内容正文:
第02讲 圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系(五大题型)
学习目标
1、 了解圆心角、弦心距等概念;
2、 根据教材证明圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系的定理及推论;
3、应用圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系求解或证明.
一、圆心角与弧的定义
1.圆心角定义:顶点在圆心的角叫做圆心角.如图所示,∠AOB就是一个圆心角.
要点:(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;
(2)圆心角∠AOB所对的弦为线段AB,所对的弧为弧AB.
2.1°的弧的定义
1°的圆心角所对的弧叫做1°的弧.如下图,
要点:
(1)圆心角的度数和它所对的弧的度数相等. 注意不是角与弧相等.即不能写成圆心角∠AOB=.
(2)在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧.等弧的长度相等,所含度数相等(即弯曲程度相等).
二、弦心距
圆心到弦的距离叫做弦心距.在图27-9中,过圆心O作弦AB的垂线,垂足为C,则垂线段OC的长是弦AB的弦心距.
三、圆心角、弧、弦、弦心距之间关系的定理:
①定理 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等.
②推论 圆心角、弧、弦、弦心距之间关系的定理有以下推论:
推论 在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条劣弧(或优弧)、两条弦、两条弦的弦心距得到的四组量中有一组量相等,那么它们所对应的其余三组量也分别相等.
【即学即练1】如图,点A,B,C,D,E是上的五等分点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【即学即练2】如图,是的直径,,,求的度数.
【即学即练3】如图,,D,E分别是半径,的中点.求证:.
题型1:圆心角的概念
【典例1】.下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B. C. D.
【典例2】.如图所示的圆中,下列各角是圆心角的是( )
A. B. C. D.
题型2:圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系的定理概念辨析
【典例3】.下列说法正确的是( )
A.相等的圆心角所对的弧相等 B.相等的圆心角所对的弦心距相等
C.度数相等的两条弧相等 D.相等的圆心角所对的弧的度数相等
【典例4】.下列四个命题:
①同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等;
②同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等;
③同圆或等圆中,相等的弦的弦心距相等;
④同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等.
真命题的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【典例5】.下列关于圆的说法中,错误的是( )
A.半径、圆心角分别相等的两段弧一定是等弧
B.如果两条弦相等,那么这两条弦所对的圆心角相等
C.圆的对称轴是任意一条直径所在的直线
D.拱形不一定是弓形
【典例6】.对于命题:①如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等;②如果两个圆心角相等,那么它们所对的弧相等.下列判断正确的是( )
A.①是真命题,②是假命题 B.①是假命题,②是真命题
C.①、②都是真命题 D.①、②都是假命题
题型3:根据圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系求证
【典例7】.已知:A、B、C、D是⊙O上的四个点,且,求证:AC=BD.
【典例8】.如图,在中,弦与弦相交于点E,且.求证:.
【典例9】.已知,如图,.求证:.
【典例10】.如图,的弦、相交于点,且.求证.
【典例11】.如图,A、B、C、D是上的四点,.求证:.
【典例12】.如图,为的直径,半径,判断 与是否相等,并说明理由.
【典例13】.已知:如图,⊙O中弦.求证:AD=BC.
【典例14】.如图,在⊙O中,弧AC=BC,CD⊥OA于D,CE⊥OB于E.求证:AD=BE.
【典例15】.已知:如图,在⊙O中,弦AB与半径OE、OF交于点C、D,AC=BD,求证:
(1)OC=OD:
(2).
【典例16】.如图,在中,,求证:
(1);
(2).
【典例17】.如图,在中,,,以点O为圆心,的长为半径的交、于点、.
(1)求、的度数.
(2)如果弦的长为,那么的半径是多少?
【典例18】.如图,过的直径上两点,分别作弦,.
求证:(1);
(2).
题型4:根据圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系求解
【典例19】.已知的一条弦把圆的周长分成的两个部分,则弦所对的弧的度数为 .
【典例20】.如图,为,则弦所对的圆心角度数为 .
【典例21】.若的半径为,一条弦分为两部分,这条弦所对的圆心角的度数为 ,这条弦的长度为 .
【典例22】.如图,点 ,,, 在上.
()若,则 ;
()若,则 .
【典例23】.如图,在中,若,则与的大小关系是: .(填“>”,“<”或“=”)
【典例24】.是的直径,点在上,点,是的三等分点,,的度数是 .
【典例25】.如图,是弧所在圆的圆心.已知点B、C将弧AD三等分,那么下列四个选项中不正确的是( )
A. B. C. D..
【典例26】.如图所示,在圆O中,如果(均小于),那么正确的是( )
A. B.
C. D.
题型5:圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系与其他几何性质结合
【典例27】.如图,线段,分别为的弦,,,是的平分线,若,则弦长为( )
A. B. C. D.
【典例28】.如图,点为上三点,,点为上一点,于,,,则的长为( )
A. B.2 C. D.
【典例29】.如图,四边形内接于,E为延长线上一点,连接,若,且,则的度数是( ).
A. B. C. D.
【典例30】.如图,以为直径的圆O中,点O为圆心,C为弧的中点,过点C作且.连接,分别交,于点E,F,与圆O交于点G,连接.
(1)求证:;
(2)连接,,求证:.
一、单选题
1.下列说法中,正确的是( )
A.等弦所对的弧相等 B.等弧所对的弦相等
C.圆心角相等,所对的弦相等 D.弦相等所对的圆心角相等
2.若C、D为半圆AB上三等分点,那么CD:AB为( )
A.2∶ B.1∶ C.2∶1 D.1∶2
3.下列说法中,不正确的是( )
A.在同圆或等圆中,若两弧相等,则它们所对的弦相等
B.在同一个圆中,若弦长等于半径,则该弦所对的劣弧的度数为60°
C.在同一个圆中,若两弧不等,则优弧所对的圆心角较大
D.若两弧的度数相等,则这两条弧是等弧
4.如图, AB是⊙O的直径, CD是AO的垂直平分线, EF是OB的垂直平分线, 则下列结论正确的是 ( )
A.== B.
C. D.
5.结合各自对应图形,给出的相应推理中,其中正确的是( )
∵
∴
(1)
∵
∴
(2)
∵
∴
(3)
∵
∴
(4)
A.(1)(2) B.(3)(4) C.(1)(3) D.(2)(4)
6.如图,扇形OAB的圆心角为90°,点C、D是的三等分点,半径OC、OD分别与弦AB交于点E、F,下列说法错误的是( )
A.AE=EF=FB B.AC=CD=DB
C.EC=FD D.∠DFB=75°
7.如图,是的两条互相垂直的弦,且,过点O作于点M,于点N.若,则的半径为( )
A. B.2 C. D.4
8.如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两点,且点C为弧BAD的中点,连接CD、CB、OD,CD与AB交于点F.若∠AOD=100°,则∠ABC的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
9.如图,⊙O在△ABC三边上截得的弦长相等,即DE=FG=MN,∠A=50°,则∠BOC=( )
A.100° B.110° C.115° D.120°
10.如图,在中,,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.如图,OA,OB,OC,OD是⊙O的半径,
(1)如果∠AOB=∠COD,那么 , = ,∠AOC ∠BOD;
(2)如果AB=CD,那么 = , ;
(3)如果=,那么 , , .
12.如图,在两个同心圆中,为60°,则的度数为 .
13.如图,在中, 弧与弧相等,,则 °.
14.如图,⊙经过五边形的四个顶点,若,,,则的度数为 .
15.如图,AB为⊙O的直径,△PAB的边PA,PB与⊙O的交点分别为C、D.若,则∠P的大小为 度.
16.如图,已知点C是⊙O的直径AB上的一点,过点C作弦DE,使CD=CO.若的度数为35°,则的度数是 .
17.如图,D、E分别是⊙O的半径OA、OB上的点,CD⊥OA,CE⊥OB,CD= CE, 则弧AC与弧CB弧长的大小关系是 .
18.如图,扇形OAB中,∠AOB=60°,OA=4+8,点E为弧AB的中点,C为半径OA上一点,将线段CE绕点C逆时针旋转90°得到线段CE′,若点E′恰好落在半径OB上,则OE′= .
三、解答题
19.如图,在⊙O中,弦AB与弦CD相交于点M,且AB=CD,求证:BM=DM.
20.如图,在⊙O中,弦AD与BC交于点E,且AD=BC,连接AB、CD.
求证:(1)AB=CD;
(2)AE=CE.
21.已知:如图所示,AB,CD是的弦,OC,OD分别交AB于点E,F,且,求证:.
22.已知:如图,在⊙O中,弦AB与半径OE、OF交于点C、D,AC=BD,求证:
(1)OC=OD:
(2).
23.如图,MB,MD是⊙O的两条弦,点A,C分别在弧MB,弧MD上,且AB=CD,点M是弧AC的中点.
(1)求证:MB=MD;
(2)过O作OE⊥MB于E,OE=1,⊙O的半径是2,求MD的长.
24.如图所示,以的顶点A为圆心,为半径作圆,分别交,于点E,F,延长交于G.
(1)求证:;
(2)若劣弧所对圆心角的度数为,求的度数.
25.如图,已知是的直径,点在上,且C是优弧的中点,过点C作于点D.
(1)求证:;
(2)连接,若,求的长.
26.如图,在扇形AOB中,,C、D是上两点,过点D作交OB于E点,在OD上取点F,使,连接CF并延长交OB于G点.
(1)求证:;
(2)若C、D是AB的三等分点,:
①求;
②请比较GE和BE的大小.
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第02讲 圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系(五大题型)
学习目标
1、 了解圆心角、弦心距等概念;
2、 根据教材证明圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系的定理及推论;
3、应用圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系求解或证明.
一、圆心角与弧的定义
1.圆心角定义:顶点在圆心的角叫做圆心角.如图所示,∠AOB就是一个圆心角.
要点:(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;
(2)圆心角∠AOB所对的弦为线段AB,所对的弧为弧AB.
2.1°的弧的定义
1°的圆心角所对的弧叫做1°的弧.如下图,
要点:
(1)圆心角的度数和它所对的弧的度数相等. 注意不是角与弧相等.即不能写成圆心角∠AOB=.
(2)在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧.等弧的长度相等,所含度数相等(即弯曲程度相等).
二、弦心距
圆心到弦的距离叫做弦心距.在图27-9中,过圆心O作弦AB的垂线,垂足为C,则垂线段OC的长是弦AB的弦心距.
三、圆心角、弧、弦、弦心距之间关系的定理:
①定理 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等.
②推论 圆心角、弧、弦、弦心距之间关系的定理有以下推论:
推论 在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条劣弧(或优弧)、两条弦、两条弦的弦心距得到的四组量中有一组量相等,那么它们所对应的其余三组量也分别相等.
【即学即练1】如图,点A,B,C,D,E是上的五等分点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】点A、B、C、D、E是⊙O的五等分点,则每段弧的度数等于72度,弧的度数为72度,由圆周角定理知,弧对的圆周角是弧的度数的一半即可解答.
本题利用了一个周角是360度和圆周角定理,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成为解题的关键.
【解析】解:∵点A,B,C,D,E是上的五等分点,
∴弧的度数为72度,
∴.
故选:C.
【即学即练2】如图,是的直径,,,求的度数.
【答案】
【分析】根据圆的性质进行计算即可得.
【解析】解:在中,AB是的直径,
∴,
又∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆的性质,解题的关键是掌握同弧所对的圆心角相等.
【即学即练3】如图,,D,E分别是半径,的中点.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,以及全等三角形的判定与性质.连接,构建全等三角形和;然后利用全等三角形的对应边相等证得.
【解析】证明:连接.
在中,,
,
,、分别是半径和的中点,
,
,
,
.
题型1:圆心角的概念
【典例1】.下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆心角的定义,能熟记圆心角的定义(顶点在圆心上,并且两边与圆相交的角,叫圆心角)是解此题的关键.根据圆心角的定义逐个判断即可.
【解析】解:A.顶点在圆心上,是圆心角,故本选项符合题意;
B.顶点在圆上,是圆周角,故本选项不符合题意;
C.顶点不在圆心上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
D.顶点不在圆心上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
故选:A.
【典例2】.如图所示的圆中,下列各角是圆心角的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查圆心角的概念,确定一个角是否是圆心角,只要看这个角的顶点是否在圆心上,顶点在圆心上的角就是圆心角,否则不是.
【解析】解:根据圆心角的概念,、、的顶点分别是B、A、C,都不是圆心O,因此都不是圆心角.只有B中的的顶点在圆心,是圆心角.
故选:B.
题型2:圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系的定理概念辨析
【典例3】.下列说法正确的是( )
A.相等的圆心角所对的弧相等 B.相等的圆心角所对的弦心距相等
C.度数相等的两条弧相等 D.相等的圆心角所对的弧的度数相等
【答案】D
【分析】本题考查了圆形角,弧,弦心距之间的关系,根据在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,相等的圆心角所对的弦心距相等,度数相等的两条弧相等,以及相等的圆心角所对的弧的度数相等逐个判断即可.
【解析】解:A、在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,故A不正确,不符合题意;
B、在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦心距相等, B不正确,不符合题意;
C、在同圆或等圆中,度数相等的两条弧相等,故C不正确,不符合题意;
D、相等的圆心角所对的弧的度数相等,故D正确,符合题意;
故选:D.
【典例4】.下列四个命题:
①同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等;
②同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等;
③同圆或等圆中,相等的弦的弦心距相等;
④同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等.
真命题的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】利用圆的有关性质分别判断后即可确定正确的选项.
【解析】解:①同圆或等圆中,相等的弦所对的弧不一定相等,故原说法错误,是假命题,不符合题意;
②同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等,正确,是真命题,符合题意;
③同圆或等圆中,相等的弦的弦心距相等,正确,是真命题,符合题意;
④同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等,正确,是真命题,符合题意,
真命题有3个,
故选:C.
【点睛】考查了真假命题的判断,解题的关键是掌握圆的有关性质,难度不大.
【典例5】.下列关于圆的说法中,错误的是( )
A.半径、圆心角分别相等的两段弧一定是等弧
B.如果两条弦相等,那么这两条弦所对的圆心角相等
C.圆的对称轴是任意一条直径所在的直线
D.拱形不一定是弓形
【答案】B
【分析】根据圆心角、弧、弦的关系对A、B进行判断;根据过圆心的直线都为圆的对称轴可对C进行判断;根据拱形与弓形的定义对D进行判断.
【解析】解:A.半径、圆心角分别相等的两段弧一定是等弧,所以A选项不符合题意;
B.在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么这两条弦所对的圆心角相等,所以B选项符合题意;
C.圆的对称轴是任意一条直径所在的直线,所以C选项不符合题意;
D.拱形加上跨度为弓形,所以D选项不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系: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.也考查了轴对称.
【典例6】.对于命题:①如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等;②如果两个圆心角相等,那么它们所对的弧相等.下列判断正确的是( )
A.①是真命题,②是假命题 B.①是假命题,②是真命题
C.①、②都是真命题 D.①、②都是假命题
【答案】A
【分析】本题考查的是命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.根据圆心角、弧、弦的关系定理判断即可.
【解析】解:①如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,故本小题说法是真命题;
②在同圆或等圆中,如果两个圆心角相等,那么它们所对的弧相等,故本小题说法是假命题
故选:A.
题型3:根据圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系求证
【典例7】.已知:A、B、C、D是⊙O上的四个点,且,求证:AC=BD.
【答案】详见解析
【分析】先根据可得,再根据同圆中等弧所对的弦相等即得.
【解析】证明:∵
∴
∴
【点睛】本题考查圆心角定理推论,解题关键是熟知同圆或等圆中,等弧所对的弦相等.
【典例8】.如图,在中,弦与弦相交于点E,且.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了弧、弦、圆心角的关系、圆周角定理的推论;
由弦相等得到,推出,得到,再利用等腰三角形的判定得出结论.
【解析】证明:,
,
,即,
,
.
【典例9】.已知,如图,.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦心距四者之间的关系,熟知四者之间的的关系是解题的关键.依据弦与相等,则这两条弦所对的劣弧和优弧分别相等,即可解.
【解析】证明:,
,
,
即,
.
【典例10】.如图,的弦、相交于点,且.求证.
【答案】见解析
【分析】本题考查了圆周角定理,圆心角、弧、弦的关系、等腰三角形的判定.连接,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.
【解析】证明:连接.
∵,
∴
∴,
即,
∴,
∴.
【典例11】.如图,A、B、C、D是上的四点,.求证:.
【答案】见解析
【分析】根据,得出,求出,即可证明结论.
【解析】证明:∵,
∴,
∴,
即,
∴.
【点睛】本题主要考查了弧、弦、圆心角之间的关系,解题的关键是熟练掌握三个量关系定理.
【典例12】.如图,为的直径,半径,判断 与是否相等,并说明理由.
【答案】,理由见解析
【分析】连接,根据等腰三角形的性质和平行线的性质,得出,即可得出答案.
【解析】解:,理由如下:
连接,如图所示:
∵,
∴,
,
∴,,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,平行线的性质,圆心角性质,解题的关键是作出辅助线,证明.
【典例13】.已知:如图,⊙O中弦.求证:AD=BC.
【答案】见解析
【分析】先根据等弦所对的劣弧相等得到,从而得到,再由等弧所对的弦相等即可得到.
【解析】证明:∵AB=CD,
∴,
∴,
.
【点睛】本题主要考查了弧与弦之间的关系,解题的关键在于能够熟练掌握等弦所对的劣弧相等,等弧所对的弦相等.
【典例14】.如图,在⊙O中,弧AC=BC,CD⊥OA于D,CE⊥OB于E.求证:AD=BE.
【答案】证明见解析
【分析】连接OC.只要证明△COD≌△COE,推出OD=OE即可解决问题;
【解析】解:连接OC,
∵ ,
∴∠AOC=∠BOC.
∵CD⊥OA于D,CE⊥OB于E,
∴∠CDO=∠CEO=90°
在△COD与△COE中,
∵ ,
∴△COD≌△COE(AAS),
∴OD=OE,
∵AO=BO,
∴AD=BE.
【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系,全等三角形的性质和判定.熟知在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等是解答此题的关键.
【典例15】.已知:如图,在⊙O中,弦AB与半径OE、OF交于点C、D,AC=BD,求证:
(1)OC=OD:
(2).
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)证明:连接OA,OB,证明△OAC≌△OBD(SAS)即可得到结论;
(2)根据△OAC≌△OBD,得到∠AOC=∠BOD,即可得到结论.
【解析】(1)证明:连接OA,OB,
∵OA=OB,
∴∠OAC=∠OBD.
在△OAC与△OBD中,
∵,
∴△OAC≌△OBD(SAS).
∴OC=OD.
(2)∵△OAC≌△OBD,
∴∠AOC=∠BOD,
∴.
【点睛】此题考查同圆的半径相等的性质,全等三角形的判定及性质,等腰三角形等边对等角的性质,相等的圆心角所对的弧相等的性质,正确引出辅助线证明△OAC≌△OBD是解题的关键.
【典例16】.如图,在中,,求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解答
(2)见解答
【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,可得结论;
(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:,
,
,
,
即.
【典例17】.如图,在中,,,以点O为圆心,的长为半径的交、于点、.
(1)求、的度数.
(2)如果弦的长为,那么的半径是多少?
【答案】(1)的度数为,的度数为
(2)的半径是
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,圆心角、弧、弦的关系,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)连接,先证明为等边三角形,得出,即可得出的度数,求出,即可得出的度数;
(2)由等边三角形的性质即可得解.
【解析】(1)解:如图:连接,
,
∵在中,,,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,即的度数为,
∴,即的度数为;
(2)解:由(1)可得:为等边三角形,
∵弦的长为,
∴,
∴的半径是.
【典例18】.如图,过的直径上两点,分别作弦,.
求证:(1);
(2).
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析
【分析】(1)连接OC、OF,根据圆心角、弧、弦的关系即可得到结论;
(2)根据等腰三角形的性质得到∠A=∠OCA=∠BFC=∠B,等量代换得到∠BFC=∠ACF.根据平行线的性质得到∠AMC=∠ANE.根据全等三角形的性质即可得到结论.
【解析】解:(1)如图,连接.
,
.
.
(2)
,
.
.
又.
.
在和中,
.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
题型4:根据圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系求解
【典例19】.已知的一条弦把圆的周长分成的两个部分,则弦所对的弧的度数为 .
【答案】或
【分析】本题考查弧,弦,角之间的关系,分优弧和劣弧两种情况,结合比例关系进行求解即可.
【解析】解:∵的一条弦把圆的周长分成的两个部分,
∴弦对应的圆心角的度数为:,
∴弦所对的劣弧的度数为,所对的优弧的度数为:,
故答案为:或.
【典例20】.如图,为,则弦所对的圆心角度数为 .
【答案】
【分析】本题考查了弧、弦、圆心角之间的关系,连接,由为可得,据此即可求解,掌握弧、弦、圆心角之间的关系是解题的关键.
【解析】解:连接,
∵为,
∴,
∴弦所对的圆心角度数为,
故答案为:.
【典例21】.若的半径为,一条弦分为两部分,这条弦所对的圆心角的度数为 ,这条弦的长度为 .
【答案】 /90度
【分析】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,根据一条弦分为部分,则分圆心角也为两部分,求出劣弧所对的圆心角,再根据等腰直角三角形的性质即可得出答案.
【解析】解:∵一条弦分为两部分,
∴这条弦所对的圆心角的度数为,这条弦的长度为.
故答案为:,.
【典例22】.如图,点 ,,, 在上.
()若,则 ;
()若,则 .
【答案】 = =
【分析】本题题考查了圆心角定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对弦的弦心距也相等,即四者有一个相等,则其它三个都相等.
【解析】解:(1)∵,
∴.
故答案为:=;
(2)∵,
∴.
故答案为:=.
【典例23】.如图,在中,若,则与的大小关系是: .(填“>”,“<”或“=”)
【答案】
【分析】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,解题的关键是利用三角形三边关系得到.如图,连接、,根据题意知,,又由三角形三边关系得到得到:.
【解析】解:如图,连接、,
在中,若,
,
在中,.
.
故答案为:.
【典例24】.是的直径,点在上,点,是的三等分点,,的度数是 .
【答案】/78度
【分析】本题考查弧,弦,角直角的关系,根据点,是的三等分点,推出,再根据平角的定义,求出的度数即可.
【解析】解:∵点在上,点,是的三等分点,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
【典例25】.如图,是弧所在圆的圆心.已知点B、C将弧AD三等分,那么下列四个选项中不正确的是( )
A. B. C. D..
【答案】B
【分析】利用三等分点得到,由此判断A;根据AB=BC=CD,得到AB+BC>AC,由此判断B;根据即可判断C;根据,得到,由此判断D.
【解析】解:连接AB、BC,OB,
∵点B、C将弧AD三等分,
∴,
∴,故A选项正确;
∵,
∴AB=BC=CD,
∵AB+BC>AC,
∴AC<2CD,故B选项错误;
∵,
∴,故C选项正确;
∵,
∴∠AOB=∠BOC=∠COD,
∴,
∴,故D选项正确;
故选:B.
【点睛】此题考查了圆心角、弧、弦定理:在同圆或等圆中,圆心角、弧、弦中有一个量相等,另两个量也对应相等.
【典例26】.如图所示,在圆O中,如果(均小于),那么正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,正确把握相关定理是解题关键.
直接利用圆心角、弧、弦的关系得出各线段、角的关系即可解答.
【解析】解:取的中点,连接,
,
,
∵,
,
,
∵,
∴,故C正确;
故选:C.
题型5:圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系与其他几何性质结合
【典例27】.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.
【解析】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.
【典例28】.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.
【解析】解:如图所示,在上取一点F,使得,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
【典例29】.如图,四边形内接于,E为延长线上一点,连接,若,且,则的度数是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查菱形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,连接,由, 证明四边形是平行四边形,由可证明四边形是菱形,得再证明是等边三角形即可得出结论.
【解析】连接,如图,
∵, ,
∴四边形是平行四边形,
又
∴四边形是菱形,
∴,
∵
∴,即是等边三角形,
∴,
∴,
故选:D
【典例30】.如图,以为直径的圆O中,点O为圆心,C为弧的中点,过点C作且.连接,分别交,于点E,F,与圆O交于点G,连接.
(1)求证:;
(2)连接,,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据平行四边形的判定可得四边形为平行四边形,根据为半圆的中点可得,根据矩形的判定可得平行四边形为矩形,即可证明;
(2)连接,,交于,结合(1)易知四边形为正方形,可证,得,再证垂直平分,进而证明,再根据角度之间的互余关系可得,即可则证明.
【解析】(1)证明:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∵为半圆的中点,
∴,即,
∴平行四边形为矩形.
∴,
∴.
(2)证明:连接,,交于,
由(1)可知平行四边形为矩形,
∵,
∴四边形为正方形,则,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查圆的基本性质,矩形、正方形的判定及性质,全等三角形的判定及性质、等腰三角形的性质等知识点,熟练掌握相关图形的性质是解决问题的关键.
一、单选题
1.下列说法中,正确的是( )
A.等弦所对的弧相等 B.等弧所对的弦相等
C.圆心角相等,所对的弦相等 D.弦相等所对的圆心角相等
【答案】B
【分析】根据圆心角,弦,弧之间的关系判断,注意条件.
【解析】A中,等弦所对应的弧可以相等也可以互补构成新圆;
B中,等弧所对应的弦相等,故选B
C中,圆心角相等所对应的弦可能互补;
D中,弦相等,圆心角可能互补;
故选B
【点睛】本题考查了圆心角,弧,弦之间的观,此类试题属于难度较大的试题,其中,弦和圆心角等一些基本知识容易混淆,从而很难把握.
2.若C、D为半圆AB上三等分点,那么CD:AB为( )
A.2∶ B.1∶ C.2∶1 D.1∶2
【答案】D
【分析】根据圆心角定理可得∠AOC=∠COD=∠BOD=60°,则△OCD为等边三角形,即CD等于半径.
【解析】
∵C、D为半圆AB上三等分点,
∴∠AOC=∠COD=∠BOD=60°,
∴△OCD为等边三角形,
则CD=OC=AB.
故选D.
【点睛】本题主要考查圆心角定理:在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么他们所对的圆心角相等.
3.下列说法中,不正确的是( )
A.在同圆或等圆中,若两弧相等,则它们所对的弦相等
B.在同一个圆中,若弦长等于半径,则该弦所对的劣弧的度数为60°
C.在同一个圆中,若两弧不等,则优弧所对的圆心角较大
D.若两弧的度数相等,则这两条弧是等弧
【答案】D
【分析】圆心角、弧、弦的关系是在同圆或等圆中发生的,因此在大小不等的两圆中,即使位于两圆中的两弧的度数相等,这两条弧也不是等弧,由此可知答案.
【解析】A. 在同圆或等圆中,若两弧相等,则它们所对的弦相等,此项说法正确,不符合题意;
B.在同一个圆中,若弦长等于半径,则该弦所对的劣弧的度数为60°,此项说法正确,不符合题意;
C. 在同一个圆中,若两弧不等,则优弧所对的圆心角较大,此项说法正确,不符合题意;
D.在大小不等的两圆中,即使位于两圆中的两弧的度数相等,这两条弧也不是等弧,符合题意.
故选:D.
【点睛】本题主要考查圆心角、弧、弦的关系,掌握圆的有关概念和性质是解题关键,要特别注意题干的要求.
4.如图, AB是⊙O的直径, CD是AO的垂直平分线, EF是OB的垂直平分线, 则下列结论正确的是 ( )
A.== B.
C. D.
【答案】A
【分析】如图,连接AD,OD,DF,OF,BF,根据垂直平分线的性质易证DF=DF=BF,再根据“在同圆或等圆中,所对的弦相等的两段弧是等弧”即可判断.
【解析】如图,连接AD,OD,DF,OF,BF,
∵CD是AO的垂直平分线, EF是OB的垂直平分线,
∴DF=CE=AB,AD=OD,OF=BF,
∴DF=DF=BF,
则==.
故选A.
【点睛】本题主要考查垂直平分线的性质,等弧的判定,解此题的关键在于熟练掌握其知识点.
5.结合各自对应图形,给出的相应推理中,其中正确的是( )
∵
∴
(1)
∵
∴
(2)
∵
∴
(3)
∵
∴
(4)
A.(1)(2) B.(3)(4) C.(1)(3) D.(2)(4)
【答案】C
【分析】根据弧、弦、圆心角的关系,即可判断.
【解析】(1)在⊙O中,∵,∴,∴(1)正确;
(2)与不是同圆或等圆中的弧,由推不出,∴(2)不正确;
(3)∵,∴∴;∴(3)正确;
(4)弦与弦不是同圆或等圆中的弦,∴;(4)不正确
故选:C
【点睛】本题考查弧、弦与圆心角的关系,解题的关键是熟练掌握弧、弦、圆心角的关系进行判断正误.
6.如图,扇形OAB的圆心角为90°,点C、D是的三等分点,半径OC、OD分别与弦AB交于点E、F,下列说法错误的是( )
A.AE=EF=FB B.AC=CD=DB
C.EC=FD D.∠DFB=75°
【答案】A
【解析】试题分析:利用点C,D是的三等分点,得出AC=CD=DB,∠AOC=∠COD=∠BOD=∠AOB=30°,再求出∠OBA的度数,利用外角求出∠BFD的度数,通过证△AOE≌△BOF,得出OE=OF,则EC=FD.连接AC,在△ACE中,求证AE=AC,则可证CD=AE=BF,再根据CD>EF得AE、EF、FB 关系.
解:∵点C,D是的三等分点,
∴AC=CD=DB,∠AOC=∠COD=∠BOD=∠AOB=30°,
∴选项B正确;
∵OA=OB,∠AOB=90°,∴∠OAB=∠OBA=45°,
∴∠AEC=∠OAB+∠AOC=45°+30°=75°,同理∠DFB=75°,
故选项D正确.
∴∠AEO=∠BFO,
在△AOE和△BOF中,∠AEO=∠BFO,∠AOC=∠BOD,AO=BO,
∴△AOE≌△BOF,
∴OE=OF,
∴EC=FD,故选项C正确.
在△AOC中,∵OA=OC,∴∠ACO=∠CAO=(180°-30°)=75°,
∴∠ACO=∠AEC,
∴AC=AE,同理BF=BD,
又∵AC=CD=BD,
∴CD=AE=BF,
∵在△OCD中,OE=OF,OC=OD,
∴EF<CD,
∴CD=AE=BF>EF,故A错误.
故选A.
7.如图,是的两条互相垂直的弦,且,过点O作于点M,于点N.若,则的半径为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】C
【分析】利用垂径定理,弦、弦心距的关系求得,,证明四边形是正方形,利用勾股定理即可求解.
【解析】解:∵,,,
∴,,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∵,
∴矩形是正方形,
连接,则.
故选:C.
【点睛】本题考查了垂径定理,正方形的判定和性质,勾股定理,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
8.如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两点,且点C为弧BAD的中点,连接CD、CB、OD,CD与AB交于点F.若∠AOD=100°,则∠ABC的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【答案】B
【分析】先根据邻补角的性质求出∠BOD,再根据点C为弧BAD的中点,求出∠BOC的度数,再根据等腰三角形的性质即可求出∠ABC的度数.
【解析】∵∠AOD=100°,
∴∠BOD=180°-∠AOD=80°,
∵点C为弧BAD的中点
∴∠BOC=∠DOC=(360°-80°)=140°
∵OC=OB
∴∠ABC=∠BCO=(180°-140°)=20°
故选B.
【点睛】此题主要考查圆内角度求解,解题的关键是熟知圆心角、弧的关系.
9.如图,⊙O在△ABC三边上截得的弦长相等,即DE=FG=MN,∠A=50°,则∠BOC=( )
A.100° B.110° C.115° D.120°
【答案】C
【分析】过点O作OP⊥AB于点P,OQ⊥AC于点Q,OK⊥BC于点K,由于DE=FG=MN,所以弦的弦心距也相等,所以OB、OC是角平分线,根据∠A=50°,先求出,再求出,进而可求出∠BOC.
【解析】解:过点O作OP⊥AB于点P,OQ⊥AC于点Q,OK⊥BC于点K,
∵DE=FG=MN,
∴OP=OK=OQ,
∴OB、OC平分∠ABC和∠ACB,
,,
∵∠A=50°,
∴,
∴
,
∴∠BOC=
故选:C.
【点睛】本题主要考查了垂径定理,角平分线的判定,三角形内角和,角平分线的定义,解题关键是构造出辅助线——弦心距.
10.如图,在中,,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是弧,弦,圆心角之间的关系,由逐一分析各选项即可得到答案.
【解析】解:∵,
∴,故A不符合题意;
∴,
∴,故B不符合题意;
∴,故C不符合题意;
∵不一定为的中点,
∴不一定成立,故D符合题意;
故选D
二、填空题
11.如图,OA,OB,OC,OD是⊙O的半径,
(1)如果∠AOB=∠COD,那么 , = ,∠AOC ∠BOD;
(2)如果AB=CD,那么 = , ;
(3)如果=,那么 , , .
【答案】 AB=CD, , , = , , ∠AOB=∠COD, AB=CD, ∠AOB=∠COD, =
【分析】根据在同圆或等圆中,①圆心角相等,②所对的弧相等,③所对的弦相等,三项“知一推二”,一项相等,其余二项皆相等进行解答.
【解析】(1)∵∠AOB=∠COD,
∴AB=CD,=,∠AOC=∠BOD;
(2)∵AB=CD,
∴=,∠AOB=∠COD;
(3)∵=,
∴AB=CD,∠AOB=∠COD,=.
故答案为AB=CD,,,=,,,∠AOB=∠COD,AB=CD,∠AOB=∠COD,=
【点睛】此题考查了圆心角、弧、弦的关系,在同圆或等圆中,①圆心角相等,②所对的弧相等,③所对的弦相等,三项“知一推二”,一项相等,其余二项皆相等.
12.如图,在两个同心圆中,为60°,则的度数为 .
【答案】60°
【分析】根据圆心角定理可得∠AOB=60°,即∠COD=60°,则的度数为60°.
【解析】∵为60°,
∴∠AOB=60°,
∴∠COD=60°,
则的度数为60°.
故答案为60°.
【点睛】本题主要考查圆心角定理:圆心角的度数和它们对的弧的度数相等.
13.如图,在中, 弧与弧相等,,则 °.
【答案】30
【分析】由弧与弧相等推得弧和弧相等,再根据在同圆中,等弧所对的圆周角相等,从而求出的度数.
【解析】解:∵弧与弧相等,
∴弧和弧相等,
∴;
故答案为:30.
【点睛】本题考查圆心角、弧、弦的关系,熟练掌握等弧所对的圆周角相等是解题的关键.
14.如图,⊙经过五边形的四个顶点,若,,,则的度数为 .
【答案】
【分析】利用等腰三角形的性质先求解,,再利用三角形的内角和定理可得,,再求解,从而可得答案.
【解析】解:∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴弧的度数为.
故答案为40.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系: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.说明:同一条弦对应两条弧,其中一条是优弧,一条是劣弧,而在本定理和推论中的“弧”是指同为优弧或劣弧.
15.如图,AB为⊙O的直径,△PAB的边PA,PB与⊙O的交点分别为C、D.若,则∠P的大小为 度.
【答案】60
【分析】连接OC、OD,根据圆心角、弧、弦的关系得到∠AOC=∠COD=∠DOB=60°,根据等边三角形的性质解答.
【解析】连接OC、OD,
∵,
∴∠AOC=∠COD=∠DOB=60°,
∵OA=OC,OB=OD,
∴△AOC和△BOD都是等边三角形,
∴∠A=60°,∠B=60°,
∴∠P=60°,
故答案为60.
【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系,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.
16.如图,已知点C是⊙O的直径AB上的一点,过点C作弦DE,使CD=CO.若的度数为35°,则的度数是 .
【答案】105°.
【分析】连接OD、OE,根据圆心角、弧、弦的关系定理求出∠AOD=35°,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理计算即可.
【解析】解:连接OD、OE,
∵的度数为35°,
∴∠AOD=35°,
∵CD=CO,
∴∠ODC=∠AOD=35°,
∵OD=OE,
∴∠ODC=∠E=35°,
∴∠DOE=180°-∠ODC-∠E=180°-35°-35°=110°,
∴∠AOE=∠DOE-∠AOD=110°-35°=75°,
∴∠BOE=180°-∠AOE=180°-75°=105°,
∴的度数是105°.
故答案为105°.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系定理:在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
17.如图,D、E分别是⊙O的半径OA、OB上的点,CD⊥OA,CE⊥OB,CD= CE, 则弧AC与弧CB弧长的大小关系是 .
【答案】相等
【分析】根据直角三角形的判定定理HL,可得出△COD≌△COE,则∠COD=∠COE,再根据在同圆中,相等的圆心角所对的弧也相等得出结论.
【解析】∵CD⊥OA、CE⊥OB,
∴∠CDO=∠CEO=90∘,
∵CD=CE,CO=CO,
∴△COD≌△C0E,
∴∠COD=∠COE,
∴=.
故答案为相等.
【点睛】考查圆心角、弧、弦的关系,全等三角形的判定与性质,熟练掌握圆心角、弧、弦的关系是解题的关键.
18.如图,扇形OAB中,∠AOB=60°,OA=4+8,点E为弧AB的中点,C为半径OA上一点,将线段CE绕点C逆时针旋转90°得到线段CE′,若点E′恰好落在半径OB上,则OE′= .
【答案】
【分析】过点作于,过点作于,连接,如图,设,利用得到,,再利用点为弧的中点得到,所以,,接着证明△,则,,则可列方程,然后解方程求出,从而得到的长.
【解析】解:过点作于,过点作于,连接,如图,
设,
,
,,
点为弧的中点,
,
,
,
线段绕点逆时针旋转得到线段,
,,
,,
,
在和△中
,
△,
,,
,
,解得,
.
故答案为4.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系、旋转的性质,解题的关键是在同圆或等圆中,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.
三、解答题
19.如图,在⊙O中,弦AB与弦CD相交于点M,且AB=CD,求证:BM=DM.
【答案】详见解析
【分析】连接BD,根据AB=CD得到=,再根据公共弧得到=,再得到∠D=∠B,再利用等腰三角形的性质即可求解.
【解析】证明:连接BD.
∵AB=CD
∴=
∴-=-,即=
∴∠D=∠B
∴BM=DM
【点睛】此题主要考查圆周角的性质,解题的关键是熟知圆的基本性质.
20.如图,在⊙O中,弦AD与BC交于点E,且AD=BC,连接AB、CD.
求证:(1)AB=CD;
(2)AE=CE.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)欲证明AB=CD,只需证得=;(2)连接AC,由=得出∠ACB=∠CAD,再由等角对等边即可证的AE=CE.
【解析】证明:(1)∵AD=BC
∴=
∴-=-
即=
∴AB=CD
(2)连接AC
∵=
∴∠ACB=∠DAC
∴AE=CE
【点睛】本题考查了圆周角、弧、弦间的关系,注意(2)中辅助线的作法是求解(2)的关键.
21.已知:如图所示,AB,CD是的弦,OC,OD分别交AB于点E,F,且,求证:.
【答案】详见解析
【分析】过点O作于点M.由等腰三角形的性质可证,,从而可得,然后根据相等的圆心角所对的弧相等即可求得结论.
【解析】证明:如图,过点O作于点M.
,
.
同理,.
.
.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦之间的关系,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,那么它们所对的其余各组量都分别相等.也考查了等腰三角形三线合一的性质.
22.已知:如图,在⊙O中,弦AB与半径OE、OF交于点C、D,AC=BD,求证:
(1)OC=OD:
(2).
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)证明:连接OA,OB,证明△OAC≌△OBD(SAS)即可得到结论;
(2)根据△OAC≌△OBD,得到∠AOC=∠BOD,即可得到结论.
【解析】(1)证明:连接OA,OB,
∵OA=OB,
∴∠OAC=∠OBD.
在△OAC与△OBD中,
∵,
∴△OAC≌△OBD(SAS).
∴OC=OD.
(2)∵△OAC≌△OBD,
∴∠AOC=∠BOD,
∴.
【点睛】此题考查同圆的半径相等的性质,全等三角形的判定及性质,等腰三角形等边对等角的性质,相等的圆心角所对的弧相等的性质,正确引出辅助线证明△OAC≌△OBD是解题的关键.
23.如图,MB,MD是⊙O的两条弦,点A,C分别在弧MB,弧MD上,且AB=CD,点M是弧AC的中点.
(1)求证:MB=MD;
(2)过O作OE⊥MB于E,OE=1,⊙O的半径是2,求MD的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)根据圆心角、弦、弧、弦心距之间的关系得出即可;
(2)根据垂径定理,勾股定理求出ME,进而求出MB即可.
【解析】证明:(1)∵AB=CD,
∴,
又∵点M是弧AC的中点,
∴,
∴,
即:,
∴MB=MD;
(2)过O作OE⊥MB于E,则ME=BE,连接OM,
在Rt△MOE中,OE=1,⊙O的半径OM=2,
∴ME===,
∴MD=MB=2ME=2.
【点睛】本题考查圆心角、弦、弧之间的关系,垂径定理、勾股定理等知识,掌握垂径定理、勾股定理是正确计算的前提.
24.如图所示,以的顶点A为圆心,为半径作圆,分别交,于点E,F,延长交于G.
(1)求证:;
(2)若劣弧所对圆心角的度数为,求的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形性质,平行线性质,弧与圆心角的关系等知识点的应用,关键是求出.
(1)要证明,则要证明,由等边对等角以及平行四边形性质即可证明;
(2)根据劣弧所对圆心角的度数为,得到,于是得到,根据平行四边形的性质即可得到结论.
【解析】(1)解:如图,连接,
为圆心,
,
,
四边形为平行四边形,
,
,,
,
;
(2)∵劣弧所对圆心角的度数为,
,
,
四边形为平行四边形,
,
.
25.如图,已知是的直径,点在上,且C是优弧的中点,过点C作于点D.
(1)求证:;
(2)连接,若,求的长.
【答案】(1)见解析;
(2)4
【分析】本题主要考查了弦、弧、圆心角的关系、垂直平分线的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,灵活运用相关性质定理成为解题的关键.
(1)如图:连接,延长交于点H.由弦、弧、圆心角的关系可得,进而得到直线垂直平分,则、,再证可得,即可证明结论;
(2)根据三角形中位线的性质可得,设,则,然后根据勾股定理列方程求得R,最后根据线段的和差即可解答.
【解析】(1)解:如图:连接,延长交于点H.
是优弧的中点,
,
,
,
直线垂直平分,
∴,,
∵,
∴,
,
.
(2)解:由(1)知,
∴,
.
设,则,
,
(舍去),
.
26.如图,在扇形AOB中,,C、D是上两点,过点D作交OB于E点,在OD上取点F,使,连接CF并延长交OB于G点.
(1)求证:;
(2)若C、D是AB的三等分点,:
①求;
②请比较GE和BE的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)①∠OGC=90°;②BE>GE
【分析】(1)先由平行线得出∠COD=∠ODE,再用SAS证△OCF≌△DOE即可;
(2)①先由C、D是的三等分点,∠AOB=90°,求得∠AOC=∠COD=∠BOD=30°,由(1)知△OCF≌△DOE,所以∠OCF=∠DOE=30°,即可由三角形内角和求解;
②由①∠OGC=90°,∠OCF=∠DOE=30°,利用直角三角形的性质和勾股定理即可求得,OF=2,又∠OCF=∠COF=30°,所以CF=OF,又由△OCF≌△DOE,所以OE=CF=OF=2,即可求得,,再比较即可得出结论;
【解析】(1)解:∵DEOC,
∴∠COD=∠ODE,
∵OC=OD,OF=DE,
∴△OCF≌△DOE(SAS);
(2)解:①∵C、D是的三等分点,∠AOB=90°,
∴∠AOC=∠COD=∠BOD=30°,
∵△OCF≌△DOE,
∴∠OCF=∠DOE=30°,
∵∠COG=∠COD+∠DOB=60°,
∴∠OGC=90°.
②∵,
∴,
又∵∠DOE=30°,
∴OF=2,
∵∠OCF=∠COF=30°,
∴CF=OF,
∵△OCF≌△DOE,
∴OE=CF=OF=2,
∴,,
∵,
∴BE>GE.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,圆的性质,圆心角、弧之间的关系,直角三角形的性质,勾股定理,求出∠AOC=∠COD=∠BOD=30°,进而求得∠OGC=90°是解题词的关键.
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