专题21 与圆相关的压轴题-三年(2019-2021)中考真题数学分项汇编(全国通用)(解析版)
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1、专题21 与圆有关的压轴题 一、填空题1(2021广西玉林市中考真题)如图、在正六边形中,连接线,与交于点,与交于点为,与交于点,分别延长,于点,设有以下结论:;的重心、内心及外心均是点;四边形绕点逆时针旋转与四边形重合则所有正确结论的序号是_【答案】【分析】由题意易得,则有,进而可得,则有四边形是矩形,然后可得,为等边三角形,最后可得答案【详解】解:六边形是正六边形,在DEF中,同理可得,四边形是矩形,同理可证四边形是矩形,四边形是平行四边形,(ASA),四边形是菱形,NAM=60,NAM是等边三角形,AM=MN,AB=3,MAB=30,ACG=90,G=60,ADG是等边三角形,AC与BD
2、交于点M,由等边三角形的性质及重心、内心、外心可得:的重心、内心及外心均是点,连接OF,如图所示:易得FOA=60,四边形绕点逆时针旋转与四边形重合,综上所述:正确结论的序号是;故答案为【点睛】本题主要考查正多边形的性质、矩形及菱形的判定与性质、等边三角形的性质与判定、三角形的重心、内心、外心及三角函数,熟练掌握正多边形的性质、矩形及菱形的判定与性质、等边三角形的性质与判定、三角形的重心、内心、外心及三角函数是解题的关键2(2021内蒙古通辽市中考真题)如图,是O的弦,点C是O上的一个动点,且,若点M,N分别是,的中点,则图中阴影部分面积的最大值是_【答案】【分析】阴影面积由弓形ADB面积加上
3、MNB的面积,而弓形面积不变,因此只需要求出MNB的最大面积,由M,N为AB,BC的中点,所以MN是ABC的中位线,所以BMNBAC,所以SBMN=SABC,求出ABC的最大面积即可,而AB边为定值,当点C到AB的距离最大,三角形面积最大,当CMAB时,三角形面积最大,即可求出阴影面积最大值【详解】连接OA,OB,连接OM,如图 ,,M为AB中点,OMAB,, ,设OM=x,则AO=2x,在RtAOM中 即 ,解得x=1,即 ,S弓形ADB=S扇形OADB=,M,N为边AB,BC的中点,AC,,当C,O,M在同一直线上时,ABC的面积最大,由垂径定理可知,AC=BC,又ACB=60,ABC为等
4、边三角形, ,在RtACM中,,的最大值为: ,阴影面积的最大值为:故填:【点睛】本题考查弓形面积,扇形面积,圆心角与圆周角关系,三角形的中位线,相似三角形的性质,垂径定理,勾股定理,解题关键是将不规则面积转化为规则图形的面积3(2021黑龙江中考真题)如图,在中,以点为圆心,3为半径的,与交于点,过点作交于点,点是边上的点,则的最小值为_【答案】【分析】延长CO,交于一点E,连接PE,由题意易得,则有,CP=PE,然后可得,要使的值为最小,即的值为最小,进而可得当D、P、E三点共线时最小,最后求解即可【详解】解:延长CO,交于一点E,连接PE,如图所示:,以点为圆心,3为半径的,CP=PE,
5、CP=PE,则要使的值为最小,即的值为最小,当D、P、E三点共线时最小,即,如图所示:在RtDCE中,的最小值为;故答案为【点睛】本题主要考查线段垂直平分线的性质、勾股定理、圆的基本性质及相似三角形的性质与判定,熟练掌握线段垂直平分线的性质、勾股定理、圆的基本性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键4(2021湖南岳阳市中考真题)如图,在中,的垂直平分线分别交、于点、,为的外接圆,过点作的切线交于点,则下列结论正确的是_(写出所有正确结论的序号) ;若,则的长为;若,则【答案】【分析】根据线段垂直平分线定理即可得出结论;根据段垂直平分线得出A+AED=90,再证A+ABC=90,等量代换即可;
6、根据已知条件先得出EBC的度数,再利用圆周角定理得EOC=2EBC,根据弧长公式计算即可;根据角角相似证明EFDBFE即可得出结论先根据勾股定理得出BF的长,再根据等面积法得出ED,根据角角相似证明RtADERtACB,得出,即可计算出结果【详解】解:DE是的垂直平分线故正确DE是的垂直平分线DEABA+AED=90A+ABC=90故正确连接OCDE是的垂直平分线EBD=A=40在RtABC中,ABC=90-40=50EBC=50-40=10EOC=2EBCEOC=20故错误DEAB,F是的切线FEB=EDF=90又EFD=EFDEFDBFE故正确,BF=在RtEDB中,DE是的垂直平分线,A
7、E=BE=8在RtADE和RtACE中A=A,ADE=ACB=90RtADERtACBAC=10.24又AE=BE=8CE=AC-AE=10.24-8=2.24故正确 故答案为:【点睛】本题考查圆周角定理,相似三角形的判定及性质、线段垂直平分线的性质及定理、勾股定理、切线的性质、等面积法是常用的计算边长的方法、灵活进行角的转换是关键5(2020内蒙古呼和浩特市中考真题)已知为O的直径且长为,为O上异于A,B的点,若与过点C的O的切线互相垂直,垂足为D若等腰三角形的顶角为120度,则;若为正三角形,则;若等腰三角形的对称轴经过点D,则;无论点C在何处,将沿折叠,点D一定落在直径上,其中正确结论的
8、序号为_【答案】【分析】过点O作OEAC,垂足为E, 求出CAD=30,得到CD=AC,再说明OE=r,利用OCACOE,得到CEOE,即可判断;过点A作AEOC,垂足为E,证明四边形AECD为矩形,即可判断;画出图形,证明四边形AOCD为矩形,即可判断;过点C作CEAO,垂足为E,证明ADCAEC,从而说明AC垂直平分DE,得到点D和点E关于AC对称,即可判断.【详解】解:AOC=120,CAO=ACO=30,CD和圆O相切,ADCD,OCD=90,ADCO,ACD=60,CAD=30,CD=AC,过点O作OEAC,垂足为E,则CE=AE=AC=CD,而OE=OC=r,OCACOE,CEOE
9、,CDr,故错误; 若AOC为正三角形,AOC=OAC=60,AC=OC=OA=r,OAE=30,OE=AO,AE=AO=r,过点A作AEOC,垂足为E,四边形AECD为矩形,CD=AE=r,故正确;若等腰三角形AOC的对称轴经过点D,如图,AD=CD,而ADC=90,DAC=DCA=45,又OCD=90,ACO=CAO=45DAO=90,四边形AOCD为矩形, CD=AO=r,故正确; 过点C作CEAO,垂足为E,连接DE,OCCD,ADCD,OCAD,CAD=ACO,OC=OA,OAC=ACO,CAD=OAC,CD=CE,在ADC和AEC中,ADC=AEC,CD=CE,AC=AC,ADCA
10、EC(HL),AD=AE,AC垂直平分DE,则点D和点E关于AC对称,即点D一定落在直径上,故正确.故正确的序号为:,故答案为:.【点睛】本题考查了折叠的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,平行线的性质,切线的性质,垂径定理,知识点较多,多为一些性质定理,解题时要逐一分析,利用性质定理进行推导.6(2019湖南岳阳市中考真题)如图,AB为O的直径,点P为AB延长线上的一点,过点P作O的切线PE,切点为M,过A、B两点分别作PE的垂线AC、BD,垂足分别为C、D,连接AM,则下列结论正确的是_.(写出所有正确结论的序号)AM平分CAB;AM2ACAB;若AB4,APE30,则的长为;若AC
11、3,BD1,则有CMDM.【答案】【分析】连接OM,由切线的性质可得OMPC,继而得OMAC,再根据平行线的性质以及等边对等角即可求得CAMOAM,由此可判断;通过证明ACMAMB,根据相似三角形的对应边成比例可判断;求出MOP60,利用弧长公式求得的长可判断;由BDPC,ACPC,OMPC,可得BDAC/OM,继而可得PB=OB=AO,PD=DM=CM,进而有OM=2BD2,在RtPBD中,PB=BO=OM=2,利用勾股定理求出PD的长,可得CMDMDP,由此可判断.【详解】连接OM,PE为O的切线,OMPC,ACPC,OMAC,CAMAMO,OAOM,OAMAMO,CAMOAM,即AM平分
12、CAB,故正确;AB为O的直径,AMB90,CAMMAB,ACMAMB,ACMAMB,AM2ACAB,故正确;APE30,MOPOMPAPE903060,AB4,OB2,的长为,故错误;BDPC,ACPC,OMPC,BDAC/OM,PBDPAC,PBPA,又AO=BO,AO+BO=AB,AB+PB=PA,PB=OB=AO,又BDAC/OM,PD=DM=CM,OM=2BD2,在RtPBD中,PB=BO=OM=2PD=,CMDMDP,故正确,故答案为.【点睛】本题考查了切线的性质,平行线分线段成比例定理,相似三角形的判定与性质,勾股定理等,综合性较强,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解
13、题的关键.二、解答题1(2021黑龙江中考真题)已知是的外接圆,为的直径,点为的中点,连接并延长交于点,连接,交于点(1)如图1,求证:;(2)如图2,过点作,交于点,交于点,连接,若,求证:;(3)如图3,在(2)的条件下,连接,若,求的长 【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)【分析】(1)由题意易得,则有,然后根据直角三角形的性质可进行求解;(2)由题意易得,则有,然后可得,进而问题可求证;(3)延长GD,交于点H,连接BG、OH、HE,由(2)可得是等腰直角三角形,则有,然后可得,进而可证四边形AGOD是平行四边形,AG=EH,则有,然后可得,最后问题可求解【详解】证明:(1)为的
14、直径,点为的中点,;(2),OG=OB,OD=OD,;(3)延长GD,交于点H,连接BG、OH、HE,如图所示:由(2)可得,是等腰直角三角形,四边形AGOD是平行四边形,点为的中点,即,是等腰直角三角形,【点睛】本题主要考查圆的综合、勾股定理、三角函数及等腰直角三角形的性质,熟练掌握圆的综合、勾股定理、三角函数及等腰直角三角形的性质是解题的关键2(2021江苏扬州市中考真题)在一次数学探究活动中,李老师设计了一份活动单:已知线段,使用作图工具作,尝试操作后思考:(1)这样的点A唯一吗?(2)点A的位置有什么特征?你有什么感悟?“追梦”学习小组通过操作、观察、讨论后汇报:点A的位置不唯一,它在
15、以为弦的圆弧上(点B、C除外),小华同学画出了符合要求的一条圆弧(如图1)(1)小华同学提出了下列问题,请你帮助解决该弧所在圆的半径长为_;面积的最大值为_;(2)经过比对发现,小明同学所画的角的顶点不在小华所画的圆弧上,而在如图1所示的弓形内部,我们记为,请你利用图1证明;(3)请你运用所学知识,结合以上活动经验,解决问题:如图2,已知矩形的边长,点P在直线的左侧,且线段长的最小值为_;若,则线段长为_【答案】(1)2;(2)见解析;(3);【分析】(1)设O为圆心,连接BO,CO,根据圆周角定理得到BOC=60,证明OBC是等边三角形,可得半径;过点O作BC的垂线,垂足为E,延长EO,交圆
16、于D,以BC为底,则当A与D重合时,ABC的面积最大,求出OE,根据三角形面积公式计算即可;(2)延长BA,交圆于点D,连接CD,利用三角形外角的性质和圆周角定理证明即可;(3)根据,连接PD,设点Q为PD中点,以点Q为圆心,PD为半径画圆,可得点P在优弧CPD上,连接BQ,与圆Q交于P,可得BP即为BP的最小值,再计算出BQ和圆Q的半径,相减即可得到BP;根据AD,CD和推出点P在ADC的平分线上,从而找到点P的位置,过点C作CFPD,垂足为F,解直角三角形即可求出DP【详解】解:(1)设O为圆心,连接BO,CO,BAC=30,BOC=60,又OB=OC,OBC是等边三角形,OB=OC=BC
17、=2,即半径为2;ABC以BC为底边,BC=2,当点A到BC的距离最大时,ABC的面积最大,如图,过点O作BC的垂线,垂足为E,延长EO,交圆于D,BE=CE=1,DO=BO=2,OE=,DE=,ABC的最大面积为=;(2)如图,延长BA,交圆于点D,连接CD,点D在圆上,BDC=BAC,BAC=BDC+ACD,BACBDC,BACBAC,即BAC30;(3)如图,当点P在BC上,且PC=时,PCD=90,AB=CD=2,AD=BC=3,tanDPC=,为定值,连接PD,设点Q为PD中点,以点Q为圆心,PD为半径画圆,当点P在优弧CPD上时,tanDPC=,连接BQ,与圆Q交于P,此时BP即为
18、BP的最小值,过点Q作QEBE,垂足为E,点Q是PD中点,点E为PC中点,即QE=CD=1,PE=CE=PC=,BE=BC-CE=3-=,BQ=,PD=,圆Q的半径为,BP=BQ-PQ=,即BP的最小值为;AD=3,CD=2,则,PAD中AD边上的高=PCD中CD边上的高,即点P到AD的距离和点P到CD的距离相等,则点P到AD和CD的距离相等,即点P在ADC的平分线上,如图,过点C作CFPD,垂足为F,PD平分ADC,ADP=CDP=45,CDF为等腰直角三角形,又CD=2,CF=DF=,tanDPC=,PF=,PD=DF+PF=【点睛】本题是圆的综合题,考查了圆周角定理,三角形的面积,等边三
19、角形的判定和性质,最值问题,解直角三角形,三角形外角的性质,勾股定理,知识点较多,难度较大,解题时要根据已知条件找到点P的轨迹4(2021浙江温州市中考真题)如图,在平面直角坐标系中,经过原点,分别交轴、轴于,连结直线分别交于点,(点在左侧),交轴于点,连结(1)求的半径和直线的函数表达式(2)求点,的坐标(3)点在线段上,连结当与的一个内角相等时,求所有满足条件的的长【答案】(1)半径为,直线的函数表达式为;(2)点为,点为;(3)5,10或【分析】(1)由,确定点为,再利用两点间距离公式求解即可得到半径的长,利用待定系数法可直接得到直线CM的函数表达式;(2)先作辅助线构造相似三角形,求出
20、,即可得到点为,点为;(3)先作辅助线,得到,再分三种情况讨论,通过作轴于点,证出点为符合条件的点,再分别讨论当时和时的情况,分别得到和的值,最后完成求解【详解】解:(1),为的直径,点为,半径为设直线的函数表达式为把,代入得,解得直线的函数表达式为;M 的半径为,直线 CM 的函数表达式为(2)过点作轴平行线,点作轴平行线交于点,作轴于点(如图1),且,点为点,关于点对称,点为(3)作轴于点,分三种情况(如图2):作轴于点,即点为符合条件的一个点当时,(),当时,,,综上所述,当与的一个内角相等时,的长为5,10或【点睛】本题综合考查了平面直角坐标系、圆、待定系数法求函数解析式、勾股定理、相
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