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专题 17 圆
圆的有关基础概念及位置关系是选填题的热门,大题出现的几率依然很大,特别是压轴题 ;圆周角
定理、切线长的性质等已经不在教材范围之内,而是增加两个特色性质:相交圆连心线的性质;相切圆的
连心线的性质。
一 、圆的有关概念 垂径定理
一、与圆有关的概念
圆的概念:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点0旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫圆.这
个固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径.以0点为圆心的圆记作⊙O,读作圆O.
特点:圆是在一个平面内,所有到一个定点的距离等于定长的点组成的图形.
确定圆的条件:
⑴ 圆心;
⑵ 半径,
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⑶ 其中圆心确定圆的位置,半径长确定圆的大小.
补充知识:
1)圆心相同且半径相等的圆叫做同圆;
2)圆心相同,半径不相等的两个圆叫做同心圆;
3)半径相等的圆叫做等圆.
弦的概念:连结圆上任意两点的线段叫做弦。经过圆心的弦叫做直径,并且直径是同一圆中最长的弦.
弧的概念:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以 为端点的弧记作 ,读作弧AB.在同圆或等
圆中,能够重合的弧叫做等弧.
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆.
在一个圆中大于半圆的弧叫做优弧,
小于半圆的弧叫做劣弧.
弦心距概念:从圆心到弦的距离叫做弦心距.
圆心角概念:顶点在圆心的角叫做圆心角.
圆周角概念:顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角.
三角形的外接圆
经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三
角形的外心,这个三角形叫做这个圆的内接三角形.
点与圆的位置有三种:
位置关系 图形 定义 性质及判定
r P
点在圆外 点在圆的外部 点 在 的外部.
O
点在圆上 r P 点在圆周上 点 在 的圆周上.
O
r P
点在圆内 点在圆的内部 点 在 的内部.
O
三点定圆的方法:
1)经过点A的圆:以点A以外的任意一点O为圆心,以OA的长为半径,即可作出过点A的圆,这样的圆
有无数个.
2)经过两点A、B的圆:以线段AB中垂线上任意一点O作为圆心,以OA的长为半径,即可作出过点A、B
的圆,这样的圆也有无数个.
3)经过三点时:
情况一:过三点的圆:若这三点A、B、C共线时,过三点的圆不存在;
情况二:若A、B、C三点不共线时,圆心是线段AB与BC的中垂线的交点,而这个交点O是唯一存在的,
这样的圆有唯一一个.
定理:不在同一直线上的三点确定一个圆.
二、垂径定理
对称性
1. 圆是轴对称图形,对称轴是直径所在的直线
2. 圆是中心对称图形。
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垂径定理
垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
常见辅助线做法(考点):
1) 过圆心,作垂线,连半径,造 ,用勾股,求长度;
2)有弧中点,连中点和圆心,得垂直平分.
一、单选题
1.下列说法:(1)长度相等的弧是等弧;(2)弦不包括直径;(3)劣弧一定比优弧短;(4)直径是圆
中最长的弦.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.已知OA=4,以O为圆心,r为半径作⊙O.若使点A在⊙O内,则r的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.过⊙O内一点M的最长弦为10cm,最短弦长为8cm,则OM的长为( )
A.9cm B.6cm C.3cm D. 41cm
4.下列说法正确的是( )
A.等弧所对的圆周角相等 B.平分弦的直径垂直于弦
C.相等的圆心角所对的弧相等 D.过弦的中点的直线必过圆心
5.如图,在
O中,ODAB于点D,AD的长为3cm,则弦AB的长为( )
A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm
6.已知⊙O的直径AB=10,弦CD⊥AB于点M,若OM:OA=3:5,则弦AC的长度( ).
A.2 5 B.4 5 C.3 D.2 5或4 5
7.如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AC=6,以点B为圆心,3为半径作⊙B,则点C与⊙B
的位置关系是( )
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A.点C在⊙B内 B.点C在⊙B上 C.点C在⊙B外 D.无法确定
8.如图,AB为⊙O的弦,点C在AB上,AC=4,BC=2,CD⊥OC交⊙O于点D,则CD的长为( )
A. 2 B.3 C.2 2 D.3 2
二、填空题
9.平面直角坐标系内的三个点A(1,-3)、B(0,-3)、C(2,-3),___ 确定一个圆.(填“能”或“不
能”)
10.下列说法正确的是_______(填序号).
①半径不等的圆叫做同心圆; ②优弧一定大于劣弧;
③不同的圆中不可能有相等的弦; ④直径是同一个圆中最长的弦.
11.A ,B是半径为3的
O上两个不同的点,则弦AB的取值范围是________.
12.如图,直角坐标系中一条圆弧经过网格点A,B,C,其中B点坐标为(4,4),则该圆弧所在圆的圆心
坐标为________.
13.如图,PAC 30,在射线AC上顺次截取AD3cm,DB10cm,以DB为直径作
O交射线AP于
E、F 两点,则线段EF 的长是__________cm.
14.如图,在矩形ABCD中,AB2,AD1,以顶点D为圆心作半径为r的圆.若要求另外三个顶点A,B,C
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中至少有一个点在圆内,且至少有一个点在圆外,则r的取值范围是_______.
15.如图,半圆O的半径为2,E是半圆上的一点,将E点对折到直径AB上(EE′⊥AB),当被折的圆弧与
直径AB至少有一个交点时,则折痕CD的长度取值范围是_________________.
三、圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系
圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系
定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等。
推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦或两条弦的弦心距中有一组量相等,那么它们
所对应的其余各组量分别相等
一、单选题
1.下列说法中,正确的是( )
A.等弦所对的弧相等 B.等弧所对的弦相等
C.圆心角相等,所对的弦相等 D.弦相等所对的圆心角相等
2.如图,在一个圆内有AB、CD、EF,若AB+CD=EF,则AB+CD与EF的大小关系是( )
A.AB+CD=EF B.AB+CD<EF C.AB+CD≤EF D.AB+CD>EF
3.在
O中,AB,CD为两条弦,下列说法:①若ABCD,则ABCD;②若ABCD,则AB2CD;
③若AB2CD,则弧AB=2弧CD;④若AOB2COD,则AB2CD.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
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4.如图,扇形OAB的圆心角为90°,点C、D是AB的三等分点,半径OC、OD分别与弦AB交于点E、
F,下列说法错误的是( )
A.AE=EF=FB B.AC=CD=DB
C.EC=FD D.∠DFB=75°
5.如图,C、D为半圆上三等分点,则下列说法:①AD=CD=BC;②∠AOD=∠DOC=∠BOC;③AD=
CD=OC;④△AOD沿OD翻折与△COD重合.正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
6.如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两点,且点C为弧BAD的中点,连接CD、CB、OD,CD
与AB交于点F.若∠AOD=100°,则∠ABC的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
二、填空题
7.120°的圆心角是360°的_______分之一,它所对的弧是相应圆周长的________分之一.
8.如图,已知点C是⊙O的直径AB上的一点,过点C作弦DE,使CD=CO.若AD 的度数为35°,则BE
的度数是_____.
9.已知,如图以AB为直径的⊙O,BC⊥AB,AC交⊙O于点D,点E在⊙O上,若∠DEB=25°,则
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∠C=_______.
10.如图,在平行四边形ABCO中,∠C=60°,点A,B在⊙O上,点D在优弧ADB上,DA=DB,则∠AOD
的度数为_______.
三、解答题
11.已知:如图,在⊙O中,弦AB与半径OE、OF交于点C、D,AC=BD,求证:
(1)OC=OD:
(2)
AE BF
.
12.如图,MB,MD是⊙O的两条弦,点A,C分别在弧MB,弧MD上,且AB=CD,点M是弧AC的中
点.
(1)求证:MB=MD;
(2)过O作OE⊥MB于E,OE=1,⊙O的半径是2,求MD的长.
13.如图,过
O的直径AB上两点M,N,分别作弦CD,EF,CD//EF,AC BF .
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求证:(1)BC AF;
(2)AM BN.
14.已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,D为弧BC的中点.
(1)如图①,连接AC,AD,OD,求证:OD∥AC;
(2)如图②,过点D作DE⊥AB交⊙O于点E,直径EF交AC于点G,若G为AC的中点,⊙O的半径为
2,求AC的长.
15.已知
O的直径AB4,弦AC与弦BD交于点E.且OD AC,垂足为点F.
(1)如图1,如果AC BD,求弦AC的长;
(2)如图2,如果E为弦BD的中点,求EF:DF .
四、直线与圆、圆与圆的位置关系
1、直线和圆的位置关系
位置关系:设 的半径为 ,圆心 到直线 的距离为 ,则直线和圆的位置关系如下表:
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位置
图形 定义 性质及判定
关系
相离 r O 直线与圆没有公共点 直线 与 相离
d l
r 直线与圆有唯一公共点,直线叫
相切 O 直线 与 相切
d l 做圆的切线,公共点叫做切点
r 直线与圆有两个公共点,直线叫
相交 O 直线 与 相交
d 做圆的割线
l
切线的性质及判定
切线的性质:
定理:圆的切线垂直于过切点的半径.
切线的判定
经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
2、圆和圆的位置关系
圆和圆的位置关系的定义、性质及判定:设 的半径分别为 (其中 ),两圆圆心距为
,则两圆位置关系如下表:
位置关系 图形 定义 性质及判定
两个圆没有公共点,并且每个
r R 两 圆 外
外离 圆上的点都在另一个圆的外
O1 O2
部.
离
两个圆有唯一公共点,并且除
r R 两 圆 外
外切 了这个公共点之外,每个圆上
O1 O2 切
的点都在另一个圆的外部.
相交 两个圆有两个公共点.
O1
R
O2 两圆相交
两个圆有唯一公共点,并且除
r
内切
O 1O
2 了这个公共点之外,一个圆上 两圆内切
R
的点都在另一个圆的内部.
两个圆没有公共点,并且一个
R 圆上的点都在另一个圆的内 两圆
内含
r O1 O2 部,两圆同心是两圆内含的一 内含
种特例.
【说明】圆和圆的位置关系,又可分为三大类:相离、相切、相交,其中相离两圆没有公共点,它包括外
离与内含两种情况;相切两圆只有一个公共点,它包括内切与外切两种情况.
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定理1:相交圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。
定理2:相切圆的连心线经过切点。
一、单选题
1.(2023春·上海·九年级专题练习)已知圆O 、圆O 的半径不相等,圆O 的半径长为5,若圆O 上的点A
1 2 1 2
满足AO 5,则圆O 与圆O 的位置关系是( )
1 1 2
A.相交或相切 B.相切或相离 C.相交或内含 D.相切或内含
2.(2022春·上海青浦·九年级校考期中)如果两圆的半径长分别为6与2,圆心距为4,那么这两个圆的位
置关系是( )
A.内含 B.内切 C.外切 D.相交
3.(2023春·上海·九年级专题练习)已知同一平面内有⊙O和点A与点B,如果⊙O的半径为6cm,线段
OA10cm,线段OB=6cm,那么直线AB与⊙O的位置关系为( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.相交或相切
4.(2023春·上海·九年级专题练习)在直角坐标系中,点P的坐标是(2, 3),圆P的半径为2,下列说法
正确的是( )
A.圆P与x轴有一个公共点,与y轴有两个公共点
B.圆P与x轴有两个公共点,与y轴有一个公共点
C.圆P与x轴、y轴都有两个公共点
D.圆P与x轴、y轴都没有公共点
5.(2022春·上海闵行·九年级校考期中)如图,在Rt△ABC中,C 90,AC 4,BC 7,点D在边BC
上,CD3,
A的半径长为3,
D与
A相交,且点B在
D外,那么
D的半径长r的取值范围是
( )
A.1r4 B.2r4 C.1r8 D.2r8
6.(2022·上海·九年级专题练习)在四边形ABCD中,AD∥BC,ABC 90,AB4,BC 4,
AD1(如图).点O是边CD上一点,如果以O为圆心,OD为半径的圆与边BC有交点,那么OD的取值
范围是( )
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20 5
A.2OD5 B. OD
9 2
20 85 20 95
C. OD D. OD
9 26 9 26
二、填空题
7.(2023秋·上海·九年级校考期末)已知
O
1
与
O
2
两圆外切,O
1
O
2
5,
O
1
的半径为3,那么
O
2
的半
径r为______.
8.(2023春·上海·九年级专题练习)在Rt ABC中,ABC 90,AB6,BC8,分别以点A、C为圆心
画圆,如果点B在
A上,
C与
A相交,且点A在
C外,那么
C的半径长r的取值范围是
________.
9.(2023春·上海·九年级专题练习)已知l ∥l ,l 、l 之间的距离是5cm,圆心O到直线l 的距离是2cm,
1 2 1 2 1
如果圆O与直线l 、l 有三个公共点,那么圆O的半径为______cm.
1 2
10.(2022春·上海·九年级校考阶段练习)如图,在Rt△ABC中,C 90,BC 9,AC 12,点O在
边AB上,且BO2OA,以点O为圆心,r为半径作圆,如果
O与Rt△ABC的边共有4个公共点,那么
半径r取值范围是______.
11.(2023春·上海·九年级专题练习)如图,直线AB,CD相交于点O,AOC 30,圆P的半径为1cm,
动点P在直线AB上从点O左侧且距离O点6cm处,以1cm/s的速度向右运动,当圆P与直线CD相切时,
圆心P的运动时间为 _____s.
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12.(2021·上海闵行·九年级期末)如图,在Rt
ABC中,ACB90,AB5,BC 3,点P在边AC上,
P的半径为1,如果
P与边BC和边AB都没有公共点,那么线段PC长的取值范围是___________.
13.(2022·上海·九年级专题练习)如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,A90,E是AD上一定点,
AB3,BC 6,AD8,AE2.点P是BC上一个动点,以P为圆心,PC为半径作⊙P.若⊙P与以E为圆
心,1为半径的⊙E有公共点,且⊙P与线段AD只有一个交点,则PC长度的取值范围是 __.
三、解答题
14.(2023春·上海·九年级专题练习)已知:如图,⊙O 与⊙O 外切于点T,经过点T的直线与⊙O 、⊙O
1 2 1 2
分别相交于点A和点B.
(1)求证:O A∥O B;
1 2
(2)若O A=2,O B=3,AB=7,求AT的长.
1 2
15.(2022春·上海·九年级校考期中)已知:如图,⊙O 与⊙O 相交于点A和点B,AC∥O O ,交⊙O 于点
1 2 1 2 1
C,⊙O 的半径为5,⊙O 的半径为 13,AB=6.
1 2
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求:
(1)弦AC的长度;
(2)四边形ACO O 的面积.
1 2
16.(2022春·九年级单元测试)如图,半径为1的⊙O与过点O的⊙P相交,点A是⊙O与⊙P的一个公
共点,点B是直线AP与⊙O的不同于点A的另一交点,联结OA,OB,OP.
(1)当点B在线段AP上时,
①求证:∠AOB=∠APO;
②如果点B是线段AP的中点,求△AOP的面积;
(2)设点C是⊙P与⊙O的不同于点A的另一公共点,联结PC,BC.如果∠PCB=α,∠APO=β,请用含α
的代数式表示β.
五、正多边形和圆
正多边形和圆
正多边形
正多边形概念:各条边相等,并且各个内角也都相等的多边形叫做正多边形.
正多边形的相关概念:
正多边形的中心:正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.
正多边形的半径:正多边形外接圆的半径叫做正多边形的半径.
正多边形的中心角:正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.
正多边形的边心距:中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.
半径、边心距,边长之间的关系:
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画圆内接正多边形方法:
1) 量角器
(作法操作复杂,但作图较准确)
2) 量角器+圆规
(作法操作简单,但作图受取值影响误差较大)
3) 圆规+直尺
(适合做特殊正多边形,例如正四边形、正八边形、正十二边形…..)
一、填空题
1.(2023春·上海·九年级专题练习)半径为3的圆的内接正六边形的面积为______.
2.(2023春·上海·九年级专题练习)如图,如果AB、AC分别是圆O的内接正三角形和内接正方形的一条
边,BC一定是圆O的内接正n边形的一条边,那么n=_______.
3.(2021·上海·统考二模)如图,⊙O的半径为6,如果弦AB是⊙O内接正方形的一边,弦AC是⊙O内接
正十二边形的一边,那么弦BC的长为_____.
4.(2021·上海·九年级专题练习)如图,正六边形ABCDEF的顶点B,C分别在正方形AMNP的边AM,MN
上.若AB=4,则CN=_____.
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5.(2022·上海闵行·统考二模)如图,已知点G是正六边形ABCDEF对角线FB上的一点,满足
BG3FG,联结FC,如果
EFG的面积为1,那么
FBC的面积等于_______.
6.(2021·上海·九年级专题练习)公元263年左右,我国数学家刘徽发现当正多边形的边数无限增加时,这
个正多边形面积可无限接近它的外接圆的面积,因此可以用正多边形的面积来近似估计圆的面积,如图,
O是正十二边形的外接圆,设正十二边形的半径OA的长为1,如果用它的面积来近似估计 O的面积,
那么 O的面积约是___.
7.(2023春·上海·九年级专题练习)如果一个四边形有且只有三个顶点在圆上,那么称这个四边形是该圆的
“联络四边形”,已知圆的半径长为5,这个圆的一个联络四边形是边长为2 5的菱形,那么这个菱形不在圆
上的顶点与圆心的距离是________.
8.(2021·上海·九年级专题练习)如图,下列正多边形都满足BA =CB ,在正三角形中,我们可推得:
1 1
∠AOB =60°;在正方形中,可推得:∠AOB =90°;在正五边形中,可推得:∠AOB =108°,依此类推在正八
1 1 1
边形中,AOB =____°,在正n(n≥3)边形中,∠AOB =____°.
1 1
二、解答题(圆内接四边形练)
9.(2022秋·江苏苏州·九年级校考期中)如图,
ABC与
O交于D,E两点,AB是直径且长为12,
OD∥BC.
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(1)证明:CDDE;
(2)若AD4,求CE的长度.
10.(2022秋·浙江杭州·九年级校考期中)已知,如图,AB是
O的直径,弦CD AB于点E,G是AC上
一点,AG与DC的延长线交于点F,设半径为R.
(1)若CD8,BE2,求:
①OE______(用R的代数式表示);
② O的半径长.
(2)求证:FGC AGD.
一、解答题
1.(2021·上海杨浦·统考二模)已知:如图,AB是半圆O的直径,C是半圆上一点(不与点A、B重合),
过点A作AD//OC交半圆于点D,E是直径AB上一点,且AE=AD,联结CE、CD.
(1)求证:CE=CD;
(2)如果AD3CD,延长EC与弦AD的延长线交于点F,联结OD,求证:四边形OCFD是菱形.
2.(2020·上海松江·统考二模)如图,已知AB、AC是⊙O的两条弦,且AO平分∠BAC.点M、N分别在
弦AB、AC上,满足AM=CN.
(1)求证:AB=AC;
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MN OM
(2)联结OM、ON、MN,求证: .
AB OA
3.(2023春·上海·九年级专题练习)已知:如图,⊙O与⊙P相切于点A,如果过点A的直线BC交⊙O于
点B,交⊙P点C,OD⊥AB于点D,PE⊥AC于点E.
DE
(1)求 的值:
BC
AB
(2)如果⊙O和⊙P的半径比为3:5,求 的值.
AC
4.(2023秋·上海·九年级校考期末)已知:如图,AB是
O的直径,C是
O上一点,CD AB,垂足为
点D,F 是AC的中点,OF 与AC相交于点E,AC 12,EF 3.
(1)求AO的长;
(2)求cosC的值.
5.(2023春·上海·九年级专题练习)已知CD为
O的直径,A、B为
O上两点,点C为劣弧AB中点,连
接DA、BA、AC,且B30.
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(1)求证:D30;
(2)F、G分别为线段CD、AC上两点,满足DF AG,连接AF、OG,取OG中点H,连接CH ,请猜测AF
与CH 之间的数量关系,并证明.
6.(2021·上海·统考中考真题)已知:在圆O内,弦AD与弦BC交于点G,ADCB,M,N分别是CB和AD
的中点,联结MN,OG.
(1)求证:OGMN;
(2)联结AC,AM,CN ,当CN //OG时,求证:四边形ACNM 为矩形.
7.(2022·上海嘉定·统考二模)在半圆O中,AB为直径,AC,AD为两条弦,且∠CAD+∠DAB=90°.
(1)如图1,求证:AD 等于CD;
(2)如图2,点F在直径AB上,DF交AC于点E,若AE=DE,求证:AC=2DF;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接BC,若AF=2,BC=6,求弦AD的长.
8.(2020·上海普陀·统考二模)如图,已知在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O
交边DC于E、F两点,AD=1,BC=5,设⊙O的半径长为r.
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(1)联结OF,当OF∥BC时,求⊙O的半径长;
(2)过点O作OH⊥EF,垂足为点H,设OH=y,试用r的代数式表示y;
(3)设点G为DC的中点,联结OG、OD,△ODG是否能成为等腰三角形?如果能,试求出r的值;如不
能,试说明理由.
9.(2022春·上海金山·九年级校考阶段练习)如图,AB为半圆O的直径,AB=8,过B作AB的垂线BQ,
点C为直线BQ上一点,连接AC交半圆O于点E,以B为圆心,BC为半径作圆弧交AE于点D(D不与A
重合).
(1)如图2,连接OE、DB交于点G,若G为 ABE重心时,求cosDBA的值;
GO
(2)如图2,设tanCAB=x, =y,求y关于x的函数关系式,并写出定义域;
GE
(3)延长BD交»
AE
于点F ,延长FO交射线CB于点P,
①设
B与线段AB交于点H,连接DH ,ADH 的度数是否发生变化,若不变,请求出度数;若变化,请
至少给出两种不同情况下所对应的度数;
②若 POB与 ABC相似,求AC的长.
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