13. 如图,$△ ABC$内接于$\odot O$,$AB$是$\odot O$的直径,$CE$平分$∠ ACB$交$\odot O$于点$E$,过点$E$作$EF// AB$,交$CA$的延长线于点$F$.
(1)求证:$EF$与$\odot O$相切.
(2)若$∠ CAB=30°$,$AB=8$,过点$E$作$EG⊥ AC$交$AC$于点$M$,交$\odot O$于点$G$,交$AB$于点$N$,求$\overset{\frown}{AG}$的长.

(1)求证:$EF$与$\odot O$相切.
(2)若$∠ CAB=30°$,$AB=8$,过点$E$作$EG⊥ AC$交$AC$于点$M$,交$\odot O$于点$G$,交$AB$于点$N$,求$\overset{\frown}{AG}$的长.
答案
13. (1)证明:如图,连接 OE.
∵AB 是⊙O 的直径,
∴∠ACB=90°.
∵CE 平分∠ACB,
∴∠ACE=$\dfrac{1}{2}$∠ACB=45°,
∴∠AOE=2∠ACE=90°,
∴OE⊥AB.
∵EF//AB,
∴OE⊥EF.
∵OE 为⊙O 的半径,
∴EF 与⊙O 相切.
(2)如图,连接 OG、OC.
∵∠CAB=30°,
∴∠BOC=60°,
∴∠AOC=120°.
∵∠ACE=45°,EG⊥AC,
∴∠MEC=45°,
∴∠GOC=2∠MEC=2×45°=90°,
∴∠AOG=∠AOC-∠GOC=120°-90°=30°.
∵AB=8,
∴OA=OG=4,
∴$\overset{\frown}{AG}$ 的长为$\dfrac{30π×4}{180}=\dfrac{2π}{3}$.
解析
【分析】
(1) 要证明EF与⊙O相切,需依据切线判定定理,证明OE⊥EF。已知AB是⊙O直径,可得直径所对圆周角∠ACB=90°;结合CE平分∠ACB,算出∠ACE=45°;再用圆周角定理(同弧所对圆心角是圆周角的2倍)推出∠AOE=90°,即OE⊥AB;最后由EF//AB,得到OE⊥EF,完成切线证明。
(2) 求$\overset{\frown}{AG}$的长,需用弧长公式$l=\frac{nπ r}{180}$,先确定半径OA=4;再通过∠CAB=30°算出∠AOC=120°,结合EG⊥AC和∠ACE=45°得∠MEC=45°,用圆周角定理得圆心角∠GOC=90°,进而算出∠AOG=30°,代入公式计算弧长。
【解析】
(1) 证明:连接OE。
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°(直径所对的圆周角为直角)。
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACE=$\frac{1}{2}$∠ACB=45°。
由圆周角定理,同弧AE所对的圆心角∠AOE=2∠ACE=90°,
∴OE⊥AB。
又
∵EF//AB,
∴OE⊥EF。
∵OE是⊙O的半径,
∴EF与⊙O相切(经过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线)。
(2) 解:连接OG、OC。
∵AB是⊙O的直径,AB=8,
∴OA=OC=OG=$\frac{1}{2}$AB=4。
在△AOC中,OA=OC,∠CAB=30°,
∴∠AOC=180°-2×30°=120°。
∵EG⊥AC,
∴∠EMC=90°,在△EMC中,∠ACE=45°,
∴∠MEC=180°-90°-45°=45°。
由圆周角定理,同弧GC所对的圆心角∠GOC=2∠MEC=90°。
∴∠AOG=∠AOC - ∠GOC=120°-90°=30°。
根据弧长公式,$\overset{\frown}{AG}$的长为$\frac{30π×4}{180}=\frac{2π}{3}$。
【答案】
(1) 证明成立;(2) $\overset{\frown}{AG}$的长为$\dfrac{2π}{3}$
【知识点】
切线的判定、圆周角定理、弧长的计算
【点评】
本题为圆的综合题,综合考查切线判定、圆周角定理及弧长公式的应用,解题需熟练运用圆的性质,逻辑清晰,步骤规范,属于中等难度的几何题。
【难度系数】
0.5
(1) 要证明EF与⊙O相切,需依据切线判定定理,证明OE⊥EF。已知AB是⊙O直径,可得直径所对圆周角∠ACB=90°;结合CE平分∠ACB,算出∠ACE=45°;再用圆周角定理(同弧所对圆心角是圆周角的2倍)推出∠AOE=90°,即OE⊥AB;最后由EF//AB,得到OE⊥EF,完成切线证明。
(2) 求$\overset{\frown}{AG}$的长,需用弧长公式$l=\frac{nπ r}{180}$,先确定半径OA=4;再通过∠CAB=30°算出∠AOC=120°,结合EG⊥AC和∠ACE=45°得∠MEC=45°,用圆周角定理得圆心角∠GOC=90°,进而算出∠AOG=30°,代入公式计算弧长。
【解析】
(1) 证明:连接OE。
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°(直径所对的圆周角为直角)。
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACE=$\frac{1}{2}$∠ACB=45°。
由圆周角定理,同弧AE所对的圆心角∠AOE=2∠ACE=90°,
∴OE⊥AB。
又
∵EF//AB,
∴OE⊥EF。
∵OE是⊙O的半径,
∴EF与⊙O相切(经过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线)。
(2) 解:连接OG、OC。
∵AB是⊙O的直径,AB=8,
∴OA=OC=OG=$\frac{1}{2}$AB=4。
在△AOC中,OA=OC,∠CAB=30°,
∴∠AOC=180°-2×30°=120°。
∵EG⊥AC,
∴∠EMC=90°,在△EMC中,∠ACE=45°,
∴∠MEC=180°-90°-45°=45°。
由圆周角定理,同弧GC所对的圆心角∠GOC=2∠MEC=90°。
∴∠AOG=∠AOC - ∠GOC=120°-90°=30°。
根据弧长公式,$\overset{\frown}{AG}$的长为$\frac{30π×4}{180}=\frac{2π}{3}$。
【答案】
(1) 证明成立;(2) $\overset{\frown}{AG}$的长为$\dfrac{2π}{3}$
【知识点】
切线的判定、圆周角定理、弧长的计算
【点评】
本题为圆的综合题,综合考查切线判定、圆周角定理及弧长公式的应用,解题需熟练运用圆的性质,逻辑清晰,步骤规范,属于中等难度的几何题。
【难度系数】
0.5
14. 在平面直角坐标系中, 反比例函数 $y=\dfrac{k}{x}(x>0)$ 的图象与一次函数 $y=2x$ 的图象交于点 $A(a,2)$.
(1)求 $a$、$k$ 的值.
(2)$P$ 是射线 $OA$ 上一点, 过点 $P$ 分别作 $x$ 轴、$y$ 轴的垂线交函数 $y=\dfrac{k}{x}(x>0)$ 的图象于点$B$、$C$. 将线段 $PB$、$PC$ 和函数 $y=\dfrac{k}{x}(x>0)$ 的图象在点 $B$、$C$ 之间的部分所围成的区域(不含边界) 记为 $W$, 我们把横、纵坐标都是整数的点叫作整点. 利用函数图象解决下列问题.
①若点 $P$ 的横坐标是 2 , 则区域 $W$ 内整点的坐标为
②若区域 $W$ 内恰有 5 个整点, 则点 $P$ 的横坐标 $x_P$ 的取值范围为

(1)求 $a$、$k$ 的值.
(2)$P$ 是射线 $OA$ 上一点, 过点 $P$ 分别作 $x$ 轴、$y$ 轴的垂线交函数 $y=\dfrac{k}{x}(x>0)$ 的图象于点$B$、$C$. 将线段 $PB$、$PC$ 和函数 $y=\dfrac{k}{x}(x>0)$ 的图象在点 $B$、$C$ 之间的部分所围成的区域(不含边界) 记为 $W$, 我们把横、纵坐标都是整数的点叫作整点. 利用函数图象解决下列问题.
①若点 $P$ 的横坐标是 2 , 则区域 $W$ 内整点的坐标为
(1,3)
,$S_{△ PAB}=$$\dfrac{3}{2}$
;②若区域 $W$ 内恰有 5 个整点, 则点 $P$ 的横坐标 $x_P$ 的取值范围为
$2<x_P≤\dfrac{5}{2}$
.答案
14. (1)
∵函数 $y=\dfrac{k}{x}(x>0)$ 的图象与一次函数 $y=2x$ 的图象交于点 A(a,2),
∴2=2a,即 a=1,
∴A(1,2). 将 A(1,2)代入 $y=\dfrac{k}{x}(x>0)$,得 $2=\dfrac{k}{1}$,解得 k=2.
(2)①(1,3) $\dfrac{3}{2}$
解析:由(1)可知,反比例函数的表达式为 $y=\dfrac{2}{x}(x>0)$.
∵P 是射线 OA 上一点,点 P 的横坐标是 2,
∴y=2×2=4,
∴P(2,4). 将 x=2 代入 $y=\dfrac{2}{x}(x>0)$,得 y=1;将 y=4 代入$y=\dfrac{2}{x}(x>0)$,得 $x=\dfrac{1}{2}$,
∴B(2,1),$C(\dfrac{1}{2},4)$. 如图 1,结合函数图象可知,区域 W 内有 1 个整点为(1,3),$S_{△ PAB}=\dfrac{1}{2}×3×1=\dfrac{3}{2}$.
②$2<x_P≤\dfrac{5}{2}$ 解析:区域 W 内恰有 5 个整点,由图可知,点 P 只能位于点 A 的上方,如图 2. 当点 P 的纵坐标为 5 时,横坐标为 $x=\dfrac{y}{2}=\dfrac{5}{2}$,结合图象可知,当 $2<x_P≤\dfrac{5}{2}$时,区域 W 内恰有 5 个整点.
解析
【分析】
本题分为两小问,第(1)问利用点在函数图象上的性质,通过待定系数法求参数;第(2)问结合反比例函数和一次函数的图象,先确定函数解析式,再通过点的坐标分析区域内的整点、计算三角形面积,最后根据整点数量确定参数范围,核心是数形结合思想的应用。
【解析】
(1)
∵点$A(a,2)$在一次函数$y=2x$的图象上,将$y=2$代入$y=2x$,得$2=2a$,解得$a=1$,即$A(1,2)$。
把$A(1,2)$代入反比例函数$y=\dfrac{k}{x}$,得$2=\dfrac{k}{1}$,解得$k=2$。
(2) ① 由(1)知反比例函数解析式为$y=\dfrac{2}{x}(x>0)$。
∵$P$在射线$OA$上,$OA$的解析式为$y=2x$,$P$的横坐标为$2$,
∴$P$的纵坐标为$2×2=4$,即$P(2,4)$。
过$P$作$x$轴垂线交反比例函数于$B$,将$x=2$代入$y=\dfrac{2}{x}$,得$y=1$,故$B(2,1)$;
过$P$作$y$轴垂线交反比例函数于$C$,将$y=4$代入$y=\dfrac{2}{x}$,得$x=\dfrac{1}{2}$,故$C(\dfrac{1}{2},4)$。
结合图象,区域$W$内(不含边界)的整点为$(1,3)$。
计算$S_{△ PAB}$:$A(1,2)$,$P(2,4)$,$B(2,1)$,$PB$长度为$4-1=3$,点$A$到直线$PB$($x=2$)的水平距离为$2-1=1$,
∴$S_{△ PAB}=\dfrac{1}{2}×3×1=\dfrac{3}{2}$。
② 区域$W$内恰有$5$个整点,结合函数图象,当$P$的纵坐标为$5$时,横坐标$x_P=\dfrac{5}{2}$,结合图象可知,当$2<x_P≤\dfrac{5}{2}$时,区域$W$内恰有$5$个整点。
【答案】
(1) $a=1$,$k=2$;
(2) ① $(1,3)$,$\dfrac{3}{2}$;② $2<x_P≤\dfrac{5}{2}$;
![]()
![]()
【知识点】
反比例函数与一次函数交点,整点问题,三角形面积计算
【点评】
本题综合考查反比例函数与一次函数的性质,运用待定系数法求解析式,结合数形结合思想分析区域内的整点及面积,需要学生具备较强的图象分析和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.5
本题分为两小问,第(1)问利用点在函数图象上的性质,通过待定系数法求参数;第(2)问结合反比例函数和一次函数的图象,先确定函数解析式,再通过点的坐标分析区域内的整点、计算三角形面积,最后根据整点数量确定参数范围,核心是数形结合思想的应用。
【解析】
(1)
∵点$A(a,2)$在一次函数$y=2x$的图象上,将$y=2$代入$y=2x$,得$2=2a$,解得$a=1$,即$A(1,2)$。
把$A(1,2)$代入反比例函数$y=\dfrac{k}{x}$,得$2=\dfrac{k}{1}$,解得$k=2$。
(2) ① 由(1)知反比例函数解析式为$y=\dfrac{2}{x}(x>0)$。
∵$P$在射线$OA$上,$OA$的解析式为$y=2x$,$P$的横坐标为$2$,
∴$P$的纵坐标为$2×2=4$,即$P(2,4)$。
过$P$作$x$轴垂线交反比例函数于$B$,将$x=2$代入$y=\dfrac{2}{x}$,得$y=1$,故$B(2,1)$;
过$P$作$y$轴垂线交反比例函数于$C$,将$y=4$代入$y=\dfrac{2}{x}$,得$x=\dfrac{1}{2}$,故$C(\dfrac{1}{2},4)$。
结合图象,区域$W$内(不含边界)的整点为$(1,3)$。
计算$S_{△ PAB}$:$A(1,2)$,$P(2,4)$,$B(2,1)$,$PB$长度为$4-1=3$,点$A$到直线$PB$($x=2$)的水平距离为$2-1=1$,
∴$S_{△ PAB}=\dfrac{1}{2}×3×1=\dfrac{3}{2}$。
② 区域$W$内恰有$5$个整点,结合函数图象,当$P$的纵坐标为$5$时,横坐标$x_P=\dfrac{5}{2}$,结合图象可知,当$2<x_P≤\dfrac{5}{2}$时,区域$W$内恰有$5$个整点。
【答案】
(1) $a=1$,$k=2$;
(2) ① $(1,3)$,$\dfrac{3}{2}$;② $2<x_P≤\dfrac{5}{2}$;
【知识点】
反比例函数与一次函数交点,整点问题,三角形面积计算
【点评】
本题综合考查反比例函数与一次函数的性质,运用待定系数法求解析式,结合数形结合思想分析区域内的整点及面积,需要学生具备较强的图象分析和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.5
登录