专题04 圆(4大基础题+3大提升题)-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级数学上学期期末真题分类汇编(贵州专用)
2024-11-29
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内容正文:
专题04 圆
垂径定理与圆周角
1.(2023秋•黔南州期末)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E.若AB=10,CD=8,则AE的长为( )
A.3 B.6 C.8 D.9
2.(2023秋•黔东南州期末)如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,已知∠AOC=80°,则∠ABC的度数为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
3.(2022秋•遵义期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,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⊙O被水面截得弦AB长为4米,⊙O半径长为3米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到弦AB所在直线的距离是( )
A.1米 B.2米 C.米 D.米
4.(2023秋•黔东南州期末)如图,已知⊙O的直径AE=10cm,∠B=∠EAC,则AC的长为( )
A.5cm B.5cm C.5cm D.6cm
5.(2023秋•绥阳县期末)如图,在⊙O中,弦AC∥半径OB,∠BOC=48°,则∠OAB的度数为( )
A.24° B.30° C.60° D.90°
6.(2023秋•关岭县期末)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠A=110°,则∠BOD的度数为( )
A.40° B.70° C.110° D.140°
7.(2023秋•关岭县期末)如图,AB为⊙O的直径,点C,D为直径AB同侧圆上的点,且点D为的中点,过点D作DE⊥AB于点E,延长DE,交⊙O于点F,AC与DF交于点G.
(Ⅰ)如图①,若点C为的中点,求∠AGF的度数;
(Ⅱ)如图②,若AC=12,AE=3,求⊙O的半径.
点与圆的位置关系
1.(2023秋•绥阳县期末)在△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,M是AB的中点,以点C为圆心,1为半径作⊙C,则( )
A.点M在⊙C外 B.点M在⊙C上 C.点M在⊙C内 D.不能确定
2.(2023秋•遵义期末)如图,⊙O是△PAB的外接圆,OC⊥AB,连接OB.若∠BOC=50°,则∠APB的度数是( )
A.45° B.50° C.55° D.60°
3.(2023秋•黔东南州期末)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,AD⊥BC于点E.
(1)求证:∠BAD=∠CAD;
(2)连接BO并延长,交⊙O于点G,连接GC,若OE=3,求GC的长.
切线的相关性质
1.(2023秋•关岭县期末)如图,将量角器和含30°角的一块直角三角板紧靠着放在同一平面内,使D、C、B在一条直线上,且DC=2BC,过点A作量角器圆弧所在圆的切线,切点为E,则∠EAC的度数是( )
A.60° B.45° C.30° D.50°
2.(2023秋•黔南州期末)如图,AB是⊙O的弦,AC切⊙O于点A,BC经过圆心O.若∠B=25°,则∠C=( )
A.65° B.60° C.50° D.40°
3.(2023秋•绥阳县期末)如图,⊙O与正方形ABCD的两边AB.AD都相切,且DE与⊙O相切于点E,若正方形ABCD的边长为4,DE=3,则OD的长为( )
A. B. C. D.4
4.(2023秋•黔南州期末)如图,PA,PB与⊙O分别相切于点A,B,PA=2,∠P=60°,则AB=( )
A. B.2 C. D.3
弧长与扇形的面积计算
1.(2023秋•绥阳县期末)一条弧所对的圆心角为135o,弧长等于半径为5cm的圆的周长的3倍,则这条弧的半径为( )
A.40cm B.35cm C.30cm D.5.625cm
2.(2023秋•七星关区期末)一个扇形的面积是3π cm2,圆心角是120°,则此扇形的半径是 cm.
3.(2023秋•关岭县期末)中国美食讲究色香味美,优雅的摆盘也会让美食锦上添花,如图①中的摆盘,其形状是扇形的一部分,图②是其几何示意图(阴影部分为摆盘),通过测量得到AC=BD=10cm,OC=OD=3cm,圆心角为60°,则图②中摆盘的面积是( )
A.πcm2 B.πcm2 C.πcm2 D.πcm2
4.(2023秋•毕节市校级期末)如图,以O为圆心的扇形AOB与扇形COD的圆心角为30°,若AC=2,OC=6,则阴影部分的面积为 .
5.(2022秋•安顺期末)如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连接BC.
(1)求证:AE=ED;
(2)若AB=10,∠CBD=36°,求的长.
与圆有关的最值和范围
1.(2023秋•关岭县期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=24,点D为线段BC上一动点.以CD为⊙O直径,作AD交⊙O于点E,连BE,则BE的最小值为 .
2.(2022秋•贵阳期末)在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点M是平面内一动点,且满足BM=2,N为MD的中点,点M运动过程中线段CN长度的取值范围是 .
圆的切线的性质与判定
1.(2023秋•绥阳县期末)如图,AB为⊙O的直径,OC⊥AB交⊙O于点C,D为OB上一点,延长CD交⊙O于点E,延长OB至F,使DF=FE,连接EF.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若OD=1且BD=BF,求⊙O的半径.
2.(2023秋•黔南州期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以AC为直径的⊙O交AB于点E,D是BC上一点,连接DE,且∠B=∠BED.
(1)求证:ED是⊙O的切线;
(2)若BE=16,ED=10,求AC的长.
3.(2023秋•平坝区月考)已知BC是⊙O的直径,点D是BC延长线上一点,AB=AD,AE是⊙O的弦,∠AEC=30°.
(1)求证:直线AD是⊙O的切线;
(2)若AE⊥BC,垂足为M,⊙O的半径为10,求AE的长.
4.(2022秋•黔东南州月考)如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D是AB延长线的一点,AE⊥CD交DC的延长线于E,CF⊥AB于F,且CE=CF.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AB=10,BD=3,求AE的长.
5.(2023秋•汇川区月考)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,D是边AB上一点,以BD为直径的⊙O经过点E,且交BC于点F.
(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)若BF=6,⊙O的半径为5,求CE的长.
6.(2023秋•遵义月考)如图,AB为⊙O的直径,以AB为边作等边三角形ABC与⊙O交于点D,E,过点E作EF⊥BC于点F,下面是两位同学的对话:
小星:由题目的已知条件,若连接AD,则可证∠BAD=∠CAD.
小红:由题目的已知条件,若连接OE,则可证EF为⊙O的切线.
(1)请你选择一位同学的说法,并进行证明.
(2)连接BE,若,求BF的长.
求阴影部分的面积
1.(2023秋•黔东南州期末)如图,正三角形ABC的边长为4cm,D,E,F分别为BC,AC,AB的中点,以A,B,C三点为圆心,2cm长为半径作圆.则图中阴影部分的面积为( )
A.(2﹣π)cm2 B.(π﹣)cm2
C.(4﹣2π)cm2 D.(2π﹣2)cm2
2.(2023秋•黔东南州月考)如图,扇形AOB圆心角为直角,OA=10,点C在上,以OA,CA为邻边构造▱ACDO,边CD交OB于点E,若OE=8,则图中两块阴影部分的面积和为( )
A.10π﹣8 B.5π﹣8 C.25π﹣64 D.50π﹣64
3.(2023秋•从江县校级月考)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,以点A为圆心,AD长为半径画弧交BC于点E,连接AE,则阴影部分的面积为( )
A.6﹣ B.4﹣ C.6﹣ D.6﹣
4.(2023秋•从江县校级月考)如图所示,AB为⊙O的直径,AC是⊙O的一条弦,D为的中点,作DE⊥AC于点E,交AB的延长线于点F,连接DA.
(1)若AB=90cm,则圆心O到EF的距离是多少?说明你的理由.
(2)若,求阴影部分的面积(结果保留π).
5.(2023秋•关岭县期末)如图所示,以平行四边形ABCD的顶点A为圆心,AB为半径作圆,分别交AD,BC于点E,F,延长BA交⊙A于点G.
(1)求证:;
(2)若∠C=120°,BG=8,求阴影部分弓形的面积.
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专题04 圆
垂径定理与圆周角
1.(2023秋•黔南州期末)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E.若AB=10,CD=8,则AE的长为( )
A.3 B.6 C.8 D.9
【分析】连接OC,利用勾股定理求出OE,可得结论.
【解答】解:连接OC.
∵AB⊥CD,
∴CE=ED=CD=4,
∴OE===3,
∴AE=AO+OE=5+3=8,
故选:C.
2.(2023秋•黔东南州期末)如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,已知∠AOC=80°,则∠ABC的度数为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
【分析】根据圆周角定理即可解决问题.
【解答】解:∵=,
∴∠ABC=∠AOC=×80°=40°,
故选:C.
3.(2022秋•遵义期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,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⊙O被水面截得弦AB长为4米,⊙O半径长为3米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到弦AB所在直线的距离是( )
A.1米 B.2米 C.米 D.米
【分析】连接OC,OC交AB于D,由垂径定理得AD=BD=AB=2(米),再由勾股定理得OD=(米),然后求出CD的长即可.
【解答】解:连接OC,OC交AB于D,
由题意得:OA=OC=3米,OC⊥AB,
∴AD=BD=AB=2(米),∠ADO=90°,
∴OD===(米),
∴CD=OC﹣OD=(3﹣)米,
即点C到弦AB所在直线的距离是(3﹣)米,
故选:C.
4.(2023秋•黔东南州期末)如图,已知⊙O的直径AE=10cm,∠B=∠EAC,则AC的长为( )
A.5cm B.5cm C.5cm D.6cm
【分析】连接EC,根据圆周角定理得到∠E=∠B,∠ACE=90°,根据等腰直角三角形的性质计算即可.
【解答】解:连接EC,
由圆周角定理得,∠E=∠B,∠ACE=90°,
∵∠B=∠EAC,
∴∠E=∠EAC,
∴CE=CA,
∴AC=AE=5(cm),
故选:B.
5.(2023秋•绥阳县期末)如图,在⊙O中,弦AC∥半径OB,∠BOC=48°,则∠OAB的度数为( )
A.24° B.30° C.60° D.90°
【分析】利用平行线的性质得∠OBA=∠BAC,再利用圆周角定理得到∠BAC=∠BOC=24°,从而得到∠OAB的度数.
【解答】解:∵AC∥OB,
∴∠OBA=∠BAC,
∵∠BAC=∠BOC=×48°=24°,
∴∠OBA=24°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=24°.
故选:A.
6.(2023秋•关岭县期末)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠A=110°,则∠BOD的度数为( )
A.40° B.70° C.110° D.140°
【分析】先根据圆内接四边形的性质求出∠C的度数,再由圆周角定理即可得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠A=110°,
∴∠C=180°﹣110°=70°,
∴∠BOD=2∠C=140°.
故选:D.
7.(2023秋•关岭县期末)如图,AB为⊙O的直径,点C,D为直径AB同侧圆上的点,且点D为的中点,过点D作DE⊥AB于点E,延长DE,交⊙O于点F,AC与DF交于点G.
(Ⅰ)如图①,若点C为的中点,求∠AGF的度数;
(Ⅱ)如图②,若AC=12,AE=3,求⊙O的半径.
【分析】(I)根据AB为⊙O的直径,D为的中点,C为的中点,可得出∠BAC=30°,再由DE⊥AB可知∠AEG=90°,进而可得出结论;
(II)连接OF,首先证明AC=DF=12,设OA=OF=x,在Rt△OEF中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.
【解答】解:(I)∵AB为⊙O的直径,D为的中点,C为的中点,
∴==,
∴∠BAC=30°,
∵DE⊥AB,
∴∠AEG=90°,
∴∠AGF=90°﹣30°=60°;
(II)如图,连接OF.
∵DE⊥AB,
∴DE=EF,=,
∵点D是弧AC的中点,
∴=,
∴=,
∴AC=DF=12,
∴EF=DF=6,设OA=OF=x,
在Rt△OEF中,则有x2=62+(x﹣3)2,
解得x=7.5,
∴⊙O的半径是7.5.
点与圆的位置关系
1.(2023秋•绥阳县期末)在△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,M是AB的中点,以点C为圆心,1为半径作⊙C,则( )
A.点M在⊙C外 B.点M在⊙C上 C.点M在⊙C内 D.不能确定
【分析】根据题意画出图形,由勾股定理求出AB的长,再由直角三角形的性质得出OM的长,再与⊙C的半径相比较即可.
【解答】解:如图,
∵在△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,
∴AB===.
∵M是AB的中点,
∴CM=AB=>1,
∴点M在⊙C外.
故选:A.
2.(2023秋•遵义期末)如图,⊙O是△PAB的外接圆,OC⊥AB,连接OB.若∠BOC=50°,则∠APB的度数是( )
A.45° B.50° C.55° D.60°
【分析】连接OA,如图,先根据垂径定理得到=,则利用圆心角、弧、弦的关系得到∠AOC=∠BOC,从而得到∠AOB的度数,然后根据圆周角定理求解.
【解答】解:连接OA,如图,
∵OC⊥AB,
∴=,
∴∠AOC=∠BOC,
∴∠AOB=2∠BOC=2×50°=100°,
∴∠APB=∠AOB=50°.
故选:B.
3.(2023秋•黔东南州期末)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,AD⊥BC于点E.
(1)求证:∠BAD=∠CAD;
(2)连接BO并延长,交⊙O于点G,连接GC,若OE=3,求GC的长.
【分析】(1)根据垂径定理和圆周角定理进行判断即可;
(2)根据垂径定理得出点E为BC的中点,根据点O是BG的中点,得出,即可求出结果.
【解答】(1)证明:∵AD是⊙O的直径,AD⊥BC,
∴,
∴∠BAD=∠CAD;
(2)解:根据题意,如图所示:
∵AD是⊙O的直径,AD⊥BC,
∴点E为BC的中点,
∵点O是BG的中点,
∴
∵OE=3,
∴CG=6.
切线的相关性质
1.(2023秋•关岭县期末)如图,将量角器和含30°角的一块直角三角板紧靠着放在同一平面内,使D、C、B在一条直线上,且DC=2BC,过点A作量角器圆弧所在圆的切线,切点为E,则∠EAC的度数是( )
A.60° B.45° C.30° D.50°
【分析】设半圆的圆心为O,连接OA,由题意易得AC是线段OB的垂直平分线,即可求得∠AOC=∠ABC=60°,又由AE是切线,证明Rt△AOE≌Rt△AOC,继而求得∠AOE的度数,则可求得答案.
【解答】解:设半圆的圆心为O,连接OA,
∵CD=2OC=2BC,
∴OC=BC,
∵∠ACB=90°,即AC⊥OB,
∴OA=BA,
∴∠AOC=∠ABC,
∵∠BAC=30°,
∴∠AOC=∠ABC=60°,
∵AE是切线,
∴∠AEO=90°,
∴∠AEO=∠ACO=90°,
在Rt△AOE和Rt△AOC中,
,
∴Rt△AOE≌Rt△AOC(HL),
∴∠AOE=∠AOC=60°,
∴∠CAE=360°﹣90°﹣90°﹣∠AOE﹣∠AOC=60°.
故选:A.
2.(2023秋•黔南州期末)如图,AB是⊙O的弦,AC切⊙O于点A,BC经过圆心O.若∠B=25°,则∠C=( )
A.65° B.60° C.50° D.40°
【分析】连接OA,如图,先根据切线的性质得到∠OAC=90°,则利用圆周角定理得∠AOC=2∠B=50°,然后利用互余计算出∠C的度数.
【解答】解:连接OA,如图,
∵AC是⊙O的切线,
∴OA⊥AC,
∴∠OAC=90°,
∵∠AOC=2∠B=2×25°=50°,
∴∠C=90°﹣50°=40°.
故选:D.
3.(2023秋•绥阳县期末)如图,⊙O与正方形ABCD的两边AB.AD都相切,且DE与⊙O相切于点E,若正方形ABCD的边长为4,DE=3,则OD的长为( )
A. B. C. D.4
【分析】设⊙O与AB、AD相切于点M、N.连接OM、ON,则四边形AMON是正方形.根据切线长定理,可得DE=DN=3,AN=1,然后根据勾股定理可得答案.
【解答】解:设⊙O与AB、AD相切于点M、N.连接OM、ON,则四边形AMON是正方形.
∵DE、DA是⊙O的切线,
∴DE=DN=3,
∵AD=4,
∴AN=ON=4﹣3=1,
在Rt△OND中,OD===.
故选:B.
4.(2023秋•黔南州期末)如图,PA,PB与⊙O分别相切于点A,B,PA=2,∠P=60°,则AB=( )
A. B.2 C. D.3
【分析】先判断出PA=PB,进而判断出△PAB是等边三角形,即可得出结论.
【解答】解:∵PA,PB与⊙O分别相切于点A,B,
∴PA=PB,∵∠APB=60°,
∴△PAB是等边三角形,
∴AB=AP=2.
故选:B.
弧长与扇形的面积计算
1.(2023秋•绥阳县期末)一条弧所对的圆心角为135o,弧长等于半径为5cm的圆的周长的3倍,则这条弧的半径为( )
A.40cm B.35cm C.30cm D.5.625cm
【分析】设出弧所在圆的半径,由于弧长等于半径为5cm的圆的周长的3倍,所以根据原题所给出的等量关系,列出方程,解方程即可.
【解答】解:设弧所在圆的半径为r,
由题意得,=2π×5×3,
解得,r=40.
故选:A.
2.(2023秋•七星关区期末)一个扇形的面积是3π cm2,圆心角是120°,则此扇形的半径是 3 cm.
【分析】设此扇形的半径为r cm,利用扇形的面积公式得到=3π,然后解关于r的方程即可.
【解答】解:设此扇形的半径为r cm,
根据题意得=3π,
解得r=3.
即此扇形的半径为3cm.
故答案为3.
3.(2023秋•关岭县期末)中国美食讲究色香味美,优雅的摆盘也会让美食锦上添花,如图①中的摆盘,其形状是扇形的一部分,图②是其几何示意图(阴影部分为摆盘),通过测量得到AC=BD=10cm,OC=OD=3cm,圆心角为60°,则图②中摆盘的面积是( )
A.πcm2 B.πcm2 C.πcm2 D.πcm2
【分析】根据S阴=S扇形OAB﹣S扇形OCD,求解即可.
【解答】解:∵AC=BD=10cm,OC=OD=3cm,
∴OA=OB=13cm,
∴S阴=S扇形OAB﹣S扇形OCD=﹣=(cm2),
故选:C.
4.(2023秋•毕节市校级期末)如图,以O为圆心的扇形AOB与扇形COD的圆心角为30°,若AC=2,OC=6,则阴影部分的面积为 .
【分析】由扇形面积公式求出扇形AOB与扇形COD的面积,即可得到阴影的面积.
【解答】解:∵OA=OC+CA=6+2=8,∠O=30°,
∴扇形AOB的面积==,扇形COD的面积==3π,
∴阴影的面积=扇形AOB的面积﹣扇形COD的面积=﹣3π=,
故答案为:.
5.(2022秋•安顺期末)如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连接BC.
(1)求证:AE=ED;
(2)若AB=10,∠CBD=36°,求的长.
【分析】(1)根据平行线的性质得出∠AEO=90°,再利用垂径定理证明即可;
(2)根据弧长公式解答即可.
【解答】证明:(1)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵OC∥BD,
∴∠AEO=∠ADB=90°,
即OC⊥AD,
∴AE=ED;
(2)∵OC⊥AD,
∴,
∴∠ABC=∠CBD=36°,
∴∠AOC=2∠ABC=2×36°=72°,
∴.
与圆有关的最值和范围
1.(2023秋•关岭县期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=24,点D为线段BC上一动点.以CD为⊙O直径,作AD交⊙O于点E,连BE,则BE的最小值为 16 .
【分析】连接CE,可得∠CED=∠CEA=90°,从而知点E在以AC为直径的⊙Q上,继而知点Q、E、B共线时BE最小,根据勾股定理求得QB的长,即可得答案.
【解答】解:如图,连接CE,
∴∠CED=∠CEA=90°,
∴点E在以AC为直径的⊙Q上,
∵AC=20,
∴QC=QE=10,
当点Q、E、B共线时BE最小,
∵BC=24,
∴QB==26,
∴BE=QB﹣QE=16,
∴BE的最小值为16,
故答案为:16.
2.(2022秋•贵阳期末)在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点M是平面内一动点,且满足BM=2,N为MD的中点,点M运动过程中线段CN长度的取值范围是 .
【分析】连接BD,取BD的中点O,连接ON,可知ON为△DMB的中位线,则可得,进而可知点N在以O为圆心,以1为半径的圆上运动,在矩形ABCD中,根据进而得出答案.
【解答】解:连接BD,取BD的中点O,连接ON,OC,
∵N为MD的中点,
∴ON为△DMB的中位线,
∴,
∴点N在以O为圆心,以1为半径的圆上运动,
在矩形ABCD中,,
∴CN的取值范围为,
即,
故答案为:.
圆的切线的性质与判定
1.(2023秋•绥阳县期末)如图,AB为⊙O的直径,OC⊥AB交⊙O于点C,D为OB上一点,延长CD交⊙O于点E,延长OB至F,使DF=FE,连接EF.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若OD=1且BD=BF,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接OE,根据等边对等角结合对等角相等即可推出结论;
(2)设⊙O的半径EO=BO=r,则BD=BF=r﹣1,FE=2BD=2(r﹣1),在Rt△FEO中,由勾股定理得得出方程求解即可.
【解答】解:(1)证明:如图,连接OE,
∵OE=OC,
∴∠OEC=∠OCE,
∵DF=FE,
∴∠FED=∠FDE,
∵∠FDE=∠CDO,∠CDO+∠OCD=90°,
∴∠FED+∠OEC=90°,
即∠FEO=90°,
∴OE⊥FE,
∵OE是半径,
∴EF为⊙O的切线;
(2)解:设⊙O的半径EO=BO=r,则BD=BF=r﹣1,
∴FE=2BD=2(r﹣1),
在Rt△FEO中,由勾股定理得,
FE2+OE2=OF2,
∴(2r﹣2)2+r2=(2r﹣1)2,
解得r=3,或r=1(舍去),
∴⊙O的半径为3.
2.(2023秋•黔南州期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以AC为直径的⊙O交AB于点E,D是BC上一点,连接DE,且∠B=∠BED.
(1)求证:ED是⊙O的切线;
(2)若BE=16,ED=10,求AC的长.
【分析】(1)连接OE,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠AEO,根据余角的定义得到∠OED=180°﹣(∠AEO+∠BED)=90°,根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)连接CE,根据圆周角定理得到CE⊥AB,求得∠DEC=∠DCE,根据勾股定理得到CE===12,求得∠A=∠BCE,根据相似三角形的性质和勾股定理即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OE,
∵OA=OE,
∴∠A=∠AEO,
∵∠C=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∵∠B=∠BED,
∴∠AEO+∠BED=90°,
∴∠OED=180°﹣(∠AEO+∠BED)=90°,
∵点E在⊙O上,
∴ED是⊙O的切线;
(2)解:连接CE,
∵AC为直径,
∴CE⊥AB,
∴∠AEC=∠CEB=90°,
∴∠BED+∠CED=∠B+∠DCE=90°,
∵∠B=∠BED,
∴∠DEC=∠DCE,
∴BD=DE=CD=10,∵BE=16,
∴CE===12,
∵∠A+∠ACE=∠ACE+∠BCE=90°,
∴∠A=∠BCE,
∴△ACE∽△CBE,
∴,
∴,
∴AE=9,
∴AB=AE+BE=9+16=25,
∴AC==15.
3.(2023秋•平坝区月考)已知BC是⊙O的直径,点D是BC延长线上一点,AB=AD,AE是⊙O的弦,∠AEC=30°.
(1)求证:直线AD是⊙O的切线;
(2)若AE⊥BC,垂足为M,⊙O的半径为10,求AE的长.
【分析】(1)连接OA,由圆周角定理可求得∠B=∠AEC=30°,∠AOC=2∠AEC=60°,则∠OAD=90°,可证明直线AD是⊙O的切线;
(2)若AE⊥BC于点M,根据垂径定理可证明AM=EM,在Rt△AOM中,∠AMO=90°,∠AOM=60°,则∠OAM=30°,已知⊙O的半径OA=6,则OM=OA=3,根据勾股定理可以求出AM的长,进而求出AE的长.
【解答】(1)证明:如图,连接OA,
∵∠AEC=30°,
∴∠B=∠AEC=30°,∠AOC=2∠AEC=60°,
∵AB=AD,
∴∠D=∠B=30°,
∴∠OAD=180°﹣∠AOC﹣∠D=90°,
∵OA是⊙O的半径,且AD⊥OA,
∴直线AD是⊙O的切线.
(2)解:如图,∵BC是⊙O的直径,且AE⊥BC于点M,
∴AM=EM,
∵∠AMO=90°,∠AOM=60°,
∴∠OAM=30°,
∴OM=OA=×10=5,
∴AM===5,
∴AE=2AM=2×5=10.
4.(2022秋•黔东南州月考)如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D是AB延长线的一点,AE⊥CD交DC的延长线于E,CF⊥AB于F,且CE=CF.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AB=10,BD=3,求AE的长.
【分析】(1)要证DE是⊙O的切线,只要连接OC,再证∠DCO=90°即可;
(2)由切线的性质及勾股定理可得CD的长,再根据三角形面积公式及勾股定理可得AF的长,最后由全等三角形的判定与性质可得答案.
【解答】(1)证明:(1)连接OC;
∵AE⊥CD,CF⊥AB,又CE=CF,
∴∠1=∠2.
∵OA=OC,
∴∠2=∠3,∠1=∠3.
∴OC∥AE.
∴OC⊥CD.
∴DE是⊙O的切线.
(2)解:∵OC⊥ED,AB=10,BD=3,
∴OB=OC=5.
CD==,
∵,
即,
∴CF=,
∴OF==,
∴AF=OA+OF=5+,
在Rt△AEC和Rt△AFC中,CE=CF,AC=AC,
∴Rt△AEC≌Rt△AFC(HL),
∴AE=AF=.
5.(2023秋•汇川区月考)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,D是边AB上一点,以BD为直径的⊙O经过点E,且交BC于点F.
(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)若BF=6,⊙O的半径为5,求CE的长.
【分析】(1)连接OE,证明∠OEA=90°即可;
(2)连接OF,过点O作OH⊥BF交BF于H,由题意可知四边形OECH为矩形,利用垂径定理和勾股定理计算出OH的长,进而求出CE的长.
【解答】(1)证明:连接OE.
∵OE=OB,
∴∠OBE=∠OEB,
∵BE平分∠ABC,
∴∠OBE=∠EBC,
∴∠EBC=∠OEB,
∴OE∥BC,
∴∠OEA=∠C,
∵∠ACB=90°,
∴∠OEA=90°
∴AC是⊙O的切线;
(2)解:连接OE、OF,过点O作OH⊥BF交BF于H,
由题意可知四边形OECH为矩形,
∴OH=CE,
∵BF=6,
∴BH=3,
在Rt△BHO中,OB=5,
∴OH==4,
∴CE=4.
6.(2023秋•遵义月考)如图,AB为⊙O的直径,以AB为边作等边三角形ABC与⊙O交于点D,E,过点E作EF⊥BC于点F,下面是两位同学的对话:
小星:由题目的已知条件,若连接AD,则可证∠BAD=∠CAD.
小红:由题目的已知条件,若连接OE,则可证EF为⊙O的切线.
(1)请你选择一位同学的说法,并进行证明.
(2)连接BE,若,求BF的长.
【分析】(1)若选小星的说法,利用直径所对的圆周角是直角得到AD⊥BC,再根据等边三角形的性质可得结论;若选小红的说法,先利用等腰三角形和等边三角形的性质得到∠OEA=∠C,再根据平行线的判定与性质得到OE∥BC,进而得到OE⊥EF,利用切线的判定可得结论;
(2)根据等边三角形的性质和圆周角定理得到BE⊥AC,∠CBE=30°,然后利用含30度角的直角三角形的性质求解即可.
【解答】解:(1)若选小星的说法:
证明:连接AD,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,即AD⊥BC,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAD=∠CAD;
若选小红的说法:
证明:连接OE,
∵OA=OE,
∴∠A=∠OEA,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠C,则∠OEA=∠C,
∴OE∥BC,又EF⊥BC,
∴OE⊥EF,又OE为半径,
∴EF为⊙O的切线;
(2)解:连接BE,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∵△ABC是等边三角形,
∴,
在Rt△BEF中,,
∴,
∴.
求阴影部分的面积
1.(2023秋•黔东南州期末)如图,正三角形ABC的边长为4cm,D,E,F分别为BC,AC,AB的中点,以A,B,C三点为圆心,2cm长为半径作圆.则图中阴影部分的面积为( )
A.(2﹣π)cm2 B.(π﹣)cm2
C.(4﹣2π)cm2 D.(2π﹣2)cm2
【分析】连接AD,根据等边三角形的性质得到∠B=60°,AD⊥BC,根据三角形的面积公式和扇形面积公式计算即可.
【解答】解:连接AD,
∵△ABC是正三角形,BD=DC,
∴∠B=60°,AD⊥BC,
∴AD=AB=2,
∴图中阴影部分的面积=×4×2﹣×3=(4﹣2π)cm2
故选:C.
2.(2023秋•黔东南州月考)如图,扇形AOB圆心角为直角,OA=10,点C在上,以OA,CA为邻边构造▱ACDO,边CD交OB于点E,若OE=8,则图中两块阴影部分的面积和为( )
A.10π﹣8 B.5π﹣8 C.25π﹣64 D.50π﹣64
【分析】连接OC.利用勾股定理求出EC,根据S阴=S扇形AOB﹣S梯形AOEC,计算即可.
【解答】解:连接OC.
∵四边形OACD是平行四边形,
∴OA∥CD,
∴∠OEC+∠EOA=180°,
∵∠AOB=90°,
∴∠OEC=90°,
∴EC===6,
∴S阴=S扇形AOB﹣S梯形OECA=﹣×(6+10)×8=25π﹣64.
故选:C.
3.(2023秋•从江县校级月考)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,以点A为圆心,AD长为半径画弧交BC于点E,连接AE,则阴影部分的面积为( )
A.6﹣ B.4﹣ C.6﹣ D.6﹣
【分析】根据矩形的性质得出∠B=∠DAB=90°,AD=BC=AE=2,求出BE,再分别求出扇形EAD和矩形ABCD、△ABE的面积,即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,AD=BC=4,
∴∠B=∠DAB=90°,AD=AE=4,
∵AB=2,
∴cos∠BAE==,
∴∠BAE=30°,∠EAD=60°,
∴BE=AE=2,
∴阴影部分的面积S=S矩形ABCD﹣S△ABE﹣S扇形EAD
=2×4﹣××2﹣
=6﹣.
故选:A.
4.(2023秋•从江县校级月考)如图所示,AB为⊙O的直径,AC是⊙O的一条弦,D为的中点,作DE⊥AC于点E,交AB的延长线于点F,连接DA.
(1)若AB=90cm,则圆心O到EF的距离是多少?说明你的理由.
(2)若,求阴影部分的面积(结果保留π).
【分析】(1)直接利用切线的判定方法结合圆周角定理分析得出OD⊥EF,即可得出圆心O到EF的距离为圆的半径;
(2)利用扇形面积公式和三角形面积公式计算即可;
【解答】解:(1)如图所示,连接OD,
∵D为的中点,
∴∠CAD=∠BAD,
∵OA=OD,
∴∠BAD=∠ADO,
∴∠CAD=∠ADO,
∴OD∥AE,
∵DE⊥AC,
∴OD⊥EF,
∴OD的长是圆心O到EF的距离,
∵AB=90cm,
∴.
(2)如图所示,过点O作OG⊥AD交AD于点G.
∵DA=DF,
∴∠F=∠BAD,
由(1)得∠CAD=∠BAD,
∴∠F=∠CAD,
∵∠F+∠BAD+∠CAD=90°,
∴∠F=∠BAD=∠CAD=30°,
∴∠BOD=2∠BAD=60°,OF=2OD,
∵在Rt△ODF中,OF2﹣OD2=DF2,
∴,解得OD=6,
在Rt△OAG中,OA=OD=6,∠OAG=30°,,
∴,
∴.
5.(2023秋•关岭县期末)如图所示,以平行四边形ABCD的顶点A为圆心,AB为半径作圆,分别交AD,BC于点E,F,延长BA交⊙A于点G.
(1)求证:;
(2)若∠C=120°,BG=8,求阴影部分弓形的面积.
【分析】(1)由同圆或等圆中相等的圆心角对的弧相等即可证明;
(2)根据弓形的面积等于扇形面积减三角形的面积,即可计算.
【解答】(1)证明:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠GAE=∠ABF,∠EAF=∠AFB,
∵AB=AF,
∴∠ABF=∠AFB,
∴∠GAE=∠EAF,
∴=;
(2)解:作AH⊥BF于H,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠C+∠ABC=180°,
∵∠C=120°,
∴∠ABC=60°,
∵AB=AF,
∴△ABF是等边三角形,
∴BF=AB=4,∠BAF=60°,
∴S扇形BAF=×π×42=π,
∵sin∠ABH=,
∴AH=AB•sin∠ABH,
∴AH=4×=2,
∵S△ABF=BF•AH,
∴S△ABF=×4×2=4,
∴S阴=.
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