内容正文:
专题3.2 确定圆的条件(专题训练)
【新教材苏科版】
题型归纳
【题型·1…确定圆心(尺规作图】 1
【题型·2·求能确定的圆的个数】 2
【题型 3·三角形外接圆的概念辨析】 3
【题型·4·求三角形外心坐标】 3
【题型·5·求特殊三角形外接圆的半径】 5
【题型·6·己知外心的位置判断三角形的形状】 5
【题型·7·判断三角形外接圆的圆心位置】 6
【题型·1…确定圆心(尺规作图】
1.如图,在四点A,B,C,D中,任意三点都不在同一条直线上.作过A,B,C三点的圆,并判断这个圆是否过点D.
2.有一个残破的圆形轮子如图所示.现在要浇铸一个和它半径一样的轮子,需要确定它的圆心.请在图中用尺规作出它的圆心.
3.如图,已知直线l和直线外的两点A,B(直线与l不垂直),求作经过点A,B的圆,并使它的圆心在直线l上.
4.如图,弧是某个圆的一部分,请你用直尺和圆规确定圆心的位置.(保留作图痕迹,不写作法)
【题型·2·求能确定的圆的个数】
5.已知线段,经过、两点且半径为5的圆有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个
6.如图,已知点,和线段,.用直尺和圆规作,使过点,,且半径为,则这样的圆可以作( )
A.1个 B.2个 C.4个 D.无数个
7.如图,已知线段,,经过点A,B,以的长为半径能画出圆的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
8.已知线段,则经过A,B两点且半径为的圆有( )
A.0个 B.2个 C.1个 D.无数个
9.过同一平面内A,B,C三个点作圆,可以作出的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.0个或1个
【题型 3·三角形外接圆的概念辨析】
10.对于三角形的外心,下列说法错误的是( )
A.它到三角形三个顶点的距离相等
B.它到三角形三个顶点的连线平分三内角
C.它到任意一顶点的距离等于这三角形的外接圆的半径
D.以它为圆心,它到三角形一顶点的距离为半径作圆,必通过另外两个顶点
11.下列关于外心的说法正确的是( )
A.外心是三个角的平分线的交点 B.外心是三条高的交点
C.外心是三条中线的交点 D.外心是三边的垂直平分线的交点
12.如图,由边长相同的小正方形组成的网格,点都在小正方形的顶点上,则点是的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.无法确定
13.下列图形中,一定有外接圆的是( )
A.三角形 B.四边形 C.五边形 D.六边形
【题型·4·求三角形外心坐标】
14.如图,图中外接圆的圆心坐标是( )
A. B. C. D.
15.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为:,,,经画图操作可知,的外心坐标应是( )
A. B. C. D.
16.如图,直角坐标系中,经过A,B,C三点的圆,圆心为M,则点M的坐标为( )
A. B. C. D.
17.如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标为(1,3)、(5,3)、(1,-1),则△ABC外接圆的圆心坐标是( )
A.(1,3) B.(3,1) C.(2,3) D.(3,2)
【题型·5·求特殊三角形外接圆的半径】
18.如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别是、、是的外接圆,则的半径为_____.
19.如图,在由小正方形组成的网格图中建立一个平面直角坐标系,一条圆弧经过格点,,.圆心为,则的坐标是_____.
20.如图,在平面直角坐标系中,点,,,则的外接圆的半径为_____________.
【题型·6·己知外心的位置判断三角形的形状】
21.如果一个三角形的外心在三角形的外部,那么这个三角形一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.无法确定
22.的外心在三角形的一边上,则是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法判断
23.如图,正方形纸片的中心刚好是的外心,则( )
A. B. C. D.
【题型·7·判断三角形外接圆的圆心位置】
24.下列三角形的外心一定在该三角形外部的是( )
A. B. C. D.
25.如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点A、B、C、D、E、F、G都在小正方形的顶点上,则的外心是( )
A.点D B.点E C.点F D.点G
26.如图,在的正方形网格中,A,B在格点上,在网格中找一个格点C,使的外心也在该正方形网格的格点上,这样的点C有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
27.如图,在的正方形网格中,点A,B,C,D,E,F,G在小正方形网格的顶点上,则的外心是( )
A.点D B.点E C.点F D.点G
28.如图所示的正方形网格中,A,B,C三点均在格点上,那么ABC的外接圆圆心是( )
A.点E B.点F C.点G D.点H
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专题3.2 确定圆的条件(专题训练)
【新教材苏科版】
题型归纳
【题型·1…确定圆心(尺规作图】 1
【题型·2·求能确定的圆的个数】 3
【题型 3·三角形外接圆的概念辨析】 6
【题型·4·求三角形外心坐标】 8
【题型·5·求特殊三角形外接圆的半径】 11
【题型·6·己知外心的位置判断三角形的形状】 14
【题型·7·判断三角形外接圆的圆心位置】 15
【题型·1…确定圆心(尺规作图】
1.如图,在四点A,B,C,D中,任意三点都不在同一条直线上.作过A,B,C三点的圆,并判断这个圆是否过点D.
【答案】如图,即为所求,
不经过点D
【分析】分别连接,、,分别作、的垂直平分线,交于点O,分别连接,再以点O为圆心,为半径作,由图形可以判断不过点D.
【详解】解:由作图可知,,故经过A,B,C三点,
由图形可知,到圆心的距离不等于半径,
∴不经过点D.
2.有一个残破的圆形轮子如图所示.现在要浇铸一个和它半径一样的轮子,需要确定它的圆心.请在图中用尺规作出它的圆心.
【答案】如图,点O为所求圆心.
【分析】在圆上取两条弦,根据垂径定理,垂直平分弦的直线一定过圆心,所以作出两弦的垂直平分线,交点即为圆心.
【详解】略
3.如图,已知直线l和直线外的两点A,B(直线与l不垂直),求作经过点A,B的圆,并使它的圆心在直线l上.
【答案】如图,圆O即为所求:
【分析】连接,作出的垂直平分线交直线l于O点,以O为圆心,为半径作圆即可.
【详解】略
4.如图,弧是某个圆的一部分,请你用直尺和圆规确定圆心的位置.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】
【分析】在弧上任取一点C(不与A,B重合),连接弦、弦;再分别作线段的垂直平分线、线段的垂直平分线;两条垂直平分线的交点即为圆心O.
【详解】略
【题型·2·求能确定的圆的个数】
5.已知线段,经过、两点且半径为5的圆有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个
【答案】C
【分析】本题考查的是确定圆的条件,熟记圆心的确定方法是解题的关键.
经过两点、的圆的圆心在线段的垂直平分线上,且圆心到、的距离等于半径,利用勾股定理计算圆心到中点的距离,判断是否存在这样的圆.
【详解】解:如图,
分别以、为圆心、5为半径作圆,两圆相交于点C、D,
然后分别以C、D为圆心,5为半径作圆,则和为所求.
故选:C.
6.如图,已知点,和线段,.用直尺和圆规作,使过点,,且半径为,则这样的圆可以作( )
A.1个 B.2个 C.4个 D.无数个
【答案】B
【分析】本题考查作图-复杂作图、确定圆的条件,熟练掌握与圆有关的性质是解答本题的关键.连接,作线段的垂直平分线,以点(或)为圆心,线段的长为半径画弧,交线段的垂直平分线于点,分别以为圆心,线段的长为半径画圆即可.
【详解】解:如图,满足题意.
这样的圆可以作2个.
故选:B.
7.如图,已知线段,,经过点A,B,以的长为半径能画出圆的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
【答案】B
【分析】本题考查了确定圆的条件,熟练掌握确定圆的条件是解题关键.先画出的垂直平分线为直线,再以点为圆心、的长为半径画弧交直线于两点,则这两个点即为所求圆的圆心,据此解答即可得.
【详解】解:如图,直线是的垂直平分线,以点为圆心、的长为半径画弧交直线于两点,则这两个点即为所求圆的圆心.
所以经过点,以的长为半径能画出2个圆,
故选:B.
8.已知线段,则经过A,B两点且半径为的圆有( )
A.0个 B.2个 C.1个 D.无数个
【答案】B
【分析】本题考查确定的圆的个数.经过两点A、B的圆的圆心在线段的垂直平分线上,且圆心到A、B的距离等于半径。利用勾股定理计算圆心到中点的距离,判断是否存在这样的圆.
【详解】解:设中点为M,则.
∵圆心O在的垂直平分线上,且,
∴在中,,
∴,
∵,
∴存在两个点O(在垂直平分线上两侧),分别对应两个圆.
故选:B.
9.过同一平面内A,B,C三个点作圆,可以作出的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.0个或1个
【答案】D
【分析】本题考查确定圆的条件,分三点共线和不共线求解即可.
【详解】解:若平面内A,B,C三个点共线,则过三点不能作出一个圆,
若平面内A,B,C三个点不共线,则过这三点能作出1个圆,
故过同一平面内A,B,C三个点作圆,可以作出的个数为0个或1个.
故选:D.
【题型 3·三角形外接圆的概念辨析】
10.对于三角形的外心,下列说法错误的是( )
A.它到三角形三个顶点的距离相等
B.它到三角形三个顶点的连线平分三内角
C.它到任意一顶点的距离等于这三角形的外接圆的半径
D.以它为圆心,它到三角形一顶点的距离为半径作圆,必通过另外两个顶点
【答案】B
【分析】根据三角形外心的定义和其性质逐一判断即可.
【详解】解:A、三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点,所以外心到三角形三个顶点的距离相等,故选项A正确,该选项不符合题意;
B、到三角形三个顶点的连线平分三内角的是内心,不是外心,故选项B错误,该选项符合题意;
C、三角形的外心即外接圆的圆心,三角形三个顶点都在外接圆上,所以外心到任一顶点的距离等于这个三角形的外接圆的半径,故选项C正确,该选项不符合题意;
D、三角形的外心是三边垂直平分线的交点,所以它到三角形三个顶点的距离相等,则以它为圆心,它到三角形一顶点的距离为半径作圆,必通过另外两个顶点,故选项D正确,该选项不符合题意.
11.下列关于外心的说法正确的是( )
A.外心是三个角的平分线的交点 B.外心是三条高的交点
C.外心是三条中线的交点 D.外心是三边的垂直平分线的交点
【答案】D
【分析】根据三角形的外心的性质以及定义分别分析得出即可.
【详解】解:外心是三边的垂直平分线的交点,
12.如图,由边长相同的小正方形组成的网格,点都在小正方形的顶点上,则点是的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的外心,勾股定理与网格,连接,由网格可得,然后根据三角形的外心的定义即可判断,熟练掌握三角形的外心的定义是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,
由网格可得,
∴点是的外心,
故选:.
13.下列图形中,一定有外接圆的是( )
A.三角形 B.四边形 C.五边形 D.六边形
【答案】A
【分析】本题考查了外接圆.外接圆是指多边形的所有顶点都在同一个圆上.三角形一定有外接圆,因为三角形的三条垂直平分线交于一点(外心),该点到各顶点距离相等,四边形、五边形、六边形不一定有外接圆,只有特殊的多边形(如圆内接多边形)才有,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:∵任何三角形的三条垂直平分线都交于一点(外心),且外心到三个顶点的距离相等,
∴ 三角形一定有外接圆,
四边形、五边形、六边形不一定有外接圆,只有特殊的多边形(如圆内接多边形)才有,
故选:A
【题型·4·求三角形外心坐标】
14.如图,图中外接圆的圆心坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】三角形外接圆圆心是三边垂直平分线的交点,先根据、坐标确定边的垂直平分线,再利用圆心到顶点距离相等列方程求解.
【详解】解:由图可知,,
,
线段的中点坐标为,且垂直于轴
线段的垂直平分线为直线
外接圆圆心的纵坐标为,
设圆心坐标为
圆心到点、的距离相等
整理得
解得
外接圆的圆心坐标是.
15.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为:,,,经画图操作可知,的外心坐标应是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了三角形外心的知识,注意三角形的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,解此题的关键是数形结合思想的应用.首先由的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,所以在平面直角坐标系中作与的垂线,两垂线的交点即为的外心.
【详解】解:的外心即是三角形三边垂直平分线的交点,
作图得:
与的垂直平分线交点即为的外心,
的外心坐标是,
故选:D.
16.如图,直角坐标系中,经过A,B,C三点的圆,圆心为M,则点M的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理、坐标与图形.
由网络可得出线段和的垂直平分线的交点,这个交点即为圆心M,进而可得点M的坐标.
【详解】解:如图,作线段和的垂直平分线,它们的交点为圆心M,则点M坐标为,
故选:C
17.如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标为(1,3)、(5,3)、(1,-1),则△ABC外接圆的圆心坐标是( )
A.(1,3) B.(3,1) C.(2,3) D.(3,2)
【答案】B
【分析】根据三角形的外心的概念作出外心,根据坐标与图形性质解答即可.
【详解】解:连接AB、AC,分别作AB、AC的垂直平分线,两条垂直平分线交于点P,
则点P为△ABC外接圆的圆心,
由题意得:点P的坐标为(3,1),即△ABC外接圆的圆心坐标是(3,1),
故选:B.
【点睛】本题考查的是三角形的外接圆与外心、坐标与图形性质,掌握三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点是解题的关键.
【题型·5·求特殊三角形外接圆的半径】
18.如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别是、、是的外接圆,则的半径为_____.
【答案】
【分析】本题考查三角形的外心,正方形的性质,一次函数解析式,熟练掌握三角形外心的概念是解题的关键.过点作于,作于,连接,作的垂直平分线,垂足为,交于,则,即点的横坐标为1,再证四边形为正方形,则垂直平分,则点是的外心,求出直线的解析式为,把代入求得,即可求解.
【详解】解:如图,过点作于,作于,连接,作的垂直平分线,垂足为,交于,连接.
∴四边形为正方形,
∴垂直平分,
又∵垂直平分,
∴和的交点即为的外心M,
,
,
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴,
∴的半径为,
故答案为:.
19.如图,在由小正方形组成的网格图中建立一个平面直角坐标系,一条圆弧经过格点,,.圆心为,则的坐标是_____.
【答案】
【分析】本题主要考查垂径定理,点的坐标,通过作图,确定圆心的位置是解题的关键.
找到,的垂直平分线的交点即为圆心,再求其坐标即可.
【详解】解:如图,连接,分别作,的垂直平分线交于点,
由图可得点坐标为,
故答案为:;
20.如图,在平面直角坐标系中,点,,,则的外接圆的半径为_____________.
【答案】
【分析】根据点、的坐标特征确定线段的垂直平分线,设出圆心坐标,利用圆心到点、的距离相等建立方程求出圆心纵坐标,最后利用两点间距离公式计算半径即可.
【详解】解:点,的纵坐标相同,
线段平行于轴,且中点横坐标为,
线段的垂直平分线为直线,
的外接圆圆心在线段的垂直平分线上,
设外接圆圆心坐标为,
点到点、的距离相等,且,
,
,
,
,
,
,
,
外接圆圆心坐标为,
外接圆半径.
【题型·6·己知外心的位置判断三角形的形状】
21.如果一个三角形的外心在三角形的外部,那么这个三角形一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查三角形的外心,根据外心的形成和性质直接判断即可.
【详解】解:三角形的外心是三条边的垂直平分线的交点,该点是到三角形三个顶点的距离相等,
如果一个三角形的外心在三角形的外部,说明有一个圆周角大于.
故选:C
22.的外心在三角形的一边上,则是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法判断
【答案】B
【分析】根据三角形外心与三角形的位置关系可判断三角形的形状,因此可得到答案.
【详解】解:当的外心在的内部时,则是锐角三角形;
当的外心在的外部时,则是钝角三角形;
当的外心在的一边时,则是直角三角形,且这边是斜边.
故选B.
【点睛】本题考查了三角形的外心,解决本题的关键是经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆,三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.
23.如图,正方形纸片的中心刚好是的外心,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆内接四边形对角互补,正方形的性质,根据题意可得是四点共圆,再利用圆内接四边形的性质即可求解
【详解】解:如图所示,连接,
∵正方形纸片的中心刚好是的外心,且是的外心,
∴是四点共圆,
∴
∴,
故选:A.
【题型·7·判断三角形外接圆的圆心位置】
24.下列三角形的外心一定在该三角形外部的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了三角形的外心,掌握相关知识是解题的关键.根据锐角三角形的外心在三角形内部,如果一个三角形的外心在它的一边的中点上,则该三角形是直角三角形,如果一个三角形的外心在它的外部,则该三角形是钝角三角形,即可判断.
【详解】解:因为钝角三角形的外心在它的外部,
由题意得知,只有D选项为钝角,
故选:D.
25.如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点A、B、C、D、E、F、G都在小正方形的顶点上,则的外心是( )
A.点D B.点E C.点F D.点G
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的外心,熟练掌握三角形的外心的定义是解题关键.根据三角形的外心:三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点,结合网格特点画出的垂直平分线,由此即可得.
【详解】解:结合网格,画出的垂直平分线如图所示:
则的外心是点.
故选:A.
26.如图,在的正方形网格中,A,B在格点上,在网格中找一个格点C,使的外心也在该正方形网格的格点上,这样的点C有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的外心,根据三角形的外心是三角形三条边的线段垂直平分线的交点,结合网格,画出图形,即可求解.
【详解】解:如图所示,满足题意,共2个,
故选:C.
27.如图,在的正方形网格中,点A,B,C,D,E,F,G在小正方形网格的顶点上,则的外心是( )
A.点D B.点E C.点F D.点G
【答案】C
【分析】本题考查三角形外心的定义,根据三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点解答即可,也是解题关键.
【详解】解:作线段和线段的垂直平分线,如图,
由图可知点F是线段和线段的垂直平分线交点,
∴点F是 的外心.
故选C.
28.如图所示的正方形网格中,A,B,C三点均在格点上,那么ABC的外接圆圆心是( )
A.点E B.点F C.点G D.点H
【答案】C
【分析】根据三角形的外接圆圆心的性质即可得到结论.
【详解】解:作线段AB和线段BC的垂直平分线,两线交于点G,
则△ABC的外接圆圆心是点G,
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,熟练掌握三角形外心的性质是解题的关键.
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