数学九年级上册 圆 几何综合易错题(Word 版 含答案)一、初三数学 圆易错题压轴题(难)1.如图,二次函数y=x 2-2mx+8m 的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边且OA≠OB ),交y 轴于点C ,且经过点(m ,9m ),⊙E 过A 、B 、C 三点。
(1)求这条抛物线的解析式;(2)求点E 的坐标;(3)过抛物线上一点P (点P 不与B 、C 重合)作PQ ⊥x 轴于点Q ,是否存在这样的点P 使△PBQ 和△BOC 相似?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,说明理由【答案】(1)y=x 2+2x-8(2)(-1,-72)(3)(-8,40),(-154,-1316),(-174,-2516) 【解析】分析:(1)把(),9m m 代入解析式,得:22289m m m m -+=,解这个方程可求出m 的值;(2)分别令y =0和x =0,求出OA ,OB ,O C 及AB 的长,过点E 作EG x ⊥轴于点G ,EF y ⊥轴于点F ,连接CE ,AE ,设OF =GE =a ,根据AE CE = ,列方过程求出a 的值,从而求出点E 的坐标;(3)设点P (a , a 2+2a -8), 则228,2PQ a a BQ a =+-=-,然后分PBQ ∽CBO 时和PBQ ∽BCO 时两种情况,列比例式求出a 的值,从而求出点P 的坐标.详解:(1)把(),9m m 代入解析式,得:22289m m m m -+=解得:121,0m m =-=(舍去)∴228y x x =+-(2)由(1)可得:228y x x =+-,当0y =时,124,2x x =-=;∵点A 在点B 的左边 ∴42OA OB ,== ,∴6AB OA OB =+=,当0x =时,8y =-,∴8OC =过点E 作EG x ⊥轴于点G ,EF y ⊥轴于点F ,连接CE ,, 则116322AG AB ==⨯= ,设,则,在Rt AGE ∆中,,在中, ()222218CE EF CF a =+=+-,∵AE CE = ,∴()22918a a +=+- , 解得:72a = , ∴712E ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, ; (3)设点()2,28a a a P +-,则228,2PQ a a BQ a =+-=-,a.当PBQ ∆∽CBO ∆时, PQ CO BQ OB =,即228822a a a +-=-, 解得:10a =(舍去);22a =(舍去);38a =- , ∴()18,40P - ;b.当PBQ ∆∽BCO ∆时,PQ BO BQ CO =,即228228a a a +-=-, 解得:12a =(舍去),2154a =-;3174a =- , ∴21523,416P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭;31725416P ⎛⎫- ⎪⎝⎭, ; 综上所述,点P 的坐标为:()18,40P -,21523,416P ⎛⎫--⎪⎝⎭,31725416P ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 点睛:本题考查了二次函数的图像与性质,二次函数与坐标轴的交点,垂径定理,勾股定理,相似三角形的性质和分类讨论的数学思想,熟练掌握二次函数与一元二次方程的关系、相似三角形的性质是解答本题的关键.2.在直角坐标系中,A (0,4),B (4,0).点C 从点B 出发沿BA 方向以每秒2个单位的速度向点A 匀速运动,同时点D 从点A 出发沿AO 方向以每秒1个单位的速度向点O 匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点C 、D 运动的时间是t 秒(t>0).过点C 作CE ⊥BO 于点E ,连结CD 、DE .⑴ 当t 为何值时,线段CD 的长为4;⑵ 当线段DE 与以点O 为圆心,半径为的⊙O 有两个公共交点时,求t 的取值范围; ⑶ 当t 为何值时,以C 为圆心、CB 为半径的⊙C 与⑵中的⊙O 相切?【答案】(1); (2) 4-<t≤; (3)或.【解析】 试题分析:(1)过点C 作CF ⊥AD 于点F ,则CF ,DF 即可利用t 表示出来,在Rt △CFD 中利用勾股定理即可得到一个关于t 的方程,从而求得t 的值;(2)易证四边形ADEC 是平行四边形,过点O 作OG ⊥DE 于点G ,当线段DE 与⊙O 相切时,则OG=,在直角△OEG中,OE可以利用t表示,则OG也可以利用t表示出来,当OG<时,直线与圆相交,据此即可求得t的范围;(3)分两圆外切与内切两种情况进行讨论,当外切时,圆心距等于两半径的和,当内切时,圆心距等于圆C的半径减去圆O的半径,列出方程即可求得t的值.(1)过点C作CF⊥AD于点F,在Rt△AOB中,OA=4,OB=4,∴∠ABO=30°,由题意得:BC=2t,AD=t,∵CE⊥BO,∴在Rt△CEB中,CE=t,EB=t,∵CF⊥AD,AO⊥BO,∴四边形CFOE是矩形,∴OF=CE=t,OE=CF=4-t,在Rt△CFD中,DF2+CF2=CD2,∴(4-t-t)2+(4-t)2=42,即7t2-40t+48=0,解得:t=,t=4,∵0<t<4,∴当t=时,线段CD的长是4;(2)过点O作OG⊥DE于点G(如图2),∵AD∥CE,AD=CE=t∴四边形ADEC是平行四边形,∴DE∥AB∴∠GEO=30°,∴OG=OE=(4-t)当线段DE与⊙O相切时,则OG=,∴当(4-t)<,且t≤4-时,线段DE与⊙O有两个公共交点.∴当 4-<t≤时,线段DE与⊙O有两个公共交点;(3)当⊙C与⊙O外切时,t=;当⊙C与⊙O内切时,t=;∴当t=或秒时,两圆相切.考点:圆的综合题.3.如图①,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,AB=10,点D是AC边上一点(不与C 重合),以AD为直径作⊙O,过C作CE切⊙O于E,交AB于F.(1)若⊙O半径为2,求线段CE的长;(2)若AF=BF,求⊙O的半径;(3)如图②,若CE=CB,点B关于AC的对称点为点G,试求G、E两点之间的距离.【答案】(1)CE=2;(2)⊙O的半径为3;(3)G、E两点之间的距离为9.6【解析】【分析】(1)根据切线的性质得出∠OEC=90°,然后根据勾股定理即可求得;(2)由勾股定理求得BC,然后通过证得△OEC∽△BCA,得到OE OCBC BA=,即8610r r-=解得即可;(3)证得D 和M 重合,E 和F 重合后,通过证得△GBE ∽△ABC ,GB GE AB AC=,即12108GE =,解得即可. 【详解】解:(1)如图①,连接OE ,∵CE 切⊙O 于E ,∴∠OEC =90°,∵AC =8,⊙O 的半径为2,∴OC =6,OE =2, ∴CE =2242OC OE -= ;(2)设⊙O 的半径为r ,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =10,AC =8,∴BC 22AB A C -=6,∵AF =BF ,∴AF =CF =BF ,∴∠ACF =∠CAF ,∵CE 切⊙O 于E ,∴∠OEC =90°,∴∠OEC =∠ACB ,∴△OEC ∽△BCA ,∴OE OC BC BA =,即8610r r -= 解得r =3,∴⊙O 的半径为3;(3)如图②,连接BG ,OE ,设EG 交AC 于点M ,由对称性可知,CB=CG,∵CE=CG,∴∠EGC=∠GEC,∵CE切⊙O于E,∴∠GEC+∠OEG=90°,∵∠EGC+∠GMC=90°,∴∠OEG=∠GMC,∵∠GMC=∠OME,∴∠OEG=∠OME,∴OM=OE,∴点M和点D重合,∴G、D、E三点在同一直线上,连接AE、BE,∵AD是直径,∴∠AED=90°,即∠AEG=90°,又CE=CB=CG,∴∠BEG=90°,∴∠AEB=∠AEG+∠BEG=180°,∴A、E、B三点在同一条直线上,∴E、F两点重合,∵∠GEB=∠ACB=90°,∠B=∠B,∴△GBE∽△ABC,∴GB GEAB AC=,即12108GE=∴GE=9.6,故G、E两点之间的距离为9.6.【点睛】本题考查了切线的判定,轴的性质,勾股定理的应用以及三角形相似的判定和性质,证得G、D、E三点共线以及A、E、B三点在同一条直线上是解题的关4.如图1,四边形ABCD中,、为它的对角线,E为AB边上一动点(点E不与点A、B重合),EF∥AC交BC于点F,FG∥BD交DC于点G,GH∥AC交AD于点H,连接HE.记四边形EFGH的周长为,如果在点的运动过程中,的值不变,则我们称四边形ABCD为“四边形”,此时的值称为它的“值”.经过探究,可得矩形是“四边形”.如图2,矩形ABCD中,若AB=4,BC=3,则它的“值”为.(1)等腰梯形(填“是”或“不是”)“四边形”;(2)如图3,是⊙O的直径,A是⊙O上一点,,点为上的一动点,将△沿的中垂线翻折,得到△.当点运动到某一位置时,以、、、、、中的任意四个点为顶点的“四边形”最多,最多有个.【答案】“值”为10;(1)是;(2)最多有5个.【解析】试题分析:仔细分析题中“四边形”的定义结合矩形的性质求解即可;(1)根据题中“四边形”的定义结合等腰梯形的性质即可作出判断;(2)根据题中“四边形”的定义结合中垂线的性质、圆的基本性质即可作出判断.矩形ABCD中,若AB=4,BC=3,则它的“值”为10;(1)等腰梯形是“四边形”;(2)由题意得当点运动到某一位置时,以、、、、、中的任意四个点为顶点的“四边形”最多,最多有5个.考点:动点问题的综合题点评:此类问题综合性强,难度较大,在中考中比较常见,一般作为压轴题,题目比较典型.5.在平面直角坐标系xOy中,⊙C的半径为r(r>1),点P是圆内与圆心C不重合的点,⊙C的“完美点”的定义如下:过圆心C的任意直线CP与⊙C交于点A,B,若满足|PA﹣PB|=2,则称点P为⊙C的“完美点”,如图点P为⊙C的一个“完美点”.(1)当⊙O的半径为2时①点M(32,0)⊙O的“完美点”,点(312)⊙O的“完美点”;(填“是”或者“不是”)②若⊙O的“完美点”P在直线y=34x上,求PO的长及点P的坐标;(2)设圆心C的坐标为(s,t),且在直线y=﹣2x+1上,⊙C半径为r,若y轴上存在⊙C的“完美点”,求t的取值范围.【答案】(1)①不是,是;②PO的长为1,点P的坐标为(45,35)或(﹣45,﹣35);(2)t的取值范围为﹣1≤t≤3.【解析】【分析】(1)①利用圆的“完美点”的定义直接判断即可得出结论.②先确定出满足圆的“完美点”的OP的长度,然后分情况讨论计算即可得出结论;(2)先判断出圆的“完美点”的轨迹,然后确定出取极值时OC与y轴的位置关系即可得出结论.【详解】解:(1)①∵点M(32,0),∴设⊙O与x轴的交点为A,B,∵⊙O的半径为2,∴取A(﹣2,0),B(2,0),∴|MA﹣MB|=|(32+2)﹣(2﹣32)|=3≠2,∴点M不是⊙O的“完美点”,同理:点(﹣32,﹣12)是⊙O的“完美点”.故答案为不是,是.②如图1,根据题意,|PA﹣PB|=2,∴|OP+2﹣(2﹣OP)|=2,∴OP=1.若点P在第一象限内,作PQ⊥x轴于点Q,∵点P在直线y=34x上,OP=1,∴43,55 OQ PQ==.∴P(43,55).若点P在第三象限内,根据对称性可知其坐标为(﹣45,﹣35).综上所述,PO的长为1,点P的坐标为(43,55)或(43,55--)).(2)对于⊙C的任意一个“完美点”P都有|PA﹣PB|=2,∴|CP+r﹣(r﹣CP)|=2.∴CP=1.∴对于任意的点P,满足CP=1,都有|CP+r﹣(r﹣CP)|=2,∴|PA﹣PB|=2,故此时点P为⊙C的“完美点”.因此,⊙C的“完美点”是以点C为圆心,1为半径的圆.设直线y=﹣2x+1与y轴交于点D,如图2,当⊙C 移动到与y 轴相切且切点在点D 的上方时,t 的值最大. 设切点为E ,连接CE , ∵⊙C 的圆心在直线y =﹣2x +1上,∴此直线和y 轴,x 轴的交点D (0,1),F (12,0), ∴OF =12,OD =1, ∵CE ∥OF ,∴△DOF ∽△DEC ,∴OD OF DE CE= , ∴112DE = , ∴DE =2,∴OE =3,t 的最大值为3, 当⊙C 移动到与y 轴相切且切点在点D 的下方时,t 的值最小.同理可得t 的最小值为﹣1.综上所述,t 的取值范围为﹣1≤t ≤3.【点睛】 此题是圆的综合题,主要考查了新定义,相似三角形的性质和判定,直线和圆的位置关系,解本题的关键是理解新定义的基础上,会用新定义,是一道比中等难度的中考常考题.6.已知ABD △内接于圆O ,点C 为弧BD 上一点,连接BC AC AC 、,交BD 于点E ,CED ABC ∠=∠.(1)如图1,求证:弧AB =弧AD ;(2)如图2,过B 作BF AC ⊥于点F ,交圆O 点G ,连接AG 交BD 于点H ,且222EH BE DH =+,求CAG ∠的度数;(3)如图3,在(2)的条件下,圆O 上一点M 与点C 关于BD 对称,连接ME ,交AB 于点N ,点P 为弧AD 上一点,PQ BG ∥交AD 于点Q ,交BD 的延长线于点R ,AQ BN =,ANE 的周长为20,52DR =O 半径.【答案】(1)见解析;(2)∠CAG=45°;(3)r=62【解析】【分析】(1)证∠ABD=∠ACB可得;(2)如下图,△AHD绕点A旋转至△ALE处,使得点D与点B重合,证△ALE≌△AHE,利用勾股定理逆定理推导角度;(3)如下图,延长QR交AB于点T,分别过点N、Q作BD的垂线,交于点V,I,取QU=AE,过点U作UK垂直BD.先证△AEN≌△QUD,再证△NVE≌△RKU,可得到NV=KR=DK,进而求得OB的长.【详解】(1)∵∠CED是△BEC的外角,∴∠CED=∠EBC+∠BCA∵∠ABC=∠ABD+∠EBC又∵∠CED=∠ABC∴∠ABD=∠ACB∴弧AB=弧AD(2)如下图,△AHD绕点A旋转至△ALE处,使得点D与点B重合∵△ALB是△AHD旋转所得∴∠ABL=∠ADB,AL=AH设∠CAG=a,则∠CBG=a∵BG⊥AC∴∠BCA=90°-a,∴∠ADB=∠ABD=90°-a∴在△BAD中,BAE+∠HAD=180-a-(90°-a)-(90°-a)=a∴∠LAE=∠EAH=a∵LA=AH,AE=AE∴△ALE≌△AHE,∴LE=EH∵HD=LB,222EH BE DH=+∴△LBE为直角三角形∴∠LBE=(90°-a)+(90°-a)=90°,解得:a=45°∴∠CAG=45°(3)如下图,延长QR交AB于点T,分别过点N、Q作BD的垂线,交于点V,I,取QU=AE,过点U作UK垂直BD由(2)得∠BAD=90°∴点O 在BD 上设∠R=n ,则∠SER=∠BEC=∠MEB=90°-n∴∠AEN=2n∵SQ ⊥AC∴∠TAS=∠AQS=∠DQR ,AN=QD∵QU=AE∴△AEN ≌△QUD∴∠QUD=∠AEN=2n∴UD=UR=NE ,∵△ANE 的周长为20∴QD+QR=20在△DQR 中,QD=7∵∠ENR=∠UDK=∠R=n∴△NVE ≌△RKU∴NV=KR=DK=22∴BN=5∴22r =【点睛】本题考查了圆的证明,涉及到全等、旋转和勾股定理,解题关键是结合图形特点,适当构造全等三角形7.如图.在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,6AC =,10AB =,DE 是ABC 的中位线,连结BD ,点F 是边BC 上的一个动点,连结AF 交BD 于H ,交DE 于G .(1)当点F 是BC 的中点时,求DH BH的值及GH 的长 (2) 当四边形DCFH 与四边形BEGH 的面积相等时,求CF 的长:(3)如图2.以CF 为直径作O . ①当O 正好经过点H 时,求证:BD 是O 的切线:②当DH BH的值满足什么条件时,O 与线段DE 有且只有一个交点.【答案】(1)12DH BH =,13GH =;(2)83CF =;(3)①见解析;②当32DH BH =或2514DH BH >时,O 与线段DE 有且只有一个交点. 【解析】【分析】(1)根据题意得H 为ABC 的重心,即可得DH BH的值,由重心和中位线的性质求得16=GH AF ,由勾股定理求得AF 的长,即可得GH 的长; (2)根据图中面积的关系得S 四边形DCFG =DEB S ,列出关系式求解即可得CF 的长; (3)根据O 与线段DE 有且只有一个交点,可分两类情况讨论:当O 与DE 相切时,求得DH BH 的值;当O 过点E ,此时是O 与线段DE 有两个交点的临界点,即可得出O 与线段DE 有且只有一个交点时DH BH 满足的条件. 【详解】解:(1)∵DE 是ABC 的中位线,∴,D E 分别是,AC AB 的中点,//DE BC ,又∵点F 是BC 的中点,∴BD 与AF 的交点H 是ABC 的重心,:1:2DH BH ∴=,即12DH BH =;:1:2=HF AH , ∴13=HF AF , 在ACF 中,D 为AC 中点,//DE BC ,则//DG CF ,∴DG 为ACF 的中位线,G 为AF 的中点,12∴=GF AF , 111236∴=-=-=GH GF HF AF AF AF , 在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,6AC =,10AB =,22221068BC AB AC ∴=-=-=,则142==CF BC , 222264213AF AC CF ∴=+=+=,11321363∴=⨯=GH ; (2)∵四边形DCFH 与四边形BEGH 的面积相等,∴S 四边形DCFH +DGH S=S 四边形BEGH +DGH S , 即S 梯形DCFG =DEB S ,∵6AC =,8BC =,DE 是ABC 的中位线,∴3CD =,4DE =,∵1143622=⋅⋅=⨯⨯=DEB S DE CD , 设2CF a =,∵DG 为ACF 的中位线, ∴12==DG CF a , 则S 梯形DCFG ()3(2)622+⋅==+=DG CF CD a a , 解得:43a =, 823∴==CF a ; (3)①证明:如图2,连结、CH OH ,CF 为O 的直径,O 经过点H ,90∴∠=︒FHC , ∴90∠=∠=︒AHC FHC ,AHC 为直角三角形,D 为AC 的中点,12∴==DH AC CD , ∠∠∴=DCH DHC .又OC OH =,∴∠=∠OCH OHC ,∴∠+=∠+OCH DCH OHC DHC ,即90∠=∠=︒DHO ACB , ∴BH BD ⊥,即BD 是O 的切线;②如图3-1,当O 与DE 相切时,O 与线段DE 有且只有一个交点,设O 的半径为r ,圆心O 到DE 的距离为d ,∴当r=d 时,O 与DE 相切, ∵//DE CF ,90ACB ∠=︒,3CD =,∴两平行线、DE CF 之间的距离为3CD =,∴3r =,则6CF =,1862,32=-=-===BF BC CF DG CF , 由//DE CF 得:DGH BFH ,32DH DG BH BF ∴==; 如图3-2,当O 经过点E 时,连接OE 、OG ,设O 的半径为r ,即==OE OC r ,∵G 为AF 的中点,O 为CF 的中点,∴//OG CD ,∴四边形COGD 为平行四边形,又∵90ACB ∠=︒,∴四边形COGD 为矩形,∴90∠=︒DGO ,则90∠=︒OGE ,OGE 为直角三角形,∴=3=OG CD ,==DG OC r ,则4=-=-GE DE DG r , 由勾股定理得:222+=OG GE OE ,即2223(4)+-=r r ,解得:258r =,则258==OE OC ,2524==CF r 257258,448∴=-=-===BF BC CF DG OC ,由//DE BC 得:DGH BFH ,252514874∴===DH DG BH BF, 则当2514DH BH >时,O 与线段DE 有且只有一个交点; 综上所述,当32DH BH =或2514DH BH >时,O 与线段DE 有且只有一个交点. 【点睛】本题属于圆综合题,考查了切线的性质与判定、中位线的性质等知识,解题的关键是灵活添加常用的辅助线,属于中考压轴题.8.(1)如图1,A 是⊙O 上一动点,P 是⊙O 外一点,在图中作出PA 最小时的点A . (2)如图2,Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =8,BC =6,以点C 为圆心的⊙C 的半径是3.6,Q 是⊙C 上一动点,在线段AB 上确定点P 的位置,使PQ 的长最小,并求出其最小值. (3)如图3,矩形ABCD 中,AB =6,BC =9,以D 为圆心,3为半径作⊙D ,E 为⊙D 上一动点,连接AE,以AE为直角边作Rt△AEF,∠EAF=90°,tan∠AEF=13,试探究四边形ADCF的面积是否有最大或最小值,如果有,请求出最大或最小值,否则,请说明理由.【答案】(1)作图见解析;(2)PQ长最短是1.2;(3)四边形ADCF面积最大值是81313+,最小值是81313-.【解析】【分析】(1)连接线段OP交⊙C于A,点A即为所求;(2)过C作CP⊥AB于Q,P,交⊙C于Q,这时PQ最短,根据勾股定理以及三角形的面积公式即可求出其最小值;(3)△ACF的面积有最大和最小值,取AB的中点G,连接FG,DE,证明△FAG~△EAD,进而证明点F在以G为圆心1为半径的圆上运动,过G作GH⊥AC于H,交⊙G于F1,GH 反向延长线交⊙G于F2,①当F在F1时,△ACF面积最小,分别求出△ACD的面积和△ACF 的面积的最小值即可得出四边形ADCF的面积的最小值;②当F在F2时,四边形ADCF的面积有最大值,在⊙G上任取异于点F2的点P,作PM⊥AC于M,作GN⊥PM于N,利用矩形的判定与性质以及三角形的面积公式即可得出得出四边形ADCF的面积的最大值.【详解】解:(1)连接线段OP交⊙C于A,点A即为所求,如图1所示;(2)过C作CP⊥AB于Q,P,交⊙C于Q,这时PQ最短.理由:分别在线段AB,⊙C上任取点P',点Q',连接P',Q',CQ',如图2,由于CP ⊥AB ,根据垂线段最短,CP ≤CQ '+P 'Q ',∴CO +PQ ≤CQ '+P 'Q ',又∵CQ =CQ ',∴PQ <P 'Q ',即PQ 最短.在Rt △ABC 中10AB ===,1122ABC S AC BC AB CP ∆=•=•, ∴68 4.810AC BC CP AB •⨯===, ∴PQ =CP ﹣CQ =6.8﹣3.6=1.2,∴ 3.6BP ==.当P 在点B 左侧3.6米处时,PQ 长最短是1.2.(3)△ACF 的面积有最大和最小值.如图3,取AB 的中点G ,连接FG ,DE .∵∠EAF =90°,1tan 3AEF ∠=, ∴13AF AE = ∵AB =6,AG =GB ,∴AC =GB =3,又∵AD =9, ∴3193AG AD ==, ∴DAF AE AG A = ∵∠BAD =∠B =∠EAF =90°,∴∠FAG =∠EAD ,∴△FAG ~△EAD , ∴13FG AF DE AE ==, ∵DE =3,∴FG =1,∴点F 在以G 为圆心1为半径的圆上运动,连接AC ,则△ACD 的面积=692722CD AD ⨯=⨯=, 过G 作GH ⊥AC 于H ,交⊙G 于F 1,GH 反向延长线交⊙G 于F 2,①当F 在F 1时,△ACF 面积最小.理由:由(2)知,当F 在F 1时,F 1H 最短,这时△ACF 的边AC 上的高最小,所以△ACF 面积有最小值,在Rt △ABC 中,222269313AC AB BC =+=+=∴313sin 313BC BAC AC ∠=== 在Rt △ACH 中,313913sin 31313GH AG BAC =•∠=⨯=, ∴119131F H GH GF =-=-, ∴△ACF 面积有最小值是:11191327313313(1)22AC F H -•=⨯-=; ∴四边形ADCF 面积最小值是:27313813132722--+=; ②当F 在F 2时,F 2H 最大理由:在⊙G 上任取异于点F 2的点P ,作PM ⊥AC 于M ,作GN ⊥PM 于N ,连接PG ,则四边形GHMN 是矩形,∴GH =MN ,在Rt △GNP 中,∠NGF 2=90°,∴PG >PN ,又∵F 2G =PG ,∴F 2G +GH >PN +MN ,即F 2H >PM ,∴F 2H 是△ACF 的边AC 上的最大高,∴面积有最大值, ∵22913113F H GH GF =+=+, ∴△ACF 面积有最大值是21191327313313(1)22AC F H +•=⨯+=; ∴四边形ADCF 面积最大值是273138131327+++= 综上所述,四边形ADCF 面积最大值是813132+,最小值是813132- 【点睛】本题为圆的综合题,考查了矩形,圆,相似三角形的判定和性质,两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.9.如图,在梯形ABCD 中,AD//BC ,AB=CD=AD=5,cos 45B =,点O 是边BC 上的动点,以OB 为半径的O 与射线BA 和边BC 分别交于点E 和点M ,联结AM ,作∠CMN=∠BAM ,射线MN 与边AD 、射线CD 分别交于点F 、N .(1)当点E 为边AB 的中点时,求DF 的长; (2)分别联结AN 、MD ,当AN//MD 时,求MN 的长;(3)将O 绕着点M 旋转180°得到'O ,如果以点N 为圆心的N 与'O 都内切,求O 的半径长.【答案】(1)DF 的长为158;(2)MN 的长为5;(3)O 的半径长为258. 【解析】 【分析】(1)作EH BM ⊥于H ,根据中位线定理得出四边形BMFA 是平行四边形,从而利用cos 45B =解直角三角形即可求算半径,再根据平行四边形的性质求FD 即可;(2)先证AMB CNM ∠=∠,再证MAD CNM ∠=∠,从而证明AFM NFD ∆~∆,得到AF MF AF DF NF MF NF DF=⇒=,再通过平行证明AFN DFM ∆~∆,从而得到AF NF AF MF NF DF DF MF=⇒=,通过两式相乘得出AF NF =再根据平行得出NF DF =, 从而得出答案.(3)通过图形得出MN 垂直平分'OO ,从而得出90BAM CMN ∠=∠=︒,再利用cos 45B =解三角函数即可得出答案. 【详解】 (1)如图,作EH BM ⊥于H :∵E 为AB 中点,45,cos 5AB AD DC B ==== ∴52AE BE ==∴cos 45BH B BE == ∴2BH = ∴2253222EH ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭设半径为r ,在Rt OEH ∆中: ()222322r r ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ 解得:2516r =∵,E O 分别为,BA BM 中点 ∴BAM BEO OBE ∠=∠=∠又∵CMN BAM ∠=∠∴CMN OBE ∠=∠∴//MF AB∴四边形BMFA 是平行四边形∴2528AF BM r === ∴2515588FD AD AF =-=-= (2)如图:连接MD AN ,∵,B C BAM CMN ∠=∠∠=∠∴AMB CNM ∠=∠又∵AMB MAD ∠=∠∴MAD CNM ∠=∠又∵AFM NFD ∠=∠∴AFM NFD ∆~∆∴AF MF AF DF NF MF NF DF=⇒=① 又∵//MD AN∴AFN DFM ∆~∆ ∴AF NF AF MF NF DF DF MF=⇒=② 由①⨯②得; 22AF NF AF NF =⇒=∴NF DF =∴5MN AD ==故MN 的长为5;(3)作如图:∵圆O 与圆'O 外切且均与圆N 内切设圆N 半径为R ,圆O 半径为r∴'=NO R r NO -=∴N 在'OO 的中垂线上∴MN 垂直平分'OO∴90NMC ∠=︒∵90BAM CMN ∠=∠=︒∴A 点在圆上∴54cos 5AB B BM BM === 解得:254BM =O的半径长为258【点睛】本题是一道圆的综合题目,难度较大,掌握相似之间的关系转化以及相关线段角度的关系转化是解题关键.10.在O中,AB为直径,CD与AB相较于点H,弧AC=弧AD(1)如图1,求证:CD AB⊥;(2)如图2,弧BC上有一点E,若弧CD=弧CE,求证:3EBA ABD∠=∠;(3)如图3,在(2)的条件下,点F在上,连接,//FH FH DE,延长FO交DE于点K,若165,5FK DB BE==,求AB.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)185AB=.【解析】【分析】(1)连接,OC OD,根据AC AD=得出COA DOA∠=再根据OC OD=得出OCD ODC∠=∠,从而得证;(2)连接,BC BD,根据AC AD=得出,BC BD BA CD=⊥,CBA ABD∠=∠,再根据CE CD=,得出CBE CBD∠=∠,从而得出结论;(3)作,CM DB CN BE⊥⊥,过点P作,PT BE PS BD⊥⊥,,5BE BP a DB a===先证CDM CEN∆≅∆,DM EN=,再证,CMB CNB BM BN∆≅∆=,设DM b=,得出2b a=,再算出,CM CD得出CPD∆为等腰三角形,再根据BP是角平分线利用角平分线定理得出BCPEBPS DP BDS PE BE∆==,从而算出,PE DE,再根据三角函数值算出BG,,,,AB r OG OH,再根据//FH DE得出HO OFGO OK=,从而计算AB.【详解】(1)连接OC,CD因为AC AD=,所以COA DOA∠=∠OC OD=,,OA CD CD AB∴⊥∴⊥;(2)连接BC ,,BC BD BA CD =⊥所以AB 平分CBD ∠,设ABD ABC α∠=∠=2CBD α∴∠=CD CE ∴=2CBE CBD α∴∠=∠=,3EBA α∴∠=3EBA ABD ∴∠=∠.(3) 2,90EBC BPE PEB αα︒∠=∠=∠=-设,5BE BP a DB a ===作,CM DB CN BE ⊥⊥,可证:CDM CEN ∆≅∆,DM EN =,再证:,CMB CNB BM BN ∆≅∆=设,5,2DM EN b a b a b b a ==+=-∴=在CBM ∆中勾股4CM a =在CDM ∆中勾股25CD a =得CPD ∆为等腰三角形25DP DC a ==因为BP 为角平分线,过点P 作,PT BE PS BD ⊥⊥ 可证:5BCP EBP S DP BD S PE BE∆=== 2525,PE DE ∴==14tan ,tan 223αα== 2555,BG a AB a ∴== 557535,,4124r a OG a OH a === //FH DE97HO OF GO OK ∴== 995185,16OF KF AB ===【点睛】本题是一道圆的综合题目,难度较大,考查了圆相关的性质以及与三角形综合,掌握相关的线段与角度转化是解题关键.。