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/熱點(diǎn)必刷題03圓綜合選填壓軸40題TOC\o"1-3"\h\u一、圓中長(zhǎng)度問(wèn)題 2二、圓中路徑長(zhǎng)度問(wèn)題 3三、圓中最值問(wèn)題 5四、圓中面積問(wèn)題 8五、圓與幾何綜合 10
一、圓中長(zhǎng)度問(wèn)題1.(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,.是邊的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作的平行線,交以為直徑的于點(diǎn),交于點(diǎn),連接并延長(zhǎng),交于點(diǎn),則的長(zhǎng)為(
)A. B. C. D.2.(2024·四川瀘州·模擬預(yù)測(cè))如圖,中,,點(diǎn)O為的外心,,,是的內(nèi)切圓.則的長(zhǎng)為(
)A.2 B.3 C. D.3.(2024·重慶渝北·模擬預(yù)測(cè))如圖,是的直徑,弦,,若,點(diǎn)是弦的中點(diǎn),則的值為(
)A. B. C. D.4.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,在半徑為的上,為上一動(dòng)點(diǎn),將射線繞逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)交于,取的中點(diǎn),求在的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的路徑長(zhǎng)為(
)A. B. C. D.5.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,以為直徑的交于M,N,交于E,且平分,連接交于F,若,,則的長(zhǎng)為(
)A.4 B.4.5 C.5 D.4.86.(2024·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))如圖,的兩條高線交于點(diǎn)F,過(guò)B,C,E三點(diǎn)作,延長(zhǎng)交于點(diǎn)G,連接.設(shè),則下列線段中可求長(zhǎng)度的是()A. B. C. D.二、圓中路徑長(zhǎng)度問(wèn)題7.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,.點(diǎn)在以為直徑的半圓上運(yùn)動(dòng),為上一點(diǎn),且,當(dāng)點(diǎn)P沿半圓從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)是(
)
A. B. C. D.8.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,中,,D在線段上,連,以為的直徑交于P,,當(dāng)D在線段上自C向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)是(
)A.3 B. C. D.9.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,為直徑,且過(guò)半徑的中點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)A的切線交的延長(zhǎng)線于G,且,點(diǎn)E為上一動(dòng)點(diǎn),于點(diǎn)F,當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),點(diǎn)F經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)是(
)A.π B.π C.π D.π10.(2024·江蘇揚(yáng)州·三模)在矩形中,,,點(diǎn)、分別是邊、的中點(diǎn),某一時(shí)刻,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿方向以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng);同時(shí),動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿方向以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng),其中一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到矩形頂點(diǎn)時(shí),兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),連接,過(guò)點(diǎn)作的垂線,垂足為.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)是.11.(2024·四川眉山·二模)個(gè)半徑均為的硬幣兩兩外切,如圖所示,若將左邊第一個(gè)硬幣沿著剩下硬幣的圓周滾動(dòng)一圈回到原來(lái)的位置(其余個(gè)硬幣固定不動(dòng)),那么這個(gè)硬幣在滾動(dòng)時(shí)圓心移動(dòng)的路徑長(zhǎng)為(
)A. B. C. D.三、圓中最值問(wèn)題12.(2024·山東淄博·二模)如圖,在中,,是以斜邊為直徑的半圓上一動(dòng)點(diǎn),為上一點(diǎn)且滿足,連接,則的最小值為.13.(2024·江蘇連云港·三模)如圖,在以為直徑半圓上,,,點(diǎn)是弧上的一動(dòng)點(diǎn),,連接,則的長(zhǎng)的最小值是.14.(2024·江蘇鹽城·三模)如圖,直線與相切于點(diǎn)A,點(diǎn)C為上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作,垂足為B,已知的半徑為,則的最大值為.15.(2024·湖北武漢·二模)如圖,在半圓O中,直徑,點(diǎn)P為半圓O圓弧上一動(dòng)點(diǎn),則的最大值為.16.(2024·四川成都·二模)如圖,在中,,是以為直徑的圓,點(diǎn)D為上一點(diǎn),連接,點(diǎn)E是的中點(diǎn),連接,則的最小值是.17.(2024·山東濟(jì)寧·模擬預(yù)測(cè))如圖,與x軸交于點(diǎn)A,B,與y軸交于點(diǎn)C,D,P為上一動(dòng)點(diǎn),Q為弦上一點(diǎn),.若點(diǎn)D的坐標(biāo)為,則的最小值為.18.(2024·浙江寧波·一模)如圖,是中的兩條弦,相交于點(diǎn),且,點(diǎn)為劣弧上一動(dòng)點(diǎn),為中點(diǎn),若,連接,則最小值為.
19.(2024·江蘇宿遷·二模)如圖,中,,,,以為直徑作圓,圓心為,過(guò)圓上一點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,則的最大值是.20.(2024·江蘇無(wú)錫·三模)如圖,是的直徑,是的弦,且與交于點(diǎn),過(guò)分別作垂線,垂足記作和.現(xiàn)有下列結(jié)論:若,,則的最小值為3;若,,則;若,,則的最大值為;若,,為定值.其中正確的為(
).A. B. C. D.四、圓中面積問(wèn)題21.(2024·山西大同·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,,O是斜邊的中點(diǎn),以點(diǎn)O為圓心的半圓O與相切于點(diǎn)D,交于點(diǎn)E,F(xiàn),則圖中陰影部分的面積為(
)A. B. C. D.22.(2024·湖北·模擬預(yù)測(cè))如圖,點(diǎn)是的內(nèi)心,的延長(zhǎng)線和的外接圓相交于點(diǎn)D,,,,則的面積是(
)A.10 B. C. D.23.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))在邊長(zhǎng)為1的正五邊形內(nèi),所有到點(diǎn)的距離大于1且到點(diǎn)的距離小于1的點(diǎn)組成圖形的面積是(
)A. B. C. D.24.(2024·安徽滁州·模擬預(yù)測(cè))圖1是一張圓形紙片;如圖2,將圓形紙片作兩次對(duì)折,且折痕,垂足為點(diǎn);如圖3,把紙片展開(kāi)后,再將圓形紙片沿弦折疊,使兩點(diǎn),重合,折痕與相交于點(diǎn),連接,,,.下列四個(gè)結(jié)論中錯(cuò)誤的是(
)A.四邊形是菱形 B.為等邊三角形C. D.25.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,點(diǎn)C在以為直徑的半圓上,,,點(diǎn)D在線段上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)E與點(diǎn)D關(guān)于對(duì)稱,于點(diǎn)D,并交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.下列說(shuō)法正確的是()A.B.線段的最小值為C.當(dāng)時(shí),與半圓相切D.當(dāng)點(diǎn)D從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí),線段掃過(guò)的面積是五、圓與幾何綜合26.(2024·江蘇鎮(zhèn)江·二模)如圖,邊長(zhǎng)為2的正方形中,E、F分別為上的動(dòng)點(diǎn),,連接交于點(diǎn)P,則的最小值為.27.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))如圖,在矩形中,,,點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在線段上,且,點(diǎn)為邊上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.28.(2024·內(nèi)蒙古興安盟·二模)如圖,在正方形中,點(diǎn)M,N分別為上的動(dòng)點(diǎn),且,交于點(diǎn)E,點(diǎn)F為的中點(diǎn),點(diǎn)P為上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,若,則的最小值為.
29.(2024·浙江溫州·模擬預(yù)測(cè))如圖,在正方形中,點(diǎn),分別在邊,上(不與頂點(diǎn)重合),且滿足,連接,交于點(diǎn).,分別是邊,的中點(diǎn),連結(jié)接,.若正方形的邊長(zhǎng)為,則的最小值為.30.(2024·山東德州·三模)如圖,正方形的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E是正方形內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P是邊上的動(dòng)點(diǎn),且.連接,則的最小值為.31.(2024·河南鄭州·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,,,分別是射線,射線上的點(diǎn),,的垂直平分線交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)落在上時(shí),長(zhǎng)的最小值為.32.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,在矩形中,,點(diǎn)P為邊上一動(dòng)點(diǎn),連接交對(duì)角線于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)E作,交于點(diǎn)F,連接交于點(diǎn)G,在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,面積的最小值為.33.(2024·江蘇蘇州·一模)如圖,矩形中,,與邊、對(duì)角線均相切,過(guò)點(diǎn)作的切線,切點(diǎn)為,則切線長(zhǎng)的最小值為(
)A.6 B.7 C. D.34.(2024·安徽蚌埠·二模)如圖,在正方形中,,M,N分別為邊,的中點(diǎn),E為邊上一動(dòng)點(diǎn),以點(diǎn)E為圓心,的長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,交于點(diǎn)F,P為的中點(diǎn),Q為線段上任意一點(diǎn),則長(zhǎng)度的最小值為(
)
A. B. C. D.35.(2024·安徽淮北·三模)如圖,線段,點(diǎn)為的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離是1,連接,線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,連接,則線段長(zhǎng)度的最大值是(
)A.3 B.4 C. D.36.(2024·北京·模擬預(yù)測(cè))如圖,在正方形中,點(diǎn)是對(duì)角線上一點(diǎn)(點(diǎn)不與、重合),連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),連接、,交于點(diǎn),給出四個(gè)結(jié)論:①;②;③;④;上述結(jié)論中,所有正確結(jié)論的序號(hào)是(
)A.①② B.③④ C.①②③ D.①②④37.(2024·安徽合肥·模擬預(yù)測(cè))如圖,的對(duì)角線交于點(diǎn)O,E是邊上的動(dòng)點(diǎn),連接交于點(diǎn)F.若,則下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是()
A.的最小值是B.總小于C.當(dāng)點(diǎn)E是的中點(diǎn)時(shí),的面積是D.周長(zhǎng)的最小值是38.(2024·湖南邵陽(yáng)·二模)如圖所示,在正方形中,點(diǎn)在邊上,連接,過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),延長(zhǎng)交于點(diǎn),點(diǎn)是線段上的一動(dòng)點(diǎn),連接,將沿翻折得到,連接.若,則長(zhǎng)度的最小值是(
)A. B. C.4 D.39.(2024·安徽·三模)如圖,矩形中,,,P為邊上一點(diǎn)(不與A、D重合),連接,過(guò)C點(diǎn)作,垂足為點(diǎn)E,點(diǎn)F為的中點(diǎn),則的最小值是(
)
A.3 B. C. D.40.(2024·廣東廣州·模擬預(yù)測(cè))動(dòng)點(diǎn)在等邊的邊上,,連接,于,以為一邊作等邊,的延長(zhǎng)線交于,當(dāng)取最大值時(shí),的長(zhǎng)為()A.2 B. C. D.
熱點(diǎn)必刷題03圓綜合選填壓軸40題TOC\o"1-3"\h\u一、圓中長(zhǎng)度問(wèn)題 2二、圓中路徑長(zhǎng)度問(wèn)題 11三、圓中最值問(wèn)題 18四、圓中面積問(wèn)題 34五、圓與幾何綜合 43
一、圓中長(zhǎng)度問(wèn)題1.(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,.是邊的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作的平行線,交以為直徑的于點(diǎn),交于點(diǎn),連接并延長(zhǎng),交于點(diǎn),則的長(zhǎng)為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查了圓周角定理,直角三角形的性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),平行線等分線段定理,三角形中位線性質(zhì),由是的直徑可得,進(jìn)而得,由平行四邊形的性質(zhì)得,,可得,四邊形是平行四邊形,得到,,,據(jù)此得為的中位線,得到,最后根據(jù)線段的和差關(guān)系即可求解,掌握以上性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:∵是的直徑,∴,∵是的中點(diǎn),∴,∵四邊形是平行四邊形,∴,,∴,∵,∴,∵,,∴四邊形是平行四邊形,∴,∴,∵,∴,∴,,∴為的中位線,∴,∴,故選:.2.(2024·四川瀘州·模擬預(yù)測(cè))如圖,中,,點(diǎn)O為的外心,,,是的內(nèi)切圓.則的長(zhǎng)為(
)A.2 B.3 C. D.【答案】C【分析】本題主要考查了直角三角形的內(nèi)心與外心.熟練掌握三角形內(nèi)心性質(zhì),三角形外心性質(zhì),切線長(zhǎng)定理,勾股定理解直角三角形,是解題的關(guān)鍵.過(guò)點(diǎn)P作,,,根據(jù)三角形的內(nèi)心性質(zhì)得到,根據(jù)切線長(zhǎng)定理得到,,,得到四邊形是正方形,根據(jù)勾股定理求出,得到,求出,得到,得到,即得.【詳解】過(guò)點(diǎn)P作,,,∵點(diǎn)P是內(nèi)切圓的圓心,∴,,,,∴四邊形是正方形,∵中,,,,∴,設(shè),,,則,,得,∴,∴,∵點(diǎn)O為的外心,∴,∴,∴.故選:C.3.(2024·重慶渝北·模擬預(yù)測(cè))如圖,是的直徑,弦,,若,點(diǎn)是弦的中點(diǎn),則的值為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】如圖,記的交點(diǎn)為,連接,延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于,由是的直徑,可得,由勾股定理得,,由弦,可得,由,可求,由勾股定理得,,則,,證明,則,,由點(diǎn)是弦的中點(diǎn),可知,即,證明,則,即,計(jì)算求解即可.【詳解】解:如圖,記的交點(diǎn)為,連接,延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于,∵是的直徑,∴,由勾股定理得,,∵弦,∴,∵,∴,解得,,由勾股定理得,,∴,,∵,∴,,∴,∴,∴,∵點(diǎn)是弦的中點(diǎn),∴,即,又∵,∴,∴,即,解得,,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了直徑所對(duì)的圓周角為直角,垂徑定理,勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí).熟練掌握直徑所對(duì)的圓周角為直角,垂徑定理,勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.4.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,在半徑為的上,為上一動(dòng)點(diǎn),將射線繞逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)交于,取的中點(diǎn),求在的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的路徑長(zhǎng)為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】本題考查了垂徑定理推論,圓內(nèi)接四邊形,圓周角定理,弧長(zhǎng)公式,當(dāng)點(diǎn)重合時(shí),,由為中點(diǎn),則,當(dāng)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,在以為圓心,為半徑的上運(yùn)動(dòng),然后根據(jù)弧長(zhǎng)公式即可求解,熟練掌握知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.【詳解】如圖,取圓上一點(diǎn),∵,,∴,∴,如圖,當(dāng)點(diǎn)重合時(shí),∵,∵為中點(diǎn),∴,∴,∴為直徑,當(dāng)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,在以為圓心,長(zhǎng)度為半徑的上運(yùn)動(dòng),∵為中點(diǎn),為中點(diǎn),∴,∴,∴在的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的路徑長(zhǎng)為,故選:.5.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,以為直徑的交于M,N,交于E,且平分,連接交于F,若,,則的長(zhǎng)為(
)A.4 B.4.5 C.5 D.4.8【答案】B【分析】首先連接,根據(jù)和角平分線性質(zhì)得到,結(jié)合得到四邊形是平行四邊形,求得,由是直徑,得到,得到,由,得到,即得.【詳解】連接,∵,∴,∵平分,∴,∴,∴,∵在中,,∴四邊形是平行四邊形,∴,∴,∵是直徑,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴.故選:B.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓與三角形綜合.熟練掌握?qǐng)A周角定理及推論,角平分線定義,平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理解直角三角形,銳角三角函數(shù)定義,是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.6.(2024·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))如圖,的兩條高線交于點(diǎn)F,過(guò)B,C,E三點(diǎn)作,延長(zhǎng)交于點(diǎn)G,連接.設(shè),則下列線段中可求長(zhǎng)度的是()A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查了三角形的外接圓、圓周角定理、解直角三角形的應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想解決問(wèn)題.連接交于點(diǎn),則,設(shè),則,設(shè)的半徑為,則,在中,得出,即可求解.【詳解】解:如圖所示,連接交于點(diǎn),根據(jù)題意得,點(diǎn)F為的垂心,則,又,∴為直徑,∴,故點(diǎn)在上,設(shè),∴在中,,∴①,依題意,,∴,∴,設(shè)的半徑為,則,∴,在中,;∵,∴,∴,∴,故選:B.二、圓中路徑長(zhǎng)度問(wèn)題7.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,.點(diǎn)在以為直徑的半圓上運(yùn)動(dòng),為上一點(diǎn),且,當(dāng)點(diǎn)P沿半圓從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)是(
)
A. B. C. D.【答案】A【分析】本題主要考查了動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡長(zhǎng)度,相似三角形的性質(zhì)與判定,等腰三角形的性質(zhì)與判定,解直角三角形等等.如圖所示,在上取一點(diǎn)使得,在上取一點(diǎn)使得,連接,,,,,取中點(diǎn),連接,證明,得到,同理可證,即可得到,則點(diǎn)在以為圓心,以的長(zhǎng)為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng),根據(jù)三線合一定理得到,,求出,又當(dāng)點(diǎn)沿半圓從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí),點(diǎn)從點(diǎn)沿半圓運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),可得點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng).【詳解】解:如圖所示,在上取一點(diǎn)使得,在上取一點(diǎn)使得,連接,,,,,取中點(diǎn),連接,
點(diǎn)在以為直徑的半圓上運(yùn)動(dòng),,∵,,,又,,,同理可證,,點(diǎn)在以為圓心,以的長(zhǎng)為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng),,,,,,當(dāng)點(diǎn)沿半圓從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí),點(diǎn)從點(diǎn)沿半圓運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為,故選:A.8.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,中,,D在線段上,連,以為的直徑交于P,,當(dāng)D在線段上自C向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)是(
)A.3 B. C. D.【答案】C【分析】本題考查了圓周角定理、等腰三角形的性質(zhì)及動(dòng)點(diǎn)軌跡:點(diǎn)按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)所形成的圖形為點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡.解決此題的關(guān)鍵是利用圓周角定理確定P點(diǎn)的軌跡.連接,由,可得點(diǎn)P是在以為直徑的弧上運(yùn)動(dòng),當(dāng)D在線段上自C向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑是的長(zhǎng),據(jù)此求解即可.【詳解】如圖,連接,是的直徑,,點(diǎn)P是在以為直徑的弧上運(yùn)動(dòng),當(dāng)D在線段上自C向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑是的長(zhǎng),,中,,,故選:C9.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,為直徑,且過(guò)半徑的中點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)A的切線交的延長(zhǎng)線于G,且,點(diǎn)E為上一動(dòng)點(diǎn),于點(diǎn)F,當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),點(diǎn)F經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)是(
)A.π B.π C.π D.π【答案】B【分析】連接,,由,利用垂徑定理得到H為的中點(diǎn),證明,可求圓的半徑,在直角三角形中,由與的長(zhǎng),利用勾股定理求出的長(zhǎng),進(jìn)而確定出的長(zhǎng),由求出的長(zhǎng),在直角三角形中,利用勾股定理求出的長(zhǎng),由垂直于,得到三角形始終為直角三角形,點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)軌跡為以為直徑的圓上,當(dāng)E位于點(diǎn)B時(shí),,此時(shí)F與H重合;當(dāng)E位于點(diǎn)C時(shí),此時(shí)F與C重合,可得出當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)的長(zhǎng),在直角三角形中,利用銳角三角函數(shù)定義求出的度數(shù),進(jìn)而確定出所對(duì)圓心角的度數(shù),再由的長(zhǎng)求出半徑,利用弧長(zhǎng)公式即可求出的長(zhǎng),即可求出點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng).【詳解】解:連接,,∵,∴H為的中點(diǎn),即,∵是的切線,∴,又,∴,∴即,
∴,∴或(不符合題意,舍去)∴,,∴,∵,
∴始終為直角三角形,點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)軌跡為以為直徑的圓上,當(dāng)E位于點(diǎn)B時(shí),,此時(shí)F與H重合;當(dāng)E位于點(diǎn)C時(shí),此時(shí)F與C重合,∴當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)的長(zhǎng),在中,,∴,∴,∴所對(duì)圓心角的度數(shù)為,∵直徑,∴的長(zhǎng),則當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)的長(zhǎng)為.故選:B.【點(diǎn)睛】此題考查了圓的綜合題,涉及的知識(shí)有:坐標(biāo)與圖形性質(zhì),勾股定理,銳角三角函數(shù)定義,弧長(zhǎng)公式,以及圓周角定理,其中根據(jù)題意得到當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),點(diǎn)F所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為的長(zhǎng)是解本題的關(guān)鍵.10.(2024·江蘇揚(yáng)州·三模)在矩形中,,,點(diǎn)、分別是邊、的中點(diǎn),某一時(shí)刻,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿方向以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng);同時(shí),動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿方向以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng),其中一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到矩形頂點(diǎn)時(shí),兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),連接,過(guò)點(diǎn)作的垂線,垂足為.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)是.【答案】【分析】根據(jù)矩形性質(zhì)、中點(diǎn)性質(zhì)即可求得,如圖1中,連接交于點(diǎn),連接,首先證明,利用勾股定理求出.由,推出點(diǎn)在為直徑的上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)與重合時(shí),如圖2中,連接,.點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是,求出,再利用弧長(zhǎng)公式求解.【詳解】解:四邊形是矩形,,,點(diǎn)、分別是邊、的中點(diǎn),,,連接交于點(diǎn),連接,如圖1,四邊形是矩形,,,,,,在中,,,,點(diǎn)在為直徑的上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)與重合時(shí),如圖2中,連接,.點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是,此時(shí),,,,,平分,,,,點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng).故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查矩形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),圓周角定理,弧長(zhǎng)公式等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問(wèn)題.11.(2024·四川眉山·二模)個(gè)半徑均為的硬幣兩兩外切,如圖所示,若將左邊第一個(gè)硬幣沿著剩下硬幣的圓周滾動(dòng)一圈回到原來(lái)的位置(其余個(gè)硬幣固定不動(dòng)),那么這個(gè)硬幣在滾動(dòng)時(shí)圓心移動(dòng)的路徑長(zhǎng)為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】本題主要考查了弧長(zhǎng)的計(jì)算的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn),根據(jù)題意確定運(yùn)動(dòng)路徑是由由4個(gè)孤1與8個(gè)孤2組成,然后利用弧長(zhǎng)公式計(jì)算即可得解,熟練掌握弧長(zhǎng)的計(jì)算是解決此題的關(guān)鍵.【詳解】如圖,該硬幣圓心路徑由4個(gè)孤1與8個(gè)孤2組成,∴由圓半徑相等得,,∴為等邊三角形,∴,∴,,∴弧1的長(zhǎng),弧2的長(zhǎng),∴總路徑長(zhǎng),故選:C.三、圓中最值問(wèn)題12.(2024·山東淄博·二模)如圖,在中,,是以斜邊為直徑的半圓上一動(dòng)點(diǎn),為上一點(diǎn)且滿足,連接,則的最小值為.【答案】【分析】如圖,取的中點(diǎn),連接,在上取一點(diǎn),使得,連接,過(guò)點(diǎn)作,先根據(jù)勾股定理求得,再根據(jù)中點(diǎn)定義及直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半得到,再證是等邊三角形,得,,,-由勾股定理得在證明,得點(diǎn)在以為半徑,點(diǎn)為圓心的圓上,當(dāng)、、三點(diǎn)共線,連接交于點(diǎn),則的最小值的長(zhǎng)度即可求解.【詳解】解:如圖,取的中點(diǎn),連接,在上取一點(diǎn),使得,連接,過(guò)點(diǎn)作,∵在中,,,,∴,∴,∴是等邊三角形,∴∵,,∴,∴,,∴-∴∵,,∴,,∴∴,∴∴∴點(diǎn)在以為半徑,點(diǎn)為圓心的圓上,當(dāng)、、三點(diǎn)共線,連接交于點(diǎn),則的最小值的長(zhǎng)度即為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理、解直角三角形、直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系與運(yùn)用,確定點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)路線以及利用隱形圓求解線段最值問(wèn)題是解答的關(guān)鍵.13.(2024·江蘇連云港·三模)如圖,在以為直徑半圓上,,,點(diǎn)是弧上的一動(dòng)點(diǎn),,連接,則的長(zhǎng)的最小值是.【答案】【分析】本題考查了解直角三角形,求到圓上一點(diǎn)的最小距離,斜邊上的中線等于斜邊的一半,三角函數(shù),勾股定理,求得點(diǎn)的軌跡是解題的關(guān)鍵.取中點(diǎn),連接,根據(jù)直角三角形中斜邊上的中線等于斜邊的一半得出,點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),進(jìn)而解求得,即可求解.【詳解】解:取中點(diǎn),連接,如圖,∵,,∴,即點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),∵,∴,在中,,∴的長(zhǎng)最小是,故答案為:.14.(2024·江蘇鹽城·三模)如圖,直線與相切于點(diǎn)A,點(diǎn)C為上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作,垂足為B,已知的半徑為,則的最大值為.【答案】/【分析】過(guò)點(diǎn)A作直線,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,交于點(diǎn)N,且,則即,從而把轉(zhuǎn)化為,過(guò)點(diǎn)C作于點(diǎn)H,結(jié)合,設(shè),則,得到,繼而得到,即,把的最大值轉(zhuǎn)化為的最大值,根據(jù)圓的性質(zhì)解答即可.【詳解】過(guò)點(diǎn)A作直線,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,交于點(diǎn)N,且,則即,∴,過(guò)點(diǎn)C作于點(diǎn)H,∵,設(shè),則,∴,∴,即,∵直徑是圓中最大的弦,∴經(jīng)過(guò)圓心O時(shí),的值是最大的,∵直線與相切于點(diǎn)A,∴,∴,∴,∴,∵的半徑為,∴,∴,.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì),直徑是圓中最大的弦,解直角三角形的應(yīng)用計(jì)算,切線性質(zhì),熟練掌握直徑是圓中最大的弦,解直角三角形的應(yīng)用計(jì)算,切線性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.15.(2024·湖北武漢·二模)如圖,在半圓O中,直徑,點(diǎn)P為半圓O圓弧上一動(dòng)點(diǎn),則的最大值為.【答案】【分析】延長(zhǎng)至點(diǎn)C,使得,連接,作的外接圓,連接,并延長(zhǎng)交于點(diǎn)D,連接,則的值即為的值,當(dāng)點(diǎn)C與點(diǎn)D重合時(shí),有最大值,即為的值,的直徑,解直角三角形求出,利用圓周角定理得到,由為的直徑,得到,再利用直角三角形中,含角所對(duì)的邊是斜邊的一半,即可求解.【詳解】解:延長(zhǎng)至點(diǎn)C,使得,連接,作的外接圓,連接,并延長(zhǎng)交于點(diǎn)D,連接,則的值即為的值,當(dāng)點(diǎn)C與點(diǎn)D重合時(shí),有最大值,即為的值,的直徑,,,,,,,為的直徑,,,,的最大值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,解直角三角形,直角三角形的特征,三角形外接圓,正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.16.(2024·四川成都·二模)如圖,在中,,是以為直徑的圓,點(diǎn)D為上一點(diǎn),連接,點(diǎn)E是的中點(diǎn),連接,則的最小值是.【答案】【分析】題目主要考查圓的綜合問(wèn)題,相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理解三角形等,理解題意,根據(jù)題意構(gòu)造相似三角形是解題關(guān)鍵.連接,取的中點(diǎn)H,確定一點(diǎn)G,連接,使得,連接,根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)得出,再由三角形中位線確定,得出當(dāng)點(diǎn)H、E、G三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,即取得最小值,過(guò)點(diǎn)H作于點(diǎn)F,連接,利用勾股定理求解即可.【詳解】解:連接,取的中點(diǎn)H,確定一點(diǎn)G,連接,使得,連接,如圖所示:根據(jù)題意得:,∵點(diǎn)E是的中點(diǎn),∴,∴,∵,∴,∴,∵點(diǎn)H為的中點(diǎn),∴,∴,當(dāng)點(diǎn)H、E、G三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,即取得最小值,過(guò)點(diǎn)H作于點(diǎn)F,連接,如圖所示:∵,,∴,∴,∴,∴,,∴,∴,∴,∴則的最小值是,故答案為:.17.(2024·山東濟(jì)寧·模擬預(yù)測(cè))如圖,與x軸交于點(diǎn)A,B,與y軸交于點(diǎn)C,D,P為上一動(dòng)點(diǎn),Q為弦上一點(diǎn),.若點(diǎn)D的坐標(biāo)為,則的最小值為.【答案】【分析】本題考查坐標(biāo)與圖形的性質(zhì),勾股定理,關(guān)鍵是作出輔助圓,當(dāng)Q與重合時(shí),最?。B接,過(guò)Q作,交于M,以M為圓心,為半徑作圓,連接交于,得到,求出的長(zhǎng),推出,由勾股定理求出的長(zhǎng)即可.【詳解】解:連接,過(guò)Q作,交于M,以M為圓心,為半徑作圓,連接交于,∴,∵,∴,∵D的坐標(biāo)是,∴,∴,∵,∴,∵,∴P,∴,∴,∴Q在M上,∴當(dāng)Q與重合時(shí),最小,∵,,∴,∴,∴的最小值是.故答案為:.18.(2024·浙江寧波·一模)如圖,是中的兩條弦,相交于點(diǎn),且,點(diǎn)為劣弧上一動(dòng)點(diǎn),為中點(diǎn),若,連接,則最小值為.
【答案】【分析】本題考查的重點(diǎn)是垂徑定理,解直角三角形,中位線等知識(shí),難點(diǎn)是找點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,當(dāng)找到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡以后再利用兩點(diǎn)之間直線最短就可以計(jì)算出的最小值.連接,過(guò)點(diǎn)作,交于點(diǎn),,交于點(diǎn),構(gòu)造正方形,計(jì)算圓的半徑,然后作的中點(diǎn),連接,連接,推導(dǎo)出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以為圓心的圓,連接與圓的交點(diǎn)就是的最小值.【詳解】解:如圖所示,連接,過(guò)點(diǎn)作,交于點(diǎn),,交于點(diǎn),
∵,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∵,∴四邊形是正方形,∴,∴,如圖所示,作的中點(diǎn),連接,連接,
∵點(diǎn)是的中點(diǎn),為中點(diǎn),∴,∴點(diǎn)在以點(diǎn)為圓心,以為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),連接交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作,∴當(dāng)點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),即點(diǎn)和點(diǎn)重合時(shí),的值最小,∵點(diǎn)是的中點(diǎn),,∵,∴,∴是等腰直角三角形,∴,∴,∴,,∴的最小值為,故答案為:.19.(2024·江蘇宿遷·二模)如圖,中,,,,以為直徑作圓,圓心為,過(guò)圓上一點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,則的最大值是.【答案】【分析】本題考查了解直角三角形,圓的有關(guān)計(jì)算,勾股定理和等腰直角三角形的性質(zhì),利用特殊角度度角的正切值為切入點(diǎn),構(gòu)造出一個(gè)特殊的度角將所需求的兩個(gè)線段的最大值轉(zhuǎn)化為一條線段,此時(shí)點(diǎn)與點(diǎn)重合,進(jìn)而求出所需要的最大值,解題的關(guān)鍵熟練掌握知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用及正確添加輔助線.【詳解】如圖,作,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),延長(zhǎng)交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作垂足為點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),延長(zhǎng)交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合,點(diǎn)在點(diǎn)處時(shí),取得最大值,理由:連接,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,,∴,∴或(舍去),∴,∵,∴,在上取不同于點(diǎn)的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作所在的直線于點(diǎn),并延長(zhǎng)交于點(diǎn),∵,,∴,則或,∵,,∴,,∴,,由圖可知:,∴,∴當(dāng)點(diǎn)在點(diǎn)處時(shí),取得最大值,最大值為的長(zhǎng),∵,∴取得最大值,故答案為:.20.(2024·江蘇無(wú)錫·三模)如圖,是的直徑,是的弦,且與交于點(diǎn),過(guò)分別作垂線,垂足記作和.現(xiàn)有下列結(jié)論:若,,則的最小值為3;若,,則;若,,則的最大值為;若,,為定值.其中正確的為(
).A. B. C. D.【答案】D【分析】本題主要考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、圓周角定理、垂徑定理、直角三角形的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)成為解題的關(guān)鍵.①如圖:過(guò)O作,連接,先說(shuō)明當(dāng)H和C重合時(shí),最小,且最小值為,然后根據(jù)垂徑定理、勾股定理解答即可;②如圖:過(guò)O作,連接,根據(jù)圓周角定理、垂徑定理可得,然后根據(jù)正弦的定義計(jì)算判斷即可;③設(shè),運(yùn)用含角的直角三角形的性質(zhì)、勾股定理表示出,然后列出函數(shù)解析式,再運(yùn)用二次函數(shù)的性質(zhì)求最值即可;先求出,設(shè),則,再通過(guò)證明相似三角形得到,,然后作差判斷即可.【詳解】解:①:如圖:過(guò)O作,連接,易得:,即當(dāng)H和C重合時(shí),最小,且最小值為,∵,,,∴,∴,即最小值為3,①正確;②如圖:連接,∵,∴,∵∴,∴,即②正確;③設(shè)∵,,∴,則,∴,∵,,∴,∴,∴,∴設(shè),則拋物線的對(duì)稱軸為:,∵,∴當(dāng)時(shí),y由最大值,即的最大值為,即③錯(cuò)誤;④∵,,∴,∴,設(shè),則,∵,∴,∴,∴,即,解得:;同理可得:,∴,即④正確.綜上,正確的有①②④.故選D.四、圓中面積問(wèn)題21.(2024·山西大同·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,,O是斜邊的中點(diǎn),以點(diǎn)O為圓心的半圓O與相切于點(diǎn)D,交于點(diǎn)E,F(xiàn),則圖中陰影部分的面積為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】本題主要考查了切線的性質(zhì)、扇形面積的計(jì)算、直角三角形的性質(zhì)、三角形中位線定理等知識(shí)點(diǎn),正確地作出輔助線是解題的關(guān)鍵.連接,根據(jù)切線的性質(zhì)得到,求得,得到,根據(jù)三角形中位線定理得到,根據(jù)三角形和扇形的面積公式即可解答.【詳解】解:連接,∵是的切線,∴,∵,∴,∵O是斜邊的中點(diǎn),∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴.故選:A.22.(2024·湖北·模擬預(yù)測(cè))如圖,點(diǎn)是的內(nèi)心,的延長(zhǎng)線和的外接圓相交于點(diǎn)D,,,,則的面積是(
)A.10 B. C. D.【答案】D【分析】設(shè)的外接圓圓心為點(diǎn)O,作圓的直徑,交圓于點(diǎn)G,連接,且與的交點(diǎn)為H,利用圓周角定理,勾股定理,三角函數(shù),垂徑定理,等邊三角形的判定和性質(zhì)解答即可.【詳解】解:設(shè)的外接圓圓心為點(diǎn)O,作圓的直徑,交圓于點(diǎn)G,連接,且與的交點(diǎn)為H,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∵點(diǎn)是的內(nèi)心,,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∵點(diǎn)是的內(nèi)心,∴,∴,∴是等邊三角形,過(guò)點(diǎn)B作于點(diǎn)M,則,∴,故選D.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,勾股定理,三角函數(shù),垂徑定理,等邊三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握性質(zhì)和定理,三角函數(shù)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.23.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))在邊長(zhǎng)為1的正五邊形內(nèi),所有到點(diǎn)的距離大于1且到點(diǎn)的距離小于1的點(diǎn)組成圖形的面積是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查正多邊形和圓,扇形面積的計(jì)算以及解直角三角形,根據(jù)正五邊形的性質(zhì),扇形面積的計(jì)算方法,直角三角形的邊角關(guān)系以及圖形中各個(gè)部分面積之間的關(guān)系是正確解答的關(guān)鍵.【詳解】如圖,以點(diǎn)為圓心,以為半徑畫(huà)弧與以點(diǎn)為圓心,以為半徑畫(huà)弧交于點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),∵五邊形是正五邊形,,由正五邊形的對(duì)稱性可知,在中,,,在中,,,∴,.故選:B.24.(2024·安徽滁州·模擬預(yù)測(cè))圖1是一張圓形紙片;如圖2,將圓形紙片作兩次對(duì)折,且折痕,垂足為點(diǎn);如圖3,把紙片展開(kāi)后,再將圓形紙片沿弦折疊,使兩點(diǎn),重合,折痕與相交于點(diǎn),連接,,,.下列四個(gè)結(jié)論中錯(cuò)誤的是(
)A.四邊形是菱形 B.為等邊三角形C. D.【答案】D【分析】由翻折性質(zhì)以及垂徑定理證明菱形即可判斷A;由等邊對(duì)等角作出判斷即可;先判斷為等邊三角形,再根據(jù)勾股定理即可得出結(jié)論;利用扇形面積公式求出結(jié)果即可.【詳解】解:由折疊的性質(zhì)可知,,.由垂徑定理知垂直平分,,互相垂直平分,四邊形是菱形,故選項(xiàng)A正確,不符合題意;,,.,,,.同理可得,,是等邊三角形,故選項(xiàng)B正確,不符合題意;,,,.,,是等邊三角形,,,,故選項(xiàng)C正確,不符合題意;設(shè)圓的半徑為,則,,,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤,符合題意.故選:D【點(diǎn)睛】本題圓的綜合題型,主要考查了翻折變換的性質(zhì),勾股定理,平行線的判定,對(duì)角線互相垂直平分的四邊形是菱形,等邊三角形的判定與性質(zhì).注意掌握折疊前后圖形的對(duì)應(yīng)關(guān)系是關(guān)鍵.25.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,點(diǎn)C在以為直徑的半圓上,,,點(diǎn)D在線段上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)E與點(diǎn)D關(guān)于對(duì)稱,于點(diǎn)D,并交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.下列說(shuō)法正確的是()A.B.線段的最小值為C.當(dāng)時(shí),與半圓相切D.當(dāng)點(diǎn)D從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí),線段掃過(guò)的面積是【答案】D【分析】A、由對(duì)稱證明出,得到只有當(dāng)時(shí),;B、由點(diǎn)E與點(diǎn)D關(guān)于對(duì)稱可得,再根據(jù)即可證到;根據(jù)“點(diǎn)到直線之間,垂線段最短”可得時(shí)最小,由于,求出的最小值就可求出的最小值;C、連接,易證是等邊三角形,,根據(jù)等腰三角形的“三線合一”可求出,進(jìn)而可求出,從而得到與半圓相切;D、首先根據(jù)對(duì)稱性確定線段掃過(guò)的圖形,然后探究出該圖形與的關(guān)系,就可求出線段掃過(guò)的面積.【詳解】解:連接,如圖1所示.∵點(diǎn)E與點(diǎn)D關(guān)于對(duì)稱,∴.∴.∵,∴.∴.∴.只有當(dāng)時(shí),,故A錯(cuò)誤,不符合題意;∵,∴,∴.則,當(dāng)時(shí),如圖2所示.∵是半圓的直徑∴,∵,∴,∵,∴,根據(jù)“點(diǎn)到直線之間,垂線段最短”可得:點(diǎn)D在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),的最小值為.∵.∴線段的最小值為.故B錯(cuò)誤,不符合題意;當(dāng)與半圓相切時(shí),,∴,∵,∴,∵,,∴,∵點(diǎn)E與點(diǎn)D關(guān)于對(duì)稱,∴,∵為直徑,∴,∵,∴,∴,即,∵,∴,故C錯(cuò)誤,不符合題意;∴,∵,∴點(diǎn)D與點(diǎn)F關(guān)于對(duì)稱,∵點(diǎn)D與點(diǎn)E關(guān)于對(duì)稱,∴當(dāng)點(diǎn)D從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)路徑與關(guān)于對(duì)稱,點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)路徑與關(guān)于對(duì)稱.∴掃過(guò)的圖形就是圖5中陰影部分.∴.故D正確,符合題意.
故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的判定與性質(zhì)、平行線的判定與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、切線的判定、軸對(duì)稱的性質(zhì)、含角的直角三角形、垂線段最短等知識(shí),綜合性強(qiáng),有一定的難度,第五個(gè)問(wèn)題解題的關(guān)鍵是通過(guò)特殊點(diǎn)探究的運(yùn)動(dòng)軌跡,屬于中考?jí)狠S題.五、圓與幾何綜合26.(2024·江蘇鎮(zhèn)江·二模)如圖,邊長(zhǎng)為2的正方形中,E、F分別為上的動(dòng)點(diǎn),,連接交于點(diǎn)P,則的最小值為.【答案】2【分析】證明,則,,如圖,記的中點(diǎn)為,則在以為圓心,為直徑的圓上,如圖,連接,由勾股定理得,,如圖,在上取點(diǎn)使,則,連接,,證明,則,即,由,可得當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),的值最小,為,如圖,作于,則,,,則,即,可得,即,由勾股定理得,,根據(jù),計(jì)算求解即可.【詳解】解:∵正方形,∴,,又∵,∴,∴,∴,∴,如圖,記的中點(diǎn)為,則在以為圓心,為直徑的圓上,如圖,連接,由勾股定理得,,如圖,在上取點(diǎn)使,則,連接,,∵,,∴,∴,即,∴,∴當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),的值最小,為,如圖,作于,∴,∴,∴,∴,即,解得,∴,由勾股定理得,,由勾股定理得,,故答案為:2.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,圓周角所對(duì)的弦為直徑,相似三角形的判定與性質(zhì),正弦等知識(shí).熟練掌握正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,圓周角所對(duì)的弦為直徑,相似三角形的判定與性質(zhì),正弦是解題的關(guān)鍵.27.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))如圖,在矩形中,,,點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)在直線上,點(diǎn)在線段上,且,點(diǎn)為邊上一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為.【答案】/【分析】證明可知點(diǎn)在以為直徑的上,作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),連接,與交于點(diǎn),與交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)分別位于點(diǎn)時(shí),根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短,可知的最小值,即為線段的長(zhǎng)度,利用勾股定理求出,再根據(jù)即可求解.【詳解】解:∵四邊形為矩形,∴,∴,∵,∴,∴,∴點(diǎn)在以為直徑的上,作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),連接,與交于點(diǎn),與交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)分別位于點(diǎn)時(shí),根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短,可知的最小值,即為線段的長(zhǎng)度,∵,,點(diǎn)為的中點(diǎn),∴,的半徑,∴,∴,∴,∴的最小值為為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,矩形的性質(zhì),勾股定理,軸對(duì)稱最短線段問(wèn)題,確定出點(diǎn)的位置是解題的關(guān)鍵.28.(2024·內(nèi)蒙古興安盟·二模)如圖,在正方形中,點(diǎn)M,N分別為上的動(dòng)點(diǎn),且,交于點(diǎn)E,點(diǎn)F為的中點(diǎn),點(diǎn)P為上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接,若,則的最小值為.
【答案】【分析】證明,則,,如圖,取的中點(diǎn),則在以為圓心,為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),作關(guān)于對(duì)稱的點(diǎn),連接,連接交于,則,由,可知當(dāng)四點(diǎn)共線時(shí),最小為,由勾股定理得,,根據(jù),求解作答即可.【詳解】解:∵正方形,∴,,又∵,∴,∴,∴,∴,如圖,取的中點(diǎn),則在以為圓心,為直徑的圓上運(yùn)動(dòng),作關(guān)于對(duì)稱的點(diǎn),連接,連接交于,
∴,∴,∴當(dāng)四點(diǎn)共線時(shí),最小為,由勾股定理得,,∴,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),圓周角所對(duì)的弦為直徑,軸對(duì)稱的性質(zhì),勾股定理等知識(shí).熟練掌握正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),圓周角所對(duì)的弦為直徑,軸對(duì)稱的性質(zhì),勾股定理是解題的關(guān)鍵.29.(2024·浙江溫州·模擬預(yù)測(cè))如圖,在正方形中,點(diǎn),分別在邊,上(不與頂點(diǎn)重合),且滿足,連接,交于點(diǎn).,分別是邊,的中點(diǎn),連結(jié)接,.若正方形的邊長(zhǎng)為,則的最小值為.【答案】【分析】由四邊形是正方形,得,,證明,根據(jù)性質(zhì)得出,點(diǎn)無(wú)論在何處,均有,即點(diǎn)在以中點(diǎn)為圓心,為直徑的圓上,用點(diǎn)表示的中點(diǎn),連接,用點(diǎn)表示的中點(diǎn),用點(diǎn)表示的中點(diǎn),連接,以為圓心,為半徑畫(huà)圓,然后證明,則,故的最小值也就是的最小值,當(dāng)點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),最小,最小值為線段的長(zhǎng)度,最后由勾股定理即可求解.【詳解】∵四邊形是正方形,∴,,又∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴點(diǎn)無(wú)論在何處,均有,即點(diǎn)在以中點(diǎn)為圓心,為直徑的圓上,用點(diǎn)表示的中點(diǎn),連接,用點(diǎn)表示的中點(diǎn),用點(diǎn)表示的中點(diǎn),連接,以為圓心,為半徑畫(huà)圓,如圖中的,∵在上運(yùn)動(dòng)且不與重合,∴點(diǎn)的軌跡就是,不與重合,∵,,,∴,,∴,∵,∴,∴,∴的最小值也就是的最小值,∵點(diǎn)在上,∴當(dāng)點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),最小,最小值為線段的長(zhǎng)度,∵點(diǎn)分別是正方形邊的中點(diǎn),∴四邊形是矩形,∵點(diǎn)分別是矩形邊的中點(diǎn),∴四邊形是矩形,∴,,∵,∴在中,由勾股定理得,即:的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì),圓周角定理,兩點(diǎn)之間線段最短,熟練掌握知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.30.(2024·山東德州·三模)如圖,正方形的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E是正方形內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P是邊上的動(dòng)點(diǎn),且.連接,則的最小值為.【答案】/【分析】本題考查最短路徑問(wèn)題,涉及到知識(shí)點(diǎn)有圓周角定理,正方形的性質(zhì),勾股定理.先證明得到點(diǎn)E在以為直徑的半圓上移動(dòng),再作點(diǎn)D關(guān)于直線的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是F,即可得,求出的長(zhǎng)度即可.【詳解】解:∵四邊形是正方形,∴,∴,∵∴,∴,∴點(diǎn)E在以為直徑的半圓上移動(dòng),如圖,設(shè)的中點(diǎn)為O,作正方形關(guān)于直線對(duì)稱的正方形,則點(diǎn)D的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是F,連接交于,交半圓O于E',連接,則,根據(jù)對(duì)稱性有:,則有,∴的最小值為,∵,∴,∴,∴,故的長(zhǎng)度最小值為.故答案為:.31.(2024·河南鄭州·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,,,分別是射線,射線上的點(diǎn),,的垂直平分線交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)落在上時(shí),長(zhǎng)的最小值為.【答案】【分析】本題主要考查線段垂直平分線的性質(zhì)、圓周角定理、解直角三角形等知識(shí)點(diǎn),正確作出輔助圓、應(yīng)用圓周角定理得到是關(guān)鍵.以O(shè)為圓心,長(zhǎng)為半徑作外接圓,連接,由圓周角定理推出是等腰直角三角形,得到,當(dāng)時(shí),長(zhǎng)最小,由銳角的正弦求出長(zhǎng)即可.【詳解】解:∵的垂直平分線交于點(diǎn)O,∴,∴點(diǎn)O是外接圓的圓心,如圖:以O(shè)為圓心,長(zhǎng)為半徑作外接圓,連接,∵,∴,∵,∴是等腰直角三角形,∴,∴當(dāng)長(zhǎng)最小時(shí)長(zhǎng)最小,當(dāng)時(shí),長(zhǎng)最小,∵,∴,∴,∴長(zhǎng)的最小值是.故答案為:.32.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,在矩形中,,點(diǎn)P為邊上一動(dòng)點(diǎn),連接交對(duì)角線于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)E作,交于點(diǎn)F,連接交于點(diǎn)G,在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,面積的最小值為.【答案】【分析】由勾股定理得,,由,可知四點(diǎn)共圓,則,如圖,作的外接圓,過(guò)作于,過(guò)作于,連接,由,可求,由,可得,則,,設(shè),則,,由勾股定理得,,由,可得,可求,則,根據(jù),求解作答即可.【詳解】解:∵矩形,∴,,由勾股定理得,,∵,∴,∴四點(diǎn)共圓,∴,如圖,作的外接圓,過(guò)作于,過(guò)作于,連接,∴,即,解得,,∴,∵,∴,∴,∴,設(shè),則,,由勾股定理得,,∵,∴,解得,,∴,∴,∴在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,面積的最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),勾股定理,四點(diǎn)共圓,同弧所對(duì)的圓周角相等,外接圓,圓周角定理,垂徑定理,正切等知識(shí).熟練掌握矩形的性質(zhì),勾股定理,四點(diǎn)共圓,同弧所對(duì)的圓周角相等,外接圓,圓周角定理,垂徑定理,正切是解題的關(guān)鍵.33.(2024·江蘇蘇州·一模)如圖,矩形中,,與邊、對(duì)角線均相切,過(guò)點(diǎn)作的切線,切點(diǎn)為,則切線長(zhǎng)的最小值為(
)A.6 B.7 C. D.【答案】D【分析】本題考查了矩形的判定與性質(zhì)、切線的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,熟練掌握相關(guān)性質(zhì)和判定,作出合適的輔助線是解題的關(guān)鍵.設(shè)與、分別相切于點(diǎn)G、H,連接、、、,連接并延長(zhǎng)交于E,過(guò)點(diǎn)E作于F,過(guò)點(diǎn)O作于K,設(shè),則,可證得,得出,即,求得,再運(yùn)用勾股定理可得,故當(dāng)時(shí),.【詳解】設(shè)與、分別相切于點(diǎn)G、H,連接、、、,連接并延長(zhǎng)交于E,過(guò)點(diǎn)E作于F,過(guò)點(diǎn)O作于K,如圖,則,,,,,平分,,四邊形是矩形,,,,,,平分,,,,,,,,設(shè),則,,,,,即,,,,,設(shè)的半徑為r,則,,,,,即,,,四邊形是矩形,,,,,是的切線,,,當(dāng)時(shí),.故選:D.34.(2024·安徽蚌埠·二模)如圖,在正方形中,,M,N分別為邊,的中點(diǎn),E為邊上一動(dòng)點(diǎn),以點(diǎn)E為圓心,的長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,交于點(diǎn)F,P為的中點(diǎn),Q為線段上任意一點(diǎn),則長(zhǎng)度的最小值為(
)
A. B. C. D.【答案】B【分析】如圖,連接,為的中點(diǎn),可得,則在以為圓心,為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng),當(dāng)四點(diǎn)共線時(shí),最小,再進(jìn)一步求解即可.【詳解】解:如圖,連接,
∵正方形,,∴,,∵分別,的中點(diǎn),∴,,∵為的中點(diǎn),∴,∴在以為圓心,為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng),當(dāng)四點(diǎn)共線時(shí),最小,此時(shí),,∴,∴,即的最小值為:,故選B【點(diǎn)睛】本題考查的是直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,等腰三角形的性質(zhì),正方形的性質(zhì),圓的確定,熟練的確定P的運(yùn)動(dòng)軌跡是解本題的關(guān)鍵.35.(2024·安徽淮北·三模)如圖,線段,點(diǎn)為的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離是1,連接,線段繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到線段,連接,則線段長(zhǎng)度的最大值是(
)A.3 B.4 C. D.【答案】D【分析】以為斜邊向上作等腰直角,連接,.利用相似三角形的性質(zhì)證明,推出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以為圓心,為半徑的圓,根據(jù),可得結(jié)論.【詳解】解:以為斜邊向上作等腰直角,連接,.,,是等腰直角三角形,是等腰直角三角形,∴,同理,,,,,,,點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以為圓心,為半徑的圓,,,故線段長(zhǎng)度的最大值為.故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查的是旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、相似三角形的性質(zhì)和判定,解直角三角形,點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,三角形三邊關(guān)系,解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問(wèn)題,屬于中考選擇題中的壓軸題.36.(2024·北京·模擬預(yù)測(cè))如圖,在正方形中,點(diǎn)是對(duì)角線上一點(diǎn)(點(diǎn)不與、重合),連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),連接、,交于點(diǎn),給出四個(gè)結(jié)論:①;②;③;④;上述結(jié)論中,所有正確結(jié)論的序號(hào)是(
)A.①② B.③④ C.①②③ D.①②④【答案】C【分析】取的中點(diǎn),連接,利用直角三角形性質(zhì)可得,即,四點(diǎn)共圓,再運(yùn)用勾股定理即可判斷結(jié)論①;將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,可證得,即可判斷結(jié)論②;連接,過(guò)點(diǎn)作于,過(guò)點(diǎn)作于,則四邊形是矩形,可證得,再結(jié)合等腰直角三角形性質(zhì)即可判斷結(jié)論③;④分當(dāng)點(diǎn)P不與點(diǎn)D重合時(shí),當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí),兩種情況討論,延長(zhǎng)至,使,連接,取的中點(diǎn),連接,,可證得,,進(jìn)而可證得,再利用相似三角形性質(zhì)、等腰直角三角形性質(zhì)即可判斷結(jié)論④.【詳解】解:如圖1,取的中點(diǎn),連接,∵,四邊形是正方形,,,,四點(diǎn)共圓,,在中,,在中,,∴;故①正確;將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,如圖2,,,共線,,∴,∴,在和中,∴,∴,∵,∴;故②正確;連接,過(guò)點(diǎn)作于,過(guò)點(diǎn)作于,則四邊形是矩形,如圖3,在和中,,,,,,,,,,故③正確;④當(dāng)點(diǎn)P不與點(diǎn)D重合時(shí),延長(zhǎng)至,使,連接,取的中點(diǎn),連接,,如圖4,四邊形是正方形,,,又,,,,,,是的中點(diǎn),,,,,四點(diǎn)共圓,,由②得,,,,,,是等腰直角三角形,,,在中,,,如圖,當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí),
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