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- 2021-05-13 发布
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圆 (1)
班级 姓名 学号
一、选择题
1.如图,已知AB是⊙O的直径,∠D=40°,则∠CAB的度数为( )
A.20° B.40° C.50° D.70°
2.如图,从一张腰长为60cm,顶角为120°的等腰三角形铁皮OAB中剪出一个最大的扇形OCD,用此剪下的扇形铁皮围成一个圆锥的侧面(不计损耗),则该圆锥的高为( )
A.10cm B.15cm C.10cm D.20cm
3.如图,过⊙O外一点P引⊙O的两条切线PA、PB,切点分别是A、B,OP交⊙O于点C,点D是优弧上不与点A、点C重合的一个动点,连接AD、CD,若∠APB=80°,则∠ADC的度数是( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
4.如图,点A,B,C,P在⊙O上,CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为D,E,∠DCE=40°,则∠P的度数为( )
A.140° B.70° C.60° D.40°
5.如图,已知一块圆心角为270°的扇形铁皮,用它做一个圆锥形的烟囱帽(接缝忽略不计),圆锥底面圆的直径是60cm,则这块扇形铁皮的半径是( )
A.40cm B.50cm C.60cm D.80cm
6.如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点.当点P沿半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长是( )
A. B.π C. D.2
7.如图,点D(0,3),O(0,0),C(4,0)在⊙A上,BD是⊙A的一条弦,则sin∠OBD=( )
A. B. C. D.
8.如图,AB是⊙O的直径,直线PA与⊙O相切于点A,PO交⊙O于点C,连接BC.若∠P=40°,则∠ABC的度数为( )
A.20° B.25° C.40° D.50°
9.如图,圆O是Rt△ABC的外接圆,∠ACB=90°,∠A=25°,过点C作圆O的切线,交AB的延长线于点D,则∠D的度数是( )
A.25° B.40° C.50° D.65°
10.在公园的O处附近有E、F、G、H四棵树,位置如图所示(图中小正方形的边长均相等)现计划修建一座以O为圆心,OA为半径的圆形水池,要求池中不留树木,则E、F、G、H四棵树中需要被移除的为( )
A.E、F、G B.F、G、H C.G、H、E D.H、E、F
二、填空题
11.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,已知∠C=∠D,则AB与CD的位置关系是 .
12.如图,某数学兴趣小组将边长为5的正方形铁丝框ABCD变形为以A为圆心,AB为半径的扇形(忽略铁丝的粗细),则所得的扇形ABD的面积为______________.
13.如图,AB是⊙O的直径,AC、BC是⊙O的弦,直径DE⊥AC于点P.若点D在优弧上,AB=8,BC=3,则DP= .
14.如图,⊙O是△ABC的外接圆,直径AD=4,∠ABC=∠DAC,则AC长为 .
15.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,D为BC边的中点,以AD上一点O为圆心的⊙O和AB、BC均相切,则⊙O的半径为 .
三、解答题
16.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°
(1)先作∠ACB的平分线交AB边于点P,再以点P为圆心,PA长为半径作⊙P;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)请你判断(1)中BC与⊙P的位置关系,并证明你的结论.
17.如图,已知四边形ABCD内接于圆O,连结BD,∠BAD=105°,∠DBC=75°.
(1)求证:BD=CD;
(2)若圆O的半径为3,求的长.
18.如图,在⊙O中,点C是直径AB延长线上一点,过点C作⊙O的切线,切点为D,连结BD.
(1)求证:∠A=∠BDC;
(2)若CM平分∠ACD,且分别交AD、BD于点M、N,当DM=1时,求MN的长.
19.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,点O在边AB上,以点O为圆心,OA为半径的圆经过点C,过点C作直线MN,使∠BCM=2∠A.
(1)判断直线MN与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若OA=4,∠BCM=60°,求图中阴影部分的面积.
20.如图,在△ABC中,E是AC边上的一点,且AE=AB,∠BAC=2∠CBE,以AB为直径作⊙O交AC于点D,交BE于点F.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若AB=8,BC=6,求DE的长.
21.如图,在△ABC中,∠C=90°,D是BC边上一点,以DB为直径的⊙O经过AB的中点E,交AD的延长线于点F,连结EF.
(1)求证:∠1=∠F.
(2)若sinB=,EF=2,求CD的长.
22.如图,A、F、B、C是半圆O上的四个点,四边形OABC是平行四边形,∠FAB=15°,连接OF交AB于点E,过点C作OF的平行线交AB的延长线于点D,延长AF交直线CD于点H.
(1)求证:CD是半圆O的切线;
(2)若DH=6﹣3,求EF和半径OA的长.
23.如图1,AB为半圆O的直径,D为BA的延长线上一点,DC为半圆O的切线,切点为C.
(1)求证:∠ACD=∠B;
(2)如图2,∠BDC的平分线分别交AC,BC于点E,F;
①求tan∠CFE的值;
②若AC=3,BC=4,求CE的长.
24.如图,在△AOB中,∠AOB为直角,OA=6,OB=8,半径为2的动圆圆心Q从点O出发,沿着OA方向以1个单位长度/秒的速度匀速运动,同时动点P从点A出发,沿着AB方向也以1个单位长度/秒的速度匀速运动,设运动时间为t秒(0<t≤5)以P为圆心,PA长为半径的⊙P与AB、OA的另一个交点分别为C、D,连结CD、QC.
(1)当t为何值时,点Q与点D重合?
(2)当⊙Q经过点A时,求⊙P被OB截得的弦长.
(3)若⊙P与线段QC只有一个公共点,求t的取值范围.
答案详解
一、选择题
2.如图,从一张腰长为60cm,顶角为120°的等腰三角形铁皮OAB中剪出一个最大的扇形OCD,用此剪下的扇形铁皮围成一个圆锥的侧面(不计损耗),则该圆锥的高为( )
A.10cm B.15cm C.10cm D.20cm
【考点】圆锥的计算.
【分析】根据等腰三角形的性质得到OE的长,再利用弧长公式计算出弧CD的长,设圆锥的底面圆的半径为r,根据圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长得到r,然后利用勾股定理计算出圆锥的高.
【解答】解:过O作OE⊥AB于E,∵OA=OD=60cm,∠AOB=120°,
∴∠A=∠B=30°,
∴OE=OA=30cm,
∴弧CD的长==20π,
设圆锥的底面圆的半径为r,则2πr=20π,解得r=10,
∴圆锥的高==20.
故选D.
3.如图,过⊙O外一点P引⊙O的两条切线PA、PB,切点分别是A、B,OP交⊙O于点C,点D是优弧上不与点A、点C重合的一个动点,连接AD、CD,若∠APB=80°,则∠ADC的度数是( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【分析】根据四边形的内角和,可得∠BOA,根据等弧所对的圆周角相等,根据圆周角定理,可得答案.
【解答】解;如图,
由四边形的内角和定理,得
∠BOA=360°﹣90°﹣90°﹣80°=100°,
由=,得
∠AOC=∠BOC=50°.
由圆周角定理,得
∠ADC=∠AOC=25°,
故选:C.
4.如图,点A,B,C,P在⊙O上,CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为D,E,∠DCE=40°,则∠P的度数为( )
A.140° B.70° C.60° D.40°
【考点】圆周角定理.
【分析】先根据四边形内角和定理求出∠DOE的度数,再由圆周角定理即可得出结论.
【解答】解:∵CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为D,E,∠DCE=40°,
∴∠DOE=180°﹣40°=140°,
∴∠P=∠DOE=70°.
故选B.
5.如图,已知一块圆心角为270°的扇形铁皮,用它做一个圆锥形的烟囱帽(接缝忽略不计),圆锥底面圆的直径是60cm,则这块扇形铁皮的半径是( )
A.40cm B.50cm C.60cm D.80cm
【知识点】圆中的计算问题——弧长、圆锥的侧面积
【答案】A.
【解析】设这块扇形铁皮的半径为Rcm,∵圆锥的底面周长等于它的侧面展开图的弧长,∴×2πR=2π×.解得R=40.
故选择A.
6.如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点.当点P沿半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长是( )
A. B.π C. D.2
【考点】轨迹,等腰直角三角形
【答案】B
【解析】取AB的中点E,取CE的中点F,连接PE,CE,MF,则FM=PE=1,故M的轨迹为以F为圆心,1为半径的半圆弧,轨迹长为.
7.如图,点D(0,3),O(0,0),C(4,0)在⊙A上,BD是⊙A的一条弦,则sin∠OBD=( )
A. B. C. D.
【考点】锐角三角函数的定义.
【分析】连接CD,可得出∠OBD=∠OCD,根据点D(0,3),C(4,0),得OD=3,OC=4,由勾股定理得出CD=5,再在直角三角形中得出利用三角函数求出sin∠OBD即可.
【解答】解:∵D(0,3),C(4,0),
∴OD=3,OC=4,
∵∠COD=90°,
∴CD==5,
连接CD,如图所示:
∵∠OBD=∠OCD,
∴sin∠OBD=sin∠OCD==.
故选:D.
8.如图,AB是⊙O的直径,直线PA与⊙O相切于点A,PO交⊙O于点C,连接BC.若∠P=40°,则∠ABC的度数为( )
A.20° B.25° C.40° D.50°
【考点】切线的性质.
【分析】利用切线的性质和直角三角形的两个锐角互余的性质得到圆心角∠PAO的度数,然后利用圆周角定理来求∠ABC的度数.
【解答】解:如图,∵AB是⊙O的直径,直线PA与⊙O相切于点A,
∴∠PAO=90°.
又∵∠P=40°,
∴∠∠PAO=50°,
∴∠ABC=∠PAO=25°.
故选:B.
9.如图,圆O是Rt△ABC的外接圆,∠ACB=90°,∠A=25°,过点C作圆O的切线,交AB的延长线于点D,则∠D的度数是( )
A.25° B.40° C.50° D.65°
【考点】切线的性质;圆周角定理.
【分析】首先连接OC,由∠A=25°,可求得∠BOC的度数,由CD是圆O的切线,可得OC⊥CD,继而求得答案.
【解答】解:连接OC,
∵圆O是Rt△ABC的外接圆,∠ACB=90°,
∴AB是直径,
∵∠A=25°,
∴∠BOC=2∠A=50°,
∵CD是圆O的切线,
∴OC⊥CD,
∴∠D=90°﹣∠BOC=40°.
故选B.
10.在公园的O处附近有E、F、G、H四棵树,位置如图所示(图中小正方形的边长均相等)现计划修建一座以O为圆心,OA为半径的圆形水池,要求池中不留树木,则E、F、G、H四棵树中需要被移除的为( )
A.E、F、G B.F、G、H C.G、H、E D.H、E、F
【考点】点与圆的位置关系.
【分析】根据网格中两点间的距离分别求出,OE,OF,OG,OH然后和OA比较大小.最后得到哪些树需要移除.
【解答】解:∵OA==,
∴OE=2<OA,所以点E在⊙O内,
OF=2<OA,所以点E在⊙O内,
OG=1<OA,所以点E在⊙O内,
OH==2>OA,所以点E在⊙O外,
故选A
二、填空题
11.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,已知∠C=∠D,则AB与CD的位置关系是 AB∥CD .
【考点】圆内接四边形的性质.
【分析】由圆内接四边形的对角互补的性质以及等角的补角相等求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠C=180°
又∵∠C=∠D,
∴∠A+∠D=180°.
∴AB∥CD.
故答案为:AB∥CD
12.如图,某数学兴趣小组将边长为5的正方形铁丝框ABCD变形为以A为圆心,AB为半径的扇形(忽略铁丝的粗细),则所得的扇形ABD的面积为______________.
【知识点】圆中的计算问题——扇形的计算.
【答案】25.
【解析】∵扇形ABD的弧长等于正方形两边长的和BC+DC=10,扇形ABD的半径为正方形的边长5,∴S扇形ABD=×10×5=25.
13.如图,AB是⊙O的直径,AC、BC是⊙O的弦,直径DE⊥AC于点P.若点D在优弧上,AB=8,BC=3,则DP= 5.5 .
【考点】圆周角定理;垂径定理.
【分析】解:由AB和DE是⊙O的直径,可推出OA=OB=OD=4,∠C=90°,又有DE⊥AC,得到OP∥BC,于是有△AOP∽△ABC,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:∵AB和DE是⊙O的直径,
∴OA=OB=OD=4,∠C=90°,
又∵DE⊥AC,
∴OP∥BC,
∴△AOP∽△ABC,
∴,
即,
∴OP=1.5.
∴DP=OP+OP=5.5,
故答案为:5.5.
14.如图,⊙O是△ABC的外接圆,直径AD=4,∠ABC=∠DAC,则AC长为 2 .
【考点】三角形的外接圆与外心;圆周角定理.
【分析】连接CD,由∠ABC=∠DAC可得,得出则AC=CD,又∠ACD=90°,由等腰直角三角形的性质和勾股定理可求得AC的长.
【解答】解:连接CD,如图所示:
∵∠B=∠DAC,
∴,
∴AC=CD,
∵AD为直径,
∴∠ACD=90°,
在Rt△ACD中,AD=6,
∴AC=CD=AD=×4=2,
故答案为:2.
15.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,D为BC边的中点,以AD上一点O为圆心的⊙O和AB、BC均相切,则⊙O的半径为 .
【考点】切线的性质.
【分析】过点0作OE⊥AB于点E,OF⊥BC于点F.根据切线的性质,知OE、OF是⊙O的半径;然后由三角形的面积间的关系(S△ABO+S△BOD=S△ABD=S△ACD)列出关于圆的半径的等式,求得圆的半径即可.
【解答】解:过点0作OE⊥AB于点E,OF⊥BC于点F.
∵AB、BC是⊙O的切线,
∴点E、F是切点,
∴OE、OF是⊙O的半径;
∴OE=OF;
在△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,
∴由勾股定理,得BC=4;
又∵D是BC边的中点,
∴S△ABD=S△ACD,
又∵S△ABD=S△ABO+S△BOD,
∴AB•OE+BD•OF=CD•AC,即5×OE+2×0E=2×3,
解得OE=,
∴⊙O的半径是.
故答案为:.
三、解答题
16.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°
(1)先作∠ACB的平分线交AB边于点P,再以点P为圆心,PA长为半径作⊙P;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)请你判断(1)中BC与⊙P的位置关系,并证明你的结论.
【考点】直线与圆的位置关系;作图—复杂作图.
【分析】(1)根据题意作出图形,如图所示;
(2)BC与⊙P相切,理由为:过P作PD⊥BC,交BC于点P,利用角平分线定理得到PD=PA,而PA为圆P的半径,即可得证.
【解答】解:(1)如图所示,⊙P为所求的圆;
(2)BC与⊙P相切,理由为:
过P作PD⊥BC,交BC于点P,
∵CP为∠ACB的平分线,且PA⊥AC,PD⊥CB,
∴PD=PA,
∵PA为⊙P的半径.
∴BC与⊙P相切.
17.如图,已知四边形ABCD内接于圆O,连结BD,∠BAD=105°,∠DBC=75°.
(1)求证:BD=CD;
(2)若圆O的半径为3,求的长.
【考点】圆内接四边形的性质;弧长的计算.
【分析】(1)直接利用圆周角定理得出∠DCB的度数,再利用∠DCB=∠DBC求出答案;
(2)首先求出的度数,再利用弧长公式直接求出答案.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD内接于圆O,
∴∠DCB+∠BAD=180°,
∵∠BAD=105°,
∴∠DCB=180°﹣105°=75°,
∵∠DBC=75°,
∴∠DCB=∠DBC=75°,
∴BD=CD;
(2)解:∵∠DCB=∠DBC=75°,
∴∠BDC=30°,
由圆周角定理,得,的度数为:60°,
故===π,
答:的长为π.
18.如图,在⊙O中,点C是直径AB延长线上一点,过点C作⊙O的切线,切点为D,连结BD.
(1)求证:∠A=∠BDC;
(2)若CM平分∠ACD,且分别交AD、BD于点M、N,当DM=1时,求MN的长.
【考点】切线的性质.
【分析】(1)由圆周角推论可得∠A+∠ABD=90°,由切线性质可得∠CDB+∠ODB=90°,而∠ABD=∠ODB,可得答案;
(2)由角平分线及三角形外角性质可得∠A+∠ACM=∠BDC+∠DCM,即∠DMN=∠DNM,根据勾股定理可求得MN的长.
【解答】解:(1)如图,连接OD,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,即∠A+∠ABD=90°,
又∵CD与⊙O相切于点D,
∴∠CDB+∠ODB=90°,
∵OD=OB,
∴∠ABD=∠ODB,
∴∠A=∠BDC;
(2)∵CM平分∠ACD,
∴∠DCM=∠ACM,
又∵∠A=∠BDC,
∴∠A+∠ACM=∠BDC+∠DCM,即∠DMN=∠DNM,
∵∠ADB=90°,DM=1,
∴DN=DM=1,
∴MN==.
19.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,点O在边AB上,以点O为圆心,OA为半径的圆经过点C,过点C作直线MN,使∠BCM=2∠A.
(1)判断直线MN与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若OA=4,∠BCM=60°,求图中阴影部分的面积.
【考点】直线与圆的位置关系;扇形面积的计算.
【分析】(1)MN是⊙O切线,只要证明∠OCM=90°即可.
(2)求出∠AOC以及BC,根据S阴=S扇形OAC﹣S△OAC计算即可.
【解答】解:(1)MN是⊙O切线.
理由:连接OC.
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵∠BOC=∠A+∠OCA=2∠A,∠BCM=2∠A,
∴∠BCM=∠BOC,
∵∠B=90°,
∴∠BOC+∠BCO=90°,
∴∠BCM+∠BCO=90°,
∴OC⊥MN,
∴MN是⊙O切线.
(2)由(1)可知∠BOC=∠BCM=60°,
∴∠AOC=120°,
在RT△BCO中,OC=OA=4,∠BCO=30°,
∴BO=OC=2,BC=2
∴S阴=S扇形OAC﹣S△OAC=﹣=﹣4.
20.如图,在△ABC中,E是AC边上的一点,且AE=AB,∠BAC=2∠CBE,以AB为直径作⊙O交AC于点D,交BE于点F.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若AB=8,BC=6,求DE的长.
【考点】切线的判定.
【分析】(1)由AE=AB,可得∠ABE=90°﹣∠BAC,又由∠BAC=2∠CBE,可求得∠ABC=∠ABE+∠CBE=90°,继而证得结论;
(2)首先连接BD,易证得△ABD∽△ACB,然后由相似三角形的对应边成比例,求得答案.
【解答】(1)证明:∵AE=AB,
∴△ABE是等腰三角形,
∴∠ABE=(180°﹣∠BAC=)=90°﹣∠BAC,
∵∠BAC=2∠CBE,
∴∠CBE=∠BAC,
∴∠ABC=∠ABE+∠CBE=(90°﹣∠BAC)+∠BAC=90°,
即AB⊥BC,
∴BC是⊙O的切线;
(2)解:连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ABC=90°,
∴∠ADB=∠ABC,
∵∠A=∠A,
∴△ABD∽△ACB,
∴=,
∵在Rt△ABC中,AB=8,BC=6,
∴AC==10,
∴,
解得:AD=6.4,
∵AE=AB=8,
∴DE=AE﹣AD=8﹣6.4=1.6.
21.如图,在△ABC中,∠C=90°,D是BC边上一点,以DB为直径的⊙O经过AB的中点E,交AD的延长线于点F,连结EF.
(1)求证:∠1=∠F.
(2)若sinB=,EF=2,求CD的长.
【考点】圆周角定理;解直角三角形.
【分析】(1)连接DE,由BD是⊙O的直径,得到∠DEB=90°,由于E是AB的中点,得到DA=DB,根据等腰三角形的性质得到∠1=∠B等量代换即可得到结论;
(2)g根据等腰三角形的判定定理得到AE=EF=2,推出AB=2AE=4,在Rt△ABC中,根据勾股定理得到BC==8,设CD=x,则AD=BD=8﹣x,根据勾股定理列方程即可得到结论.
【解答】解:(1)证明:连接DE,
∵BD是⊙O的直径,
∴∠DEB=90°,
∵E是AB的中点,
∴DA=DB,
∴∠1=∠B,
∵∠B=∠F,
∴∠1=∠F;
(2)∵∠1=∠F,
∴AE=EF=2,
∴AB=2AE=4,
在Rt△ABC中,AC=AB•sinB=4,
∴BC==8,
设CD=x,则AD=BD=8﹣x,
∵AC2+CD2=AD2,
即42+x2=(8﹣x)2,
∴x=3,即CD=3.
22.如图,A、F、B、C是半圆O上的四个点,四边形OABC是平行四边形,∠FAB=15°,连接OF交AB于点E,过点C作OF的平行线交AB的延长线于点D,延长AF交直线CD于点H.
(1)求证:CD是半圆O的切线;
(2)若DH=6﹣3,求EF和半径OA的长.
【分析】(1)连接OB,根据已知条件得到△AOB是等边三角形,得到∠AOB=60°,根据圆周角定理得到∠AOF=∠BOF=30°,根据平行线的性质得到OC⊥CD,由切线的判定定理即可得到结论;
(2)根据平行线的性质得到∠DBC=∠EAO=60°,解直角三角形得到BD=BC=AB,推出AE=AD,根据相似三角形的性质得到,求得EF=2﹣,根据直角三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:(1)连接OB,
∵OA=OB=OC,
∵四边形OABC是平行四边形,
∴AB=OC,
∴△AOB是等边三角形,
∴∠AOB=60°,
∵∠FAD=15°,
∴∠BOF=30°,
∴∠AOF=∠BOF=30°,
∴OF⊥AB,
∵CD∥OF,
∴CD⊥AD,
∵AD∥OC,
∴OC⊥CD,
∴CD是半圆O的切线;
(2)∵BC∥OA,
∴∠DBC=∠EAO=60°,
∴BD=BC=AB,
∴AE=AD,
∵EF∥DH,
∴△AEF∽△ADH,
∴,
∵DH=6﹣3,
∴EF=2﹣,
∵OF=OA,
∴OE=OA﹣(2﹣),
∵∠AOE=30°,
∴==,
解得:OA=2.
23.如图1,AB为半圆O的直径,D为BA的延长线上一点,DC为半圆O的切线,切点为C.
(1)求证:∠ACD=∠B;
(2)如图2,∠BDC的平分线分别交AC,BC于点E,F;
①求tan∠CFE的值;
②若AC=3,BC=4,求CE的长.
【考点】切线的性质.
【分析】(1)利用等角的余角相等即可证明.
(2)①只要证明∠CEF=∠CFE即可.
②由△DCA∽△DBC,得===,设DC=3k,DB=4k,由CD2=DA•DB,得9k2=(4k﹣5)•4k,由此求出DC,DB,再由△DCE∽△DBF,得=,设EC=CF=x,列出方程即可解决问题.
【解答】(1)证明:如图1中,连接OC.
∵OA=OC,
∴∠1=∠2,
∵CD是⊙O切线,
∴OC⊥CD,
∴∠DCO=90°,
∴∠3+∠2=90°,
∵AB是直径,
∴∠1+∠B=90°,
∴∠3=∠B.
(2)解:①∵∠CEF=∠ECD+∠CDE,∠CFE=∠B+∠FDB,
∵∠CDE=∠FDB,∠ECD=∠B,
∴∠CEF=∠CFE,∵∠ECF=90°,
∴∠CEF=∠CFE=45°,
∴tan∠CFE=tan45°=1.
②在RT△ABC中,∵AC=3,BC=4,
∴AB==5,
∵∠CDA=∠BDC,∠DCA=∠B,
∴△DCA∽△DBC,
∴===,设DC=3k,DB=4k,
∵CD2=DA•DB,
∴9k2=(4k﹣5)•4k,
∴k=,
∴CD=,DB=,
∵∠CDE=∠BDF,∠DCE=∠B,
∴△DCE∽△DBF,
∴=,设EC=CF=x,
∴=,
∴x=.
∴CE=.
24.如图,在△AOB中,∠AOB为直角,OA=6,OB=8,半径为2的动圆圆心Q从点O出发,沿着OA方向以1个单位长度/秒的速度匀速运动,同时动点P从点A出发,沿着AB方向也以1个单位长度/秒的速度匀速运动,设运动时间为t秒(0<t≤5)以P为圆心,PA长为半径的⊙P与AB、OA的另一个交点分别为C、D,连结CD、QC.
(1)当t为何值时,点Q与点D重合?
(2)当⊙Q经过点A时,求⊙P被OB截得的弦长.
(3)若⊙P与线段QC只有一个公共点,求t的取值范围.
【考点】圆的综合题.
【分析】(1)由题意知CD⊥OA,所以△ACD∽△ABO,利用对应边的比求出AD的长度,若Q与D重合时,则,AD+OQ=OA,列出方程即可求出t的值;
(2)由于0<t≤5,当Q经过A点时,OQ=4,此时用时为4s,过点P作PE⊥OB于点E,利用垂径定理即可求出⊙P被OB截得的弦长;
(3)若⊙P与线段QC只有一个公共点,分以下两种情况,①当QC与⊙P相切时,计算出此时的时间;②当Q与D重合时,计算出此时的时间;由以上两种情况即可得出t的取值范围.
【解答】解:(1)∵OA=6,OB=8,
∴由勾股定理可求得:AB=10,
由题意知:OQ=AP=t,
∴AC=2t,
∵AC是⊙P的直径,
∴∠CDA=90°,
∴CD∥OB,
∴△ACD∽△ABO,
∴,
∴AD=,
当Q与D重合时,
AD+OQ=OA,
∴+t=6,
∴t=;
(2)当⊙Q经过A点时,如图1,
OQ=OA﹣QA=4,
∴t==4s,
∴PA=4,
∴BP=AB﹣PA=6,
过点P作PE⊥OB于点E,⊙P与OB相交于点F、G,
连接PF,
∴PE∥OA,
∴△PEB∽△AOB,
∴,
∴PE=,
∴由勾股定理可求得:EF=,
由垂径定理可求知:FG=2EF=;
(3)当QC与⊙P相切时,如图2,
此时∠QCA=90°,
∵OQ=AP=t,
∴AQ=6﹣t,AC=2t,
∵∠A=∠A,
∠QCA=∠ABO,
∴△AQC∽△ABO,
∴,
∴,
∴t=,
∴当0<t≤时,⊙P与QC只有一个交点,
当QC⊥OA时,
此时Q与D重合,
由(1)可知:t=,
∴当<t≤5时,⊙P与QC只有一个交点,
综上所述,当,⊙P与QC只有一个交点,t的取值范围为:0<t≤或<t≤5.