内容正文:
第4章 圆的再认识(原卷版)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1、下列判断正确的是( )
A.弦心距相等则弦也相等
B.不与直径垂直的弦,不可能被该直径平分
C.在两个圆中,若有两条弦相等,则这两条弦所对的弧一定相等
D.弦的垂直平分线必定经过圆心
2、如图,点A,B,C是上的点,四边形是平行四边形,,交于点F,则的度数为( )
A. 15° B. 20° C. 25° D. 30°
3、已知的半径为3,圆心O到直线L的距离为4,则直线L与的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不能确定
4、小明不慎把家里的圆形玻璃打碎了,其中四块碎片如图所示,为配到与原来大小一样的圆形玻璃,小明带到商店去的一块玻璃碎片应该是( )
A.第①块 B.第②块 C.第③块 D.第④块
5、如图,是的直径,是弦,于点,,的半径为,则的长为( )
A. B. C. D. 4
6、如图,为的切线,为切点,交于点,,,则的长为( )
A. 3 B. C. D. 6
7、如图所示,△ABC的内切圆分别与,,相切于点D,E,F,且,,,则△ABC的周长为( )
A.36 B.38 C.40 D.42
8、如图,在矩形中,,,以点A为圆心,长为半径画弧交于点,连接,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
9、如图,菱形的边长为8,对角线,与边,都相切,,则的半径为( )
A. B. 2 C. D.
10、如图,△ABC中,,点在上,与相切于点,交于点,连接,,下列结论:①;②;③,其中正确的结论是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11、在△ABC中,,是内心,则的度数为_____________.
12、已知的圆心角所对的弧长是,则此弧所在圆的半径为______.
13、已知圆内接正六边形的边长为4,则该圆的内接正方形的面积为______.
14、如图,是的直径,是弦,,垂足为点E,,,则的半径为______.
15、 如图,△ABC中,,点在上,,连接,以为直径作,分别与,交于点,,点为的中点,连接,过点作的切线,交于点,则的长为____________.
16、如图,在平面直角坐标系中,已知,以点为圆心圆与轴相切.点、在轴上,且.点为上的动点,,则长度的最大值为______.
三、解答题:本题共8小题,共72分,17-18,每题6分,19-21,每题9分, 22-24,每题11分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、如图,在⊙O中,AE是直径,半径OC垂直于弦AB于D,连接BE,若AB=2,CD=1,求BE的长.
18、如图,是的直径,,是上的点,,交于点,,,求的半径.
19、如图,△ABC中,,以为直径的分别与,相交于点F,D.
(1)求证:;
(2)若,连接,,与相交于点E,求证:.
20、如图,四边形内接于,,延长到点,使得,连接.
(1)求证:;
(2)若,,,求的值.
21、如图,∠BAC的平分线交△ABC的外接圆于点D,∠ABC的平分线交AD于点E.
(1)求证:DE=DB;
(2)若∠BAC=90°,BD=4,求△ABC外接圆的半径.
22、如图,是的直径,是的中点,过点作,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
23、如图,AB是的直径,点D在直径AB上,,,连接CB,与相交于点F,过点F作的切线EF,交CD于点E.
(1)求证:;
(2)若点D是OA的中点,,求BF的长.
24、【实践课题】通过测量相关距离与角度,计算待建环山路的长度.
【实践工具】测距仪、测角仪等测量工具.
【实践活动】如图,某山的一侧已建成了三段休闲步道,数学实践小组经过现场勘探,画出示意图,休闲步道分别是,,,且A,,,在同一水平面上.经过多次测量,得到如下数据:,,,.
【问题解决】城建部门准备在山的另一侧修建一条以为直径的半圆状环山路(图中虚线部分).
(1)求A,两点间的距离;
(2)求该条待建环山路的长度(结果保留).(参考数据:,,,)
— 1 —
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$第4章圆的再认识(解析版)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1、下列判断正确的是()
A.弦心距相等则弦也相等
B,不与直径垂直的弦,不可能被该直径平分
C.在两个圆中,若有两条弦相等,则这两条弦所对的孤一定相等
D.弦的垂直平分线必定经过圆心
【答案】D
【详解】解:A、在同圆或等圆中,弦心距相等则弦也相等,故该选项错误;
B、一个圆的两条直径,虽不垂直,但一条一定平分另一条,故该选项错误;
C、必须在同圆或等圆中,若有两条弦相等,则这两条弦所对的孤一定相等,故该选项错误;
D、根据垂径定理得到,故该选项正确.
2、如图,点A,B,C是⊙0上的点,四边形ABC0是平行四边形,OF⊥OC,交⊙0于,点F,
则∠BAF的度数为()
A.15°
B.20°
C.25°
D.30°
【答案】A
【详解】解:连接OB,
○
四边形ABC0是平行四边形,
.OC=AB,又OA=OB=OC,
..OA=OB=AB
.△AOB为等边三角形,
.:OF⊥OC,OC∥AB,
.OF⊥AB
.:∠BOF=∠AOF=30°
∠BAF=1∠BOF=150
由圆周角定理
3、已知⊙0的半径为3,圆心O到直线L的距离为4,则直线L与⊙0的位置关系是()
A.相交
B.相切
C.相离
D.不能确定
【答案】C
—2
【详解】解:⊙0的半径为3,圆心0到直线L的距离为4,4>3,
直线L与⊙0的位置关系是相离,
4、小明不慎把家里的圆形玻璃打碎了,其中四块碎片如图所示,为配到与原来大小一样的圆形玻
璃,小明带到商店去的一块玻璃碎片应该是()
③
④
A.第①块
B.第②块
C.第③块
D.第④块
【答案】B
【详解】解:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心.只要有一段孤,即可确定圆心和半
径
所以小明带到商店去的一块玻璃碎片应该是第②块,
5、如图,CD是⊙0的直径,AB是弦,CD⊥AB于,点E,∠BCD=60°,⊙0的半径为4,则
AB
的长为()
E
D
A.25
8.4V2
c.4V5
D.4
3
【答案】C
【详解】解:连接OB,
A
E
D
B
.·∠BCD=60°,OB=OC
.△OBC是等边三角形,
.BC=OC=4
.CD⊥AB
BE-AE-14B
2
.:∠BCD=60°
.∠CBE=30°
:.Ec-ac
BE=BC2-CE2=3CE=23
.AB=43」
6、如图,PA为⊙0的切线,A为切点,P0交⊙0于,点B,∠P=30°,OB=3,则BP的长为
()
一4
A.3
8.2V5
c.3V5
D.6
【答案】A
【详解】连接OA,
R
:PA为⊙O的切线,
∴.∠0AP=90°,
,∠P=30°,0B=3,
.AO=3,则OP=6,
故BP=6-3=3.
7、如图所示,△ABC的内切圆⊙0分别与AB,BC,,AC相切于点D,E,F,且AD=6,BE=4
,CF=8,则△ABC的周长为()
0
A.36
B.38
C.40
D.42
5
【答案】A
【详解】解:aABC的内切圆O0分别与AB,BC,ACAC相切于,点D,E,F,
.AD=AF,BD=BE,EC=FC,
·AD=6,BE=4,CF=8,
∴.AF=6,BD=4,CE=8,
.BC=BE+EC=12,AB=AD+BD=10.AC=AF+FC=14.
.△ABC的周长=BC+AB+AC=36.
8、如图,在矩形ABCD中,AB=25,BC=4,以,点A为圆心,AD长为半径画孤交BC于,点E
,连接AE,则阴影部分的面积为()
D
E
A.6V3-8x
3
8.4v3、2π
3
c.6V3、2x
3
D.6v6、8m
3
【答案】A
【详解】解:四边形ABCD是矩形,AD=BC=4,
∴.∠B=∠DAB=90°AD=AE=4
AB=23
6
÷cos∠BAE=B=V3
AE 2,
∴.∠BAE=30°∠EAD=60°
:.BE=14E-2
2
·阴影部分的面
S=S矩形HBCD-S△ABE-S扇形EAD
=23x4-×25×2-60r4
360
=6V3-8
3.
9、如图,菱形ABCD的边长为8,对角线BD=12,⊙O与边AB,AD都相切,AO=3,则
⊙0
的半径为()
3
9
A.2
B.2
C.4
0.2
【答案】C
【详解】如图,延长AO交BD于点M,过点O作ONLAB,
7
四边形ABCD是菱形,OO与边AB,AD都相切,
∴AM⊥BD,
BD=12,
.BM=6,
,∠A=∠A,∠ANO=∠AMB,
∴.△AON∽△ABM,
A0 ON 3 ON
.ABBM,即86,
9
ON=
解得,
4.
10、如图,△ABC中,∠C=90°,点O在AB上,⊙0与BC相切于点D,交AB于点E,连接
1D,DE,下列结论:①∠B1D=∠C1D;@BE=DE:③4D=AE1C,其中正确的结论是
()
B
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
【答案】B
【详解】解:如图,连接OD
8
B
⊙O与BC相切于点D,
.OD⊥BC,
又∠C=90°,
.OD∥AC
.∠CAD=∠ODA
.OA=OD
:.∠BAD=∠ODA
.∠BAD=∠CAD,故①正确;
·AE是直径,
∴.∠ADE=∠C=90°
.△ADE∽△ACD
AD AE
∴.ACAD,即AD2=AE·AC,故③正确,
:∠BDE+∠EOD=90°,∠ADO+∠EOD=90°
:.∠ADO=∠BDE
.∠BAD=∠BDE,
9
若BE=DE
.∠B=∠BDE
.∠BAC=∠BAD+∠CAD=2∠BAD=2∠BDE
.∠B+∠BAC=3∠B=90°
∠B=30°,而题千无此条件,
.BE=DE不一定成立,故②错误,
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11、在△ABC中,∠A=50°,I是内心,则∠BIC的度数为
【答案】115
详解】如图,
A
.∠A=50°,
∴.∠ABC+∠ACB=180°-50=130°
点I是△ABC的内心,
.∠IBC=2∠ABC,∠ICB=2∠ACB,
∴.∠IBC+∠ICB=2(∠ABC+∠ACB)=65°,
∴.∠BIC=180°.(∠IBC+∠ICB)=115°
—10
故答案是:115°
12、已知120°的圆心角所对的孤长是4兀,则此孤所在圆的半径为一
【答案】6
【详解】由题意,圆心角n=120°,孤长1=4π,代入孤长公式:
4π=
120×π×r
180,
2
4元23
πr
2
4=
3
r=4×
2
=6
解得:
故答案:6
13、已知圆内接正六边形的边长为4,则该圆的内接正方形的面积为
【答案】32
【详解】解:如图,六边形ABCDEF是⊙O的内接正六边形,连接OA,OB,
1
∠AOB=二×360°=60°
则
6
11
又OA=OB,
△AOB是等边三角形,
:.OA=OB=AB=4,即圆的半径为4.
如图,四边形ABCD是⊙O的内接正方形,连接OB,OC,
D
09------
B
∠B0C=x360=90°
4
又OB=OC=4,
.BC=V0B2+0C2=42,
即该圆的内接正方形的面积为4V2×4V2=32,
故答案为:32
3
14、知图,AB是O0的立径,CD是孩,AB1CD,垂足为点B,BD=6,am∠BDC
4,则
⊙0
的半径为
B
D
12
【答案】5
【详解】解:如图,连接AC,
:AB是⊙O的直径,
.∠ACB=90°
AB⊥CD,垂足为,点E,BD=6,
..BC=BD=6
BC=BC,
.∠BDC=∠BAC,
tan∠BDC=tan∠BAC=3
4,
AC=_
BC
tan∠BAC
=8
.AB=VAC2+BC2=V82+6=10
⊙0的半径为5
故答案为:5
15、如图,△ABC中,BC=8,,点D在AB上,BD=5,连接CD,以CD为直径作⊙O,分别
—13—
与AC,BC交于,点E,F,点F为BC的中,点,连接DF,过点F作OO的切线FG,交AB于
点G,则FG的长为
C
DG
12
【答案】5
【详解】如图,连接OF
C
E
DG
B
点F是BC中点,
1
∴.CF=BF=2BC-4,
.CD是⊙O的直径,
∴.∠CFD=90°,
..CD-BD=5,
:DF=VCD2-CF3,∠OCT=∠B,
.OC-OF,
∴.∠OCF=∠OFC
—14—
∴.∠OFC=∠B,
点F是BC中,点,点O是CD中点,
.OF∥AB,
.∠OFD=∠GDF,
FG是⊙0的切线,
.∠0FG=90°,
∴.∠OFD+∠DFG=90°,
∴.∠FDG+∠GDF=90°,
∴.∠FDG=90°
.FG⊥AB,
1
∴.SABDF=2DF×BF=2BD×FG,
DF×BF3×4_12
..FG=BD 55,
12
故答案为5.
16、如图,在平面直角坐标系中,已知C(3,4),以,点C为圆心圆与y轴相切.点A、B在x轴
上,且OA=OB.点P为⊙C上的动,点,∠APB=90°,则AB长度的最大值为一
—15—
【答案】16
【详解】解:连接OC并延长,交⊙C上一点P,以O0为圆心,以OP为半径作⊙0,交x轴于A
、B,
此时OP最大
1
OP=三AB
2
,则AB的长度最大,
A
B
.C(3,4)
:0C=V32+42=5
以,点C为圆心的圆与y轴相切
.⊙C的半径为3,
..OP=OA=OB=8
16
AB是直径,
·.∠APB=90°,
.AB长度的最大值为16,
故答案为16.
三、解答题:本题共8小题,共72分,17-18,每题6分,19-21,每题9分,22-24,每题11分,解
答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、如图,在⊙O中,AE是直径,半径OC垂直于弦AB于D,连接BE,若AB-2V7,CD=1,求BE
的长.
【答案】6
【详解】半径OC垂直于弦AB,
..AD-DB=2 AB=V7
在Rt△AOD中,OA2=(OC-CD)2+AD2,即OA2=(OA-1)2+(V7)2,
解得,OA-4
∴.OD=OC-CD=3,
—17
.AO=OE,AD=DB,
∴.BE=2OD=6,
∴.BE的长是6.
18、如图,AB是⊙0的直径,C,D是⊙0上的,点,OD∥BC,交AC于,点E,AC=4N2,
DE=2,求
⊙0
的半径.
0
E
B
0
【答案】3
【详解】解:AB是⊙0的直径,
.∠ACB=90°
OD∥BC,
.∠AE0=∠ACB=90°,
.OD⊥AC,
4E=40=x4w5-25
2
2
设⊙0的半径为r,
·DE=2,
—18—
..OE =OD-DE=r-2.
Rt△AOE中,AO=OE+AE」
户=0-2+(22列
r=3
.⊙0的半径为3.
19、如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的O0分别与BC,AC相交于点F,D.
(1)求证:BF=DF;
(2)若∠BAC=45°,连接AF,BD,AF与BD相交于,点E,求证:AE=BC.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【小问1详解】
AB是直径,
.∠AFB=90°,
..AB=AC,
.∠BAF=LCAF,
—19
.BF=DF
【小问2详解】
:AB是直径,
.∠ADB=90°
.∠ABD=∠BAD=45°
.AD=BD,
.·∠C+∠CBD=90°,∠C+∠CAF=90°
·.∠CAF=∠CBD
∠ADE=∠BDC=90°,∠CAF=∠CBD,AD=BD
:△ADE=BDC(AAS)
.AE=BC
20、如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠I=∠2,延长BC到,点E,使得CE=AB,连接ED.
(1)求证:BD=ED;
(2)若AB=4,BC=6,∠ABC=60°,求tan∠DCB的值.
A
0
.0
B
E
-20
5V5
【答案】(1)见详解;(2)3
【详解】(I)证明::四边形ABCD是圆的内接四边形,
.∠A+∠BCD=180°
.·∠DCE+∠BCD=180°
.∠A=∠DCE
∠1=∠2,
.AD=CD,
.AD=CD
AB=CE
在
和
中,
∠A=∠DCE
△ABD△CED
AD=CD
:△ABD≌△CED(SAS),
.BD=ED
(2)解:如图,过点D作DM LBE,垂足为M.
D
.o
E
·BC=6,AB=CE=4,
-21-
.BE=BC+CE=10
由(1)知BD=ED
BM=EM=IBE=5
.·CM=BC-BM=1
∠ABC=60°,∠1=∠2,
.∠2=30°
.DM-BM.tan 305x
33·
:tan∠DcB=DM-5V5
CM3·
21、如图,∠BAC的平分线交△ABC的外接圆于,点D,∠ABC的平分线交AD于点E.
(I)求证:DE=DB;
(2)若∠BAC=90°,BD=4,求△ABC外接圆的半径.
【答案】()证明见详解(2)2√2
【详解】:(I)证明::AD平分∠BAC,
∴.∠BAD=∠CAD.
—22—
又,∠CBD=∠CAD,
∴.∠BAD=∠CBD.
.BE
∠ABC,
平分
.∠CBE=∠ABE.
∴.∠DBE=∠CBE+∠CBD=∠ABE+∠BAD.
.∠DEB=∠ABE+∠BAD,
∴.∠DBE=∠DEB,∴.DE=DB
(2)连接DC,:∠BAC=90,
..BC
.∠BDC=90°.
是直径
.AD
∠BAC,
平分
BD=4,
∴.BD=CD=4.
..BC=42.
.半径为22
22、如图,AB是⊙O的直径,C是BD的中,点,过,点C作CE⊥AD,交AD的延长线于,点E.
E
D
(1)求证:CE是⊙0的切线;
(2)若BC=6,AC=8,求DE的长
18
【答案】(1)见详解
(2)5
23—
【小问1详解】
连接0C,
D
C是BD的中,点,即CD=CB,
∠DAC=∠BAC、
.OA=OC
.∠OCA=∠OAC,
·.∠DAC=∠OCA,
.AE∥OC,
.∠0CE=180°-90°=90°,即0C⊥CE,
.CE是⊙0的切线
【小问2详解】
解:AB是⊙0的直径,
∠ACB=90°,
.∠E=∠ACB=90°
.·∠EAC=∠CAB,
—24
.△AEC∽△ACB,
EC AC
.CB AB.
AB=AC2+BC2=82+62=10
EC=6×824
105,
·CD=CB,
..CD=BC=6,
18
.DE=CD2-CE2三62-=
5
23、如图,AB是⊙O的直径,点D在直径AB上,CD⊥AB,CD=AB,连接CB,与⊙O相交
于点F,过,点F作⊙O的切线EF,交CD于,点E.
D
E/
(1)求证:EF=EC;
(2)若,点D是OA的中,点,AB=4,求BF的长.
12
【答案】(1)见详解
(2)5
【小问1详解】
-25
连接OF,
·EF是圆切线,
.OF⊥EF,
.∠BFO+∠CFE=90°,
·CD⊥AB
∠B+∠C=90°
OB=OF,
.∠B=∠BFO
LCFE=ZC
..EF=EC
D
E
B
【小问2详解】
连接AF,
:AB是⊙0的直径,
.∠AFB=90°
0D=AD-0A=4B=x4=1
2
4
4
26—
:.BC=VBD2+CD2=V32+42=5
·∠AFB=∠CDB=90°,∠FBA=∠DBC,
.△FBA∽△DBC,
BF AB
.BD BC,
:F=A8D4x32
BC
55
D
E
B
24、【实践课题】通过测量相关距离与角度,计算待建环山路的长度.
【实践工具】测距仪、测角仪等测量工具,
【实践活动】如图,某山的一侧已建成了三段休闲步道,数学实践小组经过现场勘探,画出示意
图,休闲步道分别是AB,BC,CD,且A,B,C,D在同一水平面上.经过多次测量,得到
如下数据:AB=BC=7.5km,CD=5km,∠ABC=106.4°,∠BCD=126.8°.
【问题解决】城建部门准备在山的另一侧修建一条以AD为直径的半圆状环山路(图中虚线部
—27
分)·
(1)求A,C两,点间的距离;
(2)求该条待建环山路的长度(结果保留π),(参考数据:sin53.2°≈0.80,cos53.2°≈0.60
,sin73.6°≈0.96,cos73.6°≈0.28)
【答案】(1)12km
13
(2)2
元km
【小问1详解】
解:如图:连接AC.过,点B作BE⊥AC,垂足为,点E.
B
·BA=BC,
.∠ABE=∠CBE=∠ABC=x106.4°=53.2°EA=EC=AC
2
在Rt△ABE中,
in∠ABE=AE
AB,
AE=ABsin∠ABE=7.5sin·53.2°≈7.5×0.80=6km)
..AC=24E=12(km)
A,C两点之间的距离为l2km.
-28
【小问2详解】
解:如图:连接AD.
·BA=BC,
,∠BCA=∠BAC=180°-106.4°
=36.8°
2
.∠ACD=126.8°-36.8°=90°
在Rt△ACD中,由勾股定理可得:AC2+CD2=AD2,
.AD=V122+52=13(km)
ADπ_13」
2π(km)
.AD的长22
13
元km
答:待建环山路的长度为2
—29