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九年级导学拓展练习答案20141018 姓名_______
1.(2013•咸宁)如图,在Rt△AOB中,OA=OB=3,⊙O的半径为1,点P是AB边上的动点,过点P作⊙O的一条切线PQ(点Q为切点),则切线PQ的最小值为 2 .
解:连接OP、OQ.
∵PQ是⊙O的切线,
∴OQ⊥PQ;
根据勾股定理知PQ2=OP2﹣OQ2,
∴当PO⊥AB时,线段PQ最短,
∵在Rt△AOB中,OA=OB=3,
∴AB=OA=6,
∴OP==3,
∴PQ===2.
故答案为:2.
2.(2013杭州)射线QN与等边△ABC的两边AB,BC分别交于点M,N,且AC∥QN,AM=MB=2cm,QM=4cm.动点P从点Q出发,沿射线QN以每秒1cm的速度向右移动,经过t秒,以点P为圆心,cm为半径的圆与△ABC的边相切(切点在边上),请写出t可取的一切值 (单位:秒)
解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC=AM+MB=4cm,∠A=∠C=∠B=60°,
∵QN∥AC,AM=BM.
∴N为BC中点,
∴MN=AC=2cm,∠BMN=∠BNM=∠C=∠A=60°,
分为三种情况:①如图1,
当⊙P切AB于M′时,连接PM′,
则PM′=cm,∠PM′M=90°,
∵∠PMM′=∠BMN=60°,
∴M′M=1cm,PM=2MM′=2cm,
∴QP=4cm﹣2cm=2cm,
即t=2;
②如图2,
当⊙P于AC切于A点时,连接PA,
则∠CAP=∠APM=90°,∠PMA=∠BMN=60°,AP=cm,
∴PM=1cm,
∴QP=4cm﹣1cm=3cm,
即t=3,
当当⊙P于AC切于C点时,连接PC,
则∠CP′N=∠ACP′=90°,∠P′NC=∠BNM=60°,CP′=cm,
∴P′N=1cm,
∴QP=4cm+2cm+1cm=7cm,
即当3≤t≤7时,⊙P和AC边相切;
③如图1,
当⊙P切BC于N′时,连接PN′3
则PN′=cm,∠PM\N′N=90°,
∵∠PNN′=∠BNM=60°,
∴N′N=1cm,PN=2NN′=2cm,
∴QP=4cm+2cm+2cm=8cm,
即t=8;
故答案为:t=2或3≤t≤7或t=8.
3.(2014•温州,第16题5分)如图,在矩形ABCD中,AD=8,E是边AB上一点,且AE=AB.⊙O经过点E,与边CD所在直线相切于点G(∠GEB为锐角),与边AB所在直线交于另一点F,且EG:EF=:2.当边AB或BC所在的直线与⊙O相切时,AB的长是 .
解:如图,过点G作GN⊥AB,垂足为N,
∴EN=NF,
又∵EG:EF=:2,
∴EG:EN=:1,
又∵GN=AD=8,
∴设EN=x,则,根据勾股定理得:
,解得:x=4,GE=,
设⊙O的半径为r,由OE2=EN2+ON2
得:r2=16+(8﹣r)2,
∴r=5.∴OK=NB=5,
∴EB=9,
又AE=AB,
∴AB=12.
故答案为12.
4.(13年北京8分25)对于平面直角坐标系O中的点P和⊙C,给出如下定义:若⊙C上存在两个点A,B,使得∠APB=60°,则称P为⊙C 的关联点。
已知点D(,),E(0,-2),F(,0)
(1)当⊙O的半径为1时,
①在点D,E,F中,⊙O的关联点是__________;
②过点F作直线交轴正半轴于点G,使∠GFO=30°,若直线上的点P(,)是⊙O的关联点,求的取值范围;
(2)若线段EF上的所有点都是某个圆的关联点,求这个圆的半径的取值范围。
【解析】(1) ①;
② 由题意可知,若点要刚好是圆的关联点;
需要点到圆的两条切线和之间所夹
的角度为;
由图可知,则,
连接,则;
∴若点为圆的关联点;则需点到圆心的距离满足;
由上述证明可知,考虑临界位置的点,如图2;
点到原点的距离;
过作轴的垂线,垂足为;
;
∴;
∴;
∴;
∴;
易得点与点重合,过作轴于点;
易得;
∴;
从而若点为圆的关联点,则点必在线段上;
∴;
(2) 若线段上的所有点都是某个圆的关联点,欲使这个圆的半径最小,
则这个圆的圆心应在线段的中点;
考虑临界情况,如图3;
即恰好点为圆的关联时,则;
∴此时;
故若线段上的所有点都是某个圆的关联点,
这个圆的半径的取值范围为.
【点评】“新定义”问题最关键的是要能够把“新定义”转化为自己熟悉的知识,通过第(2)问开
头部分的解析,可以看出本题的“关联点”本质就是到圆心的距离小于或等于倍半
径的点.
了解了这一点,在结合平面直角坐标系和圆的知识去解答就事半功倍了.
5.(2013年河北)如图16,△OAB中,OA = OB = 10,∠AOB = 80°,以点O为圆心,6为半径的优弧分别交OA,OB于点M,N.
(1)点P在右半弧上(∠BOP是锐角),将OP绕点O逆时针旋转80°得OP′.
求证:AP = BP′;
(2)点T在左半弧上,若AT与弧相切,求点T到OA的距离;
(3)设点Q在优弧上,当△AOQ的面积最大时,直接写出∠BOQ的度数.
解析:
(1)证明:如图2,∵∠AOP=∠AOB+∠BOP=80º+∠BOP.
∠BOP’=∠POP’+∠BOP=80º+∠BOP
∴∠AOP=∠BOP’ 2分
又∵OA=OB,OP=OP’
∴△AOP≌△BOP’ 4分
∴AP=BP’ 5分
(2)解:连接OT,过T作TH⊥OA于点H
∵AT与相切,∴∠ATO=90º 6分
∴==8 7分
∵=,即=
∴TH=,即为所求的距离 9分
(3)10º,170º 11分
【注:当OQ⊥OA时,△AOQ的面积最大,且左右两半弧上各存在一点】
6.(2014•泰州,第25题,12分)如图,平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣x+b(b为常数,b>0)的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,半径为4的⊙O与x轴正半轴相交于点C,与y轴相交于点D、E,点D在点E上方.
(第2题图)
(1)若直线AB与有两个交点F、G.
①求∠CFE的度数;
②用含b的代数式表示FG2,并直接写出b的取值范围;
(2)设b≥5,在线段AB上是否存在点P,使∠CPE=45°?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)连接CD,EA,
∵DE是直径,
∴∠DCE=90°,
∵CO⊥DE,且DO=EO,
∴∠ODC=OEC=45°,
∴∠CFE=∠ODC=45°,
(2)①如图,作OM⊥AB点M,连接OF,
∵OM⊥AB,直线的函数式为:y=﹣x+b,
∴OM所在的直线函数式为:y=x,
∴交点M(b,b)
∴OM2=(b)2+(b)2,
∵OF=4,
∴FM2=OF2﹣OM2=42﹣(b)2﹣(b)2,
∵FM=FG,
∴FG2=4FM2=4×[42﹣(b)2﹣(b)2]=64﹣b2=64×(1﹣b2),
∵直线AB与有两个交点F、G.
∴4≤b<5,
(3)如图,
当b=5时,直线与圆相切,
∵DE是直径,
∴∠DCE=90°,
∵CO⊥DE,且DO=EO,
∴∠ODC=OEC=45°,
∴∠CFE=∠ODC=45°,
∴存在点P,使∠CPE=45°,
连接OP,
∵P是切点,
∴OP⊥AB,
∴OP所在的直线为:y=x,
又∵AB所在的直线为:y=﹣x+5,
∴P(,).
7.(2014江苏省常州市,28,10分)在平面直角坐标系中,点M(,),以点M为圆心,OM长为半径作⊙M . 使⊙M与直线OM的另一交点为点B,与轴, 轴的另一交点分别为点D,A(如图),连接AM.点P是上的动点.
(1)写出∠AMB的度数;
(2)点Q在射线OP上,且OP·OQ=20,过点Q作QC垂直于直线OM,垂足为C,直线QC交轴于点E.
①当动点P与点B重合时,求点E的坐标;
②连接QD,设点Q的纵坐标为,△QOD的面积为S.求S与的函数关系式及S的取值范围.
【答案】解:(1)90°;
(2)①由题意,易知:OM=2,OD=2,∴OB=4,
当动点P与点B重合时,∵OP·OQ=20,∴OQ=5,
∵∠OQE=90°,∠POE=45°,∴OE=5,∴E点坐标为(5,0)
②∵OD=2,Q的纵坐标为,∴S=.
当动点P与B点重合时,过点Q作QF⊥轴,垂足为F点,∵OP=4,OP·OQ=20,∴OQ=5,
∵∠OFC=90°,∠QOD=45°,∴=,此时S=;
当动点P与A点重合时,Q点在轴上,∴OP=2,∵ OP·OQ=20,∴ =OQ=5,此时S=;
∴S的取值范围为.
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