内容正文:
热点05 圆的性质
热点聚焦 方法精讲 能力突破
第一部分 热点聚焦·析考情 聚焦中考高频热点题型,明确命题趋势下的核心考查方向。
第二部分 题型引领·讲方法 纳对应高频热点题型的解|题|策|略与实战方法技巧。
题型01 垂径定理及其推论
题型02 圆周角定理及其推论
题型03 切线的性质
题型04 切线的判定
题型05 与圆有关的计算(弧长、扇形面积)
题型06 圆与三角形、四边形的综合
第三部分 能力突破·限时练 精选热点经典题目,限时训练,实现解题速度与准确率双重跃升。
两年:圆的性质部分主要考查圆周角定理及其推论、切线的性质与判定、弧长与扇形面积的计算,以及圆与三角形、四边形的综合运用;这些考点中,切线的性质与判定、圆周角定理考查占比最高,试题难度中等偏上,属于湖南中考几何证明与计算的核心板块,题目多以选择题、填空题及切线证明、圆中计算类解答题呈现;湖南统考命题注重几何直观与逻辑推理的融合,切线证明是解答题的固定高频题型,常与等腰三角形、直角三角形、相似三角形结合考查,压轴题则围绕圆进行多知识点的深度融合。
知识点
2025 年湖南统考
2024 年湖南统考
圆周角定理及其推论
未单独考查(融合于其他题)
第7题(圆周角定理,),选择题,3分
切线的性质
第21题第(1)问(切线性质→求角度),解答题,8分
第26题压轴题(切线性质+旋转+矩形+解直角三角形),压轴题,10分
切线的判定
第21题第(2)问(由角度相等→证明线段平行,含切线判定思维),解答题,8分
第26题压轴题含切线判定,压轴题,10分
垂径定理
未单独考查
未单独考查
与圆有关的计算(弧长等)
第10题(劣弧长计算,地球经线圈场景),选择题,3分
未单独考查
圆周角定理及其推论
未单独考查(融合于其他题)
第7题(圆周角定理,),选择题,3分
预测2026年:圆的考查呈现“基础+综合”的双轨模式。基础层面,圆周角定理(2024考)在选择题中轮换出现概率高,弧长与扇形面积的计算(2025考)也是必考基础考点。垂径定理两年均未单独考查,2026年在选择或填空题中出现的概率较大,需重点关注。综合层面,切线证明是解答题的固定高频题型(两年均考),2025年第21题为8分解答题,2024年融合于压轴题。2026年解答题分值提升至72分,圆与三角形、四边形的综合题分量可能加重,垂径定理与勾股定理结合的计算题型需重点训练。
题型01 垂径定理及其推论
解|题|策|略
1. 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧;
2. 要素关系(知二推三):在“过圆心、垂直于弦、平分弦、平分优弧、平分劣弧”五个要素中,知道任意两个可推其余三个;
3. 注意:被平分的弦不能是直径(若被平分的弦是直径,则垂径定理退化,结论不成立)。
方|法|指|导
垂径定理的核心应用模型:连接圆心与弦中点 → 构造直角三角形,其三边分别为半径 、半弦长 、弦心距。用勾股定理建立关系:。
识别信号:当题目中出现“弦的中点到圆心的距离”或“圆心到弦的垂线”时,立即构建这个直角三角形模型。
易|错|点
1. 垂径定理的逆命题有条件限制——平分弦(非直径)的直径垂直于弦,但如果弦是直径,结论不成立;
2. 计算时将弦长 直接代入勾股定理公式,忘记用半弦长 。
【例题1】(2026·湖南长沙·二模)如图,拱桥可以近似地看作一个圆弧,桥拱和路面之间用数根钢索垂直相连,其正下方的路面长度为,如果这些钢索中最长的一根的长度为,则该圆弧的半径为______m.
【答案】130
【分析】本题考查了圆的综合应用,解题的关键是建立坐标系,以中点为原点,利用圆上三点坐标建立方程组求解.设圆心坐标为,由在圆上得,由最高点在圆上得,联立解方程即可求出半径.
【详解】解:以的中点为原点,所在直线为轴建立坐标系,
则,圆弧最高点坐标为,
由对称性知圆心在轴上,设圆心为,半径为,
在圆上,
, 即,①
最高点在圆上,
,②
将②代入①,得
,
解得,
.
故答案为:130.
【例题2】(2026·湖南株洲·一模)如图,是由圆O截去下面的弓形形成的图形.过点O作的垂线,交该图形于点C,D,已知的长是,的长是20,则该图形的周长是________.
【答案】
【分析】本题考查垂径定理,弧长公式;连接,,先由垂径定理求出圆的半径,进而求出,从而求出的长度,再加上的长度即是该图形的周长.
【详解】解:连接,,如图所示,
设圆O的半径为r,则,
∵,
∴,
∵,过圆心点O,,
∴,
∵在中,
∴,解得:,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴的长度为,
∴该图形的周长是.
故答案为:.
【变式1】(2026·湖南·模拟预测)如图,是的直径,是上两点,于点,若,则( )
A.10 B.5 C.6 D.3
【答案】A
【分析】本题主要考查了勾股定理,垂径定理,解直角三角形的相关计算,解题的关键是熟练掌握相关的性质.连接,根据垂径定理得出,根据,得出,设,则,,根据勾股定理得出,求出,得出,根据,求出结果即可.
【详解】解:连接,如图所示:
∵,
∴,,
∵,
∴,
即,
设,则,,
在中,根据勾股定理得:
,
即,
解得:或(舍去),
即,,
∴,
∴.
故选:A.
【变式2】(2026·湖南湘潭·一模)我国魏晋时期数学家刘徽在为《九章算术》作注时,创立了“割圆术”.如图是研究“割圆术”时的一个图形,所在圆的圆心为点,四边形为矩形,边与相切于点,连接,若,,则图中的弧长为_____________(结果用表示).
【答案】
【分析】连接,根据切线的性质得出,根据四边形是矩形,得出,则,垂径定理得出,圆周角定理求出,即可得,再根据弧长公式求解即可.
【详解】解:连接,
∵与相切于,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴平分圆心角,即,
∵,
∴,
∴,
∴ .
【变式3】(2025·湖南长沙·一模)如图,已知是等边的外接圆,连接并延长交于点,交于点.若,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是三角形的外接圆与外心、等边三角形的性质、含30度角的直角三角的性质、垂径定理、圆周角定理等,连接,根据等边三角形的性质得到,,根据垂径定理得到,根据勾股定理求出,再根据四边形的面积公式计算即可.
【详解】解:如图,连接,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
∴,
故选:C.
题型02 圆周角定理及其推论
解|题|策|略
1. 圆周角定理:一条弧所对的圆周角 = 它所对的圆心角的一半;
2. 推论①:同弧或等弧所对的圆周角相等;
3. 推论②:直径所对的圆周角是直角(90°)——圆中证明直角最重要的工具;
4. 推论③:圆内接四边形的对角互补(∠A + ∠C = 180°,∠B + ∠D = 180°)。
方|法|指|导
解圆中角度问题的核心思路:“找弧 → 化角”。看到多个圆周角,先找它们是否对同一条弧 → 等弧推等角。看到直径,立即连接直径两端点与圆上一点 → 得到直角 → 转化为直角三角形进行后续计算。圆内接四边形中,外角 = 内对角,可作为角度转化的辅助工具。
易|错|点
1. 圆周角定理使用前提是“同弧或等弧”,忘记确认弧的对应关系会导致角度关系错乱;
2. 圆心角与圆周角的倍数关系记反——圆周角 = 圆心角。
【例题1】(2026·湖南永州·一模)如图,为的外接圆,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵ 为的外接圆,,
∴根据圆周角定理,同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,
.
【例题2】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,已知是的直径,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由圆周角定理得,再通过直角三角形性质可得,最后再由圆周角定理即可求解.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴的度数是.
【变式1】(2026·湖南岳阳·一模)如图,是的两条弦,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,,
∴.
【变式2】(2026·湖南湘潭·一模)如图,是的直径,点在上,连接、,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直径所对的圆周角是直角得到,再由直角三角形两锐角互余求解即可.
【详解】解:∵是的直径,
∴
∵
∴.
【变式3】(2026·湖南湘西·一模)如图,把一块含的直角三角板的顶点A放在半径为3的圆盘上,三角板的一条直角边及斜边分别与圆交于B,C两点,则图中的长为________.
【答案】
【分析】连接,圆周角定理得到,再根据弧长公式进行计算即可.
【详解】解:连接,则由题意,得,,
∴的长为.
题型03 切线的性质
解|题|策|略
1. 切线定义:直线与圆有且只有一个公共点(该点称为切点);
2. 切线性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径;
3. 切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点与圆心的连
方|法|指|导
遇到“切线”条件,第一步永远是连接圆心与切点,得到垂直关系(半径 ⊥ 切线)。这个垂直关系是整个切线问题的基础,有了它就可以构造直角三角形、利用勾股定理或结合相似三角形进一步推理。
2025年第21题第(1)问的解题流程:BC与⊙O相切于B → 连接OB → OB ⊥ BC → ∠OBC = 90° → 由已知∠ABC = 35° → 求出∠OBA = 55° → 再结合OA=OB → 等边对等角 → ∠OAB = 55° → 三角形内角和 → ∠AOB = 70°。
易|错|点
1. 看到切线条件却没有连接圆心与切点,导致无法利用垂直条件,是切线题最致命的错误;
2. 切线长定理中,两条切线长相等,但从圆心到两切点的半径与切线的垂直关系不能被忽略。
【例题1】(2026·湖南株洲·一模)如图,是的直径,与相切于点B,D是的中点,连接.已知,则的度数为________.
【答案】40
【分析】首先根据切线的性质得到,利用三角形内角和定理求出的度数;然后根据三角形中位线定理证明,利用平行线的性质求出的度数;最后三角形的外角求出的度数,通过角的和差关系即可求解.
【详解】解:与相切于点,
,
.
在中,,
是的中点,是的中点,
是的中位线,
,
,
.
【例题2】(2026·湖南长沙·一模)如图,是地球的示意图,其中表示赤道,,分别表示北回归线和南回归线,.夏至日正午时,太阳光线所在直线经过地心O,此时点F处的太阳高度角(即平行于的光线与的切线所成的锐角)的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求的度数,再利用平行线的性质得,最后计算.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴.
【变式1】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,,,分别与相切于,,三点,且,,.
(1)求证:;
(2)求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由切线长定理易得,则可得,即可得证;
(2)先由勾股定理求出,再根据三角形的面积公式得到,然后根据扇形的面积公式计算即可得到结论.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵分别与相切于三点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式2】(2026·湖南娄底·一模)如图,,点是上一点,半径长为的与相切于点,交于点.则图中阴影部分的面积为_______.(结果保留根号和)
【答案】
【分析】连接,利用切线的性质得到,结合求出的长度,再分别计算的面积和扇形的面积,最后用三角形面积减去扇形面积得到阴影部分的面积.
【详解】解:连接,
∵与相切于点,
∴,即,
∵,,
∴,
由勾股定理得:,
∵,,
∴,
,
,
.
故答案为:
【变式3】(2026·湖南·模拟预测)如图,为的弦,为的切线,分别与,相交于点,,且.
(1)求证:;
(2)若,,求半径的长及阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2),
【分析】(1)连接,由切线的性质可得,根据等边对等角和对顶角相等得到,,则可证明,据此可证明结论;
(2)设,则,,,由勾股定理得,解得,则,,,再根据列式求解即可.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
为的切线,
,
,,
,,
,
,即.
(2)解:设,
,,
中,,,,
由勾股定理得,解得,
,,
又,
,
,
又,
.
型04 切线的判定
解|题|策|略
切线判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
两类证法:
· 类型一(有明确交点):已知直线与圆有一个公共点P → 连接OP → 证明OP ⊥ 该直线 → 该直线是⊙O的切线
· 类型二(无明确交点):不知直线是否与圆有交点 → 过圆心O作直线的垂线,垂足为P → 证明OP = 半径 → 该直线是⊙O的切线
方|法|指|导
判定切线的关键在于根据已知条件选择正确的证法路径。证明垂直的常用方法:① 已知角度和 = 90°;② 全等三角形对应角为90°;③ 勾股定理逆定理;④ 平行线性质。
易|错|点
1. 只证了垂直但忘记说明直线“经过半径的外端”——判定切线必须同时满足“过外端”和“垂直”两个条件;
2. 类型一和类型二的证明方向弄反:有交点时应连半径证垂直,无交点时应作垂直证半径。
【例题1】(2026·湖南长沙·一模)如图,的三个顶点都在以为直径的半圆上,,连接并延长至点E,交于点F,且,连接.
(1)求证:是该半圆的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据圆周角定理得到,利用等腰三角形的性质得到,进而得到,易证明,进而得到,从而得到,进而得到结论;
(2)根据直角三角形的性质得到,由(1)知,根据含角的直角三角形的性质求出、长,根据证明,进而得到,从而得到.
【详解】(1)证明:是半圆的直径,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,即,
是半圆的直径
是该半圆的切线;
(2)解:在中,,
,
由(1)知,,
,
在中,,
,
在中,,
、,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查切线的判定定理、圆周角定理、解直角三角形、全等三角形的判定与性质、含角的直角三角形的性质、平行线的判定与性质,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.
【例题2】(2026·湖南张家界·一模)如图,是的直径,,是的弦,过圆心O作的平行线与过点C的切线交于点D,与交于点E.
(1)求证:是的切线;
(2)如果,,求的长;
(3)在(2)的条件下,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)连接,可证得,从而,进一步得出结果;
(2)可推出,结合得出,进而得出结果;
(3)可结合(1)(2)得出,,,从而求得和扇形的面积,进而得出结果.
【详解】(1)证明:如图,连接
,
,
,
,,
,
,,
,
,
是的切线,
,
,
,
点在上,
是的切线;
(2)解:如图,
由(1)知:,
,
,
,
,
;
(3)解:如图,设交于,
由(1)(2)知,,,,
,,
.
【变式1】(2026·湖南长沙·一模)如图,是的一条弦,点是外一点,,交于点、交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】(1)根据等边对等角得,根据垂直的定义得,即,则是的切线;
(2)根据三角形的内角和定理得到,推出,从而求得,根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,
,
又是半径,
与相切;
(2)解:,,
,
,
,
,
,
,
,
图中阴影部分的面积.
【变式2】(2026·湖南永州·一模)如图,在中,已知是的切线,A为切点,连接并延长与交于C,D两点,B是上一点,弦与交于点E,.连接并延长,交的延长线于点Q.
(1)当时,______;
(2)求证:是的切线;
(3)若,,求的长.
【答案】(1)60
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据直径对应的圆周角等于得,,即可求解;
(2)连接,由得,则结合已知可推出,再根据得,即可得出结论;
(3)设交于,连接,,由切线长定理得到垂直平分,则,则,设,则,,根据,解得,再根据是中位线,得到,最后证明,,代入计算即可.
【详解】(1)解:根据题意可知,是的直径,
∴,
∵,
∴;
(2)证明:如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∵是的半径,
∴是的切线;
(3)解:设交于,连接,,
∵、是的切线,
∴,,
∵,
∴垂直平分,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴设,则,,
∴,
∵,
∴,解得,
∴,,,,
∵是直径,
∴,
∴是中位线,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
解得.
【变式3】(2026·湖南衡阳·模拟预测)如图,为的外接圆,的三边均不经过圆心,的直径,.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若点到的距离为,,,求的长.
【答案】(1)是的切线,理由见解析
(2).
【分析】(1)连接,证明,即可证明是的切线;
(2)利用勾股定理求得,证明,利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】(1)解:是的切线,理由如下:
连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∵是的直径,
∴是的切线;
(2)解:∵点到的距离为,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
解得,,
∴.
题型05 与圆有关的计算(弧长、扇形面积)
解|题|策|略
1. 弧长公式:( 为弧所对圆心角的度数)
2. 扇形面积公式:( 为弧所对圆心角的度数)
3. 弓形面积 = 扇形面积 ± 三角形面积(劣弧取减,优弧取加)
4. 圆锥侧面积: (r为底面圆的半径,l为母线长)
方|法|指|导
2025年第10题考查了劣弧长计算(地球经线圈场景):已知地球半径 ,纬度差 → 圆心角 → 代入弧长公式计算。阴影部分面积的核心方法是割补法:将不规则图形面积转化为规则图形面积的加减。
易|错|点
弧长公式与扇形面积公式混淆——弧长分母180且无平方,面积分母360且有平方。
【例题1】(2026·湖南·模拟预测)为了配合国家文物数字化战略,某团队在扫描一件菱形文物时,将边长为1的菱形的顶点A设为扫描原点,当菱形绕点A旋转,使B、C两点恰好落在扇形的弧上时,求扫描路径中弧的长度等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,证明出是等边三角形,得到,然后利用弧长公式求解.
【详解】解:连接,
∵菱形的边长为1,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形.
∴,
∴弧的长度.
【例题2】(2026·湖南·模拟预测)一个几何体的三视图如图所示,这个几何体的全面积为______.
【答案】
【分析】首先得到此几何体为圆锥,再根据圆锥全面积等于侧面积加底面积求解即可.
【详解】解:根据三视图得,此几何体为圆锥,
∵直径为,母线长为,
∴半径为,
∴这个几何体的全面积为.
【变式1】(2023·江苏连云港·一模)如图,将扇形方向平移,使点移到的中点处,得扇形,若,,则阴影部分的面积为________.
【答案】
【分析】连接,根据平移的性质和中点的定义得出的长度,在中利用勾股定理求出的长,利用锐角三角函数求出的度数,进而求出和,最后根据计算即可
【详解】解:连接,
点是的中点,,
,
扇形沿方向平移得到扇形,
,即,
在中,,
,
,
,
,
,
阴影部分的面积 .
【变式2】(2025·湖南湘西·模拟预测)如果一个扇形的半径为1,弧长是,那么此扇形的圆心角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了弧长的有关计算.
根据弧长公式,即可求解.
【详解】∵弧长 ,其中 ,,
∴ ,
两边除以:,
即,
简化得,
∴ .
故此扇形的圆心角为.
故选:C.
【变式3】(2025·湖南湘西·模拟预测)如图,正六边形内接于,的半径为,则这个正六边形的边心距和的长分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】本题考查了正六边形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理,连接、,根据正六边形内接于,可得:,又因为,可知是等边三角形,利用等腰三角形的三线合一定理可得:,利用勾股定理求出的长度,再利用弧长公式求出的长度即可.
【详解】解:如下图所示,连接、,则,
六边形是正六边形,
,
是等边三角形,
,
,
在中,,
.
故选:B.
题型06 圆与三角形、四边形的综合
解|题|策|略
圆与三角形、四边形的综合常涉及以下模式:
· 圆 + 等腰三角形:两条半径相等构成等腰三角形,等边对等角转移角的关系
· 圆 + 切线 + 三角形:连接圆心与切点得直角,结合其他三角形推理
· 圆内接四边形:对角互补、外角 = 内对角
· 圆 + 相似三角形:通过同弧所对圆周角相等为相似提供角的条件
方|法|指|导
综合题拆解策略:① 先标出圆的基本信息(半径、圆心角、圆周角等);② 根据问题类型添加辅助线(连接圆心与切点、直径两端点、作弦心距等);③ 找到圆的部分和直线形的部分的关联点(通常是某个角度或某条公共边);④ 用方程思想把几何条件数量化。
易|错|点
1. 综合题中条件较多,容易遗漏某个定理的适用前提或混淆不同定理;
2. 圆与相似三角形结合时,通过同弧找等角是关键,弧与角的对应关系辨认错误会导致相似判定失败。
【例题1】(2026·湖南娄底·一模)如图1,已知是的直径,是上一点,过作直线与的延长线交于点,过点A作于点,连结、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,若为上的一动点,且在直线上方,连结.当四边形面积最大时,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)连接, 可得,由圆周角定理得,可得,再等量代换证明即可;
(2)先证明,则,求出,,那么,再由求解即可;
(3)过点E作于点G,当四边形面积最大时,面积最大,点F到的距离最大,点F是的中点,可得是等腰直角三角形,再由圆周角定理得到,得到为等腰直角三角形,则,而,则由勾股定理得,即再由求解即可.
【详解】(1)解:如图,连接,则,
∴,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,即,
又∵为半径,
∴直线是的切线;
(2)解:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(3)解:如图,过点E作于点G,则,
当四边形面积最大时,面积最大,此时点F到的距离最大,即点F是的中点,
∴,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【例题2】(2025·湖南长沙·模拟预测)如图,为的直径,过点作的切线,是上一点(点与点不重合),且,连接交于点,交于点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求切线的长;
(3)记的面积为的面积为,四边形的面积为,若满足,试证明:;
(4)设,求关于的函数解析式.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
(4)
【分析】(1)连接,根据,可得,证明,得出,即可得证
(2)设,,则,进而根据完全平方公式变形,勾股定理,求得,进而即可求解;
(3)过点作于,记的面积为,的面积为,的面积为的面积为,四边形的面积为,根据已知等式变形,得出,进而证明,证明得出,结合,即可得证;
(4)证明满足,进而根据,得出,即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵是的切线;
∴,即
∵,,
∴
∴,即
又∵是半径,
∴是的切线;
(2)∵为的直径,
∴
又∵,
∴
设,,则
∴
∵,则
∴,
又∵
∴(负值舍去)
又,
解得:(舍去)或,
∴;
(3)如图,过点作于,
记的面积为,的面积为,的面积为的面积为,四边形的面积为,
∴
∴
由得,
∴
∴
∴
即,
∴
∴,
∴,即
∴到的距离和到的距离相等,
∴
又∵
∴
∵是的切线,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴
∴
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
(4)解:∵是的切线,
∴
又∵
∴
∴
∴,即,
如图,连接并延长交于点,连接,
∴
∴
又∵是切线,
∴
∴
又∵
∴
又∵
∴
∴,
又∵
∴,
又∵四边形是圆内接四边形,
∴
∴
∴
即
∴,
∴
∴
即
∵
∴
∵
∴
∴
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,切线的性质,圆内接四边形的性质,解直角三角形,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【变式1】(2025·湖南郴州·二模)如图1,是的外接圆,是的直径,点是上一点,连接交于点,过点作,交于点,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接,
①若,,求的长度;
②如图3,若点是的中点,过点作交的延长线于点,
求证:.
【答案】(1)证明过程见详解
(2)①;②证明过程见详解
【分析】(1)根据直径所对圆周角为直角得到,根据垂直的定义得到,根据同角的余角相等即可求解;
(2)①如图所示,连接,可证是等边三角形,得到,由此即可求解;
②根据题意先证明,得,如图所示,在上取,连接,可证,得,,再证明,得,,由此即可求解.
【详解】(1)证明:∵是直径,
∴,
∵过点作,即,
∴,
∴;
(2)解:①∵是直径,,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,则,
如图所示,连接,
∵所对圆周角是,所对圆心角,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴;
②∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,,
由(1)可知,,且,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,,
如图所示,在上取,连接,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
在中,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即.
【点睛】本题主要考查圆与三角形,四边形的综合,掌握直径所对圆周角为直角,同弧所对弦相等,等腰直角三角形的,等边三角形的判定和性质,圆内接四边形的性质,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识的综合,数形结合分析是关键.
【变式2】(2025·湖南·模拟预测)如图,是的直径,是的弦,平分交于点D,过点D作 交的延长线于点 E,连接交于点 F,已知,.
(1)求证:是的切线;
(2)求的长度;
(3)求的值.
【答案】(1)见解析;
(2)
(3)
【分析】(1)由圆周角定理可得,得到,进而得出,即可证明结论;
(2)连接,根据直径所对的圆周角是直角,得到,进而证明,得出,再利用勾股定理求解即可;
(3)连接、交于点,由垂径定理可得,证明四边形是矩形,得到,,从而求出,再证明是的中位线,得到,从而求出,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:如图,连接,
是的直径,
,
平分,
,
又,
,
,
,
,,
,
,
(3)解:如图,连接、交于点,
是的直径,
,
,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
点、分别为、的中点,
是的中位线,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了圆周角定理,圆的切线 的判定,相似三角形的判定和性质,勾股定理,垂径定理,矩形的判定和性质,三角形中位线定理等知识,掌握圆的相关性质是解题关键.
【变式3】(2025·湖南长沙·一模)如图,为的直径,点C、点D为上异于A、B的两点,连接,过点C作,交的延长线于点E,连接、.
(1)若,求证:是的切线.
(2)连接,若,,求的半径长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理,圆的切线的判定,解直角三角形的应用,掌握圆周角的相关性质是解题关键.
(1)连接,根据圆周角定理,得到,则,即可证明结论;
(2)由直径可得,再根据同弧所对的圆周角相等,得到,从而得出,然后利用勾股定理求出,即可得到的半径长.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,
,
,
,
,
,
,
又是半径,
是的切线;
(2)解:是直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
的半径长为.
(20分钟限时练)
1.(2026·湖南郴州·一模)如图,点A,B,C,D在上,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用同弧所对圆周角相等得到,结合已知条件即可求得结果.
【详解】解:∵,
∴,
又∵,
∴.
2.(2026·湖南娄底·一模)如图,是的直径,C,D是上的点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先通过邻补角的性质得到的度数,再由圆心角定理即可求得结果.
【详解】在中,C,D是上的点,,
∴,
∴.
3.(2025·湖南·三模)如图,半径为4,于点C,点D为上一点,且,那么的长是( )
A.3 B. C. D.2
【答案】C
【分析】由圆周角定理得是等腰直角三角形,由等腰三角形的性质得,再由勾股定理即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆周角定理,直角三角形斜边中线的性质,勾股定理及等腰三角形的性质,掌握这些知识是关键.
4.(2024·湖南·模拟预测)如图,是的直径,为弦,于点E,连接,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是垂径定理,根据垂径定理可得:,,,,无法得到,,即可得到答案.
【详解】解:如图,连接,,
是的直径,为弦,于点E,
,,,
∴,,
B选项结论成立,符合题意;A选项结论不成立,不符合题意;
无法判断,
C选项结论不成立,不符合题意,
∵无法判断,
D选项结论不成立,不符合题意,
故选:B.
5.(2026·湖南邵阳·二模)已知某扇形的半径为6厘米,弧长为厘米,则该扇形的面积是__________平方厘米(结果保留).
【答案】
【分析】直接利用扇形面积公式计算得到结果.
【详解】解:扇形的面积公式为 ,其中是扇形的弧长,是扇形的半径,
将,代入公式得:
.
6.(2026·湖南株洲·一模)如图1是我国明末《崇祯历书》之《割圆勾股八线表》中所绘的割圆八线图.如图2,根据割圆八线图,在扇形中,,和都是的切线,点和点是切点,交于点,交于点.若,则的半径长为________.
【答案】
【分析】证明,根据相似三角形的性质求解即可.
【详解】解:∵和都是的切线,
∴,,
又,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
又,,
∴,
∴(负值舍去).
7.(2026·湖南长沙·一模)如图是一条隧道的横截面,它是以点O为圆心的圆的一部分,如果是中弦的中点,经过圆心O交于点D,并且,的半径长为,则隧道的高为________.
【答案】6
【分析】连接,先根据垂径定理可得的长和,再利用勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图,连接,
∵是中弦的中点,经过圆心,且,
∴,,
∵的半径长为,
∴,
∴在中,,
∴.
8.(2026·湖南·模拟预测)将正三角形绕其任意一条高旋转,得到的几何体的侧面积与底面积之比为___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了平面图形旋转后所得的立体图形,圆锥的侧面积和底面积的计算,熟练掌握正三角形绕高旋转得到圆锥,圆锥的侧面积和底面积的计算方法是解题的关键.
先确定正三角形绕高旋转得到的几何体为圆锥,设正三角形边长为参数,分别求出圆锥的侧面积与底面积,再计算两者的比值即可求解.
【详解】解:设正三角形的边长为,将正三角形绕其高旋转,得到的几何体是圆锥,其中圆锥的底面半径,母线长,
则圆锥的侧面积,
圆锥的底面积,
∴侧面积与底面积之比为.
故答案为:.
9.(2022·湖南株洲·模拟预测)如图,已知的直径,是的中点,与交于点.若是的中点,则弦的长是________.
【答案】
【分析】连接交于点F,由垂径定理得,,由是的中位线,可得,由圆周角定理得,证明,推出,进而可得,最后由勾股定理解即可.
【详解】解:如图,连接交于点F,
是的中点,
,,
又,
是的中位线,
,
是的直径,
,
在和中,
,
,
,
,
的直径,
,
,
在中,,
故答案为:.
【点睛】本题考查圆周角定理,垂径定理,勾股定理,全等三角形的判定和性质,三角形中位线的性质等,正确作出辅助线是解题的关键.
10.(2026·湖南株洲·一模)已知四边形是平行四边形,,.点从点出发沿边向点运动(不与、重合),同时点从点出发沿边向点运动,点的运动速度是点的运动速度的倍.连接,,作的外接圆与射线相交于另一个点,连接.
(1)【基础感悟】如图1,若,求的长;
(2)【初步探索】如图2,当点运动到线段的中点时,求证:;
(3)【深度探索】如图3,随着点的运动,点的位置也在变化,当点与重合时,连接,①求证:;②求的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)①见解析;②
【分析】(1)根据题意得出,即可求解;
(2)设,则,先证明是等边三角形,再根据圆内接四边形对角互补得出,,根据平行四边形的性质得出,则,即可得出,则;
(3)①连接,作于点,作交的延长线于点,在线段上截取线段,连接,则,证明,再根据平行线的性质,即可得证;
②根据得出是的直径,则,即可得出,进而证明,则,设,则,,分别解直角三角形,求得,代入比例式,求得,即可求解.
【详解】(1)解:∵点的运动速度是点的运动速度的倍
∴,
∵,
∴;
(2)解:设,则,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵点运动到线段的中点时,则,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
又∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)①连接,作于点,作交的延长线于点,
在线段上截取线段,连接,则,
,
设 ,则,
,
,
是等边三角形,
,,
,
∵
②∵,
∴是的直径
∴,
又∵
∴
设,则,
∵
∴
,,,
,
解得:(舍去),
11.(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,在中,,作的外接圆,圆心为,点为上一个动点(不与,重合),过点作交于点,且点在点上方,交于点,连接交于点,连接.
(1)求证:;
(2)将,,的面积分别记为,,,若,求的值;
(3)若.
①当时,求的值;
②设为,圆的半径为,请用含和的式子表示的长.(提示:)
【答案】(1)见解析
(2)
(3)①;②
【分析】(1)根据垂直于同一条直线的两条直线平行得,即可证明;
(2)先证明,根据相似三角形的性质得,再由、求解出、的等量关系,然后代入计算即可;
(3)①先证明,得到点与点重合,根据垂径定理得到,设,则,由勾股定理得,根据得到;
②在中,,在中,,由①知,,则,代入整理得,由得,,结合,即可求出.
【详解】(1)证明:,
,
;
(2)解:,
,
,
,
为公共角,
,
根据已知得,
,
,
解得或(舍),
;
(3)解:①,
,
,
,
为直径,
,
,即点与点重合,
如图,
,
∴,
,设,则,
由勾股定理得,
,
,
,
;
②在中,,
在中,,
由①知,,
,
,
整理得,
,
,
,
又,
.
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热点05 圆的性质
热点聚焦 方法精讲 能力突破
第一部分 热点聚焦·析考情 聚焦中考高频热点题型,明确命题趋势下的核心考查方向。
第二部分 题型引领·讲方法 纳对应高频热点题型的解|题|策|略与实战方法技巧。
题型01 垂径定理及其推论
题型02 圆周角定理及其推论
题型03 切线的性质
题型04 切线的判定
题型05 与圆有关的计算(弧长、扇形面积)
题型06 圆与三角形、四边形的综合
第三部分 能力突破·限时练 精选热点经典题目,限时训练,实现解题速度与准确率双重跃升。
两年:圆的性质部分主要考查圆周角定理及其推论、切线的性质与判定、弧长与扇形面积的计算,以及圆与三角形、四边形的综合运用;这些考点中,切线的性质与判定、圆周角定理考查占比最高,试题难度中等偏上,属于湖南中考几何证明与计算的核心板块,题目多以选择题、填空题及切线证明、圆中计算类解答题呈现;湖南统考命题注重几何直观与逻辑推理的融合,切线证明是解答题的固定高频题型,常与等腰三角形、直角三角形、相似三角形结合考查,压轴题则围绕圆进行多知识点的深度融合。
知识点
2025 年湖南统考
2024 年湖南统考
圆周角定理及其推论
未单独考查(融合于其他题)
第7题(圆周角定理,),选择题,3分
切线的性质
第21题第(1)问(切线性质→求角度),解答题,8分
第26题压轴题(切线性质+旋转+矩形+解直角三角形),压轴题,10分
切线的判定
第21题第(2)问(由角度相等→证明线段平行,含切线判定思维),解答题,8分
第26题压轴题含切线判定,压轴题,10分
垂径定理
未单独考查
未单独考查
与圆有关的计算(弧长等)
第10题(劣弧长计算,地球经线圈场景),选择题,3分
未单独考查
圆周角定理及其推论
未单独考查(融合于其他题)
第7题(圆周角定理,),选择题,3分
预测2026年:圆的考查呈现“基础+综合”的双轨模式。基础层面,圆周角定理(2024考)在选择题中轮换出现概率高,弧长与扇形面积的计算(2025考)也是必考基础考点。垂径定理两年均未单独考查,2026年在选择或填空题中出现的概率较大,需重点关注。综合层面,切线证明是解答题的固定高频题型(两年均考),2025年第21题为8分解答题,2024年融合于压轴题。2026年解答题分值提升至72分,圆与三角形、四边形的综合题分量可能加重,垂径定理与勾股定理结合的计算题型需重点训练。
题型01 垂径定理及其推论
解|题|策|略
1. 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧;
2. 要素关系(知二推三):在“过圆心、垂直于弦、平分弦、平分优弧、平分劣弧”五个要素中,知道任意两个可推其余三个;
3. 注意:被平分的弦不能是直径(若被平分的弦是直径,则垂径定理退化,结论不成立)。
方|法|指|导
垂径定理的核心应用模型:连接圆心与弦中点 → 构造直角三角形,其三边分别为半径 、半弦长 、弦心距。用勾股定理建立关系:。
识别信号:当题目中出现“弦的中点到圆心的距离”或“圆心到弦的垂线”时,立即构建这个直角三角形模型。
易|错|点
1. 垂径定理的逆命题有条件限制——平分弦(非直径)的直径垂直于弦,但如果弦是直径,结论不成立;
2. 计算时将弦长 直接代入勾股定理公式,忘记用半弦长 。
【例题1】(2026·湖南长沙·二模)如图,拱桥可以近似地看作一个圆弧,桥拱和路面之间用数根钢索垂直相连,其正下方的路面长度为,如果这些钢索中最长的一根的长度为,则该圆弧的半径为______m.
【例题2】(2026·湖南株洲·一模)如图,是由圆O截去下面的弓形形成的图形.过点O作的垂线,交该图形于点C,D,已知的长是,的长是20,则该图形的周长是________.
【变式1】(2026·湖南·模拟预测)如图,是的直径,是上两点,于点,若,则( )
A.10 B.5 C.6 D.3
【变式2】(2026·湖南湘潭·一模)我国魏晋时期数学家刘徽在为《九章算术》作注时,创立了“割圆术”.如图是研究“割圆术”时的一个图形,所在圆的圆心为点,四边形为矩形,边与相切于点,连接,若,,则图中的弧长为_____________(结果用表示).
【变式3】(2025·湖南长沙·一模)如图,已知是等边的外接圆,连接并延长交于点,交于点.若,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
题型02 圆周角定理及其推论
解|题|策|略
1. 圆周角定理:一条弧所对的圆周角 = 它所对的圆心角的一半;
2. 推论①:同弧或等弧所对的圆周角相等;
3. 推论②:直径所对的圆周角是直角(90°)——圆中证明直角最重要的工具;
4. 推论③:圆内接四边形的对角互补(∠A + ∠C = 180°,∠B + ∠D = 180°)。
方|法|指|导
解圆中角度问题的核心思路:“找弧 → 化角”。看到多个圆周角,先找它们是否对同一条弧 → 等弧推等角。看到直径,立即连接直径两端点与圆上一点 → 得到直角 → 转化为直角三角形进行后续计算。圆内接四边形中,外角 = 内对角,可作为角度转化的辅助工具。
易|错|点
1. 圆周角定理使用前提是“同弧或等弧”,忘记确认弧的对应关系会导致角度关系错乱;
2. 圆心角与圆周角的倍数关系记反——圆周角 = 圆心角。
【例题1】(2026·湖南永州·一模)如图,为的外接圆,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【例题2】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,已知是的直径,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式1】(2026·湖南岳阳·一模)如图,是的两条弦,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·湖南湘潭·一模)如图,是的直径,点在上,连接、,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式3】(2026·湖南湘西·一模)如图,把一块含的直角三角板的顶点A放在半径为3的圆盘上,三角板的一条直角边及斜边分别与圆交于B,C两点,则图中的长为________.
题型03 切线的性质
解|题|策|略
1. 切线定义:直线与圆有且只有一个公共点(该点称为切点);
2. 切线性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径;
3. 切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点与圆心的连
方|法|指|导
遇到“切线”条件,第一步永远是连接圆心与切点,得到垂直关系(半径 ⊥ 切线)。这个垂直关系是整个切线问题的基础,有了它就可以构造直角三角形、利用勾股定理或结合相似三角形进一步推理。
2025年第21题第(1)问的解题流程:BC与⊙O相切于B → 连接OB → OB ⊥ BC → ∠OBC = 90° → 由已知∠ABC = 35° → 求出∠OBA = 55° → 再结合OA=OB → 等边对等角 → ∠OAB = 55° → 三角形内角和 → ∠AOB = 70°。
易|错|点
1. 看到切线条件却没有连接圆心与切点,导致无法利用垂直条件,是切线题最致命的错误;
2. 切线长定理中,两条切线长相等,但从圆心到两切点的半径与切线的垂直关系不能被忽略。
【例题1】(2026·湖南株洲·一模)如图,是的直径,与相切于点B,D是的中点,连接.已知,则的度数为________.
【例题2】(2026·湖南长沙·一模)如图,是地球的示意图,其中表示赤道,,分别表示北回归线和南回归线,.夏至日正午时,太阳光线所在直线经过地心O,此时点F处的太阳高度角(即平行于的光线与的切线所成的锐角)的大小为( )
A. B. C. D.
【变式1】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,,,分别与相切于,,三点,且,,.
(1)求证:;
(2)求图中阴影部分的面积.
【变式2】(2026·湖南娄底·一模)如图,,点是上一点,半径长为的与相切于点,交于点.则图中阴影部分的面积为_______.(结果保留根号和)
【变式3】(2026·湖南·模拟预测)如图,为的弦,为的切线,分别与,相交于点,,且.
(1)求证:;
(2)若,,求半径的长及阴影部分的面积.
型04 切线的判定
解|题|策|略
切线判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
两类证法:
· 类型一(有明确交点):已知直线与圆有一个公共点P → 连接OP → 证明OP ⊥ 该直线 → 该直线是⊙O的切线
· 类型二(无明确交点):不知直线是否与圆有交点 → 过圆心O作直线的垂线,垂足为P → 证明OP = 半径 → 该直线是⊙O的切线
方|法|指|导
判定切线的关键在于根据已知条件选择正确的证法路径。证明垂直的常用方法:① 已知角度和 = 90°;② 全等三角形对应角为90°;③ 勾股定理逆定理;④ 平行线性质。
易|错|点
1. 只证了垂直但忘记说明直线“经过半径的外端”——判定切线必须同时满足“过外端”和“垂直”两个条件;
2. 类型一和类型二的证明方向弄反:有交点时应连半径证垂直,无交点时应作垂直证半径。
【例题1】(2026·湖南长沙·一模)如图,的三个顶点都在以为直径的半圆上,,连接并延长至点E,交于点F,且,连接.
(1)求证:是该半圆的切线;
(2)若,,求的长.
【例题2】(2026·湖南张家界·一模)如图,是的直径,,是的弦,过圆心O作的平行线与过点C的切线交于点D,与交于点E.
(1)求证:是的切线;
(2)如果,,求的长;
(3)在(2)的条件下,求图中阴影部分的面积.
【变式1】(2026·湖南长沙·一模)如图,是的一条弦,点是外一点,,交于点、交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
【变式2】(2026·湖南永州·一模)如图,在中,已知是的切线,A为切点,连接并延长与交于C,D两点,B是上一点,弦与交于点E,.连接并延长,交的延长线于点Q.
(1)当时,______;
(2)求证:是的切线;
(3)若,,求的长.
【变式3】(2026·湖南衡阳·模拟预测)如图,为的外接圆,的三边均不经过圆心,的直径,.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若点到的距离为,,,求的长.
题型05 与圆有关的计算(弧长、扇形面积)
解|题|策|略
1. 弧长公式:( 为弧所对圆心角的度数)
2. 扇形面积公式:( 为弧所对圆心角的度数)
3. 弓形面积 = 扇形面积 ± 三角形面积(劣弧取减,优弧取加)
4. 圆锥侧面积: (r为底面圆的半径,l为母线长)
方|法|指|导
2025年第10题考查了劣弧长计算(地球经线圈场景):已知地球半径 ,纬度差 → 圆心角 → 代入弧长公式计算。阴影部分面积的核心方法是割补法:将不规则图形面积转化为规则图形面积的加减。
易|错|点
弧长公式与扇形面积公式混淆——弧长分母180且无平方,面积分母360且有平方。
【例题1】(2026·湖南·模拟预测)为了配合国家文物数字化战略,某团队在扫描一件菱形文物时,将边长为1的菱形的顶点A设为扫描原点,当菱形绕点A旋转,使B、C两点恰好落在扇形的弧上时,求扫描路径中弧的长度等于( )
A. B. C. D.
【例题2】(2026·湖南·模拟预测)一个几何体的三视图如图所示,这个几何体的全面积为______.
【变式1】(2023·江苏连云港·一模)如图,将扇形方向平移,使点移到的中点处,得扇形,若,,则阴影部分的面积为________.
【变式2】(2025·湖南湘西·模拟预测)如果一个扇形的半径为1,弧长是,那么此扇形的圆心角的大小为( )
A. B. C. D.
【变式3】(2025·湖南湘西·模拟预测)如图,正六边形内接于,的半径为,则这个正六边形的边心距和的长分别为( )
A., B., C., D.,
题型06 圆与三角形、四边形的综合
解|题|策|略
圆与三角形、四边形的综合常涉及以下模式:
· 圆 + 等腰三角形:两条半径相等构成等腰三角形,等边对等角转移角的关系
· 圆 + 切线 + 三角形:连接圆心与切点得直角,结合其他三角形推理
· 圆内接四边形:对角互补、外角 = 内对角
· 圆 + 相似三角形:通过同弧所对圆周角相等为相似提供角的条件
方|法|指|导
综合题拆解策略:① 先标出圆的基本信息(半径、圆心角、圆周角等);② 根据问题类型添加辅助线(连接圆心与切点、直径两端点、作弦心距等);③ 找到圆的部分和直线形的部分的关联点(通常是某个角度或某条公共边);④ 用方程思想把几何条件数量化。
易|错|点
1. 综合题中条件较多,容易遗漏某个定理的适用前提或混淆不同定理;
2. 圆与相似三角形结合时,通过同弧找等角是关键,弧与角的对应关系辨认错误会导致相似判定失败。
【例题1】(2026·湖南娄底·一模)如图1,已知是的直径,是上一点,过作直线与的延长线交于点,过点A作于点,连结、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,若为上的一动点,且在直线上方,连结.当四边形面积最大时,求的长度.
【例题2】(2025·湖南长沙·模拟预测)如图,为的直径,过点作的切线,是上一点(点与点不重合),且,连接交于点,交于点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求切线的长;
(3)记的面积为的面积为,四边形的面积为,若满足,试证明:;
(4)设,求关于的函数解析式.
【变式1】(2025·湖南郴州·二模)如图1,是的外接圆,是的直径,点是上一点,连接交于点,过点作,交于点,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接,
①若,,求的长度;
②如图3,若点是的中点,过点作交的延长线于点,
求证:.
【变式2】(2025·湖南·模拟预测)如图,是的直径,是的弦,平分交于点D,过点D作 交的延长线于点 E,连接交于点 F,已知,.
(1)求证:是的切线;
(2)求的长度;
(3)求的值.
【变式3】(2025·湖南长沙·一模)如图,为的直径,点C、点D为上异于A、B的两点,连接,过点C作,交的延长线于点E,连接、.
(1)若,求证:是的切线.
(2)连接,若,,求的半径长.
(20分钟限时练)
1.(2026·湖南郴州·一模)如图,点A,B,C,D在上,,,则等于( )
A. B. C. D.
2.(2026·湖南娄底·一模)如图,是的直径,C,D是上的点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(2025·湖南·三模)如图,半径为4,于点C,点D为上一点,且,那么的长是( )
A.3 B. C. D.2
4.(2024·湖南·模拟预测)如图,是的直径,为弦,于点E,连接,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·湖南邵阳·二模)已知某扇形的半径为6厘米,弧长为厘米,则该扇形的面积是__________平方厘米(结果保留).
6.(2026·湖南株洲·一模)如图1是我国明末《崇祯历书》之《割圆勾股八线表》中所绘的割圆八线图.如图2,根据割圆八线图,在扇形中,,和都是的切线,点和点是切点,交于点,交于点.若,则的半径长为________.
7.(2026·湖南长沙·一模)如图是一条隧道的横截面,它是以点O为圆心的圆的一部分,如果是中弦的中点,经过圆心O交于点D,并且,的半径长为,则隧道的高为________.
8.(2026·湖南·模拟预测)将正三角形绕其任意一条高旋转,得到的几何体的侧面积与底面积之比为___________.
9.(2022·湖南株洲·模拟预测)如图,已知的直径,是的中点,与交于点.若是的中点,则弦的长是________.
10.(2026·湖南株洲·一模)已知四边形是平行四边形,,.点从点出发沿边向点运动(不与、重合),同时点从点出发沿边向点运动,点的运动速度是点的运动速度的倍.连接,,作的外接圆与射线相交于另一个点,连接.
(1)【基础感悟】如图1,若,求的长;
(2)【初步探索】如图2,当点运动到线段的中点时,求证:;
(3)【深度探索】如图3,随着点的运动,点的位置也在变化,当点与重合时,连接,①求证:;②求的值.
11.(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,在中,,作的外接圆,圆心为,点为上一个动点(不与,重合),过点作交于点,且点在点上方,交于点,连接交于点,连接.
(1)求证:;
(2)将,,的面积分别记为,,,若,求的值;
(3)若.
①当时,求的值;
②设为,圆的半径为,请用含和的式子表示的长.(提示:)
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