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。
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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
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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
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【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.
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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。
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【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
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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
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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.
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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.
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