1(2014•江苏苏州,第28题9分)如图,已知l1⊥l2,⊙O与l1,l2都相切,⊙O
的半径为2cm,矩形ABCD的边AD、AB分别与l1,l2重合,AB=4形ABCD的移动速度为4cm/s,设移动时间为t(s) (1)如图①,连接OA、AC,则∠OAC的度数为 105 °;
(2)如图②,两个图形移动一段时间后,⊙O到达⊙O1的位置,矩形ABCD到达A1B1C1D1的位置,此时点O1,A1,C1恰好在同一直线上,求圆心O移动的距离(即OO1的长);
(3)在移动过程中,圆心O到矩形对角线AC所在直线的距离在不断变化,设该距离为d(cm),当d<2时,求t的取值范围(解答时可以利用备用图画出相关示意图).
cm,
AD=4cm,若⊙O与矩形ABCD沿l1同时向右移动,⊙O的移动速度为3cm,矩
2(2014•江苏徐州,第28题10分)如图,矩形ABCD的边AB=3cm,AD=4cm,
点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE为直径作圆O,点F为圆O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与圆O相交于点G,连接CG.
(1)试说明四边形EFCG是矩形;
(2)当圆O与射线BD相切时,点E停止移动,在点E移动的过程中, ①矩形EFCG的面积是否存在最大值或最小值?若存在,求出这个最大值或最小值;若不存在,说明理由; ②求点G移动路线的长.
3.(2014•江苏苏州,第27题8分)如图,已知⊙O上依次有A、B、C、D四个点,=
,连接AB、AD、BD,弦AB不经过圆心O,延长AB到E,使BE=AB,
的长;
连接EC,F是EC的中点,连接BF.
(1)若⊙O的半径为3,∠DAB=120°,求劣弧(2)求证:BF=BD;
(3)设G是BD的中点,探索:在⊙O上是否存在点P(不同于点B),使得PG=PF?并说明PB与AE的位置关系.
4. (2014•上海,第25题14分)如图1,已知在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=8,cosB=
4,点P是边BC上的动点,以CP为半径的圆C与5
边AD交于点E、F(点F在点E的右侧),射线CE与射线BA交于点G.
(1)当圆C经过点A时,求CP的长;
(2)联结AP,当AP∥CG时,求弦EF的长;
(3)当△AGE是等腰三角形时,求圆C的半径长.
1 (1)利用切线的性质以及锐角三角函数关系分别求出∠OAD=45°,∠DAC=60°,进而得出答案; (2)首先得出,∠C1A1D1=60°,再利用A1E=AA1﹣OO1﹣2=t﹣2,求出t的值,进而得出OO1=3t得出答案即可; (3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设移动时间为t1,②当直线AC与⊙O第二次相切时,设移动时间为t2,分别求出即可. 解解:(1)∵l1⊥l2,⊙O与l1,l2都相切, 答: ∴∠OAD=45°, ∵AB=4cm,AD=4cm, ∴CD=4cm,AD=4cm, ∴tan∠DAC===, ∴t﹣2=,∴t=+2,∴OO1=3t=2+6; (3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设移动时间为t1, 如图,此时⊙O移动到⊙O2的位置,矩形ABCD移动到A2B2C2D2的位置, 设⊙O2与直线l1,A2C2分别相切于点F,G,连接O2F,O2G,O2A2, ∴O2F⊥l1,O2G⊥A2G2, 由(2)得,∠C2A2D2=60°,∴∠GA2F=120°, ∴∠O2A2F=60°, 在Rt△A2O2F中,O2F=2,∴A2F=∵OO2=3t,AF=AA2+A2F=4t1+∴4t1+﹣3t1=2,∴t1=2﹣, , , ∴∠DAC=60°, ∴∠OAC的度数为:∠OAD+∠DAC=105°, 故答案为:105; ②当直线AC与⊙O第二次相切时,设移动时间为t2, 记第一次相切时为位置一,点O1,A1,C1共线时位置二,第二次相切时为位置三, 由题意知,从位置一到位置二所用时间与位置二到位置三所用时间相等,∴+2﹣(2﹣)=t2﹣(+2),解得:t2=2+2, . 综上所述,当d<2时,t的取值范围是:2﹣<t<2+2点此题主要考查了切线的性质以及锐角三角函数关系等知识,利用分类讨论评: 以及数形结合t的值是解题关键. 2专题: 压轴题;存在型. (2)如图位置二,当O1,A1,C1恰好在同一直线上时,设⊙O1与l1的切点分析: (1)只要证到三个内角等于90°即可. 为E, 连接O1E,可得O1E=2,O1E⊥l1, 在Rt△A1D1C1中,∵A1D1=4,C1D1=4, ∴tan∠C1A1D1=,∴∠C1A1D1=60°, 在Rt△A1O1E中,∠O1A1E=∠C1A1D1=60°, ∴A1E==, (2)易证点D在⊙O上,根据圆周角定理可得∠FCE=∠FDE,从而证到△CFE∽△DAB,根据相似三角形的性质可得到S矩形ABCD=2S△CFE=.然后只需求出CF的范围就可求出S矩形ABCD的范围.根据圆周角定理和矩形的性质可证到∠GDC=∠FDE=定值,从而得到点G的移动的路线是线段,只需找到点G的起点与终点,求出该线段的长度即可. ∵A1E=AA1﹣OO1﹣2=t﹣2, 解答:解:(1)证明:如图1,
∵CE为⊙O的直径,∴∠CFE=∠CGE=90∵EG⊥EF,∴∠FEG=90°. ∴∠CFE=∠CGE=∠FEG=90°.∴四边形EFCG是矩形. (2)①存在.连接OD,如图2①,
∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ADC=90°.
∵点O是CE的中点,∴OD=OC.∴点D在⊙O上. ∴矩形EFCG的面积最大值为12,最小值为.
②∵∠GDC=∠FDE=定值,点G的起点为D,终点为G″, ∴点G的移动路线是线段DG″.
∵∠GDC=∠FDE,∠DCG″=∠A=90°, ∴△DCG″∽△DAB.∴=.∴=
.∴DG″=
.
∵∠FCE=∠FDE,∠A=∠CFE=90°,∴△CFE∽△DAB. ∴=(
)2.∵AD=4,AB=3,∴BD=5,
S△CFE=(
)2•S△DAB=
××3×4=.
∴S矩形ABCD=2S△CFE=
.
∵四边形EFCG是矩形,∴FC∥EG.∴∠FCE=∠CEG. ∵∠GDC=∠CEG,∠FCE=∠FDE,∴∠GDC=∠FDE.
∵∠FDE+∠CDB=90°,∴∠GDC+∠CDB=90°.∴∠GDB=90°
Ⅰ.当点E在点A(E′)处时,点F在点B(F′)处,点G在点D(G′处,如图2①所示.此时,CF=CB=4.
Ⅱ.当点F在点D(F″)处时,直径F″G″⊥BD, 如图2②所示,此时⊙O与射线BD相切,CF=CD=3. Ⅲ.当CF⊥BD时,CF最小,此时点F到达F″′, 如图2③所示.S△BCD=BC•CD=BD•CF″′. ∴4×3=5×CF″′∴CF″′=.∴
≤CF≤4.
∵S矩形ABCD=,∴×(
)2≤S2矩形ABCD≤×4.
∴
≤S矩形ABCD≤12.
∴点G移动路线的长为
.
点评: 本题考查了矩形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、圆周角定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、垂线段定理等知识,考查了动点的移动的路线长,综合性较强.而发现∠CDG=∠ADB及∠FCE=∠ADB是解决本题的关键. 3 (1)利用圆心角定理进而得出∠BOD=120°,再利用弧长公式求出劣弧的长; (2)利用三角形中位线定理得出BF=AC, 再利用圆心角定理得出=,进而得出BF=BD; (3)首先过点B作AE的垂线,与⊙O的交点即为所求的点P,得出BP⊥AE,进而证明△PBG≌△PBF(SAS),求出PG=PF. (1)解:连接OB,OD, ∵∠DAB=120°,∴所对圆心角的度数为240°, ∴∠BOD=120°, ∵⊙O的半径为3, ∴劣弧的长为:×π×3=2π; (2)证明:连接AC, ∵AB=BE,∴点B为AE的中点, ∵F是EC的中点,∴BF为△EAC的中位线, ∴BF=AC,∵=,∴+=+,∴=, ∴BD=AC,∴BF=BD; (3)解:过点B作AE的垂线,与⊙O的交点即为所求的点P,∵BF为△EAC的中位线,∴BF∥AC,∴∠FBE=∠CAE, ∵=,∴∠CAB=∠DBA,∵由作法可知BP⊥AE, ∴∠GBP=∠FBP,∵G为BD的中点,∴BG=BD,∴BG=BF, 在△PBG和△PBF中, ,∴△PBG≌△PBF(SAS),∴PG=PF. :4( 1)当点A在⊙C上时,点E和点A重合,过点A作AH⊥BC于H,直接利用勾股定理求出AC进而得出答案; (2)首先得出四边形APCE是菱形,进而得出CM的长, 进而利用锐角三角函数关系得出CP以及EF的长; (3)当∠AEG=∠B时,A、E、G重合,只能∠AGE=∠AEG, 利用AD∥BC,得出△GAE∽△GBC,进而求出即可. 解 分析:解答: 解:(1)如图1,设⊙O的半径为r, 当点A在⊙C上时,点E和点A重合,过点A作AH⊥BC于H, ∴BH=AB•cosB=4,∴AH=3,CH=4,∴AC==5, ∴此时CP=r=5; (2)如图2,若AP∥CE,APCE为平行四边形, ∵CE=CP,∴四边形APCE是菱形,连接AC、EP,则AC⊥EP, ∴AM=CM=,由(1)知,AB=AC,则∠ACB=∠B, ∴CP=CE==,∴EF=2=; (3)如图3:过点C作CN⊥AD于点N, 4∵cosB=5,∴∠B<45°,∵∠BCG<90°,∴∠BGC>45°, ∵∠AEG=∠BCG≥∠ACB=∠B,∴当∠AEG=∠B时,A、E、G重合, ∴只能∠AGE=∠AEG,∵AD∥BC,∴△GAE∽△GBC, ∴=,即==,解得:AE=3,EN=AN﹣AE=1, =. 点评: 此题主要考查了相似三角形的判定与性质以及勾股定理以及锐角 三角函数关系等知识,利用分类讨论得出△AGE是等腰三角形时 只能∠AGE=∠AEG进而求出是解题关键. ∴CE=
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