山
23、(13年北京5分20)如圖,AB是⊙O的直徑,PA,PC分別與⊙O 相切于點A,C,PC交AB的延長線于點D,DE⊥PO交PO的延長線于點E。
(1)求證:∠EPD=∠EDO
(2)若PC=6,tan∠PDA= ,求OE的長。
考點:圓中的證明與計算(三角形相似、三角函數(shù)、切線的性質(zhì))
24、(13年北京8分25)對于平面直角坐標(biāo)系 O 中的點P和⊙C,給出如下定義:若⊙C上存在兩個點A,B,使得∠APB=60°,則稱P為⊙C 的關(guān)聯(lián)點。
已知點D( , ),E(0,-2),F(xiàn)( ,0)
(1)當(dāng)⊙O的半徑為1時,
①在點D,E,F(xiàn)中,⊙O的關(guān)聯(lián)點是__________;
②過點F作直線交 軸正半軸于點G,使∠GFO=30°,若直線上的點P( , )是⊙O的關(guān)聯(lián)點,求 的取值范圍;
(2)若線段EF上的所有點都是某個圓的關(guān)聯(lián)點,求這個圓的半徑 的取值范圍。
解析:【解析】(1) ① ;
② 由題意可知,若 點要剛好是圓 的關(guān)聯(lián)點;
需要點 到圓 的兩條切線 和 之間所夾
的角度為 ;
由圖 可知 ,則 ,
連接 ,則 ;
∴若 點為圓 的關(guān)聯(lián)點;則需點 到圓心的距離 滿足 ;
由上述證明可知,考慮臨界位置的 點,如圖2;
點 到原點的距離 ;
過 作 軸的垂線 ,垂足為 ;
;
∴ ;
∴ ;
∴ ;
∴ ;
易得點 與點 重合,過 作 軸于點 ;
易得 ;
∴ ;
從而若點 為圓 的關(guān)聯(lián)點,則 點必在線段 上;
∴ ;
(2) 若線段 上的所有點都是某個圓的關(guān)聯(lián)點,欲使這個圓的半徑最小,
則這個圓的圓心應(yīng)在線段 的中點;
考慮臨界情況,如圖3;
即恰好 點為圓 的關(guān)聯(lián)時,則 ;
∴此時 ;
故若線段 上的所有點都是某個圓的關(guān)聯(lián)點,
這個圓的半徑 的取值范圍為 .
【點評】“新定義”問題最關(guān)鍵的是要能夠把“新定義”轉(zhuǎn)化為自己熟悉的知識,通過第(2)問開
頭部分的解析,可以看出本題的“關(guān)聯(lián)點”本質(zhì)就是到圓心的距離小于或等于 倍半
徑的點.
了解了這一點,在結(jié)合平面直角坐標(biāo)系和圓的知識去解答就事半功倍了.
考點:代幾綜合(“新定義”、特殊直角三角形的性質(zhì)、圓、特殊角三角形函數(shù)、數(shù)形結(jié)合)
25、(2013年廣東湛江)下面的材料,先完成,再將要求答題:
,則 ; ①
,則 ; ②
,則 . ③
……
觀察上述等式,猜想:對任意銳角 ,都有 1 .④
(1)如圖,在銳角三角形 中,利用三角函數(shù)的定義及勾股定理
對 證明你的猜想;
(2)已知: 為銳角 且 ,求 .
(1)證明:過點 作 于 ,在 △ 中, ,
由勾股定理得, ,
(2)解: 為銳角 , ,
26、(2013•郴州)如圖,△ABC中,AB=BC,AC=8,tanA=k,P為AC邊上一動點,設(shè)PC=x,作PE∥AB交BC于E,PF∥BC交AB于F.
(1)證明:△PCE是等腰三角形;
(2)E、FN、BH分別是△PEC、△AFP、△ABC的高,用含x和k的代數(shù)式表示E、FN,并探究E、FN、BH之間的數(shù)量關(guān)系;
(3)當(dāng)k=4時,求四邊形PEBF的面積S與x的函數(shù)關(guān)系式.x為何值時,S有最大值?并求出S的最大值.
考點:等腰三角形的判定與性質(zhì);二次函數(shù)的最值;解直角三角形.3718684
分析:(1)根據(jù)等邊對等角可得∠A=∠C,然后根據(jù)兩直線平行,同位角相等求出∠CPE=∠A,從而得到∠CPE=∠C,即可得證;
(2)根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)求出C= CP,然后求出E,同理求出FN、BH的長,再根據(jù)結(jié)果整理可得E+FN=BH;
(3)分別求出E、FN、BH,然后根據(jù)S△PCE,S△APF,S△ABC,再根據(jù)S=S△ABC?S△PCE?S△APF,整理即可得到S與x的關(guān)系式,然后利用二次函數(shù)的最值問題解答.
解答:(1)證明:∵AB=BC,
∴∠A=∠C,
∵PE∥AB,
∴∠CPE=∠A,
∴∠CPE=∠C,
∴△PCE是等腰三角形;
(2)解:∵△PCE是等腰三角形,E⊥CP,
∴C= CP= ,tanC=tanA=k,
∴E=C•tanC= •k= ,
同理:FN=AN•tanA= •k=4k? ,
由于BH=AH•tanA= ×8•k=4k,
而E+FN= +4k? =4k,
∴E+FN=BH;
(3)解:當(dāng)k=4時,E=2x,F(xiàn)N=16?2x,BH=16,
所以,S△PCE= x•2x=x2,S△APF= (8?x)•(16?2x)=(8?x)2,S△ABC= ×8×16=64,
S=S△ABC?S△PCE?S△APF,
=64?x2?(8?x)2,
=?2x2+16x,
配方得,S=?2(x?4)2+32,
所以,當(dāng)x=4時,S有最大值32.
點評:本題考查了等腰三角形的判定與性質(zhì),平行線的性質(zhì),銳角三角函數(shù),二次函數(shù)的最值問題,表示出各三角形的高線是解題的關(guān)鍵,也是本題的難點.
27、(2013•呼和浩特)如圖,AD是△ABC的角平分線,以點C為圓心,CD為半徑作圓交BC的延長線于點E,交AD于點F,交AE于點,且∠B=∠CAE,EF:FD=4:3.
(1)求證:點F是AD的中點;
(2)求cos∠AED的值;
(3)如果BD=10,求半徑CD的長.
考點:相似三角形的判定與性質(zhì);勾股定理;圓周角定理;解直角三角形.3718684
分析:(1)由AD是△ABC的角平分線,∠B=∠CAE,易證得∠ADE=∠DAE,即可得ED=EA,又由ED是直徑,根據(jù)直徑所對的圓周角是直角,可得EF⊥AD,由三線合一的知識,即可判定點F是AD的中點;
(2)首先連接D,設(shè)EF=4k,df=3k,然后由勾股定理求得ED的長,繼而求得D與E的長,由余弦的定義,即可求得答案;
(3)易證得△AEC∽△BEA,然后由相似三角形的對應(yīng)邊成比例,可得方程:(5k)2= k•(10+5k),解此方程即可求得答案.
解答:(1)證明:∵AD是△ABC的角平分線,
∴∠1=∠2,
∵∠ADE=∠1+∠B,∠DAE=∠2+∠3,且∠B=∠3,
∴∠ADE=∠DAE,
∴ED=EA,
∵ED為⊙O直徑,
∴∠DFE=90°,
∴EF⊥AD,
∴點F是AD的中點;
(2)解:連接D,
設(shè)EF=4k,df=3k,
則ED= =5k,
∵ AD•EF= AE•D,
∴D= = = k,
∴E= = k,
∴cos∠AED= = ;
(3)解:∵∠B=∠3,∠AEC為公共角,
∴△AEC∽△BEA,
∴AE:BE=CE:AE,
∴AE2=CE•BE,
∴(5k)2= k•(10+5k),
∵k>0,
∴k=2,
∴CD= k=5.
點評:此題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、圓周角定理、等腰三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理以及三角函數(shù)等知識.此題難度適中,注意掌握輔助線的作法,注意數(shù)形結(jié)合思想與方程思想的應(yīng)用.
28、(2013•濱州壓軸題)根據(jù)要求,解答下列問題:
(1)已知直線l1的函數(shù)表達(dá)式為y=x,請直接寫出過原點且與l1垂直的直線l2的函數(shù)表達(dá)式;
(2)如圖,過原點的直線l3向上的方向與x軸的正方向所成的角為30°.
①求直線l3的函數(shù)表達(dá)式;
②把直線l3繞原點O按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°得到的直線l4,求直線l4的函數(shù)表達(dá)式.
(3)分別觀察(1)(2)中的兩個函數(shù)表達(dá)式,請猜想:當(dāng)兩直線垂直時,它們的函數(shù)表達(dá)式中自變量的系數(shù)之間有何關(guān)系?請根據(jù)猜想結(jié)論直接寫出過原點且與直線y=? 垂直的直線l5的函數(shù)表達(dá)式.
考點:一次函數(shù)綜合題.
分析:(1)根據(jù)題意可直接得出l2的函數(shù)表達(dá)式;
(2)①先設(shè)直線l3的函數(shù)表達(dá)式為y=k1x(k1≠0),根據(jù)過原點的直線l3向上的方向與x軸的正方向所成的角為30°,直線過一、三象限,求出k1=tan30°,從而求出直線l3的函數(shù)表達(dá)式;
②根據(jù)l3與l4的夾角是為90°,求出l4與x軸的夾角是為60°,再設(shè)l4的解析式為y=k2x(k2≠0),根據(jù)直線l4過二、四象限,求出k2=?tan60°,從而求出直線l4的函數(shù)表達(dá)式;
(3)通過觀察(1)(2)中的兩個函數(shù)表達(dá)式可得出它們的函數(shù)表達(dá)式中自變量的系數(shù)互為負(fù)倒數(shù)關(guān)系,再根據(jù)這一關(guān)系即可求出與直線y=? 垂直的直線l5的函數(shù)表達(dá)式.
解答:解:(1)根據(jù)題意得:y=?x;
(2)①設(shè)直線l3的函數(shù)表達(dá)式為y=k1x(k1≠0),
∵過原點的直線l3向上的方向與x軸的正方向所成的角為30°,直線過一、三象限,
∴k1=tan30°= ,
∴直線l3的函數(shù)表達(dá)式為y= x;
②∵l3與l4的夾角是為90°,
∴l(xiāng)4與x軸的夾角是為60°,
設(shè)l4的解析式為y=k2x(k2≠0),
∵直線l4過二、四象限,
∴k2=?tan60°=? ,
∴直線l4的函數(shù)表達(dá)式為y=? x;
(3)通過觀察(1)(2)中的兩個函數(shù)表達(dá)式可知,當(dāng)兩直線互相垂直時,它們的函數(shù)表達(dá)式中自變量的系數(shù)互為負(fù)倒數(shù)關(guān)系,
∴過原點且與直線y=? 垂直的直線l5的函數(shù)表達(dá)式為y=5x.
點評:此題考查了一次函數(shù)的綜合,用到的知識點是銳角三角函數(shù)、一次函數(shù)的解析式的求法,關(guān)鍵是根據(jù)銳角三角函數(shù)求出k的值,做綜合性的題要與幾何圖形相結(jié)合,更直觀一些.
29、(2013菏澤)如圖,BC是⊙O的直徑,A是⊙O上一點,過點C作⊙O的切線,交BA的延長線于點D,取CD的中點E,AE的延長線與BC的延長線交于點P.
(1)求證:AP是⊙O的切線;
(2)OC=CP,AB=6,求CD的長.
考點:切線的判定與性質(zhì);解直角三角形.
分析:(1)連接AO,AC(如圖).欲證AP是⊙O的切線,只需證明OA⊥AP即可;
(2)利用(1)中切線的性質(zhì)在Rt△OAP中利用邊角關(guān)系求得∠ACO=60°.然后在Rt△BAC、Rt△ACD中利用余弦三角函數(shù)的定義知AC=2 ,CD=4.
解答:(1)證明:連接AO,AC(如圖).
∵BC是⊙O的直徑,
∴∠BAC=∠CAD=90°.
∵E是CD的中點,
∴CE=DE=AE.
∴∠ECA=∠EAC.
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA.
∵CD是⊙O的切線,
∴CD⊥OC.
∴∠ECA+∠OCA=90°.
∴∠EAC+∠OAC=90°.
∴OA⊥AP.
∵A是⊙O上一點,
∴AP是⊙O的切線;
(2)解:由(1)知OA⊥AP.
在Rt△OAP中,∵∠OAP=90°,OC=CP=OA,即OP=2OA,
∴sinP= =,
∴∠P=30°.
∴∠AOP=60°.
∵OC=OA,
∴∠ACO=60°.
在Rt△BAC中,∵∠BAC=90°,AB=6,∠ACO=60°,
∴AC= =2 ,
又∵在Rt△ACD中,∠CAD=90°,∠ACD=90°?∠ACO=30°,
∴CD= = =4.
點評:本題考查了切線的判定與性質(zhì)、解直角三角形.注意,切線的定義的運用,解題的關(guān)鍵是熟記特殊角的銳角三角函數(shù)值.
山
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