内容正文:
24.1 圆的有关性质
一、选择题(共10小题)
1.(2025•碧江区 校级模拟)如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,连接AC,AD,若∠BAC=35°,则∠D的度数为( )
A.35° B.55° C.60° D.70°
2.(2025•东莞市校级三模)如图,在⊙O中,OA⊥BC,∠OCB=40°,则∠ADB的度数为( )
A.20° B.25° C.40° D.50°
3.(2025春•农安县校级月考)如图,∠A是⊙O的圆周角.∠A=40°,则∠OBC大小是( )
A.50° B.60° C.40° D.80°
4.(2025•静宁县校级三模)如图,AC为⊙O的直径,点B,D在⊙O上,∠ABD=60°,则∠CAD的度数为( )
A.15° B.30° C.60° D.90°
5.(2025•白山模拟)如图,AB是⊙O的直径,CD与AB相交于点E,CA=CD.若∠ACD=30°,则∠BEC的度数是( )
A.35° B.40° C.45° D.60°
6.(2025•万山区三模)如图,AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上两点,连接BC、BD和CD.若∠BCD=36°,则∠ABD的大小为( )
A.36° B.44° C.52° D.54°
7.(2025•峨眉山市模拟)如图,四边形ABCD内接于⊙O,若AO=AB=BC,则∠D的度数为( )
A.30° B.45° C.50° D.60°
8.(2025•朝阳区校级三模)如图,点A,B,C在⊙O上,AC⊥OB,垂足为点D.若∠A=35°,则∠C的大小是( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
9.(2025•岳麓区校级模拟)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,间径几何?”其意思为:现有圆柱状的木材,埋在墙壁里.不知道其宽度的大小,于是用锯子(沿横截面)锯它,当量得深度为一寸的时候;锯开的宽度为一尺(一尺等于十寸),问木材的直径是多少?如图所示,用数学语言可表示为:“如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD,垂足为线段OC上的一点E,CE=1寸,AB=10寸,求直径CD的长.”那么直径CD的长为( )
A.5 B.12 C.13 D.26
10.(2025•福州模拟)如图,AC是⊙O的直径,点B在⊙O上,若∠B=25°,则∠AOB的度数为( )
A.25° B.40° C.50° D.65°
二、填空题(共10小题)
11.(2025•永寿县校级模拟)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为E,连接AC,若,CD=4,则∠A的度数为 .
12.(2025•兴庆区校级四模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,∠ADC=116°,点E在⊙O上,则∠BEC= .
13.(2025•永寿县校级模拟)如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠D=110°,∠CAB=50°,则∠ABO的度数为 .
14.(2025•郫都区校级模拟)如图,AB是⊙O的直径.C是弧AB的三等分点,D是弧AB的中点,且位于直径AB的两侧,连接OC,BC,AD,CD,则∠OCD的度数为 .
15.(2025•金台区模拟)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,连接OB,OC,OD,BD,∠BOC=2∠COD,若∠CBD=25°,则∠BCD= °.
16.(2025•盐城校级一模)如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠BOD=110°,则∠BCD的度数是 .
17.(2025•海淀区校级模拟)如图,在⊙O中,AB=AC,若∠ABC=65°,则∠BOC的度数为 .
18.(2025•顺义区二模)如图,AB是⊙O的直径,点C,D,E在⊙O上.若∠ACE=25°,则∠BDE= .
19.(2025•深圳校级模拟)如图,这是用于液体蒸馏或分馏物质的玻璃容器,其底部是圆球形.球的半径为10cm,瓶内液体的最大深度CD=4cm,则截面圆中弦AB的长为 cm.
20.(2025•东莞市三模)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠B=82°,则∠D= °.
三、解答题(共6小题)
21.(2025•洪山区模拟)如图,⊙O中,直径CD⊥弦AB于E,AM⊥BC于M,交CD于N,连AD.
(1)求证:AD=AN;
(2)若AE,ON=1,求⊙O的半径.
22.(2025•东莞市校级二模)如图,点A,B,C在⊙O上,CO⊥AB于点G,交⊙O于点E,连接AC.BD⊥AC于点D,BD与CE相交于点F.
(1)求证:BF=BE;
(2)若AB=8,BF=5,求⊙O的半径.
23.(2025•芜湖模拟)如图,⊙O的直径AB平分非直径弦CD于点E,F是圆上一点,D是的中点,连接CF交AB于点G,连接BC.
(1)求证:GC=BC;
(2)若AG=4,BG=6,求CF的长.
24.(2025春•东城区校级期末)“筒车”是一种以水流作动力,取水灌田的工具.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了“筒车”的工作原理.如图,“筒车”盛水筒的运行轨迹是以轴心O为圆心的圆,已知圆心O始终在水面上方,且当圆被水面截得的弦AB为6米时,水面下盛水筒的最大深度为1米(即水面下方部分圆上一点距离水面的最大距离).
(1)求该圆的半径;
(2)若水面上涨导致圆被水面截得的弦AB从原来的6米变为8米时,则水面下盛水筒的最大深度为 米.
25.(2025•项城市三模)如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于F,连接BC,以BC,CD为邻边作平行四边形BCDE,连接CE,AB与CE的交点为G,BF=6,CD=4.
(1)求⊙O的半径;
(2)求CE的长.
26.(2025•兴庆区校级一模)如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC,BC分别于点E,D两点,连接ED,BE.
(1)求证:.
(2)若BC=6.AB=5,求BE的长.
答案与解析
一、选择题(共10小题)
1.【答案】B
【分析】如图所示,连接BC,首先由直径得到∠ACB=90°,然后求出∠ABC=90°﹣∠BAC=55°,最后根据同弧所对的圆周角相等求解即可.
【解答】解:如图所示,连接BC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠BAC=35°(已知),
∴∠ABC=90°﹣∠BAC=90°﹣35°=55°,
∵,
∴∠D=∠ABC=55°,
即∠D的度数为55°.
故选:B.
2.【答案】B
【分析】连接OB,由垂径定理可得∠AOB=50°,再利用圆周角定理即可得到答案.
【解答】解:连接OB,
∵OA⊥BC,∠OCB=40°,
∴∠AOC=90°﹣40°=50°,
∴∠AOB=50°,
∴∠ADB∠AOB50°=25°,
即∠ADB的度数为25°,
故选:B.
3.【答案】A
【分析】由圆周角定理得到∠BOC=2∠A=80°,由等腰三角形的性质推出∠OBC=∠OCB=50°.
【解答】解:∵∠A=40°,
∴∠BOC=2∠A=80°,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB(180°﹣80°)=50°.
故选:A.
4.【答案】B
【分析】由圆周角定理可得:∠ADC=90°,∠ACD=∠ABD=60°,则答案可解.
【解答】解:∵AC为⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∵∠ACD=∠ABD,∠ABD=60°,
∴∠ACD=60°,
∴∠CAD=90°﹣∠ACD=90°﹣60°=30°,
故选:B.
5.【答案】C
【分析】连接BC,根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理可得:∠CAD=∠CDA=75°,再利用同弧所对的圆周角相等可得∠ADC=∠ABC=75°,然后根据直径所对的圆周角是直角可得:∠ACB=90°,从而可得∠CAB=15°,最后利用三角形的外角性质进行计算,即可解答.
【解答】解:连接BC,
∵CA=CD,∠ACD=30°,
∴∠CAD=∠CDA75°,
∴∠ADC=∠ABC=75°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAB=90°﹣∠ABC=15°,
∵∠BEC是△ACE的一个外角,
∴∠BEC=∠CAB+∠ACD=45°,
故选:C.
6.【答案】D
【分析】连接AD,根据直径所对的圆周角是直角可得∠ADB=90°,然后利用同弧所对的圆周角相等可得∠BCD=∠BAD=36°,再利用直角三角形的两个锐角互余进行计算,即可解答.
【解答】解:连接AD,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠BCD=36°,
∴∠BCD=∠BAD=36°,
∴∠ABD=90°﹣∠BAD=54°,
故选:D.
7.【答案】D
【分析】先证明△OAB和△OBC都是等边三角形,求得∠AOB=∠BCO=60°,再利用圆周角定理求解即可.
【解答】解:连接OB,
∵AO=AB=BC,OA=OB=OC,
∴OA=AB=OB,BC=OB=OC,
∴△OAB和△OBC都是等边三角形,
∴∠AOB=∠BCO=60°,
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=120°,
∴60°,
故选:D.
8.【答案】B
【分析】由圆周角定理得到∠A∠BOC,求出∠BOC=70°,由直角三角形的性质求出∠C=90°﹣70°=20°.
【解答】解:∵∠A∠BOC,∠A=35°,
∴∠BOC=70°,
∵AC⊥OB,
∴∠CDO=90°,
∴∠C=90°﹣70°=20°.
故选:B.
9.【答案】D
【分析】根据垂径定理和勾股定理求解.
【解答】解:连接OA,如图所示,
设直径CD的长为2x寸,则半径OC=x寸,
∵CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,AB=10寸,
∴AE=BEAB10=5寸,
连接OA,则OA=x寸,
根据勾股定理得,OA2=AE2+OE2,
x2=52+(x﹣1)2,
解得x=13,
CD=2x=2×13=26(寸).
故选:D.
10.【答案】C
【分析】先利用等腰三角形的性质可得∠B=∠C=25°,然后利用圆周角定理进行计算,即可解答.
【解答】解:∵OC=OB,
∴∠B=∠C=25°,
∴∠AOB=2∠C=50°,
故选:C.
二、填空题(共10小题)
11.【答案】22.5°.
【分析】连接OC,由垂径定理得到CECD=2,由勾股定理求出OE=2,判定△OCE是等腰直角三角形,得到∠COE=45°,由圆周角定理得到∠A∠COE=22.5°.
【解答】解:连接OC,
∵直径AB⊥CD,
∴CECD4=2,
∵,
∴OCAB=2,
∴OE2,
∴CE=OE,
∴△OCE是等腰直角三角形,
∴∠COE=45°,
∴∠A∠COE=22.5°.
故答案为:22.5°.
12.【答案】26°.
【分析】连接AC,根据圆内接四边形的性质求出∠ABC,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据直角三角形的性质求出∠BAC,再根据圆周角定理求出∠BEC.
【解答】解:如图,连接AC,
∵四边形ABCD内接于⊙O,∠ADC=116°,
∴∠ABC=180°﹣∠ADC=180°﹣116°=64°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BAC=90°﹣64°=26°,
由圆周角定理得:∠BEC=∠BAC=26°,
故答案为:26°.
13.【答案】30°.
【分析】根据圆内接四边形的性质求出∠ABC,根据圆周角定理求出∠BOC,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理求出∠OBC,进而求出∠ABO.
【解答】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠D+∠ABC=180°,
∴∠ABC=180°﹣∠D=180°﹣110°=70°,
由圆周角定理得:∠BOC=2∠CAB=2×50°=100°,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB(180°﹣100°)=40°,
∴∠ABO=∠ABC﹣∠OBC=70°﹣40°=30°,
故答案为:30°.
14.【答案】15°.
【分析】由圆周角定理得到∠ABC60°=30°,∠BCD90°=45°,即可求出∠OCD的度数.
【解答】解:∵C是弧AB的三等分点,
∴的度数180°=60°,
∴∠ABC60°=30°,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠ABC=30°,
∵D是弧AB的中点,
∴的度数180°=90°,
∴∠BCD90°=45°,
∴∠OCD=∠BCD﹣∠BCO=15°.
故答案为:15°.
15.【答案】105.
【分析】根据圆周角定理求出∠COD,根据题意求出∠BOC,进而求出∠BOD,根据圆周角定理求出∠A,再根据圆内接四边形的性质求出∠BCD.
【解答】解:由圆周角定理得:∠COD=2∠CBD=2×25°=50°,
∴∠BOC=2∠COD=2×50°=100°,
∴∠BOD=∠COD+∠BOC=50°+100°=150°,
由圆周角定理得:∠A∠BOD=75°,
∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠BCD=180°,
∴∠BCD=180°﹣75°=105°,
故答案为:105.
16.【答案】125°.
【分析】根据圆周角定理求出∠A,根据圆内接四边形的性质计算,得到答案.
【解答】解:由圆周角定理得,∠A∠BOD110°=55°,
∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠BCD=180°﹣∠A=180°﹣55°=125°,
故答案为:125°.
17.【答案】100°.
【分析】先利用等腰三角形的性质可得∠ABC=∠ACB=65°,然后利用三角形内角和定理可得:∠BAC=50°,再利用圆周角定理进行计算,即可解答.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=65°,
∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=50°,
∴∠BOC=2∠BAC=100°,
故答案为:100°.
18.【答案】65°.
【分析】先根据AB是⊙O的直径得出∠ADB=90°,再由∠ACE=25°得出∠ADE=25°,据此可得出结论.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ACE=25°,
∴∠ADE=25°,
∴∠BDE=90°﹣25°=65°.
故答案为:65°.
19.【答案】16.
【分析】根据勾股定理、垂径定理进行计算即可.
【解答】解:球的半径为10cm,瓶内液体的最大深度CD=4cm,
∴OA=10cm,则OC=10﹣4=6(cm),
由勾股定理得,AC8(cm),
∴AB=2AC=16cm,
故答案为:16.
20.【答案】98.
【分析】根据圆内接四边形的性质计算即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠B+∠D=180°,
∵∠B=82°,
∴∠D=180°﹣82°=98°,
故答案为:98.
三、解答题(共6小题)
21.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)先根据圆周角定理得出∠BAD=∠BCD,再由直角三角形的性质得出∠ANE=∠CNM,故可得出∠BCD=∠BAM,由全等三角形的判定定理得出△ANE≌△ADE,故可得出结论;
(2)先根据AE的长,设NE=x,则OE=x﹣1,NE=ED=x,r=OD=OE+ED=2x﹣1,连接AO,则AO=OD=2x﹣1,在Rt△AOE中根据勾股定理可得出x的值,进而得出结论;
【解答】(1)证明:∵∠BAD与∠BCD是同弧所对的圆周角,
∴∠BAD=∠BCD,
∵AE⊥CD,AM⊥BC,
∴∠AMC=∠AEN=90°,
∵∠ANE=∠CNM,
∴∠BCD=∠BAM,
∴∠BAM=BAD,
在△ANE与△ADE中,
,
∴△ANE≌△ADE,
∴AD=AN;
(2)∵AE=2,AE⊥CD,
又∵ON=1,
∴设NE=x,则OE=x﹣1,NE=ED=x,
r=OD=OE+ED=2x﹣1
连接AO,则AO=OD=2x﹣1,
∵△AOE是直角三角形,AE=2,OE=x﹣1,AO=2x﹣1,
∴(2)2+(x﹣1)2=(2x﹣1)2,
解得x=2,
∴r=2x﹣1=3;
22.【答案】.
【分析】(1)由余角的性质推出∠CFD=∠A,由对顶角的性质得到∠BFG=∠CFD,因此∠BFG=∠A,由圆周角定理得到∠E=∠A,推出∠E=∠BFG,即可证明BF=BE;
(2)连接OB,由垂径定理得到BGAB=4,由勾股定理求出EG3,设圆的半径是r,由勾股定理得到r2=(r﹣3)2+42,求出r,即可得到圆的半径长.
【解答】(1)证明:∵BD⊥AC,CG⊥AB,
∴∠CDF=∠AGC=90°,
∴∠CFD+∠C=∠A+∠C=90°,
∴∠CFD=∠A,
∵∠BFG=∠CFD,
∴∠BFG=∠A,
∵∠E=∠A,
∴∠E=∠BFG,
∴BF=BE;
(2)解:连接OB,
∵直径CE⊥AB,
∴BGAB8=4,
∵BE=BF=5,
∴EG3,
设圆的半径是r,
∴OB=r,OG=r﹣3,
∵OB2=OG2+BG2,
∴r2=(r﹣3)2+42,
∴r.
∴⊙O的半径长是.
23.【答案】(1)证明见解答过程;
(2).
【分析】(1)根据D是弧BF的中点得∠DCF=∠DCB,再根据垂径定理得AB⊥CD,由此可依据“ASA”判定△CEG和△CEB全等,然后根据全等三角形的判定即可得出结论
(2)连接OC,依题意得AB=10,则OA=OB=OC=5,进而得OG=1,再根据GC=BC,AB⊥CD得BE=GEBG=3,则OE=2,由勾股定理可求出CE,则CG,然后根据相交弦定理得CF•FG=AG•BG,则FG,由此即可得出CF的长.
【解答】(1)证明:∵D是弧BF的中点,
∴弧FD=弧BD,
∴∠DCF=∠DCB,
即∠ECG=∠ECB,
∵⊙O的直径AB平分非直径弦CD于点E,
根据垂径定理得:AB⊥CD,
∴∠CEG=∠CEB=90°,
在△CEG和△CEB中,
,
∴△CEG≌△CEB(ASA),
∴GC=BC;
(2)解:连接OC,如图所示:
∵AG=4,BG=6,
∴AB=AG+BG=10,
∵AB是⊙O的直径,CD是⊙O非直径的弦,
∴OA=OB=OCAB=5,
∴OG=BG﹣OB=6﹣5=1,
∵GC=BC,AB⊥CD,
∴BE=GEBG=3,
∴OE=GE﹣OG=3﹣1=2,
在Rt△COE中,由勾股定理得:CE,
在Rt△CGE中,由勾股定理得:CG√,
由相交弦定理得:CG•FG=AG•BG,
∴FG,
∴CF=CG+FG.
24.【答案】(1)5米;(2)2.
【分析】(1)作OD⊥AB于点E,根据垂径定理得AE=3米,设圆的半径为r米,根据勾股定理得AE2+OE2=OA2,即可求出答案;
(2)当AB=8米时,AE=4米,根据勾股定理计算即可.
【解答】解:(1)如图,作OD⊥AB于点E,交圆于点D,
则AEAB=3米,DE=1米,
设圆的半径为r米,
在Rt△AOE中,AE2+OE2=OA2,
∴32+(r﹣1)2=r2,
解得r=5,
∴该圆的半径为5米;
(2)如图,当AB=8米时,AEAB=4米,
在Rt△AOE中,AE2+OE2=OA2,
∴42+OE2=52,
∴OE=3米,
∴EF=5﹣3=2(米),
故答案为:2.
25.【答案】(1)5;
(2)6.
【分析】(1)设圆的半径是r,由垂径定理求出DFCD=2,由勾股定理得到r2=(6﹣r)2,求出r=5,即可得到⊙O的半径长;
(2)由平行四边形的性质推出BE=CD=4,BE∥CD,由垂径定理得到CF:BE=1:2,判定△CFG∽△EBG,推出FG:BG=CF:BE=CG:EG=1:2,得到FGBF=2,CE=3CG,由勾股定理求出CG=2,得到CE=6.
【解答】解:(1)设圆的半径是r,
∴OF=BF﹣OB﹣6﹣r,
∵直径BA⊥CD,
∴DFCD42,
∵OD2=OF2+FD2,
∴r2=(6﹣r)2,
∴r=5,
∴⊙O的半径是5;
(2)∵四边形BCDE是平行四边形,
∴BE=CD=4,BE∥CD,
∵直径AB⊥CD,
∴CFCD,
∴CF:BE=1:2,
∵BE∥CF,
∴△CFG∽△EBG,
∴FG:BG=CF:BE=CG:EG=1:2,
∴FGBF6=2,CE=3CG,
∴BG=6﹣2=4,
∴CG2,
∴CE=3CG=6.
26.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)连接AD,根据圆周角定理得到AD⊥BC,根据等腰三角形的性质得到CD=BD,根据弦、弧、圆心角的关系定理证明结论;
(2)连接OD交BE于H,作OF⊥BD于F,根据勾股定理求出AD,根据三角形中位线定理求出OF,根据三角形的面积公式求出BH,根据垂径定理解答.
【解答】(1)证明方法一:连接AD,
∵AB为⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴CD=BD,
∵A、E、D、B四点共圆,
∴∠CED=∠ABC,
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC,
∴∠ACB=∠CED,
∴DE=DC,
∴DE=BD,
∴;
方法二:如图②,连接AD,
∵AB为⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴∠EAD=∠BAD,
∴;
(2)解:连接OD交BE于H,作OF⊥BD于F,
BDBC=3,AB=5,
又勾股定理得,AD4,
∵AD⊥BC,OF⊥BD,
∴OF∥AD,又OA=OB,
∴OFAD=2,
则BH3×2,
解得,BH,
∵,
∴BE=2BH.
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