内容正文:
圆
1.圆的基本性质
-圆的对称性:轴对称(过圆心的直线)、中心对称(圆心为对称中心)。
-垂径定理及推论:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的两条弧;平分弦(非直径)的直径垂
直于弦。
-弧、弦、圆心角的关系:同圆或等圆中,等弧对等弦、等圆心角;三者知一推二。
一圆周角定理及推论:同弧或等弧所对的圆周角相等,且等于圆心角的一半;直径所对的圆周角
为直角,90°的圆周角所对的弦是直径。
2.点、直线、圆与圆的位置关系
-点与圆的位置关系:设圆半径为r,点到圆心距离为d,d>r(外)、d=r(上)、d<r(内)。
-直线与圆的位置关系:d>r(相离)、d=r(相切)、d<r(相交);切线判定(经过半径外端且
垂直于半径)和性质(切线垂直于过切点的半径)。
一圆与圆的位置关系(了解层面):外离、外切、相交、内切、内含,根据圆心距与两圆半径和
差判断。
3.切线的相关证明与计算
-切线证明:连半径,证垂直(常见思路:利用全等、直角三角形、平行线性质)。
-切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,该点与圆心的连线平分两条切线的夹
角。
-常考题型:切线证明+线段长度计算(结合勾股定理、相似三角形)。
4.圆与三角形、四边形的综合
-三角形的外接圆与内切圆:外接圆圆心(外心)是三边垂直平分线的交点;内切圆圆心(内心)
是三条角平分线的交点。
-圆内接四边形性质:对角互补,外角等于内对角。
5.弧长、扇形面积、圆锥的相关计算
弧长公式:1=需(n为圆心角度数,R为圆半径)。
扇形面积公式:S=器=R。
-
圆锥的侧面展开图:扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长;圆锥侧面积S=πr】(为底面半径,
1为母线长)。
-安徽中考高频考点:扇形面积、圆锥侧面积的实际计算(填空/解答题)。
圆的基本概念与性质
一、单选题
1.下列命题中,正确的结论有()
①顶点在圆周的角是圆周角;②相等的圆心角,所对的弧也相等;
③两条弦相等,它们所对的弧也相等;④在等圆中,圆心角相等,所对的弦也相等.
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
2.如图,在以AB为直径的OO中,C为OB上一点.以点C为圆心,BC长为半径画弧,与AB相交于点
D:分别以点8,D为圆心,大于)D为半径画弧,两弧(弧所在圆的半径相等)相交于点E:画直
线EC与⊙0相交于点F,G,连接AG.若OA=5,BC=2,则线段AG的长为()
E
B
G
A.4V5
B.8
C.5v3
D.10
3.有下列说法:①直径是弦;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
4.如图,点C在线段AB上,AC=2BC,以AB,AC,BC为直径的三个圆的面积分别为s,S,S2,则
S+S2的值为()
S
2
C.
9
D.
5.下列命题中,①半圆是弧;②弦是圆上两点之间的部分;③等弦所对的弧相等;④等弧所对的弦相等;
⑤在同一平面内,到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上.正确的是()
A.①②③
B.①③④
C.①④⑤
D.②④⑤
6.下列说法中正确的是()
A.长度相等的两条弧是等弧
B.平分弦的直径一定垂直于弦
C.过一点有且仅有一条直线与已知直线垂直D.对角线相等且互相平分的四边形是矩形
7.下列说法正确的个数有()
①半径相等的两个圆面积也相等;②用4个圆心角均为90°的扇形,一定可以拼成一个圆;③将3:5的
前项和后项都加上4,则比值不变;④一件商品进价120元,商场先按进价提价10%,然后再降价10%
销售,商场不赔不赚;⑤若苹果和桔子的重量之比为4:5,则苹果比桔子少
5
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
8.下列说法错误的是()
A.半径相等的两个半圆是等弧
B.面积相等的两个圆是等圆
C.长度相等的两条弧一定是等弧
D.三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等
9.下列说法正确的是()
A.三点确定一个圆
B.相等的圆心角所对的弧是等弧
C.在同圆中,相等的弦所对的圆心角也相等D.三角形的外心是三个内角平分线的交点
10.下列说法:
①相等的圆心角所对的弧相等;
②相等的弧所对的弦相等:
③相等的弦所对的弧相等;
④半径相等的两个半圆是等弧,
其中正确的个数有()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
11.扇形0AB中,∠AOB=90°,点C是OB上一点,CB=1,OC=2,连接AC,将a0AC绕点C顺时针
旋转,得到△EFC,使点E刚好落在AB上,则AF的值为()
D.
12.下列命题正确的是()
A.平分弦的直径垂直于弦
B.等弧对等弦
C.长度相等的弧是等弧
D.三角形的内心到三角形三个顶点的距离相等
13.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,点P在矩形的内部,连接PA,PB,PC,若
∠PBC=∠PAB,则PC的最小值是()
D
B
A.2-5
B.213-4
C.6
D.6-V5
垂径定理、圆周角定理
一、单选题
1.将半径为10的O0如图折叠,折痕AB长为16,C为折叠后AB的中点,则0C的长为()
A.1
B.2
C.5
D.2
2.《九章算术》被尊为古代数学“群经之首”,凯凯在读完《九章算术》卷九勾股定理篇记载的“圆材
埋壁”问题后,突发灵感,设计了一个数学题.如图,CD为OO的直径,弦AB⊥CD于点E,ED=4,
AB=16,则OE的长是()
E
D
A.6
B.8
C.10
D.12
3.如图,线段AB是O0的直径,弦CD⊥AB于点E.若LODC=50°,则∠BAC的度数为()
C
夕
A.50°
B.25°
C.40°
D.20°
4.如图,在O0中,CD是⊙0上的一条弦,直径AB⊥CD,连接AC,OD,∠A=26°,则∠D的度数是
()
A.30°
B.38°
C.48
D.64°
5.如图,在平面直角坐标系中,以点G(0,)为圆心,半径为2的圆与x轴交于A,B两点,与y轴交于C,
D两点,E为OG上一动点,CF⊥AE于点F,则点E在OG上运动过程中,线段FG的长的最小值为
()
E
D
A.V5-2
B.1
C.5-1
D.√2-1
6.如图,AB是OO的直径,弦CD交AB于E点,BE=1,AE=5,∠BED=30°,则CD的长为()
BE
A.2√2
B.3V2
C.4W2
D.52
7.如图,AD是O0的直径,弦BC⊥AD于点E,若AB=BC=12,则0C的长为()
A
E
A.2
B.25
C.4
D.45
8.下列说法正确的是()
A.平分弦的直径垂直于弦
B.相等的圆心角所对的弧也相等
C.等弧所对的弦相等
D.过平面上三点可以画一个圆
9.如图,直径为260mm的圆柱形油槽内装有一些油,截面如图所示,油面宽AB=240mm,若油面下降
70mm后,截面上有油部分的宽度是()
A
-240mm→
A.50mm
B.100mm
C.120mm
D.130mm
1O.如图,AB是OO的直径,点D是AC的中点,过点D作DF⊥AB于点E,交O0于另一点F.若
AC=12,AE=3,则⊙0的半径是()
C
E
k月
C.6
D.10
11.如图,OA交⊙0于点B,AD切⊙0于点D,点C在⊙0上.若∠A=40°,则∠C为()
C
D
A.15°
B.20
C.25
D.30°
12.如图,在O0中,弦AB与直径CD相交于点F,点F为AB的中点,连接AD,点E在O0上,且
BE=BC,连接AE,交CD于点G,若LD=a,则LDGE=()
D
E
B
A.30°+a
B.15°+a
C.90°-a
D.90°-2a
13.如图,AC、BD是O0的弦,延长AC、BD交于点P,连接OA、OB,若LP=40°,∠A0B=120°,
则CD所对的圆心角的度数是()
C
D
Q
B
A.50°
B.60°
C.30°
D.40°
14.如图,四边形ABCD内接于O0,延长AD至点E,己知∠A0C=140°,则LCDE=()
D
E
B
A.60°
B.70°
C.80°
D.1009
15.如图,四边形ABCD是⊙0的内接四边形,若∠BCD=132°,则∠BOD的大小为()
A
A.96°
B.90°
C.76°
D.48
16.如图,PA,PB分别与O0相切于A,B两点,点C在⊙0上,若∠C=55°,则∠P的度数为()
A
P
Q
B
A.55°
B.110°
C.80°
D.70°
二、填空题
17.如图,ABC内接于⊙O,AB是O0的直径,D为劣弧AC上的点,连接AD、CD,且AD=CD,连
接0D,与AC交于点M.若⊙0的半径是6.CB=4.则AD的长是·
D
18.如图,点O为平行四边形ABCD内一点,以点O为圆心,OA为半径作圆,恰好经过点B和点C,且
0A1AD,AB=13,AD=10,则O0的半径为·
D
B
19.如图,一个隧道的横截面是以O为圆心的圆的一部分,路面AB=6m,高CD=8m,则此圆的半径长
为m.
20.如图,在⊙0中,点C在弦BD上,半径0A∥BD,AC∥OD,若BC=2,AC=4,则ABC的面
积为
B
21.如图,在半径为3的O0中,AB是直径,AC是弦,OD⊥AC交O0于点D,AC与BD交于点E.
若E是BD的中点,则AF的长是
B
22.如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC=10,∠C=70°,以AB为直径作半圆,与AC,BC分别相
交于点D,E,则DE的长度为
23.如图,PA,PB分别与圆O相切于AB两点,点C为圆O优弧AMB上一点,连接AC,BC,若∠P=84°,
则∠ACB的度数为
。0
C
B
24.如图,AB是O0的直径,AB=6,C为半圆O的三等分点(靠近点A),P为00上一动点.则
∠ABC的度数是
;若D为AP的中点,则线段CD的最小值为·
D
25.如图,⊙0是ABC的内切圆,分别切AB,BC,AC于点D,E,F,∠B=42°,P是⊙0上一点,
则∠DPE的度数是·
切线的判定与性质
一、解答题
1.如图,AC与O0相切于点C,AB经过O0上的点D,BC交O0于点E,DE∥OA,CE是OO的直
径.
D
B
(I)求证:AB是OO的切线;
(2)若BD=4,CE=6,求AC的长.
圆
1. 圆的基本性质
- 圆的对称性:轴对称(过圆心的直线)、中心对称(圆心为对称中心)。
- 垂径定理及推论:垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的两条弧;平分弦(非直径)的直径垂直于弦。
- 弧、弦、圆心角的关系:同圆或等圆中,等弧对等弦、等圆心角;三者知一推二。
- 圆周角定理及推论:同弧或等弧所对的圆周角相等,且等于圆心角的一半;直径所对的圆周角为直角,90°的圆周角所对的弦是直径。
2. 点、直线、圆与圆的位置关系
- 点与圆的位置关系:设圆半径为r,点到圆心距离为d,d>r(外)、d=r(上)、d<r(内)。
- 直线与圆的位置关系:d>r(相离)、d=r(相切)、d<r(相交);切线判定(经过半径外端且垂直于半径)和性质(切线垂直于过切点的半径)。
- 圆与圆的位置关系(了解层面):外离、外切、相交、内切、内含,根据圆心距与两圆半径和差判断。
3. 切线的相关证明与计算
- 切线证明:连半径,证垂直(常见思路:利用全等、直角三角形、平行线性质)。
- 切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,该点与圆心的连线平分两条切线的夹角。
- 常考题型:切线证明+线段长度计算(结合勾股定理、相似三角形)。
4. 圆与三角形、四边形的综合
- 三角形的外接圆与内切圆:外接圆圆心(外心)是三边垂直平分线的交点;内切圆圆心(内心)是三条角平分线的交点。
- 圆内接四边形性质:对角互补,外角等于内对角。
5. 弧长、扇形面积、圆锥的相关计算
- 弧长公式:(n为圆心角度数,R为圆半径)。
- 扇形面积公式:
- 圆锥的侧面展开图:扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长;圆锥侧面积(r为底面半径,l为母线长)。
- 安徽中考高频考点:扇形面积、圆锥侧面积的实际计算(填空/解答题)。
圆的基本概念与性质
一、单选题
1.下列命题中,正确的结论有( )
顶点在圆周的角是圆周角;相等的圆心角,所对的弧也相等;
两条弦相等,它们所对的弧也相等;在等圆中,圆心角相等,所对的弦也相等.
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】A
【分析】本题考查了与圆有关的定理和推论,包括圆周角、圆心角、弦和弧的关系,掌握知识点的应用是解题的关键.
根据定义和性质逐一判断即可.
【详解】解:由圆周角定义要求顶点在圆上且两边都与圆相交,命题中“顶点在圆周的角”未指定两边都与圆相交,故错误;
由相等的圆心角所对的弧相等需在同圆或等圆中,命题未指定条件,故错误;
由两条弦相等所对的弧相等需在同圆中且考虑弧的类型(优弧或劣弧),命题未指定,故错误;
由在等圆中,圆心角相等则所对的弦也相等,命题正确;
∴正确的结论有个.
故选:.
2.如图,在以为直径的中,为上一点.以点为圆心,长为半径画弧,与相交于点;分别以点,为圆心,大于为半径画弧,两弧(弧所在圆的半径相等)相交于点;画直线与相交于点,连接.若,则线段的长为( )
A. B.8 C. D.10
【答案】A
【分析】本题考查作垂线,勾股定理,圆的相关定义,根据作图得到,然后根据勾股定理求出长,然后再在中求出长即可.
【详解】解:连接,
由作图可知,
∴,
∵,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
故选:A.
3.有下列说法:①直径是弦;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
【分析】本题考查了圆的基本概念辨析,解题关键是掌握圆的基本概念.
根据圆的基本概念判断各说法的正确性:直径是特殊的弦,但弦不一定是直径;等弧需在同圆或等圆中长度相等且重合;半圆是弧的一种,但弧不一定是半圆.
【详解】解:∵直径是圆中最长的弦,
∴①正确;
∵弦是连接圆上任意两点的线段,不一定通过圆心,
∴②错误;
∵半径相等的两个半圆长度相等且形状相同,属于等弧,
∴③正确;
∵在同圆或等圆中,能够完全重合的弧才叫等弧,
∴仅长度相等不一定是等弧,
∴④错误;
∵半圆是弧的一种,但弧包括优弧、劣弧和半圆,
∴⑤正确.
∴正确的说法有①、③、⑤,共3个,
故选:C.
4.如图,点C在线段上,,以为直径的三个圆的面积分别为,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查线段的比例,圆的面积公式,得到各圆半径是解题的关键.
设,则,,再根据圆的面积公式的计算求解即可.
【详解】解:设,
,
,,
则,,,
.
故选:C.
5.下列命题中,①半圆是弧;②弦是圆上两点之间的部分;③等弦所对的弧相等;④等弧所对的弦相等;⑤在同一平面内,到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上.正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①④⑤ D.②④⑤
【答案】C
【分析】本题考查圆的基本概念和命题的真假判断.
根据弧、弦、等弧等定义逐一分析各命题:①半圆是弧,正确;②弦是线段,不是圆上两点之间的部分,错误;③等弦所对的弧不一定相等,因为可能涉及优弧或劣弧,且未指定同圆或等圆,错误;④根据弧向圆心角的关系可知④正确;⑤是圆的定义,正确.因此正确命题为①和⑤.
【详解】解:半圆是圆上任意两点与直径端点围成的弧,①正确;
弦是连接圆上两点的线段,不是“部分”,②错误;
等弦所对的弧可能有优弧和劣弧之分,且未指定同圆或等圆,③错误;
因为能够重合的弧叫等弧,即只有在等圆或同圆中才存在等弧,所以等弧所对的弦相等,④正确;
在同一平面内,到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上,⑤正确;
正确的是①④⑤.
故选:C.
6.下列说法中正确的是( )
A.长度相等的两条弧是等弧 B.平分弦的直径一定垂直于弦
C.过一点有且仅有一条直线与已知直线垂直 D.对角线相等且互相平分的四边形是矩形
【答案】D
【分析】本题考查圆、矩形和平行四边形的性质.选项A错误,因为等弧需在同圆或等圆中长度相等且重合;选项B错误,因为平分弦的直径不一定垂直于弦(如弦为直径时);选项C不正确,只有在同一平面内,过一点有且仅有一条直线与已知直线垂直;选项D正确,因为对角线互相平分可得平行四边形,对角线相等可得矩形.
【详解】∵ A: 长度相等的弧不一定在同圆或等圆中,故不是等弧,∴ A错误,不符合题意;
∵ B∶ 当弦为直径时,平分弦的直径不一定垂直于弦,∴ B错误,不符合题意;
∵ C∶ 在同一平面中,过一点(无论点在直线上还是外)有且仅有一条直线与已知直线垂直,∴原说法没有限制在同一平面内, C错误,不符合题意;
∵ D∶ 对角线互相平分的四边形为平行四边形,对角线相等的平行四边形为矩形,∴ D正确,符合题意.
故选:D.
7.下列说法正确的个数有( )
①半径相等的两个圆面积也相等;②用4个圆心角均为的扇形,一定可以拼成一个圆;③将的前项和后项都加上4,则比值不变;④一件商品进价120元,商场先按进价提价,然后再降价销售,商场不赔不赚;⑤若苹果和桔子的重量之比为,则苹果比桔子少.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆的面积,扇形的知识,比的应用以及百分数的应用,判断每个说法的正确性,统计正确个数即可.
【详解】解:①∵圆的面积公式为,半径相等则面积相等,∴正确.
②∵扇形的半径可能不相等,即使圆心角均为,也不一定能拼成一个圆,∴错误.
③∵原比值,加4后为,∴比值是变化的,错误.
④∵提价后为元,再降价为 元 元,∴亏损,错误.
⑤∵苹果与桔子重量比为,设苹果重,桔子重。苹果比桔子少的重量为,占桔子重量的 ,∴ 正确.
综上,正确说法有①和⑤,共2个.
故选B.
8.下列说法错误的是( )
A.半径相等的两个半圆是等弧 B.面积相等的两个圆是等圆
C.长度相等的两条弧一定是等弧 D.三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等
【答案】C
【分析】本题考查了等弧、等圆的定义以及三角形外心的性质,掌握圆的相关性质是解题关键.根据“等弧需在同圆或等圆中长度相等且能够重合”;“等圆半径相等”;“三角形外心到顶点距离相等”逐项判断即可.
【详解】解:A、半径相等的两个半圆,所在圆是等圆,半圆弧长相等且能重合,原说法正确,不符合题意;
B、圆面积相等则半径相等,故是等圆,原说法正确,不符合题意;
C、等弧需在同圆或等圆中能够完全重合,长度相等的两条弧不一定满足此条件,原说法错误,符合题意;
D、三角形的外心是垂直平分线的交点,到三个顶点距离相等,原说法正确,不符合题意;
故选:C.
9.下列说法正确的是( )
A.三点确定一个圆 B.相等的圆心角所对的弧是等弧
C.在同圆中,相等的弦所对的圆心角也相等 D.三角形的外心是三个内角平分线的交点
【答案】C
【分析】本题考查确定圆的条件、等弧的定义、圆心角与弦的关系以及三角形的外心定义,掌握相关知识是解决问题的关键.
根据确定圆的条件、等弧的定义、圆心角与弦的关系以及三角形的外心定义,逐项判断正误.
【详解】解:∵ 选项A:不共线的三点确定一个圆,共线的三点不能确定一个圆,∴ A错误;
∵ 选项B:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧才相等,∴ B错误;
∵ 选项C:在同圆中,半径相等,相等的弦所对的圆心角相等,∴ C正确;
∵ 选项D:三角形的外心是三条边垂直平分线的交点,内心才是角平分线的交点,∴ D错误.
故选:C.
10.下列说法:
①相等的圆心角所对的弧相等;
②相等的弧所对的弦相等;
③相等的弦所对的弧相等;
④半径相等的两个半圆是等弧,
其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查圆中圆心角、弧、弦之间的关系,需注意“在同圆或等圆中”这一前提条件.
【详解】解:①相等的圆心角所对的弧相等,必须在同圆或等圆中才成立,否则不一定成立,故①错误;
②相等的弧所对的弦相等,等弧定义隐含同圆或等圆,故②正确;
③相等的弦所对的弧相等,该说法错误,在同圆或等圆中,一条弦对应两条弧(优弧和劣弧),这两条弧通常不相等(除非弦为直径),因此相等的弦所对的弧不一定相等,故③错误;
④半径相等的两个半圆,弧长相等且均为半圆,故是等弧,故④正确,
∴正确的有②和④,共2个,
故选:B.
11.扇形中,,点是上一点,,,连接,将绕点顺时针旋转,得到,使点刚好落在上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,由旋转性质可知,,,所以,证明,故有,通过勾股定理得,然后代入即可求解.
【详解】解:连接,
∵将绕点顺时针旋转,得到,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质,圆的有关概念,掌握知识点的应用是解题的关键.
12.下列命题正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦 B.等弧对等弦
C.长度相等的弧是等弧 D.三角形的内心到三角形三个顶点的距离相等
【答案】B
【分析】本题考查了圆的基本概念和三角形内心的性质,根据圆的性质和三角形内心的性质逐项判断即可求解,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】解:、平分不是直径的弦的直径垂直于弦,该选项命题错误,不符合题意;
、等弧所对的弦相等,该选项命题正确,符合题意;
、长度相等的弧不一定是等弧,该选项命题错误,不符合题意;
、内心是角平分线交点,到三边距离相等,到顶点距离不一定相等,该选项命题错误,不符合题意;
故选:.
13.如图,在矩形中,,,点P在矩形的内部,连接,,,若,则的最小值是( )
A. B. C.6 D.
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质、圆外一点到圆上点的距离最值,解题的关键是确定点的运动轨迹.
由矩形性质得,结合,推出,故点在以AB为直径的半圆上;取AB中点,连接OC,由勾股定理得,再根据圆外一点到圆上点的距离最值,得PC的最小值为.
【详解】解:在矩形中,,即.
因为,
所以,
故.
取AB的中点,则,即点在以为圆心、为半径的半圆上.
连接,在中,,,
由勾股定理得:.
根据圆的性质与三角形三边关系得:,
当、、共线时,PC取得最小值(如下图),最小值为.
故选:B.
垂径定理、圆周角定理
一、单选题
1.将半径为的如图折叠,折痕长为,为折叠后的中点,则的长为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】D
【分析】本题主要考查了图形的折叠变换,圆的对称性,圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系以及勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握圆的对称性及折叠前后的对应关系.延长交于点D,交于点E,连接、、、,根据圆心角、弧、弦、的关系由得到,可以判断是的垂直平分线,则,再利用勾股定理求出,所以,然后利用点C和点D关于对称得出,最后计算即可得出答案.
【详解】解:延长交于点D,交于点E,连接、、、,如图,
∵C为折叠后的中点,
∴,
∴,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
在中,,
∴,
∵沿折叠得到,,
∴点C和点D关于对称,
∴,
∴,
故选:D.
2.《九章算术》被尊为古代数学“群经之首”,凯凯在读完《九章算术》卷九勾股定理篇记载的“圆材埋壁”问题后,突发灵感,设计了一个数学题.如图,为的直径,弦于点E,,,则的长是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】A
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理,关键是应用勾股定理列出关于的半径的方程.
连接,设的半径是r,利用垂径定理和勾股定理得到,解方程即可.
【详解】解:连接,设的半径是r,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
3.如图,线段是的直径,弦于点E.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是垂径定理及圆周角定理,熟知在同圆或等圆中,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;垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧是解题的关键.
连接,利用垂径定理可知,故可得出,再由圆周角定理即可得出结论.
【详解】解:,,
,
连接,
∵线段是的直径,弦于点E.
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:D.
4.如图,在中,是上的一条弦,直径,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查圆周角定理,垂径定理,正确作出辅助线是解本题的关键.连接,根据圆周角定理,垂径定理即可求解.
【详解】解:连接,
是上的一条弦,直径,
,
,
,
,
,
.
故选:B.
5.如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心,半径为2的圆与轴交于,两点,与轴交于,两点,为上一动点,于点,则点在上运动过程中,线段的长的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了直角三角形的性质,勾股定理,三角形的三边关系,垂径定理,
连接,作,连接,由垂径定理得,再根据勾股定理求出即可求出,然后根据“等边对等角”得出,可得,接下来说明点F在以为直径的上运动,根据三角形的三边关系得,即点F在的延长线上时,的长最小,求出最小值即可.
【详解】解:连接,过点G作,于点M,连接,
∵
∴.
在中,,
∴
∴
∴.
∵,
∴.
∵
∴,
∴,
∵
∴,
点F在以为直径的上运动,
∴,
当点F在的延长线上时,的长最小,最小值为.
故选:C.
6.如图,是的直径,弦交于点,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,垂径定理,掌握以上定理是解题的关键.
过点O作,连接,根据已知条件求得,,根据含30度角的直角三角形的性质即可求得,根据勾股定理即可求得,根据垂径定理即可得出答案.
【详解】解:过点O作,连接,
∵是的直径,,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
在中
,
∵,
∴,
故选:C.
7.如图,是的直径,弦于点E,若,则的长为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查圆的对称性和解直角三角形,根据垂径定理可知,,结合圆周角定理,进而可求得,,据此即可求得答案.
【详解】∵是的直径,弦,
∴,.
∴.
∴在中,,
∴.
∴.
∴在中,.
故选:D
8.下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦 B.相等的圆心角所对的弧也相等
C.等弧所对的弦相等 D.过平面上三点可以画一个圆
【答案】C
【分析】本题考查圆的基本性质,包括垂径定理、圆心角与弧的关系、等弧的性质以及确定圆的条件.
根据圆的基本性质,垂径定理、圆心角与弧的关系,逐一判断即可.
【详解】解:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,A错误;
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,B错误;
等弧是指在同圆或等圆中长度相等的弧,则等弧所对的弦相等,C正确;
不在同一直线上的三点确定一个圆,D错误;
故选:C.
9.如图,直径为的圆柱形油槽内装有一些油,截面如图所示,油面宽,若油面下降后,截面上有油部分的宽度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先确定圆的半径,再通过原油面的弦长求出原弦心距;然后根据油面下降的高度得到新弦心距,最后利用勾股定理求出新弦长的一半,进而得到新弦长.
【详解】解:如图所示,过圆心作于点,
∵圆柱形油槽截面圆的直径为,
∴半径,
∵油面宽,
∴,
在中,由勾股定理,
若油面下降后,设下降后油面为,过圆心作于点,
∴新的油面到圆心的距离变为,
在中,由勾股定理,
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查了垂径定理与勾股定理的结合应用.通过垂径定理将弦长转化为直角三角形的直角边,再利用勾股定理计算弦心距或弦长,关键在于理解油面下降时弦心距的变化规律.
10.如图,是的直径,点D是的中点,过点D作于点E,交于另一点F.若,,则的半径是( )
A. B. C.6 D.10
【答案】A
【分析】本题考查了垂径定理及其推论,弧、弦的关系,熟练掌握垂径定理是解题的关键.
先证,进而得出,,由垂径定理得,再用勾股定理解即可.
【详解】解:点D是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
如图,连接,设的半径为r,设,
在中,由勾股定理得,
,
解得,
故选:A.
11.如图,交于点B,切于点D,点C在上.若,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了切线的性质:圆心与切点的连线垂直于切线,圆周角定理及直角三角形两锐角互余的性质.根据切线的性质得到,根据直角三角形的性质求出,根据圆周角定理计算即可.
【详解】解:∵切于点D,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故选:C.
12.如图,在中,弦与直径相交于点,点为的中点,连接,点在上,且,连接,交于点.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查垂径定理的推理,圆周角定理,直角三角形两锐角互余,连接,先证明,,得到,,则,继而推导出,可得到,即可解答.
【详解】解:连接,如图,
∵为直径,点为的中点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
13.如图,、是的弦,延长、交于点,连接、,若,,则所对的圆心角的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了圆周角定理(圆周角等于所对圆心角的一半)和三角形外角性质,熟练掌握圆周角与圆心角的数量关系是解题的关键.
通过圆周角与圆心角的关系,结合三角形外角性质,建立已知角与所求弧对应圆心角的联系.
【详解】解:连接、、.
∵所对的圆心角是,
∴.
∵是的外角,
∴.
∵是所对的圆周角,
∴所对的圆心角.
故选:D.
14.如图,四边形内接于,延长至点,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了圆内接四边形的性质、圆周角定理,熟记圆内接四边形的性质、圆周角定理是解题的关键.根据圆周角定理得到,再根据圆内接四边形性质和平角的定义即可得解.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
∵,
∴,
故选:B.
15.如图,四边形是的内接四边形,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,先根据圆内接四边形的性质求出,再由圆周角定理即可得出结果,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴,
故选:A.
16.如图,分别与相切于两点,点在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了切线的性质,四边形的内角和,以及圆周角定理,熟练运用性质及定理是解本题的关键.
连接,由与都为圆O的切线,利用切线的性质得到垂直于垂直于BP,可得出两个角为直角,再由同弧所对的圆心角等于所对圆周角的2倍,由已知的度数求出的度数,在四边形中,根据四边形的内角和定理即可求出的度数.
【详解】解:连接,如图,
∵是的切线,
∴,
∴,
又∵,
∴,
则.
故选D.
二、填空题
17.如图,内接于,是的直径,D为劣弧上的点,连接,且,连接.与交于点M.若的半径是6..则的长是_____.
【答案】
【分析】本题主要考查了垂径定理的推理,弧与弦之间的关系,勾股定理和三角形中位线定理,根据,得到,则由,证明为的中位线,得到,则可求出,利用勾股定理求出,即可利用勾股定理求出.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,点M为的中点,
∵点O为的中点,
∴为的中位线,
∴,
∵的半径是6,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
故答案为:.
18.如图,点O为平行四边形内一点,以点O为圆心,为半径作圆,恰好经过点B和点C,且,,,则的半径为_____.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,平行四边形的性质,解题的关键是正确作出辅助线,利用勾股定理建立方程求解.
延长交于点,连接,可得,由垂径定理得到,则,设,则,再在中运用勾股定理建立方程求解.
【详解】解:延长交于点,连接,
∵平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∵为半径,
∴,
∴,
设,则,
∵,
,
解得,
∴的半径为,
故答案为:.
19.如图,一个隧道的横截面是以O为圆心的圆的一部分,路面,高,则此圆的半径长为______.
【答案】
【分析】本题主要考查了垂径定理、勾股定理等知识,正确作出辅助线是解题关键.连接,根据题意,可知,易得,设此圆的半径长为,则,,在中,由勾股定理可得,代入数值并求解,即可获得答案.
【详解】解:如下图,连接,
根据题意,可知,
∵,,
∴,
设此圆的半径长为,则,
∴,
∴在中,可有,
∴,解得,
即此圆的半径长为.
故答案为:.
20.如图,在中,点在弦上,半径,,若,,则的面积为___________.
【答案】
【分析】本题主要考查垂径定理,勾股定理及菱形的性质与判定,熟练掌握垂径定理,勾股定理及菱形的性质与判定是解题的关键;过点作于点,则有,然后可得四边形是菱形,则有,,进而根据勾股定理及三角形面积公式可进行求解.
【详解】解:过点作于点,如图所示:
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为.
21.如图,在半径为的中,是直径,是弦,交于点,与交于点.若是的中点,则的长是______.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理、直径所对的圆周角是直角、三角形中位线定理、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,推导出是解题的关键.由是的直径,得到,由得,,则,通过证明,得到 ,, 从而求得的长,最后根据勾股定理求解即可.
【详解】解:是的直径,的半径为,
,,
交于点,
,,
是的中位线,
,
是的中点,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
.
故答案为: .
22.如图,在等腰三角形中,,,以为直径作半圆,与,分别相交于点D,E,则的长度为______.
【答案】
【分析】本题主要考查弧长计算公式,圆周角的性质及等腰三角形的性质,熟练掌握弧长计算公式,圆周角的性质及等腰三角形的性质是解题的关键;连接,由题意易得,,则有,,然后根据弧长计算公式可进行求解.
【详解】解:连接,如图所示:
∵,,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴的长度为;
故答案为.
23.如图,分别与圆相切于两点,点为圆优弧上一点,连接,若,则的度数为___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了切线的性质,圆周角定理,连接切点和圆心是解题的关键.连接,根据切线的性质得,由四边形的内角和求出的度数,再根据圆周角定理求出的度数即可.
【详解】解:连接,
∵分别与圆相切于两点,
∴,
∵,
∴,
∴;
故答案为:.
24.如图,是的直径,,C为半圆O的三等分点(靠近点A),P为上一动点.则的度数是________;若D为的中点,则线段的最小值为________.
【答案】 /30度
【分析】如图所示,连接,首先求出,然后利用圆周角定理即可求出的度数;连接,,先证明点D的运动轨迹为以为直径的,连接,,,当点D在上时,的值最小,利用勾股定理求出即可解决问题.
【详解】如图所示,连接,
∵C为半圆O的三等分点(靠近点A),
∴
∴;
连接,
∵D为的中点,
∴,
∴,
∴点D的运动轨迹为以为直径的,连接,,,
当点D在上时,的值最小,
∵,,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
在中,, ,,
∴,
∵,
∴.
∴线段的最小值为.
故答案为:,.
【点睛】此题考查了圆周角定理,圆上一点到圆外一点最值问题,勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找点D的运动轨迹,学会构造辅助圆解决问题.
25.如图,是的内切圆,分别切,,于点D,E,F,,P是上一点,则的度数是______.
【答案】/69度
【分析】本题考查三角形的内切圆,切线的性质,圆周角定理,连接,根据切线的性质,结合四边形的内角和为360度,求出的度数,再根据圆周角定理,即可得出结果.
【详解】解:连接,
∵是的内切圆,分别切,,于点D,E,F,
∴,
∴,
∴,
∵P是上一点,
∴;
故答案为:.
切线的判定与性质
一、解答题
1.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)
【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.
2.如图,已知是的直径,与相切于点B,D为上一点,且,连接并延长交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长为3
【分析】本题考查了圆的切线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等,熟练掌握圆的切线的判定方法是解此题的关键.
(1)连接,根据平行线和等腰三角形的性质得到,进而利用证得,得到,结合与相切于点B,即可证得结论;
(2)由(1)可知,设,则,然后在中,利用勾股定理建立方程,即可求得答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
为的切线,
,即,
,
又为的半径,
为的切线;
(2)解:由(1)可知,,
,
设,
,,
,
在中,,
即,
解得,
的长为3.
3.如图,是的直径,是的弦,点M是外一点,过点C作的切线,交的延长线于点N,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)点D是的中点,连接,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查切线的判定,等腰三角形的性质,勾股定理,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1),利用等腰三角形性质可知,,因为是的切线,所以,则可证,题目可解;
(2)设半径为,在中用勾股定理可求出半径,设,在中利用勾股定理求出,则可求,再利用勾股定理求出即可.
【详解】(1)解:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
即,
∵在上,
∴是的切线;
(2)解:设,
∵是的切线,
∴,
在中,
∵
∴,
解得,
∴,
设,在中,
∵,
∴,
,
∵为的中点,
∴,
∴.
4.如图,在中,,为的外接圆,,为的直径,连接并延长交于点E.
(1)求证:为的切线;
(2)求证:;
(3)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查切线的判定与性质,圆周角定理,中垂线的判定和性质,矩形的判定和性质,勾股定理:
(1)连接,由,得到,结合,推出,再根据为的直径,得到,进而得到即,即可证明结论;
(2)延长交于点,连接,易证垂直平分,圆周角定理,切线的性质,推出四边形为矩形,即可得证;
(2)由(2)可知,勾股定理求出的长,设的半径为,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴即,
∵是的半径,
∴为的切线;
(2)证明:延长交于点,连接,
∵,,
∴垂直平分,
∴,,
∵为的切线,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴四边形为矩形,
∴;
(3)解:由(2)知四边形为矩形,,,
∴,
∴,
设的半径为,则:,
在中,由勾股定理,得:,
解得:;
即:的半径为.
5.如图,为正方形对角线上一点,以为圆心,长为半径的与相切于点.
(1)求证∶与相切;
(2)若正方形的边长为1,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)过作于,连接,由正方形的性质结合已知条件可得出,由三角形内角和可得出,进一步即可证明与相切;
(2)由(1)易知为等腰直角三角形,为半径,设,由勾股定理可得出,进而可得出,再由勾股定理可得出,由正方形的性质可得出,求出,进而列出等式计算即可.
【详解】(1)证明∶过作于,连接,
与相切于点,
,
四边形为正方形,
,
,
又为正方形对角线,
,
∴,
,
与相切;
(2)解∶由(1)易知为等腰直角三角形,为半径,
设,
∴
,
在中,,
∴,
,
.
,
,
的半径为.
【点睛】本题主要考查了圆的性质,正方形的性质,证明某直线是圆的切线,等腰直角三角形的判定以及性质,勾股定理,平行线的性质等知识,掌握这些性质是解题的关键.
6.如图,是的直径,是的切线,切点是D,过点A的直线与交于点C.
(1)求证:.
(2)若,求证:是的切线.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题考查了圆的切线的性质定理和判定,圆的半径相等的性质,等腰三角形三线合一的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
(1)利用圆的半径相等得到,根据切线的性质得,即可证明;
(2)连接,由,,得到,证明,得到,即可证明.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵是的切线,切点是点D,
∴,
∴;
(2)连接,
∵,,
∴是的垂直平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点在上,
∴是的切线.
7.如图,在中,平分交于点O,以点O为圆心,长为半径的与相切于点B,与相交于点D.
(1)求证:是的切线;
(2)若,设的面积为,的面积为,.求常数m的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的证明、角平分线的性质定理、切线长定理以及勾股定理等知识点,掌握圆中相关定理的内容是解题关键.
(1)过点作,由角平分线的性质定理可得,即可求证;
(2)在中求出,设的半径为,则,,,在中求出即可求解.
【详解】(1)证明:过点O作,垂足为E,如图,
∵以点O为圆心,长为半径的与相切于点B,
∴,
∵平分,
∴,
∴是的半径,
又∵,
∴是的切线;
(2)解:由(1)知,
∴,
根据勾股定理,得,
∵,均为的切线,切点分别为点B和点E,
∴,
设的半径为r,
则,
,
,
在中,根据勾股定理,得,
即,
解得,即,
∴.
8.如图,为的切线,为切点,过点作,垂足为点,交于点,延长与的延长线交于点.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定和性质、勾股定理,解决本题的关键是作辅助线构造直角三角形,利用勾股定理解决问题.
(1)连接,先证明,得出,再证明,即可得出结论;
(2)设,则,根据勾股定理列方程求出即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,
是等腰三角形,
,
,
是的垂直平分线,
,
,
,
,
为的切线,
,
,
,
,
是的半径,
为的切线;
(2)解:,,
,,
,
,
设,则,
,
,
,
.
9.如图,为的切线,为切点,直线交于点,过点作的垂线,垂足为点,交于点.求证:与相切.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查了切线的判定和性质,线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质等,连接,由切线的性质得,由等腰三角形的性质得垂直平分,得到,进而可证,得到,即可求证,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】证明:如图,连接,
∵是的切线,
∴ ,
∴,
∵, ,
∴,
∴垂直平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵是半径,
∴ 与相切.
10.如图,与相切于点B,交于点F,延长交于点C,连接,点D为上一点,且,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的半径长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的性质与判定, 等弧所对的圆心角相等,全等三角形的性质与判定,勾股定理等等:
(1)如图所示,连接,由切线的性质得到,再由得到,证明,得到,据此可证明结论;
(2)设的半径为r,则,在中利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵与相切于点B,
∴ ,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:设的半径为r,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴的半径为.
11.如图,在中,,以为直径的交于点D,点Q为延长线上一点,延长交于点P,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据圆周角定理得到,由于,得到,根据余角的性质得到,于是得到结论;
(2)连接,根据切线的判定定理得到是的切线,求得,得到,根据平行线分线段成比例定理得到,根据三角形的中位线的性质得到,根据射影定理即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵为直径,
∴,
∵,
,
∴是的切线;
(2)解:连接.
∵为半径,
∴是的切线,
∴,
,
∴,
,
,
∴,,
∴,
∴是的中位线,
∵,
∴,
∵,
,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了切线的判定和性质,圆周角定理,平行线分线段成比例定理,三角形的中位线的性质,射影定理,正确的作出辅助线是解题的关键.
12.如图,是的直径,,点在上,连接,且,及的延长线与分别相交于点、.
(1)求证:是的切线;
(2)如果的半径为8,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)24
【分析】本题考查圆的切线判定定理,全等三角形的判定与性质,圆周角定理,等边三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形,掌握知识点是解题的关键.
(1)连接,先证明,得到,即,再由,为半径,得到是的切线,即可解答;
(2)连接,证明是等边三角形,得到,继而推导出,得到,则,即可解答.
【详解】(1)证明:连接,如图
∴,
∵,
∴
∵,
∴
∴,即,
∵,为半径,
∴是的切线.
(2)解:连接,如图
∵是的直径
∴,
则
∴,
∵,
∴是等边三角形,,
∴,
∴,
∴
∴.
13.如图,过菱形的顶点A,B,C,且切于点C,的延长线交于点M,且与的延长线交于点N.
(1)求证:为的切线;
(2)连接,若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,,先根据菱形的性质可得,根据圆的切线的性质可得,再证出,根据全等三角形的性质可得,然后根据圆的切线的判定即可得证;
(2)连接,,记与的另一个交点为,连接,先求出,再证出,根据相似三角形的性质可得,然后设,则,,在中,利用勾股定理求解即可得.
【详解】(1)证明:如图,连接,,
∵四边形是菱形,
∴,
∵切于点,
∴,
,
在和中,
,
∴,
,
∴,
又∵为的半径,
∴为的切线.
(2)解:如图,连接,,记与的另一个交点为,连接,
∵为的直径,
∴,
由圆周角定理得:,
∴,
∵切于点,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴在中,,即,
解得或(不符合题意,舍去),
∴.
【点睛】本题考查了菱形的性质、圆的切线的判定与性质、圆周角定理、相似三角形的判定与性质、解直角三角形、一元二次方程的应用等知识,熟练掌握圆的切线的判定与性质是解题关键.
14.如图,是的直径,切⊙于点,点是上的一点,且,.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,求弦及,的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,证明即可.由三角形的内角和定理可得,由切线的性质可得,根据四边形的内角和为,结合已知条件可得,于是得证;
(2)连接,根据切线长定理可得,由全等三角形的判定与性质可得,于是可得,由勾股定理可求得的长,最终利用等边三角形的判定与性质可得答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,
,
,
切于点,
,
,
四边形的内角和为,
,
,
又点是上的一点,
是的切线;
(2)解:如图,连接,
、是的切线,
,
在和中,
,
,
,
在中,,,
,
,
,,
是等边三角形,
.
【点睛】本题主要考查了圆的性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,切线的性质,垂线的性质,多边形的内角和,切线的判定,切线长定理,全等三角形的判定与性质,含角的直角三角形,勾股定理,等边三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握相关知识点并能灵活运用是解题的关键.
15.如图,为的直径,C为 上一点,连接,,过点C的直线与相切,与延长线交于点D,点F为上一点,且,,连接并延长交射线于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)如图所示,连接,可证,根据为的切线,,即可求证;
(2)根据(1)中,设的半径为,可证,可算出的半径,再根据三角形相似即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
,
,
,
,
,
,
为的切线,
,
.
(2)解:∵,
设,则,
,
设的半径为,则,
由(1)可知,,
,
,
,
,
∴的半径为 3 ,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查圆与三角形的综合,涉及相似三角形的性质和判定,切线的性质和判定,圆周角定理,等腰三角形的性质,掌握圆的切线的性质,三角形相似的判定和性质是解题的关键.
弧长与扇形面积的计算
一、单选题
1.如图,为的直径,是上的一点,过点的的切线交的延长线于点,连接,,,若,的半径为1,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】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,熟练运用数形结合思想是解题的关键.由为的直径,是的切线,可得,进而有,由,得,从而有,则有,,根据阴影部分的面积=半圆面积计算出即可.
【详解】解: ∵是的直径,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴阴影部分的面积是,
故选:D.
2.如图,花园边墙上有一宽为的矩形门,量得门框对角线的长为,现准备打掉部分墙体,使其变成以为直径的圆弧形拱门,那么需要打掉墙体的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查求不规则图形面积、勾股定理、含直角三角形、等边三角形的判定与性质.
先利用勾股定理得到矩形长、宽,再判定是等边三角形,求出,间接表示不规则图形面积,代值求解即可得到答案,熟练掌握含直角三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质及扇形面积公式是解决问题的关键.
【详解】解:,,
在中,由可知,
则勾股定理可得,
,
连接交于,如图所示:
由矩形性质可知,则是等边三角形,
,
要打掉墙体的面积是:,
故选:B.
3.如图以正六边形的顶点A为圆心,为半径作,与正六边形重合的扇形部分恰好是一个圆锥侧面展开图,则该圆锥的底面面积与侧面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了扇形的弧长、正六边形的性质、圆锥的相关知识,得到圆锥的底面周长与扇形的弧长相等是解题的关键,进而再利用底面积与侧面积公式之比解决问题.设正六边形的边长为a,圆锥的底面半径为r,由六边形为正六边形,得到,根据圆锥的底面周长与扇形的弧长相等可得 ,再根据与,整理后即可得到答案。
【详解】解:设正六边形的边长为a,圆锥的底面半径为r,
∵六边形为正六边形,
,
根据题意得,
。
,,
即该圆锥的底面面积与圆锥的侧面积之比为.
故选:B.
4.如图,圆锥的侧面展开图是一个圆心角为的扇形,若扇形的半径是5,则该圆锥的全面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查圆锥的计算,掌握弧长计算公式、圆锥的侧面积计算公式和圆的面积计算公式是解题的关键.
根据弧长公式及圆锥的侧面积公式求出圆锥的侧面积,再根据圆的面积公式求出圆锥的底面积,从而根据“圆锥的全面积=侧面积+底面面积”计算即可.
【详解】解:圆锥侧面展开图扇形的弧长为,
∴圆锥的侧面积为,
圆锥底面圆的半径为.
∴圆锥的底面积为.
∴圆锥的全面积是.
故选:C.
5.如图所示的图形叫弧三角形,又叫莱洛三角形,是机械学家莱洛首先进行研究的.弧三角形是这样画的,先画正三角形,然后分别以点A,B,C为圆心,长为半径画弧.若正三角形的边长为2,则此图中阴影部分的面积是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了解直角三角形,扇形面积公式,解题的关键是熟练掌握扇形面积公式的应用.
过点作于点D,先解直角三角形求出,即可求解等边三角形的面积,然后由扇形面积减去等边三角形的面积求出一个阴影部分的面积,再乘以3即可求解阴影部分总面积.
【详解】解:过点作于点D,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积,
故选:C.
6.草锅盖是一种传统草编工艺品(如图①),某兴趣小组根据草锅盖的特征制作了一个圆锥模型(如图②),并用测量工具测量出该模型底面圆的直径为,高为,则该模型的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了求圆锥的侧面积,勾股定理,牢记公式是解题的关键.根据题意得到圆锥的底面半径为4,高为3,然后利用勾股定理求出母线长,然后利用圆锥侧面积公式求解即可.
【详解】解:根据题意得,圆锥的底面半径,高,
∴母线长,
∴该模型的侧面积为.
故选:B.
7.如图,在中,,.以为圆心长为半径画圆,交于点,则阴影部分面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,求扇形面积等知识,先根据等腰直角三角形的性质得出,再根据扇形面积公式计算即可得出答案.
【详解】解:∵中,,,
∴,
∵以为圆心长为半径画圆,
∴,
故选C.
8.如图,在中,,为的中点,连接,为的中点,以点为圆心,的长为半径作,交于点,若,,则图中阴影部分的面积是()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查解直角三角形,直角三角形斜边上的中线的性质,扇形的面积,等腰三角形的性质,掌握相关知识是解题的关键.
连接,解得到,根据直角三角形斜边上中线的性质得到,因此的半径,再求出,根据扇形的面积公式求得.过点O作于点F,解得到,,再由三线合一得到,根据三角形的面积公式求得,因此根据即可解答.
【详解】解:连接,
∵,,,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴,
,
∴,
∴,
∴.
过点O作于点F,
∴在中,,
,
∵,,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
9.如图,是一个圆锥形状的生日帽,若该圆锥形状帽子的母线长为,底面半径为,将该帽子沿母线剪开,则其侧面展开扇形的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查圆锥侧面展开图,圆锥侧面展开后为扇形,扇形的半径为圆锥的母线长,扇形的弧长为圆锥底面周长,由此列方程即可求解.
【详解】解:设侧面展开扇形的圆心角的度数为,
由题意得,
解得,
故选:C.
二、填空题
10.如图1是某款“不倒翁”,其上方为圆锥,下方为球的一部分,图2是其轴截面图,为圆心,,是的切线,切点为,.若该圆半径是,的长为,则此“不倒翁”上方圆锥的表面积为___________.
【答案】
【分析】本题考查了切线的性质、垂径定理、勾股定理、圆锥表面积公式,连接,,,连接交于点,由切线的性质可得,由垂径定理可得,,由题意可得,由勾股定理可得,,从而得出,最后由圆锥的表面积公式计算即可得出结果,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:如图,连接,,,连接交于点,
由切线的性质可得:,
由垂径定理可得:,,
由题意可得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴此“不倒翁”上方圆锥的表面积为,
故答案为:.
11.如图,在中,,,,分别以点,为圆心,的长为半径作圆,将截去两个扇形,则剩余(阴影)部分的面积为________.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理、三角形面积公式及扇形面积公式的应用,解题的关键是求出直角三角形面积与两个扇形面积之和,再作差得到阴影部分面积.
先由勾股定理求的长,得扇形半径;再算的面积,结合,求两个扇形组成的扇形面积;最后用三角形面积减去该扇形面积,得到阴影部分面积.
【详解】解:在中,,,
,,
剩余(阴影)部分的面积为.
故答案为:.
12.如图所示,点E是正方形内一点,把绕点C顺时针旋转至位置,,则在旋转过程中线段所扫过的面积是______.
【答案】
【分析】本题考查旋转的性质、扇形面积公式,熟练掌握扇形面积公式是解题的关键.
根据旋转的性质得,再根据扇形面积公式进行求解即可.
【详解】解:四边形是正方形,
,
由旋转的性质得:,
,
在旋转过程中线段所扫过的面积是,
故答案为:.
13.如图,在正六边形中,,以点A为圆心,长为半径作弧,交于点F,则的长是________.
【答案】
【分析】本题考查了正多边形内角问题,弧长公式.
根据正多边形内角公式求出,根据弧长公式计算即可.
【详解】解:∵正六边形,
∴,
∵,
∴.
故答案为:.
14.如图,在等边三角形中,,以为直径作半圆分别交于点D,E,连接,则阴影部分的面积为_________.
【答案】
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质、扇形的面积等知识,熟练掌握扇形的面积公式是解题关键.取的中点,连接,先证出和都是边长为1的等边三角形,则,,,,,再求出的面积,然后根据阴影部分的面积等于求解即可得.
【详解】解:如图,取的中点,连接,
∵在等边三角形中,,
∴,,,
∵,
∴和都是边长为1的等边三角形,
∴,,,
∴,,
又∵,
∴点是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴阴影部分的面积为
.
故答案为:.
三、解答题
15.如图,为的直径,F为弦的中点,连接并延长交于点D,过点D作,交的延长线于点E,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若时,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查切线的判定、全等三角形的判定和性质、扇形的面积、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
(1)欲证明是的切线,只要证明,即可;
(2)由,推出,推出,求出即可.
【详解】(1)证明:∵F为弦的中点,
∴.
∵,
∴.
∴是的切线.
(2)解:如图,连接,
∵F为弦的中点,
∴,.
∴
∵,
.
.
.
.
在中,,
.
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵F为弦的中点,
∴点是的中点,
∴,
∴,
.
16.如图,点D在的直径的延长线上,点C在上,且,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求图中阴影部分的面积.(结果保留)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,则得出,可求得,可得出结论;
(2)先根据直角三角形的性质和勾股定理求得和的长度,利用的面积扇形的面积求得阴影部分的面积即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵为半径,
∴是的切线;
(2)解:由(1)可知,,,
∵,,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积
,
∴图中阴影部分的面积为.
【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,直角三角形的性质,勾股定理,扇形面积的计算,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
17.如图,是的直径,,.
(1)求证:是的切线.
(2)若,则图中阴影部分的面积为________.(结果保留)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查了扇形面积、切线的判定等知识.
(1)证明,又由是的直径即可证明是的切线;
(2)根据求出答案即可.
【详解】(1)证明:,
.
,
.
.
是的直径,
是的切线.
(2)解:设与相交于点C,连接,
∵是的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
故答案为:
18.如图,网格中每个小正方形的边长均为1,的顶点均在小正方形的格点上.
(1)将绕点C顺时针旋转90度得到,画出;
(2)请计算出在(1)的运动过程中扫过的扇形面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了画旋转图形,旋转的性质,勾股定理,求图形扫过的面积,熟知扇形面积公式和旋转的相关知识是解题的关键.
(1)根据旋转方式和网格的特点找到的位置,描出,并顺次连接、C即可;
(2)根据题意可得扫过的扇形面积即为扇形的面积,利用勾股定理求出,由旋转的性质可得,再根据扇形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:由题意得,扫过的扇形面积即为扇形的面积,
由网格的特点和勾股定理可得,
由旋转的性质可得,
∴扫过的扇形面积.
19.如图,在平面直角坐标系中,每个小正方形的边长为1个单位长度,的顶点坐标分别是、、.将绕点逆时针旋转90°后得到,点、分别与点、对应.
(1)请在图中画出;
(2)求在旋转过程中线段所扫过图形的面积.(结果保留π)
【答案】(1)作图见解析
(2)
【分析】本题主要考查了画旋转图形,求扇形的面积,准确计算是解题的关键.
(1)根据旋转的性质,找到、的对应点、,画出,即可求解.
(2)扫过的是以点为圆心,以为半径的的圆的面积,再根据扇形的面积公式计算即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求:
(2)解:、、,
,
线段所扫过的图形的面积为.
20.如图在半径为3的圆形纸片中,剪出一个圆心角为的扇形(图中的阴影部分).
(1)求这个扇形的半径;
(2)若用剪得的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,求所围成圆锥的底面圆半径.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查圆锥的计算,圆周角定理,勾股定理,垂径定理,弧长公式,圆锥与扇形的关系,熟练掌握弧长公式,垂径定理,勾股定理是解题的关键.
(1)连接,,,过点O作,垂足为D,得到,,根据垂径定理,求得,判定是等边三角形,利用勾股定理计算即可.
(2)设圆锥底面圆的半径为,根据题意,得,计算即可.
【详解】(1)解:如图,连接,,,过点O作,垂足为D,
∵,,,
∴,,是等边三角形,
∴,,
∴这个扇形的半径为;
(2)解:设圆锥底面圆的半径为,
根据题意,得,
解得.
故圆锥底面圆的半径为.
21.如图,是的直径,点P是外一点,与相切于点A,点C为上的一点.连接,,,且.
(1)求证:为的切线;
(2)延长与的延长线交于点D.若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,容易证明,因此,命题得证;
(2)先根据三角函数求出,结合可得,.根据直角三角形的性质和勾股定理,计算出,分别计算和扇形的面积,阴影面积为两者的差.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵与相切,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴为的切线.
(2)解:在直角中,∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在直角中,,,
∴,
由勾股定理得,,
.
【点睛】本题考查切线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质,等边三角形的性质,勾股定理和扇形面积公式,熟练掌握相关的知识是解题关键.
圆的综合应用
一、解答题
1.如图,在中,,点在上,以为圆心,长为半径的圆与相切于点,与,分别相交于点,.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)证明见解析;
(2)的半径为.
【分析】本题主要考查了切线的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,平行线的性质,等腰三角形的性质等知识点,熟练掌握以上知识点,合理作出辅助线是解题的关键.
(1)连接,由是的切线,则有,,从而可得,所以,又,所以,故有,从而求证;
(2)先由勾股定理得,设的半径为,证明,得,所以,求出的值即可.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分;
(2)解:∵,,,
∴,
设的半径为,则,,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴的半径为.
2.如图,是的外接圆,是的直径.半径,垂足为点E,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的半径.
(3)在(2)的条件下,设与交与点F,求.
【答案】(1)见详解;
(2)
(3)
【分析】本题考查了垂径定理,角平分线,直径所对的圆周角为直角,勾股定理等知识.熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)由垂径定理可得,则,进而结论得证;
(2)如图,设,则,由勾股定理得即,求解即可;
(3)连接,得,由勾股定理得,代入求值即可.
【详解】(1)证明:∵半径,
∴,
∴,
∴平分
(2)解:∵半径,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
(3)由(1)得,
连接,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
3.如图,是的直径,是一条弦,点是的中点,于点,交于点,连结交于点.
(1)求证:;
(2)延长至点M,使.连接.求证:是的切线.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查的是圆周角定理的应用,垂径定理,弧与圆心角之间的关系,切线的判定,做出合适的辅助线是解本题的关键.
(1)如图,连接,证明,可得,证明,可得,进一步可得结论;
(2)证明,可得是的垂直平分线,可得,,,而,可得,进一步可得结论;
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∵,为的直径,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)证明:∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,,
而,
∴,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴是的切线;
4.如图,为的直径,点D为弦的中点,连接并延长交于点E,过点B作的切线交的延长线于点F.记与的交点为G.
(1)求证:;
(2)若点G为的中点,的半径为3,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了圆的综合题,涉及了垂径定理,切线的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质:
(1)根据垂径定理可得,从而得到,再由切线的性质可得,即可解答;
(2)连接,证明,可得,再由垂径定理可得,,根据勾股定理可得,进而得到,,再证明,即可解答.
【详解】(1)证明:∵是的半径,点D为弦的中点,
∴.
∴.
∴.
∵切于点B,且为的半径,
∴.
∴.
∴.
(2)解:如图,连接.
∵是的直径,
∴.
∵点G为的中点,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵点O为的中点,点D为的中点,
∴,.
∵,
∴.
∵在中,,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
∵在中,,
在中,,
∴,
∴.
5.如图,点在的平分线上,与相切于点.
(1)求证:直线与相切;
(2)的延长线与交于点,若的半径为6,,求弦的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,作于点,如图所示,结合切线性质得到,再由题中条件,结合角平分线的性质得到,从而由切线的判定即可得到答案;
(2)设交于,连接,如图所示,先求出相关线段及角度,然后由相似三角形的判定得到,再由相似比得到,设,则,在中,由勾股定理列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)证明:连接,作于点,如图所示:
与相切于点,
,
点在的平分线上,,,
,
直线与相切;
(2)解:设交于,连接,如图所示:
与相切于点,
∴,
∵在中,,,
∴由勾股定理可得,
,
,
,
是的直径,
,
,
,
则,
又,
,
则,
设,则,
在中,,则由勾股定理可得,
即
解得,
则.
【点睛】本题考查了切线的性质、角平分线性质、切线的判定、勾股定理、直径所对的圆周角是直角、相似三角形的判定与性质、解方程等知识,熟记圆的相关性质,切线的判定、相似三角形的判定与性质是解决问题的关键.
6.如图,是的直径,C是上异于A,B的点,点D在的延长线上,连接交于点E,过点E作的切线交于点F,且,连接交于点H,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查切线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,熟练掌握相关知识点是解题的关键:
(1)连接,切线的性质,得到,推出,进而得到,等边对等角,得到,进而推出,即可得证;
(2)证明,求出的长,圆周角定理结合勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵是圆的切线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是圆的直径,
∴,,
∴.
7.如图,在中,,,以为直径的交于点,点是边上一点(点不与点、重合),的延长线交于点,,且交于点.
(1)连接,求证:;
(2)连接,,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了圆周角定理、全等三角形的判定与性质以及平行线的判定,第(1)问通过连接构造直角三角形,利用直径所对的圆周角为直角和等腰三角形性质证明;第(2)问通过证明,利用同位角相等判定两直线平行是解题的关键.
(1)连接,由三角形为等腰直角三角形,求出与的度数,根据为圆的直径,利用圆周角定理得到为直角,即垂直于,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到,进而确定出,再利用同角的余角相等得到一对角相等,利用得到三角形与三角形全等,利用全等三角形对应边相等即可得证;
(2)连接,,由三角形与三角形全等,得到,进而得到三角形为等腰直角三角形,利用圆周角定理及等腰直角三角形性质得到一对同位角相等,利用同位角相等两直线平行即可得证;
【详解】(1)证明:连接,
在中,,,
∴,
∵为圆的直径,
∴,即,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,,,
∴,
∴.
(2)证明:连接,,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴.
8.如图,在中,,以为直径的与的平分线相交于点D,过点D作,分别交,的延长线于点E,F.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为5,,求的长.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质及角平分线的定义得出,再根据平行线的性质,结合可得出,即可得出结论;
(2)利用勾股定理求出的长,根据(1)的结论可证明四边形是矩形,根据垂径定理可求出的长及是的中位线,即可求出、,由可得出,根据相似三角形的性质即可得出答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,交于点G,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线.
(2)解:∵的半径为5,
∴,
∵,,,
∴,
由(1)知,,
∴四边形是矩形,
∴,,,,
∴,
∴,
∵,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:.
【点睛】本题考查了切线的判定,等腰三角形的性质,角平分线定义,平行线的性质,勾股定理,矩形的判定,三角形中位线定理及相似三角形的判定与性质.
9.如图,分别与相切于两点,是的直径.过点作交于点,交于点.
(1)求证:;
(2)若的半径为10,,连接,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由切线的性质得到,则可证明,再由垂径定理即可证明结论;
(2)连接,由切线长定理得到,证明垂直平分, 由勾股定理可得,可证明,则可证明,利用相似三角形的性质可求出,据此利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵与相切于点B,是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:如图所示,连接,
∵分别与相切于两点,
∴,
又∵,
∴垂直平分,
∴;
∵的半径为10,,
∴;
由(1)得,则,
∵,
∴,
∴
∴,
∴,
∵与相切于点B,是的直径,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了垂径定理,圆周角定理,相似三角形的性质与判定,切线的性质,勾股定理,切线长定理,熟知圆的相关知识是解题的关键.
10.如图,是的直径,,是上的两点,过点作的切线,交的延长线于点.
(1)写出图中一个与相等的角;________.
(2)求证:.
(3)若,,求线段的长.
【答案】(1)(答案不唯一)
(2)见解析
(3)
【分析】此题重点考查圆周角定理、切线的性质、相似三角形的判定与性质等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
(1)由圆周角定理得,得到问题的答案;(另外,,可知答案不唯一)
(2)连接,则,所以,由切线的性质得,而是的直径,所以,推导出,则,进而即可得到结论;
(3)求得,证明,得,则,且,由,即可求得.
【详解】(1)解:根据圆周角定理得,
故答案为:(答案不唯一):
(2)证明:如图,连接,则,
,
与相切于点,
,
是的直径,
,
,
,
∵,
∴;
(3)解:,,,
,,
,,
,
,
,且,
,
解得,
线段的长是.
11.已知:如图,的直径与弦(不是直径)交于点,若,.
(1)求的长.
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题主要考查了垂径定理、圆周角定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,正确作出辅助线、构造出直角三角形是解题的关键.
(1)如图:连接,根据是直径且,可得,由则,可得,由相似比及勾股定理即可求出的长;
(2)由垂径定理和圆周角定理可得,易证,再运用相似三角形的性质即可证明结论.
【详解】(1)解:如图:连接,
∵是直径,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,.
∴,
∴由勾股定理可知:.
(2)证明:如图:连接,
∵是直径,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,即.
12.如图,在中,是直径,,点E在上,,与的延长线交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,由推断出,根据圆周角定理可得,,通过证明,可证;
(2)连接,根据垂径定理可得,,使用勾股定理计算出.由三角形的面积公式,可计算出,再次使用勾股定理计算出的长.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:如图,连接,
∵直径,
∴,
在直角中,,
∵,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
在直角中,.
【点睛】本题考查圆周角定理,垂径定理,全等三角形的判定与性质,勾股定理,掌握好圆的基本性质是解题关键.
13.如图,点在的边上,以为半径的与相切于点,与相交于点,为的直径,与相交于点,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)如图,连接,证明,,即,可得,进一步证明,可得;
(2)求解,设的半径为,结合,可得,可得:,,求解,证明,可得,进一步可得答案.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵以为半径的⊙与相切于点,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
设的半径为,
∴,,而,,
∴,
解得:,
∴,,,
∵,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,勾股定理的应用,相似三角形的判定与性质,圆周角定理的应用,切线的性质,锐角三角函数的应用,作出合适的辅助线是解本题的关键.
14.如图,内接于,是直径,交于点,,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了弧与弦的关系、线段垂直平分线的判定、勾股定理、等腰三角形的性质等知识,熟练掌握弧与弦的关系是解题关键.
(1)连接,先根据弧与弦的关系可得,再得出垂直平分,由此即可得;
(2)连接,先求出,再根据等腰三角形的性质可得,然后根据含30度角的直角三角形的性质和勾股定理可得,由此即可得.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴垂直平分,
∴.
(2)解:如图,连接,
∵垂直平分,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴在中,,
∴,,
∴.
15.在中,,点O在上,以为半径的与相交于点P,且;
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】本题考查了圆的切线的判定,等腰三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握各知识点并灵活运用.
(1)连接,则由半径相等得到,由外角可得,继而证明得到,再由直角三角形的性质即可求证;
(2)先由勾股定理求解,设半径为,则,证明即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:∵,,
∴,
设半径为,则,
∵,,
∴,
∴,
∴
解得,
∴的半径为.
16.如图,已知是的外接圆,连接,过点A作,交的延长线于D,交于E,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的面积(结果用π表示).
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据圆周角定理可知,利用平行线的性质即可求出,从而可知是的切线;
(2)设,由于,所以,在△中,由勾股定理可知:,解得,所以半径;根据扇形面积公式以及三角形面积公式即可求出答案.
【详解】(1)证明:已知是△的外接圆,,.如图,连接,
,
,
,
是的半径,
是的切线;
(2)解:设,则,
,
,
在中,由勾股定理得:,
解得:,(不合题意,舍去),
,
的半径为5,
,
,
图中阴影部分的面积.
【点睛】本题考查切线的判定与性质,圆周角定理,三角形的外接圆与外心,扇形面积的计算,解答本题的关键是熟练掌握圆周角定理.
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