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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date圆-综合练习题圆-综合练习题圆 综合练习题一、与圆有关的中档题:与圆有关的证明(证切线为主)和计算(线段长、面积、三角函数值、最值等)1. 如图,为O的直径,为弦,交于,(1)求证:,并求的长;(2)延长到,使,连接,判断直线与O的位置关系,并说明理由.2. 已知:如图,以等边三角形ABC一边AB为直径的O与边AC、BC分别交于点D、E,过点D作DFBC,垂足为F(1
2、)求证:DF为O的切线;(2)若等边三角形ABC的边长为4,求DF的长;(3)求图中阴影部分的面积3、如图,已知圆O的直径垂直于弦于点,连接并延长交于点,且(1)请证明:是的中点;(2)若,求的长4如图,AB是O的直径,点C在O上,BAC = 60,P是OB上一点,过P作AB的垂线与AC的延长线交于点Q,连结OC,过点C作交PQ于点D(1)求证:CDQ是等腰三角形;(2)如果CDQCOB,求BP:PO的值5 已知:如图, BD是半圆O的直径,A是BD延长线上的一点,BCAE,交AE的延长线于点C, 交半圆O于点E,且E为的中点. (1)求证:AC是半圆O的切线;(2)若,求的长6.如图,内接于
3、O,过点的直线交O于点,交的延长线于点,且AB2=APAD(1)求证:;(2)如果,O的半径为1,且P为弧AC的中点,求AD的长.7如图,在ABC中,C=90, AD是BAC的平分线,O是AB上一点, 以OA为半径的O经过点D. (1)求证: BC是O切线;(2)若BD=5, DC=3, 求AC的长.8如图,AB是O的直径,CD是O的一条弦,且CDAB于E,连结AC、OC、BC.(1)求证:ACO=BCD;(2)若BE=2,CD=8,求AB和AC的长. 9如图,已知为的直径,点、在上,垂足为,交于,且(1)求证:;(2)如果,求的长10如图,已知直径与等边的高相等的圆O分别与边AB、BC相切于
4、点D、E,边AC过圆心O与圆O相交于点F、G。(1) 求证:; (2) 若的边长为a,求的面积.11如图,在ABC中,BCA =90,以BC为直径的O交AB于点P,Q是AC的中点 (1)请你判断直线PQ与O的位置关系,并说明理由;(2)若A30,AP=,求O半径的长.12如图,已知点A是O上一点,直线MN过点A,点B是MN上的另一点,点C是OB的中点, ,若点P是O上的一个动点,且,AB=时,求APC的面积的最大值第13题图13如图,等腰ABC中,AB=AC=13,BC=10,以AC为直径作交BC于点D,交AB于点G,过点D作的切线交AB于点E,交AC的延长线与点F.(1)求证:EFAB;(2
5、)求cosF的值.14(应用性问题)已知:如图,为了测量一种圆形零件的精度,在加工流水线上设计了用两块大小相同,且含有30的直角三角尺按图示的方式测量.(1)若O分别与AE、AF交于点B、C,且AB=AC,若O与AF相切. 求证: O与AE相切;(2)在满足(1)的情况下,当、分别为AE、AF的三分之一点时,且AF=3,求的弧长. 二、圆与相似综合15已知:如图,O的内接ABC中,BAC=45,ABC =15,ADOC并交BC的延长线于D,OC交AB于E. (1)求D的度数;(2)求证:;(3)求的值.16如图,O的直径为,过半径的中点作弦,在BC上取一点,分别作直线,交直线于点.求和的度数;
6、 求证:;图1如图,若将垂足改取为半径上任意一点,点改取图2在 上,仍作直线,分别交直线于点.试判断:此时是否仍有成立?若成立请证明你的结论;若不成立,请说明理由。三、圆与三角函数综合17已知O过点D(4,3),点H与点D关于轴对称,过H作O的切线交轴于点A(如图1)。求O半径;求的值;图1图2如图2,设O与轴正半轴交点P,点E、F是线段OP上的动点(与P点不重合),联结并延长DE、DF交O于点B、C,直线BC交轴于点G,若是以EF为底的等腰三角形,试探索的大小怎样变化?请说明理由。四、圆与二次函数(或坐标系)综合 18、如图,M的圆心在轴上,与坐标轴交于A(0,)、B(1,0),抛物线经过A
7、、B两点 (1) 求抛物线的函数解析式;(2) 设抛物线的顶点为P试判断点P与M 的位置关系,并说明理由;(3) 若M与轴的另一交点为D,则由线段PA、线段PD及弧ABD围成的封闭图形PABD的面积是多少?19如图,在平面直角坐标系中,O是原点,以点C(1,1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A,B两点,开口向下的抛物线经过点A,B,且其顶点P在C上(1)求ACB的大小;(2)写出A,B两点的坐标;(3)试确定此抛物线的解析式;(4)在该抛物线上是否存在一点D,使线段OP与CD互相平分?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由20(以圆为幌子,二次函数为主的代几综合题)如图,半径为1的与轴交
8、于两点,圆心的坐标为,二次函数的图象经过两点,其顶点为(1)求的值及二次函数顶点的坐标;(2)将二次函数的图象先向下平移1个单位,再向左平移2个单位,设平移后图象的顶点为,在经过点和点的直线上是否存在一点,使的周长最小,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 五、以圆为背景的探究性问题21下图中, 图(1)是一个扇形OAB,将其作如下划分:第一次划分: 如图(2)所示,以OA的一半OA1的长为半径画弧交OA于点A1,交OB于点B1,再作AOB的平分线,交于点C,交于点C1, 得到扇形的总数为6个,分别为: 扇形OAB、扇形OAC、扇形OCB、扇形OA1B1、扇形OA1C1、扇形OC1B1
9、;第二次划分: 如图(3)所示,在扇形OC1B1中, 按上述划分方式继续划分, 即以OC1的一半OA2的长为半径画弧交OC1于点A2,交OB1于点B2,再作B1OC1的平分线,交于点D1,交于点D2,可以得到扇形的总数为11个;第三次划分: 如图(4)所示,按上述划分方式继续划分; 依次划分下去.(1) 根据题意, 完成右边的表格;(2) 根据右边的表格, 请你判断按上述划分方式, 能否得到扇形的总数为2008个? 为什么?(3) 若图(1)中的扇形的圆心角AOB=m,且扇形的半径OA的长为R我们把图(2)第一次划分的图形中,扇形(或扇形)称为第一次划分的最小扇形,其面积记为S1;把图(3)第
10、二次划分的最小扇形面积记为S2;,把第n次划分的最小扇形面积记为Sn.求的值.22圆心角定理是“圆心角的度数与它所对的弧的度数相等”,记作(如图);圆心角定理也可以叙述成“圆心角度数等与它所对的弧及圆心角的对顶角所对的弧的和的一半”,记作(如图)请回答下列问题:(1)如图,猜测并说明理由;(2)如图,猜测并说明理由.图(提示:“两条平行弦所夹的弧相等”可当定理用)图图23已知:半径为R的经过半径为r的O圆心,与O交于M、N两点(1)如图1,连接O交O于点C,过点C作O的切线交于点A、B,求的值;(2)若点C为O上一动点.当点C运动到内时,如图2,过点C作O的切线交于A、B两点请你探索的值与(1
11、)中的结论相比较有无变化?并说明你的理由;当点运动到外时,过点C作O的切线,若能交于A、B两点请你在图3中画出符合题意的图形,并探索的值(只写出的值,不必证明)北京市丰台区2015-2016学年度第一学期 初三数学 第24章 圆 综合练习题一、与圆有关的中档题:与圆有关的证明(证切线为主)和计算(线段长、面积、三角函数值、最值等)1. 如图,为O的直径,为弦,交于,(1)求证:,并求的长;(2)延长到,使,连接,判断直线与O的位置关系,并说明理由.1解:,. ,又, (舍负)(2)直线与相切连接为的直径,在中,由勾股定理,得,(或,是等边三角形,)又点A在圆上,直线与相切2. 已知:如图,以等
12、边三角形ABC一边AB为直径的O与边AC、BC分别交于点D、E,过点D作DFBC,垂足为F(1)求证:DF为O的切线;(2)若等边三角形ABC的边长为4,求DF的长;(3)求图中阴影部分的面积2(1)证明:连接DO. 是等边三角形 ,C=60,A=60, OA=OD, 是等边三角形. ADO =60.DFBC ,CDF =30. FDO=180-ADO-CDF= 90.DF为O的切线. (2)是等边三角形,CD=AD=AO=AB=2. Rt中,CDF =30,CF=CD=1. DF=. (3)连接OE,由(2)同理可知E为CB中点,.,. 3、如图,已知圆O的直径垂直于弦于点,连接并延长交于点
13、,且(1)请证明:是的中点;(2)若,求的长3、(1)证明:连接,如图,且过圆心,是等边三角形 在中,点为的中点(2)解:在中,又, 4如图,AB是O的直径,点C在O上,BAC = 60,P是OB上一点,过P作AB的垂线与AC的延长线交于点Q,连结OC,过点C作交PQ于点D(1)求证:CDQ是等腰三角形;(2)如果CDQCOB,求BP:PO的值4 (1)证明:由已知得ACB=90,ABC=30,Q=30,BCO=ABC=30.CDOC,DCQ=BCO=30,DCQ=Q,CDQ是等腰三角形. (2)解:设O的半径为1,则AB=2,OC=1,AC=,BC=. 等腰三角形CDQ与等腰三角形COB全等
14、,CQ=BC=.AQ=AC+CQ=1+,AP=,BP=ABAP= PO=APAO=,BPPO=. 5 已知:如图, BD是半圆O的直径,A是BD延长线上的一点,BCAE,交AE的延长线于点C, 交半圆O于点E,且E为的中点. (1)求证:AC是半圆O的切线;(2)若,求的长5.解:(1)连接OE, E为的中点, .,. .OEBC. BCAC, C=90. AEO=C=90. 即OEAC.又OE为半圆O的半径, AC是半圆O的切线. (2)设的半径为,. . .OEBC,. 即 .6.如图,内接于O,过点的直线交O于点,交的延长线于点,且AB2=APAD(1)求证:;(2)如果,O的半径为1,
15、且P为弧AC的中点,求AD的长.6.解:(1)证明:联结BPAB2=APAD ,= BAD=PAB, ABDAPB, ABC=APB,ACB=APB, ABC=ACB AB=AC. (2)由(1)知AB=AC ABC=60,ABC是等边三角形BAC=60, P为弧AC的中点,ABP=PAC=ABC=30, BAP=90, BP是O的直径, BP=2, AP=BP=1,在RtPAB中,由勾股定理得AB2= BP2AP2=3, AD=3 7如图,在ABC中,C=90, AD是BAC的平分线,O是AB上一点, 以OA为半径的O经过点D. (1)求证: BC是O切线;(2)若BD=5, DC=3, 求
16、AC的长.7.(1)证明: 如图1,连接OD. OA=OD, AD平分BAC, ODA=OAD, OAD=CAD. ODA=CAD. OD/AC. ODB=C=90. BC是O的切线. 图1(2)解法一: 如图2,过D作DEAB于E. AED=C=90.又 AD=AD, EAD=CAD, AEDACD. AE=AC, DE=DC=3. 在RtBED中,BED =90,由勾股定理,得 BE=. 图2设AC=x(x0), 则AE=x.在RtABC中,C=90, BC=BD+DC=8, AB=x+4, 由勾股定理,得x2 +82= (x+4) 2. 解得x=6. 即 AC=6. 解法二: 如图3,延
17、长AC到E,使得AE=AB. AD=AD, EAD =BAD, AEDABD. ED=BD=5. 在RtDCE中,DCE=90, 由勾股定理,得CE=. 5分 图3在RtABC中,ACB=90, BC=BD+DC=8, 由勾股定理,得 AC2 +BC2= AB 2. 即 AC2 +82=(AC+4) 2.解得 AC=6. 8如图,AB是O的直径,CD是O的一条弦,且CDAB于E,连结AC、OC、BC.(1)求证:ACO=BCD;(2)若BE=2,CD=8,求AB和AC的长. 8、证明:(1)连结BD,AB是O的直径,CDAB, A=2又OA=OC,1=A2即:ACO=BCD解:(2)由(1)问
18、可知,A=2,AEC=CEB.ACECBECE2=BEAE 又CD=8,CE=DE=4AE=8AB=10 AC= 9如图,已知为的直径,点、在上,垂足为,交于,且(1)求证:;(2)如果,求的长9解:(1)延长AD与O交于点G 直径BC弦AG于点D, AFB=BAE AE=BE, ABE=BAE ABE=AFB AB=AF (2)在RtEDB中,sinFBC=设ED=3x,BE=5x,则AE=5x,AD=8x,在RtEDB中,由勾股定理得BD=4x在RtADB中,由勾股定理得BD2+AD2=AB2 AB=4, x=1(负舍) AD=8x=8 10如图,已知直径与等边的高相等的圆O分别与边AB、
19、BC相切于点D、E,边AC过圆心O与圆O相交于点F、G。(3) 求证:; (4) 若的边长为a,求的面积.10. (1) 是等边三角形,AB、BC是圆O的切线,D、E是切点,BD=BE.,有DE/AC. (2)分别连结OD、OE,作EHAC于点H. AB、BC是圆O的切线,D、E是切点,O是圆心,OD=OE,AD=EC.,有AO=OC=.圆O的直径等于的高,得半径OG=,CG=OC+OG=+. ,EH=. CGEH =(+),=. 11如图,在ABC中,BCA =90,以BC为直径的O交AB于点P,Q是AC的中点 (1)请你判断直线PQ与O的位置关系,并说明理由;(2)若A30,AP=,求O半
20、径的长.11、解:(1)直线PQ与O相切. 连结OP、CP. BC是O的直径, BPC90 . 又 Q是AC的中点, PQ=CQ=AQ . 34. BCA =90, 2+4=90. 12, 1+3=90. 即 OPQ=90. 直线PQ与O相切. (2) A30,AP=, 在RtAPC中,可求AC=4. 在RtABC中,可求BC=. BO=. O半径的长为. 12如图,已知点A是O上一点,直线MN过点A,点B是MN上的另一点,点C是OB的中点, ,若点P是O上的一个动点,且,AB=时,求APC的面积的最大值12、解:连结OA.由C是OB的中点,且,可证得 OAB=90. 则 O=60. 可求得O
21、A=AC=2.过点O作OEAC于E,且延长EO交圆于点F则 P(F)E是PAC的AC边上的最大的高. 在OAE中,OA=2,AOE=30, 解得 . 所以 . 故 . 即 . 第13题图13如图,等腰ABC中,AB=AC=13,BC=10,以AC为直径作交BC于点D,交AB于点G,过点D作的切线交AB于点E,交AC的延长线与点F.(1)求证:EFAB;(2)求cosF的值.第13题图13. 证明:(1)联结OD OC=OD ODC=OCD又AB=AC OCD=BODC=B ODAB ED是的切线,OD是的半径ODEF ABEF (2)联结AD、CGAD是的直径ADC=AGC=90ABEF DE
22、CGF=GCA AB=AC DC=BC=5RtADC中,ADBC=ABCGCG= RtCGA中,cosGCA=cosF=14(应用性问题)已知:如图,为了测量一种圆形零件的精度,在加工流水线上设计了用两块大小相同,且含有30的直角三角尺按图示的方式测量.(1)若O分别与AE、AF交于点B、C,且AB=AC,若O与AF相切. 求证: O与AE相切;(2)在满足(1)的情况下,当、分别为AE、AF的三分之一点时,且AF=3,求的弧长. 14.解:(1)证明:连结OB、OA、OC. 根据题意,OCA=90. 在ABO与ACO中, AB=AC,OA=OA,OB=OC, 所以 ABOACO. 所以 OC
23、A=OBA =90. 则 AE是圆的切线. (2)因OCA=OBA =90, 且 EAD=FAG =30, 则 BAC =120. 又 ,OAC =60, 故 . 所以 的长为.二、圆与相似综合15已知:如图,O的内接ABC中,BAC=45,ABC =15,ADOC并交BC的延长线于D,OC交AB于E. (1)求D的度数;(2)求证:;(3)求的值. 图315(1)解:如图3,连结OB. O的内接ABC中,BAC=45, BOC =2BAC =90. OB=OC , OBC =OCB =45. ADOC , D =OCB =45. (2)证明: BAC =45,D =45, BAC =D .
24、ADOC , ACE =DAC . ACE DAC 图4(3)解法一:如图4,延长BO交DA的延长线于F,连结OA . ADOC , F=BOC =90. ABC =15, OBA =OBC ABC =30. OA = OB , FOA=OBAOAB =60,OAF =30. . ADOC , BOC BFD ,即的值为2. 解法二:作OMBA于M,设O的半径为r,可得BM=,OM=,BE=,AE=,所以.16如图,O的直径为,过半径的中点作弦,在 上取一点,分别作直线,交直线于点.求和的度数;求证:;如图,若将垂足改取为半径上任意一点,点改取在 上,仍作直线,分别交直线于点.试判断:此时是否
25、仍有成立?若成立请证明你的结论;若不成立,请说明理由。 (1) (第16题) (2)16解:(1)AB为直径,. 在中,.又,.(2)证明:,.在和中,.又,.(3)结论仍成立. 证明如下:,又,.AB为直径,在和中,. . 三、圆与三角函数综合17已知O过点D(4,3),点H与点D关于轴对称,过H作O的切线交轴于点A(如图1)。求O半径;求的值;如图2,设O与轴正半轴交点P,点E、F是线段OP上的动点(与P点不重合),联结并延长DE、DF交O于点B、C,直线BC交轴于点G,若是以EF为底的等腰三角形,试探索的大小怎样变化?请说明理由。图1 图217(1)点在O上, O的半径。(2)如图1,联
26、结HD交OA于Q,则HDOA。联结OH,则OHAH。 HAO=OHQ。 。(3)如图2,设点D关于轴的对称点为H,联结HD交OP于Q,则HDOP。又DE=DF, DH平分BDC。 。 联结OH,则OHBC。 图1 图2 CGO=OHQ。 四、圆与二次函数(或坐标系)综合 18、如图,M的圆心在轴上,与坐标轴交于A(0,)、B(1,0),抛物线经过A、B两点 (4) 求抛物线的函数解析式;(5) 设抛物线的顶点为P试判断点P与M 的位置关系,并说明理由;(6) 若M与轴的另一交点为D,则由线段PA、线段PD及弧ABD围成的封闭图形PABD的面积是多少?18解:(1)抛物线经过点A、B, 解得 (
27、2)由得 顶点P的坐标为(1,)在RtAOM中,MAMO=OA,OA=,OB=1, MA(MA1)=3, MA=2.MB=2, MO=1,即点O的坐标为(1,0)MP=2. 顶点P在圆外; ()连结OD,点M在抛物线的对称轴上,MP轴, . 由线段PA、线段PD及弧ABD形成的封闭图形PABD的面积=扇形OAD的面积.在RtAOM中,sinAMO=,AMO=60.封闭图形PABD的面积= 19如图,在平面直角坐标系中,O是原点,以点C(1,1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A,B两点,开口向下的抛物线经过点A,B,且其顶点P在C上(1)求ACB的大小;(2)写出A,B两点的坐标;(3)试确定此
28、抛物线的解析式;(4)在该抛物线上是否存在一点D,使线段OP与CD互相平分?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由19解: (1)作CHx轴,H为垂足 CH=1,半径CB=2, HBC=30 BCH=60 ACB=120 (2) CH=1,半径CB=2, ,故, (3)由圆与抛物线的对称性可知抛物线的顶点的坐标为(1,3)设抛物线解析式为,把点代入解析式,解得所以 (4)假设存在点使线段与互相平分,则四边形是平行四边形所以,且 轴, 点在轴上 , ,即 满足, 点在抛物线上 存在使线段与互相平分 20(以圆为幌子,二次函数为主的代几综合题)如图,半径为1的与轴交于两点,圆心的坐标为,二次
29、函数的图象经过两点,其顶点为(1)求的值及二次函数顶点的坐标;(2)将二次函数的图象先向下平移1个单位,再向左平移2个单位,设平移后图象的顶点为,在经过点和点的直线上是否存在一点,使的周长最小,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 20.解:(1)由题意得,(1 , 0) , (3 , 0) .则有 解得 二次函数的解析式为顶点的坐标为(2,1) (2)将平移后的抛物线解析式为,其顶点为(0,0). 直线经过点(3,0)和点(0,- 3),直线的解析式为 作点关于直线的对称点,连接、,直线,设垂足为,则有,由题意可知,, , . 过点作的垂线,垂足为,四边形为矩形 直线的解析式为 .
30、的解为 直线与直线的交点为点 五、以圆为背景的探究性问题21下图中, 图(1)是一个扇形OAB,将其作如下划分:第一次划分: 如图(2)所示,以OA的一半OA1的长为半径画弧交OA于点A1,交OB于点B1,再作AOB的平分线,交于点C,交于点C1, 得到扇形的总数为6个,分别为: 扇形OAB、扇形OAC、扇形OCB、扇形OA1B1、扇形OA1C1、扇形OC1B1;第二次划分: 如图(3)所示,在扇形OC1B1中, 按上述划分方式继续划分, 即以OC1的一半OA2的长为半径画弧交OC1于点A2,交OB1于点B2,再作B1OC1的平分线,交于点D1,交于点D2,可以得到扇形的总数为11个;第三次划
31、分: 如图(4)所示,按上述划分方式继续划分;依次划分下去.(4) 根据题意, 完成右边的表格;(5) 根据右边的表格, 请你判断按上述划分方式, 能否得到扇形的总数为2008个? 为什么?(6) 若图(1)中的扇形的圆心角AOB=m,且扇形的半径OA的长为R我们把图(2)第一次划分的图形中,扇形(或扇形)称为第一次划分的最小扇形,其面积记为S1;把图(3)第二次划分的最小扇形面积记为S2;,把第n次划分的最小扇形面积记为Sn.求的值.21解:(1)划分次数扇形总个数16211316421n5n+1(2)不能得到2008个扇形,因为满足5n+1=2008的正整数n不存在; (3)22圆心角定理
32、是“圆心角的度数与它所对的弧的度数相等”,记作(如图);圆心角定理也可以叙述成“圆心角度数等与它所对的弧及圆心角的对顶角所对的弧的和的一半”,记作(如图)请回答下列问题:(1)如图,猜测并说明理由;(2)如图,猜测并说明理由.图(提示:“两条平行弦所夹的弧相等”可当定理用)图图22(1) 理由如下:图EFMN过O点分别作 图NMEF= (2), 理由如下:过O点分别作 = 23已知:半径为R的经过半径为r的O圆心,与O交于M、N两点(1)如图1,连接O交O于点C,过点C作O的切线交于点A、B,求的值;(2)若点C为O上一动点.当点C运动到内时,如图2,过点C作O的切线交于A、B两点请你探索的值
33、与(1)中的结论相比较有无变化?并说明你的理由;当点运动到外时,过点C作O的切线,若能交于A、B两点请你在图3中画出符合题意的图形,并探索的值(只写出的值,不必证明)23解:(1)如图1,延长OO交O于点D,连接AD OD是O的直径, DAO=90 AB与O相切于点C, OCAB BCO=DAO=90又 B=D, BOCDOA OAOB=OCOD=2Rr即OAOB=2Rr (2)答:OAOB=2Rr不变理由:如图2,作O的直径OD,连接AD、OC, DAO=90 AB与O相切于点C, BCO=90 BCO=DAO 又 B=D, BCODAO OAOB= OCOD =2Rr答:OAOB=2Rr不变 画图如图3 -