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第二十七章 圆与正多边形 单元同步质量检测卷
(时间:100分钟 满分:120分)
一、选择题(本大题有10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在△ABC中,,点O为AB中点.以点C为圆心,CO长为半径作⊙C,则⊙C 与AB的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
2.⊙O的半径r=5 cm,圆心到直线l的距离OM=4 cm,在直线l上有一点P,且PM=3 cm,则点P( )
A.在⊙O内 B.在⊙O上
C.在⊙O外 D.可能在⊙O上或在⊙O内
3.Rt ABC中,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,以点C为圆心,5cm为半径的圆与直线AB的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.无法确定
4.如图,把八个等圆按相邻两两外切摆放,其圆心连线构成一个正八边形,设正八边形内侧八个扇形(无阴影部分)面积之和为S1,正八边形外侧八个扇形(有阴影部分)面积之和为S2,则 =( )
A. B. C. D.1
5.如图,⊙O是△ABC的外接圆,直径AD与BC相交于点E,连接CD,若⊙O的半径为5,AB=AC=8,则EC长为( )
A.4 B. C. D.
6.如图,PA、PB分别切⊙O于A,B,∠APB=60°,⊙O半径为2,则PB的长为( )
A.3 B.4 C. D.
7.已知两圆半径分别为3、5,圆心距为8,则这两圆的位置关系为( )
A.外离 B.内含 C.相交 D.外切
8.如图是一个半径为6cm的的纸片,是的内接三角形,分别以直线和折叠纸片,和都经过圆心O,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
9.如图,在 Rt△ABC 中BC=2 ,以 BC 的中点 O 为圆心的⊙O 分别与 AB,AC 相切于 D,E 两点, 的长为( )
A. B. C.π D.2π
10.一次综合实践的主题为:只用一张矩形纸条和刻度尺,如何测量一次性纸杯杯口的直径?小聪同学所在的学习小组想到了如下方法:如图,将纸条拉直紧贴杯口上,纸条的上下边沿分别与杯口相交于A,B,C,D四点,利用刻度尺量得该纸条宽为,,。请你帮忙计算纸杯的直径为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题有6个小题,每小题3分,共18分)
11.如图,AB是⊙O的直径,弦DE垂直平分半径OA,C为垂足,弦DF与半径OB相交于点P,连接EF、EO,若DE=2 ,∠DPA=45°.则图中阴影部分的面积为 .
12.扇形的圆心角为120°,半径为3,则扇形的面积等于 .(结果保留π)
13.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,其半径为6,则这个正六边形的边心距OM的长为 .
14.三角形三边长为5,5,6,则这个三角形的外心和重心的距离为 .
15.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,⊙O是△ABC的内切圆,切点为D,E,F,若AD=5,BE=12,则△ABC的周长为 .
16.如图,⊙O的内接正五边形ABCDE的对角线AD与BE相交于点G,AE=2,则EG的长是 .
三、解答题(17、18、19题每题6分,20、21题每题8分,22、23每题9分,24、25每题10分,共计72分,要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.小勇要帮助船夫计算一艘货船是否能够安全通过一座圆弧形的拱桥,现测得桥下水面宽度时,拱顶高出水平面,货船宽,船舱顶部为矩形并高出水面.请你判断一下,此货船能顺利通过这座拱桥吗?说说你的理由.
18.如图,圆心角120°的扇形OMN,绕着正六边形ABCDEF的中心O旋转,OM交AB于H,ON交CD于K,OM>OA.
(1)证明:△AOH≌△COK;
(2)若AB=2,求正六边形ABCDEF与扇形OMN重叠部分的面积.
19.将图中的破轮子复原,已知弧上三点A,B,C.
(1)画出该轮的圆心;
(2)若是等腰三角形,底边cm,腰AB=10cm,求弧BC的长.
20.已知P是外一点,交于点C,,弦,,连接.
(1)求的长;
(2)求证:是的切线.
21.小亮房间窗户的窗帘装饰如图(1)所示,它由两个四分之一圆组成(半径相同).
(1)用代数式表示图(1)中窗户能射进阳光的面积(窗框面积不计)(结果保留π);
(2)当 ,时,窗户能射进阳光的面积是多少?(π取3)
(3)小亮又设计了如图(2)的窗帘装饰,它由四个半圆组成(半径都相同).哪种设计方案窗户射进阳光的面积大?请说明理由
22.如图所示,线段AD过圆心O交⊙O于D,C两点,∠EOD=78°,AE交⊙O于B,且AB=OC,求∠A的度数.
23.如图,将半径为2cm的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心O,求折痕AB的长.
24.如图,AB为⊙O的弦,AB=8,OC⊥AB于点D,交⊙O于点C,且CD=l,求⊙O的半径.
25.在平面直角坐标系中,将对角线交点为的正方形记作正方形,对于正方形和点(不与重合)给出如下定义:若正方形的边上存在点,使得直线与以为半径的切于点,则称点为正方形的“伴随切点”.
(1)如图,正方形的顶点分别为点,,,.
在点,,中,正方形的“伴随切点”是________;
若直线上存在正方形的“伴随切点”,求的取值范围;
(2)已知点,正方形的边长为.若存在正方形的两个“伴随切点”,,使得为等边三角形,直接写出的取值范围.
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第二十七章 圆与正多边形 单元同步质量检测卷
(时间:100分钟 满分:120分)
一、选择题(本大题有10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在△ABC中,,点O为AB中点.以点C为圆心,CO长为半径作⊙C,则⊙C 与AB的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【答案】B
【解析】【解答】解:连接,
,点O为AB中点.
CO为⊙C的半径,
是的切线,
⊙C 与AB的位置关系是相切
故答案为:B
【分析】连接CO,根据直线与圆的位置关系即可得出答案。
2.⊙O的半径r=5 cm,圆心到直线l的距离OM=4 cm,在直线l上有一点P,且PM=3 cm,则点P( )
A.在⊙O内 B.在⊙O上
C.在⊙O外 D.可能在⊙O上或在⊙O内
【答案】B
【解析】【解答】解:由题意可得△OPM为直角三角形且∠OMP=90°,
∵OM=4 cm , PM=3 cm ,
∴OP==5cm,
∵⊙O的半径r=5 cm =OP,
∴点P在⊙O上.
故答案为:B.
【分析】根据勾股定理求出OP=5,且⊙O的半径r=5cm,根据点与圆的位置关系判断即可.
3.Rt ABC中,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,以点C为圆心,5cm为半径的圆与直线AB的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.无法确定
【答案】B
【解析】【解答】解:过C点作CD⊥AB,垂足为D.
∵∠C=90°,BC=6,AC=8,由勾股定理得:AB= =10,根据三角形计算面积的方法可知:BC×AC=AB×CD,∴CD= =4.8<5,∴⊙C与直线AB相交.故答案为:B.
【分析】过C点作CD⊥AB,垂足为D,用勾股定理可求得Ab的长,然后用面积法可得BC×AC=AB×CD,根据这个等式可求得CD的长,由直线和圆的位置关系可判断求解。
4.如图,把八个等圆按相邻两两外切摆放,其圆心连线构成一个正八边形,设正八边形内侧八个扇形(无阴影部分)面积之和为S1,正八边形外侧八个扇形(有阴影部分)面积之和为S2,则 =( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【解析】【解答】解:∵正八边形的内角和为(8﹣2)×180°=6×180°=1080°,
正八边形外侧八个扇形(阴影部分)的内角和为360°×8﹣1080°=2880°﹣1080°=1800°,
∴ = = .
故选:A.
【分析】先根据正多边形的内角和公式可求正八边形的内角和,根据周角的定义可求正八边形外侧八个扇形(阴影部分)的内角和,再根据半径相等的扇形面积与圆周角成正比即可求解.
5.如图,⊙O是△ABC的外接圆,直径AD与BC相交于点E,连接CD,若⊙O的半径为5,AB=AC=8,则EC长为( )
A.4 B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:∵⊙O的半径为5,AD为直径,
∴AD=10,∠ACD=90°,
∴CD=6,
∵AB=AC,
∴∠ACE=∠ABE=∠D,又∠DAC=∠CAE,
∴△AEC∽△ACD,
∴ = ,即 = ,
解得,EC= ,
故选:B.
【分析】根据勾股定理求出CD,证明△AEC∽△ACD,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.
6.如图,PA、PB分别切⊙O于A,B,∠APB=60°,⊙O半径为2,则PB的长为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】C
【解析】【解答】解:连接OB、OP,
∵PA、PB是⊙O的切线,∠APB=60°,
∴∠OBP=90°,∠BPO=∠APB=30°,
∵⊙O半径为2,即,
∴,
∴.
故答案为:C.
【分析】先求出∠OBP=90°,∠BPO=∠APB=30°,再利用锐角三角函数计算求解即可。
7.已知两圆半径分别为3、5,圆心距为8,则这两圆的位置关系为( )
A.外离 B.内含 C.相交 D.外切
【答案】D
【解析】【解答】∵⊙O1、⊙O2的半径分别是3、5,O1O2=8,
又∵3+5=8,
∴⊙O1和⊙O2的位置关系是外切.
故答案为:D.
【分析】根据两圆位置关系与圆心距d,两圆半径R,r的数量关系间的联系,即可得出两圆的位置关系.
8.如图是一个半径为6cm的的纸片,是的内接三角形,分别以直线和折叠纸片,和都经过圆心O,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【解答】解:连接,延长交于点D,如图所示:
∵是的内接三角形,的半径为6cm,
∴,cm,
∴cm,
∴,
∴cm,
由图得,阴影部分得面积即为的面积,
∴,
故答案为:A.
【分析】连接,延长交于点D,先证明阴影部分得面积即为的面积,再利用三角形的面积公式求解即可。
9.如图,在 Rt△ABC 中BC=2 ,以 BC 的中点 O 为圆心的⊙O 分别与 AB,AC 相切于 D,E 两点, 的长为( )
A. B. C.π D.2π
【答案】B
【解析】【解答】连接OE、OD,
设半径为r,
∵⊙O分别与AB,AC相切于D,E两点,
∴OE⊥AC,OD⊥AB,
∵O是BC的中点,
∴OD是中位线,
∴OD=AE= AC,
∴AC=2r,
同理可知:AB=2r,
∴AB=AC,
∴∠B=45°,
∵BC=2
∴由勾股定理可知AB=2,
∴r=1,
∴ = =
故答案为:B
【分析】连接OE、OD,由切线的性质可知OE⊥AC,OD⊥AB,由于O是BC的中点,从而可知OD是中位线,所以可知∠B=45°,从而可知半径r的值,最后利用弧长公式即可求出答案.
10.一次综合实践的主题为:只用一张矩形纸条和刻度尺,如何测量一次性纸杯杯口的直径?小聪同学所在的学习小组想到了如下方法:如图,将纸条拉直紧贴杯口上,纸条的上下边沿分别与杯口相交于A,B,C,D四点,利用刻度尺量得该纸条宽为,,。请你帮忙计算纸杯的直径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:取纸杯中线与CD的交点为M,与AB的交点为N,MN的中点即为圆心O,则MN=3.5cm,
设OM=xcm,则ON=(3.5-x)cm,
因为所以
所以
所以纸杯的直径为5cm.
故答案为:B.
【分析】构造直角三角形,利用垂径定理和勾股定理,即可求解.
二、填空题(本大题有6个小题,每小题3分,共18分)
11.如图,AB是⊙O的直径,弦DE垂直平分半径OA,C为垂足,弦DF与半径OB相交于点P,连接EF、EO,若DE=2 ,∠DPA=45°.则图中阴影部分的面积为 .
【答案】π﹣2
【解析】【解答】连接OF.
∵直径AB⊥DE,
∴CE= DE= .
∵DE平分AO,
∴CO= AO= OE.
又∵∠OCE=90°,
∴sin∠CEO= = ,
∴∠CEO=30°.
在Rt△COE中,
OE=
∴⊙O的半径为2.
在Rt△DCP中,
∵∠DPC=45°,
∴∠D=90°﹣45°=45°.
∴∠EOF=2∠D=90°.
∴S扇形OEF= ×π×22=π.
∵∠EOF=2∠D=90°,OE=OF=2,
∴SRt△OEF= ×OE×OF=2.
∴S阴影=S扇形OEF﹣SRt△OEF=π﹣2.
故答案为:π﹣2.
【分析】根据垂径定理得CE的长,再根据已知DE平分AO得CO= AO= OE,解直角三角形求解.在求出扇形的圆心角,再根据扇形面积和三角形的面积公式计算即可
12.扇形的圆心角为120°,半径为3,则扇形的面积等于 .(结果保留π)
【答案】3π
【解析】【解答】解:
故答案为:3π .
【分析】,其中n代表圆心角的度数,r为圆的半径.
13.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,其半径为6,则这个正六边形的边心距OM的长为 .
【答案】3
【解析】【解答】解:连接OB,OC
∵六边形ABCDEF是⊙O内接正六边形,
∴∠BOC=60°,OB=OC
是等边三角形,
∠BOM=60°
∴OM=OB sin∠BOM=6× =3,
故答案为3.
【分析】连接OB,OC,证明是等边三角形,得∠BOM=60°,根据锐角三角函数的定义,即可得解.
14.三角形三边长为5,5,6,则这个三角形的外心和重心的距离为 .
【答案】
【解析】【解答】解:如图,过点A作AH⊥BC于点H,连接BO1,
∵△ABC中,AB=AC=5,BC=6,
∴AH是△ABC的中线和角平分线,
∴点O1和点O2在AH上,
∴BH=BC=3,
∴,
∵点O2是△ABC的重心,
∴AO2=2O2H即,
设△ABC的外接圆的半径为r,则BO1=AO1=r,O1H=4-=r
∴32+(4-r)2=r2,
解之:,
∴
∴.
故答案为:
【分析】过点A作AH⊥BC于点H,连接BO1,利用等腰三角形的性质可知点O1和点O2在AH上,同时可求出BH的长,利用勾股定理求出AH的长;再利用点O2是△ABC的重心,可求出O2H的长,设△ABC的外接圆的半径为r,可表示出O1H的长,利用勾股定理可得到关于r的方程,解方程求出r的方程,解方程求出r的值,可得到O1H的长;然后求出O1O2的长.
15.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,⊙O是△ABC的内切圆,切点为D,E,F,若AD=5,BE=12,则△ABC的周长为 .
【答案】40
【解析】【解答】解:连接EO,DO,
∵⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,
∴OE⊥BC,OD⊥AC,BF=BE=12,AD=AF=5,EC=CD,
又∵∠C=90°,
∴四边形ECDO是矩形,
又∵EO=DO,
∴矩形OECD是正方形,
设EO=x,
则EC=CD=x,
在Rt△ABC中
BC2+AC2=AB2
故(x+12)2+(x+5)2=172,
解得:x=3(负值已舍),
∴△ABC的周长=8+15+17=40.
故答案为:40.
【分析】连接EO,DO,利用切线的性质及切线长定理可推出四边形ECDO是矩形,同时可求出AF,BF的长及EC=DC,可得到矩形OECD是正方形,设EO=x,可表示出EC,CD的长;利用勾股定理建立关于x的方程,解方程求出x的值,可得到△ABC的周长.
16.如图,⊙O的内接正五边形ABCDE的对角线AD与BE相交于点G,AE=2,则EG的长是 .
【答案】 ﹣1
【解析】【解答】解:在⊙O的内接正五边形ABCDE中,设EG=x,
易知:∠AEB=∠ABE=∠EAG=36°,
∠BAG=∠AGB=72°,
∴AB=BG=AE=2,
∵∠AEG=∠AEB,∠EAG=∠EBA,
∴△AEG∽△BEA,
∴AE2=EG EB,
∴22=x(x+2),
解得x=﹣1+ 或﹣1﹣ ,
∴EG= ﹣1,
故答案为 ﹣1.
【分析】在⊙O的内接正五边形ABCDE中,设EG=x,易知:∠AEB=∠ABE=∠EAG=36°,∠BAG=∠AGB=72°,推出AB=BG=AE=2,由△AEG∽△BEA,可得AE2=EG EB,可得22=x(x+2),解方程即可.
三、解答题(17、18、19题每题6分,20、21题每题8分,22、23每题9分,24、25每题10分,共计72分,要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.小勇要帮助船夫计算一艘货船是否能够安全通过一座圆弧形的拱桥,现测得桥下水面宽度时,拱顶高出水平面,货船宽,船舱顶部为矩形并高出水面.请你判断一下,此货船能顺利通过这座拱桥吗?说说你的理由.
【答案】解:此货船不能顺利通过这座拱桥,
理由是:设船舱顶部为矩形,交于,连接,,如图所示:
设的半径为,则,,
四边形是矩形,
∴,
,
,
过圆心,,
,,,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
即,,
在中,,
,
此货船不能顺利通过这座拱桥.
【解析】【分析】设船舱顶部为矩形,交于,连接,,设的半径为,则,,利用勾股定理可得,即,求出r的值,再求出,,利用勾股定理求出EM的长,最后比较大小即可.
18.如图,圆心角120°的扇形OMN,绕着正六边形ABCDEF的中心O旋转,OM交AB于H,ON交CD于K,OM>OA.
(1)证明:△AOH≌△COK;
(2)若AB=2,求正六边形ABCDEF与扇形OMN重叠部分的面积.
【答案】证明:(1)∵圆心角120°的扇形OMN,绕着正六边形ABCDEF的中心O旋转,
∴△OBC,△OAB都是等边三角形,
∴AO=CO,∠1=∠2,∠3=∠4=60°,
在△AOH和△COK中
,
∴△AOH≌△COK(ASA);
(2)解:过点O作OG⊥BC于点G,
∵△OBC是等边三角形,
∴BG=CG=1,CO=2,
∴OG=,
∵△AOH≌△COK,
∴S△AOH=S△COK,
∴正六边形ABCDEF与扇形OMN重叠部分的面积为:
S△AOB+S△OBC=2SOBC=2××2×=2.
【解析】【分析】(1)利用正六边形的性质得出△OBC,△OAB都是等边三角形,进而得出AO=CO,∠1=∠2,∠3=∠4=60°,即可得出全等三角形;
(2)利用全等三角形的性质以及正六边形性质得出正六边形ABCDEF与扇形OMN重叠部分的面积为:S△AOB+S△OBC=2SOBC进而得出答案.
19.将图中的破轮子复原,已知弧上三点A,B,C.
(1)画出该轮的圆心;
(2)若是等腰三角形,底边cm,腰AB=10cm,求弧BC的长.
【答案】(1)解:如图,点O即为圆心;
(2)解:连接AO,OB,OC,BC,BC交OA于D.
∵△ABC是等腰三角形,
∴AB=AC=10cm,
∵BC=cm,
∴BD=cm,
∴AD==5cm,
设圆片的半径为R,在Rt△BOD中,OD=(R-5)cm,
∴,
解得:R=10,
∴△OAB和△OAC为等边三角形,
∴∠BOC为120°,
∴弧BC的长为:=cm.
【解析】【分析】(1)利用垂径定理,分别作弦AB、AC的垂直平分线,其交点即为所求;
(2)连接AO,OB,OC,BC,BC交OA于D,利用等腰三角形的性质以及勾股定理判断△OAB和△OAC为等边三角形, 求得∠BOC为120°, 利用弧长公式代入数据计算即可求解;
20.已知P是外一点,交于点C,,弦,,连接.
(1)求的长;
(2)求证:是的切线.
【答案】(1)解:如图,连接,
,,,
,,,
,的等边三角形,
,又,;
(2)解:证明:由(1)知,的等边三角形,则,.
,,.
又,,,
,即.
又是半径,是的切线.
【解析】【分析】(1)连接,易求△OBC为等边三角形,可得BC=OC=2;
(2)由等边三角形见的性质及OC=CP,可求BC=PC,∠OCB=∠OBC=60°,可得,再利用三角形外角的性质可求∠P=30°,从而得出∠OBP=90°,根据切线的判定定理即证.
21.小亮房间窗户的窗帘装饰如图(1)所示,它由两个四分之一圆组成(半径相同).
(1)用代数式表示图(1)中窗户能射进阳光的面积(窗框面积不计)(结果保留π);
(2)当 ,时,窗户能射进阳光的面积是多少?(π取3)
(3)小亮又设计了如图(2)的窗帘装饰,它由四个半圆组成(半径都相同).哪种设计方案窗户射进阳光的面积大?请说明理由
【答案】(1)解:长方形的面积为,窗帘部分的面积为:
,
所以窗户能射进阳光的面积是
(2)解:当时,π取3,
.
答:窗户能射进阳光的面积是
(3)解:图(2)窗户射讲阳光的面积为:
,
∵,
∴,
答 :(2)中窗户射讲阳光的面积大
【解析】【分析】(1)根据长方形的面积公式表示出长方形的面积,然后再根据圆的面积公式表示窗帘部分的面积,最后作差即可;
(2)根据(1)得出的式子,再把a、b的数值代入即可求出答案;
(3)利用(1)的方法列出代数式,作差比较大小即可.
(1)解:长方形的面积为,窗帘部分的面积为:,
所以窗户能射进阳光的面积是;
(2)解:当时,
.
答:窗户能射进阳光的面积是;
(3)解:图(2)窗户射讲阳光的面积为,
∵,
∴,
答 :(2)中窗户射讲阳光的面积大.
22.如图所示,线段AD过圆心O交⊙O于D,C两点,∠EOD=78°,AE交⊙O于B,且AB=OC,求∠A的度数.
【答案】解:如图所示,连接,
∵,,
∴,
∴,
又,,
∴,
即,
∴
【解析】【分析】连接,得到等腰三角形OBE和等腰三角形AOB,再根据等边对等角,并利用三角形内角和及外角的关系求解即可.
23.如图,将半径为2cm的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心O,求折痕AB的长.
【答案】解:如图:作OD⊥AB于D,连接OA.
根据题意得:OD= OA=1cm,
再根据勾股定理得:AD= = = cm,
由垂径定理得:AB=2 cm.
【解析】【分析】在图中构建直角三角形,先根据勾股定理得AD的长,再根据垂径定理得AB的长.
24.如图,AB为⊙O的弦,AB=8,OC⊥AB于点D,交⊙O于点C,且CD=l,求⊙O的半径.
【答案】解:如图:
连接OA,由OC⊥AB于D,得:AD=DB= AB=4.
设⊙O的半径为r,在Rt△OAD中,OA2=AD2+OD2
∴r2=(r﹣1)2+42
整理得:2r=17
∴r= .
所以圆的半径是 .
【解析】【分析】根据垂径定理得到直角三角形,然后在直角三角形中运用勾股定理计算出半径的长.
25.在平面直角坐标系中,将对角线交点为的正方形记作正方形,对于正方形和点(不与重合)给出如下定义:若正方形的边上存在点,使得直线与以为半径的切于点,则称点为正方形的“伴随切点”.
(1)如图,正方形的顶点分别为点,,,.
在点,,中,正方形的“伴随切点”是________;
若直线上存在正方形的“伴随切点”,求的取值范围;
(2)已知点,正方形的边长为.若存在正方形的两个“伴随切点”,,使得为等边三角形,直接写出的取值范围.
【答案】(1),
解:如图,
由题意可知,点坐标为,且点为正方形边上的点,
,
与以为半径的相切于点,
,,
,
点在以为直径的上,且,,
符合条件的点组成的图形为(点除外),其中,,
当直线与相切时,设切点为,与轴交于点,与轴交于点,
与直线垂直,
,
对于直线,令,则,
令,可得:,
解得:,
,,
,,
,
,
轴轴,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
将点代入直线,可得:,
解得:,
当直线经过点时,,此时直线经过点,
当直线经过点时,,
直线上存在“伴随切点”,
的取值范围为;
(2)或
【解析】【解答】(1)解:如图,
在半径为的最小圆的内部,
不是正方形的“伴随切点”,
和与半径为的圆相切,
和是正方形的“伴随切点”,
故答案为:,;
(2)解:正方形的边长为,
,
为等边三角形,
,
,是正方形的两个“伴随切点”,
,
,
,
,
分两种情况:
当时,,
根据勾股定理,可得:,
即:,
解得:;
当时,,
根据勾股定理,可得:,
即:,
解得:;
或.
【分析】(1)根据新定义,可知,再根据题意逐项进行判断即可求出答案.
(2)由题意可知,点坐标为,且点为正方形边上的点,则,根据切线性质可得,,则点在以为直径的上,且,,符合条件的点组成的图形为(点除外),其中,,当直线与相切时,设切点为,与轴交于点,与轴交于点,则 与直线垂直,根据坐标轴上点的坐标特征可得,,根据两点间距离可得,,则,根据等边对等角可得,根据角之间的关系可得,则,再根据勾股定理可得DH,再根据边之间的关系可得OH,再根据点的坐标可得,再根据待定系数法将点H坐标代入直线可得,过点时,,此时直线经过点,当直线经过点时,,从而得到的取值范围为,即可求出答案.
(3)根据正方形性质可得,再根据等边三角形性质可得,根据题意可得,根据含30°角的直角三角形性质可得,分情况讨论:当时,,当时,,根据勾股定理建立方程,解方程即可求出答案.
(1)解:如图,
在半径为的最小圆的内部,
不是正方形的“伴随切点”,
和与半径为的圆相切,
和是正方形的“伴随切点”,
故答案为:,;
如图,
由题意可知,点坐标为,且点为正方形边上的点,
,
与以为半径的相切于点,
,,
,
点在以为直径的上,且,,
符合条件的点组成的图形为(点除外),其中,,
当直线与相切时,设切点为,与轴交于点,与轴交于点,
与直线垂直,
,
对于直线,令,则,
令,可得:,
解得:,
,,
,,
,
,
轴轴,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
将点代入直线,可得:,
解得:,
当直线经过点时,,此时直线经过点,
当直线经过点时,,
直线上存在“伴随切点”,
的取值范围为;
(2)解:正方形的边长为,
,
为等边三角形,
,
,是正方形的两个“伴随切点”,
,
,
,
,
分两种情况:
当时,,
根据勾股定理,可得:,
即:,
解得:;
当时,,
根据勾股定理,可得:,
即:,
解得:;
或.
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