内容正文:
圆心角、弧、弦、弦心距经典例题
题型一:圆心角、弧、弦、弦心距概念考察
(2021浦东新区)
1. 下列四个命题:
①同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等;
②同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等;
③同圆或等圆中,相等的弦的弦心距相等;
④同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等.
真命题的个数有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
(2022•余姚市)
2. 下列语句中,正确的有( )
①相等的圆心角所对的弧相等;
②等弦对等弧;
③长度相等的两条弧是等弧;
④经过圆心的每一条直线都是圆的对称轴.
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
(2022秋•武汉期末)
3. 如图,⊙O中,弦AB⊥CD,垂足为E,F为的中点,连接AF、BF、AC,AF交CD于M,过F作FH⊥AC,垂足为G,以下结论:①;②HC=BF:③MF=FC:④,其中成立的个数是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【变式1-3】
4. 如图,是直径所在的直线,且平分,垂直,垂直,则:①;②弧等于弧;③;④弧等于弧;⑤;其中结论正确的是_____(填序号)
题型二:利用圆心角、弧、弦的关系求角度
(2022•灌阳县一模)
5. 如图,在中,,,则( )
A. B. C. D.
(2020•项城市三模)
6. 如图,经过五边形的四个顶点,若弧等于,,,则弧的度数为( )
A. B. C. D.
(2021•下城区一模)
7. 如图,点A,点B,点C在上,分别连接,,.若,,则______.
题型三:利用圆心角、弧、弦的关系求线段长度
(2022•桂平)
8. 如图,在RtACB中,∠ACB=60°,以直角边AB为直径的⊙O交线段AC于点E,点M是弧AE的中点,OM交AC于点D,⊙O 的半径是6,则MD的长度为( )
A. B. C. 3 D.
(2020•滨海)
9. 如图所示,是的直径,点A是半圆上的一个三等分点,点B是的中点,点是点B关于所在直线的对称点,的半径为1,则的长为( )
A. 1 B. C. D. 2
(2022•渝中区)
10. 如图,AB是⊙的直径,点D是弧AC的中点,过点D作于点E,延长DE交⊙于点F,若,⊙的直径为10,则AC长为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
题型四:利用圆心角、弧、弦的关系求面积
(2022秋•朝阳区)
11. 如图,在⊙O中,=,CD⊥OA于点D,CE⊥OB于点E.
(1)求证:CD=CE;
(2)若∠AOB=120°,OA=2,求四边形DOEC的面积.
(2022•海丰县模拟)
12. 如图,A,B是⊙O上的点,∠AOB=120°,C是的中点,若⊙O的半径为5,则四边形ACBO的面积为( )
A. 25 B. 25 C. D.
题型五: 弧、弦、角、矩中的证明问题
(2021•武汉)
13. 如图,在中,弦、交于点,且.求证:.
(2022秋•自贡期末)
14. 如图,为的直径,,于点,交于,连接.求证:.
(2022•眉山模拟)
15. 如图,⊙中,弦与相交于点,,连接.
求证:⑴;
⑵.
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圆心角、弧、弦、弦心距经典例题
题型一:圆心角、弧、弦、弦心距概念考察
(2021浦东新区)
1. 下列四个命题:
①同圆或等圆中,相等的弦所对的弧相等;
②同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等;
③同圆或等圆中,相等的弦的弦心距相等;
④同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等.
真命题的个数有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【分析】利用圆的有关性质分别判断后即可确定正确的选项.
【详解】解:①同圆或等圆中,相等的弦所对的弧不一定相等,故原说法错误,是假命题,不符合题意;
②同圆或等圆中,相等的弧所对的弦相等,正确,是真命题,符合题意;
③同圆或等圆中,相等的弦的弦心距相等,正确,是真命题,符合题意;
④同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等,正确,是真命题,符合题意,
真命题有3个,
故选:C.
【点睛】考查了真假命题的判断,解题的关键是掌握圆的有关性质,难度不大.
(2022•余姚市)
2. 下列语句中,正确的有( )
①相等的圆心角所对的弧相等;
②等弦对等弧;
③长度相等的两条弧是等弧;
④经过圆心的每一条直线都是圆的对称轴.
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】A
【解析】
【分析】根据圆、圆心角、弧、弦的相关知识进行解答即可.
【详解】解:圆心角性质是在同圆或等圆中相等的圆心角所对的弧相等,因此①错误;
同圆或等圆中,等弦所对的劣弧或优弧相等,因此②错误;
等弧是能够完全重合的弧是等弧,长度相等的弧不一定是等弧.因此③错误;
经过圆心的直线是圆的对称轴,因此④正确.
故选A.
【点睛】本题主要考查圆的相关概念和圆心角,弧与弦的概念,解决本题的关键是要熟练掌握圆的相关性质和定理.
(2022秋•武汉期末)
3. 如图,⊙O中,弦AB⊥CD,垂足为E,F为的中点,连接AF、BF、AC,AF交CD于M,过F作FH⊥AC,垂足为G,以下结论:①;②HC=BF:③MF=FC:④,其中成立的个数是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【分析】根据弧,弦,圆心角之间的关系,圆周角定理以及三角形内角和定理一一判断即可.
【详解】解:∵F为的中点,
∴,故①正确,
∴∠FCM=∠FAC,
∵∠FCG=∠ACM+∠FCM,∠AME=∠FMC=∠ACM+∠FAC,
∴∠AME=∠FMC=∠FCG>∠FCM,
∴FC>FM,故③错误,
∵AB⊥CD,FH⊥AC,
∴∠AEM=∠CGF=90°,
∴∠CFH+∠FCG=90°,∠BAF+∠AME=90°,
∴∠CFH=∠BAF,
∴,
∴HC=BF,故②正确,
∵∠AGF=90°,
∴∠CAF+∠AFH=90°,
∴=180°,
∴=180°,
∴,故④正确,
故选:C.
【点评】本题考查圆心角,弧,弦之间的关系,三角形内角和定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考选择题中的压轴题.
【变式1-3】
4. 如图,是直径所在的直线,且平分,垂直,垂直,则:①;②弧等于弧;③;④弧等于弧;⑤;其中结论正确的是_____(填序号)
【答案】①②④⑤
【解析】
【分析】利用“弧、弦、弦心距之间的关系”,可得①、②正确;证明,得到,可得④、⑤正确,即可找到全部正确答案.
【详解】解:平分,垂直,垂直,则,
即弦,的弦心距相等,因而,弧等于弧,故①、②正确;
在直角三角形中,,故③错误;
如图,连接,
,
,
,
,垂直,垂直,
,
,故⑤正确;
,
,
,
,
弧等于弧,故④正确;
其中结论正确的是①②④⑤.
题型二:利用圆心角、弧、弦的关系求角度
(2022•灌阳县一模)
5. 如图,在中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据弧,弦,圆心角的关系,解答即可.
本题考查了弧,弦,圆心角的关系,熟练掌握关系是解题的关键.
【详解】解:∵在中,,,
∴.
故选:B.
(2020•项城市三模)
6. 如图,经过五边形的四个顶点,若弧等于,,,则弧的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,多边形内角与外角,连接,由半径相等得到,,都为等腰三角形,根据,,求出与的度数,根据的度数确定出度数,进而求出的度数,即可确定出的度数.
【详解】解:连接,
∵,
∴,,,皆为等腰三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
则度数为.
故选:B.
(2021•下城区一模)
7. 如图,点A,点B,点C在上,分别连接,,.若,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查圆内相关概念和定理,三角形内角和定理等内容;掌握圆内相关概念是解题基础. 首先连接,,然后根据等弦对等圆心角得到,再根据三角形内角和得到,再由,,即可得到结果.
【详解】连接,,
,
,,
,
,
,
,,
,
故答案为:.
题型三:利用圆心角、弧、弦的关系求线段长度
(2022•桂平)
8. 如图,在RtACB中,∠ACB=60°,以直角边AB为直径的⊙O交线段AC于点E,点M是弧AE的中点,OM交AC于点D,⊙O 的半径是6,则MD的长度为( )
A. B. C. 3 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由垂径定理得到OM⊥AE,求得∠A=30°,由含30度角的直角三角形的性质求得OD =3,即可求得MD的长.
【详解】解:∵点M是 弧AE的中点,
∴OM⊥AE,
∵∠ACB=60°,
∴∠A=30°,
∵⊙O 的半径是6,
∴OA=OM=6,
在Rt△AOD中,∠A=30°,OA=6,
∴OD=OA=3,
∴MD=OM-OD=3,
MD的长度为3,
故选:C.
【点睛】本题考查了垂径定理,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握垂径定理的内容是解题的关键.
(2020•滨海)
9. 如图所示,是的直径,点A是半圆上的一个三等分点,点B是的中点,点是点B关于所在直线的对称点,的半径为1,则的长为( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查圆弧与圆心角之间的关系以及勾股定理的应用、轴对称性质,熟记圆的性质并灵活应用是解题关键.如图,连接、,由题意可得,,由点B是的中点可得,即,所以,进而得出, 由勾股定理即可求出的长度.
【详解】解:如图,连接、,
由题意可得,,
点B是的中点,
,
,
点是点B关于所在直线的对称点,
,
,
又,
.
故选:B.
(2022•渝中区)
10. 如图,AB是⊙的直径,点D是弧AC的中点,过点D作于点E,延长DE交⊙于点F,若,⊙的直径为10,则AC长为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】根据垂径定理求出,,求出,求出,求出的长,再求出长,即可求出答案.
【详解】解:连接,如图:
,过圆心,
,,
为弧的中点,
,
,
,
的直径为10,
,
,
,
在中,由勾股定理得:,
,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了垂径定理,圆心角、弧、弦之间的关系,勾股定理等知识点,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,是中考常见题目.
题型四:利用圆心角、弧、弦的关系求面积
(2022秋•朝阳区)
11. 如图,在⊙O中,=,CD⊥OA于点D,CE⊥OB于点E.
(1)求证:CD=CE;
(2)若∠AOB=120°,OA=2,求四边形DOEC的面积.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)连接OC,根据圆心角、弧、弦的关系定理得到∠AOC=∠BOC,根据角平分线的性质定理证明结论;
(2)根据直角三角形的性质求出OD,根据勾股定理求出CD,根据三角形的面积公式计算,得到答案.
【小问1详解】
证明:连接OC,
∵=,
∴∠AOC=∠BOC,
又CD⊥OA,CE⊥OB,
∴CD=CE;
【小问2详解】
解:∵∠AOB=120°,
∴∠AOC=∠BOC=60°,
∵∠CDO=90°,
∴∠OCD=30°,
∴OD=OC=1,
∴CD===,
∴△OCD的面积=×OD×CD=,
同理可得,△OCE的面积=×OE×CE=,
∴四边形DOEC的面积=.
【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系定理、勾股定理、直角三角形的性质,在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
(2022•海丰县模拟)
12. 如图,A,B是⊙O上的点,∠AOB=120°,C是的中点,若⊙O的半径为5,则四边形ACBO的面积为( )
A. 25 B. 25 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等得到∠AOC=∠BOC=60°,易得△OAC和△OBC都是等边三角形,即可解决问题.
【详解】解:连OC,如图,
∵C是的中点,∠AOB=120°,
∴∠AOC=∠BOC=60°,
又∵OA=OC=OB,
∴△OAC和△OBC都是等边三角形,
∴S四边形AOBC=.
故选:D.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系:在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等.也考查了等边三角形的判定与性质.
题型五: 弧、弦、角、矩中的证明问题
(2021•武汉)
13. 如图,在中,弦、交于点,且.求证:.
【答案】
证明:,
,
,
即,
,
在和中,
,
,
.
【解析】
【分析】本题考查的是圆周角定理、全等三角形的判定与性质、圆心角、弧、弦的关系定理的推论,在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
思路是根据圆心角、弧、弦的关系定理的推论得到,结合图形得到,进而得到,根据全等三角形的判定即可证明结论.
【详解】略
(2022秋•自贡期末)
14. 如图,为的直径,,于点,交于,连接.求证:.
【答案】证明过程见详解
【解析】
【分析】根据,得,构造直角形,,,,可证,由此即可求证.
【详解】证明:如图所示,连接,
∵,
∴,
∵为直径,
∴,
∴,
∵于,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查圆的性质,等腰三角形的性质,掌握圆内同弧对等角,等腰三角形中等边对等角,等角对等边的性质是解题的关键.
(2022•眉山模拟)
15. 如图,⊙中,弦与相交于点,,连接.
求证:⑴;
⑵.
【答案】
证明(1)∵AB=CD,
∴,即,
∴;
(2)∵,
∴AD=BC,
又∵∠ADE=∠CBE,∠DAE=∠BCE,
∴△ADE≌△CBE(ASA),
∴AE=CE.
【解析】
【分析】(1)由AB=CD知,即,据此可得答案;
(2)由知AD=BC,结合∠ADE=∠CBE,∠DAE=∠BCE可证△ADE≌△CBE,从而得出答案.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题主要考查圆心角、弧、弦的关系,圆心角、弧、弦三者的关系可理解为:在同圆或等圆中,①圆心角相等,②所对的弧相等,③所对的弦相等,三项“知一推二”,一项相等,其余二项皆相等.
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