内容正文:
3.3圆的有关性质(七大类型培优提升+压轴训练30道)
目录
类型一、垂径定理的有关计算与应用 1
类型二、弧、弦、圆心角之间的关系 2
类型三、圆周角的有关性质及推论 2
类型四、圆内接四边形的有关性质及计算 3
类型五、圆中的有关线段的最值问题 3
类型六、圆中有关角的性质及计算问题 4
类型七、圆有关角的综合问题 4
压轴能力测评 6
类型一、垂径定理的有关计算与应用
1.(22-23九年级上·河南南阳·期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理,如图1.筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆,如图2.已知圆心O在水面上方,且被水面截得的弦长为8米,半径长为5米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到弦所在直线的距离是( )
A.1米 B.2米 C.3米 D.4米
2.(2024·广西南宁·模拟预测)《九章算术》中记载:“今有圆材埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何.”译为:“今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知其大小,用锯去锯这个木材,锯口深1寸(寸),锯道长1尺尺寸),问这块圆形木材的直径是多少.”如图,请根据所学知识计算:圆形木材的直径是()
A.13寸 B.20寸 C.26寸 D.28寸
类型二、弧、弦、圆心角之间的关系
3.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)已知,是同圆的两段弧,且,则弦与之间的数量关系为 .(填“>”,“=”,“<”)
4.(22-23九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,弦与弦相交于点,,,延长至点,连接,设,则的取值范围是 .
类型三、圆周角的有关性质及推论
5.(2024·浙江·模拟预测)某著作讲述了制作弦表的原理,其中涉及如下定理:任意凸四边形中,两条对角线的乘积小于或等于两组对边乘积之和,当且仅当凸四边形的对角互补时取等号.如图,四边形内接于半径为的圆,,,,则四边形的周长为( )
A. B. C. D.
6.(23-24九年级上·浙江温州·期中)已知点A,B,C在上,将圆沿着弦折叠交直径于点D若,则的长( )
A. B. C. D.
类型四、圆内接四边形的有关性质及计算
7.(23-24九年级上·福建厦门·期末)如图,正方形内接于,E为的中点,直线交于点F,若的半径为,则C点到的距离为( )
A. B. C. D.
8.(2024·山东聊城·三模)如图,四边形内接于,,连接圆心O与各顶点,,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
类型五、圆中的有关线段的最值问题
9.(22-23九年级上·浙江衢州·期中)如图,是的直径,点,在上,且点是弧的中点,是直径上的一个动点,连接,,已知,弧的度数为,则的最小值为( )
A.10 B. C. D.5
10.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)如图,是边长为1的正方形内的一个动点,且满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
类型六、圆中有关角的性质及计算问题
11.(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.
12.(2024·浙江杭州·一模)如图,点A,B,C,D,E在上顺次排列,已知.
(1)求证:;
(2)若直线过圆心O,设的度数为,的度数为.
①当时,求的值;
②探索和满足的等量关系.
类型七、圆有关角的综合问题
13.(23-24九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图, 内接于, 点 D在上, 点F在 上, 与交于点 E, ,
(1)如图1, 求证: ;
(2)如图2, 射线交于点G, 过A作 于点M, 交于点H, 求证:
14.(23-24九年级上·浙江台州·期中)如图,锐角,,以为直径作交于点D,E,连接.
(1)求证:;
(2)如图2,连接交于点G,,
①求证:;
②如图3,连接,若,求的长.
压轴能力测评
一、单选题
1.(2024·山西长治·模拟预测)明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了“筒车”(一种水利灌溉工具)的工作原理.如图,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心为圆心的圆.已知圆心在水面上方,且被水面截得弦长为米,半径长为米,若点为运行轨道的最低点,则点到弦所在直线的距离是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
2.(2024·陕西咸阳·模拟预测)中国的车轮制造,自古就有完备的标准体系.《周礼·考工记》记载:“……故兵车之轮六尺有六寸,田车之轮六尺有三寸,乘车之轮六尺有六寸……”如图,某学习小组通过以下方式探究某个残缺车轮的半径:在车轮上取两点,设所在圆的圆心为,经测量:弦,过弦的中点作交圆弧于点,且,则该车轮的半径等于( )
A. B. C. D.
3.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,是的直径,弦是下半圆上一个动点,E为的中点,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级上·广西南宁·开学考试)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.50cm B.30cm C.25cm D.20cm
5.(22-23九年级上·浙江湖州·期中)如图,在中,为直径,,点为弦的中点,点为上任意一点(点不与点重合),则的大小可能是( )
A. B. C. D.
6.(22-23九年级下·重庆南岸·阶段练习)如图,是上的一点,与交于点,已知弦,,,则半径的长为( )
A. B. C. D.
7.(2024·湖北·模拟预测)西昌市“北环线”是市政府为进一步优化市区交通布局打造的重点民生工程.如图,其中公路弯道处是一段圆弧,点是这条弧所在圆的圆心,点是的中点,与相交于点.经测量,,,那么这段弯道的半径为()
A. B. C. D.
8.(22-23九年级上·全国·单元测试)已知,是的直径,弦,,则的度数是( )
A. B. C. D.或
9.(23-24九年级下·山东菏泽·期中)如图,线段,分别为的弦,,,是的平分线,若,则弦长为( )
A. B. C. D.
10.(2024·广西·模拟预测)如图,点为上三点,,点为上一点,于,,,则的长为( )
A. B.2 C. D.
11.(23-24九年级下·山东青岛·阶段练习)如图,为的直径,C为上一点,点D是的中点,交的延长线于点E,于点F.若,则的半径等于( )
A.4cm B.5cm C. D.
12.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,已知锐角三角形内接于圆,于点,连接,点在线段上,,连接,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
13.(23-24九年级上·安徽·期末)如图,M,N是上的两个动点,且在弦AB的两侧,若的半径是,,则四边形面积的最大值是( )
A. B.4 C. D.
14.(2024九年级上·江苏·专题练习)如图,点A、B、C在上,P为上任意一点,,则等于( )
A. B. C. D.
二、填空题
15.(23-24九年级上·黑龙江大庆·期中)如图,四边形内接于,延长交于点E,连接,若,,则的大小为 °.
16.(2023九年级·广西柳州·专题练习)已知是半径为1的圆的一条弦,以为一边在圆内作正,点为圆上不同于点的一点,且(其中为常数,且),的延长线交圆于点,则的长为 .
17.(2024·北京·模拟预测)如图,平面直角坐标系中,O 为坐标原点,以 O 为圆心作,点A 、C分别是 与y轴正半轴、x轴正半轴的交点,点B 、D在 上,那么的度数是 .
18.(2024·江苏·模拟预测)如图,四边形是内接四边形,,,连接,于点,连接,若,,则的长为 .
19.(2024·广东江门·二模)如图,四边形内接于以为直径的,平分,,交的延长线于点E.若四边形的面积是,则 .
20.(2024九年级下·浙江·专题练习)如图,点在半径长为4的上,点分别是弦,弦的中点,连接,若弧的度数为,弧的度数为,则的长度为 .
21.(2023·浙江宁波·模拟预测)如图,的直径,点是上一动点,弦,在点的运动过程中,弦的长度不变,作于点,点为中点,连结,当是以为腰的等腰三角形时,的长为 .
22.(2024·浙江温州·三模)如图,已知中,,,,点是边上的动点,以为直径作,连接交于点,则的最小值为 .
三、解答题
23.(24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习)(1)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹):如图,作的外接圆;
(2)若是等边三角形,.则的外接圆的半径为__________.
24.(24-25九年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,的直径为10,弦为6,D是的中点,弦和交于点F,且.
(1)求证:;
(2)求证:
(3)求的长.
25.(24-25九年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图所示,是的一条弦,,垂足为C,交于点D,点E在上.
(1)若,求的度数;
(2)在(1)的条件下,若,求的长.
26.(22-23九年级上·浙江台州·期中)如图,等边内接于,点P是劣弧上的一点(端点除外),连接,延长至点D,使,连接.
(1)如图1,若经过圆心O.
①求的度数;
②猜想是何种特殊三角形,并加以证明.
(2)数学课代表小明经过探究发现:“无论点P在劣弧上怎样运动(如图2),的大小不会发生变化.”你认为小明的说法正确吗?请说明理由.
27.(2024·浙江宁波·模拟预测)如图,和分别是的直径和弦,与关于轴对称,交于点D,交于点E.
(1)求证:.
(2)求证:.
(3)若,求半径的长.
28.(2024·陕西咸阳·三模)如图,为的直径,为上一点,连接,过点作于点,在劣弧上取一点,连接,且满足平分,连接,分别交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径长.
29.(23-24九年级下·浙江杭州·阶段练习)已知点,,,是上的四个点,且弦,于点.
(1)如图1,点是的中点,在探究,,之间的数量关系时,圆圆同学提出解决的思路:在上截取,连结,可以通过证明三角形全等,从而得到有关线段的等量关系.请你帮圆圆同学写出完整的探究过程.
(2)如图2,是等边三角形,若,,利用(1)的结论,求的周长.
(3)如图3,若,,,,连结,求的度数.
30.(2023·浙江·模拟预测)如图,是上的四点,,过点作交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
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3.3圆的有关性质(七大类型培优提升+压轴训练30道)
目录
类型一、垂径定理的有关计算与应用 1
类型二、弧、弦、圆心角之间的关系 3
类型三、圆周角的有关性质及推论 4
类型四、圆内接四边形的有关性质及计算 7
类型五、圆中的有关线段的最值问题 9
类型六、圆中有关角的性质及计算问题 11
类型七、圆有关角的综合问题 14
压轴能力侧评30道 17
类型一、垂径定理的有关计算与应用
1.(22-23九年级上·河南南阳·期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理,如图1.筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆,如图2.已知圆心O在水面上方,且被水面截得的弦长为8米,半径长为5米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到弦所在直线的距离是( )
A.1米 B.2米 C.3米 D.4米
【答案】B
【分析】本题考查了垂径定理和勾股定理的应用,熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题的关键.连接、,交于点,由垂径定理得(米,再由勾股定理得(米,然后求出的长即可.
【详解】解:如图,连接、,交于点,
由题意得:米,,
(米,,
(米,
米,
故选:B
2.(2024·广西南宁·模拟预测)《九章算术》中记载:“今有圆材埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何.”译为:“今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知其大小,用锯去锯这个木材,锯口深1寸(寸),锯道长1尺尺寸),问这块圆形木材的直径是多少.”如图,请根据所学知识计算:圆形木材的直径是()
A.13寸 B.20寸 C.26寸 D.28寸
【答案】C
【分析】本题主要考查了垂径定理和勾股定理,设圆的半径为寸,利用勾股定理列出方程是解题的关键.利用垂径定理和勾股定理求得圆的半径即可得出结论.
【详解】解:,
(寸).
设圆的半径为寸,则寸,
寸,
,
,
解得:.
圆柱形木材的直径是(寸).
故选:C
类型二、弧、弦、圆心角之间的关系
3.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)已知,是同圆的两段弧,且,则弦与之间的数量关系为 .(填“>”,“=”,“<”)
【答案】<
【分析】本题主要考查了圆弧与弦的关系,三角形三边的关系.熟练掌握同圆中等弧对等弦,三角形任意两边的和大于第三边,是解决问题的关键.
画图,取的中点E,连接,,根据,,得到,得到,根据,即得.
【详解】如图,取的中点E,连接,,
则,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:<.
4.(22-23九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,弦与弦相交于点,,,延长至点,连接,设,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】连接,根据可得到,再根据三角形的内角和定理求得,然后根据三角形的外角性质得到可得到结论.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵是的一个外角,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查弧、弦、圆周角的关系、三角形的内角和定理、三角形的外角性质,熟练掌握弧与圆周角的关系以及三角形的外角性质是解答的关键.
类型三、圆周角的有关性质及推论
5.(2024·浙江·模拟预测)某著作讲述了制作弦表的原理,其中涉及如下定理:任意凸四边形中,两条对角线的乘积小于或等于两组对边乘积之和,当且仅当凸四边形的对角互补时取等号.如图,四边形内接于半径为的圆,,,,则四边形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本考查了圆的相关性质,勾股定理,含度角的直角三角形的性质,连接,,设圆心为,连接并延长交于,连接,过作交延长线于,由,,得,即得,可得,,由,得是等腰直角三角形,,在中,,由托勒密定理的推论知有,故,从而可得四边形的周长为.
【详解】解:连接,,设圆心为,连接并延长交于,连接,过作交延长线于,如图:
,,
,
,
是的直径,
,
,
半径为,
,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,,
,
在中,,
由托勒密定理任意凸四边形中,两条对角线的乘积小于或等于两组对边乘积之和,当且仅当凸四边形的对角互补时取等号.
,
,
,
,
四边形的周长为,
故选:A.
6.(23-24九年级上·浙江温州·期中)已知点A,B,C在上,将圆沿着弦折叠交直径于点D若,则的长( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查的是翻折的性质、勾股定理、割线长定理的应用,掌握此类问题的辅助线的作法是解题的关键;
根据题意作线段关于的对称线段,交圆于点,然后利用勾股定理和割线定理解答即可.
【详解】解:如图所示:作线段关于的对称线段,交圆于点
为圆的直径,
,
,
由对称轴的性质可知:,,,
,
由割线定理可知:,
即,
解得:,
,
故选:C.
类型四、圆内接四边形的有关性质及计算
7.(23-24九年级上·福建厦门·期末)如图,正方形内接于,E为的中点,直线交于点F,若的半径为,则C点到的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题综合运用了勾股定理,圆内接四边形,正确作出辅助线是解题的关键.
根据正方形的性质以及圆的性质可得出正方形边长,再利用勾股定理以及三角形面积关系得出即可.
【详解】解:连接,过点作于点,
∵正方形内接于的半径为,
∴,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
则C点到的距离为,
故选:C.
8.(2024·山东聊城·三模)如图,四边形内接于,,连接圆心O与各顶点,,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】记与的交点为,利用圆内接四边形性质和平行线性质,得到,利用圆周角定理得到,进而得到,利用直角三角形性质得到,,进而得到,最后利用等腰三角形性质求解,即可解题.
【详解】解:记与的交点为,
四边形内接于,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
.
故选:D.
【点睛】本题考查了圆内接四边形性质,平行线性质,圆周角定理,直角三角形性质,等边三角形性质和判定,等腰三角形性质和判定,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.
类型五、圆中的有关线段的最值问题
9.(22-23九年级上·浙江衢州·期中)如图,是的直径,点,在上,且点是弧的中点,是直径上的一个动点,连接,,已知,弧的度数为,则的最小值为( )
A.10 B. C. D.5
【答案】D
【分析】,作点关于的对称点,连接,当点在上时,,即取得最小值,进而根据圆心角与弧的关系可得是等边三角形,即可求解.
【详解】解:如图所示,作点关于的对称点,连接,当点在上时,,即取得最小值
∵的度数为,点是弧的中点,
∴的度数为,
又,
∴是等边三角形,
∵
∴,
故选:D.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,弧与圆心角的关系,等边三角形的性质与判定,熟练掌握是解题的关键.
10.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)如图,是边长为1的正方形内的一个动点,且满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、圆周角定理,在凹四边形中,求出,得点在运动过程中,使得,即点在正方形内,以为圆心,长为半径的圆弧上,如解图,连接,,当、、三点共线时,取得最小值,最小值为,求出和的长度,即可得到结果,解本题的关键是证明是定值,从而得到点的轨迹.
【详解】解:四边形是正方形,
,
在凹四边形中,,,,
始终为,
得点在运动过程中,使得,即点在正方形内,以为圆心,长为半径的圆弧上,如解图,连接,,
,
由解图可得,当、、三点共线时,取得最小值,最小值为,
在中,,
,
,
,
故选:D.
类型六、圆中有关角的性质及计算问题
11.(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.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,与的度数之比为,
∴,,
∵,∴,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,,,.
12.(2024·浙江杭州·一模)如图,点A,B,C,D,E在上顺次排列,已知.
(1)求证:;
(2)若直线过圆心O,设的度数为,的度数为.
①当时,求的值;
②探索和满足的等量关系.
【答案】(1)见解析
(2)①;②,理由见解析
【分析】本题考查圆内接四边形,圆心角、弧、弦的关系以及圆周角定理,掌握圆内接四边形对角互补,圆心角、弧、弦的关系以及圆周角定理是正确解答的关键.
(1)根据圆心角、弧、弦之间的关系,圆周角定理进行解答即可;
(2)①根据得到,再利用圆内接四边形的性质进行解答即可.
②根据①中原理进行解答即可.
【详解】(1)证明:(1),
,
,
,即,
,
,
,
,
即,
;
(2)解:①的度数,
,其度数都等于,
,
点、点、点、点在上,
,
,
即;
②,理由如下:
的度数,
,其度数都等于,
,
四边形是的内接四边形,
,
,
即,
.
类型七、圆有关角的综合问题
13.(23-24九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图, 内接于, 点 D在上, 点F在 上, 与交于点 E, ,
(1)如图1, 求证: ;
(2)如图2, 射线交于点G, 过A作 于点M, 交于点H, 求证:
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据三角形外角性质求得,再利用利用等腰三角形与三角形内角和定理求得,然后根据等腰三角形的性质得到,则,从而得出,即可得出结论;
(2)证明,得到,则,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵
∴
∵
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴.
(2)证明:∵于点M
∴
∴
由(1)知
∴
∵
∴
∴,即
∵点A、B、D、H四点共圆,
∴
∴
∴
∴
∴
∴.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质,三角形内角和定理,三角形外角的性质,圆内接四边形的性质,平行线的判定与性质,圆周角定理等知识,熟练掌握等腰三角形的性质和圆周角定理是解题的关键.
14.(23-24九年级上·浙江台州·期中)如图,锐角,,以为直径作交于点D,E,连接.
(1)求证:;
(2)如图2,连接交于点G,,
①求证:;
②如图3,连接,若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②
【分析】题目主要考查圆内接四边形及等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理解三角形等,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)根据圆内接四边形的性质得出,结合邻补角即可证明;
(2)①根据等边对等角得出,再由等量代换确定,再由等角对等边即可证明;
②作于K,交的延长线于点M,根据全等三角形的判定和性质得出,再由三角形等面积法得出,结合图形利用勾股定理及全等三角形的判定和性质即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵四边形是内接四边形,
∴,
又,
∴;
(2)①证明:∵,
∴,
又∵,
∴,,
∴,
∴,
即,
∴;
②解:作于K,交的延长线于点M,
∴,,
∴(AAS),
∴,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴(SAS),
∴.
压轴能力侧评30道
一、单选题
1.(2024·山西长治·模拟预测)明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了“筒车”(一种水利灌溉工具)的工作原理.如图,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心为圆心的圆.已知圆心在水面上方,且被水面截得弦长为米,半径长为米,若点为运行轨道的最低点,则点到弦所在直线的距离是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】C
【分析】本题考查的知识点是垂径定理、勾股定理,解题关键是熟练掌握垂径定理.
连接交于点,根据垂径定理得到米,,再根据勾股定理得到即可得解.
【详解】解:连接交于点,
依题得:米,,米,
设,即,
中,,
即,
解得,
即米,
米,
即点到弦所在直线的距离是米.
故选:.
2.(2024·陕西咸阳·模拟预测)中国的车轮制造,自古就有完备的标准体系.《周礼·考工记》记载:“……故兵车之轮六尺有六寸,田车之轮六尺有三寸,乘车之轮六尺有六寸……”如图,某学习小组通过以下方式探究某个残缺车轮的半径:在车轮上取两点,设所在圆的圆心为,经测量:弦,过弦的中点作交圆弧于点,且,则该车轮的半径等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了垂径定理、勾股定理等知识,正确做出辅助线是解题关键.连接,设的半径为,根据垂径定理可得三点共线,进而可得,,在中,由勾股定理得解得的值,即可获得答案.
【详解】解:如图,连接,设的半径为,
∵为的中点且,
∴三点共线,
∴,,
在中,由勾股定理得,
即,解得,
即该车轮的半径等于.
故选:D.
3.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,是的直径,弦是下半圆上一个动点,E为的中点,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查等边三角形的性质,垂径定理,确定圆心,连接,则是等边三角形,即可得到,然后根据弦的中点得到,即可得到点在以为直径的圆上运动,然后计算最值即可.
【详解】解:连接.
∵ 为的中点,
,
∴点在以为直径的圆上运动.
,
是等边三角形,
,
取的中点,
则 的半径为,
∴的最小值为,
故选A.
4.(24-25九年级上·广西南宁·开学考试)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.50cm B.30cm C.25cm D.20cm
【答案】C
【分析】本题考查垂径定理,连接,设圆的半径为,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:由题意,圆心在所在直线上,连接,设圆的半径为,则:,,
在中,由勾股定理,得:,
解得:;
故选C.
5.(22-23九年级上·浙江湖州·期中)如图,在中,为直径,,点为弦的中点,点为上任意一点(点不与点重合),则的大小可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆的性质、等腰三角形的性质等知识点,正确作出辅助线、构造等腰三角形是解题的关键.连接,先求出,,设,则,,然后运用等腰三角形的性质分别求得和的值,然后即可解答.
【详解】解:连接,如下图,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵点为弦的中点,
∴,
∴,
设,则,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,即可能是.
故选:C.
6.(22-23九年级下·重庆南岸·阶段练习)如图,是上的一点,与交于点,已知弦,,,则半径的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了圆的相关性质,垂径定理,勾股定理等知识,作于,连接,可得,,设,则,,,即可根据求出,再利用勾股定理得,从而解决问题.
【详解】解:作于,连接,则,
∵,
∴,
设,则,
∴,,
∴,
解得,
∴,
∴
故选:A.
7.(2024·湖北·模拟预测)西昌市“北环线”是市政府为进一步优化市区交通布局打造的重点民生工程.如图,其中公路弯道处是一段圆弧,点是这条弧所在圆的圆心,点是的中点,与相交于点.经测量,,,那么这段弯道的半径为()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理,圆心角、弧、弦的关系,关键是作辅助线构造直角三角形,由勾股定理列出关于半径的方程.连接,,设这段弯道的半径为,由圆心角、弧、弦的关系得到,由等腰三角形的性质得到,由垂径定理求出的长,由勾股定理得到,求出即可.
【详解】解:连接,,
设这段弯道的半径为,
是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
这段弯道的半径为.
故选:A
8.(22-23九年级上·全国·单元测试)已知,是的直径,弦,,则的度数是( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】本题考查了考查了圆的有关性质,等腰三角形的有关性质,平行线的性质,根据题意画图分情况分析即可,熟练掌握知识点的应是解题的关键.
【详解】如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵弦,
∴ ,
∴
∴的度数是;
如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵弦,
∴ ,
∴
∴的度数是;
综上可知:的度数是或,
故选:.
9.(23-24九年级下·山东菏泽·期中)如图,线段,分别为的弦,,,是的平分线,若,则弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦之间的关系,圆内接四边形性质,勾股定理,全等三角形的性质和判定的应用,过点作垂直于的延长线,交于,作于,连接,,根据圆内接四边形的性质可得,由平分,可得,,,,再证明,,可得,,则,进而求得,可知,再由勾股定理即可求解,能根据角平分线正确作出辅助线是解此题的关键.
【详解】解:过点作垂直于的延长线,交于,作于,连接,,
∵平分,,
∴,,(圆内接四边形对角互补),
则,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,则,
∴,则,
∴,
由勾股定理可得:,即:,
∴,
故选:D.
10.(2024·广西·模拟预测)如图,点为上三点,,点为上一点,于,,,则的长为( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了弧,弦,圆周角之间的关系,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,在上取一点F,使得,连接,由得到,进而证明,得到,由三线合一定理得到,则.
【详解】解:如图所示,在上取一点F,使得,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
11.(23-24九年级下·山东青岛·阶段练习)如图,为的直径,C为上一点,点D是的中点,交的延长线于点E,于点F.若,则的半径等于( )
A.4cm B.5cm C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了弧,弦,圆周角之间的关系,角平分线的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,先由弧,弦,圆周角之间的关系得到,,再由角平分线的性质得到,证明,得到,设的半径为,则,,在中由勾股定理得,解方程即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接.
∵点D是的中点,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴
设的半径为,则,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴的半径为.
故选:C.
12.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,已知锐角三角形内接于圆,于点,连接,点在线段上,,连接,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,垂径定理,圆周角定理,延长交圆于点,连接,利用圆周角定理和垂径定理求出及的度数即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:延长交圆于点,连接,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵圆中于点,根据垂径定理可得,,
∴,
∴,
∴,
故选:.
13.(23-24九年级上·安徽·期末)如图,M,N是上的两个动点,且在弦AB的两侧,若的半径是,,则四边形面积的最大值是( )
A. B.4 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,勾股定理,找到使四边形面积最大的点M与点N的位置是解题的关键.
过点O作于点C,交于D,E两点.连接,先证明,得到为等腰直角三角形,求出的长,然后利用,得出当M点运动到D点,N点运动到E点,四边形面积最大值,由此计算,即得答案.
【详解】如图,过点O作于点C,交于D,E两点.连接,
∵,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴.
∵.
∴当点M到的距离最大时,的面积最大;当点N到的距离最大时.的面积最大.即点M运动到点D,点N运动到点E.
此时四边形面积的最大值
.
故选D.
14.(2024九年级上·江苏·专题练习)如图,点A、B、C在上,P为上任意一点,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形内角和定理和圆的内接四边形性质,熟练掌握圆的内接四边形性质是解题的关键.利用三角形内角和定理和圆的内接四边形对角互补,根据题意列出关系式化简即可.
【详解】解:在中,,
在中,,
∵ 四边形是的内接四边形,
∴ ,即 ,
∴
.
故选:C.
二、填空题
15.(23-24九年级上·黑龙江大庆·期中)如图,四边形内接于,延长交于点E,连接,若,,则的大小为 °.
【答案】50
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质、圆周角定理,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.根据圆周角定理得到,求出,根据圆内接四边形的性质得到,计算即可.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
又,
∴,
∵四边形内接于,,
∴,
∴,
故答案为:50.
16.(2023九年级·广西柳州·专题练习)已知是半径为1的圆的一条弦,以为一边在圆内作正,点为圆上不同于点的一点,且(其中为常数,且),的延长线交圆于点,则的长为 .
【答案】1
【分析】由等边 和圆的内接四边形可推导,然后通过得出,最后证明和全等即可得出结果.
【详解】解:如图所示,连接、、
是等边三角形
,
即:
为等腰三角形,
为等腰三角形
在 和中,
,
,
故答案为:1.
【点睛】此题考查了圆的内接四边形、等边三角形的性质、等腰三角形的性质、圆周角定理;其中熟练运用圆的内接四边形对角互补来倒角,是解决此题的关键.
17.(2024·北京·模拟预测)如图,平面直角坐标系中,O 为坐标原点,以 O 为圆心作,点A 、C分别是 与y轴正半轴、x轴正半轴的交点,点B 、D在 上,那么的度数是 .
【答案】/135度
【分析】本题主要考查了坐标与图形,圆周角定理,利用“在同圆中,同弧所对的圆周角是所对的圆心角的一半”求得;然后由圆内接四边形的对角互补来求的度数.
【详解】解:∵,,
∴,
又∵点A、B、C、D共圆,
∴,
∴.
故答案是:.
18.(2024·江苏·模拟预测)如图,四边形是内接四边形,,,连接,于点,连接,若,,则的长为 .
【答案】
【分析】连接,由,得到,求得是等边三角形,根据等边三角形的性质得到,,求得,推出,根据全等三角形的性质得到,求得,得到,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
19.(2024·广东江门·二模)如图,四边形内接于以为直径的,平分,,交的延长线于点E.若四边形的面积是,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,全等三角形的判定和性质等知识点,首先证明,从而得到的面积等于四边形的面积,证明为等腰直角三角形,根据三角形面积公式即可求出,解题的关键是将四边形的面积转化为的面积.
【详解】∵为的直径,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,,
∴.
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
20.(2024九年级下·浙江·专题练习)如图,点在半径长为4的上,点分别是弦,弦的中点,连接,若弧的度数为,弧的度数为,则的长度为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,三角形中位线定理以及勾股定理的运用,题目的综合性较强,解题的关键是正确添加辅助线构造直角三角,连接,作于点,根据已知得,可得,,所以,再根据是的中位线,即可得出答案.
【详解】解:连接,作于点,
∵弧的度数为,弧的度数为,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵点分别是弦,弦的中点,
∴是的中位线,
∴.
故答案为:.
21.(2023·浙江宁波·模拟预测)如图,的直径,点是上一动点,弦,在点的运动过程中,弦的长度不变,作于点,点为中点,连结,当是以为腰的等腰三角形时,的长为 .
【答案】或或
【分析】本题考查了圆的综合性质,涉及垂径定理,圆周角的性质,中位线,等腰三角形的性质,勾股定理,熟练掌握这些性质是解题的关键.分和两种情况,其中时又有两种情况,分别讨论计算即可.
【详解】解:①当时,
(Ⅰ)如图1,延长交于,连结,,
∵,
∴,
,
,
,
,
,
垂直平分,
过圆心,
连结,
则,,
,
,
,
;
(Ⅱ)如图2,
延长交于点,连结,
则,,
则,
又,
,
又,
∴点、在以为直径的圆上,
取中点,连接,,交于点,
,
,
,
又,
,,
,
,
,
;
②如图3,当时,
,
,
,,
,
得,
又,
则在线段上,点在处,
连结,,
,为中点,
,,
则,
,
即,
;
综上,的长为或或,
故答案为:或或.
22.(2024·浙江温州·三模)如图,已知中,,,,点是边上的动点,以为直径作,连接交于点,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】本题考查了勾股定理、直径所对的圆周角是直角、求一点到圆上点距离的最值,分析得出“动点在以中点为圆心,为半径的圆上运动”是解题的关键.
根据勾股定理计算,由直径所对的圆周角是直角,推出,推出动点在以中点为圆心,为半径的圆上运动,当,,在同一直线上时,最小,根据勾股定理求出,则,计算得出答案即可.
【详解】解:∵中,,,,
∴,
如图,连接,
∵以为直径作,
∴,
∴,
∴如图,动点在以中点为圆心,为半径的圆上运动,
∴,
∴当,,在同一直线上时,最小,,
∴,即的最小值,
故答案为:.
三、解答题
23.(24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习)(1)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹):如图,作的外接圆;
(2)若是等边三角形,.则的外接圆的半径为__________.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)分别作,的垂直平分线,交于点,以为圆心,为半径作,即为所求;
(2)连接,,设的垂直平分线交于点E,首先求出,然后得到,根据垂直平分线的性质得到,,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)如图所示,作,的垂直平分线,交于点,以为圆心,为半径作,即为所求.
(2)如图所示,连接,,设的垂直平分线交于点E
∵是等边三角形
∴
∴
∵
∴
∵是的垂直平分线
∴,
∴,
∴
∴,负值舍去.
∴的外接圆的半径为.
【点睛】本题考查了作三角形的外接圆,垂直平分线的性质,圆周角定理,勾股定理,含角直角三角形的性质和等边三角形的性质等知识,掌握基本作图是解题的关键.
24.(24-25九年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,的直径为10,弦为6,D是的中点,弦和交于点F,且.
(1)求证:;
(2)求证:
(3)求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得,再根据对顶角相等及同弧所对的圆周角相等得,即可证明;
(2)根据题意可得,则,再证明,即可证明;
(3)过B作于点H,连接,利用等弧所对的圆周角相等证明是等腰直角三角形,再根据勾股定理解答即可.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
∴;
(2)证明:是的中点,
∴,
,
,
,
即,
∴;
(3)解:过B作于点H,连接,
为的直径,
,
由(2)可知,
∴,
,
在等腰直角三角形中, ,
在中,,
.
【点睛】本题主要考查了弧与弦,圆周角的关系,勾股定理,等腰三角形的性质和判定,正确作出辅助线是解题的关键.
25.(24-25九年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图所示,是的一条弦,,垂足为C,交于点D,点E在上.
(1)若,求的度数;
(2)在(1)的条件下,若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理、垂径定理、勾股定理等知识点.灵活运用垂径定理是解答关键.
(1)如图:连接,由垂径定理可得,则,再根据圆周角定理求得的度数.
(2)设,则,求出,得到,则,解得,由勾股定理得到,最后根据即可解答.
【详解】(1)解:如图:连接,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
26.(22-23九年级上·浙江台州·期中)如图,等边内接于,点P是劣弧上的一点(端点除外),连接,延长至点D,使,连接.
(1)如图1,若经过圆心O.
①求的度数;
②猜想是何种特殊三角形,并加以证明.
(2)数学课代表小明经过探究发现:“无论点P在劣弧上怎样运动(如图2),的大小不会发生变化.”你认为小明的说法正确吗?请说明理由.
【答案】(1)①;②等边三角形,证明见解析
(2)小明的说法正确,无论点P在劣弧上怎样运动,的大小不会发生变化
【分析】本题考查的是垂径定理的推理、圆周角定理、等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及研究四边形的性质,灵活运用相关定理、数形结合思想是解题的关键.
(1)①根据等边三角形的性质得到,根据垂径定理得到,根据圆周角定理得到答案;②根据等边三角形的性质和题意证明,得到,根据圆内接四边形的性质得到,根据等边三角形的判定定理证明即可;
(2)证明,得到,根据圆内接四边形的性质得到,证明等边三角形,根据等边三角形的性质求出即可.
【详解】(1)解:①∵是等边三角形,
∴,
∴,又经过圆心O,
∴,
∴;
②等边三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又,
∴等边三角形;
(2)解:无论点P在劣弧上怎样运动,的大小不会发生变化,理由如下:
在和中,
,
∴,
∴,
又,
∴等边三角形,
∴,
∴无论点P在劣弧上怎样运动,的大小不会发生变化.
27.(2024·浙江宁波·模拟预测)如图,和分别是的直径和弦,与关于轴对称,交于点D,交于点E.
(1)求证:.
(2)求证:.
(3)若,求半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】题目主要考查圆与四边形综合问题,包括全等三角的判定和性质,垂径定理,勾股定理解三角形等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)根据轴对称的性质得出,,,由全等三角形的判定和性质得出,再由平行线的判定即可证明;
(2)连接,根据菱形的判定确定四边形为菱形,再由菱形的性质及全等三角形的判定得出,即可证明;
(3)过作垂线交于F,根据题意得出,利用垂径定理确定,设两圆的半径为x,得出, ,再由勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵与关于轴对称,
∴,,,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:连接,如图:
由(1)知,,,
∴四边形为菱形,
∴,
又∵,
∴,
∵,
,
,
,
,
;
(3)解:过作垂线交于F,如图:
,
,
由垂径定理可知,,
设两圆的半径为x,
则,
,
在和中,
,
解得:(负值已舍去),
即半径的长为.
28.(2024·陕西咸阳·三模)如图,为的直径,为上一点,连接,过点作于点,在劣弧上取一点,连接,且满足平分,连接,分别交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径长.
【答案】(1)证明见解析
(2)5
【分析】(1)平分可得,所以,在中,易得,,即证;
(2)利用(1)中条件,易证,所以,求出的长,在中,利用勾股定理求得的长,即得半径长.
【详解】(1)证明:平分
为的直径
(2)由(1)得
即
在中,利用勾股定理得:
,即半径为5
【点睛】题目考查了圆周角定理,直角三角形角度性质及勾股定理,三角形相似,等腰三角形判定等知识点,熟练掌握定理内容是解题的关键.
29.(23-24九年级下·浙江杭州·阶段练习)已知点,,,是上的四个点,且弦,于点.
(1)如图1,点是的中点,在探究,,之间的数量关系时,圆圆同学提出解决的思路:在上截取,连结,可以通过证明三角形全等,从而得到有关线段的等量关系.请你帮圆圆同学写出完整的探究过程.
(2)如图2,是等边三角形,若,,利用(1)的结论,求的周长.
(3)如图3,若,,,,连结,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据弧,弦,角之间的关系,得到,圆周角定理,得到,证明,得到,三线合一,得到,得到,即可;
(2)勾股定理求出的长,进而得到的长,等边三角形得到,进一步求出的周长即可;
(3)在延长线上截取,连接,设,易得垂直平分,得到,推出,等边对等角,求解即可.
【详解】(1)∵A是的中点,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即.
(2)∵,
∴ ,
由(1)知:,
∵是等边三角形,
∴,
∴周长.
(3)在延长线上截取,
连接,
不妨设,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
又∵,
∴,且,
∴.
【点睛】本题考查圆与三角形的综合应用,涉及弧,弦,角之间的关系,圆周角定理,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理.掌握相关性质,是解题的关键.
30.(2023·浙江·模拟预测)如图,是上的四点,,过点作交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()根据圆周角定理由得,则是等边三角形,所以,,再由得到,即可判断是等边三角形,得到,,易得,然后利用“”可判断,从而求解;
()由得,则,由于是等边三角形,于是可根据等边三角形的性质计算其面积即可;
本题考查了圆周角定理,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴
在和中
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)由()得:是等边三角形,,
∴,,
∵,,
∴,
过作于点,
∴,
∴,
∴的面积.
(
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