专题15 圆的相关概念专项训练(8大题型)2026-2027学年苏科版九年级数学上册
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内容正文:
专题15 圆的相关概念
题型01 圆中相关概念问题
题型02 弦与直径
题型03 弦的条数
题型04 弧的识别
题型05 圆心角的识别
题型06 圆心角的度数
题型07 连半径构造等腰三角形
题型08 四点共圆
▌题型01 圆中相关概念问题
【典例1】下列说法正确的个数是( ).
①弦是直径;
②半径相等的两个半圆是等弧;
③长度相等的两条弧是等弧;
④优弧一定大于劣弧.
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据圆的基本概念:直径是过圆心的弦,但弦不一定是直径;半径相等的半圆属于等弧;只长度相等,半径不同的不是等弧;只有在同圆或等圆中,优弧才一定大于劣弧,逐一分析各项即可.
【详解】解:∵弦是连接圆上任意两点的线段,直径是经过圆心的特殊弦,
∴弦不一定是直径,故①错误;
∵半径相等的两个半圆能够完全重合,是等弧,
∴②正确;
∵长度相等,半径相同的是等弧,
∴只有长度相等的两条弧不一定是等弧,故③错误;
∵只有在同圆或等圆中,优弧才一定大于劣弧,
∴不在同圆或等圆中,优弧不一定大于劣弧,故④错误.
综上所述,正确的说法有个.
【变式1-1】下列说法错误的是( )
A.直径是圆中最长的弦
B.半圆是弧
C.长度相等的两段弧是等弧
D.圆上各点到圆心的距离相等
【分析】根据圆的定义、弦、弧及等弧的定义,逐项判断即可.
【解答】解:A、直径是圆中最长的弦,正确,不符合题意;
B、半圆属于弧,正确,不符合题意;
C、等弧需在同圆或等圆中长度相等且能够重合,仅长度相等不一定是等弧,原说法错误,符合题意;
D、圆上各点到圆心的距离都相等,正确,不符合题意;
故选:C.
【变式1-2】下列说法正确的是( )
A.所有半径都相等
B.过圆心的直线是圆的直径
C.圆既是轴对称图形又是中心对称图形
D.长度相等的两条弧是等弧
【分析】根据圆的基本概念(半径、直径、对称性、等弧)的定义,逐一分析每个选项的正误.
【解答】解:半径相等仅在同圆或等圆中成立,否则不一定相等,所以A选项错误,不符合题意;
直径是通过圆心且两端点在圆上的线段,而过圆心的直线是无限延伸的,不是直径,所以B选项错误,不符合题意;
圆有无数条对称轴(任何直径所在直线),且绕圆心旋转180度后与自身重合,故圆既是轴对称图形又是中心对称图形,所以C选项正确,符合题意;
等弧需在同圆或等圆中长度相等且能重合,仅长度相等不一定是等弧,所以D选项错误,不符合题意.
故选:C.
【变式1-3】下列说法中正确的是( )
A.直径是弦,半径也是弦
B.半圆是弧,但弧不一定是半圆
C.弦就是直径
D.长度相等的两条弧是等弧
【分析】根据圆的有关知识和概念判断即可.
【解答】解:A、直径是弦,但半径不是弦,说法错误,不符合题意;
B、半圆是弧,但弧不一定是半圆,说法正确,符合题意;
C、弦不一定是直径,说法错误,不符合题意;
D、在同圆或等圆中,长度相等的两条弧是等弧,说法错误,不符合题意;
故选:B.
▌题型02 弦与直径
【典例1】在中,最长的弦是,则的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆中最长的弦是直径解答即可.
【详解】解:∵在中,最长的弦是,
∴的直径为,
∴的半径为.
【变式1-1】已知中最长的弦为,则的半径为( ).
A.2 B.3 C.6 D.12
【答案】B
【分析】本题考查了圆的基本知识;熟练理解圆中最长的弦是直径是解题的关键.
根据圆中最长的弦是直径以及同圆或等圆中,直径是半径的2倍,即可求得结果.
【详解】解:中最长的弦长为,
的直径的长为,
的半径为.
故选B.
【变式1-2】已知的半径是,则中最长弦长是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆的认识:熟练掌握与圆有关的概念( 弦、直径、半径、弧、半圆、优弧、劣弧、等圆、等弧等).利用圆的直径为圆中最长的弦求解.
【详解】解:∵的半径是,
∴中最长弦长是.
故选:C.
【变式1-3】将摩天轮抽象成一个圆,圆上一点离地面的高度()与旋转时间()之间的函数关系如图所示,则摩天轮的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数图像得出摩天轮离地面的最高高度和最低高度,利用直径等于最高高度减去最低高度求出直径,进而求出半径.
【详解】解:由函数图像可知,摩天轮上一点离地面的最大高度为,最小高度为 ,
摩天轮的直径等于最大高度与最小高度之差,
摩天轮的直径为,
摩天轮的半径为.
▌题型03 弦的条数
【典例1】如图所示,点,,,点,,以及点,,分别在一条直线上,则圆中弦的条数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆的有关概念,由连接圆上任意两点的线段叫做弦,即可判断得出答案,掌握圆的有关概念是解题的关键.
【详解】解:圆中的弦有:、,共两条,
故选:.
【变式1-1】如图所示,在⊙O中,点A,O,D以及点B,O,C分别在一条直线上,则图中的弦有( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【答案】B
【分析】根据弦的定义进行分析,从而得到答案.
【详解】解:图中的弦有AB,BC,CE共三条,
故选B.
【变式1-2】如图,在⊙O中,弦的条数是( )
A.2 B.3
C.4 D.以上均不正确
【分析】根据弦的定义进行分析,从而得到答案.
【解答】解:如图,在⊙O中,有弦AB、弦DB、弦CB、弦CD.共有4条弦.
故选:C.
【变式1-3】如图,点A、O、D以及点B、O、C分别在一条直线上,则圆中弦的条数是( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【分析】根据弦的定义进行分析,从而得到答案.
【解答】解:图中的弦有AB,BC,CE共三条,
故选:B.
▌题型04 弧的识别
【典例1】如图,图中有 条直径, 条弦,以点A为端点的优弧有 条,劣弧有 条.
【分析】根据直径、弦、优弧和劣弧的定义写出答案即可.
【解答】解:圆中有AB一条直径,AB、CD、EF三条弦,圆中以A为一个端点的优弧有四条,劣弧有13条,
故答案为:一,三,四,十三.
【变式1-1】如图,在⊙O中, 是直径, 是弦, 是劣弧, 是优弧.
【分析】根据直径、弦、劣弧和优弧的定义求解.
【解答】解:在⊙O,AD是直径,AD、AC为弦,、是劣弧,、是优弧.
故答案为:AD;AD、AC;、;、.
【变式1-2】如图,圆中有 条直径, 条弦,圆中以A为一个端点的优弧有 条,劣弧
有 条.
【分析】根据直径、弦、优弧和劣弧的定义写出答案即可.
【解答】解:圆中有AB一条直径,AB、CD、EF三条弦,圆中以A为一个端点的优弧有四条,劣弧有四条,
故答案为:一,三,四,四.
【变式1-3】战国时的《墨经》就有“圆,一中同长也”的记载.它的大致意思是圆有一个圆心,圆上各点到圆心
距离都等于半径.如图,在⊙O中:
(1)直径有 ;
(2)半径有 ;
(3)弦有 ;
(4)劣弧有 ;
(5)优弧有 .
【分析】(1)根据所给图形,得出直径即可;
(2)根据所给图形,得出半径即可;
(3)根据所给图形,得出弦即可;
(4)根据所给图形,得出劣弧即可;
(5)根据所给图形,得出优弧即可.
【解答】解:(1)由所给图形可知,直径有线段AB.
故答案为:线段AB;
(2)由所给图形可知,半径有线段OA、OB.
故答案为:线段OA、OB;
(3)由所给图形可知,弦有线段AB、AC、BC.
故答案为:线段AB、AC、BC;
(4)由所给图形可知,劣弧有、.
故答案为:、;
(5)由所给图形可知,优弧有、.
故答案为:、.
▌题型05 圆心角的识别
【典例1】图中是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆心角的概念,解决本题的关键是掌握顶点在圆心的角叫作圆心角,根据圆心角的定义进行判断.
【详解】解:A、顶点O不在圆心,不符合圆心角的概念,不符合题意;
B、顶点O不在圆心,不符合圆心角的概念,不符合题意;
C、顶点O在圆内,不符合圆心角的概念,不符合题意;
D、顶点O在圆心,符合圆心角的概念,符合题意.
故选:D.
【变式1-1】如图,下列各角是圆心角的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A、不是圆心角,不符合题意;
B、不是圆心角,不符合题意;
C、是圆心角,符合题意;
D、不是圆心角,不符合题意.
【变式1-2】下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据圆心角的概念解答.
【解答】解:A、顶点没在圆心,不是圆心角,故选项不符合题意;
B、是圆心角,故选项符合题意;
C、顶点没在圆心,不是圆心角,故选项不符合题意;
D、顶点没在圆心,不是圆心角,故选项不符合题意;
故选:B.
【变式1-3】如图所示,下列各角是圆O内的角,其中圆心角是( )
A.∠1 B.∠2 C.∠3 D.∠4
【分析】根据圆心角的定义即可解决问题.
【解答】解:因为顶点在圆心的角是圆心角,
所以只有A选项符合题意.
故选:A.
▌题型06 圆心角的度数
【典例1】如图,为的弦,,则所对的圆心角等于( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据圆的半径相等确定的度数,然后根据三角形内角和定理求出的度数.
【详解】解:,都是的半径,
,
,
,
所对的圆心角等于.
【变式1-1】如图,在半径为4的中,圆心角,则弦的长为( )
A. B. C.4 D.8
【答案】A
【分析】根据,的半径为4,可得,是直角三角形,再根据勾股定理即可计算出弦的长.
【详解】解:∵ ,的半径为4,
∴,是直角三角形,
∴,
∴弦的长为.
【变式1-2】如图,为120°,则弦AB所对的圆心角度数为 120° .
【分析】连接OA、OB,由为120°可得∠AOB=120°,据此即可求解.
【解答】解:连接OA、OB,
∵为120°,
∴∠AOB=120°,
∴弦AB所对的圆心角度数为120°,
故答案为:120°.
【变式1-3】若一条弦把圆分成1:5两部分,则劣弧所对的圆心角为 60° .
【分析】先根据圆心角、弧、弦的关系求出劣弧所对圆心角的度数,再根据圆周角定理得出该弦所对圆周角的度数即可.
【解答】解:∵一条弦把圆周分成1:6的两段弧,
∴劣弧所对圆心角的度数360°=60°,
故答案为:60°.
▌题型07 连半径构造等腰三角形
【典例1】如图,CD是⊙O的直径,E是⊙O上一点,A为DC延长线上一点,连接AE与⊙O交于点B,且AB=OC,若∠A=24°,则∠DOE的度数是 .
【分析】连接OB,利用等腰三角形的性质得到∠AOB=∠A=24°,以及三角形外角的性质求出∠OBE=∠E=48°,结合∠DOE=∠E+∠A即可求解.
【解答】解:如图,连接OB,
∵AB=OC,OB=OC,∠A=24°,
∴AB=OB,
∴∠AOB=∠A=24°,
∵∠OBE是△OAB的外角,
∴∠OBE=∠A+∠AOB,
∴∠OBE=2∠A=48°,
∵OB=OE,
∴∠OBE=∠E=48°,
∴∠DOE=∠E+∠A=48°+24°=72°.
故答案为:72°.
【变式1-1】如图,过A、C、D三点的圆的圆心为E,过B、F、E三点的圆的圆心为D,如果∠A=63°,那么∠θ= .
【分析】连接EC、ED,根据等腰三角形的性质得到∠DEB=∠DBE=∠θ,根据三角形的外角性质求出∠EDC,再根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理列式计算即可.
【解答】解:如图,连接EC、ED,
∵DE=DB,
∴∠DEB=∠DBE=∠θ,
∴∠EDC=∠DEB+∠DBE=2∠θ,
∵EC=ED,
∴∠ECD=∠EDC=2∠θ,
∵EA=EC,
∴∠ECA=∠A=63°,
在△ABC中,63°+63°+2∠θ+∠θ=180°,
解得:∠θ=18°,
故答案为:18°.
【变式1-2】如图所示,AB为⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB、CD的延长线交于点E,已知AB=2DE,∠E=20°,求∠AOC的度数.
【分析】连接OD.由AB=2DE,AB=2OD可得OD=DE,根据“等边对等角”得到∠DOE=∠E=20°,从而∠CDO=∠DOE+∠E=40°.又OC=OD,得到∠C=∠ODC=40°,进而求得∠AOC=∠C+∠E=60°.
【解答】解:连接OD.
∵AB=2DE,AB=2OD,
∴OD=DE,
∴∠DOE=∠E=20°,
∴∠CDO=∠DOE+∠E=40°.
∵OC=OD,
∴∠C=∠ODC=40°,
∴∠AOC=∠C+∠E=60°.
【变式1-3】如图,AC是⊙O的直径,点B在圆周上(不与A、C重合),点D在AC的延长线上,连接BD交⊙O于点E,∠AOB=3∠D.求证:DE=OB.
【分析】连接EO,只要证明∠D=∠EOD即可解决问题.
【解答】证明:连接EO.
∵OB=OE,
∴∠B=∠OEB,
∵∠OEB=∠D+∠DOE,∠AOB=3∠D,
∴∠B+∠D=3∠D,
∴∠D+∠DOE+∠D=3∠D,
∴∠DOE=∠D,
∴ED=EO=OB,即DE=OB.
▌题型08 四点共圆
【典例1】如图①,若BC是Rt△ABC和Rt△DBC的公共斜边,则A、B、C、D在以BC为直径的圆上,则叫它们“四点共圆”.如图②,△ABC的三条高AD、BE、CF相交于点H,则图②中“四点共圆”的组数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【分析】根据两个直角三角形公共斜边时,四个顶点共圆,结合图形求解可得.
【解答】解:如图,
以AH为斜边的两个直角三角形,四个顶点共圆(A、F、H、E),
以BH为斜边的两个直角三角形,四个顶点共圆(B、F、H、D),
以CH为斜边的两个直角三角形,四个顶点共圆(C、D、H、E),
以AB为斜边的两个直角三角形,四个顶点共圆(A、E、D、B),
以BC为斜边的两个直角三角形,四个顶点共圆(B、F、E、C),
以AC为斜边的两个直角三角形,四个顶点共圆(A、F、D、C),
共6组.
故选:D.
【变式1-1】如图,△ABC中,∠C=90°,CA=CB,将△ABC绕AB的中点O倾时针旋转α°得到△DFE(0<α<45),DF交AC于点M,EF交AB于点N,给出下面三个结论:
①CM=EN;
②点A,C,E,B四点共圆;
③连接AD,AE,则∠DAE=45°﹣α°.
上述结论中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【分析】①连接CO、EO,证明△COM≌△EON,得出CM=EN,即可判断①正确;②证明AO=CO=EO=BO,得出点A,C,E,B在以点O为圆心,以AO为圆心的圆上,即可证明②正确;③根据OA=OD=OE,得出A、D、E在以OA为圆心的圆上,求出,即可证明③错误.
【解答】解:①△ABC中,∠C=90°,CA=CB,将△ABC绕AB的中点O倾时针旋转α°得到△DFE(0<α<45),连接CO、EO,如图1:
∴△ABC和△DEF为等腰直角三角形,
由旋转的性质得:AB=DF,∠DEF=∠ACB=90°,
∵O为AB、DF的中点,
∴,,,,CO⊥AB,EO⊥DF,
∴CO=EO,∠OCM=∠OEN,
∵CO⊥AB,EO⊥DF,
∴∠AOC=∠BOC=∠DOE=∠EOF=90°,
∴∠DOC+∠COE=∠COE+∠EON=90°,
∴∠COD=∠EON,
在△COM和△EON中,
,
∴△COM≌△EON(ASA),
∴CM=EN,故①正确;
②∵,,
∴AO=CO=EO=BO,
∴点A,C,E,B在以点O为圆心,以AO为圆心的圆上,
∴点A,C,E,B四点共圆,故②正确;
③∵OA=OD=OE,
∴A、D、E在以OA为圆心的圆上,
∴,
∴∠DAE≠45°﹣α°,故③错误;
综上分析可知:正确的有①②.
故选:A.
【变式1-2】如图,△ABC和△ABD都为直角三角形,且∠C=∠D=90°.求证:A、B、C、D四点在同一个圆上.
【分析】取AB的中点O,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半证得OA=OB=OC=OD后即可求证A、B、C、D四点在同一个圆上.
【解答】证明:取AB的中点O,连接OC,OD,
∵△ABC和△ABD都为直角三角形,且∠C=∠D=90°
∴DO,CO分别为Rt△ABD和Rt△ABC斜边上的中线,
∴OA=OB=OC=OD.
∴A、B、C、D四点在同一个圆上.
【变式1-3】如图所示,在四边形ABCD,∠B=∠D=90°,求证:A、B、C、D四点在同一个圆上.
【分析】根据圆的定义进行判断即可,圆的定义:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆.连接AC,取AC的中点O,连接OB、OD,利用直角三角形斜边上的中线可得OB=OA=OC=OD,即可推出A、B、C、D四点在同一个圆上.
【解答】证明:连接AC,取AC的中点O,连接OB、OD,
∵∠B=∠D=90°,
∴OBAC,ODAC.即OB=OA=OC=OD,
∴A、B、C、D四点在同一圆上.
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专题15 圆的相关概念
题型01 圆中相关概念问题
题型02 弦与直径
题型03 弦的条数
题型04 弧的识别
题型05 圆心角的识别
题型06 圆心角的度数
题型07 连半径构造等腰三角形
题型08 四点共圆
▌题型01 圆中相关概念问题
【典例1】下列说法正确的个数是( ).
①弦是直径;
②半径相等的两个半圆是等弧;
③长度相等的两条弧是等弧;
④优弧一定大于劣弧.
A. B. C. D.
【变式1-1】下列说法错误的是( )
A.直径是圆中最长的弦
B.半圆是弧
C.长度相等的两段弧是等弧
D.圆上各点到圆心的距离相等
【变式1-2】下列说法正确的是( )
A.所有半径都相等
B.过圆心的直线是圆的直径
C.圆既是轴对称图形又是中心对称图形
D.长度相等的两条弧是等弧
【变式1-3】下列说法中正确的是( )
A.直径是弦,半径也是弦
B.半圆是弧,但弧不一定是半圆
C.弦就是直径
D.长度相等的两条弧是等弧
▌题型02 弦与直径
【典例1】在中,最长的弦是,则的半径为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】已知中最长的弦为,则的半径为( ).
A.2 B.3 C.6 D.12
【变式1-2】已知的半径是,则中最长弦长是 ( )
A. B. C. D.
【变式1-3】将摩天轮抽象成一个圆,圆上一点离地面的高度()与旋转时间()之间的函数关系如图所示,则摩天轮的半径为( )
A. B. C. D.
▌题型03 弦的条数
【典例1】如图所示,点,,,点,,以及点,,分别在一条直线上,则圆中弦的条数为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】如图所示,在⊙O中,点A,O,D以及点B,O,C分别在一条直线上,则图中的弦有( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【变式1-2】如图,在⊙O中,弦的条数是( )
A.2 B.3
C.4 D.以上均不正确
【变式1-3】如图,点A、O、D以及点B、O、C分别在一条直线上,则圆中弦的条数是( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
▌题型04 弧的识别
【典例1】如图,图中有 条直径, 条弦,以点A为端点的优弧有 条,劣弧有 条.
【变式1-1】如图,在⊙O中, 是直径, 是弦, 是劣弧, 是优弧.
【变式1-2】如图,圆中有 条直径, 条弦,圆中以A为一个端点的优弧有 条,劣弧
有 条.
【变式1-3】战国时的《墨经》就有“圆,一中同长也”的记载.它的大致意思是圆有一个圆心,圆上各点到圆心
距离都等于半径.如图,在⊙O中:
(1)直径有 ;
(2)半径有 ;
(3)弦有 ;
(4)劣弧有 ;
(5)优弧有 .
▌题型05 圆心角的识别
【典例1】图中是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】如图,下列各角是圆心角的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】如图所示,下列各角是圆O内的角,其中圆心角是( )
A.∠1 B.∠2 C.∠3 D.∠4
▌题型06 圆心角的度数
【典例1】如图,为的弦,,则所对的圆心角等于( ).
A. B. C. D.
【变式1-1】如图,在半径为4的中,圆心角,则弦的长为( )
A. B. C.4 D.8
【变式1-2】如图,为120°,则弦AB所对的圆心角度数为 .
【变式1-3】若一条弦把圆分成1:5两部分,则劣弧所对的圆心角为 .
▌题型07 连半径构造等腰三角形
【典例1】如图,CD是⊙O的直径,E是⊙O上一点,A为DC延长线上一点,连接AE与⊙O交于点B,且AB=OC,若∠A=24°,则∠DOE的度数是 .
【变式1-1】如图,过A、C、D三点的圆的圆心为E,过B、F、E三点的圆的圆心为D,如果∠A=63°,那么∠θ= .
【变式1-2】如图所示,AB为⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB、CD的延长线交于点E,已知AB=2DE,∠E=20°,求∠AOC的度数.
【变式1-3】如图,AC是⊙O的直径,点B在圆周上(不与A、C重合),点D在AC的延长线上,连接BD交⊙O于点E,∠AOB=3∠D.求证:DE=OB.
▌题型08 四点共圆
【典例1】如图①,若BC是Rt△ABC和Rt△DBC的公共斜边,则A、B、C、D在以BC为直径的圆上,则叫它们“四点共圆”.如图②,△ABC的三条高AD、BE、CF相交于点H,则图②中“四点共圆”的组数为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【变式1-1】如图,△ABC中,∠C=90°,CA=CB,将△ABC绕AB的中点O倾时针旋转α°得到△DFE(0<α<45),DF交AC于点M,EF交AB于点N,给出下面三个结论:
①CM=EN;
②点A,C,E,B四点共圆;
③连接AD,AE,则∠DAE=45°﹣α°.
上述结论中所有正确结论的序号是( )
A. ①② B.①③ C.②③ D.①②③
【变式1-2】如图,△ABC和△ABD都为直角三角形,且∠C=∠D=90°.求证:A、B、C、D四点在同一个圆上.
【变式1-3】如图所示,在四边形ABCD,∠B=∠D=90°,求证:A、B、C、D四点在同一个圆上.
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