内容正文:
专题04 圆
5大高频考点概览
考点01 垂径定理
考点02 圆心角、圆周角
考点03 切线的性质与判定
考点04 切线综合
考点05 正多边形和圆
地 城
考点01
垂径定理
一、单选题
1.(24-25九上·北京东城区·期末)下列事件为必然事件的是( )
A.在平面上画一个三角形,其内角和是
B.经过有交通信号灯的路口,遇到红灯
C.不在同一条直线上的三个点确定一个圆
D.购买1张彩票,中奖
2.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,OA是的半径,AB是的弦,于点C,若,则OC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,为的直径, 弦于点 E,, 那么直径的长为( )
A.3 B.5 C.6 D.10
4.(24-25九上·北京西城区·期末)已知,, 以B为圆心,长为半径画圆B, 若点C在圆B内, 则线段的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
5.(24-25九上·北京海淀区·期末)图1和图2分别为可移动休息舱及其截面示意图.已知截面底部宽为2.4米,该截面所在圆的半径为2米,则最高点到的距离为 米.
6.(24-25九上·北京大兴区·期末)如图,是的直径,弦于点E,若,则的长为 .
7.(24-25九上·北京朝阳区·期末)在半径为5的圆中,有两条弦的长分别为6和8,这两条弦的中点的距离x的取值范围是 .
8.(24-25九上·北京西城区·期末)如图是一条水平铺设的直径为20米的通水管道横截面,其水面宽为16米,交圆与点D,垂足为点C,则这条管道中此时水深为 米.
地 城
考点02
圆心角、圆周角
一、单选题
1.(24-25九上·北京大兴区·期末)如图,是的直径,C,D是上两点,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,点A是上一点,点,为上与点A不重合的两点.若再从下列三个表述中选取一个作为题设,以作为结论,则所有能组成真命题的表述的序号是( )
①垂直平分;
②四边形是平行四边形;
③.
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
二、填空题
3.(24-25九上·北京东城区·期末)如图,以点O为中心的量角器与直角三角板按如图方式摆放,量角器的直径与直角三角板的斜边重合,如果点D在量角器上对应的刻度为,连接.那么 .
4.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,A,B,C是上的点,如果,那么的度数是 .
5.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,是的直径,是弦,,则 °.
6.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,为的直径,内接于.若,则 .
三、解答题
7.(24-25九上·北京大兴区·期末)如图,是的内接三角形,延长至点,平分交于点,连接,求证:
8.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,是的外接圆,,直径,垂足是.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若,求的长.
9.(24-25九上·北京西城区·期末)下面是某同学设计的“过三角形一个顶点作其对边的平行线”的尺规作图过程.
已知: 如图1,.
求作: 直线,使得.
作法:如图2
分别作线段的垂直平分线 ,两直线交于点O;
以点O 为圆心,长为半径作圆;
以点 A 为圆心,长为半径作弧,交劣弧于点 D;
作直线.
所以直线就是所求作的直线.
根据设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,补全图形; (保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明: 连接,
点A, B, C, D在上,
. ( )(填推理的依据).
( )(填推理的依据).
.
10.(24-25九上·北京西城区·期末)已知:如图1,点,在上,点在外.
求作:的切线,且切点在劣弧上.
作法:如图2,
①连接;
②作线段的垂直平分线,交于点;
③以点为圆心,的长为半径画圆,交劣弧于点;
④画直线.直线即为所求.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接.
∵是的直径,
∴________(__________)(填推理的依据).
∴.
∵是的半径,
∴直线是的切线(____________)(填推理的依据).
11.(24-25九上·北京东城区·期末)已知:为的外接圆,D是边上的一点,连接.
求作:,使得点E在线段上,且.
作法:
①连接,分别作线段,的垂直平分线,,两直线交于点P;
②以点P为圆心,长为半径作圆,交线段于点E;
③连接,.
就是所求作的角.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接.
∵点A,B,C在上,
∴( )(填推理的依据).
∵点B,O,E,C在上,
∴ .
∴.
地 城
考点03
切线的性质与判定
一、单选题
1.(24-25九上·北京丰台区·期末)勾股容圆记载于《九章算术》,是关于直角三角形的三边与其内切圆的直径的数量关系的研究.刘徽用出入相补原理证明了勾股容圆公式,其方法是将4个如图1所示的全等的直角三角形(直角边分别为a,b,斜边为c)沿其内内切圆心与顶点、切点的连线裁开,拼成如图2所示的矩形(无缝隙、不重叠),再根据面积的关系可求出直角三角形的内切圆的直径d(用含a,b,c的式子表示)为( )
A. B. C. D.
2.(24-25九上·北京朝阳区·期末)如图,分别与相切于A,B两点,,则为( )
A. B. C. D.
二、填空题
3.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,,是的切线,A,C为切点.若,,则直径的长是 .
4.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,是的直径,,是的切线,切点分别为,.若,,则的长是 .
5.(24-25九上·北京东城区·期末)如图,在圆内接四边形中,对角线,,,则 .
三、解答题
6.(24-25九上·北京朝阳区·期末)北京天坛,原名“天地坛”,是中国现存最大的古代祭祀性建筑群.天坛内坛由圜丘、祈谷坛、斋宫三组古建筑群组成,某数学兴趣小组想测量圜丘坛(图1)最下层圆形石坛的直径,先画出直径再直接测量不太可能,先测量周长再计算直径也比较麻烦,研讨后他们自制了一个直角曲尺,制定了测算方案并画出了示意图.
直角曲尺的短边长为,在测量时,用直角曲尺的长边贴紧圆形石坛的边缘,并使短边与圆形石坛的边缘接触,此时长边与圆形石坛的接触点记为点D,量得的长为,示意图如图2所示.请根据以上信息计算圜丘坛最下层圆形石坛的直径.
7.(24-25九上·北京丰台区·期末)下面是小明设计的“过圆外一点作已知圆的切线”的尺规作图过程.
已知:如图,点P在外.
求作:的切线,使它经过点.
作法:①作射线交于A、B两点;
②以点为圆心,以的长为半径作弧;以点为圆心,以的长为半径作弧,两弧相交于点,;
③连接,分别交于点,;
④作直线,.
直线,为所作的切线.
根据小明设计的尺规作图过程.
(1)使用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明
证明:连接.
在中,点A,B,C在上,
,
,
.
,
( )(填推理依据).
∴直线是的切线( )( 填推理依据),
同理可证,直线是的切线.
地 城
考点04
切线综合
一、解答题
1.(24-25九上·北京大兴区·期末)如图,等腰内接于,,为直径,连接交于点E,延长至点P,使得,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
2.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,,分别与相切于,两点,的延长线交弦于点,,连接.
(1)求证:;
(2)若,的半径为2,求的长.
3.(24-25九上·北京朝阳区·期末)如图,在中,,,C为边的中点,经过点C,与相切于点.
(1)求证:与相切;
(2)若,求的长.
4.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,是的直径,弦,过点作的切线交的延长线于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
5.(24-25九上·北京西城区·期末)已知:是的直径, 弦 垂足为E,半径上有两点 M 和N, 射线, 射线分别交于点 F、H, 连接交于点G, 过点 D作的平行线 .
(1)证明: 直线 是的切线;
(2)当 时,求 的度数.
6.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,与相切于点,经过上的点,交于点,,是的直径.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
地 城
考点05
正多边形和圆
一、单选题
1.(24-25九上·北京东城区·期末)铁艺花窗是园林设计中常见的装饰元素.如图是一个花瓣造型的花窗示意图,由六条等弧连接而成,六条弧所对应的弦构成一个正六边形,中心为点O,所在圆的圆心C恰好是的中心.若,则花窗的周长(图中实线部分的长度)为( )
A. B. C. D.
2.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,以点为圆心的两个同心圆中,点,在大圆上,点,在小圆上,和的长度分别是,.若扇形与扇形的面积相等,则与的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
3.(24-25九上·北京十一晋元中学·期末)如图,在矩形中,,点在边上,且,连接,以为圆心,长为半径画弧,交边于点,将扇形剪下来做成圆锥,则该圆锥底面半径为( )
A.1 B. C.2 D.
二、填空题
4.(24-25九上·北京西城区·期末)如图1,将笔记本电脑平放在桌子上,当电脑闭合时,与重合;当电脑打开时,点运动的过程形成.如图2,若,,则的长是 (结果保留).
5.(24-25九上·北京大兴区·期末)若一个圆锥的侧面展开图是一个半径为,圆心角为扇形,则该圆锥的侧面面积为
6.(24-25九上·北京朝阳区·期末)埃拉托色尼是一位古希腊的杰出数学家,他首创了“地理学”这个词,被尊称为“地理学之父”.他的名著《对地球大小的修正》中提出了一种测量地球周长的设想,如图,塞伊尼点和亚历山大点是几乎在同一条经线上的两座城市,两地相距约,在塞伊尼城有一口垂直于地面的水井,夏至日中午12点太阳光可直射井底,同一时刻在亚历山大城竖起一根垂直于地面的木棍,利用影子测出太阳光线与木棍所在直线的夹角约为,据此可以估算地球的周长约为
7.(24-25九上·北京朝阳区·期末)如图,从一张边长为的正方形纸片上剪出一个扇形,将剪下来的扇形围成一个圆锥,此圆锥的底面圆的半径为 .
8.(24-25九上·北京丰台区·期末)在平面直角坐标系中,若点绕原点O顺时针旋转得到点.则点A运动到的轨迹的长度为 .
9.(24-25九上·北京朝阳区·期末)请举一个反例说明命题“各角相等的圆内接多边形是正多边形”是错误的: .
10.(24-25九上·北京大兴区·期末)半径为4的正六边形的周长是 .
11.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,有一个亭子,它的地基是半径为的正六边形、则地基的周长为 m.
三、解答题
12.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,在的正方形网格中,每个小正方形网格的边长为1,图中“L”形的每个顶点均为网格线交点,将“L”形绕点顺时针旋转,顶点,的对应点分别为,,线段的对应线段为.
(1)在图中标出点,并画出“L”形旋转后所得到的图形;
(2)______;
(3)在旋转过程中,点所经过的路径长为______.
试卷第1页,共3页
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专题04 圆
5大高频考点概览
考点01 垂径定理
考点02 圆心角、圆周角
考点03 切线的性质与判定
考点04 切线综合
考点05 正多边形和圆
地 城
考点01
垂径定理
一、单选题
1.(24-25九上·北京东城区·期末)下列事件为必然事件的是( )
A.在平面上画一个三角形,其内角和是
B.经过有交通信号灯的路口,遇到红灯
C.不在同一条直线上的三个点确定一个圆
D.购买1张彩票,中奖
【答案】C
【分析】本题考查事件的分类,熟知必然事件、不可能事件、随机事件的概念:必然事件指在一定条件下,一定发生的事件.不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件,不确定事件即随机事件是指在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件.据此并结合相关知识逐项判断即可.
【详解】解:A、在平面上画一个三角形,其内角和是是不可能事件,故该选项不符合题意;
B、经过有交通信号灯的路口,遇到红灯是随机事件,故该选项不符合题意;
C、不在同一条直线上的三个点确定一个圆是必然事件,故该选项符合题意;
D、购买1张彩票,中奖是随机事件,故该选项不符合题意;
故选:C.
2.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,OA是的半径,AB是的弦,于点C,若,则OC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】本题主要考查了垂径定理、勾股定理,由垂径定理可得,由勾股定理得出,熟练掌握垂径定理以及勾股定理是解此题的关键.
【详解】解:是的弦,且于点,
,,
,
故选:B.
3.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,为的直径, 弦于点 E,, 那么直径的长为( )
A.3 B.5 C.6 D.10
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,根据垂径定理可以得到的长,在中,根据勾股定理求出,根据直径等于半径的2倍即可得解.
【详解】解:如图,连接,
∵为的直径,弦,垂足为点E,
∴.
在中,,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
4.(24-25九上·北京西城区·期末)已知,, 以B为圆心,长为半径画圆B, 若点C在圆B内, 则线段的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了点与圆的位置关系和垂径定理,根据点C在圆内的位置判断线段的取值范围即可.
【详解】解:当点C在圆上时,,
∴是等边三角形,
∴,
过点作,则
由勾股定理得,,
所以,点C在圆B内, 则线段的取值范围是,
故选:D.
二、填空题
5.(24-25九上·北京海淀区·期末)图1和图2分别为可移动休息舱及其截面示意图.已知截面底部宽为2.4米,该截面所在圆的半径为2米,则最高点到的距离为 米.
【答案】3.6
【分析】本题主要考查垂径定理和勾股定理,连接,根据垂径定理得米,由勾股定理得米,根据可得结论.
【详解】解:如图,连接,
∵,且米,
∴米,
又米,
∴在中,,
∴米,
∴米,
故答案为:3.6.
6.(24-25九上·北京大兴区·期末)如图,是的直径,弦于点E,若,则的长为 .
【答案】2
【分析】本题考查的是垂径定理,勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解题的关键.连接,先利用垂径定理得出的长,设的半径为r,则,在中,利用勾股定理求出r的值,进而得出的长,据此得出结论.
【详解】解:连接,
是的直径,弦于点E,,
,
设的半径为r,则,
在中,,即,
解得,
,
故答案为:
7.(24-25九上·北京朝阳区·期末)在半径为5的圆中,有两条弦的长分别为6和8,这两条弦的中点的距离x的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理.作辅助线如图,根据垂径定理得到,,再利用勾股定理计算出,,所以点E在以O点为圆心,4为半径的圆上;点F在以O点为圆心,3为半径的圆上,然后求出两圆上两点之间的最小距离和最大距离即可.
【详解】解:过点O作于E,于F,连接,如图,,,
则,,
在中,,
在中,,
点E在以O点为圆心,4为半径的圆上;点F在以O点为圆心,3为半径的圆上,
两圆上两点之间的最小距离为;两圆上两点之间的最大距离为,
的取值范围为
故答案为:
8.(24-25九上·北京西城区·期末)如图是一条水平铺设的直径为20米的通水管道横截面,其水面宽为16米,交圆与点D,垂足为点C,则这条管道中此时水深为 米.
【答案】4
【分析】连接,由勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:连接,如下图所示,
∵的直径为20米,
∴,
又∵交圆与点D,垂足为点C,为16米,
∴,
在中,,
则水深,
故答案为:4.
【点睛】此题考查了垂径定理的运用、勾股定理;通过作辅助线运用垂径定理和勾股定理是解决问题的关键.
地 城
考点02
圆心角、圆周角
一、单选题
1.(24-25九上·北京大兴区·期末)如图,是的直径,C,D是上两点,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是圆周角定理,掌握圆周角定理是解题的关键.先根据直角三角形的性质得出的度数,再由圆周角定理即可得出结论.
【详解】解:,,
,
,
故选:
2.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,点A是上一点,点,为上与点A不重合的两点.若再从下列三个表述中选取一个作为题设,以作为结论,则所有能组成真命题的表述的序号是( )
①垂直平分;
②四边形是平行四边形;
③.
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】A
【分析】①根据线段垂直平分线的性质可证和都为等边三角形,得出,即,即说明原命题为真命题;②根据题意易证平行四边形是菱形,即可证和都为等边三角形,得出,即,即说明原命题为真命题;③分类讨论:当点A在优弧上时,由圆周角定理可直接得出;当点A在劣弧上时,在优弧取点D,连接,,由圆周角定理得出,再根据圆内接四边形的性质得出,即说明原命题为假命题.
【详解】解:①题设:垂直平分;结论:.
如图,连接,,
∵垂直平分,,
∴,
∴和都为等边三角形,
∴,
∴,即此时为真命题;
②题设:四边形是平行四边形;结论:.
如图,
∵四边形是平行四边形,,
∴平行四边形是菱形,
∴.
∵,
∴和都为等边三角形,
∴,
∴,即此时为真命题;
③题设:;结论:.
分类讨论:当点A在优弧上时,如图,
∴;
当点A在劣弧上时,如图,在优弧取点D,连接,,
∴,
∴.
综上可知当时,或,故原命题为假命题.
故选:A.
【点睛】本题考查线段垂直平分线的性质,菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,圆周角定理,圆内接四边形的性质,判断真假命题等知识.熟练掌握上述知识是解题关键.
二、填空题
3.(24-25九上·北京东城区·期末)如图,以点O为中心的量角器与直角三角板按如图方式摆放,量角器的直径与直角三角板的斜边重合,如果点D在量角器上对应的刻度为,连接.那么 .
【答案】55
【分析】本题主要考查圆周角定理,先确定点D在该量角器所在的圆上,再根据量角器得到,然后根据圆周角定理得到即可求解.
【详解】解:连接,则,
∵量角器的直径与直角三角板的斜边重合,,
∴点D在该量角器所在的圆上,
∴,
故答案为:55.
4.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,A,B,C是上的点,如果,那么的度数是 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,根据一条弧所对圆周角等于它所对圆心角的一半求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
故答案为:.
5.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,是的直径,是弦,,则 °.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,正确理解定理,作出辅助线是关键.根据圆周角定理:直径所对的圆周角是直角以及同弧所对的圆周角相等即可求解.
【详解】∵ 是的直径,
,
又 ∵,
.
故答案为:.
6.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,为的直径,内接于.若,则 .
【答案】50
【分析】此题考查了同弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,三角形内角和定理,解题的关键是掌握以上知识点.
连接,首先根据同弧所对的圆周角相等得到,然后由直径得到,然后根据三角形内角和定理求解即可.
【详解】如图所示,连接
∵
∴
∵为的直径
∴
∴.
故答案为:50.
三、解答题
7.(24-25九上·北京大兴区·期末)如图,是的内接三角形,延长至点,平分交于点,连接,求证:
【答案】见解析
【分析】首先根据圆周角定理可得:,根据圆内接四边形的对角互补可得:,根据邻补角定义可得:,根据同角的补角相等可得:,等量代换可证,根据等角对等边可证.
【详解】证明:平分,
,
根据圆周角定理得:,
,
四边形为的内接四边形,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质、圆周角定理、等腰三角形的判定和性质、角平分线的定义.解决本题的关键是根据图形的性质得到角之间的关系,利用角之间的关系得到边之间的关系.
8.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,是的外接圆,,直径,垂足是.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据垂径定理得出,结合已知以及弧、弦的关系可得出,即可得证;
(2)根据等边三角形的性质和垂径定理、圆周角定理等可求出,,根据含的直角三角形的性质得出,然后在中根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵直径,垂足是,
∴
∵,
∴,
∴
∴是等边三角形.
(2)解:连接,如图.
∵是等边三角形,
∴,.
∵直径,垂足是,
∴,.
∵,
∴在中,.
∴.
由勾股定理得,即,
解得.
【点睛】本题考查了垂径定理,弧、弦的关系,圆周角定理,等边三角形的判定与性质以及勾股定理等,熟练掌握上述知识并利用数形结合的思想是解题关键.
9.(24-25九上·北京西城区·期末)下面是某同学设计的“过三角形一个顶点作其对边的平行线”的尺规作图过程.
已知: 如图1,.
求作: 直线,使得.
作法:如图2
分别作线段的垂直平分线 ,两直线交于点O;
以点O 为圆心,长为半径作圆;
以点 A 为圆心,长为半径作弧,交劣弧于点 D;
作直线.
所以直线就是所求作的直线.
根据设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,补全图形; (保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明: 连接,
点A, B, C, D在上,
. ( )(填推理的依据).
( )(填推理的依据).
.
【答案】(1)见解析
(2);在同圆或等圆中,等弦所对的优弧(或劣弧)相等;在同圆或等圆中,等弧所对的圆周角相等
【分析】本题考查尺规作图,圆的有关性质及平行线的判定,解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
(1)根据要求作出图形即可;
(2)根据圆的性质和平行线的判定证明即可.
【详解】(1)解:如图,即为补全的图形;
(2)证明:连接,
点,,,在上,,
(在同圆或等圆中,等弦所对的优弧(或劣弧)相等).
(在同圆或等圆中,等弧所对的圆周角相等).
.
故答案为:;在同圆或等圆中,等弦所对的优弧(或劣弧)相等;在同圆或等圆中,等弧所对的圆周角相等.
10.(24-25九上·北京西城区·期末)已知:如图1,点,在上,点在外.
求作:的切线,且切点在劣弧上.
作法:如图2,
①连接;
②作线段的垂直平分线,交于点;
③以点为圆心,的长为半径画圆,交劣弧于点;
④画直线.直线即为所求.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接.
∵是的直径,
∴________(__________)(填推理的依据).
∴.
∵是的半径,
∴直线是的切线(____________)(填推理的依据).
【答案】(1)图见解析
(2)90,直径所对的圆周角是直角,经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线
【分析】本题考查了线段垂直平分线的尺规作图、圆周角定理、圆的切线的判定定理,熟练掌握圆的切线的判定定理是解题关键.
(1)根据题中的作法步骤:根据线段垂直平分线和圆的画法即可得;
(2)先根据圆周角定理可得,再根据圆的切线的判定定理即可得证.
【详解】(1)解:使用直尺和圆规,依作法补全图形如下:
.
(2)证明:连接.
∵是的直径,
∴(直径所对的圆周角是直角).
∴.
∵是的半径,
∴直线是的切线(经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线).
故答案为:90,直径所对的圆周角是直角,经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
11.(24-25九上·北京东城区·期末)已知:为的外接圆,D是边上的一点,连接.
求作:,使得点E在线段上,且.
作法:
①连接,分别作线段,的垂直平分线,,两直线交于点P;
②以点P为圆心,长为半径作圆,交线段于点E;
③连接,.
就是所求作的角.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接.
∵点A,B,C在上,
∴( )(填推理的依据).
∵点B,O,E,C在上,
∴ .
∴.
【答案】(1)见解析
(2)圆周角定理;
【分析】本题考查基本作图、圆周角定理、垂径定理、线段垂直平分线的性质,熟练掌握圆周角定理是解答的关键.
(1)根据题中作图步骤,结合垂径定理、线段垂直平分线的性质、和圆的基本性质画图即可;
(2)根据圆周角定理补全证明过程即可.
【详解】(1)解:补全图形如图所示:
(2)证明:连接.
∵点A,B,C在上,
∴(圆周角定理).
∵点B,O,E,C在上,
∴.
∴.
故答案为:圆周角定理;
地 城
考点03
切线的性质与判定
一、单选题
1.(24-25九上·北京丰台区·期末)勾股容圆记载于《九章算术》,是关于直角三角形的三边与其内切圆的直径的数量关系的研究.刘徽用出入相补原理证明了勾股容圆公式,其方法是将4个如图1所示的全等的直角三角形(直角边分别为a,b,斜边为c)沿其内内切圆心与顶点、切点的连线裁开,拼成如图2所示的矩形(无缝隙、不重叠),再根据面积的关系可求出直角三角形的内切圆的直径d(用含a,b,c的式子表示)为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了三角形内切圆半径求法,根据矩形面积不同的表示表示方法得出等式即可求解.
【详解】解:设由图可知:如图1所示的直角三角形面积为,
图2所示的矩形面积为:,而图2所示的矩形面积为如图1所示的面积的4倍
∴,
∴
故选:A.
2.(24-25九上·北京朝阳区·期末)如图,分别与相切于A,B两点,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查切线的性质、四边形的内角和、圆周角定理,关键在于熟练运用切线的性质,通过作辅助线构建四边形,最后通过圆周角定理即可推出结果.连接,根据切线的性质定理,结合四边形的内角和为,即可推出的度数,然后根据圆周角定理,即可推出的度数.
【详解】解:连接,
直线分别与相切于点,
,,
,
,
是上一点,
故选
二、填空题
3.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,,是的切线,A,C为切点.若,,则直径的长是 .
【答案】
【分析】本题考查了切线长定理,切线的性质,含角的直角三角形的性质等知识,先根据切线长定理,切线的性质,得出,,然后根据含角的直角三角形的性质求出,即可求解.
【详解】解:∵,,是的切线,,
∴,,
∵,
∴,
∴直径,
故答案为:.
4.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,是的直径,,是的切线,切点分别为,.若,,则的长是 .
【答案】
【分析】本题主要考查圆的切线性质,圆周角定理,全等三角形的判定及勾股定理的应用.通过连接,利用切线性质得到垂直关系,证明,得到,再圆周角定理求出,最后在中应用勾股定理求得的长.
【详解】连接,,
,是的切线,
,
又,
(定理),
,
而(圆心角是圆周角的两倍),
,
在中,,
是的直径,,
,
故答案为:.
5.(24-25九上·北京东城区·期末)如图,在圆内接四边形中,对角线,,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质、三角形的内角和定理、等腰三角形的判定、勾股定理,先根据圆内接四边形的性质求得,再利用三角形的内角和定理和等腰三角形的判定得到,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:在圆内接四边形中,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
三、解答题
6.(24-25九上·北京朝阳区·期末)北京天坛,原名“天地坛”,是中国现存最大的古代祭祀性建筑群.天坛内坛由圜丘、祈谷坛、斋宫三组古建筑群组成,某数学兴趣小组想测量圜丘坛(图1)最下层圆形石坛的直径,先画出直径再直接测量不太可能,先测量周长再计算直径也比较麻烦,研讨后他们自制了一个直角曲尺,制定了测算方案并画出了示意图.
直角曲尺的短边长为,在测量时,用直角曲尺的长边贴紧圆形石坛的边缘,并使短边与圆形石坛的边缘接触,此时长边与圆形石坛的接触点记为点D,量得的长为,示意图如图2所示.请根据以上信息计算圜丘坛最下层圆形石坛的直径.
【答案】
【分析】本题考查圆切线的实际应用.解题的关键是添加辅助线,熟练掌握圆切线性质,勾股定理解解三角形.
如图,连接,过点C作于点,设,利用勾股定理构建方程求解.
【详解】解:如图,连接,过点C作于点设
是的切线,
,
∵,
,
四边形是矩形,
,,
在中,,
,
解得
所以圆形石坛的直径:(m).
7.(24-25九上·北京丰台区·期末)下面是小明设计的“过圆外一点作已知圆的切线”的尺规作图过程.
已知:如图,点P在外.
求作:的切线,使它经过点.
作法:①作射线交于A、B两点;
②以点为圆心,以的长为半径作弧;以点为圆心,以的长为半径作弧,两弧相交于点,;
③连接,分别交于点,;
④作直线,.
直线,为所作的切线.
根据小明设计的尺规作图过程.
(1)使用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明
证明:连接.
在中,点A,B,C在上,
,
,
.
,
( )(填推理依据).
∴直线是的切线( )( 填推理依据),
同理可证,直线是的切线.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查切线的判定,等腰三角形三线合一,关键是通过作图构造等腰三角形和三线合一.
(1)根据要求即可画出图形即可;
(2)根据等腰三角形三线合一即可解决问题.
【详解】(1)解:(1)如图所示;
(2)证明:连接.
在中,点A,B,C在上,
,
,
.
,
(在等腰三角形中顶角的角平分线,底边的中线,底边的高线,三条线互相重合).
∴直线是的切线(经过半径的外端并且垂直这条半径的直线是圆的切线)
同理可证,直线是的切线.
故答案为:在等腰三角形中顶角的角平分线,底边的中线,底边的高线,三条线互相重合,经过半径的外端并且垂直这条半径的直线是圆的切线.
地 城
考点04
切线综合
一、解答题
1.(24-25九上·北京大兴区·期末)如图,等腰内接于,,为直径,连接交于点E,延长至点P,使得,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由圆周角的性质可得,由等腰三角形的性质可证,可求,即可求解;
(2)通过证明∽,可得,可求BD的长,即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
是直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
又是直径,
是的切线;
(2)解:,,
,
,,
∽,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了切线的判定,等腰三角形的性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
2.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,,分别与相切于,两点,的延长线交弦于点,,连接.
(1)求证:;
(2)若,的半径为2,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的性质,垂径定理,矩形的判定和性质.
(1)连接,由切线的性质得,再由四边形内角和得,由平角的性质得,进而得,再由垂径定理得,继而可得结论;
(2)过点C作于点M,先由已知得四边形是矩形,进而得,,,结合(1)易得是等腰直角三角形,进而可得,,再由即可得出答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,分别与相切于,两点,
∴,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,,
∴,平分,
∴,
∴;
(2)解:如图,过点C作于点M,
∵,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)得,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∵的半径为2,即,
∴,
∴,,
∴.
3.(24-25九上·北京朝阳区·期末)如图,在中,,,C为边的中点,经过点C,与相切于点.
(1)求证:与相切;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
(1)在中,,,得到,由C为边的中点,求得,根据切线的性质得到结论;
(2)连接OD,根据切线的性质得到,证明,根据全等三角形的性质得到,根据等边三角形的判定和性质得到结论.
【详解】(1)证明:在中,,,
,
为边的中点,
,
,
是的半径,
与相切;
(2)解:连接,
与相切于点D,与相切,
,
在与中,
,
,
,
,
是等边三角形,
.
4.(24-25九上·北京西城区·期末)如图,是的直径,弦,过点作的切线交的延长线于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的性质,圆周角定理,垂径定理,正确作出辅助线是解题关键.
(1)作于点,连接,,先由平行的性质易得,再由切线的性质得,进而得,即可得,再由垂径定理和圆周角定理可得,,继而可得结论;
(2)作于点,设的半径为,则,,由勾股定理列方程得,解方程得,进而可得、的值,再由勾股定理可得的值,最后由可得答案.
【详解】(1)证明:作于点,连接,,如图1,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的切线,是切点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:作于点,如图2
∵,于点,
∴,,
∴四边形为矩形,
∴,
设的半径为,则,
∵,
∴,
∵在中,,,
∴,
解得,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∴.
5.(24-25九上·北京西城区·期末)已知:是的直径, 弦 垂足为E,半径上有两点 M 和N, 射线, 射线分别交于点 F、H, 连接交于点G, 过点 D作的平行线 .
(1)证明: 直线 是的切线;
(2)当 时,求 的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】对于(1),根据线段垂直平分线的性质得,再根据等腰三角形的性质得,进而得出,然后根据,结合等腰三角形的性质得,即可得出,接下来答案可证;
对于(2),连接,先根据证明,可得是等边三角形,可知,再根据等腰三角形的性质得,然后根据切线的性质得,可求出,则结论可证.
【详解】(1)如图所示,标注两点,连接,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
即.
∵,
∴,
∵是的半径,
∴直线l是的切线;
(2)连接,
∵,
∴,
即.
∵,
∴.
∵,
∴,
即是等边三角形,
∴,
∴.
∵直线l是的切线,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题主要考查了切线的判定和性质,圆周角定理,线段垂直平分线的性质和判定,等腰三角形的性质,等边三角形的性质和判定,准确作出辅助线是解题的关键.
6.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,与相切于点,经过上的点,交于点,,是的直径.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质得出,根据平行线的性质得出,,即可得出,进而证得,得到,即可证得结论;
(2)根据勾股定理求得,得到,然后根据勾股定理列出关于的方程,解方程即可.
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
,
,
∵,
,,
,
在和中,
,
,
.
与相切于点,
,
又是的半径,
是的切线.
(2)解:,
,
在中,,,
,
,
,
与和都相切,
,
在中,,
即:,
解得:.
【点睛】本题主要考查了切线的判定和性质,勾股定理,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.
地 城
考点05
正多边形和圆
一、单选题
1.(24-25九上·北京东城区·期末)铁艺花窗是园林设计中常见的装饰元素.如图是一个花瓣造型的花窗示意图,由六条等弧连接而成,六条弧所对应的弦构成一个正六边形,中心为点O,所在圆的圆心C恰好是的中心.若,则花窗的周长(图中实线部分的长度)为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查正多边形与圆,解直角三角形,求弧长,过点C作,根据正多边形的性质得出为等边三角形,再由内心的性质确定,得出,利用余弦得出,再求弧长即可求解.
【详解】解:如图所示:过点C作于点E,
∵六条弧所对应的弦构成一个正六边形,
∴,,
∴为等边三角形,
∵圆心C恰好是的内心,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的长为:,
∴花窗的周长为:;
故选:D.
2.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,以点为圆心的两个同心圆中,点,在大圆上,点,在小圆上,和的长度分别是,.若扇形与扇形的面积相等,则与的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【分析】此题考查了扇形面积公式,即等于弧长与半径乘积的一半.设大圆半径为,小圆半径为,得到,则,即可得答案.
【详解】解:设大圆半径为,小圆半径为,
则扇形的面积,扇形的面积,
∵扇形与扇形的面积相等,
∴,
∵
∴,
即,
故选:B
3.(24-25九上·北京十一晋元中学·期末)如图,在矩形中,,点在边上,且,连接,以为圆心,长为半径画弧,交边于点,将扇形剪下来做成圆锥,则该圆锥底面半径为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质,等边对等角,扇形弧长的计算,理解题意,掌握弧长公式的计算是关键.
根据矩形的性质,等边对等角得到是等腰直角三角形,,,,由弧长公式得到,结合圆的周长公式即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,,
∴的长度,
设围成圆锥后,底面圆的半径为,
∴,
解得,,
∴该圆锥底面半径为1,
故选:A .
二、填空题
4.(24-25九上·北京西城区·期末)如图1,将笔记本电脑平放在桌子上,当电脑闭合时,与重合;当电脑打开时,点运动的过程形成.如图2,若,,则的长是 (结果保留).
【答案】
【分析】本题主要考查了弧长的计算,熟练掌握弧长公式是解题的关键.根据弧长公式计算可得.
【详解】解:的长为:,
故答案为:.
5.(24-25九上·北京大兴区·期末)若一个圆锥的侧面展开图是一个半径为,圆心角为扇形,则该圆锥的侧面面积为
【答案】
【分析】本题考查圆锥的计算.利用扇形面积公式计算即可.
【详解】解:,
该圆锥的侧面面积为.
故答案为:.
6.(24-25九上·北京朝阳区·期末)埃拉托色尼是一位古希腊的杰出数学家,他首创了“地理学”这个词,被尊称为“地理学之父”.他的名著《对地球大小的修正》中提出了一种测量地球周长的设想,如图,塞伊尼点和亚历山大点是几乎在同一条经线上的两座城市,两地相距约,在塞伊尼城有一口垂直于地面的水井,夏至日中午12点太阳光可直射井底,同一时刻在亚历山大城竖起一根垂直于地面的木棍,利用影子测出太阳光线与木棍所在直线的夹角约为,据此可以估算地球的周长约为
【答案】
【分析】本题考查弧长的计算.根据所给条件得到的值是解决本题的关键.易得的长度为,所对的圆心角为,根据弧长公式可得的值,进而可求得地球的周长.
【详解】解:如图,
由题意得:,,的长度为,
,
设地球的半径为,
,
解得:,
地球的周长为,
故答案为:40000.
7.(24-25九上·北京朝阳区·期末)如图,从一张边长为的正方形纸片上剪出一个扇形,将剪下来的扇形围成一个圆锥,此圆锥的底面圆的半径为 .
【答案】/
【分析】本题考查圆锥的计算,先求出扇形的弧长,根据扇形的弧长等于圆锥的底面周长,可求出底面半径.
【详解】解:弧的长为,即圆锥底面周长为,
设圆锥的底面半径为,
则,
,
圆锥的底面圆的半径为.
故答案为:.
8.(24-25九上·北京丰台区·期末)在平面直角坐标系中,若点绕原点O顺时针旋转得到点.则点A运动到的轨迹的长度为 .
【答案】/
【分析】本题考查了坐标与图形,旋转的性质,弧长公式等着知识,先根据点A的坐标求出的长度,然后根据旋转的性质和弧长公式求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵点绕原点O顺时针旋转得到点,
∴点A运动到的轨迹的长度为,
故答案为:.
9.(24-25九上·北京朝阳区·期末)请举一个反例说明命题“各角相等的圆内接多边形是正多边形”是错误的: .
【答案】矩形
【分析】本题考查的是命题与定理,任何一个命题非真即假.要说明一个命题的正确性,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.根据矩形的性质、正多边形的概念解答即可.
【详解】解:矩形的各角都是,即各角相等,但矩形不一定是正多边形,
则命题“各角相等的圆内接多边形是正多边形”是错误的,
故答案为:矩形.
10.(24-25九上·北京大兴区·期末)半径为4的正六边形的周长是 .
【答案】24
【分析】此题主要考查了正多边形和圆的有关计算,正六边形的半径与边长相等是需要熟记的内容.根据正六边形的半径可求出其边长为4,进而可求出它的周长.
【详解】解:正六边形的半径为4,则边长是4,因而周长是.
故答案为:.
11.(24-25九上·北京丰台区·期末)如图,有一个亭子,它的地基是半径为的正六边形、则地基的周长为 m.
【答案】
【分析】本题考查了正多边形与圆的关系,根据正六边形的性质,把面积转化为6个等边三角形的面积和计算即可.
【详解】解:如图,
∵,,
∴,即正六边形的边长为,
∴地基的周长为,
故答案为:.
三、解答题
12.(24-25九上·北京海淀区·期末)如图,在的正方形网格中,每个小正方形网格的边长为1,图中“L”形的每个顶点均为网格线交点,将“L”形绕点顺时针旋转,顶点,的对应点分别为,,线段的对应线段为.
(1)在图中标出点,并画出“L”形旋转后所得到的图形;
(2)______;
(3)在旋转过程中,点所经过的路径长为______.
【答案】(1)见解析
(2)90
(3)
【分析】本题考查了作图旋转变换,求弧长.
(1)线段和的中垂线的交点即为点O,再确定点的位置,最后连线即可得“L”形旋转后所得到的图形;
(2)由(1)中的图示可得;
(3)点所经过的路径长是以为半径,圆心角为90度的弧长,根据弧长公式计算即可.
【详解】(1)解:如图,线段和的中垂线的交点即为点O,
“L”形旋转后所得到的图形如图所示;
(2)解:由(1)中的图示可得,
故答案为:90;
(3)解:点所经过的路径长是以为半径,圆心角为90度的弧长,
由题意得,
∴点所经过的路径长,
故答案为:.
试卷第1页,共3页
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