2019年中考数学 微测试系列专题19 圆的有关计算及圆的综合(含解析)北师大版
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2019备战中考数学(北师大版)专题练习-圆(含答案)一、单选题1.如图,AB是圆O的直径,BC、CD、DA是圆O的弦,且BC=CD=DA,则∠BCD等于()A.100°B.110°C.120°D.135°2.如图,P是∠O外一点,PA是∠O的切线,PO=26cm,PA=24cm,则∠O的周长为()A.18πcmB.16πcmC.20πcmD.24πcm3.如图,∠ABC内接于∠O,OD∠BC于D,∠A=50°,则∠OCD的度数是()A.40°B.45°C.50°D.60°4.如图,在∠O中,直径AB∠弦CD,垂足为M,则下列结论一定正确的是()A.AC=CDB.OM=BMC.∠A= ∠ACDD.∠A= ∠BOD5.在∠O中,AB、CD是两条相等的弦,则下列说法中错误的是()A.AB、CD所对的弧一定相等B.AB、CD所对的圆心角一定相等C.∠AOB和∠COD能完全重合D.点O到AB、CD的距离一定相等6.过圆内一点A可以作出圆的最长弦有()A.1条B.2条C.3条D.1条或无数条7.一个扇形的圆心角为60°,它所对的弧长为2πcm,则这个扇形的半径为()A.6cmB.12cmC.cmD.cm8.如图,是半圆,O为AB中点,C、D两点在上,且AD∠OC,连接BC、BD.若=62°,则的度数为何?()A. B. C. D.二、填空题9.如图,在5×5正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,已知点A的坐标是(-2,3),点C的坐标是(1,2),那么这条圆弧所在圆的圆心坐标是________.10.制作一个圆锥模型,要求圆锥母线长9cm,底面圆直径为10cm,那么要制作的这个圆锥模型的侧面展开扇形的纸片圆心角度数是________度.11.如图,PA、PB是∠0的切线,A、B为切点,AC是∠O的直径,∠P=40°,则∠BAC=________.12.如图,PA、PB切∠O于A、B,,点C是∠O上异于A、B的任意一点,则=________.13.如图,MN是∠O的直径,MN=4,∠AMN=40°,点B为弧AN的中点,点P是直径MN上的一个动点,则PA+PB的最小值为________.14.若一个扇形的圆心角为60°,面积为6π,则这个扇形的半径为________15.如图所示,PA切∠O于A,PB切∠O于B,OP交∠O于C,下列说法:①PA=PB,②∠1=∠2,③OP垂直平分AB,其中正确说法的序号是________16.如图,PA、PB分别切圆O于A、B,并与圆O的切线,分别相交于C、D,已知PA=7cm,则∠PCD的周长等于________cm.17.已知:扇形OAB的半径为12厘米,∠AOB=150°,若由此扇形围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥底面圆的半径是________厘米.18.已知扇形的半径是3厘米,如果弧长是6.28厘米,这个扇形的面积是________平方厘米.三、解答题19.如图,在∠O中,C﹑D为∠O上两点,AB是∠O的直径,已知∠AOC=130°,AB=2.求:(1)的长;(2)∠D的度数.20.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的∠P的圆心P的坐标为(-3,0),将∠P 沿x轴正方向平移,使∠P与y轴相切,求平移的距离.21.如图所示,已知甲、乙、丙三种图案的地砖,它们都是边长为4的正方形.①甲地砖以正方形的边长为半径作弧得到甲图所示的阴影部分;②乙地砖以正方形的边长为直径作弧得到乙图所示的阴影部分;③丙地砖以正方形边长的一半为直径作弧得到丙图所示的阴影部分;设三种地砖的阴影部分面积分别为S甲、S乙和S丙.(1)求S甲.(结果保留π)(2)请你直接将S甲和S乙的数量关系填在横线上:________.(3)由题(2)中面积的数量关系,可直接求得S丙=________.(结果保留π)四、综合题22.如图,D是∠O直径CA延长线上一点,点B在∠O上,且AB=AD=AO.(1)求证:BD是∠O的切线.(2)若E是劣弧上一点,AE与BC相交于点F,∠BEF的面积为9,且cos∠BFA= ,求∠ACF的面积.23.如图,在∠ABC中,点O在边AC上,∠O与∠ABC的边BC,AB分别相切于C,D两点,与边AC交于E点,弦CF与AB平行,与DO的延长线交于M点.(1)求证:点M是CF的中点;(2)若E是的中点,BC=a,写出求AE长的思路.24.如图,已知AB是∠O的直径,点C、D在∠O上,点E在∠O外,∠EAC=∠D=60°.(1)求∠ABC的度数;(2)求证:AE是∠O的切线;(3)当BC=4时,求劣弧AC的长.答案解析部分一、单选题1.【答案】C【考点】圆心角、弧、弦的关系【解析】【解答】解:连接OC、OD,∠BC=CD=DA,∠∠COB=∠COD=∠DOA,∠∠COB+∠COD+∠DOA=180°,∠∠COB=∠COD=∠DOA=60°,∠∠BCD=×2(180°﹣60°)=120°.故选C.【分析】由已知可得,弦BC、CD、DA三等分半圆,从而不难求得∠BCD的度数.2.【答案】C【考点】切线的性质【解析】【分析】如图,连接OA,根据切线的性质证得∠AOP是直角三角形,由勾股定理求得OA的长度,然后利用圆的周长公式来求∠O的周长。
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2019年全国中考数学真题分类汇编:圆内有关性质一、选择题1。
(2019年山东省滨州市)如图,AB为⊙O的直径,C,D为⊙O上两点,若∠BCD=40°,则∠ABD的大小为( )A.60°B.50°C.40°D.20°【考点】圆周角定理、直角三角形的性质【解答】解:连接AD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°.∵∠BCD=40°,∴∠A=∠BCD=40°,∴∠ABD=90°﹣40°=50°.故选:B.2。
(2019年山东省德州市)如图,点O为线段BC的中点,点A,C,D到点O的距离相等,若∠ABC=40°,则∠ADC的度数是()A。
B。
C。
D.【考点】圆内接四边形的性质【解答】解:由题意得到OA=OB=OC=OD,作出圆O,如图所示,∴四边形ABCD为圆O的内接四边形,∴∠ABC+∠ADC=180°,∵∠ABC=40°,∴∠ADC=140°,故选:B.3. (2019年山东省菏泽市)如图,AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的两点,且BC平分∠ABD,AD分别与BC,OC相交于点E,F,则下列结论不一定成立的是()A.OC∥BD B.AD⊥OC C.△CEF≌△BED D.AF=FD【考点】圆周角定理、垂径定理、等腰三角形的性质、平行线的性质、角平分线的性质【解答】解:∵AB是⊙O的直径,BC平分∠ABD,∴∠ADB=90°,∠OBC=∠DBC,∴AD⊥BD,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC,∴∠DBC=∠OCB,∴OC∥BD,选项A成立;∴AD⊥OC,选项B成立;∴AF=FD,选项D成立;∵△CEF和△BED中,没有相等的边,∴△CEF与△BED不全等,选项C不成立;故选:C.4. (2019年四川省资阳市)如图,直径为2cm的圆在直线l上滚动一周,则圆所扫过的图形面积为( )A.5πB.6πC.20πD.24π【考点】圆的面积、矩形的面积、圆的周长【解答】解:圆所扫过的图形面积=π+2π×2=5π,故选:A.5. (2019年广西贵港市)如图,AD是⊙O的直径,=,若∠AOB=40°,则圆周角∠BPC的度数是()A. B. C。
《圆》专题训练含答案一.选择题(共9小题)1.已知⊙O中最长的弦长8cm,则⊙O的半径是()A.2cm B.4cm C.8cm D.16cm2.有下列说法:①直径是圆中最长的弦;②等弧所对的弦相等;③圆中90°的角所对的弦是直径;④相等的圆心角对的弧相等.其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个3.如图,已知AB、AC都是⊙O的弦,OM⊥AB,ON⊥AC,垂足分别为M,N,若MN=,那么BC等于()A.5B.C.2D.4.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,如果∠ACD=37°,那么∠BAD=()A.51°B.53°C.57°D.60°5.已知⊙O的半径等于3,圆心O到点P的距离为5,那么点P与⊙O的位置关系是()A.点P在⊙O内B.点P在⊙O外C.点P在⊙O上D.无法确定6.如图EF与⊙O相切于点D,A、B为⊙O上点,则下列说法中错误的()A.∠AOB是圆心角B.∠ADB是圆周角C.∠BDF是圆周角D.∠BOD是圆心角7.如图,P A、PB、分别切⊙O于A、B两点,∠P=40°,则∠C的度数为()A.40°B.140°C.70°D.80°8.如图,⊙O与正五边形ABCDE的边AB,DE分别相切于点B,D,则劣弧BD所对的圆心角∠BOD的大小为()A.108°B.118°C.144°D.120°9.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=6,AD是∠BAC的平分线,经过A,D两点的圆的圆心O恰好落在AB上,⊙O分别与A、B、AC相交于点E、F.若圆半径为2.则阴影部分面积()A.B.C.D.二.填空题(共8小题)10.有下列说法:①半径是弦;②半圆是弧,但弧不一定是半圆;③面积相等的两个圆是等圆,其中正确的是(填序号)11.如图,某种齿轮有20个齿,每两齿之间的间隔相等,则相邻两齿间的圆心角α等于°.12.如图所示,⊙O的半径为5,AB为弦,半径OC⊥AB,垂足为D,如果CD=2,那么AB的长是.13.如图△ABC中,AC=BC=5,AB=6,以AB为直径的⊙O与AC交于点D,若E为的中点,则DE.14.如图,在⊙O中,半径OC=6,D是半径OC上一点,且OD=4.A,B是⊙O上的两个动点,∠ADB=90°,F是AB的中点,则OF的长的最大值等于.15.如图,⊙O是四边形ABCD的内切圆,连接OA、OB、OC、OD.若∠AOB=110°,则∠COD的度数是°.16.正n边形内接于半径为R的圆,这个n边形的面积为3R2,则n等于.17.已知扇形的圆心角为120°,它所对弧长为20πcm,则扇形的半径为.三.解答题(共8小题)18.如图,在△ABC中,点O为BC边上一点,⊙O经过A、B两点,与BC边交于点E,点F为BE下方半圆弧上一点,FE⊥AC,垂足为D,∠BEF=2∠F.(1)求证:AC为⊙O切线.(2)若AB=5,DF=4,求⊙O半径长.19.如图,A,B,C,D在⊙O上,AB∥CD经过圆心O的线段EF⊥AB于点F,与CD交于点E.(1)如图1,当⊙O半径为5,CD=4,若EF=BF,求弦AB的长;(2)如图2,当⊙O半径为,CD=2,若OB⊥OC,求弦AC的长.20.如图,OA,OB是⊙O的两条半径,OA⊥OB,C是半径OB上一动点,连结AC并延长交⊙O于D,过点D作圆的切线交OB的延长线于E,已知OA=8.(1)求证:∠ECD=∠EDC;(2)若OC=2,求DE长;(3)当∠A从15°增大到30°的过程中,求弦AD在圆内扫过的面积.21.如图,以△ABC的BC边上一点O为圆心的圆,经过A、B两点,且与BC边交于点E,D为BE的下半圆弧的中点,连接AD交BC于F,若AC=FC.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若BF=4,DF=,求⊙O的半径.22.如图,不等边△ABC内接于⊙O,I是△ABC内心,AI交⊙O于D点,交BC于点E,连接BD,BI.(1)求证BD=ID;(2)连接OI,若AI⊥OI.且AB=4,BC=6,求AC的长.23.如图,已知AB、AC分别是⊙O的直径和弦,过点C的切线与AB的延长线交于点E,点D为EC的延长线上一点,DH⊥AB,垂足为点H,交AC于点F.(1)求证:△FCD是等腰三角形;(2)若点F为AC的中点,且∠E=30°,BE=2,求DF的长.24.如图,在△ABC中,AB=AC=8,以AB为直径的⊙O交BC于点D,过点D作⊙O的切线交AC于点E,连接OD.(1)求证:OD∥AC;(2)若∠A=45°,求DE的长.25.在⊙O中,直径AB⊥弦CD于点F,点E是弧AD上一点,连BE交CD于点N,点P 在CD的延长线上,PN=PE.(1)求证:PE是⊙O的切线;(2)连接DE,若DE∥AB,OF=3,BF=2,求PN的长.圆专题参考答案与试题解析一.选择题(共9小题)1.已知⊙O中最长的弦长8cm,则⊙O的半径是()A.2cm B.4cm C.8cm D.16cm【解答】解:∵⊙O中最长的弦为8cm,即直径为8cm,∴⊙O的半径为4cm.故选:B.2.有下列说法:①直径是圆中最长的弦;②等弧所对的弦相等;③圆中90°的角所对的弦是直径;④相等的圆心角对的弧相等.其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:①正确;②在同圆或等圆中,能够重合的弧叫做等弧,等弧所对的弦相等;故②正确;③圆中,90°圆周角所对的弦是直径;故③错误;④在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等;故④错误;因此正确的结论是①②;故选:B.3.如图,已知AB、AC都是⊙O的弦,OM⊥AB,ON⊥AC,垂足分别为M,N,若MN=,那么BC等于()A.5B.C.2D.【解答】解:∵OM⊥AB,ON⊥AC,垂足分别为M、N,∴M、N分别是AB与AC的中点,∴MN是△ABC的中位线,∴BC=2MN=2,故选:C.4.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,如果∠ACD=37°,那么∠BAD=()A.51°B.53°C.57°D.60°【解答】解:连接BD,如图所示.∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°.在△ABD中,∠ABD=∠ACD=37°,∠ADB=90°,∴∠BAD=180°﹣∠ABD﹣∠ADB=53°.故选:B.5.已知⊙O的半径等于3,圆心O到点P的距离为5,那么点P与⊙O的位置关系是()A.点P在⊙O内B.点P在⊙O外C.点P在⊙O上D.无法确定【解答】解:∵r=3,d=5,∴d>r,∴点P在⊙O外.故选:B.6.如图EF与⊙O相切于点D,A、B为⊙O上点,则下列说法中错误的()A.∠AOB是圆心角B.∠ADB是圆周角C.∠BDF是圆周角D.∠BOD是圆心角【解答】解:∵EF与⊙O相切于点D,∴点D有圆上,∴∠AOB和∠BOD是圆心角,∠ADB是圆周角,∵点F不在圆O上,∴∠BDF不是圆周角,故选:C.7.如图,P A、PB、分别切⊙O于A、B两点,∠P=40°,则∠C的度数为()A.40°B.140°C.70°D.80°【解答】解:∵P A是圆的切线.∴∠OAP=90°,同理∠OBP=90°,根据四边形内角和定理可得:∠AOB=360°﹣∠OAP﹣∠OBP﹣∠P=360°﹣90°﹣90°﹣40°=140°,∴∠ACB=∠AOB=70°.故选:C.8.如图,⊙O与正五边形ABCDE的边AB,DE分别相切于点B,D,则劣弧BD所对的圆心角∠BOD的大小为()A.108°B.118°C.144°D.120°【解答】解:∵五边形ABCDE是正五边形,∴∠E=∠A=180°﹣=108°.∵AB、DE与⊙O相切,∴∠OBA=∠ODE=90°,∴∠BOD=(5﹣2)×180°﹣90°﹣108°﹣108°﹣90°=144°,故选:C.9.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=6,AD是∠BAC的平分线,经过A,D两点的圆的圆心O恰好落在AB上,⊙O分别与A、B、AC相交于点E、F.若圆半径为2.则阴影部分面积()A.B.C.D.【解答】解:连接OD,OF.∵AD是∠BAC的平分线,∴∠DAB=∠DAC,∵OD=OA,∴∠ODA=∠OAD,∴∠ODA=∠DAC,∴OD∥AC,∴∠ODB=∠C=90°,∴S△AFD=S△OF A,∴S阴=S扇形OF A,∵OD=OA=2,AB=6,∴OB=4,∴OB=2OD,∴∠B=30°,∴∠A=60°,∵OF=OA,∴△AOF是等边三角形,∴∠AOF=60°,∴S阴=S扇形OF A==.故选:C.二.填空题(共8小题)10.有下列说法:①半径是弦;②半圆是弧,但弧不一定是半圆;③面积相等的两个圆是等圆,其中正确的是②③(填序号)【解答】解:①半径是弦,错误,因为半径的一个端点为圆心;②半圆是弧,但弧不一定是半圆,正确;③面积相等的两个圆是等圆,正确,正确的结论有②③,故答案为:②③.11.如图,某种齿轮有20个齿,每两齿之间的间隔相等,则相邻两齿间的圆心角α等于18°.【解答】解:由题意这是正二十边形,中心角α==18°,故答案为18.12.如图所示,⊙O的半径为5,AB为弦,半径OC⊥AB,垂足为D,如果CD=2,那么AB的长是8.【解答】解:连接OA,∵半径OC⊥AB,∴AE=BD=AB,∵OC=5,CD=2,∴OE=3,在Rt△AOD中,AD===4,∴AB=2AD=8,故答案为8.13.如图△ABC中,AC=BC=5,AB=6,以AB为直径的⊙O与AC交于点D,若E为的中点,则DE.【解答】解:连接OC、OE、BD,OE与BD交于点F,如图所示:∵AC=BC=5,O为AB的中点,∴OA=OB=3,OC⊥AB,∴OC===4,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°∴AD⊥BD,∴BD===,∴AD===,∵E为的中点,∴OE⊥BD,∴OE∥AD,∵OA=OB,∴OF为△ABD的中位线,∴DF=BF=BD=,OF=AD=,∴EF=OE﹣OF=3﹣=,∴DE===;故答案为:.14.如图,在⊙O中,半径OC=6,D是半径OC上一点,且OD=4.A,B是⊙O上的两个动点,∠ADB=90°,F是AB的中点,则OF的长的最大值等于2+.【解答】解:∵当点F与点D运动至共线时,OF长度最大,如图,∵F是AB的中点,∴OC⊥AB,设OF为x,则DF=x﹣4,∵△ABD是等腰直角三角形,∴DF=AB=BF=x﹣4,在Rt△BOC中,OB2=OF2+BF2,∵OB=OC=6,∴36=x2+(x﹣4)2,解得x=2+或2﹣(舍去)∴OF的长的最大值等于2+,故答案为2+.15.如图,⊙O是四边形ABCD的内切圆,连接OA、OB、OC、OD.若∠AOB=110°,则∠COD的度数是70°.【解答】解:如图所示:连接圆心与各切点,在Rt△DEO和Rt△DFO中,∴Rt△DEO≌Rt△DFO(HL),∴∠1=∠2,同理可得:Rt△AFO≌Rt△AMO,Rt△BMO≌Rt△BNO,Rt△CEO≌Rt△CNO,∴∠3=∠4,∠5=∠7,∠6=∠8,∴∠5+∠6=∠7+∠8=110°,∴2∠2+2∠3=360°﹣2×110°,∴∠2+∠3=∠DOC=70°.故答案为:70°.16.正n边形内接于半径为R的圆,这个n边形的面积为3R2,则n等于10.【解答】解:根据正n边形内接于半径为R的圆,则可将分割成n个全等的等腰三角形,其中等腰三角形的腰长为圆的半径R,顶角为,∵个n边形的面积为3R2,∴n××R×R×sin=3R2n sin=6解得n=10.故答案为10.17.已知扇形的圆心角为120°,它所对弧长为20πcm,则扇形的半径为30cm.【解答】解:根据题意得,r=30cm,故答案为30cm.三.解答题(共8小题)18.如图,在△ABC中,点O为BC边上一点,⊙O经过A、B两点,与BC边交于点E,点F为BE下方半圆弧上一点,FE⊥AC,垂足为D,∠BEF=2∠F.(1)求证:AC为⊙O切线.(2)若AB=5,DF=4,求⊙O半径长.【解答】(1)证明:连结OA,∴∠AOE=2∠F,∵∠BEF=2∠F,∴∠AOE=∠BEF,∴AO∥DF,∵DF⊥AC,∴OA⊥AC,∴AC为⊙O切线;(2)解:连接OF,∵∠BEF=2∠F,∴设∠AFE=α,则∠BEF=2α,∴∠BAF=∠BEF=2α,∵∠B=∠AFE=α,∴∠BAO=∠B=α,∴∠OAF=∠BAO=α,∵OA=OF,∴∠AFO=∠OAF=α,∴△ABO≌△AFO(AAS),∴AB=AF=5,∵DF=4,∴AD==3,∵BE是⊙O的直径,∴∠BAE=90°,∴∠BAE=∠FDA,∵∠B=∠AFD,∴△ABE∽△DF A,∴=,∴=,∴BE=,∴⊙O半径=.19.如图,A,B,C,D在⊙O上,AB∥CD经过圆心O的线段EF⊥AB于点F,与CD交于点E.(1)如图1,当⊙O半径为5,CD=4,若EF=BF,求弦AB的长;(2)如图2,当⊙O半径为,CD=2,若OB⊥OC,求弦AC的长.【解答】解:(1)如图1中,连接OB,OC.设BF=EF=x,OF=y.∴∠CEF∠CEF∵AB∥CD,EF⊥AB,∴EF⊥CD,∴AF=BF=x,DE=EC=2,根据勾股定理可得:,解得或(舍弃),∴BF=4,AB=2BF=8.(2)如图2中,作CH⊥AB于H.∵OB⊥OC,∴∠A=∠BOC=45°,∵AH⊥CH,∴△ACH是等腰直角三角形,∵AC=CH,∵AB∥CD,EF⊥AB,∴EF⊥CD,∠CEF=∠EFH=∠CHF=90°,∴四边形EFHC是矩形,∴CH=EF,在Rt△OEC中,∵EC=,OC=,OE===2,∵∠EOC+∠OCE=90°,∠EOC+∠FOB=90°,∴∠FOB=∠ECO,∵OB=OC,∴△OFB≌△CEO(AAS),∴OF=EC=,∴CH=EF=3,∴AC=EF=6.20.如图,OA,OB是⊙O的两条半径,OA⊥OB,C是半径OB上一动点,连结AC并延长交⊙O于D,过点D作圆的切线交OB的延长线于E,已知OA=8.(1)求证:∠ECD=∠EDC;(2)若OC=2,求DE长;(3)当∠A从15°增大到30°的过程中,求弦AD在圆内扫过的面积.【解答】解:(1)如图1,连接OD,则OD⊥DE,∵∠∠ODA+∠EDC=90°,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,又∵OA⊥OB,∴∠OAD+∠OCA=90°,且∠OCA=∠ECD,∴∠ECD=∠EDC;(2)由(1)知,∠ECD=∠EDC,∴ED=EC,在Rt△ODE中,设ED=x,则OE=CE+OC=2+x,∵OD2+DE2=OE2,∴82+x2=(2+x)2,解得,x=15,∴DE的长为15;(3)如图2,连接OD',过点O作OH⊥AD'于点H,延长AO交⊙O于点M,过点D作DN⊥AM于点N,设弦AD在圆内扫过的面积为S,则S=S扇形OAD﹣S△OAD﹣S弓形ABD',由题意知,∠OAH=30°,∴在Rt△OAH中,∠AOH=60°,AH=OA=4,OH=OA=4,∴AD'=2AH=8,∠AOD'=120°,∴S弓形ABD'=S扇形OAD'﹣S△OAD'=﹣×8×4=﹣16,在Rt△ODN中,∠DON=2∠OAD=30°,∴DN=OD=4,∴S△OAD=OA•DN=×8×4=16,∵∠AOD=180°﹣∠DON=150°,∴S扇形OAD==,∴S=S扇形OAD﹣S△OAD﹣S弓形ABD'=﹣16﹣(﹣16)=+16﹣16,∴弦AD在圆内扫过的面积为+16﹣16.21.如图,以△ABC的BC边上一点O为圆心的圆,经过A、B两点,且与BC边交于点E,D为BE的下半圆弧的中点,连接AD交BC于F,若AC=FC.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若BF=4,DF=,求⊙O的半径.【解答】证明:(1)连接AO,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AC=FC,∴∠CAF=∠CF A=∠OFD,∵D为BE的下半圆弧的中点,∴OD⊥BE,∴∠ODA+∠OFD=90°,∴∠CF A+∠DAO=90°,∴∠OAC=90°,且OA是半径,∴AC是⊙O的切线;(2)在Rt△ODF中,DF2=OD2+OF2,∴10=OD2+(4﹣OD)2,∴OD=1(不合题意舍去),OD=3,∴⊙O的半径为3.22.如图,不等边△ABC内接于⊙O,I是△ABC内心,AI交⊙O于D点,交BC于点E,连接BD,BI.(1)求证BD=ID;(2)连接OI,若AI⊥OI.且AB=4,BC=6,求AC的长.【解答】解:(1)证明:∵I是△ABC内心,∴∠BAD=∠CAD,∴=,∴∠DBC=∠DAB,∵∠ABI=∠CBI,∵∠DBI=∠DBC+∠CBI∠DIB=∠DAB+∠ABI∴∠DBI=∠DIB,∴BD=ID.(2)连接OD,∵=,根据垂径定理,得OD⊥BC于点H,CH=BH=BC=3,∵AI⊥OI.∴AI=DI,∴AI=BD,作IG⊥AB于点G,∴∠AGI=∠BED=90°,∠DBC=∠BAD,∴△AGI≌△BHD(AAS)∴AG=BH=3.过点I作IM⊥BC,IN⊥AC于点M、N,∵I是△ABC内心,∴AN=AG=3,BM=BG=4﹣3=1,CN=CM=6﹣1=5,∴AC=AN+CN=8.答:AC的长为8.23.如图,已知AB、AC分别是⊙O的直径和弦,过点C的切线与AB的延长线交于点E,点D为EC的延长线上一点,DH⊥AB,垂足为点H,交AC于点F.(1)求证:△FCD是等腰三角形;(2)若点F为AC的中点,且∠E=30°,BE=2,求DF的长.【解答】(1)证明:连结OC,如图1,∵DC为⊙O的切线,∴OC⊥DC,∴∠OCD=90°,即∠ACO+∠FCD=90°,∵DH⊥AB,∴∠DHA=90°,∴∠CAO+∠AFH=90°,∵OA=OC,∴∠ACO=∠AOC,∴∠FCD=∠AFH,而∠AFH=∠DFC,∴∠DFC=∠DCF,∴△FCD是等腰三角形;(2)解:连结OF,OC,如图2,在Rt△COE中,∠E=30°,BE=2,∴OE=2OC,即OB+2=2OC,而OB=OC,∴OC=2,∴⊙O的半径为2;∵∠EOC=90°﹣∠E=60°,∴∠ACO=∠AOC=30°,∴∠FCD=90°﹣∠ACO=60°,∴△FCD为等边三角形,∵F为AC的中点,∴OF⊥AC,∴AF=CF,在Rt△OCF中,OF=OC=1,∴CF=OF=,∴.24.如图,在△ABC中,AB=AC=8,以AB为直径的⊙O交BC于点D,过点D作⊙O的切线交AC于点E,连接OD.(1)求证:OD∥AC;(2)若∠A=45°,求DE的长.【解答】(1)证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵OB=OD,∴∠B=∠ODB,∴∠C=∠ODB,∴OD∥AC;(2)解:过点O作OF⊥AC于点F,∵DE是⊙O的切线,∴DE⊥OD.∵OD∥AC,∴DE⊥AC.∴四边形OFED是矩形.∴OF=DE.在Rt△AOF中,∠A=45°,∴OF=OA=2,∴DE=2.25.在⊙O中,直径AB⊥弦CD于点F,点E是弧AD上一点,连BE交CD于点N,点P 在CD的延长线上,PN=PE.(1)求证:PE是⊙O的切线;(2)连接DE,若DE∥AB,OF=3,BF=2,求PN的长.【解答】(1)证明:连接OE,如图1所示:∵PN=PE,∴∠PEN=∠PNE=∠BNF,∵OE=OB,∴∠OEB=∠OBE.∵AB⊥CD,∴∠OBE+∠BNF=90°,∴∠OEB+∠PEN=90°,即∠OEP=90°,∴PE⊥OE,∴PE是⊙O的切线.(2)解:连接CE,如图2所示:∵DE∥AB,AB⊥CD,∴∠EDC=90°∴CE为⊙O的直径.∵AB⊥CD,∴CF=DF,∴DE=2OF=6.∵OF=3,BF=2,∴OC=OB=5,CE=10,∴CD===8,由(1)知PE⊥CE.设PD=x,则PC=x+8.在Rt△PDE和Rt△PCE中,由勾股定理,得:PD2+DE2=PE2=PC2﹣CE2,即x2+62=(x+8)2﹣102,解得:x=,∴PD=.∴PE===,∴PN=PE=.。
圆的综合题类型一 与全等结合1. 如图,⊙O 的直径AB =4,C 为⊙O 上一点,AC =2.过点C 作⊙O 的切线DC ,P 点为优弧CBA ︵上一动点(不与A 、C 重合). (1)求∠APC 与∠ACD 的度数;(2)当点P 移动到劣弧CB ︵的中点时,求证:四边形OBPC 是菱形; (3)当PC 为⊙O 的直径时,求证:△APC 与△ABC 全等.第1题图(1)解:∵AC =2,OA =OB =OC =12AB =2,∴AC =OA =OC , ∴△ACO 为等边三角形,∴∠AOC =∠ACO =∠OAC =60°,∴∠APC =12∠AOC =30°, 又∵DC 与⊙O 相切于点C , ∴OC ⊥DC , ∴∠DCO =90°,∴∠ACD =∠DCO -∠ACO =90°-60°=30°;第1题解图(2)证明:如解图,连接PB ,OP ,∵AB 为直径,∠AOC =60°, ∴∠COB =120°,当点P 移动到CB ︵的中点时,∠COP =∠POB =60°, ∴△COP 和△BOP 都为等边三角形, ∴OC =CP =OB =PB , ∴四边形OBPC 为菱形; (3)证明:∵CP 与AB 都为⊙O 的直径,∴∠CAP =∠ACB =90°, 在Rt △ABC 与Rt △CP A 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =CP AC =AC , ∴Rt △ABC ≌Rt △CP A (HL).2. 如图,AB 为⊙O 的直径,CA 、CD 分别切⊙O 于点A 、D ,CO 的延长线交⊙O 于点M ,连接BD 、DM . (1)求证:AC =DC ; (2)求证:BD ∥CM ;(3)若sin B =45,求cos ∠BDM 的值.第2题图(1)证明:如解图,连接OD ,∵CA 、CD 分别与⊙O 相切于点A 、D , ∴OA ⊥AC ,OD ⊥CD , 在Rt △OAC 和Rt △ODC 中,⎩⎪⎨⎪⎧OA =OD OC =OC , ∴Rt △OAC ≌Rt △ODC (HL), ∴AC =DC ;(2)证明:由(1)知, △OAC ≌△ODC ,∴∠AOC =∠DOC , ∴∠AOD =2∠AOC , ∵∠AOD =2∠OBD , ∴∠AOC =∠OBD , ∴BD ∥CM ; (3)解:∵BD ∥CM ,∴∠BDM =∠M ,∠DOC =∠ODB ,∠AOC =∠B , ∵OD =OB =OM ,∴∠ODM =∠OMD ,∠ODB =∠B =∠DOC , ∵∠DOC =2∠DMO , ∴∠DOC =2∠BDM , ∴∠B =2∠BDM ,如解图,作OE 平分∠AOC ,交AC 于点E ,作EF ⊥OC 于点F ,第2题解图∴EF =AE ,在Rt △EAO 和Rt △EFO 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧OE =OE AE =EF, ∴Rt △EAO ≌Rt △EFO (HL), ∴OA =OF ,∠AOE =12∠AOC , ∴点F 在⊙O 上,又∵∠AOC =∠B =2∠BDM , ∴∠AOE =∠BDM , 设AE =EF =y , ∵sin B =45,∴在Rt △AOC 中,sin ∠AOC =AC OC =45,∴设AC =4x ,OC =5x ,则OA =3x , 在Rt △EFC 中,EC 2=EF 2+CF 2, ∵EC =4x -y ,CF =5x -3x =2x , ∴(4x -y )2=y 2+(2x )2, 解得y =32x ,∴在Rt △OAE 中,OE =OA 2+AE 2 =(3x )2+(32x )2=352x ,∴cos ∠BDM =cos ∠AOE =OA OE =3x 352x=255.3. 如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,AC 为直径,AB ︵=BD ︵,BE ⊥DC 交DC 的延长线于点E .(1)求证:∠1=∠BCE ; (2)求证:BE 是⊙O 的切线; (3)若EC =1,CD =3,求cos ∠DBA .第3题图(1)证明:如解图,过点B 作BF ⊥AC 于点F ,∵AB ︵=BD ︵, ∴AB =BD在△ABF 与△DBE 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠BAF =∠BDE ∠AFB =∠DEB AB =DB, ∴△ABF ≌△DBE (AAS), ∴BF =BE , ∵BE ⊥DC ,BF ⊥AC , ∴∠1=∠BCE ; (2)证明:如解图,连接OB ,∵AC 是⊙O 的直径,∴∠ABC =90°,即∠1+∠BAC =90°, ∵∠BCE +∠EBC =90°,且∠1=∠BCE , ∴∠BAC =∠EBC , ∵OA =OB ,∴∠BAC =∠OBA , ∴∠EBC =∠OBA ,∴∠EBC +∠CBO =∠OBA +∠CBO =90°, ∴∠EBO =90°, 又∵OB 为⊙O 的半径, ∴BE 是⊙O 的切线;第3题解图(3)解:在△EBC 与△FBC 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠BEC =∠CFB ,∠ECB =∠FCB ,BC =BC ,∴△EBC ≌△FBC (AAS), ∴CE =CF =1.由(1)可知:AF =DE =1+3=4, ∴AC =CF +AF =1+4=5,∴cos ∠DBA =cos ∠DCA =CD CA =35. 类型二 与相似结合4. 如图,△ABC 内接于⊙O ,AB =AC ,∠BAC =36°,过点A 作AD ∥BC ,与∠ABC 的平分线交于点D ,BD 与AC 交于点E ,与⊙O 交于点F . (1)求∠DAF 的度数; (2)求证:AE 2=EF ·ED ; (3)求证:AD 是⊙O 的切线.第4题图(1)解:∵AB =AC ,∠BAC =36°,∴∠ABC =∠ACB =12(180°-36°)=72°, ∴∠AFB =∠ACB =72°, ∵BD 平分∠ABC , ∴∠DBC =36°, ∵AD ∥BC ,∴∠D=∠DBC=36°,∴∠DAF=∠AFB-∠D=72°-36°=36°;(2)证明:∵∠EAF=∠FBC=∠D,∠AEF=∠AED,∴△EAF∽△EDA,∴AEDE=EFEA,∴AE2=EF·ED;(3)证明:如解图,过点A作BC的垂线,G为垂足,∵AB=AC,∴AG垂直平分BC,∴AG过圆心O,∵AD∥BC ,∴AD⊥AG ,∴AD是⊙O的切线.第4题解图5. 如图,AB 为半圆的直径,O 为圆心,OC ⊥AB ,D 为BC ︵的中点,连接DA 、DB 、DC ,过点C 作DC 的垂线交DA 于点E ,DA 交OC 于点F . (1)求证:∠CED =45°; (2)求证:AE =BD ; (3)求AOOF 的值.第5题图(1)证明:∵∠CDA =12∠COA =12×90°=45°,又∵CE ⊥DC ,∴∠DCE =90°, ∴∠CED =180°-90°-45°=45°; (2)解:如解图,连接AC ,∵D 为BC ︵的中点,∴∠BAD =∠CAD =12×45°=22.5°, 而∠CED =∠CAE +∠ACE =45°, ∴∠CAE =∠ACE =22.5°,∴AE =CE ,∵∠ECD =90°,∠CED =45°, ∴CE =CD , 又∵CD ︵=BD ︵, ∴CD =BD ,∴AE =CE =CD =BD , ∴AE =BD ;第5题解图(3)解:设BD =CD =x ,∴AE =CE =x ,由勾股定理得,DE =2x ,则AD =x +2x , 又∵AB 是直径,则∠ADB =90°, ∴△AOF ∽△ADB ,∴AO OF =AD DB =x +2xx =1+ 2.6. 如图,AB 为⊙O 的直径,P 点为半径OA 上异于点O 和点A 的一个点,过P 点作与直径AB 垂直的弦CD ,连接AD ,作BE ⊥AB ,OE //AD 交BE于E 点,连接AE 、DE ,AE 交CD 于点F . (1)求证:DE 为⊙O 的切线;(2)若⊙O 的半径为3,sin ∠ADP =13,求AD ; (3)请猜想PF 与FD 的数量关系,并加以证明.第6题图(1)证明:如解图,连接OD ,∵OA =OD , ∴∠OAD =∠ODA , ∵OE ∥AD ,∴∠OAD =∠BOE ,∠DOE =∠ODA , ∴∠BOE =∠DOE , 在△BOE 和△DOE 中, ⎩⎪⎨⎪⎧OB =OD ∠BOE =∠DOE OE =OE,∴△BOE ≌△DOE (SAS), ∴∠ODE =∠OBE , ∵BE ⊥AB , ∴∠OBE =90°, ∴∠ODE =90°, ∵OD 为⊙O 的半径, ∴DE 为⊙O 的切线; (2)解:如解图,连接BD ,∵AB 为⊙O 的直径, ∴∠ADB =90°, ∴∠ABD +∠BAD =90°, ∵AB ⊥CD ,∴∠ADP +∠BAD =90°, ∴∠ABD =∠ADP ,∴sin ∠ABD =AD AB =sin ∠ADP =13, ∵⊙O 的半径为3,∴AB =6,∴AD =13AB =2;第6题解图(3)解:猜想PF =FD ,证明:∵CD ⊥AB ,BE ⊥AB , ∴CD ∥BE , ∴△APF ∽△ABE , ∴PF BE =AP AB , ∴PF =AP ·BEAB , 在△APD 和△OBE 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠APD =∠OBE ∠P AD =∠BOE , ∴△APD ∽△OBE ,∴PD BE =AP OB , ∴PD =AP ·BEOB , ∵AB =2OB , ∴PF =12PD , ∴PF =FD .7. 如图①,⊙O 是△ABC 的外接圆,AB 是⊙O 的直径,OD ∥AC ,OD 交⊙O 于点E ,且∠CBD =∠COD . (1)求证:BD 是⊙O 的切线;(2)若点E 为线段OD 的中点,求证:四边形OACE 是菱形. (3)如图②,作CF ⊥AB 于点F ,连接AD 交CF 于点G ,求FGFC 的值.第7题图(1)证明:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠BCA =90°,∴∠ABC+∠BAC=90°,∵OD∥AC,∴∠ACO=∠COD.∵OA=OC,∴∠BAC=∠ACO,又∵∠COD=∠CBD,∴∠CBD=∠BAC,∴∠ABC+∠CBD=90°,∴∠ABD=90°,即OB⊥BD,又∵OB是⊙O的半径,∴BD是⊙O的切线;(2)证明:如解图,连接CE、BE,∵OE=ED,∠OBD=90°,∴BE=OE=ED,∴△OBE为等边三角形,∴∠BOE=60°,又∵AC∥OD,∴∠OAC=60°,又∵OA=OC,∴△OAC为等边三角形,∴AC=OA=OE,∴AC∥OE且AC=OE,∴四边形OACE是平行四边形,而OA=OE, ∴四边形OACE是菱形;第7题解图(3)解:∵CF⊥AB,∴∠AFC=∠OBD=90°,而AC∥OD,∴∠CAF=∠DOB,∴Rt△AFC∽Rt△OBD,∴FCBD=AFOB,即FC=BD·AFOB,又∵FG∥BD,∴△AFG∽△ABD,∴FGBD=AFAB,即FG=BD·AFAB,∴FCFG=ABOB=2,∴FGFC=12.8. 如图,AB是⊙O的直径,点E为线段OB上一点(不与O、B重合),作EC⊥OB交⊙O于点C,作直径CD过点C的切线交DB的延长线于点P,作AF⊥PC于点F,连接CB.(1)求证:AC平分∠F AB;(2)求证:BC2=CE·CP;(3)当AB=43且CFCP=34时,求劣弧BD︵的长度.第8题图(1)证明:∵PF切⊙O于点C,CD是⊙O的直径,∴CD⊥PF,又∵AF⊥PC,∴AF∥CD,∴∠OCA=∠CAF,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∴∠CAF=∠OAC,∴AC平分∠F AB;(2)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵∠DCP=90°,∴∠ACB=∠DCP=90°,又∵∠BAC=∠D,∴△ACB∽△DCP,∴∠EBC=∠P,∵CE⊥AB,∴∠BEC=90°,∵CD是⊙O的直径,∴∠DBC=90°,∴∠CBP =90°,∴∠BEC =∠CBP ,∴△CBE ∽△CPB ,∴BC PC =CE CB ,∴BC 2=CE ·CP ;(3)解:∵AC 平分∠F AB ,CF ⊥AF ,CE ⊥AB ,∴CF =CE ,∵CF CP =34,∴CE CP =34,设CE =3k ,则CP =4k ,∴BC 2=3k ·4k =12k 2,∴BC =23k ,在Rt △BEC 中,∵sin ∠EBC =CE BC =3k 23k =32,∴∠EBC =60°,∴△OBC 是等边三角形,∴∠DOB =120°,∴BD ︵=120π·23180=43π3.类型三 与全等相似结合9. 如图,四边形ABCD 内接于圆O ,∠BAD =90°,AC 为直径,过点A 作圆O 的切线交CB 的延长线于点E ,过AC 的三等分点F (靠近点C )作CE 的平行线交AB 于点G ,连接CG .(1)求证:AB =CD ;(2)求证:CD 2=BE ·BC ;(3)当CG =3,BE =92,求CD 的长.第9题图(1)证明:∵AC 为直径,∴∠ABC =∠ADC =90°, ∴∠ABC =∠BAD =90°,∴BC∥AD,∴∠BCA=∠CAD,又∵AC=CA,∴△ABC≌△CDA(AAS),∴AB=CD;(2)证明:∵AE为⊙O的切线且O为圆心,∴OA⊥AE,即CA⊥AE,∴∠EAB+∠BAC=90°,而∠BAC+∠BCA=90°,∴∠EAB=∠BCA,而∠EBA=∠ABC,∴△EBA∽△ABC,∴EBAB=BABC,∴AB2=BE·BC, 由(1)知AB=CD,∴CD 2=BE ·BC ;(3)解:由(2)知CD 2=BE ·BC ,即CD 2=92BC ①,∵FG ∥BC 且点F 为AC 的三等分点,∴G 为AB 的三等分点,即CD =AB =3BG ,在Rt △CBG 中,CG 2=BG 2+BC 2,即3=(13CD )2+BC 2②,将①代入②,消去CD 得,BC 2+12BC -3=0,即2BC 2+BC -6=0,解得BC =32或BC =-2(舍)③,将③代入①得,CD =332.10.如图,AB 为⊙O 的直径,C 为圆外一点,AC 交⊙O 于点D ,BC 2=CD ·CA ,ED ︵=BD ︵,BE 交AC 于点F .(1)求证:BC 为⊙O 的切线;(2)判断△BCF 的形状并说明理由;(3)已知BC =15,CD =9,∠BAC =36°,求BD ︵的长度(结果保留π).第10题图(1)证明:∵BC 2=CD ·CA ,∴BC CA =CD BC ,∵∠C =∠C ,∴△CBD ∽△CAB ,∴∠CBD =∠BAC ,又∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,即∠BAC +∠ABD =90°,∴∠ABD +∠CBD =90°,即AB ⊥BC ,又∵AB 为⊙O 的直径,∴BC 为⊙O 的切线;(2)解:△BCF 为等腰三角形.证明如下:∵ED ︵=BD ︵,∴∠DAE =∠BAC ,又∵△CBD ∽△CAB ,∴∠BAC =∠CBD ,∴∠CBD =∠DAE ,∵∠DAE =∠DBF ,∴∠DBF =∠CBD ,∵∠BDF =90°,∴∠BDC =∠BDF =90°,∵BD =BD ,∴△BDF ≌△BDC ,∴BF =BC ,∴△BCF 为等腰三角形;(3)解:由(1)知,BC 为⊙O 的切线,∴∠ABC =90°∵BC 2=CD ·CA ,∴AC =BC 2CD =1529=25,由勾股定理得AB =AC 2-BC 2=252-152=20,∴⊙O 的半径为r =AB 2=10,∵∠BAC =36°,∴BD ︵所对圆心角为72°.则BD ︵=72×π×10180=4π.。
北师大版2019-2020九年级数学下册圆综合练习题3(培优 含答案)1.如图,在Rt 中,,,,点在边上,,⊙的半径长为3,⊙与⊙相交,且点在⊙外,那么⊙的半径长的取值范围是( )A. B. C. D.2.如图,在扇形AOB 中∠AOB =90°,正方形CDEF 的顶点C 是AB 的中点,点D 在OB 上,点E 在OB 的延长线上,当正方形CDEF 的边长为时,则阴影部分的面积为( )A.2π﹣8B.4π﹣8C.2π﹣4D.4π﹣43.把一个边长为1的正方形如图所示放在数轴上,以正方形的对角线为半径画弧交数轴于点A ,则点A 对应的数是( )A .1BCD .24.如图,点A ,B ,C ,P 在⊙O 上,CD ⊥OA ,CE ⊥OB ,垂足分别为D ,E ,∠DCE =36°,则∠P 的度数为( )A .144°B .72°C .60°D .36°5.O 的半径5r cm =,圆心到直线l 的距离4OM cm =,在直线l 上有一点P ,且3PM cm =,则点(P )A.在O 内B.在O 上C.在O 外D.可能在O 上或在O 内6.如图,∠A 是⊙O 的圆周角,∠A=40°,则∠BOC=( )A.140°B.40°C.80°D.60°7.如图,点A 、B 、C 在⊙O 上,∠ACB =30°,则sin ∠AOB 的值是( )A.12 B.28.正多边形的中心角与该正多边形一个内角的关系是( )A .互余B .互补C .互余或互补D .不能确定 9.如图,⊙O 的半径为1,圆心O 到直线AB 的距离为2,M 是直线AB 上的一个动点,MN 与⊙O 相切于N 点,则MN 的最小值是_____________.10.一个扇形的圆心角为,面积为,则此扇形的半径长为______.11.如图,矩形纸片ABCD 中,AD= 1,AB 一2.将纸片折叠,使顶点A 与边CD 上的点E 重合,折痕FG 分别与AB 、CD 交于点G 、F,AE 与FG 交于点仪当触ED 的外接圆与BC 相切于BC 的中点N.则折痕FG 的长为________12.如图,已知AB是⊙O的直径,C、D、E、F、G是AB上的点,且有=====,则∠OCG=___.AC CD DE EF FG BG13.圆内接四边形ABCD中,已知∠A=70°,则∠C=______14.如图是一个装有两个大小相同的球形礼品的包装盒,其中两个小球之间有个等腰三角形隔板,已知矩形长为45cm,宽为20cm,两圆与矩形的边以及等腰△ABC的腰都相切,则所需的三角形隔板的底边AB长为___________15.如图,在⊙O中,△ABC是等边三角形,AD是直径,则∠ADB=________°,∠ABD=________°16.如图,一扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB和AC的夹角为120°,AB长为25cm,贴纸部分的宽BD为15 cm.若纸扇两面贴纸,则贴纸的面积为____.17.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点O在AC上,OA=2,以OA为半径的⊙O交AB于点D,AC于G,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,(1)求证:直线DE是⊙O的切线;(2)求线段DE的长;(3)求线段AD的长.18.如图,已知⊙O的半径为5,PA是⊙O的一条切线,切点为A,连接PO并延长,交⊙O于点B,过点A作AC⊥PB交⊙O于点C、交PB于点D,连接BC,当∠P=30°时,(1)求弦AC的长;(2)求证:BC∥PA.19.一个圆锥形小麦堆,底面周长为18.84米,高1.5米。
中考数学圆的综合(大题培优易错难题)及详细答案一、圆的综合1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,点E为△ABC内切圆的圆心,连接AE的延长线交BC于点F,交⊙O于点D;连接BD,过点D作直线DM,使∠BDM=∠DAC.(1)求证:直线DM是⊙O的切线;(2)若DF=2,且AF=4,求BD和DE的长.【答案】(1)证明见解析(2)23【解析】【分析】(1)根据垂径定理的推论即可得到OD⊥BC,再根据∠BDM=∠DBC,即可判定BC∥DM,进而得到OD⊥DM,据此可得直线DM是⊙O的切线;(2)根据三角形内心的定义以及圆周角定理,得到∠BED=∠EBD,即可得出DB=DE,再判定△DBF∽△DAB,即可得到DB2=DF•DA,据此解答即可.【详解】(1)如图所示,连接OD.∵点E是△ABC的内心,∴∠BAD=∠CAD,∴BD CD=,∴OD⊥BC.又∵∠BDM=∠DAC,∠DAC=∠DBC,∴∠BDM=∠DBC,∴BC∥DM,∴OD⊥DM.又∵OD为⊙O半径,∴直线DM是⊙O的切线.(2)连接BE.∵E为内心,∴∠ABE=∠CBE.∵∠BAD=∠CAD,∠DBC=∠CAD,∴∠BAD=∠DBC,∴∠BAE+∠ABE=∠CBE+∠DBC,即∠BED=∠DBE,∴BD=DE.又∵∠BDF=∠ADB(公共角),∴△DBF∽△DAB,∴DF DBDB DA=,即DB2=DF•DA.∵DF=2,AF=4,∴DA=DF+AF=6,∴DB2=DF•DA=12,∴DB=DE=23.【点睛】本题主要考查了三角形的内心与外心,圆周角定理以及垂径定理的综合应用,解题时注意:平分弦所对一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧;三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.2.如图1,将长为10的线段OA绕点O旋转90°得到OB,点A的运动轨迹为AB,P是半径OB上一动点,Q是AB上的一动点,连接PQ.发现:∠POQ=________时,PQ有最大值,最大值为________;思考:(1)如图2,若P是OB中点,且QP⊥OB于点P,求BQ的长;(2)如图3,将扇形AOB沿折痕AP折叠,使点B的对应点B′恰好落在OA的延长线上,求阴影部分面积;探究:如图4,将扇形OAB沿PQ折叠,使折叠后的弧QB′恰好与半径OA相切,切点为C,若OP=6,求点O到折痕PQ的距离.【答案】发现: 90°,102;思考:(1)103π=;(2)25π−1002+100;(3)点O到折痕PQ的距离为30.【解析】分析:发现:先判断出当PQ取最大时,点Q与点A重合,点P与点B重合,即可得出结论;思考:(1)先判断出∠POQ=60°,最后用弧长用弧长公式即可得出结论;(2)先在Rt△B'OP中,OP2+(102−10)2=(10-OP)2,解得OP=102−10,最后用面积的和差即可得出结论.探究:先找点O关于PQ的对称点O′,连接OO′、O′B、O′C、O′P,证明四边形OCO′B是矩形,由勾股定理求O′B,从而求出OO′的长,则OM=12OO′=30.详解:发现:∵P是半径OB上一动点,Q是AB上的一动点,∴当PQ取最大时,点Q与点A重合,点P与点B重合,此时,∠POQ=90°,PQ=22OA OB+=102;思考:(1)如图,连接OQ,∵点P 是OB 的中点,∴OP=12OB=12OQ . ∵QP ⊥OB ,∴∠OPQ=90° 在Rt △OPQ 中,cos ∠QOP=12OP OQ =, ∴∠QOP=60°,∴l BQ =6010101803ππ⨯=; (2)由折叠的性质可得,BP =B ′P ,AB ′=AB =102,在Rt △B'OP 中,OP 2+(102−10)2=(10-OP )2解得OP=102−10,S 阴影=S 扇形AOB -2S △AOP =290101210(10210)3602π⨯-⨯⨯⨯- =25π−1002+100;探究:如图2,找点O 关于PQ 的对称点O′,连接OO′、O′B 、O′C 、O′P ,则OM=O′M ,OO′⊥PQ ,O′P=OP=3,点O′是B Q '所在圆的圆心,∴O′C=OB=10,∵折叠后的弧QB′恰好与半径OA 相切于C 点,∴O′C ⊥AO ,∴O′C ∥OB ,∴四边形OCO′B 是矩形,在Rt △O′BP 中,226425-=在Rt △OBO′K ,2210(25)=230-,∴OM=12OO ′=12×23030 即O 到折痕PQ 30点睛:本题考查了折叠问题和圆的切线的性质、矩形的性质和判定,熟练掌握弧长公式l=180n R π(n 为圆心角度数,R 为圆半径),明确过圆的切线垂直于过切点的半径,这是常考的性质;对称点的连线被对称轴垂直平分.3.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5(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,∴935535AM MP ==,355PN 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.4.如图,CD 为⊙O 的直径,点B 在⊙O 上,连接BC 、BD ,过点B 的切线AE 与CD 的延长线交于点A ,AEO C =∠∠,OE 交BC 于点F .(1)求证:OE ∥BD ;(2)当⊙O 的半径为5,2sin 5DBA ∠=时,求EF 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)EF 的长为212 【解析】 试题分析:(1)连接OB ,利用已知条件和切线的性质证明;(2)根据锐角三角函数和相似三角形的性质,直接求解即可.试题解析:(1)连接OB , ∵CD 为⊙O 的直径 , ∴ 90CBD CBO OBD ∠=∠+∠=︒. ∵AE 是⊙O 的切线,∴ 90ABO ABD OBD ∠=∠+∠=︒. ∴ ABD CBO ∠=∠. ∵OB 、OC 是⊙O 的半径,∴OB=OC . ∴C CBO ∠=∠. ∴C ABD ∠=∠.∵E C ∠=∠,∴E ABD ∠=∠. ∴ OE ∥BD .(2)由(1)可得sin ∠C = ∠DBA= 25,在Rt △OBE 中, sin ∠C =25BD CD =,OC =5, 4BD =∴90CBD EBO ∠=∠=︒∵E C ∠=∠,∴△CBD ∽△EBO .∴BD CD BO EO= ∴252EO =. ∵OE ∥BD ,CO =OD ,∴CF =FB .∴122OF BD ==. ∴212EF OE OF =-=5.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;(2)35 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.6.如图,AB是⊙O的直径,点C,D是半圆O的三等分点,过点C作⊙O的切线交AD的延长线于点E,过点D作DF⊥AB于点F,交⊙O于点H,连接DC,AC.(1)求证:∠AEC=90°;(2)试判断以点A,O,C,D为顶点的四边形的形状,并说明理由;(3)若DC=2,求DH的长.【答案】(1)证明见解析;(2)四边形AOCD为菱形;(3)DH=2.【解析】试题分析:(1)连接OC,根据EC与⊙O切点C,则∠OCE=90°,由题意得,∠DAC=∠CAB,即可证明AE∥OC,则∠AEC+∠OCE=180°,从而得出∠AEC=90°;(2)四边形AOCD为菱形.由(1)得,则∠DCA=∠CAB可证明四边形AOCD是平行四边形,再由OA=OC,即可证明平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.根据四边形AOCD为菱形,得△OAD是等边三角形,则∠AOD=60°,再由DH⊥AB于点F,AB为直径,在Rt△OFD中,根据sin∠AOD=,求得DH的长.试题解析:(1)连接OC,∵EC与⊙O切点C,∴OC⊥EC,∴∠OCE=90°,∵点CD是半圆O的三等分点,∴,∴∠DAC=∠CAB,∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA,∴∠DAC=∠OCA,∴AE∥OC(内错角相等,两直线平行)∴∠AEC+∠OCE=180°,∴∠AEC=90°;(2)四边形AOCD为菱形.理由是:∵,∴∠DCA=∠CAB,∴CD∥OA,又∵AE∥OC,∴四边形AOCD是平行四边形,∵OA=OC,∴平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.∵四边形AOCD为菱形,∴OA=AD=DC=2,∵OA=OD,∴OA=OD=AD=2,∴△OAD是等边三角形,∴∠AOD=60°,∵DH⊥AB于点F,AB为直径,∴DH=2DF,在Rt△OFD中,sin∠AOD=,∴DF=ODsin∠AOD=2sin60°=,∴DH=2DF=2.考点:1.切线的性质2.等边三角形的判定与性质3.菱形的判定与性质4.解直角三角形.7.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.8.四边形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∠BAC= 5311,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=3m,可得AN=11m,利用直角AGM,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=1EG=1,2∴∠EAG=∠ECD=2α,∴∠CAG=∠CAD+∠DAG=30°﹣α+2α=∠BAC,∵tan∠BAC53,∴设NG=3,可得AN=11m,AG22-14m,AG AM∵∠ACG=60°,∴CN=5m,AM3,MG22-m=1,AG AM∴m =12, ∴CE=CD =CG ﹣EG =10m ﹣2=3, ∴AE =22AM EM +=221+43()=7.9.问题发现.(1)如图①,Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =3,BC =4,点D 是AB 边上任意一点,则CD 的最小值为______.(2)如图②,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,点M 、点N 分别在BD 、BC 上,求CM+MN 的最小值.(3)如图③,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,点E 是AB 边上一点,且AE =2,点F 是BC 边上的任意一点,把△BEF 沿EF 翻折,点B 的对应点为G ,连接AG 、CG ,四边形AGCD 的面积是否存在最小值,若存在,求这个最小值及此时BF 的长度.若不存在,请说明理由.【答案】(1) 125CD =;(2) CM MN +的最小值为9625.(3) 152【解析】试题分析:(1)根据两种不同方法求面积公式求解;(2)作C 关于BD 的对称点C ',过C '作BC 的垂线,垂足为N ,求C N '的长即可;(3) 连接AC ,则ADCACGAGCD S SS=+四,321GB EB AB AE ==-=-=,则点G 的轨迹为以E 为圆心,1为半径的一段弧.过E 作AC 的垂线,与⊙E 交于点G ,垂足为M ,由AEM ACB ∽求得GM 的值,再由ACDACGAGCD S SS=+四边形 求解即可.试题解析:(1)从C 到AB 距离最小即为过C 作AB 的垂线,垂足为D ,22ABCCD AB AC BCS ⋅⋅==,∴341255AC BC CD AB ⋅⨯===,(2)作C 关于BD 的对称点C ',过C '作BC 的垂线,垂足为N ,且与BD 交于M ,则CM MN +的最小值为C N '的长, 设CC '与BD 交于H ,则CH BD ⊥, ∴BMC BCD ∽,且125CH =, ∴C CB BDC ∠=∠',245CC '=, ∴C NC BCD '∽,∴244965525CC BC C N BD ⨯⋅==='', 即CM MN +的最小值为9625.(3)连接AC ,则ADCACGAGCD S SS=+四,321GB EB AB AE ==-=-=,∴点G 的轨迹为以E 为圆心,1为半径的一段弧. 过E 作AC 的垂线,与⊙E 交于点G ,垂足为M , ∵AEM ACB ∽, ∴EM AEBC AC=, ∴24855AE BC EM AC ⋅⨯===, ∴83155GM EM EG =-=-=,∴ACDACGAGCD S SS=+四边形,113345225=⨯⨯+⨯⨯,152=. 【点睛】本题考查圆的综合题、最短问题、勾股定理、面积法、两点之间线段最短等知识,解题的关键是利用轴对称解决最值问题,灵活运用两点之间线段最短解决问题.10.如图1,等边△ABC 的边长为3,分别以顶点B 、A 、C 为圆心,BA 长为半径作AC 、CB 、BA ,我们把这三条弧所组成的图形称作莱洛三角形,显然莱洛三角形仍然是轴对称图形,设点l 为对称轴的交点.(1)如图2,将这个图形的顶点A 与线段MN 作无滑动的滚动,当它滚动一周后点A 与端点N 重合,则线段MN 的长为 ;(2)如图3,将这个图形的顶点A 与等边△DEF 的顶点D 重合,且AB ⊥DE ,DE =2π,将它沿等边△DEF 的边作无滑动的滚动当它第一次回到起始位置时,求这个图形在运动过程中所扫过的区域的面积;(3)如图4,将这个图形的顶点B 与⊙O 的圆心O 重合,⊙O 的半径为3,将它沿⊙O 的圆周作无滑动的滚动,当它第n 次回到起始位置时,点I 所经过的路径长为 (请用含n 的式子表示)【答案】(1)3π;(2)27π;(3)3. 【解析】试题分析:(1)先求出AC 的弧长,继而得出莱洛三角形的周长为3π,即可得出结论; (2)先判断出莱洛三角形等边△DEF 绕一周扫过的面积如图所示,利用矩形的面积和扇形的面积之和即可;(3)先判断出莱洛三角形的一个顶点和O 重合旋转一周点I 的路径,再用圆的周长公式即可得出.试题解析:解:(1)∵等边△ABC 的边长为3,∴∠ABC =∠ACB =∠BAC =60°,AC BC AB ==,∴AC BC l l ==AB l =603180π⨯=π,∴线段MN 的长为AC BC AB l l l ++=3π.故答案为3π;(2)如图1.∵等边△DEF 的边长为2π,等边△ABC 的边长为3,∴S 矩形AGHF =2π×3=6π,由题意知,AB⊥DE,AG⊥AF,∴∠BAG=120°,∴S扇形BAG=21203360π⨯=3π,∴图形在运动过程中所扫过的区域的面积为3(S矩形AGHF+S扇形BAG)=3(6π+3π)=27π;(3)如图2,连接BI并延长交AC于D.∵I是△ABC的重心也是内心,∴∠DAI=30°,AD=12AC=32,∴OI=AI=3230ADcos DAI cos∠=︒=3,∴当它第1次回到起始位置时,点I所经过的路径是以O为圆心,OI为半径的圆周,∴当它第n次回到起始位置时,点I所经过的路径长为n•2π•3=23nπ.故答案为23nπ.点睛:本题是圆的综合题,主要考查了弧长公式,莱洛三角形的周长,矩形,扇形面积公式,解(1)的关键是求出AC的弧长,解(2)的关键是判断出莱洛三角形绕等边△DEF 扫过的图形,解(3)的关键是得出点I第一次回到起点时,I的路径,是一道中等难度的题目.11.如图,AB是圆O的直径,O为圆心,AD、BD是半圆的弦,且∠PDA=∠PBD.延长PD 交圆的切线BE于点E(1)判断直线PD是否为⊙O的切线,并说明理由;(2)如果∠BED=60°,PD=3,求PA的长;(3)将线段PD以直线AD为对称轴作对称线段DF,点F正好在圆O上,如图2,求证:四边形DFBE为菱形.【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)连接OD,由AB是圆O的直径可得∠ADB=90°,进而求得∠ADO+∠PDA=90°,即可得出直线PD为⊙O的切线;(2)根据BE是⊙O的切线,则∠EBA=90°,即可求得∠P=30°,再由PD为⊙O的切线,得∠PDO=90°,根据三角函数的定义求得OD,由勾股定理得OP,即可得出PA;(3)根据题意可证得∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,由AB是圆O的直径,得∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则可表示出∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,由圆内接四边形的性质得出x 的值,可得出△BDE是等边三角形.进而证出四边形DFBE为菱形.【详解】(1)直线PD为⊙O的切线,理由如下:如图1,连接OD,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠BDO=90°,又∵DO=BO,∴∠BDO=∠PBD,∵∠PDA=∠PBD,∴∠BDO=∠PDA,∴∠ADO+∠PDA=90°,即PD⊥OD,∵点D在⊙O上,∴直线PD为⊙O的切线;(2)∵BE是⊙O的切线,∴∠EBA=90°,∵∠BED=60°,∴∠P=30°,∵PD为⊙O的切线,∴∠PDO=90°,在Rt△PDO中,∠P=30°,3∴0 tan30ODPD=,解得OD=1,∴22PO PD OD+,∴PA=PO﹣AO=2﹣1=1;(3)如图2,依题意得:∠ADF=∠PDA,∠PAD=∠DAF,∵∠PDA=∠PBD∠ADF=∠ABF,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,∵四边形AFBD内接于⊙O,∴∠DAF+∠DBF=180°,即90°+x+2x=180°,解得x=30°,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF=30°,∵BE、ED是⊙O的切线,∴DE=BE,∠EBA=90°,∴∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形,∴BD=DE=BE,又∵∠FDB=∠ADB﹣∠ADF=90°﹣30°=60°∠DBF=2x°=60°,∴△BDF是等边三角形,∴BD=DF=BF,∴DE=BE=DF=BF,∴四边形DFBE为菱形.【点睛】本题是一道综合性的题目,考查了切线的判定和性质,圆周角定理和菱形的性质,是中档题,难度较大.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 =,根据等腰三角形的性质得到()111809022ODA AOD AOD ∠=-∠=-∠,即可得到结论; ()2根据垂径定理得到BE CE =,BD CD =,根据等腰三角形的性质得到ADO OAD ∠=∠,根据切线的性质得到90PAO ∠=,求得90OAD DAP ∠+∠=,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 ⊥,BD CD ∴=,CBD DCB ∴∠=∠,90DFE EDF ∠+∠=, 90EDF DFE ∴∠=-∠,OD OA =, ()111809022ODA AOD AOD ∴∠=-∠=-∠,190902DFE AOD ∴-∠=-∠,12DEF AOD ∴∠=∠,DFE ADC DCB ADC CBD ∠=∠+∠=∠+∠,12ADC CBD AOD ∴∠+∠=∠;()2解:OD BC ⊥,BE CE ∴=,BD CD =,BD CD ∴=, OA OD =,ADO OAD ∴∠=∠, PA 切O 于点A ,90PAO ∴∠=,90OAD DAP ∴∠+∠=,PFA DFE ∠=∠, 90PFA ADO ∴∠+∠=,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,四边形为菱形,且,以为直径作,与交于点.请仅用无刻度的直尺按下列要求画图.(保留作图痕迹)(1)在如图中,过点作边上的高. (2)在如图中,过点作的切线,与交于点.【答案】(1)如图1所示.(答案不唯一),见解析;(2)如图2所示.(答案不唯一),见解析. 【解析】 【分析】(1)连接AC 交圆于一点F ,连接PF 交AB 于点E,连接CE 即为所求. (2)连接OF 交BC 于Q ,连接PQ 即为所求. 【详解】(1)如图1所示.(答案不唯一)(2)如图2所示.(答案不唯一)【点睛】本题考查作图-复杂作图,菱形和圆的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.14.如图,在中,,以为直径作,交边于点,交边于点,过点作的切线,交的延长线于点,交于点.(1)求证:;(2)若,,求的半径.【答案】(1)证明见解析;(2)4.【解析】试题分析:(1)连接AD,根据等腰三角形三线合一即可证明.(2)设⊙O的半径为R,则FO=4+R,FA=4+2R,OD=R,连接OD,由△FOD∽△FAE,得列出方程即可解决问题.试题解析:(1)连接AD,∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=DC.(2)设⊙O的半径为R,则FO=4+R,FA=4+2R,OD=R,连接OD、∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵OB=OD,∴∠ABC=∠ODB,∴∠ODB=∠C,∴OD∥AC,∴△FOD∽△FAE,∴,∴,整理得R2﹣R﹣12=0,∴R=4或(﹣3舍弃).∴⊙O的半径为4.考点:切线的性质、等腰三角形的性质等知识.15.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.。
北师大版九年级数学下册第三章圆检测卷一、单选题(共10题;共30分)1.已知Rt△ABC,∠C=90°,若以斜边AB为直径作⊙O,则点C在()A. ⊙O上B. ⊙O内C. ⊙O外D. 不能确定2.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,若∠ABC=70°,则∠AOC的度数等于()A. 110°B. 130°C. 120°D. 140°3.到三角形三边距离都相等的点是三角形()的交点A. 三边中垂线B. 三条中线C. 三条高D. 三条内角平分线4.如图,△ABC的三边分别切⊙O于D,E,F,若∠A=50°,则∠DEF=()A. 65°B. 50°C. 130°D. 80°5.如图,☉O内切于Rt△ABC,∠ACB=90°,若∠CBO=30°,则∠A等于( )A. 15°B. 30°C. 45°D. 60°6.如图1,在⊙O中,弦AC和BD相交于点E,弧AB=弧BC=弧CD,若∠BEC=110°,则∠BDC()A. 35°B. 45°C. 55°D. 70°7.如图,AB是⊙O的直径,C,D是圆上两点,∠AOC=50°,则∠D等于()A. 25°B. 30°C. 40°D. 50°8.若圆的一条弦把圆分成度数比为1:4的两段弧,则弦所对的圆周角等于()A. 36°B. 72°C. 36°或144°D. 72°或108°9.已知⊙O的面积为9πcm2,若点O到直线l的距离为πcm,则直线l与⊙O的位置关系是()A. 相交B. 相切C. 相离D. 无法确定10.如图,在⊙O中,AB是直径,CD是弦,AB⊥CD,垂足为E,连结CO,AD,∠BAD=20°,则下列说法中正确的是( )A.∠BOC=2∠BADB.CE=EOC.∠OCE=40°D.AD=2OB二、填空题(共10题;共30分)11.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,若AB=10,CD=6,则BE=________.12.已知AB是⊙O的弦,AB=8cm,OC⊥AB与C,OC=3cm,则⊙O的半径为________cm13.如图,AB为⨀O的弦,⨀O的半径为5,OC⊥AB于点D,交⨀O于点C,且OD=4,则弦AB的长是________.14.如图,四边形ABCD内接于⊙O,BD是⊙O的直径,AC和BD相交于点E,AC=BC,DE=2cm,AD=5cm,则⊙O的半径为是________ cm.15.已知一块直角三角形钢板的两条直角边分别为30cm、40cm,能从这块钢板上截得的最大圆的半径为________.16.如图,P是⊙O的直径AB的延长线上一点,PC、PD切⊙O于点C、D.若PA=6,⊙O的半径为2,则∠CPD=________17.如图,点A,B,C在⊙O上,CO的延长线交AB于点D,∠A=50°,∠B=30°,则∠ADC的度数为________.18.半圆形纸片的半径为1cm,用如图所示的方法将纸片对折,使对折后半圆弧的中点M与圆心O重合,则折痕CD的长为________ cm.19.如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆O上,AB=5cm,AC=4cm.D是弧BC上的一个动点(含端点B,不含端点C),连接AD,过点C作CE⊥AD于E,连接BE,在点D移动的过程中,BE的取值范围是________.20.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠ABC=2∠D,连接OA、OB、OC、AC,OB与AC相交于点E,若∠COB=3∠AOB,OC=2 ,则图中阴影部分面积是________(结果保留π和根号)三、解答题(共8题;共60分)21.已知排水管的截面为如图所示的⊙O,半径为10,圆心O到水面的距离是6,求水面宽AB.22.如图⊙O是△ABC的外接圆,圆心O在这个三角形的高AD上,AB=10,BC=12,求⊙O的半径.23.已知如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C,D两点。
中考数学《圆的综合》专题训练(含有答案)1.如图,:AB 是O 的直径:BC 是O 弦,OD CB ⊥于点E ,交BC 于点D .(1)请写出三个不同类型的正确结论(2)连结CD ,设BCD α∠= ABC β∠= 试找出α与β之间的一种关系式并给予证明.2.如图,,在ABC 中 AB AC = 以AB 为直径的O 交BC 于点D 交CA 的延长线于点E .(1)求证点D 为线段BC 的中点.(2)若63BC = 3AE = 求O 的半径及阴影部分的面积.3.如图,AB 为O 的直径 点C 在O 上 延长BC 至点D 使DC CB =.延长DA 与O 的另一个交点为E 连结AC CE ,.(1)求证D E ∠=∠(2)若42AB BC AC =-=, 求CE 的长.4.请仅用无刻度的直尺完成下列作图 不写作法 保留作图痕迹(1)如图1, ABC 与ADE 是圆内接三角形 AB AD = AE AC = 画出圆的一条直径.(2)如图2 , AB CD 是圆的两条弦 AB CD =且不相互平行 画出圆的一条直径. 5.如图,AB 是O 的直径 点D 在AB 的延长线上 点C 在O 上 ,30CA CD CDA =∠=︒.(1)求证CD 是O 的切线(2)若O 的半径为6 求点A 到CD 所在直线的距离.6.如图, 点C 在以AB 为直径的O 上 过C 作O 的切线交AB 的延长线于E AD CE ⊥于D 连接AC .(1)求证ACD ABC ∠=∠(2)若3tan 4CAD ∠= 8AD = 求O 直径AB 的长.7.如图, 已知以Rt ABC 的直角边AC 为直径作O 交斜边AB 于点E 连接EO 并延长交BC 的延长线于点D 连接AD 点F 为BC 的中点 连接EF .(1)求证EF 是O 的切线(2)若O 的半径为6 8CD = 求AB 的长.8.如图, AB 是半圆O 的直径 D 为半圆O 上的点(不与A B 重合) 连接AD 点C 为BD 的中点 过点C 作CF AD ⊥ 交AD 的延长线于点F 连接BF AC 交于点E .(1)求证FC 是半圆O 的切线(2)若3AF = 23AC = 求半圆O 的半径及AE 的长.9.如图, AB 为O 的直径 C 为BA 延长线上一点 CD 是O 的切线 D 为切点 OF AD ⊥于点E 交CD 于点F .(1)求证ADC AOF ∠=∠ (2)若53OC OB = 24BD = 求EF 的长. 10.如图,所示 AB 是O 的直径 点D 在AB 上 点C 在O 上 AD AC =CD 的延长线交O 于点E .(1)在CD 的延长线上取一点F 使BF BC = 求证BF 是O 的切线 (2)若2AB = 2CE 求图中阴影部分的面积.11.如图, ABC 内接于O AB 为O 的直径 D 为BA 延长线上一点 连接CD 过O 作OF BC ∥交AC 于点E 交CD 于点F ACD AOF ∠=∠.(1)求证CD 为圆O 的切线 (2)若1sin 4D =10BC = 求EF 的长. 12.如图, 四边形ABCD 是O 的内接四边形 AD CD = 70BAC ∠=︒ 50∠=°ACB .(1)求ABD ∠的度数 (2)求BAD ∠的度数.13.如图, 四边形ABCD 是O 的内接四边形 且对角线BD 为O 的直径 过点A 作AE CD ⊥ 与CD 的延长线交于点E 且DA 平分BDE ∠.(1)求证AE 是O 的切线(2)若O 的半径为5 6CD = 求DA 的长.14.如图, 在正方形ABCD 中有一点P 连接AP BP 旋转APB △到CEB 的位置.(1)若正方形的边长是8 4BP =.求阴影部分面积 (2)若4BP = 7AP = 135APB ∠=︒ 求PC 的长.15.如图, AB 是O 的直径 OD 垂直于弦AC 于点E 且交O 于点D F 是BA 延长线上一点 若CDB BFD ∠=∠.(1)求证 FD 是O 的一条切线(2)若15AB = 9BC = 求DF 的长. 16.如图,O 是ABC ∆的外接圆 AE 切O 于点A AE 与直径BD 的延长线相交于点E .(1)如图,① 若70C ∠=︒ 求E ∠的大小 (2)如图,① 若AE AB = 求E ∠的大小.17.已知 如图, 直线MN 交O 于A B 两点 AC 是直径 AD 平分CAM ∠交O 于D 过D 作DE MN ⊥于E .(1)求证DE 是O 的切线(2)若8cm DE = 4cm AE = 求O 的半径.18.已知四边形ABCD 内接于O C 是DBA 的中点 FC AC ⊥于C 与O 及AD 的延长线分别交于点,E F 且DE BC =.(1)求证~CBA FDC(2)如果9,4AC AB == 求tan ACB ∠的值.参考答案与解析1.(1)见解析(2)关系式为2=90αβ+︒ 证明见解析【分析】(1)AB 是O 的直径 BC 是弦 OD BC ⊥于E 本题满足垂径定理. (2)连接,CD DB 根据四边形ACDB 为圆内接四边形 可以得到290αβ+=︒. 【解析】(1)解不同类型的正确结论有 ①BE CE = ①BD CD = ①90BED ∠=︒ ①BOD A ∠=∠ ①AC OD ∥ ①AC BC ⊥ ①222OE BE OB += ①ABC S BC OE =⋅△ ①BOD 是等腰三角形 ①BOE BAC △∽△等等. (2)如图, 连接,CD DBα与β之间的关系式为290αβ+=︒证明AB 为圆O 的直径90A ABC ∴∠+∠=︒①又四边形ACDB 为圆内接四边形180A CDB ∠∠∴+=︒①∴①-①得90CDB ABC ∠∠-=︒①18021802CDB BCD α∠=︒-∠=︒- 即180290αβ︒--=︒ ①2=90αβ+︒.【点评】本题考查了圆的一些基本性质 且有一定的开放性 垂径定理 圆内接四边形的性质掌握圆的相关知识. 2.(1)见解析 (2)半径为3 39π324S =阴【分析】(1)连结AD 可得90ADB ∠=︒ 已知AB AC = 根据等腰三角形三线合一的性质即可得证点D 为线段BC 的中点(2)根据已知条件可证ABC DEC ∽△△ 得到ED ECAB BC= 22BD AB EC =⋅ 且EDC △是等腰三角形 进而得到ED DC BD == 设AB x = 则(()22333x x =+ 解方程即可求得O 的半径连接OE 可证AOE △是等边三角形 再根据AOEAOE S S S =-阴扇形即可求出阴影部分的面积【解析】(1)连结AD①AB 为O 的直径 ①90ADB ∠=︒ ①AB AC = ①BD CD =即点D 为线段BC 的中点. (2)①B E ∠=∠ C C ∠=∠ ①ABC DEC ∽△△ ①ED ECAB BC= ①AB AC = ①B C ∠=∠ ①C E ∠=∠ ①ED DC BD == ①22BD AB EC =⋅ 设AB x = 则 (()22333x x =+解得19x =-(舍去) 26x = ①O 的半径为3 连接OE ①60AOE =︒∠ ①AOE △是等边三角形 ①AE 33①AOEAOE S S S=-阴扇形260313333602π⨯⨯=-⨯ 39π324=【点评】本题主要考查等腰三角形的性质 相似三角形的判定和性质 不规则图形面积的计算 熟练掌握相关知识点是解题的关键. 3.(1)见解析 (2)CE 的长为17【分析】(1)由AB 为O 的直径得90ACB ∠=︒ 通过证明()ACD ACB ≌SAS 得到D B ∠=∠ 又由B E ∠=∠ 从而得到D E ∠=∠(2)设BC x = 则2AC x =- 在Rt ABC 中 由勾股定理可得222AC BC AB += 即()22224x x -+= 解一元二次方程得到BC 的长 由(1)知D E ∠=∠ 从而得到CD CE = 又由DC CB = 得到17CE CB ==【解析】(1)证明AB 为O 的直径90ACB ∴∠=︒180ACD ACB ∠+∠=︒90ACD ∴∠=︒在ACD 和ACB △中AC AC ACD ACB DC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()ACD ACB ∴≌SASD B ∴∠=∠ BE ∠=∠D E ∴∠=∠(2)解设BC x =2BC AC -=∴2AC x =-在Rt ABC 中 由勾股定理可得222AC BC AB += 即()22224x x -+=解得117x = 217x = 17BC ∴=由(1)得D E ∠=∠ CD CE ∴= DC CB =17CE CB ∴==∴ CE 的长为17【点评】本题主要考查了圆周角定理 三角形全等的判定与性质 等腰三角形的性质 勾股定理解直角三角形 熟练掌握圆周角定理 三角形全等的判定与性质 等腰三角形的性质是解题的关键. 4.(1)见解析 (2)见解析【分析】(1)设BC DE 交于点G 连接AG 交圆于点F 即可作答(2)连接BC AD 交于点F 延长BA DC 两线交于点E 作直线EF 交圆于点M N 即可作答.【解析】(1)如图, 设BC DE 交于点G 连接AG 并延长 交圆于点F线段AF 即为所求证明如图, BC AE 交于点Q DE AC 交于点P 连接DB 交AF 于点H①AB AD = AE AC = ①C E ∠=∠ ADE ABC =∠∠ ①DAE BAC ∠=∠①DAE BAC ≌ ①BC DE = ①DAE BAC ∠=∠ ①BAE DAC ∠=∠①AB AD = ADE ABC =∠∠ ①DAP BAQ ≌ ①AQ AP = ①AE AC = ①QE PC =①QGE PGC ∠=∠ C E ∠=∠ ①QGE PGC ≌ ①QG PG =①AG AG = AQ AP = ①QAG PAG ≌ ①QAG PAG ∠=∠ ①BAE DAC ∠=∠ ①BAG DAG ∠=∠ ①AH AH = AB AD = ①BAH DAH ≌①BH DH = 90AHB AHD ∠=∠=° ①AF 垂直平分弦DB ①AF 是圆的直径(2)如图, 连接BC AD 交于点F 延长BA DC 两线交于点E 作直线EF 交圆于点M N线段MN 即为所求. 证明方法同(1).【点评】本题主要考查了垂径定理 圆周角定理以及全等三角形的判定与性质等知识 掌握圆周角定理以及垂径定理是解答本题的关键. 5.(1)见解析 (2)9【分析】(1)已知点C 在O 上 先连接OC 由已知CA CD = 30CDA ∠=︒ 得30CAO ∠=︒ 30ACO ∠=︒ 所以得到60COD ∠=︒ 根据三角形内角和定理得90DCO ∠=︒ 即能判断直线CD 与O 的位置关系.(2)要求点A 到CD 所在直线的距离 先作AE CD ⊥ 垂足为E 由30CDA ∠=︒ 得12AE AD = 在Rt OCD △中 半径6OD = 所以212OD OC == 18AD OA OD =+= 从而求出AE .【解析】(1)①ACD 是等腰三角形 30D ∠=︒①30CAD CDA ∠=∠=︒.连接OC①AO CO =①AOC 是等腰三角形①30CAO ACO ∠=∠=︒①60COD ∠=︒在COD △中 又①30CDO ∠=︒①90DCO ∠=︒①CD 是O 的切线 即直线CD 与O 相切.(2)过点A 作AE CD ⊥ 垂足为E .在Rt OCD △中 ①30CDO ∠=︒①212OD OC ==61218AD AO OD =+=+=在Rt ADE △中①30EDA ∠=︒①点A 到CD 边的距离为92AD AE ==. 【点评】此题考查的知识点是切线的判定与性质 解题的关键是运用直角三角形的性质及30°角所对直角边的性质.6.(1)见解析 (2)252AB =.【分析】(1)连接OC 由DE 为O 的切线 得到OC DE ⊥ 再由AD CE ⊥ 得到AD OC ∥ 得到OCA CAD ∠=∠ 根据OA OC = 利用等边对等角得到OCA CAB ∠=∠ 等量代换得到CAD CAB ∠=∠ 由AB 为O 的直径 可知90ACB ∠=︒ 最后根据等角的余角相等可得结论 (2)在Rt CAD △中 利用锐角三角函数定义求出CD 的长 根据勾股定理求出AD 的长 由(1)易证ADC ACB 得到AD AC AC AB= 即可求出AB 的长. 【解析】(1)解连接OC由题意可知DE 与O 的相切于COC DE ∴⊥AD CE ⊥AD OC ∴∥OCA CAD ∴∠=∠OA OC =OCA CAB ∴∠=∠CAD CAB ∴∠=∠ AB 为O 的直径90ACB ∴∠=︒90CAD ACD CAB ABC ∴∠+∠=∠+∠=︒ACD ABC ∴∠=∠(2)在Rt CAD △中3tan 4CDCAD AD ∠== 8AD =364CD AD ∴==22226810AC CD AD ∴+=+=由(1)可知CAD CAB ∠=∠90D ACB ∠=∠=︒ADC ACB ∴ADACAC AB ∴=81010AB∴= 252AB ∴=【点评】此题考查了切线的性质 以及解直角三角形 熟练掌握切线的判定与性质是解本题的关键. 7.(1)证明见解析 (2)125AB =【分析】(1)连接FO 可根据三角形中位线的性质可判断OF AB ∥ 然后根据直径所对的圆周角是直角 可得CE AE ⊥ 进而知OF CE ⊥ 然后根据垂径定理可得FEC FCE ∠=∠OEC OCE ∠=∠ 再通过Rt ABC 可知90OEC FEC ∠+∠=︒ 因此可证EF 为O 的切线(2)根据题意可先在Rt OCD △中求出OD 然后在Rt EFD 中求出FC 最终在Rt ABC 中求解AB 即可.【解析】(1)证连接FO 则由题意OF 为Rt ABC 的中位线①OF AB ∥①AC 是O 的直径①CE AE ⊥①OF AB ∥①OF CE ⊥①由垂径定理知 OF 所在直线垂直平分CE①FC FE = OE OC =①FEC FCE ∠=∠ OEC OCE ∠=∠①90ACB ∠=︒即90OCE FCE ∠+∠=︒①90OEC FEC ∠+∠=︒即90FEO ∠=︒①EF 是O 的切线(2)解①O 的半径为6 8CD = 90ACB ∠=︒①OCD 为直角三角形 6OC OE == 8CD = ①2210OD OC CD += 10616ED OD OE =+=+=由(1)知 EFD △为直角三角形 且FC FE =①设FC FE x == 则8FD FC CD x =+=+①由勾股定理 222EF ED FD +=即()222168x x +=+ 解得12x =即12FC FE ==①点F 为BC 的中点①224BC FC ==①212AC OC ==①在Rt ABC 中 22125AB BC AC +①125AB =【点评】本题考查切线的证明 圆的基本性质 以及勾股定理解三角形等 掌握切线的证明方法 熟练运用圆中的基本性质是解题关键.8.(1)见解析(2)半径为2 123AE =【分析】(1)根据点C 为弧BD 的中点 得出FAC CAB ∠∠= 然后得出FAC ACO ∠∠= 根据平行线的性质得出CF OC ⊥ 进而即可求解(2)连接BC 设OC 与BF 相交于点P 证明AFC ACB ∽ 得出4AB = 证明BOP BAF ∽得出1322OP AF == 进而证明ECP EAF ∽ 根据相似三角形的性质列出比例式 进而即可求解. 【解析】(1)证明连接OC 如图,点C 为弧BD 的中点∴CD CB =FAC CAB ∠∠∴=又OA OC =CAB ACO ∠∠∴=FAC ACO ∠∠∴=∴OC AF ∥又CF AD ⊥CF OC ∴⊥FC ∴是半圆O 的切线.(2)解连接BC 如图,AB 是半圆O 的直径90ACB ∠∴=︒90AFC ACB ∠∠∴==︒又FAC CAB ∠∠=AFC ACB ∴∽ ∴AFACAC AB = 23234AB ∴=∴半圆O 的半径为2.设OC 与BF 相交于点POC AF ∥BOP BAF ∴∽ ∴12OPOB AF AB == ∴1322OP AF == ∴12PC OC OP =-=OC AF ∥ECP EAF ∴∽ ∴EC PCAE AF = 即123AC AEAE -= 2316AE-=∴123AE = 【点评】本题考查了切线的性质与判定 相似三角形的性质与判定 掌握切线的判定以及相似三角形的性质与判定是解题的关键.9.(1)见解析(2)3【分析】(1)连接DO 根据CD 是O 的切线 OF AD ⊥ 证明ADC DOF ∠∠= 利用等腰三角形三线合一性质 证明ADC AOF ∠∠=.(2) 利用平行线分线段成比例定理 计算OE 证明CFO CDB △∽△ 计算OF两线段作差即可求解.【解析】(1)如图, 连接DO CD 是O 的切线OD DF ∴⊥90ADC ADO ∠∠∴+=︒OF AD ⊥ OA OD =90DOF ADO ∠∠∴+=︒ DOF AOF ∠∠=ADC DOF ∠∠∴=ADC AOF ∠∠∴=.(2)如图, 连接DO CD 是O 的切线OD DF ∴⊥90CDO ∠∴=︒53OC OB =设5(0)CO k k => 则3DO OB AO k ===4CD k ∴=538CB CO OB k k k ∴=+=+= AB 是O 的直径 24BD =AD DB ∴⊥OF AD ⊥∴OF BD ∥ ∴AO AE OB ED = CFO CDB △∽△ ∴OF CO BD CB= AE ED ∴=5524538OF k k k ==+ ∴1122OE BD == 15OF = 3EF OF OE ∴=-=.【点评】本题考查了切线的性质 等腰三角形的三线合一性质 平行线分线段成比例定理 相似三角形的性质与判定 熟练掌握切线的性质 相似三角形的性质与判定是解题的关键.10.(1)证明过程见解析 (2)142π-【分析】(1)AB 是O 的直径 AC AD = BF BC = 可求出90FBD ∠=︒ AB BF ⊥ 由此即可求证(2)如图,所示(见解析)连接,CO EO 可得1OC OE == 可证222CO O CE += 90COE ∠=︒ 根据扇形面积的计算方法即可求解.【解析】(1)证明①AB 是O 的直径①90ACB ∠=︒①90ACD BCD ∠+∠=︒①AC AD =①ACD ADC ∠=∠①ADC BDF ∠=∠①ACD BDF ∠=∠①BC BF =①BCD F ∠=∠①90BDF F ∠+∠=︒①180()90FBD FDB F ∠=︒-∠+∠=︒①AB BF ⊥ 且OB 是O 的半径①BF 是O 的切线.(2)解如图,所示 连接,CO EO①2AB =①1OC OE == ①2CE ①222CO EO += 2222CE == ①222CO O CE +=①90COE ∠=︒ ①29011111360242ππS ⨯=-⨯⨯=-阴影 ①图中阴影部分的面积为142π-. 【点评】本题主要考查圆的基础知识 掌握圆的切线的证明方法 扇形面积的计算方法是解题的关键.11.(1)见解析(2)3【分析】(1)连接CO 根据OF BC ∥可得B AOF ∠=∠ 根据直径所对的圆周角为直角可得90B CAB ∠+∠=︒ 再根据AO CO =得出CAB ACO ∠=∠ 最后证明90ACD ACO ∠+∠=︒即可 (2)根据中位线定理得出152OE BC == 证明DBC DOF ∽ 根据相似三角形对应边成比例 即可求解.【解析】(1)证明连接CO①OF BC ∥①B AOF ∠=∠①AB 为O 的直径①90ACB ∠=︒ 则90B CAB ∠+∠=︒①90AOF CAB ∠+∠=︒①AO CO =①CAB ACO ∠=∠①ACD AOF ∠=∠①90ACD ACO ∠+∠=︒ 即OC CD ⊥①CD 为圆O 的切线(2)①AB 为O 的直径①点O 为AB 中点①OF BC ∥①OE 为ABC 中位线 ①152OE BC == ①1sin 4D = OC CD ⊥ ①4OD OC = 则5BD OD OB OC =+=①OF BC ∥①DBC DOF ∽ ①OF OF BC BD = 即4510OC OF OC = 解得8OF =①853EF OF OE =-=-=.【点评】本题主要考查了切线的判定和性质 圆周角定理 相似三角形的判定和性质以及解直角三角形 解题的关键是掌握切线的判定和性质以及相似三角形的判定和性质.12.(1)30︒(2)100︒【分析】(1)根据三角形内角和定理可得60ABC ∠=︒ 再由AD CD = 可得ABD CBD ∠=∠ 即可求解(2)根据圆周角定理可得30ABD ACD ∠∠==︒ 从而得到80BCD ∠=︒ 再由圆内接四边形的性质 即可求解.【解析】(1)解①70,50BAC ACB ∠=︒∠=︒①18060ABC BAC ACB ∠=︒-∠-∠=︒①AD CD = ①1302ABD CBD ABC ∠=∠=∠=︒ (2)解由圆周角定理得30ABD ACD ∠∠==︒①80BCD ACB ACD ∠=∠+∠=︒①四边形ABCD 是O 的内接四边形①180100BAD BCD ∠=︒-∠=︒.【点评】本题主要考查了圆内接四边形的性质 圆周角定理等知识 熟练掌握圆内接四边形的性质 圆周角定理是解题的关键.13.(1)见解析(2)AD 的长是25【分析】(1)连接OA 根据已知条件证明OA AE ⊥即可解决问题(2)作OF CD ⊥ 则四边形OAEF 是矩形 且132DF CD ==由此可求得DE 的长 在Rt OFD △中 勾股定理求出OF 即AE 的长 在Rt AED △中利用勾股定理求DA . 【解析】(1)证明如图, 连接OA①AE CD ⊥①90DAE ADE ∠+∠=︒.①DA 平分BDE ∠①ADE ADO ∠=∠又①OA OD =①OAD ADO ∠=∠①90DAE OAD ∠+∠=︒①OA AE ⊥①AE 是O 的切线(2)解过点O 作OF CD ⊥于F .①90OAE AEF OFE ∠︒=∠=∠=①四边形OAEF 是矩形①5EF OA AE OF ===,.①OF CD ⊥ ①132DF FC CD ===①532DE EF DF =-=-=在Rt OFD △中 2222534OF OD DF --=①4AE OF ==在Rt AED △中 22224225AD AE DE ++=①AD 的长是25【点评】本题考查了切线的判定与性质 垂径定理 圆周角定理 勾股定理 解决本题的关键是掌握切线的判定与性质.14.(1)12π(2)9【分析】(1) 根据题意 CEB APB ABC PBE S S S S S =+--阴影扇形扇形 根据公式计算即可.(2) 连接PE 根据题意 45,135,90PEB CEP PEC ∠=︒∠=︒∠=︒ 根据勾股定理计算即可.【解析】(1)如图, ①正方形ABCD 旋转APB △到CEB 的位置①APB CEB ≌ 90ABC PBE ∠=∠=︒ =CEB APB S S ①CEB APB ABC PBE S S S S S =+--阴影扇形扇形①ABC PBE S S S =-阴影扇形扇形①48BP AB ==, ①9064901612360360S πππ︒⨯⨯︒⨯⨯=-=︒︒阴影. (2)连接PE根据题意 45,135PEB APB CEP ∠=︒∠=∠=︒ AP CE =①90PEC ∠=︒①4BP = 7AP =①2227,4432CE PE ==+=①222273281PC CE PE =+=+=解得9PC =.【点评】本题考查了正方形的性质 旋转的性质 阴影面积的计算 扇形面积公式 勾股定理 熟练掌握旋转的性质 阴影面积的计算 扇形面积公式 勾股定理是解题的关键.15.(1)证明见解析(2)10DF =【分析】(1)因为CDB CAB ∠=∠ CDB BFD ∠=∠ 所以CAB BFD ∠=∠ 即可得出FD ①AC 可得得出OD FD ⊥ 进而得出结论(2)利用勾股定理先求解AC 再利用垂径定理得出AE 的长 可得OE 的长 证明AEO FDO ∽ 再利用相似三角形的判定与性质得出DF 的长.【解析】(1)①CDB CAB ∠=∠ CDB BFD ∠=∠①CAB BFD ∠=∠①FD AC ∥①OD 垂直于弦AC 于点E①OD FD ⊥①FD 是O 的一条切线(2)①AB 为O 的直径①90ACB ∠=︒①15AB = 9BC = ①2215912AC -= 7.5AO OB OD ===①DO AC ⊥①6AE CE == ①227.56 4.5OE -①AC FD ∥①AEO FDO ∽ ①AE EO FD DO = ①4.567.5FD= 解得10DF =.经检验符合题意.【点评】本题主要考查了相似三角形的判定与性质 垂径定理 圆周角定理 切线的判定 以及平行线的判定 掌握相似三角形的判定与性质 垂径定理 圆周角定理以及平行线的判定是解题的关键.16.(1)50︒(2)30︒【分析】(1)连接OA 先由切线的性质得OAE ∠的度数 求出2142AOB C ∠=∠=︒ 进而得AOE ∠ 则可求出答案(2)连接OA 根据等腰三角形的性质及切线的性质列方程求解即可.【解析】(1)连接OA .如图,①AE 切O 于点AOA AE ∴⊥90OAE ∴∠=︒70C ∠=︒2270140AOB C ∴∠=∠=⨯︒=︒又180AOB AOE ∠+∠=︒40AOE ∴∠=︒90AOE E ∠+∠=︒904050E ∴∠=︒-︒=︒.(2)连接OA 如图,①设E x ∠=.AB AE =ABE E x ∴∠=∠=OA OB =OAB ABO x ∴∠=∠=2AOE ABO BAO x ∴∠=∠+∠=. AE 是O 的切线OA AE ∴⊥ 即90OAE ∠=︒在OAE ∆中 90AOE E ∠+∠=︒即290x x +=︒解得30x =︒30E ∴∠=︒.【点评】本题主要考查了切线的性质 等腰三角形的性质 圆周角的性质 三角形内角和的性质 用方程思想解决几何问题 关键是熟悉掌握这些性质.17.(1)见解析(2)10cm【分析】(1)连接OD 根据平行线的判定与性质可得90ODE DEM ∠=∠=︒ 又点D 在O 上 即可证得DE 是O 的切线(2)首先根据勾股定理可得AD 的长 再由ACD ADE ∽ 根据相似三角形的性质列出比例式 代入数据即可求得圆的半径.【解析】(1)证明如图,连接ODOA OD =OAD ODA ∠=∠∴ AD 平分CAM ∠OAD DAE ∴∠=∠ODA DAE ∴∠=∠DO MN ∴∥DE MN ⊥90ODE DEM ∴∠=∠=︒ 即OD DE ⊥ 又点D 在O 上 OD 为O 的半径DE ∴是O 的切线(2)解90AED ∠=︒ 8cm DE = 4cm AE =22228445AD DE AE ∴++如图,连接CDAC 是直径90ADC AED ∴∠=∠=︒CAD DAE ∠=∠ACD ADE ∴△∽△AD AC AE AD ∴= 4545=解得20AC =O ∴的半径为10cm .【点评】本题考查圆了切线的判定;等边对等角 平行线的判定与性质 圆周角定理 勾股定理 相似三角形的判定和性质等知识 在圆中学会正确添加辅助线是解决问题的关键.18.(1)见解析 (2)49【分析】(1)欲证~CBA FDC ,只要证明两个角对应相等就可以.可以转化为证明DE BC =就可以 (2)由~CBA FDC 可得814CF = ACB F ∠=∠ 进而即可得到答案. 【解析】(1)证明①四边形ABCD 内接于O①CBA CDF ∠=∠.①DE BC =①BCA DCE ∠=∠.①~CBA FDC(2)解①C 是DBA 的中点①9CD AC ==①~CBA FDC 4AB = ①AB AC CD CF = 即499CF= ①814CF = ①~CBA FDC ①94tan tan 8194AC ACB F CF ∠=∠===.【点评】本题考查的是圆的综合题;涉及弧、弦的关系;等腰三角形的性质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数;掌握相似三角形的判定和性质是解答此题的关键.。
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2015中考数学圆试题解析一、选择题1.已知两圆半径分别为7,3,圆心距为4,则这两圆的位置关系为【】A.外离B.内切c.相交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,内切,相离,相交,内含。
因此,∵两半径之差7-3等于两圆圆心距4,∴两圆内切。
故选B。
2.如图,AB是⊙o的直径,点c在⊙o上,若∠A=400,则∠B的度数为【】A、800B、600c、500D、400【答案】c。
【考点】圆周角定理,三角形内角和定理。
【分析】根据直径所对圆周角不直角的性质,由AB是⊙o的直径,点c在⊙o上得∠c=900;根据三角形内角和定理,由∠A=400,得∠B=1800-900-400=500。
故选c。
3.如图,已知BD是⊙o直径,点A、c在⊙o上,,∠AoB=60°,则∠BDc 的度数是【】°°°°【答案】c。
【考点】圆周角定理,圆心角、弧、弦的关系。
【分析】利用在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半,即可求得∠BDc的度数:∵,∠AoB=60°,∴∠BDc=∠AoB=30°。
故选c。
4.若⊙o1,⊙o2的半径是r1=2,r2=4,圆心距d=5,则这两个圆的位置关系是【】A.内切B.相交c.外切D.外离【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,内切,相离,相交,内含。
因此,∵r1+r2=6,r2-r1=2,d=5,∴r2-r15.如图,△ABc内接于⊙o,oD⊥Bc 于D,∠A=50°,则∠ocD的度数是【】°°°°【答案】A。
【考点】圆周角定理,垂径定理,三角形内角和定理。
北京中考圆的证明与计算1.(2018•北京)如图,A B是⊙O的直径,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线P C,P D,切点分别为C,D,连接O P,C D.(1)求证:O P⊥C D;(2)连接A D,B C,若∠D A B=50°,∠C B A=70°,O A=2,求O P的长.2.(2017•北京)如图,A B是⊙O的一条弦,E是A B的中点,过点E作E C⊥O A于点C,过点B作⊙O的切线交C E的延长线于点D.(1)求证:D B=D E;(2)若A B=12,B D=5,求⊙O的半径.3.(2016•北京)如图,A B为⊙O的直径,F为弦A C的中点,连接O F并延长交̂A C于点D,过点D作⊙O的切线,交B A的延长线于点E.(1)求证:A C∥D E;(2)连接C D,若O A=A E=a,写出求四边形A C D E面积的思路.4.(2015•北京)如图,A B是⊙O的直径,过点B作⊙O的切线B M,弦C D∥B M,交A B于点F,且̂D A=̂D C,连接A C,A D,延长A D交B M于点E.(1)求证:△A C D是等边三角形;(2)连接O E,若D E=2,求O E的长.5.(2014•北京)如图,A B是⊙O的直径,C是̂A B的中点,⊙O的切线B D交A C的延长线于点D,E是O B的中点,C E的延长线交切线B D于点F,A F交⊙O于点H,连接B H.(1)求证:A C=C D;(2)若O B=2,求B H的长.6.(2018•海淀区一模)如图,A B是⊙O的直径,弦E F⊥A B于点C,过点F作⊙O的切线交A B的延长线于点D.(1)已知∠A=α,求∠D的大小(用含α的式子表示);(2)取B E的中点M,连接M F,请补全图形;若∠A=30°,M F=7,求⊙O的半径.7.(2018•昌平区二模)如图,A B是⊙O的直径,弦C D⊥A B于点E,过点C的切线交A B的延长线于点F,连接D F.(1)求证:D F是⊙O的切线;(2)连接B C,若∠B C F=30°,B F=2,求C D的长.8.(2019•淮阴区一模)如图,A B为⊙O的直径,点C,D在⊙O上,且点C是̂B D的中点,过点C作A D的垂线E F交直线A D于点E.(1)求证:E F是⊙O的切线;(2)连接B C,若A B=5,B C=3,求线段A E的长.9.(2018•海淀区二模)如图,A B是⊙O的直径,M是O A的中点,弦C D⊥A B于点M,过点D作D E⊥C A交C A的延长线于点E.(1)连接A D,则∠O A D=°;(2)求证:D E与⊙O相切;(3)点F在̂B C上,∠CD F=45°,D F交A B于点N.若D E=3,求F N的长.10.(2018•朝阳区二模)A B为⊙O直径,C为⊙O上的一点,过点C的切线与A B的延长线相交于点D,C A=C D.(1)连接B C,求证:B C=O B;(2)E是̂A B中点,连接C E,B E,若B E=2,求C E的长.11.(2018•西城区一模)如图,⊙O的半径为r,△A B C内接于⊙O,∠B A C=15°,∠A C B =30°,D为C B延长线上一点,A D与⊙O相切,切点为A.(1)求点B到半径O C的距离(用含r的式子表示).(2)作D H⊥O C于点H,求∠A D H的度数及C BC D的值.12.(2017•西城区二模)如图,A B是⊙O的直径,C是⊙O是一点,过点B作⊙O的切线,与A C延长线交于点D,连接B C,O E∥B C交⊙O于点E,连接B E交A C于点H.(1)求证:B E平分∠A B C;(2)连接O D,若B H=B D=2,求O D的长.13.(2017•仙游县模拟)如图,A B为⊙O的直径,C为⊙O上一点,过点C作⊙O的切线,交B A的延长线交于点D,过点B作B E⊥B A,交D C延长线于点E,连接O E,交⊙O于点F,交B C于点H,连接A C.(1)求证:∠E C B=∠E B C;(2)连接B F ,C F ,若C F =6,s i n ∠F C B =35,求A C 的长.北京中考圆的证明与计算参考答案与试题解析一.解答题(共15小题)1.(2018•北京)如图,A B是⊙O的直径,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线P C,P D,切点分别为C,D,连接O P,C D.(1)求证:O P⊥C D;(2)连接A D,B C,若∠D A B=50°,∠C B A=70°,O A=2,求O P的长.【解答】解:(1)方法1、连接O C,O D,∴O C=O D,∵P D,P C是⊙O的切线,∵∠O D P=∠O C P=90°,,在R t△O D P和R t△O C P中,{O D=O CO P=O P∴R t△O D P≌R t△O C P,∴∠D O P=∠C O P,∵O D=O C,∴O P⊥C D;方法2、∵P D,P C是⊙O的切线,∴P D=P C,∵O D=O C,∴P,O在C D的中垂线上,∴O P⊥C D(2)如图,连接O D,O C,∴O A=O D=O C=O B=2,∴∠A D O =∠D A O =50°,∠B C O =∠C B O =70°,∴∠A O D =80°,∠B O C =40°,∴∠C O D =60°,∵O D =O C ,∴△C O D 是等边三角形,由(1)知,∠D O P =∠C O P =30°,在R t △O D P 中,O P =O D c o s 30°=433.2.(2017•北京)如图,A B 是⊙O 的一条弦,E 是A B 的中点,过点E 作E C ⊥O A 于点C ,过点B 作⊙O 的切线交C E 的延长线于点D .(1)求证:D B =D E ;(2)若A B =12,B D =5,求⊙O 的半径.【解答】(1)证明:∵A O =O B ,∴∠O A B =∠O B A ,∵B D 是切线,∴O B ⊥B D ,∴∠O B D =90°,∴∠O B E +∠E B D =90°,∵E C ⊥O A ,∴∠C A E +∠C E A =90°,∵∠C E A =∠D E B ,∴∠E B D =∠B E D ,∴D B =D E .(2)作D F ⊥A B 于F ,连接O E .∵D B =D E ,A E =E B =6,∴E F =12B E =3,O E ⊥A B ,在R t △E D F 中,D E =B D =5,E F =3,∴D F =52-32=4,∵∠A O E +∠A =90°,∠D E F +∠A =90°,∴∠A O E =∠D E F ,∴s i n ∠D E F =s i n ∠A O E =A E A O =45,∵A E =6,∴A O =152.∴⊙O 的半径为152.3.(2016•北京)如图,A B 为⊙O 的直径,F 为弦A C 的中点,连接O F 并延长交̂A C于点D ,过点D 作⊙O 的切线,交B A 的延长线于点E .(1)求证:A C ∥D E ;(2)连接C D,若O A=A E=a,写出求四边形A C D E面积的思路.【解答】(1)证明:∵E D与⊙O相切于D,∴O D⊥D E,∵F为弦A C中点,∴O D⊥A C,∴A C∥D E.(2)解:作D M⊥O A于M,连接C D,C O,A D.首先证明四边形A C D E是平行四边形,根据S平行四边形A C D E=A E•D M,只要求出D M即可.(方法二:证明△A D E的面积等于四边形A C D E的面积的一半)∵A C∥D E,A E=A O,∴O F=D F,∵A F⊥D O,∴A D=A O,∴A D=A O=O D,∴△A D O是等边三角形,同理△C D O也是等边三角形,∴∠C D O=∠D O A=60°,A E=C D=A D=A O=D O=a,∴A O∥C D,又A E=C D,∴四边形A C D E是平行四边形,易知D M=3 2a,∴平行四边形A C D E面积=3 2a2.4.(2015•北京)如图,A B是⊙O的直径,过点B作⊙O的切线B M,弦C D∥B M,交A B于点F ,且̂D A=̂D C,连接A C ,A D ,延长A D 交B M 于点E .(1)求证:△A C D 是等边三角形;(2)连接O E ,若D E =2,求O E 的长.【解答】(1)证明:∵A B 是⊙O 的直径,B M 是⊙O 的切线,∴A B ⊥B E ,∵C D ∥B E ,∴C D ⊥A B ,∴̂A D=̂A C,∵̂D A=̂D C,∴̂A D=̂A C =̂C D,∴A D =A C =C D ,∴△A C D 是等边三角形;(2)解:连接O E ,过O 作O N ⊥A D 于N ,由(1)知,△A C D 是等边三角形,∴∠D A C =60°∵A D =A C ,C D ⊥A B ,∴∠D A B =30°,∴B E =12A E ,O N =12A O ,设⊙O 的半径为:r ,∴O N =12r ,A N =D N =32r ,∴E N =2+32r ,B E =12A E =3r +22,在R t △N E O 与R t △B E O 中,O E 2=O N 2+N E 2=O B 2+B E 2,即(r 2)2+(2+3r 2)2=r 2+(3r +22)2,∴r =23,∴O E 2=(3)2+25=28,∴O E =27.5.(2014•北京)如图,A B 是⊙O 的直径,C 是̂A B的中点,⊙O 的切线B D 交A C 的延长线于点D ,E 是O B 的中点,C E 的延长线交切线B D 于点F ,A F 交⊙O 于点H ,连接B H .(1)求证:A C =C D ;(2)若O B =2,求B H 的长.【解答】(1)证明:连接O C ,∵C 是̂A B的中点,A B 是⊙O 的直径,∴C O ⊥A B ,∵B D 是⊙O 的切线,∴B D ⊥A B ,∴O C ∥B D ,∵O A =O B ,∴A C =C D ;(2)解:∵E 是O B 的中点,∴O E =B E ,在△C O E 和△F B E 中,{∠C E O =∠F E B O E =B E ∠C O E =∠F B E,∴△C O E ≌△F B E (A S A ),∴B F =C O ,∵O B =2,∴B F =2,∴A F =A B 2+B F 2=25,∵A B 是直径,∴B H ⊥A F ,∴△A B F ∽△B H F ,∴A B B H =A F B F,∴A B •B F =A F •B H ,∴B H =A B ⋅B F A F =4×225=455.6.(2018•海淀区一模)如图,A B是⊙O的直径,弦E F⊥A B于点C,过点F作⊙O的切线交A B的延长线于点D.(1)已知∠A=α,求∠D的大小(用含α的式子表示);(2)取B E的中点M,连接M F,请补全图形;若∠A=30°,M F=7,求⊙O的半径.【解答】解:(1)连接O E,O F,如图,∵E F⊥A B,A B是⊙O的直径,∴∠D O F=∠D O E.∵∠D O E=2∠A,∠A=α,∴∠D O F=2α,∵F D为⊙O的切线,∴O F⊥F D.∴∠O F D=90°.∴∠D+∠D O F=90°,∴∠D=90°﹣2α;(2)连接O M,如图,∵A B为⊙O的直径,∴O为A B中点,∠A E B=90°.∵M为B E的中点,∴O M ∥A E ,∵∠A =30°,∴∠M O B =∠A =30°.∵∠D O F =2∠A =60°,∴∠M O F =90°,设⊙O 的半径为r ,在R t △O M B 中,B M =12O B =12r ,O M =3B M =32r ,在R t △O M F 中,O M 2+O F 2=M F 2.即(32r )2+r 2=(7)2,解得r =2,即⊙O 的半径为2.7.(2018•昌平区二模)如图,A B 是⊙O 的直径,弦C D ⊥A B 于点E ,过点C 的切线交A B 的延长线于点F ,连接D F .(1)求证:D F 是⊙O 的切线;(2)连接B C ,若∠B C F =30°,B F =2,求C D 的长.【解答】(1)证明:连接O D ,如图,∵C F 是⊙O 的切线∴∠O C F =90°,∴∠O C D +∠D C F =90°∵直径A B ⊥弦C D ,∴C E =E D ,即O F 为C D 的垂直平分线∴C F =D F ,∴∠C D F =∠D C F ,∵O C =O D ,∴∠C D O =∠O C D∴∠C D O +∠C D B =∠O C D +∠D C F =90°,∴O D ⊥D F ,∴D F 是⊙O 的切线;(2)解:∵∠O C F =90°,∠B C F =30°,∴∠O C B =60°,∵O C =O B ,∴△O C B 为等边三角形,∴∠C O B =60°,∴∠C F O =30°∴F O =2O C =2O B ,∴F B =O B =O C =2,在R t △O C E 中,∵∠C O E =60°,∴O E =12O C =1,∴C E =3O E =3,∴C D =2C E =23.8.(2019•淮阴区一模)如图,A B 为⊙O 的直径,点C ,D 在⊙O 上,且点C 是̂B D的中点,过点C 作A D 的垂线E F 交直线A D 于点E .(1)求证:E F 是⊙O 的切线;(2)连接B C ,若A B =5,B C =3,求线段A E 的长.【解答】(1)证明:连接O C ,∵O A =O C ,∴∠O C A =∠B A C ,∵点C 是̂B D的中点,∴∠E A C =∠B A C ,∴∠E A C =∠O C A ,∴O C ∥A E ,∵A E ⊥E F ,∴O C ⊥E F ,即E F 是⊙O 的切线;(2)解:∵A B 为⊙O 的直径,∴∠B C A =90°,∴A C =A B 2-B C 2=4,∵∠E A C =∠B A C ,∠A E C =∠A C B =90°,∴△A E C ∽△A C B ,∴A E A C =A C A B,∴A E =A C 2A B =165.9.(2018•海淀区二模)如图,A B 是⊙O 的直径,M 是O A 的中点,弦C D ⊥A B 于点M ,过点D 作D E ⊥C A 交C A 的延长线于点E .(1)连接A D ,则∠O A D =60°;(2)求证:D E 与⊙O 相切;(3)点F 在̂B C 上,∠C D F =45°,D F 交A B 于点N .若D E =3,求F N 的长.【解答】解:(1)如图1,连接O D ,A D∵A B 是⊙O 的直径,C D ⊥A B∴A B 垂直平分C D∵M 是O A 的中点,∴O M =12O A =12O D ∴c o s ∠D O M =O M O D =12∴∠D O M =60°又:O A =O D∴△O A D 是等边三角形∴∠O A D =60°故答案为:60°(2)∵C D⊥A B,A B是⊙O的直径,∴C M=M D.∵M是O A的中点,∴A M=M O.又∵∠A M C=∠D M O,∴△A M C≌△O M D.∴∠A C M=∠O D M.∴C A∥O D.∵D E⊥C A,∴∠E=90°.∴∠O D E=180°﹣∠E=90°.∴D E⊥O D.∴D E与⊙O相切.(3)如图2,连接C F,C N,∵O A⊥C D于M,∴M是C D中点.∴N C=N D.∵∠C D F=45°,∴∠N C D=∠N D C=45°.∴∠C N D=90°.∴∠C N F=90°.由(1)可知∠A O D=60°.∴∠A C D=12∠A O D=30°.在R t △C D E 中,∠E =90°,∠E C D =30°,D E =3,∴C D=D E s i n 30°=6.在R t △C N D 中,∠C N D =90°,∠C D N =45°,C D =6,∴C N=C D ⋅s i n 45°=32.由(1)知∠C A D =2∠O A D =120°,∴∠C F D =180°﹣∠C A D =60°.在R t △C N F 中,∠C N F =90°,∠C F N =60°,C N=32,∴F N=C N t a n 60°=6.10.(2018•朝阳区二模)A B 为⊙O 直径,C 为⊙O 上的一点,过点C 的切线与A B 的延长线相交于点D ,C A =C D .(1)连接B C ,求证:B C =O B ;(2)E 是̂A B中点,连接C E ,B E ,若B E =2,求C E 的长.【解答】(1)证明:连接O C .∵A B 为⊙O 直径,∴∠A C B =90°,∵C D 为⊙O 切线∴∠O C D =90°,∴∠A C O =∠D C B =90°﹣∠O C B ,∵C A =C D ,∴∠C A D =∠D .∴∠C O B =∠C B O .∴O C =B C .∴O B =B C ;(2)解:连接A E ,过点B 作B F ⊥C E 于点F .∵E 是A B 中点,∴̂A E =̂B E,∴A E =B E =2.∵A B 为⊙O 直径,∴∠A E B =90°.∴∠E C B =∠B A E =45°,A B=22.∴C B=12A B=2.∴C F =B F =1.∴E F =3.∴C E =1+3.11.(2018•西城区一模)如图,⊙O 的半径为r ,△A B C 内接于⊙O ,∠B A C =15°,∠A C B =30°,D 为C B 延长线上一点,A D 与⊙O 相切,切点为A .(1)求点B 到半径O C 的距离(用含r 的式子表示).(2)作D H ⊥O C 于点H ,求∠A D H 的度数及C B C D的值.【解答】解:(1)如图,作B E ⊥O C 于点E .∵在⊙O 的内接△A B C 中,∠B A C =15°,∴∠B O C =2∠B A C =30°.在R t △B O E 中,∠O E B =90°,∠B O E =30°,O B =r ,∴B E =O B 2=r 2,∴点B 到半径O C 的距离为r 2.(2)连接O A .由B E ⊥O C ,D H ⊥O C ,可得B E ∥D H .∵A D 于⊙O 相切,切点为A ,∴A D ⊥O A ,∴∠O A D =90°.∵D H ⊥O C 于点H ,∴∠O H D =90°.∵在△O B C 中,O B =O C ,∠B O C =30°,∴∠O C B=180°-∠B O C 2=75°.∵∠A C B =30°,∴∠O C A =∠O C B ﹣∠A C B =45°.∵O A =O C ,∴∠O A C =∠O C A =45°,∴∠A O C =180°﹣2∠O C A =90°,∴四边形A O H D 为矩形,∠A D H =90°,∴D H =A O =r .∵B E =r 2,∴B E =D H 2.∵B E ∥D H ,∴△C B E ∽△C D H ,∴C BC D=B ED H=12.12.(2017•西城区二模)如图,A B是⊙O的直径,C是⊙O是一点,过点B作⊙O的切线,与A C延长线交于点D,连接B C,O E∥B C交⊙O于点E,连接B E交A C于点H.(1)求证:B E平分∠A B C;(2)连接O D,若B H=B D=2,求O D的长.【解答】(1)证明:∵A B为⊙O的直径,∴∠A C B=90°,∵O E∥B C,∴O E⊥A C,∴̂A E=̂C E,∴∠1=∠2,∴B E平分∠A B C;(2)解:∵B D是⊙O的切线,∴∠A B D=90°,∵∠A C B=90°,B H=B D=2,∴∠C B D=∠2,∴∠1=∠2=∠C B D,∴∠C B D =30°,∠A D B =60°,∵∠A B D =90°,∴A B =23,O B =3,∵O D 2=O B 2+B D 2,∴O D =7.13.(2017•仙游县模拟)如图,A B 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,过点C 作⊙O 的切线,交B A 的延长线交于点D ,过点B 作B E ⊥B A ,交D C 延长线于点E ,连接O E ,交⊙O 于点F ,交B C 于点H ,连接A C .(1)求证:∠E C B =∠E B C ;(2)连接B F ,C F ,若C F =6,s i n ∠F C B =35,求A C 的长.【解答】(1)证明:∵B E ⊥O B ,∴B E 是⊙O 的切线,∵E C 是⊙O 的切线,∴E C =E B ,∴∠E C B =∠E B C .(2)解:连接C F 、C O 、A C .∵E B =E C ,O C =O B ,∴E O ⊥B C ,∴∠C H F =∠C H O =90°,在R t △C F H 中,∵C F =6,s i n ∠F C H =35,∴F H =C F •s i n ∠F C H =185,C H =C F 2-F H 2=245,设O C =O F =x ,在R t △C O H 中,∵O C 2=C H 2+O H 2,∴x 2=(245)2+(x -185)2,∴x =5,∴O H =75,∵O H ⊥B C ,∴C H =H B ,∵O A =O B ,∴A C =2O H =145.。
专题19 圆的有关计算及圆的综合
学校:___________姓名:___________班级:___________
一、选择题:(共4个小题)
1.【2015成都】如图,正六边形A BCDEF 内接于⊙O ,半径为4,则这个正六边形的边心距OM 和BC 弧线的长分别为( )
A .2,
3
π
B .π
C 23π
D .43
π
【答案】D . 【解析】
【考点定位】1.正多边形和圆;2.弧长的计算.
2.【2015攀枝花】如图,已知⊙O 的一条直径AB 与弦CD 相交于点E ,且AC =2,AE CE =1,则图中阴影部分的面积为( )
A B C.2
9
π
D.
4
9
π
【答案】D.
【解析】
【考点定位】1.扇形面积的计算;2.勾股定理的逆定理;3.圆周角定理;4.解直角三角形.
3.【2015凉山州】将圆心角为90°,面积为4πcm2的扇形围成一个圆锥的侧面,则所围成的圆锥的底面半径为()
A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm
【答案】A.
【解析】
试题分析:设扇形的半径为R,根据题意得
2
90
4
360
r
π
π
=,解得R=4,设圆锥的底面圆的半
径为r,则1
2
•2π•r•4=4π,解得r=1,即所围成的圆锥的底面半径为1cm.故选A.
【考点定位】圆锥的计算.
4.【2015河池】我们将在直角坐标系中圆心坐标和半径均为整数的圆称为“整圆”.如图,
=+与x轴、y轴分别交于A、B,∠OAB=30°,点P在x轴上,⊙P与直线l:y kx
l相切,当P在线段OA上运动时,使得⊙P成为整圆的点P个数是()
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】A.
【解析】
【考点定位】1.切线的性质;2.一次函数图象上点的坐标特征;3.新定义;4.动点型;5.综合题.
二、填空题:(共4个小题)
5.【2015贵阳】小明把半径为1的光盘、直尺和三角尺形状的纸片按如图所示放置于桌面上,此时,光盘与AB ,CD 分别相切于点N ,M .现从如图所示的位置开始,将光盘在直尺边上沿着CD 向右滚动到再次与AB 相切时,光盘的圆心经过的距离是 .
. 【解析】
试题分析:如图,当圆心O 移动到点P 的位置时,光盘在直尺边上沿着CD 向右滚动到再次与AB 相切,切点为Q ,∵ON ⊥AB ,PQ ⊥AB ,∴ON ∥PQ ,∵ON =PQ ,∴OH =PH ,在Rt △
PHQ 中,∠P =∠B =60°,PQ =1,∴PH =
3,则OP =3,故答案为:3
.
【考点定位】1.切线的性质;2.轨迹;3.应用题;4.综合题.
6.【2015自贡】如图,已知AB 是⊙O 的一条直径,延长AB 至C 点,使AC =3BC ,CD 与⊙O 相切于D 点.若CD =3,则劣弧AD 的长为 .
【答案】
π3
2
. 【解析】
【考点定位】1.切线的性质;2.弧长的计算.
7.【2015莱芜】如图,在扇形OAB 中,∠AOB =60°,扇形半径为r ,点C 在AB 上,CD ⊥OA ,垂足为D ,当△OCD 的面积最大时,AC 的长为 .
【答案】1
4
r π. 【解析】
【考点定位】1.垂径定理;2.弧长的计算;3.解直角三角形;4.最值问题;5.二次函数的最值;6.圆的综合题.
8.【2015成都】如图,在半径为5的⊙O 中,弦AB =8,P 是弦AB 所对的优弧上的动点,连接AP ,过点A 作AP 的垂线交射线PB 于点C .当△PAB 是等腰三角形时,线段BC 的长为________.
【答案】8BC =或
5615或3
. 【解析】
试题分析:(1)当AB =AP 时,如图(1),作OH ⊥AB 于点H ,延长AO 交PB 于点G ;∵AB =AP ,∴AP AB =,∵AO 过圆心,∴AG ⊥PB ,∴PG =BG ,∠OAH =∠PAG ,∵OH ⊥AB ,∴∠AOH =∠BOH ,AH =BH =4,∵∠AOB =2∠P ,∴∠AOH =∠P ,∵OA =5,AH =4,∴OH =3,∵∠OAH =∠PAG ,∴sin ∠OAH =sin ∠PAG ,∴
358PG =,∴PG =24
5
,
∵∠AOH =∠P ,∴cos ∠AOH =cos ∠P ,AP OH PC AO =,∴540
33
PC AP ==,∴BC =PC -2PG =
404856
3515
-=;
(3)当BA =BP 时,如图(3),∵BA =BP ,∴∠P =∠BAP ,∵∠P +∠C =90°,∠CAB +∠BAP =90°,∴∠C =∠CAB ,∴BC =AB =8.
故答案为:8BC =或
5615或3
.
【考点定位】1.等腰三角形的性质;2.解直角三角形;3.分类讨论;4.综合题. 三、解答题:(共2个小题)
9.【2015广安】如图,PB 为⊙O 的切线,B 为切点,过B 作OP 的垂线BA ,垂足为C ,交⊙O 于点A ,连接PA 、AO ,并延长AO 交⊙O 于点E ,与PB 的延长线交于点D . (1)求证:PA 是⊙O 的切线; (2)若
2
3
OC AC =,且OC =4,求PA 的长和tanD 的值.
【答案】(1)证明见试题解析;(2)
5 12
.
【解析】
(2)连接BE,根据已知
2
3
OC
AC
=,且OC=4,可求AC,OA的值,然后由射影定理可求
PC的值,从而可求OP的值,然后由勾股定理可求AP的值;由AC=BC,AO=OE,得到OC是△ABE的中位线,进而可得BE∥OP,BE=2OC=8,进而可证△DBE∽△DPO,进而可
得:BD BE
PD OP
=,从而求出BD的值,进而即可求出tanD的值.
试题解析:(1)连接OB,则OA=OB,∵OP⊥AB,∴AC=BC,∴OP是AB的垂直平分线,∴PA=PB,在△PAO和△PBO中,∵PA=PB,PO=PO,OA=OB,∴△PAO≌△PBO(SSS),∴∠PBO=∠PAO,PB=PA,∵PB为⊙O的切线,B为切点,∴∠PBO=90°,∴∠PAO=90°,即PA⊥OA,∴PA是⊙O的切线;
(2)连接BE ,∵
2
3
OC AC =,且OC =4,∴AC =6,∴AB =12,在Rt △ACO 中,由勾股定理得:AO
AE =2OA
=OB =OA
=Rt △APO 中,∵AC ⊥OP ,∴2AC OC PC =⋅,解得:PC =9,∴OP =PC +OC =13,在Rt △APO 中,由勾股定理得:AP
PB =PA
=AC =BC ,OA =OE ,∴OC =
1
2
BE ,OC ∥BE ,∴BE =2OC =8,BE ∥OP ,∴△DBE ∽△DPO ,∴
BD BE PD OP =
,即8
13
=,解得:BD
Rt △OBD 中,tanD
=OB BD =
=512.
【考点定位】1.切线的判定与性质;2.相似三角形的判定与性质;3.解直角三角形. 10.【2015南宁】如图,AB 是⊙O 的直径,C ,G 是⊙O 上两点,且AC =CG ,过点C 的直线C D ⊥BG 于点D ,交BA 的延长线于点E ,连接BC ,交OD 于点F . (1)求证:CD 是⊙O 的切线. (2)若
3
2
=FD OF ,求∠E 的度数. (3)连接AD ,在(2)的条件下,若CD =3,求AD 的长.
【答案】(1)证明见试题解析;(2)30°;(3 【解析】
(2)由OC ∥BD ,得到△OCF ∽△BDF ,△EOC ∽△EBD ,得到23OC OF BD DF ==,2
3
OC OE BD BE ==,根据直角三角形的性质即可得到结论;
(3)如图2,过A 作AH ⊥DE 于H ,解直角三角形得到BD ,DE ,BE ,在R t △DAH 中,用勾股定理即可得到AD 的长.
(3)如图2,过A 作AH ⊥DE 于H ,∵∠E =30°,∴∠EBD =60°,∴∠CBD =1
2
∠EBD =30°,
∵CD =BD =3,DE =BE =6,∴AE =1
3
BE =2,∴AH =1,∴EH DH =
在R t △DAH 中,AD
【考点定位】1.圆的综合题;2.切线的判定与性质;3.相似三角形的判定与性质;4.压轴题.。