内容正文:
第11讲 圆周角
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 圆周角的概念辨析
题型2 圆周角定理
题型3 同弧或等弧所对的圆周角相等
题型4 直径所对的圆周角是直角
题型5 90度的圆周角所对的弦是直径
题型6 已知圆内接四边形求角度
题型7 求四边形外接圆的直径
题型8 圆周角中的最值问题(隐圆)
题型9 圆周角、圆心角辅助线添加问题
题型10 圆周角综合
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
圆周角定理
直径所对的圆周角是直角
90度的圆周角所对的弦是直径
圆内接四边形定理
1. 掌握圆周角的定义,理解并熟记圆周角定理,能区分圆周角与圆心角的数量关系。
2. 熟练掌握直径与圆周角的推论,明确90°圆周角所对弦为直径,可用于几何计算与证明。
3. 掌握圆内接四边形对角互补、外角等于内对角的性质,精准解决角度求解问题。
4. 通过定理探究推导,提升数形结合、逻辑推理能力,学会规范几何解题步骤。
5. 规避定理易错误区,养成严谨审题、规范论证的习惯,提升几何综合解题素养。
学习重点:掌握圆周角定理、直径圆周角推论及圆内接四边形性质,熟练用于角度计算与简单证明。
学习难点:精准识别图形隐含条件,辨析定理适用前提,灵活综合运用性质解决几何难题。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 圆心角与弧的定义
圆心角与弧的定义
1.圆心角定义:顶点在圆心的角叫做圆心角.如图所示,∠AOB就是一个圆心角.
要点:(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;
(2)圆心角∠AOB所对的弦为线段AB,所对的弧为弧AB.
2. 1°的弧的定义
1°的圆心角所对的弧叫做1°的弧.如下图,
要点:
(1)圆心角的度数和它所对的弧的度数相等. 注意不是角与弧相等.即不能写成圆心角∠AOB=.
(2)在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧.等弧的长度相等,所含度数相等(即弯曲程度相等).
即时即练
1.如图,为半圆的直径,为半圆上一点,为弧中点,若弧的度数为,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查圆心角、弧、弦的关系,掌握相关知识是解决问题的关键.由的度数为,得到,由邻补角的性质求出,由圆心角、弧、弦的关系得到.
【详解】解:∵的度数为,
,
,
为中点,
.
故选:D.
2.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:.
3.如图,在中,,,以点为圆心,为半径的圆交于点,交于点,则的度数为___________.
【答案】/52度
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系.
连接,如图,先根据三角形内角和计算出,再根据等腰三角形的性质由得到,然后再利用三角形内角和计算出,最后根据圆心角的度数等于它所对的弧的度数求解.
【详解】解:连接,如图,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的度数为,
故答案为:.
知识点02 圆心角定理及其推论
圆心角定理及推论
1.圆心角定理: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.
要点:(1)圆心到圆的一条弦的距离叫做弦心距。(2)在同圆或等圆中,相等的圆心角所对两条弦的弦心距相等。(3)注意定理中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.
2.圆心角定理的推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对应量都相等.
要点:在同圆或等圆中,弦,弧,圆心角,弦心距等几何量之间是相互关联的,即它们中间只要有一组量相等,(例如圆心角相等),那么其它各组量也分别相等(即相对应的弦、弦心距以及弦所对的弧也分别相等).
*如果它们中间有一组量不相等,那么其它各组量也分别不等
即时即练
4.如图,在中,将弦绕圆心顺时针旋转得到弦,若,则的度数为_____.
【答案】
【分析】先根据圆的半径相等得到,利用等边对等角及三角形内角和定理求出的度数,再根据旋转的性质得到,利用在同圆中相等的弦所对的圆心角相等即可求解.
【详解】解:在中,,
,
.
弦绕圆心顺时针旋转得到弦,
,
.
5.如图,是的直径,、、是的弦,且,则________.
【答案】
【分析】连接,由得到,根据,得到,即可解答.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
6.如图,是的弦,是的中点,交于点.
(1)若,则_________;
(2)若,则_________.
【答案】 60 4
【分析】(1)根据是的中点可得,易知;
(2)根据垂径定理可得.
【详解】解:∵是的中点,,
∴,
∴;
∵是的中点,过圆心,,
∴.
故答案为:①60,②4.
【点睛】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系以及垂径定理的应用,熟练掌握相关知识是解题关键.
知识点03 圆周角
圆周角
圆周角定义:
像图中∠AEB、∠ADB、∠ACB这样的角,它们的顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
即时即练
7.下列命题中,正确的结论有( )
顶点在圆周的角是圆周角;相等的圆心角,所对的弧也相等;
两条弦相等,它们所对的弧也相等;在等圆中,圆心角相等,所对的弦也相等.
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】A
【分析】本题考查了与圆有关的定理和推论,包括圆周角、圆心角、弦和弧的关系,掌握知识点的应用是解题的关键.
根据定义和性质逐一判断即可.
【详解】解:由圆周角定义要求顶点在圆上且两边都与圆相交,命题中“顶点在圆周的角”未指定两边都与圆相交,故错误;
由相等的圆心角所对的弧相等需在同圆或等圆中,命题未指定条件,故错误;
由两条弦相等所对的弧相等需在同圆中且考虑弧的类型(优弧或劣弧),命题未指定,故错误;
由在等圆中,圆心角相等则所对的弦也相等,命题正确;
∴正确的结论有个.
故选:.
8.下列说法正确的是( )
A.相等的圆心角所对的弧相等 B.相等的弦所对的弧相等
C.相等的圆周角所对的弧相等 D.等弧所对的弦相等
【答案】D
【分析】本题题考查了圆周角定理、以及弦、弧、圆心角的概念和联系.解题的关键是熟记与正确理解定义与定理.根据相关概念与知识点之间的联系,逐项判断.即可解题.
【详解】解:A、在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,故选项错误,不符合题意;
B、在同圆或等圆中,相等的弦所对的优弧相等,所对的劣弧相等,故选项错误,不符合题意;
C、在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等,故选项错误,不符合题意;
D、等弧一定是在同圆或等圆中,
等弧所对的弦相等,故选项正确,符合题意;
故选:D.
9.如图,弦所对的圆周角有_______________________,劣弧所对的圆周角有_________________.
【答案】 ,, ,
【分析】本题考查了圆周角的概念,掌握圆周角的概念是解题的关键.
根据圆周角的概念直接得到答案.
【详解】解:弦所对的上的圆周角为,所对的上的圆周角为,,则弦所对的圆周角有,,;
劣弧所对的圆周角有,;
故答案为:,,;,.
知识点04 圆周角定理
圆周角定理:
内容:圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半.
要点:(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交.(2)圆周角定理成立的前提条件是在同圆或等圆中.(3)圆心与圆周角存在三种位置关系:圆心在圆周角的一边上;圆心在圆周角的内部;圆心在圆周角的外部.(如下图)
1.圆周角定理的推论1:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.
2.圆周角定理的推论2:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等.
即时即练
10.如图,点 , , 均在上,若,则的度数为____.
【答案】/112度
【详解】解:,,
.
11.如图,,是以为直径的圆上两点,已知,则的度数为__________.
【答案】/51度
【分析】作出辅助线,根据直径所对的圆周角为可得,再结合圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接,如图,
∵为圆的直径,
∴,
∵,
∴ .
12.如图,为的直径,点D是弦延长线上一点,,连接并延长,交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若所对圆心角的度数为,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据为的直径,得出,根据,得出,则,根据同弧所对的圆周角相等得出,进而可得,即可证明;
(2)连接,依题意,根据圆周角定理可得,根据三角形的外角的性质以及(1)的结论,即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接.
∵是直径,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)解:如图,连接
∵,
∴.
∵,
∴.
知识点05 圆内接四边形及其性质
圆内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.
圆内接四边形性质定理
圆内接四边形的对角互补.
圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).
要点:圆内接四边形的性质是沟通角相等关系的重要依据,在应用此性质时,要注意与圆周角定理结合起来.在应用时要注意是对角,而不是邻角互补.
即时即练
13.如图,已知四边形是平行四边形,经过点,与相交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行四边形的性质得,再根据圆内接四边形的性质得,然后根据三角形外角的性质得,则此题可解.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,,
∴.
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∴.
∵是的外角,
∴,
即,
∴.
14.如图,四边形内接于,,,为的中点,则________.
【答案】15
【分析】先根据圆的内接四边形求解,然后根据圆周角定理求解,再由三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:∵四边形内接于,
∴,
∵,
∴,
∵为的中点,,
∴,
∴.
15.如图,已知四边形内接于,连接,,.
(1)求证:;
(2)若的半径为,求的长.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】()由内接四边形性质可得,从而有,然后通过等角对等边即可求证;
()连接,通过三角形内角和定理可得,由圆周角定理得,然后证明为等边三角形,再根据等边三角形性质即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形内接于,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:连接,
由(1)可知,,
∴,
由圆周角定理得,,
∵,
∴为等边三角形,
∴.
题型1 圆周角的概念辨析
1.下列说法正确的是( )
A.顶点在圆周上的角叫做圆周角
B.两边都和圆相交的角叫做圆周角
C.等于圆心角一半的角叫做圆周角
D.顶点在圆上,且两边都与圆相交的角叫做圆周角
【答案】D
【分析】本题考查圆周角定义,熟记圆周角定义是解决问题的关键.
根据圆周角定义:顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,逐项验证即可得到答案.
【详解】解:A、顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,选项原说法错误,不符合题意;
B、顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,选项原说法错误,不符合题意;
C、顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,选项原说法错误,不符合题意;
D、顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,选项原说法正确,符合题意;
故选:D.
2.下列圆中既有圆心角又有圆周角的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆周角与圆心角的识别,掌握圆周角和圆心角的定义是解答本题的关键.顶点在圆周上,角的两边与圆相交的角是圆周角;圆心角的定义:顶点在圆的角是圆心角.根据圆周角和圆心角的定义解答即可.
【详解】解:A.图中只有圆周角,没有圆心角,选项不符合题意;
B.图中既有圆心角,也有圆周角,选项符合题意;
C.图中图中只有圆周角,没有圆心角,选项不符合题意;
D.图中只有圆心角,没有圆周角,选项不符合题意;
故选:B.
3.如图,在半圆O中,为直径,下列四个选项中所对的圆周角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是圆周角的定义,根据圆周角的定义解答即可,熟知顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角是解题的关键.
【详解】解:所对的圆周角是与,
故选:D.
4.如图,在图中标出的4个角中,圆周角有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角的定义,顶点在圆周上,并且角的两边与圆相交的角叫做圆周角,由此即可得出答案,熟练掌握圆周角的定义是解此题的关键.
【详解】解:由图可得:和符合圆周角的定义,顶点不在圆周上,的一边和圆不想交,
故图中的圆周角有和,共个,
故选:B.
5.如图,A,B,C,D,E是⊙O上的五个点,则图中共有________个圆周角,分别是_____________.
【答案】 6 ∠ACB,∠BCE,∠ACE,∠CBD,∠CED,∠BDE
【分析】根据圆周角的定义进行判断即可.
【详解】根据题意可知图中共有6个圆周角,分别是∠ACB,∠BCE,∠ACE,∠CBD,∠CED,∠BDE.
故答案为6;∠ACB,∠BCE,∠ACE,∠CBD,∠CED,∠BDE.
【点睛】本题考查圆周角的定义:顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角.
题型2 圆周角定理
6.如图,是的外接圆,连接、.若为等边三角形,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等边三角形的性质得到的度数,再由圆周角定理即可得到的度数.
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴.
7.如图,已知A、B、C都在圆O上,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆周角与圆心角的关系,由此计算的度数即可.
【详解】解:弧所对的圆周角是,圆心角是,
已知,由圆周角定理可得.
8.如图,,都是的半径,,平分,则________°.
【答案】
【分析】设,先利用圆周角定理求出,根据,求出,再利用等边对等角以及角平分线的定义列方程求解即可.
【详解】解:设,
∴,,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
解得,
∴.
9.如图,在中,是直径,点C在上,且,连接,.若,则的度数是______.
【答案】
【分析】连接,根据等边对等角可得,再根据三角形内角和定理可得,结合可求出,最后根据圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接,如图,
则,
∴,
在中,,
∵,
,
∴,
∴.
10.如图,是的圆周角,.求的大小.
【答案】
【分析】先根据圆周角定理求出,再根据等边对等角得出答案.
【详解】解:∵,
∴.
∵,
∴.
【易错警示】
运用圆周角定理时,易忽略同弧或等弧的前提,随意判定圆周角相等。混淆圆周角与圆心角倍数关系,误用角度公式。易错点还有忽视直径所对圆周角为直角、圆内接四边形性质,遗漏分类讨论导致解题出错。
题型3 同弧或等弧所对的圆周角相等
11.如图,在中,弦,相交于点,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】和对应同一段弧,故,又,在中,.
【详解】解:和对应同一段弧,
,
在中,.
12.如图,是的直径,,是上的两点,设,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】DD
【详解】解:∵,,
∴.
又∵是的直径
∴,
∴
13.如图,的直径弦,垂足为点,,则______.
【答案】
【分析】根据垂径定理得,继而得到,可得答案.
【详解】解:∵的直径弦,,
∴,
∴.
14.如图,点A、B在上,点C是劣弧的中点,若,则的度数为____.
【答案】
【分析】由点是劣弧的中点,得到,根据圆周角定理即可得到结论.
【详解】解:如图,连接,
则,
∵点C是劣弧的中点,
∴,
,
∴,
∵,
∴.
15.如图,在中,直径与弦相交于点P,,.
(1)求的大小;
(2)已知圆心O到的距离为4,求的长.
【答案】(1)
(2)8
【分析】(1)由同弧所对的圆周角相等求得,根据三角形外角性质求解即可;
(2)过点O作于点E,则,根据垂径定理以及三角形中位线定理即可求解.
【详解】(1)解:根据同弧所对的圆周角相等可得到,
∵,,
∴;
(2)解:过点O作于点E,则圆心O到的距离,,
∵O是的中点,
∴是的中位线,
∴.
题型4 直径所对的圆周角是直角
16.如图,四边形内接于,是的直径,点在上,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,根据同弧所对的圆周角相等求出,根据直径所对的圆周角是直角求出,进而求出,最后利用圆内接四边形对角互补即可求解.
【详解】如图,连接,
∵ 与对着同一条弧,
∴ ,
∵ 是的直径,
∴ ,
∴ ,
∵四边形内接于,
∴,
∴.
17.如图,内接于,是的直径,点D是的中点,连接交于点E,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据圆周角定理得到,进而得到,根据是的中点,可得,最后利用三角形外角的性质即可求出.
【详解】解:是的直径,
∴,
∵,
∴,
∵点是的中点,
,
.
18.如图,是的直径,,,是上的点,,交于点.若,则的大小为_______°.
【答案】47
【分析】本题考查圆周角定理及其推论的应用,解题核心是利用 “同弧或等弧所对的圆周角相等”, 得出结合直径所对的圆周角为直角,通过角度关系推导的大小.
【详解】解:是的直径,
,
,
,
,
,
,
.
19.如图,为的直径,上的点C,D在直径的两侧,E为直径上一点,且,已知,则的度数为______.
【答案】65
【分析】连接,首先根据“同弧或等弧所对的圆周角相等”可得,结合求得,再根据“直径所对的圆周角为直角”可得,然后由求解即可.
【详解】解:如下图,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴.
20.如图,是半圆的直径,为半圆上一点,以点为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点,分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点,画射线,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明:如图:连接,
由题意得:,,
平分.
(2)
【分析】(1)如图:连接,根据作图过程可知,,,可证可得即可证明结论;
(2)由圆周角定理可得,再根据直角三角形两锐角互余可得,再根据角平分线的定义求解即可.
【详解】(1)证明:略.
(2)解:是半圆的直径,
,
,
由(1)可得:平分
,即的度数为.
【易错警示】
使用直径所对圆周角为直角解题时,易错用非直径弦构造直角,误用直角结论。忽略直角顶点必须在圆上的核心条件,不会主动连接直径端点构直角三角形,遗漏隐性条件,造成几何推理与计算失误。
题型5 90度的圆周角所对的弦是直径
21.如图,四边形中,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直角确定四点共圆,然后根据圆周角定理求解.
【详解】解:如图所示,
∵,
∴四点共圆,
∵,
∴,
∵与所对的弧为,
∴.
22.如图,四边形内接于,已知,,且,若点为弧的中点,连接,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,通过弧相等,得出对应圆周角相等,即可推断出的大小.
【详解】解:连接,如下图所示:
∵,
∴为的直径,
∵,
∴,
∴,
∵优弧所对圆周角为,
∴,
又∵点为弧的中点,
∴,
∴.
23.如图,的斜边与半圆的直径重合放置,,点为上任意一点,连接并延长交半圆于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据,的斜边与半圆的直径重合,可知点在以点为圆心的圆上,由,得,根据同弧所对的圆周角相等即可求解.
【详解】解:∵,的斜边与半圆的直径重合,
∴点在以点为圆心的圆上,
∵,
∴,
∵,
∴.
24.如图,过原点,分别与轴、轴交于点和点,点在上,已知的半径为2,则圆心的坐标是______
【答案】
【分析】如图,连接,证明为的直径,可得,,,可得,,进一步可得答案.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴为的直径,
∵的半径为2,
∴,,,
∴,,
∵为的中点,
∴.
25.如图,点在圆上,,连接.
(1)判断的形状,并证明你的结论.
(2)若,求圆的半径.
【答案】(1)是等边三角形.证明见解析
(2)
【分析】(1)根据圆周角定理的推论可得,进而可得出结论;
(2)根据的圆周角所对的弦是直径,得出是直径,再结合第(1)问的结论,可得是含的直角三角形,列方程求解即可.
【详解】(1)解:是等边三角形.
证明:,
.
同理,,
,
是等边三角形.
(2)解:由(1),得.
,
线段为圆的直径.
在中,,
∴,
设,则,
∵,
即,
解得:,
∴圆的半径是.
【点睛】本题考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理及其推论是解题关键.
【易错警示】
运用该定理时,容易忽略角的顶点必须在圆上,误将圆外直角对应弦当作直径。混淆定理正反推导逻辑,仅凭直角直接判定弦为直径,缺少圆周角前提验证,造成几何判断错误。
题型6 已知圆内接四边形求角度
26.如图,点A、B、C、D在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据圆内接四边形的性质可得,再根据圆周角定理可得,再结合题目已知进行列方程组求解即可.
【详解】解:在四边形中,,
∵,
∴,
由图可得,,且,
∴,
解得.
27.如图,在中,,,为上的任意一点,,,,是上的四个点,则的角度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平行线的性质求出的度数,根据圆内接四边形的性质计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∴.
28.如图,四边形内接于,是的直径,点E是下方上一点.若,则的大小为________.
【答案】/40度
【分析】根据圆内接四边形对角互补的性质求出的度数,利用直径所对的圆周角是直角得出,在直角三角形中求出的度数,最后根据同弧所对的圆周角相等求解.
【详解】如图,连接,
∵四边形内接于 ,
∴,
∵ ,
∴,
∵是的直径 ,
∴,
在中,,
∵与都是所对的圆周角,
∴.
29.如图,是的直径,,为上位于异侧的两点,连接并延长至点,使得,连接交于点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明:连接,
为的直径,
,
,
,
,
;
(2)
【分析】(1)连接,根据圆周角定理求出,求出,根据直角三角形斜边上的中线性质得出,求出即可;
(2)求出,根据三角形的外角性质求出答案即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
,
,
.
30.如图,是的直径,弦于点,点在上,恰好经过圆心,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若弦分为的两部分,点在上,求弦所对的圆周角的度数.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用等腰三角形的性质和三角形的外角的性质得到,再根据三角形的内角和定理,结合已知求得,进而可求解;
(2)先根据弧和圆心角的关系求得,再分点F在优弧上和点F在劣弧上,利用圆周角定理求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵,则,而,
∴,
∵,,
∴.
(2)解:如图,连接、、,
∵分为的两部分,
∴,
若点F在优弧上,
∴;
若点F在劣弧上,
∴.
【点睛】本题考查垂径定理、圆周角定理、弧与圆心角的关系、等腰三角形的性质、三角形的内角和定理及外角性质等知识,熟练掌握相关知识的联系和运用是解答的关键.
【易错警示】
求解圆内接四边形角度时,易记错对角互补核心性质,误用外角等于内对角结论。常混淆内角、外角关系,忽略四点共圆前提乱套公式,不区分邻角与对角,导致角度计算出现偏差、推理失误。
题型7 求四边形外接圆的直径
31.如图,四边形内接于,是直径,连接、若,点到的距离为,则的半径长为( )
A.2 B.6 C.4 D.8
【答案】C
【分析】本题考查圆内接四边形的性质,含角直角三角形的性质,勾股定理,半圆(直径)所对的圆周角是直角,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
根据半圆(直径)所对的圆周角是直角,证明,结合圆内接四边形的性质得到,再利用含角直角三角形的性质,以及勾股定理,建立方程求解,即可解题.
【详解】解:四边形内接于,是直径,
,
,且,
,
,
,
,
,
,
,即,
,
解得,
则的半径长为;
故选:C.
32.如图,过原点,且与两坐标轴分别交于点 A、B,点 A 的坐标为,点 M是第三象限内圆上一点,,则的半径为( )
A.4 B.5 C.6 D.2
【答案】A
【分析】本题主要考查了圆内接四边形的性质,含角的直角三角形的性质,圆周角定理,坐标与图形,根据圆内接四边形对角互补得到,再由的圆周角所对的弦是直径得到是直径,求出,进而求出,是解题的关键.
【详解】解:∵、、、都在圆上,,
∴,
∵,
∴是的直径,,
∵,
∴,
∴,
∴的半径为4,
故选:A.
33.如图,将正方形放在边长为的正方形网格中,点,,,均落在格点上,能够完全覆盖正方形的最小圆面的半径是______.
【答案】
【分析】根据题意得出正方形的外接圆的圆心位置,进而利用勾股定理得出能够完全覆盖这个正方形的最小圆面的半径.
【详解】解:如图所示:点O为正方形的外接圆圆心,则为外接圆半径,
故能够完全覆盖正方形的最小圆面的半径是
故答案为:
【点睛】此题考查了正方形的外接圆与外心,解题关键是得出外接圆圆心位置.
34.如图,四边形是的内接四边形,为延长线上一点,.
(1)如图①,若,求证:为等边三角形;
(2)如图②,对角线,交于点,,若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用圆内接四边形的性质得出,结合,推出,即可证明;
(2)作于,根据等腰三角形三线合一的性质得出,即可得出过圆心,利用勾股定理求得,进一步求得,,连接,设的半径为,则,在中,由得出关于的方程,解方程即可求解.
【详解】(1)证明:四边形是的内接四边形,
,
,
,
,
为等边三角形;
(2)解:如图,作于,
,
,
过圆心,
,,,
,
,
,
,
,
连接,设的半径为,则,
在中,,
,
解得:,
的半径为.
【点睛】本题考查了圆内接四边形,等腰三角形的性质,等边三角形的判断,勾股定理,解题的关键是正确作出辅助线.
35.如图,四边形内接于,为直径,,,E为对角线上一动点,连结并延长交于点F.
(1)若,求证:;
(2)求四边形的面积;
【答案】(1)见解析
(2)40
【分析】本题主要考查了圆的基本知识,等腰三角形的性质和判定,全等三角形,解直角三角形等知识;
(1)先根据垂径定理可得:,再由圆周角定理可得结论;
(2)如图1,过点分别作和的垂线,垂足分别为,,证明,则四边形的面积四边形的面积,可以解答.
【详解】(1)证明:为直径,,
,
;
(2)解:如图1,过点分别作和的垂线,垂足分别为,,
,
,
,
,
,
四边形的面积四边形的面积,
,,
,
,
是直径,
,
,,
,
,
,
,
由勾股定理得:,
四边形的面积四边形的面积.
题型8 圆周角中的最值问题(隐圆)
36.如图,中,,点为的边上或内部一动点,满足,连接,若的最小值是,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据,可知点在以为直径的上,根据的最小值是,求出,因为当点在上时,最大,利用勾股定理可得方程设,则,解方程求出的值即为的最大值.
【详解】解:如下图所示,
,
点在以为直径的上,
当点在上时,最小,
、是的半径,
,
设,则,
,点是的中点,
,
在中,,
,
解得:,
,
当点在上时,最大,
设,则,
,
即,
解得:.
37.如图,在正方形中,,点E,F分别在上,相交于点G,连结.当点E从点C运动到点D的过程中,的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】先利用正方形的边相等、内角为直角的性质,结合证明,进而推出,从而确定点G的运动轨迹是以为直径的圆弧, 将求线段最小值问题转化为圆外一点到圆上一点的最短距离问题,当O,G,D共线时,有最小值,用点到圆心的距离减去半径即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点G的运动轨迹是以为直径的圆弧,当O,G,D共线时,有最小值,
如图,以为直径作,连接,
在正方形中,,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为.
【点睛】“定弦定角”模型是发现隐圆、进而求解最值的关键核心.
38.如图,点D在半圆O上,半径,,点C在弧上移动,连接,H是上一点,,连接,点C在移动的过程中,的最小值是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【分析】根据题意,得到点在以点为圆心的上运动,当点三点共线时,的值最小,由半圆或直径所对圆周角为直角,结合勾股定理得到,由此即可求解.
【详解】解:∵,
∴当点在上运动时,点在以为直径的圆弧上运动,该弧交于点,与交于点,如图所示,
取线段的中点为,连接,
∴点在以点为圆心的上运动,
在中,,点为中点,,
∴,
∵,
∴当点三点共线时,的值最小,
在中,是直径,则,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴的最小值是.
39.边长为4的正方形中,点E,F分别是,边上的动点,且,与相交于点G,当长最小时,的长是______
【答案】
【分析】根据题意可证得,则 ,从而可以确定在以的直径的圆上运动,取的中点,连接,则当 共线时,的值最小,据此可求得,进一步即可求解.
【详解】解:∵四边形为正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴ ,
则在以的直径的圆上运动,
如图,以的直径画,连接,与圆交于点,延长交于,连接并延长,交于点,
当共线时,长度最小,此时即为所求,
,,
∴,
又∵的半径为2,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
40.如图,矩形中,,,P为边的中点,M,N分别为边,上的动点.若,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】延长交的延长线与点,由矩形的性质得出,,,证明,由全等三角形的性质得出,进而可得出,再得出,作的外接圆,连接,,,由圆周角定理得出,过点O作,由等腰三角形的性质和含30度直角三角形的性质得出,故当点P,点O,和点H三点共线时,x最小,
此时,即,求出x的值,即可进一步求出答案.
【详解】解:延长交的延长线与点,
∵矩形中,,,P为边的中点,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
作的外接圆,连接,,,
∵,
∴,
过点O作,
∵,
∴,,
∴
设,则,
∴,
∴,
要使最小,则x最小,
故当点P,点O,和点H三点共线时,x最小,
此时,即,
解得,
∴,
即的最小值为.
题型9 圆周角、圆心角辅助线添加问题
41.如图,正方形内接于,点为的中点,连接、,若,则的长是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接、、、,设与交于点,利用正方形内接于圆的性质得为直径,,由点是弧的中点推出垂直平分,再结合正方形性质、勾股定理建立边长关系,求解长度.
【详解】解:连接、、、,设与交于点,
由,,,
故对角线是的直径,对角线是的直径,,
已知点为弧的中点,
,垂直平分,,
又,
是等腰直角三角形,
,
设正方形边长,则,
在中,,
,
,
,
在中,,
即,
解得,
根据勾股定理,.
42.如图,半圆O的直径,弦,平分,则的长为()
A.9 B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,,作于,于,利用圆周角定理和角平分线性质证明,进而证得,求出和的长,最后在中利用勾股定理即可求解.
【详解】解:连接,,作于,于,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
,即,
在和中,
,
,
,
,
,
在中,,
在中,.
43.如图,是的直径,点,在上,,,,则的长是( )
A.6 B. C. D.
【答案】D
【分析】延长交于点,作交延长线于点,连接,则,根据等圆心角对等弦得到,根据圆周角定理得到,进而得到,利用勾股定理求出的长,再根据是等腰直角三角形,即可求解.
【详解】解:如图,延长交于点,作交延长线于点,连接,,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,,
∴.
44.如图,都是的半径,.若,,则的长为________.
【答案】5
【分析】过点O作于点D,延长OD交 于点E,根据等腰三角形的性质得到,证明.得到.由勾股定理得到.设,则.由勾股定理得到,即可求出的长.
【详解】解:过点O作于点D,延长OD交 于点E,
∵,
∴,.
又∵,
∴.
∵,
∴.
∵,,
∴.
∴.
∴.
设,则.
∵,
∴,
解得.
∴.
45.如图,点是边长为的正方形的边上一动点,连接,交对角线于点,作的外接圆,交于点,连接.若,则____________.
【答案】
【分析】由正方形的性质可得,再结合圆周角定理即可得出的度数;连接,由圆周角定理可得,则为等腰直角三角形,进而可得,作于点,延长交 于点,证明四边形为矩形,得出,证明,得出,,证明为等腰直角三角形,得出,设,则,,,根据,即可求解.
【详解】解:如图,连接,∵四边形是正方形,
∴,,,
∵,
∴;
∵为的直径,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
作于点,延长交 于点,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设,则,,,
∵,
∴
解得:
∴
题型10 圆周角综合
46.如图,在中,将沿翻折刚好过圆心O,交弦于点D,,的半径为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接过点作于点连接作于点求出,,求出,由垂径定理得到,证明是等边三角形,则,设,则,,得到,在中利用勾股定理求出,即可得到的长.
【详解】解:连接过点作于点连接作于点如图所示:则
∵将沿翻折刚好过圆心O,交弦于点D,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
由折叠性质得:等于原来的优弧所对的圆周角,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴设,则,,
∴,
在中,,
即
解得,
∵,
∴,
∴.
47.如图,四边形内接于,,连接和.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据,得出,再得出,求出圆心角的度数,再利用三角形内角和求解即可.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
48.如图,在中,于点,点在边上,与交于点于点,连接,若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点D作,交于点H,则,由等腰得出,,,从而有,得到点B,C,D,F四点共圆,因此,从而是等腰直角三角形,得到,,证明,得到,又,因此,.设,,根据,求得,再在中由勾股定理构造方程,求解即可.
【详解】解:过点D作,交于点H,则,
∵,,,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴点B,C,D,F四点共圆,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∴在中,,
设,,则,
∵,
∴,
∴,
∵在中,,即,
∴,
解得,
∴.
49.如图,在中,,,,D为平面内一点,连接,,则线段的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】过点作圆,圆心为,交于点,连接,根据直径定理以及含角的直角三角形的性质得出圆的半径长度,过点作于点,连接,连接交于点,得出此时的值最小,然后利用勾股定理和垂径定理求解.
【详解】解:如图所示,过点作圆,圆心为,交于点
连接,
∵,
∴为直径,
∴点共线,
此时,,
∴,
∴的半径为2,
过点作于点,连接,连接交于点,
此时,的值最小,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理得,
∴,
即线段的最小值为.
50.如图,为的外接圆,交于点D,直径平分交于点F,连接.
(1)证明:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:平分,
,
,
,
为的直径,
,
,
;
(2)
【分析】(1)根据圆周角定理得到,根据等角的余角相等证明结论;
(2)过点作于,根据勾股定理求出,根据三角形的面积公式求出,根据勾股定理计算即可.
【详解】(1)略
(2)解:过点作于,如图,
,,
,
,
在中,,,
则,
,
,
,
.
1.已知弦把圆周分成两部分,则弦所对圆周角的度数为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】分优弧,劣弧两种情况,求解即可.
【详解】解:∵弦把圆周分成两部分,
∴劣弧的度数为:,即:劣弧所对的圆周角的度数为,
优弧的度数为:,即:优弧所对的圆周角的度数为,
∴弦所对圆周角的度数为或;
故选:D.
【点睛】本题考查弦,弧,角之间的关系,解题的关键是注意弦分弧为优弧和劣弧两种情况.
2.如图,是的直径,C是上一点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,解题的关键是熟练掌握圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
【详解】解:,
,
又,
,
3.如图,四边形是的内接四边形,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】∵四边形是的内接四边形,,
∴,
∵是所对的圆周角,
∴的度数 = .
4.如图,中,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据等腰三角形的性质求出,再根据三角形内角和定理求出,最后根据同弧所对的圆周角相等,得出答案即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴.
5.如图,在中,以为直径的半圆分别与交于点,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,根据直径所对的圆周角是直角可得,在中利用内角和定理求出的度数,再根据圆周角定理即可求解.
【详解】解:连接,
∵为直径,
∴,
∴, 在中,,
∴,
∵是所对的圆周角,
∴的度数为,
故选:C.
6.如图,四边形内接于,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据圆内接四边形对角互补求出的度数,再利用等腰三角形性质得出,最后利用三角形内角和定理求出即可.
【详解】解:∵四边形内接于,,
∴,
∵,
∴,
∴.
7.秀秀在综合实践课上,把直尺和量角器按如图方式叠放,点D、E、B在同一条直线上,点D,A,C,E所对的刻度分别为,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先依据量角器刻度得出、的度数,再利用圆周角定理求出与的度数,最后借助三角形外角性质,可求出度数.
【详解】解:连接,
点刻度为,点刻度为,
的度数为,
所对圆周角,
点刻度为,点刻度为,
的度数为,
所对圆周角,
是的外角,
,
又,
.
8.如图,四边形是的内接四边形,,是直径,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查圆周角定理、等腰三角形的判定和性质、直角三角形的性质.先连接,利用等腰三角形的性质求出,然后连接,结合圆周角定理求出,进而求解.
【详解】解:如图,连接,,
∵,
∴是等腰三角形.
∵,
∴.
∴.
∵是直径,
∴,
∴.
9.如图,在中,,,以为直径作半圆,交于点,交于点,连接,相交于点.已知,则的长为( )
A. B. C.6 D.8
【答案】C
【分析】由圆周角定理得到,由等腰三角形的性质推出,判定是等腰直角三角形,得到,由三角形内角和定理推出,判定,推出.
【详解】解:∵是半圆的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴.
10.如图,是的弦,,点是上的一个动点,且,若点、分别是、的中点,则长的最大值是( )
A.10 B.5 C. D.
【答案】D
【分析】连接,首先根据圆周角定理可知,结合,在中由勾股定理解得的长度;根据题意易知为的中位线,易得,当经过原点,即为的直径时,取最大值,此时也取最大值,然后确定答案即可.
【详解】解:如下图,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,解得(负值舍去),
∵点、分别是、的中点,
∴为的中位线,
∴,
当经过原点,即为的直径时,如下图,
∴此时取最大值,为,且也取最大值,
∴长的最大值.
11.如图,A、B、C点在圆O上,若,则______.
【答案】36
【分析】根据圆周角定理,同弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半,由此可求出的度数.
【详解】解:与是同弧所对的圆心角与圆周角,
,
,
.
12.如图,是的直径,点、在圆周上,若,则的度数是_________.
【答案】
【详解】解:∵,,
∴.
13.如图,为的直径,点,,在上,若,则的度数是______
【答案】116
【分析】连接,利用求出,进而求出,最后利用圆内接四边形的性质求出即可.
【详解】如图,连接.
是的直径,
.
,
.
.
四边形是的内接四边形,
,
.
14.如图,点、、在上,是弧的中点,交于点.若,,则的度数是______.
【答案】/95度
【分析】连接,设与交于点,由圆心角、弧、弦的关系定理推出,由圆周角定理得到,然后由三角形外角的性质求解.
【详解】解:如图,连接,设与交于点,
∵是弧的中点,,,
∴,
∴,
∴,
∴.
15.如图,是的直径,点,,在上(,在直径的下方,在直径的上方),则___________.
【答案】/度
【分析】连接,利用圆周角定理解答即可,
本题考查了圆周角定理,熟练掌握定理是解题的关键.
【详解】解:连接,
是的直径,
,
,
,
.
故答案为:.
16.如图,是的外接圆,是的直径,点是上一点,已知,则___________.
【答案】20
【分析】本题考查了圆周角定理.
连接,可知,即即可求出的值.
【详解】解:如图,连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
17.如图,等腰三角形的顶角为,以腰为直径作半圆,分别交、于点D、E. 则____________________ .
【答案】/25度
【分析】本题考查了圆周角定理以及等腰三角形的性质.连接,,由为直径可得出,由利用等腰三角形的三线合一即可得出,根据圆周角定理即可得到结论.
【详解】解:连接,,如图所示,
∵为直径,
∴.
∵,
∴.
∴.
故答案为:.
18.如图,在正方形中,,,分别是边和上的动点,且,与交于点,连接,则的最小值是_________.
【答案】
【分析】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,借助于圆解决线段的最值问题,解题的关键是熟练掌握以上性质,并灵活应用.判定出,得出,确定点在以为直径的圆弧上运动,进而可求出的最小值.
【详解】解:在正方形中,,且,
,
又,,
,
,
,
,
,
点在以为直径的圆弧上运动,
∵,分别是边和上的动点,
∴当点E与点D重合、点F与点A重合时,取得最小值,
由勾股定理得,
,
即的最小值是,
故答案为:.
19.如图,的半径为2,是的内接三角形,D为上一点,连接,.若,,则弦的长为________.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角的定理,圆心角定理,勾股定理,连接,根据圆周角定理,圆心角定理,得,利用勾股定理解答即可.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵的半径为2,
∴,
∴,
故答案为:.
20.如图,在中,,,是内部的一个动点,且始终有,则长的最小值是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了圆周角定理、勾股定理,根据,可知点在以为直径的上,连接交于点,此时最小,利用勾股定理得到,此时的最小值为.
【详解】解:如图所示,
∵,
∴,
点在以为直径的上,
连接交于点,此时最小,
在中,,,,
,
,
线段长的最小值为.
故答案为:.
21.如图,在中,,半径,,垂足为D,.
(1)求证:;
(2)若的半径为5,,则______.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】本题考查圆周角定理、垂径定理,熟练掌握其定理是解题的关键.
(1)根据圆心角、弧、弦的关系得,再根据垂径定理得和,即可得出结论;
(2)连接,根据垂径定理得,由勾股定理求得,进而求出的长.
【详解】(1)证明:,
,
,,
,
;
(2)解:如图,连接,
,,
,
,
,
.
故答案为:2 .
22.如图,是的内接四边形的一个外角,如果,请求出的度数.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理和圆的内接四边形的性质,根据圆周角定理可求出,根据圆的内接四边形的性质和邻补角的性质可求出,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
又,
∴.
23.如图,内接于,为的中点,在上,连接.若,垂足为,直线分别交,于点,
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了直角三角形的两个锐角互余,垂直平分线的判定以及圆周角定理,等腰三角形的性质与判定,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)连接、,先得,则,因为半径相等,得出、都在的垂直平分线上,即可作答.
(2)先由直角三角形的两个锐角互余,得,运用圆周角定理得,然后结合等角对等边,则.故是等腰三角形,再结合三线合一,即可作答.
【详解】(1)证明:连接、,如图,
为优弧的中点,
,
,
又,
、都在的垂直平分线上,
即是垂直平分线,
;
(2)证明:连接,如图,
,,
,,
,
∵,
,
,
.
∴是等腰三角形,
又,
;
24.如图,在的内接四边形中,是四边形的一个外角,且平分.
(1)求证:;
(2)若点在上,且,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆内接四边形,等角对等边,圆周角定理,熟练运用相关性质是解题的关键.
(1)利用圆内接四边形的性质可得,再利用角平分线的定义和圆周角定理即可解答;
(2)利用圆内接四边形的性质可得,求出,根据角平分线定义即可求出结果.
【详解】(1)解:平分,
,
∵,
∴,
∴,
在的内接四边形中,,
,
,
∴,
;
(2)解:,四边形为圆内接四边形,
,
,
平分,
.
25.如图,是的直径,,于点E,连接交于点F.
(1)求证:.
(2)若,,求弦的长.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理、直角三角形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理.注意数形结合思想与方程思想的应用.
(1)要证明,可以证明;是的直径,则,又知,则,则,,则;
(2)连接,交于点,先求出圆的半径,再利用勾股定理列方程求出的长,进而求得的长和的长.
【详解】(1)证明:是的直径,
,
.
,
,
,
.
又,
,
,
,
;
(2)解:连接,,交于点,则,
,
,,
,,,
,
的半径为,
设,则,
由勾股定理,得,
即,
解得,
,
.
26.如图,是的直径,弦于点,连接,.
(1)求证:.
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了等弧所对的圆周角相等,垂径定理,勾股定理等知识点,熟练掌握垂径定理是解题的关键.
(1)由垂径定理可得,再由等弧所对的圆周角相等即可得出结论;
(2)连接,设的半径为,由垂径定理可得,利用勾股定理列方程求解即可得出答案.
【详解】(1)证明:是的直径,,
.
.
(2)解:连接,
设的半径为,
是的直径,,
,.
.
,,
,.
.
解得.
27.如图,在中,、为弦,为直径,于,于,与相交于.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了同弧所对的圆周角相等,勾股定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
(1)根据同角的余角相等,得出,根据同弧所对的圆周角相等得出,等量代换得出,等角对等边即可得证;
(2)由(1)得出,勾股定理得出,连接,设,则,在中,,勾股定理建立方程,解方程即可求解.
【详解】(1)∵于,于,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
(2)由(1)得,
∴在中,,
连接,设,则,
∴在中,,
即,
解得:,即的半径为.
28.如图,点B是上一点,为的直径,点C在上且平分.
(1)连接, _____.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查圆周角定理,勾股定理,掌握圆周角定理是解题的关键.
(1)由直径所对的圆周角为90度可得,由等弧所对的圆周角相等,可得,由同弧所对的圆周角相等,可得;
(2)由点C在上且平分,可得,再由勾股定理解,即可.
【详解】(1)解:为的直径,
,
点C在上且平分,
,
,
,
,
故答案为:45;
(2)解:为的直径,
,
点C在上且平分,
,
,
,
在中,,
.
29.如图,在中,,以为直径的圆交于点D,交于点E,延长至点F,使,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求半圆的直径及菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查圆周角定理,三线合一,勾股定理,菱形的判定和性质,熟练掌握直径所对的圆周角为直角,是解题的关键:
(1)圆周角定理得到,三线合一,得到,结合,得到四边形为平行四边形,再根据,即可得证;
(2)连接,设,得到,根据勾股定理,得到,列出方程求出的值,进而求出的长,勾股定理求出的长,再利用菱形的面积公式进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵是直径,
∴,即,
∵,
∴,
又∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形;
(2)连接,则,
∴,
设,则:,
由(1)可知:,
由勾股定理,得:,
即,
解得或(舍去);
∴,
在中,,
∴,
∴菱形的面积为.
30.如图,在四边形中,,,,过点A,B,C的交于点E,连接交于点F,
(1)求证:.
(2)若的半径为,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)10
【分析】本题主要考查等腰三角形的判定与性质,圆周角定理,勾股定理,解一元二次方程等知识,正确作出辅助线是解答本题的关键.
(1)根据题意得,由圆周角定理得;根据平行线性质得,可得
(2)连结,求得,设,则,由勾股定理得,求出,可得,最后根据四边形的面积的面积的面积解答即可.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,如图,
∴,又,
∴,
设,则,
∵,
∴,
解得或(不合题意,舍去),
∵,,,
∴,,
∴四边形的面积的面积的面积=.
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第11讲 圆周角
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 圆周角的概念辨析
题型2 圆周角定理
题型3 同弧或等弧所对的圆周角相等
题型4 直径所对的圆周角是直角
题型5 90度的圆周角所对的弦是直径
题型6 已知圆内接四边形求角度
题型7 求四边形外接圆的直径
题型8 圆周角中的最值问题(隐圆)
题型9 圆周角、圆心角辅助线添加问题
题型10 圆周角综合
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
圆周角定理
直径所对的圆周角是直角
90度的圆周角所对的弦是直径
圆内接四边形定理
1. 掌握圆周角的定义,理解并熟记圆周角定理,能区分圆周角与圆心角的数量关系。
2. 熟练掌握直径与圆周角的推论,明确90°圆周角所对弦为直径,可用于几何计算与证明。
3. 掌握圆内接四边形对角互补、外角等于内对角的性质,精准解决角度求解问题。
4. 通过定理探究推导,提升数形结合、逻辑推理能力,学会规范几何解题步骤。
5. 规避定理易错误区,养成严谨审题、规范论证的习惯,提升几何综合解题素养。
学习重点:掌握圆周角定理、直径圆周角推论及圆内接四边形性质,熟练用于角度计算与简单证明。
学习难点:精准识别图形隐含条件,辨析定理适用前提,灵活综合运用性质解决几何难题。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 圆心角与弧的定义
圆心角与弧的定义
1.圆心角定义:顶点在圆心的角叫做圆心角.如图所示,∠AOB就是一个圆心角.
要点:(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;
(2)圆心角∠AOB所对的弦为线段AB,所对的弧为弧AB.
2. 1°的弧的定义
1°的圆心角所对的弧叫做1°的弧.如下图,
要点:
(1)圆心角的度数和它所对的弧的度数相等. 注意不是角与弧相等.即不能写成圆心角∠AOB=.
(2)在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧.等弧的长度相等,所含度数相等(即弯曲程度相等).
即时即练
1.如图,为半圆的直径,为半圆上一点,为弧中点,若弧的度数为,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,是的直径,,若,则的度数为__________.
3.如图,在中,,,以点为圆心,为半径的圆交于点,交于点,则的度数为___________.
知识点02 圆心角定理及其推论
圆心角定理及推论
1.圆心角定理: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.
要点:(1)圆心到圆的一条弦的距离叫做弦心距。(2)在同圆或等圆中,相等的圆心角所对两条弦的弦心距相等。(3)注意定理中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.
2.圆心角定理的推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对应量都相等.
要点:在同圆或等圆中,弦,弧,圆心角,弦心距等几何量之间是相互关联的,即它们中间只要有一组量相等,(例如圆心角相等),那么其它各组量也分别相等(即相对应的弦、弦心距以及弦所对的弧也分别相等).
*如果它们中间有一组量不相等,那么其它各组量也分别不等
即时即练
4.如图,在中,将弦绕圆心顺时针旋转得到弦,若,则的度数为_____.
5.如图,是的直径,、、是的弦,且,则________.
6.如图,是的弦,是的中点,交于点.
(1)若,则_________;
(2)若,则_________.
知识点03 圆周角
圆周角
圆周角定义:
像图中∠AEB、∠ADB、∠ACB这样的角,它们的顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
即时即练
7.下列命题中,正确的结论有( )
顶点在圆周的角是圆周角;相等的圆心角,所对的弧也相等;
两条弦相等,它们所对的弧也相等;在等圆中,圆心角相等,所对的弦也相等.
A.个 B.个 C.个 D.个
8.下列说法正确的是( )
A.相等的圆心角所对的弧相等 B.相等的弦所对的弧相等
C.相等的圆周角所对的弧相等 D.等弧所对的弦相等
9.如图,弦所对的圆周角有_______________________,劣弧所对的圆周角有_________________.
知识点04 圆周角定理
圆周角定理:
圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半.
要点:(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交.(2)圆周角定理成立的前提条件是在同圆或等圆中.(3)圆心与圆周角存在三种位置关系:圆心在圆周角的一边上;圆心在圆周角的内部;圆心在圆周角的外部.(如下图)
1.圆周角定理的推论1:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.
2.圆周角定理的推论2:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等.
即时即练
10.如图,点 , , 均在上,若,则的度数为____.
11.如图,,是以为直径的圆上两点,已知,则的度数为__________.
12.如图,为的直径,点D是弦延长线上一点,,连接并延长,交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若所对圆心角的度数为,求的度数.
知识点05 圆内接四边形及其性质
圆内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.
圆内接四边形性质定理
圆内接四边形的对角互补.
圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).
要点:圆内接四边形的性质是沟通角相等关系的重要依据,在应用此性质时,要注意与圆周角定理结合起来.在应用时要注意是对角,而不是邻角互补.
即时即练
13.如图,已知四边形是平行四边形,经过点,与相交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
14.如图,四边形内接于,,,为的中点,则________.
15.如图,已知四边形内接于,连接,,.
(1)求证:;
(2)若的半径为,求的长.
题型1 圆周角的概念辨析
1.下列说法正确的是( )
A.顶点在圆周上的角叫做圆周角
B.两边都和圆相交的角叫做圆周角
C.等于圆心角一半的角叫做圆周角
D.顶点在圆上,且两边都与圆相交的角叫做圆周角
2.下列圆中既有圆心角又有圆周角的是( )
A. B. C. D.
3.如图,在半圆O中,为直径,下列四个选项中所对的圆周角是( )
A. B. C. D.
4.如图,在图中标出的4个角中,圆周角有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图,A,B,C,D,E是⊙O上的五个点,则图中共有________个圆周角,分别是_____________.
题型2 圆周角定理
6.如图,是的外接圆,连接、.若为等边三角形,则的度数是( )
A. B. C. D.
7.如图,已知A、B、C都在圆O上,,则的度数是( )
A. B. C. D.
8.如图,,都是的半径,,平分,则________°.
9.如图,在中,是直径,点C在上,且,连接,.若,则的度数是______.
10.如图,是的圆周角,.求的大小.
【易错警示】
运用圆周角定理时,易忽略同弧或等弧的前提,随意判定圆周角相等。混淆圆周角与圆心角倍数关系,误用角度公式。易错点还有忽视直径所对圆周角为直角、圆内接四边形性质,遗漏分类讨论导致解题出错。
题型3 同弧或等弧所对的圆周角相等
11.如图,在中,弦,相交于点,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
12.如图,是的直径,,是上的两点,设,则的度数为( )
A. B. C. D.
13.如图,的直径弦,垂足为点,,则______.
14.如图,点A、B在上,点C是劣弧的中点,若,则的度数为____.
15.如图,在中,直径与弦相交于点P,,.
(1)求的大小;
(2)已知圆心O到的距离为4,求的长.
题型4 直径所对的圆周角是直角
16.如图,四边形内接于,是的直径,点在上,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
17.如图,内接于,是的直径,点D是的中点,连接交于点E,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
18.如图,是的直径,,,是上的点,,交于点.若,则的大小为_______°.
19.如图,为的直径,上的点C,D在直径的两侧,E为直径上一点,且,已知,则的度数为______.
20.如图,是半圆的直径,为半圆上一点,以点为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点,分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点,画射线,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,求的度数.
【易错警示】
使用直径所对圆周角为直角解题时,易错用非直径弦构造直角,误用直角结论。忽略直角顶点必须在圆上的核心条件,不会主动连接直径端点构直角三角形,遗漏隐性条件,造成几何推理与计算失误。
题型5 90度的圆周角所对的弦是直径
21.如图,四边形中,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
22.如图,四边形内接于,已知,,且,若点为弧的中点,连接,则的大小是( )
A. B. C. D.
23.如图,的斜边与半圆的直径重合放置,,点为上任意一点,连接并延长交半圆于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
24.如图,过原点,分别与轴、轴交于点和点,点在上,已知的半径为2,则圆心的坐标是______
25.如图,点在圆上,,连接.
(1)判断的形状,并证明你的结论.
(2)若,求圆的半径.
【易错警示】
运用该定理时,容易忽略角的顶点必须在圆上,误将圆外直角对应弦当作直径。混淆定理正反推导逻辑,仅凭直角直接判定弦为直径,缺少圆周角前提验证,造成几何判断错误。
题型6 已知圆内接四边形求角度
26.如图,点A、B、C、D在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
27.如图,在中,,,为上的任意一点,,,,是上的四个点,则的角度为( )
A. B. C. D.
28.如图,四边形内接于,是的直径,点E是下方上一点.若,则的大小为________.
29.如图,是的直径,,为上位于异侧的两点,连接并延长至点,使得,连接交于点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
30.如图,是的直径,弦于点,点在上,恰好经过圆心,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若弦分为的两部分,点在上,求弦所对的圆周角的度数.
【易错警示】
求解圆内接四边形角度时,易记错对角互补核心性质,误用外角等于内对角结论。常混淆内角、外角关系,忽略四点共圆前提乱套公式,不区分邻角与对角,导致角度计算出现偏差、推理失误。
题型7 求四边形外接圆的直径
31.如图,四边形内接于,是直径,连接、若,点到的距离为,则的半径长为( )
A.2 B.6 C.4 D.8
32.如图,过原点,且与两坐标轴分别交于点 A、B,点 A 的坐标为,点 M是第三象限内圆上一点,,则的半径为( )
A.4 B.5 C.6 D.2
33.如图,将正方形放在边长为的正方形网格中,点,,,均落在格点上,能够完全覆盖正方形的最小圆面的半径是______.
34.如图,四边形是的内接四边形,为延长线上一点,.
(1)如图①,若,求证:为等边三角形;
(2)如图②,对角线,交于点,,若,,求的半径.
35.如图,四边形内接于,为直径,,,E为对角线上一动点,连结并延长交于点F.
(1)若,求证:;
(2)求四边形的面积;
题型8 圆周角中的最值问题(隐圆)
36.如图,中,,点为的边上或内部一动点,满足,连接,若的最小值是,则的最大值是( )
A. B. C. D.
37.如图,在正方形中,,点E,F分别在上,相交于点G,连结.当点E从点C运动到点D的过程中,的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
38.如图,点D在半圆O上,半径,,点C在弧上移动,连接,H是上一点,,连接,点C在移动的过程中,的最小值是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
39.边长为4的正方形中,点E,F分别是,边上的动点,且,与相交于点G,当长最小时,的长是______
40.如图,矩形中,,,P为边的中点,M,N分别为边,上的动点.若,则的最小值为__________.
题型9 圆周角、圆心角辅助线添加问题
41.如图,正方形内接于,点为的中点,连接、,若,则的长是( ).
A. B. C. D.
42.如图,半圆O的直径,弦,平分,则的长为()
A.9 B. C. D.
43.如图,是的直径,点,在上,,,,则的长是( )
A.6 B. C. D.
44.如图,都是的半径,.若,,则的长为________.
45.如图,点是边长为的正方形的边上一动点,连接,交对角线于点,作的外接圆,交于点,连接.若,则____________.
题型10 圆周角综合
46.如图,在中,将沿翻折刚好过圆心O,交弦于点D,,的半径为,则的长为( )
A. B. C. D.
47.如图,四边形内接于,,连接和.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
48.如图,在中,于点,点在边上,与交于点于点,连接,若,则的长为( )
A. B. C. D.
49.如图,在中,,,,D为平面内一点,连接,,则线段的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
50.如图,为的外接圆,交于点D,直径平分交于点F,连接.
(1)证明:;
(2)若,,求的长.
1.已知弦把圆周分成两部分,则弦所对圆周角的度数为( )
A. B. C.或 D.或
2.如图,是的直径,C是上一点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形是的内接四边形,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,中,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
5.如图,在中,以为直径的半圆分别与交于点,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.如图,四边形内接于,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
7.秀秀在综合实践课上,把直尺和量角器按如图方式叠放,点D、E、B在同一条直线上,点D,A,C,E所对的刻度分别为,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
8.如图,四边形是的内接四边形,,是直径,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
9.如图,在中,,,以为直径作半圆,交于点,交于点,连接,相交于点.已知,则的长为( )
A. B. C.6 D.8
10.如图,是的弦,,点是上的一个动点,且,若点、分别是、的中点,则长的最大值是( )
A.10 B.5 C. D.
11.如图,A、B、C点在圆O上,若,则______.
12.如图,是的直径,点、在圆周上,若,则的度数是_________.
13.如图,为的直径,点,,在上,若,则的度数是______
14.如图,点、、在上,是弧的中点,交于点.若,,则的度数是______.
15.如图,是的直径,点,,在上(,在直径的下方,在直径的上方),则___________.
16.如图,是的外接圆,是的直径,点是上一点,已知,则___________.
17.如图,等腰三角形的顶角为,以腰为直径作半圆,分别交、于点D、E. 则____________________ .
18.如图,在正方形中,,,分别是边和上的动点,且,与交于点,连接,则的最小值是_________.
19.如图,的半径为2,是的内接三角形,D为上一点,连接,.若,,则弦的长为________.
20.如图,在中,,,是内部的一个动点,且始终有,则长的最小值是______.
21.如图,在中,,半径,,垂足为D,.
(1)求证:;
(2)若的半径为5,,则______.
22.如图,是的内接四边形的一个外角,如果,请求出的度数.
23.如图,内接于,为的中点,在上,连接.若,垂足为,直线分别交,于点,
(1)求证:;
(2)求证:.
24.如图,在的内接四边形中,是四边形的一个外角,且平分.
(1)求证:;
(2)若点在上,且,求的度数.
25.如图,是的直径,,于点E,连接交于点F.
(1)求证:.
(2)若,,求弦的长.
26.如图,是的直径,弦于点,连接,.
(1)求证:.
(2)若,,求的半径.
27.如图,在中,、为弦,为直径,于,于,与相交于.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
28.如图,点B是上一点,为的直径,点C在上且平分.
(1)连接, _____.
(2)若,,求的长.
29.如图,在中,,以为直径的圆交于点D,交于点E,延长至点F,使,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求半圆的直径及菱形的面积.
30.如图,在四边形中,,,,过点A,B,C的交于点E,连接交于点F,
(1)求证:.
(2)若的半径为,,求四边形的面积.
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