内容正文:
33
专题十五 圆
考点 1 圆周角定理和推论
1.(2024 湖南省)如图,AB,AC 为☉O 的两条弦,连接 OB,OC,若
∠A= 45°,则∠BOC 的度数为 ( )
A.60° B.75° C.90° D.135°
第 1 题图
第 2 题图
2.(2024 云南省)如图,CD 是☉O 的直径,点 A,B 在☉O 上.若
AC
(
=BC
(
,∠AOC= 36°,则∠D= ( )
A.9° B.18° C.36° D.45°
3.(2024 湖北武汉)如图,四边形 ABCD 内接于☉O,∠ABC = 60°,
∠BAC=∠CAD= 45°,AB +AD= 2,则☉O 的半径是 ( )
A. 6
3
B.2 2
3
C. 3
2
D. 2
2
4.(2024 江苏苏州)如图,△ABC 是☉O 的内接三角形,若∠OBC=
28°,则∠A= .
第 4 题图
第 5 题图
5.(2024 陕西省)如图,BC 是☉O 的弦,连接 OB,OC,∠A 是BC
(
所
对的圆周角,则∠A 与∠OBC 的和的度数是 .
考点 2 垂径定理及有关的计算
1.(2024 湖南长沙)如图,在☉O 中,弦 AB 的长为 8,圆心 O 到 AB
的距离 OE= 4,则☉O 的半径长为 ( )
A.4 B.4 2 C.5 D.5 2
第 1 题图
第 2 题图
2.(2024 重庆 B 卷)如图,AB 是☉O 的弦,OC⊥AB 交☉O 于点
C,点 D 是☉O 上一点,连接 BD,CD.若∠D = 28°,则∠OAB 的
度数为 ( )
A.28° B.34° C.56° D.62°
3.(2024 广东广州)如图,☉O 中,弦 AB 的长为 4 3 ,点 C 在☉O
上,OC⊥AB,∠ABC = 30°.☉O 所在的平面内有一点 P,若 OP =
5,则点 P 与☉O 的位置关系是 ( )
A.点 P 在☉O 上 B.点 P 在☉O 内
C.点 P 在☉O 外 D.无法确定
第 3 题图
第 4 题图
4.(2024 内蒙古通辽)如图,圆形拱门最下端 AB 在地面上,D 为
AB 的中点,C 为拱门最高点,线段 CD 经过拱门所在圆的圆心
O,若 AB= 1 m,CD= 2.5 m,则拱门所在圆的半径为 ( )
A.1.25 m B.1.3 m C.1.4 m D.1.45 m
5.(2024 黑龙江牡丹江)如图,在☉O 中,直径 AB⊥CD 于点 E,CD=
6,BE= 1,则弦 AC 的长为 .
第 5 题图
第 6 题图
6.(2024 江西省)如图,AB 是☉O 的直径,AB = 2,点 C 在线段 AB
上运动,过点 C 的弦 DE⊥AB,将DBE
æè ç
沿 DE 翻折交直线 AB 于点
F,当 DE 的长为正整数时,线段 BF 的长为 .
考点 3 切线的性质和判定
1.(2024 福建省)如图,已知点 A,B 在☉O 上,∠AOB = 72°,直线
MN 与☉O 相切,切点为 C,且 C 为AB
(
的中点,则∠ACM 等于
( )
A.18° B.30° C.36° D.72°
第 1 题图
第 2 题图
2.(2024 四川泸州)如图,EA,ED 是☉O 的切线,切点分别为 A,
D,点 B,C 在☉O 上,若∠BAE+∠BCD= 236°,则∠E= ( )
A.56° B.60° C.68° D.70°
3.(2024 内蒙古包头)如图,四边形 ABCD 是☉O 的内接四边形,
点 O 在四边形 ABCD 内部,过点 C 作☉O 的切线交 AB 的延长
线于点 P,连接 OA,OB.若∠AOB = 140°,∠BCP = 35°,则∠ADC
的度数为 .
第 3 题图
第 4 题图
4.(2024 四川凉山)如图,☉M 的圆心为点 M(4,0),半径为 2,P
是直线 y= x+4 上的一个动点,过点 P 作☉M 的切线,切点为 Q,
则 PQ 的最小值为 .
5.(2024 河南省)如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB = 90°,CA =CB = 3,
线段 CD 绕点 C 在平面内旋转,过点 B 作 AD 的垂线,交射线
AD 于点 E.若 CD = 1,则 AE 的最大值为 ,最小值
为 .
第 5 题图
第 6 题图
34
6.(2024 重庆 B 卷)如图,AB 是☉O 的直径,BC 是☉O 的切线,点
B 为切点.连接 AC 交☉O 于点 D,点 E 是☉O 上一点,连接 BE,
DE,过点 A 作 AF∥BE 交 BD 的延长线于点 F.若 BC= 5,CD= 3,
∠F=∠ADE,则 AB 的长度是 ;DF 的长度是 .
7.(2024 四川南充)如图,在☉O 中,AB 是直径,AE 是弦,点 F 是
AE
(
上一点,AF
(
= BE
(
,AE,BF 交于点 C,点 D 为 BF 延长线上一
点,且∠CAD=∠CDA.
(1)求证:AD 是☉O 的切线;
(2)若 BE= 4,AD= 2 5 ,求☉O 的半径长.
8.(2024 广西)如图,已知☉O 是△ABC 的外接圆,AB=AC.点 D,E
分别是 BC,AC 的中点,连接 DE 并延长至点 F,使 DE = FE,连
接 AF.
(1)求证:四边形 ABDF 是平行四边形;
(2)求证:AF 与☉O 相切;
(3)若 tan∠BAC= 3
4
,BC= 12,求☉O 的半径.
考点 4 弧长、扇形的计算
1.(2024 安徽省)若扇形 AOB 的半径为 6,∠AOB = 120°,则AB
(
的
长为 ( )
A.2π B.3π
C.4π D.6π
2.(2024 河南省)如图,☉O 是边长为 4 3的等边三角形 ABC 的外
接圆,点 D 是BC
(
的中点,连接 BD,CD.以点 D 为圆心,BD 的长
为半径在☉O 内画弧,则阴影部分的面积为 ( )
A.8π
3
B.4π
C.16π
3
D.16π
第 2 题图
第 3 题图
3.(2024 四川广安)如图,在等腰三角形 ABC 中,AB = AC = 10,
∠C= 70°,以 AB 为直径作半圆,与 AC,BC 分别相交于点 D,E,
则DE
(
的长度为 ( )
A. π
9
B.5π
9
C.10π
9
D.25π
9
4.(2024 吉林省)某新建学校因场地限制,要合理规划体育场地,
小明绘制的铅球场地设计图如图所示,该场地由☉O 和扇形
OBC 组成,OB,OC 分别与☉O 交于点 A,D.OA= 1 m,OB= 10 m,
∠AOD= 40°,则阴影部分的面积为 m2(结果保留 π) .
第 4 题图
第 5 题图
5.(2024 广东深圳)如图,在矩形 ABCD 中,BC= 2AB,O 为 BC 的
中点,OE=AB= 4,则扇形 EOF 的面积为 .
35
6.(2024 湖北省)如图,Rt△ABC 中,∠ACB = 90°,点 O 在 AC 上,
以 OC 为半径的圆交 AB 于点 D,交 AC 于点 E,且 BD=BC.
(1)求证:AB 是☉O 的切线;
(2)连接 OB 交☉O 于点 F,若 AD= 3 ,AE= 1,求弧 CF 的长.
7.(2024 内蒙古呼伦贝尔)如图,在△ABC 中,以 AB 为直径的☉O
交 BC 于点 D,DE⊥AC,垂足为 E.☉O 的两条弦 FB,FD 相交于
点 F,∠DAE=∠BFD.
(1)求证:DE 是☉O 的切线;
(2)若∠C= 30°,CD= 2 3 ,求扇形 OBD 的面积.
考点 5 圆锥的计算
1.(2024 云南省)某校九年级学生参加社会实践,学习编织圆锥型
工艺品.若这种圆锥的母线长为 40 厘米,底面圆的半径为 30 厘
米,则该圆锥的侧面积为 ( )
A.700π 平方厘米 B.900π 平方厘米
C.1 200π 平方厘米 D.1 600π 平方厘米
2.(2024 广东广州)如图,圆锥的侧面展开图是一个圆心角为 72°
的扇形,若扇形的半径 l 是 5,则该圆锥的体积是 ( )
A.3 11π
8
B. 11π
8
C.2 6π D.2 6π
3
3.(2024 黑龙江齐齐哈尔)若圆锥的底面半径是 1 cm,它的侧面
展开图的圆心角是直角,则该圆锥的高为 cm.
4.(2024 黑龙江龙东) 若圆锥的底面半径为 3,侧面积为 36π,则
这个圆锥侧面展开图的圆心角是 °.
考点 6 正多边形、圆的计算
1.(2024 四川甘孜)如图,正六边形 ABCDEF 内接于☉O,OA = 1,
则 AB 的长为 ( )
A.2 B. 3 C.1 D. 1
2
第 1 题图
第 2 题图
2.(2024 山东济宁)如图,边长为 2 的正六边形 ABCDEF 内接于
☉O,则它的内切圆半径为 ( )
A.1 B.2 C. 2 D. 3
3.(2024 江苏苏州)铁艺花窗是园林设计中常见的装饰元素.如图
是一个花瓣造型的花窗示意图,由六条等弧连接而成,六条弧
所对应的弦构成一个正六边形,中心为点 O,AB
(
所在圆的圆心 C
恰好是△ABO 的内心,若 AB= 2 3 ,则花窗的周长(图中实线部
分的长度)= (结果保留 π) .
第 3 题图
第 4 题图
4.(2024 山东东营)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,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可
割,则与圆周合体,而无所失矣”.“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 3.141 6,如图,☉O 的
半径为 1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计☉O
的面积,可得 π 的估计值为3 3
2
.若用圆内接正八边形近似估计
☉O 的面积,可得 π 的估计值为 .
4 时,CD= 2,设点 D 到直线 AC 的距离为 DH = h,则
S△ACD =
1
2
× 2 × 4= 1
2
× 5h,解得 h= 8
5
.
图 1
图 2
(3)如图 2,过点 A 作 AE⊥BC 于点 E,过点 D 作 DF
⊥AC 于点 F,则 AE= 4,CE= 3,
∴ sinC= 4
5
,cosC= 3
5
,
∵ 四边形 APMN 是正方形,
∴ PN⊥AM,∠PAM= 45°,
∵ PN⊥AC,
∴ 点 M 在 AC 上,
∴ ∠DAC=∠PAM= 45°,
设 AP= x,则 BD= x,∴ CD= 6 - x,
∴ CF= 3
5
CD= 3
5
(6 - x),
DF= 4
5
CD= 4
5
(6 - x),
∴ AF=DF= 4
5
CD= 4
5
(6 - x),
∵ AF +CF=AC,
∴ 4
5
(6 - x) + 3
5
(6 - x)= 5,
解得 x= 17
7
,
∴ AP= 17
7
,即正方形 APMN 的边长为17
7
;
(4)25
9
或
25
6
æ
è
çç
ö
ø
÷÷ .
【解析】①如图 3,当点 M,N 在 AC 同侧时,过点 M,N
分别作 MG⊥AC,NI⊥AC,垂足分别为 G,I,过点 M,D
分别作 MQ⊥NI,DK⊥AC,垂足分别为 Q,K,则 NI =
3MG,MG = QI, ∠AIN = ∠MQN = 90°, ∵ ∠ANI =
∠NMQ = 90° - ∠MNQ, AN = NM, ∴ △ANI ≌
△NMQ(AAS),∴ AI = NQ,∴ tan∠ANI = AI
NI
= NQ
NI
=
NI -QI
NI
= NI -MG
NI
= 2
3
,又 ∵ ∠DAC = ∠ANI = 90° -
∠NAI,∴ tan∠DAC = tan∠ANI = 2
3
,即DK
AK
= 2
3
,设
CD= x,则 DK= 4
5
x,CK = 3
5
x,∴ AK = 6
5
x,∵ AC = AK +
CK= 5,∴ 6
5
x + 3
5
x= 5,解得 x= 25
9
,即 CD 的长为25
9
;
图 3
图 4
②如图 4,当点 M,N 在 AC 两侧时,过点 M,N 分别作
MG⊥AC,NI⊥AC,垂足分别为 G,I,过点 D 作 DK⊥
AC,垂足为 K,设 AC 与 MN 交于点 Q,则 NI = 3MG,
MG∥NI,∴ 设 MQ =m,则NQ= 3m,∴ AN =MN =MQ +
NQ=4m,∴ tan∠AQN= AN
NQ
= 4
3
,又∵ ∠DAC =∠AQN =
90° -∠NAQ,∴ tan∠DAC= tan∠AQN= 4
3
,即DK
AK
= 4
3
,
设 CD= x,则 DK = 4
5
x,CK = 3
5
x,∴ AK = 3
5
x,∵ AC =
AK +CK= 5,∴ 3
5
x + 3
5
x= 5,解得 x = 25
6
,即 CD 的长为
25
6
.综上,CD 的长为25
9
或
25
6
.
专题十五 圆
考点 1 圆周角定理和推论
1.C
2.B 【解析】如图,连接 OB,∵ AC
(
= BC
(
,∴ ∠BOC =
∠AOC= 36°,∴ ∠D= 1
2
∠BOC= 18°.故选 B.
3.A 【解析】如图,延长 AB 至点 E,使 BE = AD,连接
BD,连接 CO 并延长交☉O 于点 F,连接 AF,∵ 四边
形 ABCD 内接于☉O,∴ ∠ADC + ∠ABC = ∠ABC +
∠EBC= 180°,∴ ∠ADC =∠EBC,∵ ∠BAC =∠CAD =
45°,∴ ∠CBD = ∠CDB = 45°,∠DAB = 90°,∴ BD 是
☉O 的直径,∠DCB= 90°,∴ △DCB 是等腰直角三角
形,∴ DC=BC,∵ BE = AD,∴ △ADC≌△EBC(SAS),
∴ ∠ACD=∠ECB,AC=EC,∵ AB+AD= 2,∴ AB+BE=
AE= 2,又∵ ∠DCB = 90°,∴ ∠ACE = 90°,∴ △ACE 是
等腰直角三角形,∴ AC= cos45°·AE = 2 ,∵ ∠ABC =
60°,∴ ∠AFC = 60°,∵ ∠FAC = 90°,∴ CF = AC
sin60°
=
·82·
2 6
3
,∴ OF=OC= 1
2
CF= 6
3
.故选 A.
4.62° 【解析】 如图,连接 OC,∵ OB = OC,∠OBC =
28°,∴ ∠OCB = ∠OBC = 28°, ∴ ∠BOC = 180° -
∠OCB -∠OBC= 124°,∴ ∠A= 1
2
∠BOC= 62°.
5.90° 【解析】∵ ∠A 是BC
(
所对的圆周角,∠BOC 是BC
(
所对的圆心角,∴ ∠BOC = 2∠A,∵ ∠BOC +∠OBC +
∠OCB = 180°,∴ 2∠A + ∠OBC + ∠OCB = 180°,∵
OB=OC,∴ ∠OBC=∠OCB,∴ 2∠A + 2∠OBC = 180°,
∴ ∠A +∠OBC= 90°.
考点 2 垂径定理及有关的计算
1.B 【解析】∵ 在☉O 中,弦 AB 的长为 8,圆心 O 到 AB
的距离 OE = 4,∴ OE⊥AB,∴ AE = 1
2
AB = 4,∴ 在
Rt△AOE中,OA= OE2+AE2 = 4 2 ,∴ ☉O 的半径为
4 2 .故选 B.
2.B 【解析】 ∵ ∠D = 28°,∴ ∠BOC = 2∠D = 56°,∵
OC⊥AB,OA=OB,∴ ∠AOB = 2∠BOC = 112°,∠OAB =
∠OBA,∴ ∠OAB= 1
2
(180° -∠AOB)= 34°.故选 B.
3.C 【解析】如图,设 OC 与 AB 的交点为 D,∵ OC 为半
径,AB 为弦,且 OC⊥AB,∴ AD= 1
2
AB= 2 3,∵ ∠ABC=
30°,∴ ∠AOC = 2∠ABC = 60°,∴ 在 Rt△ADO 中,∴
OA= AD
sin60°
= 4,即☉O 的半径为 4,∵ OP = 5 > 4,∴ 点
P 在☉O 外.故选 C.
4.B 【解析】如图,连接 OA,∵ D 为 AB 的中点,C 为拱
门最高点,线段 CD 经过拱门所在圆的圆心,AB = 1,
∴ CD⊥AB,AD=BD= 0.5,设 OA=OC= r,则 OD= 2.5 -
r,∴ r2 = 0.52+(2.5 - r) 2,解得 r= 1.3,∴ 拱门所在圆的
半径为 1.3 m.故选 B.
5.3 10 【解析】∵ AB⊥CD,CD=6,∴ CE=DE= 1
2
CD=3,
设☉O 的半径为 r,则 OE = OB - BE = r - 1,∵ 在
Rt△OED中,OE2+DE2 =OD2,即( r - 1) 2+ 32 = r2,解得
r= 5,∴ OA = 5,OE = 4,∴ AE = OA + OE = 9,∴ 在
Rt△AEC中,AC= CE2+AE2 = 3 10 .
6.2 - 3或 2 + 3或 2 【解析】∵ AB 为直径,DE 为弦,
∴ DE≤AB,∵ DE 的长为正整数,AB=2,∴ DE 为 1 或2.
①当 DE= 2 时,DE 为直径,∵ DE⊥AB,∴ 将DBE
æè ç
沿
DE 翻折交直线 AB 于点 F,此时点 F 与点 A 重合,∴
BF= 2;
②如图 1,当 DE = 1,且点 C 在线段 OB 上时,连接
OD,此时 OD = 1
2
AB = 1,∵ DE⊥AB,∴ DC = 1
2
DE =
1
2
,∴ OC= OD2-DC2 = 3
2
,∴ BC=OB -OC = 2
- 3
2
,
∴ BF= 2BC= 2 - 3 ;
图 1
图 2
③如图 2,当 DE= 1,且点 C 在线段 OA 上时,连接 OD,
同理,OC = 3
2
,∴ OB +OC = BC = 2
+ 3
2
,∴ BF = 2BC =
2 + 3 .综上,线段 BF 的长为 2 - 3或 2 + 3或 2.
考点 3 切线的性质和判定
1.A 【解析】∵ ∠AOB= 72°,C 为AB
(
的中点,∴ ∠AOC=
36°,∵ OA=OC,∴ ∠OCA= 1
2
× (180° - 36°)= 72°,∵
直线 MN 与☉O 相切,∴ ∠OCM = 90°,∴ ∠ACM =
∠OCM -∠OCA= 18°.故选 A.
2.C 【解析】如图,连接 AD,∵ 四边形 ABCD 是☉O 的
内接 四 边 形,∴ ∠BAD + ∠BCD = 180°,∵ ∠BAE +
∠BCD=236°,∴ ∠BAE+∠BCD - (∠BAD +∠BCD)=
236° - 180° = 56°,∴ ∠EAD = 56°,∵ EA,ED 是☉O 的
切线,∴ EA = ED,∴ ∠EAD = ∠EDA = 56°,∴ ∠E =
180° -∠EAD -∠EDA= 180° - 56° - 56° = 68°.故选 C.
·92·
3.105° 【解析】如图,连接 OC,∵ OA=OB=OC,∠AOB=
140°,∴ ∠OAB = ∠OBA = 1
2
(180° - ∠AOB) = 20°,
∠OCB = ∠OBC,∵ CP 是切线,∴ ∠OCP = 90°,即
∠OCB + ∠BCP = 90°,∵ ∠BCP = 35°,∴ ∠OBC =
∠OCB= 55°,∴ ∠ABC=∠OBA +∠OBC= 75°,∵ 四边
形 ABCD 是☉O 的内接四边形,∴ ∠ADC = 180° -
∠ABC= 105°.
4.2 7 【解析】设直线 y= x+4 与 x,y 轴分别交于点 A,
K,连接 QM,PM,KM,当 x = 0 时,y = 4,当 y = 0 时,x +
4= 0,解得 x = - 4,即 K(0,4),A( - 4,0),又∵ M(4,
0),∴ OA=OK=OM= 4,∴ △OAK,△OKM 均是等腰直
角三角形,∴ ∠AKO =∠MKO = 45°,在 Rt△OKM 中,
KM= OM2+OK2 = 4 2 ,∴ ∠AKM = 90°,∵ QP 与☉M
相切,∴ ∠PQM= 90°,∴ PQ= PM2-QM2 ,∵ QM = 2,
∴ 当 PM 最小时,PQ 最小,∴ 当 PM⊥AP,即点 P 与
点 K 重合时,PQ 取得最小值,此时 PM = KM,∴ 在
Rt△MPQ中,PQ= KM2-QM2 = 2 7 ,∴ PQ 的最小值
为 2 7 .
5.2 2 + 1;2 2 - 1 【解析】由题意可知,点 D 的轨迹为
以点 C 为圆心,半径为 1 的圆,点 E 的轨迹为以 AB
为直径的圆,如图所示:
①当 CD1⊥AE1且点 E1在线段 AD1的延长线上时,连
接 CE1, 此 时 AE 取 最 大 值, 为 AE1 的 长, ∵ 在
Rt△ACD1中,CA = 3,CD1 = 1,∴ AD1 = CA2-CD21 =
2 2,∵ 在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,∴ ∠ABC=
45°,∴ ∠AE1 C = ∠ABC = 45°,∴ D1 E1 = CD1 = 1,∴
AE1 =AD1+D1E1 =2 2 +1,即 AE 的最大值为 2 2 + 1;
②当 CD2⊥AE2 且点 E2 在线段 AD2 上时,AE 取最小
值,为 AE2 的长,由①可知,AD2 = 2 2 ,D2 E2 = 1,∴
AE2 =AD2-D2E2 = 2 2 - 1,即 AE 的最小值为 2 2 - 1.
6.20
3
; 8
3
【解析】 ∵ AB 是☉O 的直径,∴ ∠ADB =
∠BDC = 90°,∴ 在 Rt△BDC 中,BD= BC2-CD2 = 4,
∴ cosC = CD
BC
= 3
5
,∵ BC 是☉O 的切线,∴ ∠ABC =
90°,∴ ∠C +∠CBD =∠CBD +∠ABD = 90°,∴ ∠C =
∠ABD,∴ 在 Rt△ABD 中,AB = BD
cos∠ABD
= 4
3
5
= 20
3
;
如图,连接 AE,∵ AF∥BE,∴ ∠BAF=∠ABE,∵ ∠F=
∠ADE,∠ADE =∠ABE,∴ ∠F =∠BAF,∴ BF = AB =
20
3
,∴ DF=BF -BD= 8
3
.
7.(1)证明:∵ AF
(
=BE
(
,∴ ∠ABF=∠BAE,
∵ ∠CAD=∠CDA,∠CDA +∠ABF +∠BAE +∠CAD=
180°,
∴ ∠BAE +∠CAD= 90°,即∠BAD= 90°,
∴ AD⊥AB,
又∵ OA 为半径,
∴ AD 是☉O 的切线;
(2)解:如图,连接 AF,
∵ BE= 4,∴ AF=BE= 4,
∵ AB 是直径,∴ ∠AFB= 90°,
∴ ∠AFD= 90°,
∴ 在 Rt△ADF 中,DF= AD2-AF2 = 2,
∵ tanD= AB
AD
= AF
DF
,∴ AB
2 5
= 4
2
,
∴ AB= 4 5 ,
又∵ AB 是直径,∴ ☉O 的半径长为 2 5 .
8.(1)证明:∵ 点 D,E 分别是 BC,AC 的中点,
∴ BD=CD,AE=CE,
又∵ ∠AEF=∠CED,DE=FE,
∴ △AEF≌△CED(SAS),
∴ AF=CD,∠F=∠EDC,
∴ AF=BD,AF∥BD,
·03·
∴ 四边形 ABDF 是平行四边形;
(2)证明:如图 1,连接 AD,
∵ AB=AC,D 为 BC 的中点,
∴ AD⊥BC,∴ AD 过圆心,
∵ AF∥BD,∴ AF⊥AD,
∵ OA 为半径,∴ AF 为☉O 的切线;
图 1
图 2
(3)解:如图 2,过点 B 作 BQ⊥AC 于点 Q,连接 OB,
∵ tan∠BAC= 3
4
,∴ BQ
AQ
= 3
4
,
设 BQ= 3x,则 AQ= 4x,
∴ AC=AB= AQ2+BQ2 = 5x,
∴ CQ=AC -AQ= x,
∴ BC= BQ2+CQ2 = 10 x,
∴ 10 x= 12,解得 x= 12
10
= 6 10
5
,
∴ AB= 5x= 6 10 ,
∵ AB=AC,BC= 12,AD⊥BC,
∴ BD=CD= 6,
∴ AD= AB2-BD2 = 18,
设☉O 的半径为 r,则 OD= 18 - r,
∴ r2 =(18 - r) 2+ 62,解得 r= 10,
∴ ☉O 的半径为 10.
考点 4 弧长、扇形的计算
1.C
2.C 【解析】 如图,过 点 D 作 DE⊥BC 于点 E,则
∠BED= 90°,由题意可知,∠A +∠BDC = 180°,∵ 边长
为 4 3 的等边三角形 ABC 中,∠A = 60°,∴ ∠BDC =
180° -∠A = 120°,BC = 4 3,∵ 点 D 是BC
(
的中点,∴
BD=CD,∴ ∠DBC =∠DCB = 180°
-∠BDC
2
= 30°,点 E
为 BC 的中点,∴ BE = 1
2
BC = 2 3,∴ 在 Rt△BDE 中,
BD= BE
cos∠DBC
=4,∴ S阴影 =
120π × 42
360
= 16π
3
.故选 C.
3.C 【解析】如图,连接 OD,OE,∵ AB =AC,∴ ∠ABC =
∠C= 70°,∴ ∠A = 180° - ∠ABC - ∠C = 180° - 70° -
70° = 40°,∴ ∠BOD = 80°,∵ OE = OB,∴ ∠OEB =
∠ABC=∠C=70°,∴ ∠BOE = 40°,∴ ∠DOE =∠BOD -
∠BOE= 40°,∴ DE
(
的长度为
40π × 5
180
= 10π
9
.故选 C.
4.11π 【解析】由题意可知,S阴影 =
40π ×(102- 12)
360
=
11π cm2 .
5.4π 【解析】∵ BC= 2AB,AB= 4,∴ BC = 4 2 ,∵ O 为
BC 的中点,∴ OB = OC = 1
2
BC = 2 2 ,∵ OE = 4,∴ 在
Rt△OBE 中,cos∠BOE = OB
OE
= 2 2
4
= 2
2
,∴ ∠BOE =
45°,同理∠COF = 45°,∴ ∠EOF = 180° - ∠BOE -
∠COF= 90°,∴ 扇形 OEF 的面积为90π
× 42
360
= 4π.
6.(1)证明:连接 OD,如图所示:
∵ 在△OBD 和△OBC 中,
BD=BC
OB=OB
OD=OC
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
,
∴ △OBD≌△OBC(SSS),
∴ ∠ODB=∠OCB= 90°,
∵ OD 为☉O 的半径,
∴ AB 是☉O 的切线;
(2)解:∵ ∠ODB= 90°,∴ ∠ODA= 90°,
设☉O 的半径为 x,则 OA= x + 1,
∵ 在 Rt△AOD 中,OA2 =OD2+AD2,
∴ (x + 1) 2 = x2+( 3 )
2
,解得 x= 1,
∴ OD=OC= 1,OA= 2,
∴ cos∠AOD=OD
OA
= 1
2
,∴ ∠AOD= 60°,
∵ △OBD≌△OBC,
∴ ∠BOD=∠COF= 1
2
×(180° - 60°)= 60°,
∴ 弧 CF 的长为60π
× 1
180
= π
3
.
7.(1)证明:连接 OD,如图所示:
·13·
∵ OD=OA,∴ ∠ODA=∠OAD,
又∵ ∠DAB=∠BFD,∠DAE=∠BFD,
∴ ∠ODA=∠DAE,∴ OD∥AC,
∵ DE⊥AC,∴ OD⊥DE,
又∵ OD 是☉O 的半径,∴ DE 是☉O 的切线;
(2)解:∵ ∠C= 30°,CD= 2 3 ,DE⊥AC,
∴ DE= 1
2
CD= 3 ,∠CDE= 60°,
又∵ OD⊥DE,∴ ∠ODE= 90°,
∴ ∠ODB= 180° -∠ODE -∠CDE= 30°,
∵ OB=OD,∴ ∠OBD=∠ODB= 30°,
∴ ∠AOD= 60°,∠BOD= 120°,
又∵ OD=OA,∴ △AOD 是等边三角形,
∴ AD=OD,∠ODA= 60°,
∴ ∠ADE= 30°,
∴ 在 Rt△ADE 中,AD= DE
cos∠ADE
= 3
cos30°
= 2,
∴ OD=AD= 2,
∴ 扇形 OBD 的面积为120π
× 22
360
= 4π
3
.
考点 5 圆锥的计算
1.C
2.D 【解析】设圆锥的底面圆的半径为 r,则圆锥的底
面周长为 2πr,∵ 圆锥的侧面展开图是一个圆心角为
72°的扇形,且扇形的半径 l 是 5,∴ 扇形的弧长为
72π × 5
180
= 2π,∴ 2πr = 2π,解得 r = 1,∴ 圆锥的高为
52- 12 = 2 6 ,∴ 圆锥的体积为 π
3
× 12× 2 6 = 2 6π
3
.
故选 D.
3. 15 【解析】设圆锥的母线长为 R,根据题意得
2π·1= 90πR
180
,解得 R = 4,即圆锥的母线长为 4 cm,
∴ 圆锥的高为 42- 12 = 15 cm.
4.90 【解析】由 S=πrl 可得,π×3× l= 36π,解得 l= 12,
∴ nπ
× 122
360
= 36π,解得 n= 90,即圆锥侧面展开图的圆
心角是 90°.
考点 6 正多边形、圆的计算
1.C 【解析】 ∵ 正六边形 ABCDEF 内接于 ☉O,∴
∠AOB = 360°
6
= 60°,OA = OB,∴ △AOB 是等边三角
形,∴ AB=OA= 1.故选 C.
2.D 【解析】如图,连接 OA,OF,作点 O 作 OG⊥AF 于
点 G,则 OF =OA,∠AOF = 360°
6
= 60°,∴ △AOF 是等
边三角形,∴ OF = OA = AF = 2,∵ OG⊥AF,∴ FG =
1
2
AF= 1,∴ 在 Rt△OFG 中,OG = OF2-FG2 = 3 ,即
正六边形 ABCDEF 的内切圆半径为 3 .故选 D.
3.8π 【解析】如图,过点 C 作 CE⊥AB 于点 E,∵ 六条
弧所对应的弦构成一个正六边形,∴ ∠AOB = 60°,
OA=OB,∴ △AOB 为等边三角形,∵ 圆心 C 恰好是
△ABO 的内心,∴ ∠CAO = ∠CAE = ∠CBE = 30°,∴
∠ACB= 120°,∵ AB = 2 3 ,∴ AE = BE = 3 ,∴ AC =
AE
cos30°
= 2,∴ AB
(
的长为
120π × 2
180
= 4π
3
,∴ 花窗的周长
为
4π
3
× 6= 8π.
4.2 2 【解析】圆的内接正八边形可以看成 8 个全等
的等腰三角形,故等腰三角形的顶角为360°
8
= 45°,设
圆的半径为 1,如图为其中一个等腰三角形 OAB,过
点 A 作 AM⊥OB 于点 M,则 OA=OB= 1,∠AOB= 45°,
∴ AM= 2
2
OA= 2
2
,∴ S△OAB =
1
2
OB·AM= 2
4
,∴ 正八
边形的面积为 8S△OAB =8×
2
4
= 2 2,∴ 圆的面积为 π ×
1×1= 2 2 ,∴ 用圆内接正八边形面积近似估计☉O
的面积可得 π= 2 2 .
·23·