内容正文:
专题3.1 圆
【知识梳理+7个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共46题】
(解析版)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:圆及相关概念 1
知识点梳理02:点和圆的三种位置关系 2
优选题型 考点讲练 2
考点1:求圆中弦的条数 2
考点2:求过圆内一点的最长弦 3
考点3:判断点与圆的位置关系 7
考点4:利用点与圆的位置关系求半径 10
考点5:已知半径和园上两点作圆 11
考点6:点与圆上一点的最值问题 15
考点7:圆的周长和面积问题 21
中考真题 实战演练 23
难度分层 拔尖冲刺 33
基础夯实 33
培优拔高 40
知识点梳理01:圆及相关概念
1、圆的概念
(1)描述性定义:如图,在平面内把线段OP绕着端点O旋转1周,端点P运动所形成的图形叫做圆.其中,点O叫做圆心,线段OP叫做半径.以点0为圆心的圆,记作“⊙0”,读作“圆0”.
(2)集合性定义:在平面内,圆是到定点(圆心)的距离等于定长(半径)的点的集合
由圆的集合性定义可以得出:(1)圆上的点到圆心的距离都等于半径;(2)到圆心的距离等于半径的点都在圆上.
【易错点拨】
同一个圆的所有半径都相等,所以圆上任意两点和圆心构成的三角形都是等腰三角形.
(3)与圆相关的概念:
弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦;
直径:经过圆心的弦叫做直径;
弦心距:圆心到弦的距离叫做弦心距.
知识点梳理02:点和圆的三种位置关系
由于平面上圆的存在,就把平面上的点分成了三个集合,即圆内的点,圆上的点和圆外的点,这三类点各具有相同的性质和判定方法;设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为d,则有
(1)
点P在圆内d<r; (2)点P在圆上d=r; (3)点P在圆外d>r;
考点1:求圆中弦的条数
【典例精讲】(23-24九年级下·全国·课后作业)如图,在中,弦的条数是( )
A.2 B.3 C.4 D.以上均不正确
【答案】C
【思路点拨】本题主要考查了圆的弦.熟练掌握弦的定义是解决问题的关键.弦的定义:连接圆上任意两点的线段叫做弦.
根据圆的弦的定义解答.
【规范解答】在中,有弦、弦、弦、弦,
共有4条弦.
故选:C.
【变式训练1】(24-25九年级下·北京·单元测试)如图,点,,,点 ,, 以及点 ,, 分别在一条直线上,则圆中弦的条数为 ( )
A. 条 B. 条 C. 条 D. 条
【答案】A
【思路点拨】根据弦的定义进行分析,从而得到答案.
【规范解答】解:图中的弦有,共2条.
故选:A.
【变式训练2】(24-25九年级下·全国·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 ,,
【思路点拨】根据连接圆上任意两点的线段叫弦回答即可.
【规范解答】解:图中的弦有,,共三条.
故答案为:三;,,.
考点2:求过圆内一点的最长弦
【典例精讲】(24-25九年级下·江苏淮安·期中)如图是小明根据推磨原理制作的简易风扇的示意图,以为轴将矩形木板垂直固定在水平面上,用长为的连杆将点与滑轨上的推拉点相连(大小可变),当点在轨道上来回滑动时可带动矩形木板绕着轴转动(不考虑矩形木板与水平面的摩擦),从而起到吹风的效果,固定杆,,,如图为简易风扇的俯视图.矩形木板转动过程中,的取值范围是
【答案】
【思路点拨】本题考查了勾股定理,三角形的三边关系,圆的性质,连接,由题意可得,由三角形三边关系可得点在线段上时,取最大值;点在线段的延长线上时,取最小值,进而求出的最大值和最小值即可求解,正确画出图形是解题的关键.
【规范解答】解:连接,由题意得,
∵,
∴,
∴,
∵,
即点在线段上时,取最大值,此时取最大值,如图,
∴;
又∵,
即点在线段的延长线上时,取最小值,此时取最小值,如图,
∴;
综上,的取值范围是,
故答案为:.
【变式训练1】(2025·河南洛阳·三模)如图,在矩形中,,,点M,N分别为,上一个动点,且,沿直线折叠,点A,B分别落在点E,F处,点P为上一点,且,则的最大值为 ,的最小值为 .
【答案】 / /
【思路点拨】连接与交于点O,过点作于点G,连接,确定点F在以O为圆心,以5为半径的圆上运动,当点P,O,F三点共线,且点F,P在O的两侧时,取得最大值,当点P,O,F三点共线,且点F,P在O的同侧时,取得最小值,解答即可.
【规范解答】解:连接与交于点O,
∵矩形,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
过点作于点G,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
连接,
∴,,
∵沿直线折叠,点A,B分别落在点E,F处,
∴,
∴点F在以O为圆心,以5为半径的圆上运动,
∴当点P,O,F三点共线,且点F,P在O的两侧时,取得最大值,的最大值为,
∴当点P,O,F三点共线,且点F,P在O的同侧时,取得最小值,的最小值为,
故答案为:,.
【变式训练2】(2024·江苏扬州·三模)如图,在中,E是边的中点,连接,若,,则对角线的取值范围为 .
【答案】
【思路点拨】本题主要考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,判断出点的运动轨迹是解本题的关键.先求出,在的延长线上取一点,使,连接,判断出,得出,以为边在上方作等边△,再以点为圆心,为半径作,则点在上,得出的最小值等于,最大值等于,再构造出直角三角形求出.
【规范解答】解:点是的中点,,
,
如图,在的延长线上取一点,使,连接,
四边形为平行四边形,
,,
,
,
以为边在上方作等边△,
,,
以点为圆心,为半径作,
则点在上,
过点作射线交于,,
则的最小值等于,最大值等于,
过点作于,则,,
,
在中,根据勾股定理得,,
,,
,
故答案为:.
考点3:判断点与圆的位置关系
【典例精讲】(24-25九年级下·贵州贵阳·月考)如图,在中,,D是的中点,现在以D为圆心,以为半径作,求:
(1)时,点A与的位置关系;
(2)时,点A与的位置关系;
(3) 时,点A与的位置关系.
【答案】(1)点A在内;
(2)点A在外;
(3)点A在上.
【思路点拨】本题考查了等腰三角形的性质,勾股定理,点与圆的位置关系,掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据等腰三角形的性质求得的长,再根据勾股定理求出的长,比较即可得出答案;
(2)根据等腰三角形的性质求得的长,再根据勾股定理求出的长,比较即可得出答案;
(3)根据等腰三角形的性质求得的长,再根据勾股定理求出的长,比较即可得出答案;
【规范解答】(1)解:连接,如图:
∵在中,,点是的中点,
∴,,
在中,,
∵,
∴点在内;
(2)解:∵在中,,,点是的中点,
∴,,
在中,,
∵,
∴点在外;
(3)解:∵在中,,,点是的中点,
∴,
在中,,
∵,
∴点在上.
【变式训练1】(24-25九年级下·浙江金华·开学考试)的半径为,若点P到圆心的距离为,点P在( )
A.圆内 B.圆上 C.圆外 D.无法确定
【答案】B
【思路点拨】本题考查了点与圆的位置关系,解题关键是掌握点与圆的位置关系.
根据点与圆的位置关系的意义,先找出点到圆心的距离与半径的关系,再作判断.
【规范解答】解:∵点P到圆心的距离为,
而O的半径为,
∴点P到圆心的距离等于圆的半径,
∴点P在圆上,
故选:B.
【变式训练2】(24-25九年级下·辽宁盘锦·开学考试)如图,在边长为的正方形中,点分别是上的两个动点(不与端点重合),交于点,若线段与始终保持垂直,点是线段上的动点,则的最小值为 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了正方形的性质,轴对称的性质,圆周角定理等,作线段关于的对称线段,取的中点,连接交于,则点关于对称,以点为圆心,为直径画半,由圆周角定理可知点在半上运动,连接交于点,由轴对称可得,根据两点之间线段最短,可知此时的值最小,最小值等于长,又由可知取最小值时,的值最小,利用勾股定理求出长即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【规范解答】解:如图,作线段关于的对称线段,取的中点,连接交于,则点关于对称,以点为圆心,为直径画半,
∴,,
∴,
∵线段与始终保持垂直,
∴,
∴点在半上运动,
连接交于点,
∵点关于对称,
∴,
∴,
根据两点之间线段最短,可知此时的值最小,最小值等于长,
∵,
∴可知取最小值时,的值最小,
∵,
∴的最小值,
故答案为:.
考点4:利用点与圆的位置关系求半径
【典例精讲】(2025·上海黄浦·二模)已知点在半径为5的内,那么点到圆心的距离不可能是( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】D
【思路点拨】本题考查的是点与圆的位置关系,掌握点P到圆心的距离,当时,点P在圆内是解题的关键.
根据点与圆的位置关系解答即可.
【规范解答】解:∵点P在半径为5的内,
∴,
∴点P到圆心O的距离不可能是6.
故选:D.
【变式训练1】(24-25九年级上·广东汕头·月考)圆外一点到圆的最大距离是,最小距离是,则这个圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路点拨】本题主要考查点与圆的位置关系,掌握圆外一点到圆的最大距离与最小距离之差为直径为解题的关键.根据圆外一点到圆的最大距离与最小距离之差为直径即可得出答案.
【规范解答】解:圆外一点到圆的最大距离是,最小距离是,
圆的直径是,
圆的半径是.
故选:B.
【变式训练2】(2024九年级上·全国·专题练习)内一点到上的最近点的距离为2,最远点的距离为10,则的半径为 .
【答案】6
【思路点拨】本题考查了点与圆的位置关系.根据直径等于最近点的距离加最远点的距离,即可求解.
【规范解答】解:当点在定圆内时,最近点的距离为2,最远点的距离为10,
则直径是,因而半径是6,
故答案为:6.
考点5:已知半径和园上两点作圆
【典例精讲】(24-25九年级下·北京海淀·月考)对于平面内和外一点,若过点的直线与有两个不同的公共点,点为直线上的另一点,且满足(如图1所示),则称点是点关于的密切点.
已知在平面直角坐标系中, 的半径为2,点.
(1)在点 中,是点关于的密切点的为__________.
(2)设直线方程为,如图2所示,
①时,求出点关于的密切点的坐标;
②的圆心为,半径为2,若上存在点关于的密切点,直接写出的取值范围.
【答案】(1)E;(2)①;②或
【思路点拨】(1)用假设法通过特殊位置判断;
(2)①拿出直线解析式,联立与圆的位置根据勾股定理求得M,N两点的横坐标,根据题目条件信息转化即可求解.
②作出点关于的密切点的运动轨迹,根据图像即可求出取值范围.
【规范解答】解:(1)当圆心在坐标原点上时,直线为时,易得:
,,
∵,设Q点坐标为,
解得,
故是点关于的密切点.
(2)①依题意直线方程过定点
∴直线方程为
如右图,作轴于点,轴于点.
设
由得
∴
点的横坐标是方程的两根
解得
∴,,
∴
∴
∴
∴
②点关于的密切点的轨迹为线段,为切点弦(不含端点).
或
【变式训练1】(2024九年级下·全国·专题练习)画图说明:端点分别在两条互相垂直的直线上,且长度为5 cm的所有线段的中点所组成的图形.
【答案】以两条已知直线的交点(垂足)为圆心,2.5 cm长为半径的一个圆.
【思路点拨】如图所示,当线段两个端点在O,F时,此时的中点为B点,同理可知也可在A,G,H点,这些点在已知直线的交点为圆心,2.5 cm长为半径的一个圆上;当线段两个端点在C,D时,其中点为E,根据直角三角形斜边上的中点是斜边的一半知CE=DE=OE,则E点在以O为圆心2.5 cm长为半径的一个圆上;综上即可画出图形.
【规范解答】如图所示,以两条已知直线的交点(垂足)为圆心,2.5 cm长为半径的一个圆.
【变式训练2】(2024·陕西·模拟预测)如图,正方形ABCD的边长为4,点E、F分别是BC,CD边上的动点,且CE+CF=4,DE和AF相交于点P,在点E,F运动的过程中,CP的最小值为 .
【答案】2﹣2
【思路点拨】根据正方形的性质得到AD=CD=BC=4,∠ADC=∠BCD=90°,求得CE=DF,根据全等三角形的性质得到∠DAF=∠CDE,推出∠APD=90°,得到点P在以AD为直径的圆上,设AD的中点为G,由图形可知:当C、P、G在同一直线上时,CP有最小值,如图所示:根据勾股定理即可得到结论.
【规范解答】解:在正方形ABCD中,AD=CD=BC=4,∠ADC=∠BCD=90°,
∵CE+CF=4,CF+DF=4,
∴CE=DF,
在△ADF和△DCE中,
,
∴△ADF≌△DCE(SAS),
∴∠DAF=∠CDE,
∵∠ADE+∠CDE=90°,
∴∠DAP+∠FDP=90°,
∴∠APD=90°,
∴点P在以AD为直径的圆上,
设AD的中点为G,
由图形可知:当C、P、G在同一直线上时,CP有最小值,如图所示:
∵CD=4,DG=2,
∴CG==2
∴CP=CG﹣PG=2﹣2,
故答案为:2﹣2.
考点6:点与圆上一点的最值问题
【典例精讲】(2025·四川成都·三模)如图,在矩形中,,,E是边上的一个动点,F是边上的一个动点,连接,将矩形沿折叠,点A、B的对应点分别为点M,.
(1)当点N在射线上时.
①如图1,连接,若点N与点D重合,求的长;
②如图2,连接交边于点P,交线段于点Q.当时,求的长.
(2)若,连接,,求面积的最大值与最小值之和.
【答案】(1)①;②
(2)
【思路点拨】(1)①连接,设,则,利用轴对称的性质和勾股定理解答即可;
②连接,利用①的方法求得,利用勾股定理和轴对称的性质求得,利用相似三角形的判定与性质求得,则结论可求;
(2)作点关于的对称点,连接,,,,,,作点关于的对称点,连接,利用轴对称的性质得到,则;利用点的轨迹的知识求得的面积的最小值与最大值,则结论可得.
【规范解答】(1)①连接,如图,
由题意得:,,
四边形为矩形,
,,
设,则
,
,
,
,
;
②连接,如图,
由题意得:,,,
四边形为矩形,
,,,
,
,
,
点B与点N关于对称,
,,
设,则
,
,
,
,
,,
∽,
,
,
,
;
(2)作点D关于的对称点,连接,,,,,,作点D关于的对称点,连接,如图,
将矩形沿折叠,点A,B的对应点分别为点M,N,
≌,
点D关于的对称点为,点D关于的对称点,
垂直平分,AF垂直平分,
,
,
在以F为圆心,为半径的劣弧上运动.
当点在边上时,的面积取得最小值,当点与点D重合时,的面积取得最大值,
的面积的最小值,
的面积的最大值,
面积的最大值与最小值之和
【变式训练1】(24-25九年级下·广东湛江·自主招生)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,点在以为圆心,1为半径的圆周上运动,且始终满足,则的值可能是( )
A. B.4 C.5 D.6
【答案】BCD
【思路点拨】本题考查了斜边上的中线,两点间的距离,点到圆上一点距离的最值问题:
首先求出,斜边上的中线得到,然后求出点A到上一点的最大值和最小值,进行判断即可.
【规范解答】解:∵点,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
如图,延长交于M,,当点P与M重合时,最大,即a最大,当点与重合时,最小,即最小:
∵,,
∴,
∵的半径为1,
∴,,
∴.
∴的值可能为;
故选:BCD.
【变式训练2】(2025·北京·三模)如图所示,在一个半径为的圆形轨道所在平面内,垂直立一根柱子,设轨道到柱子的最近距离为,在圆形轨道上有精密测距仪,可以在轨道的不同的n个位置测量离柱子的距离,用,,,表示个不同位置测量的距离.
当时,此时为轨道与柱子的最佳位置,此时的为最佳距离.
(1)当最佳距离时,的最大值为 ;
(2)当的最大值为时,最佳距离d的范围是 .
【答案】
【思路点拨】本题考查圆上一点到圆外直线的距离,解题的关键是正确理解题意.
(1)根据圆的性质,当最佳距离时,利用圆上一点到圆外一点距离的最值关系求解最大值;
(2)根据以及圆上点到圆外一条直线的距离的取值范围,结合的最大值为,建立不等式求解,即可得最佳距离的范围.
【规范解答】(1)解:如图,轨道圆心记为点,立柱所在直线记为,作,与交于点,点,与交于点,
根据题意可知,,
∴,
当最佳距离时,,
∴,
∴,
的最大值为,
故答案为:.
(2)解:当时,,
根据题意可得,,
∵,,
∴,
∴,
当的最大值为时,
,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
考点7:圆的周长和面积问题
【典例精讲】(2025·山东威海·一模)如图1是山西平遥推光漆器,图2是选取该漆器上的部分图案并且放大后的示意图,四边形是边长为2的正方形,分别以正方形的四个顶点为圆心,对角线长的一半为半径在正方形内画弧,四条弧相交于点.则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【思路点拨】本题考查了正方形的性质和圆,组合图形阴影部分面积,解题的关键是将不规则图形转化为规则图形面积之间的关系.
由题意得半径为,阴影部分面积=圆的面积-正方形的面积,代入计算即可.
【规范解答】解:四边形是边长为2的正方形,
正方形的对角线的长为,
半径的长为,
∵阴影部分面积=圆的面积-正方形的面积,
∴阴影部分面积,
故选:A.
【变式训练1】(2025·广东深圳·模拟预测)如图,某圆形餐桌中央的正方形桌垫的面积为4平方米,则餐桌的面积为 平方米.
【答案】2π
【思路点拨】本题主要考查正方形的性质和圆的面积,连接,由正方形的两种可求出根据勾股定理求出,再根据圆的面积计算公式可得结论.
【规范解答】解:∵四边形是正方形,且面积为4,
∴,
连接,如图,
∵正方形内接于,
∴,
∴由勾股定理得,
∴的面积为,
故答案为:.
【变式训练2】(24-25九年级下·河北沧州·期末)如图,是同一种蔬菜的两种栽植方法.甲:四珠顺次连接成为一个菱形,且.乙:四株连接成一个正方形.其中两行作物间的距离为行距;一行中相邻两株作物的距离为株距;设这两种蔬菜充分生长后,每株在地面上的影子近似成一个圆面(相邻两圆如图相切),其中阴影部分的面积表示生长后空隙地面积.设株距都为,其它客观因素都相同.则对于下列说法:
①甲的行距比乙的小;②甲的行距为;③甲、乙两种栽植方式,空隙地面积面积相同;④甲的空隙地面积比乙的空隙地面积少.
其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【思路点拨】本题考查了等边三角形三角形的性质,正方形的性质,圆的面积,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
根据等边三角形三角形的性质,正方形的性质,圆的面积公式逐项判断即可.
【规范解答】根据题意求出甲乙的行距,阴影部分的面积即可判断.
解:∵甲的株距为,行距为,乙的行距为,
∴甲的行距比乙的小,故①②正确,
∵甲阴影部分的面积,
乙的阴影部分的面积
∴甲的空隙地面积比乙的空隙地面积少,
故③错误,④正确.
故选:C.
1.(2024·江苏连云港·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,,点C为平面内一动点,,连接,点M是线段上的一点,且满足.当线段取最大值时, .
【答案】/
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理、相似三角形的判定及性质、圆的一般概念以及坐标与图形,熟练掌握相似三角形的判定及性质是解题的关键.
由题意可得点在以点为圆心,为半径的上,在轴的负半轴上取点使,连接,分别过、作,,垂足为、,先证,得,从而当取得最大值时,取得最大值,结合图形可知当,,三点共线,且点在线段上时,取得最大值,然后分别证,利用相似三角形的性质求出,,进而可得,由即可求解.
【规范解答】解:∵点为平面内一动点,,
∴点在以点为圆心,为半径的上,
在轴的负半轴上取点,使,连接,分别过、作,,垂足为、,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴当取得最大值时,取得最大值,结合图形可知当,,三点共线,且点在线段上时,取得最大值,
∵, ,
∴,
∴,
∵轴轴,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得,,
∴
∴,
故答案为:.
2.(2024·吉林长春·中考真题)如图,在正方形中,.点在边上,连结交对角线于点,过点作交边于点,连结、,过点作交于点.以下四个结论:①;②周长为4;③;④连结,则的最小值为.其中正确的结论是 (只填写序号)
【答案】①②④
【思路点拨】过点作于点,交于点,过点作于点,证明四边形是矩形、四边形是矩形、四边形是矩形,证明,再证明,即可判断①;延长至使,连接,先证明,再证明,得出,再利用的周长,即可判断②;由②中,,得出,结合,则要使,则需要,但位置不确定,则可判断③;证明,取中点,连接,可得点的轨迹为以点为圆心,半径为的圆上部分,当、、依次共线时,的值最小,此时最小值为,求解即可.
【规范解答】解:过点作于点,交于点,过点作于点,
∵四边形是正方形,
∴,,,
∴四边形是矩形、四边形是矩形、四边形是矩形,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵ ,
∴,
∴,
故①正确;
如图,延长至使,连接,
,,,
,
,,
∵,,
,
,
,
,
又,,
,
,
的周长,故②正确;
由②中,,
∴,
∵,
∴要使,
则需要,
但位置不确定,则不一定成立,
故③错误;
∵,,
∴,
取中点,连接,
∴,
∴点的轨迹为以点为圆心,半径为的圆上部分,
∴当、、依次共线时,的值最小,此时最小值为,
∵,
∴的最小值为,
故④正确,
综上,正确的是①②④,
故答案为:①②④.
3.(2024·河北沧州·中考真题)如图,点B是线段上的点,且满足,.将线段绕点A顺时针旋转得到,连接,取线段的中点D,则点A与点D的最小距离为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【思路点拨】本题考查旋转的性质,三角形中位线的性质,点与圆上一点的最佳问题,根据三角形中位线性质求得,得出点D是在以点O为圆心,为半径的圆上运动是解题的关键.
取的中点O,连接,根据中位线的性质与旋转的性质求得,则点以点A为圆心,为半径的圆上运动,同时,点D是在以点O为圆心,为半径的圆上运动,当点D在上时,此时最小,由求解即可.
【规范解答】解:取的中点O,连接,如图,
∵点D是线段的中点,
∴是的中位线,
∴
∵由旋转可得,
∴,
∴点以点A为圆心,为半径的圆上运动,同时,点D是在以点O为圆心,为半径的圆上运动,
∴当点D在上时,最小,如图,
∴此时,.
故选:B.
4.(2024·上海·中考真题)下列事件是必然事件的是( )
A.任意两个等腰三角形都相似 B.三点确定一个圆
C.对顶角相等 D.同位角相等
【答案】C
【思路点拨】本题考查了必然事件的判断,根据必然事件的定义逐一分析即可判断求解,掌握必然事件的定义是解题的关键.
【规范解答】解:、任意两个等腰三角形不一定相似,该选项事件属于随机事件,不合题意;
、三点共线时无法确定圆,需不共线才能确定唯一圆,该选项事件属于随机事件,不合题意;
、对顶角一定相等是必然事件,符合题意;
、同位角相等需两直线平行,否则不成立,该选项事件属于随机事件,不合题意;
故选:.
5.(2024·全国·中考真题)如图,在中,,,,点在边上,且.点从点出发,沿方向匀速运动到终点.当点不与的顶点重合时,连结,作点关于直线的对称点,连结、.
(1)______;
(2)直接写出的最小值______;
(3)当点、、共线时,求四边形的面积;
(4)当与的直角边垂直时,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)1
(3)
(4)1或或
【思路点拨】(1)利用勾股定理求解;
(2)由,可得点在以点D为圆心,1为半径的圆上运动,由此可解;
(3)利用勾股定理计算出点、、共线时的长度,设,用勾股定理解求出,则四边形的面积;
(4)分三种情况:当且在上方时,当且在下方时,当时,画出图形,分别求解即可.
【规范解答】(1)解:在中,,,,
,
故答案为:;
(2)解: ,
点在以点D为圆心,1为半径的圆上运动,
如图,当点在位置时,取最小值,最小值为:,
故答案为:1;
(3)解:点关于直线的对称点是,
,,,.
点、、共线
,
,,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得,
四边形的面积;
(4)解:分三种情况:
当且在上方时,如图:
则,
四边形是矩形,
又 ,
四边形是正方形,
;
当且在下方时,如图:作于点E,
由题意得.
,
,
,
设,则,
,,
,
,即,
解得,
,,
,
;
当时,如图:
此时,
,
,
,即,
,
;
综上可知,的值为1或或.
基础夯实
1.(24-25九年级下·山东菏泽·期末)已知⊙O的半径为,为平面内一点,若,,则点A与⊙O的位置关系是( )
A.点A在内 B.点A在外 C.点A在上 D.不能确定
【答案】B
【思路点拨】本题考查了点与圆的位置关系,掌握相关知识是解决问题的关键.若圆半径为,点到圆心的距离为,则有:当时,点在圆外;当时,点在圆上,当时,点在圆内.
【规范解答】解:,即点到圆心的距离大于圆的半径,
点在外.
故选:B.
2.(25-26九年级上·江苏无锡·月考)已知的半径为3,点在外,则的长可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【思路点拨】本题考查了点和圆的位置关系,熟练掌握点和圆的位置关系是解题的关键.根据点在圆外,点到圆心的距离大于圆的半径即可解答.
【规范解答】解:∵的半径为3,点P在外,
∴,
∴的长可能是4.
故选:D.
3.(24-25九年级下·湖北宜昌·月考)如图,一组同心圆的圆心为,半径分别为,以为坐标原点建立直角坐标系,点要求在小圆外,大圆内,则点可能的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【思路点拨】本题考查点与圆的位置关系,坐标与图形的性质,关键是掌握点与圆的位置关系的判定方法.设的半径为,点到圆心的距离,则有:点在圆外,点在圆上,点在圆内,由此即可判断.
【规范解答】解:A、由勾股定理得到,因此在大圆外,故A不符合题意;
B、在小圆上,故B不符合题意;
C、由勾股定理得到,因此在大圆上,故C不符合题意;
D、由勾股定理得到,因此,得到P在小圆外,大圆内,故D符合题意.
故选:D.
4.(24-25九年级下·上海浦东新·期中)如图,一个圆剪拼成一个近似梯形,这个梯形的周长是厘米,则圆的面积是 平方厘米.
【答案】
【思路点拨】本题考查了一元一次方程的应用和圆的周长,熟练掌握该知识点是关键.
设圆的半径为,由图将梯形的周长用圆的周长和半径表示出来,列出方程求解即可.
【规范解答】解:由图可知:梯形的周长由 8 段弧长和 4 个半径组成, 8 段弧长即为圆的半个周长,
设圆的半径为,
可得:,
解得:,故圆的半径为 4 厘米,
则圆的面积是平方厘米.
故答案为:.
5.(24-25九年级下·江苏泰州·期末)已知的面积为,点与在同一平面内,若,则点在 (填写“内”、“上”、“外”).
【答案】内
【思路点拨】本题考查了点与圆的位置关系.根据面积求半径,比较半径与点到圆心的距离的大小,然后作答即可.
【规范解答】解:∵的面积为,
∴的半径为5,
∵,
∴点P在内,
故答案为:内.
6.(2025·河北邯郸·二模)如图,已知,将绕点顺时针旋转,若,,则在旋转过程中,的最小值是 .
【答案】1
【思路点拨】本题考查了旋转的性质,理解旋转的性质是解题的关键.
根据旋转的性质解题即可.
【规范解答】解:如图,在旋转过程中,当与重合时,即在位置,有最小值,最小值为.
7.(2025·重庆渝中·二模)如图,在平面直角坐标系中,,,的半径为2.若将点绕点顺时针旋转得到点,则点在 (填“内”或“上”或“外”);若线段绕点顺时针旋转,其对应线段恰好是的弦,则点的坐标为 .
【答案】 上 或
【思路点拨】本题考查了旋转的性质,点和圆的位置关系.根据题意画出图形,即可得解.
【规范解答】解:点如图所示,则点在上;
如图,线段是线段绕点顺时针旋转得到,的坐标为;
线段是线段绕点顺时针旋转得到,的坐标为;
故答案为:上;或.
8.(2025·陕西咸阳·三模)问题提出
(1)如图1,在中,,,以点A为圆心,2为半径作,点是上的一个动点,连接,则长的最小值为_____;
问题解决
(2)某农业园区有一个平行四边形形状的种植基地,其中,,.为了便于灌溉和管理,在点处建了一个半径为的圆形灌溉中心(圆心为),现在要在圆形灌溉中心的边缘上设置一个传感器,从种植基地的点和点分别连接线路到传感器,以为顶点,分别与,构成,求面积的最大值.
【答案】(1)8;(2)
【思路点拨】本题考查三角形三边关系、三角函数、勾股定理以及三角形面积公式的应用 ,解题关键是利用几何性质和相关定理,分别求出线段长度和三角形高的最大值来解决问题。
(1)依据三角形三边关系“两边之差小于第三边”,可知在中,, 当点在线段上时,取得最小值,将其代入计算,得出最小值。
(2)过作,在中,利用三角函数求出、,,再在中根据勾股定理求出。过作,用面积法求出,结合圆半径,得到中边上高的最大值为。根据三角形面积公式,代入和的最大值,求出面积的最大值。
【规范解答】解:(1)根据三角形三边关系,长度的最小值为点到圆心的距离减去的半径.
∵,半径,
∴的最小值为 .
故答案为:8;
(2)过点作于点.
在中,,.
,
∴.
,
∴ .
∵,
∴.
在中,
根据勾股定理.
,
设中边上的高为.
过点作于点G,.
,
.
∵圆形灌溉中心半径,
∴的最大值为.
∵,
把,代入可得:
面积的最大值为
.
9.(24-25九年级下·山东临沂·期中)如图,是的弦,是上一点,且,.求的度数.
【答案】
【思路点拨】本题考查了圆的性质,熟练掌握等腰三角形的性质和直角三角形的性质是解题的关键,连接,由等边对等角得,, 进而得.再根据直角三角形的两锐角互余即可得解。
,从而得到答案.
【规范解答】解:连接.
,
.
,
.
.
,
.
,即.
.
10.(24-25九年级下·安徽淮南·期中)如图所示,求证:直径是中最长的弦.
【答案】见解析
【思路点拨】本题考查了圆的概念,在中,由三角形任意两边之和大于第三边有,结合,故大于,即可得出结论.
【规范解答】证明:如图,是中的任一直径,是圆内任意一条弦,
连接,
则,
∵,
∴,
∴直径是圆中最长的弦.
培优拔高
11.(2025·安徽芜湖·二模)如图,M是等腰直角三角形的边的中点,P是平面内一点,连接,将线段以点A为中心逆时针旋转,得到线段,连接.若,点M,P之间的距离为1,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.3 D.
【答案】C
【思路点拨】本题考查旋转的性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质、圆的有关定义及性质等知识.连接,,将线段绕着点A逆时针旋转得到线段,连接,,由旋转性质可推导,是等腰直角三角形,则,,根据圆的定义可得点Q在以H为圆心,1为半径的圆上运动,进而可知当M、Q、H共线时,最小,最小值为,根据等腰直角三角形的性质求得值即可求解.
【规范解答】解:连接,,将线段绕着点A逆时针旋转得到线段,连接,,
由旋转性质得,,,即,
∴,是等腰直角三角形,
∴,,
则点Q在以H为圆心,1为半径的圆上运动,
∵,
∴当M、Q、H共线时,最小,最小值为,
∵点M是等腰直角三角形边的中点,,
∴,,
∴,
∴的最小值为,
故选:C.
12.(2025·山东淄博·中考真题)如图,是以正方形的顶点为圆心,为半径的弧上的点,连接,,将线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接.若,则的最大面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】本题考查正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理;过点Q作于点E,过点C作交延长线于点F,连接交弧于点,则可得到,即可得到,根据垂线段最短和三角形三边关系得到,即可得到点P在时,的值最大为长,利用勾股定理和三角形的面积公式计算解答即可.
【规范解答】解:过点Q作于点E,过点C作交延长线于点F,连接交弧于点,
则,
又∵,
∴,
∴,
由旋转得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即当点P在时,的值最大为长,
∵是正方形,
,
∴,
∴的值最大为,
∴的最大面积是,
故选:C.
13.(2024·安徽·模拟预测)如图,是正方形的边的中点,是正方形内一点,连接,将线段以为中心逆时针旋转得到线段.连接.若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路点拨】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,勾股定理,动点产生的线段最小值问题,掌握相关的性质,根据题意找出动点的运动轨迹是解题的关键.连接,将以为中心,逆时针旋转,点的对应点为,由 的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,可得:的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,再根据“圆外一定点到圆上任一点的距离,在圆心、定点、动点,三点共线时定点与动点之间的距离最短”,所以当、、三点共线时,的值最小,可求,从而可求解.
【规范解答】解,如图,连接,将以为中心,逆时针旋转,点的对应点为,
的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,
的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,
如图,当、、三点共线时,的值最小,
四边形是正方形,
,,
是的中点,
,
,
由旋转得:,
,
,
的值最小为.
故选:B.
14.(2025·湖南湘西·模拟预测)在平面直角坐标系中,的半径为2,点的坐标为,是上的一个动点,则的最大值为 ,的最小值为 .
【答案】 225 121
【思路点拨】本题考查的是坐标与图象的性质和点与圆的位置关系,确定取最大值时,点P的位置是解题的关键.
表示点P到原点O的距离的平方,点P在圆A上运动,求该距离平方的最值,转化为求圆上点到定点的距离最值问题.
【规范解答】圆心到原点的距离,
的半径为2,当点P位于线段的延长线上且远离O时,
取得最大值,
故的最大值为;
当点P位于线段上且靠近O时,
取得最小值,故的最小值为.
故答案为225,121.
15.(2025·河北·一模)如图,在正五边形中,,点P在边上(不与点C重合),连接,将沿折叠得到,连接.
(1) ;
(2)的最小值为 .
【答案】
【思路点拨】本题主要考查多边形内角和以及线段的最值,(1)根据多边形内角和定理可求出;(2)根据题意得点在以D为圆心,2为半径的圆上,连接AD,交⊙D于点Q,此时AQ最短,证明,根据相似三角形的性质列比例式可求出.
【规范解答】解:(1)∵五边形的内角和为,
∴;
(2)∵,
∴点Q在以D为圆心,2为半径的圆上,
如图,连接,交于点Q,此时最短,此时点B,P重合,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴(负值舍去).
故答案为:108;.
16.(2025·四川成都·模拟预测)如图是由10个半径相同的圆组合而成的烟花横截面,点A、B、C分别是三个角上的圆的圆心,且三角形为等边三角形,若圆的半径为,组合烟花的高为,则组合烟花侧面包装纸的面积至少需要(接缝面积不计) .(取3)
【答案】960
【思路点拨】本题考查了圆的周长、等边三角形的性质,先根据圆和等边三角形的相关知识点求出烟花的截面周长,结合组合烟花的高为,计算即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【规范解答】解:如图:
由题意可得:等边三角形的边长,
∴等边的周长是,
∵圆的周长,
∴烟花的截面周长,
∴组合烟花侧面包装纸的面积.
故答案为:960.
17.(24-25九年级下·河南开封·月考)如图,已知正方形的边长为,在中,,,是斜边的中点,连接,为的中点,连接,当绕点旋转时,的最小值为 ,最大值为 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,三角形中位线定理,到圆上一点的距离,添加恰当辅助线是解题的关键.延长至,使,连接,,,由三角形中位线定理可得,由等腰直角三角形的性质可得,,则点在以点为圆心,为半径的圆上运动,则当点在的延长线上时,有最大值为,即的最大值为,当点在线段上时,有最小值为,即的最小值为,即可求解.
【规范解答】解:如图,延长至,使,连接,,,
为的中点,,
,
,
,
在中,,,是斜边的中点,
,,
点在以点为圆心,为半径的圆上运动,
当点在的延长线上时,有最大值为,即的最大值为,
当点在线段上时,有最小值为,即的最小值为,
故答案为:,.
18.(2025·河南郑州·一模)如图,点是正方形的边上一个动点,连接.
(1)请用无刻度的直尺和圆规在线段上作一点,使(保留作图痕迹,不写作法);
(2)延长交于点,求证:;
(3)随着点在边上运动,当时,直接写出线段长的最小值.
【答案】(1)图见解析
(2)见解析
(3)
【思路点拨】(1)以点为圆心,作弧交于两点,再分别以这两交点为圆心,大于两交点一半为半径画弧,取两弧的交点,与点连接,所得线段与的交点即为所求的点;
(2)根据正方形的性质,得,,由(1)得,再根据同角的余角相等,得,然后根据全等三角形判定(角边角),得,即可证得结论;
(3)以中点为圆心,为直径画圆,根据“的圆周角所对的弦是直径”,可得点始终在上,即可得点到圆的最短距离为长的最小值,即当点与点和点在同一直线上,并在之间时,的值最小,利用勾股定理求出的值,再根据,即可得出答案.
【规范解答】(1)解:作图如图1所示.
(2)证明:延长交于点,如图2,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
.
(3)解:如图3,以中点为圆心,为直径画圆,
,
点始终在上,
如图,当点与点和点在同一直线上,并在之间时,的值最小,
四边形是正方形,,
,
,
,
,
长的最小值为.
19.(2024·四川宜宾·模拟预测)如图,抛物线与轴交于点,两点,与轴交于点 ,对称轴为直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在直线上是否存在一点,使得的周长最短.若存在,求出点的坐标及的周长;若不存在,请说明理由;
(3)若点在以点为圆心,2为半径的上,与轴交于点两点(点在点的左侧),连接,以为边在的下方作等腰,且,连接,求长度的取值范围.
【答案】(1)
(2),周长的最小值
(3)
【思路点拨】本题考查了二次函数
(1)利用待定系数法即可求解;
(2)将点A关于对称轴对称到点B,利用三角形三边关系,数形结合即可求出的周长的最小值及此时N的位置;
(3)将点绕点顺时针旋转到,连接,证明,得到,从而判断出在以为圆心,2为半径的圆上运动,再根据点与圆的位置关系即可求出长度的取值范围.
本题考查了待定系数法求一次函数和二次函数的解析式、将军饮马问题、动点轨迹为圆的问题,熟练掌握相关方法是解题关键.
【规范解答】(1)解:由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:由得,
设直线的表达式为,
代入,得,解得,
∴直线的表达式为:,
点A关于抛物线对称轴的对称点为点,连接,
的周长,当且仅当三点共线时,等号成立,
∴当与对称轴的交点为N时,的周长最短,最小值为,
抛物线的对称轴为直线,
当时,,即点;
∴当N点坐标为时,的周长最短,为;
(3)解:将点绕点顺时针旋转到,连接,
,
又,
,
,
∴在以为圆心,2为半径的圆上运动,
,
∴的最大值为,最小值为,
.
20.(24-25九年级下·湖北武汉·期末)(1)【提出问题】数学课上,老师提出问题:如图1,在等腰中,,点在边上,以为边作正方形,点在边上,连接,点为线段的中点,连接,.以点为对称中心,画出关于点对称的图形,并直接写出与的位置及大小关系 ;
(2)【类比探究】在等边中,、分别是、边上一点,且,以、为邻边作菱形,再将菱形绕点顺时针旋转一定角度后得到新的菱形,如图2,连接,点为线段的中点,连接、,判断与的位置及大小关系,并证明你的结论;
(3)【迁移运用】在(2)的条件下,若,,菱形在旋转过程中,当最小时,直接写出的值 .
【答案】(1),,证明见解析(2),,证明见解析(3)
【思路点拨】(1)延长至,使,连接,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得,,得出,再证得,即可得出答案;
(2)作关于点成中心对称的,连接、,则,,,进而可得,再结合等边三角形的性质、勾股定理和全等三角形的判定和性质即可求得答案;
(3)过点作于点,连接、,交于点,利用三角形中位线定理可得,又点是定点,得出点在以为圆心,为半径的圆上运动,可求得的最小值,再利用三角形面积公式即可求得答案.
【规范解答】解:(1)如图1,延长至,使,连接,
则与关于点对称,即为所求作的图形.
四边形是正方形,
,
,
点为线段的中点,
,
,
,
,点为线段的中点,
,
,,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
故答案为:,;
(2)结论:,;证明如下:
如图2,作关于点成中心对称的,连接、,
则,,,
,
,,
,
四边形是菱形,,
,,
,
,
,即,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,,
,
是等边三角形,
,
,
,
在中,;
(3)如图3,过点作于点,连接、,交于点,
由旋转得,,
四边形是菱形,,
,
是等边三角形,,,
是的中点,,
又点为线段的中点,
是的中位线,
,
点是定点,
点在以为圆心,为半径的圆上运动,
设交于点,当点与点重合时,为最小值,
此时,,
故答案为:.
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专题3.1 圆
【知识梳理+7个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共46题】
(原卷版)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:圆及相关概念 1
知识点梳理02:点和圆的三种位置关系 2
优选题型 考点讲练 2
考点1:求圆中弦的条数 2
考点2:求过圆内一点的最长弦 3
考点3:判断点与圆的位置关系 4
考点4:利用点与圆的位置关系求半径 5
考点5:已知半径和园上两点作圆 5
考点6:点与圆上一点的最值问题 6
考点7:圆的周长和面积问题 7
中考真题 实战演练 8
难度分层 拔尖冲刺 10
基础夯实 10
培优拔高 13
知识点梳理01:圆及相关概念
1、圆的概念
(1)描述性定义:如图,在平面内把线段OP绕着端点O旋转1周,端点P运动所形成的图形叫做圆.其中,点O叫做圆心,线段OP叫做半径.以点0为圆心的圆,记作“⊙0”,读作“圆0”.
(2)集合性定义:在平面内,圆是到定点(圆心)的距离等于定长(半径)的点的集合
由圆的集合性定义可以得出:(1)圆上的点到圆心的距离都等于半径;(2)到圆心的距离等于半径的点都在圆上.
【易错点拨】
同一个圆的所有半径都相等,所以圆上任意两点和圆心构成的三角形都是等腰三角形.
(3)与圆相关的概念:
弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦;
直径:经过圆心的弦叫做直径;
弦心距:圆心到弦的距离叫做弦心距.
知识点梳理02:点和圆的三种位置关系
由于平面上圆的存在,就把平面上的点分成了三个集合,即圆内的点,圆上的点和圆外的点,这三类点各具有相同的性质和判定方法;设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为d,则有
(1)
点P在圆内d<r; (2)点P在圆上d=r; (3)点P在圆外d>r;
考点1:求圆中弦的条数
【典例精讲】(23-24九年级下·全国·课后作业)如图,在中,弦的条数是( )
A.2 B.3 C.4 D.以上均不正确
【变式训练1】(24-25九年级下·北京·单元测试)如图,点,,,点 ,, 以及点 ,, 分别在一条直线上,则圆中弦的条数为 ( )
A. 条 B. 条 C. 条 D. 条
【变式训练2】(24-25九年级下·全国·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 .
考点2:求过圆内一点的最长弦
【典例精讲】(24-25九年级下·江苏淮安·期中)如图是小明根据推磨原理制作的简易风扇的示意图,以为轴将矩形木板垂直固定在水平面上,用长为的连杆将点与滑轨上的推拉点相连(大小可变),当点在轨道上来回滑动时可带动矩形木板绕着轴转动(不考虑矩形木板与水平面的摩擦),从而起到吹风的效果,固定杆,,,如图为简易风扇的俯视图.矩形木板转动过程中,的取值范围是
【变式训练1】(2025·河南洛阳·三模)如图,在矩形中,,,点M,N分别为,上一个动点,且,沿直线折叠,点A,B分别落在点E,F处,点P为上一点,且,则的最大值为 ,的最小值为 .
【变式训练2】(2024·江苏扬州·三模)如图,在中,E是边的中点,连接,若,,则对角线的取值范围为 .
考点3:判断点与圆的位置关系
【典例精讲】(24-25九年级下·贵州贵阳·月考)如图,在中,,D是的中点,现在以D为圆心,以为半径作,求:
(1)时,点A与的位置关系;
(2)时,点A与的位置关系;
(3) 时,点A与的位置关系.
【变式训练1】(24-25九年级下·浙江金华·开学考试)的半径为,若点P到圆心的距离为,点P在( )
A.圆内 B.圆上 C.圆外 D.无法确定
【变式训练2】(24-25九年级下·辽宁盘锦·开学考试)如图,在边长为的正方形中,点分别是上的两个动点(不与端点重合),交于点,若线段与始终保持垂直,点是线段上的动点,则的最小值为 .
考点4:利用点与圆的位置关系求半径
【典例精讲】(2025·上海黄浦·二模)已知点在半径为5的内,那么点到圆心的距离不可能是( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【变式训练1】(24-25九年级上·广东汕头·月考)圆外一点到圆的最大距离是,最小距离是,则这个圆的半径为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】(2024九年级上·全国·专题练习)内一点到上的最近点的距离为2,最远点的距离为10,则的半径为 .
考点5:已知半径和园上两点作圆
【典例精讲】(24-25九年级下·北京海淀·月考)对于平面内和外一点,若过点的直线与有两个不同的公共点,点为直线上的另一点,且满足(如图1所示),则称点是点关于的密切点.
已知在平面直角坐标系中, 的半径为2,点.
(1)在点 中,是点关于的密切点的为__________.
(2)设直线方程为,如图2所示,
①时,求出点关于的密切点的坐标;
②的圆心为,半径为2,若上存在点关于的密切点,直接写出的取值范围.
【变式训练1】(2024九年级下·全国·专题练习)画图说明:端点分别在两条互相垂直的直线上,且长度为5 cm的所有线段的中点所组成的图形.
【变式训练2】(2024·陕西·模拟预测)如图,正方形ABCD的边长为4,点E、F分别是BC,CD边上的动点,且CE+CF=4,DE和AF相交于点P,在点E,F运动的过程中,CP的最小值为 .
考点6:点与圆上一点的最值问题
【典例精讲】(2025·四川成都·三模)如图,在矩形中,,,E是边上的一个动点,F是边上的一个动点,连接,将矩形沿折叠,点A、B的对应点分别为点M,.
(1)当点N在射线上时.
①如图1,连接,若点N与点D重合,求的长;
②如图2,连接交边于点P,交线段于点Q.当时,求的长.
(2)若,连接,,求面积的最大值与最小值之和.
【变式训练1】(24-25九年级下·广东湛江·自主招生)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,点在以为圆心,1为半径的圆周上运动,且始终满足,则的值可能是( )
A. B.4 C.5 D.6
【变式训练2】(2025·北京·三模)如图所示,在一个半径为的圆形轨道所在平面内,垂直立一根柱子,设轨道到柱子的最近距离为,在圆形轨道上有精密测距仪,可以在轨道的不同的n个位置测量离柱子的距离,用,,,表示个不同位置测量的距离.
当时,此时为轨道与柱子的最佳位置,此时的为最佳距离.
(1)当最佳距离时,的最大值为 ;
(2)当的最大值为时,最佳距离d的范围是 .
考点7:圆的周长和面积问题
【典例精讲】(2025·山东威海·一模)如图1是山西平遥推光漆器,图2是选取该漆器上的部分图案并且放大后的示意图,四边形是边长为2的正方形,分别以正方形的四个顶点为圆心,对角线长的一半为半径在正方形内画弧,四条弧相交于点.则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【变式训练1】(2025·广东深圳·模拟预测)如图,某圆形餐桌中央的正方形桌垫的面积为4平方米,则餐桌的面积为 平方米.
【变式训练2】(24-25九年级下·河北沧州·期末)如图,是同一种蔬菜的两种栽植方法.甲:四珠顺次连接成为一个菱形,且.乙:四株连接成一个正方形.其中两行作物间的距离为行距;一行中相邻两株作物的距离为株距;设这两种蔬菜充分生长后,每株在地面上的影子近似成一个圆面(相邻两圆如图相切),其中阴影部分的面积表示生长后空隙地面积.设株距都为,其它客观因素都相同.则对于下列说法:
①甲的行距比乙的小;②甲的行距为;③甲、乙两种栽植方式,空隙地面积面积相同;④甲的空隙地面积比乙的空隙地面积少.
其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
1.(2024·江苏连云港·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,,点C为平面内一动点,,连接,点M是线段上的一点,且满足.当线段取最大值时, .
2.(2024·吉林长春·中考真题)如图,在正方形中,.点在边上,连结交对角线于点,过点作交边于点,连结、,过点作交于点.以下四个结论:①;②周长为4;③;④连结,则的最小值为.其中正确的结论是 (只填写序号)
3.(2024·河北沧州·中考真题)如图,点B是线段上的点,且满足,.将线段绕点A顺时针旋转得到,连接,取线段的中点D,则点A与点D的最小距离为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2024·上海·中考真题)下列事件是必然事件的是( )
A.任意两个等腰三角形都相似 B.三点确定一个圆
C.对顶角相等 D.同位角相等
5.(2024·全国·中考真题)如图,在中,,,,点在边上,且.点从点出发,沿方向匀速运动到终点.当点不与的顶点重合时,连结,作点关于直线的对称点,连结、.
(1)______;
(2)直接写出的最小值______;
(3)当点、、共线时,求四边形的面积;
(4)当与的直角边垂直时,直接写出的值.
基础夯实
1.(24-25九年级下·山东菏泽·期末)已知⊙O的半径为,为平面内一点,若,,则点A与⊙O的位置关系是( )
A.点A在内 B.点A在外 C.点A在上 D.不能确定
2.(25-26九年级上·江苏无锡·月考)已知的半径为3,点在外,则的长可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(24-25九年级下·湖北宜昌·月考)如图,一组同心圆的圆心为,半径分别为,以为坐标原点建立直角坐标系,点要求在小圆外,大圆内,则点可能的坐标为( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级下·上海浦东新·期中)如图,一个圆剪拼成一个近似梯形,这个梯形的周长是厘米,则圆的面积是 平方厘米.
5.(24-25九年级下·江苏泰州·期末)已知的面积为,点与在同一平面内,若,则点在 (填写“内”、“上”、“外”).
6.(2025·河北邯郸·二模)如图,已知,将绕点顺时针旋转,若,,则在旋转过程中,的最小值是 .
7.(2025·重庆渝中·二模)如图,在平面直角坐标系中,,,的半径为2.若将点绕点顺时针旋转得到点,则点在 (填“内”或“上”或“外”);若线段绕点顺时针旋转,其对应线段恰好是的弦,则点的坐标为 .
8.(2025·陕西咸阳·三模)问题提出
(1)如图1,在中,,,以点A为圆心,2为半径作,点是上的一个动点,连接,则长的最小值为_____;
问题解决
(2)某农业园区有一个平行四边形形状的种植基地,其中,,.为了便于灌溉和管理,在点处建了一个半径为的圆形灌溉中心(圆心为),现在要在圆形灌溉中心的边缘上设置一个传感器,从种植基地的点和点分别连接线路到传感器,以为顶点,分别与,构成,求面积的最大值.
9.(24-25九年级下·山东临沂·期中)如图,是的弦,是上一点,且,.求的度数.
10.(24-25九年级下·安徽淮南·期中)如图所示,求证:直径是中最长的弦.
培优拔高
11.(2025·安徽芜湖·二模)如图,M是等腰直角三角形的边的中点,P是平面内一点,连接,将线段以点A为中心逆时针旋转,得到线段,连接.若,点M,P之间的距离为1,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.3 D.
12.(2025·山东淄博·中考真题)如图,是以正方形的顶点为圆心,为半径的弧上的点,连接,,将线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接.若,则的最大面积是( )
A. B. C. D.
13.(2024·安徽·模拟预测)如图,是正方形的边的中点,是正方形内一点,连接,将线段以为中心逆时针旋转得到线段.连接.若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
14.(2025·湖南湘西·模拟预测)在平面直角坐标系中,的半径为2,点的坐标为,是上的一个动点,则的最大值为 ,的最小值为 .
15.(2025·河北·一模)如图,在正五边形中,,点P在边上(不与点C重合),连接,将沿折叠得到,连接.
(1) ;
(2)的最小值为 .
16.(2025·四川成都·模拟预测)如图是由10个半径相同的圆组合而成的烟花横截面,点A、B、C分别是三个角上的圆的圆心,且三角形为等边三角形,若圆的半径为,组合烟花的高为,则组合烟花侧面包装纸的面积至少需要(接缝面积不计) .(取3)
17.(24-25九年级下·河南开封·月考)如图,已知正方形的边长为,在中,,,是斜边的中点,连接,为的中点,连接,当绕点旋转时,的最小值为 ,最大值为 .
18.(2025·河南郑州·一模)如图,点是正方形的边上一个动点,连接.
(1)请用无刻度的直尺和圆规在线段上作一点,使(保留作图痕迹,不写作法);
(2)延长交于点,求证:;
(3)随着点在边上运动,当时,直接写出线段长的最小值.
19.(2024·四川宜宾·模拟预测)如图,抛物线与轴交于点,两点,与轴交于点 ,对称轴为直线.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在直线上是否存在一点,使得的周长最短.若存在,求出点的坐标及的周长;若不存在,请说明理由;
(3)若点在以点为圆心,2为半径的上,与轴交于点两点(点在点的左侧),连接,以为边在的下方作等腰,且,连接,求长度的取值范围.
20.(24-25九年级下·湖北武汉·期末)(1)【提出问题】数学课上,老师提出问题:如图1,在等腰中,,点在边上,以为边作正方形,点在边上,连接,点为线段的中点,连接,.以点为对称中心,画出关于点对称的图形,并直接写出与的位置及大小关系 ;
(2)【类比探究】在等边中,、分别是、边上一点,且,以、为邻边作菱形,再将菱形绕点顺时针旋转一定角度后得到新的菱形,如图2,连接,点为线段的中点,连接、,判断与的位置及大小关系,并证明你的结论;
(3)【迁移运用】在(2)的条件下,若,,菱形在旋转过程中,当最小时,直接写出的值 .
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