内容正文:
冀教版(2024)九年级上册 28.1 圆的基本概念和性质 题型专练
【题型1】圆的认识
【典例】A、B是半径为5cm的⊙O上两个不同的点,则弦AB的取值范围是( )
A.AB>0
B.0<AB<5
C.0<AB<10
D.0<AB≤10
【举一反三1】如图,点A、D、G、M在半圆上,四边形ABOC、DEOF、HMNO均为矩形,设BC=a,EF=b,HN=c,则a、b、c三者间的大小关系为 __________ .
【举一反三2】龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象之一,破坏力极强.若某次形成的龙卷风的影响范围半径为300 m,舒林所在的位置距龙卷风中心500 m,则舒林__________ 受到龙卷风的影响.(填“会”或“不会”)
【举一反三3】如图,点O是同心圆的圆心,大圆半径OA,OB分别交小圆于点C,D,求证:AB∥CD.
【举一反三4】如图,⊙O的直径AB=20,P是AB上(不与点A,B重合)的任一点,点C,D为⊙O上的两点,若∠APD=∠BPC,则称∠DPC为直径AB的“回旋角”,利用圆的对称性可知:“回旋角”∠DPC的度数与弧CD的度数相等.
(1)若∠DPC为直径AB的“回旋角”,且∠DPC=100°,求∠APD的大小;
(2)若直径AB的“回旋角”为90°,且△PCD的周长为16+10,求AP的长.
【题型2】判断点与圆的位置关系
【典例】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,点O为AB的中点,若以点O为圆心,5为半径作☉O,则下列判断正确的是 ( )
A.点C在☉O外
B.点C在☉O上
C.点C在☉O内
D.无法判断
【举一反三1】已知☉O的半径是5,A点为线段PO的中点,当OP=10时,点A与圆的位置关系是 ( )
A.点A在圆内
B.点A在圆外
C.点A在圆上
D.不能确定
【举一反三2】已知点A在半径为r的⊙O内,点A与点O的距离为6,则r的取值范围是__________.
【举一反三3】设点P到圆心O的距离为d,☉O的半径为r,d,r满足d2+r2-6d-8r+25=0,则点P与☉O的位置关系是__________ .
【举一反三4】在平面直角坐标系内,以原点O为圆心,5为半径作☉O,已知A,B,C三点的坐标分别为A(3,4),B(-3,-3),C(4,-).试判断A,B,C三点与☉O的位置关系.
【题型3】利用点与圆的位置关系求长度
【典例】一个点到圆的最小距离为4,最大距离为8,则该圆的半径是( )
A.4或12
B.2
C.6
D.2或6
【举一反三1】平面内一点P到⊙O的最小距离和最大距离分别为2m和6cm,则⊙O的直径长为( )
A.4cm
B.8cm
C.4cm或8cm
D.6cm
【举一反三2】已知点P到圆心O的距离为5,若点P在圆内,则⊙O的半径可能为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【举一反三3】如图,在☉O内有折线ABCO,点A,B在圆上,点C在☉O内,其中AB=9,OC=3,∠B=∠C=60°,则BC的长为__________ .
【举一反三4】如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,BC=10,D是BC的中点,以A为圆心,r为半径作⊙A,若点B,D,C均在⊙A外,求r的取值范围.
【题型4】点与圆的位置关系与最值问题
【典例】如图,正比例函数y=2x与反比例函数y=的图象交于A,B两点,点P在以C(-2,0)为圆心,1为半径的☉C上运动,点Q是AP的中点,则OQ长的最大值为 ( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】如图,AB为☉O的直径,AB=10,C,D为☉O上两动点(C,D不与A,B重合),且CD为定长,CE⊥AB于E,M是CD的中点,则EM的最大值为 ( )
A.4
B.4.5
C.5
D.6
【举一反三2】(2025·安丘期末)如图,已知空间站A与星球B距离为a,信号飞船C在星球B附近沿圆形轨道行驶,B,C之间的距离为b.数据S表示飞船C与空间站A的实时距离,那么S的最小值是
A.a
B.a-b
C.a+b
D.b
【举一反三3】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=24,点D为线段BC上一动点.以CD为☉O直径,作AD交☉O于点E,连BE,则BE的最小值为 .
【举一反三4】如图,点C是半圆上一动点,以BC为边作正方形BCDE(使在正方形内),连OE,若AB=4cm,则OE的最大值为__________ cm.
【举一反三5】如图,点A表示一座风景秀美的小山,市政府计划以点A为中心,修建一个半径为12 km的“桃园山庄”.因此,在此范围内的其他建筑物将被拆除.从点A出发向东走8 km,再向南走6 km有一砖厂B,砖厂的正东3 km处有一古塔C,问砖厂和古塔是否需要拆除?
【题型5】点与圆位置关系的实际应用
【典例】在公园的O处附近有E、F、G、H四棵树,位置如图所示(图中小正方形的边长均相等)现计划修建一座以O为圆心,OA为半径的圆形水池,要求池中不留树木,则E、F、G、H四棵树中需要被移除的为( )
A.E、F、G
B.F、G、H
C.G、H、E
D.H、E、F
【举一反三1】雷达通过无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置,因此雷达被称为“无线电定位”.现有一款监测半径为5km的雷达,监测点的分布情况如图,如果将雷达装置设在P点,每一个小格的边长为1km,那么能被雷达监测到的最远点为( )
A.G点
B.H点
C.M点
D.N点
【举一反三2】有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫和老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如图,∠ABC=90°,点M,N分别在墙面BA,BC上,梯子MN的长度始终保持不变,MN=6,老鼠E在MN的中点处,猫在D点处,它到墙面BA,BC的距离分别为4和3.在此滑动过程中,猫与老鼠的距离DE的最小值为 __________.
【举一反三3】如图,某海域以点A为圆心、为半径的圆形区域为多暗礁的危险区,但渔业资源丰富,渔船要从点B处前往A处进行捕鱼,B、A两点之间的距离是,如果渔船始终保持的航速行驶,那么在什么时段内,渔船是安全的?渔船何时进入危险区域?
【举一反三4】如图,在A地往北90m的B处有一栋民房,东120m的C处有一变电设施,在BC的中点D处有一古建筑.因施工需要必须在A处进行一次爆破,为使民房、变电设施、古建筑都不遭受破坏,爆破影响的半径应控制在什么范围之内?
冀教版(2024)九年级上册 28.1 圆的基本概念和性质 题型专练(参考答案)
【题型1】圆的认识
【典例】A、B是半径为5cm的⊙O上两个不同的点,则弦AB的取值范围是( )
A.AB>0
B.0<AB<5
C.0<AB<10
D.0<AB≤10
【答案】D
【解析】∵圆中最长的弦为直径,
∴0<AB≤10.
故选:D.
【举一反三1】如图,点A、D、G、M在半圆上,四边形ABOC、DEOF、HMNO均为矩形,设BC=a,EF=b,HN=c,则a、b、c三者间的大小关系为 __________ .
【答案】a=b=c
【解析】连接OM、OD、OA,如图,
∵点A、D、M在半圆上,
∴OM=OD=OA,
∵四边形ABOC、DEOF、HMNO均为矩形,
∴OM=NH,OD=GF,OA=BC,
∴BC=EF=HN,即a=b=c.
故答案为a=b=c.
【举一反三2】龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象之一,破坏力极强.若某次形成的龙卷风的影响范围半径为300 m,舒林所在的位置距龙卷风中心500 m,则舒林__________ 受到龙卷风的影响.(填“会”或“不会”)
【答案】不会
【解析】∵龙卷风的影响范围半径为300 m,舒林所在的位置距龙卷风中心500 m,500>300,
∴舒林不会受到龙卷风的影响.
【举一反三3】如图,点O是同心圆的圆心,大圆半径OA,OB分别交小圆于点C,D,求证:AB∥CD.
【答案】证明 ∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∴∠OCD=(180°-∠O).
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA,
∴∠OAB=(180°-∠O),
∴∠OCD=∠OAB,
∴AB∥CD.
【举一反三4】如图,⊙O的直径AB=20,P是AB上(不与点A,B重合)的任一点,点C,D为⊙O上的两点,若∠APD=∠BPC,则称∠DPC为直径AB的“回旋角”,利用圆的对称性可知:“回旋角”∠DPC的度数与弧CD的度数相等.
(1)若∠DPC为直径AB的“回旋角”,且∠DPC=100°,求∠APD的大小;
(2)若直径AB的“回旋角”为90°,且△PCD的周长为16+10,求AP的长.
【答案】解:(1)如图一中,
∵∠DPC=100°,∠APD=∠CPB,
∴∠APD(180°﹣100°)=40°.
(2)如图二中,延长CP交⊙O于F,连接AD,AF,OD,OC,作OE⊥CF于E.
∵∠APD=∠CPB,∠CPB=∠APF,
∴∠APD=∠APF,
∴AP平分∠DPF,
∵直线AB是⊙O的对称轴,直线AP是∠DPF的对称轴,
∴PD与PF重合,
∴PD=PF,
∵∠DPC=90°,
∴∠APD=∠CPB=45°,
∴∠DPF=90°,
∴∠DFP=∠PDF=45°,
∴∠DOC=2∠DFC=90°,
∵OD=OC=10,
∴CD=10,
∵PD+PC+CD=16+10,
∴PD+PC=PF+PC=16,
∴CF=16,
∵OE⊥CF,
∴EC=EF=8,
∴OE6,
∵△POE是等腰直角三角形,
∴OPOE=6,
∴AP=OA﹣OP=10﹣6,
当点P在线段OB上时,同法可得AP=10+6.
【题型2】判断点与圆的位置关系
【典例】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,点O为AB的中点,若以点O为圆心,5为半径作☉O,则下列判断正确的是 ( )
A.点C在☉O外
B.点C在☉O上
C.点C在☉O内
D.无法判断
【答案】B
【解析】如图,连接OC,
∵AB=10,∠ACB=90°,点O为AB的中点,
∴OC=AB=5,
∵☉O的半径为5,
∴点C在☉O上.
【举一反三1】已知☉O的半径是5,A点为线段PO的中点,当OP=10时,点A与圆的位置关系是 ( )
A.点A在圆内
B.点A在圆外
C.点A在圆上
D.不能确定
【答案】C
【举一反三2】已知点A在半径为r的⊙O内,点A与点O的距离为6,则r的取值范围是__________.
【答案】r>6
【解析】∵点A在半径为r的⊙O内,点A与点O的距离为6,
∴r>6,
故答案为:r>6.
【举一反三3】设点P到圆心O的距离为d,☉O的半径为r,d,r满足d2+r2-6d-8r+25=0,则点P与☉O的位置关系是__________ .
【答案】点P在圆内
【举一反三4】在平面直角坐标系内,以原点O为圆心,5为半径作☉O,已知A,B,C三点的坐标分别为A(3,4),B(-3,-3),C(4,-).试判断A,B,C三点与☉O的位置关系.
【答案】解 ∵OA==5,
OB==3<5,
OC==>5,
∴点A在☉O上,点B在☉O内,点C在☉O外.
【题型3】利用点与圆的位置关系求长度
【典例】一个点到圆的最小距离为4,最大距离为8,则该圆的半径是( )
A.4或12
B.2
C.6
D.2或6
【答案】D
【举一反三1】平面内一点P到⊙O的最小距离和最大距离分别为2m和6cm,则⊙O的直径长为( )
A.4cm
B.8cm
C.4cm或8cm
D.6cm
【答案】C
【举一反三2】已知点P到圆心O的距离为5,若点P在圆内,则⊙O的半径可能为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】D
【解析】解:∵点P在圆内,且d=5,∴r>5,
故选:D.
【举一反三3】如图,在☉O内有折线ABCO,点A,B在圆上,点C在☉O内,其中AB=9,OC=3,∠B=∠C=60°,则BC的长为__________ .
【答案】6
【解析】如图,延长CO交AB于点D,作OE⊥AB于点E,设BC的长为x,
∵∠C=∠B=60°,
∴∠BDC=60°,
∴△DBC为等边三角形,
∴BD=CD=BC=x,
∵OC=3,AB=9,
∴BE=4.5,DE=x-4.5,OD=x-3,
又∵∠BDC=60°,
∴∠DOE=30°,
∴2DE=OD,
∴2(x-4.5)=x-3,
解得x=6.
【举一反三4】如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,BC=10,D是BC的中点,以A为圆心,r为半径作⊙A,若点B,D,C均在⊙A外,求r的取值范围.
【答案】解:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,BC=10,
∴AC==8,
∵D是BC的中点,
∴AD=BC=5,
∵点B,D,C均在⊙A外,
∴0<r<5.
【题型4】点与圆的位置关系与最值问题
【典例】如图,正比例函数y=2x与反比例函数y=的图象交于A,B两点,点P在以C(-2,0)为圆心,1为半径的☉C上运动,点Q是AP的中点,则OQ长的最大值为 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】如图,连接PB,
∵正比例函数y=2x与反比例函数y=的图象交于A,B两点,
∴点A与点B关于原点O对称,
∴OA=OB,
∵点Q是AP的中点,
∴OQ是△ABP的中位线,
∴OQ=PB,
当PB经过圆心C时,PB取得最大值,最大值为PC+CB,
联立
解得或
∴B,
∵C(-2,0),
∴BC==2,
∵点P在半径为1的☉C上运动,
∴PC=1,
∴PC+BC=1+2=3,
∴OQ长的最大值为×3=.
【举一反三1】如图,AB为☉O的直径,AB=10,C,D为☉O上两动点(C,D不与A,B重合),且CD为定长,CE⊥AB于E,M是CD的中点,则EM的最大值为 ( )
A.4
B.4.5
C.5
D.6
【答案】C
【解析】如图,延长CE交☉O于点J,连接DJ,
∵CE⊥AB,
∴CE=EJ,
∵M是CD的中点,
∴CM=DM,
∴EM=DJ,
∴当DJ是直径时,EM的值最大,
∵☉O的直径AB=10,
∴EM的最大值为5.
【举一反三2】(2025·安丘期末)如图,已知空间站A与星球B距离为a,信号飞船C在星球B附近沿圆形轨道行驶,B,C之间的距离为b.数据S表示飞船C与空间站A的实时距离,那么S的最小值是
A.a
B.a-b
C.a+b
D.b
【答案】B
【解析】空间站A与星球B、飞船C在同一直线上且C在A,B之间时,S取到最小值为a-b.
【举一反三3】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=24,点D为线段BC上一动点.以CD为☉O直径,作AD交☉O于点E,连BE,则BE的最小值为 .
【答案】16
【解析】如图,连接CE,
∴∠CED=∠CEA=90°,
∴点E在以AC为直径的☉Q上,
∵AC=20,
∴QC=QE=10,
当点Q,E,B共线时,BE最小,
∵BC=24,
∴QB==26,
∴BE=QB-QE=16,
∴BE的最小值为16.
【举一反三4】如图,点C是半圆上一动点,以BC为边作正方形BCDE(使在正方形内),连OE,若AB=4cm,则OE的最大值为__________ cm.
【答案】
【解析】如图,连接OD,OE,OC,设DO与⊙O交于点M,连接CM,BM,
∵四边形BCDE是正方形,
∴∠BCD=∠CBE=90°,CD=BC=BE=DE,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC,
∴∠BCD+∠OCB=∠CBE+∠OBC,即∠OCD=∠OBE,
∴△OCD≌△OBE(SAS),
∴OE=OD,
根据旋转的性质,观察图形可知当DO⊥AB时,DO最长,即OE最长,
∵∠MCB=∠MOB=×90°=45°,
∴∠DCM=∠BCM=45°,
∵四边形BCDE是正方形,
∴C、M、E共线,∠DEM=∠BEM,
在△EMD和△EMB中,
,
∴△MED≌△MEB(SAS),
∴DM=BM===2(cm),
∴OD的最大值=2+2,即OE的最大值=2+2;故答案为:(2+2)cm.
【举一反三5】如图,点A表示一座风景秀美的小山,市政府计划以点A为中心,修建一个半径为12 km的“桃园山庄”.因此,在此范围内的其他建筑物将被拆除.从点A出发向东走8 km,再向南走6 km有一砖厂B,砖厂的正东3 km处有一古塔C,问砖厂和古塔是否需要拆除?
【答案】解 如图,分别过点B,C作AD的垂线,垂足分别为E,F,
由题意得AE=8 km,BE=CF=6 km,AF=8+3=11(km),
∴AB===10(km),
AC===(km),
∵10<12,>=12,
∴砖厂需要拆除,古塔不需要拆除.
【题型5】点与圆位置关系的实际应用
【典例】在公园的O处附近有E、F、G、H四棵树,位置如图所示(图中小正方形的边长均相等)现计划修建一座以O为圆心,OA为半径的圆形水池,要求池中不留树木,则E、F、G、H四棵树中需要被移除的为( )
A.E、F、G
B.F、G、H
C.G、H、E
D.H、E、F
【答案】A
【解析】∵OA,
∴OE=2<OA,所以点E在⊙O内,
OF=2<OA,所以点F在⊙O内,
OG=1<OA,所以点G在⊙O内,
OH2OA,所以点H在⊙O外,
故选:A.
【举一反三1】雷达通过无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置,因此雷达被称为“无线电定位”.现有一款监测半径为5km的雷达,监测点的分布情况如图,如果将雷达装置设在P点,每一个小格的边长为1km,那么能被雷达监测到的最远点为( )
A.G点
B.H点
C.M点
D.N点
【答案】B
【解析】如图,观察图象可知,能被雷达监测到的最远点为点H.
故选:B.
【举一反三2】有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫和老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如图,∠ABC=90°,点M,N分别在墙面BA,BC上,梯子MN的长度始终保持不变,MN=6,老鼠E在MN的中点处,猫在D点处,它到墙面BA,BC的距离分别为4和3.在此滑动过程中,猫与老鼠的距离DE的最小值为 __________.
【答案】2.
【解析】如图,连接BE,BD.
由题意BD5,
∵∠MBN=90°,MN=6,EM=NE,
∴BEMN=3,
∴点E的运动轨迹是以B为圆心,3为半径的弧,
∴当点E落在线段BD上时,DE的值最小,
∴DE的最小值为5﹣3=2. (也可以用DE≥BD﹣BE,即DE≥2确定最小值)
故答案为2.
【举一反三3】如图,某海域以点A为圆心、为半径的圆形区域为多暗礁的危险区,但渔业资源丰富,渔船要从点B处前往A处进行捕鱼,B、A两点之间的距离是,如果渔船始终保持的航速行驶,那么在什么时段内,渔船是安全的?渔船何时进入危险区域?
【解析】解:如图,
【举一反三4】如图,在A地往北90m的B处有一栋民房,东120m的C处有一变电设施,在BC的中点D处有一古建筑.因施工需要必须在A处进行一次爆破,为使民房、变电设施、古建筑都不遭受破坏,爆破影响的半径应控制在什么范围之内?
【答案】解:∵AB=90m,AC=120m,
∴BC150(m).
∵D是BC的中点,
∴AD=75m.
为使民房,变电设施,古建筑都不遭到破坏,半径应比AB,AC,AD都小.
所以半径应控制在75m内.
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