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第19讲过三点的圆
了内容导航
01预习航标→析目标明方向:预习导航精准定向
02教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1判断确定圆的条件
题型2确定圆心(尺规作图)
题型3确定圆的个数
题型4画圆(尺规作图)
题型5三角形的外接圆
题型6求三角形外心坐标
题型7求三角形外接圆的半径
04过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
01
预习航标
关键词
学习目标导航
1.理解“不在同一直线上的三个点确定一个圆”的定理,掌握其作图方法
确定圆、不在同一直(作两条弦的垂直平分线,交点为圆心)。
线、垂直平分线、外2.知道三角形的外接圆、外心等概念,能根据三角形类型判断外心的位置
接圆、外心、分类讨
(锐角三角形内部,直角三角形斜边中点,钝角三角形外部)。
论。
3.了解“过同一直线上的三个点不能作圆”的理由。
4.经历“确定圆心”的探究过程,体会分类讨论和转化思想,培养推理能力
与几何作图能力。
学习重点:“不在同一直线上的三个点确定一个圆”的定理及其作图方法。
学习难点:理解为什么“不在同一直线上”这一条件是必需的(即共线三点不能作圆),以及外心位
置与三角形形状的关系。
02
教材全解
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知1识1框|架
经过一点可画无数个圆
确定圆的条件
经过两点可画无数个圆
忽略三点共线情况
高频易错点
三点不共线时有唯一圆
外心与内心概念混淆
经过三点确定一个圆
三点共线时无法作圆
过三点的圆
定义
过三角形三个顶点的圆
过三点作圆的条件判断
高频考点
三角形外接圆的圆心
外心性质与位置判定
三角形的外接圆
外心
是三条边垂直平分线的交点
到三角形三个顶点距离相等
锐角三角形外心在三角形内部
外心位置
直角三角形外心在斜边中点
钝角三角形外心在三角形外部
知1识|精1讲
知识点01确定圆的条件
1.不在同一条直线上的三个点确定一个圆;
2.一个三角形能画一个外接圆,一个圆中有无数个内接三角形。
3.三角形的外接圆与外心
示意图
点和圆的位置关系
经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆,外
接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外
心.从三角形外心的定义知:三角形的外心到三角形的三个顶点的距离
B
相等.
如图,分别作出线段AB的垂直平分线1和线段BC的垂直平分线2,设
它们的交点为Q,则OA=0B=OC.于是以点0为圆心,OA(或0BO0为
半径,便可作出经过ABC三点的圆.因为过A、B、C三点的圆的圆
心只能是点Q半径等等于OA,所以这样的圆只有一个.
1)经过一个已知点A可画无数个圆。
2)经过己知两点A,B作圆,可画无数个,它们的圆心在线段AB的垂直平分线上
3)经过同一直线上三个点A、B、C的圆是不存在的。
4)经过不再同一直线上的三个点A、B、C可画一个圆,而且只能作一个圆。
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【易错提醒】
判断三点能否作圆先看是否共线,不共线三点唯一确定圆,可作垂直平分线找圆心算半径,
已知圆心半径或直径端点也能快速定圆
即时即练1,下列语句所描述的事件是随机事件的是()
A,任意画一个四边形,其内角和为180°
B.经过任意两点画一条直线
C.任意画一个平行四边形,是中心对称图形
D.过平面内任意三点画一个圆
2.一块圆形的玻璃打碎了,三块碎片如图所示,为了配一块一样的玻璃带哪一块去?()
①
②
③
A.①
B.②
C.③
D.都可以
3.如图是一块被打碎的圆形玻璃,若想要去店里配到一块与原来大小一样的圆形玻璃,应该带去店里的
碎片是
④
03
题型突破
题型1
判断确定圆的条件
【例1】(25-26九年级上北京·课后作业)下列条件中,只能确定一个圆的是()
A.过定点A
B.过定点A、B,且半径为R
C.过不在同一直线上的三点
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D.过不在同一直线上的四点
【例2】(25-26九年级上·北京课后作业)下列条件中,能确定一个圆的是()
A.以点O为圆心
B.以6cm为半径
C.以点O为圆心,3cm为半径
D.经过已知点M
【技巧归纳】
判定能否确定圆,先检验三点是否共线,不共线三点可定唯一圆;己知圆心半径、直径两端
点也能直接定圆,逐一对照条件辨析即可
【变式11】(23-24九年级上全国单元测试)在平面直角坐标系内的点A(-1,-2),B(0,-2),C(3,-2)
确定一个圆(填“能”或“不能”).
【变式12】(24-25九年级上江苏南京月考)若过平面直角坐标系中的三个点4,0)、B0,2)、C(-1,m)
能确定一个圆,则m≠
题型2
确定圆心(尺规作图)
【例3】(2425九年级上河南许昌·期末)熙熙的一面圆形镜子摔碎了,想配一面与原来大小相同的镜子,
她想到的办法是:把三角板的30°顶点A放在圆上,将两边与圆的交点分别记为点B,C,如图所示,测量
出弦BC的长就可以得到镜子的直径.经测量弦BC的长为4cm,则该镜子的直径为()
B
A 4cm
B 6cm
C.8cm
D.10cm
【例4】(2025九年级下·全国·专题练习)如图,直角坐标系中一条圆弧经过网格点A、B、C,其中,
B点坐标为(4,4),则该圆弧所在圆的圆心坐标为()
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B
A.(2,10
B.(2,2)
C.(2,0)
D.(2,-1)
【技巧归纳】
在圆上任取两条不平行弦,分别作它们的垂直平分线,两条平分线交点即为圆心,作图保留
作图痕迹,规范作出圆弧与垂线辅助线
【变式2-1】(25-26九年级上·浙江温州期中)如图,直角坐标系中一条圆弧经过格点A,B,C,其中
B点坐标为(4,4),则该圆弧所在圆的半径为
【变式22】(25-26九年级上吉林·期中)图①,图②,图③均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶
点称为格点,点4,B,C均是格点,△ABC的外接圆的圆心记为点O,只用无刻度的直尺,分别在给定的网
格中按要求作图,
图①
图②
图③
(1)在图①中,标出圆心0
(②)在图②中,△ABC的外接圆上找出一点D,使得BD=AC.
()在图③中,△ABC的外接圆上找出一点E,使得EA=EB
题型3求确定圆的个数
【例5】(25-26九年级上·江苏徐州阶段练习)已知AB=7cm,则过点A,B,且半径为2cm的圆有
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()
A.0个
B.1个
C.2个
D.无数个
【例6】(25-26九年级上全国课后作业)如图,点A,B,C,D均在直线I上,点P在直线I外,则经
过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为()
P。
A
B
C
D
A.3
B.4
c.5
D.6
【技巧归纳】
先判断点是否共线,分组枚举三点组合,剔除共线不能定圆的情况,统计有效三点组数,即
为可确定圆的总个数
【变式31】(23-24九年级上全国课后作业)过一点可以作
个圆;过两点可以作
个圆,这些圆的圆心在两点所连线段的
上;过不在同一条直线上的三个点可以作
个圆.
【变式32】(25-26九年级上浙江绍兴阶段练习)如图,点A,B,C均在直线I上,点P在直线I外,
则经过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为
个
P.
A
题型4画圆(尺规作图)
【例7】(25-26九年级上·陕西·期中)如图,已知△4BC,请用尺规作图法作⊙0,使得AB为⊙0的直径.
(不写作法,保留作图痕迹)
【例8】(2425九年级下·甘肃张掖期中)阅读下面材料:在数学课上,老师提出利用尺规作图完成下面
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问题:
己知:∠ACB是△ABC的一个内角.求作:∠APB=∠ACB
A
B
小芸同学的作法如下:
如图,①作线段AB的垂直平分线m;
②作线段BC的垂直平分线n,与直线m交于点O:
③以点O为圆心,OA为半径作圆:
④则⊙O为△ABC的外接圆:
⑤在优弧ACB上取一点P,连结AP,BP.则可得∠APB=∠ACB
根据小芸设计的尺规作图过程,
()使用直尺和圆规,完成上面的作图过程;(不写画法,保留作图痕迹)
(②)∠APB=∠ACB的依据是
【技巧归纳】
己知圆心半径直接定规画圆:过三点作圆作弦垂直平分线找圆心:己知直径取中点为圆心,
半长为半径作图,保留痕迹
【变式41】(25-26九年级上江苏无锡期中)如图,已知△ABC.
(1)尺规作图:作△ABC的外接圆⊙0.(保留作图痕迹,不写作法)
2)在(1)的条件下,若⊙0的半径为10,点O到BC的距离为6,求BC的长
【变式42】(2025·内蒙古通辽中考真题)下面是“作已知直角三角形的外接圆”的尺规作图过程:
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己知:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°
求作:Rt△ABC的外接圆.
作法:如图2.
(1)分别以点A和点B为圆心,大于)AB的长为半径作弧,两弧相交于P,Q两点:
(2)作直线P吧,交AB于点O,
(3)以0为圆心,0A为半径作⊙0,⊙0即为所求作的圆.
B
A
B
图1
图2
下列不属于该尺规作图依据的是()
A.两点确定一条直线
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上
D.线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
题型5三角形的外接圆
【例9】(25-26九年级上·山东日照期中)根据图中圆规的作图痕迹,只用直尺就可确定△ABC的外心的
是()
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【例10】(24-25九年级上河北廊坊期中)已知O是△ABC的内心,∠BAC=70°,P为平面上一点,点0
恰好又是△BCP的外心,则∠BPC的度数为()
0
A.50°
B.65.5°
C.55°
D.62.5°
【技巧归纳】
作三角形任意两边垂直平分线,交点即为外心,以外心到顶点长为半径画外接圆;解题常借
助外心性质求半径、角度与线段长
【变式51】(2024九年级上山东青岛·专题练习)如图,点A,B,C均在6×6的正方形网格格点上,
过A,B,C三点的外接圆除经过A,B,C三点外还能经过的格点数为一·
B
【变式5-2】(2025贵州铜仁一模)如图,已知点0是△ABC的外心,∠A=40°,连结B0,C0,则
∠BOC的度数是一·
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题型6求三角形外心坐标
【例11】(24-25九年级上江苏无锡期末)如图,在平面直角坐标系中,A(0,-2),B(2,0),C(2,2)
则△ABC的外心坐标为()
y
3
B
-2
2
3
A.
(0,0)
B.(-l,0)
c.(-1,)
D.(-2,1)
【例12】(24-25九年级上湖南常德期末)如图,在平面直角坐标系x0少中,△ABC的三个顶点的坐标
分别为:A(-2,4),B(4,4),C(4,0),经画图操作可知,△ABC的外心坐标应是()
6
A
B
4
4-3-2-10
123456x
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A.(2,1)
B.(2,2)
c.(4,4)
D.(1,2)
【技巧归纳】
设外心坐标,利用到三顶点距离相等列方程求解,也可求两边垂直平分线解析式,联立交点
即为外心坐标
【变式61】(25-26九年级上江苏准安月考)如图,在平面直角坐标系中,A0,-2),B(2,0),C(2,2),则
△ABC的外心坐标为
4
3
2
5-4-3-2-{
【变式6-2】(24-25九年级下江苏连云港·月考)如图,在平面直角坐标系x0y中,有三点A(0,1),
B(4,1),C(5,6),则△ABC的外心坐标是
6
4
.2
A
B
2
46
题型7求三角形外接圆的半径
【例13】(24-25九年级上·湖北恩施·月考)如图是由6个边长为1的小正方形组成的图形,若点A,B,C
在同一个圆上,则圆的半径为()
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A.5
B.22
c.
D.85
4
【【例14)(25-26九年级上·全国课后作业)如图,A,B,C是⊙0上的三点,△4BC是等边三角形.若
AB=3,则O0的半径是()
A
0
A
3-2
B.
2
C.
D.
5-2
【技巧归纳】
可作两边垂直平分线找外心算距离:直角三角形斜边一半即为半径,也可用正弦定理列式直
接求解外接圆半径
【变式7-1】(25-26九年级上·江苏扬州期中)若直角三角形的两直角边长分别为3和4,则它的外接圆的
半径为
【变式7-2】(24-25九年级下四川成都阶段练习)如图,正三角形ABC的边长为26,则它的外接圆
⊙0的半径为
C
0
B
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04
过关检测
一、单选题
1.(25-26九年级上山东淄博阶段检测)小明不慎把家里的圆形镜子打碎了(如图),其中四块碎片如
图所示,为了配到与原来大小一样的圆形镜子,小明带到商店去的碎片应该是()
①
②
③
④
A.①
B.②
C.③
D.④
2.(25-26九年级上:湖北宜昌·期末)下列说法正确的是()
A,任意三点可以确定一个圆
B.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧
C.相等的圆心角所对的弧相等
D.圆内接四边形对角互补
3.(25-26九年级上山东东营阶段检测)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点
O,A,B,C均在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立平面直角坐标系,则过
A,B,C三点的圆的半径为()
A.5
B.3
C.10
D.2/2
4.(25-26九年级上·浙江嘉兴期末)下列三角形的外心一定在该三角形外部的是()
A.
/1
50°70以
6565
110
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5.(25-26九年级上天津蓟州:阶段检测)如图,△ABC顶点都在网格格点上,△ABC外接圆的圆心的
是()
6
5
X
3
2
0123456x
A.(1,3)
B.(2,3)
C.(2,2)
D.(1,2)
二、填空题
6.(25-26九年级上河北唐山期中)如图为4×4的网格图,A,B,C,D,O均在格点上,点O是
△ABC的
D
(25-26九年级上河北张家口期末)如图,△ABC外接圆的圆心坐标为
7
6
5
4
3
2
1
01234567x
8.
(25-26九年级上·吉林长春阶段检测)如图,正方形网格中,AB,C三点均在格点上,那么△ABC的
外接圆圆心是点
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B
9.(2425九年级下浙江杭州阶段检测)己知△ABC中,AB=AC,点O为△ABC的外心,且
∠BOC=80°,则∠BAC度数为
10.(2026上海静安·三模)已知一个三角形的三边长分别为5、5、8,则其外接圆的半径为
三、解答题
11.(2026陕西西安模拟预测)如图,弧AB是某个圆的一部分,请你用直尺和圆规确定圆心0的位置.
(保留作图痕迹,不写作法)
A
B
12.(25-26九年级上北京课后作业)已知线段AB=2Cm
(I)画半径为lCm的圆,使它经过A,B两点,这样的圆能画几个?
(2)画半径为2cm的圆,使它经过A,B两点,这样的圆能画几个?
3)能画出半径为0.05cm的圆,使它经过A,B两点吗?
13.(25-26九年级上江苏扬州阶段检测)如图,在正方形网格图中建立平面直角坐标系,一条圆弧经过
网格点A、B、C,点O为坐标原点.(网格中小正方形的边长为1)
A
()该圆弧所在圆的圆心P的坐标为一;
(②)⊙P的半径为一;(结果保留根号)
3)点M(7,-1)在⊙P
;(填“上”、“内”或“外”)
4)扇形PAC刚好是某圆锥的侧面展开图,该圆锥底面半径为
14.(2026河南·一模)如图1和图2,△ABC是等边三角形.
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A
图1
图2
(1)请用无刻度的直尺和圆规在图1中作出△ABC的外接圆⊙O.(保留作图痕迹,不写作法)
(②)点P在AC上(点P不与点A、C重合),在图2中连接PA、PB、PC,求证:PB=PA+PC.
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第19讲 过三点的圆
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01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 判断确定圆的条件
题型2 确定圆心(尺规作图)
题型3 确定圆的个数
题型4 画圆(尺规作图)
题型5 三角形的外接圆
题型6 求三角形外心坐标
题型7 求三角形外接圆的半径
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
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确定圆、不在同一直线、垂直平分线、外接圆、外心、分类讨论。
1. 理解“不在同一直线上的三个点确定一个圆”的定理,掌握其作图方法(作两条弦的垂直平分线,交点为圆心)。
2. 知道三角形的外接圆、外心等概念,能根据三角形类型判断外心的位置(锐角三角形内部,直角三角形斜边中点,钝角三角形外部)。
3. 了解“过同一直线上的三个点不能作圆”的理由。
4. 经历“确定圆心”的探究过程,体会分类讨论和转化思想,培养推理能力与几何作图能力。
学习重点:“不在同一直线上的三个点确定一个圆”的定理及其作图方法。
学习难点:理解为什么“不在同一直线上”这一条件是必需的(即共线三点不能作圆),以及外心位置与三角形形状的关系。
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知识点01 确定圆的条件
1.不在同一条直线上的三个点确定一个圆;
2.一个三角形能画一个外接圆,一个圆中有无数个内接三角形。
3.三角形的外接圆与外心
示意图
点和圆的位置关系
经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.从三角形外心的定义知:三角形的外心到三角形的三个顶点的距离相等.
如图,分别作出线段AB的垂直平分线l1和线段BC的垂直平分线l2,设它们的交点为O,则OA=OB=OC.于是以点O为圆心,OA(或OB、OC)为半径,便可作出经过A、B、C三点的圆.因为过A、B、C三点的圆的圆心只能是点O,半径等等于OA,所以这样的圆只有一个.
1)经过一个已知点A可画无数个圆。
2)经过已知两点A,B作圆,可画无数个,它们的圆心在线段AB的垂直平分线上
3)经过同一直线上三个点A、B、C的圆是不存在的。
4)经过不再同一直线上的三个点A、B、C可画一个圆,而且只能作一个圆。
【易错提醒】
判断三点能否作圆先看是否共线,不共线三点唯一确定圆,可作垂直平分线找圆心算半径,已知圆心半径或直径端点也能快速定圆
即时即练1.下列语句所描述的事件是随机事件的是( )
A.任意画一个四边形,其内角和为
B.经过任意两点画一条直线
C.任意画一个平行四边形,是中心对称图形
D.过平面内任意三点画一个圆
【答案】D
【详解】解:A. 任意四边形的内角和为,任意画一个四边形内角和为是不可能事件,不符合题意;
B. 两点确定一条直线,经过任意两点一定可以画一条直线是必然事件,不符合题意;
C. 所有平行四边形都是中心对称图形, 任意画一个平行四边形一定是中心对称图形是必然事件,不符合题意;
D. 当平面内三点共线时,不能画出圆,当三点不共线时,可以画出一个圆,过平面内任意三点画一个圆是可能发生也可能不发生的事件,是随机事件,符合题意.
2.一块圆形的玻璃打碎了,三块碎片如图所示,为了配一块一样的玻璃带哪一块去?( )
A.① B.② C.③ D.都可以
【答案】A
【分析】要确定圆的大小需知道其半径.根据垂径定理知第①块可确定半径的大小.
【详解】解:第①块出现两条完整的弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆心,进而可得到半径的长.
3.如图是一块被打碎的圆形玻璃,若想要去店里配到一块与原来大小一样的圆形玻璃,应该带去店里的碎片是_____ .
【答案】②
【分析】本题考查了垂径定理的应用,确定圆的条件,解题的关键是熟练掌握:圆上任意两弦的垂直平分线的交点即为该圆的圆心.
根据不在一条直线上三点确定一个圆即可解得.
【详解】解:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心.只要有一段弧.
所以带到店去的一块玻璃碎片应该是②.
故答案为:②.
题型1 判断确定圆的条件
【例1】(25-26九年级上·北京·课后作业)下列条件中,只能确定一个圆的是( )
A.过定点A
B.过定点A、B,且半径为R
C.过不在同一直线上的三点
D.过不在同一直线上的四点
【答案】C
【分析】本题考查了确定圆的条件,根据过不在同一直线上的三点能确定一个圆进行判断后即可.
【详解】A.过定点A可以画无数个圆,故不符合题意;
B.过定点A、B,且半径为R,设A、B两点间的距离为d,当半径时,可以作两个圆;当半径时,可以作一个圆;当半径时,无法作圆.因此该条件不能唯一确定一个圆,不符合题意;
C.过不在同一直线上的三点能确定一个圆,故符合题意;
D.过不在同一直线上的四点不一定能画出一个圆,故不符合题意.
故选C.
【例2】(25-26九年级上·北京·课后作业)下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.以点O为圆心 B.以为半径
C.以点O为圆心,为半径 D.经过已知点M
【答案】C
【分析】本题考查了圆的相关概念.
确定一个圆有两个重要因素,一是圆心,二是半径,据此可以得到答案.
【详解】解:∵圆心确定,半径确定后才可以确定圆,
∴C选项正确,
故选:C.
【技巧归纳】
判定能否确定圆,先检验三点是否共线,不共线三点可定唯一圆;已知圆心半径、直径两端点也能直接定圆,逐一对照条件辨析即可
【变式1-1】(23-24九年级上·全国·单元测试)在平面直角坐标系内的点,, 确定一个圆(填“能”或“不能”).
【答案】不能
【分析】本题考查确定圆的条件,不在同一直线上的三个点确定一个圆.判断三个点在不在一条直线上即可.
【详解】解:∵,,,在这条直线上,
∴三个点,,不能确定一个圆.
故答案为:不能.
【变式1-2】(24-25九年级上·江苏南京·月考)若过平面直角坐标系中的三个点、、能确定一个圆,则 .
【答案】4
【分析】本题考查一次函数与几何的综合应用,圆的确定,根据不在同一直线的三个点确定一个圆,得到当点不在直线上,三个点确定一个圆,进行求解即可.
【详解】解:∵、,
∴设直线的解析式为:,把代入,得:,
∴,
∴当时,,
∴当时,平面直角坐标系中的三个点、、能确定一个圆,
故答案为:4
题型2 确定圆心(尺规作图)
【例3】(24-25九年级上·河南许昌·期末)熙熙的一面圆形镜子摔碎了,想配一面与原来大小相同的镜子,她想到的办法是:把三角板的30°顶点A放在圆上,将两边与圆的交点分别记为点B,C,如图所示,测量出弦的长就可以得到镜子的直径.经测量弦的长为,则该镜子的直径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理,掌握圆周角定理是解题的关键.连接,根据圆周角定理得出,继而得出是等边三角形,即可求解.
【详解】解:如图,设圆心为O,连接,
,
,
是等边三角形
,
该镜子的直径为8cm,
故选: C.
【例4】(2025九年级下·全国·专题练习)如图,直角坐标系中一条圆弧经过网格点、、,其中,点坐标为,则该圆弧所在圆的圆心坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查由弧确定所在圆的圆心,涉及垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,作弦和的垂直平分线,交点即为圆心.熟练掌握通过圆弧,由垂径定理的推论确定弧所在圆的圆心方法是解决问题的关键.
【详解】解:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,作弦和的垂直平分线,交点即为圆心.
、,
与关于直线对称,
即垂直平分;
,
中点坐标是,
则连接与,刚好是正方形的对角线,
即这条正方形对角线垂直平分;
如图所示:
则圆心是,
故选:C.
【技巧归纳】
在圆上任取两条不平行弦,分别作它们的垂直平分线,两条平分线交点即为圆心,作图保留作图痕迹,规范作出圆弧与垂线辅助线
【变式2-1】(25-26九年级上·浙江温州·期中)如图,直角坐标系中一条圆弧经过格点,,,其中点坐标为,则该圆弧所在圆的半径为 .
【答案】
【分析】本题考查了由弧确定所在圆的圆心,勾股定理.
作弦和的垂直平分线,交点即为圆心,进而根据勾股定理作答即可.
【详解】解:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,作弦和的垂直平分线,交点即为圆心.
、,
与关于直线对称,
即垂直平分;
,
中点坐标是,
则连接与,刚好是正方形的对角线,
即这条正方形对角线垂直平分;
如图所示:
则圆心是,
则圆的半径为.
故答案为:.
【变式2-2】(25-26九年级上·吉林·期中)图①,图②,图③均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.点均是格点,的外接圆的圆心记为点,只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按要求作图.
(1)在图①中,标出圆心.
(2)在图②中,的外接圆上找出一点,使得.
(3)在图③中,的外接圆上找出一点,使得.
【答案】(1)见详解;
(2)见详解;
(3)见详解.
【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理等知识,熟练掌握网格的特点是解题的关键.
(1),作中点即可;
(2)过作(取格点)即可;
(3)作的垂直平分线即可.
【详解】(1)解:如图,点即为所求;
;
(2)点即为所求;
;
(3)如图,点即为所求.
题型3 求确定圆的个数
【例5】(25-26九年级上·江苏徐州·阶段练习)已知,则过点,,且半径为的圆有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个
【答案】A
【分析】本题考查了圆的几何性质,过两点、的圆的圆心必在线段的垂直平分线上,且到、的距离等于半径,据此即可求解.
【详解】解:∵半径为的圆的直径为,
∴过点,,且半径为的圆没有
故选:A.
【例6】(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,点,,,均在直线上,点在直线外,则经过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】本题考查了确定圆的条件,熟练掌握不共线的三点确定一个圆是解题的关键.直线上任意两个点加上点可以画出一个圆,据此列举所有可能即可求解.
【详解】解:过以下三点可以画出一个圆:、、;、、;、、;、、;、、;、、.
∴最多可画出圆的个数为个.
故选:D.
【技巧归纳】
先判断点是否共线,分组枚举三点组合,剔除共线不能定圆的情况,统计有效三点组数,即为可确定圆的总个数
【变式3-1】(23-24九年级上·全国·课后作业)过一点可以作 个圆;过两点可以作 个圆,这些圆的圆心在两点所连线段的 上;过不在同一条直线上的三个点可以作 个圆.
【答案】 无数 无数 垂直平分线 一
【分析】利用过点作圆的个数即可求解.
【详解】解:过一点可以作无数个圆;过两点可以作无数个圆;这些圆的圆心在两点所连线段的垂直平分线上;过不在同一条直线上的三个点可以作一个圆,
故答案为:无数;无数;垂直平分线;一.
【点睛】本题考查了确定圆的个数,熟练掌握基础知识是解题的关键.
【变式3-2】(25-26九年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,点,,均在直线上,点在直线外,则经过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为 个.
【答案】3
【分析】本题考查了确定圆的条件.
根据不共线的三点确定一个圆可得答案.
【详解】解:经过点P、A、B;P、A、C;P、B、C可分别画出一个圆,最多可画出圆的个数为3个,
故答案为:3.
题型4 画圆(尺规作图)
【例7】(25-26九年级上·陕西·期中)如图,已知,请用尺规作图法作,使得为的直径.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】图见解析
【分析】本题考查的是作圆及线段垂直平分线的尺规作图,作线段的垂直平分线交于点O,再以点O为圆心,为半径作圆即可.
【详解】解:如下图即为所求作.
【例8】(24-25九年级下·甘肃张掖·期中)阅读下面材料:在数学课上,老师提出利用尺规作图完成下面问题:
已知:是的一个内角.求作:.
小芸同学的作法如下:
如图,①作线段的垂直平分线;
②作线段的垂直平分线,与直线交于点;
③以点为圆心,为半径作圆;
④则为的外接圆;
⑤在优弧上取一点,连结,.则可得.
根据小芸设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,完成上面的作图过程;(不写画法,保留作图痕迹)
(2)的依据是_______.
【答案】(1)见解析
(2)同弧所对的圆周角相等
【分析】本题主要考查了画三角形外接圆,同弧所对的圆周角相等等等,熟知相关作图方法是解题的关键.
(1)根据题意作图即可.
(2)根据同弧所对的圆周角相等即可得出结论.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:∵,
∴(同弧所对的圆周角相等).
【技巧归纳】
已知圆心半径直接定规画圆;过三点作圆作弦垂直平分线找圆心;已知直径取中点为圆心,半长为半径作图,保留痕迹
【变式4-1】(25-26九年级上·江苏无锡·期中)如图,已知.
(1)尺规作图:作的外接圆.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若的半径为10,点到BC的距离为6,求BC的长.
【答案】(1)见解析
(2)16
【分析】本题考查尺规作图,垂径定理,勾股定理三角形的外接圆与外心等知识,
(1)作线段,的垂直平分线交点为,点即为的外接圆的圆心,然后以点O为圆心,以为半径画圆即可;
(2)作于利用勾股定理求出,再利用垂径定理可得,求出即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:作于.
在中,,,
,
,
,
.
【变式4-2】(2025·内蒙古通辽·中考真题)下面是“作已知直角三角形的外接圆”的尺规作图过程:
已知:如图1,在中,.
求作:的外接圆.
作法:如图2.
(1)分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于P,Q两点;
(2)作直线,交于点O;
(3)以O为圆心,为半径作,即为所求作的圆.
下列不属于该尺规作图依据的是( )
A.两点确定一条直线
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上
D.线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
【答案】D
【分析】利用直角三角形斜边中线的性质证明:即可.
【详解】解:作直线(两点确定一条直线),
连接,
∵由作图,,
∴且(与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上).
∵,
∴(直角三角形斜边中线等于斜边的一半),
∴,
∴A,B,C三点在以O为圆心,为直径的圆上.
∴为的外接圆.
故选:D.
【点睛】本题考查作图-复杂作图,线段的垂直平分线的定义,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
题型5 三角形的外接圆
【例9】(25-26九年级上·山东日照·期中)根据图中圆规的作图痕迹,只用直尺就可确定的外心的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了三角形外心的定义.
根据三角形外心是三角形三条垂直平分线的交点进行求解即可.
【详解】解:∵三角形外心是三角形三条垂直平分线的交点,
∴四个选项中只有A选项作图方法是垂直平分线的尺规作图,
故选:A.
【例10】(24-25九年级上·河北廊坊·期中)已知是的内心,,为平面上一点,点恰好又是的外心,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,如图所示,由三角形内心性质结合三角形内角和定理得到,再由三角形外心定义,由圆周角定理求解即可得到答案.
【详解】解:连接,如图所示:
是的内心,
是的角平分线、是的角平分线,
,,
在中,,则由三角形内角和定理可知,
,
在中,,
点恰好又是的外心,
由圆周角定理可得,
故选:D.
【点睛】本题考查圆中求角度,涉及三角形内心性质、角平分线定义、三角形内角和定理、三角形外心定义及圆周角定理等知识,熟记三角形内心性质及外心定义是解决问题的关键.
【技巧归纳】
作三角形任意两边垂直平分线,交点即为外心,以外心到顶点长为半径画外接圆;解题常借助外心性质求半径、角度与线段长
【变式5-1】(2024九年级上·山东青岛·专题练习)如图,点,,均在的正方形网格格点上,过,,三点的外接圆除经过,,三点外还能经过的格点数为 .
【答案】5
【分析】本题考查了三角形的外接圆与外心,解题的关键是掌握三角形外心的定义(三角形三边垂直平分线的交点),并通过作图确定外接圆经过的格点.
先作出、的垂直平分线,找到它们的交点(即外接圆的圆心),再以为圆心、为半径作圆,最后数出该圆除、、外经过的格点数.
【详解】解:如图,分别作、的中垂线,两直线的交点为,
以为圆心、为半径作圆,则即为过,,三点的外接圆,
由图可知,还经过点、、、、这5个格点,
故答案为:5.
【变式5-2】(2025·贵州铜仁·一模)如图,已知点是的外心,,连结,,则的度数是 .
【答案】
【分析】本题考查了圆的知识;解题的关键是熟练掌握三角形外接圆、圆周角、圆心角的性质,从而完成求解.
结合题意,根据三角形外接圆的性质,作;再根据圆周角和圆心角的性质分析,即可得到答案.
【详解】的外接圆如下图
∵∠
∴.
故答案为:.
题型6 求三角形外心坐标
【例11】(24-25九年级上·江苏无锡·期末)如图,在平面直角坐标系中,,,.则的外心坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的外心,解题的关键是掌握三角形的外心的定义.根据三角心的外心是三角形三边的垂直平分线的交点,分别作、的垂直平分线交于点,即可求解.
【详解】解:如图,分别作、的垂直平分线交于点,点即为所求,
故选:C.
【例12】(24-25九年级上·湖南常德·期末)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为:,,,经画图操作可知,的外心坐标应是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了三角形外心的知识,注意三角形的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,解此题的关键是数形结合思想的应用.首先由的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,所以在平面直角坐标系中作与的垂线,两垂线的交点即为的外心.
【详解】解:的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,
作图得:
与的垂直平分线交点即为的外心,
的外心坐标是,
故选:D.
【技巧归纳】
设外心坐标,利用到三顶点距离相等列方程求解,也可求两边垂直平分线解析式,联立交点即为外心坐标
【变式6-1】(25-26九年级上·江苏淮安·月考)如图,在平面直角坐标系中,,则的外心坐标为
【答案】.
【分析】本题考查了三角形的外心和平面直角坐标系内点的坐标;解题的关键是利用垂直平分线的交点找外心.依据三角形的外心是边的垂直平分线的交点,作和的垂直平分线,交点为所求.
【详解】解:作和的垂直平分线,交点为所求,
所以的外心坐标为 ,
故答案为:.
【变式6-2】(24-25九年级下·江苏连云港·月考)如图,在平面直角坐标系中,有三点,,,则的外心坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形外心的知识,注意三角形的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,掌握以上知识是解答本题的关键;
本题根据
【详解】解:根据三角形的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,然后作和的垂直平分线,如图:
,
通过图像可以明显得到和的垂直平分线交点坐标为:;
故答案为:;
题型7 求三角形外接圆的半径
【例13】(24-25九年级上·湖北恩施·月考)如图是由6个边长为1的小正方形组成的图形,若点A,B,C在同一个圆上,则圆的半径为( )
A.5 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆周角定理,勾股定理的应用,解直角三角形等,作直径,连接,根据勾股定理求得 ,,解直角三角形得到,由,,得出,进而即可求得,从而求得圆的半径为.
【详解】解:作的外接圆,作直径,连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴圆的半径为,
故选:D.
【【例14】(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,A,B,C是上的三点,是等边三角形.若,则的半径是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查三角形的外接圆与外心,直角三角形的性质,掌握等边三角形的性质,应用垂径定理和勾股定理解题是关键.
连接、,过点作,结合同弧所对的圆心角是圆周角的两倍、等腰三角形的性质和三角形内角和为得到,再利用垂径定理,直角三角形的性质,勾股定理即可求出的半径.
【详解】解:连接、,过点作,
∵是等边三角形的外接圆,
∴,
∴,
,
又∵,
∴,
在中,利用勾股定理得,.
故选:.
【技巧归纳】
可作两边垂直平分线找外心算距离;直角三角形斜边一半即为半径,也可用正弦定理列式直接求解外接圆半径
【变式7-1】(25-26九年级上·江苏扬州·期中)若直角三角形的两直角边长分别为3和4,则它的外接圆的半径为 .
【答案】
【分析】本题考查了特殊三角形的外接圆半径;先利用勾股定理求出直角三角形的斜边长,再根据直角三角形的外接圆半径等于斜边的一半求解.
【详解】解:直角三角形的两直角边长分别为和,
斜边长,
外接圆半径.
故答案为:
【变式7-2】(24-25九年级下·四川成都·阶段练习)如图,正三角形的边长为,则它的外接圆的半径为 .
【答案】
【分析】连接,过点作于点,根据垂径定理求出,根据圆周角定理求出,进而求出,最后根据余弦的定义解答即可求解.
【详解】解:如图,连接,过点作于点,
则,
为等边三角形,
,
,
,
,
,
故答案为:
【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,圆周角定理、垂径定理、等边三角形的性质、余弦的定义,正确作出辅助线是解题的关键.
一、单选题
1.(25-26九年级上·山东淄博·阶段检测)小明不慎把家里的圆形镜子打碎了(如图),其中四块碎片如图所示,为了配到与原来大小一样的圆形镜子,小明带到商店去的碎片应该是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【分析】本题考查圆的确定,根据圆的确定方法:不在同一直线上的三个点确定一个圆,进行判断即可.
【详解】解:第①块出现一段完整的弧,可在这段弧上任作两条弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆心,进而确定圆即可.
故选:A.
2.(25-26九年级上·湖北宜昌·期末)下列说法正确的是( )
A.任意三点可以确定一个圆
B.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧
C.相等的圆心角所对的弧相等
D.圆内接四边形对角互补
【答案】D
【分析】本题考查确定圆的条件、垂径定理的推论、圆心角与弧的关系、圆内接四边形的性质.根据确定圆的条件、垂径定理的推论、圆心角与弧的关系、圆内接四边形的性质可判断出各选项,注意在等圆中这个条件.
【详解】解:∵不在同一条直线上的三点才能确定一个圆,∴选项A说法错误,不符合题意;
∵平分弦(非直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧,当弦为直径时,平分直径的直径不一定垂直于该弦,∴选项B说法错误,不符合题意;
∵在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧才相等,∴选项C说法错误,不符合题意;
∵圆内接四边形对角互补是圆内接四边形的基本性质,∴选项D说法正确,符合题意.
故选:D.
3.(25-26九年级上·山东东营·阶段检测)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点均在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立平面直角坐标系,则过三点的圆的半径为( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形外接圆圆心的确定,勾股定理等知识,确定圆心坐标是关键;确定外接圆的圆心坐标,再根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,圆心M的坐标,
∵,
∴,
∴的半径为,
故选:C.
4.(25-26九年级上·浙江嘉兴·期末)下列三角形的外心一定在该三角形外部的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了三角形的外心,掌握相关知识是解题的关键.根据锐角三角形的外心在三角形内部,如果一个三角形的外心在它的一边的中点上,则该三角形是直角三角形,如果一个三角形的外心在它的外部,则该三角形是钝角三角形,即可判断.
【详解】解:因为钝角三角形的外心在它的外部,
由题意得知,只有D选项为钝角,
故选:D.
5.(25-26九年级上·天津蓟州·阶段检测)如图,顶点都在网格格点上,外接圆的圆心的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形的外接圆的圆心为三角形三边中垂线的交点,然后根据两点之间的距离公式可知每段线段的大小,根据线段的等量关系求解.
本题考查了三角形的外接圆,平面直角坐标系以及两点之间的距离公式,知道三角形的外接圆的圆心为三角形三边中垂线的交点是解题关键.
【详解】
解:
设外接圆的圆心为点,
外接圆的圆心为三角形三条边中垂线的交点,
由题可知,,,
则作的中垂线交于,
作的中垂线交于,
,
设点的坐标为,
,
,
,
,
则点的坐标为.
故选: .
二、填空题
6.(25-26九年级上·河北唐山·期中)如图为的网格图,A,B,C,D,O均在格点上,点O是的______.
【答案】外心
【分析】本题考查了三角形的外心的定义,勾股定理,解题关键是根据勾股定理得出.根据勾股定理得出,进而得到答案.
【详解】解:由图中信息可得:,
∴点O在的外心上,
故答案为:外心.
7.(25-26九年级上·河北张家口·期末)如图,外接圆的圆心坐标为______.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理,三角形外接圆的圆心是三角形三边垂直平分线的交点,作线段、线段的垂直平分线相交于点,点即为外接圆的圆心,结合图象即可得出结果,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,作线段、线段的垂直平分线相交于点,
由垂径定理可得,点即为外接圆的圆心,
由图象可得,点的坐标为,
故答案为:.
8.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)如图,正方形网格中,三点均在格点上,那么的外接圆圆心是点__________.
【答案】G
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,圆的定义,根据线段垂直平分线的性质确定圆心的位置是解题的关键.连接,作线段的垂直平分线与线段的垂直平分线交于点G, 则点G即为所求作的点.
【详解】解:如图,点G即为所求作的点.
故答案为:G.
9.(24-25九年级下·浙江杭州·阶段检测)已知中,,点O为的外心,且,则度数为_________.
【答案】或
【分析】根据三角形外心的不同位置分情况讨论,结合圆周角定理计算即可得到的度数.
【详解】解:分两种情况讨论:
①当点在内部时,
;
②当点在外部时,
根据圆周角定理可得.
10.(2026·上海静安·三模)已知一个三角形的三边长分别为、、,则其外接圆的半径为_________.
【答案】
【分析】在 中, , ,过点 作 于点 ,根据等腰三角形“三线合一”的性质得出,利用勾股定理求出,利用三角形外接圆圆心在各边的垂直平分线上,可知圆心在底边的高所在直线上,设半径后利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:如图,在 中, , ,过点 作 于点 ,
∵ , ,
∴ , 垂直平分 ,
∴ ,
∵三角形外接圆圆心在三角形任意一边的垂直平分线上,
∴外接圆圆心 在射线上,连接,设外接圆半径为 ,则 ,
∴ ,
在 中, ,
∴,
解得:.即外接圆的半径为.
三、解答题
11.(2026·陕西西安·模拟预测)如图,弧是某个圆的一部分,请你用直尺和圆规确定圆心的位置.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】
【分析】在弧上任取一点C(不与A,B重合),连接弦、弦;再分别作线段的垂直平分线、线段的垂直平分线;两条垂直平分线的交点即为圆心O.
【详解】略
12.(25-26九年级上·北京·课后作业)已知线段.
(1)画半径为的圆,使它经过A,B两点,这样的圆能画几个?
(2)画半径为的圆,使它经过A,B两点,这样的圆能画几个?
(3)能画出半径为的圆,使它经过A,B两点吗?
【答案】(1)一个
(2)两个
(3)不能
【分析】本题考查圆的确定,掌握通过作线段垂直平分线,结合半径与线段一半的长度关系确定圆的个数是解题的关键.
(1 )由圆半径为,,即可判断圆心是中点;
(2 )由圆半径为,,即可判断圆心在线段的垂直平分线上;
(3 )由圆半径为,,即可判断不能画出半径的圆.
【详解】(1)画半径为的圆,使它经过A,B两点,,这样的圆能画一个,圆心是的中点;
(2)画半径为的圆,使它经过A,B两点,,这样的圆能画两个,圆心在线段的垂直平分线上圆心到A点的距离是;
(3)由于,故不能画出半径为的圆,使它经过A,B两点.
13.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测)如图,在正方形网格图中建立平面直角坐标系,一条圆弧经过网格点、、,点为坐标原点.(网格中小正方形的边长为1)
(1)该圆弧所在圆的圆心的坐标为______;
(2)的半径为______;(结果保留根号)
(3)点在______;(填“上”、“内”或“外”)
(4)扇形刚好是某圆锥的侧面展开图,该圆锥底面半径为____.
【答案】(1)
(2)
(3)外
(4)
【分析】(1)可以作弦和的垂直平分线,交点即为圆心,根据位置写出圆心坐标即可;
(2)利用勾股定理求出的长即可得到答案;
(3)利用勾股定理求出点M到圆心的距离即可判断点和圆的位置关系;
(4)利用勾股定理和勾股定理的逆定理证明是直角三角形,圆锥的侧面展开图的扇形圆心角,再根据圆锥底面底面周长等于侧面展开图扇形弧长即可求出半径.
【详解】(1)解:作弦和的垂直平分线,交点即为圆心.
如图所示:,
(2)解:①由题意得,,
∵,
∴,
∴的半径为,
故答案为:;
(3)解:∵,,
∴,
∴在外,
故答案为:外;
(4)解:如图所示,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是直角三角形,即,
设圆锥底面的半径为,可得:
,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了确定三角形外接圆圆心的位置,坐标与图形,勾股定理和勾股定理的逆定理,点和圆的位置关系,准确确定圆心是解答此题的关键.
14.(2026·河南·一模)如图1和图2,是等边三角形.
(1)请用无刻度的直尺和圆规在图1中作出的外接圆.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)点P在上(点P不与点A、C重合),在图2中连接、、,求证:.
【答案】(1)
如图1所示,即为所求
(2)
证明:如图2,延长至点E,使,连接,
∵四边形是的内接四边形,
∴.
∵,
∴.
∵是等边三角形,
∴,
∴
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴
【分析】(1)分别作的垂直平分线交于点,以为半径作即可;
(2)延长至点E,使,连接,证明,进而证明是等边三角形,根据线段的和差关系,即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
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