2026-2027学年苏科版九年级上册数学 第三周 《“从确定性”研究圆中的角》专项复习
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
聚焦圆中角的确定性关系,通过轨迹分析、动态转化等方法构建从概念到综合应用的解题体系,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|5题|圆心角与圆周角转化、弧度数关系|从角的数量关系到弧长性质,建立圆中角的确定性认知|
|性质应用|12题|轨迹法求最值、对称变换、中位线构造|结合动态问题,通过几何变换将不确定问题转化为确定关系|
|综合探究|12题|辅助线模型(连半径、作垂线)、圆内接四边形性质|以圆的性质为核心,整合三角形、四边形知识,形成问题解决链|
内容正文:
2026-2027九上数学第三周《“从确定性”研究圆中的角》
1.(2025秋•南京校级月考)在⊙O中,若∠AOB=2∠COD,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.不能确定
2.(2024秋•锡山区校级期末)如图,已知⊙O的半径为2,P是⊙O外一点,PO=5,点A、B在⊙O上,且满足BP=BA,则线段PA的取值范围是 .
3.(2010•龙岩校级自主招生)AB、CD是⊙O的两条弦,∠AOB与∠C互补,∠COD与∠A相等,则∠AOB的度数是 .
4.(2008•南京自主招生)如图,DE为⊙O的直径,AB为⊙O的弦,延长AB与直线DE交于C,且BC等于圆的半径,已知∠AOD=54°,则∠ACD=( )
A.18° B.22.5° C.30° D.15°
5.(2025•南京一模)如图,△ABO为等边三角形,A,B在⊙O的圆周上,AO=1,P为圆周上一动点,C为BP的中点,当P在圆周上运动时,AC的最小值为 .
6.(2025•濉溪县一模)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,∠ACB=45°,AB=2,点P从点A出发沿AB方向运动,到点B时停止运动,连接CP,点A关于直线CP的对称点A1,连接A1C,A1P.
(1)线段A1C的长为 ;
(2)在运动的过程中,点A1到直线AB距离的最大值是 .
7.(2025春•玄武区期末)如图,点A的坐标为(8,6),AB⊥x轴于点B,点C为坐标平面内一点,OC=5,点D为线段AC的中点,连接BD,则BD的最大值为 .
8.(2025•秦淮区模拟)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E在AB边上,且AE=3,若P为平面内一点,且满足∠APD=90°,连接PE,则线段PE的最小值为 ,最大值为 .
9.(2025•鼓楼区三模)如图,在平面直角坐标系中,点A(3,0),,点C是坐标平面内一点,且BC=2,点D是线段AC的中点,连接OD,当OD取最大值时,点D的坐标为 .
10.(2024秋•鼓楼区校级期末)如图,在半径为4的⊙O中,弦,B是⊙O上的一动点(不与点A重合),D是AB的中点,则CD的最大值为 .
11.(2025•西城区校级模拟)如图,点E是边长为4的正方形ABCD内一点,且∠E=90°,将线段DE以点D为中心逆时针旋转90°得到线段DF,点G是BC的中点,连接FG,则FG的最大值为 .
12.(2024•玄武区校级自主招生)如图,AB是半圆O的直径,弦AD,BC相交于点P,∠DPB=60°,D是的中点,则 .
13.(2025•南京一模)如图,在⊙O中,弦AB与CD交于点E,,且的度数为的度数的一半.若∠BAC=40°,则∠BEC的度数为( )
A.120° B.96° C.108° D.100°
14.(2026•南京一模)如图①,在半径为10的⊙O中,弦AB=12,点P在优弧AB上,过点P作PC⊥AB分别交⊙O、弦AB于点C、D.连接PB,过点A作AE⊥PB分别交⊙O、弦PB、PC于点E、F、G.
(1)如图②,当PC为⊙O的直径时,求CD的长;
(2)求证:CD=GD;
(3)当点P运动时,关于PG的长的描述,正确的是 .
A.PG的长随PC的增大而增大 B.PG的长随PC的增大而减小
C.PG的长随PC的增大先增大后减小 D.PG的长随PC的增大而不变
15.(2015•佛山)如图,⊙O的内接四边形ABCD两组对边的延长线分别交于点E、F.
(1)若∠E=∠F时,求证:∠ADC=∠ABC;
(2)若∠E=∠F=42°时,求∠A的度数;
(3)若∠E=α,∠F=β,且α≠β.请你用含有α、β的代数式表示∠A的大小.
【典型例题】
1.(2026春•南京校级月考)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,点D为弧BC的中点,连接AC、BC、AD,AD与BC相交于点H,过点D作直线DG∥BC,交AC的延长线于点G.
(1)求证:DG是⊙O的切线;
(2)若弧AC=弧BD,CG=2,求阴影部分的面积.
2.(2012•南京)如图,A、B是⊙O上的两个定点,P是⊙O上的动点(P不与A、B重合)、我们称∠APB是⊙O上关于点A、B的滑动角.
(1)已知∠APB是⊙O上关于点A、B的滑动角,
①若AB是⊙O的直径,则∠APB= °;
②若⊙O的半径是1,AB,求∠APB的度数;
(2)已知O2是⊙O1外一点,以O2为圆心作一个圆与⊙O1相交于A、B两点,∠APB是⊙O1上关于点A、B的滑动角,直线PA、PB分别交⊙O2于M、N(点M与点A、点N与点B均不重合),连接AN,试探索∠APB与∠MAN、∠ANB之间的数量关系.
3.(2026春•南岗区校级期中)某数学兴趣小组开展了笔记本电脑的张角大小的实践探究活动,感受数学与生活的联系.如图,当张角为∠DAF时,顶部边缘D到桌面的距离DE为20cm,此时底部边缘A与E之间的距离AE为15cm,小组成员调整张角的大小继续探究,最后发现当张角为∠BAF时(D是B的对应点),顶部边缘B到桌面的距离BC为7cm,则底部边缘A与C之间的距离AC长多少厘米?
4.(2021秋•句容市期中)【提出问题】
(1)如图①,已知直线l与⊙O相离,在⊙O上找一点M,使点M到直线l的距离最短.
小明给出下列解答,请你补全小明的解答.
小明的解答
过点O作ON⊥l,垂足为N.ON与⊙O的交点M即为所求,此时线段MN最短.理由:不妨在⊙O上另外任取一点P,过点P作PQ⊥l,垂足为Q,连接OP,OQ.
∵OP+PQ>OQ,OQ>ON,
∴ .
又ON=OM+MN;
∴OP+PQ>OM+MN.
又 ,
∴ .
【操作实践】
(2)如图②,已知直线l和直线外一点A,线段MN的长度为1.请用直尺和圆规作出满足条件的某一个⊙O,使⊙O经过点A,且⊙O上的点到直线l的距离的最小值为1.(不写作法,保留作图痕迹并用水笔加黑描粗)
【应用尝试】
(3)如图③,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=8,⊙O经过点A,且⊙O上的点到直线BC的距离的最小值为2,距离最小值为2时所对应的⊙O上的点记为点P,若点P在△ABC的内部(不包括边界),⊙O的半径r的取值范围是 .
5.(2021•南京一模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,用直尺与圆规分别作出满足下列条件的⊙O.(不写作法,保留作图痕迹)
(1)在图①中,⊙O过点C且与AB相切;(作出一个即可)
(2)在图②中,D为AB上一定点,⊙O过点C且与AB相切于点D;
(3)在图③中,E为AC上一定点,⊙O过点C、E且与AB相切.
【巩固提升】
1.(2023•南京模拟)如图,AB为⊙O的直径,弦CD与AB交于点E,连接AC、BD,∠B=75°,∠A=45°,,则弦CD= .
2.(2011•南京)如图,海边立有两座灯塔A、B,暗礁分布在经过A、B两点的弓形(弓形的弧是⊙O的一部分)区域内,∠AOB=80°.为了避免触礁,轮船P与A、B的张角∠APB的最大值为 .
3.(2024秋•阳信县期末)如图,A,P,B,C是⊙O上的四点,∠APC=∠CPB=60°,过点C作CM∥BP交PA的延长线于点M,其中正确的结论是 (填序号).
①∠MAC=∠PBC; ②△ABC是等边三角形;③PC=PA+PB;④△PCM是等边三角形.
4.(2024秋•雨花期末)如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=60°,∠BAC=∠CAD=45°,AB+AD=6,则⊙O的半径长为 .
5.(2024•宿城区模拟)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AD、BC的延长线相交于点E,AB、DC的延长线相交于点F.若∠A=50°,∠E=45°,则∠F= °.
6.(2024秋•鼓楼区期中)如图,点A、B、C、D、E在⊙O上,且为40°,则∠B+∠D的度数为 °.
7.2025年镇江市足球联赛(俗称“镇超”)首轮比赛开始于10月25日.某校数学小组对进球进行了数学探究:足球射门,不考虑其他因素,仅考虑射点到球门MN的张角大小,张角越大,射门越好.如图的正方形网格中,点M,N,E,F,G均在格点上,球员带球沿EF方向进攻,最好的射点在( )
A.点F B.线段EF(异于端点)上一点 C.点G D.线段FG(异于端点)上一点
8.(2024秋•西城区校级期中)如图,⊙O的半径为2,四边形ABCD内接于⊙O,圆心O到AC的距离等于.
下列说法中:
①AC的长为2;②∠ADC=120°;③若劣弧被点D分为1:2的两部分,则∠DBC=20°;
④若点E是线段AC上一动点,连接OE,过点C作CF⊥OE于点F,则AF的最小值是;
所有正确结论的序号是 .
9.(2025•江岸区校级模拟)如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,∠ACB的平分线交AB于E,交⊙O于D,连接AD,BD.
(1)求证:AD=BD;
(2)若AB=6,AC=2,求的值.
∴OB=BC
∴∠ABO=2∠ACD,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA
∴∠AOD=∠OAB+∠OCA=3∠ACD
∵∠AOD=54°,
∴∠ACD=18°.
故选:A.
4.(2024秋•锡山区校级期末)如图,已知⊙O的半径为2,P是⊙O外一点,PO=5,点A、B在⊙O上,且满足BP=BA,则线段PA的取值范围是 . .
【解答】解:∵BP=BA,
∴点B为AP的中垂线与⊙O的交点,
如图,当点A在PO的延长线上时,存在点B,此时AP有最大值,最大值为OP+OA=5+2=7;
如图,当PA的中垂线与⊙O相切于点B时,PA最小,设中垂线交PA于点C,连接OB,OA,过O作OD⊥PA于点D,
则∠OBC=∠BCD=∠ODC=90°,
又∵OB=OD,
∴四边形BCDO是正方形,
∴BC=CD=OB=2,
设PC=AC=t,则AD=2﹣t,PD=t+2,
在Rt△AOD中,OD2=22﹣(2﹣t)2,
在Rt△POD中,OD2=52﹣(2+t)2,
∴22﹣(2﹣t)2=52﹣(2+t)2,
解得t,则PA=2t=2,
综上分析,线段PA的取值范围是.
故答案为:.
5.(2025•兰山区一模)如图,△ABO为等边三角形,A,B在⊙O的圆周上,AO=1,P为圆周上一动点,C为BP的中点,当P在圆周上运动时,AC的最小值为 .
【解答】解:如图所示,过点A作AE⊥OB,连接CE,
∵OA=1,
∴OP=OB=OA=1,
∵△ABO是等边三角形,
∴点E是BO的中点,
又∵点C是BP的中点,
∴CE是△BPO的中位线,
∴,BE=OE,AE⊥OB,
在Rt△AEB中,,
∵当点A、C、E三点共线时AE有最小值,
∴当点A、C、E三点共线时AC有最小值,
最小值为,
故答案为:.
6.(2025•濉溪县一模)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,∠ACB=45°,AB=2,点P从点A出发沿AB方向运动,到点B时停止运动,连接CP,点A关于直线CP的对称点A1,连接A1C,A1P.
(1)线段A1C的长为 ;
(2)在运动的过程中,点A1到直线AB距离的最大值是 .
【解答】解:(1)作BD⊥AC于点D,如图1,
∵∠ACB=45°,则△CDB为等腰直角三角形,
∵∠BAC=30°,AB=2,
∴AD=AB•cos30°,BD=1,
故AC=CD+AD=BD+AD=1,
∵点A关于直线CP的对称点为A1,
故A1C=AC,
故答案为:.
(2)由题意知A1C=AC,故点A1的运动轨迹为圆弧,如图2所示:
当A1C⊥直线AB于点D时,此时点A1到直线AB距离 A1 D最大.
∵AC,∠BAC=30°,
∴CD,
故A1 D=A1C﹣CD,
故答案为:.
7.(2025春•邗江区期末)如图,点A的坐标为(8,6),AB⊥x轴于点B,点C为坐标平面内一点,OC=5,点D为线段AC的中点,连接BD,则BD的最大值为 .
【解答】解:如图,作点A关于x轴的对称点E(8,﹣6),连接CE,OE,
则点B是AE的中点,
又∵点D是AC的中点,
∴BD是△AEC的中位线,
∴,
∴当EC最大时,BD最大,
∵点C为坐标平面内一点,且OC=5,当点C在EO延长线时,EC有最大值,
∵OB=8,BE=6,
∴,
∴CE的最大值为10+5=15,
∴BD的最大值,
故答案为:.
8.(2025•驿城区模拟)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E在AB边上,且AE=3,若P为平面内一点,且满足∠APD=90°,连接PE,则线段PE的最小值为 ,最大值为 .
【解答】解:取AD的中点F,连接EF,以AD为直径作圆,
∵∠APD=90°,
∴点P在以AD为直径的圆上,
∵四边形ABCD为正方形,且边长为4,AE=3,
∴AB=AD=4,∠BAD=90°,
∴AF=DF=2,
∴,
∵点P在以AD为直径的圆上,
∴PE的最小值为,最大值为.
故答案为:,.
9.(2025•凉州区三模)如图,在平面直角坐标系中,点A(3,0),,点C是坐标平面内一点,且BC=2,点D是线段AC的中点,连接OD,当OD取最大值时,点D的坐标为 (2,2) .
【解答】解:如图,作点A关于点O的对称点A'(﹣3,0),
则点O是AA'的中点,
又∵点D是AC的中点,
∴OD是△AA'C 的中位线,
∴,OD∥A'C.
∴当A'C最大时,OD最大,
∵点C为坐标平面内的一点,且BC=2,
∴点C在以B为圆心,2为半径的⊙B上运动,
∴当A'C经过圆心B时,A'C最大,即点C在图中C'位置,
,
A'C'=A'B+BC'=6+2=8,
∴,
设点D的横坐标为x,
∵OD∥A'C',,
∴点D的纵坐标为,
∴,
解得 x=±2(负值去除),即点D的横坐标为 x=2,
∴点D的纵坐标为,
∴点D的坐标为,
故答案为:.
10.(2024秋•荔湾区校级期末)如图,在半径为4的⊙O中,弦,B是⊙O上的一动点(不与点A重合),D是AB的中点,则CD的最大值为 .
【解答】解:连接OD,OA,OC,取OA的中点O1,连接O1C,O1D,
∵D是AB的中点,
∴∠ODA=90°,
∴,
∴点D在以2为半径的⊙O1上运动,
∴当点D运动至CO1的延长线与⊙O1的交点处时,CD取得最大值为CO1+2,
∵OA=OC=4,,
∴∠AOC=90°,
∴,
∴CD的最大值为,
故答案为:.
11.(2025•西城区校级模拟)如图,点E是边长为4的正方形ABCD内一点,且∠E=90°,将线段DE以点D为中心逆时针旋转90°得到线段DF,点G是BC的中点,连接FG,则FG的最大值为 2+2 .
【解答】解:连接CF,取CD的中点H,
由旋转的性质知,∠CDF=∠ADE,
∵AD=CD,DE=DF,
则△ADE≌△DCF(SAS),
则∠CFD=∠E=90°,
则点F在以CD为直径的圆H上,连接GH、FH,
当G、H、F共线时,GF最大,
则HFCD=2,GHCG=2,
则GF的到最大值为2+2,
故答案为:2+2.
12.(2024•海曙区校级自主招生)如图,AB是半圆O的直径,弦AD,BC相交于点P,∠DPB=60°,D是的中点,则 .
【解答】解:∵AB是半圆O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠DPB=60°,
∴∠APC=∠DPB=60°,
∴∠CAD=90°﹣∠APC=30°,
∵D是的中点,
∴,
∴∠BAD=∠CAD=30°,
∴∠BAC=∠CAD+∠BAD=60°,
∴∠ABC=90°﹣∠BAC=30°,
∴.
故答案为:.
13.(2025•南京一模)如图,在⊙O中,弦AB与CD交于点E,,且的度数为的度数的一半.若∠BAC=40°,则∠BEC的度数为( )
A.120° B.96° C.108° D.100°
【解答】解:连接OA,OC,OB,OD,
∵∠BAC=40°,
∴∠BOC=2∠BAC=80°,
∴∠AOD+∠BOD+∠AOC=360°﹣∠BOC=280°,
∵,
∴∠AOD=∠BOD,
∵的度数为的度数的一半,
∴∠AOC∠AOD,
∴∠AOC∠AOD∠BOD,
∴∠AOD=112°,
∴∠ACD∠AOD=56°,
∵∠BEC是△AEC的一个外角,
∴∠BEC=∠ACD+∠BAC=96°,
故选:B.
14.(2026•南京一模)如图①,在半径为10的⊙O中,弦AB=12,点P在优弧AB上,过点P作PC⊥AB分别交⊙O、弦AB于点C、D.连接PB,过点A作AE⊥PB分别交⊙O、弦PB、PC于点E、F、G.
(1)如图②,当PC为⊙O的直径时,求CD的长;
(2)求证:CD=GD;
(3)当点P运动时,关于PG的长的描述,正确的是D .
A.PG的长随PC的增大而增大
B.PG的长随PC的增大而减小
C.PG的长随PC的增大先增大后减小
D.PG的长随PC的增大而不变
【解答】(1)解:连接OA.
∵PC为⊙O的直径时,PC⊥AB,
∴AD=BD=6,
在Rt△OAD中,OA=10,AD=6,
∴OD2=OA2﹣AD2,
解得OD=8.
∴CD=OC﹣OD=10﹣8=2;
(2)证明:连接AC,
∵在⊙O中,PC⊥AB,AE⊥PB,
∴∠ADG=∠PFG=90°.
又∵∠AGD=∠PGF,
∠ADG+∠AGD+∠GAD=∠PFG+∠GPF+∠PGF=180°,
∴∠GAD=∠GPF.
∵,
∴∠CAD=∠GPF.
∴∠GAD=∠CAD.
在△GAD和△CAD中,
,
∴△ABC≌△CAD(ASA).
∴CD=GD;
(3)解:如图,过O作AB、PC的垂线段,垂足分别为M、N,连接OB,
则AM=BMAB=8,PN=CNPC,
在Rt△OBM中,OM8,
∵∠OMD=∠MDN=∠OND=90°,
∴四边形AMDN是矩形,
∴OM=DN=8,
设GD=CD=x,
∴PN=CN=CD+DN=x+8,
∴PC=PN+CN=2x+16,
∴PG=PC﹣CG=2x+16﹣2x=16,
∴PG的长随PC的增大而不变,
故答案为:D.
15.(2015•佛山)如图,⊙O的内接四边形ABCD两组对边的延长线分别交于点E、F.
(1)若∠E=∠F时,求证:∠ADC=∠ABC;
(2)若∠E=∠F=42°时,求∠A的度数;
(3)若∠E=α,∠F=β,且α≠β.请你用含有α、β的代数式表示∠A的大小.
【解答】解:(1)∠E=∠F,
∵∠DCE=∠BCF,
∠ADC=∠E+∠DCE,∠ABC=∠F+∠BCF,
∴∠ADC=∠ABC;
(2)由(1)知∠ADC=∠ABC,
∵∠EDC=∠ABC,
∴∠EDC=∠ADC,
∴∠ADC=90°,
∴∠A=90°﹣42°=48°;
(3)连接EF,如图,
∵四边形ABCD为圆的内接四边形,
∴∠ECD=∠A,
∵∠ECD=∠1+∠2,
∴∠A=∠1+∠2,
∵∠A+∠1+∠2+∠AEB+∠AFD=180°,
∴2∠A+α+β=180°,
∴∠A=90°.
16.(2026春•南京校级月考)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,点D为弧BC的中点,连接AC、BC、AD,AD与BC相交于点H,过点D作直线DG∥BC,交AC的延长线于点G.
(1)求证:DG是⊙O的切线;
(2)若弧AC=弧BD,CG=2,求阴影部分的面积.
【解答】(1)证明:连接OD,交BC于点E,
∵点D为的中点,
∴OD垂直平分BC,
∵DG∥BC,
∴∠ODG=∠OEC=90°,
∵OD是⊙O的半径,且DG⊥OD,
∴DG是⊙O的切线.
(2)解:连接OC、CD,则OA=OC=OD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠G=∠ACB=90°,∠CED=∠EDG=90°,
∴四边形CEDG是矩形,
∴DE=CG=2,
∵,点D为的中点,
∴,
∴∠AOC=∠COD=∠BOD180°=60°,
∴△AOC和△COD都是等边三角形,
∵CE⊥OD,
∴OE=DE=2,
∴AC=OC=CD=OD=2DE=4,
∴AG=AC+CG=6,DG2,
∵∠CAH∠COD=30°,
∴AH=2CH,
∵ACCH=4,
∴CH,
∴S阴影=S△AGD﹣S△ACH6×24,
∴阴影部分的面积是.
17.(2012•南京)如图,A、B是⊙O上的两个定点,P是⊙O上的动点(P不与A、B重合)、我们称∠APB是⊙O上关于点A、B的滑动角.
(1)已知∠APB是⊙O上关于点A、B的滑动角,
①若AB是⊙O的直径,则∠APB= 90 °;
②若⊙O的半径是1,AB,求∠APB的度数;
(2)已知O2是⊙O1外一点,以O2为圆心作一个圆与⊙O1相交于A、B两点,∠APB是⊙O1上关于点A、B的滑动角,直线PA、PB分别交⊙O2于M、N(点M与点A、点N与点B均不重合),连接AN,试探索∠APB与∠MAN、∠ANB之间的数量关系.
【解答】解:(1)①若AB是⊙O的直径,则∠APB=90°.
故答案为:90;
②如图,连接AB、OA、OB.
在△AOB中,
∵OA=OB=1.AB,
∴OA2+OB2=AB2.
∴∠AOB=90°.
当点P在优弧上时,∠APB∠AOB=45°;
当点P在劣弧上时,∠AP′B(360°﹣∠AOB)=135°
(2)根据点P在⊙O1上的位置分为以下四种情况.
第一种情况:点P在⊙O2外,且点A在点P与点M之间,点B在点P与点N之间,如图①
∵∠MAN=∠APB+∠ANB,
∴∠APB=∠MAN﹣∠ANB;
第二种情况:点P在⊙O2外,且点A在点P与点M之间,点N在点P与点B之间,如图②.
∵∠MAN=∠APB+∠ANP=∠APB+(180°﹣∠ANB),
∴∠APB=∠MAN+∠ANB﹣180°;
第三种情况:点P在⊙O2外,且点M在点P与点A之间,点B在点P与点N之间,如图③.
∵∠APB+∠ANB+∠MAN=180°,
∴∠APB=180°﹣∠MAN﹣∠ANB,
第四种情况:点P在⊙O2内,如图④,
∠APB=∠MAN+∠ANB.
18.(2026春•南岗区校级期中)某数学兴趣小组开展了笔记本电脑的张角大小的实践探究活动,感受数学与生活的联系.如图,当张角为∠DAF时,顶部边缘D到桌面的距离DE为20cm,此时底部边缘A与E之间的距离AE为15cm,小组成员调整张角的大小继续探究,最后发现当张角为∠BAF时(D是B的对应点),顶部边缘B到桌面的距离BC为7cm,则底部边缘A与C之间的距离AC长多少厘米?
【解答】解:在Rt△ADE中,,
由题意得AB=AD=25cm,
在Rt△ABC中,,
∴AC的长为24厘米,即底部边缘A与C之间的距离AC长为24厘米.
19.(2021秋•句容市期中)【提出问题】
(1)如图①,已知直线l与⊙O相离,在⊙O上找一点M,使点M到直线l的距离最短.
小明给出下列解答,请你补全小明的解答.
小明的解答
过点O作ON⊥l,垂足为N.ON与⊙O的交点M即为所求,此时线段MN最短.理由:不妨在⊙O上另外任取一点P,过点P作PQ⊥l,垂足为Q,连接OP,OQ.
∵OP+PQ>OQ,OQ>ON,
∴OP+PQ>ON .
又ON=OM+MN;
∴OP+PQ>OM+MN.
又 OP=OM ,
∴PQ>MN .
【操作实践】
(2)如图②,已知直线l和直线外一点A,线段MN的长度为1.请用直尺和圆规作出满足条件的某一个⊙O,使⊙O经过点A,且⊙O上的点到直线l的距离的最小值为1.(不写作法,保留作图痕迹并用水笔加黑描粗)
【应用尝试】
(3)如图③,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=8,⊙O经过点A,且⊙O上的点到直线BC的距离的最小值为2,距离最小值为2时所对应的⊙O上的点记为点P,若点P在△ABC的内部(不包括边界),⊙O的半径r的取值范围是 1<r<4 .
【解答】解:(1)答案是OP+PQ>ON,OP=OM,PQ>MN;
(2)如图1,
⊙O是求作的图形;
(3)如图2,
取AC的中点,作EF∥BC交AE于F,以AF为直径作⊙O,作⊙O′过点A切EF于F,
∴∠FEO′=∠AFE=90°,
∴AF∥EO′,
∴∠AEO′=∠BAC=60°,
∵AO′=EO′,
∴△ADO′是等边三角形,
∴AE=AO′,
∵AB=8,∠B=30°,
∴ACAB=4,
∴AF=2,
∴⊙O的半径是1,
作AD⊥O′E于D,
∴AE4,
∴1<r<4,
故答案为:1<r<4.
20.(2021•南京一模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,用直尺与圆规分别作出满足下列条件的⊙O.(不写作法,保留作图痕迹)
(1)在图①中,⊙O过点C且与AB相切;(作出一个即可)
(2)在图②中,D为AB上一定点,⊙O过点C且与AB相切于点D;
(3)在图③中,E为AC上一定点,⊙O过点C、E且与AB相切.
【解答】解:(1)如图1,⊙O即为所求.
①以A为圆心,AC为半径画弧交AB于E;
②分别以E、C为圆心,大于EC长为半径画弧,两弧交于一点,连接这点与点A,交BC于点O;
③以O为圆心,OC为半径的圆O即为所求.
(2)如图2,⊙O即为所求.
①连接CD,作CD垂直平分线;
②过点D作AB垂线交CD的垂直平分线于点O;
③连接OD、OC,以O为圆心,OD为半径的圆即为所求.
(3)如图3,⊙O即为所求.
①作CE垂直平分线,确定其中点D;
②以D为圆心,DA为半径画弧交BC于点F;
③以A为圆心,CF为半径画弧交AB于点H;
④过点H作AB垂线交CE垂直平分线于点O;
⑤O为圆心,OC为半径作圆O即为所求.
21.(2023•南京模拟)如图,AB为⊙O的直径,弦CD与AB交于点E,连接AC、BD,∠B=75°,∠A=45°,,则弦CD= 2 .
【解答】解:连接OC,过点O作OH⊥CD,垂足为H,
∴CD=2CH,
∵OA=OC,
∴∠A=∠ACO=45°,
∴∠AOC=180°﹣∠A﹣∠ACO=90°,
∵,
∴OA=OC2,
∵∠B=75°,
∴∠ACD=∠B=75°,
∴∠OCD=∠ACD﹣∠ACO=30°,
在Rt△OCH中,OHOC=1,CHOH,
∴CD=2CH=2,
故答案为:2.
22.(2011•南京)如图,海边立有两座灯塔A、B,暗礁分布在经过A、B两点的弓形(弓形的弧是⊙O的一部分)区域内,∠AOB=80°.为了避免触礁,轮船P与A、B的张角∠APB的最大值为 40° .
【解答】解:∵海边立有两座灯塔A、B,暗礁分布在经过A、B两点的弓形(弓形的弧是⊙O的一部分)区域内,∠AOB=80°.
∴当P点在圆上时,不进入经过A、B两点的弓形(弓形的弧是⊙O的一部分)区域内,轮船P与A、B的张角∠APB最大,
此时为∠AOB=80°的一半,为40°.
故答案为:40°.
23.(2025•江岸区校级模拟)如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,∠ACB的平分线交AB于E,交⊙O于D,连接AD,BD.
(1)求证:AD=BD;
(2)若AB=6,AC=2,求的值.
【解答】(1)证明:∵CD平分∠ACB,
∴.
∵∠ACD=∠ABD,∠BCD=∠BAD,
∴∠ABD=∠BAD.
∴AD=BD.
(2)解:如图所示,连接OD,过点C作CH⊥AB于H.
∵AB是⊙O的直径,AB=6,
∴∠ACB=90°,OA=OB=DO=3.
∵AC=2,
∴.
∴.
∴.
∵AD=BD,CH⊥AB,
∴OD垂直平分AB,∠EHC=90°.
∴∠EOD=90°.
∴∠EHC=∠EOD.
∵∠CEH=∠DEO,
∴△CEH∽△DEO.
∴.
24.(2024秋•阳信县期末)如图,A,P,B,C是⊙O上的四点,∠APC=∠CPB=60°,过点C作CM∥BP交PA的延长线于点M,其中正确的结论是 ①②③④ (填序号).
①∠MAC=∠PBC;
②△ABC是等边三角形;
③PC=PA+PB;
④△PCM是等边三角形.
【解答】解:∵A、P、B、C是⊙O上的四点,
∴∠PBC+∠PAC=180°,
∵∠PAC+∠MAC=180°,
∴∠MAC=∠PBC;故①正确,符合题意;
∵∠APC=∠CPB=60°,
∴∠ABC=∠APC=60°,∠BAC=∠BPC=60°,
∴∠ABC=∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,故②正确,符合题意;
∵四边形APBC是⊙O的内接四边形,
∴∠MAC=∠PBC,∠ACB+∠APB=180°;
∵CM∥BP,
∴∠M+∠APB=180°,
∴∠M=∠ACB;
又∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=∠BAC=60°,AC=BC,
∵∠BPC=∠BAC=60°,
∴∠M=∠BPC;
在△ACM与△BCP中,
,
∴△ACM≌△BCP(AAS).
∴PB=AM,PA+PB=PA+AM=PM;
∵∠M=∠BPC=60°,∠APC=∠ABC=60°,
∴△MPC为等边三角形,故④正确,符合题意;
∴PC=PM,
∴PC=PA+PB,故③正确,符合题意,
故答案为:①②③④.
25.(2024秋•宁波期末)如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=60°,∠BAC=∠CAD=45°,AB+AD=6,则⊙O的半径长为 .
【解答】解:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,连接CO并延长交⊙O于点F,连接AF,如图所示:
则∠ACE=90°,
∵∠BAC=45°,
∴△ACE是等腰直角三角形,
∴AC=EC,∠E=45°,
∴∠CAD=∠E=45°,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠D=∠CBE,
在△CAD和△CBE中,
,
∴△CAD≌△CBE(AAS),
∴AD=BE,
∵AB+AD=6,
∴AE=AB+BE=AB+AD=6,
在Rt△ACE中,AC=EC,
由勾股定理得:AEAC,
∴ACAE,
∵CF是⊙O的直径,
∴∠CAF=90°,
在Rt△CAF中,∠F=∠ABC=60°,
∴∠ACF=30°,
∴AFCF,
由勾股定理得:CF2﹣AF2=AC2,
∴,
∴CF,
∴⊙O的半径长为.
26.(2024•宿城区模拟)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AD、BC的延长线相交于点E,AB、DC的延长线相交于点F.若∠A=50°,∠E=45°,则∠F= 35 °.
【解答】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠ADC+∠ABC=180°,∠ECD=∠A=50°,∠BCF=∠A=50°,
∵∠ADC+∠ABC=180°,∠ADC+∠CDE=180°,∠CBF+∠ABC=180°,
∴∠EDC+∠FBC=180°,
∴∠E+∠F=360°﹣180°﹣50°﹣50°=80°,
∵∠E=45°,
∴∠F=35°,
故答案为:35.
27.(2024秋•鼓楼区期中)如图,点A、B、C、D、E在⊙O上,且为40°,则∠B+∠D的度数为 160 °.
【解答】解:连接AB、DE,则∠ABE=∠ADE,
∵为40°,
∴∠ABE=∠ADE=20°,
∵点A、B、C、D在⊙O上,
∴四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∴∠ABE+∠EBC+∠ADC=180°,
∴∠B+∠D=180°﹣∠ABE=180°﹣20°=160°.
故答案为:160.
28.2025年镇江市足球联赛(俗称“镇超”)首轮比赛开始于10月25日.某校数学小组对进球进行了数学探究:足球射门,不考虑其他因素,仅考虑射点到球门MN的张角大小,张角越大,射门越好.如图的正方形网格中,点M,N,E,F,G均在格点上,球员带球沿EF方向进攻,最好的射点在( )
A.点F
B.线段EF(异于端点)上一点
C.点G
D.线段FG(异于端点)上一点
【解答】解:如图所示,
令正方形网格的边长为1,
所以OE=OF=OM=ON,
所以点M,N,E,F都在圆O上.
令点A为MG与圆O的交点,
由同弧所对的圆周角相等可知,∠MEN=∠MFN=∠MAN.
因为∠MAN=∠MGN+∠ANG,
所以∠MAN>∠MGN,
所以∠MEN=∠MFN>∠MGN.
令点B为EF上异于端点的一点,MB的延长线与圆O交于点C,
则∠MCN=∠MEN=∠MFN.
因为∠MBN=∠MCN+∠BNC,
所以∠MBN>∠MCN,
所以∠MBN>∠MEN=∠MFN>∠MGN,
所以最好的射点在线段EF(异于端点)上一点.
故选:B.
29.(2024秋•西城区校级期中)如图,⊙O的半径为2,四边形ABCD内接于⊙O,圆心O到AC的距离等于.
下列说法中:
①AC的长为2;
②∠ADC=120°;
③若劣弧被点D分为1:2的两部分,则∠DBC=20°;
④若点E是线段AC上一动点,连接OE,过点C作CF⊥OE于点F,则AF的最小值是;
所有正确结论的序号是 ① .
【解答】解:①过点O作OH⊥AC于点H,连接OA,OC,如图1所示:
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