内容正文:
专题2.2圆-垂径定理(七个考点3个易错点)
【考点1 利用垂径定理求值】
【考点2 利用垂径定理求平行弦问题】
【考点3 利用垂径定理求同心圆问题】
【考点4 利用垂径定理求解其他问题】
【考点5 垂径定理的实际应用】
【考点6 利用弧、弦、圆心角的关系求解】
【考点7利用弧、弦、圆心角的关系求证】
【易错点1 垂径定理】
【易错点2 垂径定理的应用】
【易错点3 圆心角、弧、弦的关系】
【考点1 利用垂径定理求值】
1.如图,是的直径,是的弦,且,的半径等于5,,则的长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
2.如图,是的直径,弦交于点,,,,则的长为( )
A.3 B. C. D.
3.如图,是的半径,弦于点,连接.若的半径为,的长为,则的长是 .
4.如图,是的直径,,点C在线段上运动,过点C的弦,将沿翻折交直线于点F,当的长为正整数时,线段的长为 .
【考点2 利用垂径定理求平行弦问题】
5.的半径为,弦,,,则、间的距离是:( )
A. B. C.或 D.以上都不对
6.如图,的半径为4,,是的弦,且,,,则和之间的距离为 .
7.已知⊙O的直径为10cm,AB,CD是⊙O的两条弦,,,,则与之间的距离为 cm.
8.如图,已知AB是半圆O的直径,弦CD∥AB,CD=8.AB=10,则CD与AB之间的距离是 .
【考点3 利用垂径定理求同心圆问题】
9.将一盛有不足半杯水的圆柱形玻璃水杯拧紧杯盖后放倒,水平放置在桌面上,水杯的底面如图所示,已知水杯内径(图中小圆的直径)是8cm,水的最大深度是2cm,则杯底有水面AB的宽度是( )cm.
A.6 B. C. D.
10. 如图,一人口的弧形台阶,从上往下看是一组同心圆被一条直线所截得的一组圆弧.已知每个台阶宽度为32cm(即相邻两弧半径相差32cm),测得AB=200cm,AC=BD=40cm,则弧AB所在的圆的半径为 cm
11.如图,两个同心圆都以点为圆心,大圆的弦交小圆于、两点,求证:.
【考点4 利用垂径定理求解其他问题】
12.如图,在中,动弦与直径相交于点E 且总有 ,则 的值( )
A.随着的增大而增大 B.随着的增大而减小
C.随着的增大先增大后减小 D.保持不变
13.如图,在平面直角坐标系中,的一段圆弧经过,,三点,则的半径是 .
14.如图,在中,弦,点C在上移动,连接,过点C作交于点D、E,则的最大值为 .
15.把一张圆形纸片按如图方式折叠两次后展开,图中的虚线表示折痕,则 的度数是 .
16.如图,是半圆O的弦,过圆心O,过O作于点D.若,则 cm.
【考点5 垂径定理的实际应用】
17.数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,则圆形工件的半径为( )
A. B. C. D.
18.某项目化研究小组只用一张矩形纸条和刻度尺,来测量一次性纸杯杯底的直径.小敏同学想到了如下方法:如图,将纸条拉直并紧贴杯底,纸条的上下边沿分别与杯底相交于、、、四点,然后利用刻度尺量得该纸条的宽为,,.请你帮忙计算纸杯杯底的直径为( )
A. B. C. D.
19.如图①,是一个壁挂铁艺盆栽,花盆外围为圆形框架.图②是其截面示意图,为圆形框架的圆心,弦和所围成的区域为种植区.已知,的半径为17,则种植区的最大深度为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
20.如图,圆弧形桥拱的跨度米,拱高米,则拱桥的半径为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
21.如图是某学校人行过道中的一个以为圆心的圆形拱门,路面的宽为,高为,圆形拱门所在圆的半径长为 m.
22.圆在中式建筑中有着广泛的应用.如图,某园林中圆弧形门洞的顶端到地面的高度为,地面入口的宽度为,门枕的高度为,则该圆弧所在圆的半径为 m.
23.石拱桥采用圆弧形设计,不仅赋予了石拱桥独特的美学魅力,而且展现了我国古代工匠对力学原理的深刻理解和应用. 如图,拱桥的跨度,拱高,则半径为 .
24.如图1所示,圆形拱门屏风是中国古代家庭中常见的装饰隔断,既美观又实用,彰显出中国元素的韵味.图2是一款拱门的示意图,其中拱门最下端分米,为中点,为拱门最高点,圆心在线段上,分米,则拱门所在圆半径的长为 分米.
【考点6 利用弧、弦、圆心角的关系求解】
25.已知是的弦,若,,则所对的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
26.如图,弦直径,连接,,则所对的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
27.如图,经过五边形的四个顶点,若弧等于,,,则弧的度数为( )
A. B. C. D.
28.如图,已知的直径,弦与弦交于点E.且,垂足为点F.若,求的长为( )
A. B.1 C. D.
29.如图,是的直径,点D是弧的中点,过点D作于点E,延长交于点F,若,的直径为10,则长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
30.如图,已知是的直径, ,,那么弧度数等于 .
31.如图,已知是的两条直径,且,过点作交于点,则弧的度数为 .
【考点7利用弧、弦、圆心角的关系求证】
32.如图,中,弦,相交于点,.
(1)比较与的长度,并证明你的结论;
(2)求证:.
33.如图所示,、、是的三条半径,为弧的中点,、分别是、的中点.求证:.
34.如图,是的直径,点C,D是上的两点,且,求证:.
35.如图,是的直径,点在上,于点于点.求证.
36.如图,在中,弦与弦相交于点E,且.
求证:.
【易错点1 垂径定理】
1.已知⊙O的半径是5cm,弦AB∥CD,AB=6cm,CD=8cm,则AB与CD的距离是( )
A.1 cm B.7 cm
C.1 cm或7 cm D.无法判断
2.如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,BC=3,将沿着BC折叠后恰好经过点O,则AB的长为 2 .
3.如图,圆内一条弦CD与直径AB相交成30°角,且分直径成1cm和5cm两部分,则这条弦的弦心距是 1cm .
4.如图,⊙O中M,N分别是弦AB,CD的中点,且AB=CD,AB和CD不平行,则∠AMN与∠DNM的数量关系是 .
5.如图,CD为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为F,AO⊥BC,垂足为E,连接AC.
(1)求∠B的度数;
(2)若CE=4,求圆O的半径.
6.如图,已知⊙O的半径为2.弦AB的长度为2,点C是⊙O上一动点,若△ABC为等腰三角形,则BC2的长为 .
7.如图,⊙O经过菱形ABCO的顶点A、B、C,若OP⊥AB交⊙O于点P,则∠PAB的大小为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
8.如图,在半径为5的⊙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.3 D.4
【易错点2 垂径定理的应用】
9.“青山绿水,畅享生活”,人们经常将圆柱形竹筒改造成生活用具,图1所示是一个竹筒水容器,图2为该竹筒水容器的截面.已知截面的半径为10cm,开口AB宽为12cm,这个水容器所能装水的最大深度是 cm.
10.如图,某公园有一月牙形水池,水池边缘有A,B,C,D,E五盏装饰灯.为了估测该水池的大小,观测员在A,D两点处发现点A,E,C和D,E,B均在同一直线上,沿AD方向走到F点,发现∠AFC=90°.测得AD=9.6米,AE=DE=8米,DF=2.4米,则所在圆的半径为 米,所在圆的半径为 米.
【易错点3 圆心角、弧、弦的关系】
11.如图,在⊙O中,AB是弦,C是弧AB上一点.若∠OAB=25°,∠OCA=40°,则∠BOC的度数为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
12.如图所示,已知C为的中点,OA⊥CD于M,CN⊥OB于N,若OA=r,ON=a,则CD= 2 .
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专题2.2圆-垂径定理(七个考点3个易错点)
【考点1 利用垂径定理求值】
【考点2 利用垂径定理求平行弦问题】
【考点3 利用垂径定理求同心圆问题】
【考点4 利用垂径定理求解其他问题】
【考点5 垂径定理的实际应用】
【考点6 利用弧、弦、圆心角的关系求解】
【考点7利用弧、弦、圆心角的关系求证】
【易错点1 垂径定理】
【易错点2 垂径定理的应用】
【易错点3 圆心角、弧、弦的关系】
【考点1 利用垂径定理求值】
1.如图,是的直径,是的弦,且,的半径等于5,,则的长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理以及勾股定理,先根据,得出,结合勾股定理列式计算,即可作答.
【详解】解:∵是的直径,是的弦,且
∴
则
∴
故选:C
2.如图,是的直径,弦交于点,,,,则的长为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查垂径定理和勾股定理.根据题意过点作于点,连接,从而得出是等腰直角三角形,结合图形由线段之间的关系推出,从而利用勾股定理推出,再由垂径定理得到,从而推出.
【详解】解:如图,过点作于点,连接,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
在中,,
,
,
.
故选:C.
3.如图,是的半径,弦于点,连接.若的半径为,的长为,则的长是 .
【答案】3
【分析】本题考查了垂径定理和勾股定理,解题关键是连接半径,构建直角三角形,列方程解决问题.根据垂径定理和勾股定理列方程即可.
【详解】解:,,
,,
,
,
或(舍去),
的长是,
故答案为:3.
4.如图,是的直径,,点C在线段上运动,过点C的弦,将沿翻折交直线于点F,当的长为正整数时,线段的长为 .
【答案】或或2
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,折叠的性质,根据,可得或2,利用勾股定理进行解答即可,进行分类讨论是解题的关键.
【详解】解:为直径,为弦,
,
当的长为正整数时,或2,
当时,即为直径,
将沿翻折交直线于点F,此时与点重合,
故;
当时,且在点在线段之间,
如图,连接,
此时,
,
,
,
,
;
当时,且点在线段之间,连接,
同理可得,
,
综上,可得线段的长为或或2,
故答案为:或或2.
【考点2 利用垂径定理求平行弦问题】
5.的半径为,弦,,,则、间的距离是:( )
A. B. C.或 D.以上都不对
【答案】C
【分析】先根据勾股定理求出OE=6,OF=8,再分AB、CD在点O的同侧时,AB、CD在点O的两侧时两种情况分别计算求出EF即可.
【详解】如图,过点O作OF⊥CD于F,交AB于点E,
∵,
∴OE⊥AB,
在Rt△AOE中,OA=10,AE=AB=8,∴OE=6,
在Rt△COF中,OC=10,CF=CD=6,∴OF=8,
当AB、CD在点O的同侧时,、间的距离EF=OF-OE=8-6=2;
当AB、CD在点O的两侧时,AB、CD间的距离EF=OE+OF=6+8=14,
故选:C.
【点睛】此题考查了圆的垂径定理,勾股定理,在圆中通常利用垂径定理和勾股定理求半径、弦的一半、弦心距三者中的一个量.
6.如图,的半径为4,,是的弦,且,,,则和之间的距离为 .
【答案】
【分析】作OE于E,交CD于F,连结OA,OC,根据平行线的性质等到,再利用垂径定理得到,再由勾股定理解得OE,OF的长,继而分类讨论解题即可.
【详解】作OE于E,交CD于F,连结OA,OC,如图,
在中,
在中,
当圆心O在AB与CD之间时,
当圆心O不在AB与CD之间时,
即AB和CD之间的距离为,
故答案为:.
【点睛】本题考查勾股定理、垂径定理、分类讨论等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
7.已知⊙O的直径为10cm,AB,CD是⊙O的两条弦,,,,则与之间的距离为 cm.
【答案】7或1.
【分析】分两种情况考虑:当两条弦位于圆心O同一侧时,当两条弦位于圆心O两侧时;利用垂径定理和勾股定理分别求出OE和OF的长度,即可得到答案.
【详解】解:分两种情况考虑:
当两条弦位于圆心O一侧时,如图1所示,
过O作OE⊥CD,交CD于点E,交AB于点F,连接OC,OA,
∵AB∥CD,∴OE⊥AB,
∴E、F分别为CD、AB的中点,
∴CE=DE=CD=3cm,AF=BF=AB=4cm,
在Rt△AOF中,OA=5cm,AF=4cm,
根据勾股定理得:OF=3cm,
在Rt△COE中,OC=5cm,CE=3cm,
根据勾股定理得:OE═4cm,
则EF=OEOF=4cm3cm=1cm;
当两条弦位于圆心O两侧时,如图2所示,
同理可得EF=4cm+3cm=7cm,
综上,弦AB与CD的距离为7cm或1cm.
故答案为:7或1.
【点睛】此题考查了垂径定理,勾股定理,利用了分类讨论的思想,熟练掌握垂径定理是解本题的关键.
8.如图,已知AB是半圆O的直径,弦CD∥AB,CD=8.AB=10,则CD与AB之间的距离是 .
【答案】3
【分析】过点O作OH⊥CD于H,连接OC,先利用垂径定理得到CH=4,然后在Rt△OCH中,利用勾股定理即可求解.
【详解】解:过点O作OH⊥CD于H,
连接OC,如图,则CH=DH=CD=4,
在Rt△OCH中,OH==3,
所以CD与AB之间的距离是3.
故答案为3.
【点睛】此题主要考查垂径定理和勾股定理,熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题关键.
【考点3 利用垂径定理求同心圆问题】
9.将一盛有不足半杯水的圆柱形玻璃水杯拧紧杯盖后放倒,水平放置在桌面上,水杯的底面如图所示,已知水杯内径(图中小圆的直径)是8cm,水的最大深度是2cm,则杯底有水面AB的宽度是( )cm.
A.6 B. C. D.
【答案】C
【分析】作OD⊥AB于C,交小圆于D,可得CD=2,AC=BC,由AO、BO为半径,则OA=OD=4;然后运用勾股定理即可求得AC的长,即可求得AB的长.
【详解】解:作OD⊥AB于C,交小圆于D,则CD=2,AC=BC,
∵OA=OD=4,CD=2,
∴OC=2,
∴AC=,
∴AB=2AC=.
故答案为C.
【点睛】本题考查的是垂径定理的应用及勾股定理,作出辅助线、构造出直角三角形是解答本题的关键.
10. 如图,一人口的弧形台阶,从上往下看是一组同心圆被一条直线所截得的一组圆弧.已知每个台阶宽度为32cm(即相邻两弧半径相差32cm),测得AB=200cm,AC=BD=40cm,则弧AB所在的圆的半径为 cm
【答案】134
【分析】由于所有的环形是同心圆,画出同心圆圆心,设弧AB所在的圆的半径为r,利用勾股定理列出方程即可解答.
【详解】解:设弧AB所在的圆的半径为r,如图.作OE⊥AB于E,连接OA,OC,则OA=r,OC=r+32,
∵OE⊥AB,
∴AE=EB=100cm,
在RT△OAE中,
在RT△OCE中,,
则
解得:r=134.
故答案为:134.
【点睛】本题考查垂径定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
11.如图,两个同心圆都以点为圆心,大圆的弦交小圆于、两点,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查垂径定理的应用,能够根据需要作出辅助线,并运用垂径定理是解决本题的关键.
【详解】过点O作,垂足为点E,
在小中,,
在大中,,
∴,
,
∴
【考点4 利用垂径定理求解其他问题】
12.如图,在中,动弦与直径相交于点E 且总有 ,则 的值( )
A.随着的增大而增大 B.随着的增大而减小
C.随着的增大先增大后减小 D.保持不变
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理,以及勾股定理,作于点,连接,,则,设半径为,在直角三角形和中,利用勾股定理整理化简,是解决问题的关键.
【详解】解:作于点,连接,,则,
设半径为,
∵,则,
∴,
∴
∴的值保持不变.
故选:D.
13.如图,在平面直角坐标系中,的一段圆弧经过,,三点,则的半径是 .
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理;根据垂径定理的性质可知线段与线段的垂直平分线的交点即为圆心,然后再根据勾股定理求得半径即可;熟知垂径定理的性质是解题的关键.
【详解】解:如图,作线段与线段的垂直平分线,交点即为圆心
由图可知点的坐标为:
的半径是
故答案为:
14.如图,在中,弦,点C在上移动,连接,过点C作交于点D、E,则的最大值为 .
【答案】
【分析】连接,由可知当最小时,最大;又,故当最小时,最大;所以当时满足题意,据此即可求解.
【详解】解:连接,如图所示:
∵,
为的半径,其值一定,
∴当最小时,最大,
∵
∴当最小时,最大,
∵点C在上移动,
∴当时,最小
此时,点与点(或点)重合,点与点(或点)重合,
∴的最大值为
故答案为:
【点睛】本题考查了垂径定理的相关知识点,得出当时,最小,最大,也最大是解题关键.
15.把一张圆形纸片按如图方式折叠两次后展开,图中的虚线表示折痕,则 的度数是 .
【答案】/度
【分析】过O作半径于点F,连,由垂径定理得到,则有,再根据题意证明为等边三角形,得到,则, 的度数可求.
【详解】解:过O作半径于点F,连,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,
又∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
则的度数是,
故答案为:
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的性质、垂径定理、等边三角形的性质和判定,及轴对称图形的性质,熟练根据垂径定理作辅助线得到等边三角形是关键.
16.如图,是半圆O的弦,过圆心O,过O作于点D.若,则 cm.
【答案】3
【分析】由圆的性质可得,再根据垂径定理可得,则是的中位线,然后根据中位线的性质即可解答.
【详解】解:∵过圆心O,
∴,
∵,
∴,
∴是的中位线,
∴.
故答案为3.
【点睛】本题主要考查了垂径定理、三角形中位线的判定与性质等知识点,说明是的中位线成为解答本题的关键.
【考点5 垂径定理的实际应用】
17.数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,则圆形工件的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理等知识.由垂径定理,可得出的长;设圆心为O,连接,在中,可用半径表示出的长,进而可根据勾股定理求出得出轮子的半径,即可得出轮子的直径长.
【详解】解:∵是线段的垂直平分线,
∴直线经过圆心,设圆心为,连接.
中,,
根据勾股定理得:
,即:
,
解得:;
故轮子的半径为,
故选:C.
18.某项目化研究小组只用一张矩形纸条和刻度尺,来测量一次性纸杯杯底的直径.小敏同学想到了如下方法:如图,将纸条拉直并紧贴杯底,纸条的上下边沿分别与杯底相交于、、、四点,然后利用刻度尺量得该纸条的宽为,,.请你帮忙计算纸杯杯底的直径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查垂径定理的应用,勾股定理.由垂径定理求出,的长,设,由勾股定理得到,求出的值,得到的长,由勾股定理求出长,即可求出纸杯的直径长.
【详解】解:如图,,过圆心,连接,,
,
∵,
,
,,
设,
,
,,
,
,
,
,
,
纸杯的直径为.
故选:B.
19.如图①,是一个壁挂铁艺盆栽,花盆外围为圆形框架.图②是其截面示意图,为圆形框架的圆心,弦和所围成的区域为种植区.已知,的半径为17,则种植区的最大深度为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】D
【分析】本题考查了圆的相关知识以及垂径定理,如图,作交于点,交于点,连接,然后利用勾股定理求出,最终可求得的长,根据垂径定理正确的利用辅助线构造出直角三角形解决问题是关键.
【详解】解:如图,作交于点,交于点,连接
在中,
则种植区的最大深度为9
故选:.
20.如图,圆弧形桥拱的跨度米,拱高米,则拱桥的半径为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理以及垂径定理的综合运用.根据垂径定理的推论,知此圆的圆心在所在的直线上,设圆心是,连接,根据垂径定理和勾股定理求解即可.解题的关键:构造由半径、半弦、弦心距组成的直角三角形进行有关的计算.
【详解】解:∵圆弧形桥拱的跨度,拱高,
∴点是的中点,且,
∴此圆的圆心在所在的直线上,设圆心是,连接,设圆的半径是,
∴,
在中,
,,,,
∴,即,
解得:,
∴拱桥的半径为米.
故选:B.
21.如图是某学校人行过道中的一个以为圆心的圆形拱门,路面的宽为,高为,圆形拱门所在圆的半径长为 m.
【答案】
【分析】此题考查了垂径定理的应用,熟记垂径定理是解题的关键.连接,根据垂径定理及勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,连接,
由垂径定理得,,
设 ,则.
在中,由勾股定理得,,
即,
解得.
即圆形拱门所在圆的半径为,
故答案为:.
22.圆在中式建筑中有着广泛的应用.如图,某园林中圆弧形门洞的顶端到地面的高度为,地面入口的宽度为,门枕的高度为,则该圆弧所在圆的半径为 m.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理的应用以及勾股定理的应用,掌握垂径定理,由勾股定理得出方程是解题的关键.
设该门洞的半径的半径为,过点作 于点,延长交圆于点,连接 ,则,由垂径定理得,然后在中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【详解】解:设该门洞的半径的半径为,如图,过点圆心作于点,延长交圆于点,连接,
则,
∴,
在中,由勾股定理得:,
,
解得:,
即该门洞的半径为,
故答案为:.
23.石拱桥采用圆弧形设计,不仅赋予了石拱桥独特的美学魅力,而且展现了我国古代工匠对力学原理的深刻理解和应用. 如图,拱桥的跨度,拱高,则半径为 .
【答案】10
【分析】此题考查了垂径定理的应用, 勾股定理等知识,根据垂径定理得到,在中,,列方程并解方程即可.
【详解】解:由题意可知,,
∴,
在中, ,
∴
∴
解得,
即半径为.
故答案为:10
24.如图1所示,圆形拱门屏风是中国古代家庭中常见的装饰隔断,既美观又实用,彰显出中国元素的韵味.图2是一款拱门的示意图,其中拱门最下端分米,为中点,为拱门最高点,圆心在线段上,分米,则拱门所在圆半径的长为 分米.
【答案】15
【分析】本题主要考查了垂径定理的实际应用,勾股定理,连接,根据垂径定理求得分米,设圆的半径为分米,则分米,米,根据勾股定理即可求得,进而可得答案.
【详解】解:连接,
∵过圆心,为的中点,
∴,
∵分米,C为的中点,
∴分米,
设圆的半径为x分米,则分米,
∵分米,
∴分米,
在中,由勾股定理,
∴,
∴,
即拱门所在圆的半径是15分米.
故答案为:15.
【考点6 利用弧、弦、圆心角的关系求解】
25.已知是的弦,若,,则所对的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是圆的有关性质及勾股定理,由题意得,,根据勾股定理求得,即可得出答案.
【详解】解:由题意得,,
,
所对的圆心角的度数为
故选:D
26.如图,弦直径,连接,,则所对的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
本题考查平行线性质、圆心角概念、等腰三角形性质,连接,根据平行线性质得到,利用等腰三角形性质得到,再次利用平行线性质得到,即可解题.
【详解】解:连接,
弦直径, ,
,
,
,
.
则所对的圆心角的度数为.
故选:A.
27.如图,经过五边形的四个顶点,若弧等于,,,则弧的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,多边形内角与外角,连接,由半径相等得到,,都为等腰三角形,根据,,求出与的度数,根据的度数确定出度数,进而求出的度数,即可确定出的度数.
【详解】解:连接,
∵,
∴,,,皆为等腰三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
则度数为.
故选:B.
28.如图,已知的直径,弦与弦交于点E.且,垂足为点F.若,求的长为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,弧,弦,圆心角定理,以及勾股定理.连接,由垂径定理、等弦得到等弧,根据同圆中弧与圆心角的关系可求出,,通过含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理即可求出.
【详解】解:如图,连接,
又,
即,
,
,
∴,,
∴,,,
∵,即,
解得,
∴,
故选:C.
29.如图,是的直径,点D是弧的中点,过点D作于点E,延长交于点F,若,的直径为10,则长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,圆心角、弧、弦之间的关系,勾股定理;根据垂径定理求出,得到,证明,可得,利用勾股定理求出的长,再求出长,即可得到答案.
【详解】解:连接,如图:
,是的直径,
,,
为的中点,
,
,
,
的直径为10,
,
,
,
在中,由勾股定理得:,
,
,
故选:C.
30.如图,已知是的直径, ,,那么弧度数等于 .
【答案】/54度
【分析】本题主要考了圆心角、弧、弦的关系.注意掌握数形结合思想的应用.
根据圆心角与弧的关系可求得的度数,从而即可求解.
【详解】∵
∴,
∴,
∴,
∴弧度数等于.
故答案为:.
31.如图,已知是的两条直径,且,过点作交于点,则弧的度数为 .
【答案】/80度
【分析】本题考查平行线的性质,圆心角,弧,弦之间的关系,圆周角定理等知识点,
连接,根据平行线的性质求出,根据圆周角定理求出,再求出的度数,即可求出本题答案.
【详解】解:连接,
∵,,
∴,
∵,
∴
∴,
∴的度数是,
∵是的两条直径,
∴的度数是,
∴的度数是,
故答案为:.
【考点7利用弧、弦、圆心角的关系求证】
32.如图,中,弦,相交于点,.
(1)比较与的长度,并证明你的结论;
(2)求证:.
【答案】(1)相等,理由见解析
(2)见解析
【分析】本题考查圆心角、弧、弦的关系,全等三角形的判定和性质.
(1)由圆心角、弧、弦的关系推出,即可得到.
(2)由证明,即可推出.
【详解】(1)解:与的长度相等,理由如下:
,
,
,
;
(2)证明:在和中,
,
,
.
33.如图所示,、、是的三条半径,为弧的中点,、分别是、的中点.求证:.
【答案】见详解
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦之间的关系和全等三角形的判定和性质,能求出 是解此题的关键.
连接,根据圆心角、弧、弦之间的关系求出,求出,根据全等三角形的判定得出,再得出答案即可.
【详解】证明:∵为的中点,
∵分别是的中点,
在和中,
34.如图,是的直径,点C,D是上的两点,且,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系,掌握在同圆或等圆中,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都分别相等是解题的关键.
先根据得出,再由平行线的性质得出,故可得出,据此即可证明结论.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
35.如图,是的直径,点在上,于点于点.求证.
【答案】见解析
【分析】本题考查的是圆的对称性及全等三角形的性质和判定,根据题意作出辅助线,构造出全等三角形是解题的关键.
连接,根据定理得出,由全等三角形的性质得出 ,进而可得出结论.
【详解】证明:连接,,
∵,
∴.
在和中,
∴,
∴,
∴.
36.如图,在中,弦与弦相交于点E,且.
求证:.
【答案】见解析
【分析】由弧、弦、圆心角的关系进行证明,结合等角对等边,即可得到结论成立.
【详解】证明:,
,
,
即,
,
.
【点睛】本题考查了弧、弦、圆心角的关系,解题的关键是掌握所学的知识进行证明.
【易错点1 垂径定理】
1.已知⊙O的半径是5cm,弦AB∥CD,AB=6cm,CD=8cm,则AB与CD的距离是( )
A.1 cm B.7 cm
C.1 cm或7 cm D.无法判断
【答案】C
【解答】解:分为两种情况:①当AB和CD在O的同旁时,如图1,
过O作OE⊥AB于E,交CD于F,连接OA、OC,
∵AB∥CD,
∴OF⊥CD,
∴由垂径定理得:AE=AB=3cm,CF=CD=4cm,
在Rt△OAE中,由勾股定理得:OE===4(cm)
同理求出OF=3cm,
EF=4cm﹣3cm=1cm;
②
当AB和CD在O的两侧时,如图2,同法求出OE=4cm,OF=3cm,
则EF=4cm+3cm=7cm;
即AB与CD的距离是1cm或7cm,
故选:C.
2.如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,BC=3,将沿着BC折叠后恰好经过点O,则AB的长为 2 .
【答案】2.
【解答】解:过点O作OD⊥BC,垂足为D,延长OD交于点E,
∴CD=BD=BC=,
由折叠得:OD=DE=OE,
∵OE=OB,
∴OD=OB,
在Rt△ODB中,OD2+DB2=OB2,
∴(OB)2+()2=OB2,
解得:OB=或OB=﹣(舍去),
∴AB=2OB=2,
故答案为:2.
3.如图,圆内一条弦CD与直径AB相交成30°角,且分直径成1cm和5cm两部分,则这条弦的弦心距是 1cm .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:过点O作OF⊥CD于点F,设弦CD与直径AB相交于点E,
∵分直径成1cm和5cm两部分,
∴AB=6cm,
∴OA=AB=3cm,
∴OE=OA﹣AE=2cm,
∵∠OEF=30°,
∴OF=OE=1(cm).
故答案为:1cm.
4.如图,⊙O中M,N分别是弦AB,CD的中点,且AB=CD,AB和CD不平行,则∠AMN与∠DNM的数量关系是 ∠DNM=∠AMN .
【答案】∠DNM=∠AMN.
【解答】解:连接ON,OM,
∵M,N分别是弦AB,CD的中点,
∴ON⊥CD,OM⊥AB,
∴∠OND=∠OMA=90°,
∵AB=CD,
∴ON=OM,
∴∠ONM=∠OMN,
∴∠OND﹣∠ONM=∠OMA﹣∠OMN,
∴∠DNM=∠AMN,
故答案为:∠DNM=∠AMN.
5.如图,CD为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为F,AO⊥BC,垂足为E,连接AC.
(1)求∠B的度数;
(2)若CE=4,求圆O的半径.
【答案】8.
【解答】解:(1)如图,
∵AO⊥BC,AO过O,
∴CE=BE,
∴AB=AC,
同理得:AC=BC,
∴AB=AC=BC
∴△ABC是等边三角形
∴∠B=60°;
(2)∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵AC=BC,CD⊥AB,
∴∠BCD=30°,
∵CE=4,
在Rt△CEO中,OE=4,
∴OC=2OE=8,
即圆O的半径为8.
6.如图,已知⊙O的半径为2.弦AB的长度为2,点C是⊙O上一动点,若△ABC为等腰三角形,则BC2的长为 8或12或4 .
【答案】8或12或4.
【解答】解:当△ABC为等腰三角形时,分以下两种情况:
①如图1,以AB为底边时,AC=BC,连接C1C2,AO,则C1C2过圆心O,
∴C1C2⊥AB,
∴AD=AB=1,
∵OA=2,
∴OD==,
∴C1D=2+,C2D=2﹣,
∴BC12==8+4,BC22==8﹣4;
②如图2,以AB为腰时,AB=AC3=BC4=2,连接OC3,AO,AO交BC3于E,则BE=C3E,BC42=4,
∵OC3=AO=AC3=2,
∴△AC3O是等边三角形,
∴∠EOC3=60°,
∴∠OC3E=30°,
∴C3E=,
∴BC3=2,
∴BC32=(2)2=12,
综上,BC2=8或12或4.
故答案为:8或12或4.
7.如图,⊙O经过菱形ABCO的顶点A、B、C,若OP⊥AB交⊙O于点P,则∠PAB的大小为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【答案】A
【解答】解:连接OB,
∵四边形ABCO是菱形,
∴OA=AB,
∵OA=OB,
∴△AOB为等边三角形,
∴∠AOB=60°,
∵OP⊥AB,
∴∠BOP=∠AOB=30°,
由圆周角定理得,∠PAB=∠BOP=15°,
故选:A.
8.如图,在半径为5的⊙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.3 D.4
【答案】C
【解答】解:作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,连接OB,OD,
由垂径定理、勾股定理得:OM=ON==3,
∵弦AB、CD互相垂直,
∴∠DPB=90°,
∵OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,
∴∠OMP=∠ONP=90°
∴四边形MONP是矩形,
∵OM=ON,
∴四边形MONP是正方形,
∴OP=3
故选:C.
【易错点2 垂径定理的应用】
9.“青山绿水,畅享生活”,人们经常将圆柱形竹筒改造成生活用具,图1所示是一个竹筒水容器,图2为该竹筒水容器的截面.已知截面的半径为10cm,开口AB宽为12cm,这个水容器所能装水的最大深度是 18 cm.
【答案】这个水容器所能装水的最大深度是18cm.
【解答】解:连接AB,OB,过点O作OC⊥AB于点C,延长CO交⊙O于点D,
∵OC⊥AB,
∴AC=CB=6cm,
由题意可知,OB=10cm,
∴在Rt△OBC中,OC==8(cm),
∴CD=OC+OD=8+10=18(cm),
即这个水容器所能装水的最大深度是18cm.
10.如图,某公园有一月牙形水池,水池边缘有A,B,C,D,E五盏装饰灯.为了估测该水池的大小,观测员在A,D两点处发现点A,E,C和D,E,B均在同一直线上,沿AD方向走到F点,发现∠AFC=90°.测得AD=9.6米,AE=DE=8米,DF=2.4米,则所在圆的半径为 5 米,所在圆的半径为 米.
【答案】5,.
【解答】解:如图,连接BC,过点E作EM⊥AD于M,交BC于N,
设所在圆的圆心为O,连接AO,
∵AE=ED,EM⊥AD,
∴AM=DM=AD=4.8米,
∴点O在EM上,
设圆O的半径为x米,
Rt△AEM中,AE=8米,AM=4.8米,
∴EM===6.4米,
∴OM=(6.4﹣x)米,
在Rt△AMO中,由勾股定理得:AO2=AM2+OM2,
∴x2=4.82+(6.4﹣x)2,
∴x=5,
∴所在圆的半径为5米;
∵AE=ED,
∴∠EAD=∠EDA,
∵∠EAD=∠CBE,∠EDA=∠ECB,
∴∠EBC=∠ECB,
∴EB=EC,
∵∠AED=∠CEB,
∴∠EAD=∠ECB,
∴AD∥BC,
∴∠CNE=∠AME=90°,
∵CF⊥AD,
∴∠AFC=90°,
∴∠AFC=∠CNE=∠FMN=90°,
∴四边形MNCF是矩形,
∴MN=CF,CN=FM=2.4+4.8=7.2,
∵∠AEM=∠CEN,
∴tan∠AEM=tan∠CEN,即=,
即==,
∴EN=9.6米,
∴MN=9.6+6.4=16(米),
设所在圆的圆心为O',则O'在MN上,
连接O'A,O'C,则O'A=O'C,
设O'M=b米,
由勾股定理得:O'A2=4.82+b2=(16﹣b)2+7.22,
∴b=8.9,
∴O'A==(米),
即所在圆的半径为米.
故答案为:5,.
【易错点3 圆心角、弧、弦的关系】
11.如图,在⊙O中,AB是弦,C是弧AB上一点.若∠OAB=25°,∠OCA=40°,则∠BOC的度数为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
【答案】B
【解答】解:∵OA=OB,∠OAB=25°,
∴∠OBA=∠OAB=25°,
∴∠AOB=180°﹣∠OAB﹣∠OBA=130°,
∵OA=OC,∠OCA=40°,
∴∠OAC=∠OCA=40°,
∴∠AOC=180°﹣∠OAC﹣∠OCA=100°,
∴∠BOC=∠AOB﹣∠AOC=130°﹣100°=30°.
故选:B.
12.如图所示,已知C为的中点,OA⊥CD于M,CN⊥OB于N,若OA=r,ON=a,则CD= 2 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:连接OC,
∵C为弧AB的中点,
∴弧AC=弧BC,
∴∠AOC=∠BOC,
∵CN⊥OB,CD⊥OA,ON=a,
∴OM=ON=n,
∴CM==,
∵CM⊥OA,
即OM⊥CD,
由垂径定理得:CD=2CM=2,
故答案为:2,
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