1. 下列说法中正确的是(
A.弦是直径
B.弧是半圆
C.半圆是圆中最长的弧
D.直径是圆中最长的弦
D
)A.弦是直径
B.弧是半圆
C.半圆是圆中最长的弧
D.直径是圆中最长的弦
答案
1. D
解析
【分析】
这是一道圆的基础概念辨析题,解题思路是先回忆弦、直径、弧、半圆的明确定义,再逐个对照选项判断说法是否成立:首先理清概念的从属关系,区分“甲属于乙”和“甲等价于乙”的差异,逐一排查每个选项的逻辑漏洞,最终选出正确结论。
【解析】
我们先明确相关基础定义,再逐一判断选项:
1. 弦的定义:连接圆上任意两点的线段叫做弦;直径的定义:经过圆心的弦叫做直径。
2. 弧的定义:圆上任意两点间的部分叫做弧,弧分为三类:大于半圆的优弧、等于半圆的弧、小于半圆的劣弧。
选项A:只有经过圆心的弦才是直径,普通弦不需要过圆心,因此不是所有弦都是直径,A错误。
选项B:弧包含优弧、半圆、劣弧,半圆只是特殊的一类弧,并非所有弧都是半圆,B错误。
选项C:圆中存在比半圆更长的优弧,因此半圆不是圆中最长的弧,C错误。
选项D:任意不经过圆心的弦,结合圆心和弦的两个端点构成三角形,根据三角形两边之和大于第三边,弦长一定小于两条半径之和也就是直径的长度,因此直径是圆中最长的弦,D正确。
【答案】
D
【知识点】
圆的基本概念,弦与直径的关系,弧的分类
【点评】
本题属于圆章节的入门基础题,核心考察概念的从属关系辨析,很多同学容易混淆“弦包含直径”“弧包含半圆”的逻辑,误把从属关系当成等价关系,只要牢记定义的边界,区分不同概念的范围就可以轻松避错。
【难度系数】
0.9
这是一道圆的基础概念辨析题,解题思路是先回忆弦、直径、弧、半圆的明确定义,再逐个对照选项判断说法是否成立:首先理清概念的从属关系,区分“甲属于乙”和“甲等价于乙”的差异,逐一排查每个选项的逻辑漏洞,最终选出正确结论。
【解析】
我们先明确相关基础定义,再逐一判断选项:
1. 弦的定义:连接圆上任意两点的线段叫做弦;直径的定义:经过圆心的弦叫做直径。
2. 弧的定义:圆上任意两点间的部分叫做弧,弧分为三类:大于半圆的优弧、等于半圆的弧、小于半圆的劣弧。
选项A:只有经过圆心的弦才是直径,普通弦不需要过圆心,因此不是所有弦都是直径,A错误。
选项B:弧包含优弧、半圆、劣弧,半圆只是特殊的一类弧,并非所有弧都是半圆,B错误。
选项C:圆中存在比半圆更长的优弧,因此半圆不是圆中最长的弧,C错误。
选项D:任意不经过圆心的弦,结合圆心和弦的两个端点构成三角形,根据三角形两边之和大于第三边,弦长一定小于两条半径之和也就是直径的长度,因此直径是圆中最长的弦,D正确。
【答案】
D
【知识点】
圆的基本概念,弦与直径的关系,弧的分类
【点评】
本题属于圆章节的入门基础题,核心考察概念的从属关系辨析,很多同学容易混淆“弦包含直径”“弧包含半圆”的逻辑,误把从属关系当成等价关系,只要牢记定义的边界,区分不同概念的范围就可以轻松避错。
【难度系数】
0.9
2. 如图,在$\odot O$中,点$A,O,D$在一条直线上,点$B,O,C$在一条直线上,那么图中有弦 (

A.2条
B.3条
C.4条
D.5条
B
)A.2条
B.3条
C.4条
D.5条
答案
2. B
解析
【分析】
要解决这道题,首先需要明确弦的定义:连接圆上任意两点的线段叫做弦。我们的解题思路是:第一步先找出图中所有位于圆上的点,第二步逐一排查图中画出的所有线段,判断线段的两个端点是否都在圆上,排除不符合条件的线段,最后统计符合要求的弦的数量即可得到结果。
【解析】
根据弦的定义,逐一判定图中的线段:
1. 先确定图中所有在圆上的点:点A、B、E、C都在⊙O上;
2. 排查已画出的线段:
线段AB:两个端点A、B都在圆上,属于弦;
线段BC:两个端点B、C都在圆上,属于弦(直径是特殊的弦);
线段EC:两个端点E、C都在圆上,属于弦;
其余线段:OA、OB、OC、OE的端点O是圆心,不在圆上,不属于弦;ED、DC、AD的端点D不在圆上,也不属于弦。
因此图中符合定义的弦一共有3条。
【答案】
B
【知识点】
弦的定义,圆的基本概念
【点评】
本题核心考查弦的判定,易错点是误将半径、端点不在圆上的线段认作弦,只要牢牢抓住“弦的两个端点必须都在圆上”这个判定条件,就可以快速筛选出所有符合要求的弦,避免被多余线段干扰。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先需要明确弦的定义:连接圆上任意两点的线段叫做弦。我们的解题思路是:第一步先找出图中所有位于圆上的点,第二步逐一排查图中画出的所有线段,判断线段的两个端点是否都在圆上,排除不符合条件的线段,最后统计符合要求的弦的数量即可得到结果。
【解析】
根据弦的定义,逐一判定图中的线段:
1. 先确定图中所有在圆上的点:点A、B、E、C都在⊙O上;
2. 排查已画出的线段:
线段AB:两个端点A、B都在圆上,属于弦;
线段BC:两个端点B、C都在圆上,属于弦(直径是特殊的弦);
线段EC:两个端点E、C都在圆上,属于弦;
其余线段:OA、OB、OC、OE的端点O是圆心,不在圆上,不属于弦;ED、DC、AD的端点D不在圆上,也不属于弦。
因此图中符合定义的弦一共有3条。
【答案】
B
【知识点】
弦的定义,圆的基本概念
【点评】
本题核心考查弦的判定,易错点是误将半径、端点不在圆上的线段认作弦,只要牢牢抓住“弦的两个端点必须都在圆上”这个判定条件,就可以快速筛选出所有符合要求的弦,避免被多余线段干扰。
【难度系数】
0.7
3.(2025·泗阳县期末)在$\odot O$中,弦$AB=3$,圆心角$∠ AOB=60°$,则$\odot O$的半径为
3
.答案
3. 3
解析
【分析】
首先明确解题思路:第一步先利用圆的基本性质,得到同圆的两条半径OA、OB长度相等,可知△AOB是等腰三角形;第二步结合题目给出的圆心角∠AOB=60°,根据等边三角形的判定规则,有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形,即可推出△AOB三边相等,因此半径的长度就等于已知弦AB的长度,直接代入数值就能得到结果。
【解析】
解:
∵OA、OB是⊙O的两条半径,
∴OA = OB,
又
∵∠AOB = 60°,
∴△AOB为等边三角形,
∴OA = OB = AB,
∵AB = 3,
∴⊙O的半径为3。
【答案】
3
【知识点】
同圆半径相等,等边三角形判定
【点评】
本题属于圆的基础计算题,不需要添加辅助线,仅结合圆的基本性质和等边三角形的判定即可求解,主要考察学生对基础几何定理的掌握程度,是巩固圆相关概念的典型入门习题。
【难度系数】
0.9
首先明确解题思路:第一步先利用圆的基本性质,得到同圆的两条半径OA、OB长度相等,可知△AOB是等腰三角形;第二步结合题目给出的圆心角∠AOB=60°,根据等边三角形的判定规则,有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形,即可推出△AOB三边相等,因此半径的长度就等于已知弦AB的长度,直接代入数值就能得到结果。
【解析】
解:
∵OA、OB是⊙O的两条半径,
∴OA = OB,
又
∵∠AOB = 60°,
∴△AOB为等边三角形,
∴OA = OB = AB,
∵AB = 3,
∴⊙O的半径为3。
【答案】
3
【知识点】
同圆半径相等,等边三角形判定
【点评】
本题属于圆的基础计算题,不需要添加辅助线,仅结合圆的基本性质和等边三角形的判定即可求解,主要考察学生对基础几何定理的掌握程度,是巩固圆相关概念的典型入门习题。
【难度系数】
0.9
4. 如图,$AB$是$\odot O$的直径,点$C$在$\odot O$上,$CD ⊥ AB$,垂足为$D$,已知$CD=4$,$OD=3$,则$AB$的长为

10
.答案
4. 10
解析
【分析】
解题时首先想到连接圆心O和圆上的点C,得到圆的半径OC。由CD⊥AB可知△ODC是直角三角形,已知两条直角边CD=4、OD=3,直接用勾股定理就能算出半径OC的长度,再根据“直径是同圆半径的2倍”,即可求出直径AB的长度。
【解析】
连接OC,
∵ CD⊥AB,
∴ ∠ODC=90°,即△ODC为直角三角形。
在Rt△ODC中,CD=4,OD=3,由勾股定理得:
OC = √(OD² + CD²) = √(3² + 4²) = √25 = 5,
∵ AB是⊙O的直径,OC是⊙O的半径,
∴ AB = 2OC = 2×5 = 10。
【答案】
10
【知识点】
勾股定理;圆的基本性质
【点评】
本题属于圆的基础计算题型,通过辅助线构造直角三角形,将圆的半径条件和勾股定理结合求解,思路直接清晰,主要考查学生对圆的基本元素性质和勾股定理的掌握程度,是圆章节入门的典型习题。
【难度系数】
0.9
解题时首先想到连接圆心O和圆上的点C,得到圆的半径OC。由CD⊥AB可知△ODC是直角三角形,已知两条直角边CD=4、OD=3,直接用勾股定理就能算出半径OC的长度,再根据“直径是同圆半径的2倍”,即可求出直径AB的长度。
【解析】
连接OC,
∵ CD⊥AB,
∴ ∠ODC=90°,即△ODC为直角三角形。
在Rt△ODC中,CD=4,OD=3,由勾股定理得:
OC = √(OD² + CD²) = √(3² + 4²) = √25 = 5,
∵ AB是⊙O的直径,OC是⊙O的半径,
∴ AB = 2OC = 2×5 = 10。
【答案】
10
【知识点】
勾股定理;圆的基本性质
【点评】
本题属于圆的基础计算题型,通过辅助线构造直角三角形,将圆的半径条件和勾股定理结合求解,思路直接清晰,主要考查学生对圆的基本元素性质和勾股定理的掌握程度,是圆章节入门的典型习题。
【难度系数】
0.9
5. 如图,两个圆的圆心为$O$,大圆半径$OC$,$OD$分别交小圆于点$A$,$B$,判断$AB$与$CD$的位置关系,并说明理由.

答案
5. 解:$AB// CD$.理由如下:
$\because OA=OB,OC=OD,$
$\therefore ∠ OAB=∠ OBA,∠ OCD=∠ ODC,$
$\therefore ∠ OAB=\frac{1}{2}(180°-∠ O),∠ OCD=\frac{1}{2}(180°-∠ O),$
$\therefore ∠ OAB=∠ OCD,\therefore AB// CD.$
$\because OA=OB,OC=OD,$
$\therefore ∠ OAB=∠ OBA,∠ OCD=∠ ODC,$
$\therefore ∠ OAB=\frac{1}{2}(180°-∠ O),∠ OCD=\frac{1}{2}(180°-∠ O),$
$\therefore ∠ OAB=∠ OCD,\therefore AB// CD.$
解析
【分析】
解题时先观察图形特征,这是两个圆心相同的同心圆,首先根据同圆的半径相等,可得到小圆半径OA=OB,大圆半径OC=OD,因此△OAB和△OCD是共享公共顶角∠O的两个等腰三角形。接下来利用等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°的性质,分别用公共顶角∠O表示出两个三角形的底角∠OAB和∠OCD,可推得这组同位角大小相等,最后根据同位角相等的平行线判定规则,就能直接得到AB和CD的位置关系。
【解析】
$AB// CD$,理由如下:
$\because OA=OB$,$OC=OD$,
$\therefore ∠ OAB=∠ OBA$,$∠ OCD=∠ ODC$,
由三角形内角和为$180°$可得:
$∠ OAB=\frac{1}{2}(180°-∠ O)$,$∠ OCD=\frac{1}{2}(180°-∠ O)$,
$\therefore ∠ OAB=∠ OCD$,
根据同位角相等,两直线平行,可得$AB// CD$。
【答案】
$AB// CD$,理由如上所述。
【知识点】
同圆半径相等;等腰三角形性质;平行线判定
【点评】
本题是圆与平行线结合的基础证明题,依托同心圆的背景设置考点,无需添加复杂辅助线,核心是利用同圆半径相等得到共顶角的两个等腰三角形,通过底角相等推导同位角相等完成平行证明,能帮助学生巩固等腰三角形性质和平行线判定的综合运用。
【难度系数】
0.8
解题时先观察图形特征,这是两个圆心相同的同心圆,首先根据同圆的半径相等,可得到小圆半径OA=OB,大圆半径OC=OD,因此△OAB和△OCD是共享公共顶角∠O的两个等腰三角形。接下来利用等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°的性质,分别用公共顶角∠O表示出两个三角形的底角∠OAB和∠OCD,可推得这组同位角大小相等,最后根据同位角相等的平行线判定规则,就能直接得到AB和CD的位置关系。
【解析】
$AB// CD$,理由如下:
$\because OA=OB$,$OC=OD$,
$\therefore ∠ OAB=∠ OBA$,$∠ OCD=∠ ODC$,
由三角形内角和为$180°$可得:
$∠ OAB=\frac{1}{2}(180°-∠ O)$,$∠ OCD=\frac{1}{2}(180°-∠ O)$,
$\therefore ∠ OAB=∠ OCD$,
根据同位角相等,两直线平行,可得$AB// CD$。
【答案】
$AB// CD$,理由如上所述。
【知识点】
同圆半径相等;等腰三角形性质;平行线判定
【点评】
本题是圆与平行线结合的基础证明题,依托同心圆的背景设置考点,无需添加复杂辅助线,核心是利用同圆半径相等得到共顶角的两个等腰三角形,通过底角相等推导同位角相等完成平行证明,能帮助学生巩固等腰三角形性质和平行线判定的综合运用。
【难度系数】
0.8
6. (2025·泗洪县期中) 如图,线段 $AB,CD,EF,GH$ 都是$\odot O$的弦,其中最短的弦是 (
A.$GH$
B.$EF$
C.$CD$
D.$AB$

第6题图
第7题图
第9题图
A
)A.$GH$
B.$EF$
C.$CD$
D.$AB$
第6题图
第7题图
第9题图
答案
6. A
解析
【分析】
解题思路:首先回忆圆内弦的核心性质:过圆内某一定点的所有弦中,最长的弦是经过该点的直径,最短的弦是垂直于这条直径的弦。第一步先判断最长弦:观察图形可知AB经过圆心O,是⊙O的直径,属于图中所有共点弦里最长的;第二步对比剩余弦和AB的位置关系,发现GH与AB互相垂直,刚好符合最短弦的特征,由此即可推出结果。
【解析】
解:根据圆的弦的相关性质:过圆内一点的所有弦中,最长的弦为经过该点的直径,最短的弦为垂直于上述直径的弦。
题图中AB是⊙O的直径,是四条弦里最长的,GH与AB互相垂直,因此GH是四条弦中最短的。
故选:A。
【答案】
A
【知识点】
圆的弦的性质
【点评】
本题属于圆相关的基础概念题,解题关键是牢记过圆内定点的弦的长短规律,区分最长弦、最短弦的位置特征,不需要复杂计算就可以直接得到结论,适合巩固圆的基本性质知识点。
【难度系数】
0.8
解题思路:首先回忆圆内弦的核心性质:过圆内某一定点的所有弦中,最长的弦是经过该点的直径,最短的弦是垂直于这条直径的弦。第一步先判断最长弦:观察图形可知AB经过圆心O,是⊙O的直径,属于图中所有共点弦里最长的;第二步对比剩余弦和AB的位置关系,发现GH与AB互相垂直,刚好符合最短弦的特征,由此即可推出结果。
【解析】
解:根据圆的弦的相关性质:过圆内一点的所有弦中,最长的弦为经过该点的直径,最短的弦为垂直于上述直径的弦。
题图中AB是⊙O的直径,是四条弦里最长的,GH与AB互相垂直,因此GH是四条弦中最短的。
故选:A。
【答案】
A
【知识点】
圆的弦的性质
【点评】
本题属于圆相关的基础概念题,解题关键是牢记过圆内定点的弦的长短规律,区分最长弦、最短弦的位置特征,不需要复杂计算就可以直接得到结论,适合巩固圆的基本性质知识点。
【难度系数】
0.8
7. 如图,点$A,D,G,M$在半圆$O$上,四边形$ABOC$,四边形$OFDE$,四边形$HMNO$都是矩形,设$BC=a,EF=b,NH=c$,则下列各式正确的是(

A.$a>b>c$
B.$a=b=c$
C.$c>a>b$
D.$b>c>a$
B
)A.$a>b>c$
B.$a=b=c$
C.$c>a>b$
D.$b>c>a$
答案
7. B
解析
【分析】
这道题的核心思路是利用矩形和圆的性质完成线段的等量转化:首先观察到三个已知长度的线段a、b、c分别是三个矩形的对角线,我们只需要分别作出三个矩形的另一条对角线,也就是从圆心O连接到对应圆上的点A、D、M,就能把a、b、c分别转化为半圆的半径,再根据同圆半径都相等的性质,直接推出三者的大小关系,不需要额外计算边长。
【解析】
1. 作辅助线:连接OA、OD、OM。
2. 利用矩形对角线相等的性质推导:
因为四边形ABOC是矩形,它的两条对角线相等,因此BC=OA,已知BC=a,可得OA=a;
同理,四边形OFDE是矩形,对角线相等可得EF=OD,已知EF=b,可得OD=b;
四边形HMNO是矩形,对角线相等可得NH=OM,已知NH=c,可得OM=c。
3. 利用圆的半径性质推导:
点A、D、M都在半圆O上,OA、OD、OM都是半圆O的半径,同圆的所有半径长度相等,即OA=OD=OM,因此a=b=c。
【答案】B
【知识点】矩形对角线相等,同圆半径相等
【点评】本题是圆与矩形性质结合的经典题型,解题关键是跳出直接计算线段长度的思维定式,通过辅助线将分散的线段关联到圆的半径上,利用等量代换快速得到结论,侧重考察对几何性质的灵活运用能力。
【难度系数】0.8
这道题的核心思路是利用矩形和圆的性质完成线段的等量转化:首先观察到三个已知长度的线段a、b、c分别是三个矩形的对角线,我们只需要分别作出三个矩形的另一条对角线,也就是从圆心O连接到对应圆上的点A、D、M,就能把a、b、c分别转化为半圆的半径,再根据同圆半径都相等的性质,直接推出三者的大小关系,不需要额外计算边长。
【解析】
1. 作辅助线:连接OA、OD、OM。
2. 利用矩形对角线相等的性质推导:
因为四边形ABOC是矩形,它的两条对角线相等,因此BC=OA,已知BC=a,可得OA=a;
同理,四边形OFDE是矩形,对角线相等可得EF=OD,已知EF=b,可得OD=b;
四边形HMNO是矩形,对角线相等可得NH=OM,已知NH=c,可得OM=c。
3. 利用圆的半径性质推导:
点A、D、M都在半圆O上,OA、OD、OM都是半圆O的半径,同圆的所有半径长度相等,即OA=OD=OM,因此a=b=c。
【答案】B
【知识点】矩形对角线相等,同圆半径相等
【点评】本题是圆与矩形性质结合的经典题型,解题关键是跳出直接计算线段长度的思维定式,通过辅助线将分散的线段关联到圆的半径上,利用等量代换快速得到结论,侧重考察对几何性质的灵活运用能力。
【难度系数】0.8
8. 在半径为5的$\odot O$中,弦$AB=5\sqrt{2}$,则$∠ AOB=$
$90°$
.答案
8. $90°$
解析
【分析】
解题时首先要明确同圆的半径相等,因此OA、OB的长度都等于圆的半径5,此时我们得到了△AOB的三条边的长度:OA=OB=5,AB=5√2,接下来可以通过计算三边的平方关系,利用勾股定理的逆定理判断△AOB的形状,进而直接求出顶角∠AOB的度数。整个过程不需要额外作辅助线,核心是把圆的半径条件转化为三角形的边长条件,再结合三角形相关定理求解角度。
【解析】
解:
∵⊙O的半径为5,且OA、OB都是⊙O的半径,
∴OA=OB=5,
已知弦AB=5√2,分别计算三边的平方:
OA² + OB² = 5² + 5² = 25 + 25 = 50,
AB² = (5√2)² = 25×2 = 50,
可得OA² + OB² = AB²,
根据勾股定理的逆定理可知,△AOB是直角三角形,
又
∵OA=OB,即△AOB为等腰直角三角形,
∴∠AOB=90°。
【答案】
90°
【知识点】
圆的半径性质,勾股定理逆定理
【点评】
本题属于圆与三角形结合的基础题型,考察学生对同圆半径相等性质的掌握,以及勾股逆定理的应用,解题的关键是将圆的弦、半径条件转化为三角形的边长条件,无需添加辅助线,是圆章节求圆心角的常见基础考法。
【难度系数】
0.8
解题时首先要明确同圆的半径相等,因此OA、OB的长度都等于圆的半径5,此时我们得到了△AOB的三条边的长度:OA=OB=5,AB=5√2,接下来可以通过计算三边的平方关系,利用勾股定理的逆定理判断△AOB的形状,进而直接求出顶角∠AOB的度数。整个过程不需要额外作辅助线,核心是把圆的半径条件转化为三角形的边长条件,再结合三角形相关定理求解角度。
【解析】
解:
∵⊙O的半径为5,且OA、OB都是⊙O的半径,
∴OA=OB=5,
已知弦AB=5√2,分别计算三边的平方:
OA² + OB² = 5² + 5² = 25 + 25 = 50,
AB² = (5√2)² = 25×2 = 50,
可得OA² + OB² = AB²,
根据勾股定理的逆定理可知,△AOB是直角三角形,
又
∵OA=OB,即△AOB为等腰直角三角形,
∴∠AOB=90°。
【答案】
90°
【知识点】
圆的半径性质,勾股定理逆定理
【点评】
本题属于圆与三角形结合的基础题型,考察学生对同圆半径相等性质的掌握,以及勾股逆定理的应用,解题的关键是将圆的弦、半径条件转化为三角形的边长条件,无需添加辅助线,是圆章节求圆心角的常见基础考法。
【难度系数】
0.8
9.(2025·泗阳县一模)如图①,在正方形$ABCD$中,$AB=m$,以点$B$为圆心,$AB$的长为半径作$\overset{\frown}{AC}$,$F$为$\overset{\frown}{AC}$上一动点,作矩形$DEFG$,点$E,G$在正方形$ABCD$的边上,设$EF=x$,矩形$DEFG$的面积为$y$,$y$关于$x$的函数图象如图②所示,点$P$的坐标为$(2,8)$,则$m=$

10
.答案
9. 10
解析
【分析】
我们可以通过数形结合的思路解题:首先利用扇形半径等于正方形边长的性质,得到BF=AB=m,再结合矩形面积公式,从图②给出的最值点P(2,8)入手,当x=2时面积取最大值8,可快速得到此时矩形的另一边DE的长度为4,再通过勾股定理建立关于m的方程,排除不符合实际的解就能得到m的值。整个过程不需要推导完整的y关于x的函数,只需要利用特殊点的几何性质即可简化运算。
【解析】
解:连接BF,由题意可知,正方形ABCD边长AB=m,以B为圆心的弧AC的半径BF=AB=m。
设AE = t,因为AD=m,所以DE = AD - AE = m - t。
因为四边形DEFG是矩形,所以矩形面积y = EF·DE,已知EF=x,因此y = x(m - t)。
由图②可知,当x=2时,y取得最大值8,代入得:
8 = 2×(m - t),解得m - t = 4,即t = m - 4。
过点F作FH⊥AB于H,在Rt△BHF中,BH = m - x,FH = t,由勾股定理得:
BF² = BH² + FH²
将BF=m,x=2,t=m-4代入上式:
(m - 4)² + (m - 2)² = m²
展开整理:
m² - 8m + 16 + m² - 4m + 4 = m²
m² - 12m + 20 = 0
因式分解得:(m - 10)(m - 2) = 0
解得m₁=10,m₂=2,其中m=2不符合实际几何意义(此时EF=2等于正方形边长,无法构造面积为8的矩形),舍去,因此m=10。
【答案】10
【知识点】正方形性质,勾股定理,数形结合
【点评】本题是几何动点与函数图象结合的综合题,核心考点是将函数图象的特殊点信息转化为几何条件,避免了复杂的函数解析式推导,侧重考查学生的数形结合转化能力,整体思路清晰但需要跳出硬求函数的惯性思维。
【难度系数】0.4
我们可以通过数形结合的思路解题:首先利用扇形半径等于正方形边长的性质,得到BF=AB=m,再结合矩形面积公式,从图②给出的最值点P(2,8)入手,当x=2时面积取最大值8,可快速得到此时矩形的另一边DE的长度为4,再通过勾股定理建立关于m的方程,排除不符合实际的解就能得到m的值。整个过程不需要推导完整的y关于x的函数,只需要利用特殊点的几何性质即可简化运算。
【解析】
解:连接BF,由题意可知,正方形ABCD边长AB=m,以B为圆心的弧AC的半径BF=AB=m。
设AE = t,因为AD=m,所以DE = AD - AE = m - t。
因为四边形DEFG是矩形,所以矩形面积y = EF·DE,已知EF=x,因此y = x(m - t)。
由图②可知,当x=2时,y取得最大值8,代入得:
8 = 2×(m - t),解得m - t = 4,即t = m - 4。
过点F作FH⊥AB于H,在Rt△BHF中,BH = m - x,FH = t,由勾股定理得:
BF² = BH² + FH²
将BF=m,x=2,t=m-4代入上式:
(m - 4)² + (m - 2)² = m²
展开整理:
m² - 8m + 16 + m² - 4m + 4 = m²
m² - 12m + 20 = 0
因式分解得:(m - 10)(m - 2) = 0
解得m₁=10,m₂=2,其中m=2不符合实际几何意义(此时EF=2等于正方形边长,无法构造面积为8的矩形),舍去,因此m=10。
【答案】10
【知识点】正方形性质,勾股定理,数形结合
【点评】本题是几何动点与函数图象结合的综合题,核心考点是将函数图象的特殊点信息转化为几何条件,避免了复杂的函数解析式推导,侧重考查学生的数形结合转化能力,整体思路清晰但需要跳出硬求函数的惯性思维。
【难度系数】0.4
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