内容正文:
专题01 圆的基本概念重难点题型专训
(2个知识点+9大题型+2拓展训练+自我检测)
题型一 圆的基本概念辨析
题型二 求圆中弦的条数
题型三 求过圆内一点的最长弦
题型四 圆的周长和面积问题
题型五 点与圆的位置关系
题型六 三角形的外接圆
题型七 圆中角度的计算
题型八 圆中线段长度的计算
题型九 求一点到圆上点距离的最值
拓展训练一 点与圆的位置关系综合
拓展训练二 圆中的最值综合
知识点一、圆的定义
1.在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫圆.这个固定的端点叫做圆心,线段叫做半径.以点为圆心的圆记作⊙O,读作圆O.
点拨:
(1)圆指的是“圆周”,即一条封闭的曲残,而不是“圆面”。
(2)“圆上的点”指的是圆周上的点,圆心不在圆周上。
(3)确定一个圆需要两个要素:一是定点,即圆心;二是定长,即半径。圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。只有圆心和半径都确定了,圆才能被唯一确定。
【即时训练】
1.(24-25九年级上·江苏常州·期中)下列图形为半圆的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25九年级上·江苏无锡·课后作业)如图,圆中以为一个端点的劣弧有 条.
知识点二、点和圆的位置关系
点和圆的
位置关系
点到圆心的距离与半径的关系
图示
文字语言
符号语言
点在圆内
圆内各点到圆心的距离都小于半径,
到圆心的距离小于半径的点都在圆内
点在圆内
点在圆上
圆内各点到圆心的距离都等于半径,
到圆心的距离等于半径的点都在圆上
点在圆上
点在圆外
圆内各点到圆心的距离都大于半径,
到圆心的距离大于半径的点都在圆外
点在圆外
点拨:(1)利用与的数量关系可以判断点和圆的位置关系;同时,知道了点和圆的位置善长,也可以确定与的数量关系。
(2)符号“”读作“等价于”,它表示从符号“”的左端可以推出右端,从右端也可以推出左端。
【即时训练】
1.(2025·江苏南京·模拟预测)如图,已知⊙O及其所在平面内的4个点.如果半径为5,那么到圆心O距离为7的点可能是( )
A.P点 B.Q点 C.M点 D.N点
2.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)的半径为2,点A到圆心的距离是3,则点A与的位置关系是
【经典例题一 圆的基本概念辨析】
【例1】(24-25九年级上·江苏常州·期中)下列说法中,正确的是( )
A.半圆是弧,弧也是半圆 B.在一个圆中,直径是最长的弦
C.弦是直径 D.长度相等的弧是等弧
1.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图,在中,,E是直角边的中点,F是直角边上的一个动点,将沿所在直线折叠,得到,D是斜边的中点,若,,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(2025·江苏泰州·模拟预测)如图,在中,,O是边上一点,以O为圆心,为半径的圆与相交于点D,连接,且.若,则圆O半径的长为 .
3.(2025·江苏徐州·模拟预测)如图,点在以为直径的半圆上,是半圆上不与点重合的动点.连接,是的中点,过点作于点.若,则的最大值是 .
4.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,的半径,是弦,是上一点,且,.求的度数.
【经典例题二 求圆中弦的条数】
【例2】(24-25九年级上·江苏无锡·单元测试)如图,在⊙O中,点B,O,C和点A,O,D分别在同一条直线上,则图中有( )条弦.
A.2 B.3 C.4 D.5
1.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)如图,已知A,B,C,D四点都在⊙O上,则⊙O中的弦的条数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(24-25九年级上·江苏无锡·课后作业)如图,⊙O 中,点 A、O、D 以及点 B、O、C 分别在一条直线上,图中弦的条数有 条.
3.(24-25九年级上·江苏无锡·课后作业)如图,在中,点A、O、D和点B、O、C分别在一条直线上,图中共有 条弦,它们分别是 .
4.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,是内接三角形,请仅用无刻度的直尺,分别按下列要求画图.
(1)在图1中,画山一条与相等的弦;
(2)在图2中,画出一个与全等的三角形.
【经典例题三 求过圆内一点的最长弦】
【例3】(24-25九年级上·江苏常州·期末)已知的半径是3cm,则中最长的弦长是( )
A.3cm B.6cm C.1.5cm D.3cm
1.(2025九年级·江苏南京·专题练习)如图,圆的弦中最长的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·江苏泰州·开学考试)已知的半径为5,是的弦,则的长度a的取值范围是 .
3.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图,和都是等边三角形,,连结,,为直线,的交点,连结,当线段最长时,的值是 .
4.(24-25九年级上·江苏盐城·期中)问题解决:
(1)如图①,半圆的直径,点是半圆上的一个动点,则的面积最大值是______.
(2)如图②,在扇形中,,,点、分别在和上,且,是的中点,点在弧上.连接、,四边形的面积是否存在最大值,若存在,请求最大值;若不存在,请说明理由.
(3)如图③,四边形中,,,,四边形的面积是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.
【经典例题四 圆的周长和面积问题】
【例4】(24-25九年级上·江苏苏州·期中)一个圆的面积为,则它的半径为( )
A. B. C.0 D.1
1.(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示,小区内有个圆形花坛,点在弦上,,,,则这个花坛的面积为( )
A.144π B.256π C.400π D.441π
2.(24-25九年级上·浙江绍兴·期末)一座圆形花坛的半径为,中间雕塑的底面是边长为的正方形.如图,这个花坛的实际种花面积为 (取,结果精确到个位).
3.(2025·江苏镇江·模拟预测)《墨子·天文志》记载:“执规矩,以度天下之方圆.”度方知圆,感悟数学之美.如图,正方形的面积为2,以它的对角线的交点为位似中心,作它的位似图形,若,则四边形的外接圆的周长为 .
4.(24-25九年级上·重庆·开学考试)如图,射击运动的枪靶是由10个同心圆组成的,其中每两个相邻的同心圆的半径的差等于中间最小圆的半径.每相邻两个圆之间围成一个圆环,从外向里顺次叫做1环、2环、3环……8环、9环,最小圆里面的圆盘形区域,叫做10环.一枪射出去,打中的环数越高,说明枪法越好.那么请问1环的面积是10环面积的多少倍?
【经典例题五 点与圆的位置关系】
【例5】(24-25九年级上·江苏无锡·期末)点P在半径为的内,则的长度不可能是( )
A. B. C. D.
1.(24-25九年级上·江苏徐州·期末)如图,在中,,,,,分别是上的高线和中线.如果是以点为圆心,3为半径的圆,那么下列判断中,正确的是( )
A.点,均在内 B.点,均在外
C.点在内,点在外 D.以上选项都不正确
2.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)如图,已知的半径是4,点在上,且,动点C在上运动(不与重合),点D为线段的中点,连接,则线段长度的最小值是 .
3.(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图,已知中,,于点D,,,点E为的中点,点P是线段上的一个动点,连接,将线段绕点E顺时针旋转得到线段,点Q是直线上的一个动点,连接,点A关于的对称点是点,连接,则的最小值为 .
4.(24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,在中,,分别是的中点,是以B为圆心,为半径的圆,判断点D,E与的位置关系,并说明理由.
【经典例题六 三角形的外接圆】
【例6】(2025·江苏常州·模拟预测)如图,已知为的外接圆,,直径交于点E,若,则( ).
A. B. C. D.
1.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图,在△ABC 中,BC=6,∠A=60°.若⊙O 是△ABC 的外接圆,则⊙O 的半径长为( )
A. B. C. D.
2.(2025·江苏盐城·模拟预测)如图,是的外接圆,,,则的直径为 .
3.(2025·江苏南京·模拟预测)如图,ABC与DEF均为等边三角形,⊙O是ABC的内切圆,同时也是DEF的外接圆.若AB=1cm,则DE= cm.
4.(2025·浙江温州·模拟预测)如图,将绕点按顺时针方向旋转,得到,当点的对应点落在线段上时,点的对应点恰好落在的外接圆上,且点在同一直线上.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【经典例题七 圆中角度的计算】
【例7】(24-25九年级·江苏无锡·课后作业)如图,在中,,则的角度是( )
A. B. C. D.
1.(24-25九年级·江苏无锡·课后作业)已知:如图,是的直径,是的弦, ,的延长线交于E,,,求 的角度是( ).
A. B. C. D.
2.(2025·江苏常州·模拟预测)弧度是表示角度大小的一种单位,圆心角所对的弧长和半径相等时,这个角就是1弧度角,记作.已知,则与的大小关系是 .
3.(2025·江苏镇江·模拟预测)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠B=148°24′,则∠AOC的角度为 .
4.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)如图,点、和点、分别在以为圆心的两个同心圆上,且.
(1)与相等吗?为什么?
(2)若、、三点在同一直线上,,,求的度数.
【经典例题八 圆中线段长度的计算】
【例8】(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,是的半径,B为上一点(且不与点O、A重合),过点 B作的垂线交圆O于点C,以为边作矩形,连接.若,则的长为( )
A.8 B.6 C.4 D.1
1.(24-25九年级上·江苏常州·期中)根据如图所示的作图方式,可说明正方形的顶点C在以的长为半径的( )
A.内 B.外 C.上 D.以上都不对
2.(24-25九年级上·四川成都·阶段练习)如图,点B,E在半圆O上,四边形,四边形均为矩形.若四边形中,,则的长为 .
3.(24-25九年级上·山西大同·期中)如图,为的直径,点在上,连接,在上截取,连接并延长交于点.若,,则的长为 .
4.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,是弦的中点,A是上一点,与交于点E,已知,.
(1)求线段的长.
(2)当时,求,的长.
【经典例题九 求一点到圆上点距离的最值】
【例9】(2025·江苏镇江·模拟预测)如图,在矩形中,,点分别是边上的两个动点,且,点为的中点,点为边上一动点,连接,则的最小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.
1.(2025·江苏淮安·模拟预测)如图,在菱形中,,,是上一点,,是边上一动点,将四边形沿直线折叠,的对应点.当的长度最小时,则的长为( )
A.7 B.6 C.5 D.6.5
2.(24-25九年级上·江苏·期中)如图,在中,直径,延长至,使,点在上运动,连接,将绕点顺时针旋转得到,连接,则线段的最大值为 .
3.(24-25九年级上·江苏无锡·期末)如图, 在平面直角坐标系中, 已知点,,,点在以为圆心, 为半径的上运动, 且始终满足, 则的取值范围是 .
4.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)【模型建立】
如图①、②,点分别在圆外,在圆内,直线分别交圆于点,则是点到圆上的点的最短距离,是点到圆上的点的最长距离.
【问题解决】
(1)请就图①中为何最长进行证明.
(2)已知点到圆上的点的最短距离为4,最长距离为8,则圆的半径为_____________.
(3)如图③,在中,.点在边上,且,动点在半径为2的圆上,则的最小值是____________.
(4)如图④,点,动点在以为圆心,为半径的圆上,的中点为,求线段的最大值.
【拓展训练一 点与圆的位置关系综合】
1.(2025·江苏常州·模拟预测)如图,在中,.
(1)使用无刻度的直尺和圆规作交于点(保留作图痕迹);
(2)以为直径的交于点.
①证明:点在上;
②当等于多少度时,四边形为菱形,并说明理由.
2.(2025九年级·江苏无锡·专题练习)(1)如图,木杆AB靠在墙壁上,当木杆的上端A沿墙壁竖直下滑时,木杆的底端B也沿着水平方向向右滑动.你能用虚线画出木杆中点M 随之运动的轨迹吗?
(2)在(1)的基础上,若AB=4,以AB为作等边△ABC,如图所示, 连接OC,当木杆AB在下滑过程中,试求OC的最大值.
3.(24-25九年级上·江苏淮安·期中)我们曾经研究过:如图1,点在外或点在内,直线分别交于点、,则线段是点到上各点的距离中最短的线段,线段是点到上各点的距离中最长的线段.
【运用】在中,,,点是的中点.
(1)如图2,若是边上一动点,将沿所在的直线翻折得到,连接,则的最小值是__________.
(2)如图3,若取的中点,连接,得等腰.将绕点旋转,点为射线,的交点,点是的中点.
①与的位置关系是__________.
②连接,求的最大值和最小值.
【拓展】
(3)喜欢研究的小聪把上述第(2)问图中的绕点旋转,而不动,记点为射线,的交点(如图4),他发现在旋转过程中线段的长度存在最值,请直接写出的最小值__________.
【拓展训练二 圆中的最值综合】
1.(2025九年级·江苏无锡·专题练习)如图所示,为的一条弦,点为上一动点,且,点,分别是,的中点,直线与交于,两点,若的半径为7,求的最大值.
2.(2025·河北石家庄·模拟预测)已知的半径和正方形的边长均为1,把正方形放在中,使顶点A,D落在上,此时点A的位置记为,如图1,按下列步骤操作:如图2,将正方形在中绕点A顺时针旋转,使点B落到上,完成第一次旋转;再绕点B顺时针旋转,使点C落到上,完成第二次旋转;……
(1)正方形每次旋转的度数为______°;
(2)将正方形连续旋转6次,在旋转的过程中,点B与之间的距离的最小值为______.
3.(2025·江苏连云港·模拟预测)如图1所示,等边三角形内接于圆,点是劣弧上任意一点(不与重合),连接、、.
【初步探索】
(1)将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,可得、、三点在同一直线上,则线段、、存在的数量关系是:________________.
【知识迁移】
(2)如图1所示,若圆的半径为8,问的最大值是多少?
【拓展延伸】
(3)如图2所示,等腰内接于圆,,点是弧上任一点(不与重合),连接、、,若圆的半径为8,试求周长的最大值.
1.(24-25九年级上·江苏宿迁·期末)下列说法:①直径是弦;②半径相等的圆叫同心圆;③长度相等的两条弧是等弧.其中正确的是( )
A.②③ B.①② C.①③ D.①
2.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)已知的半径为3,,则点A和的位置关系是( )
A.点A在圆上 B.点A在圆外 C.点A在圆内 D.不确定
3.(2025九年级上·江苏·模拟预测)如图,的半径为,以圆外一点为圆心,画半径为的弧,将截成弧长相等的两部分,则两点的距离为( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级上·江苏南京·期末)如图,与在同一平面内,其半径都是r.将固定,让从上的一点P出发,沿的边缘滚动一周,回到原来的位置.下列说法:①滚动过程中的圆心形成的轨迹与是同心圆;②的圆心经过的路程是;③在滚动中自身转了2周.其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
5.(25-26九年级上·江苏无锡·课后作业)如图所示,甲、乙两只蚂蚁同时从点A出发,甲沿着外侧的大圆爬行,乙在里面两个小圆沿“8”字形爬行.如果两只蚂蚁爬行的速度相同,那么先回到点A的是( )
A.甲 B.乙 C.同时 D.无法确定
6.(25-26九年级上·江苏泰州·阶段练习)若的直径为,点A到圆心O的距离为,那么点A与的位置关系是 .
7.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图,在正方形网格中,一条圆弧经过三点,那么弧的度数是 .
8.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)如图,是的直径,点C在上,,垂足为D,,点E是上的动点(不与C重合),点F为的中点,若在E运动过程中的最大值为4,则的值为 .
9.(25-26九年级上·江苏徐州·期中)如图,、是表示两个曲边形的面积,那么M、N的大小关系是 .
10.(24-25九年级上·浙江杭州·期中)已知,如图,是的弦,,点C在弦上,连结并延长交于点D,,则的度数是 .
11.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,点在上,,求的度数.
12.(2025·江苏苏州·模拟预测)如图,是的弦,半径,分别交于点,,且,求证:.
13.(24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习)如图,A玉米试验田是半径为的圆去掉宽为的排水沟后剩下的部分,B玉米试验田是半径为的圆中间去掉半径为的圆形水井后剩下的部分,这两块试验田的玉米都收了.
(1)这两块试验田平均每平方米的产量分别是多少?
(2)A试验田平均每平方米的产量是B试验田平均每平方米产量的多少倍?
14.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)请用无刻度的直尺在以下图中按要求作图(保留作图痕迹,不写作法)
(1)如图①,内接于中,画出 中一条最长的弦;
(2)如图②,等腰 内接于中,,画出底边的中线;
(3)如图③,已知四边形为矩形,点A、D在圆上,与分别交于点E、F .画出线段的垂直平分线;
15.(2025·江苏常州·模拟预测)综合与实践
【主题】曲轴连杆机构的运动分析与设计
【素材】
在某小型发动机的机构中,曲轴连杆的工作原理如图1所示:O为连杆轴,B为圆柱形气缸中活塞的圆心,直线平行于气缸内壁,连杆在活塞的带动下绕O轴匀速转动,连杆拖动活塞做往复运动.连杆长,连杆长.
【实践操作】
模拟曲轴连杆机构的运动过程,研究不同位置下连杆与活塞的关系.
【实践探索】
(1)活塞在气缸内最大移动的距离是__________.
(2)点C为直线与的交点,当连杆从位置按顺时针方向旋转时,求活塞移动的距离.(计算结果保留根号)
(3)如图2,发动机气缸底部开口的宽度为(与活塞直径相等),开口圆心为P,曲轴支点O位于气缸外部.当连杆支点A进入气缸内部时,需满足点A到气缸内壁的距离至少为,且活塞运动时不能脱离气缸.请确定满足条件时O、P之间距离的取值范围(结果保留一位小数).
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专题01 圆的基本概念重难点题型专训
(2个知识点+9大题型+2拓展训练+自我检测)
题型一 圆的基本概念辨析
题型二 求圆中弦的条数
题型三 求过圆内一点的最长弦
题型四 圆的周长和面积问题
题型五 点与圆的位置关系
题型六 三角形的外接圆
题型七 圆中角度的计算
题型八 圆中线段长度的计算
题型九 求一点到圆上点距离的最值
拓展训练一 点与圆的位置关系综合
拓展训练二 圆中的最值综合
知识点一、圆的定义
1.在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫圆.这个固定的端点叫做圆心,线段叫做半径.以点为圆心的圆记作⊙O,读作圆O.
点拨:
(1)圆指的是“圆周”,即一条封闭的曲残,而不是“圆面”。
(2)“圆上的点”指的是圆周上的点,圆心不在圆周上。
(3)确定一个圆需要两个要素:一是定点,即圆心;二是定长,即半径。圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。只有圆心和半径都确定了,圆才能被唯一确定。
【即时训练】
1.(24-25九年级上·江苏常州·期中)下列图形为半圆的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查圆的基本性质,解题的根据熟知半圆的定义:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆.根据半圆的定义即可判断.
【详解】解:半圆是直径所对的弧,但是不含直径,
故选:C.
2.(24-25九年级上·江苏无锡·课后作业)如图,圆中以为一个端点的劣弧有 条.
【答案】3
【分析】根据劣弧的定义,所对圆心角小于180度的圆弧叫作劣弧,求解即可.
【详解】解:由图形可得,以为一个端点的劣弧有、、,有3条
故答案为:3
【点睛】此题考查了劣弧的定义,解题的关键是理解劣弧的定义.
知识点二、点和圆的位置关系
点和圆的
位置关系
点到圆心的距离与半径的关系
图示
文字语言
符号语言
点在圆内
圆内各点到圆心的距离都小于半径,
到圆心的距离小于半径的点都在圆内
点在圆内
点在圆上
圆内各点到圆心的距离都等于半径,
到圆心的距离等于半径的点都在圆上
点在圆上
点在圆外
圆内各点到圆心的距离都大于半径,
到圆心的距离大于半径的点都在圆外
点在圆外
点拨:(1)利用与的数量关系可以判断点和圆的位置关系;同时,知道了点和圆的位置善长,也可以确定与的数量关系。
(2)符号“”读作“等价于”,它表示从符号“”的左端可以推出右端,从右端也可以推出左端。
【即时训练】
1.(2025·江苏南京·模拟预测)如图,已知⊙O及其所在平面内的4个点.如果半径为5,那么到圆心O距离为7的点可能是( )
A.P点 B.Q点 C.M点 D.N点
【答案】C
【分析】本题主要考查点与圆的位置关系,根据点在圆上,则;点在圆外,;点在圆内,(d即点到圆心的距离,r即圆的半径).
【详解】解:∵半径为5,
∴,,,,
∴到圆心O距离为7的点为点,
故选:C.
2.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)的半径为2,点A到圆心的距离是3,则点A与的位置关系是
【答案】点A在圆外
【分析】直接根据点与圆的位置关系的判定方法进行判断.
【详解】解:∵的半径为2,点A到圆心的距离是3,
∴点A到圆心O的距离大于半径,
∴点A在的外面,
故答案为:圆外.
【点睛】本题考查了点与圆的位置关系:点与圆的位置关系有3种.设的半径为r,点P到圆心的距离,则有:当时,点P在圆外;当点P在圆上;当点P在圆内.
【经典例题一 圆的基本概念辨析】
【例1】(24-25九年级上·江苏常州·期中)下列说法中,正确的是( )
A.半圆是弧,弧也是半圆 B.在一个圆中,直径是最长的弦
C.弦是直径 D.长度相等的弧是等弧
【答案】B
【分析】本题考查了圆的认识,了解圆中有关的概念是解答本题的关键,难度不大.利用圆的有关定义分别判断后即可确定正确的选项.
【详解】解:A、半圆是弧,正确,但弧不一定是半圆,不符合题意;
B、在一个圆中,直径是最长的弦,符合题意;
C、直径是弦,但弦不一定是直径,不符合题意;
D、同圆或等圆中,长度相等的两条弧是等弧,故不符合题意.
故选:B.
1.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图,在中,,E是直角边的中点,F是直角边上的一个动点,将沿所在直线折叠,得到,D是斜边的中点,若,,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】本题考查了折叠的性质、全等三角形的判定与性质、两点之间线段最短、三角形的中位线定理、圆的定义,确定动点的运动轨迹是解题的关键.根据折叠的性质可得,,结合E是直角边的中点,得到,由此可判断点在以为圆心,为半径的圆上运动,当、、共线时,此时的值最小,根据三角形中位线定理求出,即可求出此时的最小值.
【详解】解: 将沿所在直线折叠,得到,
,
,
E是直角边的中点,
,
点在以为圆心,为半径的圆上运动,如图所示,
,
当、、共线时,即与重合时,取得最小值,
又,
此时的值最小,
D是斜边的中点,
是的中位线,
,
此时,,
的最小值为4.
故选:C.
2.(2025·江苏泰州·模拟预测)如图,在中,,O是边上一点,以O为圆心,为半径的圆与相交于点D,连接,且.若,则圆O半径的长为 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了圆的基本性质,勾股定理,等边对等角,连接,由等腰三角形的性质得,,由可证 ,则,设半径为x,则,在直角三角形中,,利用勾股定理可得答案.
【详解】解:如图所示,连接,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∵,,
∴,
设半径为x,则,
在直角三角形中,由勾股定理得,即,
∴.
∴半径的长为3,
故答案为:3.
3.(2025·江苏徐州·模拟预测)如图,点在以为直径的半圆上,是半圆上不与点重合的动点.连接,是的中点,过点作于点.若,则的最大值是 .
【答案】
【分析】本题考查了圆的性质、三角形中位线定理,延长至,使,连接,结合题意得出即点在圆上,由三角形中位线定理得出,则当经过原点时,有最大值为,此时有最大值,即可得解.
【详解】解:如图,延长至,使,连接,
,,
点、关于直线对称,即点在圆上,
是的中点,
,
当经过原点时,有最大值为,此时有最大值,为,
故答案为:.
4.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,的半径,是弦,是上一点,且,.求的度数.
【答案】
【分析】本题考查圆的基本性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理与外角的性质.
连接,由得到,由得到,从而,由得到,进而即可求解.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴.
【经典例题二 求圆中弦的条数】
【例2】(24-25九年级上·江苏无锡·单元测试)如图,在⊙O中,点B,O,C和点A,O,D分别在同一条直线上,则图中有( )条弦.
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】根据弦的概念,AB、BC、EC为圆的弦,共有3条弦.
故选B.
1.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)如图,已知A,B,C,D四点都在⊙O上,则⊙O中的弦的条数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据弦的定义求解即可.
【详解】解:根据弦的定义可知,AB、CD和BD都是圆的弦,所以⊙O中的弦的条数为3,
故选:B.
【点睛】本题考查了弦的定义:连接圆上任意两点的线段叫圆的弦.
2.(24-25九年级上·江苏无锡·课后作业)如图,⊙O 中,点 A、O、D 以及点 B、O、C 分别在一条直线上,图中弦的条数有 条.
【答案】三/3
【分析】根据弦的定义(连接圆上任意两点的线段叫做弦)进行分析,即可得出结论.
【详解】解:根据弦的定义可得:
图中的弦有AB,BC,CE共三条,
故答案为:三.
【点睛】本题考查了弦的定义:连接圆上任意两点的线段叫弦,充分理解其定义是解题关键.
3.(24-25九年级上·江苏无锡·课后作业)如图,在中,点A、O、D和点B、O、C分别在一条直线上,图中共有 条弦,它们分别是 .
【答案】 三/3 ,,
【分析】根据连接圆上任意两点的线段叫弦回答即可.
【详解】解:图中的弦有,,共三条.
故答案为:三;,,.
【点睛】本题主要考查圆的基本性质,熟练掌握弦的概念是解题的关键.
4.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,是内接三角形,请仅用无刻度的直尺,分别按下列要求画图.
(1)在图1中,画山一条与相等的弦;
(2)在图2中,画出一个与全等的三角形.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)连结CO并延长交于E,连接BO并延长交于D,连结ED,再证△BOC≌△DOE(SAS),可得BC=DE;
(2)连结AO并延长交于A′,OA=OA′,连结BO并延长交于B′,OB=OB′,连结CO并延长交于C′,OC=OC′,利用边角边判定方法先证△BOC≌△B′OC′(SAS),可得BC=B′C′;同理可证△BOA≌△B′OA′(SAS),可得AB=A′B′,同理可证△AOC≌△A′OC′(SAS),可得AC=A′C′,利用三边对应相等判定方法可证△ABC≌△A′B′C′(SSS).
【详解】解:(1)如图1,DE为所作;
连结CO并延长交于E,连接BO并延长交于D,连结ED,
∵OB=OD=OE=OC,
在△BOC和△DOE中,
,
∴△BOC≌△DOE(SAS),
∴BC=DE;
(2)如图2,△A′B′C′为所作.
连结AO并延长交于A′,OA=OA′,连结BO并延长交于B′,OB=OB′,连结CO并延长交于C′,OC=OC′,
在△BOC和△B′OC′中,
,
∴△BOC≌△B′OC′(SAS),
∴BC=B′C′;
同理可证△BOA≌△B′OA′(SAS),
∴AB=A′B′,
同理可证△AOC≌△A′OC′(SAS),
∴AC=A′C′,
在△ABC和△A′B′C′中,
,
∴△ABC≌△A′B′C′(SSS).
【点睛】本题考查仅用无刻度的直尺画线段,画三角形,三角形全等判定与性质,圆的性质,掌握圆的性质与三角形全等判定与性质是解题关键.
【经典例题三 求过圆内一点的最长弦】
【例3】(24-25九年级上·江苏常州·期末)已知的半径是3cm,则中最长的弦长是( )
A.3cm B.6cm C.1.5cm D.3cm
【答案】B
【分析】利用圆的直径为圆中最长的弦求解.
【详解】解:圆的直径为圆中最长的弦,
中最长的弦长为.
故选:B.
【点睛】本题考查了圆的认识:需要熟练掌握与圆有关的概念(弦、直径、半径、弧、半圆、优弧、劣弧、等圆、等弧等).
1.(2025九年级·江苏南京·专题练习)如图,圆的弦中最长的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直径是圆内最长的弦,由图可知AB最长,
【详解】解:由图可知,弦AB经过圆心O,故圆的弦中最长的是.
故选:.
【点睛】本题主要考查了圆的认识,掌握直径是圆中最长的弦是关键.
2.(24-25九年级上·江苏泰州·开学考试)已知的半径为5,是的弦,则的长度a的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了圆的相关知识,明确圆中最长的弦是直径是解题的关键.
利用直径是圆内最长的弦即可求解.
【详解】解:的半径为5,
的弦的长度的取值范围为:,
故答案为:.
3.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图,和都是等边三角形,,连结,,为直线,的交点,连结,当线段最长时,的值是 .
【答案】/
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,同弧所对的圆周角相等,圆中最长的弦相关问题,解直角三角形,掌握了以上知识是解答本题的关键;
本题先证明,得出、、、四点共圆,进而作的外接圆,当为直径时,取得最大值,即可求解.
【详解】解:∵和都是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴、、、四点共圆,
如图:
作的外接圆,当为直径时,取得最大值,
∵,
∴,
∵为直径,
∴,
∴,
故答案为:.
4.(24-25九年级上·江苏盐城·期中)问题解决:
(1)如图①,半圆的直径,点是半圆上的一个动点,则的面积最大值是______.
(2)如图②,在扇形中,,,点、分别在和上,且,是的中点,点在弧上.连接、,四边形的面积是否存在最大值,若存在,请求最大值;若不存在,请说明理由.
(3)如图③,四边形中,,,,四边形的面积是否存在最大值,若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)四边形的面积存在最大值,最大值为;
(3)四边形的面积存在最大值,最大值是
【分析】(1)如图1,点运动至半圆的中点时,底边上的高最大,即,求出此时的面积即可;
(2)作,垂足为,延长交弧于点,则此时的面积最大,可求出其值;而面积为定值,故可得此时四边形的面积的最大值;
(3)连接,作的外接圆,过作于,根据已知条件,可得是等边三角形,即、、共线时,的面积最大,进而根据,根据,即可求解.
【详解】(1)解:如图1,点运动至半圆的中点时,底边上的高最大,即,
此时的面积最大值,
∴,
故答案为:;
(2)解:四边形的面积存在最大值,
作,垂足为,延长交弧于点,则此时的面积最大,如图2:
,,点为的中点,
,,
∴在中,,,
,
四边形面积为,
四边形的面积存在最大值,最大值为;
(3)解:四边形的面积存在最大值,
连接,作的外接圆,过作于,如图:
,,
,
、、、四点共圆,即在上,
,,
是等边三角形,有,
在中,,
,
当为中点,即、、共线时,的面积最大,此时,为直径,
,
,
,
,
,
即四边形的面积存在最大值,最大值是.
【点睛】本题是圆的综合题,考查了三角形的面积、轴对称、勾股定理、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、四点共圆、圆的直径最大等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用辅助圆解决最值问题.
【经典例题四 圆的周长和面积问题】
【例4】(24-25九年级上·江苏苏州·期中)一个圆的面积为,则它的半径为( )
A. B. C.0 D.1
【答案】D
【分析】根据圆的面积公式求解即可.
【详解】解:设圆的半径为,
由题意得:,
∴,
故选:D.
【点睛】本题考查了圆的面积计算,掌握圆的面积公式是解题的关键.
1.(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示,小区内有个圆形花坛,点在弦上,,,,则这个花坛的面积为( )
A.144π B.256π C.400π D.441π
【答案】C
【分析】根据垂径定理,勾股定理求出,再根据圆面积的计算方法进行计算即可.
【详解】解:如图,连接,过点作于,
,过圆心,是弦,
,
,
在中,,
在中,,
,
故选:C.
【点睛】本题考查垂径定理、勾股定理以及圆面积的计算,掌握垂径定理、勾股定理以及圆面积的计算公式是正确解答的前提.
2.(24-25九年级上·浙江绍兴·期末)一座圆形花坛的半径为,中间雕塑的底面是边长为的正方形.如图,这个花坛的实际种花面积为 (取,结果精确到个位).
【答案】
【分析】根据圆的面积减去正方形的面积即可求解.
【详解】解:依题意,这个花坛的实际种花面积为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了求圆的面积,掌握圆的面积公式是解题的关键.
3.(2025·江苏镇江·模拟预测)《墨子·天文志》记载:“执规矩,以度天下之方圆.”度方知圆,感悟数学之美.如图,正方形的面积为2,以它的对角线的交点为位似中心,作它的位似图形,若,则四边形的外接圆的周长为 .
【答案】
【分析】根据正方形的面积为2,求出,根据位似比求出,周长即可得出;
【详解】解:连接,则是四边形的外接圆的直径.
正方形的面积为2,
,
,
,
,
∴四边形的外接圆的周长;
故答案为:.
【点睛】本题考查位似图形,涉及知识点:正方形的面积,正方形的对角线,圆的周长,解题关键求出正方形的边长.
4.(24-25九年级上·重庆·开学考试)如图,射击运动的枪靶是由10个同心圆组成的,其中每两个相邻的同心圆的半径的差等于中间最小圆的半径.每相邻两个圆之间围成一个圆环,从外向里顺次叫做1环、2环、3环……8环、9环,最小圆里面的圆盘形区域,叫做10环.一枪射出去,打中的环数越高,说明枪法越好.那么请问1环的面积是10环面积的多少倍?
【答案】19
【分析】本题考查了圆的面积的计算,理解题意,掌握圆的面积的计算是关键.
根据题意,设最小圆的半径为r,最大圆的半径为,次大圆的半径为,根据圆的面积公式,圆环面积的计算即可求解.
【详解】解:设最小圆的半径为r,最大圆的半径为,次大圆的半径为,
1环的面积为:
10环面积为:
1环的面积与10环面积的倍数关系:
【经典例题五 点与圆的位置关系】
【例5】(24-25九年级上·江苏无锡·期末)点P在半径为的内,则的长度不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了点与圆的位置关系.当该点在圆内,则半径大于点到圆心的距离,据此即可作答.
【详解】解:∵的半径为,点在内,
∴,
则A、B、C、D四个选项,只有D选项的不符合题意,
故选:D.
1.(24-25九年级上·江苏徐州·期末)如图,在中,,,,,分别是上的高线和中线.如果是以点为圆心,3为半径的圆,那么下列判断中,正确的是( )
A.点,均在内 B.点,均在外
C.点在内,点在外 D.以上选项都不正确
【答案】B
【分析】本题考查了点与圆的位置关系的判定,先利用勾股定理求得的长,再根据面积公式求出的长,根据勾股定理求出的长,根据中线的定义求出的长,然后由点、到点的距离判断点、与的位置关系即可.
【详解】解:在中,,,,
∴,
∵、分别是上的高和中线,
∴,
∴,
∴,
∵是以点为圆心,3为半径的圆,,,
∴点,均在外,
故选:B.
2.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)如图,已知的半径是4,点在上,且,动点C在上运动(不与重合),点D为线段的中点,连接,则线段长度的最小值是 .
【答案】/
【分析】取中点E得是的中位线,知,即点D是在以E为圆心,2为半径的圆上,从而知求的最小值就是求点A与上的点的距离的最小值,据此求解可得.
【详解】解:如图1,连接取的中点E,连接.
则.
在中,是的中位线,
∴,
∴,
即点D是在以E为圆心,2为半径的圆上,
∴求的最小值就是求点A与⊙E上的点的距离的最小值,
如图2,当D在线段AE上时,取最小值,
∵ ,
∴,,
∴最小值为,
故答案为:
【点睛】本题主要考查点与圆的位置关系,解题的关键是判断出点D的运动轨迹是以E为圆心,2为半径的圆.
3.(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图,已知中,,于点D,,,点E为的中点,点P是线段上的一个动点,连接,将线段绕点E顺时针旋转得到线段,点Q是直线上的一个动点,连接,点A关于的对称点是点,连接,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】连接,,以点E为圆心,以为半径作圆,求得,由线段绕点E顺时针旋转得到线段,则,得到,则的最大值为6,再证得,则当时,的值最小,进一步求解即可.
【详解】解:连接,,以点E为圆心,以为半径作圆,
∵于点D,
∴,
∵点E为的中点,,
∴,
∴B、C、D三点都在上,
∵是的弦,
∴点P不在外,
∴,
∵线段绕点E顺时针旋转得到线段,
∴,
∴,
∴的最大值为6,
∵,,
∴,
∵点A关于的对称点是,
∴,
∵,
∴,
∴当时,的值最小,
当取得最大值时,的值最小,
∴时,,此时取得最小值为4,
∴的最小值为4,
故答案为:4
【点睛】此题考查了直角三角形的性质、勾股定理、旋转的性质、轴对称的性质、点与圆的位置关系、两点之间线段最短等知识,正确作出辅助圆是解的关键.
4.(24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,在中,,分别是的中点,是以B为圆心,为半径的圆,判断点D,E与的位置关系,并说明理由.
【答案】点D在内,点E在外;见解析
【分析】本题主要考查了点与圆的位置关系,由,,,得,由,分别是,的中点,得,得点在内;由,得,得点在外,解题的关键是正确计算判断.
【详解】解:点D在内,点E在外,理由如下:
,,,
,
,分别是,的中点,
,
点在内;
,
,
点在外.
【经典例题六 三角形的外接圆】
【例6】(2025·江苏常州·模拟预测)如图,已知为的外接圆,,直径交于点E,若,则( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了勾股定理,线段垂直平分线的性质与判定,圆的基本性质,先证明垂直平分,再利用勾股定理用分别表示出的长即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接,
∵为的外接圆,
∴,
∵,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴,
故选:A.
1.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图,在△ABC 中,BC=6,∠A=60°.若⊙O 是△ABC 的外接圆,则⊙O 的半径长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图,过O点作OD⊥BC,交BC于点D,连接OB、OC,则OB=OC,根据题意,进一步分析可知在Rt△BOD中,,据此进一步求出答案即可.
【详解】
如图,过O点作OD⊥BC,交BC于点D,连接OB、OC,则OB=OC,
∵∠A=60°,
∴∠BOC=120°,
∵OB=OC,
∴△BOC为等腰三角形,
∵OD⊥BC,
∴BD=BC=3,∠BOD=∠BOC=60°,
∴在Rt△BOD中,,
即:,
∴OB=,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了圆的基本性质与三角函数的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.
2.(2025·江苏盐城·模拟预测)如图,是的外接圆,,,则的直径为 .
【答案】
【分析】连接,,依据是等腰直角三角形,即可得到,进而得出的直径为.
【详解】如图,连接
,
,
是等腰直角三角形,
又,
∴,
∴的直径为,
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了圆周角定理和勾股定理,熟知同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角的度数是圆心角度数的一半是解题的关键.
3.(2025·江苏南京·模拟预测)如图,ABC与DEF均为等边三角形,⊙O是ABC的内切圆,同时也是DEF的外接圆.若AB=1cm,则DE= cm.
【答案】.
【详解】试题分析:设AB与⊙O相切于M,连接OB,OM,得到OM⊥AB,由⊙O是等边△ABC的内切圆和等边三角形的性质,求出圆的半径,连接OD,过O作ON⊥DE于N,由⊙O是等边△DEF的外接圆.解直角三角形即可得到结论.
试题解析:设AB与⊙O相切于M,连接OB,OM,
∴OM⊥AB,
∵⊙O是等边△ABC的内切圆
∴∠ABO=30°,OA=OB,
∴BM=AB=,
∴OM=,
连接OD,过O作ON⊥DE于N,
∵⊙O是等边△DEF的外接圆.
∴OD=OM=,∠ODN=30°,
∴DN=,
∴DE=2DN=.
考点:1.三角形的内切圆与内心;2.等边三角形的性质;3.三角形的外接圆与外心.
4.(2025·浙江温州·模拟预测)如图,将绕点按顺时针方向旋转,得到,当点的对应点落在线段上时,点的对应点恰好落在的外接圆上,且点在同一直线上.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)由旋转的性质可得∠CAB=∠BAD,BC=DE,由同弧所对的圆周角相等可得∠CAB=∠CDB,∠BAD=∠BCD,即可得BC=BD=DE;
(2)过点B作BF⊥CD于点F,由等腰三角形的性质可得CD=2DF,由锐角三角函数可得DF=4,即可求CE的长.
【详解】(1)证:由三角形旋转可得,
,
∴,
∴,
∴.
(2)过作,垂足为.
由(1)可得,
∴,
∵ (同弧所对的圆周角相等),
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】考查了三角形的外接圆和外心,旋转的性质,解直角三角形的应用,圆的有关知识,添加恰当辅助线构造直角三角形是本题的关键.
【经典例题七 圆中角度的计算】
【例7】(24-25九年级·江苏无锡·课后作业)如图,在中,,则的角度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆的半径都相等得到是等腰三角形,然后再根据等腰三角形的性质,三角形的内角和是和即可求得的角度.
【详解】解:在中,,
∴是等腰三角形,
∴,
故选:.
【点睛】本题考查了圆的性质,等腰三角形的判定与性质,三角形的内角和等知识点,熟悉相关性质是解此题的关键.
1.(24-25九年级·江苏无锡·课后作业)已知:如图,是的直径,是的弦, ,的延长线交于E,,,求 的角度是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,根据,可得,然后根据等腰三角形的性质和外角的性质求解即可.
【详解】解:连接,
,
,
又,
,
,
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和外角的性质,熟悉相关性质是解题的关键.
2.(2025·江苏常州·模拟预测)弧度是表示角度大小的一种单位,圆心角所对的弧长和半径相等时,这个角就是1弧度角,记作.已知,则与的大小关系是 .
【答案】
【分析】根据弧度的定义,圆心角所对的弧长和半径相等时,这个角就是1弧度角,记作,当时,三角形为等边三角形,所以圆心角所对的弧长比半径大,即可判断大小.
【详解】解:根据弧度的定义,圆心角所对的弧长和半径相等时,这个角就是1弧度角,记作,
当时,易知三角形为等边三角形,弦长等于半径,
圆心角所对的弧长比半径大,
,
故答案是:.
【点睛】本题考查了弧度的定义,解题的关键是:理解弧度的定义,从而利用定义来判断.
3.(2025·江苏镇江·模拟预测)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠B=148°24′,则∠AOC的角度为 .
【答案】63°12ˊ
【详解】在⊙O中,
∵ ∠B+∠D=180°
∴∠D=180°-148°24′=31°36′
∴∠AOC=2∠D=63°12ˊ
故答案为63°12ˊ.
点睛:本题主要考查圆内接四边形对角和等于180°、圆周角与圆心角之间的关系.由圆内接四边形对角互补可求出∠D的度数,再根据在同弧或等弧所对的圆周角是圆心角的一半,即可得出结果.
4.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)如图,点、和点、分别在以为圆心的两个同心圆上,且.
(1)与相等吗?为什么?
(2)若、、三点在同一直线上,,,求的度数.
【答案】(1),理由见解析
(2)
【分析】本题考查了圆的性质,三角形外角性质,全等三角形的判定和性质,理解圆的性质是解答关键.
(1)根据圆的性质得到,再利用全等三角形的性质求解;
(2)根据全等三角形的性质得到,结合已知求出,利用三角形外角性质求出的度数,再结合平角的定义求解,
【详解】(1)解:.
理由如下:
,
,
.
在和中,
,
,
.
(2)解:由(1)得,
.
,,
,
,
,,
.
【经典例题八 圆中线段长度的计算】
【例8】(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,是的半径,B为上一点(且不与点O、A重合),过点 B作的垂线交圆O于点C,以为边作矩形,连接.若,则的长为( )
A.8 B.6 C.4 D.1
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,线段的和差,解题的关键是熟练掌握以上性质.
连接,根据矩形的性质得出相等的边和直角,利用勾股定理和线段的和差进行求解即可.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形为矩形,
∴,
由勾股定理得,
∴,
故选:C.
1.(24-25九年级上·江苏常州·期中)根据如图所示的作图方式,可说明正方形的顶点C在以的长为半径的( )
A.内 B.外 C.上 D.以上都不对
【答案】B
【分析】此题考查了点与圆的位置关系.根据点到圆心的距离和半径的大小关系即可得到答案.
【详解】解:根据如图所示的作图方式,可说明正方形的顶点C在以的长为半径的外,
故选:B
2.(24-25九年级上·四川成都·阶段练习)如图,点B,E在半圆O上,四边形,四边形均为矩形.若四边形中,,则的长为 .
【答案】13
【分析】本题主要考查矩形的性质、勾股定理、圆的性质,连接与.根据矩形的性质,由四边形是矩形,得,.根据勾股定理,由中,,,得.根据圆上到圆心的距离均相等,由,熟练掌握矩形的性质、勾股定理、圆的性质是解决本题的关键.
【详解】解:如图,连接与.
四边形是矩形,
,.
在中,,,
,
∵四边形为矩形,
∴,
∴.
故答案为:13.
3.(24-25九年级上·山西大同·期中)如图,为的直径,点在上,连接,在上截取,连接并延长交于点.若,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆的基本性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理.先证明是等腰直角三角形,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,连接.
,
.
,
,
.
,
.
,
则是等腰直角三角形.
,
.
.
故答案为:.
4.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,是弦的中点,A是上一点,与交于点E,已知,.
(1)求线段的长.
(2)当时,求,的长.
【答案】(1)
(2),
【分析】本题考查了圆的基本性质、等腰三角形的性质、勾股定理、一元二次方程的应用,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)连接,,根据中点的定义得到,再根据三线合一的性质得到,在中利用勾股定理即可求解;
(2)设,表示出、的长,在中利用勾股定理列出方程,求出的值即可解答.
【详解】(1)解:如图,连接,,
∵是弦的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵A是上一点,,
∴的半径为8,
∴在中,;
(2)解:设,则,
∴,
∵在中,,
∴,
解得:,(舍去),
∴,.
【经典例题九 求一点到圆上点距离的最值】
【例9】(2025·江苏镇江·模拟预测)如图,在矩形中,,点分别是边上的两个动点,且,点为的中点,点为边上一动点,连接,则的最小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.
【答案】B
【分析】本题考查了最短路径问题,考查了点与圆的位置关系,轴对称图形的性质,勾股定理,关键在于将所求折线转化为两点之间的距离.
根据题意得到点在以为圆心,以为半径的圆在与矩形重合的弧上运动,作点关于的对称点,连接交于点,交于点,此时的值最小,根据勾股定理求出,即可得到答案.
【详解】解:在矩形中,,,,
点分别是边上的两动点,且,点为的中点,
如图,连接
点在以为圆心,以为半径的圆上运动,
如图,作点关于的对称点,连接交于点,交于点,
,
此时的值最小,
,,
,
的最小值为,
故选:B.
1.(2025·江苏淮安·模拟预测)如图,在菱形中,,,是上一点,,是边上一动点,将四边形沿直线折叠,的对应点.当的长度最小时,则的长为( )
A.7 B.6 C.5 D.6.5
【答案】A
【分析】本题主要考查的是菱形的性质、勾股定理的应用,翻折的性质、等腰三角形的判定.由可知点在以P为圆心以为半径的弧上,故此当C,P,在一条直线上时,有最小值,过点C作,垂足为H,先求得、的长,则可得到的长,然后再求得的长,最后依据折叠的性质和平行线的性质可证明为等腰三角形,则可得到的长.
【详解】解:∵菱形中,,,
∴,
∴点在以P为圆心以为半径的弧上,故此当C,P,在一条直线上时,有最小值,
如图所示:过点C作,垂足为H,
在中,,,
则,.
∵,
∴,
在中,依据勾股定理可知:,
∴由翻折的性质可知:.
∵,
∴.
∴.
∴.
故选:A.
2.(24-25九年级上·江苏·期中)如图,在中,直径,延长至,使,点在上运动,连接,将绕点顺时针旋转得到,连接,则线段的最大值为 .
【答案】/
【分析】本题考查了三角形全等的判定和性质,点与圆的位置关系;过点作的垂线,在垂线上截取,连接,从而可证,进而得到,将求线段的最大值转化为求的最大值,然后结合点与圆的位置关系求出最大值即可.
【详解】如图,过点作的垂线,在垂线上截取,连接,
,
,
绕点顺时针旋转得到,
,
在和中,
,
,
,
连接,并延长交圆于点,即为最大值,
,,
,
,
,
,
故答案为:.
3.(24-25九年级上·江苏无锡·期末)如图, 在平面直角坐标系中, 已知点,,,点在以为圆心, 为半径的上运动, 且始终满足, 则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了圆的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,两点间的距离,连接,分别交于点,由,,,则为中点,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可求出,从而转化为转化为以为圆心,为半径的圆与有公共点时求的取值范围,即与重合时有最小值,与重合时有最大值,即有,再求出,代入即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,分别交于点,
∵,,,
∴为中点,
∵,
∴,
∴转化为以为圆心,为半径的圆与有公共点时求的取值范围,即与重合时有最小值,与重合时有最大值,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴的取值范围是,
故答案为:.
4.(24-25九年级上·江苏徐州·期中)【模型建立】
如图①、②,点分别在圆外,在圆内,直线分别交圆于点,则是点到圆上的点的最短距离,是点到圆上的点的最长距离.
【问题解决】
(1)请就图①中为何最长进行证明.
(2)已知点到圆上的点的最短距离为4,最长距离为8,则圆的半径为_____________.
(3)如图③,在中,.点在边上,且,动点在半径为2的圆上,则的最小值是____________.
(4)如图④,点,动点在以为圆心,为半径的圆上,的中点为,求线段的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)2或6
(3)
(4)
【分析】(1)根据三角形的任意两边之和大于第三边即可得解;
(2)分两种情况讨论:①点P在外,②点P在内,根据线段的和差即可求解;
(3)连接,交于点D,则的最小值是的长,根据勾股定理即可求出,进而得到的长,即可解答;
(4)取点,连接,并延长交于点,可得是的中位线,因此当线段取得最大值时,线段也取得最大值.当点B位于点时,线段有最大值,根据点P,点D的坐标与的半径即可求出的长,进而即可解答.
【详解】(1)解:如图,点C为上任意一点,连接,,
当点C与点B不重合时,
∵在中,,
又,
∴,即,
当点C与点B重合时,,
∴综上可得,,
∵点C为上任意一点,
∴的长是点P到上的点的最长距离.
(2)(1)若点P在外,如图①,
则,,
∴,
∴的半径为2;
若点P在内,如图②,
则,,
∴,
∴的半径为6;
综上所述,的半径为2或6.
故答案为:2或6.
(3)连接,交于点D,由(1)可得的长是点A到上的点的最短距离,
∴的最小值是的长,
∵在中,,,
∴,
∴,
∴的最小值是.
(4)取点,连接,并延长交于点,
∵,,
∴点A是线段的中点,
∵点C是线段的中点,
∴,
∴当线段取得最大值时,线段也取得最大值,
∴当点B位于点时,线段有最大值,
∵,,
∴,
∵的半径为,即,
∴,
∴线段有最大值为,
∴线段的最大值为.
【点睛】本题考查三角形三边关系的应用,勾股定理,三角形中位线的性质,直线外一点到圆的距离等,掌握题意中的模型是解题的关键.
【拓展训练一 点与圆的位置关系综合】
1.(2025·江苏常州·模拟预测)如图,在中,.
(1)使用无刻度的直尺和圆规作交于点(保留作图痕迹);
(2)以为直径的交于点.
①证明:点在上;
②当等于多少度时,四边形为菱形,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②时,四边形是菱形,理由见解析
【分析】本题考查了尺规作图,等边三角形的判定及性质,菱形的判定,熟悉掌握判定方法是解题的关键.
(1)利用尺规作图作出高即可;
(2)①利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,证出等于半径即可;
②连接,,利用等边三角形的判定方法判定出和为等边三角形,再利用等边三角形的性质和菱形的判定方法判定即可.
【详解】(1)解:如图所示:即为所求:
(2)①证明:∵为直径,
∴点是中点,
∴,
连接,如图:
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴点在上;
②时,四边形是菱形,理由如下:
连接,如图:
在中,,,
∴是等边三角形,
∴,
在中,,
∴,是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
2.(2025九年级·江苏无锡·专题练习)(1)如图,木杆AB靠在墙壁上,当木杆的上端A沿墙壁竖直下滑时,木杆的底端B也沿着水平方向向右滑动.你能用虚线画出木杆中点M 随之运动的轨迹吗?
(2)在(1)的基础上,若AB=4,以AB为作等边△ABC,如图所示, 连接OC,当木杆AB在下滑过程中,试求OC的最大值.
【答案】(1)M的运动轨迹是以O为圆心,OM为半径的圆弧,作图见详解;(2)OC取得最大值为.
【分析】(1)根据题意可得:M是AB的中点,为直角三角形,再由直角三角形斜边上的中线性质可得为定值,运动轨迹为以O为圆心,OM为半径的圆弧;
(2)作于点M,连接OM,根据等边三角形的性质可得,利用勾股定理得,由此确定为定值,然后根据三角形中三边关系即可确定当点O、M、C三点共线时,OC取得最大值,求出即可.
【详解】解:(1)如图虚线为点M的运动轨迹,理由如下:
∵M是AB的中点,为直角三角形,
∴为定值,
∴M的运动轨迹是以O为圆心,OM为半径的圆弧;
(2)如图中所示:作于点M,连接OM,
∵为等边三角形,
∴M为AB的中点,
∴,
在中,
,
∴,为定值,
∵在中,两边之和大于第三边,
∴,
∴当点O、M、C三点共线时,即点M在OC上时,OC取得最大值,最大值为.
【点睛】题目主要考查直角三角形中斜边上的中线性质、等边三角形性质、勾股定理、三角形三边关系、点、线、圆的位置关系等,熟练掌握综合运用这些知识点是解题关键.
3.(24-25九年级上·江苏淮安·期中)我们曾经研究过:如图1,点在外或点在内,直线分别交于点、,则线段是点到上各点的距离中最短的线段,线段是点到上各点的距离中最长的线段.
【运用】在中,,,点是的中点.
(1)如图2,若是边上一动点,将沿所在的直线翻折得到,连接,则的最小值是__________.
(2)如图3,若取的中点,连接,得等腰.将绕点旋转,点为射线,的交点,点是的中点.
①与的位置关系是__________.
②连接,求的最大值和最小值.
【拓展】
(3)喜欢研究的小聪把上述第(2)问图中的绕点旋转,而不动,记点为射线,的交点(如图4),他发现在旋转过程中线段的长度存在最值,请直接写出的最小值__________.
【答案】(1);(2)①垂直;②PQ的最大值为,最小值为 ;(3)
【分析】(1)如图,连接BE,根据题意可得 的轨迹是以E为圆心,1为半径的圆,在 中,由勾股定理得,即可求解;
(2)①可先证明△DAB≌△EAC,可得∠DBA=∠ECA,又由∠ECA+∠AGC=90°,可得∠DBA+∠BGP=90°,即可求解;
②由①知,CE⊥BD,可得P的轨迹是以DE为直径的圆,设T为DE中点,然后根据当PQ最大时,线段PQ过T;当PQ最小时,Q在线段PT上,即可求解;
(3)由【运用】可知,CE⊥BD,可得 ,又由当∠BCP最小时,BP最小,此时AE⊥CP,再证明△AEC≌△ADB,可得到四边形ADPE是正方形,即可求解.
【详解】解:(1)如图,连接BE,
∵将沿所在的直线翻折得到,点是的中点,
∴ ,
∴ 的轨迹是以E为圆心,1为半径的圆,
∴ 在BE上时,最小,此时 ,
在 中,由勾股定理得:
,
∴ ;
(2)①如图,
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴AD=AE,∠DAE=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠DAB=90°-∠BAE=∠EAC,而AB=AC,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴∠DBA=∠ECA,
∵∠ECA+∠AGC=90°,∠AGC=∠BGP,
∴∠DBA+∠BGP=90°,
∴∠P=90°,
∴CE⊥BD;
②由①知,CE⊥BD,即在△DEP中,∠DPE=90°,
∴P的轨迹是以DE为直径的圆,设T为DE中点,
当PQ最大时,线段PQ过T,如图:
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴AD=AE,∠DAE=90°,
∵的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵点是的中点,
∴TQ是△ADE的中位线,
∴ ,
∴PQ的最大值为 ;
当PQ最小时,Q在线段PT上,如图
此时, , ,
∴PQ的最小值为 ,
综上所述,PQ的最大值为,最小值为 ;
(3)由【运用】可知,CE⊥BD,
∴∠BPC=90°,
∴ ,
∵ ,
∴,
当∠BCP最小时,BP最小,
∵ ,
∴当 最大时,∠BCP最小,此时AE⊥CP,
在 中,AE=1,AC=2,
∴ ,
∵AE=AD,∠EAC=90°-∠BAE=∠DAB,AC=AB,
∴△AEC≌△ADB(SAS),
∴BD=EC= ,∠ADB=∠AEC=90°,
∴四边形ADPE是正方形,
∴PD=AE=1,
∴BP=BD-PD=-1.
【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形中的旋转问题,涉及全等三角形的判定与性质、动点的轨迹等知识,解题的关键是根据已知证明△DAB≌△EAC,从而得到CE⊥BD,进而得到相关点的轨迹.
【拓展训练二 圆中的最值综合】
1.(2025九年级·江苏无锡·专题练习)如图所示,为的一条弦,点为上一动点,且,点,分别是,的中点,直线与交于,两点,若的半径为7,求的最大值.
【答案】的最大值为.
【分析】由和组成的弦,在中,弦最长为直径14,而可求,所以的最大值可求.
【详解】连结,,
∵ ∴
∴为等边三角形,
∵点,分别是,的中点
∴,∵ 为的一条弦
∴最大值为直径14 ∴的最大值为.
【点睛】利用直径是圆中最长的弦,可以解决圆中一些最值问题.
2.(2025·河北石家庄·模拟预测)已知的半径和正方形的边长均为1,把正方形放在中,使顶点A,D落在上,此时点A的位置记为,如图1,按下列步骤操作:如图2,将正方形在中绕点A顺时针旋转,使点B落到上,完成第一次旋转;再绕点B顺时针旋转,使点C落到上,完成第二次旋转;……
(1)正方形每次旋转的度数为______°;
(2)将正方形连续旋转6次,在旋转的过程中,点B与之间的距离的最小值为______.
【答案】(1)30
(2)
【分析】(1)根据题意可知是等边三角形,每一次旋转可以转化为等边三角旋转60度,则正方形各顶点构成正六边形,边长为1,进而求得每次旋转的角度;
(2)在正方形的旋转过程中,第三次旋转过程中点B与之间的距离的最小值为的直径减去正方形的对角线的长度.
【详解】(1)解:∵的半径和正方形ABCD的边长均为1,
是正三角形,
根据旋转可得正方形各顶点构成正六边形,
即正方形每一次旋转的角度为30°,
故答案为:.
(2)如图,点的运动路径如图中部分,
∵正方形的边长为1,
正方形的对角线长为,
∵的半径为1,
最短距离为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正多边形的性质,圆的性质,旋转的性质,正三角形的性质,找到正方形旋转的规律是解题的关键.
3.(2025·江苏连云港·模拟预测)如图1所示,等边三角形内接于圆,点是劣弧上任意一点(不与重合),连接、、.
【初步探索】
(1)将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,可得、、三点在同一直线上,则线段、、存在的数量关系是:________________.
【知识迁移】
(2)如图1所示,若圆的半径为8,问的最大值是多少?
【拓展延伸】
(3)如图2所示,等腰内接于圆,,点是弧上任一点(不与重合),连接、、,若圆的半径为8,试求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)16
(3)
【分析】(1)由旋转的性质得,,,由等边三角形的判定及性质得是等边三角形,即可求解;
(2)由圆的定义得当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,即可求解;
(3)将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,由圆的内接四边形性质得,可得、、三点在同一条直线上,由勾股定理得,即可求解.
【详解】解:(1)由旋转得,
,
,
是等边三角形,
,
,
;
故答案为:;
(2)∵是的弦,且的半径为8,
∴当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,
,
∴的最大值是16;
(3)∵,,
∴是的直径,且圆心在上,
∴,,
将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,
,,
,
∵,
∴,
∴、、三点在同一条直线上,
∵,
∴
,
∵当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,
∴的最大值为,
∴的最大值为,
∴周长的最大值是.
【点睛】本题考查了旋转的性质,圆的定义,等边三角形的判定及性质,圆的内接四边形的性质等;理解圆的定义,掌握旋转的性质,等边三角形的判定及性质,圆的内接四边形的性质,能找出取得最值的条件是解题的关键.
1.(24-25九年级上·江苏宿迁·期末)下列说法:①直径是弦;②半径相等的圆叫同心圆;③长度相等的两条弧是等弧.其中正确的是( )
A.②③ B.①② C.①③ D.①
【答案】D
【分析】本题考查的是圆的认识.根据等圆、等弧的定义以及确定圆的条件,分别进行判断.
【详解】解:①直径是弦,说法正确;
②半径相等的圆是等圆,不是同心圆,原说法错误;
③同圆或等圆中,长度相等的两条弧是等弧,原说法错误.
综上,正确的只是①,
故选:D.
2.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)已知的半径为3,,则点A和的位置关系是( )
A.点A在圆上 B.点A在圆外 C.点A在圆内 D.不确定
【答案】B
【分析】本题主要考查点与圆的位置关系,点与圆的位置关系有3种.设的半径为,点到圆心的距离,则有 ①点在圆外;②点在圆上;③点在圆内.
【详解】解:的半径为3,,
点A到圆心的距离大于半径,
点在圆外,
故选:B.
3.(2025九年级上·江苏·模拟预测)如图,的半径为,以圆外一点为圆心,画半径为的弧,将截成弧长相等的两部分,则两点的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆的有关概念,垂直平分线的定义,勾股定理,掌握知识点的应用是解题的关键.
由将截成弧长相等的两部分得为直径,根据题意可得,,则垂直平分,然后根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,
∵将截成弧长相等的两部分,
∴为直径,
∴,,
∴垂直平分,
∴,
∴,
故选:.
4.(24-25九年级上·江苏南京·期末)如图,与在同一平面内,其半径都是r.将固定,让从上的一点P出发,沿的边缘滚动一周,回到原来的位置.下列说法:①滚动过程中的圆心形成的轨迹与是同心圆;②的圆心经过的路程是;③在滚动中自身转了2周.其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【分析】本题考查了轨迹问题,掌握上的点P运动的路径长点运动的路径长是本题的关键.
根据题意可得,的圆心是以为圆心,为半径运动,即可解答.
【详解】解:根据题意可得,的圆心是以为圆心,为半径运动,即的圆心形成的轨迹与是同心圆;故①正确;
,则的圆心经过的路程是,故②错误;
根据题意可得点P运动的路径长,
的周长,
即在滚动中自身转了2周,故③正确;
故选:B.
5.(25-26九年级上·江苏无锡·课后作业)如图所示,甲、乙两只蚂蚁同时从点A出发,甲沿着外侧的大圆爬行,乙在里面两个小圆沿“8”字形爬行.如果两只蚂蚁爬行的速度相同,那么先回到点A的是( )
A.甲 B.乙 C.同时 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查圆的周长,明确两个小圆的周长等于大圆的周长是解题的关键.
由题意可知,甲蚂蚁走的路程是大圆的周长,乙蚂蚁走的路程是两个小圆周长的和,设大圆的直径是,左边的小圆的直径是,右边的小圆的直径是,观察图形可知,所以甲蚂蚁和乙蚂蚁走的路程相同,根据路程÷速度=时间,据此解答即可。
【详解】解:设大圆的直径是,左边的小圆的直径是,右边的小圆的直径是,
则甲、乙两只蚂蚁爬行的路程分别为:,,
观察图形可知,
∴,
∵两只蚂蚁爬行的速度相同,
∴同时到达.
故选:C.
6.(25-26九年级上·江苏泰州·阶段练习)若的直径为,点A到圆心O的距离为,那么点A与的位置关系是 .
【答案】点A在圆外
【分析】本题考查了点与圆的位置关系知识点,解题的关键是比较点到圆心的距离与圆半径的大小关系.
通过比较点到圆心的距离和圆的半径大小,来判断点与圆的位置关系.
【详解】解:∵的直径为,
∴的半径为,
∵点A到圆心O的距离为,且,
∴点A在圆外,
故答案为:点A在圆外.
7.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图,在正方形网格中,一条圆弧经过三点,那么弧的度数是 .
【答案】/90度
【分析】本题考查了勾股定理的应用,判断出圆心的位置是解决本题的关键.
作的垂直平分线,作的垂直平分线,两垂直平分线交于点Q,连接,分别表示出的长,可得为等腰直角三角形,进而即可得解.
【详解】解:作的垂直平分线,作的垂直平分线,两垂直平分线交于点Q,连接,如图,
由图可得圆心为点Q,
∵,,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴弧的度数是,
故答案为:.
8.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)如图,是的直径,点C在上,,垂足为D,,点E是上的动点(不与C重合),点F为的中点,若在E运动过程中的最大值为4,则的值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查的是点与圆的位置关系、勾股定理等问题.解题关键是确定点、、三点共线时,有最大值,并利用了数形结合的思想.方法一:取中点,连接和,设的半径为,根据点的运动轨迹,确定点的运动轨迹,根据,可确定当点、、三点共线时,有最大值,此时,求出,再根据在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半,则,联立即可求出半径的值,然后求出的长,利用勾股定理即可求出的长;方法二:连接,,根据题意得到当为直径时,有最大值,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】解:方法一:如图所示、取中点,连接和,设的半径为,
∵点为的中点,
∴,
∵点是上的动点(不与重合),点为顶点,
∴点的运动轨迹是以点圆心,以的长为半径的圆上,
则,
∴当点、、三点共线时,有最大值,此时,
∴,
∵,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∴,解得:,
∴,
在中, ;
方法二:如图,连接,,
∵,是直径,
∴,
又∵点是的中点,
∴,
当为直径时,有最大值,
∴ ,
∴,
∴,
在中, ;
故答案为:.
9.(25-26九年级上·江苏徐州·期中)如图,、是表示两个曲边形的面积,那么M、N的大小关系是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了扇形面积的计算,解决此题的关键是正确的计算;根据图形的规则先设空白部分的面积,再根据扇形的面积公式得到答案即可;
【详解】解:如图,两空白的面积相等,
设每一空白部分面积为,圆的半径为r,
∵扇形的圆心角为,
∴扇形的面积为:,半圆的面积为:,
∵,
∴,
∴,
∴,
10.(24-25九年级上·浙江杭州·期中)已知,如图,是的弦,,点C在弦上,连结并延长交于点D,,则的度数是 .
【答案】/65度
【分析】本题考查圆的基本性质,等腰三角形的性质,解题的关键是构造出辅助线,本题属于基础题型.连接,根据圆的半径都相等即可求出答案.
【详解】解:连接,
,
,
,
,
,
故答案为:.
11.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,点在上,,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查等腰三角形的性质、圆的有关概念.连接,由圆的有关概念知,,然后根据等腰三角形的性质求解即可.
【详解】解:连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
12.(2025·江苏苏州·模拟预测)如图,是的弦,半径,分别交于点,,且,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了圆的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,掌握相关知识是解题的关键.连接,,得到,,可以证明,根据全等三角形的对应边相等,可得到.
【详解】证明:连接,,
,是的半径,
,
,
又,
,
.
13.(24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习)如图,A玉米试验田是半径为的圆去掉宽为的排水沟后剩下的部分,B玉米试验田是半径为的圆中间去掉半径为的圆形水井后剩下的部分,这两块试验田的玉米都收了.
(1)这两块试验田平均每平方米的产量分别是多少?
(2)A试验田平均每平方米的产量是B试验田平均每平方米产量的多少倍?
【答案】(1)A玉米试验田平均每平方米的产量是,B玉米试验田平均每平方米的产量是
(2)A试验田平均每平方米的产量是B试验田平均每平方米产量的倍
【分析】本题考查了列代数式,圆的面积和分式的运算,读懂题意,列出式子,再进行分式的混合运算是关键.
(1)利用圆环的面积计算方法求得试验田的面积,用总产量除以面积得出答案,再进一步把分母作差比较即可;
(2)利用(1)的结果和式子,直接列式计算即可.
【详解】(1)解:A玉米试验田平均每平方米的产量是:
,
B玉米试验田平均每平方米的产量是:
,
答:A玉米试验田平均每平方米的产量是,B玉米试验田平均每平方米的产量是.
(2)解:
.
答:A试验田平均每平方米的产量是B试验田平均每平方米产量的倍.
14.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)请用无刻度的直尺在以下图中按要求作图(保留作图痕迹,不写作法)
(1)如图①,内接于中,画出 中一条最长的弦;
(2)如图②,等腰 内接于中,,画出底边的中线;
(3)如图③,已知四边形为矩形,点A、D在圆上,与分别交于点E、F .画出线段的垂直平分线;
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)见详解
【分析】(1)连接,并延长交上于一点D,则是直径,符合题意,即可作答.
(2)因为等腰 内接于中,,则连接,因为,则直线是的垂直平分线,记直线与的交点为,结合等腰三角形的三线合一,则是底边的中线,即可作答.
(3)连接交于点O,连接交于点H,连接,即为线段的垂直平分线,即可作答.
本题考查的是作图,主要涉及等腰三角形的性质、矩形的性质、线段的垂直平分线的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用相关的知识解决问题.
【详解】(1)解:是中一条最长的弦,如图所示:
(2)解:底边的中线如图所示:
(3)解:直线即为所求.如图所示:
15.(2025·江苏常州·模拟预测)综合与实践
【主题】曲轴连杆机构的运动分析与设计
【素材】
在某小型发动机的机构中,曲轴连杆的工作原理如图1所示:O为连杆轴,B为圆柱形气缸中活塞的圆心,直线平行于气缸内壁,连杆在活塞的带动下绕O轴匀速转动,连杆拖动活塞做往复运动.连杆长,连杆长.
【实践操作】
模拟曲轴连杆机构的运动过程,研究不同位置下连杆与活塞的关系.
【实践探索】
(1)活塞在气缸内最大移动的距离是__________.
(2)点C为直线与的交点,当连杆从位置按顺时针方向旋转时,求活塞移动的距离.(计算结果保留根号)
(3)如图2,发动机气缸底部开口的宽度为(与活塞直径相等),开口圆心为P,曲轴支点O位于气缸外部.当连杆支点A进入气缸内部时,需满足点A到气缸内壁的距离至少为,且活塞运动时不能脱离气缸.请确定满足条件时O、P之间距离的取值范围(结果保留一位小数).
【答案】(1)12
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了一点到圆上一点的距离的最值问题,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,正确理解题意是解题的关键.
(1)根据,可得当点A在线段上时,有最大值,最大值为,求出此时的长即可得到答案;
(2)过A作于H,利用勾股定理求出的长,再求出的长,进而得到的长即可得到答案;
(3)当与相交时,点A进入气缸内部,且离气缸内壁最近,此时,在中,求出当时,的长;再由活塞不能脱离气缸,得到当A与C重合时,,则,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴当点A在线段上时,有最大值,最大值为,
∴活塞在气缸内最大移动的距离是;
(2)解:如图所示,过A作于H,
当连杆从位置按顺时针方向旋转时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴BH,
∴,
∴,
∴活塞移动的距离是.
(3)J解:∵P为的中点
∴,
当与相交时,点A进入气缸内部,且离气缸内壁最近,此时,
∴,
∵,
∴
在中,当时,
∴,
∴
∵活塞不能脱离气缸,
∴当A与C重合时,,
∴,
∴ ,
∴.
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