文档内容
专题 24.11 圆(全章中考真题分类专题——综合解答篇)
目 录
【考点1】圆的有关性质——基础题..........................................................................................................1
【考点2】圆的有关性质——综合题..........................................................................................................4
【考点3】圆的有关性质——培优题..........................................................................................................8
【考点4】切线的性质与判定——基础题.................................................................................................17
【考点5】切线的性质与判定——综合题.................................................................................................19
【考点6】切线的性质与判定——培优题.................................................................................................23
【考点1】圆的有关性质——基础题
1.(2025·吉林·中考真题)图①、图②均是 的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点
内接于⊙O,且点A,B,C,O均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画
图.
(1)在图①中找一个格点D(点D不与点C重合),画出 ,使 .
(2)在图②中找一个格点E,画出 ,使 .
【答案】(1)见分析(答案不唯一);(2)见分析(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了圆周角定理以及圆的内接四边形对角互补的性质.
(1)取格点 ,连接 ,根据 得到 ;
(2)取格点 ,连接 ,根据圆内接四边形对角互补即可得到 .
解:(1)解:如图,点 即为所求:(2)解:如图, 即为所求:
2.(2025·广西·中考真题)如图,已知 是 的直径,点 在 上,
.
(1)求证: ;
(2)求 的度数.
【答案】(1)详见分析;(2)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定、三角形内角和以及等腰三角形等边对等角,熟练掌
握相关性质是解题的关键.
(1)根据已知条件利用 证明全等即可;
(2)根据 ,求出 ,再利用全等求出 ,最后利用等边对等角即可求.
解:(1)证明: 的半径为 ,
,
, ,;
(2)解: ,
,
,
,
,
,
,
是等腰三角形,
.
3.(2025·河南·中考真题)如图,四边形 是平行四边形,以 为直径的圆交 于点 .
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出圆心 (保留作图痕迹,不写作法).
(2)若点 是 的中点,连接 .求证:四边形 是平行四边形.
【答案】(1)作图见详解;(2)证明过程见详解
【分析】本题主要考查圆的基本性质,尺规作垂线,平行四边形的判定和性质,掌握以上知识是关
键.
(1)运用尺规作直径 的垂直平分线即可;
(2)根据平行四边形的性质结合题意得到 , ,即 ,由一
组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可求证.
解:(1)解:如图所示,∵ 是直径,
∴运用尺规作直径 的垂直平分线角 于点 ,
∴点 即为所求点的位置;
(2)证明:如图所示,
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵点 分别是 的中点,
∴ , ,即 ,
∴四边形 是平行四边形.
【考点2】圆的有关性质——综合题
1.(2025·安徽·中考真题)如图,四边形 的顶点都在半圆O上, 是半圆O的直径,连接
, .
(1)求证: ;
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)详见分析;(2)6
【分析】本题主要考查了圆周角定理,垂径定理,三角形中位线定理,勾股定理,熟知圆周角定理
和垂径定理是解题的关键.
(1)由圆周角定理可得 ,则可证明 ,据此可证明 .
(2)连接 ,交 于点E.由题意知,由直径所对的圆周角是直角得到 ,即
,则可证明 ,由垂径定理可得点E为 的中点,则 是 的中位线,即
可得到 .设半圆的半径为r,则 .由勾股定理知 ,解方程即可得到答案.
解:(1)证明:∵ , ,
∴ ,
∴ .
(2)解:连接 ,交 于点E.由题意知,
∵ 是 的直径,
∴ ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∴点E为 的中点,
又∵O是 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ .
设半圆的半径为r,则 .
由勾股定理知, ,
即 ,
解得 , (舍去).
∴ .
2.(2025·青海西宁·中考真题)如图, 是 的弦, ,半径 分别与弦
垂直,垂足分别为G,H, 交 于点M, 交 于点N,连接 .
(1)求证: ;
(2)求证:四边形 是菱形;
(3)若 , ,则 _______.【答案】(1)证明见分析;(2)证明见分析;(3)
【分析】本题考查弧,弦,角之间的关系,垂径定理,勾股定理,菱形的判定和性质,熟练掌握相
关知识点是解题的关键:
(1)根据弧,弦,角之间的关系以及垂径定理,即可得证;
(2)先证明四边形 为平行四边形,等积法推出 ,即可得证;
(3)垂径定理结合勾股定理求出 的长,设 ,在 中,利用勾股定理进行
求解即可.
解:(1)证明:∵ ,
∴ ,
∵半径 分别与弦 垂直,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(2)证明:∵ , ,
∴四边形 为平行四边形,
∵半径 分别与弦 垂直,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴四边形 为菱形;(3)∵ ,
∴ ,
在 中,由勾股定理,得: ,
由(2)知:四边形 为菱形,
∴设 ,则: ,
在 中,由勾股定理,得: ,
解得 ;
∴ .
3.(2025·四川遂宁·中考真题)我们知道,如果一个四边形的四个顶点在同一个圆上,那么这个四
边形叫这个圆的内接四边形.我们规定:若圆的内接四边形有一组邻边相等,则称这个四边形是这
个圆的“邻等内接四边形”.
(1)请同学们判断下列分别用含有 和 角的直角三角形纸板拼出如图所示的4个四边形.其
中是邻等内接四边形的有______(填序号).
(2)如图,四边形 是邻等内接四边形,且 , , , ,求四
边形 的面积.
【答案】(1)③;(2)
【分析】(1)根据邻等对补四边形的定义进行逐个分析,即可作答.
(2)先根据勾股定理算出 ,设 , ,结合勾股定理整理得
,代入数值得 ,再证明 是 的中位线,则 ,分别算出 和 ,即可作答.
解:(1)解:依题意,图①、图②和图④没有对角互补,不是邻等对补四边形,
图③对角互补且有一组邻边相等,是邻等对补四边形,
故答案为:③;
(2)解:∵ , , ,
∴ ,
∵四边形 是邻等内接四边形,
∴ 四点共圆,且 为直径,
把 的中点记为点 ,即 四点在 上,
连接 , ,相交于点 ,
∵ ,
∴ ,
设 , ,
∵ ,
∴ ,
则在 中, ,
在 中, ,
∴ ,
即 ,
解得 ,
∴
则即 ,
∵ 是直径,
∴ ,
∵ , ,
∴ 是 的中位线,
∴ ,
则 .
,
∴四边形 的面积 .
【点拨】本题考查了新定义,勾股定理,垂径定理,圆内接四边形,中位线的判定与性质,正确掌
握相关性质内容是解题的关键.
【考点3】圆的有关性质——培优题
1.(2025·四川达州·中考真题)综合与实践
问题提出:探究图形中线段之间的数量关系,通常将一个图形分割成几个图形,根据面积不变,获
得线段之间的数量关系.
探究发现:如图1,在 中, , 是 边上一点,过点 作 于 ,
于 ,过点 作 于 .连结 ,由图形面积分割法得: ______;
则 ______ ______.
实践应用:如图2, 是等边三角形, ,点 是 边上一点,连结 .将线段 绕
点 逆时针旋转 得 ,连结 交 于 ,过点 作 于 , 于 ,当
时,求 的值.
拓展延伸:如图3,已知 是半圆 的直径, , 是弦, , 是 上一点,
,垂足为 , ,求 的值.【答案】探究发现: , ;实践应用: ;拓展延伸:
【分析】探究发现:图形面积分割法得出 ,根据 得出 ;
实践应用:过点 分别作 的垂线,垂足分别为 ,根据等边三角形的性质,含 度
角的直角三角形的性质,勾股定理分别求得 , ,进而根据旋转的性质可得 是等边三
角形,同理求得 的长,进而根据探究发现的结论,即可求解;
拓展延伸:延长 交于点 ,过点 作 于点 ,设 ,根据圆周角定理,得出
,在 , 中,根据勾股定理,求得 ,进而根据弧与圆周角的关系,
得出 ,根据前面的结论,即可求解.
解:探究发现:∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
故答案为: , , ;.
实践应用:如图,过点 分别作 的垂线,垂足分别为 ,
∵ 是等边三角形, ,
∴ ,∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,则 ,
∴ ,
在 中, .
∵将线段 绕点 逆时针旋转 得 ,
∴
∴ 是等边三角形,
∴ ,则 ,
∴由探究发现可得: .
拓展延伸:如图,延长 交于点 ,过点 作 于点 ,连接 ,
设 ,
∵ 是半圆 的直径,
∴ ,
∵ ,
在 中, ,在 中, ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
∴由探究发现可得: ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴
.
【点拨】本题考查了勾股定理,点到直线的距离,等腰三角形的性质与判定,等边三角形的性质与
判定,旋转的性质,含30度角的直角三角形的性质,弧与圆周角的关系,熟练掌握等面积法求线
段长是解题的关键.
2.(2025·江苏镇江·中考真题)为什么变速自行车会“变速”?
变速自行车是常用的交通工具,图(1)所示的是某型号变速自行车的基本结构,图中A、B处分
别有几个大小不同的齿轮,链条连接的两个齿轮称为主动链轮、从动链轮.
[探究]为了便于研究主动链轮与从动链轮的关系,我们先探究一组相互啮合的两个齿轮(如图
(2)),通过操作发现:两个齿轮如果可以实现传动,那么两个齿轮的齿距(相邻两齿在圆上的
弧长)相等,相同时间内啮合的齿数相等.
(1)已知主动轮、从动轮的齿数分别为 、 ,主动轮每分钟转 圈,则每分钟啮合的齿数有_____个,从动轮每分钟转 圈,则每分钟啮合的齿数有_____个,由于相同时间内啮合的齿数相
等,从而可推出 与 的关系是 _____.
(2)如图(3),在主动轮与从动轮之间加入一个“惰轮”形成新的齿轮组合,已知主动轮、从动
轮的齿数分别为32齿和14齿.
若主动轮的转速为每分钟70圈,求从动轮的转速,并说一说图(3)的齿轮组合在实现传动时,
“惰轮”的作用是什么?
[发现]不难发现,变速自行车中的链条作用如同“惰轮”.若骑行者每分钟蹬的圈数不变,实现
自行车“变速”的方法可以是_____(写出一种即可).
【答案】[探究](1) , , (2)从动轮的转速为每分钟160圈,“惰轮”的作用是使
从动轮与主动轮旋转的方向保持一致[发现] 更换不同齿数的从动轮或主动轮
【分析】本题主要考查了圆的性质,旋转的性质,比的应用,解题的关键是理解题意,找到等量关
系.
[探究](1)根据题意,列出代数式,根据等式求出比值即可;
(2)借助(1)的结论,根据齿数相等,进行求解即可,观察图中圆旋转的方向,可得“惰轮”的
作用;
[发现]根据齿数相等,可选择更换不同齿数的从动轮或主动轮进行变速.
解:[探究](1)主动轮每分钟转 圈,则每分钟啮合的齿数有 个,从动轮每分钟转 圈,则
每分钟啮合的齿数有 个,
∵∴ ,
故答案为: , , ;
(2)从动轮的转速为 (圈/分钟),
“惰轮”的作用是使从动轮与主动轮旋转的方向保持一致,
∴从动轮的转速为每分钟160圈;
[发现]实现自行车“变速”的方法可以是:更换不同齿数的从动轮或主动轮.
3.(2024·海南·中考真题)如图1,抛物线 经过点 、 ,交y轴于点
,点P是抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)当点P的坐标为 时,求四边形 的面积;
(3)当 时,求点P的坐标;
(4)过点A、O、C的圆交抛物线于点E、F,如图2.连接 ,判断 的形状,
并说明理由.
【答案】(1) ;(2)16;(3) 或 ;(4) 是等边三角形,
理由见分析
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)过点P作 于T,根据 列式求解即可;
(3)取 ,连接 ,易证明 ,则线段 与抛物线的交点 即为所求;求出直线 的解析式为 ,联立 ,解得 或 (舍去),则
;如图所示,取 ,连接 ,同理可得 ,则直线 与抛
物线的交点 即为所求;同理可得 ;则符合题意的点P的坐标为 或 ;
(4)由90度的圆周角所对的弦是直径得到 为过 三点的圆的直径,如图所示,取
中点R,连接 ,则 , ;设 与
抛物线交于 ,联立 得 ,解得
,则 , 由勾股定
理可得 ,则 是等边三角形.
解:(1)解:将点 代入 ,
得
解得
∴抛物线解析式为 ;
(2)解:如图所示,过点P作 于T,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴
;(3)解:如图所示,取 ,连接 ,
∵ 、 , ,
∴ ,
∴ ,
∴线段 与抛物线的交点 即为所求;
设直线 的解析式为 ,
∴ ,
∴ ,
∴直线 的解析式为 ,
联立 ,解得 或 (舍去),
∴ ;如图所示,取 ,连接 ,
同理可得 ,
∴直线 与抛物线的交点 即为所求;
同理可知直线 的解析式为 ,
联立 ,解得 或 (舍去),
∴ ;
综上所述,符合题意的点P的坐标为 或 ;
(4)解: 是等边三角形,理由如下:
∵ 三点共圆,且 ,
∴ 为过 三点的圆的直径,
如图所示,取 中点R,连接 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;设 与抛物线交于 ,
联立 得 ,
∴ ,
解得 ,
在 中,当 时,
当 时,
∴ ,
∴ ,
,
,
∴ ,
∴ 是等边三角形.
【点拨】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,勾股定理,圆的相关知识,解题的
关键在于正确作出辅助线并利用数形结合的思想求解.
【考点4】切线的性质与判定——基础题
1.(2025·湖南·中考真题)如图, 的顶点 , 在 上,圆心 在边 上,, 与 相切于点 ,连接 .
(1)求 的度数;
(2)求证: .
【答案】(1) ;(2)见分析
【分析】本题主要考查了切线的性质,三角形内角和定理,等腰三角形的性质与判定,熟知相关知
识是解题的关键.
(1)由切线的性质得到 ,据此根据角的和差关系可得答案;
(2)由等边对等角得到 ,再由三角形内角和定理可得 ,则可证明
,进而可证明 .
解:(1)解:∵ 与 相切与点 ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
(2)证明:∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
2.(2025·西藏·中考真题)如图, 是 的直径,点C在 上, ,过点C的切线
交 的延长线于点D.求证: .
【答案】见详解【分析】此题重点考查等边三角形的判定与性质、圆周角定理、切线的性质、直角三角形的两个锐
角互余、“等角对等边”等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
连接 ,则 ,因为 ,所以 是等边三角形,则 ,所以
,由切线的性质得 ,则 ,所以 ,
即可证明 .
解:证明:连接 ,则 ,
,
∴ 是等边三角形,
,
,
∵ 与 相切于点 ,交 的延长线于点 ,
,
,
,
,
.
3.(2025·广东·中考真题)如图,点 是 斜边 边上的一点,以 为半径的 与边
相切于点 .求证: 平分 .
【答案】证明见分析
【分析】本题考查了圆的切线的性质,等腰三角形的性质,平行线的判定与性质等知识点,熟练掌
握各知识点并灵活运用是解题的关键.
连接 ,根据圆的切线的性质得到 ,则根据平行线的判定与性质得到 ,
再由等边对等角得到 ,即可等量代换求证.解:证明:连接 ,
∵ 与边 相切于点 ,
∴ ,即 ,
∵ 为直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵
∴ ,
∴ ,
∴ 平分 .
【考点5】切线的性质与判定——综合题
1.(2025·山东·中考真题)如图,在 中,点 在 上,边 交 于点 , 于
点 . 是 的平分线.
(1)求证: 为 的切线;
(2)若 的半径为2, ,求 的长.
【答案】(1)见分析;(2) .
【分析】本题考查了切线的判定,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理等.
(1)利用等边对等角求得 ,由角平分线的定义求得 ,可证明
,即可证明 为 的切线;
(2)先证明 等腰三角形,求得 ,据此求解即可.
解:(1)证明:∵ ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
∵ 是 的平分线,
∴ ,
∴ ,
即 且 为半径,
∴ 为 的切线;
(2)解:∵ ,又 ,
∴ 等腰直角三角形,
∵ 的半径为2,
∴ ,
∴ ,
∴ .
2.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图, 是 的内切圆,与 分别相切于点
, .
(1)求 的三个内角的大小;
(2)设 的直径为 ,证明: .
【答案】(1) 的度数分别为 ;(2)证明见分析
【分析】(1)根据题意得 ,
,所以
.即可求出.
(2)由切线长定理得 ,则 ,由
,得 ,由
,得到四边形 是矩形,则 ,结合 的直径为d,
为 的半径,得到 ,即可求出.
此题重点考查三角形的内切圆与内心、切线的性质、切线长定理、四边形的内角和、三角形内角和定理、矩形的判定等知识.
解:(1)解:∵ 是 的内切圆,与 分别相切于点
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的度数分别为 .
(2)证明:由切线长定理得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是矩形,
∴ ,
∵ 的直径为d, 为 的半径,
∴ ,
∴ .
3.(2025·山东济南·中考真题)如图, 是 的直径,C为 上一点,P为 外一点,
,且 ,连接 .
(1)求证: 与 相切;
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】(1)连接 ,利用平行线的性质及等边对等角,通过等量代换可得 ,进
而证明 ,推出 ,即可证明 与 相切;(2)由 可推出 垂直平分 ,利用等面积法求出 ,进而求出 ,由
圆周角定理得 ,最后用勾股定理解 即可.
解:(1)证明:如图,连接 ,
,
,
,
, ,
,
在 和 中,
,
,
,
与 相切;
(2)解:如图,连接 交 于点D,
,
, ,
垂直平分 ,
, , ,,
,
,
,
是 的直径,
, ,
.
【点拨】本题考查切线的判定,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,圆周角定理,勾股
定理等,正确作出辅助线是解题的关键.
【考点6】切线的性质与判定——培优题
1.(2025·贵州·中考真题)如图,在 中, 是直角, 为 的中点, 为 的切线
交 的延长线于点 .连接 , .
(1)点 与 的位置关系是 ,线段 与线段 的数量关系是 ;
(2)过 点作 ,与 的延长线交于点 .根据题意补全图形,判断 的形状,并
说明理由;
(3)在(2)的条件下,若 的半径为 ,求 的长.
【答案】(1) 在线段 上; ;(2)补图见分析, 为等腰三角形;(3)
【分析】(1)根据圆周角定理与弧,弦,圆心角定理可得答案;
(2)补图如下, 连接 ,证明 , ,结合
,可得 ,进一步可得结论;(3)如图,过 作 于 ,求解 , , ,
,可得 ,从而可得答案.
解:(1)解:∵ 是直角,
∴ 为直径,
∵ 为圆心,
∴ 在线段 上;
∵ 为 的中点,
∴ ,
∴ ;
(2)解:补图如下, 为等腰三角形,理由如下:
连接 ,
∵ 为 的切线交 的延长线于点 ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等腰三角形;
(3)解:如图,过 作 于 ,∵ 的半径为 , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点拨】本题考查的是勾股定理的应用,圆周角定理的应用,弦,弧,圆心角之间的关系,切线的
性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
2.(2025·江苏连云港·中考真题)综合与实践
【问题情境】
如图,小昕同学在正方形纸板 的边 、 上分别取点 、 ,且 , 交 于
点 .连接 ,过点 作 ,垂足为 ,连接 、 , 交 于点 , 交 于
点 .【活动猜想】
(1) 与 的数量关系是_______,位置关系是_______;
【探索发现】
(2)证明(1)中的结论;
【实践应用】
(3)若 , ,求 的长;
【综合探究】(4)若 ,则当 _______时, 的面积最小.
【答案】(1)相等,垂直;(2)证明见分析;(3) ;(4)
【分析】(1)根据图形进行猜想即可;
(2)过点 作 于 ,过点 作 分别交 、 于 、 , 证明四边形
为矩形,四边形 为正方形,结合正方形性质证明 ,
则可得 ,证明 ,得出 , ,再利用
,得出 ,即可证明;
(3)证明 ,得出 , ,再证明 ,在
中,利用勾股定理求出 ,由等面积法得求出 ,在
中,利用勾股定理求出 ,再证明 为等腰直角三角形,得
出 ,利用线段和差即可求解;
(4)构造 的外接圆 ,连接 , , ,过点 作 于点 ,设 的半
径为 ,过点 作 于 ,证明 是等腰直角三角形,得出 ,求得,则当 最小时, 的面积最小,则 最小时, 的面积
最小,由 ,可知当 最小时, 的面积最小,由点到
直线的最短距离可得,当 、 、 依次共线,且 时, 最小,此时,点 与
重合,再进行计算即可.
解:(1)相等,垂直;
(2)过点 作 于 ,过点 作 分别交 、 于 、 ,
∵四边形 是正方形,
∴ , ,
∴ ,
∴四边形 为矩形,四边形 为正方形,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
又∵ ,∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)在正方形 中,由 , , ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在 中, , ,
得 ,
由等面积法得 ,
即 ,
∴ ,
在 中, ,
由(2)可知 , ,
∴ ,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ;
(4)如图,构造 的外接圆 ,连接 , , ,过点 作 于点 ,设
的半径为 ,过点 作 于 ,由(2)可知 , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∵正方形 中, , 是等腰直角三角形,
∴ , ,
∴ ,
∴当 最小时, 的面积最小,
∴ 最小时, 的面积最小,
∵ ,
∴当 最小时, 的面积最小,
由点到直线的最短距离可得,当 、 、 依次共线,且 时, 最小,
此时如图,点 与 重合,则 ,
解得: ,
∴ ,
∴ .
【点拨】本题考查正方形的性质,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判
定与性质,勾股定理,外接圆,二次根式,熟练掌握这些性质与判定是解题的关键.
3.(2025·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系 中,抛物线 ( )与 轴
交于点 和点 ,与 轴交于点 .
(1)求 与 的关系;
(2)如图①,当 时,点 在抛物线上, ,求点 的坐标;
(3)如图②,若抛物线上一点 关于直线 的对称点是 的外心 ,求 的值.【答案】(1) ;(2) 或 或 ;(3)
【分析】(1)将 代入 ,即可求解;
(2)先求得直线 的解析式 ,当 在 的下方时,如图,过点 作 轴,交
于点 ,进而求得 的长,根据三角形的面积公式建立方程,即可求解;当 在 上方时,过点
作 的平行线交抛物线与点 ,得出直线 的解析式为 ,进而联立抛物线,
即可求解;
(3)根据题意先求得 ,根据直角三角形的外心在斜边的中点上得出 ,设
, 的中点为 ,过点 作 轴交 于点 ,进而得出 是等腰直角三角形,
则 ,根据中点坐标求得 ,代入 得出 ,根据 ,得出
,联立求得 ,进而将 代入抛物线解析式,即可求解.
解:(1)解:将 代入 得
∴ 即
(2)解:∵
∴∴抛物线解析式为
当 时,
∴
设直线 的解析式为 ,代入 ,
得
解得:
∴
当 在 的下方时,如图,过点 作 轴,交 于点 ,
设 ,则
∴
∵
∴
∵
∴
∴
解得:
∴∴ ,则
∴ , 且 轴,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形
∴
∴ 到 的距离为
如图,延长 交 轴于点 ,则
∴ 是等腰直角三角形,且
∴ 到 的距离为 ,
∵
∴当 在 上方时,点 在过点 与 的平行线上,设过点 与 的平行线交抛物线于点
,
设直线 的解析式为
代入
∴
解得:
∴
联立解得: 或
∴ 或
综上所述, 或 或
(3)抛物线方程为 ,由(1)知 ,
当 时, ,则
故抛物线为:
设 ,
当 时,
∵
∴
∴
即 ,解得
∴
∵ 是直角三角形,
∴ 的外接圆的圆心在 上,且为 的中点,
∵ ,
∴ 的外接圆的圆心坐标为:
因为直线 的解析式为
如图,设 , 的中点为 ,过点 作 轴交 于点
∵
∴ 是等腰直角三角形,∴
∴
∴ 是等腰直角三角形,
∵ 关于 对称,
∴
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴
∵ ,
∴ ,
∵ 在 上,
∴
∴ 即 ①
∵
∴
∴ ②
联立①②得,∴
∵ 在抛物线上,代入抛物线方程:
解得: 或
∵
∴
【点拨】本题考查了二次函数综合,待定系数法求解析式,面积问题,三角形的外心的性质,等腰
直角三角形的性质与判定,勾股定理等,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【考点7】弧长和扇形面积——基础题
1.(2025·青海·中考真题)如图,线段 经过圆心 ,交 于点 , , 为 的弦,连接
, .
(1)求证:直线 是 的切线;
(2)已知 ,求 的长(结果保留 ).
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】本题主要考查了切线的判定,弧长公式,含30度角的直角三角形的性质.
(1)先由三角形内角和定理得出 ,再根据 得 ,进而可得
,再根据切线的判定可得出结论;
(2)根据含30度角的直角三角形的性质得 ,设 ,则 ,求出 ,
再得 ,然后根据弧长公式求解即可.
解:(1)证明:连接 ,∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
且 是 的半径,
∴直线 是 的切线;
(2)解:在 中, ,
∴ ,
设 ,
∴ ,
解得 ,
∵ ,
∴ 的长为: .
2.(2025·广西·中考真题)绣球是广西民族文化的特色载体.如图,设计某种绣球叶瓣时,可以先
在图纸上建立平面直角坐标系,再分别以原点 , 为圆心、以 为半径作圆,两圆相交于
两点,其公共部分构成叶瓣①(阴影部分),同理得到叶瓣②.
(1)写出 两点的坐标;
(2)求叶瓣①的周长;(结果保留 )
(3)请描述叶瓣②还可以由叶瓣①经过怎样的图形变化得到.【答案】(1) ;(2) ;(3)叶瓣②还可以由叶瓣①逆时针旋转 得到
【分析】本题考查了圆的性质、平面直角坐标系、旋转:
(1)先证明四边形 是正方形即可得到坐标;
(2)根据 ,算出 圆的周长即可得到叶瓣的周长;
(3)利用旋转即可.
解:(1) 以原点 , 为圆心、以 为半径作圆,两圆相交于 两点
是正方形
(2) 原点 , 为圆心、以 为半径作圆
两个圆是等圆
叶瓣①的周长为:
(3)叶瓣②还可以由叶瓣①逆时针旋转 得到.
3.(2025·四川广元·中考真题)如图,已知 ,以点O为圆心,2为半径画弧,交 于点
M,交 于点N,分别以点M,N为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧在 的内部相
交于点C,画射线 交 于点E,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 ,求 的长.【答案】(1)见分析;(2)
【分析】本题主要考查了角平分线的尺规作图,全等三角形的性质与判定,求弧长,熟知相关知识
是解题的关键.
(1)由作图方法可得 ,再利用 可证明 ,据此可证明结论;
(2)根据(1)所求可得 ,再根据弧长公式求解即可.
解:(1)证明:由作图方法可得 ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ 的长 .
【考点8】弧长和扇形面积——基础题
1.(2025·江苏淮安·中考真题)如图, 是半圆O的直径,点C是弦 延长线上一点,连接
, .
(1)求证: 是 的切线;
(2)连接 ,若 , ,求扇形 的面积.
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】(1)先根据圆周角定理得到 ,则 ,再由 即可
证明 ,即可证明 是 的切线;(2)先根据圆周角定理得到 ,再由扇形面积公式求解即可.
解:(1)证明:∵ 是半圆O的直径,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∵ 为半径,
∴ 是 的切线;
(2)解:如图,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴扇形 的面积 .
【点拨】本题考查了圆周角定理,切线的判定,直角三角形的性质,扇形面积的求解,熟练掌握各
知识点并灵活运用是解题的关键.
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图,点 在 上,点 在 外,线段 与 交于点 ,过
点 作 的切线交直线 于点 ,且 .
(1)判断直线 与 的位置关系,并说明理由;
(2)若 , ,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)直线 与 相切,理由见分析;(2) .
【分析】( )连接 , ,由直线 与 相切,可得 ,证明,则 ,然后通过切线的判定方法即可求证;
( )由( )得 , ,则 , ,所
以 ,通过直角三角形性质得 ,由勾股定理得
,最后通过 即可求解.
解:(1)解:直线 与 相切,理由,
如图,连接 , ,
∵直线 与 相切,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 是 半径,
∴直线 与 相切;
(2)解:由( )得 , ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴
.
【点拨】本题考查了切线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,扇形面积,直角三
角形性质等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
3.(2025·江苏徐州·中考真题)如图, 为正三角形 的外接圆,直线 经过点C,
.
(1)判断直线 与 的位置关系,并说明理由;
(2)若圆的半径为2,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)直线 与 相切,理由见分析;(2)
【分析】(1)由正三角形的性质可得 ,由平行线的性质可得
,求出 ,可证直线 与 相切;
(2)由圆周角定理得 ,根据阴影部分的面积等于 ,即可求解.
解:(1)解:直线 与 相切,理由如下:
如图,连接 ,是正三角形,
,
为正三角形 的外接圆的圆心,
∴ 也是正三角形 的内接圆的圆心,
平分 ,
,
,
,
,
是半径,
直线 与 相切;
(2)解:如图,连接 ,作 于点H,
,
,
.
, ,
, ,
,
,
.
图中阴影部分的面积为: .【点拨】本题考查切线的判定,正三角形的性质,圆周角定理,垂径定理,圆中弓形面积的计算,
熟练掌握切线的判定定理,并根据题意得到阴影部分的面积为 是解题的关键.
【考点9】弧长和扇形面积——基础题
1.(2025·辽宁·中考真题)如图,在 中, ,以 为直径作 ,与 相交于点
.连接 ,与 相交于点 .
(1)如图1,连接 ,求 的度数;
(2)如图2,若点 为 的中点,且 ,求 的长.
【答案】(1) ;(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,直角三角形斜边中线的性质,
弧长公式等知识点,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
(1)连接 ,先证明 ,得到 ,由等腰三角形性质得到
,设 ,在四边形 中,
由四边形内角和等于 计算即可;
(2) 根据直角三角形斜边中线的性质先证明 为等边三角形,则可求 度数,再由弧
长公式即可求解.
解:(1)解:连接 ,∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
设 ,
在四边形 中,∵
∴ ,
∴ ;
(2)解:连接 ,
∵ , 为 中点,
∴ ,
∴ ,
∴ 为等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ 的长为: .
2.(2025·河北·中考真题)如图1,图2,正方形 的边长为5.扇形 所在圆的圆心 在
对角线 上,且不与点 重合,半径 ,点 , 分别在边 , 上,
,扇形 的弧交线段 于点 ,记为 .
(1)如图1,当 时,求 的度数;(2)如图2,当四边形 为菱形时,求 的长;
(3)当 时,求 的长.
【答案】(1) ;(2) ;(3) 或
【分析】(1)根据题意证明出四边形 是正方形,得到 ,然后利用圆周角定理求
解即可;
(2)首先证明出 是等边三角形,如图所示,连接 交 于点G,求出
, ,然后得到 是等腰直角三角形,进而求解即
可;
(3)分两种情况,根据弧长公式求解即可.
解:(1)∵正方形 的边长为5.
∴
∵当 时
∴
∵
∴
∴四边形 是菱形
∵
∴四边形 是正方形
∴
∴ ;
(2)∵四边形 为菱形
∴
∵扇形 所在圆的圆心 在对角线 上,
∴∴ 是等边三角形
如图所示,连接 交 于点G
∴
∴
∴
∴
∵
∴ 是等腰直角三角形
∴
∴ ;
(3)如图所示,当 是劣弧时,
∵ ,半径
∴ ;
如图所示,当 是优弧时,∵ ,半径
∴
∴ .
综上所述, 的长为 或 .
【点拨】此题考查了正方形的性质,圆周角定理,求弧长,勾股定理,菱形的性质,等腰直角三角
形的性质和判定等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
3.(2025·江苏扬州·中考真题)材料的疏水性
扬州宝应是荷藕之乡.“微风忽起吹莲叶,青玉盘中泻水银”,莲叶上的水滴来回滚动,不易渗入
莲叶内部,这说明莲叶具有较强的疏水性.疏水性是指材料与水相互排斥的一种性质.
【概念理解】
材料疏水性的强弱通常用接触角的大小来描述.材料上的水滴可以近似的看成球或球的一部分,经
过球心的纵截面如图1所示,接触角是过固、液、气三相接触点(点 或点 )所作的气−液界线
的切线与固−液界线的夹角,图1中的 就是水滴的一个接触角.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出图2中水滴的一个接触角,并用三个大写字母表示接触角;
(保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(2)材料的疏水性随着接触角的变大而______(选填“变强”“不变”“变弱”).
【实践探索】实践中,可以通过测量水滴经过球心的高度 和底面圆的半径 ,求出 的度
数,进而求出接触角 的度数(如图3).
(3)请探索图3中接触角 与 之间的数量关系(用等式表示),并说明理由.
【创新思考】
(4)材料的疏水性除了用接触角以及图3中与 相关的量描述外,还可以用什么量来描述,
请你提出一个合理的设想,并说明疏水性随着此量的变化而如何变化.
【答案】(1)图见分析(2)变强(3) ,理由见分析(4)见分析(答案不唯
一)
【分析】本题考查尺规作图—复杂作图,切线的判定和性质,熟练掌握新定义,切线的判定和性质,
是解题的关键.
(1)圆弧上取一点 ,交界面与圆弧的交点为 ,连接 ,分别作 的中垂线,
交于点 ,则点 为圆弧的圆心,连接 ,过点 作 ,则 为圆 的切线,
即为所求;
(2)根据题意,可知,接触角越大,水滴越趋近于球形,疏水性越强,进行作答即可;
(3)连接 ,等边对等角,得到 ,切线的性质,结合等角的余角相等,得到
,进而得到 即可;
(4)可以根据 ,进行判断,根据 越大,水滴越趋近于球形,疏水性越强进行作答即可.
解:(1)①圆弧上取一点 ,交界面与圆弧的交点为 ,连接 ;
②分别作 的中垂线,交于点 ,则点 为圆弧的圆心;
③连接 ,过点 作 ,则 为圆 的切线,故 即为所求;
(2)由题意和图,可知,接触角越大,水滴越趋近于球形,疏水性越强,
故材料的疏水性随着接触角的变大而变强;故答案为:变强;
(3) ,理由如下:
连接 ,则: ,
∴ ,
∵ 为切线,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
(4)∵水滴弧的长度为: ,
∴ ,
∴可以根据 的大小,进行判断, 越大,水滴越趋近于球形,疏水性越强(答案不唯一).