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初三数学圆的难题(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑1 如图,将△AOB置于平面直角坐标系中,其中点O为坐标原点,点A的坐标为(3,0),∠ABO=60°.(1)若△AOB的外接圆与y轴交于点D,求D点坐标.(2)若点C的坐标为(-1,0),试猜想过D、C的直线与△AOB的外接圆的位置关系,并加以说明.(3)二次函数的图象经过点O和A且顶点在圆上,求此函数的解析式.2 如图(4),正方形111OA B C的边长为1,以O为圆心、1OA为半径作扇形¼1111OAC AC,与1OB相交于点2B,设正方形111OA B C与扇形11OA C之间的阴影部分的面积为1S;然后以2OB为对角线作正方形222OA B C,又以O为圆心,、2OA为半径作扇形22OA C,¼22A C与1OB相交于点3B,设正方形222OA B C与扇形22OA C之间的阴影部分面积为2S;按此规律继续作下去,设正方形n n nOA B C与扇形n nOA C之间的阴影部分面积为n S.(1)求123S S S,,;(2)写出2008S;1B2B3A1A2A3OCCC图4S2S1S3(3)试猜想S(用含n的代数式表示,n为正整数).n3 (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,AD x=,DE y=,当点A 在优弧上运动时,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 △; (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)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 BEBC 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·AF COPED图1·P DOGEMFBAC图27 如图,在平面直角坐标系xoy中,M是x轴正半轴上一点,Me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Me的切线,N为切点,N在第四象限.(1)求Me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.图1 图21 解:(1)连结AD.∵∠ABO=60°,E ∴∠ADO=60°…..1分由点A的坐标为(3,0)得OA=3.∵在Rt△ADO中有MNFcot ∠ADO=ODOA,…………….2分∴OD=OA ·cot ∠ADO=3·cot60°=3∴点D 的坐标为(03分(2)DC 与△AOB 的外接圆相切于点D ,理由如下: 由(1)得,OA=3.∴AD ===又∵C 点坐标是(-1,0), ∴OC=1.∴2CD ===………………4分 ∵AC=OA+OC=3+1=4,∴CD 2+AD 2=222=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(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,∴AN=12OA=32,AM=FM=EM=12∴MN ===∴.∴点E 的坐标是(32 , 2),点F 的坐标是(32, -2)……..8分当点E 为抛物线顶点时,有32(3233a=23.∴y=23即y=2323…………………………9分当点F 为抛物线顶点时,有32(32-3)a=-32, a=39.∴23x(x-3).即y=239x 2233-x.故二次函数的解析式为y=233-x 23或y=239x 2233-x ….10分2 (1)2211π1π1144S =-=-g g ; ·············· 2分2222121ππ24228S ⎛⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭g g ; ·············· 4分223221221ππ22422416S ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭g g g g ; ··········· 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 ==⨯=g .∴DC = . ····················· 4分 由已知BC DC ==AB 是⊙O 的直径, ∴90ACB ∠=︒ ,∴22222312AB AC CB =+=+=.∴AB = ∴OD 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OB BC OC ===∴60OBC ∠=︒. ···················· 6分∴sin 60CFBC︒=,3sin 6022CF BC =︒==g ,∴()(113222ABCD S CF 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 △的边的等边三角形 ················· 6分 ∴AOD △≌DOC △≌OBC △,∴233AOD ABCD S S g △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分=··· 6分(3)存在. 7分若BF FG CF OF =g g ,则BF CFOF FG=∵ cos ∠OFB =BF OF ,cos ∠GFC =CFFG∴ ∠OFB =∠GFC又 ∵ ∠OFB =∠OFE∴ ∠OFE =∠OFB =∠GFC=60o ······· 8分 ∴ 在Rt OFB △中 FE =FB =tan 60OBo=1 ∴ 在Rt GFC △中CG=()tan tan 601tan 606CF GFC CF ∠===o o g g∴ 6DG CG CD =-=-∴ tan tan 303DP DG PGD DG =∠==o g g ····· 9分∴ ()33AP AD DP =-== ······· 10分7 解:(1)解方程212270x x -+=,得19x =,23x = A Q 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 ===Q ∠ 30MON ∴=o ∠又cos ONMON OM=∠cos30ON OM ∴=⨯=o 在Rt OCN △中9cos302OC ON ===o g1sin 3022CN ON ===o gN ∴的坐标为92⎛ ⎝⎭, 设直线ON 的解析式为y kx =922x ∴-=3k ∴=- ∴直线ON的解析式为3y 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CHP DQP ∆∆:,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∠=∠Q ,图1 图2图32390︒∴∠+∠=由于390BKO ∠+∠=︒,故,2BKO ∠=∠;而1BKO ∠=∠,故12∠=∠ 在AMK ∆和NMA ∆中,12∠=∠;AMK NMA ∠=∠故AMK NMA ∆:;MN AMAM MK=;即:24MN MK AM ==g 故存在常数a ,始终满足MN MK a =g ,常数4a =图6图4。

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