内容正文:
3.4-3.6《圆周角、点与圆、直线与圆的位置关系、正多边形与圆》同步练习
一.选择题
1.已知⊙O的半径为5,点P在⊙O外,则OP的长可能是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,∠ACD=60°,∠ADC=50°,则∠CEB的度数为( )
A.100° B.110° C.120° D.130°
3.如图,点A、B、C、D、E是以点O为中心的正多边形的顶点,若∠ADB=18°,则该正多边形的边数为( )
A.7 B.8 C.10 D.11
4.如图,四边形ABCD内接于⊙O,它的一个外角∠EBC=65°,分别连接AC,BD,若AC=AD,则∠DBC的度数为( )
A.50° B.55° C.65° D.70°
5.如图,PA,PC是⊙O的切线,A,C为切点,若AB是⊙O的直径,且∠P=68°,则∠BAC的度数为( )
A.34° B.39° C.51° D.56°
6.如图所示,是由正八边形与正方形构成的组合图案,图中阴影部分为植草区域,若正八边形与其内部小正方形的边长都为a,则植草区域的面积为(图中阴影部分的面积)( )
A.2a2 B.3a2 C.4a2 D.5a2
7.如图,在平面直角坐标系中,点P在第一象限,⊙P与x轴相切于点A,与y轴的一个交点为B.若⊙P的半径为5,点A的坐标是(3,0),则点B的坐标是( )
A.(0,7) B.(0,8) C.(0,9) D.(0,10)
8.如图,⊙O是△ABC的外接圆,且BC为⊙O的直径,点E为△ABC的内心,BE的延长线交⊙O于点F,连接CF.若BC=5,,则AC的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.
二.填空题
9.如图,AB为半圆的直径,点O为圆心,点C,D在半圆上.已知∠BCD=40°,则∠BOD的度数为 .
10.如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B为切点,点C在⊙O上.若∠ACB=72°,则∠P为 °.
11.如图,四边形ABCD内接于⊙O,连接AC,BD.若AB=AC,∠ACB=70°,则∠BDC的度数为 .
12.如图,四边形ABCD是⊙O的内接正方形,若P是上一点,则∠BPC的大小是 .
13.如图,在正多边形ABCD…PMN中,若∠AMB=18°,则该多边形的边数为 .
14.如图,△ABC内接于⊙O,CD⊥AB于D点,若O为△BCD的内心,则 .
15.在⊙O中,AB为直径,点C为圆上一点,将劣弧AC沿弦AC翻折,交AB于点D,连接CD.如图,若点D与圆心O不重合,∠BAC=26°,则∠ACD的度数为 .
16.如图,在正五边形ABCDE中,F,G分别为边AB,DE的中点,连接AC,FG,交于点P,则∠CPG= °.
17.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点E是边AB上的一个动点,点O是边BC上的一个动点,且始终满足BE:BO=1:2,连接OE,以点O为圆心,OE长为半径作圆,当⊙O与矩形ABCD的边有且只有三个公共点时,BE长等于 .
18.已知点A、B是半径为2的⊙O上两点,且∠BOA=120°,点M是⊙O上一个动点,点P是AM的中点,连接BP,则BP的最小值是 .
三.解答题
19.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,BD=BC,BA、CD延长线交于点E.
(1)求证:∠EAD=∠BAC;
(2)若的度数为64°,则∠E的度数为 °.
20.如图,五边形ABCDE内接于⊙O,对角线AD恰为⊙O的直径,点A恰为的中点.过点A作射线AF,使∠EAF=∠ADE.
(1)AF与⊙O相切吗?为什么?
(2)若∠EAF=42°,则∠BCD= °.
21.如图,四边形ABDC内接于⊙O,∠BAC=60°,AD平分∠BAC交⊙O于点D,连接OB,OC,BD,CD.
(1)求证:四边形OBDC是菱形;
(2)若∠ABO=15°,OB=2,求弦AC长.
22.如图,AB是⊙O的直径,C是的中点,连接AC并延长到点D,使AC=CD,E是OB的中点,连接CE并延长交DB延长线于点F.
(1)求证:BD是⊙O的切线;
(2)若AF交⊙O于点H,连接BF,且AO=2,求BH的长.
23.如图,点C在以AB为直径的⊙O上,连接AC并延长至点D,使DC=AC,连接BD交⊙O于点E,延长BD至点F,连接AF,使∠FAD∠ABD.
(1)求证:FA是⊙O的切线;
(2)若FD=4,FA=8,求BE的长.
24.如图,AB为⊙O的直径,AC为⊙O的弦,AD平分∠BAC,交⊙O于点D,DE⊥AC,交AC的延长线于点E.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)若AE=8,⊙O的半径为5,求DE的长.
25.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)尺规作图:作⊙O,使得圆心O在边AB上,⊙O过点B且与边AC相切于点D,分别交边BC、边AB于点E、点F.(请保留作图痕迹,标明相应的字母,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若∠ABC=60°,AB=6,求⊙O的半径.
(3)在(1)的条件下,求证:∠BOD=2∠BDC.
26.如图1,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径的⊙O分别交BC、AB于点D、E.
(1)求证:BD=CD;
(2)若BE=4,AE=14,则BC= ;
(3)结合第(1)问的结论,利用无刻度的直尺和圆规完成下列作图:
如图2,已知⊙O及⊙O外一点P,在⊙O上取一点N,连接PN交⊙O于点M,使得PM=MN.(保留作图痕迹,简要写出作法)
参考答案
一.选择题
1.解:∵O的半径为5,点P在⊙O外,
∴OP>5,
故选:D.
2.解:∵AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,∠ACD=60°,
∴∠ADB=90°,∠B=∠ACD=60°,
∵∠ADC=50°,
∴∠BDE=∠ADB﹣∠ADC=90°﹣50°=40°,
∴∠CEB=∠B+∠BDE=60°+40°=100°,
故选:A.
3.解:如图,点A、B、C、D、E是以点O为中心的正多边形的顶点,∠ADB=18°,连接OA,OB,
∴∠AOB=2∠ADB=36°,
∴,
∴该正多边形的边数为10,
故选:C.
4.解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠ADC=∠EBC=65°.
∵AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC=65°,
∴∠CAD=180°﹣∠ACD﹣∠ADC=50°,
∴∠DBC=∠CAD=50°,
故选:A.
5.解:如图,连接OP,交AC于H,
∵PA,PC是⊙O的切线,
∴PA=PC,∠APO=∠CPO∠APB=34°,∠OAP=90°,
∴OP⊥AC,
∴∠PAH=90°﹣∠APO=56°,
∴∠BAC=90°﹣56°=34°,
故选:A.
6.解:△ABC是等腰直角三角形,且AB=a,
则AC=BCa,
则S△ABCAC•BCa•a,
中间的正方形的面积是:a2,
则阴影部分的面积是:4a2=2a2.
故选:A.
7.解:如图,过点P作PD⊥OB于点D,连接PA、PB,
∵⊙P与x轴相切于点A,
∴PA⊥x轴,
则四边形DOAP为矩形,
∴PD=OA=3,OD=PA=3,
在Rt△BDP中,PD=3,PB=5,
由勾股定理得:BD4,
∴OB=OD+BD=5+4=9,
∴点B的坐标为(0,9),
故选:C.
8.解:⊙O是△ABC的外接圆,点E为△ABC的内心,如图,连接OF交AC于点G,作FH⊥BC于点H,
∴∠CBF=∠ABF,∠ACE=∠BCE,
∴,
∴OG⊥AC,AG=CG,
∵BC为⊙O的直径,
∴∠BFC=90°,
∵∠CEF=∠CBF+∠BCE,∠ECF=∠ACF+∠ACE,∠CBF=∠ABF=∠ACF,
∴∠CEF=∠ECF,
∴△CEF是等腰直角三角形,,
在直角三角形BCF中,由勾股定理得:BF2,
∵S△BCFBF•CFBC•FH,
∴FH2,
∵S△OCFOC•FHOF•CG,OC=OF,
∴FH=CG=2,
∴AC=2CG=4,
故选:B.
二.填空题
9.解:∵AB为半圆的直径,点O为圆心,点C,D在半圆上,
∴∠BCD∠BOD,
∵∠BCD=40°,
∴∠BOD=2∠BCD=2×40°=80°,
故答案为:80°.
10.解:如图,连接OA、OB,
由圆周角定理得:∠AOB=2∠ACB=2×72°=144°,
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA⊥OA,PB⊥OB,
∴∠P=180°﹣∠AOB=180°﹣144°=36°,
故答案为:36.
11.解:∵在△ABC中,AB=AC,∠ACB=70°,
∴∠ABC=∠ACB=70°,
∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=180°﹣70°﹣70°=40°,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠BDC=∠BAC=40°,
故答案为:40°.
12.解:如图,连接OB,OC,
∵四边形ABCD是⊙O的内接正方形,
∴∠BOC90°,
∴∠BPC∠BOC=45°,
故答案为:45°.
13.解:如图,设这个正n边形的外接圆为⊙O,连接OA,OB,则∠AMB∠AOB=18°,
∴18°,
解得n=10,
经检验,n=10是原方程的解,
∴这个正多边形是正十边形,
故答案为:10.
14.解:连接OB、OC,则OB=OC,
∵△ABC内接于⊙O,
∴∠OBC=∠OCB,
∵CD⊥AB于D点,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∴∠DBC+∠DCB=90°,
∵O为△BCD的内心,
∴BO平分∠DBC,CO平分∠DCB,
∴∠OBC∠DBC,∠OCB∠DCB,
∴∠DBC∠DCB,∠OBC+∠OCB(∠DBC+∠DCB)=45°,
∴∠DBC=∠DCB,∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=135°,
∴BD=CD,∠DAC∠BOC=67.5°,
∴∠ACD=90°﹣∠DAC=22.5°,
在线段CD上截取ED=AD,连接AE,则∠EAD=∠AED=45°,
∴∠EAC=∠DAC﹣∠EAD=22.5°,
∴∠ACD=∠EAC,
∴CE=AEAD,
∴BD=CD=CE+EDAD+AD,
∴,
故答案为:.
15.解:设上点D的对应点为点E,连接AE、CE,如图,
∵将劣弧AC沿弦AC翻折,交AB于点D,
∴∠EAC=∠BAC=26°,∠DCA=∠ECA;
∴∠BAE=52°,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°;
∵四边形AECB是圆内接四边形,
∴∠ECB=180°﹣∠BAE=128°,
∴∠DCA=∠ECA=∠ECB﹣∠ACB=38°,
故答案为:38°.
16.解:连接BD,
∵五边形ABCDE是正五边形,
∴AB=BC=CD=DE=EA,∠B=∠BCD=∠D=∠E108°,
在△ABC中,AB=BC,∠B=108°,
∴∠BAC=∠BCA36°,
∴∠CAE=108°﹣36°=72°,
∴∠CAE+∠E=72°+108°=180°,
∴AC∥DE,
同理AE∥BD,即四边形ABDE是等腰梯形,
∵点F是AB的中点,点G是DE的中点,
∴FG∥AE∥BD,
∴∠CPG=∠CAE=72°.
故答案为:72.
17.解:当圆与AD相切时,得到4,x,
OB+44>7,
此时圆与边AB,CD,AD各有一个交点,
当OE=OD时,
x2+4x2=(6﹣2x)2+42,
x1=2,x2=﹣26(舍去),
故答案为:或2.
18.解:连接OP,
∵点P是AM的中点,
∴OP⊥AM,
∴点P在以OA为直径的圆上,设为⊙Q,
∴OQ=AQ=QP=1,
连接BQ,与⊙Q的交点即为P点,此时BP有最小值,最小值为BQ﹣QP,
作ON⊥AB于N,QH⊥AB与H,
∵OA=OB,
∴N是AB的中点,
∵∠BOA=120°,
∴∠OAB=∠OBA=30°,
∴ANOA,AHAQ,QHAQ,
∴AB=2,
∴BH,
∴BQ,
∴BP的最小值为1,
故答案为1.
三.解答题
19.(1)证明:∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∵∠BAD+∠EAD=180°,
∴∠EAD=∠BCD,
∵BD=BC,
∴∠BDC=∠BCD,
由圆周角定理得:∠BAC=∠BDC,
∴∠EAD=∠BAC;
(2)解:∵的度数为64°,
∴∠ACB=32°,
∵∠EAD=∠BAC,∠EDA=∠ABC,
∴∠E=∠ACB=32°,
故答案为:32.
20.解:(1)AF与⊙O相切,
理由:∵AD是⊙O的直径,
∴∠E=90°,
∵∠EAF=∠ADE,
∴∠OAF=∠EAF+∠EAD=∠ADE+∠EAD=90°,
∵OA是⊙O的半径,且AF⊥OA,
∴AF与⊙O相切.
(2)连接BD,则∠ABD=90°,
∵点A为的中点,∠EAF=∠ADE=42°,
∴,
∴∠ADB=∠ADE=42°,
∴∠BAD=90°﹣∠ADB=48°,
∴∠C=180°﹣∠BAD=132°,
故答案为:132.
21.(1)证明:连接OD,
由圆周角定理得,∠BOC=2∠BAC=120°,
∵AD平分∠BAC,
∴,
∴∠BOD=∠COD=60°,
∵OB=OD,OC=OD,
∴△BOD和△COD是等边三角形,
∴OB=BD=DC=OC,
∴四边形OBDC是菱形;
(2)解连接OA,
∵OB=OA,∠ABO=15°,
∴∠AOB=150°,
∴∠AOC=360°﹣150°﹣120°=90°,
∴AC.
22.(1)证明:连接OC,如图所示:
∵AB是⊙O的直径,点C是的中点,
∴,OA=OB,
根据垂径定理得:OC⊥AB,
在△ABD中,OA=OB,AC=CD,
∴OC是△ABD的中位线,
∴OC∥BD,
∵OC⊥AB,
∴BD⊥AB,
即BD⊥OB,
又∵OB是⊙O的半径,
∴BD是⊙O的切线;
(2)解:∵AO=2,
∴OC=OB=OA=2,
∴AB=OA+OB=4,
∵BD是⊙O的切线,OC⊥AB,
∴∠COE=∠FBE=90°,
∵点E是OB的中点,
∴OE=BE,
在△COE和△FBE中,
,
∴△COE≌△FBE(ASA),
∴OC=BF=2,
∵∠FBE=90°,
∴△ABF是直角三角形,
由勾股定理得:AF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AHB=90°,
即BH⊥AF,
由三角形面积公式得:S△ABFAF×BHAB×BF,
∴BH.
23.(1)证明:连接BC,如图:
∵AB是⊙O的直径,且点C在⊙O上,
∴∠ACB=90°,即BC⊥AD,
又∵DC=AC,
∴BC垂直平分AD,
∴BA=BD,
∴∠BAD=∠BDA,
设∠FAD=α,
∵,
∴∠ABD=2α,
在等腰△BAD中,,
∴∠BAF=∠BAD+∠FAD=(90°﹣α)+α=90°,
∴FA⊥AB,
∵AB是⊙O的直径,且点A在⊙O上,
∴FA是⊙O的切线;
(2)解:设BD=x,
由(1)知,BA=BD,
∴BA=BD=x,
∵FD=4,
∴FB=FD+DB=4+x,
在Rt△FAB中,
∵FA2+AB2=FB2,且FA=8,
∴82+x2=(4+x)2,
解得x=6,
∴BA=BD=6,FB=4+6=10,
连接AE,如图:
∵AB是⊙O的直径,且点E在⊙O上,
∴∠AEB=90°,即AE⊥BF,
∵,
∴FA•AB=FB•AE,即8×6=10AE,
解得,
∵在Rt△AEB中,,
∴.
24.(1)证明:连接OD,如图1所示:
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAD=∠OAD,
∵OA=OD,
∴∠ODA=∠OAD,
∴∠ODA=EAD,
∴EA∥OD,
∵DE⊥EA,
∴DE⊥OD,
∵点D在⊙O上,
∴直线DE与⊙O相切.
(2)作DF⊥AB,垂足为F,如图2所示:
∴∠DFA=∠DEA=90°,
在△EAD和△FAD中,
,
∴△EAD≌△FAD(AAS),
∴AF=AE=8,DF=DE,
∵OA=OD=5,
∴OF=3,
在Rt△DOF中,DF4,
∴DE=DF=4.
25.(1)解:①作∠ABC的平分线BD,交AC于点D,
②过点D作DO⊥AC于点D,交AB于点O,
③以点O为圆心,OD为半径画圆,交AB于点E,如图,
则⊙O即为所求作.
(2)解:连接OD,如图,
∵AC与⊙O相切,
∴OD⊥AC,
∴∠ODA=90°,
设OD=OB=x,
∴AO=AB﹣OB=6﹣x,
∵∠ABC=60°,∠ACB=90°,
∴∠A=30°,
在Rt△ADO中,则AO=2OD,
∴6﹣x=2x,
解得x=2,
∴⊙O的半径为2.
(3)证明:连接BD,如图,
设∠ODB=m°,
∵OD=OB,
∴∠ODB=∠OBD=m°.
∴∠BOD=180°﹣2m°=2(90°﹣m°),
∵AC为⊙O的切线,
∴OD⊥AC.
∴∠BDC=∠ODC﹣∠ODB=90°﹣m°,
∴∠BOD=2∠BDC.
26.(1)证明:连接AD,
∵AC是圆的直径,
∴∠ADC=90°,
∵AB=AC,
∴BD=CD;
(2)如图,连接EC,
则∠AEC=90°,
∵BE=4,AE=14,
∴AC=AB=18,
∴CE2=AC2﹣AE2=128,
在Rt△BEC中,BC12,
故答案为:12;
(3)如图,直线PN即为所求的直线l.
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