内容正文:
特训06 圆的基本性质 解答题(含基础+重点+压轴,浙江精选)
一、解答题
1.(23-24九年级上·浙江·期中)如图,,是的两条弦,且,求证:.
2.(23-24九年级上·浙江宁波·阶段练习)如图,在中,弦交于点E,且.求证:.
3.(2022九年级·浙江·专题练习)如图,为的直径,于E,,求的长.
4.(22-23九年级上·浙江宁波·期中)如图,AB是的直径,交弦CD于点E,点E是CD的中点.
(1)若的半径为5,,则______,______;
(2)若,,求的半径.
5.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,为半圆O的直径,C为半圆上一点,E为的中点,交弦于点D.若,求的长.
6.(23-24九年级上·浙江丽水·期中)如图,,是的两条弦,且,E是弧的中点.
求证:.
7.(22-23九年级上·浙江温州·阶段练习)如图,已知,经过圆心,且分别垂直弦,于点,点.
(1)求证:;
(2)若,求圆的半径长.
8.(2021·浙江宁波·一模)如图,在中,,以点A为圆心,长为半径作圆,交于点D,交于点E,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若,,求的长.
9.(23-24九年级上·浙江杭州·期末)在如图所示的方格纸中存在,其中,点,,均在格点上.
(1)用直尺作出的外接圆圆心.
(2)若方格纸中每个小正方形的边长为1,求外接圆半径的长.
10.(23-24九年级上·浙江台州·期末)如图,在边长为1的正方形网格中,的顶点均在格点上,在平面直角坐标系中如图所示,完成下列问题:
(1)画出绕点O逆时针旋转后的,点的坐标为 ;
(2)在(1)的旋转过程中,点B运动的路径长是多少?
11.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,.
(1)用直尺和圆规求作的外接圆(保留作图的痕迹)
(2)若,,求弧的长.
12.(23-24九年级上·浙江温州·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,,是绕点C顺时针旋转后得到的图形.
(1)在所给的平面直角坐标系中画出,并写出,的坐标:( , ),( , );
(2)在旋转过程中,点B经过的路径长为 .
13.(23-24九年级上·浙江金华·期中)如图,在平面直角坐标系中,,将绕原点顺时针旋转得到(分别是的对应点).
(1)在图中画出;
(2)求弧的长;
(3)可以通过绕着旋转中心点E(________,________),按逆时针方向旋转________而得.
(4)若点位于内(不含边界),点为点绕原点顺时针旋转的对应点,则的纵坐标的取值范围为________.
14.(23-24九年级上·浙江台州·期中)如图,在中,,为的半径,点C为优弧的中点,.求证:.
15.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,点A,B,C在上,顺次连结,,,且,,
(1)求的度数;
(2)若的半径为3.求的面积.
16.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,,求证:
(1);
(2).
17.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,在以为直径的中,弦于点,与弦交于点,连接,已知.
(1)求的半径.
(2)若,求的长.
18.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,弦相交于点E,连接,已知.
(1)求证:;
(2)连接,若,的半径为2,求的长.
19.(23-24九年级上·浙江宁波·期末)如图,是的内接三角形,是的直径,.
(1)求的度数.
(2)若的半径为1,求图中阴影部分的面积.
20.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)如图,是的三等分点,连结分别交于点.
(1)求出的度数;
(2)求证:.
21.(23-24九年级上·浙江绍兴·期中)如图,是的直径,点C,点D是圆上两点,连结,相交于点P,连结,.已知于点E,.
(1)求证:;
(2)若点P为的中点,求证:.
22.(23-24九年级上·浙江温州·期中)如图,A是上一点,是直径,点D在上且平分.
(1)连接,求的度数;
(2)若,求的长.
23.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)如图,为的直径,是弦,且于点E.连接、、.
(1)求证:;
(2)若,,求弦的长.
24.(22-23九年级上·浙江·阶段练习)如图,在中,,以为直径的半圆分别交,于点,,连接,.
(1)求证:;
(2)当,的度数之比为时,求四边形四个内角的度数.
25.(23-24九年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,正六边形内接于,半径为.
(1)求的长度;
(2)若G为的中点,连接,求的长度.
26.(23-24九年级上·浙江湖州·阶段练习)如图,在中,,以腰为直径画半圆O,分别交于点D,E.
(1)求证:;
(2)若,求阴影部分弓形的面积.
27.(23-24九年级上·浙江绍兴·期中)如图.在中.弦垂直于半径.垂足为E.D是优弧上一点.连接、、,.
(1)求的度教;
(2)若弦.求图中阴影部分的面积.
28.(23-24九年级上·浙江绍兴·期末)根据以下情境信息,探索完成任务.
公路涵洞改造方案的设计与解决
情境1
图1是某公路涵洞,图2是其截面示意图,它由圆心在点的劣弧和矩形构成.测得公路宽,涵洞直壁高,涵洞顶端高出道路()(即).
情境2
现需对公路进行拓宽,改造成双向隔离车道,并同步拓宽涵洞,中间设置宽为的隔离带,两边为机动车道.如图3,改造后的公路宽,涵洞直壁高和涵洞顶端到的距离保持不变.
改造方案
方案一
如图4,将涵洞上半部分劣弧改造成顶点为的抛物线一部分的形式.
方案二
如图5,将涵洞上半部分劣弧改造成仍为劣弧的形式
问题解决
任务1
按方案一改造
以点为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2
按方案二改造
求涵洞上半部分劣弧所在圆的半径.
任务3
隔离带最大宽度的确定
要使高,宽的货运车能通过此公路涵洞,分别求出两种改造方案下的最大值(,,结果精确到).
29.(2023·浙江杭州·模拟预测)已知内接于,于点.
(1)如图,求证:;
(2)如图,改变点的位置,延长依次交,于点,,若,求证:;
(3)在(2)的条件下,连接并延长,交边于点,若,,求线段的长.
30.(2024·浙江·模拟预测)已知是圆的内接四边形的两条对角线,相交于点,且.
(1)如图,求证:.
(2)在图中找出一组全等的三角形,并给出证明.
(3)如图,圆的半径为,弦于点,当的面积为时,求的长.
31.(2024·浙江温州·三模)如图,是矩形的外接圆,的角平分线交的延长线于点E,交于点F.连结,,,已知.
(1)证明:为等腰直角三角形.
(2)若点C平分弧,求的面积.
(3)当的某一边的长度是的2倍时,求的长.
32.(23-24九年级上·浙江宁波·开学考试)如图1,在中,是直径,弦,垂足为F.
(1)求证:;
(2)如图2,点G在上,且.
①求证:;
②若,,求的长.
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特训06 圆的基本性质 解答题(含基础+重点+压轴,浙江精选)
一、解答题
1.(23-24九年级上·浙江·期中)如图,,是的两条弦,且,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了圆心角、弦、弧之间的关系定理,在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两个弦中有一组量相等,它们所对应的其余各组量也相等,据此求解即可.
【解析】,
,
,
.
2.(23-24九年级上·浙江宁波·阶段练习)如图,在中,弦交于点E,且.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了弧、弦之间的关系,同弧所对的圆周角相等,全等三角形的性质与判定,根据弧、弦之间的关系证明得到,再由可证明,据此可证明.
【解析】证明:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
3.(2022九年级·浙江·专题练习)如图,为的直径,于E,,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理.连接,如图,先计算出,再利用垂径定理得到,然后利用勾股定理计算出,从而得到的长.
【解析】解:连接,如图,
∵,
∴,
∴,
∵,为的直径,
∴,
在中,,
∴.
4.(22-23九年级上·浙江宁波·期中)如图,AB是的直径,交弦CD于点E,点E是CD的中点.
(1)若的半径为5,,则______,______;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1);
(2)
【分析】此题考查了垂径定理,熟练掌握垂径定理及推论是解题的关键;
(1)根据垂径定理推论得到,根据勾股定理即可求解;
(2)根据垂径定理推论得到,根据勾股定理即可求解;
【解析】(1)解:如图,连接
是的直径,是的中点,
,
,
,
,
,
(2)解:是的直径,是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
故的半径为
5.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,为半圆O的直径,C为半圆上一点,E为的中点,交弦于点D.若,求的长.
【答案】的长为4
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理,掌握垂径定理,勾股定理是解题的关键.由E是弧的中点,可得.根据垂径定理得:,在中,运用勾股定理可将的长求出,由即可求解.
【解析】解:∵E是弧的中点,
∴,
∴
∵为半圆O的直径,,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴的长为4.
6.(23-24九年级上·浙江丽水·期中)如图,,是的两条弦,且,E是弧的中点.
求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查的是圆心角,弧,弦之间的关系的应用,本题连接,,,,,再证明,,可得,从而可得答案.
【解析】解:如图,连接,,,,,
∵,E是弧的中点.
∴,,
∴,
∴.
7.(22-23九年级上·浙江温州·阶段练习)如图,已知,经过圆心,且分别垂直弦,于点,点.
(1)求证:;
(2)若,求圆的半径长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题考查了圆的基本性质,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定及性质,勾股定理等;
(1)与交于,连接,由等腰三角形的性质得,由线段垂直平分线的性质得,同理可证,即可得证;
(2)可判定是等边三角形,由等边三角形的性质得,,由余弦函数得,即可求解;
掌握相关的判定方法及性质,判定出是等边三角形是解题的关键.
【解析】(1)解:与交于,连接,
,
,
是的垂直平分线,
,
同理可证:,
;
(2)解:由(1)得
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
;
圆的半径为.
8.(2021·浙江宁波·一模)如图,在中,,以点A为圆心,长为半径作圆,交于点D,交于点E,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了垂径定理,三角形的内角和定理,勾股定理、等腰三角形的性质等知识,掌握垂径定理和等腰三角形的性质是解题的关键.
(1)连接,求出,再利用等腰三角形的性质解决问题即可.
(2)如图,过点A作,垂足为F.利用面积法求出,再利用勾股定理求出,进而利用垂径定理可得结论;
【解析】(1)解:如图所示,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如图所示,过点A作,垂足为F.
∵,,,
∴,
∵,
∴,
在中,根据勾股定理得,,
∵,
∴.
9.(23-24九年级上·浙江杭州·期末)在如图所示的方格纸中存在,其中,点,,均在格点上.
(1)用直尺作出的外接圆圆心.
(2)若方格纸中每个小正方形的边长为1,求外接圆半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了三角形外接圆的圆心,三角形外接圆的圆心是三条边垂直平分线的交点,作两条边的垂直平分线,交点就是外接圆的圆心.
(1)三角形外接圆的圆心是三条边垂直平分线的交点,作两条边的垂直平分线,交点就是外接圆的圆心.
(2)连接计算即可.
【解析】(1)解:如图所示,点即为所求.
(2)解:连接.
.
故外接圆半径的长为.
10.(23-24九年级上·浙江台州·期末)如图,在边长为1的正方形网格中,的顶点均在格点上,在平面直角坐标系中如图所示,完成下列问题:
(1)画出绕点O逆时针旋转后的,点的坐标为 ;
(2)在(1)的旋转过程中,点B运动的路径长是多少?
【答案】(1)画图见解析;
(2)
【分析】本题考查了作图—作旋转图形,扇形弧长公式,勾股定理等知识;
(1)作出三个顶点旋转后的对应点,依次连接即可;即可写出旋转后点的坐标;
(2)由勾股定理求出的长,由弧长公式即可求解.
【解析】(1)解:旋转的图形如下;点的坐标为
故答案为:;
(2)解:∵,
∴,
∴点B运动的路径长是.
11.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,.
(1)用直尺和圆规求作的外接圆(保留作图的痕迹)
(2)若,,求弧的长.
【答案】(1)见解析
(2)弧的长为.
【分析】(1)利用直尺和圆规作斜边的垂直平分线确定圆心即可;
(2)根据弧长公式即可求解.
【解析】(1)解:如图,即为所求;
;
(2)解:,
是的直径,
连接,
∵,
∴,
∵
∴是等边三角形,
,
的长度.
故答案为:.
【点睛】本题考查了作图-复杂作图、直角三角形斜边的性质、三角形的外接圆与外心、弧长的计算,解决本题的关键是综合运用以上知识.
12.(23-24九年级上·浙江温州·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,,是绕点C顺时针旋转后得到的图形.
(1)在所给的平面直角坐标系中画出,并写出,的坐标:( , ),( , );
(2)在旋转过程中,点B经过的路径长为 .
【答案】(1)1;1;3;
(2)
【分析】本题考查作图﹣旋转变换、弧长公式,熟练掌握旋转的性质、弧长公式是解答本题的关键.
(1)根据旋转的性质作图,即可得出答案.
(2)利用勾股定理求出的长,再利用弧长公式计算即可.
【解析】(1)如图,即为所求.
由图可得,,(3,-1).
故答案为:1;1;3;.
(2)由勾股定理得,,
∴点B经过的路径长为.
故答案为:.
13.(23-24九年级上·浙江金华·期中)如图,在平面直角坐标系中,,将绕原点顺时针旋转得到(分别是的对应点).
(1)在图中画出;
(2)求弧的长;
(3)可以通过绕着旋转中心点E(________,________),按逆时针方向旋转________而得.
(4)若点位于内(不含边界),点为点绕原点顺时针旋转的对应点,则的纵坐标的取值范围为________.
【答案】(1)画图见解析
(2)
(3);
(4)
【分析】(1)根据旋转性质求出旋转后的点坐标依次连接即可得到本题答案;
(2)根据题意利用勾股定理计算出扇形半径,再利用弧长公式即可得到本题答案;
(3)根据旋转中心在对应点连线的垂直平分线上即可判断;
(4)根据题意可得,继而可得.
【解析】(1)解:∵,,将绕原点顺时针旋转得到,
∴点,
∴ 将依次连接即可得到图形,见下图所示:
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(3)解:∵由图可知,连接和的对应点,并同步画出对应点连线的垂直平分线,如下图所示:
通过图像可知,旋转中心点,且旋转按逆时针方向旋转而得到;
故答案为:,;
(4)解:∵点位于内(不含边界),
∴,
∵点为点绕原点顺时针旋转的对应点,点的纵坐标 为 n,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查旋转性质,画旋转图形,弧长公式,勾股定理,垂直平分线性质.
14.(23-24九年级上·浙江台州·期中)如图,在中,,为的半径,点C为优弧的中点,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了圆周角定理,全等三角形的判定,通过点为优弧的中点,得,即证明,难度较小.
【解析】证明:如图,连接,
∵点为优弧的中点,
∴.
∵,,
∴.
在与中,
,
∴,
∴.
15.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,点A,B,C在上,顺次连结,,,且,,
(1)求的度数;
(2)若的半径为3.求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了圆中弧、弦、角的关系,垂径定理以及勾股定理等知识点,掌握相关结论即可.
(1)根据即可求解;
(2)求出的度数可得,过点作交于点连接,分别求出即可求解.
【解析】(1)解:,
,
.
(2)解:,
,
,
如图,过点作交于点连接,
则过,
由(1)可得.
∴,
∵的半径为3,
∴,
∴,
∴
16.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,,求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,等腰三角形的性质,解答本题用到的知识点为:同弧所对的圆心角相等,等腰三角形两底角相等等.
(1)由,可知,得到;
(2)根据圆心角、弧、弦的关系由,得到,然后利用等腰三角形底角相等即可得到结论.
【解析】(1)证明:,
;
(2)证明:,
,
又,
,
即.
17.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,在以为直径的中,弦于点,与弦交于点,连接,已知.
(1)求的半径.
(2)若,求的长.
【答案】(1)5
(2)6
【分析】本题考查了垂径定理、勾股定理,熟练掌握以上知识点,添加适当的辅助线是解此题的关键.
(1)连接,设半径,由垂径定理可得,从而得到,由勾股定理进行计算即可得出答案;
(2)由(1)得:直径,证明出,从而得到,最后由勾股定理计算即可.
【解析】(1)解:如图,连接,
,
设半径,
是的直径,
,,
,
解得,
的半径为;
(2)解:由(1)得:直径,
,
,
,
.
18.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,弦相交于点E,连接,已知.
(1)求证:;
(2)连接,若,的半径为2,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题主要考查了圆周角定理,弧、线与圆周角之间的关系,勾股定理,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据弧、弦之间的关系定理得到,进而得出,根据圆周角定理证明即可;
(2)根据圆周角定理求出,根据勾股定理即可求出答案.
【解析】(1)证:∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵的半径为2,
∴.
19.(23-24九年级上·浙江宁波·期末)如图,是的内接三角形,是的直径,.
(1)求的度数.
(2)若的半径为1,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理和推论,扇形面积,三角形内角和定理,
(1)由圆周角定理得,根据得,根据得,根据三角形内角和定理即可得;
(2)连结,根据得,根据的半径为1得,根据阴影部分面积等于扇形面积减去三角形的面积即可得;
掌握圆周角定理,扇形面积,添加辅助线是解题的关键.
【解析】(1)解:连结,
∵是直径,
,
∵,
,
∵,
,
.
(2)解:如图所示,连结,
∵,
,
∵的半径为1,
,
.
20.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)如图,是的三等分点,连结分别交于点.
(1)求出的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系,解题的关键是:
(1)连接,,根据圆心角、弧、弦的关系求出,得到,即可求解;
(2)根据三角形内角和求出,得到,同理得到,根据得到,继而可得结果.
【解析】(1)解:证明:连接,,如图,
∵在中,半径,C、D为以O为圆心的弧的三等分点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)∵,,
∴,
∴,
∴,同理,
∵C,D是的三等分点,
∴,
∴.
21.(23-24九年级上·浙江绍兴·期中)如图,是的直径,点C,点D是圆上两点,连结,相交于点P,连结,.已知于点E,.
(1)求证:;
(2)若点P为的中点,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】对于(1),根据垂径定理得,,再根据直径所对的圆周角是直角得,进而得出,即可得出答案.
对于(2),先证明,可得,再证明是的中位线,可得答案.
【解析】(1)∵OC为半径,,
∴,,
∴.
∵AB是直径,
∴,
∴,
∴.
(2)若点P为AC中点,则.
∵AB是直径,
∴,
∴.
又∵,,
∴.
∴.
∵,,
∴是的中位线,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了直径所对的圆周角是直角,垂径定理,中位线的定义和性质,全等三角形的性质和判定,灵活选择全等三角形的判定定理是解题的关键.
22.(23-24九年级上·浙江温州·期中)如图,A是上一点,是直径,点D在上且平分.
(1)连接,求的度数;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)6
【分析】本题考查了圆周角定理,勾股定理,掌握“直径所对的圆周角是直角”是解题的关键.
(1)根据是直径,求出,再根据点D在上且平分,求出的度数;
(2)由题意得,利用勾股定理求出的长,即可求得的长.
【解析】(1)解:∵是直径,
∴,
∵点在上且平分,
,
;
(2)解:点D在上且平分,
,
,
,
,
.
23.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)如图,为的直径,是弦,且于点E.连接、、.
(1)求证:;
(2)若,,求弦的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了圆周角定理,直径所对的圆周角是直角,以及垂径定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键;
(1)先根据圆周角定理得到,再利用等角的余角相等得到,然后利用即可得到结论;
(2)先根据垂径定理得到,再计算出,然后利用勾股定理可计算出,从而得到的长.
【解析】(1)证明:为的直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:,
,
,
,
,
在中,
,
.
24.(22-23九年级上·浙江·阶段练习)如图,在中,,以为直径的半圆分别交,于点,,连接,.
(1)求证:;
(2)当,的度数之比为时,求四边形四个内角的度数.
【答案】(1)见解析
(2),,,
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,圆中的弧和圆周角之间的关系.
(1)连接后,证明这两条弧所对的圆周角相等,即,该题得证;
(2)由这两条弧度数之比为4:5,分别求出它们的度数,再根据,求出和的度数,即可求出和,利用圆的内接四边形对角互补可以得到另外两个内角的度数.
【解析】(1)解:如图,连接,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,与的度数之比为,
∴,,
∵,∴,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,,,.
25.(23-24九年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,正六边形内接于,半径为.
(1)求的长度;
(2)若G为的中点,连接,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)连接,,根据正六边形的性质可得,再根据圆的半径都相等可得是等边三角形,进而可求解.
(2)连接,,由为的直径,得,利用勾股定理及中点的性质即可求解.
【解析】(1)解:连接,,如图:
六边形是正六边形,
,
又,是的半径,且半径为,
,
是等边三角形,
.
(2)连接,,如图:
则为的直径,
,,
由(1)得:,
在中,,
,
G为的中点,
,
在中,,
.
【点睛】本题考查了正多边形的性质、等边三角形的判定及性质、勾股定理及圆周角,熟练掌握基础知识,借助适当的辅助线解决问题是解题的关键.
26.(23-24九年级上·浙江湖州·阶段练习)如图,在中,,以腰为直径画半圆O,分别交于点D,E.
(1)求证:;
(2)若,求阴影部分弓形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查圆周角定理,等腰三角形的性质,等边三角形的判定与性质,扇形的面积公式.熟练掌握圆周角定理,扇形的面积公式是解题的关键.
(1)连接,由圆周角定理可知, 由等腰三角形的性质得到,再由弧,弦关系证明即可.
(2)连接,过点作于点,证明为等边三角形,由计算即可.
【解析】(1)解:如图,连接,
为直径,
,
,
,
弧弧,
;
(2)解:如图,连接,过点作于点,
,
,
,,
为等边三角形,
,
又,
为等边三角形,
,,,
.
27.(23-24九年级上·浙江绍兴·期中)如图.在中.弦垂直于半径.垂足为E.D是优弧上一点.连接、、,.
(1)求的度教;
(2)若弦.求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先根据垂径定理得到,,然后利用圆周角定理求解即可;
(2)连接,首先根据垂径定理得到,然后求出,设,则,根据勾股定理求出,,然后利用代数求解即可.
【解析】(1)如图所示,连接,
∵,
∴,,
又∵,
∴;
(2)∵,,
∴,
∵,
∴,
设,则,
在中,,即,
解得(负值舍去),
∴,,
∴.
【点睛】此题考查了垂径定理,圆周角定理,勾股定理,求弓形阴影面积,解题的关键是正确出辅助线.
28.(23-24九年级上·浙江绍兴·期末)根据以下情境信息,探索完成任务.
公路涵洞改造方案的设计与解决
情境1
图1是某公路涵洞,图2是其截面示意图,它由圆心在点的劣弧和矩形构成.测得公路宽,涵洞直壁高,涵洞顶端高出道路()(即).
情境2
现需对公路进行拓宽,改造成双向隔离车道,并同步拓宽涵洞,中间设置宽为的隔离带,两边为机动车道.如图3,改造后的公路宽,涵洞直壁高和涵洞顶端到的距离保持不变.
改造方案
方案一
如图4,将涵洞上半部分劣弧改造成顶点为的抛物线一部分的形式.
方案二
如图5,将涵洞上半部分劣弧改造成仍为劣弧的形式
问题解决
任务1
按方案一改造
以点为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2
按方案二改造
求涵洞上半部分劣弧所在圆的半径.
任务3
隔离带最大宽度的确定
要使高,宽的货运车能通过此公路涵洞,分别求出两种改造方案下的最大值(,,结果精确到).
【答案】任务一:
任务二:
任务三:的最大值分别为2.4和2.9
【分析】该题主要考查了二次函数的解析式求解,垂径定理,勾股定理以及线段垂直平分线的性质和判定等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
任务一:以为原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,得出,结合算出抛物线的表达式;
任务二:设圆心为,劣弧所在圆的半径为,连结交于点,连结.得出垂直平分,,,在中用勾股定理即可求解;
任务三:(1)按方案一改造.当时,求出,即可求解.
(2)按方案二改造.由题意知改造后为双向车道,且隔离带宽为,作于点.由任务二知半径.求出时,的值,在中由勾股定理求出,即可求解;
【解析】任务一:解:如图,以为原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,,
,
故设抛物线的表达式为,
把点代入得:,
解得:.
.
任务二:解:如图,设圆心为,劣弧所在圆的半径为,连结交于点,连结.
由题意得垂直平分,
,
,.
在中,由勾股定理,得,
即,解得.
即劣弧所在圆的半径为.
任务三:
(1)按方案一改造.
解:当时,,
解得:.
.
从而的最大值为2.4.
(2)按方案二改造.
解:如图,由题意易知改造后为双向车道,且隔离带宽为,
,
作于点.
由任务二知半径.
当时,.
在中,由勾股定理得:,
,
解得.
从而的最大值为2.9.
综上所述,的最大值分别为2.4和2.9.
29.(2023·浙江杭州·模拟预测)已知内接于,于点.
(1)如图,求证:;
(2)如图,改变点的位置,延长依次交,于点,,若,求证:;
(3)在(2)的条件下,连接并延长,交边于点,若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查圆的综合题,圆周角定理,全等三角形的性质和判定,平行四边形的性质和判定,解题的关键是灵活运用所学知识,添加辅助线,借助特殊四边形解决问题;
(1)如图1中,延长交 于,连接.首先证明,由即可证明.
(2)由(1)可知,,由,推出,推出,推出;
(3)如图中,连接、,首先证明四边形是平行四边形,得出四边形是菱形,则,由勾股定理求出半径,进而求解;
【解析】(1)证明:如图中,延长交于,连接.
是直径,
,
,
,
,
,
,
,
.
(2)证明:由可知,,
,
,
,
,
.
(3)解:如图中,连接、、.
由可知,
,
,,,
,,
在和中,
,
≌,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,
,垂足为,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,
,
,
,
,
,
.
30.(2024·浙江·模拟预测)已知是圆的内接四边形的两条对角线,相交于点,且.
(1)如图,求证:.
(2)在图中找出一组全等的三角形,并给出证明.
(3)如图,圆的半径为,弦于点,当的面积为时,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2),证明见解析;
(3).
【分析】()由得,即得,得到,进而即可求证;
().由()得,,再利用即可求证;
()如图,连接,由垂直得,同理()可得,得到为等腰直角三角形,即得,进而得,利用勾股定理得,设,,可得,,利用完全平方公式可得,得到,据此即可求解.
【解析】(1)证明:∵,
∴,
∴,
即,
∴,
即,
∴;
(2)解:.
证明:由()得,,
在和中,
,
∴;
(3)解:如图,连接,
∵,
∴,
同理()可得,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
设,,
在中,由勾股定理得,
∴,
又∵的面积为,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了弧、弦、圆心角之间的关系,等角对等边,全等三角形的判定,等腰直角三角形的判定和性质,圆周角定理,勾股定理,完全平方公式,正确作出辅助线是解题的关键.
31.(2024·浙江温州·三模)如图,是矩形的外接圆,的角平分线交的延长线于点E,交于点F.连结,,,已知.
(1)证明:为等腰直角三角形.
(2)若点C平分弧,求的面积.
(3)当的某一边的长度是的2倍时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或或
【分析】本题考查了圆周角定理,垂径定理,等腰三角形的判定与性质,勾股定理等知识,熟练掌握相关性质定理是解题关键.
(1)先得出是直径,进而根据角平分线的定义可得,根据得出,即可得证;
(2)连接,过点作于点,证明是等腰直角三角形,则,进而根据三角形的面积公式,即可求解;
(3)连接,得出是等腰直角三角形,进而分三种情况讨论,即可求解.
【解析】(1)解:∵是矩形的外接圆,
∴,
∴是直径,
∴,
又∵是的角平分线,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形;
(2)解:如图所示,连接,过点作于点,
同(1)可得是直径,
∵点C平分弧,
∴,
∴,垂直平分,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴;
(3)解:如图所示,连接,,
由(1)可得,,
∴是等腰直角三角形,则,
∵,
∴,
又∵是直径,
∴是等腰直角三角形,
①当时,
则,
∴;
②当时,
∴,
又∵,
∴,
∴,
解得:;
③当时,
∵,,
∴,则,
设,则,,
∴,
在中,,
∴,
解得:(舍去)或,
即,
综上所述,或或.
32.(23-24九年级上·浙江宁波·开学考试)如图1,在中,是直径,弦,垂足为F.
(1)求证:;
(2)如图2,点G在上,且.
①求证:;
②若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②
【分析】(1)先根据垂径定理得到,再根据圆心角、弧、弦的关系由得到,所以,从而得到结论;
(2)①连接、,如图,根据圆周角定理得到,再证明,则可判断四边形为平行四边形,所以,然后利用得到;
②设,则,则利用为的中位线得到,再根据平行四边形的性质得到,所以,则在中利用勾股定理得到,然后解方程即可.
【解析】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
,
;
(2)①证明:连接、,如图,
,
,
,
∵为直径,
,
,
,
∴,
,
∴四边形为平行四边形,
,
,
;
②解:设,则,
,
∴为的中位线,
,
∵四边形为平行四边形,
,
,
在中,
∵,
,
整理得,
解得(舍去),
即的长为1.
【点睛】本题考查了圆周角定理: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;推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,的圆周角所对的弦是直径.也考查了垂径定理、三角形中位线定理,平行四边形的性质和判定,勾股定理和圆心角、弧、弦的关系.
(
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