人教版九年级上册数学 圆 几何综合章末训练(Word版 含解析)
一、初三数学 圆易错题压轴题(难)
1.如图①,一个Rt△DEF直角边DE落在AB上,点D与点B重合,过A点作二射线AC与斜边EF平行,己知AB=12,DE=4,DF=3,点P从A点出发,沿射线AC方向以每秒2个单位的速度运动,Q为AP中点,设运动时间为t秒(t>0)? (1)当t=5时,连接QE,PF,判断四边形PQEF的形状;
(2)如图②,若在点P运动时,Rt△DEF同时沿着BA方向以每秒1个单位的速度运动,当D点到A点时,两个运动都停止,M为EF中点,解答下列问题: ①当D、M、Q三点在同一直线上时,求运动时间t;
②运动中,是否存在以点Q为圆心的圆与Rt△DEF两个直角边所在直线都相切?若存在,求出此时的运动时间t;若不存在,说明理由.
【答案】(1)平行四边形EFPQ是菱形;(2)t=心的圆与Rt△DEF两个直角边所在直线都相切. 【解析】
;当t为5秒或10秒时,以点Q为圆
试题分析:(1)过点Q作QH⊥AB于H,如图①,易得PQ=EF=5,由AC∥EF可得四边形EFPQ是平行四边形,易证△AHQ∽△EDF,从而可得AH=ED=4,进而可得AH=HE=4,根据垂直平分线的性质可得AQ=EQ,即可得到PQ=EQ,即可得到平行四边形EFPQ是菱形; (2)①当D、M、Q三点在同一直线上时,如图②,则有AQ=t,EM=EF=,AD=12-t,DE=4.由EF∥AC可得△DEM∽△DAQ,然后运用相似三角形的性质就可求出t的值; ②若以点Q为圆心的圆与Rt△DEF两个直角边所在直线都相切,则点Q在∠ADF的角平分线上(如图③)或在∠FDB的角平分线(如图④)上,故需分两种情况讨论,然后运用相似三角形的性质求出AH、DH(用t表示),再结合AB=12,DB=t建立关于t的方程,然后解这个方程就可解决问题. 试题解析:(1)四边形EFPQ是菱形. 理由:过点Q作QH⊥AB于H,如图①,
∵t=5,∴AP=2×5=10. ∵点Q是AP的中点, ∴AQ=PQ=5.
∵∠EDF=90°,DE=4,DF=3, ∴EF=∴PQ=EF=5. ∵AC∥EF,
∴四边形EFPQ是平行四边形,且∠A=∠FEB. 又∵∠QHA=∠FDE=90°, ∴△AHQ∽△EDF, ∴
∵AQ=EF=5, ∴AH=ED=4. ∵AE=12-4=8, ∴HE=8-4=4, ∴AH=EH, ∴AQ=EQ, ∴PQ=EQ,
∴平行四边形EFPQ是菱形;
(2)①当D、M、Q三点在同一直线上时,如图②,
. =5,
此时AQ=t,EM=EF=,AD=12-t,DE=4. ∵EF∥AC, ∴△DEM∽△DAQ, ∴∴
, ,
解得t=
;
②存在以点Q为圆心的圆与Rt△DEF两个直角边所在直线都相切, 此时点Q在∠ADF的角平分线上或在∠FDB的角平分线上. Ⅰ.当点Q在∠ADF的角平分线上时, 过点Q作QH⊥AB于H,如图③,
则有∠HQD=∠HDQ=45°, ∴QH=DH.
∵△AHQ∽△EDF(已证), ∴∴
, ,
∴QH=,AH=, ∴DH=QH=.
∵AB=AH+HD+BD=12,DB=t, ∴
++t=12,
∴t=5;
Ⅱ.当点Q在∠FDB的角平分线上时, 过点Q作QH⊥AB于H,如图④,
同理可得DH=QH=,AH=. ∵AB=AD+DB=AH-DH+DB=12,DB=t, ∴
-+t=12,
∴t=10.
综上所述:当t为5秒或10秒时,以点Q为圆心的圆与Rt△DEF两个直角边所在直线都相切.
考点:1.圆的综合题;2.线段垂直平分线的性质;3.勾股定理;4.菱形的判定;5.相似三角形的判定与性质.
2.如图所示,CD为⊙O的直径,点B在⊙O上,连接BC、BD,过点B的切线AE与CD的延长线交于点A,OE//BD,交BC于点F,交AB于点E. (1)求证:∠E=∠C;
(2)若⊙O的半径为3,AD=2,试求AE的长; (3)在(2)的条件下,求△ABC的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)10;(3)【解析】
48. 5试题分析:(1)连接OB,利用已知条件和切线的性质证明:OE∥BD,即可证明:∠E=∠C;
(2)根据题意求出AB的长,然后根据平行线分线段定理,可求解; (3)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可求解. 试题解析:(1)如解图,连接OB, ∵CD为⊙O的直径,
∴∠CBD=∠CBO+∠OBD=90°, ∵AB是⊙O的切线,
∴∠ABO=∠ABD+∠OBD=90°, ∴∠ABD=∠CBO. ∵OB、OC是⊙O的半径, ∴OB=OC,∴∠C=∠CBO. ∵OE∥BD,∴∠E=∠ABD, ∴∠E=∠C;
(2)∵⊙O的半径为3,AD=2, ∴AO=5,∴AB=4. ∵BD∥OE, ∴∴
=
, =,
∴BE=6,AE=6+4=10 (3)S△AOE=S△ABC=
S△AOE=
=15,然后根据相似三角形面积比等于相似比的平方可得
=
3.已知:在△ABC中,AB=6,BC=8,AC=10,O为AB边上的一点,以O为圆心,OA长为半径作圆交AC于D点,过D作⊙O的切线交BC于E.
(1)若O为AB的中点(如图1),则ED与EC的大小关系为:ED EC(填“(2)若OA<3时(如图2),(1)中的关系是否还成立?为什么? (3)当⊙O过BC中点时(如图3),求CE长. 【答案】(1)ED=EC;(2)成立;(3)3 【解析】
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试题分析:(1)连接OD,根据切线的性质可得∠ODE=90°,则∠CDE+∠ADO=90°,由AB=6,BC=8,AC=10根据勾股定理的逆定理可证得∠ABC=90°,则∠A+∠C=90°,根据圆的基本性质可得∠A=∠ADO,即可得到∠CDE=∠C,从而证得结论; (2)证法同(1);
(3)根据直角三角形的性质结合圆的基本性质求解即可. (1)连接OD
∵DE为⊙O的切线 ∴∠ODE=90° ∴∠CDE+∠ADO=90° ∵AB=6,BC=8,AC=10 ∴∠ABC=90° ∴∠A+∠C=90°