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xxxx湖北圆中考数学题解析
一、选择题
1.(2019湖北黄石3分)如图所示,扇形AOB的圆心角为120°,半径为2,则图中阴影部分的面积为【】
A.B.C.D.
【答案】A。
【考点】扇形面积的计算,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,垂径定理,勾股定理。
【分析】过点O作OD⊥AB,
∵∠AOB=120°,OA=2,
∴。
∴OD=OA=×2=1,。
∴,
∴。故选A。
2.(2019湖北黄石3分)如图所示,直线CD与线段AB为直径的圆相切于点D,并交BA的延长线于
点C,且AB=2,AD=1,P点在切线CD上移动.当∠APB的度数最大时,则∠ABP的度数为【】
A.°B.°C.°D.°
【答案】B。
【考点】切线的性质,三角形的外角性质,圆周角定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】连接BD,
∵直线CD与以线段AB为直径的圆相切于点D,∴∠ADB=90°。
∵当∠APB的度数最大时,点P和D重合,∴∠APB=90°。
∵AB=2,AD=1,∴。∴∠ABP=30°。
∴当∠APB的度数最大时,∠ABP的度数为30°。故选B。
3.(2019湖北天门、仙桃、潜江、江汉油田3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AC=6cm,CD⊥AB于D,以C为圆心,CD为半径画弧,交BC于E,则图中阴影部分的面积为【】
A.cm2B.cm2C.cm2D.cm2
【答案】A。
【考点】扇形面积的计算,解直角三角形。
【分析】∵∠A=30°,AC=6cm,CD⊥AB,
∴∠B=60°,∠BCD=30°,CD=3cm,BD=cm,
∴。
∴阴影部分的面积为:cm2。故选A。
4.(2019湖北宜昌3分)已知⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,则反映直线l与⊙O的位置关系的图形是【】
A.B.C.D.
【答案】B。
【考点】直线与圆的位置关系。1419956
【分析】根据直线与圆的位置关系来判定:①直线l和⊙O相交⇔d
线l和⊙O相离⇔d>r(d为直线与圆的距离,r为圆的半径)。因此,
∵⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,
∵5>3,即:d
5.(2019湖北恩施3分)如图,两个同心圆的半径分别为4cm和5cm,大圆的一条弦AB与小圆相切,则弦AB的长为【】
A.3cmB.4cmC.6cmD.8cm
【答案】C。
【考点】切线的性质,勾股定理,垂径定理。
【分析】如图,连接OC,AO,
∵大圆的一条弦AB与小圆相切,∴OC⊥AB。∴AC=BC=AB
∵OA=5cm,OC=4cm,
∴在Rt△AOC中,。
∴AB=2AC=6(cm)。故选C。
6.(2019湖北咸宁3分)如图,⊙O的外切正六边形ABCDEF的边长为2,则图中阴影部分的面积为【】.
A.π2B.2π3C.π2D.2π3
【答案】A。
【考点】正多边形和圆,多边形内角和定理,等边三角形的判定和性质,切线的性质,锐角三角函数,特殊角的三角函数值,扇形面积。
【分析】∵六边形ABCDEF是正六边形,∴∠AOB=60°。
又∵OA0OB,∴△OAB是等边三角形,OA=OB=AB=2。
设点G为AB与⊙O的切点,连接OG,则OG⊥AB,
∴OG=OA•sin60°=2×。
∴。故选A。
7.(2019湖北黄冈3分)如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于E,已知CD=12,则⊙O的直径为【】
A.8B.10C.16D.20
【答案】D.
【考点】垂径定理,勾股定理。
【分析】连接OC,根据题意,CE=CD=6,BE=2.
在Rt△OEC中,设OC=x,则OE=x-2,∴(x-2)2+62=x2,解得:x=10。
∴直径AB=20。故选D.
8.(2019湖北随州4分)如图,AB是⊙O的直径,若∠BAC=350,则么∠ADC=【】
A.350B.550C.700D.1100
【答案】B。
【考点】圆周角定理,直角三角形两锐角的关系。
【分析】∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°(直径所对的圆周角是直角)。
∵∠BAC=35°,∴∠B=90°-∠BAC=90°-35°=55°(直角三角形两锐角互余)
∵∠B与∠ADC是所对的圆周角,
∴∠ADC=∠B=55°(同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等)。故选B。
9.(2019湖北襄阳3分)△ABC为⊙O的内接三角形,若∠AOC=160°,则∠ABC的度数是【】
A.80°B.160°C.100°D.80°或100°
【答案】D。
【考点】圆周角定理。1028458
【分析】根据题意画出图形,由圆周角定理即可求得答案∠ABC的度数,又由圆的内接四边四边形性质,即可求得∠AB′C的度数:
如图,∵∠AOC=160°,∴∠ABC=∠AOC=×160°=80°。
∵∠ABC+∠AB′C=180°,∴∠AB′C=180°﹣∠ABC=180°﹣80°=100°。
∴∠ABC的度数是:80°或100°。故选D。
15.10.(2019湖北鄂州3分)如下图OA=OB=OC且∠ACB=30°,则∠AOB的大小是【】
A.40°B.50°C.60°D.70°
【答案】C。
【考点】圆周角定理。
【分析】∵OA=OB=OC,∴A、B、C在以O为圆心OA为半径的圆上。
作⊙O。
∵∠ACB和∠AOB是同弧所对的圆周角和圆心角,且∠ACB=30°,
∴根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半的性质,得&ang
;AOB=60°。故选C。
二、填空题
1.(2019湖北荆门3分)如图,在直角坐标系中,四边形OABC是直角梯形,BC∥OA,⊙P分别与OA、OC、BC相切于点E、D、B,与AB交于点F.已知A(2,0),B(1,2),则tan∠FDE= ▲ .
【答案】。
【考点】切线的性质,锐角三角函数的定义,圆周角定理。
【分析】连接PB、PE.
∵⊙P分别与OA、BC相切于点E、B,∴PB⊥BC,PE⊥OA。
∵BC∥OA,∴B、P、E在一条直线上。
∵A(2,0),B(1,2),∴AE=1,BE=2。∴。
∵∠EDF=∠ABE,∴tan∠FDE=。
2.(2019湖北天门、仙桃、潜江、江汉油田3分)平面直角坐标系中,⊙M的圆心坐标为(0,2),半径为1,点N在x轴的正半轴上,如果以点N为圆心,半径为4的⊙N与⊙M相切,则圆心N的坐标为 ▲ .
【答案】(,0)或(,0)。
【考点】相切两圆的性质,坐标与图形性质,勾股定理。
【分析】分别从⊙M与⊙N内切或外切去分析:
①⊙M与⊙N外切,MN=4+1=5,,
∴圆心N的坐标为(,0)。
②⊙M与⊙N内切,MN=4﹣1=3,,
∴圆心N的坐标为(,0)。
综上所述,圆心N的坐标为(,0)或(,0)。
3.(2019湖北咸宁3分)如图,量角器的直径与直角三角板ABC的斜边AB重合,其中量角器0刻度
线的端点N与点A重合,射线CP从CA处出发沿顺时针方向以每秒2度的速度旋转,CP与量角器的半
圆弧交于点E,第35秒时,点E在量角器上对应的读数是▲度.
【答案】140。
【考点】圆周角定理。
【分析】连接OE,
∵∠ACB=90°,∴点C在以AB为直径的圆上,即点C在⊙O上。
∴∠EOA=2∠ECA。
∵∠ECA=2×35°=70°,
∴∠AOE=2∠ECA=2×70°=140°,即点E在量角器上对应的读数是140°。
4.(2019湖北孝感3分)把如图所示的长方体材料切割成一个体积最大的圆柱,则这个圆柱的体积是
▲(结果不取近似值).
【答案】3000π。
【考点】圆柱的计算。
【分析】∵底面是边长为20cm的正方形,∴其内切圆的半径为10cm。
∴这个圆柱底面积为100πcm2。∴这个圆柱体积为100π×30=3000π(cm3)。
5..(2019湖北襄阳3分)如图,从一个直径为4dm的圆形铁皮中剪出一个圆心角为60°的扇形ABC,
并将剪下来的扇形围成一个圆锥,则圆锥的底面半径为 ▲ dm.
【答案】1。
【考点】圆锥的计算,垂径定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,圆锥的侧面展开图弧长与圆锥的底面周长的关系。1028458
【分析】如图,作OD⊥AC于点D,连接OA,
∴∠OAD=30°,AC=2AD,∴AC=2OA×cos30°=6。
∴。
∴根据圆锥的侧面展开图弧长等于圆锥的底面周长得,圆锥的底面圆的半径=2π÷(2π)=1。
三、解答题
1.(2019湖北武汉8分)在锐角△ABC中,BC=5,sinA=45.
(1)如图1,求△ABC外接圆的直径;
(2)如图2,点I为△ABC的内心,BA=BC,求AI的长。
【答案】解:(1)作△ABC的外接圆的直径CD,连接BD。
则∠CBD=900,∠D=∠A。
∴。
∵BC=5,∴。
∴△ABC外接圆的直径为。
(2)连接BI并延长交AC于点H,作IE⊥AB于点E。
∵BA=BC,∴BH⊥AC。∴IH=IE。
在Rt△ABH中,BH=AB•sin∠BDH=4,。
∵,∴,即。
∵IH=IE,∴。
在Rt△AIH中,。
【考点】三角形外心和内心的性质,圆周角定理,锐角三角函数定义,等腰三角形的性质,角平分线的判定和性质,勾股定理。
【分析】(1)作△ABC的外接圆的直径CD,连接BD,由直径所对圆周角是直角的性质得∠CBD=900,由同圆中同弧所对圆周角相等得∠D=∠A,从而由已知,根据锐角三角函数定义即可求得△ABC外接圆的直径。
(2)连接BI并延长交AC于点H,作IE⊥AB于点E,由三角形内心的性质和角平分线的判定
和性质,知IH=IE。在Rt△ABH中,根据锐角三角函数定义和勾股定理可求出BH=4和AH=3,从而由求得。在Rt△AIH中,应用勾股定理求得AI的长。
2.(2019湖北荆门10分)如图所示为圆柱形大型储油罐固定在U型槽上的横截面图.已知图中ABCD为等腰梯形(AB∥DC),支点A与B相距8m,罐底最低点到地面CD距离为1m.设油罐横截面圆心为O,半径为5m,∠D=56°,求:U型槽的横截面(阴影部分)的面积.(参考数据:sin53°≈0.8,tan56°≈1.5,π≈3,结果保留整数)
【答案】解:如图,连接AO、BO.过点A作AE⊥DC于点E,过点O作ON⊥DC于点N,ON交⊙O于点M,交AB于点F.则OF⊥AB.
∵OA=OB=5m,AB=8m,
∴AF=BF=AB=4(m),∠AOB=2∠AOF,
在Rt△AOF中,,
∴∠AOF=53°,∴∠AOB=106°。
∵(m),由题意得:MN=1m,∴FN=OM-OF+MN=3(m)。
∵四边形ABCD是等腰梯形,AE⊥DC,FN⊥AB,∴AE=FN=3m,DC=AB+2DE。
在Rt△ADE中,,∴DE=2m,DC=12m。
∴(m2)。
答:U型槽的横截面积约为20m2。
【考点】解直角三角形的应用,垂径定理,勾股定理,等腰梯形的性质,锐角三角函数定义。
【分析】连接AO、BO.过点A作AE⊥DC于点E,过点O作ON⊥DC于点N,ON交⊙O于点M,交AB于点F,则OF⊥AB。根据垂径定理求出AF,再在Rt△AOF中利用锐角三角函数的定义求出∠AOB,由勾股定理求出OF,根据四边形ABCD是等腰梯形求出AE的长,再由即可得出结果。
3.(2019湖北天门、仙桃、潜江、江汉油田8分)如图,AB是⊙O的直径,AC和BD是它的两条切线,CO平分∠ACD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AC=2,BC=3,求AB的长.
【答案】(1)证明:过O点作OE⊥CD,垂足为E,
∵AC是切线,∴OA⊥AC。
∵CO平分∠ACD,OE⊥CD,∴&an
g;ACO=∠ECO,∠CAO=∠CEO,
又∵OC=OC,∴△ACO≌△ECO(AAS)。∴OA=OE。
∴CD是⊙O的切线。
(2)解:过C点作CF⊥BD,垂足为F,
∵AC,CD,BD都是切线,∴AC=CE=2,BD=DE=3。
∴CD=CE+DE=5。
∵∠CAB=∠ABD=∠CFB=90°,∴四边形ABFC是矩形。
∴BF=AC=2,DF=BD﹣BF=1。
在Rt△CDF中,CF2=CD2﹣DF2=52﹣12=24,∴AB=CF=2。
【考点】切线的判定与性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,勾股定理。
【分析】(1)过O点作OE⊥CD于点E,通过角平分线的性质得出OE=OA即可证得结论。
(2)过点D作DF⊥BC于点F,根据切线的性质可得出DC的长度,从而在Rt△DFC中利用勾股定理可得出DF的长,可得出AB的长度。
4.(2019湖北宜昌8分)如图,△ABC和△ABD都是⊙O的内接三角形,圆心O在边AB上,边AD分别与BC,OC交于E,F两点,点C为的中点.
(1)求证:OF∥BD;
(2)若,且⊙O的半径R=6cm.
①求证:点F为线段OC的中点;
②求图中阴影部分(弓形)的面积.
【答案】(1)证明:∵OC为半径,点C为的中点,∴OC⊥AD。
∵AB为直径,∴∠BDA=90°,BD⊥AD。∴OF∥BD。
(2)①证明:∵点O为AB的中点,点F为AD的中点,∴OF=BD。
∵FC∥BD,∴∠FCE=∠DBE。
∵∠FEC=∠DEB,∴△ECF∽△EBD,
∴,∴FC=BD。
∴FC=FO,即点F为线段OC的中点。
②解:∵FC=FO,OC⊥AD,∴AC=AO,
又∵AO=CO,∴△AOC为等边三角形。
∴根据锐角三角函数定义,得△AOC的高为。
∴(cm2)。
答:图中阴影部分(弓形)的面积为cm2。
【考点】圆心角、弧、弦的关系,垂径定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,三角形中位线的性质,等边三角形的判定和性质,扇形面积的计算。
【分析】(1)由垂径定理可知OC⊥AD,由圆周角定理可知BD⊥AD,从而证明OF∥BD。
(2)①由OF∥BD可证△ECF∽△EBD,利用相似比证明BD=2CF,再证OF为△ABD的中位线,得出BD=2OF,即CF=OF,证明点F为线段OC的中点;
②根据S阴=S扇形AOC﹣S△AOC,求面积。
5.(2019湖北恩施12分)如图,AB是⊙O的弦,D为OA半径的中点,过D作CD⊥OA交弦AB于点E,交⊙O于点F,且CE=CB.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)连接AF,BF,求∠ABF的度数;
(3)如果CD=15,BE=10,sinA=,求⊙O的半径.
【答案】解:(1)证明:连接OB,
∵OB=OA,CE=CB,
∴∠A=∠OBA,∠CEB=∠ABC。
又∵CD⊥OA,
∴∠A+∠AED=∠A+∠CEB=90°。
∴∠OBA+∠ABC=90°。∴OB⊥BC。
∴BC是⊙O的切线。
(2)连接OF,AF,BF,
∵DA=DO,CD⊥OA,
∴△OAF是等边三角形。
∴∠AOF=60°。
∴∠ABF=∠AOF=30°。
(3)过点C作CG⊥BE于点G,由CE=CB,
∴EG=BE=5。
易证Rt△ADE∽Rt△CGE,
∴sin∠ECG=sin∠A=,
∴。
∴。
又∵CD=15,CE=13,∴DE=2,
由Rt△ADE∽Rt△CGE得,即,解得。
∴⊙O的半径为2AD=。
【考点】等腰(边)三角形的性质,直角三角形两锐角的关系,切线的判定,圆周角定理,勾股定理,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数定义。
【分析】(1)连接OB,有圆的半径相等和已知条件证明∠OBC=90°即可证明BC是⊙O的切线。
(2)连接OF,AF,BF,首先证明△OAF是等边三角形,再利用圆周角定理:同弧所对的圆周角是所对圆心角的一半即可求出∠ABF的度数。
(3)过点C作CG⊥BE于点G,由CE=CB,可求出EG=BE=5,由Rt△ADE∽Rt△CGE和勾股定理求出DE=2,由Rt△ADE∽Rt△CGE求出AD的长,从而求出⊙O的半径。
6.(2019湖北咸宁9分)如图,AB是⊙O的直径,点E是AB上的一点,CD是过E点的弦,过点B的切线交AC的延长线于点F,BF∥CD,连接BC.
(1)已知AB=18,BC=6,求弦CD的长;
(2)连接BD,如果四边形BDCF为平行四边形,则点E位于AB的什么位置?试说明理由.
【答案】解:(1)∵BF与⊙O相切,∴BF⊥AB。
又∵BF∥CD,∴CD⊥AB。
又∵AB是直径,∴CE=ED。
连接CO,设OE=x,则BE=9-x。
由勾股定理得:,
即,解得。
∴。
(2)∵四边形BDCF为平行四边形,∴BF=CD。
而,∴。
∵BF∥CD,∴△AEC∽△ABF。∴。∴点E是AB的中点。
【考点】切线的性质,垂径定理,勾股定理,平行四边形的性质。相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)由BF与⊙O相切,根据切线的性质,可得BF⊥AB,又由BF∥CD,易得CD⊥AB,由垂径定理即可求得CE=DE,然后连接CO,设OE=x,则BE=9-x,由勾股定理即可求得OE的长,从而求得CD的长。
(2)由四边形BDCF为平行四边形,根据平行四边形的性质,即可CD=BF,又由△AEC∽△ABF,即可求得点E是AB的中点。
7.(2019湖北荆州9分)如图所示为圆柱形大型储油罐固定在U型槽上的横截面图.已知图中ABCD为等腰梯形(AB∥DC),支点A与B相距8m,罐底最低点到地面CD距离为1m.设油罐横截面圆心为O,半径为5m,∠D=56°,求:U型槽的横截面(阴影部分)的面积.(参考数据:sin53°≈0.8,tan56°≈1.5,π≈3,结果保留整数)
【答案】解:如图,连接AO、BO.过点A作AE⊥DC于点E,过点O作ON⊥DC于点N,ON交⊙O于点M,交AB于点F.则OF⊥AB.
∵OA=OB=5m,AB=8m,
∴AF=BF=AB=4(m),∠AOB=2
∠AOF,
在Rt△AOF中,,
∴∠AOF=53°,∴∠AOB=106°。
∵(m),由题意得:MN=1m,∴FN=OM-OF+MN=3(m)。
∵四边形ABCD是等腰梯形,AE⊥DC,FN⊥AB,∴AE=FN=3m,DC=AB+2DE。
在Rt△ADE中,,∴DE=2m,DC=12m。
∴(m2)。
答:U型槽的横截面积约为20m2。
【考点】解直角三角形的应用,垂径定理,勾股定理,等腰梯形的性质,锐角三角函数定义。
【分析】连接AO、BO.过点A作AE⊥DC于点E,过点O作ON⊥DC于点N,ON交⊙O于点M,交AB于点F,则OF⊥AB。根据垂径定理求出AF,再在Rt△AOF中利用锐角三角函数的定义求出∠AOB,由勾股定理求出OF,根据四边形ABCD是等腰梯形求出AE的长,再由即可得出结果。
8.(2019湖北荆州12分)如图甲,四边形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,顶点在B点的抛物线交x轴于点A、D,交y轴于点E,连接AB、AE、BE.已知tan∠CBE=,A(3,0),D(﹣1,0),E(0,3).
(1)求抛物线的解析式及顶点B的坐标;
(2)求证:CB是△ABE外接圆的切线;
(3)试探究坐标轴上是否存在一点P,使以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)设△AOE沿x轴正方向平移t个单位长度(0
【答案】解:(1)∵抛物线经过点A(3,0),D(﹣1,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣3)(x+1)。
将E(0,3)代入上式,解得:a=﹣1。
∴抛物线的解析式为y=-(x﹣3)(x+1),即y=﹣x2+2x+3。
又∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴点B(1,4)。
(2)证明:如图1,过点B作BM⊥y于点M,则M(0,4).
在Rt△AOE中,OA=OE=3,
∴∠1=∠2=45°,。
在Rt△EMB中,EM=OM﹣OE=1=BM,
∴∠MEB=∠MBE=45°,。
∴∠BEA=180°﹣∠1﹣∠MEB=90°。
∴AB是△ABE外接圆的直径。
在Rt△ABE中,,∴∠BAE=∠CBE。
在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°。∴∠CBA=90°,即CB⊥AB。
∴CB是△ABE外接圆的切线。
(3)存在。点P的坐标为(0,0)或(9,0)或(0,﹣)。
(4)设直线AB的解析式为y=kx+b.
将A(3,0),B(1,4)代入,得,解得。
∴直线AB的解析式为y=﹣2x+6。
过点E作射线EF∥x轴交AB于点F,当y=3时,得x=,∴F(,3)。
情况一:如图2,当0
则ON=AD=t,过点H作LK⊥x轴于点K,交EF于点L.
由△AHD∽△FHM,得,即,解得HK=2t。
∴
=×3×3﹣(3﹣t)2﹣t•2t=﹣t2+3t。
情况二:如图3,当
由△IQA∽△IPF,得.即,
解得IQ=2(3﹣t)。
∴
=×(3﹣t)×2(3﹣t)﹣(3﹣t)2=(3﹣t)2=t2﹣3t+。
综上所述:。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数定义,圆的切线的判定,相似三角形的性质,平移的性质。
【分析】(1)已知A、D、E三点的坐标,利用待定系数法可确定抛物线的解析式,从而能得到顶点B的坐标。
(2)过B作BM⊥y轴于M,由A、B、E三点坐标,可判断出△BME、△AOE都为等腰直角三角形,易证得∠BEA=90°,即△ABE是直角三角形,而AB是△ABE外接圆的直径,因此只需证明AB与CB垂直即可.BE、AE长易得,能求出tan∠BAE的值,结合tan∠CBE的值,可得到∠CBE=∠BAE,由此证得∠CBA=∠CBE+∠ABE=∠BAE+∠ABE=90°,从而得证。
(3)在Rt△ABE中,∠AEB=90°,tan∠BAE=,sin∠BAE=,cos∠BAE=。
若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,则△DEP必为直角三角形。
①DE为斜边时,P1在x轴上,此时P1与O重合。
由D(﹣1,0)、E(0,3),得OD=1、OE=3,
即tan∠DEO==tan∠BAE,
即∠DEO=∠BAE,满足△DEO∽△BAE的条件。
因此O点是符合条件的P1点,坐标为(0,0)。
②DE为短直角边时,P2在x轴上。
若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似∠DEP2=∠AEB=90°sin∠DP2E=sin∠BAE=。
而DE=,则DP2=DE÷sin∠DP2E=÷=10,OP2=DP2﹣OD=9。
即P2(9,0)。
③DE为长直角边时,点P3在y轴上。
若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,
则∠EDP3=∠AEB=90°cos∠DEP3=cos∠BAE=。
则EP3=DE÷cos∠DEP3=÷,OP3=EP3﹣OE=。即P3(0,﹣)。
综上所述,得:P1(0,0),P2(9,0),P3(0,﹣)。
(4)过E作EF∥x轴交AB于F,当E点运动在EF之间时,△AOE与△ABE重叠部分是个五边形;当E点运动到F点右侧时,△AOE与△ABE重叠部分是个三角形.按上述两种情况按图形之间的和差关系进行求解。
9.(2019湖北黄冈8分)如图,在△ABC中,BA=BC,以AB为直径作半圆⊙O,交AC于点D.连结DB,
过点D作DE⊥BC,垂足为点E.
(1)求证:DE为⊙O的切线;
(2)求证:DB2=AB•BE.
【答案】证明:(1)连接OD、BD,则∠ADB=90°(圆周角定理),
∵BA=BC,∴CD=AD(三线合一)。
又∵AO=BO,∴OD是△ABC的中位线。
∴OD∥BC。
∵∠DEB=90°,∴∠ODE=90°,即OD⊥DE。
∴DE为⊙O的切线。
(2)∵∠BED=∠BDC=900,∠EBD=∠DBC,
∴△BED∽△BDC,∴。
又∵AB=BC,∴。∴BD2=AB•BE。
【考点】切线
的判定和性质,圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形中位线的性质,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)连接OD、BD,根据圆周角定理可得∠ADB=90°,从而得出点D是AC中点,判断出OD是△ABC的中位线,利用中位线的性质得出∠ODE=90°,这样可判断出结论。
(2)根据题意可判断△BED∽△BDC,从而可得BD2=BC•BE,将BC替换成AB即可得出结论。
10.(2019湖北十堰10分)如图1,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,OD∥AC,且∠CBD=∠BAC,OD交⊙O于点E.
(1)求证:BD是⊙O的切线;
(2)若点E为线段OD的中点,证明:以O、A、C、E为顶点的四边形是菱形;
(3)作CF⊥AB于点F,连接AD交CF于点G(如图2),求的值.
【考点】圆的综合题,圆周角定理,直角三角形两锐角的关系,切线的判定,直角三角形斜边上的中线性质,等边三角形的判定和性质,平行的判定和性质,菱形的判定,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)由AB是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角为直角得到∠BCA=90°,则∠ABC+∠BAC=90°,
而∠CBD=∠BA,得到∠ABC+∠CBD=90°,即OB⊥BD,根据切线的判定定理即可得到BD为⊙O的切
线。
(2)连接CE、OC,BE,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到BE=OE=ED,则△OBE为等边三角形,于是∠BOE=60°,又因为AC∥OD,则∠OAC=60°,AC=OA=OE,即有AC∥OE且AC=OE,可得到四边形OACE是平行四边形,加上OA=OE,即可得到四边形OACE是菱形。
(3)由CF⊥AB得到∠AFC=∠OBD=90°,而OD∥AC,则∠CAF=∠DOB,根据相似三角形的
判定易得Rt△AFC∽Rt△OBD,则有,即,再由FG∥BD易证得△AFG∽△ABD,则,即,然后求FG与FC的比即可。
11.(2019湖北孝感10分))如图,AB是⊙O的直径,AM、BN分别与⊙O相切于点A、B,CD交AM、
BN于点D、C,DO平分∠ADC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AD=4,BC=9,求⊙O的半径R.
【答案】解:(1)证明:过O点作OE⊥CD于点E,
∵AM切⊙O于点A,∴OA⊥AD。
又∵DO平分∠ADC,∴OE=OA。
∵OA为⊙O的半径,∴OE为⊙O的半径。
∴CD是⊙O的切线。
(2)过点D作DF⊥BC于点F,
∵AM,BN分别切⊙O于点A,B,
∴AB⊥AD,AB⊥BC。
∴四边形ABFD是矩形。∴AD=BF,AB=DF。
又∵AD=4,BC=9,∴FC=9-4=5。
∵AM,BN,DC分别切⊙O于点A,B,E,
∴DA=DE,CB=CE。∴DC=AD+BC=4+9=13。
在Rt△DFC中,DC2=DF2+FC2,∴。
∴AB=12。∴⊙O的半径R是6。
【考点】切线的判定和性质,角平分线的性质,勾股定理,矩形的判定和性质。
【分析】(1)过O点作OE⊥CD于点E,通过角平分线的性质得出OE=OA即可证得结论。
(2)过点D作DF⊥BC于点F,根据切线的性质可得出DC的长度,继而在Rt△DFC中利用勾股定理可得出DF的长,从而可得出半径。
12.(2019湖北襄阳10分)如图,PB为⊙O的切线,B为切点,直线PO交⊙于点E、F,过点B作PO的垂线BA,垂足为点D,交⊙O于点A,延长AO与⊙O交于点C,连接BC,AF.
(1)求证:直线PA为⊙O的切线;
(2)试探究线段EF、OD、OP之间的等量关系,并加以证明;
(3)若BC=6,tan∠F=,求cos∠ACB的值和线段PE的长.
【答案】解:(1)连接OB,
∵PB是⊙O的切线,∴∠PBO=90°。
∵OA=OB,BA⊥PO于D,
∴AD=BD,∠POA=∠POB。
又∵PO=PO,∴△PAO≌△PBO(SAS)。
∴∠PAO=∠PBO=90°。∴直线PA为⊙O的切线。
(2)EF2=4OD•OP。证明如下:
∵∠PAO=∠PDA=90°,∴∠OAD+∠AOD=90°,∠OPA+∠AOP=90°。
∴∠OAD=∠OPA。∴△OAD∽△OPA,∴,即OA2=OD•OP。
又∵EF=2OA,∴EF2=4OD•OP。
(3)∵OA=OC,AD=BD,BC=6,∴OD=BC=3(三角形中位线定理)。
设AD=x,
∵tan∠F=,∴FD=2x,OA=OF=2x﹣3。
在Rt△AOD中,由勾股定理,得(2x﹣3)2=x2+32,
解得,x1=4,x2=0(不合题意,舍去)。∴AD=4,OA=2x﹣3=5。
∵AC是⊙O直径,∴∠ABC=90°。
又∵AC=2OA=10,BC=6,∴cos∠ACB=。
∵OA2=OD•OP,∴3(PE+5)=25。∴PE=。
【考点】切线的判定和性质,垂径定理,全等三角形的判定和性质,直角三角形两锐角的关系,相似三角
形的判定和性质,三角形中位线定理,勾股定理,圆周角定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。1028458【分析】(1)连接OB,根据垂径定理的知识,得出OA=OB,∠POA=∠POB,从而证明△PAO≌△PBO,然后利用全等三角形的性质结合切线的判定定理即可得出结论。
(2)先证明△OAD∽△OPA,由相似三角形的性质得出OA与OD、OP的关系,然后将EF=2OA代入关系式即可。
(3)根据题意可确定OD是△ABC的中位线,设AD=x,然后利用三角函数的知识表示出FD、OA,在Rt△AOD中,由勾股定理解出x的值,从而能求出cos∠ACB,再由(2)可得OA2=OD•OP,代入数据即可得出PE的长。
13.(2019湖北鄂州10分)如图,梯形ABCD是等腰梯形,且AD∥BC,O是腰CD的中点,以CD长
为直径作圆,交BC于E,过E作EH⊥AB于H。
(1)求证:OE∥AB;
(2)若EH=CD,求证:AB是⊙O的切线;
(3)若BE=4BH,求的值。
【答案】解:(1)证明:在等腰梯形ABCD中,AB=DC,∴∠B=∠C。
∵OE=OC,∴∠OEC=∠C,∴∠B=∠OEC。∴OE∥AB。
(2)证明:过点O作OF⊥AB于点F,过点O作OG∥BC交AB于点G。
∵AB=DC,∴∠B=∠C。
∴OC=OE,∴∠OEC=∠C。&t
here4;∠OEC=∠B。∴OE∥GB。
又∵EH⊥AB,∴FO∥HE。∴四边形OEHF是平行四边形。∴OF=EH。
又∵EH=CD,∴OF=CD,即OF是⊙O的半径。
∴AB是⊙O的切线。
(3)连接DE。
∵CD是直径,∴∠DEC=90°。∴∠DEC=∠EHB。
又∵∠B=∠C,∴△EHB∽△DEC。∴。
∵BE=4BH,设BH=k,则BE=4k,
,
∴CD=2EH=2。∴。
【考点】等腰梯形(三角形)的性质,平行线的判定和性质,平行四边形的判定和性质,切线的判定,相似三角形的判定和性质,勾股定理。
【分析】(1)判断出∠B=∠OEC,根据同位角相等得出OE∥AB。
(2)过点O作OF⊥AB于点F,过点O作OG∥BC交AB于点G,证明OF是⊙O的半径即可。
(3)求出△EHB∽△DEC,根据相似三角形的性质和勾股定理解答。
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xxxx湖北圆中考数学题解析
一、选择题
1.(2019湖北黄石3分)如图所示,扇形AOB的圆心角为120°,半径为2,则图中阴影部分的面积为【】
A.B.C.D.
【答案】A。
【考点】扇形面积的计算,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,垂径定理,勾股定理。
【分析】过点O作OD⊥AB,
∵∠AOB=120°,OA=2,
∴。
∴OD=OA=×2=1,。
∴,
∴。故选A。
2.(2019湖北黄石3分)如图所示,直线CD与线段AB为直径的圆相切于点D,并交BA的延长线于
点C,且AB=2,AD=1,P点在切线CD上移动.当∠APB的度数最大时,则∠ABP的度数为【】
A.°B.°C.°D.°
【答案】B。
【考点】切线的性质,三角形的外角性质,圆周角定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】连接BD,
∵直线CD与以线段AB为直径的圆相切于点D,∴∠ADB=90°。
∵当∠APB的度数最大时,点P和D重合,∴∠APB=90°。
∵AB=2,AD=1,∴。∴∠ABP=30°。
∴当∠APB的度数最大时,∠ABP的度数为30°。故选B。
3.(2019湖北天门、仙桃、潜江、江汉油田3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AC=6cm,CD⊥AB于D,以C为圆心,CD为半径画弧,交BC于E,则图中阴影部分的面积为【】
A.cm2B.cm2C.cm2D.cm2
【答案】A。
【考点】扇形面积的计算,解直角三角形。
【分析】∵∠A=30°,AC=6cm,CD⊥AB,
∴∠B=60°,∠BCD=30°,CD=3cm,BD=cm,
∴。
∴阴影部分的面积为:cm2。故选A。
4.(2019湖北宜昌3分)已知⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,则反映直线l与⊙O的位置关系的图形是【】
A.B.C.D.
【答案】B。
【考点】直线与圆的位置关系。1419956
【分析】根据直线与圆的位置关系来判定:①直线l和⊙O相交⇔d
线l和⊙O相离⇔d>r(d为直线与圆的距离,r为圆的半径)。因此,
∵⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,
∵5>3,即:d
5.(2019湖北恩施3分)如图,两个同心圆的半径分别为4cm和5cm,大圆的一条弦AB与小圆相切,则弦AB的长为【】
A.3cmB.4cmC.6cmD.8cm
【答案】C。
【考点】切线的性质,勾股定理,垂径定理。
【分析】如图,连接OC,AO,
∵大圆的一条弦AB与小圆相切,∴OC⊥AB。∴AC=BC=AB
∵OA=5cm,OC=4cm,
∴在Rt△AOC中,。
∴AB=2AC=6(cm)。故选C。
6.(2019湖北咸宁3分)如图,⊙O的外切正六边形ABCDEF的边长为2,则图中阴影部分的面积为【】.
A.π2B.2π3C.π2D.2π3
【答案】A。
【考点】正多边形和圆,多边形内角和定理,等边三角形的判定和性质,切线的性质,锐角三角函数,特殊角的三角函数值,扇形面积。
【分析】∵六边形ABCDEF是正六边形,∴∠AOB=60°。
又∵OA0OB,∴△OAB是等边三角形,OA=OB=AB=2。
设点G为AB与⊙O的切点,连接OG,则OG⊥AB,
∴OG=OA•sin60°=2×。
∴。故选A。
7.(2019湖北黄冈3分)如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于E,已知CD=12,则⊙O的直径为【】
A.8B.10C.16D.20
【答案】D.
【考点】垂径定理,勾股定理。
【分析】连接OC,根据题意,CE=CD=6,BE=2.
在Rt△OEC中,设OC=x,则OE=x-2,∴(x-2)2+62=x2,解得:x=10。
∴直径AB=20。故选D.
8.(2019湖北随州4分)如图,AB是⊙O的直径,若∠BAC=350,则么∠ADC=【】
A.350B.550C.700D.1100
【答案】B。
【考点】圆周角定理,直角三角形两锐角的关系。
【分析】∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°(直径所对的圆周角是直角)。
∵∠BAC=35°,∴∠B=90°-∠BAC=90°-35°=55°(直角三角形两锐角互余)
∵∠B与∠ADC是所对的圆周角,
∴∠ADC=∠B=55°(同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等)。故选B。
9.(2019湖北襄阳3分)△ABC为⊙O的内接三角形,若&an
g;AOC=160°,则∠ABC的度数是【】
A.80°B.160°C.100°D.80°或100°
【答案】D。
【考点】圆周角定理。1028458
【分析】根据题意画出图形,由圆周角定理即可求得答案∠ABC的度数,又由圆的内接四边四边形性质,即可求得∠AB′C的度数:
如图,∵∠AOC=160°,∴∠ABC=∠AOC=×160°=80°。
∵∠ABC+∠AB′C=180°,∴∠AB′C=180°﹣∠ABC=180°﹣80°=100°。
∴∠ABC的度数是:80°或100°。故选D。
15.10.(2019湖北鄂州3分)如下图OA=OB=OC且∠ACB=30°,则∠AOB的大小是【】
A.40°B.50°C.60°D.70°
【答案】C。
【考点】圆周角定理。
【分析】∵OA=OB=OC,∴A、B、C在以O为圆心OA为半径的圆上。
作⊙O。
∵∠ACB和∠AOB是同弧所对的圆周角和圆心角,且∠ACB=30°,
∴根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半的性质,得∠AOB=60°。故选C。
二、填空题
1.(2019湖北荆门3分)如图,在直角坐标系中,四边形OABC是直角梯形,BC∥OA,⊙P分别与OA、OC、BC相切于点E、D、B,与AB交于点F.已知A(2,0),B(1,2),则tan∠FDE= ▲ .
【答案】。
【考点】切线的性质,锐角三角函数的定义,圆周角定理。
【分析】连接PB、PE.
∵⊙P分别与OA、BC相切于点E、B,∴PB⊥BC,PE⊥OA。
∵BC∥OA,∴B、P、E在一条直线上。
∵A(2,0),B(1,2),∴AE=1,BE=2。∴。
∵∠EDF=∠ABE,∴tan∠FDE=。
2.(2019湖北天门、仙桃、潜江、江汉油田3分)平面直角坐标系中,⊙M的圆心坐标为(0,2),半径为1,点N在x轴的正半轴上,如果以点N为圆心,半径为4的⊙N与⊙M相切,则圆心N的坐标为 ▲ .
【答案】(,0)或(,0)。
【考点】相切两圆的性质,坐标与图形性质,勾股定理。
【分析】分别从⊙M与⊙N内切或外切去分析:
①⊙M与⊙N外切,MN=4+1=5,,
∴圆心N的坐标为(,0)。
②⊙M与⊙N内切,MN=4﹣1=3,,
∴圆心N的坐标为(,0)。
综上所述,圆心N的坐标为(,0)或(,0)。
3.(2019湖北咸宁3分)如图,量角器的直径与直角三角板ABC的斜边AB重合,其中量角器0刻度
线的端点N与点A重合,射线CP从CA处出发沿顺时针方向以每秒2度的速度旋转,CP与量角器的半
圆弧交于点E,第35秒时,点E在量角器上对应的读数是▲度.
【答案】140。
【考点】圆周角定理。
【分析】连接OE,
∵∠ACB=90°,∴点C在以AB为直径的圆上,即点C在⊙O上。
∴∠EOA=2∠ECA。
∵∠ECA=2×35°=70°,
∴∠AOE=2∠ECA=2×70°=140°,即点E在量角器上对应的读数是140°。
4.(2019湖北孝感3分)把如图所示的长方体材料切割成一个体积最大的圆柱,则这个圆柱的体积是
▲(结果不取近似值).
【答案】3000π。
【考点】圆柱的计算。
【分析】∵底面是边长为20cm的正方形,∴其内切圆的半径为10cm。
∴这个圆柱底面积为100πcm2。∴这个圆柱体积为100π×30=3000π(cm3)。
5..(2019湖北襄阳3分)如图,从一个直径为4dm的圆形铁皮中剪出一个圆心角为60°的扇形ABC,
并将剪下来的扇形围成一个圆锥,则圆锥的底面半径为 ▲ dm.
【答案】1。
【考点】圆锥的计算,垂径定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,圆锥的侧面展开图弧长与圆锥的底面周长的关系。1028458
【分析】如图,作OD⊥AC于点D,连接OA,
∴∠OAD=30°,AC=2AD,∴AC=2OA×cos30°=6。
∴。
∴根据圆锥的侧面展开图弧长等于圆锥的底面周长得,圆锥的底面圆的半径=2π÷(2π)=1。
三、解答题
1.(2019湖北武汉8分)在锐角△ABC中,BC=5,sinA=45.
(1)如图1,求△ABC外接圆的直径;
(2)如图2,点I为△ABC的内心,BA=BC,求AI的长。
【答案】解:(1)作△ABC的外接圆的直径CD,连接BD。
则∠CBD=900,∠D=∠A。
∴。
∵BC=5,∴。
∴△ABC外接圆的直径为。
(2)连接BI并延长交AC于点H,作IE⊥AB于点E。
∵BA=BC,∴BH⊥AC。∴IH=IE。
在Rt△ABH中,BH=AB•sin∠BDH=4,。
∵,∴,即。
∵IH=IE,∴。
在Rt△AIH中,。
【考点】三角形外心和内心的性质,圆周角定理,锐角三角函数定义,等腰三角形的性质,角平分线的判定和性质,勾股定理。
【分析】(1)作△ABC的外接圆的直径CD,连接BD,由直径所对圆周角是直角的性质得∠CBD=900,由同圆中同弧所对圆周角相等得∠D=∠A,从而由已知,根据锐角三角函数定义即可求得△ABC外接圆的直径。
(2)连接BI并延长交AC于点H,作IE⊥AB于点E,由三角形内心的性质和角平分线的判定
和性质,知IH=IE。在Rt△ABH中,根据锐角三角函数定义和勾股定理可求出BH=4和AH=3,从而由求得。在Rt△AIH中,应用勾股定理求得AI的长。
2.(2019湖北荆门10分)如图所示为圆柱形大型储油罐固定在U型槽上的横截面图.已知图中ABCD为等腰梯形(AB∥DC),支点A与B相距8m,罐底最低点到地面CD距离为1m.设油罐横截面圆心为O,半径为5m,∠D=56°,求:U型槽的横截面(阴影部分)的面积.(参考数据:sin53°≈0.8,tan56°≈1.5,π≈3,结果保留整数)
【答案】解:如图,连接AO、BO.过点A作AE⊥DC于点E,过点O作ON⊥DC于点N,ON交⊙O于点M,交AB于点F.则OF⊥AB.
∵OA=OB=5m,AB=8m,
&there4
;AF=BF=AB=4(m),∠AOB=2∠AOF,
在Rt△AOF中,,
∴∠AOF=53°,∴∠AOB=106°。
∵(m),由题意得:MN=1m,∴FN=OM-OF+MN=3(m)。
∵四边形ABCD是等腰梯形,AE⊥DC,FN⊥AB,∴AE=FN=3m,DC=AB+2DE。
在Rt△ADE中,,∴DE=2m,DC=12m。
∴(m2)。
答:U型槽的横截面积约为20m2。
【考点】解直角三角形的应用,垂径定理,勾股定理,等腰梯形的性质,锐角三角函数定义。
【分析】连接AO、BO.过点A作AE⊥DC于点E,过点O作ON⊥DC于点N,ON交⊙O于点M,交AB于点F,则OF⊥AB。根据垂径定理求出AF,再在Rt△AOF中利用锐角三角函数的定义求出∠AOB,由勾股定理求出OF,根据四边形ABCD是等腰梯形求出AE的长,再由即可得出结果。
3.(2019湖北天门、仙桃、潜江、江汉油田8分)如图,AB是⊙O的直径,AC和BD是它的两条切线,CO平分∠ACD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AC=2,BC=3,求AB的长.
【答案】(1)证明:过O点作OE⊥CD,垂足为E,
∵AC是切线,∴OA⊥AC。
∵CO平分∠ACD,OE⊥CD,∴∠ACO=∠ECO,∠CAO=∠CEO,
又∵OC=OC,∴△ACO≌△ECO(AAS)。∴OA=OE。
∴CD是⊙O的切线。
(2)解:过C点作CF⊥BD,垂足为F,
∵AC,CD,BD都是切线,∴AC=CE=2,BD=DE=3。
∴CD=CE+DE=5。
∵∠CAB=∠ABD=∠CFB=90°,∴四边形ABFC是矩形。
∴BF=AC=2,DF=BD﹣BF=1。
在Rt△CDF中,CF2=CD2﹣DF2=52﹣12=24,∴AB=CF=2。
【考点】切线的判定与性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,勾股定理。
【分析】(1)过O点作OE⊥CD于点E,通过角平分线的性质得出OE=OA即可证得结论。
(2)过点D作DF⊥BC于点F,根据切线的性质可得出DC的长度,从而在Rt△DFC中利用勾股定理可得出DF的长,可得出AB的长度。
4.(2019湖北宜昌8分)如图,△ABC和△ABD都是⊙O的内接三角形,圆心O在边AB上,边AD分别与BC,OC交于E,F两点,点C为的中点.
(1)求证:OF∥BD;
(2)若,且⊙O的半径R=6cm.
①求证:点F为线段OC的中点;
②求图中阴影部分(弓形)的面积.
【答案】(1)证明:∵OC为半径,点C为的中点,∴OC⊥AD。
∵AB为直径,∴∠BDA=90°,BD⊥AD。∴OF∥BD。
(2)①证明:∵点O为AB的中点,点F为AD的中点,∴OF=BD。
∵FC∥BD,∴∠FCE=∠DBE。
∵∠FEC=∠DEB,∴△ECF∽△EBD,
∴,∴FC=BD。
∴FC=FO,即点F为线段OC的中点。
②解:∵FC=FO,OC⊥AD,∴AC=AO,
又∵AO=CO,∴△AOC为等边三角形。
∴根据锐角三角函数定义,得△AOC的高为。
∴(cm2)。
答:图中阴影部分(弓形)的面积为cm2。
【考点】圆心角、弧、弦的关系,垂径定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,三角形中位线的性质,等边三角形的判定和性质,扇形面积的计算。
【分析】(1)由垂径定理可知OC⊥AD,由圆周角定理可知BD⊥AD,从而证明OF∥BD。
(2)①由OF∥BD可证△ECF∽△EBD,利用相似比证明BD=2CF,再证OF为△ABD的中位线,得出BD=2OF,即CF=OF,证明点F为线段OC的中点;
②根据S阴=S扇形AOC﹣S△AOC,求面积。
5.(2019湖北恩施12分)如图,AB是⊙O的弦,D为OA半径的中点,过D作CD⊥OA交弦AB于点E,交⊙O于点F,且CE=CB.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)连接AF,BF,求∠ABF的度数;
(3)如果CD=15,BE=10,sinA=,求⊙O的半径.
【答案】解:(1)证明:连接OB,
∵OB=OA,CE=CB,
∴∠A=∠OBA,∠CEB=∠ABC。
又∵CD⊥OA,
∴∠A+∠AED=∠A+∠CEB=90°。
∴∠OBA+∠ABC=90°。∴OB⊥BC。
∴BC是⊙O的切线。
(2)连接OF,AF,BF,
∵DA=DO,CD⊥OA,
∴△OAF是等边三角形。
∴∠AOF=60°。
∴∠ABF=∠AOF=30°。
(3)过点C作CG⊥BE于点G,由CE=CB,
∴EG=BE=5。
易证Rt△ADE∽Rt△CGE,
∴sin∠ECG=sin∠A=,
∴。
∴。
又∵CD=15,CE=13,∴DE=2,
由Rt△ADE∽Rt△CGE得,即,解得。
∴⊙O的半径为2AD=。
【考点】等腰(边)三角形的性质,直角三角形两锐角的关系,切线的判定,圆周角定理,勾股定理,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数定义。
【分析】(1)连接OB,有圆的半径相等和已知条件证明∠OBC=90°即可证明BC是⊙O的切线。
(2)连接OF,AF,BF,首先证明△OAF是等边三角形,再利用圆周角定理:同弧所对的圆周角是所对圆心角的一半即可求出∠ABF的度数。
(3)过点C作CG⊥BE于点G,由CE=CB,可求出EG=BE=5,由Rt△ADE∽Rt△CGE和勾股定理求出DE=2,由Rt△ADE∽Rt△CGE求出AD的长,从而求出⊙O的半径。
6.(2019湖北咸宁9分)如图,AB是⊙O的直径,点E是AB上的一点,CD是过E点的弦,过点B的切线交AC的延长线于点F,BF∥CD,连接BC.
(1)已知AB=18,BC=6,求弦CD的长;
(2)连接BD,如果四边形BDCF为平行四边形,则点E位于AB的什么位置?试说明理由.
【答案】解:(1)∵BF与⊙O相切,∴BF⊥AB。
又∵BF∥CD,∴CD⊥AB。
又∵AB是直径,∴CE=ED。
连接CO,设OE=x,则BE=9-x。
由勾股定理得:
,
即,解得。
∴。
(2)∵四边形BDCF为平行四边形,∴BF=CD。
而,∴。
∵BF∥CD,∴△AEC∽△ABF。∴。∴点E是AB的中点。
【考点】切线的性质,垂径定理,勾股定理,平行四边形的性质。相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)由BF与⊙O相切,根据切线的性质,可得BF⊥AB,又由BF∥CD,易得CD⊥AB,由垂径定理即可求得CE=DE,然后连接CO,设OE=x,则BE=9-x,由勾股定理即可求得OE的长,从而求得CD的长。
(2)由四边形BDCF为平行四边形,根据平行四边形的性质,即可CD=BF,又由△AEC∽△ABF,即可求得点E是AB的中点。
7.(2019湖北荆州9分)如图所示为圆柱形大型储油罐固定在U型槽上的横截面图.已知图中ABCD为等腰梯形(AB∥DC),支点A与B相距8m,罐底最低点到地面CD距离为1m.设油罐横截面圆心为O,半径为5m,∠D=56°,求:U型槽的横截面(阴影部分)的面积.(参考数据:sin53°≈0.8,tan56°≈1.5,π≈3,结果保留整数)
【答案】解:如图,连接AO、BO.过点A作AE⊥DC于点E,过点O作ON⊥DC于点N,ON交⊙O于点M,交AB于点F.则OF⊥AB.
∵OA=OB=5m,AB=8m,
∴AF=BF=AB=4(m),∠AOB=2∠AOF,
在Rt△AOF中,,
∴∠AOF=53°,∴∠AOB=106°。
∵(m),由题意得:MN=1m,∴FN=OM-OF+MN=3(m)。
∵四边形ABCD是等腰梯形,AE⊥DC,FN⊥AB,∴AE=FN=3m,DC=AB+2DE。
在Rt△ADE中,,∴DE=2m,DC=12m。
∴(m2)。
答:U型槽的横截面积约为20m2。
【考点】解直角三角形的应用,垂径定理,勾股定理,等腰梯形的性质,锐角三角函数定义。
【分析】连接AO、BO.过点A作AE⊥DC于点E,过点O作ON⊥DC于点N,ON交⊙O于点M,交AB于点F,则OF⊥AB。根据垂径定理求出AF,再在Rt△AOF中利用锐角三角函数的定义求出∠AOB,由勾股定理求出OF,根据四边形ABCD是等腰梯形求出AE的长,再由即可得出结果。
8.(2019湖北荆州12分)如图甲,四边形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,顶点在B点的抛物线交x轴于点A、D,交y轴于点E,连接AB、AE、BE.已知tan∠CBE=,A(3,0),D(﹣1,0),E(0,3).
(1)求抛物线的解析式及顶点B的坐标;
(2)求证:CB是△ABE外接圆的切线;
(3)试探究坐标轴上是否存在一点P,使以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)设△AOE沿x轴正方向平移t个单位长度(0
【答案】解:(1)∵抛物线经过点A(3,0),D(﹣1,0),∴设抛物线解析式为y=a(x﹣3)(x+1)。
将E(0,3)代入上式,解得:a=﹣1。
∴抛物线的解析式为y=-(x﹣3)(x+1),即y=﹣x2+2x+3。
又∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴点B(1,4)。
(2)证明:如图1,过点B作BM⊥y于点M,则M(0,4).
在Rt△AOE中,OA=OE=3,
∴∠1=∠2=45°,。
在Rt△EMB中,EM=OM﹣OE=1=BM,
∴∠MEB=∠MBE=45°,。
∴∠BEA=180°﹣∠1﹣∠MEB=90°。
∴AB是△ABE外接圆的直径。
在Rt△ABE中,,∴∠BAE=∠CBE。
在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°。∴∠CBA=90°,即CB⊥AB。
∴CB是△ABE外接圆的切线。
(3)存在。点P的坐标为(0,0)或(9,0)或(0,﹣)。
(4)设直线AB的解析式为y=kx+b.
将A(3,0),B(1,4)代入,得,解得。
∴直线AB的解析式为y=﹣2x+6。
过点E作射线EF∥x轴交AB于点F,当y=3时,得x=,∴F(,3)。
情况一:如图2,当0
则ON=AD=t,过点H作LK⊥x轴于点K,交EF于点L.
由△AHD∽△FHM,得,即,解得HK=2t。
∴
=×3×3﹣(3﹣t)2﹣t•2t=﹣t2+3t。
情况二:如图3,当
由△IQA∽△IPF,得.即,
解得IQ=2(3﹣t)。
∴
=×(3﹣t)×2(3﹣t)﹣(3﹣t)2=(3﹣t)2=t2﹣3t+。
综上所述:。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数定义,圆的切线的判定,相似三角形的性质,平移的性质。
【分析】(1)已知A、D、E三点的坐标,利用待定系数法可确定抛物线的解析式,从而能得到顶点B的坐标。
(2)过B作BM⊥y轴于M,由A、B、E三点坐标,可判断出△BME、△AOE都为等腰直角三角形,易证得∠BEA=90°,即△ABE是直角三角形,而AB是△ABE外接圆的直径,因此只需证明AB与CB垂直即可.BE、AE长易得,能求出tan∠BAE的值,结合tan∠CBE的值,可得到∠CBE=∠BAE,由此证得∠CBA=∠CBE+∠ABE=∠BAE+∠ABE=90°,从而得证。
(3)在Rt△ABE中,∠AEB=90°,tan∠BAE=,sin∠BAE=,cos∠BAE=。
若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,则△DEP必为直角三角形。
①DE为斜边时,P1在x轴上,此时P1与O重合。
由D(﹣1,0)、E(0,3),得OD=1、OE=3,
即tan∠DEO==tan∠BAE,
即∠DEO=∠BAE,满足△DEO∽△BAE的条件。
因此O点是符合条件的P1点,坐标为(0,0)。
②DE为短直角边时,P2在x轴上。
若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似∠DEP2=∠AEB=90°sin∠DP2E=sin∠BAE=。
而DE=,则DP2=DE÷sin∠DP2E=÷=10,OP2=DP2﹣OD=9。
即P2(9,0)。
③DE为长直角边时,点P3在y轴上。
若以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,
则∠EDP3=∠AEB=90°cos∠DEP3=c
os∠BAE=。
则EP3=DE÷cos∠DEP3=÷,OP3=EP3﹣OE=。即P3(0,﹣)。
综上所述,得:P1(0,0),P2(9,0),P3(0,﹣)。
(4)过E作EF∥x轴交AB于F,当E点运动在EF之间时,△AOE与△ABE重叠部分是个五边形;当E点运动到F点右侧时,△AOE与△ABE重叠部分是个三角形.按上述两种情况按图形之间的和差关系进行求解。
9.(2019湖北黄冈8分)如图,在△ABC中,BA=BC,以AB为直径作半圆⊙O,交AC于点D.连结DB,
过点D作DE⊥BC,垂足为点E.
(1)求证:DE为⊙O的切线;
(2)求证:DB2=AB•BE.
【答案】证明:(1)连接OD、BD,则∠ADB=90°(圆周角定理),
∵BA=BC,∴CD=AD(三线合一)。
又∵AO=BO,∴OD是△ABC的中位线。
∴OD∥BC。
∵∠DEB=90°,∴∠ODE=90°,即OD⊥DE。
∴DE为⊙O的切线。
(2)∵∠BED=∠BDC=900,∠EBD=∠DBC,
∴△BED∽△BDC,∴。
又∵AB=BC,∴。∴BD2=AB•BE。
【考点】切线的判定和性质,圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形中位线的性质,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)连接OD、BD,根据圆周角定理可得∠ADB=90°,从而得出点D是AC中点,判断出OD是△ABC的中位线,利用中位线的性质得出∠ODE=90°,这样可判断出结论。
(2)根据题意可判断△BED∽△BDC,从而可得BD2=BC•BE,将BC替换成AB即可得出结论。
10.(2019湖北十堰10分)如图1,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,OD∥AC,且∠CBD=∠BAC,OD交⊙O于点E.
(1)求证:BD是⊙O的切线;
(2)若点E为线段OD的中点,证明:以O、A、C、E为顶点的四边形是菱形;
(3)作CF⊥AB于点F,连接AD交CF于点G(如图2),求的值.
【考点】圆的综合题,圆周角定理,直角三角形两锐角的关系,切线的判定,直角三角形斜边上的中线性质,等边三角形的判定和性质,平行的判定和性质,菱形的判定,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)由AB是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角为直角得到∠BCA=90°,则∠ABC+∠BAC=90°,
而∠CBD=∠BA,得到∠ABC+∠CBD=90°,即OB⊥BD,根据切线的判定定理即可得到BD为⊙O的切
线。
(2)连接CE、OC,BE,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到BE=OE=ED,则△OBE为等边三角形,于是∠BOE=60°,又因为AC∥OD,则∠OAC=60°,AC=OA=OE,即有AC∥OE且AC=OE,可得到四边形OACE是平行四边形,加上OA=OE,即可得到四边形OACE是菱形。
(3)由CF⊥AB得到∠AFC=∠OBD=90°,而OD∥AC,则∠CAF=∠DOB,根据相似三角形的
判定易得Rt△AFC∽Rt△OBD,则有,即,再由FG∥BD易证得△AFG∽△ABD,则,即,然后求FG与FC的比即可。
11.(2019湖北孝感10分))如图,AB是⊙O的直径,AM、BN分别与⊙O相切于点A、B,CD交AM、
BN于点D、C,DO平分∠ADC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AD=4,BC=9,求⊙O的半径R.
【答案】解:(1)证明:过O点作OE⊥CD于点E,
∵AM切⊙O于点A,∴OA⊥AD。
又∵DO平分∠ADC,∴OE=OA。
∵OA为⊙O的半径,∴OE为⊙O的半径。
∴CD是⊙O的切线。
(2)过点D作DF⊥BC于点F,
∵AM,BN分别切⊙O于点A,B,
∴AB⊥AD,AB⊥BC。
∴四边形ABFD是矩形。∴AD=BF,AB=DF。
又∵AD=4,BC=9,∴FC=9-4=5。
∵AM,BN,DC分别切⊙O于点A,B,E,
∴DA=DE,CB=CE。∴DC=AD+BC=4+9=13。
在Rt△DFC中,DC2=DF2+FC2,∴。
∴AB=12。∴⊙O的半径R是6。
【考点】切线的判定和性质,角平分线的性质,勾股定理,矩形的判定和性质。
【分析】(1)过O点作OE⊥CD于点E,通过角平分线的性质得出OE=OA即可证得结论。
(2)过点D作DF⊥BC于点F,根据切线的性质可得出DC的长度,继而在Rt△DFC中利用勾股定理可得出DF的长,从而可得出半径。
12.(2019湖北襄阳10分)如图,PB为⊙O的切线,B为切点,直线PO交⊙于点E、F,过点B作PO的垂线BA,垂足为点D,交⊙O于点A,延长AO与⊙O交于点C,连接BC,AF.
(1)求证:直线PA为⊙O的切线;
(2)试探究线段EF、OD、OP之间的等量关系,并加以证明;
(3)若BC=6,tan∠F=,求cos∠ACB的值和线段PE的长.
【答案】解:(1)连接OB,
∵PB是⊙O的切线,∴∠PBO=90°。
∵OA=OB,BA⊥PO于D,
∴AD=BD,∠POA=∠POB。
又∵PO=PO,∴△PAO≌△PBO(SAS)。
∴∠PAO=∠PBO=90°。∴直线PA为⊙O的切线。
(2)EF2=4OD•OP。证明如下:
∵∠PAO=∠PDA=90°,∴∠OAD+∠AOD=90°,∠OPA+∠AOP=90°。
∴∠OAD=∠OPA。∴△OAD∽△OPA,∴,即OA2=OD•OP。
又∵EF=2OA,∴EF2=4OD•OP。
(3)∵OA=OC,AD=BD,BC=6,∴OD=BC=3(三角形中位线定理)。
设AD=x,
∵tan∠F=,∴FD=2x,OA=OF=2x﹣3。
在Rt△AOD中,由勾股定理,得(2x﹣3)2=x2+32,
解得,x1=4,x2=0(不合题意,舍去)。∴AD=4,OA=2x﹣3=5。
∵AC是⊙O直径,∴∠ABC=90°。
又∵AC=2OA=10,BC=6,∴cos∠ACB=。
∵OA2=OD•OP,∴3(PE+5)=25。∴PE=。
【考点】切线的判定和性质,垂径定理,全等三角形的判定和性质,直角三角形两锐角的关系,相似三角
形的判定和