内容正文:
专题19 圆
考点01 垂径定理及其应用
1.(2025·山东东营·中考真题)《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表,其中《方田》章给出计算弧田面积所用公式为:弧田面积(弦矢+矢),弧田(如图)是由圆弧和其所对的弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.在如图所示的弧田中,“弦”为8,“矢”为2,则的值为 .
2.(2023·山东潍坊·中考真题)下列命题正确的是( )
A.在一个三角形中至少有两个锐角
B.在圆中,垂直于弦的直径平分弦
C.如果两个角互余,那么它们的补角也互余
D.两条直线被第三条直线所截,同位角一定相等
3.(2023·山东·中考真题)如图,为的直径,C是圆上一点,D是的中点,弦,垂足为点F.
(1)求证:;
(2)P是上一点,,求;
(3)在(2)的条件下,当是的平分线时,求的长.
4.(2023·山东东营·中考真题)《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E,寸,寸,则直径长为 寸.
5.(2023·山东·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限内,与轴相切于点,与轴相交于点,.连接,.
(1)求点的坐标;
(2)求的值.
考点02 圆中的角
1.(2023·山东烟台·中考真题)如图,将一个量角器与一把无刻度直尺水平摆放,直尺的长边与量角器的外弧分别交于点A,B,C,D,连接,则的度数为 .
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,,,直线与相切于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(2025·山东东营·中考真题)如图,四边形内接于,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
4.(2024·山东滨州·中考真题)如图,四边形内接于,若四边形是菱形,则 .
5.(2024·山东泰安·中考真题)如图,是的直径,,是上两点,平分,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.(2024·山东·中考真题)如图,是的内接三角形,若,,则 .
考点03 正多边形与圆
1.(2025·山东·中考真题)在中国古代文化中,玉璧寓意宇宙的广阔与秩序,也经常被视为君子修身齐家的象征.下图是某玉璧的平面示意图,由一个正方形的内切圆和外接圆组成.已知内切圆的半径是2,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
2.(2024·山东东营·中考真题)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416,如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为.若用圆内接正八边形近似估计的面积,可得的估计值为 .
3.(2024·山东济宁·中考真题)如图,边长为2的正六边形内接于,则它的内切圆半径为( )
A.1 B.2 C. D.
4.(2023·山东临沂·中考真题)将一个正六边形绕其中心旋转后仍与原图形重合,旋转角的大小不可能是( )
A.60° B.90° C.180° D.360°
考点04 弧长及扇形面积
1.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,圆锥的底面圆心为,顶点为,母线长为,母线与高的夹角为,那么圆锥侧面展开图的面积为 .
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,在扇形中,,,点在上,且.延长到,使.以,为邻边作平行四边形,则图中阴影部分的面积为 (结果保留).
3.(2025·山东·中考真题)在中国古代文化中,玉璧寓意宇宙的广阔与秩序,也经常被视为君子修身齐家的象征.下图是某玉璧的平面示意图,由一个正方形的内切圆和外接圆组成.已知内切圆的半径是2,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
4.(2025·山东烟台·中考真题)如图,正六边形的边长为4,中心为点,以点为圆心,以长为半径作圆心角为的扇形,则图中阴影部分的面积为 .
5.(2024·山东青岛·中考真题)如图,是上的点,半径,,,连接,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
6.(2024·山东东营·中考真题)习近平总书记强调,中华优秀传统文化是中华民族的根和魂.东营市某学校组织开展中华优秀传统文化成果展示活动,小慧同学制作了一把扇形纸扇.如图,,,纸扇完全打开后,外侧两竹条(竹条宽度忽略不计)的夹角.现需在扇面一侧绘制山水画,则山水画所在纸面的面积为( ).
A. B. C. D.
7.(2024·山东泰安·中考真题)两个半径相等的半圆按如图方式放置,半圆的一个直径端点与半圆的圆心重合,若半圆的半径为2,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
8.(2024·山东威海·中考真题)如图,在扇形中,,点是的中点.过点作交于点,过点作,垂足为点.在扇形内随机选取一点,则点落在阴影部分的概率是( )
A. B. C. D.
9.(2023·山东青岛·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,,.若的半径为5,则的长为( )
A. B. C. D.
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专题19 圆
考点01 垂径定理及其应用
1.(2025·山东东营·中考真题)《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表,其中《方田》章给出计算弧田面积所用公式为:弧田面积(弦矢+矢),弧田(如图)是由圆弧和其所对的弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.在如图所示的弧田中,“弦”为8,“矢”为2,则的值为 .
【答案】/
【分析】本题主要考查垂径定理、勾股定理、三角函数的定义等知识点.如图,作交于,交圆弧于,利用垂径定理和勾股定理构建方程组求出,,利用余弦函数定义即可解决问题.
【详解】解:如图,作交于,交圆弧于,
由题意:,
设,由,
∴,
∵,为半径,
∴,
在中,
由勾股定理得,
∴,
解得,
∴,
∴.
故答案为:.
2.(2023·山东潍坊·中考真题)下列命题正确的是( )
A.在一个三角形中至少有两个锐角
B.在圆中,垂直于弦的直径平分弦
C.如果两个角互余,那么它们的补角也互余
D.两条直线被第三条直线所截,同位角一定相等
【答案】AB
【分析】根据三角形的内角和定理、垂径定理、互余与互补、平行线的性质逐项判断即可得.
【详解】解:A、在一个三角形中至少有两个锐角,原命题正确,则此项符合题意;
B、在圆中,垂直于弦的直径平分弦,原命题正确,则此项符合题意;
C、设与互余,
,
,
∴如果两个角互余,那么它们的补角也互余,命题错误,则此项不符合题意;
D、两条平行直线被第三条直线所截,同位角一定相等,原命题错误,则此项不符合题意;
故选:AB.
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理、垂径定理、互余与互补、平行线的性质,熟练掌握各定理和性质是解题关键.
3.(2023·山东·中考真题)如图,为的直径,C是圆上一点,D是的中点,弦,垂足为点F.
(1)求证:;
(2)P是上一点,,求;
(3)在(2)的条件下,当是的平分线时,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
(3)
【分析】(1)由D是的中点得,由垂径定理得,得到,根据同圆中,等弧对等弦即可证明;
(2)连接,证明,设的半径为r,利用相似三角形的性质得,,由勾股定理求得,得到,即可得到;
(3)过点B作交于点G,证明是等腰直角三角形,解直角三角形得到,由得到,解得,即可求解.
【详解】(1)解:∵D是的中点,
∴,
∵且为的直径,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,
∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设的半径为r,
则,
解得,经检验,是方程的根,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:如图,过点B作交于点G,
∴
∵,是的平分线,
∴
∴
∴,
∵
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,垂径定理,圆周角定理及推论,解直角三角形等知识,熟练掌握以上知识并灵活运用是解题的关键.
4.(2023·山东东营·中考真题)《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E,寸,寸,则直径长为 寸.
【答案】26
【分析】本题主要考查了垂径定理和勾股定理,设寸,则寸,由垂径定理得到寸,再由勾股定理可得方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:设寸,则寸,
,是直径,
寸,
在中,由勾股定理得,
,
,
寸,
故答案为:26.
5.(2023·山东·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限内,与轴相切于点,与轴相交于点,.连接,.
(1)求点的坐标;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)如图,连接,,过点P作,垂足为D,由垂径定理得,由,得,,由切线性质,得 ,,进一步可证四边形是矩形,得, 中,,于是的坐标;
(2)如图,由等腰三角三线合一,得,由圆周角定理,而,从而,中,,于是.
【详解】(1)如图,连接,,过点P作,垂足为D,则
∵点,
∴,
∵与轴相切于点
∴,
∵
∴四边形是矩形
∴
∴
中,
∴点的坐标
(2)如图,,
∴
而
∴
中,
∴
【点睛】本题考查圆的切线的性质,圆周角定理,垂径定理,添加辅助线构造直角三角形,运用勾股定理是解题的关键.
考点02 圆中的角
1.(2023·山东烟台·中考真题)如图,将一个量角器与一把无刻度直尺水平摆放,直尺的长边与量角器的外弧分别交于点A,B,C,D,连接,则的度数为 .
【答案】
【分析】方法一∶如图:连接,由题意可得:,,然后再根据等腰三角形的性质求得、,最后根据角的和差即可解答.
方法二∶ 连接,由题意可得:,然后根据圆周角定理即可求解.
【详解】方法一∶ 解:如图:连接,
由题意可得:,,,
∴,,
∴.
故答案为.
方法二∶解∶ 连接,
由题意可得:,
根据圆周角定理,知.
故答案为.
【点睛】本题主要考查了角的度量、圆周角定理等知识点,掌握圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半是解答本题的关键.
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,,,直线与相切于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,以及切线性质定理,等腰三角形的性质,根据可得,可求出的度数,再由和圆内接四边形的性质可求解的度数,根据圆周角定理求出,再根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出,最后根据切线性质定理即可求解.
【详解】解:连接,,,如图,
∵,,
∴,
∵,四边形是的内接四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵直线为的切线,
∴,
∴.
故选:C .
3.(2025·山东东营·中考真题)如图,四边形内接于,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查圆周角定理和圆内接四边形的性质.根据圆周角等于同弧所对圆心角的一半求出的度数,再根据圆内接四边形的性质及平角的定义即可求出答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形内接于,
∴且,
∴,
故选:C.
4.(2024·山东滨州·中考真题)如图,四边形内接于,若四边形是菱形,则 .
【答案】
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质,菱形的性质,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键;
根据圆内接四边形的性质得到,根据菱形的性质,圆周角定理列式计算即可求解.
【详解】解:∵四边形内接于,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
解得:,
∴,
故答案为:.
5.(2024·山东泰安·中考真题)如图,是的直径,,是上两点,平分,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查圆周角定理、角平分线的定义、三角形的内角和定理,先根据角平分线的定义得到根据圆周角定理得到,再根据圆周角定理得到,,然后利用三角形的内角和定理求解即可.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵是的直径,,
∴,,则,
∴,
故选:A.
6.(2024·山东·中考真题)如图,是的内接三角形,若,,则 .
【答案】/40度
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等知识,利用圆周角定理求出的度数,利用等边对等角、三角形内角和定理求出的度数,利用平行线的性质求出的度数,即可求解.
【详解】解∶连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
考点03 正多边形与圆
1.(2025·山东·中考真题)在中国古代文化中,玉璧寓意宇宙的广阔与秩序,也经常被视为君子修身齐家的象征.下图是某玉璧的平面示意图,由一个正方形的内切圆和外接圆组成.已知内切圆的半径是2,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了正方形的内切圆、外切圆、勾股定理等知识点,掌握数形结合思想成为解题的关键.
如图:连接相交于O,由正方形的内切圆的半径是2,,,再运用勾股定理可得,则,最后根据圆的面积公式求解即可.
【详解】解:如图:连接相交于O,
∵正方形的内切圆的半径是2,
∴,,
∴,,
∴图中阴影部分的面积是.
故选D.
2.(2024·山东东营·中考真题)我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416,如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为.若用圆内接正八边形近似估计的面积,可得的估计值为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆内接正多边形的性质,三角形的面积公式,勾股定理等,正确求出正八边形的面积是解题的关键.过点A作,求得,根据勾股定理可得,即可求解.
【详解】
如图,是正八边形的一条边,点O是正八边形的中心,过点A作,
在正八边形中,
∴
∵,,解得:
∴
∴正八边形为
∴
∴
∴的估计值为
故答案为:.
3.(2024·山东济宁·中考真题)如图,边长为2的正六边形内接于,则它的内切圆半径为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正多边形与圆,等边三角形的判定和性质,勾股定理;
连接,,作于G,证明是等边三角形,可得,然后利用勾股定理求出即可.
【详解】解:如图,连接,,作于G,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
即它的内切圆半径为,
故选:D.
4.(2023·山东临沂·中考真题)将一个正六边形绕其中心旋转后仍与原图形重合,旋转角的大小不可能是( )
A.60° B.90° C.180° D.360°
【答案】B
【分析】根据旋转的性质,以及正多边形的中心角的度数,进行判断即可.
【详解】解:正六边形的中心角的度数为:,
∴正六边形绕其中心旋转或的整数倍时,仍与原图形重合,
∴旋转角的大小不可能是;
故选B.
【点睛】本题考查旋转图形,正多边形的中心角.熟练掌握旋转的性质,正多边形的中心角的度数的求法,是解题的关键.
考点04 弧长及扇形面积
1.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,圆锥的底面圆心为,顶点为,母线长为,母线与高的夹角为,那么圆锥侧面展开图的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了直角三角形的性质,圆锥侧面积,先利用直角三角形角所对的直角边等于斜边的一半计算出,然后利用圆锥的侧面展开图为一扇形,扇形的面积公式计算圆锥的侧面积即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,
由题意得,,,
∴,
∴圆锥侧面展开图的面积为,
故答案为:.
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,在扇形中,,,点在上,且.延长到,使.以,为邻边作平行四边形,则图中阴影部分的面积为 (结果保留).
【答案】
【分析】本题考查扇形面积公式,平行四边形性质,含三角形的性质,正确将阴影面积进行组合是解决问题的关键.由题意,利用计算即可.
【详解】解:过A作,
∵,,
,
∵,
∴,
,
,
,
设长度为,则,在中,由勾股定理得:
解得:,
,
,
则,,
,
.
故答案为:.
3.(2025·山东·中考真题)在中国古代文化中,玉璧寓意宇宙的广阔与秩序,也经常被视为君子修身齐家的象征.下图是某玉璧的平面示意图,由一个正方形的内切圆和外接圆组成.已知内切圆的半径是2,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了正方形的内切圆、外切圆、勾股定理等知识点,掌握数形结合思想成为解题的关键.
如图:连接相交于O,由正方形的内切圆的半径是2,,,再运用勾股定理可得,则,最后根据圆的面积公式求解即可.
【详解】解:如图:连接相交于O,
∵正方形的内切圆的半径是2,
∴,,
∴,,
∴图中阴影部分的面积是.
故选D.
4.(2025·山东烟台·中考真题)如图,正六边形的边长为4,中心为点,以点为圆心,以长为半径作圆心角为的扇形,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】连接、、,过点O作于点M,根据正六边形的性质得出,,,证明和为等边三角形,求出,证明,得出,得出,根据求出结果即可.
【详解】解:连接、、,过点O作于点M,如图所示:
∵六边形为正六边形,
∴,,,
∴和为等边三角形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正六边形的性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,扇形面积计算,三角形全等的判定和性质,解题的关键是熟练掌握正六边形的性质.
5.(2024·山东青岛·中考真题)如图,是上的点,半径,,,连接,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆周角定义,扇形的面积,连接,由圆周角定理可得,进而得,再根据扇形的面积计算公式计算即可求解,掌握圆周角定理及扇形的面积计算公式是解题的关键.
【详解】解:连接,则,
∵,
∴,
∴,
故选:.
6.(2024·山东东营·中考真题)习近平总书记强调,中华优秀传统文化是中华民族的根和魂.东营市某学校组织开展中华优秀传统文化成果展示活动,小慧同学制作了一把扇形纸扇.如图,,,纸扇完全打开后,外侧两竹条(竹条宽度忽略不计)的夹角.现需在扇面一侧绘制山水画,则山水画所在纸面的面积为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将山水画所在纸面的面积转化为大小两个扇形的面积之差即可解决问题.本题主要考查了扇形面积的计算,熟知扇形面积的计算公式是解题的关键.
【详解】解:由题知,
,
,
所以山水画所在纸面的面积为:.
故选:C.
7.(2024·山东泰安·中考真题)两个半径相等的半圆按如图方式放置,半圆的一个直径端点与半圆的圆心重合,若半圆的半径为2,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了扇形的面积公式的运用、三角形的面积公式的运用等知识点,熟练掌握扇形的面积公式是关键.
如图:连接,作于点B,得三角形是等边三角形,求出,再根据,即可解答.
【详解】解:如图:连接,作于点B,
∵,
∴三角形是等边三角形,
∴,
∴
∴,
∴.
故选:A.
8.(2024·山东威海·中考真题)如图,在扇形中,,点是的中点.过点作交于点,过点作,垂足为点.在扇形内随机选取一点,则点落在阴影部分的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是求不规则图形的面积,几何概率,根据阴影部分面积等于扇形的面积,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴四边形是矩形,
∴
∴
∵点是的中点
∴
∴
∴
∴,,
点落在阴影部分的概率是
故选:B.
9.(2023·山东青岛·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,,.若的半径为5,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,根据圆内接四边形的性质得出,再根据三角形的内角和求出,进而得出,最后根据弧长公式即可求解.
【详解】解:连接,
∵四边形是的内接四边形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了圆的内接四边形,圆周角定理,三角形的内角和,弧长公式,解题的关键是掌握圆的内接四边形对角互补,同弧所对的圆周角是圆心角的一半,三角形的内角和为,弧长.
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