内容正文:
专题18圆的有关性质与计算
一、单选题
1.(2023·江苏宿迁·中考真题)在同一平面内,已知的半径为2,圆心O到直线l的距离为3,点P为圆上的一个动点,则点P到直线l的最大距离是( )
A.2 B.5 C.6 D.8
2.(2024·江苏连云港·中考真题)如图,将一根木棒的一端固定在O点,另一端绑一重物.将此重物拉到A点后放开,让此重物由A点摆动到B点.则此重物移动路径的形状为( )
A.倾斜直线 B.抛物线 C.圆弧 D.水平直线
3.(2023·江苏连云港·中考真题)如图,甲是由一条直径、一条弦及一段圆弧所围成的图形:乙是由两条半径与一段圆弧所围成的图形;丙是由不过圆心O的两条线段与一段圆弧所围成的图形,下列叙述正确的是( )
A.只有甲是扇形 B.只有乙是扇形 C.只有丙是扇形 D.只有乙、丙是扇形
4.(2022·江苏淮安·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
二、填空题
5.(2023·江苏·中考真题)如图,是的直径,是的内接三角形.若,,则的直径 .
6.(2024·江苏镇江·中考真题)如图,是的内接正n边形的一边,点C在上,,则 .
7.(2024·江苏常州·中考真题)如图,是的直径,是的弦,连接.若,则 .
8.(2024·江苏苏州·中考真题)如图,是的内接三角形,若,则 .
9.(2024·江苏盐城·中考真题)如图,是的内接三角形,,连接,则 .
10.(2024·江苏连云港·中考真题)如图,是圆的直径,、、、的顶点均在上方的圆弧上,、的一边分别经过点A、B,则 .
11.(2023·江苏·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,是的直径,,则的度数是 .
12.(2023·江苏·中考真题)在四边形中,为内部的任一条射线(不等于),点关于的对称点为,直线与交于点,连接,则面积的最大值是 .
13.(2023·江苏南通·中考真题)如图,是的直径,点,在上.若,则 度.
14.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知两条平行线、,点A是上的定点,于点B,点C、D分别是、上的动点,且满足,连接交线段于点E,于点H,则当最大时,的值为 .
15.(2022·江苏徐州·中考真题)如图,A、B、C点在圆O上, 若∠ACB=36°, 则∠AOB= .
16.(2022·江苏常州·中考真题)如图,是的内接三角形.若,,则的半径是 .
17.(2022·江苏苏州·中考真题)如图,AB是的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若,则 °
三、解答题
18.(2022·江苏南京·中考真题)如图,在中,,点、在上,,过、、三点作,连接并延长,交于点.
(1)求证:;
(2)若,,,求的半径长.
19.(2022·江苏盐城·中考真题)证明:垂直于弦的直径平分弦以及弦所对的两条弧.
20.(2024·江苏无锡·中考真题)如图,是的直径,内接于,,的延长线相交于点,且.
(1)求证:;
(2)求的度数.
21.(2024·江苏苏州·中考真题)如图,中,,D为中点,,,是的外接圆.
(1)求的长;
(2)求的半径.
22.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知及边上一点.
(1)用无刻度直尺和圆规在射线上求作点,使得;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,以点为圆心,以为半径的圆交射线于点,用无刻度直尺和圆规在射线上求作点,使点到点的距离与点到射线的距离相等;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若,,求的长.
23.(2023·江苏无锡·中考真题)如图,是的直径,与相交于点.过点的圆O的切线,交的延长线于点,.
(1)求的度数;
(2)若,求的半径.
24.(2023·江苏苏州·中考真题)如图,是的内接三角形,是的直径,,点在上,连接并延长,交于点,连接,作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
25.(2023·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,以为直径的交边于点,连接,过点作.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作图:过点作的切线,交于点;(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
(2)在(1)的条件下,求证:.
26.(2022·江苏无锡·中考真题)如图,边长为6的等边三角形ABC内接于⊙O,点D为AC上的动点(点A、C除外),BD的延长线交⊙O于点E,连接CE.
(1)求证;
(2)当时,求CE的长.
27.(2022·江苏南通·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径,平分,点E在的延长线上,连接.
(1)求直径的长;
(2)若,计算图中阴影部分的面积.
28.(2022·江苏宿迁·中考真题)如图,在网格中,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点,点、、、、均为格点.
【操作探究】在数学活动课上,佳佳同学在如图①的网格中,用无刻度的直尺画了两条互相垂直的线段、,相交于点并给出部分说理过程,请你补充完整:
解:在网格中取格点,构建两个直角三角形,分别是△ABC和△CDE.
在Rt△ABC中,
在Rt△CDE中, ,
所以.
所以∠=∠.
因为∠ ∠ =∠ =90°,
所以∠ +∠ =90°,
所以∠ =90°,
即⊥.
(1)【拓展应用】如图②是以格点为圆心,为直径的圆,请你只用无刻度的直尺,在上找出一点P,使=,写出作法,并给出证明:
(2)【拓展应用】如图③是以格点为圆心的圆,请你只用无刻度的直尺,在弦上找出一点P.使=·,写出作法,不用证明.
29.(2024·江苏徐州·中考真题)在中,点在边上,若,则称点是点的“关联点”.
(1)如图(1),在中,若,于点.试说明:点是点的“关联点”.
(2)如图(2),已知点在线段上,用无刻度的直尺和圆规作一个,使其同时满足下列条件:①点为点的“关联点”;②是钝角(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若为锐角三角形,且点为点的“关联点”.设,,用含、的代数式表示的取值范围(直接写出结果).
30.(2024·江苏扬州·中考真题)在综合实践活动中,“特殊到一般”是一种常用方法,我们可以先研究特殊情况,猜想结论,然后再研究一般情况,证明结论.
如图,已知,, 是的外接圆,点在 上(),连接、、.
【特殊化感知】
(1)如图1,若,点在延长线上,则与的数量关系为________;
【一般化探究】
(2)如图2,若,点、在同侧,判断与的数量关系并说明理由;
【拓展性延伸】
(3)若,直接写出、、满足的数量关系.(用含的式子表示)
31.(2023·江苏泰州·中考真题)已知:A、B为圆上两定点,点C在该圆上,为所对的圆周角.
知识回顾
(1)如图①,中,B、C位于直线异侧,.
①求的度数;
②若的半径为5,,求的长;
逆向思考
(2)如图②,P为圆内一点,且,,.求证:P为该圆的圆心;
拓展应用
(3)如图③,在(2)的条件下,若,点C在位于直线上方部分的圆弧上运动.点D在上,满足的所有点D中,必有一个点的位置始终不变.请证明.
32.(2022·江苏常州·中考真题)(现有若干张相同的半圆形纸片,点是圆心,直径的长是,是半圆弧上的一点(点与点、不重合),连接、.
(1)沿、剪下,则是______三角形(填“锐角”、“直角”或“钝角”);
(2)分别取半圆弧上的点、和直径上的点、.已知剪下的由这四个点顺次连接构成的四边形是一个边长为的菱形.请用直尺和圆规在图中作出一个符合条件的菱形(保留作图痕迹,不要求写作法);
(3)经过数次探索,小明猜想,对于半圆弧上的任意一点,一定存在线段上的点、线段上的点和直径上的点、,使得由这四个点顺次连接构成的四边形是一个边长为的菱形.小明的猜想是否正确?请说明理由.
试卷第4页,共26页
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专题18圆的有关性质与计算
一、单选题
1.(2023·江苏宿迁·中考真题)在同一平面内,已知的半径为2,圆心O到直线l的距离为3,点P为圆上的一个动点,则点P到直线l的最大距离是( )
A.2 B.5 C.6 D.8
【答案】B
【分析】过点作于点,连接,判断出当点为的延长线与的交点时,点到直线的距离最大,由此即可得.
【详解】解:如图,过点作于点,连接,
,,
当点为的延长线与的交点时,点到直线的距离最大,最大距离为,
故选:B.
【点睛】本题考查了圆的性质,正确判断出点到直线的距离最大时,点的位置是解题关键.
2.(2024·江苏连云港·中考真题)如图,将一根木棒的一端固定在O点,另一端绑一重物.将此重物拉到A点后放开,让此重物由A点摆动到B点.则此重物移动路径的形状为( )
A.倾斜直线 B.抛物线 C.圆弧 D.水平直线
【答案】C
【分析】本题考查动点的移动轨迹,根据题意,易得重物移动的路径为一段圆弧.
【详解】解:在移动的过程中木棒的长度始终不变,故点的运动轨迹是以为圆心,为半径的一段圆弧,
故选:C.
3.(2023·江苏连云港·中考真题)如图,甲是由一条直径、一条弦及一段圆弧所围成的图形:乙是由两条半径与一段圆弧所围成的图形;丙是由不过圆心O的两条线段与一段圆弧所围成的图形,下列叙述正确的是( )
A.只有甲是扇形 B.只有乙是扇形 C.只有丙是扇形 D.只有乙、丙是扇形
【答案】B
【分析】根据扇形的定义,即可求解.扇形,是圆的一部分,由两个半径和和一段弧围成.
【详解】解:甲是由一条直径、一条弦及一段圆弧所围成的图形:乙是由两条半径与一段圆弧所围成的图形;丙是由不过圆心O的两条线段与一段圆弧所围成的图形,
只有乙是扇形,
故选:B.
【点睛】本题考查了扇形的定义,熟练掌握扇形的定义是解题的关键.
4.(2022·江苏淮安·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据圆周角定理求得的度数,然后根据圆内接四边形的性质求出的度数即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
故选:B.
【点睛】此题考查的是圆内接四边形的性质及圆周角定理,比较简单,牢记有关定理是解答本题的关键.
二、填空题
5.(2023·江苏·中考真题)如图,是的直径,是的内接三角形.若,,则的直径 .
【答案】
【分析】连接,,根据在同圆中直径所对的圆周角是可得,根据圆周角定理可得,根据圆心角,弦,弧之间的关系可得,根据勾股定理即可求解.
【详解】解:连接,,如图:
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
在中,,
故答案为:.
【点睛】本题考查了在同圆中直径所对的圆周角是,圆周角定理,圆心角,弦,弧之间的关系,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
6.(2024·江苏镇江·中考真题)如图,是的内接正n边形的一边,点C在上,,则 .
【答案】10
【分析】本题考查了正多边形和圆、圆周角定理等知识,求出中心角的度数是解题的关键.由圆周角定理得,再根据正边形的边数中心角,即可得出结论.
【详解】解:,
,
,
故答案为:10.
7.(2024·江苏常州·中考真题)如图,是的直径,是的弦,连接.若,则 .
【答案】
【分析】本题考查圆周角定理,根据同弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角为直角,结合三角形的内角和定理,进行求解即可.
【详解】解:∵是的直径,,,
∴,
∴;
故答案为:.
8.(2024·江苏苏州·中考真题)如图,是的内接三角形,若,则 .
【答案】/62度
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,连接,利用等腰三角形的性质,三角形内角和定理求出的度数,然后利用圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
9.(2024·江苏盐城·中考真题)如图,是的内接三角形,,连接,则 .
【答案】50
【分析】本题考查主要考查圆周角定理、等腰三角形的性质、三角形内角和定理,先根据圆周角定理计算出,再根据等边对等角得出,最后利用三角形内角和定理即可求出.
【详解】解: ,
,
,
,
,
,
故答案为:50.
10.(2024·江苏连云港·中考真题)如图,是圆的直径,、、、的顶点均在上方的圆弧上,、的一边分别经过点A、B,则 .
【答案】90
【分析】本题考查圆周角定理,根据半圆的度数为,同弧所对的圆周角是圆心角的一半,进行求解即可.
【详解】∵是圆的直径,
∴所对的弧是半圆,所对圆心角的度数为,
∵、、、所对的弧的和为半圆,
∴,
故答案为:90.
11.(2023·江苏·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,是的直径,,则的度数是 .
【答案】120
【分析】解:如图,连接,由是的直径,可得,由,可得,,根据,计算求解即可.
【详解】解:如图,连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
故答案为:120.
【点睛】本题考查了直径所对的圆周角为直角,含的直角三角形,圆内接四边形的性质.解题的关键在于明确角度之间的数量关系.
12.(2023·江苏·中考真题)在四边形中,为内部的任一条射线(不等于),点关于的对称点为,直线与交于点,连接,则面积的最大值是 .
【答案】
【分析】连接,根据轴对称的性质可得,进而可得在半径为的上,证明是等边三角形,当取得最大值时,面积最大,根据圆的直径最大,进而得出最大值为,即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵点关于的对称点为,
∴,
∵,
∴在半径为的上,
在优弧上任取一点,连接,
则,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
当取得最大值时,面积最大,
∵在上运动,则最大值为,
则面积的最大值是.
故答案为:.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,圆周角定理,圆内接四边形对角互补,等边三角形的性质,得出最大值为是解题的关键.
13.(2023·江苏南通·中考真题)如图,是的直径,点,在上.若,则 度.
【答案】
【分析】连接,根据直径所对的圆周角是直角,同弧所对的圆周角相等,可得,,进而即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵是直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了直径所对的圆周角是直角,同弧所对的圆周角相等,熟练掌握圆周角定理的推论是解题的关键.
14.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知两条平行线、,点A是上的定点,于点B,点C、D分别是、上的动点,且满足,连接交线段于点E,于点H,则当最大时,的值为 .
【答案】
【分析】证明,得出,根据,得出,说明点H在以为直径的圆上运动,取线段的中点O,以点O为圆心,为半径画圆,则点在上运动,说明当与相切时最大,得出,根据,利用,即可求出结果.
【详解】解:∵两条平行线、,点A是上的定点,于点B,
∴点B为定点,的长度为定值,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点H在以为直径的圆上运动,
如图,取线段的中点O,以点O为圆心,为半径画圆,
则点在上运动,
∴当与相切时最大,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,全等三角形的性质和判定,平行线的性质,切线的性质,解直角三角形等知识点,解题的关键是确定点H的运动轨迹.
15.(2022·江苏徐州·中考真题)如图,A、B、C点在圆O上, 若∠ACB=36°, 则∠AOB= .
【答案】72°/72度
【分析】利用一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半即可得出结论.
【详解】解:∵∠ACB=∠AOB,∠ACB=36°,
∴∠AOB=2×∠ACB=72°.
故答案为:72°.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,利用一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半解答是解题的关键.
16.(2022·江苏常州·中考真题)如图,是的内接三角形.若,,则的半径是 .
【答案】1
【分析】连接、,根据圆周角定理得到,根据勾股定理计算即可.
【详解】解:连接、,
,
,
,即,
解得:,
故答案为:1.
【点睛】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理、勾股定理是解题的关键.
17.(2022·江苏苏州·中考真题)如图,AB是的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若,则 °
【答案】62
【分析】连接,根据直径所对的圆周角是90°,可得,由,可得,进而可得.
【详解】解:连接,
∵AB是的直径,
∴,
,
,
故答案为:62
【点睛】本题考查了同弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,掌握圆周角定理是解题的关键.
三、解答题
18.(2022·江苏南京·中考真题)如图,在中,,点、在上,,过、、三点作,连接并延长,交于点.
(1)求证:;
(2)若,,,求的半径长.
【答案】(1)见解析
(2)的半径为5
【分析】(1)连接、、、,先证明,得到,再由,可得垂直平分,即,
(2)设求的半径为,由(1)可知为中点,则,利用勾股定理求出,再求出,,,由勾股定理建立方程,解得,则的半径为5.
【详解】(1)证明:连接、、、,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴垂直平分,即,
(2)解:设求的半径为,
由(1)可知,
∴为中点,为中点,
∴,
在中,,
在中,,,,
∵
∴,
解得,
∴的半径为5.
【点睛】本题主要考查了三线合一定理,线段垂直平分线的性质与判定,全等三角形的性质与判定,勾股定理,圆的基本性质等等,灵活运用所学知识是解题的关键.
19.(2022·江苏盐城·中考真题)证明:垂直于弦的直径平分弦以及弦所对的两条弧.
【答案】见解析
【分析】根据命题的题设:垂直于弦的直径,结论:CD平分AB,CD平分 写出已知,求证,再利用等腰三角形的性质,圆心角与弧之间的关系证明即可.
【详解】已知:如图,是的直径,是的弦,,垂足为.
求证:,,.
证明:如图,连接、.
因为 ,,
所以,.
所以,.
所以.
【点睛】本题考查的是命题的证明,圆心角与弧,弦之间的关系,等腰三角形的性质,熟练的运用在同圆与等圆中,相等的圆心角所对的弧相等是解本题的关键.
20.(2024·江苏无锡·中考真题)如图,是的直径,内接于,,的延长线相交于点,且.
(1)求证:;
(2)求的度数.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题主要考查了圆周角定理,相似三角形的判定以及性质,圆内接四边形的性质,等边对等角等知识,掌握这些性质是解题的关键.
(1)由等弧所对的圆周角相等可得出,再由等边对等角得出,等量代换可得出,又,即可得出.
(2)连接,由直径所对的圆周角等于得出,设,即,由相似三角形的性质可得出,再根据圆内接四边形的性质可得出,即可得出的值, 进一步即可得出答案.
【详解】(1)证明:∵
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵
∴,
(2)连接,如下图:
∵为直径,
∴,
设,
∴,
由(1)知:
∴,
∵四边形是圆的内接四边形,
∴,
即,
解得:
21.(2024·江苏苏州·中考真题)如图,中,,D为中点,,,是的外接圆.
(1)求的长;
(2)求的半径.
【答案】(1)
(2)的半径为
【分析】本题考查相似三角形的判定及性质,解直角三角形,圆周角定理.
(1)易证,得到,即可解答;
(2)过点A作,垂足为E,连接,并延长交于F,连接,在中,通过解直角三角形得到,,由得到.设,则,,在中,根据勾股定理构造方程,求得,,由得到,根据正弦的定义即可求解.
【详解】(1)解:,,
.
,即
,D为AB中点,
,
∴
.
(2)解:过点A作,垂足为E,连接,并延长交于F,连接,
在中,.
又,
.
∴在中,.
,
.
设,则,.
∵在中,,
,即,
解得,(舍去).
,.
∵,
.
为的直径,
.
.
,即的半径为.
22.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知及边上一点.
(1)用无刻度直尺和圆规在射线上求作点,使得;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,以点为圆心,以为半径的圆交射线于点,用无刻度直尺和圆规在射线上求作点,使点到点的距离与点到射线的距离相等;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若,,求的长.
【答案】(1)作图见详解
(2)作图见详解
(3)
【分析】(1)根据尺规作角等于已知角的方法即可求解;
(2)根据尺规作圆,作垂线的方法即可求解;
(3)根据作图可得是直径,结合锐角三角函数的定义可得的值,根据勾股定理可求出的值,在直角中运用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,
∴;
点O即为所求
(2)解:如图所示,
连接,以点为圆心,以为半径画弧交于点,以点为圆心,以任意长为半径画弧交于点,分别以点为圆心,以大于为半径画弧,交于点,连接并延长交于点,
∵是直径,
∴,即,
根据作图可得,
∴,即,是点到的距离,
∵,
∴,
∴,
点即为所求点的位置;
(3)解:如图所示,
根据作图可得,,连接,
∴在中,,
∴,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
设,则,
∴在中,,
解得,(负值舍去),
∴,
在中,.
【点睛】本题主要考查尺规作角等于已知角,尺规作垂线,勾股定理,锐角三角函数的定义等知识的综合,掌握以上知识的综合运用是解题的关键.
23.(2023·江苏无锡·中考真题)如图,是的直径,与相交于点.过点的圆O的切线,交的延长线于点,.
(1)求的度数;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)连接,根据为的切线,则,由,则,根据圆周角定理可得,又,根据等边对等角以及三角形内角和定理即可求解;
(2)证明,根据相似三角形的性质,代入数据即可求解.
【详解】(1)如图,连接.
为的切线,
.
,
.
,
.
,
.
(2)如图,连接,
,,
.
,
,且,
,
,即,
,
,即半径为.
【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,等边对等角,三角形内角和定理,相似三角形的性质与判定等知识.正确作出辅助线是解题关键.
24.(2023·江苏苏州·中考真题)如图,是的内接三角形,是的直径,,点在上,连接并延长,交于点,连接,作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)分别证明,,从而可得结论;
(2)求解,,可得,证明,设,则,,证明,可得,可得,,,从而可得答案.
【详解】(1)证明:∵是的直径,,
∴,
∵,
∴.
(2)∵,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,,
∵,,
∴,
∴,
∴,则,
∴,
∵
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是圆周角定理的应用,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数的应用,熟记圆的基本性质与重要定理是解本题的关键.
25.(2023·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,以为直径的交边于点,连接,过点作.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作图:过点作的切线,交于点;(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
(2)在(1)的条件下,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据尺规作图,过点作的垂线,交于点,即可求解;
(2)根据题意切线的性质以及直径所对的圆周角是直角,证明,根据平行线的性质以及等腰三角形的性质得出,进而证明,即可得证.
【详解】(1)解:方法不唯一,如图所示.
(2)∵,
∴.
又∵,
∴,
∴.
∵点在以为直径的圆上,
∴,
∴.
又∵为的切线,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵在和中,
∴.
∴.
【点睛】本题考查了作圆的切线,切线的性质,直径所对的圆周角是直角,全等三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
26.(2022·江苏无锡·中考真题)如图,边长为6的等边三角形ABC内接于⊙O,点D为AC上的动点(点A、C除外),BD的延长线交⊙O于点E,连接CE.
(1)求证;
(2)当时,求CE的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据同弧所对圆周角相等可得,再由对顶角相等得,故可证明绪论;
(2)根据可得由可得出连接AE,可证明,得出 代入相关数据可求出,从而可求出绪论.
【详解】(1)∵所对的圆周角是,
∴,
又,
∴;
(2)∵△是等边三角形,
∴
∵,
∴
∴
∵
∴,
∴
∴
连接如图,
∵
∴
∴∠
又∠,
∴△
∴,
∴
∴,
∴(负值舍去)
∴,
解得,
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,相似三角形和判定与性质,正确作出辅助线是解答本题的关键.
27.(2022·江苏南通·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径,平分,点E在的延长线上,连接.
(1)求直径的长;
(2)若,计算图中阴影部分的面积.
【答案】(1)4
(2)6
【分析】(1)设辅助线,利用直径、角平分线的性质得出的度数,利用圆周角与圆心角的关系得出的度数,根据半径与直径的关系,结合勾股定理即可得出结论.
(2)由(1)已知,得出的度数,根据圆周角的性质结合 得出,再根据直径、等腰直角三角形的性质得出的值,进而利用直角三角形面积公式求出,由阴影部分面积可知即为所求.
【详解】(1)解:如图所示,连接,
为的直径,平分,
,,.
.
,,
,即.
.
.
(2)解:如图所示,设其中小阴影面积为,大阴影面积为,弦与劣弧所形成的面积为,
由(1)已知,,,,
.
,
弦弦,劣弧劣弧.
.
为的直径,,
,.
,
.
.
.
【点睛】本题考查圆的性质的理解与综合应用能力.涉及对半径与直径的关系,直径的性质,圆周角与圆心角的关系,圆周角的性质,勾股定理,直角三角形,角平分线等知识点.半径等于直径的一半;直径所对的圆周角是直角;在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆周角等于圆心角的一半;在同圆或等圆中,圆周角相等弧相等弦相等.一个直角三角中,两个直角边边长的平方加起来等于斜边长的平方.恰当借助辅助线,灵活运用圆周角的性质建立等式关系是解本题的关键.
28.(2022·江苏宿迁·中考真题)如图,在网格中,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点,点、、、、均为格点.
【操作探究】在数学活动课上,佳佳同学在如图①的网格中,用无刻度的直尺画了两条互相垂直的线段、,相交于点并给出部分说理过程,请你补充完整:
解:在网格中取格点,构建两个直角三角形,分别是△ABC和△CDE.
在Rt△ABC中,
在Rt△CDE中, ,
所以.
所以∠=∠.
因为∠ ∠ =∠ =90°,
所以∠ +∠ =90°,
所以∠ =90°,
即⊥.
(1)【拓展应用】如图②是以格点为圆心,为直径的圆,请你只用无刻度的直尺,在上找出一点P,使=,写出作法,并给出证明:
(2)【拓展应用】如图③是以格点为圆心的圆,请你只用无刻度的直尺,在弦上找出一点P.使=·,写出作法,不用证明.
【答案】(1);见解析
(2)见解析
【分析】(1)取格点,作射线交于点P,则根据垂径定理可知,点P即为所求作;
(2)取格点I,连接MI交AB于点P,点P即为所求作.利用正切函数证得∠FMI=∠MNA,利用圆周角定理证得∠B=∠MNA,再推出△PAM∽△MAB,即可证明结论.
【详解】(1)解:【操作探究】在网格中取格点,构建两个直角三角形,分别是△ABC和△CDE.
在Rt△ABC中,
在Rt△CDE中,,
所以.
所以∠=∠.
因为∠ ∠ =∠ =90°,
所以∠ +∠ =90°,
所以∠ =90°,
即⊥.
故答案为:;
取格点,作射线交于点P,点P即为所求作;
(2)解:取格点I,连接MI交AB于点P,点P即为所求作;
证明:作直径AN,连接BM、MN,
在Rt△FMI中,,
在Rt△MNA中,,
所以.
∴∠FMI=∠MNA,
∵∠B=∠MNA,
∴∠AMP=∠B,
∵∠PAM=∠MAB,
∴△PAM∽△MAB,
∴,
∴=·.
【点睛】
本题考查作图-应用与设计,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,解直角三角形等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
29.(2024·江苏徐州·中考真题)在中,点在边上,若,则称点是点的“关联点”.
(1)如图(1),在中,若,于点.试说明:点是点的“关联点”.
(2)如图(2),已知点在线段上,用无刻度的直尺和圆规作一个,使其同时满足下列条件:①点为点的“关联点”;②是钝角(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若为锐角三角形,且点为点的“关联点”.设,,用含、的代数式表示的取值范围(直接写出结果).
【答案】(1)证明见解析
(2)图见解析
(3)或
【分析】(1)证,根据“关联点”的定义即可得结论;
(2)以为直径作,过点作的垂线,交于,由圆周角定理可得,由(1)可得,以为圆心,为半径作圆,在直线右侧的上取点作即可得答案;
(3)分类讨论,①当时,根据第二问可得出锐角三角形时C的位置,再利用勾股定理求出临界值范围即可,②当时,同①方法.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点D是点C的“关联点”.
(2)解:如图,①作线段的垂直平分线,交于点;
②以为圆心,为半径作圆;
③过作交于点;
④以为圆心,为半径画圆,则点在上且在直线右侧.连接、,即为所求,
证明:∵在以为直径的圆上运动,
∴,
由(1)可知:,
∵,
∴.
(3)①当时,
如图所示,结合第(2)问,我们发现当点C在直线左侧、A的右侧时,是锐角三角形,
此时,
∵,且,,
在中,,
在中,,
;
②当时,同理可得:;
综上所述,或.
【点睛】本题主要考查了尺规作图,圆周角定理、相似三角形的判定和性质、勾股定理等内容,熟练掌握相关知识和正确理解题意是解题的关键.
30.(2024·江苏扬州·中考真题)在综合实践活动中,“特殊到一般”是一种常用方法,我们可以先研究特殊情况,猜想结论,然后再研究一般情况,证明结论.
如图,已知,, 是的外接圆,点在 上(),连接、、.
【特殊化感知】
(1)如图1,若,点在延长线上,则与的数量关系为________;
【一般化探究】
(2)如图2,若,点、在同侧,判断与的数量关系并说明理由;
【拓展性延伸】
(3)若,直接写出、、满足的数量关系.(用含的式子表示)
【答案】(1);(2)(3)当在上时,;当在上时,
【分析】(1)根据题意得出是等边三角形,则,进而由四边形是圆内接四边形,设交于点,则,设,则,分别求得,即可求解;
(2)在上截取,证明,根据全等三角形的性质即得出结论;
(3)分两种情况讨论,①当在上时,在上截取,证明,,得出,作于点,得出,进而即可得出结论;②当在上时,延长至,使得,连接,证明,,同①可得,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴是等边三角形,则
∵是的外接圆,
∴是的角平分线,则
∴
∵四边形是圆内接四边形,
∴
∴
设交于点,则,
设,则
在中,
∴
∴,
∵是直径,则,
在中,
∴
∴
(2)如图所示,在上截取,
∵
∴
∴是等边三角形,
∴,则
∴
∵四边形是圆内接四边形,
∴
∴;
∵,,
∴是等边三角形,则
∴,
又∵
∴
在中
∴
∴,
∴
即;
(3)解:①如图所示,当在上时,
在上截取,
∵
∴
又∵
∴,则
∴即
又∵
∴
∴
∴
∵
∴
如图所示,作于点,
在中,,
∴
∴
∴,即
②当在上时,如图所示,延长至,使得,连接,
∵四边形是圆内接四边形,
∴
又∵
∴,则
∴即,
又∵
∴
∴
∴,
∵
同①可得
∴
∴
综上所述,当在上时,;当在上时,.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,圆内接四边形对角互补,圆周角定理,同弧所对的圆周角相等,全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,解直角三角形,等腰三角形的性质,熟练掌握截长补短的辅助线方法是解题的关键.
31.(2023·江苏泰州·中考真题)已知:A、B为圆上两定点,点C在该圆上,为所对的圆周角.
知识回顾
(1)如图①,中,B、C位于直线异侧,.
①求的度数;
②若的半径为5,,求的长;
逆向思考
(2)如图②,P为圆内一点,且,,.求证:P为该圆的圆心;
拓展应用
(3)如图③,在(2)的条件下,若,点C在位于直线上方部分的圆弧上运动.点D在上,满足的所有点D中,必有一个点的位置始终不变.请证明.
【答案】(1)①;②;
(2)见解析;
(3)见解析
【分析】(1)①根据,结合圆周角定理求的度数;②构造直角三角形;
(2)只要说明点到圆上、和另一点的距离相等即可;
(3)根据,构造一条线段等于,利用三角形全等来说明此线段和相等.
【详解】(1)解:①,,
,
.
②连接,过作,垂足为,
,,
是等腰直角三角形,且,
,,
是等腰直角三角形,
,
在直角三角形中,,
.
(2)证明:延长交圆于点,则,
,
,
,
,
,
,
,
为该圆的圆心.
(3)证明:过作的垂线交的延长线于点,连接,延长交圆于点,连接,,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,,
,
是直径,
,
,
,
,
,
,
,
必有一个点的位置始终不变,点即为所求.
【点睛】本题考查了圆周角定理,还考查了勾股定理和三角形全等的知识,对于(3)构造一条线段等于是关键.
32.(2022·江苏常州·中考真题)(现有若干张相同的半圆形纸片,点是圆心,直径的长是,是半圆弧上的一点(点与点、不重合),连接、.
(1)沿、剪下,则是______三角形(填“锐角”、“直角”或“钝角”);
(2)分别取半圆弧上的点、和直径上的点、.已知剪下的由这四个点顺次连接构成的四边形是一个边长为的菱形.请用直尺和圆规在图中作出一个符合条件的菱形(保留作图痕迹,不要求写作法);
(3)经过数次探索,小明猜想,对于半圆弧上的任意一点,一定存在线段上的点、线段上的点和直径上的点、,使得由这四个点顺次连接构成的四边形是一个边长为的菱形.小明的猜想是否正确?请说明理由.
【答案】(1)直角
(2)见详解
(3)小明的猜想正确,理由见详解
【分析】(1)AB是圆的直径,根据圆周角定理可知∠ACB=90°,即可作答;
(2)以A为圆心,AO为半径画弧交⊙O于点E,再以E为圆心,EO为半径画弧交于⊙O点F连接EF、FO、EA,G、H点分别与A、O点重合,即可;
(3)当点C靠近点A时,设,,可证,推出,分别以M,N为圆心,MN为半径作弧交AB于点P,Q,可得,进而可证四边形MNQP是菱形;当点C靠近点B时,同理可证.
【详解】(1)解:如图,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB是直角,
即△ABC是直角三角形,
故答案为:直角;
(2)解:以A为圆心,AO为半径画弧交⊙O于点E,再以E为圆心,EO为半径画弧交于⊙O点F连接EF、FO、EA,G、H点分别与A、O点重合,即可,
作图如下:
由作图可知AE=EF=FH=HG=OA=AB=6,
即四边形EFHG是边长为6cm的菱形;
(3)解:小明的猜想正确,理由如下:
如图,当点C靠近点A时,设,,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
分别以M,N为圆心,MN为半径作弧交AB于点P,Q,作于点D,于点E,
∴ .
∵ ,,,
∴ ,
在和中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ 四边形MNQP是平行四边形,
又∵ ,
∴ 四边形MNQP是菱形;
同理,如图,当点C靠近点B时,采样相同方法可以得到四边形MNQP是菱形,
故小明的猜想正确.
【点睛】本题考查了圆周角定理、尺规作图、菱形的性质与判定等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用上述知识解决问题.
试卷第4页,共26页
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