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中考数学圆的压轴题切割线定理(怎么求关于圆的动点)

中考数学圆的压轴题切割线定理(怎么求关于圆的动点)根据切线的判定和结论:∠BCD=∠ADC=90°,CD为圆O的直径,则AD、BC为圆O的切线;根据正方形的性质和题目中的条件:四边形ABCD为正方形,则AB=BC=CD=AD,∠A=∠B=∠BCD=∠ADC=90°;(2)当△EOF是等腰三角形时,求t的值。1、当EF与半圆相切时,求t的值设EF与半圆的切点为G,连接OG,过点E作EM⊥BC于点M

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关于圆的动点问题是数学中考的重要题型,本文就例题详细解析这类题型的解题思路,希望能给初三学生的数学学习带来帮助。

例题

在正方形ABCD中,有一直径为CD的半圆,圆心为O,CD=2,现有两点E,F,分别从点A,C同时出发,点E沿线段AD以每秒1个单位长度的速度向点D运动,点F沿线段CB以每秒2个单位长度的速度向点B运动,当点F运动到点B时,点E也随之停止运动,设点E离开点A的时间为t(s)。

(1)当EF与半圆相切时,求t的值;

(2)当△EOF是等腰三角形时,求t的值。

中考数学圆的压轴题切割线定理(怎么求关于圆的动点)(1)

1、当EF与半圆相切时,求t的值

设EF与半圆的切点为G,连接OG,过点E作EM⊥BC于点M

中考数学圆的压轴题切割线定理(怎么求关于圆的动点)(2)

根据正方形的性质和题目中的条件:四边形ABCD为正方形,则AB=BC=CD=AD,∠A=∠B=∠BCD=∠ADC=90°;

根据切线的判定和结论:∠BCD=∠ADC=90°,CD为圆O的直径,则AD、BC为圆O的切线;

根据切线长定理和结论:EF、AD、BC为圆O的切线,则EG=ED,FG=CF;

根据结论:EG=ED,FG=CF,则EF=EG FG=ED CF;

根据题目中的条件:点E以每秒1个单位长度的速度运动,点F以每秒2个单位长度的速度运动,运动时间t,则点E的运动距离AE=t,点F的运动距离CF=2t;

根据结论:AE=t,CD=AD=2,则ED=AD-AE=2-t;

根据结论:EF=ED CF,ED=2-t,CF=2t,则EF=2 t;

根据题目中条件:EM⊥BC,则∠BME=90°;

根据矩形的判定和结论:∠A=∠B=∠BME=90°,则四边形ABME为矩形;

根据矩形的性质和结论:四边形ABME为矩形,AB=2,AE=t,则EM=AB=2,AE=BM=t;

根据结论:BM=t,BC=2,CF=2t,则MF=BC-BM-CF=2-3t;

根据勾股定理和结论:EM⊥BC,EM=2,MF=2-3t,EF=2 t,EF^2=EM^2 MF^2,则t=1 √2/2或1-√2/2;

当t=1 √2/2时,CF=2t=2 √2>BC,不符合条件,舍去;

所以,当EF与半圆相切时,t=1-√2/2。

2、当△EOF是等腰三角形时,求t的值

(1)EO=FO

中考数学圆的压轴题切割线定理(怎么求关于圆的动点)(3)

根据全等三角形的判定和题目中的条件:CO=DO,∠BCD=∠ADC=90°,EO=FO,则△EDO≌△FCO;

根据全等三角形的性质和结论:△EDO≌△FCO,则ED=CF;

根据结论:ED=2-t,CF=2t,ED=CF,则t=2/3;

(2)EF=FO

过点F作FN⊥AD于点N

中考数学圆的压轴题切割线定理(怎么求关于圆的动点)(4)

根据题目中的条件:FN⊥AD,则∠ANF=90°;

根据矩形的判定和结论:∠A=∠B=∠ANF=90°,则四边形ABFN为矩形;

根据矩形的性质和结论:四边形ABFN为矩形,则AN=BF,AB=FN=2;

根据题目中的条件和结论:CF=2t,BC=2,则BF=2-2t;

根据结论:AN=BF,BF=2-2t,则AN=2-2t;

根据结论:AE=t,AN=2-2t,则NE=AE-AN=t-2 2t=3t-2;

根据勾股定理和结论:∠ANF=90°,NE=3t-2,FN=2,EF^2=NE^2 FN^2,则EF^2=9t^2-12t 8;

根据勾股定理和结论:∠BCD=90°,CF=2t,CO=CD/2=1,OF^2=CF^2 CO^2,则OF^2=4t^2 1;

根据结论:EF^2=9t^2-12t 8,OF^2=4t^2 1,EF=OF,则t=1或5;

当t=5时,CF=2t=10>BC,不符合条件,舍去;

(3)EF=OE

根据勾股定理和结论:∠ADC=90°,DE=AD-AE=2-t,DO=CD/2=1,OE^2=DE^2 DO^2,则OE=t^2-4t 5;

根据结论:OE=t^2-4t 5,EF^2=9t^2-12t 8,EF=OE,则t无解;

所以,当△EOF是等腰三角形时,t=2/3或1。

结语

解决本题的关键根据动点的运动规律,用含t的代数式表示出线段长度;利用圆的切线和全等三角形性质,得到线段之间的等量关系;再根据勾股定理列方程求解,就可以得到题目需要的值。

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