内容正文:
专题06 圆
考点概览
考点01 利用垂径定理求值
考点02 圆周角
考点03 证明直线是圆的切线
考点04 切线的性质定理
考点05 求不规则图形的面积
考点06 求圆锥侧面积
考点07 尺规作图
考点01 利用垂径定理求值
1.(2025·山东潍坊·中考真题)黄金分割被广泛应用在建筑、艺术等领域,我国早在战国时期就已知道并能应用黄金分割.中国澳门发行的邮票小型张《科学与科技——黄金比例》(如图)就是用黄金分割比作为主题设计的.
【阅读观察】
材料:黄金分割点的定义
如图2,若线段上的点满足,则点称作线段的黄金分割点,其中的比值称作黄金分割比,而的比值为,与互为倒数.
材料:黄金分割点的作法(借助尺规作图可以用不同方法确定图中线段的黄金分割点)
方法:如图,过点作;
在直线上截取,连接;
在上截取;
在上截取,即为所求.
方法:如图,
以为边作正方形;
取中点,连接;
以点为圆心,为半径作圆弧,与的延长线交于点;
以为边在一侧作正方形,交于点,可得.点即为所求.
【思考探究】
(1)说明图中;
(2)用不同于()的方法,说明图中;
【迁移拓展】
如图5,作圆内接正五边形:
作的两条互相垂直的半径和,取的中点,连接;
作的平分线,交于点;
过点作的垂线,交于点,,连接,;
截取,,连接,,,五边形即为所求.
(3)若,根据以上作法,证明:.
【答案】()见解析;()见解析;()见解析.
【分析】()设,则,勾股定理得,然后通过线段和差求出,则,所以;
()延长交于点,根据勾股定理得,所以,则有,所以,所以,则,从而可得;
()过点作于点,证明,通过性质可得,设,则,解得,所以,连接,在中,,所以,Rt中,,所以,根据垂径定理,得,所以,又,所以,从而得证.
【详解】()解:设,则,
在中,根据勾股定理得,
所以,
所以,
所以;
()解:延长交于点,
在中,根据勾股定理,得,
所以,
因为,,
所以,,
所以,
所以,
所以,
所以,即,
所以;
(3)证明:因为半径,所以,,
过点作于点,
因为平分,
所以,
所以,
所以,
所以,
在中,,
设,则,
解得,
所以,
连接,在中,,
所以,
在Rt中,,
所以,
根据垂径定理,得,
所以,
因为,
所以,
所以.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,垂径定理,勾股定理,正方形的性质,圆内接正五边形,黄金分割点等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
2.(2025·山东·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:.
考点02 圆周角
1.(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 .
2.(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.
3.(2025·山东·中考真题)如图,是的直径,C为上一点,P为外一点,,且,连接.
(1)求证:与相切;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,利用平行线的性质及等边对等角,通过等量代换可得,进而证明,推出,即可证明与相切;
(2)由可推出垂直平分,利用等面积法求出,进而求出,由圆周角定理得,最后用勾股定理解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
与相切;
(2)解:如图,连接交于点D,
,
,,
垂直平分,
,,,
,
,
,
,
是的直径,
, ,
.
【点睛】本题考查切线的判定,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,圆周角定理,勾股定理等,正确作出辅助线是解题的关键.
4.(2025·山东·中考真题)【图形感知】
如图1,在四边形中,已知,,.
(1)求的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段上取一点,连接.将四边形沿翻折得到四边形,其中,分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点恰好落在边上,延长交于点,如图2.判断四边形的形状,并说明理由;
②乙:点恰好落在边上,如图3.求的长;
(3)如图4,连接交于点P,连接.当点E在线段上运动时,线段是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)①四边形是矩形,理由见解析;②;(3)线段的最小值为.
【分析】(1)利用勾股定理求得,再证明,利用相似三角形的性质求解即可;
(2)①由折叠的性质得,,再证明,根据有三个角是直角的四边形是矩形即可得解;
②延长和相交于点,连接,证明四边形是正方形,再证明,据此求解即可;
(3)先利用折叠的性质求得,推出点在以为直径的上,连接,,得到,据此求解即可.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴;
(2)①四边形是矩形,理由如下,
由折叠的性质得,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
②延长和相交于点,连接,
由折叠的性质得,,,
∵点恰好落在边上,
∴,,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∵,
∴点在对角线上,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)由折叠的性质得,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∴点在以为直径的上,连接,,
∴,即点在上时,线段存在最小值,
∵,
∴线段的最小值为.
【点睛】本题考查了翻折的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,垂直平分线的性质,相似三角形的判定和性质,圆周角定理等知识点,难度较大,第三问判断点在以为直径的上是解题的关键.
考点03 证明直线是圆的切线
1.(2025·山东·中考真题)如图,在中,点在上,边交于点,于点.是的平分线.
(1)求证:为的切线;
(2)若的半径为2,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2).
【分析】本题考查了切线的判定,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理等.
(1)利用等边对等角求得,由角平分线的定义求得,可证明,即可证明为的切线;
(2)先证明等腰三角形,求得,据此求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
即且为半径,
∴为的切线;
(2)解:∵,又,
∴等腰直角三角形,
∵的半径为2,
∴,
∴,
∴.
2.(2025·山东烟台·中考真题)如图,内接于,,点在线段的延长线上,且,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)当,时,求的长及的半径.
【答案】(1)见解析
(2);的半径为
【分析】本题考查了切线的判定,相似三角形的性质与判定,解直角三角形,熟练掌握以上知识是解题的关键;
(1)连接并延长交于点,连接,根据已知得出,根据圆周角定理得出,进而等量代换可得即,即可得证;
(2)证明,即可得出,过点作于点,得出,进而求得,即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接并延长交于点,连接,
∵,
∴
∴
又∵,
∴
∴
∵
∴
∴
∵是直径
∴
∴即
∴是的切线;
(2)∵
∴
∴
∵
∴,
又∵,
∴
解得:
如图,过点作于点,
∵,
∴,
∴
∴
又∵
∴
∴的半径为
3.(2025·山东东营·中考真题)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上异于A、B的点,连接AC、BC,点D在BA的延长线上,且,点E在DC的延长线上,且.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)若,,求DA的长.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】(1)连接,先根据等腰三角形的性质可得,再根据圆周角定理可得,从而可得,然后根据圆的切线的判定定理即可得证;
(2)设,则,,再根据相似三角形的判定证出,然后根据相似三角形的性质求出的值,由此即可得出答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,
,
是的直径,
,
,
,
,即,
,
又是的半径,
是的切线.
(2)解:∵,
设,则,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
∴.
【点睛】本题考查了圆的切线的判定定理、圆周角定理、相似三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握圆的切线的判定定理和相似三角形的判定定理是解题关键.
考点04 切线的性质定理
1.(2025·山东淄博·中考真题)如图,在中,,为斜边上一点,以为直径的圆与相切于点.若,,则的长是( ).
A.10 B.12 C.13 D.15
【答案】B
【分析】本题主要考查切线的性质,勾股定理及解直角三角形,解题的关键是利用勾股定理建立方程得到圆的半径.
根据题意可得,设半径为,利用勾股定理求出半径,再根据求解即可.
【详解】解:设中点圆心为,半径为,连接,
因为圆与相切于点,所以,
则,即,
解得,,
又,
所以.
故选:B.
2.(2025·山东潍坊·中考真题)图是某摩天轮的实景图.摩天轮可视作半径为米的,其上的某个座舱可视作上的点,座舱距离地面的最低高度为米,地面上的观察点到点的距离为米,平面示意图如图所示.
(1)当视线与相切时,求点处的座舱到地面的距离;
(2)已知摩天轮匀速转动一周需要分钟,当座舱距离地面不低于米时,在座舱中观赏风景的体验最佳,点处的座舱随摩天轮匀速转动一周的过程中,求该座舱中乘客最佳观赏风景的时长,并求这段时间内该座舱经过的圆弧的长.
(以上结果均保留小数点后一位数字,参考数据:,,,,)
【答案】(1)米;
(2)10分钟;米.
【分析】本题考查了切线的性质,解直角三角形的应用,勾股定理,弧长公式等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
()连接,,作,垂足为,根据勾股定理得(米),又,所以,因为与相切,所以,可得,所以,(米),从而可得,所以(米);
()过点作,交于点.延长,交于点,连接,不妨设米,又因为,所以,则(米),然后通过,可得,则,故有最佳观赏风景的时间为(分钟),最后通过弧长公式即可求解.
【详解】(1)解:连接,,作,垂足为,
根据题意可知,(米),
在中,米,,
所以(米),
因为,
所以,
因为与相切,
所以,
所以,
因为米,
所以,
所以,(米),
所以,
在中,(米),
所以,点处的座舱到地面的距离约为米;
(2)解:过点作,交于点.延长,交于点,连接,不妨设米,
因为,
所以,
所以(米),
因为米,
所以,
所以,
因为,
所以,
所以最佳观赏风景的时间为(分钟),
所以的长(米),
∴座舱经过的的长约为米.
3.(2025·山东威海·中考真题)如图,是的切线,点A为切点.点B为上一点,射线交于点C,连接,点D在上,过点D作,,交于点F,作,垂足为点E..
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆的综合题,涉及圆的切线的性质与判定,切线长定理,解直角三角形,勾股定理等知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
(1)连接,证明,则,而,则,由于是的切线,则,再由等式的性质即可证明;
(2)可得,设,则,,由切线长定理得到,则,求出,即可求解半径.
【详解】(1)证明:连接,
∵是的切线,
∴
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
即,
∴是的切线;
(2)解:∵,,
∴,
设,
∴,,
∵是的切线,是的切线,
∴,
∵
∴,
解得:,
∴半径为.
考点05 求不规则图形的面积
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.(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)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.
考点06 求圆锥侧面积
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:.
考点07 尺规作图
1.(2025·山东威海·中考真题)(1)如图①,将平行四边形纸片的四个角向内折叠,恰好拼成一个无缝隙、无重叠的四边形.判断四边形的形状,并说明理由;
(2)如图②,已知能按照图①的方式对折成一个无缝隙、无重叠的四边形,其中,点M在上,点N在上,点P在上,点Q在上.请用直尺和圆规确定点M的位置.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)四边形是矩形,理由见解析;(2)见解析.
【分析】本题考查作图-复杂作图,平行四边形的性质,翻折变换,圆周角定理,解题的关键是掌握平行四边形的性质.
(1)四边形是矩形,根据四个角是直角的四边形是矩形证明即可;
(2)分别作的中垂线,得到点,连接,作的中垂线,得到的中点,以为圆心,的长为半径画圆,与的交点即为点;
【详解】解:(1)四边形是矩形,理由如下:
由折叠的性质可知,,,
,
,
,即,
同理可得:,
∴四边形是矩形;
(2)由(1)可知:,
故分别为的中点,点在以为直径的圆上,
同理:点分别为的中点,点在以为直径的圆上,
如图,即为所求.
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专题06 圆
考点概览
考点01 利用垂径定理求值
考点02 圆周角
考点03 证明直线是圆的切线
考点04 切线的性质定理
考点05 求不规则图形的面积
考点06 求圆锥侧面积
考点07 尺规作图
考点01 利用垂径定理求值
1.(2025·山东潍坊·中考真题)黄金分割被广泛应用在建筑、艺术等领域,我国早在战国时期就已知道并能应用黄金分割.中国澳门发行的邮票小型张《科学与科技——黄金比例》(如图)就是用黄金分割比作为主题设计的.
【阅读观察】
材料:黄金分割点的定义
如图2,若线段上的点满足,则点称作线段的黄金分割点,其中的比值称作黄金分割比,而的比值为,与互为倒数.
材料:黄金分割点的作法(借助尺规作图可以用不同方法确定图中线段的黄金分割点)
方法:如图,过点作;
在直线上截取,连接;
在上截取;
在上截取,即为所求.
方法:如图,
以为边作正方形;
取中点,连接;
以点为圆心,为半径作圆弧,与的延长线交于点;
以为边在一侧作正方形,交于点,可得.点即为所求.
【思考探究】
(1)说明图中;
(2)用不同于()的方法,说明图中;
【迁移拓展】
如图5,作圆内接正五边形:
作的两条互相垂直的半径和,取的中点,连接;
作的平分线,交于点;
过点作的垂线,交于点,,连接,;
截取,,连接,,,五边形即为所求.
(3)若,根据以上作法,证明:.
2.(2025·山东·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 .
考点02 圆周角
1.(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.
2.(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.
3.(2025·山东·中考真题)如图,是的直径,C为上一点,P为外一点,,且,连接.
(1)求证:与相切;
(2)若,,求的长.
4.(2025·山东·中考真题)【图形感知】
如图1,在四边形中,已知,,.
(1)求的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段上取一点,连接.将四边形沿翻折得到四边形,其中,分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点恰好落在边上,延长交于点,如图2.判断四边形的形状,并说明理由;
②乙:点恰好落在边上,如图3.求的长;
(3)如图4,连接交于点P,连接.当点E在线段上运动时,线段是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
考点03 证明直线是圆的切线
1.(2025·山东·中考真题)如图,在中,点在上,边交于点,于点.是的平分线.
(1)求证:为的切线;
(2)若的半径为2,,求的长.
2.(2025·山东烟台·中考真题)如图,内接于,,点在线段的延长线上,且,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)当,时,求的长及的半径.
3.(2025·山东东营·中考真题)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上异于A、B的点,连接AC、BC,点D在BA的延长线上,且,点E在DC的延长线上,且.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)若,,求DA的长.
考点04 切线的性质定理
1.(2025·山东淄博·中考真题)如图,在中,,为斜边上一点,以为直径的圆与相切于点.若,,则的长是( ).
A.10 B.12 C.13 D.15
2.(2025·山东潍坊·中考真题)图是某摩天轮的实景图.摩天轮可视作半径为米的,其上的某个座舱可视作上的点,座舱距离地面的最低高度为米,地面上的观察点到点的距离为米,平面示意图如图所示.
(1)当视线与相切时,求点处的座舱到地面的距离;
(2)已知摩天轮匀速转动一周需要分钟,当座舱距离地面不低于米时,在座舱中观赏风景的体验最佳,点处的座舱随摩天轮匀速转动一周的过程中,求该座舱中乘客最佳观赏风景的时长,并求这段时间内该座舱经过的圆弧的长.
(以上结果均保留小数点后一位数字,参考数据:,,,,)
3.(2025·山东威海·中考真题)如图,是的切线,点A为切点.点B为上一点,射线交于点C,连接,点D在上,过点D作,,交于点F,作,垂足为点E..
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
考点05 求不规则图形的面积
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.(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)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 .
考点06 求圆锥侧面积
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 .
考点07 尺规作图
1.(2025·山东威海·中考真题)(1)如图①,将平行四边形纸片的四个角向内折叠,恰好拼成一个无缝隙、无重叠的四边形.判断四边形的形状,并说明理由;
(2)如图②,已知能按照图①的方式对折成一个无缝隙、无重叠的四边形,其中,点M在上,点N在上,点P在上,点Q在上.请用直尺和圆规确定点M的位置.(不写作法,保留作图痕迹)
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