内容正文:
第3章 圆的基本性质 综合卷(B)
一选择题(每题3分,共30分)
1.下列命题中,为真命题的是 ( )
A.三点确定一个圆 B.度数相等的弧相等
C.90°的圆周角所对的弦是直径 D.相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等
2.一条圆弧所对的圆心角等于240°,它的长度等于半径为4cm的圆的周长,则这条弧所在的半径为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
3.如图,在每个小正方形的边长均为1的5×5的网格中,选取7个格点(小正方形的顶点),若以点A为圆心,r为半径画圆,选取的格点中除点A外恰好有3个点在圆内,则r的取值范围是( )
4.如图,A,B,C为⊙O上的三个点,∠AOB=4∠BOC,若∠ACB=60°,则∠BAC的度数为( )
A.20° B.18° C.15° D.12°
5.如图,AB为⊙O的直径,P为BA延长线上的一点,点D在⊙O上(不与点A,B重合),连结PD交⊙O于点C,且PC=OB。设∠P=α,∠B=β,下列说法正确的是( )
A.若β=30°,则∠D=120° B.若β=60°,则∠D=90°
C.若α=10°,则AD=150° D.若α=15°,则AD=90°
6.如图,将一长为8cm,宽为6cm的长方形ABCD的四边沿直线向右滚动(不滑动),当长方形滚动一周时,点A经过的路线长为( )
A.12πcm B.16πcm C.8πcm D.10πcm
7.如图,⊙O的直径AB与弦CD相交于点P,且∠APC=45°,若 则⊙O的半径为( )
A. B.2 C.2 D.4
8.如图,正方形ABCD的边长为4,点E在CD的边上,且DE=1,△AFE与△ADE关于AE所在的直线对称,将△ADE按顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABG,连结FG,则线段FG的长为 ( )
A.4 B.4 C.5 D.6
9.如图,多边形ABCDEF为正六边形,点P在边CD上,过点P作PQ∥ED交EF于点Q,连结BQ,BP,且满足∠BPC=∠BQP。设四边形PQED、四边形AFQB和△BCP的面积分别为S₁,S₂,S₃,则正六边形ABCDEF的面积为 ( )
A. B.
C. D.
10.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,其中AB=4,∠AOC=120°,P为⊙O上的动点,连结AP,取AP中点Q,连结CQ,则线段CQ的最大值为 ( )
A.3 B. C. D.
二填空题(每题3分,共18分)
11.如图,△ABC内接于⊙O。若⊙O的半径为3,∠C=45°,则弦AB的长为 。
12.“莱洛三角形”也称为圆弧三角形,它是工业生产中广泛使用的一种图形。如图,分别以等边三角形ABC的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,三段圆弧围成的封闭图形是“莱洛三角形”。若等边三角形ABC的边长为3,则该“莱洛三角形”的周长为 。
13.如图,AB是⊙O的直径,E是OA的中点,OA=2,过点E作CD⊥AB交⊙O于C,D两点。P为BC上一个动点(不与点B,C重合),连结AP,CP,CQ平分∠PCD交AP于点Q,则BC的度数为 ,AQ= 。
14.如图,△ABC内接于⊙O且∠ACB=90°,CD平分∠ACB交⊙O于点D,连结AD,BD。若AB=5,AC=4,则BD= ,CD= 。
15.如图,图1是一个光圈的示意图,其中每个叶片形状和大小相同,光圈内是一个正六边形。小明同学根据示意图绘制了图2,若AM的延长线恰好过点C,圆的半径为3cm,则叶片所占区域(阴影部分)的面积是 cm²。
16.以数轴上的原点O为圆心,3为半径的扇形中,圆心角∠AOB=90°,另一个扇形是以点P为圆心,5为半径,圆心角∠CPD=60°,点P在数轴上表示实数a,如图。如果两个扇形的圆弧部分( 和CD)相交,那么实数a的取值范围是 。
解答题(共72分)
17.(6分)如图,在正方形网格中,将格点△ABC绕某点顺时针旋转α(0°<α<180°)得到格点△A₁B₁C₁,点A与点A₁,点B与点B₁,点C与点C₁是对应点。
(1)请通过画图找到旋转中心,将其标记为点O。
(2)直接写出旋转角α的度数。
18.(6分)如图所示为新建的摩天轮及其示意图。据工作人员介绍,新建摩天轮直径为100m,最低点距离地面1m,摩天轮的圆周上均匀地安装了24个座舱(本题中将座舱视为圆周上的点),游客在距离地面最近的位置进舱。
(1)小明所在座舱到达最高点时距离地面的高度为 m。
(2)在小明进座舱后,间隔3个座舱,小亮进入座舱(此时小明和小亮分别位于P,Q两点),求两人所在座舱在摩天轮上的距离(PQ的长)和直线距离(线段PQ的长)。
64
19.(8分)如图,已知点A,B,P,D,C都在⊙O上,且四边形BCEP是平行四边形。
(1)求证:
(2)若AE=BC, DP的长度是π/6,求EC的长。
20.(8分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC,AD为⊙O的直径,BG⊥AC于点F,交AD于点E,交⊙O于点G,连结DG。
(1)求证:EF=FG。
(2)若OE=1,DG=8,求⊙O的半径。
21.(10分)已知A,B,C,D是⊙O上四点,AC=AB。
(1)如图1,∠BAC=60°,BD是直径,BD交AC于点E。若BD=d,先用含字母d的代数式表示CD和DE的长,再比较CD+DE与BE之间的大小。
(2)如图2,过点A作AE⊥BD,垂足为E。若CD=3,DE=1,求BE的长。
22.(10分)如图1,若点P是△ABC内或边上一点,且∠BPC=2∠A,则称点P是△ABC内∠A的二倍角点。
(1)如图2,点O是等边三角形ABC的外心,连结OB,OC。
①求证:点O是△ABC内∠A的一个二倍角点。
②作△BOC的外接圆,求证:BC上任意一点(B,C除外)都是△ABC内∠A的二倍角点。
(2)如图3,在△ABC的边AB上求作一点M,使点M是△ABC内∠A的一个二倍角点(要求用尺规作图,保留作图痕迹,并写出作法)。
(3)在任意三角形内,是否存在一点P同时为该三角形内三个内角的二倍角点?请直接写出结论,不必说明理由。
23.(12分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC,BD交于点E。已知⊙O的半径为3,CD=3,∠AEB=75°。
(1)求∠CBD的度数。
(2)求AB的长。
(3)当△EBC的面积最大时,求 的值。
24.(12分)如图1,A,B是⊙O上两点,OA=5,AB=8。点C是AB上任意一点,OC与弦AB相交于点D,过点C作CE⊥OB,交射线BO于点E,CE的延长线交⊙O于点F,连结BC,BF,OF。
(1)如图2,当点E是线段BO的中点时,求弦BF的长。
(2)当点E在线段BO上时,设AD=x, 求y关于x的函数表达式,并写出这个函数的自变量的取值范围。
(3)当CD=1时,求四边形OCBF的面积。
1. C 2. D 3. D 4. C 5. C 6. A
7. B 【解析】过点O作OE⊥CD于点E,连结OC。
∴CE=DE。∵∠APC=45°,∴OE=PE。∵PC²+
化简得( (负值已舍),即⊙O的半径为2。故选B。
8. C
9. A 【解析】如图,将△BCP绕点B逆时针旋转120°得到△BAG,连结QG交AF于点H。∵六边形ABCDEF 是正六边形,∴CD=EF,∠BAF=∠F=∠E=∠D=∠C=∠ABC=120°。 由 旋 转 得 BG=BP, AG=CP,∠BAG=∠C=120°,∠GBP=120°, ∴∠GAH=360°—∠BAG—∠BAF=120°=∠F。∵PQ∥DE,∴∠DPQ=180°-∠D=60°,四边形DEQP是等腰梯形。∴DP=EQ。∴CP=FQ。∴AG=FQ。
∵∠GHA=∠QHF,∴△AGH≌△FQH(AAS)。
即
∵∠PBQ=180°-∠BQP-∠BPQ=180°-∠BPC-∠BPQ=∠DPQ=60°,∴∠GBQ=∠GBP-∠PBQ=60°=∠PBQ。∵BQ=BQ,∴△GBQ≌△PBQ(SAS)。 故选A。
10. D 11.3
12.3π 【解析】∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC=3,∠A=∠B=∠C=60°。 ∴该“莱洛三角形”的周长为3π。
13.120° 2 【解析】如图,连结AC,OC。∵E是OA的中点,
∵C D⊥AB,∴∠OEC=90°。∴∠OCE=30°。∴∠AOC=60°。B
∴∠BOC=180°-∠AOC=120°,即 的度数为120°。又∵OA=OC,∴△OAC是等边三角形。
∴AC=OA=OC=2。∵AB是⊙O的直径,CD⊥AB, ∴∠ACD=∠P。∵CQ平分∠PCD,∴∠DCQ=∠PCQ。∵∠ACQ=∠ACD+∠DCQ, ∠AQC= ∠P+ ∠PCQ, ∴ ∠ACQ=∠AQC。∴AQ=AC=2。故答案为:120°;2。
【解析】∵∠ACB=90°,∴AB为⊙O的直径。∴∠ADB=90°。∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD=45°。. ∴AD=BD。∵AB=5,AC=4,
如图,把△ACD绕点D逆时针旋转90°得到△BED,
∴∠DBE=∠DAC,BE=AC=4,DE=DC。
∵∠DAC+∠DBC=180°,
∴∠DBC+∠DBE=180°。
∴C,B,E三点共线。∴△DCE为等腰直角三角形,CE=BE+BC=7。
故答案为:
【解析】如图,连结OA,OD,作OH⊥AM于点H。由 题意得∠CMN=∠CNM=60°,∴△CMN是等边三角形。
∴MN=DM=MC=AD。设AD=x,则 C
在Rt△AOH中, 解得
16.-4≤a≤-2
17.(1)如图,点O即为所求。
(2)如图,
18.(1)101
(2)∵圆周上均匀地安装了24个座舱,因此每相邻两个座舱之间对应的圆心角为 ∴∠POQ=4×15°=60°。∴PQI的长为 连结PQ,∵∠POQ=60°且OP=OQ,∴△OPQ为等边三角形。 ∴两人所在座舱在摩天轮上的距离( 的长)为 m,直线距离(线段PQ的长)为50m。
19.(1)如图1,连结PC。∵四边形BCEP是平行四边形,∴PE∥BC,∠E=∠PBC。∴∠EPC=∠PCB。
(2)如图2,连结AP,BD,CD,OA,OB,OC,OD,OP。∵四边形PBCD是圆内接四边形,四边形APDC是圆内接四边形,∴∠EDC=∠PBC=∠PAC,∠ECD=∠APE。∵四边形BCEP是平行四边形,∴PE=BC。∵AE=BC,∴PE=AE。∴∠EAP=∠APE。
∴△APE和△CDE是等边三角形。∴∠EAP=60°。
∵PB∥EA,∴∠APB=∠EAP=60°。∴∠AOB=120°。作 OF⊥AB 于点 F ,则 =60°,AF=BF= AB=⁽³⁾/₍₂。∴OA=1。 的长度是 30°。∴∠PBD=15°。∵∠PBC=∠E=60°,
∴∠DBC=45°。∴∠DOC=90°。∵OC=OD=1, 是等边三角形,∴EC=CD
20.(1)连结AG。∵AB=AC, ∴AD垂
直平分BC。∴∠ACB+∠DAC=90°。∵BG⊥AC,
∴∠AFE=∠AFG=90°,∠AGB+∠CAG=90°。
∵∠ACB=∠AGB,∴∠DAC=∠CAG。∴∠AEG=∠AGE。∴AE=AG。∴EF=FG。
(2)设⊙O的半径为R。∵AD是直径,∴∠AGD=90°,AD=2R。∵OE=1,∴AE=AO+OE=R+1。由(1)得AG=AE=R+1。在Rt△AGD中,
解得R=5或 (不合题意,舍去)。∴⊙O的半径为5。
21.(1)∵∠BAC=60°,AC=AB,∴△ABC是等边三角形。∴∠ABC=60°,BC=AB。
∴BD垂直平分AC。∴∠ABD=∠CBD=30°。
∵BD是直径,∴∠BCD=90°。
∵∠ACD=∠ABD=30°,
∴CD+DE=BE。
(2)如图,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,连结AD。∵AC=AB,∴∠ABC=∠ACB。
∵∠ADF+∠ADC=180°,∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ADF=∠ABC。∵∠ADB=∠ACB,
∴∠ADB=∠ADF。∵AE⊥BD,AF⊥CD,
∴∠AED=∠F=90°。∵AD=AD, ∴△ADE≌△ADF(AAS)。∴DE=DF,AE=AF。
在Rt△ACF和Rt△ABE中,
∵CD=3,DE=1,∴CF=CD+DF=CD+DE=3+1=4。∴BE=CF=4。
22.(1)①∵点O是等边三角形ABC的外心,∴∠BOC=2∠A。又∵点O在△ABC内,∴点O是△ABC内∠A的一个二倍角点。②设O'是BOC上任意一点 ,则 又∵点O'是△ABC内的一点,∴点O'是△ABC内∠A的二倍角点。
(2)如图,作AC的垂直平分线交AB于点M,连结MC,则点M为所求作的点。
(3)i)当三角形为锐角或直角三角形时,三角形外接圆的圆心即为该三角形内三个内角的二倍角点。
ii)当三角形为钝角三角形时,不存在一点同时为该三角形内三个内角的二倍角点。
23.(1)如图1,连结OC,OD。∵⊙O的半径为3,CD=3,∴OC=OD=CD=3。∴△OCD是等边三角形。
(2)如图2,连结OA,OB,则OA=OB=3。∵∠AEB=75°,∠CBD=30°,∴∠ACB=∠AEB-∠CBD=45°。∴∠AOB=2∠ACB=90°。∴AB= OA=3
(3)如图3,过点E作EF⊥BC于点F。由(1)(2)得∠CBD=30°,∠ACB=45°,∴EF=CF,BE=2EF。
∴当EF的长最大时,△EBC的面积最大。∵⊙O的半径为3,∴BC≤6。
即 3。∴当△EBC的面积最大时, ∴BE
24.(1)∵点C,B,F在⊙O上,∴OC=OB=OF=5。
∵CE⊥OB,点E是线段BO的中点,∴EC=EF,OE=EB。∴四边形OCBF是菱形。∴BF=OC=5。
(2)如图,过点O作OH⊥AB,垂足为点H。
∵OA=OB,OH⊥AB,
在Rt△OAH中,利用勾股定理,得 3。由AD=x,得BD=8-x,DH=|x-4|。在Rt△ODH中,利用勾股定理,得OD= 因△BOD与△BOC同 高 ,得 即y= ∵当点E与点O重合时x最小,
即x),解得 ∴这个函数的取值范围是
(3)由 CD=1,得OD=4, 或
∴△OBC≌△OBF。 当 时, 由CD=1,OD=4,得 当BD=4-时,同理可得 ∴四边形OCBF的面积等于 或。
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