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專題24.14圓章末十大題型總結(jié)(拔尖篇)【人教版】TOC\o"1-3"\h\u【題型1切線的判定與性質(zhì)進行計算與證明】 1【題型2圓周角定理有關(guān)的計算與證明】 3【題型3垂徑定理的實際應(yīng)用】 4【題型4由點與圓的位置關(guān)系求求最值】 6【題型5由圓的對稱性求最短路線問題】 7【題型6三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心】 9【題型7正多邊形與圓】 10【題型8圓錐側(cè)面積的相關(guān)計算】 11【題型9動點的運動軌跡長度計算】 12【題型10動態(tài)圖形的掃過的面積的計算】 14【題型1切線的判定與性質(zhì)進行計算與證明】【方法點撥】切線的判定定理:經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線。切線的性質(zhì)定理:圓的切線垂直于過切點的半徑。經(jīng)過圓外一點的圓的切線上,這點和切點之間線段的長,叫做這點到圓的切線長。【例1】(2023秋·遼寧撫順·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,點D是AB邊的中點,點O在AC邊上,⊙O經(jīng)過點C且與AB邊相切于點E,∠FAC=12∠BDC.
(1)求證:AF是⊙O的切線;(2)若BC=6,AB=10,求⊙O的半徑長.【變式1-1】(2023秋·廣東珠?!ぞ拍昙壗y(tǒng)考期末)如圖,AB為圓O的直徑,C為圓O上一點,D為弦BC的中點,過點C的切線與OD的延長線相交于點E,連接BE.(1)求證:BE是圓O的切線;(2)當(dāng)AB=10,AC=8時,求線段BE的長.【變式1-2】(2023秋·湖北·九年級期末)AB為⊙O的直徑,PA為⊙O的切線,BC∥OP交⊙O于C,PO交⊙O于D,(1)求證:PC為⊙O的切線;(2)過點D作DE⊥AB于E,交AC于F,PO交AC于H,BD交AC于G,DF=FG,DF=5,CG=6,求⊙O的半徑.【變式1-3】(2023秋·浙江·九年級期末)如圖1,在⊙O中,點H是直徑AB上的一點,過H點作弦CD⊥AB,點E是BAD的中點,過點E作BD的平行線交DC延長線于點F,連接BE,交CD于點G.(1)求證:EF是⊙O的切線;(2)求證:BD+EF=DF;(3)如圖2,連接DE,若BDBG=k,則當(dāng)k為何值時,線段【題型2圓周角定理有關(guān)的計算與證明】【方法點撥】圓周角定理:一條弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半。推論1:同弧或等弧所對的圓周角相等。推論2:半圓(或直徑)所對的圓周角是直角,90°的圓周角所對的弦是直徑。【例2】(2023秋·北京西城·九年級北京八中??计谥校┤鐖D,已知:過⊙O上一點A作兩條弦AB、AC,且∠BAC=45°,(AB,AC都不經(jīng)過O)過A作AC的垂線AF交⊙O于D,直線BD,AC交于點E,直線BC,DA交于點F.
(1)證明:BE=BF;(2)探索線段AB、AE、AF的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.【變式2-1】(2023秋·湖北·九年級期末)已知△ABC內(nèi)接于⊙O,∠BAC的平分線交⊙O于點D,連接DB,DC.(1)如圖①,當(dāng)∠BAC=120°時,請直接寫出線段AB,AC,AD之間滿足的等量關(guān)系式:;(2)如圖②,當(dāng)∠BAC=90°時,試探究線段AB,AC,AD之間滿足的等量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.【變式2-2】(2023秋·山西朔州·九年級校考期中)如圖,BD是⊙O的直徑,弦BC與OA相交于點E,AF與⊙O相切于點A,交DB的延長線于點F,∠F=30°,∠BAC=120°,BC=8.
(1)求∠ADB的度數(shù);(2)求AC的長度;(3)判定四邊形AFBC的形狀,并證明你的結(jié)論.【變式2-3】(2023秋·江蘇鹽城·九年級統(tǒng)考期中)如圖,在⊙O的內(nèi)接四邊形ABCD中,DB=DC,∠DAE是四邊形ABCD的一個外角.(1)若∠DAE=75°,則∠DAC=°;(2)過點D作DE⊥AB于E,判斷AB、AE、AC之間的數(shù)量關(guān)系并證明;(3)若AB=6、AE=2,求BD【題型3垂徑定理的實際應(yīng)用】【方法點撥】垂徑定理:垂直于弦的直徑平分弦,并且平分弦所對的兩條弧。推論:平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對的兩條?。幌业拇怪逼椒志€過圓心,且平分弦對的兩條?。纠?】(2023秋·河北石家莊·九年級校聯(lián)考期末)如圖是一位同學(xué)從照片上剪切下來的海上日出時的畫面,“圖上”太陽與海平線交于A,B兩點,他測得“圖上”圓的半徑為5厘米,AB=8厘米.若從日前太陽所處位置到太陽完全跳出海平面的時間為8分鐘,則①現(xiàn)在“圖上”太陽與海平線的位置關(guān)系是;②“圖上”太陽升起的平均速度為厘米/分.【變式3-1】(2023秋·浙江臺州·九年級校考期中)我市在創(chuàng)建全國文明城市檢查中,發(fā)現(xiàn)一些破舊的公交車候車亭有礙觀瞻,現(xiàn)已更換新的公交候車亭(圖1),圖2所示的是側(cè)面示意圖,F(xiàn)G為水平線段,PQ⊥FG,點H為垂足,F(xiàn)G=4m,F(xiàn)H=2.4m,點P在弧FG上,且弧FG所在的圓的圓心O到FG,PQ的距離之比為5:2,則PH的長約為多少米?
【變式3-2】(2023春·浙江臺州·九年級臺州市書生中學(xué)??计谥校┤鐖D這是我市某跨海大橋正側(cè)面的照片,大橋的主橋拱為圓弧型,橋面AB長為800米,且與水面平行,小王用計算機根據(jù)照片對大橋進行了模擬分析,在橋正下方的水面上取一點P,在橋面AB上取點C,作射線PC交?。ㄖ鳂蚬埃┯邳cD,右邊畫出了PC與PD關(guān)于AC長的函數(shù)圖象,下列對此橋的判斷不合理的是()A.橋拱的最高點與橋面AB的實際距離約為210米B.橋拱正下方的橋面EF的實際長度約為500米C.拍攝照片時,橋面離水面的實際高度約為110米D.橋面上BF段的實際長度約200米【變式3-3】(2023秋·河北邢臺·九年級校聯(lián)考期末)“筒車”是一種以水流作動力,取水灌田的工具.如圖,“筒車”盛水筒的運行軌跡是以軸心O為圓心的圓,已知圓心O始終在水面上方.且當(dāng)圓被水面截得的弦AB為6米時,水面下盛水筒的最大深度為1米(即水面下方部分圓上一點距離水面的最大距離).
(1)求該圓的半徑;(2)若水面上漲導(dǎo)致圓被水面截得的弦AB從原來的6米變?yōu)?米時,則水面下盛水筒的最大深度為多少米?【題型4由點與圓的位置關(guān)系求求最值】【方法點撥】解決此類問題關(guān)鍵要記住若半徑為r,點到圓心的距離為d,則有:當(dāng)d>r時,點在圓外;當(dāng)d=r時,點在圓上,當(dāng)d<r時,點在圓內(nèi).【例4】(2023秋·江蘇蘇州·九年級蘇州市振華中學(xué)校??计谥校┤鐖D,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點A0,2,點B0,2+t,C0,2?t(t>0),點P在以D6,6為圓心,2為半徑的圓上運動,且始終滿足∠BPC=90°【變式4-1】(2023秋·山東德州·九年級統(tǒng)考期中)如圖,點A、B的坐標(biāo)分別為A(2,0),B(0,2),點C為坐標(biāo)平面內(nèi)一點,BC=1,點M為線段AC的中點,連接OM,則OM的最小值為.【變式4-2】(2023秋·山東泰安·九年級校聯(lián)考期末)如圖,點P(3,4),⊙P半徑為2,A(2.5,0),B(5,0),點M是⊙P上的動點,點C是MB的中點,則AC的最大值是()A.32 B.52 C.72【變式4-3】(2023秋·河南駐馬店·九年級平輿縣第二初級中學(xué)校考期末)如圖,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC內(nèi)部的一個動點,且滿足∠PAB=∠PBC,則線段CP的最小值為.【題型5由圓的對稱性求最短路線問題】【例5】(2023秋·浙江杭州·九年級??计谥校┤鐖D,在⊙O中,AB是⊙O的直徑,AB=10,AC=CD=DB,點E是點D關(guān)于AB的對稱點,M是AB上的一動點,下列結(jié)論:①∠BOE=60°;②∠CED=12【變式5-1】(2023秋·安徽淮北·九年級??计谀┤鐖D,AB是⊙O的直徑,AB=2,點C在⊙O上,∠CAB=30°,D為弧BC的中點,P是直徑AB上一動點,則PC+PD的最小值為(
)A.22 B.2 C.1 D.【變式5-2】(2023秋·陜西渭南·九年級統(tǒng)考期末)如圖,A、B是半圓O上的兩點,MN是直徑,OB⊥MN.若AB=4,OB=5,P是MN上的一動點,則PA+PB的最小值為.【變式5-3】(2023秋·廣東廣州·九年級校考期末)(1)如圖①,在△ABC中,∠A=120°,AB=AC=5.尺規(guī)作圖:作△ABC的外接圓⊙O,并直接寫出△ABC的外接圓半徑(2)如圖②,⊙O的半徑為13,弦AB=24,M是AB的中點,P是⊙O上一動點,求PM的最大值.(3)如圖③所示,AB,AC、BC是某新區(qū)的三條規(guī)劃路,其中AB=6km,AC=3km,∠BAC=60°,BC所對的圓心角為60°,新區(qū)管委會想在BC路邊建物資總站點P,在AB,AC路邊分別建物資分站點E、F,也就是,分別在BC、線段AB和AC上選取點P、E、F.由于總站工作人員每天都要將物資在各物資站點間按P→E→F→P的路徑進行運輸,因此,要在各物資站點之間規(guī)劃道路PE、EF和FP.為了快捷、環(huán)保和節(jié)約成本.要使得線段PE、EF【題型6三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心】【方法點撥】三角形的內(nèi)切圓及有關(guān)概念:和三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內(nèi)切圓,內(nèi)切圓的圓心叫做三角形的內(nèi)心,這個三角形叫做圓的外切三角形.三角形的內(nèi)心是三角形各內(nèi)角平分線的交點,這點到三角形的各邊的距離都相等.【例6】(2023秋·江蘇無錫·九年級統(tǒng)考期末)如圖,△ABC的內(nèi)切圓⊙O與AB,BC,AC相切于點D,E,F(xiàn),已知AB=6,AC=5,BC=7,則DE的長是(
)A.1277 B.1077 C.【變式6-1】(2023秋·江蘇南京·九年級統(tǒng)考期末)以下列三邊長度作出的三角形中,其內(nèi)切圓半徑最小的是(
)A.8,8,8 B.4,10,10 C.5,9,10 D.6,8,10【變式6-2】(2023秋·河南漯河·九年級統(tǒng)考期末)如圖,⊙O是△ABC的內(nèi)切圓,切點分別為D,E,F,且∠A=90°,BC=5,CA=4,則⊙O的半徑是.
【變式6-3】(2023秋·江蘇鎮(zhèn)江·九年級統(tǒng)考期中)如圖,四邊形ABCD是矩形,點P是△ABD的內(nèi)切圓的圓心,過P作PE⊥BC,PF⊥CD,垂足分別為點E、F,則四邊形PECF和矩形ABCD的面積之比等于()A.1:2 B.2:3 C.3:4 D.無法確定【題型7正多邊形與圓】【方法點撥】定義:正多邊形的外接圓的圓心叫做這個正多邊形的中心,外接圓的半徑叫做正多邊形的半徑,正多邊形每一邊所對的圓心角叫做正多邊形的中心角,中心正多邊形的一邊的距離叫做正多邊形的邊心距?!纠?】(2023秋·山東淄博·九年級統(tǒng)考期末)已知四個正六邊形如圖擺放在圖中,頂點A,B,C,D,E,F(xiàn)在圓上.若兩個大正六邊形的邊長均為2,則小正六邊形的邊長是(
)A.3?3 B.23?12 C.【變式7-1】(2023秋·河南駐馬店·九年級統(tǒng)考期末)如圖,已知⊙O的半徑為4,則該圓內(nèi)接正六邊形ABCDEF的邊心距OG(
)
A.32 B.32 C.2【變式7-2】(2023秋·浙江杭州·九年級??计谥校┤鐖D,正方形ABCD和正△AEF都內(nèi)接于⊙O,EF與BC、CD分別相交于點G、H,則EFGHA.62 B.2 C.3 【變式7-3】(2023秋·北京海淀·九年級期末)如圖,⊙O是正八邊形ABCDEFGH的外接圓,⊙O的半徑是1,則下列四個結(jié)論中正確的是.①DF的長為π2;②DF=2OF;③Δ【題型8圓錐側(cè)面積的相關(guān)計算】【方法點撥】解決此類問題掌握圓錐側(cè)面積的計算公式是關(guān)鍵,并且能夠靈活運用.【例8】(2023秋·全國·九年級專題練習(xí))小華的爸爸要用一塊矩形鐵皮加工出一個底面半徑為20cm,高為402(1)你能求出這個錐形漏斗的側(cè)面展開圖的圓心角嗎?(2)如圖,有兩種設(shè)計方案,請你計算一下,哪種方案所用的矩形鐵皮面積較少?【變式8-1】(2012春·湖南永州·九年級階段練習(xí))如圖,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=2,BC=6,以A為圓心,AD為半徑的圓與BC邊相切于點M,于AB交于點E,將扇形A-DME剪下圍成一個圓錐,則圓錐的高為.【變式8-2】(2023秋·江蘇·九年級專題練習(xí))如圖是一張直角三角形卡片,∠ACB=90°,AC=BC,點D、E分別在邊AB、AC上,AD=2cm,DB=4cm,DE⊥AB.若將該卡片繞直線DE旋轉(zhuǎn)一周,則形成的幾何體的表面積為cm2.
【變式8-3】(2023秋·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在一張四邊形ABCD的紙片中,AB∥DC,AD=AB=BC=22,∠D=45°,以點A為圓心,2(1)求證:DC與⊙A相切;(2)過點B作⊙A的切線;(要求:尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡)(3)若用剪下的扇形AEF圍成一個圓錐的側(cè)面,能否從剪下的兩塊余料中選取一塊,剪出一個圓作為這個圓錐的底面?【題型9動點的運動軌跡長度計算】【例9】(2023春·黑龍江大慶·九年級??茧A段練習(xí))四邊形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠DAB=135°,且AB=2,AD=42.以B為圓心,BC為半徑作弧,交BA的延長線于點E,若點Q為弧EC上的動點,過點Q作QH⊥BC于點H,設(shè)點I為△BQH的內(nèi)心,連接BI,QI,當(dāng)點Q從點C運動到點E時,則內(nèi)心I【變式9-1】(2023秋·江蘇連云港·九年級校考階段練習(xí))如圖,已知∠ABC=90°,AB=10,BC=5,半徑為2的⊙O從點A出發(fā),沿A→B→C方向滾動到點C時停止,圓心O運動的路程是.
【變式9-2】(2023秋·江蘇徐州·九年級??茧A段練習(xí))如圖,有一塊長為4cm、寬為3cm的矩形木板在桌面上按順時針方向無滑動地翻滾,木板上頂點A的位置變化為A→A1→A2,其中,第二次翻滾時被桌面上一個小木塊擋住,使木板邊沿A2C
A.10cm B.3.5πcm C.4.5πcm【變式9-3】(2023·浙江溫州·??既#﹫D1是掛桶式垃圾車的聯(lián)動裝置,通過鋼軸先后作兩次旋轉(zhuǎn)移動垃圾桶,實現(xiàn)對垃圾桶提升和翻轉(zhuǎn),將垃圾桶內(nèi)的垃圾自動收入車廂.圖2,圖3是該裝置的側(cè)面示意圖,AB與地面所成的銳角為60°,AB=110cm,BC=303cm,CD=30cm.第一次轉(zhuǎn)軸BC繞點B把豎直放置垃圾桶旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)至BC1,使A,B,C1共線,在此轉(zhuǎn)動過程中,轉(zhuǎn)軸BC與轉(zhuǎn)軸DE所成銳角為30°保持不變.第二次轉(zhuǎn)軸D1E1繞點C1旋轉(zhuǎn)至D2E2,使
【題型10動態(tài)圖形的掃過的面積的計算】【例10】(2023秋·江蘇鹽城·九年級校考階段練習(xí))如圖,已知A、D是⊙O上任意兩點,且AD=6,以AD為邊作正方形ABCD,若AD邊繞點O旋轉(zhuǎn)一周,則BC邊掃過的面積為.
【變式10-1】(2023秋·江蘇·九年級專題練習(xí))如圖,半圓O的直徑AB=4,弦CD=22,弦CD在半圓上滑動,點C從點A開始滑動,到點D與點B重合時停止滑動,若M是CD的中點,則在整個滑動過程中線段BM
【變式10-2】(2023·黑龍江雞西·校考三模)在平面直角坐標(biāo)系中,已知A2,0,B3,1,
(1)將△ABC沿x軸負方向平移2個單位至△A1B(2)以A1點為旋轉(zhuǎn)中心,將△A1B1C1(3)在平移和旋轉(zhuǎn)過程中線段BC掃過的面積為___________.【變式10-3】(2023秋·浙江·九年級專題練習(xí))如圖所示,扇形OAB從圖①無滑動旋轉(zhuǎn)到圖②,再由圖②到圖③,∠O=60°,OA=1.(1)求O點運動的路徑長;(2)求O點走過路徑與射線l圍成的面積.
專題24.14圓章末十大題型總結(jié)(拔尖篇)【人教版】TOC\o"1-3"\h\u【題型1切線的判定與性質(zhì)進行計算與證明】 1【題型2圓周角定理有關(guān)的計算與證明】 9【題型3垂徑定理的實際應(yīng)用】 17【題型4由點與圓的位置關(guān)系求求最值】 22【題型5由圓的對稱性求最短路線問題】 27【題型6三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心】 33【題型7正多邊形與圓】 39【題型8圓錐側(cè)面積的相關(guān)計算】 44【題型9動點的運動軌跡長度計算】 50【題型10動態(tài)圖形的掃過的面積的計算】 56【題型1切線的判定與性質(zhì)進行計算與證明】【方法點撥】切線的判定定理:經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線。切線的性質(zhì)定理:圓的切線垂直于過切點的半徑。經(jīng)過圓外一點的圓的切線上,這點和切點之間線段的長,叫做這點到圓的切線長?!纠?】(2023秋·遼寧撫順·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,點D是AB邊的中點,點O在AC邊上,⊙O經(jīng)過點C且與AB邊相切于點E,∠FAC=1
(1)求證:AF是⊙O的切線;(2)若BC=6,AB=10,求⊙O的半徑長.【答案】(1)見解析(2)3【分析】(1)作OH⊥FA,垂足為點H,連接OE,證明AC是∠FAB的平分線,進而根據(jù)OH=OE,OE⊥AB,可得AF是⊙O的切線;(2)勾股定理得出AC,設(shè)⊙O的半徑為r,則OC=OE=r,進而根據(jù)切線的性質(zhì),在Rt△OEA【詳解】(1)證明:如圖,作OH⊥FA,垂足為點H,連接OE,
∵∠ACB=90°,D是AB的中點,∴CD=AD=1∴∠CAD=∠ACD,∵∠BDC=∠CAD+∠ACD=2∠CAD,又∵∠FAC=1∴∠FAC=∠CAD,即AC是∠FAB的平分線,∵點O在AC上,⊙O與AB相切于點E,∴OE⊥AB,且OE是⊙O的半徑,∴OH=OE,OH是⊙O的半徑,∴AF是⊙O的切線;(2)解:如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AB=10,∴AC=A∵BE,BC是⊙O的切線,∴BC=BE=6,∴AE=10?6=4設(shè)⊙O的半徑為r,則OC=OE=r,在Rt△OEA中,由勾股定理得:O∴16+r∴r=3.∴⊙O的半徑長為3.【點睛】本題考查了切線的性質(zhì)與判定,勾股定理,熟練掌握切線的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.【變式1-1】(2023秋·廣東珠?!ぞ拍昙壗y(tǒng)考期末)如圖,AB為圓O的直徑,C為圓O上一點,D為弦BC的中點,過點C的切線與OD的延長線相交于點E,連接BE.(1)求證:BE是圓O的切線;(2)當(dāng)AB=10,AC=8時,求線段BE的長.【答案】(1)見解析(2)15【分析】(1)根據(jù)D為弦BC的中點,可得OE垂直平分BC,進而可得∠EBC=∠ECB,再根據(jù)OB=OC可得∠OBC=∠OCB,根據(jù)CE是⊙O的切線,可得∠OCE=90°,通過等量代換可得∠OBE=90°,即可證明BE是圓O的切線;(2)根據(jù)AB為⊙O的直徑,可得∠ACB=90°,利用勾股定理可得BC=6,進而可得BD=12BC=3【詳解】(1)證明:在⊙O中,∵D為弦BC的中點,∴OD⊥BC,∴OE垂直平分BC,∴CE=BE,∴∠EBC=∠ECB,又∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB,∵CE是⊙O的切線,∴∠OCE=90°,∴∠OBE=∠EBC+∠OBC=∠ECB+∠OCB=∠OCE=90°,又∵AB為⊙O的直徑,∴BE是⊙O的切線;(2)解:∵AB為⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∵AB=10,AC=8,∴BC=A∴BD=1由(1)得∠OBE=90°,在Rt△OBE中,設(shè)BE=x∴OE=O∵S△OBE∴12解得x=15∴線段BE的長為154【點睛】本題考查切線的性質(zhì)和判定,垂徑定理,等腰三角形的性質(zhì),勾股定理,圓周角定理等,難度一般,解題的關(guān)鍵是能夠綜合運用上述知識,逐步進行推理論證.【變式1-2】(2023秋·湖北·九年級期末)AB為⊙O的直徑,PA為⊙O的切線,BC∥OP交⊙O于C,PO交⊙O于D,(1)求證:PC為⊙O的切線;(2)過點D作DE⊥AB于E,交AC于F,PO交AC于H,BD交AC于G,DF=FG,DF=5,CG=6,求⊙O的半徑.【答案】(1)見詳解;(2)10.【分析】(1)連OC,由BC∥OP,得到∠AOP=∠OBC,∠POC=∠OCB,則∠AOP=∠POC,可得△POA≌△POC,得到∠PAO=∠PC0,而PA為⊙O的切線,得∠OAP=90°,所以∠PC0=90°,根據(jù)切線的判定即可得到PC為⊙O的切線;(2)連AD,由AB為⊙O的直徑,得∠ADB=90°,而DE⊥AB,則∠ADE=∠ABD,所以∠ADE=∠ABD,從而易得到∠DAG=∠ADF,有AF=DF=FG=5,AC=5+5+6=16,得到AH=12AC=8.易證Rt△AOH≌Rt△DOE,得DE=AH=8,則EF=DE-DF=8-5=3,在Rt△AEF中,利用勾股定理可求得AE=4,在Rt△DOE中,利用勾股定理即可得到⊙O【詳解】證明:(1)連OC,如圖,∵BC∥OP,∴∠AOP=∠OBC,∠POC=∠OCB,而OB=OC,即∠OCB=∠OBC,∴∠AOP=∠POC,又∵OA=OC,OP公共,∴△POA≌△POC,∴∠PAO=∠PCO,而PA為⊙O的切線,∴∠OAP=90°,∴∠PCO=90°,∴PC為⊙O的切線;(2)連AD,∵AB為⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,而DE⊥AB,∴∠ADE=∠ABD,由(1)得∠AOP=∠COP,∴∠ABD=∠DAF,∴∠DAG=∠ADF,∴AF=DF=FG=5,∴AC=5+5+6=16.∴AH=12AC又∵OA=OD,∴Rt△AOH≌Rt△DOE,∴DE=AH=8.∴EF=DE?DF=8?5=3,在Rt△AEF中,AE=AF設(shè)⊙O半徑為r,在Rt△DOE中,有r2=82+(r?4)2∴r=10.所以⊙O的半徑為10.【點睛】本題考查了切線的判定:經(jīng)過半徑的外端點與半徑垂直的直線是圓的切線.也考查了切線的性質(zhì)和三角形全等的判定與性質(zhì)以及勾股定理.【變式1-3】(2023秋·浙江·九年級期末)如圖1,在⊙O中,點H是直徑AB上的一點,過H點作弦CD⊥AB,點E是BAD的中點,過點E作BD的平行線交DC延長線于點F,連接BE,交CD于點G.(1)求證:EF是⊙O的切線;(2)求證:BD+EF=DF;(3)如圖2,連接DE,若BDBG=k,則當(dāng)k為何值時,線段【答案】(1)見解析(2)見解析(3)當(dāng)k=1+52【分析】(1)連接EO并延長交BD于點M,根據(jù)垂徑定理得到EM⊥BD,再結(jié)合EF//BD得到OE⊥EF,故可求解;(2)連接ED,先根據(jù)角度關(guān)系得到∠BGD=∠BDE=∠GBD,從而得到BD=GD,再根據(jù)EF//BD得到∠FEG=∠DBG=∠FGE,求得FE=FG,由線段間的關(guān)系即可證明;(3)先證明△BGD∽△BDE,得到BDBG=BEBD=k,可設(shè)BG=a,求出BD=ka,BE=k2a,再根據(jù)DE=EF證明得到EG=DG,再表示出BE=(k+1)a,得到k2a=(k【詳解】(1)如圖,連接EO并延長交BD于點M∵點E是BAD的中點,EM過圓心O,∴EM⊥BD,又EF//BD∴OE⊥EF∴EF是⊙O的切線;(2)如圖,連接ED∵CD⊥AB∴BC∴∠BDC=∠BED,又∵∠GBD=∠DBE∴∠BGD=∠BDE=∠GBD∴BD=GD∵EF//BD∴∠FEG=∠DBG=∠FGE∴FE=FG∴BD+EF=DG+GF=DF;(3)∵∠BDC=∠BED,∠GBD=∠DBE,∴△BGD∽△BDE∴BD設(shè)BG=a,則BD=ka,BE=k2a∵DE=EF∴∠F=∠EDF∵EF//BD∴∠F=∠BDC又∵∠BED=∠BDC∴∠EDF=∠BED∴EG=DG又∵DG=BD=ka∴EG=ka,BE=BG+EG=(k+1)a∴k2a=(k+1)a解得k=1+52(∴當(dāng)k=1+52時,【點睛】此題主要考查圓的綜合問題,解題的關(guān)鍵是熟知垂徑定理、圓周角定理、切線的判定定理、相似三角形的判定與性質(zhì)、一元二次方程的求法等知識.【題型2圓周角定理有關(guān)的計算與證明】【方法點撥】圓周角定理:一條弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半。推論1:同弧或等弧所對的圓周角相等。推論2:半圓(或直徑)所對的圓周角是直角,90°的圓周角所對的弦是直徑?!纠?】(2023秋·北京西城·九年級北京八中??计谥校┤鐖D,已知:過⊙O上一點A作兩條弦AB、AC,且∠BAC=45°,(AB,AC都不經(jīng)過O)過A作AC的垂線AF交⊙O于D,直線BD,AC交于點E,直線BC,DA交于點F.
(1)證明:BE=BF;(2)探索線段AB、AE、AF的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.【答案】(1)見解析(2)AE=AF+2【分析】(1)連接CD,證明△BCD為等腰直角三角形,再證明△EBC≌△FBD,即可得出結(jié)論;(2)過點B作BH⊥AB交AE于H,先證明△BCD為等腰直角三角形,得出AH=2AB,再證明△EBH≌△FBA得出EH=AF,由AE=EH+HA,等量代換即可證明【詳解】(1)證明:如圖1,連接CD,
∵AF⊥AE,∴∠CAD=90°,∴CD為⊙O的直徑,∴∠CBD=90°,∴∠EBC=∠FBD=90°,∵∠BAC=45°,∴∠BDC=∠BAC=45°,∴∠BCD=45°,∴BC=BD,∵四邊形ACBD內(nèi)接于⊙O,∴∠ECB=∠FDB,在△EBC與△FBD中,∠EBC=∠FBDBC=BD∴△EBC≌△FBDASA∴BE=BF;(2)解:AE=AF+2證明:如圖2,過點B作BH⊥AB交AE于H,
∵∠BAH=45°,∴△ABH為等腰直角三角形,∴AH=2∵△EBC≌△FBD∴∠E=∠F,BE=BF,∵∠EBF=∠HBA=90°,∴∠EBH+∠HBF=∠HBF+∠FBA,∴∠EBH=∠FBA,在△EBH和△FBA中,∠E=∠FBE=BF∴△EBH≌△FBAASA∴EH=AF,∴AE=EH+HA=AF+2【點睛】本題考查了圓周角定理及全等三角形的判定與性質(zhì),證明三角形的全等是解題的關(guān)鍵.【變式2-1】(2023秋·湖北·九年級期末)已知△ABC內(nèi)接于⊙O,∠BAC的平分線交⊙O于點D,連接DB,DC.(1)如圖①,當(dāng)∠BAC=120°時,請直接寫出線段AB,AC,AD之間滿足的等量關(guān)系式:;(2)如圖②,當(dāng)∠BAC=90°時,試探究線段AB,AC,AD之間滿足的等量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.【答案】(1)AB+AC=AD(2)AB+AC=2【分析】(1)在線段AD上截取AE=AB,連接BE,根據(jù)圓周角定理的推論證明△ABE和△BCD是等邊三角形,再利用SAS證明△BED≌△BAC,得出DE=AC,即可推導(dǎo)得出AB+AC=AD;(2)延長AB到點M,使BM=AC,連接DM,利用圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)得出∠MBD=∠ACD,再利用SAS證明△MBD≌△ACD,推出MD=AD,∠M=∠BAD=45°,進而證明MD⊥AD,根據(jù)勾股定理可得AM=2AD,即【詳解】(1)解:如圖①在線段AD上截取AE=AB,連接BE,∵∠BAC=120°,AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD=60°,∵CD=∴∠DBC=∠DAC=60°,同理:∠DCB=∠DAB=60°,∴BC=CD=DB,∵AE=AB,∠BAE=60°,∴AB=BE=AE,∴∠ABE=∠DBC=60°,∴∠DBE=∠CBA,在△BED和△BAC中,BE=AB∠DBE=∠CBA∴△BED≌△BACSAS∴DE=AC,∴AD=AE+DE=AB+AC.故答案為:AB+AC=AD;(2)解:AB+AC=2如圖②,延長AB到點M,使BM=AC,連接DM,∵四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,∴∠MBD=∠ACD,∵∠BAD=∠CAD=1∴BD=CD,在△MBD和△ACD中,MB=AC∠MBD=∠ACD∴△MBD≌△ACDSAS∴MD=AD,∴∠M=∠BAD=45°,∴∠MDA=90°,∴MD⊥AD,∴AM=2AD,即∴AB+AC=2【點睛】本題考查圓周角定理,等邊三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),勾股定理等知識點,解題關(guān)鍵是熟練運用轉(zhuǎn)化思想,通過添加輔助線,構(gòu)造全等三角形.【變式2-2】(2023秋·山西朔州·九年級??计谥校┤鐖D,BD是⊙O的直徑,弦BC與OA相交于點E,AF與⊙O相切于點A,交DB的延長線于點F,∠F=30°,∠BAC=120°,BC=8.
(1)求∠ADB的度數(shù);(2)求AC的長度;(3)判定四邊形AFBC的形狀,并證明你的結(jié)論.【答案】(1)8(2)30°(3)四邊形AFBC是平行四邊形,證明見解析【分析】(1)由切線的性質(zhì)得出AF⊥OA,求出∠F=30°,得出∠AOF=60°,由圓周角定理可得∠ADB=1(2)證出OA⊥BC,由垂徑定理得出BE=CE=12BC=4,證明△AOB是等邊三角形,得出AB=OB,由直角三角形的性質(zhì)得出OE=12OB,(3)根據(jù)(1)(2)得到的相關(guān)結(jié)論證明AF∥BC、【詳解】(1)解:∵AF與⊙O相切于點A,∴AF⊥OA,∵∠F=30°,∴∠AOF=60°,∴∠ADB=1(2)解:∵∠ACB=∠ADB=30°,∠BAC=120°,∴∠ABC=180°?120°?30°=30°,∴∠ABC=∠ACB,∴AB=AC,∴AB=∴OA⊥BC∴BE=CE=∵∠AOB=60°,OA=OB,∴△AOB是等邊三角形,∴AB=OB,∵∠OBE=30°,∴OE=12OB∴OE=4∴AC=AB=OB=2OE=8(3)解:四邊形AFBC是平行四邊形,證明如下:∵OA⊥BC,AF⊥OA,∴AF∵△AOB是等邊三角形,∴∠ABO=60°,即∠ABF=120°,∵∠BAC=120°,∴∠ABF=∠BAC=120°,∴BF∥∴四邊形AFBC是平行四邊形.【點睛】本題考查圓周角定理、垂徑定理、等邊三角形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定等知識點,熟練掌握圓周角定理、垂徑定理和等邊三角形的相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.【變式2-3】(2023秋·江蘇鹽城·九年級統(tǒng)考期中)如圖,在⊙O的內(nèi)接四邊形ABCD中,DB=DC,∠DAE是四邊形ABCD的一個外角.(1)若∠DAE=75°,則∠DAC=°;(2)過點D作DE⊥AB于E,判斷AB、AE、AC之間的數(shù)量關(guān)系并證明;(3)若AB=6、AE=2,求BD【答案】(1)75(2)AC=2AE+AB,見解析(3)60【分析】(1)四邊形ABCD是圓O的內(nèi)接四邊形,則∠BCD+∠BAD=180°,∠DAE是四邊形ABCD的一個外角得到∠DAE=∠BCD,BD=CD,則∠CBD=∠DCB,由圓周角定理得到∠CBD=∠CAD,即可得到答案;(2)過點D作DF⊥AC于點F,先證明△BDE≌△CDFAAS得到DE=DF,AE=CF(3)在Rt△BDE中,BD2=BE2+DE2,在Rt△AED中,【詳解】(1)∵四邊形ABCD是圓O的內(nèi)接四邊形,∴∠BCD+∠BAD=180°,∵∠DAE是四邊形ABCD的一個外角,∴∠DAE=∠BCD,∵BD=CD,∴∠CBD=∠DCB.∴∠DAE=∠CBD,∵弧CD所對的圓周角分別為∠CAD、∠CBD,∴∠CBD=∠CAD,∵∠DAE=75°,∴∠DCB=∠DBC=∠DAC=75°,故答案為;75(2)過點D作DF⊥AC于點F,∵DE⊥AB,∴∠DEA=90°∵∠ABD=∠ACD,∴△BDE≌∴DE=DF,∴∠ADE=∠ADF,又∵∠E=∠AFD,∴△ADE≌△ADFAAS∴AE=AF,∴AC=AF+即AC=2AE+AB;(3)在Rt△BDE中,B在Rt△AED中,A∵AB=6,∴BE=8,∴BD2=64+D∴BD【點睛】此題考查了圓周角定理及其推論,全等三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理等知識.【題型3垂徑定理的實際應(yīng)用】【方法點撥】垂徑定理:垂直于弦的直徑平分弦,并且平分弦所對的兩條弧。推論:平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對的兩條??;弦的垂直平分線過圓心,且平分弦對的兩條?。纠?】(2023秋·河北石家莊·九年級校聯(lián)考期末)如圖是一位同學(xué)從照片上剪切下來的海上日出時的畫面,“圖上”太陽與海平線交于A,B兩點,他測得“圖上”圓的半徑為5厘米,AB=8厘米.若從日前太陽所處位置到太陽完全跳出海平面的時間為8分鐘,則①現(xiàn)在“圖上”太陽與海平線的位置關(guān)系是;②“圖上”太陽升起的平均速度為厘米/分.【答案】相交1【分析】首先根據(jù)海平面與圓有兩個交點可判斷出直線與圓的位置關(guān)系,然后連接OA,過點O作OD⊥AB于D,由垂徑定理求出AD的長,再由勾股定理求出OD的長,然后計算出太陽在海平線以下部分的高度,即可求解.【詳解】解:∵海平面與圓有兩個交點∴現(xiàn)在“圖上”太陽與海平線的位置關(guān)系是相交;設(shè)“圖上”圓的圓心為O,連接OA,過點O作OD⊥AB于D,如圖所示:∵AB=8厘米,∴AD=1∵OA=5厘米,∴OD=O∴海平線以下部分的高度=OA+OD=5+3=8(厘米),∵太陽從所處位置到完全跳出海平面的時間為8分鐘,∴“圖上”太陽升起的速度=8÷8=1(厘米/分),故答案為:相交,1.【點睛】本題考查的是垂徑定理的運用,根據(jù)題意作出輔助線,構(gòu)造出直角三角形是解答此題的關(guān)鍵.【變式3-1】(2023秋·浙江臺州·九年級校考期中)我市在創(chuàng)建全國文明城市檢查中,發(fā)現(xiàn)一些破舊的公交車候車亭有礙觀瞻,現(xiàn)已更換新的公交候車亭(圖1),圖2所示的是側(cè)面示意圖,F(xiàn)G為水平線段,PQ⊥FG,點H為垂足,F(xiàn)G=4m,F(xiàn)H=2.4m,點P在弧FG上,且弧FG所在的圓的圓心O到FG,PQ的距離之比為5:2,則PH的長約為多少米?
【答案】PH的長約為1.2米【分析】作出如圖的輔助線,利用垂徑定理結(jié)合矩形性質(zhì)求得FM、OM、HN、ON的長,分別在直角三角形OFM和直角三角形OPN中,利用勾股定理即可求解.【詳解】過點O作FG的垂線,垂足為M,過點O作PQ的垂線,垂足為N,
∵PQ⊥FG,∴四邊形MONH是矩形,則FM=12FG=2∵O到FG,PQ的距離之比為5:2即OMON∴OM=NH=1(m),連接OF和OP,則在直角三角形OFM中,OF=OP=F∴直角三角形OPN中,PN=O∴PH=PN?NH=2.2?1=1.2(m)故則PH的長約為1.2米.【點睛】本題考查了垂徑定理,矩形的判定和性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,作出合適的輔助線,構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)系.【變式3-2】(2023春·浙江臺州·九年級臺州市書生中學(xué)??计谥校┤鐖D這是我市某跨海大橋正側(cè)面的照片,大橋的主橋拱為圓弧型,橋面AB長為800米,且與水面平行,小王用計算機根據(jù)照片對大橋進行了模擬分析,在橋正下方的水面上取一點P,在橋面AB上取點C,作射線PC交?。ㄖ鳂蚬埃┯邳cD,右邊畫出了PC與PD關(guān)于AC長的函數(shù)圖象,下列對此橋的判斷不合理的是()A.橋拱的最高點與橋面AB的實際距離約為210米B.橋拱正下方的橋面EF的實際長度約為500米C.拍攝照片時,橋面離水面的實際高度約為110米D.橋面上BF段的實際長度約200米【答案】A【分析】由題意知,x從0變化到8,AB=800米,橫坐標(biāo)一個單位長度對應(yīng)的長度為100米,函數(shù)圖象中PC與PD函數(shù)圖象的交點即為橋拱與橋面的交點E、F,對應(yīng)的橫坐標(biāo)分別為1、6,可求EF,進而可判斷B的正誤;如圖,過最高點D作DH⊥AB,交AB于H,由題意知,EF中點對應(yīng)最高點D,根據(jù)x=1+52=3.5時,DH<DC,結(jié)合圖象可判斷A的正誤;PC縱坐標(biāo)最小時,PC⊥AB,由函數(shù)圖象可得PC的值,進而可判斷C的正誤;根據(jù)橋面上BF【詳解】解:由題意知,x從0變化到8,AB=800米,∴橫坐標(biāo)一個單位長度對應(yīng)的長度為100米,函數(shù)圖象中PC與PD函數(shù)圖象的交點即為橋拱與橋面的交點E、F,對應(yīng)的橫坐標(biāo)分別為1、6,∴EF=6?1如圖,過最高點D作DH⊥AB,交AB于H,由題意知,EF中點對應(yīng)最高點D,∴x=1+52=3.5由圖象可知,DC=1.8×100=180米,∴橋拱的最高點與橋面AB的實際距離小于180米,A錯誤,故符合要求;PC縱坐標(biāo)最小時,此時PC⊥AB,由函數(shù)圖象可知,PC=1.1×100=110米,C正確,故不符合要求;橋面上BF段的實際長度約8?6×100=200故選:A.【點睛】本題考查了函數(shù)圖象,垂徑定理.解題的關(guān)鍵在于結(jié)合題意理解圖象信息.【變式3-3】(2023秋·河北邢臺·九年級校聯(lián)考期末)“筒車”是一種以水流作動力,取水灌田的工具.如圖,“筒車”盛水筒的運行軌跡是以軸心O為圓心的圓,已知圓心O始終在水面上方.且當(dāng)圓被水面截得的弦AB為6米時,水面下盛水筒的最大深度為1米(即水面下方部分圓上一點距離水面的最大距離).
(1)求該圓的半徑;(2)若水面上漲導(dǎo)致圓被水面截得的弦AB從原來的6米變?yōu)?米時,則水面下盛水筒的最大深度為多少米?【答案】(1)5米(2)2米【分析】(1)作OD⊥AB于點E,交⊙O于點D,由垂徑定理可得AE=12AB=3(2)當(dāng)AB=8米時,AE=12AB=4米.在Rt△AOE中,由勾股定理可得,AE【詳解】(1)解:如圖,作OD⊥AB于點E,交⊙O于點D.則AE=12AB=3設(shè)圓的半徑為r米,在Rt△AOE中,A∴32解得r=5,∴該圓的半徑為5米;
(2)解:當(dāng)AB=8米時,AE=1在Rt△AOE中,A∴42∴OE=3米,∴DE=5?3=2(米).答:水面下盛水筒的最大深度為2米.【點睛】本題考查垂徑定理,熟練掌握垂徑定理的定義并運用是解題的關(guān)鍵.【題型4由點與圓的位置關(guān)系求求最值】【方法點撥】解決此類問題關(guān)鍵要記住若半徑為r,點到圓心的距離為d,則有:當(dāng)d>r時,點在圓外;當(dāng)d=r時,點在圓上,當(dāng)d<r時,點在圓內(nèi).【例4】(2023秋·江蘇蘇州·九年級蘇州市振華中學(xué)校??计谥校┤鐖D,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點A0,2,點B0,2+t,C0,2?t(t>0),點P在以D6,6為圓心,2為半徑的圓上運動,且始終滿足∠BPC=90°【答案】2【分析】根據(jù)點A、B、C的坐標(biāo),可知點A是BC的中點,根據(jù)直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半解得AP的長,再由勾股定理解得AD的長,最后由點與圓的位置關(guān)系即可求解.【詳解】解:連接AP,由題意,得:AB=(2+t)?2=t,AC=2?2?t∴AB=AC,∵∠BPC=90°,∴AP=1t要最小,就是點A到⊙D上的一點的距離最小,∴P在AD上,∵A0,2,D∴AD=6∴t的最小值是AP=AD?PD=213故答案為:213【點睛】本題考查點與圓的位置關(guān)系,其中涉及坐標(biāo)與圖形的性質(zhì)、勾股定理、直角三角形斜邊中線的性質(zhì)等知識,是重要考點,掌握相關(guān)知識是解題關(guān)鍵.【變式4-1】(2023秋·山東德州·九年級統(tǒng)考期中)如圖,點A、B的坐標(biāo)分別為A(2,0),B(0,2),點C為坐標(biāo)平面內(nèi)一點,BC=1,點M為線段AC的中點,連接OM,則OM的最小值為.【答案】2-12【分析】先證點C在半徑為1的⊙B上,可知,C在BD與圓B的交點時,OM最小,根據(jù)三角形的中位線定理可得結(jié)論.【詳解】解:∵A(2,0),B(0,2),∴OA=OB=2,∵點C為坐標(biāo)平面內(nèi)一點,BC=1,∴C在⊙B上,且半徑為1,如圖,在x軸上取OD=OA=2,連接CD,∵M為線段AC的中點,OD=OA,∴OM是△ACD的中位線,∴OM=12CD當(dāng)OM最小時,即CD最小,而D,B,C三點共線時,當(dāng)C在線段DB上時,OM最小,∵OB=OD=2,∠BOD=90°,∴BD=2OB=22,∴CD=22-1,∴OM=12CD=2-1即OM的最小值為2-12故答案為:2-12【點睛】本題考查了坐標(biāo)和圖形的性質(zhì),三角形的中位線定理等知識,確定OM為最小值時點C的位置是關(guān)鍵.【變式4-2】(2023秋·山東泰安·九年級校聯(lián)考期末)如圖,點P(3,4),⊙P半徑為2,A(2.5,0),B(5,0),點M是⊙P上的動點,點C是MB的中點,則AC的最大值是()A.32 B.52 C.72【答案】C【分析】如圖,作射線OP交⊙P于M1、M2,連接OM.因為OA=AB,CM=CB,所以AC=12OM,所以當(dāng)OM最大時,AC最大,可知當(dāng)M運動到M【詳解】如圖,作射線OP交⊙P于M1、M2,連接由勾股定理得:OP=32+4∵OA=AB,CM=CB,∴AC=12OM∴當(dāng)OM最大時,AC最大,∴當(dāng)M運動到M2時,OM此時AC的最大值=12OM2=12(OP+PM2故選C.【點睛】本題考查了點與圓的位置關(guān)系、坐標(biāo)與圖形的性質(zhì)、三角形中位線定理、最小值問題等知識,解題的關(guān)鍵是理解圓外一點到圓的最小距離以及最大距離,學(xué)會用轉(zhuǎn)化的思想思考問題.【變式4-3】(2023秋·河南駐馬店·九年級平輿縣第二初級中學(xué)??计谀┤鐖D,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P是△ABC內(nèi)部的一個動點,且滿足∠PAB=∠PBC,則線段CP的最小值為.【答案】2【分析】首先證明點P在以AB為直徑的⊙O上,當(dāng)O、P、C共線時PC最小,利用勾股定理求出OC即可解決問題.【詳解】解:∵AB⊥BC,∴∠ABP+∠PBC=90°,∵∠PAB=∠PBC∴∠BAP+∠ABP=90°,∴∠APB=90°,∴點P在以AB為直徑的⊙O上,當(dāng)O、P、C共線時PC最小,在Rt△BCO中,AB=6,BC=4,∴OB=12AB∴OC=OB∴PC=OC?OP=5?3=2.∴PC最小值為2.故答案為2.【點睛】本題考查點與圓位置關(guān)系、圓周角定理、最短問題等知識,解題的關(guān)鍵是確定點P位置,學(xué)會求圓外一點到圓的最小、最大距離,屬于中考常考題型.【題型5由圓的對稱性求最短路線問題】【例5】(2023秋·浙江杭州·九年級??计谥校┤鐖D,在⊙O中,AB是⊙O的直徑,AB=10,AC=CD=DB,點E是點D關(guān)于AB的對稱點,M是AB上的一動點,下列結(jié)論:①∠BOE=60°;②∠CED=12【答案】2【分析】①根據(jù)等弧所對的圓心角所對得∠BOD=60°;根據(jù)圓的對稱性得∠BOE=60°;故①正確;②根據(jù)同弧所對的圓周角等于圓心角的一半得∠CED=12∠COD,故②錯誤;③根據(jù)同弧所對的圓周角等于圓心角的一半得∠BMD=30°,再根據(jù)三角形內(nèi)角和即可得DM⊥CE;故③正確;④作C關(guān)于AB的對稱點F,連接CF交AB于點N,連接DF交AB于點M,此時CM+DM的值最短,即為DF長,連接CD,根據(jù)圓周角定理得∠D=60°,∠DFC=30°,再由三角形內(nèi)角和得∠FCD=90°,再由圓周角定理得DF是⊙O【詳解】解:①∵AC=∴∠BOD=60°;又∵點E是點D關(guān)于AB的對稱點,∴∠BOE=60°;故①正確;②∵∠CED=1③由M為AB上動點,D為定點,∴DM不一定垂直于CE;故③錯誤;④作C關(guān)于AB的對稱點F,連接CF交AB于點N,連接DF交AB于點M,此時CM+DM的值最短,即為DF長,連接CD,∵AF=∴∠D=60°,∴∠FCD=180°?60°?30°=90°,∴DF是⊙O的直徑,∵AB=10,∴DF=10,∴CM+DM=DF=10,故④正確.故正確的個數(shù)為2個故答案為:2.【點睛】本題考查了圓心角、弧、弦的關(guān)系,圓周角定理,軸對稱的應(yīng)用—最短距離問題,靈活運用所學(xué)知識求解是解決本題的關(guān)鍵.【變式5-1】(2023秋·安徽淮北·九年級校考期末)如圖,AB是⊙O的直徑,AB=2,點C在⊙O上,∠CAB=30°,D為弧BC的中點,P是直徑AB上一動點,則PC+PD的最小值為(
)A.22 B.2 C.1 D.【答案】B【分析】如圖所示,作點D關(guān)于AB的對稱點D',連接CD',交于AB于點P,此時PC+PD的值最小,即PC+PD=PC+PD'=CD',連接OC,OD',AD',根據(jù)點C在⊙O【詳解】解:如圖所示,作點D關(guān)于AB的對稱點D',連接CD',交于AB于點P,此時PC+PD連接OC,OD∵點C在⊙O上,∠CAB=30°,D為弧BC的中點,∴CD=∠BAD∴∠CAD∴∠COD∵OC,OD'是⊙O的半徑,即∴△COD∴CD∴PC+PD的最小值為2,故選:B.【點睛】本題主要考查圓的基礎(chǔ)知識,對稱圖形求對短路徑,圓周角定理,等腰三角形的判定和性質(zhì),含特殊角的直角三角形的性質(zhì)等知識的綜合,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.【變式5-2】(2023秋·陜西渭南·九年級統(tǒng)考期末)如圖,A、B是半圓O上的兩點,MN是直徑,OB⊥MN.若AB=4,OB=5,P是MN上的一動點,則PA+PB的最小值為.【答案】2【分析】延長BO交⊙O于B'連接AB'交MN于P,連接PB【詳解】解:延長BO交⊙O于B'連接AB'交MN于P∵BB∴PB=PB∴PA+PB=PA+PB'=A∵BB∴∠BAB∵BB∴PA+PB=PA+PB故答案為:221【點睛】本題考查了勾股定理的運用和最短路徑問題,正確的作輔助線是解決本題的關(guān)鍵.【變式5-3】(2023秋·廣東廣州·九年級??计谀?)如圖①,在△ABC中,∠A=120°,AB=AC=5.尺規(guī)作圖:作△ABC的外接圓⊙O,并直接寫出△ABC的外接圓半徑(2)如圖②,⊙O的半徑為13,弦AB=24,M是AB的中點,P是⊙O上一動點,求PM的最大值.(3)如圖③所示,AB,AC、BC是某新區(qū)的三條規(guī)劃路,其中AB=6km,AC=3km,∠BAC=60°,BC所對的圓心角為60°,新區(qū)管委會想在BC路邊建物資總站點P,在AB,AC路邊分別建物資分站點E、F,也就是,分別在BC、線段AB和AC上選取點P、E、F.由于總站工作人員每天都要將物資在各物資站點間按P→E→F→P的路徑進行運輸,因此,要在各物資站點之間規(guī)劃道路PE、EF和FP.為了快捷、環(huán)保和節(jié)約成本.要使得線段PE、EF【答案】(1)5;(2)18;(3)3【分析】(1)如圖①,外接圓的圓心為O,連接OA,OB,根據(jù)已知條件可得△AOB是等邊三角形,由此即可得半徑;(2)如圖②所示,連接MO并延長交⊙O于點N,連接OP,顯然,MN即為PM的最大值,根據(jù)垂徑定理求得MO的長即可求得MN的最大值;(3)如圖③所示,假設(shè)P點即為所求點,假設(shè)P點即為所求點,分別作出點P關(guān)于AB、AC的對稱點P'、P″連接PP'、P'E,PE,P″F,PF,PP【詳解】(1)如圖①,外接圓的圓心為O,連接OA,OB,∵O是等腰三角形ABC的外心,AB=AC,∴∠BAO=∠OAC=1∵OA=OB,∴△AOB是等邊三角形,∴OB=AB=5,故答案為5;(2)如圖②所示,連接MO并延長交⊙O于點N,連接OP,顯然,MP≤OM+OP=OM+ON=MN,∵AB=24,M是AB的中點,∴MN⊥AB,AM=MB=12,∵ON=13,∴OM=O∵MN=18,∴PM的最大值為18;(3)如圖③所示,假設(shè)P點即為所求點,分別作出點P關(guān)于AB、AC的對稱點P'、P″,連接PP'、P'E,由對稱性可知PE+EF+FP=P'E+EF+FP″=P'P″,且P'如圖④,作出BC的圓心O,連接AO,與弧BC交于P,P點即為使得PA最短的點,∵AB=6km,AC=3km,∴△ABC是直角三角形,∠ABC=30°,BC=33,BC所對的圓心角為60°∴△OBC是等邊三角形,∠CBO=60°,BO=BC=33∴∠ABO=90°,AO=AB2∠P∴∠P∴∠AP∵P'所以PE+EF+FP的最小值為321【點睛】本題考查了圓的綜合,涉及到垂徑定理、最短路徑問題等,正確添加輔助線、靈活應(yīng)用相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.【題型6三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心】【方法點撥】三角形的內(nèi)切圓及有關(guān)概念:和三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內(nèi)切圓,內(nèi)切圓的圓心叫做三角形的內(nèi)心,這個三角形叫做圓的外切三角形.三角形的內(nèi)心是三角形各內(nèi)角平分線的交點,這點到三角形的各邊的距離都相等.【例6】(2023秋·江蘇無錫·九年級統(tǒng)考期末)如圖,△ABC的內(nèi)切圓⊙O與AB,BC,AC相切于點D,E,F(xiàn),已知AB=6,AC=5,BC=7,則DE的長是(
)A.1277 B.1077 C.【答案】D【分析】連接OD、OE、OB,OB交DE于H,作AG⊥BC交BC于點G,利用AB2?BG2=AC2?CG2,求出BG=307,進一步可得AG=1267,求出S△ABC=12AG·BC=6【詳解】解:連接OD、OE、OB,OB交DE于H,作AG⊥BC交BC于點G,如圖,∵AB=6,AC=5,BC=7,∴AB2?BG2∴AG=A∴S△ABC設(shè)內(nèi)切圓的半徑為r,則S△ABC=1∵△ABC的內(nèi)切圓⊙O與AB,BC,CA分別相切于點D,E,F(xiàn),∴∠ODB=∠OEB=90°,又∵OD=OE,OB=OB,∴Rt△ODB≌△Rt△OEB,∴BD=BE,同理,CE=CF,AD=AF,∵BE+CE=BC=7,∴BD+BE+CE+CF=14,∴2AD=(6+5+7)-14=4,即AD=2,∴BD=4,∴OB=B∵BE=BD,OE=OD,∴OB垂直平分DE,∴DH=EH,OB⊥DE,∵1∴HE=OE?BE∴DE=2EH=8故選:D.【點睛】本題考查了三角形的內(nèi)切圓性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理,面積法等,正確添加輔助線,靈活運用相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.【變式6-1】(2023秋·江蘇南京·九年級統(tǒng)考期末)以下列三邊長度作出的三角形中,其內(nèi)切圓半徑最小的是(
)A.8,8,8 B.4,10,10 C.5,9,10 D.6,8,10【答案】B【分析】分別求出各三角形的內(nèi)切圓半徑,比較即可.【詳解】如圖,任意一個三角形△ABC的內(nèi)心O,分別過O作三邊的垂線,垂足為D、E、F,連接OD、∴OD=OE=OF=r∴S==∴三角形內(nèi)切圓半徑r=A、∵三角形是等邊三角形∴S=∴三角形內(nèi)切圓半徑rAB、如圖,△ABC中,AB=AC=10,BC=4,過A作AD⊥BC于D,∴CD=1∴AD=A∴S∴三角形內(nèi)切圓半徑rBC、如圖,△ABC中,AB=10,AC=9,BC=5,過A作AD⊥BC于D,設(shè)CD=x,BD=5?x,∵A∴A解得x=35∴S∴三角形內(nèi)切圓半徑rCC、△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,∴A∴△ABC是直角三角形∴S∴三角形內(nèi)切圓半徑rD∵2∴內(nèi)切圓半徑最小的是4,10,10,故選:B.【點睛】本題考查的是三角形的內(nèi)切圓、勾股定理,掌握內(nèi)切圓半徑與三角形周長和面積的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.【變式6-2】(2023秋·河南漯河·九年級統(tǒng)考期末)如圖,⊙O是△ABC的內(nèi)切圓,切點分別為D,E,F,且∠A=90°,BC=5,CA=4,則⊙O的半徑是.
【答案】1【分析】先根據(jù)勾股定理求出AB=3,由切線長定理得BD=BE,AD=AF,CF=CE,設(shè)OD=OF=AF=AD=x,則CF=CE=4?x,BD=BE=3?x,然后根據(jù)CE+BE=5,求解即可.【詳解】解:在Rt△ABC∵∠A=90°,BC=5,CA=4,∴AB=B∵⊙O為Rt△ABC的內(nèi)切圓,切點分別為D,E,F(xiàn)∴BD=BE,AD=AF,CF=CE,如圖,連接OD,OF,
∵⊙O為Rt△ABC∴OD⊥AB,∴∠ODA=∠A=∠OFA=90°,∴四邊形ADOF是正方形,設(shè)OD=OF=AF=AD=x,則CF=CE=4?x,BD=BE=3?x,∵CE+BE=5,∴4?x+3?x=5,∴x=1,則⊙O的半徑為1.故答案為:1.【點睛】本題考查三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,勾股定理,正方形的判定與性質(zhì),切線長定理等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握切線長定理.【變式6-3】(2023秋·江蘇鎮(zhèn)江·九年級統(tǒng)考期中)如圖,四邊形ABCD是矩形,點P是△ABD的內(nèi)切圓的圓心,過P作PE⊥BC,PF⊥CD,垂足分別為點E、F,則四邊形PECF和矩形ABCD的面積之比等于()A.1:2 B.2:3 C.3:4 D.無法確定【答案】A【分析】延長EP交AD于M,延長FP交AB于N,設(shè)AD=a,AB=b,BD=c,⊙P的半徑為r,利用平行線的性質(zhì)得到PM⊥AD,PN⊥AB,再根據(jù)切線長定理得到PM=PN=r,根據(jù)直角三角形的內(nèi)切圓半徑的計算方法得到r=a+b?c2,所以PE?PF=a+c?b,利用完全平方公式和平方差公式得到PE?PF=12ab,然后計算四邊形PECF和矩形ABCD【詳解】解:延長EP交AD于M,延長FP交AB于N,如圖,設(shè)AD=a,AB=b,BD=c,⊙P的半徑為r,∵四邊形ABCD是矩形,∴AD∥BC,AB∥CD,∵PE⊥BC,PF⊥CD,∴PM⊥AD,PN⊥AB,∵點P是△ABD的內(nèi)切圓的圓心∴PM=PN=r,∴r=a+b?c2∴PF=a﹣a+b?c2=a+c?b2,PE=b﹣a+b?c2∴PE?PF=a+c?b2=c2?(a?b)而a2+b2=c2,∴PE?PF=2ab4=12∴四邊形PECF和矩形ABCD的面積之比=12ab:ab故選A.【點睛】本題考查了三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心:三角形的內(nèi)心到三角形三邊的距離相等;三角形的內(nèi)心是三角形內(nèi)角平分線的交點.也考查了切線的性質(zhì)和矩形的性質(zhì).【題型7正多邊形與圓】【方法點撥】定義:正多邊形的外接圓的圓心叫做這個正多邊形的中心,外接圓的半徑叫做正多邊形的半徑,正多邊形每一邊所對的圓心角叫做正多邊形的中心角,中心正多邊形的一邊的距離叫做正多邊形的邊心距?!纠?】(2023秋·山東淄博·九年級統(tǒng)考期末)已知四個正六邊形如圖擺放在圖中,頂點A,B,C,D,E,F(xiàn)在圓上.若兩個大正六邊形的邊長均為2,則小正六邊形的邊長是(
)A.3?3 B.23?12 C.【答案】D【分析】在邊長為2的大正六邊形中,根據(jù)正六邊形和圓的性質(zhì)可求出ON和半徑OD,進而得出小正六邊形MF的長,再根據(jù)正六邊形的性質(zhì)求出半徑GF,即邊長FH即可.【詳解】解:如圖,連接AD交PM于O,則點O是圓心,過點O作ON⊥DE于N,連接MF,取MF的中點G,連接GH,GQ,由對稱性可知,OM=OP=EN=DN=1,由正六邊形的性質(zhì)可得ON=23,∴OD=DN∴MF=13由正六邊形的性質(zhì)可知,△GFH、△GHQ、△GQM都是正三角形,∴FH=12MF故選:D.【點睛】本題考查正多邊形和圓,掌握正六邊形和圓的性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.【變式7-1】(2023秋·河南駐馬店·九年級統(tǒng)考期末)如圖,已知⊙O的半徑為4,則該圓內(nèi)接正六邊形ABCDEF的邊心距OG(
)
A.32 B.32 C.2【答案】C【分析】連接OC,OD,可得△OCD是等邊三角形,根據(jù)邊心距即為等邊三角形的高用勾股定理求出OG.【詳解】解:連接OC,OD,
∵六邊形ABCDEF是正六邊形,∴∠COD=360°∴△OCD是等邊三角形,由題意可知OG⊥CD,則OG垂直平分CD,∴OC=OD=CD=4,CG=∴OG=故選:C.【點睛】本題考查了正多邊形,等邊三角形的判定及性質(zhì),熟練掌握圓內(nèi)接正多邊形的相關(guān)概念是解題的關(guān)鍵.【變式7-2】(2023秋·浙江杭州·九年級??计谥校┤鐖D,正方形ABCD和正△AEF都內(nèi)接于⊙O,EF與BC、CD分別相交于點G、H,則EFGHA.62 B.2 C.3 【答案】C【分析】設(shè)⊙O的半徑是r,則OF=r,根據(jù)AO是∠EAF的平分線,求出∠OAF=30°,進而得出OI=CI,再根據(jù)相似比求出GH,從而得到EFGH【詳解】解:連接AC、BD、OF,如圖所示:設(shè)⊙O的半徑是r,則OF=r,∵AO是∠EAF的平分線,∴∠OAF=1∵OA=OF,∴∠OFA=∠OAF=30°,∴∠COF=60°,∴FI=rsin∴EF=2×3∵AO=2OI,∴OI=12r∴GHBD∴GH=1∴EFGH=3rr故選:C.【點睛】本題考查正多邊形與圓的關(guān)系.解答本題的關(guān)鍵是熟練掌握正多邊形的有關(guān)概念,并準(zhǔn)確運用他們求線段長.【變式7-3】(2023秋·北京海淀·九年級期末)如圖,⊙O是正八邊形ABCDEFGH的外接圓,⊙O的半徑是1,則下列四個結(jié)論中正確的是.①DF的長為π2;②DF=2OF;③Δ【答案】①②④【分析】先求出正八邊形的中心角∠DOE=45°,得到∠DOF=90°,即可求出弧DF的長①正確錯誤;由勾股定理求得DF=2OF可得②正確;由∠DOE=45°,可得③錯誤;由于S四邊形【詳解】解:∵∠DOE=∠EOF=360°∴∠DOF=90°,∴弧DF的長為90π×1180∴①正確;∵∠DOF=90°,OD=OF,∴2OF∴OF=2即DF=2∴②正確;∵∠DOE=45°,∴③錯誤;∵S∴S∵OE=1∴S∴④正確;故答案為:①②④.【點睛】本題主要考查了正多邊形和圓,勾股定理,三角形的面積公式,熟練掌握正多邊形的中心角和邊數(shù)的關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵.【題型8圓錐側(cè)面積的相關(guān)計算】【方法點撥】解決此類問題掌握圓錐側(cè)面積的計算公式是關(guān)鍵,并且能夠靈活運用.【例8】(2023秋·全國·九年級專題練習(xí))小華的爸爸要用一塊矩形鐵皮加工出一個底面半徑為20cm,高為402(1)你能求出這個錐形漏斗的側(cè)面展開圖的圓心角嗎?(2)如圖,有兩種設(shè)計方案,請你計算一下,哪種方案所用的矩形鐵皮面積較少?【答案】(1)120°(2)方案二所用的矩形鐵皮面積較少【分析】(1)先根據(jù)勾股定理求出母線長為60,然后根據(jù)圓錐側(cè)面展開圖為一扇形,這個扇形的弧長等于圓錐底面的周長和弧長公式計算錐形漏斗的側(cè)面展開圖的圓心角;(2)如圖1,矩形的一邊長等于母線長60,再利用含30度的直角三角形三邊的關(guān)系計算出OB,從而得到BC長,再計算矩形ABCD的面積;如圖2,矩形的一邊長等于母線長60,再利用含30°的直角三角形三邊的關(guān)系計算出OF,從而得到CG長,再計算矩形EFGH的面積,然后比較兩矩形的面積即可.【詳解】(1)圓錐的母線長=20設(shè)這個錐形漏斗的側(cè)面展開圖的圓心角為n°所以2π?20=n?π?60180,解得即這個錐形漏斗的側(cè)面展開圖的圓心角為120°;(2)如圖1,OM=60,∠MON=在Rt△OBM中,∵∠BOM=30∴BM=30,∴OB=3∴BC=2OB=603∴方案一所需的矩形鐵皮的面積=60×603如圖2,OM=ON=60,∠MON=120在Rt△FOM中,∵∠FOM=60∴OF=30,∴FG=OF+OG=30+60=90,∴方案二所需的矩形鐵皮的面積=90×60=5400,∴方案二所用的矩形鐵皮面積較少.【點睛】本題考查了圓錐的計算:圓錐的側(cè)面展開圖為一扇形,這個扇形的弧長等于圓錐底面的周長,扇形半徑等于圓錐的母線長.【變式8-1】(2012春·湖南永州·九年級階段練習(xí))如圖,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=2,BC=6,以A為圓心,AD為半徑的圓與BC邊相切于點M,于AB交于點E,將扇形A-DME剪下圍成一個圓錐,則圓錐的高為.【答案】55【分析】如圖,連接AM,由切線的性質(zhì)知AM⊥BC,先根據(jù)題意和等腰梯形的性質(zhì)求出∠BAD的度數(shù),然后根據(jù)弧長公式可求出弧DE的長,進一步可求得圓錐的底面半徑,再運用勾股定理即可求得圓錐的高.【詳解】解:如圖,連接AM,則AM⊥BC,∵ABCD為等腰梯形,∴2BM+AD=BC,∴BM=2=AM,∴∠BAM=45o,∴∠BAD=135o,∴l(xiāng)DE∴要圍成的圓錐底面半徑=3π2÷2π=3【點睛】本題考查了等腰梯形的性質(zhì)、圓的切線的性質(zhì)、弧長公式和圓錐的高的計算等知識,熟練掌握上述知識是解題的關(guān)鍵.【變式8-2】(2023秋·江蘇·九年級專題練習(xí))如圖是一張直角三角形卡片,∠ACB=90°,AC=BC,點D、E分別在邊AB、AC上,AD=2cm,DB=4cm,DE⊥AB.若將該卡片繞直線DE旋轉(zhuǎn)一周,則形成的幾何體的表面積為cm2.
【答案】16π+162π.【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)得到若將該卡片繞直線DE旋轉(zhuǎn)一周,則形成的幾何體是一個以BD為底面圓半徑的圓臺,上面去掉一個以CF為底面,高為EF的圓錐,利用圓的面積公式,圓錐側(cè)面的面積公式計算即可.【詳解】∵AD=2cm,DB=4cm,∴AB=6cm,∵∠ACB=90°,AC=BC,∴CH=3cm,過點C作CF⊥直線DE于F,作CH⊥AB于H,則四邊形CFDH是矩形,∴DF=CH=3cm,∵DE⊥AB,∴DE=AD=2cm,∠CEF=∠AED=45°,∴CF=EF=DF-DE=1cm,∵若將該卡片繞直線DE旋轉(zhuǎn)一周,則形成的幾何體是一個以BD為底面圓半徑的圓臺,上面去掉一個以CF為底面,高為EF的圓錐,如圖,底面圓的面積=π?4外側(cè)面積=π×4×42上面圓錐側(cè)面面積=π×1×2∴形成的幾何體的表面積為16π+15故答案為:16π+162
【點睛】此題考查平面圖形旋轉(zhuǎn)得到幾何體,考查空間想象能力,考查了圓的面積公式,圓錐的側(cè)面面積公式,此題能根據(jù)圖形利用空間想象能力得到旋轉(zhuǎn)后的幾何體為上面去掉一個圓錐的圓臺由此進行計算是解題的關(guān)鍵.【變式8-3】(2023秋·全國·九年級專題練習(xí))如圖,在一張四邊形ABCD的紙片中,AB∥DC,AD=AB=BC=22,∠D=45°,以點A為圓心,2(1)求證:DC與⊙A相切;(2)過點B作⊙A的切線;(要求:尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡)(3)若用剪下的扇形AEF圍成一個圓錐的側(cè)面,能否從剪下的兩塊余料中選取一塊,剪出一個圓作為這個圓錐的底面?【答案】(1)見解析(2)見解析(3)能,理由見解析【分析】(1)過點A作AG⊥DC于點G,勾股定理求得AG可得AG是⊙A的半徑,即可得證;(2)作線段AB的垂直平分線,交⊙A于點H,作直線BH,則BH即為所求,根據(jù)作圖可得HA=HB=2,根據(jù)勾股定理的逆定理證明△AHB是直角三角形,即可求解;(3)根據(jù)弧長公式求得EF的長,繼而求得圓錐的底面半徑,連接AC交EF于點Q,過點B作BR⊥DC于點R,BR,AC交于點O,過點O作OP⊥BC于點P,則⊙O與BC,CD相切,繼而求得⊙O的半徑r,比較OQ與r的大小,進而比較r與圓錐底面半徑的大小即可求解.【詳解】(1)證明:如圖,過點A作AG⊥DC于點G,∵∠ADC=45°,AD=22∴AG=2,∵⊙A的半徑為2,∴AG是⊙A的半徑,又AG⊥DC,∴DC是⊙A的切線;(2)如圖,作線段AB的垂直平分線,交⊙A于點H,作直線BH,則BH即為所求,理由,∵HA=HB=2,AB=2∴H∴△ABH是直角三角形,且AH⊥HB∴HB是⊙A的切線;(3)解:∵∠D=45°,AB∴∠BAD=135°,∴EF則圓錐的底面圓的半徑為3如圖,連接AC交EF于點Q,過點B作BR⊥DC于點R,BR,AC交于點O,過點O作OP⊥BC于點P,則⊙O與BC,CD相切,∵AB=BC∴∠BCA=∠BAC∵AB∴∠BAC=∠ACD∴∠BCA=∠ACD∴OR=OP由(1)可知AB,DC之間的距離為2,∴BR=2,∵BC=2∴RC=∴△BRC是等腰直角三角形,∴∠RBC=45°∵BP⊥BC∴△OPB是等腰直角三角形,∴BO=設(shè)⊙O的半徑為r,則BO=2?r,∴2解得r=∴BO=2∴AO∴OQ=AO?AQ=32?16OQ?r=32?16∵32?162又242∴OQ?r>0,即OQ>r,∵22∴能從剪下的兩塊余料中選取一塊,剪出一個圓作為這個圓錐的底面.【點睛】本題考查了切線的判定,角平分線的性質(zhì),勾股定理,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.【題型9動點的運動軌跡長度計算】【例9】(2023春·黑龍江大慶·九年級??茧A段練習(xí))四邊形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠DAB=135°,且AB=2,AD=42.以B為圓心,BC為半徑作弧,交BA的延長線于點E,若點Q為弧EC上的動點,過點Q作QH⊥BC于點H,設(shè)點I為△BQH的內(nèi)心,連接BI,QI,當(dāng)點Q從點C運動到點E時,則內(nèi)心I【答案】5【分析】三角形的內(nèi)心是三角形三個內(nèi)角平分線的交點,連接IC,由內(nèi)心定義得∠QBI=∠CBI,繼而證明△IBQ≌△IBC(SAS),再由全等三角形的對應(yīng)角相等解得∠BIC=∠BIQ,接著計算∠QBI+∠IQB的度數(shù),得到∠BIC=∠BIQ=135°,過B、I、C三點作⊙O,求得∠BOC的度數(shù),求出BC=10,在等腰直角三角形BCO中,利用勾股定理解得BO=5【詳解】解:如圖,連接IC,∵I是內(nèi)心,∴∠QBI=∠CBI,∵BI=BI,CB=BQ,∴△IBQ≌△IBC(SAS)∴∠BIC=∠BIQ,∵∠QHB=90°,∴∠QBI+∠IQB=12∠QBH+12∠BQH∴∠BIQ=180°?45°=135°,∴∠BIC=∠BIQ=135°,
過B、I、C三點作⊙O,連接OB,OC,∴∠BOC=2(180°?∠BIC)=2×(180°?135°)=90°,∴當(dāng)點Q從點C運動到點E時,內(nèi)心所經(jīng)過的路徑長為BC的長,過點D作DM⊥BC,過A作AN⊥DM,垂足分別為M、N,∵∠DAB=135°,∠B=∠D=90°,∴∠DAN=45°,∠C=45°,∵AB=2,AD=42.∴AN=DN=4=BM,DM=CM=6,∴BC=4+6=10,在等腰直角三角形BCO中,BO=BC∴l(xiāng)BC故答案為:52【點睛】本題考查圓的綜合,涉及圓周角定理、勾股定理、全等三角形的判定與性質(zhì)、
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