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1、2022-2023 学年北师大版九年级数学下册第 3 章圆 圆与相似三角形综合解答题专题提升训练(附答案)1如图,在ABC 中,C90,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 BD5,DC3,求 AC 的长 2如图,在ABC 中,BCAC,以 BC 为直径的O 与边 AB 相交于点 D,与边 AC 相交于点 F,DEAC,垂足为点 E,连接 OD(1)求证:DE 与O 相切;(2)若 AE2,O 的半径 R4,求 DE 的长 3如图,在 RtABC 中,ACB90,AD 平分BAC 交 BC 于点 D,点 O 是
2、AB 边上一点,以 O 为圆心作O 且经过 A,D 两点,交 AB 于点 E(1)求证:BC 是O 的切线;(2)AC2,AB6,求 BE 的长 4如图,AB 是O 的直径,CB 与O 相切于点 B点 D 在O 上,且 BCBD,连接 CD交O 于点 E过点 E 作 EFAB 于点 H,交 BD 于点 M,交O 于点 F(1)求证:MEDMDE(2)连接 BE,若 ME3,MB2求 BE 的长 5已知:如图,AB 是O 的直径,AC 是弦,ODAC 于点 E,交O 于点 F,连接 BF,CF,DBFC(1)求证:AD 是O 的切线;(2)若 AC8,EF2,求 AD 的长 6 如图,AB 是O
3、 的直径,直线 MC 与O 相切于点 C 过点 A 作 MC 的垂线,垂足为 D,线段 AD 与O 相交于点 E(1)求证:AC 是DAB 的平分线;(2)若 AB10,AC4,求 AE 的长 7如图,ABC 中,ABAC,以 AB 为直径的O 交 BC 于点 D,交 AC 于点 E过 D 作DFAC,垂足为 F(1)求证:DF 是O 的切线;(2)若 CD3,CE,求O 的半径 8已知,如图,直线 MN 交O 于 A,B 两点,AC 是直径,AD 平分CAM 交O 于 D,过 D 作 DEMN 于 E(1)求证:DE 是O 的切线;(2)若DAE60,AE3cm,求O 的半径 9如图,在AB
4、C 中,ACB90,以 BC 为直径的O 交 AB 于点 D,E 是 AC 中点,连接 DE(1)判断 DE 与O 的位置关系并说明理由;(2)设 CD 与 OE 的交点为 F,若 AB10,BC6,求 OF 的长 10如图,AB 为O 的直径,CB,CD 分别切O 于点 B,D,CD 交 BA 的延长线于点 E,CO 的延长线交O 于点 G,EFOG 于点 F若 BC6,DE4(1)求证:FEBECF;(2)求O 的半径长(3)求线段 EF 的长 11如图,AB 是O 的直径,点 C 是O 上异于 A、B 的点,连接 AC、BC,点 D 在 BA的延长线上,且DCAABC,点 E 在 DC
5、的延长线上,且 BEDC(1)求证:DC 是O 的切线;(2)若,BE3,求 DA 的长 12如图,在 RtABC 中,C90,BD 是角平分线,点 O 在 AB 上,以点 O 为圆心,OB 为半径的圆经过点 D,交 BC 于点 E(1)求证:AC 是O 的切线;(2)若 OB10,CD8,求 CE 的长 13如图,AB 为O 的弦,点 P 在O 上,PAPB,PC 为O 的直径,过点 P 作 PQAB,垂足为点 Q(1)说明APCQPB;(2)若O 的半径为 7,点 P 在O 上,点 Q 在O 内,且 PQ4,过点 Q 作 PQ 的垂线交O 于点 A、B设 PAx,PBy,求 y 与 x 的
6、函数表达式,并写出 x 的取值范围 若 PA 和 PB 的值恰好是两个连续的整数,求线段 AC 的长 14如图,四边形 ABCD 内接于O,ABAD,对角线 BD 为O 的直径,AC 与 BD 交于点 E点 F 为 CD 延长线上,且 DFBC(1)证明:ACAF;(2)若 AD2,AF,求 AE 的长;(3)若 EGCF 交 AF 于点 G,连接 DG证明:DG 为O 的切线 15如图,已知ABC 中,ACB90,ACBC3,D 是射线 AB 上一点,作BCD 的外接圆O,CE 是O 的直径,连接 DE、BE(1)若点 D 在 AB 边上,求DCE 的度数;(2)若ACD 与BDE 全等,求
7、 AD 的长;(3)若 AD,求O 的半径 r 的值 16如图,点 O 是ABC 中 AB 边上一点,以点 O 为圆心,OA 的长为半径作O,O 恰好经过点 C,且与边 BC,AB 分别交于 E,F 两点连接 AE,过点 E 作O 的切线,交线段 BF 于点 M,交 AC 的延长线于点 N,且 EMBM,EBAO(1)求EAM 的度数;(2)求证:AC22BMOB;(3)若 OA,求CNE 的面积 17已知矩形 ABCD 中,AB2,AD5,点 E 是 AD 边上一动点,连接 BE、CE,以 BE为直径作O,交 BC 于点 F,过点 F 作 FHCE 于 H(1)当直线 FH 与O 相切时,求
8、 AE 的长;(2)当 FHBE 时,求 AE 的长;(3)若线段 FH 交O 于点 G,在点 E 运动过程中,OFG 能否成为等腰直角三角形?如果能,求出此时 AE 的长;如果不能,说明理由 18如图,AB 是O 的直径,AC 是弦,点 E 在圆外,OEAC 于 D,BE 交O 于点 F,连接 BD,BC,CF,BFCAED(1)求证:AE 是O 的切线;(2)求证:BODEOB;(3)设BOD 的面积为 S1,BCF 的面积为 S2,若 tanODB,求的值 19如图,BC 是O 的直径,点 A 在O 上,ADBC,垂足为 D,BE 分别交AD、AC 延长线于点 F、G(1)过点 A 作直
9、线 MN,使得 MNBG,判断直线 MN 与O 的位置关系,并说理(2)若 AC3,AB4,求 BG 的长(3)连接 CE,探索线段 BD、CD 与 CE 之间的数量关系,并说明理由 20如图,O 是ABC 的外接圆,ABBC,延长 AC 到点 D,使得 CDCB,连接 BD交O 于点 E,过点 E 做 BC 的平行线交 CD 于点 F(1)求证:AEDE(2)求证:EF 为O 的切线;(3)若 AB5,BE3,求弦 AC 的长 21如图,在O 中,AB 为O 的直径,过 O 点作 OCAB 且交O 于 C 点,延长 AB 到D,过点 D 作O 的切线 DE,切点为 E,连接 CE 交 AB
10、于 F 点(1)求证:DEDF;(2)若O 的半径为 2,求 CFCE 的值;(3)若O 的半径为 2,D30,求阴影部分的面积 参考答案 1(1)证明:连接 OD;AD 是BAC 的平分线,13 OAOD,12 23 ODAC ODBACB90 ODBC BC 是O 切线(2)解:过点 D 作 DEAB,AD 是BAC 的平分线,CDDE3 在 RtBDE 中,BED90,由勾股定理得:BE4,BEDACB90,BB,BDEBAC AC6 2(1)证明:如图,BCAC,ACBA,DEAC,AED90,A+ADE90,CBA+ADE90,OBOD,ODBCBA,ODB+ADE90,ODE90,
11、DE 经过O 的半径 OD 的外端,且 DEOD,DE 与O 相切(2)如图,连接 BF 交 OD 于点 G,BC 是O 的直径,BFC90,EFG1809090,EFGDEFEDG90,四边形 FEDG 是矩形,DGF90,ODBF,GFGB,DEBF,DGAF,1,DGFEAE2,ODOB4,OGODDG422,OGB90,GB2,DEGFGB2 3(1)证明:OAOD,OADODA,AD 平分BAC,CADOAD,CADODA,ODAC,ACBODB,ACB90,ODB90,OD 是半径,BC 是O 的切线;(2)解:ODAC,BDOBCA,AC2,AB6,设 ODr,则 BO6r,解得
12、,r1.5,AE3,BE3 4(1)证明:CB 与O 相切于点 B,OBBC,EFAB,EFBC,DEMC,BCBD,CMDE,MEDMDE;(2)EFAB,AB 是O 的直径,DBEF,EBMDBE,BEMBDE,即 BE2BMBD,BM2,ME3,BD5,5(1)证明:如图,DBFC,BFCBAC,DBAC,ODAC,AED90,DAOBAC+DACD+DAC90,AD 经过O 的半径 OA 的外端,且 ADOA,AD 是O 的切线(2)ODAC,AC8,AECEAC84,OAOF,EF2,OEOFEFOAEFOA2,OEA90,OA2OE2+AE2,OA2(OA2)2+42,OA5,OE
13、523;OADOEA90,AODEOA,OADOEA,ADAE4 6(1)证明:连接 OC,直线 MC 与O 相切于点 C,OCM90,ADCD,ADM90,OCMADM,OCAD,DACACO,OAOC,ACOCAO,DACCAB,即 AC 是DAB 的平分线;(2)解:连接 BC,连接 BE 交 OC 于点 F,AB 是O 的直径,ACBAEB90,AB10,AC4,BC2,OCAD,BFOAEB90,CFB90,F 为线段 BE 中点,CBEEACCAB,CFBACB,CFBBCA,即,解得,CF2,OFOCCF3 O 为直径 AB 中点,F 为线段 BE 中点,AE2OF6 7(1)证
14、明:连接 AD AB 是O 的直径,ADB90,ADBC 又 ABAC,D 是 BC 的中点,连接 OD;由中位线定理,知 DOAC,又 DFAC,DFOD DF 是O 的切线;(2)解:连接 BE,AB 是O 的直径,BEAC,DFAC,DFBE,BDCD,EFCF,CE,CF,ADCDFC90,DCFDCA,DCFACD,CD3,CF,AC5,ABAC,AB5,O 的半径 8(1)证明:连接 OD OAOD,OADODA OADDAE,ODADAE DOMN DEMN,ODEDEM90 即 ODDE D 在O 上,OD 为O 的半径,DE 是O 的切线(2)解:AED90,DAE60,AE
15、3cm,AD2AE6cm,连接 CD AC 是O 的直径,ADCAED90 CADDAE,ACDADE ,解得 AC12 O 的半径是 6cm 9解:(1)DE 与O 相切 理由如下:连接 CD、OD,如图,BC 为直径,BDC90,E 为 RtADC 的斜边 AC 的中点,EAED,1A,OBOD,B2,而B+A90 1+290,EDO90,ODDE,DE 为O 的切线;(2)DBCCBA,BDCBCA,BCDBAC,BD:BCBC:BA,BD,OBOC,ECEA,OE 为CAB 的中位线,OFBD,OF:BDOC:CB,OFBD 10解:(1)CB,CD 是O 的切线,CBCD,ODCOB
16、C90,又OBOD,CODCOB(SAS),OCDOCB,又EFOG,EFO90,OEF+EOF90,BOC+BCO90,EOFBOC,FEBECF;(2)在 RtBCE 中,BE8,在 RtOED 中,设 ODx,则 OBx,OE8x,DEECCD1064,由勾股定理得,DE2+OD2OE2,即 42+x2(8x)2,x3,OD3,即O 的半径为 3;(3)由勾股定理得,OE5,OC3,FEODCO,EFOCDO90,EOFCOD,即:,EF2 11(1)证明:连接 OC,OCOB,OCBOBC,ABCDCA,OCBDCA,又AB 是O 的直径,ACB90,ACO+OCB90,DCA+ACO
17、90,即DCO90,DCOC,OC 是半径,DC 是O 的切线;(2)解:,且 OAOB,设 OAOB2x,OD3x,DBOD+OB5x,又BEDC,DCOC,OCBE,DCODEB,BE3,OC,2x,x,ADODOAx,即 AD 的长为 12(1)证明:连接 OD,如图,BD 为ABC 平分线,12,OBOD,13,23,ODBC,C90,ODA90,AC 是O 的切线;(2)解:过 O 作 OGBC,连接 OE,则四边形 ODCG 为矩形,GCODOB10,OGCD8,在 RtOBG 中,利用勾股定理得:BG6,OGBE,OBOE,BE2BG12 解得:BE12,AC 是O 的切线,CD
18、2CECB,即 82CE(CE+12),解得:CE4 或 CE16(舍去),即 CE 的长为 4 13解:(1)PQAB,则PQB90,PC 是圆的直径,则PAC90PQB,PBQPCA,APCQPB;(2)APCQPB,则,即,则 y(4x2);(3),即,则 APPB56,若 PA 和 PB 的值恰好是两个连续的整数,则 PA7,PB8,在 RtPBQ 中,BQ4,即,解得 AC7 14(1)证明:四边形 ABCD 内接于O,ABC+ADC180 ADF+ADC180,ABCADF 在ABC 与ADF 中,ABCADF(SAS)ACAF;(2)解:由(1)得,ACAF ABAD,ADEAC
19、D DAECAD,ADEACD,则 AE;(3)证明:EGCF,AGAE 由(2)得,DAGFAD,ADGAFD ADGF ACAF,ACDF 又ACDABD,ADGABD BD 为O 的直径,BAD90 ABD+BDA90 ADG+BDA90 GDBD DG 为O 的切线 15解:(1)ABC 中,ACB90,ACBC3,CABCBA45,CE 是O 的直径,CDE90CBE,CBDCED45,DCE45;(2)ABC 中,ACB90,ACBC3,AB3,DCEDEC45,DCDE,ACD 与BDE 全等,且 CDDE,CABDBEDCE45,BDAC3,ADABBD33,当点 D 在线段
20、AB 的延长线上时,同理可求 ADAB+BD3+3;(3)如图,过点 E 作 EFBD 于 F,AB3,AD,BD2,EFBD,DBE45,FEB45DBE,EFBF,BEEF,BDEBCE,EFDEBC90,DEFCEB,即,解得:BF,BEBF1,CE,OECO,O 的半径 r 的值为 16解:(1)连接 OE,直线 MN 与O 相切于点 E,OEMN,OEM90,EOM+EMO90,EMBM,BBEM,在O 中,AOEO,EBAO,EBEO,BEOM,EMOB+BEM2B,EOM+EMOB+2B3B,3B90,B30,EOMB30,在O 中,EAMEOM3015;(2)证明:连接 CO,
21、在O 中,COEO,CEOEOM+B2B60,CEO 是等边三角形,EOCOCE,COE60,COBEOM+COE30+6090,COA90,在O 中,OAOC,在 RtAOC 中,ACOA,AC22OA2,由(1)可知,BBEMEOM,BB,BEMBOE,BE2BMBO,EBAO,AO2BMBO,AC22AO2,AC22BMOB;(3)解:过点 N 作 NPCE 于点 P,在 RtOEM 中,OEOA,EOM30,EMBM1,OM2,由(2)可知,AOC 为等腰直角三角形,NAF45,在ANM 中ANM180NAFNMA180453075,NCENAF+B45+3075,NCEANM,NEC
22、E,由(2)可知,CEO 是等边三角形,NECEOEOA,NECBEM30,在 RtNPE 中,NPsinNECNEsin30,SCNECENP 17解:(1)如图 1,连接 EF,FA,FH 为圆的切线且又和 EC 垂直,CEAF CEFAFE;又AFEFEB,CEFBEF,EF 为BEC 的平分线;EFB90,EFBC,BECE BEC 为等腰三角形,BF 为 BC 的一半;EACF,四边形 CEAF 为平行四边形,即 AECF2.5;(2)解:FHBE,FHCE,BECE,AEB+DEC90,ABE+AEB90,ABEDEC,AD90,ABEDEC,AB2,AD5,CDAB2,AE1 或
23、 AE4(3)连接 EF、OF、OG,如图 3 所示:则BFE90,设 AEx,则 EF,AB2,BFAEx,CFDE5x,若OFG 是等腰直角三角形,则FOG90,连接 BG、EG,设 BG、EF 交于点 K,BFK 和EGK 都是等腰直角三角形,BFKFx,BKx,EK2KF2x,在等腰直角EGK 中,根据勾股定理得:GKEG(2x),BGGK+BK(2+x),又EBGEFGFCH,BEGCEF,即,解得:x,或 x(舍去),AE 的长度是 18解:(1)BFCAED,AB 是O 的直径,BFCBAC,AEDBAC,OEAC 于 D,ADE90,AED+DAE90,BAC+DAE90,AB
24、 是O 的直径,AE 是O 的切线;(2)ADOE,OAEODA90,AEDOAD,AODEOA,OA2ODOE,OBOA,OB2ODOE,又BODEOB,BODEOB;(3)AB 是O 的直径,ACB90,OEAC 于 D,OEBC,ODBDBC,在直角三角形 BCD 中,tanODBtanDBC,设 CDk,BC3k,BDk,BODEOB,OBDOEB,OEBC,OEBFBC,OBDFBC,BACBFC,ABDFBC,()2()2,O 是 AB 的中点,SABD2S1,19解:(1)直线 MN 与O 相切,理由:MNBG,NAGG,NAGFAG,BACADC90,CADABO,OAOB,O
25、ABABO,CADBAO,NACBAO,BAO+OAC90,NAC+OAC90,OAMN,直线 MN 与O 相切;(2)解:连接 AE,ABAE,AEBACB,ABAE,ABEAEB,ACBABE,BACGAB,ABCAGB,BC 是O 的直径,BAC90,AC3,AB4,BC5,BG;(3)解:BDCE+CD,理由:连接 CE,在 BC 上截取 BHCE,连接 AH,ABAE,又ABCAEC,ABHAEC(SAS),AHAC,又ADBC,HDCD,BDBH+HDCE+CD 20(1)证明:CDCB,DBCD,又DBCCAE,DCAE,AEDE(2)证明:ACBDBC+D2DBC2CAE 又A
26、BBC,BACACB BAC2CAE,CAEBAE 点 E 为弧 BEC 的中点,连接 OE,则 OEBC,又EFBC,OEEF,EF 为圆 O 的切线(3)解:在ABE 和DBA 中,BAEDABEDBA,ABEDBA,AB2BEDB,由(1)得,CDCBAB5,21(1)证明:连接 OE DE 是O 的切线,DEOE,OED90,DEF+OEC90,OCAB,COB90,C+OFC90,OEOC,OECC,OFCDFE,DEFEFD,DEDF(2)解:延长 CO 交O 于 H,连接 EH CH 为直径,CEH90,OCAB,COF90,COFCEH,CC,COFCEH,CECFCOCH248(3)解:OED90,D30,OE2,OD2OE4,EOB60,DE2,S阴SEDOS扇形OEBOEDE222 故答案为 2