)由求出A的坐标,即得OA的长,由可得CD=OA=8.
(2)连接CO,DA,可证△COP≌△ADP(AAS),可得PO=PD.
(3)分三种情况:①当CE=CD,②当CD=ED,③当EC=ED时,据此分别画图并解答即可.
14.【答案】(1)解:∵点A、B分别为直线y=- +6与x轴、y轴的交点,
∴A(8,0),B(0,6),
∴OA=8,OB=6,
∵AC为⊙P的直径,
∴△ACD为直角三角形.
∴AD=AC cos∠BAO= .
当点Q与点D重合时,OQ+AD=OA,
即: ,解得:t= .
∴t= 时,点Q与点D重合.
(2)解:在Rt△ACD中,CD=AC sin∠BAO=2t× .
①当0<t≤ ,DQ=OA﹣OQ﹣AD=8﹣t﹣ .
∴当t= 时,S有最大值为 ;
②当 时,DQ=OQ+AD﹣AO=t+ .
∴所以S随t的增大而增大,
∴当t=5时,S有最大值为15,又15 ,
综上所述,S的最大值为15.
(3)解:当CQ与⊙P相切时,有CQ⊥AB,
∵∠BAO=∠QAC,∠AOB=∠ACQ=90°,
∴△ACQ∽△AOB,

即 ,解得t= .
所以,⊙P与线段QC只有一个交点,t的取值范围为 或 .
【知识点】二次函数的最值;三角形的面积;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)易得A(8,0),B(0,6),则OA=8,OB=6,由勾股定理求出AB,利用三角函数的概念求出AD,当点Q与点D重合时,OQ+AD=OA,据此可得t的值;
(2)首先由∠BAO的正弦函数求出CD,当0<t≤时,DQ=8-t-t=8-t,根据S=DQ·CD可得S,由二次函数的性质可得最大值;同理可求出(3)当CQ与⊙P相切时,有CQ⊥AB,易证△ACQ∽△AOB,然后根据相似三角形的性质可得t的值,据此解答.
15.【答案】(1)解:OE=5,r=2,CH="2"
(2)解:如图1,连接QC、QD,则∠CQD =90°,∠QHC =∠QDC,
易知△CHP∽△DQP,故 ,得DQ=3,由于CD=4,
(3)解:如图2,连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,则 , 由于 ,故, ;而 ,故 在 和 中, ; 故△AMK∽△NMA

即: 故存在常数 ,始终满足 常数a="4"解法二:连结BM,证明

【知识点】垂径定理;相似三角形的判定与性质;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)利用一次函数解析式,由y=0,可求得E的坐标,即可得到OE的长为5;连接MH,根据△EMH与△EFO相似即可求得半径为2;再由EC=MC=2,∠EHM=90°,可知CH是Rt△EHM斜边上的中线,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得出CH的长。
(2)连接DQ、CQ.根据相似三角形的判定得到△CHP∽△QPD,从而求得DQ的长,在直角三角形CDQ中,即可求得∠D的余弦值,即为cos∠QHC的值。
(3)连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,由圆周角定理可知,∠GTA=90°,∠3=∠4,可证得∠AKC=∠MAN,再证明△AMK∽△NMA,利用相似三角形的性质,得出对应边成比例,即可得出结论。
1 / 1圆与一次函数—浙教版数学九(上)知识点训练
一、选择题
1.(2024九上·拱墅月考)已知,,三点可以确定一个圆,则以下点坐标不满足要求的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;确定圆的条件
【解析】【解答】解:设直线的解析式为,
∵M(1,2),N(3,-3),

解得:,

A、当时,,∴不在直线上,根据不在同一直线三点确定一个圆得与,可以确定一个圆,此选项不符合题意;
B、当时,,∴(-3,5)不在直线MN上,根据不在同一直线三点确定一个圆得(-3,5)与,可以确定一个圆,此选项不符合题意;
C、当时,,∴在直线上,根据不在同一直线三点确定一个圆得(-1,7)与,不能确定一个圆,此选项符合题意;
D、当时,,∴(1,-3)不在直线MN上,根据不在同一直线三点确定一个圆得(1,-3)与,可以确定一个圆,此选项不符合题意.
故答案为:C.
【分析】由题意,用待定系数法求出直线的解析式,再把各选项中的点的横坐标代入函数解析式计算求出对应的纵坐标,与已知的纵坐标比较可判断点是否在直线MN上,然后根据不在同一直线上的三点能确定一个圆即可判断求解.
2.(2021九上·台州月考)如图,已知直线y= 与x轴、y轴分别交于B、C两点,A是以D(0,2)为圆心,2为半径的圆上一动点,连结AC、AB,则△ABC面积的最小值是(  )
A.30 B.29 C.28 D.27
【答案】B
【知识点】一次函数中的动态几何问题
【解析】【解答】解:过点D作DE⊥BC于点E,连接DB,
当y=0时,
解之:x=12
∴点B(12,0)
当x=0时,y=-5
∴点C(0,-5)
∴OC=5,OB=12
∵圆的半径为2
∴DC=OD+OC=2+5=7
在Rt△OBC中


∴13DE=7×12
解之:DE=
∴圆D上的点到直线的最短距离为;
∴△ABC面积的最小值为;
故答案为:B.
【分析】过点D作DE⊥BC于点E,连接DB,利用函数解析式求出点C,B的坐标,可得到OB,OC,DC的长,再利用三角形的面积公式求出DE的长;再求出圆D上的点到直线的最短距离;然后利用三角形的面积公式可求出△ABC面积的最小值。
3.(2020九上·镇海期中)已知M(1,2),N(3,-3),P(x,y)三点可以确定一个圆,则以下P点坐标不满足要求的是(  )
A.(3,5) B.(-3,5) C.(1,2) D.(1,-2)
【答案】C
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;确定圆的条件
【解析】【解答】解:设直线MN的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=-x+,
当x=3时,y=-3≠5;当x=-3时,y=12;当x=13时,y=2≠-2;
∴点C在直线MN上,该三点不能构成圆.
故答案为:C.
【分析】利用待定系数法求出直线MN的解析式,再把每点代入函数解析式,根据不在同一直线上的三点能确定一个圆,由于(1,2)在直线MN上,可知答案.
4.(2021九上·长兴期末)如图, 中, , , , 是 的外接圆,点 是优弧 上任意一点(不包括点 , ),记四边形 的周长为 , 的长为 ,则 关于 的函数关系式是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】一次函数的实际应用;三角形全等的判定;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;垂径定理
【解析】【解答】解:连接OB交AC于E,连接OC、OA,
过B作BG⊥AD,BF⊥CD,交DA的延长线于G,交CD于F,
∵AB=BC,
∴ ,
∴∠BDA=∠BDC,
∴BG=BF,
在Rt△AGB和Rt△CFB中,
∵BG=BF,AB=BC,
∴Rt△AGB≌Rt△CFB(HL),
∴AG=FC,
∵ ,
∴OB⊥AC,EC= AC= ×3= ,
在△AOB和△COB中,

∴△AOB≌△COB(SSS).
∴∠ABO=∠OBC= ∠ABC= ×120°=60°.
∵OB=OC,
∴△OBC是等边三角形.
∴∠BOC=60°.
∴∠BDC=∠ADB=30°.
Rt△BDF中,BD=x,
∴DF= x.
同理得:DG= x.
∴AD+DC=AD+DF+FC=DG+DF= ,
Rt△BEC中,∠BCA=30°,
∴BE= ,BC= ,
∴AB=BC= ,
∴AB+BC+AD+DC= = ,
∴ .
故答案为:B.
【分析】作辅助线,构建全等三角形和等边三角形,证明Rt△AGB≌Rt△CFB得:AG=CF,根据30°角的性质表示DF和DG的长,计算四边形ABCD的周长,即可得出结论.
二、填空题
5.(2018九上·大洼月考)如图,直线y=x,点A1坐标为(1,0),过点A1作x轴的垂线交直线于点B1,以原点O为圆心,OB1长为半径画弧交x轴于点A2;再过点A2作x轴的垂线交直线于点B2,以原点O为圆心,OB2长为半径画弧交x轴于点A3,…,按此做法进行下去,点An的坐标为   
【答案】(2n﹣1,0)
【知识点】一次函数的实际应用
【解析】【解答】解:直线y=x,点A1坐标为(1,0),过点A1作x轴的垂线交 直线于点B1可知B1点的坐标为(1,),
以原O为圆心,OB1长为半径画弧x轴于点A2,OA2=OB1,
OA2==2,点A2的坐标为(2,0),
这种方法可求得B2的坐标为(2,2),故点A3的坐标为(4,0),
此类推便可求出点An的坐标为(2n﹣1,0).
故答案为:(2n﹣1,0).
【分析】先根据一次函数方程式求出B1点的坐标,在根据B1点的坐标求出A2点的坐标,以此类推总结规律便可求出点An的坐标.
6.(2022九上·余姚月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,以原点O为圆心的圆过点A(2,0),直线y=x+与⊙O交于B、C两点,则弦BC的长为   .
【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;垂径定理;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:设直线y=x+与两坐标轴交于点D,E, 过点O作OM⊥BC于点M,连接OB,
当x=0时,
∴D,
当y=0时x=-3
∴点E(-3,0),
∴,
∴DE=2OD,
∴∠DEO=30°,
∴OM=OE=,
∵点A(2,0),
∴OA=OB=2,
∴,
∵OM⊥BC
∴BC=2BM=.
故答案为:
【分析】设直线y=x+与两坐标轴交于点D,E, 过点O作OM⊥BC于点M,连接OB,由x=0求出y的值,可得到点D的坐标,由y=0求出x的值,可得到点E的坐标,利用勾股定理求出DE的长,可得到∠DEO=30°,利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,可求出OM的长,由点A的坐标可得到OB的长,利用勾股定理求出BM的长;然后利用垂径定理求出BC的长.
7.(2020九上·嘉兴月考)如图,直线 与 , 轴分别交于A,B两点,C是以D(2,0)为圆心, 为半径的圆上一动点,连接AC,BC,则△ABC的面积的最大值是   .
【答案】6
【知识点】三角形的面积;勾股定理;解直角三角形;一次函数图象与坐标轴交点问题;圆-动点问题
【解析】【解答】解:过点D作DH⊥AB于点H,延长HD交圆于点C1.
∵△ABC的边BAB时定值,当△ABC的AB边上的高最长时,此时△ACB的面积最大
当x=0时y=2;当y=0时x=-2,
∴点A(-2,0),点B(0,2)
∴OA=OB=2

∴∠BAO=45°
∴△AHD是等腰直角三角形,
∵点D(2,0)
∴AD=|-2-2|=4
∴DH=ADsin45°=;
∵圆的半径为
∴C1H=
∴.
故答案为:6.
【分析】过点D作DH⊥AB于点H,延长HD交圆于点C1,△ABC的边BAB时定值,当△ABC的AB边上的高最长时即C1H的值最大,此时△ACB的面积最大;利用函数解析式求出点A,B的坐标,由此可求出OA,OB的长,再利用勾股定理求出AB的长,同时可证得△AHD是等腰直角三角形,利用解直角三角形求出DH的长;然后利用三角形的面积公式可求出△ABC的最大面积。
8.已知直线 ,点 的坐标为 .过点 作 轴的垂线交直线 于点 ,以原点 为圆心, 长为半径画弧交 轴负半轴于点 ,再过点 作 轴的垂线交直线 于点 ,以原点 为圆心, 长为半径画弧交 轴负半轴于点 …按此作法进行下去,点 的坐标为   .
【答案】
【知识点】探索数与式的规律;一次函数的性质
【解析】【解答】解:∵点A1坐标为( 3,0),
∴OA1=3,
∵在 中,当x= 3时,y=4,即B1点的坐标为( 3,4),
∴由勾股定理可得OB1= =5,即OA2=5=3× ,
同理可得,
OB2= ,即OA3= =3×( )2,
OB3= ,即OA4= =3×( )3,
以此类推,
OAn=3×( )n 1= ,即点An坐标为 ,
当n=2016时,点A2016坐标为 .
故答案为
【分析】先根据一次函数解析式求出B1点的坐标,再根据B1点的坐标求出OA2的长,用同样的方法得出OA3,OA4的长,以此类推,总结规律便可求出点A2016的坐标.
9.(2020·宁波模拟)在平面直角坐标系xOy中,点A是x轴外一点,若平面内的点B满足:线段AB的长度与点A到x轴的距离相等,则称点B是点A的“等距点” .已知⊙P的半径为2,圆心为P(0,t) ,在函数y= x(x>0) 的图象上存在点M,⊙P上存在点N,满足点N是点M的“等距点” ,则t的取值范围为    .
【答案】-2<t≤4
【知识点】一次函数与不等式(组)的关系;勾股定理
【解析】【解答】解:如图,
∵点M在 函数y= x(x>0) 的图象上
∴设点M
∵ ⊙P的半径为2,圆心为P(0,t) ,


过点M作MD⊥x轴于点D,
∵点N是点M的“等距点”
∴MD=MN=

整理得
∵关于a的一元二次方程有解,


∴t2-2t-8=0
解之:t1=-2,t2=4
∴t的取值范围是-2<t≤4.
故答案为:-2<t≤4.
【分析】由点M在 函数y= x(x>0) 的图象上,设出点M的坐标,再根据⊙P的半径为2,圆心为P(0,t) ,利用勾股定理求出MP的长,由此可得到MN的长,过点M作MD⊥x轴于点D,然后根据点N是点M的“等距点”,可得到MD=MN=,由此建立方程,将方程整理为关于a的一元二次方程,根据b2-4ac≥0,建立关于t的不等式,解不等式求出t的取值范围。
三、解答题
10.如图,在平面直角坐标系中,以原点О为圆心,3为半径作圆,直线y=mx-m+2与О相交于A,B两点,求弦AB的最小长度.
【答案】解:如图,
∵直线y=mx-m+2必过点D(1,2),
∴最短的弦AB是过点D且与该圆直径垂直的弦,
∵点D的坐标是(1,2),
∴OD=,
∵⊙O的半径为3,
∴OA=3,
∴AD==2,
∴AB=2AD=4,
∴AB的长的最小值为4.
【知识点】勾股定理;垂径定理;一次函数中的动态几何问题
【解析】【分析】 根据题意得出直线y=mx-m+2必过点D(1,2),求出最短的弦AB是过点D且与该圆直径垂直的弦,求出OD的长,再利用勾股定理求出AD,从而得出AB的长,即可得出答案.
11.(2022·洞头模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线CD:交△ABO的外接圆⊙M于点E,点C,交x轴于点D,交y轴于点F.点C是的中点,连结OC,BC.点A(6,0),点B(0,8).
(1)求AB的长和CD的解析式.
(2)求点E的坐标.
(3)点P在x轴上,连结EP,EP与△BCO的任意一边平行时,求OP的长.
【答案】(1)解:连接CM交OB于点G,
∵A(6,0),B(0,8),
∴OA=6,OB=8,
又∠AOB=90°,
∴AB==10,
∵C是弧BO的中点,
∴,
∴,
∴CG=CM-MG=5-3=2,
∴C(-2,4),
把C(-2,4)代入直线CD:,得k=
∴直线CD:;
(2)解:过E作EHOD,
∵直线CD:,
∴F(),D(),
设E(a,),
∵E在圆M上,
∴EM=5 ,M(3,4),
∴,
化简,
解得,
∴E(7,1);
(3)解:设PO=x,
要使EP与△BCO的任意一边平行,分以下三种情况:
i)EP平行BO,
∴∠BOA=∠EPD=90°,
∴△DEP∽△DFO,
∴,
即,
解得x=7,
∴OP=7;
ii)EP平行CO,
∴∠CON=∠EPQ,
分别过C与E作x轴垂线,
∴∠CNO=∠EQP=90°,
∴△QEP∽△NCO,
∴,
即,
解得x=,
∴OP=;
iii)EP平行BC,
∴∠BCE=∠CEP,
∴△EQP∽△BGC,
∴,
即,
解得x=,
∴OP=.
综上所述,OP=7或或.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;勾股定理;圆周角定理;相似三角形的判定与性质;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)连接CM交OB于点G,根据点A、B的坐标可得OA=6,OB=8,利用勾股定理求出AB,根据中点的概念可得BG=OG=4,则GM=3,CG=CM-MG=2,C(-2,4),代入y=kx+中求出k的值,据此可得直线CD的解析式;
(2)过E作EHOD,易得F(0,),D(10,0),设E(a,a+),根据点E在圆上可得EM=5 ,则M(3,4),然后根据两点间距离公式求出a,得到点E的坐标;
(3)设PO=x,i)EP平行BO,根据平行线的性质可得∠BOA=∠EPD=90°,证明△DEP∽△DFO,根据相似三角形的性质可得x,进而可得OP;ii)EP平行CO,利用平行线的性质可得∠CON=∠EPQ,分别过C与E作x轴的垂线,易证△QEP∽△NCO,根据相似三角形的性质可得x,进而可得OP;iii)EP平行BC,证明△EQP∽△BGC,同理可得OP的值.
12.(2024·瑞安二模)如图1,在四边形ABCD中,,,,,点E在AB上,作交BC于点F,点G为CD上一点,且.如图2,作的外接圆交CD于点H,连结EH,FH,设,.
(1)求CD的长.
(2)求y关于x的函数表达式,
(3)当CF与的一边相等时,求满足所有条件的BE的长.
【答案】(1)解:作于点,
,且,

四边形ABMD是矩形,
,,

.
(2)解:,



∴,
,MC=6,DM=8,
∴,
.
,,
.
∵CF+BF=BC=8,

得.
(3)解:①当时,则,

.
②当时,





作于点,
则,
,,
.
③当时,


四边形EFCG是平行四边形,


综上可得,,,.

【知识点】平行线的判定与性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质;矩形的判定与性质;相似三角形的判定与性质;列一次函数关系式
【解析】【分析】(1)过点D作DM⊥BC于点M,利用梯形的性质,矩形的判定可得四边形ABMD是矩形,由矩形的性质和勾股定理即可求解.
(2)利用相似三角形的判定方法得,由相似三角形的性质求得线段,由已知得,利用BF+CF=8,列出关于x,y的等式,化简即可得出结论.
(3)利用分类讨论的方法分三种情形讨论解答:①当CF=EF时,由(2)的结论列出关于x的方程,解方程即可,②当CF=EH时,根据圆的有关性质,等腰三角形的性质,相似三角形的判定与性质列出关于x的方程解答即可;③当CF=FH时,根据前边的方法列出关于x的方程,解方程即可求解.
13.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于点A,B,以AB为直径构造圆,点C在上运动,点D在上,CD交OA于点P,且
(1)求CD的长.
(2)求证:OP=PD.
(3)若CE∥OA,交圆于另一点E,连结DE,当△CDE为等腰三角形时,求所有满足条件的点P的坐标。
【答案】(1)解:,
当y=0时,则,解得x=8,
∴A(8,0),
∴OA=8,

∴CD=OA=8.
(2)证明:连接CO,DA,如图


∴CO=AD,
∵∠OAD=∠OCD,∠OPC=∠APD,
∴△COP≌△ADP(AAS)
∴PO=PD.
(3)解:(3)①当CE=CD,如图,连接BP,则CE=CD=OA=8,
∵CE∥OA,
∴四边形COAE为矩形,
∵∠AOB=90°,
∴点B、C重合,
设PD=OP=x,则BP=CP=8-x,
由可得B(0,6),则OB=6,
∵BO2+OP2=BP2,即62+x2=(8-x)2,解得x=,
∴P(,0).
②当CD=ED,如图,设圆心F,连接DF并延长分别交OA、CE于点M、H,
∵DC=DE,
∴,
∴DH⊥CE,
∵CE∥OA,
∴DH⊥OA,
∴OM=AM,
∴FM=OB=3,OM=OA=4,
∵AB==10,且AB为直径,
∴DF=5,
∴MD=FD-FM=2,
设OP=PD=x,则PM=4-x,
在Rt△PMD中,由勾股定理得22+(4-x)2=x2,解得x=,
∴P(,0).
③当EC=ED时,如图,设圆心F,作EG⊥CD,PT⊥CE,FM⊥OA,延长MF交CE于点H,连接CF,则CF=AB=5,
∵FG⊥CD,
∴CG=CD=4,E、F、G三点共线,
∴FG==3,
∴GE=GF+FE=3+5=8,
∴CE==,
∵FH⊥CE,EG⊥CD,
∴∠HFE+∠HEF=∠GCE+∠HEF,
∴∠HFE=∠GCE,
则tan∠HFE=tan∠GCE=2,
∵HF⊥CE,
∴HE=CE=,
∴HF==,
∵PT⊥CE,MH⊥CE,CE∥OA,
∴四边形TPMH为矩形,
∴TP=HM=HF+FM=+3,
∵∠PCT=∠GCE,∠CGE=∠CTP=90°,
∴△CEG∽△CPT,
∴,
∴CP=,
∴OP=PD=CD-CP=,
∴P(,0)
综上所述:满足条件的点P为:点或(,0)或(,0)
【知识点】等腰三角形的性质;勾股定理;圆的综合题;相似三角形的判定与性质;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)由求出A的坐标,即得OA的长,由可得CD=OA=8.
(2)连接CO,DA,可证△COP≌△ADP(AAS),可得PO=PD.
(3)分三种情况:①当CE=CD,②当CD=ED,③当EC=ED时,据此分别画图并解答即可.
14.(2021九上·宁波期中)如图,在平面直角坐标系中,0为坐标原点,点A、B分别为直线y=- x+6与x轴、y轴的交点.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个单位长度/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的交点分别为C、D,连接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;
(3)若⊙P与线段QC只有一个交点,请直接写出t的取值范围.
【答案】(1)解:∵点A、B分别为直线y=- +6与x轴、y轴的交点,
∴A(8,0),B(0,6),
∴OA=8,OB=6,
∵AC为⊙P的直径,
∴△ACD为直角三角形.
∴AD=AC cos∠BAO= .
当点Q与点D重合时,OQ+AD=OA,
即: ,解得:t= .
∴t= 时,点Q与点D重合.
(2)解:在Rt△ACD中,CD=AC sin∠BAO=2t× .
①当0<t≤ ,DQ=OA﹣OQ﹣AD=8﹣t﹣ .
∴当t= 时,S有最大值为 ;
②当 时,DQ=OQ+AD﹣AO=t+ .
∴所以S随t的增大而增大,
∴当t=5时,S有最大值为15,又15 ,
综上所述,S的最大值为15.
(3)解:当CQ与⊙P相切时,有CQ⊥AB,
∵∠BAO=∠QAC,∠AOB=∠ACQ=90°,
∴△ACQ∽△AOB,

即 ,解得t= .
所以,⊙P与线段QC只有一个交点,t的取值范围为 或 .
【知识点】二次函数的最值;三角形的面积;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)易得A(8,0),B(0,6),则OA=8,OB=6,由勾股定理求出AB,利用三角函数的概念求出AD,当点Q与点D重合时,OQ+AD=OA,据此可得t的值;
(2)首先由∠BAO的正弦函数求出CD,当0<t≤时,DQ=8-t-t=8-t,根据S=DQ·CD可得S,由二次函数的性质可得最大值;同理可求出(3)当CQ与⊙P相切时,有CQ⊥AB,易证△ACQ∽△AOB,然后根据相似三角形的性质可得t的值,据此解答.
15.(2017九上·乐清月考)如图1,以点M(-1,0)为圆心的圆与y轴、x轴分别交于点A、B、C、D,直线y=- x- 与⊙M相切于点H,交x轴于点E,交y轴于点F.
(1)请直接写出OE、⊙M的半径r、CH的长;
(2)如图2,弦HQ交x轴于点P,且DP:PH=3:2,求cos∠QHC的值;
(3)如图3,点K为线段EC上一动点(不与E、C重合),连接BK交⊙M于点T,弦AT交x轴于点N.是否存在一个常数a,始终满足MN·MK=a,如果存在,请求出a的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:OE=5,r=2,CH="2"
(2)解:如图1,连接QC、QD,则∠CQD =90°,∠QHC =∠QDC,
易知△CHP∽△DQP,故 ,得DQ=3,由于CD=4,
(3)解:如图2,连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,则 , 由于 ,故, ;而 ,故 在 和 中, ; 故△AMK∽△NMA

即: 故存在常数 ,始终满足 常数a="4"解法二:连结BM,证明

【知识点】垂径定理;相似三角形的判定与性质;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)利用一次函数解析式,由y=0,可求得E的坐标,即可得到OE的长为5;连接MH,根据△EMH与△EFO相似即可求得半径为2;再由EC=MC=2,∠EHM=90°,可知CH是Rt△EHM斜边上的中线,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得出CH的长。
(2)连接DQ、CQ.根据相似三角形的判定得到△CHP∽△QPD,从而求得DQ的长,在直角三角形CDQ中,即可求得∠D的余弦值,即为cos∠QHC的值。
(3)连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,由圆周角定理可知,∠GTA=90°,∠3=∠4,可证得∠AKC=∠MAN,再证明△AMK∽△NMA,利用相似三角形的性质,得出对应边成比例,即可得出结论。
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