中考复习讲义 圆的基本概念与性质(含答案)
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初三九年级上册_圆的概念和性质辅导讲义知识图谱圆的相关概念知识精讲知识精讲一.圆的相关概念1.圆的概念(1)描述性定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A随之旋转所形成的图形叫做圆,其中固定端点O叫做圆心,OA叫做半径;(2)集合性定义:平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆,定点叫做圆心,定长叫做半径;(3)圆的表示方法:用符号 表示圆,定义中以O为圆心,OA为半径的圆记作“O”,读作“圆O”;(4)同圆、同心圆、等圆:①圆心相同且半径相等的圆叫同圆;②圆心相同,半径不相等的两个圆叫做同心圆;③能够重合的两个圆叫做等圆.2.弦与弧的相关概念:(1)弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦;(2)直径:经过圆心的弦叫做圆的直径,直径等于半径的2倍;(3)弦心距:从圆心到弦的距离叫做弦心距;(4)弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A B、为端点的圆弧记作 AB,读作弧AB;(5)等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧;(6)半圆:圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆;(7)优弧、劣弧:大于半圆的弧叫做优弧,小于半圆的弧叫做劣弧;(8)弓形:由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.3.圆心角与圆周角(1)圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角;①将整个圆分为360等份,每一份的弧对应1︒的圆心角,我们也称这样的弧为1︒的弧;②圆心角的度数和它所对的弧的度数相等;(2)圆周角:顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角.三点剖析一.考点:圆的相关概念二.重难点:1.圆的两种定义的理解;2.弦心距、优弧、圆周角等陌生概念的理解与记忆.三.易错点:1.圆是一条封闭曲线并不包含所围成图形内部部分;2.弓形只是由弧和弦所构成不包含半径;3.同圆、等圆、同心圆的联系与区别.圆的相关概念例题例题1、判断:(1)直径是弦,弦是直径()(2)半圆是圆弧()(3)长度相等的弧是等弧()(4)能够重合的弧是等弧()(5)圆弧分为优弧和劣弧()(6)优弧一定大于劣弧()(7)半径相等的圆是等圆()例题2、设想有一根铁丝套在地球的赤道上,刚好拉紧后,又放长了15米,并使得铁丝均匀地离开地面.则下面说法中比较合理的是()A.你只能塞过一张纸 B.你只能塞过一只书包C.你能钻过铁丝 D.你能直起身体走过铁丝随练随练1、下列说法中,结论错误的是()A.直径相等的两个圆是等圆B.长度相等的两条弧是等弧C.圆中最长的弦是直径D.一条弦把圆分成两条弧,这两条弧可能是等弧随练2、过圆上一点可以做出圆的最长弦的条数是()A.1条 B.2条 C.3条D.无数条随练3、如图,O 的直径AB 与弦CD 的延长线交于点E ,若DE OB =,74AOC ∠=︒,则E ∠=.垂径定理知识精讲一.垂径定理1.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.2.推论1:(1)平分弦(非直径)的直径,垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等.应用垂径定理与推论进行计算时,往往要构造如右图所示的直角三角形,根据垂径定理与勾股定理有:222()2ar d =+,根据此公式,在a ,r ,d 三个量中知道任何两个量就可以求出第三个量.补充说明:做题过程中,定理与推论1(1)可以直接使用,而推论1(2)、(3)需证明后再使用.三点剖析一.考点:垂径定理二.重难点:利用垂径定理求圆的半径、弦长和弦心距.三.易错点:对垂径定理的理解不够,不会正确添加辅助线运用直角三角形进行解题垂径定理例题例题1、在直径为200cm 的圆柱形油槽内装入一些油以后,截面如图.若油面的宽AB=160cm ,则油的最大深度为()A.40cmB.60cmC.80cmD.100cm例题2、如图,“圆材埋壁”是我国古代著名数学著作《九章算术》中的问题:“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.”用几何语言可表述为:CD 为O 的直径,弦AB CD ⊥于E ,1CE =寸,10AB =寸,则直径CD 的长为()A.12.5寸B.13寸C.25寸D.26寸例题3、如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点O 为圆心的圆的一部分.如果M 是O 中弦CD 的中点,EM 经过圆心O 交O 于点E ,并且4CD =,6EM =,求O 的半径.例题4、如图是一圆柱形输水管的横截面,阴影部分为有水部分,如果水面AB 宽为8cm ,水面最深地方的高度为2cm ,则该输水管的半径为()A.3cmB.4cmC.5cmD.6cm例题5、⊙O 的半径为10,两平行弦AC ,BD 的长分别为12,16,则两弦间的距离是()A.2B.14C.6或8D.2或14随练随练1、如图,⊙O 的弦AB 垂直半径OC 于点D ,∠CBA=30°,OC=3cm ,则弦AB 的长为()A.9cmB.3cmC.cmD.cm随练2、如图,ABC ∆内接于O ,D 为线段AB 的中点,延长OD 交O 于点E ,连接AE ,BE ,则下列五个结论AB DE AE BE OD DE AEO C ⊥==∠=∠①,②,③,④, 12AE AEB=⑤,正确结论的是随练3、如图,当圆形桥孔中的水面宽度AB 为8米时,弧ACB 恰为半圆.当水面上涨1米时,桥孔中的水面宽度A B ''为()15米 B.215米 C.217米 D.不能计算随练4、如图,在梯形ABCD 中,AB DC ∥,AB BC ⊥,2cm AB =,4cm CD =.以BC 上一点O 为圆心的圆经过A 、D 两点,且90AOD ∠=︒,则圆心O 到弦AD 的距离是多少?弧,弦,圆心角之间的关系知一推二知识精讲一.圆心角、弧、弦之间的关系1.定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弧也相等.若AOB A OB ''∠=∠,则 AB A B ''=,AB A B ''=,AM A M ''=.2.推论:同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量分别相等.二.应用1.在解答圆的问题时,若遇弧相等常转化为它们所对的圆心角相等或弦相等来解答;2.有弦的中点时常作弦心距,利用垂径定理及圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系来证题;另外,证明两弦相等也常作弦心距;3.在计算弧的度数时,或有等弧的条件时,或证等弧时,常作弧所对的圆心角;4.有弧的中点或证弧的中点时,常有以下几种引辅助线的方法:(1)连过弧中点的半径;(2)连等弧对的弦;(3)作等弧所对的圆心角三点剖析一.考点:弧、弦、圆心角、弦心距的关系二.重难点:弧、弦、圆心角、弦心距的关系三.易错点:1.两条弧存在倍数关系,但所对应的弦并不是存在相同的倍数关系;2.判断题中,注意题中前提条件,必须是在等圆或同圆中.弧,弦,圆心角之间的关系知一推二例题例题1、下列说法中正确的是()①圆心角是顶点在圆心的角;②两个圆心角相等,它们所对的弦相等;③两条弦相等,圆心到这两弦的距离相等;④在等圆中,圆心角不变,所对的弦也不变.A.①③ B.②④ C.①④ D.②③例题2、如图,以ABC ∆的边BC 为直径的O 分别交AB AC 、于点D E 、,连结OD OE 、,若65A ∠=︒,则DOE ∠=.例题3、如图,AB 、CD 为⊙O 的直径, AC CE=,(1)试说明BD CE =;(2)若连结BE ,问BE 与CD 平行吗?请说明理由.随练随练1、如图所示,点D 是弦AB 的中点,点C 在⊙O 上,CD 经过圆心O ,则下列结论中不一定正确的是()A.CD ⊥ABB.∠OAD=2∠CBDC.∠AOD=2∠BCDD.弧AC=弧BC随练2、如图,A ,B ,C ,D 均为⊙O 上的点,且AB CD =,则下列说法不正确的是()A.AOB COD ∠=∠B.AOC BOD ∠=∠C.AC BD =D.OC CD=随练3、如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,∠AOB=70°,AB=AC ,则∠ABC=___________.拓展拓展1、如图,两正方形彼此相邻且内接于半圆,若小正方形的面积为16cm2,则该半圆的半径为()A.45()cm B.9cm C.45 D.62cm拓展2、下列说法正确的有()①在同圆或等圆中能够完全重合的弧叫等弧;②在同一平面内,圆是到定点距离等于定长的点的集合;③度数相等的弧叫做等弧;④优弧大于劣弧;⑤直角三角形的外心是其斜边中点.A.①②③④⑤B.①②⑤C.①②③⑤D.②④⑤拓展3、如图,⊙O的直径为10cm,弦AB=8cm,P是弦AB上的一个动点,则OP的长度范围为____cm≤OP≤____cm.拓展4、如图,已知四边形ABCD是边长为4的正方形,以AB为直径向正方形内作半圆,P为半圆上一动点(不与A、B重合),当PA=时,△PAD为等腰三角形.拓展5、在⊙O中,AB是⊙O的直径,AB=8cm,^^^AC CD BD==,M是AB上一动点,CM+DM的最小值是__________.拓展6、如图是由两个长方形组成的工件平面图(单位:mm),直线l是它的对称轴,能完全覆盖这个平面图形的圆面的最小半径是mm.拓展7、在⊙O 中,点C 是劣弧AB 的中点,则线段AB 和线段AC 的大小为()A.2AB AC =B.2AB AC >C.2AB AC< D.无法确定拓展8、如图,在⊙O 中,∠AOB 的度数为m ,C 是弧ACB 上一点,D 、E 是弧AB 上不同的两点(不与A 、B 两点重合),则D E ∠+∠的度数为()A.mB.1802m︒-C.902m ︒+D.2m 拓展9、如图,在半径为2的⊙O 中,弦AB=2,⊙O 上存在点C ,使得弦AC=22BOC=______________°.拓展10、如图9A 、B 是⊙O 上的两点,∠AOB =120°,C 是弧 AB 的中点,求证四边形OACB 是菱形.图9。
初中数学专题讲义-圆【考纲说明】【知识梳理】一、圆的定义1、以定点为圆心,定长为半径的点组成的图形。
2、在同一平面内,到一个定点的距离都相等的点组成的图形。
二、圆的各元素1、半径:圆上一点与圆心的连线段。
2、直径:连接圆上两点有经过圆心的线段。
3、弦:连接圆上两点线段(直径也是弦)。
4、弧:圆上两点之间的曲线部分。
(1)半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧叫做半圆。
(1)劣弧:小于半圆的弧。
(2)优弧:大于半圆的弧。
5、圆心角:以圆心为顶点,半径为角的边。
6、圆周角:顶点在圆周上,圆周角的两边是弦。
7、弦心距:圆心到弦的垂线段的长。
三、圆的基本性质 1、圆的对称性(1)圆是轴对称图形,它的对称轴是直径所在的直线。
(2)圆是中心对称图形,它的对称中心是圆心。
(3)圆是旋转对称图形。
2、垂径定理(1)垂直于弦的直径平分这条弦,且平分这条弦所对的两条弧。
(2)推论:➢ 平分弦(非直径)的直径,垂直于弦且平分弦所对的两条弧。
➢ 平分弧的直径,垂直平分弧所对的弦。
3、圆心角的度数等于它所对弧的度数。
圆周角的度数等于它所对弧度数的一半。
(1)同弧所对的圆周角相等。
(2)直径所对的圆周角是直角;圆周角为直角,它所对的弦是直径。
4、在同圆或等圆中,两条弦、两条弧、两个圆周角、两个圆心角、两条弦心距五对量中只要有一对量相等,其余四对量也分别相等。
5、夹在平行线间的两条弧相等。
6、点与圆的位置关系:设⊙O 的半径为r ,OP=d 。
7、(1)过两点的圆的圆心一定在两点间连线段的中垂线上。
(2)不在同一直线上的三点确定一个圆,圆心是三边中垂线的交点,它到三个点的距离相等。
(直角三角形的外心就是斜边的中点。
)8、直线与圆的位置关系。
d 表示圆心到直线的距离,r 表示圆的半径。
直线与圆有两个交点,直线与圆相交;直线与圆只有一个交点,直线与圆相切;9、圆的切线判定。
(1)d=r 时,直线是圆的切线。
【中考高分指南】数学(选择+填空)【备战2024年中考·数学考点总复习】(全国通用)圆的有关概念和性质一、圆的有关概念弦 连接圆上任意两点的线段叫做弦。
直径经过圆心的弦叫做直径。
弧 圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。
优弧 大于半圆的弧叫做优弧。
劣弧小于半圆的弧叫做劣弧。
常用公式:Lr r n S r n L 213601802===π,π扇形三角形扇形弓形S S S ±=三、垂径定理1.定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.2.推论1:①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.②弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.③平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.3.推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等.注意:轴对称性是圆的基本性质,垂径定理及其推论就是根据圆的轴对称性总结出来的,它们是证明线段相等、角相等、垂直关系、弧相等和一条弦是直径的重要依据.遇弦作弦心距是圆中常用的辅助线.二、弧、弦、圆心角、圆周角的关系定理1.弧、弦、圆心角的关系定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.推论:在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中如果有一组量相等,则它们所对应的其余各组量也分别相等.2.圆心角:顶点在圆心,角的两边和圆相交的角叫做圆心角.圆周角:顶点在圆上且角的两边和圆相交的角叫做圆周角.3.圆周角定理定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.推论:①同弧或等弧所对的圆周角相等.②半圆(或直径)所对的圆周角是直径,90°的圆周角所对的弦是圆的直径.③圆内接四边形的对角互补.【考点1】圆的相关概念⏜上的点,连接AD并延长与OB的延长线交于点C,若CD=OA,【例1】(2023·江苏)如图,在扇形AOB中,D为AB∠O=75°,则∠A的度数为( )A. 35°B. 52.5°C. 70°D. 72°【答案】C【分析】本题考查了圆的认识:熟练掌握与圆有关的概念(弦、直径、半径、弧、半圆、优弧、劣弧、等圆、等弧等).也考查了三角形内角和定理、等腰三角形的性质.连接OD ,如图,设∠C 的度数为n ,由于CD =OA =OD ,根据等腰三角形的性质得到∠C =∠DOC =n ,则利用三角形外角性质得到∠ADO =2n ,所以∠A =2n ,然后利用三角形内角和定理得到75°+n +2n =180°,然后解方程求出n ,从而得到∠A 的度数. 【解析】解:连接OD ,如图,设∠C 的度数为n , ∵CD =OA =OD , ∴∠C =∠DOC =n ,∴∠ADO =∠DOC +∠C =2n , ∵OA =OD , ∴∠A =∠ADO =2n ,∵∠AOC +∠C +∠A =180°,∠AOC =75°, ∴75°+n +2n =180°, 解得n =35°, ∴∠A =2n =70°. 故选:C .【例2】(2024·全国模拟)如图,在△ABC 中,∠C =90°,AB =10.若以点C 为圆心,CA 长为半径的圆恰好经过AB 的中点D ,则⊙C 的半径为( ) A. 5√ 3 B. 8 C. 6 D. 5 【答案】D【解析】解:如图,连结CD , ∵CD 是直角三角形斜边上的中线, ∴CD =12AB =12×10=5. 故选:D .连结CD ,根据直角三角形斜边中线定理求解即可.本题考查了直角三角形斜边上的中线,掌握在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键. 【例3】(2024·江西模拟)一张直径为10cm 的半圆形卡纸,过直径的两端点剪掉一个三角形,以下四种裁剪图中,所标数据(单位:cm)长度不合理的是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】解:A 、B 、C 图形中的三角形,满足三角形三边关系定理,且三角形三边长度合理,故A 、B 、C 不符合题意;D 、如图,过A 作AH ⊥BC 于H ,∵AB =AC ,∴BH =12BC =12×10=5(cm), ∴AH =√ AB 2−BH 2=√ 39, ∴AH >5, ∴A 在圆外,∴三角形三边长度不合理, 故D 不符合题意. 故选:D .由三角形三边关系定理,点和圆的位置关系即可判断.本题考查三角形三边关系,等腰三角形的性质,勾股定理,点和圆的位置关系,关键是由等腰三角形的性质,勾股定理求出AH 的长.1.(2024·湖北模拟)以下命题:(1)等弧所对的弦相等;(2)相等的圆心角所对的弧相等;(3)三点确定一个圆;(4)圆的对称轴是直径;(5)在同圆或等圆中,同一条弦所对的圆周角相等;(6)三角形三边的垂直平分线的交点到三角形三个顶点的距离相等.其中正确的命题的个数是( )A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个【答案】A【分析】本题主要考查圆的相关概念和性质,深刻理解圆的相关性质是解题的关键.根据圆的相关概念和性质,对各个选项逐一分析判断即可得出答案.【解析】解:(1)等弧所对的弦相等;正确;(2)在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等;故(2)错误;(3)不在同一直线上的三点确定一个圆;故(3)错误;(4)圆的对称轴是直径所在直线;故(4)错误;(5)在同圆或等圆中,同一条弦所对的弧有两条,每一条弧所对的圆心角不一定相等,则所对的圆周角也不一定相等;故(5)错误;(6)三角形三边的垂直平分线的交点即为其外接圆的圆心,外心到三角形三个顶点的距离相等.故(6)正确;综上所述,正确的有(1)(6),故选A.2.(2024·江苏模拟)下列说法中,正确的是①对角线垂直且互相平分的四边形是菱形;②对角线相等的四边形是矩形;③同弧或等弧所对的圆周角相等;④半圆是弧,但弧不一定是半圆.( )A. ①④B. ②③C. ①③④D. ②③④【答案】A【解析】解:①、对角线互相平分的四边形是平行四边形,对角线互相垂直的平行四边形为菱形,故该项正确;②、对角线相等的平行四边形为矩形,故该选项错误;③、在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,故该选项错误;④、弧分为优弧、劣弧、半圆弧,则半圆是弧,但弧不一定是半圆,故该项正确;故选:A.根据对角线互相垂直的平行四边形为菱形,对角线相等的平行四边形为矩形,在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,弧分为优弧、劣弧、半圆弧分别判断即可.本题考查基本概念,熟记知识点是解题关键.3.(2023·全国模拟)下列说法中,不正确的是( )A. 直径是最长的弦B. 同圆中,所有的半径都相等C. 圆既是轴对称图形又是中心对称图形D. 长度相等的弧是等弧【答案】D【分析】本题主要考查了圆的基本概念,解答此题的关键是正确理解弦,弧的定义,解答此题根据圆的基本概念判断即可.【解析】解:A.直径是最长的弦,正确;B.同一个圆的半径相等,正确;C.圆既是轴对称图形,也是中心对称图形,正确;D.长度相等的弧不一定是等弧,同圆或等圆中长度相等的弧才是等弧,故该选项的说法错误.故选D.4.(2024·广东模拟)如图所示,MN为⊙O的弦,∠N=52°,则∠MON的度数为( )A. 38°B. 52°C. 76°D. 104°【答案】C【分析】本题考查了圆的认识:掌握与圆有关的概念.根据半径相等得到OM=ON,则∠M=∠N=52°,然后根据三角形内角和定理计算∠MON的度数.【解析】解:∵OM=ON,∴∠M=∠N=52°,∴∠MON=180°−2×52°=76°.故选:C.【考点2】垂径定理【例1】(2023·四川)如图,在⊙O中,OA⊥BC,∠ADB=30°,BC=2√ 3,则OC=( )A. 1B. 2C. 2√ 3D. 4【答案】B【解析】解:连接OB,设OA交BC于E,如图:∵∠ADB=30°,∴∠AOB=60°,∵OA⊥BC,BC=2√ 3,BC=√ 3,∴BE=12,在Rt△BOE中,sin∠AOB=BEOB,∴sin60°=√ 3OB∴OB=2,∴OC=2;故选:B.连接OB,设OA交BC于E,由∠ADB=30°,得∠AOB=60°,根据OA⊥BC,BC=2√ 3,得BE=1BC=√ 3,2故sin60°=√ 3,从而OC=OB=2.OB本题考查垂径定理,圆周角定理及勾股定理的应用,解题的关键是掌握含30°角的直角三角形三边关系.【例2】(2024·湖南模拟)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥OA于点E,连接OC,OD.若⊙O的半径为m,∠AOD=α,则下列结论一定成立的是A. OE=m·tanαB. CD=2m·sinαC. AE=m·cosαD. S△OCD=m2·sinα【答案】B【分析】本题考查了垂径定理,解直角三角形,解决本题的关键是掌握垂径定理,解直角三角形等知识.根据垂径定理和锐角三角函数计算则可进行判断.【解析】解:A.∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥OA于点E,CD,∴DE=12在Rt△EDO中,OD=m,∠AOD=∠α,∴tanα=DEOE,∴OE=DEtanα=CD2tanα,故选项A错误不符合题意;B.∵AB是⊙O的直径,CD⊥OA,∴CD=2DE,∵⊙O的半径为m,∠AOD=∠α,∴DE=OD⋅sinα=m⋅sinα,∴CD=2DE=2m⋅sinα,故选项B正确符合题意;C.∵cosα=OEOD,∴OE=OD⋅cosα=m⋅cosα,∵AO=DO=m,∴AE=AO−OE=m−m⋅cosα,故选项C错误不符合题意;D.∵CD=2m⋅sinα,OE=m⋅cosα,∴S△COD=12CD×OE=12×2m⋅sinα×m⋅cosα=m2sinα⋅cosα,故选项D错误不符合题意;故选B.【例3】(2024·全国模拟)如图,已知⊙O的周长等于6π,则该圆内接正六边形ABCDEF的边心距OG为.( )A. 3√ 3B. 32C. 3√ 32D. 3【答案】C【解析】连接OC、OD,如图所示,∵正六边形ABCDEF是圆的内接多边形,∴∠COD=60°.∵OC=OD,OG⊥CD,∴∠COG =30°. ∵⊙O 的周长等于6π,∴OC =3,∴CG =32,∴OG =3√ 32. 故选C .1.垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.2.根据垂径定理构造直角三角形,一般为过圆心作已知弦的弦心距,常用于求线段的长度.1.(2024·广东模拟)已知:如图,在⊙O 中,OA ⊥BC ,∠AOB =70°,则∠ADC 的度数为( )A. 30°B. 35°C. 45°D. 70°【答案】B【分析】本题考查的是垂径定理、圆周角定理、圆心角与弧的关系定理,熟知在同圆或等圆中,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是解答此题的关键.先根据垂径定理得出AB ⏜=AC ⏜,再由圆周角定理即可得出结论. 【解析】解:如图,连接OC .∵OA ⊥BC , ∴AB⏜=AC ⏜, ∴∠AOC =∠AOB =70°,∴∠ADC =12∠AOC =35°. 故选B .2.(2024·江苏模拟)如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,若AD =CD =2√3.则BC ⌒的长为( ) A. π3B.2π3C. √3π3D.2√3π3【答案】B【解析】解:连接AC 、OC , ∵AB 是⊙O 的直径,CD ⊥AB , ∴CE =ED =12CD =√3,BC ⌒=BD ⌒,∴AB 是线段CD 的垂直平分线, ∴AC =AD , ∵AD =CD , ∴AC =AD =CD , ∴△ACD 为等边三角形, ∴∠CAD =60∘, ∴∠COB =60∘,在Rt △COE 中,OC =CEsin∠COE =2, ∴BC ⌒的长=60π×2180=2π3, 故选:B.连接AC 、OC ,根据垂径定理得到CE =ED =12CD =√3,BC ⌒=BD ⌒,根据线段垂直平分线的性质得到AC =AD ,根据等边三角形的性质求出∠CAD =60∘,根据正弦的定义求出OC ,根据弧长公式计算,得到答案. 本题考查的是弧长的计算、垂径定理,掌握弧长公式:l =nπr180是解题的关键. 3.(2024·陕西模拟)如图,已知AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,且∠ACD =22.5°,CD =4,则⊙O 的半径长为( ) A. 2 B. 2√ 2 C. 4 D. 10【答案】B【解析】解:连接OD ,如图所示:∵AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,CD =4,∴CE =DE =12CD =2,∵∠ACD =22.5°,∴∠AOD =2∠ACD =45°,∴△DOE 为等腰直角三角形,∴OD =√ 2DE =2√ 2,即⊙O 的半径为2√ 2,故选:B .连接OD ,由圆周角定理得出∠AOD =45°,根据垂径定理可得CE =DE =2,证出△DOE 为等腰直角三角形,利用特殊角的三角函数可得答案.此题主要考查了圆周角定理、垂径定理、以及三角函数的应用;关键是掌握圆周角定理: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.4.(2023·江苏)如图,矩形内接于⊙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【答案】D【解析】解:如图,连接BD ,则BD 过点O ,在Rt △ABD 中,AB =4,BC =5,∴BD 2=AB 2+AD 2=41,S 阴影部分=S 以AB 为直径的圆+S 以AD 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 .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AB 为直径的圆+S 以AD 为直径的圆+S 矩形ABCD −S 以BD 为直径的圆进行计算即可.本题考查勾股定理,矩形的性质以及圆形面积的计算,掌握矩形的性质、勾股定理以及圆形面积的计算方法是正确解答的前提.5.(2023·内蒙古)如图,⊙O 是锐角三角形ABC 的外接圆,OD ⊥AB ,OE ⊥BC ,OF ⊥AC.垂足分别为D ,E ,F ,连接DE ,EF ,FD.若DE +DF =6.5,△ABC 的周长为21,则EF 的长为( )A. 8B. 4C. 3.5D. 3【答案】B【解析】解:∵OD ⊥AB ,OE ⊥BC ,OF ⊥AC ,∴AD =BD ,AF =CF ,BE =CE ,∴DE ,DF ,EF 是△ABC 的中位线,∴DE =12AC,DF =12BC,EF =12AB ,∴DE +DF +EF =12(AB +BC +AC)=12×21=10.5,∵DE +DF =6.5,∴EF =10.5−6.5=4,故选:B .根据垂径定理得到AD =BD ,AF =CF ,BE =CE ,根据三角形的中位线定理得到DE +DF +EF =12(AB +BC +AC)=12×21=10.5,于是得到结论.本题考查了三角形外接圆与外心,三角形中位线定理,垂径定理,熟练掌握三角形中位线定理是解题的关键.【考点3】垂径定理的应用【例1】(2023·湖北)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 =300√ 3m ,BD =150m ,则AC⏜的长为( )A. 300πmB. 200πmC. 150πmD. 100√ 3πm【答案】B【解析】解:如图所示:∵OB ⊥AC ,∴AD =12AC =150√ 3m ,∠AOC =2∠AOB ,在Rt △AOD 中,∵AD 2+OD 2=OA 2,OA =OB ,∴AD 2+(OA −BD)2=OA 2,∴(150√ 3)2+(OA −150)2=OA 2解得:OA =300m ,∴sin∠AOB =AD OA =√ 32, ∴∠AOB =60°,∴∠AOC =120°,∴AC ⏜的长=120×300π180=200πm .故选:B .先根据垂径定理求出AD 的长,由题意得OD =OA −BD ,在Rt △AOD 中利用勾股定理即可求出OA 的值,然后再利用三角函数计算出AC⏜所对的圆心角的度数,由弧长公式求出AC ⏜的长即可. 本题考查的是垂径定理,勾股定理及弧长的计算公式,根据垂径定理得出AD 的长,再由勾股定理求出半径是解答此题的关键,同时要熟记圆弧长度的计算公式.【例2】(2024·山东模拟)唐代李皋发明了“桨轮船”,这种船是原始形态的轮船,是近代明轮航行模式之先导.如图,某桨轮船的轮子被水面截得的弦AB 长8m ,轮子的吃水深度CD 为2m ,则该桨轮船的轮子直径为( )A. 10mB. 8mC. 6mD. 5m【答案】A【解析】解:设半径为r m ,则OA =OC =r m ,∴OD =(r −2)m ,∵AB =8m ,∴AD =4m ,在Rt △ODA 中,有:OA 2=OD 2+AD 2,即:r 2=(r −2)2+42,解得r =5m ,则该桨轮船的轮子直径为10m .故选:A .设半径为r ,再根据圆的性质及勾股定理,可求出答案.本题考查垂径定理,勾股定理,关键在于知道OC 垂直平分AB 这个隐藏的条件.垂径定理及其推论方法技巧:1.圆中模型“知2得3”由图可得以下5点:①AB ⊥CD ;②AE=EB ;③AD 过圆心O ;④⋂⋂=BC AC ;⑤⋂⋂=BD AD ;以上5个结论,知道其中任意2个,剩余的3个都可以作为结论使用。
2025年湖南省中考数学一轮复习第二十三讲 圆的有关概念及性质学生版知识要点对点练习1.圆的定义及性质(1)定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转,另一个端点A所形成的图形.(2)轴对称性:圆是,任何一条都是它的对称轴.(3)旋转不变性:围绕着它的任意旋转一个角度都能与原来的圆重合1.(教材再开发·湘教九下P46习题2.1T2改编)下列说法中正确的个数有( )①平分弦的直径一定垂直于弦;②圆是轴对称图形,每一条直径都是对称轴;③直径是弦;④长度相等的弧是等弧. A.1个B.2个C.3个D.4个2.垂径定理及推论(1)垂径定理:垂直于弦的直径,并且平分弦所对的.(2)推论:平分弦(不是直径)的直径,并且平分弦所对的. 2.(2024·新疆中考)如图,AB是☉O的直径,CD是☉O的弦,AB⊥CD,垂足为E.若CD=8,OD=5,则BE的长为( )A.1B.2C.3D.43.弧、弦、圆心角的关系 3.(教材再开发·湘教九下P49T1改编)如图,在☉O中AB=CD,∠AOB=45°,则∠COD=( )A.60°B.45°C.30°D.40°4.如图,A,B,C为☉O上的三个点,∠AOB=80°,则∠C的度数为( )A.30°B.35°C.40°D.45°(2)推论:圆内接四边形的任意一个外角等于它的.AD ,交CD 于点E.若∠BEC =50°,则∠ABC 的度数是()A .50° B .100°C .130°D .150°考点 圆的基本性质的相关计算(一题多设问)【例】如图,点A ,B ,C ,D 在☉O 上,AC 是☉O 的直径.连接AB ,BC ,CD ,AD ,DB ,OD ,OB.AC 与BD 交于点F ,请回答下列问题:问题1 若∠ACB =30°,则∠BOC = ,∠BDC = ,∠AOB = ,∠ADB =.问题2 若∠BAC =40°,则∠OBC =.问题3 若☉O 的半径为2,∠AOB =∠AOD =60°,则AB = ,AD =.问题4 若AB =CD ,∠BOC =100°,则∠AOB=,∠COD=.问题5 若∠BOC=∠DOC,∠BCD=60°,BC=3,则BD=.问题6 若AC⊥BD,垂足为点F,BD=8,AF=2,求☉O的半径.问题7 若AC⊥BD,垂足为点F,BD=8,☉O的直径为10,求AF的长.问题8 已知∠BOD=130°,则∠BAD=. 问题9 已知∠ACB=30°,若点E是圆上异于A,B,C的另一点,则∠AEB的度数是. 提醒:当点在圆上的位置不确定时,一定要考虑优弧或劣弧的不同情况,避免漏解.2.在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,则它们所对应的其余各组量也相等.3.垂径定理基本图形计算中的“四变量”“两关系”(1)四变量:如图,设弦长为a,圆心到弦的距离(弦心距)为d,半径为r,弧的中点到弦的距离(弓形高)为h,这四个变量知任意两个即可求其他两个.(2)两关系:①(a2)2+d2=r2;②h+d=r.注意:计算时常通过作半径或过圆心作弦的垂线段来构造直角三角形.1.(2024·湖南中考)如图,AB,AC为☉O的两条弦,连接OB,OC,若∠A=45°,则∠BOC 的度数为( )A.60°B.75°C.90°D.135°2.(2024·长沙中考)如图,在☉O中,弦AB的长为8,圆心O到AB的距离OE=4,则☉O的半径长为( )A.4B.42C.5D.523.(2022·株洲中考)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DE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°4.(多选题·2023·湘潭中考)如图,AC是☉O的直径,CD为弦,过点A的切线与CD 延长线相交于点B,若AB=AC,则下列说法正确的是(ABD)A.AD⊥BCB.∠CAB=90°BCC.DB=ABD.AD=125.(2023·株洲中考)如图所示,点A,B,C是☉O上不同的三点,点O在△ABC的内部,连接BO,CO,并延长线段BO交线段AC于点D.若∠A=60°,∠OCD=40°,则∠ODC=度.6.(2022·长沙中考)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.2025年湖南省中考数学一轮复习第二十三讲 圆的有关概念及性质教师版知识要点对点练习1.圆的定义及性质(1)定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转 一周 ,另一个端点A所形成的图形.(2)轴对称性:圆是 轴对称图形 ,任何一条 过圆心的直线 都是它的对称轴.(3)旋转不变性:围绕着它的 圆心 任意旋转一个角度都能与原来的圆重合1.(教材再开发·湘教九下P46习题2.1T2改编)下列说法中正确的个数有(A)①平分弦的直径一定垂直于弦;②圆是轴对称图形,每一条直径都是对称轴;③直径是弦;④长度相等的弧是等弧. A.1个B.2个C.3个D.4个2.垂径定理及推论(1)垂径定理:垂直于弦的直径 平分弦 ,并且平分弦所对的 两条弧 .(2)推论:平分弦(不是直径)的直径 垂直于弦 ,并且平分弦所对的 两条弧 . 2.(2024·新疆中考)如图,AB是☉O的直径,CD是☉O的弦,AB⊥CD,垂足为E.若CD=8,OD=5,则BE的长为(B)A.1B.2C.3D.43.弧、弦、圆心角的关系 3.(教材再开发·湘教九下P49T1改编)如图,在☉O中AB=CD,∠AOB=45°,则∠COD=(B)A.60°B.45°C.30°D.40°4.如图,A,B,C为☉O上的三个点,∠AOB=80°,则∠C的度数为(C)A.30°B.35°C.40°D.45°A .50° B .100°C .130°D .150°考点 圆的基本性质的相关计算(一题多设问)【例】如图,点A ,B ,C ,D 在☉O 上,AC 是☉O 的直径.连接AB ,BC ,CD ,AD ,DB ,OD ,OB.AC 与BD 交于点F ,请回答下列问题:问题1 若∠ACB =30°,则∠BOC = 120° ,∠BDC = 60° ,∠AOB = 60° ,∠ADB = 30° . 问题2 若∠BAC =40°,则∠OBC = 50° .问题3 若☉O 的半径为2,∠AOB =∠AOD =60°,则AB = 2 ,AD = 2 .问题4 若AB =CD ,∠BOC =100°,则∠AOB = 80° ,∠COD = 80° .问题5 若∠BOC =∠DOC ,∠BCD =60°,BC =3,则BD = 3 .问题6 若AC⊥BD,垂足为点F,BD=8,AF=2,求☉O的半径.【解析】设☉O的半径为r,∵AC⊥BD,BD=8,∴BF=4.∵AF=2,则OF=r-2.在Rt△OBF中,OB2=BF2+OF2,即r2=16+(r-2)2,解得r=5.∴☉O的半径为5.问题7 若AC⊥BD,垂足为点F,BD=8,☉O的直径为10,求AF的长.【解析】∵AC⊥BD,BD=8,∴BF=4,∵☉O的直径为10,∴☉O的半径OB=5.由勾股定理得OF=52-42=3,∴AF=5-3=2.即AF的长为2.问题8 已知∠BOD=130°,则∠BAD= 115° .问题9 已知∠ACB=30°,若点E是圆上异于A,B,C的另一点,则∠AEB的度数是 30°或150° . 弧或劣弧的不同情况,避免漏解.2.在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,则它们所对应的其余各组量也相等.3.垂径定理基本图形计算中的“四变量”“两关系”(1)四变量:如图,设弦长为a,圆心到弦的距离(弦心距)为d,半径为r,弧的中点到弦的距离(弓形高)为h,这四个变量知任意两个即可求其他两个.(2)两关系:①(a2)2+d2=r2;②h+d=r.注意:计算时常通过作半径或过圆心作弦的垂线段来构造直角三角形.1.(2024·湖南中考)如图,AB,AC为☉O的两条弦,连接OB,OC,若∠A=45°,则∠BOC 的度数为(C)A.60°B.75°C.90°D.135°2.(2024·长沙中考)如图,在☉O中,弦AB的长为8,圆心O到AB的距离OE=4,则☉O的半径长为(B)A.4B.42C.5D.523.(2022·株洲中考)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DE上一点,且与D,E不重合,连接DF,EF,则∠DFE的度数为(C)A.115°B.118°C.120°D.125°4.(多选题·2023·湘潭中考)如图,AC是☉O的直径,CD为弦,过点A的切线与CD 延长线相交于点B,若AB=AC,则下列说法正确的是(ABD)A.AD⊥BCB.∠CAB=90°BCC.DB=ABD.AD=125.(2023·株洲中考)如图所示,点A,B,C是☉O上不同的三点,点O在△ABC的内部,连接BO,CO,并延长线段BO交线段AC于点D.若∠A=60°,∠OCD=40°,则∠ODC= 80 度.6.(2022·长沙中考)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 7 .。
第十二讲圆专项一圆的相关概念及性质知识清单1.圆的定义及其相关概念圆:如图1,在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做______.其固定的端点O叫做______,线段OA叫做______.弦:连接圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫做______,如图1,AC,BC是弦,BC是直径.弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆.大于半圆的弧叫做______(用三个点表示,如图1中的ABC),小于半圆的弧叫做______(如图1中的AC).圆心角:顶点在______的角叫做圆心角(如图1中的∠AOB是AB所对的圆心角).圆周角:顶点在______上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角(如图1中的∠ACB是AB所对的圆周角).2.圆是轴对称图形,对称轴是_____________,由此可得垂径定理:垂直于弦的直径______弦,并且______弦所对的两条弧.推论:平分弦(不是______)的直径______弦,并且______弦所对的两条弧.3.圆是中心对称图形,对称中心是_____________,由此可得在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中如果有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量________.4.圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半,即∠BAC=12∠BOC(如图2).推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等,即∠BAC=∠BDC(如图2).推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是______,即∠BCA=90°(如图2);90°的圆周角所对的弦是直径.推论3:圆内接四边形的对角______.考点例析例1 往水平放置的半径为13 cm的圆柱形容器内装入一些水以后,截面图如图1所示.若水面宽度AB=24 cm,则水的最大深度为()A.5 cm B.8 cm C.10 cm D.12 cm图1分析:如图1,作与弦AB垂直的半径,先利用垂径定理求出BD的长,再根据勾股定理求出OD的长,进而得出CD的长.归纳:过圆心作弦的垂线可以构造垂径定理基本图形,常结合勾股定理求线段长.在图1所示的AB,OB,OD,CD四个量中,OB=OD+CD,2222ABOD OB⎛⎫+=⎪⎝⎭,利用这两个关系式,知道其中任何两个,其余两个都能求出来.例2 如图2,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠ADC=150°,弦AC=2,则⊙O的半径等于.图2分析:根据圆内接四边形的性质可得∠ABC的度数,连接OA,OC,由圆周角定理求出∠AOC的度数,判断△OAC的形状后,可求⊙O的半径.例3如图3,已知AB是⊙O的直径,∠ACD是AD所对的圆周角,∠ACD=30°.(1)求∠DAB的度数;(2)过点D作DE⊥AB,垂足为E,DE的延长线交⊙O于点F.若AB=4,求DF的长.图3分析:(1)连接BD,根据同弧所对的圆周角相等可得∠B=∠ACD=30°,再由AB是⊙O的直径,可得∠ADB=90°,进而可求∠DAB的度数;(2)在Rt△ABD中,根据30°角所对的直角边等于斜边的一半可得AD的长,在Rt△ADE中,DE=AD·sin∠DAE,再结合垂径定理可求出DF的长.解:归纳:在圆中经常构造直径所对的圆周角,利用圆周角定理与直角三角形的性质解题.跟踪训练1.如图,AB为⊙O的直径,C,D为⊙O上的两点.若∠ABD=54°,则∠C的度数为()A.34°B.36°C.46°D.54°第1题图2.P是⊙O内一点,过点P的最长弦的长为10 cm,最短弦的长为6 cm,则OP的长为()A.3 cm B.4 cm C.5 cm D.6 cm3.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°第3题图第4题图4.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CD的中点,则∠ABE=.5.如图,AB为⊙O的弦,D,C为ACB的三等分点,AC∥BE.(1)求证:∠A=∠E;(2)若BC=3,BE=5,求CE的长.第5题图专项二与圆有关的位置关系知识清单1. 点与圆的位置关系设⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为d,则有点P在圆外⇔d___r;点P在____⇔d____r;点P在圆内⇔d____r.2. 直线与圆的位置关系设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,则有直线l与⊙O相交⇔d___r;直线l与⊙O相切⇔d___r;直线l与⊙O____⇔d___r.3. 切线的性质定理:圆的切线____于过切点的半径.4.切线的判定(1)和圆只有____个公共点的直线是圆的切线.(2)经过半径的外端并且____于这条半径的直线是圆的切线.(3)如果圆心到一条直线的距离____圆的半径,那么这条直线是圆的切线.5. 切线长定理(选学)切线长:经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间____叫做这点到圆的切线长.定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长____,这一点和圆心的连线____两条切线的夹角.6. 三角形的外接圆与内切圆外接圆内切圆圆心名称三角形的外心三角形的内心圆心位置三角形三条边的垂直平分线的交点三角形三条角平分线的交点性质三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等三角形的内心到三角形三边的距离相等考点例析例1 如图1-①,正方形ABCD的边长为4,⊙O的半径为1.若⊙O在正方形ABCD内平移(⊙O可以与该正方形的边相切),则点A到⊙O上的点的距离的最大值为.①②图1分析:如图1-②,当⊙O平移最靠近点C,即当⊙O与CB,CD相切时,点A到⊙O上的点Q的距离最大,结合切线的性质定理和切线长定理求解.例2 如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,E是BC的中点,以AC为直径的⊙O与AB边交于点D,连接DE.(1)判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若CD=3,DE=52,求⊙O的直径.图2分析:(1)连接OD,根据直角三角形斜边上中线的性质与等腰三角形的性质,可证∠EDO=90°,从而判定DE与⊙O相切;(2)先在Rt△BDC中求出BC,BD的长,再借助相似三角形求出AC的长,即得⊙O的直径.解:归纳:切线的判定方法主要有两种:若直线与圆有交点,则连接过交点的半径,证其与直线垂直(连半径,证垂直);若不能确定直线与圆有交点,则过圆心向直线作垂线段,证圆心到直线的距离等于半径(作垂线,证半径).跟踪训练1.如图,∠BAC=36°,点O在边AB上,⊙O与边AC相切于点D,交边AB于点E,F,连接FD,则∠AFD的度数为()A.27°B.29°C.35°D.37°第1题图第2题图2.如图,P A,PB是⊙O的切线,A,B是切点.若∠P=70°,则∠ABO等于()A.30°B.35°C.45°D.55°3.如图,F A,GB,HC,ID,JE是五边形ABCDE的外接圆的切线,则∠BAF+∠CBG+∠DCH+∠EDI+∠AEJ=°.第3题图4.如图①,△ABC内接于⊙O,直线MN与⊙O相切于点D,OD与BC相交于点E,BC∥MN.(1)求证:∠BAC=∠DOC;(2)如图②,若AC是⊙O的直径,E是OD的中点,⊙O的半径为4,求AE的长.①②第4题图5.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,E为AB上一点,BE=BC,延长CE交AD于点D,AD =AC.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若tan∠ACE=13,OE=3,求BC的长.第5题图专项三弧长与扇形面积的计算知识清单1.弧长公式:在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l =_______.2.扇形面积公式:在半径为R的圆中,圆心角为n°的扇形的面积S=_______;在半径为R的圆中,圆心角所对的弧长为l的扇形的面积S=_______.考点例析例1如图1,传送带的一个转动轮的半径为18 cm,转动轮转n°,传送带上的物品A被传送12π cm,则n =.图1分析:物品A被传送的距离等于转动轮转n°的弧长,根据弧长公式求弧所对的圆心角的度数即为n值.例2 如图2,正六边形ABCDEF的边长为2,以A为圆心,AC的长为半径画弧,得EC,连接AC,AE,则图中阴影部分的面积为()A.2πB.4πC.33πD.233π图2分析:阴影部分是以AC为半径、以∠CAE为圆心角的扇形,借助正六边形的性质,分别求出AC的长与∠CAE的度数,根据扇形的面积公式计算.例3设圆锥的底面圆半径为r,圆锥的母线长为l,满足2r+l=6,这样的圆锥的侧面积()A.有最大值94πB.有最小值94πC.有最大值92πD.有最小值92π分析:根据扇形的面积公式结合关系式2r+l=6,列出圆锥的侧面积与r之间的函数解析式,再通过函数的性质求圆锥的侧面积的最大值或最小值.归纳:对于圆锥,要熟悉立体图形与展开图(平面图形)之间的对应关系:圆锥的侧面展开图为扇形,圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面周长是扇形的弧长.跟踪训练1.图①是一把扇形书法纸扇,图②是其完全打开后的示意图,外侧两竹条OA和OB的夹角为150°,OA 的长为30 cm,贴纸部分的宽AC为18cm,则CD的长为()A.5π cm B.10π cm C.20π cm D.25π cm①②第1题图2.如图,一根5 m长的绳子,一端拴在围墙墙角的柱子上,另一端拴着一只小羊A(羊只能在草地上活动),那么小羊A在草地上的最大活动区域面积是()A.1712π m2B.7712π m2C.254π m2D.176π m2第2题图3.已知圆锥的母线长为10,高为8,则该圆锥的侧面展开图(扇形)的弧长为(用含π的代数式表示),圆心角为度.4.如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,D均在小正方形的顶点上,且点B,C在AD 上,∠BAC=22.5°,则BC的长为.第4题图专项四正多边形与圆知识清单1.正多边形和圆的关系:只要把一个圆分成相等的一些弧,就可以做出这个圆的______,这个圆就是这个正多边形的______.2.与正多边形有关的概念如图,已知正n边形的边长为a,半径为R,则这个正n边形的每个内角为180nn(-2),中心角α=______,边心距r=______,周长l=na,面积S=12 nar.考点例析例1 如图1,面积为18的正方形ABCD内接于⊙O,则AB的长度为()A.9πB.92πC.32πD.94π图1分析:连接OA,OB,则△OAB为等腰直角三角形.由正方形ABCD的面积为18,可求得边长AB,进而可得半径OA,根据弧长公式可求AB的长.例2(2021·河北)如图2,⊙O的半径为6,将该圆周12等分后得到表盘模型,其中整钟点为A n(n为1~12的整数),过点A7作⊙O的切线交A1A11的延长线于点P.(1)通过计算比较直径和劣弧711A A的长度哪个更长;(2)连接A7A11,则A7A11和P A1有什么特殊位置关系?请简要说明理由;(3)求切线长P A7的值.图2分析:(1)利用弧长公式求劣弧711A A的长度,与直径比较大小;(2)先直觉观察猜想结论,再利用圆周角定理证明;(3)由切线的性质可得Rt△P A1A7,解此三角形可得P A7的值.解:跟踪训练1.(2021·贵阳)如图,⊙O与正五边形ABCDE的两边AE,CD相切于A,C两点,则∠AOC的度数是()A.144°B.130°C.129°D.108°第1题图2.(2021·绥化)边长为4 cm的正六边形,它的外接圆与内切圆半径的比值是.3.(2021·湘潭)德国著名的天文学家开普勒说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿.”如图①,点C把线段AB分成两部分,如果512CBAC=≈0.618,那么称点C为线段AB的黄金分割点.第3题图(1)特例感知:在图①中,若AB=100,求AC的长;(结果保留根号)(2)知识探究:如图②,作⊙O的内接正五边形;①作两条相互垂直的直径MN,AI;②作ON的中点P,以P为圆心,P A为半径画弧交OM于点Q;③以点A为圆心,AQ为半径,在⊙O上连续截取等弧,使弦AB=BC=CD=DE=AQ,连接AE;则五边形ABCDE为正五边形.在该正五边形作法中,点Q是否为线段OM的黄金分割点?请说明理由;(3)拓展应用:国旗和国徽上的五角星是革命和光明的象征,是一个非常优美的几何图形,与黄金分割有着密切的联系.延长题(2)中的正五边形ABCDE的每条边,相交可得到五角星,摆正后如图③,点E是线段PD的黄金分割点,请利用题中的条件,求cos72°的值.专项五圆中的数学思想1. 方程思想例1(2021·西宁)如图1,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,CD=10,BE=2,则⊙O的半径OC =.图1分析:先由垂径定理求得CE的长,再在Rt△OCE中由勾股定理得出关于半径的方程,解方程即可.2. 分类讨论思想例2(2021·朝阳)已知⊙O的半径是7,AB是⊙O的弦,且AB的长为3AB所对的圆周角的度数为.分析:弦AB所对圆周角的顶点可能在优弧上,也可能在劣弧上,所以需要分两种情况讨论.解答时,利用垂径定理构造直角三角形,借助三角函数求弦AB所对的圆心角的度数,再根据圆周角定理及其推论求弦AB 所对的圆周角的度数.3.转化思想例3 (2021·枣庄)如图2,正方形ABCD 的边长为2,O 为对角线的交点,点E ,F 分别为BC ,AD 的中点.以C 为圆心,2为半径作BD ,再分别以E ,F 为圆心,1为半径作圆弧BO ,OD ,则图中阴影部分的面积为( )A .π﹣1B .π﹣3C .π﹣2D .4﹣π图2分析:连接BD ,则OD 与线段OD 围成的图形面积等于OB 与线段OB 围成的图形面积,故阴影部分的面积等于扇形CBD 与直角三角形CBD 的面积之差.归纳:求不规则图形的面积,经常通过割补法或等积法将其转化为规则图形,再利用面积公式进行计算. 跟踪训练1.(2021·兴安盟)如图,两个半径长均为2的直角扇形的圆心分别在对方的圆弧上,扇形CFD 的圆心C 是AB 的中点,且扇形CFD 绕着点C 旋转,半径AE ,CF 交于点G ,半径BE ,CD 交于点H ,则图中阴影部分的面积等于( )A .2π﹣1B .2π﹣2C .π﹣1D .π﹣2第1题图2.(2021·青海)点P 是非圆上一点,若点P 到⊙O 上的点的最小距离是4 cm ,最大距离是9cm ,则⊙O 的半径是 .3.(2021·绥化)一条弧所对的圆心角为135°,弧长等于半径为5 cm 的圆的周长的3倍,则这条弧的半径为 cm .参考答案专项一圆的相关概念及性质例1 B 例2 2例3(1)连接BD.因为∠ACD=30°,所以∠B=∠ACD=30°.因为AB是⊙O的直径,所以∠ADB=90°.所以∠DAB=90°﹣∠B=60°.(2)因为∠ADB=90°,∠B=30°,AB=4,所以AD=12AB=2.因为∠DAB=60°,DE⊥AB,且AB是直径,所以EF=DE=AD·sin60°所以DF=2DE=1.B 2.B 3.B 4.13°5.(1)证明:因为AC∥BE,所以∠E=∠ACD.因为D,C为ACB的三等分点,所以BC CD AD==.所以∠ACD=∠A.所以∠E=∠A.(2)解:由(1)知BC CD AD==,所以∠D=∠CBD=∠A=∠E.所以BE=BD=5,BC=CD=3,△CBD∽△BDE.所以CB BDBD DE=,即355DE=,解得DE=253.所以CE=DE﹣CD=253﹣3=163.专项二与圆有关的位置关系例1 +1例2 (1)证明:连接OD.因为AC是⊙O的直径,所以∠ADC=90°,所以∠BDC=90°.因为E是BC的中点,所以DE=CE=BE,所以∠EDC=∠ECD.又OD =OC ,所以∠ODC =∠OCD .因为∠OCD +∠DCE =∠ACB =90°,所以∠ODC+∠EDC =90°,即∠EDO =90°.所以DE ⊥OD . 又OD 为⊙O 的半径,所以DE 与⊙O 相切.(2)解:由(1),得∠BDC =90°,DE =CE =BE .因为DE =52,所以BC =5.所以BD ==4. 因为∠BCA =∠BDC =90°,∠B =∠B ,所以△BCA ∽△BDC . 所以AC BC CD BD =,即534AC =.解得AC =154.所以⊙O 的直径为154. 1.A 2.B 3.1804.(1)证明:连接OB .因为直线MN 与⊙O 相切于点D ,所以OD ⊥MN .因为BC ∥MN ,所以OD ⊥BC .所以BD CD =.所以∠BOD =∠COD .因为∠BAC =12∠BOC ,所以∠BAC =∠DOC . (2)解:因为E 是OD 的中点,所以OE =DE =2.在Rt △OCE 中,CE =由(1)知OE ⊥BC ,所以BE =CE =又O 是AC 的中点,所以OE 是△ABC 的中位线.所以AB =2OE =4.因为AC 是⊙O 的直径,所以∠ABC =90°.在Rt △ABE 中,AE ==5.(1)证明:因为AB 是⊙O 的直径,所以∠ACB =90°,即∠ACE +∠BCE =90°.因为AD =AC ,BE =BC ,所以∠ACE =∠D ,∠BCE =∠BEC .又∠BEC =∠AED ,所以∠AED +∠D =90°.所以∠DAE =90°,即AD ⊥AE .因为OA 是⊙O 的半径,所以AD 是⊙O 的切线.(2)解:由(1),得tan ∠ACE =tan D =13,设AE =a ,则AD =AC =3a . 因为OE =3,所以OA =a +3,AB =2a +6,BE =BC =a +3+3=a +6.在Rt △ABC 中,由勾股定理,得AB 2=BC 2+AC 2,即(2a +6)2=(a +6)2+(3a )2,解得a 1=0(舍去),a 2=2.所以BC =a +6=8.专项三 弧长与扇形面积的计算例1 120 例2 A 例3 C1.B 2.B 3.12π 216 4.54π 专项四 正多边形与圆例1 C例2 (1)连接OA 7,OA 11.由题意,得∠A 7OA 11=120°,所以711A A 的长为12064180ππ⨯=>12.所以劣弧711A A 的长度更长.(2)P A 1⊥A 7A 11.理由:连接A 7A 11,OA 1.因为A 1A 7是⊙O 的直径,所以∠A 7A 11A 1=90°.所以P A 1⊥A 7A 11.(3)因为P A 7是⊙O 的切线,所以P A 7⊥A 1A 7,所以∠P A 7A 1=90°.因为∠P A 1A 7=60°,A 1A 7=12,所以P A 7=A 1A 7•tan 60°=1.A 23.解:(1)AC 的长为50.(2)点Q 是线段OM 的黄金分割点,理由如下:设⊙O 的半径为r ,则OP =12r ,所以PQ =AP=. 所以OQ =QP ﹣OP﹣12rr ,MQ =OM ﹣OQ =r.所以2MQ OQ =Q 是线段OM 的黄金分割点. (3)如图,作PH ⊥AE 于点H .由题可知,AH =EH .因为正五边形的每个内角都为(5﹣2)×180°÷5=108°,所以∠PEH =180°﹣108°=72°,即cos ∠PEH =cos72°=EH PE. 因为点E 是线段PD 的黄金分割点,所以DE PE=12. 又DE =AE ,HE =AH =12AE ,所以cos72°=111222AE EH AE DE PE PE PE PE==⨯=⨯.第3题图专项五圆中的数学思想例1 294例2 60°或120°例3 C1.D 2.6.5cm或2.5cm 3.40。
第8讲圆及其基本性质知识定位讲解用时:3分钟A、适用范围:人教版初三,基础偏上B、知识点概述:本讲义主要用于人教版初三新课,本节课我们主要学习圆及其基本性质,重点掌握圆的有关概念,能够对相关概念进行辨析,其次理解与圆有关的性质、定理及其推论,着重学习圆心角与弧、弦的关系以及圆周角定理,能够利用相关定理及推论进行解题,本章是中考重点内容之一,也是历年常考难点知识点之一,希望同学们认真学习,为后面的学习奠定良好的基础。
知识梳理讲解用时:25分钟圆的相关概念(1)圆的定义①在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做圆,固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径,以O点为圆心的圆,记作“①O”,读作“圆O”;①圆可以看做是所有到定点O的距离等于定长r的点的集合.(2)半径:联结圆心和圆上任意一点的线段叫做圆的半径;(3)直径:经过圆心,并与圆两端相交的线段叫做圆的直径;(4)圆心角:以圆心为顶点并且两边都和圆相交的角叫做圆心角;(5)圆周角:顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角;(6)弧:圆上任意两点之间的部分叫做圆弧,简称弧;(7)半圆:圆的任意一条直径的两个端点将圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆;(8)优弧:大于半圆的弧叫做优弧;课堂精讲精练【例题1】下列说法错误的是()。
A.直径是圆中最长的弦B.长度相等的两条弧是等弧C.面积相等的两个圆是等圆D.半径相等的两个半圆是等弧【答案】B【解析】本题考查了与圆有关的概念,A、直径是圆中最长的弦,所以A选项的说法正确;B、在同圆或等圆中,长度相等的两条弧是等弧,所以B选项的说法错误;C、面积相等的两个圆的半径相等,则它们是等圆,所以C选项的说法正确;D、半径相等的两个半圆是等弧,所以D选项的说法正确,故选:B.讲解用时:3分钟解题思路:根据直径的定义对A进行判断;根据等弧的定义对B进行判断;根据等圆的定义对C进行判断;根据半圆和等弧的定义对D进行判断。
1
圆的基本概念与性质
1. 圆的定义:在一个平面内,线段OA 绕它固定的一个端点O 旋转一周,另一个端点A 随之旋转所形成
的图形叫做圆,其中固定端点O 叫做圆心,OA 叫做半径. 2. 弧与弦:
弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦.
直径:经过圆心的弦叫做圆的直径,直径等于半径的2倍. 弦心距:从圆心到弦的距离叫做弦心距.
弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A B 、为端点的圆弧记作AB ,读作弧AB . 等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧.
半圆:圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆. 优弧、劣弧:大于半圆的弧叫做优弧,小于半圆的弧叫做劣弧. 3. 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。
一 与圆有关概念
【例1】 判断题
(1)直径是弦 ( ) (2)弦是直径
( )
中考必做题
自检自查必考点
中考说明
2
(3)半圆是弧 ( ) (4)弧是半圆
( ) (5)长度相等的两条弧是等弧 ( ) (6)等弧的长度相等
( )
(7)两个劣弧之和等于半圆
( ) (8)半径相等的两个圆是等圆 ( ) (9)两个半圆是等弧
( ) (10)圆的半径是R ,则弦长的取值范围是大于0且不大于2R
( )
【答案】(1)√;(2)×;(3)√;(4)×;(5)×;(6)√;(7)×;(8)√;(9)×;(10)√ 【例2】 如图,点A D G M 、、、在半圆O 上,四边形ABOC DEOF HMNO 、、均为矩形,设BC a =,
EF b =,NH c =则下列格式中正确的是( )
A .a b c >>
B .a b c ==
C .c a b >>
D .b c a >>
O
N M
H
G F
E D
C B A
【答案】B
【例3】 如图,直线12l l ∥,点A 在直线1l 上,以点A 为圆心,适当长为半径画弧,分别交直线12l l 、于B 、
C 两点,连接AC BC 、.若54ABC ∠=︒,则∠1的大小为
________
【答案】72°
【例4】 如图,ABC ∆内接于O ,84AB AC D ==,
,是AB 边上一点,P 是优弧BAC 的中点,连接PA 、PB 、PC 、PD ,当BD 的长度为多少时,PAD ∆是以AD 为底边的等腰三角形?并加以证明.
【答案】解:当4BD =时,PAD ∆是以AD 为底边的等腰三角形.
证明:∵P 是优弧ABC 的中点。