内容正文:
专题07 圆综合
题型1 圆中角度问题
1.(2024·浙江杭州·二模)如图,圆内接于,连接,,,.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.(2024·浙江杭州·二模)如图,是的直径,,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·浙江温州·二模)如图,在等腰三角形中,,经过A,B两点的与边切于点A,与边交于点D,为直径,连结,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.(2024·浙江·二模)如图,点在⊙上,,连结,,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.(2024·浙江台州·二模)如图,是半圆O的直径,C,D是的三等分点,点P在上,点Q在上,若,则点Q在( )
A.上 B.上 C.上 D.上
6.(2024·浙江金华·二模)如图,在中,已知O为AC上一点,以为半径的圆经过点A,且与,分别交于点E,D.设,,则( )
A.若,则的度数为 B.若,则的度数为
C.若,则的度数为 D.若,则的度数为
7.(2024·浙江杭州·二模)如图,四边形内接于.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
8.(2024·浙江宁波·二模)如图,内接于,,是的直径,连结,平分交于,若,则的半径为( )
A. B. C. D.5
9.(2024·浙江杭州·二模)如图1,是的直径,E是的中点,,过点E作交于C、D两点.
(1)的度数为 ;
(2)如图2,P点为劣弧上一个动点(不与B、C重合),连接,点Q在上,若时,平分,则x的值为 .
题型2 垂径定理
10.(2024·浙江杭州·二模)如图,在半径为5的圆O中,AB,CD是互相垂直的两条弦,垂足为P,且AB=CD=8,则OP的长为( )
A.3 B.4
C. D.
11.(2024·浙江杭州·二模)如图,是的弦,是的直径,于点.在下列结论中,不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
12.(2024·浙江台州·二模)如图,在墙壁中埋着一个未知半径的圆柱形木材,现用锯子去锯这个木材,锯口深cm,锯道cm,则这根圆柱形木材的半径是 cm.
13.(2024·浙江金华·二模)如图,在扇形中,点为圆心,点在上,过点作于点,交弦于点,且,连接.
(1)设,则 .(用的代数式表示)
(2)已知的长为,若为等腰三角形,则扇形的半径长为 .
14.(2024·浙江杭州·二模)如图,已知是的弦,且,以为一边作正方形.若边与相切,切点为E,则的半径为 .
15.(2024·浙江绍兴·二模)如图,水暖管横截面是圆,当半径的水暖管有积水(阴影部分),水面的宽度为,则积水的最大深度是 .
16.(2024·浙江湖州·二模)如图,一圆形石拱桥的半径为,当水面宽为时,拱顶到水面的距离是 m.
17.(2024·浙江杭州·二模)如图在圆O中,是直径,弦与交于点,如果,,,点是的中点,连接,并延长与圆交于点,那么 .
18.(2024·浙江宁波·二模)如图,在中,,,以为直径作半圆,过点作半圆的切线,切点为,过点作交于点,则 .
19.(2024·浙江温州·二模)图1是圆形置物架,示意图如图2所示,已知置物板,且点E是的中点,测得,,,,则该圆形置物架的半径为 cm.
题型3 圆内接多边形问题
20.(2024·浙江温州·二模)如图,四边形内接于,过点作的切线,交的延长线于点,连结.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
21.(2024·浙江温州·二模)《墨子·天文志》记载:“执规矩,以度天下之方圆.”度方知圆,感悟数学之美.如图,正方形的面积为4,以它的对角线的交点为位似中心,作它的位似图形,若,则四边形的外接圆的半径为( )
A. B.2 C. D.4
22.(2024·浙江嘉兴·二模)如图,锐角三角形内接于于点D,连结并延长交线段于点E(点E不与点B,D重合),设(m,n为正数),则m关于n的函数表达式为
题型4 圆的切线问题
23.(2024·浙江温州·二模)如图,分别切于点A,B,是直径,,则的度数为( )
A. B. C. D.
24.(2024·浙江嘉兴·二模)如图,的切线交直径的延长线于点P,C为切点,连结.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
25.(2024·浙江台州·二模)如图,是的直径,切于点,连结,,若,则的 度 数 为( )
A. B. C. D.
26.(2024·浙江杭州·二模)如图,平面直角坐标系中三个点的坐标为,,.则的内切圆半径长为 .
27.(2024·浙江·二模)如图,是的直径,是的弦,与相切于点,连接,若,则的大小为 .
28.(2024·浙江·二模)如图,在矩形中,,,以为直径在矩形内作半圆,圆心为点O,自点A作半圆的切线,则的长为 .
29.(2024·浙江杭州·二模)如图,正六边形的边长为3,的半径为1,若在正六边形内平移(可以与该正六边形的边相切),则点A到上的点的距离的最大值为 .
30.(2024·浙江金华·二模)如图,过外一点P作圆的切线,点B为切点,为直径,连接交于点C,若,则 .
31.(2024·浙江温州·二模)如图,O为斜边AB上一点,以为半径的交边于点D,恰好为的切线,若,则 度.
32.(2024·浙江绍兴·二模)木工师傅可以用角尺测量并计算出圆的半径.如图,用角尺的较短边紧靠⊙O于点A,并使较长边与⊙O相切于点C.记角尺的直角顶点为B,量得AB=8cm,BC=16cm,则⊙O的半径等于 cm.
题型5 扇形的面积
33.(2024·浙江绍兴·二模)如图,为的直径,交于点,点是的中点,连接.若,,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
34.(2024·浙江杭州·二模)如图,扇形的圆心角为,点在圆弧上,,,阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
35.(2024·浙江杭州·二模)如图,折扇的骨柄长为7,折扇扇面宽度是折扇骨柄长的,折扇张开的角度为,则这把折扇扇面面积为( )
A. B. C. D.
36.(2024·浙江杭州·二模)如图,有一个半径为2的圆形时钟,其中每个刻度间的弧长均相等,过9点和11点的位置作一条线段,则钟面中阴影部分的面积为 .
37.(2024·浙江杭州·二模)已知扇形的圆心角为,扇形的面积,则这个扇形的半径 .
38.(2024·浙江温州·二模)若扇形所对的圆心角为,半径为,则扇形的面积为 .(保留)
题型6 求弧长问题
39.(2024·浙江温州·二模)如图,是等腰三角形,,以点A为圆心,为半径画弧,交边于点D.若,则的长为 (结果保留).
40.(2024·浙江温州·二模)如图,扇形古钱币的圆心角,,则该扇形古钱币的弧长为 (结果保留).
41.(2024·浙江金华·二模)把直尺、圆片和两个同样大小的含角的直角三角尺按图所示放置,两三角尺的斜边与圆分别相切于点,.若,则的长为 .
题型7 圆锥相关问题
42.(2024·浙江金华·二模)如图所示是某几何体的三视图,根据图中数据计算,这个几何体侧面展开图的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
43.(2024·浙江宁波·二模)圆锥的底面半径为3,母线长为5,该圆锥的侧面积为 .
题型8 圆综合解答题
44.(2024·浙江金华·二模)如图,内接于,点在直径的延长线上,且,连结,.
(1)求证:是的切线.
(2)若的半径为,.
①当时,求.
②求证:.
45.(2024·浙江杭州·二模)如图,已知四边形内接于,且,点E为弦的中点,连结.延长相交于点F,连结,与相交于点G,与相交于点H.
(1)求证:.
(2)若点C是的中点,,求的值.
(3)连结,探究与之间的等量关系,并证明.
46.(2024·浙江绍兴·二模)如图,在中,,点在边上,以为直径作交的延长线于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径长.
47.(2024·浙江湖州·二模)如图,在平行四边形中,,,且.
(1)求证:平行四边形为菱形;
(2)以点为圆心,长为半径作,交于点.若,,求图中阴影部分面积.(结果保留)
48.(2024·浙江台州·二模)如图,D为上一点,点A在直径的延长线上,过点B作交的延长线于点C,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的半径.
49.(2024·浙江绍兴·二模)如图,内接于,,与直径交于点.
(1)如图1,若,.则的长为______.
(2)如图2,在上取点,使,连接并延长交于点.求证:平分.
(3)如图3,在(2)的条件下,已知,.求线段的长.
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专题07 圆综合
题型1 圆中角度问题
1.(2024·浙江杭州·二模)如图,圆内接于,连接,,,.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,先根据“等边对等角”求出,即可得出,再根据“圆周角定理”求出,,然后根据三角形内角和定理得出答案.
【详解】∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴.
故选:B.
2.(2024·浙江杭州·二模)如图,是的直径,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆周角定理可进行求解.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
故选B.
【点睛】本题主要考查圆周角的相关性质,熟练掌握直径所对圆周角为直角是解题的关键.
3.(2024·浙江温州·二模)如图,在等腰三角形中,,经过A,B两点的与边切于点A,与边交于点D,为直径,连结,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查切线的性质,等腰三角形性质,圆周角定理,三角形内角和定理,根据切线的性质得到,利用等腰三角形性质和三角形内角和得到,再利用圆周角定理即可得到的度数.
【详解】解: 与边切于点A,
,
,,,
,
,
,
.
故选:C.
4.(2024·浙江·二模)如图,点在⊙上,,连结,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理,根据圆周角定理即可求解,掌握圆周角定理是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
故选:.
5.(2024·浙江台州·二模)如图,是半圆O的直径,C,D是的三等分点,点P在上,点Q在上,若,则点Q在( )
A.上 B.上 C.上 D.上
【答案】C
【分析】本题考查圆周角定理等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.
先计算所对应的优弧的圆心角,再求其所对应的劣弧的圆心角,根据题意解得,据此判断点Q所在的弧.
【详解】解:连接,如图所示:
,
所对应的优弧的圆心角为,
所对应的劣弧的圆心角,
点C、D将分成相等的三段弧,
,
故点Q所在的弧是,
故选:C.
6.(2024·浙江金华·二模)如图,在中,已知O为AC上一点,以为半径的圆经过点A,且与,分别交于点E,D.设,,则( )
A.若,则的度数为 B.若,则的度数为
C.若,则的度数为 D.若,则的度数为
【答案】B
【分析】
本题考查了圆周角定理和三角形的外角性质,能灵活运用定理进行推理和计算是解此题的关键.
连接,根据圆周角定理求出,求出,再根据三角形外角性质得出,求出的度数是,再逐个判断即可.
【详解】解:连接,
设的度数是x,则,
O为上一点,
为的直径,
,
,
,
,,
,
解得:,
即的度数是,
A.若,则的度数为,故本选项不符合题意;
B.若,则的度数为,故本选项符合题意;
C.若,即,则的度数为,或故本选项不符合题意;
D.若,则的度数为或故本选项不符合题意;
故选:B.
7.(2024·浙江杭州·二模)如图,四边形内接于.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,关键是由圆周角定理推出.
由圆周角定理,垂直的定义,推出,,即可得到的度数.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
8.(2024·浙江宁波·二模)如图,内接于,,是的直径,连结,平分交于,若,则的半径为( )
A. B. C. D.5
【答案】B
【分析】过点作垂直于点,交于点,交于点,连接,易得为的直径,根据圆周角定理,推出,求出的长,圆周角定理结合角平分线的性质,推出,设半径为,在中,利用勾股定理,列出方程进行求解即可.
【详解】解:过点作垂直于点,交于点,交于点,连接,
∵,
∴为线段的中垂线,,
∵内接于,
∴三点共线,,
∴为的直径,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
即:,
∴,
∵是的直径,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
设半径为,则:,
∴,
在中,,
∴,
解得:(舍去)或;
∴的半径为;
故选B.
【点睛】本题考查圆周角定理,三角形的外接圆,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,综合性强,难度较大,属于选择题中的压轴题,解题的关键是添加辅助线,构造特殊三角形和相似三角形.
9.(2024·浙江杭州·二模)如图1,是的直径,E是的中点,,过点E作交于C、D两点.
(1)的度数为 ;
(2)如图2,P点为劣弧上一个动点(不与B、C重合),连接,点Q在上,若时,平分,则x的值为 .
【答案】 2
【分析】本题考查了圆的性质,垂径定理,含的直角三角形的性质,解题关键是熟记“垂直于弦的直径平分这条弦”.
(1)由E是的中点,,可得,,可得,,即可得的度数;
(2)由于直径,根据垂径定理,可以得到所以,又平分,所以,可以证明,所以,由(1)可得,,所以;
【详解】解:E是的中点,,
,,
在中:,
,
,
的度数为∶.
故答案为:.
(2)连接如图
直径,
平分,
由(1)得,
,
故答案为:.
题型2 垂径定理
10.(2024·浙江杭州·二模)如图,在半径为5的圆O中,AB,CD是互相垂直的两条弦,垂足为P,且AB=CD=8,则OP的长为( )
A.3 B.4
C. D.
【答案】C
【分析】连接OB,OD,OP,过O作,交于点,过O作,交于点,首先利用勾股定理求得OM的长,然后判定四边形OMPN是正方形,求得正方形的对角线的长即可求得OM的长.
【详解】解:连接OB,OD,OP,过O作,交于点,过O作,交于点.
∵AB=CD=8,
∴BM=DN=4,
由垂径定理,勾股定理得:OM=ON==3,
∵AB,CD是互相垂直的两条弦,
∴∠DPB=90°
∵,,
∴∠OMP=∠ONP=90°
∴四边形MONP是正方形,
∴OP==,
故选C.
【点睛】本题考查了垂径定理及勾股定理的知识,解题的关键是正确地作出辅助线.
11.(2024·浙江杭州·二模)如图,是的弦,是的直径,于点.在下列结论中,不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了圆周角定理、垂径定理,熟练掌握圆周角定理、垂径定理是解题的关键,根据垂径定理、圆周角定理判断求解即可.
【详解】解:根据垂径定理可以得到,故选项A不符合题意;
∵是的直径,
∴,故选项B不符合题意;
∵,
∴,
∵
∴,
故选项C不符合题意;
∵无法证明,
∴选项D符合题意.
12.(2024·浙江台州·二模)如图,在墙壁中埋着一个未知半径的圆柱形木材,现用锯子去锯这个木材,锯口深cm,锯道cm,则这根圆柱形木材的半径是 cm.
【答案】10
【分析】本题考查垂径定理的应用,勾股定理的应用.设圆心为,连接,依题得,为的中点,则三点共线,,设圆的半径为,由,则,再用勾股定理列出等量关系求解即可.
【详解】解:如图,设圆心为,连接,
依题得,为的中点
则三点共线,
设圆的半径为,由,则
在中,由勾股定理得
解得.
故答案为:10.
13.(2024·浙江金华·二模)如图,在扇形中,点为圆心,点在上,过点作于点,交弦于点,且,连接.
(1)设,则 .(用的代数式表示)
(2)已知的长为,若为等腰三角形,则扇形的半径长为 .
【答案】 或.
【分析】本题考查了弧长的计算,等腰三角形的性质,三角形全等的判定和性质,垂径定理,作出辅助线构建全等三角形是解题的关键.
(1)连接,交于,则,通过证得,得到,,进一步通过证得,证得,得到,求得,则;
(2)由(1)可知,设,则,,分情况讨论即可
【详解】解:(1)连接,交于,则,
在和中,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)由(1)可知,设,则,
,
当,
,
,
,
,
,
,
,
.
当时,同理可得.
故答案为:或.
14.(2024·浙江杭州·二模)如图,已知是的弦,且,以为一边作正方形.若边与相切,切点为E,则的半径为 .
【答案】
【分析】连接并延长,交于F,连接,证明四边形为矩形,得出,,根据垂径定理得出,设的半径为r,则,,由勾股定理列式可求出.
【详解】解:连接并延长,交于F,连接,如图,
∵边与相切,切点为E,
∴,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,,
∴,
∴,
设的半径为r,则,
在中,,即
解得:,
即圆的半径为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查正方形的性质,垂径定理和勾股定理,矩形的判定和性质,切线的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
15.(2024·浙江绍兴·二模)如图,水暖管横截面是圆,当半径的水暖管有积水(阴影部分),水面的宽度为,则积水的最大深度是 .
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,解题的关键是求出的长,由垂径定理得出的长,再根据勾股定理求出的长,即可求解.
【详解】解: ,,
,
,
,
故答案为:.
16.(2024·浙江湖州·二模)如图,一圆形石拱桥的半径为,当水面宽为时,拱顶到水面的距离是 m.
【答案】8
【分析】本题主要考查垂径定理的应用,根据垂径定理、勾股定理求出,进而求出即可.
【详解】解:根据题意得,,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
即石拱桥的桥顶到水面的距离为,
故答案为:8.
17.(2024·浙江杭州·二模)如图在圆O中,是直径,弦与交于点,如果,,,点是的中点,连接,并延长与圆交于点,那么 .
【答案】
【分析】此题考查了垂径定理、勾股定理,熟记垂径定理、勾股定理是解题的关键.
连接,,根据点是的中点,证,得为直角三角形,根据已知条件求出半径,进而求得,根据,利用勾股定理求出,即可得到。
【详解】
点是的中点,
,
在和中,
,
,
,
,,是直径,
,
,
在中,,
,
,
,
,
故答案为:.
18.(2024·浙江宁波·二模)如图,在中,,,以为直径作半圆,过点作半圆的切线,切点为,过点作交于点,则 .
【答案】
【分析】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了切线长定理、垂径定理和勾股定理.延长交的延长线于点,过点作于点,过点作于点,连接,如图,先证明为的切线,则利用切线的性质和切线长定理得到,,接着证明,利用相似比得到,则设,,所以,接下来在中利用勾股定理求得,则利用面积法可求出,然后再用勾股定理计算出,最后利用垂径得到的长.
【详解】解:延长交的延长线于点,过点作于点,过点作于点,连接,如图,
,,
为的切线,
为的切线,
,,
,
,,
,
,
设,则,
,
在中,,
解得,
即,
,
,
,
,,,
四边形为矩形,
,
,
,
.
故答案为:.
19.(2024·浙江温州·二模)图1是圆形置物架,示意图如图2所示,已知置物板,且点E是的中点,测得,,,,则该圆形置物架的半径为 cm.
【答案】14
【分析】本题考查三角形的中位线定理,矩形的判定与性质,垂径定理的推论,勾股定理,含30度的直角三角形的性质等知识,正确作出辅助线找出圆心所在的直线是解题的关键.
【详解】过点B作于点M,取的中点Q,连接并延长交AC于点P,
∵Q是BM的中点,点E是的中点,
∴,,
∴点P、Q、E、F共线,
又∵,,
∴,
∴四边形是矩形,,
∴,,
又∵,,
∴,,
∴,,,
又∵,
∴,,
∴四边形,也是矩形,
∴,,,
∴,
∴是的垂直平分线,即直线是直径所在的直线,
在上取圆心为O,连接,
设,则,
在Rt△APO中,
∴,
解得:,
故答案为:14.
题型3 圆内接多边形问题
20.(2024·浙江温州·二模)如图,四边形内接于,过点作的切线,交的延长线于点,连结.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了圆的内接四边形的性质、切线的性质、平行线的性质、等腰三角形的性质等知识点,掌握圆的内接四边形的对角互补成为解题的关键.
如图:连接,根据切线的性质可得,再根据角的和差可得;再根据平行线的性质、等腰三角形的性质可得,进而得到,即,最后根据圆的内接四边形的性质即可解答.
【详解】解:如图:连接,
∵是的切线,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
∴,
∴.
故选:C.
21.(2024·浙江温州·二模)《墨子·天文志》记载:“执规矩,以度天下之方圆.”度方知圆,感悟数学之美.如图,正方形的面积为4,以它的对角线的交点为位似中心,作它的位似图形,若,则四边形的外接圆的半径为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】C
【分析】如图,连接,利用相似多边形的性质求出正方形的面积,求出 可得结论.
【详解】解:如图,连接.
∵正方形与四边形是位似图形,,正方形的面积为4,
∴四边形是正方形,面积为,
∴,,
∴,
∴四边形的外接圆的半径为.
故选C.
【点睛】本题考查位似变换,相似多边形的性质等知识,解题的关键是掌握位似图形的概念.
22.(2024·浙江嘉兴·二模)如图,锐角三角形内接于于点D,连结并延长交线段于点E(点E不与点B,D重合),设(m,n为正数),则m关于n的函数表达式为
【答案】
【分析】设,得到,,根据三角形的内角和定理得到,根据平角的定义即可得到结论.本题考查了三角形的外接圆与外心,三角形内角和公式,正确地作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:连接,
设,
,,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
题型4 圆的切线问题
23.(2024·浙江温州·二模)如图,分别切于点A,B,是直径,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了切线的性质、圆周角定理等知识点,正确作出辅助线是解题的关键.
如图,连接,由圆周角定理可得,再根据切线的性质可,最后根据四边形的内角和定理列式计算即可.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∵分别切于点A,B,
∴,
∴.
故选:C.
24.(2024·浙江嘉兴·二模)如图,的切线交直径的延长线于点P,C为切点,连结.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆的切线的性质,熟练掌握圆的切线的性质是本题的关键.
由题意可得,根据切线的性质和三角形的内角和定理即可得到结论.
【详解】解:如图:连接,
∵是的切线,点是切点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
故选:A.
25.(2024·浙江台州·二模)如图,是的直径,切于点,连结,,若,则的 度 数 为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线的性质,连接,利用切线的定义可得,从而可得,然后利用等腰三角形的性质可得,即可解答.
【详解】解:连接,
切于点,
,
,
,
,
,
故选:A.
26.(2024·浙江杭州·二模)如图,平面直角坐标系中三个点的坐标为,,.则的内切圆半径长为 .
【答案】
【分析】本题考查了坐标与图形、勾股定理、三角形内切圆的定义和性质,设的内切圆与、、分别相切于点、、,连接、、、,由勾股定理得出,由三角形内切圆的性质得出平分,从而得出在的垂直平分线上,证明出、、在同一直线上,得出,推出,连接、、,设的内切圆的半径长为,根据列式计算即可得出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
【详解】解:如图,设的内切圆与、、分别相切于点、、,连接、、、,
,
∵,,,
∴,,,
∴,
∵点为的内切圆的圆心,
∴平分,
∵,
∴在的垂直平分线上,
∵,
∴、、在同一直线上,
∴,
∴,
连接、、,设的内切圆的半径长为,
∵,
∴,
解得:,
故答案为:.
27.(2024·浙江·二模)如图,是的直径,是的弦,与相切于点,连接,若,则的大小为 .
【答案】
【分析】证明,可得,结合,证明,再利用三角形的外角的性质可得答案.
【详解】解:∵与相切于点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:
【点睛】本题考查的是圆的切线的性质,等腰三角形的性质,三角形的外角的性质,熟记基本图形的性质是解本题的关键.
28.(2024·浙江·二模)如图,在矩形中,,,以为直径在矩形内作半圆,圆心为点O,自点A作半圆的切线,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了切线长定理,矩形的性质,勾股定理,中等难度,正确作出作辅助线是解题关键.
连接,证明得垂直平分,根据面积法即可解题.
【详解】解:连接,交于点,
∵四边形为矩形,
∴,即切圆与点,
∵、分别切圆与,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∵,为直径,圆心为点O,
∴,
在中,,,,
∴,
∵,
∴,则,
解得:,
∴,
∴.
故答案为:.
29.(2024·浙江杭州·二模)如图,正六边形的边长为3,的半径为1,若在正六边形内平移(可以与该正六边形的边相切),则点A到上的点的距离的最大值为 .
【答案】
【分析】本题考查圆的切线定理、正多边形的性质和直角三角形的性质,当与、相切的时候,点A到上的点的距离的最大,先求出正六边形的内角,再求出,证明是直角三角形,求出,即可求得答案.
【详解】解:由题意得,当与、相切的时候,切点分别为M、N,点A到上的点的距离的最大,如下图所示,连接交于点G,连接,.
可得,,
∵
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
30.(2024·浙江金华·二模)如图,过外一点P作圆的切线,点B为切点,为直径,连接交于点C,若,则 .
【答案】
【分析】如图,连接,证明,可得,设,,可得,结合,可得,再进一步解答即可.
【详解】解:如图,连接,
∵为的直径,
∴,
∵为的切线,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,(负根舍去),
∴,
故答案为:
【点睛】本题考查的是圆周角定理的应用,相似三角形的判定与性质,一元二次方程的解法,作出合适的辅助线构建方程解题是关键.
31.(2024·浙江温州·二模)如图,O为斜边AB上一点,以为半径的交边于点D,恰好为的切线,若,则 度.
【答案】31
【分析】本题考查切线的性质,等腰三角形的性质,三角形外角的性质等知识,利用切线的性质求出,利用三角形外角的性质求出,利用等边对等角和三角形内角和定理求出,,即可求解.
【详解】解:连接,
∵恰好为的切线,
∴,
∵
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:31.
32.(2024·浙江绍兴·二模)木工师傅可以用角尺测量并计算出圆的半径.如图,用角尺的较短边紧靠⊙O于点A,并使较长边与⊙O相切于点C.记角尺的直角顶点为B,量得AB=8cm,BC=16cm,则⊙O的半径等于 cm.
【答案】20
【分析】设圆的半径为rcm,连接OC、OA,作AD⊥OC,垂足为D.利用勾股定理,在Rt△AOD中,得到,求出r即可.
【详解】解:设圆的半径为rcm,
如图,连接OC、OA,作AD⊥OC,垂足为D,
∵,
∴四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=8cm,AD=BC=16cm,
∴OD=(r-8)cm,
在Rt△AOD中,
即,
解得:r=20,
即该圆的半径为20cm.
故答案为:20.
【点睛】本题考查的是切线的性质,根据切线的性质,利用图形得到直角三角形,然后用勾股定理计算求出圆的半径.
题型5 扇形的面积
33.(2024·浙江绍兴·二模)如图,为的直径,交于点,点是的中点,连接.若,,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查圆周角定理,扇形的面积公式,等边三角形的判定及性质,熟练掌握相关性质定理是解决问题的关键.连接,,交于,由圆周角定理可,,可知和均为等边三角形,继而可知,可得,再结合阴影部分的面积即可求解.
【详解】解:连接,,交于,
点为劣弧的中点,
,
,
,
,
,
∴和均为等边三角形
,
,
,
则阴影部分的面积,
故选:B.
34.(2024·浙江杭州·二模)如图,扇形的圆心角为,点在圆弧上,,,阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了扇形面积的计算,通过平行线将阴影部分的面积转化为扇形的面积,熟练掌握扇形面积的计算公式是解题的关键.
【详解】连接,
,
,
又,
是等边三角形,
,
又,
,
,
,
,
故选:B.
35.(2024·浙江杭州·二模)如图,折扇的骨柄长为7,折扇扇面宽度是折扇骨柄长的,折扇张开的角度为,则这把折扇扇面面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了扇形面积的计算,先求出的长,再根据折扇的扇面面积是两个扇形面积的差计算即可得出答案.
【详解】解:∵折扇的骨柄长为7,折扇扇面宽度是折扇骨柄长的,
∴,
∴,
∴这把折扇扇面面积为,
故选:C.
36.(2024·浙江杭州·二模)如图,有一个半径为2的圆形时钟,其中每个刻度间的弧长均相等,过9点和11点的位置作一条线段,则钟面中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】连接,过点O作于点C,根据等边三角形的判定得出为等边三角形,再根据扇形面积公式求出,再根据三角形面积公式求出,进而求出阴影部分的面积.
【详解】解:连接,过点O作于点C,如图:
由题意可知:,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积为:;
故答案为:.
【点睛】本题考查有关扇形面积的计算,熟练应用面积公式,其中作出辅助线是解题关键.
37.(2024·浙江杭州·二模)已知扇形的圆心角为,扇形的面积,则这个扇形的半径 .
【答案】
【分析】本题考查了扇形的面积公式,熟练运用扇形的面积公式进行计算是解题的关键.
【详解】解:根据题意得,
解得:或(舍去),
故答案为:.
38.(2024·浙江温州·二模)若扇形所对的圆心角为,半径为,则扇形的面积为 .(保留)
【答案】
【分析】直接利用扇形面积公式S=求出即可.
【详解】解:∵扇形所对的圆心角为120°,半径为10,
∴扇形的面积为:.
故答案是:.
【点睛】考查了扇形面积计算,解题关键是正确记忆扇形面积公式S=.
题型6 求弧长问题
39.(2024·浙江温州·二模)如图,是等腰三角形,,以点A为圆心,为半径画弧,交边于点D.若,则的长为 (结果保留).
【答案】/
【分析】本题主要考查了直角三角形的判定与性质、解直角三角形、弧长公式等知识点,掌握弧长公式成为解题的关键.
先根据等腰直角三角形的性质以及解直角三角形可得、,最后运用弧长公式计算即可.
【详解】解:∵是等腰三角形,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴
∴的长为.
故答案为:.
40.(2024·浙江温州·二模)如图,扇形古钱币的圆心角,,则该扇形古钱币的弧长为 (结果保留).
【答案】
【分析】本题考查弧长公式,利用弧长公式计算即可.
【详解】解:依题意:扇形古钱币的弧长=,
故答案为:.
41.(2024·浙江金华·二模)把直尺、圆片和两个同样大小的含角的直角三角尺按图所示放置,两三角尺的斜边与圆分别相切于点,.若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了切线的性质,正方形的判定和性质,连接,,根据切线的性质得到,,推出四边形是正方形,求得, ,根据弧长公式即可得到结论.
【详解】解:连接,
∵两三角尺的斜边与圆分别相切于点B,C,
∴,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,,
∴
故答案为:.
题型7 圆锥相关问题
42.(2024·浙江金华·二模)如图所示是某几何体的三视图,根据图中数据计算,这个几何体侧面展开图的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了由三视图还原几何体,以及扇形的弧长公式,熟练掌握公式是解题的关键.由三视图可得该几何体是圆锥,且圆锥的底面直径是4,母线长为,根据扇形的弧长公式计算即可.
【详解】解:由三视图可得该几何体是圆锥,且圆锥的底面直径是4,
母线长为∶,
∴圆锥的底面周长为:,
∵圆锥的侧面图扇形的弧长等于圆锥的底面周长,
∴圆锥的侧面展开扇形的弧长为,半径为6,
∴,
∴解得:.
故选:D.
43.(2024·浙江宁波·二模)圆锥的底面半径为3,母线长为5,该圆锥的侧面积为 .
【答案】15
【分析】利用圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长和扇形的面积公式求解.
【详解】解:圆锥的侧面积=•2π•3•5=15π.
故答案为15π.
题型8 圆综合解答题
44.(2024·浙江金华·二模)如图,内接于,点在直径的延长线上,且,连结,.
(1)求证:是的切线.
(2)若的半径为,.
①当时,求.
②求证:.
【答案】(1)见解析
(2)①,②见解析.
【分析】(1)根据容易证明,结合,证明,再由即可证明结论,
(2)①利用,可得,,由此计算即可得出;②证明,可得,结合可得,再由可得,而,进而可得,,代入计算即可证明结论.
【详解】(1)证明:连接、,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴=,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即:,
∵是半径,.
∴是的切线.
(2)①∵,,
∴.
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∴,
∵,
∴.
②∵,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∵在中,,在中,,,
∴,即,
∵,
∴,即:,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆与三角形综合,涉及了切线性质和判断、圆周角定理,相似三角形的判定与性质、解三角形等知识点,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线、利用解三角形求解线段是解题的关键.
45.(2024·浙江杭州·二模)如图,已知四边形内接于,且,点E为弦的中点,连结.延长相交于点F,连结,与相交于点G,与相交于点H.
(1)求证:.
(2)若点C是的中点,,求的值.
(3)连结,探究与之间的等量关系,并证明.
【答案】(1)见详解
(2)
(3),理由见详解
【分析】(1)可得,由直角三角形斜边上中线的性质及圆内接四边形性质得到,由,可得,即可求证;
(2)过点B作,垂足为点P,由可得,,故,由,可得,,则,,代入数据即可求解;
(3)连接并延长交于点T,连接,由三角形的中位线定理得,,可证,则,根据圆周角定理得,故.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵点E为弦的中点,
∴,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)解:由(1)得:,,
∴,,
∴,
过点B作,垂足为点P,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∵点C是的中点,
∴,
∴,
∴;
(3)解:.
连接并延长交于点T,连接,
∵点O、E为中点,
∴,,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆的内接四边形性质,锐角三角函数,相似三角形的判定与性质,三角形中位线定理,正确添加辅助线是解决本题的关键.
46.(2024·浙江绍兴·二模)如图,在中,,点在边上,以为直径作交的延长线于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定,勾股定理,熟练掌握切线的判定和勾股定理是解题的关键.
(1)连接,则,由,可得,再根据可得,可推出,即可证明;
(2)由,,可得,设半径为,在中,由勾股定理列方程,即可求解.
【详解】(1)(1)证明:连接,
,
,
,
,
,
,
是的切线;
(2) ,,
利用勾股定理求得,
,
设半径为,
在中,由勾股定理得:,
即
解得:,
的半径为.
47.(2024·浙江湖州·二模)如图,在平行四边形中,,,且.
(1)求证:平行四边形为菱形;
(2)以点为圆心,长为半径作,交于点.若,,求图中阴影部分面积.(结果保留)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查的是平行四边形的性质,菱形的判定及性质,含的直角三角形的性质,勾股定理的应用,扇形的面积,掌握以上知识是解题的关键.
(1)由平行四边形的性质得,进而可证明,得,即可证明结论;
(2)根据菱形的性质可得,结合题意可知,得,则,再根据阴影部分面积即可求解.
【详解】(1)证明:在平行四边形中,,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴平行四边形为菱形;
(2)解:∵,,
∴,
在菱形中,,
∴,则,
∴阴影部分面积.
48.(2024·浙江台州·二模)如图,D为上一点,点A在直径的延长线上,过点B作交的延长线于点C,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】此题考查了切线的判定、等边对等角、勾股定理等知识,熟练掌握切线的判定是解题的关键.
(1)连接,证明.则.又由是半径,即可证明直线是的切线;
(2)设的半径为r,在中,即可求出的半径.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∵是半径,
∴直线是的切线;
(2)解:由(1),得.
设的半径为r,
∴.
在中,
解得.
∴的半径为2.
49.(2024·浙江绍兴·二模)如图,内接于,,与直径交于点.
(1)如图1,若,.则的长为______.
(2)如图2,在上取点,使,连接并延长交于点.求证:平分.
(3)如图3,在(2)的条件下,已知,.求线段的长.
【答案】(1)4
(2)见解析
(3)线段的长为
【分析】(1)如图,连接,,可得,,即可求解;
(2)如图2,,,而,可得,则,即可求解;
(3)证和即可求解.
【详解】(1)解:如图,连接,
,
,即:B是的中点,
∴为等腰直角三角形,
∵,
,,
在中,
,
;
(2)解:,
,
而,
,
,
即:平分;
(3)解:,
∴设,则,
如图,延长交的延长线于H,连接,
为直径,
,
∴,
又平分,
∴,
∵,
∴,
,,
∵,
,
∵,
,
也是等腰三角形,即:,
,
其中,,,,
代入上式解得:,
而,
由,
解得:负值已舍去,
则:,,,
由(1)知,B是的中点,为等腰直角三角形,
∴,
如图,过点A作于点M,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
,,
,
∴,
∴,
解得:,
,
答:线段的长为.
【点睛】本题属于圆的综合题,涉及了三角形相似的判定与性质知识,综合性较强,解答本题需要我们熟练各部分的内容,对学生的综合能力要求较高,一定要注意将所学知识贯穿起来.
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