内容正文:
第24章 圆 单元测试
总分:120分
考生姓名:
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第24章(圆)。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。
1.2024年4月30日17时46分,神舟飞船再一次按计划准时准点从太空返回地面,中国航天员不断在太空创造新的纪录.下列四个以航天为主题的图案中,是中心对称图形的是( )
A.B.C. D.
2.在平面直角坐标系中,点关于原点的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
3.如图,正六边形内接于,已知的周长是,则该正六边形的边长是( )
A.3 B. C.6 D.
4.如图,在中,,,将绕点A顺时针旋转后顶点B,C旋转的对应点分别是和,点恰好落在边上,连接,则的大小为( )
A. B. C. D.
5.如图,点,,在上,若,则( )
A. B. C. D.
6.已知圆锥的底面半径为,母线长为,则圆锥的侧面积是( )
A. B. C. D.
7.如图,四边形是的内接四边形,连接,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
8.如图,为的直径,点是的中点,过点作于点,交于点,若,,则的半径长是( )
A. B.4 C.5 D.
9.如图,,切于点A,B,直线切于点E,交于点F,交于点G,若的周长是15cm,则的长为( )
A.cm B.7cm C.cm D.8cm
10.如图,矩形中,,以A为圆心,2为半径作.若点E在上,点P在上,则的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共4小题,每小题4分,共16分.
11.是内任意一点.若圆的半径为1,则经过点的弦的长度可以是 .(写一种即可)
12.如图,四边形是的内接四边形,若,则的度数为 .
13.如图,的内切圆分别与三边相切于点D,点E和点F,若,,则的面积为 .
14.如图, 四边形为矩形,,点E在边上,从点D运动到点C,运动速度为每秒2个单位,点F从点A开始沿射线方向运动,运动速度为每秒3个单位,当点E停止时,点F也随之停止.连接和交于点G,直线交直线于点 M,则的最小值为 .
三、解答题:本题共9小题,共64分.
15.如图,在平面直角坐标系中有一个.
(1)作出关于原点O对称的,并写出各顶点的坐标;
(2)求出的面积.
16.图1、图2均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,的三个顶点都在格点上.
(1)在图1中,画出一个以所在直线为对称轴与成轴对称的格点三角形;
(2)在图2中,画出一个以点为对称中心,与成中心对称的格点三角形.
17.如图,四边形内接于,为的直径,连接,,求的度数.
18.如图,是的直径,弦于点,若,.
(1)求线段的长;
(2)求弦的长.
19.已知:如图,在中,是边上一点,圆过、、三点,.
(1)求证:直线是圆的切线;
(2)若,,圆的半径为,求的长.
20.如图,四边形内接于,平分,交于点M.
(1)如图1,求证:.
(2)如图2,若经过圆心O,且,求的长.
21.如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点称为格点.格点A,B,C在同一个圆上. 请只用无刻度直尺分别在给定网格中按照下列要求作图, 并保留作图痕迹.
(1)在图1中,画出圆心;
(2)在图 2 中,在上画点,并连结,使平分.
22.学习心得(1)小雯同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.
例如:如图,在中,,,是外一点,且,求的度数.若以点为圆心,长为半径作辅助圆,则、两点必在上,是的圆心角.是的圆周角,则______.
初步运用(2)如图,在四边形中,,,则_______;
问题迁移(3)①如图①,已知矩形,,,为边上的点,若满足的点恰好有两个,则的取值范围为______.
②如图②,在中,,是边上的高,且,,求的长.
23.定义:在平面直角坐标系中,对于,点在边的垂直平分线上,以点为圆心,为半径作,设与三条边的所有公共点个数为,则称点为关于边的“可控点”.
例如:如图,已知点,点.点为关于边的“可控点”.
(1)如图,如果点是关于边的“可控点”,那么_______.
(2)如图,若点,点.
关于边的“可控点”坐标是( ),
关于边的“可控点”的纵坐标的取值范围是_______.
(3)如图,若点,点.
如果直线上存在关于边的“可控点”,那么的取值范围是____________.
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第24章 圆 单元测试
总分:120分
考生姓名:
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第24章(圆)。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。
1.2024年4月30日17时46分,神舟飞船再一次按计划准时准点从太空返回地面,中国航天员不断在太空创造新的纪录.下列四个以航天为主题的图案中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查中心对称图形的定义和识别,理解中心对称图形的定义,根据图形识别中心对称图形是解题的关键.根据中心对称图形的概念判断.把一个图形绕某一点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.
【详解】解:选项,旋转后与原来的图形不重合,不是中心对称图形;
选项,旋转后与原来的图形不重合,不是中心对称图形;
选项,旋转后与原来的图形重合,是中心对称图形;
选项,旋转后与原来的图形不重合,不是中心对称图形.
故选:C.
2.在平面直角坐标系中,点关于原点的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了关于原点的对称点的坐标.根据关于原点的对称点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数即可求解.
【详解】解:∵关于原点的对称点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,
∴点关于原点的对称点的坐标是.
故选:D.
3.如图,正六边形内接于,已知的周长是,则该正六边形的边长是( )
A.3 B. C.6 D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了圆内接正六边形的性质,等边三角形的判定及性质,正确运用圆与正六边形的性质是解此题的关键.
如图所示,由正六边形内接于,可知是等边三角形,由的周长是,可得,即可得出结果.
【详解】解:如图所示:连接,
∵正六边形内接于,
,
∵,
∴是等边三角形,
∵的周长是,
,
,
故选:C.
4.如图,在中,,,将绕点A顺时针旋转后顶点B,C旋转的对应点分别是和,点恰好落在边上,连接,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由三角形的内角和定理求出,由旋转可得,,从而得到,即可解答.
本题考查旋转,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,解题关键是正确观察图形.
【详解】解:∵,,
∴,
由绕点A顺时针旋转后顶点B,C旋转的对应点分别是和,点恰好落在边上,
∴,,
∴,
∵,
∴.
故选:B.
5.如图,点,,在上,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查圆周角定理.根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,即可得出结果.
【详解】解:∵点,,在上,若,
∴;
故选.
6.已知圆锥的底面半径为,母线长为,则圆锥的侧面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆锥的计算,圆锥的侧面积=底面周长×母线长,把相应数值代入即可求解.
【详解】解:圆锥的侧面积
故选:B.
7.如图,四边形是的内接四边形,连接,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆周角定理,根据同弧所对的圆心角等于圆周角的倍即可求.
【详解】
故选:A.
8.如图,为的直径,点是的中点,过点作于点,交于点,若,,则的半径长是( )
A. B.4 C.5 D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,弧、圆心角、弦之间的关系,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
先根据垂径定理和点C是弧的中点得从,而得出,再利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:连接,如图,设的半径为r,
∵,为的直径,
,,
点是的中点,
,
,
,
解得:
的半径长是,
故选C.
9.如图,,切于点A,B,直线切于点E,交于点F,交于点G,若的周长是15cm,则的长为( )
A.cm B.7cm C.cm D.8cm
【答案】C
【分析】本题考查了切线长定理,熟练掌握切线长定理是解题的关键.根据切线长定理,由题意可知,,以及,再结合的周长是15cm,即可求出的长.
【详解】解:直线切于点E,交于点F,交于点G,
,,
的周长是15cm,
,
,切于点A,B,
,
,
,
的长为cm.
故选:C.
10.如图,矩形中,,以A为圆心,2为半径作.若点E在上,点P在上,则的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】延长到点M,使得,连接交于点O,交于点N,
当点E与点O重合,点P与点N重合时,此时取得最小值,利用矩形的性质和勾股定理解答即可.
【详解】解:延长到点M,使得,连接交于点O,交于点N,
∵,
∴当点E,P,M三点共线时,取得最小值,此时为,
∵点E是上动点,
∴当E与点O重合时,最小,此时为,
∴当点E与点O重合,点P与点N重合时,此时取得最小值,
∵矩形中,,以A为圆心,2为半径作.
∴,,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,圆的基本性质,两点之间线段最短,熟练掌握矩形的性质,勾股定理,圆的基本性质是解题的关键.
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共4小题,每小题4分,共16分.
11.是内任意一点.若圆的半径为1,则经过点的弦的长度可以是 .(写一种即可)
【答案】1(答案不唯一)
【分析】本题考查了弦的性质,由是内任意一点,圆的半径为1,可得经过点的弦长的取值范围,即可得出答案,注意答案不唯一.
【详解】解:∵是内任意一点,圆的半径为1,
∴经过点的弦的长,
∴经过点的弦的长度可以是1(答案不唯一),
故答案为:1(答案不唯一).
12.如图,四边形是的内接四边形,若,则的度数为 .
【答案】/125度
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质.熟练掌握圆内接四边形对角互补是解题的关键.
根据计算求解即可.
【详解】解:由题意知,,
故答案为:.
13.如图,的内切圆分别与三边相切于点D,点E和点F,若,,则的面积为 .
【答案】20
【分析】本题考查了切线长定理和勾股定理,解决本题的关键是正确理解题意,熟练掌握切线长定理的相关内容,找到线段之间的关系.直接利用切线长定理得出,,,设,再结合勾股定理得出的长,进而得出答案.
【详解】解:的内切圆分别与斜边、直角边、切于点D、E、F,,,
,,,
设,
则,
整理得,,
解得:,(不合题意舍去),
则, ,
,
故的面积为20,
故答案为20.
14.如图, 四边形为矩形,,点E在边上,从点D运动到点C,运动速度为每秒2个单位,点F从点A开始沿射线方向运动,运动速度为每秒3个单位,当点E停止时,点F也随之停止.连接和交于点G,直线交直线于点 M,则的最小值为 .
【答案】
【分析】如图1,设运动时间为秒,则,由,,证明,可求,如图1,记的中点为,则在以为直径的上运动,由题意知,、均为的切线,如图1,作的切线,交于,切点为,由题意知,的最小值为,由切线长定理可知,,,设,则,,由勾股定理得,,即,计算求解即可.
【详解】解:如图1,
∵矩形,
∴,,,
设运动时间为秒,则,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
如图1,记的中点为,
∴在以为直径的上运动,
由题意知,、均为的切线,
如图1,作的切线,交于,切点为,
由题意知,的最小值为,
由切线长定理可知,,,
设,则,,
由勾股定理得,,即,
解得,,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,的圆周角所对的弦为直径,切线长定理,勾股定理等知识.明确线段最小值的情况是解题的关键.
三、解答题:本题共9小题,共64分.
15.如图,在平面直角坐标系中有一个.
(1)作出关于原点O对称的,并写出各顶点的坐标;
(2)求出的面积.
【答案】(1)见解析,,,
(2)11.5
【分析】(1)依据中心对称的性质,即可得到关于原点O成中心对称的;进而得出的坐标;
(2)依据三角形面积计算公式,利用割补法即可得到的面积.
【详解】(1)中,,中各点的坐标分别是,,,作图如下:
(2)
【点睛】本题主要考查了利用中心对称变换作图,根据中心对称的性质可知,关于原点中心对称的两个图形各对应点的横、纵坐标互为相反数,先读出已知点的坐标,再找到各自的对应点,顺次连接得出要作的图形.求面积用割补法最常用.
16.图1、图2均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,的三个顶点都在格点上.
(1)在图1中,画出一个以所在直线为对称轴与成轴对称的格点三角形;
(2)在图2中,画出一个以点为对称中心,与成中心对称的格点三角形.
【答案】(1)作图见详解
(2)作图见详解
【分析】(1)根据轴对称图形的性质即可求解;
(2)根据中心对称图形的性质即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,
与关于对称,
∴是所求图形.
(2)解:如图所示,
与关于点中心对称,
∴是所求图形.
【点睛】本题主要考查轴对称,中心对称作图,掌握轴对称图形,中心对称图形的性质和定义,找出对称轴,中心对称点是解题的关键.
17.如图,四边形内接于,为的直径,连接,,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,直角三角形的性质,圆内接四边形的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.由圆周角定理得出,根据直角三角形两锐角互余,进而得出,根据圆内接四边形的性质求出,即可求解.
【详解】解:∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
∴.
18.如图,是的直径,弦于点,若,.
(1)求线段的长;
(2)求弦的长.
【答案】(1)线段的长为;
(2)线段的长为.
【分析】()根据,,则,故有,然后利用线段和差即可求解;
()由得,,然后由勾股定理求出的长即可;
本题考查了圆的有关性质,垂径定理,勾股定理,熟练掌握垂径定理是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴线段的长为;
(2)解:由()得,,
∵,
∴,,
∴由勾股定理得:,
∴,
∴线段的长为.
19.已知:如图,在中,是边上一点,圆过、、三点,.
(1)求证:直线是圆的切线;
(2)若,,圆的半径为,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)首先根据等腰直角三角形的性质可得,结合,通过角与角之间的关系可得,此时即可得证;
(2)首先由勾股定理得到的长,根据已知可得,作于点,则,根据锐角三角比即可解答;
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴直线是圆的切线.
(2)解:∵,,
∴,
∴.
∵,
∴,
作于点,则,
∴.
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查圆的切线的证明方法、圆周角定理,解直角三角形以及等腰三角形等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
20.如图,四边形内接于,平分,交于点M.
(1)如图1,求证:.
(2)如图2,若经过圆心O,且,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由角平分线的定义可得,即可得出,结合圆周角定理推出,由相似三角形的性质可得,即可得证;
(2)由圆周角定理结合角平分线的定义得出,从而得出,推出,由勾股定理得出,,作于,求出、的长,即可得解.
本题考查了圆周角定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】(1)证明:平分,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:为直径,
,
平分,
,
,
,
在中,,,
,
在中,,,
,
作于,
,
在中,,,
,
在中,,,
,
.
21.如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点称为格点.格点A,B,C在同一个圆上. 请只用无刻度直尺分别在给定网格中按照下列要求作图, 并保留作图痕迹.
(1)在图1中,画出圆心;
(2)在图 2 中,在上画点,并连结,使平分.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
【分析】本题主要考查了作图—应用与设计作图、垂径定理的推论、圆周角定理等知识点,
(1)连接,由圆周角定理可知为圆的直径,取的中点O,则点O即为所求;
(2)取的中点O,连接,再取的中点D,连接并延长交于点E,连接即可;
解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
【详解】(1)如图,连接,由圆周角定理可知为圆的直径,取的中点O,
∴点O即为所求;
(2)如图,在(1)的基础上,连接,再取的中点D,连接并延长交于点E,连接,
由垂径定理的推论可知,,
∴,即,平分,
∴即为所求.
22.学习心得(1)小雯同学在学习完“圆”这一章内容后,感觉到一些几何问题如果添加辅助圆,运用圆的知识解决,可以使问题变得非常容易.
例如:如图,在中,,,是外一点,且,求的度数.若以点为圆心,长为半径作辅助圆,则、两点必在上,是的圆心角.是的圆周角,则______.
初步运用(2)如图,在四边形中,,,则_______;
问题迁移(3)①如图①,已知矩形,,,为边上的点,若满足的点恰好有两个,则的取值范围为______.
②如图②,在中,,是边上的高,且,,求的长.
【答案】(1);(2);(3)①;②;
【分析】由圆周角定理可得出答案;
取的中点,连接、由直角三角形的性质证明点A、、、共圆,由圆的性质得出,则可得出答案;
在上截取,连接,以为直径,由图形可知,由勾股定理求出和的长,则可得出答案;
作的外接圆,过圆心作于点,作于点,连接、、由圆周角定理及勾股定理可得出答案;
【详解】解:是的圆心角,是的圆周角,,
;
故答案为:;
如图,取的中点,连接、,
,
,,
,
点、、、共圆,
,
,
,
故答案为:;
在上截取,连接,以为直径,交于,交于,连接,过圆心作于且交圆于,过作的切线交于交于,如图所示:
,
,
的半径为,即,
,
,
,
,
,
,即,
故答案为:;
如图,作的外接圆,过圆心作于点,作于点,连接、、,
,,
,
在中,,
,为圆心,
,
,
在中,,,
,
在中,,,
.
【点睛】本题是圆的综合题,考查了等边三角形的性质、圆周角定理、勾股定理、等腰直角三角形的性质、垂径定理等知识,熟练掌握圆的性质是解题的关键.
23.定义:在平面直角坐标系中,对于,点在边的垂直平分线上,以点为圆心,为半径作,设与三条边的所有公共点个数为,则称点为关于边的“可控点”.
例如:如图,已知点,点.点为关于边的“可控点”.
(1)如图,如果点是关于边的“可控点”,那么_______.
(2)如图,若点,点.
关于边的“可控点”坐标是( ),
关于边的“可控点”的纵坐标的取值范围是_______.
(3)如图,若点,点.
如果直线上存在关于边的“可控点”,那么的取值范围是____________.
【答案】(1);
(2);或;
(3)或
【分析】(1)连接、,以为圆心,的长为半径作分别证明与只有一个公共点,与只有一个公共点,即可得解;
(2)如图,根据、坐标可得垂直平分线为轴,根据,点在轴上可得过点、、,,设,在中,利用勾股定理列方程求出值,当时,与只有个公共点,当与相切时,连接,有,利用勾股定理求得时,与只有个公共点,当时,与只有个公共点,从而即可得解;
(3)分当过、、三点时,和当与相切于点,与相切于点,利用切线的性质及勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:如图,连接、,以为圆心,的长为半径作
∵点,点,点是关于边的“可控点”,
∴点在的垂直平分线上,,,
∴
∴,
∴,
∴与相切,
∴与只有一个公共点,
同理可证与只有一个公共点,
∴,
故答案为:;
(2)解:∵垂直平分线为轴,,点在轴上,,
∴过点、、,,,
设,则,连接、,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
故答案为:;
如图,当时,与只有个公共点,
如图,当与相切时,连接,有,
∵,点.关于边的“可控点”的纵坐标
∴,,
∵,
∴
∴
解得,
∴当时,与只有个公共点,
如图,当时,与只有个公共点,
综上可得,关于边的“可控点”的纵坐标的取值范围是或;
(3)解:如图,当过三点时,设,
∵点,点.,
∴,,
∴
解得,
∴此时,
把代入直线,得,
∴,
当与相切于点时,连接、,则,设,
∵点,点.
∴,,
∵,
∴
∴
解得,此时,
如图,当与相切于点时,连接、,则,设,
∵点,点.
∴,,
∵,
∴
∴
解得,此时,
∴当时,与有个公共点,
把代入直线,得,
解得
把代入直线,得,
解得
∴,
综上可得或时,直线上存在关于边的“可控点”.
【点睛】本题考查线段垂直平分线的性质、勾股定理,切线的性质、两点间距离公式、熟练掌握勾股定理,切线的性质定理是解题关键.
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