内容正文:
第二十九章
圆
29.2 圆有关的性质
🔷知识点一 圆的对称性
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任意一条直径所在的直线都是圆的对称轴,因此圆有无数条对称轴。注意对称轴是直线,不能说“直径是对称轴”。
2.圆的中心对称性:
圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心。把圆绕圆心旋转,所得图形与原图形重合。
3.圆的旋转对称性:
把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得图形都与原图形重合。旋转前后各点到圆心的距离不变,仍等于半径。
⚠️特别提醒
圆绕圆心旋转后,圆作为一个整体不变,但如果圆上有已经标记的点,且该点也随着圆一起旋转,则标记的点通常会改变位置。不能认为圆上每个点都停在原来的位置。📌 归纳总结
圆的对称轴是直径所在的直线,对称中心是圆心;绕圆心旋转任意角度都能与原图重合。
🔷知识点二 垂径定理及其推论
1.垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。如图1,是的直径,,垂足为,则:,,。
图1
2. 垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧。如图1,若,不是直径,且、、、共线,就能反过来得到及两组等弧。
⚠️特别提醒
①若要使用垂径定理,必须同时具备过圆心、垂直于弦两个条件。只有一条直径与弦相交,但夹角不是直角时,推不出弦被平分;
②推论中的“不是直径”不能省略。两条直径互相平分,但不一定垂直;若弦本身是直径,它的中点就是圆心,过这个中点不能唯一确定一条垂线。
💡 拓展延伸
处理非直径的弦时,“过圆心”“垂直于弦”“平分弦”三个条件,知道其中两个,就能推出第三个,并能平分弦所对的两条弧。辅助线只需画出过圆心的垂线或连接圆心与弦中点,不必每次画出完整的直径。
📌 归纳总结
过圆心且垂直弦→平分弦、平分两条弧;反过来,过圆心且平分非直径的弦→垂直弦、平分两条弧。记得先检查条件,再使用结论。
🔷知识点三 弦长、弦心距与弓高
1.半径、半弦长、弦心距之间的关系:
圆心到弦所在直线的距离叫作弦心距。如图1,设半径为,,,则。在中,有: ,从而,。这三个量中,知道两个就可求第三个。
2.弓高与半径:
连接弧的中点与弦的中点,这段垂直于弦的线段长称为弓高,常用表示。拱桥的拱高、圆弧形隧道的内部高度等,可转化为这类数量关系。
图2
如图2,,,。图2(1)中,图2(2)中,统一写成。由勾股定理可得如下关系式: 。
⚠️特别提醒
先看题目给的是弦心距还是弓高,再判断圆心与弦的位置。弓高不一定小于半径。
💡 拓展延伸
①在同圆或等圆中,等弦的弦心距相等;弦越长,弦心距越小。由即可说明,反过来也成立;
②求两条平行弦之间的距离:先求各自的弦心距、。两弦在圆心同侧时,距离为;在异侧时,为。若两条平行弦的相对位置未确定,要分类讨论。
📌 归纳总结
弦的常用辅助线是连接半径、作弦心距,把问题转化为直角三角形。弓高问题先写弦心距与、的关系,平行弦距离要区分圆心同侧与异侧。
🔷知识点四 圆心角与弧、弦的关系
1.圆心角的概念:顶点在圆心的角叫作圆心角。如图3,、都是圆心角;角的两边与圆相交,即可确定相应的弧和弦。
2.圆心角、弧、弦之间的关系:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
图3
如图3,、、,其中任意一组成立,就能推出另外两组成立(这里两条弧均指图中的劣弧);由等弦比较弧时,要把优弧与优弧、劣弧与劣弧对应。
根据圆心角的概念以及圆心角、弧、弦之间的关系,我们可以得到下表中常见的几种结论:
已知(同圆或等圆中)
可以得到
两个圆心角相等
所对的弧相等,所对的弦相等
两条弧相等
所对的圆心角相等,所对的弦相等
两条弦相等
所对的圆心角相等,所对的优弧、劣弧分别相等
⚠️特别提醒
①比较弦与弧时,“同圆或等圆”是前提。半径不同的两个圆,即使圆心角相等,所对的弧、弦也不一定相等;;
②“相等”不能任意换成“成比例”。圆心角变为原来的倍,所对的弦长通常不会变为原来的倍。
💡 拓展延伸
①等弧可先转化为等弦,再利用等腰三角形求解;等弦也可转化为等圆心角;
②证明弦相等时,可连接圆心与弦端点,利用半径相等及夹角相等构造全等三角形。
📌 归纳总结
在同圆或等圆中,圆心角、对应弧、对应弦的相等关系可以互相转化;等弦对应的优弧、劣弧分别相等。
🔷知识点五 圆周角及其定理
1.圆周角的概念:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫作圆周角。判断是否为圆周角时,两个条件都要满足,两边必须各与圆再交于一点。圆周角所对的弧,是两个交点间不含角顶点的那一条弧。
2.圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半。如图4中的与同对劣弧,则,即。
图4
⚠️特别提醒
①使用“一半”的关系前,先确认两个角是否对着同一条弧;
②若圆周角对着优弧,不能把图中较小的圆心角直接除以。应先用减去这个较小圆心角,再取一半。如图5,较小的,则,而。
📌 归纳总结
判断圆周角先看顶点在圆上、两边都与圆再相交;计算时先找它所对的不含顶点的弧。同一条弧:圆周角是圆心角的一半,圆心角是圆周角的2倍。
🔷知识点六 圆周角定理的推论
1. 同弧或等弧所对的圆周角相等。同弧所对的圆周角顶点可以在圆上的不同位置;只要所对的是同一条弧,角的大小就不变。等弧所在的圆应为同圆或等圆。
图5
图5中,与虽然同对弦,却分别对着两条不同的弧,不能据此说它们相等。由此可得一条结论:同弦同侧的圆周角相等,同弦异侧的圆周角互补。
2. 半圆(或直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径。如图6,是直径,、是圆上异于、的点,则。反过来,若且、、在同一圆上,就是这个圆的直径。
图6
⚠️特别提醒
直角对应的弦,是两条边与圆的交点所连的弦,不是经过直角顶点的某条边。见到直径,可连接圆上适当的点构造直角三角形;见到圆周角为直角,可反过来判断其所对的弦为直径。
📌 归纳总结
同弧或等弧→圆周角相等;直径→圆周角为直角;直角圆周角→所对弦为直径。解题时先找弧端点,再找对应的角或弦,避免只凭图形外观配对。
🔷知识点七 圆内接四边形
1.相关概念:如果一个多边形的所有顶点都在同一个圆上,这个多边形叫作圆的内接多边形,这个圆叫作这个多边形的外接圆。四个顶点都在同一圆上的四边形,就是圆内接四边形。
2. 圆内接四边形的性质:圆内接四边形的对角互补。如图7,四边形内接于,则,。
图7
⚠️特别提醒
“对角”指的是四边形中不相邻的两个内角,不是对角线。一般四边形只有内角和为,不能直接套用对角互补;必须先确认四个顶点共圆。
💡 拓展延伸
①圆内接四边形的一个外角等于它的内对角。图7中,在的延长线上,;又因为,所以;
②连接对角线,还可利用同弧所对的圆周角相等找角。如图7,,。标角时先看两边与圆的交点,不能只看两个角靠得近。
③圆内接平行四边形一定是矩形。平行四边形的对角相等,而圆内接四边形的对角互补,所以每个内角都是。
📌 归纳总结
圆内接四边形先确认四点共圆,再使用对角互补、外角等于内对角。同一图中还可结合圆周角定理,把同弧所对的角对应起来。
易错点 1 只要直径与弦相交,就认为弦被平分
· 错例:直径与弦交于,没有垂直条件,就写;
· 错因:把“经过圆心”当作垂径定理的全部条件,忽略垂直于弦;
· 规避方法:先查过圆心,再查垂直。只有等条件能补足时,才可用垂径定理;没有依据不能在图上自行添加直角符号。
易错点 2 由平分弦推出垂直时,漏掉非直径条件
· 错例:两条直径、交于圆心,因为,就断定;
· 错因:忽略推论中“弦不是直径”的限制,两条直径互相平分并不能保证垂直;
· 规避方法:使用推论前,先查被平分的弦是不是直径。两条直径的夹角可以是,此时仍互相平分,但不垂直。
易错点 3 把整条弦长代入勾股关系
· 错例:半径为、弦长为,设弦心距为,列成;
· 错因:把弧中点到弦的距离,误当作圆心到弦的距离;
· 规避方法:先标圆心、弦中点和弧中点。本例对应劣弧,弦心距为,应列,解得。
易错点 4 混淆弓高与弦心距
· 错例:圆弧所对的弦长为、拱高为,求半径时列;
· 错因:把弧中点到弦的距离,误当作圆心到弦的距离;
· 规避方法:先标圆心、弦中点和弧中点。本例对应劣弧,弦心距为,应列,解得。
易错点 5 平行弦距离只考虑一种位置
· 错例:半径为,两条平行弦长为和,求得弦心距为、后,只答两弦距离为;
· 错因:默认两条弦在圆心异侧,漏掉同侧位置;
· 规避方法:画出同侧、异侧两种草图。位置未定时,两弦距离分别为或,两种都要保留。
易错点 6 忽略同圆或等圆的大前提
· 错例:两个圆的圆心角都是,就断定它们所对的弦相等;
· 错因:只比较角,没有检查半径,相等圆心角在不同大小的圆中对应的弦长不同;
· 规避方法:先查半径是否相等。例如半径分别为、时,圆心角对应的弦长分别为、,并不相等。
易错点 7 把圆心角与弦长的关系当成正比例
· 错例:同一圆中,一条弦长是另一条的倍,就说它所对的圆心角也是另一角的倍;
· 错因:把等角、等弧、等弦之间的相等关系,错误推广为倍数关系;
· 规避方法:相等定理只保证对应量相等。例如半径为时,长为的弦所对圆心角为,长为的直径所对的是,不是。
易错点 8 只看顶点在圆上,就判定为圆周角
· 错例:一个角的顶点在圆上,其中一条边除顶点外不再与圆相交,仍称它为圆周角;
· 错因:漏掉“两边都与圆相交”的条件,没有检查两条射线与圆的另一个交点;
· 规避方法:分两步检查:顶点是否在圆上;两条边是否各与圆再交于一点。任一条件不满足,就不能套用圆周角定理。
易错点 9 圆周角与圆心角的一半关系用反
· 错例:同一条弧所对圆心角为,把圆周角算成;
· 错因:没有区分已知角的类型,把“圆周角是一半”记成“圆心角是一半”;
· 规避方法:先标出角的顶点。同弧时,圆心角圆周角;本例中,圆周角应为。若所对的弧不同,应先重新找弧,不能直接倍乘。
易错点 10 同弦所对的圆周角一律判为相等
· 错例:在图5中,、在弦两侧,仍写;
· 错因:把“同弦”混同于“同弧”,忽略两角所对的是互补成整圆的两条弧;
· 规避方法:先看角顶点位于弦的哪一侧。同弦同侧角相等、异侧角互补。
易错点 11 直角圆周角所对的弦找错
· 错例:、、在同一圆上,,却把判为直径;
· 错因:把经过直角顶点的边,当作直角圆周角所对的弦;
· 规避方法:角的顶点是,两边与圆的另两个交点是、,所对的弦是。先圈出角顶点,再连另外两个点判断直径。
易错点 12 把圆内接四边形的邻角当作对角
· 错例:圆内接四边形中,已知,就写;
· 错因:没有按顶点顺序找对角,把相邻的两个内角误认为互补;
· 规避方法:按、、、的顺序找不相邻的顶点。本例只能由对角互补得到,与各自的度数仍不能确定。
易错点 13 把外角与内对角误判为互补
· 错例:圆内接四边形中,在的延长线上,已知,却算;
· 错因:把外角与它的内对角,也套成内接四边形的对角互补;
· 规避方法:先找与外角相邻的内角,它为;再用邻补角得。外角与内对角相等,本例都为。
·
题型一:垂径定理
📝方法技巧
①看到直径或半径与弦垂直时,先标出垂足是弦的中点。应用垂径定理时,要同时确认“经过圆心”和“垂直于弦”两个条件,不能只看到垂直就认为弦被平分;
②求线段长度时,优先找直角三角形,缺辅助线时可以连接圆心与弦的端点构造直角三角形;
③求直径上的部分线段,要先看清圆心、垂足和端点的位置,再判断是用半径加弦心距,还是用半径减弦心距;
④桥拱、筒车等实际问题,先把桥拱跨度或水面宽度看成弦长,把拱高或最大入水深度看成弓形高。设半径为,弓形高为;在的图形中,弦心距为,再用半弦、弦心距和半径列勾股方程。最后看清题目求的是半径还是直径。
1.(26-27九年级上·天津·期中)如图,是的弦,半径于点D.若,,则的长是( )
A.3 B.2 C.6 D.4
【答案】B
【分析】连接,由垂径定理求出,由勾股定理即可求出的长,再求出的长即可.
【详解】解:连接,如图所示:
∵半径于点D,
∴,
∵,
∴,
∴.
2.(25-26九年级上·陕西安康·期末)如图,线段是的直径,于点.若,,则的半径长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】利用垂径定理求出弦长的一半,再连接半径构造直角三角形,通过勾股定理计算圆的半径.
【详解】解:连接.
是的直径,,
.
,
.
,,
.
3.(25-26九年级下·湖南·期中)如图,在中,的半径长为,圆心到的距离,则弦的长为( )
A.8 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】本题考查垂径定理、勾股定理,熟练掌握垂径定理的内容是解题的关键.
利用垂径定理得到,根据勾股定理求出长,进而求出长.
【详解】解:是的半径,,
、,
在中,由勾股定理得:,
.
4.(2026·江苏宿迁·一模)如图,为的直径,弦于E,,,则的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】根据垂径定理求出的长,在中利用勾股定理求出的长,最后根据三角形面积公式计算即可.
【详解】解:∵为的直径,弦于,且,
∴,
∴,
在中,,,
由勾股定理得:,
∴的面积为.
5.(26-27九年级上·江苏·期中)如图,是的直径,弦于点E,连接.若,则的长为( )
A.5 B.6 C.8 D.9
【答案】C
【分析】根据垂径定理可以得到的长,在中,根据勾股定理求出,根据线段的和差即可得解.
【详解】解:如图,连接,
∵是的直径,弦于点E,
∴.
在中,,
∴,
∴,
∴.
6.(26-27九年级上·浙江宁波·阶段检测)如图,是的直径,是的弦,,垂足为,若,,则的长为( )
A.13 B.12 C.8 D.5
【答案】C
【分析】连接,根据圆的性质和勾股定理求出的长,则可求出的长.
【详解】解:如图所示,连接,
∵是的直径,是的弦,,垂足为,
∴,
∴,
∴.
7.(26-27九年级上·浙江宁波·阶段检测)如图,圆弧形桥拱的跨度,拱高.则拱桥的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设圆心为O,半径为,则,,由垂径定理得,再由勾股定理列方程计算即可.
【详解】解:如图,设圆弧形桥拱的圆心为O,半径为,则,,由题意得,
,
在中,由勾股定理得,即:,
解得,
拱桥的半径为.
8.(25-26八年级下·山东滨州·期末)如图1,筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,彰显了我国古代劳动人民的智慧,点表示筒车的一个盛水桶,如图2,当筒车工作时,盛水桶的运行路径是以轴心为圆心的圆,且圆心在水面上方,若圆被水面截得的弦长为,筒车工作时盛水桶在水面以下的最大深度为,则筒车的直径是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点作,交于点,交于点,则有,然后根据勾股定理可进行求解.
【详解】解:如图,过点作,交于点,交于点,
设筒车的半径为,则,
∴.
∵,
∴.
在中,,
∴,解得,
∴筒车的直径是.
题型二:垂径定理的推论
📝方法技巧
①由“平分弦”推出“垂直于弦”,要特别检查这条弦是不是直径。若弦本身就是直径,两条直径虽然互相平分,却不一定垂直,可以用这个特殊情况检验命题;
②已知非直径弦的中点,可以连接圆心与中点,得到垂直关系;已知弧的中点,可以连接它与圆心,找到对应弦的垂直平分线;
③在某些实际测量的问题中,先分清已知的是半径、弦长还是弓形高。圆心在水面上方时,先求圆心到水面的距离,再用半径减去这个距离,得到最大入水深度;已知弦长和弓形高求半径时,则用半径表示弦心距,构造直角三角形列方程;
④水位变化时,圆的半径保持不变,变化的是水面对应的弦长及弦心距,可以根据拱顶离新水面的高度重新确定弦心距。有精度要求时,中间计算尽量保留准确值,最后再取近似值。
1.(2026·重庆·模拟预测)下列命题是真命题的是( )
A.过一点作已知直线的平行线有且只有一条
B.平分弦的直径垂直于弦
C.垂直于同一条直线的两直线平行
D.垂线段最短
【答案】D
【分析】结合各定理的前提条件逐一分析选项,最终确定真命题.
【详解】选项A:∵当该点在已知直线上时,无法作出已知直线的平行线,定理要求“过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行”,∴A是假命题;
选项B:∵当被平分的弦本身是直径时,两条直径互相平分但不一定垂直,定理要求“平分弦(不是直径)的直径垂直于弦”,∴B是假命题;
选项C:∵该命题缺少“同一平面内”的前提条件,不在同一平面内时结论不成立,∴C是假命题;
选项D:由初中数学基本公理可知,连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短,∴D是真命题.
2.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.相等的弦所对的弧相等 B.平分弦的直径垂直于弦
C.长度相等的两条弧是等弧 D.等弧所对的圆周角相等
【答案】D
【分析】本题考查弧、弦、圆周角之间的关系,垂径定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
根据弦、弧、圆周角的关系及垂径定理,逐项分析判断即可得出答案.
【详解】解:A、相等的弦所对的弧不一定相等,要在同圆或者等圆中才成立,故原说法错误,不符合题意;
B、平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故原说法错误,不符合题意;
C、在同圆或者等圆中,长度相等的弧才是等弧,故原说法错误,不符合题意;
D、等弧所对的圆周角相等,故原说法正确,符合题意;
故选:D.
3.(25-26九年级上·浙江绍兴·期中)下列语句中,正确的有( )
①相等的圆心角所对的弧相等;②等弧对等弦;③平分弦的直径垂直于弦;④经过圆心的每一条直线都是圆的对称轴.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题主要考查圆的基本性质,熟练掌握圆的相关性质是解题的关键;根据圆的性质,判断每个语句的正确性,考虑同圆或等圆的条件以及弦是否为直径,然后问题可求解.
【详解】解:∵①相等的圆心角所对的弧相等,必须在同圆或等圆中才成立,故①错误;
∵②等弧对等弦,故②正确;
∵③平分弦的直径垂直于弦,当弦为直径时不一定垂直,故③错误;
∵④经过圆心的直线是圆的对称轴,故④正确;
∴ 正确的有②④,共2个;
故选B.
4.(26-27九年级上·辽宁盘锦·阶段检测)给出下列说法:
①相等的两个圆心角所对的弦相等;
②同弧或等弧所对的圆周角相等;
③三点确定一个圆;
④平分弦的直径垂直于弦;
⑤圆周角的度数等于它所对弧的度数.
其中正确的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据圆的基本性质和相关概念逐项分析即可得出结果.
【详解】解:①在同圆或等圆中,相等的两个圆心角所对的弦相等,故①说法错误;
②同弧或等弧所对的圆周角相等,故②说法正确;
③不在同一条直线上的三点才能确定一个圆,故③说法错误;
④平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故④说法错误;
⑤圆周角的度数等于它所对弧的度数的一半,故⑤说法错误;
综上所述,正确的有个.
5.(26-27九年级上·甘肃·期中)甘肃定西通渭县的传统水磨,以水流推动水轮带动磨盘磨面.水轮整体为圆盘形,垂直于水面安装,运行时部分浸入水中.其几何示意图如图所示,已知水轮圆心O位于水面上方,水面截水轮所得弦的长为1米,水轮半径为3米,C为水轮最低点.求点C 到弦所在直线的距离.
【答案】米
【分析】连接交于点,由题意得出,推出,由垂径定理得,最后用勾股定理解即可.
【详解】解:连接交于点,
点为水轮的最低点,
,
,
由题知,,
,
,
米.
6.(26-27九年级上·全国·课后作业)在河北省赵县境内,有一座始建于隋代的石拱桥——赵州桥,距今已有多年的历史.赵州桥开创了中国桥梁建造的崭新局面,是我国古代劳动人民智慧的结晶.赵州桥的桥拱是圆弧形的,拱高(弧的中点到弦的距离,也叫弓形高)为,跨度(弧所对弦的长)为,求桥拱所在圆的半径.(结果精确到)
【答案】
【分析】根据题意构建拱形图形,利用勾股定理、垂径定理列方程解题.
【详解】解:如图,用表示主桥拱,设所在圆的圆心为,半径为,经过圆心作弦的垂线,为垂足,与相交于点,连接,根据垂径定理,是的中点,是的中点,就是拱高,
根据题意可知,,,
则,,
在中,
,即,
解得,
故桥拱所在圆的半径为.
7.(26-27九年级上·湖北·期中)数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺的圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出 ,求圆形工件的半径为多少?
【答案】圆形工件的半径为
【分析】假设圆心为点,连接,由题意得出,设半径为,在中,根据勾股定理列方程求出即可.
【详解】解:假设圆心为点,连接,
∵作的垂直平分线交于点,
∴点在直线上,
∴,
设半径为,
则在中,
,
即,
解得:.
∴圆形工件的半径为.
8.(26-27九年级上·北京·单元测试)有一种叫云南的生活:冬日暖阳,倚桥观鸡,滨朴倒影,如诗如画.如图1,大观河上的这座圆弧形拱桥建于上世纪70年代.图2是拱桥的示意图,它的跨度米,拱高米.
(1)求圆弧所在的圆的半径r的长;
(2)当洪水泛滥到跨度只有30米时,要采取紧急措施,若拱顶离水面只有4米,即米时,是否要采取紧急措施?
【答案】(1)米
(2)不需要采取紧急措施
【分析】(1)连接,利用r表示出的长,在中根据勾股定理求出r的值即可;
(2)连接,在中,由勾股定理得出的长,进而可得出的长.
【详解】(1)解:连接,
由题意得:米,米,
在中,有,解得米;
(2)解:连接.
米,
∴在中,(米),
米.
,
∴不需要采取紧急措施.
题型三:圆心角
📝方法技巧
①判断一个角是否为圆心角,直接看角的顶点是不是圆心。顶点在圆内还不够,也不能因为顶点标着字母,就认定它是圆心,要结合图形和题目条件判断;
②求圆心角的度数,可以连接半径构造等腰三角形。例如已知底角,圆心角就是;已知圆心角,底角就是;圆心角为时,两条半径与弦组成直角三角形,可以用勾股定理求弦长;
③出现弧的中点,优先连接它与圆心,把等弧转化为相等的圆心角,再结合半径相等求角。若圆心角为,两条半径与对应弦可以组成等边三角形,进而得到各角都是;
④在同圆或等圆中,圆心角相等,可以推出对应弦相等、相应弧相等。先按角的两边与圆的交点找准对应关系,不着急把图上其他线段的关系也顺带推出,容易混乱条件。
1.(26-27九年级上·吉林长春·阶段检测)下列各选项中的是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】顶点在圆心的角叫作圆心角.
【详解】解:A、顶点不在圆心,故不是圆心角,不符合题意;
B、顶点不在圆心,故不是圆心角,不符合题意;
C、顶点不在圆心,故不是圆心角,不符合题意;
D、顶点在圆心,故是圆心角,符合题意.
2.(26-27九年级上·全国·课后作业)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.
3.(25-26九年级上·陕西西安·期中)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.
4.(25-26六年级下·全国·课后作业)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.
5.(26-27九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在中,圆心角,点是弧的中点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,由弧与圆心角之间的关系可得,证明都是等边三角形,可得,据此可得答案.
【详解】解:如图所示,连接,
∵点是弧的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴都是等边三角形,
∴,
∴.
6.(2026·云南玉溪·一模)如图,点A,B,C,D都在上,,下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据圆心角,弧,弦的关系判断即可.
【详解】解:∵,
,,,.
题型四:圆周角及其圆周角定理
📝方法技巧
①求角度前,先找这个圆周角所对的弧,再根据同弧所对的圆心角是圆周角的2倍求角度;
②遇到直径,优先连接直径的两个端点与圆上有关的点,构造直角三角形,再利用两锐角互余求角。如果需要转移角的位置,可以寻找同弧所对的圆周角。另外,还需要记住:同圆中,同一条弦同侧的圆周角相等,异侧的圆周角互补;
③两条相等的弦有一个公共端点时,可以先转化为等弧,再根据等弧推等角;
④出现圆内接四边形时,可以先利用对角互补转移已知角。求同弦所对的较小圆心角时,若已知圆周角是钝角,应先求它的补角,再乘以,不能把这个钝角直接乘当成所求角。
1.(26-27九年级上·陕西·期中)如图,,是的两条弦,如果,那么与的数量关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】连接,根据平行线的性质得到,根据圆周角定理即可得出结论.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∴.
2.(2026·山东东营·中考真题)如图,A,B,C,D是上的四个点,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设与交于点E,根据圆周角定理得出,根据垂径定理得出,最后根据三角形内角和定理得出结果即可.
【详解】解:设与交于点E,如图所示:
∵,,
∴,
∵,为半径,
∴,
∴,
∴.
3.(26-27九年级上·北京·课前预习)如图,是的直径,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆周角定理和直角三角形的两个锐角互余求解即可.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
∵,,
∴.
4.(2022·湖南张家界·模拟预测)如图,是的直径,,是上的两点,连接,,,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,利用圆周角定理得出,根据直径所对圆周角为直角得出,利用直角三角形两锐角互余即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵与都是所对的圆周角,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴.
5.(26-27九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,是的直径,弦交于点E,连接、.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,根据直径所对的圆周角是直角可得,从而利用直角三角形的两个锐角互余可得,然后利用同弧所对的圆周角相等即可解答.
【详解】解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴.
6.(26-27九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,已知四边形内接于,,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】因为四边形内接于,所以根据圆内接四边形对角互补的性质,可求出的度数.因为是对应的圆心角,是对应的圆周角,所以根据圆周角定理,可得到与的数量关系,进而求出的大小.
【详解】解:∵四边形内接于,,
∴
∴
题型五:正多边形和圆
📝方法技巧
①正边形内接于圆时,相邻顶点间的劣弧对应圆心角都是,每个内角是。先看清所求的是中心角、内角还是圆周角,不能混用公式;
②求边长、边心距或对角线时,可以连接圆心、作垂线,构造等腰三角形或直角三角形。一般在正边形中,可利用半个中心角及三角函数计算;特殊地,正六边形可以分成个等边三角形,边长等于外接圆半径;
③求扇形面积,先找准扇形自身的圆心、半径和圆心角,再用计算,其中为圆心角的度数;
④求阴影面积,优先考虑分割、补形或整体作差。半圆与外接圆组成的阴影,可以尝试用“半圆面积−相应圆弓形面积”,也可以补成整体后减去大圆面积。列式前检查所加、所减的范围,半圆的半径要取其直径的一半。
1.(26-27九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,正五边形内接于,点在上,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正五边形性质求出每条边所对弧的度数,确定所对的弧,根据圆周角定理求解.
【详解】解:五边形是正五边形,
弧与弧的度数均为,
弧的度数为,
是弧所对的圆周角,
.
2.(2022·吉林长春·模拟预测)如图,正六边形的边长为1.扇形(阴影部分)的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据正六边形的内角公式,求得,进而求出、,于是可求出扇形的圆心角,再在中过点作于,利用已知条件先求出,再求出,最后利用扇形的面积公式即可求得结果.
【详解】解:正六边形的边长为1,
,,
,
同理可得:,
,
过点作于,
,
,
,
,
,
,
扇形(阴影部分)的面积.
3.(2026·四川内江·中考真题)如图,正五边形内接于,为上的一点(点不与点重合),则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求得中心角,进而根据圆周角定理,即可求解.
【详解】解:∵正五边形内接于,
∴,
∵与分别是所对的圆周角和圆心角,
∴.
4.(2026·浙江·模拟预测)我国魏晋时期的数学家刘徽在《九章算术》中提到了割圆术,其本质上可以用来估算的近似值,如图,现在在半径为R的圆内有一n边正多边形,则可以精确表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用锐角三角函数表示出圆内接正边形的边长,进而求出正边形的周长,根据割圆术原理,正边形周长近似等于圆周长,建立等式即可得出的表达式.
【详解】解:正边形的中心角为,
正边形的一条边所对的圆心角的一半为,
如图,在由半径、边心距和边长的一半组成的直角三角形中,边长的一半,
正边形的边长为,
正边形的周长,
圆的周长,且由割圆术可知 ,
,
.
5.(2026·山西朔州·模拟预测)如图,圆内接正六边形的边长为6,以其各边为直径作半圆,则图中阴影部分的面积( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由正六边形的性质得出正六边形可以分成面积相等的6个等边三边形,过点O作,则,根据勾股定理求出,求出,进而可得出正六边形的面积,最后根据正六边形的面积加上六个小半圆的面积,再减去中间大圆的面积即可得到结果.
【详解】解:正六边形如下图:
,又,
∴是等边三角形,
同理可知:正六边形可以分成面积相等的6个等边三角形,
过点O作,
则,
∴,
∴,
正六边形的面积为:,
六个小半圆的面积为:,中间大圆的面积为:,
所以阴影部分的面积为:.
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第二十九章
圆
29.2 圆有关的性质
🔷知识点一 圆的对称性
1.圆的轴对称性:
圆是轴对称图形,任意一条直径所在的直线都是圆的对称轴,因此圆有无数条对称轴。注意对称轴是直线,不能说“直径是对称轴”。
2.圆的中心对称性:
圆是中心对称图形,圆心是它的对称中心。把圆绕圆心旋转,所得图形与原图形重合。
3.圆的旋转对称性:
把圆绕圆心旋转任意一个角度,所得图形都与原图形重合。旋转前后各点到圆心的距离不变,仍等于半径。
⚠️特别提醒
圆绕圆心旋转后,圆作为一个整体不变,但如果圆上有已经标记的点,且该点也随着圆一起旋转,则标记的点通常会改变位置。不能认为圆上每个点都停在原来的位置。📌 归纳总结
圆的对称轴是直径所在的直线,对称中心是圆心;绕圆心旋转任意角度都能与原图重合。
🔷知识点二 垂径定理及其推论
1.垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。如图1,是的直径,,垂足为,则:,,。
图1
2. 垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧。如图1,若,不是直径,且、、、共线,就能反过来得到及两组等弧。
⚠️特别提醒
①若要使用垂径定理,必须同时具备过圆心、垂直于弦两个条件。只有一条直径与弦相交,但夹角不是直角时,推不出弦被平分;
②推论中的“不是直径”不能省略。两条直径互相平分,但不一定垂直;若弦本身是直径,它的中点就是圆心,过这个中点不能唯一确定一条垂线。
💡 拓展延伸
处理非直径的弦时,“过圆心”“垂直于弦”“平分弦”三个条件,知道其中两个,就能推出第三个,并能平分弦所对的两条弧。辅助线只需画出过圆心的垂线或连接圆心与弦中点,不必每次画出完整的直径。
📌 归纳总结
过圆心且垂直弦→平分弦、平分两条弧;反过来,过圆心且平分非直径的弦→垂直弦、平分两条弧。记得先检查条件,再使用结论。
🔷知识点三 弦长、弦心距与弓高
1.半径、半弦长、弦心距之间的关系:
圆心到弦所在直线的距离叫作弦心距。如图1,设半径为,,,则。在中,有: ,从而,。这三个量中,知道两个就可求第三个。
2.弓高与半径:
连接弧的中点与弦的中点,这段垂直于弦的线段长称为弓高,常用表示。拱桥的拱高、圆弧形隧道的内部高度等,可转化为这类数量关系。
图2
如图2,,,。图2(1)中,图2(2)中,统一写成。由勾股定理可得如下关系式: 。
⚠️特别提醒
先看题目给的是弦心距还是弓高,再判断圆心与弦的位置。弓高不一定小于半径。
💡 拓展延伸
①在同圆或等圆中,等弦的弦心距相等;弦越长,弦心距越小。由即可说明,反过来也成立;
②求两条平行弦之间的距离:先求各自的弦心距、。两弦在圆心同侧时,距离为;在异侧时,为。若两条平行弦的相对位置未确定,要分类讨论。
📌 归纳总结
弦的常用辅助线是连接半径、作弦心距,把问题转化为直角三角形。弓高问题先写弦心距与、的关系,平行弦距离要区分圆心同侧与异侧。
🔷知识点四 圆心角与弧、弦的关系
1.圆心角的概念:顶点在圆心的角叫作圆心角。如图3,、都是圆心角;角的两边与圆相交,即可确定相应的弧和弦。
2.圆心角、弧、弦之间的关系:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
图3
如图3,、、,其中任意一组成立,就能推出另外两组成立(这里两条弧均指图中的劣弧);由等弦比较弧时,要把优弧与优弧、劣弧与劣弧对应。
根据圆心角的概念以及圆心角、弧、弦之间的关系,我们可以得到下表中常见的几种结论:
已知(同圆或等圆中)
可以得到
两个圆心角相等
所对的弧相等,所对的弦相等
两条弧相等
所对的圆心角相等,所对的弦相等
两条弦相等
所对的圆心角相等,所对的优弧、劣弧分别相等
⚠️特别提醒
①比较弦与弧时,“同圆或等圆”是前提。半径不同的两个圆,即使圆心角相等,所对的弧、弦也不一定相等;;
②“相等”不能任意换成“成比例”。圆心角变为原来的倍,所对的弦长通常不会变为原来的倍。
💡 拓展延伸
①等弧可先转化为等弦,再利用等腰三角形求解;等弦也可转化为等圆心角;
②证明弦相等时,可连接圆心与弦端点,利用半径相等及夹角相等构造全等三角形。
📌 归纳总结
在同圆或等圆中,圆心角、对应弧、对应弦的相等关系可以互相转化;等弦对应的优弧、劣弧分别相等。
🔷知识点五 圆周角及其定理
1.圆周角的概念:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫作圆周角。判断是否为圆周角时,两个条件都要满足,两边必须各与圆再交于一点。圆周角所对的弧,是两个交点间不含角顶点的那一条弧。
2.圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半。如图4中的与同对劣弧,则,即。
图4
⚠️特别提醒
①使用“一半”的关系前,先确认两个角是否对着同一条弧;
②若圆周角对着优弧,不能把图中较小的圆心角直接除以。应先用减去这个较小圆心角,再取一半。如图5,较小的,则,而。
📌 归纳总结
判断圆周角先看顶点在圆上、两边都与圆再相交;计算时先找它所对的不含顶点的弧。同一条弧:圆周角是圆心角的一半,圆心角是圆周角的2倍。
🔷知识点六 圆周角定理的推论
1. 同弧或等弧所对的圆周角相等。同弧所对的圆周角顶点可以在圆上的不同位置;只要所对的是同一条弧,角的大小就不变。等弧所在的圆应为同圆或等圆。
图5
图5中,与虽然同对弦,却分别对着两条不同的弧,不能据此说它们相等。由此可得一条结论:同弦同侧的圆周角相等,同弦异侧的圆周角互补。
2. 半圆(或直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径。如图6,是直径,、是圆上异于、的点,则。反过来,若且、、在同一圆上,就是这个圆的直径。
图6
⚠️特别提醒
直角对应的弦,是两条边与圆的交点所连的弦,不是经过直角顶点的某条边。见到直径,可连接圆上适当的点构造直角三角形;见到圆周角为直角,可反过来判断其所对的弦为直径。
📌 归纳总结
同弧或等弧→圆周角相等;直径→圆周角为直角;直角圆周角→所对弦为直径。解题时先找弧端点,再找对应的角或弦,避免只凭图形外观配对。
🔷知识点七 圆内接四边形
1.相关概念:如果一个多边形的所有顶点都在同一个圆上,这个多边形叫作圆的内接多边形,这个圆叫作这个多边形的外接圆。四个顶点都在同一圆上的四边形,就是圆内接四边形。
2. 圆内接四边形的性质:圆内接四边形的对角互补。如图7,四边形内接于,则,。
图7
⚠️特别提醒
“对角”指的是四边形中不相邻的两个内角,不是对角线。一般四边形只有内角和为,不能直接套用对角互补;必须先确认四个顶点共圆。
💡 拓展延伸
①圆内接四边形的一个外角等于它的内对角。图7中,在的延长线上,;又因为,所以;
②连接对角线,还可利用同弧所对的圆周角相等找角。如图7,,。标角时先看两边与圆的交点,不能只看两个角靠得近。
③圆内接平行四边形一定是矩形。平行四边形的对角相等,而圆内接四边形的对角互补,所以每个内角都是。
📌 归纳总结
圆内接四边形先确认四点共圆,再使用对角互补、外角等于内对角。同一图中还可结合圆周角定理,把同弧所对的角对应起来。
易错点 1 只要直径与弦相交,就认为弦被平分
· 错例:直径与弦交于,没有垂直条件,就写;
· 错因:把“经过圆心”当作垂径定理的全部条件,忽略垂直于弦;
· 规避方法:先查过圆心,再查垂直。只有等条件能补足时,才可用垂径定理;没有依据不能在图上自行添加直角符号。
易错点 2 由平分弦推出垂直时,漏掉非直径条件
· 错例:两条直径、交于圆心,因为,就断定;
· 错因:忽略推论中“弦不是直径”的限制,两条直径互相平分并不能保证垂直;
· 规避方法:使用推论前,先查被平分的弦是不是直径。两条直径的夹角可以是,此时仍互相平分,但不垂直。
易错点 3 把整条弦长代入勾股关系
· 错例:半径为、弦长为,设弦心距为,列成;
· 错因:把弧中点到弦的距离,误当作圆心到弦的距离;
· 规避方法:先标圆心、弦中点和弧中点。本例对应劣弧,弦心距为,应列,解得。
易错点 4 混淆弓高与弦心距
· 错例:圆弧所对的弦长为、拱高为,求半径时列;
· 错因:把弧中点到弦的距离,误当作圆心到弦的距离;
· 规避方法:先标圆心、弦中点和弧中点。本例对应劣弧,弦心距为,应列,解得。
易错点 5 平行弦距离只考虑一种位置
· 错例:半径为,两条平行弦长为和,求得弦心距为、后,只答两弦距离为;
· 错因:默认两条弦在圆心异侧,漏掉同侧位置;
· 规避方法:画出同侧、异侧两种草图。位置未定时,两弦距离分别为或,两种都要保留。
易错点 6 忽略同圆或等圆的大前提
· 错例:两个圆的圆心角都是,就断定它们所对的弦相等;
· 错因:只比较角,没有检查半径,相等圆心角在不同大小的圆中对应的弦长不同;
· 规避方法:先查半径是否相等。例如半径分别为、时,圆心角对应的弦长分别为、,并不相等。
易错点 7 把圆心角与弦长的关系当成正比例
· 错例:同一圆中,一条弦长是另一条的倍,就说它所对的圆心角也是另一角的倍;
· 错因:把等角、等弧、等弦之间的相等关系,错误推广为倍数关系;
· 规避方法:相等定理只保证对应量相等。例如半径为时,长为的弦所对圆心角为,长为的直径所对的是,不是。
易错点 8 只看顶点在圆上,就判定为圆周角
· 错例:一个角的顶点在圆上,其中一条边除顶点外不再与圆相交,仍称它为圆周角;
· 错因:漏掉“两边都与圆相交”的条件,没有检查两条射线与圆的另一个交点;
· 规避方法:分两步检查:顶点是否在圆上;两条边是否各与圆再交于一点。任一条件不满足,就不能套用圆周角定理。
易错点 9 圆周角与圆心角的一半关系用反
· 错例:同一条弧所对圆心角为,把圆周角算成;
· 错因:没有区分已知角的类型,把“圆周角是一半”记成“圆心角是一半”;
· 规避方法:先标出角的顶点。同弧时,圆心角圆周角;本例中,圆周角应为。若所对的弧不同,应先重新找弧,不能直接倍乘。
易错点 10 同弦所对的圆周角一律判为相等
· 错例:在图5中,、在弦两侧,仍写;
· 错因:把“同弦”混同于“同弧”,忽略两角所对的是互补成整圆的两条弧;
· 规避方法:先看角顶点位于弦的哪一侧。同弦同侧角相等、异侧角互补。
易错点 11 直角圆周角所对的弦找错
· 错例:、、在同一圆上,,却把判为直径;
· 错因:把经过直角顶点的边,当作直角圆周角所对的弦;
· 规避方法:角的顶点是,两边与圆的另两个交点是、,所对的弦是。先圈出角顶点,再连另外两个点判断直径。
易错点 12 把圆内接四边形的邻角当作对角
· 错例:圆内接四边形中,已知,就写;
· 错因:没有按顶点顺序找对角,把相邻的两个内角误认为互补;
· 规避方法:按、、、的顺序找不相邻的顶点。本例只能由对角互补得到,与各自的度数仍不能确定。
易错点 13 把外角与内对角误判为互补
· 错例:圆内接四边形中,在的延长线上,已知,却算;
· 错因:把外角与它的内对角,也套成内接四边形的对角互补;
· 规避方法:先找与外角相邻的内角,它为;再用邻补角得。外角与内对角相等,本例都为。
题型一:垂径定理
📝方法技巧
①看到直径或半径与弦垂直时,先标出垂足是弦的中点。应用垂径定理时,要同时确认“经过圆心”和“垂直于弦”两个条件,不能只看到垂直就认为弦被平分;
②求线段长度时,优先找直角三角形,缺辅助线时可以连接圆心与弦的端点构造直角三角形;
③求直径上的部分线段,要先看清圆心、垂足和端点的位置,再判断是用半径加弦心距,还是用半径减弦心距;
④桥拱、筒车等实际问题,先把桥拱跨度或水面宽度看成弦长,把拱高或最大入水深度看成弓形高。设半径为,弓形高为;在的图形中,弦心距为,再用半弦、弦心距和半径列勾股方程。最后看清题目求的是半径还是直径。
1.(26-27九年级上·天津·期中)如图,是的弦,半径于点D.若,,则的长是( )
A.3 B.2 C.6 D.4
2.(25-26九年级上·陕西安康·期末)如图,线段是的直径,于点.若,,则的半径长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(25-26九年级下·湖南·期中)如图,在中,的半径长为,圆心到的距离,则弦的长为( )
A.8 B. C.4 D.
4.(2026·江苏宿迁·一模)如图,为的直径,弦于E,,,则的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(26-27九年级上·江苏·期中)如图,是的直径,弦于点E,连接.若,则的长为( )
A.5 B.6 C.8 D.9
6.(26-27九年级上·浙江宁波·阶段检测)如图,是的直径,是的弦,,垂足为,若,,则的长为( )
A.13 B.12 C.8 D.5
7.(26-27九年级上·浙江宁波·阶段检测)如图,圆弧形桥拱的跨度,拱高.则拱桥的半径为( )
A. B. C. D.
8.(25-26八年级下·山东滨州·期末)如图1,筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,彰显了我国古代劳动人民的智慧,点表示筒车的一个盛水桶,如图2,当筒车工作时,盛水桶的运行路径是以轴心为圆心的圆,且圆心在水面上方,若圆被水面截得的弦长为,筒车工作时盛水桶在水面以下的最大深度为,则筒车的直径是( )
A. B. C. D.
题型二:垂径定理的推论
📝方法技巧
①由“平分弦”推出“垂直于弦”,要特别检查这条弦是不是直径。若弦本身就是直径,两条直径虽然互相平分,却不一定垂直,可以用这个特殊情况检验命题;
②已知非直径弦的中点,可以连接圆心与中点,得到垂直关系;已知弧的中点,可以连接它与圆心,找到对应弦的垂直平分线;
③在某些实际测量的问题中,先分清已知的是半径、弦长还是弓形高。圆心在水面上方时,先求圆心到水面的距离,再用半径减去这个距离,得到最大入水深度;已知弦长和弓形高求半径时,则用半径表示弦心距,构造直角三角形列方程;
④水位变化时,圆的半径保持不变,变化的是水面对应的弦长及弦心距,可以根据拱顶离新水面的高度重新确定弦心距。有精度要求时,中间计算尽量保留准确值,最后再取近似值。
1.(2026·重庆·模拟预测)下列命题是真命题的是( )
A.过一点作已知直线的平行线有且只有一条
B.平分弦的直径垂直于弦
C.垂直于同一条直线的两直线平行
D.垂线段最短
2.(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.相等的弦所对的弧相等 B.平分弦的直径垂直于弦
C.长度相等的两条弧是等弧 D.等弧所对的圆周角相等
3.(25-26九年级上·浙江绍兴·期中)下列语句中,正确的有( )
①相等的圆心角所对的弧相等;②等弧对等弦;③平分弦的直径垂直于弦;④经过圆心的每一条直线都是圆的对称轴.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(26-27九年级上·辽宁盘锦·阶段检测)给出下列说法:
①相等的两个圆心角所对的弦相等;
②同弧或等弧所对的圆周角相等;
③三点确定一个圆;
④平分弦的直径垂直于弦;
⑤圆周角的度数等于它所对弧的度数.
其中正确的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(26-27九年级上·甘肃·期中)甘肃定西通渭县的传统水磨,以水流推动水轮带动磨盘磨面.水轮整体为圆盘形,垂直于水面安装,运行时部分浸入水中.其几何示意图如图所示,已知水轮圆心O位于水面上方,水面截水轮所得弦的长为1米,水轮半径为3米,C为水轮最低点.求点C 到弦所在直线的距离.
6.(26-27九年级上·全国·课后作业)在河北省赵县境内,有一座始建于隋代的石拱桥——赵州桥,距今已有多年的历史.赵州桥开创了中国桥梁建造的崭新局面,是我国古代劳动人民智慧的结晶.赵州桥的桥拱是圆弧形的,拱高(弧的中点到弦的距离,也叫弓形高)为,跨度(弧所对弦的长)为,求桥拱所在圆的半径.(结果精确到)
7.(26-27九年级上·湖北·期中)数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺的圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出 ,求圆形工件的半径为多少?
8.(26-27九年级上·北京·单元测试)有一种叫云南的生活:冬日暖阳,倚桥观鸡,滨朴倒影,如诗如画.如图1,大观河上的这座圆弧形拱桥建于上世纪70年代.图2是拱桥的示意图,它的跨度米,拱高米.
(1)求圆弧所在的圆的半径r的长;
(2)当洪水泛滥到跨度只有30米时,要采取紧急措施,若拱顶离水面只有4米,即米时,是否要采取紧急措施?
题型三:圆心角
📝方法技巧
①判断一个角是否为圆心角,直接看角的顶点是不是圆心。顶点在圆内还不够,也不能因为顶点标着字母,就认定它是圆心,要结合图形和题目条件判断;
②求圆心角的度数,可以连接半径构造等腰三角形。例如已知底角,圆心角就是;已知圆心角,底角就是;圆心角为时,两条半径与弦组成直角三角形,可以用勾股定理求弦长;
③出现弧的中点,优先连接它与圆心,把等弧转化为相等的圆心角,再结合半径相等求角。若圆心角为,两条半径与对应弦可以组成等边三角形,进而得到各角都是;
④在同圆或等圆中,圆心角相等,可以推出对应弦相等、相应弧相等。先按角的两边与圆的交点找准对应关系,不着急把图上其他线段的关系也顺带推出,容易混乱条件。
1.(26-27九年级上·吉林长春·阶段检测)下列各选项中的是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
2.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,为的弦,,则所对的圆心角等于( ).
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图,在半径为4的中,圆心角,则弦的长为( )
A. B. C.4 D.8
4.(25-26六年级下·全国·课后作业)图中是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
5.(26-27九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在中,圆心角,点是弧的中点,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.(2026·云南玉溪·一模)如图,点A,B,C,D都在上,,下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
题型四:圆周角及其圆周角定理
📝方法技巧
①求角度前,先找这个圆周角所对的弧,再根据同弧所对的圆心角是圆周角的2倍求角度;
②遇到直径,优先连接直径的两个端点与圆上有关的点,构造直角三角形,再利用两锐角互余求角。如果需要转移角的位置,可以寻找同弧所对的圆周角。另外,还需要记住:同圆中,同一条弦同侧的圆周角相等,异侧的圆周角互补;
③两条相等的弦有一个公共端点时,可以先转化为等弧,再根据等弧推等角;
④出现圆内接四边形时,可以先利用对角互补转移已知角。求同弦所对的较小圆心角时,若已知圆周角是钝角,应先求它的补角,再乘以,不能把这个钝角直接乘当成所求角。
1.(26-27九年级上·陕西·期中)如图,,是的两条弦,如果,那么与的数量关系是( )
A. B. C. D.无法确定
2.(2026·山东东营·中考真题)如图,A,B,C,D是上的四个点,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.(26-27九年级上·北京·课前预习)如图,是的直径,,则的度数是( )
A. B. C. D.
4.(2022·湖南张家界·模拟预测)如图,是的直径,,是上的两点,连接,,,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
5.(26-27九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,是的直径,弦交于点E,连接、.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.(26-27九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图,已知四边形内接于,,则的大小是( )
A. B. C. D.
题型五:正多边形和圆
📝方法技巧
①正边形内接于圆时,相邻顶点间的劣弧对应圆心角都是,每个内角是。先看清所求的是中心角、内角还是圆周角,不能混用公式;
②求边长、边心距或对角线时,可以连接圆心、作垂线,构造等腰三角形或直角三角形。一般在正边形中,可利用半个中心角及三角函数计算;特殊地,正六边形可以分成个等边三角形,边长等于外接圆半径;
③求扇形面积,先找准扇形自身的圆心、半径和圆心角,再用计算,其中为圆心角的度数;
④求阴影面积,优先考虑分割、补形或整体作差。半圆与外接圆组成的阴影,可以尝试用“半圆面积−相应圆弓形面积”,也可以补成整体后减去大圆面积。列式前检查所加、所减的范围,半圆的半径要取其直径的一半。
1.(26-27九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,正五边形内接于,点在上,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(2022·吉林长春·模拟预测)如图,正六边形的边长为1.扇形(阴影部分)的面积为( )
A. B. C. D.
3.(2026·四川内江·中考真题)如图,正五边形内接于,为上的一点(点不与点重合),则的度数为( )
A. B. C. D.
4.(2026·浙江·模拟预测)我国魏晋时期的数学家刘徽在《九章算术》中提到了割圆术,其本质上可以用来估算的近似值,如图,现在在半径为R的圆内有一n边正多边形,则可以精确表示为( )
A. B.
C. D.
5.(2026·山西朔州·模拟预测)如图,圆内接正六边形的边长为6,以其各边为直径作半圆,则图中阴影部分的面积( )
A. B. C. D.
试卷第2页,共3页
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