2023年中考数学一轮复习“穿插培优”:压轴解答题分类训练
二次函数综合题
1.如图(1),二次函数的图像与轴交于、两点,与轴交于点,点的坐标为,点的坐标为,直线经过、两点.
(1)求该二次函数的表达式及其图像的顶点坐标;
(2)点为直线上的一点,过点作轴的垂线与该二次函数的图像相交于点,再过点作轴的垂线与该二次函数的图像相交于另一点,当时,求点的横坐标;
(3)如图(2),点关于轴的对称点为点,点为线段上的一个动点,连接,点为线段上一点,且,连接,当的值最小时,直接写出的长.
2.如图,抛物线经过,两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的解析式和点C的坐标;
(2)若点M在直线上方的抛物线上运动(与点B,C不重合),求使面积最大时M点的坐标,并求最大面积;(请在图1中探索)
(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)
反比例函数综合题
3.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD,A在y轴的正半轴上,B,C在x轴上,AD//BC,BD平分,交AO于点E,交AC于点F,.若OB,OC的长分别是一元二次方程的两个根,且.
请解答下列问题:
(1)求点B,C的坐标;
(2)若反比例函数图象的一支经过点D,求这个反比例函数的解析式;
(3)平面内是否存在点M,N(M在N的上方),使以B,D,M,N为顶点的四边形是边长比为的矩形?若存在,请直接写出在第四象限内点N的坐标;若不存在,请说明理由.
4.已知反比例函数和一次函数,其中一次函数图象过,两点.
(1)求反比例函数的关系式;
(2)如图,函数的图象分别与函数图象交于A,B两点,在y轴上是否存在点P,使得周长最小?若存在,求出周长的最小值;若不存在,请说明理由.
四边形综合题
5.如图,在菱形ABCD中,AB=5,BD为对角线.点E是边AB延长线上的任意一点,连结交于点,平分交于点G.
(1)求证:.
(2)若.
①求菱形的面积.
②求的值.
(3)若,当的大小发生变化时(),在上找一点,使为定值,说明理由并求出的值.
6.已知矩形ABCD,点E为直线BD上的一个动点(点E不与点B重合),连接AE,以AE为一边构造矩形AEFG(A,E,F,G按逆时针方向排列),连接DG.
(1)如图1,当==1时,请直接写出线段BE与线段DG的数量关系与位置关系;
(2)如图2,当==2时,请猜想线段BE与线段DG的数量关系与位置关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接BG,EG,分别取线段BG,EG的中点M,N,连接MN,MD,ND,若AB=,∠AEB=45°,请直接写出△MND的面积.
三角形综合题
7.如图,在中,,,点在直线上,连接,将绕点逆时针旋转,得到线段,连接,.
(1)求证:;
(2)当点在线段上(点不与点,重合)时,求的值;
(3)过点作交于点,若,请直接写出的值.
8.【思维探究】如图1,在四边形ABCD中,∠BAD=60°,∠BCD=120°,AB=AD,连接AC.求证:BC+CD=AC.
(1)小明的思路是:延长CD到点E,使DE=BC,连接AE.根据∠BAD+∠BCD=180°,推得∠B+∠ADC=180°,从而得到∠B=∠ADE,然后证明ADE≌ABC,从而可证BC+CD=AC,请你帮助小明写出完整的证明过程.
(2)【思维延伸】如图2,四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD,连接AC,猜想BC,CD,AC之间的数量关系,并说明理由.
(3)【思维拓展】在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD=,AC与BD相交于点O.若四边形ABCD中有一个内角是75°,请直接写出线段OD的长.
圆综合题
9.如图,AB为⊙O的直径,C为圆上的一点,D为劣弧的中点,过点D作⊙O的切线与AC的延长线交于点P,与AB的延长线交于点F,AD与BC交于点E.
(1)求证:;
(2)若⊙O的半径为,DE=1,求AE的长度;
(3)在(2)的条件下,求的面积.
10.一个玻璃球体近似半圆为直径,半圆上点处有个吊灯的中点为
(1)如图①,为一条拉线,在上,求的长度.
(2)如图②,一个玻璃镜与圆相切,为切点,为上一点,为入射光线,为反射光线,求的长度.
(3)如图③,是线段上的动点,为入射光线,为反射光线交圆于点在从运动到的过程中,求点的运动路径长.
2023年中考数学一轮复习“穿插培优”:压轴解答题分类训练
二次函数综合题
1.如图(1),二次函数的图像与轴交于、两点,与轴交于点,点的坐标为,点的坐标为,直线经过、两点.
(1)求该二次函数的表达式及其图像的顶点坐标;
(2)点为直线上的一点,过点作轴的垂线与该二次函数的图像相交于点,再过点作轴的垂线与该二次函数的图像相交于另一点,当时,求点的横坐标;
(3)如图(2),点关于轴的对称点为点,点为线段上的一个动点,连接,点为线段上一点,且,连接,当的值最小时,直接写出的长.
【答案】(1),顶点坐标
(2)点横坐标为或或或
(3)
【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)设,则,,则,由题意可得方程,求解方程即可;
(3)由题意可知Q点在平行于的线段上,设此线段与x轴的交点为G,由,求出点,作A点关于的对称点,连接与交于点Q,则,利用对称性和,求出,求出直线的解析式和直线的解析式,联立方程组,可求点,再求.
【详解】(1)解:将点,代入
∴
解得
∴
∵,
∴顶点坐标;
(2)解:设直线的解析式为,
∴
解得
∴,
设,则,,
∴,,
∵,
∴,
∴或,
当时, 整理得,
解得,,
当时,整理得,
解得,,
∴点横坐标为或或或;
(3)解:∵,点与点关于轴对称,
∴,
令,则,
解得或,
∴,
∴,
∵,
∴点在平行于的线段上,设此线段与轴的交点为,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
作点关于的对称点,连接与交于点,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴,
同理可求直线的解析式为,
联立方程组,
解得,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,利用轴对称求最短距离的方法,解绝对值方程,待定系数法求函数的解析式是解题的关键.
2.如图,抛物线经过,两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的解析式和点C的坐标;
(2)若点M在直线上方的抛物线上运动(与点B,C不重合),求使面积最大时M点的坐标,并求最大面积;(请在图1中探索)
(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)
【答案】(1),
(2),当时,S有最大值为
(3)满足条件的点P坐标为,,
【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)作直线BC,过M点作MN∥y轴交BC于点N,求出直线BC的解析式,设M(m,-+m+),则N(m,-m+),可得S△MBC= MN OB=+,再求解即可;
(3)设Q(0,t),P(m,- +m+),分三种情况讨论:①当AB为平行四边形的对角线时;②当AQ为平行四边形的对角线时;③当AP为平行四边形的对角线时;根据平行四边形的对角线互相平分,利用中点坐标公式求解即可.
【详解】(1)解:把点和分别代入可得
,
解得
∴抛物线的解析式为
把代入可得
∴;
(2)解:作直线,作轴交直线于点N
设直线的解析式为()
把点和分别代入
可得
解得
∴直线的解析式为
设点M的横坐标为m
∴,
∴
∴
()
∴当时,S有最大值为
把代入可得
∴;
(3)解:当以为边时,只要,且即可
∴点P的横坐标为4或-4
把代入可得
把代入可得
∴此时,
当以为对角线时,作轴于点H
∵四边形是平行四边形
∴
∴
在和中
∴
∴
∴
∴点P的横坐标为2
把代入可得
∴此时
综上所述,满足条件的点P坐标为,,
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,平行四边形的性质,分类讨论是解题的关键.
反比例函数综合题
3.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD,A在y轴的正半轴上,B,C在x轴上,AD//BC,BD平分,交AO于点E,交AC于点F,.若OB,OC的长分别是一元二次方程的两个根,且.
请解答下列问题:
(1)求点B,C的坐标;
(2)若反比例函数图象的一支经过点D,求这个反比例函数的解析式;
(3)平面内是否存在点M,N(M在N的上方),使以B,D,M,N为顶点的四边形是边长比为的矩形?若存在,请直接写出在第四象限内点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),C(2,0)
(2)
(3)存在,N1(,),N2(-9,12),N3(,),,,.
【分析】(1)解方程得出方程的解,即可确定点B,C的坐标;
(2)首先证明∠AFB=∠AOB=90°,再证明AB=BC=5,由得,从而得,即可得到AD=AD=5,再由勾股定理求出AO=4,得出点D的坐标即可求出反比例函数解析式;
(3)如图,分两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:由解得,.
∵OB,OC的长分别是方程的两个根,且OB>OC,
∴,.
∴,C(2,0).
(2)解:∵AO⊥BC,
∴∠AOB=90°.
∵∠CAO=∠DBC,,
∴∠AFB=∠AOB=90°.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC.
∵∠AFB=90°,
∴∠BAC=∠BCA.
∴.
∵,
∴,
∴.
∴.
∵在Rt△ABO中,.
∴D(5,4).
∴反比例函数解析式为.
(3)解:如下图,过点D作DQ⊥x轴于点Q,过点作轴于点,
∴
∵四边形是矩形,
∴
∴
又
∴
∴
∵
∴
∴
∴点(,),
同理可求出N2(-9,12),N3(,),
②如图,过点D作DE⊥x轴于点E,过点WT 于点F,设与x轴交于点G,
∴
又
∴
∵BD是圆的直径,
∴点E在圆上,
∴
∴
∴
∵DE=4,BE=3+5=8,
∴
又,
设
由勾股定理得,
∴,解得,
∴
设GE=x,则BG=8-x,代入比例式得,
∴
在Rt中,
∴
解得,(舍去)
∴BG=
∵
∴
由勾股定理可得,BF=
∴
∴
同理可得,
综上,点N的坐标为:N1(,),N2(-9,12),N3(,),,,.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形,求反比例函数解析式,相似三角形的判定与性质以及圆周角定理等知识,正确作出辅助线是解答本题的关键
4.已知反比例函数和一次函数,其中一次函数图象过,两点.
(1)求反比例函数的关系式;
(2)如图,函数的图象分别与函数图象交于A,B两点,在y轴上是否存在点P,使得周长最小?若存在,求出周长的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)用待定系数法求出函数解析式;
(2)作点关于轴的对称点,连接,交轴于点,进行计算即可;
【详解】(1)解:把代入,得
,
解得,,
所以反比例函数解析式是;
(2)存在点P使△ABP周长最小,理由:
解和得,
和,
,
和,
,
作点关于轴的对称点,连接,交轴于点,当点、、在一条直线上时,线段 的长度最短,所以存在点P使△ABP周长最小,
△ABP的周长= ,
,
,
.
【点睛】本题考查函数的综合,掌握待定系数法求函数解析式,利用轴对称求出点位置是解题关键.
四边形综合题
5.如图,在菱形ABCD中,AB=5,BD为对角线.点E是边AB延长线上的任意一点,连结交于点,平分交于点G.
(1)求证:.
(2)若.
①求菱形的面积.
②求的值.
(3)若,当的大小发生变化时(),在上找一点,使为定值,说明理由并求出的值.
【答案】(1)见解析
(2)①24,②
(3)=,理由见解析
【分析】(1)由菱形的性质可证得∠CBD=∠ABD=∠ABC,由平分交于点G,得到∠CBG=∠EBG=∠CBE,进一步即可得到答案;
(2)①连接AC交BD于点O,Rt△DOC中,OC=,求得AC=8,由菱形的面积公式可得答案;②由BGAC,得到,DH=HG,DG=2DH,又由DG=2GE,得到EG=DH=HG,则,再证明△CDH∽△AEH,CH=AC=,OH=OC-CH=4-=,利用正切的定义得到答案;
(3)过点G作GTBC,交AE于点T,△BGE∽△AHE,得AB=BE=5,则EG=GH,再证△DOH∽△DBG,得DH=GH=EG,由△EGT∽△EDA得,GT=,为定值,即可得到ET的值.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=DC,ABCD,
∴∠BDC=∠CBD,∠BDC=∠ABD,
∴∠CBD=∠ABD=∠ABC,
∵平分交于点G,
∴∠CBG=∠EBG=∠CBE,
∴∠CBD+∠CBG=(∠ABC+∠CBE)=×180°=90°,
∴∠DBG=90°;
(2)解:①如图1,连接AC交BD于点O,
∵四边形ABCD是菱形,BD=6,
∴OD=BD=3,AC⊥BD,
∴∠DOC=90°,
在Rt△DOC中,OC=,
∴AC=2OC=8,
∴,
即菱形的面积是24.
②如图2,连接AC,分别交BD、DE于点O、H,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∵∠DBG=90°
∴BG⊥BD,
∴BGAC,
∴,
∴DH=HG,DG=2DH,
∵DG=2GE,
∴EG=DH=HG,
∴,
∵ABCD,
∴∠DCH=EAH,∠CDH=∠AEH,
∴△CDH∽△AEH,
∴,
∴CH=AC=,
∴OH=OC-CH=4-=,
∴tan∠BDE=;
(3)如图3,过点G作GTBC交AE于点T,此时ET=.
理由如下:由题(1)可知,当∠DAB的大小发生变化时,始终有BGAC,
∴△BGE∽△AHE,
∴,
∵AB=BE=5,
∴EG=GH,
同理可得,△DOH∽△DBG,
∴,
∵BO=DO,
∴DH=GH=EG,
∵GTBC,
∴GTAD,
∴△EGT∽△EDA,
∴,
∵AD=AB=5,
∴GT=,为定值,
此时ET=AE=(AB+BE)=.
【点睛】此题主要考查了相似三角形的判定和性质、菱形的性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
6.已知矩形ABCD,点E为直线BD上的一个动点(点E不与点B重合),连接AE,以AE为一边构造矩形AEFG(A,E,F,G按逆时针方向排列),连接DG.
(1)如图1,当==1时,请直接写出线段BE与线段DG的数量关系与位置关系;
(2)如图2,当==2时,请猜想线段BE与线段DG的数量关系与位置关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接BG,EG,分别取线段BG,EG的中点M,N,连接MN,MD,ND,若AB=,∠AEB=45°,请直接写出△MND的面积.
【答案】(1)BE=DG,BE⊥DG
(2)BE=,BE⊥DG,理由见解析
(3)S△MNG=
【分析】(1)证明△BAE≌△DAG,进一步得出结论;
(2)证明BAE∽△DAG,进一步得出结论;
(3)解斜三角形ABE,求得BE=3,根据(2)可得DG=6,从而得出三角形BEG的面积,可证得△MND≌△MNG,△MNG与△BEG的面积比等于1:4,进而求得结果.
【详解】(1)解:由题意得:四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,
∴AB=AD,AE=AG,∠BAD=∠EAG=90°,
∴∠BAD﹣∠DAE=∠EAG﹣∠DAE,
∴∠BAE=∠DAG,
∴△BAE≌△DAG(SAS),
∴BE=DG,∠ABE=∠ADG,
∴∠ADG+∠ADB=∠ABE+∠ADB=90°,
∴∠BDG=90°,
∴BE⊥DG;
(2)BE=,BE⊥DG,理由如下:
由(1)得:∠BAE=∠DAG,
∵==2,
∴△BAE∽△DAG,
∴,∠ABE=∠ADG,
∴∠ADG+∠ADB=∠ABE+∠ADB=90°,
∴∠BDG=90°,
∴BE⊥DG;
(3)如图,
作AH⊥BD于H,
∵tan∠ABD=,
∴设AH=2x,BH=x,
在Rt△ABH中,
x2+(2x)2=()2,
∴BH=1,AH=2,
在Rt△AEH中,
∵tan∠ABE=,
∴,
∴EH=AH=2,
∴BE=BH+EH=3,
∵BD==5,
∴DE=BD﹣BE=5﹣3=2,
由(2)得:,DG⊥BE,
∴DG=2BE=6,
∴S△BEG===9,
在Rt△BDG和Rt△DEG中,点M是BG的中点,点N是CE的中点,
∴DM=GM=,
∵NM=NM,
∴△DMN≌△GMN(SSS),
∵MN是△BEG的中位线,
∴MNBE,
∴△BEG∽△MNG,
∴=()2=,
∴S△MNG=S△MNG=S△BEG=.
【点睛】本题主要考查了正方形,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识,解决问题的关键是类比的方法.
三角形综合题
7.如图,在中,,,点在直线上,连接,将绕点逆时针旋转,得到线段,连接,.
(1)求证:;
(2)当点在线段上(点不与点,重合)时,求的值;
(3)过点作交于点,若,请直接写出的值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
(3)或
【分析】(1)作AH⊥BC于H,可得BH=AB,BC=2BH,进而得出结论;
(2)证明△ABD∽△CBE,进而得出结果;
(3)当点D在线段AC上时,作BF⊥AC,交CA的延长线于F,作AG⊥BD于G,设AB=AC=3a,则AD=2a,解直角三角形BDF,求得BD的长,根据△DAG∽△DBF求得AQ,进而求得AN,进一步得出结果;当点D在AC的延长线上时,设AB=AC=2a,则AD=4a,同样方法求得结果.
(1)
证明:如图1,
作AH⊥BC于H,
∵AB=AB,
∴∠BAH=∠CAH=∠BAC=×120°=60°,BC=2BH,
∴sin60°=,
∴BH=AB,
∴BC=2BH=AB;
(2)
解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=,
由(1)得,,
同理可得,
∠DBE=30°,,
∴∠ABC=∠DBE,,
∴∠ABC ∠DBC=∠DBE ∠DBC,
∴∠ABD=∠CBE,
∴△ABD∽△CBE,
∴;
(3)
:如图2,
当点D在线段AC上时,
作BF⊥AC,交CA的延长线于F,作AG⊥BD于G,
设AB=AC=3a,则AD=2a,
由(1)得,,
在Rt△ABF中,∠BAF=180° ∠BAC=60°,AB=3a,
∴AF=3a cos60°=,BF=3a sin60°=,
在Rt△BDF中,DF=AD+AF=,
,
∵∠AGD=∠F=90°,∠ADG=∠BDF,
∴△DAG∽△DBF,
∴,
∴,
∴,
∵ANDE,
∴∠AND=∠BDE=120°,
∴∠ANG=60°,
∴,
∴,
如图3,
当点D在AC的延长线上时,
设AB=AC=2a,则AD=4a,
由(1)得,
CE=,
作BR⊥CA,交CA的延长线于R,作AQ⊥BD于Q,
同理可得,
AR=a,BR=,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
综上所述:的值为或.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解决问题的关键是正确分类和较强的计算能力.
8.【思维探究】如图1,在四边形ABCD中,∠BAD=60°,∠BCD=120°,AB=AD,连接AC.求证:BC+CD=AC.
(1)小明的思路是:延长CD到点E,使DE=BC,连接AE.根据∠BAD+∠BCD=180°,推得∠B+∠ADC=180°,从而得到∠B=∠ADE,然后证明ADE≌ABC,从而可证BC+CD=AC,请你帮助小明写出完整的证明过程.
(2)【思维延伸】如图2,四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD,连接AC,猜想BC,CD,AC之间的数量关系,并说明理由.
(3)【思维拓展】在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD=,AC与BD相交于点O.若四边形ABCD中有一个内角是75°,请直接写出线段OD的长.
【答案】(1)AC=BC+CD;理由见详解;
(2)CB+CD=AC;理由见详解;
(3)或
【分析】(1)如图1中,延长CD到点E,使DE=BC,连接AE.证明△ADE≌△ABC(SAS),推出∠DAE=∠BAC,AE=AC,推出△ACE的等边三角形,可得结论;
(2)结论:CB+CD=AC.如图2中,过点A作AM⊥CD于点M,AN⊥CB交CB的延长线于点N.证明△AMD≌△ANB(AAS),推出DM=BN,AM=AN,证明Rt△ACM≌Rt△ACN(HL),推出CM=CN,可得结论;
(3)分两种情形:如图3-1中,当∠CDA=75°时,过点O作OP⊥CB于点P,CQ⊥CD于点Q.如图3-2中,当∠CBD=75°时,分别求解即可.
【详解】(1)证明:如图1中,延长CD到点E,使DE=BC,连接AE.
∵∠BAD+∠BCD=180°,
∴∠B+∠ADC=180°,
∵∠ADE+∠ADC=180°
∴∠B=∠ADE,
在△ADE和△ABC中,
,
∴△ADE≌△ABC(SAS),
∴∠DAE=∠BAC,AE=AC,
∴∠CAE=∠BAD=60°,
∴△ACE的等边三角形,
∴CE=AC,
∵CE=DE+CD,
∴AC=BC+CD;
(2)解:结论:CB+CD=AC.
理由:如图2中,过点A作AM⊥CD于点M,AN⊥CB交CB的延长线于点N.
∵∠DAB=∠DCB=90°,
∴∠CDA+∠CBA=180°,
∵∠ABN+∠ABC=180°,
∴∠D=∠ABN,
∵∠AMD=∠N=90°,AD=AB,
∴△AMD≌△ANB(AAS),
∴DM=BN,AM=AN,
∵AM⊥CD,AN⊥CN,
∴∠ACD=∠ACB=45°,
∴AC=CM,
∵AC=AC.AM=AN,
∴Rt△ACM≌Rt△ACN(HL),
∴CM=CN,
∴CB+CD=CNBN+CM+DM=2CM=AC;
(3)解:如图3-1中,当∠CDA=75°时,过点O作OP⊥CB于点P,CQ⊥CD于点Q.
∵∠CDA=75°,∠ADB=45°,
∴∠CDB=30°,
∵∠DCB=90°,
∴CD=CB,
∵∠DCO=∠BCO=45°,OP⊥CB,OQ⊥CD,
∴OP=OQ,
∴,
∴,
∵AB=AD=,∠DAB=90°,
∴BD=AD=2,
∴OD=.
如图3-2中,当∠CBD=75°时,
同法可证,,
综上所述,满足条件的OD的长为或.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,解直角三角形,等边三角形的判定和性质,角平分线的性质定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
圆综合题
9.如图,AB为⊙O的直径,C为圆上的一点,D为劣弧的中点,过点D作⊙O的切线与AC的延长线交于点P,与AB的延长线交于点F,AD与BC交于点E.
(1)求证:;
(2)若⊙O的半径为,DE=1,求AE的长度;
(3)在(2)的条件下,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)3
(3)
【分析】(1)连接,利用垂径定理可得,由为⊙O的切线可得,由平行线的判定定理可得结论;
(2)连接,,设,则,由可得,,在中,利用勾股定理可得,即;
(3)连接,,设与交于点,利用可得,在中利用勾股定理可得,所以,又证明四边形为矩形,所以面积为矩形面积的一半,进而可得的面积.
【详解】(1)解:证明:如图,连接,
为劣弧的中点,
,
,
又为⊙O的切线,
,
;
(2)解:如图,连接,,
设,则,
为劣弧的中点,
,
,
又,
,
,
,
,
为⊙O的直径,
,
又⊙O的半径为,
,
由得,
解得或(舍),
;
(3)解:如图,设与交于点,
由(2)知,
,,
在中,
,
,
,
,
又,
,
,
,
,
为⊙O的直径,
,
由(1)可知,,
四边形为矩形,
,,
.
【点睛】本题考查了圆的有关性质,圆周角定理,垂径定理及其推论,勾股定理,相似三角形的判定与性质,圆的切线的判定与性质,矩形的判定与性质,平行线的判定与性质,熟练掌握这些性质并能灵活运用是解题的关键.
10.一个玻璃球体近似半圆为直径,半圆上点处有个吊灯的中点为
(1)如图①,为一条拉线,在上,求的长度.
(2)如图②,一个玻璃镜与圆相切,为切点,为上一点,为入射光线,为反射光线,求的长度.
(3)如图③,是线段上的动点,为入射光线,为反射光线交圆于点在从运动到的过程中,求点的运动路径长.
【答案】(1)2
(2)
(3)
【分析】(1)由,可得出为的中位线,可得出D为中点,即可得出的长度;
(2)过N点作,交于点D,可得出为等腰直角三角形,根据,可得出,设,则,根据,即可求得,再根据勾股定理即可得出答案;
(3)依题意得出点N路径长为: ,推导得出,即可计算给出,即可得出答案.
【详解】(1)∵
∴为的中位线
∴D为的中点
∵
∴
(2)过N点作,交于点D,
∵,
∴为等腰直角三角形,即,
又∵,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
解得,
∴,,
∴在中,;
(3)如图,当点M与点O重合时,点N也与点O重合. 当点M运动至点A时,点N运动至点T,故点N路径长为: .
∵.
∴.
∴.
∴,
∴,
∴N点的运动路径长为: ,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆的性质,弧长公式、勾股定理、中位线,利用锐角三角函数值解三角函数,掌握以上知识,并能灵活运用是解题的关键.
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