内容正文:
专题24 :圆
一、选择题:
1.下列四个图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.下面的图形是用数学家名字命名的,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. 赵爽弦图 B. 科克曲线
C. 笛卡尔心形线 D. 斐波那契螺旋线
3.下面四个图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.下列各组图形中,与成中心对称的是( )
A. B.
C. D.
5.关于原点,下列说法中正确的是( )
A. 原点在轴上,但不在轴上 B. 原点在轴上,但不在轴上
C. 原点既在轴上,又在轴上 D. 原点既不在轴上,也不在轴上
6.在中,,,,点在内,分别以为圆心画圆,圆半径为,圆半径为,圆半径为,圆与圆内切,圆与圆的关系是( )
A. 内含 B. 相交 C. 外切 D. 相离
7.在直角坐标平面内,点是坐标原点,点的坐标是,点的坐标是如果以点为圆心,为半径的圆与直线相交,且点中有一点在圆内,另一点在圆外,那么的值可以取( )
A. B. C. D.
8.点,以点为圆心,为半径画圆交轴负半轴的坐标是( )
A. B. C. D.
9.如图,从圆外一点引圆的两条切线,,切点分别为,,如果,,那么弦的长是( )
A.
B.
C.
D.
10.如图,正六边形的边长为,以顶点为圆心,的长为半径画圆,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
11.如图,与关于点成中心对称,连接、,以下结论错误的是( )
A.
B.
C.
D. 与关于点成中心对称
12.下列命题正确的是( )
A. 三点确定一个圆 B. 圆的任意一条直径都是它的对称轴
C. 等弧所对的圆心角相等 D. 平分弦的直径垂直于这条弦
13.如图,已知中,,.、分别是边、上的点,,且如果经过点,且与外切,那么与直线的位置关系是( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 不能确定
14.如图,足球运动员在球门前横向带球准备射门,下列说法正确的是( )
A. 在处射门进球的可能性大
B. 在处射门进球的可能性大
C. 在,两处射门进球的可能性一样大
D. 无法判断,两处哪处进球的可能性大
15.如图,在矩形中,,,点在对角线上,以点为圆心,为半径长作,以点为圆心作,如果点在内而点在外,并且与外切,那么可以作为半径长的值是( )
A. B. C. D.
二、填空题:
16.如果把正三角形旋转一个角度后,与初始图形重合,那么这个旋转角最小是 度.
17.如图,已知与相交于、两点,延长连心线交于点,联结、,若,,那么的半径等于______.
18.在两个同心圆中,大圆的弦与小圆相切,如果大圆的弦长为,那么这两个圆所形成的圆环面积为 .
19.在中,,,,为边上一动点,将绕点旋转,使点落在边上的点处,过点作交边于点,联结,当是等腰三角形时,线段的长为________.
20.已知的半径为,为线段的中点,当时,点与的位置关系是 .
21.如图,的外接的半径为,,点为的中点,以点为圆心作,若与相切,则的半径为______.
22.如图,已知是的弦,是弧的中点,联结、,如果,那么的度数是________.
23.如图,四边形是内接四边形,若,,则的度数为 .
24.如图,的内切圆与,,分别相切于点,,,且,的周长为,则的长为 .
25.如图,中,,截的三条边所截得弦长相等,则 .
26.如图,已知一张正方形纸片的边长为厘米,将这个正方形纸片剪去四个角后成为一个正八边形,那么这个正八边形的边长是 厘米.
27.如图,在拧开一个边长为的正六角形螺帽时,扳手张开的开口,则边长为 .
28.如图,有一个高为的圆柱体,现将它的底面圆周在数轴上滚动在滚动前,圆柱底面圆周上有一点和数轴上表示的重合,当圆柱滚动一周时,点恰好落在了表示的点的位置,则这个圆柱的侧面积是 .
29.如图,半径为且相外切的两个等圆都内切于半径为的圆,那么图中阴影部分的周长为 .
30.已知圆锥的母线长为,高为,则该圆锥的侧面展开图扇形的弧长为______用含的代数式表示,圆心角为______度
31.如图,在中,,将绕着点旋转,旋转后的点落在上,点的对应点为,连接,是的角平分线,则 .
32.在中,,,,点在边上,点在延长线上,且,如果过点,过点,若与有公共点,那么半径的取值范围是 .
三、解答题:
33.利用图形运动有关的对称性可设计出美丽图案,现把一个四边形通过对称变换完成图案设计,如图,在方格纸中每个小正方形的边长都为,在方格纸中有一个顶点都在格点上的四边形,完成下列问题:
图案设计:先画出四边形关于直线成轴对称的图形,再将所得的图形和原四边形绕点按顺时针旋转,所得的新图形与原图形组成了一个美丽的图案;
完成上述图案设计后,可知这个图案的面积等于 .
34.如图,在圆中,弦等于弦,且相交于点,其中、为、中点.
证明:;
连接、、,若,证明:四边形为矩形.
35.在半径为的圆形广场中央点上空安装了一个照明光源,射向地面的光束呈圆锥形,其轴截面的顶角为如图所示,求光源离地面的垂直高度精确到,,,以上数据供参考
36.如图,已知三角形,按下列要求画出图形不用写画法,保留作图痕迹,书写结论;
在图中画出三角形关于点成中心对称的三角形;
在图中画出三角形关于直线成轴对称的三角形.
37.如图,是格点三角形各顶点是网格线的交点, 每个小方格都是边长为个单位长度的小正方形.
将向右平移个单位长度,画出平移后的.
将平移后的绕点顺时针旋转,画出旋转后的.
将沿直线翻折,画出翻折后的.
试问能否经过一次旋转后与重合,若能,请在图中用字母表示旋转中心并写出旋转角的大小;若不能,请说明理由.
38.如图,已知,,,,以为圆心、为半径画圆,与边交于另一点.
求的长;
联结,求的正弦值.
39.如图,有一拱桥的桥拱是圆弧形,已知桥拱的水面跨度弧所对的弦的长为米,拱高弧的中点到弦的距离为米.
求桥拱所在圆的半径长;
如果水面上升到时,从点测得桥顶的仰角为,且,求水面上升的高度.
40.如图,在中,,,,以边上一点为圆心,为半径的经过点,点为弧的中点.
求的半径;
连接,求的值.
41.如图,为等腰三角形,是底边的中点,腰与半圆相切于点,底边与半圆交于,两点求证:与半圆相切;
连接若,,求的值.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:原图既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项符合题意;
B.原图是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C.原图既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
D.原图是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选:.
根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
此题主要考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转度后与自身重合.
2.【答案】
【解析】解:、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;
B、既是中心对称图形又是轴对称图形,故此选项符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
D、既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意.
故选:.
直接利用轴对称图形和中心对称图形的概念求解.
此题主要考查了中心对称与轴对称的概念:轴对称的关键是寻找对称轴,两边图象折叠后可重合,中心对称是要寻找对称中心,旋转后与原图重合.
3.【答案】
【解析】解:、选项图形是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
B、选项图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
C、选项图形不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;
D、选项图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.
故选:.
根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解,把一个图形绕某一点旋转度,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;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
本题主要考查了中心对称图形和轴对称图形,掌握中心对称图形和轴对称图形的定义是关键.
4.【答案】
5.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查了平面直角坐标系及其相关概念,
根据平面直角坐标系的特征进行判断即可得出结论.
【解答】
解:原点既在轴上,又在轴上
故选C.
6.【答案】
【解析】解:圆半径为,圆半径为,圆与圆内切,
圆含在圆内,即,
在以为圆心、为半径的圆与边相交形成的弧上运动,如图所示:
当到位置时,圆与圆圆心距离最大,为,
,
圆与圆相交,
故选:.
根据题意,作出图形,数形结合,即可得到答案.
本题考查圆与圆的位置关系,点与圆的位置关系,涉及勾股定理,熟记圆的位置关系是解决问题的关键.
7.【答案】
【解析】本题考查了对点与圆的位置关系的判断.关键要记住若半径为,点到圆心的距离为,则有:当时,点在圆外;当时,点在圆上,当时,点在圆内.也考查了坐标与图形性质.
先根据两点间的距离公式分别计算出、的长,再由点、中有一点在圆内,另一点在圆外求出的范围,进而求解即可.
【详解】解:点的坐标是,点的坐标是,
,,
以点为圆心,为半径的圆与直线相交,且点、中有一点在圆内,另一点在圆外,
,
符合要求.
故选D.
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查的是点的坐标确定有关知识,首先根据点,以为圆心,为半径画圆,可得出圆与负轴的交点,即可得出答案.
【解答】
解:点,以为圆心,为半径画圆交轴负半轴,
为圆心,为半径画圆交负半轴的长度是,
故坐标为,
故选B.
9.【答案】
【解析】解:,为的切线,
,
,
为等边三角形,
.
故选C.
先利用切线长定理得到,再利用可判断为等边三角形,然后根据等边三角形的性质求解.
本题考查切线长定理,以及等边三角形的判定和性质.
10.【答案】
11.【答案】
【解析】本题考查的是中心对称的性质,根据中心对称的性质逐一分析各选项即可.
【详解】解:与关于点成中心对称,
,,,故 A不符合要求;符合要求;
,,,
,故 C不符合题意;
与关于点成中心对称,故 D不符合要求;
故选:.
12.【答案】
【解析】解:、不在同一直线上的三点确定一个圆,故原命题错误,不符合题意;
B、圆的任意一条直径所在的直线都是它的对称轴,故原命题错误,不符合题意;
C、等弧所对的圆心角相等,正确,符合题意;
D、平分弦不是直径的直径垂直于这条弦,故原命题错误,不符合题意.
故选:.
利用确定圆的条件、圆的对称性、圆周角定理及垂径定理等知识分别判断后即可确定正确的选项.
本题考查了命题与定理的知识,解题的关键是了解有关的定义及定理,难度较小.
13.【答案】
【解析】设圆交于点,则,设,可得,,再由可得,,然后根据,可得,,从而得到的半径为,即可求解.
【详解】解:如图,设圆交于点,则,
设,
.
,,
.
,
,
,
,.
,,
,
,
,
经过点,且与外切,
的半径为,
,即,
与直线相切.
故选:
14.【答案】
【解析】 点拨:因为点距离球门的中心比较近,所以大于,所以在处射门进球的可能性大.
15.【答案】
【解析】本题考查了勾股定理和点和圆的位置关系,过点作,解题关键是求出、的长,再确定的半径的取值范围即可.
【详解】解:矩形中,,,则,,
由勾股定理可得:,
过点作,则,,
即,,
,,
令与交于点,设,则,,,
,,
,
点在内而点在外,并且与外切,
,即
即的半径的取值范围为:,
故,四个选项中,只有在该范围内,
故答案为:.
16.【答案】
【解析】本题主要考查旋转图形,熟练掌握旋转图形的旋转角是解题的关键.根据正三角形的内角是以及旋转角即可得到答案.
【详解】解:正三角形的内角是,
如果把正三角形旋转一个角度后,与初始图形重合,那么这个旋转角最小是.
故答案为:.
17.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了相交两圆的性质,圆周角定理,正确的作出辅助线是解题的关键.连接交于,根据相交两圆的性质得到,,得到,根据直角三角形的性质得到,连接,解直角三角形即可得到结论.
【解答】
解:连接交于,
则,,
,
,
,
连接,
,
,
,
的半径等于.
18.【答案】
【解析】本题考查了垂径定理,圆的切线的性质,勾股定理等知识,掌握圆的相关性质是解题关键.令大圆的弦与小圆相切于点,连接并延长交大圆于点,连接,由圆的切线的性质和垂径定理可得,设大圆的半径为,小圆的半径为,根据勾股定理,得到,再利用圆的面积公式计算即可.
【详解】解:如图,令大圆的弦与小圆相切于点,连接并延长交大圆于点,连接,
与小圆相切于点,
,
,
,
设大圆的半径为,小圆的半径为,
由勾股定理得:,
,
圆环面积为,
故答案为:.
19.【答案】
【解析】【分析】
本题考查旋转的性质及解直角三角形,根据题意画出示意图并通过作垂线构造出全等三角形是解题的关键.
先根据题意画出示意图,再分别过点和点作边的垂线,构造出全等三角形,利用全等三角形的性质结合的正切值即可解决问题.
【解答】
解:分别过点和点作边的垂线,垂足分别为和,
,
当是等腰三角形时,只有这一种情况,
,,,
,,
.
在和中,
,
,.
在中,
,
设,,则.
.
在中,
,
又,
,
,,
.
又,
.
在中,.
,
解得,
经检验,是原方程的解.
.
故答案为:.
20.【答案】点在内
【解析】解:为线段的中点,,
,
,
点在内,
先求得的长,再判断与圆的半径大小关系,从而得出答案.
本题考查了点与圆的位置关系,线段中点的定义,关键要记住若半径为,点到圆心的距离为,则有:当时,点在圆外;当时,点在圆上,当时,点在圆内.
21.【答案】或
【解析】解:连接,,,
,,
,
,,
在直角三角形中,由勾股定理得:,
当在内部时,两圆相切于,如图,
,
此时的半径为,
当在外部时,两圆相切于,如图,
,
此时的半径为,
的半径为或.
故答案为:或.
分两种情况,由相切两圆的性质:如果两圆相切,那么连心线必经过切点,即可求解.
本题考查相切两圆的性质,三角形的外接圆与外心,解答本题的关键是掌握相切两圆的性质,并分两种情况讨论.
22.【答案】
【解析】解:连接交于.
是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为.
23.【答案】
【解析】解:,
.
,
.
四边形是内接四边形,
.
故答案为:.
先根据圆周角定理求出的度数,再由圆内接四边形的性质即可得出结论.
本题考查的是圆周角定理和圆内接四边形的性质,熟知圆内接四边形的对角互补是解答此题的关键.
24.【答案】
25.【答案】
【解析】先利用截的三条边所得的弦长相等,得出即是的内心,从而,,,进一步求出的度数.
【详解】
中,截的三条边所得的弦长相等,
到三角形三条边的距离相等,即是的内心,
,, ;
.
故答案为.
26.【答案】
【解析】本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的性质,读懂题目信息,根据正方形的边长列出方程是解题的关键.
设正八边形的边长为,表示出剪掉的等腰直角三角形的直角边,再根据正方形的边长列出方程求解即可.
【详解】解:如图
设正八边形的边长为,则剪掉的等腰直角三角形的直角边为,
正方形的边长为,
,
解得,
故答案为:.
27.【答案】
【解析】根据题意,即是求该正六边形的边心距的倍.构造一个由半径、半边、边心距组成的直角三角形,且其半边所对的角是度,再根据锐角三角函数的知识求解.
【详解】解:如图,
设正六边形的中心是,其一边是,
,
,
四边形是菱形,
,,
,
,且,
,
,
.
故答案为:.
28.【答案】
【解析】依题意可知底面圆的周长为,而圆柱体的高为,根据侧面积底面周长高求解.
【详解】,
圆柱体的周长为,高,
圆柱体的侧面积底面周长高.
故答案为.
29.【答案】
【解析】连接,,,则过,过,得出等边三角形,求出、、的度数,根据弧长公式求出三段弧的长,相加即可.
【详解】如图所示:设三个圆的圆心为,,,连接,,,
则过,过
且,即三角形是等边三角形,,
,
两个小弧长是:,
弧长是
阴影部分的周长是:
故答案为:
30.【答案】;
【解析】解:设底面圆的半径为,
由勾股定理得:,
,
根据题意得,
解得,
即这个圆锥的侧面展开图的圆心角为.
故答案为:,.
根据圆锥的展开图为扇形,结合圆周长公式求解.
本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.
31.【答案】
【解析】【分析】
如图,,,根据角平分线的定义可得,根据三角形的外角性质可得,即得,然后根据三角形的内角和定理求解即可.
本题考查了旋转的性质、等腰三角形的性质、三角形的外角性质以及三角形的内角和等知识,熟练掌握相关图形的性质是解题的关键.
【解答】
解:如图,
根据题意可得:,,
是的角平分线,
,
,,
,
则在中,,
,
解得:
故答案为
32.【答案】
【解析】【分析】
先画出图形,连接,利用勾股定理可得,,从而可得,再根据与有公共点可得一个关于的不等式组,然后利用二次函数的性质求解即可得.
本题考查了勾股定理、圆与圆的位置关系、二次函数与不等式,根据圆与圆的位置关系正确建立不等式组是解题关键.
【解答】
解:由题意画出图形如下:连接,
过点,且,
的半径为,
过点,它的半径为,且,
,
,,
,,
在边上,点在延长线上,
,即
,
与有公共点,
,即
不等式可化为,
解方程得:或,
画出函数的大致图象如下:
由函数图象可知,当时,,
即不等式的解集为,
同理可得:不等式的解集为或,
则不等式组的解集为,
又,
半径的取值范围是,
故答案为:.
33.【答案】【小题】
解:作图如图所示;
【小题】
【解析】
此题主要考查了利用旋转设计图案,利用轴对称设计图案,图形的旋转以及三角形面积求法,熟练掌握轴对称作图和旋转作图是解题关键.
利用作关键点关于直线的对称点,再连接即可作出关于直线的轴对称图形;先作出关键点绕点按顺时针旋转的对应点,再连接即可得原四边形绕点按顺时针旋转的新图形;
原图是由八个完全相同的三角形构成的,三角形的底为,高为,计算即可.
解:整个图案的面积,
故答案为:.
34.【答案】证明:连接,,,,,.
,,,
,,,
,
,
≌,
,
,,
≌,
,
,
.
证明:连接,设交于.
,,,
,,
,
,
,,
垂直平分线段,
,
,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形.
【解析】本题属于圆综合题,考查了全等三角形的判定和性质,垂径定理,平行线分线段成比例定理,矩形的判定,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
利用全等三角形的性质证明,,可得结论.
连接,设交于,想办法证明,可得结论.
35.【答案】解:在中,,
是的中点.且.
在直角中,.
.
答:光源离地面的垂直高度为.
【解析】本题考查了直角三角形的应用,三角函数的性质.属于常规题.圆锥的高,底面上的半径,母线正好构成直角三角形,根据三角函数就可以求出.
36.【答案】【小题】
解:如图,三角形为所作;
【小题】
解:如图,三角形为所作.
【解析】
本题考查了作图旋转变换,熟练掌握中心对称的性质是解决问题的关键.也考查了轴对称变换.
延长,在其延长线上截取;延长,在其延长线上截取;延长,在其延长线上截取,然后、、,从而得到;
过点直线于点,再在的延长线上截取,同样方法作出点、,从而得到.
37.【答案】【小题】
如图,为所作;
【小题】
如图,为所作;
【小题】
如图,为所作;
【小题】
能经过一次旋转后与重合.
如图,点为所作,旋转角为.
【解析】
利用网格特点和平移的性质画出点,,的对应点分别是点,,即可;
利用网格特点和旋转的性质画出点,的对应点分别是点,即可;
利用网格特点和轴对称的性质点的对应点即可;
作、的垂直平分线得到点,则为旋转角.
38.【答案】解:如图连接,作于.
,,,,
,
,
,
,
,,
,
;
作于.
,
,
,
.
【解析】本题考查勾股定理,三角形的面积公式,解直角三角形,垂径定理等知识,解题的关键是学会利用面积法解决问题,属于中考常考题型.
如图连接,作于利用面积法求出,再利用勾股定理求出即可解决问题;
作于利用面积法求出即可解决问题;
39.【答案】【小题】
解:点是中点,,
,经过圆心,
设拱桥的桥拱弧所在圆的圆心为,
,
,
联结,设半径,,
,
,
在中,,
,
解之得.
答:桥拱所在圆的半径长为米.
【小题】
设与相交于点,联结,
,,
,
,
在中, ,
,
设水面上升的高度为米,即,则,
,
在中,,
,
化简得,解得 舍去,,
答:水面上升的高度为米.
【解析】
根据点是中点,知为中点,联结,设半径,,在中,由勾股定理求出半径.
设与相交于点,联结,由,,得到,进而找出,设水面上升的高度为米,即,则,在中根据勾股定理求出即可.
40.【答案】【小题】
解:连接交于点,
点为弧的中点,即平分,
且,
,,,
,
,
,,
,,
即,
,
的半径为.
【小题】
解:连接、,
,,,
,
,
,
,
,
.
【解析】
连接交于点,由垂径定理、含的直角三角形特征推得且,再结合含的直角三角形特征、勾股定理得到,求解即可得到半径;
连接、,由圆周角定理推得,解直角三角形求出,由即可得解.
41.【答案】证明:连接,,作于,如图,
为等腰三角形,是底边的中点,
,平分,
与相切于点,
,
而,
,
是的切线;
由知,
在中,,,,
,
,
,
,
在中,,
.
【解析】连接,连接,,作于,如图,利用等腰三角形的性质得,平分,再根据切线的性质得,然后利用角平分线的性质得到,从而根据切线的判定定理得到结论;
在中,根据勾股定理求得,,进而得到,在中,由,即可求出.
本题考查了切线的判定与性质,解直角三角形,等腰三角形的性质,角平分线的性质,综合运用相关知识是解决问题的关键.
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