专题06 垂径定理【(挑战压轴题)导图知识卡片+八大大考点讲练+优选题训练 共39题】-2026-2027学年苏科版数学九年级上册

2026-09-04
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摘要:

本初中数学讲义聚焦垂径定理及弧、弦、圆心角关系核心知识点,前承圆的基本概念,后续圆的综合应用,通过思维导图梳理知识体系,8个题型从基础求解、求证到实际应用构建递进学习支架。 资料以“典例精讲+变式训练”设计,融入《九章算术》圆材问题等实际情境,培养数学眼光中的几何直观与空间观念,通过推理证明题提升数学思维的推理能力。课中辅助教师系统授课,课后优选题助力学生查漏补缺,强化模型意识与应用能力。

内容正文:

专题06垂径定理『挑战压轴题』 「思维导图+8个题型讲练+优选题拔尖练共39题」 【2026-2027学年苏科版数学新教材•九年级上册】 山且录导航 高频压轴题型举一反三变式训练.·. 1 题型一利用孤、弦、圆心角的关系求解 2 题型二利用孤、弦、圆心角的关系求证.. ..3 题型三求圆孤的度数.... 题型四利用垂径定理求值.. 题型五利用垂径定理求平行弦问题.· …5 题型六利用垂径定理求解其他问题.·.·... ..6 题型七垂径定理的推论 8 题型八垂径定理的实际应用..。 ….9 优选题拔尖练.. .10 ■山思维导图技巧点拔 苏科版数学新教材九年级上册挑战压轴题专题06 ●一、圆的对称性】 ●四、垂径定理 圆具有本富的对称性 2 把车轮的轮廓看作一个圆,车轮绕圆定轴心旋 重径定理:直于的直径平分这条弦。并且平分滋 所对的两条置 不论转到什么位置,其轮廓都与初始位置的凰重合 推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分滋 所对的两条氢。 ●二、圆心角的概念 1,在同圆或等圆中,圆心角相等的扇形可以重合, 几何话喜:在⊙O中,若AB为直径,AB1CD,垂足为E 这两个电形对应的远和装都重合 2.在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的重相等, ①CE=DE(平分弦)②C=D,C=BD(平分蕴) 所对的弦相等。 位五、圆周角与圆心角的关系 结论:在同鹰或等圆中,國心角的度敷与它所对的弧的度数相等。 1.在同圆或等蜀中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等。 ⊙三、圆心角与孤、弦的关系月 圆一 2.我们知道,将预点在盟心的图心角等分成360份,每份国心角是, 因此”的圈心角所对的弧与n”的圆心角所对的弧相等, 1.在同圆或等圆中,如果两个圈心角。两条弧、两条弦 垂径定理 结论:凯心角的度数与它所对的弧的度数相等 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】 2.可以用图表示同圆或等圆中园心角与所对狐。弦的关系 。六、垂径定理的应用 圆心角相等☐ 由垂径定理,可以推出许多重要结论 (1)弦相第 (2)孤相等 (3)弧、弦关系 (4)圆周角定理 图心角所对的弧相等← 圆心角所对的弦相等 在同圈或等圆中 亮招这 在同圆或等圆中 在同圆或等医中 国心角相等 相等→弦相等 应用 把图中点在圆心的角分成均等的若干份。每一份圆心角相等 每一份圆心角所对的弧相等,每一份圆心角所对的弦相等 O七、解题思路与常见模型 一对称损型:利用垂橙定理确定对称轴,构造全等三角形。 解题关键 卜垂直模型:将造垂直关系,利用直角三角形求线段。角度。最值 ★找到圈心成半径, 一折叠极型:折叠后利用播径定理得到线段相等。角度相等, 构造垂直半径。 、到等弦等二优先考电圈心角都等。利用垂径定理构法垂直半轻 ,复杂图形中,延长半径或连接。构造直角 无模型 卜运动模型:动点轨迹与露。弧的结合,确定最镇位置和不变量 七面积模型:通过分制。补形,利用扇形、三角形面积公式求解 上老及诺新品植阳服格用玉名豆定不安的对我热一找 涉及面积问题,注意分制法:割补成三角形 ★利用对称性。化复杂 为荷单, 知识 圆的对称性是基础,圆心角与弧、弦的关系是核心,垂径定理是重要工具 重要·垂径定理:AB为直径,AB⊥CD,垂足为B,则CE-DE,C-AD,武-D 总结 灵活运用垂径定理及其推论。可以解决几何图形中的线段、角。面积、 公式·推论:平分被的直径播直于孩,并平分弦所对的两秦领。 最值等压拍题, ·圆心角定理:圆心角的度数■它所对的死的废数。 第1页共15页 售山高频压轴题型举一反三变式训练 题型一利用弧、弦、圆心角的关系求解 【典例精讲】(2026·浙江温州·二模)如图,等腰△ABC内接于⊙O,AB=AC,点D是AB的中点,连接 AD,BD.若AD=V6,跽=号则⊙0的半径长为 0 B 【变式训练1】(25-26九年级下·陕西宝鸡·期中)如图,△ABC是⊙0的内接三角形,AB=AC,点D 是劣弧AB中点,连接0B,OD,其中OD交AB于点E,若∠B0D=60°,0D=1,则AC的长为一一- 【变式训练2】(2026·河南周口·一模)如图,某城市新建了一座圆形观景台,台边设置了A,B,C,D 四个观景位,已知观景台边缘AB=2CD,观景位A与B之间的直线距离为8,观景位C与D之间的直线距离为 5,则这座圆形观景台的半径是一一 第2页共15页 题型二利用弧、弦、圆心角的关系求证 【典例精讲】如图,⊙O的弦AB与半径OE,OF相交于点C,D,AC=BD,求证:AE=BF. D B 【变式训练1】(2025·河南濮阳·一模)如图,AB是⊙O的直径,∠ACD=∠CAB,AD=6,AC=8, 则⊙0的半径为( B A.4 B.5 c.25 D.10 【变式训练2】(2025九年级上·山东·专题练习)如图,点AB、C在⊙0上,BC是直径,∠ABC的角 平分线BD与⊙O交于点D,与AC交于点M且BM=MD,连接OD,交AC于点N B 、M D (1)证明:OD1AC: (2)试猜想AB与OD之间的数量关系,并证明, 第3页共15页 题型三求圆弧的度数 【典例精讲】(2026·江苏南京·一模)如图,在扇形0AB中,点C在AB上,连接0C,AC,BC,∠ACB=132°,若 ∠B0C=2∠AOC,则AC的度数为() 0 A.16° B.249 C.32° D.36° 【变式训练1】(25-26九年级上·江苏连云港·期中)如图,⊙0的弦AB、CD的延长线相交于点尸,∠A0C= 150°,∠P=40°,则BD的度数为°. B 【变式训练2】(24-25九年级上·江苏南京·阶段检测)如图,⊙0与正八边形ABCDEFGH相切于点A,E, 则AE的度数为 A D E 题型四利用垂径定理求值 【典例精讲】(2026·四川南充·中考真题)如图,AB为⊙O直径,弦CD1AB于E,OB=CD=2,则0E 长为( B D A.1 B.3 C.2 D.5 第4页共15页 【变式训练1】(2026·陕西西安·模拟预测)如图,AB是⊙0的直径,且AB=8,C为⊙0上一点,过C 作CD 1 AB,交AB于点D,交⊙O于点E.若D为OB中点,则CE的长为 B O D E 【变式训练2】(24-25九年级上·北京·期中)如图,AB是⊙0的直径,弦CD1AB于点H∠C=60°, CD=2V3,求⊙0的半径的长, 题型五利用垂径定理求平行弦问题 【典例精讲】(25-26九年级上·江苏连云港·期中)如图,AB是⊙0的直径,点C在⊙0上,请用无刻度 直尺画图(保留作图痕迹,不写画法)· M 图1 图2 (1)如图1,若M是半圆的中点,且与点C在同一侧,画出∠ACB的平分线CN.并说明理由: (2)如图2,若DE∥AB,画出∠ACB的平分线CP; (3)在(2)的作图下,己知AC=12,BC=9,CP交直径AB于点F,则AF=一一· 第5页共15页 【变式训练1】(25-26九年级上·山东滨州·期中)已知⊙0的直径为34cm,AB,CD是⊙0的两条弦, AB II CD,AB=30cm,CD=16cm,则AB和CD之间的距离是( A.7cm或23cm B.14cm或46cm C.7cm D.23cm 【变式训练2】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图是由小正方形组成的7×7网格,每个小正方形 的顶点叫作格点,⊙O过格点A,B,C.仅用无刻度直尺在给定网格中完成如下两个问题. 4 B B (1) (2) (1)如图(1),先画圆心0,再在⊙0上画点D,使AD=CD (2)如图(2),点M是⊙O上一点,先画点B关于直线AC的对称点E,再在⊙O上画点N,使MN∥BE. 题型六利用垂径定理求解其他问题 【典例精讲】如图所示,⊙O的两条弦AB,CD互相垂直且相交于点P,OE1AB,OF1CD,垂足分别为E, F,AC=BD.求证:四边形OEPF是正方形 第6页共15页 【变式训练1】如图,AB是⊙O的弦,OC1AB于点C,交⊙0于点D,点E在⊙O上. D (1)若∠A0D=50°,求∠DEB的度数: (2)若0C=3,0D=5,求AB的长. 【变式训练2】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,AB是⊙O的一条弦,OD1AB于点C,交⊙0 于点D,点E在⊙O上. E B (1)若点B是DE的中点,求证:AB=DE: (2)若CD=2,AB=12,求⊙0的半径r. 第7页共15页 题型七垂径定理的推论 【典例精讲】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图,AB是⊙O的直径,CD为弦,CD1AB于点E,连 接AC,AD,则下列结论一定正确的是() D B A.AC=BC B.BC=BD C.OE=BE D.∠CAD=∠CDA 【变式训练1】(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)已知:AB是⊙0直径,AC,AD为⊙0的弦,AB 平分∠CAD. D G ⊙ B 图1 图2 图3 (1)如图1,求证:AC=AD: (②)如图2,点E为BD上一点,连接CE,BE,点G为BC上一点,连接AG交CE于点F,若CG=BE,求证:AF⊥CE; (3)如图3,在(2)的条件下,BH1CE于点H,连接AE、DE,若∠DAE+3∠BAE=90°,CF=2,AF=DE.求 线段FH的长。 第8页共15页 【变式训练2】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在△ACD中,DA=DC,B是AC边上一点, 以AB为直径的圆O经过点D,F是直径AB上一点(不与点A,B重合),连接DF并延长交圆O于点E,连接EA, EB E (1)求证:∠C=∠DEB: (2)若AE=BE,∠C=30°,求∠DFB的度数. 题型八垂径定理的实际应用 【典例精讲】《九章算术》中有这样一个问题:“今有圆材,埋壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯 道长一尺,问径几何?”用现在的数学语言表达是:如图,CD为⊙O的直径,弦AB1CD,垂足为E,CE=1 寸,AB=1尺,则直径CD长为寸.(1尺=10寸) D 【变式训练1】(2026·广西柳州·二模)《九章算术》是我国古代第一部数学专著,书中记载:“今有圆 材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深两寸,锯道长八寸,问径几何?”译为:“今有一圆柱形木材, 埋在墙壁中,不知其大小,用锯去锯这木材,锯口深2寸(ED=2寸),锯道长8寸(AB=8寸)”,问 这块圆形木材的直径是多少?如图所示,请根据所学知识计算圆形木材的直径AC是( ) 第9页共15页 E ⊙ A.5寸 B.6寸 C.8寸 D.10寸 【变式训练2】(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,破残的圆形轮片上有三点A,B,C. (1)请用直尺和圆规画出该轮片的圆心(不写作法,保留作图痕迹): (2)若△ABC是等腰三角形,底边BC=16cm,腰AB=10cm,求圆片的半径R 山优选题拔尖练 1.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)如图,在⊙0中,半径0C与弦AB垂直于点D,且AB=8,0C=5, 则CD的长是( D A.3 B.2.5 C.2 D.1 第10页共15页 2.(26-27九年级上·北京·课堂例题)在⊙0中,圆心角∠AOB=2∠COD,则弦AB与弦CD的关系是 ( A.AB=2CD B.AB>2CD C.AB<2CD D.不能确定 3.(2026·广东汕头·三模)在数学综合与实践课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径, 小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点A,B,连接AB,作AB的垂直平分线CD交AB于点D,交AB于点 C,测出AB=16cm,CD=4cm,则圆形工件的半径为( D A.14cm B.12cm C.10cm D.8cm 4.(2026山西长治·三模)如图,△ABC内接于⊙O,D是AC上一点,且OD1AC于点E.若∠ADE=50°, 则∠B的度数为( ) O E A.85° B.80° C.75° D.70° 5.(2026广西玉林·三模)把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知EF=CD= 6cm,则球的半径为( ) F D A.cm B.4cm c.¥cm D.5cm 6.(2026·湖南长沙·三模)如图,在平面直角坐标系中,0为坐标原点,点P在第一象限,⊙P与x轴交 于0,A两点,点A的坐标为(6,0),⊙P的半径为V13,则点P的坐标为 第11页共15页 P A(6,0)天 7.(25-26八年级下·山东日照·期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具.如图,当筒车工作时, 盛水桶的运行路径可以看作是以轴心0为圆心的⊙O,且圆心在水面上方.在某一时刻,⊙0被水面截得的 弦AB长为6米,过点O作OC1AB,交⊙O于点C,交AB于点D,水面下盛水桶的最大深度为1米(即CD=1 米),则⊙0的半径为 米 D B 8.(2026河南平顶山三模)如图,0A,0B,0C都是⊙0的半径,∠ACB=∠B0C.若AB=8,BC=2V5 则OA的长为 9.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,在⊙O中,AB为直径,弦CD1AB于点H,若AH=CD=4, 则⊙0的半径长为. H B 10.(2026·宁夏银川·三模)如图,在∠A0B中,按下列步骤作图:①在0A边上取一点C,以C为圆心, OC长为半径画⊙C,交0B于点D;②分别以0,D为圆心,大于0D长为半径画弧,两弧交于点G,连接 CG交OD于点E,交⊙C于点F,若OC=5,OD=8,则EF的长为 第12页共15页 E B FD G 11.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)如图,在⊙0中,AB=AC,∠ACB=60°.求证:∠A0B= ∠B0C=∠A0C. B 12.(25-26八年级下·江苏南京·期末)已知,如图:⊙0的半径R=5V2,弦AB=14.点C在AB上CD1AB 交⊙0于点D. D 0. (1)若BC=4,求线段CD的长 (2)若点C在弦AB上运动,则AC+CD的最大值 第13页共15页 13.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图是一个管道的横截面,圆心0到水面AB的距离0D是3, 水面宽AB=6.求这个管道横截面的半径. D B 14.(2026·四川攀枝花·中考真题)如图,AB是⊙O的直径,弦CD1AB,垂足为H.E为BD上一点,连 接AE交CD于点F,EF的垂直平分线交CD的延长线于点G,连接GE. C B F D G (1)若⊙O的半径为3,AH=2,求CD的长: (2)求证:EG是⊙0的切线. 第14页共15页 15.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测)小明在完成作业“如图1,∠A0B=90°,C、D是以点0为 圆心的AB的三等分点,弦AB分别交OC、OD于点E、F,求证:AE=BF=CD”的基础上,做了如下尝试如 图2“把∠A0B=90改为∠A0B=120°,其他不变”,证明成功后,大胆猜想:“如图3,∠A0B=n°, C、D是以点O为圆心的AB的三等分点,弦AB分别交OC、OD于点E、F,求证:AE=BF=CD”,请写出小 明“尝试”和“猜想”的证明过程 C D E F B 0 图1 图2 图3 第15页共15页nullnull 专题06 垂径定理『挑战压轴题』 「思维导图+8个题型讲练+优选题拔尖练 共39题」 【2026-2027学年苏科版数学新教材•九年级上册】 高频压轴题型举一反三变式训练 1 题型一 利用弧、弦、圆心角的关系求解 2 题型二 利用弧、弦、圆心角的关系求证 3 题型三 求圆弧的度数 4 题型四 利用垂径定理求值 4 题型五 利用垂径定理求平行弦问题 5 题型六 利用垂径定理求解其他问题 6 题型七 垂径定理的推论 8 题型八 垂径定理的实际应用 9 优选题拔尖练 10 题型一 利用弧、弦、圆心角的关系求解 【典例精讲】(2026·浙江温州·二模)如图,等腰内接于,,点是的中点,连接,.若,,则的半径长为_______. 【变式训练1】(25-26九年级下·陕西宝鸡·期中)如图,是的内接三角形,,点是劣弧中点,连接,,其中交于点,若,,则的长为______. 【变式训练2】(2026·河南周口·一模)如图,某城市新建了一座圆形观景台,台边设置了,,,四个观景位.已知观景台边缘,观景位与之间的直线距离为,观景位与之间的直线距离为,则这座圆形观景台的半径是______. 题型二 利用弧、弦、圆心角的关系求证 【典例精讲】如图,的弦与半径,相交于点,,,求证:. 【变式训练1】(2025·河南濮阳·一模)如图,是的直径,,,,则的半径为(   ) A.4 B.5 C. D.10 【变式训练2】(2025九年级上·山东·专题练习)如图,点A、B、C在上,是直径,的角平分线与交于点D,与交于点M,且,连接,交于点N. (1)证明:; (2)试猜想与之间的数量关系,并证明. 题型三 求圆弧的度数 【典例精讲】(2026·江苏南京·一模)如图,在扇形中,点在上,连接,,,.若,则的度数为(  ) A. B. C. D. 【变式训练1】(25-26九年级上·江苏连云港·期中)如图,的弦的延长线相交于点P,, 则的度数为________. 【变式训练2】(24-25九年级上·江苏南京·阶段检测)如图,与正八边形相切于点A,E,则的度数为_______. 题型四 利用垂径定理求值 【典例精讲】(2026·四川南充·中考真题)如图,为直径,弦于E,,则长为(     ) A.1 B. C.2 D. 【变式训练1】(2026·陕西西安·模拟预测)如图,是的直径,且,为上一点,过作,交于点,交于点.若为中点,则的长为____________. 【变式训练2】(24-25九年级上·北京·期中)如图,是的直径,弦于点H,,,求的半径的长. 题型五 利用垂径定理求平行弦问题 【典例精讲】(25-26九年级上·江苏连云港·期中)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______. 【变式训练1】(25-26九年级上·山东滨州·期中)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. 【变式训练2】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫作格点,过格点,,.仅用无刻度直尺在给定网格中完成如下两个问题. (1)如图(1),先画圆心,再在上画点,使; (2)如图(2),点是上一点,先画点关于直线的对称点,再在上画点,使. 题型六 利用垂径定理求解其他问题 【典例精讲】如图所示,的两条弦,互相垂直且相交于点P,,,垂足分别为E,F,.求证:四边形是正方形. 【变式训练1】如图,是的弦,于点,交于点,点在上.    (1)若,求的度数; (2)若,,求的长. 【变式训练2】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,是的一条弦,于点,交于点,点在上. (1)若点B是的中点,求证:; (2)若,,求的半径r. 题型七 垂径定理的推论 【典例精讲】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图,是的直径,为弦,于点,连接,,则下列结论一定正确的是(   ) A. B. C. D. 【变式训练1】(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)已知:是直径,为的弦,平分. (1)如图1,求证:; (2)如图2,点E为上一点,连接,点G为上一点,连接交于点F,若,求证:; (3)如图3,在(2)的条件下,于点H,连接,若,.求线段的长. 【变式训练2】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在中,,是边上一点,以为直径的圆经过点,是直径上一点(不与点,重合),连接并延长交圆于点,连接,. (1)求证:; (2)若,,求的度数. 题型八 垂径定理的实际应用 【典例精讲】《九章算术》中有这样一个问题:“今有圆材,埋壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用现在的数学语言表达是:如图,为的直径,弦,垂足为E,寸,尺,则直径长为______寸.(1尺寸) 【变式训练1】(2026·广西柳州·二模)《九章算术》是我国古代第一部数学专著,书中记载:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深两寸,锯道长八寸,问径几何?”译为:“今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知其大小,用锯去锯这木材,锯口深2寸(寸),锯道长8寸(寸)”,问这块圆形木材的直径是多少?如图所示,请根据所学知识计算圆形木材的直径是(     ) A.5寸 B.6寸 C.8寸 D.10寸 【变式训练2】(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,破残的圆形轮片上有三点A,B,C. (1)请用直尺和圆规画出该轮片的圆心(不写作法,保留作图痕迹); (2)若是等腰三角形,底边,腰,求圆片的半径R. 1.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)如图,在中,半径与弦垂直于点,且,,则的长是(     ) A.3 B. C.2 D.1 2.(26-27九年级上·北京·课堂例题)在中,圆心角,则弦与弦的关系是(     ) A. B. C. D.不能确定 3.(2026·广东汕头·三模)在数学综合与实践课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点 ,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,,则圆形工件的半径为(     ) A. B. C. D. 4.(2026·山西长治·三模)如图,内接于, 是上一点,且于点.若,则的度数为(     ) A. B. C. D. 5.(2026·广西玉林·三模)把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知,则球的半径为(     ). A. B. C. D. 6.(2026·湖南长沙·三模)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,点在第一象限,与轴交于,两点,点的坐标为,的半径为,则点的坐标为__________. 7.(25-26八年级下·山东日照·期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具.如图,当筒车工作时,盛水桶的运行路径可以看作是以轴心为圆心的,且圆心在水面上方.在某一时刻,被水面截得的弦长为6米,过点作,交于点,交于点,水面下盛水桶的最大深度为1米(即米),则的半径为____________米. 8.(2026·河南平顶山·三模)如图,都是的半径,.若,,则的长为________. 9.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,在中,为直径,弦于点H,若,则的半径长为______. 10.(2026·宁夏银川·三模)如图,在中,按下列步骤作图:①在边上取一点 ,以 为圆心,长为半径画 ,交 于点 ;②分别以 为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,连接交于点,交 于点 ,若 ,则的长为____________. 11.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)如图,在中,,.求证:. 12.(25-26八年级下·江苏南京·期末)已知,如图:的半径,弦.点在上交于点. (1)若,求线段的长. (2)若点在弦上运动,则的最大值________. 13.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)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. 14.(2026·四川攀枝花·中考真题)如图,是的直径,弦,垂足为.为上一点,连接交于点,的垂直平分线交的延长线于点,连接. (1)若的半径为,,求的长; (2)求证:是的切线. 15.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测)小明在完成作业“如图1,,、是以点为圆心的的三等分点,弦分别交于点,求证:”的基础上,做了如下尝试如图2“把改为,其他不变”,证明成功后,大胆猜想:“如图3,,、是以点为圆心的的三等分点,弦分别交于点,求证:”.请写出小明“尝试”和“猜想”的证明过程. 第 1 页 共 12 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题06 垂径定理『挑战压轴题』 「思维导图+8个题型讲练+优选题拔尖练 共39题」 【2026-2027学年苏科版数学新教材•九年级上册】 高频压轴题型举一反三变式训练 2 题型一 利用弧、弦、圆心角的关系求解 2 题型二 利用弧、弦、圆心角的关系求证 5 题型三 求圆弧的度数 7 题型四 利用垂径定理求值 9 题型五 利用垂径定理求平行弦问题 11 题型六 利用垂径定理求解其他问题 16 题型七 垂径定理的推论 18 题型八 垂径定理的实际应用 23 优选题拔尖练 26 题型一 利用弧、弦、圆心角的关系求解 【典例精讲】(2026·浙江温州·二模)如图,等腰内接于,,点是的中点,连接,.若,,则的半径长为_______. 【答案】 【分析】连接,连接并延长交于点,交于点,设,设的半径长为,分别在中,中,中,利用勾股定理进行求解即可. 【详解】解:连接,连接并延长交于点,交于点,则:, ∵,点是的中点, ∴,垂直平分, ∴, ∴垂直平分, ∵, ∴设,则,, ∴, 设的半径长为,则, 在中,由勾股定理,得, 解得(舍去)或, 在中,, ∴, 在中,由勾股定理,得, ∴, 解得(负值舍去); ∴. 【变式训练1】(25-26九年级下·陕西宝鸡·期中)如图,是的内接三角形,,点是劣弧中点,连接,,其中交于点,若,,则的长为______. 【答案】 【分析】证明,,求解,进一步可得答案. 【详解】解:∵点是劣弧中点, ∴,, ∵,, ∴,, ∴, , ∴, ∵, ∴. 【变式训练2】(2026·河南周口·一模)如图,某城市新建了一座圆形观景台,台边设置了,,,四个观景位.已知观景台边缘,观景位与之间的直线距离为,观景位与之间的直线距离为,则这座圆形观景台的半径是______. 【答案】 【分析】过作于点,延长交于点,连接,,,则有,,,从而可得,则,然后通过勾股定理求出,设为,则,通过勾股定理得,再求出的值即可. 【详解】解:如图,过作于点,延长交于点,连接,,, ∴,,, ∵, ∴, ∴, ∴, 设为,则, ∵, ∴, ∴, ∴这座圆形观景台的半径是. 题型二 利用弧、弦、圆心角的关系求证 【典例精讲】如图,的弦与半径,相交于点,,,求证:. 【答案】证明:过点作,交于点,交于点,如图, ∴,. , . 又, , ∴. . , . 【分析】过点作,交于点,交于点,由垂径定理得到,,然后由三线合一得到,推出,进而证明即可. 【变式训练1】(2025·河南濮阳·一模)如图,是的直径,,,,则的半径为(   ) A.4 B.5 C. D.10 【答案】B 【分析】本题考查了圆的基本性质,直径所对的圆周角是直角,勾股定理等;掌握圆的基本性质是解题的关键. 由圆的基本性质得,由直径所对的圆周角是直角和勾股定理得,即可求解. 【详解】解: , , , 是的直径, , , , 则的半径为, 故选:B. 【变式训练2】(2025九年级上·山东·专题练习)如图,点A、B、C在上,是直径,的角平分线与交于点D,与交于点M,且,连接,交于点N. (1)证明:; (2)试猜想与之间的数量关系,并证明. 【答案】(1) 证明:∵平分, ∴, ∴, ∴; (2) 解:猜想:. 证明:∵,, ∴. ∵, ∴是的中位线, ∴. ∴. ∵, ∴, ∴. ∴. 【分析】本题考查了圆周角定理、垂径定理以及全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握相关的定理和性质. (1)根据,证得,进而根据垂径定理证得; (2)先证明是的中位线,得出,进而得出结论. 题型三 求圆弧的度数 【典例精讲】(2026·江苏南京·一模)如图,在扇形中,点在上,连接,,,.若,则的度数为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由等腰三角形的性质得出,由四边形内角和为,根据可得出,根据圆心角和弧之间的关系即可求出答案. 【详解】解:∵, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴. 则的度数为. 【变式训练1】(25-26九年级上·江苏连云港·期中)如图,的弦的延长线相交于点P,, 则的度数为________. 【答案】70 【分析】本题主要考查了圆周角定理和三角形的外角定理,熟练掌握圆周角定理和三角形的外角定理是解题的关键. 连接,由圆周角定理和三角形的外角定理得到,即可求解,再由即可求解. 【详解】解:连接, ∵, ∴ ∵, ∴, ∴ ∴的度数为, 故答案为:. 【变式训练2】(24-25九年级上·江苏南京·阶段检测)如图,与正八边形相切于点A,E,则的度数为_______. 【答案】 【分析】本题考查了弧的度数,切线的性质,正多边形的性质,多边形的内角和;连接、,由切线的性质及正多边形的性质得,,由多边形的内角和即可求解;掌握切线的性质,正多边形的性质,会求弧的度数是解题的关键. 【详解】解:如图,连接、, 与正八边形相切于点A,E, , , ∵六边形的内角和为, , , 的度数为, 故答案为:. 题型四 利用垂径定理求值 【典例精讲】(2026·四川南充·中考真题)如图,为直径,弦于E,,则长为(     ) A.1 B. C.2 D. 【答案】B 【分析】本题考查垂径定理及勾股定理,根据垂径定理求出的长,再在中利用勾股定理求出的长即可. 【详解】解:为直径,,, , 在中,. 【变式训练1】(2026·陕西西安·模拟预测)如图,是的直径,且,为上一点,过作,交于点,交于点.若为中点,则的长为____________. 【答案】 【分析】连接,由垂径定理可得,最后结合勾股定理求解即可. 【详解】解:连接, 是的直径,且,, ,, 为中点, , 根据勾股定理,得, . 【变式训练2】(24-25九年级上·北京·期中)如图,是的直径,弦于点H,,,求的半径的长. 【答案】2 【分析】由垂径定理得到,求出,再解求出的长,即可得到的半径长. 【详解】解:连接, ∵直径, ∴ ∵, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴的半径长是2. 题型五 利用垂径定理求平行弦问题 【典例精讲】(25-26九年级上·江苏连云港·期中)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:. 【变式训练1】(25-26九年级上·山东滨州·期中)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. 【变式训练2】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫作格点,过格点,,.仅用无刻度直尺在给定网格中完成如下两个问题. (1)如图(1),先画圆心,再在上画点,使; (2)如图(2),点是上一点,先画点关于直线的对称点,再在上画点,使. 【答案】(1) 如图1,点,即为所求; (2) 如图2所示,点,即为所求 【分析】本题考查了垂径定理,平行弦的应用,圆的对称性,圆周角定理. (1)根据网格特点,先找到的中点,根据网格的特点以及平移的性质作,交于点,连接并延长交于点,作直线交于点(),即可求解;理由如下,根据平移可得,则弧等于弧,进而可得弧弧,则,根据三线合一可得垂直平分; (2)取的格点,连接交于点,由网格可知,结合垂径定理可知B、E关于对称,连接交于点,连接并延长交于点,连接,结合等边对等角和同弧所对的圆周角相等可得,则. 题型六 利用垂径定理求解其他问题 【典例精讲】如图所示,的两条弦,互相垂直且相交于点P,,,垂足分别为E,F,.求证:四边形是正方形. 【答案】证明:连接,如图 ,,, 四边形是矩形, , ,即, , ,,垂足分别为,, ,, , ,,, , 四边形是正方形. 【分析】先由垂直条件证明四边形为矩形,再利用等弧对等弦及已知得出,再结合垂径定理以及勾股定理得到弦心距,最后根据“一组邻边相等的矩形是正方形”得证. 【变式训练1】如图,是的弦,于点,交于点,点在上.    (1)若,求的度数; (2)若,,求的长. 【答案】(1) (2)8 【分析】此题考查了圆周角定理以及垂径定理.解题的关键是注意相关定理的应用. (1)由,根据垂径定理可得,然后由圆周角定理,即可求得的度数; (2)根据,,由勾股定理可求得的长度,继而可得出的值. 【详解】(1)解:, , . (2), 在中,, , . 【变式训练2】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,是的一条弦,于点,交于点,点在上. (1)若点B是的中点,求证:; (2)若,,求的半径r. 【答案】(1) 证明:∵, ∴, ∵点是的中点, ∴, ∴, ∴, ∴; (2)10 【分析】本题考查了垂径定理,弧、弦及圆心角间的关系,勾股定理,掌握垂径定理是解决本题的关键. (1)证明,可得,即可证明; (2)由垂径定理可得,然后设的半径为r,由勾股定理即可列出方程,解方程即可求得答案. 【详解】(1)略 (2)解:连接, 设的半径为r,, 则, ∵,, ∴, 在中,, ∴, 解得, ∴的半径为. 题型七 垂径定理的推论 【典例精讲】(25-26九年级上·安徽芜湖·期中)如图,是的直径,为弦,于点,连接,,则下列结论一定正确的是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】本题主要考查了垂径定理,掌握垂径定理是解题的关键. 根据垂径定理可得、 ,,无法得到,,据此即可解答. 【详解】解:如图:连接、, ∵是的直径,为弦,于点, ∴,,, ∴,, ∴B选项结论成立,符合题意;A选项结论不成立,不符合题意; 证明缺少条件,即C选项结论不成立,不符合题意, 无法判断,即D选项结论不成立,不符合题意. 故选:B. 【变式训练1】(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)已知:是直径,为的弦,平分. (1)如图1,求证:; (2)如图2,点E为上一点,连接,点G为上一点,连接交于点F,若,求证:; (3)如图3,在(2)的条件下,于点H,连接,若,.求线段的长. 【答案】(1) 证明:连接,交于点Q,如图所示: ∵平分, ∴, ∴,即点B为的中点, ∵是直径, ∴,, ∴垂直平分线段, ∴; (2) 证明:连接,如图所示: ∵是直径, ∴, ∴, ∵, ∴, ∵, ∴,即, ∴; (3) 【分析】(1)连接,交于点Q,由题意易得,然后根据垂径定理的推论可得垂直平分线段,进而问题可求证; (2)连接,由题意易得,,然后可得,进而问题可求证; (3)连接,由(2)可知:,,即,由题意易得四边形是矩形,则有,然后可得,,根据角的和差关系可得,设,则,进而根据勾股定理可建立方程进行求解. 【详解】(1)略 (2)略 (3)解:连接,如图所示: 由(2)可知:,,即, ∵是直径, ∴, ∵,, ∴, ∴四边形是矩形, ∴, ∴, ∴, ∵,, ∴,即, ∴,, ∵, ∴, 由可设,则, ∴, ∴, ∴, 设,则, 在中,由勾股定理可得:, 解得:(负根舍去), ∴. 【变式训练2】(25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在中,,是边上一点,以为直径的圆经过点,是直径上一点(不与点,重合),连接并延长交圆于点,连接,. (1)求证:; (2)若,,求的度数. 【答案】(1) 证明:∵, ∴, 又∵, ∴; (2) 【分析】()根据等腰三角形的性质和圆周角定理即可求证; ()连接,由垂径定理的推论可得,即得,又由()得,再根据三角形的外角性质即可求解; 本题考查了等腰三角形的性质,圆周角定理,垂径定理的推论等,正确作出辅助线是解题的关键. 【详解】(1)略 (2)解:连接, ∵ , ∴, ∴, ∴, ∵, ∴. 题型八 垂径定理的实际应用 【典例精讲】《九章算术》中有这样一个问题:“今有圆材,埋壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用现在的数学语言表达是:如图,为的直径,弦,垂足为E,寸,尺,则直径长为______寸.(1尺寸) 【答案】26 【分析】连接构成直角三角形,先根据垂径定理,可得寸,再设出圆的半径为x寸,表示出,最后根据勾股定理建立关于x的方程进行求解即可. 【详解】解:连接,如图, ,且寸, 寸, 设圆O的半径的长为x寸, 寸, 在中, 解得, , 寸. 【变式训练1】(2026·广西柳州·二模)《九章算术》是我国古代第一部数学专著,书中记载:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深两寸,锯道长八寸,问径几何?”译为:“今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知其大小,用锯去锯这木材,锯口深2寸(寸),锯道长8寸(寸)”,问这块圆形木材的直径是多少?如图所示,请根据所学知识计算圆形木材的直径是(     ) A.5寸 B.6寸 C.8寸 D.10寸 【答案】D 【分析】设的半径为r,在中, ,则有,解方程可得r,进而确定直径. 【详解】解:设的半径为r, ∵, ∴, 在中, , 则有, 解得, ∴圆形木材的直径是为10寸. 【变式训练2】(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,破残的圆形轮片上有三点A,B,C. (1)请用直尺和圆规画出该轮片的圆心(不写作法,保留作图痕迹); (2)若是等腰三角形,底边,腰,求圆片的半径R. 【答案】(1) 解:如图,点O即为所求; (2) 【分析】本题考查作图-应用与设计作图,等腰三角形的性质,垂径定理,解题的关键是掌握相关知识解决问题. (1)作线段,的垂直平分线交于点O,点O即为所求; (2)连接交于点D.连接.利用勾股定理求出,再利用勾股定理构建方程求解. 【详解】(1)略 (2)解:连接交于点D.连接. ∵, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, 在中,, 解得. 1.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)如图,在中,半径与弦垂直于点,且,,则的长是(     ) A.3 B. C.2 D.1 【答案】C 【分析】根据垂径定理求出长度,再根据勾股定理求出长度,即可求出的长度. 【详解】解:,, ,, , 在中,, . 2.(26-27九年级上·北京·课堂例题)在中,圆心角,则弦与弦的关系是(     ) A. B. C. D.不能确定 【答案】C 【分析】作的平分线构造等圆心角,得到等弦,结合三角形三边关系比较弦长大小. 【详解】解:如图,作的平分线,交于点,连接、、、, 则, ∵, ∴, ∵在同圆中,相等的圆心角所对的弦相等, ∴, 在中,, ∴,即. 3.(2026·广东汕头·三模)在数学综合与实践课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点 ,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,,则圆形工件的半径为(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由垂径定理,可得出的长;设圆心为O,连接,在中,可用半径表示出的长,进而可根据勾股定理求出圆形工件的半径. 【详解】解:∵是线段的垂直平分线, ∴直线经过圆心,设圆心为 ,连接. 中,, 根据勾股定理得: ,即: , 解得:; 故圆形工件的半径为 , 4.(2026·山西长治·三模)如图,内接于, 是上一点,且于点.若,则的度数为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】连接,证明是等腰三角形,得到,再根据四边形内接于即可求出的度数. 【详解】解:如图,连接, ∵于点. ∴ ∴垂直平分, ∴, ∴是等腰三角形, ∴, ∴ ∵四边形内接于, ∴. 5.(2026·广西玉林·三模)把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知,则球的半径为(     ). A. B. C. D. 【答案】A 【分析】取的中点,作于点,取上的球心,连接,设,在中利用勾股定理求得的长即可. 【详解】解:如图,取的中点,作于点, ∵是的中点,于点, ∴经过球心, ∴取上的球心,连接, ∵四边形是矩形, ∴, ∵, ∴四边形是矩形, ∴, 设, ∴, ∵, ∴在直角三角形中,,即, 解得:, ∴球的半径为. 6.(2026·湖南长沙·三模)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,点在第一象限,与轴交于,两点,点的坐标为,的半径为,则点的坐标为__________. 【答案】 【分析】过点作轴于点,连接,先由垂径定理求出的长,再根据勾股定理求出的长,故可得出答案. 【详解】解:过点作轴于点,连接, ,, , 在中   ,       7.(25-26八年级下·山东日照·期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具.如图,当筒车工作时,盛水桶的运行路径可以看作是以轴心为圆心的,且圆心在水面上方.在某一时刻,被水面截得的弦长为6米,过点作,交于点,交于点,水面下盛水桶的最大深度为1米(即米),则的半径为____________米. 【答案】 【分析】由垂径定理可得的长,设的半径为,则可用含的式子表示,在中利用勾股定理列方程求解即可. 【详解】解:, 米, (米) . 设的半径为米,则,. 在中,由勾股定理得, 即. 解得. 8.(2026·河南平顶山·三模)如图,都是的半径,.若,,则的长为________. 【答案】5 【分析】过点O作于点D,延长OD交 于点E,根据等腰三角形的性质得到,证明.得到.由勾股定理得到.设,则.由勾股定理得到,即可求出的长. 【详解】解:过点O作于点D,延长OD交 于点E, ∵, ∴,. 又∵, ∴. ∵, ∴. ∵,, ∴. ∴. ∴. 设,则. ∵, ∴, 解得. ∴. 9.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,在中,为直径,弦于点H,若,则的半径长为______. 【答案】// 【分析】连接,设圆的半径为,根据垂径定理可得,在中由勾股定理建立方程求解即可. 【详解】解:如图,连接, 设圆的半径为, ∵, ∴, 在中,,, ∴ 解得, ∴半径为. 10.(2026·宁夏银川·三模)如图,在中,按下列步骤作图:①在边上取一点 ,以 为圆心,长为半径画 ,交 于点 ;②分别以 为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,连接交于点,交 于点 ,若 ,则的长为____________. 【答案】 【分析】根据作图步骤①可知,即为等腰三角形;根据作图步骤②可知 是线段 的垂直平分线,利用垂径定理及勾股定理求出 的长,最后根据半径计算的长即可. 【详解】解:由作图步骤①可知,点 、 在上, , 由作图步骤②可知, 垂直平分线段 , ,, 在 中,由勾股定理得:, 点在上, , . 11.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)如图,在中,,.求证:. 【答案】证明:∵, ∴. ∵, ∴是等边三角形. ∴, ∴. 【分析】根据弧、弦、圆心角之间的数量关系证明是等边三角形,再结合等边三角形性质即可证明. 【详解】略 12.(25-26八年级下·江苏南京·期末)已知,如图:的半径,弦.点在上交于点. (1)若,求线段的长. (2)若点在弦上运动,则的最大值________. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)过点作于点,作于点,连接,,用垂径定理得到,算出长,在中利用勾股定理求出,由三个直角判定四边形为矩形,得到、长度,再在利用勾股定理求出,最后由求得; (2)沿用(1)的辅助线与矩形结论,设,,将整理为,由勾股定理得到,利用完全平方公式推出的最大值,即可得出的最大值. 【详解】(1)解:如图,过点作于点,作于点,连接,, ∵, ∴, ∴, 在中,, ∵,,, ∴, ∴四边形是矩形, ∴,, 在中,, ∴; (2)解:如图,过点作于点,作于点,连接,, 同(1)得,,四边形是矩形, 设,,则, ∴, 故求的最大值,只需求的最大值, 在中,,即, ∵,即, ∴,即, ∴, ∴,即, ∴当且仅当时,取得最大值,最大值为, ∴的最大值为. 13.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)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. 14.(2026·四川攀枝花·中考真题)如图,是的直径,弦,垂足为.为上一点,连接交于点,的垂直平分线交的延长线于点,连接. (1)若的半径为,,求的长; (2)求证:是的切线. 【答案】(1); (2)证明:连接, ∵点在的垂直平分线上, ∴, ∴, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴, ∵是半径, ∴是的切线。 【分析】(1)连接,先求出长度,利用垂径定理得,再在中由勾股定理算出,进而求出; (2)连接,由垂直平分线性质得,等边对等角得,结合推出,再利用得,等量代换证明,依据切线判定定理证为切线。 【详解】(1)解:连接, ∵半径为, ∴, ∵, ∴, ∵,为直径, ∴,, 在中,, ∴; (2)略 15.(25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测)小明在完成作业“如图1,,、是以点为圆心的的三等分点,弦分别交于点,求证:”的基础上,做了如下尝试如图2“把改为,其他不变”,证明成功后,大胆猜想:“如图3,,、是以点为圆心的的三等分点,弦分别交于点,求证:”.请写出小明“尝试”和“猜想”的证明过程. 【答案】 尝试:证明:如图,连接、, 是的三等分点,, ,, . , . , , . 在中,, , . 同理可证, 结合, . 猜想:证明:如图,连接、, 是的三等分点,, ,, . , . , , . 在中,, , . 同理可证, 结合, . 【分析】尝试:当时,先根据弧的三等分性质得到等弧,进而推出等弦;再通过等腰三角形内角计算,证明,得出,同理证明,最终得到; 猜想:同理,对的情况,通过计算等腰三角形的内角,证明,得出,同理,结合等弧对等弦的性质完成证明. 第 1 页 共 12 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题06 垂径定理【(挑战压轴题)导图知识卡片+八大大考点讲练+优选题训练 共39题】-2026-2027学年苏科版数学九年级上册
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