内容正文:
第08讲 圆的相关概念
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 圆的基本概念辨析
题型2 圆中弦的相关概念
题型3 圆中弧的相关计算
题型4 圆心角的相关问题
题型5 圆的周长和面积
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
圆的基本概念
圆中弦、弧、圆心角
1.认识圆,准确掌握弦、弧、圆心角的定义;
2.能区分优弧劣弧,规范书写各类圆弧符号;
3.理解同圆中圆心角与其对应弧、弦的关系;
4.会利用三者等量关系完成简单几何证明;
5.提升识图能力,建立圆内等量转化思想。
学习重点:掌握弦、弧、圆心角概念,理解三者相等关系。
学习难点:灵活运用三者关系进行几何推理与等量证明。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 圆的定义
1.在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫圆.这个固定的端点叫做圆心,线段叫做半径.以点为圆心的圆记作⊙O,读作圆O.
注意:(1)圆指的是“圆周”,即一条封闭的曲残,而不是“圆面”。
(2)“圆上的点”指的是圆周上的点,圆心不在圆周上。
(3)确定一个圆需要两个要素:一是定点,即圆心;二是定长,即半径。圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。只有圆心和半径都确定了,圆才能被唯一确定。
即时即练
1.下列说法中,正确的是( )
A.圆是由到圆心的距离大于半径的所有点组成的图形
B.圆心相同,半径不相等的两个圆叫等圆
C.弦是直径
D.圆心决定圆的位置,半径决定圆的大小
2.下列说法正确的是( )
A.任意两点之间的部分叫做弦
B.长度相等的两条弧是等弧
C.圆的两条弦所对的两条弧一定是等弧
D.圆上任意两点之间的部分叫做弧
3.在观看马戏表演的时候,人们一般都会围成圆形.这是应用了圆特征中( )
A.圆心决定圆的位置 B.半径决定圆的大小
C.同圆中的半径都相等 D.同圆中直径是半径的2倍
知识点02 弦、弧、圆心角
1.连结圆上任意两点的线段叫做弦.经过圆心的弦叫做直径,直径是同一圆中最长的弦,直径等于半径的2倍.
2.圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以为端点的弧记作,读作弧AB.在同圆或等圆中,能够重合的弧叫做等弧.
3. 圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆.在一个圆中大于半圆的弧叫做优弧,小于半圆的弧叫做劣弧.
4.从圆心到弦的距离叫做弦心距.
5.由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.
6.顶点在圆心的角叫做圆心角.
名称
概念
注意
图示
弦
连接圆上任意两点的线段叫作弦,如右图中“弦”
直径是圆中最长的弦不一定是直径
直径
经过圆心的弦叫作直径,如右图中“直径”
但弦不一定是直径
弧、
半圆、
劣孤、
优弧
圆上任意两点间的部分叫作圆弧,简称弧。圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫作半圆;大于半圆的弧叫作优弧,用三个字母表示,如右图中的;小于半圆的弧叫作劣弧,用两个字母表示,如右图中
半圆是弧,但弧不一定
是半圆
等圆
能够重合的两个圆叫作等圆,容易看出:半径相等的两个圆是等圆;反过来,等圆的半径相等
等圆只和半径的大小有关,和圆心有位置有关
等弧
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫作等孤
长度相等的孤不一定是等孤
即时即练
4.如图,在中,,以点C为圆心,为半径的圆分别交、于点D、点E,则弧的度数为( )
A. B. C. D.
5.下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
6.如图,圆心角.
(1)判断和的数量关系,并说明理由;
(2)若,求的度数.
题型1 圆的基本概念辨析
1.给出下列说法:①半圆是弧;②直径是弦;③长度相等的两条弧是等弧;④在同一平面中,到定点的距离等于定长的点的集合是圆;⑤A,B是半径为的上两个不同的点,则弦的取值范围是.其中,正确的是( )
A.②③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑤
2.下列说法正确的是( )
A.直径是弦,弦是直径 B.无论过圆内哪一点,只能作一条直径
C.相等的弦所对的弧相等 D.在同圆中直径的长度是半径的2倍
3.若的直径长为,点,在上,则的长不可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.下列说法中,不正确的是( )
A.过圆心的弦是圆的直径 B.同一条弦所对的两条弧一定是等弧
C.周长相等的两个圆是等圆 D.等弧的长度一定相等
5.在下列说法中,正确的有________.(填序号)
①半圆是扇形;②半圆是弧;③弧是半圆;④圆上任意两点间的线段叫做弧.
【易错警示】
辨析圆相关概念需规避常见误区:弦不一定是直径,直径是最长弦;半圆是特殊弧,但弧不一定是半圆。优弧、劣弧需区分,不可混淆。圆心角、弦、弧相等关系仅适用于同圆或等圆,切勿通用,避免概念混用解题出错。
题型2 圆中弦的相关概念
6.如图所示,点,,,点,,以及点,,分别在一条直线上,则圆中弦的条数为( )
A. B. C. D.
7.如图,在中,点,,在一条直线上,点,,在一条直线上,那么图中有弦( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
8.如图,四点在上,点,点分别共线,则图中弦的条数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.的半径为,A为上一定点,点P在上沿圆周运动(不与点A重合),则使弦的长度为整数的点P共有________个.
10.如图,是内接三角形,请仅用无刻度的直尺,分别按下列要求画图.
(1)在图1中,画山一条与相等的弦;
(2)在图2中,画出一个与全等的三角形.
题型3 圆中弧的相关计算
11.如图,已知甲、乙、丙、丁四个扇形的面积之比为,则丁扇形的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
12.如图中,,以C为圆心,为半径的圆交于点D,则的度数为( )
A. B. C. D.
13.把一张圆形纸片按如图所示方式折叠两次后展开,图中的虚线表示折痕,则弧的度数是_______
14.如图,,是圆的两条相等的弦,弧,弧的度数分别为30度,120度,为劣弧上一点,则______°.
15.如图,A为⊙O上的一点,C为⊙O外的一点,AC交⊙O于点B,且OA=BC,∠C=24°.求∠A的度数.
题型4 圆心角的相关问题
16.如图所示,量角器的圆心O在矩形ABCD的边AD上,直径经过点C,则∠OCB的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
17.如图,在⊙O中,AB是弦,C是弧AB上一点.若∠OAB=25°,∠OCA=40°,则∠BOC的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
18.小兰从正面观察三星堆青铜太阳轮(如图所示),发现它的正面图形可近似地看作是将圆五等分得到的,图中的度数为 _______.
19.如图,在中,已知,则弦所对的圆心角的度数是________.
20.如图,是的直径,点C,D在上,,,若,则的长为__________.
题型5 圆的周长和面积
21.若的半径为,,则点P与的位置关系是( )
A.点P在外 B.点P在上
C.点P在内 D.点P在内或上
22.如图,在中,,,,点为的中点,若以点为圆心,5为半径作,则下列判断正确的是( )
A.点在外 B.点在上 C.点在内 D.无法判断
23.如图,在中,,,以点为圆心,为半径画圆,则点与的位置关系是___________.
24.如图,中,,,,于点D,以点C为圆心,5为半径作,则点D在 ___________.(填“外”“内”或“上”)
25.已知如图,在 中,,的中点为点M.
(1)以点C为圆心,3为半径作,则点 A、B、 M分别与有怎样的位置关系?
(2)若以C为圆心作,使A,B,M三点中至少有一点在内,且至少有一点在外,则的半径r的取值范围是什么?
1.圆片向右滚动一周后的位置如图所示,这个圆片的直径大约是( )
A. B. C. D.以上都不对
2.已知圆的半径为,则圆中一条弦的长度不可能的是( )
A. B. C. D.
3.给出下列说法:①半圆是弧;②直径是弦;③长度相等的两条弧是等弧;④在同一平面中,到定点的距离等于定长的点的集合是圆;⑤A,B是半径为的上两个不同的点,则弦的取值范围是.其中,正确的是( )
A.②③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑤
4.如图所示,点,,,点,,以及点,,分别在一条直线上,则圆中弦的条数为( )
A. B. C. D.
5.如图,已知是的直径,为的弦,,连接,.分别以点,为圆心,以大于的长为半径作弧,并使两弧交于一点.直线交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.如图,是的直径,E是上一点,A为延长线上一点,连接与交于点B,且,若,则的度数是________.
7.如图,是的直径,点C,D在的异侧,连接,,,若,且,则的度数为__________.
8.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.
9.在平面直角坐标系中,横纵坐标都是整数的点称为整点.如图,,都是整点.若以整点为圆心的经过,两点,的坐标可以是___.(写出一个符合题意的即可)
10.如图,在中,,以点A为圆心,长为半径作圆,交于点D,交于点E.连接,,则的度数为________.
11.从一个正方形的铁皮里,剪下一个最大的圆,已知圆的周长是,那么正方形的面积比圆的面积多百分之几?(结果精确到0.1%,其中取3.14)
12.如图所示,大圆的周长为18.84厘米,在圆中有两个小圆,已知两个小圆的面积比为,求阴影部分的周长与面积.
13.一个底面是圆形的扫地机器人紧贴一块地毯边缘行进一周.如图,这块地毯的两端是半圆形,中间是长方形,扫地机器人圆形底面的半径是1分米(取3.14).
(1)扫地机器人的底面圆心走过的路线长多少分米?
(2)扫地机器人扫过的面积是多少平方分米?
14.已知的直径,是的弦,,垂足为M.若,求弦的长.
15.如图,是弦的中点,A是上一点,与交于点E,已知,.
(1)求线段的长.
(2)当时,求,的长.
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第08讲 圆的相关概念
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03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 圆的基本概念辨析
题型2 圆中弦的相关概念
题型3 圆中弧的相关计算
题型4 圆心角的相关问题
题型5 圆的周长和面积
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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圆的基本概念
圆中弦、弧、圆心角
1.认识圆,准确掌握弦、弧、圆心角的定义;
2.能区分优弧劣弧,规范书写各类圆弧符号;
3.理解同圆中圆心角与其对应弧、弦的关系;
4.会利用三者等量关系完成简单几何证明;
5.提升识图能力,建立圆内等量转化思想。
学习重点:掌握弦、弧、圆心角概念,理解三者相等关系。
学习难点:灵活运用三者关系进行几何推理与等量证明。
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知识点01 圆的定义
1.在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫圆.这个固定的端点叫做圆心,线段叫做半径.以点为圆心的圆记作⊙O,读作圆O.
注意:(1)圆指的是“圆周”,即一条封闭的曲残,而不是“圆面”。
(2)“圆上的点”指的是圆周上的点,圆心不在圆周上。
(3)确定一个圆需要两个要素:一是定点,即圆心;二是定长,即半径。圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。只有圆心和半径都确定了,圆才能被唯一确定。
即时即练
1.下列说法中,正确的是( )
A.圆是由到圆心的距离大于半径的所有点组成的图形
B.圆心相同,半径不相等的两个圆叫等圆
C.弦是直径
D.圆心决定圆的位置,半径决定圆的大小
【答案】D
【分析】根据圆的相关基础概念,逐一辨析各选项概念即可判断对错.
【详解】解:∵圆是平面内到圆心的距离等于半径的所有点组成的图形,到圆心距离大于半径的点组成圆外区域,
∴A选项错误,不符合题意;
∵等圆是半径相等、可以完全重合的两个圆,与圆心位置无关,圆心相同半径不等的两个圆是同心圆,不是等圆,
∴B选项错误,不符合题意;
∵连接圆上任意两点的线段叫做弦,只有经过圆心的弦才是直径,不是所有弦都是直径,
∴C选项错误,不符合题意;
∵圆心决定圆的位置,半径决定圆的大小,说法正确;
∴D选项正确.
2.下列说法正确的是( )
A.任意两点之间的部分叫做弦
B.长度相等的两条弧是等弧
C.圆的两条弦所对的两条弧一定是等弧
D.圆上任意两点之间的部分叫做弧
【答案】D
【分析】本题考查圆的弦、弧、等弧的概念辨析,需根据各概念的定义逐一判断选项正误.
【详解】解:A、弦的定义是连接圆上任意两点的线段,A选项中“任意两点之间的部分”表述不符合弦的定义,故此选项错误,不符合题意;
B、等弧的定义是在同圆或等圆中能够互相重合的弧,长度相等的弧不一定在同圆或等圆中,也不一定能重合,故此选项错误,不符合题意;
C、只有在同圆或等圆中,相等的弦所对的优弧与优弧、劣弧与劣弧才是等弧,两条弦不一定相等,即使相等所对的弧也可能一条是优弧一条是劣弧,故此选项错误,不符合题意;
D、弧的定义是圆上任意两点之间的部分,与D选项表述一致,故此选项正确,符合题意.
故选:D.
3.在观看马戏表演的时候,人们一般都会围成圆形.这是应用了圆特征中( )
A.圆心决定圆的位置 B.半径决定圆的大小
C.同圆中的半径都相等 D.同圆中直径是半径的2倍
【答案】C
【分析】本题考查了圆的认识,圆上各点到圆心的距离相等.人们围成圆形是为了使每个人到舞台(圆心)的距离相等,从而获得相同的观看体验,这利用了同圆中所有半径相等的性质.
【详解】解:∵ 在同圆中,所有半径都相等,
∴ 当人们围成圆形时,每个人到圆心的距离相等,
∴ 这是应用了同圆中半径都相等的特征.
故选:C.
知识点02 弦、弧、圆心角
1.连结圆上任意两点的线段叫做弦.经过圆心的弦叫做直径,直径是同一圆中最长的弦,直径等于半径的2倍.
2.圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以为端点的弧记作,读作弧AB.在同圆或等圆中,能够重合的弧叫做等弧.
3. 圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆.在一个圆中大于半圆的弧叫做优弧,小于半圆的弧叫做劣弧.
4.从圆心到弦的距离叫做弦心距.
5.由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.
6.顶点在圆心的角叫做圆心角.
名称
概念
注意
图示
弦
连接圆上任意两点的线段叫作弦,如右图中“弦”
直径是圆中最长的弦不一定是直径
直径
经过圆心的弦叫作直径,如右图中“直径”
但弦不一定是直径
弧、
半圆、
劣孤、
优弧
圆上任意两点间的部分叫作圆弧,简称弧。圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫作半圆;大于半圆的弧叫作优弧,用三个字母表示,如右图中的;小于半圆的弧叫作劣弧,用两个字母表示,如右图中
半圆是弧,但弧不一定
是半圆
等圆
能够重合的两个圆叫作等圆,容易看出:半径相等的两个圆是等圆;反过来,等圆的半径相等
等圆只和半径的大小有关,和圆心有位置有关
等弧
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫作等孤
长度相等的孤不一定是等孤
即时即练
4.如图,在中,,以点C为圆心,为半径的圆分别交、于点D、点E,则弧的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆心角,等腰三角形的性质,解题的关键是熟练掌握圆心角的定义;先求出,再根据等腰三角形的性质求出,即为弧的度数,即可得解.
【详解】解:,
,
,
,
,
弧的度数为,
故选:.
5.下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据圆心角的定义逐个判断即可.
【详解】解:A.顶点在圆心上,是圆心角,故本选项符合题意;
B.顶点在圆上,是圆周角,故本选项不符合题意;
C.顶点不在圆心上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
D.顶点不在圆心上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
故选:A.
6.如图,圆心角.
(1)判断和的数量关系,并说明理由;
(2)若,求的度数.
【答案】(1),见解析
(2)
【分析】(1)根据条件和,即可求解;
(2)根据第(1)问的结论和即可求解.
【详解】(1)解:;
∵,,,
∴
(2)解:∵,,,,
∴,
∴;
【点睛】本题考查了简单几何问题,灵活运用所学知识是关键.
题型1 圆的基本概念辨析
1.给出下列说法:①半圆是弧;②直径是弦;③长度相等的两条弧是等弧;④在同一平面中,到定点的距离等于定长的点的集合是圆;⑤A,B是半径为的上两个不同的点,则弦的取值范围是.其中,正确的是( )
A.②③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑤
【答案】B
【分析】根据圆的基本概念逐一判断各说法的正确性.
本题考查了圆的基本概念,熟练掌握基础知识是解题的关键.
【详解】解:∵ ①半圆是圆上任意直径的两个端点之间的部分,是弧的一种,正确;
②直径是连接圆上两点且经过圆心的线段,是弦的一种,正确;
③长度相等的两条弧必须在同圆或等圆中才能称为等弧,否则不一定重合,错误;
④圆的定义是平面内到定点的距离等于定长的点的集合,正确;
⑤ 弦连接圆上两个不同点,,最大弦为直径,
∴,正确。
∴ 正确的是①②④⑤,
故选:B.
2.下列说法正确的是( )
A.直径是弦,弦是直径 B.无论过圆内哪一点,只能作一条直径
C.相等的弦所对的弧相等 D.在同圆中直径的长度是半径的2倍
【答案】D
【分析】本题考查圆的基本概念,包括弦、直径、弧和半径的关系.根据圆的定义和性质逐一判断选项的正确性即可.
【详解】A.直径是经过圆心的弦,但弦不一定是直径(如非直径的弦),故该选项错误,不符合题意;
B.过圆内一点,若该点是圆心,可作无数条直径;若该点不是圆心,只能作一条直径(连接该点与圆心并延长),故该选项错误,不符合题意;
C.相等的弦所对的弧不一定相等,因为弧有优弧和劣弧之分,只有在同圆或等圆中且对应同类型弧时才相等,故该选项错误,不符合题意;
D.在同圆中,直径的长度是半径的2倍,故该选项正确,符合题意;.
故选:D.
3.若的直径长为,点,在上,则的长不可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】本题主要考查了圆的弦长范围,熟练掌握“圆上两点间的弦长最大值为直径”是解题的关键.
根据圆的直径明确圆上弦的长度范围,从而判断选项.
【详解】解:∵ 的直径长为4,点A,B在上
∴ 弦的长满足,选项A、B、C都满足条件,
∵ 选项D中,
∴ 选项D不符合条件.
故选:D.
4.下列说法中,不正确的是( )
A.过圆心的弦是圆的直径 B.同一条弦所对的两条弧一定是等弧
C.周长相等的两个圆是等圆 D.等弧的长度一定相等
【答案】B
【分析】本题考查圆的基本概念,熟练掌握圆的基本概念是解题的关键.
根据直径、弦、弧、等圆和等弧的定义和性质,逐项判断即可.
【详解】解:选项A、过圆心的弦是圆的直径,这是直径的定义,则A正确;
选项B、在同一个圆中,当弦为直径时,所对的两条弧相等,且都为半圆,其他情况下一条弦所对的两条弧,是一条优弧和一条劣弧,两条弧不相等,因此同一条弦所对的两条弧不一定是等弧,则B错误;
选项C、根据圆的周长公式半径,周长相等的圆,半径也相等,为等圆,则C正确;
选项D、等弧能完全重合,长度一定相等,则D正确;
故选:B.
5.在下列说法中,正确的有________.(填序号)
①半圆是扇形;②半圆是弧;③弧是半圆;④圆上任意两点间的线段叫做弧.
【答案】②
【分析】本题考查了圆的认识:掌握与圆有关的概念(弦、直径、半径、弧、半圆、优弧、劣弧、等圆、等弧等).根据圆的相关概念,半圆是扇形的一种,也是弧的一种;但弧不一定是半圆,圆上两点间的线段是弦而非弧。
【详解】解:半圆不是扇形,故①错误;
半圆是圆上一条特殊的弧,故②正确;
弧可以是优弧或劣弧,不一定是半圆,故③错误;
圆上任意两点间的曲线是弧,线段是弦,故④错误.
故答案为:②.
【易错警示】
辨析圆相关概念需规避常见误区:弦不一定是直径,直径是最长弦;半圆是特殊弧,但弧不一定是半圆。优弧、劣弧需区分,不可混淆。圆心角、弦、弧相等关系仅适用于同圆或等圆,切勿通用,避免概念混用解题出错。
题型2 圆中弦的相关概念
6.如图所示,点,,,点,,以及点,,分别在一条直线上,则圆中弦的条数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆的有关概念,由连接圆上任意两点的线段叫做弦,即可判断得出答案,掌握圆的有关概念是解题的关键.
【详解】解:圆中的弦有:、,共两条,
故选:.
7.如图,在中,点,,在一条直线上,点,,在一条直线上,那么图中有弦( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【答案】B
【分析】本题考查了圆的认识,根据弦的定义进行判断.掌握与圆有关的概念(弦、直径、半径、弧、半圆、优弧、劣弧、等圆、等弧等).
【详解】解:弦为、、.
故选:B.
8.如图,四点在上,点,点分别共线,则图中弦的条数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】本题考查圆的认识,理解弦的定义是解决本题的关键.根据弦的定义进行分析,从而得到答案.
【详解】解:图中的弦有共三条,
故选:B.
9.的半径为,A为上一定点,点P在上沿圆周运动(不与点A重合),则使弦的长度为整数的点P共有________个.
【答案】7
【分析】本题主要考查了圆的弦的概念.熟练掌握圆的弦的定义和性质,是解决问题的关键.圆的弦的定义:连接圆上任意两点间的线段叫做弦.最大弦是直径.
根据的半径为,得到直径,根据,得到在半圆上,有3个,另一侧也有3个,加上长度为的是与B点重合,一共有7个.
【详解】如图,∵的半径为,
∴直径,
∴弦长的整数值有或或或,共4种可能,
当或或时,各有2条,
当时有1条,
∴这样的弦共有7条.
∴这样的点P共有7个.
故答案为:7.
10.如图,是内接三角形,请仅用无刻度的直尺,分别按下列要求画图.
(1)在图1中,画山一条与相等的弦;
(2)在图2中,画出一个与全等的三角形.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)连结CO并延长交于E,连接BO并延长交于D,连结ED,再证△BOC≌△DOE(SAS),可得BC=DE;
(2)连结AO并延长交于A′,OA=OA′,连结BO并延长交于B′,OB=OB′,连结CO并延长交于C′,OC=OC′,利用边角边判定方法先证△BOC≌△B′OC′(SAS),可得BC=B′C′;同理可证△BOA≌△B′OA′(SAS),可得AB=A′B′,同理可证△AOC≌△A′OC′(SAS),可得AC=A′C′,利用三边对应相等判定方法可证△ABC≌△A′B′C′(SSS).
【详解】解:(1)如图1,DE为所作;
连结CO并延长交于E,连接BO并延长交于D,连结ED,
∵OB=OD=OE=OC,
在△BOC和△DOE中,
,
∴△BOC≌△DOE(SAS),
∴BC=DE;
(2)如图2,△A′B′C′为所作.
连结AO并延长交于A′,OA=OA′,连结BO并延长交于B′,OB=OB′,连结CO并延长交于C′,OC=OC′,
在△BOC和△B′OC′中,
,
∴△BOC≌△B′OC′(SAS),
∴BC=B′C′;
同理可证△BOA≌△B′OA′(SAS),
∴AB=A′B′,
同理可证△AOC≌△A′OC′(SAS),
∴AC=A′C′,
在△ABC和△A′B′C′中,
,
∴△ABC≌△A′B′C′(SSS).
【点睛】本题考查仅用无刻度的直尺画线段,画三角形,三角形全等判定与性质,圆的性质,掌握圆的性质与三角形全等判定与性质是解题关键.
题型3 圆中弧的相关计算
11.如图,已知甲、乙、丙、丁四个扇形的面积之比为,则丁扇形的圆心角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题需要根据扇形面积与圆心角的关系来求解丁扇形的圆心角.
【详解】已知甲、乙、丙、丁四个扇形的面积之比为,那么整个圆的面积可看作份
丁扇形的面积占6份,所以丁扇形面积占整个圆面积的比例为
∵整个圆的圆心角是
∴丁扇形的圆心角为.
故答案为:C.
【点睛】本题考查了扇形的面积与圆心角的关系,掌握在同一个圆中,扇形的面积比等于圆心角的比,利用这一关系结合圆的圆心角为,计算扇形的圆心角是解题的关键.
12.如图中,,以C为圆心,为半径的圆交于点D,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图,连接先求解 再利用圆心角与弧之间的关系可得答案.
【详解】解:如图,连接
∵,
∴
∵
∴
∴
∴的度数为:
故选B.
【点睛】本题考查的是直角三角形两锐角互余,圆的基本性质,圆心角与弧之间的关系,掌握“弧的度数等于它所对的圆心角的度数”是解本题的关键.
13.把一张圆形纸片按如图所示方式折叠两次后展开,图中的虚线表示折痕,则弧的度数是_______
【答案】/150度
【分析】本题考查了求弧的角度,连接,过点O作于点E,设圆的半径为,根据题意可得,进而得,根据得,即可求解;
【详解】解:如图所示:连接,过点O作于点E,
设圆的半径为,
由题意可得:,
∴
∴
∴
∴
∴弧的度数是
故答案为:
14.如图,,是圆的两条相等的弦,弧,弧的度数分别为30度,120度,为劣弧上一点,则______°.
【答案】127.5
【分析】分别连接OA,OB,OC,OD,根据圆心角定理可求得∠AOD和∠BOC的度数;再根据弦AB=CD,可求得∠AOB和∠COD的度数;最后根据圆周角定理可求得∠APB的度数.
【详解】解:连接OA,OB,OC,OD,如图所示.
∵和的度数分别是30°和120°,
∴∠AOD=30°,∠BOC=120°.
∵AB=CD,
∴.
∵,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆心角定理,圆心角、弧、弦之间的关系的定理,圆周角定理等知识点,熟知上述定理是解题的关键.
15.如图,A为⊙O上的一点,C为⊙O外的一点,AC交⊙O于点B,且OA=BC,∠C=24°.求∠A的度数.
【答案】48°
【分析】连接OB,利用等腰三角形的性质和圆心角、弧、弦的关系解答即可.
【详解】连接OB
则OA=OB
∵OA=BC
∴OB=BC
∴∠C=∠BOC=24°
∴∠A=∠OBA=∠C+∠BOC=24°+24°=48°
【点睛】此题考查圆心角、弧、弦的关系.关键是利用等腰三角形的性质和圆心角、弧、弦的关系解答.
题型4 圆心角的相关问题
16.如图所示,量角器的圆心O在矩形ABCD的边AD上,直径经过点C,则∠OCB的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【答案】B
【分析】根据矩形的性质得到BC∥AD,即可根据平行线的性质求解.
【详解】解:如图,
∵∠AOE=40°,∠AOE=∠DOC,
∴∠DOC=40°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴BC∥AD,
∴∠OCB=∠DOC=40°,
故选:B.
【点睛】此题考查了矩形的性质,熟记矩形的对边平行是解题的关键.
17.如图,在⊙O中,AB是弦,C是弧AB上一点.若∠OAB=25°,∠OCA=40°,则∠BOC的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【答案】A
【分析】根据等腰三角形的性质求出∠OBA=∠OAB=25°,∠OAC=∠OCA=40°,再根据三角形内角和定理求出∠AOB和∠AOC,再求出答案即可.
【详解】解:∵OA=OB,∠OAB=25°,
∴∠OBA=∠OAB=25°,
∴∠AOB=180°﹣∠OAB﹣∠OBA=130°,
∵OA=OC,∠OCA=40°,
∴∠OAC=∠OCA=40°,
∴∠AOC=180°﹣∠OAC﹣∠OCA=100°,
∴∠BOC=∠AOB﹣∠AOC=130°﹣100°=30°,
故选:A.
【点睛】本题考查圆心角的定义,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,解题关键是掌握圆心角的定义.
18.小兰从正面观察三星堆青铜太阳轮(如图所示),发现它的正面图形可近似地看作是将圆五等分得到的,图中的度数为 _______.
【答案】
【分析】本题考查了周角的定义,等分图形的角度计算方法,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
题目中明确青铜太阳轮的正面图形是将圆五等分,因此要求的角就是把周角平均分成份后每份的角度,即可得出的度数为.
【详解】解:由题意得正面图形是将圆五等分,
.
故答案为:.
19.如图,在中,已知,则弦所对的圆心角的度数是________.
【答案】
【分析】本题考查了圆心角,圆的性质,等腰三角形的性质,解题的关键掌握相关知识.由,可得,再根据三角形的内角和定理求出,即可求解.
【详解】解:,,
,
,
即弦所对的圆心角的度数是,
故答案为:.
20.如图,是的直径,点C,D在上,,,若,则的长为__________.
【答案】1
【分析】根据,,可得四边形是菱形,则可得,进而可得是等边三角形,,由可得,进而可得是等边三角形,则可得.
本题考查了菱形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,以及圆的相关知识,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【详解】
解:连接,,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,
∴,
又∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴.
故答案为:1
题型5 圆的周长和面积
21.若的半径为,,则点P与的位置关系是( )
A.点P在外 B.点P在上
C.点P在内 D.点P在内或上
【答案】A
【分析】本题考查了点与圆的位置关系,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
根据点到圆心的距离与圆半径的大小关系来判断点的位置.
【详解】解:∵,
∴点在外.
故选:A.
22.如图,在中,,,,点为的中点,若以点为圆心,5为半径作,则下列判断正确的是( )
A.点在外 B.点在上 C.点在内 D.无法判断
【答案】B
【分析】本题考查了点与圆的位置关系以及直角三角形斜边上的中线,连接,根据在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半可得,则点C到圆心的距离等于半径,判断点C在上.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵点O为的中点,
∴,
∵的半径为5,
∴点C在上.
故选:B.
23.如图,在中,,,以点为圆心,为半径画圆,则点与的位置关系是___________.
【答案】点在内
【分析】本题考查了点与圆的位置关系,由题意并结合即可得解,熟练掌握点与圆的位置关系是解此题的关键.
【详解】解:∵在中,,,以点为圆心,为半径画圆,且,
∴,
∴点与的位置关系是点在内,
故答案为:点在内.
24.如图,中,,,,于点D,以点C为圆心,5为半径作,则点D在 ___________.(填“外”“内”或“上”)
【答案】内
【分析】本题考查了勾股定理,点与圆的位置关系.
先根据勾股定理求出的长,再由三角形的面积公式求出的长,然后根据点与圆的位置关系即可得出结论.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴点D在圆C内.
故答案为:内.
25.已知如图,在 中,,的中点为点M.
(1)以点C为圆心,3为半径作,则点 A、B、 M分别与有怎样的位置关系?
(2)若以C为圆心作,使A,B,M三点中至少有一点在内,且至少有一点在外,则的半径r的取值范围是什么?
【答案】(1)点A在圆上,点B在圆外,点M在圆内
(2)
【分析】此题主要考查了点与圆的位置关系,正确根据点到圆心距离d与半径r的关系,,在圆外,,在圆上,,在圆内判断是解题关键.
(1)根据点与圆的位置关系判定方法,比较与半径的大小关系即可得出答案;
(2)利用分界点当A、B、M三点中至少有一点在内时,以及当至少有一点在外时,分别求出即可.
【详解】(1)解:∵在中,,的中点为点M,
∴,,
∵以点C为圆心,3为半径作,
∴,则点A在圆上,,则点M在圆内,,则点B在圆外;
(2)解:以点C为圆心作,使A、B、M三点中至少有一点在内时,,
当至少有一点在外时,,
故的半径r的取值范围为:.
1.圆片向右滚动一周后的位置如图所示,这个圆片的直径大约是( )
A. B. C. D.以上都不对
【答案】B
【分析】本题考查圆的周长,有理数除法的应用.熟练掌握圆的周长公式是解题关键.由图可知这个圆片的周长大约是,再根据圆的周长公式求解即可.
【详解】解:由图可知这个圆片的周长大约是,
∴这个圆片的直径大约是.
故选:B.
2.已知圆的半径为,则圆中一条弦的长度不可能的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆的基本概念,先计算出直径长度,再根据圆中最长的弦为直径,判断各选项弦长是否合理,即可.
【详解】解:∵圆的半径为,
故圆的直径为,
故圆中弦长的取值范围是弦长;
又∵,
∴弦长不可能是.
故选:D.
3.给出下列说法:①半圆是弧;②直径是弦;③长度相等的两条弧是等弧;④在同一平面中,到定点的距离等于定长的点的集合是圆;⑤A,B是半径为的上两个不同的点,则弦的取值范围是.其中,正确的是( )
A.②③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑤
【答案】B
【分析】根据圆的基本概念逐一判断各说法的正确性.
本题考查了圆的基本概念,熟练掌握基础知识是解题的关键.
【详解】解:∵ ①半圆是圆上任意直径的两个端点之间的部分,是弧的一种,正确;
②直径是连接圆上两点且经过圆心的线段,是弦的一种,正确;
③长度相等的两条弧必须在同圆或等圆中才能称为等弧,否则不一定重合,错误;
④圆的定义是平面内到定点的距离等于定长的点的集合,正确;
⑤ 弦连接圆上两个不同点,,最大弦为直径,
∴,正确。
∴ 正确的是①②④⑤,
故选:B.
4.如图所示,点,,,点,,以及点,,分别在一条直线上,则圆中弦的条数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆的有关概念,由连接圆上任意两点的线段叫做弦,即可判断得出答案,掌握圆的有关概念是解题的关键.
【详解】解:圆中的弦有:、,共两条,
故选:.
5.如图,已知是的直径,为的弦,,连接,.分别以点,为圆心,以大于的长为半径作弧,并使两弧交于一点.直线交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由等边对等角得,由平行线的性质得,,即可求解.
【详解】解:∵,
∴.
∵,
∴,.
∴.
6.如图,是的直径,E是上一点,A为延长线上一点,连接与交于点B,且,若,则的度数是________.
【答案】
【分析】连接,利用等腰三角形的性质得到,以及三角形外角的性质求出,结合即可求解.
【详解】解:连接,
,,
,
,
而,
,
,
,
.
7.如图,是的直径,点C,D在的异侧,连接,,,若,且,则的度数为__________.
【答案】/50度
【分析】根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理得的度数,再根据平行线的性质即可得出.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴.
8.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.
9.在平面直角坐标系中,横纵坐标都是整数的点称为整点.如图,,都是整点.若以整点为圆心的经过,两点,的坐标可以是___.(写出一个符合题意的即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了坐标与图形、圆的性质、勾股定理等知识,正确理解题意是解题关键.
通过计算点,的中点坐标,即可获得答案.
【详解】解:∵经过,两点,
∴点在线段的垂直平分线上,
∵,,
又∵,,
∴线段的中点坐标为,
可取的坐标为,
此时,,
∴,符合题意,即的坐标可以是.
故答案为:(答案不唯一).
10.如图,在中,,以点A为圆心,长为半径作圆,交于点D,交于点E.连接,,则的度数为________.
【答案】/65度
【分析】本题考查了直角三角形的性质、等腰三角形的性质(等边对等角)及圆的半径相等的性质,解题的关键是利用圆的半径相等构造等腰三角形,结合直角三角形内角和逐步推导相关角度.
先计算出的度数;由圆的半径相等得,求出的度数;进而求出的度数;再结合求出的度数.
【详解】解:连接,如下图所示:
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
11.从一个正方形的铁皮里,剪下一个最大的圆,已知圆的周长是,那么正方形的面积比圆的面积多百分之几?(结果精确到0.1%,其中取3.14)
【答案】正方形的面积比圆的面积多约27.4%
【分析】先求出圆的半径,再求圆的面积,再根据正方形的边长即为圆的直径,求出正方形的边长,最后用正方形的面积与圆的面积之差比上圆面积,即可得出答案.
【详解】解:设圆的周长为c,半径为r,正方形边长为a,
,
,
最大的圆,直径与正方形的边长相等,
,
,
.
答案:正方形的面积比圆的面积多约27.4%.
12.如图所示,大圆的周长为18.84厘米,在圆中有两个小圆,已知两个小圆的面积比为,求阴影部分的周长与面积.
【答案】6.28厘米;3.14平方厘米
【分析】根据大圆周长和圆的周长公式求出大圆的直径,根据两个小圆的面积比为,结合圆的面积公式求出这两个圆的半径比为,则可求阴影部分圆的半径,最后根据圆的周长和面积公式求解即可.
【详解】解:(厘米),
设两个小圆的半径依次是,
则,
,
(厘米),
周长:(厘米),面积:(平方厘米),
答:阴影部分的周长是6.28厘米,面积是3.14平方厘米.
13.一个底面是圆形的扫地机器人紧贴一块地毯边缘行进一周.如图,这块地毯的两端是半圆形,中间是长方形,扫地机器人圆形底面的半径是1分米(取3.14).
(1)扫地机器人的底面圆心走过的路线长多少分米?
(2)扫地机器人扫过的面积是多少平方分米?
【答案】(1)71.4分米;
(2)142.8平方分米
【分析】(1)首先求出半径,然后列式求解;
(2)用半径为6的圆的面积减去半径为4的圆的面积,然后加上2个长为20分米,宽为2分米的长方形的面积,然后计算即可.
【详解】(1)解:由题意得:半径为(分米),
(分米);
答:扫地机器人的底面圆心走过的路线长71.4分米;
(2)解:
(平方分米);
答:扫地机器人扫过的面积是142.8平方分米.
14.已知的直径,是的弦,,垂足为M.若,求弦的长.
【答案】或
【分析】分两种情况讨论:当弦在靠近点C的一侧时;当弦在靠近点D的一侧时;连接、,由直径为10得出半径为5,根据线段比得出的长,由,由勾股定理得出长,再用勾股定理求长.
【详解】解:分以下两种情况:
当弦在靠近点C的一侧时,如图,连接、,
∵直径,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴;
当弦在靠近点D的一侧时,如图,连接、,
∵直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
综上所述,弦的长为或.
15.如图,是弦的中点,A是上一点,与交于点E,已知,.
(1)求线段的长.
(2)当时,求,的长.
【答案】(1)
(2),
【分析】本题考查了圆的基本性质、等腰三角形的性质、勾股定理、一元二次方程的应用,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)连接,,根据中点的定义得到,再根据三线合一的性质得到,在中利用勾股定理即可求解;
(2)设,表示出、的长,在中利用勾股定理列出方程,求出的值即可解答.
【详解】(1)解:如图,连接,,
∵是弦的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵A是上一点,,
∴的半径为8,
∴在中,;
(2)解:设,则,
∴,
∵在中,,
∴,
解得:,(舍去),
∴,.
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