专题02 圆中的重要模型之圆中的翻折模型(几何模型讲义)数学新教材浙教版九年级上册
2026-08-24
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精品
摘要:
该初中数学讲义通过框架图系统构建圆的翻折模型知识体系,整合翻折变换性质与圆的核心定理,用模型提炼表呈现“弧翻折必出等腰”等核心结论,清晰梳理几何溯源、知识储备与模型类型的内在联系,突出弧相等转化、垂径定理应用等重难点。
讲义亮点在于分层练习设计与精准方法指导,A组基础题巩固双翻折角度计算,C组压轴题结合扇形翻折与轨迹问题,通过六步解题法培养推理能力与模型观念,易错点总结帮助学生规避弧相等忽略等常见错误,支持教师实施分层教学与学生自主复习提升。
内容正文:
专题02 圆中的重要模型之圆中的翻折模型
圆的翻折模型是初中几何高频考点,核心考查圆的性质与翻折变换性质的综合运用。基础知识点涵盖:翻折前后图形全等,对应边、对应角相等,对应点连线被折痕垂直平分;圆的半径相等、垂径定理、圆周角定理、圆心角与弧弦关系、圆内接四边形性质等。
考查方向以几何计算与证明为主:一是线段、弦长、半径、圆心到弦的距离计算,常结合垂径定理构造直角三角形,利用勾股定理求解;二是角度求解,依托翻折等角、圆周角转化推导角度关系;三是最值、轨迹问题,分析翻折后动点的圆轨迹;四是综合压轴,结合相似、三角函数、阴影面积计算,侧重模型转化与数形结合思想,侧重考查学生几何迁移与综合推理能力。
模型来源 1
知识储备 1
例讲模型 2
模型1.圆中的翻折模型(弧翻折必出等腰) 2
易错点与方法总结 10
模型运用 11
A组(基础题) 11
B组(能力提升题) 16
C组(综合压轴题) 23
圆的翻折模型的几何溯源可追溯至中外古代几何研究,是东西方对称几何思想融合发展的成果。西方起源于古希腊,阿基米德最早研究圆内折弦性质,提出经典折弦定理,奠定圆内翻折构图的理论基础。文艺复兴后,欧洲数学家完善圆对称翻折原理,近代法国数学家布里昂雄总结出圆翻折对偶性质,明确折痕两侧弧、弦、角的对称等价规律,完善模型核心理论体系。中国古代对此亦有深入研究,宋代数学家结合圆弦、弧的运算规律,总结出“等弧翻折得等弦”的几何结论,依托垂径、弦弧对应思想,形成本土化的圆对称解题思路。近现代中外几何体系融合,圆翻折模型逐步标准化,结合全等、圆的核心定理定型为初中经典几何模型,沿用至今。
圆中的翻折模型作为几何学中处理圆内对称问题的核心工具,其历史演进脉络融合了东西方数学思想。
1)轴对称性质:折叠前后图形全等,对应弧相等,对应圆周角相等,对应点之间的连线被折痕垂直平分;
2)圆周角定理:同弧 / 等弧所对圆周角相等;
3)垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,平分弦所对的弧
4)勾股定理:在半径、弦心距、半弦长构成的直角三角形中列式计算
5)圆内接四边形对角互补、外角等于内对角
6)等圆相交:如图,圆O和圆G为两个相等的圆,圆O和圆G相交,相交形成的弦为AB,则弦AB为整个图形的对称轴,圆心O和圆心G关于AB对称,弧ACB和弧ADB为等弧,且关于AB对称;
7)弧翻折(即等圆相交):如图,以弦BC为对称轴,将弧BC翻折后交弦AB于点D,那么弧CDB所在的圆圆G与圆O是相等的圆,且两个圆关于BC对称,故圆心O、G也关于BC对称。
模型1.圆中的翻折模型(弧翻折必出等腰)
【模型提炼与证明】
模型1)条件:如图,以圆O的一条弦BC为对称轴将弧BC折叠后与弦AB交于点D,结论:CD=CA
1)证明:如图,设折叠后的所在的圆心是G,连接AC,CD.
由题意得(折叠):,即:,∴∠CAB=∠DCB+∠CBD,
∵∠CDA=∠DCB+∠CBD,∴∠CAB=∠CDA,∴CD=CA。
模型2)条件:特别地,弧BC折叠后过圆心,结论:CD=CA,∠CAB=60°
2)证明:如图,连接AC,CD,CO;由1)中证明知:CO=CA,
∵OA=OC,∴CO=CA=OA,∴△OAC为等边三角形,∴∠CAB=60°。
【模型运用】
【典例1】(2025·江苏盐城·二模)如图,AB是的直径,BC是的弦,先将弧BC沿BC翻折交AB于点D,再将弧BD沿AB翻折交BC于点E,若,设,则为_______°.
【答案】22.5
【分析】根据同圆中等弧对的圆周角相等,可得,进而根据题意可得,,根据直径所对的圆周角等于90度,即可求解.
【详解】解:连接,如图,
AB是的直径,
故答案为:.
【点睛】本题考查了同圆中等弧对的圆周角相等,直径所对的圆周角等于90度,理解等弧的意义是解题的关键.
【典例2】如图,为的一条弦,为上一点,,将劣弧沿弦翻折,翻折后的交于点,若为翻折后的中点,则的度数为______.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,三角形的外角性质,三角形内角和定理,连接,,,,设,通过圆周角定理和三角形的外角性质用表示出,,利用三角形内角和定理,构建方程即可求解,解题的关键是理解题意,学会利用参数,构建方程解决问题.
【详解】解:连接,,,,设,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵为翻折后的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴.
【典例3】(2025·陕西西安·二模)如图,为的直径,为圆上一点,为劣弧上一点,将劣弧沿弦所在的直线翻折,翻折后点恰好与圆心重合,则的大小等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了翻折的性质,圆周角定理,等边三角形的判定及性质,连接,,由等边三角形的判定方法得为等边三角形,结合圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接,,
,
,
由翻折得:,
,
为等边三角形,
,
∴,
∴,
,
故选:C.
【典例4】(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,等腰内接于,,将劣弧沿翻折,与交于,连接.
(1)若,求的度数;
(2)在(1)的条件下,若,求的半径.
【答案】(1)
(2)的半径为2
【分析】本题主要考查圆内接四边形的性质、折叠的性质及圆周角定理,熟练掌握圆内接四边形的性质、折叠的性质及圆周角的定理是解题的关键;
(1)在上取点D关于的对称点E,连接,由折叠的性质可知:,由题意易得,然后根据等腰三角形的性质及三角形内角和可进行求解;
(2)连接,由(1)及折叠的性质可知:,,然后可得是等边三角形,进而问题可求解.
【详解】(1)解:在上取点D关于的对称点E,连接,如图所示:
由折叠的性质可知:,
∵四边形内接于,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,如图所示:
由(1)及折叠的性质可知:,,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
即的半径为2.
【典例5】(25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测)如图1,扇形中,,,点P在半径上,连接.
(1)把沿翻折,点O的对称点为点Q.
① 当点Q刚好落在弧上,求弧的长;
② 如图2,点Q落在扇形外,与弧交于点C,过点Q作,垂足为 H,、求的长;
(2)如图3,记扇形在直线上方的部分为图形W,把图形W沿着翻折,点B的对称点为点E,弧与交于点F,若,求的长.
【答案】(1)①AQ弧长为;②
(2)
【分析】(1)①连接,根据折叠的性质可得是等边三角形,可得,再根据弧长公式即可求解;
②过点O作,垂足为点G,则,根据可得,由此即可求解;
(2)将沿着翻折得△AQP,过点Q作,垂足为点H,过点P作,垂足为点D,则四边形是矩形,中,可求出,在中,再根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)连接,由翻折得
∵,
∴为等边三角形
∴
∴弧长为:
②过O作
∴
∵翻折
∴
在与中
∴
∴
∴
∵
∴
(2)如图所示,将沿着翻折得
过点Q作,垂足为点H,过点P作,垂足为点D
∵
∴四边形是矩形
由折叠和 (1) 可知,
∵,
∴
∴,
中,
∴的长为.
【点睛】本题考查圆的几何图形的综合,掌握折叠的性质,圆的基础知识,等边三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质是解题的关键.
模型常见易错点
1)只看到线段折叠,忽略 “弧相等” 这一核心条件
错误:把翻折只当成三角形全等,看不到圆弧相等,无法进行圆周角转化。
正解:圆中的翻折,第一优先级是:等弧 ⇒ 等圆周角。
2)分不清折叠后的弧的位置,混淆内外圆周角
错误:依旧用原来的圆外角圆周角公式,没有替换成折叠后圆内的等角。
正解:翻折之后,弧进入圆内部,对应圆周角在弦的同侧,注意角度位置。
3)不会作弦心距,无法构造直角三角形
很多圆翻折计算题,必须作圆心向弦的垂线,依靠垂径定理建立直角三角形,学生缺少辅助线意识,只会观察原图。
4)翻折过圆心题型,错误判断弦心距长度
在弧折叠过圆心的题型中,弦心距不等于半径,而是半径的一半,极易代错数值,导致勾股方程出错。
5)大题只写结论,缺少弧相等的推导过程
几何书写扣分点:直接写角度相等,没有先说明 “由折叠得弧相等,故圆周角相等”,逻辑链条断裂。
解题方法总结
步骤 1:找折痕,定等弧:观察翻折的弦,写出:由折叠可知,两段弧相等。
步骤 2:角转化,做倒角:由等弧推得圆周角相等,完成角度代换,寻找等腰三角形。
步骤 3:作垂线,构造直角三角形:过圆心向折痕弦作垂线段,利用垂径定理平分弦、平分弧。
步骤 4:设未知数,表示边长:设圆半径为 r,用 r 表示弦心距、半弦长。
步骤 5:勾股定理列方程,求解计算:在 Rt△中列出方程,解出半径或者弦长。
步骤 6:整理作答,补齐几何书写过程。
1.(24-25九年级上·浙江杭州·期中)折叠一张圆形纸片,是的直径,是的弦,先将沿翻折交于点D,再将沿翻折交于点E.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查翻折变换,圆周角定理等知识,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
作点D关于直线的对称点L,点E关于直线的对称点F,连接、,进而垂直平分垂直平分,结合圆周角定理推出,即可求出的度数.
【详解】解:作点D关于直线的对称点L,点E关于直线的对称点F,连接、,
∵垂直平分垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∵,且,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴的度数为,
故选:B.
2.(25-26九年级下·浙江温州·开学考试)方方同学将图①中圆形纸片沿直径向上对折得到图②,再沿弦向下翻折得到图③,最后沿弦向上翻折得到图④.若点恰为弧的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据折叠和圆的相关知识得出,再利用圆周角知识进而得到,在等腰中,由勾股定理得到,由垂径定理及中垂线判定与性质可得,数形结合求值即可得到答案.
【详解】解:设圆的半径为,连接,,,,,,,,如图所示:
由题中折叠性质可知,
,
,
,
,
,
在等腰中,,则由勾股定理可得,
,
如图④所示:
,
.
故选:.
【点睛】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,圆周角定理,等腰三角形的判定与性质,垂径定理,勾股定理,垂直平分线判定与性质,翻折变换(折叠问题),掌握圆的相关知识是解题的关键.
3.(25-26九年级上·浙江嘉兴·期末)如图,是一条弦,将劣弧沿弦翻折,连结并延长交翻折后的弧于点,连接,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆周角定理的推论,勾股定理,等腰三角形的性质,熟练掌握相关定理及性质是解答本题的关键.延长交于点D,过点B作于点H,连结,先根据“在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等”,得到,即,然后根据直径所对的圆周角是直角,得到,利用勾股定理求出的长,进一步求出和的长,再根据等腰三角形三线合一性质,得到,由此即得答案.
【详解】解:延长交于点D,过点B作于点H,连结,
和是圆周角所对的弧,
,
,
是直径,
,
,
,
,
,
,,
,
.
故选:C.
4.(25-26九年级上·浙江绍兴·阶段检测)如图,已知,是的直径,点C为圆上一点.将沿弦翻折,交于D,把沿直径翻折,交于点E.若点E恰好是翻折后的的中点,则的值为 __________.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理、等腰三角形的判定与性质、折叠的性质、勾股定理,由题意可得,从而求出,连接、,作于,证明、都是等腰直角三角形,得出,设,则,求出,即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵、、所在的圆是等圆,、、所对的圆周角都是,
∴,
∵点E恰好是翻折后的的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
如图,连接、,作于,
,
∴,
∴,
∵的度数为,
∴,
∵,
∴、都是等腰直角三角形,
∴,
设,则,
∴,
∴,
故答案为:.
5.(24-25九年级下·甘肃张掖·阶段检测)如图,将沿弦向下翻折,使翻折后的弧恰好经过原所在圆的圆心O,已知.若点C是的中点,点P在弦上,则周长的最小值为______.
【答案】
【分析】由折叠的性质得,,,连接,当点为和的交点时,的周长最小,最小值为.由垂径定理得,由勾股定理得,证明为正三角形,求出,然后利用勾股定理求出,进而可求出周长的最小值.
【详解】解:如图,设翻折前后点O的对称点为D,连接,
∵点翻折到点,点在上,
∴,,.
连接,当点为和的交点时,的周长最小,
此时,,周长的最小值为.
,,
∴.
∵,
∴,
∴(负值舍去),
∵,,
∴,
∴为正三角形.
∵为中点,
,,
,
周长的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了折叠问题,垂径定理,勾股定理,等边三角形的判定与性质,确定出点P的位置是解答本题的关键.
6.(24-25九年级上·浙江嘉兴·期中)如图,是一条弦,将劣弧沿弦翻折,连结并延长交翻折后的弧于点,连结.若的半径长为,,则_______.
【答案】
【分析】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;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.如图,延长交于点,连接,利用折叠的性质可判断和所在圆为等圆,则根据圆周角定理得到,所以,根据圆周角定理得到,再利用勾股定理可计算出即可.
【详解】解:如图,延长交于点,连接,
劣弧沿弦翻折,交翻折后的弧于点,而和都对,
,
,
为直径,的半径长为,
,,
在中,,
故答案为:.
7.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)如图,在扇形中,,,点C在半径上,将沿着翻折,点O的对称点D恰好落在弧上,再将弧沿着翻折至弧 (点是点A的对称点),那么的长为______.
【答案】/
【分析】本题考查翻折性质,圆的基本性质,等边三角形判定与性质、勾股定理的应用,连接,由翻折得,,,证出是等边三角形,设,在中,根据勾股定理列方程并解出进而求出结论.
【详解】解:连接,
由翻折得:,,,,
,
是等边三角形,
,
,
∴
∴是等腰直角三角形
设,则,
在中,
,
解得:,(舍去),
.
故答案为:.
8.(25-26九年级上·重庆开州·期中)如图,是的内接三角形,是直径,是的中点,交的延长线于.
(1)求证:是的切线;
(2)点是上一点,连接,,以为圆心,长为半径画圆弧,使点在该圆弧上,再将分别沿,向内翻折,若,求图中阴影部分的面积和.(结果保留)
【答案】(1)
证明:如图,连接,
是的内接三角形,是直径,
,
在中,,
是的中点,
,是的半径,
根据圆周角和圆心角定理得,
交的延长线于,
,
,
在中,,
,
又是的半径,
是的切线;
(2)
【分析】本题主要考查勾股定理,圆的切线判定以及扇形面积的计算,掌握圆的切线的判定与扇形的面积计算是解题的关键.
(1)通过连接,利用圆周角定理、平行线性质等证明,从而判定直线是圆的切线;
(2)连接,先根据已知条件判断是等腰直角三角形,再利用勾股定理求出,进而计算,最后求出阴影部分面积.
【详解】(1)略
(2)解:如图,连接,
点是上一点,以为圆心,长为半径画圆弧,使点在该圆弧上,
,
是的内接三角形,是直径,,
,,
是等腰直角三角形,
,
是等腰直角三角形,
由勾股定理得,
,,
又,
.
9.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)如图,将⊙O上的沿弦BC翻折交半径OA于点D,再将沿BD翻折交BC于点E,连接DE. 若AD=2OD,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】如图,连接AC,CD,OC,过点C作CH⊥AB于H.设OA=3a,则AB=6a.首先证明AC=CD=DE,求出AC(用a表示),即可解决问题.
【详解】解:如图,连接AC,CD,OC,过点C作CH⊥AB于H.设OA=3a,则AB=6a.
∵在同圆或等圆中,∠ABC所对的弧有,,,
∴AC=CD=DE,
∵CH⊥AD,
∴AH=DH,
∵AD=2OD,
∴AH=DH=OD=a,
在Rt△OCH中,CH=,
在Rt△ACH中,AC=,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查圆周角定理,翻折变换,解直角三角形等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数解决问题.
10.(25-26·安徽·模拟预测)如图,是的直径,且,点是上一点,连接,过点作于点,将沿直线翻折.若翻折后的圆弧恰好经过点,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】如图,连接OC,BC.证明△OBC是等边三角形,利用分割法求解即可.
【详解】解:如图,连接OC,BC.可得OB=OC=4,
∵∠CAO=∠CAB,
∴,
∴OC=BC=OB,
∴∠COB=60°,
∴∠AOC=180°-60°=120°,
∵,
∴∠COD=60°,
∴,
∴,
故选:A.
【点睛】本题考查扇形的面积,等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊三角形解决问题.
11.(25-26·上海虹口·二模)如图,在扇形中,,,点在半径上,将沿着翻折,点的对称点恰好落在弧上,再将弧沿着翻折至弧(点是点A的对称点),那么的长为________.
【答案】/
【分析】本题考查翻折性质,圆的基本性质,等边三角形判定与性质、勾股定理的应用,连接,由翻折得,证出是等边三角形,设,在中,根据勾股定理列方程并解出进而求出结论.
【详解】解:连接,
由翻折得:,,
,
是等边三角形,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得:(舍去),
,
故答案为:.
12.(25-26九年级上·江苏无锡·期末)如图, 将上的沿弦翻折交半径于点D, 再将沿 翻折交于点E, 连接. 若, 则 的值_________.
【答案】/
【分析】本题主要考查折叠的性质,等腰三角形的性质,圆周角定理及弧,弦,圆心角之间的关系,勾股定理.连接、、,作于F,设,则,,,先利用折叠的性质和圆周角定理得到 ,再利用弧、弦、圆心角的关系得到,然后利用勾股定理计算出,接着再计算出即可.
【详解】解:连接、、,作于F,如图所示,
设,则,,
∴,
∵上的沿弦翻折交半径于点D,再将沿 翻折交于点E,
∴为等圆中的弧,
∵它们所对的圆周角为,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
在中,,
,
∴.
故答案为:.
13.(25-26九年级上·湖北武汉·期中)如图,将的劣弧翻折,为优弧上一点,交翻折后的弧于点,若,则的大小是 ____.
【答案】
【分析】作点关于的对称点,连接、,由圆内接四边形可得:,又,所以,根据圆周角定理即可求解.
【详解】解:作点关于的对称点,连接、,作所对的圆周角,如图,
∵点和关于对称,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题考查了圆内接四边形,圆周角定理,折叠性质等知识,解题的关键在于对知识的灵活运用.
14.(25-26·四川成都·三模)如图,中,,斜边,以边为直径在另一侧作半圆,点为半圆上一点,将半圆沿所在直线翻折,翻折后的与边相切于点,与边相交于点,则的长为____________.
【答案】
【分析】作点O关于的对称点,连接,,作于点F,证明四边形为正方形,得,即,作于G,利用垂径定理、勾股定理、含30度角的三角形的性质即可求解.
【详解】解:如图,作点O关于的对称点,连接,,
∵中,,斜边,
∴,
∴,,
过A作于点F,则,
∴,
∴,且,
∴四边形为矩形,
∵,
∴四边形为正方形,
∴,
∴,
作于G,
∴,
∴,
∴.
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查圆的切线的性质,垂径定理,直角三角形的性质,正方形的判定和性质,解题的关键是掌握圆的切线的性质.
15.(24-25九年级上·浙江绍兴·阶段检测)中,为直径,点C为圆上一点,将劣弧沿翻折交于点D,连接.
(1)如图1,若点D与圆心O重合,,则的半径______,弧的长=______.
(2)如图2,若点D与圆心O不重合,, ______.
(3)如图3,若点D与圆心O不重合,,求的长.
【答案】(1),;
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了圆的综合应用、折叠的性质、勾股定理、特殊角的三角函数值等知识点,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)如图1:过点O作于E,由垂径定理可得到的长,由折叠的性质可得,根据勾股定理计算即可求得半径r,然后运用三角函数求得,再运用弧长公式求解即可;
(2)如图2:连接,根据翻折的性质弧所对的圆周角为,弧所对的圆周角为,在根据角的和差求解即可;
(3)如图3:过C作于G,连接、,可求得半径的长度,根据计算得,再根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:如图1,过点O作于E,则,
∵翻折后点D与圆心O重合,
∴,
在中,,即,解得;
∴,即,
∵,
∴,
∴弧的长为.
(2)解:如图2,连接,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
根据翻折的性质,弧所对的圆周角为,弧所对的圆周角为,
∴,
∴,
∴.
(3)解:如图3:过C作于G,连接、,
∵,
∴的半径为,
由(2)知:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴
在中,,
在中,.
16.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)在中,为直径,点C为圆上一点,将劣弧沿弦翻折,交于点D,连接.
(1)如图1,若点D与圆心O重合,,求的半径;
(2)如图2,若点D与圆心O不重合,,请求出的度数;
(3)如图2,如果,,那么的长为____________.(直接写出答案)
【答案】(1)
(2)∠ACD=38°
(3)
【分析】(1)设D在原来弧上的对应点为,连接、,根据折叠的地性质得出,,在根据垂径定理得出,设,
根据勾股定理得出,列出方程求解即可;
(2)设D在原来弧上的对应点为,连接,易得,则,根据圆内接四边形的性质得出,再根据折叠的性质得出,最后根据三角形内角和即可求解;
(3)过点C作于点H,易得,则,,通过证明,得出,则,,先根据勾股定理得出,再根据勾股定理得出,即可求解.
【详解】(1)解:设D在原来弧上的对应点为,连接、,
∵点D和点关于对称,
∴,,
∵点D与圆心O重合,
∴,
设,
在中,,
即,
解得:(舍去),
∴求出半径为.
(2)解:设D在原来弧上的对应点为,连接,
∵为直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵由沿折叠得到,
∴,
∴.
(3)解:过点C作于点H,
∵,,
∴,则,
∴,
∵,,
∴,则,
∵,
∴,
∴,,
在中,根据勾股定理可得:,
在中,根据勾股定理可得:,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了垂径定理,勾股定理,折叠的性质,圆周角定理,解题的关键是熟练掌握相关知识点,正确作出辅助线,构造直角三角形,掌握折叠前后对应角相等,圆内接四边形对角互补.
17.(25-26九年级下·浙江金华·阶段检测)如图,是的弦,将沿着弦折叠,点是折叠后的上一动点,连结并延长交于点,点是的中点,连结.若半径,则的最小值为__________.
【答案】2
【分析】过点O作于点E,连接,由垂径定理得到,根据勾股定理得到.连接,则.连接,,根据和所对圆周角都是,得到,由点C是的中点,得到,根据直角三角形斜边上的中线的性质得到,从而可得的最小值为.
【详解】解:过点O作于点E,连接,
∴,
∵,
∴在中,.
连接,则,
∴的最小值为.
连接,,
∵和所对圆周角都是,
∴,
∴,
∵点C是的中点,
∴,
∴,
∴的最小值为.
18.(25-26九年级上·浙江衢州·期中)已知点,,在上,,把劣弧沿着直线折叠交弦于点.若,,则的长为______.
【答案】
【分析】取点在上的对应点,连接、、、、、,过点作于点,根据四边形内接于,有,根据折叠的性质有,可证明,即是等腰三角形,有,进而求得,再通过勾股定理求得,易证得是等边三角形,然后利用弧长公式求得即可.
【详解】解:取点在上的对应点,连接、、、、、,过点作于点,如图,
∵四边形内接于,
∴,
∵点在上的对应点,
∴根据折叠的性质有:,
∴
∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是直角三角形,
∵,
在中,,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴的长为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆中折叠的问题,圆内接四边形的性质,等腰三角形的判定与性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,勾股定理等知识,作出辅助线,根据圆的内接四边形的性质得到是解答本题的关键.
19.(25-26九年级上·浙江杭州·期末)如图,点C是半圆O上的一个动点,将沿着折叠交直径于点D,点E是的中点,连结.若,则的最小值是______.
【答案】
【分析】本题考查了圆的相关知识点的应用,图形折叠及三角形三边关系的性质.作点D关于的对称点交原上,连接,作点O关于的对称点交上,连接,,,,,过点C作,利用倒角及圆周角定理得出相关角度的表达式,再利用,列出α的方程求解α的值,通过垂径定理证得是等腰直角三角形,从而求得的值,由三角形任意两边之差小于第三边得出,当C,O,E三点共线时,有最小值,即可解答.
【详解】解:如图,作点D关于的对称点交原上,连接,作点O关于的对称点交上,连接,,,,,过点C作,
∵为半圆直径,,
∴,
∵E是中点,
∴,
设的度数为α,则的度数为,
∴,
∵,
∴,
由翻折的性质可知,,,,,
∴的度数为α,的度数为α,
∴,
∴,即,
∴的度数为,
∵,
∴,解得,
∴,
∴,
∴,
由垂径定理可知,E是中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
在中,,
∵,
∴当C,O,E三点共线时,有最小值,
∴,
即最小值为,
故答案为:.
20.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测)【情境】数学课上,同学们用圆形纸片探究折叠的性质,如图,是的直径,,沿弦 折叠,使折叠后的与相切于点.
【发现】所在圆的半径为______;
【探究】为了找到所在圆的圆心,同学们讨论了以下两种方式.
小鹿说:取弦和弦的中垂线的交点即可;
小鸣说:如图,只需作点关于弦的对称点,点即为所求;
小鹿说:这样看来,折叠后,切点E在直径上运动,可以看成'在直径上滚动; 小鸣说:所以当点在直径上运动时,点的运动路线和直径的位置关系是 ;
【拓展】如图,若切点为的中点,求弦的长.
【答案】;平行;
【分析】发现:由折叠的性质可得,折叠前后圆的半径不变,与的半径相等,即半径为;
探究:根据切点在直径上运动,与相切于点,可得折叠后圆的半径为定值,即可得出点的运动路线与直径平行;
拓展:设与交于点,连接,,如图,则,,根据轴对称可得,,得,根据勾股定理,,即可解答.
【详解】发现:解:由折叠的性质可得,折叠前后圆的半径不变,
∵是折叠得到,
∴与的半径相等,即半径为,
故答案为:;
探究:连接,则,
∵的半径为,
∴, 即到的距离始终为,
∴点的运动路线和直径的位置关系是平行,
故答案为:平行;
拓展:设与交于点,连接,,如图,则,,
根据轴对称可得,,
∴,
∵是的中点,,
∴,
∴,
∵,
∴在直角三角形中,由勾股定理得:,
∵,
∴,
∵,
∴在直角三角形中,由勾股定理得:,
∴.
【点晴】本题主要考查了直径所对的圆周角为直角,切线的性质,折叠的性质,垂径定理,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
21.(2025·河北廊坊·二模)【情境】数学课上,同学们用圆形纸片探究折叠的性质,如图1,是的直径,,沿弦折叠,使折叠后的与相切于点.
【发现】所在圆的半径为_____;
【探究】为了找到所在圆的圆心,同学们讨论了以下两种方式.
淇淇说:取弦和弦的中垂线的交点即可.
嘉嘉说:不必画两条中垂线,如图2,只需作点关于弦的对称点,点即为所求.
淇淇说:这样看来,折叠后,切点在直径上运动,可以看成在直径上滚动.
嘉嘉说:没错,所以当点在直径上运动时,点的运动路线和直径的位置关系是_____;
【拓展】
(1)如图3,若切点为的中点,连接,交于点,连接,求弦的长;
(2)若切点落在线段上(包括端点),直接写出弦的最大值和最小值.
【答案】【发现】2;【探究】平行;【拓展】(1);(2)弦的最大值为,最小值为.
【分析】发现:由折叠的性质可得,折叠前后圆的半径不变,所在圆的半径为的半径,即;
探究:根据切点在直径上运动,与相切于点,可得折叠后圆的半径为定值,即可得出点的运动路线与直径平行;
拓展:(1)连接,根据直径所对的圆周角为直角和切线的性质,可得,,再结合勾股定理即可求解弦的长;
(2)设,与交于点,连接,根据勾股定理,垂径定理可得,再结合的取值范围为,即可求解.
【详解】发现:解:由折叠的性质可得,折叠前后圆的半径不变,
∴所在圆的半径为的半径,即,
故答案为:;
探究:解:∵切点在直径上运动,与相切于点,
∴即点到直径的距离为半径,即为定值,
∴点的运动路线与直径平行.
故答案为:平行;
拓展:(1)解:如图1,连接,
∵点在上,对应的弦为的直径,
∴.
又∵点是的切点,
∴.
在和中,,,
∴,
∴.
∵点为的中点,,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴;
(2)最大值为,最小值为.
如图2,设,与交于点,连接.
∴.
∵点是的中点,
∴.
由垂径定理得点为的中点,
∴,
∴.
∵点在线段上,
∴的取值范围为,
∴.
∴弦的最大值为,最小值为.
【点睛】本题主要考查了直径所对的圆周角为直角,切线的性质,折叠的性质,垂径定理,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
22.(24-25九年级上·江苏南京·阶段检测)是的两条弦,且.
(1)如图,若弦的延长线相交于点,求证:
小明同学:从垂径定理的角度联想到辅助线:过点作,,垂足为.
小华同学:从全等三角形的角度联想到辅助线;连接.
小刚同学:从等角对等边的角度联想到辅助线:连接.
请你从上面三位同学提供的方法选择一种完成证明.
(2)如图,若的半径为,将沿着折叠,若折叠后的过点,求的长.
(3)如图,若的半径为,,将沿着折叠,若此时,请直接写出折叠后上的一点到最小值.
【答案】(1)
证明:小明同学:过点作,,垂足为,连接,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即;
小华同学:连接,则由圆周角定理得,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∵,
∴,
∴;
小刚同学:连接,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
即,
∴;
(2)
(3)
【分析】()小明同学:过点作,,垂足为,连接,由弦、弧、圆心角、弦心距的关系可得,进而可得,得到,再根据垂径定理得,进而即可求证;
小华同学:连接,则由圆周角定理得,由弦、弧、圆心角的关系可得,进而得,得到,再证明即可求证;
小刚同学:连接,同理小华同学证明,再根据圆周角定理得到即可求证;
()连接,过点作交于点,则,由过点,可得点与点关于对称,即得,再根据勾股定理即可求解;
()连接,先证明四边形是正方形,过点作直线于,交折叠后于点,交折叠前于点,交于点,则,由图可知线段的长为出折叠后上的一点到最小值,利用正方形的性质和勾股定理解答即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:连接,过点作交于点,则,,
∵过点,
∴点与点关于对称,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解:连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点三点共线,点三点共线,,
∵,
∴,
∴四边形是正方形,
过点作直线于,交折叠后于点,交折叠前于点,交于点,则,由图可知线段的长为出折叠后上的一点到最小值,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴
由正方形性质可得,,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,,
根据折叠可知,,
∴,
∴,
∴折叠后上的一点到最小值为.
【点睛】本题考查了弦、弧、圆心角的关系,圆周角定理,垂径定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正方形的判定和性质,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
23.(25-26九年级上·江苏淮安·期中)探究圆中折叠.
如图1,是圆的直径,是圆上一点(不与,重合),连接,沿着把翻折交于点,连接,.
(1)小浩发现并展示了两种思维方式,请帮他补充完整:
依据:同弧或等弧所对的弦相等
思维方式1
思维方式2
对于,所对两个圆中的弧分别是和______,所以,所以.
如图2,找到点折叠前的对应点,由折叠的性质可知,,所以=______,即可证.
(2)如图3,E是的中点.
①若的半径为,连接,的长度是否改变,若不改变,求出的长度,若改变,请说明理由.
②连接,若的最小值为,求的半径.
【答案】(1),
(2)①的长度不变,为
②的半径为
【分析】(1)思维方式1:由圆周角定义可知:对于,所对两个圆中的弧分别是和;
思维方式2:,由圆周角定义可知所对的弧是,所对的,由圆周角定理的推论可得;
(2)①的长度不会改变,如图3,作交于点,作交于点,连接,,,由是的中点,是的中点,是直径,可得,由勾股定理可得长,由折叠得即可得出;
②由三角形两边之差小于第三边可得,当、、三点共线时,最小,设的半径为,则,由,根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:思维方式1:对于,所对两个圆中的弧分别是和,所以,所以.
思维方式2:如图2,找到点折叠前的对应点,由折叠的性质可知,,所以,即可证.
故答案为:,;
(2)①的长度不会改变,如图3,作交于点,作交于点,连接,,,
由(1)知:是的中点,
∵是的中点,是直径,
∴,
∵,
∴,
由折叠得:;
②如图4,连接,中,,当,,三点共线时,有最小值,
设的半径为,则,,
∵,
∴,
解得,(舍去),
∴的半径为.
【点睛】本题考查圆周角定理及其推论,折叠问题、圆心角的计算,勾股定理,熟练掌握这些知识是解题的关键.
24.(25-26·江苏盐城·一模)(1)在《折叠圆形纸片》综合实践课上,小东同学展示了如下的操作及问题:如图1,的半径为4cm,通过折叠圆形纸片,使得劣弧AB沿弦AB折叠后恰好过圆心,则AB长为 cm;
请同学们进一步研究以下问题:
(2)如图2,⊥弦AB,垂足为点C,劣弧AB沿弦AB折叠后经过C的中点D,AB=10cm,求的半径;
(3)如图3,的半径为4cm,劣弧AB沿弦AB折叠后与直径CD相切于点E,ED=2cm,求弦AB的长.
【答案】(1)cm;(2) cm;(3)cm
【分析】(1)过点O1作O1F⊥AB于F,得出O1F=O1F,再根据勾股定理,即可得出结论;
(2)同(1)的方法先判断出O2C=2r cm,再根据勾股定理建立方程求解,即可得出结论;
(3)先求出OO3,进而求出O3E,进而利用勾股定理求出AH,即可得出结论.
【详解】(1)如图1,过点O1作O1F⊥AB于F,并延长O1F交虚线劣弧AB于E,
∴AB=2AF,
由折叠知,EF=O1F=O1E=×4=2(cm),
连接O1A,
在Rt△O1FA中,O1A=4,
根据勾股定理得,AF=(cm),
∴AB=2AF=(cm),
故答案为:;
(2)如图2,延长O2C交虚线劣弧AB于G,
由折叠知,CG=CD,
∵D是O2C的中点,
∴CD=O2D,
∴CG=CD=O2D,
设⊙O2的半径为3r cm,则O2C=2r(cm),
∵O2C⊥弦AB,
∴AC=AB=5(cm),
连接O2A,
在Rt△ACO2中,根据勾股定理得,(3r)2−(2r)2=25,
∴r=(舍去负值),
∴O2A=3r=(cm),
即⊙O2的半径为cm;
(3)如图3,记实线劣弧AB所在的圆心为O,连接OE,O3A,OA,OO3,
则O3A=OA=OE=4(cm),
∵折叠后与直径CD相切,
∴∠OEO3=90°,
∵⊙O3的半径为4cm,
∴O3A=O3D=4(cm),
∵DE=2cm,
∴O3E=O3D−DE=2(cm),
在Rt△OEO3中,根据勾股定理得,OO3=(cm),
∵AB是⊙O和⊙O3的公共弦,
∴OO3⊥AB,
∴AB=2AH,O3H=OO3=(cm),
在Rt△O3HA中,根据勾股定理得,AH=(cm),
∴AB=2AH=2(cm).
【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了垂径定理,勾股定理,相交两圆的连心线垂直于勾股弦,构造出直角三角形是解本题的关键.
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专题02 圆中的重要模型之圆中的翻折模型
圆的翻折模型是初中几何高频考点,核心考查圆的性质与翻折变换性质的综合运用。基础知识点涵盖:翻折前后图形全等,对应边、对应角相等,对应点连线被折痕垂直平分;圆的半径相等、垂径定理、圆周角定理、圆心角与弧弦关系、圆内接四边形性质等。
考查方向以几何计算与证明为主:一是线段、弦长、半径、圆心到弦的距离计算,常结合垂径定理构造直角三角形,利用勾股定理求解;二是角度求解,依托翻折等角、圆周角转化推导角度关系;三是最值、轨迹问题,分析翻折后动点的圆轨迹;四是综合压轴,结合相似、三角函数、阴影面积计算,侧重模型转化与数形结合思想,侧重考查学生几何迁移与综合推理能力。
模型来源 1
知识储备 1
例讲模型 2
模型1.圆中的翻折模型(弧翻折必出等腰) 2
易错点与方法总结 10
模型运用 11
A组(基础题) 11
B组(能力提升题) 16
C组(综合压轴题) 23
圆的翻折模型的几何溯源可追溯至中外古代几何研究,是东西方对称几何思想融合发展的成果。西方起源于古希腊,阿基米德最早研究圆内折弦性质,提出经典折弦定理,奠定圆内翻折构图的理论基础。文艺复兴后,欧洲数学家完善圆对称翻折原理,近代法国数学家布里昂雄总结出圆翻折对偶性质,明确折痕两侧弧、弦、角的对称等价规律,完善模型核心理论体系。中国古代对此亦有深入研究,宋代数学家结合圆弦、弧的运算规律,总结出“等弧翻折得等弦”的几何结论,依托垂径、弦弧对应思想,形成本土化的圆对称解题思路。近现代中外几何体系融合,圆翻折模型逐步标准化,结合全等、圆的核心定理定型为初中经典几何模型,沿用至今。
圆中的翻折模型作为几何学中处理圆内对称问题的核心工具,其历史演进脉络融合了东西方数学思想。
1)轴对称性质:折叠前后图形全等,对应弧相等,对应圆周角相等,对应点之间的连线被折痕垂直平分;
2)圆周角定理:同弧 / 等弧所对圆周角相等;
3)垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,平分弦所对的弧
4)勾股定理:在半径、弦心距、半弦长构成的直角三角形中列式计算
5)圆内接四边形对角互补、外角等于内对角
6)等圆相交:如图,圆O和圆G为两个相等的圆,圆O和圆G相交,相交形成的弦为AB,则弦AB为整个图形的对称轴,圆心O和圆心G关于AB对称,弧ACB和弧ADB为等弧,且关于AB对称;
7)弧翻折(即等圆相交):如图,以弦BC为对称轴,将弧BC翻折后交弦AB于点D,那么弧CDB所在的圆圆G与圆O是相等的圆,且两个圆关于BC对称,故圆心O、G也关于BC对称。
模型1.圆中的翻折模型(弧翻折必出等腰)
【模型提炼与证明】
模型1)条件:如图,以圆O的一条弦BC为对称轴将弧BC折叠后与弦AB交于点D,结论:CD=CA
1)证明:如图,设折叠后的所在的圆心是G,连接AC,CD.
由题意得(折叠):,即:,∴∠CAB=∠DCB+∠CBD,
∵∠CDA=∠DCB+∠CBD,∴∠CAB=∠CDA,∴CD=CA。
模型2)条件:特别地,弧BC折叠后过圆心,结论:CD=CA,∠CAB=60°
2)证明:如图,连接AC,CD,CO;由1)中证明知:CO=CA,
∵OA=OC,∴CO=CA=OA,∴△OAC为等边三角形,∴∠CAB=60°。
【模型运用】
【典例1】(2025·江苏盐城·二模)如图,AB是的直径,BC是的弦,先将弧BC沿BC翻折交AB于点D,再将弧BD沿AB翻折交BC于点E,若,设,则为_______°.
【典例2】如图,为的一条弦,为上一点,,将劣弧沿弦翻折,翻折后的交于点,若为翻折后的中点,则的度数为______.
【典例3】(2025·陕西西安·二模)如图,为的直径,为圆上一点,为劣弧上一点,将劣弧沿弦所在的直线翻折,翻折后点恰好与圆心重合,则的大小等于( )
A. B. C. D.
【典例4】(25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,等腰内接于,,将劣弧沿翻折,与交于,连接.
(1)若,求的度数;
(2)在(1)的条件下,若,求的半径.
【典例5】(25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测)如图1,扇形中,,,点P在半径上,连接.
(1)把沿翻折,点O的对称点为点Q.
① 当点Q刚好落在弧上,求弧的长;
② 如图2,点Q落在扇形外,与弧交于点C,过点Q作,垂足为 H,、求的长;
(2)如图3,记扇形在直线上方的部分为图形W,把图形W沿着翻折,点B的对称点为点E,弧与交于点F,若,求的长.
模型常见易错点
1)只看到线段折叠,忽略 “弧相等” 这一核心条件
错误:把翻折只当成三角形全等,看不到圆弧相等,无法进行圆周角转化。
正解:圆中的翻折,第一优先级是:等弧 ⇒ 等圆周角。
2)分不清折叠后的弧的位置,混淆内外圆周角
错误:依旧用原来的圆外角圆周角公式,没有替换成折叠后圆内的等角。
正解:翻折之后,弧进入圆内部,对应圆周角在弦的同侧,注意角度位置。
3)不会作弦心距,无法构造直角三角形
很多圆翻折计算题,必须作圆心向弦的垂线,依靠垂径定理建立直角三角形,学生缺少辅助线意识,只会观察原图。
4)翻折过圆心题型,错误判断弦心距长度
在弧折叠过圆心的题型中,弦心距不等于半径,而是半径的一半,极易代错数值,导致勾股方程出错。
5)大题只写结论,缺少弧相等的推导过程
几何书写扣分点:直接写角度相等,没有先说明 “由折叠得弧相等,故圆周角相等”,逻辑链条断裂。
解题方法总结
步骤 1:找折痕,定等弧:观察翻折的弦,写出:由折叠可知,两段弧相等。
步骤 2:角转化,做倒角:由等弧推得圆周角相等,完成角度代换,寻找等腰三角形。
步骤 3:作垂线,构造直角三角形:过圆心向折痕弦作垂线段,利用垂径定理平分弦、平分弧。
步骤 4:设未知数,表示边长:设圆半径为 r,用 r 表示弦心距、半弦长。
步骤 5:勾股定理列方程,求解计算:在 Rt△中列出方程,解出半径或者弦长。
步骤 6:整理作答,补齐几何书写过程。
1.(24-25九年级上·浙江杭州·期中)折叠一张圆形纸片,是的直径,是的弦,先将沿翻折交于点D,再将沿翻折交于点E.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(25-26九年级下·浙江温州·开学考试)方方同学将图①中圆形纸片沿直径向上对折得到图②,再沿弦向下翻折得到图③,最后沿弦向上翻折得到图④.若点恰为弧的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·浙江嘉兴·期末)如图,是一条弦,将劣弧沿弦翻折,连结并延长交翻折后的弧于点,连接,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·浙江绍兴·阶段检测)如图,已知,是的直径,点C为圆上一点.将沿弦翻折,交于D,把沿直径翻折,交于点E.若点E恰好是翻折后的的中点,则的值为 __________.
5.(24-25九年级下·甘肃张掖·阶段检测)如图,将沿弦向下翻折,使翻折后的弧恰好经过原所在圆的圆心O,已知.若点C是的中点,点P在弦上,则周长的最小值为______.
6.(24-25九年级上·浙江嘉兴·期中)如图,是一条弦,将劣弧沿弦翻折,连结并延长交翻折后的弧于点,连结.若的半径长为,,则_______.
7.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)如图,在扇形中,,,点C在半径上,将沿着翻折,点O的对称点D恰好落在弧上,再将弧沿着翻折至弧 (点是点A的对称点),那么的长为______.
8.(25-26九年级上·重庆开州·期中)如图,是的内接三角形,是直径,是的中点,交的延长线于.
(1)求证:是的切线;
(2)点是上一点,连接,,以为圆心,长为半径画圆弧,使点在该圆弧上,再将分别沿,向内翻折,若,求图中阴影部分的面积和.(结果保留)
9.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)如图,将⊙O上的沿弦BC翻折交半径OA于点D,再将沿BD翻折交BC于点E,连接DE. 若AD=2OD,则的值为( )
A. B. C. D.
10.(25-26·安徽·模拟预测)如图,是的直径,且,点是上一点,连接,过点作于点,将沿直线翻折.若翻折后的圆弧恰好经过点,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
11.(25-26·上海虹口·二模)如图,在扇形中,,,点在半径上,将沿着翻折,点的对称点恰好落在弧上,再将弧沿着翻折至弧(点是点A的对称点),那么的长为________.
12.(25-26九年级上·江苏无锡·期末)如图, 将上的沿弦翻折交半径于点D, 再将沿 翻折交于点E, 连接. 若, 则 的值_________.
13.(25-26九年级上·湖北武汉·期中)如图,将的劣弧翻折,为优弧上一点,交翻折后的弧于点,若,则的大小是 ____.
14.(25-26·四川成都·三模)如图,中,,斜边,以边为直径在另一侧作半圆,点为半圆上一点,将半圆沿所在直线翻折,翻折后的与边相切于点,与边相交于点,则的长为____________.
15.(24-25九年级上·浙江绍兴·阶段检测)中,为直径,点C为圆上一点,将劣弧沿翻折交于点D,连接.
(1)如图1,若点D与圆心O重合,,则的半径______,弧的长=______.
(2)如图2,若点D与圆心O不重合,, ______.
(3)如图3,若点D与圆心O不重合,,求的长.
16.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)在中,为直径,点C为圆上一点,将劣弧沿弦翻折,交于点D,连接.
(1)如图1,若点D与圆心O重合,,求的半径;
(2)如图2,若点D与圆心O不重合,,请求出的度数;
(3)如图2,如果,,那么的长为____________.(直接写出答案)
17.(25-26九年级下·浙江金华·阶段检测)如图,是的弦,将沿着弦折叠,点是折叠后的上一动点,连结并延长交于点,点是的中点,连结.若半径,则的最小值为__________.
18.(25-26九年级上·浙江衢州·期中)已知点,,在上,,把劣弧沿着直线折叠交弦于点.若,,则的长为______.
19.(25-26九年级上·浙江杭州·期末)如图,点C是半圆O上的一个动点,将沿着折叠交直径于点D,点E是的中点,连结.若,则的最小值是______.
20.(25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测)【情境】数学课上,同学们用圆形纸片探究折叠的性质,如图,是的直径,,沿弦 折叠,使折叠后的与相切于点.
【发现】所在圆的半径为______;
【探究】为了找到所在圆的圆心,同学们讨论了以下两种方式.
小鹿说:取弦和弦的中垂线的交点即可;
小鸣说:如图,只需作点关于弦的对称点,点即为所求;
小鹿说:这样看来,折叠后,切点E在直径上运动,可以看成'在直径上滚动; 小鸣说:所以当点在直径上运动时,点的运动路线和直径的位置关系是 ;
【拓展】如图,若切点为的中点,求弦的长.
21.(2025·河北廊坊·二模)【情境】数学课上,同学们用圆形纸片探究折叠的性质,如图1,是的直径,,沿弦折叠,使折叠后的与相切于点.
【发现】所在圆的半径为_____;
【探究】为了找到所在圆的圆心,同学们讨论了以下两种方式.
淇淇说:取弦和弦的中垂线的交点即可.
嘉嘉说:不必画两条中垂线,如图2,只需作点关于弦的对称点,点即为所求.
淇淇说:这样看来,折叠后,切点在直径上运动,可以看成在直径上滚动.
嘉嘉说:没错,所以当点在直径上运动时,点的运动路线和直径的位置关系是_____;
【拓展】
(1)如图3,若切点为的中点,连接,交于点,连接,求弦的长;
(2)若切点落在线段上(包括端点),直接写出弦的最大值和最小值.
22.(24-25九年级上·江苏南京·阶段检测)是的两条弦,且.
(1)如图,若弦的延长线相交于点,求证:
小明同学:从垂径定理的角度联想到辅助线:过点作,,垂足为.
小华同学:从全等三角形的角度联想到辅助线;连接.
小刚同学:从等角对等边的角度联想到辅助线:连接.
请你从上面三位同学提供的方法选择一种完成证明.
(2)如图,若的半径为,将沿着折叠,若折叠后的过点,求的长.
(3)如图,若的半径为,,将沿着折叠,若此时,请直接写出折叠后上的一点到最小值.
23.(25-26九年级上·江苏淮安·期中)探究圆中折叠.
如图1,是圆的直径,是圆上一点(不与,重合),连接,沿着把翻折交于点,连接,.
(1)小浩发现并展示了两种思维方式,请帮他补充完整:
依据:同弧或等弧所对的弦相等
思维方式1
思维方式2
对于,所对两个圆中的弧分别是和______,所以,所以.
如图2,找到点折叠前的对应点,由折叠的性质可知,,所以=______,即可证.
(2)如图3,E是的中点.
①若的半径为,连接,的长度是否改变,若不改变,求出的长度,若改变,请说明理由.
②连接,若的最小值为,求的半径.
24.(25-26·江苏盐城·一模)(1)在《折叠圆形纸片》综合实践课上,小东同学展示了如下的操作及问题:如图1,的半径为4cm,通过折叠圆形纸片,使得劣弧AB沿弦AB折叠后恰好过圆心,则AB长为 cm;
请同学们进一步研究以下问题:
(2)如图2,⊥弦AB,垂足为点C,劣弧AB沿弦AB折叠后经过C的中点D,AB=10cm,求的半径;
(3)如图3,的半径为4cm,劣弧AB沿弦AB折叠后与直径CD相切于点E,ED=2cm,求弦AB的长.
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