专题1.2圆的基本性质(高效培优讲义,11知识&8题型精讲+强化训练)数学沪科版九年级下册
2026-01-09
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2份
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71页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪科版(2012)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 24.2 圆的基本性质 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 圆 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.13 MB |
| 发布时间 | 2026-01-09 |
| 更新时间 | 2026-01-09 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-01-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55873294.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦圆的基本性质核心知识点,从圆的两种定义切入,系统梳理点与圆位置关系、弦与弧等相关概念,通过圆的轴对称性和旋转不变性推导垂径定理、圆心角与弧弦关系,延伸至三角形外接圆及反证法,构建完整知识脉络。
资料设计突出“即学即练”与题型变式,结合圆拱形门洞、古代车轮等生活实例,培养学生几何直观与推理能力。课中助力教师分层教学,课后通过不同难度练习帮助学生查漏补缺,强化知识应用意识。
内容正文:
专题1.2圆的基本性质
教学目标
1.了解圆的两种定义、与圆有关的概念、圆的轴对称性和旋转对称性;掌握同圆或等圆的半径相等的性质.
2.探索并了解点和圆的位置关系.
3.探究并掌握垂径定理及其推论和圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系定理及其推论.
4.了解三角形的外接圆、外心的概念及性质;明确不在同一条直线上的三点确定一个圆;会画三角形的外接圆.
5.了解反证法的基本思路和一般步骤,能利用反证法证明简单的命题.
教学重难点
教学重点:掌握圆的核心概念、垂径定理、圆心角与弧弦关系及三角形外接圆相关知识。
教学难点:性质的严谨证明、复杂图形中辅助线构造及知识综合应用,同时要突破反证法与动态几何的思维障碍。
知识点01 圆
1. 圆的定义
(1)描述性定义:在平面内,线段OP 绕着它固定的一个端点O 旋转一周,则另一个端点P 所形成的封闭曲线叫做圆.固定的端点O叫做圆心,线段OP 的长为r 叫做半径.
(2)集合观点定义:圆可以看成是平面内到定点(圆心O)的距离等于定长(半径r)的所有点组成的图形.
2. 圆的表示法 以点O 为圆心的圆, 记作“ ⊙ O”,
读作“圆O”.
3. 圆的特性
(1)圆上各点到定点(圆心O)的距离都等于定长(半径r),即同圆的半径相等.
(2)平面内到定点(圆心O)的距离等于定长(半径r)的所有点都在同一个圆上,即到圆心的距离等于半径的点在圆上.
【即学即练】如图,和都为直角三角形,且.求证:、、、四点在同一个圆上.
知识点02 点与圆的位置关系
点与圆的位置关系
设⊙ O 的半径为r,点P 到圆心的距离OP=d,则有:
特点
等价关系
点在圆外
点到圆心的距离大于半径
点P 在圆外⇔d>r
点在圆上
点到圆心的距离等于半径
点P 在圆上⇔d=r
点在圆内
点到圆心的距离小于半径
点P 在圆内⇔d<r
【即学即练】(25-26九年级上·安徽合肥·月考)若的直径为,的长为,则点与的位置关系是 ( )
A.在上 B.在内 C.在外 D.无法确定
知识点03 圆的有关概念
圆的相关概念的定义见下表:
定义
注意
弦
连接圆上任意两点的线段叫做弦
圆中有无数条弦,其中直径是最长的弦
直径
经过圆心的弦叫做直径
弧、
半圆、
劣弧、
优弧
(1)圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧;
(2)圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆;
(3)大于半圆的弧叫做优弧;
(4)小于半圆的弧叫做劣弧
弧包括优弧、劣弧和半圆;半圆既不是优弧,也不是劣弧
弓形
由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形
弓形不是弧
等圆
能够重合的两个圆叫做等圆. 容易看出:半径相等的两个圆是等圆;反过来,同圆或等圆的半径相等
等圆只和半径的大小有关,和圆心的位置无关
等弧
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧
等弧只能出现在同圆或等圆中;等弧是全等的,而不仅仅是弧的长度相等
【即学即练】有下列说法:①同圆中,所有的半径都相等;②弦是直径;③半径相等的两个半圆是等弧;④长度相等的两条弧是等弧;⑤半圆是弧,但弧不一定是半圆.其中正确的说法有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
知识点04 圆的轴对称性
圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴.
(1)圆的对称轴有无数条.
(2)“圆的对称轴是直径所在直线”或说成“圆的对称轴是经过圆心的直线”.
【即学即练】下列关于如图中所给的图形的说法中,正确的是( )
A.该图形是中心对称图形,但不是轴对称图形
B.该图形是轴对称图形,但不是中心对称图形
C.该图形既是中心对称图形,也是轴对称图形
D.该图形既不是中心对称图形,也不是轴对称图形
知识点05 垂径定理及其推论
1. 垂径定理 垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧.
示例 如图,CD 是⊙O 的直径,CD ⊥ AB 于点E,那么垂径定理可用几何语言表述为
2. 推论 平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
示例 如图,CD 是⊙ O 的直径,AB 是弦( 非直径),AB 与CD 相交于点E,且AE=BE,那么CD 垂直于AB,并且AC = BC ,AD = BD .
可用几何语言表述为:
3. 弦心距 圆心到弦的距离叫做弦心距.
【即学即练1】(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,圆弧形桥拱的跨度为米,拱桥所在圆的半径为米,则拱高为 .
【即学即练2】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图,是的直径,为弦,于点,连接,,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
知识点06 圆的旋转不变性、圆心角
1. 圆的旋转不变性 圆是中心对称图形,圆心就是它的对称中心. 圆具有旋转不变性,即把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得的图形都与原图形重合.
2. 圆心角 顶点在圆心的角叫做圆心角.
如图, ∠ AOB 是 所对的圆心角,是∠ AOB 所对的弧.一条弧所对的圆心角只有一个.
【即学即练】下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
知识点07 圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系定理及其推论
1. 定理 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对弦的弦心距相等.
示例 如图,若∠ AOB= ∠ A′OB′,OC ⊥ AB,OC ′⊥ A ′B ′, 则 = ,
AB=A′B′,OC=OC′.
2. 推论 在同圆或等圆中,如果两个圆心角以及这两个角所对的弧、所对的弦、所对弦的弦心距中有一组量相等,那么其余各组量都分别相等(即“知一导三”). 上述推论可简记为:
在同圆或等圆中,圆心角相等⇔ 弧相等⇔弦相等⇔弦心距相等.
示例 如图,OE ⊥ AB 于点E,OF ⊥ CD 于点F.
四个式子:①∠ AOB= ∠ COD;② =;③ AB=CD;④ OE=OF.其中有一个式子成立,则其他三个式子也成立,即∠ AOB= ∠ COD ⇔ =⇔AB=CD ⇔OE=OF.
【即学即练1】(25-26九年级上·安徽黄山·月考)如图,在中,,则 .(填“”“”或“”)
【即学即练2】(25-26九年级上·安徽亳州·期末)如图,点B是的中点,若,则的度数是 .
知识点08 弧的度数与该弧所对圆心角的度数的关系
1. 1°的弧 把顶点在圆心的周角等分成360 份,每一份的圆心角是1°的角. 因为同圆中相等的圆心角所对的弧相等,所以整个圆周也被等分成360 份,我们把每一份这样的弧叫做1°的弧.
2. 圆心角的度数与它所对弧的度数的关系
一般地,n°的圆心角对着n°的弧,n°的弧对着n°的圆心角. 也就是说,圆心角的度数和它所对的弧的度数相等.
【即学即练】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图,点,在以为直径的半圆上,且.若的度数为,则的度数为 .
知识点09 圆的确定
1. 过已知点作圆
作法
作圆的个数
图示
过一点A 作圆
以点A 以外的任意一点为圆心,以该点与点A 的距离为半径作圆
无数个
过两点A,B作圆
连接AB,作线段AB 的垂直平分线l,以其垂直平分线上任意一点为圆心,以该点与点A(或点B)的距离为半径作圆
无数个
过不在同一条
直线上的三点
A,B,C 作圆
连接AB,BC,分别作线段AB,BC 的垂直平分线DE 和FG,DE和FG 相交于点O,以O 为圆心,以OA(或OB,OC)为半径作圆,⊙ O 就是所求作的圆
一个
2. 确定一个圆的条件
(1)已知圆心、半径,可以确定一个圆.
(2)不在同一直线上的三个点确定一个圆.
【即学即练】(25-26九年级上·安徽芜湖·月考)已知为平面内不重合的四个点,且这四点不在同一直线上,它们可以确定圆的个数不可能是( )
A. B. C. D.
知识点10 三角形的外接圆
1. 三角形的外接圆 经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,这个三角形叫做这个圆的内接三角形.“接”是指三角形的三个顶点都在圆上.
2. 三角形的外心
(1)定义:三角形的外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.
(2)性质:三角形的外心到三角形的三个顶点距离相等,且等于其外接圆的半径.
3. 三角形外接圆的作法
(1)作三角形任意两边的垂直平分线,确定其交点;
(2)以该交点为圆心,以交点到三个顶点中任意一顶点的距离为半径作圆即可.
【即学即练】如图,外接圆的圆心坐标为 .
知识点11 反证法
1. 反证法 先假设命题结论不成立,然后经过推理,得出矛盾的结果,最后断言结论一定成立,这样的证明方法叫做反证法.
2. 反证法证明的步骤
(1)反设:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;
(2)推理:从(1)中的“反设”出发,逐步推理直至出现与已知条件、定义、基本事实、定理等中任一个相矛盾的结果;
(3)结论:由矛盾的结果判定(1)中的“反设”不成立,从而肯定命题的结论成立.
【即学即练】用反证法证明:在同一圆中,如果两条弦不等,那么它们的弦心距(圆心到弦的距离)也不等.已知:中和是它的两条弦,垂足为,垂足为,.求证:.
题型01 点与圆的位置关系的运用
【例1】(25-26九年级上·安徽六安·月考)的圆心在坐标原点,半径为5,点的坐标为,则点与的位置关系是()
A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.点在轴上
【变式1-1】(25-26九年级上·安徽铜陵·期中)已知的直径为,若,则点在( )
A.圆内 B.圆上 C.圆外 D.无法判断
【变式1-2】(2024九年级上·安徽·专题练习)已知的半径是3,A、B是圆周上的两点,则两点间的最长距离是( )
A.3 B.6 C.12 D.不能确定
题型02 求圆中角的度数
【例2】(2025·安徽·一模)在中,记弦所对的优弧长为,所对的劣弧长为,若,则( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(24-25九年级上·安徽合肥·月考)如图,在中,,则等于( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2025·安徽淮北·一模)如图,的直径与弦垂直,且,则的度数为( )
A.50° B.60° C.80° D.70°
【变式2-3】(25-26九年级上·安徽淮南·月考)如图,是的直径,.求的度数.
题型03 垂径定理及逆定理的运用
【例3-1】(23-24九年级上·安徽六安·月考)若点P为内一点,过点P的最长弦长为8,最短弦长为4,则线段长为( )
A.2 B. C.3 D.
【例3-2】(22-23九年级上·安徽合肥·期末)如图,的直径与弦交于点E,,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
【例3-3】(25-26九年级上·安徽亳州·期末)“圆”对于中国人来说总有一种特殊的情结,圆融、圆满寄托着众人美好的期望,也契合了国人内心深处的向往.如图是合肥园博园中的一个圆拱形的门洞,已知门洞高,地面入口宽,求门洞的半径.(精确到)
【例3-4】(23-24九年级上·安徽铜陵·期中)如图,两个圆都以点O为圆心,大圆的弦交小圆于C,D两点.求证:.
【变式3-1】(25-26九年级上·安徽芜湖·月考)古代交通工具如图是博物馆展出的古代车轮,已知兵车之轮直径约为六尺六寸,田车之轮直径约为六尺三寸.如图所示,在车轮上取,两点,设所在圆的圆心为,半径为.作弦的垂线交于点,为垂足,经测量,,,已知战国时期尺,则车轮的直径约为 尺.(结果保留一位小数)
【变式3-2】(22-23九年级上·安徽淮南·月考)如图,过内的一点P画弦AB,使P是AB中点.(保留作图痕迹,不写画法)
【变式3-4】(25-26九年级上·安徽铜陵·期中)如图,,交于点,,是的半径,且于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【变式3-4】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图是一个蔬菜大棚的横截面,它的“拱顶”部分是以点为圆心的圆的一部分,已知的半径为,横梁的长为,点为的中点,连接交于点.
(1)求拱高的长;
(2)若要在离蔬菜大棚中心处安装一支撑柱,且支撑柱垂直于横梁,求支撑柱的长.
题型04 圆心角、弧、弦、弦心距的关系的运用
【例4】(24-25九年级上·安徽合肥·期末)已知:如图,在两个同心圆中,大圆半径是小圆半径的2倍,点D,E,B均在圆上,若,连接,和,则下列说法不正确的是( )
A.O到弦距离等于O到弦距离 B.
C. D.
【变式4-1】如图,为的直径,点是的中点,过点作于点,交于点,若,,则的半径长是( )
A. B.4 C.5 D.
【变式4-2】(24-25九年级上·安徽合肥·期末)如图,已知是的直径,弦与弦交于点,且,垂足为点,若.
(1)求的度数;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的基础上求的值.
题型05 按要求作圆
【例5】(2025·安徽合肥·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知点都在上,则的半径为( )
A. B.2 C. D.
【变式5-1】(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图,一圆弧过方格的格点A、B、C,试在方格中建立平面直角坐标系,使点A的坐标为.B的坐标为.则该圆弧所在圆的圆心坐标是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】如图,学校某处空地上有、、三棵树,现准备建一个圆形景观鱼池,要求、、三棵树恰在圆周上,请你帮助设计鱼池,在图中作出它的鱼池轮廓,保留作图痕迹并将圆心标记为点.
【变式5-3】(2025·安徽蚌埠·一模)【经历】
(1)如图1所示的正方形网格中,每个小的四边形都是相同的正方形,A、B都是格点,线段交网格线于C,则 ;
(2)如图2,将边长为1的的正方形网格如图所示放置在直角坐标系中,一段圆弧经过格点A、B、C,该圆弧所在圆的圆心D的坐标为 ;
【探索】
(3)在如图3所示的正方形网格中,每个小的四边形都是相同的正方形,A、B、C、D都是格点,与交于E,则 ;
(4)如图4,是由5个边长为1的小正方形组成的图形,将其放置在中,恰好经过格点A、B、C,的半径为 .
题型06 与三角形外接圆有关问题
【例6-1】如图,点是边长为6的等边三角形内部一动点,连接,,,且满足,为的中点,过点作,垂足为,连接,则长的最小值是( )
A. B.2 C. D.3
【例6-2】中,、、,则外接圆圆心坐标为 .
【例6-3】(22-23九年级上·安徽亳州·期末)如图,在正方形网格中,△ABC的顶点都在小正方形的格点上.
(1)请找出的外接圆的圆心O,并标明圆心O的位置;
(2)请以圆心O为位似中心,在点O的下方画出边放大2倍后的线段.
【变式6-1】(23-24九年级上·安徽合肥·期末)已知,在中,, ,、,垂足分别为D、E,、相交于点G,则的长度的最大值为( )
A.2 B.
C.1 D.
【变式6-2】(25-26九年级上·安徽芜湖·月考)点是平面直角坐标系上一点,以点为圆心,长为半径作圆并与坐标轴交于不与原点重合的、两点,则的长为 .
【变式6-3】如图,在三角形纸片ABC中,,,垂直平分,平分,将沿在上,在上)折叠,点C与点O恰好重合,
(1) ;
(2)若,则 .
题型07 分类讨论求圆中两弦之间的距离
【例7】AB和CD是⊙O的两条平行弦,AB=6,CD=8,⊙O的半径为5,则AB与CD间的距离为( )
A.1或7 B.7 C.1 D.3或4
【变式7-1】已知在中两条平行弦,,,的半径是10,则AB与CD间的距离是( )
A.6或12 B.2或14 C.6或14 D.2或12
【变式7-2】已知的半径为,弦,,,则两弦之间的距离为 .
题型08 圆中的动点问题
【变式1-2】(25-26九年级上·安徽阜阳·月考)如图,在矩形中,,,点,分别是,边上的点,且,点为的中点,点为上一动点,则的最小值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【变式8-1】如图,抛物线 y=x2-4 与 x 轴交于 A、B 两点,P 是以点 C(0, 3)为圆心, 2 为半径的圆上的动点,Q是线段 PA 的中点,连结 OQ,则线段OQ的最大值是( )
A.1.5 B.3 C.3.5 D.4
【变式8-2】(24-25九年级下·安徽安庆·月考)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,点P在以为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足,则a的最大值是 .
一、单选题
1.(23-24九年级上·安徽芜湖·月考)在平面直角坐标系中,点的坐标为,以点为圆心,1为半径作圆,这样的圆可以作( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
2.(22-23九年级下·安徽合肥·开学考试)已知的直径长为6,点A,B在上,则的长不可能是:( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3.(24-25九年级上·安徽淮南·期中)下列说法正确的有( )
A.长度相等的两条弧是等弧
B.平分弦的直径一定垂直于这条弦
C.过圆心的线段是直径
D.圆是轴对称图形,每一条直径所在的直线都是它的对称轴
4.(24-25九年级上·安徽滁州·期末)下列说法中,不正确的是( )
A.直径是最长的弦 B.长度相等的弧是等弧
C.圆既是轴对称图形又是中心对称图形 D.同圆中,所有的半径都相等
5.(22-23九年级上·安徽亳州·期末)下列说法中,真命题的个数是( )
①任何三角形有且只有一个外接圆;②任何圆有且只有一个内接三角形;③三角形的外心不一定在三角形内;④三角形的外心到三角形三边的距离相等;⑤经过三点确定一个圆;
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(22-23九年级上·安徽·月考)若所在平面内有一点,点到上点的最大距离为,最小距离为,则的半径为( )
A. B. C.或 D.无法确定
7.(24-25九年级上·安徽淮北·期末)如图,在中,,,,,分别是上的高线和中线.如果是以点为圆心,3为半径的圆,那么下列判断中,正确的是( )
A.点,均在内 B.点,均在外
C.点在内,点在外 D.以上选项都不正确
8.(23-24九年级下·安徽合肥·月考)已知内接于,,点D是上一点,则下列命题正确的是( )
A.若平分,则
B.若,则平分
C.若平分,则
D.若平分,则四边形的面积
9.(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.
10.(22-23九年级上·安徽合肥·期末)如图,已知,点、在上,且,点从点沿线段向点运动(运动到点停止),以、为斜边在的同侧画等腰和等腰,连接,取的中点,则下列说法中正确的有( )
的外接圆的圆心为点;的外接圆与相切;四边形的面积不变;的中点移动的路径长为.
A.个 B.个 C.个 D.个
二、填空题
11.(23-24九年级上·安徽六安·月考)已知半径为5,P点不在内,则的范围 .
12.(22-23九年级下·安徽安庆·月考)在平面直角坐标系中,的半径为5(点是坐标原点),则点与的位置关系是:点P在 .(填“外”或“上”或“内”).
13.(22-23九年级上·安徽蚌埠·期末)两直角边长分别为15和20的直角三角形外接圆的半径为 .
14.(2024·安徽·二模)如图,已知是的外接圆,,则 .
15.(25-26九年级上·安徽阜阳·月考)如图①是小明帮妈妈做的一个锅盖架,图②是它的截面图,垂直放置的锅盖与架子左右两竖杆的交点为,,锅盖直径为,则锅盖最低点到的距离是 .
16.(24-25九年级下·安徽安庆·期中)如图,在中,,,,垂足为点,,垂足为点,,则四边形的面积是 .
三、解答题
17.(25-26九年级上·安徽淮南·期中)石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为.桥的跨度(弧所对的弦长),设所在圆的圆心为O,半径,垂足为D,拱高(弧的中点到弦的距离),连接.
(1)直接判断与的数量关系;
(2)求这座石拱桥主桥拱的半径.
18.(25-26九年级上·安徽阜阳·月考)如图,为直径,为弦的中点,连接.
(1)求证:为等腰三角形;
(2)连接,若,四边形的面积为,求的长.
19.(2025·安徽滁州·一模)如图,是半的直径,,点,分别在半径和弦上,且,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
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专题1.2圆的基本性质
教学目标
1.了解圆的两种定义、与圆有关的概念、圆的轴对称性和旋转对称性;掌握同圆或等圆的半径相等的性质.
2.探索并了解点和圆的位置关系.
3.探究并掌握垂径定理及其推论和圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系定理及其推论.
4.了解三角形的外接圆、外心的概念及性质;明确不在同一条直线上的三点确定一个圆;会画三角形的外接圆.
5.了解反证法的基本思路和一般步骤,能利用反证法证明简单的命题.
教学重难点
教学重点:掌握圆的核心概念、垂径定理、圆心角与弧弦关系及三角形外接圆相关知识。
教学难点:性质的严谨证明、复杂图形中辅助线构造及知识综合应用,同时要突破反证法与动态几何的思维障碍。
知识点01 圆
1. 圆的定义
(1)描述性定义:在平面内,线段OP 绕着它固定的一个端点O 旋转一周,则另一个端点P 所形成的封闭曲线叫做圆.固定的端点O叫做圆心,线段OP 的长为r 叫做半径.
(2)集合观点定义:圆可以看成是平面内到定点(圆心O)的距离等于定长(半径r)的所有点组成的图形.
2. 圆的表示法 以点O 为圆心的圆, 记作“ ⊙ O”,
读作“圆O”.
3. 圆的特性
(1)圆上各点到定点(圆心O)的距离都等于定长(半径r),即同圆的半径相等.
(2)平面内到定点(圆心O)的距离等于定长(半径r)的所有点都在同一个圆上,即到圆心的距离等于半径的点在圆上.
【即学即练】如图,和都为直角三角形,且.求证:、、、四点在同一个圆上.
【详解】证明:取弦的中点,连接,,
和都为直角三角形,且,
,分别为和斜边上的中线,
.
、、、四点在同一个圆上.
知识点02 点与圆的位置关系
点与圆的位置关系
设⊙ O 的半径为r,点P 到圆心的距离OP=d,则有:
特点
等价关系
点在圆外
点到圆心的距离大于半径
点P 在圆外⇔d>r
点在圆上
点到圆心的距离等于半径
点P 在圆上⇔d=r
点在圆内
点到圆心的距离小于半径
点P 在圆内⇔d<r
【即学即练】(25-26九年级上·安徽合肥·月考)若的直径为,的长为,则点与的位置关系是 ( )
A.在上 B.在内 C.在外 D.无法确定
【答案】A
【详解】解:∵的直径为,
∴半径
∵,
∴,
∴点在上,
故选:.
知识点03 圆的有关概念
圆的相关概念的定义见下表:
定义
注意
弦
连接圆上任意两点的线段叫做弦
圆中有无数条弦,其中直径是最长的弦
直径
经过圆心的弦叫做直径
弧、
半圆、
劣弧、
优弧
(1)圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧;
(2)圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆;
(3)大于半圆的弧叫做优弧;
(4)小于半圆的弧叫做劣弧
弧包括优弧、劣弧和半圆;半圆既不是优弧,也不是劣弧
弓形
由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形
弓形不是弧
等圆
能够重合的两个圆叫做等圆. 容易看出:半径相等的两个圆是等圆;反过来,同圆或等圆的半径相等
等圆只和半径的大小有关,和圆心的位置无关
等弧
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧
等弧只能出现在同圆或等圆中;等弧是全等的,而不仅仅是弧的长度相等
【即学即练】有下列说法:①同圆中,所有的半径都相等;②弦是直径;③半径相等的两个半圆是等弧;④长度相等的两条弧是等弧;⑤半圆是弧,但弧不一定是半圆.其中正确的说法有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:①同圆中,所有的半径都相等,原说法正确,符合题意;
②弦不一定是直径,原说法错误,不符合题意;
③半径相等的两个半圆是等弧,原说法正确,符合题意;
④能够完全重合的两条弧是等弧,原说法错误,不符合题意;
⑤半圆是弧,但弧不一定是半圆,原说法正确,符合题意.
故选:C.
知识点04 圆的轴对称性
圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴.
(1)圆的对称轴有无数条.
(2)“圆的对称轴是直径所在直线”或说成“圆的对称轴是经过圆心的直线”.
【即学即练】下列关于如图中所给的图形的说法中,正确的是( )
A.该图形是中心对称图形,但不是轴对称图形
B.该图形是轴对称图形,但不是中心对称图形
C.该图形既是中心对称图形,也是轴对称图形
D.该图形既不是中心对称图形,也不是轴对称图形
【答案】B
【详解】解:如图,该图形是轴对称图形,但不是中心对称图形,
故选:B.
知识点05 垂径定理及其推论
1. 垂径定理 垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧.
示例 如图,CD 是⊙O 的直径,CD ⊥ AB 于点E,那么垂径定理可用几何语言表述为
2. 推论 平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
示例 如图,CD 是⊙ O 的直径,AB 是弦( 非直径),AB 与CD 相交于点E,且AE=BE,那么CD 垂直于AB,并且AC = BC ,AD = BD .
可用几何语言表述为:
3. 弦心距 圆心到弦的距离叫做弦心距.
【即学即练1】(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,圆弧形桥拱的跨度为米,拱桥所在圆的半径为米,则拱高为 .
【答案】8米
【详解】解:根据题意,,
∴,且,
设,则,
在中,,
∴,解得,,负值舍去,
∴,
故答案为:.
【即学即练2】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图,是的直径,为弦,于点,连接,,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图:连接、,
∵是的直径,为弦,于点,
∴,,,
∴,,
∴B选项结论成立,符合题意;A选项结论不成立,不符合题意;
证明缺少条件,即C选项结论不成立,不符合题意,
无法判断,即D选项结论不成立,不符合题意.
故选:B.
知识点06 圆的旋转不变性、圆心角
1. 圆的旋转不变性 圆是中心对称图形,圆心就是它的对称中心. 圆具有旋转不变性,即把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得的图形都与原图形重合.
2. 圆心角 顶点在圆心的角叫做圆心角.
如图, ∠ AOB 是 所对的圆心角,是∠ AOB 所对的弧.一条弧所对的圆心角只有一个.
【即学即练】下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:圆心角的定义:圆心角的顶点必在圆心上,
所以选项A符合题意,选项B,C,D不合题意.
故选:A.
知识点07 圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系定理及其推论
1. 定理 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对弦的弦心距相等.
示例 如图,若∠ AOB= ∠ A′OB′,OC ⊥ AB,OC ′⊥ A ′B ′, 则 = ,
AB=A′B′,OC=OC′.
2. 推论 在同圆或等圆中,如果两个圆心角以及这两个角所对的弧、所对的弦、所对弦的弦心距中有一组量相等,那么其余各组量都分别相等(即“知一导三”). 上述推论可简记为:
在同圆或等圆中,圆心角相等⇔ 弧相等⇔弦相等⇔弦心距相等.
示例 如图,OE ⊥ AB 于点E,OF ⊥ CD 于点F.
四个式子:①∠ AOB= ∠ COD;② =;③ AB=CD;④ OE=OF.其中有一个式子成立,则其他三个式子也成立,即∠ AOB= ∠ COD ⇔ =⇔AB=CD ⇔OE=OF.
【即学即练1】(25-26九年级上·安徽黄山·月考)如图,在中,,则 .(填“”“”或“”)
【答案】
【详解】解:如图所示,连接,作交于点,交于点,
∴,且,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∴,即
∵
∴
∴,
在中,,即,
∴,
故答案为:.
【即学即练2】(25-26九年级上·安徽亳州·期末)如图,点B是的中点,若,则的度数是 .
【答案】
【详解】解:∵点B是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴都是等边三角形,
∴,
则,
故答案为:.
知识点08 弧的度数与该弧所对圆心角的度数的关系
1. 1°的弧 把顶点在圆心的周角等分成360 份,每一份的圆心角是1°的角. 因为同圆中相等的圆心角所对的弧相等,所以整个圆周也被等分成360 份,我们把每一份这样的弧叫做1°的弧.
2. 圆心角的度数与它所对弧的度数的关系
一般地,n°的圆心角对着n°的弧,n°的弧对着n°的圆心角. 也就是说,圆心角的度数和它所对的弧的度数相等.
【即学即练】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图,点,在以为直径的半圆上,且.若的度数为,则的度数为 .
【答案】
【详解】解:连接,
,的度数为,即,
.
,
.
.
的度数为.
故答案为:.
知识点09 圆的确定
1. 过已知点作圆
作法
作圆的个数
图示
过一点A 作圆
以点A 以外的任意一点为圆心,以该点与点A 的距离为半径作圆
无数个
过两点A,B作圆
连接AB,作线段AB 的垂直平分线l,以其垂直平分线上任意一点为圆心,以该点与点A(或点B)的距离为半径作圆
无数个
过不在同一条
直线上的三点
A,B,C 作圆
连接AB,BC,分别作线段AB,BC 的垂直平分线DE 和FG,DE和FG 相交于点O,以O 为圆心,以OA(或OB,OC)为半径作圆,⊙ O 就是所求作的圆
一个
2. 确定一个圆的条件
(1)已知圆心、半径,可以确定一个圆.
(2)不在同一直线上的三个点确定一个圆.
【即学即练】(25-26九年级上·安徽芜湖·月考)已知为平面内不重合的四个点,且这四点不在同一直线上,它们可以确定圆的个数不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵四点不在同一直线上,
∴根据题意分两种情况讨论:()若有三点共线,则过其中三点作圆,可作个圆;
()若任意三点不共线,则过其中三点作圆,可作或个圆;
∴确定圆的个数为、或,不可能为,
故选:.
知识点10 三角形的外接圆
1. 三角形的外接圆 经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,这个三角形叫做这个圆的内接三角形.“接”是指三角形的三个顶点都在圆上.
2. 三角形的外心
(1)定义:三角形的外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.
(2)性质:三角形的外心到三角形的三个顶点距离相等,且等于其外接圆的半径.
3. 三角形外接圆的作法
(1)作三角形任意两边的垂直平分线,确定其交点;
(2)以该交点为圆心,以交点到三个顶点中任意一顶点的距离为半径作圆即可.
【即学即练】如图,外接圆的圆心坐标为 .
【答案】
【详解】解:作线段、线段的垂直平分线相交于点D,如图,
由图可得点D的坐标为:,
故答案为:.
知识点11 反证法
1. 反证法 先假设命题结论不成立,然后经过推理,得出矛盾的结果,最后断言结论一定成立,这样的证明方法叫做反证法.
2. 反证法证明的步骤
(1)反设:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;
(2)推理:从(1)中的“反设”出发,逐步推理直至出现与已知条件、定义、基本事实、定理等中任一个相矛盾的结果;
(3)结论:由矛盾的结果判定(1)中的“反设”不成立,从而肯定命题的结论成立.
【即学即练】用反证法证明:在同一圆中,如果两条弦不等,那么它们的弦心距(圆心到弦的距离)也不等.已知:中和是它的两条弦,垂足为,垂足为,.求证:.
【详解】证明:假设,
如图,连接、,
∵和是的两条弦,,,
∴,,,
∵,
,
∴,
∴,
即,与矛盾,假设不成立,
∴在同一圆中,如果两条弦不等,那么它们的弦心距(圆心到弦的距离)也不等.
题型01 点与圆的位置关系的运用
【例1】(25-26九年级上·安徽六安·月考)的圆心在坐标原点,半径为5,点的坐标为,则点与的位置关系是()
A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.点在轴上
【答案】A
【详解】∵圆心O在坐标原点,点A的坐标为,
∴,
∵的半径为5,
∴半径,
∴点A在上.
故选:A.
【变式1-1】(25-26九年级上·安徽铜陵·期中)已知的直径为,若,则点在( )
A.圆内 B.圆上 C.圆外 D.无法判断
【答案】B
【详解】解:∵的直径为,
∴半径,
又∵,
∴,
∴点在圆上,
故选:.
【变式1-2】(2024九年级上·安徽·专题练习)已知的半径是3,A、B是圆周上的两点,则两点间的最长距离是( )
A.3 B.6 C.12 D.不能确定
【答案】B
【详解】解:经过圆心的弦最长,即直径是最长的弦,
∵的半径是3,
∴两点间的最长距离是6.
故选:B .
题型02 求圆中角的度数
【例2】(2025·安徽·一模)在中,记弦所对的优弧长为,所对的劣弧长为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:由题意得:,
故选:D.
【变式2-1】(24-25九年级上·安徽合肥·月考)如图,在中,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:C.
【变式2-2】(2025·安徽淮北·一模)如图,的直径与弦垂直,且,则的度数为( )
A.50° B.60° C.80° D.70°
【答案】C
【详解】解:如图所示,连接,
∵的直径与弦垂直,
∴,
∴,
故选:C.
【变式2-3】(25-26九年级上·安徽淮南·月考)如图,是的直径,.求的度数.
【详解】解:∵,
,
.
题型03 垂径定理及逆定理的运用
【例3-1】(23-24九年级上·安徽六安·月考)若点P为内一点,过点P的最长弦长为8,最短弦长为4,则线段长为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】D
【详解】解:连接,如图所示:
根据题意得:,,于点,
则,
,
,
,
故选:D.
【例3-2】(22-23九年级上·安徽合肥·期末)如图,的直径与弦交于点E,,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵是的直径与弦交于点,,
根据垂径定理及其推论可得,点B为劣弧的中点,点为优弧的中点,
∴, ,
但不能证明,故选项说法错误,符合题意;
故选:B.
【例3-3】(25-26九年级上·安徽亳州·期末)“圆”对于中国人来说总有一种特殊的情结,圆融、圆满寄托着众人美好的期望,也契合了国人内心深处的向往.如图是合肥园博园中的一个圆拱形的门洞,已知门洞高,地面入口宽,求门洞的半径.(精确到)
【详解】解:设的半径为,则,
∵,
∴,
在中,
∵,
∴,
解得,
答:门洞的半径约为.
【例3-4】(23-24九年级上·安徽铜陵·期中)如图,两个圆都以点O为圆心,大圆的弦交小圆于C,D两点.求证:.
【详解】证明:过作,垂足为E,
,,
,
.
【变式3-1】(25-26九年级上·安徽芜湖·月考)古代交通工具如图是博物馆展出的古代车轮,已知兵车之轮直径约为六尺六寸,田车之轮直径约为六尺三寸.如图所示,在车轮上取,两点,设所在圆的圆心为,半径为.作弦的垂线交于点,为垂足,经测量,,,已知战国时期尺,则车轮的直径约为 尺.(结果保留一位小数)
【答案】
【详解】解:∵,
∴,,
在中,,
∴,解得:,
∴(尺),
故答案为:.
【变式3-2】(22-23九年级上·安徽淮南·月考)如图,过内的一点P画弦AB,使P是AB中点.(保留作图痕迹,不写画法)
【详解】解:如图,为所作.
【变式3-4】(25-26九年级上·安徽铜陵·期中)如图,,交于点,,是的半径,且于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【详解】(1)证明:∵,于点,
∴,
又∵是的半径,,
∴,
∴,
即.
(2)解:如图,连接,
设的半径为,则,
∵,
∴,
∵是的半径,,,
∴,
在中,,即,
解得,
∴的半径为.
【变式3-4】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图是一个蔬菜大棚的横截面,它的“拱顶”部分是以点为圆心的圆的一部分,已知的半径为,横梁的长为,点为的中点,连接交于点.
(1)求拱高的长;
(2)若要在离蔬菜大棚中心处安装一支撑柱,且支撑柱垂直于横梁,求支撑柱的长.
【详解】(1)解:∵的半径为,
∴.
∵点为的中点,
∴,,
∴,.
∵,
∴,
∴,
∴.
答:拱高的长为.
(2)解:过点作于点,连接则.如图,
设,
∵,,
∴四边形是矩形,
∴,.
在中,,,,
∴,即,
解得或(不合题意,舍去),
∴.
答:支撑柱的长为.
题型04 圆心角、弧、弦、弦心距的关系的运用
【例4】(24-25九年级上·安徽合肥·期末)已知:如图,在两个同心圆中,大圆半径是小圆半径的2倍,点D,E,B均在圆上,若,连接,和,则下列说法不正确的是( )
A.O到弦距离等于O到弦距离 B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:A、在小圆O中,,O到弦距离等于O到弦距离,故本选项说法正确,不符合题意;
B、∵,,∴故本选项说法正确,不符合题意;
C、∵大圆半径是小圆半径的2倍,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∴,故本选项说法正确,不符合题意;
D、在中,,
∵,
∴,故本选项说法不正确,符合题意;
故选:D.
【变式4-1】如图,为的直径,点是的中点,过点作于点,交于点,若,,则的半径长是( )
A. B.4 C.5 D.
【答案】C
【详解】解:连接,如图,设的半径为r,
∵,为的直径,
,,
点是的中点,
,
,
,
解得:
的半径长是,
故选C.
【变式4-2】(24-25九年级上·安徽合肥·期末)如图,已知是的直径,弦与弦交于点,且,垂足为点,若.
(1)求的度数;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的基础上求的值.
【详解】(1)解:如图,连接,
,
,.
又,
,
即,
,
,
.
(2)解:,
.
,
.
又,
,
,
.
(3)解:由(2)得 ,,
.
,,
,
.
,
,
,
.
题型05 按要求作圆
【例5】(2025·安徽合肥·一模)如图,在平面直角坐标系中,已知点都在上,则的半径为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【详解】解:如图所示,分别作、的垂直平分线,其交点即为点M,M点的坐标为,
∵点A的坐标为,
∴的半径为,
故选:C.
【变式5-1】(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图,一圆弧过方格的格点A、B、C,试在方格中建立平面直角坐标系,使点A的坐标为.B的坐标为.则该圆弧所在圆的圆心坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图以图中每个小方格的边长为单位1,在方格中建立平面直角坐标系,使点A的坐标为,B的坐标为,分别连接,分别作线段的垂直平分线,两条直线交于点D,则点D是所给圆弧所在圆的圆心,
由图得点D的坐标为.
故该圆弧所在圆的圆心坐标是.
故选:B.
【变式5-2】如图,学校某处空地上有、、三棵树,现准备建一个圆形景观鱼池,要求、、三棵树恰在圆周上,请你帮助设计鱼池,在图中作出它的鱼池轮廓,保留作图痕迹并将圆心标记为点.
【详解】如图所示.连接,分别作的垂直平分线,交于点,以的长度为半径,为圆心作圆,则即为所求,
【变式5-3】(2025·安徽蚌埠·一模)【经历】
(1)如图1所示的正方形网格中,每个小的四边形都是相同的正方形,A、B都是格点,线段交网格线于C,则 ;
(2)如图2,将边长为1的的正方形网格如图所示放置在直角坐标系中,一段圆弧经过格点A、B、C,该圆弧所在圆的圆心D的坐标为 ;
【探索】
(3)在如图3所示的正方形网格中,每个小的四边形都是相同的正方形,A、B、C、D都是格点,与交于E,则 ;
(4)如图4,是由5个边长为1的小正方形组成的图形,将其放置在中,恰好经过格点A、B、C,的半径为 .
【详解】解:(1)如图1,连接,,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵线段与交于点C,
∴,
∴,
故答案为:.
(2)根据圆的性质,得圆心一定在线段得垂直平分线上,
∵
∴,
设圆心的坐标为,
∵
∴,
解得,
故圆心的坐标为,
故答案为:.
(3)如图,∵,
∴,
∴,
解得,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
故
故答案为:.
(4)设圆的圆心为点O,则点O一定在的垂直平分线上,
与的交点为D,
根据题意,得,,,
设圆的半径为r,,
根据勾股定理,得,
解得,
故答案为:.
题型06 与三角形外接圆有关问题
【例6-1】如图,点是边长为6的等边三角形内部一动点,连接,,,且满足,为的中点,过点作,垂足为,连接,则长的最小值是( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【详解】解:∵三角形是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
∴点在的外接圆的上运动,
当时,有最小值,延长与交于点,
∴,
∴
∵,为的中点,
∴,
故选:C.
【例6-2】中,、、,则外接圆圆心坐标为 .
【答案】
【详解】解:如图,∵、、,
∴,
∴的外心是斜边的中点,
∴外接圆的圆心坐标为:,即;
故答案为:
【例6-3】(22-23九年级上·安徽亳州·期末)如图,在正方形网格中,△ABC的顶点都在小正方形的格点上.
(1)请找出的外接圆的圆心O,并标明圆心O的位置;
(2)请以圆心O为位似中心,在点O的下方画出边放大2倍后的线段.
【详解】(1)解:如图所示,点O即为所求.
;
(2)解:如图所示,线段即为所求.
【变式6-1】(23-24九年级上·安徽合肥·期末)已知,在中,, ,、,垂足分别为D、E,、相交于点G,则的长度的最大值为( )
A.2 B.
C.1 D.
【答案】A
【详解】解:,,
,,
,
∴四边形四点共圆,
内接于,,
∴当取得最大值,的长度也取得最大值,
∵弦是定值,
∴当经过圆心时,取得最大值,
由垂径定理得,,
是线段的垂直平分线,
,
是等边三角形,
,
,
,
在中,,
在中,
,
的长度的最大值为,
故选:A.
【变式6-2】(25-26九年级上·安徽芜湖·月考)点是平面直角坐标系上一点,以点为圆心,长为半径作圆并与坐标轴交于不与原点重合的、两点,则的长为 .
【答案】20
【详解】解:点到原点O的距离,
故圆的半径为10,
∴,
设与x轴交于点,与y轴交于点,
∴,,
∵、两点不与原点重合,即,,
∴,,
∴在中,,,由勾股定理得,
则.
故答案为:20.
【变式6-3】如图,在三角形纸片ABC中,,,垂直平分,平分,将沿在上,在上)折叠,点C与点O恰好重合,
(1) ;
(2)若,则 .
【详解】(1)连接
∵平分
∴
∵平分
∴所在的直线垂直平分
∴O是的外心
即
∴,
∵沿在上,在上)折叠,点C与点O恰好重合,
∴
∴
∴
(2)连接
∵,
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∵
∴
∴,,
∴
∴
∴,
∴,(负根舍去),经检验符合题意.
故答案为:(1),(2)
题型07 分类讨论求圆中两弦之间的距离
【例7】AB和CD是⊙O的两条平行弦,AB=6,CD=8,⊙O的半径为5,则AB与CD间的距离为( )
A.1或7 B.7 C.1 D.3或4
【答案】A
【详解】解:①当AB、CD在圆心两侧时;
过O作OE⊥CD交CD于E点,过O作OF⊥AB交AB于F点,连接OA、OC,如图所示:
∵半径r=5,弦AB∥CD,且AB=6,CD=8,
∴OA=OC=5,CE=DE=4,AF=FB=3,E、F、O在一条直线上,
∴EF为AB、CD之间的距离
在Rt△OEC中,由勾股定理可得:
OE2=OC2﹣CE2
∴OE3,
在Rt△OFA中,由勾股定理可得:
OF2=OA2﹣AF2
∴OF4,
∴EF=OE+OF=3+4=7,
AB与CD的距离为7;
②当AB、CD在圆心同侧时;
同①可得:OE=3,OF=4;
则AB与CD的距离为:OF﹣OE=1;
综上所述:AB与CD间的距离为1或7.
故选:A.
【变式7-1】已知在中两条平行弦,,,的半径是10,则AB与CD间的距离是( )
A.6或12 B.2或14 C.6或14 D.2或12
【答案】B
【详解】解:分类讨论:①当和位于圆心同侧时,如图,连接,过点O作于点E,交于点F.
∵,
∴,
∴,.
∵,
∴,,
∴,即此时AB与CD间的距离是2;
②当和位于圆心异侧时,如图,连接,过点O作于点P,延长交于点Q.
∵,
∴,
∴,.
∵,
∴,,
∴,即此时AB与CD间的距离是14.
综上可知AB与CD间的距离是2或14.
故选B.
【变式7-2】已知的半径为,弦,,,则两弦之间的距离为 .
【答案】或
【详解】解:如图,当弦和在圆心同侧时,作于F,交于E,连接,,
,
,
,,
,,
的半径为,
,
,,
,,
;
如图,当弦和在圆心异侧时,作于F,交于E,连接,,
,
,
,,
,,
的半径为,
,
,
,,
;
综上所述,两弦之间的距离为或,
故答案为:或.
题型08 圆中的动点问题
【变式1-2】(25-26九年级上·安徽阜阳·月考)如图,在矩形中,,,点,分别是,边上的点,且,点为的中点,点为上一动点,则的最小值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】A
【详解】解:,点为的中点,
,
点的轨迹是以为圆心,以为半径的圆弧(一部分),
作关于的对称点,连接,交于,当为与的交点时,的值最小,最小值为的长,
,,
,
在中,,
,
的最小值为,
故选:A.
【变式8-1】如图,抛物线 y=x2-4 与 x 轴交于 A、B 两点,P 是以点 C(0, 3)为圆心, 2 为半径的圆上的动点,Q是线段 PA 的中点,连结 OQ,则线段OQ的最大值是( )
A.1.5 B.3 C.3.5 D.4
【答案】C
【详解】令y=x2-4=0,则x=±4,
故点B(4,0),
设圆的半径为r,则r=2,
连接PB,
∵点Q、O分别为AP、AB的中点,故OQ是△ABP的中位线,
当B、C、P三点共线,且点C在PB之间时,PB最大,此时OQ最大,
∴OQ=BP=(BC+r)=(+2)=3.5,
故选C.
【变式8-2】(24-25九年级下·安徽安庆·月考)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,点P在以为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足,则a的最大值是 .
【答案】
【详解】解:∵,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
如图,延长交于M,当点P与M重合时,最大,即a最大,
∵,,
∴,
∴,
∴a的最大值为.
故答案为:.
一、单选题
1.(23-24九年级上·安徽芜湖·月考)在平面直角坐标系中,点的坐标为,以点为圆心,1为半径作圆,这样的圆可以作( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
【答案】A
【详解】解:∵点为圆心,1为半径作圆,
∴可以唯一确定圆,即:这样的圆只有1个,
故选:A.
2.(22-23九年级下·安徽合肥·开学考试)已知的直径长为6,点A,B在上,则的长不可能是:( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【详解】解:∵圆的弦长小于等于直径长,
∴,
故选:D.
3.(24-25九年级上·安徽淮南·期中)下列说法正确的有( )
A.长度相等的两条弧是等弧
B.平分弦的直径一定垂直于这条弦
C.过圆心的线段是直径
D.圆是轴对称图形,每一条直径所在的直线都是它的对称轴
【答案】D
【详解】解:A、能完全重合的两条弧是等弧,所以此选项不符合题意;
B、平分弦(非直径)的直径垂直于弦,所以此选项不符合题意;
C、过圆心的弦是直径,所以此选项不符合题意;
D、圆是轴对称图形,经过圆心的每一条直线都是圆的对称轴,即直径所在直线是圆的对称轴,所以D选项正确.
故选:D.
4.(24-25九年级上·安徽滁州·期末)下列说法中,不正确的是( )
A.直径是最长的弦 B.长度相等的弧是等弧
C.圆既是轴对称图形又是中心对称图形 D.同圆中,所有的半径都相等
【答案】B
【详解】解:A、直径是最长的弦,原说法正确,本选项不符合题意;
B、同圆或等圆中长度相等的弧是等弧,原说法错误,本选项符合题意;
C、圆既是轴对称图形又是中心对称图形,原说法正确,本选项不符合题意;
D、同圆中,所有的半径都相等,原说法正确,本选项不符合题意;
故选:B.
5.(22-23九年级上·安徽亳州·期末)下列说法中,真命题的个数是( )
①任何三角形有且只有一个外接圆;②任何圆有且只有一个内接三角形;③三角形的外心不一定在三角形内;④三角形的外心到三角形三边的距离相等;⑤经过三点确定一个圆;
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】解:①任何三角形有且只有一个外接圆,是真命题;
②任何圆有无数个内接三角形,原说法错误,是假命题;
③三角形的外心不一定在三角形内,是真命题;
④三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等,原说法错误,是假命题;
⑤不在同一条直线上的三个点确定一个圆,原说法错误,是假命题;
综上,真命题的个数为2个;
故选B.
6.(22-23九年级上·安徽·月考)若所在平面内有一点,点到上点的最大距离为,最小距离为,则的半径为( )
A. B. C.或 D.无法确定
【答案】C
【详解】解:设的半径为,
当点在圆外时,;
当点在圆内时,;
∴的半径为或,
故选:.
7.(24-25九年级上·安徽淮北·期末)如图,在中,,,,,分别是上的高线和中线.如果是以点为圆心,3为半径的圆,那么下列判断中,正确的是( )
A.点,均在内 B.点,均在外
C.点在内,点在外 D.以上选项都不正确
【答案】B
【详解】解:在中,,,,
∴,
∵、分别是上的高和中线,
∴,
∴,
∴,
∵是以点为圆心,3为半径的圆,,,
∴点,均在外,
故选:B.
8.(23-24九年级下·安徽合肥·月考)已知内接于,,点D是上一点,则下列命题正确的是( )
A.若平分,则
B.若,则平分
C.若平分,则
D.若平分,则四边形的面积
【答案】D
【详解】解:A、平分,如图1,
当为直径时,与不一定垂直,选项A不正确;
B、如图2,
,
∴平分,
,得不到,
不一定平分,
则B不正确;
C、如图3,延长至点F,使得,连接,
∵平分,
∴,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
在与中,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,故C错误;
D、,
四边形的面积,
是等腰直角三角形,
,
四边形的面积,故D正确.
故选:D.
9.(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
【详解】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.
10.(22-23九年级上·安徽合肥·期末)如图,已知,点、在上,且,点从点沿线段向点运动(运动到点停止),以、为斜边在的同侧画等腰和等腰,连接,取的中点,则下列说法中正确的有( )
的外接圆的圆心为点;的外接圆与相切;四边形的面积不变;的中点移动的路径长为.
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【详解】解:分别延长、交于点,如图所示:
等腰和等腰,
,,
,,,
四边形为平行四边形,
与互相平分,
为的中点,
也为中点,即在的运动过程中,始终为的中点,
的运行轨迹为的中位线,
,
,即的移动路径长为4,故的中点移动的路径长为4,④正确;
为的中点,,
的外接圆的圆心为点,①正确;
①④正确;
连接,如图所示:
若与相等,的外接圆与一定与相交,当是中点,时,的外接圆与才相切,故②错误;
点从点沿线段向点运动(运动到点停止),等腰和等腰,
,即,
设,则,,,,
四边形面积是三个直角三角形的面积和,则四边形面积,
不断增大,即在变化,
四边形的面积也会随之变化,故③错误;
故选:B.
二、填空题
11.(23-24九年级上·安徽六安·月考)已知半径为5,P点不在内,则的范围 .
【答案】
【详解】解:∵半径为5,P点不在内,
∴,
故答案为:.
12.(22-23九年级下·安徽安庆·月考)在平面直角坐标系中,的半径为5(点是坐标原点),则点与的位置关系是:点P在 .(填“外”或“上”或“内”).
【答案】上
【详解】解:∵点,
∴,
∴点在上;
故答案为:上.
13.(22-23九年级上·安徽蚌埠·期末)两直角边长分别为15和20的直角三角形外接圆的半径为 .
【答案】
【详解】由题意可求出该直角三角形的斜边长为,
∴该直角三角形外接圆的半径为.
故答案为:.
14.(2024·安徽·二模)如图,已知是的外接圆,,则 .
【答案】
【详解】解:由题意可得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:.
15.(25-26九年级上·安徽阜阳·月考)如图①是小明帮妈妈做的一个锅盖架,图②是它的截面图,垂直放置的锅盖与架子左右两竖杆的交点为,,锅盖直径为,则锅盖最低点到的距离是 .
【答案】2
【详解】解:如图,设圆的圆心为O,连接,与交于点D,
∵锅盖直径为,
∴,
∵垂直放置的锅盖与架子左右两竖杆的交点为,即,且,
∴,
在中,,
∴,
即锅盖最低点到的距离为.
故答案为:2.
16.(24-25九年级下·安徽安庆·期中)如图,在中,,,,垂足为点,,垂足为点,,则四边形的面积是 .
【答案】
【详解】解:如图,连接,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形的面积是,
故答案为:.
三、解答题
17.(25-26九年级上·安徽淮南·期中)石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为.桥的跨度(弧所对的弦长),设所在圆的圆心为O,半径,垂足为D,拱高(弧的中点到弦的距离),连接.
(1)直接判断与的数量关系;
(2)求这座石拱桥主桥拱的半径.
【详解】解:(1)∵,
∴
(2)设主桥拱半径为R,
∵,,
∴,,
在中,由勾股定理,得,
即,解得.
答:这座石拱桥主桥拱半径为.
18.(25-26九年级上·安徽阜阳·月考)如图,为直径,为弦的中点,连接.
(1)求证:为等腰三角形;
(2)连接,若,四边形的面积为,求的长.
【详解】(1)证明:为弦的中点,为直径,
,,
,
为等腰三角形;
(2)如图,连接,
,四边形的面积为,
,
,
,
,则,
在中,,
.
19.(2025·安徽滁州·一模)如图,是半的直径,,点,分别在半径和弦上,且,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
【详解】(1)证明:连接,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴≌,
∴;
(2)解:过点作于点,
如图,则,
∵,
∴,
∵,
∴∽,
∵,
即,解得,
∴,
∴,
∵,
∴.
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