内容正文:
数学 · 九年级上(人教版)
29.2 圆的有关性质
29.2.1 垂直于弦的直径
基础提优题
知识点1 圆的轴对称性
1.下列说法中,不正确的是 ( )
A.圆是轴对称图形
B.圆的任意一条直径所在的直线都是圆的对称轴
C.圆的任意一条直径都是圆的对称轴
D.经过圆心的任意直线都是圆的对称轴
知识点2 垂径定理及其推论
2.如图, 是 的直径, 是 的一条弦, 于点 ,则下列结论:①;②;③;④. 其中一定正确的有 ( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
3.如图, 是 的弦,半径 于点 . 若 ,,则 的长是 ( )
A.3 B.2 C.6 D.
4.如图,以点 为圆心的圆弧与 轴交于 , 两点,点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,则点 的坐标为____.
5.如图, 是 的弦,点 在弦 上,已知 的半径为 7,若 ,,则 的长为____.
知识点3 垂径定理的应用
6.如图,这是一名同学从照片上剪下来的海上日出时的画面(示意图),图中太阳与海平线交于 , 两点,他测得图中圆的半径为 10 cm, cm. 若太阳从目前所处位置到完全离开海平线的时间为 16 min,则图中太阳升起的速度为 ( )
A.0.7 cm/min B.0.8 cm/min
C.1.2 cm/min D.1 cm/min
7.平底烧瓶是实验室中使用的一种烧瓶类玻璃器皿,主要用来盛液体物质,可以轻度受热. 如图,它的截面图可以近似地看作是由 去掉两个弓形后与矩形 组合而成的图形,其中 ,若 的半径为 25,,,,则该平底烧瓶的高度为____.
综合应用题
8.如图①, 是 的直径, 是 上的一点,连接 ,, 是 上的动点,过点 作 于点 . 设 ,, 与 之间的函数关系图象如图②所示,若 是图象的最高点,则 的长是 ( )
A.10 B.6 C.5 D.
9.如图, 是 的直径,点 在 上, 于点 ,点 是 上的动点(不与 重合),点 为 的中点,若 ,,则 的最大值为____.
10.如图, 是 的直径,,点 在线段 上运动,过点 的弦 ,将 沿 翻折交直线 于点 ,当 的长为正整数时,线段 的长为____.
11.如图,这是一个半圆形桥洞的截面示意图,圆心为 ,直径 是河底截线,弦 是水位线,, m, 于点 .
(1)当测得水面宽 m 时,求此时水位的高度 ;
(2)当水位的高度比(1)上升 1 m 时,有一艘宽为 10 m,船舱顶部高出水面 2 m 的货船要经过桥洞(船舱截面为矩形 ),请通过计算判断该货船能否顺利通过桥洞.
创新拓展题
12.在 中, 为直径, 是 上一点,MN是过点P的弦,.
(1)如图①,若点 与圆心 重合,直接写出 的值.
(2)如图②,若 ,,求 的值.
(3)当点 在 上运动时,(2)中的结论是否改变?若不变,求其值;若变化,求其变化的范围.
29.2.2 圆心角
基础提优题
知识点1 圆心角及其计算
13.下列图形中的角是圆心角的是 ( )
A. B. C. D.
14.已知 是 的弦,若 ,,则 所对的圆心角的度数为 ( )
A. B. C. D.
知识点2 圆心角、弧、弦之间的关系
15.下列说法正确的有 ①圆心角相等,所对的弧也相等;②圆心角相等,所对的弦也相等;③长度相等的两条弦所对的弧是等弧;④等弧所对的圆心角相等;⑤顶点在圆心的角是圆心角. ( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
16.如图, 是 的直径,,, 是 的弦,且 ,则 等于 ( )
A. B. C. D.
17.如图,点 ,, 都在 上, 是 的中点,,则 ____.
18.如图,在半径为 5 的 中,, 于点 ,,则 ____.
19. 上顺次有 ,,, 四点,,,, 所对的圆心角的度数之比为 . 则有下列结论:① 是 的直径;② 是 的直径;③;④. 其中正确的个数是____.
20.把一张圆形纸片按如图所示方式折叠两次后展开,图中的虚线表示折痕,则 的度数是____.
综合应用题
21.若 , 分别是圆上的两段劣弧,且 ,则弦 与弦 之间的关系是 ( )
A. B. C. D.无法确定
22.如图,在 的正方形网格中,一条圆弧经过 ,, 三点,那么 所对的圆心角的度数是 ( )
A. B. C. D.
23.某酒店的圆形旋转门(如图①),可看成由外围的 和 3 翼隔风玻璃组成,外围圆有通道 和 ,且它们关于圆心 成中心对称,圆内的 3 翼隔风玻璃可绕圆心 转动,且所成的夹角 ,3 翼隔风玻璃在转动过程中,始终使大厅内外空气隔离,起到对大厅内保温的作用. 例如:当隔风玻璃转到如图②位置时,大厅内外空气被隔风玻璃 , 隔离,则通道 所对圆心角的度数的最大值为 ( )
A. B. C. D.
24.如图,点 ~ 是 的八等分点. 若 ,四边形 的周长分别为 ,,则下列说法正确的是 ( )
A. B.
C. D. 大小无法比较
25.如图, 是 的直径,点 是半圆 上的三等分点,点 是劣弧 的中点,点 是直径 上一动点. 连接 ,若 ,,则 的周长的最小值是____.
26.如图,以平行四边形 的顶点 为圆心, 长为半径作 ,分别交 , 于点 ,,交 的延长线于点 .
(1)求证:;
(2)若 所对的圆心角为 ,求 的度数.
创新拓展题
27.如图①, 是 的直径, 与 是弦,且 .
(1)求证:.
(2)若点 由圆上运动到圆外, 过圆心 ,如图②,是否仍有 ?为什么?
(3)如图③,若点 由圆上运动到圆内, 过圆心 ,(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由.
29.2.3 圆周角
第1课时 圆周角定理及其推论
基础提优题
知识点1 圆周角的概念
28.如图,四边形 中,,, 三点均在 上,点 在 外,则图中的圆周角有 ( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
29.如图,, 为 的弦,连接 ,,. 若 ,,则 的度数为 ( )
A. B. C. D.
知识点2 圆周角定理
30.如图,以原点 为圆心的圆交 轴于 , 两点,交 轴的正半轴于点 , 为第一象限内 上的一点,若 ,则 的度数是 ( )
A. B. C. D.
31.如图,点 ,, 在半径为 2 的 上,,,垂足为 ,交 于点 ,连接 ,则 的长度为____.
32.如图, 内接于 ,连接 ,且 平分 , 是 上一点,连接 ,. 若 ,则 的度数为____.
知识点3 圆周角定理的推论
33.如图,四边形 内接于 , 为 的直径. 若 ,,则 ( )
A. B. C. D.
34.一圆形玻璃镜面损坏了一部分,为得到同样大小的镜面,工人师傅用直角尺作如图所示的测量,测得 cm, cm,则圆形镜面的半径为____.
35.如图, 是 的直径,点 , 分别是弦 , 的中点,,,则 的长是____.
综合应用题
36.如图,, 是 的弦,, 是 的半径,点 为 上任意一点(点 不与点 , 重合),连接 . 若 ,则 的度数可能是 ( )
A. B. C. D.
37.如图,某博览会上有一圆形展示区,在其圆形边缘的点 处安装了一台监视器,它的监控角度是 ,为了监控整个展区,最少需要在圆形边缘上共安装这样的监视器 ( )
A.2 台 B.3 台 C.4 台 D.5 台
38.如图, 是 的直径,点 , 在 上,且 , 的延长线与 的延长线交于点 ,连接 ,若 ,则 的度数是____.
39.如图, 是 的直径,点 , 为圆上两点,若点 为 的中点,连接 并延长与 交于点 ,与 的延长线交于点 . 若 ,,,则 ____, ____.
40.如图, 的弦 长为 2, 是 的直径,,.
(1)求 的半径长.
(2)若 是 上的动点,求 的最小值.
创新拓展题
41.已知 , 为圆上两定点,点 在该圆上, 为 所对的圆周角.
(1)【知识回顾】如图①,在 中,点 , 位于直线 异侧,. ①求 的度数;②若 的半径为 5,,求 的长.
(2)【逆向思考】如图②, 为圆内一点,且 ,,. 求证:点 为该圆的圆心.
第2课时 圆内接四边形
基础提优题
知识点1 圆内接四边形的对角互补
42.圆的内接四边形 的四个内角之比 可能等于 ( )
A. B. C. D.
43.如图,四边形 内接于 ,过点 作 ,交 于点 . 若 ,则 的度数是 ( )
A. B. C. D.
44.如图, 过原点 ,且与两坐标轴分别交于点 ,,点 的坐标为 ,点 是第三象限内圆上的一点,,则 的半径为 ( )
A.4 B.5 C. D.2
45.如图,四边形 内接于 , 是 的直径,点 在 上,且 ,则 的度数是____.
46.如图,四边形 是 的内接四边形,, 的半径为 6,则 的长为____.
知识点2 圆内接四边形的外角等于其内对角
47.如图,四边形 内接于 ,如果它的一个外角 ,那么 的度数为____.
48.如图,四边形 内接于 , 是 的中点,延长 到点 ,使 ,连接 ,.
(1)求证:;
(2)若 ,,求 的半径.
综合应用题
49.如图,四边形 内接于 ,,连接 ,,,,,则 的度数是 ( )
A. B. C. D.
50.如图, 内接于 且 ,弦 平分 ,连接 ,. 若 ,,则 ____, ____.
51.婆罗摩笈多是古印度伟大的数学家,他研究过对角线互相垂直的圆内接四边形,我们把这类四边形称为“婆氏四边形”. 如图,在 中,四边形 是“婆氏四边形”,对角线 , 相交于点 ,过点 作 于点 ,延长 交 于点 ,则 的值为____.
52.如图, 为 的内接三角形,, 为 边上的中线,将 沿 翻折后刚好经过点 ,若已知 的半径为 ,则 的长是____.
53.如图,在圆内接四边形 中,,,延长 至点 ,使 ,延长 至点 ,连接 ,使 .
(1)若 , 为直径,求 的度数;
(2)求证:①;②.
创新拓展题
54.如图,四边形 是半径为 的 的内接四边形, 是 的直径,,直线 与三条线段 ,, 的延长线分别交于点 ,,,且满足 .
(1)求证:直线 直线 .
(2)若 . ①求证:;②若 ,,求四边形 的周长.
参 考 答 案
1.C
2.C
3.A
4.
5.8 【点拨】连接 ,过点 作 于点 ,则 . ∵,设 ,∴. ∵,∴,即 ,解得 . ∴,∴.
6.D
7.80 【点拨】连接 ,,过点 作 ,交 于点 ,交 于点 ,则 平分 . ∵,∴, 平分 . ∵,,∴,. 在 Rt 和 Rt 中,,由勾股定理得 ,,∴该平底烧瓶的高度为 .
8.C
9.7.5 【点拨】延长 交 于点 ,连接 ,. ∵, 是直径,∴. 又∵点 为 的中点,∴. 当 为直径时, 最大,此时 最大. 设 的半径为 ,则 . 在 Rt 中,,即 ,解得 ,∴ 的最大值为 15,∴ 的最大值为 7.5.
10. 或 或 2 【点拨】∵ 为直径, 为弦,∴. 当 的长为正整数时, 或 2. 当 (直径)时, 与 重合,;当 且点 在线段 之间时,;当 且点 在线段 之间时,. 综上,线段 的长为 或 或 2.
11.
(1)【解】∵, m, m,∴ m, m. 易知 m,∴此时水位的高度 (m).
(2)由(1)知水位高度为 5 m,上升 1 m 后 m. 如图,延长 交 于 ,连接 ,则 . ∵货船宽 10 m,船舱顶部高出水面 2 m,∴ m,货船居中行驶时 m,∴ (m). ∵,∴该货船能顺利通过桥洞.
12.
(1)【解】.
(2)如图①,作 于点 ,连接 ,∴. ∴. ∵,∴易得 . 在 Rt 中,,∴. ∴.
(3)(2)中的结论不改变. 作 于点 ,连接 ,如图②,设 ,,∴,∴. ∵,∴,∴易得 . 在 Rt 中,,∴. ∴.
13.B
14.D
15.B
16.C
17.80
18.3
19.3 【点拨】∵,,, 所对的圆心角的度数之比为 ,∴四条弧所对的圆心角度数分别为 ,,,. ∴ 是 的直径,故①错误,②正确. ∵,,∴,∴,故③正确. ∵,∴,故④正确. 综上,正确的个数是 3.
20. 【点拨】如图,过点 作 于点 ,连接 . 根据折叠方式可知 ,,∴,∴ 的度数是 .
21.C 【点拨】如图,设 为 的中点,∵,∴,∴. ∵,∴,故选 C.
22.D
23.B 【点拨】连接 ,,,. ∵,∴ 与 的最小值为 ,∴ 与 的最大值的和为 . ∵ 和 关于圆心 成中心对称,∴,∴,∴ 和 的最大值为 .
24.A 【点拨】如图,连接 ,. ∵点 ~ 是 的八等分点,∴,. ∴. ∵,∴,∴,∴.
25. 【点拨】如图,作点 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,连接 ,,,则 ,∴,由两点之间线段最短知此时 最小,最小值为 的长. ∵点 是半圆上的三等分点,∴. ∵点 是 的中点,∴,∴. ∵ 是直径,,∴,∴,∴ 的最小值为 2. ∴ 周长的最小值 .
26.
(1)【证明】连接 . ∵四边形 是平行四边形,∴,∴,. ∵,∴. ∴. ∴.
(2)【解】∵,∴. ∵ 所对的圆心角为 ,即 ,∴.
27.
(1)【证明】如图①,作 于点 , 于点 ,则 ,. ∵,∴. 又∵,∴RtRt. ∴. 又∵,,∴.
(2)【解】仍有 . 理由如下:如图②,作 于点 , 于点 . ∵,∴. 连接 ,. 在 Rt 与 Rt 中, ∴RtRt. ∴. 在 Rt 与 Rt 中, ∴RtRt. ∴. ∴.
(3)【解】(1)中的结论仍然成立. 理由如下:如图③,作 于点 , 于点 . ∵,∴. 同理(2)得 . 在 Rt 和 Rt 中, ∴RtRt. ∴. ∴.
28.A
29.C
30.D 【点拨】连接 . ∵,∴,∴. 又∵,∴.
31.1 【点拨】连接 . ∵,∴. ∵,∴,,∴. ∴. ∴.
32. 【点拨】如图,连接 ,由圆周角定理得 . ∵,∴. ∵ 平分 ,∴. ∵,∴.
33.B
34. cm
35.4 【点拨】∵ 是 的中点,∴. ∵ 是 的直径,∴. ∵,,∴,∴. ∵ 是弦 的中点, 是直径 的中点,∴ 是 的中位线,∴,. ∴. ∴,, 三点共线,∴.
36.D 【点拨】连接 . ∵,∴. ∵,∴. ∵点 为 上任意一点(点 不与点 , 重合),∴. ∵,∴.
37.C
38. 【点拨】连接 . ∵,∴. ∵,∴. ∵,∴. 又∵,∴.
39.; 【点拨】∵点 为 的中点,,∴,∴. ∵在 中,,且 ,∴,∴. 如图,连接 ,设 . ∵ 是 的直径,∴,∴,∴,∴. ∵,∴. 根据圆周角定理得 ,∴. ∵ 是 的外角,∴,∴,∴. ∵,∴. 在 Rt 和 Rt 中,由勾股定理得 ,∴,解得 ,∴.
40.
(1)【解】如图,连接 ,. ∵,∴. 又∵,∴ 是等边三角形,∴,即 的半径长为 2.
(2)∵,∴,∴. 如图,延长 交 于点 ,连接 交 于点 ,连接 ,则此时 ,即 的最小值是 的长. 易知 是 的直径,∴. ∴,即 的最小值是 .
41.
(1)【解】①∵,,∴,∴. ②如图①,连接 ,过点 作 ,垂足为 . ∴. ∵,∴ 是等腰直角三角形. 又∵,∴. ∵,,∴. 在 Rt 中,,∴.
(2)【证明】如图②,延长 交圆于点 ,连接 ,则 . ∵,∴. 又∵,∴. ∴. 又∵,∴. ∴点 为该圆的圆心.
42.C
43.C
44.A
45. 【点拨】连接 . ∵四边形 内接于 ,,∴. ∵ 是 的直径,∴,∴,∴. ∵,∴.
46. 【点拨】∵四边形 是 的内接四边形,,∴. 如图,连接 并延长,交 于点 ,连接 ,则 为 的直径,,∴,. ∵ 的半径为 6,∴,,根据勾股定理可得 .
47. 【点拨】∵四边形 是圆内接四边形,∴. ∵,,∴. ∴.
48.
(1)【证明】∵ 是 的中点,∴,∴. ∵四边形 内接于 ,∴. 又∵,∴. 又∵,∴ (SAS). ∴.
(2)【解】如图,连接 并延长交 于点 ,连接 ,则 . ∵,∴. 又∵,∴. ∴. 又∵,∴. ∴ 的半径为 .
49.A 【点拨】∵四边形 内接于 ,,∴. ∴. 又∵,∴,∴.
50.; 【点拨】∵ 内接于 且 ,∴ 为 的直径,∴. ∵弦 平分 ,∴,∴. ∵,,∴,. 如图,延长 到点 ,使得 ,连接 ,可求得 .
51. 【点拨】∵,,∴,∴,∴. ∵,,∴,∴. ∵,∴,∴,∴. ∴.
52. 【点拨】如图,过点 作 ,交 于 ,过点 作 于 ,过点 作 于 ,连接 ,,,. ∵ 为 边上的中线,,∴. ∴,∴. ∵将 沿 翻折后刚好经过点 ,,交 于 ,∴点 为点 的对应点,∴. ∵四边形 是 的内接四边形,∴. 又∵,∴,∴. ∵,∴. ∵,,∴四边形 是正方形,∴,∴,∴. ∵,∴.
53.
(1)【解】∵ 为直径,∴. 又∵,∴. ∴.
(2)【证明】①如图,延长 至点 . ∵四边形 是圆内接四边形,∴易得 . 又∵,∴. ∴. ②如图,过点 作 交圆于点 ,连接 ,,则 . ∵,∴易得 . ∴. ∵四边形 是圆内接四边形,∴易得 . ∵,∴. ∴. ∵,,∴. 又∵,∴. ∴. ∴.
54.
(1)【证明】由题意得 . ∵在 中,,∴,即直线 直线 .
(2)①【证明】∵四边形 是半径为 的 的内接四边形,∴. 又∵,∴. ∵ 是 的直径,∴. 由(1)可知 ,∴. 在 与 中, ∴. ②【解】∵在 中,,∴. ∵ 是 的直径,∴. ∵,∴. ∴. ∴在 Rt 中,,即 ,解得 (负值已舍去). 由①知 ,∴. ∴四边形 的周长为 .
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