内容正文:
第二十七章 圆(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:150分
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。
1.的半径为3,点到圆心的距离为4,点与的位置关系是( )
A.点在外 B.点在内
C.点在上 D.不能确定
【答案】A
【分析】本题考查了点与圆的位置关系,根据点到圆心的距离与圆的半径的关系进行判定即可求解.
【详解】解:设点到圆心的距离,
∵,
∴点在外,
故选:A .
2.如图,在中,已知,则与的关系是( )
A. B. C. D.不确定
【答案】A
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,由,得到,于是推出,根据圆心角、弧、弦的关系即可得到结论.
【详解】解:,
,
,
.
故选:A.
3.如图,在中,弦的长为4,圆心到弦的距离为2,则圆O的半径长是( )
A.1 B. C. D.4
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,解题的关键是掌握垂直于弦的直径平分弦,且平分弦所对的两条弧.
根据垂径定理得出,再根据勾股定理,即可解答.
【详解】解:∵圆心到弦的距离为2,
∴,
∵弦的长为4,
∴,
∴,
即圆O的半径长是,
故选:C.
4.下列关于三角形的外心的说法中,正确的是( ).
A.三角形的外心在三角形外 B.三角形的外心到三边的距离相等
C.三角形的外心到三个顶点的距离相等 D.等腰三角形的外心在三角形内
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的外心,根据三角形的外心的性质逐项分析即可得解,熟练掌握三角形的外心的性质是解此题的关键.
【详解】解:A、三角形的外心可能在三角形内部,也可能在三角形外部,还可能在斜边上,故原说法错误,不符合题意;
B、三角形的外心到三个顶点的距离相等,到三边的距离不一定相等,故原说法错误,不符合题意;
C、三角形的外心到三个顶点的距离相等,故原说法正确,符合题意;
D、等腰钝角三角形的外心在三角形外部,故原说法错误,不符合题意;
故选:C.
5.苯分子的环状结构是由德国化学家凯库勒提出的,随着研究的不断深入,发现苯分子中的个碳原子与个氢原子均在同一平面,且所有碳碳键的键长都相等(如图),组成了一个完美的六边形(正六边形),图是其平面示意图,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正六边形的性质,等腰三角形的性质以及三角形的内角和定理进行计算即可.
【详解】解:如图,
六边形是正六边形,
,
,
,
同理,,
,
故选:.
【点睛】本题主要考查了正多边形和圆,正多边形的内角问题,等腰三角形的性质(等边对等角),三角形的内角和定理等知识点,熟练掌握正六边形的性质,等腰三角形的性质以及三角形的内角和定理是解题的关键.
6.如图,是半圆的直径,点是的中点,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理以及三角形的内角和定理.连接,由点是的中点结合的度数即可得出的度数,根据是半圆的直径即可得出,再利用三角形内角和定理即可求出的度数.
【详解】解:连接,如图所示.
点是的中点,
.
,是半圆的直径,
,,
.
故选:C.
7.如图,中,,是的平分线,是的中点,过点作交于点,交于点.若,则外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形的三线合一、三角形外接圆,正确找出三角形外接圆的圆心是解题关键.
先根据等腰三角形的三线合一可得是的垂直平分线,从而可得点O即为外接圆的圆心,再利用圆的面积公式即可得.
【详解】解:,是的平分线
,且是边上的中线(等腰三角形的三线合一)
是的垂直平分线
∵是的中点,过点作交于点,
∴是的垂直平分线,
点O为外接圆的圆心,为外接圆的半径
,
外接圆的面积为
故选:D.
8.如图,正六边形的边长为,以顶点为圆心,长为半径画圆,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查正多边形和圆,掌握正六边形的性质以及扇形面积的计算方法是正确解答的关键.根据正六边形的性质求出的度数,再由扇形面积的计算方法进行计算即可.
【详解】解:六边形是正六边形,
,,
,
故选:B
9.如图,在半圆中,,将半圆沿弦所在的直线折叠,若弧恰好过圆心,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆的折叠问题,涉及垂径定理,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.过点O作,由折叠可得,运用勾股定理可求,再由垂径定理即可求解.
【详解】解:过点O作,如图所示,
∵将半圆O沿弦所在的直线折叠,若恰好过圆心O,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,,
∵,经过圆心,
∴,
故选:A.
10.如图,E,F是正方形的边上两个动点,满足.连接交于点G,连接交于点H.若正方形的边长为1,则线段长度的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由可判定,由全等三角形的性质得,同理可证,由角的和差得 ,取的中点,连接,的运动轨迹为以为圆心,为半径的半圆,当、、三点共线时,最小,即可求解.
【详解】解:四边形是正方形,
,
,
,
,
在和中,
,
(),
,
在和中,
,
(),
,
,
,
,
如下图,取的中点,连接,
,
的运动轨迹为以为圆心,为半径的半圆,
如图,
当、、三点共线时,最小,
,
;
故选:B.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理,直角三角形的特征,圆外一点到圆上任一点距离的最值等;能找出动点的运动轨迹及取得最小值的条件,熟练利用勾股定咯求解是解题的关键.
二、填空题:本题共8小题,每小题4分,共32分.
11.平面上有及内一点,到上一点的距离最长为,最短为,则的半径为 .
【答案】7
【分析】本题考查了圆的基础知识,根据距离最长可得点是在圆的直径上的点,由此作图分析即可求解.
【详解】解:根据直径是圆中最长线段,作图如下,
∴,
∴圆的半径为,
故答案为:7 .
12.如图,已知,是的半径,,是的两条弦.若,则 °;
【答案】110
【分析】本题考查圆周角定理,根据圆周角定理求解即可.
【详解】解:∵是所对的圆心角,是所对的圆周角,
∴.
故答案为:110
13.一个扇形的弧长是2π,半径是12,则这个扇形的面积为 .
【答案】12π
【解析】略
14.已知的半径为,点到直线的距离为.把直线向上平移 ,才能使与相切?
【答案】或/或
【分析】本题考查的是直线与圆的位置关系,根据直线与圆的位置关系即可求解.
【详解】解:观察图形:∵的半径为,点到直线的距离为.
∴把直线向上平移或才能使与相切,
故答案为:或.
15.如图,为的内接三角形,为圆心,于点,于点,若,则 .
【答案】4
【分析】本题考查了三角形中位线判定和性质,垂径定理.由于点,于点,根据垂径定理可得,根据三角形中位线定理可得,即可得出结论.
【详解】解:∵为的内接三角形,于点,于点,
∴,
∴为的中位线,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:4.
16.如图,,分别是的切线,,为切点,切于,交,于点,,若,则的周长是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了切线长定理,对于定理的认识,在图形中找到切线长定理的基本图形是解决本题的关键.
利用切线长定理,可以得到:,据此即可求解.
【详解】∵,分别是的切线,
∴
同理,.
∴三角形的周长.
故答案为:.
17.我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416,如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正八边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正六边形近似估计的面积,可得的估计值为 .(结果保留根号)
【答案】/
【分析】本题考查了正多边形与圆的综合,掌握等边三角形的判定及性质、含 角的直角三角形的特征是解题的关键.
连接、, 作于,利用正多边形的性质得,再根据等边三角形的判定及性质得进而可得,再利用割补法求得正六边形的面积,进而可求解.
【详解】解:连接、, 作于, 如图:
∵六边形是正六边形,
,
,
,
,
,
∴,
,
,
∴的估计值为
故答案为:.
18.在中,直径,是圆上除外的一点,分别是的中点,是弦的中点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,勾股定理,直角三角形的性质,三角形的三边关系,由圆周角定理可得,,即得,利用勾股定理可得,再根据三角形的三边关系得到,据此即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,,
∵分别是的中点,
∴,,
∴,,
∵是直径,
∴,
即,
∴,
∵直径,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
三、解答题:本题共7小题,共78分.
19.如图,的直径,、是圆上的两点,,,求,两点的距离.
【答案】
【分析】先根据同弧所对的圆周角相等得到,再根据直径所对的圆周角是直角得到,最后根据含30度角的直角三角形的性质求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵的直径,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了同弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角含30度角的直角三角形的性质,灵活运用所学知识是解题的关键.
20.已知在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)分别写出图中点A和点C的坐标;
(2)画出绕点按顺时针方向旋转后的;
(3)求点A旋转到点所经过的路线长(结果保留π).
【答案】(1)、
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查平面直角坐标系中点的坐标的读取、平面图形的旋转变换.属于基本题型,掌握基本概念是解题关键.
(1)根据平面直角坐标系写出点A、C的坐标即可;
(2)根据网格结构先找出点A、B、C绕点C顺时针旋转的对应点的位置,然后再找出旋转后的三角形绕点B逆时针旋转的对应点的位置,然后顺次连接即可;
(3)根据勾股定理求出的长度,然后根据弧长公式列式求出点A所经过的路线长.
【详解】(1)、;
(2)如图,即为所求,
(3),
.
21.如图,是的内接三角形.
(1)尺规作图:在图①中,求作的中点.(保留作图痕迹)
(2)用无刻度的直尺:在图②中,画一个与互补的圆周角;
(3)用无刻度的直尺:在图③中,画一个与互余的圆周角.并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析,理由见解析
【分析】(1)过点作的垂直平分线交于点,则点即为所求;
(2)在劣弧上任取一点,连接,则即为所求;
(3)连接并延长交于点,则即为所求.
【详解】(1)如图所示,点即为所求,
(2)解:如图所示,即为所求
∵四边形是圆内接四边形,
∴
(3)解:如图所示,连接并延长交于点,则即为所求,
理由如下,
∵是的内接三角形.
∴,
∴,
又∵
∴
∴,有,则即为所求.
【点睛】本题考查了作垂直平分线,三角形的外心的性质,圆内接四边形对角互补,圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
22.紫砂壶是我国特有的手工制造陶土工艺品,图2是正确使用该工具时的示意图.如图3,为某紫砂壶的壶口,已知A、B两点在上,直线过点O,且于点D,交于点C.若,,求这个紫砂壶的壶口半径.
【答案】10
【分析】本题考查了垂径定理和勾股定理,解题的关键是理解垂径定理构建关于半径r的等式.根据可得,再根据勾股定理构建关于半径r的等式求解即可.
【详解】解:设这个紫砂壶的壶口半径为r,
,,
,
,
,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得:,
这个紫砂壶的壶口半径为,
23.如图,以半圆O的直径为边作边分别与半圆O交于点E,F,且,过点F作于点D,连接.
(1)求证:是半圆O的切线;
(2)连接,若,,则长为 .
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题考查了切线的判定定理,勾股定理,圆周角定理,角平分线的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先由圆周角定理得,证明,结合,得出,即可作答.
(2)先由圆周角定理得,运用勾股定理,结合等面积法列式计算,因为角平分线的判定与性质,得,即可作答.
【详解】(1)解:连接
∵
∴
∵
∴
∴
∴
∵
∴
∵是半径
∴是半圆O的切线
(2)解:∵
∴
∵以半圆O的直径为边作
∴
过点F作
∵
∴
∴
由(1)得
∵
∴
故答案为:4
24.在矩形中,,,点P从点A出发沿边以的速度向点B移动(点P可以与点A重合),同时,点Q从点B出发沿以的速度向点C移动(点Q可以与点B重合),其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)如图1,几秒后,的面积等于?
(2)如图2,在运动过程中,若以P为圆心、为半径的与相切,求t值;
(3)若以Q为圆心,为半径作⊙Q.如图3,若与四边形的边有三个公共点,则t的取值范围为 .(直接写出结果,不需说理)
【答案】(1)2秒或4秒
(2)
(3)
【分析】(1)由题意可知,,从而得到,,然后根据的面积为列方程求解即可;
(2)如图1所示:连接.依据勾股定理可求得的长,然后依据切线长定理可知,从而可求得的长,由圆的半径相等可知,然后在中依据勾股定理列方程求解即可;
(3)先求得与四边形有两个公共点时t的值,然后可确定出t的取值范围.
【详解】(1)解:由题意知,,,则,
∵
∴,
解得或,
故当运动时间为2秒或4秒时,的面积为;
(2)解:如图1,设切点为,连接.
∵,
∴与相切,
∴分别与,相切,
∴.
∵与相切,
∴,
在中,依据勾股定理可得.
∴.
∵,
∴,.
在中,依据勾股定理可得,,
解得;
(3)解:(Ⅰ)当时,如图4所示:
与四边形有两个公共点;
(Ⅱ)如图5所示:
当经过点D时,与四边形有两个公共点,则,
得方程,
解得: (舍),,
∴当,与四边形有三个公共点.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查的是主要考查的是圆的综合应用,解答本题主要应用了三角形的面积公式、切线长定理、勾股定理、圆的性质,依据题意列出关于t的方程是解题的关键.
25.在平面直角坐标系中,对于点P,O,Q给出如下定义:若且,我们称点P是线段的“潜力点”.已知点,.
(1)在,,中是线段的“潜力点”是________;
(2)若点P在直线上,且为线段的“潜力点”,求点P横坐标的取值范围;
(3)直线与x轴交于点M,与y轴交于点N,当线段上存在线段的“潜力点”时,直接写出b的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)分别计算出和的长度,比较即可得出答案;
(2)先判断点P在以O为圆心,1为半径的圆外且点P在线段垂直平分线的左侧,结合,点P在以O为圆心,2为半径的圆上或圆内,可得点P在如图所示的线段上(不包含点B),过作轴,过作轴,垂足分别为 再根据图形的性质求解 从而可得答案;
(3)由(2)得:点P在以O为圆心,1为半径的圆外且点P在以O为圆心,2为半径的圆上或圆内,而,点P在线段OQ垂直平分线的左侧,分别画出临界直线再根据临界直线经过的特殊点求解的值,再确定范围即可.
【详解】(1)解:,,
,
,,,
不满足且,
不是线段的“潜力点”,
同理:,满足且,
是线段的“潜力点”,
同理:
满足且,
是线段OQ的“潜力点”,
故答案为:,;
(2)解:∵点P为线段的“潜力点”,
∴且,
∵,
∴点P在以O为圆心,1为半径的圆外,
∵,
∴点P在线段垂直平分线的左侧,而的垂直平分线为直线 ,
∵,
∴点P在以O为圆心,2为半径的圆上或圆内,
又∵点P在直线上,
∴点P在如图所示的线段上(不包含点B)
过作轴,过作轴,垂足分别为
由题意可知和都是等腰三角形,
∴,
,
∴;
(3)解:由(2)得:点P在以O为圆心,1为半径的圆外且点P在以O为圆心,2为半径的圆上或圆内,
而,
如图,点P在线段垂直平分线直线的左侧,设直线在x轴上方与半径为2的圆弧交于点D,与x轴交于点E,连接,
,
,
,
过时,则,
,即函数解析式为:,
,
令,则,即,
,
,
,
此时,线段上不存在线段的“潜力点”;
当与半径为2的圆相切于S时,则;
由,
,
而,
,
,
,即函数解析式为:,
此时,线段上存在点S是线段的“潜力点”;
当直线在直线与直线之间运动时,线段上存在线段的“潜力点”,
.
【点睛】本题考查的是新定义情境下的知识运用,圆的基本性质,圆的切线的性质,一次函数的综合应用,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理的应用,数形结合是解本题的关键.
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第二十七章 圆(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:150分
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。
1.的半径为3,点到圆心的距离为4,点与的位置关系是( )
A.点在外 B.点在内
C.点在上 D.不能确定
2.如图,在中,已知,则与的关系是( )
A. B. C. D.不确定
3.如图,在中,弦的长为4,圆心到弦的距离为2,则圆O的半径长是( )
A.1 B. C. D.4
4.下列关于三角形的外心的说法中,正确的是( ).
A.三角形的外心在三角形外 B.三角形的外心到三边的距离相等
C.三角形的外心到三个顶点的距离相等 D.等腰三角形的外心在三角形内
5.苯分子的环状结构是由德国化学家凯库勒提出的,随着研究的不断深入,发现苯分子中的个碳原子与个氢原子均在同一平面,且所有碳碳键的键长都相等(如图),组成了一个完美的六边形(正六边形),图是其平面示意图,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.如图,是半圆的直径,点是的中点,,则等于( )
A. B. C. D.
7.如图,中,,是的平分线,是的中点,过点作交于点,交于点.若,则外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
8.如图,正六边形的边长为,以顶点为圆心,长为半径画圆,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
9.如图,在半圆中,,将半圆沿弦所在的直线折叠,若弧恰好过圆心,则的长是( )
A. B. C. D.
10.如图,E,F是正方形的边上两个动点,满足.连接交于点G,连接交于点H.若正方形的边长为1,则线段长度的最小值是( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共8小题,每小题4分,共32分.
11.平面上有及内一点,到上一点的距离最长为,最短为,则的半径为 .
12.如图,已知,是的半径,,是的两条弦.若,则 °;
13.一个扇形的弧长是2π,半径是12,则这个扇形的面积为 .
14.已知的半径为,点到直线的距离为.把直线向上平移 ,才能使与相切?
15.如图,为的内接三角形,为圆心,于点,于点,若,则 .
16.如图,,分别是的切线,,为切点,切于,交,于点,,若,则的周长是 .
17.我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416,如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正八边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正六边形近似估计的面积,可得的估计值为 .(结果保留根号)
18.在中,直径,是圆上除外的一点,分别是的中点,是弦的中点,则的取值范围是 .
三、解答题:本题共7小题,共78分.
19.如图,的直径,、是圆上的两点,,,求,两点的距离.
20.已知在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)分别写出图中点A和点C的坐标;
(2)画出绕点按顺时针方向旋转后的;
(3)求点A旋转到点所经过的路线长(结果保留π).
21.如图,是的内接三角形.
(1)尺规作图:在图①中,求作的中点.(保留作图痕迹)
(2)用无刻度的直尺:在图②中,画一个与互补的圆周角;
(3)用无刻度的直尺:在图③中,画一个与互余的圆周角.并说明理由.
22.紫砂壶是我国特有的手工制造陶土工艺品,图2是正确使用该工具时的示意图.如图3,为某紫砂壶的壶口,已知A、B两点在上,直线过点O,且于点D,交于点C.若,,求这个紫砂壶的壶口半径.
23.如图,以半圆O的直径为边作边分别与半圆O交于点E,F,且,过点F作于点D,连接.
(1)求证:是半圆O的切线;
(2)连接,若,,则长为 .
24.在矩形中,,,点P从点A出发沿边以的速度向点B移动(点P可以与点A重合),同时,点Q从点B出发沿以的速度向点C移动(点Q可以与点B重合),其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)如图1,几秒后,的面积等于?
(2)如图2,在运动过程中,若以P为圆心、为半径的与相切,求t值;
(3)若以Q为圆心,为半径作⊙Q.如图3,若与四边形的边有三个公共点,则t的取值范围为 .(直接写出结果,不需说理)
25.在平面直角坐标系中,对于点P,O,Q给出如下定义:若且,我们称点P是线段的“潜力点”.已知点,.
(1)在,,中是线段的“潜力点”是________;
(2)若点P在直线上,且为线段的“潜力点”,求点P横坐标的取值范围;
(3)直线与x轴交于点M,与y轴交于点N,当线段上存在线段的“潜力点”时,直接写出b的取值范围.
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