11. 如图,在$△ ABC$中,$AB>AC$,$∠ BAC$的平分线交$△ ABC$的外接圆$\odot O$于点$D$,$DE⊥ AB$于点$E$,$DM⊥ AC$交$AC$的延长线于点$M$. 求证:
(1) $BE=CM$;
(2) $AB-AC=2BE$.

(1) $BE=CM$;
(2) $AB-AC=2BE$.
答案
11. 证明:(1) 连接BD,DC,
∵ AD 平分∠BAC,
∴ ∠BAD=∠CAD.
∴ $\overset{\frown}{BD}=\overset{\frown}{CD}$.
∴ BD = CD.
∵ ∠BAD=∠CAD, DE ⊥ AB, DM ⊥ AC,
∴ ∠M=∠DEB=90°,DE=DM. 在Rt△DEB 和 Rt△DMC
中,
∵ BD=CD,DE=DM,
∴ Rt△DEB≌Rt△DMC(HL).
∴ BE=CM; (2)
∵ DE ⊥ AB, DM ⊥ AC,
∴ ∠M=
∠DEA=90°. 在Rt△DEA 和 Rt△DMA 中,
∵ AD=AD,
DE=DM,
∴ Rt△DEA≌Rt△DMA(HL).
∴ AE=AM.
∴ AB−AC=AE+BE−AC=AM+BE−AC=AC+CM+
BE−AC=BE+CM=2BE.
∵ AD 平分∠BAC,
∴ ∠BAD=∠CAD.
∴ $\overset{\frown}{BD}=\overset{\frown}{CD}$.
∴ BD = CD.
∵ ∠BAD=∠CAD, DE ⊥ AB, DM ⊥ AC,
∴ ∠M=∠DEB=90°,DE=DM. 在Rt△DEB 和 Rt△DMC
中,
∵ BD=CD,DE=DM,
∴ Rt△DEB≌Rt△DMC(HL).
∴ BE=CM; (2)
∵ DE ⊥ AB, DM ⊥ AC,
∴ ∠M=
∠DEA=90°. 在Rt△DEA 和 Rt△DMA 中,
∵ AD=AD,
DE=DM,
∴ Rt△DEA≌Rt△DMA(HL).
∴ AE=AM.
∴ AB−AC=AE+BE−AC=AM+BE−AC=AC+CM+
BE−AC=BE+CM=2BE.
解析
【分析】
要解决这道证明题,分两步思考:
(1) 求证$BE=CM$,可通过证明两条线段所在的直角三角形全等得到。首先连接辅助线$BD$、$CD$:先由$AD$是$∠ BAC$的平分线,根据角平分线的性质可得$DE=DM$;再根据圆周角性质,相等的圆周角对应相等的弧,等弧对等弦,可得$BD=CD$,即可用HL定理证明$\mathrm{Rt}△ DEB$和$\mathrm{Rt}△ DMC$全等,从而得到$BE=CM$。
(2) 求证$AB-AC=2BE$,先证明$\mathrm{Rt}△ ADE$和$\mathrm{Rt}△ ADM$全等,得到$AE=AM$,再将$AB$拆分为$AE+BE$,将$AM$拆分为$AC+CM$,结合第一问$BE=CM$的结论,通过线段的等量代换即可推导得出结果。
【解析】
(1) 连接$BD$、$DC$,
$\because AD$平分$∠ BAC$,
$\therefore ∠ BAD=∠ CAD$,
$\therefore \overset{\frown}{BD}=\overset{\frown}{CD}$,
$\therefore BD = CD$。
$\because ∠ BAD=∠ CAD$,$DE ⊥ AB$,$DM ⊥ AC$,
$\therefore ∠ M=∠ DEB=90°$,$DE=DM$。
在$\mathrm{Rt}△ DEB$和$\mathrm{Rt}△ DMC$中,
$\begin{cases} BD=CD \\ DE=DM \end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ DEB≌\mathrm{Rt}△ DMC(\mathrm{HL})$,
$\therefore BE=CM$。
(2) $\because DE ⊥ AB$,$DM ⊥ AC$,
$\therefore ∠ M=∠ DEA=90°$。
在$\mathrm{Rt}△ DEA$和$\mathrm{Rt}△ DMA$中,
$\begin{cases} AD=AD \\ DE=DM \end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ DEA≌\mathrm{Rt}△ DMA(\mathrm{HL})$,
$\therefore AE=AM$。
$\therefore AB-AC=AE+BE-AC=AM+BE-AC=AC+CM+BE-AC=BE+CM$,
由(1)知$BE=CM$,
$\therefore AB-AC=2BE$。
【答案】
(1) $BE=CM$,得证;
(2) $AB-AC=2BE$,得证。
【知识点】
角平分线的性质;全等三角形的判定与性质;圆的弧与弦的关系
【点评】
本题属于圆与三角形的综合基础题,解题的关键是合理构造辅助线$BD$、$CD$,结合角平分线性质、圆的基本性质得到全等三角形的判定条件,再通过线段等量代换推导结论,考查对基础知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.65
要解决这道证明题,分两步思考:
(1) 求证$BE=CM$,可通过证明两条线段所在的直角三角形全等得到。首先连接辅助线$BD$、$CD$:先由$AD$是$∠ BAC$的平分线,根据角平分线的性质可得$DE=DM$;再根据圆周角性质,相等的圆周角对应相等的弧,等弧对等弦,可得$BD=CD$,即可用HL定理证明$\mathrm{Rt}△ DEB$和$\mathrm{Rt}△ DMC$全等,从而得到$BE=CM$。
(2) 求证$AB-AC=2BE$,先证明$\mathrm{Rt}△ ADE$和$\mathrm{Rt}△ ADM$全等,得到$AE=AM$,再将$AB$拆分为$AE+BE$,将$AM$拆分为$AC+CM$,结合第一问$BE=CM$的结论,通过线段的等量代换即可推导得出结果。
【解析】
(1) 连接$BD$、$DC$,
$\because AD$平分$∠ BAC$,
$\therefore ∠ BAD=∠ CAD$,
$\therefore \overset{\frown}{BD}=\overset{\frown}{CD}$,
$\therefore BD = CD$。
$\because ∠ BAD=∠ CAD$,$DE ⊥ AB$,$DM ⊥ AC$,
$\therefore ∠ M=∠ DEB=90°$,$DE=DM$。
在$\mathrm{Rt}△ DEB$和$\mathrm{Rt}△ DMC$中,
$\begin{cases} BD=CD \\ DE=DM \end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ DEB≌\mathrm{Rt}△ DMC(\mathrm{HL})$,
$\therefore BE=CM$。
(2) $\because DE ⊥ AB$,$DM ⊥ AC$,
$\therefore ∠ M=∠ DEA=90°$。
在$\mathrm{Rt}△ DEA$和$\mathrm{Rt}△ DMA$中,
$\begin{cases} AD=AD \\ DE=DM \end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ DEA≌\mathrm{Rt}△ DMA(\mathrm{HL})$,
$\therefore AE=AM$。
$\therefore AB-AC=AE+BE-AC=AM+BE-AC=AC+CM+BE-AC=BE+CM$,
由(1)知$BE=CM$,
$\therefore AB-AC=2BE$。
【答案】
(1) $BE=CM$,得证;
(2) $AB-AC=2BE$,得证。
【知识点】
角平分线的性质;全等三角形的判定与性质;圆的弧与弦的关系
【点评】
本题属于圆与三角形的综合基础题,解题的关键是合理构造辅助线$BD$、$CD$,结合角平分线性质、圆的基本性质得到全等三角形的判定条件,再通过线段等量代换推导结论,考查对基础知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.65
12. 如图,$\odot O$ 的半径为 5,弦 AB,CD 所对的圆心角分别是 $∠ AOB$,$∠ COD$。若 $∠ AOB$ 与 $∠ COD$ 互补,$CD=6$,则弦 AB 的长为 (
A.6
B.8
C.$5\sqrt{2}$
D.$5\sqrt{3}$
第12题
B
)A.6
B.8
C.$5\sqrt{2}$
D.$5\sqrt{3}$
答案
12. B
解析
【分析】
本题可通过构造辅助线转化相等圆心角,结合圆的性质和勾股定理求解:首先利用两个圆心角互补的条件,构造出与∠COD相等的圆心角,得到与CD等长的弦;再结合直径所对圆周角为直角的性质,构造包含AB的直角三角形,最后用勾股定理计算AB长度。
【解析】
延长AO交⊙O于点E,连接BE。
1. 因为AE是⊙O的直径,根据圆周角定理,直径所对的圆周角为直角,可得$∠ ABE=90°$;
2. 由平角定义得$∠ AOB+∠ BOE=180°$,已知$∠ AOB$与$∠ COD$互补,即$∠ AOB+∠ COD=180°$,因此$∠ BOE=∠ COD$;
3. 同圆中相等的圆心角所对的弦相等,故$BE=CD=6$;
4. ⊙O半径为5,因此直径$AE=2×5=10$;
5. 在$Rt△ ABE$中,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AE^2-BE^2}=\sqrt{10^2-6^2}=\sqrt{64}=8$
【答案】
B
【知识点】
圆心角与弦的关系;圆周角定理;勾股定理
【点评】
本题是圆的性质的基础综合题,核心是通过构造辅助线将互补的圆心角转化为相等的圆心角,把已知弦长和待求弦长放到同一个直角三角形中求解,掌握圆的基本性质和辅助线的构造思路是解题关键。
【难度系数】
0.7
本题可通过构造辅助线转化相等圆心角,结合圆的性质和勾股定理求解:首先利用两个圆心角互补的条件,构造出与∠COD相等的圆心角,得到与CD等长的弦;再结合直径所对圆周角为直角的性质,构造包含AB的直角三角形,最后用勾股定理计算AB长度。
【解析】
延长AO交⊙O于点E,连接BE。
1. 因为AE是⊙O的直径,根据圆周角定理,直径所对的圆周角为直角,可得$∠ ABE=90°$;
2. 由平角定义得$∠ AOB+∠ BOE=180°$,已知$∠ AOB$与$∠ COD$互补,即$∠ AOB+∠ COD=180°$,因此$∠ BOE=∠ COD$;
3. 同圆中相等的圆心角所对的弦相等,故$BE=CD=6$;
4. ⊙O半径为5,因此直径$AE=2×5=10$;
5. 在$Rt△ ABE$中,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AE^2-BE^2}=\sqrt{10^2-6^2}=\sqrt{64}=8$
【答案】
B
【知识点】
圆心角与弦的关系;圆周角定理;勾股定理
【点评】
本题是圆的性质的基础综合题,核心是通过构造辅助线将互补的圆心角转化为相等的圆心角,把已知弦长和待求弦长放到同一个直角三角形中求解,掌握圆的基本性质和辅助线的构造思路是解题关键。
【难度系数】
0.7
13. 如图,正方形ABCD的边长为4 cm,以正方形的一边BC为直径在正方形ABCD内作半圆,过点A作半圆的切线,与半圆相切于点F,与DC相交于点E,则$△ ADE$的面积为(

A.$12\ \mathrm{cm}^2$
B.$24\ \mathrm{cm}^2$
C.$8\ \mathrm{cm}^2$
D.$6\ \mathrm{cm}^2$
D
)A.$12\ \mathrm{cm}^2$
B.$24\ \mathrm{cm}^2$
C.$8\ \mathrm{cm}^2$
D.$6\ \mathrm{cm}^2$
答案
13. D
解析
【分析】
要解这道题,首先结合切线的特征想到切线长定理,可得两组相等的线段:AF=AB,EF=EC;要求△ADE的面积,已知AD边长为4cm,只需求出DE的长度即可。我们可以设EC的长度为x,用含x的式子表示出DE和AE的长度,再利用Rt△ADE的勾股定理列方程求解x,进而算出DE的长度,最后求出三角形面积。
【解析】
解:
∵AE是半圆O的切线,AB⊥BC,EC⊥BC,
∴AB、AF是过点A的半圆的切线,EF、EC是过点E的半圆的切线,
根据切线长定理可得:$AF=AB=4\ \mathrm{cm}$,$EF=EC$。
设$EC=x\ \mathrm{cm}$,则$EF=x\ \mathrm{cm}$,
∴$DE=DC-EC=(4-x)\ \mathrm{cm}$,$AE=AF+EF=(4+x)\ \mathrm{cm}$。
在$Rt△ ADE$中,由勾股定理得:
$AD^2 + DE^2 = AE^2$
代入数值得:$4^2 + (4-x)^2 = (4+x)^2$
展开计算:
$16 + 16 - 8x + x^2 = 16 + 8x + x^2$
化简得:$16x=16$,解得$x=1$。
∴$DE=4-1=3\ \mathrm{cm}$,
∴$S_{△ ADE}=\frac{1}{2} × AD × DE = \frac{1}{2} × 4 × 3 = 6\ \mathrm{cm}^2$。
【答案】D
【知识点】
切线长定理,勾股定理,正方形的性质
【点评】
本题是几何综合类基础题,解题的关键是利用切线长定理得到相等线段,再结合勾股定理建立方程求解未知量,是切线性质应用的典型题型。
【难度系数】
0.6
要解这道题,首先结合切线的特征想到切线长定理,可得两组相等的线段:AF=AB,EF=EC;要求△ADE的面积,已知AD边长为4cm,只需求出DE的长度即可。我们可以设EC的长度为x,用含x的式子表示出DE和AE的长度,再利用Rt△ADE的勾股定理列方程求解x,进而算出DE的长度,最后求出三角形面积。
【解析】
解:
∵AE是半圆O的切线,AB⊥BC,EC⊥BC,
∴AB、AF是过点A的半圆的切线,EF、EC是过点E的半圆的切线,
根据切线长定理可得:$AF=AB=4\ \mathrm{cm}$,$EF=EC$。
设$EC=x\ \mathrm{cm}$,则$EF=x\ \mathrm{cm}$,
∴$DE=DC-EC=(4-x)\ \mathrm{cm}$,$AE=AF+EF=(4+x)\ \mathrm{cm}$。
在$Rt△ ADE$中,由勾股定理得:
$AD^2 + DE^2 = AE^2$
代入数值得:$4^2 + (4-x)^2 = (4+x)^2$
展开计算:
$16 + 16 - 8x + x^2 = 16 + 8x + x^2$
化简得:$16x=16$,解得$x=1$。
∴$DE=4-1=3\ \mathrm{cm}$,
∴$S_{△ ADE}=\frac{1}{2} × AD × DE = \frac{1}{2} × 4 × 3 = 6\ \mathrm{cm}^2$。
【答案】D
【知识点】
切线长定理,勾股定理,正方形的性质
【点评】
本题是几何综合类基础题,解题的关键是利用切线长定理得到相等线段,再结合勾股定理建立方程求解未知量,是切线性质应用的典型题型。
【难度系数】
0.6
14. 如图,在$\odot O$中,AB为直径,C为圆上一点,将劣弧AC沿弦AC翻折交AB于点D,连接CD.如果$∠ BAC=20°$,那么$∠ BDC$的度数为 (

A.$80°$
B.$70°$
C.$60°$
D.$50°$
B
)A.$80°$
B.$70°$
C.$60°$
D.$50°$
答案
14. B
解析
【分析】
解题可按三步展开:第一步,利用直径所对圆周角为直角的性质,连接BC构造直角△ABC,先求出∠B的度数;第二步,结合翻折性质,翻折前后弧AC的度数不变,同弧所对的异侧圆周角互补,推导∠ADC和∠B的数量关系;第三步,根据邻补角的和为180°,即可算出∠BDC的度数。
【解析】
解:连接BC,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ACB=90°(直径所对的圆周角为直角),
在Rt△ABC中,已知∠BAC=20°,
∴ ∠B=90°-∠BAC=90°-20°=70°,
∵ 劣弧AC沿弦AC翻折后弧的度数不变,翻折后弧AC所对的圆周角∠ADC与原劣弧AC所对的圆周角∠B是同弧异侧的圆周角,二者互补,
∴ ∠ADC=180°-∠B=180°-70°=110°,
∵ ∠ADC与∠BDC为邻补角,和为180°,
∴ ∠BDC=180°-110°=70°。
【答案】
B
【知识点】
直径的圆周角性质,翻折的性质,圆周角定理
【点评】
本题是圆的性质与图形翻折结合的基础综合题,解题核心是借助直径构造直角三角形,结合翻折前后弧的度数不变得出对应角的关系,难度适中。
【难度系数】
0.7
解题可按三步展开:第一步,利用直径所对圆周角为直角的性质,连接BC构造直角△ABC,先求出∠B的度数;第二步,结合翻折性质,翻折前后弧AC的度数不变,同弧所对的异侧圆周角互补,推导∠ADC和∠B的数量关系;第三步,根据邻补角的和为180°,即可算出∠BDC的度数。
【解析】
解:连接BC,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ACB=90°(直径所对的圆周角为直角),
在Rt△ABC中,已知∠BAC=20°,
∴ ∠B=90°-∠BAC=90°-20°=70°,
∵ 劣弧AC沿弦AC翻折后弧的度数不变,翻折后弧AC所对的圆周角∠ADC与原劣弧AC所对的圆周角∠B是同弧异侧的圆周角,二者互补,
∴ ∠ADC=180°-∠B=180°-70°=110°,
∵ ∠ADC与∠BDC为邻补角,和为180°,
∴ ∠BDC=180°-110°=70°。
【答案】
B
【知识点】
直径的圆周角性质,翻折的性质,圆周角定理
【点评】
本题是圆的性质与图形翻折结合的基础综合题,解题核心是借助直径构造直角三角形,结合翻折前后弧的度数不变得出对应角的关系,难度适中。
【难度系数】
0.7
15. 如图,在边长为2的正六边形ABCDEF中,连接BE,点H在BE上运动,点G为EF的中点,当$△ AGH$的周长最小时,$AH+GH$等于 (

A.$2\sqrt{3}$
B.$\sqrt{13}$
C.12
D.13
B
)A.$2\sqrt{3}$
B.$\sqrt{13}$
C.12
D.13
答案
15. B
解析
【分析】
要解决△AGH周长最小的问题,首先明确A、G为定点,因此AG长度是定值,周长最小等价于AH+GH的值最小,属于典型的轴对称最短路径(将军饮马)问题。利用正六边形的轴对称性,直线BE是正六边形的一条对称轴,找到点A关于直线BE的对称点A',根据轴对称性质可知AH=A'H,因此AH+GH可转化为A'H+GH,当A'、H、G三点共线时,A'H+GH取得最小值,即等于线段A'G的长度,最后计算A'G的长度即可得到结果。
【解析】
1. 分析定值部分:△AGH的周长=AH+GH+AG,其中A、G是固定点,故AG长度为定值,因此要使△AGH周长最小,只需AH+GH最小。
2. 利用轴对称转化线段:正六边形ABCDEF是轴对称图形,直线BE是它的一条对称轴,设点A关于直线BE的对称点为A',根据轴对称的性质,对BE上任意点H都有AH=A'H,因此AH+GH=A'H+GH。
3. 确定最小值:根据两点之间线段最短,当A'、H、G三点共线时,A'H+GH取得最小值,即为线段A'G的长度。
4. 计算A'G长度:建立平面直角坐标系,设正六边形中心在原点,BE在x轴上,边长为2,可得各点坐标:A(-1,√3),E(2,0),F(1,√3),点A关于BE的对称点A'(-1,-√3)。
因为G是EF中点,所以G的坐标为$(\frac{2+1}{2},\frac{0+\sqrt{3}}{2})=(\frac{3}{2},\frac{\sqrt{3}}{2})$。
根据两点间距离公式:
$A'G=\sqrt{[\frac{3}{2}-(-1)]^2+[\frac{\sqrt{3}}{2}-(-\sqrt{3})]^2}=\sqrt{(\frac{5}{2})^2+(\frac{3\sqrt{3}}{2})^2}=\sqrt{\frac{25}{4}+\frac{27}{4}}=\sqrt{13}$
即AH+GH的最小值为$\sqrt{13}$。
【答案】
B
【知识点】
轴对称最短路径,正六边形的性质,两点间距离公式
【点评】
本题结合正六边形的性质考查最短路径问题,解题的核心是将周长最小问题转化为两条线段和最小的问题,再通过轴对称转化线段,结合几何计算求解,需要学生熟练掌握轴对称性质和常见几何图形的特征。
【难度系数】
0.65
要解决△AGH周长最小的问题,首先明确A、G为定点,因此AG长度是定值,周长最小等价于AH+GH的值最小,属于典型的轴对称最短路径(将军饮马)问题。利用正六边形的轴对称性,直线BE是正六边形的一条对称轴,找到点A关于直线BE的对称点A',根据轴对称性质可知AH=A'H,因此AH+GH可转化为A'H+GH,当A'、H、G三点共线时,A'H+GH取得最小值,即等于线段A'G的长度,最后计算A'G的长度即可得到结果。
【解析】
1. 分析定值部分:△AGH的周长=AH+GH+AG,其中A、G是固定点,故AG长度为定值,因此要使△AGH周长最小,只需AH+GH最小。
2. 利用轴对称转化线段:正六边形ABCDEF是轴对称图形,直线BE是它的一条对称轴,设点A关于直线BE的对称点为A',根据轴对称的性质,对BE上任意点H都有AH=A'H,因此AH+GH=A'H+GH。
3. 确定最小值:根据两点之间线段最短,当A'、H、G三点共线时,A'H+GH取得最小值,即为线段A'G的长度。
4. 计算A'G长度:建立平面直角坐标系,设正六边形中心在原点,BE在x轴上,边长为2,可得各点坐标:A(-1,√3),E(2,0),F(1,√3),点A关于BE的对称点A'(-1,-√3)。
因为G是EF中点,所以G的坐标为$(\frac{2+1}{2},\frac{0+\sqrt{3}}{2})=(\frac{3}{2},\frac{\sqrt{3}}{2})$。
根据两点间距离公式:
$A'G=\sqrt{[\frac{3}{2}-(-1)]^2+[\frac{\sqrt{3}}{2}-(-\sqrt{3})]^2}=\sqrt{(\frac{5}{2})^2+(\frac{3\sqrt{3}}{2})^2}=\sqrt{\frac{25}{4}+\frac{27}{4}}=\sqrt{13}$
即AH+GH的最小值为$\sqrt{13}$。
【答案】
B
【知识点】
轴对称最短路径,正六边形的性质,两点间距离公式
【点评】
本题结合正六边形的性质考查最短路径问题,解题的核心是将周长最小问题转化为两条线段和最小的问题,再通过轴对称转化线段,结合几何计算求解,需要学生熟练掌握轴对称性质和常见几何图形的特征。
【难度系数】
0.65
16. 如图,$\odot O$与$△ ABC$中AB,AC的延长线及BC边相切,且$∠ ACB = 90°$,$∠ A$、$∠ ABC$、$∠ ACB$所对的边的长依次为3、4、5,则$\odot O$的半径是

2
。答案
16. 2
解析
【分析】
本题是三角形旁切圆求半径的问题,解题思路如下:第一步,根据切线的性质:切线垂直于过切点的半径,结合∠ACB=90°,可推出圆心与AC、BC边上的切点、点C四点构成正方形,得到半径与切线段CD、CE的等量关系;第二步,利用切线长定理,得到两组相等的切线段,再结合已知的△ABC三边长度,列出关于半径r的方程,解方程即可求出半径。
【解析】
解:设⊙O与AC的延长线切于点D,与BC切于点E,与AB的延长线切于点F,设⊙O的半径为r。
∵⊙O与AC、BC均相切,
∴OD⊥AC,OE⊥BC,
又
∵∠ACB=90°,OD=OE=r,
∴四边形ODCE是正方形,
∴CD=CE=r。
根据切线长定理可得:AD=AF,BE=BF。
由题意得△ABC的三边长:AC=4,BC=3,AB=5,
∴AD=AC + CD = 4 + r,
AF=AB + BF = AB + BE = AB + (BC - CE) = 5 + (3 - r) = 8 - r,
∵AD=AF,
∴4 + r = 8 - r,
解得r=2。
【答案】
2
【知识点】
切线长定理;切线的性质;正方形的判定
【点评】
本题属于圆与三角形结合的基础综合题,核心是利用切线的性质和切线长定理找到线段间的等量关系,通过建立方程求解,掌握切线相关性质是解决这类问题的关键。
【难度系数】
0.6
本题是三角形旁切圆求半径的问题,解题思路如下:第一步,根据切线的性质:切线垂直于过切点的半径,结合∠ACB=90°,可推出圆心与AC、BC边上的切点、点C四点构成正方形,得到半径与切线段CD、CE的等量关系;第二步,利用切线长定理,得到两组相等的切线段,再结合已知的△ABC三边长度,列出关于半径r的方程,解方程即可求出半径。
【解析】
解:设⊙O与AC的延长线切于点D,与BC切于点E,与AB的延长线切于点F,设⊙O的半径为r。
∵⊙O与AC、BC均相切,
∴OD⊥AC,OE⊥BC,
又
∵∠ACB=90°,OD=OE=r,
∴四边形ODCE是正方形,
∴CD=CE=r。
根据切线长定理可得:AD=AF,BE=BF。
由题意得△ABC的三边长:AC=4,BC=3,AB=5,
∴AD=AC + CD = 4 + r,
AF=AB + BF = AB + BE = AB + (BC - CE) = 5 + (3 - r) = 8 - r,
∵AD=AF,
∴4 + r = 8 - r,
解得r=2。
【答案】
2
【知识点】
切线长定理;切线的性质;正方形的判定
【点评】
本题属于圆与三角形结合的基础综合题,核心是利用切线的性质和切线长定理找到线段间的等量关系,通过建立方程求解,掌握切线相关性质是解决这类问题的关键。
【难度系数】
0.6
17. 如图,半圆O的直径$AE=4$,点B,C,D均在半圆上.若$AB=BC$,$CD=DE$,连接OB,OD,则图中阴影部分的面积为

$π$
.答案
17. $π$
解析
【分析】
解题时先观察图形特征,阴影部分是两个分散的扇形,我们可以利用圆的性质把它们合并成一个规则扇形计算面积:首先根据同圆中等弦对等圆心角,得出∠AOB=∠BOC,∠COD=∠DOE,结合平角∠AOE=180°,可推出两个阴影扇形的圆心角之和为90°,再代入扇形面积公式即可求出阴影面积。
【解析】
解:
∵半圆O的直径AE=4,
∴半圆的半径$r=OA=OB=OD=OE=2$,且$∠AOE=180°$。
∵在同圆中,相等的弦所对的圆心角相等,且$AB=BC$,$CD=DE$,
∴$∠AOB=∠BOC$,$∠COD=∠DOE$。
∴$∠AOB + ∠DOE = ∠BOC + ∠COD$,
又
∵$∠AOB+∠BOC+∠COD+∠DOE=180°$,
∴$2(∠AOB + ∠DOE)=180°$,即$∠AOB + ∠DOE=90°$。
∴阴影部分的面积等于圆心角为90°、半径为2的扇形面积:
$S_{阴影}=\frac{90°}{360°} × π r^2=\frac{1}{4} × π × 2^2=π$。
【答案】
$π$
【知识点】
等弦对等圆心角;扇形面积计算;割补法求面积
【点评】
本题考查圆的性质与阴影面积的计算,解题核心是利用圆的圆心角与弦的对应关系,将分散的阴影部分转化为规则扇形求解,体现了转化思想的应用。
【难度系数】
0.7
解题时先观察图形特征,阴影部分是两个分散的扇形,我们可以利用圆的性质把它们合并成一个规则扇形计算面积:首先根据同圆中等弦对等圆心角,得出∠AOB=∠BOC,∠COD=∠DOE,结合平角∠AOE=180°,可推出两个阴影扇形的圆心角之和为90°,再代入扇形面积公式即可求出阴影面积。
【解析】
解:
∵半圆O的直径AE=4,
∴半圆的半径$r=OA=OB=OD=OE=2$,且$∠AOE=180°$。
∵在同圆中,相等的弦所对的圆心角相等,且$AB=BC$,$CD=DE$,
∴$∠AOB=∠BOC$,$∠COD=∠DOE$。
∴$∠AOB + ∠DOE = ∠BOC + ∠COD$,
又
∵$∠AOB+∠BOC+∠COD+∠DOE=180°$,
∴$2(∠AOB + ∠DOE)=180°$,即$∠AOB + ∠DOE=90°$。
∴阴影部分的面积等于圆心角为90°、半径为2的扇形面积:
$S_{阴影}=\frac{90°}{360°} × π r^2=\frac{1}{4} × π × 2^2=π$。
【答案】
$π$
【知识点】
等弦对等圆心角;扇形面积计算;割补法求面积
【点评】
本题考查圆的性质与阴影面积的计算,解题核心是利用圆的圆心角与弦的对应关系,将分散的阴影部分转化为规则扇形求解,体现了转化思想的应用。
【难度系数】
0.7
18. 如图,分别以等边三角形的每个顶点为圆心、以边长为半径,在另两个顶点间作一段圆弧,三段圆弧围成的曲边三角形称为“勒洛三角形”.若等边三角形的边长为a,则“勒洛三角形”的周长为

$π a$
.答案
18. $π a$
解析
【分析】
首先明确勒洛三角形的周长由三段等长的圆弧构成,我们需要先确定每段圆弧的圆心角、半径,再利用弧长公式计算单段弧长,最后乘以3得到总周长。等边三角形的每个内角为60°,因此每段圆弧的圆心角就是60°,圆弧的半径等于等边三角形的边长a,代入弧长公式计算即可。
【解析】
解:
∵等边三角形的每个内角都为60°,且每段圆弧是以等边三角形的顶点为圆心,边长a为半径的弧,
∴单段圆弧的弧长为:$l=\frac{nπ r}{180}=\frac{60π a}{180}=\frac{π a}{3}$,
∵勒洛三角形的周长是3段等长的圆弧之和,
∴总周长$C=3×\frac{π a}{3}=π a$。
【答案】
$π a$
【知识点】
1. 等边三角形的性质
2. 弧长的计算
【点评】
本题结合新定义考查基础几何计算,解题关键是识别出每段弧的圆心角和半径,只要掌握弧长公式和等边三角形的内角特点即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
首先明确勒洛三角形的周长由三段等长的圆弧构成,我们需要先确定每段圆弧的圆心角、半径,再利用弧长公式计算单段弧长,最后乘以3得到总周长。等边三角形的每个内角为60°,因此每段圆弧的圆心角就是60°,圆弧的半径等于等边三角形的边长a,代入弧长公式计算即可。
【解析】
解:
∵等边三角形的每个内角都为60°,且每段圆弧是以等边三角形的顶点为圆心,边长a为半径的弧,
∴单段圆弧的弧长为:$l=\frac{nπ r}{180}=\frac{60π a}{180}=\frac{π a}{3}$,
∵勒洛三角形的周长是3段等长的圆弧之和,
∴总周长$C=3×\frac{π a}{3}=π a$。
【答案】
$π a$
【知识点】
1. 等边三角形的性质
2. 弧长的计算
【点评】
本题结合新定义考查基础几何计算,解题关键是识别出每段弧的圆心角和半径,只要掌握弧长公式和等边三角形的内角特点即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
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