初三数学圆的难题3 (10分)如图,点I是△ABC的内心,线段A I的延长线交△ABC的外接圆于点D,交BC 边于点E.(1)求证:I D=BD;(2)设△ABC的外接圆的半径为5,I D=6,=,DE y=,当点A在优弧上运动时,AD x求y与x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.(第4题图)4 如图,点A ,B ,C ,D 是直径为AB 的⊙O 上四个点,C 是劣弧BD 的中点,AC 交BD 于点E , AE =2, EC =1.(1)求证:DEC △∽ADC △(3分)(2)试探究四边形ABCD 是否是梯形?若是,请你给予证明并求出它的面积;若不是,请说明理由. (4分) (3)延长AB 到H ,使BH =OB . 求证:CH 是⊙O 的切线. (3分)D B A O CE · 图10 D B A O C E 图11 5 如图10,半圆O 为△ABC 的外接半圆,AC 为直径,D 为BC 上的一动点.(1)问添加一个什么条件后,能使得BD BE BC BD?请说明理由; (2)若AB ∥OD ,点D 所在的位置应满足什么条件?请说明理由;(3)如图11,在 (1)和(2)的条件下,四边形AODB 是什么特殊的四边形?证明你的结论.6 如图1,已知正方形ABCD 的边长为M 是AD 的中点,P 是线段MD 上的一动点(P不与M ,D 重合),以AB 为直径作⊙O ,过点P 作⊙O 的切线交BC 于点F ,切点为E .(1)除正方形ABCD 的四边和⊙O 中的半径外,图中还有哪些相等的线段(不能添加字母和辅助线)?(2)求四边形CDPF 的周长;(3)延长CD ,FP 相交于点G ,如图2所示. 是否存在点P ,使BF*FG=CF*OF ?如果存在,试求此时AP 的长;如果不存在,请说明理由.· M · A F C O P E D 图1 · P DO G E M F B A C 图27 如图,在平面直角坐标系xoy 中,M 是x 轴正半轴上一点,M 与x 轴的正半轴交于A B ,两点,A 在B 的左侧,且OA OB ,的长是方程212270x x -+=的两根,ON 是M 的切线,N 为切点,N 在第四象限.(1)求M 的直径.(2)求直线ON 的解析式.(3)在x 轴上是否存在一点T ,使OTN △是等腰三角形,若存在请在图2中标出T 点所在位置,并画出OTN △(要求尺规作图,保留作图痕迹,不写作法,不证明,不求T 的坐标)若不存在,请说明理由.y x B M A O N图 图1 解:(1)连结AD. ∵∠ABO=60°,∴∠ADO=60°…..1分由点A 的坐标为(3,0)得OA=3. ∵在Rt △ADO 中有 cot ∠ADO=OD OA,…………….2分 ∴OD=OA ·cot ∠ADO=3·cot60°=3×33=3. ∴点D 的坐标为(03)……………3分(2)DC 与△AOB 的外接圆相切于点D ,理由如下:由(1)得3∴2222(3)323AD OD OA =+=+=又∵C 点坐标是(-1,0), ∴OC=1.∴22221(3)2CD OC OD =+=+=………………4分 ∵AC=OA+OC=3+1=4,∴CD 2+AD 2=223)2=42=AC 2…………………5分 ∴∠ADC=90°,即AD ⊥DC.由∠AOD=90°得AD 为圆的直径.∴DC 与△AOB 的外接圆相切于点D ……………6分ME F N(说明:也可用解直角三角形或相似三角形等知识求解.) (3)由二次函数图象过点O (0,0)和A (3,0), 可设它的解析式为 y=ax(x-3)(a ≠0). 如图,作线段OA 的中垂线交△AOB 的外接圆于E 、F 两点,交AD 于M 点,交OA 于N 点.由抛物线的对称性及它的顶点在圆上可知,抛物线的顶点就是点E 或F. ∵EF 垂直平分OA , ∴EF 是圆的直径. 又∵AD 是圆的直径,∴EF 与AD 的交点M 是圆的圆心………….7分 由(1)、(2)得OA=3,3∴AN=12OA=32,AM=FM=EM=123∴222233(3)()22MN AM AN =-=-=.∴3333333∴点E 的坐标是(3233),点F 的坐标是(32, 3)……..8分当点E 为抛物线顶点时,有32(3233, a=23.∴y=x(x-3).即y=2…………………………9分当点F 为抛物线顶点时,有3(3-3)a=-2,a=9.∴y=9x(x-3). 即y=239x233-x.故二次函数的解析式为y=33-x 2+23x 或y=239x 2233-x ….10分2 (1)2211π1π1144S=-=-; ········ 2分2222121ππ24228S ⎛⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; ········· 4分223221221ππ22422416S ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; ······· 6分(2)2008200720091π22S =-; ·········· 8分(3)111π22n n n S -+=-(n 为正整数). ···· 10分3 (1) 证明: 如图,∵ 点I 是△ABC 的内心, ∴ ∠BAD =∠CAD ,∠ABI =∠CBI . ………………2分∵ ∠CBD =∠CAD , ∴∠BAD =∠CBD . ……………………………3分∴ ∠BID =∠ABI +∠BAD =∠CBI +∠CBD =∠IBD .∴ ID =BD . ………………………5分(2)解:如图,∵∠BAD =∠CBD =∠EBD , ∠D =∠D , ∴△ABD ∽△BED . …………………………7分∴ BD ADDE BD =. ∴ 22AD DE BD ID ⨯==. …………………8分∵ ID =6,AD =x ,DE =y ,∴ xy =36. ………………9分又∵ x =AD >ID =6, AD 不大于圆的直径10, ∴ 6<x ≤10.∴ y 与x 的函数关系式是36y x=.(610x <≤) …………………………10分说明:只要求对xy =36与6<x ≤10,不写最后一步,不扣分.4 (1)证明:∵C 是劣弧BD 的中点, ∴DAC CDB ∠=∠. ············ 1分 而ACD ∠公共, ∴DEC △∽ADC △. ········· 3分(2)证明:连结OD ,由⑴得DC ECAC DC=, ∵ 1.213CE AC AE EC ==+=+=, ∴2313DC AC EC ==⨯= . ∴DC = . ········································ 4分 由已知3BC DC ==AB 是⊙O 的直径, ∴90ACB ∠=︒ ,∴222223312AB AC CB =+=+=. ∴3AB = ∴3OD OB BC DC ====, ∴四边形OBCD 是菱形.∴DC AB DC AB <∥,, ∴四边形ABCD 是梯形.5分 法一:过C 作CF 垂直AB 于F ,连结OC ,则3OB BC OC === ∴60OBC ∠=︒. ······································· 6分∴sin 60CF BC︒=,33sin 60322CF BC =︒==, ∴()(11393233222ABCDSCF AB DC ⨯梯形=+=+= ··········· 7分法二:(接上证得四边形ABCD 是梯形)又DC AB ∥ ∴AD BC =,连结OC ,则AOD △,DOC △和OBC △3的等边三角形··············· 6分 ∴AOD △≌DOC △≌OBC △,∴2393333AODABCDS S △梯形===······················ 7分 (3)证明:连结OC 交BD 于G 由(2)得四边形OBCD 是菱形, ∴OC BD ⊥且OG GC =. ····························· 8分 又已知OB =BH , ∴BG CH ∥. ······ 9分 ∴90OCH OGB ∠=∠=︒ , ∴CH 是⊙O 的切线.10分5 解: (1)添加 AB =BD ························· 2分 ∵AB =BD ∴AB =BD ∴∠BDE =∠BCD ··· 3分 又∵∠DBE =∠DBC ∴△BDE ∽△BCD∴BD BEBC BD····························································· 4分 (2)若AB ∥DO ,点D 所在的位置是BC 的中点 ························································ 5分 ∵AB ∥DO ∴∠ADO =∠BAD ··· 6分 ∵∠ADO =∠OAD ∴∠OAD =∠BAD ∴DB =DC ·········································· 7分 (3)在(1)和(2)的条件下,.∵AB =BD =DC ∴∠BDA =∠DAC ∴ BD ∥OA又∵AB ∥DO ∴四边形AODB 是平行四边形 ········································ 9分 ∵O A =OD ∴平行四边形AODB 是菱形 ·············································· 10分6 解:(1)FB =FE ,PE =PA ········ 2分(2)四边形CDPF 的周长为FC +CD +DP +PE +EF =FC +CD +DP +PA +BF ··································· 3分=BF +FC +CD +DP +PA ·································· 4分=BC +CD +DA (5)=×3=··················································· 6 (3)存在. 7分若BF FG CF OF =,则BF CFOF FG=∵ cos ∠OFB =BFOF ,cos ∠GFC =CF FG∴ ∠OFB =∠GFC 又 ∵ ∠OFB =∠OFE∴ ∠OFE =∠OFB =∠GFC=60 8分∴ 在Rt OFB △中 FE =FB =tan 60OB=1 ∴ 在Rt GFC △中CG=()tan tan 60231tan 6063CF GFC CF ∠==-=-∴ 633DG CG CD =-=-∴ tan tan 30233DP DG PGD DG =∠==- ····· 9分 ∴ ()232333AP AD DP =-== ···· 10分7 解:(1)解方程212270xx -+=,得19x=,23x=A在B 的左侧 3OA ∴=,9OB =6AB OB OA ∴=-=OM∴的直径为6 ······································ 1分(2)过N 作NC OM ⊥,垂足为C , 连结MN ,则MN ON ⊥ 31sin 62MN MON OM ===∠ 30MON ∴=∠又cos ON MON OM =∠cos3033ON OM ∴=⨯=在Rt OCN △中9cos30332OC ON ===1sin 30332CN ON ===N∴的坐标为93322⎛- ⎝⎭, 设直线ON 的解析式为y kx =3392x =3k ∴=∴直线ON 的解析式为33y x =-······················ 4分(3)如图2,1T ,2T ,3T ,4T 为所求作的点,1OT N △,2OT N△,3OT N △,4OT N △为所求等腰三角形.(每作出一种图形给一分) ····························· 8分30.(深圳)如图1,以点M (-1,0)为圆心的圆与y 轴、x 轴分别交于点A 、B 、C 、D ,直线y =- 33 x - 533 与⊙M 相切于点H ,交x 轴于点E ,交y 轴于点F .(1)请直接写出OE 、⊙M 的半径r 、CH 的长; (2)如图2,弦HQ 交x 轴于点P ,且DP :PH =3:2,求cos ∠QHC 的值;(3)如图3,点K 为线段EC 上一动点(不与E 、C 重合),连接BK 交⊙M 于点T ,弦AT 交x 轴于点N .是否存在一个常数a ,始终满足MN ·MK =a ,如果存在,请求出a 的值;如果不存在,请说明理由.30.(1)、如图4,OE =5,2r =,CH =2(2)、如图5,连接QC 、QD ,则90CQD ∠=︒,QHC QDC ∠=∠,易知CHPDQP∆∆,故DP DQPH CH=, 322DQ =,3DQ =,由于4CD =,3cos cos 4QD QHC QDC CD ∴∠=∠==; (3)、如图6,连接AK ,AM ,延长AM , 与圆交于点G ,连接TG ,则90GTA ∠=︒2490∴∠+∠=︒34∠=∠,2390︒∴∠+∠=由于390BKO ∠+∠=︒,故,2BKO ∠=∠;而1BKO ∠=∠,故12∠=∠在AMK ∆和NMA ∆中,12∠=∠;AMK NMA ∠=∠故AMKNMA∆;xD A B H CE M OF 图1x y D A BH C E M O 图2P Q 图3yMN AMAM MK =;图图。