内容正文:
第二十四章 圆
1.如图1,点A,D,G,M在半圆O上,四边形ABOC,DEOF,HMNO均为矩形.设BC=a,EF=b,NH=c,则a,b,c之间的大小关系是__________.
图1
2.如图2,⊙O的弦AB=1 m,D为⊙O上一点,过点D作DC⊥AB,交AB的延长线于点C,且 CD=BC=0.7 m,则⊙O的直径为________m.
图2
3.图3是由三个大小相同的正方形组成的“品”字型轴对称图案,测得顶点A,B之间的距离为5.现用一个半径为r的圆形纸片将其完全覆盖,则r的最小值是( )
图3
A. B. C. D.
4.婆罗摩笈多是公元7世纪古印度伟大的数学家,他研究发现:当圆中两弦互相垂直时,图形中相对的几何元素间存在着特殊的关系.如图4,⊙O中两条互相垂直的弦AB,CD相交于点E,弦AB和CD将⊙O分成了四个部分,其面积分别记为S1,S2,S3,S4,若圆心O到AB,CD的距离分别为2,1,则S1+S3-S2-S4=________.
图4
5.图5①是一个圆形置物架,其示意图如图5②所示.已知置物板AB∥CD∥EF,且E是BD的中点.测得AB=EF=12 cm,CD=18 cm,∠BAC=90°,∠ABG=60°,则该圆形置物架的半径为________cm.
图5
6.如图6,在矩形ABCD中,BC=16,点P在边BC上,以点P为圆心,PA为半径画弧,交AD于 点E,交CD于点F.若E是的中点,DF=8,则AB的长为________.
图6
7.如图7,△ABC内接于⊙O,AC=10,BC=24,且∠A=90°+∠B,则圆心O到AB的距离为( )
图7
A. B. C. D.
8.如图8,⊙O为△ABC的外接圆,BC为⊙O的直径,AD⊥BC于点D,点E在⊙O上,连接BE交AD于点F,交AC于点G,若点F恰好是BG的中点,则DF∶GE的值为________.
图8
9.如图9,A,B,C,D是⊙O上的四点,AB为⊙O的直径,OC∥AD,CE⊥AB,垂足为E,则△ACE和四边形ABCD的面积之比为________.
图9
10.在利用量角器测量角度时,刘新同学放错了位置,将角的顶点放到了量角器的弧线上(如图10),爱动脑筋的李涛同学发现,这样也能测量得到∠ACB的度数.通过观察,李涛同学发现射线CA,CB与量角器的交点A,B对应的刻度分别为50°和150°,则∠ACB的度数为________.
图10
11.如图11,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4,点M是边BC上的动点,将△ACM沿AM折叠,点C的对应点是C′,则BC′的最小值为________.
图11
12.线段AB与⊙O在同一平面内,AB=10,且A,B两点都在⊙O外,⊙O上的动点P与点A之间的最小距离为6,与点B之间的最小距离为4,若△ABO为直角三角形,则⊙O的半径为________.
13.如图12,已知抛物线y=x2-2x-3与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,那么经过A,B,C三点的圆的半径为________.
图12
14.如图13,⊙O的半径为2,弦AB=2,P为优弧AB上一动点,C为PB延长线上一点.连接AC,∠PAC=60°,则△ABC的面积最大是( )
图13
A. B.1 C.2 D.
15.如图14,⊙O是Rt△ABC的外接圆,其中∠BAC=90°,过点A作线段AD交CB的延长线于点D,且∠BAD=∠C.
(1)求证:AD为⊙O的切线.
(2)①F是OB的中点,OE⊥AC于点E,连接OA,EF,OA与EF相交于点G,探究EG与FG的数量关系并说明理由.
②在①的条件下,延长AO交⊙O于点H,连接FH.若EF=FH,则∠C=_________________°.
图14
16.如图15,在矩形ABCD中,AD=6,AB=8,AB是⊙O的直径,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转得到矩形AB′C′D′,且AD′交⊙O于点E,AB′交⊙O于点F,D′C′与⊙O相切于点M.则下列说法:①AE=4;②==;③AF=4;④∠DAD′=30°.其中正确的有__________.(填序号)
图15
17.如图16,以△ABC的边AB为直径作⊙O,点C在⊙O上,分别过点B,C作⊙O的切线,两条切线相交于点D,OD交⊙O于点E,AE的延长线交BD于点F.下列结论中,错误的是( )
图16
A.BC⊥OD B.AC∥OD
C.FD=FE D.点E为△BCD的内心
18.有块余料是直角三角形,两直角边长分别为6和8,在该余料中剪一个圆,剪得的圆面积最大为________.
19.如图17,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,CD是边AB上的高,⊙E,⊙F分别是△ACD,△BCD的内切圆,则⊙E与⊙F的面积比为________.
图17
20.如图18,四个大小两两相同的正六边形摆放在圆中,顶点A,B,C,D,E,F在圆上.若大正六边形的边长为2,则小正六边形的边长为( )
图18
A.3- B. C. D.
21.定义:在正六边形的边上取三个点,若这三个点构成的三角形为等边三角形,则称构成的图形为“优美图形”,等边三角形的边长为“优美边长”.如图19,“优美图形”中正六边形的边长为3,则“优美边长”x的取值范围为________.
图19
22.蚊香(图20①)具有悠久的历史,我国蚊香的发明可能与古人端午节的习俗有关.图20②为某校数学社团用数学软件制作的“蚊香”.画法如下:在水平直线上取长度为1的线段AB,作一个等边三角形ABC;然后以点B为圆心,AB长为半径逆时针画圆弧,交线段CB的延长线于点D(第一段圆弧);再以 点C为圆心,CD长为半径逆时针画圆弧,交线段AC的延长线于点E;再以点A为圆心,AE长为半径逆时针画圆弧,交线段BA的延长线于点F……以此类推,当得到的“蚊香”恰好有12段圆弧时,“蚊香”的长度为( )
图20
A.36π B.52π C.72π D.80π
23.如图21①,在正方形ABCD内,以点A为圆心,AB长为半径画弧,点P从圆弧的端点B出发,沿向点D运动,过点P作PO⊥AB于点O.设点P的运动时间为x s,=y,图21②是当点P以每秒 个单位长度的速度运动时,y随x变化的关系图象,则图21①中阴影部分的面积为( )
图21
A.3 B.9 C.9- D.6-
24.半圆的直径AB在直尺上所对的刻度(单位:cm)如图22所示,点C在半圆上,且=2,连接AC,取AC的中点D,连接BD,则图中阴影部分的面积为________cm2.
图22
25.如图23,小明从一个大半圆形纸片上剪下一个小半圆(两个半圆的直径在一条直线上),然后用铅笔画了一条弦MN,弦MN与直径平行,且与小半圆相切.若测得弦MN的长为8,则剩余纸片(即图中阴影部分)的面积为________.
图23
26.如图24,AB是半圆O的直径且AB=,P为上一动点(不与点A,B重合),D为AB延长线上一点,∠PAB,∠PBD的平分线相交于点C.在点P移动的过程中,线段AC扫过的面积为________.
图24
27.图25①是一款扫地机器人的实物图,其简易图如图25②所示,⊙O为机身,点A为机身上一定点,AB为刷头,刷头绕点A旋转形成的圆弧分别交⊙O于点C,D.已知点A,C,D在同一直线上,⊙O的半径r=20 cm,AB=10 cm,则图中阴影部分的面积为________cm2.
图25
28.图26为某圆锥形山峰,圆锥的底面半径为 km,母线长为4 km,现欲从山脚A处修一条最近的盘山公路到景点B处(B是母线PA的中点),那么这条盘山公路的长是________km.
图26
29.斐波那契螺旋线也称“黄金黑旋线”,是根据斐波那契数列1,1,2,3,5,…画出来的螺旋曲线.如图27,在边长均为1的小正方形组成的网格中,阴影部分是依次在以1,1,2,3,5为边长的正方形中画一个圆心角为90°的扇形,将共圆弧连接起来得到的.若用图中接下来画的一个四分之一圆做圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为________.
图27
本章重点压轴题
30.如图28,已知菱形ABCD,以AB为直径的⊙O与对角线AC交于点E,与边AD交于点F,连接BE,EF,G为DF的中点,连接GE.
(1)求证:B,D,E三点共线;
(2)求证:EG是⊙O的切线;
(3)若⊙O的半径长为 ,EF=,求DF的长.
图28
31.如图29,E为x轴正半轴上一点,⊙E交x轴于点A,B,交y轴于点C,D,P为上一点(不与点B,C重合),且A(-1,0),E(1,0).
(1)如图29①,连接AP,CP,求∠P的度数;
(2)如图29①,若CQ平分∠PCD,交PA于点Q,求AQ的长;
(3)如图29②,连接DP,求证: 为定值,并求出这个定值.
图29
中考新题型 全国视野——综合实践与探究
32.(2024山西)阅读与思考
下面是博学小组研究性学习报告的部分内容,请认真阅读,并完成相应任务.
关于“等边半正多边形”的研究报告
博学小组
研究对象:等边半正多边形
研究思路:类比三角形、四边形,按“概念-性质-判定”的路径,由一般到特殊进行研究.
研究方法:观察(测量、实验)-猜想-推理证明
研究内容:
【一般概念】对于一个凸多边形(边数为偶数),若其各边都相等,且相间的角相等、相邻的角不相等,我们称这个凸多边形为等边半正多边形.如图30①,我们学习过的菱形(正方形除外)就是等边半正四边形.类似地,还有等边半正六边形、等边半正八边形……
【特例研究】根据等边半正多边形的定义,对等边半正六边形研究如下:
概念理解:如图30②,如果六边形ABCDEF是等边半正六边形,那么AB=BC=CD= DE=EF=FA,∠A=∠C=∠E,∠B=∠D=∠F,且∠A≠∠B.
性质探索:根据定义,探索等边半正六边形的性质,得到如下结论:
内角:等边半正六边形相邻两个内角的和为__▲__°.
对角线:……
图30
任务:
(1)直接写出研究报告中“▲”处空缺的内容:__________.
(2)如图30③,六边形ABCDEF是等边半正六边形.连接对角线AD,猜想∠BAD与∠FAD的数量关系,并说明理由.
(3)如图30④,已知△ACE是正三角形,⊙O是它的外接圆.请在图30④中作一个等边半正六边形ABCDEF.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
第二十四章 圆
1.a=b=c
2.2.6 【提示】易得∠ABD=135°,则∠OAB+∠ODB=∠ABD=135°,结合四边形的内角和可得∠AOD=90°,连接AD,利用勾股定理即可求半径长.
3.B 【提示】由圆的对称性可知圆心在图形的对称轴上,根据AB=5,可求出每个小正方形的边长为2,再由勾股定理和半径相等列方程组求解.
4.8 【提示】分别作弦AB和CD关于圆心O的对称弦,结合圆的对称性,将S1+S3-S2-S4转化为中间矩形的面积即可.
5.14 【提示】易证直线EF垂直平分线段AC,所以圆心O在直线EF上,连接OA,设OA=OF=r cm,利用勾股定理构建方程求解.
6.10
7.A 【提示】作直径CD,连接BD,构造∠ABD=∠A,则=,所以=,从而可证BD=AC=10,然后利用勾股定理计算出CD的长,再利用等面积法即可求解.
8. 【提示】连接CE,利用圆周角定理及等边对等角可得∠ACB=∠ACE,即AC平分∠BCE,过点G作GH⊥BC于点H,则GH=GE,易证DF为△BGH的中位线,则DF=GH,等量代换即可.
9.1∶2 10.130° 11.4-4 12.2或20 13.
14.B 【提示】利用圆周角定理及三角形内角和可得∠C=90°,所以点C在以AB为直径的圆上,要使△ABC的面积最大,则点C到AB的距离要最大,此时△ABC为等腰直角三角形.
15.(1)证明:∵OA=OC,∴∠C=∠OAC.
又∠BAD=∠C,∴∠OAC=∠BAD.
∵∠BAC=∠OAC+∠OAB=90°,
∴∠BAD+∠OAB=∠OAD=90°,即OA⊥AD.
又OA为⊙O的半径,
∴AD为⊙O的切线.
(2)解:①EG=FG.理由如下:
如答图1,取OA的中点K,连接FK.
答图1
∵F是OB的中点,K是OA的中点,
∴FK是△OAB的中位线.∴FK∥AB,FK=AB.
∵OA=OC,OE⊥AC,∴E是AC的中点.
又O是BC的中点,∴OE是△ABC的中位线.
∴OE∥AB,OE=AB.∴OE∥FK,OE=FK.
∴∠OEG=∠KFG,∠GOE=∠GKF.
∴△GOE≌△GKF(ASA).∴EG=FG.
②45. 【提示】如答图2,延长FK交AC于点M,连接AF.
答图2
由(2)①可知,OE∥FK,即OE∥MK.
∵K是OA的中点,∴M是AE的中点.∴AM=EM.
∵OE⊥AC,OE∥FM,∴FM⊥AE.
∴FM垂直平分AE.∴EF=AF.
又EF=FH,∴AF=FH.
又OA=OH,∴FO⊥AH,即∠AOF=90°.
∴AO⊥BC,△ABC是等腰直角三角形.
∴∠C=45°.
16.①②③④ 17.C
18.4π 【提示】三角形内面积最大的圆是三角形的内切圆.
19. 20.D 21.≤x≤3 22.B 23.C 24.
25.8π 【提示】阴影部分的面积为两个半圆面积的差,平移小半圆使小半圆的圆心与大半圆的圆心重合,设圆心为点O,根据垂径定理可得两个半圆半径的平方差,然后利用圆的面积公式即可求两个半圆面积的差.
26.+ 【提示】AB为定值,又易得∠C=45°为定角,设的中点为E,则点C在以点E为圆心,AE为半径的 圆弧上运动,∴线段AC扫过的面积S=S△ABE+S⊙E.
27.200 28.2 29.2
30.(1)证明:如答图3,连接BD.
∵AB为⊙O的直径,∴∠AEB=90°,即AE⊥BE.
答图3
又四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,即AE⊥BD.
∴B,D,E三点共线.
(2)证明:如答图3,连接OE,OF.
由(1),得B,D,E三点共线.
∵四边形ABCD为菱形,
∴BE=DE,∠EAB=∠EAD.
又∠EOF=2∠EAD,∠EOB=2∠EAB,
∴∠EOF=∠EOB.∴EF=BE.∴EF=DE.
∵G为DF的中点,∴EG⊥DF,即EG⊥AD.
又OA=OE,∴∠OAE=∠OEA.∴∠OEA=∠EAD.
∴OE∥AD.∴OE⊥EG.
又OE为⊙O的半径,∴EG是⊙O的切线.
(3)解:∵⊙O的半径长为 ,∴AB=5.
由(2)可知,DE=BE=EF=.
又∠AEB=90°,∴AE==2.
∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=5.
设DG=x,则AG=AD-DG=5-x.
在Rt△DEG中,EG2=DE2-DG2=()2-x2.
在Rt△AEG中,EG2=AE2-AG2=(2)2-(5-x)2.
∴()2-x2=(2)2-(5-x)2.解得x=1.
∴DG=1.
∵G为DF的中点,∴DF=2DG=2.
31.(1)解:如答图4,连接EC,AC.
答图4
∵A(-1,0),E(1,0),∴OA=OE=1.
又OC⊥AE,∴OC垂直平分AE.
∴CA=CE.
又AE=CE,∴CA=CE=AE.
∴△ACE是等边三角形.
∴∠AEC=60°.
∴∠P=∠AEC=30°.
(2)解:由(1)可知,△ACE是等边三角形.
∴∠CAO=60°,AC=AE=OA+OE=2.
又∠AOC=90°,∴∠OCA=30°=∠P.
∵CQ平分∠PCD,∴∠PCQ=∠DCQ.
∴∠P+∠PCQ=∠OCA+∠DCQ,即∠AQC=∠ACQ.
∴AQ=AC=2.
(3)证明:如答图5,延长PD至点M,使得DM=CP,连接AC,AM,AD,过点A作AG⊥DP于点G.
答图5
∵AB为⊙E的直径,AB⊥CD,∴=.∴AC=AD.
∵四边形ACPD内接于⊙E,∴∠ACP+∠ADP=180°.
又∠ADM+∠ADP=180°,
∴∠ACP=∠ADM.
在△ACP和△ADM中,
∴△ACP≌△ADM(SAS).∴AP=AM.
∵=,∴∠APD=∠APC=30°.
设AG=x,则AP=2AG=2x.∴PG==x.
∵AG⊥DP,∴PM=DP+DM=DP+CP=2PG=2x.
∴==.∴ 为定值,定值为.
32.解:(1)240.
(2)∠BAD=∠FAD.理由如下:
如答图6,连接BD,FD.
答图6
∵六边形ABCDEF是等边半正六边形,
∴AB=BC=CD=DE=EF=FA,∠C=∠E.
在△BCD和△FED中,
∴△BCD≌△FED(SAS).
∴BD=FD.
在△ABD和△AFD中,
∴△ABD≌△AFD(SSS).
∴∠BAD=∠FAD.
(3)如答图7,六边形ABCDEF即为所求.(答案不唯一)
答图7
(另一种作法:如答图8,六边形ABCDEF即为所求.)
答图8
学科网(北京)股份有限公司
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