【文档说明】《鲁教版(五四制)九年级数学专题复习训练》专题9圆—9.11动圆.docx,共(23)页,431.379 KB,由管理员店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-9a7a31039a6790aa23184660632ef75e.html
以下为本文档部分文字说明:
1【经典例题1】如图,Rt△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、CA分别相切于点D、E、F,且∠ACB=90°,AB=5,BC=3,点P在射线AC上运动,过点P作PH⊥AB,垂足为H.(1)直接写出线段AC、AD及⊙O半径的长;(2)设PH=x,PC=y,求y关于x的函数关系式;(3)当PH与⊙
O相切时,求相应的y值.【解析】(1)AC=4,AD=3,⊙O的半径长为1.(如图1,连接AO、DO.设⊙O的半径为r.在Rt△ABC中,由勾股定理得AC=22BCAB−=4,则⊙O的半径r=21(AC+BC-AB)=21(4+3-5)
=1;∵CE、CF是⊙O的切线,∠ACB=90°,∴∠CFO=∠FCE=∠CEO=90°,CF=CE,∴四边形CEOF是正方形,∴CF=OF=1;又∵AD、AF是⊙O的切线,∴AF=AD;∴AF=AC-CF=AC-OF=4
-1=3,即AD=3);(2)①如图1,若点P在线段AC上时.在Rt△ABC中,AB=5,AC=4,BC=3,∵∠C=90°,PH⊥AB,2∴∠C=∠PHA=90°,∵∠A=∠A,∴△AHP∽△ACB,∴==,
即543yx−=,∴y=-35x+4,即y与x的函数关系式是y=-35x+4(0≤x≤2.4);②同理,当点P在线段AC的延长线上时,△AHP∽△ACB,则==,即543yx+=,∴y=35x-4,即y与x的函数关系式是y=35x-4(x>2.4);(3)①当点P在线段AC上时,如图2,
P′H′与⊙O相切.∵∠OMH′=∠MH′D=∠H′DO=90°,OM=OD,∴四边形OMH′D是正方形,∴MH′=OM=1;由(1)知,四边形CFOE是正方形,CF=OF=1,∴P′H′=P′M+MH′=P′F+FC=P′C,即
x=y;又由(2)知,y=-35x+4,∴y=-35y+4,解得,y=23.3②当点P在AC的延长线上时,如图,P″H″与⊙O相切.此时y=1练习1-1如图1,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,点D在边AB的延长线上,BD=3,过点D作DE⊥AB,与边AC的延长线
相交于点E,以DE为直径作⊙O交AE于点F.(1)求⊙O的半径及圆心O到弦EF的距离;(2)连接CD,交⊙O于点G(如图2).求证:点G是CD的中点.【解析】(1)∵∠ACB=90°,AB=5,BC=3,由勾股定理得:AC=4,∵AB=5,BD=3,∴AD=8,∵∠ACB=90°,D
E⊥AD,∴∠ACB=∠ADE,∵∠A=∠A,∴△ACB∽△ADE,BCACAB,DEADAE345,DE8AE====∴DE=6,AE=10,即⊙O的半径为3;4过O作OQ⊥EF于Q,则∠EQO
=∠ADE=90°,∵∠QEO=∠AED,∴△EQO∽△EDA,EOOQ,AEAD3OQ,108==∴OQ=2.4,即圆心O到弦EF的距离是2.4;(2)连接EG,∵AE=10,AC=4,∴CE=6,∴CE=DE=6,∵DE为直径,∴∠EGD=90°,∴EG⊥CD
,∴点G为CD的中点.5练习1-2如图,AE切⊙O于点E,AT交⊙O于点M,N,线段OE交AT于点C,OB⊥AT于点B,已知∠EAT=30°,AE=33,MN=222.(1)求∠COB的度数;(2)求⊙O的半径R;(3)点F在⊙O上(弧FME是劣弧),且EF=5,把△OBC经过平移、旋转和
相似变换后,使它的两个顶点分别与点E,F重合.在EF的同一侧,这样的三角形共有多少个?你能在其中找出另一个顶点在⊙O上的三角形吗?请在图中画出这个三角形,并求出这个三角形与△OBC的周长之比.【解析】(1)∵AE切⊙O于点E,∴AE⊥CE,又OB⊥
AT,∴∠AEC=∠CBO=90°,又∠BCO=∠ACE,∴△AEC∽△OBC,又∠A=30°,6∴∠COB=∠A=30°.(2)∵AE=33,∠A=30°,∴在Rt△AEC中,ECtanAtan30,AE==即EC=AE·tan30°=3
.∵OB⊥MN,∴B为MN的中点,又MN=222,∴MB=1MN22.2=连接OM,在△MOB中,OM=R,MB=22,22222OBOMMBR22.COB,BOC30,OB3cosBOCcos30,OC23BOOC,22323OCOBR22.33OCECOMR,23R223R,3=−=
−=======−+==−+=VQ在中又整理得:R2+18R-115=0,即(R+23)(R-5)=0,7解得:R=-23(舍去)或R=5,∴⊙O的半径R为5.(3)在EF同一侧,△COB经过平移、旋转和相似变换后,这样
的三角形有6个,如图,每小图2个,顶点在圆上的三角形,如图所示:延长EO交圆O于点D,连接DF,如图所示,∵EF=5,直径ED=10,可得出∠FDE=30°,∴FD=53,则C△EFD=510531553,++=+()()()COBEFDCOB2C33
,CC15533351.=+=++=VVV由可得∶∶∶练习1-3如图所示,A是半径为12cm的⊙O上的定点,动点P从A出发,以2πcm/s的速度沿圆周逆时针运动,当点P回到A时立即停止运动.(1)如果∠POA=90°,求点P运动的时间;(2)如果点
B是OA延长线上的一点,AB=OA,那么当点P运动的时间为2s时,判断直线BP与⊙O的位置关系,并说明理由.8OABP【解析】(1)当∠POA=90°时,点P运动的路程为⊙O周长的14或34.设点P运动的时间为t
s.当点P运动的路程为⊙O周长的14时,2π·t=14·2π·12.解得t=3;当点P运动的路程为⊙O周长的34时,2π·t=34·2π·12.解得t=9.∴当∠POA=90°时,点P运动的时间为3s或9s.(2)如图
所示,当点P运动的时间为2s时,直线BP与⊙O相切.理由如下:当点P运动的时间为2s时,点P运动的路程为4πcm.连结OP、PA.∵⊙O的周长为24πcm,∴︵AP的长为⊙O周长的16.∴∠POA=60°.∵OP=OA,∴△OAP是等边三角形.∴OP=
OA=AP,∠OAP=60°.∵AB=OA,∴AP=AB.∵∠OAP=∠APB+∠B,∴∠APB=∠B=30°.∴OP⊥BP.∴直线BP与⊙O相切.9OABP练习1-4如图,在∠DAM内部做Rt△ABC,AB平分∠DA
M,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,点N为BC的中点,动点E由A点出发,沿AB运动,速度为每秒5个单位,动点F由A点出发,沿AM运动,速度为每秒8个单位,当点E到达点B时,两点同时停止运动,过A、E、F作⊙O.(1)判断△AEF的形状为,并判断AD与⊙O的位置关系为
;(2)求t为何值时,EN与⊙O相切?求出此时⊙O的半径,并比较半径与劣弧长度的大小;(3)直接写出△AEF的内心运动的路径长为;(注:当A、E、F重合时,内心就是A点)(4)直接写出线段EN与⊙O有两个公共点时,t的
取值范围为.(参考数据:sin37°=,tan37°=,tan74°≈,sin74°≈,cos74°≈)【解析】(1)过点E作EH⊥AF于H,连接OA、OE、OH,如图1所示:10∵∠ACB=90°,AB=10,AC=8,∴BC===6,设运动时间为t,则A
E=5t,AF=8t,∵∠AHE=∠ACB=90°,∠EAH=∠BAC,∴△EAH∽△BAC,∴=,即:=,∴AH=4t,∴FH=AF﹣AH=8t﹣4t=4t,∴AH=FH,∵EH⊥AF,∴△AEF是等
腰三角形,∴E为的中点,∠EAF=∠EFA,∵AH=FH,∴OH⊥AC,∴E、H、O三点共线,∴∠OAF+∠AOE=90°,∵AB平分∠DAM,∴∠DAE=∠EAF=∠EFA,∵∠AOE=2∠EFA,∴∠AOE=∠DAE+∠EA
F=∠DAF,11∴∠DAF+∠OAF=90°=∠DAO,即OA⊥AD,∵OA为⊙O的半径,∴AD与⊙O相切;故答案为:等腰三角形,相切;(2)连接OA、OF、OE,OE于AC交于H,如图2所示:由(1)知:EH⊥AC,∵EN与⊙O相切,∴∠OEN=90°,∵
∠ACB=90°,∴四边形EHCN为矩形,∴EH=NC,在Rt△AHE中,EH===3t,∴NC=3t,∵点N为BC的中点,∴BC=2NC=6t,∵BC=6,∴6t=6,∴t=1,∴AH=4,EH=3,设⊙O的半径为x,则OH=x﹣
3,在Rt△AOH中,由勾股定理得:OA2=OH2+AH2,即x2=(x﹣3)2+42,12解得:x=,∴⊙O的半径为,∴OH=,∴tan∠AOH==,∴∠AOH=74°,∵∠AOH=60°时,△AOE是等边三角形,AE=OA
,74°>60°,∴AE>OA,∴劣弧长度的大于半径;(3)当点E运动到B点时,t=10÷5=2,∴AF=2×8=16,AE=EF=AB=10,此时△AEF的内心记为G,当A、E、F重合时,内心为A点,∴△AEF的内心运动的路径长为AG,作GP⊥AE于P,GQ⊥E
F于Q,连接AG、GF,则CG=PG=NQ,如图3所示:S△AEF=AF•BC=×16×6=48,设CG=PG=NQ=a,则S△AEF=S△AGF+S△AEB+S△FEG=AF•CG+AE•PG+EF•NQ=×(16+10+10)a=48,解得:a=,13在Rt△A
GC中,AC2+CG2=AG2,即82+()2=AG,∴AG=,故答案为:;(4)分别讨论两种极限位置,①当EN与⊙O相切时,由(2)知,t=1;②当N在⊙O上,即ON为⊙O的半径,连接OA、ON、OE,OE交AC于H,过点O作OK⊥BC于K,如图4所示:则四边形OKCH为矩形,O
A=OE=ON,∴OH=CK,AH=4t,EH=3t,设⊙O的半径为x,则在Rt△AOH中,AH2+OH2=OA2,即(4t)2+(x﹣3t)2=x2,解得:x=t,∴OH=CK=t﹣3t=t,在Rt△OK
N中,OK2+KN2=ON2,即(8﹣4t)2+(3+t)2=(t)2,解得:t=,∴线段EN与⊙O有两个公共点时,t的取值范围为:1<t≤,故答案为:1<t≤.14【经典例题2】如图,菱形ABCD中,对角线
AC,BD相交于点O,AC=12cm,BD=16cm,动点N从点D出发,沿线段DB以2cm/s的速度向点B运动,同时动点M从点B出发,沿线段BA以1cm/s的速度向点A运动,当其中一个动点停止运动时另一个动点也随之停止,设运动时间为t(s)(t>0),以点M为圆心,MB长为半径的⊙
M与射线BA,线段BD分别交于点E,F,连接EN.(1)求BF的长(用含有t的代数式表示),并求出t的取值范围;(2)当t为何值时,线段EN与⊙M相切?(3)若⊙M与线段EN只有一个公共点,求t的取值范围.15【解答】解
:(1)连接MF.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,AC⊥BD,OA=OC=6,OB=OD=8,在Rt△AOB中,AB==10,∵MB=MF,AB=AD,∴∠ABD=∠ADB=∠MFB,∴MF∥AD,∴=,∴=,∴BF=t(0<t≤8).(2)当线段EN与⊙M相切时,易知△BEN∽△BOA,
∴=,∴=,∴t=732.16∴t=732s时,线段EN与⊙M相切.(3)①由题意可知:当0<t≤732时,⊙M与线段EN只有一个公共点.②当F与N重合时,则有t+2t=16,解得t=,关系图象可知,<t<8时,⊙M与线
段EN只有一个公共点.综上所述,当0<t≤732或<t<8时,⊙M与线段EN只有一个公共点.练习2-1如图,AB是⊙O的直径,弦BC=2cm,F是弦BC的中点,∠ABC=60°.若动点E以2cm/s的速度从点A出
发沿着A→B→A方向运动,设运动时间为t(s)(0≤t<4),连接EF,当t值为s时,△BEF是直角三角形.17解:如图,作FM⊥AB于M.∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵BC=2cm,∠B=60°,∴AB=2BC=4(cm),在Rt△FBM中,∵BF=C
F=1cm.∴BM=BF=,由题意当点E运动到与O或M重合时,△EFB是直角三角形,∴时间t的值为1或1.75或2.25或3s时,△BEF是直角三角形.故答案为1或1.75或2.25或3.练习2-2已知点A(1,0)、点B(5,0),点P是该直角坐标系内的一个动点.若点P在y轴的负
半轴上,且∠APB=30°,则满足条件的点P的坐标为.解:∵∠APB=30°,∴点A、B、P在以C点为圆心,CA为半径的圆上,且∠ACB=2∠APB=60°,∴△ABC为等边三角形,18∴CA=CB=AB=
4,⊙C交y轴于P和P′点,连接CP,如图,作CD⊥AB于D,CE⊥y轴于E,则AD=DB=2,PE=P′E,∵AD=2,CA=4,∴CD=2,OD=OA+AD=3,在Rt△PCE中,PE==,∵OE=CD=2,∴OP′=2﹣,OP=2+,∴P(0,﹣2﹣
),P′(0,﹣2+),∴满足条件的点P的坐标为(0,﹣2﹣)或(0,﹣2+).故答案为(0,﹣2﹣)或(0,﹣2+).练习2-3如图,AB是⊙O的直径,弦BC=6cm,AC=8cm.若动点P以2cm/s的速度从B点出发沿着B→A的方向运动,点Q以1cm/s的速度从A点出发
沿着A→C的方向运动,当点P到达点A时,点Q也随之停止运动.设运动时间为t(s),当△APQ是直角三角形时,t的值为.19解:如图,∵AB是直径,∴∠C=90°.又∵BC=6cm,AC=8cm,∴根据勾
股定理得到AB==10cm.则AP=(10﹣2t)cm,AQ=t.∵当点P到达点A时,点Q也随之停止运动,∴0<t≤2.5.①如图1,当PQ⊥AC时,PQ∥BC,则△APQ∽△ABC.故=,即=,解得t=.②如图2,当PQ⊥AB时,△AP
Q∽△ACB,则=,即=,解得t=.综上所述,当t=s或t=时,△APQ为直角三角形.故答案是:s或s.20练习2-4如图,直线y=kxk−3分别与y轴、x轴相交于点A,点B,且AB=5.一个圆心在坐标原点,半径为1的圆,以
0.8个单位/秒的速度向y轴正方向运动.设此动圆圆心离开坐标原点的时间为t(0t)(秒)(1)求直线AB的解析式;(2)如图(1),t为何值时,动圆与直线AB相切?(3)如图(2),若在圆开始运动的同时,一动点P从B点出发,沿BA方向以1个单位/秒的速度运动,设t秒时点P到动
圆圆心C的距离为s,求s与t的关系式;(4)在(3)中,动点P自刚接触圆面起,经多长时间后离开了圆面?21【解析】(1)由xk3-k=0,k≠0,得x=3,∴B点坐标为(3,0),∵AB=5,∴A点坐标为(0,4),∴直线AB的解析式为y=-34x+4;(2)设t秒时圆与AB相切,此时圆心为
C1或C2,切点为D1,D2,如图所示,连接C1D1,C2D2,由△AC1D1∽△ABO,得AC1/AB=C1D1/OB,即:3158.04=−t,∴t=1235,同理由△AC2D2∽△ABO,可求得t=1285,∴当t=1235秒或1285秒时,圆与直线AB相切;2
2(3)如图2,①当t=0时,s=3,②当0<t<5时,设t秒时动圆圆心为C,连接PC.ttBPOC8.0==ABAO=54,∴PC∥OB,∴PC/OB=AC/AO,即48.043ts−=,∴s=-53t+3,③当t=5
时,s=0,④当t>5时,设动圆圆心为C1,动点P在P1处,连接C1P1.由②同理可知P1C1∥OB.∴448.03−=ts,即s=53t-3,又当t=0或5时,②中s=3或0,所以综上所述:当0≤t≤5时,s=-53t+3;当t>5时,s=53t-3;(
4)当动点P与圆面刚接触时,或刚离开时,s=1,当s=1时,由s=-53t+3,代入得t=310;由s=53t-3,代入得t=320.320-310=310(秒),∴动点P自刚接触圆面起,经310秒后离开了圆面.23