2014年中考数学试卷分类汇编:与圆有关的压轴题

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  • 更新时间: 2014/7/14 21:07:58
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  2014年中考数学试卷分类汇编:与圆有关的压轴题
  2014年与圆有关的压轴题,考点涉及:垂径定理;圆周角定理;圆内接四边形的性质;切线性质;锐角三角函数定义;特殊角的三角函数值;相似三角形的判定和性质;勾股定理;特殊四边形性质;等.数学思想涉及:数形结合;分类讨论;化归;方程.现选取部分省市的2014年中考题展示,以飨读者.
  【题1】(2014年江苏南京,26题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,⊙O为△ABC的内切圆.
  (1)求⊙O的半径;
  (2)点P从点B沿边BA向点A以1cm/s的速度匀速运动,以P为圆心,PB长为半径作圆,设点P运动的时间为t s,若⊙P与⊙O相切,求t的值.
  【分析】:(1)求圆的半径,因为相切,我们通常连接切点和圆心,设出半径,再利用圆的性质和直角三角形性质表示其中关系,得到方程,求解即得半径.
  (2)考虑两圆相切,且一圆已固定,一般就有两种情形,外切与内切.所以我们要分别讨论,当外切时,圆心距等于两圆半径的和;当内切时,圆心距等于大圆与小圆半径的差.分别作垂线构造直角三角形,类似(1)通过表示边长之间的关系列方程,易得t的值.
  【解】:(1)如图1,设⊙O与AB、BC、CA的切点分别为D、E、F,连接OD、OE、OF,则AD=AF,BD=BE,CE=CF.
  ∵⊙O为△ABC的内切圆,
  ∴OF⊥AC,OE⊥BC,即∠OFC=∠OEC=90°.
  ∵∠C=90°,
  ∴四边形CEOF是矩形,
  ∵OE=OF,
  ∴四边形CEOF是正方形.
  设⊙O的半径为rcm,则FC=EC=OE=rcm,
  在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,
  ∴AB= =5cm.
  ∵AD=AF=AC﹣FC=4﹣r,BD=BE=BC﹣EC=3﹣r,
  ∴4﹣r+3﹣r=5,
  解得 r=1,即⊙O的半径为1cm.
  (2)如图2,过点P作PG⊥BC,垂直为G.
  ∵∠PGB=∠C=90°,∴PG∥AC.
  ∴△PBG∽△ABC,∴ .∵BP=t,
  ∴PG= ,BG= .
  若⊙P与⊙O相切,则可分为两种情况,⊙P与⊙O外切,⊙P与⊙O内切.
  ①当⊙P与⊙O外切时,
  如图3,连接OP,则OP=1+t,过点P作PH⊥OE,垂足为H.
  ∵∠PHE=∠HEG=∠PGE=90°,
  ∴四边形PHEG是矩形,
  ∴HE=PG,PH=CE,
  ∴OH=OE﹣HE=1﹣ ,PH=GE=BC﹣EC﹣BG=3﹣1﹣ =2﹣ .
  在Rt△OPH中,
  由勾股定理, ,
  解得 t=.
  ②当⊙P与⊙O内切时,
  如图4,连接OP,则OP=t﹣1,过点O作OM⊥PG,垂足为M.
  ∵∠MGE=∠OEG=∠OMG=90°,
  ∴四边形OEGM是矩形,
  ∴MG=OE,OM=EG,
  ∴PM=PG﹣MG= ,OM=EG=BC﹣EC﹣BG=3﹣1﹣ =2﹣ ,
  在Rt△OPM中,
  由勾股定理, ,解得 t=2.
  综上所述,⊙P与⊙O相切时,t=s或t=2s.
  【点评】:本题考查了圆的性质、两圆相切及通过设边长,表示其他边长关系再利用直角三角形求解等常规考查点,总体题目难度不高,是一道非常值得练习的题目.
  【题2】(2014•泸州24题)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2=CE•CA.
  (1)求证:BC=CD;
  (2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若PB=OB,CD= ,求DF的长.

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