内容正文:
专题02 圆周角定理
目录
A题型建模・专项突破
题型一、利用圆周角定理求角 1
题型二、利用圆周角定理证明 4
题型三、半圆(直径)所对的圆周角是直角 11
题型四、90°的圆周角所对的弦是直径 14
题型五、已知圆内接四边形求角度 18
B综合攻坚・能力跃升
题型一、利用圆周角定理求角
1.如图,在中,,,为上的点,,则的度数是 .
【答案】
【知识点】圆周角定理
【分析】本题考查圆周角定理,根据一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半,即可得出答案.
【详解】解:∵,
∴,
故答案为:.
2.如图,是的直径,是的弦,若,则 .
【答案】
【知识点】圆周角定理
【分析】本题主要考查了圆周角定理.根据是的直径,得出,进而得出,最后根据圆周角定理,即可求解.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
3.如图,点A,B,C在量角器的外圈上,对应的刻度分别是外圈,和,则的度数为 .
【答案】/115度
【知识点】三角形内角和定理的应用、圆周角定理
【分析】本题考查圆周角定理,三角形内角和定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
根据题意补全图形,可得,,由圆周角定理可知,,再利用三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:如图,点O为外圈所对的圆心,连接、、,
由题意得,,,
由圆周角定理可知,,,
∴,
故答案为:.
4.已知,如图,在中,,以腰为直径作半圆O,分别交于点D,E.
(1)求证:;
(2)若,求圆弧所对的圆心角的度数.
【答案】(1)见解析
(2)圆弧所对的圆心角的度数为.
【知识点】三线合一、圆周角定理
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)连接,根据直径所对的圆周角是直角可得,再利用等腰三角形的三线合一性质,即可解答;
(2)连接,利用,,得到,再利用圆周角定理即可解答.
【详解】(1)证明:连接,
∵是半的直径,
∴,
∵,
∴;
(2)解:连接,
∵,,,
∴,
∴,
∴圆弧所对的圆心角的度数为.
题型二、利用圆周角定理证明
5.如图,在中,直径弦于点,于点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查的是圆周角定理,垂径定理,全等三角形的性质和判定,勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
(1)先根据圆周角定理得出,由全等三角形的判定定理得出,故可得出结论.
(2)先根据的长,设,连接,在中根据勾股定理可得出x的值,进而得出结论.
【详解】(1)证明:与是同弧所对的圆周角,
,
,,
,
,
,
,
在与中,
,
,
;
(2)解:,,
,
又,
设,则,,,
连接,则,
是直角三角形,,,,
,解得,
.
6.如图,是的直径,于,平分交于点,交于点.
(1)求证:;
(2)作,垂足为,若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定与性质,圆周角定理,勾股定理等知识,掌握这些性质以及定理是解题的关键.
(1)由得到,由直径所对的圆周角等于可得出,即,由角平分线的定义可得出,即可得到,根据同弧所对的圆周角相等得出,进而可推出,即可得证;
(2)由(1)知,,根据等边对等角得出,根据等腰三角形三线合一的性质可得出,的值,进一步求出,,再利用勾股定理即可求出.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵是直径,
∴,即,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵;
(2)解:由(1)知,,
∴,
又,,
∴,,
∴圆的半径,
∴,
在中.
,,
∴,
即的长为.
7.如图,是的直径,是弦,与相交于点E,连接,.
(1)求证:.
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】本题主要考查了直径所对的圆周角是直角,全等三角形的性质与判定,勾股定理,三线合一定理,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)连接,由直径所对的圆周角是直角得到,再证明得到,由三线合一定理即可证明结论;
(2)由三线合一定理得到,由勾股定理得到,设,则,由勾股定理得,解方程即可得到答案.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵是的直径,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)解:如图所示,连接,
∵,,
∴,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴,即的半径为5.
8.如图1,的高,交于点,延长交外接圆于点,连接.
(1)求证:;
(2)如图,连接,,若平分,求的值;
(3)在(2)的条件下,如图,延长交于点,连接,,若,求的面积.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3).
【分析】根据直角三角形的两个锐角互余,可证,根据圆周角定理可证,从而可得,根据等腰三角形的三线合一定理可证结论成立;
过点作,,延长交于点,连接,可证四边形是正方形,利用可证,根据全等三角形的性质可证,从而可知,利用圆周角定理可知,从而可证是等腰直角三角形,所以可知,根据在同圆或等圆中同弧或等弧所对的弦相等,可得,可得:;
过点作,连接,可得和是等腰直角三角形,从而可得:,所以可得点、、在以点为圆心的圆上,所以有,根据等腰三角形的三线合一定理可得:,根据到线段两端点的距离相等的点在线段的垂直平分线上,可证是的垂直平分线,所以可得是等腰直角三角形且,根据三角形的面积公式即可求出结果.
【详解】(1)证明:是的高,
,
,
是的高,
,
,
,
又,
,
,
,
又,
;
(2)解:如下图所示,过点作,,延长交于点,连接,
,
四边形是矩形,
平分,
,
四边形是正方形,
,
在和中,,
,
,
,
,
,
又,
,
又,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,
即;
(3)解:如下图所示,过点作,连接,
,,
,
是等腰直角三角形,
,
又,
是等腰直角三角形,
,
,
点、、在以点为圆心的圆上,
,
,
,
,
,
,
,,
是的垂直平分线,
,
是等腰直角三角形,
,
.
题型三、半圆(直径)所对的圆周角是直角
9.如图,在中,为直径,为圆上一点,的角平分线与交于点,若, .
【答案】
【知识点】同弧或等弧所对的圆周角相等、半圆(直径)所对的圆周角是直角、三角形内角和定理的应用
【分析】本题主要考查了直径所对的圆周角是直角,同弧所对的圆周角相等,三角形内角和定理,先根据圆的性质得到,,再由三角形内角和定理得到,则由角平分线的定义可得答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵为直径,
∴,
∴,
∵的角平分线与交于点,
∴,
故答案为:.
10.如图,是的直径,弦,若,则 .
【答案】65
【知识点】根据平行线判定与性质求角度、半圆(直径)所对的圆周角是直角、直角三角形的两个锐角互余
【分析】本题考查圆周角定理,平行线的性质,直角三角形的特征,根据直径所对的圆周角是直角,再利用平行线的性质得到,最后根据直角三角形两锐角互余即可求解.
【详解】解:是的直径,
,
,,
,
,
故答案为:65.
11.如图,点,,,在上,是的直径,,则的度数是 .
【答案】/度
【知识点】同弧或等弧所对的圆周角相等、半圆(直径)所对的圆周角是直角
【分析】本题主要考查了圆周角定理.熟练运用圆周角定理的推论是解题的关键.连接,根据圆周角定理的推论可得,进而,根据同弧或等弧所对的圆周角相等,即可求解.
【详解】解:如图,连接,
是的直径,
,
,
,
,
故答案为:.
12.如图,四边形是半圆的内接四边形,是直径,.
(1)设的半径为r,用含r的代数式表示线段.
(2)若,求的半径.
【答案】(1)
(2)5
【知识点】用勾股定理解三角形、利用垂径定理求值、与三角形中位线有关的求解问题、半圆(直径)所对的圆周角是直角
【分析】(1)根据圆周角定理求出,再根据勾股定理求解即可;
(2)连接交于点E,根据垂径定理易得,,根据三角形中位线定理求出,由(1)知,,在中,根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:连接,
是直径,
,
,,
;
(2)解:连接交于点E,
,
,,
又,
是的中位线,
,
,
在中,,
即,
解得:,(舍去),
的半径为5.
【点睛】此题考查了圆周角定理、垂径定理、勾股定理、中位线定理,掌握并灵活运用相关知识是解题的关键.
题型四、90°的圆周角所对的弦是直径
13.如图,是正方形内一点,满足,连接,若,则长的最小值为 .
【答案】/
【知识点】90度的圆周角所对的弦是直径、用勾股定理解三角形、根据正方形的性质求线段长、圆周角定理
【分析】此题考查了正方形的性质,勾股定理和圆周角定理,根据题意得到点的运动轨迹,结合圆的性质得到最小时的情形,再利用正方形的性质和勾股定理求解,解题的关键是熟练掌握正方形的性质,勾股定理和圆周角定理的应用.
【详解】如图,
∵,
∴点在以中点为圆心,为直径的圆上,
则长的最小时,点三点共线,
∵四边形是正方形,
∴,,
在中,,
由勾股定理得:,
∴,
故答案为:.
14.如图,在正方形中,,点是对角形上的一个动点,且不与端点重合,连接,过点作,垂足为,连接.则的最小值是 .
【答案】/
【知识点】用勾股定理解三角形、90度的圆周角所对的弦是直径、根据正方形的性质求线段长、求一点到圆上点距离的最值
【分析】本题考查了直角所对的弦是直径,勾股定理,正方形的性质;取的中点,连接,依题意得出在为直径的上运动,进而勾股定理求得,根据的最小值为,即可求解.
【详解】解:如图所示,取的中点,连接,
∵
∴,
∴在为直径的上运动,
∵在正方形中,,
∴
∴
∴的最小值为,
故答案为:.
15.如图,点为等边的边上的一个动点,,过点作于点,交边于点,当过,,三点的圆面积最小时,则 .
【答案】/
【知识点】y=ax²+bx+c的最值、已知圆内接四边形求角度、等边三角形的判定和性质、90度的圆周角所对的弦是直径
【分析】设为经过三点的圆的圆心,设与交于点,连接,设, 则,进而得出,勾股定理求得,根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】解:如图所示,设为经过三点的圆的圆心,设与交于点,连接,
∵是等边三角形,
∴,
∵,,
∴
∴
设, 则,
∴
∴
∴,
∵
∴
∵
∴是的直径,
∵是圆内接四边形,
∴,
∴,则是等边三角形
∴,则
∴
在中,
在中,
∵是的直径,
∴当取得最小值时,的面积最小,
∴当时,的面积最小,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆内接四边形对角互补,直角所对的弦是直径,二次函数的性质,等边三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理;熟练掌握以上知识是解题的关键
16.如图,四边形内接于,分别延长,,使它们相交于点E,,且.
(1)求证:.
(2)若,点C为的中点,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】90度的圆周角所对的弦是直径、已知圆内接四边形求角度、等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,等腰三角形的判定及性质,勾股定理,圆的基本性质等;
(1)根据圆内接四边形的性质得,再根据等边对等角可得∠E=∠DCE,再根据等量代换,即可求解;
(2)连接,根据的圆周角所对的弦是直径得出为的直径,由等角对等边得,根据勾股定理得,即可求解;
掌握相关的性质,能由找出连接的辅助线是解题的关键.
【详解】(1)证明:四边形内接于,
∴,
∵
,
,
,
;
(2)解:如图,连接,
,
∴,
是的直径,
,
,
,
点C为的中点,
,
在中,
,
的半径为.
题型五、已知圆内接四边形求角度
17.如图,四边形内接于,点E在的延长线上.若,则的度数是 .
【答案】/160度
【知识点】圆周角定理、已知圆内接四边形求角度
【分析】本题考查圆内接四边形性质,以及圆周角定理,根据平角的的定义求出,利用圆内接四边形对角互补得到,最后根据圆周角定理即可求得.
【详解】解:,
,
,
,
,
故答案为:.
18.如图,的内接四边形,E为延长线上一点.若,则的度数为 .
【答案】/119度
【知识点】已知圆内接四边形求角度
【分析】本题考查圆内接四边形的性质,根据圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角解答.
【详解】解:四边形是的内接四边形,是四边形的一个外角,
,
故答案为:.
19.如图,四边形是的内接四边形,是的直径,连接,若,,则 °.
【答案】60
【知识点】圆周角定理、已知圆内接四边形求角度
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质及圆周角定理.先根据是的直径得出,故可得出,由可知,故可得出,故,根据可知,再由圆内接四边形的性质即可得出结论.
【详解】解:是的直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
四边形是的内接四边形,
,即,
.
故答案为:60.
20.如图,四边形的四个顶点都在上,平分,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】圆周角定理、已知圆内接四边形求角度、等边三角形的判定和性质、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,等腰三角形性质,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键;
(1)根据圆周角定理得到,在证,根据圆周角定理得结论;
(2)根据圆内接四边形的性质和勾股定理即可解答;
【详解】(1)平分,
,
,
,
,
,
(2)四边形的四个顶点都在上,,
,
又,
,
又,
是等边三角形,
,.
设交于点E,
则
在中,
,即,
解得:
故
即的半径为6.
一、单选题
1.如图,在中,是直径,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了直径所对的圆周角是直角,三角形内角和.
先根据直径所对的圆周角是直角得到,再根据三角形内角和计算即可.
【详解】解:∵是直径,
∴.
∵,
∴.
故选:C.
2.如图,内接于,连接、,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的知识点是圆周角定理,解题关键是熟练掌握圆周角定理.
根据圆周角定理:同一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半即可求解.
【详解】解:,,
.
故选:.
3.如图,四边形为的内接四边形,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质以及圆心角与圆周角的关系,解题的关键是利用圆内接四边形的对角互补求出相关圆周角的度数,再结合圆心角与圆周角的倍数关系求解.
先根据圆内接四边形对角互补,由求出的度数;再依据同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,得到与的关系,进而求出的度数.
【详解】解:∵四边形为的内接四边形,
∴(圆内接四边形的对角互补).
∵,
∴.
∵和分别是中弧所对的圆心角和圆周角,
∴(同弧所对的圆心角是圆周角的2倍).
∴.
故选:B.
4.如图,内接于,是的直径,是上一点,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,熟练掌握圆周角定理是解本题的关键.根据直径所对的圆周角为直角,得,由同弧所对的圆周角相等,得,即可求解.
【详解】解:是的直径,
,
在中,,
是所对的圆周角,
,
故选:C.
5.如图,在四边形中,,对角线和交于点E,若,则长的最小值为( )
A.6 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】本题考查垂径定理,圆周角定理,先证明A,B,C,D四点共圆,得到为直径,取的中点即圆心O,得到当弦时,取到最小值,利用垂径定理和勾股定理进行求解即可.
【详解】解:如图,.
∴A,B,C,D四点共圆,为直径,取的中点即圆心O,
当弦时,取到最小值,
∵,直径.
∴半径,
∴.
在中,.
∴.
故选B.
二、填空题
6.如图,是的直径,圆上的点D与点C,E分布在直线的两侧,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,连接,则,又是的直径,则,然后用角度和差即可求解,掌握圆周角定理的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
故答案为:.
7.如图,是的直径,D在弦的延长线上,,的延长线交于点E,若,则的度数为 .
【答案】/25度
【分析】本题考查圆周角定理、线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质,熟练掌握圆周角定理和线段垂直平分线的性质是解答的关键.
根据圆周角定理求出,,进而求出是的垂直平分线,再根据线段垂直平分线的性质及等腰三角形的性质求出,最后根据圆周角定理求解即可.
【详解】解:如图,连接AC,
∵是的直径,
∴,即,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
8.如图,为的直径,且,为上异于的一点.现将劣弧沿直线折叠,若弧与直径交于点,,则的长 .
【答案】
【分析】本题考查了翻折的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确作辅助线是解题的关键.
作交于点连接,交的延长线于点,连接,得到,继而得到,,推出关于对称,求出,得到,即可得到答案.
【详解】解:如图,作交于点,连接,交的延长线于点,连接,
,
,
,
,
,
,
为的直径,
关于对称,
,,,
,
,
,
,
故答案为:
9.如图,点为正方形内部一点,,,点为边上一点,且,连接、,则面积的最小值为 .
【答案】
【分析】如图,连接,证明,可得,则点在以为直径的圆上,因为面积中底边是定值,其高最小时,面积最小,如图,当运动到处时达到最小,根据三角形的面积公式即可解答.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是正方形,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴点在以为直径的圆上,
如图,取中点为圆心,以为直径作圆,过点作交圆于点,交于点,
∴弧为点的运动轨迹,当运动到处时达到最小为:,
此时,
∴面积的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质,三角形的面积,三角形全等的性质和判定,的圆周角所对的弦是直径等知识,确定的面积最小值时点的位置是解题的关键.
10.如图,正方形中,,点为正方形内部一点,连接,,,且,当为等腰三角形时,的长为 .
【答案】或
【分析】由已知可得,即得点在以为直径的圆上,再分,和三种情况解答即可求解,
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点在以为直径的圆上,
∵为等腰三角形,
当时,点为正方形对角线的中点,如图,
∵ ,
∴;
当时,如图,过点作于,则,,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴;
当时,如图,仅当点和点重合时,
∵点为正方形内部一点,
∴此种情况不符合;
综上,的长为或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了正方形的性质,点和圆的关系,圆周角,等腰三角形的定义全等三角形的判定和性质,勾股定理等,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
三、解答题
11.如图,在中,,以为直径的分别交,于点D,E.
(1)若,求的度数.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)连接,先根据圆周角定理的推论得到,进而可知是的垂直平分线,再根据垂直平分线的性质结合等边对等角即可求出的度数;
(2)由题意可知四边形是的内接四边形,可得,根据等边对等角结合三角形内角和求出,最后根据三角形外角的性质即可求出的度数.
【详解】(1)解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴;
(2)解:∵以为直径的分别交,于点D,E,
∴四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∵是的一个外角,
∴.
【点睛】本题考查了圆周角定理的推论,垂直平分线的判定和性质,等边对等角,内接四边形的判定和性质,三角形内角和,三角形外角的性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
12.如图,是半圆的直径,、是半圆上的两点,且,与交于点.
(1)求证:为的中点.
(2)若=,=,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】此题考查了圆周角定理、垂径定理、勾股定理、三角形中位线定理以及等腰三角形的性质.熟练掌握圆周角定理、勾股定理、等腰三角形的性质以及三角形中位线的性质是解此题的关键.
(1)根据已知可得,根据垂径定理,即可求解;
(2)根据勾股定理求得,进而根据(1)的结论可得是的中位线,求得,进而求得,即可求解.
【详解】(1)证明:是半圆的直径,
=,
,
,
,
是半圆的半径,
为的中点;
(2)解:由(1)可知,=,
是半圆的直径,
====,
由()可知,为的中点,
是的中位线,
==,
=﹣=﹣=,
即的长为.
13.如图,内接于于,交于另一点E,交于,已知,.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查圆内接三角形相关性质、全等三角形判定与性质以及勾股定理的应用,解题关键是通过作辅助线,利用圆的性质找到角与边的关系,进而证明三角形全等和计算线段长度.
(1)连接,先由推出,进而得到角相等关系,再结合已知,利用判定定理证明,从而得出.
(2)延长交于,连接、,通过角的等量代换得到,结合得出,再根据已知边长和直径所对圆周角是直角,利用勾股定理求出直径,进而得到的长.
【详解】(1)证明:如图,连接
,,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:如图,延长交于,分别连接,
,,,
,
,
,
,
,,
,
是直径,
由勾股定理,得,
.
14.如图,四边形内接于,对角线是的直径,平分,连接并延长交于点,连接并延长交延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先证明,,,可得,从而可得结论;
(2)连接,由(1)知,可得,证明,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:是的直径,
,
又平分,
,
,
,
是的直径,
,
,
四边形内接于,
,
,
;
(2)解:连接,由(1)知,
,
是的直径,
,
在中,由勾股定理得.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,圆周角定理的应用,弧,弦,圆心角之间的关系的应用,圆的内接四边形的性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
15.如图,是等边三角形的外接圆,是上一点.
(1)填空:______度,______度;
(2)求证:.
(3)若,求四边形的面积.
【答案】(1)60;60
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,圆的内接四边形的性质,能够熟练运用全等三角形的判定与性质是解题关键.
(1)根据等边三角形性质得出,然后根据圆周角定理即可得出答案;
(2)延长至E,使,连接,如图所示:证明,可得,证明是等边三角形,即可得出结论.
(3)过点E作于点F,求解,,可得,进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵为等边三角形,
∴,,
∴,,
故答案为:,;
(2)证明:延长至E,使,连接,如图所示:
∵四边形为的内接四边形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴;
(3)解:过点E作于点F,
∵是等边三角形,,
∴,,,
∴,
∵,
∴.
16.如图,是的直径,点在上,过点作交于点E,G为上的一点,连接交的延长线于点,连接交于点,连接.
(1)求证:.
(2)设.
①求证:.
②若,求和的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析,②
【分析】本题考查圆周角定理,垂径定理,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
(1)连接交于H,垂径定理得到为中垂线,得到,等边对等角,结合圆周角定理,等量代换,即可得出结论;
(2)①圆周角定理结合三角形的内角和定理,推出,,垂径定理得到,进而得到,根据角的和差关系,得到,即可;②证明,得到关于对称,得到,根据,即可得出结论.
【详解】(1)解:连接交于H,
是的直径,,
为中垂线,
∴,
,
,
;
(2)①,
,
,
,
,
,
为中垂线,
∴,
,
∵,
∴,
,
,即.
②
关于对称,
,即,
,
,即.
17.如图1,四边形内接于,平分.在的延长线上取一点,使得,交于点.
(1)求证:;
(2)若,求证:,,三点共线;
(3)如图2,连接并延长交延长线于点,连接,若,,求的半径.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析;
(3)5.
【分析】(1)由等腰三角形的性质得,由圆的内接四边形的性质得,结合三角形内角和定理得即可得证;
(2)连接,可得,由圆的基本性质得是的直径,即可得证;
(3)连接,,过点作于点,等腰三角形的判定及性质得,,由菱形的判定方法得四边形是菱形,由菱形的性质得,等腰三角形的判定及性质得,由勾股定理得,由正方形的判定方法得菱形是正方形,可得是的直径,即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
四边形内接于,
,
,
,
,
平分,
,
,,
,
;
(2)证明:连接,
由()得,
,
,
,
是的直径,
,,三点共线;
(3)解:连接,,过点作于点,
由(1)得,
,
,
.
,
,,
由(2)知,,
,
,
又,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是菱形,
,,
,.
点、、、在上,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
在中,,
,
.
过作交于,
,,
,
,
,
与、相交于矛盾,
与重合,
.
菱形是正方形.
,
是的直径,
,
的半径是.
【点睛】本题考查了圆的基本性质,圆的内接四边形性质,等腰三角形的判定及性质,菱形的判定及性质,正方形的判定及性质,勾股定理等.掌握圆的基本性质,圆的内接四边形性质,等腰三角形的判定及性质,菱形的判定及性质,正方形的判定及性质,能熟练利用勾股定理求解是解题的关键.
18.四边形是的内接四边形,是对角线,平分.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,点在线段上,连接,,连接,,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,作交于点,交线段于点,连接,请你探究线段、线段的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),见解析
【分析】(1)由圆的基本性质得,即可得证;
(2)由等腰三角形的性质得可设,,可得,由圆的内接四边形的性质,即可得证;
(3)连接,延长使,连接,,由正方形的判定方法得矩形是正方形,由圆的基本性质得 ,由可判定,由全等三角形的性质得,,同理可证,由勾股定理得,即可求解.
【详解】(1)证明:平分,
,
,
;
(2)证明:,
可设,
,
,
,
,
,
,
,
,
四边形内接于,
,
,
.
(3)解:;
证明:连接,延长使,连接,,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,
矩形是正方形.
,
,
,
又,
,
,
,
,
,
在和中
,
(),
,
,
,
又,
,
,
,
,
在和中
,
(),
,
又,
,
.
1 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题02 圆周角定理
目录
A题型建模・专项突破
题型一、利用圆周角定理求角 1
题型二、利用圆周角定理证明 4
题型三、半圆(直径)所对的圆周角是直角 11
题型四、90°的圆周角所对的弦是直径 14
题型五、已知圆内接四边形求角度 18
B综合攻坚・能力跃升
题型一、利用圆周角定理求角
1.如图,在中,,,为上的点,,则的度数是 .
2.如图,是的直径,是的弦,若,则 .
3.如图,点A,B,C在量角器的外圈上,对应的刻度分别是外圈,和,则的度数为 .
4.已知,如图,在中,,以腰为直径作半圆O,分别交于点D,E.
(1)求证:;
(2)若,求圆弧所对的圆心角的度数.
题型二、利用圆周角定理证明
5.如图,在中,直径弦于点,于点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
6.如图,是的直径,于,平分交于点,交于点.
(1)求证:;
(2)作,垂足为,若,求的长.
7.如图,是的直径,是弦,与相交于点E,连接,.
(1)求证:.
(2)若,,求的半径.
8.如图1,的高,交于点,延长交外接圆于点,连接.
(1)求证:;
(2)如图,连接,,若平分,求的值;
(3)在(2)的条件下,如图,延长交于点,连接,,若,求的面积.
题型三、半圆(直径)所对的圆周角是直角
9.如图,在中,为直径,为圆上一点,的角平分线与交于点,若, .
10.如图,是的直径,弦,若,则 .
11.如图,点,,,在上,是的直径,,则的度数是 .
12.如图,四边形是半圆的内接四边形,是直径,.
(1)设的半径为r,用含r的代数式表示线段.
(2)若,求的半径.
题型四、90°的圆周角所对的弦是直径
13.如图,是正方形内一点,满足,连接,若,则长的最小值为 .
14.如图,在正方形中,,点是对角形上的一个动点,且不与端点重合,连接,过点作,垂足为,连接.则的最小值是 .
15.如图,点为等边的边上的一个动点,,过点作于点,交边于点,当过,,三点的圆面积最小时,则 .
16.如图,四边形内接于,分别延长,,使它们相交于点E,,且.
(1)求证:.
(2)若,点C为的中点,求的半径.
题型五、已知圆内接四边形求角度
17.如图,四边形内接于,点E在的延长线上.若,则的度数是 .
18.如图,的内接四边形,E为延长线上一点.若,则的度数为 .
19.如图,四边形是的内接四边形,是的直径,连接,若,,则 °.
20.如图,四边形的四个顶点都在上,平分,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
一、单选题
1.如图,在中,是直径,,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,内接于,连接、,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形为的内接四边形,,则的度数是( )
A. B. C. D.
4.如图,内接于,是的直径,是上一点,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,在四边形中,,对角线和交于点E,若,则长的最小值为( )
A.6 B. C.4 D.
二、填空题
6.如图,是的直径,圆上的点D与点C,E分布在直线的两侧,,则 .
7.如图,是的直径,D在弦的延长线上,,的延长线交于点E,若,则的度数为 .
8.如图,为的直径,且,为上异于的一点.现将劣弧沿直线折叠,若弧与直径交于点,,则的长 .
9.如图,点为正方形内部一点,,,点为边上一点,且,连接、,则面积的最小值为 .
10.如图,正方形中,,点为正方形内部一点,连接,,,且,当为等腰三角形时,的长为 .
三、解答题
11.如图,在中,,以为直径的分别交,于点D,E.
(1)若,求的度数.
(2)若,求的度数.
12.如图,是半圆的直径,、是半圆上的两点,且,与交于点.
(1)求证:为的中点.
(2)若=,=,求的长.
13.如图,内接于于,交于另一点E,交于,已知,.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
14.如图,四边形内接于,对角线是的直径,平分,连接并延长交于点,连接并延长交延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
15.如图,是等边三角形的外接圆,是上一点.
(1)填空:______度,______度;
(2)求证:.
(3)若,求四边形的面积.
16.如图,是的直径,点在上,过点作交于点E,G为上的一点,连接交的延长线于点,连接交于点,连接.
(1)求证:.
(2)设.
①求证:.
②若,求和的数量关系.
17.如图1,四边形内接于,平分.在的延长线上取一点,使得,交于点.
(1)求证:;
(2)若,求证:,,三点共线;
(3)如图2,连接并延长交延长线于点,连接,若,,求的半径.
18.四边形是的内接四边形,是对角线,平分.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,点在线段上,连接,,连接,,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,作交于点,交线段于点,连接,请你探究线段、线段的数量关系,并证明你的结论.
1 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$$