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文档简介
2023-2024学年九年级数学下册常考点微专题提分精练期末难点特训
二(与圆综合有关的压轴题)
1.与两个圆都相切的直线叫做这两个圆的公切线.如果两个圆在公切线的同侧,则这条公切线叫
做这两个圆的外公切线;如果两个圆在公切线的异侧,则这条公切线叫做这两个圆的内公切线.
⑴如图①,回P、但0只有一个公共点,0P与团。的公切线的条数是.
(2)如图②,4和8分别是0P和团。上的点,PA^QB.连接48并反向延长,交射线00于点C,CD
与回尸相切,切点为O.求证:CD是0P与0。的外公切线.
⑶如图③,加在团0外,用直尺和圆规作图:(在①和②中住造二期完成)
①作同尸和团。的一条外公切线;
②作E1P和田。的一条内公切线.(保留作图痕迹,不写作法.)
⑷如图④,团P在国。外,直线48是两圆的外公切线,切点分别为力、B,直线C0是两圆的内公切
线,切点分别为C、D.已知(3尸、团。的半径分别为1和2,若线段48、CO的长分别为a和6,M
毯与出〃与b之间的相等关系.
2.【数学认识】
数学是研究数量关系的一门学科,在初中几何学习的历程中,常常把角与角的数量关系转化为边与
边的数量关系,把边与边的数量关系转化为角与角的数量关系.
【构造模型】
(1)如图①,已知出18C,在直线5。上用直尺与圆规作点O,使得西。5=3mC8.
(不写作法,保留作图痕迹)
【应用模型】
已知出18c是田。的内接三角形,团。的半径为八出18C的周长为c.
(2)如图②,若厂=5,48=8,求c的取值范围.
(3)如图③,已知线段MN,力8是口。一条定长的弦,用直尺与圆规作点C,使得。=MM(不写
作法,保留作图痕迹)
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,点4与点8的坐标分别是(1,0),(7,0).
⑴对于坐标平面内的一点尸,给出如下定义:如果出1尸4=45。,那么称点尸为线段44的“完美点”.
①设4、B、P三点所在圆的圆心为C,则点。的坐标是,团。的半径是;
②y轴正半轴上是否有线段48的"完美点"?如果有,求出“完美点〃的坐标;如果没有,请说明理
由;
(2)若点尸在y轴负半轴上运动,则当EL4P8的度数最大时,点尸的坐标为.
4.数学概念
若点尸在A4BC的内部,且NAP8、N3PC和NC/X中有两个角相等,则称P是AABC的”等角点〃,
特别地,若这三个角都相等,则称P是A48C的“强等角点〃.
理解概念
(1)若点?是AA8C的等角点,且NAPB=100,则尸C的度数是。.
(2)已知点。在A4BC的外部,且与点A在的异侧,并满足NBDC+/84Cv180,作AfiCD的
外接圆。,连接40,交圆。于点P.当凶8的边满足下面的条件时,求证:P是AABC的等角点.
(要求:只选择其中一道题进行证明!)
①如图①,DB=DC
②如图②,BC=BD
①②③
深入思考
(3)如图③,在AABC中,/A、/B、NC均小于120,用直尺和圆规作它的强等角点Q.(不
写作法,保留作图痕迹)
(4)下列关于“等角点”、“强等角点〃的说法:
①直角三角形的内心是它的等角点;
②等腰三角形的内心和外心都是它的等角点;
③正三角形的中心是它的强等角点;
④若一个三角形存在强等角点,则该点到三角形三个顶点的距离相等;
⑤若一个三角形存在强等角点,则该点是三角形内部到三个顶点距离之和最小的点,其中正确的
有.(填序号)
5.在某张航海图上,标明了三个观测点的坐标,如图,O(0,0)、B(6,0)、C(6,8),由三个
观测点确定的圆形区域是海洋生物保护区.
(1)某时刻海面上出现一渔船4在观测点O测得力位于北偏东45。,同时在观测点8测得力位
于北偏东30。,求观测点5到4船的距离.(6。1.7)
(2)若渔船力由(1)中位置向正西方向航行,是否会进入海洋生物保护区?通过计算回答.
北匕”
6'...46,0厂
6.如图,4、区两点的坐标分别为(。,4),(0,2),点尸为x轴正半轴上一动点.过点/作/尸的
垂线,过点8作8P的垂线,两垂线交于点。,连接尸。,〃为线段尸。的中点.
(1)求证:4口5口尸匚。四点在以“为圆心的同一个圆上;
(2)当团M与x轴相切时,求点。的坐标;
(3)当点P从点(1,0)运动到点(2,0)时,请直接写出线段QW扫过图形的面积.
7.如图1,在平面直角坐标系中,有一矩形ABCD,其三个顶点的坐标分别为A(2,0),B(8,0),
C(8,3),将直线/:・K=TX-3以每秒3个单位的速度向右运动,设运动时间为t秒.
(1)当弋=时,直线/经过点A(直接填写答案);
(2)设直线/扫过矩形ABCD的面积为S,试求S>0时S与t的函数关系式;
(3)在第一象限有一半径为3、且与两坐标轴恰好都相切的回M,在直线/出发的同时,回M以每秒
2个单位的速度向右运动,如图2,则当t为何值时,直线/与回M相切?
8.定义:如图①,0。的半径为r,若点P,在射线OP上,且。尸。。=产,则称点P,是点P关于
。的“反演点”.
(1)如图①,设射线OP与OO交于点A,若点产是点P关于OO的“反演点”,且OP=尸A,求证:
点P为线段OP的一个黄金分割点;
(2)如图②,若点P是点P关于OO的“反演点〃,过点P作PB_LO尸,交。。于点B,连接PB,
求证:即为1)0的切线;
(3)如图③,在RfACDE中,ZE=90°,CE=6,DE=8,以CE为直径作QO,若点P为8边上
一动点,点P是点P关于O的“反演点",则在点P运动的过程中,线段OP'长度的取值范围是
9.已知:BD为00的直径,。为圆心,点A为圆上一点,过点B作团0的切线交DA的延长线于点F,
点C为(30上一点,且AB=AC,连接BC交AD于点E,连接AC.
⑴如图1,求证:团ABF=0ABC;
⑵如图2,点H为团。内部一点,连接。H,CH若团。HC=(3HCA=9(r时,求证:CH=JDA;
(3)在⑵的条件下,若0H=6,回。的半径为10,求CE的长.
3
10.如图1,直线I:y=-^x+b与X轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,点C是线段0A上一动点
(0<AC当.以点A为圆心,
AC长为半径作A交x轴于另一点D,交线段AB于点E,连结OE
图1
(1)求直线I的函数表达式和tan/BAO的值;
(2)如图2,连结CE,当CE=EF时,
①求证:OCE0..OEA;
②求点E的坐标;
⑶当点C在线段0A上运动时,求OE-EF的最大值.
11.如图,已知Rta48c的直角边ZC与RtSM厅的直角边。产在同一条直线上,且ZC=60cm,8C=45cm,
DF=6cm,EF=8cm.现将点C与点尸重合,再以4cm/s的速度沿
C4方向移动团OEA同时,点尸从点力出发,以5cm/s的速度沿方向移动.设移动时间为/(5),
以点尸为圆心,3Z(cm)长为半径的团户与直线48相交于点M,N,当点厂与点力重合时,BDEF
与点P同时停止移动,在移动过程中:
(1)连接ME,当时,t=s;
(2)连接NF,当X"平分DE时,求t的值;
(3)是否存在(3?与RtBOE/的两条直角边所在的直线同时相切的时刻?若存在,求出f的值;若
不存在,说明理由.
12.如图,团M与菱形ABCD在平面直角坐标系中,点M的坐标为(・3,1),点A的坐标为(2,
0),点B的坐标为(1,-6),点D在X轴上,且点D在点A的右侧.
(1)求菱形ABCD的周长;
(2)若(3M沿x轴向右以每秒2个单位长度的速度平移,菱形ABCD沿x轴向左以每秒3个单位长
度的速度平移,设菱形移动的时间为t(秒),当团M与AD相切,且切点为AD的中点时,连接AC,
求t的值及团MAC的度数;
(3)在(2)的条件下,当点M与AC所在的直线的距离为1时,求t的值.
13.如图,在平面直角坐标系xoy中,点B的坐标为(0,2),点。在x轴的正半轴上,NODB=30°,
0E为I3BOD的中线,过B、E两点的抛物线y=a^+*x+c与x轴相交于A、尸两点(A在产的
左侧).
(1)求抛物线的解析式;
(2)等边(3OMV的顶点M、N在线段AE上,求AE及AM的长;
(3)点尸为OAB。内的一个动点,设帆请直接写出胴的最小值,以及俄取得最小
值时,线段4P的长.
14.如图1抛物线产-/+岳r+c与x轴交于点力(-1,0)、B(3,0),与歹轴交于点C顶点为。,对
称轴交x轴于点。,过。、。两点作直线CD
⑴求抛物线的函数表达式;
⑵如图2,连接C。、CB,点尸是抛物线上一点,当□OCP=nBCQ时,求点尸的坐标;
⑶若点M是抛物线的对称轴上的一点,以点M为圆心的圆经过力、8两点,且与直线CQ相切,求
点M的坐标.
15.如图甲,在平面直角坐标系中,直线y=-x+8分别交x轴、y轴于点A、B,团0的半径为2严个
单位长度.点P为直线y=-x+8上的动点,过点P作(3。的切线PC、PD,切点分别为C、D,且P03PD.
(2)求点P的坐标;
(3)如图乙,若直线y=-x+b将(30的圆周分成两段弧长之比为1:3,请直接写出b的值
(4)向右移动团0(圆心。始终保持在x轴上),试求出当团0与直线y=-x+8有交点时圆心。的横
坐标m的取值范围.
16.如图,在直角坐标系中,抛物线),=加+从-2与x轴交于点4(-3,0)、8(1,0),与y轴交于点
c.
(2)在抛物线上是否存在点。,使得△力8。的面积等于△48C的面积的(倍?若存在,求出点。的
坐标:若不存在,请说明理由.
(3)若点£是以点C为圆心且1为半径的圆上的动点,点尸是4E的中点,请直接写出线段。户的
最大值和最小值.
17.如图1,C、。为半圆。上的两点,且点。是弧8C的中点.连接ZC并延长,与3。的延长线
相交于点E.
图3
⑵连接4。与OC、8c分别交于点尸、H.
①若CF=CH,如图2,求证:CH=CE;
②若圆的半径为2,BD=1,如图3,求4c的值.
18.如图1,已知矩形/3CO中AA=26,AD=3,点E为射线4c上一点,连接OE,以。E为直径
作团0
(1)如图2,当8£=1时,求证:48是回。的切线
(2)如图3,当点石为8c的中点时,连接力上交回。于点尸,连接W,求证:CF二CD
(3)当点E在射线5C上运动时,整个运动过程中C尸长度是否存在最小值?若存在请直接写出
CP长度的最小值;若不存在,请说明理由.
期末难点特训二(与圆综合有关的压轴题)
1.与两个圆都相切的直线叫做这两个圆的公切线.如果两个圆在公切线的同侧,则这条公切线叫
做这两个圆的外公切线;如果两个圆在公切线的异侧,则这条公切线叫做这两个圆的内公切线.
⑴如图①,回尸、回0只有一个公共点,胪与团。的公切线的条数是.
(2)如图②,4和8分别是胪和团。上的点,PA^QB.连接48并反向延长,交射线2P于点C,CD
与团尸相切.切点为。.求证:。是HP与130的外公切线.
⑶如图③,即在回。外,用直尺和圆规作图:(在①和②中住造二尊完成)
①作团尸和团。的一条外公切线;
②作和团。的一条内公切线.(保留作图痕迹,不写作法.)
⑷如图④,国尸在田。外,直线力8是两圆的外公切线,切点分别为力、B,直线8是两圆的内公切
线,切点分别为C、D.已知团尸、团。的半径分别为1和2,若线段48、CO的长分别为。和从耳
毯写出a与6之间的相等关系.
【答案】(1)3;
(2)证明见详解;
⑶见详解;
(4)a2—b2=8
【分析】(1)理解题意,根据题意找到复合的圆的切线即可;
(2)连接尸过点。作。物8,应用圆的性质,证明0DCR30EC。即可求证;
(3)根据题意作图即可;
(4)连接力P、CP、PE、DQ、EQ、BQ,根据切线的性质证明MAEwAPCE,XQDEM&QBE,进
而证APCEAQDE•即可求解;
⑴
⑵
如图①,连接尸。,过点。作。比1CZ),垂足为E.
①
加CRWC。.
APCP
^BQ=CQ-
团CO与团尸相切,切点为。,
^CD^DP.
回。
团[3。0。=团。£。=90°.
WP^EQ.
WDCPmECQ.
DPCP
^~EQ='CQ'
DPAP
0—=——.
EQBQ
BAP=DP,
BEQ=BQ,
团CO与回。相切,即CO是断与回。的外公切线.
⑶
如图②,直线/即为两圆的外公切线;
如图③,直线用即为两圆的内公切线.
(4)
如图,连接力尸、CP、PE、DQ、EQ、BQ
则有Z.PAE=NPCE=ZQDE=4QBE=90°
易证APA石主△尸CE,AQDE^kQBE
^^AEP=ACEP,/DEQ=/BEQ
0/AEP+NCEP+NDEQ+/BEQ=180°
^/PEQ=90°
0\PCEXQDE
CEQD
0——
PCDE
团AE=C£DE=BE
0AB—DE=CE=a,CD+DE=CE=b
l3CE=;(a+b)
CEOD5("+")
回吃二丝2---------2
PCDE1a-^a+b)
0fr—62=8.
【点睛】本题主要考查了圆的性质、三角形的全等、三角形的相似,此题以圆为基础,引申出以圆
的性质相关的新概念,解本题的关键在于掌握圆的相关知识,结合三角形的全等、相似进行求解.
2.【数学认识】
数学是研究数量关系的一门学科,在初中几何学习的历程中,常常把角与角的数量关系转化为边与
边的数量关系,把边与边的数量关系转化为角与角的数量关系.
【构造模型】
(1)如图①,已知出18C,在直线5。上用直尺与圆规作点。,使得
(不写作法,保留作图痕迹)
【应用模型】
已知(3J8C是团。的内接三角形,团。的半径为入的8c的周长为c.
(2)如图②,若r=5,AB=8,求c的取值范围.
②
(3)如图③,已知线段MV,48是(30一条定长的弦,用直尺与圆规作点C,使得c=MN.(不写
作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)见解析;(2)16<把8+86;(3)见解析
【分析】(1)可找到两个这样的点:①当点。在5。的延长线上时:以点C为圆心,4C长为半径,
交8C的延长线于点O,连接4。,即为所求;②当点。在C8的延长线上时:以点/为圆心,AD
长为半径,交CB的延长线于点A,连接AR,即为所求;两种情况均可利用等腰三角形的性质及
三角形外角的性质证明;
(2)考虑最极端的情况:当C与4或8重合时,贝|JC4+C8=AB=8,可得此时c、=16,根据题意
可得。>16,当点C为优弧力片的中点时,连接4C并延长至4使得m=利用等腰三角形的
性质及三角形外角性质可得点。的运动轨迹为一个圆,点C为优弧43的中点时,点C即为
外接圆的圆心,力。长为半径,连接C0并延长交于点E,连接力0,根据垂径定理及勾股定理
可得AC=4VS,当40为直径时,。最大即可得;
(3)依照(1)(2)的做法,方法一:第1步:作力8的垂直平分线交回0于点P;第2步:以点尸
为圆心,刃为半径作团P;第3步:在上截取48的长度;第4步:以/为圆心,MN减去AB
的长为半径画弧交胪于点民第5步:连接4E交团。于点G即为所求;方法二:第1步:在圆上
取点O,连接力。、BD,延长力。使得即=80;第2步:作▲他£:的外接圆;第3步:在MN上
截取力B的长度;第4步:以点力为圆心,减去43的长为半径画弧交加8E的外接圆于点尸:
第5步:连接4尸交团。于点C,即为所求.
【详解】(1)如图所示:①当点。在BC的延长线上时:以点C为圆心,长为半径,交8c的
延长线于点O,连接力。,即为所求;②当点。在的延长线上时:以点4为圆心,力。长为半
径,交C8的延长线于点连接AR,即为所求;
证明:①•.•AC=CO,
.-.ZCm=ZCAD,
.•.ZCDA=-ZfiC4:
2
同理可证明ZCD,A=gZBCA;
(2)当C与4或8重合时,则C4+C8=A8=8,
:.c=CA+CB+AB=16,
v2ABC,
如图,当点C为优弧力〃的中点时,连接4C并延长至。,使得CO=C8,
/.ZD=-Z4CT,
2
团同弧所对的圆周角相等,
•••ZAC3为定角,
团NO为定角,
团点。的运动轨迹为一个圆,当点C为优弧48的中点时,点。即为外接圆的圆心,力C长为
半径,连接CO并延长交48于点£连接/O,
由垂径定理可得:CE垂直平分48,
HAE=-AS=4,
2
在RfaAO七中,
OE=>JAO2-AE2=3»
.•立=5+3=8,
;AC=ylAE2+CE2=742+82=4>/5,
的1。为直径时最长,
回AC+8C=AO=8>5最长,
机48c的周长最长.
团c最长为AB+AC+BC=8+85
配的取值范围为:16<。48+8后;
(3)方法一:
第1步:作的垂直平分线交00于点P;
第2步:以点尸为圆心,玄为半径作团尸;
第3步:在A/N上截取48的长度;
第4步:以/为圆心,MN减去的长为半径画弧交回产于点£;
第5步:连接4E交团。于点G即为所求;
方法二:
笫1步:在圆上取点。,连接力。、BD,延长使得ED=6£>;
第2步:作二ABE的外接圆;
第3步:在MN上截取力6的长度;
第4步:以点力为圆心,MN减去43的长为半径画弧交出/8E的外接圆于点尸;
第5步:连接力产交团。于点C,即为所求.
【点睛】题目主要考查等腰三角形的性质及三角形外角的性质,勾股定理,垂径定理,角的作法等,
理解题意,综合运用各个知识点作图是解题关键.
3.如图,在平面直角坐标系》。),中,点力与点8的坐标分别是(1,0),(7,0).
⑴对于坐标平面内的一点P,给出如下定义:如果出1PB=45。,那么称点夕为线段43的“完美点”.
①设4、B、P三点所在圆的圆心为G则点C的坐标是,国C的半径是;
②y轴正半轴上是否有线段48的〃完美点"?如果有,求出“完美点〃的坐标;如果没有,请说明理
由;
⑵若点P在y轴负半轴上运动,则当0JPB的度数最大时,点尸的坐标为.
【答案】(1)①(4,3)或C(4,-3),3五,@(0,3+72),(0,3-72)
⑵尸(0,-万)
【分析】(1)①在x轴的上方,作以48为斜边的等腰直角三角形的C8,易知4B,尸三点在团C
上,圆心。的坐标为(4,3),半径为3正,根据对称性可知点C(4,-3)也满足条件;②当圆心为C
(4,3)时,过点。作S期轴于。,则。(0,3),8=4,根据(3C的半径得(3C与y轴相交,设
交点为4,巴,此时4,6在V轴的正半轴上,连接C[、C£、C4,则C[=CE=C4=r=3夜,得勺=应,
即可得:
(2)如果点P在y轴的负半轴上,设此时圆心为£则E在第四象限,在y轴的负半轴上任取一点
M不与点P重合),连接MB,PA,PB,设M8交于此于点N,连接加,则曲(。8=曲'8,^ANB
是0A"N的外角,^ANBz^AMB,即a4PB过点E作£7诅x轴于尸,连接£4,EP,贝lj/尸=々
>45=3,OP=4,四边形OPE尸是矩形,OP=EF,PE=OF=4,得EF=币,则OP=J7,即可得.
⑴
①如图1中,
在x轴的上方,作以为斜边的等腰直角三角形出1C8,易知4B,尸三点在国C上,
圆心C的坐标为(4,3),半径为30,
根据对称性可知点C(4,-3)也满足条件,
故答案是:(4,3)或C(4,-3),3五,
②y轴的正半轴上存在线段48的“等角点〃。
如图2所示,当圆心为C(4,3)时,过点。作CO砂轴于0,则0(0,3),CD=4,
即]C的半径r=3近>4,
酬。与y轴相交,
设交点为R,P”此时R,鸟在y轴的正半轴上,
连接飞、/、CA,则C[=CE=C4=r=3夜,
回。他轴,C£>=4,CP、=30,
团Dg=朝=Jc产-CD,=7(3\/2)2-42=x/2,
回4(0,3+夜),6(0,3—立);
当圆心为C(4,-3)时,点P在y轴的负半轴上,不符合题意;
故答案为:(0,3+72),(0,3-夜)
⑵
当过点48的圆与歹轴负半轴相切于点尸时,的PB最大,理由如下:
如果点尸在y轴的负半轴上,设此时圆心为E,则E在第四象限,
如图3所示,在y轴的负半轴上任取一点M(不与点尸重合),
连接M4,MB,PA,PB,设MB交于I2E于点M连接Mi,
回点P,点N在团E上,
回班尸
团财NB是13M4N的外角,
即的1尸8>创MB,
此时,过点E作成密轴于凡连接E4,EP,则力尸=g/8=3,。尸=4,
EOE与y轴相切于点P,则EP眇轴,
国四边形OPEF是矩形,OP=EF,PE=OF=4,
即IE的半径为4,即£4=4,
国在R&E尸中,EE=VEA2-AF2=>/42-32=>
团。尸=",
即尸(0,-").
故答案为:P3,-币)
【点睛】本题考查了圆与三角形,勾股定理,三角形的外角,矩形的性质,解题的关键是掌握这些
知识点.
4.数学概念
若点P在AABC的内部,且NAP8、NBPC和NCP4中有两个角相等,则称P是A4BC的"等角点〃,
特别地,若这三个角都相等,则称P是&SC的“强等角点〃.
理解概念
(1)若点。是AA8C的等角点,且NAP8=IOO,则N3PC的度数是。.
(2)已知点。在A4BC的外部,且与点A在BC的异侧,并满足NBOC+NR4C<180,作的
外接圆0,连接4。,交圆。于点P.当A58的边满足下面的条件时,求证:P是A48C的等角点.
(要求:只选择其中一道题进行证明!)
①如图①,DB=DC
②如图②,BC=BD
深入思考
(3)如图③,在AABC中,NA、/B、NC均小于120,用直尺和圆规作它的强等角点Q.(不
写作法,保留作图痕迹)
(4)下列关于“等角点”、“强等角点”的说法:
①直角三角形的内心是它的等角点;
②等腰三角形的内心和外心都是它的等角点;
③正三角形的中心是它的强等角点;
④若一个三角形存在强等角点,则该点到三角形三个顶点的距离相等;
⑤若一个三角形存在强等角点,则该点是三角形内部到三个顶点距离之和最小的点,其中正确的
有.(填序号)
【答案】(1)100、130或160;(2)选择①或②,理由见解析;(3)见解析;(4)③⑤
【分析】(1)根据“等角点”的定义,分类讨论即可;
(2)①根据在同圆中,弧和弦的关系和同弧所对的圆周角相等即可证明;
②弧和弦的关系和圆的内接四边形的性质即可得出结论;
(3)根据垂直平分线的性质、等边三角形的性质、弧和弦的关系和同弧所对的圆周角相等作图即
可;
(4)根据“等角点〃和“强等角点〃的定义,逐一分析判断即可.
【详解】(1)(i)若时,
团/8PC=Z4P8=10(r
(ii)若=时,
B^BPC=ZCPA=-(3600-ZAPB)=130°;
2
(iii)若N4ra=NCR4时,
NBPC=360。-NATO-NCAA=160°,
综上所述:=100\130。或160。
故答案为:100、130或160.
(2)选择①:
连接P&PC
国DB=DC
0DB=DC
04BPD=/CPD
0ZAPB+Z5PD=I8O,ZAPC+ZCTD=180
0Z4PB=ZAPC
团P是AABC的等角点.
选择②
连接尸8,PC
®BC=BD
中BC=BD
中4BDC=/BPD
回四边形P8DC是圆。的内接四边形,
aZBDC+ZfiPC=180
0ZBPD+ZAPfi=18O
0ZBPC=ZAPB
I3P是AABC的等角点
(3)作BC的中垂线MN,以C为圆心,BC的长为半径作弧交MN与点D,连接BD,
根据垂直平分线的性质和作图方法可用:BD=CD=BC
00BCD为等边三角形
a0BDC=0BCD=[?lDBC=6O<)
作CD的垂直平分线交MN于点0
以0为圆心0B为半径作圆,交AD于点Q,圆。即为国BCD的外接圆
00BQC=18O0-0BDC=12O°
0BD=CD
00BQD=0CQD
00BQA=[?1CQA=7(360°一回BQC)=120°
(3G1BQA=0CQA=I3BQC
如图③,点。即为所求.
(4)③⑤.
①如下图所示,在RtABC中,0ABe=90。,O为0ABe的内心
团点。是团ABC的内心
00BAO=HCAO=0BAC=3O0,0ABO=0CBO=0ABC=45°,0ACO=0BCO=y0ACB=15°
00AOC=18O0-0CAO-0ACO=135°,0AOB=18O0-0BAO-0ABO=1O5%0BOC=18O0-0CBO-0BCO=12O°
显然(3AOO0AOBwl3BOC,故①错误;
②对于钝角等腰三角形,它的外心在三角形的外部,不符合等角点的定义,故②错误;
③正三角形的每个中心角都为:360^3=120%满足强等角点的定义,所以正三角形的中心是它的
强等角点,故③正确;
④由(3)可知,点Q为EABC的强等角,但Q不在BC的中垂线上,故QBHQC,故④错误;
⑤由(3)可知,当AA8C的三个内角都小于120时,AA8C必存在强等角点。.
如图④,在三个内角都小于120的AABC内任取一点0,连接Q'A、QB、QC,将A0AC绕点A
逆时针旋转60到AM4O,连接QM,
13由旋转得QA=MA,QC=MD,/QAM=60
团MQM是等边三角形.
回。M=QA
^QA+QB+QC=QM+QB+MD
回B、。是定点,
团当8、Q、M、。四点共线时,QM+QB+MD最小,即QA+QB+QC最小.
而当。为AABC的强等角点时,ZAQB=ZBQC=ZCQA=120=ZAMD,
此时便能保证B、Q'、M、。四点共线,进而使QA+Q8+QC最小.
故答案为:③⑤.
【点睛】此题考查的是新定义类问题、圆的基本性质、圆周角定理、圆的内接多边形综合大题,掌
握“等角点〃和“强等角点”的定义、圆的基本性质、圆周角定理、圆的内接多边形中心角公式和分类
讨论的数学思想是解决此题的关键.
5.在某张航海图上,标明了三个观测点的坐标,如图,O(0,0)、B(6,0)、C(6,8),由三个
观测点确定的圆形区域是海洋生物保护区.
(1)某时刻海面上出现一渔船4在观测点。测得/位于北偏东45。,同时在观测点8测得力位
于北偏东30。,求观测点5到4船的距离.(百。1.7)
(2)若渔船力由(1)中位置向正西方向航行,是否会进入海洋生物保护区?通过计算回答.
【答案】(1)16.2;(2)不会
【分析】(1)过点力作力轴于点0,依题意,得助力。=30。.在Rt△月8D中,设6。=”,则48=2
x,由勾股定理得:AD=J.®_必二小,根据图形得到OD=OB+BD=6+x,故
AB=2X=6(G+1)=16.2
(2)过点A作AG0y轴于点G.过点0作O;E0OB于点E,并延长EO咬AG于点F.由垂径定理得,
OE=BE=3.在Rt团。O'E中,由勾股定理得,O'E=4.所以0午=5+3。>5.
【详解】(1)过点Z作力轴于点0,依题意,得画%0=30。.在Rt△48D中,设80=%,则48=2
”,由勾股定理得:AD=j面—BD,=&,由题意知:0D=0B+BD=6+x.在RtA4。。中,
0D—AD,6+x=6x
BP:观测点3到4船的距离为16.2.
(2)连接C8,CO,则C砌,轴,03c80=90°,设。为由0、B、C三点所确定圆的圆心.
则OC为团。的直径.
由已知得。8=6,CB=8,由勾股定理得。。;必行句。
回半径OO'=5
过点力作力岫轴于点G.
过点。'作。'比08于点E,并延长E0'交AG于点F.
由垂径定理得:0E=BE=3,(3在RtQOO'E中,由勾股定理得:0^=4
回四边形尸项M为矩形,团防=04而4)=氐=9+36
回。/=9+36-4=5+36
05+3^>5,BPO'F>r
回直线4G与团0,相离,4船不会进入海洋生物保护区.
【点睛】本题考查的知识点是勾股定理的应用,点与圆的位置关系,解题的关键是熟练的掌握勾股
定理的应用,点与圆的位置关系.
6.如图,A,8两点的坐标分别为(0,4),(0,2),点尸为x轴正半轴上一动点,过点力作力尸的
垂线,过点5作8尸的垂线,两垂线交于点。,连接尸。,〃为线段尸。的中点.
(1)求证:AQB尸□。四点在以M为圆心的同一个圆上;
(2)当团必与x轴相切时,求点。的坐标;
(3)当点P从点(1,0)运动到点[2,0)时,请直接写出线段。M扫过图形的面积.
恪案】⑴见解析;(2)(2亚,6);⑶彳.
【详解】试题分析:(1)连接AM、BM,由团APQ和团BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点,
可得AM=BM=PM=QM,从而问题得证;
⑵作MG0y轴于G,MC0X轴于C,由已知求得MC=0G=3,确定出在点P运动的过程中,点M
到x轴的距离始终为3,从而确定点Q的纵坐标始终为6,当团M与x轴相切时则PQ0X轴,作QHSy
轴于H,由因BOP雷QHB,根据相似三角形的性质即可得;
9
(3)由相似可得:当点P在Pi(1,0)时,Ch(8,6)则Mi(y,3),当点P在P2(2,0)时,
Cb(4,6),则M2(3,3),根据线段QM扫过的图形为梯形M1M2Q2Q,根据梯形的面积公式进行
计算即可得.
试题解析:(1)连接AM、BM,
加APQ和团BPQ都是直角三角形,M是斜边PQ的中点,
0AM=BM=PM=QM=-PQ,
2
鼬、B、P、Q四点在以M为圆心的同一个圆上;
(2)作MGBy轴于G,MBx轴于C,0AM=BM,
(3G是AB的中点,由A(0,4),B(0,2)可得MC=OG=3,
团在点P运动的过程中,点M到x轴的距离始终为3,
则点Q到x轴的距离始终为6,即点Q的纵坐标始终为6,
当团M与x轴相切时则PQJib(轴,作QTN轴于H,
HB=6—2=4,设。P=HQ=x,
由团BOP00QHB,得X2=2X4=8,x=2也,
团点Q的坐标为(2&,6):
9
(3)由相似可得:当点P在Pi(1,0)时,Qi(8,6),则Mi(孑,3),
当点在时,则
PP2(2,0)Cb(4,6),M2(3,3),
93
0M1M2=--3=-,Q1Q=8—4=4,
22
线段QM扫过的图形为梯形M1M2Q2Q1,
3333
其面积为:—x(—+4)x3=
【点睛】本题考查了圆的综合题、涉及到四点共圆、相似三角形的判定与性质、切线的性质等知识,
根据题意正确画出图形,添加辅助线是解决问题的关键.
7.如图1,在平面直角坐标系中,有一矩形ABCD,其三个顶点的坐标分别为A(2,0),B(8,0),
(2)设直线/扫过矩形ABCD的面积为S,试求S>0时S与t的函数关系式;
(3)在第一象限有一半径为3、且与两坐标轴恰好都相切的团M,在直线/出发的同时,(3M以每秒
2个单位的速度向右运动,如图2,则当t为何值时,直线/与13M相切?
【答案】(1)1;
4979
(2)当时,5=昼。-1)-;
421
当~<t<3时,S=9t——;
当3Vt时,S=-3(3t-10)2+18;
32
当t>g时,S=18;
⑶t=5—或t=5+VIU.
【详解】试题分析:(1)y=-3x—3与x轴交点坐标是(-1,0),直线I经过点A(2,0),故向右平移
3个单位长度,直线l:y=-3x-3以每秒3个单位的速度向右运动,所以t=l;
(2)求出直线l:y=-3x+9t-3,再分情况讨论;
(3)分两种情况讨论,借助三角形相似即可.
试题解析:(l)y=-3x-3与x轴交点坐标是(-1,0),直线I经过点A(2,0),故向右平移3个单位长
度,直线l:y=-3x-3以每秒3个单位的速度向右运动,所以t=l;
(2)由题意,可知矩形ABCD顶点D的坐标为(2,3).
由一次函数的性质可知,当t由小到大变化时,直线l:y=-3(x-3t)-3=-3x+9t-3向右平移,依次扫过矩
形ABCD的不同部分.
可得当直线经过A(2⑼时,t=l;当直线经过D(2,3)时当直线经过B(8,0)时,t=3;当直线经过C(8,3)
时智•
设直线l:y=-3x+9t-3-Wx轴交于点R与AD交于点Q.
令可得
y=0,x=3t-lz0AP=3t-3;
令x=2,可得y=9t-9,0AQ=9t-9.
।।”
0S=SAAPQ=2AP*AQ=-(3t-3)(9t-9)=^-|r-lT;
②当g<t43时,如图所示.
设直线l:y=-3x+9t-3与x轴交于点R与CD交于点Q.
令y=0,可得x=3t-l,0AP=3t-3;
令y=3,可得x=3t-2/0DQ=3t-4.
S=S«^APQD=g(DQ+AP)・AD=9t—¥;
设直线上y=-3x+9t・3与BC交于点B与CD交于点Q.
令x=8,可得y=9t-27EBP=9t-27,CP=30-9t;
令y=3,可得x=3t-2,0DQ=3t-4X0=10-3t.
S=S矩形ABCD-SAPQC=18-:CP・CQ=一^(3l-10)2+18;
④当t>7时,S=S矩形ABCD=18.
综上所述,S与t的函数关系式为:
5=%-孕的时
卜=一汐-10)+瓦;3V岑)
S皿
⑶若直线l:y=-3x+9t-3与团M相切,如图所示,应有两条符合条件的切线.
设直线与x轴、y轴交于A、B点,则A(3t-1,0)、B(0,9t-3)/0OB=3OA.
由题意,可知团M与x轴相切,设切点为D,连接MD;
设直线与回M的一个切点为P,连接MP并延长交x轴于点G;过P点作PN0MD于点N,PH取轴于点H.
易证团PMN函BAO,国PN:MN=OB:OA=3,®PN=3MN.
在Rt0PMN中,由勾股定理得:PM2=PN2+MN2,解得:MN=KR,PN=2叵,
1010
□PH=ND=MD-MN=3-2^,OH=OD-HD=OD-PN=2t+3-2^,
101()
0P(2t+3-噜,3-噜),代入直线解析式求得:t=5-710;
同理,当切线位于另外一侧时,可求得:t=5+而
考点:动点问题.
8.定义:如图①,的半径为r,若点P,在射线OP上,且0Pop=/,则称点P,是点P关于
。的“反演点”.
(1)如图①,设射线OP与0。交于点A,若点P是点P关于0。的“反演点”,且OP=PA,求证:
点P为线段OP的一个黄金分割点;
(2)如图②,若点P是点P关于CX>的“反演点〃,过点P作产8J.OP,交0。于点B,连接
求证:依为1)0的切线:
(3)如图③,在用ZXCD石中,NE=9Qo,CE=6,DE=8,以CE为直径作若点P为8边上
一动点,点P是点P关于。的“反演点”,则在点P运动的过程中,线段OP长度的取值范围是
9>/73
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
734
【分析】(1)先证明PP=r,再根据"反演点”的定义可知:OP・OP=/,化成比例式可得结论;
(2)先证明OBPsOPB,得团08尸=团。尸石=90°,根据切线的判定可得结论;
9
(3)过点O作OM3CD于H,连接。。,根据“反演点”的定义确定。?和OP的关系:。尸'=而,
根据三角函数和勾股定理计算OH和。。的长,根据O"40P4OD,列不等式组可得结论.
【详解】(1)证明:00P=",
国PP=/M+4P=OP+P4=1,
由已知得OP・OP=,,
OPPP‘
团OP・OP=P7>2,即_=_
PP1OP'
团点户为线段。户的一个黄金分割点;
(2)证明:附8团。尸,
00W5=9O°,
回点P是点P关于田。的"反演点”,
回。POP=/,
回。P0P=0B2,
0PfOB
团---=—»
OBOP
又I3NO=NO,
⑦OBPsOPB,
团NO3P=NQPB=90。,
团尸施08,
即有为田。的切线;
(3)解:如图③,过点。作于〃,连接0Q,
团宓=6,
酬。的半径为3,即「=3,
回点P是点尸关于回。的“反演点",
团OP・OP=32=9,
9
团0P=—,
0P
00^5=90°,CE=6,DE=8,
回CQ=7CE2+DE2=V62+82=10,
,MDE84
sm0C=-----=-=—
CD105
4帧=器
团027=-OC=—,
55
由勾股定理得;OD=yJoE2+DE2=^2+82=>/73»
9
团OP=一,OH<OP<OD
OPf
E”占
734
故答案为:也4op,w”.
734
【点睛】本题是圆的综合题,考查了新定义:反演点,圆的切线的判定,三角形相似的性质和判定,
三角函数的定义等知识,第•问的求解,是在理解新定义的基础上直接引用,根据黄金分割的定义
解决问题;第二问根据切线的判定解决问题;第三问有难度,正确作出辅助线是本题的关键.
9.已知:BD为团0的直径,。为圆心,点A为圆上一点,过点B作缶。的切线交DA的延长线于点F,
点C为团0上一点,且AB=AC.连接BC交AD于点E,连接AC
⑴如图1,求证:0ABF=0ABC;
⑵如图2,点H为130内部一点,连接OH,CH若EIOHC=(3HCA=90°时,求证:CH=:DA;
⑶在(2)的条件下,若OH=6,00的半径为10,求CE的长.
21
【答案】⑴见解析;(2)见解析•:(3)y.
【分析】⑴由BD为O的直径,得到/D+/ABD=90,根据切线的性质得到NFBA+/ABD=90,
根据等腰三角形的性质得到,等量代换即可得到结论;
(2)如图2,连接0C,根据平行线的判定和性质得到NACO=/COH,根据等腰三角形的性质得到
/OBC=/OCB,NABC+/CBO=/ACB+/OCB,根据相似三角形的性质即可得到结论;
AORD
(3)根据相似三角形的性质得到==^=2,根据勾股定理得到AD=jBD2_AB2=16,根据全
OHOC
等三角形的性质得到BF=BE,AF=AE,根据射影定理得到AF=£=9,根据相交弦
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