内容正文:
培优13
圆心角
思维导图
知识点睛
一 核心知识点
1.圆心角的概念:顶点在圆心,两边与圆相交的角叫做圆心角。圆心角的度数等于它所对弧的度数。
2.圆心角的关系定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等;在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等,所对的弦相等;在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆心角相等,所对的优弧相等、劣弧相等。
即:在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,它们所对应的其余各组量也分别相等。简称“知一推二”。
二 解题步骤
第一步:找弧,确定题目中涉及的是哪条弧,明确弧的两个端点;
第二步:连半径,连接圆心与弧的两个端点,构造圆心角;
第三步:转化,利用“弧相等⇔圆心角相等⇔弦相等”的等价关系,在弧、角、弦三者之间互相转化;
第四步:结合其他定理,根据题目条件,结合圆周角定理、垂径定理、等腰三角形性质、勾股定理等进行计算或证明;
第五步:得出结论,求出角度、弦长或弧长,或完成证明。
题型分析
题型1:圆心角概念辨析及简单运算问题
【例1】
(26-27九年级上·江苏连云港·阶段检测)如图,是半圆O的直径,,,的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
变式1-1 (2025九年级·全国·专题练习)如图,在中,AB是弦,C是上一点.若,,则所对的圆心角度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
变式1-2 (25-26九年级上·吉林长春·期中)如图,将大小不同的两块量角器的零度线对齐,大、小量角器的中心分别为、,且恰好在大量角器的圆周上,设图中两圆周的交点为,点在小量角器对应的刻度为,则点在大量角器上对应的刻度为_______.(只考虑小于的角)
【答案】
【详解】解:连接,如图所示:
点P在小量角器对应的刻度为,
,
,
,
,
点P在大量角器上对应的刻度为.
故答案为:.
题型2:利用弧、弦、圆心角关系求解问题
【例2】
(26-27九年级上·北京·课后作业)如图,点A,B,C,D顺次分布在半径为2的上,其中是的直径,点C是弧的中点,顺次连接,,,若,则弧的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:连接,.
点C是弧的中点,
,
.
,
,
,
∴弧的长.
变式2-1 (26-27九年级上·江苏镇江·阶段检测)在同一个圆中,若,则与的大小关系是( )
A. B.
C. D.不能确定
【答案】B
【详解】解:如图,作的中点,连接、.
,
.
.
在中,,
,即.
变式2-2 (26-27九年级上·浙江宁波·阶段检测)在中,,与交于点、,与交于点、,与交于点、,若,则的度数为________.
【答案】
【详解】解:连接,如图
在中,,
弦,
圆心到弦的距离相等,即点到的距离相等,
点是的内心
平分,平分,
,
,
,
,
.
题型3:利用弧、弦、圆心角关系求证问题
【例3】
(2026·河北沧州·一模)已知是的外接圆,且,要求仅用直尺作出圆周角的平分线.
嘉嘉说:“对于图1的情况,连接,即为的平分线.”
淇淇说:“对于图2的情况,的延长线与交于点Q,连接,即为的平分线.”
对于嘉嘉和淇淇的说法,判断正确的是( )
A.只有嘉嘉说的对 B.只有淇淇说的对
C.嘉嘉和淇淇说的都对 D.嘉嘉和淇淇说的都不对
【答案】C
【详解】解:如图1,
∵是ABC的外接圆,且,
∴,
∴,即为的平分线,故嘉嘉说的对;
在图2中,连接,如下图,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵为半径,
∴,
∴,即为的平分线,故淇淇说的也对.
综上所述,嘉嘉和淇淇说的都对.
变式3-1 (26-27九年级上·江苏无锡·阶段检测)如图,是的半径,且,D、E分别是的中点.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见详解;(2)
【详解】(1)证明:∵,
∴ ,
∵D、E分别是的中点,是的半径,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:连接,
∵D是的中点,,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴ ,即
变式3-2 (24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,是半圆的直径,是半圆弧的中点,和均内接于半圆,分别连结、交于点、.若是的中点,给出下面四个结论:
①;②;③;④.
上述结论中,正确结论的序号有________.
【答案】①②④
【详解】解:①∵点是的中点,
,
∴,故①正确;
②∵是半圆的直径,
,
,
是半圆弧的中点,
,
,
,
,
,
,故②正确;
③如图,连接,
∵点是的中点,是半圆弧的中点,
∴,
∵,
,
∴,故③错误;
④如图,连接,
∵是半圆弧的中点,
∴垂直平分,
∴,
在中,根据勾股定理:,
∴,故④正确;
综上所述:正确结论的序号有①②④,
故答案为:①②④.
题型4:求圆弧的度数问题
【例4】
(2026·江苏南京·一模)如图,在扇形中,点在上,连接,,,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
则的度数为.
变式4-1 (2025·陕西咸阳·模拟预测)如图,是的直径,是的弦,且.连接,若,则_________.
【答案】
【详解】解:如图,连接,
∵,
,
,
,
∴的度数为,
∵,
,
∴的度数为,
,
,
故答案为:.
变式4-2 (2024·北京·三模)如图,为等边三角形,点O在过点A且平行于的直线上运动,以的高为半径的分别交线段、于点E、F,则所对的圆周角的度数__________
【答案】
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,
∵点O在过点A且平行于的直线上运动,
∴,
作关于直线的对称点,在圆上,连接,,
则,
∴,,
∴,
∴B,A,G三点共线,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴所对的圆周角的度数是,
故答案为:.
解题技巧
1.“弧弦角”转化法:这是本专题最核心的方法。看到等弧想等角、等弦;看到等角想等弧、等弦;看到等弦想等弧、等角;
2.连半径构造等腰三角形:圆的两条半径相等,连接圆心与弦的端点,自然形成等腰三角形,利用等边对等角转化角度;
3.弧中点:弧的中点将弧分成相等的两部分,对应相等的圆心角和弦,且弧中点与圆心的连线垂直平分弦(垂径推论);
4.直径是特殊弦:直径所对的圆周角是直角,遇到直径优先考虑构造直角三角形;
归纳总结
一、重点
1.弧、弦、圆心角关系定理的内容与“知一推二”的应用:在同圆或等圆中,弧、弦、圆心角三者之间的等价转化是本专题的核心;
2.圆心角与圆周角的倍半关系:同一条弧所对的圆周角是圆心角的一半,这是求角度、求弧度数的关键桥梁;
3.弧的度数与圆心角度数的对应关系:弧的度数等于它所对圆心角的度数,这是连接“弧”与“角”的量化纽带;
4.直径所对圆周角为直角的应用:遇到直径,优先构造直角三角形,结合勾股定理计算;
5.等弧的判定与应用:证明两条弧相等是证明等弦、等角的重要中间环节。
二、难点
1.弧、弦、圆心角三者之间的灵活转化:在复杂图形中,准确识别哪条弧对哪个角、哪条弦,需要较强的图形分析能力;
2.“同圆或等圆”前提条件的把握:等弧对等弦对等圆心角的定理必须在同圆或等圆中成立,跨圆比较时容易出错;
3.优弧与劣弧的区分:一条弦对应两条弧(优弧和劣弧),题目中说的弧到底是优弧还是劣弧,需要根据语境判断;
4.多知识点综合应用:本专题常与垂径定理、圆周角定理、切线性质、全等三角形、相似三角形等结合,需要打通知识网络;
三、易错点
1.忽略“同圆或等圆”的前提:认为只要弧长相等,所对的弦就相等,忽略了不同半径的圆中,弧长相等但弦不一定相等;
2.混淆圆心角和圆周角:求弧的度数时,把圆周角直接当成圆心角,忘记乘2或除以2;
3.“平分弦的直径垂直于弦”误用:忽略了被平分的弦不能是直径这个前提,两条直径互相平分但不一定垂直;
4.等弧概念理解错误:认为“长度相等的弧是等弧”,实际上等弧必须是在同圆或等圆中能够完全重合的弧;
5.过三点画圆的条件:认为“过任意三点都能画一个圆”,忽略了三点必须不在同一直线上。
四、数学思想
1.转化与化归思想:将弧的问题转化为圆心角的问题,将圆心角的问题转化为圆周角的问题,将弦的问题转化为弧或角的问题。弧、弦、圆心角三者之间的灵活转化是本专题最核心的数学思想。
2.数形结合思想:通过图形直观识别弧、弦、角之间的位置关系,再用定量的角度、长度计算来解决问题。圆的对称性是数形结合的重要体现。
3.方程思想:求半径、求角度时,常设未知数,利用勾股定理、三角形内角和定理、等腰三角形性质等建立方程求解。
4.对称思想:圆是轴对称图形,也是中心对称图形。等弧对等弦、等弧对等角都源于圆的对称性。弧的中点、弦的垂直平分线都是对称性的体现。
5.建模思想:从实际问题(如圆形进度条、量角器读数、扇形旋转等)中抽象出圆的几何模型,用弧、弦、圆心角的关系解决实际问题。
同步测评
1.(25-26九年级上·河北廊坊·期末)一张圆形纸片,圆周被等分,等分点分别为,圆形纸片的部分示意图如图所示,若的半径是2,弦,则( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】C
【详解】解:如图,连接,
∵的半径是2,
∴,
∵弦,
∴,
∴是直角三角形,,
∵圆形纸片被等分,
∴,
∴,解得,经检验,是所列分式方程的解.
故选:C.
2.(2026·河北唐山·二模)如图,手机在处理任务时,常以圆形进度条显示任务完成的百分比.当任务完成时,线段的长度记为,当时,甲认为对应线段的长度满足,乙认为满足,则下列说法正确的是( )
A.甲的结果正确
B.乙的结果正确
C.甲、乙的结果合在一起才正确
D.甲、乙的结果合在一起也不正确
【答案】D
【详解】解:设圆的半径为,线段为圆的一条弦,
当时,进度越大,圆心角越大,弦长越长,
此时若,则,甲的观点在此范围内成立;
当时,进度越大,弦所对的劣弧圆心角越小,弦长越短,
此时若,则,乙的观点在此范围内成立;
例如取,此时,但,甲、乙的观点均不成立;
则甲、乙的结果合在一起也不正确.
3.(26-27九年级上·辽宁盘锦·阶段检测)下列说法①平分弦的直径,平分这条弦所对的弧;②在等圆中,如果弧相等,那么它们所对的弦也相等;③等弧所对的圆心角相等;④过三点可以画一个圆;⑤三角形的外心到三角形三边的距离相等.正确的个数有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】解:当被平分的这条弦是直径时,平分弦的直径,不平分这条弦所对的弧,故①不正确;
在等圆中,如果弧相等,那么它们所对的弦也相等,故②正确;
等弧对应的圆心角相等,故③正确;
过不在同一直线上的三点可以画一个圆,故④不正确;
三角形的外心到三角形的三个顶点的距离相等,故⑤不正确;
故正确的有②③,共2个,
4.(26-27九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,是的直径,点C,点D是半圆上两点,连接,相交于点P,连接,.已知于点E,.下列结论:①;②若点P为的中点,则;③若,则;④若,则平分.其中正确的是( )
A.①② B.①②③④ C.②③④ D.①②③
【答案】B
【详解】解:①∵,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,故①正确,符合题意;
②∵点P为的中点,
∴,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,故②正确,符合题意;
③连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∵,
∴,故③正确,符合题意;
④∵,,
∴,
∵,
∴,
则由③知为等边三角形,又,
∴平分,
即平分,故④正确,符合题意;
故正确的是①②③④.
5.(25-26九年级上·湖北孝感·期末)如图,四边形内接于的半径为,则弦的长为( )
A.3 B. C. D.4
【答案】A
【详解】解:连接,如图所示:
四边形内接于,
,
,
,
,
,
,
,
是等边三角形,则,
的半径为,
.
6.(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)在同圆中,圆心角,则与的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】解:∵在同圆中,弧长与所对圆心角成正比,
又∵,
∴,
故选:A.
7.(2026·浙江宁波·二模)如图,为的直径,弦于点,是弧上一点,,的延长线交于点,连结,,下列结论正确的是( )
A.平分 B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:如图,连接,
∵直径,
∴,
∴,
∵是圆的直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
即选项D正确;
若平分,则,由已知条件无法证明,故选项A错误;
根据垂径定理可得,不能证明,故选项B错误;
由已知条件无法证明,故选项C错误;
8.(25-26九年级上·天津武清·阶段检测)如图,是的半径,D是的中点,弦过点D,且,垂足为D,那么的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图,连接、,
∵,
∴,,
∵D是的中点,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴的度数为,
∴的度数为.
故选:C.
9.(24-25九年级上·山东淄博·期末)如图,已知是的两条直径,弦,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∵
∴,
∵
∴,
∴,
∴的度数为.
故选:B
10.(25-26九年级下·北京·阶段检测)如图,为的直径,点C,D在上,且.若,则的大小为_________.
【答案】22
【详解】解:∵为的直径,
∴,
又,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
11.(25-26九年级上·山西阳泉·期末)如图,在中,为直径,弦,,的度数为______.
【答案】
【详解】解:弦,
,
则,
,
,
则在中,由三角形内角和定理可得,
所对的圆心角为,
则由圆周角定理可得,
故答案为:.
12.(2025·吉林松原·模拟预测)如图,点、、、在半径为的上,若,,则的长为______(结果保留).
【答案】
【详解】解:∵,圆周角和圆心角所对的弧为,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵的半径为,
∴的长为:.
故答案为:.
13.(24-25九年级上·辽宁鞍山·期末)如图,是的直径,点C,D在上,,,若,则的长为__________.
【答案】1
【详解】
解:连接,,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,
∴,
又∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴.
故答案为:1
14.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)在中,有两条弦和,若,则__________.(填“”“”或“”)
【答案】
【详解】解:取的中点,连接,,如图:
∵是的中点,
∴,
∴,,
在中,,
∵,
∴,即.
∴,
∴,即.
15.(26-27九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在中,,则______(填“>”“<”或“=”).
【答案】
【详解】解:连接,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
16.(2026·陕西西安·模拟预测)如图,的两弦、相交于点P,且,连接.若,则的度数为______.
【答案】
【详解】解:连接,,,,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴
,
∵,
∴.
17.(25-26九年级上·江苏连云港·期中)如图,的弦的延长线相交于点P,, 则的度数为________.
【答案】70
【详解】解:连接,
∵,
∴
∵,
∴,
∴
∴的度数为,
故答案为:.
18.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)如图所示,,,,所对的圆心角为.分别在,线段和上选取点,,.要使得线段,,之和最短,此时的值为__________.
【答案】
【详解】解:如图,假设点即为所求点,分别作点关于、的对称点、,连接,,,,,,,过点作于,
由对称性可知,当且仅当、、、在一条直线上时,,即为最短距离,
由对称性可知,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当取得最小值时,取最小值,取最小值,
如图,作所在圆的圆心,连接,,取中点记为,连接,
∵,
∴,即点在上时,取得最小值,
∵,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵所对的圆心角为,即,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴.
19.(2026·浙江宁波·二模)如图,在中,,,点为的内心,连接,以为圆心,长为半径作,交边于点,.若,则的长为______.
【答案】
【详解】解:如图,作于点M,作于点N,连接,设与圆交于点F,则,
∵,,
∴,
∵点为的内心,
∴,,且,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的长为∶.
20.(23-24九年级上·广东惠州·期中)如图,是的一条弦,,垂足为交于点,点在上.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的半径长.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)解:∵是的一条弦,,∴由垂径定理得,,,
∴,
∵,
∴,
∴的度数;
(2)解:设的半径长,则,
∴,
由勾股定理得,,即,解得,,
∴的半径长为.
21.(26-27九年级上·浙江绍兴·阶段检测)在中,半径为.
(1)如图,若为上一个点(不与,重合),且,若为弦的中点,为弦的中点,连结,求的长.
(2)如图,若,为直径,连结,点为弦的中点,点为弦的中点,连结.
①判断四边形的形状,并说明理由.
②求的长.
【答案】(1);(2)见详解
【详解】(1)解:连接,如图1,
因为的度数为,
所以,
因为,
所以为等腰直角三角形,
所以,
因为为弦的中点,为弦的中点,
所以.
(2)①四边形是菱形.
因为,
所以,
因为,
所以为等边三角形,
所以,
所以四边形是菱形
解:如图2,取中点,连接,,连接交与点,
所以,
因为,为菱形且
所以,
所以,
所以,
因为菱形,
所以,
所以,
在中,.
22.(25-26九年级上·江苏盐城·期中)如图,在中,,以点为圆心,为半径的圆交于点,交于点.
(1)若,求的度数.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)解:连接,
,
,
,
,
,
∴的度数为;
(2)解:过点作于点,则,
在中,,
,
,
,
∴在中,,
.
23.(2026·山西·中考真题)如图,是的直径,点,是上的两点,且,过点作的切线与的延长线交于点,连接,.若,,求扇形(即阴影部分)的面积(结果保留).
【答案】扇形(即阴影部分)的面积为
【详解】解:连接.
与相切于点.
.
.
,
.
,
.
.
,
.
,
.
24.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)如图,点,,,,在上,且.
(1)求证:;
(2)若,,则的半径为_______.
【答案】(1)见详解;(2)的半径为.
【详解】(1)证明:,
,
即,
.
(2)解:连接、、、,作交于点,
,
,
即,
,
∵,,
,
∵
是中线,即,
∴过点,
设,,
中,,
中,,
,,
,
,
代入,解得,
即的半径为.
25.(26-27九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,在中,,,,以点为圆心,为半径的圆与交于点.
(1)若,则的度数为 ;
(2)若点 是线段上的动点,则线段 的长度取值范围是 ;
(3)求的长.
【答案】(1),;(2);;(3).
【详解】(1)解:∵,,
∴,
连接,如图,
∵,
∴,
∴,
∴的度数为;
(2)解:∵,
∴,
过作,交于点,如图,
∵,
∴,
∴,
∴线段的长度取值范围是,即;
(3)解:由得,如问图,
∵,
∴,
在中,根据勾股定理得,
∴,即的长为.
26.(2024·吉林长春·一模)在等边中,,以A为圆心,2为半径画的.
(1)【特例感知】如图①,当点D、E分别在上时,与的数量关系为 .(不需要证明)
(2)【一般探究】如图②,将图①中的扇形绕点A转动,在旋转过程中,上述(1)的数量关系还存在吗?请说明理由.
(3)【思维拓展】如图②,在扇形旋转过程中,当点B、E、D三点共线时,的长为 .
【答案】(1);(2)见详解;(3)
【详解】(1)∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)存在,理由:
∵是等边三角形,
∴,.
∵的度数为,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)当顺时针旋转时,如图,作于H,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
由(2)得:,
∴;
当逆时针旋转时,如图,作于H,
同理可求.
综上可知,的长为.
故答案为:.
27.(26-27九年级上·吉林·阶段检测)如图,,是上的两点,,,是的中点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若点是上的点,直接写出的最大值为________.
【答案】(1)见详解;(2)
【详解】(1)证明:如图,连接,
,是的中点,
,
又,
和均为等边三角形,
,,
,
四边形是菱形
(2)解:如图,连接交于点E,延长交于点D,此时取最大值.
,
,,
由(1)知四边形是菱形,
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即的最大值为.
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培优13
圆心角
思维导图
知识点睛
一 核心知识点
1.圆心角的概念:顶点在圆心,两边与圆相交的角叫做圆心角。圆心角的度数等于它所对弧的度数。
2.圆心角的关系定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等;在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等,所对的弦相等;在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆心角相等,所对的优弧相等、劣弧相等。
即:在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,它们所对应的其余各组量也分别相等。简称“知一推二”。
二 解题步骤
第一步:找弧,确定题目中涉及的是哪条弧,明确弧的两个端点;
第二步:连半径,连接圆心与弧的两个端点,构造圆心角;
第三步:转化,利用“弧相等⇔圆心角相等⇔弦相等”的等价关系,在弧、角、弦三者之间互相转化;
第四步:结合其他定理,根据题目条件,结合圆周角定理、垂径定理、等腰三角形性质、勾股定理等进行计算或证明;
第五步:得出结论,求出角度、弦长或弧长,或完成证明。
题型分析
题型1:圆心角概念辨析及简单运算问题
【例1】
(26-27九年级上·江苏连云港·阶段检测)如图,是半圆O的直径,,,的度数为( )
A. B. C. D.
变式1-1 (2025九年级·全国·专题练习)如图,在中,AB是弦,C是上一点.若,,则所对的圆心角度数为( )
A. B. C. D.
变式1-2 (25-26九年级上·吉林长春·期中)如图,将大小不同的两块量角器的零度线对齐,大、小量角器的中心分别为、,且恰好在大量角器的圆周上,设图中两圆周的交点为,点在小量角器对应的刻度为,则点在大量角器上对应的刻度为_______.(只考虑小于的角)
题型2:利用弧、弦、圆心角关系求解问题
【例2】
(26-27九年级上·北京·课后作业)如图,点A,B,C,D顺次分布在半径为2的上,其中是的直径,点C是弧的中点,顺次连接,,,若,则弧的长为( )
A. B. C. D.
变式2-1 (26-27九年级上·江苏镇江·阶段检测)在同一个圆中,若,则与的大小关系是( )
A. B.
C. D.不能确定
变式2-2 (26-27九年级上·浙江宁波·阶段检测)在中,,与交于点、,与交于点、,与交于点、,若,则的度数为________.
题型3:利用弧、弦、圆心角关系求证问题
【例3】
(2026·河北沧州·一模)已知是的外接圆,且,要求仅用直尺作出圆周角的平分线.
嘉嘉说:“对于图1的情况,连接,即为的平分线.”
淇淇说:“对于图2的情况,的延长线与交于点Q,连接,即为的平分线.”
对于嘉嘉和淇淇的说法,判断正确的是( )
A.只有嘉嘉说的对 B.只有淇淇说的对
C.嘉嘉和淇淇说的都对 D.嘉嘉和淇淇说的都不对
变式3-1 (26-27九年级上·江苏无锡·阶段检测)如图,是的半径,且,D、E分别是的中点.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
变式3-2 (24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,是半圆的直径,是半圆弧的中点,和均内接于半圆,分别连结、交于点、.若是的中点,给出下面四个结论:
①;②;③;④.
上述结论中,正确结论的序号有________.
题型4:求圆弧的度数问题
【例4】
(2026·江苏南京·一模)如图,在扇形中,点在上,连接,,,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
变式4-1 (2025·陕西咸阳·模拟预测)如图,是的直径,是的弦,且.连接,若,则_________.
变式4-2 (2024·北京·三模)如图,为等边三角形,点O在过点A且平行于的直线上运动,以的高为半径的分别交线段、于点E、F,则所对的圆周角的度数__________
解题技巧
1.“弧弦角”转化法:这是本专题最核心的方法。看到等弧想等角、等弦;看到等角想等弧、等弦;看到等弦想等弧、等角;
2.连半径构造等腰三角形:圆的两条半径相等,连接圆心与弦的端点,自然形成等腰三角形,利用等边对等角转化角度;
3.弧中点:弧的中点将弧分成相等的两部分,对应相等的圆心角和弦,且弧中点与圆心的连线垂直平分弦(垂径推论);
4.直径是特殊弦:直径所对的圆周角是直角,遇到直径优先考虑构造直角三角形;
归纳总结
一、重点
1.弧、弦、圆心角关系定理的内容与“知一推二”的应用:在同圆或等圆中,弧、弦、圆心角三者之间的等价转化是本专题的核心;
2.圆心角与圆周角的倍半关系:同一条弧所对的圆周角是圆心角的一半,这是求角度、求弧度数的关键桥梁;
3.弧的度数与圆心角度数的对应关系:弧的度数等于它所对圆心角的度数,这是连接“弧”与“角”的量化纽带;
4.直径所对圆周角为直角的应用:遇到直径,优先构造直角三角形,结合勾股定理计算;
5.等弧的判定与应用:证明两条弧相等是证明等弦、等角的重要中间环节。
二、难点
1.弧、弦、圆心角三者之间的灵活转化:在复杂图形中,准确识别哪条弧对哪个角、哪条弦,需要较强的图形分析能力;
2.“同圆或等圆”前提条件的把握:等弧对等弦对等圆心角的定理必须在同圆或等圆中成立,跨圆比较时容易出错;
3.优弧与劣弧的区分:一条弦对应两条弧(优弧和劣弧),题目中说的弧到底是优弧还是劣弧,需要根据语境判断;
4.多知识点综合应用:本专题常与垂径定理、圆周角定理、切线性质、全等三角形、相似三角形等结合,需要打通知识网络;
三、易错点
1.忽略“同圆或等圆”的前提:认为只要弧长相等,所对的弦就相等,忽略了不同半径的圆中,弧长相等但弦不一定相等;
2.混淆圆心角和圆周角:求弧的度数时,把圆周角直接当成圆心角,忘记乘2或除以2;
3.“平分弦的直径垂直于弦”误用:忽略了被平分的弦不能是直径这个前提,两条直径互相平分但不一定垂直;
4.等弧概念理解错误:认为“长度相等的弧是等弧”,实际上等弧必须是在同圆或等圆中能够完全重合的弧;
5.过三点画圆的条件:认为“过任意三点都能画一个圆”,忽略了三点必须不在同一直线上。
四、数学思想
1.转化与化归思想:将弧的问题转化为圆心角的问题,将圆心角的问题转化为圆周角的问题,将弦的问题转化为弧或角的问题。弧、弦、圆心角三者之间的灵活转化是本专题最核心的数学思想。
2.数形结合思想:通过图形直观识别弧、弦、角之间的位置关系,再用定量的角度、长度计算来解决问题。圆的对称性是数形结合的重要体现。
3.方程思想:求半径、求角度时,常设未知数,利用勾股定理、三角形内角和定理、等腰三角形性质等建立方程求解。
4.对称思想:圆是轴对称图形,也是中心对称图形。等弧对等弦、等弧对等角都源于圆的对称性。弧的中点、弦的垂直平分线都是对称性的体现。
5.建模思想:从实际问题(如圆形进度条、量角器读数、扇形旋转等)中抽象出圆的几何模型,用弧、弦、圆心角的关系解决实际问题。
同步测评
1.(25-26九年级上·河北廊坊·期末)一张圆形纸片,圆周被等分,等分点分别为,圆形纸片的部分示意图如图所示,若的半径是2,弦,则( )
A.8 B.10 C.12 D.14
2.(2026·河北唐山·二模)如图,手机在处理任务时,常以圆形进度条显示任务完成的百分比.当任务完成时,线段的长度记为,当时,甲认为对应线段的长度满足,乙认为满足,则下列说法正确的是( )
A.甲的结果正确
B.乙的结果正确
C.甲、乙的结果合在一起才正确
D.甲、乙的结果合在一起也不正确
3.(26-27九年级上·辽宁盘锦·阶段检测)下列说法①平分弦的直径,平分这条弦所对的弧;②在等圆中,如果弧相等,那么它们所对的弦也相等;③等弧所对的圆心角相等;④过三点可以画一个圆;⑤三角形的外心到三角形三边的距离相等.正确的个数有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(26-27九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,是的直径,点C,点D是半圆上两点,连接,相交于点P,连接,.已知于点E,.下列结论:①;②若点P为的中点,则;③若,则;④若,则平分.其中正确的是( )
A.①② B.①②③④ C.②③④ D.①②③
5.(25-26九年级上·湖北孝感·期末)如图,四边形内接于的半径为,则弦的长为( )
A.3 B. C. D.4
6.(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)在同圆中,圆心角,则与的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
7.(2026·浙江宁波·二模)如图,为的直径,弦于点,是弧上一点,,的延长线交于点,连结,,下列结论正确的是( )
A.平分 B.
C. D.
8.(25-26九年级上·天津武清·阶段检测)如图,是的半径,D是的中点,弦过点D,且,垂足为D,那么的度数为( )
A. B. C. D.
9.(24-25九年级上·山东淄博·期末)如图,已知是的两条直径,弦,,则的度数为( )
A. B. C. D.
10.(25-26九年级下·北京·阶段检测)如图,为的直径,点C,D在上,且.若,则的大小为_________.
11.(25-26九年级上·山西阳泉·期末)如图,在中,为直径,弦,,的度数为______.
12.(2025·吉林松原·模拟预测)如图,点、、、在半径为的上,若,,则的长为______(结果保留).
13.(24-25九年级上·辽宁鞍山·期末)如图,是的直径,点C,D在上,,,若,则的长为__________.
14.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)在中,有两条弦和,若,则__________.(填“”“”或“”)
15.(26-27九年级上·浙江杭州·阶段检测)如图,在中,,则______(填“>”“<”或“=”).
16.(2026·陕西西安·模拟预测)如图,的两弦、相交于点P,且,连接.若,则的度数为______.
17.(25-26九年级上·江苏连云港·期中)如图,的弦的延长线相交于点P,, 则的度数为________.
18.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)如图所示,,,,所对的圆心角为.分别在,线段和上选取点,,.要使得线段,,之和最短,此时的值为__________.
19.(2026·浙江宁波·二模)如图,在中,,,点为的内心,连接,以为圆心,长为半径作,交边于点,.若,则的长为______.
20.(23-24九年级上·广东惠州·期中)如图,是的一条弦,,垂足为交于点,点在上.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的半径长.
21.(26-27九年级上·浙江绍兴·阶段检测)在中,半径为.
(1)如图,若为上一个点(不与,重合),且,若为弦的中点,为弦的中点,连结,求的长.
(2)如图,若,为直径,连结,点为弦的中点,点为弦的中点,连结.
①判断四边形的形状,并说明理由.
②求的长.
22.(25-26九年级上·江苏盐城·期中)如图,在中,,以点为圆心,为半径的圆交于点,交于点.
(1)若,求的度数.
(2)若,,求的长.
23.(2026·山西·中考真题)如图,是的直径,点,是上的两点,且,过点作的切线与的延长线交于点,连接,.若,,求扇形(即阴影部分)的面积(结果保留).
24.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)如图,点,,,,在上,且.
(1)求证:;
(2)若,,则的半径为_______.
25.(26-27九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,在中,,,,以点为圆心,为半径的圆与交于点.
(1)若,则的度数为 ;
(2)若点 是线段上的动点,则线段 的长度取值范围是 ;
(3)求的长.
26.(2024·吉林长春·一模)在等边中,,以A为圆心,2为半径画的.
(1)【特例感知】如图①,当点D、E分别在上时,与的数量关系为 .(不需要证明)
(2)【一般探究】如图②,将图①中的扇形绕点A转动,在旋转过程中,上述(1)的数量关系还存在吗?请说明理由.
(3)【思维拓展】如图②,在扇形旋转过程中,当点B、E、D三点共线时,的长为 .
27.(26-27九年级上·吉林·阶段检测)如图,,是上的两点,,,是的中点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若点是上的点,直接写出的最大值为________.
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