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2015高考数学(理)二轮复习几何证明选讲配套试题

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理数
1. (2014天津,6,5分)如图,△ABC是圆的内接三角形,∠BAC的平分线交圆于点D,交BC于点E,过点B的圆的切线与AD的延长线交于点F.在上述条件下,给出下列四个结论:①BD平分∠CBF;②FB2=FD•FA;③AE•CE=BE•DE;④AF•BD=AB•BF.则所有正确结论的序号是(  )
 
A.①②  B.③④  C.①②③  D.①②④
[答案] 1.D
[解析] 1.①∠FBD=∠BAD,∠DBC=∠DAC,故∠FBD=∠CBD,即①正确.由切割线定理知②正确.③△BED∽△AEC,故 = ,当DE≠CE时,③不成立.④△ABF∽△BDF,故 = ,即AB•BF=AF•BD,④正确.故①②④正确,选D.
2. (2014重庆,14,5分)过圆外一点P作圆的切线PA(A为切点),再作割线PBC依次交圆于B,C.若PA=6,AC=8,BC=9,则AB=________.
[答案] 2.4
[解析] 2.设PB=x,由切割线定理得x(x+9)=62,解得x=3或x=-12(舍去).又易知△PAB∽△ PCA,于是 = = = ⇒AB=4.
3. (2014广东,15,5分) (几何证明选讲选做题)如图,在平行四边形ABCD中,点E在AB上且EB=2AE,AC与DE交于点F,则 =________.
 
[答案] 3.9
[解析] 3.依题意得△CDF∽△AEF,由EB=2AE可知AE∶CD=1∶3.故 =9.
4. (2014湖北,15,5分) (选修4—1:几何证明选讲)
如图,P为☉O外一 点,过P点作☉O的两条切线,切点分别为A,B.过PA的中点Q作割线交☉O于C,D两点.若QC=1,CD=3,则PB=________.
 
[答案] 4.4
[解析] 4.由切割线定理得QA2=QC•QD=1×(1+3)=4,∴QA=2,∵Q为PA的中点,∴PA=2QA=4.故PB=PA=4.
5. (2014湖南,12,5分)如图,已知AB,BC是☉O的两条弦,AO⊥BC,AB= ,BC=2 ,则☉O的半径等于________.
 
[答案] 5.
[解析] 5.设AO与BC交于点M,∵AO⊥BC,BC=2 . ,∴BM= ,又AB= ,∴AM=1.设圆的半径为r,则r2=( )2+(r-1)2,解得r= .
6.(2014课标全国卷Ⅱ,16,5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是________.
[答案] 6.[-1,1]
[解析] 6.解法一:当x0=0时,M(0,1),由圆的几何性质得在圆上存在点N(-1,0)或N(1,0),使∠OMN=45°.当x0≠0时,过M作圆的两条切线,切点为A、B.
若在圆上存在N,使得∠OMN=45°,
应有∠OMB≥∠OMN=45°,∴∠AMB≥90°,∴-1≤x0<0或0<x0≤1.综上,-1≤x0≤1.
 
解法二:过O作OP⊥MN,P为垂足,OP=OM•sin 45°≤1,
∴OM≤ ,∴OM2≤2,∴ +1≤2,∴ ≤1,∴-1≤x0≤1.
 
7.(2014重庆一中高三下学期第一次月考,14)(原创)如图,在 中, , , , 是 的中点, 于 , 的延长线交 的外接圆于 ,则 的长为      。
 
[答案] 7.  
[解析] 7.  在Rt△ABC中, , 解得 ; 同理可得 , 由射影定理可得 ,得 . 根据割线定理可得 , 得 , 所以 .
8. (2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试,14) 如图,  切圆 于点 ,  交圆 于 、 两点,且与直径 交于点 , ,则   .
 
[答案] 8.  15
[解析] 8.  根据相交弦定理可得 ,结合条件可得DT=9. 根据切割线定理可得 ①. 在Rt△DTP中, ②. ①②联立得PB=15.
9. (2014天津蓟县邦均中学高三第一次模拟考试,14) 如图,点P在圆O直径AB的延长线上,且PB=OB=2, PC切圆O于C点,CD AB于D点,则CD=             .
 
[答案] 9.  
[解析] 9.  根据切割线定理可得 , 得 . 连接OC, 在Rt△OCP中, 根据射影定理可得PC2=  , 得PD=3, 又因为CD2= , 所以CD的长为 .
10. (2014重庆杨家坪中学高三下学期第一次月考,14) 如图, 、 为⊙O的两条割线,若 , , , ,则 等于____________.
 
[答案] 10.6
[解析] 10.由割线定理得 ,
所以 ,解得 或 (舍去),
由 ~ ,所以 ,所以 ,解得 .
11. (2014湖北黄冈高三4月模拟考试,15) (选修4-1:几何证明选讲)已知点 在圆 的直径 的演唱线上,直线 与圆 相切于 , 的平分线分别交 、 于 、 两点,若 ,则              .
 
[答案] 11.  
[解析] 11.  因为 为圆的切线,由弦切角定理,则 ,
又因为 平分 ,则 ,
所以 ,
根据三角形外角定理, ,
因为 是圆 的直径,则 ,所以 是等腰直角三角形,
所以 .
12. (2014广东汕头普通高考模拟考试试题,15)如图, ,  ,  分别与圆 切于点 , 延长 与圆 交于另一点 ,给 出下列三个结论:①  , ② ,③ ~ , 其中正确结论的序号是___________.
 
[答案] 12.①②
[解析] 12.  如图, ,  ,所以③错,所以正确的序号为①②.
范围 .
13. ( 2014广东广州高三调研测试,14) (几何证明选讲选做题)
如图4, 为⊙ 的直径, ,弦 交 于点 . 若 , ,则 的长为_______.
 
[答案] 13.1
[解析] 13.  由已知可得 , ,  ,由相交弦定理得:  ,所以 
14. (2014北京东城高三第二学期教学检测,10) 如图, 与圆 相切于 ,不过圆心 的割线 与直径 相交于 点. 已知∠ = , , , 则圆 的半径等于_______.
 
[答案] 14.7
[解析] 14.由题意可得: , 又因为 , ,所以 , . 从而  。由切割线定理 可得 ,所以  . 再由相交弦定理  ,所以 . 故直径  ,从而半径为7.
15. (2014重庆铜梁中学高三1月月考试题,16) 如图, 切⊙O于点 ,割线 经过圆心 ,弦 于点  ,  ,则 _________.
 
[答案] 15.
[解析] 15.  依题意,由切割线定理 ,所以 ,即 ,所以圆的半径 ,由 为切线,所以 ,所以 ,又弦 于点 ,所以 .
16.(2014湖北八校高三第二次联考数学(理)试题,15)(选修4-1:几何证明选讲)
如图,△ABC为圆的内接三角形,BD为圆的弦,且BD//AC. 过点A 作圆的切线与DB的延长线交于点E, AD与BC交于点F.若AB = AC,AE =  , BD = 4,则线段CF的长为______.
 
[答案] 16.  
[解析] 16.  根据切割线定理可得 ,代入数据得EB=5. 因为AB=AC,可得∠C=∠ABC,又因为EA是切线,根据同弧对应的圆周角相等可得,∠C=∠EAB,所以可得∠E AB=∠ABC,所以可得EA//BC,又因为BE//AC,所以四边形ACBE为平行四边形,所以AC=EB=5,BC=EA= . 因为AC//BD,所以可得弧AB与弧CD相等,所以可得∠FACA=∠ACB,所以△AFC∽△BAC,可得 ,代入数据得 .
17. (2014重庆五区高三第一次学生调研抽测,14) 如图, 是半圆 的直径, 在 的延长线上, 与半圆相切于点 , ,若 , ,则           .
 
[答案] 17.  
[解析] 17.  延长 ,又 ,所以 .
 
18.(2014湖北武汉高三2月调研测试,15) (选修4-1:几何证明选讲)
如图,⊙O的直径AB的延长线与弦CD的延长线相交于点P,E为⊙O上一点,=,DE交AB于点F.若AB=4,BP=3,则PF=      .
 
[答案] 18.  
[解析] 18.  连接 由同弧对应的圆周角与圆心角之间的关系结合题中条件
 
可得 , 又  .
从而 ,故 ∽ , ,  由割线定理知 , 故  ,所以答案为 .
19.(2014湖北八市高三下学期3月联考,15) (选修4-1:几何证明选讲)
   如图,如图,A,B是圆O上的两点,且OA⊥OB,OA=2,C为OA的中点,连接BC并延长交圆O于点D,则CD=          .
 
[答案] 19.  
[解析] 19.  由相交弦定理得: , 其中 为直线 与圆另一交点, 因为 , 所以
20. (2014重庆七校联盟, 14) 如图,半径为 的圆 中,, 为 的中点, 的延长线交圆 于点 ,则线段 的长为       .
 
[答案] 20.  
[解析] 20. ,由勾股定理求得 ,由相交弦定理, ,
 ,即 .
21. (2014陕西宝鸡高三质量检测(一), 15B) (几何证明选做题) 如图,割线 经过圆心 , , 绕点 逆时针旋 转到 ,连 交圆 于点 ,则 ____________. 
[答案] 21.  
[解析] 21.  由余弦定理, ,
 ,根据割线定理, 得 .
22.(2014广州高三调研测试, 14) (几何证明选讲选做题)如图4, 为⊙ 的 直径, ,弦 交 于点 .若 , ,则 的长为      .
 
[答案] 22.  1
[解析] 22.   依题意,在 中,由勾股定理得 ,又 ,由相交线定理 ,得 .
23. (2014湖北黄冈高三期末考试) 如图,在半径为 的圆 中,弦 、 相交于 , , ,则圆心 到弦 的距离为          .
 
[答案] 23.
[解析] 23.由相交弦定理得 , ,  , , 圆心 到弦 的距离为 .
24.(2014江苏,21(A),10分)[选修4—1:几何证明选讲](本小题满分10分)
如图,AB是圆O的直径,C、D是圆O上位于AB异侧的两点.
证明:∠OCB=∠D.
 
[答案] 24.查看解析
[解析] 24.因为B,C是圆O上的两点,所以OB=OC.
故∠OCB=∠B.
又因为C,D是圆O上位于AB异侧的两点,
故∠B,∠D为同弧所对的两个圆周角,
所以∠B=∠D.
因此∠OCB=∠D.
25.(2014辽宁,22,10分)选修4—1:几何证明选讲
如图,EP交圆于E,C两点,PD切圆于D,G为CE上一点且PG=PD,连结DG并延长交圆于点A,作弦AB垂直EP,垂足为F.
(Ⅰ)求证:AB为圆的直径;
(Ⅱ)若AC=BD,求证:AB=ED.
 
[答案] 25.查看解析
[解析] 25.(Ⅰ)因为PD=PG,所以∠PDG=∠PGD.
由于PD为切线,故∠PDA=∠DBA,又由于∠PGD=∠EGA,
故∠DBA=∠EGA,
所以∠DBA+∠BAD=∠EGA+∠BAD,从而∠BDA=∠PFA.
由于AF⊥EP,所以∠PFA=90°,于是∠BDA=90°.故AB是直径.
 
(Ⅱ)连结BC,DC.
由于AB是直径,故∠BDA=∠ACB=90°.
在Rt△BDA与Rt△ACB中,AB=BA,AC=BD,
从而Rt△BDA≌Rt△ACB.于是∠DAB=∠CBA.
又因为∠DCB=∠DAB,所以∠DCB=∠CBA,故DC∥AB.
由于AB⊥EP,所以DC⊥EP,∠DCE为直角.
于是ED为直径.由(Ⅰ)得ED=AB.
26.(2014课标全国卷Ⅱ,22,10分)选修4—1:几何证明选讲
如图,P是☉O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与☉O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交☉O于点E.
证明:(Ⅰ)BE=EC;
(Ⅱ)AD•DE=2PB2.
 
[答案] 26.查看解析
[解析] 26.(Ⅰ)连结AB,AC,由题设知PA=PD,故∠PAD=∠PDA.
因为∠PDA=∠DAC+∠DCA,
∠PAD=∠BAD+∠PAB,
∠DCA=∠PAB,
 
所以∠DAC=∠BAD,从而 = .
因此BE=EC.
(Ⅱ)由切割线定理得PA2=PB•PC.
因为PA=PD=DC,所以DC=2PB,BD=PB,
由相交弦定理得AD•DE=BD•DC,
所以AD•DE=2PB2.
27.(2014课表全国Ⅰ,22,10分)选修4—1:几何证明选讲
如图,四边形ABCD是☉O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.
(Ⅰ)证明:∠D=∠E;
(Ⅱ)设AD 不是☉O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三 角形.
 
[答案] 27.查看解析
[解析] 27.(Ⅰ)由题设知A,B,C,D四点共圆,所以∠D=∠CBE.
由已知得∠CBE=∠E,故∠D=∠E.
(Ⅱ)设BC的中点为N,连结MN,则由MB=MC知MN⊥BC,故O在直线MN上.
又AD不是☉O的直径,M为AD的中点,故OM⊥AD,
即MN⊥AD.
所以AD∥BC,故∠A=∠CBE.
又∠CBE=∠E,故∠A=∠E.由(Ⅰ)知,∠D=∠E,所以△ADE为等边三角 形.
 
28. (2014山西忻州一中、康杰中学、临汾一中、长治二中四校高三第三次联考,22) 选修4-1:几何证明选讲           
     如图,过圆 外一点 作一条直线与圆 交于 两点,且 ,作直线 与圆 相切于点 ,连结 交 于点 ,已知圆 的半径为2,
 
(1)求 的长;
(2)求证: .          
[答案] 28.查看解析
[解析] 28.(1)延长 交圆 于点 ,连结 ,
则 ,
又  ,所以 ,
又 可知 ,所以
根据切割线定理得 ,即 .
 
⑾证明:过 作 于 ,则 ,
           从而有 ,又由题意知 
所以 ,因此 ,即
29. (2014山西太原高 三模拟考试(一),22) 选修4一1:几何证明选讲
   如图,已知PA与⊙O相切于点A,经过点O的割线PBC交圆O于点B,C,∠APC的平分线分别交AB、AC于点D、E.
(Ⅰ)证明:∠ADE=∠AED;
(Ⅱ)若AC=AP,求 的值.
 
[答案] 29.查看解析
[解析] 29.
 
 
30. (2014河北石家庄高中毕业班复习教学质量检测(二),22) 选修4—1:几何证明选讲:如图,已知 为圆 的一条直径,以端点 为圆心的圆交直线 于 、 两点,交圆 于 、 两点,过点 作垂直于 的直线,交直线 于 点.
(Ⅰ)求证: 、 、 、 四点共圆;
(Ⅱ)若 , , 求 外接圆的半径.
 
[答案] 30.查看解析
[解析] 30.(Ⅰ)因为 为圆 一条直径,所以 ,又 ,
故 、 、 、 四点 在以 为直径的圆上,
所以, 、 、 、 四点共圆. (4分)
(Ⅱ)因为 与圆 相切于点 ,由切割线定理得[来源:学科网ZXXK]
 , 即 , ,
所以
又 ,
则 ,  得 ,
连接 , 由(1)可知 为 的外接圆直径,
 , 故 的外接圆半径为 . (10分)
31. (2014河北唐山高三第一次模拟考试,22) 选修4―1: 几何证明选讲
如图, 是圆 的切线, 是切点, 于 ,过点 的割线交圆 于 、 两点.
   (Ⅰ)证明: , , , 四点共圆;
   (Ⅱ)设 , ,求 的大小.
 
[答案] 31.查看解析
[解析] 31.(Ⅰ)连结 ,则 . 由射影定理得 ,
由切割线定理得 ,故 ,即 ,
又 ,所以 ~ ,所以 .
因此 , , , 四点共圆.                (6分)
 
(Ⅱ)连结 . 因为 ,结合(Ⅰ)得
 
 .    (10分)
32. (2014 贵州贵阳高三适应性监测考试, 22) 【选修4-1:几何证明选讲】
如图, 是圆 的直径,弦 、 的延长线 相交于点 , 垂直 的延长线于点 .
(Ⅰ)求证: ;
(Ⅱ) 求证: .
 
[答案] 32.查看解析
[解析] 32.(Ⅰ)连结 ,因为 为圆的直径,
所以 ,又 ,
则 四点共圆,
所以 .     (5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, ,连结 ,[来源:学,科,网]
又 ∽ ,所以
即 ,
所以 . (10分)
33. (2014黑龙江哈尔滨第三中学第一次高考模拟考试,22) 选修4-1:几何证明选讲
如图, 是的⊙ 直径, 与⊙ 相切于 , 为线段 上一点,连接 、
分别交⊙ 于 、 两点,连接 交 于点 .
   (Ⅰ)求证: 、 、 、 四点共圆.
   (Ⅱ)若 为 的三等分点且靠近 , , ,求线段 的长.
 
[答案] 33.查看解析
[解析] 33.(Ⅰ)连结 ,则 , , ,
所以 ,所以 ,
所以 四点共圆. (5分)
(Ⅱ)因为 ,则 ,
又 为 的三等分点, , ,
又因为 ,所以 , . (10分)
34.(2014吉林实验中学高三年级第一次模拟,22)选修4—1几何证明选讲: 如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,∠BAC的平分线AD交⊙O于点D,DE⊥AC,交AC的延长线于点E,OE交AD于点F。
  (I)求证:DE是⊙O的切线;
  (II)若 的值.
 
[答案] 34.查看解析
[解析] 34.22.(I)证明:连结OD,可得∠ODA=∠OAD=∠DAC  …………………2分
∴OD//AE   又AE⊥DE      …………………………………3分
∴OE⊥OD,又OD为半径 
∴DE是的⊙O切线       ………………………5分
   (II)解:过D作DH⊥AB于H,
 
则有∠DOH=∠CAB
   …………6分
设OD=5x,则AB=10x,OH=2x,
   
由△AED≌△AHD可得AE=AH=7x ……………8分
又由△AEF∽△DOF  可得
        ……………………………………………………10分
35.(2014河南豫东豫北十所名校高中毕业班阶段性测试(四)数学(理)试题, 22) 选修4-1: 几何证明选讲.
   如图,AB是 的一条切线,切点为B,ADE、CFD都是 的割线, AC =AB,CE交 于点G.
    (I) 证明: ;[来源:学科网]
  (Ⅱ) 证明:FG//AC.
 
[答案] 35.查看解析
[解析] 35.
 
36.(2014吉林省长春市高中毕业班第二次调研测试,22) 选修4—1:几何证明选讲.
如图, 是圆 的直径, 是 延长线上的一点, 是圆
 的割线,过点 作 的垂线,交直线 于点 ,交直线
 于点 ,过点 作圆 的切线,切点为 .
(1)求证: 四点共圆;(2)若 , 求 的长.
 
[答案] 36.查看解析
[解析] 36.  (1)证明:连结 ,∵ 是圆 的直径,
 [来源:学#科#网Z#X#X#K]
∴ ,
在 和 中,
又∵  ∴  [来源:学科网]
∴ 四点共圆。
(2)∵ 四点共圆,∴
∵ 是圆 的切线,∴  ∴
又因为  ∴
∴ .
37.(2014江苏苏北四市高三期末统考, 21A) 如图,点 为锐角 的内切圆圆心,过点 作直线 的垂线,垂足为 ,圆 与
边 相切于点 . 若 ,求 的度数.
 
[答案] 37.查看解析
[解析] 37.由圆 与边 相切于点 ,得 ,因为 ,得 ,
所以 四点共圆, 所以 . (5分)
又 ,
所以 ,由 ,得 . (10分)
38. (2014河南郑州高中毕业班第一次质量预测, 22) 选修4-1: 几何证明选讲
    如图, , , , 四点在同一圆上, 与 的延长线交于点 ,点 在 的延长线上.
   (Ⅰ)若 ,求 的值;
   (Ⅱ)若 ,证明: ∥ .
 
[答案] 38.查看解析
[解析] 38.    解析  (Ⅰ)  四点共圆,  ,又 为公共角,
∴ ∽  ∴
∴ .
 ∴              (6分)
(Ⅱ)  ,     ,
又  ,   ∽ ,
  ,
又  四点共圆,  ,  ,
  .        (10分)
39 .(2014河北衡水中学高三上学期第五次调研考试, 22) 已知 为半圆 的直径, , 为半圆上一点,过点 作半圆的切线 ,过点 作
 于 ,交圆于点 , .
(Ⅰ)求证: 平分 ;
(Ⅱ)求 的长.
 
[答案] 39.查看解析
[解析] 39.(Ⅰ)连结 ,因为 ,所以 ,
因为 为半圆的切线,所以 ,又因为 ,所以 ∥ ,
所以 , ,所以 平分 .(4分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 ,
连结 ,因为 四点共圆, ,所以 ,
所以 ,所以 .(10分)
40. (2014兰州高三第一次诊断考试, 22) 选修4—1:几何证明选讲
如图, 是直角三角形, ,以 为直径的圆 交 于点 ,点 是 边的中点,连接 交圆 于点 .
    (Ⅰ)求证: 、 、 、 四点共圆;
(Ⅱ )求证:
 
[答案] 40.查看解析
[解析] 40.:(Ⅰ)连接 、 ,则
又 是BC的中点,所以
又 ,
所以 .
所以
所以 、 、 、 四点共圆.     (5分)
    (Ⅱ )延长 交圆 于点
因为  .
所以
所以  .     (5分)

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