摘要:
**基本信息**
本同步练习以“基础巩固-思维进阶-中考衔接”分层设计,通过梯度化题型构建从概念理解到综合应用的知识巩固路径,培养数学抽象、推理与模型意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础过关题|圆的轴对称性、垂径定理及推论、勾股定理关系|以选择填空为主,如直接应用垂径定理求弦长(题4)、弦心距(题7),夯实基础概念|
|进阶思维题|垂径定理与勾股定理综合、折叠问题、命题判断|设置解答题(题13求圆弧半径)、多解问题(题6两弦距离),提升推理与运算能力|
|中考链接题|实际情境应用(拱桥、古钱币)、综合证明|选用中考真题(如贵州中考测工件半径),强化模型意识与跨学科应用能力|
内容正文:
人教版九年级上册
第29章 圆
29.2.1 垂直于弦的直径
本节知识点总结
1. 圆的轴对称性:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴。
2. 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。
3. 垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧。
4. 垂径定理的基本图形:圆心O,直径AB垂直于弦CD,垂足为E,则CE=DE,弧AC=弧AD,弧BC=弧BD。
5. 垂径定理的应用:已知半径和弦长,求弦心距;已知半径和弦心距,求弦长;已知弦长和拱高,求半径。
6. 勾股定理关系:在Rt△OAD中,OA² = AD² + OD²。设半径为R,弦长为2a,拱高为h,则有 R² = a² + (R-h)²。
7. 知二推三:过圆心、垂直弦、平分弦、平分优弧、平分劣弧,五个条件中任意两个成立,其余三个必成立。
分层作业
📅 一、基础过关题
题型一:圆的轴对称性与垂径定理的理解
【考查要点】圆的轴对称性、垂径定理的内容理解。
【解题方法】圆有无数条对称轴,任何直径所在直线都是对称轴;垂径定理关键是"垂直于弦的直径平分弦及所对弧"。
1. 圆是轴对称图形,它的对称轴有( )
A.1条 B.2条 C.4条 D.无数条
2. 垂径定理:垂直于弦的直径______弦,并且平分弦所对的______弧。
3. 下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦 B.弦的垂直平分线一定经过圆心
C.垂直于弦的直线平分弦 D.圆的对称轴是直径
题型二:垂径定理的直接应用(求弦长)
【考查要点】已知半径和弦心距,求弦长。
【解题方法】过圆心作弦的垂线,利用垂径定理平分弦,结合勾股定理求弦长的一半,再乘2。
4. (25-26九年级上·浙江衢州·月考)如图,⊙O的半径为5,圆心O到弦AB的距离为3,则弦AB的长为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
5. ⊙O的半径为13,圆心O到弦AB的距离为5,则弦AB的长为______。
6. (25-26九年级上·全国·单元测试)如图,CD是⊙O的直径,AB⊥CD于E,若CE=2,AB=8,则直径CD的长为( )
A.10 B.8 C.6 D.5
题型三:垂径定理的直接应用(求弦心距)
【考查要点】已知半径和弦长,求弦心距。
【解题方法】过圆心作弦的垂线,利用垂径定理平分弦,结合勾股定理求弦心距。
7. ⊙O的半径为5,弦AB=8,则圆心O到弦AB的距离为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8. ⊙O的半径为10,弦AB=16,则圆心O到弦AB的距离为______。
9. (25-26九年级上·江苏南通·阶段检测)如图,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB于点D。若AB=8,CD=2,则⊙O的半径长为( )
A.4 B.3 C.5 D.6
题型四:垂径定理的推论应用
【考查要点】平分弦(不是直径)的直径垂直于弦。
【解题方法】已知弦的中点,连接圆心和中点,可得垂直关系。
10. 下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦 B.平分弦的直径必经过圆心
C.弦的垂直平分线平分弦所对的弧 D.两条垂直的弦互相平分
题型五:已知弦长和拱高求半径(赵州桥问题)
【考查要点】已知弦长和拱高,利用勾股定理求半径。
【解题方法】设半径为R,弦长为2a,拱高为h,则 R² = a² + (R-h)²。
11. 赵州桥的主桥拱是圆弧形,跨度(弧所对的弦的长)为37 m,拱高为7.23 m,则赵州桥主桥拱的半径长约为( )(结果保留小数点后一位)
A.27.3 m B.27.5 m C.28.0 m D.28.5 m
12. 一个圆弧形蔬菜大棚的剖面如图,已知AB=16 m,半径OA=10 m,则中间柱CD的高度为______ m。
13. (25-26九年级上·山东临沂·期末)唐代李皋发明了桨轮船,某桨轮船的轮子可看作圆,被水面截得的弦长为8 m,轮子的吃水深度为2 m,半径OC⊥弦AB于点D,则该桨轮船的轮子半径为______ m。
题型六:垂径定理与勾股定理的综合应用
【考查要点】垂径定理与勾股定理结合,求半径、弦长、弦心距。
【解题方法】构造直角三角形,利用勾股定理列方程求解。
14. (25-26九年级上·浙江温州·期末)直径为10的圆形干果盘,横纵隔板互相垂直且交于隔板的三等分点,则该干果盘的隔板长为( )
15. 在⊙O中,直径AB垂直于弦CD,垂足为E,若AE=4,BE=16,则弦CD的长为( )
A.10 B.16 C.20 D.24
16. 已知⊙O的半径为5,弦AB∥CD,AB=6,CD=8,则AB与CD之间的距离为______。
题型七:垂径定理的实际应用
【考查要点】利用垂径定理解决实际问题。
【解题方法】将实际问题转化为圆的几何问题,利用垂径定理和勾股定理求解。
17. (25-26九年级上·江苏无锡·期末)拱桥可以近似地看作直径为260 m的圆弧,桥拱和路面之间用数根钢索垂直相连,其正下方的路面长度为240 m,那么这些钢索中最长的一根的长度为_____ m。
18. 某排水管的截面为圆形,直径为1 m,水面宽度AB=0.6 m,则水深为______ m。
19. 小明要测量一个圆形工件的半径,他在工件圆弧上任取两点A、B,测得AB=8 cm,弧AB的中点到弦AB的距离为2 cm,则这个圆形工件的半径为_____ cm。
二、进阶思维题
(一)选择题
1. (25-26九年级上·辽宁营口·期中)下列命题正确的是( )
A.直径是弦,弦是直径 B.半圆是弧
C.平分弦的直径垂直于弦 D.长度相等的弧是等弧
2. (25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E。若CD=8,OE=3,则⊙O的半径长为( )
A.3 B.4 C.5 D.8
3. 下列说法中,正确的有( )
①平分弦的直径垂直于弦;②圆的对称轴是直径;③过圆心的直线是圆的对称轴;④垂直于弦的直径平分弦。
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4. 在⊙O中,弦AB的垂直平分线交⊙O于C、D两点,交AB于E,则下列结论错误的是( )
A.CD是⊙O的直径 B.CD平分弧AB
C.OE=AB D.CD⊥AB
5. (25-26九年级上·北京顺义·期末)半圆形纸片的半径为4,用如图所示的方法将纸片对折,使对折后半圆弧的中点M与圆心O重合,则折痕CD的长为( )
6. 已知⊙O的半径为5,AB、CD为⊙O的两条弦,且AB∥CD,AB=6,CD=8,则AB与CD之间的距离为( )
A.1 B.7 C.1或7 D.3或4
(二)填空题
7. 圆的对称轴是______,它有______条对称轴。
8. ⊙O的半径为13,弦AB=24,则圆心O到弦AB的距离为______。
9. (2026九年级上·四川南充·专题练习)如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交于点E,且CE=DE,CD=8,BE=2,则⊙O的半径长为_____。
10. 一条排水管的截面如图所示,已知排水管的半径OA=1 m,水面宽AB=1.6 m,则此时排水管内水的最大深度是______ m。
11. 在⊙O中,直径AB=20,弦CD⊥AB于E,若OE=6,则弦CD的长为_____。
(三)解答题
12. 如图,在⊙O中,AB是弦,OC⊥AB于C,若OA=5,AB=8,求OC的长。
13. 如图,某公园的一座石拱桥是圆弧形(劣弧),其跨度AB=24 m,拱高CD=8 m,求这段圆弧所在圆的半径。
14. 如图,一条公路的转弯处是一段圆弧AB,点O是这段弧的圆心。AB=120 m,C是弧AB上一点,OC⊥AB,垂足为D,CD=20 m。求这段弯路的半径。
三、中考链接题
1. (2026·四·中考真题)1.(26-27同步)如图,为直径,弦于E,,则长为( )
A.1 B. C.2 D.
2.(25-26·山东中考)如图,是的直径,是弦,,,则( )
A. B. C. D.
3.(25·贵州中考)数学活动课上,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·江苏模拟)一枚圆形古钱币的正中间是一个正方形孔,它的部分尺寸(单位:)如图,这枚古钱币的半径为________ .
5.(25·江苏中考)如图,在平面直角坐标系中,以为圆心,为直径的圆与轴相切,与轴交于,两点,则点的坐标是_________________.
6.(22-23·辽宁中考)如图,在中,以为圆心,长为半径作弧,交于,两点,分别以点和点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,作直线,交于点,若,,则 .
7.(25·湖北中考)如图所示,有一圆弧形拱桥,其跨度,拱高(圆弧中点到弦的距离)为.
(1)请你用尺规确定圆弧所在圆的圆心;
(2)求拱桥所在圆的半径长.
8.(26-27·江西模拟)已知的半径为,弦,,,求与间的距离.
9.(25·黑龙江中考)如图,内接于,高经过圆心.若,的半径为,求的面积.
10.(25·四川模拟)
如图,两个圆都是以为圆心,大圆的弦交小圆于两点.
(1)求证:;
(2)若,小圆的半径为,求大圆的半径的值.
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人教版九年级上册
第29章 圆
29.2.1 垂直于弦的直径
本节知识点总结
1. 圆的轴对称性:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴。
2. 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。
3. 垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧。
4. 垂径定理的基本图形:圆心O,直径AB垂直于弦CD,垂足为E,则CE=DE,弧AC=弧AD,弧BC=弧BD。
5. 垂径定理的应用:已知半径和弦长,求弦心距;已知半径和弦心距,求弦长;已知弦长和拱高,求半径。
6. 勾股定理关系:在Rt△OAD中,OA² = AD² + OD²。设半径为R,弦长为2a,拱高为h,则有 R² = a² + (R-h)²。
7. 知二推三:过圆心、垂直弦、平分弦、平分优弧、平分劣弧,五个条件中任意两个成立,其余三个必成立。
分层作业
📅 一、基础过关题
题型一:圆的轴对称性与垂径定理的理解
【考查要点】圆的轴对称性、垂径定理的内容理解。
【解题方法】圆有无数条对称轴,任何直径所在直线都是对称轴;垂径定理关键是"垂直于弦的直径平分弦及所对弧"。
1. 圆是轴对称图形,它的对称轴有( )
A.1条 B.2条 C.4条 D.无数条
【答案】D
【解析】本题考查圆的轴对称性。
【解答】解:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴,所以圆有无数条对称轴。
故选D。
2. 垂径定理:垂直于弦的直径__平分____弦,并且平分弦所对的___两条___弧。
【答案】平分;两条
【解析】本题考查垂径定理的内容。
【解答】解:垂径定理的内容是:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。
3. 下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦 B.弦的垂直平分线一定经过圆心
C.垂直于弦的直线平分弦 D.圆的对称轴是直径
【答案】B
【解析】本题考查垂径定理及其推论。
【解答】解:A选项,平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,若弦是直径则不一定垂直,错误;B选项,弦的垂直平分线一定经过圆心,正确;C选项,垂直于弦的直径平分弦,不是垂直于弦的直线都平分弦,错误;D选项,圆的对称轴是直径所在直线,不是直径本身,错误。
故选B。
题型二:垂径定理的直接应用(求弦长)
【考查要点】已知半径和弦心距,求弦长。
【解题方法】过圆心作弦的垂线,利用垂径定理平分弦,结合勾股定理求弦长的一半,再乘2。
4. (25-26九年级上·浙江衢州·月考)如图,⊙O的半径为5,圆心O到弦AB的距离为3,则弦AB的长为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】B
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,则AC=BC。在Rt△OAC中,OA=5,OC=3,由勾股定理得AC===4,所以AB=2×4=8。
故选B。
5. ⊙O的半径为13,圆心O到弦AB的距离为5,则弦AB的长为__24____。
【答案】24
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,则AC=BC。在Rt△OAC中,OA=13,OC=5,AC===12,所以AB=2×12=24。
6. (25-26九年级上·全国·单元测试)如图,CD是⊙O的直径,AB⊥CD于E,若CE=2,AB=8,则直径CD的长为( )
A.10 B.8 C.6 D.5
【答案】A
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:连接OA,设半径为r,则OE=r-2,
AE=AB×二分之一=4。在Rt△OAE中,OA²=AE²+OE²,即r²=4²+(r-2)²,解得r=5,所以CD=2r=10。
故选A。
题型三:垂径定理的直接应用(求弦心距)
【考查要点】已知半径和弦长,求弦心距。
【解题方法】过圆心作弦的垂线,利用垂径定理平分弦,结合勾股定理求弦心距。
7. ⊙O的半径为5,弦AB=8,则圆心O到弦AB的距离为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,则AC=AB×=4。在Rt△OAC中,OA=5,
故选B。
8. ⊙O的半径为10,弦AB=16,则圆心O到弦AB的距离为___6___。
【答案】6
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,则AC=AB×=8。在Rt△OAC中,OA=10,AC=8,OC=。
9. (25-26九年级上·江苏南通·阶段检测)如图,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB于点D。若AB=8,CD=2,则⊙O的半径长为( )
A.4 B.3 C.5 D.6
【答案】C
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:连接OA,设半径为r,则OD=r-2,
AD=AB×=4。在Rt△OAD中,OA²=AD²+OD²,即r²=4²+(r-2)²,解得r=5。
故选C。
题型四:垂径定理的推论应用
【考查要点】平分弦(不是直径)的直径垂直于弦。
【解题方法】已知弦的中点,连接圆心和中点,可得垂直关系。
10. 下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦 B.平分弦的直径必经过圆心
C.弦的垂直平分线平分弦所对的弧 D.两条垂直的弦互相平分
【答案】C
【解析】本题考查垂径定理的推论。
【解答】解:A选项,平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,若弦是直径则不一定,错误;B选项,平分弦的直线不一定经过圆心,错误;C选项,弦的垂直平分线经过圆心,平分弦所对的弧,正确;D选项,两条垂直的弦不一定互相平分,错误。
故选C。
题型五:已知弦长和拱高求半径(赵州桥问题)
【考查要点】已知弦长和拱高,利用勾股定理求半径。
【解题方法】设半径为R,弦长为2a,拱高为h,则 R² = a² + (R-h)²。
11. 赵州桥的主桥拱是圆弧形,跨度(弧所对的弦的长)为37 m,拱高为7.23 m,则赵州桥主桥拱的半径长约为( )(结果保留小数点后一位)
A.27.3 m B.27.5 m C.28.0 m D.28.5 m
【答案】A
【解析】本题考查垂径定理的实际应用,即赵州桥问题。
【解答】解:设半径为R m,弦AB=37 m,拱高CD=7.23 m,则AD=AB×二分之一=18.5 m,OD=R-7.23。在Rt△OAD中,OA²=AD²+OD²,即R²=18.5²+(R-7.23)²,解得R≈27.3 m。
故选A。
12. 一个圆弧形蔬菜大棚的剖面如图,已知AB=16 m,半径OA=10 m,则中间柱CD的高度为__4____ m。
【答案】4
【解析】本题考查垂径定理的实际应用。
【解答】解:过O作OC⊥AB于D,交弧AB于C。则AD=AB×二分之一=8 m。在Rt△OAD中,OD=√(OA²-AD²)=√(10²-8²)=6 m。
所以CD=OC-OD=10-6=4 m。
13. (25-26九年级上·山东临沂·期末)唐代李皋发明了桨轮船,某桨轮船的轮子可看作圆,被水面截得的弦长为8 m,轮子的吃水深度为2 m,半径OC⊥弦AB于点D,则该桨轮船的轮子半径为___5___ m。
【答案】5
【解析】本题考查垂径定理的实际应用。
【解答】解:连接OA,设半径为R,则AD=AB×=4 m,OD=R-2。
在Rt△OAD中,OA²=AD²+OD²,即R²=4²+(R-2)²,解得R=5 m。
题型六:垂径定理与勾股定理的综合应用
【考查要点】垂径定理与勾股定理结合,求半径、弦长、弦心距。
【解题方法】构造直角三角形,利用勾股定理列方程求解。
14. (25-26九年级上·浙江温州·期末)直径为10的圆形干果盘,横纵隔板互相垂直且交于隔板的三等分点,则该干果盘的隔板长为( )
【答案】B
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理的实际应用。
【解答】解:过O作OK⊥隔板于K,连接半径。由题意,半径为5,隔板被三等分点分成三段,每段长度为x。利用垂径定理和勾股定理,求得隔板总长为2。
故选B。
15. 在⊙O中,直径AB垂直于弦CD,垂足为E,若AE=4,BE=16,则弦CD的长为( )
A.10 B.16 C.20 D.24
【答案】B
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:直径AB=AE+BE=20,半径OC=10,OE=OA-AE=10-4=6。
在Rt△OCE中,。由垂径定理,CD=2×CE=16。
故选B。
16. 已知⊙O的半径为5,弦AB∥CD,AB=6,CD=8,则AB与CD之间的距离为__1或7____。
【答案】1或7
【解析】本题考查垂径定理的综合应用,注意分类讨论。
【解答】解:过O作OE⊥AB于E,交CD于F。
∵AB∥CD,
∴OF⊥CD。
AE=AB×=3,CF=CD×=4。
在Rt△OAE中,
OE==4;
在Rt△OCF中,
OF==3。
当AB、CD在圆心同侧时,距离=4-3=1;
当AB、CD在圆心两侧时,距离=4+3=7。
题型七:垂径定理的实际应用
【考查要点】利用垂径定理解决实际问题。
【解题方法】将实际问题转化为圆的几何问题,利用垂径定理和勾股定理求解。
17. (25-26九年级上·江苏无锡·期末)拱桥可以近似地看作直径为260 m的圆弧,桥拱和路面之间用数根钢索垂直相连,其正下方的路面长度为240 m,那么这些钢索中最长的一根的长度为__10____ m。
【答案】10
【解析】本题考查垂径定理的实际应用。
【解答】解:设圆弧圆心为O,过O作OC⊥AB于C,交弧AB于D,连接OA。
半径OA=130 m,AC=AB×=120 m。
在Rt△OAC中,OC== 50 m。最长钢索CD=OD-OC=130-50=80 m。
18. 某排水管的截面为圆形,直径为1 m,水面宽度AB=0.6 m,则水深为__0.1或0.9____ m。
【答案】0.1或0.9
【解析】本题考查垂径定理的实际应用,注意分类讨论。
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,交圆于D。半径OA=0.5 m,AC=AB×二分之一=0.3 m。在Rt△OAC中,OC2=0.5²-0.3²=0.16,
所以OC=0.4 m。
当水面在圆心下方时,水深=0.5-0.4=0.1 m;
当水面在圆心上方时,水深=0.5+0.4=0.9 m。
19. 小明要测量一个圆形工件的半径,他在工件圆弧上任取两点A、B,测得AB=8 cm,弧AB的中点到弦AB的距离为2 cm,则这个圆形工件的半径为___5___ cm。
【答案】5
【解析】本题考查垂径定理的实际应用。
【解答】解:设圆心为O,过O作OC⊥AB于D,交弧AB于C。
则AD=AB×=4 cm,CD=2 cm。设半径为R,
则OD=R-2。在Rt△OAD中,
OA²=AD²+OD²,即R²=4²+(R-2)²,
解得R=5 cm。
二、进阶思维题
(一)选择题
1. (25-26九年级上·辽宁营口·期中)下列命题正确的是( )
A.直径是弦,弦是直径 B.半圆是弧
C.平分弦的直径垂直于弦 D.长度相等的弧是等弧
【答案】B
【解析】本题考查圆的基本概念和垂径定理。
【解答】解:A选项,直径是弦,但弦不一定是直径,错误;B选项,半圆是弧的一种,正确;C选项,平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,错误;D选项,等弧需要能完全重合,不是仅长度相等,错误。
故选B。
2. (25-26九年级上·浙江杭州·期中)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E。若CD=8,OE=3,则⊙O的半径长为( )
A.3 B.4 C.5 D.8
【答案】C
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:连接OC。
∵AB⊥CD,∴CE=CD×=4。在Rt△OCE中,。
故选C。
3. 下列说法中,正确的有( )
①平分弦的直径垂直于弦;②圆的对称轴是直径;③过圆心的直线是圆的对称轴;④垂直于弦的直径平分弦。
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】本题考查垂径定理和圆的轴对称性。
【解答】解:①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,错误;
②圆的对称轴是直径所在直线,不是直径,错误;
③过圆心的直线是圆的对称轴,正确;
④垂直于弦的直径平分弦,正确。共2个正确。
故选B。
4. 在⊙O中,弦AB的垂直平分线交⊙O于C、D两点,交AB于E,则下列结论错误的是( )
A.CD是⊙O的直径 B.CD平分弧AB
C.OE=AB D.CD⊥AB
【答案】C
【解析】本题考查垂径定理的推论。
【解答】解:弦的垂直平分线经过圆心,所以CD是直径,A正确;CD平分弧AB,B正确;CD⊥AB,D正确;OE是弦心距,不一定等于AB,C错误。
故选C。
5. (25-26九年级上·北京顺义·期末)半圆形纸片的半径为4,用如图所示的方法将纸片对折,使对折后半圆弧的中点M与圆心O重合,则折痕CD的长为( )
【答案】B
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:作ON⊥CD于N,连接OC。
对折后M与O重合,则ON=OM×=2。在Rt△OCN中,CN=。由垂径定理,CD=2×CN=4。
故选B。
6. 已知⊙O的半径为5,AB、CD为⊙O的两条弦,且AB∥CD,AB=6,CD=8,则AB与CD之间的距离为( )
A.1 B.7 C.1或7 D.3或4
【答案】C
【解析】本题考查垂径定理的综合应用,注意分类讨论。
【解答】解:过O作OE⊥AB于E,交CD于F。
AE=AB×=3,CF=CD×=4。OE==4,OF==3。
当AB、CD在圆心同侧时,距离=4-3=1;
当AB、CD在圆心两侧时,距离=4+3=7。
故选C。
(二)填空题
7. 圆的对称轴是__直径所在直线____,它有___无数___条对称轴。
【答案】直径所在直线;无数
【解析】本题考查圆的轴对称性。
【解答】解:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴,所以圆有无数条对称轴。
8. ⊙O的半径为13,弦AB=24,则圆心O到弦AB的距离为___5___。
【答案】5
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,则AC=AB×=12。在Rt△OAC中,OC2=13²-12²=25
∴OC=5。
9. (2026九年级上·四川南充·专题练习)如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交于点E,且CE=DE,CD=8,BE=2,则⊙O的半径长为__5____。
【答案】5
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:连接OC。
∵CE=DE,AB是直径,∴AB⊥CD。
设半径为r,则OE=r-2,CE=CD×二分之一=4。
在Rt△OCE中,OC²=CE²+OE²,
即r²=4²+(r-2)²,解得r=5。
10. 一条排水管的截面如图所示,已知排水管的半径OA=1 m,水面宽AB=1.6 m,则此时排水管内水的最大深度是___0.4___ m。
【答案】0.4
【解析】本题考查垂径定理的实际应用。
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,交圆于D。
AC=AB×=0.8 m。
在Rt△OAC中,OC2=1²-0.8²=0.36
∴OC=0.6 m。
水深=OD-OC=1-0.6=0.4 m。
11. 在⊙O中,直径AB=20,弦CD⊥AB于E,若OE=6,则弦CD的长为__16____。
【答案】16
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:连接OC。
半径OC=10,OE=6。
在Rt△OCE中,CE2=10²-6²=64
∴CE=8。
由垂径定理,CD=2×CE=16。
(三)解答题
12. 如图,在⊙O中,AB是弦,OC⊥AB于C,若OA=5,AB=8,求OC的长。
【答案】3
【解析】本题考查垂径定理和勾股定理。
【解答】解:∵OC⊥AB,∴AC=AB×=4。
在Rt△OAC中,由勾股定理得:
OC2=OA²-AC²=5²-4)=9
∴OC=3。
答:OC的长为3。
13. 如图,某公园的一座石拱桥是圆弧形(劣弧),其跨度AB=24 m,拱高CD=8 m,求这段圆弧所在圆的半径。
【答案】13 m
【解析】本题考查垂径定理的实际应用。
【解答】解:设圆心为O,连接OA,设半径为R m。
由垂径定理,AD=AB×=12 m,OD=R-8。
在Rt△OAD中,OA²=AD²+OD²,即R²=12²+(R-8)²。
展开得R²=144+R²-16R+64,
解得16R=208,R=13。
答:这段圆弧所在圆的半径为13 m。
14. 如图,一条公路的转弯处是一段圆弧AB,点O是这段弧的圆心。AB=120 m,C是弧AB上一点,OC⊥AB,垂足为D,CD=20 m。求这段弯路的半径。
【答案】100 m
【解析】本题考查垂径定理的实际应用。
【解答】解:设半径为R m,则OD=R-20。
∵OC⊥AB,∴AD=AB×=60 m。
在Rt△OAD中,OA²=AD²+OD²,即R²=60²+(R-20)²。
展开得R²=3600+R²-40R+400,
解得40R=4000,R=100。
答:这段弯路的半径为100 m。
三、中考链接题
1. (2026·四·中考真题)1.(26-27同步)如图,为直径,弦于E,,则长为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】
B
【解析】
本题考查垂径定理及勾股定理,根据垂径定理求出CE的长,再在Rt△OCE中利用勾股定理求出OE的长即可.
【解答】
解:∵ AB为⊙O直径,CD⊥AB,OC=OB=CD=2,
∴ CE=CD=1,
在Rt△OCE中,OE=.
故选:B.
2.(25-26·山东中考)如图,是的直径,是弦,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】
C
【解析】
本题考查了垂径定理,圆周角定理.
先根据垂径定理得到 , 再根据圆周角定理即可得到 .
【解答】
解:连接BD.
是 的直径, 是弦, ,
故选:C.
3.(25·贵州中考)数学活动课上,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
【解析】
本题考查垂径定理,勾股定理等知识.由垂径定理,可得出的长;设圆心为,连接,在中,可用半径表示出的长,进而可根据勾股定理求出得出轮子的半径,即可得出轮子的直径长.
【解答】
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:;
故轮子的半径为,
故选:.
4.(2026·江苏模拟)一枚圆形古钱币的正中间是一个正方形孔,它的部分尺寸(单位:)如图,这枚古钱币的半径为___13_____ .
【答案】
13
【解析】
本题考查了垂径定理,正方形的性质,勾股定理,先根据题意,则 是 的直径,过O作OC TE,连接OD,再结合正方形的性质以及垂径定理得CE=5mm,CD=12mm,由勾股定理列式计算,即可作答.
【解答】
解:如图所示: 是 的直径,过O作 ,连接OD,
依题意,
一枚圆形古钱币的正中间是一个正方形孔,
在Rt 中,
即这枚古钱币的半径为
故答案为:13
5.(25·江苏中考)如图,在平面直角坐标系中,以为圆心,为直径的圆与轴相切,与轴交于,两点,则点的坐标是__________________.
【答案】
【解析】
如图,连接,设圆与轴相切于点,连接交与点,结合已知条件,则可得,勾股定理求解,进而即可求得的坐标.
【解答】
如图,连接,设圆与轴相切于点,连接交与点,
则轴,
为直径,则,
,
轴,
,
,,
, ,
,
轴,
.
故答案为:.
6.(22-23·辽宁中考)如图,在中,以为圆心,长为半径作弧,交于,两点,分别以点和点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,作直线,交于点,若,,则 4 .
【答案】
【解析】
利用圆的性质得出垂直平分和,运用勾股定理便可解决问题.
【解答】
解:根据题意可知,以点和点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,垂直平分,即,
,
又在中,以为圆心,长为半径作弧,交于,两点,其中,
,
在中,,
故答案为:.
7.(25·湖北中考)如图所示,有一圆弧形拱桥,其跨度,拱高(圆弧中点到弦的距离)为.
(1)请你用尺规确定圆弧所在圆的圆心;
(2)求拱桥所在圆的半径长.
【答案】
见解析
这个拱桥所在圆的半径长为
【解析】
(1)根据弦的垂直平分线都经过圆心来作.作的垂直平分线,交弧于,连接,作的垂直平分线,与相交于,点就是所求的圆心.
(2)连接,设这个门拱的半径为 ,则,根据垂径定理得到,在中,由勾股定理得,然后即可得到关于的方程,解方程即可求出.
【解答】
(1)解:如图,作的垂直平分线,交弧于,
连接,作的垂直平分线,与相交于,
点就是所求的圆心;
(2)连接,
设这个拱桥的半径为 ,则,
,
在中,,,
由勾股定理得:,
即,
.
这个拱桥所在圆的半径长为.
8.(26-27·江西模拟)已知的半径为,弦,,,求与间的距离.
【答案】
7cm或1cm
【解析】
有两种情况,即AB,CD在圆心O的同侧或两侧两种情况,需分类讨论.
【解答】
解:如图①,过O作OF AB于F交CD于E,连接OA,OC,
由垂径定理得 ,
①
如图 ②,过O作OF AB于F,OE CD于E,连接AO,CO,同理可得 OF=4cm,OE=3cm,
当AB,CD在圆心O的两侧时,
EF=OF+OE=7(cm),
AB与CD的距离为7cm或1cm.
②
9.(25·黑龙江中考)如图,内接于,高经过圆心.若,的半径为,求的面积.
【答案】
【解析】
本题考查了垂径定理,弧与弦的关系,勾股定理,掌握以上知识是解题的关键.连接,勾股定理求得,继而得出,根据三角形面积公式进行计算即可求解.
【解答】
解:如图,连接,
,且经过圆心,,
,
的半径为.
,
在中,,
,
,
.
10.(25·四川模拟)
如图,两个圆都是以为圆心,大圆的弦交小圆于两点.
(1)求证:;
(2)若,小圆的半径为,求大圆的半径的值.
【答案】
见解析
大圆的半径为
【解析】
(1)作于,根据垂径定理得到即可得到;
(2)连接,在和中根据勾股定理得到,代入求值计算即可.
【解答】
(1)解:证明:如图:作于,
由垂径定理,得:
即;
(2)解:如图,连接,
,
,
在和中,由勾股定理,得:
,
,
即,
解得:
大圆的半径为.
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