专题04 圆中的重要模型之圆中的翻折模型(几何模型讲义)数学新教材人教版九年级上册
2026-08-28
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摘要:
该初中数学讲义以“圆中的翻折模型”为核心,通过知识框架图系统梳理其历史演进、轴对称性质及垂径定理等核心知识点,用对比表格呈现“弧翻折必出等腰”等模型的条件与结论,清晰展现翻折前后弧、角、弦的内在联系及重难点分布。
讲义亮点在于“问题解决步骤化”设计,如通过“找折痕定等弧—角转化—构造直角三角形”流程解决典例3中线段长度计算,培养推理意识与几何直观。分层设置A组基础题、B组提升题、C组压轴题,搭配易错点分析(如忽略弧相等条件),助力不同层次学生掌握模型应用,为教师实施精准分层教学提供支持。
内容正文:
专题04.圆中的重要模型之圆中的翻折模型
圆中的翻折模型是将一个圆形的纸片沿着一条直线翻折,使得纸片的边缘与直线重合,从而形成新的圆形或圆环。翻折前后,对应边相等,对应角相等,对应点之间的连线被折痕垂直平分。这种模型可以用于创建各种不同的图形和图案,是一种非常有趣的几何模型。
圆翻折模型是圆中轴对称类问题的核心载体,承接圆周角、垂径定理基础知识点,侧重考查几何变换思想。它常和四点共圆、圆内接四边形综合嵌套,出现在圆综合压轴的小问中。掌握圆翻折的不变量,学会转化折叠后的弧、角、弦,能够快速挖掘隐藏等角、等腰三角形,套用解题模板结合勾股计算线段长度。
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) 15
C组(综合压轴题) 22
阿拉伯学者系统证明圆弧翻折后,折痕必垂直平分对应弦(即垂径定理),确立了“翻折→对称→垂直关系”的逻辑链。中国宋代数学学者基于弦长与圆心角关系,明确“等弧翻折得等弦”的性质,强化对称构图思想。法国数学家布里昂雄发现翻折的对偶性质:圆内折痕两侧的弧、角、弦存在对称等价关系,奠定现代模型核心原理。近代形成 “弧翻折必出等腰”的定性定理:圆内以弦为对称轴翻折圆弧,所得两弦相等(即生成等腰三角形),成为模型的核心判定条件。
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】(25-26九年级上·浙江台州·阶段练习)如图,在中,为直径,为圆上一点,将劣弧沿弦翻折,交于点(不与点重合),连结.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:连接,∵是直径,∴,
∵,∴,
根据翻折的性质,所对的圆周角为,所对的圆周角为,∴,
又∵,∴,∴.故选D.
【典例2】(2025·陕西西安·一模)如图,在半圆中,,将半圆沿弦所在的直线折叠,若弧恰好过圆心,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:过点O作,如图所示,由折叠性质可知,∴,
在中,∵,∴,∵,∴,
∵,经过圆心,∴,故选:A.
【典例3】(25-26九年级上·浙江金华·期中)如图,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.如果,,则的长为 .
【答案】
【详解】解:如图,过作于,连接、,设折叠前后点D的对应点为,
由折叠的性质可得,∵,∴,
∵,∴,∴,∴,
∵,且为直径,∴,∴,∴,∴,
∵,∴,故答案为:.
【典例4】(2026·湖北·模拟预测)如图,是的直径,将劣弧沿弦折叠,折叠后的弧恰好与相切于的中点,若,则的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,设实线劣弧所在圆的圆心为,连接,,,,
、关于对称,垂直平分,
,的半径相等,两圆为等圆,设圆的半径为,即,
为和的公共弦,也垂直平分,,
在中,,,
为切点,是的中点,,,
在中,,
,,解得:,,的半径为,故选:B.
【典例5】(25-26九年级上·浙江杭州·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,过点D作,点E恰好是翻折后的的中点,则的度数为______, 的值为_____.
【答案】
【详解】解:、、所在的圆是等圆,、、所对的圆周角都是,
,点恰好是翻折后的的中点,,,
,,,
连接,在上截取,连接,,
的度数为,,
,,都是等腰直角三角形,,
设,则,
,,故答案为:;.
【典例6】(25-26九年级上·江苏连云港·阶段练习)图1为一圆形纸片,A、B、C为圆周上三点,其中为直径,以为折线将纸片向右折叠,纸片盖住部分的,且交于点D,如图2所示,若弧为,则的度数 .
【答案】
【详解】解:由折叠性质可得:,,,
为直径,.故答案为:.
【典例7】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,是的内接三角形,把沿着折叠交弦于点,且点为的中点,若,则下列结论错误的是( )
A. B.点为的中点 C. D.
【答案】B
【详解】解:如图所示,连接,过点作垂足为,过点作,垂足为,则四边形是矩形,
∵是的中点,,∴,故A选项正确,
∵,∴,故C选项正确,∴,
∵,∴,又∵,,∴是等腰直角三角形,
∴,,∴矩形是正方形,∴,
又∵,∴,∴∴,∴是等腰直角三角形,
∴,∴,故D选项正确,
则无法证明点为的中点,故B选项错误,故选:B.
【典例8】(2025·吉林·一模)【驱动背景】在中,将劣弧沿弦所在的直线折叠,使得弧恰好过圆心O,圆心O关于直线的对称点为.
【前情感知】(1)如图1,连接,,的度数为 ;
【问题探究】(2)如图2,若点D是优弧上的任意一点,连接交折叠后的弧于点C,连接,.
①的度数为 ;猜想与的数量关系 ;
②如图3,若弧(翻折后)不经过圆心O.与的数量关系是否仍然成立?请说明你的理由.
【拓展生长】(3)如图4,若为直径,将第一次折叠后的弧(弧部分)沿向下翻折交弦于点E,连接.若,,请直接写出线段的长.
【答案】(1);(2)①;; ②成立;理由见解析;(3)
【详解】解:(1)如图,连接,交于点N,则则,
∴,故答案为:;
(2)①如图2,,设翻折前点C对应的点为T,连接、,
∵折叠,∴,∵, 即,
∵四边形是的内接四边形,∴,∴,
即;故答案为:,;
②成立,理由如下:设折叠前点C的对应点为点,连接,.由折叠可知,,
∵四边形是的圆内接四边形,,∴,
∵,∴,∴;
(3)补出第一次折叠后上面的弧所在圆,补出第二次折叠后从A到E到C的N所在圆,
由题意得:上述两个圆和圆O是等圆,圆O的之间,
故设圆直径均为10,半径均为5,过B作于H,
由(2)知,∴,∴,,
则,,则,,
∵,∴,
∴,即,∴,
则(负值已舍去),∴,则(负值已舍去),
作圆的直径,则,在圆中,,则,
∵,则,则.
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.(2025·河南洛阳·一模)如图,在中,直径是圆上一点,将弧BC沿BC折叠,折叠后的弧恰好经过点,则图中阴影部分的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:作半径于N,
由折叠的性质得到,,∴,
∵,∴,∴,
∵,∴,∴阴影的周长==.故选A.
2.(2026·陕西西安·模拟预测)如图,在⊙中,点C为的中点,将弦下方的部分沿弦翻折,使点C与圆心O重合.点D为优弧上一点连接.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】如图,连接,交于点N,过点B作,
将弦下方的部分沿弦翻折,使点C与圆心O重合.,垂直平分,,
,,是等边三角形,,
,,
,,,,故选:A
3.(2025·河南·模拟预测)如图,是的弦,把沿翻折,点A在翻折后的上,点C在上.若,则的度数是( )
A.80° B.100° C.120° D.140°
【答案】B
【详解】如解图,
把折叠部分展开,点A的对应点为,则四边形是的内接四边形,
∴,∴,即,故选B.
4.(24-25九年级上·四川南充·阶段练习)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
【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.
5.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,在中,为直径,点为圆上一点,将劣弧沿弦翻折,交于点,连接.若点与圆心重合,,则半径等于 .
【答案】
【详解】解:作点关于的对称点,连接,交于点,则:垂直平分,∴,
∵点与圆心重合,为直径,∴,∴,
在中,由勾股定理,得: ,∴,
∴;即半径等于;故答案为:.
6.(25-26九年级上·浙江台州·阶段练习)点,,在上,将沿折叠后,与交于.
(1)若,求的度数.
(2)如图,点恰是翻折所得的中点,若,求的度数.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)解:将还原后点的对应点为,连接、,如图所示:
则,,,;
(2)由(1)得,,,,
点是翻折所得的中点,,,,
,,设,则,
在中,由三角形内角和定理得:,解得,即.
1.(25-26九年级上·浙江温州·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( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:取点在上的对应点,连接,过点作于点,如下图,∵四边形内接于,∴,
∵点在上的对应点为点,∴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:.故选:C.
2.(2021·湖北武汉·统考中考真题)如图,是的直径,是的弦,先将沿翻折交于点.再将沿翻折交于点.若,设,则所在的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:将⊙O沿BC翻折得到⊙O′,将⊙O′沿BD翻折得到⊙O″,则⊙O、⊙O′、⊙O″为等圆.
∵⊙O与⊙O′为等圆,劣弧AC与劣弧CD所对的角均为∠ABC,∴.同理:.
又∵F是劣弧BD的中点,∴.∴.
∴弧AC的度数=180°÷4=45°.∴∠B=×45°=22.5°.∴所在的范围是;故选:B.
3.(2025·浙江杭州·一模)如图,等腰内接于,,将折叠至,使点D落在上.若过点O,则 .
【答案】/
【详解】解:连接、,如图所示:
∵,∴,根据折叠可知:,,,
∴,∴,即,
∵,∴,∴,∵为的直径,∴,
∴,∴,∵,∴为等腰直角三角形,
∴,设,,则,,,
∵,∴,整理得:,
∴,∴.
4.(2025·河南·模拟预测)如图,为的直径,C为上一点,连接,将沿弦翻折,翻折后经过圆心O.若的半径为2,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【详解】解:如解图,作点O关于弦的对称点D,
由对称性知,D在上,连接,交于点E,连接.则.
又∵,∴为等边三角形.∴.
∵,,∴.∴.
∴是等边三角形.∴.∴四边形是菱形.
∵,∴,连接,
∵,∴ ∴.
∴.故答案为:.
5.(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)证明见解析(2)(3)
【详解】(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)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.
38.(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
【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.
1.(2026·湖北黄石·模拟预测)如图,为半圆O的直径,C为半圆弧上一动点,将弧沿弦折叠,折叠后的弧与交于点D,E为折叠后的弧的中点,连接,若,则线段CE的长为( )
A. B. C. D.点C、O、E共线时,CE的长最大
【答案】B
【详解】解:设的弧度为,∴的弧度为:,
∵,∴的弧度为:,
由折叠得,的弧度为,∴的弧度为:,
∵点E为弧中点,∴的弧度为:,
∴的弧度为:,即所对圆心角为90°,
∵,∴⊙O半径为2,∴.故选:B.
2.(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,作,若点E恰好是翻折后的的中点,则的值为 __________.
【答案】/
【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,∴,∴,
又∵,∴,∴,
如图所示,连接,在上截取,连接,∴,
∵的度数为,∴∴,
∵,∴都是等腰直角三角形,∴,
设,则,∴,
∴,故答案为:.
3.(2025·河南漯河·三模)如图,以为直径的半圆中,,点为半圆上一点,,以为对称轴将弧折叠得到弧,点的对应点为点,连接交半圆于点,则图中阴影部分面积为 .
【答案】
【详解】解:如图所示,连接,过点D作于H,
∵为半圆O的直径,∴,
由轴对称的性质可得,∴,
又∵,∴,∴,
∴,∴是等边三角形,∴,
∵,∴是等边三角形,∴,
∵和是边长相等的等边三角形,∴,,
∴,∴,∵,∴,
∴,∴,故答案为:.
4.(25-26九年级上·江苏泰州·期中)如图,已知扇形中,圆心角,半径,点为.上一点,将沿翻折后交于点,点分别为中点,过点作与翻折后的弧线交于点,则的最小值为 .
【答案】/
【详解】解:作关于的对称点,在上,可得,过点作,交延长线于点,连接,,
∵是的中点,,∴,∴,,
∵,∴,
∴,∵,∴为等边三角形,∴,
∵,,∴,,
∵,∴,∴,
∴为等边三角形,∴,,∴,
∵,∴,∴,
∵是的中点,∴,∴,
∵在和中,∴,∴,
∵,∴最小值为.故答案为:.
5.(25-26·河北承德·九年级校考期末)如图,的直径,是弦,沿折叠劣弧,记折叠后的劣弧为.(1)如图1,当与相切于时.
①为画出所在圆的圆心,请选择你认为正确的答案 .
甲:在上找一点,连、并分别作它们的中垂线,交点为;
乙:分别以、为圆心,以为半径作弧,除外两弧另一个交点即为圆心.
A.甲正确 B.乙正确 C.甲乙都正确 D.都不正确
②选择合适的方法做出圆心,求的长;直接写出此时的度数.
(2)如图2,当经过圆心时,求的长;
(3)如图3,当覆盖圆心且与直径交于点,若,直接写出的度数.
【答案】(1)①C②,(2)(3)
【详解】(1)①甲:在上找一点,连、并分别做它们的中垂线,即做的外心,故甲正确;乙:由切线长定理可知,为切线,且,故也为的切线,易知为正方形(证明见②),故乙正确;故选:C;
②如图,连接、,∵,∴四边形为菱形,而,
∴四边形为正方形,∴,;
(2)作于,交劣弧于,如图,
∵沿折叠劣弧,记折叠后的劣弧为,即∴,
∵,∴,在中,,,
∴,∴;
(3)连接,作关于的对称轴点在上,并连接、,如图,
∵是的直径,∴,又∵,∴,
由圆内接四边形的性质得到,
可得:,∴
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专题04.圆中的重要模型之圆中的翻折模型
圆中的翻折模型是将一个圆形的纸片沿着一条直线翻折,使得纸片的边缘与直线重合,从而形成新的圆形或圆环。翻折前后,对应边相等,对应角相等,对应点之间的连线被折痕垂直平分。这种模型可以用于创建各种不同的图形和图案,是一种非常有趣的几何模型。
圆翻折模型是圆中轴对称类问题的核心载体,承接圆周角、垂径定理基础知识点,侧重考查几何变换思想。它常和四点共圆、圆内接四边形综合嵌套,出现在圆综合压轴的小问中。掌握圆翻折的不变量,学会转化折叠后的弧、角、弦,能够快速挖掘隐藏等角、等腰三角形,套用解题模板结合勾股计算线段长度。
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) 15
C组(综合压轴题) 22
阿拉伯学者系统证明圆弧翻折后,折痕必垂直平分对应弦(即垂径定理),确立了“翻折→对称→垂直关系”的逻辑链。中国宋代数学学者基于弦长与圆心角关系,明确“等弧翻折得等弦”的性质,强化对称构图思想。法国数学家布里昂雄发现翻折的对偶性质:圆内折痕两侧的弧、角、弦存在对称等价关系,奠定现代模型核心原理。近代形成 “弧翻折必出等腰”的定性定理:圆内以弦为对称轴翻折圆弧,所得两弦相等(即生成等腰三角形),成为模型的核心判定条件。
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】(25-26九年级上·浙江台州·阶段练习)如图,在中,为直径,为圆上一点,将劣弧沿弦翻折,交于点(不与点重合),连结.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【典例2】(2025·陕西西安·一模)如图,在半圆中,,将半圆沿弦所在的直线折叠,若弧恰好过圆心,则的长是( )
A. B. C. D.
【典例3】(25-26九年级上·浙江金华·期中)如图,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.如果,,则的长为 .
【典例4】(2026·湖北·模拟预测)如图,是的直径,将劣弧沿弦折叠,折叠后的弧恰好与相切于的中点,若,则的半径为( )
A. B. C. D.
【典例5】(25-26九年级上·浙江杭州·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,过点D作,点E恰好是翻折后的的中点,则的度数为______, 的值为_____.
【典例6】(25-26九年级上·江苏连云港·阶段练习)图1为一圆形纸片,A、B、C为圆周上三点,其中为直径,以为折线将纸片向右折叠,纸片盖住部分的,且交于点D,如图2所示,若弧为,则的度数 .
【典例7】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,是的内接三角形,把沿着折叠交弦于点,且点为的中点,若,则下列结论错误的是( )
A. B.点为的中点 C. D.
【典例8】(2025·吉林·一模)【驱动背景】在中,将劣弧沿弦所在的直线折叠,使得弧恰好过圆心O,圆心O关于直线的对称点为.
【前情感知】(1)如图1,连接,,的度数为 ;
【问题探究】(2)如图2,若点D是优弧上的任意一点,连接交折叠后的弧于点C,连接,.
①的度数为 ;猜想与的数量关系 ;
②如图3,若弧(翻折后)不经过圆心O.与的数量关系是否仍然成立?请说明你的理由.
【拓展生长】(3)如图4,若为直径,将第一次折叠后的弧(弧部分)沿向下翻折交弦于点E,连接.若,,请直接写出线段的长.
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.(2025·河南洛阳·一模)如图,在中,直径是圆上一点,将弧BC沿BC折叠,折叠后的弧恰好经过点,则图中阴影部分的周长为( )
A. B. C. D.
2.(2026·陕西西安·模拟预测)如图,在⊙中,点C为的中点,将弦下方的部分沿弦翻折,使点C与圆心O重合.点D为优弧上一点连接.若,,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·河南·模拟预测)如图,是的弦,把沿翻折,点A在翻折后的上,点C在上.若,则的度数是( )
A.80° B.100° C.120° D.140°
4.(24-25九年级上·四川南充·阶段练习)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.
5.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,在中,为直径,点为圆上一点,将劣弧沿弦翻折,交于点,连接.若点与圆心重合,,则半径等于 .
6.(25-26九年级上·浙江台州·阶段练习)点,,在上,将沿折叠后,与交于.
(1)若,求的度数.
(2)如图,点恰是翻折所得的中点,若,求的度数.
1.(25-26九年级上·浙江温州·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( )
A. B. C. D.
2.(2021·湖北武汉·统考中考真题)如图,是的直径,是的弦,先将沿翻折交于点.再将沿翻折交于点.若,设,则所在的范围是( )
A. B. C. D.
3.(2025·浙江杭州·一模)如图,等腰内接于,,将折叠至,使点D落在上.若过点O,则 .
4.(2025·河南·模拟预测)如图,为的直径,C为上一点,连接,将沿弦翻折,翻折后经过圆心O.若的半径为2,则图中阴影部分的面积为 .
5.(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.
6.(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.
1.(2026·湖北黄石·模拟预测)如图,为半圆O的直径,C为半圆弧上一动点,将弧沿弦折叠,折叠后的弧与交于点D,E为折叠后的弧的中点,连接,若,则线段CE的长为( )
A. B. C. D.点C、O、E共线时,CE的长最大
2.(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,作,若点E恰好是翻折后的的中点,则的值为 __________.
3.(2025·河南漯河·三模)如图,以为直径的半圆中,,点为半圆上一点,,以为对称轴将弧折叠得到弧,点的对应点为点,连接交半圆于点,则图中阴影部分面积为 .
4.(25-26九年级上·江苏泰州·期中)如图,已知扇形中,圆心角,半径,点为.上一点,将沿翻折后交于点,点分别为中点,过点作与翻折后的弧线交于点,则的最小值为 .
5.(25-26·河北承德·九年级校考期末)如图,的直径,是弦,沿折叠劣弧,记折叠后的劣弧为.(1)如图1,当与相切于时.
①为画出所在圆的圆心,请选择你认为正确的答案 .
甲:在上找一点,连、并分别作它们的中垂线,交点为;
乙:分别以、为圆心,以为半径作弧,除外两弧另一个交点即为圆心.
A.甲正确 B.乙正确 C.甲乙都正确 D.都不正确
②选择合适的方法做出圆心,求的长;直接写出此时的度数.
(2)如图2,当经过圆心时,求的长;
(3)如图3,当覆盖圆心且与直径交于点,若,直接写出的度数.
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