中考数学试题及答案分类汇编:圆
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初三数学圆测试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列说法正确的是()。
A. 圆的直径是半径的2倍B. 圆的周长是直径的π倍C. 圆的面积是半径的平方乘以πD. 圆的周长是半径的2π倍答案:D2. 圆的面积公式为()。
A. S = πrB. S = πr²C. S = πdD. S = πd²答案:B3. 圆的周长公式为()。
A. C = 2πrB. C = 2πdC. C = πrD. C = πd答案:A4. 圆心角为60°的扇形面积是()。
A. πr²/6B. πr²/3C. πr²/2D. πr²答案:A5. 一个圆的半径为3cm,其面积为()。
A. 9π cm²B. 18π cm²C. 27π cm²D. 36π cm²答案:C6. 圆的直径增加1倍,其面积增加()。
A. 1倍B. 2倍C. 4倍D. 8倍答案:C7. 圆的半径增加1倍,其周长增加()。
A. 1倍B. 2倍C. 3倍D. 4倍答案:B8. 一个圆的周长为12.56cm,其直径为()。
A. 2cmB. 4cmC. 6cmD. 8cm答案:B9. 圆的半径为4cm,其直径为()。
A. 2cmB. 4cmC. 8cmD. 16cm答案:C10. 圆的半径为2cm,其周长为()。
A. 4π cmB. 8π cmC. 12π cmD. 16π cm答案:B二、填空题(每题3分,共30分)1. 圆的周长公式为______。
答案:C = 2πr2. 圆的面积公式为______。
答案:S = πr²3. 圆的直径是半径的______倍。
答案:24. 圆的周长是直径的______倍。
答案:π5. 圆的面积是半径的平方乘以______。
答案:π6. 圆心角为90°的扇形面积是圆面积的______。
答案:1/47. 圆心角为180°的扇形面积是圆面积的______。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在⊙O 中,点C是AB上的一个动点(不与点A,B重合),∠ACB=120°,点I是∠ABC的内心,CI的延长线交⊙O于点D,连结AD,BD.(1)求证:AD=BD.(2)猜想线段AB与DI的数量关系,并说明理由.(3)若⊙O的半径为2,点E,F是AB的三等分点,当点C从点E运动到点F时,求点I 随之运动形成的路径长.23【答案】(1)证明见解析;(2)AB=DI,理由见解析(3【解析】分析:(1)根据内心的定义可得CI平分∠ACB,可得出角相等,再根据圆周角定理,可证得结论;(2)根据∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD,可求出∠BAD的度数,再根据AD=BD,可证得△ABD是等边三角形,再根据内心的定义及三角形的外角性质,证明∠BID=∠IBD,得出ID=BD,再根据AB=BD,即可证得结论;(3)连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧,根据已知及圆周角定理、解直角三角形,可求出AD的长,再根据点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,可证得∠DAI1=∠AI1D,然后利用弧长的公式可求出点I 随之运动形成的路径长.详解:(1)证明:∵点I是∠ABC的内心∴CI平分∠ACB∴∠ACD=∠BCD∴弧AD=弧BD∴AD=BD(2)AB=DI理由:∵∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD∴∠BCD=×120°=60°∵弧BD=弧BD∴∠DAB=∠BCD=60°∵AD=BD∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=∠C∵I是△ABC的内心∴BI平分∠ABC∴∠CBI=∠ABI∵∠BID=∠C+∠CBI,∠IBD=∠ABI+∠ABD∴∠BID=∠IBD∴ID=BD∵AB=BD∴AB=DI(3)解:如图,连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧∵∠ACB=120°,弧AD=弧BD∴∠AED=∠ACB=×120°=60°∵圆的半径为2,DE是直径∴DE=4,∠EAD=90°∴AD=sin∠AED×DE=×4=2∵点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°∴弧AB的度数为120°,∴弧AM、弧BF的度数都为为40°∴∠ADM=20°=∠FAB∴∠DAI1=∠FAB+∠DAB=80°∴∠AI1D=180°-∠ADM-∠DAI1=180°-20°-80°=80°∴∠DAI1=∠AI1D∴AD=I1D=2∴弧I1I2的长为:点睛:此题是一道圆的综合题,有一定的难度,熟记圆的相关性质与定理,并对圆中的弦、弧、圆心角、圆周角等进行灵活转化是解题关键,注意数形结合思想的渗透.2.如图,已知AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,点D在OC的延长线上,连接DA,交BC的延长线于点E,使得∠DAC=∠B.(1)求证:DA是⊙O切线;(2)求证:△CED∽△ACD;(3)若OA=1,sinD=13,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(22【解析】分析:(1)由圆周角定理和已知条件求出AD⊥AB即可证明DA是⊙O切线;(2)由∠DAC=∠DCE,∠D=∠D可知△DEC∽△DCA;(3)由题意可知AO=1,OD=3,DC=2,由勾股定理可知AD=2,故此可得到DC2=DE•AD,故此可求得DE的长,于是可求得AE的长.详解:(1)∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠B=90°.∵∠DAC=∠B,∴∠CAB+∠DAC=90°,∴AD⊥AB.∵OA是⊙O半径,∴DA为⊙O的切线;(2)∵OB=OC,∴∠OCB=∠B.∵∠DCE=∠OCB,∴∠DCE=∠B.∵∠DAC=∠B,∴∠DAC=∠DCE.∵∠D=∠D,∴△CED∽△ACD;(3)在Rt△AOD中,OA=1,sin D=13,∴OD=OAsinD=3,∴CD=OD﹣OC=2.∵AD=22OD OA-=22.又∵△CED∽△ACD,∴AD CDCD DE=,∴DE=2CDAD=2,∴AE=AD﹣DE=22﹣2=2.点睛:本题主要考查的是切线的性质、圆周角定理、勾股定理的应用、相似三角形的性质和判定,证得△DEC∽△DCA是解题的关键.3.如图,已知AB为⊙O直径,D是BC的中点,DE⊥AC交AC的延长线于E,⊙O的切线交AD的延长线于F.(1)求证:直线DE与⊙O相切;(2)已知DG⊥AB且DE=4,⊙O的半径为5,求tan∠F的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC、OD,由D是弧BC的中点,可知:OD⊥BC;由OB为⊙O的直径,可得:BC⊥AC,根据DE⊥AC,可证OD⊥DE,从而可证DE是⊙O的切线;(2)直接利用勾股定理得出GO的长,再利用锐角三角函数关系得出tan∠F的值.试题解析:解:(1)证明:连接OD,BC,∵D是弧BC的中点,∴OD垂直平分BC,∵AB 为⊙O的直径,∴AC⊥BC,∴OD∥AE.∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD为⊙O的半径,∴DE 是⊙O的切线;(2)解:∵D是弧BC的中点,∴DC DB=,∴∠EAD=∠BAD,∵DE⊥AC,DG⊥AB且DE=4,∴DE=DG=4,∵DO=5,∴GO=3,∴AG=8,∴tan∠ADG=84=2,∵BF是⊙O的切线,∴∠ABF=90°,∴DG∥BF,∴tan∠F=tan∠ADG=2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG,DG的长是解题关键.4.如图,A是以BC为直径的⊙O上一点,AD⊥BC于点D,过点B作⊙O的切线,与CA 的延长线相交于点E,G是AD的中点,连结CG并延长与BE相交于点F,延长AF与CB的延长线相交于点P.(1)求证:BF=EF:(2)求证:PA是⊙O的切线;(3)若FG=BF,且⊙O的半径长为32,求BD的长度.【答案】(1)证明见解析;(2) 证明见解析;(3)2【解析】分析:(1)利用平行线截三角形得相似三角形,得△BFC∽△DGC且△FEC∽△GAC,得到对应线段成比例,再结合已知条件可得BF=EF;(2)利用直角三角形斜边上的中线的性质和等边对等角,得到∠FAO=∠EBO,结合BE是圆的切线,得到PA⊥OA,从而得到PA是圆O的切线;(3)点F作FH⊥AD于点H,根据前两问的结论,利用三角形的相似性质即可以求出BD 的长度.详解:证明:(1)∵BC是圆O的直径,BE是圆O的切线,∴EB⊥BC.又∵AD⊥BC,∴AD∥BE.∴△BFC∽△DGC,△FEC∽△GAC,∴BFDG=CFCG,EFAG=CFCG,∴BFDG=EFAG,∵G是AD的中点,∴BF=EF;(2)连接AO,AB.∵BC是圆O的直径,∴∠BAC=90°,由(1)得:在Rt△BAE中,F是斜边BE的中点,∴AF=FB=EF,可得∠FBA=∠FAB,又∵OA=OB,∴∠ABO=∠BAO,∵BE是圆O的切线,∴∠EBO=90°,∴∠FBA+∠ABO=90°,∴∠FAB+∠BAO=90°,即∠FAO=90°,∴PA⊥OA,∴PA是圆O的切线;(3)过点F作FH⊥AD于点H,∵BD⊥AD,FH⊥AD,∴FH∥BC,由(2),知∠FBA=∠BAF,∴BF=AF.∵BF=FG,∴AF=FG,∴△AFG是等腰三角形.∵FH⊥AD,∴AH=GH,∴DG =2HG . 即12HG DG =, ∵FH ∥BD ,BF ∥AD ,∠FBD =90°,∴四边形BDHF 是矩形,∴BD =FH ,∵FH ∥BC∴△HFG ∽△DCG ,∴12FH HG CD DG ==, 即12BD CD =, ∴23 2.153≈, ∵O 的半径长为32,∴BC =62,∴BD =13BC =22. 点睛:本题考查了切线的判定、勾股定理、圆周角定理、相似三角形的判定与性质.结合已知条件准确对图形进行分析并应用相应的图形性质是解题的关键.5.如图,正三角形ABC 内接于⊙O ,P 是BC 上的一点,且PB <PC ,PA 交BC 于E ,点F 是PC 延长线上的点,CF=PB ,AB=13,PA=4.(1)求证:△ABP ≌△ACF ;(2)求证:AC 2=PA•AE ;(3)求PB 和PC 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)PB=1,PC=3.【解析】试题分析:(1)先根据等边三角形的性质得到AB=AC ,再利用圆的内接四边形的性质得∠ACF=∠ABP ,于是可根据“SAS”判断△ABP ≌△ACF ;(2)先根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=60°,再根据圆周角定理得∠APC=∠ABB=60°,加上∠CAE=∠PAC ,于是可判断△ACE ∽△APC ,然后利用相似比即可得到结论;(3)先利用AC 2=PA •AE 计算出AE=134 ,则PE=AP-AE=34,再证△APF 为等边三角形,得到PF=PA=4,则有PC+PB=4,接着证明△ABP ∽△CEP ,得到PB•PC=PE•A=3,然后根据根与系数的关系,可把PB 和PC 看作方程x 2-4x+3=0的两实数解,再解此方程即可得到PB 和PC 的长.试题解析:(1)∵∠ACP+∠ABP=180°,又∠ACP+∠ACF=180°,∴∠ABP=∠ACF在ABP ∆和ACF ∆中,∵AB=AC ,∠ABP=∠ACF , CF PB =∴ABP ∆≌ACF ∆.(2)在AEC ∆和ACP ∆中,∵∠APC=∠ABC ,而ABC ∆是等边三角形,故∠ACB=∠ABC=60º,∴∠ACE =∠APC .又∠CAE =∠PAC ,∴AEC ∆∽ACP ∆ ∴AC AE AP AC=,即2AC PA AE =⋅. 由(1)知ABP ∆≌ACF ∆,∴∠BAP=∠CAF , CF PB =∴∠BAP+∠PAC=∠CAF+∠PAC∴∠PAF=∠BAC=60°,又∠APC =∠ABC =60°.∴APF ∆是等边三角形∴AP=PF∴4PB PC PC CF PF PA +=+===在PAB ∆与CEP ∆中,∵∠BAP=∠ECP ,又∠APB=∠EPC=60°,∴PAB ∆∽CEP ∆ ∴PB PA PE PC=,即PB PC PA PE ⋅=⋅ 由(2)2AC PA AE =⋅, ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+= ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+=∴22222243PB PC PA AC PA AB ⋅=-=-=-=因此PB 和PC 的长是方程2430x x --=的解.解这个方程,得11x =, 23x =.∵PB<PB ,∴PB=11x =,PC=23x =,∴PB 和PC 的长分别是1和3。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,⊙O的半径为6cm,经过⊙O上一点C作⊙O的切线交半径OA的延长于点B,作∠ACO的平分线交⊙O于点D,交OA于点F,延长DA交BC于点E.(1)求证:AC∥OD;(2)如果DE⊥BC,求AC的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)2π.【解析】试题分析:(1)由OC=OD,CD平分∠ACO,易证得∠ACD=∠ODC,即可证得AC∥OD;(2)BC切⊙O于点C,DE⊥BC,易证得平行四边形ADOC是菱形,继而可证得△AOC是等边三角形,则可得:∠AOC=60°,继而求得弧AC的长度.试题解析:(1)证明:∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC.∵CD平分∠ACO,∴∠OCD=∠ACD,∴∠ACD=∠ODC,∴AC∥OD;(2)∵BC切⊙O于点C,∴BC⊥OC.∵DE⊥BC,∴OC∥DE.∵AC∥OD,∴四边形ADOC 是平行四边形.∵OC=OD,∴平行四边形ADOC是菱形,∴OC=AC=OA,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,∴弧AC的长度=606180π⨯=2π.点睛:本题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、菱形的判定与性质以及弧长公式.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.2.如图,AB是半圆的直径,过圆心O作AB的垂线,与弦AC的延长线交于点D,点E在OD上DCE B∠=∠.(1)求证:CE是半圆的切线;(2)若CD=10,2tan3B=,求半圆的半径.【答案】(1)见解析;(2)13【解析】分析: (1)连接CO ,由DCE B ∠=∠且OC=OB,得DCE OCB ∠=∠,利用同角的余角相等判断出∠BCO+∠BCE=90°,即可得出结论;(2)设AC=2x ,由根据题目条件用x 分别表示出OA 、AD 、AB ,通过证明△AOD ∽△ACB ,列出等式即可.详解:(1)证明:如图,连接CO .∵AB 是半圆的直径,∴∠ACB =90°.∴∠DCB =180°-∠ACB =90°.∴∠DCE+∠BCE=90°.∵OC =OB ,∴∠OCB =∠B.∵=DCE B ∠∠,∴∠OCB =∠DCE .∴∠OCE =∠DCB =90°.∴OC ⊥CE .∵OC 是半径,∴CE 是半圆的切线.(2)解:设AC =2x ,∵在Rt △ACB 中,2tan 3AC B BC ==, ∴BC =3x .∴()()222313AB x x x =+=.∵OD ⊥AB ,∴∠AOD =∠A CB=90°.∵∠A =∠A ,∴△AOD ∽△ACB .∴AC AO AB AD=. ∵11322OA AB x ==,AD =2x +10, ∴113221013x x x =+. 解得 x =8.∴1384132OA=⨯=.则半圆的半径为413.点睛:本题考查了切线的判定与性质,圆周角定理,相似三角形.3.如图,已知四边形ABCD是矩形,点P在BC边的延长线上,且PD=BC,⊙A经过点B,与AD边交于点E,连接CE .(1)求证:直线PD是⊙A的切线;(2)若PC=25,sin∠P=23,求图中阴影部份的面积(结果保留无理数).【答案】(1)见解析;(2)20-4π.【解析】分析:(1)过点A作AH⊥PD,垂足为H,只要证明AH为半径即可.(2)分别算出Rt△CED的面积,扇形ABE的面积,矩形ABCD的面积即可.详解:(1)证明:如图,过A作AH⊥PD,垂足为H,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AD∥BC,∠PCD=∠BCD=90°,∴∠ADH=∠P,∠AHD=∠PCD=90°,又PD=BC,∴AD=PD,∴△ADH≌△DPC,∴AH=CD,∵CD=AB,且AB是⊙A的半径,∴AH=AB,即AH是⊙A的半径,∴PD是⊙A的切线.(2)如图,在Rt△PDC中,∵sin∠P=23CDPD=,5,令CD=2x,PD=3x,由由勾股定理得:(3x)2-(2x)252,解得:x=2,∴CD=4,PD=6,∴AB=AE=CD=4,AD=BC=PD=6,DE=2,∵矩形ABCD 的面积为6×4=24,Rt △CED 的面积为12×4×2=4, 扇形ABE 的面积为12π×42=4π, ∴图中阴影部份的面积为24-4-4π=20-4π.点睛:本题考查了全等三角形的判定,圆的切线证明,三角形的面积,扇形的面积,矩形的面积.4.对于平面直角坐标系xOy 中的线段MN 和点P ,给出如下定义:点A 是线段MN 上一个动点,过点A 作线段MN 的垂线l ,点P 是垂线l 上的另外一个动点.如果以点P 为旋转中心,将垂线l 沿逆时针方向旋转60°后与线段MN 有公共点,我们就称点P 是线段MN 的“关联点”.如图,M (1,2),N (4,2).(1) 在点P 1(1,3),P 2(4,0),P 3(3,2)中,线段MN 的“关联点”有 ;(2) 如果点P 在直线1y x =+上,且点P 是线段MN 的“关联点”,求点P 的横坐标x 的取值范围;(3) 如果点P 在以O (1,1-)为圆心,r 为半径的⊙O 上,且点P 是线段MN 的“关联点”,直接写出⊙O 半径r 的取值范围.【答案】(1)P 1和P 3;(2)3311x -≤≤;(3333 3.r +≤ 【解析】【分析】 (1)先根据题意求出点P 的横坐标的范围,再求出P 点的纵坐标范围即可得出结果; (2)由直线y=x+1经过点M (1,2),得出x≥1,设直线y=x+1与P 4N 交于点A ,过点A 作AB ⊥MN 于B ,延长AB 交x 轴于C ,则在△AMN 中,MN=3,∠AMN=45°,∠ANM=30°,设AB=MB=a ,tan ∠ANM=AB BN ,即tan30°=3a a-,求出a 即可得出结果; (3)圆心O 到P 4的距离为r 的最大值,圆心O 到MP 5的距离为r 的最小值,分别求出两个距离即可得出结果.【详解】(1))如图1所示:∵点A 是线段MN 上一个动点,过点A 作线段MN 的垂线l ,点P 是垂线l 上的另外一个动点,M (1,2),N (4,2),∴点P 的横坐标1≤x≤4,∵以点P 为旋转中心,将垂线l 沿逆时针方向旋转60°后与线段MN 有公共点,当∠MPN=60°时,PM=60MN tan ︒=3=3, 同理P′N=3,∴点P 的纵坐标为2-3或2+3,即纵坐标2-3≤y≤2+3,∴线段MN 的“关联点”有P 1和P 3;故答案为:P 1和P 3;(2)线段MN 的“关联点”P 的位置如图所示,∵ 直线1y x =+经过点M (1,2),∴ x ≥1.设直线1y x =+与P 4N 交于点A .过点A 作AB ⊥MN 于B ,延长AB 交x 轴于C .由题意易知,在△AMN 中,MN = 3,∠AMN = 45°,∠ANM = 30°.设AB = MB = a ,∴ tan AB ANM BN ∠=,即tan303a a ︒=-, 解得333a -=∴ 点A 的横坐标为33333111.22x a --=+=+= ∴331.x -≤ 综上 3311.2x -≤≤(3)点P 在以O (1,-1)为圆心,r 为半径的⊙O 上,且点P 是线段MN 的“关联点”,如图3所示:连接P 4O 交x 轴于点D ,P 4、M 、D 、O 共线,则圆心O 到P 4的距离为r 的最大值,由(1)知:MP 4=NP 53即OD+DM+MP 433圆心O 到MP 5的距离为r 的最小值,作OE ⊥MP 5于E ,连接OP 5, 则OE 为r 的最小值,MP 5225MN NP +223(3)+3OM=OD+DM=1+2=3, △OMP 5的面积=12OE•MP 5=12OM•MN ,即12312×3×3, 解得:33 ∴3323 【点睛】本题是圆的综合题,考查了旋转、直角三角形的性质、勾股定理、最值等知识,熟练掌握“关联点”的含义,作出关于MN 的“关联点”图是关键.5.如图,在直角坐标系中,⊙M 经过原点O(0,0),点6,0)与点B(02),点D 在劣弧OA 上,连结BD 交x 轴于点C ,且∠COD =∠CBO.(1)求⊙M 的半径;(2)求证:BD 平分∠ABO ;(3)在线段BD 的延长线上找一点E ,使得直线AE 恰为⊙M 的切线,求此时点E 的坐标.【答案】(1)M 的半径r =2;(2)证明见解析;(3)点E 的坐标为(263,2). 【解析】 试题分析:根据点A 和点B 的坐标得出OA 和OB 的长度,根据Rt △AOB 的勾股定理得出AB 的长度,然后得出半径;根据同弧所对的圆周角得出∠ABD=∠COD ,然后结合已知条件得出角平分线;根据角平分线得出△ABE ≌△HBE ,从而得出BH=BA=22,从而求出OH 的长度,即点E 的纵坐标,根据Rt △AOB 的三角函数得出∠ABO 的度数,从而得出∠CBO 的度数,然后根据Rt △HBE 得出HE 的长度,即点E 的横坐标.试题解析:(1)∵点A 为(6,0),点B 为(0,-2) ∴OA=6OB=2 ∴根据Rt △AOB 的勾股定理可得:AB=22∴M 的半径r=12AB=2. (2)根据同弧所对的圆周角相等可得:∠ABD=∠COD ∵∠COD=∠CBO ∴∠ABD=∠CBO ∴BD 平分∠ABO(3)如图,由(2)中的角平分线可得△ABE ≌△HBE ∴BH=BA=22∴OH=22-2=2在Rt △AOB 中,3OA OB=∴∠ABO=60° ∴∠CBO=30° 在Rt △HBE 中,HE=2633=∴点E 的坐标为(263,2)考点:勾股定理、角平分线的性质、圆的基本性质、三角函数.6.在O 中,AB 为直径,C 为O 上一点.(Ⅰ)如图①,过点C 作O 的切线,与AB 的延长线相交于点P ,若28CAB ∠=︒,求P ∠的大小;(Ⅱ)如图②,D 为弧AC 的中点,连接OD 交AC 于点E ,连接DC 并延长,与AB 的延长线相交于点P ,若12CAB ∠=︒,求P ∠的大小.【答案】(1)∠P =34°;(2)∠P =27°【解析】【分析】(1)首先连接OC ,由OA=OC ,即可求得∠A 的度数,然后由圆周角定理,求得∠POC 的度数,继而求得答案;(2)因为D 为弧AC 的中点,OD 为半径,所以OD ⊥AC ,继而求得答案.【详解】(1)连接OC ,∵OA =OC ,∴∠A =∠OCA =28°,∴∠POC =56°,∵CP 是⊙O 的切线,∴∠OCP =90°,∴∠P =34°;(2)∵D 为弧AC 的中点,OD 为半径,∴OD ⊥AC ,∵∠CAB =12°,∴∠AOE =78°,∴∠DCA =39°,∵∠P =∠DCA ﹣∠CAB ,∴∠P =27°.【点睛】本题考查切线的性质以及等腰三角形的性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.7.如图,等边△ABC 内接于⊙O ,P 是弧AB 上任一点(点P 不与A 、B 重合),连AP ,BP ,过C 作CM ∥BP 交PA 的延长线于点M ,(1)求证:△PCM 为等边三角形;(2)若PA =1,PB =2,求梯形PBCM 的面积.【答案】(1)见解析;(21534【解析】【分析】(1)利用同弧所对的圆周角相等即可求得题目中的未知角,进而判定△PCM 为等边三角形;(2)利用上题中得到的相等的角和等边三角形中相等的线段证得两三角形全等,进而利用△PCM 为等边三角形,进而求得PH 的长,利用梯形的面积公式计算梯形的面积即可.【详解】(1)证明:作PH ⊥CM 于H ,∵△ABC 是等边三角形,∴∠APC=∠ABC=60°,∠BAC=∠BPC=60°,∵CM ∥BP ,∴∠BPC=∠PCM=60°,∴△PCM 为等边三角形;(2)解:∵△ABC 是等边三角形,△PCM 为等边三角形,∴∠PCA+∠ACM=∠BCP+∠PCA ,∴∠BCP=∠ACM ,在△BCP 和△ACM 中, BC AC BCP ACM CP CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCP ≌△ACM (SAS ),∴PB=AM ,∴CM=CP=PM=PA+AM=PA+PB=1+2=3,在Rt△PMH中,∠MPH=30°,∴PH=332,∴S梯形PBCM=12(PB+CM)×PH=12×(2+3)×33=1534.【点睛】本题考查圆周角定理、等边三角形的判定、全等三角形的性质及梯形的面积计算方法,是一道比较复杂的几何综合题.8.如图,AB是半圆⊙O的直径,点C是半圆⊙O上的点,连接AC,BC,点E是AC的中点,点F是射线OE上一点.(1)如图1,连接FA,FC,若∠AFC=2∠BAC,求证:FA⊥AB;(2)如图2,过点C作CD⊥AB于点D,点G是线段CD上一点(不与点C重合),连接FA,FG,FG与AC相交于点P,且AF=FG.①试猜想∠AFG和∠B的数量关系,并证明;②连接OG,若OE=BD,∠GOE=90°,⊙O的半径为2,求EP的长.【答案】(1)见解析;(2)①结论:∠GFA=2∠ABC.理由见解析;②PE 3.【解析】【分析】(1)证明∠OFA=∠BAC,由∠EAO+∠EOA=90°,推出∠OFA+∠AOE=90°,推出∠FAO=90°即可解决问题.(2)①结论:∠GFA=2∠ABC.连接FC.由FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.因为AG AG,推出∠GFA=2∠ACG,再证明∠ACG=∠ABC.②图2﹣1中,连接AG,作FH⊥AG于H.想办法证明∠GFA=120°,求出EF,OF,OG即可解决问题.【详解】(1)证明:连接OC.∵OA=OC,EC=EA,∴OF⊥AC,∴FC=FA,∴∠OFA=∠OFC,∵∠CFA=2∠BAC,∴∠OFA=∠BAC,∵∠OEA=90°,∴∠EAO+∠EOA=90°,∴∠OFA+∠AOE=90°,∴∠FAO=90°,∴AF⊥AB.(2)①解:结论:∠GFA=2∠ABC.理由:连接FC.∵OF垂直平分线段AC,∴FG=FA,∵FG=FA,∴FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.∵AG AG,∴∠GFA=2∠ACG,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CD⊥AB,∴∠ABC+∠BCA=90°,∵∠BCD+∠ACD=90°,∴∠ABC=∠ACG,∴∠GFA =2∠ABC .②如图2﹣1中,连接AG ,作FH ⊥AG 于H .∵BD =OE ,∠CDB =∠AEO =90°,∠B =∠AOE ,∴△CDB ≌△AEO (AAS ),∴CD =AE ,∵EC =EA ,∴AC =2CD .∴∠BAC =30°,∠ABC =60°,∴∠GFA =120°,∵OA =OB =2,∴OE =1,AE =,BA =4,BD =OD =1, ∵∠GOE =∠AEO =90°,∴OG ∥AC , 323DG OG ∴==, 222213AG DG AD ∴=+=, ∵FG =FA ,FH ⊥AG ,∴AH =HG 21∠AFH =60°, ∴AF =27sin 60AH ︒=, 在Rt △AEF 中,EF 2213AF AE -=, ∴OF =OE +EF =43 , ∵PE ∥OG , ∴PE EF OG 0F=, ∴134233=,∴PE =36 . 【点睛】圆综合题,考查了垂径定理,勾股定理,圆周角定理,全等三角形的判定和性质,锐角三角函数,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.9.如图,已知AB 是⊙O 的直径,直线CD 与⊙O 相切于C 点,AC 平分∠DAB . (1)求证:AD ⊥CD ;(2)若AD =2,AC=6,求⊙O 的半径R 的长.【答案】(1)证明见解析(2)32【解析】试题分析:(1)连接OC ,由题意得OC ⊥CD .又因为AC 平分∠DAB ,则∠1=∠2=12∠DAB .即可得出AD ∥OC ,则AD ⊥CD ; (2)连接BC ,则∠ACB =90°,可证明△ADC ∽△ACB .则2AD AC AC R ,从而求得R . 试题解析:(1)证明:连接OC ,∵直线CD 与⊙O 相切于C 点,AB 是⊙O 的直径,∴OC ⊥CD .又∵AC 平分∠DAB ,∴∠1=∠2=12∠DAB . 又∠COB =2∠1=∠DAB ,∴AD ∥OC ,∴AD ⊥CD .(2)连接BC ,则∠ACB =90°,在△ADC 和△ACB 中∵∠1=∠2,∠3=∠ACB =90°,∴△ADC ∽△ACB . ∴2AD AC AC R= ∴R =2322AC AD =10.如图,AN 是⊙M 的直径,NB ∥x 轴,AB 交⊙M 于点C . (1)若点A (0,6),N (0,2),∠ABN=30°,求点B 的坐标; (2)若D 为线段NB 的中点,求证:直线CD 是⊙M 的切线.【答案】(1) B (,2).(2)证明见解析.【解析】 试题分析:(1)在Rt △ABN 中,求出AN 、AB 即可解决问题; (2)连接MC ,NC .只要证明∠MCD=90°即可试题解析:(1)∵A 的坐标为(0,6),N (0,2), ∴AN=4,∵∠ABN=30°,∠ANB=90°,∴AB=2AN=8,∴由勾股定理可知:NB=,∴B (,2). (2)连接MC ,NC∵AN 是⊙M 的直径,∴∠ACN=90°,∴∠NCB=90°,在Rt △NCB 中,D 为NB 的中点,∴CD=NB=ND ,∴∠CND=∠NCD ,∵MC=MN ,∴∠MCN=∠MNC,∵∠MNC+∠CND=90°,∴∠MCN+∠NCD=90°,即MC⊥CD.∴直线CD是⊙M的切线.考点:切线的判定;坐标与图形性质.。
一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.(1)如图1,在矩形ABCD 中,点O 在边AB 上,∠AOC =∠BOD ,求证:AO =OB ; (2)如图2,AB 是⊙O 的直径,PA 与⊙O 相切于点A ,OP 与⊙O 相交于点C ,连接CB ,∠OPA =40°,求∠ABC 的度数.【答案】(1)证明见解析;(2)25°.【解析】试题分析: (1)根据等量代换可求得∠AOD=∠BOC ,根据矩形的对边相等,每个角都是直角,可知∠A=∠B=90°,AD=BC ,根据三角形全等的判定AAS 证得△AOD ≌△BOC ,从而得证结论.(2)利用切线的性质和直角三角形的两个锐角互余的性质得到圆心角∠POA 的度数,然后利用圆周角定理来求∠ABC 的度数.试题解析:(1)∵∠AOC=∠BOD∴∠AOC -∠COD=∠BOD-∠COD即∠AOD=∠BOC∵四边形ABCD 是矩形∴∠A=∠B=90°,AD=BC∴AOD BOC ∆≅∆∴AO=OB(2)解:∵AB 是O 的直径,PA 与O 相切于点A , ∴PA ⊥AB ,∴∠A=90°.又∵∠OPA=40°,∴∠AOP=50°,∵OB=OC ,∴∠B=∠OCB.又∵∠AOP=∠B+∠OCB , ∴1252B OCB AOP ∠=∠=∠=︒.2.如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,AB=CD .(1)如图(1),求证:AD ∥BC ;(2)如图(2),点F 是AC 的中点,弦DG ∥AB,交BC 于点E,交AC 于点M,求证:AE=2DF ;(3)在(2)的条件下,若DG 平分∠3∠3,求⊙O 的半径。
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)129【解析】试题分析:(1)连接AC.由弦相等得到弧相等,进一步得到圆周角相等,即可得出结论.(2)延长AD到N,使DN=AD,连接NC.得到四边形ABED是平行四边形,从而有AD=BE,DN=BE.由圆内接四边形的性质得到∠NDC=∠B.即可证明ΔABE≌ΔCND,得到AE=CN,再由三角形中位线的性质即可得出结论.(3)连接BG,过点A作AH⊥BC,由(2)知∠AEB=∠ANC,四边形ABED是平行四边形,得到AB=DE.再证明ΔCDE是等边三角形,ΔBGE是等边三角形,通过解三角形ABE,得到AB,HB,AH,HE的长,由EC=DE=AB,得到HC的长.在Rt△AHC中,由勾股定理求出AC的长.作直径AP,连接CP,通过解△APC即可得出结论.试题解析:解:(1)连接AC.∵AB=CD,∴弧AB=弧CD,∴∠DAC=∠ACB,∴AD∥BC.(2)延长AD到N,使DN=AD,连接NC.∵AD∥BC,DG∥AB,∴四边形ABED是平行四边形,∴AD=BE,∴DN=BE.∵ABCD是圆内接四边形,∴∠NDC=∠B.∵AB=CD,∴ΔABE≌ΔCND,∴AE=CN.∵DN=AD,AF=FC,∴DF=1CN,∴AE=2DF.2(3)连接BG,过点A作AH⊥BC,由(2)知∠AEB=∠ANC,四边形ABED是平行四边形,∴AB=DE.∵DF∥CN,∴∠ADF=∠ANC,∴∠AEB=∠ADF,∴tan∠AEB= tan∠ADF=3DG平分∠ADC,∴∠ADG=∠CDG.∵AD∥BC,∴∠ADG=∠CED,∠NDC=∠DCE.∵∠ABC=∠NDC,∴∠ABC=∠DCE.∵AB∥DG,∴∠ABC=∠DEC,∴∠DEC=∠ECD=∠EDC,∴ΔCDE是等边三角形,∴AB=DE=CE.∵∠GBC=∠GDC=60°,∠G=∠DCB=60°,∴ΔBGE是等边三角形,BE= GE=53.∵tan∠AEB= tan∠ADF=43,设HE=x,则AH=43x.∵∠ABE=∠DEC=60°,∴∠BAH=30°,∴BH=4x,AB=8x,∴4x+x=53,解得:x=3,∴AB=83,HB=43,AH=12,EC=DE=AB=83,∴HC=HE+EC=383+=93.在Rt△AHC中,AC=222212(93)AH HC+=+=343.作直径AP,连接CP,∴∠ACP=90°,∠P=∠ABC=60°,∴sin∠P=AC AP,∴3432129sin603ACAP===︒,∴⊙O的半径是129.3.如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,小圆直径AE的延长线与大圆交于点B,点D 在大圆上,BD与小圆相切于点F,AF的延长线与大圆相交于点C,且CE⊥BD.找出图中相等的线段并证明.【答案】见解析【解析】试题分析:由AE是小⊙O的直径,可得OA=OE,连接OF,根据切线的性质,可得OF⊥BD,然后由垂径定理,可证得DF=BF,易证得OF∥CE,根据平行线分线段成比例定理,可证得AF=CF,继而可得四边形ABCD是平行四边形,则可得AD=BC,AB=CD.然后连接OD、OC,可证得△AOD≌△EOC,则可得BC=AD=CE=AE.试题解析:图中相等的线段有:OA=OE,DF=BF,AF=CF,AB=CD,BC=AD=CE=AE.证明如下:∵AE是小⊙O的直径,∴OA=OE.连接OF,∵BD与小⊙O相切于点F,∴OF⊥BD.∵BD是大圆O的弦,∴DF=BF.∵CE⊥BD,∴CE∥OF,∴AF=CF.∴四边形ABCD是平行四边形.∴AD=BC,AB=CD.∵CE:AE=OF:AO,OF=AO,∴AE=EC.连接OD、OC,∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.∵∠AOD=∠ODC,∠EOC=∠OEC,∴∠AOC=∠EOC,∴△AOD≌△EOC,∴AD=CE.∴BC=AD=CE=AE.【点睛】考查了切线的性质,垂径定理,平行线分线段成比例定理,平行四边形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质等知识.此题综合性很强解题的关键是注意数形结合思想的应用,注意辅助线的作法,小心不要漏解.4.如图,已知在△ABC中,∠A=90°,(1)请用圆规和直尺作出⊙P,使圆心P在AC边上,且与AB,BC两边都相切(保留作图痕迹,不写作法和证明).(2)若∠B=60°,AB=3,求⊙P的面积.【答案】(1)作图见解析;(2)3π【解析】【分析】(1)与AB、BC两边都相切.根据角平分线的性质可知要作∠ABC的角平分线,角平分线与AC的交点就是点P的位置.(2)根据角平分线的性质和30°角的直角三角形的性质可求半径,然后求圆的面积.【详解】解:(1)如图所示,则⊙P为所求作的圆.(2)∵∠ABC=60°,BP平分∠ABC,∴∠ABP=30°,∵∠A=90°,∴BP=2APRt△ABP中,AB=3,由勾股定理可得:3,∴S⊙P=3π5.已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC.点E为CD边上一点,AE与BE分别为∠DAB和∠CBA的平分线.(1)请你添加一个适当的条件,使得四边形ABCD是平行四边形,并证明你的结论;(2)作线段AB的垂直平分线交AB于点O,并以AB为直径作⊙O(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);(3)在(2)的条件下,⊙O交边AD于点F,连接BF,交AE于点G,若AE=4,sin∠AGF=45,求⊙O的半径.【答案】(1)当AD=BC时,四边形ABCD是平行四边形,理由见解析;(2)作出相应的图形见解析;(3)圆O的半径为2.5.【解析】分析:(1)添加条件AD=BC,利用一组对边平行且相等的四边形为平行四边形验证即可;(2)作出相应的图形,如图所示;(3)由平行四边形的对边平行得到AD与BC平行,可得同旁内角互补,再由AE与BE为角平分线,可得出AE与BE垂直,利用直径所对的圆周角为直角,得到AF与FB垂直,可得出两锐角互余,根据角平分线性质及等量代换得到∠AGF=∠AEB,根据sin∠AGF的值,确定出sin∠AEB的值,求出AB的长,即可确定出圆的半径.详解:(1)当AD=BC时,四边形ABCD是平行四边形,理由为:证明:∵AD∥BC,AD=BC,∴四边形ABCD为平行四边形;故答案为:AD=BC;(2)作出相应的图形,如图所示;(3)∵AD∥BC,∴∠DAB+∠CBA=180°,∵AE与BE分别为∠DAB与∠CBA的平分线,∴∠EAB+∠EBA=90°,∴∠AEB=90°,∵AB为圆O的直径,点F在圆O上,∴∠AFB=90°,∴∠FAG+∠FGA=90°,∵AE平分∠DAB,∴∠FAG=∠EAB,∴∠AGF=∠ABE,∴sin∠ABE=sin∠AGF=45AE AB ,∵AE=4,∴AB=5,则圆O 的半径为2.5.点睛:此题属于圆综合题,涉及的知识有:圆周角定理,平行四边形的判定与性质,角平分线性质,以及锐角三角函数定义,熟练掌握各自的性质及定理是解本题的关键.6.如图,已知AB 是⊙O 的直径,P 是BA 延长线上一点,PC 切⊙O 于点C ,CD ⊥AB ,垂足为D .(1)求证:∠PCA =∠ABC ;(2)过点A 作AE ∥PC 交⊙O 于点E ,交CD 于点F ,交BC 于点M ,若∠CAB =2∠B ,CF =3,求阴影部分的面积.【答案】(1)详见解析;(2)633π-. 【解析】【分析】(1)如图,连接OC ,利用圆的切线的性质和直径对应的圆周角是直角可得∠PCA=∠OCB ,利用等量代换可得∠PCA=∠ABC.(2)先求出△OCA 是等边三角形,在利用三角形的等边对等角定理求出FA=FC 和CF=FM,然后分别求出AM 、AC 、MO 、CD 的值,分别求出0A E S ∆、BOE S 扇形 、ABM S ∆ 的值,利用0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形,然后通过计算即可解答.【详解】解:(1)证明:连接OC ,如图,∵PC 切⊙O 于点C ,∴OC ⊥PC,∴∠PCA+∠ACO=90º,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB=∠ACO+OCB=90º∴∠PCA=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∴∠PCA=∠ABC ;(2)连接OE ,如图,∵△ACB 中,∠ACB =90º,∠CAB =2∠B,∴∠B =30º,∠CAB =60º,∴△OCA 是等边三角形,∵CD ⊥AB,∴∠ACD+∠CAD =∠CAD +∠ABC =90º,∴∠ACD =∠B =30º,∵PC ∥AE,∴∠PCA =∠CAE =30º,∴FC=FA,同理,CF =FM,∴AM =2CF=23,Rt △ACM 中,易得AC=23×3=3=OC, ∵∠B =∠CAE =30º,∴∠AOC=∠COE=60º,∴∠EOB=60º,∴∠EAB=∠ABC=30º,∴MA=MB,连接OM,EG ⊥AB 交AB 于G 点,如图所示,∵OA=OB,∴MO ⊥AB,∴MO =3∵△CDO ≌△EDO(AAS),∴332 ∴1332ABM S AB MO ∆=⨯= 同样,易求93AOE S ∆=, 260333602BOE S ππ⨯==扇形 ∴0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形933633332ππ-+-=. 【点睛】本题考查了切线的性质、解直角三角形、扇形面积和识图的能力,综合性较强,有一定难度,熟练掌握定理并准确识图是解题的关键.7.如图,已知AB为⊙O的直径,AB=8,点C和点D是⊙O上关于直线AB对称的两个点,连接OC、AC,且∠BOC<90°,直线BC和直线AD相交于点E,过点C作直线CG与线段AB的延长线相交于点F,与直线AD相交于点G,且∠GAF=∠GCE(1)求证:直线CG为⊙O的切线;(2)若点H为线段OB上一点,连接CH,满足CB=CH,①△CBH∽△OBC②求OH+HC的最大值【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②5.【解析】分析:(1)由题意可知:∠CAB=∠GAF,由圆的性质可知:∠CAB=∠OCA,所以∠OCA=∠GCE,从而可证明直线CG是⊙O的切线;(2)①由于CB=CH,所以∠CBH=∠CHB,易证∠CBH=∠OCB,从而可证明△CBH∽△OBC;②由△CBH∽△OBC可知:BC HBOC BC=,所以HB=24BC,由于BC=HC,所以OH+HC=4−24BC+BC,利用二次函数的性质即可求出OH+HC的最大值.详解:(1)由题意可知:∠CAB=∠GAF,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA,∴∠OCA+∠OCB=90°,∵∠GAF=∠GCE,∴∠GCE+∠OCB=∠OCA+∠OCB=90°,∵OC是⊙O的半径,∴直线CG是⊙O的切线;(2)①∵CB=CH,∴∠CBH=∠CHB,∵OB=OC,∴∠CBH=∠OCB,∴△CBH∽△OBC②由△CBH ∽△OBC 可知:BC HB OC BC = ∵AB=8,∴BC 2=HB•OC=4HB , ∴HB=24BC , ∴OH=OB-HB=4-24BC ∵CB=CH ,∴OH+HC=4−24BC +BC , 当∠BOC=90°,此时BC=42 ∵∠BOC <90°, ∴0<BC <42,令BC=x 则CH=x ,BH=24x ()221142544OH HC x x x ∴+=-++=--+ 当x=2时,∴OH+HC 可取得最大值,最大值为5点睛:本题考查圆的综合问题,涉及二次函数的性质,相似三角形的性质与判定,切线的判定等知识,综合程度较高,需要学生灵活运用所知识.8.如图,是大半圆的直径,是小半圆的直径,点是大半圆上一点,与小半圆交于点,过点作于点. (1)求证:是小半圆的切线; (2)若,点在上运动(点不与两点重合),设,. ①求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围; ②当时,求两点之间的距离.【答案】(1)见解析;(2)①,,②两点之间的距离为或.【解析】【分析】(1)连接CO、CM,只需证到CD⊥CM.由于CD⊥OP,只需证到CM∥OP,只需证到CM 是△AOP的中位线即可.(2)①易证△ODC∽△CDP,从而得到CD2=DP•OD,进而得到y与x之间的函数关系式.由于当点P与点A重合时x=0,当点P与点B重合时x=4,点P在大半圆O上运动(点P不与A,B两点重合),因此自变量x的取值范围为0<x<4.②当y=3时,得到-x2+4x=3,求出x.根据x的值可求出CD、PD的值,从而求出∠CPD,运用勾股定理等知识就可求出P,M两点之间的距离.【详解】(1)连接,如图1所示∵是小半圆的直径,∴即∵∴∵∴∴,∵∴,∴∴.,即∵经过半径的外端,且∴直线是小半圆的切线.(2)①∵,,∴∴∴∽∴∴∵,,,∴当点与点重合时,;当点与点重合时,∵点在大半圆上运动(点不与两点重合),∴∴与之间的函数关系式为,自变量的取值范围是.②当时,解得,Ⅰ当时,如图2所示在中,∵,∴,∴∵,∴是等边三角形∵∴∴.Ⅱ当时,如图3所示,同理可得∵∴∴过点作,垂足为,连接,如图3所示∵,∴同理在中,∵,∴综上所述,当时,两点之间的距离为或.【点睛】考查了切线的判定、平行线的判定与性质、等边三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、特殊角的三角函数值、勾股定理等知识,综合性比较强.9.结果如此巧合!下面是小颖对一道题目的解答.题目:如图,Rt△ABC的内切圆与斜边AB相切于点D,AD=3,BD=4,求△ABC的面积.解:设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x.根据切线长定理,得AE=AD=3,BF=BD=4,CF=CE=x.根据勾股定理,得(x+3)2+(x+4)2=(3+4)2.整理,得x2+7x=12.所以S△ABC=12 AC•BC=12(x+3)(x+4)=12(x2+7x+12)=12×(12+12)=12.小颖发现12恰好就是3×4,即△ABC的面积等于AD与BD的积.这仅仅是巧合吗?请你帮她完成下面的探索.已知:△ABC的内切圆与AB相切于点D,AD=m,BD=n.可以一般化吗?(1)若∠C=90°,求证:△ABC的面积等于mn.倒过来思考呢?(2)若AC•BC=2mn,求证∠C=90°.改变一下条件……(3)若∠C=60°,用m、n表示△ABC的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)S△ABC=3mn;【解析】【分析】(1)设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,仿照例题利用勾股定理得(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,再根据S△ABC=AC×BC,即可证明S△ABC=mn.(2)由AC•BC=2mn,得x2+(m+n)x=mn,因此AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=AB2,利用勾股定理逆定理可得∠C=90°.(3)过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,根据条件求出AG、CG,又根据BG=BC-CG得到BG .在Rt△ABG中,根据勾股定理可得x2+(m+n)x=3mn,由此S△ABC=BC•AG=mn.【详解】设△ABC的内切圆分别与AC、BC相切于点E、F,CE的长为x,根据切线长定理,得:AE=AD=m、BF=BD=n、CF=CE=x,(1)如图1,在Rt△ABC中,根据勾股定理,得:(x+m)2+(x+n)2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=mn,所以S△ABC=AC•BC=(x+m)(x+n)=[x2+(m+n)x+mn]=(mn+mn)=mn;(2)由AC•BC=2mn,得:(x+m)(x+n)=2mn,整理,得:x2+(m+n)x=mn,∴AC2+BC2=(x+m)2+(x+n)2=2[x2+(m+n)x]+m2+n2=2mn+m2+n2=(m+n)2=AB2,根据勾股定理逆定理可得∠C=90°;(3)如图2,过点A作AG⊥BC于点G,在Rt△ACG中,AG=AC•sin60°=(x+m),CG=AC•cos60°=(x+m),∴BG=BC﹣CG=(x+n)﹣(x+m),在Rt△ABG中,根据勾股定理可得:[(x+m)]2+[(x+n)﹣(x+m)]2=(m+n)2,整理,得:x2+(m+n)x=3mn,∴S△ABC=BC•AG=×(x+n)•(x+m)=3x2+(m+n)x+mn]=3(3mn+mn)3.【点睛】本题考查了圆中的计算问题、与圆有关的位置关系以及直角三角形,注意掌握方程思想与数形结合思想的应用.10.如图,AB是⊙O的直径,∠ACB的平分线交AB于点D,交⊙O于点E,过点C作⊙O 的切线CP交BA的延长线于点P,连接AE.(1)求证:PC=PD;(2)若AC=5cm,BC=12cm,求线段AE,CE的长.【答案】(1)见解析 (2) EC=172AE=132【解析】试题分析:(1)如图1中,连接OC、OE.利用等角的余角相等,证明∠PCD=∠PDC即可;(2)如图2中.作EH⊥BC于H,EF⊥CA于F.首先证明Rt△AEF≌Rt△BEH,推出AF=BH,设AF=BH=x,再证明四边形CFEH是正方形,推出CF=CH,可得5+x=12﹣x,推出x=72,延长即可解决问题;试题解析:(1)证明:如图1中,连接OC、OE.∵AB直径,∴∠ACB=90°,∴CE平分∠ACB,∴∠ECA=∠ECB=45°,∴AE=BE,∴OE⊥AB,∴∠DOE=90°.∵PC是切线,∴OC⊥PC,∴∠PCO=90°.∵OC=OE,∴∠OCE=∠OEC.∵∠PCD+∠OCE=90°,∠ODE+∠OEC=90°,∠PDC=∠ODE,∴∠PCD=∠PDC,∴PC=PD.(2)如图2中.作EH⊥BC于H,EF⊥CA于F.∵CE平分∠ACB,EH⊥BC于H,EF⊥CA于F,∴EH=EF,∠EFA=∠EHB=90°.∵AE=BE,∴AE=BE,∴Rt△AEF≌Rt△BEH,∴AF=BH,设AF=BH=x.∵∠F=∠FCH=∠CHE=90°,∴四边形CFEH是矩形.∵EH=EF,∴四边形CFEH是正方形,∴CF=CH,∴5+x=12﹣x,∴x =72,∴CF =FE =172,∴EC CF =2,AE 点睛:本题考查了切线的性质、圆周角定理、勾股定理、垂径定理、正方形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.。
初三数学圆测试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 已知圆的半径为2,圆心在原点,下列哪个点在圆上?A. (3, 0)B. (2, 2)C. (2, 0)D. (0, 2)2. 圆的标准方程是 (x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2,其中a和b是圆心的坐标,r是半径。
如果圆心在(1, 1),半径为3,那么圆的方程是什么?A. (x-1)^2 + (y-1)^2 = 9B. (x+1)^2 + (y+1)^2 = 9C. (x-1)^2 + (y+1)^2 = 9D. (x+1)^2 + (y-1)^2 = 93. 已知圆的直径为6,那么圆的半径是多少?A. 3B. 6C. 9D. 124. 如果一个圆的半径为5,那么它的面积是多少?A. 25πB. 50πC. 75πD. 100π5. 圆的切线垂直于经过切点的半径,那么切线与半径的夹角是多少?A. 0°B. 90°C. 180°D. 360°6. 如果两个圆的半径分别为3和5,且它们外切,那么两圆心之间的距离是多少?A. 2B. 8C. 10D. 127. 圆的周长公式是C = 2πr,如果一个圆的周长为12π,那么它的半径是多少?A. 3B. 4C. 6D. 128. 已知圆的半径为4,圆心在点(2, 3),那么圆上一点(5, 7)到圆心的距离是多少?A. 3B. 4C. 5D. 69. 圆的面积公式是A = πr^2,如果一个圆的面积为16π,那么它的半径是多少?A. 2B. 3C. 4D. 510. 如果一个圆的半径为2,那么它的直径是多少?A. 4B. 6C. 8D. 10二、填空题(每题4分,共20分)1. 已知圆的半径为r,那么它的直径是________。
2. 圆的周长公式为C = 2πr,如果一个圆的半径为4,那么它的周长是________。
3. 圆的面积公式为A = πr^2,如果一个圆的半径为5,那么它的面积是________。
中考数学圆的综合综合题汇编及详细答案一、圆的综合1.如图,已知△ABC中,AC=BC,以BC为直径的⊙O交AB于E,过点E作EG⊥AC于G,交BC的延长线于F.(1)求证:AE=BE;(2)求证:FE是⊙O的切线;(3)若FE=4,FC=2,求⊙O的半径及CG的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3).【解析】(1)证明:连接CE,如图1所示:∵BC是直径,∴∠BEC=90°,∴CE⊥AB;又∵AC=BC,∴AE=BE.(2)证明:连接OE,如图2所示:∵BE=AE,OB=OC,∴OE是△ABC的中位线,∴OE∥AC,AC=2OE=6.又∵EG⊥AC,∴FE⊥OE,∴FE是⊙O的切线.(3)解:∵EF是⊙O的切线,∴FE2=FC•FB.设FC=x,则有2FB=16,∴FB=8,∴BC=FB﹣FC=8﹣2=6,∴OB=OC=3,即⊙O的半径为3;∴OE=3.∵OE∥AC,∴△FCG∽△FOE,∴,即,解得:CG=.点睛:本题利用了等腰三角形三线合一定理,三角形中位线的判定,切割线定理,以及勾股定理,还有平行线分线段成比例定理,切线的判定等知识.2.如图,AB为⊙O的直径,点D为AB下方⊙O上一点,点C为弧ABD的中点,连接CD,CA.(1)求证:∠ABD=2∠BDC;(2)过点C作CH⊥AB于H,交AD于E,求证:EA=EC;(3)在(2)的条件下,若OH=5,AD=24,求线段DE的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)见解析;(3)92DE =. 【解析】 【分析】(1)连接AD ,如图1,设∠BDC =α,∠ADC =β,根据圆周角定理得到∠CAB =∠BDC =α,由AB 为⊙O 直径,得到∠ADB =90°,根据余角的性质即可得到结论;(2)根据已知条件得到∠ACE =∠ADC ,等量代换得到∠ACE =∠CAE ,于是得到结论; (3)如图2,连接OC ,根据圆周角定理得到∠COB =2∠CAB ,等量代换得到∠COB =∠ABD ,根据相似三角形的性质得到OH =5,根据勾股定理得到AB =22AD BD +=26,由相似三角形的性质即可得到结论.【详解】(1)连接AD .如图1,设∠BDC =α,∠ADC =β, 则∠CAB =∠BDC =α,∵点C 为弧ABD 中点,∴¶AC =¶CD,∴∠ADC =∠DAC =β,∴∠DAB =β﹣α, ∵AB 为⊙O 直径,∴∠ADB =90°,∴α+β=90°,∴β=90°﹣α,∴∠ABD =90°﹣∠DAB =90°﹣(β﹣α),∴∠ABD =2α,∴∠ABD =2∠BDC ;(2)∵CH ⊥AB ,∴∠ACE +∠CAB =∠ADC +∠BDC =90°, ∵∠CAB =∠CDB ,∴∠ACE =∠ADC , ∵∠CAE =∠ADC ,∴∠ACE =∠CAE ,∴AE =CE ; (3)如图2,连接OC ,∴∠COB =2∠CAB , ∵∠ABD =2∠BDC ,∠BDC =∠CAB ,∴∠COB =∠ABD , ∵∠OHC =∠ADB =90°,∴△OCH ∽△ABD ,∴12OH OC BD AB ==, ∵OH =5,∴BD =10,∴AB 22AD BD +,∴AO =13,∴AH =18,∵△AHE ∽△ADB ,∴AH AE AD AB =,即1824=26AE ,∴AE =392,∴DE =92.【点睛】本题考查了垂径定理,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.3.不用圆规、三角板,只用没有刻度的直尺,用连线的方法在图1、2中分别过圆外一点A作出直径BC所在射线的垂线.【答案】画图见解析.【解析】【分析】根据直角所对的圆周角是直角,构造直角三角形,利用直角三角形性质可画出垂线;或结合圆的轴对称性质也可以求出垂线.【详解】解:画图如下:【点睛】本题考核知识点:作垂线.解题关键点:结合圆的性质和直角三角形性质求出垂线.4.如图,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC为⊙O的直径,过点C作AC的垂线交AD 的延长线于点E,点F为CE的中点,连接DB, DF.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若DB平分∠ADC,AB=52AD,∶DE=4∶1,求DE的长.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】分析:(1)直接利用直角三角形的性质得出DF=CF=EF,再求出∠FDO=∠FCO=90°,得出答案即可;(2)首先得出AB=BC即可得出它们的长,再利用△ADC~△ACE,得出AC2=AD•AE,进而得出答案.详解:(1)连接OD.∵OD=CD,∴∠ODC=∠OCD.∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠EDC=90°.∵点F为CE的中点,∴DF=CF=EF,∴∠FDC=∠FCD,∴∠FDO=∠FCO.又∵AC⊥CE,∴∠FDO=∠FCO=90°,∴DF是⊙O的切线.(2)∵AC为⊙O的直径,∴∠ADC=∠ABC=90°.∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB,∴¶AB=¶BC,∴BC=AB=52.在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=100.又∵AC⊥CE,∴∠ACE=90°,∴△ADC~△ACE,∴ACAD =AEAC,∴AC2=AD•AE.设DE为x,由AD:DE=4:1,∴AD=4x,AE=5x,∴100=4x•5x,∴x=5,∴DE=5.点睛:本题主要考查了切线的判定以及相似三角形的判定与性质,正确得出AC2=AD•AE是解题的关键.5.如图AB是△ABC的外接圆⊙O的直径,过点C作⊙O的切线CM,延长BC到点D,使CD=BC,连接AD交CM于点E,若⊙OD半径为3,AE=5,(1)求证:CM⊥AD;(2)求线段CE的长.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】分析:(1)连接OC,根据切线的性质和圆周角定理证得AC垂直平分BD,然后根据平行线的判定与性质证得结论;(2)根据相似三角形的判定与性质证明求解即可.详解:证明:(1)连接OC∵CM切⊙O于点C,∴∠OCE=90°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CD=BC,∴AC垂直平分BD,∴AB=AD,∴∠B=∠D∵∠B=∠OCB∴∠D=∠OCB∴OC∥AD∴∠CED=∠OCE=90°∴CM⊥AD.(2)∵OA=OB,BC=CD∴OC=1AD2∴AD=6∴DE=AD-AE=1易证△CDE ~△ACE∴CE DEAE CE = ∴CE 2=AE×DE∴CE=5点睛:此题主要考查了切线的性质和相似三角形的判定与性质的应用,灵活判断边角之间的关系是解题关键,是中档题.6.如图,已知⊙O 的半径为1,PQ 是⊙O 的直径,n 个相同的正三角形沿PQ 排成一列,所有正三角形都关于PQ 对称,其中第一个△A 1B 1C 1的顶点A 1与点P 重合,第二个△A 2B 2C 2的顶点A 2是B 1C 1与PQ 的交点,…,最后一个△A n B n C n 的顶点B n 、C n 在圆上.如图1,当n=1时,正三角形的边长a 1=_____;如图2,当n=2时,正三角形的边长a 2=_____;如图3,正三角形的边长a n =_____(用含n 的代数式表示).3831343n 【解析】分析:(1)设PQ 与11B C 交于点D ,连接1B O ,得出OD=1A D -O 1A ,用含1a 的代数式表示OD ,在△O 1B D 中,根据勾股定理求出正三角形的边长1a ;(2)设PQ 与2B 2C 交于点E ,连接2B O ,得出OE=1A E-O 1A ,用含2a 的代数式表示OE ,在△O 2B E 中,根据勾股定理求出正三角形的边长2a ;(3)设PQ 与n B n C 交于点F ,连接n B O ,得出OF=1A F-O 1A ,用含an 的代数式表示OF ,在△O n B F 中,根据勾股定理求出正三角形的边长an . 本题解析:(1)易知△A 1B 1C 1的高为323 ∴a 13.(2)设△A 1B 1C 1的高为h ,则A 2O =1-h ,连结B 2O ,设B 2C 2与PQ 交于点F ,则有OF =2h -1.∵B 2O 2=OF 2+B 2F 2,∴1=(2h -1)2+2212a ⎛⎫ ⎪⎝⎭.∵h=32a2,∴1=(3a2-1)2+14a22,解得a2=83.(3)同(2),连结B n O,设B n C n与PQ交于点F,则有B n O2=OF2+B n F2,即1=(nh-1)2+2 12na⎛⎫ ⎪⎝⎭.∵h=3a n,∴1=14a n2+2312nna⎛⎫-⎪⎪⎝⎭,解得a n=43n.7.如图,△ABC内接于⊙O,弦AD⊥BC垂足为H,∠ABC=2∠CAD.(1)如图1,求证:AB=BC;(2)如图2,过点B作BM⊥CD垂足为M,BM交⊙O于E,连接AE、HM,求证:AE∥HM;(3)如图3,在(2)的条件下,连接BD交AE于N,AE与BC交于点F,若NH=25,AD=11,求线段AB的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)AB的长为10.【解析】分析:(1)根据题意,设∠CAD=a,然后根据直角三角形的两锐角互余的关系,推导出∠BAC=∠ACB,再根据等角对等边得证结论;(2)延长AD、BM交于点N,连接ED.根据圆周角定理得出∠N=∠DEN=∠BAN,进而根据等角对等边,得到DE=DN,BA=BN,再根据等腰三角形和直角三角形的性质,求得MH∥AE;(3)连接CE,根据(2)的结论,由三角形全等的判定与性质证得HF=HC,然后结合勾股定理求出AC2-AH2=CD2-DH2,解得CD=5,CH=4,AH=8,最后根据锐角三角函数的性质得到AB.详解:(1)证明:设∠CAD=a,则∠ABC=2a,∠C=90°-a,∠BAD=90°-2a,∴∠BAC=90°-2a+a=90°-a∴∠BAC=∠ACB.∴AB=BC(2)证明:延长AD 、BM 交于点N ,连接ED. ∵∠DEN=∠DAB,∠N=∠BCD,∠BCD=∠BAN∴∠N=∠DEN=∠BAN ∴DE=DN,BA=BN 又∵BH ⊥AN,DM ⊥EN ∴EM=NM,HN=HA,∴MH ∥AE (3)连接CE.∠BDA=∠BCA,∠BDM=∠BAC,由(1)知∠BCA=∠BAC ∴∠BDA=∠BDM,∴△BDM ≌△BDH, ∴DH=MH,∠MBD=∠HBD,∴BD ⊥MH 又∵MH ∥AE,∴BD ⊥EF,∴△FNB ≌△ENB, 同理可证△AFH ≌△ACH,∴HF=HC,又∵FN=NE∴NH ∥EC,EC=2NH,又∵NH=25∴EC=45∠EAC=2∠AEC=2a=∠ABC,可证弧AC=弧EC, ∴AC=EC=5 设HD=x ,AH=11-x ,∵∠ADC=2∠CAD,翻折△CHD 至△CHG,可证CG=CD=AG AH=CD+DH,CD=AH-DH=11-x-x=11-2x又∵AC 2-AH 2=CD 2-DH 2,∴(52-(11-x)2=(11-2x)2-x 2 ∴x 1=3,x 2=272(舍去)∴CD=5,CH=4,AH=8. 又∵tan2AH CHa BH DH==,∴BH=6 ∴22226810BM AH +=+= 点睛:此题主要考查了圆的综合,结合圆周角定理,勾股定理,全等三角形的判定与性质,解直角三角形的性质,综合性比较强,灵活添加辅助线,构造方程求解是解题关键.8.如图.在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AB=30cm,点P在AB上,AP=10cm,点E从点P 出发沿线段PA以2c m/s的速度向点A运动,同时点F从点P出发沿线段PB以1c m/s的速度向点B运动,点E到达点A后立刻以原速度沿线段AB向点B运动,在点E、F运动过程中,以EF为边作正方形EFGH,使它与△ABC在线段AB的同侧,设点E、F运动的时间为t (s)(0<t<20).(1)当点H落在AC边上时,求t的值;(2)设正方形EFGH与△ABC重叠部分的面积为S.①试求S关于t的函数表达式;②以点C为圆心,12t为半径作⊙C,当⊙C与GH所在的直线相切时,求此时S的值.【答案】(1)t=2s或10s;(2)①S=2229?(02)75050(210)240400?(1020)t tt t tt t t⎧<≤⎪⎪-+-<≤⎨⎪-+<<⎪⎩;②100cm2.【解析】试题分析:(1)如图1中,当0<t≤5时,由题意AE=EH=EF,即10﹣2t=3t,t=2;如图2中,当5<t<20时,AE=HE,2t﹣10=10﹣(2t﹣10)+t,t=10;(2)分四种切线讨论a、如图3中,当0<t≤2时,重叠部分是正方形EFGH,S=(3t)2=9t2.b、如图4中,当2<t≤5时,重叠部分是五边形EFGMN.c、如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN.d、如图6中,当10<t<20时,重叠部分是正方形EFGH.分别计算即可;②分两种情形分别列出方程即可解决问题.试题解析:解:(1)如图1中,当0<t≤5时,由题意得:AE=EH=EF,即10﹣2t=3t,t=2如图2中,当5<t<20时,AE=HE,2t﹣10=10﹣(2t﹣10)+t,t=10.综上所述:t=2s或10s时,点H落在AC边上.(2)①如图3中,当0<t≤2时,重叠部分是正方形EFGH,S=(3t)2=9t2如图4中,当2<t≤5时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(3t)2﹣12(5t﹣10)2=﹣72t2+50t﹣50.如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(20﹣t)2﹣12(30﹣3t)2=﹣72t2+50t﹣50.如图6中,当10<t<20时,重叠部分是正方形EFGH,S=(20﹣t)2=t2﹣40t+400.综上所述:S=2229?(02)75050(210) 240400?(1020)t tt t tt t t⎧<≤⎪⎪-+-<≤⎨⎪-+<<⎪⎩.②如图7中,当0<t≤5时,12t+3t=15,解得:t=307,此时S=100cm2,当5<t<20时,12t+20﹣t=15,解得:t=10,此时S=100.综上所述:当⊙C与GH所在的直线相切时,求此时S的值为100cm2点睛:本题考查了圆综合题、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、切线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,注意不能漏解,属于中考压轴题.9.四边形ABCD内接于⊙O,点E为AD上一点,连接AC,CB,∠B=∠AEC.(1)如图1,求证:CE=CD;(2)如图2,若∠B+∠CAE=120°,∠ACD=2∠BAC,求∠BAD的度数;(3)如图3,在(2)的条件下,延长CE交⊙O于点G,若tan∠53,EG=2,求AE的长.【答案】(1)见解析;(2)60°;(3)7.【解析】试题分析:(1)利用圆的内接四边形定理得到∠CED=∠CDE.(2) 作CH⊥DE于H, 设∠ECH=α,由(1)CE=CD,用α表示∠CAE,∠BAC,而∠BAD=∠BAC+∠CAE.(3)连接AG,作GN⊥AC,AM⊥EG,先证明∠CAG=∠BAC,设NG=53m,可得AN=11m,利用直角n AGM,n AEM,勾股定理可以算出m的值并求出AE长.试题解析:(1)解:证明:∵四边形ABCD内接于⊙O.∴∠B+∠D=180°,∵∠B=∠AEC,∴∠AEC+∠D=180°,∵∠AEC+∠CED=180°,∴∠D=∠CED,∴CE=CD.(2)解:作CH⊥DE于H.设∠ECH=α,由(1)CE=CD,∴∠ECD=2α,∵∠B=∠AEC,∠B+∠CAE=120°,∴∠CAE+∠AEC=120°,∴∠ACE=180°﹣∠AEC﹣∠ACE=60°,∴∠CAE=90°﹣∠ACH=90°﹣(60°+α)=30°﹣α,∠ACD=∠ACH+∠HCD=60°+2α,∵∠ACD=2∠BAC,∴∠BAC=30°+α,∴∠BAD =∠BAC +∠CAE =30°+α+30°﹣α=60°.(3)解:连接AG ,作GN ⊥AC ,AM ⊥EG ,∵∠CED =∠AEG ,∠CDE =∠AGE ,∠CED =∠CDE ,∴∠AEG =∠AGE ,∴AE =AG ,∴EM=MG =12EG =1, ∴∠EAG =∠ECD =2α,∴∠CAG =∠CAD +∠DAG =30°﹣α+2α=∠BAC ,∵tan ∠BAC =53, ∴设NG=53m ,可得AN =11m ,AG =22AG AM -=14m , ∵∠ACG =60°,∴CN=5m ,AM =83m ,MG =22AG AM -=2m =1, ∴m =12, ∴CE=CD =CG ﹣EG =10m ﹣2=3, ∴AE =22AM EM +=221+43()=7.10.如图1,四边形ABCD 为⊙O 内接四边形,连接AC 、CO 、BO ,点C 为弧BD 的中点. (1)求证:∠DAC=∠ACO+∠ABO ;(2)如图2,点E 在OC 上,连接EB ,延长CO 交AB 于点F ,若∠DAB=∠OBA+∠EBA .求证:EF=EB ;(3)在(2)的条件下,如图3,若OE+EB=AB ,CE=2,AB=13,求AD 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)AD=7.【解析】试题分析:(1)如图1中,连接OA ,只要证明∠CAB=∠1+∠2=∠ACO+∠ABO ,由点C 是»BD中点,推出»»CD CB = ,推出∠BAC=∠DAC ,即可推出∠DAC=∠ACO+∠ABO ; (2)想办法证明∠EFB=∠EBF 即可;(3)如图3中,过点O 作OH ⊥AB ,垂足为H ,延长BE 交HO 的延长线于G ,作BN ⊥CF 于N ,作CK ⊥AD 于K ,连接OA .作CT ∠⊥AB 于T .首先证明△EFB 是等边三角形,再证明△ACK ≌△ACT ,Rt △DKC ≌Rt △BTC ,延长即可解决问题;试题解析:(1)如图1中,连接OA ,∵OA=OC ,∴∠1=∠ACO ,∵OA=OB ,∴∠2=∠ABO ,∴∠CAB=∠1+∠2=∠ACO+∠ABO ,∵点C 是BD u u u r 中点,∴CD CB =u u u r u u u r,∴∠BAC=∠DAC ,∴∠DAC=∠ACO+∠ABO .(2)如图2中,∵∠BAD=∠BAC+∠DAC=2∠CAB ,∠COB=2∠BAC ,∴∠BAD=∠BOC ,∵∠DAB=∠OBA+∠EBA ,∴∠BOC=∠OBA+∠EBA ,∴∠EFB=∠EBF ,∴EF=EB .(3)如图3中,过点O 作OH ⊥AB ,垂足为H ,延长BE 交HO 的延长线于G ,作BN ⊥CF 于N ,作CK ⊥AD 于K ,连接OA .作CT ∠⊥AB 于T .∵∠EBA+∠G=90°,∠CFB+∠HOF=90°,∵∠EFB=∠EBF ,∴∠G=∠HOF ,∵∠HOF=∠EOG ,∴∠G=∠EOG ,∴EG=EO ,∵OH ⊥AB ,∴AB=2HB ,∵OE+EB=AB ,∴GE+EB=2HB ,∴GB=2HB ,∴cos ∠GBA=12HB GB = ,∴∠GBA=60°, ∴△EFB 是等边三角形,设HF=a , ∵∠FOH=30°,∴OF=2FH=2a , ∵AB=13,∴EF=EB=FB=FH+BH=a+132, ∴OE=EF ﹣OF=FB ﹣OF=132﹣a ,OB=OC=OE+EC=132﹣a+2=172﹣a , ∵NE=12EF=12a+134, ∴ON=OE=EN=(132﹣a )﹣(12a+134)=134﹣32a , ∵BO 2﹣ON 2=EB 2﹣EN 2, ∴(172﹣a )2﹣(134﹣32a )2=(a+132)2﹣(12a+134)2, 解得a=32或﹣10(舍弃), ∴OE=5,EB=8,OB=7, ∵∠K=∠ATC=90°,∠KAC=∠TAC ,AC=AC ,∴△ACK ≌△ACT ,∴CK=CT ,AK=AT , ∵CD CB =u u u r u u u r ,∴DC=BC ,∴Rt △DKC ≌Rt △BTC ,∴DK=BT ,∵FT=12FC=5,∴DK=TB=FB ﹣FT=3,∴AK=AT=AB ﹣TB=10,∴AD=AK ﹣DK=10﹣3=7.11.如图,AC 是⊙O 的直径,OB 是⊙O 的半径,PA 切⊙O 于点A ,PB 与AC 的延长线交于点M ,∠COB =∠APB .(1)求证:PB 是⊙O 的切线;(2)当MB =4,MC =2时,求⊙O 的半径.【答案】(1)证明见解析;(2)3.【解析】【分析】(1)根据题意∠M +∠P =90°,而∠COB =∠APB ,所以有∠M +∠COB =90°,即可证明PB是⊙O 的切线.(2)设圆的半径为r ,则OM =r +2,BM=4,OB =r ,再根据勾股定理列方程便可求出r .【详解】证明:(1)∵AC 是⊙O 的直径,PA 切⊙O 于点A ,∴PA ⊥OA∴在Rt △MAP 中,∠M +∠P =90°,而∠COB =∠APB ,∴∠M +∠COB =90°,∴∠OBM =90°,即OB ⊥BP ,∴PB 是⊙O 的切线;(2)设⊙O 的半径为r ,2OM r ∴=+ ,OB r = ,4BM =OBM ∆Q 为直角三角形∴222OM OB BM =+ ,即222(2)+4r r +=解得:r =3,∴⊙O 的半径为3.【点睛】本题主要考查圆的切线问题,证明圆的切线有两种思路一种是证明连线是半径,另一种是证明半径垂直.12.如图,PA 切⊙O 于点A ,射线PC 交⊙O 于C 、B 两点,半径OD ⊥BC 于E ,连接BD 、DC 和OA ,DA 交BP 于点F ;(1)求证:∠ADC+∠CBD =12∠AOD ; (2)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中相等的线段.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;【解析】【分析】()1根据垂径定理得到BD CD =n n ,根据等腰三角形的性质得到()111809022ODA AOD AOD ∠=-∠=-∠o o ,即可得到结论; ()2根据垂径定理得到BE CE =,BD CD =n n ,根据等腰三角形的性质得到ADO OAD ∠=∠,根据切线的性质得到90PAO ∠=o ,求得90OAD DAP ∠+∠=o ,推出PAF PFA ∠=∠,根据等腰三角形的判定定理即可得到结论.【详解】()1证明:OD BC ⊥Q ,BD CD ∴=n n, CBD DCB ∴∠=∠,90DFE EDF ∠+∠=o Q ,90EDF DFE ∴∠=-∠o ,OD OA =Q ,()111809022ODA AOD AOD ∴∠=-∠=-∠o o , 190902DFE AOD ∴-∠=-∠o o , 12DEF AOD ∴∠=∠, DFE ADC DCB ADC CBD ∠=∠+∠=∠+∠Q ,12ADC CBD AOD ∴∠+∠=∠; ()2解:OD BC ⊥Q ,BE CE ∴=,BD CD =n n,BD CD ∴=,OA OD Q =,ADO OAD ∴∠=∠,PA Q 切O e 于点A ,90PAO ∴∠=o ,90OAD DAP ∴∠+∠=o , PFA DFE ∠=∠Q ,90PFA ADO ∴∠+∠=o ,PAF PFA ∴∠=∠,PA PF ∴=.【点睛】本题考查了切线的性质,等腰三角形的判定和性质,垂径定理,圆周角定理,正确的识别图形是解题的关键.13.如图1,AB 为半圆O 的直径,半径OP ⊥AB ,过劣弧AP 上一点D 作DC ⊥AB 于点C .连接DB ,交OP 于点E ,∠DBA =22.5°.⑴ 若OC =2,则AC 的长为 ;⑵ 试写出AC 与PE 之间的数量关系,并说明理由;⑶ 连接AD 并延长,交OP 的延长线于点G ,设DC =x ,GP =y ,请求出x 与y 之间的等量关系式. (请先补全图形,再解答)【答案】⑴ 222-;⑵ 见解析;⑶ y =2x【解析】【分析】(1)如图,连接OD ,则有∠AOD=45°,所以△DOC 为等腰直角三角形,又OC=2,所以DO=AO=22,故可求出AC 的长;(2)连接AD ,DP ,过点D 作DF ⊥OP ,垂足为点F . 证AC=PF 或AC=EF ,证DP=DE证PF=EF=12PE ,故可证出PE =2AC ; (3)首先求出22OD CD x ==,再求AB=22x ,再证△DGE ≌△DBA,得GE =AB =22x ,由PE=2AC 得PE =2(2)x x -,再根据GP =GE -PE 可求结论.【详解】(1)连接OD ,如图,∵∠B=22.5°,∴∠DOC=45°,∵DC ⊥AB∴△DOC 为等腰直角三角形,∵OC=2,∴2∴,∴AC=AO-OC=2.⑵连接AD,DP,过点D作DF⊥OP,垂足为点F.∵OP⊥AB,∴∠POD=∠DOC=45°,∴AD=PD,∵△DOC为等腰直角三角形,∴DC=CO,易证DF=CO,∴DC=DF,∴Rt△DAC≌Rt△DPF,∴PF=AC,∵DO=AO,∠DOA=45°∴∠DAC=67.5°∴∠DPE=67.5°,∵OD=OB,∠B=22.5°,∴∠ODE=22.5°∴∠DEP=22.5°+45°=67.5°∴∠DEP=∠DPE∴PF=EF=1PE2∴PE=2AC(3)如图2,由∠DCO=90°,∠DOC=45°得OD==∴AB=2OD=∵AB是直径,∴∠ADB=∠EDG=90°,由(2)得AD=ED,∠DEG=∠DAC∴△DGE≌△DBA∴GE=AB=∵PE=2AC∴PE=2)x--∴GP=GE-PE=-)x即:y=2x【点睛】本题是一道圆的综合题,涵盖的知识点较多,难度较大,主要考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形全等的判定与性质等知识,熟练掌握并运用这些知识是解题的关键. 14.如图1,D是⊙O的直径BC上的一点,过D作DE⊥BC交⊙O于E、N,F是⊙O上的一点,过F的直线分别与CB、DE的延长线相交于A、P,连结CF交PD于M,∠C=12∠P . (1)求证:PA 是⊙O 的切线;(2)若∠A =30°,⊙O 的半径为4,DM =1,求PM 的长;(3)如图2,在(2)的条件下,连结BF 、BM ;在线段DN 上有一点H ,并且以H 、D 、C 为顶点的三角形与△BFM 相似,求DH 的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)PM =43﹣2;(3)满足条件的DH 的值为632- 或122311+. 【解析】【分析】(1)如图1中,作PH ⊥FM 于H .想办法证明∠PFH=∠PMH ,∠C=∠OFC ,再根据等角的余角相等即可解决问题;(2)解直角三角形求出AD ,PD 即可解决问题;(3)分两种情形①当△CDH ∽△BFM 时,DH CD FM BF =. ②当△CDH ∽△MFB 时,DH CD FB MF=,分别构建方程即可解决问题; 【详解】(1)证明:如图1中,作PH ⊥FM 于H .∵PD ⊥AC ,∴∠PHM =∠CDM =90°,∵∠PMH =∠DMC ,∴∠C =∠MPH ,∵∠C =12∠FPM ,∴∠HPF =∠HPM , ∵∠HFP+∠HPF =90°,∠HMP+∠HPM =90°,∴∠PFH =∠PMH ,∵OF =OC ,∴∠C =∠OFC ,∵∠C+∠CMD =∠C+∠PMF =∠C+∠PFH =90°,∴∠OFC+∠PFC =90°,∴∠OFP =90°,∴直线PA 是⊙O 的切线.(2)解:如图1中,∵∠A =30°,∠AFO =90°,∴∠AOF =60°,∵∠AOF =∠OFC+∠OCF ,∠OFC =∠OCF ,∴∠C =30°,∵⊙O 的半径为4,DM =1,∴OA =2OF =8,CD =3DM =3 ,∴OD =OC ﹣CD =4﹣3 ,∴AD =OA+OD =8+4﹣3 =12﹣3 ,在Rt △ADP 中,DP =AD•tan30°=(12﹣3 )×3 =43 ﹣1, ∴PM =PD ﹣DM =4 3﹣2.(3)如图2中,由(2)可知:BF =12BC =4,FM 3BF =3,CM =2DM =2,CD 3 , ∴FM =FC ﹣CM =3﹣2,①当△CDH ∽△BFM 时,DH CD FM BF = , ∴3432=- ,∴DH 63- ②当△CDH ∽△MFB 时,DH CD FB MF =,∴34432DH =- ,∴DH =1223+ , ∵DN =()22443833--=- ,∴DH <DN ,符合题意,综上所述,满足条件的DH 的值为63- 或1223+. 【点睛】本题考查圆综合题、切线的判定、解直角三角形、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会用分类讨论的思想思考问题.15.如图,是大半圆的直径,是小半圆的直径,点是大半圆上一点,与小半圆交于点,过点作于点. (1)求证:是小半圆的切线; (2)若,点在上运动(点不与两点重合),设,. ①求与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;②当时,求两点之间的距离.【答案】(1)见解析;(2)①,,②两点之间的距离为或.【解析】【分析】 (1)连接CO 、CM ,只需证到CD ⊥CM .由于CD ⊥OP ,只需证到CM ∥OP ,只需证到CM 是△AOP 的中位线即可.(2)①易证△ODC ∽△CDP ,从而得到CD 2=DP•OD ,进而得到y 与x 之间的函数关系式.由于当点P 与点A 重合时x=0,当点P 与点B 重合时x=4,点P 在大半圆O 上运动(点P 不与A ,B 两点重合),因此自变量x 的取值范围为0<x <4.②当y=3时,得到-x 2+4x=3,求出x .根据x 的值可求出CD 、PD 的值,从而求出∠CPD ,运用勾股定理等知识就可求出P ,M 两点之间的距离.【详解】(1)连接,如图1所示∵是小半圆的直径,∴即∵∴∵∴∴,∵∴,∴∴.,即∵经过半径的外端,且∴直线是小半圆的切线.(2)①∵,,∴∴∴∽∴∴∵,,,∴当点与点重合时,;当点与点重合时,∵点在大半圆上运动(点不与两点重合),∴∴与之间的函数关系式为,自变量的取值范围是.②当时,解得,Ⅰ当时,如图2所示在中,∵,∴,∴∵,∴是等边三角形∵∴∴.Ⅱ当时,如图3所示,同理可得∵∴∴过点作,垂足为,连接,如图3所示∵,∴同理在中,∵,∴综上所述,当时,两点之间的距离为或.【点睛】考查了切线的判定、平行线的判定与性质、等边三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、特殊角的三角函数值、勾股定理等知识,综合性比较强.。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在平面直角坐标系xoy中,E(8,0),F(0 , 6).(1)当G(4,8)时,则∠FGE= °(2)在图中的网格区域内找一点P,使∠FPE=90°且四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形.要求:写出点P点坐标,画出过P点的分割线并指出分割线(不必说明理由,不写画法).【答案】(1)90;(2)作图见解析,P(7,7),PH是分割线.【解析】试题分析:(1)根据勾股定理求出△FEG的三边长,根据勾股定理逆定理可判定△FEG是直角三角形,且∠FGE="90" °.(2)一方面,由于∠FPE=90°,从而根据直径所对圆周角直角的性质,点P在以EF为直径的圆上;另一方面,由于四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形,从而OP是正方形的对角线,即点P在∠FOE的角平分线上,因此可得P(7,7),PH是分割线.试题解析:(1)连接FE,∵E(8,0),F(0 , 6),G(4,8),∴根据勾股定理,得FG=,EG=,FE=10.∵,即.∴△FEG是直角三角形,且∠FGE=90 °.(2)作图如下:P(7,7),PH是分割线.考点:1.网格问题;2.勾股定理和逆定理;3.作图(设计);4.圆周角定理.2.如图,AB是⊙O的直径,PA是⊙O的切线,点C在⊙O上,CB∥PO.(1)判断PC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AB=6,CB=4,求PC的长.【答案】(1)PC是⊙O的切线,理由见解析;(235 2【解析】试题分析:(1)要证PC是⊙O的切线,只要连接OC,再证∠PCO=90°即可.(2)可以连接AC,根据已知先证明△ACB∽△PCO,再根据勾股定理和相似三角形的性质求出PC的长.试题解析:(1)结论:PC是⊙O的切线.证明:连接OC∵CB∥PO∴∠POA=∠B,∠POC=∠OCB∵OC=OB∴∠OCB=∠B∴∠POA=∠POC又∵OA=OC,OP=OP∴△APO≌△CPO∴∠OAP=∠OCP∵PA是⊙O的切线∴∠OAP=90°∴∠OCP=90°∴PC是⊙O的切线.(2)连接AC∵AB是⊙O的直径∴∠ACB=90°(6分)由(1)知∠PCO=90°,∠B=∠OCB=∠POC∵∠ACB=∠PCO∴△ACB∽△PCO∴∴.点睛:本题考查了切线的判定.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.同时考查了勾股定理和相似三角形的性质.3.如图,AB是圆O的直径,射线AM⊥AB,点D在AM上,连接OD交圆O于点E,过点D作DC=DA交圆O于点C(A、C不重合),连接O C、BC、CE.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若圆O的直径等于2,填空:①当AD=时,四边形OADC是正方形;②当AD=时,四边形OECB是菱形.【答案】(1)见解析;(2)①1;②3.【解析】试题分析:(1)依据SSS证明△OAD≌△OCD,从而得到∠OCD=∠OAD=90°;(2)①依据正方形的四条边都相等可知AD=OA;②依据菱形的性质得到OE=CE,则△EOC为等边三角形,则∠CEO=60°,依据平行线的性质可知∠DOA=60°,利用特殊锐角三角函数可求得AD的长.试题解析:解:∵AM⊥AB,∴∠OAD=90°.∵OA=OC,OD=OD,AD=DC,∴△OAD≌△OCD,∴∠OCD=∠OAD=90°.∴OC⊥CD,∴CD是⊙O的切线.(2)①∵当四边形OADC是正方形,∴AO=AD=1.故答案为:1.②∵四边形OECB是菱形,∴OE=CE.又∵OC=OE,∴OC=OE=CE.∴∠CEO=60°.∵CE∥AB,∴∠AOD=60°.在Rt△OAD中,∠AOD=60°,AO=1,∴AD=.故答案为:.点睛:本题主要考查的是切线的性质和判定、全等三角形的性质和判定、菱形的性质、等边三角形的性质和判定,特殊锐角三角函数值的应用,熟练掌握相关知识是解题的关键.4.如图,在直角坐标系中,⊙M经过原点O(0,0),点A(6,0)与点B(0,-2),点D 在劣弧OA上,连结BD交x轴于点C,且∠COD=∠CBO.(1)求⊙M的半径;(2)求证:BD平分∠ABO;(3)在线段BD的延长线上找一点E,使得直线AE恰为⊙M的切线,求此时点E的坐标.【答案】(1)M的半径r2;(2)证明见解析;(3)点E的坐标为(2632).【解析】试题分析:根据点A和点B的坐标得出OA和OB的长度,根据Rt△AOB的勾股定理得出AB的长度,然后得出半径;根据同弧所对的圆周角得出∠ABD=∠COD,然后结合已知条件得出角平分线;根据角平分线得出△ABE≌△HBE,从而得出2,从而求出OH 的长度,即点E的纵坐标,根据Rt△AOB的三角函数得出∠ABO的度数,从而得出∠CBO 的度数,然后根据Rt△HBE得出HE的长度,即点E的横坐标.试题解析:(1)∵点A6,0),点B为(02)∴62∴根据Rt△AOB的勾股定理可得:2∴M的半径r=122.(2)根据同弧所对的圆周角相等可得:∠ABD=∠COD ∵∠COD=∠CBO ∴∠ABD=∠CBO ∴BD 平分∠ABO(3)如图,由(2)中的角平分线可得△ABE ≌△HBE ∴BH=BA=22∴OH=22-2=2在Rt △AOB 中,3OA OB=∴∠ABO=60° ∴∠CBO=30° 在Rt △HBE 中,HE=263=∴点E 的坐标为(26,2)考点:勾股定理、角平分线的性质、圆的基本性质、三角函数.5.如图,已知AB 是⊙O 的直径,P 是BA 延长线上一点,PC 切⊙O 于点C ,CD ⊥AB ,垂足为D .(1)求证:∠PCA =∠ABC ;(2)过点A 作AE ∥PC 交⊙O 于点E ,交CD 于点F ,交BC 于点M ,若∠CAB =2∠B ,CF 3【答案】(1)详见解析;(2633π-. 【解析】【分析】(1)如图,连接OC ,利用圆的切线的性质和直径对应的圆周角是直角可得∠PCA=∠OCB ,利用等量代换可得∠PCA=∠ABC.(2)先求出△OCA 是等边三角形,在利用三角形的等边对等角定理求出FA=FC 和CF=FM,然后分别求出AM 、AC 、MO 、CD 的值,分别求出0A E S ∆、BOE S 扇形 、ABM S ∆ 的值,利用0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形,然后通过计算即可解答.【详解】解:(1)证明:连接OC,如图,∵PC切⊙O于点C,∴OC⊥PC,∴∠PCA+∠ACO=90º,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ACO+OCB=90º∴∠PCA=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∴∠PCA=∠ABC;(2)连接OE,如图,∵△ACB中,∠ACB=90º,∠CAB=2∠B,∴∠B=30º,∠CAB=60º,∴△OCA是等边三角形,∵CD⊥AB,∴∠ACD+∠CAD=∠CAD+∠ABC=90º,∴∠ACD=∠B=30º,∵PC∥AE,∴∠PCA=∠CAE=30º,∴FC=FA,同理,CF=FM,∴AM=2CF=23,Rt△ACM中,易得AC=23×3=3=OC,∵∠B=∠CAE=30º,∴∠AOC=∠COE=60º,∴∠EOB=60º,∴∠EAB=∠ABC=30º,∴MA=MB,连接OM,EG⊥AB交AB于G点,如图所示,∵OA=OB,∴MO⊥AB,∴MO=3∵△CDO≌△EDO(AAS),∴332∴1332ABM S AB MO ∆=⨯=, 同样,易求934AOE S ∆=, 260333602BOE S ππ⨯==扇形 ∴0A E ABM BOE S S S S ∆∆=+-阴影部分扇形=93363333424ππ-+-=. 【点睛】本题考查了切线的性质、解直角三角形、扇形面积和识图的能力,综合性较强,有一定难度,熟练掌握定理并准确识图是解题的关键.6.如图,在Rt △ABC 中,点O 在斜边AB 上,以O 为圆心,OB 为半径作圆,分别与BC ,AB 相交于点D ,E ,连接AD .已知∠CAD =∠B .(1)求证:AD 是⊙O 的切线;(2)若CD =2,AC =4,BD =6,求⊙O 的半径.【答案】(1)详见解析;(2)35. 【解析】【分析】 (1)解答时先根据角的大小关系得到∠1=∠3,根据直角三角形中角的大小关系得出OD ⊥AD ,从而证明AD 为圆O 的切线;(2)根据直角三角形勾股定理和两三角形相似可以得出结果【详解】(1)证明:连接OD ,∵OB =OD ,∴∠3=∠B ,∵∠B =∠1,∴∠1=∠3,在Rt△ACD中,∠1+∠2=90°,∴∠4=180°﹣(∠2+∠3)=90°,∴OD⊥AD,则AD为圆O的切线;(2)过点O作OF⊥BC,垂足为F,∵OF⊥BD∴DF=BF=12BD=3∵AC=4,CD=2,∠ACD=90°∴AD=22AC CD=25∵∠CAD=∠B,∠OFB=∠ACD=90°∴△BFO∽△ACD∴BFAC = OB AD即34=25∴OB=352∴⊙O的半径为352.【点睛】此题重点考查学生对直线与圆的位置关系,圆的半径的求解,掌握勾股定理,两三角形相似的判定条件是解题的关键7.(问题情境)如图1,点E是平行四边形ABCD的边AD上一点,连接BE、CE.求证:BCE 1S2=S平行四边形ABCD.(说明:S表示面积)请以“问题情境”为基础,继续下面的探究(探究应用1)如图2,以平行四边形ABCD的边AD为直径作⊙O,⊙O与BC边相切于点H,与BD相交于点M.若AD=6,BD=y,AM=x,试求y与x之间的函数关系式.(探究应用2)如图3,在图1的基础上,点F在CD上,连接AF、BF,AF与CE相交于点G,若AF=CE,求证:BG平分∠AGC.(迁移拓展)如图4,平行四边形ABCD中,AB:BC=4:3,∠ABC=120°,E是AB的中点,F在BC上,且BF:FC=2:1,过D分别作DG⊥AF于G,DH⊥CE于H,请直接写出DG:DH的值.【答案】【问题情境】见解析;【探究应用1】18yx=;【探究应用2】见解析;【迁移【解析】【分析】(1)作EF⊥BC于F,则S△BCE=12BC×EF,S平行四边形ABCD=BC×EF,即可得出结论;(2)连接OH,由切线的性质得出OH⊥BC,OH=12AD=3,求出平行四边形ABCD的面积=AD×OH=18,由圆周角定理得出AM⊥BD,得出△ABD的面积=12BD×AM=12平行四边形的面积=9,即可得出结果;(3)作BM⊥AF于M,BN⊥CE于N,同图1得:△ABF的面积=△BCE的面积=12平行四边形ABCD的面积,得出12AF×BM=12CE×BN,证出BM=BN,即可得出BG平分∠AGC.(4)作AP⊥BC于P,EQ⊥BC于Q,由平行四边形的性质得出∠ABP=60°,得出∠BAP=30°,设AB=4x,则BC=3x,由直角三角形的性质得出BP=12AB=2x,BQ=12BE,AP=BP=,由已知得出BE=2x,BF=2x,得出BQ=x,EQ x,PF=4x,QF=3x,QC=4x,由勾股定理求出AF=x,CE,连接DF、DE,由三角形的面积关系得出AF×DG=CE×DH,即可得出结果.【详解】(1)证明:作EF⊥BC于F,如图1所示:则S△BCE=12BC×EF,S平行四边形ABCD=BC×EF,∴12BCE ABCD S S =.(2)解:连接OH ,如图2所示:∵⊙O 与BC 边相切于点H , ∴OH ⊥BC ,OH =12AD =3, ∴平行四边形ABCD 的面积=AD×OH =6×3=18,∵AD 是⊙O 的直径,∴∠AMD =90°,∴AM ⊥BD ,∴△ABD 的面积=12BD×AM =12平行四边形的面积=9, 即12xy =9, ∴y 与x 之间的函数关系式y =18x ; (3)证明:作BM ⊥AF 于M ,BN ⊥CE 于N ,如图3所示:同图1得:△ABF 的面积=△BCE 的面积=12平行四边形ABCD 的面积, ∴12AF×BM =12CE×BN , ∵AF =CE ,∴BM =BN ,∴BG 平分∠AGC . (4)解:作AP ⊥BC 于P ,EQ ⊥BC 于Q ,如图4所示:∵平行四边形ABCD 中,AB :BC =4:3,∠ABC =120°,∴∠ABP =60°,∴∠BAP =30°,设AB =4x ,则BC =3x ,∴BP =12AB =2x ,BQ =12BE ,AP BP =, ∵E 是AB 的中点,F 在BC 上,且BF :FC =2:1,∴BE =2x ,BF =2x ,∴BQ =x , ∴EQ,PF =4x ,QF =3x ,QC =4x ,由勾股定理得:AF =x ,CE , 连接DF 、DE ,则△CDE 的面积=△ADF 的面积=12平行四边形ABCD 的面积,∴AF×DG =CE×DH ,∴DG :DH =CE :AF =19x :27x 19:27=.【点睛】本题是圆的综合题目,考查了圆周角定理、平行四边形的性质、三角形面积公式、含30°角的直角三角形的性质、勾股定理、角平分线的判定等知识;本题综合性强,需要添加辅助线,熟练掌握平行四边形的性质和勾股定理是解题的关键.8.对于平面直角坐标系xoy 中的图形P ,Q ,给出如下定义:M 为图形P 上任意一点,N 为图形Q 上任意一点,如果M ,N 两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形P ,Q 间的“非常距离”,记作d (P ,Q ).已知点A (4,0),B (0,4),连接AB .(1)d (点O ,AB )= ;(2)⊙O 半径为r ,若d (⊙O ,AB )=0,求r 的取值范围;(3)点C (-3,-2),连接AC ,BC ,⊙T 的圆心为T (t ,0),半径为2,d (⊙T ,△ABC ),且0<d <2,求t 的取值范围.【答案】(1)222)224r ≤≤;(3)25252t -<<-或6<r <8.【解析】【分析】(1)如下图所示,由题意得:过点O 作AB 的垂线,则垂线段即为所求;(2)如下图所示,当d (⊙O ,AB )=0时,过点O 作OE ⊥AB ,交AB 于点E ,则:OB=2, OE=22,即可求解; (3)分⊙T 在△ABC 左侧、⊙T 在△ABC 右侧两种情况,求解即可.【详解】(1)过点O 作OD ⊥AB 交AB 于点D ,根据“非常距离”的定义可知,d (点O ,AB )=OD=2AB =22442+=22; (2)如图,当d (⊙O ,AB )=0时,过点O 作OE ⊥AB,则OE=22,OB=OA=4,∵⊙O 与线段AB 的“非常距离”为0,∴224r ≤≤;(3)当⊙T 在△ABC 左侧时,如图,当⊙T 与BC 相切时,d=0,BC=2236+=35,过点C 作CE ⊥y 轴,过点T 作TF ⊥BC,则△TFH ∽△BEC,∴TF TH BE BC=, 即2=635TH , ∴TH=5,∵HO ∥CE,∴△BHO ∽△BEC,∴HO=2,此时T(-5-2,0);当d=2时,如图,同理可得,此时T (252--);∵0<d <2,∴25252t --<<--;当⊙T 在△ABC 右侧时,如图,当p=0时,t=6,当p=2时,t=8.∵0<d <2,∴6<r <8; 综上,25252t --<<--或6<r <8.【点睛】本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是理解并掌握“非常距离”的定义与直线与圆的位置关系和分类讨论思想的运用.9.如图,AB 是半圆⊙O 的直径,点C 是半圆⊙O 上的点,连接AC ,BC ,点E 是AC 的中点,点F 是射线OE 上一点.(1)如图1,连接FA ,FC ,若∠AFC =2∠BAC ,求证:FA ⊥AB ;(2)如图2,过点C 作CD ⊥AB 于点D ,点G 是线段CD 上一点(不与点C 重合),连接FA ,FG ,FG 与AC 相交于点P ,且AF =FG .①试猜想∠AFG 和∠B 的数量关系,并证明;②连接OG ,若OE =BD ,∠GOE =90°,⊙O 的半径为2,求EP 的长.【答案】(1)见解析;(2)①结论:∠GFA =2∠ABC .理由见解析;②PE 3. 【解析】【分析】 (1)证明∠OFA =∠BAC ,由∠EAO +∠EOA =90°,推出∠OFA +∠AOE =90°,推出∠FAO =90°即可解决问题.(2)①结论:∠GFA =2∠ABC .连接FC .由FC =FG =FA ,以F 为圆心FC 为半径作⊙F .因为AG AG =,推出∠GFA =2∠ACG ,再证明∠ACG =∠ABC .②图2﹣1中,连接AG ,作FH ⊥AG 于H .想办法证明∠GFA =120°,求出EF ,OF ,OG 即可解决问题.【详解】(1)证明:连接OC .∵OA=OC,EC=EA,∴OF⊥AC,∴FC=FA,∴∠OFA=∠OFC,∵∠CFA=2∠BAC,∴∠OFA=∠BAC,∵∠OEA=90°,∴∠EAO+∠EOA=90°,∴∠OFA+∠AOE=90°,∴∠FAO=90°,∴AF⊥AB.(2)①解:结论:∠GFA=2∠ABC.理由:连接FC.∵OF垂直平分线段AC,∴FG=FA,∵FG=FA,∴FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.∵AG AG,∴∠GFA=2∠ACG,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CD⊥AB,∴∠ABC+∠BCA=90°,∵∠BCD+∠ACD=90°,∴∠ABC=∠ACG,∴∠GFA=2∠ABC.②如图2﹣1中,连接AG,作FH⊥AG于H.∵BD =OE ,∠CDB =∠AEO =90°,∠B =∠AOE ,∴△CDB ≌△AEO (AAS ),∴CD =AE ,∵EC =EA ,∴AC =2CD .∴∠BAC =30°,∠ABC =60°,∴∠GFA =120°,∵OA =OB =2,∴OE =1,AE =,BA =4,BD =OD =1, ∵∠GOE =∠AEO =90°,∴OG ∥AC , 323DG OG ∴==, 222213AG DG AD ∴=+=, ∵FG =FA ,FH ⊥AG ,∴AH =HG 21∠AFH =60°, ∴AF =27sin 603AH ︒=, 在Rt △AEF 中,EF 2213AF AE -=, ∴OF =OE +EF =43 , ∵PE ∥OG , ∴PE EF OG 0F=, ∴134233=, ∴PE 3. 【点睛】圆综合题,考查了垂径定理,勾股定理,圆周角定理,全等三角形的判定和性质,锐角三角函数,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.10.如图,已知在△ABC中,AB=15,AC=20,tanA=12,点P在AB边上,⊙P的半径为定长.当点P与点B重合时,⊙P恰好与AC边相切;当点P与点B不重合时,⊙P与AC边相交于点M和点N.(1)求⊙P的半径;(2)当AP=65时,试探究△APM与△PCN是否相似,并说明理由.【答案】(1)半径为35;(2)相似,理由见解析.【解析】【分析】(1)如图,作BD⊥AC,垂足为点D,⊙P与边AC相切,则BD就是⊙P的半径,利用解直角三角形得出BD与AD的关系,再利用勾股定理可求得BD的长;(2)如图,过点P作PH⊥AC于点H,作BD⊥AC,垂足为点D,根据垂径定理得出MN=2MH,PM=PN,再利用勾股定理求出PH、AH、MH、MN的长,从而求出AM、NC的长,然后求出AMMP、PNNC的值,得出AMMP=PNNC,利用两边对应成比例且夹角相等的两三角形相似即可证明.【详解】(1)如图,作BD⊥AC,垂足为点D,∵⊙P与边AC相切,∴BD就是⊙P的半径,在Rt△ABD中,tanA= 1BD2AD ,设BD=x,则AD=2x,∴x2+(2x)2=152,解得:5∴半径为35; (2)相似,理由见解析, 如图,过点P 作PH ⊥AC 于点H ,作BD ⊥AC ,垂足为点D ,∴PH 垂直平分MN ,∴PM=PN ,在Rt △AHP 中,tanA=12PH AH =, 设PH=y ,AH=2y ,y 2+(2y )2=(65)2解得:y=6(取正数),∴PH=6,AH=12,在Rt △MPH 中,MH=()22356-=3,∴MN=2MH=6,∴AM=AH-MH=12-3=9,NC=AC-MN-AM=20-6-9=5,∴3535AM MP ==,35PN NC =, ∴AM MP =PN NC, 又∵PM=PN ,∴∠PMN=∠PNM ,∴∠AMP=∠PNC ,∴△AMP ∽△PNC.【点睛】本题考查了解直角三角形、垂径定理、相似三角形的判定与性质等,综合性较强,有一定的难度,正确添加辅助线、灵活应用相关的性质与定理是解题的关键.。
中考数学复习《圆》专题训练-附带有答案一、选择题1.下列有关圆的一些结论:①平分弧的直径垂直于弧所对的弦;②平分弦的直径垂直于弦;③在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆周角相等;④同弧或等弧所对的弦相等,其中正确的有()A.①④B.②③C.①③D.②④2.在同一平面内,已知⊙O的半径为3cm,OP=4cm,则点P与⊙O的位置关系是()A.点P在⊙O圆外B.点P在⊙O上C.点P在⊙O内D.无法确定3.如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点.若∠BOC=66°()A.66°B.33°C.24°D.30°4.如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD与⊙O相切于点D,若∠CDA=118°,则∠C的度数为()A.32°B.33°C.34°D.44°5.如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,DC切⊙O于点C,若∠A=26°,则∠D等于()A.26°B.48°C.38°D.52°6.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠C=100°,那么∠A是()A.60°B.50°C.80°D.100°7.如图,AB为⊙O的直径,C是⊙O上的一点,若∠BCO=35°,AO=2,则AC⌢的长度为()A.29πB.59πC.πD.79π8.如图,点A、B、C、D、E都是⊙O上的点AC⌢=AE⌢,∠D=130°则∠B的度数为()A.130°B.128°C.115°D.116°二、填空题9.半径为6的圆上,一段圆弧的长度为3π,则该弧的度数为°.10.如图,在△ABC中,∠ACB= 130°,∠BAC=20°,BC=2.以C为圆心,CB为半径的圆交AB于点D,则BD的长为.11.如图,⊙O是△ABC的外接圆,BC是⊙O的直径,AB=AC.∠ABC的平分线交AC于点D,交⊙O于点E,连结CE.若CE= √2,则BD的长为.12.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,若∠ADC=85°,则∠B=.13.如图,在△ABC中∠ACB=90°,O为BC边上一点CO=2.以O为圆心,OC为半径作半圆与AB边交π,则阴影部分的面积为.于E,且OE⊥AB.若弧CE的长为43三、解答题14.如图,AB是⊙O的直径,四边形ABCD内接于⊙O,OD交AC于点E,OD∥BC(1)求证:AD=CD;(2)若AC=8,DE=2,求BC的长.15.如图,AB是⊙O的直径,F为⊙O上一点,AC平分∠FAB交⊙O于点C.过点C作CD⊥AF交AF的延长线于点D.(1)求证:CD是⊙O的切线.(2)若DC=3,AD=9,求⊙O半径.⌢上一点,AG与DC的延长线交于点F.16.已知,如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,G是AC(1)如CD=8,BE=2,求⊙O的半径长;(2)求证:∠FGC=∠AGD.17.如图,在△ABC中AB=AC,以底边BC为直径的⊙O交两腰于点D,E .(1)求证:BD=CE;⌢的长.(2)当△ABC是等边三角形,且BC=4时,求DE18.如图,在△ABC中,经过A,B两点的⊙O与边BC交于点E,圆心O在BC上,过点O作OD⊥BC交⊙O 于点D,连接AD交BC于点F,且AC=FC.(1)试判断AC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若FC=√3,CE=1.求图中阴影部分的面积(结果保留π).参考答案1.A2.A3.B4.C5.C6.C7.D8.C9.9010.2√311.2√212.95°π13.4√3−4314.(1)证明:∵AB是⊙O的直径∴∠ACB=90°∵OD∥BC∴∠AEO=∠ACB=90°⌢=CD⌢∴AD∴AD=CD;(2)解:∵OD⊥AC,AC=8AC=4∴AE=12设⊙O的半径为r∵DE=2∴OE=OD﹣DE=r﹣2在Rt△AEO中,AE2+OE2=AO2∴16+(r﹣2)2=r2解得:r=5∴AB=2r=10在Rt△ACB中,BC=√AB2−AC2=√102−82=6∴BC的长为6.15.(1)证明:连接OC∵AC平分∠FAB∴∠FAC=∠CAO∵AO=CO∴∠ACO=∠CAO∴∠FAC=∠ACO∴AD∥OC∵CD⊥AF∴CD⊥OC∵OC为半径∴CD是⊙O的切线;(2)解:过点O作OE⊥AF于EAF,∠OED=∠EDC=∠OCD=90°∴AE=EF=12∴四边形OEDC为矩形∴CD=OE=3,DE=OC设⊙O的半径为r,则OA=OC=DE=r∴AE=9﹣r∵OA2﹣AE2=OE2∴r2﹣(9﹣r)2=32解得r=5.∴⊙O半径为5.16.(1)解:连接OC.设⊙O的半径为R.∵CD⊥AB∴DE=EC=4在Rt △OEC中,∵OC2=OE2+EC2∴R2=(R−2)2+42解得R=5.(2)解:连接AD∵弦CD⊥AB̂ = AĈ∴AD∴∠ADC=∠AGD∵四边形ADCG是圆内接四边形∴∠ADC=∠FGC∴∠FGC=∠AGD.17.(1)证明:∵AB=AC∴∠B=∠C⌢=BE⌢∴CD⌢=CE⌢∴BD∴BD=CE;(2)解:连接OD、OE∵△ABC 是等边三角形∴∠B =∠C =60°∴∠COD =120°∴∠COD +∠BOE =∠COE +∠DOE +∠BOD +∠DOE =240° ∴∠DOE =240°−180°=60°∵BC =4∴⊙O 的半径为 2∴DE ⌢ 的长 =60π×2180=2π3 .18.(1)解:AC 与⊙O 的相切,理由如下∵AO =DO∴∠D =∠OAD∵CF =CA∴∠CAF =∠CFA又∵∠CFA =∠OFD∴∠CAF =∠OFD∵OD ⊥BC∴∠OFD +∠ODF =90°∴∠CAF +∠OAF =90°∴OA ⊥AC∵OA 是半径∴AC 是⊙O 的切线∴ AC 与⊙O 的相切;(2)解:过A 作AM ⊥BC 于M ,如图设OA=OE=r∵FC=√3,CE=1在Rt△CAO中AO=r,AC=FC=√3,OC=OE+EC=r+1AO2+AC2=OC2∴r2+(√3)2=(r+1)2解得r=1∴OC=OE+EC=2∴AO=12 OC∴∠C=30°∴∠AOC=60°∴∠AOB=180−∠AOC=120°在Rt△CAM中AM=12AC=12FC=√32∴S△AOB=12⋅OB⋅AM=12×1×√32=√34∴S扇形AOB=120360π×1=π3∴S阴影部分=S△AOB−S扇形AOB=π3−√34.。
2019年、2020年辽宁省数学中考试题分类(11)——圆一.圆周角定理(共4小题)1.(2020•阜新)如图,AB为⊙O的直径,C,D是圆周上的两点,若∠ABC=38°,则锐角∠BDC的度数为()A.57°B.52°C.38°D.26°2.(2020•营口)如图,AB为⊙O的直径,点C,点D是⊙O上的两点,连接CA,CD,AD.若∠CAB=40°,则∠ADC的度数是()A.110°B.130°C.140°D.160°3.(2019•营口)如图,BC是⊙O的直径,A,D是⊙O上的两点,连接AB,AD,BD,若∠ADB=70°,则∠ABC的度数是()A.20°B.70°C.30°D.90°̂的中点,BD交OC于4.(2019•辽阳)如图,A,B,C,D是⊙O上的四点,且点B是AC点E,∠AOC=100°,∠OCD=35°,那么∠OED=.二.三角形的外接圆与外心(共3小题)5.(2020•鞍山)如图,⊙O是△ABC的外接圆,半径为2cm,若BC=2cm,则∠A的度数为()A.30°B.25°C.15°D.10°̂的长为.6.(2020•锦州)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=30°,AC=6,则AC7.(2019•盘锦)如图,△ABC内接于⊙O,BC是⊙O的直径,OD⊥AC于点D,连接BD,半径OE⊥BC,连接EA,EA⊥BD于点F.若OD=2,则BC=.三.直线与圆的位置关系(共2小题)8.(2020•丹东)如图,已知△ABC,以AB为直径的⊙O交AC于点D,连接BD,∠CBD的平分线交⊙O于点E,交AC于点F,且AF=AB.(1)判断BC所在直线与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若tan∠FBC=13,DF=2,求⊙O的半径.9.(2019•抚顺)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点O在△ABC的内部,⊙O 经过B,C两点,交AB于点D,连接CO并延长交AB于点G,以GD,GC为邻边作▱GDEC.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由.(2)若点B是DBĈ的中点,⊙O的半径为2,求BĈ的长.四.切线的性质(共6小题)10.(2019•阜新)如图,CB为⊙O的切线,点B为切点,CO的延长线交⊙O于点A,若∠A=25°,则∠C的度数是()A.25°B.30°C.35°D.40°11.(2020•大连)四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AD=CD.(1)如图1,求证∠ABC=2∠ACD;(2)过点D作⊙O的切线,交BC延长线于点P(如图2).若tan∠CAB=512,BC=1,求PD的长.12.(2020•鞍山)如图,AB是⊙O的直径,点C,点D在⊙O上,AĈ=CD̂,AD与BC相交于点E,AF与⊙O相切于点A,与BC延长线相交于点F.(1)求证:AE=AF.(2)若EF=12,sin∠ABF=35,求⊙O的半径.13.(2019•营口)如图,在平行四边形ABCD中,AE⊥BC,垂足为点E,以AE为直径的⊙O与边CD相切于点F,连接BF交⊙O于点G,连接EG.(1)求证:CD=AD+CE.(2)若AD=4CE,求tan∠EGF的值.14.(2019•沈阳)如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,直线MN与⊙O相切于点C,过点B作BD⊥MN于点D.(1)求证:∠ABC=∠CBD;(2)若BC=4√5,CD=4,则⊙O的半径是.15.(2019•大连)如图1,四边形ABCD内接于⊙O,AC是⊙O的直径,过点A的切线与CD的延长线相交于点P.且∠APC=∠BCP(1)求证:∠BAC=2∠ACD;(2)过图1中的点D作DE⊥AC,垂足为E(如图2),当BC=6,AE=2时,求⊙O的半径.五.切线的判定与性质(共11小题)16.(2020•葫芦岛)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC是直径,AB=BC,连接BD,过点D的直线与CA的延长线相交于点E,且∠EDA=∠ACD.(1)求证:直线DE是⊙O的切线;(2)若AD=6,CD=8,求BD的长.17.(2020•沈阳)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点O为BC边上一点,以点O为圆心,OB长为半径的圆与边AB相交于点D,连接DC,当DC为⊙O的切线时.(1)求证:DC=AC;(2)若DC=DB,⊙O的半径为1,请直接写出DC的长为.18.(2020•营口)如图,△ABC中,∠ACB=90°,BO为△ABC的角平分线,以点O为圆心,OC为半径作⊙O与线段AC交于点D.(1)求证:AB为⊙O的切线;(2)若tan A=34,AD=2,求BO的长.19.(2020•辽阳)如图,在平行四边形ABCD中,AC是对角线,∠CAB=90°,以点A为圆心,以AB的长为半径作⊙A,交BC边于点E,交AC于点F,连接DE.(1)求证:DE与⊙A相切;(2)若∠ABC=60°,AB=4,求阴影部分的面积.20.(2019•朝阳)如图,四边形ABCD为菱形,以AD为直径作⊙O交AB于点F,连接DB 交⊙O于点H,E是BC上的一点,且BE=BF,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线.(2)若BF=2,DH=√5,求⊙O的半径.21.(2019•鞍山)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AC上一点,过B,C,D三点的⊙O交AB于点E,连接ED,EC,点F是线段AE上的一点,连接FD,其中∠FDE =∠DCE.(1)求证:DF是⊙O的切线.(2)若D是AC的中点,∠A=30°,BC=4,求DF的长.22.(2019•盘锦)如图,△ABC内接于⊙O,AD与BC是⊙O的直径,延长线段AC至点G,使AG=AD,连接DG交⊙O于点E,EF∥AB交AG于点F.(1)求证:EF与⊙O相切.(2)若EF=2√3,AC=4,求扇形OAC的面积.̂=BN̂,弦MN交AB 23.(2019•锦州)如图,M,N是以AB为直径的⊙O上的点,且AN于点C,BM平分∠ABD,MF⊥BD于点F.(1)求证:MF是⊙O的切线;(2)若CN=3,BN=4,求CM的长.24.(2019•葫芦岛)如图,点M是矩形ABCD的边AD延长线上一点,以AM为直径的⊙O 交矩形对角线AC于点F,在线段CD上取一点E,连接EF,使EC=EF.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)若cos∠CAD=35,AF=6,MD=2,求FC的长.25.(2019•辽阳)如图,BE是⊙O的直径,点A和点D是⊙O上的两点,连接AE,AD,DE,过点A作射线交BE的延长线于点C,使∠EAC=∠EDA.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若CE=AE=2√3,求阴影部分的面积.26.(2019•本溪)如图,点P为正方形ABCD的对角线AC上的一点,连接BP并延长交CD于点E,交AD的延长线于点F,⊙O是△DEF的外接圆,连接DP.(1)求证:DP是⊙O的切线;(2)若tan∠PDC=12,正方形ABCD的边长为4,求⊙O的半径和线段OP的长.六.正多边形和圆(共3小题)27.(2020•阜新)如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正六边形OABCDE绕点O顺时针旋转i个45°,得到正六边形OA i B i∁i D i E i,则正六边形OA i B i∁i D i E i(i=2020)的顶点∁i的坐标是()A.(1,−√3)B.(1,√3)C.(1,﹣2)D.(2,1)28.(2020•葫芦岛)如图,以AB为边,在AB的同侧分别作正五边形ABCDE和等边△ABF,连接FE,FC,则∠EF A的度数是.29.(2019•锦州)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,边长AB=2,则扇形AOB的面积为.七.弧长的计算(共4小题)30.(2020•盘锦)如图,在△ABC 中,AB =BC ,∠ABC =90°,以AB 为直径的⊙O 交AC 于点D ,点E 为线段OB 上的一点,OE :EB =1:√3,连接DE 并延长交CB 的延长线于点F ,连接OF 交⊙O 于点G ,若BF =2√3,则BĜ的长是( )A .π3B .π2C .2π3D .3π431.(2020•沈阳)如图,在矩形ABCD 中,AB =√3,BC =2,以点A 为圆心,AD 长为半径画弧交边BC 于点E ,连接AE ,则DÊ的长为( )A .4π3B .πC .2π3D .π332.(2019•鞍山)如图,AC 是⊙O 的直径,B ,D 是⊙O 上的点,若⊙O 的半径为3,∠ADB =30°,则BĈ的长为 .33.(2019•铁岭)如图,点A ,B ,C 在⊙O 上,∠A =60°,∠C =70°,OB =9,则AB̂的长为 .八.扇形面积的计算(共2小题)34.(2020•朝阳)如图,点A ,B ,C 是⊙O 上的点,连接AB ,AC ,BC ,且∠ACB =15°,过点O 作OD ∥AB 交⊙O 于点D ,连接AD ,BD ,已知⊙O 半径为2,则图中阴影面积为 .35.(2019•抚顺)如图,直线l 1的解析式是y =√33x ,直线l 2的解析式是y =√3x ,点A 1在l 1上,A 1的横坐标为32,作A 1B 1⊥l 1交l 2于点B 1,点B 2在l 2上,以B 1A 1,B 1B 2为邻边在直线l 1,l 2间作菱形A 1B 1B 2C 1,分别以点A 1,B 2为圆心,以A 1B 1为半径画弧得扇形B 1A 1C 1和扇形B 1B 2C 1,记扇形B 1A 1C 1与扇形B 1B 2C 1重叠部分的面积为S 1;延长B 2C 1交l 1于点A 2,点B 3在l 2上,以B 2A 2,B 2B 3为邻边在l 1,l 2间作菱形A 2B 2B 3C 2,分别以点A 2,B 3为圆心,以A 2B 2为半径画弧得扇形B 2A 2C 2和扇形B 2B 3C 2,记扇形B 2A 2C 2与扇形B 2B 3C 2重叠部分的面积为S 2………按照此规律继续作下去,则S n = .(用含有正整数n 的式子表示)九.圆锥的计算(共2小题)36.(2020•营口)一个圆锥的底面半径为3,高为4,则此圆锥的侧面积为.37.(2019•营口)圆锥侧面展开图的圆心角的度数为216°,母线长为5,该圆锥的底面半径为.一十.圆的综合题(共2小题)38.(2020•盘锦)如图,BC是⊙O的直径,AD是⊙O的弦,AD交BC于点E,连接AB,CD,过点E作EF⊥AB,垂足为F,∠AEF=∠D.(1)求证:AD⊥BC;(2)点G在BC的延长线上,连接AG,∠DAG=2∠D.①求证:AG与⊙O相切;②当AFBF =25,CE=4时,直接写出CG的长.39.(2019•丹东)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,以AD为直径的⊙O 与边BC相切于点E,与边AC相交于点G,且AĜ=EĜ,连接GO并延长交⊙O于点F,连接BF.(1)求证:①AO=AG.②BF是⊙O的切线.(2)若BD=6,求图形中阴影部分的面积.2019年、2020年辽宁省数学中考试题分类(11)——圆参考答案与试题解析一.圆周角定理(共4小题)1.【解答】解:连接AC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵∠ABC=38°,∴∠BAC=90°﹣∠ABC=52°,∴∠BDC=∠BAC=52°.故选:B.2.【解答】解:如图,连接BC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠B=90°﹣∠CAB=90°﹣40°=50°,∵∠B+∠ADC=180°,∴∠ADC=180°﹣50°=130°.故选:B.3.【解答】解:连接AC,如图,∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°,∵∠ACB=∠ADB=70°,∴∠ABC=90°﹣70°=20°.故选:A.4.【解答】解:连接OB.∵AB̂=BĈ,∴∠AOB=∠BOC=50°,∴∠BDC=12∠BOC=25°,∵∠OED=∠ECD+∠CDB,∠ECD=35°,∴∠OED=60°,故答案为60°.二.三角形的外接圆与外心(共3小题)5.【解答】解:连接OB和OC,∵圆O半径为2,BC=2,∴OB=OC=BC,∴△OBC为等边三角形,∴∠BOC=60°,∴∠A=12∠BOC=30°,故选:A .6.【解答】解:连接OC ,OA .∵∠AOC =2∠ABC ,∠ABC =30°,∴∠AOC =60°,∵OA =OC ,∴△AOC 是等边三角形,∴OA =OC =AC =6,∴AC ̂的长=60⋅π⋅6180=2π, 故答案为2π.7.【解答】解:∵OD ⊥AC ,∴AD =DC ,∵BO =CO ,∴AB =2OD =2×2=4,∵BC 是⊙O 的直径,∴∠BAC =90°,∵OE ⊥BC ,∴∠BOE =∠COE =90°,∴BÊ=EC ̂, ∴∠BAE =∠CAE =12∠BAC =12×90°=45°, ∵EA ⊥BD ,∴∠ABD =∠ADB =45°,∴AD =AB =4,∴DC =AD =4,∴AC=8,∴BC=√AB2+AC2=√42+82=4√5.故答案为:4√5.三.直线与圆的位置关系(共2小题)8.【解答】解:(1)BC所在直线与⊙O相切;理由:∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵AB=AF,∴∠ABF=∠AFB,∵BF平分∠DBC,∴∠DBF=∠CBF,∴∠ABD+∠DBF=∠CBF+∠C,∴∠ABD=∠C,∵∠A+∠ABD=90°,∴∠A+∠C=90°,∴∠ABC=90°,∴AB⊥BC,∴BC是⊙O的切线;(2)∵BF平分∠DBC,∴∠DBF=∠CBF,∴tan∠FBC=tan∠DBF=DFBD=13,∵DF=2,∴BD=6,设AB=AF=x,∴AD=x﹣2,∵AB2=AD2+BD2,∴x2=(x﹣2)2+62,解得:x=10,∴AB=10,∴⊙O 的半径为5.9.【解答】解:(1)DE 是⊙O 的切线; 理由:连接OD ,∵∠ACB =90°,CA =CB ,∴∠ABC =45°,∴∠COD =2∠ABC =90°,∵四边形GDEC 是平行四边形,∴DE ∥CG ,∴∠EDO +∠COD =180°,∴∠EDO =90°,∴OD ⊥DE ,∴DE 是⊙O 的切线;(2)连接OB ,∵点B 是DBĈ的中点, ∴BĈ=BD ̂, ∴∠BOC =∠BOD ,∵∠BOC +∠BOD +∠COD =360°,∴∠COB =∠BOD =135°,∴BC ̂的长=135⋅π×2180=32π.四.切线的性质(共6小题)10.【解答】解:如图:连接OB,∵∠A=25°,∴∠COB=2∠A=2×25°=50°,∵BC与⊙O相切于点B,∴∠OBC=90°,∴∠C=90°﹣∠BOC=90°﹣50°=40°.故选:D.11.【解答】(1)证明:∵AD=CD,∴∠DAC=∠ACD,∴∠ADC+2∠ACD=180°,又∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=2∠ACD;(2)解:连接OD交AC于点E,∵PD 是⊙O 的切线,∴OD ⊥DP ,∴∠ODP =90°,又∵AD̂=CD ̂, ∴OD ⊥AC ,AE =EC ,∴∠DEC =90°,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∴∠ECP =90°,∴四边形DECP 为矩形,∴DP =EC ,∵tan ∠CAB =512,BC =1,∴CB AC =1AC =512,∴AC =125, ∴EC =12AC =65,∴DP =65.12.【解答】(1)证明:∵AF 与⊙O 相切于点A , ∴F A ⊥AB ,∴∠F AB =90°,∴∠F +∠B =90°,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∴∠CAE +∠CEA =90°,∵AĈ=CD ̂, ∴∠CAE =∠D ,∴∠D +∠CEA =90°,∵∠D =∠B ,∴∠B +∠CEA =90°,∴∠F =∠CEA ,∴AE =AF .(2)解:∵AE =AF ,∠ACB =90°,∴CF =CE =12EF =6,∵∠ABF =∠D =∠CAE ,∴sin ∠ABF =sin ∠CAE =35,∴CE AE =6AE =35, ∴AE =10,∴AC =√AE 2−CE 2=√102−62=8,∵sin ∠ABC =AC AB =8AB =35, ∴AB =403, ∴OA =12AB =203. 即⊙O 的半径为203.13.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,∵AE ⊥BC ,∴AD ⊥OA ,∵AO 是⊙O 的半径,∴AD 是⊙O 的切线,又∵DF 是⊙O 的切线,∴AD =DF ,同理可得CE =CF ,∵CD =DF +CF ,∴CD =AD +CE .(2)解:连接OD ,AF 相交于点M ,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AD=BC.∵AD=4CE,∴设CE=t,则AD=4t,∴BE=3t,AB=CD=5t,∴在Rt△ABE中,AE=√(5t)2−(3t)2=4t,∴OA=OE=2t,∵DA,DF是⊙O的两条切线,∴∠ODA=∠ODF,∵DA=DF,∠ODA=∠ODF,∴AF⊥OD,∴在Rt△OAD中,tan∠ODA=AOAD=2t4t=12,∵∠OAD=∠AMD=90°,∴∠EAF=∠ODA,∵EF̂=EF̂,∴∠EGF=∠EAF,∴∠ODA=∠EGF,∴tan∠EGF=1 2.14.【解答】(1)证明:连接OC,∵MN为⊙O的切线,∴OC⊥MN,∵BD⊥MN,∴OC∥BD,∴∠CBD=∠BCO.又∵OC=OB,∴∠BCO =∠ABC ,∴∠CBD =∠ABC .;(2)解:连接AC ,在Rt △BCD 中,BC =4√5,CD =4,∴BD =√BC 2−CD 2=8,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∴∠ACB =∠CDB =90°,∵∠ABC =∠CBD ,∴△ABC ∽△CBD ,∴AB BC =CB BD ,即4√5=4√58, ∴AB =10,∴⊙O 的半径是5,故答案为5.15.【解答】(1)证明:作DF ⊥BC 于F ,连接DB ,∵AP 是⊙O 的切线,∴∠P AC =90°,即∠P +∠ACP =90°,∵AC 是⊙O 的直径,∴∠ADC =90°,即∠PCA +∠DAC =90°,∴∠P =∠DAC =∠DBC ,∵∠APC =∠BCP ,∴∠DBC =∠DCB ,∴DB =DC , ∵DF ⊥BC ,∴DF 是BC 的垂直平分线,∴DF 经过点O ,∵OD =OC ,∴∠ODC =∠OCD ,∵∠BDC =2∠ODC ,∴∠BAC =∠BDC =2∠ODC =2∠OCD ;(2)解:∵DF 经过点O ,DF ⊥BC ,∴FC =12BC =3,在△DEC 和△CFD 中,{∠DCE =∠FDC∠DEC =∠CFD DC =CD,∴△DEC ≌△CFD (AAS )∴DE =FC =3,∵∠ADC =90°,DE ⊥AC ,∴DE 2=AE •EC ,则EC =DE 2AE =92, ∴AC =2+92=132,∴⊙O 的半径为134.五.切线的判定与性质(共11小题)16.【解答】(1)证明:连接OD,∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC,∵AC是直径,∴∠ADC=90°,∵∠EDA=∠ACD,∴∠ADO+∠ODC=∠EDA+∠ADO=90°,∴∠EDO=∠EDA+∠ADO=90°,∴OD⊥DE,∵OD是半径,∴直线DE是⊙O的切线.(2)解法一:过点A作AF⊥BD于点F,则∠AFB=∠AFD=90°,∵AC是直径,∴∠ABC=∠ADC=90°,∵在Rt△ACD中,AD=6,CD=8,∴AC2=AD2+CD2=62+82=100,∴AC=10,∵在Rt△ABC中,AB=BC,∴∠BAC=∠ACB=45°,∵sin∠ACB=AB AC,∴AB=sin45°⋅AC=5√2,∵∠ADB=∠ACB=45°,∵在Rt△ADF中,AD=6,∵sin∠ADF=AF AD,∴AF=sin45°⋅AD=3√2,∴DF=AF=3√2,在Rt△ABF中,BF2=AB2−AF2=(5√2)2−(3√2)2=32,∴BF=4√2,∴BD=BF+DF=7√2.解法二:过点B作BH⊥BD交DC延长线于点H.∴∠DBH=90°,∵AC是直径,∴∠ABC=90°,∵∠ABD=90°﹣∠DBC,∠CBH=90°﹣∠DBC,∴∠ABD=∠CBH,∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠BAD+∠BCD=180°,∵∠BCD+∠BCH=180°,∴∠BAD=∠BCH,∵AB=CB,∴△ABD≌△CBH(ASA),∴AD=CH,BD=BH,∵AD=6,CD=8,∴DH=CD+CH=14,在Rt△BDH中,∵BD2=DH2﹣BH2,BD=BH,则BD2=98.∴BD=7√2.17.【解答】证明:(1)如图,连接OD,∵CD是⊙O的切线,∴CD⊥OD,∴∠ODC=90°,∴∠BDO+∠ADC=90°,∵∠ACB=90°,∴∠A+∠B=90°,∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB,∴∠A=∠ADC,∴CD=AC;(2)∵DC=DB,∴∠DCB=∠DBC,∴∠DCB=∠DBC=∠BDO,∵∠DCB+∠DBC+∠BDO+∠ODC=180°,∴∠DCB=∠DBC=∠BDO=30°,∴DC =√3OD =√3,故答案为:√3. 18.【解答】 (1)证明:过O 作OH ⊥AB 于H ,∵∠ACB =90°,∴OC ⊥BC ,∵BO 为△ABC 的角平分线,OH ⊥AB ,∴OH =OC ,即OH 为⊙O 的半径,∵OH ⊥AB ,∴AB 为⊙O 的切线;(2)解:设⊙O 的半径为3x ,则OH =OD =OC =3x ,在Rt △AOH 中,∵tan A =34,∴OH AH =34, ∴3xAH =34, ∴AH =4x ,∴AO =√OH 2+AH 2=√(3x)2+(4x)2=5x ,∵AD =2,∴AO =OD +AD =3x +2,∴3x +2=5x ,∴x =1,∴OA =3x +2=5,OH =OD =OC =3x =3,∴AC =OA +OC =5+3=8,在Rt △ABC 中,∵tan A =BCAC ,∴BC =AC •tan A =8×34=6, ∴OB =√OC 2+BC 2=√32+62=3√5.19.【解答】(1)证明:连接AE,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∵AE=AB,∴∠AEB=∠ABC,∴∠DAE=∠ABC,∴△AED≌△BAC(SAS),∴∠DEA=∠CAB,∵∠CAB=90°,∴∠DEA=90°,∴DE⊥AE,∵AE是⊙A的半径,∴DE与⊙A相切;(2)解:∵∠ABC=60°,AB=AE=4,∴△ABE是等边三角形,∴AE=BE,∠EAB=60°,∵∠CAB=90°,∴∠CAE=90°﹣∠EAB=90°﹣60°=30°,∠ACB=90°﹣∠B=90°﹣60°=30°,∴∠CAE=∠ACB,∴AE=CE,∴CE=BE,∴S△ABC=12AB•AC=12×4×4√3=8√3,∴S△ACE=12S△ABC=12×8√3=4√3,∵∠CAE=30°,AE=4,∴S扇形AEF=30π×AE2360=30π×42360=4π3,∴S阴影=S△ACE﹣S扇形AEF=4√3−4π3.20.【解答】(1)证明:如图1,连接DF,∵四边形ABCD为菱形,∴AB=BC=CD=DA,AD∥BC,∠DAB=∠C,∵BF=BE,∴AB﹣BF=BC﹣BE,即AF=CE,∴△DAF≌△DCE(SAS),∴∠DF A=∠DEC,∵AD是⊙O的直径,∴∠DF A=90°,∴∠DEC=90°∵AD∥BC,∴∠ADE=∠DEC=90°,∴OD⊥DE,∵OD是⊙O的半径,∴DE是⊙O的切线;(2)解:如图2,连接AH ,∵AD 是⊙O 的直径,∴∠AHD =∠DF A =90°,∴∠DFB =90°,∵AD =AB ,DH =√5,∴DB =2DH =2√5,在Rt △ADF 和Rt △BDF 中,∵DF 2=AD 2﹣AF 2,DF 2=BD 2﹣BF 2,∴AD 2﹣AF 2=DB 2﹣BF 2,∴AD 2﹣(AD ﹣BF )2=DB 2﹣BF 2,∴AD 2−(AD −2)2=(2√5)2−22,∴AD =5.∴⊙O 的半径为52. 21.【解答】解:(1)∵∠ACB =90°,点B ,D 在⊙O 上, ∴BD 是⊙O 的直径,∠BCE =∠BDE ,∵∠FDE =∠DCE ,∠BCE +∠DCE =∠ACB =90°,∴∠BDE +∠FDE =90°,即∠BDF =90°,∴DF ⊥BD ,又∵BD 是⊙O 的直径,∴DF 是⊙O 的切线.(2)如图,∵∠ACB =90°,∠A =30°,BC =4,∴AB=2BC=2×4=8,∴AC=√AB2−BC2=√82−42=4√3,∵点D是AC的中点,∴AD=CD=12AC=2√3,∵BD是⊙O的直径,∴∠DEB=90°,∴∠DEA=180°﹣∠DEB=90°,∴DE=12AD=12×2√3=√3,在Rt△BCD中,BD=√BC2+CD2=√42+(2√3)2=2√7,在Rt△BED中,BE=√BD2−DE2=√(2√7)2−(√3)2=5,∵∠FDE=∠DCE,∠DCE=∠DBE,∴∠FDE=∠DBE,∵∠DEF=∠BED=90°,∴△FDE∽△DBE,∴DFBD =DEBE,即2√7=√35,∴DF=2√21 5.22.【解答】(1)证明:如图1,连接OE,∵OD=OE,∴∠D=∠OED,∵AD=AG,∴∠D=∠G,∴∠OED=∠G,∴OE∥AG,∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°,∵EF∥AB,∴∠BAF+∠AFE=180°,∴∠AFE=90°,∵OE∥AG,∴∠OEF=180°﹣∠AFE=90°,∴OE⊥EF,∴EF与⊙O相切;(2)解:如图2,连接OE,过点O作OH⊥AC于点H,∵AC=4,∴CH=12AC=2,∵∠OHF=∠HFE=∠OEF=90°,∴四边形OEFH是矩形,∴OH=EF=2√3,在Rt△OHC中,OC=√CH2+OH2=√22+(2√3)2=4,∵OA=AC=OC=4,∴△AOC是等边三角形,∴∠AOC=60°,∴S扇形OAC=60π⋅42360=83π.23.【解答】证明:(1)连接OM,∵OM=OB,∴∠OMB=∠OBM,∵BM平分∠ABD,∴∠OBM=∠MBF,∴∠OMB=∠MBF,∴OM∥BF,∵MF⊥BD,∴OM⊥MF,即∠OMF=90°,∴MF是⊙O的切线;(2)如图,连接AN,ON̂=BN̂,∵AN∴AN=BN=4̂=BN̂,∵AB是直径,AN∴∠ANB=90°,ON⊥AB∴AB=√AN2+BN2=4√2∴AO=BO=ON=2√2∴OC=√CN2−ON2=√9−8=1∴AC=2√2+1,BC=2√2−1∵∠A=∠NMB,∠ANC=∠MBC∴△ACN∽△MCB∴ACCM = CNBC∴AC•BC=CM•CN ∴7=3•CM∴CM=7 324.【解答】(1)证明:连接OF,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ADC=90°,∴∠CAD+∠DCA=90°,∵EC=EF,∴∠DCA=∠EFC,∵OA=OF,∴∠CAD=∠OF A,∴∠EFC+∠OF A=90°,∴∠EFO=90°,∴EF⊥OF,∵OF是半径,∴EF是⊙O的切线;(2)连接MF,∵AM是直径,∴∠AFM=90°,在Rt△AFM中,cos∠CAD=AFAM=35,∵AF=6,∴6AM =35,∴AM=10,∵MD=2,∴AD=8,在Rt△ADC中,cos∠CAD=ADAC=35,∴8AC =35,∴AC=40 3,∴FC=403−6=22325.【解答】(1)证明:连接OA,过O作OF⊥AE于F,∴∠AFO=90°,∴∠EAO+∠AOF=90°,∵OA=OE,∴∠EOF=∠AOF=12∠AOE,∵∠EDA=12∠AOE,∴∠EDA=∠AOF,∵∠EAC=∠EDA,∴∠EAC=∠AOF,∴∠EAO+∠EAC=90°,∵∠EAC+∠EAO=∠CAO,∴∠CAO=90°,∴OA⊥AC,∴AC是⊙O的切线;(2)解:∵CE=AE=2√3,∴∠C=∠EAC,∵∠EAC+∠C=∠AEO,∴∠AEO=2∠EAC,∵OA=OE,∴∠AEO=∠EAO,∴∠EAO=2∠EAC,∵∠EAO+∠EAC=90°,∴∠EAC=30°,∠EAO=60°,∴△OAE是等边三角形,∴OA=AE,∠EOA=60°,∴OA=2√3,∴S扇形AOE=60⋅π×(2√3)2360=2π,在Rt△OAF中,OF=OA•sin∠EAO=2√3×√32=3,∴S△AOE=12AE•OF=12×2√3×3=3√3,∴阴影部分的面积=2π﹣3√3.26.【解答】(1)连接OD,∵正方形ABCD中,CD=BC,CP=CP,∠DCP=∠BCP=45°,∴△CDP ≌△CBP (SAS ),∴∠CDP =∠CBP ,∵∠BCD =90°,∴∠CBP +∠BEC =90°,∵OD =OE ,∴∠ODE =∠OED ,∠OED =∠BEC ,∴∠BEC =∠OED =∠ODE ,∴∠CDP +∠ODE =90°,∴∠ODP =90°,∴DP 是⊙O 的切线;(2)∵∠CDP =∠CBE ,∴tan ∠CBE =tan ∠CDP =CE BC =12,∴CE =12×4=2, ∴DE =2,∵∠EDF =90°,∴EF 是⊙O 的直径,∴∠F +∠DEF =90°,∴∠F =∠CDP ,在Rt △DEF 中,DE DF =12, ∴DF =4,∴EF =√DE 2+DF 2=√42+22=2√5,∴OE=√5,∵∠F=∠PDE,∠DPE=∠FPD,∴△DPE∽△FPD,∴PEPD =PDPF=DEDF,设PE=x,则PD=2x,∴x(x+2√5)=(2x)2,解得x=23√5,∴OP=OE+EP=√5+2√53=5√53.六.正多边形和圆(共3小题)27.【解答】解:由题意旋转8次应该循环,∵2020÷8=252…4,∴∁i的坐标与C4的坐标相同,∵C(﹣1,√3),点C与C4关于原点对称,∴C4(1,−√3),∴顶点∁i的坐标是(1,−√3),故选:A.28.【解答】解:∵正五边形ABCDE,∴∠EAB=(5−2)×180°5=108°,∵△ABF是等边三角形,∴∠F AB=60°,∴∠EAF=108°﹣60°=48°,∵AE=AF,∴∠AEF=∠AFE=12×(180°﹣48°)=66°,故答案为:66°.29.【解答】解:∵正六边形ABCDEF内接于⊙O,∴∠AOB=60°,∵OA=OB,∴△AOB是等边三角形,∴OA =OB =AB =2,∴扇形AOB 的面积=60⋅π×22360=2π3, 故答案为:2π3.七.弧长的计算(共4小题)30.【解答】解:连接OD 、BD ,∵在△ABC 中,AB =BC ,∠ABC =90°, ∴∠A =∠C =45°,∵AB 是直径,∴∠ADB =90°,∵OA =OB ,∴OD ⊥AB ,∴∠AOD =90°,∴∠AOD =∠ABC ,∴OD ∥FC ,∴△DOE ∽△FBE ,∴BF OD =BE OE ,∵OB =OD ,OE :EB =1:√3, ∴tan ∠BOF =BF OB =√3,∴∠BOF =60°,∴BF =2√3,∴OB =2,∴BG ̂的长=60π×2180=23π, 故选:C .31.【解答】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =2,∠B =90°,∴AE =AD =2,∵AB =√3,∴cos ∠BAE =AB AE =√32, ∴∠BAE =30°,∴∠EAD =60°,∴DÊ的长=60⋅π×2180=2π3, 故选:C .32.【解答】解:由圆周角定理得,∠AOB =2∠ADB =60°, ∴∠BOC =180°﹣60°=120°,∴BC ̂的长=120π×3180=2π, 故答案为:2π.33.【解答】解:连接OA ,∵OA =OC ,∴∠OAC =∠C =70°,∴∠OAB =∠OAC ﹣∠BAC =70°﹣60°=10°,∵OA =OB ,∴∠OBA =∠OAB =10°,∴∠AOB =180°﹣10°﹣10°=160°,则AB ̂的长=160π×9180=8π, 故答案为:8π.八.扇形面积的计算(共2小题)34.【解答】解:∵∠ACB =15°,∴∠AOB =30°,∵OD ∥AB ,∴S △ABD =S △ABO ,∴S 阴影=S 扇形AOB =30π×22360=π3. 故答案为:π3. 35.【解答】解:过A 1作A 1D ⊥x 轴于D ,连接B 1C 1,B 2C 2,B 3C 3,B 4C 4, ∵点A 1在l 1上,A 1的横坐标为32,点A 1(32,√32), ∴OD =32,A 1D =√32,∴OA 1=√A 1D 2+OD 2=(√32)2+(32)2=√3, ∴在Rt △A 1OD 中,A 1D =12OA 1, ∴∠A 1OD =30°,∵直线l 2的解析式是y =√3x ,∴∠B 1OD =60°,∴∠A 1OB 1=30°,∴A 1B 1=OA 1•tan ∠A 1OB 1=1,∵A 1B 1⊥l 1交l 2于点B 1,∴∠A 1B 1O =60°,∴∠A 1B 1B 2=120°,∴∠B 1A 1C 1=60°,∵四边形A 1B 1B 2C 1是菱形,∴△A 1B 1C 1是等边三角形,∴S 1=2(S扇形B 1A 1C 1−S △B 1A 1C 1)=2×(60⋅π×12360−√34×12)=π3−√32,∵A 1C 1∥B 1B 2,∴∠A 2A 1C 1=∠A 1OB 1=30°,∴A 2C 1=12,A 2B 2=A 2C 1+B 2C 1=32,∠A 2B 2O =60°,同理,S 2=2(S扇形B 2A 2C 2−S △B 2A 2C 2)=2×[60⋅π×(32)2360−√34×(32)2]=(π3−√32)×(32)2, S 3=(π3−√32)×(32)4, …∴S n =(π3−√32)×(32)2(n ﹣1)=(π3−√32)×(32)2n ﹣2. 故答案为:(π3−√32)×(32)2n ﹣2.九.圆锥的计算(共2小题)36.【解答】解:∵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,故答案为:15π37.【解答】解:设该圆锥的底面半径为r ,根据题意得2πr =216⋅π⋅5180,解得r =3. 故答案为3.一十.圆的综合题(共2小题)38.【解答】(1)证明:∵EF ⊥AB ,∴∠AFE=90°,∴∠AEF+∠EAF=90°,∵∠AEF=∠D,∠ABE=∠D,∴∠ABE+∠EAF=90°,∴∠AEB=90°,∴AD⊥BC.(2)①证明:连接OA,AC.∵AD⊥BC,∴AE=ED,∴CA=CD,∴∠D=∠CAD,∵∠GAE=2∠D,∴∠CAG=∠CAD=∠D,∵OC=OA,∴∠OCA=∠OAC,∵∠CEA=90°,∴∠CAE+∠ACE=90°,∴∠CAG+∠OAC=90°,∴OA⊥AG,∴AG是⊙O的切线.②解:过点C作CH⊥AG于H.设CG=x,GH=y.∵CA平分∠GAE,CH⊥AG,CE⊥AE,∴CH=CE,∵∠AEC=∠AHC=90°,AC=AC,EC=CH,∴Rt△ACE≌Rt△ACH(HL),∴AE=AH,∵EF⊥AB,BC是直径,∴∠BFE=∠BAC,∴EF ∥AC ,∴EC BE =AF BF =25, ∵CE =4,∴BE =10,∵BC ⊥AD ,∴AĈ=CD ̂, ∴∠CAE =∠ABC ,∵∠AEC =∠AEB =90°,∴△AEB ∽△CEA ,∴AE CE =EB EA ,∴AE 2=4×10,∵AE >0,∴AE =2√10,∴AH =AE =2√10,∵∠G =∠G ,∠CHG =∠AEG =90°,∴△GHC ∽△GEA ,∴GH GE =HC EA =GC GA , ∴y x+4=2√10=2√10+y , 解得x =283.39.【解答】解:(1)证明:①如图1,连接OE ,∵⊙O 与BC 相切于点E ,∴∠OEB =90°,∵∠ACB =90°,∴∠ACB=∠OEB,∴AC∥OE,∴∠GOE=∠AGO,̂=EĜ,∵AG∴∠AOG=∠GOE,∴∠AOG=∠AGO,∴AO=AG;②由①知,AO=AG,∵AO=OG,∴∠AO=OG=AG,∴△AOG是等边三角形,∴∠AGO=∠AOG=∠A=60°,∴∠BOF=∠AOG=60°,由①知,∠GOE=∠AOG=60°,∴∠EOB=180°﹣∠AOG﹣∠GOE=180°﹣60°﹣60°=60°,∴∠FOB=∠EOB,∵OF=OE,OB=OB,∴△OFB≌△OEB(SAS),∴∠OFB=∠OEB=90°,∴OF⊥BF,∵OF是⊙O的半径,∴BF是⊙O的切线;(2)如图2,连接GE,∵∠A=60°,∴∠ABC=90°﹣∠A=30°,∴OB=2BE,设⊙O的半径为r,∵OB=OD+BD,∴6+r=2r,∴r=6,∴AG=OA=6,AB=2r+BD=18,∴AC=12AB=9,∴CG=AC﹣AG=3,由(1)知,∠EOB=60°,∵OG=OE,∴△OGE是等边三角形,∴GE=OE=6,根据勾股定理得,CE=√GE2−CG2=√62−32=3√3,∴S阴影=S梯形GCEO﹣S扇形OGE=12(6+3)×3√3−60π⋅62360=27√32−6π.。
50:圆与圆的位置关系一、选择题1.(天津3分)已知⊙1O 与⊙2O 的半径分别为3 cm 和4 cm ,若12O O =7 cm ,则⊙1O 与⊙2O 的位置关系是(A) 相交 (B) 相离 (C) 内切 (D) 外切 【答案】D 。
【考点】圆与圆位置关系的判定。
【分析】两圆半径之和3+4=7,等于两圆圆心距12O O =7,根据圆与圆位置关系的判定可知两圆外切。
2.(重庆潼南4分)已知⊙O 1与⊙O 2外切,⊙O 1的半径R=5cm ,⊙O 2的半径r=1cm ,则⊙O 1与⊙O 2的圆心距是A 、1cmB 、4cmC 、5cmD 、6cm【答案】D 。
【考点】圆与圆的位置关系。
【分析】根据两圆的位置关系的性质:相切(两圆圆心距离等于两圆半径之和或两圆半径之差),相离(两圆圆心距离大于两圆半径之和),相交(两圆圆心距离小于两圆半径之和大于两圆半径之差),内含(两圆圆心距离小于两圆半径之差)。
由于两圆外切,故两圆圆心距离等于两圆半径之和;5cm +1cm =6cm 。
故选D 。
3.(广西贺州3分)已知⊙O 1和⊙O 2的半径分别为2和5,如果两圆的位置关系为外离,那么圆心距O 1O 2的取值范围在数轴上表示正确的是【答案】C 。
【考点】两圆的位置关系,在数轴上表示不等式组的解集。
【分析】根据两圆的位置关系的判定:相切(两圆圆心距离等于两圆半径之和),相离(两圆圆心距离大于两圆半径之和),相交(两圆圆心距离小于两圆半径之和),由已知圆心距O 1O 2的取值范围为大于2+5=7。
从而根据在数轴上表示不等式组的解集的方法:把每个不等式的解集在数轴上表示出来(>,≥向右画;<,≤向左画),在表示解集时“≥”,“≤”要用实心圆点表示;“<”,“>”要用空心圆点表示。
故选C。
4..(浙江温州4分)已知线段AB=7cm,现以点A为圆心,2cm为半径画⊙A;再以点B为圆心,3cm为半径画⊙B,则⊙A和⊙B的位置关系A、内含B、相交C、外切D、外离【答案】D。
圆一、选择题1. (天津3分)已知⊙1O 与⊙2O 的半径分别为3 cm 和4 cm ,若12O O =7 cm ,则⊙1O 与⊙2O 的位置关系是(A) 相交 (B) 相离 (C) 内切 (D) 外切【答案】D 。
【考点】圆与圆位置关系的判定。
【分析】两圆半径之和3+4=7,等于两圆圆心距12O O =7,根据圆与圆位置关系的判定可知两圆外切。
2.(内蒙古包头3分)已知两圆的直径分别是2厘米与4厘米,圆心距是3厘米,则这两个圆的位置关系是A 、相交B 、外切C 、外离D 、内含【答案】B 。
【考点】两圆的位置关系。
【分析】根据两圆的位置关系的判定:外切(两圆圆心距离等于两圆半径之和),内切(两圆圆心距离等于两圆半径之差),相离(两圆圆心距离大于两圆半径之和),相交(两圆圆心距离小于两圆半径之和大于两圆半径之差),内含(两圆圆心距离小于两圆半径之差)。
∵两圆的直径分别是2厘米与4厘米,∴两圆的半径分别是1厘米与2厘米。
∵圆心距是1+2=3厘米,∴这两个圆的位置关系是外切。
故选B 。
3,(内蒙古包头3分)已知AB 是⊙O 的直径,点P 是AB 延长线上的一个动点,过P 作⊙O 的切线,切点为C ,∠APC 的平分线交AC 于点D ,则∠CDP 等于A 、30°B 、60°C 、45°D 、50°【答案】【考点】角平分线的定义,切线的性质,直角三角形两锐角的关系,三角形外角定理。
【分析】连接OC ,∵OC=OA,,PD 平分∠APC,∴∠CPD=∠DPA,∠CAP=∠ACO。
∵PC 为⊙O 的切线,∴OC⊥PC。
∵∠CPD+∠DPA+∠CAP +∠ACO=90°,∴∠DPA+∠CAP =45°,即∠CDP=45°。
故选C 。
4.(内蒙古呼和浩特3分)如图所示,四边形ABCD 中,DC∥AB,BC=1,AB=AC=AD=2.则BD 的长为A. B. C. D.【答案】B 。
【考点】圆周角定理,圆的轴对称性,等腰梯形的判定和性质,勾股定理。
【分析】以A 为圆心,AB 长为半径作圆,延长BA 交⊙A 于F ,连接DF 。
根据直径所对圆周角是直角的性质,得∠FDB=90°;根据圆的轴对称性和DC∥AB,得四边形FBCD 是等腰梯形。
∴DF=CB=1,BF=2+2=4=B 。
5.(内蒙古呼伦贝尔3分)⊙O 1的半径是cm 2,⊙2的半径是cm 5,圆心距是cm 4,则两圆的位置关系为A. 相交B. 外切C.外离D. 内切【答案】A 。
【考点】两圆的位置关系。
【分析】根据两圆的位置关系的判定:外切(两圆圆心距离等于两圆半径之和),内切(两圆圆心距离等于两圆半径之差),相离(两圆圆心距离大于两圆半径之和),相交(两圆圆心距离小于两圆半径之和大于两圆半径之差),内含(两圆圆心距离小于两圆半径之差)。
由于5-2<4<5+2,所以两圆相交。
故选A 。
6.(内蒙古呼伦贝尔3分)如图,⊙O 的半径为5,弦AB 的长为8,M 是弦AB 上的动点,则线段OM 长的最小值为.A. 5B. 4C. .3D. 2【答案】C 。
【考点】垂直线段的性质,弦径定理,勾股定理。
【分析】由直线外一点到一条直线的连线中垂直线段最短的性质,知线段OM 长的最小值为点O 到弦AB 的垂直线段。
如图,过点O 作OM⊥AB 于M ,连接OA 。
根据弦径定理,得AM =BM =4,在Rt△AOM 中,由AM =4, OA =5,根据勾股定理得OM =3,即线段OM 长的最小值为3。
故选C 。
7.(内蒙古呼伦贝尔3分)如图,AB 是⊙O 的直径,点C 、D 在⊙O 上 ,∠BOD=110°,AC∥OD,则∠AOC 的度数A. 70°B. 60°C. 50°D. 40°【答案】D 。
【考点】等腰三角形的性质,三角形内角和定理,平角定义,平行的性质。
【分析】由AB 是⊙O 的直径,点C 、D 在⊙O 上,知OA =OC ,根据等腰三角形等边对等角的性质和三角形内角和定理,得∠AOC=1800-2∠OAC。
由AC∥OD,根据两直线平行,内错角相等的性质,得∠OAC=∠AOD。
由AB 是⊙O 的直径,∠BOD=110°,根据平角的定义,得∠AOD=1800-∠BOD=70°。
∴∠AOC=1800-2×70°=400。
故选D 。
8.(内蒙古乌兰察布3分)如图, AB 为 ⊙ O 的直径, CD 为弦, AB ⊥ CD ,如果∠BOC = 700 ,那么∠A 的度数为A 70 0 B. 350 C. 300 D . 200【答案】B 。
【考点】弦径定理,圆周角定理。
【分析】如图,连接OD ,AC 。
由∠BOC = 700,根据弦径定理,得∠DOC = 1400;根据同弧所对圆周角是圆心角一半的性质,得∠DAC = 700。
从而再根据弦径定理,得∠A 的度数为350。
故选B 。
17.填空题1.(天津3分)如图,AD ,AC 分别是⊙O 的直径和弦.且∠CAD=30°.OB⊥AD,交AC于点B .若OB=5,则BC 的长等于 ▲ 。
【答案】5。
【考点】解直角三角形,直径所对圆周角的性质。
【分析】∵在Rt△ABO 中,00OB 5OB 5AO 10tan CAD tan30sin CAD sin30C ======∠∠,∴AD=2AO=连接CD ,则∠ACD=90°。
∵在Rt△ADC 中,0AC ADcos CAD 15=∠==,∴BC=AC-AB=15-10=5。
2.(河北省3分)如图,点0为优弧ACB 所在圆的圆心,∠AOC=108°,点D 在AB 延长线上,BD=BC ,则∠D= ▲ .【答案】27°。
【考点】圆周角定理,三角形的外角定理,等腰三角形的性质。
【分析】∵∠AOC=108°,∴∠ABC=54°。
∵BD=BC,∴∠D=∠BCD=12∠ABC=27°。
3.(内蒙古巴彦淖尔、赤峰3分)如图,直线PA 过半圆的圆心O ,交半圆于A ,B 两点,PC 切半圆与点C ,已知PC=3,PB=1,则该半圆的半径为 ▲ .【答案】4。
【考点】切线的性质,勾股定理。
【分析】连接OC ,则由直线PC 是圆的切线,得OC⊥PC。
设圆的半径为x ,则在Rt△OPC 中,PC=3,OC= x ,OP=1+x ,根据地勾股定理,得OP 2=OC 2+PC 2,即(1+x )2= x 2+32,解得x=4。
即该半圆的半径为4。
【学过切割线定理的可由PC 2=PA•PB 求得PA=9,再由AB=PA -PB 求出直径,从而求得半径】4.(内蒙古呼伦贝尔3分)已知扇形的面积为12π,半径是6,则它的圆心角是 ▲ 。
【答案】1200。
【考点】扇形面积公式。
【分析】设圆心角为n ,根据扇形面积公式,得20n 612360=ππ⋅⋅,解得n =1200。
18.解答题1.(天津8分)已知AB 与⊙O 相切于点C ,OA=OB .OA 、OB 与⊙O 分别交于点D 、E.(I) 如图①,若⊙O 的直径为8,AB=10,求OA 的长(结果保留根号);(Ⅱ)如图②,连接CD 、CE ,若四边形ODCE 为菱形.求OD OA的值.【答案】解:(I) 如图①,连接OC ,则OC=4。
∵AB 与⊙O 相切于点C ,∴OC⊥AB。
∴在△OAB 中,由OA=OB ,AB=10得1AC AB 52==。
∴ 在△RtOAB 中,OA 。
(Ⅱ)如图②,连接OC ,则OC=OD 。
∵四边形ODCE 为菱形,∴OD=DC。
∴△ODC 为等边三角形。
∴∠AOC=600。
∴∠A=300。
∴1OC 1OD 1OC OA 2OA 2OA 2=== ,,即。
【考点】线段垂直平分线的判定和性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,300角直角三角形的性质。
【分析】(I) 要求OA 的长,就要把它放到一个直角三角形内,故作辅助线OC ,由AB 与⊙O 相切于点C 可知OC 是AB 的垂直平分线,从而应用勾股定理可求OA 的长。
(Ⅱ)由四边形ODCE 为菱形可得△ODC 为等边三角形,从而得300角的直角三角形OAC ,根据300角所对的边是斜边的一半的性质得到所求。
2.(河北省10分)如图1至图4中,两平行线AB 、CD 间的距离均为6,点M 为AB 上一定点.思考如图1,圆心为0的半圆形纸片在AB ,CD 之间(包括AB ,CD ),其直径MN 在AB 上,MN=8,点P 为半圆上一点,设∠MOP=α.当α= ▲ 度时,点P 到CD 的距离最小,最小值为 ▲ .探究一在图1的基础上,以点M 为旋转中心,在AB ,CD 之间顺时针旋转该半圆形纸片,直到不能再转动为止,如图2,得到最大旋转角∠BMO= ▲ 度,此时点N 到CD 的距离是 ▲ .探究二将如图1中的扇形纸片NOP按下面对α的要求剪掉,使扇形纸片MOP绕点M在AB,CD之间顺时针旋转.(1)如图3,当α=60°时,求在旋转过程中,点P到CD的最小距离,并请指出旋转角∠BMO的最大值;(2)如图4,在扇形纸片MOP旋转过程中,要保证点P能落在直线CD上,请确定α的取值范围.(参考数椐:sin49°=34,cos41°=34,tan37°=34.)【答案】解:思考:90,2。
探究一:30,2。
探究二(1)当PM⊥AB时,点P到AB的最大距离是MP=OM=4,从而点P到CD的最小距离为6﹣4=2。
当扇形MOP在AB,CD之间旋转到不能再转时,弧MP与AB相切,此时旋转角最大,∠BMO的最大值为90°。
(2)如图4,由探究一可知,点P是弧MP与CD的切线时,α大到最大,即OP⊥CD,此时延长PO交AB于点H,α最大值为∠OMH+∠OHM=30°+90°=120°,如图5,当点P在CD上且与AB距离最小时,MP⊥CD,α达到最小,连接MP,作HO⊥MP于点H,由垂径定理,得出MH=3。
在Rt△MOH 中,MO=4,∴sin∠MOH=MH 3OM 4=。
∴∠MOH=49°。
∵α=2∠MOH,∴α最小为98°。
∴α的取值范围为:98°≤α≤120°。
【考点】直线与圆的位置关系,点到直线的距离,平行线之间的距离,切线的性质,旋转的性质,解直角三角形。
【分析】思考:根据两平行线之间垂线段最短,直接得出答案,当α=90度时,点P 到CD 的距离最小,∵MN=8,∴OP=4,∴点P 到CD 的距离最小值为:6﹣4=2。