第三章 圆——三角形的外接圆与外心 专项训练 2025-2026学年北师大版九年级数学下册
2026-03-02
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版(2012)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.38 MB |
| 发布时间 | 2026-03-02 |
| 更新时间 | 2026-04-23 |
| 作者 | xkw_jyzlzx |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56595047.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
三角形的外接圆与外心精选题44道
一.选择题(共17小题)
1.如图,在平面直角坐标系中,点A在一次函数yx位于第一象限的图象上运动,点B在x轴正半轴上运动,在AB右侧以它为边作矩形ABCD,且AB=2,AD=1,则OD的最大值是( )
A. B.2 C.2 D.2
2.如图,在正方形方格中,A,B,C,D,E,P均在格点处,则点P是下列哪个三角形的外心( )
A.△ACE B.△ABD C.△ACD D.△BCE
3.有下列四个命题,其中正确的有( )
①圆的对称轴是直径; ②经过三个点一定可以作圆;
③三角形的外心到三角形各顶点的距离都相等;④半径相等的两个半圆是等弧.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
4.如图,⊙O是△ABC的外接圆,且AB=AC,∠BAC=36°,在上取点D(不与点A,B重合),连接BD,AD,则∠BAD+∠ABD的度数是( )
A.60° B.62° C.72° D.73°
5.如图,平面直角坐标系中,⊙P经过三点A(8,0),O(0,0),B(0,6),点D是⊙P上的一动点.当点D到弦OB的距离最大时,点D的坐标是( )
A.(9,3) B.(9,6) C.(10,3) D.(10,6)
6.如图,⊙O是边长为的等边三角形ABC的外接圆,点D是的中点,连接BD,CD.以点D为圆心,BD的长为半径在⊙O内画弧,则阴影部分的面积为( )
A. B.4π C. D.16π
7.如图,⊙O是△ABC的外接圆,弦BD交AC于点E,AE=DE,BC=CE,过点O作OF⊥AC于点F,延长FO交BE于点G,若DE=3,EG=2,则AB的长为( )
A.4 B.7 C.8 D.
8.如图,△ABC内接于⊙O,CD是⊙O的直径,连接BD,∠DCA=41°,则∠ABC的度数是( )
A.41° B.45° C.49° D.59°
9.如图,△ABC内接于⊙O,CD是⊙O的直径,∠BCD=54°,则∠A的度数是( )
A.36° B.33° C.30° D.27°
10.如图,AC,BE是⊙O的直径,弦AD与BE交于点F,下列三角形中,外心不是点O的是( )
A.△ABE B.△ACF C.△ABD D.△ADE
11.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A在x轴负半轴上,点B在y轴正半轴上,⊙D经过A,B,O,C四点,∠ACO=120°,AB=4,则圆心点D的坐标是( )
A. B. C. D.
12.如图,△BCD内接于⊙O,∠D=70°,OA⊥BC交⨀O于点A,连接AC,则∠OAC的度数为( )
A.40° B.55° C.70° D.110°
13.如图,在3×3的正方形网格中,小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的图形称为格点图形,图中的圆弧为格点△ABC外接圆的一部分,小正方形边长为1,图中阴影部分的面积为( )
A.π B.π C.π D.π
14.如图,⊙O是△ABC的外接圆,半径为4,连接OB,OC,OA,若∠CAO=40°,∠ACB=70°,则阴影部分的面积是( )
A.π B.π C.π D.π
15.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB=2,∠ACB=60°,连接OA,OB,则的长是( )
A. B. C.π D.
16.如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠A=72°.过点O作BC的垂线交于点D,连接BD,则∠D的度数为( )
A.64° B.54° C.46° D.36°
17.如图,⊙O是等边△ABC的外接圆,若AB=3,则⊙O的半径是( )
A. B. C. D.
二.填空题(共19小题)
18.如图,⊙O是△ABC的外接圆,直径AD=4,∠ABC=∠DAC,则AC长为 .
19.如图,将△ABC放在每个小正方形的边长为1的网格中,点A、B、C均落在格点上,用一个圆面去覆盖△ABC,能够完全覆盖这个三角形的最小圆面的半径是 .
20.如图,在⊙O中,AB是⊙O的弦,⊙O的半径为3cm.C为⊙O上一点,∠ACB=60°,则AB的长为 cm.
21.如图,AD是⊙O的直径,△ABC是⊙O的内接三角形.若∠DAC=∠ABC,AC=4,则⊙O的直径AD= .
22.如图,点O为△ABC的外接圆圆心,点E为圆上一点,BC、OE互相平分,CF⊥AE于F,连接DF.若OE=2,DF=1,则△ABC的周长为 .
23.如图,△ABC为⊙O的内接三角形,O为圆心,OD⊥AB于点D,OE⊥AC于点E,若DE=2,则BC= .
24.如图,在6×6的方格纸中,每个小方格都是边长为1的正方形,其中A、B、C为格点,作△ABC的外接圆,则的长等于 .
25.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点D是⊙O上一点,∠CDB=55°,则∠ABC= °.
26.如图,由4个边长为1的小正方形组成的图形,若⊙O经过其顶点A、B、C,则圆心O到AB的距离为 .
27.已知⊙O的直径AB为4cm,点C是⊙O上的动点,点D是BC的中点,AD延长线交⊙O于点E,则BE的最大值为 .
28.已知圆的半径是6,则圆内接正三角形的边长是 .
29.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,若OA∥CB,∠ACB=25°,则∠CAB= .
30.如图,在△ABC中,AC=4,BC=6,∠ACB=30°,D是△ABC内一动点,⊙O为△ACD的外接圆,⊙O交直线BD于点P,交边BC于点E,若,则AD的最小值为 .
31.如图,△ABC内接于⊙O,BD是⊙O的直径,∠CBD=21°,则∠A的度数为 .
32.如图,△ABC内接于⊙O,∠A=45°,CD⊥AB于点D,若AB=8,CD=6,则⊙O的半径为 .
33.如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠A=60°,BC=4,则⊙O的半径是 .
34.如图,△ABC内接于⊙O,圆的半径为7,∠BAC=60°,则弦BC的长度为 .
35.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、B、P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2).若点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,则点C的坐标为 .
36.如图,圆O的半径为1,△ABC内接于圆O.若∠A=60°,∠B=75°,则AB= .
三.解答题(共8小题)
37.如图,△ABC内接于⊙O,连结AO交CB于点D,交⊙O于点E,已知∠1+∠2=90°.
(1)求证:;
(2)若CD=3,AC=4,求AB的长;
(3)若CA=CB,设⊙O的半径为r,求△ABC的面积(用含r的代数式表示).
38.如图,⊙O是△ABC的外接圆,D是直径AB上一点,∠ACD的平分线交AB于点E,交⊙O于另一点F,FA=FE.
(1)求证:CD⊥AB;
(2)设FM⊥AB,垂足为M,若OM=OE=1,求AC的长.
39.如图,△ABC中,AB=4,D为AB中点,∠BAC=∠BCD,cos∠ADC,⊙O是△ACD的外接圆.
(1)求BC的长;
(2)求⊙O的半径.
40.如图,△ABC内接于⊙O,BC是⊙O的直径,E是上一点,弦BE交AC于点F,弦AD⊥BE于点G,连接CD、CG,且∠CBE=∠ACG.
(1)求证:∠CAG=∠ABE;
(2)求证:CG=CD;
(3)若AB=4,BC=2,求GF的长.
41.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点F在BC边上,过A,B,F三点的⊙O交AC于另一点D,作直径AE,连接EF并延长交AC于点G,连接BE,BD,四边形BDGE是平行四边形.
(1)求证:AB=BF.
(2)当F为BC的中点,且AC=3时,求⊙O的直径长.
42.在△ABC内接于⊙O,点D在⊙O上,连结AD,AO,分别交BC于点E,F,∠CAD=∠BAO.
(1)求证:AD⊥BC.
(2)若AO∥CD.
①求证:CA=CF.
②若CD=5,,求BC的长.
43.如图,△ABC为⊙O的内接三角形,AD⊥BC,垂足为D,直径AE平分∠BAD,交BC于点F,连结BE.
(1)求证:∠AEB=∠AFD;
(2)若AB=10,BF=5,求DF的长.
44.如图,已知点D是△ABC外接圆⊙O上的一点,AC⊥BD于G,连接AD,过点B作直线BF∥AD交AC于E,交⊙O于F,若点F是弧CD的中点,连接OG,OD,CD
(1)求证:∠DBF=∠ACB;
(2)若AGGE,试探究∠GOD与∠ADC之间的数量关系,并证明.
三角形的外接圆与外心精选题44道
参考答案与试题解析
一.选择题(共17小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
D
C
C
A
C
B
C
A
B
B
题号
12
13
14
15
16
17
答案
B
D
C
D
B
C
一.选择题(共17小题)
1.【解答】解:∵点A在一次函数yx图象上,
∴tan∠AOB,
作△AOB的外接圆⊙P,连接OP、PA、PB、PD,作PG⊥CD,交AB于H,垂足为G,如图,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,四边形AHGD是矩形,
∴PG⊥AB,GH=AD=1,
∵∠APB=2∠AOB,∠APG∠APB,AHABDG,
∴∠APH=∠AOB,
∴tan∠APH=tan∠AOB,
∴,
∴PH=1,
∴PG=PH+HG=1+1=2,
∴PD,
OP=PA2,
在△OPD中,OP+PD≥OD,
∴OD的最大值为OP+PD=2,
故选:B.
2.【解答】解:由勾股定理得:PC=PE=PB,
∴P到B、C、E的距离相等,
∴P是△BCE的外心.
故选:D.
3.【解答】解:①圆的对称轴是直径所在的直线;故此选项错误;
②当三点共线的时候,不能作圆,故此选项错误;
③三角形的外心是三角形三边的垂直平分线的交点,所以三角形的外心到三角形各顶点的距离都相等,故此选项正确;
④在同圆或等圆中,能够互相重合的弧是等弧,所以半径相等的两个半圆是等弧,故此选项正确.
故选:C.
4.【解答】解:∵AB=AC,∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠C=72°,
∵四边形ADBC是圆内接四边形,
∴∠D+∠C=180°,
∴∠D=180°﹣∠C=108°,
∴∠BAD+∠ABD=180°﹣∠D=72°,
故选:C.
5.【解答】解:∵点A(8,0),O(0,0),B(0,6),
∴OA=8,OB=6,
过点P作PE⊥OA于点E,作PF⊥OB于点F,延长FP交⊙P于点D,此时点 D 到弦OB的距离最大,
∴四边形PFOE是矩形,
∴,
∴,
∴点 D 到弦OB的距离最大为PF+OD=4+5=9,
∴点D的坐标为(9,3),
.
故选:A.
6.【解答】解:如图,连接OD、OB、OC,OD交BC于点H.
∵△ABC为等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴∠BOC=120°,∠BDC=120°,
∵D是弧BC中点,
∴OD⊥BC,BH=CHBC=2,∠BOD=60°,
∴OB4,
∵OB=OD,∠BOD=60°,
∴△BOD为等边三角形,
∴BD=OB=4,
∴S,
故选:C.
7.【解答】解:如图,连接CD,在△AEB和△DEC中,
,
∴△AEB≌△DEC(ASA),
∴EB=EC,
∵BC=CE,
∴BE=CE=BC,
∴△EBC为等边三角形,
∴∠ACB=60°,
如图,作BM⊥AC于点M,
∵OF⊥AC,
∴AF=CF,
∵△EBC为等边三角形,
∴∠GEF=60°,
∴∠EGF=30°,
∵EG=2,
∴EF=1,
∵AE=ED=3,
∴CF=AF=4,
∴AC=8,EC=5,
∴BC=5,
∵∠BCM=60°,
∴∠MBC=30°,
∴CM,BMCM,
∴AM=AC﹣CM,
∴AB7.
故选:B.
8.【解答】解:∵CD是⊙O的直径,
∴∠DBC=90°,
∵∠DBA=∠DCA=41°,
∴∠ABC=90°﹣∠DBA=49°,
故选:C.
9.【解答】解:连接BD,
∵CD是⊙O的直径,
∴∠CBD=90°,
∵∠BCD=54°,
∴∠D=90°﹣∠BCD=36°,
∴∠A=∠D=36°.
故选:A.
10.【解答】解:如图所示:只有△ACF的三个顶点不都在圆上,故外心不是点O的是△ACF.
故选:B.
11.【解答】解:∵四边形ABOC为圆的内接四边形,
∴∠ABO+∠ACO=180°,
∴∠ABO=180°﹣120°=60°,
∵∠AOB=90°,
∴AB为⊙D的直径,
∴D点为AB的中点,
在Rt△ABO中,∠ABO=60°,
∴OBAB=2,
∴OAOB
∴A(,0),B(0,2),
∴D点坐标为(,1).
故选:B.
12.【解答】解:连接OB,OC,
∵∠D=70°,
∴∠BOC=2∠D=140°,
∵OA⊥BC,
∴∠COA,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA(180°﹣70°)=55°,
故选:B.
13.【解答】解:如图:作AB的垂直平分线MN,作BC的垂直平分线PQ,设MN与PQ相交于点O,连接OA,OB,OC,则点O是△ABC外接圆的圆心,
由题意得:OA2=12+22=5,
OC2=12+22=5,
AC2=12+32=10,
∴OA2+OC2=AC2,
∴△AOC是直角三角形,
∴∠AOC=90°,
∵AO=OC,
∴图中阴影部分的面积=扇形AOC的面积﹣△AOC的面积﹣△ABC的面积
OA•OCAB•1
2×1
1
,
故选:D.
14.【解答】解:∵OA=OC,∠CAO=40°,
∴∠CAO=∠ACO=40°,
∴∠AOC=180°﹣∠40°﹣40°=100°,
∵∠ACB=70°,
∴∠AOB=2∠ACB=140°,
∴∠BOC=360°﹣100°﹣140°=120°,
∴阴影部分的面积是π.
故选:C.
15.【解答】解:过点O作OD⊥AB于D,
则AD=DBAB,
由圆周角定理得:∠AOB=2∠ACB=120°,
∴∠AOD=60°,
∴OA2,
∴的长,
故选:D.
16.【解答】解:连接CD,
∵四边形ABDC是圆内接四边形,∠A=72°,
∴∠CDB+∠A=180°,
∴∠BDC=180°﹣∠A=108°,
∵OD⊥BC,
∴E是边BC的中点,
∴BD=CD,
∴∠ODB=∠ODC∠BDC=54°.
故选:B.
17.【解答】解:连接OB,过点O作OE⊥BC,
∵⊙O是等边△ABC的外接圆,
∴OB平分∠ABC,
∴∠OBE=30°,
又∵OE⊥BC,
∴BEBCAB,
在Rt△OBE中,cos30°,
∴,
解得:OB,
故选:C.
二.填空题(共19小题)
18.【解答】解:连接CD,如图所示:
∵∠B=∠DAC,
∴,
∴AC=CD,
∵AD为直径,
∴∠ACD=90°,
在Rt△ACD中,AD=4,
∴AC=CDAD4=2,
故答案为:2.
19.【解答】解:如图所示:点O为△ABC外接圆圆心,则AO为外接圆半径,
故能够完全覆盖这个三角形的最小圆面的半径是:.
故答案为:.
20.【解答】解:连接AO并延长交⊙O于点D,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∵∠ACB=60°,
∴∠ADB=∠ACB=60°,
在Rt△ABD中,AD=6cm,
∴AB=AD•sin60°=63(cm),
故答案为:3.
21.【解答】解:如图,连接CD、OC.
∵∠DAC=∠ABC,
∴,
∴AC=CD,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ACD=90°,
∴△ACD是等腰直角三角形,
∴AC=CD=4,
∴ADAC=4.
故答案为:4.
22.【解答】解:延长CF交AB于点G,过C作CH⊥AB于H,连BO.
∵BC、OE互相平分,
∴四边形BECO为平行四边形,
∵OB=OC,
∴四边形BECO为菱形,
∴,
∵OE=2,
∴Rt△BOD中,tan∠OBD,
∴∠OBD=30°,
∴∠BOD=60°,
∴∠BAE=∠EAC=30°,
∵CF⊥AE,
∴F为GC中点,△AGC为等边三角形,
∴BG=2DF=2,
在Rt△BCH中,BH2+HC2=BC2,
∴(2+GH)2+()2=62,
解得GH(舍去)或GH,
∴AG=AC=﹣1,
∴△ABC的周长为6+2.
故答案为:6+2.
23.【解答】解:∵OD⊥AB,
∴AD=DB,
∵OE⊥AC,
∴AE=CE,
∴DE为△ABC的中位线,
∴DEBC,
∴BC=2DE=2×2=4.
故答案为:4
24.【解答】解:∵每个小方格都是边长为1的正方形,
∴AB=2,AC,BC,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ACB为等腰直角三角形,
∴∠A=∠B=45°,
∴连接OC,则∠COB=90°,
∵OB,
∴的长为:π,
故答案为:π.
25.【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠A=∠D=55°,
∴∠ABC=180°﹣∠ACB﹣∠A=35°,
故答案为:35.
26.【解答】解:如图,取AB的中点,过点D作DE⊥AB交AB于点D,交CF于点E,则圆心O在DE上,在取DE上取圆心O,连接OB,OC,
根据题意得:DE⊥CF,,DE=3,OB=OC,
∵OB2=OD2+BD2,OC2=OE2+CE2,
∴OD2+BD2=OE2+CE2,
∴,
解得:,
即圆心O到AB的距离为.
故答案为:.
27.【解答】解:如图,连接OD,
因为CD=DB,所以OD⊥BC,
所以∠ODB=90°.
所以点D在以OB 为直径的圆上运动.
以OB为直径作⊙K,当直线AE切⊙K于D时,BE的值最大.
∵AE是⊙K的切线,
∴DK⊥AE,
∴∠ADK=90°,
∵AB是直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠ADK=∠AEB,
∴DK∥BE,
∴,
∴,
∴BE,
故答案为.
28.【解答】解:如图,圆半径为6,求AB长.
∠AOB=360°÷3=120°
连接OA,OB,作OC⊥AB于点C,
∵OA=OB,
∴AB=2AC,∠AOC=60°,
∴AC=OA×sin60°=63,
∴AB=2AC=6,
故答案为:6.
29.【解答】解:连接OB,如图,
∵∠ACB=25°,
∴∠AOB=2∠ACB=50°,
∵OA=OB,
∴,
∵OA∥CB,
∴∠OAC=∠ACB=25°,
∴∠CAB=∠OAB﹣∠OAC=40°,
故答案为:40°.
30.【解答】解:∵,
∴∠ACB=∠CDP.
∵∠ACB=30°,
∴∠CDP=30°,
∴∠BDC=180°﹣30°=150°,
∴点D在以BC为弦,∠BDC=150°的圆弧上运动,
如图,设D点运动的圆弧圆心为M,取优弧BC上一点N,
连接MB,MC,NB,NC,AM,MD,
则∠BNC=180°﹣∠BDC=30°,
∴∠BMC=60°,
∵BM=CM,
∴△BMC为等边三角形,
∴∠MCB=60°,MC=BC=6,
∵∠ACB=30°,
∴∠ACM=90°,
∴AM2,
∴当A、D、M三点共线时,AD最小,
此时,AD=AM﹣MD=26.
故答案为:26.
31.【解答】解:∵△ABC内接于⊙O,BD是⊙O的直径,
∴∠BCD=90°,
∵∠CBD=21°,
∴∠A=∠D=90°﹣21°=69°.
故答案为:69°
32.【解答】解:如图,连接CO和BO,
∵∠A=45°,CD⊥AB于点D,AB=8,CD=6,
∴∠ACD=∠A=45°,
AD=CD=6,
BD=AB﹣AD=8﹣6=2,
∴,
∵∠A=45°,
∴∠COB=90°,(同弧所对圆周角是圆心角的一半)
又∵CO=BO,
∴△BCO是等腰直角三角形,
∴,
故答案为:
33.【解答】解:作直径CD,如图,连接BD,
∵CD为直径,
∴∠CBD=90°,
∵∠D=∠A=60°,
∴BDBC44,
∴CD=2BD=8,
∴OC=4,
即⊙O的半径是4.
故答案为:4.
34.【解答】解:作OD⊥BC于点D,连接OB,OC,如图所示,
∵∠BAC=60°,
∴∠BOC=2∠BAC=120°,
∵OD⊥BC,
∴∠BOD=60°,OB=7,BD=CD,
∴BD=BO•sin∠BOD=7×sin60°=7,
∴BC=2BD=7,
故答案为:7.
35.【解答】解:如图,
∵点A、B、P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2).
∴PA=PB,
∵点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,
∴PC=PA=PB,
则点C的坐标为 (7,4)或(6,5)或(1,4);
故答案为:(7,4)或(6,5)或(1,4).
36.【解答】解:如图,连接OA,OB,
在△ABC中,∠BAC=60°,∠ABC=75°,
∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠B=45°,
∴∠AOB=90°,
∵OA=OB,
∴△OAB是等腰直角三角形,
∴ABOA.
故答案为:.
三.解答题(共8小题)
37.【解答】(1)证明:如图1,
∵AE是⊙O的直径,
∴∠ACE=90°,
∴∠1+∠AEC=90°,
∵∠1+∠2=90°,
∴∠AEC=∠2,
∴CD=CE,
∵tan∠1,
∴;
(2)解:如图2,过点C作CM⊥AE于M,
∵CD=CE=3,AC=4,∠ACE=90°,
∴AE5,
∴S△ABE3×45CM,
∴CM,
由勾股定理得:EM,
∵CD=CE,CM⊥DE,
∴DE=2EM,
∴AD=5,
∵∠ADB=∠2,∠B=∠E,∠2=∠E,
∴∠ADB=∠B,
∴AB=AD;
(3)解:如图3,连接CO并延长交AB于F,连接OB,
∵CA=CB,
∴,∠CAB=∠CBA,
∴CF⊥AB,
∴∠AFO=∠BFO=90°,AF=BF,
由(2)知:∠2=∠E=∠ADB=∠CBA,
∴∠DCE=∠ACB,
∴,
∴∠AOB=∠EOB=90°,
∵OA=OB,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠OAB=∠OBA=45°,
在Rt△AOB中,AF=BF,
∴OFAB=AF=BF,
设AF=a,则OF=a,
∵OA2=AF2+OF2,
∴r2=a2+a2,
∴ra,
∵S△ABC•AB•CF,
∴S△ABC•2a(a+r)=a2+ay.
38.【解答】(1)证明:∵FA=FE,
∴∠FAE=∠AEF,
∵∠FAE与∠BCE都是所对的圆周角,
∴∠FAE=∠BCE,
∵∠AEF=∠CEB,
∴∠CEB=∠BCE,
∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠DCE
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CEB+∠DCE=∠BCE+∠ACE=∠ACB=90°,
∴∠CDE=90°,
∴CD⊥AB;
(2)解:由(1)知,∠CEB=∠BCE,
∴BE=BC,
又∵FA=FE,FM⊥AB,
∴MA=ME=MO+OE=2,AE=4,
∴圆的半径OA=OB=AE﹣OE=3,
∴BE=BC=OB﹣OE=2,
在△ABC中.AB=2OA=6,BC=2,
∴.
39.【解答】解:(1)∵∠BAC=∠BCD,∠B=∠B,
∴△BAC∽△BCD,
∴,
∵,D为AB中点,
∴,
∴BC2=16,
∴BC=4;
(2)过点A作AE⊥CD于点E,连接CO,并延长交⊙O于F,连接AF,
∵在Rt△AED中,,,
∴DE=1,
∴,
∵△BAC∽△BCD,
∴,
设CD=x,则ACx,CE=x﹣1,
∵在Rt△ACE中,AC2=CE2+AE2,
∴,即x2+2x﹣8=0,
解得x=2,x=﹣4(舍去),
∴CD=2,AC,
∵∠AFC与∠ADC都是所对的圆周角,
∴∠AFC=∠ADC,
∵CF为⊙O的直径,
∴∠CAF=90°,
∴,
∴,即⊙O的半径为.
40.【解答】(1)证明:∵BC是⊙O的直径,
∴∠CAB=90°,
∴∠CAG+∠BAG=90°,
∵AD⊥BE,
∴∠AGB=90°,
∴∠BAG+∠ABE=90°,
∴∠CAG=∠ABE;
(2)证明:∵∠CGD=∠CAG+∠ACG,∠ABC=∠ABE+∠CBE,
由(1)知,∠CAG=∠ABE,
∵∠CBE=∠ACG,
∴∠CGD=∠ABC,
∵∠ABC=∠D,
∴∠DGC=∠D,
∴CG=CD;
(3)解:连接AE、CE,
∵BC是直径,
∴∠BEC=90°,
∴∠AGE=∠BEC,
∴AD∥CE,
∵∠CAE=∠EBC,
∠ACG=∠EBC,
∴∠CAE=∠ACG,
∴AE∥CG,
∴四边形AGCE是平行四边形,
∴AFAC,
∵AC2=BC2﹣AB2,
∴AC242,
∴AC=6,
∴AF6=3,
∵BF2=AF2+AB2,
∴BF2=32+42,
∴BF=5,
∵∠ABG=∠ABF,∠AGB=∠BAF,
∴△BAG∽△BFA,
∴BA:BF=BG:BA,
∴4:5=BG:4,
∴BG,
∵FG=BF﹣BG,
∴FG=5.
41.【解答】解:(1)连接AF,
∵AE是⊙O的直径,
∴AF⊥EG,
∵四边形BDGE是平行四边形,
∴BD∥EG,
∴BD⊥AF,
∵∠BAC=90°,
∴BD是⊙O的直径,
∴BD垂直平分AF,
∴AB=BF;
(2)∵当F为BC的中点,
∴BFBC,
∵AB=BF,
∴ABBC,
∵∠BAC=90°,
∴∠C=30°,
∴∠ABC=60°,ABAC,
∵AB=BF,
∴∠ABD=30°,
∴BD=2,
∴⊙O的直径长为2.
42.【解答】(1)证明:延长AO交⊙O于点M,连结CM,如图,
∵AM为⊙O的直径,
∴∠ACM=90°,
∴∠BCM+∠ACE=90°,
∵∠BCM=∠BAO,
∴∠BAO+∠ACE=90°,
∵∠CAD=∠BAO,
∴∠CAD+∠ACE=90°,
即∠AEC=90°,
∴AD⊥BC;
(2)①证明:∵AO∥CD,
∴∠FAE=∠D,
∵∠D=∠B,
∴∠FAE=∠B,
∵∠CAF=∠CAE+∠FAE,∠FAB+∠B=∠AFC,
又∵∠CAD=∠BAO,即∠CAE=∠FAB,
∴∠CAF=∠AFC,
∴CA=CF;
②解:∵∠CAD=∠FAB,∠D=∠B,
∴△ACD∽△AFB,
∴,
设AC=5a,则AFa,
由①知CF=CA,
∴CF=5a,
设CE=x,则EF=5a﹣x,
由(1)知AD⊥BC,
∴AE2=AC2﹣CE2,AE2=AF2﹣EF2,
∴AC2﹣CE2=AF2﹣EF2,
∴,
∴x=4a,
即CE=4a,EF=a,
∴,
∵∠FAE=∠B,∠AEF=∠BEA,
∴△AEF∽△BEA,
∴,
即AE2=EF•EB,
∴,
解得,
∴CF=5a,
∴BC=CF+BF.
43.【解答】(1)证明:∵AE为⊙O的直径,
∴∠ABE=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°,
∵AD⊥BC,
∴∠ADF=90°,
∴∠AFD+∠FAD=90°,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠FAD,
∴∠AEB=∠AFD;
(2)解:如图,过点F作FM⊥AB于点M.则∠AMF=90°,
∵∠AFD=∠BFE,∠AFD=∠AEB,
∴∠BFE=∠AEB,
∴BF=BE=5,
∵∠ABE=∠AMF=90°,∠BAE=∠MAF,
∴△AMF∽△ABE,
∴,
即,
设MF=x,则AM=2x,
∴BM=10﹣2x,
∵BM2+MF2=BF2,
∴(10﹣2x)2+x2=52,
解得x=3,
即MF=3,
∵AE平分∠ABD,AD⊥BC,
∴DF=MF=3.
44.【解答】(1)证明:∵BF∥AD,
∴∠ADB=∠DBF,
∵∠ADB=∠ACB,
∴∠DBF=∠ACB;
(2)∠GOD与∠ADC之间的数量关系为:2∠GOD+∠ADC=240°.
理由如下:
作OM⊥DC于点M,连接OC.
∵AD∥BF,
∴AB=DF,
∵F为CD中点,
∴CF=DF=AB,
∴∠ACB=∠CBF=∠DBF,
∵AC⊥BD于G,
∴∠BGC=∠AGD=90°,
∴∠DBF+∠CBF+∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠CBF=∠DBF=30°,∠DBC=60°,
∴∠ADB=∠ACB=30°,∠DOC=2∠DBC=120°,
∵OD=OC,
∴∠ODM=30°,
设GE=x,则AGx,
∴DGx,BGx,GC=3x,DCx,DMx,ODx,
∴DG=OD,
∴2∠GOD+∠ODG=180°,
∵∠ADB+∠ODC=60°,
∴2∠GOD+∠ODG+∠ADB+∠ODC=240°,
即2∠GOD+∠ADC=240°.
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