11. 已知⊙O 的半径为 10 cm,AB,CD 是⊙O 的两条弦,AB//CD,AB = 16 cm,CD = 12 cm,则弦 AB 和 CD 之间的距离是
14或2
cm.答案
14或2
解析
本题可先根据圆的半径和弦长求出弦心距,再分情况讨论两弦的位置关系,进而求出两弦之间的距离。
步骤一:分别求出弦$AB$和$CD$的弦心距
过$O$作$OM\perp AB$于$M$,交$CD$于$N$,连接$OA$,$OC$。
因为$OM\perp AB$,根据垂径定理可知$M$为$AB$中点,则$AM=\frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}×16 = 8cm$。
在$Rt\triangle OAM$中,$OA = 10cm$,由勾股定理$a^2+b^2=c^2$(其中$c$为斜边,$a$、$b$为两直角边)可得:
$OM=\sqrt{OA^{2}-AM^{2}}=\sqrt{10^{2}-8^{2}}=\sqrt{100 - 64}=\sqrt{36}=6cm$。
同理,因为$ON\perp CD$,$N$为$CD$中点,$CN=\frac{1}{2}CD = \frac{1}{2}×12 = 6cm$。
在$Rt\triangle OCN$中,$OC = 10cm$,则$ON=\sqrt{OC^{2}-CN^{2}}=\sqrt{10^{2}-6^{2}}=\sqrt{100 - 36}=\sqrt{64}=8cm$。
步骤二:分情况讨论弦$AB$和$CD$之间的距离
当$AB$与$CD$在圆心$O$的两侧时,$MN=OM + ON = 6 + 8 = 14cm$。
当$AB$与$CD$在圆心$O$的同侧时,$MN=ON - OM = 8 - 6 = 2cm$。
步骤一:分别求出弦$AB$和$CD$的弦心距
过$O$作$OM\perp AB$于$M$,交$CD$于$N$,连接$OA$,$OC$。
因为$OM\perp AB$,根据垂径定理可知$M$为$AB$中点,则$AM=\frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}×16 = 8cm$。
在$Rt\triangle OAM$中,$OA = 10cm$,由勾股定理$a^2+b^2=c^2$(其中$c$为斜边,$a$、$b$为两直角边)可得:
$OM=\sqrt{OA^{2}-AM^{2}}=\sqrt{10^{2}-8^{2}}=\sqrt{100 - 64}=\sqrt{36}=6cm$。
同理,因为$ON\perp CD$,$N$为$CD$中点,$CN=\frac{1}{2}CD = \frac{1}{2}×12 = 6cm$。
在$Rt\triangle OCN$中,$OC = 10cm$,则$ON=\sqrt{OC^{2}-CN^{2}}=\sqrt{10^{2}-6^{2}}=\sqrt{100 - 36}=\sqrt{64}=8cm$。
步骤二:分情况讨论弦$AB$和$CD$之间的距离
当$AB$与$CD$在圆心$O$的两侧时,$MN=OM + ON = 6 + 8 = 14cm$。
当$AB$与$CD$在圆心$O$的同侧时,$MN=ON - OM = 8 - 6 = 2cm$。
12. 一只不透明的布袋中有三种珠子(除颜色以外没有任何区别),分别是 3 个红珠子,4 个白珠子和 5 个黑珠子,每次只摸出 1 个珠子,观察后均放回再搅匀,在连续 9 次摸出的都是红珠子的情况下,第 10 次摸出红珠子的概率是
$\frac{1}{4}$
.答案
$\frac{1}{4}$(或 0.25对应的分数形式选项) (根据题目要求,如果选项是分数形式,一般九年级会以分数形式给出选项,这里假设选项中有$\frac{1}{4}$,则答案选对应$\frac{1}{4}$的选项)
解析
布袋中红珠子有3个,白珠子4个,黑珠子5个,总共有$3 + 4 + 5 = 12$个珠子。每次摸珠子都是独立事件,且每次摸完后放回,所以每次摸出红珠子的概率都是$\frac{3}{12} = \frac{1}{4}$,与之前的摸取结果无关。
13. 动物学家通过大量的调查,估计某种动物活到 20 岁的概率为 0.8,活到 25 岁的概率为 0.5. 据此若设刚出生的这种动物共有 a 只,则 20 年后存活的有
0.8a
只,现年 20 岁的这种动物活到 25 岁的概率是0.625(或 $\frac{5}{8}$)
.答案
$0.8a$;$0.625$(或 $\frac{5}{8}$ )
解析
题目给出活到$20$岁的概率为$0.8$,若刚出生的这种动物共有$a$只,根据“存活数量$=$初始数量$×$存活概率”,那么$20$年后存活的数量是$0.8a$只。
设现年$20$岁的这种动物活到$25$岁的概率是$P$。
以$100$只这种动物为例,活到$20$岁的数量为$100×0.8 = 80$只,活到$25$岁的数量为$100×0.5 = 50$只。
根据条件概率公式$P=\frac{活到25岁的数量(从刚出生算起)}{活到20岁的数量}$,这里从刚出生看活到$25$岁的数量是$50$只,活到$20$岁的数量是$80$只,所以$P = \frac{0.5}{0.8}=\frac{5}{8} = 0.625$。
设现年$20$岁的这种动物活到$25$岁的概率是$P$。
以$100$只这种动物为例,活到$20$岁的数量为$100×0.8 = 80$只,活到$25$岁的数量为$100×0.5 = 50$只。
根据条件概率公式$P=\frac{活到25岁的数量(从刚出生算起)}{活到20岁的数量}$,这里从刚出生看活到$25$岁的数量是$50$只,活到$20$岁的数量是$80$只,所以$P = \frac{0.5}{0.8}=\frac{5}{8} = 0.625$。
14. 已知点 M(6,0),⊙M 的半径为 3,OA 切⊙M 于点 A,点 P 为⊙M 上的动点,当点 P 的坐标为

(3,0),(9,0),(9/2,3√3/2)
时,△POA 是等腰三角形.答案
(3,0),(9,0),(9/2,3√3/2)
解析
1. 求点A坐标:
点M(6,0),⊙M半径3,OA切⊙M于A,故MA⊥OA。在Rt△OMA中,OM=6,MA=3,由勾股定理得OA=√(OM²-MA²)=3√3。设A(x,y),由OA²=x²+y²=27,MA²=(x-6)²+y²=9,联立解得x=9/2,y=-3√3/2,即A(9/2,-3√3/2)。
2. 分情况讨论△POA为等腰三角形:
情况1:OA=OP
OA=3√3,故OP=3√3。⊙O:x²+y²=27与⊙M:(x-6)²+y²=9联立,解得x=9/2,y=±3√3/2。因A(9/2,-3√3/2),故P1(9/2,3√3/2)。
情况2:OA=AP
OA=3√3,故AP=3√3。设P(x,y),则(x-9/2)²+(y+3√3/2)²=27,与⊙M方程联立解得y=0或y=3√3/2(后者与P1重合),故P2(9,0)。
情况3:OP=AP
P在OA垂直平分线上,OA中点(9/4,-3√3/4),斜率kOA=-√3/3,垂直平分线斜率√3,方程y=√3x-3√3,与⊙M方程联立解得x=3或x=9/2(后者与P1重合),故P3(3,0)。
15. 如图,⊙O 的半径为 5,点 P 在⊙O 上,点 A 在⊙O 内,且 AP = 3,过点 A 作 AP 的垂线,交⊙O 于点 B,C. 设 PB = x,PC = y,则 y 与 x 的函数表达式为

y=30/x
.答案
y=30/x
解析
连接BC,AP⊥BC,△PBC面积=1/2·BC·AP=3/2·BC。
又△PBC面积=1/2·PB·PC·sin∠BPC=1/2xy sin∠BPC,故3BC=xy sin∠BPC。
∵∠BPC为圆周角,BC=2R sin∠BPC=10 sin∠BPC(R=5),∴sin∠BPC=BC/10。
代入3BC=xy·(BC/10),化简得xy=30,即y=30/x。
又△PBC面积=1/2·PB·PC·sin∠BPC=1/2xy sin∠BPC,故3BC=xy sin∠BPC。
∵∠BPC为圆周角,BC=2R sin∠BPC=10 sin∠BPC(R=5),∴sin∠BPC=BC/10。
代入3BC=xy·(BC/10),化简得xy=30,即y=30/x。
16. 如图,△ABC 为等边三角形,AB = 2,若 P 为△ABC 内一动点,且满足∠PAB = ∠ACP,则线段 PB 长度的最小值为

2√3/3
.答案
2√3/3
解析
∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC=2,∠BAC=∠ACB=60°。设∠PAB=∠ACP=α,则∠PAC=60°-α。在△APC中,∠APC=180°-(∠PAC+∠ACP)=180°-(60°-α+α)=120°,即∠APC=120°为定值。
∴点P在以AC为弦,圆周角为120°的圆弧上(△ABC内部)。设圆心为O,由圆周角定理,圆心角∠AOC=240°。
在△AOC中,AC=2,由余弦定理得AC²=OA²+OC²-2·OA·OC·cos240°,解得半径OA=OC=2√3/3。
圆心O在AC中垂线x=1上,坐标为(1,-√3/3)。点B坐标为(1,√3),则OB=√[(1-1)²+(√3+√3/3)²]=4√3/3。
PB最小值为OB-半径=4√3/3-2√3/3=2√3/3。
∴点P在以AC为弦,圆周角为120°的圆弧上(△ABC内部)。设圆心为O,由圆周角定理,圆心角∠AOC=240°。
在△AOC中,AC=2,由余弦定理得AC²=OA²+OC²-2·OA·OC·cos240°,解得半径OA=OC=2√3/3。
圆心O在AC中垂线x=1上,坐标为(1,-√3/3)。点B坐标为(1,√3),则OB=√[(1-1)²+(√3+√3/3)²]=4√3/3。
PB最小值为OB-半径=4√3/3-2√3/3=2√3/3。
17. (6 分)如图,在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,AB = 5,点 O 在 AB 上,OB = 2,以 OB 为半径的⊙O 与 AC 相切于点 D,交 BC 于点 E,求 CE 的长.

答案
设⊙O 与 AC 相切于点 D 时,连接 OD,
∵AC 是⊙O 的切线,
∴OD⊥AC,
在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,AB = 5,OB = 2,
则 AO=AB - OB = 3,
∵∠A = ∠A,∠ADO = ∠C = 90°,
∴Rt△ADO∽Rt△ACB,
∴$\frac{OD}{BC}=\frac{AO}{AB}$,
设 BC=x,OD = OB = 2,
则$\frac{2}{x}=\frac{3}{5}$,
解得$x=\frac{10}{3}$,即$BC=\frac{10}{3}$,
过 O 作 OG⊥BE 于点 G,
因为 BE 是弦,OG⊥BE,O 是圆心,
根据垂径定理可知 BG=GE,
在△BOG 中,∠OGB = 90°,OB = 2,
$\cos B=\frac{BG}{OB}$,
在 Rt△ABC 中,$\cos B=\frac{BC}{AB}=\frac{\frac{10}{3}}{5}=\frac{2}{3}$,
所以$\frac{BG}{2}=\frac{2}{3}$,
解得$BG=\frac{4}{3}$,
则$BE = 2BG=\frac{8}{3}$,
所以$CE=BC - BE=\frac{10}{3}-\frac{8}{3}=\frac{2}{3}$。
综上,CE 的长为$\frac{2}{3}$。
∵AC 是⊙O 的切线,
∴OD⊥AC,
在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,AB = 5,OB = 2,
则 AO=AB - OB = 3,
∵∠A = ∠A,∠ADO = ∠C = 90°,
∴Rt△ADO∽Rt△ACB,
∴$\frac{OD}{BC}=\frac{AO}{AB}$,
设 BC=x,OD = OB = 2,
则$\frac{2}{x}=\frac{3}{5}$,
解得$x=\frac{10}{3}$,即$BC=\frac{10}{3}$,
过 O 作 OG⊥BE 于点 G,
因为 BE 是弦,OG⊥BE,O 是圆心,
根据垂径定理可知 BG=GE,
在△BOG 中,∠OGB = 90°,OB = 2,
$\cos B=\frac{BG}{OB}$,
在 Rt△ABC 中,$\cos B=\frac{BC}{AB}=\frac{\frac{10}{3}}{5}=\frac{2}{3}$,
所以$\frac{BG}{2}=\frac{2}{3}$,
解得$BG=\frac{4}{3}$,
则$BE = 2BG=\frac{8}{3}$,
所以$CE=BC - BE=\frac{10}{3}-\frac{8}{3}=\frac{2}{3}$。
综上,CE 的长为$\frac{2}{3}$。
登录