内容正文:
专题03 圆中的重要模型之圆中的全等三角形模型
圆中常见全等模型:切线长模型、燕尾模型、蝴蝶模型、手拉手(旋转)模型、对角互补模型等。
知识储备:垂径定理及推理、圆周角、圆心角、弧、弦、弦心距的关系等。
1
模型来源 1
真题现模型 2
提炼模型 5
模型运用 6
模型1、切线长模型 6
模型2、燕尾模型 8
模型3、蝴蝶模型 11
模型4、手拉手(旋转)模型 13
模型5、对角互补模型 18
22
圆中的全等模型在几何学发展史中源远流长,其历史脉络可追溯至古代文明,并在不同时期得到深化与扩展。首先古埃及工程师利用圆的性质进行土地测量与金字塔建造,通过经验发现全等三角形的拼接可形成稳定结构;然后欧几里得(约公元前300年)在《几何原本》中首次系统化几何理论:提出全等三角形公设(如SSS判定法),为圆中全等模型奠定逻辑基础;接着阿基米德(公元前287–前212年)在著作中记录弦切角、垂径性质等命题,隐含全等证明思想;最后在近现代数学教育中形成了一些重要的全等模型。圆的全等模型从经验实践到公理体系,历经文明交融与数学革命,至今仍是连接古典几何与现代科技的纽带。
(24-25·广东九年级期中)如图,已知,,分别切于点A,B,D,若,则的周长是 .若,则 .
【答案】 30
【详解】解:连接、、,∵,,分别切于点A,B,D,
∴,,,
∴
∵、分别与相切于点A、B,∴,
又∵,∴,
∵与相切于点D,∴,
在和中,,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∴,故答案为:30;.
(24-25九年级上·江苏泰州·期中)欧几里得,古希腊数学家,被称为“几何之父”,他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础,总结了平面几何五大公设,被广泛的认为是历史上最成功的教科书.他在第Ⅲ卷中提出这样一个命题:“由已知点作直线切于已知圆”.如图,设是已知点,小圆为已知圆.具体作法是:以为圆心,为半径作大圆,连接交小圆于点,过作,交大圆于点,连接,交小圆于点,连接,则是小圆的切线.(1)为了说明这一方法的正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”和“求证”,请补充完整,并写出“证明”的过程;
已知:如图,点,和点,分别在以为圆心的同心圆上,______.求证:______.证明:______
(2)如图1,长不变,改变小圆的半径,延长交大圆于点,延长线交大圆于点,当经过圆心时,求的值;(3)在(2)中,若改变小圆的半径时,与小圆相切,直接写出的度数.
【答案】(1)证明见解析(2)(3)
【详解】(1)已知:如图,点A,C和点B,D分别在以O为圆心的同心圆上,
求证:是小圆O的切线
证明:∵点A,C和点B,D分别在以O为圆心的同心圆上,∴.
在和中,∴,∴,
∵,∴,∴,∴是小圆O的切线.
(2)由(1)得:,,,
∴,,∴,
∵,∴,∴,∴AO==2∴=.
(3)如图,∵,,都为小圆O的切线,记与小圆O的切点为H,
∴,, ∵,,,
∴,,∴,而,
∴∴.
(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)(1)如图①,点A、B、P均在上,,则锐角的大小为 度.
(2)【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,是等边的外接圆,点在上(点不与点、重合),连结、、.求证:.小明发现,延长至点,使,连结,通过证明,可推得是等边三角形,进而得证.下面是小明的部分证明过程:
证明:延长至点E,使,连接
∵四边形是的内接四边形,∴,∵,∴,
∵是等边三角形,∴,∴.请你补全余下的证明过程.
(3)【应用】如图③,已知四边形内接于圆O,,,连接、,请直接写出线段之间的数量关系
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【详解】(1)解:∵点,,均在上,,∴,故答案为:;
(2)证明:延长至点,使,连接,
∵四边形是的内接四边形,∴,∵,∴,
∵是等边三角形,∴,∴,∴,
∵在等边中,,∴,∴是等边三角形,∴,
又∵,∴;
(3)解:如图,延长至点,使,连接,由(2)知,,
在和中,,,,,
,,由圆周角定理得:,,,
∵,∴,∴
1-1切线长模型1 条件:如图1,P为外一点,PA,PB是的切线,切点分别为A,B。
结论:①△OAP≌△OBP;②∠AOB+∠APB=180°;③OP垂直平分AB;
图1 图2 图3 图4
1-2切线长模型2 条件:如图2,AD,CD,BC是的切线,切点分别为A,E,B。
结论:①△AOD≌△EOD;②△BOC≌△EOC;③AD+BC=DC;④∠DOC=90°;
2. 燕尾模型
条件:如图3,OA,OB是的半径,OC=OD。 结论:①△AOC≌△BOD;②△PAD≌△PBC;
3. 蝴蝶模型
条件:如图4,OA,OE是的半径,AD⊥OE,EB⊥OA。结论:①△AOD≌△EOB;②△ABD≌△EDB;
4. 手拉手(旋转)模型
图5 图6
条件:如图5,是△ABD的外接圆,且AD=BD,∠ADB=,C为圆O上一点。
结论:①△ADC≌△BDC’;②△DCC’是等腰三角形;
特别地,当=60°时,CD=CA+CB; 当=90°时,CD=CA+CB;
5. 对角互补模型
条件:如图6,已知∠AOB=2∠DCE=120°,OC平分∠AOB。结论:①CD=CE,②OD+OE=OC。
证明:过点C作CM⊥OD,CN⊥OB,∴∠CMD=∠CNE=90°,∵OC平分∠AOB,∴CM=CN,
又∵∠AOB=2∠DCE=120°,∴∠AOB+∠DCE=180°,∴∠CDO+∠CEO=180°,
∵∠CDO+∠CDM=180°,∴∠MDC=∠CEO,∴△MCD≌△NCE;∴CD=CE,MD=NE,
∵OC平分∠AOB,∴∠CON=∠COM=60°,∴ON=OM=OC,NC=MC=OC。
又∵OE+OD=ON+NE+OM-DM,∴OE+OD=ON+OM=OC,
模型1、切线长模型
例1(25-26九年级上·江苏泰州·月考)如图,在中,,是的内切圆,三个切点分别为,,,若,,则的半径是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查切线长定理、三角形的内切圆及勾股定理,解题的关键是理解切线长定理、三角形的内切圆的性质.
根据切线长定理得到,,,代入求解即可得到答案.
【详解】解:连接,,
设的半径为,
在四边形中,,
四边形为矩形,
又因为,
四边形为正方形,
则,
由切线长定理易知:,,
,,
在中,,
,
解得:,(负值舍去),
故选:A.
例2(25-26九年级上·河南周口·月考)如图,是的切线,切点分别为A、B,若,,则的半径为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线长定理,直角三角形性质,勾股定理,根据切线长定理推出,,再结合直角三角形性质和勾股定理求解,即可解题.
【详解】解:是的切线,切点分别为A、B,
,
,
,
,
,
,
,
解得(负值舍去);
故选:A.
例3(25-26九年级上·江苏徐州·月考)如图,半径为1的与的边分别相切于点D、E、F,若,,,则面积为
【答案】9
【分析】本题考查切线长定理,三角形内切圆,掌握知识点是解题的关键.
连接, 推导出,,再根据,代入计算即可.
【详解】解:连接,如图,
∵半径为1的与的边分别相切于点D、E、F,若,,,
∴ ,
,
∴,
∴
.
故答案为:9.
例4(25-26九年级上·天津宝坻·月考)如图,的直径,和是的两条切线,与的相切于点,并与分别相交于两点.
(1)的大小为 度;
(2)设,则关于的函数解析式为 .
【答案】
【分析】本题主要考查切线的性质,切线长定理,勾股定理,矩形的判定和性质等知识,解题的关键是根据题意作出辅助线,再找出线段间的关系.
(1)连接,则,证明,,再证明,可得,进而可得结论;
(2)过点D作于点F,证明四边形为矩形,则,,由切线长定理得,,;则;由勾股定理得,则整理得,即可求出答案.
【详解】解:(1)连接,则,
又和是的两条切线,是的直径,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
同理可证,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)如图,过点D作于点F,
∵,
∴四边形为矩形,
∴,,
∴,
∵分别是的切线,
∴,;
∴,
由勾股定理得,
即,
整理得,
∴,
故答案为:(1)(2).
例5(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,,O是上一点,以点O为圆心,的长为半径的圆与相切于点D,与相交于点E,且.求:
(1)的半径.
(2)的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了圆的切线的判定与性质定理、切线长定理、勾股定理,掌握方程思想是解题的关键.
(1)连接,由点为的切点,可得,设的半径为,在中,根据勾股定理即可求得半径.
(2)利用切线的判定与切线长定理可得,设,则,由(1)得,在中,再利用勾股定理即可得出,即可求出的长.
【详解】(1)解:如图,连接.
与相切于点D,
.设的半径为.
在中,,解得,
的半径为.
(2)解:由题意,得是的切线.
是的切线,.
设,则.
由(1),得.
在中,,解得,
的长为.
模型2、燕尾模型
例1(25-26九年级上·江苏无锡·期中)如图,在中,、为弦,为直径,于E,于F,与相交于G.已知的半径为5,,则的长度为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【分析】本题考查了利用垂径定理求值,用勾股定理解三角形,相似三角形的判定与性质综合等知识点,解题关键是熟练掌握和应用相关的性质定理.
先利用垂径定理求得,再利用勾股定理求得,进而求得AC,然后证得三角形相似即可求得和,最后证得,即可求得,利用即可求得.
【详解】解:∵,,
∴,
设,
∵的半径为5,
∴,,
在中,,
∴,
解得:(负值舍去),
∴,
在中,,
∵于F,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
故选:D.
例2(25-26九年级上·青海西宁·期中)如图,AB是的直径,C,D是上点,且,分别与,相交于点,,则下列结论:①;②平分;③;④;⑤,其中正确的结论有 .
【答案】①②④⑤
【分析】本题主要考查圆周角定理及圆的有关性质,掌握圆中有关的线段、角的相等是解题的关键,特别注意垂径定理的应用.
是的直径,可证①;,,,可证②;不可能是的垂直平分线,可得,可证③;是的直径,,,可证④;由④有,,点为中点,是的中位线,可证⑤,由此即可求解.
【详解】解:①∵是的直径,
∴,
∴,故①正确;
②∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴平分,故②正确;
③∵在中,是外角, ,
在中,是外角,,
又∵, ,
∴不可能是的垂直平分线,
∴,
∴
∴,故③不正确;
④∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵点为圆心,
∴,故④正确;
⑤由④有,,
∵点为中点,
∴是的中位线,
∴,故⑤正确;
综上可知:其中一定成立的有①②④⑤,
故答案为:①②④⑤.
例3(25-26九年级上·重庆·期中)如图, 是 的直径,弦 ,连接 , ,若 ,则 .
【答案】/26度
【分析】题目主要考查垂径定理及圆周角定理,连接,根据题意得出,再由圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接,
∵ 是 的直径,弦 ,
∴,
∴,
故答案为:.
例4(24-25九年级下·广东东莞·自主招生)如图,为的两条弦,于E,于H,已知,,则的半径为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了垂径定理,圆周角定理,勾股定理等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.作直径,连接,,由此可得则,再由可证得,最后再利用勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,作直径,连接,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
的半径为.
故答案为:.
例5(25-26九年级上·河南漯河·月考)如图,是的直径,平分分别与相交于点.
(1)求证;
(2)若,求的直径.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】主要考查角平分线的定义以及圆周角定理(同圆中相等的圆周角所对的弧相等),等弧的性质、垂径定理,还结合勾股定理与方程思想解决线段长度计算问题,同时体现了圆性质与直角三角形知识的综合应用.
()利用角平分线的定义得到,再依据圆周角定理中“相等的圆周角所对的弧相等”,即可证明;
()由等弧推出垂直平分,结合已知条件求出的长度,设圆的半径为表示出,再在中利用勾股定理列方程求解半径,进而得到圆的直径.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵对应,对应,
∴.
(2)解:∵,
∴,且,
∵,
∴,
设的半径为,则,
∵,
∴,
在中,根据勾股定理:,
代入得:,
解得:,
∴的直径.
模型3、蝴蝶模型
例1(24-25九年级上·河北石家庄·期末)如图,是的直径,是弦(不是直径),于点E,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理,勾股定理,相似三角形的判定,掌握相关知识点是解题的关键.
根据垂径定理,圆周角定理,勾股定理,相似三角形的判定对各选项依次判断,即可求解.
【详解】解:A、是的直径,,,故选项A错误,不符合题目要求;
B、由图形可知,,,,故选项B错误,不符合题目要求;
C、由图形可知,故选项C错误,不符合题目要求;
D、,,故选项D正确,符合题目要求.
故选:D.
例2(25-26九年级上·安徽淮南·期末)如图,的半径为,为弦,为的中点,若,则弦的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了垂径定理及推论,圆周角定理,直角三角形的性质,设与交于点,由为的中点,为半径,得,所以,,又,然后通过直角三角形性质即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,设与交于点,
∵为的中点,为半径,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故选:.
例3(25-26九年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,是的直径,,,E是弧边上一动点,连接 交于点D,则的最大值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了圆周角所对的弦是直径,垂径定理,相似三角形的判定与性质等知识点,解决此题的关键是要找到何时取最大.
作于,证得,得到,将的最大值转化成求的最大值,当点为弧中点时,最大,进而即可求解.
【详解】解:作于,
∵是的直径,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴当点为弧中点时,最大,即 的值最大;
此时为中点,故,此时三点在一条直线上,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
例4(25-26九年级上·山东滨州·期中)如图,中,弦的长为,点在上,,.所在的平面内有一点,若,则点与的位置关系是点在 .
【答案】外
【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理,点与圆的位置关系,锐角三角函数,掌握圆的相关性质是解题关键.由垂径定理可得,由圆周角定理可得,再结合特殊角的正弦值,求出的半径,即可得到答案.
【详解】解:如图,令与的交点为,
为半径,为弦,且,
,
,
在中,,,,
,
,即的半径为4,
,
点在外,
故答案为:外.
例5(25-26九年级上·江西新余·期中)如图,在中,弦垂直平分半径.
(1)求的度数;
(2)若弦的长为,求的直径.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了等边三角形的判定,利用垂径定理求值,用勾股定理解三角形等知识,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
(1)先根据垂径定理得出,,从而可得,于是就有,再结合,可判定是等边三角形,从而可得;
(2)先根据垂径定理得出,再利用勾股定理得到,求得即可得出圆的直径为.
【详解】(1)解:∵弦垂直平分半径.
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴;
(2)设的半径为r,
∵垂直平分半径,,
∴,
在中,,
即,
解得:,
所以圆的直径为.
模型4、手拉手(旋转)模型
例1(25-26九年级上·湖北武汉·期中)如图,是的内接三角形,,,将绕A点顺时针方向旋转,旋转后的三角形为(点B与点对应,点C与点对应),若点落在上,则 .
【答案】/27度
【分析】本题考查了旋转性质,圆内接四边形,等边对等角,三角形内角和性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先作图,再运用三角形内角和性质,得,结合四边形是的内接四边形,得,再根据旋转的性质,得,,则,运用三角形内角性质列式计算得,再把数值代入进行计算,即可作答.
【详解】解:依题意,点落在⊙上,连接如图所示:
∵,,
∴,
∵点落在⊙上,是的内接三角形,
∴四边形是的内接四边形,
∴,
∴,
∵旋转,
∴,
∴,
则,
∴,
故答案为:.
例2(2025·广东中山·三模)如图,为圆的内接三角形,,将绕A点依顺时针方向旋转,B点恰好落在圆上,此时旋转角大小为 °
【答案】54
【分析】本题考查了旋转性质,圆内接四边形对角互补,三角形内角和性质,等边对等角,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先运用三角形内角和性质得,再根据圆内接四边形对角互补,得,因为旋转得,则,即可作答.
【详解】解:连接,如图所示:
∵,,
∴,
∵为圆的内接三角形,将绕A点依顺时针方向旋转,B点恰好落在圆上,
∴,
∴,
∴,
即旋转角大小为,
故答案为:
例3(24-25九年级上·福建厦门·期中)下面是小慧同学的一篇数学小论文,请仔细阅读并完成相应的任务.
旋转是几何图形运动中的一种重要变换,经过旋转,往往能使图形的几何性质清晰显现.题设和结论中的元素由分散变为集中,相互之间的关系清楚明了,从而将求解问题灵活转化.在数学学习中注意归纳总结一些数学方法,对积累解题经验,提高解题能力有重要的促进作用.
【探究发现】
问题1:如图1,点是等边内的一点,,,.你能求出的度数吗?
探究思路:如图2,将绕点逆时针旋转,得到,连接,可得是等边三角形,根据勾股定理逆定理可得是直角三角形,从而可求线段,,;
【类比探究】
问题2:如图3,若点是正方形内一点,,,,则可求;
【深入探究】
问题3:如图4,是的外接圆,平分交于点,探究线段,,的之间的数量关系.
探究思路:如图5,连接,,则四边形是圆的内接四边形.由于圆内接四边形对角互补,并且由平分易得,所以我们也可以利用旋转变换解决这个问题.具体解答过程如下:任务:
(1)填空:图2中线段______;
(2)如图3,若点是正方形内一点,,,,则______;
(3)请写出问题3的探究结论及完整的证明过程;
【答案】(1)12
(2)
(3),证明见解析
【分析】(1)由旋转的性质可得,,,可证是等边三角形,可得;
(2)将绕点B按顺时针方向旋转,使与重合;则,,,根据勾股定理得,再由,可知,可求,即可求;
(3)延长到点E,使得,连接.构造,即可得出,再证是等腰直角三角形,即可得出和的关系,即的关系.
【详解】(1)解:如图2,
∵将绕点B逆时针旋转,得到,
∴,,,
是等边三角形,
;
(2)解:将绕点B按顺时针方向旋转,使与重合,连接,
则,,
由勾股定理得:;
,,
,
,
又,
,
;
(3)解:,理由如下:
延长到点E,使得,连接.如图:
∵四边形是圆的内接四边形,
,
∵,
,
是角平分线,,
,是直径,
,
,,,
是直径,
,
,
,即.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等,即对应角相等,对应线段相等;对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角.也考查了圆内接四边形性质,全等三角形的性质和判定,正方形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理与逆定理,解题的关键是熟练掌握旋转的性质.
例4(2025·江苏泰州·三模)已知,如图,等边,点D是平面内一点(点D不在直线上),连接、.将绕点A按逆时针方向旋转得到,点D的对应点是点E.
设直线与直线交于点G.
(1)如图1,判断线段与线段的数量关系,并说明理由;
(2)当点D是线段的中点,根据题意,在图2中画出图形,求的度数;
(3)探索与的数量关系,直接写出结论.
【答案】(1),理由见解析
(2)
(3)或
【分析】(1)根据旋转的性质得到,即可得到;
(2)根据题意画出图形,证明和是等边三角形,再利用对角线相互平分且相等的四边形是矩形即可得到结论;
(3)分两种情况,画出图形,利用圆内接四边形的判定和性质求解即可.
【详解】(1)解:,理由如下,
∵将绕点A按逆时针方向旋转得到,
∴,
∴;
(2)解:画出图形,如图,
由旋转的性质知,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∵点D是线段的中点,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴;
(3)解:如图,
是等边三角形,
∴,,
∵将绕点A按逆时针方向旋转得到,
∴,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是圆内接四边形,
∴;
如图,同理和是等边三角形,
∴,
∴四边形是圆内接四边形,
∴,
综上,或.
【点睛】本题考查了圆内接四边形的判定和性质,旋转的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质.解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
例5(24-25九年级上·江西宜春·期末)图形的旋转是全等变换重要的变换方式之一,利用图形旋转中的对应线段长度相等,对应角大小相等,旋转前后图形的大小和形状没有改变等性质,可以将一般图形转化成特殊图形,从而达到解决问题的目的.
(1)初步感知:如图1,在四边形中,,,垂足为,且,,求四边形的面积.可作如下思考:将绕点逆时针旋转,得到,可以证到,即点落在的延长线上,进一步得出四边形的形状为 ,最后得出四边形的面积为 ;
(2)延伸探究:如图2,在四边形中,,,,求四边形的面积;
(3)拓展应用:如图3,四边形是的内接四边形,,,求四边形的面积.
【答案】(1)正方形,
(2)四边形的面积为
(3)
【分析】本题考查了四边形的综合问题,掌握正方形的判定与性质、三角形全等的判定及性质运用、等边三角形的判定与性质、圆的内接四边形 性质及旋转的性质是解题的关键.
(1)先得到B、C、F三点共线,然后得到,进而得到四边形为正方形,求解即可;
(2)过点作交延长线于点, 证明, 从而得到四边形为的面积,根据即可求解;
(3)将绕点逆时针旋转,交延长线于点, 则, 证明, 进而得为等边三角形, 根据求解即可.
【详解】(1)解:如图, 由旋转可得,,,
∴,
∴,
∴B、C、F三点共线,
又∵,
∴,
∴四边形是正方形,
,
∴四边形的面积为正方形的面积,
∴四边形的面积为:,
故答案为:正方形,;
(2)解:如图, 过点作交延长线于点,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
,
∴四边形的面积为的面积,
∵,
∴,
,
∴四边形的面积为;
(3)如图, 将绕点逆时针旋转, 交延长线于点, 则,
∵,,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∵,
在和中,
,
,
,
,
,
为等边三角形,
∴四边形的面积为的面积,
∴,
过点D作于点H,
∴,
∴,
,
∴四边形的面积为.
模型5.对角互补模型
例1(天津市西青区2025-2026学年九年级上学期期末考试数学试题)如图,四边形内接于,,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,弦、弧、圆心角的关系.通过弦、弧、圆心角的关系可得,所以,由四边形内接于,则,然后代入即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
∴,
故选:C.
例2(25-26九年级上·江苏泰州·月考)如图,在的内接四边形中,,,点E在上,则 .
【答案】125
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质:圆内接四边形的对角互补.等腰三角形的性质和三角形内角和定理.先根据圆内接四边形的性质计算出,再根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理计算出,然后再根据圆内接四边形的性质可得的度数.
【详解】解:连接,
在的内接四边形中,,
,
,
,
,
,
∵四边形为圆的内接四边形,
,
.
故答案为:125.
例3(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,在中,弦,点在上.
(1)如图①,若是的直径,求的度数;
(2)如图②,在弧上取一点,若,请用含的式子表示的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查圆周角定理,圆内接四边形的性质以及等腰三角形的性质,正确运用相关知识是解答本题的关键.
(1)根据圆周角的性质和圆内接四边形性质即可求解;
(2)连接,根据等弦对等弧,等弧对等角并结合圆内接四边形性质即可得到和的关系.
【详解】(1)解:∵是的直径,
,
又,
是等腰直角三角形,
,
∵四边形是的内接四边形,
;
(2)解:如图,连接,
,
,
,
,
,
∵四边形是的内接四边形,
,
,
.
例4(24-25九年级上·河南洛阳·期末)我们定义:有一组对角相等的四边形叫做“等对角四边形”.
(1)如图1,“等对角四边形”内接于,,则 , ;
(2)如图2,“等对角四边形”内接于,且,,点E在的延长线上,连接,,,,请证明:四边形是“等对角四边形”;
(3)如图3,“等对角四边形”内接于,且其一个内角为,,,若,求的长.
【答案】(1)90,120
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)根据圆内接四边形对角互补,并结合“等对角四边形”的定义计算即可得解;
(2)由“等对角四边形”的定义可得,,,再由等腰三角形的性质并结合圆周角定理得出,即可得证;
(3)连接,分四种情况:当时,则;当时;当时;当时;分别结合“等对角四边形”的定义求解即可.
【详解】(1)解:∵“等对角四边形”内接于,,
∴,,,
∴,
故答案为:90,120;
(2)证明:∵“等对角四边形”内接于,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是“等对角四边形”;
(3)解:如图1,连接,当时,则,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是“等对角四边形”,是直径,
∵,
∴,
∴,
∴,
如图2,当时,此时,,
∴,
∴,
∴四边形是“等对角四边形”,
作,交于E,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
设,则,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
当时,则,,,
∴四边形不是“等对角四边形”,
当时,则,
∴,
∴,
∴,,
∴四边形不是“等对角四边形”,
综上所述:或.
【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质、圆周角定理、勾股定理、“等对角四边形”的定义, 掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
例5(21-22九年级上·江苏扬州·期中)定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等补四边形.
理解:(1)如图1,点A,B,C在上,的平分线交于点D,连接.
求证:四边形是等补四边形.
探究:(2)如图2,在等补四边形中,,连接,是否平分?请说明理由.
运用:(3)如图3,在等补四边形中,,其外角的平分线交的延长线于点E,,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)平分,见解析;(3)
【分析】(1)根据圆内接四边形的性质可得,再由弧,弦,圆心角的关系,可得,即可解答;
(2)过点B分别作于点E,垂直的延长线于点F,则,结合等补四边形的定义可证明,可得到,即可解答;
(3)连接,证明,即可解答.
【详解】解:(1)证明:∵四边形为圆内接四边形,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是等补四边形;
(2)平分,理由如下:
如图:过点B分别作于点E,垂直的延长线于点F,则,
∵四边形是等补四边形,
∴,
又,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是的平分线,即平分;
(3)连接,如图:
∵四边形是等补四边形,
∴,
又,
∴,
∵平分,
∴,
由(2)知,平分,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:(负值舍去).
【点睛】本题考查了新定义等补四边形,圆的有关性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的判定,相似三角形的判定与性质等,解题关键是要能够通过自主学习来进行探究,运用等.
1.(25-26九年级上·山东菏泽·期中)如图,中,,点在上,与相切于点,交于点,连接,,下列结论:①;②;③,其中正确的结论是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【分析】本题考查了切线的性质,相似三角形的性质与判定,直径所对的圆周角是直角;连接,根据切线的性质结合已知证明得出,得出,根据得出即可得出,从而判断①;根据是直径,得出,即可证明,根据相似三角形的性质即可判定③,假设成立,得出,即可判断②,即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵与相切于点,
∴,
又∵,
∴
∴
∵
∴
∴,故①正确;
∵是直径,
∴
∴
∴,即,故③正确,
∵,
∴,
∴,
若
∴
∴
∴
∴,而题干无此条件,
∴不一定成立,故②错误,
故选:B.
2.(2025九年级·全国·专题练习)如图,PA,PB是的两条切线,A,B为切点,点C在上,连接OP.若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆的切线性质,掌握切线长定理是解题关键.
连接,利用切线长定理得,,利用圆心角和圆周角的关系得,可求.
【详解】解:连接,如图:
∵是的两条切线,
∴平分,
即,,
∵所对的为同弧,
∴,
∴,
∴,
故选:B .
3.(2025九年级·全国·专题练习)将直尺、含角的直角三角板和光盘按如图所示的方式摆放,A为三角板的角与直尺的交点,B为光盘与直尺的唯一交点,三角板的斜边与光盘相切.若,则光盘的直径是( )
A. B. C.6 D.3
【答案】A
【分析】本题考查了圆的切线性质,熟练掌握切线长定理是解题关键.
设光盘的圆心为点O,直角三角板与光盘的切点为C,连接,根据题意知与分别相切于点,则平分,所以,再利用正切函数,求长即半径,即可解答.
【详解】解:如图,设光盘的圆心为点O,直角三角板与光盘的切点为,连接.
为三角板的角与直尺的交点,
.
,分别为的切点,
,.
,,
光盘的直径是.
故选:A .
4.(25-26九年级上·重庆·月考)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,则的角度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查垂径定理,圆周角,三角形的内角和,对顶角相等,正确作出辅助线是解题的关键.
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.
5.(2025·四川巴中·模拟预测)如图,点A,B,C,D都在半径为的上,,则弦的长为( )
A.3 B. C. D.9
【答案】A
【分析】本题考查的是垂径定理、圆周角定理,解直角三角形,掌握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.
根据垂径定理得到,根据圆周角定理求出,根据正弦的定义求出,计算即可.
【详解】解:如图,设与交于点H,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
6.(25-26九年级上·全国·周测)如图,四边形ABCD内接于,,连接BD.若,,则的周长是( )
A. B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了圆内接四边形,等边三角形的性质,掌握相关性质是解题的关键.
根据四边形内接于得出,再证明是等边三角形,可求周长.
【详解】解:∵四边形内接于
是等边三角形,
∴的周长
故选:C.
7.(25-26九年级上·浙江温州·期中)如图,四边形是的内接四边形,,,,将绕点旋转至,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据得,进而得,由旋转得,则,作,根据等腰三角形的性质及解直角三角形得,进而可得答案.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵将绕点旋转至,
∴,
∴,
∴,
作,
∴,
∴.
故选:B.
【点睛】此题考查了圆周角定理、旋转的性质、等腰三角形的性质,解直角三角形等知识,添加适当的辅助线是解答此题的关键.
8.(2024·湖南·二模)如图,四边形内接于,点为弧上任意一点(点不与点D,C重合),连接交于点.若,则的度数可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了圆内接四边形的性质,解题关键是熟练掌握圆内接四边形对角互补.由圆内接四边形的性质得,再由为的外角求解.
【详解】解:四边形内接于,
,
,
,
为的外角,
,只有D选项满足题意;
故选:D.
9.(2023·湖北武汉·模拟预测)如图,中,,,,经过点B且半径为5的与交于D,与的延长线交于E,则线段的长为( )
A.6.4 B.7 C.7.2 D.8
【答案】D
【分析】本题主要考查了解直角三角形,圆周角定理,圆内接四边形的性质,勾股定理等知识,连接并延长交于,连接,由圆周角定理可得,由勾股定理可得,求出,再由圆内接四边形的性质可得,即可得出,从而即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
【详解】解:如图,连接并延长交于,连接,
∵是直径,
∴,
在中,,,,
∴,
∴,
四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
,
故选:D.
10.(2025·陕西汉中·一模)如图,四边形内接于,连接、、,于点P,若,,则的半径长为( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】本题主要考查了圆内接四边形、圆周角、等腰三角形性质以及解直角三角形等知识,正确确定的角度以及的长度是解题关键.首先根据圆内接四边形的性质确定的值,进而可得的度数,再根据等腰三角形“三线合一”的性质确定的角度,的长度,然后利用三角函数解得的值,即可获得答案.
【详解】解:∵四边形内接于,,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴,,
∴,
即的半径长为4.
故选:D.
11.(25-26九年级上·湖北武汉·月考)如图,是的直径,点,在上,若,则的度数为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,由圆周角定理可得,求出,再由圆内接四边形的性质即可得出结果,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
由圆内接四边形的性质可得:,
∴,
故答案为:.
12.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)如图,已知四边形是的内接四边形,是的直径,,则的度数为 .
【答案】/116度
【分析】本题考查了圆周角和圆心角的关系、圆内接四边形,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
连接,根据求出,进而求出,然后根据圆内接四边形对角互补解题即可.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵圆内接四边形对角互补,
∴.
故答案为: .
13.(25-26九年级上·全国·期中)如图,在圆内接四边形中,,,,,延长,交于点,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了圆内接四边形,解直角三角形的应用,解题的关键是熟练掌握相关性质.先根据圆内接四边形性质得出,解直角三角形得出,然后求出结果即可.
【详解】解:四边形为圆内接四边形,,
根据圆内接四边形对角互补,可得,
,,
,
,
,,
故.
答案:.
14.(25-26九年级上·江苏苏州·月考)如图,是的直径,为上一点,连接,过点作于点,交于点,连接.若,则的长是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了垂径定理,勾股定理,直径所对的圆周角是直角,连接,由直径所对的圆周角是直角得到,利用勾股定理可得,则由垂径定理可得的长,再由勾股定理可得的长,据此求出的长,再由勾股定理得到的长,进一步可得的长.
【详解】解:如图所示,连接,
∵是的直径,
∴,,
∵,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
15.(25-26九年级上·江苏宿迁·月考)如图,为的直径,点、为圆上两点,且,交于点,交于点,给出下面四个结论:①;②;③;④当时,,上述结论中,正确结论的序号有 .
【答案】②③④
【分析】本题考查了圆与几何综合,圆的相关性质定理,等腰三角形的判定,平行四边形的判定与性质,垂径定理的推论;熟练掌握相关知识点并灵活运用是解题的关键;利用圆周角定理推论可得结论①不正确;利用题中条件推出,可得故结论②正确;设与相交于点G,证明四边形是平行四边形,可得,再利用圆周角定理推论和等腰三角形的判定可得,故结论③正确;利用垂径定理的推论可得结论④正确.
【详解】解:为的直径,点C在圆上,
,而的度数无法确定,故结论①不正确;
,
,
,
,故结论②正确;
如图,设与相交于点G,
,,
四边形是平行四边形,
,
又在中,,,
,
,故结论③正确;
当时,
由,可得,
垂直平分,
经过圆心O,
又∵,
∴,
∴
∴,
∴,即,
∴,
又∵
∴,故结论④正确;
结论正确的是:②③④.
故答案为:②③④.
16.(2025·湖南娄底·模拟预测)如图,是的弦,交于点,交于点,点是上一点,连接,.若,,则的半径为 .
【答案】4
【分析】本题考查圆周角定理、含角的直角三角形、垂径定理,根据圆周角定理求出的度数,由垂径定理求出,从而求出即可.
【详解】解:如图,设交于点E.
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴(负值舍去),
∴的半径长为4.
故答案为:4.
17.(25-26九年级上·江苏苏州·月考)如图,是一个梯形,,梯形的两腰与上底均与半圆O相切,已知,则 .
【答案】7
【分析】此题考查了切线的性质定理和梯形的面积等知识,熟练掌握切线的性质定理是关键.
连接,根据切线的性质得到,利用梯形面积等于三个三角形面积之和列式即可求出答案.
【详解】解:连接,
则,
∵梯形的两腰与上底均与半圆O相切,
∴,
∵,
∴是梯形的高,
∴
∴
解得
故答案为:7
18.(25-26九年级上·福建福州·期中)如图,、切于点、,直线切于点,交于,交于点,若,则的周长是________.
【答案】
【分析】本题考查了切线长定理,根据切线长定理将的周长转化为.
【详解】解:、切于点、,直线切于点,
,
的周长是,
,
,
的周长为:.
故答案为:.
19.(2025·四川凉山·模拟预测)如图,,,与以为直径的相切于点,,,求四边形的面积 .
【答案】78
【分析】本题主要考查了切线的性质,矩形的性质与判定,勾股定理,相似三角形的性质与判定,设与相交于点,连接、,交于H,可证明四边形为矩形,则∴,;由切线的性质得到,则可证明四边形是矩形,则,即,可证明,得到,进而可得,则,再根据可得答案.
【详解】解:设与相交于点,连接、交于H,
是直径,
,
,,
∴四边形为矩形,
∴,
;
与圆相切于,
,
∴四边形是矩形,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
20.(2025·江苏无锡·二模)如图,经过的顶点、,分别与、相交于点、,连接、交于点,且平分.
(1)求证:;
(2)若,,当时,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,圆内接四边形的性质,圆周角定理,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键;
(1)根据圆内接四边形的性质得到,则可证明,然后证明,从而得到结论;
(2)先证明,则可判断,利用相似三角形的性质可计算,,进而证明,然后利用相似比,即可求解.
【详解】(1)(1)证明:,,
,
平分,
,
,
,
;
(2)
由(1)得,,
,
,
,
又,,
,
,即,
∴,;
,,
,
.
21.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)(1)如图①,点A、B、P均在上,,则锐角的大小为 度.
(2)【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,是等边的外接圆,点在上(点不与点、重合),连结、、.求证:.小明发现,延长至点,使,连结,通过证明,可推得是等边三角形,进而得证.下面是小明的部分证明过程:
证明:延长至点E,使,连接
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴.
请你补全余下的证明过程.
(3)【应用】如图③,已知四边形内接于圆O,,,连接、,请直接写出线段之间的数量关系
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【分析】(1)根据在同圆或等圆中,一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半求解即可得;
(2)根据证明,根据全等三角形的性质可得,由此即可得证;
(3)延长至点,使,连接,先证出,由全等三角形的性质可得,,根据等腰三角形的性质可得,再证出,然后根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵点,,均在上,,
∴,
故答案为:;
(2)证明:延长至点,使,连接,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵在等边中,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
又∵,
∴;
(3)解:如图,延长至点,使,连接,
由(2)知,,
在和中,
,
,,
,
,
,
由圆周角定理得:,
,
,
∵,
∴,
∴
【点睛】本题考查了圆周角定理、等边三角形的判定与性质、三角形全等的判定与性质、圆内接四边形的性质、勾股定理等知识,熟练掌握其性质并能通过作辅助线,构造全等三角形是解决此题的关键.
22.(24-25九年级上·山东济宁·月考)如图,是圆的内接四边形的外角,是的外角的平分线,,相交于点P.求证:
(1)为等腰三角形;
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查圆内角四边形,圆周角定理,相似三角形的判定和性质:
(1)圆内角四边形的性质结合平角的定义得到,角平分线的定义结合圆周角定理得到,进而得到,即可得证;
(2)证明,即可得证.
【详解】(1)证明:∵是圆的内接四边形的外角,
∴,
∴,
∵是的外角的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰三角形;
(2)∵,
∴,
∴,
∴,
由(1)知:,
∴.
23.(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,的两弦,交于点,且.
(1)如图1,求证:
(2)如图2,若点为的中点,连接交于点,,的半径为,求的长度.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【分析】(1)由 得弧相等,推导弧 弧 ,证 ;
(2)连接 ,用垂径定理得垂直平分,勾股定理求 ,进而得 .
【详解】(1)∵,
∴,
∴,即,
∴.
(2)如图所示,连接,
∵点是的中点,
∴,且(垂径定理).
在中,由勾股定理得:
,
又,故.
【点睛】本题考查圆的弦、弧的关系及垂径定理的应用,涉及知识点:等弦对等弧、圆周角定理、垂径定理(垂直于弦的直径平分弦)、勾股定理.解题方法是利用等弦推等弧证线段相等;通过弧的中点得垂直关系,结合垂径定理和勾股定理计算线段长.解题关键是关联弦、弧的对应关系,构造直角三角形,易错点是垂径定理的条件应用不充分.
24.(22-23九年级上·福建龙岩·期中)如图,是的直径,点、是上的点,且,分别与、相交于点、.
(1)求证:点为弧的中点;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理的推论,平行线的性质,垂径定理,勾股定理等,熟练掌握垂径定理是解题的关键.
(1)根据圆周角定理的推论得出,根据平行线的性质推得,然后根据垂径定理即可证明;
(2)根据勾股定理得出,根据垂径定理得出,结合勾股定理即可求出,即可求解.
【详解】(1)证明:∵是的直径,点是上的点,
∴,
即,
∵,
∴,
∴点为弧的中点.
(2)解:∵,,,
故在中,,
∵,
∴,
∵,
故在中,,
∴.
25.(25-26九年级上·山东济宁·期中)如图,已知的弦垂直于直径,垂足是点.连接并延长交于点.若,求当时,的长.
【答案】
【分析】本题考查垂径定理,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,连接,垂径定理结合中垂线的性质,得到,,进而得到为等边三角形,三线合一结合含30度角的直角三角形的性质和勾股定理进行求解即可.
【详解】解:连接,
∵的弦垂直于直径,
∴垂直平分,
∴,
∵连接并延长交于点,,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,,
在中,,,
∴,
∴,
∴.
26.(25-26九年级上·天津红桥·月考)已知为的直径,点,在上,.
(1)如图①,若,求和的大小;
(2)如图②,若,的半径为2,求弦的长.
【答案】(1),;
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理,垂径定理,全等三角形的判定和性质,勾股定理.
(1)根据圆周角定理得到,即,根据垂径定理得到,,根据圆周角定理作答即可;
(2)根据垂径定理得到,,根据得到,证明,得到,,根据勾股定理计算即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,;
(2)解:如图,
∵,
∴,,
∵,
∴,
即,
∴,,
∴,
∴.
27.(25-26九年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,直径弦于点E,于点F,交于点H,连接.
(1)求证:;
(2), ,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了垂径定理和圆周角定理.
(1)连接,如图,利用垂直的定义得到,,则利用等角的余角相等得到,再根据圆周角定理得到,所以,然后根据等腰三角形的判定得到结论;
(2)设,则,根据等腰三角形的性质得到,,在中利用勾股定理得到,解方程即可得到圆的半径.
【详解】(1)证明:连接,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:设,则,
∵,
∴,
∴,
在中,∵,
∴,
解得(舍),
∴,
即的半径为5.
28.(25-26九年级上·天津滨海新·期中)如图,是的直径,弦于点,点在上,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)的半径为4
【分析】此题主要考查了圆周角定理和垂径定理,以及勾股定理的应用,关键是掌握在同圆或等圆中,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.
(1)根据同圆中,同弧所对的圆周角相等可得,再由条件可得,然后可得;
(2)根据垂径定理可得,在中,根据勾股定理可得方程,再解即可.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴(内错角相等,两直线平行);
(2)解:连接,
设,则,
∵弦于点E,,
∴,
∵,
∴,
在中:,
∴,
解得:,
∴的半径为4.
29.(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,、相交于点E,平分.
(1)求证:;
(2)如果的半径为3,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了勾股定理、垂径定理及圆心角、弧、弦之间的关系;
(1)作于, 于, 连接、, 如图, 由垂径定理得到, ,由勾股定理得 再利用角平分线性质得, 则, 所以, 根据圆心角、弧、弦的关系得到则,即可证明结论;
(2)先证明为等腰直角三角形得到, 设, 则, , 则, 在中利用勾股定理列方程,然后解方程求出值解答即可.
【详解】(1)证明: 作于, 于, 连接、, 如图, 则, ,
在中,
在中,
∵平分,
∴,
而,
∴,
∴,
∴,即,
∴
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
为等腰直角三角形,
,
设,则,,
,
在中,
,
,
解得 (舍去) ,
.
30.(25-26九年级上·重庆·期末)如图,是的直径,点A是上一点,于B,分别连接.
(1)求证:是的切线;
(2)作平分交于点D,连接.若,,请补全图形,并求的长.
【答案】(1)见解答
(2)图见解析,
【分析】本题考查了切线的判定,圆周角定理,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
(1)利用证明,得到,据此即可得到结论;
(2)证明是等腰直角三角形,求得直径,证明是等边三角形,在中,利用含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:补全图形如图所示:
连接,
,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵是直径,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
31.(25-26九年级上·江苏盐城·月考)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.
32.(25-26九年级上·湖南邵阳·月考)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.
33.(25-26九年级上·内蒙古通辽·期末)如图,中,,是角平分线,O是上一点,经过点A、M的分别交于点E、F.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)3
【分析】本题考查了圆的切线的判定,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质等知识点.
(1)连接,根据角平分线以及等边对等角得到,继而得到,则,即可证明;
(2)连接,证明即可;
(3)根据(2)中的结论求解即可.
【详解】(1)证明:连接
∵是角平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:由(2)知,,,
∴,
∴,
∴,
∴的半径为.
34.(25-26九年级上·山西吕梁·期末)如图,是半圆的直径,是半圆上的一点,过点的直线交的延长线于点,于点,的延长线于点,已知平分,
(1)求证:是的切线.
(2)若,的半径为2,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理.
(1)连接,根据等边对等角,角平分线的定义可推出,进而证明,根据则,即可得证;
(2)根据切线的性质,含30度角的直角三角形的性质,求得,进而勾股定理求得,再根据含30度角的直角三角形的性质,即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接
∵平分
∴
∵
∴
∴
∴
∵
∴
又∵是半径
∴是的切线
(2)解:∵的半径为2,,,
∴
由(1)可得,
∴,
又∵,
∴,
∴
又∵,,
∴
35.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,是的外接圆,,连接并延长至点,使交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,如图所示,由圆周角定理及其推论得到,,再结合直角三角形两锐角互余、等腰三角形性质、外角性质求出相关角度,即可得到,从而由切线的判定定理求证即可得到答案;
(2)由(1)中得到,在中,利用正切函数值定义列式求出长即可得到答案.
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
,
,
为直径,
,
,
,
,
,
,
即,
为半径,
∴是的切线;
(2)解:由(1)知,
,
由(1)知,在中,,,,则,
,
则.
【点睛】本题考查圆综合,涉及圆周角定理及其推论、等腰三角形性质和判定、直角三角形两锐角互余、三角形外角性质、切线的判定、解直角三角形性质的应用,熟记圆的基本性质及三角形相关几何性质是解决问题的关键.
36.(25-26九年级上·江苏常州·月考)如图,是的直径,,为上两点,连接,,交于点.过点作的切线交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,则的长为______.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)因为,得,根据,得,又因为是的切线,故,由等边对等角,得,整理得,即;
(2)先得,因为是的直径,得,结合,得,证明,故;
(3)根据等边对等角,得,证明,得,整理得,设,故,再把数值代入,进行计算,得,即可算出,即可作答.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
,
,
,
是的切线,
,
,
,
(等边对等角),
,
;
(2)证明:,
,
是的直径,
,
,
,
,
又,
,
,
即;
(3)解:,
,
,
,
,
(相似三角形的对应边成比例),
,
,
设,
则,
,
,
,
解得或(舍去),
.
【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
37.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图1,在中,和互余,点D是上一点,以为直径作切于点E,连接.
(1)若,求的度数;
(2)如图2,与交于点F,点F是的中点,,求的半径.
【答案】(1)的度数是;
(2)的半径是2.
【分析】本题考查了切线的性质,平行线的性质,等腰三角形的性质,弧、弦、圆周角之间的关系,直角三角形的性质,作出辅助线是解决本题的关键.
(1)连接,首先根据切线的性质可证得,,再根据等腰三角形的性质,可证得,再利用三角形内角和定理即可求得;
(2)连接、,根据圆周角定理可证得,从而求出,则可求,,根据含直角三角形的性质求出,,结合即可求解.
【详解】(1)解:如图,连接,
则,
∴,
∵和互余,
∴,
∵,
∴
∵切于点E,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的度数是.
(2)解:如图,连接、.
∵点F是的中点,
∴,
由(1)得,
∴,
∴,
∴,
∵
∴,
∵和互余
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴的半径是2.
38.(25-26九年级上·辽宁营口·期末)如图,四边形内接于,,过点D作的切线与延长线交于点E,连接.
(1)求证:
(2)若,,,求半径长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,因为是的切线,所以,再根据四边形内接于求出,则,从而得到,又由等弧所对的圆周角相等得,即可得出结论;
(2)连接,设与相交于点F,设.由垂径定理求出,由勾股定理求出,然后根据求解即可.
【详解】(1)证明:连接,
,
∵,
∴是的直径,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵四边形内接于,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:如图,连接,设与相交于点F,设.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查切线的性质,圆周角定理的推论,圆内接四边形的性质,垂径定理,勾股定理,本题属圆的综合题目,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.
39.(25-26九年级上·湖北武汉·月考)如图,,,分别与相切于,,三点,且,,.
(1)求证:;
(2)求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的性质,角平分线的判定定理,勾股定理,平行线的性质等等,熟知切线的性质是解题的关键.
(1)连接,由切线的性质和圆的性质可得,则可证明,根据平行线的性质和角平分线的定义可证明,据此由三角形内角和定理可证明结论;
(2)利用勾股定理求出的长,则由等面积法可求出的长,进而得到的长,再利用勾股定理即可求出答案.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵,,分别与相切于,,三点,
∴,
∴分别平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵在中,,,,
∴;
由切线的性质可得,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得.
40.(25-26九年级上·福建厦门·月考)如图,在四边形中,是的切线,,,为的外接圆.
(1)如图1,若,求;
(2)如图2,交于点,过点作,垂足为,交于点,若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由圆的切线定理可知,进而得出,由平行线的性质得出,由直径所对的圆周角等于90度可得出,由直角三角形两锐角互余可得出,由同弧与等弧所对的圆周角相等可得出,,等量代换可得出.
(2)连接,由圆内接四边形对角互补结合可得出,由同角的余角相等可得出,结合可得出,再利用等角对等边可证出,由,可证出,利用全等三角形的性质可求出的长,设,在中,利用勾股定理可求出x的值,此题得
【详解】(1)解:连接并延长交于点E,连接.
∵是的切线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
在中,
,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴.
(2)解:如图2,连接,
∵,为的外接圆.
∴垂直平分,
由(1)可知:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中
∴
∴,,
设,
在中,,,
∴
由勾股定理,得:,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了切线的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、圆周角定理、平行线的性质、圆内接四边形、等腰三角形的判定以及勾股定理等知识点,解题的关键是正确添加辅助线.
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专题03 圆中的重要模型之圆中的全等三角形模型
圆中常见全等模型:切线长模型、燕尾模型、蝴蝶模型、手拉手(旋转)模型、对角互补模型等。
知识储备:垂径定理及推理、圆周角、圆心角、弧、弦、弦心距的关系等。
1
模型来源 1
真题现模型 2
提炼模型 5
模型运用 6
模型1、切线长模型 6
模型2、燕尾模型 8
模型3、蝴蝶模型 11
模型4、手拉手(旋转)模型 13
模型5、对角互补模型 18
22
圆中的全等模型在几何学发展史中源远流长,其历史脉络可追溯至古代文明,并在不同时期得到深化与扩展。首先古埃及工程师利用圆的性质进行土地测量与金字塔建造,通过经验发现全等三角形的拼接可形成稳定结构;然后欧几里得(约公元前300年)在《几何原本》中首次系统化几何理论:提出全等三角形公设(如SSS判定法),为圆中全等模型奠定逻辑基础;接着阿基米德(公元前287–前212年)在著作中记录弦切角、垂径性质等命题,隐含全等证明思想;最后在近现代数学教育中形成了一些重要的全等模型。圆的全等模型从经验实践到公理体系,历经文明交融与数学革命,至今仍是连接古典几何与现代科技的纽带。
(24-25·广东九年级期中)如图,已知,,分别切于点A,B,D,若,则的周长是 .若,则 .
(24-25九年级上·江苏泰州·期中)欧几里得,古希腊数学家,被称为“几何之父”,他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础,总结了平面几何五大公设,被广泛的认为是历史上最成功的教科书.他在第Ⅲ卷中提出这样一个命题:“由已知点作直线切于已知圆”.如图,设是已知点,小圆为已知圆.具体作法是:以为圆心,为半径作大圆,连接交小圆于点,过作,交大圆于点,连接,交小圆于点,连接,则是小圆的切线.(1)为了说明这一方法的正确性,需要对其进行证明,如下给出了不完整的“已知”和“求证”,请补充完整,并写出“证明”的过程;
已知:如图,点,和点,分别在以为圆心的同心圆上,______.求证:______.证明:______
(2)如图1,长不变,改变小圆的半径,延长交大圆于点,延长线交大圆于点,当经过圆心时,求的值;(3)在(2)中,若改变小圆的半径时,与小圆相切,直接写出的度数.
(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)(1)如图①,点A、B、P均在上,,则锐角的大小为 度.
(2)【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,是等边的外接圆,点在上(点不与点、重合),连结、、.求证:.小明发现,延长至点,使,连结,通过证明,可推得是等边三角形,进而得证.下面是小明的部分证明过程:
证明:延长至点E,使,连接
∵四边形是的内接四边形,∴,∵,∴,
∵是等边三角形,∴,∴.请你补全余下的证明过程.
(3)【应用】如图③,已知四边形内接于圆O,,,连接、,请直接写出线段之间的数量关系
1-1切线长模型1 条件:如图1,P为外一点,PA,PB是的切线,切点分别为A,B。
结论:①△OAP≌△OBP;②∠AOB+∠APB=180°;③OP垂直平分AB;
图1 图2 图3 图4
1-2切线长模型2 条件:如图2,AD,CD,BC是的切线,切点分别为A,E,B。
结论:①△AOD≌△EOD;②△BOC≌△EOC;③AD+BC=DC;④∠DOC=90°;
2. 燕尾模型
条件:如图3,OA,OB是的半径,OC=OD。 结论:①△AOC≌△BOD;②△PAD≌△PBC;
3. 蝴蝶模型
条件:如图4,OA,OE是的半径,AD⊥OE,EB⊥OA。结论:①△AOD≌△EOB;②△ABD≌△EDB;
4. 手拉手(旋转)模型
图5 图6
条件:如图5,是△ABD的外接圆,且AD=BD,∠ADB=,C为圆O上一点。
结论:①△ADC≌△BDC’;②△DCC’是等腰三角形;
特别地,当=60°时,CD=CA+CB; 当=90°时,CD=CA+CB;
5. 对角互补模型
条件:如图6,已知∠AOB=2∠DCE=120°,OC平分∠AOB。结论:①CD=CE,②OD+OE=OC。
证明:过点C作CM⊥OD,CN⊥OB,∴∠CMD=∠CNE=90°,∵OC平分∠AOB,∴CM=CN,
又∵∠AOB=2∠DCE=120°,∴∠AOB+∠DCE=180°,∴∠CDO+∠CEO=180°,
∵∠CDO+∠CDM=180°,∴∠MDC=∠CEO,∴△MCD≌△NCE;∴CD=CE,MD=NE,
∵OC平分∠AOB,∴∠CON=∠COM=60°,∴ON=OM=OC,NC=MC=OC。
又∵OE+OD=ON+NE+OM-DM,∴OE+OD=ON+OM=OC,
模型1、切线长模型
例1(25-26九年级上·江苏泰州·月考)如图,在中,,是的内切圆,三个切点分别为,,,若,,则的半径是( )
A. B. C. D.
例2(25-26九年级上·河南周口·月考)如图,是的切线,切点分别为A、B,若,,则的半径为( )
A. B. C.2 D.
例3(25-26九年级上·江苏徐州·月考)如图,半径为1的与的边分别相切于点D、E、F,若,,,则面积为
例4(25-26九年级上·天津宝坻·月考)如图,的直径,和是的两条切线,与的相切于点,并与分别相交于两点.
(1)的大小为 度;
(2)设,则关于的函数解析式为 .
例5(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,,O是上一点,以点O为圆心,的长为半径的圆与相切于点D,与相交于点E,且.求:
(1)的半径.
(2)的长.
模型2、燕尾模型
例1(25-26九年级上·江苏无锡·期中)如图,在中,、为弦,为直径,于E,于F,与相交于G.已知的半径为5,,则的长度为( )
A. B.2 C. D.3
例2(25-26九年级上·青海西宁·期中)如图,AB是的直径,C,D是上点,且,分别与,相交于点,,则下列结论:①;②平分;③;④;⑤,其中正确的结论有 .
例3(25-26九年级上·重庆·期中)如图, 是 的直径,弦 ,连接 , ,若 ,则 .
例4(24-25九年级下·广东东莞·自主招生)如图,为的两条弦,于E,于H,已知,,则的半径为 .
例5(25-26九年级上·河南漯河·月考)如图,是的直径,平分分别与相交于点.
(1)求证;
(2)若,求的直径.
模型3、蝴蝶模型
例1(24-25九年级上·河北石家庄·期末)如图,是的直径,是弦(不是直径),于点E,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
例2(25-26九年级上·安徽淮南·期末)如图,的半径为,为弦,为的中点,若,则弦的长为( )
A. B. C. D.
例3(25-26九年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,是的直径,,,E是弧边上一动点,连接 交于点D,则的最大值为 .
∵是的直径,
例4(25-26九年级上·山东滨州·期中)如图,中,弦的长为,点在上,,.所在的平面内有一点,若,则点与的位置关系是点在 .
例5(25-26九年级上·江西新余·期中)如图,在中,弦垂直平分半径.
(1)求的度数;
(2)若弦的长为,求的直径.
模型4、手拉手(旋转)模型
例1(25-26九年级上·湖北武汉·期中)如图,是的内接三角形,,,将绕A点顺时针方向旋转,旋转后的三角形为(点B与点对应,点C与点对应),若点落在上,则 .
例2(2025·广东中山·三模)如图,为圆的内接三角形,,将绕A点依顺时针方向旋转,B点恰好落在圆上,此时旋转角大小为 °
例3(24-25九年级上·福建厦门·期中)下面是小慧同学的一篇数学小论文,请仔细阅读并完成相应的任务.
旋转是几何图形运动中的一种重要变换,经过旋转,往往能使图形的几何性质清晰显现.题设和结论中的元素由分散变为集中,相互之间的关系清楚明了,从而将求解问题灵活转化.在数学学习中注意归纳总结一些数学方法,对积累解题经验,提高解题能力有重要的促进作用.
【探究发现】
问题1:如图1,点是等边内的一点,,,.你能求出的度数吗?
探究思路:如图2,将绕点逆时针旋转,得到,连接,可得是等边三角形,根据勾股定理逆定理可得是直角三角形,从而可求线段,,;
【类比探究】
问题2:如图3,若点是正方形内一点,,,,则可求;
【深入探究】
问题3:如图4,是的外接圆,平分交于点,探究线段,,的之间的数量关系.
探究思路:如图5,连接,,则四边形是圆的内接四边形.由于圆内接四边形对角互补,并且由平分易得,所以我们也可以利用旋转变换解决这个问题.具体解答过程如下:任务:
(1)填空:图2中线段______;
(2)如图3,若点是正方形内一点,,,,则______;
(3)请写出问题3的探究结论及完整的证明过程;
例4(2025·江苏泰州·三模)已知,如图,等边,点D是平面内一点(点D不在直线上),连接、.将绕点A按逆时针方向旋转得到,点D的对应点是点E.
设直线与直线交于点G.
(1)如图1,判断线段与线段的数量关系,并说明理由;
(2)当点D是线段的中点,根据题意,在图2中画出图形,求的度数;
(3)探索与的数量关系,直接写出结论.
例5(24-25九年级上·江西宜春·期末)图形的旋转是全等变换重要的变换方式之一,利用图形旋转中的对应线段长度相等,对应角大小相等,旋转前后图形的大小和形状没有改变等性质,可以将一般图形转化成特殊图形,从而达到解决问题的目的.
(1)初步感知:如图1,在四边形中,,,垂足为,且,,求四边形的面积.可作如下思考:将绕点逆时针旋转,得到,可以证到,即点落在的延长线上,进一步得出四边形的形状为 ,最后得出四边形的面积为 ;
(2)延伸探究:如图2,在四边形中,,,,求四边形的面积;
(3)拓展应用:如图3,四边形是的内接四边形,,,求四边形的面积.
模型5.对角互补模型
例1(天津市西青区2025-2026学年九年级上学期期末考试数学试题)如图,四边形内接于,,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
例2(25-26九年级上·江苏泰州·月考)如图,在的内接四边形中,,,点E在上,则 .
例3(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,在中,弦,点在上.
(1)如图①,若是的直径,求的度数;
(2)如图②,在弧上取一点,若,请用含的式子表示的度数.
例4(24-25九年级上·河南洛阳·期末)我们定义:有一组对角相等的四边形叫做“等对角四边形”.
(1)如图1,“等对角四边形”内接于,,则 , ;
(2)如图2,“等对角四边形”内接于,且,,点E在的延长线上,连接,,,,请证明:四边形是“等对角四边形”;
(3)如图3,“等对角四边形”内接于,且其一个内角为,,,若,求的长.
例5(21-22九年级上·江苏扬州·期中)定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等补四边形.
理解:(1)如图1,点A,B,C在上,的平分线交于点D,连接.
求证:四边形是等补四边形.
探究:(2)如图2,在等补四边形中,,连接,是否平分?请说明理由.
运用:(3)如图3,在等补四边形中,,其外角的平分线交的延长线于点E,,求的长.
1.(25-26九年级上·山东菏泽·期中)如图,中,,点在上,与相切于点,交于点,连接,,下列结论:①;②;③,其中正确的结论是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
2.(2025九年级·全国·专题练习)如图,PA,PB是的两条切线,A,B为切点,点C在上,连接OP.若,则等于( )
A. B. C. D.
3.(2025九年级·全国·专题练习)将直尺、含角的直角三角板和光盘按如图所示的方式摆放,A为三角板的角与直尺的交点,B为光盘与直尺的唯一交点,三角板的斜边与光盘相切.若,则光盘的直径是( )
A. B. C.6 D.3
4.(25-26九年级上·重庆·月考)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,则的角度为( )
A. B. C. D.
5.(2025·四川巴中·模拟预测)如图,点A,B,C,D都在半径为的上,,则弦的长为( )
A.3 B. C. D.9
6.(25-26九年级上·全国·周测)如图,四边形ABCD内接于,,连接BD.若,,则的周长是( )
A. B.4 C.6 D.8
7.(25-26九年级上·浙江温州·期中)如图,四边形是的内接四边形,,,,将绕点旋转至,则的长度为( )
A. B. C. D.
8.(2024·湖南·二模)如图,四边形内接于,点为弧上任意一点(点不与点D,C重合),连接交于点.若,则的度数可能为( )
A. B. C. D.
9.(2023·湖北武汉·模拟预测)如图,中,,,,经过点B且半径为5的与交于D,与的延长线交于E,则线段的长为( )
A.6.4 B.7 C.7.2 D.8
10.(2025·陕西汉中·一模)如图,四边形内接于,连接、、,于点P,若,,则的半径长为( )
A. B.2 C.3 D.4
11.(25-26九年级上·湖北武汉·月考)如图,是的直径,点,在上,若,则的度数为 .
12.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)如图,已知四边形是的内接四边形,是的直径,,则的度数为 .
13.(25-26九年级上·全国·期中)如图,在圆内接四边形中,,,,,延长,交于点,则 .
14.(25-26九年级上·江苏苏州·月考)如图,是的直径,为上一点,连接,过点作于点,交于点,连接.若,则的长是 .
15.(25-26九年级上·江苏宿迁·月考)如图,为的直径,点、为圆上两点,且,交于点,交于点,给出下面四个结论:①;②;③;④当时,,上述结论中,正确结论的序号有 .
16.(2025·湖南娄底·模拟预测)如图,是的弦,交于点,交于点,点是上一点,连接,.若,,则的半径为 .
17.(25-26九年级上·江苏苏州·月考)如图,是一个梯形,,梯形的两腰与上底均与半圆O相切,已知,则 .
18.(25-26九年级上·福建福州·期中)如图,、切于点、,直线切于点,交于,交于点,若,则的周长是________.
19.(2025·四川凉山·模拟预测)如图,,,与以为直径的相切于点,,,求四边形的面积 .
20.(2025·江苏无锡·二模)如图,经过的顶点、,分别与、相交于点、,连接、交于点,且平分.
(1)求证:;
(2)若,,当时,求的值.
21.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)(1)如图①,点A、B、P均在上,,则锐角的大小为 度.
(2)【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,是等边的外接圆,点在上(点不与点、重合),连结、、.求证:.小明发现,延长至点,使,连结,通过证明,可推得是等边三角形,进而得证.下面是小明的部分证明过程:
证明:延长至点E,使,连接
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴.
请你补全余下的证明过程.
(3)【应用】如图③,已知四边形内接于圆O,,,连接、,请直接写出线段之间的数量关系
22.(24-25九年级上·山东济宁·月考)如图,是圆的内接四边形的外角,是的外角的平分线,,相交于点P.求证:
(1)为等腰三角形;
(2).
23.(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,的两弦,交于点,且.
(1)如图1,求证:
(2)如图2,若点为的中点,连接交于点,,的半径为,求的长度.
24.(22-23九年级上·福建龙岩·期中)如图,是的直径,点、是上的点,且,分别与、相交于点、.
(1)求证:点为弧的中点;
(2)若,,求的长.
25.(25-26九年级上·山东济宁·期中)如图,已知的弦垂直于直径,垂足是点.连接并延长交于点.若,求当时,的长.
26.(25-26九年级上·天津红桥·月考)已知为的直径,点,在上,.
(1)如图①,若,求和的大小;
(2)如图②,若,的半径为2,求弦的长.
27.(25-26九年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,直径弦于点E,于点F,交于点H,连接.
(1)求证:;
(2), ,求的半径.
28.(25-26九年级上·天津滨海新·期中)如图,是的直径,弦于点,点在上,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
29.(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,、相交于点E,平分.
(1)求证:;
(2)如果的半径为3,,,求的长.
30.(25-26九年级上·重庆·期末)如图,是的直径,点A是上一点,于B,分别连接.
(1)求证:是的切线;
(2)作平分交于点D,连接.若,,请补全图形,并求的长.
31.(25-26九年级上·江苏盐城·月考)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.
32.(25-26九年级上·湖南邵阳·月考)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.
33.(25-26九年级上·内蒙古通辽·期末)如图,中,,是角平分线,O是上一点,经过点A、M的分别交于点E、F.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)若,,求的半径.
34.(25-26九年级上·山西吕梁·期末)如图,是半圆的直径,是半圆上的一点,过点的直线交的延长线于点,于点,的延长线于点,已知平分,
(1)求证:是的切线.
(2)若,的半径为2,求的长.
35.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,是的外接圆,,连接并延长至点,使交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)求的长.
36.(25-26九年级上·江苏常州·月考)如图,是的直径,,为上两点,连接,,交于点.过点作的切线交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,则的长为______.
37.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图1,在中,和互余,点D是上一点,以为直径作切于点E,连接.
(1)若,求的度数;
(2)如图2,与交于点F,点F是的中点,,求的半径.
38.(25-26九年级上·辽宁营口·期末)如图,四边形内接于,,过点D作的切线与延长线交于点E,连接.
(1)求证:
(2)若,,,求半径长.
39.(25-26九年级上·湖北武汉·月考)如图,,,分别与相切于,,三点,且,,.
(1)求证:;
(2)求的长.
40.(25-26九年级上·福建厦门·月考)如图,在四边形中,是的切线,,,为的外接圆.
(1)如图1,若,求;
(2)如图2,交于点,过点作,垂足为,交于点,若,求的长.
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