【逐步提示】如图,圆与y轴有两个交点,两个交点间的距离即是圆的弦AB的长.根据垂径定理可求出半弦长
AC及BC,由于点E的坐标是(1,1)可证四边形ODEC是正方形,DE=CE=CO=OD=1.由图知OA=AC+OC,OB=BC-CO,两交点坐标可求.
【详细解答】解:如图,作EC⊥y轴于点C,ED⊥x轴于点D,因为点E的坐标为(1,1),所以ED=CE=OD=OC=1.
在直角三角形AEC中,CE=1,AE=5,所以AC=
AE2?CE2?5?1?2,所以OA=AC+CO=3,OB=BC-CO=1,所
以点A的坐标为(0,3),点B的坐标为(0,-1).故答案为:(0,3),(0,-1).
【解后反思】这是垂径定理在直角坐标系内的应用.关键要结合图象找出反应坐标的线段及求出线段的长度.易错点是忽视点的坐标的符号及写错横、纵坐标的位置. 【关键词】 直角坐标系;点的坐标;垂径定理及应用
三、解答题
1. .(山东临沂,23,9分)
如图,A,P,B,C是圆上的四个点,∠APC=∠CPB=60°,AP,CB的延长线相交于点D. (1)求证:△ABC是等边三角形;
(2)若∠PAC=90°,AB=23,求PD的长.
【逐步提示】(1)由圆周角定理得出∠ABC=∠APC=∠CPB=∠BAC=60°,再由等腰三角形的判定得出△ABC是等腰三角形,进一步得出△ABC是等边三角形.(2)由∠PAC=90°,∠ACB=60°,可得∠D=30°;由直角三角形的性质可得DC的长,得出BD的长;由圆内接四边形的性质得出∠PBC=90°,则∠PBD=90°;在Rt△PBD中,解直角三角形求出PD的长.
【详细解答】解:(1)证明:∵A,P,B,C是圆上的四个点,∠APC=∠CPB=60°, ∴∠ABC=∠APC,∠CPB=∠BAC. 又∵∠APC=∠CPB=60°, ∴∠ABC=∠BAC=60°, ∴AC=BC,且∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形.………………………………………………4分 (2)解:∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,AC=AB=BC=23. ∵∠PAC=90°,∴∠D=30°.
∴DC=2AC=43,
∴BD=23.………………………………………………………6分 ∵四边形APBC是圆内接四边形,∠PAC=90°, ∴∠PBC=90°,∴∠PBD=90°. 在Rt△PBD中,
23BD==4.………………………………………………9分 cos3032【解后反思】(1)圆周角定理:同弧或等弧所对的圆周角相等;(2)等边三角形的判定:①三个角都相等的三角形
PD=
是等边三角形;②有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形. 【一题多解】∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,AC=AB=BC=23. ∵∠PAC=90°,∴∠D=30°.
∴DC=2AC=43,AD=6, ∴BD=23.
∵四边形APBC是圆内接四边形,∠PAC=90°, ∴∠PBC=90°,∴∠PBD=90°.
在Rt△PBD和Rt△CAD中,∠D是公共角, ∴Rt△PBD∽Rt△CAD, ∴即BDPD=, ADDC23PD=, 643∴PD=4.
【关键词】圆周角定理;等边三角形的判定;相似三角形的判定与性质;解直角三角形
2. ( 山东潍坊,21,8分)正方形ABCD内接于⊙O,如图所示,在劣弧AB上取一点E,连接DE、BE,过点D作DF∥BE交⊙O于点F,连接BF、AF,且AF与DE相交于点G. 求证:(1)四边形EBFD是矩形; (2)DG=BE.
【逐步提示】本题是一道圆与四边形的综合题,解题的关键是利用圆的基本性质得到题目所需的条件,再进行证明.
(1)要证明四边形BEDF是矩形,需证明有三个角是直角,先根据同弧所对的圆周角相等及正方形的性质,得到∠BED=∠BFD=90°,再根据两直线平行,同旁内角互补求得第三个直角即可.(2)根据圆周角与它所对弧的关系求得∠AFD=45°,则△DFG为等腰直角三角形,再根据矩形的对边相等得到BE=DG. 【详细解答】证明:(1)∵正方形ABCD内接于⊙O,
∴∠BED=∠BAD=90°,∠BFD=∠BCD=90°, 又∵DF∥BE,
∴∠EDF+∠BED=180°, ∴∠EDF=90°,
∴四边形EBFD是矩形.
(2)∵正方形ABCD内接于⊙O, ∴AD的度数是90°,
∴∠AFD=45°, 又∵∠GDF=90°, ∴∠DGF=∠DFG=45°, ∴DG=DF,
又∵在矩形EBFD中,BE=DF, ∴BE=DG.
【解后反思】看到求与圆有关的角,应考虑如下几点(1)同弧或等弧所对的圆周角相等;(2)一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半;(3)圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半(4)圆的内接四边形的对角互补等。
【关键词】 圆的有关性质;圆周角定理;矩形的判定;正方形的性质
3. (山东淄博,23,9分)已知,点M是二次函数y=ax(a>0)图象上的一点,点F的坐标为(0,
2
1),直角4a1坐标系中的坐标原点O与点M,F在同一个圆上,圆心Q的纵坐标为.
8(1)求a的值;
(2)当O,Q,M三点在同一条直线上时,求点M和点Q的坐标;
(3)当点M在第一象限时,过点M作MN⊥x轴,垂足为点N. 求证:MF=MN+OF.
【逐步提示】本题考查二次函数,圆,勾股定理,垂径定理,数形结合思想,解题关键是掌握相关知识,并能据题意画出有关图形,能数形结合地解决问题.
(1)由垂径定理的逆定理,知圆心Q在弦OF的垂直平分线上.
(2)点Q为OM的中点,由此可先得点M的坐标,进而求点Q的坐标.
2
(3)设M(n,n)(n>0),则N(n,0),利用勾股定理求出MF即可解决问题.
11【详细解答】解:(1)圆心Q的纵坐标为,则点F的纵坐标为,
481=1. 解得a=1. 4a2
(2)由(1)知二次函数的解析式为y= x. ∴
当O,Q,M三点在同一条直线上时,点M的纵坐标为
1. 4
将y=
112
代入y= x,得x=?. 421111,)或(-,). 2424∴点M的坐标为(点Q的坐标为(
1111,)或(-,). 48482
(3)设M(n,n)(n>0),∴N(n,0). ∵F(0,
121),∴MN+OF= n+. 4411MF=n2?(n2?)2= n2+.
44∴MF=MN+OF.
【解后反思】知道圆心在任意弦的垂直平分线上是解决(1)题的关键;知道圆心是直径的中点是解(2)的关键;设点的坐标,利用勾股定理求两点间的距离是解决(3)题的关键. 【关键词】二次函数,圆,勾股定理,垂径定理,数形结合思想
4. ( 四川省成都市,20,10分)如图在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以CB为半径作⊙C,交AC于点D,交AC的延长线于点E,连接BD、BE. ⑴求证:△ABD∽△AEB;
AB4=时,求tanE; BC3⑶在⑵的条件下,作∠BAC的平分线,与BE交于点F,若AF=2,求⊙C的半径.
B F ⑵当A
D
C
E
【逐步提示】本题考查了切线的性质、圆周角定理、相似三角形的判定及性质等相关知识,解题的关键是熟练掌握这些知识的综合应用.⑴利用直径所对圆周角是直角,求得∠DBE=∠ABC=90°,然后通过∠ABD=∠CBE,∠E=∠CBE,得到∠E=∠ABD即可证明△ABD∽△AEB;⑵过B作BH⊥AE于点H,根据题意设AB=4x,BC=3x,利用勾股定理及三角形面积公式在Rt△ABC中,求出AC、高BH及HE的长,再在Rt△BEH中,运用三角函数定义即可求出tanE;⑶过F作FM⊥AE交AE于点M.根据角平分线的性质求出
EF的值,再利用△EFM∽△EBH,把BFEM,FM用含x的式子表示出来,在Rt△AFM中利用勾股定理列方程求解.
【详细解答】解:⑴∵DE为⊙C的直径,∴∠DBE=90°,∵∠ABC=90°,∠ABD=∠CBE,∵BC=CE,∴∠CBE=∠E,∴∠ABD=∠E,又∵∠BAD=∠EAB,∴△ABD∽△AEB. ⑵过B作BH⊥AE交AE于点H. AB4∵=,设AB=4x,BC=3x,∴在Rt△ABC中,AC=AB2?AC2=(4x)2?(3x)2=5x,CE=3x, BC31211AB?BC12AC·BH=AB·BC,∴AC·BH=AB·BC,∴BH==x,∴AH=AB2?BH2=(4x)2?(x)2522AC5161624=x,∴HE=AC+CE-AH=5x+3x-x=x,
555∵S△ABC=
∴tanE=
BH1=. 2HE
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