专题28以圆为载体的几何综合问题-挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)(解析版).docx
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- 专题 28 载体 几何 综合 问题 挑战 2023 年中 数学 压轴 秘笈 揭秘 全国 通用 解析
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1、挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)专题28以圆为载体的几何综合问题 【例1】(2022河北育华中学三模)如图,在四边形ABCD中,AB90,AD4,BC10,sinC45,以AB为直径作O,把O沿水平方向平移x个单位,得到O,AB为直径AB平移后的对应线段(1)当x0,且M为O上一点时,求DM的最大值;(2)当B与C重合时,设O与CD相交于点N,求点N到AB的距离;(3)当O与CD相切时,直接写出x的值 【答案】(1)42+4(2)15425(3)2或12【分析】(1)当x0,连接DO并延长交O于点M,则此时DM的值最大,过点D作DEBC于E,易证四边形ABED是矩形,可
2、得ABDE,ADBE4,解RtDEC求出DE8,CD10,可得O的半径为4,利用勾股定理求出OD,即可得到DM的最大值;(2)当B与C重合时,O与CD相交于点N,则O向右平移了10个单位长度,连接OO,则OO=10,连接AN,过点N作NFAB于点F,如图,解RtABN,求出AN,BN,然后根据等积法求出NF即可解决问题;(3)当O与CD相切,在CD的左边时,设切点为P,如图,则ABED是矩形,AD、CD、BC都是O的切线,根据切线长定理可得AD=PD,BC=PC,求出AD=4x,BC=10x,根据CD=PD+PC=AD+BC列方程求出x即可;当O与CD相切,在CD的右边时,同理求解即可(1)解
3、:如图,当x0,连接DO并延长交O于点M,则此时DM的值最大,过点D作DEBC于E,ABDEB90,四边形ABED是矩形,ABDE,ADBE4,ECBCBE1046,在RtDEC中,sinCDECD=45,设DE4k,CD5k(k0),由勾股定理得:EC2+DE2=CD2,即62+4k2=5k2,整理得:k2=4,k0,k=2,DE4k8,CD5k10,ABDE8,OAOB4,OD42+42=42,DM=42+4,即DM的最大值为42+4;(2)当B与C重合时,O与CD相交于点N,则O向右平移了10个单位长度,连接OO,则OO=10,连接AN,过点N作NFAB于点F,如图,则ANB=90,在R
4、tCDE中,sinCDE=CECD=35,cosCDE=DECD=45,ABABDE,ABN=CDE,在RtABN中,AB=AB=8,sinABN=ANAB=sinCDE=35,cosABN=BNAB=cosCDE=45,AN=35AB=358=245,BN=45AB=458=325,SABN=12ABNF=12ANBN,NF=ANBNAB=2453258=9625,点N到AB的距离为OONF=109625=15425;(3)当O与CD相切,在CD的左边时,设切点为P,如图,则ABED是矩形,AD、CD、BC都是O的切线,AD=PD,BC=PC,AA=BB=x,AD=4x,BC=10x,CD=
5、PD+PC=AD+BC,10=4x+10x,解得:x=2;当O与CD相切,在CD的右边时,设切点为Q,如图,则ABBA是矩形,AD、CD、BC都是O的切线,AD=QD,BC=QC,AA=BB=x,AD=x4,BC=x10,CD=QD+QC=AD+BC,10=x4+x10,解得:x=12;综上,当O与CD相切时,x的值为2或12,故答案为:2或12【点睛】本题主要考查了矩形的判定,解直角三角形,勾股定理,点与圆的位置关系,平移的性质,圆周角定理,切线的性质以及切线长定理等知识,熟练掌握直径所对的圆周角是直角,从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等是解题的关键【例2】(2022黑龙江哈尔滨中考
6、真题)已知CH是O的直径,点A,点B是O上的两个点,连接OA,OB,点D,点E分别是半径OA,OB的中点,连接CD,CE,BH,且AOC=2CHB(1)如图1,求证:ODC=OEC;(2)如图2,延长CE交BH于点F,若CDOA,求证:FC=FH;(3)如图3,在(2)的条件下,点G是BH上一点,连接AG,BG,HG,OF,若AG:BG=5:3,HG=2,求OF的长【答案】(1)见解析(2)见解析(3)OF=193【分析】(1)根据SAS证明CODCOE即可得到结论;(2)证明H=ECO即可得出结论;(3)先证明OFCH,连接AH,证明AH=BH,设AG=5x,BG=3x,在AG上取点M,使得
7、AM=BG,连接MH,证明MHG为等边三角形,得MG=HG=2,根据AG=AM+MG可求出x=1,得AG=5,BG=3,过点H作HNMG于点N,求出HB=19,再证HF=2OF,根据HB=3OF=19可得结论(1)如图1点D,点E分别是半径OA,OB的中点OD=12OA,OE=12OBOA=OB,OD=OEBOC=2CHB,AOC=2CHBAOC=BOCOC=OCCODCOE,CDO=CEO;(2)如图2CDOA,CDO=90由(1)得CEO=CDO=90,sinOCE=OEOC=12OCE=30,COE=90OCE=60H=12BOC=1260=30H=ECO,FC=FH(3)如图3CO=O
8、H,FC=FHOFCH FOH=90连接AHAOC=BOC=60AOH=BOH=120,AH=BH,AGH=60AG:BG=5:3设AG=5x,BG=3x在AG上取点M,使得AM=BG,连接MHHAM=HBG,HAMHBGMH=GH,MHG为等边三角形MG=HG=2AG=AM+MG,5x=3x+2x=1,AG=5BG=AM=3,过点H作HNMG于点NMN=12GM=122=1,HN=HGsin60=3AN=MN+AM=4,HB=HA=NA2+HN2=19FOH=90,OHF=30,OFH=60OB=OH,BHO=OBH=30,FOB=OBF=30OF=BF,在RtOFH中,OHF=30,HF=
9、2OFHB=BF+HF=3OF=19,OF=193【点睛】本题主要考查了圆周角定理,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,勾股定理以及解直角三角形等知识,正确作出辅助线构造全等三角形是解答本题的关键【例3】(2022黑龙江绥化中考真题)如图所示,在O的内接AMN中,MAN=90,AM=2AN,作ABMN于点P,交O于另一点B,C是AM上的一个动点(不与A,M重合),射线MC交线段BA的延长线于点D,分别连接AC和BC,BC交MN于点E(1)求证:CMACBD(2)若MN=10,MC=NC,求BC的长(3)在点C运动过程中,当tanMDB=34时,求MENE的值【答案
10、】(1)证明见解析(2)310(3)32【分析】(1)利用圆周角定理得到CMA=ABC,再利用两角分别相等即可证明相似;(2)连接OC,先证明MN是直径,再求出AP和NP的长,接着证明COEBPE,利用相似三角形的性质求出OE和PE,再利用勾股定理求解即可;(3)先过C点作CGMN,垂足为G,连接CN,设出GM=3x,CG=4x,再利用三角函数和勾股定理分别表示出PB和PG,最后利用相似三角形的性质表示出EG,然后表示出ME和NE,算出比值即可(1)解:ABMN,APM=90,D+DMP=90,又DMP+NAC=180,MAN=90,DMP+CAM=90,CAM=D,CMA=ABC,CMACB
11、D(2)连接OC,MAN=90,MN是直径,MN=10,OM=ON=OC=5,AM=2AN,且AM2+AN2=MN2,AN=25,AM=45,SAMN=12AMAN=12MNAP,AP=4,BP=AP=4,NP=AN2AP2=2,OP=52=3,MC=NC,OCMN,COE=90,ABMN,BPE=90,BPE=COE,又BEP=CEO,COEBPECOBP=OEPE=CEBE,即54=OEPE=CEBE由OE+PE=OP=3,OE=53,PE=43,CE=OC2+OE2=52+532=5310,BE=BP2+PE2=42+432=4310,BC=5310+4310=310(3)过C点作CGM
12、N,垂足为G,连接CN,则CGM=90,CMG+GCM=90,MN是直径,MCN=90,CNM+DMP=90,D+DMP=90,D=CNM=GCM,tanMDB=34,tanCNM=tanGCM=34,tanGCM=GMCG设GM=3x,CG=4x,CM=5x,CN=20x3, NG=16x3,NM=25x3,OM=ON=25x6,AM=2AN,且AM2+AN2=MN2,AN=553x,AM=1053x,SAMN=12AMAN=12MNAP,AP=103x=PB,NP=53x,PG=163x53x=113x,CGE=BPE=90,CEG =BEP,CGEBPE,CGBP=GEPE=CEBE,即
13、4x103x=GEPE=CEBEGE=2x,PE=53xME=5x,NE=10x3,ME:NE=3:2,MENE的值为32【点睛】本题考查了圆的相关知识、相似三角形的判定与性质、三角函数、勾股定理等知识,涉及到了动点问题,解题关键是构造相似三角形,正确表示出各线段并找出它们的关系,本题综合性较强,属于压轴题【例4】(2022湖北荆州中考真题)如图1,在矩形ABCD中,AB4,AD3,点O是边AB上一个动点(不与点A重合),连接OD,将OAD沿OD折叠,得到OED;再以O为圆心,OA的长为半径作半圆,交射线AB于G,连接AE并延长交射线BC于F,连接EG,设OAx(1)求证:DE是半圆O的切线;
14、(2)当点E落在BD上时,求x的值;(3)当点E落在BD下方时,设AGE与AFB面积的比值为y,确定y与x之间的函数关系式;(4)直接写出:当半圆O与BCD的边有两个交点时,x的取值范围【答案】(1)见详解(2)32(3)y=9x24x2+36(0x32)(4)32x3或258x4【分析】(1)根据切线的判定定理求解即可;(2)如图,在RtOEB,根据勾股定理列方程求解即可;(3)先证DAOAEG,求出AE,然后证明AEGABF,根据相似三角形面积比等于相似比的平方即可求解;(4)结合图形,分情况讨论即可求出x的取值范围(1)证明:在矩形ABCD中,DAB=90,OED是OAD沿OD折叠得到的
15、,OED=DAB=90,即OEDE, DE是半圆O的切线;(2)解:OED是OAD沿OD折叠得到的,DE=AD=3,OA=OE=x,OB=ABOA=4x,在RtDAB中,DB=AD2+AB2=32+42=5,EB=DBDE=53=2,在RtOEB中,OE2+EB2=OB2,x2+22=4x2,解得x=32,答:x的值为32(3)解:在RtDAO中,DO=AD2+AO2=32+x2=9+x2, OED是OAD沿OD折叠得到的,AEOD,AG是O的直径,AEG=90,即AEEG,ODEG,DAO=AEG=90AOD=EGA,DAOAEG,DOAG=DAAE ,92+x22x=3AE,AE=6x92
16、+x2,AEG=ABC=90,EAG=BAF,AEGABF,SAGESAFB=AEAB2,即y=6x32+x242=9x249+x2,y=9x24x2+36 (0x32)(4)解:由(2)知,当E在DB上时, x=32,如图,当点E在DC上时, x=3 ,当32x3时,半圆O与BCD的边有两个交点;当半圆O经过点C时,半圆O与BCD的边有两个交点,连接OC,在RtOBC中,OB=4x,OC=x,BC=3,OB2+BC2=OC2,4x2+32=x2 ,解得x=258,当258x4时,半圆O与BCD的边有两个交点;综上所述,当半圆O与BCD的边有两个交点时,x的取值范围为:32x3或258x4【点
17、睛】本题考查了矩形的性质,轴对称,勾股定理,切线的判定定理,相似三角形的判定和性质,直径所对的圆周角是直角,相似三角形的判定和性质是解本题的关键【例5】(2022浙江温州中考真题)如图1,AB为半圆O的直径,C为BA延长线上一点,CD切半圆于点D,BECD,交CD延长线于点E,交半圆于点F,已知BC=5,BE=3点P,Q分别在线段AB,BE上(不与端点重合),且满足APBQ=54设BQ=x,CP=y(1)求半圆O的半径(2)求y关于x的函数表达式(3)如图2,过点P作PRCE于点R,连结PQ,RQ当PQR为直角三角形时,求x的值作点F关于QR的对称点F,当点F落在BC上时,求CFBF的值【答案
18、】(1)158(2)y=54x+54(3)97或2111;199【分析】(1)连接OD,设半径为r,利用CODCBE,得ODBE=COCB,代入计算即可;(2)根据CP=AP十AC,用含x的代数式表示 AP的长,再由(1)计算求AC的长即可; (3)显然PRQ90,所以分两种情形,当 RPQ=90时,则四边形RPQE是矩形,当 PQR90时,过点P作PHBE于点H, 则四边形PHER是矩形,分别根据图形可得答案; 连接AF,QF,由对称可知QF=QF,FQR=EQR=45,利用三角函数表示出BF和BF的长度,从而解决问题(1)解:如图1,连结OD设半圆O的半径为rCD切半圆O于点D,ODCDB
19、ECD,ODBE,CODCBE,ODBE=COCB,即r3=5r5,r=158,即半圆O的半径是158(2)由(1)得:CA=CBAB=52158=54APBQ=54,BQ=x,AP=54xCP=AP+AC,y=54x+54(3)显然PRQ90,所以分两种情况)当RPQ=90时,如图2PRCE,ERP=90E=90,四边形RPQE为矩形,PR=QEPR=PCsinC=35y=34x+34,34x+34=3x,x=97)当PQR=90时,过点P作PHBE于点H,如图3,则四边形PHER是矩形,PH=RE,EH=PRCB=5,BE=3,CE=5232=4CR=CPcosC=45y=x+1,PH=R
20、E=3x=EQ,EQR=ERQ=45,PQH=45=QPH,HQ=HP=3x,由EH=PR得:(3x)+(3x)=34x+34,x=2111综上所述,x的值是97或2111如图4,连结AF,QF,由对称可知QF=QF,FQR=EQRBECE,PRCE,PRBE,EQR=PRQ,BQ=x,CP=54x+54,EQ=3-x,PRBE,CPRCBE,CPCR=CBCE,即:54x+54CR=54,解得:CR=x+1,ER=EC-CR=3-x,即:EQ= EREQR=ERQ=45,FQR=EQR=45BQF=90,QF=QF=BQtanB=43xAB是半圆O的直径,AFB=90,BF=ABcosB=9
21、4,43x+x=94,x=2728,CFBF=BCBFBF=BCBF1=3x1=199【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了切线的性质,相似三角形的判定与性质,圆周角定理,三角函数等知识,利用三角函数表示各线段的长并运用分类讨论思想是解题的关键一、解答题【共20题】1(2022黑龙江哈尔滨市萧红中学校模拟预测)如图,在O中,AD、BC是弦,OADAOCOCB=180(1)如图1,求证:ADBC;(2)如图2,如果AD=BC,求证:AC是O直径;(3)如图3,在(2)的条件下,点F在AC上,点E在AB上,AF=CD,BE=CF=4,连接CE、BF交于点G,作HGCE于点G,交BC于点H,SHCG=
22、5,求OF的长【答案】(1)见解析(2)见解析(3)1【分析】(1)延长AO交BC于点E,证明OAD+AEC=180,即可证明ADBC;(2)连接AB,CD,先证四边形ABCD是平行四边形,推出B=D,再根据圆内接四边形对角和为180度,可得B=90,即可证明AC是O直径;(3)连接EH,延长BF交CD于点T,连接ET,证明四边形BETC是矩形,进而推出HC=HE,利用三角形面积公式求出HC=HE=5,推出BH=3,设AB=AF=x,利用勾股定理求出x,即可求解【详解】(1)证明:如图,延长AO交BC于点E, AOC=AEC+OCB,OAD+AOCOCB=180,OAD+AEC+OCBOCB=
23、180,OAD+AEC=180,ADBC;(2)证明:如图2,连接AB,CD, ADBC,AD=BC,四边形ABCD是平行四边形,B=D, B+D=180, B=90,AC是O直径;(3)解:如图3,连接EH,延长BF交CD于点T,连接ET, 四边形ABCD是平行四边形,B=90,四边形ABCD是矩形,ABCD,AB=CD,ABF=CTF, AF=CD,AB=CD,AB=AF,ABF=AFB, AFB=CFT,CFT=CTF,CF=CT, CF=BE,BE=CT, BECT,四边形BETC是平行四边形, EBC=90,四边形BETC是矩形,CG=EG, HGCE,HC=HE,SECH=2SHC
24、G=10=12CHBE, BE=4,HC=HE=5,BH=EH2BE2=5242=3,BC=BH+CH=8,设AB=AF=x,则AC=x+4, AB2+BC2=AC2,x2+82=(x+4)2,解得x=6,AB=6,AC=10,OA=OC=5,OF=OCCF=54=1【点睛】本题属于圆的综合题,主要考查了圆内接四边形的性质,矩形的判定与性质,圆周角定理,平行线的判定与性质,勾股定理,三角形的面积等知识点,解题的关键是正确添加辅助线,构造特殊四边形解决问题,难度较大,多见于压轴题2(2022安徽合肥市五十中学新校二模)如图,ABC为O的内接三角形,且AB为O的直径,DE与O相切于点D,交AB的延
25、长线于点E,连接OD交BC于点F,连接AD、CD,E=ADC(1)求证:AD平分BAC;(2)若CF=2DF,AC=6,求O的半径r【答案】(1)见解析(2)5【分析】(1)根据圆周角定理得到ABC=ADC,进而证明ABC=ADC,得到BCDE,根据切线的性质得到ODDE,根据垂径定理得到BD=CD,根据圆周角定理证明结论;(2)根据三角形中位线定理求出OF,根据勾股定理列出方程,解方程得到答案【详解】(1)由圆周角定理得:ABC=ADC,E=ADC,ABC=ADC,BCDE,DE与O相切于点D,ODDE,ODBC,BD=CD,BAD=CAD,AD平分BAC;(2)ODBC,BF=FC,BO=
26、OA,OF=12AC=3,DF=r3,BF=CF=2DF=2r3,在RtBOF中,OB2=OF2+BF2,即r2=32+(2r6)2,解得:r1=5,r2=3(舍去),答:O的半径r为5【点睛】本题考查的是切线的性质、垂径定理、勾股定理的应用,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键3(2022黑龙江哈尔滨市第八十四中学校一模)如图,ABC内接于O,AD为O的直径,AD交BC于点E,且BE=CE(1)如图1,求证:AD平分BAC;(2)如图2,点P为弧CD上一点,连接AP交BC于点F,过点P作O的切线,交BC的延长线于点G,点H是PF的中点,求证:GHPF;(3)如图3,在(2)的条件下,
27、连接DF,且DFB=3PAD,点R在CG上,连接DR,DR交CH于点N,RN=RG,HN=2,DF=10,求DE的长【答案】(1)见解析(2)见解析(3)2255【分析】(1)根据垂径定理得出DEBC,则DE垂直平分BC,进而得到BD=CD,根据等腰三角形的性质求解即可;(2)连接OP,PG是圆O的切线得出OPA+GPF=90,根据垂径定理得出DEBC,根据直角三角形的性质、对顶角相等得出GFP+EAF=90,根据等腰三角形的性质得出EAF=OPA,进而得出GPF=GFP,根据等腰三角形的判定与性质即可得解;(3)连接PD,延长GH交DF于点M,DR交AP于点T,根据题意推出点M是DF的中点,
28、根据三角形中位线性质推出PD=2MH,根据勾股定理得到PH=HF=4,根据平行线的性质推出PDT=HNT=DAP,HNTPDT,根据等腰三角形的性质及相似三角形的性质、勾股定理求解即可【详解】(1)证明:如图1,连接BD,CD,AD为O的直径,AD交BC于点E,且BE=CE,DEBC,DE垂直平分BC,BD=CD,DEBC,OD平分BAC;(2)证明:连接OP,PG是圆O的切线,OPPG,OPG=90,即OPA+GPF=90,AD为O的直径,AD交BC于点E,且BE=CE,DEBC,AEF=90,EAF+AFE=90 ,AFE=GFP,GFP+EAF=90,OA=OP,EAF=OPA,GPF=
29、GFP,PG=FG,点H是PF的中点,GHPF;(3)解:连接PD,延长GH交DF于点M,DR交AP于点T,GHPF,AD为O的直径,APD=MHF=90,MHDP ,点H是PF的中点,点M是DF的中点,DM=FM=12DF=5,PD=2MH,RN=RG,NGR=RNG,DRE=NGR+RNG=2RGN,AEF=GHF=90,HFG=AFE,DAP=FGH,DRE=2DAP ,DFB=DRE+RDF=3DAP ,RDF=DAP ,DNM=RNG ,DNM=NDM=DAP ,NM=DM=5 ,HN=2 ,MH=3 ,PD=2MH=6 ,PH=HF=MF2MH2=4,DPNM,PDT=HNT=DA
30、P ,HNTPDT ,HNPD=HTPT=PHPTPT=4PTPT=13,PT=3 ,tanDAP=tanPDT=PTDP=DPAP=12=EFAE,AP=12 ,AE=2EF ,AF=APPHHF=4 ,AE2+EF2=AF2 ,5EF2=16 ,EF2=165,DE2+EF2=DF2 ,DE2+165=100,DE=2255【点睛】本题考查了圆的综合题,等角的余角相等,解直角三角形,切线的性质,正确的作出辅助线是解题的关键4(2022北京市第十九中学三模)如图,ABC中AB=AC,AD平分BAC交BC于D,以AD为直径的O交AB于点E,交AC于点F(1)求证:BD是O切线;(2)连接EF交
31、OD与G、连接BO交EF于P,连接PC,若O的半径为5,OG=3,求GE和PC的长【答案】(1)见解析(2)4,217【分析】(1)由等腰三角形的性质可得ADBC,再由AD是直径即可证得结论;(2)连接OE、DE、DF,过P作PHBD于H,则易证RtADERtADF,则可得EFBC,从而有AEGABD,由相似三角形的性质可求得BD的长,则可得OBD是等腰直角三角形;易得四边形PHDG是矩形,则可得PH=GD=2,且可得BPH是等腰直角三角形,则可得BH=PH=2及CD的长,在RtPHC中,由勾股定理即可求得PC的长(1)证明:AB=AC,AD平分BAC交BC于D,ADBC,AD是O的直径,BD
32、是O切线;(2)解:连接OE、DE、DF,过P作PHBD于H,如下图,AD是O的直径,AED=AFD=90,AD平分BAC,EAD=FAD,DE=DF,AD=AD,RtADERtADFHL,AE=AF,ADEF,O的半径为5,OG=3,EG=5232=4,ADBC,EFBC,AEGABD,EGBD=AGAD,即4BD=5+310, BD=5,BC=2BD=10,PGD=HDG=DHP=90,四边形PGDH是矩形,PH=DG=53=2,PHGD,BPH=BOD,OD=BD=5,BOD=OBD=45,BPH=OBD=45,BH=PH=2,CH=BCBH=8,在RtPHC中,由勾股定理得PC=CH2
33、+PH2=217【点睛】本题主要考查了圆的切线的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理的应用,关键是构造直角三角形5(2022上海华东师范大学松江实验中学三模)如图1,在梯形ABCD中,ABC=90,ADBC,AB=4,BC=5,AD=2.动点P在边BC上,过点P作PFCD,与边AB交于点F,过点F作FEBC,与边CD交于点E,设线段BP=x,PF=y(1)求y关于x的函数解析式,并写出定义域;(2)当PFE是以PE为腰的等腰三角形时,求BP的值;(3)如图2,作PEF的外接圆O,当点P在运动过程中,外接圆O的圆心O落在P
34、EF的内部不包括边上时,求出BP的取值范围【答案】(1)y=53x,0x5(2)5或53(3)4534BP5【分析】(1)由题中条件FE/BC、PF/CD可知四边形EFPC是平行四边形,故CE=PF=y,EF=PC=5x;过点D作垂线DNBC交EF于点M,交BC于点N,可得相似的DEM和DCN,用含x、y的表达式表示它们的边长,再根据相似三角形的对应边成比例即可求得y关于x的解析式;下一步即为求得DEM和DCN的各自边长,过点C作垂线CQAD交AD延长线于点O,由AD/BC且ABC=90可得四边形ABCO为矩形,则AQ=BC=5,AB=QC=4,DQ=NC=AQAD=3;在RtDQC中,由勾股
35、定理可算得DC的长度;在RtBPF中,BP=x,PF=y,则可由勾股定理求得BF的长度,DM=DNMN=ABBF,EM=EFMF=PCBN=PCAD,至此已求得所有所需边长,根据相似三角形边长比例关系:DEDC=MENC,代入各边长表达式即可得y关于x的解析式,再根据题中要求写出定义域即可;(2)因为PFE是以PE为腰的等腰三角形,PE=PF=y,由勾股定理知BF=y2x2,过点E作EQBC交BC于点Q,则四边形EFBQ是矩形,EQ=BF,EF=BQ;在直角三角形PEQ中,运用勾股定理进行计算即可得解;(3)根据三角形的外接圆圆心落在三角形的内部,得到PEF为锐角三角形,分析P点运动过程可知,
36、EPF随P点向右运动角度不断减小,且PEF和PFE始终是锐角根据题意,令点P的位置满足EPF=90,则BP大于此时对应的长度就可使得外接圆圆O的圆心O落在PEF的内部(1)解:如图所示:过点C作CQAD交AD延长线于点Q,再过点D作垂线DNBC交EF于点M,交BC于点N, ABC=90,AD/BC,四边形ABCQ是矩形,AB=CQ=4,AQ=BC=5,DQ=AQAD=3,在RtDQC中,由勾股定理得:DC=DQ2+QC2=5,又PF/CD,EF/BC,四边形FPCE是平行四边形,PF=CE=y,EF=PC=5x,DMEF,DNBC,EM/NC,DEM DCN,DEDC=MENC,DE=DCCE
37、=5y,ME=EFMF=5x2=3x,NC=3,5y5=3x3,化简得:y=53x,P点在BC上运动,故定义域为:0x5;(2)如图所示,此时PFE是以PE为腰的等腰三角形,过点E作EQBC交BC于点Q, EF/BQ,EQBC,四边形EFBQ是矩形,又PFE是以PE为腰的等腰三角形,PE=PF=y,由(1)得y=53x,BF=y2x2,BQ=EF=PC=5x,QC=BCBQ=x,EQ=BF,PQ=PCQC=52x,在RtPEQ中,由勾股定理得:PE2=PQ2+QE2,y2=(52x)2+(y2x2),即3x220x+25=0,解得:x的值为5或53,因此,BP的值为5或53;(3)解:分析P点
38、运动过程可知,EPF随P点向右运动角度不断减小,且PEF和PFE始终是锐角根据题意,令点P的位置满足EPF=90,则BP大于此时对应的长度就可使得外接圆圆O的圆心O落在PEF的内部如下图所示,此时EPF=90, ABC=90,EPF=90,BFP+BPF=90,EPC+BPF=90,BFP=EPC(同角的余角相等),同理可得:BPF=ECP,BFPEPC,BPEC=PFCF,xy=y5x,y=53x,解得:x=4534,综上可得,当4534BC,在AC上取一点N使BC=CN,在DM取点M使OM=MM,然后证明ANBOMD,根据相似三角形对应边成比例可得ACBCOM=22;当BCAC时,同理可证
39、BCACOM=22,则结论可得(1)解:AB是直径,ACB=90,CD平分ACB,ACD=BCD=BAD=45,CA=CD,CAD=CDA=180452=67.5,CAB=67.545=22.5,CBA=9022.5=67.5,ABED,E=CBA=67.5;(2)过点A作AFCD于点F, AFC=AFD=90,AB是直径,ACB=ADB=90,CD平分ACB,ACD=BCD=BAD=45,AFE、ABD均为等腰直角三角形,O的半径为5,AC=8,AB=10,AF=CF=ACsin45=42,AD=ABsin45=52,在RtAFD中,FD=AD2AF2=(52)2(42)2=32,CD=CF
40、+FD=42+32=72;(3)设ACBC,在AC上取一点N使BC=CN,在DM取点M使OM=MM,则ACBC=ACCN=AN,CBN=CNB=OMM=45,ANB=OMD=135,四边形ACBD是O的内接四边形,CAD+CBD=180,CBN=DBA=BAD=45,CAB+ABN=45,CAB=CDB,CDB+ODM=45,ABN=ODM,ANBOMD,ANOM=ABOD=21,OM=2OM,AN2OM=2,ANOM=22,即ACBCOM=22,当BCAC时,同理可证BCACOM=22,ACBCOM=22【点睛】本题考查了圆的综合题,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,解直角三角形,等腰三角
41、形的性质,平行线的性质,熟练掌握以上知识点作出合理辅助线是解本题的关键8(2022江苏镇江中考真题)如图1是一张圆凳的造型,已知这张圆凳的上、下底面圆的直径都是30cm,高为42.9cm它被平行于上、下底面的平面所截得的横截面都是圆小明画出了它的主视图,是由上、下底面圆的直径AB、CD以及AC、BD组成的轴对称图形,直线l为对称轴,点M、N分别是AC、BD的中点,如图2,他又画出了AC所在的扇形并度量出扇形的圆心角AEC=66,发现并证明了点E在MN上请你继续完成MN长的计算参考数据:sin66910,cos6625,tan6694,sin331120,cos331113,tan331320【
42、答案】42cm【分析】连接AC,交MN于点H设直线l交MN于点Q,根据圆周角定理可得AEM=33,解RtAEH,得出1320=42920EH,进而求得EM的长,即可求解【详解】解:连接AC,交MN于点H设直线l交MN于点QM是AC的中点,点E在MN上,AEM=CEM=12AEC=33在AEC中,EA=EC,AEH=CEH,EHAC,AH=CH直线l是对称轴,ABl,CDl,MNl,ABCDMNACABAC=42.9,AH=CH=42920在RtAEH中,sinAEH=AHAE,即1120=42920AE,则AE=39tanAEH=AHHE,即1320=42920EH,则EH=33MH=6该图形
43、为轴对称图形,张圆凳的上、下底面圆的直径都是30cm,HQ=12AB=15,MQ=MH+HQ=6+15=21MN=42cm【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,解直角三角形的实际应用,构造直角三角形是解题的关键9(2022上海中考真题)平行四边形ABCD,若P为BC中点,AP交BD于点E,连接CE(1)若AE=CE,证明ABCD为菱形;若AB=5,AE=3,求BD的长(2)以A为圆心,AE为半径,B为圆心,BE为半径作圆,两圆另一交点记为点F,且CE=2AE若F在直线CE上,求ABBC的值【答案】(1)见解析;62(2)105【分析】(1)连接AC交BD于O,证AOECOE(SSS),得AO
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