9.新情境 茶叶生产是皖西六安乡村振兴的支柱产业之一.如图,这是圆形展示茶饼的正面及其固定支架的截面图,凹槽ABCD是矩形,茶饼正立且紧靠支架于A,D两点,恰好与BC边相切于点E.若∠AEB=20°,则圆心角∠AOE=

40
°.答案
9.40
解析
【分析】
解题时首先从切线的性质入手:圆的切线垂直于过切点的半径,由此可得OE⊥BC,得到90°的直角。结合已知∠AEB=20°,可先算出∠OEA的度数。再根据同圆的半径相等,可知OA=OE,即△OAE为等腰三角形,利用等腰三角形两底角相等的性质得到两个底角的度数,最后用三角形内角和定理即可求出圆心角∠AOE的度数。
【解析】
∵⊙O与BC边相切于点E,根据切线的性质,
∴OE⊥BC,即∠OEB=90°,
∵∠AEB=20°,
∴∠OEA=∠OEB - ∠AEB = 90° - 20° = 70°,
∵OA、OE均为⊙O的半径,
∴OA=OE,△OAE是等腰三角形,
∴∠OAE=∠OEA=70°,
在△OAE中,由三角形内角和为180°可得:
∠AOE=180° - ∠OAE - ∠OEA = 180° - 70° - 70° = 40°。
【答案】
40
【知识点】
切线的性质;等腰三角形的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题结合实际生活情境考查几何基础性质的综合应用,解题的核心是熟练掌握切线的性质找到直角,再结合等腰三角形的角度关系计算,解题思路清晰,属于基础类几何题。
【难度系数】
0.7
解题时首先从切线的性质入手:圆的切线垂直于过切点的半径,由此可得OE⊥BC,得到90°的直角。结合已知∠AEB=20°,可先算出∠OEA的度数。再根据同圆的半径相等,可知OA=OE,即△OAE为等腰三角形,利用等腰三角形两底角相等的性质得到两个底角的度数,最后用三角形内角和定理即可求出圆心角∠AOE的度数。
【解析】
∵⊙O与BC边相切于点E,根据切线的性质,
∴OE⊥BC,即∠OEB=90°,
∵∠AEB=20°,
∴∠OEA=∠OEB - ∠AEB = 90° - 20° = 70°,
∵OA、OE均为⊙O的半径,
∴OA=OE,△OAE是等腰三角形,
∴∠OAE=∠OEA=70°,
在△OAE中,由三角形内角和为180°可得:
∠AOE=180° - ∠OAE - ∠OEA = 180° - 70° - 70° = 40°。
【答案】
40
【知识点】
切线的性质;等腰三角形的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题结合实际生活情境考查几何基础性质的综合应用,解题的核心是熟练掌握切线的性质找到直角,再结合等腰三角形的角度关系计算,解题思路清晰,属于基础类几何题。
【难度系数】
0.7
10.如图,$\odot O$的半径为1,弦$AB=\sqrt{2}$,以AB为边在$\odot O$内作等边三角形ABC,将等边三角形ABC绕点A逆时针旋转,当边AC第一次与$\odot O$相切时,旋转角为(

A.$30°$
B.$45°$
C.$60°$
D.$75°$
D
)A.$30°$
B.$45°$
C.$60°$
D.$75°$
答案
10.D
解析
【分析】
首先连接OA、OB,结合已知半径和弦AB的长度,利用勾股定理逆定理可判定△OAB为等腰直角三角形,求出∠OAB的度数;再结合等边三角形内角为60°,计算出初始状态下∠OAC的大小;最后根据切线的性质,当AC与⊙O相切时OA⊥AC,得到此时∠OAC的度数,两个状态下∠OAC的差值即为旋转角的大小。
【解析】
1. 连接OA、OB:
∵⊙O的半径为1,
∴OA=OB=1,
又
∵AB=√2,
∴OA² + OB² = 1² + 1² = 2 = (√2)² = AB²,
根据勾股定理逆定理可得△OAB是等腰直角三角形,
∴∠OAB=45°。
2.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴初始状态下∠OAC = ∠BAC - ∠OAB = 60° - 45° = 15°。
3. 当AC第一次旋转至与⊙O相切时,切点为A,根据切线的性质:切线垂直于过切点的半径,可得OA⊥AC,即此时∠OAC=90°。
4. 旋转角 = 90° - 15° = 75°。
故选D。
【答案】
D
【知识点】
切线的性质,等边三角形的性质,勾股定理逆定理
【点评】
本题是几何综合题,需要结合圆、特殊三角形、旋转的相关知识求解,解题的关键是正确作出辅助线,梳理清楚旋转前后的角度关系。
【难度系数】
0.6
首先连接OA、OB,结合已知半径和弦AB的长度,利用勾股定理逆定理可判定△OAB为等腰直角三角形,求出∠OAB的度数;再结合等边三角形内角为60°,计算出初始状态下∠OAC的大小;最后根据切线的性质,当AC与⊙O相切时OA⊥AC,得到此时∠OAC的度数,两个状态下∠OAC的差值即为旋转角的大小。
【解析】
1. 连接OA、OB:
∵⊙O的半径为1,
∴OA=OB=1,
又
∵AB=√2,
∴OA² + OB² = 1² + 1² = 2 = (√2)² = AB²,
根据勾股定理逆定理可得△OAB是等腰直角三角形,
∴∠OAB=45°。
2.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴初始状态下∠OAC = ∠BAC - ∠OAB = 60° - 45° = 15°。
3. 当AC第一次旋转至与⊙O相切时,切点为A,根据切线的性质:切线垂直于过切点的半径,可得OA⊥AC,即此时∠OAC=90°。
4. 旋转角 = 90° - 15° = 75°。
故选D。
【答案】
D
【知识点】
切线的性质,等边三角形的性质,勾股定理逆定理
【点评】
本题是几何综合题,需要结合圆、特殊三角形、旋转的相关知识求解,解题的关键是正确作出辅助线,梳理清楚旋转前后的角度关系。
【难度系数】
0.6
11.如图,在$△ ABC$中,$∠ BAC=28°$,以AB为直径的$\odot O$交AC于点D,$DE// CB$,连接BD.若添加一个条件,使BC是$\odot O$的切线,则下列四个条件中不符合的是 (

A.$DE⊥ AB$
B.$∠ EDB=28°$
C.$∠ ADE=∠ ABD$
D.$OB=BC$
D
)A.$DE⊥ AB$
B.$∠ EDB=28°$
C.$∠ ADE=∠ ABD$
D.$OB=BC$
答案
11.D
解析
【分析】
要判断BC是⊙O的切线,根据切线的判定定理:经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,已知AB是⊙O的直径,B在圆上,因此只需证明AB⊥BC(即∠ABC=90°)即可。接下来逐一分析四个选项,判断能否由选项条件推出AB⊥BC,不能推出的即为不符合要求的选项。
【解析】
首先明确:BC为⊙O切线的充要条件是AB⊥BC(AB为直径,B为⊙O上的点,切线需垂直于过切点的半径)。
对各选项逐一分析:
1. 选项A:若DE⊥AB,已知DE//CB,根据平行线的性质,可得BC⊥AB,满足AB⊥BC的条件,因此BC是⊙O的切线,A符合要求,排除。
2. 选项B:若∠EDB=28°,∠EDB和∠EAB是同弧EB所对的圆周角,故∠EAB=∠EDB=28°,已知∠BAC=28°,因此AB平分弧ED,根据垂径定理可得AB⊥DE;又DE//CB,故BC⊥AB,满足AB⊥BC的条件,因此BC是⊙O的切线,B符合要求,排除。
3. 选项C:AB为直径,根据直径所对的圆周角为直角,得∠ADB=90°,因此Rt△ABD中∠ABD + ∠BAC=90°。若∠ADE=∠ABD,则∠ADE + ∠BAC=90°,可得DE⊥AB;又DE//CB,故BC⊥AB,满足AB⊥BC的条件,因此BC是⊙O的切线,C符合要求,排除。
4. 选项D:若OB=BC,仅能说明△OBC为等腰三角形,无法推出∠ABC=90°,因此不能证明BC是⊙O的切线,D不符合要求。
【答案】
D
【知识点】
切线的判定;圆周角定理;平行线的性质
【点评】
本题考查切线判定的综合应用,解题的核心是先明确BC为切线的等价条件是AB⊥BC,再结合圆周角性质、平行线性质等对各选项逐一推导即可,需要注意同弧所对圆周角相等、垂径定理等知识的灵活运用。
【难度系数】
0.7
要判断BC是⊙O的切线,根据切线的判定定理:经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,已知AB是⊙O的直径,B在圆上,因此只需证明AB⊥BC(即∠ABC=90°)即可。接下来逐一分析四个选项,判断能否由选项条件推出AB⊥BC,不能推出的即为不符合要求的选项。
【解析】
首先明确:BC为⊙O切线的充要条件是AB⊥BC(AB为直径,B为⊙O上的点,切线需垂直于过切点的半径)。
对各选项逐一分析:
1. 选项A:若DE⊥AB,已知DE//CB,根据平行线的性质,可得BC⊥AB,满足AB⊥BC的条件,因此BC是⊙O的切线,A符合要求,排除。
2. 选项B:若∠EDB=28°,∠EDB和∠EAB是同弧EB所对的圆周角,故∠EAB=∠EDB=28°,已知∠BAC=28°,因此AB平分弧ED,根据垂径定理可得AB⊥DE;又DE//CB,故BC⊥AB,满足AB⊥BC的条件,因此BC是⊙O的切线,B符合要求,排除。
3. 选项C:AB为直径,根据直径所对的圆周角为直角,得∠ADB=90°,因此Rt△ABD中∠ABD + ∠BAC=90°。若∠ADE=∠ABD,则∠ADE + ∠BAC=90°,可得DE⊥AB;又DE//CB,故BC⊥AB,满足AB⊥BC的条件,因此BC是⊙O的切线,C符合要求,排除。
4. 选项D:若OB=BC,仅能说明△OBC为等腰三角形,无法推出∠ABC=90°,因此不能证明BC是⊙O的切线,D不符合要求。
【答案】
D
【知识点】
切线的判定;圆周角定理;平行线的性质
【点评】
本题考查切线判定的综合应用,解题的核心是先明确BC为切线的等价条件是AB⊥BC,再结合圆周角性质、平行线性质等对各选项逐一推导即可,需要注意同弧所对圆周角相等、垂径定理等知识的灵活运用。
【难度系数】
0.7
12.新考法 在平面直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫作整点.如图,过整点A,B,C有一条圆弧,若一条直线与这条圆弧相切于点B,则这条直线可以经过(

A.点(0,3)
B.点(6,0)
C.点(1,3)
D.点(6,1)
C
)A.点(0,3)
B.点(6,0)
C.点(1,3)
D.点(6,1)
答案
12.C
解析
【分析】
解题时先根据网格确定A、B、C三个整点的坐标,利用“三点共圆时圆心为任意两点连线垂直平分线的交点”求出圆弧所在圆的圆心;再依据切线的性质:切线垂直于过切点的半径,求出过B点切线的斜率,进而得到切线的函数解析式;最后将各选项的点代入解析式验证是否在切线上即可。
【解析】
首先根据网格得三个点的坐标:$A(1,2)$,$B(3,2)$,$C(4,1)$。
1. 求圆心坐标:
A、B两点纵坐标相同,AB为水平线段,中点为$(2,2)$,因此AB的垂直平分线为直线$x=2$。
AC的中点为$(\frac{1+4}{2},\frac{2+1}{2})=(2.5,1.5)$,AC的斜率为$\frac{1-2}{4-1}=-\frac{1}{3}$,则AC垂直平分线的斜率为$3$,其方程为$y-1.5=3(x-2.5)$。
将$x=2$代入上述方程,解得$y=0$,即圆心坐标为$M(2,0)$。
2. 求切线方程:
半径MB的斜率$k_{MB}=\frac{2-0}{3-2}=2$,因为切线垂直于过切点的半径,所以切线斜率为$-\frac{1}{2}$。
切线过点$B(3,2)$,由点斜式得切线方程:$y-2=-\frac{1}{2}(x-3)$,整理得$y=-\frac{1}{2}x+\frac{7}{2}$。
3. 验证选项:
代入$(0,3)$:$x=0$时,$y=3.5≠3$,不符合;
代入$(6,0)$:$x=6$时,$y=0.5≠0$,不符合;
代入$(1,3)$:$x=1$时,$y=3$,符合;
代入$(6,1)$:$x=6$时,$y=0.5≠1$,不符合。
【答案】
C
【知识点】
垂直平分线的性质,切线的性质,一次函数解析式
【点评】
本题综合了圆的性质和一次函数的相关知识,解题的核心是先确定圆弧的圆心,再结合切线的性质求出切线解析式,考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
解题时先根据网格确定A、B、C三个整点的坐标,利用“三点共圆时圆心为任意两点连线垂直平分线的交点”求出圆弧所在圆的圆心;再依据切线的性质:切线垂直于过切点的半径,求出过B点切线的斜率,进而得到切线的函数解析式;最后将各选项的点代入解析式验证是否在切线上即可。
【解析】
首先根据网格得三个点的坐标:$A(1,2)$,$B(3,2)$,$C(4,1)$。
1. 求圆心坐标:
A、B两点纵坐标相同,AB为水平线段,中点为$(2,2)$,因此AB的垂直平分线为直线$x=2$。
AC的中点为$(\frac{1+4}{2},\frac{2+1}{2})=(2.5,1.5)$,AC的斜率为$\frac{1-2}{4-1}=-\frac{1}{3}$,则AC垂直平分线的斜率为$3$,其方程为$y-1.5=3(x-2.5)$。
将$x=2$代入上述方程,解得$y=0$,即圆心坐标为$M(2,0)$。
2. 求切线方程:
半径MB的斜率$k_{MB}=\frac{2-0}{3-2}=2$,因为切线垂直于过切点的半径,所以切线斜率为$-\frac{1}{2}$。
切线过点$B(3,2)$,由点斜式得切线方程:$y-2=-\frac{1}{2}(x-3)$,整理得$y=-\frac{1}{2}x+\frac{7}{2}$。
3. 验证选项:
代入$(0,3)$:$x=0$时,$y=3.5≠3$,不符合;
代入$(6,0)$:$x=6$时,$y=0.5≠0$,不符合;
代入$(1,3)$:$x=1$时,$y=3$,符合;
代入$(6,1)$:$x=6$时,$y=0.5≠1$,不符合。
【答案】
C
【知识点】
垂直平分线的性质,切线的性质,一次函数解析式
【点评】
本题综合了圆的性质和一次函数的相关知识,解题的核心是先确定圆弧的圆心,再结合切线的性质求出切线解析式,考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
13. [2026合肥期末]如图,在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,D为斜边AB上一点,以BD为直径的$\odot O$交AC于点E,$\odot O$交BC于点F,且点E是$\overset{\frown}{DF}$的中点.
(1)求证:AC是$\odot O$的切线;
(2)若$CE=4$,$CF=2$,求BD的长度.

(1)求证:AC是$\odot O$的切线;
(2)若$CE=4$,$CF=2$,求BD的长度.
答案
(1) 证明:
连接$OE$,
∵点$E$是$\overset{\frown}{DF}$的中点,
∴$\overset{\frown}{DE}=\overset{\frown}{EF}$,
∴$∠ OBE=∠ CBE$。
∵$OE=OB$,
∴$∠ OEB=∠ OBE$,
∴$∠ OEB=∠ CBE$,
∴$OE// BC$。
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C=90°$,即$BC⊥ AC$,
∴$OE⊥ AC$,
又∵$OE$是$\odot O$的半径,
∴$AC$是$\odot O$的切线。
---
(2) 解:
过点$O$作$OG⊥ BC$于点$G$,
则$∠ OGC=90°$。
由(1)知$∠ OEC=90°$,又$∠ C=90°$,
∴四边形$OECG$是矩形,
∴$OG=CE=4$,$CG=OE$。
设$\odot O$的半径为$r$,则$OE=OF=r$,
∴$CG=r$,
∵$CF=2$,
∴$FG=CG-CF=r-2$。
在$\mathrm{Rt}△ OFG$中,由勾股定理得:
$OG^2 + FG^2 = OF^2$
代入数值:
$4^2 + (r-2)^2 = r^2$
展开整理得:$16 + r^2 -4r +4 = r^2$,
解得$r=5$,
∴$BD=2r=10$。
最终结论:$BD$的长度为$\boldsymbol{10}$。
连接$OE$,
∵点$E$是$\overset{\frown}{DF}$的中点,
∴$\overset{\frown}{DE}=\overset{\frown}{EF}$,
∴$∠ OBE=∠ CBE$。
∵$OE=OB$,
∴$∠ OEB=∠ OBE$,
∴$∠ OEB=∠ CBE$,
∴$OE// BC$。
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C=90°$,即$BC⊥ AC$,
∴$OE⊥ AC$,
又∵$OE$是$\odot O$的半径,
∴$AC$是$\odot O$的切线。
---
(2) 解:
过点$O$作$OG⊥ BC$于点$G$,
则$∠ OGC=90°$。
由(1)知$∠ OEC=90°$,又$∠ C=90°$,
∴四边形$OECG$是矩形,
∴$OG=CE=4$,$CG=OE$。
设$\odot O$的半径为$r$,则$OE=OF=r$,
∴$CG=r$,
∵$CF=2$,
∴$FG=CG-CF=r-2$。
在$\mathrm{Rt}△ OFG$中,由勾股定理得:
$OG^2 + FG^2 = OF^2$
代入数值:
$4^2 + (r-2)^2 = r^2$
展开整理得:$16 + r^2 -4r +4 = r^2$,
解得$r=5$,
∴$BD=2r=10$。
最终结论:$BD$的长度为$\boldsymbol{10}$。
解析
【分析】
(1) 要证明AC是⊙O的切线,根据切线判定定理,需证明AC垂直于过交点E的半径,因此先连接OE。已知E是弧DF的中点,可得对应的圆周角相等,结合OE=OB的等腰三角形性质,可推出OE//BC,再结合Rt△ABC中BC⊥AC的条件,即可得到OE⊥AC,完成切线证明。
(2) 要求BD的长度,BD是⊙O的直径,因此只需求出半径即可。通过作OG⊥BC,可构造矩形OECG,将已知的CE长度转化为OG的长度,同时CG等于半径。设半径为r,用r表示出Rt△OFG中FG的长度,再利用勾股定理列方程求解半径,即可得到BD的长度。
【解析】
(1) 证明:
连接$OE$,
∵点$E$是$\overset{\frown}{DF}$的中点,
∴$\overset{\frown}{DE}=\overset{\frown}{EF}$,
∴$∠ OBE=∠ CBE$。
∵$OE=OB$,
∴$∠ OEB=∠ OBE$,
∴$∠ OEB=∠ CBE$,
∴$OE// BC$。
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C=90°$,即$BC⊥ AC$,
∴$OE⊥ AC$,
又
∵$OE$是$\odot O$的半径,
∴$AC$是$\odot O$的切线。
(2) 解:
过点$O$作$OG⊥ BC$于点$G$,
则$∠ OGC=90°$。
由(1)知$∠ OEC=90°$,又$∠ C=90°$,
∴四边形$OECG$是矩形,
∴$OG=CE=4$,$CG=OE$。
设$\odot O$的半径为$r$,则$OE=OF=r$,
∴$CG=r$,
∵$CF=2$,
∴$FG=CG-CF=r-2$。
在$\mathrm{Rt}△ OFG$中,由勾股定理得:
$OG^2 + FG^2 = OF^2$
代入数值:
$4^2 + (r-2)^2 = r^2$
展开整理得:$16 + r^2 -4r +4 = r^2$,
解得$r=5$,
∴$BD=2r=10$。
【答案】
(1) 证明成立;(2) $\boldsymbol{10}$
【知识点】
切线的判定;圆周角定理;勾股定理
【点评】
本题考查圆的切线判定与相关长度计算,解题的关键是合理添加辅助线,结合圆的性质、矩形的性质将已知条件转化到直角三角形中,第二问运用方程思想求解半径是圆类计算的常用方法,能较好地考查几何综合应用能力。
【难度系数】
0.6
(1) 要证明AC是⊙O的切线,根据切线判定定理,需证明AC垂直于过交点E的半径,因此先连接OE。已知E是弧DF的中点,可得对应的圆周角相等,结合OE=OB的等腰三角形性质,可推出OE//BC,再结合Rt△ABC中BC⊥AC的条件,即可得到OE⊥AC,完成切线证明。
(2) 要求BD的长度,BD是⊙O的直径,因此只需求出半径即可。通过作OG⊥BC,可构造矩形OECG,将已知的CE长度转化为OG的长度,同时CG等于半径。设半径为r,用r表示出Rt△OFG中FG的长度,再利用勾股定理列方程求解半径,即可得到BD的长度。
【解析】
(1) 证明:
连接$OE$,
∵点$E$是$\overset{\frown}{DF}$的中点,
∴$\overset{\frown}{DE}=\overset{\frown}{EF}$,
∴$∠ OBE=∠ CBE$。
∵$OE=OB$,
∴$∠ OEB=∠ OBE$,
∴$∠ OEB=∠ CBE$,
∴$OE// BC$。
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C=90°$,即$BC⊥ AC$,
∴$OE⊥ AC$,
又
∵$OE$是$\odot O$的半径,
∴$AC$是$\odot O$的切线。
(2) 解:
过点$O$作$OG⊥ BC$于点$G$,
则$∠ OGC=90°$。
由(1)知$∠ OEC=90°$,又$∠ C=90°$,
∴四边形$OECG$是矩形,
∴$OG=CE=4$,$CG=OE$。
设$\odot O$的半径为$r$,则$OE=OF=r$,
∴$CG=r$,
∵$CF=2$,
∴$FG=CG-CF=r-2$。
在$\mathrm{Rt}△ OFG$中,由勾股定理得:
$OG^2 + FG^2 = OF^2$
代入数值:
$4^2 + (r-2)^2 = r^2$
展开整理得:$16 + r^2 -4r +4 = r^2$,
解得$r=5$,
∴$BD=2r=10$。
【答案】
(1) 证明成立;(2) $\boldsymbol{10}$
【知识点】
切线的判定;圆周角定理;勾股定理
【点评】
本题考查圆的切线判定与相关长度计算,解题的关键是合理添加辅助线,结合圆的性质、矩形的性质将已知条件转化到直角三角形中,第二问运用方程思想求解半径是圆类计算的常用方法,能较好地考查几何综合应用能力。
【难度系数】
0.6
14. 分类讨论思想 如图,半圆O的直径$DE=12\ \mathrm{cm}$,$△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$∠ ABC=30°$,$BC=12\ \mathrm{cm}$,半圆O以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度从左向右运动,在运动过程中,点$D$,$E$始终在直线$BC$上.设运动时间为$t\ \mathrm{s}$,$OC=8\ \mathrm{cm}$,当半圆O与$△ ABC$的边相切时,$t=$

2或8或14
.答案
14.2或8或14
解析
【分析】
首先明确已知条件:半圆半径$r=6\mathrm{cm}$,以$1\mathrm{cm/s}$的速度向右运动,初始时圆心O在点C左侧$8\mathrm{cm}$处。半圆与$△ ABC$的边相切需分三类讨论:①半圆与AC边相切(O在C左侧);②半圆与AB边相切;③半圆与AC边相切(O在C右侧)。结合切线性质“圆心到切线的距离等于半径”,分别计算对应圆心O移动的距离,即可求出运动时间$t$。
【解析】
解:$\because$半圆O的直径$DE=12\mathrm{cm}$,$\therefore$半圆半径$r=6\mathrm{cm}$。
已知$AC⊥ BC$,初始时$OC=8\mathrm{cm}$,O在C左侧,半圆向右运动速度为$1\mathrm{cm/s}$,分三种情况讨论:
1. 当半圆与AC边相切,且O在C左侧时:
$\because AC⊥ BC$,圆心O到AC的距离等于OC的长度,根据切线性质,$OC=r=6\mathrm{cm}$,
$\therefore$O向右移动的距离为$8-6=2\mathrm{cm}$,
$\therefore$运动时间$t=2÷1=2\mathrm{s}$。
2. 当半圆与AB边相切时:
过O作$OF⊥ AB$于点F,根据切线性质,$OF=r=6\mathrm{cm}$。
在$\mathrm{Rt}△ OFB$中,$∠ ABC=30°$,$\therefore OB=2OF=12\mathrm{cm}$。
又$\because BC=12\mathrm{cm}$,$\therefore$此时点O与点C重合,
$\therefore$O向右移动的距离为$8\mathrm{cm}$,
$\therefore$运动时间$t=8÷1=8\mathrm{s}$。
3. 当半圆与AC边相切,且O在C右侧时:
同理,圆心O到AC的距离$OC=r=6\mathrm{cm}$,
$\therefore$O向右移动的距离为$8+6=14\mathrm{cm}$,
$\therefore$运动时间$t=14÷1=14\mathrm{s}$。
综上,$t$的值为2或8或14。
【答案】
2或8或14
【知识点】
切线的性质,含30°角的直角三角形性质,动点分类讨论
【点评】
本题是动点背景下的切线问题,解题核心是结合半圆的位置进行分类讨论,根据切线的性质确定对应圆心的位置,解题时要注意梳理所有可能的相切情况,避免漏解。
【难度系数】
0.6
首先明确已知条件:半圆半径$r=6\mathrm{cm}$,以$1\mathrm{cm/s}$的速度向右运动,初始时圆心O在点C左侧$8\mathrm{cm}$处。半圆与$△ ABC$的边相切需分三类讨论:①半圆与AC边相切(O在C左侧);②半圆与AB边相切;③半圆与AC边相切(O在C右侧)。结合切线性质“圆心到切线的距离等于半径”,分别计算对应圆心O移动的距离,即可求出运动时间$t$。
【解析】
解:$\because$半圆O的直径$DE=12\mathrm{cm}$,$\therefore$半圆半径$r=6\mathrm{cm}$。
已知$AC⊥ BC$,初始时$OC=8\mathrm{cm}$,O在C左侧,半圆向右运动速度为$1\mathrm{cm/s}$,分三种情况讨论:
1. 当半圆与AC边相切,且O在C左侧时:
$\because AC⊥ BC$,圆心O到AC的距离等于OC的长度,根据切线性质,$OC=r=6\mathrm{cm}$,
$\therefore$O向右移动的距离为$8-6=2\mathrm{cm}$,
$\therefore$运动时间$t=2÷1=2\mathrm{s}$。
2. 当半圆与AB边相切时:
过O作$OF⊥ AB$于点F,根据切线性质,$OF=r=6\mathrm{cm}$。
在$\mathrm{Rt}△ OFB$中,$∠ ABC=30°$,$\therefore OB=2OF=12\mathrm{cm}$。
又$\because BC=12\mathrm{cm}$,$\therefore$此时点O与点C重合,
$\therefore$O向右移动的距离为$8\mathrm{cm}$,
$\therefore$运动时间$t=8÷1=8\mathrm{s}$。
3. 当半圆与AC边相切,且O在C右侧时:
同理,圆心O到AC的距离$OC=r=6\mathrm{cm}$,
$\therefore$O向右移动的距离为$8+6=14\mathrm{cm}$,
$\therefore$运动时间$t=14÷1=14\mathrm{s}$。
综上,$t$的值为2或8或14。
【答案】
2或8或14
【知识点】
切线的性质,含30°角的直角三角形性质,动点分类讨论
【点评】
本题是动点背景下的切线问题,解题核心是结合半圆的位置进行分类讨论,根据切线的性质确定对应圆心的位置,解题时要注意梳理所有可能的相切情况,避免漏解。
【难度系数】
0.6
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