内容正文:
专题07 垂径定理
目录
【题型一 垂径定理的概念识别】 1
【题型二 由垂径定理求线段的长度】 2
【题型三 由垂径定理求面积】 3
【题型四 由垂径定理解决平行弦问题】 4
【题型五 由垂径定理求坐标】 4
【题型六 由垂径定理解决同心圆问题】 5
【题型七 垂径定理的推论】 6
【题型八 垂径定理的应用】 7
【题型一 垂径定理的概念识别】
例题:(24-25九年级上·浙江台州·期末)如图,是的一条弦,直径,垂足为,下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(23-24九年级上·山东临沂·开学考试)如图所示,中弦垂直直径于E,则下列结论:①弧弧;②弧弧;③;④,其中正确的有( )
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①④
2.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,是的直径,点B是弧的中点.下列结论错误的是( )
A.点A是弧的中点 B.
C.平分 D.平分
【题型二 由垂径定理求线段的长度】
例题:(2025·河南平顶山·一模)如图,是的弦,点 是圆上一点,于点.若,,则的长是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(2025·北京石景山·二模)如图,为的弦,,,半径于点,则的长为 .
2.(2025·安徽·三模)如图,是的直径,弦于点,如果,半径为3,则的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【题型三 由垂径定理求面积】
例题:(24-25九年级上·北京·期中)如图,内接于,高经过圆心O.若,的半径为5,求的面积.
【变式训练】
1.(2025·湖北·二模)如图,已知矩形的顶点B,C在半径为5的半圆O上,顶点A,D在直径上.若,则矩形的面积等于( )
A.21 B.22 C.23 D.24
2.(24-25九年级上·广东惠州·阶段练习)如图,是的直径,弦,垂足为P,若,求的面积.
【题型四 由垂径定理解决平行弦问题】
例题:(23-24九年级上·内蒙古通辽·期中)⊙O的半径是10,弦,,则弦与的距离是( )
A.2 B.14 C.2或14 D.7或1
【变式训练】
1.(23-24九年级上·浙江温州·阶段练习)如图,的两条弦(不是直径),点为中点,连接,.
(1)求证:直线;
(2)求证:.
2.(24-25九年级上·黑龙江牡丹江·期末)已知的半径为,弦平行于弦和之间的距离是 .
【题型五 由垂径定理求坐标】
例题:(2025·江西南昌·一模)如图,点,,半径为的经过点,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(24-25九年级上·浙江金华·期中)如图,直角坐标系中一条圆弧经过网格上格点,其中点、、,则该圆弧所在圆的圆心坐标为( ).
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·辽宁葫芦岛·期中)在平面直角坐标系中,的圆心坐标是,半径为,函数的图象被截得的弦的长为,则的值是 .
【题型六 由垂径定理解决同心圆问题】
例题:(24-25九年级上·河南驻马店·期末)如图,两个圆都是以为圆心,大圆的弦交小圆于两点.
(1)求证:;
(2)若,小圆的半径为5,求大圆的半径的值.
【变式训练】
1.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,在两个同心圆中,大圆的弦与小圆相交于C,D两点.
(1)求证:;
(2)若,,大圆的半径,求小圆的半径r的值.
2.(22-23九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,在两个同心圆中,大圆的弦与小圆相交于C,D两点.
(1)求证:.
(2)若,大圆的半径,求小圆的半径r.
【题型七 垂径定理的推论】
例题:(2025·云南楚雄·模拟预测)如图,是的直径,是的弦,且.若的半径为,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式训练】
1.(2025·山西长治·三模)如图,是的直径,弦与交于点,连接,,,.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(2025·广东湛江·二模)如图,,,在上,,交于点.若,,则半径的长为( )
A. B.6 C.8 D.10
【题型八 垂径定理的应用】
例题:(2025·陕西汉中·二模)工人师傅在检查排污管道时发现淤泥堆积,如图,排污管道的横截面是直径为的,测得淤泥(阴影部分)横截面的最大宽度为,则淤泥的最大深度为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(2025·陕西榆林·三模)石拱桥是中国传统桥梁四大基本形式之一,它的主桥拱是圆弧形.如图是某地的石拱桥局部,其跨度为24米,所在圆的半径为米,则这个弧形石拱桥的拱高(的中点C到弦的距离)为( )
A.8米 B.6米 C.4米 D.2米
2.(2025·广东广州·二模)在练习掷铅球项目时,某同学掷出的铅球在操场地上砸出一个直径为、深的小坑,则该铅球的直径为 .
一、单选题
1.(2025·广西玉林·三模)《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,弦于点寸,寸,则直径长为( )
A.寸 B.寸 C.寸 D.寸
2.(24-25九年级下·湖南娄底·期中)如图,是的弦,半径,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(2025·陕西渭南·二模)如图,内接于,是的直径,,点是劣弧的中点,连接交于点,,则弦的长为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
4.(2025·云南楚雄·二模)如图,在中,直径,连接,,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.(24-25九年级下·广东广州·期中)如图,有一个底部呈球形的烧瓶,球的半径为,瓶内液体已经过半,最大深度,则截面圆中弦的长为( )
A. B. C. D.
二、填空题
6.(2025·宁夏银川·一模)如图,的半径为5,圆心到弦的距离的长为3,则弦的长是 .
7.(2025·浙江绍兴·一模)如图,是的直径,弦于点E,若,连结,则的长为 .
8.(2025·浙江台州·一模)如图,的半径为4,以弦为边作,使,点为中点,连接.若,则的长为 .
9.(2025·江苏扬州·一模)用直尺测胶带纸的外圆半径,如图所示,已知直尺宽,直尺两边与胶带外圆交于A、B、C、D四点,,则胶带外圆半径为 .
10.(2025·浙江·模拟预测)某同学观察家中桌面上的瓯绣摆件,发现是由圆的绣面和一段劣弧支架组成,外部框架关于两圆圆心所在直线对称,通过测量得知,长,绣面(圆)最高点E到桌面距离为,到劣弧最高点M的距离为,则支架劣弧所在圆的半径是 .
三、解答题
11.(24-25九年级上·重庆永川·期中)如图,是的直径,弦于点,连接,若,.
(1)求的长度;
(2)求的长度.
12.(23-24八年级下·江苏盐城·期中)如图①,圆形拱门屏风是中国古代家庭中常见的装饰隔断,既美观又实用,彰显出中国元素的韵味.图②是这一款拱门的示意图,已知拱门所在圆的半径为,拱门最下端.
(1)求拱门最高点到地面的距离;
(2)现需要给房间内搬进一个直径为的圆桌面(桌面的厚度忽略不计),已知搬桌面的两名工人在搬运时所抬高度相同(桌面与地面平行),通过计算说明工人将桌面抬高多少(即桌面与地面的距离)就可以使该圆桌面通过拱门.
13.(2025·安徽淮北·二模)如图,为直径,E为弦的中点,连接.
(1)求证:为等腰三角形;
(2)连接,若,四边形的面积为40,求的长.
14.(2025·上海·模拟预测)如图,在⊙O中,直径垂直于弦于点H.
(1)联结,求证:;
(2)若四边形是菱形,求的值.
15.(2025·广东东莞·一模)如图,在中,直径为,.
(1)请用尺规作图法过点作的垂线,交于点,交劣弧于点,保留作图痕迹不写作法;
(2)求的长.
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专题07 垂径定理
目录
【题型一 垂径定理的概念识别】 1
【题型二 由垂径定理求线段的长度】 3
【题型三 由垂径定理求面积】 5
【题型四 由垂径定理解决平行弦问题】 8
【题型五 由垂径定理求坐标】 11
【题型六 由垂径定理解决同心圆问题】 14
【题型七 垂径定理的推论】 18
【题型八 垂径定理的应用】 20
【题型一 垂径定理的概念识别】
例题:(24-25九年级上·浙江台州·期末)如图,是的一条弦,直径,垂足为,下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理,弧、弦、圆心角的关系,根据垂径定理,圆心角、弧、弦的关系逐一判断即可,熟知垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧是解题的关键.
【详解】解:、∵直径,
∴,故不符合题意;
、∵直径,
∴,故不符合题意;
、∵直径,
∴,
∴,故不符合题意;
、∵直径,
∴与不一定相等,符合题意;
故选:.
【变式训练】
1.(23-24九年级上·山东临沂·开学考试)如图所示,中弦垂直直径于E,则下列结论:①弧弧;②弧弧;③;④,其中正确的有( )
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①④
【答案】B
【分析】此题考查了垂径定理,垂直于弦的直径平分弦并且平分弦所对的两条弧.据此进行判断解答.
【详解】解:∵中弦垂直直径于E,由垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧知:①弧弧;②弧弧;③;
④,故④错误,
其中正确的有①②③,
故选:B
2.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,是的直径,点B是弧的中点.下列结论错误的是( )
A.点A是弧的中点 B.
C.平分 D.平分
【答案】D
【分析】本题主要查了垂径定理.利用垂径定理一一判断即可.
【详解】解:∵B是弧的中点,
∴,
∵是直径,
∴,
∴平分,点A是弧的中点,
故A,B,C正确,D错误,
故选:D.
【题型二 由垂径定理求线段的长度】
例题:(2025·河南平顶山·一模)如图,是的弦,点 是圆上一点,于点.若,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,由垂径定理得,进而由勾股定理得,再根据线段的和差关系即可求解,掌握垂径定理是解题的关键.
【详解】解:于点,,
,,
∵,
∴,
∴,
,
故选:.
【变式训练】
1.(2025·北京石景山·二模)如图,为的弦,,,半径于点,则的长为 .
【答案】2
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,解题关键是利用勾股定理求出待求线段.
根据垂径定理,先利用勾股定理求出,再求出的长.
【详解】解:∵为的弦,,半径于点,
∴,
∴,
∴,
故答案为: 2.
2.(2025·安徽·三模)如图,是的直径,弦于点,如果,半径为3,则的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】本题应用垂径定理,连接,由得,在中,设半径为R,应用勾股定理得:,继而求得的长.
【详解】解:连接,
∵是的直径,,
∴,
根据勾股定理:
解得,
故选:B.
【题型三 由垂径定理求面积】
例题:(24-25九年级上·北京·期中)如图,内接于,高经过圆心O.若,的半径为5,求的面积.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理,弧与弦的关系,勾股定理,掌握以上知识是解题的关键.连接,勾股定理求得,继而得出,根据三角形面积公式进行计算即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵,且经过圆心O,,
∴,
∵的半径为.
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴.
【变式训练】
1.(2025·湖北·二模)如图,已知矩形的顶点B,C在半径为5的半圆O上,顶点A,D在直径上.若,则矩形的面积等于( )
A.21 B.22 C.23 D.24
【答案】D
【分析】本题考查矩形的判定与性质、勾股定理、垂径定理,熟练掌握矩形的判定与性质是解答的关键.连接,过于H,则,可证明四边形是矩形得,则,再利用勾股定理求得,进而利用矩形性质求解即可.
【详解】解:连接,过于H,则,,
∵矩形的顶点B,C在半径为5的半圆O上,,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,则,
在中,,
∴矩形的面积等于,
故选:D.
2.(24-25九年级上·广东惠州·阶段练习)如图,是的直径,弦,垂足为P,若,求的面积.
【答案】
【分析】此题考查了垂径定理和勾股定理等知识.连接OC.由垂径定理得到,设半径为r,则,.在中,根据勾股定理,得到方程,解得,即可求出的面积.
【详解】解:连接OC.
∵是的直径,,,
∴;
设半径为r,则,.
在中,根据勾股定理,
即,
展开得,
移项得,
解得,
∴的面积为.
【题型四 由垂径定理解决平行弦问题】
例题:(23-24九年级上·内蒙古通辽·期中)⊙O的半径是10,弦,,则弦与的距离是( )
A.2 B.14 C.2或14 D.7或1
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理的应用.作于E,于F,由垂径定理得,由于,易得E、O、F三点共线,在和中,利用勾股定理分别计算出与,然后讨论:当圆心O在弦与之间时,与的距离;当圆心O在弦与的外部时,与的距离.
【详解】解:如图,作于E,于F,连,
则,
∵,
∴E、O、F三点共线,
在中,,
在中,,
当圆心O在弦与之间时,与的距离;
当圆心O在弦与的外部时,与的距离.
所以与的距离是14或2.
故选:C.
【变式训练】
1.(23-24九年级上·浙江温州·阶段练习)如图,的两条弦(不是直径),点为中点,连接,.
(1)求证:直线;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)依据垂径定理的推论平分弦(不是直径)的直径垂直于弦可得结论;
(2)证明,由垂径定理可得结论.
【详解】(1)证明:如图,连接,
过点,为的中点,
.
(2)证明:延长交于.
,,
.
过点,
,
垂直平分,
.
【点睛】本题考查了垂径定理,灵活利用垂径定理及其推论是解题的关键.
2.(24-25九年级上·黑龙江牡丹江·期末)已知的半径为,弦平行于弦和之间的距离是 .
【答案】7或17
【分析】本题主要考查了垂径定理,勾股定理,分当的圆心O位于、之间时,当的圆心O不在两平行弦、之间时,两种情况分别利用勾股定理和垂径定理求出点O到和的距离,据此可得答案.
【详解】解:如图,当的圆心O位于、之间时,作于点E,并延长,交于F点.分别连接、.
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴和之间的距离为17;
如图所示,当的圆心O不在两平行弦、之间(即弦、在圆心O的同侧)时,
同理可得:,
∴,
∴和之间的距离为7;
综上所述,和之间的距离为7或17.
故答案为:7或17.
【题型五 由垂径定理求坐标】
例题:(2025·江西南昌·一模)如图,点,,半径为的经过点,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查矩形的判定与性质,垂径定理,勾股定理,熟练掌握垂径定理及其应用是解题的关键.连接,过点作于点,轴于点,可得四边形是矩形,得出,,利用,,可得,,,利用垂径定理可得,则可得,利用勾股定理可得,即可得.
【详解】解:如图,连接,过点作于点,轴于点,
又∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵的半径为,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
【变式训练】
1.(24-25九年级上·浙江金华·期中)如图,直角坐标系中一条圆弧经过网格上格点,其中点、、,则该圆弧所在圆的圆心坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理推论的应用,连接,,作与的垂直平分线,交于一点,根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,交点即为所求圆弧的圆心,掌握垂径定理推论是解题的关键.
【详解】解:连接,,作与的垂直平分线,交于一点,根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,交点即为所求圆弧的圆心,如图,
则圆心是,
故选:.
2.(24-25九年级上·辽宁葫芦岛·期中)在平面直角坐标系中,的圆心坐标是,半径为,函数的图象被截得的弦的长为,则的值是 .
【答案】/
【分析】本题考查了一次函数的综合应用,涉及圆的性质,垂径定理,等腰直角三角形的性质,勾股定理等,求得点的坐标是解题的关键.
作轴于点,交于点,作于点,连接,由于,,得到点的坐标为,则,为等腰直角三角形,根据垂径定理得到,根据勾股定理得到,则,即可得到答案.
【详解】解:如图,作轴于点,交于点,作于点,连接,
的圆心坐标是,
,
把代入得,
点的坐标为,
,
为等腰直角三角形,
,
为等腰直角三角形,,
,
,
,
,
,
故答案为: .
【题型六 由垂径定理解决同心圆问题】
例题:(24-25九年级上·河南驻马店·期末)如图,两个圆都是以为圆心,大圆的弦交小圆于两点.
(1)求证:;
(2)若,小圆的半径为5,求大圆的半径的值.
【答案】(1)见解析
(2)大圆的半径为
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理;
(1)作于E,根据垂径定理得到即可得到;
(2)连接,在和中根据勾股定理得到,代入求值计算即可.
【详解】(1)证明:如图:作于E,
由垂径定理,得:
即;
(2)解:如图,连接,
,
,
在和中,由勾股定理,得:
,
,
即,
解得:
大圆的半径为.
【变式训练】
1.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,在两个同心圆中,大圆的弦与小圆相交于C,D两点.
(1)求证:;
(2)若,,大圆的半径,求小圆的半径r的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查垂径定理和勾股定理,利用垂径定理构造直角三角形从而利用勾股定理求解是解题的关键.
(1)过O作于点E,由垂径定理可得,,再用等式的性质即可得证;
(2)连接、,利用垂径定理求出,在中,由勾股定理求出,然后在中,利用勾股定理即可求出.
【详解】(1)证明:过O作于点E,如图,
由垂径定理可得,,
∴,
∴;
(2)解:连接、,如图,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴在中,,
∴在中,,
∴,即小圆的半径r为
2.(22-23九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,在两个同心圆中,大圆的弦与小圆相交于C,D两点.
(1)求证:.
(2)若,大圆的半径,求小圆的半径r.
【答案】(1)证明见解析
(2)小圆的半径r为
【分析】(1)过O作于点E,由垂径定理可知E为和的中点,则可证得结论;
(2)连接,由条件可求得的长,则可求得和的长,在中,利用勾股定理可求得的长,在中可求得的长;
【详解】(1)证明:过O作于点E,如图1,
由垂径定理可得
∴
∴
(2)解:连接,如图2,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理可得,
在中,由勾股定理可得
∴,即小圆的半径r为.
【点睛】本题考查了垂径定理与勾股定理的知识.此题难度适中,解题的关键是注意数形结合思想的应用,注意辅助线的作法.
【题型七 垂径定理的推论】
例题:(2025·云南楚雄·模拟预测)如图,是的直径,是的弦,且.若的半径为,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】此题考查了垂径定理的推论、勾股定理等知识,熟练掌握垂径定理推论是关键.先利用垂径定理的推论得到,再利用勾股定理进行解答即可.
【详解】解:是的直径,是的弦,且
,
.
故选A.
【变式训练】
1.(2025·山西长治·三模)如图,是的直径,弦与交于点,连接,,,.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查垂径定理及等腰三角形的性质与判定,熟练掌握垂径定理及等腰三角形的性质与判定是解题的关键;由题意易得,,然后可得,进而问题可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵是的直径,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴;
故选D.
2.(2025·广东湛江·二模)如图,,,在上,,交于点.若,,则半径的长为( )
A. B.6 C.8 D.10
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理的推论以及勾股定理,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
根据垂径定理的推论得到,再对运用勾股定理即可求解半径.
【详解】解:∵为半径,,
∴,
∵,
∴,
故选:D.
【题型八 垂径定理的应用】
例题:(2025·陕西汉中·二模)工人师傅在检查排污管道时发现淤泥堆积,如图,排污管道的横截面是直径为的,测得淤泥(阴影部分)横截面的最大宽度为,则淤泥的最大深度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理的实际应用,掌握垂径定理,勾股定理是解答本题的关键;连接,可得,,,在中,通过勾股定理求得,然后即可求解;
【详解】解:连接,如图:
由题可得:,,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
故选:D.
【变式训练】
1.(2025·陕西榆林·三模)石拱桥是中国传统桥梁四大基本形式之一,它的主桥拱是圆弧形.如图是某地的石拱桥局部,其跨度为24米,所在圆的半径为米,则这个弧形石拱桥的拱高(的中点C到弦的距离)为( )
A.8米 B.6米 C.4米 D.2米
【答案】C
【分析】此题主要考查了垂径定理的应用以及勾股定理,正确应用垂径定理是解题关键.
点O为所在圆的圆心,连接,根据题意构造直角三角形,进而利用勾股定理求出答案.
【详解】解:如图所示,点O为所在圆的圆心,连接,
由题意得:,,,
设,则,
根据题意可得:,
即,
解得:,(舍去),
即米.
故选:C.
2.(2025·广东广州·二模)在练习掷铅球项目时,某同学掷出的铅球在操场地上砸出一个直径为、深的小坑,则该铅球的直径为 .
【答案】
【分析】本题考查的是垂径定理的应用和勾股定理的应用,熟练掌握垂径定理,利用勾股定理进行求解,是解题的关键.由题意画出图形,设出未知数,由勾股定理列出方程,解方程,即可解决问题.
【详解】解:如图,由题意知,,,是半径,且,
,
设铅球的半径为,则,
在中,根据勾股定理得:,
即,
解得:,
则铅球的直径为:,
故答案为:.
一、单选题
1.(2025·广西玉林·三模)《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,弦于点寸,寸,则直径长为( )
A.寸 B.寸 C.寸 D.寸
【答案】D
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理的应用等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
【详解】解:设寸,
,AB是直径,
寸,
,
,
,
寸.
故选:D.
2.(24-25九年级下·湖南娄底·期中)如图,是的弦,半径,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定与性质.连接,利用全等三角形的性质证明是等边三角形即可解决问题.
【详解】解:如图,连接,设交于K.
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
故选:C.
3.(2025·陕西渭南·二模)如图,内接于,是的直径,,点是劣弧的中点,连接交于点,,则弦的长为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【分析】该题考查了垂径定理,三角形中位线定理,根据垂径定理得出,从而得是的中位线,, .
【详解】解:∵点是劣弧的中点,是半径,
∴,
∵,,
∴是的中位线,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故选:D.
4.(2025·云南楚雄·二模)如图,在中,直径,连接,,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查直角三角形两锐角互余的性质,题目比较基础,掌握“直角三角形两锐角互余”是解题关键.
根据可得,然后根据直角三角形两锐角互余计算求解.
【详解】解:∵,
∴,
由∵,
∴,
故选:B.
5.(24-25九年级下·广东广州·期中)如图,有一个底部呈球形的烧瓶,球的半径为,瓶内液体已经过半,最大深度,则截面圆中弦的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理的应用和勾股定理的应用,熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题的关键.由垂径定理得,再由勾股定理得,进而完成解答.
【详解】解:连接,
由题意得:,
∴,,
∵,,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴,
故选:C.
二、填空题
6.(2025·宁夏银川·一模)如图,的半径为5,圆心到弦的距离的长为3,则弦的长是 .
【答案】8
【分析】此题考查了勾股定理和垂径定理,先根据垂径定理得到,再根据勾股定理求出的值即可.
【详解】解:连接,
∵的半径为5,
∴
∵圆心到弦的距离的长为3,
由垂径定理知,点M是的中点,,
由勾股定理可得,,
∴.
故答案为:8
7.(2025·浙江绍兴·一模)如图,是的直径,弦于点E,若,连结,则的长为 .
【答案】5
【分析】本题考查的是垂径定理,勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解题的关键.先利用垂径定理得出的长,设的半径为r,则,在中,利用勾股定理求出r的值,据此得出结论.
【详解】解: 是的直径,弦于点E,,
,
设的半径为r,则,
在中,,即,
解得,
故答案为:5
8.(2025·浙江台州·一模)如图,的半径为4,以弦为边作,使,点为中点,连接.若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查的是垂径定理、勾股定理、直角三角形斜边上的中线的性质,连接,根据勾股定理得到,,根据直角三角形斜边上的中线的性质得到,进而列出方程,解方程求出,根据勾股定理求出,进而求出.
【详解】解:如图,连接,
在中,,
∵点M为中点,
∴,
∴,
在中,点M为中点,
∴,
∴,
解得:(负值舍去),
∴,
∴,
故答案为:.
9.(2025·江苏扬州·一模)用直尺测胶带纸的外圆半径,如图所示,已知直尺宽,直尺两边与胶带外圆交于A、B、C、D四点,,则胶带外圆半径为 .
【答案】
【分析】题目主要考查垂径定理,勾股定理解三角形,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.假设圆心为O,连接,过点O作,设,得出,再由垂径定理及勾股定理求解即可.
【详解】解:假设圆心为O,连接,过点O作,如图所示:
设,由题意,点F、O、G共线,
∵直尺宽,
∴,
∵过点O作,
∴,
∴即,
解得:,
∴,
故答案为:.
10.(2025·浙江·模拟预测)某同学观察家中桌面上的瓯绣摆件,发现是由圆的绣面和一段劣弧支架组成,外部框架关于两圆圆心所在直线对称,通过测量得知,长,绣面(圆)最高点E到桌面距离为,到劣弧最高点M的距离为,则支架劣弧所在圆的半径是 .
【答案】5
【分析】本题主要考查垂径定理,勾股定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.设P,Q分别为两圆圆心,连接,,设,则,根据勾股定理列出式子,即可得到答案.
【详解】如解图,设P,Q分别为两圆圆心,连接,.
由题意可知,,,.
设,则,在中,由勾股定理得,解得,
支架劣弧所在圆的半径是5cm.
三、解答题
11.(24-25九年级上·重庆永川·期中)如图,是的直径,弦于点,连接,若,.
(1)求的长度;
(2)求的长度.
【答案】(1)4
(2)5
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理,关键是由垂径定理得到;由勾股定理求出长.
(1)由垂径定理得到;
(2)设,得,由勾股定理可得,求出的值即可.
【详解】(1)解:∵直径,
∴;
(2)解:∵,
∴
设,
∵,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴.
12.(23-24八年级下·江苏盐城·期中)如图①,圆形拱门屏风是中国古代家庭中常见的装饰隔断,既美观又实用,彰显出中国元素的韵味.图②是这一款拱门的示意图,已知拱门所在圆的半径为,拱门最下端.
(1)求拱门最高点到地面的距离;
(2)现需要给房间内搬进一个直径为的圆桌面(桌面的厚度忽略不计),已知搬桌面的两名工人在搬运时所抬高度相同(桌面与地面平行),通过计算说明工人将桌面抬高多少(即桌面与地面的距离)就可以使该圆桌面通过拱门.
【答案】(1)拱门最高点到地面的距离为
(2)工人将桌面抬高就可以使该圆桌面通过拱门
【分析】本题主要考查了垂径定理的实际应用,勾股定理,熟知垂径定理是解题的关键.
(1)设拱门所在圆的圆心为O,,作于C,延长交圆于D,连接,由垂径定理可得,则由勾股定理可得的长,据此求出的长即可得到答案;
(2)设弦,且,连接,同理求出的长,进而求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:如图②中,设拱门所在圆的圆心为O,,作于C,延长交圆于D,连接,
∵,经过圆心O,
∴,
∴,
∴,
∴拱门最高点到地面的距离为;
(2)解:如图,设弦,且,连接.
∵,经过圆心O,
∴,
∴,
∴,
答:工人将桌面抬高就可以使该圆桌面通过拱门.
13.(2025·安徽淮北·二模)如图,为直径,E为弦的中点,连接.
(1)求证:为等腰三角形;
(2)连接,若,四边形的面积为40,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】本题考查了垂径定理,等腰三角形的判定,线段垂直平分线的性质,以及勾股定理,熟练掌握垂径定理是解答本题的关键.
(1)由垂径定理得,,然后由线段垂直平分线的性质可得答案;
(2)连接,由四边形的面积为40求出,在中,由勾股定理求出,然后根据即可求解.
【详解】(1)证明:为弦的中点,为直径,
,,
,
为等腰三角形;
(2)如图,连接,
四边形的面积为40,
,
,
,
,则,
在中,,
.
14.(2025·上海·模拟预测)如图,在⊙O中,直径垂直于弦于点H.
(1)联结,求证:;
(2)若四边形是菱形,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查了垂径定理、勾股定理、菱形的性质等知识,熟练掌握垂径定理是解题的关键.
(1)根据垂径定理得到垂直平分,即可证明结论成立;
(2)根据菱形的性质得到,勾股定理证明,即可得到结论.
【详解】(1)解;如图,
∵直径垂直于弦于点H.
∴,
∴垂直平分,
∴;
(2)∵四边形是菱形,
∴,
∴
∴,
∴,
∴
15.(2025·广东东莞·一模)如图,在中,直径为,.
(1)请用尺规作图法过点作的垂线,交于点,交劣弧于点,保留作图痕迹不写作法;
(2)求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了作垂线,垂直平分线的判定,垂径定理,勾股定理,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
(1)分别以为圆心,为半径画弧交于圆外一点,连接这一点与点,交于点,交劣弧于点,即可得到所作图形满足题干条件.
(2)结合垂径定理得到,利用勾股定理求出,再根据求解,即可解题.
【详解】(1)解:所作图形如图所示:
(2)解:直径为,
,
,,
,
,
.
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