内容正文:
专题04 圆
14大高频考点概览
考点01 利用弧、弦、圆心角的关系求解
考点02 圆周角定理
考点03 利用垂径定理求值
考点04半圆(直径)所对的圆周角是直角
考点05 四点共圆
考点06 判断点与圆的位置关系
考点07 判断直线与圆的位置关系
考点08 利用切线的性质求解
考点09 切线的判定和性质综合
考点10 三角形内切圆的有关运算
考点11 隐圆的有关运算
考点12 求正多边形的中心角
考点13 求弧长
考点14 求扇形的面积/半径
地 城
考点01
利用弧,弦,圆心角的关系求解
1.如图,在中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,熟记“同圆中等弧所对圆心角相等”是解决问题的关键.
根据“同圆中等弧所对圆心角相等”得.
【详解】解: ,,
.
故选:A.
2.如图,在中,,连接AC,CD,则AC与CD的关系是( ).
A. B.
C. D.无法比较
【答案】B
【分析】连接AB,BC,根据得,再根据三角形三边关系可得结论.
【详解】解:连接AB,BC,如图,
∵
∴
又
∴
故选:B
【点睛】本题考查了三角形三边关系,弧、弦的关系等知识,熟练掌握上述知识是解答本题的关键.
地 城
考点02
圆周角定理
1.如图,点A、B、C都在上,若,则∠B的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解此题的关键.
根据圆周角定理计算即可得解.
【详解】解:∵与所对的弧是同弧,
∴,
故选:C.
2.如图,,分别为的半径,点在圆上,连接,.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆周角定理.根据圆周角定理即可解决问题.
【详解】解:∵,
∴.
故选:B.
3.如图,是的直径,弦,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了平行线的性质以及圆周角定理.由是的直径,弦,若,根据平行线的性质,可求得的度数,又由圆周角定理,即可求得答案.
【详解】解:弦,,
,
.
故选:.
4.如图,四边形内接于,为的直径,.
(1)试判断的形状,并给出证明;
(2)若,,求的长度.
【答案】(1)△ABC是等腰直角三角形;证明见解析;
(2);
【分析】(1)根据圆周角定理可得∠ABC=90°,由∠ADB=∠CDB根据等弧对等角可得∠ACB=∠CAB,即可证明;
(2)Rt△ABC中由勾股定理可得AC,Rt△ADC中由勾股定理求得CD即可;
【详解】(1)证明:∵AC是圆的直径,则∠ABC=∠ADC=90°,
∵∠ADB=∠CDB,∠ADB=∠ACB,∠CDB=∠CAB,
∴∠ACB=∠CAB,
∴△ABC是等腰直角三角形;
(2)解:∵△ABC是等腰直角三角形,
∴BC=AB=,
∴AC=,
Rt△ADC中,∠ADC=90°,AD=1,则CD=,
∴CD=.
【点睛】本题考查了圆周角定理,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理等知识;掌握等弧对等角是解题关键.
地 城
考点03
利用垂径定理求值
1.直径为10分米的圆柱形排水管,截面如图所示.若管内有积水(阴影部分),水面宽为8分米,则积水的最大深度为( )
A.1分米 B.2分米 C.3分米 D.4分米
【答案】B
【分析】先求出的长,再由垂径定理求出的长,根据勾股定理求出的长,进而可得出结论.本题考查的是垂径定理的应用以及勾股定理,根据勾股定理求出的长是解答此题的关键.
【详解】解:连接,如图所示:
的直径为分米,
(分米),
,(分米),
(分米),
(分米),
积水的最大深度(分米).
故选:B.
2.如图,中,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
根据垂径定理得到,根据圆周角定理得到.
【详解】解: 中,,
,
,
,
故选:C .
3.如图,是的直径,半径的长为1,点在线段上运动,过点的弦,将沿翻折交直线于点,当的长为正整数时,线段的长为 .
【答案】或或2
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,折叠的性质,根据,可得或2,利用勾股定理进行解答即可,进行分类讨论是解题的关键.
【详解】解:为直径,为弦,
,
当的长为正整数时,或2,
当时,即为直径,
将沿翻折交直线于点F,此时与点重合,
故;
当时,且在点在线段之间,
如图,连接,
此时,
,
,
,
,
;
当时,且点在线段之间,连接,
同理可得,
,
综上,可得线段的长为或或2,
故答案为:或或2.
4.综合与实践
园林美化工程项目改造
背景
圆形在我国传统文化中象征和谐与圆满,被广泛应用于各种建筑中,管理部门计划将某公园园林内的矩形门洞改造成圆弧形门洞,如图1.
素材
绘制设计
根据矩形门洞改造的实物图画出矩形,如图2,作矩形的对角线相交于点,以点为圆心,为半径作圆;
操作测量
经测量,矩形门洞的宽为,高为;
改造估算
经测量,地面与矩形门洞对角线的夹角约为.
任务
(1)求证:四个点在以点为圆心的同一个圆上;
(2)求圆弧形门洞的拱高(的中点到弦的距离);
(3)求改造后门洞扩大的面积(结果保留).
【答案】(1)证明见解析 (2) (3)
【分析】(1)根据矩形的性质可得,结合圆的半径的知识即可求解;
(2)经过圆心作弦的垂线,为垂足,交于点,根据垂径定理,是的中点,是的中点,就是拱高,在中,由勾股定理得,,根据为中点,是的中点,得到,,由即可求解;
(3)根据可得,则优弧的圆心角为,圆的半径,,由门洞扩大的面积为:优弧的扇形面积,代入计算即可.
【详解】(1)证明:如图所示,
四边形是矩形,
,,,
,
四个点在以点为圆心的同一个圆上.
(2)解:如图2,
经过圆心作弦的垂线,为垂足,交于点,
根据垂径定理,是的中点,是的中点,就是拱高,
,
,
在中,由勾股定理得,,
为中点,是的中点,
,
,
,
答:圆弧形门洞的拱高为.
(3)解:如图所示,
在中,,,
,
,
∴优弧的圆心角为,圆的半径,,
∴门洞扩大的面积为:优弧的扇形面积,
改造后的门洞扩大面积
,
答:改造后扩大的门洞面积为.
【点睛】本题主要考查矩形的性质,垂径定理,勾股定理,扇形面积的计算,掌握矩形的性质,圆的基础知识,扇形面积的计算是解题的关键.
5.“筒车”是一种以水流作动力,取水灌田的工具,据史料记载,它发明于隋而盛于唐,距今已有1000多年的历史,是我国古代劳动人民的一项伟大创造.
如图,“筒车”盛水筒的运行轨迹是以轴心O为圆心的圆,已知圆心O在水面上方,且当圆被水面截得的弦AB为6米时,水面下盛水筒的最大深度为1米(即水面下方圆上部分一点距离水面的最大距离).
(1)求该圆的半径;
(2)若水面上涨导致圆被水面截得的弦AB从原来的6米变为8米时,则水面上涨的高度为多少米?
【答案】(1)该圆的半径为5米
(2)水面上涨的高度为1米
【分析】此题考查勾股定理,垂径定理.
(1)过O作于点C,交于点D,根据垂径定理有米,设圆的半径为r米,则米,(米), 在中,根据勾股定理即可构造方程,求解即可;
(2)设水面升到如图,过点O作于点,交于点,根据垂径定理有米,在中,根据勾股定理求得米,则米,从而可求出水面上涨的高度.
【详解】(1)解:过O作于点C,交于点D,则,
∴(米)
设圆的半径为r米,则米,(米),
在中,,
即,
解得,
∴该圆的半径为5米;
(2)设水面升到如图,过点O作于点,交于点,
∴(米),
∵的半径为5米,
∴米
∴在中,(米),
∴(米),
∴水面上涨的高度为(米).
地 城
考点04
半圆(直径)所对的圆周角是直角
1.如图,AB是⊙O的直径,AC=BC,则∠A的度数等于( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】B
【分析】先由AB是⊙O的直径得出∠C=90°,再根据AC=BC,得出△ABC是等腰直角三角形,由此求出∠A=45°.
【详解】∵AB是⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵AC=BC,
∴△ACB为等腰直角三角形,
∴∠A=45°.
故选B.
【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.同时考查了等腰直角三角形的性质.
2.工人师傅用直角曲尺检查验收半圆形工件,下列为合格的“半圆形工件”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆周角定理.根据直径所对的圆周角是直角对三个工件进行分析即可得到答案.
【详解】解:因为直径所对的圆周角是直角,
∴只有B选项正确,其他均不正确.
故选:B.
地 城
考点05
四点共圆
1.如图,在四边形中,,则的最大值为 .
【答案】8
【分析】本题考查直角三角形斜边中线等于斜边一半,四点共圆,取的中点O,则,即四点共圆,当是圆的直径时,其值最大为8.
【详解】解:取的中点O,连接,
,
,
四点在以点O为圆心,为半径的同一个圆上,
∴当是圆的直径时,其值最大为8.
故答案为:8.
地 城
考点06
判断点与圆的位置关系
1.已知的半径为3,,则点与的位置关系是( )
A.点在圆上 B.点在圆外 C.点在圆内 D.不能确定
【答案】C
【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.
由的半径为,知点到圆心的距离小于半径,从而得出答案.
【详解】解:∵的半径为,
∴点到圆心的距离小于半径,
∴点在圆内,
故选:C.
2.的半径为4,点P在外,点P到圆心的距离为d,则d需要满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了点与圆的位置关系,根据点与圆的位置关系的判定方法求解即可.
【详解】解:∵点P在外,
∴.
故选:C.
地 城
考点07
判断直线与圆的位置关系
1.在平面直角坐标系中,以点(2,3)为圆心,2为半径的圆必定( )
A.与轴相离、与轴相切 B.与轴、轴都相离
C.与轴相切、与轴相离 D.与轴、轴都相切
【答案】A
【分析】将该点的横纵坐标分别与半径对比,大于半径的相离,等于半径的相切.
【详解】解:∵是以点(2,3)为圆心,2为半径的圆,
如图所示:
可知,这个圆与y轴相切,与x轴相离.
故选:A.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,需熟知直线与圆相切,直线到圆的距离等于半径;与圆相离,直线到圆的距离大于半径.
2.如图,若圆O的半径为2,点O到一条直线的距离为2,则这条直线可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线与圆的位置关系:当圆心到直线的距离等于半径时,则直线与圆相切,当圆心到直线的距离大于半径时,则直线与圆相离,当圆心到直线的距离小于半径时,则直线与圆相交;由此问题可求解.本题主要考查直线与圆的位置关系,熟练掌握直线与圆的位置关系是解题的关键.
【详解】解:∵圆O的半径为2,点O到一条直线的距离为2,
∴这条直线与圆相切,
由图可知只有直线与圆相切,
故选:A.
地 城
考点08
利用切线的性质求解
1.如图,与相切于点,交于点,点在上,连接、,,若,则的度数为( )
A.20° B.25° C.40° D.50°
【答案】B
【分析】先根据切线的性质得到∠OAB=90°,则利用互余可计算出∠O=50°,然后根据圆周角定理得到∠ADC的度数.
【详解】解:∵AB是⊙O的切线,
∴OA⊥AB,
∴∠OAB=90°,
∵,
∴∠O=90°−40°=50°,
∴∠ADC=∠O=×50°=25°.
故选:B.
【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理.
2.如图,、是的两条切线,A,B为切点,,,则的半径是 .
【答案】2
【分析】本题考查切线长定理,切线的性质,含30度角的直角三角形,关键是由切线长定理得到,由含30度角的直角三角形的性质得到.
由切线长定理得到,由切线的性质定理得到,由含30度角的直角三角形的性质求出,得到的半径即可.
【详解】解:、是的两条切线,
,,
,
,
,
,
的半径等于2.
故答案为:2
地 城
考点09
切线的判定和性质综合
1.如图,中,,,平分,点是边上一点,以点为圆心,以为半径作圆,恰好经过点D.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,欲证明是的切线,只要证明即可;
(2)求出,长,可得出,设,则,可得 ,解方程即可得出答案.
【详解】(1)证明:连接.
平分,
,
,
,
,
,
,
直线是的切线;
(2)解:∵,
∴,
在中,,
,
,
,
在中,
,
,
设,则,
,
,
解之得,或(舍去),
.
【点睛】本题考查切线的判定和性质,平行线的判定和性质,直角三角形的性质,解一元二次方程,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌切线的判定和性质.
2.如图,是半圆的直径,点是弦延长线上一点,连接,,.
(1)求证:是半圆的切线;
(2)若,,则的长.
【答案】(1)见解析
(2).
【分析】本题考查了直径所对的圆周角为直角,直角三角形的性质,勾股定理.
(1)根据直径所对的圆周角为直角结合已知条件,可得,进而可证得结论;
(2)利用直角三角形的性质,勾股定理即可解答.
【详解】(1)证明: 是半圆O的直径,
,
,
,
是半圆O的切线;
(2)解:∵,,,
∴,
∴.
3.如图,四边形内接于,,点在的延长线上,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,当,时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题主要考查了圆周角定理,垂径定理,三角形的面积公式,切线的判定和性质,勾股定理,求出是解本题的关键.
(1)先判断出是圆的直径,再判断出,即可得出结论;
(2)先判断出,进而求出,再用勾股定理求出,根据三角形的面积公式即可得出结论.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,
点必在上,即:是直径,
,
,
,
,
∵,
,
,
,即:,
点在上,
是的切线;
(2)解:,
,
,
即,
,,
在中,,
,
.
4.如图,已知点在直角的斜边上,以为直径的与直角边相切于点
(1)求证:平分;
(2)若,,求的半径
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题考查圆的切线的性质以及勾股定理的应用,等腰三角形的性质等,理解并熟练运用切线的性质是解题关键.
(1)连接,根据切线的性质可得到,从而,再结合平行线的性质以及圆的性质推出结论即可;
(2)设的半径为r,则,,由,再建立方程求解即可.
【详解】(1)证明: 连接,
,
,
为的切线,
,
,
,
∴,
,
,
是的平分线 .
(2)∵,
设的半径为r,则,,
在中,,
∴,
解得:,
即的半径为6.
5.如图,A,B为上的两点,已知为的切线,切点为B,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,的半径为2,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定与性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理等知识点.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.
(1)连接,根据证明,得出,从而得出结论;
(2)证明,得出,由勾股定理得出即可.
【详解】(1)证明:连接,
是的切线,
,
,,,
,
.
又是的半径,
是的切线.
(2)解:,,
为等边三角形,
.
由(1)得,,
在中,,
.
.
6.如图,是的直径,是延长线上的一点,点在上,,交的延长线于点,交于点,且点是的中点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据同圆中,等弧所对的圆周角相等得出,根据等边对等角得出,推得,根据内错角相等,两直线平行得出,根据两直线平行,同位角相等得出,即可证明;
(2)设半径为,根据勾股定理可得,据此列出方程,解方程求出即可求得答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵点是的中点,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
又于点,
∴于点,
∵是的半径,
∴为的切线;
(2)解:设半径为r,则,,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆周角性质,等边对等角,平行线的判定和性质,勾股定理,切线的判定.熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
7.如图,在中,,以为直径的交于点D,,垂足为E.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】此题重点考查等腰三角形的性质、圆周角定理、切线的判定定理等知识,
(1)连接,则,所以,由,得,则,所以,则,即可证明是的切线;
(2)连接,由是的直径,得,则,因为,,所以,有勾股定理可求得直径,即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
∵,
,
,
,
,
∴,
,
于点,
,
∴,
是的半径,,
是的切线;
(2)解:连接,
是的直径,
,
,,
,,
,
,
,
∴,
解得(负值舍去),
,
即的半径为2.
地 城
考点10
三角形内切圆的有关运算
1.如图,在中,,,是的内切圆,半径为,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线长定理、勾股定理算,首先过点作、、,设,,利用切线长定理可得:,从而解出,利用勾股定理可得关于的方程,解方程求出的值,可得三角形另外两边的长,再根据计算即可.
【详解】解:如下图所示,过点作、、,
又,
四边形是矩形,
又,
四边形是正方形,
,
是的内切圆,
设,,
则有,,,
,
,
解得:,
,
在中,,
,
解得:,
,,
,,
.
故选:A .
2.如图,中,,,.
(1)请画出的内切圆,与,,分别相切于点,,(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).
(2)求,,的长.
【答案】(1)答案见解析
(2),,
【分析】本题主要考查了尺规作三角形内切圆,切线长性质定理,
(1)作的平分线,再作的平分线,交于点O,过点O作,交于点D,以点O为圆心,为半径作圆,即为所求作;
(2)根据切线长定理得,再结合,,,可得答案.
【详解】(1)解:如图即为所求:
(2)∵的内切圆与,,分别相切与点D,E,F,
;
,
,
,
解得:,
,
.
地 城
考点11
隐圆的有关运算
1.如图,在平面直角坐标系中,已知,以点为圆心的圆与轴相切.点、在轴上,且.点为上的动点,,则长度的最大值为 .
【答案】16
【分析】连接并延长,交上一点,以为圆心,以为半径作,交轴于、,此时的长度最大,根据勾股定理和题意求得,则的最大长度为16.
【详解】解:连接并延长,交上一点,以为圆心,以为半径作,交轴于、,
此时OP最大
,则AB的长度最大,
∵,
∴,
∵以点为圆心的圆与轴相切.
∴的半径为3,
∴,
∵是直径,
∴,
∴长度的最大值为16,
故答案为16.
【点睛】本题考查了切线的性质,坐标和图形的性质,圆周角定理,找到的最大值是解题的关键.
2.如图,在平面坐标系中,,,为动点,,为直线上的动点,则线段长的最小值为 .
【答案】/
【分析】本题考查了点和圆的位置关系,三角形的三边关系,一次函数的几何应用等,由得点在以为直径的圆上,设为直径的圆的圆心为点,可得,即得,又可知直线时,最短,利用勾股定理求出的最小值即可求解,由题意判断出点的运动轨迹是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴点在以为直径的圆上,
设为直径的圆的圆心为点,如图,
连接交于,
∵,,
∴,,
∴,
∵(当且仅当共线时取等号) ,
∴,
∵直线时,最短,
∴的最小值为,
∴线段长的最小值为,
故答案为:.
地 城
考点12
求正多边形的中心角
1.如图,点O是正五边形ABCDE的中心,⊙O是正五边形的外接圆,∠ADE的度数为( )
A.30° B.32° C.36° D.40°
【答案】C
【分析】连接OA,OE,由圆的内接正多边形先得到中心角的度数,再由圆周角定理即可求得∠ADE的度数.
【详解】
如上图所示,连接OA,OE
∵五边形ABCDE是正五边形
∴
∵⊙O是正五边形ABCDE的外接圆
∴
故选:C.
【点睛】本题主要考查了圆的内接正多边形及圆周角定理,熟练掌握相关角度的计算方法是解决本题的关键.
2.苯(分子式为)环状结构的6个碳原子组成了一个完美的正六边形.如图所示,已知点O为正六边形的中心,则其中心角的度数为 .
【答案】/60度
【分析】本题考查了正多边形和圆,圆心角,正多边形各边所对的中心角相等.
根据正多边形各边所对中心角相等计算即可.
【详解】解:∵正六边形各边所对中心角相等,
∴其中心角的度数为,
故答案为: .
3.已知正六边形的半径是3,则这个正六边形的边长是 .
【答案】3
【分析】先根据题意画出图形,再根据正六边形的性质求出∠BOC的度数,判断出△BOC为等边三角形即可求出答案.
【详解】解:如图所示,连接OB、OC,
∵此六边形是正六边形,
∴∠BOC==60°,
∵OB=OC=3,
∴△BOC是等边三角形,
∴OB=OC=BC=3,
故答案为:3.
【点睛】此题主要考查了正多边形和圆的有关计算,等边三角形的判定和性质,根据题意画出图形,作出辅助线,由正六边形的性质判断出△BOC的形状是解答此题的关键.
地 城
考点13
求弧长
1.已知一个扇形的半径为10,扇形的弧长为,那么这个扇形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了扇形面积公式的求法,根据扇形的面积公式即可得出答案.
【详解】解:.
故选:A.
2.如图,从一块半径是的圆形铁皮上剪下一个圆心角为的扇形,则剪下来的扇形的弧长是 .
【答案】/
【分析】本题考查了圆周角定理、勾股定理、扇形的弧长公式,首先根据扇形圆心角为,可知是的直径,利用勾股定理可知,根据扇形的弧长公式求出结果.
【详解】解:如下图所示,连接,
,
是的直径,
的半径为,
,
又、是扇形的半径,
,
剪下来的扇形的弧长是.
故答案为: .
3.如图,公园内有一个半径为6米的圆形草坪,为了避免游客踩踏草坪,现从A地到B地修建了观赏路(劣弧)和便民路(线段).已知A,B是圆上的点,O为圆心,扇形的面积为平方米,小明从A走到B,走便民路比走观赏路少走 米.(结果保留)
【答案】/
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,含角的直角三角形的性质,弧长及扇形计算公式等知识点,根据题意求出线段以及劣弧的长度是解本题的关键.过点作于点,根据垂径定理、所对的直角边等于斜边的一半以及勾股定理求出的长,然后根据弧长公式求出的长,相减即可.
【详解】解:设,
扇形的面积为平方米,半径为6米,
,
,
过点作于点,
∴,
∵,米,
∴,
∴米,
∴米,
∴米,
劣弧长米,
∴便民路比走观赏路少走米.
故答案是:.
4.如图,位于一平面直角坐标系中.
(1)画出将绕原点O顺时针旋转后得到的;
(2)在(1)的操作下,求点B经过的路径长.(结果保留)
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题考查作图﹣旋转变换,弧长公式,勾股定理,
(1)利用旋转变换的性质分别作出A,B,C的对应点,,即可求解;
(2)利用弧长公式求解即可.
掌握旋转变换的性质,弧长公式是解题的关键.
【详解】(1)解:如图,
为所求作;
(2)解:
,
;
故点B经过的路径长.
5.如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,网格中有一个格点(即三角形的顶点都在格点上).
(1)在图中作出关于直线对称的;(要求A与,B与,C与相对应)
(2)作出绕点C顺时针方向旋转后得到的;
(3)在(2)的条件下直接写出点B旋转到所经过的路径的长.(结果保留π)
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)
【分析】本题主要考查网格作图(旋转和轴对称变换),勾股定理和弧长的计算,
(1)根据网格结构找出点A、B、C关于直线l的对称点、、的位置,然后顺次连接即可;
(2)根据网格结构找出点A、B绕点C顺时针旋转后的、的位置,然后顺次连接即可;
(3)利用勾股定理列式求出的长,再根据弧长公式列式计算即可得解.
【详解】(1)解:如下图所示;
(2)如图所示,
(3)根据勾股定理,,
∴点B旋转到所经过的路径的长.
地 城
考点14
求扇形的面积/半径
1.的圆心角所对的弧长是,则此弧所在圆的半径是( )
A.12 B.9 C.6 D.5
【答案】C
【分析】此题主要考查了弧长计算,关键是掌握弧长公式(为圆心角,为半径),根据弧长公式即可求解.
【详解】解:设此弧所在圆的半径为,
则,
解得:,
故选:C.
2.如图,冰淇淋蛋筒下部呈圆锥形,则蛋筒圆锥部分包装纸的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了扇形面积的计算,掌握扇形面积的计算方法是解题的关键.
根据题意可得,圆锥底面圆的周长,即展开图扇形的弧长为,圆锥展开图为扇形,扇形的半径为,由扇形的面积的公式,即可求解.
【详解】解:由题意可得,圆锥展开图为扇形,扇形的半径为,圆锥底面圆的直径为,
∴圆锥底面圆的周长,即展开图扇形的弧长为,
∴展开图扇形的面积为,
故选:C .
3.如图,的半径都是1,顺次连接这些圆心得到五边形,则图中的阴影部分的面积之和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查多边形的内角和以及扇形的面积公式.解决本题的关键是把阴影部分当成一个扇形的面积来求,圆心角为五边形的内角和.
首先求得五边形的内角和,然后利用扇形的面积公式即可求解.
【详解】解:五边形的内角和是:,
则阴影部分面积之和是:,
故选:B.
4.圆心角为的扇形的半径为,则这个扇形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据扇形面积公式进行计算即可.
【详解】解:这个扇形的面积为:
,故B正确.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了扇形面积的计算,解题的关键是熟练掌握扇形面积公式.
5.在数学跨学科主题活动课上,芳芳用半径,圆心角的扇形纸板,做了一个圆锥形的生日帽,如图所示.在不考虑接缝的情况下,这个圆锥形生日帽的底面圆半径是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用扇形的弧长等于圆锥的底圆周长求解即可.
【详解】解:由题意可知:
扇形的弧长
设底面圆半径为r,
∵扇形的弧长等于圆锥的底圆周长
∴,解得:,
故选:C.
【点睛】本题考查弧长公式,解题的关键是理解扇形的弧长等于圆锥的底圆周长.
6.已知:如图,圆锥的底面直径是10cm,高为12cm,则它的侧面展开图的面积是 cm2.
【答案】65π
【详解】解:∵圆锥底面直径为10cm,
∴圆锥底面半径为5cm.
又∵圆锥高为12cm,
∴圆锥母线长为:(cm).
∴圆锥侧面展开图的面积为:(cm2).
【点睛】本题考查了圆锥的 侧面积,解题关键是明确当圆锥的底面半径为,圆锥高为,母线长为时,(1);(2)圆锥侧面积为:S=.
7.如图,C是圆O被直径AB分成的半圆上一点,过点C的圆O的切线交AB的延长线于点P,连接CA,CO,CB.
(1)求证:∠ACO=∠BCP;
(2)若∠ABC=2∠BCP,求∠P的度数;
(3)在(2)的条件下,若AB=4,求图中阴影部分的面积(结果保留π和根号).
【答案】(1)见解析
(2)30°
(3)2π﹣2
【分析】(1)由AB是半圆O的直径,CP是半圆O的切线,可得∠ACB=∠OCP,即得∠ACO=∠BCP;
(2)由∠ABC=2∠BCP,可得∠ABC=2∠A,从而∠A=30°,∠ABC=60°,可得∠P的度数是30°;
(3)∠A=30°,可得BC=AB=2,AC=BC,即得S△ABC,再利用阴影部分的面积等于半圆减去S△ABC即可解题.
【详解】(1)∵AB是半圆O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵CP是半圆O的切线,
∴∠OCP=90°,
∴∠ACB=∠OCP,
∴∠ACO=∠BCP;
(2)由(1)知∠ACO=∠BCP,
∵∠ABC=2∠BCP,
∴∠ABC=2∠ACO,
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠A,
∴∠ABC=2∠A,
∵∠ABC+∠A=90°,
∴∠A=30°,∠ABC=60°,
∴∠ACO=∠BCP=30°,
∴∠P=∠ABC﹣∠BCP=60°﹣30°=30°,
答:∠P的度数是30°;
(3)由(2)知∠A=30°,
∵∠ACB=90°,
∴BC=AB=2,AC=BC=2,
∴S△ABC=BC•AC=×2×2=2,
∴阴影部分的面积是﹣2=2π﹣2,
答:阴影部分的面积是2π﹣2.
【点睛】本题考查圆的综合应用,涉及圆的切线性质,直角三角形性质及应用等知识,题目难度不大.
试卷第1页,共3页
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专题04 圆
14大高频考点概览
考点01 利用弧、弦、圆心角的关系求解
考点02 圆周角定理
考点03 利用垂径定理求值
考点04半圆(直径)所对的圆周角是直角
考点05 四点共圆
考点06 判断点与圆的位置关系
考点07 判断直线与圆的位置关系
考点08 利用切线的性质求解
考点09 切线的判定和性质综合
考点10 三角形内切圆的有关运算
考点11 隐圆的有关运算
考点12 求正多边形的中心角
考点13 求弧长
考点14 求扇形的面积/半径
地 城
考点01
利用弧,弦,圆心角的关系求解
1.如图,在中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,,连接AC,CD,则AC与CD的关系是( ).
A. B.
C. D.无法比较
地 城
考点02
圆周角定理
1.如图,点A、B、C都在上,若,则∠B的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,,分别为的半径,点在圆上,连接,.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.如图,是的直径,弦,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,四边形内接于,为的直径,.
(1)试判断的形状,并给出证明;
(2)若,,求的长度.
地 城
考点03
利用垂径定理求值
1.直径为10分米的圆柱形排水管,截面如图所示.若管内有积水(阴影部分),水面宽为8分米,则积水的最大深度为( )
A.1分米 B.2分米 C.3分米 D.4分米
2.如图,中,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,是的直径,半径的长为1,点在线段上运动,过点的弦,将沿翻折交直线于点,当的长为正整数时,线段的长为 .
4.综合与实践
园林美化工程项目改造
背景
圆形在我国传统文化中象征和谐与圆满,被广泛应用于各种建筑中,管理部门计划将某公园园林内的矩形门洞改造成圆弧形门洞,如图1.
素材
绘制设计
根据矩形门洞改造的实物图画出矩形,如图2,作矩形的对角线相交于点,以点为圆心,为半径作圆;
操作测量
经测量,矩形门洞的宽为,高为;
改造估算
经测量,地面与矩形门洞对角线的夹角约为.
任务
(1)求证:四个点在以点为圆心的同一个圆上;
(2)求圆弧形门洞的拱高(的中点到弦的距离);
(3)求改造后门洞扩大的面积(结果保留).
5.“筒车”是一种以水流作动力,取水灌田的工具,据史料记载,它发明于隋而盛于唐,距今已有1000多年的历史,是我国古代劳动人民的一项伟大创造.
如图,“筒车”盛水筒的运行轨迹是以轴心O为圆心的圆,已知圆心O在水面上方,且当圆被水面截得的弦AB为6米时,水面下盛水筒的最大深度为1米(即水面下方圆上部分一点距离水面的最大距离).
(1)求该圆的半径;
(2)若水面上涨导致圆被水面截得的弦AB从原来的6米变为8米时,则水面上涨的高度为多少米?
地 城
考点04
半圆(直径)所对的圆周角是直角
1.如图,AB是⊙O的直径,AC=BC,则∠A的度数等于( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
2.工人师傅用直角曲尺检查验收半圆形工件,下列为合格的“半圆形工件”的是( )
A. B.
C. D.
地 城
考点05
四点共圆
1.如图,在四边形中,,则的最大值为 .
地 城
考点06
判断点与圆的位置关系
1.已知的半径为3,,则点与的位置关系是( )
A.点在圆上 B.点在圆外 C.点在圆内 D.不能确定
2.的半径为4,点P在外,点P到圆心的距离为d,则d需要满足的条件是( )
A. B. C. D.
地 城
考点07
判断直线与圆的位置关系
1.在平面直角坐标系中,以点(2,3)为圆心,2为半径的圆必定( )
A.与轴相离、与轴相切 B.与轴、轴都相离
C.与轴相切、与轴相离 D.与轴、轴都相切
2.如图,若圆O的半径为2,点O到一条直线的距离为2,则这条直线可能是( )
A. B. C. D.
地 城
考点08
利用切线的性质求解
1.如图,与相切于点,交于点,点在上,连接、,,若,则的度数为( )
A.20° B.25° C.40° D.50°
2.如图,、是的两条切线,A,B为切点,,,则的半径是 .
地 城
考点09
切线的判定和性质综合
1.如图,中,,,平分,点是边上一点,以点为圆心,以为半径作圆,恰好经过点D.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求线段的长.
2.如图,是半圆的直径,点是弦延长线上一点,连接,,.
(1)求证:是半圆的切线;
(2)若,,则的长.
3.如图,四边形内接于,,点在的延长线上,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,当,时,求的长.
4.如图,已知点在直角的斜边上,以为直径的与直角边相切于点
(1)求证:平分;
(2)若,,求的半径
5.如图,A,B为上的两点,已知为的切线,切点为B,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,的半径为2,求的长度.
6.如图,是的直径,是延长线上的一点,点在上,,交的延长线于点,交于点,且点是的中点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长度.
7.如图,在中,,以为直径的交于点D,,垂足为E.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
地 城
考点10
三角形内切圆的有关运算
1.如图,在中,,,是的内切圆,半径为,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
2.如图,中,,,.
(1)请画出的内切圆,与,,分别相切于点,,(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).
(2)求,,的长.
地 城
考点11
隐圆的有关运算
1.如图,在平面直角坐标系中,已知,以点为圆心的圆与轴相切.点、在轴上,且.点为上的动点,,则长度的最大值为 .
2.如图,在平面坐标系中,,,为动点,,为直线上的动点,则线段长的最小值为 .
地 城
考点12
求正多边形的中心角
1.如图,点O是正五边形ABCDE的中心,⊙O是正五边形的外接圆,∠ADE的度数为( )
A.30° B.32° C.36° D.40°
2.苯(分子式为)环状结构的6个碳原子组成了一个完美的正六边形.如图所示,已知点O为正六边形的中心,则其中心角的度数为 .
3.已知正六边形的半径是3,则这个正六边形的边长是 .
地 城
考点13
求弧长
1.已知一个扇形的半径为10,扇形的弧长为,那么这个扇形的面积是( )
A. B. C. D.
2.如图,从一块半径是的圆形铁皮上剪下一个圆心角为的扇形,则剪下来的扇形的弧长是 .
3.如图,公园内有一个半径为6米的圆形草坪,为了避免游客踩踏草坪,现从A地到B地修建了观赏路(劣弧)和便民路(线段).已知A,B是圆上的点,O为圆心,扇形的面积为平方米,小明从A走到B,走便民路比走观赏路少走 米.(结果保留)
4.如图,位于一平面直角坐标系中.
(1)画出将绕原点O顺时针旋转后得到的;
(2)在(1)的操作下,求点B经过的路径长.(结果保留)
5.如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,网格中有一个格点(即三角形的顶点都在格点上).
(1)在图中作出关于直线对称的;(要求A与,B与,C与相对应)
(2)作出绕点C顺时针方向旋转后得到的;
(3)在(2)的条件下直接写出点B旋转到所经过的路径的长.(结果保留π)
地 城
考点14
求扇形的面积/半径
1.的圆心角所对的弧长是,则此弧所在圆的半径是( )
A.12 B.9 C.6 D.5
2.如图,冰淇淋蛋筒下部呈圆锥形,则蛋筒圆锥部分包装纸的面积是( )
A. B. C. D.
3.如图,的半径都是1,顺次连接这些圆心得到五边形,则图中的阴影部分的面积之和为( )
A. B. C. D.
4.圆心角为的扇形的半径为,则这个扇形的面积是( )
A. B. C. D.
5.在数学跨学科主题活动课上,芳芳用半径,圆心角的扇形纸板,做了一个圆锥形的生日帽,如图所示.在不考虑接缝的情况下,这个圆锥形生日帽的底面圆半径是( )
A. B. C. D.
6.已知:如图,圆锥的底面直径是10cm,高为12cm,则它的侧面展开图的面积是 cm2.
7.如图,C是圆O被直径AB分成的半圆上一点,过点C的圆O的切线交AB的延长线于点P,连接CA,CO,CB.
(1)求证:∠ACO=∠BCP;
(2)若∠ABC=2∠BCP,求∠P的度数;
(3)在(2)的条件下,若AB=4,求图中阴影部分的面积(结果保留π和根号).
试卷第1页,共3页
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