内容正文:
专题 3.4 圆周角(知识梳理 + 题型精析 +同步检测)
目录
一.知识梳理与解读 1
【知识点一】圆周角的定义 1
【知识点二】圆周角定理 2
【知识点三】圆周角定理推论1(同弧、等弧圆周角性质) 2
【知识点四】圆周角定理推论2(直径与直角圆周角) 3
二.题型精析 3
【题型1】基础概念辨析与直接计算(入门基础) 3
【题型2】圆周角定理求值证明(基础必会) 6
【题型3】同弧或等弧所对的圆周角求值证明(基础必会) 9
【题型4】直径推论直角应用(基础必会) 11
【题型5】同弧圆周角等量代换证明(能力提升) 14
【题型6】圆周角与平行线综合证明(难点突破) 17
【题型7】圆周角实际应用(拓展压轴) 21
【题型8】圆周角与垂径定理综合(拓展压轴) 24
三.同步检测 29
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 29
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 35
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 41
一.知识梳理与解读
【知识点一】圆周角的定义
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角,叫做圆周角。
定义
图示
几何语言
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角,叫做圆周角
在☉o中,是圆周角.
【要点提示】
1. 圆周角必须同时满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两条边均与圆相交,缺一不可;
2. 与圆心角区分:圆心角顶点在圆心,圆周角顶点在圆上;
3. 同一条弧可以对应无数个圆周角,但只对应一个圆心角。
【知识点二】圆周角定理
在同圆或等圆中,圆周角的度数等于它所对弧上圆心角度数的一半,也等于它所对弧度数的一半。
数学符号:若圆周角与圆心角同对弧,则。
定义
图示
几何语言
在同圆或等圆中,圆周角的度数等于它所对弧上圆心角度数的一半,也等于它所对弧度数的一半。
所对的圆周角有,所对的圆心角为,
【要点提示】
1. 定理核心前提:同弧或等弧,不同弧对应的圆心角与圆周角无此数量关系;
2. 定理证明分三类位置:圆心在圆周角边上、圆心在圆周角内部、圆心在圆周角外部,均通过作直径转化证明;
3. 可实现:弧度数、圆心角度数、圆周角度数三者相互转化计算。
【知识点三】圆周角定理推论1(同弧、等弧圆周角性质)
在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等;反之,相等的圆周角所对的弧也相等。
【要点提示】
1. 无需角度计算,可直接判定圆中角相等,是圆中角度等量代换的核心依据;
2. 前提必须为同圆或等圆,不同圆中相等圆周角对应的弧不一定相等;
3. 常用于证明三角形全等、等腰三角形、角度等量推导。
【知识点四】圆周角定理推论2(直径与直角圆周角)
半圆(或直径)所对的圆周角是直角(90°);90°的圆周角所对的弦是直径。
定理推论
图示
几何语言
半圆(或直径)所对的圆周角是直角(90°);90°的圆周角所对的弦是直径
,;
在中,AB为的直径.
【要点提示】
1. 本推论是圆中构造直角、运用勾股定理的高频工具;
2. 看到直径优先联想直角圆周角,看到圆内直角优先判定对应弦为直径;
3. 半圆对应的弧度数为180°,对应圆周角为90°,符合圆周角定理度数关系。
二.题型精析
【题型1】基础概念辨析与直接计算(入门基础)
【例题1】(25-26九年级上·北京·课堂例题)观察下图中角的顶点与两边有何特征?指出哪些角是圆周角?
【答案】特征见分析,(c)图中∠3、∠4、∠BAD是圆周角
解:(a)∠1顶点在⊙O内,两边与圆相交,所以∠1不是圆周角;
(b)∠2顶点在圆外,两边与圆相交,所以∠2不是圆周角;
(c)图中∠3、∠4、∠BAD的顶点在圆周上,两边均与圆相交,所以∠3、∠4、∠BAD是圆周角.
(d)∠5顶点在圆上,一边与圆相交,另一边与圆不相交,所以∠5不是圆周角;
(e)∠6顶点在圆上,两边与圆均不相交,由圆周角的定义知∠6不是圆周角.
【点拨】本题主要考查了圆周角的定义,熟练掌握顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角是解题的关键.
【变式1】(24-25九年级上·山西朔州·期中)如图,在中,.小明以点为圆心,的长为半径作圆,所作圆恰好经过的中点,则的半径为( )
A. B.3 C. D.2
【答案】D
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,结合圆的性质解答即可.
本题考查了圆的性质,直角三角形的性质,熟练掌握性质是解题的关键.
解:连接,由.小明以点为圆心,的长为半径作圆,所作圆恰好经过的中点,
得,
故的半径为2.
故选:D.
【变式2】(24-25九年级上·湖北襄阳·期中)如图所示,为的直径,弦于点,,,则的半径是______.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,垂径定理,含角的直角三角形的性质以及勾股定理,熟练掌握垂径定理是解决问题的关键.由圆周角定理可得,结合为的直径,弦于点,,可得,,推出,最后根据勾股定理即可求解.
解:,
,
为的直径,弦于点,,
,,
,
在中,由勾股定理得,即,
,即的半径是,
故答案为:.
【变式3】(2025九年级下·江西南昌·学业考试)如图1、图2是4×4的正方形网格,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图(保留作图痕迹).
(1)在图1中作弦AB的圆心角.
(2)在图2中作弦AB的圆周角,使圆周角的顶点在格点上.
【答案】(1)见分析;(2)见分析
【分析】此题考查了圆心角和圆周角,熟练掌握圆心角和圆周角的定义并准确作图是关键.
(1)连接即可;
(2)根据圆周角的定义和圆周角的顶点在格点上进行作图即可.
解:(1)如图,即为所求,
(2)如图,即为所求,
【题型2】圆周角定理求值证明(基础必会)
【例题2】(25-26九年级上·江苏南京·期末)如图,在中,,过点,的与,分别相交于,.求证:.
【答案】证明:∵,
∴,即,
连接,,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【分析】本题考查弧、弦和圆心角的关系、圆周角定理、等腰三角形的性质,熟练掌握弧、弦和圆心角的关系是解答的关键.
连接,,,,根据等腰三角形的性质和圆周角定理得到,则,进而可得,根据等弧对等弦可求解.
解:略
【变式1】(2026·湖南长沙·模拟预测)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.
解:,
,
又,
【变式2】(2024·江苏徐州·模拟预测)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.
解:与是同弧所对的圆心角与圆周角,
,
,
.
【变式3】(25-26九年级上·江苏宿迁·期中)如图,是的直径,是的弦,的平分线交于点D,若,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了直径对的圆周角是直角,弧、弦、圆周角间的关系,勾股定理等知识;连接,由直径对的圆周角是直角,得;由角平分线的定义及弧、弦、圆周角间的关系,得,从而在中,由勾股定理即可求解.
解:如图,连接,
是的直径,
,
∵
∴
的平分线交于点,
,
,
,
在中,,,
,
.
【题型3】同弧或等弧所对的圆周角求值证明(基础必会)
【例题3】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,在中,于于E,求证:.
【答案】解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
【分析】本题考查了相等的弧对的圆心角相等,全等三角形的判定与性质;由相等的弧对的圆心角相等,得,进而可证明,即可证明结论.
解:略
【变式1】(2026·重庆·模拟预测)如图,是的直径,,是上的两点,设,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】DD
解:∵,,
∴.
又∵是的直径
∴,
∴
【变式2】(2026·湖南·三模)如图,,均在圆上,,则______.
【答案】/30度
【分析】根据同弧所对的圆周角相等,即可得出结果.
解:∵和是同弧所对的圆周角,,
∴.
【变式3】(24-25九年级上·辽宁大连·阶段检测)如图,中的弦,求证:.
【答案】见分析
【分析】本题主要考查了同弧所对的圆周角相等,弧与弦之间的关系,全等三角形的性质与判定,可证明,,则可证明,得到.
解:证明:如图所示,连接,
∵,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴
∴,
∴.
【题型4】直径推论直角应用(基础必会)
【例题4】(25-26九年级上·河南周口·期末)如图,在中,,以为直径的交于点,交于点,连接.求证:.
【答案】见分析
【分析】本题考查等腰三角形的性质,圆周角定理,掌握相关知识点是解题的关键.
根据圆周角定理,得出,再由等腰三角形三线合一即可证出.
解:证明:∵是的直径,
∴,
∵,
∴是等腰三角形,
根据等腰三角形三线合一,是边上的中线
∴.
【变式1】(25-26九年级下·北京·阶段检测)如图:是的直径,C、D是上的两点,连接、、,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,先利用同弧所对的圆周角相等,求出的度数;再根据直径的性质得到是直角三角形,最后通过直角三角形两锐角互余计算出的度数.
解:如图,连接.
∵和都是中弧所对的圆周角,
∴.
∵是的直径,
∴,
∴在中,.
【变式2】(25-26九年级上·浙江衢州·阶段检测)直角三角形两直角边长分别为2和3,那么它的外接圆的直径是________.
【答案】
【分析】本题考查了三角形的外接圆与外心,知道直角三角形外接圆的直径是斜边的长是关键;外心是三边垂直平分线的交点,外心到三个顶点的距离相等.
直角三角形外接圆的直径是斜边的长.
解:如图,中,,
由勾股定理得:,
∵,
∴是的直径,
∴这个三角形的外接圆直径是;
故答案为:.
【变式3】(23-24九年级上·全国·课后作业)如图所示,四边形内接于,.
求证:
(1);
(2)是的直径.
【答案】(1)证明:连接,如图,
,
而,
,
,
,
;
(2)证明:,,
,
为的直径.
【分析】(1)连接,根据圆周角定理得,再由可计算出,则,然后根据圆心角、弧、弦的关系即可得到;
(2)根据三角形内角和定理可计算出,则根据圆周角的推理即可得到为的直径.
解:(1)略
(2)略
【点拨】本题考查了圆周角定理: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.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,的圆周角所对的弦是直径.
【题型5】同弧圆周角等量代换证明(能力提升)
【例题5】(2022·黑龙江哈尔滨·模拟预测)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.
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,
∴.
【变式1】(2026·江苏南通·模拟预测)如图,,,是的直径,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由三角形内角和求出,再根据直径得到,求出,根据圆周角定理得到,最后根据三角形内角和求即可.
解:∵,,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式2】(2026·江苏常州·二模)如图,是的直径,,则的度数为______.
【答案】
【分析】由直径所对的圆周角为直角可得的度数,根据同弧所对的圆周角相等得到的度数,再由直角三角形两锐角互余即可得解.
解:是的直径,
,
,
,
.
【变式3】(2026·山东济宁·二模)如图,四边形内接于,,,垂足为,点在的延长线上,且,连接、.
(1)求证:;
(2)若,,求线段的长.
【答案】(1)见分析;(2)6
【分析】(1)先证明,然后由三角形内角和定理得到,再由互余关系得到,即可证明;
(2)先证明,继而得到是线段的中垂线,.设,即可由勾股定理求解.
解:(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴;
∵,
∴,
∴,
又
∴,
∴,
又,
∴,
∴是线段的中垂线,
∵,
∴,
又,
设,
由,得,
解得,
∴.
【题型6】圆周角与平行线综合证明(难点突破)
【例题6】(2026·河南·二模)如图,是半圆的直径,点是半圆上的一点.在半圆上存在一点使得与平行.
(1)请你用圆规和不带刻度的直尺作出点,连接,(保留作图痕迹,不需要写作法);
(2)若,求的长.
【答案】(1)如图所示,点即为所求.
(2)
【分析】(1)作即可.
(2)如图,连接,与交于点,连接,求解,进一步利用勾股定理求解即可.
解:(1)略
(2)解:如图,连接,与交于点,连接,
为直径,
.
∵,
,
,
点是的中点.
又点是的中点,
.
,
.
在中,.
在中,.
【变式1】(2026·河南三门峡·三模)如图,与以为直径的相切于点,连接交于点,点在上,连接,,若,则与的位置关系为( )
A.平行 B.垂直 C.相交且不垂直 D.无法确定
【答案】A
【分析】本题解题关键是连接,根据同弧所对圆周角是圆心角,得进而得到两段弧长相等,根据垂径定理判断出,最后再根据切线性质得出.
解:如图,连接,则.
为的直径,
与以为直径的相切于点
.
【变式2】(2024·山东临沂·二模)如图,是半圆的直径,为半圆上一点,连接,,为弧上一点.连接,交于点,连接,若四边形为平行四边形,,则的长为 __.
【答案】6
【分析】如图,连接OC,证明AC=DE=2OE,利用勾股定理构建关系式,可得结论.
解:如图,连接.
是直径,
,
四边形是平行四边形,
,,,
,
,
,
,
,
,,
,,
,
,
,
故答案为:6.
【点拨】本题考查圆周角定理,垂径定理,勾股定理,平行四边形的性质,三角形中位线定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
【变式3】(24-25九年级上·江西赣州·期末)锐角是的内接三角形,于点D.请仅用无刻度的直尺按要求画图(不写作法,保留作图痕迹)
(1)在图1中,画出中的平分线.
(2)在图2中,若,点E是的中点,画出过E点平行的直线.
【答案】(1)如图,射线即为所求;
(2)如图,直线即为所求.
【分析】本题主要考查了垂径定理.
(1)延长交于F,依据垂径定理即可得到F为的中点,连接,则平分;
(2)连接,则直线平行,由,点E是的中点,点F是的中点,得,由圆周角定理得,再由内错角相等两直线平行得.
解:(1)略
(2)略
【题型7】圆周角实际应用(拓展压轴)
【例题7】(2026·吉林·模拟预测)图①、图②均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长为,,,三个格点均在上.仅用无刻度的直尺在给定的网格中按下列要求画图.(画图过程用虚线表示)
(1)在图①中,画出的圆心,并直接写出直径的长________.
(2)在图②中,画出圆周角,使得.
【答案】(1)如图,图中点即为所求的圆心,
,
(2)如图,图中即为所求(答案不唯一),
【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角,以及,得到是的直径,根据矩形的对角线相等且相互平分,作矩形的对角线交于点,点即为所求;根据勾股定理即可求得的直径的长度.
(2)根据格点的性质作等腰直角三角形,即可得,则与的交点即为所求,连接,根据同弧所对的圆周角相等,即可得到.
解:(1)解:根据作图可知,,,是的直径,
∴在中,,
故答案为:;
(2)略.
【变式1】(2026·福建莆田·模拟预测)如图,A,B,C是上的点,且.现给出下列度数的圆周角,仅用一把无刻度的直尺无法画出的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
解:如图,作直径,连接、,在弧上取一点E,连接、,
∵A、B、C是上的点,且,
,
∵四边形内接于,
,
,
∵为的直径,
,
,
∴仅用无刻度的直尺能画出的圆周角有,,和.
【变式2】(2026·江苏南通·二模)我国古代数学著作《九章算术》中有这样一道题:今有圆材,径二尺五寸,欲为方放,令厚七寸,问:广几何?用数学语言可表述为:如图,的直径为寸,矩形内接于,若寸,则______寸.
【答案】
【分析】连接,由矩形的性质得,即得是的直径,再利用勾股定理解答即可求解.
解:如图,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∴是的直径,
∴寸,
∵寸,
∴(寸).
【变式3】(2026·甘肃平凉·二模)某校的数学兴趣活动课上,老师正在开展以“用尺规作图法作特殊角”为主题的探究.如图,已知为外一点,请用尺规作图法在上求作一个点,使.
作法说明:①先作线段的垂直平分线,交于点.
②再以点为圆心,的长为半径画圆,分别交于点,.
③点,均满足题意,点,为所求作的点.
按照上述作图步骤,在图中补全图形,保留作图痕迹.
【答案】
【分析】根据作图步骤可得为直径,由直径所对的圆周角为直角可得,,进而即可得解.
解:略
【题型8】圆周角与垂径定理综合(拓展压轴)
【例题8】(2026·广西·中考真题)如图1,是锐角三角形的外接圆,,,于点.
(1)求证:平分;
(2)如图2,若以为圆心,为半径的圆与相切于点,求的长及的度数.
【答案】(1)证明:连接,,
,,
,
,
,,,
,
,
平分;
(2),
【分析】(1)连接,,证明即可;
(2)连接,,,过点作于点,根据圆周角定理先确定为等腰直角三角形,,然后解求出,再由圆的切线的性质求解,再解求出,解求出,最后根据垂径定理以及角度和差计算即可.
解:(1)略
(2)解:连接,,,过点作于点,
,
,
,
为等腰直角三角形,,
,
以为圆心,为半径的圆与相切于点,
,
,均为等腰直角三角形,
,
,
,平分,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,,
,
,
,
,,
,
,
.
【变式1】(2026·广东茂名·二模)如图,是的内接三角形,,,连接,,则的半径是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点作,由垂径定理求出,根据圆周角求出圆心角,然后算出,设短直角边为,则斜边即圆的半径为,用勾股定理列方程求解半径.
解:如图,过点作,
,
,
,
,
,
,
设,则,
,
,
解得或(不合题意,舍去),
,
故的半径是.
【变式2】(2026·广东广州·二模)如图,已知是的直径,是弦,且,,.则__________.
【答案】
【分析】根据直径所对的圆周角是直角得出,利用勾股定理求出的长,再根据垂径定理得出,从而得出,最后在中利用正切定义求解.
解:是的直径,
,
在中,,,
由勾股定理得,
是直径,,
,
,
在中,,
∴.
【变式3】(25-26九年级下·湖北武汉·阶段检测)如图,在中,,以为直径的分别交,于点D,E,连接,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴;
(2)40
【分析】(1)先由等边对等角得,,则,根据同位角相等两直线平行得,再根据直径所对应的圆周角为得,然后根据两直线平行,同位角相等得,即可证明;
(2)先根据垂径定理得,设,在中,由勾股定理列方程求出,即可求解.
解:(1)略
(2)解:∵,
∴,,
设,则,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴的面积为:.
三.同步检测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(25-26九年级下·河北张家口·开学考试)判断下列图形中的角是圆周角的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据圆周角的定义(角的顶点在圆上,并且角的两边与圆相交的角叫做圆周角)判断即可.
解:根据圆周角的定义可知,选项D中的角是圆周角.
2.(2026·云南·中考真题)如图,是的弦,点在上.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用圆周角定理,同弧或等弧所对的圆心角是圆周角的两倍求解.
解:.
3.(2026·福建福州·模拟预测)如图,是的直径,点,在上,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据是的直径得出,根据直角三角形两锐角互余得出,根据圆周角定理即可得出答案.
解:∵是的直径,点,在上,
∴,
∵,
∴,
∵与都是所对的圆周角,
∴.
4.(25-26九年级上·北京顺义·期末)如图,是的直径,,是上的两点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据是直径得出,然后利用圆周角定理的推论得出,最后利用直角三角形两锐角互余即可得出答案.
解:∵是的直径,
.
∵和都是所对的圆周角,
∴,
.
5.(2026·重庆·二模)如图,在中,是直径,点、在上,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆周角定理,根据同弧或等弧所对的圆周角相等求出,再结合直径所对的圆周角是直角求出.
解:和所对的弧都是弧,
,
所对的是直径,
,
.
6.(2026·吉林·中考真题)如图,是的内接三角形,是的直径,点为边上不与点,重合的任意一点,连接.若,则的度数可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直径所对的圆周角为直角,求出,根据,求出,得出,再进行判断即可.
解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∵点为边上不与点,重合的任意一点,
∴,
∵
∴四个选项中只有A选项符合题意.
7.(2026·湖北恩施·二模)如图,是的半径,分别以点O和点A为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,直线交于B,C两点,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,根据线段垂直平分线的性质可得,结合半径相等证明为等边三角形,求出的度数,再利用圆周角定理求解即可.
解:连接,,
由作图可知直线是线段的垂直平分线,
,
,
,
为等边三角形,
,
与分别是弧所对的圆周角和圆心角,
.
8.(2026·全国·二模)如图,是的外接圆,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由圆周角定理得到的度数,再由等腰三角形的性质和三角形内角和定理求解即可.
解:,
,
,
,
.
9.(2026·河南平顶山·三模)将以点O为中心点的量角器与直角三角板(其中)按如图所示方式摆放,量角器的0刻度线与斜边重合.点D为斜边上一点,作射线交于点E,若点E所对应的读数为,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接、,根据直角三角形斜边上的中线的性质推出点C在上,结合圆周角定理计算即可.
解:如图,连接、,
由题意,可知,,,
∴,
∴点C在上,
∴,
∴,
∴.
10.(2026·安徽芜湖·三模)如图,在四边形中,,,,,点在线段上运动,点在线段上,且,则线段的长不可能为( )
A. B. C.5 D.6
【答案】A
【分析】根据题意可得,从而得到点F在以为直径的半圆上运动,设的中点为O,以为直径画圆,连接, 设与圆O交于点,则圆O的半径为,则当点F与点重合时,线段最小,最小值为,然后在中,利用勾股定理求出的长,即可求解.
解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点F在以为直径的半圆上运动,
如图,设的中点为O,以为直径画圆,连接, 设与圆O交于点,则圆O的半径为,
∴当点F与点重合时,线段最小,最小值为,
在中,,,
∴,
即的最小值为,
∵,
∴,
∴,
∴,
即的最小值大于,故A选项符合题意.
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(2026·江苏徐州·一模)如图,是的弦,点C是的中点,连接,若,则_______.
【答案】56
【分析】根据,利用等弧所对的圆周角相等,得到,再根据圆周角定理,得出,即可作答.
解:是的中点,
,
,
.
12.(2026·广东佛山·一模)如图,为的直径,,则______.
【答案】
【分析】连接,由为的直径,可得,由圆周角定理可得,结合三角形的内角和定理计算出.
解:如图, 连接,
∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴.
13.(2026·安徽合肥·一模)如图,C,D是上直径两侧的点,若,则______°.
【答案】
【分析】连接,由题意得,,根据计算即可.
解:连接,
∵是的直径,,
∴,,
∴.
14.(23-24九年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,为直径,,,则________.
【答案】
【分析】本题考查的是圆周角定理,解题的关键是先根据三角形内角和定理求出的度数,再由圆周角定理即可得出结论.
解:,,
,
,
故答案为:.
15.(2026·海南三亚·模拟预测)以为中心点的量角器与直角三角板按如图的方式摆放,量角器的刻度线与斜边重合.点为斜边上一点,作射线交于点,如果点所对应的读数为,那么__________度.
【答案】
【分析】本题考查圆周角定理及平角的定义. 根据量角器读数确定圆心角的度数,利用互补关系求出,再根据圆周角定理计算的度数,即可求解.
解:如图,连接
,为的直径
点在上
由题意得:
与分别是所对的圆周角和圆心角
.
16.(2026·河南·中考真题)如图,为的直径,,为上两点,,则的度数为_________.
【答案】
【分析】由圆周角定理得到,再根据三角形内角和定理计算即可.
解:∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴.
17.(2026·陕西西安·模拟预测)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.
解:如下图,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴.
18.(2026·河南平顶山·三模)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.
解:过点O作于点D,延长OD交 于点E,
∵,
∴,.
又∵,
∴.
∵,
∴.
∵,,
∴.
∴.
∴.
设,则.
∵,
∴,
解得.
∴.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(第3章圆的基本性质知识归纳与题型训练(9类题型清单)-2024-2025学年九年级数学上册单元速记�巧练(浙教版))如图,在中,,于点D,于点E.
(1)求证:.
(2)若,求长.
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】(1)连接,根据圆心角、弧、弦的关系定理得到,根据角平分线的性质定理证明结论;
(2)求出,根据勾股定理即可求出.
本题考查的是圆心角、弧、弦的关系定理、勾股定理,全等三角形的判定与性质,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.
解:(1)证明:连接,
,
,
又∵,,
;
∵,
,
∴,
∵,
∴;
(2)解:,,
,
,
.
20.(本小题满分8分)(24-25九年级下·辽宁阜新·阶段检测)如图,中,,以为直径作,交于点D,交的延长线于点E,连接、.
(1)求证:D是的中点;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】(1)根据圆周角定理、等腰三角形的三线合一的性质即可证得结论;
(2)根据题意证明,得到,求出,即可求出半径.
解:(1)证明:是的直径,
,
,
,
是等腰三角形,
,
D是的中点;
(2)解:,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
.
21.(本小题满分10分)(2026·安徽六安·模拟预测)如图,内接于,连接.
(1)若,求的度数.
(2)若,求的长.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据圆周角定理,先由 求出对应的圆心角,再用 减去,直接算出.
(2)延长构造直径,连接,得到直角三角形;由 和半径相等,推出,进而得;最后在 中,用勾股定理算出.
解:(1)解: ,
.
,
.
(2)解:如图,延长交于点,连接.
是的直径,
.
,
.
,
,
,
,
,
,
.
22.(本小题满分10分)(2026·广西柳州·二模)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)见分析;(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.
解:(1)证明:如图,连接.
∵是直径,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)解:如图,连接
∵,
∴.
∵,
∴.
23.(本小题满分10分)(25-26九年级上·浙江嘉兴·阶段检测)如图,以的一边为直径的半圆与边,分别交于点,,且平分.
(1)求证:;
(2)设,用含的代数式表示;
(3)若,求弦的长.
【答案】(1)证明:是直径,
,
平分,
,
,,
,
;
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了圆周角定理,三角形内角和定理,面积法求线段长,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)因为是直径,则,根据平分,可得,则可证明题目;
(2)由题意可得,在中利用三角形内角和定理解决问题即可;
(3)利用勾股定理可求得,根据求出即可.
解:(1)略
(2)解:是直径,
,
,
,
,
,
即;
(3)解:,且平分,
,,,
,
,,
,
.
24.(本小题满分12分)(2025·湖南·模拟预测)【感知】如图①,为等边三角形的外接圆.为的直径,线段与交于点,探究线段,,的数量关系.
小明同学的做法:过点作的垂线交延长线于点,连接.易证.进而得出,.则线段,,的数量关系是;
【探究】如图②,等腰三角形中.,为的外接圆,为弧上一点,于点,探究上述结论是否成立,如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由;
【应用】如图③,是的外接圆,是直径,.点在上,且点与点位于线段两侧,过点作线段的垂线,交线段于点,若点为的三等分点,则的值为 .
【答案】【探究】成立,见分析;【应用】
【分析】探究:过点作的垂线交延长线于点,连接,证出,可得到,,即可判定出,得到,即可求解;
应用:过点作的垂线交延长线于点,证出,利用全等的性质证出四边形是正方形,再利用正方形的性质求解即可.
解:【探究】成立,证明:过点作的垂线交延长线于点,连接,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴在和中,
,
∴,
∴,,
∴在和中,
,
∴,
∴,
∴;
【应用】过点作的垂线交延长线于点,如图所示:
∵是直径,,
∴,
∴四边形是矩形,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴在和中,
,
∴,
∴,,
∴四边形是正方形,
∴,
∵点为的三等分点,点与点位于线段两侧,
∴,
设,则,
∴,,
∴.
【点拨】本题为圆综合题型,涉及到了圆的性质,圆周角定理,全等三角的判定即性质,正方形的判定及性质,勾股定理等知识点,理解题意合理作出辅助线是解题的关键.
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专题 3.4 圆周角(知识梳理 + 题型精析 +同步检测)
目录
一.知识梳理与解读 1
【知识点一】圆周角的定义 1
【知识点二】圆周角定理 2
【知识点三】圆周角定理推论1(同弧、等弧圆周角性质) 2
【知识点四】圆周角定理推论2(直径与直角圆周角) 3
二.题型精析 3
【题型1】基础概念辨析与直接计算(入门基础) 3
【题型2】圆周角定理求值证明(基础必会) 4
【题型3】同弧或等弧所对的圆周角求值证明(基础必会) 5
【题型4】直径推论直角应用(基础必会) 6
【题型5】同弧圆周角等量代换证明(能力提升) 7
【题型6】圆周角与平行线综合证明(难点突破) 8
【题型7】圆周角实际应用(拓展压轴) 9
【题型8】圆周角与垂径定理综合(拓展压轴) 10
三.同步检测 11
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 11
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 14
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 16
一.知识梳理与解读
【知识点一】圆周角的定义
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角,叫做圆周角。
定义
图示
几何语言
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角,叫做圆周角
在☉o中,是圆周角.
【要点提示】
1. 圆周角必须同时满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两条边均与圆相交,缺一不可;
2. 与圆心角区分:圆心角顶点在圆心,圆周角顶点在圆上;
3. 同一条弧可以对应无数个圆周角,但只对应一个圆心角。
【知识点二】圆周角定理
在同圆或等圆中,圆周角的度数等于它所对弧上圆心角度数的一半,也等于它所对弧度数的一半。
数学符号:若圆周角与圆心角同对弧,则。
定义
图示
几何语言
在同圆或等圆中,圆周角的度数等于它所对弧上圆心角度数的一半,也等于它所对弧度数的一半。
所对的圆周角有,所对的圆心角为,
【要点提示】
1. 定理核心前提:同弧或等弧,不同弧对应的圆心角与圆周角无此数量关系;
2. 定理证明分三类位置:圆心在圆周角边上、圆心在圆周角内部、圆心在圆周角外部,均通过作直径转化证明;
3. 可实现:弧度数、圆心角度数、圆周角度数三者相互转化计算。
【知识点三】圆周角定理推论1(同弧、等弧圆周角性质)
在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等;反之,相等的圆周角所对的弧也相等。
【要点提示】
1. 无需角度计算,可直接判定圆中角相等,是圆中角度等量代换的核心依据;
2. 前提必须为同圆或等圆,不同圆中相等圆周角对应的弧不一定相等;
3. 常用于证明三角形全等、等腰三角形、角度等量推导。
【知识点四】圆周角定理推论2(直径与直角圆周角)
半圆(或直径)所对的圆周角是直角(90°);90°的圆周角所对的弦是直径。
定理推论
图示
几何语言
半圆(或直径)所对的圆周角是直角(90°);90°的圆周角所对的弦是直径
,;
在中,AB为的直径.
【要点提示】
1. 本推论是圆中构造直角、运用勾股定理的高频工具;
2. 看到直径优先联想直角圆周角,看到圆内直角优先判定对应弦为直径;
3. 半圆对应的弧度数为180°,对应圆周角为90°,符合圆周角定理度数关系。
二.题型精析
【题型1】基础概念辨析与直接计算(入门基础)
【例题1】(25-26九年级上·北京·课堂例题)观察下图中角的顶点与两边有何特征?指出哪些角是圆周角?
【变式1】(24-25九年级上·山西朔州·期中)如图,在中,.小明以点为圆心,的长为半径作圆,所作圆恰好经过的中点,则的半径为( )
A. B.3 C. D.2
【变式2】(24-25九年级上·湖北襄阳·期中)如图所示,为的直径,弦于点,,,则的半径是______.
【变式3】(2025九年级下·江西南昌·学业考试)如图1、图2是4×4的正方形网格,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图(保留作图痕迹).
(1)在图1中作弦AB的圆心角.
(2)在图2中作弦AB的圆周角,使圆周角的顶点在格点上.
【题型2】圆周角定理求值证明(基础必会)
【例题2】(25-26九年级上·江苏南京·期末)如图,在中,,过点,的与,分别相交于,.求证:.
【变式1】(2026·湖南长沙·模拟预测)如图,是的直径,C是上一点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2024·江苏徐州·模拟预测)如图,A、B、C点在圆O上,若,则______.
【变式3】(25-26九年级上·江苏宿迁·期中)如图,是的直径,是的弦,的平分线交于点D,若,求的长.
【题型3】同弧或等弧所对的圆周角求值证明(基础必会)
【例题3】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,在中,于于E,求证:.
【变式1】(2026·重庆·模拟预测)如图,是的直径,,是上的两点,设,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·湖南·三模)如图,,均在圆上,,则______.
【变式3】(24-25九年级上·辽宁大连·阶段检测)如图,中的弦,求证:.
【题型4】直径推论直角应用(基础必会)
【例题4】(25-26九年级上·河南周口·期末)如图,在中,,以为直径的交于点,交于点,连接.求证:.
【变式1】(25-26九年级下·北京·阶段检测)如图:是的直径,C、D是上的两点,连接、、,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26九年级上·浙江衢州·阶段检测)直角三角形两直角边长分别为2和3,那么它的外接圆的直径是________.
【变式3】(23-24九年级上·全国·课后作业)如图所示,四边形内接于,.
求证:
(1);
(2)是的直径.
【题型5】同弧圆周角等量代换证明(能力提升)
【例题5】(2022·黑龙江哈尔滨·模拟预测)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.
【变式1】(2026·江苏南通·模拟预测)如图,,,是的直径,则等于( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·江苏常州·二模)如图,是的直径,,则的度数为______.
【变式3】(2026·山东济宁·二模)如图,四边形内接于,,,垂足为,点在的延长线上,且,连接、.
(1)求证:;
(2)若,,求线段的长.
【题型6】圆周角与平行线综合证明(难点突破)
【例题6】(2026·河南·二模)如图,是半圆的直径,点是半圆上的一点.在半圆上存在一点使得与平行.
(1)请你用圆规和不带刻度的直尺作出点,连接,(保留作图痕迹,不需要写作法);
(2)若,求的长.
【变式1】(2026·河南三门峡·三模)如图,与以为直径的相切于点,连接交于点,点在上,连接,,若,则与的位置关系为( )
A.平行 B.垂直 C.相交且不垂直 D.无法确定
【变式2】(2024·山东临沂·二模)如图,是半圆的直径,为半圆上一点,连接,,为弧上一点.连接,交于点,连接,若四边形为平行四边形,,则的长为 __.
【变式3】(24-25九年级上·江西赣州·期末)锐角是的内接三角形,于点D.请仅用无刻度的直尺按要求画图(不写作法,保留作图痕迹)
(1)在图1中,画出中的平分线.
(2)在图2中,若,点E是的中点,画出过E点平行的直线.
【题型7】圆周角实际应用(拓展压轴)
【例题7】(2026·吉林·模拟预测)图①、图②均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长为,,,三个格点均在上.仅用无刻度的直尺在给定的网格中按下列要求画图.(画图过程用虚线表示)
(1)在图①中,画出的圆心,并直接写出直径的长________.
(2)在图②中,画出圆周角,使得.
【变式1】(2026·福建莆田·模拟预测)如图,A,B,C是上的点,且.现给出下列度数的圆周角,仅用一把无刻度的直尺无法画出的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·江苏南通·二模)我国古代数学著作《九章算术》中有这样一道题:今有圆材,径二尺五寸,欲为方放,令厚七寸,问:广几何?用数学语言可表述为:如图,的直径为寸,矩形内接于,若寸,则______寸.
【变式3】(2026·甘肃平凉·二模)某校的数学兴趣活动课上,老师正在开展以“用尺规作图法作特殊角”为主题的探究.如图,已知为外一点,请用尺规作图法在上求作一个点,使.
作法说明:①先作线段的垂直平分线,交于点.
②再以点为圆心,的长为半径画圆,分别交于点,.
③点,均满足题意,点,为所求作的点.
按照上述作图步骤,在图中补全图形,保留作图痕迹.
【题型8】圆周角与垂径定理综合(拓展压轴)
【例题8】(2026·广西·中考真题)如图1,是锐角三角形的外接圆,,,于点.
(1)求证:平分;
(2)如图2,若以为圆心,为半径的圆与相切于点,求的长及的度数.
【变式1】(2026·广东茂名·二模)如图,是的内接三角形,,,连接,,则的半径是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·广东广州·二模)如图,已知是的直径,是弦,且,,.则__________.
【变式3】(25-26九年级下·湖北武汉·阶段检测)如图,在中,,以为直径的分别交,于点D,E,连接,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
三.同步检测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(25-26九年级下·河北张家口·开学考试)判断下列图形中的角是圆周角的是( )
A. B. C. D.
2.(2026·云南·中考真题)如图,是的弦,点在上.若,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·福建福州·模拟预测)如图,是的直径,点,在上,,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·北京顺义·期末)如图,是的直径,,是上的两点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.(2026·重庆·二模)如图,在中,是直径,点、在上,,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.(2026·吉林·中考真题)如图,是的内接三角形,是的直径,点为边上不与点,重合的任意一点,连接.若,则的度数可能为( )
A. B. C. D.
7.(2026·湖北恩施·二模)如图,是的半径,分别以点O和点A为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,直线交于B,C两点,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
8.(2026·全国·二模)如图,是的外接圆,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
9.(2026·河南平顶山·三模)将以点O为中心点的量角器与直角三角板(其中)按如图所示方式摆放,量角器的0刻度线与斜边重合.点D为斜边上一点,作射线交于点E,若点E所对应的读数为,则的大小为( )
A. B. C. D.
10.(2026·安徽芜湖·三模)如图,在四边形中,,,,,点在线段上运动,点在线段上,且,则线段的长不可能为( )
A. B. C.5 D.6
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(2026·江苏徐州·一模)如图,是的弦,点C是的中点,连接,若,则_______.
12.(2026·广东佛山·一模)如图,为的直径,,则______.
13.(2026·安徽合肥·一模)如图,C,D是上直径两侧的点,若,则______°.
14.(23-24九年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,为直径,,,则________.
15.(2026·海南三亚·模拟预测)以为中心点的量角器与直角三角板按如图的方式摆放,量角器的刻度线与斜边重合.点为斜边上一点,作射线交于点,如果点所对应的读数为,那么__________度.
16.(2026·河南·中考真题)如图,为的直径,,为上两点,,则的度数为_________.
17.(2026·陕西西安·模拟预测)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______.
18.(2026·河南平顶山·三模)如图,都是的半径,.若,,则的长为________.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(第3章圆的基本性质知识归纳与题型训练(9类题型清单)-2024-2025学年九年级数学上册单元速记�巧练(浙教版))如图,在中,,于点D,于点E.
(1)求证:. (2)若,求长.
20.(本小题满分8分)(24-25九年级下·辽宁阜新·阶段检测)如图,中,,以为直径作,交于点D,交的延长线于点E,连接、.
(1)求证:D是的中点;
(2)若,,求的半径.
21.(本小题满分10分)(2026·安徽六安·模拟预测)如图,内接于,连接.
(1)若,求的度数.
(2)若,求的长.
22.(本小题满分10分)(2026·广西柳州·二模)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.
23.(本小题满分10分)(25-26九年级上·浙江嘉兴·阶段检测)如图,以的一边为直径的半圆与边,分别交于点,,且平分.
(1)求证:;
(2)设,用含的代数式表示;
(3)若,求弦的长.
24.(本小题满分12分)(2025·湖南·模拟预测)【感知】如图①,为等边三角形的外接圆.为的直径,线段与交于点,探究线段,,的数量关系.
小明同学的做法:过点作的垂线交延长线于点,连接.易证.进而得出,.则线段,,的数量关系是;
【探究】如图②,等腰三角形中.,为的外接圆,为弧上一点,于点,探究上述结论是否成立,如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由;
【应用】如图③,是的外接圆,是直径,.点在上,且点与点位于线段两侧,过点作线段的垂线,交线段于点,若点为的三等分点,则的值为 .
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