专题11圆的有关性质精讲学案(核心重点+高频易错+题型精讲+拔高练习) 2026-2027学年人教版九年级数学上册
2026-08-06
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2份
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精品
摘要:
本讲义聚焦初中数学圆的有关性质,以圆的轴对称和旋转不变性为基础,系统梳理垂径定理、圆心角-弧-弦关系、圆周角定理、圆内接四边形性质四大核心定理,搭建弦长计算、角度推导等四类核心题型的解题框架,形成完整知识支架。
资料从对称性切入构建知识逻辑,分17类题型分层设计(基础到拔高),强调易错点规避,结合筒车、月亮门等实际应用培养应用意识,通过解题思路引导数学思维推理,助力课中教学效率提升,课后学生可依此回顾强化,弥补知识盲点。
内容正文:
专题11圆的有关性质精讲学案
课堂核心立意
依托圆的轴对称、旋转不变两大对称性,吃透垂径定理、圆心角-弧-弦关系、圆周角定理、圆内接四边形四大核心定理,掌握弦长计算、角度推导、直角判定、四点共圆四类核心题型,搭建圆几何计算核心解题框架。
圆的双重对称性
①轴对称:圆是轴对称图形,任意一条直径所在直线都是对称轴,直接支撑垂径定理推导。
②旋转对称性(旋转不变性):圆绕圆心旋转任意角度都能与自身重合,支撑圆心角、弧、弦等量转化定理。
垂径定理及核心推论
①垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,同时平分弦对应的劣弧与优弧。
②关键推论:平分弦(弦不能是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对两段弧;弦的垂直平分线必定经过圆心,可用于破损圆找圆心。
③常用计算模型:过圆心作弦的垂线,构造直角三角形,利用半径、弦长一半、圆心到弦垂距三边勾股定理求值。
同圆或等圆中圆心角、弧、弦等量关系
①核心结论:在同圆、等圆内,圆心角、弧、弦、弦心距四组量,任意一组相等,剩余三组全部对应相等。
②圆心角度数与弧度数相等,可直接通过圆心角判定弧的大小。
③适用前提必须是同圆或等圆,不同圆无法直接等量替换弧、弦。
圆周角定义与核心定理
①圆周角判定:顶点落在圆上,角的两条边均与圆相交。
②圆周角定理:一段弧所对圆周角度数,等于这段弧对应圆心角度数的二分之一。
③推论一:同弧或者等弧所对圆周角全部相等;
④推论二:直径、半圆所对圆周角为90°,90°圆周角所对弦为直径,用于直角三角形判定;
⑤推论三:三角形一边中线长度等于这条边长一半,该三角形为直角三角形。
圆内接四边形性质
①圆内接四边形对角互补,两组对角相加都等于180°。
②圆内接四边形任意一个外角,等于它的内对角,用于外角角度等量代换。
③利用对角互补可快速判定四点共圆。
(课堂重点强调、考场失分规避)
1.垂径定理推论遗漏关键条件,直接表述“平分弦的直径垂直弦”,当被平分弦为直径时,两条直径互相平分但不一定垂直,命题不成立。
2.在半径不同的两个圆中,直接用弧长相等判定圆心角、弦相等,忽略“同圆或等圆”硬性前提。
3.计算圆周角直接等同于圆心角,遗忘二倍数量关系,角度计算结果翻倍或减半。
4.判定圆周角时,顶点在圆上但一边与圆相切、无交点,错误判定为圆周角使用定理。
5.圆内接四边形解题混淆外角与邻内角,记错外角等于内对角的等量关系。
6.使用直径定直角时,只看到直角,没有锁定直角对的弦,无法反向确定圆的直径。
题型
考察方向
难度
题型一
利用垂径定理求值
★★
题型二
利用垂径定理求平行弦问题
★★
题型三
利用垂径定理求同心圆问题
★★
题型四
利用垂径定理求解其他问题
★★
题型五
垂径定理的推论
★★
题型六
垂径定理的实际应用
★★★
题型七
圆心角概念辨析及简单运算
★
题型八
利用弧、弦、圆心角的关系求解
★★
题型九
利用弧、弦、圆心角的关系求证
★★
题型十
求圆弧的度数
★★
题型十一
圆周角的概念辨析及简单运算
★
题型十二
圆周角定理
★★
题型十三
同弧或等弧所对的圆周角相等
★★
题型十四
半圆(直径)所对的圆周角是直角
★★
题型十五
90 度的圆周角所对的弦是直径
★★
题型十六
已知圆内接四边形求角度
★★
题型十七
求四边形外接圆直径
★★
拔高题
8题
星级说明:★基础★★中档★★★拔高
题型一:利用垂径定理求值
解题思路
①过圆心作弦的垂线,构造直角三角形。
②直角三角形三边:半径、弦长的一半、圆心到弦的距离。
③利用勾股定理建立等式求解线段长。
④已知其中两个量,可求第三个未知量。
1.如图,的直径,弦于E,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,易知,由垂径定理得,由勾股定理得,所以.
【详解】解:连接,
是的直径,弦于E,,
,
在,,,,
,
.
2.如图,是的直径,是弦,于点,连接,.如果,,那么的长是________.
【答案】
【分析】根据垂径定理得到及,进而求出的度数,最后在中利用勾股定理或含30度角的直角三角形性质求出的长即可求解.
【详解】解:是的直径,,
∴,,
,
,
在中,,,
,
,
,
由勾股定理得,
.
3.如下图所示,为上两点,且,弦于D点,则弦的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据垂径定理得出,由,知是等边三角形,,从而得出,再由勾股定理计算得出即可.
【详解】解: ,,
是等边三角形,
,
,
,
,
在中,根据勾股定理得,
,
.
题型二:利用垂径定理求平行弦问题
解题思路
①分两类讨论:两条平行弦在圆心同侧、两条平行弦在圆心异侧。
②分别过圆心向两条弦作垂线,由垂径定理算出半弦长。
③勾股定理求出圆心到两条弦的距离。
④根据位置关系对距离作相加或者相减,得到两弦之间距离。
4.⊙O的半径是10,弦,,则弦与的距离是( )
A.2 B.14 C.2或14 D.7或1
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理的应用.作于E,于F,由垂径定理得,由于,易得E、O、F三点共线,在和中,利用勾股定理分别计算出与,然后讨论:当圆心O在弦与之间时,与的距离;当圆心O在弦与的外部时,与的距离.
【详解】解:如图,作于E,于F,连,
则,
∵,
∴E、O、F三点共线,
在中,,
在中,,
当圆心O在弦与之间时,与的距离;
当圆心O在弦与的外部时,与的距离.
所以与的距离是14或2.
故选:C.
5.已知的半径为,弦,弦,,则这两条平行弦,之间的距离为________.
【答案】或
【分析】本题考查圆的性质,熟练掌握圆的性质是解题的关键,
分弦和弦在圆心的同侧和异侧两种情况讨论,利用垂径定理和勾股定理分别求出弦和弦到圆心的距离,再计算两条弦之间的距离即可,
【详解】解:过点O作于点M,于点N,
,
点O、M、N三点共线,
由垂径定理得,M为中点,N为中点
在中,、,
由勾股定理得
在中,、,
由勾股定理得
当、在圆心同侧时,如图:
距离为
当、在圆心异侧时,如图:
距离为.
故答案为:7或17.
6.已知的直径为,,是的两条弦,,,,则和之间的距离是( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】A
【分析】解题需分情况讨论弦、与圆心的位置关系,避免漏解,先求出圆心到两条弦的距离,再分情况计算两弦间的距离。
【详解】解:①当弦和在圆心同侧时,
连接,,过点作于点并延长交于点.则,如图,
,,
,,
,
,,
;
②当弦和在圆心异侧时,如图,
,,
,,
,
,,
.
与之间的距离为或.
题型三:利用垂径定理求同心圆问题
解题思路
①过圆心向公共弦作垂线。
②垂径定理得到大小圆各自半弦长。
③分别在大小圆直角三角形中用勾股定理。
④做差或者做和求出圆环相关线段长度。
7.如图,两个圆都以点为圆心,大圆的弦交小圆于两点,大圆的半径为10,小圆半径为7.若,则弦的长是__________.
【答案】
【分析】本题考查了垂径定理、勾股定理,过圆心作弦的垂线构造直角三角形是解题的关键.
作于点,连接、,根据垂径定理可得,,再利用勾股定理分别求出和的长,即可得出答案.
【详解】解:如图,作于点,连接、,
∵,,
∴,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
故答案为:.
8.如图,小高和小雪分别沿着环形跑道的内侧跑道和外侧跑道进行慢跑训练,两个人的速度相同,已知内圈跑道的半径为20米、外圈跑道的半径为25米,则慢跑过程中两人的距离不可能是( )
A.5米 B.15米 C.40米 D.50米
【答案】D
【分析】根据同心圆上两点之间的最值问题进行解决.
【详解】解:根据同心圆的半径可知,
两圆上两点最远的距离为(米),
两圆上两点最近的距离为(米),
∴两人的距离不可能是50米.
9.将一盛有不足半杯水的圆柱形玻璃水杯拧紧杯盖后放倒,水平放置在桌面上,水杯的底面如图所示,已知水杯内径(图中小圆的直径)是8cm,水的最大深度是2cm,则杯底有水面AB的宽度是( )cm.
A.6 B. C. D.
【答案】C
【分析】作OD⊥AB于C,交小圆于D,可得CD=2,AC=BC,由AO、BO为半径,则OA=OD=4;然后运用勾股定理即可求得AC的长,即可求得AB的长.
【详解】解:作OD⊥AB于C,交小圆于D,则CD=2,AC=BC,
∵OA=OD=4,CD=2,
∴OC=2,
∴AC=,
∴AB=2AC=.
故答案为C.
【点睛】本题考查的是垂径定理的应用及勾股定理,作出辅助线、构造出直角三角形是解答本题的关键.
题型四:利用垂径定理求解其他问题
解题思路
①遇弦优先作圆心到弦的垂线段。
②结合垂径定理得到相等线段、相等弧。
③结合全等、勾股定理进行线段、角度推导。
10.垂径定理及其推论反映了圆的重要性质,是证明线段和角相等以及垂直关系的重要依据,同时也为圆的计算和作图问题提供了方法和依据.下列可以运用垂径定理解决问题的图形是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】过圆心作弦的垂线,则可运用垂径定理解决问题,从而对各选项进行判断.
【详解】
解:可以运用垂径定理解决问题的图形是.
故选:C.
【点睛】本题考查了垂径定理,解题的关键是熟记垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
11.如图,和相交于和,过点作的平行线交两圆于,已知,则________.
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质和判定,垂径定理的应用,作于点,于点,利用垂径定理得到,,且易得四边形为矩形,进而得到,再利用等量代换即可得到.
【详解】解:作于点,于点,
,,,
,
易得四边形为矩形,
,
,
,
故答案为:.
12.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理,如图1.筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆,如图2.已知圆心O在水面上方,且被水面截得的弦长为8米,半径长为5米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到弦所在直线的距离是( )
A.1米 B.2米 C.3米 D.4米
【答案】B
【分析】本题考查了垂径定理和勾股定理的应用,熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题的关键.连接、,交于点,由垂径定理得(米,再由勾股定理得(米,然后求出的长即可.
【详解】解:如图,连接、,交于点,
由题意得:米,,
(米,,
(米,
米,
故选:B
题型五:垂径定理的推论
解题思路
①牢记推论:平分弦(不是直径)的直径垂直弦,并且平分弦所对的两条弧。
②注意前提:被平分的弦不能是直径。
③弦的垂直平分线一定经过圆心。
④根据条件判断垂直、平分弦、平分弧之间的互推关系。
13.如图,是的直径,弦与交于点,连接,,,.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查垂径定理及等腰三角形的性质与判定,熟练掌握垂径定理及等腰三角形的性质与判定是解题的关键;由题意易得,,然后可得,进而问题可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵是的直径,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴;
故选D.
14.已知是的直径,点C、D在上,已知C与点A、B不重合,弧弧,直线交直线于E,若,则的度数为________.
【答案】或
【分析】本题考查垂径定理的推论,三角形形的外角,等边三角形的判定和性质,分为弧是劣弧或弧是优弧,作射线交于点F,即可得到,进而求出的度数,利用三角形的外角解答即可.
【详解】解:如图,当弧是劣弧时,连接交于点F,
∵弧弧,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
如图,当弧是优弧时,连接并延长交于点,
∵∵弧弧,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴;
故答案为:或.
15.如图,网格中的每个小正方形的边长都为1,一条圆弧经过,,三点,则这条圆弧所在圆的半径长为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【分析】本题考查网格中圆弧所在圆的半径计算,解题核心是利用垂径定理的推论确定圆心,再结合勾股定理计算半径.
【详解】解:圆弧经过,,三点,连接,,
圆心在和垂直平分线的交点,
半径.
题型六:垂径定理的实际应用
解题思路
①把实际问题转化为圆的模型,建立几何图形。
②设圆的半径为未知数。
③作垂线段,构造直角三角形。
④列勾股方程解方程求出半径、弦高等。
16.在某古典园林的景观设计中,园林计划建造一座“月亮门”,其门洞形状是圆形的一部分(如图所示).在圆形月亮门洞的截面中,表示门洞下沿宽度,D为弦的中点,经过圆心O并延伸至门洞顶部最高点C.已知,点C到点D的距离,则该圆形门洞的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了垂径定理的实际应用,勾股定理的应用,如图,连接,先证明,,设拱门所在圆的半径为,再进一步的利用勾股定理计算即可.
【详解】解:如图,连接,
∵为的中点,为拱门最高点,线段经过拱门所在圆的圆心,,
∴,,
设拱门所在圆的半径为,
∴,而,
∴,
∴,
解得:,
∴拱门所在圆的半径为.
故选:B.
17.如图是排水管示意图,截面是半径为5分米的圆,管内水面分米,则水深等于_____分米.
【答案】2
【分析】本题主要考查的是垂径定理的应用,由题意知,交于点C,由垂径定理可得出的长,在中,根据勾股定理求出的长,由即可得出结论.
【详解】解:连接,
由题意得三点共线,且,交于点C,
∵分米,
∴(分米),
在中,根据勾股定理得:
(分米),
∴(分米).
故答案为:.
18.化学实验中常使用一种球形蒸馏瓶,它的底部可以看成是一个球体,这个球体最大纵截面如图所示,其半径为,液面宽的长为,则瓶内液体最大深度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点作于点,交于点,利用垂径定理得出,然后利用勾股定理求解.
【详解】解:如图,过点作于点,交于点,
∴,
由勾股定理得,
∴.
题型七:圆心角概念辨析及简单运算
解题思路
①圆心角顶点必须在圆心,两边和圆相交。
②圆心角的度数等于它所对弧的度数。
③结合已知角度直接进行加减运算。
19.如图所示,表示圆心角的是( )
A.B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了圆心角的判断,根据定义解答即可.顶点在圆心,角的两边与圆周相交的角,叫作圆心角.
【详解】解:图D中是圆心角.
故选:D.
20.如图,将大小不同的两块量角器的零度线对齐,且小量角器的中心O2,恰好在大量角器的圆周上,设图中两圆周的交点为P,且点P在小量角器对应的刻度为63°,那么点P在大量角器上对应的刻度为__________.(只考虑小于的角)
【答案】
【分析】连接,由点P在小量角器对应的刻度,可知大小,再,可求得即为点P在大量角器上对应的刻度.
【详解】连接,如图所示:
点P在小量角器对应的刻度为,
,
,
,
,
点P在大量角器上对应的刻度为(只考虑小于的角).
故答案为:.
【点睛】此题考查了圆心角、等腰三角形的性质和三角形内角和定理.熟练掌握用量角器上测量圆心角,并能根据相关性质求出各个角的度数是解此题的关键.
21.如图,是的外接圆,,,则的直径为__________.
【答案】
【分析】连接,,依据是等腰直角三角形,即可得到,进而得出的直径为.
【详解】如图,连接
,
,
是等腰直角三角形,
又,
∴,
∴的直径为,
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了圆周角定理和勾股定理,熟知同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角的度数是圆心角度数的一半是解题的关键.
题型八:利用弧、弦、圆心角的关系求解
解题思路
①确认前提条件:同圆或者等圆。
②弧、弦、圆心角、弦心距一组相等,则其余各组对应相等。
③把已知条件转化成弧相等或者圆心角相等,再求线段、角度。
22.如图,在中,点是的中点,点在上,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意得到,利用弧、弦、圆心角的关系即可得的度数.
【详解】解:∵点是的中点,
∴,
∵,
∴.
23.如图,是的直径,已知,,,则的长为______.
【答案】
【分析】连接,由圆心角的性质可得,进而可判断是等边三角形,因此.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴.
24.如图,是外接圆,,若,弦的弦心距为2,则弦的长是( )
A.10 B. C.12 D.15
【答案】B
【分析】过点作,交于点,连接,过点作于点,首先结合垂径定理证明,易得,在中,由勾股定理解得的长度,设半径为,即,则,在中,由勾股定理解得的值,然后在中,由勾股定理解得的长度,根据垂径定理即可获得答案.
【详解】解:如下图,过点作,交于点,连接,过点作于点,
∵,,
∴,,
∵,即,
∴,
∴,
在中,由勾股定理可得,
设半径为,即,则,
在中,由勾股定理可得,
即,解得,
∴,
∵弦的弦心距为2,即,
∴在中,由勾股定理可得,
∵,
∴.
题型九:利用弧、弦、圆心角的关系求证
解题思路
①要证弦相等,可证所对弧相等或者圆心角相等。
②要证弧相等,可证对应的弦或者圆心角相等。
③书写证明必须写明“在同圆或等圆中”的条件。
25.如图,均为上的点,且,则下列说法不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆心角,弦,弧之间的关系.由A、B、C、D是⊙O上的点,,根据在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两个圆周角,两条弧,两条弦,两条弦心距中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等作答即可.
【详解】解:∵,
∴,,故A选项说法正确,不符合题意;
∴,即,故B选项说法正确,不符合题意;
∵,
∴,即,
∴,故C选项说法正确,不符合题意;
不能证明,故D选项说法错误,符合题意;
故选:D.
26.如图,中,,截三条边所得弦长相等,则________.
【答案】/110度
【分析】如图所示,根据圆心角、弧、弦、弦心距的关系定理得,再根据角平分线的判定定理得,然后根据三角内角和定理求得答案.
【详解】解:过点分别作,垂足分别是,记:,如图所示,
截三条边所得弦长相等,
点到三角形三条边的距离相等即,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】此题考查了圆的相关定理、角平分线的判定定理、三角形的内角和定理等知识,熟练掌握圆心角、弧、弦、弦心距的关系定理和三角形的内角和定理等定理是解答此题的关键.
27.如图,在中,是弦的中点,是过点的直径,则下列结论中不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了垂径定理的推论,弧、弦、圆心角的关系等知识,理解并掌握垂径定理及其推论是解题关键.平分弦的直径垂直于这条弦,且平分这条弦所对的两条弧;同弧或等弧所对的弦相等,所对的圆心角也相等,据此即可获得答案.
【详解】解:∵是弦的中点,是过点的直径,
∴,,,故选项A正确,不符合题意;
∵,
∴,,故选项B,C正确,不符合题意;
已知条件无法确定,故选项D不正确,符合题意.
故选:D.
题型十:求圆弧的度数
解题思路
①圆弧度数等于它所对圆心角的度数。
②可以利用圆周角先求出圆心角,得到弧的度数。
③整圆度数360°,用整体减去其余弧得到目标弧度数。
28.如图,已知⊙O的半径为3,弦AB、CD所对的圆心角分别是∠AOB、∠COD,若∠AOB与∠COD互补,弦CD=4,则弦AB的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,延长AO交⊙O于T,连接BT.证明CD=BT,∠ABT=90°,再利用勾股定理求解即可.
【详解】
解:如图,延长AO交⊙O于T,连接BT.
∵∠AOB+∠BOT=180°,∠AOB+∠COD=180°,
∴∠COD=∠BOT,
∴,
∴CD=BT=4,
∵AT是直径,AT=6,
∴∠ABT=90°,
∴AB==,
故选:C.
【点睛】本题考查圆周角定理,勾股定理,圆心角,弧,弦之间的关系等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
29.如图,在以AB为直径的半圆中,=,CD⊥AB,EF⊥AB,CD=CF=1,则以AC和BC的长为两根的一元二次方程是________.
【答案】
【分析】连接OD,OE,因为=,根据等弧所对的圆心角相等可得∠DOC=∠EOF,因为CD⊥AB,EF⊥AB,所以∠DCO=∠EFO=90°,又因为DO==EO,所以Rt△DOC∽Rt△EOF,所以CO=OF=,在Rt△DOC中,OD=,所以AO=DO=,AC=,BC=AB-AC=- =,所以以AC和BC的长为两根的一元二次方程是(x-)(x-)=0,整理,得.
【详解】解:连接OE,OD,
∵=,
∴∠DOC=∠EOF,
∵CD⊥AB,EF⊥AB,
∴∠DCO=∠EFO=90°,
又∵DO=EO,
∴Rt△DOC≌Rt△EOF,
∴CO=OF=,
∵在Rt△DOC中,OD=,
∴AO=DO=,AC=AO-CO=,AB=2AO=,BC=AB-AC=- =,
∴以AC和BC的长为两根的一元二次方程是(x-)(x-)=0,整理,得.
故答案为:x2-x+1=0.
【点睛】本题考查圆心角定理及其推论,全等三角形的判定与性质以及根与系数的关系.此题属于开放题,注意数形结合与方程思想的应用.
30.如图,经过五边形的四个顶点,若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,掌握相关知识是解决问题的关键。连接、,如图,利用等腰三角形的性质得,,则根据三角形内角和定理得到,,则,于是得到的度数为.
【详解】解:连接、,如图,
,,
,,
,,
,
∴的度数为.
故选:B.
题型十一:圆周角的概念辨析及简单运算
解题思路
①圆周角顶点在圆上,两边都与圆相交。
②排除顶点不在圆上、一边不相交的错误角。
③结合图形直接进行角度加减计算。
31.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.
32.如图,直线经过的圆心 ,且与交于两点,点在上,且 ,点是直线上的一个动点 (与圆心不重合), 直线与相交于另一点,如果,则____.
【答案】40°、20°、100°
【分析】点P是直线l上的一个动点,因而点P与线段AO有三种位置关系,在线段上,点P在延长线上,点P在的延长线上.分这三种情况进行讨论即可.
【详解】解:①根据题意,画出图1,
在中,,
∴,
在中,
∴
又∵
∴
在中,
即
整理得,
∴ .
②当P在线段的延长线上,如图2
在中,
把①②代入③得 则
∴
③当P在线段的反向延长线上,如图3,
①②③④联立得
故答案为:40°、20°、100°.
【点睛】本题主要考查了圆的认识及等腰三角形等边对等角的性质,画出图形,进行分类讨论是解题的关键.
33.如图,多边形是由等腰和矩形组成,,若过,,三点,则的半径是( )
A. B.3 C. D.4
【答案】B
【分析】根据等腰三角形和矩形的性质可知道垂直平分,再根据垂径定理的推论可判定圆心在上,即可推出四边形为菱形,从而求出的半径.
【详解】解:过点作交于点,连接和如图所示,
为等腰三角形,,
垂直平分.
矩形,,
也垂直平分.
过点,,三点的圆的圆心在上,
.
.
,
.
,矩形,
,
,
,,
,
.
四边形为平行四边形.
,
四边形为菱形且.
的半径为3.
故选:B.
【点睛】本题考查了垂径定理的推论,菱形的判定和性质、等腰三角形的性质矩形的性质以及圆周角定理.解题的关键在于作对辅助线和证明圆心在上.
题型十二:圆周角定理
解题思路
①圆周角等于它所对弧的圆心角度数的一半。
②已知圆心角求圆周角除以2;已知圆周角求圆心角乘以2。
③找准圆周角与圆心角对应是同一段弧。
34.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.
35.如图,内接于,D是BC延长线上一点,将点D关于直线AC对称,对称点E恰好落在上,且,则______.
【答案】40
【分析】连接,设,,根据折叠的性质,三角形的外角的性质,圆周角定理,以及平行线的性质,推出,即可得出结果.
【详解】解:连接,
∵对称,
,
设,,
,
,
,
,
,
.
.
36.如图,四边形内接于,连接.若C是劣弧的中点,平分,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】延长交于点E.求出,,根据三角形内角和定理求出答案.
【详解】解:如图,延长交于点E.
∵,,C是劣弧的中点,
∴,,
∴,,
∴,.
又∵平分,
∴,
∴,
∴.
题型十三:同弧或等弧所对的圆周角相等
解题思路
①同弧、等弧对应的所有圆周角大小全部相等。
②通过弧做桥梁,实现角度等量代换。
③用来证明角相等,进一步证三角形全等或者相似。
37.如图,为的直径,点是上的两点,,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由直径所对的圆周角是得出,根据直角三角形的两个锐角互余,结合圆周角定理计算即可.
【详解】解:如图,连接,
∵为的直径,
∴,
∵,
∴.
38.如图,、、是的弦,与交于点,,若,则的度数为_____.
【答案】
【分析】先得到弧相等,再有弧所对的圆周角相等的得到,最后由三角形外角性质求解即可.
【详解】解:,,
,
,
是的一个外角,
.
39.如图,是⊙的直径,、是⊙上异于、的两点,且,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用等弧转化与的关系,结合题干条件把用表示,再根据圆周角定理得到与的关系式,最后利用求解即可.
【详解】解:
,
,
,
,
,
∵是⊙的直径,,
,
∴.
题型十四:半圆(直径)所对的圆周角是直角
解题思路
①看见直径,想到它所对圆周角为90°,构造直角。
②题目出现90°圆周角,可以反推它所对弦是直径。
③出现直角优先看斜边是否为圆的直径。
40.如图,是的直径,是的弦,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直径所对的圆周角是直角,得出是直角三角形,进而利用两锐角互余求解.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
在中,,
∴.
41.如图,四边形是的内接四边形,是的直径,连接,若,________.
【答案】
14
【分析】根据圆内接四边形的性质求出,根据直径所对的圆周角是直角得出,然后根据计算即可.
【详解】解:∵四边形是的内接四边形,
∴,
又,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴.
42.如图,是的直径,是上一点,若,,则的长为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】先利用直径所对的圆周角为直角确定为直角三角形,再结合角的性质与勾股定理计算的长度.
【详解】解:∵是的直径,点C在上,
∴,即是直角三角形.
在中,,
∴,
∴.
题型十五:90 度的圆周角所对的弦是直径
解题思路
①圆上出现90°角,该角对的弦即为圆直径。
②可以用来确定圆心位置,找到斜边中点就是圆心。
③常用于判断直角三角形外接圆直径。
43.如图,用制作的表盘模型,其中点A,B分别与整钟点“3时”,“11时”重合,要使,则点C应位于表盘的( )
A.“7时”处 B.“8时”处 C.“9时”处 D.“10时”处
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理,掌握直径对直角是解题的关键;根据直径对直角可知,当是直径时,,据此即可得解.
【详解】解:连接,延长交于C,连接,
是直径,
,
点C应位于表盘的“9时”处,
故选:.
44.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.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∴是的直径,
∴寸,
∵寸,
∴(寸).
45.如图,在中,,,,是内部的一个动点,满足,则线段的长度最小值为( )
A.2 B.4 C.5 D.7
【答案】A
【分析】本题考查点与圆位置关系、圆周角定理、勾股定理,首先证明点在以为直径的上,当、、共线时最小,利用勾股定理求出即可解决问题.
【详解】解:,
,
,
,
点在以为直径的上,当、、共线时最小,
在中,,,
∴,
,
.
最小值为.
故选:A.
题型十六:已知圆内接四边形求角度
解题思路
①圆内接四边形对角互补,对角之和等于180°。
②已知一个内角,直接求它的对角。
③结合圆周角定理综合计算。
46.如图,是半圆的直径,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:四边形是圆的内接四边形,
,
,
.
47.如图,为的一条弦,且,C为劣弧上一点,连接,则的度数为_____.
【答案】/120度
【分析】在优弧上构造圆周角,利用同弧所对圆周角等于圆心角的一半求出该角,再利用圆内接四边形对角互补求出.
【详解】解:在优弧上任取一点,连接,.
,
.
四边形内接于 ,
,
.
48.如图,在中,所对的圆心角为,点在上.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,连接并延长交于点E,连接,首先利用等边对等角得到,然后利用三角形内角和定理求出,然后结合圆周角定理和圆内接四边形对角互补求解即可.
【详解】解:如图,连接并延长交于点E,连接
∵
∴
∴
∴
∴
∴.
题型十七:求四边形外接圆直径
解题思路
①四边形有外接圆 ⇒ 该四边形是圆内接四边形,四个顶点共圆。
②若四边形内部出现90°的圆周角:90°圆周角所对的那条对角线,就是外接圆的直径。
③如果是矩形:矩形一定有外接圆,外接圆直径等于矩形的对角线长。
④普通圆内接四边形:
a 优先寻找圆上的直角;有直角就直接取直角所对弦为直径;
b 没有直角时,把四边形拆成两个三角形,求其中一个三角形的外接圆直径(即为四边形外接圆直径);
c 遇到直角三角形,直径 = 斜边;
⑤求出直径后,半径 = 直径 ÷ 2。
⑥计算时常结合勾股定理、余弦定理求对角线长度。
49.如图,圆是矩形的外接圆,若,,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了圆内接四边形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是正确做出辅助线.
连接,首先根据题意得到点O是的中点,然后利用勾股定理求出,,然后利用阴影部分的面积代数求解即可.
【详解】如图所示,连接,
∵圆是矩形的外接圆,
∴点O是的中点
∵,,,
∴
∴
∴阴影部分的面积.
故选:B.
50.图,定长弦在以为直径的上滑动(点、与点、不重合),是的中点,过点作于点,若,,,则的最大值是________.
【答案】4
【分析】连接,,求出,,,四点共圆,则是的一条弦,当为的直径时最大.
【详解】:如图,连接,,根据,
所以,,,四点共圆,且为直径,
的中点为圆心,则为的一条弦,
当为的直径时最大,
所以时最大,
即的最大值为4.
故答案为4
【点睛】本题考查了四点共圆,解题的关键是找出符合条件的的位置,有一定难度.
51.如图,为正方形的外接圆,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正方形的性质,得出,,再根据勾股定理,得出,再根据正方形的性质,得出,进而得出的半径为,再根据圆的面积公式,即可得出答案.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴的半径为,
∴的面积为:.
故选:A
【点睛】本题考查了求正方形外接圆的直径、正方形的性质、勾股定理、圆的面积,解本题的关键在熟练掌握相关的性质定理.
解答题
1.如图是一个管道的横截面,圆心O到水面的距离是3,水面宽.求这个管道横截面的半径.
【答案】
【分析】根据垂径定理,可知是等腰直角三角形,再根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,连接,
,
.
,
是等腰直角三角形,
在中,.
这个管道横截面的半径为.
2.年月日的月全食恰逢中国农历正月十五元宵节,这是天文历法与天体运行的一次自然巧合,观赏时机非常难得,全国大部分地区都将看到“带食月出”的景象,如图1.月全食的原理是月、地、日运行至一条直线时,月球进入地球的本影,太阳投射在月球上的光完全被地球挡住,由于地球大气层对太阳光有折射和散射作用,其中波长最长的红光落在月面上最多,因而出现“红月亮”.小智在观看的过程中在纸上画了如图2所示的图形,若的半径为,是弦的中点,是半圆上的一点,且.
(1)连接、,则与的位置关系是________;
(2)求的度数;
(3)求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由垂径定理的推论即可得解;
(2)由勾股定理可得的长,即可得到,从而可得是等腰直角三角形,即可得解;
(3)连接,由垂径定理可得的长,证明,再由列式计算即可.
【详解】(1)解:是圆心,是弦的中点,
;
(2)解:是半圆上的一点,且,
,
,
,
是等腰直角三角形,
;
(3)解:如图,连接,
由(2)知,,,
是弦的中点,,
,,
.
3.如图,是的直径,点在上,请用无刻度直尺画图(保留作图痕迹,不写画法).
(1)如图1,若是半圆的中点,且与点在同一侧,画出的平分线.并说明理由;
(2)如图2,若,画出的平分线;
(3)在(2)的作图下,已知,,交直径于点,则______.
【答案】(1)
解:如图1,即为所求的平分线;
证明:是半圆的中点,
,
直径直径,
,
,
即平分;
(2)
如图2中,射线即为所求.
(3)
【分析】本题考查作图—复杂作图,圆周角定理,垂径定理,角平分线的性质,勾股定理等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)作直径,作射线即可,理由见详解;
(2)连接交于点,作直线交于点,作射线即可,由可得,从而得出,从而得出,再由等腰三角形性质得出,推出,最后得出结论.
(3)过点作于点,于点,勾股定理求出的长,根据角平分线的性质,得到,进而得到,根据同高三角形的面积比等于底边比,得到,进一步求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)过点F作于点,于点.
是直径,
,
,
平分,,,
,
,
,
,
故答案为:.
4.如图,以点为圆心的两个同心圆中,大圆的弦交小圆于,两点,.
(1)直接写出的长为___________;
(2)若大圆的半径是5,求小圆的半径长.
【答案】(1)1
(2)
【分析】本题主要考查了圆的垂径定理,勾股定理,解题的关键是掌握以上性质.
(1)过点作于点,连接,根据垂径定理求出线段的长度,最后利用线段的和差进行求解即可;
(2)结合(1)得,根据勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,过点作于点,连接,
根据垂径定理得,点为线段和的中点,
∴,
∴,
故答案为:1;
(2)解:如图所示,过点作于点,连接,
结合(1)得,
根据勾股定理得,
∴,
∴小圆的半径长为.
5.如图,中,,是边上一点,以为半径作,分别与,交于,两点,与相切于点,连接,.
(1)求证:;
(2)试用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)证明:如图,连接,
∵是的切线,
∴
∵,
∴
∴
又∵
∴
∴
∴;
(2),
证明:如图,连接,过点作于点,
∴
由(1)可得
又∵
∴
∴,
∵
∴,
∴
∴
∴,即
【分析】(1)根据切线的性质可得,根据直角三角形的两个锐角互余可得,则,根据得出,等量代换可得,即可得出;
(2)连接,过点作于点,证明得出,进而证明,得出,根据线段的和差关系,即可得证.
【详解】(1)略
(2)略
6.如图,是的直径,是的弦,于点,是的中点,连接.
(1)求证:.
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)
证明:是的直径,于点,
,
是的中点,
,
,即,
;
(2)
【分析】(1)根据垂径定理得,由是的中点即可得,进而得,根据圆心角定理,即可证明结论;
(2)连接,根据垂径定理及勾股定理,即可列方程求解.
【详解】(1)略;
(2) 解:如图,连接,
由(1)可知,
设的半径为,则,
,
,
于点,
,
在中,,即,
解得,
的半径为.
7.图①、图②、图③均是的网格,其中每个小方格都是边长相等的正方形,其顶点称为格点,其中A、B、C均为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定网格中按下列要求作图.
(1)在图①中,画出过点A、B、C的圆的圆心O;
(2)在图②中,在劣弧上确定一点P,使;
(3)在图③中,点D是圆上一点,画出弦,使.
【答案】(1)解:如图,点O即为所求:
(2)如图,点P即为所求:
(3)如图,弦即为所求:
【分析】(1)连接与格线的交点O,即可;
(2)取格点Q,连接交交圆于点P,即为所求点;
(3)连接交格线于点F,连接并延长交圆于点E,连接,则.
【详解】(1)解:略
(2)解:略
(3)解:略
8.课本第页,利用圆周角定理研究了关于圆内接四边形的一个性质,圆内接四边形的对角互补.
(1)完成上述性质的证明过程:
如图①,已知点,,,在上,求证:;
(2)如图②,已知点,,,在上,若,的半径为4.求的长.
【答案】(1)
证明:连接,,如图①
∵,,
∴.
(2)
【分析】本题考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,垂径定理,解题的关键是掌握相关知识.
(1)连接,,可得,,即可得证;
(2)连接,,过点作于点,由角度关系可得出,利用勾股定理可求出的长.
【详解】(1)略
(2)解:连接,,过点作于点,如图②,
由(1)可知,
∵,
∴.
∵,,
∴,
则,
∴.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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专题11圆的有关性质精讲学案
课堂核心立意
依托圆的轴对称、旋转不变两大对称性,吃透垂径定理、圆心角-弧-弦关系、圆周角定理、圆内接四边形四大核心定理,掌握弦长计算、角度推导、直角判定、四点共圆四类核心题型,搭建圆几何计算核心解题框架。
圆的双重对称性
①轴对称:圆是轴对称图形,任意一条直径所在直线都是对称轴,直接支撑垂径定理推导。
②旋转对称性(旋转不变性):圆绕圆心旋转任意角度都能与自身重合,支撑圆心角、弧、弦等量转化定理。
垂径定理及核心推论
①垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,同时平分弦对应的劣弧与优弧。
②关键推论:平分弦(弦不能是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对两段弧;弦的垂直平分线必定经过圆心,可用于破损圆找圆心。
③常用计算模型:过圆心作弦的垂线,构造直角三角形,利用半径、弦长一半、圆心到弦垂距三边勾股定理求值。
同圆或等圆中圆心角、弧、弦等量关系
①核心结论:在同圆、等圆内,圆心角、弧、弦、弦心距四组量,任意一组相等,剩余三组全部对应相等。
②圆心角度数与弧度数相等,可直接通过圆心角判定弧的大小。
③适用前提必须是同圆或等圆,不同圆无法直接等量替换弧、弦。
圆周角定义与核心定理
①圆周角判定:顶点落在圆上,角的两条边均与圆相交。
②圆周角定理:一段弧所对圆周角度数,等于这段弧对应圆心角度数的二分之一。
③推论一:同弧或者等弧所对圆周角全部相等;
④推论二:直径、半圆所对圆周角为90°,90°圆周角所对弦为直径,用于直角三角形判定;
⑤推论三:三角形一边中线长度等于这条边长一半,该三角形为直角三角形。
圆内接四边形性质
①圆内接四边形对角互补,两组对角相加都等于180°。
②圆内接四边形任意一个外角,等于它的内对角,用于外角角度等量代换。
③利用对角互补可快速判定四点共圆。
(课堂重点强调、考场失分规避)
1.垂径定理推论遗漏关键条件,直接表述“平分弦的直径垂直弦”,当被平分弦为直径时,两条直径互相平分但不一定垂直,命题不成立。
2.在半径不同的两个圆中,直接用弧长相等判定圆心角、弦相等,忽略“同圆或等圆”硬性前提。
3.计算圆周角直接等同于圆心角,遗忘二倍数量关系,角度计算结果翻倍或减半。
4.判定圆周角时,顶点在圆上但一边与圆相切、无交点,错误判定为圆周角使用定理。
5.圆内接四边形解题混淆外角与邻内角,记错外角等于内对角的等量关系。
6.使用直径定直角时,只看到直角,没有锁定直角对的弦,无法反向确定圆的直径。
题型
考察方向
难度
题型一
利用垂径定理求值
★★
题型二
利用垂径定理求平行弦问题
★★
题型三
利用垂径定理求同心圆问题
★★
题型四
利用垂径定理求解其他问题
★★
题型五
垂径定理的推论
★★
题型六
垂径定理的实际应用
★★★
题型七
圆心角概念辨析及简单运算
★
题型八
利用弧、弦、圆心角的关系求解
★★
题型九
利用弧、弦、圆心角的关系求证
★★
题型十
求圆弧的度数
★★
题型十一
圆周角的概念辨析及简单运算
★
题型十二
圆周角定理
★★
题型十三
同弧或等弧所对的圆周角相等
★★
题型十四
半圆(直径)所对的圆周角是直角
★★
题型十五
90 度的圆周角所对的弦是直径
★★
题型十六
已知圆内接四边形求角度
★★
题型十七
求四边形外接圆直径
★★
拔高题
8题
星级说明:★基础★★中档★★★拔高
题型一:利用垂径定理求值
解题思路
①过圆心作弦的垂线,构造直角三角形。
②直角三角形三边:半径、弦长的一半、圆心到弦的距离。
③利用勾股定理建立等式求解线段长。
④已知其中两个量,可求第三个未知量。
1.如图,的直径,弦于E,,则的长为( )
A. B. C. D.
2.如图,是的直径,是弦,于点,连接,.如果,,那么的长是________.
3.如下图所示,为上两点,且,弦于D点,则弦的长为( )
A. B. C. D.
题型二:利用垂径定理求平行弦问题
解题思路
①分两类讨论:两条平行弦在圆心同侧、两条平行弦在圆心异侧。
②分别过圆心向两条弦作垂线,由垂径定理算出半弦长。
③勾股定理求出圆心到两条弦的距离。
④根据位置关系对距离作相加或者相减,得到两弦之间距离。
4.⊙O的半径是10,弦,,则弦与的距离是( )
A.2 B.14 C.2或14 D.7或1
5.已知的半径为,弦,弦,,则这两条平行弦,之间的距离为________.
6.已知的直径为,,是的两条弦,,,,则和之间的距离是( )
A.或 B.或 C. D.
题型三:利用垂径定理求同心圆问题
解题思路
①过圆心向公共弦作垂线。
②垂径定理得到大小圆各自半弦长。
③分别在大小圆直角三角形中用勾股定理。
④做差或者做和求出圆环相关线段长度。
7.如图,两个圆都以点为圆心,大圆的弦交小圆于两点,大圆的半径为10,小圆半径为7.若,则弦的长是__________.
8.如图,小高和小雪分别沿着环形跑道的内侧跑道和外侧跑道进行慢跑训练,两个人的速度相同,已知内圈跑道的半径为20米、外圈跑道的半径为25米,则慢跑过程中两人的距离不可能是( )
A.5米 B.15米 C.40米 D.50米
9.将一盛有不足半杯水的圆柱形玻璃水杯拧紧杯盖后放倒,水平放置在桌面上,水杯的底面如图所示,已知水杯内径(图中小圆的直径)是8cm,水的最大深度是2cm,则杯底有水面AB的宽度是( )cm.
A.6 B. C. D.
题型四:利用垂径定理求解其他问题
解题思路
①遇弦优先作圆心到弦的垂线段。
②结合垂径定理得到相等线段、相等弧。
③结合全等、勾股定理进行线段、角度推导。
10.垂径定理及其推论反映了圆的重要性质,是证明线段和角相等以及垂直关系的重要依据,同时也为圆的计算和作图问题提供了方法和依据.下列可以运用垂径定理解决问题的图形是( )
A. B.
C. D.
11.如图,和相交于和,过点作的平行线交两圆于,已知,则________.
12.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理,如图1.筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆,如图2.已知圆心O在水面上方,且被水面截得的弦长为8米,半径长为5米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到弦所在直线的距离是( )
A.1米 B.2米 C.3米 D.4米
题型五:垂径定理的推论
解题思路
①牢记推论:平分弦(不是直径)的直径垂直弦,并且平分弦所对的两条弧。
②注意前提:被平分的弦不能是直径。
③弦的垂直平分线一定经过圆心。
④根据条件判断垂直、平分弦、平分弧之间的互推关系。
13.如图,是的直径,弦与交于点,连接,,,.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
14.已知是的直径,点C、D在上,已知C与点A、B不重合,弧弧,直线交直线于E,若,则的度数为________.
15.如图,网格中的每个小正方形的边长都为1,一条圆弧经过,,三点,则这条圆弧所在圆的半径长为( )
A. B. C.2 D.
题型六:垂径定理的实际应用
解题思路
①把实际问题转化为圆的模型,建立几何图形。
②设圆的半径为未知数。
③作垂线段,构造直角三角形。
④列勾股方程解方程求出半径、弦高等。
16.在某古典园林的景观设计中,园林计划建造一座“月亮门”,其门洞形状是圆形的一部分(如图所示).在圆形月亮门洞的截面中,表示门洞下沿宽度,D为弦的中点,经过圆心O并延伸至门洞顶部最高点C.已知,点C到点D的距离,则该圆形门洞的半径为( )
A. B. C. D.
17.如图是排水管示意图,截面是半径为5分米的圆,管内水面分米,则水深等于_____分米.
18.化学实验中常使用一种球形蒸馏瓶,它的底部可以看成是一个球体,这个球体最大纵截面如图所示,其半径为,液面宽的长为,则瓶内液体最大深度为( )
A. B. C. D.
题型七:圆心角概念辨析及简单运算
解题思路
①圆心角顶点必须在圆心,两边和圆相交。
②圆心角的度数等于它所对弧的度数。
③结合已知角度直接进行加减运算。
19.如图所示,表示圆心角的是( )
A.B. C. D.
20.如图,将大小不同的两块量角器的零度线对齐,且小量角器的中心O2,恰好在大量角器的圆周上,设图中两圆周的交点为P,且点P在小量角器对应的刻度为63°,那么点P在大量角器上对应的刻度为__________.(只考虑小于的角)
21.如图,是的外接圆,,,则的直径为__________.
题型八:利用弧、弦、圆心角的关系求解
解题思路
①确认前提条件:同圆或者等圆。
②弧、弦、圆心角、弦心距一组相等,则其余各组对应相等。
③把已知条件转化成弧相等或者圆心角相等,再求线段、角度。
22.如图,在中,点是的中点,点在上,,则的度数为( )
A. B. C. D.
23.如图,是的直径,已知,,,则的长为______.
24.如图,是外接圆,,若,弦的弦心距为2,则弦的长是( )
A.10 B. C.12 D.15
题型九:利用弧、弦、圆心角的关系求证
解题思路
①要证弦相等,可证所对弧相等或者圆心角相等。
②要证弧相等,可证对应的弦或者圆心角相等。
③书写证明必须写明“在同圆或等圆中”的条件。
25.如图,均为上的点,且,则下列说法不正确的是( )
A. B.
C. D.
26.如图,中,,截三条边所得弦长相等,则________.
27.如图,在中,是弦的中点,是过点的直径,则下列结论中不正确的是( )
A. B. C. D.
题型十:求圆弧的度数
解题思路
①圆弧度数等于它所对圆心角的度数。
②可以利用圆周角先求出圆心角,得到弧的度数。
③整圆度数360°,用整体减去其余弧得到目标弧度数。
28.如图,已知⊙O的半径为3,弦AB、CD所对的圆心角分别是∠AOB、∠COD,若∠AOB与∠COD互补,弦CD=4,则弦AB的长为( )
A. B. C. D.
29.如图,在以AB为直径的半圆中,=,CD⊥AB,EF⊥AB,CD=CF=1,则以AC和BC的长为两根的一元二次方程是________.
30.如图,经过五边形的四个顶点,若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型十一:圆周角的概念辨析及简单运算
解题思路
①圆周角顶点在圆上,两边都与圆相交。
②排除顶点不在圆上、一边不相交的错误角。
③结合图形直接进行角度加减计算。
31.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
32.如图,直线经过的圆心 ,且与交于两点,点在上,且 ,点是直线上的一个动点 (与圆心不重合), 直线与相交于另一点,如果,则____.
33.如图,多边形是由等腰和矩形组成,,若过,,三点,则的半径是( )
A. B.3 C. D.4
题型十二:圆周角定理
解题思路
①圆周角等于它所对弧的圆心角度数的一半。
②已知圆心角求圆周角除以2;已知圆周角求圆心角乘以2。
③找准圆周角与圆心角对应是同一段弧。
34.如图,已知A、B、C都在圆O上,,则的度数是( )
A. B. C. D.
35.如图,内接于,D是BC延长线上一点,将点D关于直线AC对称,对称点E恰好落在上,且,则______.
36.如图,四边形内接于,连接.若C是劣弧的中点,平分,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型十三:同弧或等弧所对的圆周角相等
解题思路
①同弧、等弧对应的所有圆周角大小全部相等。
②通过弧做桥梁,实现角度等量代换。
③用来证明角相等,进一步证三角形全等或者相似。
37.如图,为的直径,点是上的两点,,则的大小为( )
A. B. C. D.
38.如图,、、是的弦,与交于点,,若,则的度数为_____.
39.如图,是⊙的直径,、是⊙上异于、的两点,且,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型十四:半圆(直径)所对的圆周角是直角
解题思路
①看见直径,想到它所对圆周角为90°,构造直角。
②题目出现90°圆周角,可以反推它所对弦是直径。
③出现直角优先看斜边是否为圆的直径。
40.如图,是的直径,是的弦,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
41.如图,四边形是的内接四边形,是的直径,连接,若,________.
42.如图,是的直径,是上一点,若,,则的长为( )
A.2 B.4 C. D.
题型十五:90 度的圆周角所对的弦是直径
解题思路
①圆上出现90°角,该角对的弦即为圆直径。
②可以用来确定圆心位置,找到斜边中点就是圆心。
③常用于判断直角三角形外接圆直径。
43.如图,用制作的表盘模型,其中点A,B分别与整钟点“3时”,“11时”重合,要使,则点C应位于表盘的( )
A.“7时”处 B.“8时”处 C.“9时”处 D.“10时”处
44.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.
45.如图,在中,,,,是内部的一个动点,满足,则线段的长度最小值为( )
A.2 B.4 C.5 D.7
题型十六:已知圆内接四边形求角度
解题思路
①圆内接四边形对角互补,对角之和等于180°。
②已知一个内角,直接求它的对角。
③结合圆周角定理综合计算。
46.如图,是半圆的直径,,则等于( )
A. B. C. D.
47.如图,为的一条弦,且,C为劣弧上一点,连接,则的度数为_____.
48.如图,在中,所对的圆心角为,点在上.若,则( )
A. B. C. D.
题型十七:求四边形外接圆直径
解题思路
①四边形有外接圆 ⇒ 该四边形是圆内接四边形,四个顶点共圆。
②若四边形内部出现90°的圆周角:90°圆周角所对的那条对角线,就是外接圆的直径。
③如果是矩形:矩形一定有外接圆,外接圆直径等于矩形的对角线长。
④普通圆内接四边形:
a 优先寻找圆上的直角;有直角就直接取直角所对弦为直径;
b 没有直角时,把四边形拆成两个三角形,求其中一个三角形的外接圆直径(即为四边形外接圆直径);
c 遇到直角三角形,直径 = 斜边;
⑤求出直径后,半径 = 直径 ÷ 2。
⑥计算时常结合勾股定理、余弦定理求对角线长度。
49.如图,圆是矩形的外接圆,若,,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
50.图,定长弦在以为直径的上滑动(点、与点、不重合),是的中点,过点作于点,若,,,则的最大值是________.
51.如图,为正方形的外接圆,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
解答题
1.如图是一个管道的横截面,圆心O到水面的距离是3,水面宽.求这个管道横截面的半径.
2.年月日的月全食恰逢中国农历正月十五元宵节,这是天文历法与天体运行的一次自然巧合,观赏时机非常难得,全国大部分地区都将看到“带食月出”的景象,如图1.月全食的原理是月、地、日运行至一条直线时,月球进入地球的本影,太阳投射在月球上的光完全被地球挡住,由于地球大气层对太阳光有折射和散射作用,其中波长最长的红光落在月面上最多,因而出现“红月亮”.小智在观看的过程中在纸上画了如图2所示的图形,若的半径为,是弦的中点,是半圆上的一点,且.
(1)连接、,则与的位置关系是________;
(2)求的度数;
(3)求图中阴影部分的面积.
3.如图,是的直径,点在上,请用无刻度直尺画图(保留作图痕迹,不写画法).
(1)如图1,若是半圆的中点,且与点在同一侧,画出的平分线.并说明理由;
(2)如图2,若,画出的平分线;
(3)在(2)的作图下,已知,,交直径于点,则______.
4.如图,以点为圆心的两个同心圆中,大圆的弦交小圆于,两点,.
(1)直接写出的长为___________;
(2)若大圆的半径是5,求小圆的半径长.
5.如图,中,,是边上一点,以为半径作,分别与,交于,两点,与相切于点,连接,.
(1)求证:;
(2)试用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明你的结论.
6.如图,是的直径,是的弦,于点,是的中点,连接.
(1)求证:.
(2)若,,求的半径.
7.图①、图②、图③均是的网格,其中每个小方格都是边长相等的正方形,其顶点称为格点,其中A、B、C均为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定网格中按下列要求作图.
(1)在图①中,画出过点A、B、C的圆的圆心O;
(2)在图②中,在劣弧上确定一点P,使;
(3)在图③中,点D是圆上一点,画出弦,使.
8.课本第页,利用圆周角定理研究了关于圆内接四边形的一个性质,圆内接四边形的对角互补.
(1)完成上述性质的证明过程:
如图①,已知点,,,在上,求证:;
(2)如图②,已知点,,,在上,若,的半径为4.求的长.
试卷第1页,共3页
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