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1、2022-2023 学年九年级数学中考复习圆综合压轴题专题突破训练(附答案)1如图,在ABC 中,ABAC,以 AB 为直径的O 分别与 BC、AC 相交于点 D 和点 E,DFAC,垂足为 F弦 DG 与 AB 交于点 H,若 DHGH6,AH2BH(1)证明:DF 是O 的切线;(2)求 AB 长;(3)求 AE 长 2如图,在 RtABC 中,ACB90,AB10,AC6,点 D 为 BC 边上的一个动点,以 CD 为直径的O 交 AD 于点 E,过点 C 作 CFAB,交O 于点 F,连接 CE、EF(1)当CFE45时,求 CD 的长;(2)求证:BACCEF;(3)是否存在点 D,
2、使得CFE 是以 CF 为底的等腰三角形,若存在,求出此时 CD 的长;若不存在,试说明理由 3如图,已知 AB 是O 的直径,点 E 是O 上异于 A,B 的点,点 F 是的中点,连接AE,AF,BF,过点 F 作 FCAE 交 AE 的延长线于点 C,交 AB 的延长线于点 D,ADC的平分线 DG 交 AF 于点 G,交 FB 于点 H(1)求证:CD 是O 的切线;(2)求 sinFHG 的值;(3)若 GH4,HB2,求O 的直径 4已知,如图,ABC 的顶点 A,C 在O 上,O 与 AB 相交于点 D,连接 CD(1)若O 半径为 5,A30,求弦 CD 的长;(2)在(1)的条
3、件下,求图中阴影部分的面积;(3)若ACB+ADC180,求证:BC 是O 的切线 5如图 1,AB 为圆 O 的直径,C 为圆 O 上一点,连接 CB,过 C 作 CDAB 于点 D,过点C 作BCE,使BCEBCD,其中 CE 交 AB 的延长线于点 E(1)求证:CE 是圆 O 的切线;(2)如图 2,点 F 在圆 O 上,且满足FCE2ABC,连接 AF 并延长交 EC 的延长线于点 G求证:CF2CD;若 CD4,BD2,求线段 FG 的长 6“求知”学习小组在学完“圆内接四边形的对角互补”这个结论后进行了如下的探究活动:(1)如图 1,点 A、B、C 在O 上,点 D 在O 外,线
4、段 AD、CD 与O 交于点 E、F,试猜想B+D 180(请填“”、“”或“”),并证明你的猜想;(2)如图 2,点 A、B、C 在O 上,点 D 在O 内,此时(1)中猜想的结论还成立吗?若成立,请予以证明;若不成立,请写出你的结论并予以证明;(3)如图 3,凸四边形 ABCD 中,对角线 BD 长为 6,A30,C150,则四边形 ABCD 面积的最大值是 7如图 1,AB 为圆 O 直径点 D 为 AB 下方圆上一点,点 C 为弧 ABD 中点,连结 CD,CA(1)若ABD70,求BDC 的度数;(2)如图 2,过点 C 作 CEAB 于点 H,交 AD 于点 E,CADa,求ACE
5、(用含 a的代数式表示);(3)在(2)的条件下,若 OH5,AD24,求线段 DE 的长 8已知,AB 为O 的直径,弦 AC、DE 交于点 F,连接 OF,DFAF(1)如图 1,求证:CFOEFO;(2)如图 2,连接 BE,若ABE+2FOA90,求证:FAFO;(3)如图 3,在(2)的条件下,连接 FO 并延长交 BE 于点 Q,若 CFAF8,EQ:BQ13:5,求 OB 的长 9如图 1,正方形 ABCD 的边长为 4,点 E、F 分别在 BC、BD 上,且 BE1,过三点 C、E、F 作O 交 CD 于点 G(1)证明EFG90(2)如图 2,连结 AF,当点 F 运动至点A
6、、F、G 三点共线时,求ADF 的面积(3)在点F整个运动过程中,当 EF、FG、CG 中满足某两条线段相等,求所有满足条件的 BF 的长 10 如图 1,以 AB 为直径的O 上有一点 C,连接 BC,过点 B 作ABC 的平分线 BD 与O交于点 D,过点 D 作 DEBC 的延长线于点 E(1)求证:DE 是O 的切线;(2)若 BE9,DE6,求O 的半径;(3)如图 2,过点 D 作 DGAB 于点 G,求证:2AG+BCAB 11如图,ABC 为O 的内接三角形,ADBC,垂足为 D,直径 AE 平分BAD,交 BC于点 F,连结 BE(1)求证:AEBAFD(2)若 AB10,B
7、F5,求 AD 的长(3)若点 G 为 AB 中点,连结 DG,若点 O 在 DG 上,求 BF:FC 的值 12已知:如图,AB 是O 的直径,BD 是O 的弦,延长 BD 到点 C,使 DCBD,连结AC,过点 D 作 DEAC,垂足为 E(1)求证:ABAC;(2)求证:DE 为O 的切线;(3)若ABC 为等边三角形且O 的面积是 9cm2,试求线段 DE 的长 13(1)【基础巩固】如图 1,ABC 内接于O,若C60,弦 AB2,则半径 r ;(2)【问题探究】如图 2,四边形 ABCD 内接于O,若ADC60,ADDC,点 B为弧 AC 上一动点(不与点 A,点 C 重合)求证:
8、AB+BCBD;(3)【解决问题】如图 3,一块空地由三条直路(线段 AD、AB、BC)和一条道路劣弧围成,已知 CMDM千米,DMC60,的半径为 1 千米,市政府准备将这块空地规划为一个公园,主入口在点 M 处,另外三个入口分别在点 C、D、P 处,其中点 P 在上,并在公园中修四条慢跑道,即图中的线段 DM、MC、CP、PD,是否存在一种规划方案,使得四条慢跑道总长度(即四边形 DMCP 的周长)最大?若存在,求其最大值;若不存在,说明理由 14如图,ABC 内接于O,AB 是O 的直径,O 的切线 PC 交 BA 的延长线于点 P,OFBC 交 AC 于点 E,交 PC 于点 F,连接
9、 AF(1)判断直线 AF 与O 的位置关系并说明理由;(2)若O 的半径为 6,AF2,求 AC 的长;(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积 15(1)【学习心得】小明同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易 例如:如图 1,在ABC 中,ABAC,BAC90,D 是ABC 外一点,且 ADAC,求BDC 的度数若以点 A 为圆心,AB 为半径作辅助A,则点 C、D 必在A 上,BAC 是A 的圆心角,而BDC 是圆周角,从而可容易得到BDC (2)【问题解决】如图 2,在四边形 ABCD 中,BADBCD90,BDC27
10、,求BAC 的度数(3)【问题拓展】如图 3,E,F 是正方形 ABCD 的边 AD 上两个动点,满足 AEDF连接 CF 交 BD 于点G,连接 BE 交 AG 于点 H若正方形的边长为 4,则线段 DH 长度的最小值是 .16如图,在 RtABC 中,B90,AE 平分BAC,交 BC 于点 E,点 D 在 AC 上,以AD 为直径的O 经过点 E,点 F 在O 上,且 EF 平分AED,交 AC 于点 G,连接 DF(1)求证:BC 是O 的切线;(2)求证:DEFGDF;(3)若 cosCAE,DF6,直接写出线段 OG 的长 17已知,在半圆 O 中,直径 AB8,点 C,D 在半圆
11、 AB 上运动,弦 CD4 (1)如图 1,当DABCBA 时,求证:CABDBA;(2)如图 2,若DAB15时,求图中阴影部分(弦 AD、直径 AB、弧 BD 围成的图形)的面积;(3)如图 3,取 CD 的中点 M,点 C 从点 A 开始运动到点 D 与点 B 重合时结束,在整个运动过程中:点 M 到 AB 的距离的最小值是 ;直接写出点 M 的运动路径长 18 直角三角板 ABC 的斜边 AB 的两个端点在O 上,已知BAC30,直角边 AC 与O相交于点 D,且点 D 是劣弧 AB 的中点(1)如图 1,判断直角边 BC 所在直线与O 的位置关系,并说明理由;(2)如图 2,点 P
12、是斜边 AB 上的一个动点(与 A、B 不重合),DP 的延长线交O 于点 Q,连接 QA、QB在下列三个条件中选择两个作为已知条件,求出 PQ 的长度;AD6,AB6,PD4,你选择的是 并写出求解过程(3)若 AD6,当点 P 在斜边 AB 上从 A 运动到 B 的过程中,求点 Q 的运动路径长 19如图,ABC 内接于O,ABBC,A 为中点,CD 与 AB 相交于点 E过 B 作 BFAC,交 CD 延长线于 F(1)求证:ACEABC;(2)求证:BFFE;(3)延长 FB 交 AO 延长线于 M若 tanF,CD8,求 BM 的长 20如果一个四边形的对角线相等,我们称这个四边形为
13、美好四边形【问题提出】(1)如图,点 E 是四边形 ABCD 内部一点,且满足 EBEC,EAED,BECAED,请说明四边形 ABCD 是美好四边形;【问题探究】(2)如图,ABC,请利用尺规作图,在平面内作出点 D 使得四边形 ABCD 是美好四边形,且满足 ADBD保留作图痕迹,不写画法;(3)在(2)的条件下,若图中ABC 满足:ABC90,AB4,BC3,求四边形 ABCD 的面积;【问题解决】(4)如图,某公园内需要将 4 个信号塔分别建在 A、B、C、D 四处,现要求信号塔 C建在公园内一个湖泊的边上,该湖泊可近似看成一个半径为 200m 的圆,记为E已知点 A 到该湖泊的最近距
14、离为 500m,是否存在这样的点 D,满足 ACBD,且使得四边形ABCD 的面积最大?若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由 参考答案 1(1)证明:如图,连接 OD,ABAC,ABCC,OBOD,ODBABCC,DFAC,CDF+C90,CDF+ODB90,ODF90,OD 是半径,直线 DF 是O 的切线;(2)解:如图,连接 AD,AB 是O 的直径,ADBC,ABAC,DBDC,DHGH6,ABDG,BDH+B90,B+DAB90,BDHDAB,DHBDHA90,BDHDAH,DH2AHBH,AH2BH 2BH262,BH3,ABAH+BH3BH9;AB 长为 9;(3)解:如图,
15、连接 BE,AB 是O 的直径,AEAC,DFAC,AEDF,BDCD,EFFC,ABAC,ADBC,AD 平分BAC,DHAH,DFAC,DFDH,ADAD,RtADHRtADF(HL),AHAF,AH2BH AF2FC,AEEFFCACAB3 AE 长为 3 2(1)解:CDECFE45,ACB90,DACCDA45,CDAC6;(2)证明:CFAB,BFCB,FCBDEF,BDEF,又BAC+B90,CD 是圆 O 的直径,CED90,DEF+CEF90,BACCEF;(3)解:存在点 D,使得CFE 是 CF 为底的等腰三角形,则 EFCE 如图,连接 FD,并延长和 AB 相交于 G
16、,则EFCECF,四边形 CEDF 为圆内接四边形,ADGECF,又CDECFE,ADGCDE,CD 为O 的直径,DFC90,FCAB,FGA90,FGAACD,ADAD,AGDACD(AAS),DGCD,ACAG6,ACB90,AB10,AC6,BC8,在 RtBDG 中,设 CDx,则 BDBCCD8x,BGABAG1064,DGCDx,BG2+DG2BD2,42+x2(8x)2,x3,即 CD3 3(1)证明:连接 OF OAOF,OAFOFA,CAFFAB,CAFAFO,OFAC,ACCD,OFCD,OF 是半径,CD 是O 的切线(2)解:AB 是直径,AFB90,OFCD,OFD
17、AFB90,AFODFB,OAFOFA,DFBOAF,GD 平分ADF,ADGFDG,FGHOAF+ADG,FHGDFB+FDG,FGHFHG45,sinFHG;(3)解:过点 H 作 HMDF 于点 M,HNAD 于点 N HD 平分ADF,HMHN,FGH 是等腰直角三角形,GH4,FHFG4,2,设 DBk,DF2k,FDBADF,DFBDAF,DFBDAF,DF2DBDA,AD4k,GD 平分ADF,FDHADG,FDHADG,AG8,AFB90,AF12,FB6,AB6,O 的直径为 6 4(1)解:连接 OC、OD,如图所示:则 OCOD5,A30,DOC60,OCD 是等边三角形
18、,CDOC5;(2)解:由(1)得 S阴影S扇形CODSCOD(3)证明:连接 CO 并延长交O 于点 M,连 AM,如图 2 所示:则MAC90,M+ADC180,M+ACM90,ACB+ADC180,MACB,ACB+ACM90,即BCM90,且 CM 是O 的直径,BC 是O 的切线 5(1)证明:连接 OC,如图,CDOB,DCB+DBC90 BCEBCD,BCE+DBC90 OCOB,OCBDBC OCB+BCE90 即:OCCE CE 是O 的切线(2)证明:过点 O 作 OHCF 于 H,如图,则 CHHFFC FCE2ABC,AOC2ABC,FCEAOC FCEFCO+90,A
19、OCE+90,FCOE OCCE,CDOE,DCO+DCE90,E+DCE90 DCOE DCOFCO CDOCHO90,OC 为公共边,OCHODC(AAS)CHCD4 CF8 CF2CD 解:OBOCx,则 ODx3 OC2OD2+CD2,x2(x3)2+42 解得:x OBOC 在 RtCDB 中,BC OCCG,GCF+FCO90,COE+E90 GCFCOE AFCB 是圆的内接四边形,GFCOBC GFCBCO FG 6解:(1)连接 CE,四边形 ABCE 为圆 O 的内接四边形,B+AEC180,在CED 中,AECD,B+D180,故答案为:;(2)(1)的结论不成立,理由:
20、延长 AD 交圆 O 于点 E,连接 CE,则B+E180,在CDE 中,ADCE,B+ADC180,即B+D180;(3)A+C150+30180,四边形 ABCD 的内角和为 360,ABC+ADC180,即四边形 ABCD 四点共圆,分别过点 A、C 作 AMBD 于点 M,CNBD 于点 N,则四边形 ABCD 面积BDAM+BD(AM+CN),故当 A、M、N、C 共线且 AC 为圆的直径时,四边形 ABCD 面积最大,连接 OB、OD,BAD30,BOD60,故BDO 为等边三角形,则 OBODBD6,则 AC2OB12,则四边形 ABCD 面积最大值ACBD36,故答案为:36
21、7解:(1)连接 AD,如图:设BDC,CAD,则CABBDC,点 C 为弧 ABD 中点,ADCCAD,DAB,AB 为O 直径,ADB90,+90,90,ABD90DAB90()9090+2,ABD70,35,即BDC35;(2)连接 BC,如图:AB 为O 直径,ACB90,即BAC+ABC90,CEAB,ACE+BAC90,ACEABC,点 C 为弧 ABD 中点,ADCCADABC,ACE;(3)连接 OC,如图:COB2CAB,由(1)知:ABD2BDC,BDCCAB,COBABD,OHCADB90,OCHABD,即,BD10,AB26,AO13,AHAO+OH13+518,EAH
22、BAD,AHEADB90,AHEADB,即,AE,DEADAE24 8(1)证明;如图 1,连接 AD,CE,OE,OC,DFAF,DDAF,ACED,同理可得,DECDAF,DECACE,CFEF,OEOC,FO 垂直平分 CE,CFOEFO;(2)证明:如图 2,连接 CE,CABE,ABE+2FOA90,C+2FOA90,由(1)知,OF 垂直平分 CE,C+CFO90,CFO2FOA,FAO+FOA2FOA,FAOFAO,FAFO;(3)解:如图 3,作 OGAC 于 G,作 OHBE 于 H,AGCGAC,EHBHBE,CFAF8,CF8+AF,AG(AF+CF)(AF+AF+8)A
23、F+4,FGAGAF4,EQ:BQ13:5,设 EQ13a,BQ5a,BE18a,EHBH9a,HQBHBQ9a5a4a,设FAOAOF,由(2)知:ABEACE902,BOH90ABE2,BOQAOF,HOQBOQ,设 OB5k,OH4k,BH3k,FGOBOH2,FGOBHO90,FOGOBH,OG3,OF5,AGAF+FGOF+FG8,OBOA4 9(1)证明:如图所示,连接 EG,正方形 ABCD,C90,在O 中,C90,EG 是O 的直径,EFG90(直径所对的圆周角等于 90)(2)解:如图所示,过点 F 作 AD,BC 的垂线,分别交 AD,BC 于点 M,N,由(1)得,EF
24、G90,点 F 运动至点 A,F,G 三点共线时得,EFAG,即EFGAFE90,且由 BD 是正方形 ABCD 的对角线可知ADB45,设 MFMDa,则 MDNCa,EN41a3a,ADMN,AMFN,NFE+NFG90,NFGAFM(对顶角相等),NFE+NEF90,NFE+AFMAFM+MAF90,NFEMAF,MFAFEN,RtAMFRtFNE(AAS),MFEN,即 a3a,a1.5,;(3)解:情况一,如图所示,EFCG,连接 EG,C90,EFG90,EFFG,在 RtEFG 和 RtGCE 中,EFCG,EGGE,RtEFGRtGCE(HL),FGEGEC,FGEC,FEEC
25、,由 BD 是正方形 ABCD 的对角线可得FBE45,且 BE1,RtBEF 是等腰直角三角形,BEEF1,;情况二,如图所示,EFFG,连接 EG,FC,在O 中,EFG90,EFFG,即等腰直角三角形,EGFGEF45,FCE 与FGE 对应同弧,FCE45,点 A,F,C 三点共线,即 AC 是正方形 ABCD 的对角线,则点 F 为正方形 ABCD 对角线的交点,且,;情况三,如图所示,连接 EG,过点 F 作 AD,BC 的垂线,分别交 AD,BC 于点 M,N,EFG90,FGCG,EG 是公共边,RtEFGRtECG(HL),EFEC413,设 FNx,由(2)和DBC45可知
26、,AMBNFNx,则 ENx1,在 RtEFN 中,EF2(x1)2+x2,即 32(x1)2+x2,即方程得,(x20,不符合题意,舍去),在 RtBNF 中,综上所述,满足条件的 BF 的长度为,10(1)证明:连接 OD,BD 平分ABC,ABDCBD,OBOD,OBDODB,ODBCBD,ODBC,E+ODE180,DEBC,E90,ODE90,ODDE,OD 是半径,DE 是O 的切线;(2)解:在 RtBDE 中,由勾股定理得,BD3,AB 是直径,ADB90,ADBE,ABDDBE,ABDDBE,AB13,O 的半径为;(3)证明:在 AB 上取 BHBC,连接 DH,DC,DB
27、HDBC,BDBD,HBDCBD(SAS),DHDC,DBEABD,ADDC,ADDH,DGAH,AH2AG,ABAH+BH,2AG+BCAB 11(1)证明:AE 为O 的直径,ABE90,BAE+AEB90,ADBC,ADF90,AFD+FAD90,AE 平分BAD,BAEDAF,AEBAFD;(2)解:如图 1,过点 B 作 BMAE 于点 M AFDBFE,AFDAEB,BFEAEB,BFBE5,AB10,ABE90,AE5,BM2,EMFM,AFAEEF523,BMFADF90,AFDBFM,BFMAFD,AD6;(3)解:ADB90,G 为 AB 的中点,AGDGBG,O 为 AE
28、 的中点,G 为 AB 的中点,OGBE,ABE90,AGD90,ADG 为等腰直角三角形,GAD45,ABD45,过点 F 作 FHAB 于点 H,如图 2,AF 平分BAD,FDFH,ABD45,BFFHFD,AFDAEB,AEBC,AFDC,AFAC,又ADBC,FDDC,设 FDDCx,则 BFx,12证明:如图 1,连接 AD,AB 为O 的直径,ADB90,ADBC,DCBD,AD 是线段 BD 的垂直平分线,ABAC;证明:如图 2,连接 OD,连接 OD,AB 是O 的直径,OAOB,DCBD,OD 是ABC 的中位线,ODAC,DEAC,ODDE,OD 是O 的半径,DE 是
29、O 的切线;解:O 的面积是 9cm2,OA29,OA3,AB2OA6,ABC 是等边三角形,ACBCAB6,DCBDBC3,如图 1,连接 AD,由知,ADB90,根据勾股定理得,AD3,SADCCDADACDE,DE,即线段 DE 的长为 13(1)解:连接 AO,BO,作 OHAB,C60,AOB120,OAB30,OHAB,AHBH,OHAHtan301,AO2OH2,故答案为:2;(2)证明:在 BD 上取点 E,使 BEBC,连接 EC,AC,ADCD,ADC60,ADC 为等边三角形,DCAC,DCA60,四边形 ABCD 为圆 O 的内接四边形,ABC+ADC180,ABC12
30、0,ADCD,ABDCBD,CBD60,BEC 为等边三角形,BCCE,BCE60,BCAECD,ACBDCE(SAS),ABDE,DBDE+BEAB+BC;(3)解:存在 CMDM千米,当 DP+CP 取得最大值时,四边形 DMCP 的周长最大,连接 PM,过点 O 作 OHDM 于点 H,设 OHx,DMCM,OMOM,DOCO,DOMCOM(SSS),DMOCMODMC30,HMx,DHx,DH2+OH2OD2,x或 x1(舍去),OH,OM1,D、P、C、M 四点共圆,DPC120,由(2)可知 DP+CPPM,故当 PM 是直径时,PD+PC 最大值为 2,四边形 DMCP 的周长D
31、M+CM+PC+PD2+PD+PC,四边形 DMCP 的周长的最大值为:2+2,即四条慢跑道总长度(即四边形 DMCP 的周长)的最大值为 2+2 14解:(1)直线 AF 与O 相切 理由如下:连接 OC,PC 为圆 O 切线,CPOC,OCP90,OFBC,AOFB,COFOCB,OCOB,OCBB,AOFCOF,在AOF 和COF 中,AOFCOF(SAS),OAFOCF90,AFOA,又OA 为圆 O 的半径,AF 为圆 O 的切线;(2)AOFCOF,OAOC,E 为 AC 中点,即 AECEAC,OEAC,OAF90,OA6,AF2,tanAOF,AOF30,AEOA3,AC2AE
32、6;(3)ACOA6,OCOA,AOC 是等边三角形,AOC60,OC6,OCP90,CPOC6,SOCPOCCP18,S扇形AOC6,阴影部分的面积为 SOCPS扇形AOC186 15解:(1)如图 1,ABAC,ADAC,以点 A 为圆心,点 B、C、D 必在A 上,BAC 是A 的圆心角,而BDC 是圆周角,BDCBAC45,故答案是:45;(2)如图 2,取 BD 的中点 O,连接 AO、CO BADBCD90,点 A、B、C、D 共圆,BDCBAC,BDC27,BAC27,(3)如图 3,在正方形 ABCD 中,ABADCD,BADCDA,ADGCDG,在ABE 和DCF 中,ABE
33、DCF(SAS),12,在ADG 和CDG 中,ADGCDG(SAS),23,13,BAH+3BAD90,1+BAH90,AHB1809090,取 AB 的中点 O,连接 OH、OD,则 OHAOAB2,在 RtAOD 中,OD2,根据三角形的三边关系,OH+DHOD,当 O、D、H 三点共线时,DH 的长度最小,最小值ODOH22(解法二:可以理解为点 H 是在以 AB 为直径的半圆上运动,当 O、H、D 三点共线时,DH 长度最小)故答案为:22 16(1)证明:如图,AE 平分BAC,BAEEAO,OAOE,EAOOEA,BAEOEA,ABOE,OECB,B90,OEC90,OE 为半径
34、,BC 是O 的切线;(2)证明:EF 平分AED,AEFFED,AEFADF,FEDADF,GFDDFE,GFDDFE;(3)解:如图 3,连接 OF、AF,AD 为直径,AFDAED90,EF 平分AED,AEFFED45,AFDAEF45,AFD 为等腰直角三角形,DF6,OAOD,ADDF612,OFAD,OAODOF6,cosCAE,AEADcosCAE126,AEFADF,AGEFGD,AGEFGD,AGGF,AGAO+OG6+OG,6+OGGF,OGGF6,在 RtFOG 中,GF2OF2+OG2,GF262+(GF6)2,解得:GF6()或 6()(不符合题意,舍去),OGGF
35、6126,线段 OG 的长为 126 17(1)证明:,CADDBC,DABCBA,ACBD,CAD+DABDBC+CBA,即CABDBA,在CAB 和DBA 中,CABDBA(SAS);(2)解:过 D 作 DHAB 于 H,如图:半圆 O 中,直径 AB8,OAOD4,DAB15,ADO15,ODBDAB+ADO30,DHOD4,S扇形DOB,SAODOADH8,S阴影部分S扇形DOB+SAOD;(3)解:连接 OC、OD、OM,过 M 作 MEAB 于 E,如图:直径 AB8,弦 CD4,OCODCD4,COD 是等边三角形,M 是 CD 的中点,CMCD2,OMCD,OM2,ME,当
36、OE 最大时,ME 最小,而当 C 与 A 重合(或 D 与 B 重合)时,OE 最大,如图:COD 是等边三角形,M 是 CD 的中点,MOC30,MEOM,即点 M 到 AB 的距离的最小值是,故答案为:;如图:由知:OM2,M 的轨迹是以 O 为圆心,2为半径的弧,当 C 与 A 重合时,AOM30,同理,当 D 与 B 重合时,BOM30,MOM120,点 M 的运动路径长为,故答案为:18解:如图 1,BC 所在的直线与O 相切,理由如下:作直径 BE,连接 AE,BAE90,E+ABE90,BAC30 的度数为:60,点 D 是的中点,的度数为:120,E60,ABE90E30,B
37、ACABE,ACBE,C90,CBE90,EBCB,点 B 在O 上,CB 所在的直线与O 相切;(2)若选择,DAPAQD,ADPADQ,ADPQDA,DQ9,PQDQPD945,若选择,连接 BD,则ABD 是等腰三角形,则 AD6,同样得出 PQ5;(3)如图 2,连接 OA,OB,OD,由上可知:和的度数为:60,AODBOD60,AOB120,OAOD,AOD 是等边三角形,OAAD6,l4,圆的周长等于 2612,1248,点 Q 的运动路径长为:8 19证明:(1)A 为中点,ACEABC CAEBAC,ACEABC;(2)ACEABC,ABBC,CACE CEACAE BFAC
38、,FBECAE FEBCEA,FBEFEB BFFE 解:(3)连接 OB,OC,设 AM 与 CD 交于点 H,如图,A 为中点,OACD,CHHDCD4,AEH+EAH90 FEBAEH,FEB+EAH90 FBE+EAH90 OBOA,EAHOBA OBA+FBE90 即 OBFM BOM+M90 OHCD,F+M90,BOMF tanBOMtanF BFAC,ACHF,tanACHtanF,tanACH,AH3 设圆的半径为 x,则 OHx3 在 RtOHC 中,OC2OH2+CH2,解得:x OB 在 RtOBM 中,tanBOM,BM 20解:(1)连接 AC,BD,如图:BECA
39、ED,BEC+CEDAED+CED,即BEDAEC,在BED 和CEA 中,BEDCEA(SAS),BDAC,四边形 ABCD 是美好四边形;(2)如图:四边形 ABCD 即为所求;(3)连接 BD,过 D 作 DKAB 于 K,如图:ABC90,AB4,BC3,AC5,四边形 ABCD 是美好四边形,ADBD,ADBDAC5,DKAB,AKBKAB2,在 RtADK 中,DK,SABDABDK42,SBCDBCBK323,S四边形ABCDSABD+SBCD2+3;(4)存在这样的点 D,满足 ACBD,且使得四边形 ABCD 的面积最大,理由如下:当对角线相等的四边形对角线不垂直时,如图,过
40、点 D 作 DMAC 于 M,过点 B 作 BNAC 于 N,则 S四边形ABCDSACD+SACBAC(DM+BN),DMDO,BNBO,DM+BNBD,S四边形ABCDACBD,当对角线相等的四边形对角线垂直时,如图:S四边形ABCDSACD+SACBAC(OD+OB)ACBD 当对角线相等的四边形对角线垂直时,面积最大,如图,当 AC 过圆心 E,AC 最长,四边形 ABCD 中,ACBD 时,其面积最大,E 的半径为 200m,点 A 到该湖泊的最近距离为 500m,AC500+2200900(m),ACBD900m,S四边形ABCDACBD900900405000(m2),故四边形 ABCD 的面积最大为 405000m2