2026年中考数学复习之小题决胜演练圆
2025-11-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 圆 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.22 MB |
| 发布时间 | 2025-11-21 |
| 更新时间 | 2025-11-22 |
| 作者 | 勤十二 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55042127.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年中考数学复习之小题决胜演练
圆
一.选择题
1.如图,已知直线PA交⊙O于A、B两点,AE是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,且AC平分∠PAE,过C作CD⊥PA,垂足为D,且DC+DA=12,⊙O的直径为20,则AB的长等于( )
A.8 B.12 C.16 D.18
2.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,⊙O是四边形ABCD的内切圆,CD,BC分别切⊙O于F,E两点,若AD=3,BC=6,则EF的长是( )
A. B. C. D.
3.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.
4.如图,⊙C过经原点O,并与两坐标轴交于A、D两点,已知∠OBA=30°,点D的坐标为,则点A的横坐标为( )
A. B. C.2 D.
5.如图,在⊙O中,AB为直径,C为圆上的点,若∠CAB=59°,则∠CBA的大小为( )
A.31° B.41° C.49° D.90°
6.如图,在⊙O中,直径AB,弦CD,且AB⊥CD于点E,CD=4,OE=1.5,则⊙O的半径是( )
A.2.5 B.2 C.2.4 D.3
7.如图,圆形拱门的形状是以点O为圆心的圆的一部分,点D是⊙O的弦AB的中点,连接DO并延长交⊙O于点C,若AB=2m,CD=3m,则⊙O的半径为( )
A. B.1m C. D.2m
8.如图,锐角三角形ABC内接于⊙O,D、E分别是、的中点,∠DAE=α,∠BAC=β,则( )
A.α+β=180° B.2β=α C.α﹣β=45° D.2α﹣β=180°
9.如图,AB为⊙O的直径,AB=2,C为的中点,连接OC,点D在射线AC上,连接BD,取BD的中点E,过E作EF⊥BD交OC于F,连接CE.下列结论:①DF⊥BF;②EC=EF;③∠OFB=∠ADB;④为定值2.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.“圆材埋壁”是我国古代数学名著《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,深一寸,锯道长一尺.问:径几何?”用现在的几何语言表达即:如图,弦AB⊥CD,垂足为点E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长度是( )
A.12寸 B.24寸 C.13寸 D.26寸
二.填空题
11.若圆锥的高是cm,底面直径是2cm,则这个圆锥的侧面积是 ,表面积是 cm2;侧面展开图扇形的圆心角的度数是 .
12.如图,点E是边长为4的正方形ABCD内一点,且∠E=90°,将线段DE以点D为中心逆时针旋转90°得到线段DF,点G是BC的中点,连接FG,则FG的最大值为 .
13.如图,∠ACB=60°,⊙O的半径为3且与∠ACB两边都相切,点P为圆上一动点,分别作PM⊥CA,PN⊥CB,令s=PM+2PN,则s的最大值与最小值的差为 .
14.如图,在平面直角坐标系中,A(4,3),⊙P与射线OA以及y轴的正半轴始终相切,过点B(6,0)作⊙P的切线,切点为Q,则OA= ,切线长BQ的最小值为 .
15.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠B=75°,则∠D= °.
16.如图,⊙O的弦AC=6cm,弦BC=8cm,∠ACB的平分线交⊙O于D,则BD长是 cm.
17.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,且AB⊥OC,P为圆上一动点,D为AP的中点,连接CD.若⊙O的半径为4,则CD长的最大值是 .
18.《梦溪笔谈》是我国古代科技著作,其中记录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,是以点O为圆心、OA为半径的圆弧,点N是AB的中点,MN⊥AB,交于点M.“会圆术”给出的弧长l的近似值计算公式:.当OA=5,按照这个公式计算,AB=8时,l的值约为 .
19.如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,∠B=30°,点O为AB边上一点且OB=8,点D为BC边上的动点,过点D作⊙O的两条切线,切点分别为E,F,若⊙O的半径为2,则四边形DEOF面积的最小值是 .
20.如图,在以AB为直径的半圆O中,C、D为半圆O的三等分点,过点D作DE⊥AC,交AC延长线于点E,连接OE交AD于点F,则 .
三.解答题
21.如图,在正方形网格图中建立一直角坐标系,一条圆弧经过网格点A、B、C,请在网格中进行下列操作:
(1)在图中确定该圆弧所在圆的圆心D点的位置,并写出点D点坐标为 .
(2)连接AD、CD,求⊙D的半径及弧的长.
(3)有一点E(6,0),判断点E与⊙D的位置关系.
22.如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,AB经过圆心O,且与小圆相交于A,与大圆相交于点B,小圆的切线AC与大圆相交于D,OC平分∠ACB.
(1)证明:直线BC是小圆的切线;
(2)试证明:AC+AD=BC;
(3)若AB=8cm,BC=10cm,求大圆与小圆形成的圆环的面积.
23.在△ABC中,∠C=90°,以边AB上一点O为圆心,OA为半径的圆与BC相切于点D,分别交AB,AC于点E,F.
(1)如图①,连接AD,若∠CAD=25°,求∠B的大小;
(2)如图②,若点F为的中点,⊙O的半径为2,求AB的长.
24.如图所示,⊙O是△ABC的外接圆,AB为直径,∠BAC的平分线交⊙O于点D,过点D的切线分别交AB,AC的延长线于点E,F.
(1)求证:AF⊥EF.
(2)探究线段AF、CF、AB之间的数量关系,并证明.
25.如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,且点C是的中点,过点C作CE⊥BD交BD的延长线于点E.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若AC=3,AB=5,求CE,DE的长.
26.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,BC,D为AB延长线上一点,连接CD,且∠BCD=∠A.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)E为⊙O上一点,连接CE交线段OA于F,若,⊙O半径为,,求BF的长.
27.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以BC为直径作⊙O,交AB于点D,过O点作OE∥AB交AC于点E,连接DE.
(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若∠A=30°,BC=8,求图中阴影部分的面积.
28.如图,点A、B、D、C都在圆上,AD是⊙O的直径,OB⊥AC交AC于点E.
(1)求证:AB=BC;
(2)若AE=4,CD=6,求BE.
29.如图,一组正多边形,观察每个正多边形中α的变化情况,解答下列问题.
(1)将表格补充完整.
正多边形的边数n
3
4
5
6
∠α的度数
(2)观察上面表格中α的变化规律,∠α与边数n的关系为: .
(3)根据规律,是否存在一个正多边形,其中的∠α=18°?若存在,请求出n的值,若不存在,请说明理由.
30.如图1,三角形ABC内接于⊙O,点D在上,且,连接DA,DC,E为BA延长线上一点,且DE=DC.
(1)求证:∠DEA=∠DCB;
(2)如图2,当直线DE与⊙O相切时,求证:∠DCA+2∠CAB=180°.
31.综合与实践:测量如图(1)所示的圆口水杯的杯口直径.工具:一张宽度为2cm的矩形硬纸板(厚度忽略不计)和刻度尺.小明的测量方法:如图(2),将硬纸板紧贴在杯口上,纸板的两个顶点A0,B0分别靠在杯口上,硬纸板的边沿与杯口的另两个交点分别为C0,D0,利用刻度尺测得B0D0的长.
小亮的测量方法:如图(3),将硬纸板紧贴在杯口上,纸板的一边与杯口相切,切点为A,另一边与杯口相交于B,C两点,利用刻度尺测得BC的长为8cm.
(1)小明认为,他所测量的B0D0的长就是杯口的直径,他用到的几何知识是: ;
(2)请根据小亮的测量方法和所得数据,计算出杯口的直径.
参考答案
一.选择题
1.如图,已知直线PA交⊙O于A、B两点,AE是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,且AC平分∠PAE,过C作CD⊥PA,垂足为D,且DC+DA=12,⊙O的直径为20,则AB的长等于( )
A.8 B.12 C.16 D.18
【分析】连接OC,根据题意可证得∠CAD+∠DCA=90°,再根据角平分线的性质,得∠DCO=90°,过O作OF⊥AB,则∠OCD=∠CDA=∠OFD=90°,得四边形OCDF为矩形,设AD=x,在Rt△AOF中,由勾股定理得(10﹣x)2+(12﹣x)2=102,从而求得x的值,由勾股定理得出AB的长.
【解答】解:连接OC,过O作OF⊥AB,垂足为F,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC,
∵AC平分∠PAE,
∴∠DAC=∠CAO,
∴∠DAC=∠OCA,
∴PB∥OC,
∵CD⊥PA,
∴∠OCD=∠CDA=∠OFD=90°,
∴四边形DCOF为矩形,
∴OC=FD,OF=CD.
∵DC+DA=12,
设AD=x,则OF=CD=12﹣x,
∵⊙O的直径为20,
∴DF=OC=10,
∴AF=10﹣x,
在Rt△AOF中,由勾股定理得AF2+OF2=OA2.
即(10﹣x)2+(12﹣x)2=102,
解得x1=4,x2=18.
∵CD=12﹣x大于0,故x=18舍去,
∴x=4,
∴AD=4,AF=10﹣4=6,
∵OF⊥AB,由垂径定理知,F为AB的中点,
∴AB=2AF=12.
故选:B.
2.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,⊙O是四边形ABCD的内切圆,CD,BC分别切⊙O于F,E两点,若AD=3,BC=6,则EF的长是( )
A. B. C. D.
【分析】作DG⊥BC于点G,连接OC、OE,根据切线长定理可得CE=CF,OC平分∠ECF,DF=DH,所以OC垂直平分EF,令OC、EF相交于点M,则EM=FM,设圆半径为R,则DG=2R,CG=3,CD=6﹣R+3﹣R,根据勾股定理可求出R,再利用面积公式求出EM即可求得EF.
【解答】解:连接OC,与EF相交于点M,作DG⊥BC于点G,连接OE,设AD与圆的切点为H,如图,
∵AD∥BC,AB⊥BC,DG⊥BC,
∴四边形ABGD是矩形,
∴BG=AD=3,CG=BC﹣BG=6﹣3=3,
∵点E、F、H是切点,
∴DF=DH,CF=CE,OC平分∠ECF,
∴△ECF是等腰三角形,OC是EF的垂直平分线,
∴EM=FM,
设圆O半径为R,则BE=R,DG=2R,
∴CE=CF=6﹣R,DF=DH=3﹣R,
∵DG2+CG2=CD2,
∴(2R)2+32=[(3﹣R)+(6﹣R)]2,
解得:R=2,
∴CE=6﹣2=4,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:A.
3.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.
4.如图,⊙C过经原点O,并与两坐标轴交于A、D两点,已知∠OBA=30°,点D的坐标为,则点A的横坐标为( )
A. B. C.2 D.
【分析】连接AD,根据直角坐标系的两坐标轴的垂直关系可证AD为直径,由圆周角定理得到∠D=∠OBA=30°,在Rt△OAD中,根据勾股定理计算可得AO的长,得到点A的横坐标,即可求解.
【解答】解:连接AD,
∵∠AOD=90°,
∴AD为⊙C的直径,即点C在AD上,
∵,
∴∠D=∠ABO=30°,
∴AD=2AO,
∵,
∴,
∵在Rt△AOD中,AO2+DO2=AD2,
即,
∴AO=2,
∴点A的横坐标为2.
故选:C.
5.如图,在⊙O中,AB为直径,C为圆上的点,若∠CAB=59°,则∠CBA的大小为( )
A.31° B.41° C.49° D.90°
【分析】根据直径所对的圆周角是直角可得:∠ACB=90°,然后利用直角三角形的两个锐角互余进行计算,即可解答.
【解答】解:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠CAB=59°,
∴∠ABC=90°﹣∠CAB=31°,
故选:A.
6.如图,在⊙O中,直径AB,弦CD,且AB⊥CD于点E,CD=4,OE=1.5,则⊙O的半径是( )
A.2.5 B.2 C.2.4 D.3
【分析】连接OD,设⊙O的半径为r,则OE=r﹣8,再根据勾股定理求出r的值即可.
【解答】解:连接OD,
∵直径AB⊥弦CD于点E,且CD=4,
∴DECD=2,
在Rt△ODE中,
OE2+DE2=OD2,
∴1.52+22=OD2,解得OD=2.5.
故选:A.
7.如图,圆形拱门的形状是以点O为圆心的圆的一部分,点D是⊙O的弦AB的中点,连接DO并延长交⊙O于点C,若AB=2m,CD=3m,则⊙O的半径为( )
A. B.1m C. D.2m
【分析】根据垂径定理、线段中点的定义可得OD⊥AB,AD=1m,设⊙O的半径长为rm,则OA=OC=rm,OD=(3﹣r)m,再在Rt△AOD中,利用勾股定理即可得.
【解答】解:∵C是⊙O中的弦AB的中点,且AB=2m,∴OD⊥AB,ADAB=1m,
设⊙O的半径长为rm,
则OA=OC=rm,
∵CD=3m,
∴OD=(3﹣r)m,
在Rt△AOD中,OD2+AD2=OA2,
即(3﹣r)2+12=r2,
解得r
即⊙O的半径长为m.
故选:C.
8.如图,锐角三角形ABC内接于⊙O,D、E分别是、的中点,∠DAE=α,∠BAC=β,则( )
A.α+β=180° B.2β=α C.α﹣β=45° D.2α﹣β=180°
【分析】在△ABC中由三角形内角和定理得∠B+∠C=180°﹣β,再根据圆周角定理得∠DAB∠B,∠CAE∠C,进而得∠DAB+∠CAE(∠B+∠C),由此得∠DAE=α=∠DAB+∠CAE+∠BAC,由此即可得出答案.
【解答】解:在△ABC中,∠BAC=β,
∴∠B+∠C=180°﹣∠BAC=180°﹣β,
∵D点D、E分别是、的中点,
∴∠DAB∠B,∠CAE∠C,
∴∠DAB+∠CAE(∠B+∠C)(180°﹣β),
∴∠DAE=α=∠DAB+∠CAE+∠BACβ,
∴2α﹣β=180°.
故选:D.
9.如图,AB为⊙O的直径,AB=2,C为的中点,连接OC,点D在射线AC上,连接BD,取BD的中点E,过E作EF⊥BD交OC于F,连接CE.下列结论:①DF⊥BF;②EC=EF;③∠OFB=∠ADB;④为定值2.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据题意可得EF是BD的垂直平分线,OC是AB的垂直平分线,可得点A、B、D以F为圆心的圆上,根据圆周角定理可得∠BFD=2∠BAC,进而可判断①;连接BC,根据圆周角定理的推论并结合①的结论可得点C和点F在以点E为圆心的同一个圆上,于是可判断②;连接AF,由①知点A、B、D以F为圆心的圆上,然后根据圆周角定理即可判断③;在直角△BDC中,利用锐角三角函数和③的结论可得,然后将进行整理变形即得结论,进而可判断④,于是可得答案.
【解答】解:连接AF,
由条件可知EF垂直平分BD,
∴FB=FD.
∵OC是半径,C为的中点,
∴OC⊥AB,
∵OA=OC=OB,
∴∠BOC=∠AOC=90°,△AOC是等腰直角三角形,FA=FB=FD,
∴∠BAC=∠OCA=45°,点A、B、D以F为圆心的圆上,
∴∠BFD=2∠BAC=90°,
∴DF⊥BF,①正确.
连接BC,
由条件可知∠ACB=90°=∠BCD=∠BFD,
∴点C和点F在以点E为圆心的同一个圆上,
∴EC=EF,故②正确.
连接AF,
由条件可知,故③正确.
在直角△BDC中,
,
∴,故④错误.
故选:C.
10.“圆材埋壁”是我国古代数学名著《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,深一寸,锯道长一尺.问:径几何?”用现在的几何语言表达即:如图,弦AB⊥CD,垂足为点E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长度是( )
A.12寸 B.24寸 C.13寸 D.26寸
【分析】连接OA构成直角三角形,先根据垂径定理,由DE垂直AB得到点E为AB的中点,由AB=10可求出AE=5,再设出圆的半径OA为x,表示出OE,根据勾股定理建立关于x的方程,解方程直接可得2x的值,即为圆的直径.
【解答】解:如图,连接OA,
,
∵AB⊥CD,且AB=10寸,
∴AE=BE=5寸,
设圆O的半径OA的长为x,则OC=OD=x,
∵CE=1,
∴OE=x﹣1,
在直角三角形AOE中,根据勾股定理得:
x2﹣(x﹣1)2=52,化简得:x2﹣x2+2x﹣1=25,
即2x=26,
∴CD=26寸,
故选:D.
二.填空题
11.若圆锥的高是cm,底面直径是2cm,则这个圆锥的侧面积是 2πcm2 ,表面积是 3π cm2;侧面展开图扇形的圆心角的度数是 180° .
【分析】先求出圆锥的底面圆的半径和周长,再求出圆锥展开后侧面所得扇形的半径,即可求出这个圆锥的侧面积和表面积,再根据扇形面积公式求出圆心角即可.
【解答】解:∵圆锥的底面直径是2cm,
∴圆锥的底面圆的半径为1cm,周长为2πcm,
∵圆锥的高是cm,
∴圆锥展开后所得扇形的半径为2(cm),
∴这个圆锥的侧面积是2π×2=2π(cm2),表面积是2π+π×12=3π(cm2),
设侧面展开图扇形的圆心角的度数是n°,
∵圆锥展开后所得扇形的面积是2πcm2,
∴2π,
解得:n=180,
故答案为:2πcm2,3π,180°.
12.如图,点E是边长为4的正方形ABCD内一点,且∠E=90°,将线段DE以点D为中心逆时针旋转90°得到线段DF,点G是BC的中点,连接FG,则FG的最大值为 2+2 .
【分析】连接CF,证明△ADE≌△DCF(SAS),则∠CFD=∠E=90°,当G、H、F共线时,GF最大,即可求解.
【解答】解:连接CF,取CD的中点H,
由旋转的性质知,∠CDF=∠ADE,
∵AD=CD,DE=DF,
则△ADE≌△DCF(SAS),
则∠CFD=∠E=90°,
则点F在以CD为直径的圆H上,连接GH、FH,
当G、H、F共线时,GF最大,
则HFCD=2,GHCG=2,
则GF的到最大值为2+2,
故答案为:2+2.
13.如图,∠ACB=60°,⊙O的半径为3且与∠ACB两边都相切,点P为圆上一动点,分别作PM⊥CA,PN⊥CB,令s=PM+2PN,则s的最大值与最小值的差为 .
【分析】先证明,作MH⊥PN,从而可利用三角函数证得,进而证明,得出当MP与⊙O相切时,MF取得最大和最小,分别画出图形确定HN的最大值和最小值,从而得出S的最大值与最小值的差.
【解答】解:作MH⊥NB于H,作MF⊥BC于F,
∵PM⊥AC,PN⊥CB,
∴∠PMC=∠PNC=90°,
∴∠MPN=360°﹣∠PMC﹣∠PNC﹣∠C=120°,
∴∠MPH=180°﹣∠MPN=60°,
∴,
∴,
∵MH⊥HN,MF⊥FN,FH⊥HN,
∴四边形MFNH是矩形,
∴MF=NH,
∴当MP与⊙O相切时,MF取得最大和最小,
如图1,连接OP,OG,OC,
∵MP与⊙O相切,MG与⊙O相切,PM⊥CA,GO=OP,
∴四边形OPMG是正方形,
∴MG=OP=3,
∵⊙O的半径为3且与∠ACB两边都相切,
∴OC平分∠MCN,
∵∠ACB=60°,
∴,
∴在Rt△COG中,∠COG=90﹣∠OCG=60°,
∴CG=OG•tan∠COG=OG•tan60°=3,
∴,
在Rt△CMF中,,
∴,
∴;
如图2,
∴,MG=2,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵S=PM+2PN,
∴S的最大值为与最小值为.
∴S的最大值与最小值的差为.
故答案为:.
14.如图,在平面直角坐标系中,A(4,3),⊙P与射线OA以及y轴的正半轴始终相切,过点B(6,0)作⊙P的切线,切点为Q,则OA= 5 ,切线长BQ的最小值为 .
【分析】由勾股定理可直接得OA5;由于⊙P与射线OA以及y轴的正半轴始终相切,可推得圆心P在∠MOA的角平分线OP上.通过作A点关于直线OP的对称点A'(0,5),进而找到AA'的中点坐标(2,4),则OP必经过点(2,4),可求出直线OP的表达式为y=2x.设点P坐标为(x,2x),故OP.由勾股定理可得:BQ2=PB2﹣PQ2,即BQ2=(x﹣6)2+(2x)2﹣x2=4x2﹣12x+36=4(x)2+27,将BQ的最值问题转化为函数最值问题.通过求此二次函数的最值即可得BQ的最小值.
【解答】解:如图1所示,设⊙P切y轴于点M,连接PM,
∵A(4,3),
∴OA5.
∵⊙P与射线OA以及y轴的正半轴始终相切,
∴圆心P在∠MOA的角平分线OP上.
作A点关于直线OP的对称点A'(0,5),
则AA'的中点坐标为(2,4),
则OP必经过点(2,4),
∴直线OP的表达式为y=2x.
设点P坐标为(x,2x),
故OP.
⊙P的半径PM=PQ=x,
连接PQ,则∠PQB=90°,
则由勾股定理可得:BQ2=PB2﹣PQ2,
即BQ2=(x﹣6)2+(2x)2﹣x2=4x2﹣12x+36=4(x)2+27,
故BQ2有最小值27,
此时BQ最小为.
故答案为:5,.
15.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠B=75°,则∠D= 105 °.
【分析】根据圆内接四边形的性质可得∠D+∠B=180°,再代入数值进行计算即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠D+∠B=180°,
∵∠B=75°,
∴∠D=180°﹣∠B=105°,
故答案为:105.
【点评】本题考查了圆内接四边形的性质,熟知圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
16.如图,⊙O的弦AC=6cm,弦BC=8cm,∠ACB的平分线交⊙O于D,则BD长是 5 cm.
【分析】连接AD,由圆周角定理得到∠ACB=∠ADB=90°,由勾股定理求出AB10(cm),由圆心角、弧、弦的关系定理推出AD=BD,判定△ABD是等腰直角三角形,求出BDAB=5(cm).
【解答】解:连接AD,
∵AB是圆的直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°,
∵AC=6cm,BC=8cm,
∴AB10(cm),
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
∴,
∴AD=BD,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴BDAB=5(cm).
【点评】本题考查圆周角定理,勾股定理,等腰直角三角形,关键是判定△ABD是等腰直角三角形.
17.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,且AB⊥OC,P为圆上一动点,D为AP的中点,连接CD.若⊙O的半径为4,则CD长的最大值是 22 .
【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D,此时CD的值最大,
由题意得,OA=OB=OC=2,OO′OA=2=O′D,
在Rt△O′OC中,OC=42,OO′=2,
O′C2,
∴CD=CO′+O′D=22,
故答案为:22.
【点评】本题考查点与圆的位置关系,勾股定理,正确进行计算是解题关键.
18.《梦溪笔谈》是我国古代科技著作,其中记录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,是以点O为圆心、OA为半径的圆弧,点N是AB的中点,MN⊥AB,交于点M.“会圆术”给出的弧长l的近似值计算公式:.当OA=5,按照这个公式计算,AB=8时,l的值约为 8.8 .
【分析】连接ON.由垂径定理得ON⊥AB,结合MN⊥AB,得M,N,O三点共线,由勾股定理求得ON的长,从而求得MN的长,再代入弧长l的近似值计算公式即可求解.
【解答】解:如图,连接ON.
由条件可知ON⊥AB,
又∵MN⊥AB,
∴M,N,O三点共线,
∴,
∴,
∴MN=OM﹣ON=5﹣3=2,
;
故答案为:8.8.
【点评】本题考查了垂径定理,勾股定理等知识,掌握这些知识是关键.
19.如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,∠B=30°,点O为AB边上一点且OB=8,点D为BC边上的动点,过点D作⊙O的两条切线,切点分别为E,F,若⊙O的半径为2,则四边形DEOF面积的最小值是 .
【分析】连接OD,过点O作OH⊥BC于点H,则OHOB=4,证明Rt△DOE和△DOF全等得S四边形DEOF=2S△DOE=2DF,要使四边形DEOF的面积为最小,只需DF为最小即可,在Rt△ODF中,由勾股定理得DF2=OD2﹣4,因此当OD为最小时,DF为最小,根据“垂线段最短”得当点D于点H重合时,OD为最小,最小值为线段OH的长,即OD的最小值为4,此时DF,由此可得四边形DEOF的最小值.
【解答】解:连接OD,过点O作OH⊥BC于点H,如图所示:
∵∠B=30°,OB=8,OH⊥BC,
∴OHOB=4,
∵DE,DF是⊙O的两条切线,
∴OE⊥DE,OF⊥DF,OE=OF=2,
在Rt△DOE和△DOF中,
,
∴Rt△DOE≌△DOF(HL),
∴DE=DF,S△DOE=S△DOF,
∴S四边形DEOF=2S△DOE=2DF×OF2DF,
要使四边形DEOF的面积为最小,只需DF为最小即可,
∴在Rt△ODF中,由勾股定理得:DF2=OD2﹣OF2=OD2﹣4,
∴当OD为最小时,DF为最小,
∵点D为BC边上的动点,
∴根据“垂线段最短”得:当点D于点H重合时,OD为最小,最小值为线段OH的长,
即OD的最小值为4,
此时DF,
∴四边形DEOF的最小值为:2DF.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了切线的性质,含30度角的直角三角形,圆周角定理,熟练掌握切线的性质,圆周角定理,灵活运用含30度角的直角三角形的性质及勾股定理进行计算是解决问题的关键.
20.如图,在以AB为直径的半圆O中,C、D为半圆O的三等分点,过点D作DE⊥AC,交AC延长线于点E,连接OE交AD于点F,则 .
【分析】连接OC、OD、CD,则OA=OC=OD,由,得∠AOC=∠COD=∠BOD=60°,则△AOC和△COD都是等边三角形,所以AC=OC=OD=CD,∠OCA=∠OCD=∠ODC=60°,求得∠DCE=60°,由∠CED=90°,得∠CDE=30°,则AC=OD=CD=2CE,所以EA=3CE,可证明OD∥EA,则△OFD∽△EFA,所以,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接OC、OD、CD,则OA=OC=OD,
∵C、D为半圆O的三等分点,
∴,
∴∠AOC=∠COD=∠BOD180°=60°,
∴△AOC和△COD都是等边三角形,
∴AC=OC=OD=CD,∠OCA=∠OCD=∠ODC=60°,
∴∠DCE=180°﹣∠OCA﹣∠OCD=60°,
∵DE⊥AC,交AC延长线于点E,
∴∠CED=90°,
∴∠CDE=90°﹣∠DCE=30°,
∴AC=OD=CD=2CE,
∴EA=CE+2CE=3CE,
∵∠ODE+∠AED=∠ODC+∠CDE+∠CED=180°,
∴OD∥EA,
∴△OFD∽△EFA,
∴,
故答案为:.
三.解答题
21.如图,在正方形网格图中建立一直角坐标系,一条圆弧经过网格点A、B、C,请在网格中进行下列操作:
(1)在图中确定该圆弧所在圆的圆心D点的位置,并写出点D点坐标为 (2,0) .
(2)连接AD、CD,求⊙D的半径及弧的长.
(3)有一点E(6,0),判断点E与⊙D的位置关系.
【分析】(1)找到AB,BC的垂直平分线的交点即为圆心坐标;
(2)利用勾股定理可求得圆的半径;易得△AOD≌△DEC,那么∠OAD=∠CDE,即可得到圆心角的度数为90°,根据弧长公式可得;
(3)求出DE的长与半径比较可得.
【解答】解:(1)如图,D点坐标为(2,0),
故答案为:(2,0);
(2)AD2;
作CE⊥x轴,垂足为E.
∵△AOD≌△DEC,
∴∠OAD=∠CDE,
又∵∠OAD+∠ADO=90°,
∴∠CDE+∠ADO=90°,
∴扇形DAC的圆心角为90度,
∴的长为π;
(3)点E到圆心D的距离为4,
∴点E在⊙D内部.
22.如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,AB经过圆心O,且与小圆相交于A,与大圆相交于点B,小圆的切线AC与大圆相交于D,OC平分∠ACB.
(1)证明:直线BC是小圆的切线;
(2)试证明:AC+AD=BC;
(3)若AB=8cm,BC=10cm,求大圆与小圆形成的圆环的面积.
【分析】(1)作OE⊥BC于E,可证OE=OA,
(2)连接OD,由(1)知AC=CE,再证△AOD≌△EOB,得AD=BE,
(3)由(2)可得BE=AD=BC﹣AC=1010﹣6=4cm,S圆环=S大圆﹣S小圆.
【解答】(1)证明:作OE⊥BC于E;
∵CA是圆O的切线,
∴OA⊥CA,
∵CO平分∠ACB,
∴OE=OA,
∵A在小圆O上,
∴E也在小圆O上,
∴BC是小圆的切线.
(2)证明:连接OD,
∵AC、BC是小⊙O的切线,
∴AC=CE,
在直角△AOD与直角△EOB中,
∵,
∴Rt△AOD≌Rt△EOB(HL),得AD=BE,
∴BC=AD+AC.
(3)解:由(2)可得BE=AD=BC﹣AC=1010﹣6=4cm,
S圆环=S大圆﹣S小圆
=π(OB2﹣OE2)
=π•BE2
=16π(cm2).
23.在△ABC中,∠C=90°,以边AB上一点O为圆心,OA为半径的圆与BC相切于点D,分别交AB,AC于点E,F.
(1)如图①,连接AD,若∠CAD=25°,求∠B的大小;
(2)如图②,若点F为的中点,⊙O的半径为2,求AB的长.
【分析】(1)连接OD,由在△ABC中,∠C=90°,BC是切线,易得OD∥AC,即可求得∠CAD=∠BAD,继而求得答案;
(2)首先连接OF,OD,由(1)得:OD∥AC,由点F为的中点,易得△AOF是等边三角形,继而求得答案.
【解答】解:(1)连接OD,
∵OA为半径的圆与BC相切于点D,
∴OD⊥BC,
∴∠ODB=90°,
∵在△ABC中,∠C=90°,
∴∠ODB=∠C,
∴OD∥AC,
∴∠CAD=∠ADO=25°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA=25°,
∴∠BOD=2∠OAD=50°,
∴∠B=90°﹣∠BOD=40°;
(2)连接OF,OD,
由(1)得:OD∥AC,
∴∠AFO=∠FOD,
∵OA=OF,点F为的中点,
∴∠A=∠AFO,∠AOF=∠FOD,
∴∠A=∠AFO=∠AOF=60°,
∴∠B=90°﹣∠A=30°,
∵OA=OD=2,
∴OB=2OD=4,
∴AB=OA+OB=6.
24.如图所示,⊙O是△ABC的外接圆,AB为直径,∠BAC的平分线交⊙O于点D,过点D的切线分别交AB,AC的延长线于点E,F.
(1)求证:AF⊥EF.
(2)探究线段AF、CF、AB之间的数量关系,并证明.
【分析】(1)首先连接OD,由EF是⊙O的切线,可得OD⊥EF,由∠BAC的平分线交⊙O于点D,易证得OD⊥BC,即可得BC∥EF,由AB为直径,根据直径所对的圆周角是直角,可得AC⊥BC,继而证得AF⊥EF.
(2)首先连接BD并延长,交AF的延长线于点H,连接CD,易证得△ADH≌△ADB,△CDF≌△HDF,继而证得AF+CF=AB.
【解答】(1)证明:连接OD,
∴OD⊥EF,
∵AD平分∠BAC,
∴,
由垂径定理知OD⊥BC,
又AB是直径,
∴∠ACB=90°即AF⊥BC,
∴AF∥OD,
∴AF⊥EF.
(2)AF+CF=AB.
证明:过D作DH⊥AB于H,
则DH=DF,AH=AF,
∵,
∴DC=DB,
在 Rt△CFD与 Rt△BHD中,,
∴△CFD≌△BHD(HL),
∴BH=CF,
∴AB=AH+HB=AF+CF,得证.
25.如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,且点C是的中点,过点C作CE⊥BD交BD的延长线于点E.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若AC=3,AB=5,求CE,DE的长.
【分析】(1)证明:连接OC,OD,由C是的中点求得AOC=∠COD根据等边三角形的性质得到∠A=∠OCA(180°﹣∠AOC),∠OCD=∠ODC(180°﹣∠COD),求得∠A=∠OCA=∠OCD=∠ODC,求得OC⊥CE根据清晰度性质得到结论;
(2根据圆周角定理得到∠ACB=90°=∠E根据相似三角形的性质得到CD=AC=3,根据勾股定理得到BC4于是得到结论.
【解答】(1)证明:连接OC,OD,
∵C是的中点,
∴,
∴∠AOC=∠COD,
∵OA=OC=OD,
∴∠A=∠OCA(180°﹣∠AOC),∠OCD=∠ODC(180°﹣∠COD),
∴∠A=∠OCA=∠OCD=∠ODC,
∵∠CDE=∠A=180°﹣∠BDC,
∴∠CDE=∠OCD,
∵CE⊥BD,
∴∠E=90°,
∴∠OCD+∠DCE=∠CDE+∠DCE=90°,
∴OC⊥CE,
∵OC是⊙O的半径,
∴CE是⊙O的切线;
(2)解:∵AB是⊙O的直径,∠ACB=90°=∠E,
∵∠A=∠CDE,
∴△ABC∽△DCE,
∴,
∵,
∴CD=AC=3,
在Rt△ABC中,BC4,
∴,
∴DE,CE.
26.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,BC,D为AB延长线上一点,连接CD,且∠BCD=∠A.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)E为⊙O上一点,连接CE交线段OA于F,若,⊙O半径为,,求BF的长.
【分析】(1)证明:连接OC,如图:根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据等腰三角形的性质得到∠ABC=∠BCO,根据切线的判定定理得到CD是⊙O的切线;
(2)过C作CM⊥AB于M,过E作EH⊥AB于H,连接OE,如图:根据勾股定理得到OD5,根据三角形的面积公式得到CM2,求得OM2=1,根据相似三角形的性质得到HE=1=OM,根据全等三角形的性质得到OH=CM=2,根据线段的和差列方程即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OC,如图:
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠A+∠ABC=90°,
∵OB=OC,
∴∠ABC=∠BCO,
又∠BCD=∠A,
∴∠BCD+∠BCO=90°,即∠DCO=90°,
∴OC⊥CD,
∵OD是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:过C作CM⊥AB于M,过E作EH⊥AB于H,连接OE,如图:
∵∠DCO=90°,CD=2,OC,
∴OD5,
∴CM2,
∴OM2=1,
∵∠CMF=∠FHE=90°,∠CFM=∠EFH,
∴△CMF∽△EFH,
∴,
∴,
∴HE=1=OM,
∵OC=OE,
∴Rt△COM≌Rt△OEH(HL),
∴OH=CM=2,
∴AH2,
∵△CMF∽△EFH,
∴,
∴设FM=2x,FH=x,
∵BM=OB﹣OM1,
∴AB=BM+FM+FH+AH1+2x+x2=2,
∴x=1,
∴1+32.
27.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以BC为直径作⊙O,交AB于点D,过O点作OE∥AB交AC于点E,连接DE.
(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若∠A=30°,BC=8,求图中阴影部分的面积.
【分析】(1)如图所示,连接OD,可证△DOE≌△COE(SAS),得到∠ODE=∠OCE=90°,结合切线的判定即可求解;
(2)根据题意得到,∠COE=60°=∠DOE,,,由阴影部分的面积=S四边形OCED﹣S扇形COD代入计算即可求解.
【解答】(1)解:DE是⊙O的切线,理由如下,
如图所示,连接OD,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∵AB∥OE,
∴∠OBD=∠COE,∠ODB=∠DOE,
∴∠DOE=∠COE,
在△ODE和△OCE中,
,
∴△DOE≌△COE(SAS),
∴∠ODE=∠OCE=90°,
又OD是圆的半径,
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:∵∠A=30°,BC=8,AB∥OE,
∴,
∴∠COE=60°=∠DOE,
∴OE=2OC=8,,
∴,
∴,
∵∠COD=60°+60°=120°,OC=OD=4,
∴,
∴阴影部分的面积=S四边形OCED﹣S扇形COD
,
∴图中阴影部分的面积为.
28.如图,点A、B、D、C都在圆上,AD是⊙O的直径,OB⊥AC交AC于点E.
(1)求证:AB=BC;
(2)若AE=4,CD=6,求BE.
【分析】(1)由垂径定理即可得出结论;
(2)由直径所对的圆周角为直角,可得∠C=90°,由垂径定理可得AC,根据勾股定理可得AD,从而可得OA,OB,根据勾股定理可得OE,从而可得BE.
【解答】(1)证明:∵OB⊥AC于点E,
∴,
∴AB=BC;
(2)解:∵点C在圆上,AD是⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵点E在AC上,AE=CE,
∴AC=2AE,
∵AE=4,
∴AC=4×2=8,
又∵CD=6,
∴,
∴,
∴,
∴OB﹣OE=5﹣3=2,
∴BE=2.
29.如图,一组正多边形,观察每个正多边形中α的变化情况,解答下列问题.
(1)将表格补充完整.
正多边形的边数n
3
4
5
6
∠α的度数
60°
45°
36°
30°
(2)观察上面表格中α的变化规律,∠α与边数n的关系为: ∠α×n=180 .
(3)根据规律,是否存在一个正多边形,其中的∠α=18°?若存在,请求出n的值,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据正多边形的性质和三角形内角和定理可得答案;
(2)根据(1)中的规律,即可得出结论;
(3)代入(2)中的结论即可.
【解答】解:(1)根据正多边形的性质可知:
正多边形的边数n
3
4
5
6
∠α的度数
60°
45°
36°
30°
故答案为:60°,45°,36°,30°;
(2)观察上面表格中α的变化规律,∠α与边数n的关系为:∠α×n=180,
故答案为:∠α×n=180;
(3)存在,当∠α=18°时,18×n=180,则n=10,
30.如图1,三角形ABC内接于⊙O,点D在上,且,连接DA,DC,E为BA延长线上一点,且DE=DC.
(1)求证:∠DEA=∠DCB;
(2)如图2,当直线DE与⊙O相切时,求证:∠DCA+2∠CAB=180°.
【分析】(1)由,得DA=DC,而DE=DC,则DA=DE,所以∠DEA=∠DAE,由∠DAE+∠DAB=180°,∠DCB+∠DAB=180°,推导出∠DAE=∠DCB,所以∠DEA=∠DCB.
(2)连接OD,由直线DE与⊙O相切,得DE⊥OD,由OD平分,得OD⊥AC,则DE∥AC,所以∠DEA=∠CAB,则∠DAE=∠CAB,即可由∠DAC+∠DAE+∠CAB=180°,且∠DAC=∠DCA,证明∠DCA+2∠CAB=180°.
【解答】证明:(1)∵,
∴DA=DC,
∵DE=DC,
∴DA=DE,
∴∠DEA=∠DAE,
∵∠DAE+∠DAB=180°,∠DCB+∠DAB=180°,
∴∠DAE=∠DCB,
∴∠DEA=∠DCB.
(2)如图2,连接OD,
∵直线DE与⊙O相切,
∴DE⊥OD,
∵OD平分,
∴OD⊥AC,
∴DE∥AC,
∴∠DEA=∠CAB,
∴∠DAE=∠CAB,
∵∠DAC+∠DAE+∠CAB=180°,且∠DAC=∠DCA,
∴∠DCA+2∠CAB=180°.
31.综合与实践:测量如图(1)所示的圆口水杯的杯口直径.工具:一张宽度为2cm的矩形硬纸板(厚度忽略不计)和刻度尺.小明的测量方法:如图(2),将硬纸板紧贴在杯口上,纸板的两个顶点A0,B0分别靠在杯口上,硬纸板的边沿与杯口的另两个交点分别为C0,D0,利用刻度尺测得B0D0的长.
小亮的测量方法:如图(3),将硬纸板紧贴在杯口上,纸板的一边与杯口相切,切点为A,另一边与杯口相交于B,C两点,利用刻度尺测得BC的长为8cm.
(1)小明认为,他所测量的B0D0的长就是杯口的直径,他用到的几何知识是: 90°的圆周角所对的弦是直径 ;
(2)请根据小亮的测量方法和所得数据,计算出杯口的直径.
【分析】(1)根据90°的圆周角所对的弦是直径进行解答即可;
(2)设点O为圆心,连接OA交BC于点M,连接OC.根据EF为⊙O的切线得到OA⊥EF.由BC∥EF得到OA⊥BC,垂径定理得到CM=4cm,设⊙O的半径为xcm,则OC=xcm,OM=(x﹣2)cm,在Rt△OMC中,OM2+MC2=OC2,得到(x﹣2)2+42=x2,解得x=5,即可得到答案.
【解答】解:(1)∵纸板的两个顶点A,B分别靠在杯口上,硬纸板的边沿与杯口的另两个交点分别为C0,D0,∠B0A0D0=90°,
∴B0D0为杯口的直径(90°的圆周角所对的弦是直径),
∴他用到的几何知识是90°的圆周角所对的弦是直径.
故答案为:90°的圆周角所对的弦是直径;
(2)如图,设点O为圆心,连接OA交BC于点M,连接OC.
∵EF为⊙O的切线,
∴OA⊥EF.
又∵BC∥EF,
∴OA⊥BC,
∴,
设⊙O是半径为xcm,则OM=(x﹣2)cm,OC=xcm,
在Rt△OMC中,OM2+MC2=OC2,
∴(x﹣2)2+42=x2,
解得x=5,
所以杯口的直径为10cm.
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