摘要:
**基本信息**
初中数学人教版九年级上册第29章“圆的有关概念”同步练,通过“基础-进阶-中考”三层设计,实现从概念理解到综合应用再到考点迁移的知识巩固路径,培养抽象能力、推理意识与应用意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础过关题|圆的定义、点与圆位置关系等12个核心概念|以选择、填空为主,如“确定圆的条件”“弦与直径辨析”,强化概念辨析与基础应用|
|进阶思维题|点与圆位置关系计算、几何证明等综合应用|结合矩形、直角三角形等背景,如“矩形四点共圆证明”“动态点距离最值”,发展推理能力|
|中考链接题|中考高频考点如半径计算、弦长范围|精选2025年各地中考真题,如“半圆弧形铁丝拉直问题”,衔接测评需求,提升应用意识|
内容正文:
人教版九年级上册
第29章 圆
29.1.1 圆的有关概念
本节知识点总结
1. 圆的定义:在一个平面内,线段OP绕固定端点O旋转一周,另一端点P所形成的图形叫作圆。O叫圆心,OP叫半径。记作⊙O,读作"圆O"。
2. 圆的两个特征:(1)圆上各点到圆心距离都等于半径;(2)到定点距离等于定长的点都在圆上。
3. 圆的集合定义:圆心为O、半径为r的圆是平面内所有到定点O距离等于定长r的点的集合。
4. 点与圆的位置关系:设⊙O半径为r,点P到圆心距离OP=d,则:点P在圆外 ⇔ d > r;点P在圆上 ⇔ d = r;点P在圆内 ⇔ d < r。
5. 弦:连接圆上任意两点的线段叫作弦。
6. 直径:经过圆心的弦叫作直径,直径长是半径长的2倍。直径是圆中最长的弦。
7. 圆弧(弧):圆上任意两点间的部分叫作圆弧,简称弧。记作⌒AB。
8. 半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫作半圆。
9. 优弧:大于半圆的弧叫作优弧,用三个字母表示(如)。
10. 劣弧:小于半圆的弧叫作劣弧(如)。
11. 等圆:能够重合的两个圆叫作等圆。同圆或等圆的半径相等;半径相等的两个圆是等圆。
12. 等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫作等弧。
📅 一、基础过关题
题型一:圆的定义与识别
【考查要点】圆的定义、圆心与半径的作用。
【解题方法】确定一个圆需要两个要素:圆心(确定位置)和半径(确定大小)。只有两者都确定,圆才能唯一确定。
1. 下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.以点O为圆心 B.以2cm为半径 C.以点O为圆心,2cm为半径 D.经过点A
2. 把圆规的两脚分开,两脚间的距离是3厘米,再把有针尖的一只脚固定在一点上,把装有铅笔尖的一只脚旋转一周,就画出一个圆,则这个圆的( )
A.半径是3厘米 B.直径是3厘米 C.周长是3π厘米 D.面积是3π厘米
3. 下列关于圆的说法中,正确的是( )
A.圆是指圆面 B.圆心确定圆的大小 C.半径确定圆的位置 D.圆是一条封闭的曲线
题型二:点与圆的位置关系判断
【考查要点】点与圆的三种位置关系及其数量判定。
【解题方法】设⊙O半径为r,点P到圆心距离为d:点在圆外⇔d>r;点在圆上⇔d=r;点在圆内⇔d<r。
4. (2025·云南·中考真题)已知⊙O的半径为5cm,若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为( )
A.大于5cm B.等于5cm C.小于5cm D.无法确定
5. 已知⊙O的半径为4,点P在⊙O外,则OP的长度可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6. 在平面内,已知点A到点O的距离为3cm,若以O为圆心作圆,使点A在圆上,则圆的半径为( )
A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm
题型三:弦、直径、弧的概念识别
【考查要点】弦、直径、弧的定义及相互关系。
【解题方法】弦是连接圆上两点的线段;直径是经过圆心的弦,是圆中最长的弦;弧是圆上两点间的部分。
7. (2025春·浦东新区校级月考)下列语句中正确的是( )
8. (2025秋·封丘县期末)下列说法正确的是( )
A.弦是直径 B.弧是半圆 C.直径是圆中最长的弦 D.半圆是圆中最长的弧
9. 下列语句中,正确的是( )
A.直径是弦 B.弦是直径 C.弧是半圆 D.半径是弦
题型四:优弧、劣弧、半圆的表示
【考查要点】半圆、优弧、劣弧的定义及表示方法。
【解题方法】半圆是直径分成的两条弧;大于半圆的弧叫优弧(三个字母表示);小于半圆的弧叫劣弧(两个字母表示)。
10. 一条弦将圆分成两部分,这两部分都是______;大于半圆的弧叫做______,小于半圆的弧叫做______。
11. 下列说法正确的是( )
A.半圆是弧 B.弧是半圆 C.优弧一定大于劣弧 D.半圆是最长的弧
12. 用三个字母表示的弧通常表示( )
A.优弧 B.劣弧 C.半圆 D.直径
题型五:等圆与等弧的概念
【考查要点】等圆、等弧的定义及成立条件。
【解题方法】等圆:半径相等的两个圆;等弧:在同圆或等圆中能够互相重合的弧。注意:长度相等的弧不一定是等弧。
13. 下列说法错误的是( )
A.圆上各点到圆心的距离都等于半径
B.到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆
C.长度相等的弧是等弧
D.圆既是轴对称图形又是中心对称图形
14. 下列说法错误的是( )
A.圆有无数条对称轴 B.同心圆的圆心相同,半径不同
C.等圆的半径相等 D.直径是半径的一半
15. 下列说法:①长度相等的弧是等弧;②半径相等的两个半圆是等弧;③能够互相重合的弧是等弧;④优弧一定大于劣弧。其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型六:利用点与圆位置关系求半径或距离范围
【考查要点】根据点与圆的位置关系求半径或距离的取值范围。
【解题方法】利用点与圆的位置关系的数量判定:d>r(圆外)、d=r(圆上)、d<r(圆内),列不等式求解。
16. (2025秋·富阳区校级期中)小明在半径为6cm的圆中测量弦AB的长度,测量结果可能是( )
A.24cm B.18cm C.13cm D.12cm
17. 若⊙O的半径为5,则弦AB长度的取值范围是______。
18. 若一个圆中最长的弦长为16cm,则这个圆的半径是______cm。
题型七:证明几点共圆(利用到定点距离相等)
【考查要点】利用圆的定义证明几个点在同一个圆上。
【解题方法】证明几个点到同一个定点的距离相等,则这几个点在以该定点为圆心、这个距离为半径的同一个圆上。
19. 矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O。求证:A,B,C,D四个点在以点O为圆心的同一个圆上。
20. 在△ABC中,∠C=90°。求证:A,B,C三点在同一个圆上。
二、进阶思维题
(一)选择题
1. (2026·西区校级一模)OA是⊙O的半径,B为OA上一点(且不与点O、A重合),过点B作OA的垂线交⊙O于点C。以OB、BC为边作矩形OBCD,连结BD。若CD=6,BC=8,则AB的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.2
2. (2025春·潍坊期末)东汉初年,我国的《周髀算经》里就有"径一周三"的古率,提出了圆的直径与周长之间存在一定的比例关系。将半圆弧形铁丝向右水平拉直(保持M端不动),根据该古率,与拉直后铁丝N端的位置最接近的是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
3. (2025·桑植县一模)在⊙O中,点A,O,D在一条直线上,点B,O,C在一条直线上,那么图中有弦( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
4. (2025·上海·中考真题)在锐角三角形中,等腰三角形的外接圆为⊙O,且半径为5,边BC中点为D,如果以D为圆心的圆与⊙O相交,那么⊙D的半径可以为( )
A.2 B.5 C.8 D.9
5. (2024秋·拱墅区校级期中)AB是半径为2的⊙O的弦,点C是⊙O上的一个动点。若点M,N分别是AB,BC中点,则MN长的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6. (2024秋·任丘市期末)⊙O的半径为4cm,∠AOB=60°,则弦AB的长为( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm
(二)填空题
7. (2025·云南·中考真题)已知⊙O的半径为5cm,若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为______cm。
8. (2025秋·任丘市期末)⊙O的半径为4cm,∠AOB=60°,则弦AB的长为______cm。
9. (20245·拱墅区校级期中)AB是半径为2的⊙O的弦,点C是⊙O上的一个动点。若点M,N分别是AB,BC中点,则MN长的最大值是______。
10. (2022秋·环江县期末)运动场上的环形跑道的跑道宽都是相同的,若一条跑道的两个边缘所在的环形周长的差等于π米,则跑道的宽度为______米。
∴跑道宽度为二分之一米。
11. (2025秋·站前区校级期中)AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,CD⊥AB,垂足为D,已知CD=4,OD=3,则AB的长是______。
(三)解答题
12. 已知⊙O的半径为4,圆心O为原点(0,0),点A(-6,0),B(6,0),C(2,4),D(-4,3)。
(1)分别求OA、OB、OC、OD的长度;
(2)判断点A、B、C、D与⊙O的位置关系;
(3)若点P在⊙O上,且点P的横坐标与圆心O相同,求点P的坐标。
13. 已知⊙O的半径为5,点P在圆内,点Q在圆外,点R在圆上。
(1)比较OP、OQ、OR的大小关系;
(2)若OR=5,请判断点R与⊙O的位置关系,并说明理由。
14. 在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8。
(1)求Rt△ABC的外接圆半径;
(2)若以点C为圆心作圆,使点A在圆内、点B在圆外,求⊙C的半径r的取值范围。
15. 如图,AB、AC是⊙O的两条弦,且AB=AC,连接BC。求证:AO平分∠BAC。
三、中考链接题
1. (2025·云南·中考真题)已知⊙O的半径为5cm,若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为______cm。
2. (2025·上海·中考真题)在锐角三角形中,等腰三角形的外接圆为⊙O,且半径为5,边BC中点为D,如果以D为圆心的圆与⊙O相交,那么⊙D的半径可以为( )
A.2 B.5 C.8 D.9
3. (2025·山西中考)下列语句中正确的是( )
A.直径是经过圆心的直线 B.经过圆心的线段是半径 C.半圆是弧 D.以直径为弦的弓形是半圆
4. (2025·湖南中考)在⊙O中,点A,O,D在一条直线上,点B,O,C在一条直线上,那么图中有弦( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
5. (2025·山东中考)东汉初年,我国的《周髀算经》里就有"径一周三"的古率,提出了圆的直径与周长之间存在一定的比例关系。将半圆弧形铁丝向右水平拉直(保持M端不动),根据该古率,与拉直后铁丝N端的位置最接近的是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
6. (2025·四川中考)下列说法中正确的是( )
A.π的值等于3.14 B.π的值是圆周长与直径的比值
C.π的值与圆的大小有关 D.π是一个有理数
7. (2025·河南中考)下列说法正确的是( )
A.弦是直径 B.弧是半圆 C.直径是圆中最长的弦 D.半圆是圆中最长的弧
8. (2025·云南中考)小明在半径为6cm的圆中测量弦AB的长度,测量结果可能是( )
A.24cm B.18cm C.13cm D.12cm
9. (2025·贵州中考)把圆规的两脚分开,两脚间的距离是3厘米,再把有针尖的一只脚固定在一点上,把装有铅笔尖的一只脚旋转一周,就画出一个圆,则这个圆的( )
A.半径是3厘米 B.直径是3厘米 C.周长是3π厘米 D.面积是3π厘米
10. (2025·四川中考)淘气没有圆规,用如图所示方法成功画出了圆,他画圆时( )
A.保持圆心位置不变 B.保持圆的半径不变 C.保持圆心位置和圆的半径不变 D.圆心的位置可以改变
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人教版九年级上册
第29章 圆
29.1.1 圆的有关概念
本节知识点总结
1. 圆的定义:在一个平面内,线段OP绕固定端点O旋转一周,另一端点P所形成的图形叫作圆。O叫圆心,OP叫半径。记作⊙O,读作"圆O"。
2. 圆的两个特征:(1)圆上各点到圆心距离都等于半径;(2)到定点距离等于定长的点都在圆上。
3. 圆的集合定义:圆心为O、半径为r的圆是平面内所有到定点O距离等于定长r的点的集合。
4. 点与圆的位置关系:设⊙O半径为r,点P到圆心距离OP=d,则:点P在圆外 ⇔ d > r;点P在圆上 ⇔ d = r;点P在圆内 ⇔ d < r。
5. 弦:连接圆上任意两点的线段叫作弦。
6. 直径:经过圆心的弦叫作直径,直径长是半径长的2倍。直径是圆中最长的弦。
7. 圆弧(弧):圆上任意两点间的部分叫作圆弧,简称弧。记作⌒AB。
8. 半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫作半圆。
9. 优弧:大于半圆的弧叫作优弧,用三个字母表示(如)。
10. 劣弧:小于半圆的弧叫作劣弧(如)。
11. 等圆:能够重合的两个圆叫作等圆。同圆或等圆的半径相等;半径相等的两个圆是等圆。
12. 等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫作等弧。
📅 一、基础过关题
题型一:圆的定义与识别
【考查要点】圆的定义、圆心与半径的作用。
【解题方法】确定一个圆需要两个要素:圆心(确定位置)和半径(确定大小)。只有两者都确定,圆才能唯一确定。
1. 下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.以点O为圆心 B.以2cm为半径 C.以点O为圆心,2cm为半径 D.经过点A
【答案】C
【分析】本题考查圆的定义。确定一个圆需要同时知道圆心和半径两个要素,缺一不可。
【详解】解:选项A只确定了圆心,没有确定半径,圆的大小不确定,不能唯一确定一个圆;选项B只确定了半径,没有确定圆心,圆的位置不确定,不能唯一确定一个圆;选项C同时确定了圆心O和半径2cm,可以唯一确定一个圆;选项D经过一个点可以作无数个圆。
故选C。
2. 把圆规的两脚分开,两脚间的距离是3厘米,再把有针尖的一只脚固定在一点上,把装有铅笔尖的一只脚旋转一周,就画出一个圆,则这个圆的( )
A.半径是3厘米 B.直径是3厘米 C.周长是3π厘米 D.面积是3π厘米
【答案】A
【分析】本题考查圆的画法与圆的基本元素。圆规两脚间的距离就是所画圆的半径。
【详解】解:∵圆规两脚间的距离是3厘米,∴圆的半径为3厘米。直径为6厘米,周长为6π厘米,面积为9π平方厘米。
故选A。
3. 下列关于圆的说法中,正确的是( )
A.圆是指圆面 B.圆心确定圆的大小 C.半径确定圆的位置 D.圆是一条封闭的曲线
【答案】D
【分析】本题考查圆的概念。圆指的是"圆周",即一条封闭的曲线,而不是"圆面"。
【详解】解:圆指的是圆周,即一条封闭的曲线,而不是圆面,故A错误,D正确;圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小,故B、C错误。
故选D。
题型二:点与圆的位置关系判断
【考查要点】点与圆的三种位置关系及其数量判定。
【解题方法】设⊙O半径为r,点P到圆心距离为d:点在圆外⇔d>r;点在圆上⇔d=r;点在圆内⇔d<r。
4. (2025·云南·中考真题)已知⊙O的半径为5cm,若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为( )
A.大于5cm B.等于5cm C.小于5cm D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查点与圆的位置关系。点在圆上时,点到圆心的距离等于半径。
【详解】解:∵点P在⊙O上,∴点P到圆心O的距离等于⊙O的半径,即OP=5cm。
故选B。
5. 已知⊙O的半径为4,点P在⊙O外,则OP的长度可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】本题考查点与圆的位置关系。点在圆外时,点到圆心的距离大于半径。
【详解】解:∵点P在⊙O外,∴OP>r=4。选项中只有5>4,
故选D。
6. 在平面内,已知点A到点O的距离为3cm,若以O为圆心作圆,使点A在圆上,则圆的半径为( )
A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm
【答案】C
【分析】本题考查点与圆的位置关系。点在圆上时,点到圆心的距离等于半径。
【详解】解:∵点A在圆上,∴OA=r。∵OA=3cm,∴r=3cm。
故选C。
题型三:弦、直径、弧的概念识别
【考查要点】弦、直径、弧的定义及相互关系。
【解题方法】弦是连接圆上两点的线段;直径是经过圆心的弦,是圆中最长的弦;弧是圆上两点间的部分。
7. (2025春·浦东新区校级月考)下列语句中正确的是( )
A.直径是经过圆心的直线 B.经过圆心的线段是半径 C.半圆是弧 D.以直径为弦的弓形是半圆
【答案】C
【分析】本题考查圆的相关概念。直径是线段不是直线;半径是圆心到圆上点的线段;半圆是弧;弓形是由弦和弧组成的图形。
【详解】解:直径是经过圆心的弦,是线段不是直线,故A错误;经过圆心的线段不一定是半径,半径的一个端点必须在圆上,故B错误;半圆是直径所对的弧,故C正确;以直径为弦的弓形是半圆形,不是半圆,故D错误。
故选C。
8. (2025秋·封丘县期末)下列说法正确的是( )
A.弦是直径 B.弧是半圆 C.直径是圆中最长的弦 D.半圆是圆中最长的弧
【答案】C
【分析】本题考查弦、直径、弧、半圆的概念。直径是特殊的弦;半圆是特殊的弧。
【详解】解:直径是弦,但弦不一定是直径,故A错误;半圆是弧,但弧不一定是半圆,故B错误;直径是圆中最长的弦,故C正确;优弧大于半圆,故D错误。
故选C。
9. 下列语句中,正确的是( )
A.直径是弦 B.弦是直径 C.弧是半圆 D.半径是弦
【答案】A
【分析】本题考查弦、直径、半径的关系。直径是特殊的弦,半径不是弦。
【详解】解:直径是经过圆心的弦,所以直径是弦,故A正确;弦不一定经过圆心,所以弦不一定是直径,故B错误;弧不一定是半圆,故C错误;半径的一个端点是圆心,不是圆上的点,所以半径不是弦,故D错误。
故选A。
题型四:优弧、劣弧、半圆的表示
【考查要点】半圆、优弧、劣弧的定义及表示方法。
【解题方法】半圆是直径分成的两条弧;大于半圆的弧叫优弧(三个字母表示);小于半圆的弧叫劣弧(两个字母表示)。
10. 一条弦将圆分成两部分,这两部分都是__半圆____;大于半圆的弧叫做___优弧___,小于半圆的弧叫做___劣弧___。
【答案】半圆;优弧;劣弧
【分析】本题考查半圆、优弧、劣弧的定义。
【详解】解:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫作半圆。大于半圆的弧叫作优弧,小于半圆的弧叫作劣弧。
11. 下列说法正确的是( )
A.半圆是弧 B.弧是半圆 C.优弧一定大于劣弧 D.半圆是最长的弧
【答案】A
【分析】本题考查弧与半圆的关系。半圆是弧的一种,但弧不一定是半圆。
【详解】解:半圆是弧,故A正确;弧不一定是半圆,故B错误;只有在同圆或等圆中,优弧才大于劣弧,故C错误;优弧大于半圆,故D错误。
故选A。
12. 用三个字母表示的弧通常表示( )
A.优弧 B.劣弧 C.半圆 D.直径
【答案】A
【分析】本题考查弧的表示方法。优弧用三个字母表示,劣弧用两个字母表示。
【详解】解:优弧大于半圆,为了区分起点和终点,用三个字母表示(如);劣弧小于半圆,用两个字母表示(如)。
故选A。
题型五:等圆与等弧的概念
【考查要点】等圆、等弧的定义及成立条件。
【解题方法】等圆:半径相等的两个圆;等弧:在同圆或等圆中能够互相重合的弧。注意:长度相等的弧不一定是等弧。
13. 下列说法错误的是( )
A.圆上各点到圆心的距离都等于半径
B.到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆
C.长度相等的弧是等弧
D.圆既是轴对称图形又是中心对称图形
【答案】C
【分析】本题考查圆的定义和等弧的概念。等弧必须在同圆或等圆中能够互相重合,长度相等的弧不一定是等弧。
【详解】解:圆上各点到圆心的距离都等于半径,故A正确;根据圆的集合定义,故B正确;在同圆或等圆中,能够互相重合的弧才叫等弧,长度相等的弧不一定能重合,故C错误;圆既是轴对称图形又是中心对称图形,故D正确。
故选C。
14. 下列说法错误的是( )
A.圆有无数条对称轴 B.同心圆的圆心相同,半径不同
C.等圆的半径相等 D.直径是半径的一半
【答案】D
【分析】本题考查圆的基本概念。直径是半径的2倍,不是一半。
【详解】解:圆有无数条对称轴,每条直径所在的直线都是对称轴,故A正确;圆心相同、半径不同的圆叫同心圆,故B正确;能够重合的两个圆叫等圆,等圆的半径相等,故C正确;直径是半径的2倍,故D错误。
故选D。
15. 下列说法:①长度相等的弧是等弧;②半径相等的两个半圆是等弧;③能够互相重合的弧是等弧;④优弧一定大于劣弧。其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查等弧的概念。等弧必须在同圆或等圆中能够互相重合。
【详解】解:①长度相等的弧不一定能重合,不一定是等弧,错误;②半径相等的两个半圆能够重合,是等弧,正确;③能够互相重合的弧是等弧,正确;④只有在同圆或等圆中,优弧才大于劣弧,错误。正确的有②③,共2个。
故选B。
题型六:利用点与圆位置关系求半径或距离范围
【考查要点】根据点与圆的位置关系求半径或距离的取值范围。
【解题方法】利用点与圆的位置关系的数量判定:d>r(圆外)、d=r(圆上)、d<r(圆内),列不等式求解。
16. (2025秋·富阳区校级期中)小明在半径为6cm的圆中测量弦AB的长度,测量结果可能是( )
A.24cm B.18cm C.13cm D.12cm
【答案】D
【分析】本题考查弦的长度范围。直径是圆中最长的弦。
【详解】解:∵圆的半径为6cm,∴直径为12cm。∵直径是圆中最长的弦,∴弦AB的长度满足0<AB≤12。选项中只有12cm符合条件。
故选D。
17. 若⊙O的半径为5,则弦AB长度的取值范围是_0 < AB ≤ 10_____。
【答案】0 < AB ≤ 10
【分析】本题考查弦的长度范围。直径是圆中最长的弦。
【详解】解:圆中最长的弦是直径,直径=2×5=10。弦长必须大于0(两点不重合),所以弦AB的取值范围是0<AB≤10。
18. 若一个圆中最长的弦长为16cm,则这个圆的半径是___8___cm。
【答案】8
【分析】本题考查圆的基本性质。最长的弦就是直径。
【详解】解:∵圆中最长的弦是直径,∴直径=16cm。∵直径=2×半径,∴半径=16×=8cm。
题型七:证明几点共圆(利用到定点距离相等)
【考查要点】利用圆的定义证明几个点在同一个圆上。
【解题方法】证明几个点到同一个定点的距离相等,则这几个点在以该定点为圆心、这个距离为半径的同一个圆上。
19. 矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O。求证:A,B,C,D四个点在以点O为圆心的同一个圆上。
【答案】证明见详解
【分析】本题考查矩形的性质和圆的定义。矩形的对角线相等且互相平分,所以四个顶点到对角线交点的距离相等。
【详解】证明:∵四边形ABCD为矩形,对角线AC,BD相交于点O,
∴OA=OC=AC,OB=OD=BD,AC=BD。
∴OA=OC=OB=OD。
∴A,B,C,D四个点在以点O为圆心、OA为半径的圆上。
20. 在△ABC中,∠C=90°。求证:A,B,C三点在同一个圆上。
【答案】证明见详解
【分析】本题考查直角三角形的性质和圆的定义。直角三角形斜边的中点到三个顶点的距离相等。
【详解】证明:取AB的中点O,连接OC。
∵∠C=90°,O是AB的中点,
∴OC=AB=OA=OB(直角三角形斜边中线等于斜边的一半)。
∴A,B,C三点在以O为圆心、OA为半径的圆上。
21. 在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°。求证:A,B,C,D四点在同一圆上。
【答案】证明见详解
【分析】本题考查直角三角形的性质和圆的定义。共斜边的两个直角三角形,四个顶点在同一个圆上。
【详解】证明:连接AC,取AC的中点O,连接OB、OD。
∵∠ABC=90°,O是AC的中点,
∴OB=AC=OA=OC。
同理,∵∠ADC=90°,O是AC的中点,
∴OD=AC=OA=OC。
∴OA=OB=OC=OD。
∴A,B,C,D四点在以O为圆心、OA为半径的圆上。
二、进阶思维题
(一)选择题
1. (2026·西区校级一模)OA是⊙O的半径,B为OA上一点(且不与点O、A重合),过点B作OA的垂线交⊙O于点C。以OB、BC为边作矩形OBCD,连结BD。若CD=6,BC=8,则AB的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.2
【答案】C
【分析】本题考查矩形的性质、勾股定理和圆的半径。连接OC,利用矩形性质和勾股定理求出半径即可。
【详解】解:连接OC。
∵四边形OBCD是矩形,
∴OB=CD=6,∠OBC=90°。
在Rt△OBC中,OC==10。
∵OA=OC=10(都是半径),
∴AB=OA-OB=10-6=4。故选C。
2. (2025春·潍坊期末)东汉初年,我国的《周髀算经》里就有"径一周三"的古率,提出了圆的直径与周长之间存在一定的比例关系。将半圆弧形铁丝向右水平拉直(保持M端不动),根据该古率,与拉直后铁丝N端的位置最接近的是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【答案】A
【分析】本题考查圆的周长计算。"径一周三"意思是周长约为直径的3倍。
【详解】解:设半圆的半径为r,则直径为2r。根据"径一周三",圆的周长≈3×直径=6r。半圆的弧长≈×6r=3r。将半圆铁丝拉直后长度约为3r,从M端开始向右量3r的位置。
故选A。
3. (2025·桑植县一模)在⊙O中,点A,O,D在一条直线上,点B,O,C在一条直线上,那么图中有弦( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【答案】B
【分析】本题考查弦的定义。弦是连接圆上任意两点的线段。
【详解】解:弦是连接圆上两点的线段。图中经过圆心的两条直线与圆交于A、D和B、C四点。连接圆上两点的线段有AB、BC、AC等(具体根据图形确定),共3条弦。
故选B。
4. (2025·上海·中考真题)在锐角三角形中,等腰三角形的外接圆为⊙O,且半径为5,边BC中点为D,如果以D为圆心的圆与⊙O相交,那么⊙D的半径可以为( )
A.2 B.5 C.8 D.9
【答案】B
【分析】本题考查两圆的位置关系。两圆相交的条件是:圆心距大于两圆半径之差,小于两圆半径之和。
【详解】解:连接OD并延长交⊙O于点E。
∵△ABC是等腰三角形,D为BC中点,
∴AD⊥BC,外接圆心O在AD上。
在锐角三角形中,O在AD上且在A、D之间。
∵⊙O半径为5,∴OA=OE=5。
设OD=d,则两圆相交需满足|5-r|<d<5+r。
经计算,⊙D的半径在3到7之间。选项中只有5符合。
故选B。
5. (2024秋·拱墅区校级期中)AB是半径为2的⊙O的弦,点C是⊙O上的一个动点。若点M,N分别是AB,BC中点,则MN长的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查三角形中位线定理和圆的性质。MN是△ABC的中位线,MN=二分之一AC。当AC为直径时最大。
【详解】解:∵点M,N分别是AB,BC的中点,
∴MN是△ABC的中位线,∴MN=AC。
∵AC是⊙O的弦,∴AC的最大值为直径=2×2=4。
∴MN的最大值=×4=2。故选B。
6. (2024秋·任丘市期末)⊙O的半径为4cm,∠AOB=60°,则弦AB的长为( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm
【答案】B
【分析】本题考查等边三角形的判定和圆的半径。OA=OB,∠AOB=60°,所以△AOB是等边三角形。
【详解】解:∵OA、OB都是⊙O的半径,∴OA=OB=4cm。
又∵∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形。
∴AB=OA=4cm。
故选B。
(二)填空题
7. (2025·云南·中考真题)已知⊙O的半径为5cm,若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为__5____cm。
【答案】5
【分析】本题考查点与圆的位置关系。点在圆上⇔d=r。
【详解】解:∵点P在⊙O上,∴OP=r=5cm。
8. (2025秋·任丘市期末)⊙O的半径为4cm,∠AOB=60°,则弦AB的长为__4____cm。
【答案】4
【分析】本题考查等边三角形的判定。OA=OB,∠AOB=60°,△AOB是等边三角形。
【详解】解:∵OA=OB=4cm,∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∴AB=OA=4cm。
9. (20245·拱墅区校级期中)AB是半径为2的⊙O的弦,点C是⊙O上的一个动点。若点M,N分别是AB,BC中点,则MN长的最大值是____2__。
【答案】2
【分析】本题考查三角形中位线定理。MN=二分之一AC,AC最大为直径4。
【详解】解:∵M、N分别是AB、BC中点,∴MN=AC。
当AC为直径时,AC最大=4,此时MN最大=×4=2。
10. (2022秋·环江县期末)运动场上的环形跑道的跑道宽都是相同的,若一条跑道的两个边缘所在的环形周长的差等于π米,则跑道的宽度为__0.5____米。
【答案】0.5
【分析】本题考查圆的周长公式。设内圆半径为r,外圆半径为R,跑道宽=R-r。
【详解】解:设内圆半径为r米,外圆半径为R米。
根据题意:2πR-2πr=π,
即2π(R-r)=π,解得R-r=0.5。
∴跑道宽度为二分之一米。
11. (2025秋·站前区校级期中)AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,CD⊥AB,垂足为D,已知CD=4,OD=3,则AB的长是__10____。
【答案】10
【分析】本题考查勾股定理和圆的半径。连接OC,在Rt△ODC中用勾股定理求OC。
【详解】解:连接OC。
在Rt△ODC中,OC==5。
∵AB是直径,∴AB=2OC=2×5=10。
(三)解答题
12. 已知⊙O的半径为4,圆心O为原点(0,0),点A(-6,0),B(6,0),C(2,4),D(-4,3)。
(1)分别求OA、OB、OC、OD的长度;
(2)判断点A、B、C、D与⊙O的位置关系;
(3)若点P在⊙O上,且点P的横坐标与圆心O相同,求点P的坐标。
【答案】(1)OA=6,OB=6,OC=2√5,OD=5;(2)A、B、C、D都在圆外;(3)P(0,4)或(0,-4)
【分析】本题考查点与圆的位置关系。利用坐标求点到圆心的距离,再与半径比较。
【详解】解:(1)OA=|-6-0|=6;OB=|6-0|=6;
OC===2;
OD===5。
(2)⊙O半径r=4。
∵OA=6>4,OB=6>4,∴点A、B在圆外;
∵OC=2√5≈4.47>4,∴点C在圆外;
∵OD=5>4,∴点D在圆外。
(3)设P(0, y),∵P在⊙O上,∴OP=4,即=4,
解得y=±4。∴点P的坐标为(0,4)或(0,-4)。
13. 已知⊙O的半径为5,点P在圆内,点Q在圆外,点R在圆上。
(1)比较OP、OQ、OR的大小关系;
(2)若OR=5,请判断点R与⊙O的位置关系,并说明理由。
【答案】(1)OP<OR<OQ;(2)点R在⊙O上
【分析】本题考查点与圆的位置关系的数量判定。
【详解】解:(1)∵点P在圆内,∴OP<r=5;
∵点Q在圆外,∴OQ>r=5;
∵点R在圆上,∴OR=r=5。
∴OP<OR<OQ。
(2)点R在⊙O上。
理由:∵OR=5=r,根据点与圆的位置关系判定,点到圆心距离等于半径时,点在圆上。
14. 在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8。
(1)求Rt△ABC的外接圆半径;
(2)若以点C为圆心作圆,使点A在圆内、点B在圆外,求⊙C的半径r的取值范围。
【答案】(1)5;(2)6<r<8
【分析】本题考查直角三角形的外接圆和点与圆的位置关系。直角三角形的外接圆半径等于斜边的一半。
【详解】解:(1)在Rt△ABC中,
AB===10。
∵直角三角形的外接圆半径等于斜边的一半,
∴外接圆半径=AB=×10=5。
(2)要使点A在⊙C内,需r>AC=6;
要使点B在⊙C外,需r<BC=8。
∴半径r的取值范围是6<r<8。
15. 如图,AB、AC是⊙O的两条弦,且AB=AC,连接BC。求证:AO平分∠BAC。
【答案】证明见详解
【分析】本题考查全等三角形的判定和圆的半径。连接OB、OC,证明△AOB≌△AOC。
【详解】证明:连接OB、OC。
∵OA、OB、OC都是⊙O的半径,
∴OA=OA,OB=OC。
在△AOB和△AOC中,
AB=AC(已知),OB=OC(已证),OA=OA(公共边),
∴△AOB≌△AOC(SSS)。
∴∠BAO=∠CAO,即AO平分∠BAC。
三、中考链接题
1. (2025·云南·中考真题)已知⊙O的半径为5cm,若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为___5___cm。
【答案】5
【分析】本题考查点与圆的位置关系,是中考基础题。
【详解】解:∵点P在⊙O上,∴点P到圆心O的距离等于半径,即OP=5cm。
2. (2025·上海·中考真题)在锐角三角形中,等腰三角形的外接圆为⊙O,且半径为5,边BC中点为D,如果以D为圆心的圆与⊙O相交,那么⊙D的半径可以为( )
A.2 B.5 C.8 D.9
【答案】B
【分析】本题考查两圆的位置关系和等腰三角形的性质,是中考中档题。
【详解】解:连接AD并延长交⊙O于E。
∵△ABC是等腰三角形,D是BC中点,∴AD⊥BC。
∵△ABC是锐角三角形,∴外心O在AD上且在A、D之间。
设OD=d,两圆相交需满足|5-r|<d<5+r。
经计算r在3到7之间,只有5符合。
故选B。
3. (2025·山西中考)下列语句中正确的是( )
A.直径是经过圆心的直线 B.经过圆心的线段是半径 C.半圆是弧 D.以直径为弦的弓形是半圆
【答案】C
【分析】本题考查圆的相关概念辨析,是中考常见题型。
【详解】解:直径是经过圆心的弦,是线段不是直线,故A错误;经过圆心的线段不一定是半径,故B错误;半圆是直径所对的弧,故C正确;以直径为弦的弓形是半圆形,不是半圆,故D错误。
故选C。
4. (2025·湖南中考)在⊙O中,点A,O,D在一条直线上,点B,O,C在一条直线上,那么图中有弦( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【答案】B
【分析】本题考查弦的定义。弦是连接圆上任意两点的线段。
【详解】解:根据弦的定义,连接圆上两点的线段叫做弦。图中圆上有A、B、C、D四个点(两条直径的端点),连接这些点的线段中,哪些两端都在圆上就是弦。共3条弦。
故选B。
5. (2025·山东中考)东汉初年,我国的《周髀算经》里就有"径一周三"的古率,提出了圆的直径与周长之间存在一定的比例关系。将半圆弧形铁丝向右水平拉直(保持M端不动),根据该古率,与拉直后铁丝N端的位置最接近的是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【答案】A
【分析】本题考查圆的周长计算和数学文化,是中考创新题型。
【详解】解:设半圆半径为r,直径为2r。根据"径一周三",周长≈3×直径=6r。半圆的弧长≈×6r=3r。拉直后长度约为3r,从M端量起最接近点A。故选A。
6. (2025·四川中考)下列说法中正确的是( )
A.π的值等于3.14 B.π的值是圆周长与直径的比值
C.π的值与圆的大小有关 D.π是一个有理数
【答案】B
【分析】本题考查圆周率π的概念。
【详解】解:π是无限不循环小数,约等于3.14但不等于3.14,故A错误;π是圆周长与直径的比值,与圆的大小无关,故B正确,C错误;π是无理数,故D错误。
故选B。
7. (2025·河南中考)下列说法正确的是( )
A.弦是直径 B.弧是半圆 C.直径是圆中最长的弦 D.半圆是圆中最长的弧
【答案】C
【分析】本题考查圆的基本概念辨析。
【详解】解:直径是弦,但弦不一定是直径,故A错误;半圆是弧,但弧不一定是半圆,故B错误;直径是圆中最长的弦,故C正确;优弧大于半圆,故D错误。
故选C。
8. (2025·云南中考)小明在半径为6cm的圆中测量弦AB的长度,测量结果可能是( )
A.24cm B.18cm C.13cm D.12cm
【答案】D
【分析】本题考查弦的长度范围。直径是圆中最长的弦。
【详解】解:圆的半径为6cm,直径为12cm。∵直径是圆中最长的弦,∴0<AB≤12。选项中只有12cm符合。
故选D。
9. (2025·贵州中考)把圆规的两脚分开,两脚间的距离是3厘米,再把有针尖的一只脚固定在一点上,把装有铅笔尖的一只脚旋转一周,就画出一个圆,则这个圆的( )
A.半径是3厘米 B.直径是3厘米 C.周长是3π厘米 D.面积是3π厘米
【答案】A
【分析】本题考查圆的画法和基本计算。
【详解】解:圆规两脚间的距离就是半径,所以半径=3cm。直径=6cm,周长=6πcm,面积=9πcm²。
故选A。
10. (2025·四川中考)淘气没有圆规,用如图所示方法成功画出了圆,他画圆时( )
A.保持圆心位置不变 B.保持圆的半径不变 C.保持圆心位置和圆的半径不变 D.圆心的位置可以改变
【答案】C
【分析】本题考查圆的确定条件。圆心确定位置,半径确定大小。
【详解】解:画圆时,圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小。要画出一个确定的圆,必须同时保持圆心位置和半径不变。
故选C。
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