2020河南省中考数学专题复习题型四:与圆有关的证明与计算(含答案)

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1、题型四 与圆有关的证明与计算(近6年连续考查)【题型解读】近6年连续在解答题中考查,考查的类型有两种:在2017年中考查与切线性质有关的证明与计算,设问有:证明线段的相等和利用勾股定理求线段长;其余5年考查的是特殊四边形的动态探究,考查该类型的时候,第二问往往是以两个填空题的形式出现,主要考查内容是菱形、正方形的判定,其中菱形的判定是必考内容. 类型一 与切线判定有关的证明与计算1. 如图,D是O上的一点,C是直径AB延长线上一点,连接BD,CD,且ABDC.(1)求证:CD是O的切线;(2)若CM平分ACD,且分别交AD,BD于点M,N,当DM2时,求MN的长.第1题图2. 如图,ABC内接

2、于O,B60,CD是O的直径,点P是CD延长线上的一点,且APAC.(1)求证:PA是O的切线;(2)若AB3,BC2,求O的半径.第2题图3. (2019南充)如图,在ABC中,以AC为直径的O交AB于点D,连接CD,BCDA.(1)求证:BC是O的切线;(2)若BC5,BD3,求点O到CD的距离.第3题图4. (2019济宁)如图,AB是O的直径,C是O上一点,D是的中点,E为OD延长线上一点,且CAE 2C,AC与BD交于点H,与OE交于点F.(1)求证:AE是O的切线;(2)若DH9,tanC ,求直径AB的长.第4题图类型二 与切线性质有关的证明与计算(2017.18)1. (201

3、9河南定心卷)如图,O为ABC的外接圆,ABAC,直线MN与O相切于点C,弦BDMN,AC与BD相交于点E,连接AD,CD.(1)求证:ABEACD;(2)若AB5,BC3,求AE的长.第1题图2. 如图,在ABC中,C90,D是AB边上一点,以BD为直径的O与边AC相切于点E,与边BC交于点F,过点E作EHAB于点H,连接BE.(1)求证:BCBH;(2)若AB5,AC4,求CE的长.第2题图3. 如图,半圆O的直径为AB,D是半圆上的一个动点(不与点A,B重合),连接BD并延长至点C,使CDBD,过点D作半圆O的切线交AC于点E.(1)求证:DEAC;(2)若BD2,且AB3BD,求DE的

4、长.第3题图4. (2019桂林改编)如图,BM是以AB为直径的O的切线,B为切点,BC平分ABM,弦CD交AB于点E,DEOE.(1)求证:CAECBA;(2)求证:OA2OEDC;(3)求tanACD的值.第4题图类型三 特殊四边形的动态探究题(2019、2015、2014.17;2018.19;2016.18)1. 如图所示,ADBC,BAD90,以点B为圆心,BC长为半径画弧,与射线AD相交于点E,连接BE,过点C作CFBE于点F.(1)线段BF与图中哪条线段相等?写出来并加以证明;(2)若AB12,BC13,P从E出发沿ED方向运动,Q从C出发向B运动,两点同时出发且速度均为每秒1个

5、单位.填空:当运动时间为秒时,四边形EPCQ是矩形;当运动时间为秒时,四边形EPCQ是菱形.第1题图2. 如图,已知BC是O的直径,AD与O相切于点A,CDOA交O于另一点E.(1)求证:ACDBCA;(2)若A是O上一动点,则当B时,以A,O,C,D为顶点的四边形是正方形;当B时,以A,O,C,E为顶点的四边形是菱形.第2题图3. 如图,在RtABC中,ABC90,以AB为直径作O,交AC于点D,过点D作O的切线,交BC于点E.(1)求证:EBEC;(2)填空:当BAC时,CDE为等边三角形;连接OD,当BAC时,四边形OBED是菱形.第3题图4. 如图,四边形ABCD内接于O,对角线AC为

6、O的直径,过点C作AC的垂线交AD的延长线于点E,过点D作O的切线,交EC于点F.(1)求证:EFFC;(2)填空:当ACD的度数为时,四边形ODFC为正方形;若AD4,DC2,则四边形ABCD的最大面积是.第4题图5. (2019许昌模拟)如图,O是ABC的外接圆,AB为直径,BAC的平分线交O于点D,过点D 作DEAC,分别交AC,AB的延长线于点E,F.(1)求证:EF是O的切线;(2)填空:当BAC的度数为时,四边形ACDO为菱形;若O的半径为5,AC3CE,则BC的长为.第5题图6. 如图,已知AB是O的直径,PC与O相切于点P,过点A作直线ACPC交O于另一点D,连接PA,PB,P

7、O.(1)求证:AP平分CAB;(2)若P是直径AB上方半圆弧上一动点,O的半径为2,则当弦AP时,以A,O,P,C为顶点的四边形是正方形;当弧AP时,以A,D,O,P为顶点的四边形是菱形.第6题图7. (2019新乡模拟)如图,在O中,AB为直径,点P为O外一点,且PAAB,PA,PB交O于D,E两点,PAB为锐角,连接DE,OD,OE.(1)求证:EDOEBO;(2)填空:若AB8,AOD的最大面积为;当DE时,四边形OBED为菱形.第7题图8. 如图,点A,C,B是O上三点,且C是劣弧的中点,点E,F是弦AB上两点,且AFBE.(1)求证:OEOF;(2)填空:若O的半径为,当AOB时,

8、四边形AOBC是菱形;当AOB90时,四边形AOBC的面积是.第8题图9. (2019开封模拟)如图,在ABCD中,O是ABC的外接圆,CD与O相切于点C,点P是劣弧上的一个动点(点P不与点B,C重合),连接PA,PB,PC.(1)求证:CACB;(2)当APAC时,试判断APC与CBA是否全等,请说明理由;(3)填空:当D时,四边形ABCD是菱形.第9题图10. 如图,以ABC一边AB为直径作O,与另外两边分别交于点D、E,且点D为BC的中点,连接DE.(1)证明:ABC是等腰三角形;(2)填空:当B时,四边形BDEO是菱形;当B时,AOE是直角三角形.第10题图11. 如图,ABC内接于O

9、,ABAC,连接AO并延长交O于点D,交BC于点E,BF平分ABC,交AD于点F,连接BD,CD.(1)求证:BDECDE;(2)填空:连接CF,当BAC时,四边形BDCF是菱形;当FBD时,四边形ABDC是正方形.第11题图12. 如图,已知ABC内接于O,AB是O的直径,ODAC,ADOC.(1)求证:四边形OCAD是平行四边形;(2)探究:当B时,四边形OCAD是菱形;当B满足什么条件时,AD与O相切?请说明理由.第12题图参考答案类型一与切线判定有关的证明与计算1. (1)证明:如解图,连接OD.AB为O的直径,ADB90,即AABD90,又ODOB,ABDODB,ABDC,BDCOD

10、B90,即ODC90.OD是O的半径,CD是O的切线;第1题解图(2)解:CM平分ACD,DCMACM,又ABDC,AACMBDCDCM,即DMNDNM,ADB90,DM2,DNDM2,在RtNDM中,由勾股定理得,MN2.2. (1)证明:如解图,连接OA,B60,AOC2B120,又OAOC,OACOCA30,又APAC,PACO30,OAPAOCP90,OAPA,OA为O的半径,PA是O的切线;第2题解图(2)解:如解图,过点C作CEAB于点E.在RtBCE中,B60,BC2,BEBCcosB1,CE,AB3,AEABBE2,在RtACE中,AC,APAC.在RtPAO中,OAtan30

11、,O的半径为.3. (1)证明:AC是O的直径,ADC90.AACD90,BCDA,BCDACDACB90,OCBC.又OC为O的半径,BC是O的切线;(2)解:如解图,过点O作OECD于点E.在RtBCD中,BC5,BD3,CD4.ADCCDB90,BCDA,RtBDCRtCDA.,AD.OECD,E为CD的中点又点O是AC的中点,OEAD.点O到CD的距离为.第3题解图4. (1)证明:D是的中点,ODAC,即AFO90,CABAOF90.又CAE2C2BAOF,CAECABAOFCAB90EAO,EAAB.又AB为O的直径,AE是O的切线;(2)解:如解图,连接AD,CBHDF,D是的中

12、点,CDAHB,AB是O的直径,ADB90,RtADHRtBDA,tanC,DH9,AD12,BD16,在RtDAB中,AB20.第4题解图类型二与切线性质有关的证明与计算1. (1)证明:如解图,连接OC,直线MN与O相切于点C,OCMN.BDMN,OCBD.BAECAD.在ABE和ACD中,ABEACD(ASA);第1题解图(2)解:由(1)知BACCADCBD,BCEACB.ACAB5,BC3,CE.AEACCE.2. (1)证明:如解图,连接OE,AC与O相切于点E,OEAC.C90,BCAC.OEBC.CBEOEB.OEOB,EBOOEB.CBEEBO,CEBC,EHAB,CEEH.

13、在RtEBC和RtEBH中,RtEBCRtEBH(HL)BCBH;第2题解图(2)解:AB5,AC4,在RtABC中,根据勾股定理可得BC3.BCBH,BH3.AHABBH532.设CEEHx,则AE4x,在RtAEH中,根据勾股定理可得AH2EH2AE2,即22x2(4x)2,解得x,CE.3. (1)证明:如解图,连接OD.DE是半圆O的切线,切点为D,ODDE,BDCD,OAOB,OD是ABC的中位线,ODAC.DEAC;第3题解图(2)解:如解图,连接AD,AB是半圆O的直径,ADB90,即ADBC,又DCBD2,AD是BC的垂直平分线,ABAC,ABDACD.又DEAC,CED90,

14、ADBDEC,ABDDCE.,即DE,在RtABD中,BD2,AB3BD6,AD4,DE.4. (1)证明:BM是O的切线,ABM90.BC平分ABM,ABCABM45.AB为O的直径,ACB90,BAC45,CAECBA;(2)证明:如解图,连接OC和OD.OCDO,DEOE,OCDODCDOE.OCDEDO,即DO2OEDC.又OADO,OA2OEDC;第4题解图(3)解:由(1)知,ACB为等腰直角三角形,C为的中点,COAB,如解图,过点E作EFAC于点F,设圆的半径为r,DCO,则有EODCDO,CEOEODCDO2,由290,得30,在RtCOE中,OEr,则AErrr,ACr.在

15、RtAEF中,AFEFrr,CFACAFrrr,tanACD2.类型三特殊四边形的动态探究题1. 解:(1)BFAE.证明如下:由题意可知ABFC90,BCBE.ADBC,AEBFBC,在ABE与FCB中,ABEFCB(AAS)AEBF;(2)8;【解法提示】设运动时间为t秒,四边形EPCQ是矩形,APC90,四边形ABCP是矩形,APBC.由勾股定理知AE5,EP1358,t8.13.【解法提示】四边形EPCQ是菱形,QEQC,点Q与点B重合,CQCB13,t13.2. (1)证明:AD与O相切于点 A,OAAD,CDOA,ADC90,BC 是O 的直径,BAC90,BACADC,又CDOA

16、,ACDCAO,OAOC,ACOCAO,ACDACO,ACDBCA;(2)解: 45;【解法提示】四边形AOCD为正方形,AOC90,OAOC,OCAOAC45,BAC90,OAOB,BOAB904545. 60.【解法提示】如解图,连接AE,AD为切线,DAEECA,OAD90.四边形AOCE为菱形,OACEAC,DAEECAOAC30,ACO30,AOBACOOAC303060,OAOB,B60.第2题解图3. (1)证明:如解图,连接OD,BD,ABC90,AB是O的直径,BC是O的切线DE是O的切线,BEDE.EBDEDB.AB是O的直径,ADB90.EBDC90,EDBCDE90.C

17、EDC.DECE.EBEC;第3题解图(2)解: 30;【解法提示】当CDE为等边三角形时,则CDEC60,ABC90,BAC906030. 45.【解法提示】当四边形OBED是菱形时,BODE,DEOB,BEOD,BEOD,ABC90,BOD90,ODOA,BAC45.4. (1)证明:AC是O的直径,CEAC,CE是O的切线又DF是O的切线,且交CE于点F,DFCF,CDFDCF,AC是O的直径,ADC90,DCFE90,CDFEDF90,EEDF,DFEF,EFFC;(2)解: 45;【解法提示】如解图,连接OD,四边形ODFC是正方形,DOC90,又ODOC,OCDODC45,ACDO

18、CD45.第4题解图 9.【解法提示】AC为O的直径,ADCABC90,AD4,DC2,AC2,要使四边形ABCD的面积最大,则ABC的面积最大,当ABC是等腰直角三角形时,ABC的面积最大,四边形ABCD的最大面积4229.5. (1)证明:如解图,连接OD,OAOD,OADODA,AD平分EAF,DAEDAO,DAEADO,ODAE,AEEF,ODEF,又OD为O的半径,EF是O的切线;第5题解图(2)解: 60;【解法提示】如解图,连接CD,当四边形ACDO为菱形时,AOCD,ACOD,已知AD为BAC的平分线,OADODAADCCAD,又CDACBA,ACB90,ABC30,BAC60

19、.8.【解法提示】如解图,设OD与BC交于点G,AB为直径,ACB90,DEAC,四边形CEDG是矩形,DGCE,AC3CE,OGACCE,ODCE5,CE2,AC6,AB2510,BC8.6. (1)证明:如解图,PC与O相切于点P,OPPC.ACPC,ACOP.13.OPOA,23,12,AP平分CAB;第6题解图(2)解: 2;【解法提示】AOPC为正方形,OPOA2,POA90,AP2. 或.【解法提示】当ADAPOPOD时,四边形ADOP为菱形,AOP和AOD为等边三角形,则AOP60,l;当ADDPPOOA时,四边形ADPO为菱形,AOD和DOP为等边三角形,则AOP120,l.综

20、上所述,当弧AP为或时,以A,D,O,P为顶点的四边形是菱形7. (1)证明:如解图,连接AE, 第7题解图AB为O的直径,AEB90,PAAB,E为PB的中点,AOOB,OEPA,ADODOE,AEOB,ODOA,AADO,EOBDOE,ODOEOB,EDOEBO;(2)解: 8;【解法提示】AB8,OA4,当OA边上的高最大时,AOD的面积最大,此时点D是的中点,ODAB,SAOD448. 4.【解法提示】当四边形OBED为菱形时,ODOBBEDEAB,DE4.8. (1)证明:OAOB,OABOBA,AFBE,AEBF,在OAE和OBF中,OAEOBF(SAS),OEOF;(2)解:12

21、0; .【解法提示】如解图,连接OC,四边形AOBC是菱形,OAACBCOB,OAOC,OAACBCOBOC,AOC和BOC都是等边三角形,AOCBOC60,AOBAOCBOC6060120;如解图,设OC与AB交于点D,点C是劣弧的中点,OCAB,OAOB,ADBD,AOCBOC45,ODBD,OB,BDOD1,AB2,S四边形AOBC SAOBSACBABODABCDABOC2.第8题解图9. (1)证明:如解图,连接CO并延长交AB于点E,CD与O相切于点C,CECD,四边形ABCD为平行四边形,ABCD,CEAB,AEBE,CACB;第9题解图(2)解:当ACAP时,APCCBA.理由

22、如下:CACB,ACAP,ABCBAC,APCACP,ABCAPC,BACACP,在APC与CBA中,APCCBA(AAS);(3)解:60.【解法提示】ABCD是菱形,BD,ABBCCDDA,由(1)可知,CACB,ABC是等边三角形,DB60.10. (1)证明:如解图,连接AD,AB是O的直径,BDA90.D为BC的中点,BDDC,ABAC,ABC是等腰三角形;(2)解: 60; 67.5.【解法提示】当B60时,四边形BDEO是菱形如解图,连接OD,B60,ABC是等边三角形,OBD是等边三角形,AOE是等边三角形,DOE是等边三角形,OBBDDEEO, 四边形BDEO是菱形;若AOE

23、是直角三角形, 只有一种情况,即AOE90,OAOE,OAEAEO45,由(1)知 ABC 是等腰三角形,BC67.5.第10题解图11. (1)证明:AD是O的直径,ABDACD90.在RtABD和RtACD中,RtABDRtACD(HL),ADBADC,BDCD,在BDE和CDE中,BDECDE(SAS);(2)解: 60; 67.5.【解法提示】四边形BDCF是菱形,FBCDBC,BF平分ABC,ABFFBCDBC,又ABD90,ABFFBC30,ABC60,又ABAC,ABC为等边三角形,BAC60;四边形ABDC是正方形,ABCDBC45,BF平分ABC,ABFFBC22.5,FBDFBCDBC22.54567.5.12. (1)证明:OAOC,ADOC,OAAD,OACOCA,AODADO,ODAC,OACAOD,OACOCAAODADO,AOCOAD,OCAD,OCAD,四边形OCAD是平行四边形;(2)解:30;【解法提示】四边形OCAD是菱形,OCAC,又OCOA,OCOAAC,AOC60,BAOC30.当B45时,AD与O相切理由如下:AD与O相切,OAD90,ADOC,AOC90,BAOC45.

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