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第六单元限时检测卷
(时间:120分钟 分值:120分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
1.⊙O的半径r=5 cm,圆心到直线l的距离OM=4 cm,则⊙O与直线l的位置关系为( )
A.相离 B.相交
C.相切 D.无法判断
2.如图1,在平面直角坐标系中,⊙P的半径为2,圆心P的坐标为(-3,0),将⊙P沿x轴的正方向平移,使得⊙P与y轴相切,则平移的距离为( )
图1
A.1 B.3
C.5 D.1或5
3.已知,AB是⊙O的弦,且OA=AB,则∠AOB的度数为( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
4.如图2,AB是⊙O的直径,过⊙O上的点C作⊙O的切线,交AB的延长线于点D,若∠A=25°,则∠D的度数是( )
图2
A.25° B.40°
C.50° D.65°
5.如图3,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠ACD=30°,则∠BAD的度数为( )
图3
A.30° B.50°
C.60° D.70°
6.如图4,⊙O的半径为4,△ABC是⊙O的内接三角形,连接OB,OC.若∠BAC与∠
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BOC互补,则弦BC的长为( )
图4
A.3 B.4
C.5 D.6
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.已知扇形的面积为3π,圆心角为120°,则它的半径为__________.
8.如图5,C,D是以线段AB为直径的⊙O上的两点,若CA=CD,且∠ACD=40°,则∠CAB的度数为__________.
图5
9.如图6,CD为⊙O的弦,直径AB为4,AB⊥CD于E,∠A=30°,则的长为__________.(结果保留π)
图6
10.如图7,四边形ABCD内接于⊙O,F是上一点,且=,连接CF并延长交AD的延长线于点E,连接AC.若∠ABC=105°,∠BAC=25°,则∠E的度数为__________.
图7
11.将直角△ABC绕顶点B旋转至如图8位置,其中∠C=90°,AB=4,BC=2,点C,B,A′在同一直线上,则阴影部分的面积是__________.
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图8
12.如图9,直线AB,CD相交于点O,∠AOC=30°,⊙P的半径为1 cm,且OP=4 cm,如果⊙P以1 cm/s的速度沿由A向B的方向移动,那么__________秒后⊙P与直线CD相切.
图9
三、(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.赵州桥是我国建筑史上的一大创举,它距今约1 400年,历经无数次洪水冲击和8次地震却安然无恙.如图10,若桥跨度AB约为40米,主拱高CD约10米,求桥弧AB所在圆的半径.
图10
14.如图11,四边形ABCD内接于⊙O,AC平分∠BAD,延长DC交AB的延长线于点E.若AC=EC,求证:AD=BE.
图11
15.如图12,AB是⊙O的直径,且AB=4,AC是弦,∠CAB=40°,求劣弧BC和弦AC的长.(参考数据:sin 40°≈0.643,cos 40°≈0.766,tan 40°≈0.839,弧长计算结果保留π,弦长精确到0.01)
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图12
16.如图13,△ABC是⊙O的内接三角形,点D,E在⊙O上,连接AE,DE,CD,BE,CE,∠EAC+∠BAE=180°,=.
图13
(1)判断BE与CE之间的数量关系,并说明理由;
(2)求证:△ABE≌△DCE.
17.(2017贵阳)如图14,C,D是半圆O上的三等分点,直径AB=4,连接AD,AC,DE⊥AB,垂足为E,DE交AC于点F.
图14
(1)求∠AFE的度数;
(2)求阴影部分的面积.(结果保留π和根号)
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.如图15,在平面直角坐标系中,△ABC内接于⊙P,AB是⊙P的直径,A(-1,0),C(3,2 ),BC的延长线交y轴于点D,点F是y轴上的一动点,连接FC并延长交x轴于点E.
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图15
(1)求⊙P的半径;
(2)当∠A=∠DCF时,求证:CE是⊙P的切线.
19.(2017南充)如图16,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,以AC为直径作⊙O交AB于点D,E为BC的中点,连接DE并延长交AC的延长线于点F.
图16
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若CF=2,DF=4,求⊙O直径的长.
20.如图17,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以点A为圆心,AC为半径,作⊙A,交AB于点D,交CA的延长线于点E,过点E作AB的平行线交⊙A于点F,连接AF,BF,DF.
(1)求证:△ABC≌△ABF;
(2)当∠CAB=60°时,判断四边形ADFE是什么特殊四边形?说明理由.
图17
五、(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.如图18,OA,OB是⊙O的半径,且OA⊥OB,点C是OB延长线上任意一点,过点C作CD切⊙O于点D,连接AD交OC于点E.
(1)求证:CD=CE;
(2)如图19,若将图18中的半径OB所在直线向上平移,交OA于F,交⊙O于B′,其他条件不变,求证:∠C=2∠A;
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图18 图19
22.如图20,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦.AB与CD交于点M,将沿着CD翻折后,点A与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,连接PC.
(1)求CD的长;
(2)求证:PC是⊙O的切线;
(3)点G为的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E,交于点F(F与B,C不重合).GE·GF是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.
图20
六、(本大题共12分)
23.如图21所示,点A为半圆O的直径MN所在直线上的一点,射线AB垂直于MN,垂足为A,半圆绕M点顺时针转动,转过的角度记作α.设半圆O的半径为R,AM的长度为m,回答下列问题:
探究:(1)若R=2,m=1,如图21,当旋转30°时,圆心O′到射线AB的距离是________;如图22,当α=________°时,半圆O与射线AB相切;
(2)如图23,在(1)的条件下,为了使得半圆O转动30°即能与射线AB相切,在保持线段AM长度不变的条件下,调整半径R的大小,请你求出满足要求的R,并说明理由.
发现:(3)如图24,在0°<α<90°时,为了对任意旋转角都保证半圆O与射线AB能够相切,小明探究了cos α与R,m两个量的关系,请你帮助他直接写出这个关系:cos α=________.(用含有R,m的代数式表示)
拓展:(4)如图25,若R=m,当半圆弧线与射线AB有两个交点时,α的取值范围是__________,并求出在这个变化过程中阴影部分(半圆与射线AB所形成的弓形)
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面积的最大值.(用m表示)
图21 图22 图23 图24 图25
第六单元限时检测卷
1.B 2.D 3.C 4.B 5.C 6.B 7.3 8.20° 9.π 10.50°
11.π-2 12.2或6
13.解:根据垂径定理,得AD=AB=20米.
设圆的半径是R,根据勾股定理,
得R2=202+(R-10)2,
解得R=25(米).
答:桥弧AB所在圆的半径为25米.
14.证明:∵AC=EC,∴∠E=∠CAE.
∵AC平分∠BAD,∴∠DAC=∠CAB.∴∠DAC=∠E.
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠ADC+∠ABC=180°.
又∠CBE+∠ABC=180°,∴∠ADC=∠CBE.
在△ADC和△EBC中,
∴△ADC≌△EBC. ∴AD=BE.
15.解:连接OC,BC,如图1,
图1
∵∠CAB=40°,∴∠COB=80°.
∴劣弧BC的长==.
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∵AB为直径,∴∠ACB=90°.
在Rt△ACB中,cos 40°==,
∴AC=4cos 40°=4×0.766≈3.06.
16.(1)解:BE=CE.理由如下:
∵∠EAC+∠BAE=180°,∠BCE+∠BAE=180°,
∴∠BCE=∠EAC.
∴=.∴BE=CE.
(2)证明:∵=,∴AB=CD.
∵=,∴=.∴AE=ED.
由(1)得BE=CE,
在△ABE和△DCE中,∵∴△ABE≌△DCE(SSS).
17.解:(1)如图2,连接OD,OC,
图2
∵C,D是半圆O上的三等分点,
∴==.
∴∠AOD=∠DOC=∠COB=60°.
∴∠CAB=30°.
∵DE⊥AB,∴∠AEF=90°.
∴∠AFE=90°-30°=60°.
(2)由(1)知,∠AOD=60°,
∵OA=OD,AB=4,
∴△AOD是等边三角形,OA=2.
∵DE⊥AO,∴DE=.
∴S阴影=S扇形AOD-S△AOD=-×2×=π-.
18.(1)解:如图3,作CG⊥x轴于G,
则AC2=AG2+CG2=(3+1)2+(2 )2=24,
∵AB是⊙P的直径,
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∴∠ACB=90°.
∴cos∠CAB==.
∴AB===6.
∴⊙P的半径为3.
(2)证明:如图3,连接PC,
图3
∵∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°.
∵PC=PB,
∴∠PCB=∠PBC.
∵∠A=∠DCF=∠ECB,
∴∠ECB+∠PCB=90°.
∵C在⊙P上,
∴CE是⊙P的切线.
19.(1)证明:如图4,连接OD,CD,
图4
∵AC为⊙O的直径,
∴△BCD是直角三角形.
∵E为BC的中点,∴BE=CE=DE.
∴∠CDE=∠DCE.
∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.
∵∠ACB=90°,∴∠OCD+∠DCE=90°.
∴∠ODC+∠CDE=90°,即OD⊥DE.
∴DE是⊙O的切线.
(2)解:设⊙O的半径为r,
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∵∠ODF=90°,
∴OD2+DF2=OF2,即r2+42=(r+2)2.
解得r=3.
∴⊙O的直径为6.
20.(1)证明:∵EF∥AB,
∴∠E=∠CAB,∠EFA=∠FAB.
∵∠E=∠EFA,∴∠FAB=∠CAB.
在△ABC和△ABF中,
∴△ABC≌△ABF.
(2)解:当∠CAB=60°时,四边形ADFE为菱形.
理由:∵∠CAB=60°,
由(1)得∠FAB=∠CAB,
∴∠FAB=∠CAB=∠FAE=60°.
又AD=AE=AF,
∴△AEF,△AFD为等边三角形.
∴EF=AD=AE=DF.
∴四边形ADFE是菱形.
21.证明:(1)连接OD,如图5所示,
图5
∵OA⊥OB,∴∠AOE=90°.
∴∠A+∠AEO=90°,
∵CD是⊙O的切线,
∴∠ODC=90°,即∠CDE+∠ODE=90°.
又OA=OD,
∴∠A=∠ODE.∴∠AEO=∠CDE.
∵∠CED=∠AEO,∴∠CDE=∠CED.∴CD=CE.
(2)连接OD,作CM⊥AD于M,如图6所示,
图6
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同(1)可证得CD=CE.
则∠ECM=∠DCM=∠DCE,DE=2DM,∠CME=90°.
∴∠ECM+∠CEM=90°.
∵∠A+∠AEF=90°,∠AEF=∠CEM,
∴∠A=∠ECM.
∴∠A=∠DCE,即∠DCE=2∠A.
22.(1)解:如图7,连接OC,
图7
∵沿CD翻折后,点A与圆心O重合,
∴OM=OA=×2=1,CD⊥OA.
∵OC=2,∴CD=2CM=2=2=2 .
(2)证明:∵PA=OA=2,AM=OM=1,CM=CD=,∠CMP=∠OMC=90°,∴PM=3.
∴PC===2 .
∵OC=2,PO=2+2=4,
∴PC2+OC2=(2 )2+22=16=PO2.
∴∠PCO=90°.∴PC是⊙O的切线.
(3)解:GE·GF是定值.
如图8,连接GO并延长,交⊙O于点H,连接HF,
图8
∵点G为的中点,∴∠GOE=90°.
∵∠HFG=90°,∴∠GOE=∠GFH.
又∠OGE=∠FGH,
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∴△OGE∽△FGH.∴=.
∴GE·GF=OG·GH=2×4=8.
23.解:(1)+1;60°.
(2)设切点为P,如图9,连接O′P,作MQ⊥O′P,则四边形APQM是矩形.
图9
∴O′P=O′Q+QP=R.
由题知,∠α=30°,
∴O′Q=cos 30°·R,AM=QP=1.
∴R=R+1.∴R=4+2 .
(3).
(4)当半圆与射线AB相切时,之后开始出现两个交点,
此时α=90°;
当N′落在AB上时,为半圆与AB有两个交点的最后时刻,
此时∵MN′=2AM,∴∠AMN′=60°.∴α=120°.
∴当半圆弧线与射线AB有两个交点时,
α的取值范围是90°<α≤120°.
当N′落在AB上时,阴影部分面积最大,
∴S=-·m·m=-m2.
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