第二十四章 圆的综合计算压轴突破7个专题(60题)(必考点分类集训)-2025-2026学年九年级数学上册必考点分类集训系列(人教版)
2025-10-17
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.86 MB |
| 发布时间 | 2025-10-17 |
| 更新时间 | 2025-10-17 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54424809.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二十四章 圆的综合计算压轴突破7个专题(60题)
【人教版2024】
压轴突破1 圆的计算(一)求角度 1
压轴突破2 圆的计算(二)求半径 3
压轴突破3 圆的计算(三)求长度 4
压轴突破4 圆的计算(四)求阴影部分面积 6
压轴突破5 圆的计算(五)求路径长 8
压轴突破6 圆的计算(六)最值问题 9
压轴突破7 圆的计算(七)折叠圆问题 13
压轴突破1 圆的计算(一)求角度
1.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,且BC=CD,连接OD并延长交⊙O的切线CE于点E,若∠BCD=130°,则∠E的度数为( )
A.30° B.35° C.40° D.45°
2.如图,在⊙O中,AC为⊙O的直径,B,D为⊙O上的点,∠CBD=38°,,则∠AOB的度数为( )
A.28° B.30° C.32° D.40°
3.如图,△ABC内接于⊙O,点A是的中点,连接BO,并延长交⊙O于点D,连接AD.若∠ABC=40°,则∠CBD的度数为( )
A.20° B.15° C.10° D.5°
4.如图,BD是圆O的直径,点A、C在圆O上,,AC与BD交于G,∠BOC=54°,则∠AGB的度数为( )
A.99° B.108° C.110° D.117°
5.已知△ABC的边,且△ABC内接于半径为2的⊙O,则∠A的度数为( )
A.60° B.45° C.45°或135° D.60°或120°
6.如图,AB为⊙O的直径,C为弧BD的中点,弦BE∥AD,CE与AB相交于点F.若∠D=115°,则∠CFB的度数是( )
A.50° B.65° C.75° D.80°
7.如图,AB为⊙O的直径,DE、BE为⊙O的两条弦,DE交AB于点C,若DC=CO,且∠ACD=68°,则∠B的度数为( )
A.34° B.39° C.73° D.146°
压轴突破2 圆的计算(二)求半径
8.如图,在圆O中,点C是弧AB的中点,CD垂直平分半径OA,,则该圆的半径为( )
A.4 B.2 C. D.
9.如图,AB为⊙O的直径,PB,PC分别与⊙O相切于点B,C,过点C作AB的垂线,垂足为E,交⊙O于点D.若,则⊙O的半径长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.边长分别等于6cm、8cm、10cm的三角形的内切圆的半径为( )
A.cm B.2cm C.cm D.6cm
11.如图,点A是优弧BC的中点,过点B作AC的垂线交AC于点E,与圆交于点D.若∠BDC=60°,且AE=3,则圆的半径为( )
A. B.3 C. D.
12.如图,在⊙O中,2且BD⊥OC,垂足为D.若AB=8,CD=2,则⊙O的半径为 .
13.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠B=90°,∠BCD=120°,AB=4,AD=5,则⊙O的半径为 .
14.如图,△ABC是等边三角形,⊙O为△ABC的外接圆,点D在劣弧BC上,连结AD,BD,CD,并在AD上取点E,使得CD=DE,连结CE.若CD=1,BD=2,则⊙O的半径为( )
A. B. C. D.
压轴突破3 圆的计算(三)求长度
15.如图,△BCD内接于⊙O,点B是的中点,CD是⊙O的直径,若∠ABC=30°,AC=3,则BC的长为( )
A.4 B. C. D.
16.如图,⊙O是△ABC的外接圆,弦BD交AC于点E,AE=DE,BC=CE,过点O作OF⊥AC于点F,延长FO交BE于点G,若DE=4,EG=2,则AB的长为( )
A. B. C.8 D.
17.如图,射线AB和射线AC分别与半径为的⊙O相切于点B和点C,点D为⊙O上一点且∠BDC=60°,则线段AC的长为( )
A.3 B.6 C. D.
18.如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,且∠CAB=22.5°,过点C作⊙O的切线DE交AB的延长线于点D.若DE=DA,CD=5,连接OE,则OE的长为 .
19.如图,已知⊙O的直径AD=10cm,∠B=∠DAC,则AC的长为 cm.
20.如图,已知AD为⊙O的直径,点C,E在⊙O上,且∠CED=30°,过点C作⊙O的切线交AD的延长线于点B,连接AC.若,则弦AC的长为 .
21.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=3∠ADB,∠BDC=2∠ADB,BC=3,则⊙O的直径长为 .
压轴突破4 圆的计算(四)求阴影部分面积
22.如图,正六边形ABCDEF的边长为4,以点B为圆心,以BF长为半径作弧,连接BF,BD,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
23.如图,C是以AB为直径的半圆上一点,过B,C两点作与弦AC相切.已知AB=4,∠ABC=30°,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
24.如图,将半径为4,圆心角为120°的扇形OAB绕点A逆时针旋转60°,点O、B的对应点分别为O′、B′,连接BB′,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
25.如图,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径的⊙O与AB,BC分别交于点D,E,连接AE,DE,若∠BED=45°,AB=2,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.π
26.如图,在扇形MON中,∠MON=105°,P为OM边上一点且OP=2,连接PN,将△OPN沿PN折叠,点O恰好落在上的点Q处,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
27.如图,点D是优弧BC上一点,且∠BDC=60°,以弦BC的长为直径在BC的下方作半圆.若,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
28.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,点E是BC的中点,以C为圆心,CE为半径作弧,交CD于点F,连接AE、AF、EF,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
压轴突破5 圆的计算(五)求路径长
29.如图,点A,B,C,D在⊙O上,,∠A=82°,∠B=58°.若⊙O的半径为5,则的长为( )
A. B. C.π D.
30.如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC=6,以AB为直径作⊙O,与AC,BC分别相交于点D,E,点F是⊙O上一点,∠F=20°,则的长度为( )
A. B. C. D.
31.如图,在△ACB中,∠ACB=90°,BC=4,以BC为直径作⊙O(圆心为点O),交AB于点D,点F是AB上一点,连接CF并延长,交⊙O于点E.若,∠AFC=70°,则的长为( )
A. B. C. D.
32.如图,已知△ABC中,∠B=70°,BC=6,以BC为直径作半圆(圆心为点O),分别交AB,AC于点D,E.若,则的长为( )
A. B. C. D.
33.如图,AB是⊙O的直径,AB=4,点C是上半圆的中点,点D是下半圆上一点,点E是的中点,连接AE、CD交于点F.当点D从点A运动到点B的过程中,点F运动的路径长是( )
A. B. C.π D.
34.如图,A在半径为3的⊙O上,B为⊙O上一动点,将射线BA绕B逆时针旋转120°交⊙O于C,取BC的中点D,求在B的运动过程中D的路径长为( )
A.2π B. C.π D.
35.正六边形ABCDEF和⊙O的位置如图所示,其中点A,B在⊙O上,且∠AOB=90°,,将正六边形ABCDEF绕点A顺时针旋转,当点F第一次落在⊙O上时,点E的运动轨迹长是( )
A. B. C. D.
压轴突破6 圆的计算(六)最值问题
36.如图,半径为5的⊙M圆心M的坐标为(9,12),点P是⊙M上任意一点,PA,PB与x轴分别交于A,B两点,且PA⊥PB,若点A,点B关于原点O对称,则AB的最大值为( )
A.60 B.40 C.34 D.20
37.如图,在平面直角坐标系中,点M坐标为(2,0),点A坐标为(0,2),以点M为圆心,MA为半径作⊙M,与y轴的另一个交点为B,点C是⊙M上的一个动点,连接BC,AC,点D是AC的中点,连接OD,当线段OD取得最大值时,点D的坐标为( )
A. B. C.(2,2) D.(2,4)
38.如图,⊙O的半径为2,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=30°,若点E是线段AC上一动点,连接OE,过点C作CF⊥OE于点F,则AF的最小值是( )
A.2 B. C.1 D.
39.如图,AB是⊙O的直径,AD⊥AB于点A,OD交⊙O于点C,AE⊥OD于点E,交⊙O于点F,F为弧BC的中点,P为线段AB上一动点,若CD=4,则PE+PF的最小值是( )
A.4 B. C.6 D.
40.如图,△ABC内接于⊙O,AC为⊙O的直径,点D,E分别为⊙O上的动点(不与点A,点B,点C重合),且DE=BC,F为DE的中点,分别连结OF,AF,若AB=3,BC=4,则AF的最大值为( )
A.3 B.4 C.4.5 D.5
41.如图,点A的坐标为(﹣3,3),点P的坐标为(1,0),点B的坐标为(﹣1,0),⊙A的半径为1,C为圆上一动点,Q为BC的中点,连接PC,OQ,则OQ长的最大值为( )
A.5 B.2.5 C.6 D.3
42.如图所示,M是x轴的正半轴上一点,⊙M与x轴交于A、B两点,与y轴交于C、D两点,A(﹣2,0),C(0,6),点N是⊙M上任意一点,点P是ON的中点,则CP的最小值为( )
A. B. C. D.
43.如图,在⊙O中,弦AB的长为2,点C在AB上移动,连接OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD的最大值为( )
A.4 B.2 C. D.1
44.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,E是矩形内部的一个动点,且AE⊥BE,则线段CE最小值为( )
A.8 B.10 C.12 D.6
45.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,且AB是⊙O的直径,点P为⊙O上的动点,且∠BPC=60°,⊙O的半径为6,则点P到AC距离的最大值是( )
A.6 B.12 C. D.
46.如图,在正方形ABCD中,AB=6,点E是对角线BD上的一个动点,且不与端点B、D重合连接AE,过点B作BF⊥AE,垂足为F,连接DF.则DF的最小值是( )
A. B.3 C. D.
47.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,且AB⊥OC,P为圆上一动点,M为AP的中点,连接CM.若⊙O的半径为2,则CM长的最大值是( )
A. B. C.4 D.
48.如图,AB是⊙O的直径,AB=3,点C在⊙O上,∠CAB=30°,D为弧BC的中点,P是直径AB上一动点,则PC+PD的最小值为 .
49.如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC>BC且AC=10,点D在BC上,点P是线段AC上一个动点,以PD为直径作⊙O,点Q为直径PD上方半圆的中点,连接AQ,则AQ的最小值为 .
50.如图,MN是⊙O的直径,点A是半圆上的三等分点,点B是劣弧AN的中点,点P是直径MN上一动点.连接AB,AP,BP,若MN=2,AB1,则△PAB的周长的最小值是 .
压轴突破7 圆的计算(七)折叠圆问题
51.如图1为一圆形纸片,A、B、C为圆周上三点,其中AC为直径,以AB为折线将纸片向右折叠,纸片盖住部分的AC,且弧AB交AC于点D,如图2所示,若∠BAC的度数为21°,则∠ABD的度数为( )
A.96° B.69° C.48° D.42°
52.如图,在⊙O中,AB为直径,点C为圆上一点,将劣弧AC沿弦AC翻折交AB于点D(不与O重合),连结CD.若∠A=22°,则∠ACD的度数为( )
A.46° B.44° C.48° D.68°
53.如图,将弧AB沿弦AB翻折恰好过圆心O点,点C为弧AB的中点,⊙O的半径为3,则图中阴影部分的面积为( )
A. B.π C. D.2π
54.如图,BD是⊙O的弦,把BD沿翻折,点A在翻折后的上,点C在⊙O上.若∠BCD=80°,则∠DAB的度数是( )
A.80° B.100° C.120° D.140°
55.如图,⊙O的半径OA=1,D是半径OA上一点(不与点O重合),过点D作弦BC⊥OA,沿BC把翻折得到,连接OB、OC,当弦BC的长是整数时,的长为( )
A.π B. C. D.
56.如图,△ABC内接于⊙O,将弧BC沿弦BC翻折到⊙O内,点D是翻折后所得弧上一点,若∠A=65°,则∠BDC的大小为( )
A.115° B.130° C.120° D.140°
57.如图,已知⊙O的直径AB为10,将⊙O沿CD折叠,使弧CED与直径AB相切于点E,则折痕CD的取值范围为( )
A. B.
C. D.
58.如图,在扇形AOB中,∠AOB=105°,OA=8,点C在半径OA上,将△BOC沿着BC翻折,点O的对称点D恰好落在弧AB上,再将弧AD沿着CD翻折至弧A1D(点A1是点A的对称点),那么OA1的长为 .
59.如图,扇形纸片OAB所在圆的圆心角∠AOB=90°,半径为4.将扇形纸片折叠,使点B落在点B′处,折痕与AB,OB分别交于点M,N.若B′M与半径OA相切于点C,且C是OA的中点,则BN的长为 .
60.如图,AB是半圆O的直径,C为半圆O上一点,将半圆O沿AC翻折,点O的对应点O′落在上,点B的对应点为B′,若AB=6,则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)
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第二十四章 圆的综合计算压轴突破7个专题(60题)
【人教版2024】
压轴突破1 圆的计算(一)求角度 1
压轴突破2 圆的计算(二)求半径 7
压轴突破3 圆的计算(三)求长度 15
压轴突破4 圆的计算(四)求阴影部分面积 22
压轴突破5 圆的计算(五)求路径长 30
压轴突破6 圆的计算(六)最值问题 38
压轴突破7 圆的计算(七)折叠圆问题 53
压轴突破1 圆的计算(一)求角度
1.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,且BC=CD,连接OD并延长交⊙O的切线CE于点E,若∠BCD=130°,则∠E的度数为( )
A.30° B.35° C.40° D.45°
【分析】连接OB,OC,利用圆的性质,连接圆心O到圆上的点B和C,形成三角形OBC和OCD.根据圆周角定理得出∠BOD=2∠A,然后根据圆内接四边形的性质求出∠A,进而求出∠BOD,再利用等腰三角形的性质得出∠BOC=∠COD,最后求出∠E的度数即可.
【解答】解:连接OB,OC,则∠OCE=90°.
∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠BCD=180°(圆内接四边形的对角互补),
∴∠A=180°﹣∠BCD=50°,
∴∠BOD=2∠A=100°.
∵BC=CD,
∴,
∴∠E=90°﹣∠COD=90°﹣50°=40°.
故选:C.
2.如图,在⊙O中,AC为⊙O的直径,B,D为⊙O上的点,∠CBD=38°,,则∠AOB的度数为( )
A.28° B.30° C.32° D.40°
【分析】连接OD,根据圆周角定理得∠COD=76°,根据圆周角定理的推论得∠COD=∠BOD=76°,最后利用平角的性质即可得解.
【解答】解:如图所示,连接OD,
∵AC为⊙O的直径,B,D为⊙O上的点,∠CBD=38°,
∴∠COD=2∠CBD=76°,
∵,
∴∠COD=∠BOD=76°,
∴∠AOB=180°﹣∠COD﹣∠BOD=180°﹣76°﹣76°=28°,
故选:A.
3.如图,△ABC内接于⊙O,点A是的中点,连接BO,并延长交⊙O于点D,连接AD.若∠ABC=40°,则∠CBD的度数为( )
A.20° B.15° C.10° D.5°
【分析】根据题意可得AB=AC则∠ACB=40°,进而根据同弧所对的圆周角相等得出∠ADB=∠ACD=40°,求得∠ABD=90°﹣∠ADB=50°,根据∠CBD=∠ABD﹣∠ABC即可求解.
【解答】解:∵点A是的中点,
∴,
∴AB=AC(等弧所对的弦相等),
∵∠ABC=40°,
∴∠ACB=∠ABC=40°(等边对等角),
∵,
∴∠ADB=∠ACD=40°,
∵BD是直径,
∴∠BAD=90°,
∴∠ABD=90°﹣∠ADB=50°,
∴∠CBD=∠ABD﹣∠ABC=10°,
故选:C.
4.如图,BD是圆O的直径,点A、C在圆O上,,AC与BD交于G,∠BOC=54°,则∠AGB的度数为( )
A.99° B.108° C.110° D.117°
【分析】根据直径所对的圆周角为 90 度可知∠DAB=90°,根据,可知AB=AD,进而可得∠ADB=∠ABD=45°,根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,可得,最后根据三角形外角的定义和性质即可求出∠AGB的度数.
【解答】解:∵BD是圆O的直径,
∴∠DAB=90°,
∵,
∴AB=AD,
∴∠ADB=∠ABD=45°,
∵∠BOC=54°,
∴∠COD=180°﹣∠BOC=180°﹣54°=126°,
∴,
∴∠AGB=∠CAD+∠ADB=63°+45°=108°,
故选:B.
5.已知△ABC的边,且△ABC内接于半径为2的⊙O,则∠A的度数为( )
A.60° B.45° C.45°或135° D.60°或120°
【分析】连接OB、OC,则OB=OC=2,由OB2+OC2=BC2=8,证明∠BOC=90°,再分两种情况讨论,一是顶点A与圆心O在直线BC的同侧,则∠A∠BOC=45°;二是顶点A与圆心O在直线BC的异侧,在⊙O上取一点D,使点D与圆心O在直线BC的同侧,连接BD、CD,则∠D∠BOC=45°,所以∠A=180°﹣∠D=135°,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接OB、OC,
∵BC=2,⊙O的半径长为2,
∴OB=OC=2,
∵OB2+OC2=22+22=8,BC28,
∴OB2+OC2=BC2,
∴△BOC是直角三角形,且∠BOC=90°,
如图1,顶点A与圆心O在直线BC的同侧,则∠A∠BOC=45°;
如图2,顶点A与圆心O在直线BC的异侧,在⊙O上取一点D,使点D与圆心O在直线BC的同侧,连接BD、CD,
∵∠A+∠D=180°,且∠D∠BOC=45°,
∴∠A=180°﹣∠D=180°﹣45°=135°,
综上所述,∠A的度数为45°或135°,
故选:C.
6.如图,AB为⊙O的直径,C为弧BD的中点,弦BE∥AD,CE与AB相交于点F.若∠D=115°,则∠CFB的度数是( )
A.50° B.65° C.75° D.80°
【分析】连接OC,BD,交于点G,根据直径所对的圆周角是直角可得∠ADB=90°,从而可得∠CDB=25°,再根据同弧所对的圆周角相等可得∠CDB=∠E=25°,然后利用圆周角定理可得∠COB=50°,再根据垂径定理可得:OC⊥BD,从而可得∠ADB=∠OGB=90°,进而可得AD∥OC,最后根据平行于同一条直线的两条直线平行可得OC∥BE,从而可得∠OCF=∠E=25°,再利用三角形的外角性质进行计算,即可解答.
【解答】解:连接OC,BD,交于点G,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ADC=115°,
∴∠CDB=∠ADC﹣∠ADB=25°,
∴∠CDB=∠E=25°,
∴∠COB=2∠E=50°,
∵C为弧BD的中点,
∴OC⊥BD,
∴∠OGB=90°,
∴∠ADB=∠OGB=90°,
∴AD∥OC,
∵AD∥BE,
∴OC∥BE,
∴∠OCF=∠E=25°,
∵∠CFB是△OCF的外角,
∴∠CFB=∠COB+∠OCF=75°,
故选:C.
7.如图,AB为⊙O的直径,DE、BE为⊙O的两条弦,DE交AB于点C,若DC=CO,且∠ACD=68°,则∠B的度数为( )
A.34° B.39° C.73° D.146°
【分析】连接AD,先利用等腰三角形的性质以及三角形的外角性质可得∠OCD=∠CDO=34°,再利用等腰三角形的性质以及三角形内角和定理可得∠OAD=∠ODA=73°,从而可得∠ADE=39°,然后利用同弧所对的圆周角相等可得∠ADE=∠ABE=39°,即可解答.
【解答】解:连接AD,
∵DC=CO,
∴∠OCD=∠CDO,
∵∠ACD是△COD的一个外角,
∴∠ACD=∠OCD+∠CDO=68°,
∴∠OCD=∠CDO=34°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA73°,
∴∠ADE=∠ODA﹣∠CDO=39°,
∴∠ADE=∠ABE=39°,
故选:B.
压轴突破2 圆的计算(二)求半径
8.如图,在圆O中,点C是弧AB的中点,CD垂直平分半径OA,,则该圆的半径为( )
A.4 B.2 C. D.
【分析】连接AC,OC,OB,过B作BH⊥AO交AO的延长线于H,设圆的半径是r,判定△OAC是等边三角形,由圆心角、弧、弦的关系定理推出∠BOC=∠AOC=60°,求出∠BOH=60°,得到∠OBH=30°,由含30度角的直角三角形的性质得到OHr,求出BHr,由勾股定理得到r2,求出r=4.
【解答】解:连接AC,OC,OB,过B作BH⊥AO交AO的延长线于H,
设圆的半径是r,
∵CD垂直平分半径OA,
∴AC=OC,ODOAr,
∵OA=OC,
∴△OAC是等边三角形,
∴∠AOC=60°,
∵C是弧AB的中点,
∴∠BOC=∠AOC=60°,
∴∠BOH=180°﹣60°﹣60°=60°,
∴∠OBH=90°﹣60°=30°,
∴OHOBr,
∴BHOHr,DH=OD+OH=r,
∵BH2+DH2=BD2,
∴r2,
∴r=4,
∴该圆的半径为4.
故选:A.
9.如图,AB为⊙O的直径,PB,PC分别与⊙O相切于点B,C,过点C作AB的垂线,垂足为E,交⊙O于点D.若,则⊙O的半径长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】连接OD、BD,根据切线的性质得到PC=PB=2,AB⊥PB,根据平行四边形的性质求出BD,根据勾股定理求出BE,再根据勾股定理计算即可.
【解答】解:如图,连接OD、BD,
∵PB,PC分别与⊙O相切于点B,C,
∴PC=PB=2,AB⊥PB,
∵AB⊥CD,
∴CD∥PB,
∵CD=PB,
∴四边形CPBD为平行四边形,
∴BD=PC=2,
∵AB⊥CD,
∴DECD,
由勾股定理得:BE3,
在Rt△DOE中,OD2=OE2+DE2,即OD2=(3﹣OD)2+()2,
解得:OD=2,
故选:B.
10.边长分别等于6cm、8cm、10cm的三角形的内切圆的半径为( )
A.cm B.2cm C.cm D.6cm
【分析】设△ABC的内切圆为⊙O,与三边的切点分别为D、E、F,AC=6cm,BC=8cm,AB=10cm,由AC2+BC2=AB2=100,证明△ABC是直角三角形,且∠C=90°,连接OD、OE,则四边形ODCE是正方形,由切线长定理得AD=AF,BE=BF,CD=CE,则2CD=AC+BC﹣AB=4cm,所以OD=CD=2cm,于是得到问题的答案.
【解答】解:如图,△ABC的内切圆为⊙O,与三边的切点分别为D、E、F,AC=6cm,BC=8cm,AB=10cm,
∵AC2+BC2=62+82=100,AB2=102=100,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,且∠C=90°,
连接OD、OE,则AC⊥OD,BC⊥OE,
∴∠ODC=∠OEC=∠C=90°,
∴四边形ODCE是矩形,
∵OD=OE,
∴四边形ODCE是正方形,
∵AD=AF,BE=BF,CD=CE,
∴CD+CE=2CD=AC﹣AD+BC﹣BE=AC+BC﹣(AF+BF)=AC+BC﹣AB=6+8﹣10=4(cm),
∴OD=CD=2cm,
∴⊙O的半径为2cm,
故选:B.
11.如图,点A是优弧BC的中点,过点B作AC的垂线交AC于点E,与圆交于点D.若∠BDC=60°,且AE=3,则圆的半径为( )
A. B.3 C. D.
【分析】连接BC,首先根据圆周角定理得到∠A=∠D=60°,然后得到∠ABE=30°,AC=AB=2AE=6,证明出△ABE≌△CBE(SAS),BD是圆的直径,最后利用勾股定理求解即可.
【解答】解:如图所示,连接BC,
∴∠A=∠D=60°,
∵BD⊥AC,
∴∠ABE=30°,
∴AB=2AE=6,
∵点A是优弧BC的中点,
∴AB=AC,
∴AC=2AE=6,
∴AE=CE,
∵∠AEB=∠CEB=90°,BE=BE,
∴△ABE≌△CBE(SAS),
∴∠ABE=∠CBE=30°,BC=AB=6,
∵∠BDC=60°,
∴∠BCD=90°,
∴BD是圆的直径,
∵BD=2CD,BC2+CD2=BD2,
∴62+CD2=(2CD)2,
∴,
∴,
∴圆的直径为,
∴圆的半径为.
故选:A.
12.如图,在⊙O中,2且BD⊥OC,垂足为D.若AB=8,CD=2,则⊙O的半径为 .
【分析】过点O作AB的垂线交AB于点E,交于点F,连接OB.根据垂径定理得,AE=BEAB8=4,由圆心角、弧、弦的关系和2得∠BOC=∠BOF,由角平分线的性质得BD=BE=4;设⊙O的半径为r,则OB=OC=r,将OD用含r的代数式表示出来,在Rt△BOD中利用勾股定理列关于r的方程并求解即可.
【解答】解:如图,过点O作AB的垂线交AB于点E,交于点F,连接OB.
∵OF⊥AB,AB=8,
∴,AE=BEAB8=4,
∵2,
∴AB,
∴∠BOC=∠BOF,
∴OB是∠COF的平分线,
∵BD⊥OC,
∴BD=BE=4,
设⊙O的半径为r,则OB=OC=r,
∵CD=2,
∴OD=OC﹣CD=r﹣2,
在Rt△BOD中利用勾股定理,得BD2+OD2=OB2,
∴42+(r﹣2)2=r2,
∴r=5,
∴⊙O的半径为5.
故答案为:5.
13.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠B=90°,∠BCD=120°,AB=4,AD=5,则⊙O的半径为 .
【分析】延长BC,AD交于点E,根据圆内接四边形的性质可得∠A=60°,∠ADC=90°,由含30度角的直角三角形的性质得AE=2AB=8,CE=2CD,由勾股定理得,求出,再由勾股定理求出即可求解.
【解答】解:如图,延长BC,AD交于点E,连接AC,
由条件可知∠BAD=60°,∠ADC=90°,AC是直径,
∴∠CDE=90°,∠E=30°,
∵AB=4,
∴AE=2AB=8,CE=2CD,
∵AD=5,
∴DE=3,
∵,
∴,
∴,
∴⊙O的半径为.
故答案为:.
14.如图,△ABC是等边三角形,⊙O为△ABC的外接圆,点D在劣弧BC上,连结AD,BD,CD,并在AD上取点E,使得CD=DE,连结CE.若CD=1,BD=2,则⊙O的半径为( )
A. B. C. D.
【分析】根据△ABC是等边三角形,以及圆周角定理得出∠ADC=∠ABC=60°,从而证明△CDE是等边三角形,求出CD=CE=DE=1,再证明△ACE≌△BCD(SAS),证出AE=BD=2,过点C作CM⊥DE,算出,,连接AO,BO,过点O作OF⊥AB,得出,再用勾股定理即可解答.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°,CA=CB
∴,
∴∠ADC=∠ABC=60°,
∵CD=DE,
∴△CDE是等边三角形,
∴∠DCE=60°,CD=CE=DE=1,
∵∠ACE+∠BCE=60°,∠BCE+∠BCD=60°,
∴∠ACE=∠BCD,
在△ACE和△BCD中,
,
∴△ACE≌△BCD(SAS),
∴AE=BD=2,
过点C作CM⊥DE,
则,
∴,
∴,
连接AO,BO,过点O作OF⊥AB,
则,
∵∠AOB=2∠ACB=120°,
∴∠OAB=30°,
∴,
解得:.
故选:B.
压轴突破3 圆的计算(三)求长度
15.如图,△BCD内接于⊙O,点B是的中点,CD是⊙O的直径,若∠ABC=30°,AC=3,则BC的长为( )
A.4 B. C. D.
【分析】连接AD,则∠ADC=∠ABC=30°,由CD是⊙O的直径,得∠CAD=∠CBD=90°,而AC=3,则CD=2AC=6,由点B是的中点,得,则BC=BD,由CDBC=6,求得BC=3,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接AD,则∠ADC=∠ABC=30°,
∵CD是⊙O的直径,AC=3,
∴∠CAD=∠CBD=90°,
∴CD=2AC=6,
∵点B是的中点,
∴,
∴BC=BD,
∵CDBC=6,
∴BC=3,
故选:C.
16.如图,⊙O是△ABC的外接圆,弦BD交AC于点E,AE=DE,BC=CE,过点O作OF⊥AC于点F,延长FO交BE于点G,若DE=4,EG=2,则AB的长为( )
A. B. C.8 D.
【分析】作BM⊥AC于点M,由题意可得出△AEB≌△DEC,从而可得出△EBC为等边三角形,从而得到∠GEF=60°,∠EGF=30°,再由已知得出EF,BC的长,进而得出CM,BM的长,再求出AM的长,再由勾股定理求出AB的长.
【解答】解:作BM⊥AC于点M,
在△AEB和△DEC中,
,
∴△AEB≌△DEC(ASA),
∴EB=EC,
又∵BC=CE,
∴BE=CE=BC,
∴∠GEF=60°,BC=EC,
∵OF⊥AC
∴∠EGF=30°,
∵EG=2,∠EGF=30°,
∴,
又∵AE=ED=4,OF⊥AC
∴CF=AF=AE+EF=5,
∴AC=2AF=10,EC=EF+CF=6,
∴BC=EC=6,
∴∠MBC=30°,
∴CM=3,,
∴AM=AC﹣CM=7,
∴.
故选:B.
17.如图,射线AB和射线AC分别与半径为的⊙O相切于点B和点C,点D为⊙O上一点且∠BDC=60°,则线段AC的长为( )
A.3 B.6 C. D.
【分析】连接OA,OB,OC,首先根据圆周角定理得到∠BOC=2∠D=120°,然后由切线长定理得到AB=AC,OB⊥AB,OC⊥AC,然后证明出Rt△AOB≌△Rt△AOC(HL),得到,然后利用勾股定理求解即可.
【解答】解:如图所示,连接OA,OB,OC,
∵∠BDC=60°,
∴∠BOC=2∠D=120°,
∵射线AB和射线AC分别与半径为的⊙O相切于点B和点C,
∴AB=AC,OB⊥AB,OC⊥AC,
又∵AO=AO,
∴Rt△AOB≌△Rt△AOC(HL),
∴,
∴∠OAC=90°﹣60°=30°,
∵⊙O的半径为,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
18.如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,且∠CAB=22.5°,过点C作⊙O的切线DE交AB的延长线于点D.若DE=DA,CD=5,连接OE,则OE的长为 .
【分析】连接OC,根据切线的性质得到OC⊥DE,根据圆周角定理得到∠COB=2∠CAB=45°,根据勾股定理求出OD,再根据勾股定理求出OE.
【解答】解:如图,连接OC,
∵DE是⊙O的切线,
∴OC⊥DE,
∵∠CAB=22.5°,
∴∠COB=2∠CAB=45°,
∴OC=CD=5,
由勾股定理得:OD5,
∵DE=DA,OA=OC=CD,
∴CE=OD=5,
∴OE5,
故答案为:5.
19.如图,已知⊙O的直径AD=10cm,∠B=∠DAC,则AC的长为 cm.
【分析】连接CD,由圆周角定理推出∠ACD=90°,∠B=∠ADC,得到∠DAC=∠ADC,判定△ADC是等腰直角三角形,求出ACAD=5(cm).
【解答】解:连接CD,
∵AD是圆的直径,
∴∠ACD=90°,
∵∠B=∠DAC,∠B=∠ADC,
∴∠DAC=∠ADC,
∴△ADC是等腰直角三角形,
∴ACAD10=5(cm),
故答案为:.
20.如图,已知AD为⊙O的直径,点C,E在⊙O上,且∠CED=30°,过点C作⊙O的切线交AD的延长线于点B,连接AC.若,则弦AC的长为 .
【分析】如图所示,连接OC,CD,由圆周角定理得到△COD是等边三角形,∠OCD=∠ODC=60°,根据直径所对圆周角为直角,切线的性质可得∠BCD=∠OCB﹣∠OCD=30°=∠OCA,∠B=30°=∠A,再证明△ACO≌△BCD(AAS),即可求解.
【解答】解:如图所示,连接OC,CD,
由题意可得:∠CAD=∠CED=30°,
∴∠COD=2∠CED=60°,
∵OC=OD=OA,
∴△COD是等边三角形,∠OCD=∠ODC=60°,
∵AD是直径,
∴∠ACD=90°,
∴∠OAC=∠OCA=30°,
∵BC是切线,
∴∠OCB=90°,
∴∠BCD=∠OCB﹣∠OCD=30°=∠OCA,∠B=30°=∠A,
在△ACO和△BCD中,
,
∴△ACO≌△BCD(AAS),
∴,
故答案为:.
21.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=3∠ADB,∠BDC=2∠ADB,BC=3,则⊙O的直径长为 .
【分析】由四边形ABCD是圆内接四边形得∠ABC+∠ADC=180°,由∠ABC=3∠ADB,∠BDC=2∠ADB可求出∠ADB=30°,得出∠BDC=60°,连接OB,OC,得∠BOC=120°,过点O作OE⊥BC于点E,得,∠BOE=60°,∠OBE=30°,根据勾股定理求出OB=3,从而可得结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∵∠BDC=2∠ADB,
∴∠ADC=3∠ADB,
又∵∠ABC=3∠ADB,
∴3∠ADB+3∠ADB=180°,
∴∠ADB=30°,
∴∠BDC=60°;
连接OB,OC,如图,
∴∠BOC=120°,
∵OB=OC,
∴,
过点O作OE⊥BC于点E,则,,
在Rt△OBE中,BE2+OE2=OB2,
∴,
解得OB=3,
∴⊙O的直径长为6.
故答案为:6.
压轴突破4 圆的计算(四)求阴影部分面积
22.如图,正六边形ABCDEF的边长为4,以点B为圆心,以BF长为半径作弧,连接BF,BD,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】根据正六边形的性质得到AB=AF=4,∠ABC=∠BAF=∠AFE=120°,求得∠ABF=∠AFB=30°,得到∠BFE=90°,过B作BH⊥AF于H,根据含30度角的直角三角形得到BH=2,求得BF=BD=4,根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:∵正六边形ABCDEF的边长为4,
∴AB=AF=4,∠ABC=∠BAF=∠AFE120°,
∴∠ABF=∠AFB(180°﹣∠BAF)(180°﹣120°)=30°,
∴∠BFE=90°,
过B作BH⊥AF于H,
∴BH=FH,AHAB4=2,
∴BHAH=2,
∴BF=BD=4,
同理可证,∠CBD=30°,
∴∠DBF=60°,
连接BE,
∴图中阴影部分的面积为S四边形BDEF﹣S扇形BDF=44168π,
故选:B.
23.如图,C是以AB为直径的半圆上一点,过B,C两点作与弦AC相切.已知AB=4,∠ABC=30°,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】设与AB交于点D,的圆心为O,连接OD,CD,利用圆周角定理和圆的切线的性质得到BC经过圆心O,利用含30°角的直角三角形的性质和勾股定理求得OC,CD,再利用阴影部分的面积=S△ACD+S△OCD﹣S扇形OCD解答即可得出结论.
【解答】解:设与AB交于点D,的圆心为O,连接OD,CD,如图,
∵AB为半圆的直径,
∴∠ACB=90°,
∴AC⊥BC,
∵过B,C两点作与弦AC相切,
∴BC经过圆心O,
即BC为直径,
∴∠CDB=90°,
∵∠ABC=30°,
∴ACAB=2,CDBC,∠COD=60°,
∵BC2,
∴OC=OB=CD,
∴AD1,
∴BD=AB﹣AD=3,
∵OB=OC,
∴,
∴阴影部分的面积=S△ACD+S△OCD﹣S扇形OCD
.
故选:D.
24.如图,将半径为4,圆心角为120°的扇形OAB绕点A逆时针旋转60°,点O、B的对应点分别为O′、B′,连接BB′,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【分析】连接OO′,O'B,证明△OBB′是含30°角的直角三角形,根据S阴影部分=S△BB′O﹣S扇形OO′B即可求解.
【解答】解:连接OO′,O'B,
∵将半径为4,圆心角为120°的扇形OAB绕点A逆时针旋转60°,
∴∠OAO′=60°,OA=O′A,∠AOB=∠AO′B′=120°,
∴△AOO′是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形),
∴∠AOO′=60°=∠AO′O,
∴∠O′OB=∠AOB﹣∠AOO′=60°,∠AO′O+∠AO′B′=180°,
∴O,O′,B′三点共线,
∵∠AOO′=60°,∠AOB=120°,OO′=OB,
∴△OBO′是等边三角形,
∵O′B=O′B′,
∴∠O′B′B=∠O′BB′,
又∠O′B′B+∠O′BB′=∠OO′B=60°,
∴∠B′BO=90°,
∴,
.
故选:D.
25.如图,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径的⊙O与AB,BC分别交于点D,E,连接AE,DE,若∠BED=45°,AB=2,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.π
【分析】根据直径所对的圆周角是直角得到∠AEC=90°,再根据等腰三角形三线合一得出点E是BC的中点,从而得出OE是△ABC的中位线,于是OE∥AB,根据同底等高得到△AOD和△AED的面积相等,从而阴影部分的面积转化为扇形AOD的面积,根据扇形面积公式计算出扇形AOD的面积即可得出阴影部分的面积.
【解答】解:连接OE,OD,
∵AC为⊙O的直径,
∴∠AEC=90°,
∵AB=AC,
∴BE=CE,
即点E是BC的中点,
∵点O是AC的中点,
∴OE是△ABC的中位线,
∴OE∥AB,
∴S△AOD=S△AED,
∴S阴影=S扇形OAD,
∵∠AEC=90°,
∴∠AEB=90°,
∵∠BED=45°,
∴∠AED=45°,
∴∠AOD=90°,
∴,
∴,
故选:A.
26.如图,在扇形MON中,∠MON=105°,P为OM边上一点且OP=2,连接PN,将△OPN沿PN折叠,点O恰好落在上的点Q处,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】连结OQ,如图,先根据折叠的性质得到PQ=PO=2,NQ=NO,再证明△OQN为等边三角形得到∠QON=60°,接着证明△POQ为等腰直角三角形得到OQ=2,然后根据等边三角形的面积公式和扇形的面积公式,利用阴影部分的面积=S扇形QON﹣S△QON进行计算.
【解答】解:连结OQ,如图,
∵△OPN沿PN折叠,点O恰好落在上的点Q处,
∴PQ=PO=2,NQ=NO,
∵OQ=ON,
∴OQ=ON=QN,
∴△OQN为等边三角形,
∴∠QON=60°,
∵∠MON=105°,
∴∠POQ=105°﹣60°=45°,
而PQ=PO,
∴∠PQO=45°,
∴OQOP=2,
∴阴影部分的面积=S扇形QON﹣S△QON
(2)2
π﹣2.
故选:B.
27.如图,点D是优弧BC上一点,且∠BDC=60°,以弦BC的长为直径在BC的下方作半圆.若,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】连接OB,OC,过O作OA⊥BC于A,根据圆周角定理得到∠BOC=2∠BDC=120°,再根据等腰三角形得到OB=2OA,再由勾股定理得OA=1,OB=2,分别计算出,,,再根据S阴影=S半圆﹣(S扇形BOC﹣S△OBC)即可解答.
【解答】解:连接OB,OC,过O作OA⊥BC于A,
由条件可知∠BOC=2∠BDC=2×60°=120°,
∵OB=OC,
∴,,
∴∠OBA=90°﹣60°=30°,
∴OB=2OA,
∵BA2+OA2=OB2即,
∴3+OA2=4•OA2,
∴3•OA2=3,
∴OA2=1,
∴OA=1,
∴OB=2×1=2,
∴,,
∵,
∴.
故选:A.
28.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,点E是BC的中点,以C为圆心,CE为半径作弧,交CD于点F,连接AE、AF、EF,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】连接AC,将阴影部分的面积转化为四边形AECF与中间空白部分两边形面积的差即可解决问题.
【解答】解:连接AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,AB=BC=4.
又∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,∠BCD=120°.
∵点E是BC的中点,
∴AE⊥BC.
∵BE,
∴AE,
∴,
同理可得,,
∴.
∵,,
∴中间空白部分两边形的面积为,
∴阴影部分的面积为.
故选:A.
压轴突破5 圆的计算(五)求路径长
29.如图,点A,B,C,D在⊙O上,,∠A=82°,∠B=58°.若⊙O的半径为5,则的长为( )
A. B. C.π D.
【分析】连接AC、OA、OC、OD,由可得AB=AC,进而得∠ACB=∠B=58°,即得∠BAC=64°,得到∠CAD=18°,再根据圆周角定理可得∠COD=2∠CAD=36°,∠AOC=2∠B=116°,即可得∠AOD=∠AOC﹣∠COD=80°,最后根据弧长公式计算即可求解.
【解答】解:连接AC、OA、OC、OD,
∵,
∴AB=AC,
∴∠ACB=∠B=58°,
∴∠BAC=180°﹣58°×2=64°,
∴∠CAD=∠BAD﹣∠BAC=82°﹣64°=18°,
∴∠COD=2∠CAD=36°,
∵∠B=58°,
∴∠AOC=2∠B=116°,
∴∠AOD=∠AOC﹣∠COD=116°﹣36°=80°,
∴的长为,
故选:A.
30.如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC=6,以AB为直径作⊙O,与AC,BC分别相交于点D,E,点F是⊙O上一点,∠F=20°,则的长度为( )
A. B. C. D.
【分析】连接OD、OE,根据圆周角定理定理、等腰三角形的性质求出∠DOE的度数,再根据弧长公式计算即可.
【解答】解:如图,连接OD、OE,
∵∠F=20°,
∴∠BOE=2∠F=40°,
∵OB=OE,
∴∠OBE=∠OEB=70°,
∵AB=AC,
∴∠C=∠OBE=70°,
∴∠A=40°,
∴∠BOD=2∠A=80°,
∴∠DOE=80°﹣40°=40°,
∴的长为:.
故选:C.
31.如图,在△ACB中,∠ACB=90°,BC=4,以BC为直径作⊙O(圆心为点O),交AB于点D,点F是AB上一点,连接CF并延长,交⊙O于点E.若,∠AFC=70°,则的长为( )
A. B. C. D.
【分析】连接BE,OE,根据三角形外角的性质结合圆周角定理的推论求出∠CBD=∠EBD=20°,即可求出∠COE=80°,再根据弧长公式计算即可.
【解答】解:如图,连接BE,OE,
∵,
∴∠CBD=∠EBD,
∵BC为直径,
∴∠BEC=90°,
∴∠BCE+∠EBC=90°,
∵∠AFC=70°,
∴∠BCE+∠CBD=70°,
∴∠EBD=20°,
∴∠CBD=∠EBD=20°,
∴∠EBC=40°,
∴∠COE=80°,
∵BC=4,
∴OC=2,
∴的长为,
故选:B.
32.如图,已知△ABC中,∠B=70°,BC=6,以BC为直径作半圆(圆心为点O),分别交AB,AC于点D,E.若,则的长为( )
A. B. C. D.
【分析】连结OE、CD,如图,先根据圆周角定理得到∠BDC=90°,则可计算出∠BCD=20°,再根据得到∠ECD=∠BCD=20°,接着根据等腰三角形的性质和三角形内角定理计算出∠COE=100°,然后根据弧长公式求解.
【解答】解:连结OE、CD,如图,
∵BC为直径,
∴∠BDC=90°,
∴∠BCD=90°﹣∠B=90°﹣70°=20°,
∵,
∴∠ECD=∠BCD=20°,
∴∠OCE=40°,
∵OE=OC,
∴∠OCE=∠OEC=40°,
∴∠COE=180°﹣40°﹣40°=100°,
∴的长度为π.
故选:B.
33.如图,AB是⊙O的直径,AB=4,点C是上半圆的中点,点D是下半圆上一点,点E是的中点,连接AE、CD交于点F.当点D从点A运动到点B的过程中,点F运动的路径长是( )
A. B. C.π D.
【分析】连接AC,BC,BD,OE,DE圆周角定理,推出CA=CF,进而得到点F只在上运动,求解即可.
【解答】解:连接AC,BC,BD,OE,DE,
∵AB是⊙O的直径,点C是上半圆的中点,
∴,∠ACB=90°,
∴,
∴∠BCD=∠CAB=45°,
设∠BAE=α,则:∠BOE=2α,∠BDE=α,∠CAF=45°+α,
∴的度数为2α,∠CDE=45°+α,
∵点E是的中点,
∴的度数为4α,
∴的度数为180°﹣4α,
∴∠DEF=90°﹣2α,
∴∠AFC=∠DFE=180°﹣∠DEA﹣∠CDE=45°+α,
∴∠CAF=∠AFC,
∴AC=CF=BC
∴点F在以点C为圆心,以CA长为半径的圆上,且只在⊙C的上运动,
∴点F的轨迹为的长.
故选:B.
34.如图,A在半径为3的⊙O上,B为⊙O上一动点,将射线BA绕B逆时针旋转120°交⊙O于C,取BC的中点D,求在B的运动过程中D的路径长为( )
A.2π B. C.π D.
【分析】当点A、B重合时,∠AOC=120°,由D为BC中点,则OD⊥AC,当点B在运动过程中,D在以F为圆心,为半径的上运动,然后根据弧长公式即可求解.
【解答】解:如图,取圆上一点E,
∵∠B+∠E=180°,∠B=120°,
∴∠E=60°,
∴∠AOC=120°,
如图,当点A、B重合时,
∵∠AOC=120°,
∵D为BC中点,
∴OD⊥AC,
∴∠BDO=∠CDO=90°,
∴OC为直径,
当点B在运动过程中,D在以F为圆心,长度为半径的上运动,
∵D为BC中点,F为OC中点,
∴DF∥OA,
∴∠DFC=∠AOC=120°,
∴在B的运动过程中D的路径长为,
故选:C.
35.正六边形ABCDEF和⊙O的位置如图所示,其中点A,B在⊙O上,且∠AOB=90°,,将正六边形ABCDEF绕点A顺时针旋转,当点F第一次落在⊙O上时,点E的运动轨迹长是( )
A. B. C. D.
【分析】延长EF、BA交于点H,连接AE交⊙O于点G,连接BG,由正六边形的性质得EF=AF=AB,∠AFE=∠BAF=120°,求得∠FAE=∠FEA=30°,∠HAF=∠HFA=60°,则△HAF是等边三角形,所以AH=FH=AB,则EH=2,求得AE=3,由∠BAG=90°,证明BG是⊙O的直径,则BG经过点O,所以∠AOG=∠AOB=90°,则AG=AB=AF,可知在旋转过程中,点F第一次落在⊙O上的点G处,旋转角为30°,所以点E的运动轨迹为以点A为圆心,AE长为半径,且圆心角等于30°的一段弧,由弧长公式求得点E的运动轨迹长为,于是得到问题的答案.
【解答】解:延长EF、BA交于点H,连接AE交⊙O于点G,连接BG,
∵六边形ABCDEF是正六边形,AB,
∴EF=AF=AB,∠AFE=∠BAF(6﹣2)×180°=120°,
∴∠FAE=∠FEA(180°﹣120°)=30°,∠HAF=∠HFA=180°﹣120°=60°,
∴AH=FH,
∴△HAF是等边三角形,
∴AH=FH=AB,
∴EH=EF+FH=2,
∵∠EAH=∠FAE+∠HAF=90°,
∴AE3,
∵∠BAG=180°﹣∠EAH=90°,
∴BG是⊙O的直径,
∴BG经过点O,
∴∠AOG=∠AOB=90°,
∴AG=AB,
∴AG=AF,
∴将正六边形ABCDEF绕点A顺时针旋转,则点F第一次落在⊙O上的点G处,旋转角为30°,
∴点E的运动轨迹为以点A为圆心,AE长为半径,且圆心角等于30°的一段弧,
∴点E的运动轨迹长,
故选:A.
压轴突破6 圆的计算(六)最值问题
36.如图,半径为5的⊙M圆心M的坐标为(9,12),点P是⊙M上任意一点,PA,PB与x轴分别交于A,B两点,且PA⊥PB,若点A,点B关于原点O对称,则AB的最大值为( )
A.60 B.40 C.34 D.20
【分析】连接OP,由直角三角形斜边中线的性质推出AB=2PO,当P在OM的延长线时,PO最大,此时AB最大,由勾股定理求出OM=15,得到PO=OM+PM=20,即可求出AB的最大值.
【解答】解:连接OP,
∵AO=BO,∠APB=90°,
∴AB=2PO,
∴当PO取最大值时,AB的值最大,当P在OM的延长线时,PO最大,
∵M的坐标是(9,12),
∴OM15,
∵圆的半径是5,
∴PM=5,
∴PO=OM+PM=15+5=20,
∴AB=2PO=40,
∴AB的最大值是40.
故选:B.
37.如图,在平面直角坐标系中,点M坐标为(2,0),点A坐标为(0,2),以点M为圆心,MA为半径作⊙M,与y轴的另一个交点为B,点C是⊙M上的一个动点,连接BC,AC,点D是AC的中点,连接OD,当线段OD取得最大值时,点D的坐标为( )
A. B. C.(2,2) D.(2,4)
【分析】先根据三角形中位线的性质得到当BC为直径(过圆心M)时,OD最大;然后延长BM与圆交于C′点,连接AC′;再由圆周角定理可得∠BAC′=90°,然后由垂径定理得到OA=OB、求解、AC′=4,最后求出线段AC′的中点坐标即可.
【解答】解:在平面直角坐标系中,点M坐标为(2,0),点A坐标为(0,2),如图,连接MA,延长BM与圆交于C′点,连接AC′,
∴OA=OB=2,
在直角三角形AOM中,由勾股定理得:,
∵点D是AC的中点,
∴OD∥BC且,
∴BC最大时,即当BC为直径(过圆心M)时,OD最大;
∵BC′是直径,
∴∠BAC′=90°,
∵,
∴,
∴,
∴点C′(4,2),
∵AC′的中点D′,A(0,2),
∴D′的坐标为(2,2).
故选:C.
38.如图,⊙O的半径为2,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=30°,若点E是线段AC上一动点,连接OE,过点C作CF⊥OE于点F,则AF的最小值是( )
A.2 B. C.1 D.
【分析】连接OA,OC,设OC的中点为P,以点P为圆心,以PO为半径作⊙P,连接AP,FP,根据CF⊥OE得当点E在AC上运动时,点P在⊙P上运动,再根据点与圆的位置关系得当A,F,P在同一条直线上时,AF为最小,最小值为AP﹣PF,然后分别求出PF=1,AP,则可得AF的最小值是1
【解答】解:连接OA,OC,设OC的中点为P,以点P为圆心,以PO为半径作⊙P,连接AP,FP,如图3所示:
∵CF⊥OE,
∴∠OFC=90°,
∴当点E在AC上运动时,点P在⊙P上运动,
根据点与圆的位置关系得:当A,F,P在同一条直线上时,AF为最小,最小值为AP﹣PF,
∵△OAC是等边三角形且边长为2,点P是OC的中点,
∵PO=PC=PFOC=1,AP⊥OC,
在Rt△OAP中,由勾股定理得:AP,
∴AP=PF1,
∴AF的最小值是1.
故选:D.
39.如图,AB是⊙O的直径,AD⊥AB于点A,OD交⊙O于点C,AE⊥OD于点E,交⊙O于点F,F为弧BC的中点,P为线段AB上一动点,若CD=4,则PE+PF的最小值是( )
A.4 B. C.6 D.
【分析】如图,延长DO交⊙O于点M,连接PM,PF,OF,由垂径定理得,进而得∠AOC=∠COF=∠BOF=60°,∠BOM=∠AOC=60°=∠BOF,点F关于AB的对称点为点M,根据两点之间线段最短得当E,P,M三点共线时,PE+PF最小,最小值为EM的长,在利用直角三角形的性质即可求解.
【解答】解:如图,延长DO交⊙O于点M,连接PM,PF,OF,EP,
∵AE⊥OD于点E,交⊙O于点F,F为弧BC的中点,
∴,
∴∠AOC=∠COF=∠BOF,
∵∠AOC+∠COF+∠BOF=180°,
∴∠AOC=∠COF=∠BOF=60°,
∴∠BOM=∠AOC=60°=∠BOF,
∴点F关于AB的对称点为点M,
∴PM=PF,
∴PE+PF=PE+PM≥EM,
当E,P,M三点共线时,PE+PF最小,最小值为EM的长,
∵∠AOC=60°,AD⊥AB,
∴∠D=30°,
∴OD=2OA,
∵CD=4,
∴OD=OC+4=2OA=2OC,即OC=4,
∴OC=OA=OB=OM=OF=4,
∵AF⊥OC,∠AOC=60°,
∴∠OAE=30°,
∴,
∴PE+PF的最小值EM=OE+OM=2+4=6.
故选:C.
40.如图,△ABC内接于⊙O,AC为⊙O的直径,点D,E分别为⊙O上的动点(不与点A,点B,点C重合),且DE=BC,F为DE的中点,分别连结OF,AF,若AB=3,BC=4,则AF的最大值为( )
A.3 B.4 C.4.5 D.5
【分析】如图1,过点O作OH⊥BC于H,以点O为圆心,以OH为半径作圆,由勾股定理得:,OH为△ABC的中位线,当点D,E在⊙O上运动时,点F在以点O为圆心,以为半径的圆上运动,根据“两点之间线段最短”得:AF≤OA+OF,如图2:此时,即AF的最大值为4,由此即可求解.
【解答】解:AB为⊙O的直径,如图1,过点O作OH⊥BC于H,以点O为圆心,以OH为半径作圆,
∴∠ABC=90°,
在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,
由勾股定理得:,
∴,
∵OH⊥BC,∠ABC=90°,
∴OH为△ABC的中位线,点F为DE的中点,
∴,即弦BC的弦心距,OF为弦DE的弦心距,
∵DE=BC,
∴,
∴当点D,E在⊙O上运动时,点F在以点O为圆心,以为半径的圆上运动,根据“两点之间线段最短”得:AF≤OA+OF,
∴当点F在AO的延长线上时,AF为最大,
如图2:此时,即AF的最大值为4,
故选:B.
41.如图,点A的坐标为(﹣3,3),点P的坐标为(1,0),点B的坐标为(﹣1,0),⊙A的半径为1,C为圆上一动点,Q为BC的中点,连接PC,OQ,则OQ长的最大值为( )
A.5 B.2.5 C.6 D.3
【分析】由点P、点B的坐标得O是BP的中点,则OQ是△CBP的中位线,OQPC,当PC的长最大时,OQ的长最大,根据点与圆的位置关系可得PC长的最大值为AP+1,求出AP5,即可求解.
【解答】解:∵点P的坐标为(1,0),点B的坐标为(﹣1,0),
∴O是BP的中点,
∵Q为BC的中点,
∴OQ是△CBP的中位线,
∴OQPC,
∴当PC的长最大时,OQ的长最大,如图,
∵点A的坐标为(﹣3,3),点P的坐标为(1,0),
∴AP5,
∴PC长的最大值为AP+1=6,
∴OQ长的最大值为OQPC=3,
故选:D.
42.如图所示,M是x轴的正半轴上一点,⊙M与x轴交于A、B两点,与y轴交于C、D两点,A(﹣2,0),C(0,6),点N是⊙M上任意一点,点P是ON的中点,则CP的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】取OM中点D,连接CD,PD,CM,MN,由点P是ON的中点,得 ,由A(﹣2,0),C(0,6),得OA=2,OC=6,进而可得CM=10,OM=8,,,由勾股定理求得,由PC+PD≥CD,得C、P、D三点共线时,CP+PD=CD,CP最小,即可求解.
【解答】解:取OM中点D,连接CD,PD,CM,MN,
由条件可知,
由条件可知OA=2,OC=6,
∴CM2=OC2+OM2,
∴CM2=62+(CM﹣2)2,
∴CM=10,OM=8,
∴,,
∴Rt△COD中,,
∵△CDP中,PC+PD≥CD,
∴C、P、D三点共线时,CP+PD=CD,CP最小,
此时,
故答案为:B.
43.如图,在⊙O中,弦AB的长为2,点C在AB上移动,连接OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD的最大值为( )
A.4 B.2 C. D.1
【分析】连接OD,如图,利用勾股定理得到CD,利用垂线段最短得到当OC⊥AB时,OC最小,再求出CD即可.
【解答】解:连接OD,如图,
∵CD⊥OC,
∴∠DCO=90°,
∴CD,
当OC的值最小时,CD的值最大,
而OC⊥AB时,OC最小,此时D、B两点重合,
∴CD=CBAB2=1,
即CD的最大值为1,
故选:D.
44.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,E是矩形内部的一个动点,且AE⊥BE,则线段CE最小值为( )
A.8 B.10 C.12 D.6
【分析】由AE⊥BE,得到E在以AB为直径的⊙O上,连接OC交圆于E′,当E与E′重合时,线段CE的长最小,由勾股定理求出,即可得到CE′=OC﹣OE′=8,于是得到线段CE的最小值为8.
【解答】解:如图,连接OC交圆于E′,当E与E′重合时,线段CE的长最小,
∵AE⊥BE,
∴∠AEB=90°,
∴E在以AB为直径的⊙O上,
∵AB=10,
∴OB=OA=OE′=5,
∵BC=12,
∴,
∴CE′=OC﹣OE′=13﹣5=8,
∴线段CE的最小值为8.
故选答案为:A.
45.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,且AB是⊙O的直径,点P为⊙O上的动点,且∠BPC=60°,⊙O的半径为6,则点P到AC距离的最大值是( )
A.6 B.12 C. D.
【分析】过O作OM⊥AC于M,延长MO交⊙O于P,则此时,点P到AC距离的最大,且点P到AC距离的最大值=PM,解直角三角形即可得到结论.
【解答】解:过O作OM⊥AC于M,延长MO交⊙O于P,
则此时,点P到AC的距离最大,且点P到AC距离的最大值=PM,
∵OM⊥AC,∠A=∠BPC=60°,⊙O的半径为6,
∴OP=OA=6,
∴OMOA6=3,
∴PM=OP+OM=6+3,
∴则点P到AC距离的最大值是6+3.
故选:C.
46.如图,在正方形ABCD中,AB=6,点E是对角线BD上的一个动点,且不与端点B、D重合连接AE,过点B作BF⊥AE,垂足为F,连接DF.则DF的最小值是( )
A. B.3 C. D.
【分析】由∠AFB=90°可得出点F的运动轨迹,进而解决问题.
【解答】解:∵BF⊥AE,
∴∠AFB=90°
∴点F在以AB为直径的圆上.
取AB的中点M,连接DM与⊙M交于点F',则当点F在F'处时,DF取得最小值.
在Rt△ADM中,由勾股定理得:,
∴,
即DF的最小值为,
故选:C.
47.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,且AB⊥OC,P为圆上一动点,M为AP的中点,连接CM.若⊙O的半径为2,则CM长的最大值是( )
A. B. C.4 D.
【分析】根据题意得出点M的移动轨迹,再根据圆外一点到圆上一点最大距离进行计算即可.
【解答】解:如图,当点P在⊙O上移动时,AP的中点M的轨迹是以OA为直径的⊙O′,
因此CO′交⊙O′于点M,此时CM的值最大,
由题意得,OA=OB=OC=2,OO′OA=1=O′M,
在Rt△O′OC中,OC=2,OO′=1,
∴O′C,
∴CM=CO′+O′M1,
故选:B.
48.如图,AB是⊙O的直径,AB=3,点C在⊙O上,∠CAB=30°,D为弧BC的中点,P是直径AB上一动点,则PC+PD的最小值为 .
【分析】作D关于AB的对称点D′,连接OC,OD′,CD′,CD′交AB于点P′.则PC+PD的最小值就是CD′的长度,在△COD′中根据边角关系即可求解.
【解答】解:作D关于AB的对称点D′,连接OC,OD′,CD′,CD′交AB于点P′.
则P′D=P′D′,
∴当P,C,D′共线时,PC+PD=P′C+P′D=CD′时,PC+PD的最小值,
由条件可知,
∴.
∴∠CAD′=45°.
∴∠COD′=90°.
则△COD′是等腰直角三角形.
∵,
∴.
故答案为:.
49.如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC>BC且AC=10,点D在BC上,点P是线段AC上一个动点,以PD为直径作⊙O,点Q为直径PD上方半圆的中点,连接AQ,则AQ的最小值为 .
【分析】连接OQ,CQ,过点A作AT⊥CQ交CQ的延长线于T,根据圆周角定义知∠ACQ=45°,确定点Q的运动路径,从而解决问题.
【解答】解:如图,连接OQ,CQ,过点A作AT⊥CQ交CQ的延长线于T,
∵,
∴OQ⊥PD,
∴∠QOD=90°,
∴∠QCD∠QOD=45°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACT=45°,
∵AT⊥CT,
∴∠ATC=90°,
∵AC=10,
∴AT5,
∵AQ≥AT,
∴AQ≥5,
∴AQ的最小值为:5,
故答案为:5.
50.如图,MN是⊙O的直径,点A是半圆上的三等分点,点B是劣弧AN的中点,点P是直径MN上一动点.连接AB,AP,BP,若MN=2,AB1,则△PAB的周长的最小值是 .
【分析】作点A关于MN的对称点A′,连接A′B,交MN于点P,连接OA′,OA,OB,PA,AA′,此时PA+PB=A′B是最小值,再证△OA′B是等腰直角三角形,从而得出结果.
【解答】解:作点A关于MN的对称点A′,连接A′B,交MN于点P,连接OA′,OA,OB,PA,AA′,
此时PA+PB=A′B是最小值,
∵点A与A′关于MN对称,点A是半圆上的一个三等分点,
∴∠A′ON=∠AON=60°,PA=PA′,
∵点B是的中点,
∴∠BON=30°,
∴∠A′OB=∠A′ON+∠BON=60°+30°=90°,
∵MN是⊙O的直径,MN=2,
∴OB=OA′,
∴△OA′B是等腰直角三角形,
∴A′BOB2,
∴PA+PB=PA′+PB=A′B=2,
∴△PAB周长的最小值是211,
故答案为:1.
压轴突破7 圆的计算(七)折叠圆问题
51.如图1为一圆形纸片,A、B、C为圆周上三点,其中AC为直径,以AB为折线将纸片向右折叠,纸片盖住部分的AC,且弧AB交AC于点D,如图2所示,若∠BAC的度数为21°,则∠ABD的度数为( )
A.96° B.69° C.48° D.42°
【分析】设D折叠前在M点,连接MB、MD,由折叠的性质得到:,,∠BAC=∠BAM,又AC是圆的直径,则∠ABC=90°,由等腰三角形的性质得∠ACB=∠BDC=69°,从而求出∠ADB=111°,然后根据三角形的内角和定理即可求解.
【解答】解:设D折叠前在M点,连接MB、MD,
由折叠的性质得到:,,∠BAC=∠BAM,
∴,
∴BC=BD=BM,
由直径所对的圆周角是直角可知∠ABC=90°,
∴∠ACB=∠BDC=90°﹣21°=69°,
∴∠ADB=180°﹣69°=111°,
∴∠ABD=180°﹣∠BAC﹣∠ADB=180°﹣21°﹣111°=48°,
故选:C.
52.如图,在⊙O中,AB为直径,点C为圆上一点,将劣弧AC沿弦AC翻折交AB于点D(不与O重合),连结CD.若∠A=22°,则∠ACD的度数为( )
A.46° B.44° C.48° D.68°
【分析】先连接BC,根据圆周角定理求得∠ACB的度数,从而利用直角三角形的性质求得∠B的度数;再由翻折的性质可得,弧AC所对的圆周角为∠B,弧ABC所对的圆周角为∠ADC,从而得到∠ADC+∠B=180°,从而利用三角形内角和的性质得∠ADC即可.
【解答】解:连接BC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠B=90°﹣∠BAC=90°﹣22°=68°.
根据翻折的性质,弧AC所对的圆周角为∠B,弧ABC所对的圆周角为∠ADC,
∴∠ADC+∠B=180°,
∴∠ADC=180°﹣68°=112°,
∴∠ACD=180°﹣∠ADC﹣∠A,
=180°﹣112°﹣22°,
=46.
故选:A.
53.如图,将弧AB沿弦AB翻折恰好过圆心O点,点C为弧AB的中点,⊙O的半径为3,则图中阴影部分的面积为( )
A. B.π C. D.2π
【分析】连接OC,OA,OB,且OC与AB相交于点D,根据折叠的性质以及垂径定理可得出△AOC和△BOC是全等的等边三角形,且S阴影=S扇形OCB,然后由扇形面积公式求出扇形OBC的面积即可.
【解答】解:连接OC,OA,OB,且OC与AB相交于点D,如图:
∵将弧AB沿弦AB翻折恰好过圆心O点,
∴AC=AO,BC=BO,CD=DO,
∴△AOC和△BOC是全等的等边三角形,
∵点C为弧AB的中点,
∴OC⊥AB,
∴△ACD、△AOD、△BCD、△BOD是四个全等的直角三角形,
∴S△ACD=S△BOD,
∴S阴影=S扇形OCB,
∵∠COB=60°,
∴S扇形OCB,
∴阴影部分的面积为.
故选:C.
54.如图,BD是⊙O的弦,把BD沿翻折,点A在翻折后的上,点C在⊙O上.若∠BCD=80°,则∠DAB的度数是( )
A.80° B.100° C.120° D.140°
【分析】利用圆内接四边形对角互补以及翻折后角的等量关系求解.
【解答】解:如图:
BD是⊙O的弦,把BD沿翻折,点A在翻折后的上,
展开可得:四边形A′BCD是⊙O的内接四边形,
∴∠DA′B+∠BCD=180°,
∴∠DA′B=180°﹣80°=100°,
即∠DAB=100°,
故选:B.
55.如图,⊙O的半径OA=1,D是半径OA上一点(不与点O重合),过点D作弦BC⊥OA,沿BC把翻折得到,连接OB、OC,当弦BC的长是整数时,的长为( )
A.π B. C. D.
【分析】根据不过原点的弦小于直径,得到0<BC<2,再根据弦BC的长是整数,得到BC=1,则△BOC是等边三角形,得到∠BOC=60°,再利用弧长公式求解即可.
【解答】解:由条件可知OB=OC=OA=1,
∵D是半径OA上一点(不与点O重合),
∴0<BC<2,
∵弦BC的长是整数,
∴弦BC=1,
∴△BOC是等边三角形,
∴∠BOC=60°,
∴的长,
∴的长为,
故选:B.
56.如图,△ABC内接于⊙O,将弧BC沿弦BC翻折到⊙O内,点D是翻折后所得弧上一点,若∠A=65°,则∠BDC的大小为( )
A.115° B.130° C.120° D.140°
【分析】过点D作DE⊥BC于点E,交⊙O于点F,由翻折的性质得DE=FE,则BC是线段DF的垂直平分线,进而得BD=BF,CD=CF,据此可依据“SSS”判定△BCD和△BFC全等,则∠BDC=∠BFC,然后根据圆内接四边形的性质求出∠BFC即可得出答案.
【解答】解:过点D作DE⊥BC于点E,交⊙O于点F,如图所示:
由翻折的性质得:DE=FE,
∴BC是线段DF的垂直平分线,
∴BD=BF,CD=CF,
在△BCD和△BFC中,
,
∴△BCD≌△BFC(SSS),
∴∠BDC=∠BFC,
∵四边形ABFC是⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠BFC=180°,
∵∠A=65°,
∴∠BFC=180°﹣∠A=115°,
∴∠BDC=∠BFC=115°.
故选:A.
57.如图,已知⊙O的直径AB为10,将⊙O沿CD折叠,使弧CED与直径AB相切于点E,则折痕CD的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【分析】如图,设AE=x.CD=y,设弧CED的圆心为O′,连接OO′交CD于F,连接O′E,OD,根据垂径定理以及勾股定理即可求解.
【解答】解:如图,设AE=x.CD=y,设弧CED的圆心为O′,连接OO′交CD于F,连接O′E,OD,
由折叠得OO′⊥CD,OF=O′F,⊙O′的半径为5,
∴CF=DF=CD,
∴OF,
∴OO′=2,
∵弧CE'D与AB相切于点E',
∴O′E′⊥AB,
∴OO′2=OE′2+O′E′2,
∵OE=OB﹣BE′=1﹣x,
∴(2)2=(5﹣x)2+52,
∴(x﹣5)2+y2=75,
当x=5时,y的值最大,最大值为5,
当x=10时,y的值最小,最小值为5,
∴5CD≤5.
故选:C.
58.如图,在扇形AOB中,∠AOB=105°,OA=8,点C在半径OA上,将△BOC沿着BC翻折,点O的对称点D恰好落在弧AB上,再将弧AD沿着CD翻折至弧A1D(点A1是点A的对称点),那么OA1的长为 .
【分析】根据翻折的性质,等边三角形的判定和性质以及直角三角形的边角关系进行计算即可.
【解答】解:如图,连接OD,由翻折的性质可知,OB=BD,OC=DC,AC=A1C,∠BOC=∠BDC=105°,
∵OB=OD,
∴OB=OD=BD,
∴△BOD是正三角形,∠OBD=60°,
∴∠OCD=360°﹣105°﹣105°﹣60°=90°,
设AC=a,则OC=8﹣a=CD,A1O=8﹣2a,
在Rt△COD中,OC=CD=8﹣a,OD=8,由勾股定理得,
OC2+CD2=OD2,
即(8﹣a)2+(8﹣a)2=82,
解得a=8﹣4或a=8+48(舍去),
∴OA1=OA﹣2AC
=8﹣2(8﹣4)
=8﹣16+8
=88.
故答案为:88.
59.如图,扇形纸片OAB所在圆的圆心角∠AOB=90°,半径为4.将扇形纸片折叠,使点B落在点B′处,折痕与AB,OB分别交于点M,N.若B′M与半径OA相切于点C,且C是OA的中点,则BN的长为 .
【分析】作O点关于MN的对称点O′,连接O′C、O′B、O′N,如图,设BN=x,则ON=O′N=4﹣x,根据切线的性质得到O′C⊥AC,O′C=OB=4,再证明四边形OBO′C为矩形得到∠OBO′=90°,O′B=OC=2,接着在Rt△O′BN中利用勾股定理得到x2+22=(4﹣x)2,然后解方程求出x即可.
【解答】解:作O点关于MN的对称点O′,连接O′C、O′B、O′N,如图,则ON=O′N,
设BN=x,则ON=O′N=4﹣x,
∵弧B′M与半径OA相切于点C,
∴O′C⊥AC,O′C=OB=4,
∵∠AOB=90°,
∴O′C∥OB,
∴四边形OBO′C为矩形,
∴∠OBO′=90°,O′B=OC,
∵C是OA的中点,
∴O′B=OC=2,
在Rt△O′BN中,x2+22=(4﹣x)2,
解得x,
即BN的长为.
故答案为:.
60.如图,AB是半圆O的直径,C为半圆O上一点,将半圆O沿AC翻折,点O的对应点O′落在上,点B的对应点为B′,若AB=6,则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)
【分析】先连接OO′,利用翻折和圆半径相等的性质,判定△AOO′为等边三角形;接着作辅助线O′D⊥OA,结合等边三角形和勾股定理,求出其高与面积;再根据圆心角为60°,用扇形面积公式算出扇形面积;最后用扇形面积减去等边三角形面积,得到阴影部分面积.
【解答】解:连接OO′,
根据翻折的性质得OA=O′A.
由条件可知OA=OO′.
∴OA=O′A=OO′,
∴△AOO′是等边三角形.
∵AB=6,
∴,即等边三角形△AOO′的边长为3.
过点O′作O′D⊥OA于点D.
在等边三角形△AOO′中,O′D是底边OA上的高,
所以D为OA的中点,即.
O′D2+OD2=OO′2,
,
,
对于△AOO′,底为OA=3,高为,代入公式得:
;
∴∠AOO′=60°,这个角就是扇形AOO′的圆心角.
;
∴S阴影=S扇形AOO′﹣S△AOO′
.
故答案为:.
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