内容正文:
苏科版(2024)九年级上册 3.2 确定圆的条件 题型专练
【题型1】确定圆的条件
【典例】在同一平面内,过已知A、B、C三个点可以作圆的个数为( )
A.0个
B.1个
C.2个
D.0个或1个
【举一反三1】若过平面直角坐标系中的三个点A(1,0),B(0,2),C(-1,m)能确定一个圆,则m≠__________ .
【举一反三2】已知线段AB=2 cm.
(1)画半径为1 cm的圆,使它经过A,B两点,这样的圆能画几个?
(2)画半径为2 cm的圆,使它经过A,B两点,这样的圆能画几个?
(3)能画出半径为0.5 cm的圆,使它经过A,B两点吗?
【举一反三3】如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=5,BC=8,CD=6,AD=5,试判断点A、B、C、D是否在同一个圆上,并证明你的结论.
【题型2】三角形的外接圆和外心
【典例】下列条件中,不能确定一个圆的是( )
A.圆心与半径
B.直径
C.平面上的三个已知点
D.三角形的三个顶点
【举一反三1】如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2),若点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,则符合条件的C点有__________个.
【举一反三2】如图,圆O是△ABC的外接圆,OM⊥AB,ON⊥AC,垂足分别是点M,N,如果BC=3,那么MN=__________ .
【举一反三3】如图,△ABC内接于☉O,高AD经过圆心O.
①求证:AB=AC;
②若BC=8,☉O的半径为5,求tan∠BAD的值.
【举一反三4】如图,△ABC的外心O关于三边的对称点分别为A′、B′、C′.求证:
(1)AA′、BB′、CC′交于一点P;
(2)设△ABC三边中点分别为A1、B1、C1,则P为△A1B1C1的外心.
【题型3】三角形的外接圆与外心的有关计算
【典例】如图,已知点O是△ABC的外心,连接AO并延长交BC于点D,若∠B=40°,∠C=68°,则∠ADC的度数为( )
A.52°
B.58°
C.60°
D.62°
【举一反三1】如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧,则此圆弧的圆心坐标为 __________,半径为__________.
【举一反三2】平面直角坐标系中,存在点A(2,2),B(﹣6,﹣4),C(2,﹣4).则△ABC的外接圆的圆心坐标为__________,△ABC的外接圆在x轴上所截的弦长为__________.
【举一反三3】如图,等边△ABC内接于半径为2的⊙O,求△ABC的周长与面积.
【题型4】用圆内接四边形的性质求解
【典例】如图,∠DCE是⊙O内接四边形ABCD的一个外角,若∠DCE=82°,那么∠BOD的度数为( )
A.160°
B.162°
C.164°
D.170°
【举一反三1】如图,,,,是上的四个点,,若四边形的面积是,的长是,则与的关系式是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】如图,四边形ABCD是半圆的内接四边形,AB是直径,.若∠C=110°,则∠ABC的度数等于 __________.
【举一反三3】如图,点A、B、C、D都在⊙O上,OC⊥AB,∠ADC=30°.
(1) 求∠BOC的度数;
(2) 求∠ACB的度数.
【举一反三4】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,点F是CD延长线上的一点,且AD平分∠BDF,AE⊥CD于点E.
(1) 求证:AB=AC.
(2) 若BD=18,DE=2,求CD的长.
【题型5】用圆内接四边形的性质证明
【典例】以下图形:①平行四边形;②菱形;③矩形;④正方形.其中一定有外接圆的是( )
A.①
B.②③
C.③④
D.②③④
【举一反三1】如图,四边形是圆内接四边形,对角线经过圆心与相交于点,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠DAE是四边形ABCD的一个外角,且AD平∠CAE.
(1) 求证:∠DAE=∠BCD;
(2) 求证:DB=DC.
苏科版(2024)九年级上册 3.2 确定圆的条件 题型专练(参考答案)
【题型1】确定圆的条件
【典例】在同一平面内,过已知A、B、C三个点可以作圆的个数为( )
A.0个
B.1个
C.2个
D.0个或1个
【答案】D
【解析】解:当A、B、C三个点共线,过A、B、C三个点不能作圆;
当A、B、C不在同一条直线上,过A、B、C三个点的圆有且只有一个,即三角形的外接圆;
故选:D.
【举一反三1】若过平面直角坐标系中的三个点A(1,0),B(0,2),C(-1,m)能确定一个圆,则m≠__________ .
【答案】4
【解析】∵A(1,0),B(0,2),
∴设直线AB的表达式为y=kx+2,
把A(1,0)代入,得k=-2,
∴y=-2x+2,
∴当x=-1时,y=-2×(-1)+2=4,
∴当m≠4时,平面直角坐标系中的三个点A(1,0),B(0,2),C(-1,m)能确定一个圆.
【举一反三2】已知线段AB=2 cm.
(1)画半径为1 cm的圆,使它经过A,B两点,这样的圆能画几个?
(2)画半径为2 cm的圆,使它经过A,B两点,这样的圆能画几个?
(3)能画出半径为0.5 cm的圆,使它经过A,B两点吗?
【答案】解 (1)画半径为1 cm的圆,使它经过A,B两点,AB=2 cm,这样的圆能画一个,圆心是AB的中点.
(2)画半径为2 cm的圆,使它经过A,B两点,AB=2 cm,这样的圆能画两个,圆心在线段AB的垂直平分线上,圆心到A,B两点的距离都是2 cm.
(3)由于0.5<1,故不能画出半径为0.5 cm的圆,使它经过A,B两点.
【举一反三3】如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=5,BC=8,CD=6,AD=5,试判断点A、B、C、D是否在同一个圆上,并证明你的结论.
【答案】解:A、B、C、D在同一个圆上.
证明:连接BD.
在直角△ABD中,BD==10,
在△BCD中,∵82+62=100,即BC2+CD2=BD2,
∴△BCD是直角三角形.
∴B、C、D在以BD为直径的圆上.
又∵△ABD是直角三角形,则A、B、D在以BD为直径的圆上.
∴点A、B、C、D在以BD为直径的圆上.
【题型2】三角形的外接圆和外心
【典例】下列条件中,不能确定一个圆的是( )
A.圆心与半径
B.直径
C.平面上的三个已知点
D.三角形的三个顶点
【答案】C
【解析】解:A.已知圆心与半径能确定一个圆,不符合题意;
B.已知直径能确定一个圆,不符合题意;
C.平面上的三个已知点,不能确定一个圆,符合题意;
D.已知三角形的三个顶点,能确定一个圆,不符合题意;
故选:C.
【举一反三1】如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2),若点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,则符合条件的C点有__________个.
【答案】3
【解析】如图,
∵点A、B、P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2).∴PA=PB=,
∵点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,
∴PC=PA=PB=,
则点C的坐标为(7,4)或(6,5)或(1,4),即:共3个.
【举一反三2】如图,圆O是△ABC的外接圆,OM⊥AB,ON⊥AC,垂足分别是点M,N,如果BC=3,那么MN=__________ .
【答案】
【解析】∵OM⊥AB,ON⊥AC,
∴AM=MB,AN=NC,
∴MN是△ABC的中位线,
∴MN=BC.
∵BC=3,
∴MN=.
【举一反三3】如图,△ABC内接于☉O,高AD经过圆心O.
①求证:AB=AC;
②若BC=8,☉O的半径为5,求tan∠BAD的值.
【答案】①证明 ∵OD⊥BC,且OD经过圆心O,
∴BD=CD,
∴AD垂直平分BC,
∴AB=AC.
②解 连接OB,如图,
∵OD⊥BC,BC=8,
∴BD=DC=BC=×8=4,
在Rt△ODB中,OD==3,
∴AD=5+3=8,
∴tan∠BAD=.
【举一反三4】如图,△ABC的外心O关于三边的对称点分别为A′、B′、C′.求证:
(1)AA′、BB′、CC′交于一点P;
(2)设△ABC三边中点分别为A1、B1、C1,则P为△A1B1C1的外心.
【答案】证明:(1)设圆O半径为R.
由△ABC的外心O关于三边的对称点分别为A′、B′、C′,
知:BC′=B′C=R,∠C′BA=∠C′AB=∠OAB,∠B′CA=∠B′AC=∠OAC,
∴∠C′BA+∠B′CA=∠OAB+∠OAC=∠BAC,
∴∠C′BC+∠B′CB=∠BAC+∠ABC+∠BCA=180°,
∴BC′∥B′C,
∴BB′,CC′互相平分,交于中点,
同理CC′,AA′互相平分,交于中点,
∴AA′、BB′、CC′交于一点P.
(2)∵P为CC′中点,A1为BC中点,
∴PA1=B′C=R,
同理PB1=R,PC1=R,
∴PA1=PB1=PC1,
∴P是△A1B1C1的外心.
【题型3】三角形的外接圆与外心的有关计算
【典例】如图,已知点O是△ABC的外心,连接AO并延长交BC于点D,若∠B=40°,∠C=68°,则∠ADC的度数为( )
A.52°
B.58°
C.60°
D.62°
【答案】D
【解析】以O为圆心,OA长为半径画圆,
∵点O是△ABC的外心,∴B,C,A三点共圆,
延长AD交圆与点E,连接CE,∴∠ACE=90°,
∵∠B=40°,∠C=68°,∴∠E=∠B=40°,∠ECD=90°﹣68°=22°,
∴∠ADC=40°+22°=62°.
故选:D.
【举一反三1】如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧,则此圆弧的圆心坐标为 __________,半径为__________.
【答案】(2,1);
【解析】解:从图形可知:A点的坐标是(0,2),B点的坐标是(1,3),C点的坐标是(3,3),
连接AB,作线段AB和线段BC的垂直平分线MN、EF,两线交于Q,则Q是圆弧的圆心,如图,
∴Q点的坐标是(2,1),∴A点的坐标是(0,2),
∴圆弧的半径为=.
【举一反三2】平面直角坐标系中,存在点A(2,2),B(﹣6,﹣4),C(2,﹣4).则△ABC的外接圆的圆心坐标为__________,△ABC的外接圆在x轴上所截的弦长为__________.
【答案】(﹣2,﹣1);4
【解析】∵B(﹣6,﹣4),C(2,﹣4),∴线段BC的垂直平分线是x=﹣2,
∵A(2,2),C(2,﹣4),∴线段AC的垂直平分线是y=﹣1,
∴△ABC的外接圆的圆心M的坐标为:(﹣2,﹣1);
连接DM,作MN⊥DE于N,
由题意得,AC=6,BC=8,由勾股定理得,AB=10,
则DN==2,∴DE=4.
【举一反三3】如图,等边△ABC内接于半径为2的⊙O,求△ABC的周长与面积.
【答案】解:连接OB、OC,作OH⊥BC于H,则BH=BC,
∵OB=2,∠OBH=30°,∴OH=1,
由勾股定理得,BH==,则BC=2,
∴△ABC的周长=2×3=6,
△ABC的面积=×2×1×3=3.
【题型4】用圆内接四边形的性质求解
【典例】如图,∠DCE是⊙O内接四边形ABCD的一个外角,若∠DCE=82°,那么∠BOD的度数为( )
A.160°
B.162°
C.164°
D.170°
【答案】C
【解析】解:∵∠DCE+∠BCD=180°,∠A+∠BCD=180°,
∴∠A=∠BCD,
∵∠BCD=82°,∴∠A=82°,∴∠BOD=164°.
故选:C.
【举一反三1】如图,,,,是上的四个点,,若四边形的面积是,的长是,则与的关系式是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】解:∵,,,是上的四个点,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
如图所示,作,交的延长线于点,过点作于点,
∴
则是等边三角形
∵,
∴,
又∵
∴
∴
∴四边形的面积等于的面积,
∵
∴,
∴
∵四边形的面积是,的长是,
∴
故选:D.
【举一反三2】如图,四边形ABCD是半圆的内接四边形,AB是直径,.若∠C=110°,则∠ABC的度数等于 __________.
【答案】55°
【解析】解:连接AC,
∵四边形ABCD是半圆的内接四边形,
∴∠DAB=180°﹣∠C=70°,
∵,∴∠CAB=∠DAB=35°,
∵AB是直径,∴∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°﹣∠CAB=55°,
故答案为:55°.
【举一反三3】如图,点A、B、C、D都在⊙O上,OC⊥AB,∠ADC=30°.
(1) 求∠BOC的度数;
(2) 求∠ACB的度数.
【答案】解:
(1) ∵点A、B、C、D都在⊙O上,OC⊥AB,
∴,
∵∠ADC=30°,∴∠AOC=∠BOC=2∠ADC=60°,
∴∠BOC的度数为60°;
(2) 连接BD,
∵,∴∠ADC=∠BDC=30°,∴∠ADB=60°,
∵∠ACB+∠ADB=180°,∴∠ACB=120°.
【举一反三4】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,点F是CD延长线上的一点,且AD平分∠BDF,AE⊥CD于点E.
(1) 求证:AB=AC.
(2) 若BD=18,DE=2,求CD的长.
【答案】(1) 证明:∵AD平分∠BDF,
∴∠ADF=∠ADB,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADF=180°,
∴∠ADF=∠ABC,
∵∠ACB=∠ADB,
∴∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC;
(2) 解:过点A作AG⊥BD,垂足为点G.
∵AD平分∠BDF,AE⊥CF,AG⊥BD,
∴AG=AE,∠AGB=∠AEC=90°,
在Rt△AED和Rt△AGD中,,
∴Rt△AED≌Rt△AGD,
∴GD=ED=2,
在Rt△AEC和Rt△AGB中,,
∴Rt△AEC≌Rt△AGB(HL),
∴BG=CE,
∵BD=18,∴BG=BD﹣GD=18﹣2=16,
∴CE=BG=16,∴CD=CE﹣DE=16﹣2=14.
【题型5】用圆内接四边形的性质证明
【典例】以下图形:①平行四边形;②菱形;③矩形;④正方形.其中一定有外接圆的是( )
A.①
B.②③
C.③④
D.②③④
【答案】C
【解析】解:根据有外接圆的条件,四边形必须对角互补,
只有矩形、正方形有外接圆,
故③④一定有外接圆.
故选:C.
【举一反三1】如图,四边形是圆内接四边形,对角线经过圆心与相交于点,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】、由同弧所对的圆周角相等可得,,此选项符合题意;
、∵四边形是圆内接四边形,
∴,此选项不符合题意;
、∵是直径,
∴,此选项不符合题意;
、连接,
由圆周角定理得,此选项不符合题意;
故选:.
【举一反三2】如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠DAE是四边形ABCD的一个外角,且AD平∠CAE.
(1) 求证:∠DAE=∠BCD;
(2) 求证:DB=DC.
【答案】证明:
(1) ∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠BCD+∠DAB=180°,
又∵∠DAE+∠DAB=180°,∴∠DAE=∠BCD.
(2) ∵∠DAC与∠DBC是同弧所对的圆周角,∴∠DAC=∠DBC,
∵AD平分∠CAE,∴∠DAE=∠DAC,
由(1)可知∠DAE=∠BCD,∴∠BCD=∠DBC,∴DB=DC.
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