中考数学复习专题练习:圆的有关计算(解析版)
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专题24 圆的有关计算☞解读考点知识点名师点晴弧长和扇形面积弧长公式会求n°的圆心角所对的弧长扇形面积公式会求圆心角为n°的扇形面积圆锥侧面积计算公式能根据公式中的已知量求圆锥中的未知量☞2年中考【题组】1.(河池)如图,用一张半径为24cm的扇形纸板制作一顶圆锥形帽子(接缝忽略不计),如果圆锥形帽子的底面半径为10cm,那么这张扇形纸板的面积是()A.240πcm2 B.480πcm2 C.1200πcm2 D.2400πcm2【答案】A.【解析】试题分析:这张扇形纸板的面积=12×2π×10×24=240π(cm2).故选A.考点:圆锥的计算.2.(凉山州)将圆心角为90°,面积为4πcm2的扇形围成一个圆锥的侧面,则所围成的圆锥的底面半径为()A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm【答案】A.考点:圆锥的计算.3.(德州)如图,要制作一个圆锥形的烟囱帽,使底面圆的半径与母线长的比是4:5,那么所需扇形铁皮的圆心角应为()A.288° B.144° C.216° D.120°【答案】A.【解析】试题分析:∵底面圆的半径与母线长的比是4:5,∴设底面圆的半径为4x,则母线长是5x,设圆心角为n°,则524180n xxππ⨯⨯=,解得:n=288,故选A .考点:圆锥的计算.4.(宁波)如图,用一个半径为30cm,面积为300πcm2的扇形铁皮,制作一个无底的圆锥(不计损耗),则圆锥的底面半径r为()A.5cm B.10cm C.20cm D.5πcm【答案】B.考点:圆锥的计算.5.(苏州)如图,AB为⊙O的切线,切点为B,连接AO,AO与⊙O交于点C,BD为⊙O的直径,连接CD.若∠A=30°,⊙O的半径为2,则图中阴影部分的面积为()A .433π-B .4233π-C .3π-D .233π-【答案】A .【解析】试题分析:过O 点作OE ⊥CD 于E ,∵AB 为⊙O 的切线,∴∠ABO=90°,∵∠A=30°,∴∠AOB=60°,∴∠COD=120°,∠OCD=∠ODC=30°,∵⊙O 的半径为2,∴OE=1,CE=DE=3,∴CD=23,∴图中阴影部分的面积为:2120211233602⋅π⋅-⨯⨯=433π-.故选A .考点:1.扇形面积的计算;2.切线的性质.6.(成都)如图,正六边形ABCDEF 内接于⊙O ,半径为4,则这个正六边形的边心距OM 和BC 弧线的长分别为( )A .2,3πB .23,πC .3,23πD .23,43π【答案】D .考点:1.正多边形和圆;2.弧长的计算.7.(甘孜州)如图,已知扇形AOB的半径为2,圆心角为90°,连接AB,则图中阴影部分的面积是()A.π﹣2 B.π﹣4 C.4π﹣2 D.4π﹣4【答案】A.【解析】试题分析:S阴影部分=S扇形OAB﹣S△OAB=29021223602π⨯-⨯⨯=π﹣2.故选A.考点:扇形面积的计算.8.(攀枝花)如图,已知⊙O的一条直径AB与弦CD相交于点E,且AC=2,AE=3,CE=1,则图中阴影部分的面积为()A 239π439πC.29πD.49π【答案】D.考点:1.扇形面积的计算;2.勾股定理的逆定理;3.圆周角定理;4.解直角三角形. 9.(自贡)如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,∠CDB =30°,CD =32,则阴影部分的面积为( )A .2πB .πC .3πD .32π【答案】D . 【解析】试题分析:连接OD .∵CD ⊥AB ,∴CE=DE=12CD=3(垂径定理),故S △OCE=S △ODE ,即可得阴影部分的面积等于扇形OBD 的面积,又∵∠CDB=30°,∴∠COB=60°(圆周角定理),∴OC=2,故S 扇形OBD=2602360π⨯=32π,即阴影部分的面积为32π.故选D .考点:1.扇形面积的计算;2.垂径定理;3.圆周角定理;4.解直角三角形. 10.(达州)如图,直径AB 为12的半圆,绕A 点逆时针旋转60°,此时点B 旋转到点B′,则图中阴影部分的面积是( )A .12πB .24πC .6πD .36π 【答案】B .考点:1.扇形面积的计算;2.旋转的性质.11.(德阳)如图,已知⊙O 的周长为4π,AB 的长为π,则图中阴影部分的面积为( )A .2π-B .3π-C .πD .2 【答案】A .考点:1.扇形面积的计算;2.弧长的计算.12.(梧州)如图,在边长为6的正方形ABCD中,E是AB的中点,以E为圆心,ED为半径作半圆,交A、B所在的直线于M、N两点,分别以直径MD、ND为直径作半圆,则阴影部分面积为()A.95 B.185 C.365 D.725【答案】B.【解析】试题分析:根据图形可知阴影部分的面积=两个小的半圆的面积+△DMN的面积﹣大半圆的面积.∵MN的半圆的直径,∴∠MDN=90°.在Rt△MDN中,MN2=MD2+DN2,∴两个小半圆的面积=大半圆的面积.∴阴影部分的面积=△DMN的面积.在Rt△AOD中,OD=22AD AO+=2263+=35,∴阴影部分的面积=△DMN的面积=12MN•AD=16562⨯⨯=185.故选B.考点:1.扇形面积的计算;2.勾股定理;3.综合题.13.(咸宁)如图,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,以AB的中点D为圆心,作圆心角为90°的扇形DEF,点C恰在EF上,设∠BDF=α(0°<α<90°),当α由小到大变化时,图中阴影部分的面积()A.由小到大 B.由大到小 C.不变 D.先由小到大,后由大到小【答案】C.考点:1.扇形面积的计算;2.定值问题;3.综合题.14.(常德)若两个扇形满足弧长的比等于它们半径的比,则这称这两个扇形相似.如图,如果扇形AOB 与扇形A1O1B1是相似扇形,且半径OA :O1A1=k (k 为不等于0的常数).那么下面四个结论:①∠AOB=∠A1O1B1;②△AOB ∽△A1O1B1;③11ABk A B ;④扇形AOB 与扇形A1O1B1的面积之比为2k . 成立的个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】D .考点:1.相似三角形的判定与性质;2.弧长的计算;3.扇形面积的计算;4.新定义;5.压轴题.15.(邵阳)如图,在矩形ABCD 中,已知AB=4,BC=3,矩形在直线l 上绕其右下角的顶点B 向右旋转90°至图①位置,再绕右下角的顶点继续向右旋转90°至图②位置,…,以此类推,这样连续旋转次后,顶点A 在整个旋转过程中所经过的路程之和是( )A .πB .3019.5πC .3018πD .3024π 【答案】D . 【解析】试题分析:转动一次A 的路线长是:90331802ππ⨯=,转动第二次的路线长是:90551802ππ⨯=,转动第三次的路线长是:9042180ππ⨯=,转动第四次的路线长是: 0,转动五次A 的路线长是:90331802ππ⨯=,以此类推,每四次循环,故顶点A 转动四次经过的路线长为:32π+52π+2π=6π,÷4=503余3,顶点A 转动四次经过的路线长为:6π×504=3024π.故选D .考点:1.旋转的性质;2.弧长的计算;3.规律型. 16.(北海)用一个圆心角为120°,半径为6的扇形作一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆的半径是 . 【答案】2.考点:圆锥的计算.17.(贵港)如图,已知圆锥的底面⊙O的直径BC=6,高OA=4,则该圆锥的侧面展开图的面积为.【答案】15π.【解析】试题分析:∵OB=12BC=3,OA=4,由勾股定理,AB=5,侧面展开图的面积为:12×6π×5=15π.故答案为:15π.考点:圆锥的计算.18.(庆阳)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=22,若把Rt△ABC绕边AB 所在直线旋转一周,则所得几何体的表面积为(结果保留π).【答案】2π.【解析】试题分析:过点C作CD⊥AB于点D,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,∴2,∴CD=2,以CD为半径的圆的周长是:4π.故直线旋转一周则所得的几何体得表面积是:2×12×4π×2282π.故答案为:82π.考点:1.圆锥的计算;2.点、线、面、体.19.(贺州)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,将矩形ABCD绕点D顺时针旋转90°得到矩形A′B′C′D′,则点B经过的路径与BA,AC′,C′B′所围成封闭图形的面积是(结果保留π).【答案】2512 4π+.考点:1.扇形面积的计算;2.旋转的性质.20.(天水)如图,△ABC是正三角形,曲线CDEF叫做正三角形的渐开线,其中弧CD、弧DE、弧EF的圆心依次是A、B、C,如果AB=1,那么曲线CDEF的长是.【答案】4π.考点:1.弧长的计算;2.等边三角形的性质;3.综合题.21.(河南省)如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C为OA的中点,CE⊥OA交AB于点E,以点O为圆心,OC的长为半径作CD交OB于点D.若OA=2,则阴影部分的面积为.【答案】3 122π+.【解析】试题分析:连接OE、AE ,∵点C为OA的中点,∴∠CEO=30°,∠EOC=60°,∴△AEO为等边三角形,∴S扇形AOE=2602360π⨯=23π,S扇形ABO=2902360π⨯=π,S扇形CDO=2901360π⨯=14π,∴S阴影=S扇形ABO﹣S扇形CDO﹣(S扇形AOE﹣S△COE)=121(13)432πππ---⨯⨯=3122π+.故答案为:3122π+.考点:扇形面积的计算.22.(烟台)如图,将弧长为6π,圆心角为120°的圆形纸片AOB围成圆锥形纸帽,使扇形的两条半径OA与OB重合(粘连部分忽略不计)则圆锥形纸帽的高是.【答案】62.考点:圆锥的计算.23.(乐山)如图,已知A (23,2)、B (23,1),将△AOB 绕着点O 逆时针旋转,使点A 旋转到点A′(﹣2,23)的位置,则图中阴影部分的面积为 .【答案】34π.【解析】试题分析:∵A (232)、B (23,1),∴OA=4,13,∵由A (232)使点A 旋转到点A′(﹣2,23),∴∠A′OA=∠B′OB=90°,根据旋转的性质可得,''OB C OBC S S ∆∆=,∴阴影部分的面积等于S 扇形A'OA ﹣S 扇形C'OC=22114(13)44ππ⨯-⨯=34π,故答案为:34π.考点:1.扇形面积的计算;2.坐标与图形变化-旋转.24.(镇江)图①是我们常见的地砖上的图案,其中包含了一种特殊的平面图形﹣正八边形.(1)如图②,AE是⊙O的直径,用直尺和圆规作⊙O的内接正八边形ABCDEFGH(不写作法,保留作图痕迹);(2)在(1)的前提下,连接OD,已知OA=5,若扇形OAD(∠AOD<180°)是一个圆锥的侧面,则这个圆锥底面圆的半径等于.【答案】(1)作图见试题解析;(2)15 8.试题解析:(1)如图所示,八边形ABCDEFGH即为所求;(2)∵八边形ABCDEFGH是正八边形,∴∠AOD=3608×3=135°,∵OA=5,∴AD的长=1355180π⨯=154π,设这个圆锥底面圆的半径为R,∴2πR=154π,∴R=158,即这个圆锥底面圆的半径为158.故答案为:158.考点:1.正多边形和圆;2.圆锥的计算;3.作图—复杂作图.25.(宁德)图(1)是一个蒙古包的照片,这个蒙古包可以近似看成是圆锥和圆柱组成的几何体,如图(2)所示.(1)请画出这个几何体的俯视图;(2)图(3)是这个几何体的正面示意图,已知蒙古包的顶部离地面的高度EO1=6米,圆柱部分的高OO1=4米,底面圆的直径BC=8米,求∠EAO的度数(结果精确到0.1°).【答案】(1)答案见试题解析;(2)26.6°.(2)连接EO1,如图所示,∵EO1=6米,OO1=4米,∴EO=EO1﹣OO1=6﹣4=2米,∵AD=BC=8米,∴OA=OD=4米,在Rt△AOE中,tan∠EAO=2142EOOA==,则∠EAO≈26.6°.考点:1.圆锥的计算;2.圆柱的计算;3.作图-三视图.26.(玉林防城港)如图,在⊙O中,AB是直径,点D是⊙O上一点且∠BOD=60°,过点D作⊙O的切线CD交AB的延长线于点C,E为AD的中点,连接DE,EB.(1)求证:四边形BCDE是平行四边形;(2)已知图中阴影部分面积为6π,求⊙O的半径r.【答案】(1)证明见试题解析;(2)6.考点:1.切线的性质;2.平行四边形的判定;3.扇形面积的计算;4.综合题.27.(扬州)如图,已知⊙O的直径AB=12cm,AC是⊙O的弦,过点C作⊙O的切线交BA的延长线于点P,连接BC.(1)求证:∠PCA=∠B;(2)已知∠P=40°,点Q在优弧ABC上,从点A开始逆时针运动到点C停止(点Q与点C不重合),当△ABQ与△ABC的面积相等时,求动点Q所经过的弧长.【答案】(1)证明见试题解析;(2)53π或133π或233π.【解析】试题分析:(1)连接OC,由PC是⊙O的切线,得到∠1+∠PCA=90°,由AB是⊙O的直径,得到∠2+∠B=90°,从而得到结论;(2)△ABQ与△ABC的面积相等时,有三种情况,即:①当∠AOQ=∠AOC=50°时;②当∠BOQ=∠AOC=50°时;③当∠BOQ=50°时,即∠AOQ=230°时;分别求得点Q所经过的弧长即可.试题解析:(1)连接OC,∵PC是⊙O的切线,∴∠PCO=90°,∴∠1+∠PCA=90°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠2+∠B=90°,∵OC=OA,∴∠1=∠2,∴∠PCA=∠B;考点:1.切线的性质;2.弧长的计算;3.分类讨论;4.综合题;5.轨迹.【题组】1.(·扬州)如图,已知正方形边长为1,若圆与正方形的四条边都相切,则阴影部分的面积与下列各数最接近的是()A.1.0 B.2.0 C.3.0 D.4.0【答案】B.【解析】试题分析:∵正方形的边长为1,圆与正方形的四条边都相切,∴22S S S10.510.250.215ππ=-=-⋅=-≈阴影正方形圆.∵0.215最接近0.2,∴阴影部分的面积与下列各数最接近的是0.2故选B.考点:1.圆和正方形的面积;2.无理数的大小估计;3.转换思想的应用.2.(·金华)一张圆心角为45°的扇形纸板和圆形纸板按如图方式剪得一个正方形,边长都为1,则扇形纸板和圆形纸板的面积比是()A.5:4 B.5:2 C52 D52【答案】A.故选A.考点:1.等腰直角三角形的判定和性质;2.勾股定理;3.扇形面积和圆面积的计算.3.(·辽宁省本溪市)底面半径为4,高为3的圆锥的侧面积是()A.12π B.15π C.20π D.36π【答案】B.【解析】试题分析:∵圆锥的底面半径为3,高为4,∴母线长为5,∴圆锥的侧面积为:πrl=π×3×5=15π,故选B.考点:圆锥的计算.4.(·山东省莱芜市)一个圆锥的侧面展开图是半径为R的半圆,则该圆锥的高是()A.R B.12R C3R D.32R【答案】D.【解析】试题分析:圆锥的底面周长是:πR;设圆锥的底面半径是r,则2πr=πR.解得:r=12R2213()22R R-=.故选D.考点:圆锥的计算.5.(·贵州安顺市)已知圆锥的母线长为6cm,底面圆的半径为3cm,则此圆锥侧面展开图的圆心角是()A . 30°B . 60°C .90°D .180°【答案】D .考点:圆锥的计算.6.(湖南衡阳市)圆心角为120,弧长为12π的扇形半径为 ( ) A .6 B .9 C .18 D .36 【答案】C .【解析】试卷分析:12012180rππ=,解得:r=18.故选C .考点:圆的计算.7. (南京) 如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展开,得到一个扇形,若圆锥底面圆半径r=2cm ,扇形圆心角120θ=︒,则该圆锥母线长l 为 cm .【答案】6. 【解析】试题分析:∵圆锥底面圆半径r=2cm , ∴根据圆的周长公式,得圆的周长为2r 4ππ=,∵侧面展开后所得扇形弧长等于圆的周长,∴扇形弧长4π=.又∵侧面展开后所得扇形的圆心角为120°,∴根据扇形的弧长公式,侧面展开后所得扇形的弧长为()120l4l 6180cm ππ⋅⋅=⇒=.考点:圆锥和扇形的计算. 8.(·呼和浩特)一个底面直径是80cm ,母线长为90cm 的圆锥的侧面展开图的圆心角的度数为 . 【答案】1600.考点:圆锥的计算.9.(·潍坊)如图,两个半径均为3的⊙O1与⊙O2相交于A 、B 两点,且每个圆都经过另一个圆的圆心,则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)【答案】233π-.【解析】试题分析:如图,连接O1O2,过点O1作O1H ⊥AO2于点H ,由题意可得:AO1=O1O2=AO2=3,∴△AO1O2是等边三角形.∴11233HO O O sin60322=︒=⋅=.∴()12122AO O AO O 6031333S 3S 223,2460ππ∆⨯=⨯⨯===扇形.∴12212AO O AO AO O 33S S S 24π∆=-=-弓形扇形.∴图中阴影部分的面积为:33423324ππ⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭ .考点:1.扇形面积的计算;2.等边三角形的判定和性质;3.相交两圆的性质;4. 锐角三角函数定义;5.特殊角的三角函数值;6.转换思想的应用. 10.(·重庆A )如图,△OAB 中,OA=OB=4,∠A=30°,AB 与⊙O 相切于点C ,则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)【答案】4433π-.考点:1.切线的性质;2.等腰三角形的性质;3.含30度角的直角三角形的性质;4.勾股定理;5.扇形面积的计算;6.转换思想的应用.☞考点归纳归纳 1:弧长公式 基础知识归纳:n °的圆心角所对的弧长l 的计算公式为180n r l π=注意问题归纳:①在弧长的计算公式中,n 是表示1°的圆心角的倍数,n 和180都不要带单位.②若圆心角的单位不全是度,则需要先化为度后再计算弧长. ③题设未标明精确度的,可以将弧长用π表示.④正确区分弧、弧的度数、弧长三个概念,度数相等的弧,弧长不一定相等,弧长相等的弧不一定是等弧,只有在同圆或等圆中,才有等弧的概念,才是三者的统一. 【例1】在半径为2的圆中,弦AB 的长为2,则AB 的长等于( )A .3πB .2πC .23πD .32π【答案】C .考点:弧长的计算. 归纳 2:扇形面积 基础知识归纳:扇形面积公式:lR R n S 213602==π扇注意问题归纳:其中n 是扇形的圆心角度数,R 是扇形的半径,l 是扇形的弧长.【例2】如图,将长为8cm 的铁丝AB 首尾相接围成半径为2cm 的扇形,则S 扇形= cm²【答案】4. 【解析】试题分析:设围成扇形的角度为n ,∵将长为8cm 的铁丝AB 首尾相接围成半径为2cm 的扇形,∴围成扇形的弧长为4cm .∴根据弧长公式,得n 23604n 180ππ⋅⋅=⇒=,∴根据扇形面积公式,得()223602S 4cm 360π⋅⋅==.考点:扇形的计算. 归纳 3:圆锥的侧面积 基础知识归纳:圆锥的侧面积:122S l r rlππ=•=,其中l 是圆锥的母线长,r 是圆锥的地面半径.注意问题归纳:①圆锥的母线与展开后所得扇形的半径相等.②圆锥的底面周长与展开后所得扇形的弧长相等.【例3】一个圆锥的高为4cm ,底面圆的半径为3cm ,则这个圆锥的侧面积为( ) A . 12πcm2 B .15πcm2 C .20πcm2 D .30πcm2考点:圆锥的计算.归纳 4:阴影部分面积基本方法归纳:求阴影面积常用的方法:①直接用公式法;②和差法;③割补法.注意问题归纳:求阴影面积的主要思路是将不规则图形面积转化为规则图形的面积.【例4】如图,扇形OAB中,∠AOB=60°,扇形半径为4,点C在AB上,CD⊥OA,垂足为点D,当△OCD的面积最大时,图中阴影部分的面积为.π-.【答案】24考点:扇形面积的计算.☞1年模拟1.(湖北省宜昌市兴山县校级模拟)劳技课上,小颖将一顶自制的圆锥形纸帽戴在头上,已知纸帽底面圆半径为10cm,母线长50cm,则这顶纸帽的侧面积为()cm2.A.250π B.500π C.750π D.1000π【解析】试题分析:底面圆的半径为10cm ,则底面周长=20πcm ,侧面面积=π×10×50=500πcm2.故选B .考点:圆锥的计算.2.(湖北省广水市校级模拟)如图,圆锥体的高h=2cm ,底面半径r=2cm ,则圆锥体的全面积为( )cm2.A .4π B .8π C .12π D .(4+4)π【答案】C . 【解析】试题分析:底面圆的半径为2,则底面周长=4π,因为底面半径为2cm 、高为23cm ,所以圆锥的母线长为4cm ,即可求得侧面面积=12×4π×4=8π;底面积为=4π,所以全面积为:8π+4π=12πcm2.故选C . 考点:圆锥的有关计算.3.(山东省高密市模拟考试)如果圆锥的母线长为5cm ,底面半径为2cm ,那么这个圆锥的侧面积是( )A .210cmB .210cm π C .220cm D .220cm π 【答案】B .考点:1.圆锥的侧面展开图;2.扇形的面积计算.4.(山东省新泰市模拟考试)如图,Rt ABC △中,90ACB ∠=,30CAB ∠=,2BC =,O H ,分别为边AB AC ,的中点,将ABC △绕点B 顺时针旋转120到11A BC △的位置,则整个旋转过程中线段OH 所扫过部分的面积(即阴影部分面积)为( )A .77π338-B .47π338+C .πD .4π33+【答案】C .【解析】试题分析:连接BH ,BH1,∵O 、H 分别为边AB ,AC 的中点,将△ABC 绕点B 顺时针旋转120°到△A1BC1的位置,∴△OBH ≌△O1BH1,利用勾股定理可求得BH=437+=,所以利用扇形面积公式可得()()22360132********BH BC πππ=⨯-=-.故选C .考点:扇形面积的计算.5.(江苏省兴化顾庄等三校校级模拟)若粮仓顶部是圆锥形,且这个圆锥的高为2m ,母线长为2.5m ,为防雨需在粮仓顶部铺上油毡,则这块油毡的面积是 m2.【答案】154π.考点:圆锥的计算.6.(河南省三门峡市模拟考试)如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,AB =8,BC =6,分别以A 、C 为圆心,以2AC的长为半径作圆,将Rt △ABC 截去两个扇形,则剩余(阴影)部分的面积为 .【答案】24-254πcm2.【解析】试题分析:如图:∵Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=6,∴AC=2286+=10cm,△ABC的面积是:12AB•BC=12×8×6=24cm2.∴S阴影部分=12×6×8-2905360π⨯=24-254πcm2,故阴影部分的面积是:24-254πcm2.考点:扇形面积的计算.7.(湖北省武汉市校级模拟)如图,在边长为1的正方形组成的网格中,△ABC的顶点均在格点上,点A、B、C的坐标分别是A(-2,3)、B(-1,2)、C(-3,1),△ABC 绕点O顺时针旋转90°后得到△A1B1C1.(1)在正方形网格中作出△A1B1C1;(2)求点A经过的路径弧AA1的长度;(结果保留π)(3)在y轴上找一点D,使DB+DB1的值最小,并直接写出D点坐标.【答案】(1)图形详见解析;(2132;(3)(0,53).试题解析:解:(1)如图如下:考点:作图—旋转变换;待定系数法求解析式;弧长公式.8.(广东省中山市校级模拟)如图,AB是的直径,点D在上,∠DAB=45°,BC∥AD,CD∥AB.(1)、判断直线CD 与的位置关系,并说明理由;(2)、若的半径为1,求图中阴影部分的面积(结果保留π).【答案】(1)、相切;(2)、324.【解析】试题分析:(1)、连接OD,根据OA=OD,∠ODA=45°得出∠AOD=90°,根据CD∥AB 得出∠ODC=90°,从而说明切线;(2)、首先求出梯形OBCD的面积,然后利用梯形的面积减去扇形OBD的面积求出阴影部分的面积.考点:切线的判定、扇形的面积计算.9.(山东省博兴县校级模拟)如图,点B、C、D都在半径为6的⊙O上,过点C作AC∥BD交OB延长线于点A,连接CD,且∠CDB=∠OBD=30°.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)求弦BD的长;(3)求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析;(2)3;(3)6π.【解析】试题分析:(1)连接OC交BD于点E,根据∠CDB=∠OBD=30°得出∠COB=60°,∠OEB=90°,根据AC∥BD得到∠OCA=90°;(2)根据OB=6,OE⊥BD,∠OEB=30°,求出OE和BE的长度,然后计算出BD的长度;(3)根据△OBE和△CDE全等,将阴影部分的面积转化成扇形OBC的面积,然后根据扇形的面积计算公式进行求解.试题解析:(1)证明:连接OC,交BD于点E.∵∠CDB=∠OBD=30°∴∠COB=60°,∠OEB=90°∵AC∥BD ∴∠OCA=∠OEB=90°∴OC⊥AC ∴AC是⊙O的切线.(2)∵∠OEB=90°,∠OBD=30°∴OC⊥BD,321==OB OE∴BE=DE=33273622==-∴362==DEBD(3)∵OE=CE,∠OEB=∠CED=90°,BE=DE,∴△OEB≌△CED∴ππ63606602=⋅==OBCSS扇形阴影考点:切线的判定、垂径定理、扇形的面积计算.10.(山东省高密市模拟考试)如图,BE是⊙O的直径,点A在EB的延长线上,弦PD⊥BE,垂足为C,连接OD,∠AOD=∠APC.(1)求证:AP是⊙O的切线.(2)若⊙O的半径是4,AP=43,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析(2)16433π-.考点:1.切线的证明;2.勾股定理;3.特殊角的三角函数值;4.扇形的面积计算.。
与圆的有关计算一、选择题1. (山东东营,7,3分)如图,已知一块圆心角为270°的扇形铁皮,用它做一个圆锥形的烟囱帽(接缝忽略不计),圆锥底面圆的直径是60cm ,则这块扇形铁皮的半径是( ) A .40cm B .50cm C .60cm D .80cm【答案】A【逐步提示】本题考查弧长公式与圆锥侧面展开图,先计算圆锥的底面周长,再根据圆锥的底面周长等于扇形的弧长列出方程求解.【详细解答】解:圆锥的底面周长为:π×60=60πcm,所以扇形的弧长为60πcm.根据扇形的弧长公式可得27060180rππ=,解得r=40cm .故选A . 【解后反思】解答本题易出现两处错误:一是公式错误,如把弧长公式与扇形面积公式搞错搞混;二是把直径误以为半径.圆锥的侧面展开图为扇形,扇形的半径等于圆锥的母线长,扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长,扇形的面积等于圆锥的侧面积.【关键词】弧长公式;圆锥的侧面展开图2. (山东东营,17,4分)如图,某数学兴趣小组将边长为5的正方形铁丝框ABCD 变形为以A 为圆心,AB 为半径的扇形(忽略铁丝的粗细),则所得的扇形ABD 的面积为__________.【答案】25【逐步提示】本题考查弧长公式及扇形面积公式,【详细解答】解:∵正方形的边长为5,∴弧BD 的弧长=10,∴S 扇形ABD =111052522lr =⨯⨯=.故答案为25.【解后反思】解答本题需掌握:(1)弧长公式:l=180n r π;扇形面积公式:S 扇形=2360n r π=12lr .【关键词】弧长公式;扇形面积公式 3. 4. .(山东临沂,10,3分)如图,AB 是⊙O 的切线,B 为切点,AC 经过点O ,与⊙O 分别相交于点D ,C.若∠ACB=30°,3 )(A )3 (B )6π(C )3-6π (D )3-6π 【答案】C【逐步提示】本题考查切线的性质及扇形面积公式的应用,连接OB ,先由切线的性质求出圆心角∠AOB 的度数,再分别计算△AOB 和扇形BOD 的面积,相减可得阴影部分面积.【详细解答】解:连接OB ,∵AB 是⊙O 的切线,B 为切点,∴∠ABO=90°.∵∠ACB=30°,∴∠AOB=60°.在Rt△AOB 中,OB=tan AB AOB ∠=1.∴S 阴影=S △AOB -S 扇形BOD =12·AB ·OB -2601360π⨯⨯=32-6π.故选择C .【解后反思】计算阴影部分的面积,通常情况下运用转化的思想,将不规则的图形、零散的几个图形面积转化为规则图形之间的和差关系和相对集中形成的规则图形面积. 【关键词】切线的性质;扇形面积公式5. ( 山东青岛,7,3分)如图,一扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条和AC 的夹角为120°,AB 长为25cm ,贴纸部分的宽BD 为15cm ,若纸扇两面贴纸,则贴纸的面 积为( ).A . 175π cm 2B . 350πcm 2C .8003πcm 2 D . 150πcm 2 【答案】B【逐步提示】先由AB 和BD 的长求出AD 的长,再分别求出扇形BAC 和扇形DAE 的面积,然后根据“贴纸部分的面积等于扇形BAC 的面积减去扇形DAE 的面积”求解.【详细解答】解:∵AB =25cm ,BD =15cm ,∴AD =25-15=10cm ,∴S扇形BAC =2120251250=1803ππ⨯(cm 2),S 扇形DAE =212010200=1803ππ⨯(cm 2),∴贴纸部分的面积=125020035033πππ-=(cm 2),故选择B . 【解后反思】1.弧长公式:l =nπr 180 ,扇形面积公式:S =360n 2r π=12lr ,其中n 为扇形圆心角的度数,r 为扇形半径.2.扇环的面积等于两个扇形面积之差.【关键词】 扇形的面积计算6.( 山东泰安,5,3分)如图,是一圆锥的左视图,根据图中所标数据,圆锥侧面展开图的扇形圆心角的大小为( )A .90°B .120°C .135°D .150°【答案】B 【逐步提示】本题考查了三视图及圆锥侧面展开图的圆心角的计算,解决问题的关键是把图中的数据与圆锥结合起来.圆锥的主视图和左视图是一样的,数字“6”是底面直径,数字“62”是圆锥的高,由勾股定理可以求出圆锥的母线.然后利用扇形的弧长等于圆锥的底面周长即2180n Rl r ππ==,可以求得圆心角的度数. 【详细解答】解:圆锥的母线长=()226239+=,∵2180nR l r ππ==∴×923180n ππ⨯=,解得n =120°,故选择B . 【解后反思】了解圆锥的侧面展开图是扇形,扇形的弧长等于圆锥的底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线.弄清楚这些关系才能正确解决问题.另外,左视图看到的两个量要清楚分别代表什么,不要把底面直径和周长混淆,导致解题错误.另外,对于涉及到圆锥的底面圆半径r 、母线长l 与圆锥侧面展开图的圆心角n 三个量之间的关系时,公式360r nl =的合理应用来得快捷得很,其推导过程如下:如图,由扇形ABC 的面积的两种表达形式可知,2123602n l l r ππ=⋅⋅,整理后即得360r nl =. 【关键词】 左视图;圆锥的侧面展开图. 7. (山东威海,16,3)如图,正方形ABCD 内接于⊙O ,其边长为4,则⊙O 的内接正三角形EFG 的边长为____________.O GFED C B A 第16题图【答案】6【逐步提示】先求得⊙O 的半径,再求得内接正三角形EFG 的边长。
2022-2023学年九年级数学中考复习《圆综合压轴题》解答题专题训练(附答案)1.如图.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边的中点,连接CD.以CD为直径作⊙O,分别与AC,BC相交于点M,N.过点N作⊙O的切线交AB于点E.(1)求证:∠BEN=90°.(2)若AB=10,请填空:①迮接OE,ON,当NE=时,四边形OEBN是平行四边形;②连接DM,DN,当AC=时,四边形CMDN为正方形.2.如图,以AB为直径的半圆中,点O为圆心,点C在圆上,过点C作CD∥AB,且CD =OB.连接AD,分别交OC,BC于点E,F,与⊙O交于点G,若∠ABC=45°.(1)求证:①△ABF∽△DCF;②CD是⊙O的切线.(2)求的值.3.如图,△ABC内接于⊙O,AB为直径,点D为半径OA上一点,过点D作AB的垂线交AC于点E,交BC的延长线于点P,点F在线段PE上,且PF=CF.(1)求证:CF是⊙O的切线;(2)连接AP与⊙O相交于点G,若∠ABC=2∠P AC,求证:AB=BP;(3)在(2)的条件下,若AC=4,BC=3,求CF的长.4.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,⊙O的切线PC交BA的延长线于点P,OF∥BC交AC于点E,交PC于点F,连接AF.(1)判断直线AF与⊙O的位置关系并说明理由;(2)若⊙O的半径为6,AF=2,求AC的长;(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.5.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,过点D作EF⊥AC于点E,交AB的延长线于点F,连接AD.(1)求证:EF是⊙O的切线.(2)求证:△FBD∽△FDA.(3)若DF=4,BF=2,求⊙O的半径长.6.如图1,已知AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,过O点作OF⊥AB交⊙O于点D,交AC于点E,交BC的延长线于点F,点G是EF的中点,连接CG.(1)判断CG与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)求证:2OB2=BC•BF;(3)如图2,当∠DCE=2∠F,DG=2.5时,求DE的长.7.已知:△ABC内接于⊙O,连接AO并延长交BC于点D,且AD⊥BC于点D.(1)如图1,求证:∠B=∠C;(2)如图2,点E在上,连接AE,CE,∠ACE=∠ACB,求证:∠CAE=2∠ACE;(3)如图3,在(2)的条件下,过点A作AF⊥CE交CE的延长线于点F,若AE=5,AB=13,求AF的长.8.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,∠B=30°,点M是AB上的动点,以M为圆心,MB为半径作圆交BC于点D,(1)若圆M与AC相切,如图1,求圆的半径;(2)若AM=2MB,连接AD,如图2.①求证:AD与圆M相切;②求阴影部分的面积.9.如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上的一点,D是AB上的一点,DE⊥AB于D,DE交BC于F,且EF=EC.(1)求证:EC是⊙O的切线;(2)求证:△OAC∽△ECF;(3)若BD=4,BC=8,圆的半径OB=5,求EC的长.10.如图,已知以BC为斜边的Rt△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O于点D,过点D作DE∥BC交AB的延长线于点E,连接DB,DC.(1)求证:ED为⊙O的切线;(2)求证:BC2=2ED•FC;(3)若tan∠ABC=2,AD=,求BC的长.11.已知△ABC内接于⊙O,D是弧AC上一点,连接BD、AD,BD交AC于点M,∠BMC =∠BAD.(1)如图1,求证:BD平分∠ABC;(2)如图2,过点D作⊙O的切线,交BA的延长线于点F,求证:DF∥AC;(3)如图3,在(2)的条件下,BC是⊙O的直径,连接DC,AM=1,DC=,求四边形BFDC的面积.12.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H,P为弧AD上一点.(1)如图1,连接AC、PC、P A,求证:∠APC=∠ACD;(2)如图2,连接PB,PB交CD于E,过点P作⊙O的切线交CD的延长线于点F,求证:FE=PF;(3)如图3,在(2)的条件下,连接AE,且∠P AE=∠F,过点A作AG⊥PF,垂足为G,若PG=6,,求BH的长.13.如图,⊙O的半径为1,点A是⊙O的直径BD延长线上的一点,C为⊙O上的一点,AD=CD,∠A=30°.(1)求证:直线AC是⊙O的切线;(2)求△ABC的面积;(3)点E在上运动(不与B、D重合),过点C作CE的垂线,与EB的延长线交于点F.①当点E运动到与点C关于直径BD对称时,求CF的长;②当点E运动到什么位置时,CF取到最大值,并求出此时CF的长.14.如图所示,AB是⊙O的直径,点E为线段OB上一点(不与O,B重合),作CE⊥OB,交⊙O于点C,垂足为点E,作直径CD,过点C的切线交DB的延长线于点P,作AF ⊥PC于点F,连接CB.(1)求证:AC平分∠F AB.(2)求证:BC2=CE•CP.(3)当AB=4时,求劣弧BC长度(结果保留π).15.已知:如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BC于点F,交⊙O于点E,AE与BC交于点H,连接CE,BD是⊙O的切线与OE的延长线相交于点D.(1)求证:∠D=∠AEC;(2)求证:CE2=EH•EA;(3)若⊙O的半径为5,,求FH的长.16.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,8),点B是x轴正半轴上一点,连接AB,过点A作AC⊥AB,交x轴于点C,点D是点C关于点A的对称点,连接BD,以AD为直径作⊙Q交BD于点E,连接并延长AE交x轴于点F,连接DF.(1)求线段AE的长;(2)若∠ABE=∠FDE,求EF的值.(3)若AB﹣BO=4,求tan∠AFC的值.17.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AE平分∠BAC,交BC于点E,点D在AC上,以AD为直径的⊙O经过点E,点F在⊙O上,且EF平分∠AED,交AC于点G,连接DF.(1)求证:△DEF∽GDF;(2)求证:BC是⊙O的切线;(3)若cos∠CAE=,DF=10,求线段GF的长.18.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC是⊙O的直径,过圆心O的直线PF⊥AB于D,交⊙O于E,F,PB是⊙O的切线,B为切点,连接AP,AF.(1)求证:直线P A为⊙O的切线;(2)求证:AC2=4OD•OP;(3)若BC=6,,求AC的长.19.如图,AB是半圆O的直径,AB=10.C是弧AB上一点,连接AC,BC,∠ACB的平分线交AB于点P,过点P分别作PE⊥AC,PF⊥BC,垂足分别为E、F.(1)求证:四边形CEPF是正方形;(2)当sin A=时,求CP的长;(3)设AP的长为x,图中阴影部分的面积为y,求y与x之间的函数关系式,并写出y 的最大值.20.问题提出(1)如图①,△ABC为等边三角形,若AB=2,则△ABC的面积为.问题探究(2)如图②,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=3,BD是△ABC的角平分线,过点D作DE⊥BD交BC边于点E.若AD=1,求图中阴影部分的面积.问题解决(3)如图③,是某公园的一个圆形施工区示意图,其中⊙O的半径是4米,公园开发部门计划在该施工区内设计一个四边形绿化区域ABCD,连接AC、BD,现准备在△ADC 区域种植花卉供游人欣赏.按设计要求,A、B、C、D四个点都在圆上,∠ADB=∠BDC =60°.设BD的长为x米,△ADC的面积为y平方米.①求y与x之间的函数关系式;②按照设计要求,为让游人有更好的观赏体验,△ADC花卉区域的面积越大越好,那么请求出花卉区域△ADC面积的最大值.参考答案1.(1)证明:如图,连接ON,DN,∵CD是⊙O的直径,∴∠CND=∠DNB=90°,∵NE是⊙O的切线,∴∠ONE=90°,∴∠BNE=∠OND,∵ON=OD,∴∠ODN=∠OND,∴∠ODN=∠BNE,∵D是斜边AB的中点,∴CD=AD=BD,∴∠B=∠BCD,∵∠BCD+∠ODN=90°,∴∠B+∠BNE=90°,∴∠NEB=90°;(2)解:①∵四边形OEBN是平行四边形,∴BE=ON=,∵E为BD的中点,∴N为BC的中点,∴NE为△BCD的中位线,∴NE∥CD,且NE=CD=.故答案为:;②∵四边形CMDN为正方形,∴∠MCD=∠MDC=45°,∠CMD=90°,∴MC=MD=CD,∵AD=DC,∴M是AC的中点,AC=2MC=CD,∴CD=AB=5,∴AC=5.故答案为:5.2.(1)证明:①∵CD∥AB,∴∠F AB=∠D,∵∠AFB=∠DFC,∴△ABF∽△DCF;②∵∠ABC=45°,∴∠AOC=2∠ABC=90°,∵CD∥AB,∴∠DCO=∠AOC=90°,∵OC是半圆的半径,∴CD是⊙O的切线;(2)解:过点F作FH∥AB交OC于H,设圆的半径为2a,∵CD=OB=OA,CD∥AB,∴CE=OE=a,AE=DE,由勾股定理得:AE==a,∴AD=2a,∵△ABF∽△DCF,∴==,∵FH∥AB,∴==,∵FH∥AB,∴==,∴EF=,∵CD是⊙O的切线,∴DC2=DG•DA,即(2a)2=DG•2a,解得:DG=,∴FG=a﹣﹣=,∴==.3.(1)证明:连接OC,∵PF=FC,OC=OB,∴∠PCF=∠CPF,∠OCB=∠OBC,∵PD⊥AB,∴∠PDB=90°,∴∠CPF+∠OBC=90°,∴∠PCF+∠OCB=90°,∴∠FCO=90°,∴OC⊥CF,∴CF是⊙O的切线.(2)证明:连接BG,∵,∴∠P AC=∠PBG,∵∠PBA=2∠P AC,∴∠PBA=2∠PBG,∵AB为⊙O的直径,∴∠AGB=∠PGB=90°,∴∠APB=∠P AB,∴AB=BP;(3)解:∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵AC=4,BC=3,∴AB===5,∴AB=BP=5,∴PC=2,∵∠PDA=∠PCA=90°,P A=P A,∠APB=∠P AB,∴△APC≌△APD(AAS),∴AD=PC=2,PD=AC=4,∠P AC=∠APD,∴AE=PE,设DE=x,AE=PE=4﹣x,在Rt△AED中,AD2+DE2=AE2,即22+x2=(4﹣x)2,解得x=,∴EP=4﹣x=,∵∠PEC=90°﹣∠EPC,∠FCE=90°﹣∠PCF,即∠PEC=∠FCE,∴EF=CF=PF,∴CF=.4.解:(1)直线AF与⊙O相切.理由如下:连接OC,∵PC为圆O切线,∴CP⊥OC,∴∠OCP=90°,∵OF∥BC,∴∠AOF=∠B,∠COF=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OCB=∠B,∴∠AOF=∠COF,∵在△AOF和△COF中,,∴△AOF≌△COF(SAS),∴∠OAF=∠OCF=90°,∴AF⊥OA,又∵OA为圆O的半径,∴AF为圆O的切线;(2)∵∠AOF=∠COF,OA=OC,∴E为AC中点,即AE=CE=AC,OE⊥AC,∵∠OAF=90°,OA=6,AF=2,∴tan∠AOF=,∴∠AOF=30°,∴AE=OA=3,∴AC=2AE=6;(3)∵AC=OA=6,OC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,OC=6,∵∠OCP=90°,∴CP=OC=6,∴S△OCP=OC•CP==18,S扇形AOC==6π,∴阴影部分的面积为S△OCP﹣S扇形AOC=18﹣6π.5.(1)证明:连接OD,如图所示:∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°.∴AD⊥BC.∵AB=AC,∴CD=BD=BC.∵OA=OB,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC.∵EF⊥AC,∴EF⊥OD.∵OD是半径,∴EF与⊙O相切.(2)证明:∵AB为直径,∴∠ADB=90°,∴∠BAD+∠ABD=90°,∵OD⊥DE,∴∠FDB+∠ODB=90°,∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB,∴∠BAD=∠FDB,∵∠F=∠F,∴△FBD∽△FDA;(3)解:设⊙O的半径为r,则AB=2r,∵△FBD∽△FDA,∴,∵DF=4,BF=2,∴,∴r=3.6.解:(1)CG与⊙O相切,理由如下:如图1,连接CO,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ACF=90°,∵点G是EF的中点,∴GF=GE=GC,∴∠AEO=∠GEC=∠GCE,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC,∵OF⊥AB,∴∠OAC+∠AEO=90°,∴∠OCA+∠GCE=90°,即OC⊥GC,∵OC是圆的半径,∴CG与⊙O相切;(2)证明:∵∠AOE=∠FCE=90°,∠AEO=∠FEC,∴∠OAE=∠F,又∵∠B=∠B,∴△ABC∽△FBO,∴,即BO•AB=BC•BF,∵AB=2BO,∴2OB2=BC•BF;(3)由(1)知GC=GE=GF,∴∠F=∠GCF,∴∠EGC=2∠F,又∵∠DCE=2∠F,∴∠EGC=∠DCE,∵∠DCE=∠AOD=45°,∴∠EGC=45°,又∵∠OCG=90°,∴△OCG为等腰直角三角形,∴GC=OC,OG=OC,∴OD+DG=OC,即OC+2.5=OC,解得OC=,∵GF=GE=GC=OC,∴DE=GE﹣DG=OC﹣DG=.7.(1)证明:∵AD⊥BC,AD过圆心O,∴BD=CD,且AD⊥BC,∴AB=AC,∴∠B=∠C;(2)证明:连接BE,设∠ACE=α,则∠ACB=3α,∴∠ABC=∠ACB=3α,∵∠ABE=∠ACE=α,∴∠CBE=∠ABC﹣∠ABE=3α﹣α=2α,∴∠CAE=∠CBE=2α=2∠ACE;(3)解:过点E作EG⊥AC于点G,在CG上截取GH=AG,连接EH,∴EH=AE=5,∴∠AHE=∠EAH=2α,∴∠CEH=∠AHE﹣∠ECH=2α﹣α=α=∠ECH,∴CH=EH=5,∵AC=AB=13,∴AH=AC﹣CH=13﹣5=8,∴AG=GH=4,∴CG=4+5=9,在Rt△AEG中,EG===3,在Rt△CEG中,CE===3,∵,∴,∴.8.解:(1)过点M作MN⊥AC于点N,∵圆M与AC相切,∴MN=MB,∵∠ACB=90°,AC=6,∠B=30°,∴AB=12,设MN=MB=R.∴AM=12﹣R,∵∠ACB=90°,MN⊥AC,∴MN∥BC,∴∠B=∠AMB=30°,∴,∴,解得R=24﹣36.(2)①连接DM,由题意可知MB=MD,∴∠B=∠MDB=30°,∴∠AMD=60°,∵AM=2MB,∴AM=2MD,∵∠ACB=90°,∠B=30°,∴AB=2AC,∠BAC=60°,∴△AMD∽△ABC,∴∠ADM=∠ACB=90°,∴AD与圆M相切;②∵AB=12,AM=2MB,∴BM=4,AM=8,∵∠ADM=90°,∴AD==4,∴S阴影部分=4.9.(1)证明:∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∵DE⊥AB,∴∠OBC+∠DFB=90°,∵EF=EC,∴∠ECF=∠EFC=∠DFB,∴∠OCB+∠ECF=90°,∴OC⊥CE,∴EC是⊙O的切线;(2)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠A=90°,∠ABC+∠BFD=90°,∴∠BFD=∠A,∴∠A=∠BFD=∠ECF=∠EFC,∵OA=OC,∴∠OCA=∠A=∠BFD=∠ECF=∠EFC,∴△OAC∽△ECF;(3)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵OB=5,∴AB=10,∴AC===6,∵cos∠ABC=,∴,∴BF=5,∴CF=BC﹣BF=3,∵△OAC∽△ECF,∴,∴EC==.10.(1)证明:如图1,连接OD.∵BC为⊙O的直径,∴∠BAC=90°.∵AD平分∠BAC,∴.∴OD⊥BC,∵DE∥BC,∴OD⊥ED,又∵OD为半径,∴ED为⊙O的切线;(2)证明:由(1)可得△BCD为等腰直角三角形.∵DE∥BC,∴∠E=∠ABC=∠ADC,∠BDE=∠DBC=∠DCB=45°.∴△BED∽△FDC,∴,即BD2=DE•FC,又,∴BC2=2ED•FC;(3)解:如图2,过点D作DG⊥AD,交AC的延长线于点G.∴∠CDG+∠ADC=90°,∠DGC=∠DAG=45°.又∵∠ADB+∠ADC=90°,∴∠ADB=∠GDC,∵DB=DC,∠BAD=∠DGC=45°,∴△ABD≌△GCD(AAS),∴AB=CG.∵∠DAG=45°,∠ADG=90°,∴△ADG为等腰直角三角形,∴AB+AC=AG=AD==3,∵tan∠ABC=2,∴设AB=x,则AC=2x.∴3x=3,∴x=1.即AB=1,AC=2.∴BC===.11.(1)证明:∵∠BMC=∠BAD,又∵∠BMC=∠BAC+∠ABD,∠BAD=∠BAC+∠DAM,∴∠ABD=∠DAC,又∵弧DC=弧DC,∴∠DAC=∠DBC,∴∠ABD=∠CBD,∴BD平分∠ABC;(2)证明:连接OA、OB、OD,OD交AC于点N,∵FD是⊙O的切线,D为切点,OD是⊙O的半径,∴OD⊥FD,∴∠FDO=90°,又∵∠AOD=2∠ABD,∠DOC=2∠DBC,∠ABD=∠CBD,∴∠AOD=∠COD,又∵AO=CO,∴ON⊥AC,∴∠ANO=90°,∴∠ANO=∠FDO,∴AC∥FD;(3)解:连接OD,交AC于N,∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=∠BDC=90°,∴∠F AC=180°﹣∠BAC=90°,又∵∠ANO=∠FDN=90°,∴四边形ANDF是矩形,∴AF=DN,∠F=90°,又∵ON⊥AC,∴AN=CN,∴设MN=a,则AN=CN=MN+AM=a+1,∴CM=MN+CN=2a+1,在Rt△MDC中,cos∠ACD=,在Rt△NDC中,cos∠ACD=,∴,解得a1=﹣(舍去),a2=1,∴MN=1,CN=a+1=2,∴DN=AF==,又∵MN=AM=1,∠AMB=∠NMD,∠BAM=∠MND=90°,∴△BAM≌△DNM(AAS),∴BA=ND=,∴BF=AB+AF=2,∴AN=FD=a+1=2,∴BD==2,∴S△BFD=,S△DBC=BD•CD==3,∴S四边形BFDC=S△BFD+S△BDC=2.12.(1)证明:连接AD,∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∴,∴∠ACD=∠DC,∵,∴∠APC=∠ADC,∴∠APC=∠ACD;(2)证明:连接OP,∵PF是⊙O的切线,∴OP⊥PF,即∠EPF+∠OPE=90°,∵OP=OB,∴∠OPB=∠OBP,∵CD⊥AB,∴∠HEB+∠HBE=90°,∵∠PEF=∠HEB,∴∠PEF=∠FPE,∴FE=PF;(3)解:过E作EM⊥PF,垂足为M,∵AG⊥PF,∴∠GAP+∠GP A=90°,∵∠APE=90°,∴∠GP A+∠EPM=90°,∵∠AGP=∠EMP=90°,∴△GP A∽△MEP,∴,∵∠P AE=∠F,∴tan∠P AE=tan∠F,则,∵,∴,∴MF=PG=6,设PM=x,∵PE2﹣PM2=EF2﹣FM2,∴,解得:x1=﹣10,x2=4,即PM=4,∴EM==8,∵,即,∴P A=3,∵CD⊥AB,AB是直径,∴∠BHE=∠APB=90°,∴∠HEB=∠BAP,∵∠MPE=∠HEB,∴tan∠P AB=,即,∴PB=6,∴BE=PB﹣PE=2,∵sin∠HEB=,即,∴BH=4.13.(1)证明:连接OC,如图1,∵AD=CD,∠A=30°,∴∠ACD=30°,∴∠CDB=60°,∵OD=OC,∴∠OCD=60°,∴∠ACO=∠ACD+∠OCD=90°,∵OC是半径,∴直线AC是⊙O的切线;(2)解:∵∠OCD=60°,OC=OD,∴△DCO是等边三角形,∴CD=AD=OD=1,作CH⊥BD于点H,则DH=,如图2,∴CH===,∵AB=AD+BD=3,∴S△ABC==.(3)①当点E运动到与点C关于直径AB对称时,CE⊥AB于点K,如图3,∵BD为⊙O的直径,CK=,∴CE=2CK=,∵CF⊥CE,∴∠ECF=90°,∵∠CDB=∠CEB=60°,∴CF=CE•tan60°==3,②∵点E在上运动过程中,∠CDB=∠CEB=60°,在Rt△ECF中,tan60°=,∴CF=CE,∴当CE最大时,CF取得最大值,∴当CE为直径,即CE=2时,CF最大,最大值为2.14.(1)证明:连接AC,BC,∵OC=OA,∴∠OCA=∠OAC,∵PF是⊙O的切线,CE⊥AB,∴∠OCP=∠F=90°,∴AF∥OC,∴∠F AC=∠OCA,∴∠F AC=∠OAC,∴CA平分∠F AB.(2)证明:∵CD是直径,∴∠CBD=90°,∴∠CBP=90°,∵CE⊥OB,∴∠CEB=∠CBP=90°,∵PC切⊙O于点C,∴∠PCB=∠CAB,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠CAB=90°,∠BCE+∠ABC=90°,∵∠CAB=∠BCE,∴∠PCB=∠BCE,∴△BCE∽△PCB,∴,∴BC2=CE•CP;(3)解:,设CF=3a,CP=4a,∵BC2=CE•CP=3a•4a=12a2,∴BC=2a,在Rt△BCE中,sin∠CBE=,∴∠CBE=60°,∴∠BCE=30°,∴△COB是等边三角形,∵AB=4,∴OB=BC=2,∴劣弧BC的长==π.15.(1)证明:∵BD是⊙O的切线,∴∠OBD=90°,∠ABC+∠DBC=90°,∵BC⊥OD,∴∠D+∠DBC=90°,∴∠ABC=∠D,∵∠AEC=∠ABC,∴∠D=∠AEC;(2)证明:连接AC,如图所示:∵OF⊥BC,∴,∴∠CAE=∠ECB,∵∠CEA=∠HEC,∴△CEH∽△AEC,∴,∴CE2=EH•EA;(3)解:连接BE,过O作OG⊥BE于G,如图所示:∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∵⊙O的半径为5,∴AB=10,∵cos∠BCE=,∴cos∠BAE==,∴AE=8,∴BE===6,∵,∴BE=CE=6,∵CE2=EH•EA,∴EH=,在Rt△BEH中,BH=.∵OG⊥BE,OB=OE,∴BG=3,∴OG===4,∴BF•OE,∴BF=,∴HF=BH﹣BF=.16.解:(1)∵点A(0,8),∴AO=8,∵AD是⊙Q的直径,∴∠AEB=∠AED=90°,∴∠AEB=∠AOB=90°,∵BA垂直平分CD,∴BC=BD,∴∠ABO=∠ABE在△ABE和△ABO中,,∴△ABE≌△ABO(AAS),∴AE=AO=8;(2)∵∠ABE=∠FDE,∴AB∥DF,∴△CAB∽△CDF,∴,又∵∠ABE=∠FDE,∠AEB=∠FED∴△DEF∽△BEA,∴,∴EF=2AE=16;(3)设BO=x,则AB=x+4,在Rt△ABO中,由AO2+OB2=AB2得:82+x2=(x+4)2,解得:x=6,∴OB=BE=6,AB=10,∵∠EAB+∠ABE=90°,∠ACB+∠ABC=90°,∴∠EAB=∠ACB,∵∠BF A=∠AFC,∴△BF A∽△AFC,∴;设EF=m,则AF=8+m,BF=(8+m),∵在Rt△BEF中,BE2+EF2=BF2,∴62+m2=[(8+m)]2,解得:m=,即EF=,∴tan∠AFC=.17.(1)证明:如图1,∵EF平分∠AED,∴∠AEF=∠FED,∵∠AEF=∠ADF,∴∠FED=∠ADF,∵∠GFD=∠DFE,∴△GFD∽△DFE;(2)证明:如图2,∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠EAO,∵OA=OE,∴∠EAO=∠OEA,∴∠BAE=∠OEA,∴AB∥OE,∴∠OEC=∠B,∵∠B=90°,∴∠OEC=90°,∵OE为半径,∴BC是⊙O的切线;(3)解:如图3,连接OF、AF,∵AD为直径,∴∠AFD=∠AED=90°,∵EF平分∠AED,∴∠AEF=∠FED=45°,∴∠AFD=∠AEF=45°,∴△AFD为等腰直角三角形,∵DF=10,OA=OD∴AD=DF=×10=20,OF⊥AD,OA=OD=OF=10,∵cos∠CAE=,∴AE=AD•cos∠CAE=20×=10,∵∠AEF=∠ADF,∠AGE=∠FGD,∴△AGE∽△FGD,∴,∴AG=GF,∵AG=AO+OG=10+OG,∴10+OG=GF,∴OG=GF﹣10,在Rt△FOG中,GF2=OF2+OG2,∴GF2=102+(GF﹣10)2,解得:GF=或(不符合题意,舍去),∴线段GF的长为.18.(1)证明:连接OB,∵PB是⊙O的切线,∴∠PBO=90°,∵OA=OB,BA⊥PO于D,∴AD=BD,∠POA=∠POB,又∵PO=PO,∴△P AO≌△PBO(SAS),∴∠P AO=∠PBO=90°,∵OA为圆的半径,∴直线P A为⊙O的切线;(2)证明:∵∠P AO=∠PDA=90°,∴∠OAD+∠AOD=90°,∠OP A+∠AOP=90°,∴∠OAD=∠OP A,∴△OAD∽△OP A,∴,∴OA2=OD•OP,又∵AC=2OA,∴AC2=4OD•OP;(3)解:∵OA=OC,AD=BD,BC=6,∴OD=BC=3,设AD=x,∵tan∠F=,∴FD=2x,OA=OF=2x﹣3,在Rt△AOD中,由勾股定理,得,(2x﹣3)2=x2+32,解之得,x1=4,x2=0(不合题意,舍去),∴AD=4,OA=2x﹣3=5,∵AC是⊙O的直径,∴AC=2OA=10.∴AC的长为10.19.(1)证明:∵∠ACB=90°,PE⊥AC,PF⊥BC,∴四边形PECF是矩形,∵CP平分∠ACB,PE⊥AC,PF⊥BC,∴PE=PF,∴四边形CEPF是正方形;(2)解:∵sin A=,AB=10,∴,∴BC=8,∴AC===6,∴tan A=,设PE=CE=m,则AE=6﹣m,∴tan A=,∴m=,∴PC=PE=;(3)解:∵四边形CEPF是正方形,∴PE=PF,∠APE+∠BPF=90°,∠PEA=∠PFB=90°,∴将△APE绕点P顺时针旋转90°,得到△A′PF,P A′=P A,如图所示:则A′、F、B三点共线,∠APE=∠A′PF,∴∠A′PF+∠BPF=90°,即∠A′PB=90°,∴S△P AE+S△PBF=S△P A′B=P A′•PB=x(10﹣x),∴y与x之间的函数关系式为y=﹣+5x,∵y=﹣+5x=﹣,∴x=5时,y有最大值为.20.解:(1)如图①,AD⊥BC,∵△ABC为等边三角形,AB=2,∴∠B=60°,BC=AB=2,∵AD⊥BC,∴∠ADB=90°,在Rt△ABD中,=sin B=sin60°,∴=,∴AD=,∴△ABC的面积=AB•AD=×2×=,故答案为:;(2)如图②,过点D作DH⊥BC于点H,∵∠ABC=90°,BD是△ABC的角平分线,∴∠DBC=∠ABD=45°,∵DE⊥BD,∴∠BDE=90°,∴∠DEB+∠DBE=90°,∴∠DEB=90°﹣∠DBE=90°﹣45°=45°,∴BD=ED,∵DH⊥BC,∴BH=EH,∴DH=BE=BH=EH,设DH=BH=EH=a,∵∠ABC=90°,∴AB⊥BC,∵DH⊥BC,∴AB∥DH,∴△CDH∽△CAB,∴==,∵AD=1,AC=3,∴CD=3﹣1=2,∴==,∴AB=a,CE=a,∴BC=CE+BE=a+2a=3a,∵AB2+BC2=AC2,∴a2+9a2=9,∴a2=1,∴S阴影=S△ABC﹣S△BDE=AB•BC﹣BE•DH=×a•3a﹣×2a•a=a2﹣a2=a2=1;(3)①设AC与BD相交于点E,连接OB,OA,OC,过点O作OH⊥AB于点H,∵∠ADB=∠BDC=60°,∴AB=BC,∠BAC=∠BDC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,AB=AC=BC,在△ABO和△ACO中,,∴△ABO≌△ACO(SSS),同理△ABO≌△CBO(SSS),∴S△ABO=S△ACO=S△CBO,∴S△ABC=3S△ABO,∵∠AOB=2∠ACB,∴∠AOB=120°,在Rt△OAH和Rt△OBH中,,∴Rt△OAH≌Rt△OBH(HL),∴∠AOH=∠BOH,AH=BH,在Rt△OAH中,OA=4,∠AOH=∠AOB=60°,∴cos∠AOH=cos60°==,sin∠AOH=sin60°==,∴OH=OA=2,AH=OA=2,∴AB=2AH=4,∴S△ABC=3S△ABO=3××4×2=12,∵∠ABE=∠DBA,∠BAE=∠BDA=60°,∴△ABE∽△DBA,∴===,即S△DBA=S△ABE,∵∠CBE=∠DBC,∠BCE=∠BDC=60°,∴△CBE∽△DBC,∴===,即S△DBC=S△CBE,∴S四边形ABCD=S△DBA+S△DBC=S△ABE+S△CBE,=(S△ABE+S△CBE)=S△ABC=×12=x2,∴S△ADC=S四边形ABCD﹣S△ABC=x2﹣12,即y=x2﹣12;∵BD的长度大于AB,小于等于直径,∴4<x≤8,∴y与x之间的函数关系式为y=x2﹣12(4<x≤8);②由①知,y与x之间的函数关系式为y=x2﹣12,则对称轴为y轴,∵>0,∴x>0时,y随x的增大而增大,∵4<x<8,∴当x=8时,y有最大值,即当BD为⊙O的直径时,y取最大值,即y=×82﹣12=4,∴花卉区域△ADC面积的最大值是4.。
专题25圆的有关计算与证明(20道)一、填空题1.(2023·江苏徐州·统考中考真题)如图,在O 中,直径AB 与弦CD 交于点 ,2E AC BD=.连接AD ,过点B 的切线与AD 的延长线交于点F .若68AFB ∠=︒,则DEB ∠=°.【答案】66【分析】连接BD ,则有90ADB ∠=︒,然后可得22,68A ABD ∠=︒∠=︒,则44ADE =︒∠,进而问题可求解.【详解】解:连接BD ,如图所示:∵AB 是O 的直径,且BF 是O 的切线,∴90ADB ABF ∠=∠=︒,∵68AFB ∠=︒,∴22A ∠=︒,∴68ABD ∠=︒,∵ 2AC BD=,∴244ADC A ∠=∠=︒,【答案】0.1【分析】由已知求得AB 与而即可得解.【详解】∵2OA OB AOB ==∠,∴22AB =,∵C 是弦AB 的中点,D 在∴延长DC 可得O 在DC 上,∴22CD OD OC =-=-,∴()22222322CD s AB OA-=+=+=,9022360l ππ⨯⨯==,∴30.1l s π-=-≈.故答案为:0.1.【点睛】本题考查扇形的弧长,掌握垂径定理。
弧长公式是关键.二、解答题3.(2023·辽宁盘锦·统考中考真题)如图,ABC 内接于O ,AB 为O 的直径,延长AC 到点G ,使得CG CB =,连接GB ,过点C 作CD GB ∥,交AB 于点F ,交点O 于点D ,过点D 作DE AB ∥.交GB 的延长线于点E .(1)求证:DE 与O 相切.(2)若4AC =,2BC =,求BE 的长.【答案】(1)见详解(2)523【分析】(1)连接OD ,结合圆周角定理,根据CG CB =,可得45CGB CBG ∠=∠=︒,再根据平行的性质45ACD CGB ∠=∠=︒,即有290AOD ACD ∠=∠=︒,进而可得90ODE AOD ∠=∠=︒,问题随之得证;(2)过C 点作CK AB ⊥于点K ,先证明四边形BEDF 是平行四边形,即有BE DF =,求出2225AB AC BC =+=,即有152OD AO OB AB ====,利用三角形函数有2sin 5AC ABC AB ∠==,同理1cos 5ABC ∠=,即可得4sin 5KC BC ABC =⨯∠=,2cos 5KB BC ABC =⨯∠=,进而有35OK OB KB =-=,再证明CKF DOF ∽,可得55445OF OD FK CK ===,即可得55359935OF OK ==⨯=,在Rt ODF △中,有∵AB 为O 的直径,∴90ACB ∠=︒,∴90GCB ∠=︒,∵CG CB =,∴45CGB CBG ∠=∠=︒,∵CD GB ∥,∴45ACD CGB ∠=∠=︒,∴290AOD ACD ∠=∠=︒,即∵DE AB ∥,∴90ODE AOD ∠=∠=︒,∴半径OD DE ⊥,∴DE 与O 相切;(2)过C 点作CK AB ⊥∵CD GB ∥,DE AB ∥,∴四边形BEDF 是平行四边形,∴BE DF =,∵4AC =,2BC =,∴222AB AC BC =+=∴152OD AO OB AB ====,∵CK AB ⊥,∴90CKB ACB ∠=︒=∠,∴在Rt ACB △,2sin 5AC ABC AB ∠==,同理1cos 5ABC ∠=,∵在Rt KCB 中,2CB =,∴4sin 5KC BC ABC =⨯∠=,2cos 5KB BC ABC =⨯∠=,∴35OK OB KB =-=,∵CK AB ⊥,OD AB ⊥,∴OD CK ∥,∴CKF DOF ∽,∴55445OF OD FK CK ===,∴59OF OF FK OF OK ==+,∴55359935OF OK ==⨯=,∴在Rt ODF △中,22523DF OD OF =+=,∴523BE DF ==.【点睛】本题是一道综合题,主要考查了圆周角定理,切线的判定,相似三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,三角函数以及勾股定理等知识,掌握切线的判定以及相似三角形的判定与性质,是解答本题的关键.4.(2023·江苏南通·统考中考真题)如图,等腰三角形OAB 的顶角120AOB ∠=︒,O 和底边AB 相切于点C ,并与两腰OA ,OB 分别相交于D ,E 两点,连接CD ,CE .(1)求证:四边形ODCE 是菱形;(2)若O 的半径为2,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析(2)4233S π=-阴影【分析】(1)连接OC ,根据切线的性质可得60AOC BOC ∠=∠=︒,从而可得ODC 和△OD CD CE OE ===,即可解答;(2)连接DE 交OC 于点F ,利用菱形的性质可得利用勾股定理求出DF 的长,从而求出DE ODCE 的面积,进行计算即可解答.【详解】(1)证明:连接OC ,O 和底边AB 相切于点C ,OC AB ∴⊥,OA OB = ,120AOB ∠=︒,1602AOC BOC AOB ∴∠=∠=∠=︒,OD OC = ,OC OE =,ODC ∴ 和OCE △都是等边三角形,OD OC DC \==,OC OE CE ==,OD CD CE OE ∴===,∴四边形ODCE 是菱形;(2)解:连接DE 交OC 于点F ,四边形ODCE 是菱形,112OF OC ∴==,2DE DF =,90OFD ∠=︒,在Rt ODF 中,2OD =,2222213DF OD OF ∴=-=-=,223DE DF ∴==,∴图中阴影部分的面积=扇形ODE 的面积-菱形ODCE 的面积2120213602OC DE π⨯=-⋅4122332π=-⨯⨯4233π=-,∴图中阴影部分的面积为4233π-.【点睛】本题考查了切线的性质,扇形面积的计算,等腰三角形的性质,菱形的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.5.(2023·辽宁鞍山·统考中考真题)如图,四边形ABCD 内接于O ,AB 为O 的直径,过点D 作DF BC ⊥,交BC 的延长线于点F ,交BA 的延长线于点E ,连接BD .若180EAD BDF ∠+∠=︒.(1)求证:EF 为O 的切线.∵EAD BDF ∠+∠=∴BDF BAD ∠=∠,∵AB 为O 的直径,∴90ADB ∠=︒,BFD ∠∴BDF DBF ∠+∠=∴DBF ABD ∠=∠,∵OB OD =,∴DBF ABD ∠=∠=∴OD BF ∥,∴90ODE F ∠=∠=又OD 为O 的半径,∴EF 为O 的切线;(2)连接AC ,则:∵AB 为O 的直径,∴90ACB F ∠=︒=∠,∴AC EF ,∴E BAC BDC ∠=∠=∠,在Rt BFE △中,10BE =,2sin sin 3E BDC =∠=,∴220sin 1033BF BE E =⋅=⨯=,设O 的半径为r ,则:,10OD OB r OE BE OB r ===-=-,∵OD BF ∥,∴ODE BFE ∽,∴OD OE BF BE =,即:1020103r r -=,∴4r =;∴O 的半径为4.【点睛】本题考查圆与三角形的综合应用,重点考查了切线的判定,解直角三角形,相似三角形的判定和性质.题目的综合性较强,熟练掌握相关知识点,并灵活运用,是解题的关键.6.(2023·辽宁阜新·统考中考真题)如图,AB 是O 的直径,点C ,D 是O 上AB 异侧的两点,DE CB ⊥,交CB 的延长线于点E ,且BD 平分ABE ∠.(1)求证:DE 是O 的切线.(2)若60ABC ∠=︒,4AB =,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)见解析(2)233π-【分析】(1)连接OD ,根据OB OD =,得出OBD ODB ∠=∠.根据BD 平分ABE ∠,得出OBD EBD ∠=∠,则EBD ODB ∠=∠.根据DE CB ⊥得出90EBD EDB ∠+∠=︒,进而得出90ODB EDB ∠+∠=︒,即可求证;(3)连接OC ,过点O 作OF BC ⊥于点F ,通过证明OBC △为等边三角形,得出60BOC ∠=︒,【点睛】本题主要考查了切线的判定,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,求扇形面积,解题的关键是掌握经过半径外端切垂直于半径的直线是圆的切线;扇形面积公式7.(2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题)已知ABC 内接于O ,AB 为O 的直径,N 为 AC 的中点,连接ON 交AC 于点H .(1)如图①,求证2BC OH =;(2)如图②,点D 在O 上,连接DB ,DO ,DC ,DC 交OH 于点E ,若DB DC =,求证OD AC ∥;(3)如图③,在(2)的条件下,点F 在BD 上,过点F 作FG DO ⊥,交DO 于点G .DG CH =,过点F 作FR DE ⊥,垂足为R ,连接EF ,EA ,32EF DF =::,点T 在BC 的延长线上,连接AT ,过点T 作TM DC ⊥,交DC 的延长线于点M ,若42FR CM AT ==,,求AB 的长.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)213【分析】(1)连接OC ,根据N 为 AC 的中点,易证AH HC =,再根据中位线定理得出结论;(2)连接OC ,先证DOB DOC ≌V V 得BDO CDO ∠=∠,再根据OB OD =得DBO BDO ∠=∠,根据ACD ABD ∠=∠即可得出结论;(3)连接AD ,先证DOB DOC ≌V V ,再证四边形ADFE 是矩形,过A 作AS DE ⊥垂足为S ,先证出FR AS =,再能够证出CAS TCM ≌V V 从而CT AC =,得到等腰直角ACT ,利用三角函数求出AC ,再根据EDF BAC ∠=∠求出BC ,最后用勾股定理求出答案即可.【详解】(1)证明:如图,连接OC ,设2BDC α∠=,BD DC = ,DO DO =DOB DOC \≌V V ,12BDO CDO \Ð=Ð=OB OD = ,DBO \ÐACD ABD a Ð=Ð=Q DO AC \∥;(3)解:连接AD ,FG OD ^Q ,90DGF ∴∠=︒,90CHE ∠=︒ ,DGF CHE \Ð=Ð,FDG ECH Ð=ÐQ ,DG CH =,DGF CHE \≌V V ,DF CE ∴=,AH CH = ,OH AC \^,CE AE DF \==,EAC ECA a Ð=Ð=Q ,2AED EAC ECA a Ð=Ð+Ð=,BDC AED ∴∠=∠,DF AE ∴∥,∴四边形ADFE 是平行四边形,AB 是O 的直径,90ADB ∴∠=︒,∴四边形ADFE 是矩形,90EFD ∴∠=︒,3tan 2EF EDF FD \Ð==,过点A 作AS DE ⊥垂足为S ,sin AS AES AE\Ð=,FR DC ^Q ,sin FR FDR FD\Ð=,FD AE ∥ ,FDR AES \Ð=Ð,sin sin FDR AES \Ð=Ð,FR AS \=,AB 是O 的直径,(1)若图1中两个大圆的直径相等,则璧与环的“肉”的面积之比为;(2)利用圆规与无刻度的直尺,解决下列问题(保留作图痕迹,不写作法).①图2为徐州狮子山楚王墓出土的“雷纹玉环”及其主视图,试判断该件玉器的比例关系是否符合“肉好若一”?②图3表示一件圆形玉坯,若将其加工成玉璧,且比例关系符合“肉倍好”,请画出内孔.【答案】(1)32:27(2)①符合,图见详解;②图见详解【分析】(1)根据圆环面积可进行求解;(2)①先确定该圆环的圆心,然后利用圆规确定其比例关系即可;②先确定好圆的圆心,然后根据平行线所截线段成比例可进行作图.【详解】(1)解:由图1可知:璧的“肉”的面积为()22318ππ⨯-=;环的“肉”的面积为()223 1.5 6.75ππ⨯-=,∴它们的面积之比为8:6.7532:27ππ=;故答案为32:27;(2)解:①在该圆环任意画两条相交的线,且交点在外圆的圆上,且与外圆的交点分别为A 、B 、C ,则分别以A 、B 为圆心,大于12AB 长为半径画弧,交于两点,连接这两点,同理可画出线段AC 的垂直平分线,线段,AB AC 的垂直平分线的交点即为圆心O ,过圆心O 画一条直径,以O 为圆心,内圆半径为半径画弧,看是否满足“肉好若一”的比例关系即可由作图可知满足比例关系为1:2:1的关系;②按照①中作出圆的圆心O ,过圆心画一条直径AB ,过点A 作一条射线,然后以A 为圆心,适当长为半径画弧,把射线三等分,交点分别为C 、D 、E ,连接BE ,然后分别过点C 、D 作BE 的平行线,交AB 于点F 、【点睛】本题主要考查圆的基本性质及平行线所截线段成比例,熟练掌握圆的基本性质及平行线所截线段成比例是解题的关键.9.(2023·辽宁·统考中考真题)的延长线上,且AFE ABC ∠=∠(1)求证:EF 与O (2)若1sin BF AFE =∠,【答案】(1)见解析(2)245BC =∵ =BEBE ,∴EOB ∠∵2CAB EAB ∠=∠,∴CAB EOB ∠=∠,∵AB 是O 的直径,∴90C ∠=︒,∵AFE ABC ∠=∠,∴OFE ABC ∽△△,∴90OEF C ∠=∠=︒,∵OE 为O 半径,∴EF 与O 相切;(2)解:设O 半径为x ,则1=+OF x ,∵AFE ABC ∠=∠,4sin 5AFE ∠=,∴4sin 5ABC ∠=,在Rt OEF △中,90OEF ∠=︒,4sin 5AFE ∠=,∴45OE OF =,即415x x =+,解得4x =,经检验,4x =是所列方程的解,∴O 半径为4,则8AB =,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,4sin 5ABC ∠=,8AB =,∴32sin 5A AB C AB C ∠==⋅,∴22245BC AB AC =-=.【点睛】本题考查了圆的切线的判定、圆周角定理、解直角三角形以及相似三角形的判定和性质等知识,熟练掌握圆的相关知识和相似三角形的判定和性质是解题的关键.10.(2023·贵州·统考中考真题)如图,已知O 是等边三角形ABC 的外接圆,连接CO 并延长交AB 于点D ,交O 于点E ,连接EA ,EB .(1)写出图中一个度数为30︒的角:_______,图中与ACD 全等的三角形是_______;(2)求证:AED CEB ∽△△;(3)连接OA ,OB ,判断四边形OAEB 的形状,并说明理由.【答案】(1)1∠、2∠、3∠、4∠;BCD△(2)证明见详解(3)四边形OAEB 是菱形【分析】(1)根据外接圆得到CO 是ACB ∠的角平分线,即可得到30︒的角,根据垂径定理得到90ADC BDC ∠=∠=︒,即可得到答案;(2)根据(1)得到3=2∠∠,根据垂径定理得到5660∠=∠=︒,即可得到证明;(3)连接OA ,OB ,结合5660∠=∠=︒得到OAE △,OBE △是等边三角形,从而得到OA OB AE EB r ====,即可得到证明;【详解】(1)解:∵O 是等边三角形ABC 的外接圆,∴CO 是ACB ∠的角平分线,60ACB ABC CAB ∠=∠=∠=︒,∴1230∠=∠=︒,∵CE 是O 的直径,∴90CAE CBE ∠=∠=︒,∴3430∠=∠=︒,∴30︒的角有:1∠、2∠、3∠、4∠,∵CO 是ACB ∠的角平分线,∴90ADC BDC ∠=∠=︒,56903060∠=∠=︒-︒=︒,在ACD 与BCD △中,∵1290CD CD ADC BDC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=︒⎩,∴ACD BCD ≌,故答案为:1∠、2∠、3∠、4∠,BCD △;(2)证明:∵56∠=∠,3=230∠∠=︒,∴AED CEB ∽△△;(3)解:连接OA ,OB ,∵OA OE OB r ===,5660∠=∠=︒,∴OAE △,OBE △是等边三角形,∴OA OB AE EB r ====,∴四边形OAEB 是菱形.【点睛】本题考查垂径定理,菱形判定,等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定等知识,解题的关键是熟练掌握垂径定理,从而得到相应角的等量关系.11.(2023·湖北鄂州·统考中考真题)如图,AB 为O 的直径,E 为O 上一点,点C 为»EB 的中点,过点C 作CD AE ⊥,交AE 的延长线于点D ,延长DC 交AB 的延长线于点F .(1)求证:CD 是O 的切线;(2)若1DE =,2DC =,求O 的半径长.【答案】(1)证明见解析(2)52【分析】(1)连接OC ,根据弦、弧、圆周角的关系可证DAC CAF ∠=∠,根据圆的性质得OAC OCA ∠=∠,∵点C 为»EB的中点,∴ ECCB =,∴DAC CAF ∠=∠,∵OA OC =,∴OAC OCA∠=∠∵CD AD ⊥,∴90D Ð=°,∵1DE =,2DC =,∴2222215CE CD DE =+=+=,∵D 是 BC的中点,∴ ECCB =,∴EC CB ==5,∵AB 为O 的直径,∴90ACB ∠=︒,∵180DEC AEC ∠+∠=︒,180ABC AEC ∠+∠=︒,∴DEC ABC ∠=∠,∴DEC CBA ∽ ,∴DE CE BC AB=,∴155AB =,∴5AB =,1522AO AB ==∴O 的半径长为52.【点睛】本题考查了切线的判定和性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.12.(2023·吉林长春·统考中考真题)【感知】如图①,点A 、B 、P 均在O 上,90AOB ∠=︒,则锐角APB ∠的大小为__________度.【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,O 是等边三角形ABC 的外接圆,点P 在 AC 上(点P 不与点A 、C 重合),连结PA 、PB 、PC .求证:PB PA PC =+.小明发现,延长PA 至点E ,使AE PC =,连结BE ,通过证明PBC EBA ≌△△,可推得PBE 是等边三角形,进而得证.BA BC ∴=,(SAS)PBC EBA ∴ ≌,∴PB EB =,PBC EBA ∠=∠,60EBA ABP PBC ABP ABC ∴∠+∠=∠+∠=∠=︒,PBE ∴ 是等边三角形,PB PE ∴=,PB PE PA AE PA PC ∴==+=+,即PB PA PC =+;应用:延长PA 至点E ,使AE PC =,连结BE ,四边形ABCP 是O 的内接四边形,180BAP BCP ∴∠+∠=︒.180BAP BAE ∠+∠=︒ ,BCP BAE ∴∠=∠.AB CB = ,(SAS)PBC EBA ∴ ≌,∴PB EB =,PBC EBA ∠=∠,90EBA ABP PBC ABP ABC ∴∠+∠=∠+∠=∠=︒,PBE ∴ 是等腰直角三角形,222PB BE PE ∴+=,222PB PE ∴=,即2PE PB =,PE PA AE PA PC =+=+ ,2PA PC PB ∴+=,22PB PA = ,2224PA PC PA PA ∴+=⨯=,3PC PA ∴=,222233PB PA PC PA ∴==,故答案为:223.【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形对角互补,邻补角,全等三角形的判定和性质,等边三角形、等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理解直角三角形;解题的关键是做辅助线构造PBC EBA ≌,进行转换求解.13.(2023·甘肃兰州·统考中考真题)如图,ABC 内接于O ,AB 是O 的直径, BCBD =,DE AC ⊥于点E ,DE 交BF 于点F ,交AB 于点G ,2BOD F ∠=∠,连接BD .(1)求证:BF 是O 的切线;(2)判断DGB 的形状,并说明理由;(3)当2BD =时,求FG 的长.【答案】(1)见解析(2)DGB 是等腰三角形,理由见解析(3)4FG =【分析】(1)连接CO ,根据圆周角定理得出2BOD BOC BAC ∠=∠=∠,根据已知得出F BAC ∠=∠,根据DE AC ⊥得出90AEG ∠=︒,进而根据对等角相等,以及三角形内角和定理可得90FBG AEG ∠=∠=︒,即可得证;(2)根据题意得出 AD AC=,则ABD ABC ∠=∠,证明EF BC ∥,得出AGE ABC ∠=∠,等量代换得出FGB ABD ∠=∠,即可得出结论;(3)根据FGB ABD ∠=∠,AB BF ⊥,设FGB ABD α∠=∠=,则90DBF F α∠=∠=︒-,等边对等角得出DB DF =,则224FG DG DB ===.【详解】(1)证明:如图所示,连接CO ,∵ BCBD =,∴2BOD BOC BAC ∠=∠=∠,∵2BOD F ∠=∠,∴F BAC ∠=∠,∵DE AC ⊥,∴90AEG ∠=︒,∵AGE FGB∠=∠∴90FBG AEG ∠=∠=︒,即AB BF ⊥,又AB 是O 的直径,∴BF 是O 的切线;(2)∵ BCBD =,AB 是O 的直径,∴ AD AC =,BC AC ⊥,∴ABD ABC ∠=∠,∵DE AC ⊥,BC AC ⊥,∵EF BC ∥,∴AGE ABC ∠=∠,又AGE FGB ∠=∠,∴FGB ABD ∠=∠,∴DGB 是等腰三角形,(3)∵FGB ABD ∠=∠,AB BF ⊥,设FGB ABD α∠=∠=,则90DBF F α∠=∠=︒-,(1)求证:DE 是O 的切线;(2)若30C ∠=︒,23CD =,求 BD的长.【答案】(1)见解析(2)43π∵OB OD =,∴B ODB ∠=∠,∵AB AC =,∴B C ∠=∠,∴OD AC ∥,∴ODE DEC ∠=∠。
圆的有关性质一.选择题(共17小题)1.(2022•包头)如图,AB,CD是⊙O的两条直径,E是劣弧的中点,连接BC,DE.若∠ABC=22°,则∠CDE的度数为()A.22°B.32°C.34°D.44°2.(2022•宜昌)如图,四边形ABCD内接于⊙O,连接OB,OD,BD,若∠C =110°,则∠OBD=()A.15°B.20°C.25°D.30°3.(2022•鄂州)工人师傅为检测该厂生产的一种铁球的大小是否符合要求,设计了一个如图(1)所示的工件槽,其两个底角均为90°,将形状规则的铁球放入槽内时,若同时具有图(1)所示的A、B、E三个接触点,该球的大小就符合要求.图(2)是过球心及A、B、E三点的截面示意图,已知⊙O的直径就是铁球的直径,AB是⊙O的弦,CD切⊙O于点E,AC⊥CD、BD⊥CD,若CD=16cm,AC=BD=4cm,则这种铁球的直径为()A.10cm B.15cm C.20cm D.24cm 4.(2022•台湾)如图,AB为圆O的一弦,且C点在AB上.若AC=6,BC=2,AB的弦心距为3,则OC的长度为何?()A.3B.4C.D.5.(2022•山西)如图,△ABC内接于⊙O,AD是⊙O的直径,若∠B=20°,则∠CAD的度数是()A.60°B.65°C.70°D.75°6.(2022•广元)如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两点,若∠CAB=65°,则∠ADC的度数为()A.25°B.35°C.45°D.65°7.(2022•嘉兴)如图,在⊙O中,∠BOC=130°,点A在上,则∠BAC的度数为()A.55°B.65°C.75°D.130°8.(2022•陕西)如图,△ABC内接于⊙O,∠C=46°,连接OA,则∠OAB=()A.44°B.45°C.54°D.67°9.(2022•株洲)如图所示,等边△ABC的顶点A在⊙O上,边AB、AC与⊙O 分别交于点D、E,点F是劣弧上一点,且与D、E不重合,连接DF、EF,则∠DFE的度数为()A.115°B.118°C.120°D.125°10.(2022•泰安)如图,AB是⊙O的直径,∠ACD=∠CAB,AD=2,AC=4,则⊙O的半径为()A.2B.3C.2D.11.(2022•温州)如图,AB,AC是⊙O的两条弦,OD⊥AB于点D,OE⊥AC 于点E,连结OB,OC.若∠DOE=130°,则∠BOC的度数为()A.95°B.100°C.105°D.130°12.(2022•滨州)如图,在⊙O中,弦AB、CD相交于点P.若∠A=48°,∠APD=80°,则∠B的大小为()A.32°B.42°C.52°D.62°13.(2022•泸州)如图,AB是⊙O的直径,OD垂直于弦AC于点D,DO的延长线交⊙O于点E.若AC=4,DE=4,则BC的长是()A.1B.C.2D.4 14.(2022•安徽)已知⊙O的半径为7,AB是⊙O的弦,点P在弦AB上.若P A=4,PB=6,则OP=()A.B.4C.D.5 15.(2022•自贡)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,∠ABD =20°,则∠BCD的度数是()A.90°B.100°C.110°D.120°16.(2022•南充)如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,OF⊥BC于点F,∠BOF=65°,则∠AOD为()A.70°B.65°C.50°D.45°17.(2022•云南)如图,已知AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为E.若AB=26,CD=24,则∠OCE的余弦值为()A.B.C.D.二.填空题(共14小题)18.(2022•内江)如图,在⊙O中,∠ABC=50°,则∠AOC等于.19.(2022•吉林)如图,在半径为1的⊙O上顺次取点A,B,C,D,E,连接AB,AE,OB,OC,OD,OE.若∠BAE=65°,∠COD=70°,则与的长度之和为(结果保留π).20.(2022•雅安)如图,∠DCE是⊙O内接四边形ABCD的一个外角,若∠DCE =72°,那么∠BOD的度数为.21.(2022•长沙)如图,A、B、C是⊙O上的点,OC⊥AB,垂足为点D,且D 为OC的中点,若OA=7,则BC的长为.22.(2022•永州)如图,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙O上,∠ADC=30°,则∠BOC=度.23.(2022•随州)如图,点A,B,C在⊙O上,若∠ABC=60°,则∠AOC的度数为.24.(2022•苏州)如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若∠BAC=28°,则∠D=°.25.(2022•荆州)如图,将一个球放置在圆柱形玻璃瓶上,测得瓶高AB=20cm,底面直径BC=12cm,球的最高点到瓶底面的距离为32cm,则球的半径为cm(玻璃瓶厚度忽略不计).26.(2022•武威)如图,⊙O是四边形ABCD的外接圆,若∠ABC=110°,则∠ADC=°.27.(2022•湖州)如图,已知AB是⊙O的弦,∠AOB=120°,OC⊥AB,垂足为C,OC的延长线交⊙O于点D.若∠APD是所对的圆周角,则∠APD 的度数是.28.(2022•黑龙江)如图,在⊙O中,弦AB垂直平分半径OC,垂足为D,若⊙O的半径为2,则弦AB的长为.29.(2022•自贡)一块圆形玻璃镜面碎成了几块,其中一块如图所示,测得弦AB长20厘米,弓形高CD为2厘米,则镜面半径为厘米.30.(2021•宁夏)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠ADC=150°,弦AC=2,则⊙O的半径等于.31.(2022•遵义)数学小组研究如下问题:遵义市某地的纬度约为北纬28°,求北纬28°纬线的长度.小组成员查阅相关资料,得到如下信息:信息一:如图1,在地球仪上,与赤道平行的圆圈叫做纬线;信息二:如图2,赤道半径OA约为6400千米,弦BC∥OA,以BC为直径的圆的周长就是北纬28°纬线的长度;(参考数据:π≈3,sin28°≈0.47,cos28°≈0.88,tan28°≈0.53)根据以上信息,北纬28°纬线的长度约为千米.三.解答题(共7小题)32.(2022•宜昌)石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为.桥的跨度(弧所对的弦长)AB=26m,设所在圆的圆心为O,半径OC⊥AB,垂足为D.拱高(弧的中点到弦的距离)CD=5m.连接OB.(1)直接判断AD与BD的数量关系;(2)求这座石拱桥主桥拱的半径(精确到1m).33.(2022•武汉)如图,以AB为直径的⊙O经过△ABC的顶点C,AE,BE分别平分∠BAC和∠ABC,AE的延长线交⊙O于点D,连接BD.(1)判断△BDE的形状,并证明你的结论;(2)若AB=10,BE=2,求BC的长.34.(2022•怀化)如图,点A,B,C,D在⊙O上,=.求证:(1)AC=BD;(2)△ABE∽△DCE.35.(2022•娄底)如图,以BC为边分别作菱形BCDE和菱形BCFG(点C,D,F共线),动点A在以BC为直径且处于菱形BCFG内的圆弧上,连接EF交BC于点O.设∠G=θ.(1)求证:无论θ为何值,EF与BC相互平分;并请直接写出使EF⊥BC成立的θ值.(2)当θ=90°时,试给出tan∠ABC的值,使得EF垂直平分AC,请说明理由.36.(2022•威海)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,连接AC,BD,延长CD至点E.(1)若AB=AC,求证:∠ADB=∠ADE;(2)若BC=3,⊙O的半径为2,求sin∠BAC.37.(2022•湖北)如图,正方形ABCD内接于⊙O,点E为AB的中点,连接CE 交BD于点F,延长CE交⊙O于点G,连接BG.(1)求证:FB2=FE•FG;(2)若AB=6,求FB和EG的长.38.(2022•广东)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为⊙O的直径,∠ADB =∠CDB.(1)试判断△ABC的形状,并给出证明;(2)若AB=,AD=1,求CD的长度.。
中考数学二轮复习专题与圆有关的计算一、单选题1.若扇形的圆心角为90°,半径为6,则该扇形的弧长为()A.B.C.D.2.如图,的半径为1,弦在圆心O的两侧,求上有动点于点E,当点D从点C运动到点A时,则点E所经过的路径长为()A.B.C.D.3.如图,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,AB=2,点D为AB的中点,以点D为圆心作圆心角为90°的扇形DEF,点C恰在弧EF上,则图中阴影部分的面积为()A.B.C.D.4.刘徽在《九章算术注》中首创“割圆术”,利用圆的内接正多边形来确定圆周率,开创了中国数学发展史上圆周率研究的新纪元.某同学在学习“割圆术”的过程中,作了一个如图所示的圆内接正十二边形.若的半径为1,则这个圆内接正十二边形的面积为()A.1B.3C.D.5.如图,菱形中,,.以A为圆心,长为半径画,点P为菱形内一点,连,,.若,且,则图中阴影部分的面积为()A.B.C.D.6.我国古代数学家刘徽利用圆内接正多边形创立了“割圆术”,现将半径为2的圆十二等分构造出2个矩形和1个正方形(如图),则阴影部分的面积是()A.1B.C.D.7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以该三角形的三条边为边向外作正方形,正方形的顶点E,F,G,H,M,N都在同一个圆上.记该圆面积为S1,△ABC面积为S2,则的值是()A.B.3πC.5πD.8.如图,六位朋友均匀的围坐在圆桌旁聚会.圆桌的半径为80cm,每人离桌边10cm,又后来两位客人,每人向后挪动了相同距离并左右调整位置,使8个人都坐下,每相邻两人之间的距离与原来相邻两人之间的距离(即在圆周上两人之间的圆弧的长)相等.设每人向后挪动的距离为xcm.则根据题意,可列方程为()A.B.C.2π(80+10)×8=2π(80+x)×10D.2π(80﹣x)×10=2π(80+x)×89.如图,在菱形中,,.以点A为圆心,为半径作,向菱形内部作,使,则图中阴影部分的面积为()A.B.C.D.10.如图,AB为半圆O的直径,C为AO的中点,CD⊥AB交半圆于点D,以C为圆心,CD为半径画弧交AB于E点,若AB=4,则图中阴影部分的面积是()A.B.C.D.二、填空题11.如图,△ABC内接于半径为的半圆O中,AB为直径,点M是的中点,连结BM 交AC于点E,AD平分∠CAB交BM于点D,∠ADB=135°且D为BM的中点,则DM的长为;BC的长为.12.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,将Rt△ABC绕点A逆时针旋转30°后得到Rt△ADE,点B经过的路径为弧BD,则图中阴影部分的面积为.13.如图,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC=2,把△ABC绕点A按顺时针方向旋转45°后得到△AB′C′,则线段BC在上述旋转过程中所扫过部分(阴影部分)的面积是.14.如图,半圆O的直径AE=4,点B,C,D均在半圆上,若AB=BC,CD=DE,连接OB,OD,则图中阴影部分的面积为.15.如图,将矩形ABCD绕点C沿顺时针方向旋转90°到矩形A′B′CD′的位置,AB=2,AD=4,则阴影部分的面积为.16.如图,正△ABO的边长为2,O为坐标原点,A在轴上,B在第二象限。
三年(2021-2023)中考数学真题分项汇编(全国通用)圆的有关计算(优选真题60道)一.选择题(共20小题)1.(2023•大连)圆心角为90°,半径为3的扇形弧长为( ) A .2πB .3πC .32πD .12π【分析】根据弧长公式计算即可. 【解答】解:l =nπr 180=90⋅π×3180=32π,∴该扇形的弧长为32π. 故选:C .【点评】本题考查弧长的计算,关键是掌握弧长的计算公式.2.(2023•湘潭)如图,圆锥底面圆的半径为4,则这个圆锥的侧面展开图中AA′̂的长为( )A .4πB .6πC .8πD .16π【分析】根据圆锥的侧面展开图中弧的长等于圆锥底面周长即可得出答案. 【解答】解:这个圆锥的侧面展开图中AA′̂的长为2π×4=8π. 故选:C .【点评】本题考查了圆锥的计算.圆锥的侧面展开图为扇形,计算要体现两个转化:1.圆锥的母线长为扇形的半径,2.圆锥的底面圆周长为扇形的弧长.3.(2023•鄂州)如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,∠ACB =30°,AB =4,点O 为BC 的中点,以O 为圆心,OB 长为半径作半圆,交AC 于点D ,则图中阴影部分的面积是( )A .5√3−√33πB .5√3−4πC .5√3−2πD .10√3−2π【分析】连接OD.解直角三角形求出∠DOB=60°,BC=4√3,再根据S阴=S△ACB﹣S△COD﹣S扇形ODB,求解即可.【解答】解:连接OD.在△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,AB=4,∴BC=√3AB=4√3,∴OC=OD=OB=2√3,∴∠DOB=2∠C=60°,∴S阴=S△ACB﹣S△COD﹣S扇形ODB=12×4×4√3−12×2√3×2√3×√32−60π⋅(2√3)2360=8√3−3√3−2π=5√3−2π.故选:C.【点评】本题考查扇形的面积,解直角三角形,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用分割法求阴影部分的面积.4.(2023•通辽)如图,在扇形AOB中,∠AOB=60°,OD平分∠AOB交AB̂于点D,点C是半径OB上一动点,若OA=1,则阴影部分周长的最小值为()A.√2+π6B.√2+π3C.2√2+π6D.2√2+π3【分析】作D点关于直线OB的对称点E,连接AE,与OB的交点为C点,此时阴影部分周长最小,最小值为AE的长与弧AD的和.【解答】解:作D点关于直线OB的对称点E,连接AE,与OB的交点为C点,此时阴影部分周长最小,在扇形AOB中,∠AOB=60°,OD平分∠AOB交AB̂于点D,∴∠AOD=∠BOD=30°,由轴对称的性质,∠EOB =∠BOD =30°,OE =OD , ∴∠AOE =90°,∴△AOE 是等腰直角三角形, ∵OA =1,∴AE =√2,AD̂的长=30π×1180=π6, ∴阴影部分周长的最小值为√2+π6, 故选:A .【点评】本题考查了弧长的计算,勾股定理,轴对称﹣最短路线问题,证得△AOE 为等腰直角三角形是解题的关键.5.(2023•张家界)“莱洛三角形”也称为圆弧三角形,它是工业生产中广泛使用的一种图形.如图,分别以等边△ABC 的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,三段圆弧围成的封闭图形是“莱洛三角形”.若等边△ABC 的边长为3,则该“莱洛三角形”的周长等于( )A .πB .3πC .2πD .2π−√3【分析】由等边三角形的性质得到AB ̂=BC ̂=AC ̂,由弧长公式求出AB ̂的长=π,即可求出“莱洛三角形”的周长.【解答】解:∵△ABC 是等边三角形, ∴AB =BC =AC =3,∠A =∠B =∠C =60°, ∴AB ̂=BC ̂=AC ̂, ∵AB̂的长=60π×3180=π,∴该“莱洛三角形”的周长是3π. 故选:B .【点评】本题考查弧长的计算,等边三角形的性质,关键是由弧长公式求出AB̂的长. 6.(2023•滨州)如图,某玩具品牌的标志由半径为1cm 的三个等圆构成,且三个等圆⊙O 1,⊙O 2,⊙O 3相互经过彼此的圆心,则图中三个阴影部分的面积之和为( )A .14πcm 2B .13πcm 2C .12πcm 2D .πcm 2【分析】根据扇形面积的计算方法进行计算即可.【解答】解:如图,连接O1A ,O2A ,O1B ,O3B ,O2C ,O3C ,O1O2,O1O3,O2O3,则△O1AO2,△O1BO3,△O2CO3,△O1O2O3是边长为1的正三角形, 所以,S 阴影部分=3S 扇形O 1O 2A =3×60π×12360=π2(cm2),故选:C .【点评】本题考查扇形面积的计算,掌握扇形面积的计算方法是正确解答的前提.7.(2023•广元)如图,半径为5的扇形AOB 中,∠AOB =90°,C 是AB ̂上一点,CD ⊥OA ,CE ⊥OB ,垂足分别为D ,E ,若CD =CE ,则图中阴影部分面积为( )A .25π16B .25π8C .25π6D .25π4【分析】先连接OC ,然后根据正方形的性质和图形,可以得到阴影部分的面积等于扇形BOC 的面积,然后代入数据计算即可.【解答】解:连接OC,如图所示,∵∠AOB=90°,CD⊥OA,CE⊥OB,∴∠AOB=∠ODC=∠OEC=90°,∴四边形OECD是矩形,∵CD=CE,∴四边形OECD是正方形,∴∠COE=90°,△DCE和△OEC全等,∴S阴影=S△DCE+S半弓形DCE=S△OCE+S半弓形DCE=S扇形COB=45π×52360=25π8,故选:B.【点评】本题考查扇形面积的计算、正方形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.8.(2023•宜宾)《梦溪笔谈》是我国古代科技著作,其中它记录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,AB̂是以点O为圆心、OA为半径的圆弧,N是AB的中点.MN⊥AB.“会圆术”给出AB̂的弧长l的近似值计算公式:l=AB+MN2OA.当OA=4,∠AOB=60°时,则l的值为()A.11﹣2√3B.11﹣4√3C.8﹣2√3D.8﹣4√3【分析】连接ON,根据AB̂是以O为圆心,OA为半径的圆弧,N是AB的中点,MN⊥AB,知ON⊥AB,M,N,O共线,由OA=4,∠AOB=60°,知△AOB是等边三角形,得ON=OA•sin60°=2√3,即得MN=OM﹣ON=4﹣2√3,故l=AB+MN2OA =4+(4−2√3)24=11﹣4√3.【解答】解:连接ON,如图:∵AB ̂是以O 为圆心,OA 为半径的圆弧,N 是AB 的中点,MN ⊥AB , ∴ON ⊥AB , ∴M ,N ,O 共线, ∵OA =4,∠AOB =60°, ∴△AOB 是等边三角形, ∴OA =AB =4,∠OAN =60°, ∴ON =OA •sin60°=2√3, ∴MN =OM ﹣ON =4﹣2√3, ∴l =AB +MN 2OA=4+(4−2√3)24=11﹣4√3;故选:B .【点评】本题考查弧长的计算,解题的关键是读懂题意,作出辅助线求ON 的长度.9.(2023•连云港)如图,矩形ABCD 内接于⊙O ,分别以AB 、BC 、CD 、AD 为直径向外作半圆.若AB =4,BC =5,则阴影部分的面积是( )A .414π﹣20B .412π﹣20C .20πD .20【分析】根据矩形的性质可求出BD ,再根据图形中各个部分面积之间的关系,即S 阴影部分=S 以AD 为直径的圆+S 以AB 为直径的圆+S 矩形ABCD ﹣S 以BD 为直径的圆进行计算即可. 【解答】解:如图,连接BD ,则BD 过点O , 在Rt △ABD 中,AB =4,BC =5,S 阴影部分=S 以AD 为直径的圆+S 以AB 为直径的圆+S 矩形ABCD ﹣S 以BD 为直径的圆 =π×(42)2+π×(52)2+4×5﹣π×(BD 2)2=41π4+20−41π4=20,故选:D .【点评】本题考查勾股定理,矩形的性质以及扇形面积的计算,掌握矩形的性质、勾股定理以及扇形面积的计算方法是正确解答的前提.10.(2023•山西)蜂巢结构精巧,其巢房横截面的形状均为正六边形.如图是部分巢房的横截面图,图中7个全等的正六边形不重叠且无缝隙,将其放在平面直角坐标系中,点P ,Q ,M 均为正六边形的顶点.若点P ,Q 的坐标分别为(−2√3,3),(0,﹣3),则点M 的坐标为( )A .(3√3,﹣2)B .(3√3,2)C .(2,﹣3√3)D .(﹣2,﹣3√3)【分析】设中间正六边形的中心为D ,连接DB .判断出OC ,CM 的长,可得结论. 【解答】解:设中间正六边形的中心为D ,连接DB .∵点P ,Q 的坐标分别为(−2√3,3),(0,﹣3),图中是7个全等的正六边形,∴OA=OB=√3,∴OC=3√3,∵DQ=DB=2OD,∴OD=1,QD=DB=CM=2,∴M(3√3,﹣2),故选:A.【点评】本题考查正多边形与圆,解直角三角形等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.11.(2023•河北)如图,点P1~P8是⊙O的八等分点.若△P1P3P7,四边形P3P4P6P7的周长分别为a,b,则下列正确的是()A.a<b B.a=bC.a>b D.a,b大小无法比较【分析】利用三角形的三边关系,正多边形的性质证明即可.【解答】解:连接P4P5,P5P6.∵点P1~P8是⊙O的八等分点,∴P3P4=P4P5=P5P6=P6P7,P1P7=P1P3=P4P6,∴b﹣a=P3P4+P7P6﹣P1P3,∵P5P4+P5P6>P4P6,∴P3P4+P7P6>P1P3,∴b ﹣a >0, ∴a <b , 故选:A .【点评】本题考查正多边形于圆,三角形的三边关系等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.12.(2023•内江)如图,正六边形ABCDEF 内接于⊙O ,点P 在AB ̂上,点Q 是DE ̂的中点,则∠CPQ 的度数为( )A .30°B .45°C .36°D .60°【分析】先计算正六边形的中心角,再利用同圆或等圆中,等弧对的圆心角相等,圆周角定理计算即可. 【解答】解:如图,连接OC ,OD ,OQ ,OE , ∵正六边形ABCDEF ,Q 是DE ̂的中点, ∴∠COD =∠DOE =360°6=60°,∠DOQ =∠EOQ =12∠DOE =30°,∴∠COQ =∠COD+∠DOQ =90°, ∴∠CPQ =12∠COQ =45°, 故选:B .【点评】本题考查了正多边形与圆,圆周角定理,熟练掌握正多边形中心角计算,圆周角定理是解题的关键.13.(2022•绵阳)在2022年北京冬奥会开幕式和闭幕式中,一片“雪花”的故事展现了“世界大同、天下一家”的主题,让世界观众感受了中国人的浪漫.如图,将“雪花”图案(边长为4的正六边形ABCDEF )放在平面直角坐标系中,若AB 与x 轴垂直,顶点A 的坐标为(2,﹣3),则顶点C 的坐标为( )A .(2﹣2√3,3)B .(0,1+2√3)C .(2−√3,3)D .(2﹣2√3,2+√3)【分析】根据正六边形的性质以及坐标与图形的性质进行计算即可. 【解答】解:如图,连接BD 交CF 于点M ,则点B (2,1), 在Rt △BCM 中,BC =4,∠BCM =12×120°=60°, ∴CM =12BC =2,BM =√32BC =2√3, ∴点C 的横坐标为﹣(2√3−2)=2﹣2√3,纵坐标为1+2=3, ∴点C 的坐标为(2﹣2√3,3), 故选:A .【点评】本题考查正多边形与圆,勾股定理,掌握正六边形的性质以及勾股定理是正确计算的前提,理解坐标与图形的性质是解决问题的关键.14.(2022•泰安)如图,四边形ABCD 中,∠A =60°,AB ∥CD ,DE ⊥AD 交AB 于点E ,以点E 为圆心,DE 为半径,且DE =6的圆交CD 于点F ,则阴影部分的面积为( )A .6π﹣9√3B .12π﹣9√3C .6π−9√32D .12π−9√32【分析】根据平行线的性质,扇形的面积公式,三角形面积公式解答即可.【解答】解:过点E作EG⊥DF交DF于点G,∵∠A=60°,AB∥CD,DE⊥AD交AB于点E,∴∠GDE=∠DEA=30°,∵DE=EF,∴∠EDF=∠EFD=30°,∴∠DEF=120°,∵∠GDE=30°,DE=6,∴GE=3,DG=3√3,∴DF=6√3,阴影部分的面积=120π×36360−12×6√3×3=12π﹣9√3,故选:B.【点评】本题主要考查了扇形面积和平行线的性质,熟练掌握扇形面积公式是解决本题的关键.15.(2022•山西)如图,扇形纸片AOB的半径为3,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在AB̂上的点C处,图中阴影部分的面积为()A.3π﹣3√3B.3π−9√32C.2π﹣3√3D.6π−9√32【分析】根据折叠的想找得到AC=AO,BC=BO,推出四边形AOBC是菱形,连接OC交AB于D,根据等边三角形的性质得到∠CAO=∠AOC=60°,求得∠AOB=120°,根据菱形和扇形的面积公式即可得到结论.【解答】解:沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在AB̂上的点C处,∴AC=AO,BC=BO,∵AO =BO ,∴四边形AOBC 是菱形, 连接OC 交AB 于D , ∵OC =OA ,∴△AOC 是等边三角形, ∴∠CAO =∠AOC =60°, ∴∠AOB =120°, ∵AC =3, ∴OC =3,AD =√32AC =3√32, ∴AB =2AD =3√3,∴图中阴影部分的面积=S 扇形AOB ﹣S 菱形AOBC =120π×32360−12×3×3√3=3π−9√32,故选:B .【点评】本题考查了扇形面积的计算,菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.16.(2022•广西)如图,在△ABC 中,CA =CB =4,∠BAC =α,将△ABC 绕点A 逆时针旋转2α,得到△AB ′C ′,连接B ′C 并延长交AB 于点D ,当B ′D ⊥AB 时,BB′̂的长是( )A .2√33π B .4√33π C .8√39π D .10√39π【分析】证明α=30°,根据已知可算出AD 的长度,根据弧长公式即可得出答案. 【解答】解:∵CA =CB ,CD ⊥AB , ∴AD =DB =12AB ′.∴∠AB ′D =30°, ∴α=30°, ∵AC =4,∴AD =AC •cos30°=4×√32=2√3,∴AB =2AD =4√3,∴BB′̂的长度l =nπr 180=60×π×4√3180=4√33π. 故选:B .【点评】本题主要考查了弧长的计算及旋转的性质,熟练掌握弧长的计算及旋转的性质进行求解是解决本题的关键.17.(2022•绵阳)如图,锚标浮筒是打捞作业中用来标记锚或沉船位置的,它的上下两部分是圆锥,中间是圆柱(单位:mm ).电镀时,如果每平方米用锌0.1千克,电镀1000个这样的锚标浮筒,需要多少千克锌?(π的值取3.14)( )A .282.6B .282600000C .357.96D .357960000【分析】由图形可知,浮筒的表面积=2S 圆锥侧面积+S 圆柱侧面积,由题给图形的数据可分别求出圆锥的侧面积和圆柱的侧面积,即可求得浮筒表面积,又已知每平方米用锌0.1kg ,可求出一个浮筒需用锌量,即可求出1000个这样的锚标浮筒需用锌量.【解答】解:由图形可知圆锥的底面圆的半径为0.3m , 圆锥的高为0.4m ,则圆锥的母线长为:√0.32+0.42=0.5m . ∴圆锥的侧面积S1=π×0.3×0.5=0.15π(m2), ∵圆柱的高为1m .圆柱的侧面积S2=2π×0.3×1=0.6π(m2), ∴浮筒的表面积=2S1+S2=0.9π(m2), ∵每平方米用锌0.1kg ,∴一个浮筒需用锌:0.9π×0.1kg ,∴1000个这样的锚标浮筒需用锌:1000×0.9π×0.1=90π≈282.6(kg ). 故选:A .【点评】本题考查了圆锥表面积的计算和圆柱表面积的计算在实际问题中的运用,解题的关键是了解几何体的构成,难度中等.18.(2022•遵义)如图,在正方形ABCD 中,AC 和BD 交于点O ,过点O 的直线EF 交AB 于点E (E 不与A ,B 重合),交CD 于点F .以点O 为圆心,OC 为半径的圆交直线EF 于点M ,N .若AB =1,则图中阴影部分的面积为( )A .π8−18B .π8−14C .π2−18D .π2−14【分析】图中阴影部分的面积等于扇形DOC 的面积减去△DOC 的面积. 【解答】解:以OD 为半径作弧DN , ∵四边形ABCD 是正方形, ∴OB =OD =OC ,∠DOC =90°, ∵∠EOB =∠FOD ,∴S 扇形BOM =S 扇形DON , ∴S 阴影=S 扇形DOC ﹣S △DOC =90π×(√22)2360−14×1×1=π8−14,故选:B .【点评】本题考查了正方形的性质,扇形的面积,关键是求出阴影部分的面积等于扇形DOC的面积减去△DOC 的面积.19.(2022•连云港)如图,有一个半径为2的圆形时钟,其中每个相邻刻度间的弧长均相等,过9点和11点的位置作一条线段,则钟面中阴影部分的面积为()A.23π−√32B.23π−√3C.43π﹣2√3D.43π−√3【分析】连接OA、OB,过点O作OC⊥AB,根据等边三角形的判定得出△AOB为等边三角形,再根据扇形面积公式求出S扇形AOB=23π,再根据三角形面积公式求出S△AOB=√3,进而求出阴影部分的面积.【解答】解:连接OA、OB,过点O作OC⊥AB,由题意可知:∠AOB=60°,∵OA=OB,∴△AOB为等边三角形,∴AB=AO=BO=2∴S扇形AOB=60π×22360=23π,∵OC⊥AB,∴∠OCA=90°,AC=1,∴OC=√3,∴S△AOB=12×2×√3=√3,∴阴影部分的面积为:23π−√3;故选:B.【点评】本题考查有关扇形面积、弧长的计算,熟练应用面积公式,其中作出辅助线是解题关键.20.(2021•包头)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=√5,BC=2,以点A为圆心,AC的长为半径画弧,交AB于点D,交AC于点C,以点B为圆心,AC的长为半径画弧,交AB于点E,交BC于点F,则图中阴影部分的面积为()A.8﹣πB.4﹣πC.2−π4D.1−π4【分析】先根据直角三角形中的勾股定理求得AC=1,再将求不规则的阴影部分面积转化为求规则图形的面积:S阴影部分=S△ABC﹣(S扇形EBF+S扇形DAC),将相关量代入求解即可.【解答】解:根据题意可知AC=√AB2−BC2=√√52−22=1,则BE=BF=AD=AC=1,设∠B=n°,∠A=m°,∵∠ACB=90°,∴∠B+∠A=90°,即n+m=90,∴S阴影部分=S△ABC﹣(S扇形EBF+S扇形DAC)=12×2×1−(nπ×12360+mπ×12360)=1−(n+m)π360=1−π4,故选:D.【点评】本题考查扇形面积的计算及勾股定理,通常需要将不规则图形的面积转化为规则图形的面积来进行求解.二.填空题(共20小题)21.(2023•吉林)如图①,A,B表示某游乐场摩天轮上的两个轿厢.图②是其示意图,点O是圆心,半径r为15m,点A,B是圆上的两点,圆心角∠AOB=120°,则AB的长为m.(结果保留π)【分析】由弧长公式:l =nπr 180(l 是弧长,n 是扇形圆心角的度数,r 是扇形的半径长),由此即可计算.【解答】解:∵∠AOB =120°,⊙O 半径r 为15m , ∴AB̂的长=120π×15180=10π(m ).故答案为:10π.【点评】本题考查弧长的计算,关键是掌握弧长公式.22.(2023•徐州)如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形.若母线长l 为6cm ,扇形的圆心角θ为120°,则圆锥的底面圆的半径r 为 cm .【分析】首先求得展开之后扇形的弧长也就是圆锥的底面周长,进一步利用弧长计算公式求得圆锥的底面圆的半径r .【解答】解:由题意得:母线l =6,θ=120°, 2πr =120π×6180,∴r =2(cm ). 故答案为:2.【点评】本题考查了圆锥的计算及其应用问题,解题的关键是灵活运用有关定理来分析、判断、推理或解答.23.(2023•内蒙古)如图,正方形ABCD的边长为2,对角线AC,BD相交于点O,以点B为圆心,对角线BD的长为半径画弧,交BC的延长线于点E,则图中阴影部分的面积为.【分析】根据正方形的性质得出阴影部分的面积为扇形BED的面积,然后由勾股定理得出BD=2√2,再由扇形面积公式求解即可.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AO=CO,BO=DO,AD=CD,∠DBE=45°,∴△AOD≌△COB(SSS),∵正方形ABCD的边长为2,∴BD=√22+22=2√2,=π,∴阴影部分的面积为扇形BED的面积,即45π⋅(2√2)2360故答案为:π.【点评】本题主要考查正方形的性质以及扇形的面积,能够理解题意,将阴影部分的面积转化为扇形BED 的面积是解题的关键.24.(2023•齐齐哈尔)若圆锥的底面半径长2cm,母线长3cm,则该圆锥的侧面积为cm2.(结果保留π)【分析】解析圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2,把相应数值代入即可求解.【解答】解:圆锥的侧面积=2π×2×3÷2=6π (cm²)故答案为:6π.【点评】本题考查了圆锥的计算,解题的关键是弄清圆锥的侧面积的计算方法,特别是圆锥的底面周长等于圆锥的侧面扇形的弧长.25.(2023•邵阳)如图,某数学兴趣小组用一张半径为30cm的扇形纸板做成一个圆锥形帽子(接缝忽略不计),如果做成的圆锥形帽子的底面半径为8cm,那么这张扇形纸板的面积为cm2.(结果保留π)【分析】根据圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长和扇形的面积公式计算.【解答】解:这张扇形纸板的面积=1•2π•8•30=240π(cm2).2故答案为:240π.【点评】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.26.(2023•扬州)用半径为24cm,面积为120πcm2的扇形纸片,围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面圆的半径为cm.【分析】根据扇形面积公式计算即可.【解答】解:设圆锥的底面圆的半径为rcm,×2πr×24=120π,则12解得:r=5,故答案为:5.【点评】本题考查的是圆锥的计算,正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键.27.(2023•金华)如图,在△ABC中,AB=AC=6cm,∠BAC=50°,以AB为直径作半圆,交BC于点D,交AC于点E,则弧DE的长为cm.【分析】连接OE,OD,由等腰三角形的性质推出∠C=∠ODB,得到OD∥AC,推出∠EOD=∠AEO,由OÊ的长.=OA,∠OEA=∠BAC=50°,因此∠∠EOD=∠BAC=50°,由弧长公式即可求出DE【解答】解:连接OE,OD,∵OD =OB , ∴∠B =∠ODB , ∵AB =AC , ∴∠B =∠C , ∴∠C =∠ODB , ∴OD ∥AC , ∴∠EOD =∠AEO , ∵OE =OA ,∴∠OEA =∠BAC =50°, ∴∠EOD =∠BAC =50°, ∵OD =12AB =12×6=3(cm ), ∴DÊ的长=50π×3180=56π(cm ).故答案为:56π.【点评】本题考查弧长的计算,等腰三角形的性质,平行线的性质,关键是由等腰三角形的性质推出OD ∥AC ,从而求出∠EOD 的度数.28.(2023•苏州)如图,在▱ABCD 中,AB =√3+1,BC =2,AH ⊥CD ,垂足为H ,AH =√3.以点A 为圆心,AH 长为半径画弧,与AB ,AC ,AD 分别交于点E ,F ,G .若用扇形AEF 围成一个圆锥的侧面,记这个圆锥底面圆的半径为r 1;用扇形AHG 围成另一个圆锥的侧面,记这个圆锥底面圆的半径为r 2,则r 1﹣r 2= .(结果保留根号)【分析】根据平行四边形的性质以及正弦函数的定义求出∠D =60°,∠BAC =45°,利用弧长公式以及圆的周长公式求出r1,r2即可.【解答】解:在▱ABCD中,AB=√3+1,BC=2,∴AD=BC=2,CD=AB=√3+1,AB∥CD.∵AH⊥CD,垂足为H,AH=√3,∴sinD=AHAD =√32,∴∠D=60°,∴∠DAH=90°﹣∠D=30°,∴DH=12AD=1,∴CH=CD﹣DH=√3+1﹣1=√3,∴CH=AH,∵AH⊥CD,∴△ACH是等腰直角三角形,∴∠ACH=∠CAH=45°,∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACH=45°,∴45π×√3180=2πr1,解得r1=√38,30π×√3 180=2πr2,解得r2=√312,∴r1﹣r2=√38−√312=√324.故答案为:√324.【点评】本题考查了圆锥的计算,平行四边形的性质,解直角三角形,弧长公式,求出∠D=60°,∠BAC =45°是解决本题的关键.29.(2023•云南)数学活动课上,某同学制作了一顶圆锥形纸帽.若圆锥的底面圆的半径为1分米,母线长为4分米,则该圆锥的高为分米.【分析】根据勾股定理计算即可.【解答】解:由勾股定理得:圆锥的高为:√42−12=√15(分米),故答案为:√15.【点评】本题考查的是圆锥的计算,熟记勾股定理是解题的关键.30.(2023•浙江)一副三角板ABC和DEF中,∠C=∠D=90°,∠B=30°,∠E=45°,BC=EF=12.将它们叠合在一起,边BC与EF重合,CD与AB相交于点G(如图1),此时线段CG的长是6√6−6√2.现将△DEF绕点C(F)按顺时针方向旋转(如图2),边EF与AB相交于点H,连结DH,在旋转0°到60°的过程中,线段DH扫过的面积是.【分析】如图1,过点G作GK⊥BC于K,则∠CKG=∠BKG=90°,由等腰直角三角形性质可得CK=GK=√22CG,进而得出BK=BC﹣CK=12−√22CG,利用解直角三角形可得BK=√3GK,建立方程求解即可得出答案;如图2,以C为圆心,CD为半径作圆,当△CDE绕点C旋转60°时,CE′交AB于H′,连接DD′,过点D作DM ⊥AB于M,过点C作CN⊥DD′于N,则∠BCE′=∠DCD′=60°,点D的运动轨迹为DD′̂,点H的运动轨迹为线段BH′,因此在旋转0°到60°的过程中,线段DH扫过的面积为S△BDD′+S扇形CDD′﹣S△CDD′,再利用等腰直角三角形性质、相似三角形的判定和性质、扇形面积公式即可求得答案.【解答】解:如图1,过点G作GK⊥BC于K,则∠CKG=∠BKG=90°,∵∠BCD=45°,∴△CGK是等腰直角三角形,∴CK=GK=√22CG,∵BC=12,∴BK=BC﹣CK=12−√22CG,在Rt△BGK中,∠GBK=30°,∴GKBK =tan∠GBK=tan30°=√33,即12−√22CG =√3×√22CG , ∴CG =6√6−6√2;如图2,以C 为圆心,CD 为半径作圆,当△CDE 绕点C 旋转60°时,CE ′交AB 于H ′,连接DD ′,过点D 作DM ⊥AB 于M ,过点C 作CN ⊥DD ′于N ,则∠BCE ′=∠DCD ′=60°,点D 的运动轨迹为DD′̂,点H 的运动轨迹为线段BH ′,∴在旋转0°到60°的过程中,线段DH 扫过的面积为S △BDD ′+S 扇形CDD ′﹣S △CDD ′,∵CD =BC •cosCBD =12cos45°=6√2,∴DG =CD ﹣CG =6√2−(6√6−6√2)=12√2−6√6,∵∠BCD+∠ABC =60°+30°=90°,∴∠BH ′C =90°,在Rt △BCH ′中,CH ′=BC •sin30°=12×12=6,BH ′=BC •cos30°=12×√32=6√3,∵△CD ′E ′是等腰直角三角形,∠CD ′E ′=90°,D ′H ′⊥CE ′,∴D ′H ′=12CE ′=6, ∴BD ′=6√3+6,∵DM ⊥AB ,∴∠DMG =90°,∴∠DMG =∠CH ′G ,∵∠DGM =∠CGH ′,∴△DGM ∽△CGH ′,∴DM CH′=DG CG ,即DM 6=√2−6√66√6−6√2,∵CD′=CD=6√2,∠DCD′=60°,∴△CDD′是等边三角形,∴∠CDD′=60°,∵CN⊥DD′,∴CN=CD•sin∠CDD′=6√2sin60°=3√6,∴S△BDD′+S扇形CDD′﹣S△CDD′=12×(6√3+6)×(3√3−3)+60π⋅(6√2)2360−12×6√2×3√6=18+12π﹣18√3;故答案为:6√6−6√2;18+12π﹣18√3.【点评】本题是三角形综合题,考查了直角三角形性质,等腰直角三角形性质,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,相似三角形的判定和性质等,得出DH扫过的面积为S△BDD′+S扇形CDD′﹣S△CDD′是解题关键.31.(2023•重庆)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,E为BC的中点,连接AE.DE.以E为圆心,EB长为半径画弧,分别与AE,DE交于点M,N.则图中阴影部分的面积为(结果保留π).【分析】用三角形ADE的面积减去2个扇形的面积即可.【解答】解:∵AD=2AB=4,E为BC的中点,∴BE=CE=2,∴∠BAE=∠AEB=∠CDE=∠DEC=45°,∴阴影部分的面积为12×4×2−2×45π×22360=4﹣π.故答案为:4﹣π.【点评】此题主要考查了扇形面积求法以及等腰直角三角形的性质,应用扇形面积的计算方法进行求解是解决本题的关键.32.(2023•重庆)如图,⊙O是矩形ABCD的外接圆,若AB=4,AD=3,则图中阴影部分的面积为.(结果保留π)【分析】连接BD,根据圆周角定理证得BD是⊙O的直径,利用勾股定理求得直径,然后利用圆的面积减去矩形的面积即可求得阴影部分的面积.【解答】解:连接BD,∵∠BAD=90°,∴BD是⊙O的直径,∵AB=4,AD=3,∴BD=√AD2+AB2=√32+42=5,∴S阴影=S⊙O﹣S矩形ABCD=π×(52)2−3×4=254π﹣12.故答案为:254π﹣12.【点评】本题考查了圆的面积和矩形的面积,解题的关键是明确阴影部分的面积是圆的面积减去矩形的面积,属于中考常考题型.33.(2022•重庆)如图,菱形ABCD中,分别以点A,C为圆心,AD,CB长为半径画弧,分别交对角线AC于点E,F.若AB=2,∠BAD=60°,则图中阴影部分的面积为.(结果不取近似值)【分析】根据菱形的性质求出对角线的长,进而求出菱形的面积,再根据扇形面积的计算方法求出扇形ADE 的面积,由S 阴影部分=S 菱形ABCD ﹣2S 扇形ADE 可得答案.【解答】解:如图,连接BD 交AC 于点O ,则AC ⊥BD ,∵四边形ABCD 是菱形,∠BAD =60°,∴∠BAC =∠ACD =30°,AB =BC =CD =DA =2,在Rt △AOB 中,AB =2,∠BAO =30°,∴BO =12AB =1,AO =√32AB =√3,∴AC =2OA =2√3,BD =2BO =2,∴S 菱形ABCD =12AC •BD =2√3,∴S 阴影部分=S 菱形ABCD ﹣2S 扇形ADE=2√3−60π×22360 =6√3−2π3, 故答案为:6√3−2π3.【点评】本题考查扇形面积的计算,菱形的性质,掌握扇形面积的计算方法以及菱形的性质是正确解答的前提.34.(2022•广州)如图,在△ABC 中,AB =AC ,点O 在边AC 上,以O 为圆心,4为半径的圆恰好过点C ,且与边AB 相切于点D ,交BC 于点E ,则劣弧DE ̂的长是 .(结果保留π)【分析】连接OD ,OE ,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理可得∠A =∠COE ,再根据切线的性质和平角的定义可得∠DOE =90°,然后利用弧长公式进行计算即可解答.【解答】解:如图,连接OD ,OE ,∵OC =OE ,∴∠OCE =∠OEC ,∵AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB ,∴∠ABC =∠OEC ,∴AB ∥OE ,∴∠BDO+∠DOE =180°,∵AB 是切线,∴∠BDO =90°,∴∠DOE =180°﹣∠DOE =90°,∴劣弧DÊ的长是90×π×4180=2π.故答案为:2π.【点评】本题考查了弧长的计算,等腰三角形的性质,熟练掌握切线的性质是解题的关键.35.(2022•重庆)如图,在矩形ABCD 中,AB =1,BC =2,以B 为圆心,BC 的长为半径画弧,交AD 于点E .则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)【分析】先根据锐角三角函数求出∠AEB =30°,再根据扇形面积公式求出阴影部分的面积.【解答】解:∵以B为圆心,BC的长为半径画弧,交AD于点E,∴BE=BC=2,在矩形ABCD中,∠A=∠ABC=90°,AB=1,BC=2,∴sin∠AEB=ABBE =12,∴∠AEB=30°,∴∠EBA=60°,∴∠EBC=30°,∴阴影部分的面积:S=30π×22360=13π,故答案为:13π.【点评】本题考查有关扇形面积的相关计算、矩形的性质,掌握扇形面积公式和矩形的性质的应用,其中根据锐角三角函数求出角的度数是解题关键.36.(2023•陕西)如图,正八边形的边长为2,对角线AB、CD相交于点E.则线段BE的长为.【分析】根据正八边形的性质得出四边形CEGF是矩形,△ACE、△BFG是等腰直角三角形,AC=CF=FB=EG=2,再根据矩形的性质以及直角三角形的边角关系求出AE,GE,BG即可.【解答】解:如图,过点F作FG⊥AB于G,由题意可知,四边形CEGF是矩形,△ACE、△BFG是等腰直角三角形,AC=CF=FB=EG=2,在Rt△ACE中,AC=2,AE=CE,∴AE=CE=√22AC=√2,同理BG=√2,∴AB=EG+BG=2+√2,故答案为:2+√2.【点评】本题考查正多边形和圆,掌握正八边形的性质以及直角三角形的边角关系是正确解答的前提.37.(2023•河北)将三个相同的六角形螺母并排摆放在桌面上,其俯视图如图1,正六边形边长为2且各有一个顶点在直线l上.两侧螺母不动,把中间螺母抽出并重新摆放后,其俯视图如图2,其中,中间正六边形的一边与直线l平行,有两边分别经过两侧正六边形的一个顶点.则图2中:(1)∠α=度;(2)中间正六边形的中心到直线l的距离为(结果保留根号).【分析】(1)作图后,结合正多边形的外角的求法即可得到结论;(2)把问题转化为图形问题,首先作出图形,标出相应的字母,把正六边形的中心到直线l的距离转化为求ON=OM+BE,再根据正六边形的性质以及三角函数的定义,分别求出OM,BE即可.【解答】解:(1)作图如图所示,∵多边形是正六边形,∴∠ACB=60°,∵BC∥直线l,∴∠ABC=90°,∴α=30°;故答案为:30°;(2)取中间正六边形的中心为O,作图如图所示,由题意得,AG∥BF,AB∥GF,BF⊥AB,∴四边形ABFG为矩形,∴AB=GF,∵∠BAC=∠FGH,∠ABC=∠GFH=90°,∴△ABC≌△GFH(SAS),∴BC=FH,在Rt△PDE中,DE=1,PE=√3,由图1知AG=BF=2PE=2√3,OM=PE=√3,∵BC=12(BF−CH)=√3−1,∴AB=BCtan∠BAC =√3−1√33=3−√3,∴BD=2−AB=√3−1,∵DE=12×2=1,∴BE=BD+DE=√3,∴ON=OM+BE=2√3.∴中间正六边形的中心到直线l的距离为2√3,故答案为:2√3.【点评】本题考查了正多边形与圆,正六边形的性质,解直角三角形,全等三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.38.(2023•衡阳)如图,用若干个全等的正五边形排成圆环状,图中所示的是其中3个正五边形的位置.要完成这一圆环排列,共需要正五边形的个数是.【分析】先求出多边形的每一个内角为108°,可得到∠O=36°,即可求解.【解答】解:∵多边形是正五边形,∴正五边形的每一个内角为:15×180°×(5﹣2)=108°,∴∠O=180°﹣(180°﹣108°)×2=36°,∴正五边形的个数是360°÷36°=10.故答案为:10.【点评】本题主要考查正多边形与圆,多边形内角和问题,熟练掌握相关知识点是解题关键.39.(2023•杭州)如图,六边形ABCDEF是⊙O的内接正六边形,设正六边形ABCDEF的面积为S1,△ACE的面积为S2,则S1S2=.【分析】连接OA,OC,OE,首先证明出△ACE 是⊙O的内接正三角形,然后证明出△BAC≌△OAC(ASA),得到S△ABC=S△AEE=S△CDES△AOC=S△OAE=S△OCE,进而求解即可.【解答】解:如图所示,连接OA,OC,OE.∵六边形ABCDEF是⊙O的内接正六边形,∴AC=AE=CE,∴△ACE是⊙O的内接正三角形,∵∠B=120°,AB=BC,∴∠BAC=∠BCA=12(180°﹣∠B)=30°,∵∠CAE=60°,∴∠OAC=∠OAE=30°,∴∠BAC=∠OAC=30°,同理可得,∠BCA=∠OCA=30°,又∵AC=AC,∴△BAC≌△OAC(ASA),∴S△BAC=S△AOC,圆和正六边形的性质可得,S△BAC=S△AFE=S△CDE,由圆和正三角形的性质可得,S△OAC=S△OAE=S△OCE,∵S1=S△BAC+S△AEF+S△CDE+S△OAC+S△OAE+S△OCE=2(S△OAC+S△OAE+S△OCE)=2S2,=2,∴S1S2故答案为:2【点评】此题考查了圆内接正多边形的性质,正六边形和正三角形的性质,全等三角形的性质和判定等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.40.(2023•连云港)以正六边形ABCDEF的顶点C为旋转中心,按顺时针方向旋转,使得新正六边形A′B′CD′E′F′的顶点D′落在直线BC上,则正六边形ABCDEF至少旋转°.【分析】以正六边形ABCDEF的顶点C为旋转中心,按顺时针方向旋转,即∠DCD'是旋转角,∠BCD=120°,要使新正六边形A′B′CD′E′F′的顶点D′落在直线BC上,则∠DCD'至少要旋转60°.【解答】解:∵多边形ABCDEF是正六边形,∴∠BCD=120°,要使新正六边形A′B′CD′E′F′的顶点D′落在直线BC上,则∠DCD'至少为60°,则正六边形ABCDEF至少旋转60°.故答案为:60°.【点评】本题考查多边形的性质和旋转的性质,熟悉性质是解题关键.。
2024成都中考数学第一轮专题复习圆的有关概念及性质知识精练基础题1. (2023江西)如图,点A,B,C,D均在直线l上,点P在直线l外,则经过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为()A. 3B. 4C. 5D. 6第1题图2. (2023广东省卷)如图,AB是⊙O的直径,∠BAC=50°,则∠D=()第2题图A. 20°B. 40°C. 50°D. 80°3. (2023广元)如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,连接CD,OD,A C.若∠BOD=124°,则∠ACD的度数是()A. 56°B. 33°C. 28°D. 23°第3题图4. (2023山西)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC,BD为对角线,BD经过圆心O.若∠BAC =40°,则∠DBC的度数为()第4题图A. 40°B. 50°C. 60°D. 70°5. (2023安徽)如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,连接OC,OD,则∠BAE-∠COD=()A. 60°B. 54°C. 48°D. 36°第5题图6. (2023赤峰)如图,圆内接四边形ABCD中,∠BCD=105°,连接OB,OC,OD,BD,∠BOC =2∠COD,则∠CBD的度数是()第6题图A. 25°B. 30°C. 35°D. 40°7. [新考法—数学文化](2023岳阳)我国古代数学名著《九章算术》中有这样一道题:“今有圆材,径二尺五寸.欲为方版,令厚七寸,问广几何?”结合下图,其大意是:今有圆形材质,直径BD为25寸,要做成方形板材,使其厚度CD达到7寸,则BC的长是() A. 674寸 B. 25寸C. 24寸D. 7寸第7题图8. (2023杭州)如图,在⊙O中,半径OA,OB互相垂直,点C在劣弧AB上.若∠ABC=19°,则∠BAC=()第8题图A. 23°B. 24°C. 25°D. 26°9. (2023广西)赵州桥是当今世界上建造最早,保存最完整的中国古代单孔敞肩石拱桥.如图,主桥拱呈圆弧形,跨度约为37 m,拱高约为7 m,则赵州桥主桥拱半径R约为()第9题图A. 20 mB. 28 mC. 35 mD. 40 m10. (2023凉山州)如图,在⊙O中,OA⊥BC,∠ADB=30°,BC=23,则OC=()A. 1B. 2C. 2 3D. 4第10题图11. 如图,点A,B,D在⊙O上,CD垂直平分AB于点C.现测得AB=CD=16,则圆形宣传图标的半径为()第11题图A. 12B. 10C. 8D. 612. 如图,在平面直角坐标系中,⊙O的半径为4,弦AB的长为3,过O作OC⊥AB于点C,则OC的长度是________;⊙O内一点D的坐标为(-2,1),当弦AB绕O点顺时针旋转时,点D到AB的距离的最小值是________.第12题图13. (2023武汉)如图,OA,OB,OC都是⊙O的半径,∠ACB=2∠BA C.(1)求证:∠AOB=2∠BOC;(2)若AB=4,BC=5,求⊙O的半径.第13题图拔高题14. (2023吉林省卷)如图,AB,AC是⊙O的弦,OB,OC是⊙O的半径,点P为OB上任意一点(点P不与点B重合),连接CP.若∠BAC=70°,则∠BPC的度数可能是()A. 70°B. 105°C. 125°D. 155°第14题图15. 如图,正方形ABCD 内接于⊙O ,点E 为弧AB 的中点,连接DE 与AB 交于点F .若AB=1,记△ADF 的面积为S 1,△AEF 的面积为S 2,则S 1S 2的值为________.第15题图16. 如图,以原点O 为圆心的圆交x 轴于A ,B 两点,交y 轴的正半轴于点C ,且点A 的坐标为(-2,0),D 为第一象限内⊙O 上的一点,若∠OCD =75°,则AD 的长为________.第16题图参考答案与解析1. D 【解析】本题考查了确定圆的条件及圆的有关定义及性质.∵过不在同一直线上的三个点一定能作一个圆,∴要经过题中所给的3个点画圆,除选定直线l 外的点P 外,再在直线l 上的A ,B ,C ,D 四个点中任选其中2个即可画圆.∵从A ,B ,C ,D 四个点中任选其中2个点的方法可以是AB ,AC ,AD ,BC ,BD ,CD ,共6种,∴最多可以画出圆的个数为6.2. B 【解析】∵AB 是⊙O 的直径,∠BAC =50°,∴∠ACB =90°,∠B =180°-50°-90°=40°.∵AC =AC ,∴∠D =∠B =40°.3. C 【解析】∵∠BOD =124°,∴∠AOD =180°-124°=56°,∴∠ACD =12∠AOD =28°. 4. B 【解析】∵BD 经过圆心O ,∴∠BCD =90°.∵∠BDC =∠BAC =40°,∴∠DBC =90°-∠BDC =50°.5. D 【解析】∵五边形ABCDE 是正五边形,∴∠BAE =(5-2)×180°5=108°,∠COD =360°5=72°,∴∠BAE -∠COD =108°-72°=36°. 6. A 【解析】∵∠BCD =105°,∴∠BAD =180°-105°=75°,∴∠BOD =150°.∵∠BOC=2∠COD ,∴∠COD =13 ∠BOD =50°,∴∠CBD =12∠COD =25°. 7. C 【解析】∵BD 是圆的直径,∴∠BCD =90°.∵BD =25,CD =7,∴在Rt △BCD 中,由勾股定理得,BC =252-72 =24(寸).8. D 【解析】如解图,连接OC ,∵∠ABC =19°,∴∠AOC =2∠ABC =38°.∵半径OA ,OB 互相垂直,∴∠AOB =90°,∴∠BOC =90°-38°=52°,∴∠BAC =12∠BOC =26°.第8题解图9. B 【解析】如解图,在Rt △OAB 中,由勾股定理,得AO 2+AB 2=OB 2,即(R -7)2+(372)2=R 2,解得R ≈28(m).第9题解图10. B 【解析】如解图,连接OB ,设OA 交BC 于点E ,∵∠ADB =30°,∴∠AOB =60°.∵OA ⊥BC ,BC =23 ,∴BE =12 BC =3 .在Rt △BOE 中,sin ∠AOB =BE OB,∴sin 60°=3OB =32,∴OB =2,∴OC =2.第10题解图11. B 【解析】如解图,连接OA ,设圆形宣传图标的半径为R ,∵CD 垂直平分AB ,AB=CD =16,∴CD 过点O ,AC =BC =12 AB =12×16=8,∠DCA =90°.∵AO =OD =R ,∴在Rt △AOC 中,由勾股定理,得OC 2+AC 2=OA 2,即(16-R )2+82=R 2,解得R =10,即圆形宣传图标的半径为10.第11题解图 12. 552 ;552 -5 【解析】如解图,连接OB ,∵OC ⊥AB ,∴BC =12 AB =32.由勾股定理,得OC =OB 2-BC 2 =552.当OD ⊥AB 时,点D 到AB 的距离最小,由勾股定理,得OD =22+12 =5 ,∴点D 到AB 的距离的最小值为552 -5 .第12题解图13. (1)证明:由圆周角定理,得∠ACB =12 ∠AOB ,∠BAC =12∠BOC . ∵∠ACB =2∠BAC ,∴∠AOB =2∠BOC ;(2)解:如解图,过点O 作半径OD ⊥AB 于点E ,连接BD .则∠DOB =12∠AOB ,AE =BE . ∵∠AOB =2∠BOC ,∴∠DOB =∠BOC .∴BD =BC .∵AB =4,BC =5 ,∴BE =2,DB =5 .在Rt △BDE 中,∵∠DEB =90°,∴DE =BD 2-BE 2 =1.在Rt △BOE 中,∵∠OEB =90°,∴OB 2=(OB -1)2+22,∴OB =52, 即⊙O 的半径是 52.第13题解图14. D 【解析】如解图,连接BC ,∵∠BAC =70°,∴∠BOC =2∠BAC =140°.∵OB =OC ,∴∠OBC =∠OCB =180°-140°2=20°.∵点P 为OB 上任意一点(点P 不与点B 重合),∴0°<∠OCP <20°.∵∠BPC =∠BOC +∠OCP =140°+∠OCP ,∴140°<∠BPC <160°,故选D.第14题解图15. 2(2 +1) 【解析】如解图,连接OE 交AB 于点G ,连接AC .根据垂径定理的推论,得OE ⊥AB ,AG =BG .由题意可得,AC 为⊙O 的直径,AC =2 ,则圆的半径是22.根据正方形的性质,得∠OAF =45°,∴OG =12 ,EG =2-12.∵OE ∥AD ,∴△ADF ∽△GEF ,∴FE FD =EG DA =2-12 .∵△ADF 与△AEF 等高,∴S 1S 2 =S △ADF S △AEF=DF EF =2(2 +1).第15题解图16. 23 【解析】如解图,连接OD ,BD .∵A (-2,0),∴OA =OB =2,∴AB =4.∵OC =OD ,∴∠OCD =∠ODC =75°,∴∠DOC =180°-2×75°=30°,∴∠DOB =90°-30°=60°,∴∠DAB =12∠DOB =30°.∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,∴AD =AB ·cos 30°=23 .第16题解图。
中考数学习题精选:圆的有关计算与证明解答题1.△ABC的内切圆⊙O与BC,CA,AB分别相切于点D、E、F,且AB=11cm,BC=16cm,CA=15cm,求AF、BD、CE的长?2.如图,在4×4 的方格纸中(共有16个小方格),每个小方格都是边长为1的正方形.O、A、B分别是小正方形的顶点,求扇形OAB 的弧长,周长和面积.(结果保留根号及π).3.如图,直线y=与x轴、y 轴分别相交于A,B两点,圆心P的坐标为(1,0),圆P 与y轴相切于点O.若将圆P沿x 轴向左移动,当圆P与该直线相交时,求横坐标为整数的点P的个数.4.如图所示,已知F是以O为圆心,BC为直径的半圆上任一点,A是弧BF 的中点,AD⊥BC于点D,求证:AD= BF.5.如图,△在ABC中,BE 是它的角平分线,∠C=90°,点D 在AB边上,以DB为直径的半圆O 经过点E,交BC于点F(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)已知sinA=,⊙O的半径为3,求图中阴影部分的面积6.如图,已知是△的外角的平分线,交的延长线于点,延长交△的外接圆于点,连接,.(1)求证:.(2)已知,若△是外接圆的直径,,求的长.7.已知:如图,△在ABC中,AB=BC=10,以AB为直径作⊙O分别交AC,BC于点D,E,连接DE和DB,过点E作EF⊥AB,垂足为F,交BD于点P.(1)求证:AD=DE;(2)若CE=2,求线段CD 的长;(3)在(2)的条件下,△求DPE的面积.8.如图,AB是半圆O的直径,AD 为弦,∠DBC=∠A.(1)求证:BC是半圆O 的切线;(2)若OC∥AD,OC交BD于E,BD=6,CE=4,求AD 的长.9.如图1,在正方形ABCD 中,以BC为直径的正方形内,作半圆O,AE切半圆于点F交CD 于点E,连接OA、OE.(1)求证:AO⊥EO;(2)如图2,连接DF 并延长交BC于点M,求的值.10.如图,AD 是⊙O的切线,切点为A,AB是⊙O的弦.过点B作BC∥AD,交⊙O 于点C,连接AC,过点C作CD∥AB,交AD 于点D.连接AO并延长交BC 于点M,交过点C的直线于点P,且∠BCP=∠ACD.(1)判断直线PC 与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AB=9,BC=6.求PC的长.11.如图,点A在⊙O上,点P是⊙O外一点,PA切⊙O于点A,连接OP 交⊙O于点D,作AB⊥OP于点C,交⊙O 于点B,连接PB.(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)若PC=9,AB=6,①求图中阴影部分的面积;12.如图,AB是⊙O的直径,过点A作⊙O的切线并在其上取一点C,连接OC交⊙O于点D,BD的延长线交AC 于E,连接AD.(1)求证△:CDE∽△CAD;(2)若AB=2,AC=2,求AE的长.13.如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O是一点,过点B作⊙O的切线,与AC延长线交于点D,连接BC,OE//BC 交⊙O 于点E,连接BE 交AC于点H.(1)求证:BE平分∠ABC;(2)连接OD,若BH=BD=2,求OD的长.14.如图①,在平面直角坐标系中,圆心为P(x,y)的动圆经过点A(2,8),且与x 轴相切于点B.图①图②(1)当x>0,y=5时,求x的值;(2)当x =6 时,求⊙P的半径;(3)求y关于x的函数表达式,请判断此函数图象的形状,并在图②中画出此函数的图象(不必列表,画草图即可).15.如图△,OAB的底边经过⊙O上的点C,且OA=OB,CA=CB,⊙O与OA、OB分别交于D、E两点.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若D为OA 的中点,阴影部分的面积为,求⊙O的半径r.16.如图,△在ABC中,∠C=90°,∠ABC 的平分线交AC于点E,过点E 作BE的垂线交AB 于点F,⊙O△是BEF 的外接圆.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)过点E作EH⊥AB,垂足为H,求证:CD=HF;(3)若CD=1,EH=3,求BF 及AF长.17.如图,CD为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为点F,AO⊥BC,垂足为点E,CE=2.(1)求AB 的长;(2)求⊙O的半径.18.如图,△在ABC中,∠ABC=90°,以AB的中点O为圆心,OA 为半径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE,OE.(1)判断DE 与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)求证:BC2=2CD•OE;(3)若cos∠BAD=,BE=,求OE 的长.19.如图,AB 为⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C作⊙O 的切线交AB的延长线于点D,已知∠D=30°.(1)求∠A的度数;(2)若点F在⊙O 上,CF⊥AB,垂足为E,CF=,求图中阴影部分的面积.20.如图,在 △R t ABC 中,∠C=90°,点 D ,E ,F 分别在 AC ,BC ,AB 边上,以 AF 为直径的⊙O 恰好经过 D , E ,且 DE=EF .(1)求证:BC 为⊙O 的切线;(2)若∠B=40°,求∠CDE 的度数;(3)若 CD=2,CE=4,求⊙O 的半径及线段 BE 的长.21.如图,⊙的圆心在反比例函数的图像上,且与轴、轴相切于点、 ,一次函数的图像经过点 ,且与轴交于点,与⊙的另一个交点为点.(1)求(2)求的值及点长及的坐标;的大小;(3)若将⊙沿轴上下平移,使其与轴及直线均相切,求平移的方向及平移的距离.参考答案解答题1.解:∵△ABC 的内切圆⊙O 与 BC ,CA ,AB 分别相切于点 D 、E 、F , ∴AF=AE ,BF=BD ,CD=CE .设 AF=AE=x ,则 BF=BD=11﹣x ,EC=DC=15﹣x .根据题意得 11﹣x+15﹣x=16.解得;x=5cm .∴AF=5cm .BD=11﹣x=11﹣5=6cm ,EC=15﹣x=10cm .∴AF=5cm ,BD=6cm ,EC=10cm .2.解:由图形可知,∠AOB=90°,∴OA=OB==2,∴= =,扇形 OAB 的面积= =2π.弧 AB 的长是:= π∴周长=弧 AB 的长+2OA=π+4综上所述,扇形 OAB 的弧长是.π,周长是π+4,面积是 2π.3.解:∵直线 y=与 x 轴、y 轴分别相交于 A,B 两点,∴A 点的坐标为(-3,0),B 点的坐标为(0,),∴AB=2.如图,将圆 P 沿 x 轴向左移动,当圆 P 与该直线相切于 C 时,连结 P C ,则 P C =1,易 △知AP C ∽△ABO,∴=,∴AP =2,∴P 的坐标为(-1,0),同理可得 P 的坐标为(-5,0).-5 与-1 之间的整数(不含-5 和-1)有:-4,-3,-2,故满足题意的点 P 的个数是 31 1 1 1 1 1 1 1 1 24.证明:连接OA,交BF 于点E,∵A是弧BF 的中点,O为圆心,∴OA⊥BF,∴BE=BF,∵AD⊥BC于点D,∴∠ADO=∠BEO=90°,在△OAD△与OBE中,∴△OAD≌△OBE(AAS),∴AD=BE,∴AD=BF5. (1)证明:连结OE,[MISSING IMAGE:,]∵BE平分∠ABC,∴∠ABC=2∠ABE,∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB,∴∠AOE=∠OEB+∠OBE=2∠ABE,∴∠ABC=∠AOE,又∵∠C=90°,∴∠A+∠ABC=90°,∴∠A+∠AOE=90°,∵∠AEO=90°,即OE⊥AC,∴AC为⊙O 的切线.,(2)解:连结 OF , ∵sinA= ,∴∠A=30°,由(1)知 OE ⊥AC ,∴∠AOE=∠ABC=60°, ∵⊙O 半径为 3,∴OD=OE=OF=OB=BF=3,∴∠BOF=∠EOF=∠ABC=60°, ∴S= 扇形在 △R t AOE 中,,∴AO=6,AE=3在 △R tACB 中,,∴AB=9,BC= , AC=∴CE=AC-AE=-3,, CF=BC-BF= -3= ,∴S= ==梯形,∴S =S-S=阴梯形扇形6.(1)解:∵四边形 ∴∵-.内接于圆,,,∴∵△是,的外角平分线,∴∴又∵∴,,,,(2)解:由( )得,OEFOFCEOFCE OEF又∵,∴△∴∽△,,∴,∴又∵∴∵,,,是直径,,∴,∴BD=又∵∠D=∠D,∴△DBF∽△DAC,,∴∴,CD=24,解得:CD=.7.(1)解:∵AB 是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即BD⊥AC∵AB=BC,∴△ABD≌CBD∴∠ABD=∠CBD在⊙O 中,AD与DE分别是∠ABD与∠CBD 所对的弦∴AD=DE;(2)解:∵四边形ABED内接于⊙O,∴∠CED=∠CAB,∵∠C=∠C,∴△CED∽△CAB,∴∵AB=BC=10,CE=2,D是AC的中点,,∴CD=;(3)解:延长EF交⊙O于M,在 △R tABD 中,AD=,AB=10,∴BD=3,∵EM ⊥AB ,AB 是⊙O 的直径,∴ ,∴∠BEP=∠EDB ,∴△BPE ∽△BED ,∴ ∴BP=,,∴DP=BD-BP=,∴ : =DP :BP=13:32,∵ △S BCD= × ×3 =15, :=BE :BC=4:5,∴ △S BDE=12,∴ △S DPE=.8.(1)证明:∵AB 是半圆 O 的直径∴∠D=90°∴∠A+∠DBA=90°∵∠DBC=∠A∴∠DBC+∠DBA=90°∴BC ⊥AB∴BC 是半圆 O 的切线(2)解:∠BEC=∠D=90∘,∵BD ⊥AD ,BD=6,∴BE=DE=3, △S DPE △S BPE△S BDE △S BCD∵∠DBC=∠A,∴△BCE∽△BAD,∴,即∴AD=4.59.(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,∴∠B=∠C=90°,AB∥CD,∴AB和CD 为⊙O的切线,∵AE切半圆于点F,∴OA平分∠BAE,OE平分∠AEC,而AB∥CD,∴∠BAE+∠AEC=180°,∴∠OAE+∠OEA=90°,∴∠AOE=90°,∴OA⊥OE(2)解:作FH⊥CD于H,如图,设正方形ABCD的边长为4a,则AF=AB=4a,OB=OC=2a,∵∠AOE=90°,∴∠AOB+∠COE=90°,∵∠AOB+∠OAB=90°,∴∠OAB=∠EOC,∴△R tABO∽△R t OCE,∴AB:OC=OB:CE,即4a:2a=2a:CE,解得CE=a,∴EF=EC=a,∴EA=5a,ED=3a,∵FH∥AD,∴△EFH∽△EAD,∴==,即==,∴FH=a,EH=a,∴DH=3a﹣∴CH=4a﹣∵FH∥CM,a=a,a=a,∴==.10.(1)解:PC与圆O相切,理由为:过C点作直径CE,连接EB,如图,∵CE为直径,∴∠EBC=90°,即∠E+∠BCE=90°,∵AB∥DC,∴∠ACD=∠BAC,∵∠BAC=∠E,∠BCP=∠ACD.∴∠E=∠BCP,∴∠BCP+∠BCE=90°,即∠PCE=90°,∴CE⊥PC,∴PC与圆O相切;(2)解:∵AD是⊙O的切线,切点为A,∴OA⊥AD,∵BC∥AD,∴AM⊥BC,∴BM=CM=BC=3,∴AC=AB=9,在△R tAMC 中,AM==6,设⊙O 的半径为r,则OC=r,OM=AM﹣r=6﹣r,在△R t OCM中,2,即32+(6﹣r)2=r2,解得r=,OM2+CM2=OC∴CE=2r=,OM=6﹣=,∴BE=2OM=,∵∠E=∠MCP,∴△R t PCM∽△R t CEB,∴=,即=,∴PC=.11.(1)证明:如图1,连接OB,∵OP⊥AB,OP经过圆心O,∴AC=BC,∴OP垂直平分AB,∴AP=BP,∵OA=OB,OP=OP,∴△APO≌△BPO(SSS),∴∠PAO=∠PBO,∵PA切⊙O于点A,∴AP⊥OA,∴∠PAO=90°,∴∠PBO=∠PAO=90°,∴OB⊥BP,又∵点B在⊙O 上,∴PB与⊙O相切于点B;(2)解:如图1,∵OP⊥AB,OP经过圆心O,∴BC=AB=3,∵∠PBO=∠BCO=90°,∴∠PBC+∠OBC=∠OBC+∠BOC=90°,∴∠PBC=∠BOC,∴△PBC∽△BOC,∴∴OC===3,∴在△R t OCB中,OB=∴∠COB=60°,==6,tan∠COB==,∴△SOPB=×OP×BC=×=18,S扇DOB==6π,∴S阴影△=SOPB﹣S扇DOB=18﹣6π;②若点E 是⊙O上一点,连接AE,BE,当AE=6时,BE=.3﹣3或3 +312.(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠B+∠BAD=90°,∵AC为⊙O 的切线,∴BA⊥AC,∴∠BAC=90°,即∠BAD+∠CAD=90°,∴∠B=∠CAD,∵OB=OD,∴∠B=∠ODB,而∠ODB=∠CDE,∴∠B=∠CDE,∴∠CAD=∠CDE,而∠ECD=∠DCA,∴△CDE∽△CAD(2)解:∵AB=2,∴OA=1,在△R t AOC 中,AC=2∴OC=,=3,∴CD=OC﹣OD=3﹣1=2,∵△CDE∽△CAD,∴,即=.∴CE=∴AE=AC﹣CE=2﹣==,.13.(1)证明:∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵OE//BC,∴OE⊥AC,∴=,∴∠1=∠2,∴BE平分∠ABC(2)解:∵BD 是⊙O的切线,∴∠ABD=90°,∵∠ACB=90°,BH=BD=2,∴∠CBD=∠2,∴∠1=∠2=∠CBD,∴∠CBD=30°,∠ADB=60°,∵∠ABD=90°,∴AB=2,OB=,∵OD2=OB2+BD.∴OD=2,14.(1)解: 由y=5,得到P(x,5),连接AP,PB,∵圆P与x 轴相切,∴PB⊥x轴,即PB=5,由AP=PB,由勾股定理得,x=2+=2+4=6,∴x=6(2)解: 由x=6,得到P(6,y),连接AP,PB,∵圆P 与x 轴相切,∴PB⊥x轴,即PB=y,由AP=PB,得到=y,解得:y=5,则圆P的半径为5(3)解:同(2),由AP=PB,得到(x﹣2)2+(8﹣y)2=y2 ,整理得:=,即图象为抛物线,画出函数图象,如图②所示;15.(1)证明:连OC,如图,∵OA=OB,CA=CB,∴OC⊥AB,∴AB是⊙O的切线;(2)解:∵D为OA的中点,OD=OC=r,∴OA=2OC=2r,∴∠A=30°,∠AOC=60°,AC=∴∠AOB=120°,AB=2r ,r ,∴S 阴影部分 △=S OAB﹣S 扇形 ODE •OC •AB ﹣=﹣ , ∴•r •2 r ﹣ r 2=﹣ , ∴r=1,即⊙O 的半径 r 为 116. (1)证明:如图,连接OE . ∵BE ⊥EF ,∴∠BEF=90°,∴BF 是圆 O 的直径.∵BE 平分∠ABC ,∴∠CBE=∠OBE ,∵OB=OE ,∴∠OBE=∠OEB ,∴∠OEB=∠CBE ,∴OE ∥BC ,∴∠AEO=∠C=90°,∴AC 是⊙O 的切线;(2)证明:如图,连结 DE .∵∠CBE=∠OBE ,EC ⊥BC 于 C ,EH ⊥AB 于 H , ∴EC=EH .∵∠CDE+∠BDE=180°,∠HFE+∠BDE=180°, ∴∠CDE=∠HFE . =在△CDE△与HFE中,,∴△CDE≌△HFE(AAS),∴CD=HF(3)由(2)得CD=HF,又CD=1,∴HF=1,在△R t HFE 中,EF=∵EF⊥BE,∴∠BEF=90°,∴∠EHF=∠BEF=90°,∵∠EFH=∠BFE,∴△EHF∽△BEF,=,∴=,即=,∴BF=10,∴OE=BF=5,OH=5﹣1=4,∴△R tOHE中,cos∠EOA=∴△R t EOA 中,cos∠EOA=,=,∴∴OA=∴AF==,,﹣5=17.(1)解:∵∴,在中∴∴∵,∴∵是∴∴(2)解:∵∴∵,∴∵的直径,是,.,的半径,,∴又∵∴∴即的半径是18.(1)证明:连接OD,BD,∵AB为圆O的直径,∴∠ADB=90°,在△R tBDC中,E为斜边BC的中点,∴CE=DE=BE=∴∠C=∠CDE,BC,∵OA=OD,∴∠A=∠ADO,∵∠ABC=90°,即∠C+∠A=90°,∴∠ADO+∠CDE=90°,即∠ODE=90°,∴DE⊥OD,又OD 为圆的半径,∴DE为圆O的切线;(2)证明:∵E是BC的中点,O点是AB 的中点,∴OE△是ABC的中位线,∴AC=2OE,∵∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,∴△ABC∽△BDC,∴,即BC2=AC•CD.∴BC2=2CD•OE(3)解:∵cos∠BAD=∴sin∠BAC==,,又∵BE=∴AC=,E是BC的中点,即BC=.,又∵AC=2OE,∴OE=AC=19.(1)解:连接OC,∵CD切⊙O于点C∴∠OCD=90°∵∠D=30°∴∠COD=60°∵OA=OC∴∠A=∠ACO=30°;(2)解:∵CF ⊥直径 AB ,CF=4∴CE=2∴在 △R t OCE 中,tan ∠COE=,OE=∴OC=2OE=4=2,∴S =扇形, △S EOC ×2×2 =2 ∴S =S 阴影 扇形 BOC △-S EOC-2 .20.(1)证明:连接 OD 、OE 、DF ,如图,∵AF 为直径,∴∠ADF=90°,而∠C=90°,∴DF ∥BC ,∵DE=EF ,∴=∴OE ⊥DF ,∴OE ⊥BC ,∴BC 为⊙O 的切线(2)解:∵∠OEB=90°,∠B=40°,∴∠BOE=90°﹣40°=50°,BOC = =∴∠OFE=(180°﹣50°)=65°,∴∠CDE=∠AFE=65°(3)解:易得四边形CDHE为矩形,∴HE=CD=2,DH=CE=4,设⊙O 的半径为r,则OH=OE﹣HE=r﹣2,OD=r,在△R tOHD中,(r﹣2)2,解得r=5,2+42=r∵OH⊥DF,∴HF=DH=4,∵HF∥BE,∴△OHF∽△OEB,∴HF:BE=OH:OE,即4:BE=3:5,∴BE=21.(1)解:如图1中,连接AC、AB.∵⊙A 与x轴、y轴相切于点B、C,∴AC⊥OC,AB⊥OB,AC=AB,四边形ABOC是正方形,设A(m,m),∵点A在y=上,∴m2=3,∵m>0,∴点A坐标(,),∴OC=,∴点C坐标(0,),∵一次函数y=x+b的图象经过点C,∴b=,∴一次函数的解析式为y=,令y=0得x=-3,∴D(-3,0),b=(2)解:如图2中,连接BC、BE,作AM⊥CE于M.在△R t DOC 中,∵tan∠CDO=,∴∠CDO=30°,∵AC∥BD,∴∠ECA=∠CDO=30°,∠CAM=60°,∵AM⊥CE,∴∠CAM=∠EAM=60°,∴∠CAE=120°,在△R tAMC 中,CM=AC•cos30°=(3)解:如图3中,,∴CE=2CM=3,∴∠CBE=∠CAE=60°①当⊙A″与直线y=∵AB∥OC,相切于点E,AB与直线CD交于点K,∴∠A″KE=∠DKB=∠DCO=60°,在△R tA″EK中,A″E= AK=CA•tan30°=1,∴AA″=A″K+AK=1+2=3,∴⊙A 向上平移3的单位⊙A与y轴及直线y=,A″K=A″E÷cos30°=2,在△R tCKA中,均相切.②同理可得⊙A 向下平移1个单位⊙A与y轴及直线y=均相切。
三年(2021-2023)中考数学真题分项汇编(全国通用)圆的有关性质(优选真题60道)一.选择题(共23小题)1.(2023•吉林)如图,AB,AC是⊙O的弦,OB,OC是⊙O的半径,点P为OB上任意一点(点P不与点B重合),连接CP.若∠BAC=70°,则∠BPC的度数可能是()A.70°B.105°C.125°D.155°【分析】利用圆周角定理求得∠BOC的度数,然后利用三角形外角性质及等边对等角求得∠BPC的范围,继而得出答案.【解答】解:如图,连接BC,∵∠BAC=70°,∴∠BOC=2∠BAC=140°,∵OB=OC,=20°,∴∠OBC=∠OCB=180°−140°2∵点P为OB上任意一点(点P不与点B重合),∴0°<∠OCP<20°,∵∠BPC=∠BOC+∠OCP=140°+∠OCP,∴140°<∠BPC<160°,故选:D.【点评】本题考查圆与三角形外角性质的综合应用,结合已知条件求得∠BPC的范围是解题的关键.2.(2023•赤峰)如图,圆内接四边形ABCD中,∠BCD=105°,连接OB,OC,OD,BD,∠BOC=2∠COD.则∠CBD的度数是()A.25°B.30°C.35°D.40°【分析】利用圆内接四边形的性质及圆周角定理求得∠BOD的度数,再结合已知条件求得∠COD的度数,然后利用圆周角定理求得∠CBD的度数.【解答】解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠A+∠BCD=180°,∵∠BCD=105°,∴∠A=75°,∴∠BOD=2∠A=150°,∵∠BOC=2∠COD,∴∠BOD=3∠COD=150°,∴∠COD=50°,∠COD=25°,∴∠CBD=12故选:A.【点评】本题考查圆内接四边形性质及圆周角定理,结合已知条件求得∠BOD的度数是解题的关键.3.如图,点A,B,C在⊙O上,若∠C=55°,则∠AOB的度数为()A.95°B.100°C.105°D.110°【分析】根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半即可得到答案.【解答】解:∵∠AOB =2∠C ,∠C =55°,∴∠AOB =110°,故选:D .【点评】本题考查圆周角定理的应用,解题的关键是掌握同弧所对的圆周角是圆心角的一半.4.(2023•广东)如图,AB 是⊙O 的直径,∠BAC =50°,则∠D =( )A .20°B .40°C .50°D .80°【分析】由AB 是⊙O 的直径,得∠ACB =90°,而∠BAC =50°,即得∠ABC =40°,故∠D =∠ABC =40°,【解答】解:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∴∠BAC+∠ABC =90°,∵∠BAC =50°,∴∠ABC =40°,∵AĈ=AC ̂, ∴∠D =∠ABC =40°,故选:B .【点评】本题考查圆周角定理的应用,解题的关键是掌握直径所对的圆周角是直角和同弧所对的圆周角相等.5.(2023•广西)赵州桥是当今世界上建造最早,保存最完整的中国古代单孔敞肩石拱桥.如图,主桥拱呈圆弧形,跨度约为37m ,拱高约为7m ,则赵州桥主桥拱半径R 约为( )A .20mB .28mC .35mD .40m【分析】设主桥拱半径R ,根据垂径定理得到AD =372,再利用勾股定理列方程求解,即可得到答案. 【解答】解:由题意可知,AB =37m ,CD =7m ,设主桥拱半径为Rm ,∴OD =OC ﹣CD =(R ﹣7)m ,∵OC 是半径,OC ⊥AB ,∴AD =BD =12AB =372m ,在RtADO 中,AD2+OD2=OA2,∴(372)2+(R ﹣7)2=R2, 解得R =156556≈28.故选:B .【点评】本题主要考查垂径定理的应用,涉及勾股定理,解题的关键是用勾股定理列出关于R 的方程解决问题.6.(2023•广元)如图,AB 是⊙O 的直径,点C ,D 在⊙O 上,连接CD ,OD ,AC ,若∠BOD =124°,则∠ACD 的度数是( )A .56°B .33°C .28°D .23°【分析】先由平角定义求得∠AOD =56°,再利用圆周角定理可求∠ACD .【解答】解:∵∠BOD =124°,∴∠AOD =180°﹣124°=56°,∴∠ACD =12∠AOD =28°,【点评】本题主要考查的是圆周角定理的应用,利用平角定义求得∠AOD =56°是解决本题的关键.7.(2023•温州)如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,BC ∥AD ,AC ⊥BD .若∠AOD =120°,AD =√3,则∠CAO 的度数与BC 的长分别为( )A .10°,1B .10°,√2C .15°,1D .15°,√2【分析】由平行线的性质,圆周角定理,垂直的定义,推出∠AOB =∠COD =90°,∠CAD =∠BDA =45°,求出∠BOC =60°,得到△BOC 是等边三角形,得到BC =OB ,由等腰三角形的性质求出圆的半径长,求出∠OAD 的度数,即可得到BC 的长,∠CAO 的度数.【解答】解:∵BC ∥AD ,∴∠DBC =∠ADB ,∴AB̂=CD ̂, ∴∠AOB =∠COD ,∠CAD =∠∵DB ⊥AC ,∴∠AED =90°,∴∠CAD =∠BDA =45°,∴∠AOB =2∠ADB =90°,∠COD =2∠CAD =90°,∵∠AOD =120°,∴∠BOC =360°﹣90°﹣90°﹣120°=60°,∵OB =OC ,∴△OBC 是等边三角形,∴BC =OB ,∵OA =OD ,∠AOD =120°,∴∠OAD =∠ODA =30°,∴AD =√3OA =√3,∴BC=1,∴∠CAO=∠CAD﹣∠OAD=45°﹣30°=15°.故选:C.【点评】本题考查圆周角定理,平行线的性质,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,关键是由圆周角定理推出∠AOB=∠COD=90°,∠CAD=∠BDA=45°,证明△OBC是等边三角形.8.(2023•山西)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC,BD为对角线,BD经过圆心O.若∠BAC=40°,则∠DBC的度数为()A.40°B.50°C.60°D.70°【分析】由圆周角定理可得∠BCD=90°,∠BDC=∠BAC=40°,再利用直角三角形的性质可求解.【解答】解:∵BD经过圆心O,∴∠BCD=90°,∵∠BDC=∠BAC=40°,∴∠DBC=90°﹣∠BDC=50°,故选:B.【点评】本题主要考查圆周角定理,直角三角形的性质,掌握圆周角定理是解题的关键.9.(2023•宜昌)如图,OA,OB,OC都是⊙O的半径,AC,OB交于点D.若AD=CD=8,OD=6,则BD的长为()A .5B .4C .3D .2【分析】根据垂径定理得OB ⊥AC ,在根据勾股定理得OA =√AD 2+OD 2=√82+62=10,即可求出答案.【解答】解:∵AD =CD =8,∴OB ⊥AC ,在Rt △AOD 中,OA =√AD 2+OD 2=√82+62=10,∴OB =10,∴BD =10﹣6=4.故选:B .【点评】本题考查了垂径定理和勾股定理,由垂径定理得OB ⊥AC 是解题的关键.10.(2023•枣庄)如图,在⊙O 中,弦AB ,CD 相交于点P .若∠A =48°,∠APD =80°,则∠B 的度数为( )A .32°B .42°C .48°D .52°【分析】根据外角∠APD ,求出∠C ,由同弧所对圆周角相等即可求出∠B .【解答】解:∵∠A =48°,∠APD =80°,∴∠C =80°﹣48°=32°,∵AD̂=AD ̂, ∴∠B =∠C =32°.故选:A .【点评】本题考查了圆周角的性质的应用,三角形外角的性质应用是解题关键.11.(2023•杭州)如图,在⊙O中,半径OA,OB互相垂直,点C在劣弧AB上.若∠ABC=19°,则∠BAC =()A.23°B.24°C.25°D.26°【分析】连接OC,根据圆周角定理可求解∠AOC的度数,结合垂直的定义可求解∠BOC 的度数,再利用圆周角定理可求解.【解答】解:连接OC,∵∠ABC=19°,∴∠AOC=2∠ABC=38°,∵半径OA,OB互相垂直,∴∠AOB=90°,∴∠BOC=90°﹣38°=52°,∴∠BAC=1∠BOC=26°,2故选:D.【点评】本题主要考查圆周角定理,掌握圆周角定理是解题的关键.12.(2023•湖北)如图,在⊙O中,直径AB与弦CD相交于点P,连接AC,AD,BD,若∠C=20°,∠BPC =70°,则∠ADC=()A.70°B.60°C.50°D.40°【分析】先根据外角性质得∠BAC=∠BPC﹣∠C=50°=∠BDC,,再由AB是⊙O的直径得∠ADB=90°即可求得∠ADC.【解答】解:∵∠C=20°,∠BPC=70°,∴∠BAC=∠BPC﹣∠C=50°=∠BDC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADC=∠ADB﹣∠BDC=40°,故选:D.【点评】本题主要考查了三角形的外角性质以及直径所对的圆周角是直角,熟练掌握各知识点是解决本题的关键.13.(2022•泰安)如图,AB是⊙O的直径,∠ACD=∠CAB,AD=2,AC=4,则⊙O的半径为()A.2√3B.3√2C.2√5D.√5【分析】根据圆周角定理及推论解答即可.【解答】解:方法一:连接CO并延长CO交⊙O于点E,连接AE,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵∠ACD=∠CAB,∴∠ACD=∠ACO,∴AE=AD=2,∵CE是直径,∴∠EAC=90°,在Rt△EAC中,AE=2,AC=4,∴EC=√22+42=2√5,∴⊙O 的半径为√5.方法二:连接BC ,∵AB 是直径,∴∠ACB =90°,∵∠ACD =∠CAB ,∴AD̂=BC ̂, ∴AD =BC =2,在Rt △ABC 中,AB =√AC 2+BC 2=2√5,∴圆O 的半径为√5.故选:D .【点评】本题主要考查了圆周角定理及推论,熟练掌握这些性质定理是解决本题的关键.14.(2022•贵阳)如图,已知∠ABC =60°,点D 为BA 边上一点,BD =10,点O 为线段BD 的中点,以点O 为圆心,线段OB 长为半径作弧,交BC 于点E ,连接DE ,则BE 的长是( )A .5B .5√2C .5√3D .5√5【分析】解法一:根据题意和等边三角形的判定,可以得到BE 的长.解法二:先根据直径所对的圆周角是90°,然后根据直角三角形的性质和直角三角形中30°角所对的直角边是斜边的一半,可以求得BE的长.【解答】解:解法一:连接OE,BD=5,由已知可得,OE=OB=12∵∠ABC=60°,∴△BOE是等边三角形,∴BE=OB=5,故选:A.解法二:由题意可得,BD为⊙O的直径,∴∠BED=90°,∵∠ABC=60°,∴∠EDB=30°,∵BD=10,∴BE=5,故选:A.【点评】本题考查等边三角形的判定与性质、与圆相关的知识,解答本题的关键是明确题意,求出△OBE 的形状.15.(2022•温州)如图,AB,AC是⊙O的两条弦,OD⊥AB于点D,OE⊥AC于点E,连结OB,OC.若∠DOE=130°,则∠BOC的度数为()A.95°B.100°C.105°D.130°【分析】根据四边形的内角和等于360°计算可得∠BAC=50°,再根据圆周角定理得到∠BOC=2∠BAC,进而可以得到答案.【解答】解:∵OD⊥AB,OE⊥AC,∴∠ADO=90°,∠AEO=90°,∵∠DOE=130°,∴∠BAC=360°﹣90°﹣90°﹣130°=50°,∴∠BOC=2∠BAC=100°,故选:B.【点评】本题考查的是圆周角定理,在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.16.(2022•贵港)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC是⊙O的直径,点P在⊙O上,若∠ACB=40°,则∠BPC的度数是()A.40°B.45°C.50°D.55°【分析】根据直径所对的圆周角是直角得到∠ABC=90°,进而求出∠CAB,根据圆周角定理解答即可.【解答】解:∵AC是⊙O的直径,∴∠ABC=90°,∴∠ACB+∠CAB=90°,∵∠ACB=40°,∴∠CAB=90°﹣40°=50°,由圆周角定理得:∠BPC=∠CAB=50°,故选:C.【点评】本题考查的是圆周角定理,掌握直径所对的圆周角是直角是解题的关键.17.(2022•株洲)如图所示,等边△ABC的顶点A在⊙O上,边AB、AC与⊙O分别交于点D、E,点F ̂上一点,且与D、E不重合,连接DF、EF,则∠DFE的度数为()是劣弧DEA.115°B.118°C.120°D.125°【分析】根据圆的内接四边形对角互补及等边△ABC的每一个内角是60°,求出∠EFD=120°.【解答】解:四边形EFDA是⊙O内接四边形,∴∠EFD+∠A=180°,∵等边△ABC的顶点A在⊙O上,∴∠A=60°,∴∠EFD=120°,故选:C.【点评】本题考查了圆内接四边形的性质、等边三角形的性质,掌握两个性质定理的应用是解题关键.18.(2022•荆门)如图,CD是圆O的弦,直径AB⊥CD,垂足为E,若AB=12,BE=3,则四边形ACBD 的面积为()A.36√3B.24√3C.18√3D.72√3【分析】根据AB=12,BE=3,求出OE=3,OC=6,并利用勾股定理求出EC,根据垂径定理求出CD,即可求出四边形的面积.【解答】解:如图,连接OC,∵AB=12,BE=3,∴OB=OC=6,OE=3,∵AB⊥CD,在Rt△COE中,EC=√OC2−OE2=√36−9=3√3,∴CD=2CE=6√3,∴四边形ACBD的面积=12AB⋅CD=12×12×6√3=36√3.故选:A.【点评】本题考查了垂径定理,解题的关键是熟练运用定理.垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.19.(2021•青海)如图是一位同学从照片上剪切下来的海上日出时的画面,“图上”太阳与海平线交于A,B两点,他测得“图上”圆的半径为10厘米,AB=16厘米.若从目前太阳所处位置到太阳完全跳出海平面的时间为16分钟,则“图上”太阳升起的速度为()A.1.0厘米/分B.0.8/分C.1.2厘米/分D.1.4厘米/分【分析】连接OA,过点O作OD⊥AB于D,由垂径定理求出AD的长,再由勾股定理求出OD的长,然后计算出太阳在海平线以下部分的高度,即可求解.【解答】解:设“图上”圆的圆心为O,连接OA,过点O作OD⊥AB于D,如图所示:∵AB=16厘米,∴AD=12AB=8(厘米),∵OA=10厘米,∴OD=√OA2−AD2=√102−82=6(厘米),∴海平线以下部分的高度=OA+OD=10+6=16(厘米),∵太阳从所处位置到完全跳出海平面的时间为16分钟,∴“图上”太阳升起的速度=16÷16=1.0(厘米/分),故选:A.【点评】本题考查的是垂径定理的运用,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.20.(2021•攀枝花)如图,在矩形ABCD中,已知AB=3,BC=4,点P是BC边上一动点(点P不与B,C重合),连接AP,作点B关于直线AP的对称点M,则线段MC的最小值为()A.2B.52C.3D.√10【分析】当A,M,C三点共线时,线段CM的长度最小,求出此时CM的长度即可.【解答】解:连接AM,∵点B和M关于AP对称,∴AB=AM=3,∴M在以A为圆心,3为半径的圆上,∴当A,M,C三点共线时,CM最短,∵AC=√32+42=5,AM=AB=3,∴CM=5﹣3=2,故选:A.【点评】本题主要考查圆的性质,关键是要考虑到点M在以A为圆心,3为半径的圆上.21.(2021•吉林)如图,四边形ABCD内接于⊙O,点P为边AD上任意一点(点P不与点A,D重合)连接CP.若∠B=120°,则∠APC的度数可能为()A.30°B.45°C.50°D.65°【分析】由圆内接四边形的性质得∠D度数为60°,再由∠APC为△PCD的外角求解.【解答】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠B+∠D=180°,∵∠B=120°,∴∠D=180°﹣∠B=60°,∵∠APC为△PCD的外角,∴∠APC>∠D,只有D满足题意.故选:D.22.(2021•雅安)如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,若四边形OBCD为菱形,则∠BAD的度数为()A.45°B.60°C.72°D.36°【分析】根据圆内接四边形的性质得到∠BAD+∠BCD=180°,根据圆周角定理得到∠BOD=2∠BAD,根据菱形的性质得到∠BOD=∠BCD,计算即可.【解答】解:∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∴∠BAD+∠BCD =180°,由圆周角定理得:∠BOD =2∠BAD ,∵四边形OBCD 为菱形,∴∠BOD =∠BCD ,∴∠BAD+2∠BAD =180°,解得:∠BAD =60°,故选:B .【点评】本题考查的是圆内接四边形的性质、圆周角定理、菱形的性质,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.23.(2021•眉山)如图,在以AB 为直径的⊙O 中,点C 为圆上的一点,BĈ=3AC ̂,弦CD ⊥AB 于点E ,弦AF 交CE 于点H ,交BC 于点G .若点H 是AG 的中点,则∠CBF 的度数为( )A .18°B .21°C .22.5°D .30°【分析】由圆周角定理可求∠ACB =90°,由弧的关系得出角的关系,进而可求∠ABC =22.5°,∠CAB =67.5CAH =∠ACE =22.5°,即可求解.【解答】解:∵AB 是直径,∴∠ACB =90°,∴∠ABC+∠CAB =90°,∵BĈ=3AC ̂, ∴∠CAB =3∠ABC ,∴∠ABC =22.5°,∠CAB =67.5°,∵CD ⊥AB ,∴∠ACE =22.5°,∵点H 是AG 的中点,∠ACB =90°,∴AH =CH =HG ,∴∠CAH =∠ACE =22.5°,∵∠CAF =∠CBF ,∴∠CBF =22.5°,故选:C .【点评】本题考查了圆周角定理,圆心角、弧、弦的关系,直角三角形的性质,求出∠CAB 的度数是本题的关键.二.填空题(共25小题)24.(2023•长沙)如图,点A ,B ,C 在半径为2的⊙O 上,∠ACB =60°,OD ⊥AB ,垂足为E ,交⊙O 于点D ,连接OA ,则OE 的长度为 .【分析】连接OB ,利用圆周角定理及垂径定理易得∠AOD =60°,则∠OAE =30°,结合已知条件,利用直角三角形中30°角对的直角边等于斜边的一半即可求得答案.【解答】解:如图,连接OB ,∵∠ACB =60°,∴∠AOB =2∠ACB =120°,∵OD ⊥AB ,∴AD̂=BD ̂,∠OEA =90°, ∴∠AOD =∠BOD =12∠AOB =60°,∴∠OAE =90°﹣60°=30°,∴OE =12OA =12×2=1,故答案为:1.【点评】本题考查圆与直角三角形性质的综合应用,结合已知条件求得∠AOD =60°是解题的关键.25.(2023•深圳)如图,在⊙O中,AB为直径,C为圆上一点,∠BAC的角平分线与⊙O交于点D,若∠ADC=20°,则∠BAD=°.【分析】先根据直径所对的圆周角是直角可得∠ACB=90°,再利用圆周角定理可得∠ADC=∠ABC=20°,然后利用直角三角形的两个锐角互余可得∠BAC=70°,从而利用角平分线的定义进行计算,即可解答.【解答】解:∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵∠ADC=20°,∴∠ADC=∠ABC=20°,∴∠BAC=90°﹣∠ABC=70°,∵AD平分∠BAC,∠BAC=35°,∴∠BAD=12故答案为:35.【点评】本题考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.26.(2023•东营)“圆材埋壁”是我国古代数学名著《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小.以锯锯之,深一寸,锯道长一尺.问:径几何?”转化为现在的数学语言表达就是:如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD,垂足为E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长度为寸.【分析】连接OA ,设⊙O 的半径是r 寸,由垂径定理得到AE =12AB =5寸,由勾股定理得到r2=(r ﹣1)2+52,求出r ,即可得到圆的直径长.【解答】解:连接OA ,设⊙O 的半径是r 寸,∵直径CD ⊥AB ,∴AE =12AB =12×10=5寸,∵CE =1寸,∴OE =(r ﹣1)寸,∵OA2=OE2+AE2,∴r2=(r ﹣1)2+52,∴r =13,∴直径CD 的长度为2r =26寸.故答案为:26.【点评】本题考查垂径定理的应用,勾股定理的应用,关键是连接OA 构造直角三角形,应用垂径定理,勾股定理列出关于圆半径的方程.27.(2023•郴州)如图,某博览会上有一圆形展示区,在其圆形边缘的点P 处安装了一台监视器,它的监控角度是55°,为了监控整个展区,最少需要在圆形边缘上共安装这样的监视器 台.【分析】根据一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半,得该圆周角所对的弧所对的圆心角是110°,则共需安装360°÷110°=3311≈4台.【解答】解:∵∠P=55°,∴∠P所对弧所对的圆心角是110°,,∵360°÷110°=3311∴最少需要在圆形边缘上共安装这样的监视器4台.故答案为:4.【点评】此题考查了要圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.注意把实际问题转化为数学问题,能够把数学和生活联系起来.28.(2023•绍兴)如图,四边形ABCD内接于圆O,若∠D=100°,则∠B的度数是.【分析】由圆内接四边形的性质:圆内接四边形的对角互补,即可得到答案.【解答】解:∵四边形ABCD内接于圆O,∴∠B+∠D=180°,∵∠D=100°,∴∠B=80°.故答案为:80°.【点评】本题考查圆内接四边形的性质,关键是掌握圆内接四边形的性质.29.(2023•南充)如图,AB是⊙O的直径,点D,M分别是弦AC,弧AC的中点,AC=12,BC=5,则MD的长是.【分析】根据垂径定理得OM⊥AC,根据圆周角定理得∠C=90°,根据勾股定理得AB=√122+52=13,BC=2.5,OD∥BC,所以OD⊥AC,MD=OM﹣OD=6.5﹣2.5=4.根据三角形中位线定理得OD=12【解答】解:∵点M是弧AC的中点,∴OM⊥AC,∵AB是⊙O的直径,∴∠C=90°,∵AC=12,BC=5,∴AB=√122+52=13,∴OM=6.5,∵点D是弦AC的中点,∴OD=1BC=2.5,OD∥BC,2∴OD⊥AC,∴O、D、M三点共线,∴MD=OM﹣OD=6.5﹣2.5=4.故答案为:4.【点评】本题考查了垂径定理,圆周角定理,勾股定理,三角形中位线定理,熟练掌握和运用这些定理是解题的关键.30.(2022•锦州)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,∠ADC=130°,连接AC,则∠BAC 的度数为.【分析】利用圆内接四边形的性质和∠ADC的度数求得∠B的度数,利用直径所对的圆周角是直角得到∠ACB =90°,然后利用直角三角形的两个锐角互余计算即可.【解答】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,∠ADC=130°,∴∠B=180°﹣∠ADC=180°﹣130°=50°,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB=90°﹣∠B=90°﹣50°=40°,故答案为:40°.【点评】本题考查了圆内接四边形的性质及圆周角定理的知识,解题的关键是了解圆内接四边形的对角互补.31.(2022•上海)如图所示,小区内有个圆形花坛O ,点C 在弦AB 上,AC =11,BC =21,OC =13,则这个花坛的面积为 .(结果保留π)【分析】根据垂径定理,勾股定理求出OB2,再根据圆面积的计算方法进行计算即可.【解答】解:如图,连接OB ,过点O 作OD ⊥AB 于D ,∵OD ⊥AB ,OD 过圆心,AB 是弦,∴AD =BD =12AB =12(AC+BC )=12×(11+21)=16, ∴CD =BC ﹣BD =21﹣16=5,在Rt △COD 中,OD2=OC2﹣CD2=132﹣52=144,在Rt △BOD 中,OB2=OD2+BD2=144+256=400,∴S ⊙O =π×OB2=400π,故答案为:400π.【点评】本题考查垂径定理、勾股定理以及圆面积的计算,掌握垂径定理、勾股定理以及圆面积的计算公式是正确解答的前提.32.(2022•日照)一圆形玻璃镜面损坏了一部分,为得到同样大小的镜面,工人师傅用直角尺作如图所示的测量,测得AB =12cm ,BC =5cm ,则圆形镜面的半径为 .【分析】连接AC,根据∠ABC=90°得出AC是圆形镜面的直径,再根据勾股定理求出AC即可.【解答】解:连接AC,∵∠ABC=90°,且∠ABC是圆周角,∴AC是圆形镜面的直径,由勾股定理得:AC=√AB2+BC2=√122+52=13(cm),所以圆形镜面的半径为13cm,2cm.故答案为:132【点评】本题考查了圆周角定理和勾股定理等知识点,能根据圆周角定理得出AC是圆形镜面的直径是解此题的关键.33.(2022•阿坝州)如图,点A,B C在⊙O上,若∠ACB=30°,则∠AOB的大小为.【分析】根据圆周角定理即可得出答案.∠AOB,∠ACB=30°,【解答】解:∵∠ACB=12∴∠AOB=2∠ACB=2×30°=60°.故答案为:60°.【点评】本题主要考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.34.(2022•湖州)如图,已知AB是⊙O的弦,∠AOB=120°,OC⊥AB,垂足为C,OC的延长线交⊙O ̂所对的圆周角,则∠APD的度数是.于点D.若∠APD是AD【分析】由垂径定理得出AD̂=BD ̂,由圆心角、弧、弦的关系定理得出∠AOD =∠BOD ,进而得出∠AOD =60°,由圆周角定理得出∠APD =12∠AOD =30°,得出答案.【解答】解:∵OC ⊥AB ,∴AD̂=BD ̂, ∴∠AOD =∠BOD ,∵∠AOB =120°,∴∠AOD =∠BOD =12∠AOB =60°,∴∠APD =12∠AOD =12×60°=30°,故答案为:30°.【点评】本题考查了圆周角定理,垂径定理,圆心角、弧、弦的关系,熟练掌握圆周角定理,垂径定理,35.(2022•自贡)一块圆形玻璃镜面碎成了几块,其中一块如图所示,测得弦AB 长20厘米,弓形高CD 为2厘米,则镜面半径为 厘米.【分析】根据题意,弦AB 长20厘米,弓形高CD 为2厘米,根据勾股定理和垂径定理可以求得圆的半径.【解答】解:如图,点O 是圆形玻璃镜面的圆心,连接OC ,则点C ,点D ,点O 三点共线,由题意可得:OC ⊥AB ,AC =12AB =10(厘米),设镜面半径为x 厘米,由题意可得:x2=102+(x ﹣2)2,∴x =26,∴镜面半径为26厘米,故答案为:26.【点评】本题考查了垂径定理和勾股定理的应用,解决与弦有关的问题时,往往需构造以半径、弦心距和弦长的一半为三边的直角三角形,由勾股定理可求解.36.(2022•黄石)如图,圆中扇子对应的圆心角α(α<180°)与剩余圆心角β的比值为黄金比时,扇子会显得更加美观,若黄金比取0.6,则β﹣α的度数是 .【分析】根据已知,列出关于α,β的方程组,可解得α,β的度数,即可求出答案.【解答】解:根据题意得:{αβ=0.6α+=360°,解得{α=135°β=225°, ∴β﹣α=225°﹣135°=90°,故答案为:90°.【点评】本题考查圆心角,解题的关键是根据周角为360°和已知,列出方程组.37.(2022•荆州)如图,将一个球放置在圆柱形玻璃瓶上,测得瓶高AB =20cm ,底面直径BC =12cm ,球的最高点到瓶底面的距离为32cm ,则球的半径为 cm (玻璃瓶厚度忽略不计).【分析】设球心为O,过O作OM⊥AD于M,连接OA,设球的半径为rcm,由垂径定理得AM=DM=1AD2=6(cm)然后在Rt△OAM中,由勾股定理得出方程,解方程即可.【解答】解:如图,设球心为O,过O作OM⊥AD于M,连接OA,设球的半径为rcm,由题意得:AD=12cm,OM=32﹣20﹣r=(12﹣r)(cm),AD=6(cm),由垂径定理得:AM=DM=12在Rt△OAM中,由勾股定理得:AM2+OM2=OA2,即62+(12﹣r)2=r2,解得:r=7.5,即球的半径为7.5cm,故答案为:7.5.【点评】本题考查了垂径定理的应用以及勾股定理的应用等知识,熟练掌握垂径定理,由勾股定理得出方程是解题的关键.38.(2021•盘锦)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A在x轴负半轴上,点B在y轴正半轴上,⊙D经过A,B,O,C四点,∠ACO=120°,AB=4,则圆心点D的坐标是.【分析】先利用圆内接四边形的性质得到∠ABO=60°,再根据圆周角定理得到AB为⊙D的直径,则D点为AB的中点,接着利用含30度的直角三角形三边的关系得到OB=2,OA=2√3,所以A(﹣2√3,0),B (0,2),然后利用线段的中点坐标公式得到D点坐标.【解答】解:∵四边形ABOC为圆的内接四边形,∴∠ABO+∠ACO=180°,∴∠ABO=180°﹣120°=60°,∵∠AOB=90°,∴AB为⊙D的直径,∴D点为AB的中点,在Rt△ABO中,∵∠ABO=60°,AB=2,∴OB=12∴OA=√3OB=2√3,∴A(﹣2√3,0),B(0,2),∴D点坐标为(−√3,1).故答案为(−√3,1).【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的90°的圆周角所对的弦是直径.也考查了坐标与图形性质.39.(2021•黑龙江)如图,在⊙O中,AB是直径,弦AC的长为5cm,点D在圆上且∠ADC=30°,则⊙O 的半径为cm.【分析】连接OC,证明△AOC是等边三角形,可得结论.【解答】解:如图,连接OC.∵∠AOC=2∠ADC,∠ADC=30°,∴∠AOC=60°,∵OA=OC,∴△AOC是等边三角形,∴OA=AC=5(cm),∴⊙O的半径为5cm.故答案为:5.【点评】本题考查圆周角定理,等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是证明△AOC是等边三角形.40.(2021•天津)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,△ABC的顶点A,C均落在格点上,点B 在网格线上.(Ⅰ)线段AC的长等于;(Ⅱ)以AB O,在线段AB上有一点P,满足AP=AC.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点P,并简要说明点P的位置是如何找到的(不要求证明).【分析】(Ⅰ)利用勾股定理求解即可.(Ⅱ)取BC与网格线的交点D,连接OD延长OD交⊙O于点E,连接AE交BC于点G,连接BE,延长AC 交BE的延长线于F,连接FG延长FG交AB于点P,点P即为所求.【解答】解:(Ⅰ)AC=√22+12=√5.故答案为:√5.(Ⅱ)如图,点P即为所求.故答案为:如图,取BC与网格线的交点D,则点D为BC中点,连接OD并延长OD交⊙O于点E,连接AE 交BC于点G,连接BE,延长AC交BE的延长线于F,则OE为△BFA的中位线,则AB=AF,连接FG延长FG交AB于点P,则BG=FG,∠AFG=∠ABG,即△FAP≌△BAC,则点P即为所求.【点评】本题考查圆周角定理,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.41.(2021•黑龙江)如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=4,OB=6,以点O为圆心,3为半径的⊙O,与OB交于点C,过点C作CD⊥OB交AB于点D,点P是边OA上的动点,则PC+PD的最小值为.【分析】延长CO交⊙O于点E,连接ED,交AO于点P,则PC+PD的值最小.【解答】解:延长CO交⊙O于点E,连接ED,交AO于点P,则PC+PD的值最小,最小值为线段DE的长.∵CD⊥OB,∴∠DCB=90°,∵∠AOB=90°,∴∠DCB=∠AOB,∴CD∥AO,∴CDAO =BCBO,∴CD4=36,∴CD=2,在Rt△CDE中,DE=√CD2+CE2=√22+62=2√10,∴PC+PD的最小值为2√10.故答案为:2√10.【点评】本题考查圆周角定理,垂径定理,轴对称最短问题等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题,属于中考常考题型.42.(2021•宿迁)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,点B、C在⊙O上,边AB、AC分别交⊙O于D、E两点,点B是CD̂的中点,则∠ABE=.【分析】由∠ABC=90°,可得CD是⊙O的直径,由点B是CD̂的中点以及三角形的内角和,可得∠BDC=∠BCD=45°,利用三角形的内角和求出∠ACB,再根据角的和差关系求出∠DCE,由圆周角定理可得∠ABE =∠DCE得出答案.【解答】解:如图,连接DC,∵∠DBC=90°,∴DC是⊙O的直径,∵点B是CD̂的中点,∴∠BCD=∠BDC=45°,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,∴∠ACB=90°﹣32°=58°,∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=58°﹣45°=13°=∠ABE,故答案为:13°.【点评】本题考查圆周角定理,弦、弧、圆心角之间的关系以及三角形内角和定理,掌握圆周角定理和推论是正确计算的前提.43.(2021•成都)如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线y =√33x +2√33与⊙O 相交于A ,B 两点,且点A 在x 轴上,则弦AB 的长为 .【分析】设直线AB 交y 轴于C ,过O 作OD ⊥AB 于D ,先求出A 、C 坐标,得到OA 、OC 长度,可得∠CAO =30°,Rt △AOD 中求出AD 长度,从而根据垂径定理可得答案.【解答】解:设直线AB 交y 轴于C ,过O 作OD ⊥AB 于D ,如图:在y =√33x +2√33中,令x =0得y =2√33, ∴C(0,2√33),OC =2√33, 在y =√33x +2√33中令y =0得√33x +2√33=0,解得x =﹣2,∴A(﹣2,0),OA =2,Rt △AOC 中,tan ∠CAO =OC OA =2√332=√33,∴∠CAO=30°,Rt△AOD中,AD=OA•cos30°=2×√3=√3,2∵OD⊥AB,∴AD=BD=√3,∴AB=2√3,故答案为:2√3.得到【点评】本题考查一次函数、锐角三角函数及垂径定理等综合知识,解题的关键是利用tan∠CAO=OCOA∠CAO=30°.44.(2022•苏州)如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若∠BAC=28°,则∠D =°.【分析】如图,连接BC,证明∠ACB=90°,求出∠ABC,可得结论.【解答】解:如图,连接BC.∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC=90°﹣∠CAB=62°,∴∠D=∠ABC=62°,故答案为:62.【点评】本题考查圆周角定理,解题的关键是熟练掌握圆周角定理,属于中考常考题型.45.(2022•牡丹江)⊙O的直径CD=10,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,OM:OC=3:5,则AC 的长为.【分析】连接OA,由AB⊥CD,设OC=5x,OM=3x,根据CD=10可得OC=5,OM=3,根据垂径定理得到AM=4,然后分类讨论:当如图1时,CM=8;当如图2时,CM=2,再利用勾股定理分别计算即可.【解答】解:连接OA,∵OM:OC=3:5,设OC=5x,OM=3x,则OD=OC=5x,∵CD=10,∴OM=3,OA=OC=5,∵AB⊥CD,AB,∴AM=BM=12在Rt△OAM中,OA=5,AM=√OA2−OM2=√52−32=4,当如图1时,CM=OC+OM=5+3=8,在Rt△ACM中,AC=√AM2+CM2=√42+82=4√5;当如图2时,CM=OC﹣OM=5﹣3=2,在Rt△ACM中,AC=√AM2+MC2=√42+22=2√5.综上所述,AC的长为4√5或2√5.故答案为:4√5或2√5.【点评】本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.46.(2021•黔东南州)小明很喜欢钻研问题,一次数学杨老师拿来一个残缺的圆形瓦片(如图所示)让小明求瓦片所在圆的半径,小明连接瓦片弧线两端AB,量得弧AB的中心C到AB的距离CD=1.6cm,AB =6.4cm,很快求得圆形瓦片所在圆的半径为cm.【分析】先根据垂径定理的推论得到CD 过圆心,AD =BD =3.2cm ,设圆心为O ,连接OA ,如图,设⊙O 的半径为Rcm ,则OD =(R ﹣1.6)cm ,利用勾股定理得到(R ﹣1.6)2+3.22=R2,然后解方程即可.【解答】解:∵C 点是AB̂的中点,CD ⊥AB , ∴CD 过圆心,AD =BD =12AB =12×6.4=3.2(cm ),设圆心为O ,连接OA ,如图,设⊙O 的半径为Rcm ,则OD =(R ﹣1.6)cm ,在Rt △OAD 中,(R ﹣1.6)2+3.22=R2,解得R =4(cm ),所以圆形瓦片所在圆的半径为4cm .故答案为4.【点评】本题考查了垂径定理的应用:利用垂径定理和勾股定理相结合,构造直角三角形,可解决计算弦长、半径、弦心距等问题.47.(2021•德阳)在锐角三角形ABC 中,∠A =30°,BC =2,设BC 边上的高为h ,则h 的取值范围是 .【分析】如图,BC 为⊙O 的弦,OB =OC =2,证明△OBC 为等边三角形得到∠BOC =60°,则根据圆周角定理得到∠BAC =30°,作直径BD 、CE ,连接BE 、CD ,则∠DCB =∠EBC =90°,当点A 在DÊ上(不含D 、E 点)时,△ABC 为锐角三角形,易得CD =√3BC =2√3,当A 点为DÊ的中点时,A 点到BC 的距离最大,即h 最大,延长AO 交BC 于H ,如图,根据垂径定理得到AH ⊥BC ,所以BH =CH =1,OH =√3,则AH =2+√3,然后写出h 的范围.【解答】解:如图,BC 为⊙O 的弦,OB =OC =2,∵BC =2,∴OB =OC =BC ,∴△OBC 为等边三角形,∴∠BOC =60°,∴∠BAC =12∠BOC =30°,作直径BD 、CE ,连接BE 、CD ,则∠DCB =∠EBC =90°,∴当点A 在DÊ上(不含D 、E 点)时,△ABC 为锐角三角形, 在Rt △BCD 中,∵∠D =∠BAC =30°,∴CD =√3BC =2√3,当A 点为DÊ的中点时,A 点到BC 的距离最大,即h 最大, 延长AO 交BC 于H ,如图,∵A 点为DÊ的中点, ∴AB̂=AC ̂, ∴AH ⊥BC ,∴BH =CH =1,∴OH =√3BH =√3,∴AH =OA+OH =2+√3,∴h 的范围为2√3<h ≤2+√3.故答案为2√3<h ≤2+√3.【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.也考查了垂径定理和勾股定理.48.(2023•成都)为传承非遗文化,讲好中国故事,某地准备在一个场馆进行川剧演出.该场馆底面为一个圆形,如图所示,其半径是10米,从A 到B 有一笔直的栏杆,圆心O 到栏杆AB 的距离是5米,观众在阴影区域里观看演出,如果每平方米可以坐3名观众,那么最多可容纳 名观众同时观看演出.(π取3.14,√3取1.73)。
圆的有关计算与证明(50题)一、单选题1.(2023·新疆·统考中考真题)如图,在⊙O 中,若∠ACB =30°,OA =6,则扇形OAB (阴影部分)的面积是()A.12πB.6πC.4πD.2π【答案】B【分析】根据圆周角定理求得∠AOB =60°,然后根据扇形面积公式进行计算即可求解.【详解】解:∵AB=AB,∠ACB =30°,∴∠AOB =60°,∴S =60360π×62=6π.故选:B .【点睛】本题考查了圆周角定理,扇形面积公式,熟练掌握扇形面积公式以及圆周角定理是解题的关键.2.(2023·江苏连云港·统考中考真题)如图,矩形ABCD 内接于⊙O ,分别以AB 、BC 、CD 、AD 为直径向外作半圆.若AB =4,BC =5,则阴影部分的面积是()A.414π-20 B.412π-20 C.20πD.20【答案】D【分析】根据阴影部分面积为2个直径分别为AB ,BC 的半圆的面积加上矩形的面积减去直径为矩形对角线长的圆的面积即可求解.【详解】解:如图所示,连接AC ,∵矩形ABCD 内接于⊙O ,AB =4,BC =5∴AC 2=AB 2+BC 2∴阴影部分的面积是S 矩形ABCD +π×AB 2 2+π×BC22-πAC22S 矩形ABCD +π×14AB 2+BC 2-AC 2=S 矩形ABCD=4×5=20,故选:D .【点睛】本题考查了勾股定理,矩形的性质,熟练掌握勾股定理是解题的关键.3.(2023·湖北荆州·统考中考真题)如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(AC),点O 是这段弧所在圆的圆心,B 为AC上一点,OB ⊥AC 于D .若AC =3003m ,BD =150m ,则AC 的长为()A.300πmB.200πmC.150πmD.1003πm【答案】B【分析】根据垂径定理求出AD 长度,再根据勾股定理求出半径长度,最后利用弧长公式即可求出答案.【详解】解:∵OB ⊥AC ,点O 是这段弧所在圆的圆心,∴AD =CD ,,∵OD =OD ,OA =OC ,∴△ADO ≌△CDO ,∴∠AOD =∠COD .∵AC =3003m ,AD =CD ,∴AD =CD =1503m .设OA =OC =OB =x ,则DO =x -150,在Rt △ADO 中,x 2=x -150 2+1503 2,∴x =300m ,∴sin ∠AOD =AD AO=1503300=32.∴∠AOD =60°,∴∠AOC =120°,∴AC =n πR 180=120×π×300180=200πm .故选:B .【点睛】本题考查了圆的垂径定理,弧长公式,解题的关键在于通过勾股定理求出半径长度,从而求出所求弧长所对应的圆心角度数.4.(2023·山东滨州·统考中考真题)如图,某玩具品牌的标志由半径为1cm 的三个等圆构成,且三个等圆⊙O 1,⊙O 2,⊙O 3相互经过彼此的圆心,则图中三个阴影部分的面积之和为()A.14πcm 2 B.13πcm 2 C.12πcm 2 D.πcm 2【答案】C 【分析】根据圆的对称性可知:图中三个阴影部分的面积相等,只要计算出一个阴影部分的面积即可,如图,连接AO 1,AO 2,O 1O 2,阴影AO 1O 2的面积=扇形AO 1O 2的面积,据此即可解答.【详解】解:根据圆的对称性可知:图中三个阴影部分的面积相等;如图,连接AO 1,AO 2,O 1O 2,则AO 1=AO 2=O 1O 2,△AO 1O 2是等边三角形,∴∠AO 1O 2=60°,弓形AO 1,AO 2,O 1O 2的面积相等,∴阴影AO 1O 2的面积=扇形AO 1O 2的面积=60π×12360=16πcm 2,∴图中三个阴影部分的面积之和=3×16π=12πcm 2;故选:C .【点睛】本题考查了不规则图形面积的计算,正确添加辅助线、掌握求解的方法是解题关键.5.(2023·四川达州·统考中考真题)如图,四边形ABCD 是边长为12的正方形,曲线DA 1B 1C 1D 1A 2⋯是由多段90°的圆心角的圆心为C ,半径为CB 1;C 1D 1 的圆心为D ,半径为DC 1⋯,DA 1 、A 1B 1 、B 1C 1、C 1D 1⋯的圆心依次为A 、B 、C 、D 循环,则A 2023B 2023�的长是()A.4045π2B.2023πC.2023π4D.2022π【答案】A【分析】曲线DA 1B 1C 1D 1A 2⋯是由一段段90度的弧组成的,半径每次比前一段弧半径+12,得到AD n -1=AA n =4×12(n -1)+12,BA n =BB n =4×12(n -1)+1,得出半径,再计算弧长即可.【详解】解:由图可知,曲线DA 1B 1C 1D 1A 2⋯是由一段段90度的弧组成的,半径每次比前一段弧半径+12,∴AD =AA 1=12,BA 1=BB 1=1,CB 1=CC 1=32,DC 1=DD 1=2,AD 1=AA 2=2+12,BA 2=BB 2=2+1,CB 2=CC 2=2+32,DC 2=DD 2=2+2,⋯⋯,AD n -1=AA n =4×12(n -1)+12,BA n =BB n =4×12(n -1)+1,故A 2023B 2023 的半径为BA 2023=BB 2023=4×12×2023-1 +1=4045,∴A 2023B 2023 的弧长=90180×4045π=40452π.故选:A .【点睛】此题主要考查了弧长的计算,弧长的计算公式:l =n πr180,找到每段弧的半径变化规律是解题关键.6.(2023·四川广安·统考中考真题)如图,在等腰直角△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =22,以点A 为圆心,AC 为半径画弧,交AB 于点E ,以点B 为圆心,BC 为半径画弧,交AB 于点F ,则图中阴影部分的面积是()A.π-2B.2π-2C.2π-4D.4π-4【答案】C【分析】先利用扇形的面积公式求出扇形ACE 和扇形BCF 的面积,再减去△ABC 的面积即可得.【详解】解:∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠A =∠B =45°,∵AC =BC =22,∴图中阴影部分的面积是S 扇形ACE +S 扇形BCF -S Rt △ABC =45π×22 2360+45π×22 2360-12×22 ×22=2π-4,故选:C .【点睛】本题考查了扇形的面积,熟练掌握扇形的面积公式是解题关键.7.(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,AB 是半圆O 的直径,点C ,D 在半圆上,CD=DB,连接OC ,CA ,OD ,过点B 作EB ⊥AB ,交OD 的延长线于点E .设△OAC 的面积为S 1,△OBE 的面积为S 2,若S 1S 2=23,则tan ∠ACO 的值为()A.2B.223C.75D.32【答案】A【分析】如图,过C 作CH ⊥AO 于H ,证明∠COD =∠BOE =∠CAO ,由S 1S 2=23,即12OA ∙CH 12OB ∙BE =23,可得CH BE =23,证明tan ∠A =tan ∠BOE ,可得CH BE =AH OB =23,设AH =2m ,则BO =3m =AO =CO ,可得OH =3m -2m =m ,CH =9m 2-m 2=22m ,再利用正切的定义可得答案.【详解】解:如图,过C 作CH ⊥AO 于H ,∵CD=BD,∴∠COD =∠BOE =∠CAO ,∵S 1S 2=23,即12OA ∙CH 12OB ∙BE =23,∴CH BE=23,∵∠A =∠BOE ,∴tan ∠A =tan ∠BOE ,∴CH AH=BE OB ,即CH BE =AH OB =23,设AH =2m ,则BO =3m =AO =CO ,∴OH =3m -2m =m ,∴CH =9m 2-m 2=22m ,∴tan ∠A =CH AH=22m2m =2,∵OA =OC ,∴∠A =∠ACO ,∴tan ∠ACO =2;故选:A .【点睛】本题考查的是圆周角定理的应用,勾股定理的应用,锐角三角函数的应用,作出合适的辅助线构建直角三角形是解本题的关键.二、填空题8.(2023·重庆·统考中考真题)如图,在矩形ABCD 中,AB =2,BC =4,E 为BC 的中点,连接AE ,DE ,以E 为圆心,EB 长为半径画弧,分别与AE ,DE 交于点M ,N ,则图中阴影部分的面积为.(结果保留π)【答案】4-π【分析】利用矩形的性质求得AB =CD =2,BE =CE =2,进而可得∠BAE =∠AEB =∠DEC =∠CDE =45°,然后根据S 阴影=2S △ABE -S 扇形BEM 解答即可.【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形,AB =2,BC =4,E 为BC 的中点,∴AB =CD =2,BE =CE =12BC =2,∠ABC =∠DCB =90°,∴∠BAE =∠AEB =∠DEC =∠CDE =45°,∴S 阴影=2S △ABE -S 扇形BEM =2×12×2×2-45π×22360 =2×2-12π=4-π;故答案为:4-π.【点睛】本题考查了矩形的性质和不规则面积的计算,熟练掌握矩形的性质、明确阴影面积为两个全等的等腰直角三角形的面积减去两个圆心角为45°的扇形面积是解题关键.9.(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)如图,⊙O 的半径为2cm ,AB 为⊙O 的弦,点C 为AB上的一点,将AB沿弦AB 翻折,使点C 与圆心O 重合,则阴影部分的面积为.(结果保留π与根号)【答案】23π-3cm 2【分析】根据折叠的性质得出△AOC 是等边三角形,则∠AOC =60°,OD =CD =1,根据阴影部分面积=S 扇形AOC -S △AOC 即可求解.【详解】解:如图所示,连接OA ,OC ,设AB ,CO 交于点D∵将AB沿弦AB 翻折,使点C 与圆心O 重合,∴AC =AO ,OC ⊥AB 又OA =OC ∴OA =OC =AC ,∴△AOC 是等边三角形,∴∠AOC =60°,OD =CD =1,∴AD =AO 2-CD 2=3,∴阴影部分面积=S 扇形AOC -S △AOC =60360π×22-12×2×3=23π-3cm 2 故答案为:23π-3cm 2.10.(2023·重庆·统考中考真题)如图,⊙O 是矩形ABCD 的外接圆,若AB =4,AD =3,则图中阴影部分的面积为.(结果保留π)【答案】254π-12【分析】根据直径所对的圆周角是直角及勾股定理得到BD =5,再根据圆的面积及矩形的性质即可解答.【详解】解:连接BD ,∵四边形ABCD 是矩形,∴BD 是⊙O 的直径,∵AB =4,AD =3,∴BD =AB 2+AD 2=5,∴⊙O 的半径为52,∴⊙O 的面积为254π,矩形的面积为3×4=12,∴阴影部分的面积为254π-12;故答案为:254π-12.【点睛】本题考查了矩形的性质,圆的面积,矩形的面积,勾股定理,掌握矩形的性质是解题的关键.11.(2023·江苏扬州·统考中考真题)用半径为24cm ,面积为120πcm 2的扇形纸片,围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面圆的半径为cm .【答案】5【分析】应为圆锥侧面母线的长就是侧面展开扇形的半径,利用圆锥侧面面积公式:S =π⋅r ⋅l ,就可以求出圆锥的底面圆的半径.【详解】解:设圆锥底面圆的半径为r ,l =24,由扇形的面积:S =π⋅r ⋅l =120π,得:r =5故答案为:5.【点睛】本题考查了圆锥侧面面积的相关计算,熟练掌握圆锥侧面面积的计算公式是解题的关键,注意用扇形围成的圆锥,扇形的半径就是圆锥的母线.12.(2023·浙江温州·统考中考真题)若扇形的圆心角为40°,半径为18,则它的弧长为.【答案】4π【分析】根据弧长公式l =n πr180即可求解.【详解】解:扇形的圆心角为40°,半径为18,∴它的弧长为40180×18π=4π,故答案为:4π.【点睛】本题考查了求弧长,熟练掌握弧长公式是解题的关键.13.(2023·浙江宁波·统考中考真题)如图,圆锥形烟囱帽的底面半径为30cm,母线长为50cm,则烟囱帽的侧面积为cm2.(结果保留π)【答案】1500π【分析】根据圆锥侧面展开图是一个扇形,由扇形面积公式S=12lr代值求解即可得到答案.【详解】解:∵圆锥形烟囱帽的底面半径为30cm,母线长为50cm,∴烟囱帽的侧面积S=12lr=12×2π×30×50=1500π(cm2),故答案为:1500π.【点睛】本题考查圆锥侧面展开图及扇形面积公式S=12lr,熟记扇形面积公式是解决问题的关键.14.(2023·天津·统考中考真题)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,等边三角形ABC内接于圆,且顶点A,B均在格点上.(1)线段AB的长为;(2)若点D在圆上,AB与CD相交于点P.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点Q,使△CPQ为等边三角形,并简要说明点Q的位置是如何找到的(不要求证明).【答案】(1)29(2)画图见解析;如图,取AC,AB与网格线的交点E,F,连接EF并延长与网格线相交于点G;连接DB与网格线相交于点H,连接HF并延长与网格线相交于点I,连接AI并延长与圆相交于点K,连接CK并延长与GB的延长线相交于点Q,则点Q即为所求【分析】(1)在网格中用勾股定理求解即可;(2)取AC,AB与网格线的交点E,F,连接EF并延长与网格线相交于点M,连接MB;连接DB与网格线相交于点G,连接GF并延长与网格线相交于点H,连接AH并延长与圆相交于点I,连接CI并延长与MB的延长线相交于点Q,则点Q即为所求,连接PQ,AD,BK,过点E作ET⊥网格线,过点G作GS ⊥网格线,由图可得Rt △AJF ≌Rt △BLF AAS ,根据全等三角形的性质可得Rt △IMF ≌Rt △HNF ASA 和△AIF ≌△BHF SAS ,根据同弧所对圆周角相等可得AD=BK,进而得到∠1=∠2和∠PCQ =60°,再通过证明△CAP ≌△CBQ ASA 即可得到结论.【详解】(1)解:AB =22+52=29;故答案为:29.(2)解:如图,取AC ,AB 与网格线的交点E ,F ,连接EF 并延长与网格线相交于点G ;连接DB 与网格线相交于点H ,连接HF 并延长与网格线相交于点I ,连接AI 并延长与圆相交于点K ,连接CK 并延长与GB 的延长线相交于点Q ,则点Q 即为所求;连接PQ ,AD ,BK ,过点E 作ET ⊥网格线,过点G 作GS ⊥网格线,由图可得:∵∠AJF =∠BLF ,∠AFJ =∠BFL ,AJ =BL ,∴Rt △AJF ≌Rt △BLF AAS ,∴FJ =FL ,AF =BF ,∵MJ =NL ,∴FJ -MJ =FL -NL ,即FM =FN ,∵∠IMF =∠HNF ,∠IFM =∠HFN ,∴Rt △IMF ≌Rt △HNF ASA ,∴FI =FH ,∵∠AFI =∠BFH ,AF =BF ,∴△AIF ≌△BHF SAS ,∴∠FAI =∠FBH ,∴AD=BK,∴∠1=∠2,∵△ABC 是等边三角形,∴∠ACB =60°,即∠1+∠PCB =60°,∴∠2+∠PCB =60°,即∠PCQ =60°,∵ET =GS ,∠ETF =∠GSF ,∠EFT =∠GFS ,∴Rt △ETF ≌Rt △GSF AAS ,∴EF =GF ,∵AF =BF ,∠AFE =∠BFG ,∴△AFE ≌△BFG SAS ,∴∠EAF =∠GBF ,∴∠GBF =∠EAF =∠CBA =60°,∴∠CBQ =180°-∠CBA -∠GBF =60°,∴∠CBQ =∠CAB ,∵CA =CB ,∴△CAP ≌△CBQ ASA ,∴CQ =CP ,∵∠PCQ =60°,∴△PCQ 是等边三角形,此时点Q 即为所求;故答案为:如图,取AC ,AB 与网格线的交点E ,F ,连接EF 并延长与网格线相交于点G ;连接DB 与网格线相交于点H ,连接HF 并延长与网格线相交于点I ,连接AI 并延长与圆相交于点K ,连接CK 并延长与GB 的延长线相交于点Q ,则点Q 即为所求.【点睛】本题考查作图-复杂作图,勾股定理、等边三角形的判定、全等三角形的判定与性质等知识,解题关键是理解题意,灵活运用所学知识是关键.15.(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,在▱ABCD 中,AB =3+1,BC =2,AH ⊥CD ,垂足为H ,AH =3.以点A 为圆心,AH 长为半径画弧,与AB ,AC ,AD 分别交于点E ,F ,G .若用扇形AEF 围成一个圆锥的侧面,记这个圆锥底面圆的半径为r 1;用扇形AHG 围成另一个圆锥的侧面,记这个圆锥底面圆的半径为r 2,则r 1-r 2=.(结果保留根号)【答案】324【分析】由▱ABCD ,AB =3+1,BC =2,AH ⊥CD ,AH =3,AD =BC =2,DH =22-3 2=1,cos DAH =AH AD=32,AB =CD =3+1,AB ∥CD ,求解∠DAH =30°,CH =3=AH ,证明∠ACH =∠CAH =45°,可得∠BAC =45°,再分别计算圆锥的底面半径即可.【详解】解:∵在▱ABCD 中,AB =3+1,BC =2,AH ⊥CD ,AH =3,∴AD =BC =2,DH =22-3 2=1,∵cos ∠DAH =AHAD=32,AB =CD =3+1,∴∠DAH =30°,CH =3=AH ,∴∠ACH =∠CAH =45°,∵AB ∥CD ,∴∠BAC =45°,∴45π×3180=2πr 1,30π×3180=2πr 2,解得:r 1=38,r 2=312,∴r 1-r 2=3324-2324=324;故答案为:324【点睛】本题考查的是平行四边形的性质,勾股定理的应用,锐角三角函数的应用,扇形的弧长的计算,圆锥的底面半径的计算,熟记圆锥的侧面展开图的扇形弧长等于底面圆的周长是解本题的关键.16.(2023·四川自贡·统考中考真题)如图,小珍同学用半径为8cm ,圆心角为100°的扇形纸片,制作一个底面半径为2cm 的圆锥侧面,则圆锥上粘贴部分的面积是cm 2.【答案】169π【分析】由题意知,底面半径为2cm 的圆锥的底面周长为4πcm ,扇形弧长为100π×8180=409πcm ,则扇形中未组成圆锥底面的弧长l =409π-4π=49πcm ,根据圆锥上粘贴部分的面积为扇形中未组成圆锥的弧长部分所对应的扇形面积可得圆锥上粘贴部分的面积为12lr =12×49π×8,计算求解即可.【详解】解:由题意知,底面半径为2cm 的圆锥的底面周长为4πcm ,扇形弧长为100π×8180=409πcm ,∴扇形中未组成圆锥底面的弧长l =409π-4π=49πcm ,∵圆锥上粘贴部分的面积为扇形中未组成圆锥的弧长部分所对应的扇形面积,∴圆锥上粘贴部分的面积为12lr =12×49π×8=169πcm 2,故答案为:169π.【点睛】本题考查了扇形的弧长、面积公式.解题的关键在于熟练掌握S 扇形=12lr ,l 扇形=n πr180,其中n 为扇形的圆心角,r 为扇形的半径.三、解答题17.(2023·四川南充·统考中考真题)如图,AB 与⊙O 相切于点A ,半径OC ∥AB ,BC 与⊙O 相交于点D ,连接AD .(1)求证:∠OCA =∠ADC ;(2)若AD =2,tan B =13,求OC 的长.【答案】(1)见解析(2)5【分析】(1)连接OA ,根据切线的性质得出∠OAB =90°,再由平行线的性质得出∠AOC =90°,利用圆周角定理及等腰直角三角形的性质即可证明;(2)过点A 作AH ⊥BC ,过点C 作CF ⊥BA 的延长线于点F ,根据勾股定理及等腰直角三角形的性质得出AH =DH =2,再由正切函数确定BH =32,AB =25,再由正方形的判定和性质及相似三角形的判定和性质求解即可.【详解】(1)证明:连接OA ,如图所示:∵AB 与⊙O 相切于点A ,∴∠OAB =90°,∵OC ∥AB ,∴∠AOC =90°,∴∠ADC =45°,∵OC =OA ,∴∠OCA =45°,∴∠OCA =∠ADC ;(2)过点A 作AH ⊥BC ,过点C 作CF ⊥BA 交BA 的延长线于点F ,如图所示:由(1)得∠OCA =∠ADC =45°,∴ΔAHD 为等腰直角三角形,∵AD =2,∴AH =DH =2,∵tan B =13,∴BH =32,AB =AH 2+BH 2=25,由(1)得∠AOC =∠OAF =90°,∵CF ⊥BA ,∴四边形OCFA 为矩形,∵OA =OC ,∴四边形OCFA 为正方形,∴CF =FA =OC =r ,∵∠B =∠B ,∠AHB =∠CFB =90°,∴△ABH ∽△CBF ,∴BH BF =AH CF 即3225+r=2r ,解得:r =5,∴OC =5.【点睛】题目主要考查圆周角定理,解直角三角形及正方形与相似三角形的判定和性质,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.18.(2023·四川成都·统考中考真题)如图,以△ABC 的边AC 为直径作⊙O ,交BC 边于点D ,过点C 作CE ∥AB 交⊙O 于点E ,连接AD ,DE ,∠B =∠ADE .(1)求证:AC=BC;(2)若tan B=2,CD=3,求AB和DE的长.【答案】(1)见解析(2)AB=25,DE=25【分析】(1)根据CE∥AB,得到∠ACE=∠BAC,再根据同弧所对的圆周角相等,得到∠ACE=∠ADE=∠B,可证明△ABC是等腰三角形,即可解答;(2)根据直径所对的圆周角为直角,得到tan B=2=ADBD,设BD=x,根据勾股定理列方程,解得x 的值,即可求出AB;解法一:过点E作DC的垂线段,交DC的延长线于点F,证明∠B=∠ECF,求出EF,DF的长,根据勾股定理即可解出DE的长;解法二:连接AE,得到角相等,进而证得△ABC∽△ADE,根据对应边成比例即可解出DE的长.【详解】(1)证明:∵CE∥AB,∴∠BAC=∠ACE,∴∠BAC=∠ACE=∠ADE,∵∠B=∠ADE,∴∠B=∠BAC,∴AC=BC;(2)解:设BD=x,∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=∠ADB=90°,∵tan B=2,=2,即AD=2x,∴ADBD根据(1)中的结论,可得AC=BC=BD+DC=x+3,根据勾股定理,可得AD2+DC2=AC2,即2x2,2+32=x+3解得x1=2,x2=0(舍去),∴BD=2,AD=4,根据勾股定理,可得AB=AD2+BD2=25;解法一:如图,过点E作DC的垂线段,交DC的延长线于点F,∵CE∥AB,∴∠ECF=∠B,∵EF⊥CF,∴tan∠ECF=tan∠B=2,即EF=2,CF∵∠B+∠BAD=90°,∠ADE+∠EDF=90°,∠B=∠ADE,∴∠BAD=∠EDF,∴∠DEF =90°-∠EDF =90°-∠BAD =∠B ,∴DF EF=2,设CF =a ,则DF =DC +CF =a +3,∴EF =2a ,可得方程a +32a=2,解得a =1,∴EF =2,DF =4,根据勾股定理,可得DE =DF 2+EF 2=25.解法二:如图,连接AE ,∵∠B =∠ADE ,∠ACB =∠AED ,∴△ABC ∽△ADE ,∴AB AD=BC DE ,又∵BC =5,AD =4,AB =25,∴254=5DE ,∴DE =25.【点睛】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定及性质,平行线的性质,勾股定理,正切,利用等量代换证明相关角相等是解题的关键.19.(2023·内蒙古·统考中考真题)如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是弦,D 是AC上一点,P 是AB 延长线上一点,连接AD ,DC ,CP .(1)求证:∠ADC -∠BAC =90°;(请用两种证法解答)(2)若∠ACP =∠ADC ,⊙O 的半径为3,CP =4,求AP 的长.【答案】(1)证明见解析(2)8【分析】(1)证法一:连接BD ,得到∠ADB =90°,因为∠BAC =∠BDC ,所以∠ADC -∠BAC =90°;证法二:连接BC ,可得∠ADC +∠ABC =180°,则∠ABC =180°-∠ADC ,根据∠ACB =90°,可得∠BAC +∠ABC =90°,即可得到结果;(2)连接OC ,根据角度间的关系可以证得△OCP 为直角三角形,根据勾股定理可得边OP 的长,进而求得结果.【详解】(1)证法一:如图,连接BD ,∵BC=BC,∴∠BDC=∠BAC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADC=∠ADB+∠BDC∵∠BAC=∠BDC,∴∠ADC=90°+∠BAC,∴∠ADC-∠BAC=90°,证法二:如图,连接BC,∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠ADC+∠ABC=180°,∴∠ABC=180°-∠ADC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠BAC+∠ABC=90°,∴∠BAC+180°-∠ADC=90°,∴∠ADC-∠BAC=90°,(2)解:如图,连接OC,∵∠ACP=∠ADC,∠ADC-∠BAC=90°,∴∠ACP-∠BAC=90°,∵OA=OC,∴∠BAC=∠ACO,∴∠ACP-∠ACO=90°,∴∠OCP=90°.∵⊙O的半径为3,∴AO=OC=3,在Rt△OCP中,OP2=OC2+CP2,∵CP=4,∴OP2=32+42=25,∴OP=5,∴AP=AO+OP=8,【点睛】本题考查了圆周角定理,直径所对的圆周角为直角,勾股定理,找到角度之间的关系是解题的关键.20.(2023·辽宁大连·统考中考真题)如图1,在⊙O中,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,AD为∠CAB的平分线交⊙O于点D,连接OD交BC于点E.(1)求∠BED 的度数;(2)如图2,过点A 作⊙O 的切线交BC 延长线于点F ,过点D 作DG ∥AF 交AB 于点G .若AD =235,DE =4,求DG 的长.【答案】(1)90°(2)210【分析】(1)根据圆周角定理证明两直线平行,再利用平行线的性质证明角度相等即可;(2)由勾股定理找到边的关系,求出线段长,再利用等面积法求解即可.【详解】(1)∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∵AD 平分∠CAB ,∴∠BAD =12∠BAC ,即∠BAC =2∠BAD ,∵OA =OD ,∴∠BAD =∠ODA ,∴∠BOD =∠BAD +∠ODA =2∠BAD ,∴∠BOD =∠BAC ,∴OD ∥AC ,∴∠OEB =∠ACB =90°,∴∠BED =90°,(2)如图,连接BD ,设OA =OB =OD =r ,则OE =r -4,AC =2OE =2r -8,AB =2r ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,在Rt △ADB 中,有勾股定理得:BD 2=AB 2-AD 2由(1)得:∠BED =90°,∴∠BED =∠BEO =90°,由勾股定理得:BE 2=OB 2-OE 2,BE 2=BD 2-DE 2,∴BD 2=AB 2-AD 2=BE 2+DE 2=OB 2-OE 2+DE 2,∴2r 2-235 2=r 2-r -4 2+42,整理得:r 2-2r -35=0,解得:r =7或r =-5(舍去),∴AB =2r =14,∴BD =AB 2-AD 2=142-235 2=214,∵AF是⊙O的切线,∴AF⊥AB,∵DG∥AF,∴DG⊥AB,∴S△ABD=12AD·BD=12AB·DG,∴DG=AD·BDAB =235×21414=210.【点睛】此题考查了圆周角定理和勾股定理,三角形中位线定理,切线的性质,解一元二次方程,熟练掌握圆周角定理和勾股定理是解题的关键.21.(2023·浙江杭州·统考中考真题)在边长为1的正方形ABCD中,点E在边AD上(不与点A,D重合),射线BE与射线CD交于点F.(1)若ED=13,求DF的长.(2)求证:AE⋅CF=1.(3)以点B为圆心,BC长为半径画弧,交线段BE于点G.若EG=ED,求ED的长.【答案】(1)1 2(2)见解析(3)14【分析】(1)证明△AEB∽△DEF,利用相似三角形的对应边成比例求解;(2)证明△AEB∽△CBF,利用相似三角形的对应边成比例证明;(3)设EG=ED=x,则AE=1-x,BE=1+x,在Rt△ABE中,利用勾股定理求解.【详解】(1)解:由题知,AB=BC=CD=DA=1,若ED=13,则AE=AD-ED=23.∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠FDE=90°,又∵∠AEB=∠FED,∴△AEB∽△DEF,∴AB DF =AE ED,即1DF=2313,∴DF=12.(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠C=90°,AB∥CD,∴∠ABE=∠F,∴△ABE∽△CFB,∴AB CF =AE BC,∴AE⋅CF=AB⋅BC=1×1=1.(3)解:设EG=ED=x,则AE=AD-AE=1-x,BE=BG+GE=BC+GE=1+x.在Rt△ABE中,AB2+AE2=BE2,即12+(1-x)2=(1+x)2,解得x=1 4.∴ED=14.【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,勾股定理的应用,正方形的性质等,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.22.(2023·河北·统考中考真题)装有水的水槽放置在水平台面上,其横截面是以AB为直径的半圆O,AB=50cm,如图1和图2所示,MN为水面截线,GH为台面截线,MN∥GH.计算:在图1中,已知MN=48cm,作OC⊥MN于点C.(1)求OC的长.操作:将图1中的水面沿GH向右作无滑动的滚动,使水流出一部分,当∠ANM=30°时停止滚动,如图2.其中,半圆的中点为Q,GH与半圆的切点为E,连接OE交MN于点D.探究:在图2中(2)操作后水面高度下降了多少?(3)连接OQ 并延长交GH 于点F ,求线段EF 与EQ的长度,并比较大小.【答案】(1)7cm (2)112cm(3)EF =2533cm ,EQ =25π6cm ,EF >EQ .【分析】(1)连接OM ,利用垂径定理计算即可;(2)由切线的性质证明OE ⊥GH 进而得到OE ⊥MN ,利用锐角三角函数求OD ,再与(1)中OC 相减即可;(3)由半圆的中点为Q 得到∠QOB =90°,得到∠QOE =30°分别求出线段EF 与EQ的长度,再相减比较即可.【详解】解:(1)连接OM ,∵O 为圆心,OC ⊥MN 于点C ,MN =48cm ,∴MC =12MN =24cm ,∵AB =50cm ,∴OM =12AB =25cm ,∴在Rt △OMC 中,OC =OM 2-MC 2=252-242=7cm .(2)∵GH 与半圆的切点为E ,∴OE ⊥GH ∵MN ∥GH∴OE ⊥MN 于点D ,∵∠ANM =30°,ON =25cm ,∴OD =12ON =252cm ,∴操作后水面高度下降高度为:252-7=112cm .(3)∵OE ⊥MN 于点D ,∠ANM =30°∴∠DOB =60°,∵半圆的中点为Q ,∴AQ=QB,∴∠QOB =90°,∴∠QOE =30°,∴EF =tan ∠QOE ⋅OE =2533cm ,EQ =30×π×25180=25π6cm ,∵2533-25π6=503-25π6=2523-π 6>0,∴EF >EQ.【点睛】本题考查了垂径定理、圆的切线的性质、求弧长和解直角三角形的知识,解答过程中根据相关性质构造直角三角形是解题关键.23.(2023·湖北武汉·统考中考真题)如图,OA ,OB ,OC 都是⊙O 的半径,∠ACB =2∠BAC .(1)求证:∠AOB =2∠BOC ;(2)若AB =4,BC =5,求⊙O 的半径.【答案】(1)见解析(2)52【分析】(1)由圆周角定理得出,∠ACB =12∠AOB ,∠BAC =12∠BOC ,再根据∠ACB =2∠BAC ,即可得出结论;(2)过点O 作半径OD ⊥AB 于点E ,根据垂径定理得出∠DOB =12∠AOB ,AE =BE ,证明∠DOB =∠BOC ,得出BD =BC ,在Rt △BDE 中根据勾股定理得出DE =BD 2-BE 2=1,在Rt △BOE 中,根据勾股定理得出OB 2=(OB -1)2+22,求出OB 即可.【详解】(1)证明:∵AB=AB,∴∠ACB =12∠AOB ,∵BC =BC ,∴∠BAC =12∠BOC ,∵∠ACB =2∠BAC ,∴∠AOB =2∠BOC .(2)解:过点O 作半径OD ⊥AB 于点E ,则∠DOB =12∠AOB ,AE =BE ,∵∠AOB =2∠BOC ,∴∠DOB =∠BOC ,∴BD =BC ,∵AB =4,BC =5,∴BE =2,DB =5,在Rt △BDE 中,∵∠DEB =90°∴DE =BD 2-BE 2=1,在Rt △BOE 中,∵∠OEB =90°,∴OB 2=(OB -1)2+22,∴OB =52,即⊙O 的半径是52.【点睛】本题主要考查了勾股定理,垂径定理,圆周角定理,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握圆周角定理.24.(2023·湖南·统考中考真题)如图所示,四边形ABCD 是半径为R 的⊙O 的内接四边形,AB 是⊙O 的直径,∠ABD =45°,直线l 与三条线段CD 、CA 、DA 的延长线分别交于点E 、F 、G .且满足∠CFE =45°.(1)求证:直线l ⊥直线CE ;(2)若AB =DG ;①求证:△ABC ≌△GDE ;②若R =1,CE =32,求四边形ABCD 的周长.【答案】(1)见解析(2)①见解析,②72+2【分析】(1)在⊙O 中,根据同弧所对的圆周角相等可得∠ACD =∠ABD =45°,结合已知在△CFE 中根据三角形内角和定理可求得∠FEC =90°;(2)①根据圆内接四边形的性质和邻补角可得∠ABC =∠GDE ,由直径所对的圆周角是直角和(1)可得∠ACB =∠GED ,结合已知即可证得△ABC ≌△GDE AAS ;②在⊙O 中由R =1,可得AB =2,结合题意易证DA =DB ,在Rt △ABC 中由勾股定理可求得DA =2,由①可知易得BC +CD =DE +CD =CE ,最后代入计算即可求得周长.【详解】(1)证明:在⊙O 中,∵AD =AD,∴∠ACD =∠ABD =45°,即∠FCE =45°,在△CFE 中,∵∠CFE =45°,∴∠FEC =180°-∠FCD +∠CFE =90°,即直线l ⊥直线CE ;(2)①四边形ABCD 是半径为R 的⊙O 的内接四边形,∴∠ADC +∠ABC =180°,∵∠ADC +∠GDE =180°,∴∠ABC =∠GDE ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,由(1)可知∠GED =90°,∴∠ACB=∠GED,在△ABC与△GDE中,∠ABC=∠GDE ∠ACB=∠GED AB=DG,∴△ABC≌△GDE AAS,②在⊙O中,R=1,∴AB=2R=2,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵∠ABD=45°,∴∠BAD=90°-∠ABD=45°,∴DA=DB,在Rt△ABC中,∴DA2+DB2=AB2,即2DA2=22,解得:DA=2,由①可知△ABC≌△GDE,∴BC=DE,∴BC+CD=DE+CD=CE=32,∴四边形ABCD的周长为:DA+AB+BC+CD=DA+AB+CE=2+2+32=72+2.【点睛】本题考查了同弧所对的圆周角相等、三角形内角和定理、垂直的定义、圆内接四边形的性质、邻补角互补、直径所对的圆周角是直角、全等三角形的判定和性质、勾股定理解直角三角形以及周长的计算;解题的关键是灵活运用以上知识,综合求解.25.(2023·天津·统考中考真题)在⊙O中,半径OC垂直于弦AB,垂足为D,∠AOC=60°,E为弦AB所对的优弧上一点.(1)如图①,求∠AOB和∠CEB的大小;(2)如图②,CE与AB相交于点F,EF=EB,过点E作⊙O的切线,与CO的延长线相交于点G,若OA=3,求EG的长.【答案】(1)∠AOB=120°,∠CEB=30°(2)3【分析】(1)根据半径OC 垂直于弦AB ,可以得到AC =BC,从而得到∠AOC =∠BOC ,结合已知条件∠AOC =60°即可得到∠AOB =2∠AOC =120°,根据∠CEB =12∠AOC 即可求出∠CEB =30°;(2)根据∠CEB =30°,结合EF =EB ,推算出∠EBF =∠EFB =75°,进一步推算出∠GOE =∠AOE-∠AOG =30°,在Rt △OEG 中,tan ∠GOE =EG OE,OE =OA =3,再根据EG =3×tan30°即可得到答案.【详解】(1)解:在⊙O 中,半径OC 垂直于弦AB ,∴AC =BC ,得∠AOC =∠BOC .∵∠AOC =60°,∴∠AOB =2∠AOC =120°.∵∠CEB =12∠BOC =12∠AOC ,∴∠CEB =30°.(2)解:如图,连接OE .同(1)得∠CEB =30°.∵在△BEF 中,EF =EB ,∴∠EBF =∠EFB =75°.∴∠AOE =2∠EBA =150°.又∠AOG =180°-∠AOC =120°,∴∠GOE =∠AOE -∠AOG =30°.∵GE 与⊙O 相切于点E ,∴OE ⊥GE ,即∠OEG =90°.在Rt △OEG 中,tan ∠GOE =EG OE,OE =OA =3,∴EG =3×tan30°=3.【点睛】本题考查圆周角定理、切线的性质和直角三角函数,解题的关键是灵活运用相关知识.26.(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,△ABC 是⊙O 的内接三角形,AB 是⊙O 的直径,AC =5,BC =25,点F 在AB 上,连接CF 并延长,交⊙O 于点D ,连接BD ,作BE ⊥CD ,垂足为E .(1)求证:△DBE ∽△ABC ;(2)若AF =2,求ED 的长.【答案】(1)证明见解析(2)355【分析】(1)分别证明∠ACB=90°=∠BED,∠CAB=∠CDB,从而可得结论;(2)求解AB=AC2+BC2=5,tan∠ABC=ACBC =12,可得BF=3,证明tan∠ABC=tan∠DBE=DE BE =12,设DE=x,则BE=2x,BD=5x,证明△ACF∽△DBF,可得ACBD=AFDF=CFBF,可得DF=2x,EF=x=DE,BD=BF=3,从而可得答案.【详解】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,BE⊥CD,∴∠ACB=90°=∠BED,∵∠CAB=∠CDB,∴△DBE∽△ABC.(2)∵AC=5,BC=25,∠ACB=90°,∴AB=AC2+BC2=5,tan∠ABC=ACBC =12,∵AF=2,∴BF=3,∵△DBE∽△ABC,∴∠ABC=∠DBE,∴tan∠ABC=tan∠DBE=DEBE =12,设DE=x,则BE=2x,BD=5x,∵∠AFC=∠BFD,∠CAB=∠CDB,∴△ACF∽△DBF,∴AC BD =AFDF=CFBF,∴55x =2DF,则DF=2x,∴EF=x=DE,∴BD=BF=3,∴DE=355.【点睛】本题考查的是圆周角定理的应用,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数的应用,熟记圆的基本性质与重要定理是解本题的关键.27.(2023·四川达州·统考中考真题)如图,△ABC、△ABD内接于⊙O,AB=BC,P是OB延长线上的一点,∠PAB=∠ACB,AC、BD相交于点E.(1)求证:AP 是⊙O 的切线;(2)若BE =2,DE =4,∠P =30°,求AP 的长.【答案】(1)见解析(2)6【分析】(1)由AB =BC ,OB 为半径,可知OB ⊥AC ,∠CAB =∠ACB ,则∠CAB +∠ABO =90°,∠ACB +∠ABO =90°,∠PAB +∠ABO =90°,如图1,连接OA ,由OA =OB ,可得∠OAB =∠ABO ,则∠PAB +∠OAB =90°,即∠OAP =90°,进而结论得证;(2)如图2,记OB 与AC 交点为M ,连接OD ,过O 作ON ⊥DB 于N ,证明△ABO 是等边三角形,则AB =OB =OA ,∠ABM =60°,设⊙O 半径为r ,则BM =AB ⋅cos ∠ABM =12r ,由OB =OD ,ON ⊥DB ,可得BN =12BD =3,证明△BME ∽△BNO ,则BM BN =BE BO ,即12r 3=2r ,解得r =23或r =-23(舍去),根据AP =OA tan ∠P,计算求解即可.【详解】(1)解:如图,连接OA ,OC ,∵AB =BC ,∴AB �=BC �,∴∠AOB =∠COB ,∴OB ⊥AC ,由等边对等角可得∠CAB =∠ACB ,∴∠CAB +∠ABO =90°,∴∠ACB +∠ABO =90°,∵∠PAB =∠ACB ,∴∠PAB +∠ABO =90°,∵OA =OB ,∴∠OAB =∠ABO ,∴∠PAB +∠OAB =90°,即∠OAP =90°,又∵OA 是半径,∴AP 是⊙O 的切线;(2)解:如图2,记OB 与AC 交点为M ,连接OD ,过O 作ON ⊥DB 于N ,∵∠P =30°,∴∠AOP =60°,∴△ABO 是等边三角形,∴AB =OB =OA ,∠ABM =60°,设⊙O 半径为r ,∵AM ⊥BM ,∴BM =AB ⋅cos ∠ABM =12r ,∵OB =OD ,∴△BOD 是等腰三角形,又∵ON ⊥DB ,∴BN =12BD =BE +DE 2=3,∵∠BME =∠BNO =90°,∠EBM =∠OBN ,∴△BME ∽△BNO ,∴BM BN =BE BO ,即12r 3=2r ,解得r =23或r =-23(舍去),∴AP =OA tan ∠P =r 33=6,∴AP 的长为6.【点睛】本题考查了垂径定理,等腰三角形的判定与性质,切线的判定,等边三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,余弦、正切等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.28.(2023·湖南·统考中考真题)如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是一条弦,D 是AC的中点,DE ⊥AB 于点E ,交AC 于点F ,交⊙O 于点H ,DB 交AC 于点G .(1)求证:AF =DF .(2)若AF =52,sin ∠ABD =55,求⊙O 的半径.【答案】(1)见解析(2)5【分析】(1)根据D 是AC 的中点,DE ⊥AB 于点E ,得到CD =DA =AH ,得到∠ADH =∠DAC 即可得证.(2)根据sin ∠ABD =55=AD AB,设AD =5x ,AB =5x ,运用勾股定理,得到BD =5x 2-5x 2=25x ,结合sin ∠ABD =55=DE BD ,得到DE =2x ,运用勾股定理,得到BE =25x 2-2x 2=4x ,从而得到AE =x ,EF =ED -DF =DE -AF =2x -52,在Rt △AEF 中,利用勾股定理计算x 即可.【详解】(1)∵D 是AC 的中点,∴CD =DA ,∵DE ⊥AB ,AB 是⊙O 的直径,∴DA =AH ,∴CD =DA =AH,∴∠ADH =∠DAC ,∴AF =DF .(2)∵DE ⊥AB ,AB 是⊙O 的直径,。
专题03与圆有关问题的压轴题之五大题型目录【题型一与圆中三角形全等的有关问题】 (1)【题型二与圆中三角形相似问题的有关问题】 (5)【题型三与圆中证明直线是切线的有关问题】 (29)【题型四与圆中求弧长、扇形面积的有关问题】 (40)【题型五与圆中求函数表达式的有关问题】 (50)【题型一与圆中三角形全等的有关问题】【变式训练】(1)求证:CD BF =.(2)若14BE BF ==,,求GE 的长.(3)连结GO OF ,,如图2,求证:122+EOG AOF ∠∠=【答案】(1)见解析(2)的长为3,由(1)得: CFBD =,FBC BCD ∴∠=∠,BG CG ∴=,AB 为O 的直径,CD 12DE CE CD ∴===,,AF AF =,12AOF OBF ∴∠=∠,在OCG 和OBG △中,OC OB =⎧⎪【题型二与圆中三角形相似问题的有关问题】例题:(2023·浙江宁波·校考一模)如图,已知BC 是O 的直径,点D 为BC 延长线上的一点,点A 为圆上一点,且AB AD =,AC CD =.(1)求证:ACD BAD ∽ ;(2)求证:AD 是O 的切线.【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到CAD B ∠=∠,由于D D ∠=∠,于是得到ACD BAD ∽ ;(2)连接OA ,根据等腰三角形的性质得到B OAB ∠=∠,得到OAB CAD ∠=∠,由BC 是O 的直径,得到90BAC ∠=︒,即可得到结论.【详解】(1)证明:(1)∵AB AD =,∴B D ∠=∠,∵AC CD =,∴CAD D ∠=∠,∴CAD B ∠=∠,∵D D ∠=∠,∴ACD BAD ∽ ;(2)连接OA ,∵OA OB =,∴B OAB ∠=∠,∴OAB CAD ∠=∠,∵BC 是O 的直径,∴90BAC ∠=︒,∴OA ⊥AD ,∴AD 是O 的切线.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,切线的判定,等腰三角形的性质,圆周角定理,正确的作出辅助线是解题的关键.【变式训练】(1)求证:BDE DCE △∽△.(2)若2,DE C =为BE 中点,求【答案】(1)见解析(2)3AC =【分析】(1)根据CD 平分∠BDE DCE △∽△;(2)由BDE DCE △∽△得BE DE 在由Rt DCE V 中,cos ACD ∠【详解】(1)∵CD 平分ACE ∠∴ACD DCE∠=∠∵AB DE ∥,(2)∵BDE DCE △∽△,∴BE DE DE CE=,∵点C 为BE 中点,设BC =则2a DE DE a=,∴22D E a ==,即1a =∵90ABC ∠=︒,∴90E ADC ∠=∠=︒在Rt DCE V 中,1CE CD =,∴cos cos ACD DCE ∠=∠=∴3AC =.【点睛】此题主要考查了相似三角形的判定和性质,三角形的外接圆等,解答此题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法,理解相似三角形的对应边成比例,难点是正确的作出辅助线.2.(2023·浙江杭州·杭州市公益中学校考三模)如图,AC ,BD 交于点E ,P 为DB(1)求证:ABE DBA∽;的切线;(2)求证:PA是O(3)若E为BD的中点,求tan 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)2(1)求B D ∠-∠的值.(2)当75B ∠=︒时,求(3)若BC CE =,DOE 【答案】(1)45︒∵AB是O的直径,半径∴OAD ODA∠=∠=∵ AC AC=,∴ABC ADC∠=∠,(3)解:如图所示,连接∵ BDBD =,∴12BCD BOD =∠∠∵BC CE =,∴B CEB ∠=∠67.5=(1)求BGC ∠的度数.(2)①求证:AF BC =.②若AG DF =,求tan GBC ∠的值,(3)如图2,当点O 恰好在BG 上且1OG =时,求AC 的长.【答案】(1)90︒(2)①证明见解析;②15tan 5GBC ∠=;(3)3172+∵OB OC =,∴CBE OBC OCB ∠=∠=∠,∴OC BE ∥,∵BD CD =,BDE CDN ∠=∠∴EBD NCD ≌,∴BE CN =,DB DG = ,DBG DGB ∠=∠∴.又,DBG CAG BGD ∠=∠∠=∠ CAG AGM ∴∠=∠,MA MG ∴=.OB OC = ,OBC OCB ∴∠=∠,(1)求ACB ∠的大小(用α,β表示);(2)连接CF ,交AB 于H (如图2).若45β=︒,且BC EF AE CF ⨯=⨯.求证:(3)在(2)的条件下,取CH 中点M ,连接OM 、GM (如图3),若OGM ∠①求证:GM BC ∥,12GM BC =;②OM∵AF AG =,∴AFG AGF ∠∠==∴ACF AGF ∠∠==∵FAB ∠β=,∴ACB ACF ∠=∠+∠∵AF AG =,45β=︒,∴AFG G ACH ∠=∠=∠∵EAF FAC ∠=∠,∴EAF FAC ∽,∴EF AE CF FA=,∴AE CF EF FA ⨯=⨯,∵BC EF AE CF ⨯=⨯,∴BC EF EF AF ⨯=⨯,∴BC AF =,∴ AF BC=,∴45BAC AGF ∠=∠=︒,∴180454590AHC ∠=︒-︒-︒=︒,∴2AHC BAC ∠=∠;(3)①证明:如图3中,连接CG ,延长GM 交AB 于点I .∵245OGM α∠=-︒,45AGF ∠=︒,∴2AGM α∠=,∵45AFG G ACH ∠=∠=∠=︒,∴90FAG ∠=︒,∴FG 是直径,∴90FCG ∠=︒,∵90AHC ∠=︒,∴180AHC GCH ∠+∠=︒,∴AB CG ∥,∴MHI MCG ∠=∠,∵MH MC =,HMI CMG ∠∠=,∴ASA MHI MCG ≌(),∴MI MG =,HI CG =,MGC HIM ∠=∠,∵90FAG ∠=︒,∴90FAG BAF BAG BAG α∠=∠+∠=+∠=︒,在AIG V 中,180AGM BAG HIM ∠+∠+∠=︒,∴2180BAG HIM α+∠+∠=︒即()22BAG HIM BAG αα+∠+∠=+∠,∴HIM BAG ∠=∠,又45BAC ∠=︒,【点睛】本题属于圆综合题,考查了圆周角定理,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形或全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.6.(2023·浙江·统考中考真题)如图,在径CE 交AB 于点F ,连结(1)求证:AD HC ∥;(2)若2OG GC=,求tan FAG ∠的值;(3)连结BC 交AD 于点N ,若O ①若52OF =,求BC 的长;②若10AH =,求ANB 的周长;∠=∠.∴BAD CAD∴52CF =.∴54CG FG ==,∴154OG =,∴22574AG OA OG =-=.∵CE AD ⊥,∴5272AD AG ==.∵ ==AC CDDB ,∴ AD CB=,∵,AD HC FG GC =∥,∴AH AF =.∵90HCF ∠=︒,∴10AC AH AF ===.设CG x =,则,5FG x OG ==-由勾股定理得222AG AO OG =-2225(5)10x x --=-,设CG x =,则,5FG x OG x ==-由勾股定理得222AG AO OG =-2222210AF AG FG x x x =+=-+∵,AD HC FG GC =∥,∴12AH AF HF ==,∴12AG HC =.(1)设E ∠为α,请用α表示BAC ∠的度数.(2)如图1,当BE AD ⊥时,①求证:DE BG =.②当3tan ,54ABE BG ∠==时,求半径的长.(3)如图2,当BE 过圆心O 时,若tan ABE k ∠=90 ABC ADC∴∠=∠=又AB AD=,AC=∴ABC ADC△≌△.∴12 BAC CAD∠=∠=∠E BADα∠=∠=,3tan 4ABE ∠=,BG =∴3tan 4FDE ∠=,DE 3EF FG ∴==,FD =8BF BG GF ∴=+=.AB AD = ,BAC ∠AC BD ∴⊥,【题型三与圆中证明直线是切线的有关问题】(1)求证:DE 为圆O 的切线;(2)连接OC 交DE 于点F ,若cos ABC ∠O为AB中点,D为BC中点,OD AC∴∥.DE AC⊥,DE OD∴⊥,且点D在O上,DE∴是O的切线;OD AC∥,∴OF OD FC EC=.AB为O的直径,90ADB ADC∴∠=∠=︒.又D为BC的中点,【变式训练】1.(2023·浙江台州·台州市书生中学统考一模)如图,直线AB 经过O 上的点M ,并且,OA OB MA MB ==,OA 交O 于点N .(1)求证:直线AB 是O 的切线;(2)当ON AN =时,求AOB ∠的度数.【答案】(1)见解析(2)120AOB ∠=︒【分析】(1)连接OM ,根据等腰三角形的性质与判定推出OM AB ⊥,即可证明结论;(2)连接MN ,根据直角三角形的性质和圆的基本性质得出OMN 是等边三角形,从而得到60MON ∠=︒,即可求解.【详解】(1)连接OM ,∵OA OB =,∴OAB 是等腰三角形,∵MA MB =,∴OM AB ⊥,又点M 在O 上,∴直线AB 是O 的切线;(2)连接MN ,∵,OM AB ON AN ⊥=,∴MN AN ON ==,又OM ON =,∴OMN 是等边三角形,∴60MON ∠=︒,∴906030A B ==︒-︒=︒∠∠,∴120AOB ∠=︒.【点睛】本题考查了圆的性质,圆的切线证明,等腰三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,直角三角形的性质等知识点,熟练掌握相关知识点是解题的关键.2.(2023·浙江金华·校联考模拟预测)如图,BC 是O 的直径,PB 是O 的切线,切点为B ,连接PO ,过点C 作AC PO 交O 于点A ,连接PA .(1)求证:AP是O的切线;(2)若4cos5APO∠=,O的半径为∵OA OC=,∴OAC OCA∠=∠.∵O 的半径为3,∴3,6OA BC ==.∵POB POA △≌△,(1)求证:DG 是O 的切线.(2)已知3DG =,1EG =,求【答案】(1)见解析(2)O 的半径为5【分析】(1)连接OD ,根据(2)解:∵OD DG ⊥∴四边形ODGF 为矩形,∴3OF DG ==,OD 设O 的半径为r ,即∵1EG =,(1)求证:DC 为O 的切线;(2)若ACB ∠的角平分线CE 交线段AB 于点F ,交O 于点E ,连接BE ,求CF CE ⋅.OA OC,=∴∠=∠,OAC OCA ,DCB OAC ∠=∠∴∠=∠,OCA DCB 是直径,AB(1)求证:直线AB 是O 的切线;(2)若2BC OC =,①求tan ADB ∠的值;②作CAD ∠的平分线AP 交O 于点P 的代数式表示).∴90OAC OAD ∠+∠=︒,又∵OA OD =,∴OAD ODA ∠=∠,∵BAC ADB ∠=∠,∴OAD BAC ∠=∠,∴90BAC OAC ∠+∠=°,即90BAO ∠=∴AB OA ⊥,又∵OA 为半径,∴直线AB 是O 的切线;(2)解:①解:∵BAC ADB ∠=∠,∴BCA BAD △∽△,∴AC BC AD BA=,2②在Rt CAD △中,22AC AD =,2AC +∴()()222222AC AC CD r +==解得233AC r =,263AD r =,∵AP 平分CAD ∠,∴CAP EAD ∠=∠,又∵APC ADE ∠=∠,∴CAP EAD △∽△,∴AC AP AE AD=,∴2423AE AP AC AD r ⋅=⋅=,∵22AB r k ==,∴24r k =,∴224212386AE AP k k ⋅=⋅=.【点睛】本题考查圆周角定理、切线的判定、等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理、角平分线的定义等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用,会利用相似三角形的性质求解是解答的关键.【题型四与圆中求弧长、扇形面积的有关问题】(1)求证:BC BD =.(2)若,2OB OA AE ==.①求半圆O 的半径.②求图中阴影部分的面积.【变式训练】1.(2023·浙江绍兴·校联考三模)如图,已知,在ABC 中,4AB =,以AB 为直径作O ,交边BC 的中点D .DE AC ⊥于点E ,连结AD .(1)求证:DE 是O 的切线.(2)请你给ABC 添加一个条件,并求弧【答案】(1)证明过程见详解(2)添加条件为:60DAB ∠=︒(添加条件不唯一)【分析】(1)如图所示,连接OD 由此即可求证;(2)根据圆周角的性质,可求出∵点D 是BC 的中点,点O 是∴12BD BO BC BA ==,∴OD AC ∥,∴ADO DAE ∠=∠,∵DE AC ⊥,∴90ADE DAE ∠+∠=︒,∴90ADE ADO ∠+∠=︒,∴OD DE ⊥,点D 在O 上,∥;(1)求证:OD ACAB=,求阴影部分的面积.(2)若6【答案】(1)见解析393∵OA OC =,60A ∠=︒,∴AOC 是等边三角形,过点C 作CF AO ⊥,(1)证明: BDCE =;(2)若60A ∠=︒,2BC =,求阴影部分面积.【答案】(1)证明见解析∵AB AC =,∴A ABC CB =∠∠,∵BC 为O 的直径,∵AB AC =,60BAC ∠=︒,OB ∴ABC 为等边三角形,AO ∴60ABC ACB ∠=∠=︒,OB(1)求证:DE AB ⊥.(2)若3DE =,30C ∠=︒,求阴影部分面积.【答案】(1)见解析(2)332π23-∵AC 为直径,∴AD BC ⊥,∵AB AC =,(1)求证:ACD E∠=∠;(2)若3AC=,1AD=,求弧【答案】(1)见解析(2)π3∵直线AC与O相切于点C ∴OC CA⊥,∴190ACD︒∠+∠=,∵ED为直径,【题型五与圆中求函数表达式的有关问题】(1)求CD 的长;(2)如图2,当90PQD ∠=︒时,求PEC 的正切值;(3)如图1,设PE x DF y ==,.①求y 关于x 的函数解析式;②若20PF DQ ⨯=,求y 的值.【答案】(1)8(2)322x 73。
2024年中考数学复习重难点题型训练—圆的相关证明与计算(含答案解析)类型一基本性质有关的1.(2022·湖南省郴州市)如图,在△ABC中,AB=AC.以AB为直径的⊙O与线段BC交于点D,过点D作DE⊥AC,垂足为E,ED的延长线与AB的延长线交于点P.(1)求证:直线PE是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为6,∠P=30°,求CE的长.【答案】(1)连接OD,根据AB=AC,OB=OD,得∠ACB=∠ODB,从而OD//AC,由DE⊥AC,即可得PE⊥OD,故PE是⊙O的切线;(2)连接AD,连接OD,由DE⊥AC,∠P=30°,得∠PAE=60°,又AB=AC,可得△ABC 是等边三角形,即可得BC=AB=12,∠C=60°,而AB是⊙O的直径,得∠ADB=90°,可得BD=CD=12BC=6,在Rt△CDE中,即得CE的长是3.本题考查圆的综合应用,涉及圆的切线,等腰三角形性质及应用,含特殊角的直角三角形三边关系等,解题的关键是判定△ABC是等边三角形.2.(2022·辽宁省盘锦市)如图,△ABC内接于⊙O,∠ABC=45°,连接AO并延长交⊙O于点D,连接BD,过点C作CE//AD与BA的延长线交于点E.(1)求证:CE与⊙O相切;(2)若AD=4,∠D=60°,求线段AB,BC的长.【答案】(1)连接OC,根据圆周角定理得∠AOC=90°,再根据AD//EC,可得∠OCE=90°,从而证明结论;(2)过点A作AF⊥EC交EC于F,由AD是圆O的直径,得∠ABD=90°,又AD=4,60°,即得AB=3BD=23,根据∠ABC=45°,知△ABF是等腰直角三角形,AF=BF=2AB= 6,又△AOC是等腰直角三角形,OA=OC=2,得AC=22,故CF=AC2−AF2=2,从而BC=BF+CF=6+2.本题主要考查了圆周角定理,切线的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质等知识,作辅助线构造特殊的直角三角形是解题的关键.3.(2021·山东临沂市·中考真题)如图,已知在⊙O中,==,OC与AD相交于点AB BC CDE.求证:(1)AD∥BC(2)四边形BCDE为菱形.【答案】(1)见解析;(2)见解析【分析】(1)连接BD ,根据圆周角定理可得∠ADB=∠CBD ,根据平行线的判定可得结论;(2)证明△DEF ≌△BCF ,得到DE=BC ,证明四边形BCDE 为平行四边形,再根据 BCCD =得到BC=CD ,从而证明菱形.【详解】解:(1)连接BD ,∵ AB BCCD ==,∴∠ADB=∠CBD ,∴AD ∥BC ;(2)连接CD ,∵AD ∥BC ,∴∠EDF=∠CBF ,∵ BCCD =,∴BC=CD ,∴BF=DF ,又∠DFE=∠BFC ,∴△DEF ≌△BCF (ASA ),∴DE=BC ,∴四边形BCDE 是平行四边形,又BC=CD ,∴四边形BCDE 是菱形.【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,弧、弦、圆心角的关系,全等三角形的判定和性质,菱形的判定,解题的关键是合理运用垂径定理得到BF=DF .4.(2021·四川南充市·中考真题)如图,A ,B 是O 上两点,且AB OA =,连接OB 并延长到点C ,使BC OB =,连接AC .(1)求证:AC 是O 的切线.(2)点D ,E 分别是AC ,OA 的中点,DE 所在直线交O 于点F ,G ,4OA =,求GF 的长.【答案】(1)见解析;(2)【分析】(1)先证得△AOB 为等边三角形,从而得出∠OAB=60°,利用三角形外角的性质得出∠C=∠CAB=30°,由此可得∠OAC=90°即可得出结论;(2)过O 作OM ⊥DF 于M ,DN ⊥OC 于N ,利用勾股定理得出AC=30°的直角三角形的性质得出DN ,再根据垂径定理和勾股定理即可求出GF 的长.【详解】(1)证明:∵AB=OA ,OA=OB∴AB=OA=OB∴△AOB 为等边三角形∴∠OAB=60°,∠OBA=60°∵BC=OB∴BC=AB∴∠C=∠CAB又∵∠OBA=60°=∠C+∠CAB∴∠C=∠CAB=30°∴∠OAC=∠OAB+∠CAB=90°∴AC 是⊙O 的切线;(2)∵OA=4∴OB=AB=BC=4∴OC=8∴AC=∵D 、E 分别为AC 、OA 的中点,∴OE//BC ,DC=过O 作OM ⊥DF 于M ,DN ⊥OC 于N则四边形OMDN 为矩形∴DN=OM在Rt △CDN 中,∠C=30°,∴DN=12DC=∴OM=3连接OG ,∵OM ⊥GF∴GF=2MG=222OG OM -=()22243-=213【点睛】本题考查了切线的判定、垂径定理、等边三角形的性质和判定,熟练掌握相关的知识是解题的关键.5.(2021·安徽中考真题)如图,圆O 中两条互相垂直的弦AB ,CD 交于点E .(1)M 是CD 的中点,OM =3,CD =12,求圆O 的半径长;(2)点F 在CD 上,且CE =EF ,求证:AF BD ⊥.【答案】(1)35;(2)见解析.【分析】(1)根据M 是CD 的中点,OM 与圆O 直径共线可得OM CD ⊥,OM 平分CD ,则有6MC =,利用勾股定理可求得半径的长;(2)连接AC ,延长AF 交BD 于G ,根据CE EF =,AE FC ⊥,可得AF AC =,12∠=∠,利用圆周角定理可得2D ∠=∠,可得1D ∠=∠,利用直角三角形的两锐角互余,可证得90AGB ∠=︒,即有AF BD ⊥.【详解】(1)解:连接OC ,∵M 是CD 的中点,OM 与圆O 直径共线∴OM CD ⊥,OM 平分CD ,90OMC ∴∠=︒12CD = 6MC ∴=.在Rt OMC △中.OC ===∴圆O 的半径为(2)证明:连接AC ,延长AF 交BD 于G .CE EF = ,AE FC⊥AF AC∴=又CE EF= 12∠∠∴= BCBC = 2D∴∠=∠1D∴∠=∠中在Rt BED∠+∠=︒90D B∴∠+∠=︒B190AGB∴∠=︒90∴⊥AF BD【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,直角三角形的两锐角互余,勾股定理等知识点,熟练应用相关知识点是解题的关键.∠是 AD所对的圆周角,6.(2021·浙江中考真题)如图,已知AB是⊙O的直径,ACD∠=︒.30ACD∠的度数;(1)求DABAB=,求DF的(2)过点D作DE AB⊥,垂足为E,DE的延长线交⊙O于点F.若4长.【答案】(1)60︒;(2)23【分析】(1)连结BD ,根据圆周角性质,得B ACD ∠=∠;根据直径所对圆周角为直角、直角三角形两锐角互余的性质计算,即可得到答案;(2)根据含30°角的直角三角形性质,得12AD AB =;根据垂径定理、特殊角度三角函数的性质计算,即可得到答案.【详解】(1)连结BD ,30ACD ∠=︒30B ACD \Ð=Ð=°AB Q 是O 的直径,90ADB ∴∠=︒,9060DAB B ∴∠=︒-∠=︒(2)90ADB ∠=︒ ,30B ∠=︒,4AB =∴122AD AB ==60DAB ∠=︒ ,DE AB ⊥,且AB 是直径sin 60EF DE AD︒∴===2DF DE =∴=.【点睛】本题考查了圆、含30°角的直角三角形、三角函数的知识;解题的关键是熟练掌握圆周角、垂径定理、含30°角的直角三角形、三角函数、直角三角形两锐角互余的性质,从而完成求解.7.(2021·湖南中考真题)如图,ABC 是O 的内接三角形,AC 是O 的直径,点D 是 BC的中点,//DE BC 交AC 的延长线于点E .(1)求证:直线DE 与O 相切;(2)若O 的直径是10,45A ∠=︒,求CE 的长.【答案】(1)见解析;(2)5CE =.【分析】(1)连接OD ,由点D 是 BC的中点得OD ⊥BC ,由DE//BC 得OD ⊥DE ,由OD 是半径可得DE 是切线;(2)证明△ODE 是等腰直角三角形,可求出OE 的长,从而可求得结论.【详解】解:(1)连接OD 交BC 于点F ,如图,∵点D 是 BC的中点,∴OD ⊥BC ,∵DE//BC∴OD ⊥DE∵OD 是O 的半径∴直线DE 与O 相切;(2)∵AC 是O 的直径,且AB=10,∴∠ABC=90°,152OC OA AB ===∵OD ⊥BC∴∠OFC=90°∴OD//AB 45BAC ∠=︒∴45DOE ∠=︒∵90ODE ∠=︒∴45OED ∠=∴5DE OD OC ===由勾股定理得,OE =∴5CE OE OC =-=.【点睛】此题主要考查了切线的判定与性质的综合运用,熟练掌握切线的判定与性质是解答此题的关键.8.(2021·湖南张家界市·中考真题)如图,在Rt AOB 中,90∠=︒ABO ,30OAB ∠=︒,以点O 为圆心,OB 为半径的圆交BO 的延长线于点C ,过点C 作OA 的平行线,交O 于点D ,连接AD .(1)求证:AD 为O 的切线;(2)若2OB =,求弧CD 的长.【答案】(1)见解析;(2)23π【分析】(1)连接OB ,先根据直角三角形的性质得到∠AOB=60°,再运用平行线的性质结合已知条件可得60AOD ∠=︒,再证明AOB AOD △≌△可得90ADO ABO ∠=∠=︒即可;(2)先求出∠COD ,然后再运用弧长公式计算即可.【详解】(1)证明:连接OD∵30OAB ∠=︒,90B ∠=︒∴60AOB ∠=︒又∵//CD AO∴60C AOB ∠=∠=︒∴2120BOD C ∠=∠=︒∴60AOD ∠=︒又∵,OB OD AO AO==∴()AOB AOD SAS ≌∴90ADO ABO ∠=∠=︒又∵点D 在O 上∴AD 是O 的切线;(2)∵120BOD ∠=︒∴60COD ∠=︒∴602223603l ππ=⨯⨯=.【点睛】本题主要考查了圆的切线的证明、弧长公式等知识点,掌握圆的切线的证明方法成为解答本题的关键.9.(2020•齐齐哈尔)如图,AB 为⊙O 的直径,C 、D 为⊙O 上的两个点,AC=CD =DB ,连接AD ,过点D 作DE ⊥AC 交AC 的延长线于点E .(1)求证:DE 是⊙O 的切线.(2)若直径AB =6,求AD 的长.【分析】(1)连接OD ,根据已知条件得到∠BOD =13×180°=60°,根据等腰三角形的性质得到∠ADO=∠DAB=30°,得到∠EDA=60°,求得OD⊥DE,于是得到结论;(2)连接BD,根据圆周角定理得到∠ADB=90°,解直角三角形即可得到结论.【解析】(1)证明:连接OD,=CD =DB ,∵AC∴∠BOD=13×180°=60°,=DB ,∵CD∴∠EAD=∠DAB=12∠BOD=30°,∵OA=OD,∴∠ADO=∠DAB=30°,∵DE⊥AC,∴∠E=90°,∴∠EAD+∠EDA=90°,∴∠EDA=60°,∴∠EDO=∠EDA+∠ADO=90°,∴OD⊥DE,∴DE是⊙O的切线;(2)解:连接BD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵∠DAB=30°,AB=6,∴BD=12AB=3,∴AD=62−32=33.10.(2020•深圳)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,AD与过点C的切线互相垂直,垂足为D.连接BC并延长,交AD的延长线于点E.(1)求证:AE=AB;(2)若AB=10,BC=6,求CD的长.【分析】(1)证明:连接AC、OC,如图,根据切线的性质得到OC⊥CD,则可判断OC∥AD,所以∠OCB=∠E,然后证明∠B=∠E,从而得到结论;(2)利用圆周角定理得到∠ACB=90°,则利用勾股定理可计算出AC=8,再根据等腰三角形的性质得到CE=BC=6,然后利用面积法求出CD的长.【解析】(1)证明:连接AC、OC,如图,∵CD为切线,∴OC⊥CD,∴CD⊥AD,∴OC∥AD,∴∠OCB=∠E,∵OB=OC,∴∠OCB=∠B,∴∠B=∠E,∴AE=AB;(2)解:∵AB为直径,∴∠ACB=90°,∴AC=102−62=8,∵AB=AE=10,AC⊥BE,∴CE=BC=6,∵12CD•AE=12AC•CE,∴CD=6×810=245.11.(2020•陕西)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠BAC=75°,∠ABC=45°.连接AO并延长,交⊙O于点D,连接BD.过点C作⊙O的切线,与BA的延长线相交于点E.(1)求证:AD∥EC;(2)若AB=12,求线段EC的长.【分析】(1)连接OC,由切线的性质可得∠OCE=90°,由圆周角定理可得∠AOC=90°,可得结论;(2)过点A作AF⊥EC交EC于F,由锐角三角函数可求AD=83,可证四边形OAFC是正方形,可得CF=AF=43,由锐角三角函数可求EF=12,即可求解.【解析】证明:(1)连接OC,∵CE与⊙O相切于点C,∴∠OCE=90°,∵∠ABC=45°,∴∠AOC=90°,∵∠AOC+∠OCE=180°,∴∴AD∥EC(2)如图,过点A作AF⊥EC交EC于F,∵∠BAC=75°,∠ABC=45°,∴∠ACB=60°,∴∠D=∠ACB=60°,∴sin∠ADB=AB AD==83,∴AD=∴OA=OC=43,∵AF⊥EC,∠OCE=90°,∠AOC=90°,∴四边形OAFC是矩形,又∵OA=OC,∴四边形OAFC是正方形,∴CF=AF=43,∵∠BAD=90°﹣∠D=30°,∴∠EAF=180°﹣90°﹣30°=60°,∵tan∠EAF=EF AF=3,∴EF=3AF=12,∴CE=CF+EF=12+43.类型二与三角形全等、相似有关的12.(2022·辽宁省营口市)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O与AC交于点E,过点A作⊙O的切线交BC的延长线于点D.(1)求证:∠D=∠EBC;(2)若CD=2BC,AE=3,求⊙O的半径.【答案】(1)根据切线的性质可得∠DAO=90°,从而可得∠D+∠ABD=90°,根据直径所对的圆周角是直角可得∠BEC=90°,从而可得∠ACB+∠EBC=90°,然后利用等腰三角形的性质可得∠ACB=∠ABC,从而利用等角的余角相等即可解答;(2)根据已知可得BD=3BC,然后利用(1)的结论可得△DAB∽△BEC,从而利用相似三角形的性质可得AB=3EC,然后根据AB=AC,进行计算即可解答.本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,切线的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握切线的性质,以及相似三角形的判定与性质是解题的关键.13.(2022·北部湾)如图,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径作⊙O交BC于点D,过点D作DE⊥AB,垂足为E,延长BA交⊙O于点F.(1)求证:DE是⊙O的切线(2)若AE DE=23,AF=10,求⊙O的半径.【答案】(1)证明:连接OD;∵OD=OC,∴∠C=∠ODC,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠B=∠ODC,∴OD∥AB,∴∠ODE=∠DEB;∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∴∠ODE=90°,即DE⊥OD,∴DE是⊙O的切线(2)解:连接CF,由(1)知OD⊥DE,∵DE⊥AB,∴OD∥AB,∵OA=OC,∴BD=CD,即OD是△ABC的中位线,∵AC是⊙O的直径,∴∠CFA=90°,∵DE⊥AB,∴∠BED=90°,∴∠CFA=∠BED=90°,∴DE∥CF,∴BE=EF,即DE是△FBC的中位线,∴CF=2DE,∵AE DE=23,∴设AE=2x,DE=3k,CF=6k,∵AF=10,∴BE=EF=AE+AF=2k+10,∴AC=BA=EF+AE=4k+10,在Rt△ACF中,由勾股定理,得AC2=AF2+CF2,即(4k+10)2=102+(6k)2,解得:k=4,∴AC=4k+10=4×4+10=26,∴OA=13,即⊙O的半径为13.【知识点】平行线的判定与性质;等腰三角形的性质;圆周角定理;切线的判定;三角形的中位线定理【解析】【分析】(1)连接OD ,根据等腰三角形的性质可得∠C=∠ODC ,∠B=∠C ,则∠B=∠ODC ,推出OD ∥AB ,由平行线的性质可得∠ODE=∠DEB=90°,即DE ⊥OD ,据此证明;(2)连接CF ,由(1)知OD ⊥DE ,则OD ∥AB ,易得OD 是△ABC 的中位线,根据圆周角定理可得∠CFA=90°,根据垂直的概念可得∠BED=90°,则DE ∥CF ,推出DE 是△FBC的中位线,得CF=2DE ,设AE=2x ,DE=3k ,CF=6k ,则BE=EF=2k+10,AC=BA=4k+10,根据勾股定理可得k 的值,然后求出AC 、OA ,据此可得半径.14.(2021·江苏无锡市·中考真题)如图,四边形ABCD 内接于O ,AC 是O 的直径,AC 与BD 交于点E ,PB 切O 于点B .(1)求证:PBA OBC ∠=∠;(2)若20PBA Ð=°,40ACD ∠=︒,求证:OAB CDE V V ∽.【答案】(1)见详解;(2)见详解【分析】(1)由圆周角定理的推论,可知∠ABC=90°,由切线的性质可知∠OBP=90°,进而即可得到结论;(2)先推出20OCB OBC ∠=∠=︒,从而得∠AOB=40°,继而得∠OAB=70°,再推出∠CDE=70°,进而即可得到结论.【详解】证明:(1)∵AC 是O 的直径,∴∠ABC=90°,∵PB 切O 于点B ,∴∠OBP=90°,∴90PBA ABO OBC ABO ∠+∠=∠+∠=︒,∴PBA OBC ∠=∠;(2)∵20PBA Ð=°,PBA OBC ∠=∠,∴20OBC ∠=︒,∵OB=OC ,∴20OCB OBC ∠=∠=︒,∴∠AOB=20°+20°=40°,∵OB=OA ,∴∠OAB=∠OBA=(180°-40°)÷2=70°,∴∠ADB=12∠AOB=20°,∵AC 是O 的直径,∴∠ADC=90°,∴∠CDE=90°-20°=70°,∴∠CDE=∠OAB ,∵40ACD ∠=︒,∴40ACD AOB ∠=∠=︒,∴OAB CDE V V ∽.【点睛】本题主要考查圆的性质以及相似三角形的判定定理,掌握圆周角定理的推论,相似三角形的判定定理,切线的性质定理,是解题的关键.15.(2020•衢州)如图,△ABC 内接于⊙O ,AB 为⊙O 的直径,AB =10,AC =6,连结OC ,弦AD分别交OC,BC于点E,F,其中点E是AD的中点.(1)求证:∠CAD=∠CBA.(2)求OE的长.【分析】(1)利用垂径定理以及圆周角定理解决问题即可.(2)证明△AEC∽△BCA,推出CE AC=AC AB,求出EC即可解决问题.【解析】(1)证明:∵AE=DE,OC是半径,=CD ,∴AC∴∠CAD=∠CBA.(2)解:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵AE=DE,∴OC⊥AD,∴∠AEC=90°,∴∠AEC=∠ACB,∴△AEC∽△BCA,∴CE AC=AC AB,∴CE6=610,∴CE=3.6,∵OC=12AB=5,∴OE=OC﹣EC=5﹣3.6=1.4.16.(2020•铜仁市)如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,CE⊥AB于点E,D 是直径AB延长线上一点,且∠BCE=∠BCD.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AD=8,BE CE=12,求CD的长.【分析】(1)连接OC,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据余角的性质得到∠A=∠ECB,求得∠A=∠BCD,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠ACO,等量代换得到∠ACO=∠BCD,求得∠DCO=90°,于是得到结论;(2)设BC=k,AC=2k,根据相似三角形的性质即可得到结论.【解析】(1)证明:连接OC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CE⊥AB,∴∠CEB=90°,∴∠ECB+∠ABC=∠ABC+∠CAB=90°,∴∠A=∠ECB,∵∠BCE=∠BCD,∴∠A=∠BCD,∵OC=OA,∴∠A=∠ACO,∴∠ACO=∠BCD,∴∠ACO+∠BCO=∠BCO+∠BCD=90°,∴∠DCO=90°,∴CD是⊙O的切线;(2)解:∵∠A=∠BCE,∴tanA=BC AC=tan∠BCE=BE CE=12,设BC=k,AC=2k,∵∠D=∠D,∠A=∠BCD,∴△ACD∽△CBD,∴BC AC=CD AD=12,∵AD=8,∴CD=4.17.(2020•衡阳)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,过点A和点D的圆,圆心O在线段AB上,⊙O交AB于点E,交AC于点F.(1)判断BC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AD=8,AE=10,求BD的长.【分析】(1)连接OD,根据平行线判定推出OD∥AC,推出OD⊥BC,根据切线的判定推出即可;(2)连接DE,根据圆周角定理得到∠ADE=90°,根据相似三角形的性质得到AC=325,根据勾股定理得到CD=AD2−AC2==根据相似三角形的性质即可得到结论.【解析】(1)BC与⊙O相切,理由:连接OD,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,∴∠ODA=∠CAD,∴OD∥AC,∵∠C=90°,∴∠ODC=90°,∴OD⊥BC,∵OD为半径,∴BC是⊙O切线;(2)连接DE,∵AE是⊙O的直径,∴∠ADE=90°,∵∠C=90°,∴∠ADE=∠C,∵∠EAD=∠DAC,∴△ADE∽△ACD,∴AE AD=AD AC,108=8AC,∴AC=325,∴CD=AD2−AC2==245,∵OD⊥BC,AC⊥BC,∴△OBD∽△ABC,∴OD AC=BD BC,∴5325=BD BD+245,∴BD=1207.18.(2020•遵义)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,∠CAB的平分线AD交BC 于点D,过点D作DE∥BC交AC的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)过点D作DF⊥AB于点F,连接BD.若OF=1,BF=2,求BD的长度.【分析】(1)连接OD,由等腰三角形的性质及角平分线的性质得出∠ADO=∠DAE,从而OD∥AE,由DE∥BC得∠E=90°,由两直线平行,同旁内角互补得出∠ODE=90°,由切线的判定定理得出答案;(2)先由直径所对的圆周角是直角得出∠ADB=90°,再由OF=1,BF=2得出OB的值,进而得出AF和BA的值,然后证明△DBF∽△ABD,由相似三角形的性质得比例式,从而求得BD2的值,求算术平方根即可得出BD的值.【解析】(1)连接OD,如图:∵OA=OD,∴∠OAD=∠ADO,∵AD平分∠CAB,∴∠DAE=∠OAD,∴∠ADO=∠DAE,∴OD∥AE,∵DE∥BC,∴∠E=90°,∴∠ODE=180°﹣∠E=90°,∴DE是⊙O的切线;(2)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵OF=1,BF=2,∴OB=3,∴AF=4,BA=6.∵DF⊥AB,∴∠DFB=90°,∴∠ADB=∠DFB,又∵∠DBF=∠ABD,∴△DBF∽△ABD,∴BD BA=BF BD,∴BD2=BF•BA=2×6=12.∴BD=23.19.(2019•陕西)如图,⊙O的半径OA=6,过点A作⊙O的切线AP,且AP=8,连接PO 并延长,与⊙O交于点B、D,过点B作BC∥OA,并与⊙O交于点C,连接AC、CD.(1)求证:DC∥AP;(2)求AC的长.【分析】(1)根据切线的性质得到∠OAP=90°,根据圆周角定理得到∠BCD=90°,根据平行线的性质和判定定理即可得到结论;(2)根据勾股定理和相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.【解析】(1)证明:∵AP是⊙O的切线,∴∠OAP=90°,∵BD是⊙O的直径,∴∠BCD=90°,∵OA∥CB,∴∠AOP=∠DBC,∴∠BDC=∠APO,∴DC∥AP;(2)解:∵AO∥BC,OD=OB,∴延长AO交DC于点E,则AE⊥DC,OE=12BC,CE=12CD,在Rt△AOP中,OP=62+82=10,由(1)知,△AOP∽△CBD,∴DB OP=BC OA=DC AP,即1210=BC6=DC8,∴BC=365,DC=485,∴OE=185,CE=245,在Rt△AEC中,AC=AE2+CE2==20(2021·云南中考真题)如图,AB 是O 的直径,点C 是O 上异于A 、B 的点,连接AC 、BC ,点D 在BA 的延长线上,且DCA ABC ∠=∠,点E 在DC 的延长线上,且BE DC ⊥.(1)求证:DC 是O 的切线:(2)若2,33OA BE OD ==,求DA 的长.【答案】(1)见解析;(2)910【分析】(1)连接OC ,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据等量代换得到∠DCO=90°,即可证明DC 是圆O 的切线;(2)根据已知得到OA=2DA ,证明△DCO ∽△DEB ,得到DO CO DB EB =,可得DA=310EB ,即可求出DA 的长.【详解】解:(1)如图,连接OC ,由题意可知:∠ACB 是直径AB 所对的圆周角,∴∠ACB=90°,∵OC ,OB 是圆O 的半径,∴OC=OB ,∴∠OCB=∠ABC ,又∵∠DCA=∠ABC ,∴∠DCA=∠OCB ,∴∠DCO=∠DCA+∠ACO=∠OCB+∠ACO=∠ACB=90°,∴OC ⊥DC ,又∵OC 是圆O 的半径,∴DC 是圆O 的切线;(2)∵23OA OD =,∴23OA OA DA =+,化简得OA=2DA ,由(1)知,∠DCO=90°,∵BE ⊥DC ,即∠DEB=90°,∴∠DCO=∠DEB ,∴OC ∥BE ,∴△DCO ∽△DEB ,∴DO CO DB EB =,即33255DA OA DA DA DA OA OB DA EB+===++,∴DA=310EB ,∵BE=3,∴DA=310EB=3931010⨯=,经检验:DA=910是分式方程的解,∴DA=910.【点睛】本题考查了圆周角定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,正确的作出辅助线,证明切线,得到相似三角形是解题的关键.21.(2021·江苏扬州市·中考真题)如图,四边形ABCD 中,//AD BC ,90BAD ∠=︒,CB CD =,连接BD ,以点B 为圆心,BA 长为半径作B ,交BD 于点E .(1)试判断CD 与B 的位置关系,并说明理由;(2)若AB =,60BCD ∠=︒,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)相切,理由见解析;(2)π-【分析】(1)过点B 作BF ⊥CD ,证明△ABD ≌△FBD ,得到BF=BA ,即可证明CD 与圆B 相切;(2)先证明△BCD 是等边三角形,根据三线合一得到∠ABD=30°,求出AD ,再利用S △ABD -S 扇形ABE 求出阴影部分面积.【详解】解:(1)过点B 作BF ⊥CD ,∵AD ∥BC ,∴∠ADB=∠CBD ,∵CB=CD ,∴∠CBD=∠CDB ,∴∠ADB=∠CDB ,又BD=BD ,∠BAD=∠BFD=90°,∴△ABD ≌△FBD (AAS ),∴BF=BA ,则点F 在圆B 上,∴CD 与圆B 相切;(2)∵∠BCD=60°,CB=CD ,∴△BCD 是等边三角形,∴∠CBD=60°∵BF ⊥CD ,∴∠ABD=∠DBF=∠CBF=30°,∴∠ABF=60°,∵AB=BF=,∴AD=DF=tan30AB ⋅︒=2,∴阴影部分的面积=S △ABD -S 扇形ABE=(230122360π⨯⨯⨯-=π-.【点睛】本题考查了切线的判定,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,扇形面积,三角函数的定义,题目的综合性较强,难度不小,解题的关键是正确做出辅助线.22.(2020•上海)如图,△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,BO的延长线交边AC 于点D.(1)求证:∠BAC=2∠ABD;(2)当△BCD是等腰三角形时,求∠BCD的大小;(3)当AD=2,CD=3时,求边BC的长.【分析】(1)连接OA.利用垂径定理以及等腰三角形的性质解决问题即可.(2)分三种情形:①若BD=CB,则∠C=∠BDC=∠ABD+∠BAC=3∠ABD.②若CD=CB,则∠CBD=∠CDB=3∠ABD.③若DB=DC,则D与A重合,这种情形不存在.分别利用三角形内角和定理构建方程求解即可.(3)如图3中,作AE∥BC交BD的延长线于E.则AE BC=AD DC=23,推出AO OH=AE BH=43,设OB=OA=4a,OH=3a,根据BH2=AB2﹣AH2=OB2﹣OH2,构建方程求出a即可解决问题.【解析】(1)证明:连接OA.A∵AB=AC,=AC ,∴AB∴OA⊥BC,∴∠BAO=∠CAO,∵OA=OB,∴∠ABD=∠BAO,∴∠BAC=2∠BAD.(2)解:如图2中,延长AO交BC于H.①若BD=CB,则∠C=∠BDC=∠ABD+∠BAC=3∠ABD,∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∴∠DBC=2∠ABD,∵∠DBC+∠C+∠BDC=180°,∴8∠ABD=180°,∴∠C=3∠ABD=67.5°.②若CD=CB,则∠CBD=∠CDB=3∠ABD,∴∠C =4∠ABD ,∵∠DBC+∠C+∠CDB =180°,∴10∠ABD =180°,∴∠BCD =4∠ABD =72°.③若DB =DC ,则D 与A 重合,这种情形不存在.综上所述,∠C 的值为67.5°或72°.(3)如图3中,作AE ∥BC 交BD 的延长线于E .则AE BC =AD DC =23,∴AO OH =AE BH =43,设OB =OA =4a ,OH =3a ,∵BH 2=AB 2﹣AH 2=OB 2﹣OH 2,∴25﹣49a 2=16a 2﹣9a 2,∴a 2=2556,∴BH =∴BC =2BH =23.(2021·云南中考真题)如图,AB 是O 的直径,点C 是O 上异于A 、B 的点,连接AC 、BC ,点D 在BA 的延长线上,且DCA ABC ∠=∠,点E 在DC 的延长线上,且BE DC ⊥.(1)求证:DC是O的切线:(2)若2,33OA BEOD==,求DA的长.【答案】(1)见解析;(2)9 10【分析】(1)连接OC,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据等量代换得到∠DCO=90°,即可证明DC是圆O的切线;(2)根据已知得到OA=2DA,证明△DCO∽△DEB,得到DO CODB EB=,可得DA=310EB,即可求出DA的长.【详解】解:(1)如图,连接OC,由题意可知:∠ACB是直径AB所对的圆周角,∴∠ACB=90°,∵OC,OB是圆O的半径,∴OC=OB,∴∠OCB=∠ABC,又∵∠DCA=∠ABC,∴∠DCA=∠OCB,∴∠DCO=∠DCA+∠ACO=∠OCB+∠ACO=∠ACB=90°,∴OC⊥DC,又∵OC 是圆O 的半径,∴DC 是圆O 的切线;(2)∵23OA OD =,∴23OA OA DA =+,化简得OA=2DA ,由(1)知,∠DCO=90°,∵BE ⊥DC ,即∠DEB=90°,∴∠DCO=∠DEB ,∴OC ∥BE ,∴△DCO ∽△DEB ,∴DO CO DB EB =,即33255DA OA DA DA DA OA OB DA EB +===++,∴DA=310EB ,∵BE=3,∴DA=310EB=3931010⨯=,经检验:DA=910是分式方程的解,∴DA=910.【点睛】本题考查了圆周角定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,正确的作出辅助线,证明切线,得到相似三角形是解题的关键.类型三与锐角三角函数有关24.(2022·辽宁省铁岭市)如图,△ABC内接于⊙O,AC是⊙O的直径,过OA上的点P作PD⊥AC,交CB的延长线于点D,交AB于点E,点F为DE的中点,连接BF.(1)求证:BF与⊙O相切;(2)若AP=OP,cosA=45,AP=4,求BF的长.【答案】(1)连接OB,根据直径所对的圆周角是直角可得∠ABC=90°,从而可得∠ABD=90°,进而利用直角三角形三角形斜边上的中线可得BF=EF=12AD,然后利用等腰三角形的性质可得∠FEB=∠FBE,从而可得∠FBE=∠AEP,最后根据垂直定义可得∠EPA=90°,从而可得∠A+∠AEP=90°,再利用等腰三角形的性质可得∠A=∠OBA,从而可得∠OBA+∠FBE= 90°,进而可得∠OBF=90°,即可解答;(2)在Rt△AEP中,利用锐角三角函数的定义求出AE的长,从而利用勾股定理求出PE的长,然后利用同角的余角相等可得∠AEP=∠C,从而可证△APE∽△DPC,进而利用相似三角形的性质可求出DP的长,最后求出DE的长,即可解答.本题考查了解直角三角形,切线的判定与性质,圆周角定理,三角形的外接圆与外心,直线与圆的位置关系,熟练掌握解直角三角形,以及切线的判定与性质是解题的关键.25.(2022·四川省广安市)如图,AB为⊙O的直径,D、E是⊙O上的两点,延长AB至点C,连接CD ,∠BDC =∠BAD .(1)求证:CD 是⊙O 的切线.(2)若tan∠BED =23,AC =9,求⊙O 的半径.【答案】(1)连接OD ,由圆周角定理得出∠ADB =90°,证出OD ⊥CD ,由切线的判定可得出结论;(2)证明△BDC∽△DAC ,由相似三角形的性质得出CD AC =BC CD =BD DA =23,由比例线段求出CD 和BC 的长,可求出AB 的长,则可得出答案.本题考查了切线的判定,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数的定义,圆周角定理,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.26.(2021·山东菏泽市·中考真题)如图,在O 中,AB 是直径,弦CD AB ⊥,垂足为H ,E 为 BC上一点,F 为弦DC 延长线上一点,连接FE 并延长交直径AB 的延长线于点G ,连接AE 交CD 于点P ,若FE FP =.(1)求证:FE 是O 的切线;(2)若O 的半径为8,3sin 5F =,求BG 的长.【答案】(1)见解析;(2)=2BG 【分析】(1)连接OE ,证明OE ⊥EF 即可;(2)由3sin 5F =证得4sin 5G =,运用正弦的概念可得结论.【详解】解:(1)证明:连接OE ,如图,∵OA=OE∴∠OAE=∠OEA .∵EF=PF ,∴∠EPF=∠PEF∵∠APH=∠EPF ,∴∠APH=∠EPF ,∴∠AEF=∠APH .∵CD ⊥AB ,∴∠AHC=90°.∴∠OAE+∠APH=90°.∴∠OEA+∠AEF=90°∴∠OEF=90°∴OE ⊥EF .∵OE 是O 的半径∴EF 是圆的切线,(2)∵CD ⊥AB∴FHG ∆是直角三角形∵3sin 5F =∴35GH FG =设3GH x =,则5FG x=由勾股定理得,4FH x=由(1)得,OEG ∆是直角三角形∴4sin 5OE FH x G OG FG x===∴45OE OG =,即45OE OE BG =+∵8OE =∴8485BG =+解得,2BG =【点睛】此题主要考查了圆的切线的判定,勾股定理和解直角三角形等知识,熟练掌握切线的判定是解答此题的关键.27.(2022·黔东南)(1)请在图中作出△ABC 的外接圆⊙O (尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);的中点,过点B的(2)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AE是⊙O的直径,点B是CE切线与AC的延长线交于点D.①求证:BD⊥AD;②若AC=6,tan∠ABC=34,求⊙O的半径.【答案】(1)解:如下图所示(2)解:①如下图所示,连接OC、OB∵BD是⊙O的切线∴OB⊥BD对应的圆周角,∠COE是CE 对应的圆心角∵∠CAE是CE∴∠COE=2∠CAE的中点∵点B是CE∴∠COE=2∠BOE∴∠CAE=∠BOE∴∠CAE=∠BOE∴AD//OB∴BD⊥AD②如下图所示,连接CE对应的圆周角∵∠ABC与∠AEC是AC∴∠ABC=∠AEC∵AE是⊙O的直径∴∠ACE=90°∴tan∠AEC=AC CE=34∴CE=8∵AE2=CE2+AC2∴AE=10∴⊙O的半径为5.【知识点】圆周角定理;三角形的外接圆与外心;切线的性质;解直角三角形;作图-线段垂直平分线【解析】【解答】(1)∵△ABC的外接圆⊙O的圆心为任意两边的垂直平分线的交点,半径为交点到任意顶点的距离,∴做AB、AC的垂直平分线交于点O,以OB为半径,以O为圆心做圆即可得到△ABC 的外接圆;【分析】(1)利用尺规作图分别作出AC,AB的垂直平分线,两垂直平分线交于点O,然后以点O为圆心,OB的长为半径画圆即可.(2)①连接OC,OB,利用切线的性质可证得OB⊥BD,利用圆周角定理可证得∠COE=2∠CAE,由点B是弧CE的中点,可推出∠CAE=∠BOE,利用平行线的判定定理可证得AD∥OB,由此可证得结论;②连接CE,利用同弧所对的圆周角相等,可证得∠ABC=∠AEC,利用直径所对的圆周角是直角,可推出∠ACE=90°;再利用解直角三角形求出CE的长,利用勾股定理求出AE的长.28.(2022·鄂州)如图,△ABC内接于⊙O,P是⊙O的直径AB延长线上一点,∠PCB=∠OAC,过点O作BC的平行线交PC的延长线于点D.(1)试判断PC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若PC=4,tanA=12,求△OCD的面积.【答案】(1)解:PC与⊙O相切,理由如下:∵AB是圆O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠OCB+∠OCA=90°,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC,∵∠PCB=∠OAC,∴∠PCB=∠OCA,∴∠PCB+∠OCB=∠OCA+∠OCB=90°,即∠PCO=90°,∴PC与⊙O相切(2)解:∵∠ACB=90°,tanA=12,∴BC AC=12,∵∠PCB=∠OAC,∠P=∠P,∴△PBC∽△PCA,∴PC PA=PB PC=BC CA=12,∴PA=8,PB=2,∴AB=6,∴OC=OB=3,∴OP=5,∵BC∥OD,∴△PBC∽△POD,∴PB OP=PC PD,即25=4PD,∴PD=10,∴CD=6,∴S△OCD=12OC⋅CD=9【知识点】等腰三角形的性质;圆周角定理;切线的判定;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义【解析】【分析】(1)由圆周角定理得∠ACB=90°,根据等腰三角形的性质可得∠OCA=∠OAC,结合∠PCB=∠OAC得PCB=∠OCA,结合∠OCB+∠OCA=90°可得∠PCO=90°,据此证明;(2)根据三角函数的概念可得BC AC=12,易证△PBC∽△PCA,根据相似三角形的性质可得PA、PB,然后求出AB、OP,证明△PBC∽△POD,根据相似三角形的性质可得PD,由PD-PC=CD可得CD,然后根据三角形的面积公式进行计算.29.(2022·毕节)如图,在△ABC中,∠ACB=90∘,D是AB边上一点,以BD为直径的⊙O与AC相切于点E,连接DE并延长交BC的延长线于点F.(1)求证:BF=BD;(2)若CF=1,tan∠EDB=2,求⊙O直径.【答案】(1)证明:连接OE,如下图所示:∵AC为圆O的切线,∴∠AEO=90°,∵AC⊥BC,∴∠ACB=90°,∴OE∥BC,∴∠F=∠DEO,又∵OD=OE,∴∠ODE=∠DEO,∴∠F=∠ODE,∴BD=BF.(2)解:连接BE,如下图所示:由(1)中证明过程可知:∠EDB=∠F,。
2024中考数学模型复习专题与圆有关的最值(含隐圆)问题强化训练类型一点圆最值1. 如图,⊙M的半径为2,圆心M的坐标为(3,4),点P是⊙M上的任意一点,P A⊙PB,且P A,PB与x轴分别交于A,B两点,若点A,点B关于原点O对称,则AB的最小值为() A. 3 B. 4 C. 6 D. 8第1题图2. 如图,在Rt⊙ABC中,⊙C=90°,AC=6,BC=2 3 ,半径为1的⊙O在Rt⊙ABC内平移(⊙O可以与该三角形的边相切),则点A到⊙O上的点的距离的最大值为________.第2题图类型二线圆最值3.如图,平面直角坐标系中,⊙P经过三点A(8,0),O(0,0),B(0,6),点D是⊙P上的一动点.当点D到弦OB的距离最大时,tan ⊙BOD的值是()A. 2B. 3C. 4D. 5第3题图4. 如图,AB是⊙O的弦,C是优弧AB上一点,连接AC,BC,若⊙O的半径为4,⊙ACB =60°,则⊙ABC面积的最大值为()第4题图A. 6 3B. 12 3C. 18D. 205. 如图,等边三角形ABC的边长为4,⊙C的半径为 3 ,P为AB边上一动点,过点P作⊙C的切线PQ,切点为Q,则PQ的最小值为________.第5题图类型三定点定长作圆6. 如图,在矩形ABCD中,已知AB=3,BC=4,点P是BC边上一动点(点P不与B,C 重合),连接AP,作点B关于直线AP的对称点M,则线段MC的最小值为()A. 2B. 52 C.3 D. 10第6题图7.在每个小正方形的边长为1的网格图形中,每个小正方形的顶点称为格点.如图,在6×6的正方形网格图形ABCD中,M,N分别是AB,BC上的格点,BM=4,BN=2.若点P是这个网格图形中的格点,连接PM,PN,则所有满足⊙MPN=45°的⊙PMN中,边PM的长的最大值是()第7题图A. 4 2B. 6C. 210D. 3 58. 如图,正方形ABCD的边长为10,点G是边CD的中点,点E是边AD上一动点,连接BE,将⊙ABE沿BE翻折得到⊙FBE,连接GF,当GF最小时,AE的长是________.第8题图9. 如图,在⊙ABC中,⊙BAC=30°,⊙ACB=45°,AB=2,点P从点A出发沿AB方向运动,到达点B时停止运动.连接CP,点A关于直线CP的对称点为A′,连接A′C,A′P.在运动过程中,点A′到直线AB距离的最大值是________;点P到达点B时,线段A′P扫过的面积为________.第9题图类型四定弦定角(含直角对直径)10. 如图,在Rt⊙ABC中,⊙ACB=90°,AC=2 3 ,BC=3.点P为⊙ABC内一动点,且满足P A2+PC2=AC2.当PB的长度最小时,⊙ACP的面积是()第10题图A. 3B. 33C. 334 D.33211. (2022泰安)如图,四边形ABCD为矩形,AB=3,BC=4,点P是线段BC上一动点,点M为线段AP上一点,⊙ADM=⊙BAP,则BM的最小值为()A. 52B. 125C. 13 -32D. 13 -2第11题图12. 如图,在边长为6的等边⊙ABC 中,点E ,F 分别是边AC ,BC 上的动点,且AE =CF ,连接BE ,AF 交于点P ,连接CP ,则CP 的最小值为________.第12题图13.如图,已知正方形ABCD 的边长为6,点F 是正方形内一点,连接CF ,DF ,且⊙ADF =⊙DCF ,点E 是AD 边上一动点,连接EB ,EF ,则EB +EF 长度的最小值为________.第13题图类型五 阿氏圆14. 如图,在Rt⊙ABC 中, AB =AC =4, 点E ,F 分别是AB , AC 的中点,点P 是扇形AEF的EF 上任意一点,连接BP , CP ,则12BP +CP 的最小值是________.第14题图15. 如图,已知正方形ABCD 的边长为9,⊙B 的半径为6,点P 是⊙B 上的一个动点,那么PD +23PC 的最小值为________.第15题图16. 如图,正方形ABCD 的边长为4,内切圆记为⊙O ,P 为⊙O 上一动点,则 2 P A +PB 的最小值为________.第16题图参考答案与解析1. C 【解析】如解图,连接PO ,∵P A ⊥PB ,∴∠APB =90°,∵AO =BO ,∴AB =2PO ,若要使AB 取得最小值,则PO 需取得最小值,连接OM ,交⊙M 于点P ′,当点P 位于P ′位置时,OP 取得最小值,过点M 作MQ ⊥x 轴于点Q ,则OQ =3,MQ =4,∴OM =5,又∵MP ′=2,∴OP ′=3,∴AB =2OP ′=6.第1题解图2. 27 +1 【解析】如解图,当⊙O 与AB ,BC 边相切时OA 最大.设⊙O 与AB 边的切点为M ,连接OM ,OA ,OB ,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6,BC =23 ,∴AB =43 ,∴∠BAC =30°,∠ABC =60°,∴∠OBA =12∠ABC =30°,在Rt △OBM 中,OM =1,∴BM =3 ,∴AM =AB -BM =33 ,在Rt △AOM 中,AO =AM 2+OM 2 =27 ,此时点A 到⊙O 上的点的最大距离为27 +1.第2题解图3. B 【解析】如解图,连接AB ,过点P 作PE ⊥BO ,并延长EP 交⊙P 于点D ,此时点D 到弦OB 的距离最大,∵A (8,0),B (0,6),∴AO =8,BO =6,∵∠BOA =90°,∴AB =AO 2+BO 2 =82+62 =10,则⊙P 的半径为5,∵PE ⊥BO ,∴BE =EO =3,∴PE =52-32 =4,∴ED =9,∴tan ∠BOD =ED EO=3.第3题解图4. B 【解析】如解图,连接OA ,过点O 作OD ⊥AB ,垂足为点D ,延长DO 交⊙O 于点E ,连接AE ,BE ,则AE =BE ,设点C 到边AB 的距离为h ,则S △ABC =12AB ·h ,易得当点C 与点E 重合时,h 取得最大值,即DE 的长,此时△ABC 的面积也取得最大值,即△ABE 的面积.∵∠AEB =∠ACB =60°,∴△ABE 为等边三角形,∴∠EAB =∠AEB =60°,∴∠OAD=30°,∴OD =12OA =2,AD =23 ,∴AB =2AD =43 ,DE =OE +OD =4+2=6.此时S △ABE =12 AB ·DE =12×43 ×6=123 .第4题解图5. 3 【解析】如解图,连接QC 和PC ,过点C 作CH ⊥AB 于点H .∵PQ 和⊙C 相切,∴CQ ⊥PQ ,即△CPQ 始终为直角三角形,CQ 为定值,∴当CP 最小时,PQ 最小.∵△ABC 是等边三角形,∴当CP ⊥AB 时,CP 最小,此时点P 与点H 重合,∵AB =BC =AC =4,∴AH =BH =2,∴CH =AC 2-AH 2 =23 ,∴CP 的最小值为23 ,∵⊙C 的半径CQ =3 ,∴PQ =CP 2-CQ 2 =3.第5题解图6. A 【解析】如解图,连接AM ,AC ,∵点B 和点M 关于AP 对称,∴AB =AM =3,∴点M 在以点A 为圆心,3为半径的圆弧上,∵AC =32+42 =5,AM =AB =3,∴CM ≥AC -AM =5-3=2,即MC 的最小值为2.第6题解图7. C 【解析】如解图,取格点O ,连接OM ,ON ,易得OM =ON =10 .又∵MN =42+22 =25 ,∴OM 2+ON 2=MN 2,即△OMN 为等腰直角三角形.以O 为圆心,OM 长为半径作圆.∵∠MPN =45°,∴点P 在优弧MN 上.延长MO 交⊙O 于点P ,连接PN ,易知P 为格点,则此时PM 取最大值,PM 最大=210 .第7题解图 8. 55 -5 【解析】如解图,∵BA =BF =BC ,∴点F 在以点B 为圆心,BA 长为半径的14圆上,∴当G ,F ,B 三点共线时,GF 最小.设AE =x ,则EF =x ,DE =10-x ,∵BG =CG 2+BC 2 =55 ,∴GF =55 -10,连接EG ,则(10-x )2+52=x 2+(55 -10)2,解得x =55 -5,∴AE 的长为55 -5.第8题解图9. 3+12 ;(1+32)π-1-3 【解析】由题意得点A ′的运动轨迹是以点C 为圆心,CA 长为半径的圆上,∵点P 从点A 出发沿AB 方向运动,到达点B 时停止运动,∠ACB =45°,点A 关于直线CP 的对称点为A ′,∴∠ACA ′最大为90°.当CA ′⊥AB 时,点A ′到直线AB 的距离最大,如解图①,过点B 作BE ⊥AC 于点E ,A ′C 交AB 的延长线于点F ,∵∠BAC =30°,∠ACB =45°,AB =2,∴在Rt △ABE 中,BE =1,AE =3 .在Rt △BCE 中,BE =CE =1,∴CA ′=CA =3 +1.又∵CA ′⊥AB ,∴在Rt △ACF 中,CF =12 AC =3+12,∴A ′F =CA ′-CF =3+12 ,即点A ′到直线AB 距离的最大值是3+12;如解图②,当点P 到达点B 时,线段A ′P 扫过的面积为S 扇形A ′CA -2S △ABC =π(3+1)24 -2×12 ×(3 +1)×1=(1+32 )π-1-3 .第9题解图10. D 【解析】∵P A 2+PC 2=AC 2,∴∠APC =90°,如解图,取AC 的中点O ,并以O 为圆心,12AC 长为半径画圆,连接PO ,由题意知,当B ,P ,O 三点共线时,BP 最短,∴AO =PO =CO ,∵AC =23 ,BC =3,∴CO =12AC =3 ,∴BO =BC 2+CO 2 =23 ,∴BP =BO -PO =3 ,∴点P 是BO 的中点,∴在Rt △BCO 中,CP =12BO =3 =PO ,∵OP =OC ,∴△PCO 是等边三角形,∴∠ACP =60°,∴在Rt △APC 中,AP =CP ·tan 60°=3,∴S △APC =12 AP ·CP =3×32 =332.第10题解图11. D 【解析】如解图,取AD 的中点为O ,以AD 为直径作⊙O ,连接OB ,OM ,∵四边形ABCD 为矩形,∴∠BAD =90°,AD =BC =4,∴∠BAP +∠DAM =90°,∵∠ADM =∠BAP ,∴∠ADM +∠DAM =90°,∴∠AMD =90°,∵AO =OD =2,∴OM =12AD =2,∴点M 的运动轨迹在以O 为圆心,2为半径的圆弧上,∵OB =AB 2+AO 2 =32+22 =13 ,∴BM ≥OB -OM =13 -2,∴BM 的最小值为13 -2.第11题解图12. 23 【解析】∵△ABC 是等边三角形,∴AB =AC =BC ,∠CAB =∠ACB =60°,在△ABE和△CAF 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =AC ∠BAE =∠ACF AE =CF,∴△ABE ≌△CAF (SAS),∴∠ABE =∠CAF ,∴∠BPF =∠P AB +∠ABE =∠P AB +∠CAF =60°,∴∠APB =120°,如解图,过点A ,P ,B 作⊙O ,连接CO ,PO ,AO ,BO ,OC 交AB 于点P ′,∴点P 在劣弧AB 上运动,∵AO =OP =OB ,∴∠OAP =∠OP A ,∠OPB =∠OBP ,∠OAB =∠OBA ,∴∠AOB =360°-∠OAP -∠OP A -∠OPB -∠OBP =120°,∴∠OAB =30°,∴∠CAO =90°.∵AC =BC ,OA =OB ,∴CO 垂直平分AB ,∴∠ACO =30°,∴cos ∠ACO =AC CO =32,CO =2AO ,∵AC =6,∴CO =43 ,∴AO =23 ,在△CPO 中,CP ≥CO -OP ,∴当点P 与点P ′重合,即C ,P ,O 三点共线时,CP 有最小值,∴CP 的最小值为CO -OP =CO -AO =43 -23 =23 .第12题解图 13. 313 -3 【解析】∵四边形ABCD 是正方形,∴∠ADC =90°,∴∠ADF +∠FDC =90°,∵∠ADF =∠FCD ,∴∠FDC +∠FCD =90°,∴∠DFC =90°,∴点F 在以DC 为直径的半圆上运动,如解图,设DC 的中点为O ,作正方形ABCD 关于直线AD 对称的正方形AB ′C ′D ,则点B 的对应点是B ′,连接B ′O 交AD 于点E ,交半圆O 于点F ,∴BE +EF =B ′E +EF =B ′F ,则线段B ′F 的长即为BE +EF 长度的最小值,OF =3,∵∠C ′=90°,B ′C ′=C ′D =CD =6,∴OC ′=9,∴B ′O =B ′C ′2+OC ′2 =62+92 =313 ,∴B ′F =313 -3,∴EB +EF 长度的最小值为313 -3.第13题解图14. 17 【解析】如解图,在AB 上取一点T ,使得AT =1,连接PT ,P A ,CT .∵P A =2,AT =1,AB =4,∴P A 2=AT ·AB ,∴P A AT =AB P A ,∵∠P AT =∠P AB ,∴△P AT ∽△BAP ,∴PT BP=AP AB =12 ,∴PT =12 PB ,∴12PB +CP =PT +CP ≥TC ,在Rt △ACT 中,∵∠CAT =90°,AT =1,AC =4,∴CT =AT 2+AC 2 =17 ,∴12 PB +PC ≥17 ,∴12PB +PC 的最小值为17 .第14题解图 15. 106 【解析】如解图,连接BP ,在BC 上取一点G ,使得BG =4,连接PG ,DG ,∵PB BG =64 =32 ,BC PB =96 =32 ,∴PB BG =BC PB ,∵∠PBG =∠CBP ,∴△PBG ∽△CBP ,∴PG CP =BG BP =23 ,∴PG =23 PC ,∴PD +23PC =PD +PG ,∵PD +PG ≥DG ,∴当D ,G ,P 三点共线时,PD +23PC 的值最小,最小值为DG =52+92 =106 .第15题解图16. 25 【解析】如解图,连接OP ,OB ,设⊙O 的半径为r ,则OP =r =12BC =2,OB =2 r =22 ,取OB 的中点I ,连接PI ,∴OI =IB =2 ,∵OP OI =22=2 ,OB OP =222 =2 ,∴OP OI =OB OP ,∵∠O 是公共角,∴△BOP ∽△POI ,∴PI BP =OI OP =22 ,∴PI =22PB ,∴AP +22 PB =AP +PI ,∴当A ,P ,I 在一条直线上时,AP +22PB 最小,最小值为AI 的长,过点I 作IE ⊥AB 于点E ,∵∠ABO =45°,∴IE =BE =22 BI =1,∴AE =AB -BE =3,∴AI =32+12 =10 ,∴AP +22 PB 最小值为10 ,∵2 P A +PB =2 (P A +22 PB ),∴2 P A +PB 的最小值是2 AI =2 ×10 =25 .第16题解图。
第二十三章 与圆有关的计算18. ( 山东泰安,18,3分)如图,AB 与⊙O 相切于点B ,AO 的延长线交⊙O 于点C ,连接BC ,若ABC ∠=120°,OC=3,则»BC的长为( )A.πB.2π D.3π D.5π【解析】连接OB ,因为AB 是⊙O 的切线,所以OB ⊥AB ,∠ABO=90°,因为ABC ∠=120°,所以OBC ∠=30°.因为OB=OC ,所以∠C=∠B=30°,∠BOC=120°,所以»BC的长l »BC=12032180ππ=.【答案】B.【点评】圆的切线垂直于过切点的半径,连过切点的半径是圆中常作的辅助线之一;熟记弧长公式180n r l π=的求弧长的基础,设法求出弧所对圆心角的度数是关键(已知半径和条件下)。
14.(2011山东省聊城,14,3分)在半径为6cm 的圆中,60º圆心角所对的弧长为 cm. (结果保留π)解析:根据弧长公式ππ2180660=⨯=l . 答案:π2点评:注意弧长公式与扇形公式区别联系.14.( 重庆,14,4分)一个扇形的圆心角为120°,半径为3,则这个扇形的面积为___________(结果保留π)解析:根据扇形的面积公式即可求出。
答案:3π点评:注意单位要统一,如果题目中没单位,答案也不带单位。
12.( 山东德州中考,12,4,)如图,“凸轮”的外围由以正三角形的顶点为圆心,以正三角形的边长为半径的三段等弧组成. 已知正三角形的边长为1,则凸轮的周长等于_________.12. 【解析】每段弧的长为180n Rl π==1×26π=3π,故三段弧总长为π.【答案】π【点评】此题主要考查圆的弧长公式180n Rl π=.此题还可以用转换法,实际三个弧之和相等于一个半圆.8.( 四川内江,8,3分)如图2,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,∠CDB =30°,CD =A .4πB .2πC .πD .2π3【解析】如下图所示,取AB 与CD 的交点为E ,由垂径定理知CE而∠COB =2∠CDB =60°,所以OC =sin 60CEo=2,OE =12OC =1,接下来发现OE =BE ,可证△OCE ≌△BED ,所以S 阴影=S 扇形COB =16π·22=2π3.B图2【答案】D【点评】圆的有关性质是中考高频考点,而图形面积也是多数地方必考之处,将它们结合可谓珠联璧合.解答此题需在多处转化:一是将阴影面积转化为扇形面积问题解决;二是由圆周角度数求出圆心角度数;三是发现图中存在的全等三角形,这一点是解题关键.23.( 贵州贵阳,23,10分)如图,在⊙O 中,直径AB=2,CA 切⊙O 于A ,BC 交⊙O 于D ,若∠C=45°,则(1)BD 的长是 ;(5分) (2)求阴影部分的面积. (5分)解析: (1)由CA 切⊙O 于A ,得∠A=90°,再结合∠C=45°,得∠B=45°.连接AD ,则由直径AB=2,得∠ADB=90°.故BD=AB ×cos45°=2×cos45°=2;(2)运用代换得到阴影部分的面积等于△ACD 的面积.解:(1)填2;(2)由(1)得,AD=BD.∴弓形BD 的面积=弓形AD 的面积,故阴影部分的面积=△ACD 的面积. ∵CD=AD=BD=2,∴S △ACD =21CD ×AD=21×2×2=1,即阴影部分的面积是1.点评:本题主要考查了圆的性质,切线的性质,等腰直角三角形的性质以及割补法,解法较多,有利于考生从自己的角度获取解题方法,中等偏下难度.B图2第23题图AC13. ( 山东省临沂市,13,3分)如图,AB 是⊙O 的直径,点E 是BC 的中点,AB=4,∠BED=1200,则图中阴影部分的面积之和为( ) A.1 B.23C. 3D. 32【解析】由图得,四边形ABED 是圆内接四边形,∴∠B=∠D=∠DEC=600,∴弓形BE 的面积等于弓形DE 的面积,又∵AB 是⊙O 的直径,点E 是BC 的中点,AB=4,∠BED=1200,∴BE=ED=AD=2,BC=4,阴影部分面积=S △CDE,又△CDE ∽△ABC ,∴S △ABC=34, S △CDE=41S △ABC=.3【答案】选C 。
中考数学二轮专题复习-圆的性质及有关计算一、单选题1.如图,点A、B、C在⊙O上,∠CAB=70°,则∠BOC等于()A.100°B.110°C.130°D.140°2.如图,⊙O的半径为5,弦AB=6,P是弦AB上的一个动点(不与A、B重合),下列符合条件的OP的值可以是()A.3.1B.4.2C.5.3D.6.43.如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,若∠BCD=34°,则∠ABD等于()A.66°B.34°C.56°D.68°4.如图,点A,B,C在上,是等边三角形,则的大小为()A.60°B.40°C.30°D.20°5.已知为圆的直径,为圆周上一点,,.则的度数为()A.10°B.15°C.20°D.30°6.如图,AB是⊙O的直径,CD⊥AB于点E,连结CO并延长,交弦AD于点F.若AB=10,BE=2,则OF的长度是()A.B.3C.D.7.如图,是⊙O的弦,且,点是弧中点,点是优弧上的一点,,则圆心到弦的距离等于()A.B.C.D.8.如图,A,B,C是某社区的三栋楼,若在AC中点D处建一个5G基站,其覆盖半径为300 m,则这三栋楼中在该5G基站覆盖范围内的是()A.A,B,C都不在B.只有BC.只有A,C D.A,B,C9.如图,四边形ABCD内接于,若,则的度数为()A.50°B.100°C.130°D.150°10.如图,两个等圆⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,且⊙O1经过⊙O2的圆心,则∠O1AB的度数为()A.45°B.30°C.20°D.15°11.如图,AB是⊙O的直径,点C,D为⊙O上的点.若∠D=120°,则∠CAB的度数为()A.30°B.40°C.50°D.60°12.如图,四个边长为2的小正方形拼成一个大正方形,A、B、O是小正方形顶点,⊙O的半径为2,P是⊙O上的点,且位于右上方的小正方形内,则∠APB等于()A.30°B.45°C.60°D.90°13.如图,点C,D是劣弧上两点,CD∥AB,∠CAB=45°,若AB=6,CD=2,则所在圆的半径长为()A.B.C.2 D.14.如图,在正方形ABCD中,点E是边BC的中点,连接AE、DE,分别交BD、AC于点P、Q,过点P作PF⊥AE交CB的延长线于F,下列结论:①∠AED+∠EAC+∠EDB=90°,②AP=FP,③AE=AO,④若四边形OPEQ的面积为4,则该正方形ABCD的面积为36,⑤CE•EF=EQ•DE.其中正确的结论有()A.5个B.4个C.3个D.2个15.如图,点P是等边三角形ABC外接圆⊙O上的点,在以下判断中,不正确的是()A.当弦PB最长时,△APC是等腰三角形B.当△APC是等腰三角形时,PO⊥ACC.当PO⊥AC时,∠ACP=30°D.当∠ACP=30°时,△BPC是直角三角形16.如图所示,半径为R的⊙O的弦AC=BD,AC,BD交于点E,F为上一点,连结AF,BF,AB,AD,有下列结论:①AE=BE;②若AC⊥BD,则AD=R;③若AC⊥BD,=,AB=,则BF+CE=1.其中正确的是()A.①②B.①③C.②③D.①②③17.如图,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,连接CO,作AD OC,若CO=,AC=2,则AD=()A.3B.C.D.18.如图,在△ABC中,(1)作AB和BC的垂直平分线交于点O;(2)以点O为圆心,OA长为半径作圆;(3)⊙O分别与AB和BC的垂直平分线交于点M,N;(4)连接AM,AN,CM,其中AN与CM交于点P.根据以上作图过程及所作图形,下列四个结论:①=2 ;②AB=2AM;③点P是△ABC的内心;④∠MON+2∠MPN=360°.其中正确结论的个数是()A.1B.2C.3D.419.如图,已知正方形ABCD的边长为4,点M和N分别从B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD向终点C、D运动,连接AM、BN,交于点P,连接PC,则PC长的最小值为()A.2 -2B.2C.3 -1D.220.如图,AB是⊙o直径,M,N是上两点,C是上任一点,∠ACB角平分线交⊙o 于点D,∠BAC的平分线交CD于点E,当点C从M运动到N时,C、E两点的运动路径长之比为()A.B.C.D.二、填空题21.如图,在⊙O中,点A在上,∠BOC=100°,则∠BAC=.22.如图,在⊙O中,A,B,C是⊙O上三点,如果∠AOB=70º,那么∠C的度数为.23.如图,四边形是的内接四边形,对角线是的直径,,,则的半径长为.24.如图,CD是⊙O的直径,AB是弦,CD⊥AB于点E,若OA=5,AB=8,则AD的长为.25.如图,在⊙O中,OC⊥AB,∠ADC=32°,则∠OBA的度数是26.如图所示,草坪边上有互相垂直的小路m,n,垂足为E,草坪内有一个圆形花坛,花坛边缘有A,B,C三棵小树。
圆中的重要模型--圆幂定理模型圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理、割线定理、弦切角定理、托勒密定理以及它们推论的统一与归纳。
可能是在19世纪由德国数学家施泰纳(Steiner)或者法国数学家普朗克雷(Poncelet)提出的。
圆幂定理的用法:可以利用圆幂定理求解与圆有关的线段比例、角度、面积等问题。
模型1.相交弦模型条件:在圆O中,弦AB与弦CD交于点E,点E在圆O内。
结论:△CAE∼△BDE⇒ECEB=EAED⇒EC⋅ED=EB⋅EA。
1(2023·广东广州·九年级校考期中)如图,两个同心圆,大圆的弦AB与小圆相切于点P,大圆的弦CD经过点P,且CD=13,PD=4,两圆组成的圆环的面积是.2(2023·江西景德镇·九年级校考期末)如图,PT是⊙O的切线,T为切点,PA是割线,交⊙O于A、B两点,与直径CT交于点D.已知CD=2,AD=3,BD=4,那PB=.3(2023·江苏·九年级专题练习)相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.(1)为了说明相交弦定理正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”“求证”,请补充完整,并写出证明过程.已知:如图①,弦AB,CD交于点P,求证:.(2)如图②,已知AB是⊙O的直径,AB与弦CD交于点P,且AB⊥CD于点P,过D作⊙O的切线,交BA的延长线于E,D为切点,若AP=2,⊙O的半径为5,求AE的长.模型2.双割线模型条件:如图,割线CH与弦CF交圆O于点E和点G。
结论:△CEG∼△CHF⇒ECCH=CGCF⇒EC⋅FC=GC⋅HC4(2023·浙江·九年级假期作业)如图:PAB、PCD为⊙O的两条割线,若PA∙PB=30,PC=3,则CD的长为()A.10B.7C.510D.35(2023·四川成都·九年级校考阶段练习)如图,PAB为⊙O的割线,且PA=AB=3,PO交⊙O于点C,若PC=2,则⊙O的半径的长为.6(2022·河南洛阳·统考一模)我们知道,直线与圆有三种位置关系:相交、相切、相离.当直线与圆有两个公共点(即直线与圆相交)时,这条直线就叫做圆的割线.割线也有一些相关的定理.比如,割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆交点的距离的积相等.下面给出了不完整的定理“证明一”,请补充完整.已知:如图①,过⊙O 外一点P 作⊙O 的两条割线,一条交⊙O 于A 、B 点,另一条交⊙O 于C 、D 点.求证:PA ⋅PB =PC ⋅PD .证明一:连接AD 、BC ,∵∠A 和∠C 为BD 所对的圆周角,∴.又∵∠P =∠P ,∴,∴.即PA ⋅PB =PC ⋅PD .研究后发现,如图②,如果连接AC 、BD ,即可得到学习过的圆内接四边形ABDC .那么或许割线定理也可以用圆内接四边形的性质来证明.请根据提示,独立完成证明二.证明二:连接AC 、BD ,模型3.切割线模型条件:如图,CB 是圆O 的切线,CA 是圆O 的割线。
中考数学复习专题练习:圆的有关计算一、单选题(共12题;共24分)1、如图,在边长为1的正方形中,以各顶点为圆心,对角线的长的一半为半径在正方形内画弧,则图中阴影部分的面积为()A、2-πB 、πC 、-1D 、2、在△ABC中,∠C为锐角,分别以AB,AC为直径作半圆,过点B,A,C作弧BAC,如图所示.若AB=4,AC=2,S1-S2=,则S3-S4的值是()A 、B 、C 、D 、3、如图所示是某公园为迎接“中国﹣﹣南亚博览会”设置的一休闲区.∠AOB=90°,弧AB的半径OA长是6米,C是OA的中点,点D在弧AB上,CD∥OB,则图中休闲区(阴影部分)的面积是()A 、米2B 、米2C 、米2D 、米24、如图,⊙O中,半径OA=4,∠AOB=120°,用阴影部分的扇形围成的圆锥底面圆的半径长是().A、1B 、C 、D、25、如图,正方形ABCD的边长为1,分别以顶点A、B、C、D为圆心,1为半径画弧,四条弧交于点E、F、G、H,则图中阴影部分的外围周长为()A 、πB 、πC、πD 、π6、如图,直径AB为6的半圆,绕A点逆时针旋转60°,此时点B到了点B′,则图中阴影部分的面积是()A、3πB、6πC、5πD、4π7、如图,圆锥的底面半径r为6cm,高h为8cm,则圆锥的侧面积为()A、30πcm2B、48πcm2C、60πcm2D、80πcm28、如图,是一圆锥的左视图,根据图中所标数据,圆锥侧面展开图的扇形圆心角的大小为()A、90°B、120°C、135°D、150°9、如图,从一张腰长为60cm,顶角为120°的等腰三角形铁皮OAB中剪出一个最大的扇形OCD,用此剪下的扇形铁皮围成一个圆锥的侧面(不计损耗),则该圆锥的高为()A、10cmB、15cmC、10 cmD、20 cm10、半径为6,圆心角为120°的扇形的面积是()A、3πB、6πC、9πD、12π11、如图,有一内部装有水的直圆柱形水桶,桶高20公分;另有一直圆柱形的实心铁柱,柱高30公分,直立放置于水桶底面上,水桶内的水面高度为12公分,且水桶与铁柱的底面半径比为2:1.今小贤将铁柱移至水桶外部,过程中水桶内的水量未改变,若不计水桶厚度,则水桶内的水面高度变为多少公分?()A、4.5B、6C、8D、912、如图,边长为4的正方形ABCD内接于点O,点E是上的一动点(不与A、B重合),点F是上的一点,连接OE、OF,分别与AB、BC交于点G,H,且∠EOF=90°,有以下结论,其中正确的个数是(). ①= ;②△OGH是等腰三角形;③四边形OGBH的面积随着点E位置的变化而变化;④△GBH周长的最小值为4+ .A、1B、2C、3D、4二、填空题(共5题;共5分)13、一个侧面积为16 πcm2的圆锥,其主视图为等腰直角三角形,则这个圆锥的高为________cm.14、如图所示的两段弧中,位于上方的弧半径为r上,下方的弧半径为r下,则r上________r 下.(填“<”“=”“<”)15、如图,△ABC是⊙O的内接正三角形,⊙O的半径为3,则图中阴影部分的面积是________.16、如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,过点C的切线交AB的延长线于点D,若∠A=∠D,CD=3,则图中阴影部分的面积为________.17、如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),B(1﹣a,0),C(1+a,0)(a>0),点P在以D(4,4)为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足∠BPC=90°,则a的最大值是________.三、综合题(共6题;共78分)18、如图,△ABC内接于⊙O,BD为⊙O的直径,BD与AC相交于点H,AC的延长线与过点B 的直线相交于点E,且∠A=∠EBC .(1)求证:BE是⊙O的切线;(2)已知CG∥EB,且CG与BD、BA分别相交于点F、G,若BG•BA=48,FG= ,DF=2BF,求AH的值.19、如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,点M,N分别是边BC,CD上的动点(不与点B,C,D重合),AM,AN分别交BD于点E,F,且∠MAN始终保持45°不变.(1)求证:= ;(2)求证:AF⊥FM;(3)请探索:在∠MAN的旋转过程中,当∠BAM等于多少度时,∠FMN=∠BAM?写出你的探索结论,并加以证明.20、问题背景:如图①,在四边形ADBC中,∠ACB=∠ADB=90°,AD=BD,探究线段AC,BC,CD之间的数量关系.小吴同学探究此问题的思路是:将△BCD绕点D,逆时针旋转90°到△AED处,点B,C分别落在点A,E处(如图②),易证点C,A,E在同一条直线上,并且△CDE是等腰直角三角形,所以CE= CD,从而得出结论:AC+BC= CD.简单应用:(1)在图①中,若AC= ,BC=2 ,则CD=________.(2)如图③,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙上,= ,若AB=13,BC=12,求CD的长.拓展规律:(3)如图④,∠ACB=∠ADB=90°,AD=BD,若AC=m,BC=n(m<n),求CD的长(用含m,n 的代数式表示)(4)如图⑤,∠ACB=90°,AC=BC,点P为AB的中点,若点E满足AE= AC,CE=CA,点Q为AE的中点,则线段PQ与AC的数量关系是________.21、问题探究:①新知学习若把将一个平面图形分为面积相等的两个部分的直线叫做该平面图形的“面线”,其“面线”被该平面图形截得的线段叫做该平面图形的“面径”(例如圆的直径就是圆的“面径”).②解决问题已知等边三角形ABC的边长为2.(1)如图一,若AD⊥BC,垂足为D,试说明AD是△ABC的一条面径,并求AD的长;(2)如图二,若ME∥BC,且ME是△ABC的一条面径,求面径ME的长;(3)如图三,已知D为BC的中点,连接AD,M为AB上的一点(0<AM<1),E是DC上的一点,连接ME,ME与AD交于点O,且S△MOA=S△DOE.①求证:ME是△ABC的面径;②连接AE,求证:MD∥AE;(4)请你猜测等边三角形ABC的面径长l的取值范围(直接写出结果)22、如图,已知四边形ABCD内接于圆O,连结BD,∠BAD=105°,∠DBC=75°.(1)求证:BD=CD;(2)若圆O的半径为3,求的长.23、(•徐州)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0),B (0,﹣),C(2,0),其对称轴与x轴交于点D(1)求二次函数的表达式及其顶点坐标;(2)若P为y轴上的一个动点,连接PD,则PB+PD的最小值为________;(3)M(x,t)为抛物线对称轴上一动点①若平面内存在点N,使得以A,B,M,N为顶点的四边形为菱形,则这样的点N共有个;②连接MA,MB,若∠AMB不小于60°,求t的取值范围.答案解析一、单选题【答案】A【考点】扇形面积的计算【解析】【解答】图中阴影部分可以分为四个相同的图形1,图形1如下图所示:图中阴影部分的面积=四个相同的图形1的面积之和,图形1的面积=四边形的面积-两个全等的弓形面积,四边形和弓形如下图所示:四边形的面积=2×××(1-)=,弓形的面积=扇形的面积-三角形的面积,扇形和三角形如下图所示:扇形的面积=×LR= × × ×=,三角形面积=×底×高= × ×=,弓形的面积=,图形1的面积=,图中阴影部分的面积=4×图形1的面积=2-π.故选A.【分析】图中阴影部分可以分为四个相同的图形1,图中阴影部分的面积=四个相同的图形1的面积之和,图形1的面积=四边形的面积-两个全等的弓形面积,由此可计算出阴影部分的面积.【答案】D【考点】扇形面积的计算【解析】【解答】∵AB=4,AC=2,∴S1+S3=2π,S2+S4=,∵S1-S2=,∴(S1+S3)-(S2+S4)=(S1-S2)+(S3-S4)=π∴S3-S4=π,故选:D.【分析】首先根据AB、AC的长求得S1+S3和S2+S4的值,然后两值相减即可求得结论.【答案】C【考点】平行线的性质,勾股定理,扇形面积的计算,锐角三角函数的定义,特殊角的三角函数值【解析】【解答】如图:连接OD,∵弧AB的半径OA长是6米,C是OA的中点,∴AC=OC=OA=3米.∵∠AOB=90°,CD∥OB,∴CD⊥OA.在Rt△OCD中,∵OD=6,OC=3,∴米.∴. ∴∠DOC=60°.∴S阴影=S扇形ACD-S△OCD =(米2).故选C.【分析】先根据半径OA长是6米,C是OA的中点可知OC=OA=3米,再在Rt△OCD中,利用勾股定理求出CD的长,根据锐角三角函数的定义求出∠DOC的度数,由S阴影=S扇形AOD-S△DOC即可得出结论.【答案】B【考点】弧长的计算,圆锥的计算【解析】【解答】∵⊙O中,半径OA=4,∠AOB=120°,∴扇形弧长为:,则由圆锥的底面圆的周长为:.解得:.故选B.【分析】利用扇形的半径以及以及在圆中所占比例,得出圆心角的度数,再利用圆锥底面圆周长等于扇形弧长求出即可.【答案】B【考点】正方形的性质,弧长的计算【解析】【解答】如图,连接AF、DF,由圆的定义,AD=AF=DF,所以,△ADF是等边三角形,∵∠BAD=90°,∠FAD=60°,∴∠BAF=90°-60°=30°,同理,弧DE的圆心角是30°,∴弧EF的圆心角是90°-30°×2=30°,∴EF=由对称性知,图中阴影部分的外围四条弧都相等,所以,图中阴影部分的外围周长= ×4=π故选B.【分析】连接AF、DF,根据圆的定义判断出△ADF是等边三角形,根据正方形和等边三角形的性质求出∠BAF=30°,同理可得弧DE的圆心角是30°,然后求出弧EF的圆心角是30°,再根据弧长公式求出弧EF的长,然后根据对称性,图中阴影部分的外围四条弧都相等列式计算即可得解.【答案】B【考点】扇形面积的计算,旋转的性质【解析】【解答】阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积-以AB为直径的半圆的面积=扇形ABB′的面积.则阴影部分的面积是:=6π故选B.【分析】根据阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积-以AB为直径的半圆的面积.即可求解.【答案】C【考点】圆锥的计算【解析】【解答】解:∵h=8,r=6,可设圆锥母线长为l,由勾股定理,l= =10,圆锥侧面展开图的面积为:S侧= ×2×6π×10=60π,所以圆锥的侧面积为60πcm2.故选:C.【分析】首先利用勾股定理求出圆锥的母线长,再通过圆锥侧面积公式可以求得结果.本题主要考察圆锥侧面积的计算公式,解题关键是利用底面半径及高求出母线长即可.【答案】B【考点】圆锥的计算,由三视图判断几何体【解析】【解答】解:∵圆锥的底面半径为3,∴圆锥的底面周长为6π,∵圆锥的高是6 ,∴圆锥的母线长为=9,设扇形的圆心角为n°,∴=6π,解得n=120.答:圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角为120°.故选B.【分析】根据圆锥的底面半径得到圆锥的底面周长,也就是圆锥的侧面展开图的弧长,根据勾股定理得到圆锥的母线长,利用弧长公式可求得圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角.本题考查了圆锥的计算,圆锥的侧面展开图是一个扇形,此扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.本题就是把的扇形的弧长等于圆锥底面周长作为相等关系,列方程求解.【答案】D【考点】圆锥的计算【解析】【解答】解:过O作OE⊥AB于E,∵OA=OD=60cm,∠AOB=120°,∴∠A=∠B=30°,∴OE= OA=30cm,∴弧CD的长= =20π,设圆锥的底面圆的半径为r,则2πr=20π,解得r=10,∴圆锥的高= =20 .故选D.【分析】根据等腰三角形的性质得到OE的长,再利用弧长公式计算出弧CD的长,设圆锥的底面圆的半径为r,根据圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长得到r,然后利用勾股定理计算出圆锥的高.本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.【答案】D【考点】扇形面积的计算【解析】【解答】解:S= =12π,故选:D.【分析】根据扇形的面积公式S= 计算即可.本题考查的是扇形面积的计算,掌握扇形的面积公式S= 是解题的关键.【答案】D【考点】圆柱的计算【解析】【解答】解:∵水桶底面半径:铁柱底面半径=2:1,∴水桶底面积:铁柱底面积=22:12=4:1,设铁柱底面积为a,水桶底面积为4a,则水桶底面扣除铁柱部分的环形区域面积为4a﹣a=3a,∵原有的水量为3a×12=36a,∴水桶内的水面高度变为=9(公分).故选D.【分析】由水桶底面半径:铁柱底面半径=2:1,得到水桶底面积:铁柱底面积=22:12=4:1,设铁柱底面积为a,水桶底面积为4a,于是得到水桶底面扣除铁柱部分的环形区域面积为4a﹣a=3a,根据原有的水量为3a×12=36a,即可得到结论.本题考查了圆柱的计算,正确的理解题意是解题的关键.【答案】B【考点】圆的综合题【解析】【解答】解:解:①如图所示,∵∠BOE+∠BOF=90°,∠COF+∠BOF=90°,∴∠BOE=∠COF,在△BOE与△COF中,∴△BOE≌△COF,∴BE=CF,∴= ,①正确;②∵BE=CF,∴△BOG≌△COH;∵∠BOG=∠COH,∠COH+∠OBF=90°,∴∠GOH=90°,OG=OH,∴△OGH是等腰直角三角形,②正确.③如图所示,∵△HOM≌△GON,∴四边形OGBH的面积始终等于正方形ONBM的面积,③错误;④∵△BOG≌△COH,∴BG=CH,∴BG+BH=BC=4,设BG=x,则BH=4-x,则GH= ,∴其最小值为2 ,D错误.故选B【分析】①根据ASA可证△BOE≌△COF,根据全等三角形的性质得到BE=CF,根据等弦对等弧得到= 可以判断①正确;②根据SAS可证△BOG≌△COH,根据全等三角形的性质得到∠GOH=90°,OG=OH,根据等腰直角三角形的判定得到△OGH是等腰直角三角形,可以判断②正确;③通过证明△HOM≌△GON,可得四边形OGBH的面积始终等于正方形ONBM的面积,可以判断③错误;④根据△BOG≌△COH可知BG=CH,则BG+BH=BC=4,设BG=x,则BH=4-x,根据勾股定理得到GH= ,可以求得其最小值,可以判断④错误.二、填空题【答案】4【考点】圆锥的计算,由三视图判断几何体,等腰直角三角形【解析】【解答】解:设底面半径为r,母线为l,∵主视图为等腰直角三角形,∴2r= l,∴侧面积S侧=πrl=2πr2=16 πcm2,解得r=4,l=4 ,∴圆锥的高h=4cm,故答案为:4.【分析】设底面半径为r,母线为l,由轴截面是等腰直角三角形,得出2r= l,代入S侧=πrl,求出r,l,从而求得圆锥的高.本题考查了圆锥的计算,解题的关键是能够熟练掌握有关的计算公式,难度不大.【答案】<【考点】弧长的计算【解析】【解答】解:如图,r上<r下.故答案为<.【分析】利用垂径定理,分别作出两段弧所在圆的圆心,然后比较两个圆的半径即可.本题考查了弧长公式:圆周长公式:C=2πR (2)弧长公式:l= (弧长为l,圆心角度数为n,圆的半径为R);正确区分弧、弧的度数、弧长三个概念,度数相等的弧,弧长不一定相等,弧长相等的弧不一定是等弧,只有在同圆或等圆中,才有等弧的概念,才是三者的统一.【答案】3π【考点】圆周角定理,三角形的外接圆与外心,扇形面积的计算【解析】【解答】解:∵△ABC是等边三角形,∴∠C=60°,根据圆周角定理可得∠AOB=2∠C=120°,∴阴影部分的面积是=3π,故答案为:3π.【分析】根据等边三角形性质及圆周角定理可得扇形对应的圆心角度数,再根据扇形面积公式计算可得.本题主要考查扇形面积的计算和圆周角定理,根据等边三角形性质和圆周角定理求得圆心角度数是解题的关键.【答案】【考点】圆周角定理,切线的性质,扇形面积的计算【解析】【解答】解:连接OC,∵过点C的切线交AB的延长线于点D,∴OC⊥CD,∴∠OCD=90°,即∠D+∠COD=90°,∵AO=CO,∴∠A=∠ACO,∴∠COD=2∠A,∵∠A=∠D,∴∠COD=2∠D,∴3∠D=90°,∴∠D=30°,∴∠COD=60°∵CD=3,∴OC=3×= ,∴阴影部分的面积= ×3×﹣= ,故答案为:.【分析】连接OC,可求得△OCD和扇形OCB的面积,进而可求出图中阴影部分的面积.本题主要考查切线的性质及扇形面积的计算,掌握过切点的半径与切线垂直是解题的关键.求出∠D=30°是解题的突破口.【答案】6【考点】圆的综合题【解析】【解答】解:∵A(1,0),B(1﹣a,0),C(1+a,0)(a>0),∴AB=1﹣(1﹣a)=a,CA=a+1﹣1=a,∴AB=AC,∵∠BPC=90°,∴PA=AB=AC=a,如图延长AD交⊙D于P′,此时AP′最大,∵A(1,0),D(4,4),∴AD=5,∴AP′=5+1=6,∴a的最大值为6.故答案为6.【分析】首先证明AB=AC=a,根据条件可知PA=AB=AC=a,求出⊙D上到点A的最大距离即可解决问题.本题考查圆、最值问题、直角三角形性质等知识,解题的关键是发现PA=AB=AC=a,求出点P到点A的最大距离即可解决问题,属于中考常考题型.三、综合题【答案】(1)证明:连接CD,∵BD是直径,∴∠BCD=90°,即∠D+∠CBD=90°,∵∠A=∠D,∠A=∠EBC,∴∠CBD+∠EBC=90°,∴BE⊥BD,∴BE是⊙O切线.(2)解:∵CG∥EB,∴∠BCG=∠EBC,∴∠A=∠BCG,∵∠CBG=∠ABC∴△ABC∽△CBG,∴,即BC2=B G•BA=48,∴BC=4 ,∵CG∥EB,∴CF⊥BD,∴△BFC∽△BCD,∴BC2=BF•BD,∵DF=2BF,∴BF=4,在RT△BCF中,CF= =4 ,∴CG=CF+FG=5 ,在RT△BFG中,BG= =3 ,∵BG•BA=48,∴即AG=5 ,∴CG=AG,∴∠A=∠ACG=∠BCG,∠CFH=∠CFB=90°,∴∠CHF=∠CBF,∴CH=CB=4 ,∵△ABC∽△CBG,∴,∴AC= ,∴AH=AC﹣CH= .【考点】三角形的外接圆与外心,切线的判定,圆的综合题【解析】【分析】(1)欲证明BE是⊙O的切线,只要证明∠EBD=90°.(2)由△ABC∽△CBG,得= 求出BC,再由△BFC∽△BCD,得BC2=BF•BD求出BF,CF,CG,GB,再通过计算发现CG=AG,进而可以证明CH=CB,求出AC即可解决问题.本题考查切线的判定、圆的有关知识、相似三角形的判定和性质、勾股定理.等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是巧妙利用相似三角形的性质解决问题,属于中考压轴题.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABD=∠CBD=45°,∠ABC=90°,∵∠MAN=45°,∴∠MAF=∠MBE,∴A、B、M、F四点共圆,∴∠ABM+∠AFM=180°,∴∠AFM=90°,∴∠FAM=∠FMA=45°,∴AM= AF,(2)证明:由(1)可知∠AFM=90°,∴AF⊥FM(3)结论:∠BAM=22.5时,∠FMN=∠BAM理由:∵A、B、M、F四点共圆,∴∠BAM=∠EFM,∵∠BAM=∠FMN,∴∠EFM=∠FMN,∴MN∥BD,∴,∵CB=DC,∴CM=CN,∴MB=DN,在△ABM和△ADN中,,∴△ABM≌△ADN,∴∠BAM=∠DAN,∵∠MAN=45°,∴∠BAM+∠DAN=45°,∴∠BAM=22.5°.【考点】全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,圆的综合题【解析】【分析】(1)先证明A、B、M、F四点共圆,根据圆内接四边形对角互补即可证明∠AFM=90°,根据等腰直角三角形性质即可解决问题.(2)由(1)的结论即可证明.(3)由:A、B、M、F 四点共圆,推出∠BAM=∠EFM,因为∠BAM=∠FMN,所以∠EFM=∠FMN,推出MN∥BD,得到,推出BM=DN,再证明△ABM≌△ADN即可解决问题.本题考查四边形综合题、等腰直角三角形性质、四点共圆、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是利用四点共圆的性质解决问题,题目有点难,用到四点共圆.【答案】(1)3(2)解:连接AC、BD、AD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠ACB=90°,∵,∴AD=BD,将△BCD绕点D,逆时针旋转90°到△AED处,如图③,∴∠EAD=∠DBC,∵∠DBC+∠DAC=180°,∴∠EAD+∠DAC=180°,∴E、A、C三点共线,∵AB=13,BC=12,∴由勾股定理可求得:AC=5,∵BC=AE,∴CE=AE+AC=17,∵∠EDA=∠CDB,∴∠EDA+∠ADC=∠CDB+∠ADC,即∠EDC=∠ADB=90°,∵CD=ED,∴△EDC是等腰直角三角形,∴CE= CD,∴CD=(3)解:以AB为直径作⊙O,连接OD并延长交⊙O于点D1,连接D1A,D1B,D1C,如图④由(2)的证明过程可知:AC+BC= D1C,∴D1C= ,又∵D1D是⊙O的直径,∴∠DCD1=90°,∵AC=m,BC=n,∴由勾股定理可求得:AB2=m2+n2,∴D1D2=AB2=m2+n2,∵D1C2+CD2=D1D2,∴CD=m2+n2﹣= ,∵m<n,∴CD= ;(4)解:当点E在直线AC的左侧时,如图⑤,连接CQ,PC,∵AC=BC,∠ACB=90°,点P是AB的中点,∴AP=CP,∠APC=90°,又∵CA=CE,点Q是AE的中点,∴∠CQA=90°,设AC=a,∵AE= AC,∴AE= a,∴AQ= AE= ,由勾股定理可求得:CQ= a,由(2)的证明过程可知:AQ+CQ= PQ,∴PQ= a+ a,∴PQ= AC;当点E在直线AC的右侧时,如图⑥,连接CQ、CP,同理可知:∠AQC=∠APC=90°,设AC=a,∴AQ= AE= ,由勾股定理可求得:CQ= a,由(3)的结论可知:PQ= (CQ﹣AQ),∴PQ= AC.综上所述,线段PQ与AC的数量关系是PQ= AC或PQ= AC.【考点】圆的综合题【解析】【解答】解:(1)由题意知:AC+BC= CD,∴3 +2 = CD,∴CD=3,;【分析】(1)由题意可知:AC+BC= CD,所以将AC与BC的长度代入即可得出CD的长度;(2)连接AC、BD、AD即可将问题转化为第(1)问的问题,利用题目所给出的证明思路即可求出CD的长度;(3)以AB为直径作⊙O,连接OD并延长交⊙O于点D1,由(2)问题可知:AC+BC= CD1;又因为CD1=D1D,所以利用勾股定理即可求出CD的长度;(4)根据题意可知:点E的位置有两种,分别是当点E在直线AC的右侧和当点E在直线AC的左侧时,连接CQ、CP后,利用(2)和(3)问的结论进行解答.本题考查圆的综合问题,每一问都紧扣着前一问的结论,涉及勾股定理、圆周角定理,旋转的性质等知识,解题的关键是就利用好已证明的结论来进行解答,考查学生综合运用知识的能力.【答案】(1)解:如图一中,∵AB=AC=BC=2,AD⊥BC,∴BD=DC,∴S△ABD=S△ADC,∴线段AD是△ABC的面径.∵∠B=60°,∴sin60°= ,∴= ,∴AD= .(2)解:如图二中,∵ME∥BC,且ME是△ABC的一条面径,∴△AME∽△ABC,= ,∴= ,∴ME= .(3)解:如图三中,作MN⊥AE于N,DF⊥AE于F.∵S△MOA=S△DOE,∴S△AEM=S△AED,∴•AE•MN= •AE•D F,∴MN=DF,∵MN∥DF,∴四边形MNFD是平行四边形,∴DM∥AE.(4)解:如图四中,作MF⊥BC于F,设BM=x,BE=y,∵DM∥AE,∴,∴,∴xy=2,在RT△MBF中,∵∠MFB=90°,∠B=60°,BM=x,∴BF= x,MF= x,∴ME= = = ≥ ,∴ME≥ ,∵ME是等边三角形面径,AD也是等边三角形面积径,∴等边三角形ABC的面径长l的取值范围≤l≤【考点】等边三角形的性质,圆的综合题【解析】【分析】(1)根据等腰三角形三线合一即可证明,利用直角三角形30°性质,即可求出AD.(2)根据相似三角形性质面积比等于相似比的平方,即可解决问题.(3)如图三中,作MN ⊥AE于N,DF⊥AE于F,先证明MN=DF,推出四边形MNFD是平行四边形即可.(4)如图四中,作MF⊥BC于F,设BM=x,BE=y,求出EM,利用不等式性质证明ME≥ 即可解决问题.本题考查等边三角形的性质、平行线的性质,三角形面积等知识,解题的关键是理解题意,学会条件常用辅助线,记住不等式的性质x2+y2≥2x y,属于中考压轴题.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD内接于圆O,∴∠DCB+∠BAD=180°,∵∠BAD=105°,∴∠DCB=180°﹣105°=75°,∵∠DBC=75°,∴∠DCB=∠DBC=75°,∴BD=CD;(2)解:∵∠DCB=∠DBC=75°,∴∠BDC=30°,由圆周角定理,得,的度数为:60°,故= = =π,答:的长为π.【考点】圆内接四边形的性质,弧长的计算【解析】【分析】此题主要考查了弧长公式应用以及圆周角定理等知识,根据题意得出∠DCB的度数是解题关键.(1)直接利用圆周角定理得出∠DCB的度数,再利用∠DCB=∠DBC求出答案;(2)首先求出的度数,再利用弧长公式直接求出答案.【答案】(1)解:由题意解得,∴抛物线解析式为y= x2﹣x﹣,∵y= x2﹣x﹣= (x﹣)2﹣,∴顶点坐标(,﹣)(2)(3)①5②解:如图,RT△AOB中,∵tan∠ABO= = ,∴∠ABO=30°,作AB的中垂线与y轴交于点E,连接EA,则∠AEB=120°,以E为圆心,EB为半径作圆,与抛物线对称轴交于点F、G.则∠AFB=∠AGB=60°,从而线段FG上的点满足题意,∵EB= = ,∴OE=OB﹣EB= ,∵F(,t),EF2=EB2,∴()2+(t+ )2=()2,解得t= 或,故F(,),G(,),∴t的取值范围≤t≤ 【考点】待定系数法求二次函数解析式,垂线段最短,圆的综合题,锐角三角函数的增减性【解析】【解析】解:(2)如图1中,连接AB,作DH⊥AB于H,交OB于P,此时PB+PD最小.理由:∵OA=1,OB= ,∴tan∠ABO= = ,∴∠ABO=30°,∴PH= PB,∴PB+OD=PH+PD=DH,∴此时PB+PD最短(垂线段最短).在RT△ADH中,∵∠AHD=90°,AD= ,∠HAD=60°,∴sin60°= ,∴DH= ,∴PB+PD的最小值为.故答案为.(3)①以A为圆心AB为半径画弧与对称轴有两个交点,以B为圆心AB为半径画弧与对称轴也有两个交点,线段AB的垂直平分线与对称轴有一个交点,所以满足条件的点M有5个,即满足条件的点N也有5个,故答案为5.【分析】(1)利用待定系数法转化为解方程组解决问题.(2)如图1中,连接AB,作DH⊥AB 于H,交OB于P,此时PB+PD最小.最小值就是线段DH,求出DH即可.(3)①先在对称轴上寻找满足△ABM是等腰三角形的点M,由此即可解决问题.②作AB的中垂线与y轴交于点E,连接EA,则∠AEB=120°,以E为圆心,EB为半径作圆,与抛物线对称轴交于点F、G.则∠AFB=∠AGB=60°,从而线段FG上的点满足题意,求出F、G的坐标即可解决问题.本题考查二次函数综合题、锐角三角函数、最短问题、圆等知识,解题的关键是掌握待定系数法确定函数解析式,学会利用垂线段最短解决实际问题中的最短问题,学会添加辅助线,构造圆解决角度问题,属于中考压轴题.。