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,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 COBQ OB =,即228822a a a +-=-, 解得:10a =(舍去);22a =(舍去);38a =- ,∴()18,40P - ;b.当PBQ ∆∽BCO ∆时,PQ BOBQ 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.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=;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. 【解析】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==5,∴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,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.3.选做题:从甲乙两题中选作一题,如果两题都做,只以甲题计分题甲:已知矩形两邻边的长、是方程的两根.(1)求的取值范围;(2)当矩形的对角线长为时,求的值;(3)当为何值时,矩形变为正方形?题乙:如图,是直径,于点,交于点,且.(1)判断直线和的位置关系,并给出证明;(2)当,时,求的面积.【答案】题甲(1)(2)(3)题乙:(1)BD是切线;证明所以OB⊥BD,BD是切线(2)S=【解析】试题分析:题甲:(1)、是方程的两根,则其;由得(2)矩形两邻边的长、,矩形的对角线的平方=;矩形两邻边的长、是方程的两根,则;因为,所以;解得由得(3)矩形变为正方形,则a=b;、是方程的两根,所以方程有两个相等的实数根,即,由得题乙:(1)BD是切线;如图所示,是弧AC所对的圆周角,;因为,所以;于点,,所以,,在三角形OBD中,所以OB⊥BD;BD是切线(2),AB是圆的直径,所以OB=5;于点,交于点,F是BC的中点;,BF=4;在直角三角形OBF中由勾股定理得OF=;根据题意,,则,所以,从而,解得DF=,的面积=考点:直线与圆相切,相似三角形点评:本题考查直线与圆相切,相似三角形;解本题的关键是会判断直线与圆是否相切,能判定两个三角形相似4.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠CAB=30°,AB=10,点D在线段AB上,AD=2.点P,Q 以相同的速度从D点同时出发,点P沿DB方向运动,点Q沿DA方向到点A后立刻以原速返回向点B运动.以PQ为直径构造⊙O,过点P作⊙O的切线交折线AC﹣CB于点E,将线段EP绕点E顺时针旋转60°得到EF,过F作FG⊥EP于G,当P运动到点B时,Q也停止运动,设DP=m.(1)当2<m≤8时,AP=,AQ=.(用m的代数式表示)(2)当线段FG长度达到最大时,求m的值;(3)在点P,Q整个运动过程中,①当m 为何值时,⊙O 与△ABC 的一边相切? ②直接写出点F 所经过的路径长是.(结果保留根号)【答案】(1)2+m ,m ﹣2;(2)m=5.5;(3)①当m=1或4或10﹣433时,⊙O 与△ABC 的边相切.②点F 的运动路径的长为1136+572. 【解析】试题分析:(1)根据题意可得AP =2+m ,AQ =m −2.(2)如图1中在Rt △EFG 中, 30,90EFG A EGF ∠=∠=∠=, 推出3cos30cos30FG EF PE EP =⋅=⋅=,所以当点E 与点C 重合时,PE 的值最大,求出此时EP 的长即可解决问题.(3)①当02t <≤ (Q 在往A 运动)时,如图2中,设O 切AC 于H ,连接OH .当28m <≤(Q 从A 向B 运动)时,则PQ =(2+m )−(m −2)=4,如图3中,设O 切AC 于H .连接OH .如图4中,设O 切BC 于N ,连接ON .分别求解即可.②如图5中,点F 的运动轨迹是F 1→F 2→B .分别求出122F F F B ,即可解决问题. 试题解析:(1)当28m <≤时,AP =2+m ,AQ =m −2. 故答案为2+m ,m −2. (2)如图1中,在Rt △EFG 中, 30,90EFG A EGF ∠=∠=∠=,3cos30cos30FG EF PE EP ∴=⋅=⋅=, ∴当点E 与点C 重合时,PE 的值最大,易知此时53553102AC BC EP AB ⨯⨯===,3tan30(2)EP AP m =⋅=+⋅, 533(2)23m ∴=+⋅,∴m =5.5(3)①当02t <≤ (Q 在往A 运动)时,如图2中,设O 切AC 于H ,连接OH .则有AD =2DH =2, ∴DH =DQ =1,即m =1.当28m <≤(Q 从A 向B 运动)时,则PQ =(2+m )−(m −2)=4, 如图3中,设O 切AC 于H .连接OH .则AO =2OH =4,AP =4+2=6, ∴2+m =6, ∴m =4. 如图4中,设O 切BC 于N ,连接ON .在Rt △OBN 中, 43sin603OB ON ==, 4310AO ∴=-, 43123AP ∴=-, 432123m ∴+=-, 4310m ∴=-, 综上所述,当m =1或4或4310-时,O 与△ABC 的边相切。