内容正文:
第一讲 圆的相关概念与性质
教材知识
中考考点
课标要求
圆的基本概念
1.圆的基本概念
理解圆的定义,认识弧、弦、圆心角和圆周角;
了解等圆和等弧的概念,掌握直径是圆中最长的弦
圆的性质与
定理
2.垂径定理
探索圆周角与圆心角及其所对弧的关系,知道同弧(或等弧)所对的圆周角相等;
了解并证明圆周角定理及其推论;
探索并证明垂径定理
3.圆周角定理
4.圆内接四边形的性质
命题点1 圆的相关概念及性质
1、圆的定义
平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫作圆,定点称为圆心,定长称作半径.
2、圆的相关概念
类别
定义
示例
弦
连接圆上任意两点的线段
线段AC,线段AB
直径
经过圆心的弦
线段AB
圆弧(弧)
圆上任意两点间的部分
,,
半圆
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每条弧都叫作半圆
弦心距
圆心到弦的距离
线段OD
圆心角
顶点在圆心的角
∠BOC,∠AOC,∠AOB
圆周角
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角
∠BAC
等圆
能够重合的两个圆
—
等弧
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧
—
3、圆的相关性质
(1)圆是轴对称图形,过圆心的任意一条直线都是它的对称轴.
(2)圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心,不仅如此,把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得的图形都与原图形重合.
【要点解读】
①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;
②不在同一条直线上的三个点确定一个圆;
③大于半圆的弧叫做优弧,用三个点表示,如弧ABC;小于半圆的弧叫做劣弧,用两个点表示,如弧AC;
④在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弦、两条弧中有一组量相等,那么其余各组量都相等.
1.(2024·江苏连云港)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
2.(2023·江苏连云港)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
3.(2023·江西)如图,点,,,均在直线上,点在直线外,则经过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
4.(2023·江苏宿迁)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
命题点2 垂径定理及其推论
1、 垂径定理
类别
具体内容
图示
表示
定理
垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧
推论
①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧
②弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧
③平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧
2、垂径定理相关的应用
在圆的相关计算中,涉及弦长a、半径r、弦心距 d、弓形高h时,可通过连半径或作弦(非直径)的垂线构造直角三角形,再运用垂径定理和勾股定理求解.
具体内容
数量关系
角度1 垂径定理及其推论的相关计算
5.
(2024·新疆)如图,是的直径,是的弦,,垂足为E.若,,则的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2024·广东广州)如图,中,弦的长为,点在上,,.所在的平面内有一点,若,则点与的位置关系是( )
A.
点在上 B.点在内 C.点在外 D.无法确定
7.(2024·重庆)如图,是的弦,交于点,点是上一点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
角度2 垂径定理的实际应用
8.(2024·内蒙古通辽)如图,圆形拱门最下端在地面上,为的中点,为拱门最高点,线段经过拱门所在圆的圆心,若,,则拱门所在圆的半径为( )
A. B. C. D.
9.(2024·四川凉山)数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,则圆形工件的半径为( )
A. B. C. D.
10.(2023·山东东营)《九章算术》是中国传统数学重要的著作之一,其中第九卷《勾股》中记载了一个“圆材埋壁”的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小.以锯锯之、深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用几何语言表达为:如图,是的直径,弦于点E,寸,寸,则直径长为 寸.
命题点3 圆周角定理及其推论
类别
具体内容
图示
表示
定理
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半
推论
同弧或等弧所对的圆周角相等
半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径
AB为圆O的直径
【要点解读】
①一条弧所对的圆心角只有一个,所对的圆周角有无数个.
11.(2024·湖南)如图,,为的两条弦,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
12.(2024·云南)如图,是的直径,点、在上.若,,则( )
A. B. C. D.
13.(2024·甘肃)如图,点A,B,C在上,,垂足为D,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
14.(2024·四川宜宾)如图,是的直径,若,则的度数等于( )
A. B. C. D.
15.(2024·山东泰安)如图,是的直径,,是上两点,平分,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
16.(2024·四川宜宾)如图,内接于,为的直径,平分交于.则的值为( )
A. B. C. D.
17.(2023·河北)如图,点是的八等分点.若,四边形的周长分别为a,b,则下列正确的是( )
A. B. C. D.a,b大小无法比较
18.(2024·湖北武汉)如图,四边形内接于,,,,则的半径是( )
A. B. C. D.
19.(2024·北京)如图,的直径平分弦(不是直径).若,则
20.(2024·四川南充)如图,是的直径,位于两侧的点C,D均在上,,则 度.
21.(2024·江苏苏州)如图,是的内接三角形,若,则 .
22.(2024·陕西)如图,是的弦,连接,,是所对的圆周角,则与的和的度数是 .
23.(2024·江苏连云港)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 .
24.(2024·四川眉山)如图,内接于,点在上,平分交于,连接.若,,则的长为 .
命题点4 圆内接四边形的性质
具体内容
图示
表示
圆内接四边形的对角互补
圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角
25.(2024·四川广元)如图,已知四边形是的内接四边形,为延长线上一点,,则等于( )
A. B. C. D.
26.(2024·吉林)如图,四边形内接于,过点B作,交于点E.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
27.(2024·山东济宁)如图,分别延长圆内接四边形的两组对边,延长线相交于点E,F.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
28.(2024·山东滨州)如图,四边形内接于,若四边形是菱形,则 .
1.(2023·甘肃兰州)我国古代天文学确定方向的方法中蕴藏了平行线的作图法.如《淮南子天文训》中记载:“正朝夕:先树一表东方;操一表却去前表十步,以参望日始出北廉.日直入,又树一表于东方,因西方之表,以参望日方入北康.则定东方两表之中与西方之表,则东西也.”如图,用几何语言叙述作图方法:已知直线a和直线外一定点O,过点O作直线与a平行.(1)以O为圆心,单位长为半径作圆,交直线a于点M,N;(2)分别在的延长线及上取点A,B,使;(3)连接,取其中点C,过O,C两点确定直线b,则直线.按以上作图顺序,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·湖南长沙)如图,在中,弦的长为8,圆心O到的距离,则的半径长为( )
A.4 B. C.5 D.
3.(2024·内蒙古赤峰)如图,是的直径,是的弦,半径,连接,交于点E,,则的度数是( )
A. B. C. D.
4.(2024·海南)如图,是半圆O的直径,点B、C在半圆上,且,点P在上,若,则等于( )
A. B. C. D.
5.(2024·黑龙江绥化)下列叙述正确的是( )
A.顺次连接平行四边形各边中点一定能得到一个矩形
B.平分弦的直径垂直于弦
C.物体在灯泡发出的光照射下形成的影子是中心投影
D.相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦心距也相等
6.(2024·甘肃临夏)如图,是的直径,,则( )
A. B. C. D.
7.(2024·西藏)如图,为的直径,点B,D在上,,,则的长为( )
A.2 B. C. D.4
8.(2024·湖北)为半圆的直径,点为半圆上一点,且.①以点为圆心,适当长为半径作弧,交于;②分别以为圆心,大于为半径作弧,两弧交于点;③作射线,则( )
A. B. C. D.
9.(2024·江苏镇江)如图,是的内接正n边形的一边,点C在上,,则 .
10.(2024·黑龙江大兴安岭地)如图,内接于,是直径,若,则 .
11.(2024·山东)如图,是的内接三角形,若,,则 .
12.(2024·黑龙江牡丹江)如图,在中,直径于点E,,则弦的长为 .
13.(2024·重庆)如图,以为直径的与相切于点,以为边作平行四边形,点D、E均在上,与交于点,连接,与交于点,连接.若,则 . .
14.(2024·山东日照)如图1,为的直径,是上异于的任一点,连接,过点A作射线为射线上一点,连接.
【特例感知】
(1)若.则_______.
(2)若点在直线同侧,且,求证:四边形是平行四边形;
【深入探究】
若在点C运动过程中,始终有,连接.
(3)如图2,当与相切时,求的长度;
(4)求长度的取值范围.
第1页,共2页
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$$
1.如图,都是的半径,交于点D.若,则的长为( ).
A.5 B.4 C.3 D.2
2.如图,是锐角三角形的外接圆,,垂足分别为,连接.若的周长为21,则的长为( )
A.8 B.4 C.3.5 D.3
3.如图,已知点在上,为的中点.若,则等于( )
A. B. C. D.
4.如图,点A,B,C在⊙O上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,四边形内接于,E为BC延长线上一点.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.如图,是的弦,C是上一点,,垂足为D,若,则( )
A. B. C. D.
7.如图,为的两条弦,D,G分别为的中点,的半径为2.若,则的长为( )
A.2 B. C. D.
8.如图,是的直径,是的弦,连接.若,则 .
9.如图,是的内接三角形,,连接,则 .
10.如图,是的直径,是的切线,点为上任意一点,点为的中点,连接交于点,延长与相交于点,若,,则的长为 .
11.如图,是的直径,是的切线,点为切点.连接交于点,点是上一点,连接,,过点作交的延长线于点.若,,,则的长度是 ;的长度是 .
12.如图,四边形ABCD是的内接四边形,若四边形OABC为菱形,则的度数是 .
13.如图,是⊙O的弦,半径,垂足为D,弦与交于点F,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
14.如图,在四边形中,,点E在线段上运动,点F在线段上,,则线段的最小值为 .
15.如图,等腰内接于,,是边上的中线,过点作的平行线交的延长线于点,交于点,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若的半径为,,求的长.
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$$
1.如图,都是的半径,交于点D.若,则的长为( ).
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质得出根据勾股定理求出,进一步可求出的长.
【详解】解:∵
∴点为的中点,
∵
∴,
由勾股定理得,
∴
∴
故选:B.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,勾股定理以及圆的有关性质,正确掌握相关性质是解答本题的关键
2.如图,是锐角三角形的外接圆,,垂足分别为,连接.若的周长为21,则的长为( )
A.8 B.4 C.3.5 D.3
【答案】B
【分析】根据三角形外接圆的性质得出点D、E、F分别是的中点,再由中位线的性质及三角形的周长求解即可.
【详解】解:∵是锐角三角形的外接圆,,
∴点D、E、F分别是的中点,
∴,
∵的周长为21,
∴即,
∴,
故选:B.
【点睛】题目主要考查三角形外接圆的性质及中位线的性质,理解题意,熟练掌握三角形外接圆的性质是解题关键.
3.如图,已知点在上,为的中点.若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,如图所示,根据圆周角定理,找到各个角之间的关系即可得到答案.
【详解】解:连接,如图所示:
点在上,为的中点,
,
,
,
根据圆周角定理可知,
,
故选:A.
【点睛】本题考查圆中求角度问题,涉及圆周角定理,找准各个角之间的和差倍分关系是解决问题的关键.
4.如图,点A,B,C在⊙O上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据圆周角定理求出,根据等腰三角形性质得出,根据三角形内角和定理求出即可.
【详解】解:,
,
,
,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆周角定理,等腰三角形性质,三角形的内角和定理的应用,解此题的关键是求出度数和得出.
5.如图,四边形内接于,E为BC延长线上一点.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据邻补角互补求出的度数,再根据圆内接四边形对角互补求出的度数,最后根据圆周角定理即可求出的度数.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质、圆周角定理,熟练掌握这些定理和性质是解题的关键.
6.如图,是的弦,C是上一点,,垂足为D,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意易得,则有,然后问题可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题主要考查圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
7.如图,为的两条弦,D,G分别为的中点,的半径为2.若,则的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,圆周角定理得到,勾股定理求出,三角形的中位线定理,即可求出的长.
【详解】解:连接,
∵的半径为2.,
∴,
∴,
∵D,G分别为的中点,
∴为的中位线,
∴.
故选D.
【点睛】本题考查圆周角定理和三角形的中位线定理.熟练掌握相关定理,并灵活运用,是解题的关键.
8.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:.
9.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.如图,是的直径,是的切线,点为上任意一点,点为的中点,连接交于点,延长与相交于点,若,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查相似三角形的判定和性质、切线的性质、圆周角定理等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.
先证可得从而得到,求得,再运用勾股定理可得,再根据圆周角定理以及角的和差可得,最后根据等角对等边即可解答.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴.
故答案为:.
11.如图,是的直径,是的切线,点为切点.连接交于点,点是上一点,连接,,过点作交的延长线于点.若,,,则的长度是 ;的长度是 .
【答案】 / /
【分析】由直径所对的圆周角是直角得到,根据勾股定理求出,则,由切线的性质得到,则可证明,解直角三角形即可求出;连接,由平行线的性质得到,再由,,推出,得到,则.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
在中,;
如图所示,连接,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;.
【点睛】本题主要考查了切线的性质,同弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,勾股定理,解直角三角形,等腰三角形的判定等等,证明是解题的关键.
12.如图,四边形ABCD是的内接四边形,若四边形OABC为菱形,则的度数是 .
【答案】60°
【分析】根据菱形的性质得到∠AOC=∠ABC,根据圆周角定理得到∠ADC=∠AOC,根据圆内接四边形的性质得到∠ADC+∠ABC=180°,计算即可.
【详解】解:∵四边形OABC为菱形,
∴∠AOC=∠ABC,
由圆周角定理得:∠ADC=∠AOC,
∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠ADC+∠ABC=180°,
∴∠ADC+2∠ADC=180°,解得:∠ADC=60°,
故答案为:60°.
【点睛】本题考查的是圆内接四边形的性质、圆周角定理、菱形的性质,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
13.如图,是⊙O的弦,半径,垂足为D,弦与交于点F,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由垂径定理,得 ,由圆周角定理,得;
(2)可证得;中,勾股定理求得,于是.
【详解】(1)证明:∵ 是的半径
∴, (垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧)
∴(同弧或等弧所对的圆周角相等)
(2)解:∵ 又∵
∴(两角分别相等的两个三角形相似)
∴(相似三角形对应边成比例)
∵
∴
在中
∴(勾股定理)
即
∴.
【点睛】本题考查垂径定理,相似三角形的判定和性质,圆周角定理;由相似三角形得到线段间的数量关系是解题的关键.
14.如图,在四边形中,,点E在线段上运动,点F在线段上,,则线段的最小值为 .
【答案】/
【分析】设的中点为O,以为直径画圆,连接,设与的交点为点,证明,可知点F在以为直径的半圆上运动,当点F运动到与的交点时,线段有最小值,据此求解即可.
【详解】解:设的中点为O,以为直径画圆,连接,设与的交点为点,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点F在以为直径的半圆上运动,
∴当点F运动到与的交点时,线段有最小值,
∵,
∴,,
∴,
的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行线的性质,圆周角定理的推论,勾股定理等知识,根据题意分析得到点F的运动轨迹是解题的关键.
15.如图,等腰内接于,,是边上的中线,过点作的平行线交的延长线于点,交于点,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若的半径为,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)证明,得出,则四边形是平行四边形,,作于.得出为的垂直平分线.则.又点在上,即可得证;
过点作于,连接.垂径定理得出,勾股定理得,进而可得,勾股定理求得,证明,可得,根据相似三角形的性质得出,,然后求得,勾股定理求得,证明,根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明,∵,
∴.
又,
∴.
∴.
∴四边形是平行四边形.
∴.
作于.
又∵,
∴为的垂直平分线.
∴点在上.
∴.
即.又点在上,
∴为的切线;
(2)解:过点作于,连接.
∵为的垂直平分线,
∴.
∴.∴.
∴.
∴.
∵,
∴
∴,
又,
∴.
∴,.
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
【点睛】本题考查了切线的判定,垂径定理,相似三角形的性质与判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
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第一讲 圆的相关概念与性质
教材知识
中考考点
课标要求
圆的基本概念
1.圆的基本概念
理解圆的定义,认识弧、弦、圆心角和圆周角;
了解等圆和等弧的概念,掌握直径是圆中最长的弦
圆的性质与
定理
2.垂径定理
探索圆周角与圆心角及其所对弧的关系,知道同弧(或等弧)所对的圆周角相等;
了解并证明圆周角定理及其推论;
探索并证明垂径定理
3.圆周角定理
4.圆内接四边形的性质
命题点1 圆的相关概念及性质
1、圆的定义
平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫作圆,定点称为圆心,定长称作半径.
2、圆的相关概念
类别
定义
示例
弦
连接圆上任意两点的线段
线段AC,线段AB
直径
经过圆心的弦
线段AB
圆弧(弧)
圆上任意两点间的部分
,,
半圆
圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每条弧都叫作半圆
弦心距
圆心到弦的距离
线段OD
圆心角
顶点在圆心的角
∠BOC,∠AOC,∠AOB
圆周角
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角
∠BAC
等圆
能够重合的两个圆
—
等弧
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧
—
3、圆的相关性质
(1)圆是轴对称图形,过圆心的任意一条直线都是它的对称轴.
(2)圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心,不仅如此,把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得的图形都与原图形重合.
【要点解读】
①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;
②不在同一条直线上的三个点确定一个圆;
③大于半圆的弧叫做优弧,用三个点表示,如弧ABC;小于半圆的弧叫做劣弧,用两个点表示,如弧AC;
④在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弦、两条弧中有一组量相等,那么其余各组量都相等.
1.(2024·江苏连云港)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.
2.(2023·江苏连云港)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.
3.(2023·江西)如图,点,,,均在直线上,点在直线外,则经过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】D
【分析】根据不共线三点确定一个圆可得,直线上任意2个点加上点可以画出一个圆,据此列举所有可能即可求解.
【详解】解:依题意,;;;;,加上点可以画出一个圆,
∴共有6个,
故选:D.
【点睛】本题考查了确定圆的条件,熟练掌握不共线三点确定一个圆是解题的关键.
4.(2023·江苏宿迁)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.
命题点2 垂径定理及其推论
1、 垂径定理
类别
具体内容
图示
表示
定理
垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧
推论
①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧
②弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧
③平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧
2、 垂径定理相关的应用
在圆的相关计算中,涉及弦长a、半径r、弦心距 d、弓形高h时,可通过连半径或作弦(非直径)的垂线构造直角三角形,再运用垂径定理和勾股定理求解.
具体内容
数量关系
5.(2024·新疆)如图,是的直径,是的弦,,垂足为E.若,,则的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理的应用,熟练掌握知识点是解题的关键.
根据垂径定理求得,再对运用勾股定理即可求,最后即可求解.
【详解】解:∵,是的直径,
∴,,
∴在中,由勾股定理得,
∴,
故选:B.
6.(2024·广东广州)如图,中,弦的长为,点在上,,.所在的平面内有一点,若,则点与的位置关系是( )
A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理,点与圆的位置关系,锐角三角函数,掌握圆的相关性质是解题关键.由垂径定理可得,由圆周角定理可得,再结合特殊角的正弦值,求出的半径,即可得到答案.
【详解】解:如图,令与的交点为,
为半径,为弦,且,
,
,
在中,,,,
,
,即的半径为4,
,
点在外,
故选:C.
7.(2024·重庆)如图,是的弦,交于点,点是上一点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质等知识,利用圆周角定理求出,根据等腰三角形的三线合一性质求出,等边对等角然后结合三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
故选:B.
角度2 垂径定理的实际应用
8.(2024·内蒙古通辽)如图,圆形拱门最下端在地面上,为的中点,为拱门最高点,线段经过拱门所在圆的圆心,若,,则拱门所在圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是垂径定理的实际应用。勾股定理的应用,如图,连接,先证明,,再进一步的利用勾股定理计算即可;
【详解】解:如图,连接,
∵为的中点,为拱门最高点,线段经过拱门所在圆的圆心,,
∴,,
设拱门所在圆的半径为,
∴,而,
∴,
∴,
解得:,
∴拱门所在圆的半径为;
故选B
9.(2024·四川凉山)数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,则圆形工件的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理等知识.由垂径定理,可得出的长;设圆心为O,连接,在中,可用半径表示出的长,进而可根据勾股定理求出得出轮子的半径,即可得出轮子的直径长.
【详解】解:∵是线段的垂直平分线,
∴直线经过圆心,设圆心为,连接.
中,,
根据勾股定理得:
,即:
,
解得:;
故轮子的半径为,
故选:C.
10.(2023·山东东营)《九章算术》是中国传统数学重要的著作之一,其中第九卷《勾股》中记载了一个“圆材埋壁”的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小.以锯锯之、深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用几何语言表达为:如图,是的直径,弦于点E,寸,寸,则直径长为 寸.
【答案】26
【分析】本题主要考查了垂径定理和勾股定理,设寸,则寸,由垂径定理得到寸,再由勾股定理可得方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:设寸,则寸,
,是直径,
寸,
在中,由勾股定理得,
,
,
寸,
故答案为:26.
命题点3 圆周角定理及其推论
类别
具体内容
图示
表示
定理
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半
推论
同弧或等弧所对的圆周角相等
半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径
AB为圆O的直径
【要点解读】
①一条弧所对的圆心角只有一个,所对的圆周角有无数个.
11.(2024·湖南)如图,,为的两条弦,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理,熟知在同圆或等圆中,一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半是解题的关键.根据圆周角定理可知,即可得到答案.
【详解】根据题意,圆周角和圆心角同对着,
,
,
.
故选:C.
12.(2024·云南)如图,是的直径,点、在上.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了弧弦圆心角的关系,圆周角定理,连接,由可得,进而由圆周角定理即可求解,掌握圆的有关性质是解题的关键.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∴,
故选:.
13.(2024·甘肃)如图,点A,B,C在上,,垂足为D,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据得到,根据得到,根据直角三角形的两个锐角互余,计算即可.
本题考查了圆周角定理,直角三角形的性质,熟练掌握圆周角定理,直角三角形的性质是解题的关键.
【详解】∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选A.
14.(2024·四川宜宾)如图,是的直径,若,则的度数等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了直径所对的圆周角为直角,同弧或等弧所对的圆周角相等.根据直径所对的圆周角为直角得到,同弧或等弧所对的圆周角相等得到,进一步计算即可解答.
【详解】解:是的直径,
,
,
,
,
故选:A.
15.(2024·山东泰安)如图,是的直径,,是上两点,平分,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查圆周角定理、角平分线的定义、三角形的内角和定理,先根据角平分线的定义得到根据圆周角定理得到,再根据圆周角定理得到,,然后利用三角形的内角和定理求解即可.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵是的直径,,
∴,,则,
∴,
故选:A.
16.(2024·四川宜宾)如图,内接于,为的直径,平分交于.则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的外接圆,特殊角的三角函数,圆周角定理,图形的旋转等知识点,合理作辅助线为解题的关键.
作辅助线如图,先证明,,从而可以得到旋转后的图形,再证明是等腰直角三角形,利用三角函数即可求得结果.
【详解】解:如图,连接、,
∵是的直径,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
在四边形中,,
∴,
∴绕点逆时针旋转,则三点共线,如图所示
∴,
∵由旋转可知,
∴,
∴在等腰直角三角形中,,
∴.
故选:A
17.(2023·河北)如图,点是的八等分点.若,四边形的周长分别为a,b,则下列正确的是( )
A. B. C. D.a,b大小无法比较
【答案】A
【分析】连接,依题意得,,的周长为,四边形的周长为,故,根据的三边关系即可得解.
【详解】连接,
∵点是的八等分点,即
∴,
∴
又∵的周长为,
四边形的周长为,
∴
在中有
∴
故选A.
【点睛】本题考查等弧所对的弦相等,三角形的三边关系等知识,利用作差比较法比较周长大小是解题的关键.
18.(2024·湖北武汉)如图,四边形内接于,,,,则的半径是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】延长至点E,使,连接,连接并延长交于点F,连接,即可证得,进而可求得,再利用圆周角定理得到,结合三角函数即可求解.
【详解】解:延长至点E,使,连接,连接并延长交于点F,连接,
∵四边形内接于,
∴
∴
∵
∴,
∴是的直径,
∴
∴是等腰直角三角形,
∴
∵
∴
∴,,
∵
∴
又∵
∴
∴是等腰直角三角形
∴
∵
∴
∵
∴
∴
故选:A.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,圆周角定理,锐角三角函数、等腰三角形的性质与判定等知识点,熟练掌握圆周角定理以及全等三角形的性质与判定是解题的关键.
19.(2024·北京)如图,的直径平分弦(不是直径).若,则
【答案】55
【分析】本题考查了垂径定理的推论,圆周角定理,直角三角形的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
先由垂径定理得到,由得到,故.
【详解】解:∵直径平分弦,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
20.(2024·四川南充)如图,是的直径,位于两侧的点C,D均在上,,则 度.
【答案】75
【分析】本题考查圆周角定理,补角求出,根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半,进行求解即可.
【详解】解:∵是的直径,位于两侧的点C,D均在上,,
∴,
∴;
故答案为:75.
21.(2024·江苏苏州)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:.
22.(2024·陕西)如图,是的弦,连接,,是所对的圆周角,则与的和的度数是 .
【答案】/90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,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.根据圆周角定理可得,结合三角形内角和定理,可证明,再根据等腰三角形的性质可知,由此即得答案.
【详解】是所对的圆周角,是所对的圆心角,
,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
23.(2024·江苏连云港)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.
24.(2024·四川眉山)如图,内接于,点在上,平分交于,连接.若,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,角平分线的定义全等三角形的判定和性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,延长,交于,由圆周角定理可得,,进而可证明,得到,即得,利用勾股定理得,再证明,得到,据此即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:延长,交于,
是的直径,
,,
平分,
,
又∵,
∴,
,
,
,,
,
,
又∵,
∴,
,
,
,
,
,
故答案为:.
命题点4 圆内接四边形的性质
具体内容
图示
表示
圆内接四边形的对角互补
圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角
25.(2024·四川广元)如图,已知四边形是的内接四边形,为延长线上一点,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍可求得的度数,再根据圆内接四边形对角互补,可推出,即可得到答案.
【详解】解:是圆周角,与圆心角对相同的弧,且,
,
又四边形是的内接四边形,
,
又,
,
故选:A.
26.(2024·吉林)如图,四边形内接于,过点B作,交于点E.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的性质,圆的内接四边形的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
先根据得到,再由四边形内接于得到,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
∴,
故选:C.
27.(2024·山东济宁)如图,分别延长圆内接四边形的两组对边,延长线相交于点E,F.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据“圆的内接四边形对角互补”可得,.根据三角形外角定理可得,,由此可得,又由,可得,即可得解.
本题主要考查了“圆的内接四边形对角互补”和三角形外角定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【详解】∵四边形是的内接四边形
∴,
,,
,
,,,
,
解得,
,
.
故选:C
28.(2024·山东滨州)如图,四边形内接于,若四边形是菱形,则 .
【答案】
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质,菱形的性质,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键;
根据圆内接四边形的性质得到,根据菱形的性质,圆周角定理列式计算即可求解.
【详解】解:∵四边形内接于,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
解得:,
∴,
故答案为:.
1.1.(2023·甘肃兰州)我国古代天文学确定方向的方法中蕴藏了平行线的作图法.如《淮南子天文训》中记载:“正朝夕:先树一表东方;操一表却去前表十步,以参望日始出北廉.日直入,又树一表于东方,因西方之表,以参望日方入北康.则定东方两表之中与西方之表,则东西也.”如图,用几何语言叙述作图方法:已知直线a和直线外一定点O,过点O作直线与a平行.(1)以O为圆心,单位长为半径作圆,交直线a于点M,N;(2)分别在的延长线及上取点A,B,使;(3)连接,取其中点C,过O,C两点确定直线b,则直线.按以上作图顺序,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】证明,可得,结合,C为的中点,可得.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,C为的中点,
∴,
故选A.
【点睛】本题考查的是圆的基本性质,等腰三角形的性质,平行线的判定,三角形的外角的性质,熟记等腰三角形的性质是解本题的关键.
2.(2024·湖南长沙)如图,在中,弦的长为8,圆心O到的距离,则的半径长为( )
A.4 B. C.5 D.
【答案】B
【分析】本题考查垂径定理、勾股定理,先根据垂径定理得到,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:∵在中,弦的长为8,圆心O到的距离,
∴,,
在中,,
故选:B.
3.(2024·内蒙古赤峰)如图,是的直径,是的弦,半径,连接,交于点E,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理以及三角形的外角性质.先根据垂径定理,求得,利用圆周角定理求得,再利用三角形的外角性质即可求解.
【详解】解:∵半径,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
4.(2024·海南)如图,是半圆O的直径,点B、C在半圆上,且,点P在上,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理,等边三角形的判定和性质.连接,,证明和都是等边三角形,求得,利用三角形内角和定理求得,据此求解即可.
【详解】解:连接,,
∵是半圆O的直径,,
∴,
∴和都是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
5.(2024·黑龙江绥化)下列叙述正确的是( )
A.顺次连接平行四边形各边中点一定能得到一个矩形
B.平分弦的直径垂直于弦
C.物体在灯泡发出的光照射下形成的影子是中心投影
D.相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦心距也相等
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的判定,垂径定理,中心投影,弧、弦与圆心角的关系,根据相关定理逐项分析判断,即可求解.
【详解】A. 顺次连接平行四边形各边中点不一定能得到一个矩形,故该选项不正确,不符合题意;
B. 平分弦(非直径)的直径垂直于弦,故该选项不正确,不符合题意;
C. 物体在灯泡发出的光照射下形成的影子是中心投影,故该选项正确,符合题意;
D. 在同圆或等圆 中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦心距也相等,故该选项不正确,不符合题意;
故选:C.
6.(2024·甘肃临夏)如图,是的直径,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查圆周角定理,关键是由圆周角定理推出.
由圆周角定理得到,由邻补角的性质求出.
【详解】解:,
,
.
故选:D.
7.(2024·西藏)如图,为的直径,点B,D在上,,,则的长为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】C
【分析】本题考查圆周角定理及勾股定理,根据同弧所对圆周角相等及直径所对圆周角是直角得到,,根据得到,最后根据勾股定理求解即可得到答案
【详解】解:∵为的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
8.(2024·湖北)为半圆的直径,点为半圆上一点,且.①以点为圆心,适当长为半径作弧,交于;②分别以为圆心,大于为半径作弧,两弧交于点;③作射线,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查圆周角定理以及角平分线定义,根据直径所对的圆周角是直角可求出,根据作图可得,故可得答案
【详解】解:∵为半圆的直径,
∴,
∵,
∴,
由作图知,是的角平分线,
∴,
故选:C
9.(2024·江苏镇江)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.
10.(2024·黑龙江大兴安岭地)如图,内接于,是直径,若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,直角三角形的两个锐角互余,连接,根据直径所对的圆周角是直角得出,根据同弧所对的圆周角相等得出,进而根据直角三角形的两个锐角互余,即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵内接于,是直径,
∴,
∵,,
∴
∴,
故答案为:.
11.(2024·山东)如图,是的内接三角形,若,,则 .
【答案】/40度
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等知识,利用圆周角定理求出的度数,利用等边对等角、三角形内角和定理求出的度数,利用平行线的性质求出的度数,即可求解.
【详解】解∶连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
12.(2024·黑龙江牡丹江)如图,在中,直径于点E,,则弦的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理和勾股定理等知识,熟练掌握垂径定理,由勾股定理得出方程是解题的关键.
由垂径定理得,设的半径为,则,在中,由勾股定理得出方程,求出,即可得出,在中,由勾股定理即可求解.
【详解】解:∵,
,
设的半径为,则,
在中,由勾股定理得:,即,
解得:,
,
,
在中,由勾股定理得:,
故答案为:.
13.(2024·重庆)如图,以为直径的与相切于点,以为边作平行四边形,点D、E均在上,与交于点,连接,与交于点,连接.若,则 . .
【答案】 8 /
【分析】连接并延长,交于点H,连接,设、交于点M,根据四边形为平行四边形,得出,,证明,根据垂径定理得出,根据勾股定理得出,求出;证明,得出,求出,根据勾股定理得出,证明,得出,求出.
【详解】解:连接并延长,交于点H,连接,设、交于点M,如图所示:
∵以为直径的与相切于点A,
∴,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,
即,
解得:,
∴,
∵为直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即,
解得:.
故答案为:8;.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,垂径定理,圆周角定理,切线的性质,勾股定理,三角形相似的判定和性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形相似的判定方法.
14.(2024·山东日照)如图1,为的直径,是上异于的任一点,连接,过点A作射线为射线上一点,连接.
【特例感知】
(1)若.则_______.
(2)若点在直线同侧,且,求证:四边形是平行四边形;
【深入探究】
若在点C运动过程中,始终有,连接.
(3)如图2,当与相切时,求的长度;
(4)求长度的取值范围.
【答案】(1) (2)证明见解析 (3) (4)
【分析】(1)根据直径性质得到,,根据,,运用勾股定理可得;
(2)根据.,得到.得到,结合, 得到,得到,得到四边形是平行四边形;
(3)连接.根据,得到,,根据切线性质得到,.得到,.得到,得到,运用勾股定理得;
(4)过点A作射线,使,连接.得到,,根据.,可得,根据,得到,得,得到.根据,得到,即得.
【详解】(1)解:∵为的直径,
∴,
∵,,
∴
故答案为:;
(2)证明:∵为的直径,
∴.
∵,
∴,
∴.
∴,
∵,
∴,
∴
∴四边形是平行四边形.
(3)解:如图,连接.
∵在中,,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴.
又∵,
∴
∴.
∴,
在中,,
∴在中,;
(4)解:如图,过点A作,使,连接.
则,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了圆与三角形综合.熟练掌握圆周角定理推论,圆切线性质,平行四边形的判定,含30°的直角三角形判定和性质,勾股定理解直角三角形,锐角三角函数解直角 三角形,相似三角形的判定和性质,是解决问题的关键.
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