内容正文:
3.3 圆的对称性 课后练习题
(2026—2027学年 苏科版 九年级数学上册) 考试时间:90分钟 满分:100分
班级:______________ 姓名:______________ 得分:______________
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项正确)
1.圆是中心对称图形,它的对称中心是( )
A.直径 B.圆心 C.圆周 D.弦
2.在⊙O 中,∠AOB=∠COD,A、B、C、D 均在⊙O 上,下列说法错误的是( )
A.AB=CD B.弧 AB=弧 CD
C.弧 AB 的度数等于弧 CD 的度数 D.弧 AB 的度数大于弧 CD 的度数
3.弦 AB 所对的圆心角∠AOB=80°,则弦 AB 所对的弧的度数为( )
A.40° B.80° C.160° D.320°
4.如图 1,C 是弧 AB 的中点,∠AOB=96°,则∠AOC 的度数是( )
图1 第4题示意图
A.40° B.48° C.56° D.96°
5.下列说法错误的是( )
A.圆是轴对称图形 B.圆是中心对称图形
C.圆有无数条对称轴 D.圆的对称轴是直径
6.如图 2,AB 是⊙O 的直径,弦 CD⊥AB 于点 E,下列说法不一定成立的是( )
图2 第6题示意图
A.CE=DE B.弧 BC=弧 BD C.弧 AC=弧 AD D.OE=BE
7.如图 3,OA=5,OC⊥AB 于点 C,OC=3,则弦 AB 的长为( )
图3 第7题示意图
A.3 B.4 C.8 D.10
8.如图 4,某圆弧形桥拱的跨度 AB=24 m,拱高 CD=8 m(CD 为拱的最高点到 AB 的垂线段),则桥拱所在圆的半径为( )
图4 第8题示意图
A.10 m B.12 m C.13 m D.15 m
9.如图 5,弦 AB=8,C 是弧 AB 的中点,OC 交 AB 于点 D,OD=3,则⊙O 的半径为( )
图5 第9题示意图
A.4 B.5 C.6 D.7
10.⊙O 的半径为 10,弦 AB=12,则圆心 O 到弦 AB 的距离为( )
A.6 B.8 C.9 D.16
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.圆既是中心对称图形,又是轴对称图形,它的对称中心是______,对称轴是______。
12.在⊙O 中,∠AOB=72°,则弧 AB 的度数为______。
13.⊙O 的半径为 5,弦 AB=8,则弦 AB 的弦心距(圆心到弦的距离)为______。
14.如图 6,AB 是⊙O 的直径,弦 CD⊥AB 于点 E,若 AB=26,CE=12,则 OE=______。
图6 第14题示意图
15.如图 7,A、B、C、D 在⊙O 上,弧 AB=弧 CD,∠AOB=50°,则∠COD=______。
图7 第15题示意图
16.如图 8,某排水管横截面为圆形,半径为 10 cm,水面宽 AB=16 cm,则水面到管口最高点的距离为______cm。
图8 第16题示意图
三、解答题(本大题共6小题,共52分。解答应写出必要的文字说明、计算过程或推理步骤)
17.(8分)如图 9,A、B、C 在⊙O 上,弧 AB=弧 BC。
图9 第17题示意图
(1)若∠AOB=56°,求∠BOC 的度数;
(2)若弦 AB=6 cm,求弦 BC 的长。
18.(8分)如图 10,CD 是⊙O 的直径,弦 AB⊥CD 于点 E,CE=2,AB=12。
图10 第18题示意图
(1)求⊙O 的半径;
(2)求 OE 的长。
19.(8分)如图 11,某公园有一座圆弧形拱桥,桥拱的跨度 AB=12 m,拱高 CD=2 m,其中 C 是拱的最高点,D 是 AB 的中点。求桥拱所在圆的半径。
图11 第19题示意图
20.(9分)如图 12,AB 是⊙O 的弦,C 是弧 AB 的中点,OC 交 AB 于点 D,OC=10,AB=16。
图12 第20题示意图
(1)求 OD 的长;
(2)求△AOB 的面积。
21.(9分)如图 13,A、B、C、D 在⊙O 上,弧 AB=弧 CD。
图13 第21题示意图
(1)弦 AB 与弦 CD 相等吗?请说明理由;
(2)若∠AOB=60°,OA=5,求弦 AB 的长。
22.(10分)如图 14,某圆弧形桥拱所在圆的半径为 25 m,水面宽 AB=48 m,拱顶 C 到水面的距离为拱高。
图14 第22题示意图
(1)求拱高(点 C 到水面 AB 的距离);
(2)若水位下降 8 m,求此时水面的宽度。
参考答案与解析
1.答案:B
解析:圆绕圆心旋转任意角度都能与自身重合,所以圆是中心对称图形,它的对称中心是圆心。故选 B。
2.答案:D
解析:在同圆中,圆心角相等,则它们所对的弦相等、所对的弧相等,且弧的度数等于所对圆心角的度数。∠AOB=∠COD,所以 AB=CD、弧 AB=弧 CD、弧 AB 的度数等于弧 CD 的度数,A、B、C 都正确;D 说“弧 AB 的度数大于弧 CD 的度数”错误。故选 D。
3.答案:B
解析:弧的度数等于它所对圆心角的度数,弦 AB 所对的圆心角∠AOB=80°,所以弦 AB 所对的弧的度数为 80°。故选 B。
4.答案:B
解析:C 是弧 AB 的中点,即弧 AC=弧 CB。在同圆中,等弧所对的圆心角相等,所以∠AOC=∠COB==48°。故选 B。
5.答案:D
解析:圆沿任意一条直径所在的直线折叠,左右两部分能够完全重合,所以圆是轴对称图形,对称轴是直径所在的直线(直径是线段,不能作对称轴),A、C 正确、D 错误;圆绕圆心旋转任意角度与自身重合,是中心对称图形,B 正确。故选 D。
6.答案:D
解析:由垂径定理,直径 AB 垂直于弦 CD,则 AB 平分弦 CD 及弦 CD 所对的两条弧,所以 CE=DE、弧 BC=弧 BD、弧 AC=弧 AD,A、B、C 均成立;OE=BE 只有当 E 为 OB 中点时才成立,不一定成立。故选 D。
7.答案:C
解析:OC⊥AB,垂足为 C,根据垂径定理的推论,圆心到弦的垂线平分弦,所以 C 是 AB 的中点。在 Rt△OAC 中,OA=5,OC=3,由勾股定理得 AC=√(52-32)=4,所以 AB=2AC=8。故选 C。
8.答案:C
解析:设桥拱所在圆的半径为 r。由拱高 CD=8,得 OD=r-8;由跨度 AB=24,D 为 AB 的中点,得 AD=12。在 Rt△OAD 中,OA2=AD2+OD2,即 r2=122+(r-8)2,展开得 r2=144+r2-16r+64,解得 16r=208,r=13。故选 C。
9.答案:B
解析:C 是弧 AB 的中点,所以 OC 垂直平分 AB,D 是 AB 的中点,AD=4。在 Rt△OAD 中,OD=3,AD=4,由勾股定理得 OA=√(32+42)=5,即⊙O 的半径为 5。故选 B。
10.答案:B
解析:过圆心 O 作 OC⊥AB 于点 C,由垂径定理,C 是 AB 的中点,AC=6。在 Rt△OAC 中,OA=10,AC=6,由勾股定理得 OC=√(102-62)=8,即圆心到弦 AB 的距离为 8。故选 B。
11.答案:圆心;直径所在的直线
解析:圆绕圆心旋转任意角度都能与自身重合,对称中心是圆心;圆沿任意一条直径所在的直线折叠,两部分完全重合,对称轴是直径所在的直线。
12.答案:72°
解析:弧的度数等于它所对圆心角的度数,∠AOB=72°是弧 AB 所对的圆心角,所以弧 AB 的度数为 72°。
13.答案:3
解析:过圆心 O 作 OC⊥AB 于点 C,则 C 是 AB 的中点,AC=4。在 Rt△OAC 中,OA=5,AC=4,由勾股定理得 OC=√(52-42)=3,即弦 AB 的弦心距为 3。
14.答案:5
解析:AB=26,所以半径 OA=OC=13。弦 CD⊥AB 于点 E,由垂径定理,E 是 CD 的中点,CE=ED=12。在 Rt△OCE 中,OC=13,CE=12,由勾股定理得 OE=√(132-122)=5。
15.答案:50°
解析:弧 AB=弧 CD,同圆中相等的弧所对的圆心角相等,所以∠COD=∠AOB=50°。
16.答案:4
解析:设圆心为 O,作 OC⊥AB 于点 C,由垂径定理,C 是 AB 的中点,AC=8。在 Rt△OAC 中,OA=10,AC=8,由勾股定理得 OC=√(102-82)=6,即圆心到水面的距离为 6 cm。管口最高点到水面的距离等于半径减去圆心到水面的距离,为 10-6=4(cm)。
17.答案:(1)∠BOC=56°;(2)弦 BC 的长为 6 cm
解析:(1)弧 AB=弧 BC,在同圆中,等弧所对的圆心角相等,所以∠BOC=∠AOB=56°。(2)弧 AB=弧 BC,在同圆中,等弧所对的弦相等,所以 BC=AB=6 cm。
18.答案:(1)⊙O 的半径为 10;(2)OE=8
解析:(1)设半径为 r,则 OC=OD=r。弦 AB⊥CD 于点 E,由垂径定理,E 是 AB 的中点,AE=BE=6。因为 CE=2,所以 OE=r-2。在 Rt△OAE 中,OA2=AE2+OE2,即 r2=62+(r-2)2,展开得 r2=36+r2-4r+4,解得 4r=40,r=10。(2)由(1)知半径 r=10,所以 OE=r-CE=10-2=8。
19.答案:桥拱所在圆的半径为 10 m
解析:设圆心为 O,半径为 r。C 是拱的最高点,D 是 AB 的中点,则 CD 所在直线经过圆心 O,且 OD⊥AB,AD=BD=6。拱高 CD=2,所以 OD=r-2。在 Rt△OAD 中,OA2=AD2+OD2,即 r2=62+(r-2)2,展开得 r2=36+r2-4r+4,解得 4r=40,r=10。所以桥拱所在圆的半径为 10 m。
20.答案:(1)OD=6;(2)△AOB 的面积为 48
解析:(1)C 是弧 AB 的中点,所以 OC 垂直平分弦 AB,D 是 AB 的中点,AD=BD=8。在 Rt△OAD 中,OA=OC=10,AD=8,由勾股定理得 OD=√(102-82)=6。(2)AB=16,OD=6 是 AB 边上的高,所以 S△AOB=×16×6=48。
21.答案:(1)相等;(2)弦 AB 的长为 5
解析:(1)相等。理由:在同圆中,相等的弧所对的弦相等,弧 AB=弧 CD,所以 AB=CD。(2)弧 AB 所对的圆心角是∠AOB=60°,在△AOB 中,OA=OB=5,∠AOB=60°,所以△AOB 是等边三角形,因此 AB=OA=5。
22.答案:(1)拱高为 18 m;(2)此时水面的宽度为 40 m
解析:(1)设圆心为 O,作 OD⊥AB 于点 D,则 O、D、C 三点共线,D 是 AB 的中点,AD=24。在 Rt△OAD 中,OA=25,AD=24,由勾股定理得 OD=√(252-242)=7。所以拱高 CD=OC-OD=25-7=18(m)。(2)水位下降 8 m,即新水面 EF 比原水面 AB 低 8 m,此时圆心 O 到新水面的距离 OD′=7+8=15。设 E 为新水面与桥拱左侧的交点,在 Rt△OED′中,OE=25,OD′=15,由勾股定理得 ED′=√(252-152)=20。由垂径定理,D′是 EF 的中点,所以水面宽度 EF=2×20=40(m)。
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