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8. 如图,点P是圆O劣弧AB上的一个动点(不与点A,B重合),且满足∠BPC=∠APC=60°,D是△ABC内一点,AD=3,CD=4,BD=5,点P在劣弧AB上运动的过程中,$2m = PA^{2} + PB^{2} + PC^{2}$,则m的值满足(

A.$0 < m < 25 + 12\sqrt{3}$
B.$m = 25 + 12\sqrt{3}$
C.$25 + 12\sqrt{3} < m < 50$
D.$m = 50$
B
)A.$0 < m < 25 + 12\sqrt{3}$
B.$m = 25 + 12\sqrt{3}$
C.$25 + 12\sqrt{3} < m < 50$
D.$m = 50$
答案:
8.B 解析:如图,延长BP到点F,使得PF=AP,过点A 作AE⊥PF于点E,
∵∠BPC=∠APC=60°,
∴∠APB=∠BPC+∠APC=120°,
则∠APF=180°−∠APB=60°,
∵∠APF=60°,PF=AP,
∴△APF是等边三角形,
∴AF=AP、∠FAP=60°。,
∵∠BPC=∠APC=60°,
∴AC=BC,
∵A,B,C,P四点共圆,∠APB=120°,
∴∠ACB=180°−∠APB=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵∠FAP=∠BAC=60°,
∴∠FAP+∠PAB=∠BAC+∠PAB,
即∠FAB=∠PAC,
∴△FAB≌△PAC(SAS),
∴BF=PC,
即PC=PF+BP=AP+BP,
∵AE⊥BE,
∴∠PAE=90°−∠APE=30°,
故$PE=\frac{1}{2}AP$,
则$AE=\sqrt{AP^{2}-PE^{2}}$
=$\sqrt{AP^{2}-(\frac{1}{2}AP)^{2}}=\frac{\sqrt{3}}{2}AP$,
在Rt△AEB中,$AB^{2}=AE^{2}+BE^{2}$,$BE=BP+PE$,
即$AB^{2}=(\frac{\sqrt{3}}{2}AP)^{2}+(BP+\frac{1}{2}AP)^{2}$,
整理,得$AB^{2}=AP^{2}+BP^{2}+BP· AP$,
∵$2m=PA^{2}+PB^{2}+PC^{2}=PA^{2}+PB^{2}+(PB+PA)^{2}=2(PB^{2}+PA^{2}+PB· PA)$,
∴$2m=PA^{2}+PB^{2}+PC^{2}=2AB^{2}$,
∴$m=AB^{2}$,
将△BCD绕点C顺时针旋转60°得到△ACD',连结
DD',过点C作CG⊥AD交AD延长线于点G,如图,
则CD'=CD,AD'=BD=5,∠DCD'=60°.
∴△DCD'是等边三角形,
∴DD'=CD=4,∠D'DC=60°,
∵$AD^{2}+D'D^{2}=3^{2}+4^{2}=25$,$D'A^{2}=5^{2}=25$,
∴$AD^{2}+D'D^{2}=D'A^{2}$,
即△ADD'是直角三角形,
∴∠ADD'=90°,
∴∠ADC=∠ADD'+∠D'DC=90°+60°=150°,
∴∠GDC=180°−∠ADC=30°,
∴$CG=\frac{1}{2}DC=2$,$DG=\sqrt{DC^{2}-CG^{2}}=\sqrt{4^{2}-2^{2}}=2\sqrt{3}$,
∴$AG=AD+DG=3+2\sqrt{3}$,
则$AC^{2}=AG^{2}+CG^{2}=(3+2\sqrt{3})^{2}+2^{2}=25+12\sqrt{3}$,
∵AC=AB,
∴$m=AC^{2}=25+12\sqrt{3}$
故选B.
8.B 解析:如图,延长BP到点F,使得PF=AP,过点A 作AE⊥PF于点E,
∵∠BPC=∠APC=60°,
∴∠APB=∠BPC+∠APC=120°,
则∠APF=180°−∠APB=60°,
∵∠APF=60°,PF=AP,
∴△APF是等边三角形,
∴AF=AP、∠FAP=60°。,
∵∠BPC=∠APC=60°,
∴AC=BC,
∵A,B,C,P四点共圆,∠APB=120°,
∴∠ACB=180°−∠APB=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵∠FAP=∠BAC=60°,
∴∠FAP+∠PAB=∠BAC+∠PAB,
即∠FAB=∠PAC,
∴△FAB≌△PAC(SAS),
∴BF=PC,
即PC=PF+BP=AP+BP,
∵AE⊥BE,
∴∠PAE=90°−∠APE=30°,
故$PE=\frac{1}{2}AP$,
则$AE=\sqrt{AP^{2}-PE^{2}}$
=$\sqrt{AP^{2}-(\frac{1}{2}AP)^{2}}=\frac{\sqrt{3}}{2}AP$,
在Rt△AEB中,$AB^{2}=AE^{2}+BE^{2}$,$BE=BP+PE$,
即$AB^{2}=(\frac{\sqrt{3}}{2}AP)^{2}+(BP+\frac{1}{2}AP)^{2}$,
整理,得$AB^{2}=AP^{2}+BP^{2}+BP· AP$,
∵$2m=PA^{2}+PB^{2}+PC^{2}=PA^{2}+PB^{2}+(PB+PA)^{2}=2(PB^{2}+PA^{2}+PB· PA)$,
∴$2m=PA^{2}+PB^{2}+PC^{2}=2AB^{2}$,
∴$m=AB^{2}$,
将△BCD绕点C顺时针旋转60°得到△ACD',连结
DD',过点C作CG⊥AD交AD延长线于点G,如图,
则CD'=CD,AD'=BD=5,∠DCD'=60°.
∴△DCD'是等边三角形,
∴DD'=CD=4,∠D'DC=60°,
∵$AD^{2}+D'D^{2}=3^{2}+4^{2}=25$,$D'A^{2}=5^{2}=25$,
∴$AD^{2}+D'D^{2}=D'A^{2}$,
即△ADD'是直角三角形,
∴∠ADD'=90°,
∴∠ADC=∠ADD'+∠D'DC=90°+60°=150°,
∴∠GDC=180°−∠ADC=30°,
∴$CG=\frac{1}{2}DC=2$,$DG=\sqrt{DC^{2}-CG^{2}}=\sqrt{4^{2}-2^{2}}=2\sqrt{3}$,
∴$AG=AD+DG=3+2\sqrt{3}$,
则$AC^{2}=AG^{2}+CG^{2}=(3+2\sqrt{3})^{2}+2^{2}=25+12\sqrt{3}$,
∵AC=AB,
∴$m=AC^{2}=25+12\sqrt{3}$
故选B.
9. 如图,在边长为$\sqrt{2}$的正八边形ABCDEFGH中,已知I,J,K,L分别是边AH,BC,DE,FG上的动点,且满足IA=JC=KE=LG,则四边形IJKL面积的最大值为(

A.$4 + 2\sqrt{2}$
B.$2 + 2\sqrt{2}$
C.$4 + \sqrt{2}$
D.$2 + 4\sqrt{2}$
A
)A.$4 + 2\sqrt{2}$
B.$2 + 2\sqrt{2}$
C.$4 + \sqrt{2}$
D.$2 + 4\sqrt{2}$
答案:
9.A 解析:如图,连结IK,JL,
∵正八边形ABCDEFGH,IA=JC=KE=LG,
∴IJ=JK=KL=LI,IK=JL,
∴四边形IJKL为正方形,
∴四边形IJKL的面积为$IJ^{2}$,
当IJ最大时,四边形IJKL的面积最大,
∴IJ=AC,即为正八边形的对角线时,四边形IJKG的面积最大,
连结AE,CG交于点O,连结OB,交AC于点M,
则△AOC为等腰直角三角形,O为正八边形的中心,
∴OC=OB=OA,OB垂直平分AC,
∴$OM=AM=\frac{\sqrt{2}}{2}OA$,
设OM=AM=x,
则OC=OB=OA=$\sqrt{2}x$,
∴$BM=\sqrt{2}x-x$,
在Rt△AMB中,$AB^{2}=BM^{2}+AM^{2}$,
即$(\sqrt{2})^{2}=(\sqrt{2}x-x)^{2}+x^{2}$,
解得$x=\frac{\sqrt{2\sqrt{2}+4}}{2}$(负值不合题意,舍去),
∴$AC=2AM=\sqrt{2\sqrt{2}+4}$,
∴四边形IJKL的最大面积为$AC^{2}=4+2\sqrt{2}$
故选A.
9.A 解析:如图,连结IK,JL,
∵正八边形ABCDEFGH,IA=JC=KE=LG,
∴IJ=JK=KL=LI,IK=JL,
∴四边形IJKL为正方形,
∴四边形IJKL的面积为$IJ^{2}$,
当IJ最大时,四边形IJKL的面积最大,
∴IJ=AC,即为正八边形的对角线时,四边形IJKG的面积最大,
连结AE,CG交于点O,连结OB,交AC于点M,
则△AOC为等腰直角三角形,O为正八边形的中心,
∴OC=OB=OA,OB垂直平分AC,
∴$OM=AM=\frac{\sqrt{2}}{2}OA$,
设OM=AM=x,
则OC=OB=OA=$\sqrt{2}x$,
∴$BM=\sqrt{2}x-x$,
在Rt△AMB中,$AB^{2}=BM^{2}+AM^{2}$,
即$(\sqrt{2})^{2}=(\sqrt{2}x-x)^{2}+x^{2}$,
解得$x=\frac{\sqrt{2\sqrt{2}+4}}{2}$(负值不合题意,舍去),
∴$AC=2AM=\sqrt{2\sqrt{2}+4}$,
∴四边形IJKL的最大面积为$AC^{2}=4+2\sqrt{2}$
故选A.
10. 如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B的坐标分别为(0,2)和(4,0),则△OAB的外接圆的圆心坐标是

(2,1)
。
答案:
10.(2,1) 解析:
∵O,A,B均在圆上,∠AOB=90°,
∴AB是外接圆的直径,
∴外接圆的圆心是AB的中点(2,1).
∵O,A,B均在圆上,∠AOB=90°,
∴AB是外接圆的直径,
∴外接圆的圆心是AB的中点(2,1).
11. 圆在中式建筑中有着广泛的应用。如图,某园林中圆弧形门洞的顶端到地面的高度为2.8m,地面入口的宽度为1m,门枕的高度为0.3m,则该圆弧所在圆的半径为 m。

1.3
答案:
11.1.3 解析:设该圆弧所在圆的半径为$r$m,
如图,设点O为圆心,过点O作OC⊥AB于点C,延长
CO交圆O于点D,连结OA,
则CD=2.8−0.3=2.5m,$AC=BC=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×1=0.5(m)$,
∴OC=(2.5−$r$)m,
在Rt△AOC中,由勾股定理,得$OA^{2}=AC^{2}+OC^{2}$,
即$r^{2}=0.5^{2}+(2.5−r)^{2}$,
解得$r$=1.3,
即该门洞的半径为1.3m.
11.1.3 解析:设该圆弧所在圆的半径为$r$m,
如图,设点O为圆心,过点O作OC⊥AB于点C,延长
CO交圆O于点D,连结OA,
则CD=2.8−0.3=2.5m,$AC=BC=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×1=0.5(m)$,
∴OC=(2.5−$r$)m,
在Rt△AOC中,由勾股定理,得$OA^{2}=AC^{2}+OC^{2}$,
即$r^{2}=0.5^{2}+(2.5−r)^{2}$,
解得$r$=1.3,
即该门洞的半径为1.3m.
12. 将量角器按如图所示的方式放置在三角形纸板上,使点C在半圆上。点A,B的读数分别为86°,30°,则∠ACB的大小为

28°
。
答案:
12.28° 解析:设半圆圆心为O,连结OA,OB,如图,
∵∠ACB=$\frac{1}{2}$∠AOB,
而∠AOB=86°−30°=56°,
∴∠ACB=$\frac{1}{2}$×56°=28°.
12.28° 解析:设半圆圆心为O,连结OA,OB,如图,
∵∠ACB=$\frac{1}{2}$∠AOB,
而∠AOB=86°−30°=56°,
∴∠ACB=$\frac{1}{2}$×56°=28°.
13. 如图,“吃豆小人”是一个经典的游戏形象,它的形状是一个扇形。若扇形弧长为$\frac{5\pi}{3}$,半径为1,则这个“吃豆小人”(阴影图形)的面积为

$\frac{5\pi}{6}$
。
答案:
13.$\frac{5\pi}{6}$ 解析:设扇形的圆心角为$n°$,
∵扇形弧长为$\frac{5\pi}{3}$,半径为1,
∴$\frac{n\pi×1}{180}=\frac{5\pi}{3}$,
∴$n$=300,
∴这个“吃豆小人”(阴影图形)的面积=$\frac{300\pi×1^{2}}{360}=\frac{5\pi}{6}$.
∵扇形弧长为$\frac{5\pi}{3}$,半径为1,
∴$\frac{n\pi×1}{180}=\frac{5\pi}{3}$,
∴$n$=300,
∴这个“吃豆小人”(阴影图形)的面积=$\frac{300\pi×1^{2}}{360}=\frac{5\pi}{6}$.
14. 如图,已知以AB为直径的半圆O,C为$\overset{\frown}{AB}$的中点,P为$\overset{\frown}{BC}$上任意一点,CD⊥CP交AP于D,连结BD,若AB=6,则BD的最小值为

$3\sqrt{5}-3$
。
答案:
14.$3\sqrt{5}-3$ 解析:如图,连结AC,以AC为斜边作等腰直角三角形ACQ,则∠AQC=90°,连结BC,BQ,DQ.
∵半圆O的直径为AB,C为$\widehat{AB}$的中点,
∴∠APC=45°.
又
∵CD⊥CP,
∴∠DCP=90°,
∴∠PDC=45°,∠ADC=135°,
∴点D的运动轨迹为以Q为圆心,AQ为半径的$\widehat{AC}$,
又
∵AB=6,C为$\widehat{AB}$的中点,
∴△ACB是等腰直角三角形,
∴$AC=3\sqrt{2}$,
∴在等腰直角△ACQ中,AQ=3,
∴$BQ=\sqrt{3^{2}+6^{2}}=3\sqrt{5}$,
∴$BD\geq BQ-DQ$,
∴BD的最小值为$3\sqrt{5}-3$.
14.$3\sqrt{5}-3$ 解析:如图,连结AC,以AC为斜边作等腰直角三角形ACQ,则∠AQC=90°,连结BC,BQ,DQ.
∵半圆O的直径为AB,C为$\widehat{AB}$的中点,
∴∠APC=45°.
又
∵CD⊥CP,
∴∠DCP=90°,
∴∠PDC=45°,∠ADC=135°,
∴点D的运动轨迹为以Q为圆心,AQ为半径的$\widehat{AC}$,
又
∵AB=6,C为$\widehat{AB}$的中点,
∴△ACB是等腰直角三角形,
∴$AC=3\sqrt{2}$,
∴在等腰直角△ACQ中,AQ=3,
∴$BQ=\sqrt{3^{2}+6^{2}}=3\sqrt{5}$,
∴$BD\geq BQ-DQ$,
∴BD的最小值为$3\sqrt{5}-3$.
15. 如图1是一款轴对称“磁悬浮地漏”无水时的示意图,它由一个圆弧形密封盖$\overset{\frown}{MN}$与两个磁体组成(下侧磁体固定不动),连结杆EF与地面BD(或AC)垂直,排水口CD=24$\sqrt{3}$cm,密封盖最高点E到地面的距离为6mm,整个地漏的高度EG=75mm(G为磁体底部中点),密封盖被磁体顶起将排水口密封。
(1)$\overset{\frown}{MN}$所在圆的半径为
(2)当有水时如图2所示,密封盖下移排水,当密封盖下沉至最低处时,点M恰好落在BG中点M'处,若点M'到E'F'的距离为36mm,则密封盖下沉的最大距离为

(1)$\overset{\frown}{MN}$所在圆的半径为
39
mm;(2)当有水时如图2所示,密封盖下移排水,当密封盖下沉至最低处时,点M恰好落在BG中点M'处,若点M'到E'F'的距离为36mm,则密封盖下沉的最大距离为
16.5
mm。
答案:
15.
(1)39
(2)16.5 解析:
(1)如图1,设圆心为O,连结
CD交EF于点H,连接OD,
设OH=$x$mm,
∵最高点E到地面的距离为6mm,
∴OE=(6+$x$)mm,
∵CD=$24\sqrt{3}$mm,
∴DH=$12\sqrt{3}$mm,
∴在Rt△OHD中,
$OD=\sqrt{x^{2}+(12\sqrt{3})^{2}}$
∵OE=OD,
∴$6+x=\sqrt{x^{2}+(12\sqrt{3})^{2}}$
∴$x$=33,
∴OE=39mm.
∴MN所在圆的半径为39mm.
(2)如图2,连结CD,作M'P'⊥E'G,延长GE'交AB于点Q',作M'Z⊥BD交BD于点Z,
∴M'Z//E'G.
∵M'为BG的中点,
∴M'Z为△GQ'B的中位线,
∴$M'Z=\frac{1}{2}GQ'$.
由题意知GQ'=75−6=69mm,
∴$M'Z=\frac{1}{2}×69=34.5$mm.
如图1,作MJ⊥EG,连结OM,
∵点M'到E'F'的距离为36mm,
∴MJ=M'P'=36mm,
由勾股定理,得$OJ=\sqrt{OM^{2}-MJ^{2}}=\sqrt{39^{2}-36^{2}}=15(mm)$,
∴移动前M到地面的距离为JH=39−15−6=
18(mm),
∵M移动的距离为密封盖下沉的距离,
M'Z−JH=34.5−18=16.5(mm),
∴密封盖下沉的最大距离为16.5mm.
15.
(1)39
(2)16.5 解析:
(1)如图1,设圆心为O,连结
CD交EF于点H,连接OD,
设OH=$x$mm,
∵最高点E到地面的距离为6mm,
∴OE=(6+$x$)mm,
∵CD=$24\sqrt{3}$mm,
∴DH=$12\sqrt{3}$mm,
∴在Rt△OHD中,
$OD=\sqrt{x^{2}+(12\sqrt{3})^{2}}$
∵OE=OD,
∴$6+x=\sqrt{x^{2}+(12\sqrt{3})^{2}}$
∴$x$=33,
∴OE=39mm.
∴MN所在圆的半径为39mm.
(2)如图2,连结CD,作M'P'⊥E'G,延长GE'交AB于点Q',作M'Z⊥BD交BD于点Z,
∴M'Z//E'G.
∵M'为BG的中点,
∴M'Z为△GQ'B的中位线,
∴$M'Z=\frac{1}{2}GQ'$.
由题意知GQ'=75−6=69mm,
∴$M'Z=\frac{1}{2}×69=34.5$mm.
如图1,作MJ⊥EG,连结OM,
∵点M'到E'F'的距离为36mm,
∴MJ=M'P'=36mm,
由勾股定理,得$OJ=\sqrt{OM^{2}-MJ^{2}}=\sqrt{39^{2}-36^{2}}=15(mm)$,
∴移动前M到地面的距离为JH=39−15−6=
18(mm),
∵M移动的距离为密封盖下沉的距离,
M'Z−JH=34.5−18=16.5(mm),
∴密封盖下沉的最大距离为16.5mm.
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