专题3.3 圆的对称性【导图+知识卡片+知识梳理+8个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共49题】-2026-2027学年苏科版数学九年级上册
2026-06-23
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4份
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79页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 3.3 圆的对称性 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.97 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-25 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58462620.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦苏科版九年级上册“圆的对称性”核心知识点,系统梳理圆的旋转不变性、中心对称与轴对称,以及圆心角、弧、弦关系和垂径定理及其推论,通过思维导图与知识梳理构建从概念到定理再到应用的学习支架。
资料以8个题型讲练(含典例与变式,如垂径定理求值、平行弦问题)培养数学思维,结合中考真题与“圆材埋壁”等实际应用发展几何直观,难度分层设计满足不同学生需求,课中辅助教师教学,课后助力学生查漏补缺,提升推理能力与应用意识。
内容正文:
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专题3.3 圆的对称性『重点难点同步培优讲义』
(知识梳理+8个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共49题)
【苏科版数学新教材•九年级上册】
同学你好,本套讲义针对2026年苏科版九年级上册最新版教材精心制作,贴合书本内容。讲义包含精编思维导图,知识梳理精讲,重点难点题型讲练,中考真题实战演练,精选真题难度分层练等五大部分!题目新颖,题量充沛,解析思路清晰,精选近两年名校真题,模拟题等最新题目,解析思路清晰,难度中上,非常适合培优和拔尖的同学使用,讲义可作为同步复习,章节巩固,期中期末强化巩固学习使用。相信本套讲义资料可以帮助到你!
思维导图 2
知识梳理 2
知识点一 圆的对称性 2
知识点二 圆心角、弧、弦之间的关系 2
知识点三 垂径定理 3
题型讲练 4
题型一 利用垂径定理求值 4
题型二 利用垂径定理求平行弦问题 4
题型三 利用垂径定理求同心圆问题 6
题型四 利用垂径定理求解其他问题 7
题型五 垂径定理的推论 8
题型六 垂径定理的实际应用 9
题型七 利用弧、弦、圆心角的关系求解 10
题型八 利用弧、弦、圆心角的关系求证 11
中考真题演练 12
难度分层训练 14
【基础夯实】 14
【培优拔高】 17
知识点一 圆的对称性
1、 圆的旋转不变性:一个圆绕圆心旋转任意角度后,都能与原来的图形重合.
2、 圆的中心对称性:圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心.
3、 圆的轴对称性:圆是轴对称图形,过圆心的任意一条直线是它的对称轴.
【要点提示】(1)圆是平面内嗾一具有旋转不变性的图形;(2)圆的对称轴不能说是它的直径,因为直径是线段,可以说成:直径所在的直线是圆的对称轴.
知识点二 圆心角、弧、弦之间的关系
1. 圆心角定义:如图所示,∠AOB的顶点在圆心,像这样顶点在圆心的角叫做圆心角.
2.定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
3.推论:在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦也相等.
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧也相等.
【要点提示】(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;(2)注意定理中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.
【解题技巧点拨】在同圆或等圆中,要证明弧、弦、圆心角中一组量相等,通常将其转化到证明另外两组量中的任意一组量相等,一般方法有多种,而连接半径或作垂直于弦的直径构造等弧、等弦、相等圆心角是常用来作辅助线的方法.
知识点三 垂径定理
1.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.
2.推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
【要点提示】(1)垂径定理是由两个条件推出两个结论;(2)这里的直径也可以是半径,也可以是过圆心的直线或线段.
3垂径定理的拓展:根据圆的对称性及垂径定理还有如下结论:
(1) 平分弦(该弦不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
(2) 弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3) 平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.
【要点提示】在垂径定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径)
【解题技巧点拨】运用垂径定理解题或证明时,常常“连半径,作垂线,构造直角三角形”,通过勾股定理求值或证明.
题型一 利用垂径定理求值
【典例精讲】(24-25九年级上·浙江温州·期中)《九章算术》是我国古代第一部自成体系的数学专著,据书中记载:“今有圆材埋在壁中,不知大小,以锯锯之,测量锯口深和锯道长,便可得径为几何.”译为:“今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知大小,用锯去锯这木材,测量锯口深和锯道长,可以算出圆的直径.“现有一木材和锯如图所示,测得寸,寸,请根据所学知识计算:圆柱形木材的直径是( )
A.10寸 B.15寸 C.17寸 D.20寸
【变式训练1】(2026九年级上·四川南充·专题练习)如图,是的直径,弦于点,已知,,求的半径.
【变式训练2】(2026九年级上·四川南充·专题练习)如图圆的一条弦长为,圆心到弦的距离为,则该圆的半径为______.
题型二 利用垂径定理求平行弦问题
【典例精讲】(25-26九年级上·河南许昌·期中)已知在中有两条平行弦,,,的半径是,则与间的距离是______.
【变式训练1】(2024·江西抚州·二模)如图,已知点,,均在上,请用无刻度的直尺作图.
(1)如图1,若点是的中点,试画出的平分线;
(2)如图2,若 ,试画出的平分线.
【变式训练2】如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点为圆心的圆的一部分,如果是中弦的中点,经过圆心交于点,并且,.
(1)求的半径;
(2)已知点为线段上一点,过点作并交于点、,若的长为,求平行线与之间的距离.
题型三 利用垂径定理求同心圆问题
【典例精讲】(25-26九年级上·全国·期末)如图,在以点O为圆心的两个同心圆(两圆的圆心均为点O)中,大圆的弦交小圆于点C,D.
(1) 求证:.
(2) 若大圆的半径,小圆的半径,且圆心 O 到直线的距离为 3,求的长.
【变式训练1】如图,⊙O中,如果∠AOB=2∠COD,那么( )
A.AB=DC B.AB<DC C.AB<2DC D.AB>2DC
【变式训练2】如图,在⊙O中,直径CD⊥弦AB,则下列结论中正确的是( )
A.AD=AB B.∠BOC=2∠D C.∠D+∠BOC=90° D.∠D=∠B
题型四 利用垂径定理求解其他问题
【典例精讲】(25-26九年级上·江苏连云港·阶段检测)如图,在平行四边形中,过A,B,C三点的交于点E,且与相切.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
【变式训练1】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,是的一条弦,于点,交于点,点在上.
(1)若点B是的中点,求证:;
(2)若,,求的半径r.
【变式训练2】(25-26九年级上·浙江杭州·期中)已知内接于,,E是弧的中点,连结,交于点D,射线交的延长线于点F.
(1)如图1,
①求证:;
②若,,求的长;
(2)若直线与直线交于点G,且,求的度数.
题型五 垂径定理的推论
【典例精讲】(25-26九年级上·江西上饶·期末)如图,在的正方形网格中,内接于,且点,均在格点上,请使用无刻度直尺按下列要求完成作图.(保留作图痕迹)
(1)在图1中找到一个格点(点不与点重合),作出,使;
(2)在图2中作出的直径,使.
【变式训练1】(25-26九年级上·广东江门·期末)如图,为的直径,点在上,.
(1)尺规作图:作出弧的中点(不写作法,保留作图痕迹).
(2)在(1)的条件下,连接,交于点,求的长.
【变式训练2】(25-26九年级上·山东潍坊·阶段检测)如图,在中将弧沿弦翻折经过圆心交弦于点,则长为_____.
题型六 垂径定理的实际应用
【典例精讲】(25-26九年级上·江苏无锡·期末)如图,拱桥可以近似的看作直径为260的圆弧,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,那么这些钢索中最长的一根的长度为__________.
【变式训练1】(25-26九年级上·河南许昌·期末)“圆材埋壁”是我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用几何语言表达为:如图,是的直径,弦于点,寸,寸,则直径长为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】(25-26九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)天山胜利隧道是世界上最长的高速公路隧道,2025年12月26日正式通车,标志着G0711乌鲁木齐至尉犁高速公路全线投入使用,这是天山南北交通的一个历史性突破,如图所示,隧道主洞断面可以抽象成直径为的的一部分,路面最大宽度约为,求隧道主洞断面的最大高度.
题型七 利用弧、弦、圆心角的关系求解
【典例精讲】(24-25九年级上·辽宁大连·期末)如图,、、均为半径,,,点D为弧中点,则 ________.
【变式训练1】(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)在直径为的中,弦,则弦所对的圆心角是( )
A. B. C. D.
【变式训练2】(2025·陕西西安·一模)如图,是的直径,,若,则的度数为__________.
题型八 利用弧、弦、圆心角的关系求证
【典例精讲】(25-26九年级上·全国·期末)如图,是的直径,点,是上的点,是等边三角形,是的中点.求证:.
【变式训练1】(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)在同圆中,圆心角,则与的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【变式训练2】(25-26九年级上·北京大兴·期末)如图,内接于,是直径,交于点,,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【真题演练1】(2025·北京西城·中考真题)在半径为2的中,点M为弦的中点,点P是平面内一点,且.下列说法正确的是( )
A.若,则长的取值范围是
B.若,则的长可以是
C.若,则长的最小值是
D.若,则长的最大值是
【真题演练2】(2025·浙江温州·中考真题)如图1,已知是中位于圆心O上下两侧的两条弦,且满足,设弦,,y关于x的函数图象如图2所示,当时,求的长( )
A. B. C. D.
【真题演练3】(2025·广东广州·中考真题)如图,在中,点C在优弧上,将沿直线折叠后刚好经过弦的中点D.若的半径为,,则折痕线段的长为_____.
【真题演练4】(2025·上海·中考真题)如图,以为圆心,半径为6的圆与x轴交于A,B两点,与y轴正半轴交于点C,点M为上一动点,连接,过点C作垂直直线于点H,连接,则弦的长度为______,点M在运动过程中,线段的长度的最大值为______.
【真题演练5】(2025·浙江丽水·中考真题)图1是公路隧道,其轮廓是圆形的一部分,图2的是其示意图.某学习小组用一根长为的笔直竹竿去辅助测量,点在圆弧上,点在地面上,且,测得,.
(1)若于点,求的长.
(2)求公路隧道轮廓的最大高度.
【基础夯实】
1.(25-26九年级上·浙江台州·期末)如图,已知的半径为5,,于点,且经过点,则的长是( )
A. B. C. D.
2.(25-26九年级上·云南西双版纳·期末)如图,往半径为的圆柱形容器内注入一些水以后,水面宽,则水的最大深度为( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测)如图,为的直径,弦于点E,已知,则的半径为( )
A.3 B.4 C.5 D.10
4.(25-26九年级上·广东深圳·阶段检测)如图,已知的半径为4,M是内一点,且,则过点M的所有弦中,弦长是整数的共有 _____ 条.
5.(25-26九年级上·北京顺义·期末)半圆形纸片的半径为,用如图所示的方法将纸片对折,使对折后半圆弧的中点与圆心重合,则折痕的长为______.
6.(25-26九年级上·广东湛江·期末)唐代李皋发明的“桨轮船”,靠人力踩动桨轮轴,使桨叶拨水推动船体前进,是近代明轮航行模式的先导.如图,某桨轮船的轮子被水面截得的弦长,桨轮船的轮子半径为,则轮子的浸水深度为___________
7.(25-26九年级上·浙江杭州·期末)如图,是一根水平放置的圆柱形排水管的截面图.已知水面宽为,水的最大深度为,则排水管截面的半径为______ .
8.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测)小明在完成作业“如图1,,、是以点为圆心的的三等分点,弦分别交于点,求证:”的基础上,做了如下尝试如图2“把改为,其他不变”,证明成功后,大胆猜想:“如图3,,、是以点为圆心的的三等分点,弦分别交于点,求证:”.请写出小明“尝试”和“猜想”的证明过程.
9.(25-26九年级上·广西崇左·期末)如图,是的直径,弦于点E,,若,求的长.
10.(24-25九年级上·辽宁大连·期末)如图,,交于点C,D,是半径,且于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【培优拔高】
1.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图,半径为的中,弦于,分别以、,,为边作正方形,,,,若记这四个正方形的面积分别为 ,,,,则 的值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26九年级上·湖北孝感·期末)已知,按如下步骤操作:
①以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点,;再分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧交于点,画射线;
②在上任取一点,以点为圆心,长为半径画半圆,分别交,,于点,,;
③连接,.则下列结论不正确的是( ).
A. B.
C.垂直平分 D.
3.(25-26九年级上·北京·期末)如图,是的弦,,半径分别与弦垂直,垂足分别为,交于点,交于点,连接.给出下面四个结论:
①,②四边形是菱形,
③;④若,则.
上述结论中,所有正确结论的序号是()
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
4.(25-26九年级上·江西宜春·期末)“圆”是中国文化的一个重要精神元素,在建筑中有着广泛的应用,例如古典园林中的门洞,如图(1),其数学模型如图(2)所示.园林中的一个圆弧形门洞的地面跨径,D为圆上一点,于点C,且,则门洞的半径为________m.
5.(25-26九年级上·黑龙江牡丹江·阶段检测)如图,已知半圆O的直径为,点A在半径上,B为弧的中点,点C在弧上,以为邻边作矩形,边交于点E.若,则的长为______.
6.(24-25九年级上·山西太原·阶段检测)如图,在四边形中,,,,圆心在线段上的交于点E、F,交于点G、H,且,则的长为________.
7.(25-26九年级上·福建龙岩·阶段检测)如图,在半圆中,直径,是半圆上一点,将弧沿弦折叠交于,点是弧的中点.连接,则的最小值为 _______.
8.(25-26九年级上·甘肃兰州·阶段检测)如图,由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点
(1)在图①中,A、B、C三点是格点,请你画出经过A、B、C三点的圆的圆心O,在上作点D,使;
(2)在图②中,经过格点A、格点B和格点C,圆心O也在格点上,连接,,请在上作点E,使平分,并在上作点F,使得.
9.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,在中,点C是弦的中点,连接并延长交于点D.若,,求的半径.
10.(25-26九年级上·浙江温州·阶段检测)如图,是的直径,,点,在上,连结,,取,的中点,,连结,.
(1)若,求的长.
(2)若,,求的长.
(3)若,,请用的代数式表示的长.
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专题3.3 圆的对称性『重点难点同步培优讲义』
(知识梳理+8个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共49题)
【苏科版数学新教材•九年级上册】
同学你好,本套讲义针对2026年苏科版九年级上册最新版教材精心制作,贴合书本内容。讲义包含精编思维导图,知识梳理精讲,重点难点题型讲练,中考真题实战演练,精选真题难度分层练等五大部分!题目新颖,题量充沛,解析思路清晰,精选近两年名校真题,模拟题等最新题目,解析思路清晰,难度中上,非常适合培优和拔尖的同学使用,讲义可作为同步复习,章节巩固,期中期末强化巩固学习使用。相信本套讲义资料可以帮助到你!
思维导图 2
知识梳理 2
知识点一 圆的对称性 2
知识点二 圆心角、弧、弦之间的关系 2
知识点三 垂径定理 3
题型讲练 3
题型一 利用垂径定理求值 3
题型二 利用垂径定理求平行弦问题 6
题型三 利用垂径定理求同心圆问题 10
题型四 利用垂径定理求解其他问题 13
题型五 垂径定理的推论 19
题型六 垂径定理的实际应用 22
题型七 利用弧、弦、圆心角的关系求解 25
题型八 利用弧、弦、圆心角的关系求证 27
中考真题演练 29
难度分层训练 36
【基础夯实】 36
【培优拔高】 45
知识点一 圆的对称性
1、 圆的旋转不变性:一个圆绕圆心旋转任意角度后,都能与原来的图形重合.
2、 圆的中心对称性:圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心.
3、 圆的轴对称性:圆是轴对称图形,过圆心的任意一条直线是它的对称轴.
【要点提示】(1)圆是平面内嗾一具有旋转不变性的图形;(2)圆的对称轴不能说是它的直径,因为直径是线段,可以说成:直径所在的直线是圆的对称轴.
知识点二 圆心角、弧、弦之间的关系
1. 圆心角定义:如图所示,∠AOB的顶点在圆心,像这样顶点在圆心的角叫做圆心角.
2.定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
3.推论:在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦也相等.
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧也相等.
【要点提示】(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;(2)注意定理中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.
【解题技巧点拨】在同圆或等圆中,要证明弧、弦、圆心角中一组量相等,通常将其转化到证明另外两组量中的任意一组量相等,一般方法有多种,而连接半径或作垂直于弦的直径构造等弧、等弦、相等圆心角是常用来作辅助线的方法.
知识点三 垂径定理
1.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.
2.推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
【要点提示】(1)垂径定理是由两个条件推出两个结论;(2)这里的直径也可以是半径,也可以是过圆心的直线或线段.
3垂径定理的拓展:根据圆的对称性及垂径定理还有如下结论:
(1) 平分弦(该弦不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
(2) 弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
(3) 平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.
【要点提示】在垂径定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径)
【解题技巧点拨】运用垂径定理解题或证明时,常常“连半径,作垂线,构造直角三角形”,通过勾股定理求值或证明.
题型一 利用垂径定理求值
【典例精讲】(24-25九年级上·浙江温州·期中)《九章算术》是我国古代第一部自成体系的数学专著,据书中记载:“今有圆材埋在壁中,不知大小,以锯锯之,测量锯口深和锯道长,便可得径为几何.”译为:“今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知大小,用锯去锯这木材,测量锯口深和锯道长,可以算出圆的直径.“现有一木材和锯如图所示,测得寸,寸,请根据所学知识计算:圆柱形木材的直径是( )
A.10寸 B.15寸 C.17寸 D.20寸
【答案】C
【分析】连接,设的半径为r,在中,,,,根据勾股定理列出方程即可求解.
【详解】解:如图,设圆心为,连接,
设的半径为r寸,则寸,
∵寸,
∴寸,
由题意得,寸,
∴寸,
在中,,
∴,
解得,
∴的直径为17寸.
【变式训练1】(2026九年级上·四川南充·专题练习)如图,是的直径,弦于点,已知,,求的半径.
【答案】
【分析】连接,设圆O的半径为r,则,然后根据垂径定理得出,然后在中利用勾股定理进一步求解即可.
【详解】解:连接,如图所示:
设半径为r,
∵,
∴,
∵为的直径,,,
∴,
在中,,
即,
解得,
∴的半径为.
【变式训练2】(2026九年级上·四川南充·专题练习)如图圆的一条弦长为,圆心到弦的距离为,则该圆的半径为______.
【答案】
【分析】由垂径定理求出,再根据勾股定理求出,即可解答.
【详解】解:由题意的,,,
∴,
∴在中,,
即该圆的半径为.
题型二 利用垂径定理求平行弦问题
【典例精讲】(25-26九年级上·河南许昌·期中)已知在中有两条平行弦,,,的半径是,则与间的距离是______.
【答案】或
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理,由勾股定理,垂径定理,分两种情况讨论:①当和位于圆心同侧时和②当和位于圆心异侧时,即可求解.
【详解】解:分类讨论:①当和位于圆心同侧时,如图,连接,过点作于点,交于点.
,
,
,.
,
,,
,即此时与间的距离是;
②当和位于圆心异侧时,如图,连接,过点作于点,延长交于点.
,
,
,.
,
,,
,即此时与间的距离是.
综上可知与间的距离是或.
故答案为:或.
【变式训练1】(2024·江西抚州·二模)如图,已知点,,均在上,请用无刻度的直尺作图.
(1)如图1,若点是的中点,试画出的平分线;
(2)如图2,若 ,试画出的平分线.
【答案】(1)如图,即为所求;
(2)
如图,即即为所求
【分析】本题考查了垂径定理,角平分线的定义;
(1)连接并延长,交于点,连接,即可求解;
(2)连接交于点,连接并延长交于点,连接,则即即为所求.
【详解】(1)如图所示,连接并延长,交于点,连接,则即为所求;
∵点是的中点,
∴
∴
∴;
(2)解:如图所示,连接交于点,连接并延长交于点,连接,则即即为所求
∵
∴
∴
∴,
连接,
∴垂直平分
∴
∴
【变式训练2】如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点为圆心的圆的一部分,如果是中弦的中点,经过圆心交于点,并且,.
(1)求的半径;
(2)已知点为线段上一点,过点作并交于点、,若的长为,求平行线与之间的距离.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)根据垂径定理的推论,得,然后根据勾股定理即可求解;
(2)分两种情况进行讨论:①当在点上方时,如图所示;②当在点下方时,如图所示;然后利用垂径定理与勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:连接,如图1所示,
设,,
则,
是中弦的中点,经过圆心交于点,
,
,
,
在中,,
解得;
故的半径为;
(2)解:设交于,连接,则,
①当在点上方时,如图所示,
,
,
,
,
,
,
,
平行线与之间的距离为;
②当在点下方时,如图所示,
同理可得:,
平行线与之间的距离为;
综上所述,平行线与之间的距离为或.
题型三 利用垂径定理求同心圆问题
【典例精讲】(25-26九年级上·全国·期末)如图,在以点O为圆心的两个同心圆(两圆的圆心均为点O)中,大圆的弦交小圆于点C,D.
(1) 求证:.
(2) 若大圆的半径,小圆的半径,且圆心 O 到直线的距离为 3,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查的是垂径定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
(1)过点O作于点E,根据垂径定理,垂直平分和,即,,进而即可得出结论;
(2)连接,利用勾股定理计算和的长度,进而求的长度.
【详解】(1)证明:如图,过点 O 作于点E.
∵,
∴.
∴.
∴.
(2)解:如图,连接.
∵,
∵,
【变式训练1】如图,⊙O中,如果∠AOB=2∠COD,那么( )
A.AB=DC B.AB<DC C.AB<2DC D.AB>2DC
【答案】C
【分析】过点O作OE⊥AB交⊙O于点E,连接AE、BE,可得∠AOE=∠BOE=∠AOB,根据∠COD=∠AOB,知∠AOE=∠BOE=∠COD,即CD=AE=BE,在△ABE中,由AE+BE>AB可得2CD>AB.
【详解】解:如图,过点O作OE⊥AB交⊙O于点E,连接AE、BE,
∴∠AOE=∠BOE=∠AOB,
又∵∠COD=∠AOB,
∴∠AOE=∠BOE=∠COD,
∴CD=AE=BE,
∵在△ABE中,AE+BE>AB,
∴2CD>AB,
故选:C.
【变式训练2】如图,在⊙O中,直径CD⊥弦AB,则下列结论中正确的是( )
A.AD=AB B.∠BOC=2∠D C.∠D+∠BOC=90° D.∠D=∠B
【答案】B
【分析】根据垂径定理得出弧AD=弧BD,弧AC=弧BC,根据以上结论判断即可.
【详解】A、根据垂径定理不能推出AD=AB,故本选项错误;
B、∵直径CD⊥弦AB,∴弧BC=弧AC,∵弧AC对的圆周角是∠ADC,弧BC对的圆心角是∠BOC,∴∠BOC=2∠ADC,故本选项正确;
C、根据已知推出∠BOC=2∠ADC,不能推出3∠ADC=90°,故本选项错误;
D、根据已知不能推出∠DAB=∠BOC,不能推出∠D=∠B,故本选项错误.
故选B.
题型四 利用垂径定理求解其他问题
【典例精讲】(25-26九年级上·江苏连云港·阶段检测)如图,在平行四边形中,过A,B,C三点的交于点E,且与相切.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)的半径长为
【分析】本题考查了垂径定理、勾股定理的应用、垂直平分线的性质和平行四边形的性质,灵活运用知识点是解决本题的关键.
(1)连接并延长交于点F,根据切线的定义可得,再根据平行四边形的性质和垂径定理可得垂直平分,进而即可求证;
(2)设的半径为r,连接,则,根据平行线的性质可得,则,进而可得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)
证明:如图,连接并延长交于点F,
∵与相切,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴;
(2)解:设的半径为r,连接,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,且,
∴,
解得.
∴的半径长为.
【变式训练1】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,是的一条弦,于点,交于点,点在上.
(1)若点B是的中点,求证:;
(2)若,,求的半径r.
【答案】(1)证明见解析
(2)10
【分析】本题考查了垂径定理,弧、弦及圆心角间的关系,勾股定理,掌握垂径定理是解决本题的关键.
(1)证明,可得,即可证明;
(2)由垂径定理可得,然后设的半径为r,由勾股定理即可列出方程,解方程即可求得答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,
设的半径为r,,
则,
∵,,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴的半径为.
【变式训练2】(25-26九年级上·浙江杭州·期中)已知内接于,,E是弧的中点,连结,交于点D,射线交的延长线于点F.
(1)如图1,
①求证:;
②若,,求的长;
(2)若直线与直线交于点G,且,求的度数.
【答案】(1)①见解析②
(2)或
【分析】(1)①由垂径定理知,,,则,,因为,所以,则题目可证;
②设与交于点,连接,设,则,根据勾股定理得,据此列出方程求解即可;
(2)利用分类讨论的思想方法分两种情况同理解答:①点在线段上时,连接,设,则,利用线段的垂直平分线的性质,等腰三角形的性质和三角形的内角和定理解答即可;②点在线段的延长线上时,连接,类比①的方法解答即可.
【详解】(1)①证明:,
,
,
,
是弧的中点,
,
,
,
,
,
;
②解:设与交于点,连接,如图,
,
,
,
,
设,则,
,
,
,
,
,
.
(2)解:①点在线段上时,连接,如图,
,
,
设,
,
是弧的中点,
,,
为的垂直平分线,
,
,
,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
;
②点在线段的延长线上时,连接,如图,
,
,
设,
,
是弧的中点,
,,
为的垂直平分线,
,
,
,
,
,,,
,
,
,
,
,
,
.
综上,的度数为或.
题型五 垂径定理的推论
【典例精讲】(25-26九年级上·江西上饶·期末)如图,在的正方形网格中,内接于,且点,均在格点上,请使用无刻度直尺按下列要求完成作图.(保留作图痕迹)
(1)在图1中找到一个格点(点不与点重合),作出,使;
(2)在图2中作出的直径,使.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【分析】本题考查了圆周角定理,正方形的判定与性质等知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据圆周角定理,取圆上格点,连接,则;
(2)取格点,连接并延长,交于点,则即为所求.
【详解】(1)解:如图,点即为所求
(2)解:取格点,连接并延长,交于点,则即为所求,如图:
连接,
由网格可知,,,
∴四边形为正方形,
∴,即.
【变式训练1】(25-26九年级上·广东江门·期末)如图,为的直径,点在上,.
(1)尺规作图:作出弧的中点(不写作法,保留作图痕迹).
(2)在(1)的条件下,连接,交于点,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】本题主要考查了垂径定理及其推论,勾股定理,垂线的尺规作图,熟知垂径定理及其推论是解题的关键.
(1)过点O作线段的垂线,交于点C,则点C即为所求;
(2)由垂径定理的推论可得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)如图所示,即为所求;
(2)解:如图所示,∵为的直径,,
∴,
∵点C为弧的中点,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式训练2】(25-26九年级上·山东潍坊·阶段检测)如图,在中将弧沿弦翻折经过圆心交弦于点,则长为_____.
【答案】6
【分析】本题考查垂径定理,圆周角定理,等边三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊三角形解决问题.如图,连接,过点O作交于T,连接.证明是等边三角形,设,再利用勾股定理构建方程求解即可.
【详解】解:如图,连接,过点O作交于T,连接.
由翻折的性质可知,垂直平分线段,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
设,则,
在中,,
,由勾股定理,得
在中, ,
,
,
,
故答案为;6.
题型六 垂径定理的实际应用
【典例精讲】(25-26九年级上·江苏无锡·期末)如图,拱桥可以近似的看作直径为260的圆弧,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,那么这些钢索中最长的一根的长度为__________.
【答案】10
【分析】本题考查了垂径定理和勾股定理等知识;熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题的关键.
设圆弧的圆心为O,过O作于C,交于D,连接,先由垂径定理得,再由勾股定理求出,然后求出的长即可.
【详解】解:设圆弧的圆心为O,过O作于C,交于D,连接,
则,,
∴,
∴,
即这些钢索中最长的一根为,
故答案为:10.
【变式训练1】(25-26九年级上·河南许昌·期末)“圆材埋壁”是我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用几何语言表达为:如图,是的直径,弦于点,寸,寸,则直径长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理、勾股定理,关键是构造直角三角形;根据勾股定理和垂径定理求解.
【详解】解:∵,
∴,
设,
在中,
∵,,
∴,
解得:,
即:,
故选:C .
【变式训练2】(25-26九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)天山胜利隧道是世界上最长的高速公路隧道,2025年12月26日正式通车,标志着G0711乌鲁木齐至尉犁高速公路全线投入使用,这是天山南北交通的一个历史性突破,如图所示,隧道主洞断面可以抽象成直径为的的一部分,路面最大宽度约为,求隧道主洞断面的最大高度.
【答案】隧道主洞断面的最大高度的长度为
【分析】根据垂径定理可得,在中根据勾股定理列方程即可求出的长,进而可得的长.
本题考查了圆中垂径定理和勾股定理的知识,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【详解】解:连接,
经过圆心,,
,
直径为,
,
在中,
∴,
,
.
答:隧道主洞断面的最大高度的长度为.
题型七 利用弧、弦、圆心角的关系求解
【典例精讲】(24-25九年级上·辽宁大连·期末)如图,、、均为半径,,,点D为弧中点,则 ________.
【答案】
【分析】本题考查了几何图形中角度计算问题,垂线的定义理解,利用弧、弦、圆心角的关系求解等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用其来求解.
先根据垂直的意义得出,从而可得,结合,可求得,再利用弧的中点得出,从而可利用两角的差求得.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点D为弧中点,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式训练1】(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)在直径为的中,弦,则弦所对的圆心角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查圆心角、弧、弦的关系,连接、,通过判断为等边三角形,求出弦所对的圆心角即可.
【详解】解:连接、,
∵的直径为,
∴,
又∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴
即弦所对的圆心角是,
故选:C.
【变式训练2】(2025·陕西西安·一模)如图,是的直径,,若,则的度数为__________.
【答案】/35度
【分析】此题考查弧、弦、圆心角的关系,等边对等角和三角形的外角.
根据等边对等角和三角形的外角可得,然后根据弧、弦、圆心角的关系解答即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:.
题型八 利用弧、弦、圆心角的关系求证
【典例精讲】(25-26九年级上·全国·期末)如图,是的直径,点,是上的点,是等边三角形,是的中点.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了等边三角形的性质,圆周角定理.
根据等边三角形的性质得到,则,根据圆周角定理得到,进而得到,即可证明.
【详解】证明:是等边三角形,
,
.
是的中点,
,
,
,
.
【变式训练1】(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)在同圆中,圆心角,则与的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,根据同圆中弧长与圆心角成正比的性质,弧与弧的关系由圆心角大小直接决定.
【详解】解:∵在同圆中,弧长与所对圆心角成正比,
又∵,
∴,
故选:A.
【变式训练2】(25-26九年级上·北京大兴·期末)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,,
∴,,
∴.
【真题演练1】(2025·北京西城·中考真题)在半径为2的中,点M为弦的中点,点P是平面内一点,且.下列说法正确的是( )
A.若,则长的取值范围是
B.若,则的长可以是
C.若,则长的最小值是
D.若,则长的最大值是
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理、三角形的三边关系和勾股定理的应用,正确的画出图象是解决本题的关键.
根据垂径定理可得,且,设,则,当时,M轨迹为圆,求出范围;当时,可得点M在以P为圆心、2为半径的圆上,且M在圆内,结合三角形三边关系可得,再根据和求解即可.
【详解】解:∵半径为2,点M为弦中点,
∴,且,
设,则,
若,则,,
∵,
∴为P到M的距离,如下图,
∴,,
∴不成立,A选项错误,不符合题意;
∵,
∴不可以为,B选项错误,不符合题意;
若,,
由题意得,点M在以P为圆心、2为半径的圆上(),且M在圆内,如图,
∴,即,
∵,
∴,
∵,
∴,
得,;
由,
∵,
∴,
∴,最大值为,
∴C选项错误,不符合题意;
∴D选项正确,符合题意.
故选D.
【真题演练2】(2025·浙江温州·中考真题)如图1,已知是中位于圆心O上下两侧的两条弦,且满足,设弦,,y关于x的函数图象如图2所示,当时,求的长( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查动点的函数图象,垂径定理,勾股定理,连接,作,则,证明,得到,进而得到,根据函数图象得到圆的半径为1,设,得到,利用勾股定理列出方程进行求解即可.
【详解】解:连接,作,则:,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
由图象可知,当时,,此时为直径,
∴圆的直径为,
∴,
在中,设,则,
由勾股定理,得,
∴,
∴;
故选D.
【真题演练3】(2025·广东广州·中考真题)如图,在中,点C在优弧上,将沿直线折叠后刚好经过弦的中点D.若的半径为,,则折痕线段的长为_____.
【答案】
【分析】本题考查了圆的相关性质,全等三角形的判定与性质以及运用勾股定理求线段长度,理解圆的对称性并运用对称性作相关辅助线是解题关键.取D关于的对称点,在上,连接,,,,,,,过点C作于点E,过点O作于点F.先求的长度,再证明,从而证明,最后运用矩形的判定及性质以及勾股定理求出的长.
【详解】解:取D关于的对称点,在上,连接,,,,,,,过点C作于点E,过点O作于点F.
∵D为弦的中点,,
∴,
∵的半径为,
∴,
∵D为弦的中点,
∴,
∴.
∵,,,
∴,
∴,
∵,,
∴.
∵,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
在与中,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【真题演练4】(2025·上海·中考真题)如图,以为圆心,半径为6的圆与x轴交于A,B两点,与y轴正半轴交于点C,点M为上一动点,连接,过点C作垂直直线于点H,连接,则弦的长度为______,点M在运动过程中,线段的长度的最大值为______.
【答案】 /
【分析】本题考查了圆的综合问题,涉及垂径定理,直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质等知识点,解题的关键是正确确定点的轨迹.
连接,由题意得,,先由勾股定理求解,然后根据垂径定理得到,连接,取中点,连接,确定点在以为圆心,为半径的圆上运动,则,由等腰三角形的性质得到,则,再由,得到,故当点三点共线,且在延长线上时,取得最大值为.
【详解】解:连接
由题意得,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
连接,取中点,连接,
∵,
∴,
∴点在以为圆心,为半径的圆上运动,
∴,
∵,为中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴当点三点共线,且在延长线上时,取得最大值为
故答案为:,.
【真题演练5】(2025·浙江丽水·中考真题)图1是公路隧道,其轮廓是圆形的一部分,图2的是其示意图.某学习小组用一根长为的笔直竹竿去辅助测量,点在圆弧上,点在地面上,且,测得,.
(1)若于点,求的长.
(2)求公路隧道轮廓的最大高度.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查垂径定理与勾股定理的实际应用,关键是通过作辅助线构造矩形和直角三角形,利用“同圆半径相等”的性质设未知数列方程,将实际问题转化为几何线段计算.
(1)利用垂径定理确定的中点,结合已知的长度,通过线段的差计算的长;
(2)先作构造矩形转化线段,再用勾股定理分别表示两个直角三角形中的半径,根据半径相等列方程求,最后结合半径求出隧道最大高度.
【详解】(1)解:,,
,
又,
;
(2)解:如图,过点作于点,连接、,延长交弧于点,.
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,.
由(1)知,故;
设,则.
∴.
在中,根据勾股定理,;
在中,同理得.
∵,
∴,
解得,即.
在中,,
即的半径.
∴;
答:公路隧道轮廓的最大高度为.
【基础夯实】
1.(25-26九年级上·浙江台州·期末)如图,已知的半径为5,,于点,且经过点,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,可知,,结合垂径定理,可求得,然后利用勾股定理在以及中可分别求得以及.
【详解】解:由题意可知,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
2.(25-26九年级上·云南西双版纳·期末)如图,往半径为的圆柱形容器内注入一些水以后,水面宽,则水的最大深度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理、勾股定理.
过圆心O作交于点D,交于点C,连接,先利用垂径定理求出,进而在中利用勾股定理求出,再求出的长即可解答.
【详解】解:如图所示,过圆心O作交于点D,交于点C,连接,
,
,
在中,,
,
,
水的最大深度为.
故选:D.
3.(25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测)如图,为的直径,弦于点E,已知,则的半径为( )
A.3 B.4 C.5 D.10
【答案】C
【分析】连接,先根据垂径定理得到,再在中利用勾股定理得到,然后解方程即可.
【详解】解:连接,如图,设的半径为,则,
∵,
∴,,
在中,由勾股定理得,
解得,
即的半径为5.
4.(25-26九年级上·广东深圳·阶段检测)如图,已知的半径为4,M是内一点,且,则过点M的所有弦中,弦长是整数的共有 _____ 条.
【答案】3
【分析】过点M作交于点A、B,连接,根据勾股定理求出,根据垂径定理求出,进而得到答案.
【详解】解:过点M作交于点A、B,连接,
则,
在中,,
∴,
则过点M的所有弦,
,且
,
则弦长是整数的共有长度为7的两条,长度为8的一条,共3条.
5.(25-26九年级上·北京顺义·期末)半圆形纸片的半径为,用如图所示的方法将纸片对折,使对折后半圆弧的中点与圆心重合,则折痕的长为______.
【答案】
【分析】本题主要考查勾股定理,垂径定理,折叠的性质,熟练掌握勾股定理是解题的关键.作交于,则,连接,根据勾股定理和垂径定理求解即可.
【详解】解:作交于,则,连接,如图
有,
对折后半圆弧的中点M与圆心O重合,
则,,
∴,
在中,
,
.
故答案为:.
6.(25-26九年级上·广东湛江·期末)唐代李皋发明的“桨轮船”,靠人力踩动桨轮轴,使桨叶拨水推动船体前进,是近代明轮航行模式的先导.如图,某桨轮船的轮子被水面截得的弦长,桨轮船的轮子半径为,则轮子的浸水深度为___________
【答案】/2米
【分析】利用垂径定理求出,再根据勾股定理求出,即可由求解.
【详解】解:由题意得:,,
∴,
∴在中,
∴.
7.(25-26九年级上·浙江杭州·期末)如图,是一根水平放置的圆柱形排水管的截面图.已知水面宽为,水的最大深度为,则排水管截面的半径为______ .
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,先根据题意,得,,则,在中,,代入数值计算,即可作答.
【详解】解:依题意,,
则,
∵为,
∴,
在中,,
∵,
∴,
解得
即排水管截面的半径为,
故答案为:
8.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测)小明在完成作业“如图1,,、是以点为圆心的的三等分点,弦分别交于点,求证:”的基础上,做了如下尝试如图2“把改为,其他不变”,证明成功后,大胆猜想:“如图3,,、是以点为圆心的的三等分点,弦分别交于点,求证:”.请写出小明“尝试”和“猜想”的证明过程.
【答案】证明见解析
【分析】尝试:当时,先根据弧的三等分性质得到等弧,进而推出等弦;再通过等腰三角形内角计算,证明,得出,同理证明,最终得到;
猜想:同理,对的情况,通过计算等腰三角形的内角,证明,得出,同理,结合等弧对等弦的性质完成证明.
【详解】尝试:证明:如图,连接、,
是的三等分点,,
,,
.
,
.
,
,
.
在中,,
,
.
同理可证,
结合,
.
猜想:证明:如图,连接、,
是的三等分点,,
,,
.
,
.
,
,
.
在中,,
,
.
同理可证,
结合,
.
9.(25-26九年级上·广西崇左·期末)如图,是的直径,弦于点E,,若,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,连接,根据是的直径,弦于点E得,根据得,根据得,根据得,在中,根据勾股定理得,计算得,即可得.
【详解】解:如图所示,连接,
∵是的直径,弦于点E,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,根据勾股定理得,
,
,
,
,
∴.
10.(24-25九年级上·辽宁大连·期末)如图,,交于点C,D,是半径,且于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了垂径定理、等腰三角形的三线合一、勾股定理,熟练掌握垂径定理是解题关键.
(1)先根据等腰三角形的三线合一可得,再根据垂径定理可得,然后根据线段和差即可得证;
(2)连接,设的半径为,则,,再根据垂径定理可得,然后在中,利用勾股定理求解即可得.
【详解】(1)证明:∵,于点,
∴,
又∵是的半径,,
∴,
∴,
即.
(2)解:如图,连接,
设的半径为,则,
∵,
∴,
∵是的半径,,,
∴,
在中,,即,
解得,
所以的半径为.
【培优拔高】
1.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图,半径为的中,弦于,分别以、,,为边作正方形,,,,若记这四个正方形的面积分别为 ,,,,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了垂径定理,矩形的判定与性质,正方形的面积计算,勾股定理,完全平方公式的应用,解题的关键是作辅助线构造直角三角形.取的中点,的中点,连接、、、,则,,由垂径定理可得,,,可证明四边形是矩形,利用线段之间的和差关系表示出、,利用完全平方公式进行化简,以及勾股定理进行等量代换,即可得解.
【详解】解:如图所示,取的中点,的中点,连接、、、,则,,
由垂径定理可得,,,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
.
故选:D.
2.(25-26九年级上·湖北孝感·期末)已知,按如下步骤操作:
①以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点,;再分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧交于点,画射线;
②在上任取一点,以点为圆心,长为半径画半圆,分别交,,于点,,;
③连接,.则下列结论不正确的是( ).
A. B.
C.垂直平分 D.
【答案】A
【分析】本题考查圆周角定理及推论,垂径定理,平行线的判定和性质.解题的关键是灵活运用以上知识点解决问题.
选项:根据作图可得,根据圆周角定理,可得,进而可得;
、选项:通过证明,得到,根据圆周角定理的推论和三角形中位线定理,得到垂直平分线段,继而根据垂径定理,得到;
选项:根据不一定等于,得到不一定等于.
【详解】解:由作图可知,
又 ,
,选项正确,不符合题意;
,
,
,
如图,设和交于点,
,
又,
,
垂直平分线段,,选项、正确,不符合题意;
的度数未知,和互余,但不一定等于,
不一定等于,选项符合题意.
故选:.
3.(25-26九年级上·北京·期末)如图,是的弦,,半径分别与弦垂直,垂足分别为,交于点,交于点,连接.给出下面四个结论:
①,②四边形是菱形,
③;④若,则.
上述结论中,所有正确结论的序号是()
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【分析】对于①利用弦相等则弦心距相等,结合定理证明直角三角形全等,从而得到圆心角相等.
对于②③:先由两组对边分别平行证出四边形是平行四边形,再结合①中得到的角相等,证明邻边相等,从而得出菱形,进而得到.
对于④:先通过垂径定理求出的长度,再用勾股定理求出的长度,最后利用平行线分线段成比例求出的长度.
【详解】解:∵,,,
∴.
∵,
∴().
∴.故①正确.
∵,,
∴四边形是平行四边形.
∵,,
∴.
∴.
∴平行四边形是菱形.故②正确.
∴.故③正确.
∵,
∴.
∵,
∴在中,.
∵四边形是菱形,
∴.设,则,.
∵,,
∴.
在中,,
即.
解得.
∴.故④正确.
综上,①②③④均正确.
故选:A.
4.(25-26九年级上·江西宜春·期末)“圆”是中国文化的一个重要精神元素,在建筑中有着广泛的应用,例如古典园林中的门洞,如图(1),其数学模型如图(2)所示.园林中的一个圆弧形门洞的地面跨径,D为圆上一点,于点C,且,则门洞的半径为________m.
【答案】/
【分析】本题主要考查了垂径定理的应用、勾股定理的应用,矩形的判定与性质,以及二元二次方程组的应用,熟练掌握垂径定理,勾股定理是解题的关键.
过作于,过作于,由垂径定理得,再证四边形是矩形,则,,设该圆的半径长为米,然后由题意列出方程组,解方程组即可.
【详解】解:过作于,过作于,如下图所示:
则米,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,,
设该圆的半径长为米,
根据题意得
解得
即门洞的半径长为米,
故答案为:.
5.(25-26九年级上·黑龙江牡丹江·阶段检测)如图,已知半圆O的直径为,点A在半径上,B为弧的中点,点C在弧上,以为邻边作矩形,边交于点E.若,则的长为______.
【答案】
【分析】如图:连接、,过点B作于点F,过点F作于点S,作于点T,易得四边形为矩形,有,结合弧、弦、圆心角之间的关系,以及等腰三角形性质得到,利用勾股定理得到,进而求出,最后结合垂径定理求解即可.
【详解】解:如图:连接、,过点B作于点F,过点F作于点S,作于点T,
∵四边形为矩形,
,
∴四边形为矩形,
∴,
∵B为弧的中点,
.
,
∵,半圆O的直径为,,
,即F与圆心O重合,,
,
∵,
,
,
,
,
,
∵,
.
故答案为:.
6.(24-25九年级上·山西太原·阶段检测)如图,在四边形中,,,,圆心在线段上的交于点E、F,交于点G、H,且,则的长为________.
【答案】
【分析】本题考查垂径定理,角平分线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,连接,作,作交的延长线于点,证明平分,进而推出,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:连接,作,作交的延长线于点,
则:,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴平分,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
在中,;
故答案为:.
7.(25-26九年级上·福建龙岩·阶段检测)如图,在半圆中,直径,是半圆上一点,将弧沿弦折叠交于,点是弧的中点.连接,则的最小值为 _______.
【答案】/
【分析】本题主要考查了轴对称、垂径定理、勾股定理和圆的有关知识,解题的关键是通过作辅助线,根据三角形三边关系确定的取值范围.
把所在的圆补全为,可知点与点关于对称,求出,长,的最小值为.
【详解】解:如图,把所在的圆补全为,连接,,,,交于点,可知点与点关于对称,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点是弧的中点,
∴,
∴,
∵,
在中,,
∵,
∴的最小值为.
故答案为:.
8.(25-26九年级上·甘肃兰州·阶段检测)如图,由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点
(1)在图①中,A、B、C三点是格点,请你画出经过A、B、C三点的圆的圆心O,在上作点D,使;
(2)在图②中,经过格点A、格点B和格点C,圆心O也在格点上,连接,,请在上作点E,使平分,并在上作点F,使得.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)运用矩形的对称性,通过取格点N,确定圆心O,再运用全等三角形的性质与判定,取格点M,从而得到,连接,有圆的对称性,得到;
(2)运用垂径定理确定点Q,从而得到平分,再构造三角形的中位线,得到.
【详解】(1)解:如图,连接,交于点O,则O即为圆心,取格点M,连接,则,连接,则;
(2)解:如图,根据网格的特点取的中点P,连接并延长交于点Q,连接交于点E,根据垂径定理可得,则;
连接,并延长交网格线于点H,则,连接交网格线于点G,则,则;
9.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,在中,点C是弦的中点,连接并延长交于点D.若,,求的半径.
【答案】13
【分析】连接,根据垂径定理推论得出,由勾股定理可得出的长.
本题考查了垂径定理,勾股定理,圆的性质,熟练掌握定理和性质是解题的关键.
【详解】解:连接,根据垂径定理推论得出,
根据圆的性质,得,
又,
故,
由勾股定理可得,
故
解得,
故的半径为13.
10.(25-26九年级上·浙江温州·阶段检测)如图,是的直径,,点,在上,连结,,取,的中点,,连结,.
(1)若,求的长.
(2)若,,求的长.
(3)若,,请用的代数式表示的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据垂径定理可知,,利用勾股定理求出的长度;
(2)过点作,可知四边形是矩形,根据矩形的性质可知,,利用勾股定理即可求出的长度;
(3)根据,可知,过点作,即可求出,连结,根据三角形中位线定理可知,根据垂径定理可知,过点作,根据直角三角形的性质可知,,在中,利用勾股定理可得与的关系.
【详解】(1)解: 是的直径,,
,
,点为的中点,
,,
;
(2)解:如下图所示,过点作,
,点是的中点,
,,
,
,
,
四边形是矩形,
,
,,
;
(3)解:如下图所示,连结、、,过点作,过点作,
,
,
,
,
,
,
,
点、分别是、的中点,
,,,,
,
,
,
,,
,,
,
,
,
在中,,
,
,
整理得:,(负值舍去)
解得:
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