第29章 圆 单元培优讲义 2026-2027学年人教版九年级数学上册

2026-10-22
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第29章 圆 知识点1 圆的定义与有关概念   1.定义:在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫做圆,定点叫做圆心,线段叫做半径。   2.集合性定义:圆是所有到定点(圆心)距离等于定长(半径)的点的集合,即圆上任意一点到圆心距离都等于半径。   3.弦与直径:连接圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫做直径,直径是圆中最长的弦。   4.弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧;大于半圆的弧叫优弧,小于半圆的弧叫劣弧。   5.等圆与等弧:半径相等的圆叫等圆;在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧。 知识点2 点与圆的位置关系 位置关系 点在圆内 点在圆上 点在圆外 点到圆心距离与半径的关系 知识点3 垂径定理   1.圆的对称性:圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是圆的对称轴;圆也是中心对称图形,圆心是对称中心。   2.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。   3.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。   4.知二推三:直径、垂直弦、平分弦、平分优弧、平分劣弧这五条中,已知任意两条即可推出其余三条。 知识点4 弧、弦、圆心角的关系   1.圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角。   2.定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。   3.知一推二:在同圆或等圆中,圆心角、弧、弦三组量中,如果有一组量相等,那么它们所对应的其余两组量都分别相等。 知识点5 圆周角定理及推论   1.圆周角定义:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角。   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。   3.推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等。   4.推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角;的圆周角所对的弦是直径。 角 圆心角 圆周角 顶点位置 顶点在圆心 顶点在圆上 对应弧 一条弧所对的圆心角唯一 一条弧所对的圆周角有无数个 知识点6 圆内接四边形   1.定义:如果一个四边形的所有顶点都在同一个圆上,这个四边形叫做圆内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆。   2.性质1:圆内接四边形的对角互补,即,。   3.性质2:圆内接四边形的每一个外角都等于它的内对角。 知识点7 三角形的外接圆与确定圆的条件   1.确定圆的条件:不在同一条直线上的三个点确定一个圆。   2.外接圆:经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心。   3.外心的性质:外心是三角形三条边垂直平分线的交点,到三角形三个顶点的距离相等。 三角形类型 锐角三角形 直角三角形 钝角三角形 外心位置 三角形内部 斜边中点 三角形外部 知识点8 弧长与扇形面积、圆锥   1.弧长公式:在半径为的圆中,圆心角所对的弧长。   2.扇形面积公式:。   3.圆锥:圆锥的侧面展开图是一个扇形,扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长。   4.圆锥侧面积:,全面积,其中为底面半径,为母线长。 【基础必考题型】 【题型1】圆的有关概念辨析 1.核心知识点:   圆的定义;弦、直径、弧、优弧、劣弧、等圆、等弧等概念。 2.解题方法技巧:   ①逐项分析各说法是否严格符合定义;   ②直径是弦,但弦不一定是直径; ③等弧必须在同圆或等圆中,长度相等的弧不一定是等弧。 【例题1】.(26-27九年级上·江苏无锡·阶段检测)把圆规的两脚分开,两脚间的距离是,再把有针尖的一只脚固定在一点上,把装有铅笔尖的一只脚旋转一周,就画出一个圆,则这个圆的(     ) A.半径是 B.直径是 C.周长是 D.面积是 【答案】A 【详解】解:∵圆规两脚间的距离为所画圆的半径,两脚间距离为. ∴该圆的半径为. 【变式题1-1】.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)已知的半径是1,、分别是的弦,且,,则______. 【答案】或 【分析】弦、可在半径的同侧或异侧,需分两种情况讨论,连接,证明是等边三角形,求出,证明是直角三角形,得到,再根据角的和差关系可得答案. 【详解】解:如图所示,当点B和点C在半径的同侧时,连接, ∵, ∴是等边三角形, ∴; ∵, ∴, ∴是直角三角形,且, ∴; 如图所示,当点B和点C在半径的异侧时,连接, 同理可得,, ∴; 综上所述,的度数为或. 【变式题1-2】.(26-27六年级上·黑龙江大庆·阶段检测)同一个圆里,半径有( )条;直径的长度是半径的( )倍;( )决定圆的位置. 【答案】 无数 2 圆心 【详解】略 【变式题1-3】.(26-27九年级上·全国·课后作业)下列命题中,正确的是(     ) A.圆只有一条对称轴 B.圆的对称轴不止一条,但只有有限条 C.圆有无数条对称轴,每条直径都是它的对称轴 D.圆有无数条对称轴,每条直径所在的直线都是它的对称轴 【答案】D 【分析】根据圆和对称轴的有关基本概念,逐一判断即可. 【详解】解:A、圆的对称轴是经过圆心的直线,有无数条,故选项A错误,该选项不符合题意; B、圆的对称轴有无数条,故选项B错误,该选项不符合题意; C、对称轴是直线,直径是线段,因此直径不是圆的对称轴,故选项C错误,该选项不符合题意; D、每条直径所在的直线都经过圆心,因此圆有无数条对称轴,每条直径所在的直线都是它的对称轴,故选项D正确,该选项符合题意. 【题型2】点与圆的位置关系的判断 1.核心知识点:   点与圆的位置关系;点到圆心距离与半径的比较。 2.解题方法技巧:   ①计算点到圆心的距离,与半径比较;   ②点在圆内,点在圆上,点在圆外; ③已知两点距离与半径,可判断满足条件的圆是否存在及个数。 【例题2】.(25-26八年级下·山东潍坊·期末)在中,,,.分别以、为圆心,长为半径作圆、圆,下列关于点的位置描述正确的是(     ) A.在圆外部,在圆外部 B.在圆外部,在圆内部 C.在圆内部,在圆内部 D.在圆内部,在圆外部 【答案】B 【分析】根据点与圆的位置关系,比较点A到两个圆心的距离和对应圆的半径,即可判断点A的位置,点与圆的位置关系为:设圆半径为,点到圆心的距离为,则时点在圆外,时点在圆内. 【详解】解:在中,,,, 由勾股定理得, 对于圆,圆心为,半径, ,点在圆外部, 对于圆,圆心为,半径, ,点在圆内部. 【变式题2-1】.(25-26七年级下·山东菏泽·阶段检测)已知的半径为,点为平面内一点,且,则点与的位置关系是(     ) A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.无法判断 【答案】B 【详解】的半径,点到圆心的距离, . 点在内. 【变式题2-2】.(2026·云南·一模)已知的半径为,点到圆心的距离为,若点在内,则的取值范围中整数的个数为___________ 【答案】 7 【分析】根据点与圆的位置关系得到的取值范围,再统计范围内整数的个数即可. 【详解】已知的半径, 根据点与圆的位置关系,点在圆内时,点到圆心的距离小于半径,且点到圆心的距离为非负数, 因此可得的取值范围为, 该范围内的整数为,共个. 【变式题2-3】.(25-26九年级上·甘肃定西·阶段检测)若点到上的点的最小距离是4,最大距离是6,则的半径为________ . 【答案】5或1 【分析】本题考查的是点与圆的位置关系,利用分类讨论的思想求解是解题的关键,根据点与圆的位置关系解答即可. 【详解】解:点到上的点的最小距离是4,最大距离是6, 当点在圆内时,的半径; 当点在圆外时,的半径, 综上所述,的半径为5或1. 故答案为:5或1. 【题型3】垂径定理求弦长与半径 1.核心知识点:   垂径定理及推论;勾股定理;方程思想。 2.解题方法技巧:   ①过圆心作弦的垂线,构造以半径、弦心距、半弦长为三边的直角三角形;   ②利用勾股定理求解; ③设半径建立方程,结合特殊图形(平行四边形、矩形)求半径,平行弦问题分类讨论。 【例题3】.(26-27九年级上·海南省直辖县级单位·阶段检测)如图,一个底部呈球形的烧瓶,其球形部分的直径为,瓶内液体的最大深度为,则截面圆中弦的长为___________. 【答案】 【分析】根据直径求出半径,利用垂径定理确定半径与弦垂直,构建直角三角形,结合勾股定理求解弦长的一半,进而得出弦长. 【详解】解:设圆心为,连接, 球形部分的直径为, 半径, 为瓶内液体的最大深度, , , , , 在中,由勾股定理得, , , 故截面圆中弦的长为. 【变式题3-1】.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,圆弧形桥拱的跨度米,拱高米,则拱桥的半径为(   ) A.3米 B.8米 C.10米 D.20米 【答案】C 【分析】设圆弧形桥拱的圆心是O,半径为r米,连接,则O、D、C三点共线,根据垂径定理得米,再由勾股定理得出方程,解方程即可. 【详解】解:设圆弧形桥拱的圆心是O,半径为r米,如图,连接,则O、D、C三点共线, ∵拱高为, ∴, ∵米, ∴米, 在中,根据勾股定理,得:, 即, 解得:, 即拱桥的半径为10米. 【变式题3-2】.(26-27九年级上·黑龙江·期中)如图,为的直径,弦于点E,若,则的长为(     ) A.5 B.8 C. D. 【答案】B 【分析】连接,根据垂径定理及勾股定理进行求解即可. 【详解】解:连接,如图, ∵为的直径,弦于点, ∴, ∵,, ∴ ∴的半径, ∴, 在中, ∵,, ∴, ∴. 【变式题3-3】.(26-27九年级上·重庆·期中)如图,为四边形的外接圆,,若D是的中点,且,,则的半径为______, ______. 【答案】 5 【分析】连接并延长交于点,连接,设的半径为,在中,由勾股定理列式计算求得半径的长;在和中,利用垂径定理和勾股定理列式计算即可求解. 【详解】解:连接并延长交于点,连接, 设的半径为,则 ,, ∵,, ∴, ∵D是的中点, ∴, ∴, 在中,由勾股定理得, 解得,即的半径为; ∵, ∴, ∴, ∴, 在中,由勾股定理得① , 在中,由勾股定理得② , 得 , 解得, ∴, ∴. 【题型4】垂径定理的实际应用 1.核心知识点:   垂径定理;拱桥、拱门等实际模型。 2.解题方法技巧:   ①把实际问题抽象为圆与弦的几何模型;   ②构造直角三角形,用垂径定理和勾股定理求半径或弦长; ③结合情境判断船、门洞等能否通过或确定尺寸。 【例题4】.(2026·安徽六安·一模)如图1,地球仪上,与赤道平行的圆圈叫做纬线,也叫纬线圈.从赤道向北和向南,各分90度,称为北纬和南纬.纬度角是指地球上某一点与地球球心的连线和赤道平面所成的角度.合肥市的纬度约为北纬,即纬度角为.如图2,赤道半径约为,弦,求合肥市的纬度北纬的纬线直径的长度.(,,,结果精确到) 【答案】 【分析】根据垂径定理,平行线的性质,锐角三角函数的定义求解. 【详解】解:设表示南北方向经过圆心的直线与交于点,如图: 根据题意, ,, ,, , 在中,, , 北纬的纬线直径的长度为:, 答:纬度北纬的纬线直径的长度是. 【变式题4-1】.(25-26九年级上·云南昆明·期末)文物修复师在修复破损文物时,经常通过几何推理还原其原貌.如图1,某修复师修复一件破碎的古代瓷器束口盆(盆口原貌为圆形)时,仅凭一块碎片便能推算出其原始口径尺寸.图2是修复师根据碎片切面绘制的几何示意图:碎片边缘为圆弧,设圆弧所在圆的圆心为O,半径于D,连接.已知,,求盆口半径的长度. 【答案】 【分析】本题主要考查了垂径定理以及勾股定理,由垂径定理得出,设这个盆口半径的长为,则,再利用勾股定理即可得出r. 【详解】解:由题意得:,, ∴, 设这个盆口的半径的长为,则, 在中, 由勾股定理得:, 解得:, 答:这个盆口半径的长为. 【变式题4-2】.(25-26九年级上·浙江舟山·期末)如图是输水管道的截面示意图,正方形,正方形水平放置在地面上,点,在上.已知的半径为,正方形边长均为,圆心与地面的距离为. (1)求的长度; (2)如图,输水管道内只有阴影部分未被水灌满,其水面宽度为,求阴影部分的面积. 【答案】(1); (2). 【分析】本题主要考查圆的垂径定理、正方形的性质,求弓形的面积等,能够画出辅助线是解题的关键. (1)连接,,作于点,交于点,并结合正方形的性质,得到,通过平行线间的距离处处相等,得到,再根据垂径定理求解即可; (2)过点作,连接,,先根据垂径定理求出、的值,再通过三角函数的计算推出,,最后根据求解即可. 【详解】(1)解:如图,连接,,作于点,交于点, ∵正方形,正方形水平放置在地面,正方形边长均为, ∴, ∴, ∵圆心与地面的距离为, ∴, ∴ ∵,, ∴, ∴, ∴的长度为. (2)如图,过点作,连接,, ∵,, ∴,, ∵,根据勾股定理求得, ∴, ∴,, ∴, , ∴阴影部分的面积为. 【变式题4-3】.(25-26九年级上·山西忻州·阶段检测)项目学习 项目背景:图1是山西某市一座有名的大桥,是当地的重要渡河节点.某综合实践小组为了测量大桥桥孔所在圆的半径,开展了项目式学习活动,形成了如下表格. 项目主题 如何测量大桥桥孔所在圆的半径 驱动任务 测量大桥桥孔所在圆的半径 活动内容 利用圆的有关知识进行大桥桥孔所在圆的半径的测量和计算 活动过程 ①方案说明:图2是大桥桥孔的平面示意图,为某一时刻水面的宽度,为弧的中点,于点. ②测量数据:米,米. ③计算:⋯⋯ 交流展示 ⋯⋯ 根据表中数据计算大桥桥孔所在圆的半径. 【答案】 【分析】本题考查了勾股定理、垂径定理的应用,解题的关键是熟练掌握各知识点并灵活运用. 延长至点,连接,使得,则点为圆心,由垂径定理得到,设,则,然后在中由勾股定理建立方程求解. 【详解】解:延长至点,连接,使得,则点为圆心, ∵,经过圆心, ∴, 设,则 在中,由勾股定理得, ∴, 解得 ∴大桥桥孔所在圆的半径为. 【题型5】圆周角定理求角度 1.核心知识点:   圆周角定理;同弧或等弧所对的圆周角相等;圆周角与圆心角的关系。 2.解题方法技巧:   ①找准圆周角所对的弧,实现角的等量转化;   ②圆周角等于同弧所对圆心角的一半; ③结合等腰三角形、角平分线、三角形内角和与外角建立角度关系。 【例题5】.(26-27九年级上·山东东营·阶段检测)如图,是的直径,,若,则的度数是(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据弧、弦、圆心角的关系可推出,结合平角的定义和角度的和差即可解答. 【详解】解:∵,, ∴, 又∵是的直径, ∴, ∴. 【变式题5-1】.(25-26九年级上·辽宁盘锦·期中)如图,是的直径,是的一条弦,,连接,若,则的度数是(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】连接,由圆周角定理得到,再由垂径定理得到,即可根据等弧所对圆心角相等求解. 【详解】解:连接, ∵, ∴, ∵是直径,, ∴, ∴. 【变式题5-2】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,是的直径,点E,D,C在上,已知,那么的度数为______. 【答案】/90度 【分析】先根据弧相等得出,再根据是的直径得出,即可得出结论. 【详解】解:∵, ∴, ∵是的直径, ∴, ∴, 即的度数为. 【变式题5-3】.(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)证明:∵, ∴ , ∵D、E分别是的中点,是的半径, ∴, 又∵, ∴, ∴; (2) 【分析】(1)通过圆心角定理的推论得出,再证明,进而即可得到结论; (2)连接,证明是等边三角形,进而即可得到答案 【详解】(1)略; (2)解:连接, ∵D是的中点,, ∴, ∵, ∴, ∴是等边三角形, ∴, ∴ ,即 【题型6】直径所对的圆周角是直角 1.核心知识点:   直径所对圆周角为;直角三角形性质。 2.解题方法技巧:   ①见直径,找其所对的圆周角,得直角;   ②在直角三角形中利用勾股定理、锐角三角函数求线段; ③坐标或特殊图形中,通过直径与直角关系求角度或坐标。 【例题6】.(26-27九年级上·福建福州·阶段检测)如图,是的直径,弦交于点,连接、.若,则(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】连接,由是的直径得,再根据同弧所对圆周角相等和直角三角形的性质即可求解. 【详解】解:连接,如图, ∵是的直径, ∴, ∴, ∵, ∴. 【变式题6-1】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,在平面直角坐标系中,经过原点O,并且分别与x轴、y轴相交于A,B两点,已知,,则的半径为________. 【答案】 【分析】连接,先得出线段是的直径,再结合勾股定理计算即可得出结果. 【详解】解:连接, ∵经过原点O,并且分别与x轴、y轴相交于A,B两点, ∴, ∴线段是的直径, ∵,, ∴,, ∴, ∴的半径为. 【变式题6-2】.(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, ∴, ∵, ∴, ∴. 【变式题6-3】.(2026·海南三亚·模拟预测)以为中心点的量角器与直角三角板按如图的方式摆放,量角器的刻度线与斜边重合.点为斜边上一点,作射线交于点,如果点所对应的读数为,那么__________度. 【答案】 【分析】本题考查圆周角定理及平角的定义. 根据量角器读数确定圆心角的度数,利用互补关系求出,再根据圆周角定理计算的度数,即可求解. 【详解】解:如图,连接 ,为的直径 点在上 由题意得: 与分别是所对的圆周角和圆心角 . 【培优高频题型】 【题型7】弧、弦、圆心角关系的判断与证明 1.核心知识点:   同圆等圆中弧、弦、圆心角对应关系(知一推二);全等三角形;圆周角定理。 2.解题方法技巧:   ①在同圆或等圆中,弧、弦、圆心角三组量相互对应;   ②证明弧相等,可转化为证圆心角相等或弦相等; ③证明线段相等,利用同圆中相等的弧所对的弦相等,多结论问题逐一核对条件。 【例题7】.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)已知:如图,在中,是弦,是直径,点是的中点.求证:垂直平分,且. 【答案】证明:∵是的直径,且点是的中点, ,且平分, ∴垂直平分, ∵是直径,且, . 【分析】直径平分弧,则直径垂直平分弧所对的弦,再由垂直于弦的直径平分弦所对的弧,证得两弧相等. 【详解】略 【变式题7-1】.(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)证明见解析; (2)的半径为. 【分析】(1)结合等弧所对的弦相等即可得证; (2)连接、、、,作交于点,结合弧、弦、圆心角的关系证明,结合三线合一定理证明过点,设,,结合勾股定理推出后即可求得的半径. 【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. 【变式题7-2】.(26-27九年级上·北京·阶段检测)如图,是的直径,弦交于点,于点,连接,,满足. (1)求证:平分; (2)若,,求半径. 【答案】(1)证明:连接,如图: ∵, ∴, ∵, ∴, ∵是的直径, ∴, ∴,即, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴, ∵, ∴, ∴平分; (2)半径为. 【分析】(1)连接,由等腰三角形的性质得到,再得到,再进一步得到,再根据,得到,即可得出结论; (2)作于点,连接,如图:设的半径为,得到 ,,再根据勾股定理得到,即,求解即可. 【详解】(1)略 (2)解:作于点,连接,如图: 设的半径为,即, ∴, ∵,, ∴, ∴, 在中,, 在中,, ∴, ∴, 整理得:, 解得:或(舍去), ∴半径为. 【变式题7-3】.(26-27九年级上·北京·阶段检测)如图,是的直径,是的一条弦,于,连接,. (1)求证:; (2)若,,求的长. 【答案】(1)证明:如图,连接, ∵是的直径,于, ∴, ∴; (2) 【分析】(1)首先利用垂径定理得到,然后利用圆周角定理证明即可; (2)连接,利用圆周角定理求出,证明是等边三角形,即可得到. 【详解】(1)略 (2)解:如图,连接, ∵,, ∴, ∴, ∵是的直径,于, ∴, ∴, ∴是等边三角形, ∴. 【题型8】求圆内接四边形的对角 1.核心知识点:   圆内接四边形的性质:对角互补、外角等于内对角。 2.解题方法技巧:   ①直接利用对角互补;   ②利用外角等于内对角转化求角; ③结合圆周角定理、三角形内角和综合求解。 【例题8】.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知四边形是的内接四边形,,求的度数. 【答案】的度数为 【分析】根据圆内接四边形的性质和圆周角定理求解即可. 【详解】解:∵四边形是的内接四边形,且, ∴, ∴. 【变式题8-1】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,四边形是的内接四边形,且.若,求的度数. 【答案】 【分析】先利用圆内接四边形对角互补求出的度数,再结合得到为等腰三角形,最后用三角形内角和定理求出的度数. 【详解】解:四边形是的内接四边形, . , . , . , . 【变式题8-2】.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图,四边形是圆的内接四边形,是圆直径,点为半径上一点,连接并延长交圆于点,连接,若,则的度数为___________. 【答案】/度 【分析】连接,则为直角,可以求出的值,根据同弧所对的圆周角相等,即可求出的值. 【详解】解:连接,如图所示. ∵是圆直径, ∴为直角, ∴, ∴, ∵圆周角与圆周角所对同一段弧, ∴, ∴. 【变式题8-3】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,四边形内接于,,,求的度数. 【答案】 【分析】先根据三角形内角和为求出的度数,再根据圆内接四边形对角互补求出的度数. 【详解】解:, ∵四边形内接于, ∴, ∴. 【题型9】确定圆的条件 1.核心知识点:   不在同一直线上的三个点确定一个圆;外心。 2.解题方法技巧:   ①过三点的圆:作两条垂直平分线交于圆心,求半径;   ②生活情境(配圆形玻璃、找圆弧圆心)转化为确定圆的问题; ③三点共线时不能确定圆,需判断是否共线。 【例题9】.(2026·河北廊坊·二模)一块圆形的玻璃打碎了,三块碎片如图所示,为了配一块一样的玻璃带哪一块去?(     ) A.① B.② C.③ D.都可以 【答案】A 【分析】要确定圆的大小需知道其半径.根据垂径定理知第①块可确定半径的大小. 【详解】解:第①块出现两条完整的弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆心,进而可得到半径的长. 【变式题9-1】.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)如图,点是直角坐标系第三象限内的一个点. (1)求作,使得经过、两点且圆心在轴上;(用直尺和圆规作图,不写作法,保留作图痕迹) (2)若点的坐标为,求的半径. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)圆心M一定在线段的垂直平分线上,故作线段的垂直平分线交x轴于点M,再以M为圆心, 的长为半径画圆即可; (2)设点M的坐标为,根据,即建立方程求解即可. 【详解】(1)略 (2)解:设点M的坐标为, 由圆的性质可得,则 ∴, ∴ ∴, 解得, ∴圆心的坐标为. ∴的半径为. 【变式题9-2】.(2026九年级上·浙江·专题练习)平面内已知点P,以P为圆心,为半径作圆,这样的圆可以作(     ) A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个 【答案】A 【分析】根据圆的概念求解. 【详解】解:∵圆心P为定点,半径为是定长, ∴满足条件的圆有1个. 【变式题9-3】.(26-27九年级上·江苏扬州·阶段检测)在如图所示的方格纸中存在,其中,点,,均在格点上. (1)用直尺作出的外接圆圆心. (2)若方格纸中每个小正方形的边长为1,求外接圆的面积. 【答案】(1)如图所示,点即为所求. (2)外接圆的面积为 【分析】(1)三角形外接圆的圆心是三条边垂直平分线的交点,作两条边的垂直平分线,交点就是外接圆的圆心; (2)连接,利用勾股定理求得半径,再计算即可. 【详解】(1)略 (2)解:连接, , 故外接圆的面积为. 【压轴素养题型】 【题型10】弧长、扇形与组合图形面积计算 1.核心知识点:   弧长公式;扇形面积公式;阴影部分面积。 2.解题方法技巧:   ①明确圆心角度数与半径,正确选用弧长、扇形面积公式;   ②阴影部分面积常用整体减局部或割补法求解; ③扇形与三角形面积相加减,利用对称性、等积转化简化计算。 【例题10】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,为的直径,弦垂直平分半径,垂足为C,弦与半径相交于点P,连接,.若,,求图中阴影部分的面积. 【答案】 【分析】根据垂径定理得的长,根据已知平分得,解直角三角形以及运用圆周角定理求出扇形的圆心角,再根据扇形面积和三角形的面积公式计算即可. 【详解】解:连接. ∵直径, ∴. ∵平分, ∴. ∵, ∴, ∴. 在中,. ∴的半径为2. 在中, ∵, ∴. ∴. ∴. ∵,, ∴. ∴. 【变式题10-1】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,在中,,以点C为圆心,长为半径的圆交于点D.    (1)若,求的长; (2)若D是的中点,且,求阴影部分(弓形)的面积. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)连接,如图,利用互余计算出,然后计算出的度数,再根据弧长公式求解即可; (2)利用斜边上的中线性质得到,再判断为等边三角形,则,利用扇形的面积公式,根据阴影部分的面积进行计算. 【详解】(1)解:连接,如图,   ,, , , , , 的度数为; 长为; (2)解:过点作于点,   是的中点,, , , 为等边三角形, , ∵, ∴, ∴, 阴影部分的面积. 【变式题10-2】.(2026·河南新乡·三模)如图,在平面直角坐标系中,已知,,,且点,在上.若,则的长为______. 【答案】/ 【分析】本题考查了圆的相关知识,涉及勾股定理,同弧所对的圆心角与圆周角的2倍关系,以及弧长的计算.利用点的对称,结合,推出圆心在轴上,设圆心,设半径,根据勾股定理求出半径的长度,利用圆周角定理求出圆心角的度数,利用弧长公式即可求解. 【详解】解:点,的坐标分别是,, , 垂直平分, 圆心在轴上. 如图,设所在圆的圆心为,连接,. 设的半径为, 在中,,即,解得. , , 的长为. 【变式题10-3】.(25-26九年级上·天津滨海新区·期末)已知圆弧所对的圆心角是,弧长为,则此圆弧所在圆的半径为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】此题考查了弧长公式,熟练掌握弧长公式是解题的关键.根据弧长公式,其中n是圆心角度数,r为半径,计算即可求解. 【详解】解:设半径为, 弧长公式,其中,, , ,故半径为, 故选:D. 【题型11】圆锥的有关计算 1.核心知识点:   圆锥的侧面积与全面积;母线、底面半径、高。 2.解题方法技巧:   ①圆锥侧面展开为扇形,弧长等于底面周长,扇形半径等于母线长;   ②由建立等量关系;   ③侧面积,结合直角三角形(母线、高、底面半径)求未知量。 【例题11】.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知在中,,将绕边所在的直线旋转一周得到一个圆锥,则该圆锥的全面积为_______. 【答案】 【分析】先利用勾股定理求出斜边的长度,确定旋转得到的圆锥的底面半径和母线长,再分别计算圆锥的侧面积和底面积,求和得到全面积. 【详解】解:∵ 在中,,,, ∴ 由勾股定理得 . 将绕所在直线旋转一周后,得到的圆锥底面半径, 母线长, 圆锥的侧面积为 , 圆锥的底面积为 , ∴ 圆锥的全面积为 . 【变式题11-1】.(2026·山东东营·中考真题)若一个圆锥侧面展开图的圆心角度数为,母线长为,则该圆锥的底面半径为(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设该圆锥的底面半径为,据圆锥侧面展开图的扇形弧长等于圆锥底面圆的周长,即可求解. 【详解】解:设该圆锥的底面半径为, ∵圆锥侧面展开图的扇形弧长等于圆锥底面圆的周长, ∴, 解得, 即该圆锥的底面半径为. 【变式题11-2】.(2026·云南昭通·一模)数学课上,老师展示了将下图的半圆围成一个无底圆锥,和重合,已知等于,求所围成的圆锥高=_____. 【答案】 【分析】先求得,即圆锥的底面圆的周长为,进而求得,然后再利用勾股定理求解即可. 【详解】解:如图:∵, ∴, ∴圆锥的底面圆的周长为, ∴圆锥的底面圆的半径为,即, 在中,. 【变式题11-3】.(2026·四川遂宁·中考真题)某校五四文艺汇演,需用扇形纸片制作锥形帽(不考虑接缝处损耗),若锥形帽底面圆的直径为,母线长为,则扇形纸片的圆心角为(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】解:圆锥底面圆直径为, 圆锥底面圆周长 , 扇形弧长等于圆锥底面周长,扇形半径等于圆锥母线长 设扇形圆心角为,根据扇形弧长公式,可得: 解得, 扇形纸片的圆心角为. 【题型12】圆中的最值与动点路径问题 1.核心知识点:   隐圆模型;垂线段最短;两点之间线段最短;弧长。 2.解题方法技巧:   ①定点定长、定弦定角判断动点轨迹为圆(隐圆);   ②利用“两点之间线段最短”“垂线段最短”求最值; ③求动点路径长时,确定动点轨迹所对圆心角,用弧长公式计算。 【例题12】.(2026·河北石家庄·二模)如图,中,,,.点P为内一点,且满足.当的长度最小时,则的长是(     ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【分析】根据勾股定理的逆定理得,又长度一定,则点P在以中点O为圆心,长为半径的圆上运动,所以当B、P、O三点共线时,最短;在中,利用勾股定理可求的长,并得到点P是的中点,根据直角三角形斜边上的中线性质可求解. 【详解】解:, ∴, 取中点O,并以O为圆心,长为半径画圆,则点P在此圆上运动,当B、P、O三点共线时,最短, , ,, , , ∴点P是的中点, ∴在中,. 【变式题12-1】.(25-26九年级下·江西·中考复习)图1为《天工开物》记载的用于舂()捣谷物的工具——“碓(duì)”的结构简图,图2为其侧面示意图,此时点A和点C在同一水平线上,已知,,,垂足分别为,,,,.(参考数据:,,) (1)求的长; (2)碓工作时,从图2的位置逆时针旋转到最高处(如图3所示),此时,求点C的运动路径长(结果保留). 【答案】(1) (2) 【分析】(1)先求得,然后在中,解直角三角形即可; (2)如图:过A作,则,易得,点C的运动路径长为以A为圆心,以为半径,圆心角为圆弧的长,最后运用弧长公式求解即可. 【详解】(1)解:∵,, ∴, ∵, ∴, 在中,,, ∴. (2)解:如图:过A作,则, 由(1)可得, ∵ ∴, ∴点C的运动路径长为以A为圆心,以为半径,圆心角为圆弧的长,即. 【变式题12-2】.(2026·广东广州·二模)如图,的直径为,是弧上一动点,半径垂直于,,垂足为.当点从运动到的过程中,点运动的路径长为() A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据可得,从而判定点在以为直径的圆上运动;通过分析点在起点和终点时点的位置,确定点的运动轨迹为以为直径的半圆,最后利用勾股定理求出,结合圆周长公式求解即可. 【详解】解:连接 ∵, ∴, ∴点在以为直径的圆上运动, 当点在点时,与重合,此时点与点重合, 当点在点时,与重合, ∵为的直径, ∴, 即, 又∵, ∴点与点重合, ∴点运动的路径是以为直径的半圆, ∵的直径为,半径, ∴,, 在中,, ∴点运动的路径长为. 【变式题12-3】.(2026·陕西咸阳·模拟预测)问题提出 (1)如图①,在中,,,,为上的一点,求的最小值. 问题解决 (2)如图②,矩形是一个花园,米,米,点,处是凉亭,分别在,边上,已知点,关于对称.现对花园进行改建,在直线下方(不局限在矩形内部)找一点建成游客休息中心,要求,并挖一个三角形池塘,是否存在点,使得这个池塘的面积最大?如果存在,请求出池塘的最大面积;如果不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)存在,理由如下: 连接, 四边形是矩形, , 点,关于对称, , , , 设, 解得 , , , , ,的长是一个定值, 点在以为弦的圆弧上运动,过圆心作于点,连接, ,, , , ,即, 解得,, 设中边上的高为, , 当最大时,的面积最大, 当高过圆心时最大,设圆心到的距离为,此时, 作于点,设中边上的高为, , , , , , , , , , 设,, 则, 解得, , , , , , 池塘的面积最大为. 【分析】(1)由勾股定理的逆定理得为直角三角形,再根据垂线段最短得当时,最小,用面积法求出的最小值; (2)由对称性和矩形的性质求出的长,由已知条件可知,点在以为弦的圆弧上运动,的面积最大,即边上的高取最大值,当边上的高经过圆心时,高取最大值. 【详解】(1)解:, , , 当时,最小, 此时, , 的最小值为; (2)略 易错点   1.混淆弦与直径、劣弧与优弧:直径是特殊的弦,弦不一定是直径;大于半圆的弧是优弧,小于半圆的弧是劣弧。   2.误用垂径定理条件:平分弦的直径垂直于弦,但当弦为直径时该推论不成立。   3.等弧误判:长度相等的弧不一定是等弧,等弧必须在同圆或等圆中且能互相重合。   4.弧长与扇形面积公式混淆:弧长,扇形面积,注意公式中的半径与角度。 重点   1.垂径定理及其推论,构造直角三角形求弦长、弦心距、半径。   2.圆周角定理及其推论,同弧所对圆周角相等、直径所对圆周角是直角。   3.弧、弦、圆心角的关系,圆内接四边形的性质。   4.弧长与扇形面积公式、圆锥的侧面积计算。 难点   1.垂径定理与折叠、坐标、情境的综合应用。   2.圆中动点问题的最值与运动路径长。   3.隐圆模型的识别:定点定长、定弦定角判断动点轨迹。   4.扇形与三角形组合图形的阴影部分面积计算。 【对应练习题】 一、单选题 1.下列说法正确的个数是(     ) ①直径是弦;②半圆是弧;③长度相等的两条弧是等弧;④任意三点确定一个圆. A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】C 【分析】根据圆的基本知识进行判断即可. 【详解】解:①直径是弦,故①正确; ②半圆是弧,故②正确; ③同圆或等圆中,长度相等的弧才是等弧,故③错误; ④不在同一直线上的三点确定一个圆,故④错误. 综上,正确的个数为2. 2.如图,在中,,则等于(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据圆周角定理,同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍,直接计算的度数. 【详解】解:, . 3.如图,中,,则的度数为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由得,且,故得. 【详解】 解: , , ∵, ∴, ∵, . 【点睛】本题考查了圆的有关性质,熟练掌握圆的性质是解题的关键. 二、填空题 4.已知,,、的长分别是一元二次方程的两根,则外接圆的半径为__________. 【答案】 【分析】先解一元二次方程得到两条直角边的长度,再用勾股定理求出斜边长,根据直角三角形外接圆直径等于斜边长求半径. 【详解】解:∵和的长分别是一元二次方程的两根, 对方程因式分解得, 解得或, 不妨设,, ∵ 中,, ∴ 由勾股定理得, ∵ 直角三角形的外接圆直径等于斜边长, ∴ 外接圆的半径为. 5.如图,是⊙O的直径,弦于点E,若,,则的半径为______. 【答案】5 【分析】设的半径为r,则,,再利用勾股定理列方程求解即可. 【详解】解:设的半径为r, ∵是⊙O的直径,, ∴,, ∵,, ∴在中,, 解得,故的半径为5. 6.如图,一个直角三角板的角的顶点落在上,两边分别交于点,且过圆心,连接.若的直径为,则弦的长为______. 【答案】 【分析】连接,由圆周角定理可得,即得是等边三角形,再根据等边三角形的性质即可求解. 【详解】解:如图,连接, ∵, ∴, 又∵, ∴是等边三角形, ∵的直径为, ∴. 三、解答题 7.如图,平面直角坐标系中有一个. (1)利用网格,只用无刻度的直尺作出的外接圆的圆心点O; (2)的外接圆的圆心坐标是________;外接圆半径为________; (3)该圆圆心到弦的距离为________.的长度为________. 【答案】(1)如图,点O即为所求; (2); (3); 【分析】(1)各边垂直平分线的交点即为外接圆的圆心; (2)根据点的位置判断即可,利用勾股定理求出半径; (3)取的中点H,连接,由勾股定理求出;由勾股定理逆定理证明是等腰直角三角形,,再由弧长公式求出的长度即可. 【详解】(1)略 (2)解:点O的坐标为,外接圆的半径; (3)解:取的中点H,连接, ∵,, ∴, ∴该圆圆心到弦的距离为; ∵,, ∴, ∴是等腰直角三角形, ∴, . 8.如图,线段是的直径,弦,,求和的度数. 【答案】,的度数是 【详解】解:连接,设与交于点, ∵,, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴根据圆周角定理可得, ∵线段是的直径,弦, ∴, ∵的度数等于, ∴的度数为. 9.月洞门是中国古典园林建筑中的圆形过径门,形如满月,兼具通行与框景功能.如图是某园林中的一处月洞门,门洞的形状为圆弧形.如图是该月洞门的几何示意图,设该弧所在圆的圆心为,过点作,为垂足,与该弧交于点,测得弦,,求这个月洞门所在圆的半径. 【答案】这个月洞门所在圆的半径为 【分析】本题考查了垂径定理、勾股定理,添加适当的辅助线构造直角三角形是解题的关键. 连接,设的半径为,则,,根据垂径定理可得,在中利用勾股定理列出方程,求出的值即可解答. 【详解】解:如图2,连接, 设的半径为,则,, , ,, 在中,由勾股定理得:, , 解得. 答:这个月洞门所在圆的半径为. 10.按要求解题: (1)如图1,已知四边形ABCD是的内接四边形,连接AC、BD,且.试说明:. (2)如图2,请用无刻度直尺和圆规在CD上找一点,使得. 【答案】(1) 证明:, , 又 , . (2) 【分析】(1)在同一个三角形中,等边对等角;同弧所对的圆周角相等; (2)在同一个三角形中,等边对等角;同弧所对的圆周角相等. 【详解】(1)略 (2)延长,以A为圆心,长为半径画弧,交延长线于点E; 作的垂直平分线:分别以A、E为圆心,大于长为半径在两侧画弧,两组弧各交于一点,连接两组弧的交点, 作的垂直平分线:分别以A、B为圆心,大于长为半径在两侧画弧,两组弧各交于一点,连接两组弧的交点, 两条垂直平分线交于, 以为圆心,为半径画圆, 圆和交于一点,这点就是. 第 1 页 共 1 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 第29章 圆 知识点1 圆的定义与有关概念   1.定义:在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫做圆,定点叫做圆心,线段叫做半径。   2.集合性定义:圆是所有到定点(圆心)距离等于定长(半径)的点的集合,即圆上任意一点到圆心距离都等于半径。   3.弦与直径:连接圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫做直径,直径是圆中最长的弦。   4.弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧;大于半圆的弧叫优弧,小于半圆的弧叫劣弧。   5.等圆与等弧:半径相等的圆叫等圆;在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧。 知识点2 点与圆的位置关系 位置关系 点在圆内 点在圆上 点在圆外 点到圆心距离与半径的关系 知识点3 垂径定理   1.圆的对称性:圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是圆的对称轴;圆也是中心对称图形,圆心是对称中心。   2.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。   3.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。   4.知二推三:直径、垂直弦、平分弦、平分优弧、平分劣弧这五条中,已知任意两条即可推出其余三条。 知识点4 弧、弦、圆心角的关系   1.圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角。   2.定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。   3.知一推二:在同圆或等圆中,圆心角、弧、弦三组量中,如果有一组量相等,那么它们所对应的其余两组量都分别相等。 知识点5 圆周角定理及推论   1.圆周角定义:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角。   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。   3.推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等。   4.推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角;的圆周角所对的弦是直径。 角 圆心角 圆周角 顶点位置 顶点在圆心 顶点在圆上 对应弧 一条弧所对的圆心角唯一 一条弧所对的圆周角有无数个 知识点6 圆内接四边形   1.定义:如果一个四边形的所有顶点都在同一个圆上,这个四边形叫做圆内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆。   2.性质1:圆内接四边形的对角互补,即,。   3.性质2:圆内接四边形的每一个外角都等于它的内对角。 知识点7 三角形的外接圆与确定圆的条件   1.确定圆的条件:不在同一条直线上的三个点确定一个圆。   2.外接圆:经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心。   3.外心的性质:外心是三角形三条边垂直平分线的交点,到三角形三个顶点的距离相等。 三角形类型 锐角三角形 直角三角形 钝角三角形 外心位置 三角形内部 斜边中点 三角形外部 知识点8 弧长与扇形面积、圆锥   1.弧长公式:在半径为的圆中,圆心角所对的弧长。   2.扇形面积公式:。   3.圆锥:圆锥的侧面展开图是一个扇形,扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长。   4.圆锥侧面积:,全面积,其中为底面半径,为母线长。 【基础必考题型】 【题型1】圆的有关概念辨析 1.核心知识点:   圆的定义;弦、直径、弧、优弧、劣弧、等圆、等弧等概念。 2.解题方法技巧:   ①逐项分析各说法是否严格符合定义;   ②直径是弦,但弦不一定是直径; ③等弧必须在同圆或等圆中,长度相等的弧不一定是等弧。 【例题1】.(26-27九年级上·江苏无锡·阶段检测)把圆规的两脚分开,两脚间的距离是,再把有针尖的一只脚固定在一点上,把装有铅笔尖的一只脚旋转一周,就画出一个圆,则这个圆的(     ) A.半径是 B.直径是 C.周长是 D.面积是 【变式题1-1】.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)已知的半径是1,、分别是的弦,且,,则______. 【变式题1-2】.(26-27六年级上·黑龙江大庆·阶段检测)同一个圆里,半径有( )条;直径的长度是半径的( )倍;( )决定圆的位置. 【变式题1-3】.(26-27九年级上·全国·课后作业)下列命题中,正确的是(     ) A.圆只有一条对称轴 B.圆的对称轴不止一条,但只有有限条 C.圆有无数条对称轴,每条直径都是它的对称轴 D.圆有无数条对称轴,每条直径所在的直线都是它的对称轴 【题型2】点与圆的位置关系的判断 1.核心知识点:   点与圆的位置关系;点到圆心距离与半径的比较。 2.解题方法技巧:   ①计算点到圆心的距离,与半径比较;   ②点在圆内,点在圆上,点在圆外; ③已知两点距离与半径,可判断满足条件的圆是否存在及个数。 【例题2】.(25-26八年级下·山东潍坊·期末)在中,,,.分别以、为圆心,长为半径作圆、圆,下列关于点的位置描述正确的是(     ) A.在圆外部,在圆外部 B.在圆外部,在圆内部 C.在圆内部,在圆内部 D.在圆内部,在圆外部 【变式题2-1】.(25-26七年级下·山东菏泽·阶段检测)已知的半径为,点为平面内一点,且,则点与的位置关系是(     ) A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.无法判断 【变式题2-2】.(2026·云南·一模)已知的半径为,点到圆心的距离为,若点在内,则的取值范围中整数的个数为___________ 【变式题2-3】.(25-26九年级上·甘肃定西·阶段检测)若点到上的点的最小距离是4,最大距离是6,则的半径为________ . 【题型3】垂径定理求弦长与半径 1.核心知识点:   垂径定理及推论;勾股定理;方程思想。 2.解题方法技巧:   ①过圆心作弦的垂线,构造以半径、弦心距、半弦长为三边的直角三角形;   ②利用勾股定理求解; ③设半径建立方程,结合特殊图形(平行四边形、矩形)求半径,平行弦问题分类讨论。 【例题3】.(26-27九年级上·海南省直辖县级单位·阶段检测)如图,一个底部呈球形的烧瓶,其球形部分的直径为,瓶内液体的最大深度为,则截面圆中弦的长为___________. 【变式题3-1】.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,圆弧形桥拱的跨度米,拱高米,则拱桥的半径为(   ) A.3米 B.8米 C.10米 D.20米 【变式题3-2】.(26-27九年级上·黑龙江·期中)如图,为的直径,弦于点E,若,则的长为(     ) A.5 B.8 C. D. 【变式题3-3】.(26-27九年级上·重庆·期中)如图,为四边形的外接圆,,若D是的中点,且,,则的半径为______, ______. 【题型4】垂径定理的实际应用 1.核心知识点:   垂径定理;拱桥、拱门等实际模型。 2.解题方法技巧:   ①把实际问题抽象为圆与弦的几何模型;   ②构造直角三角形,用垂径定理和勾股定理求半径或弦长; ③结合情境判断船、门洞等能否通过或确定尺寸。 【例题4】.(2026·安徽六安·一模)如图1,地球仪上,与赤道平行的圆圈叫做纬线,也叫纬线圈.从赤道向北和向南,各分90度,称为北纬和南纬.纬度角是指地球上某一点与地球球心的连线和赤道平面所成的角度.合肥市的纬度约为北纬,即纬度角为.如图2,赤道半径约为,弦,求合肥市的纬度北纬的纬线直径的长度.(,,,结果精确到) 【变式题4-1】.(25-26九年级上·云南昆明·期末)文物修复师在修复破损文物时,经常通过几何推理还原其原貌.如图1,某修复师修复一件破碎的古代瓷器束口盆(盆口原貌为圆形)时,仅凭一块碎片便能推算出其原始口径尺寸.图2是修复师根据碎片切面绘制的几何示意图:碎片边缘为圆弧,设圆弧所在圆的圆心为O,半径于D,连接.已知,,求盆口半径的长度. 【变式题4-2】.(25-26九年级上·浙江舟山·期末)如图是输水管道的截面示意图,正方形,正方形水平放置在地面上,点,在上.已知的半径为,正方形边长均为,圆心与地面的距离为. (1)求的长度; (2)如图,输水管道内只有阴影部分未被水灌满,其水面宽度为,求阴影部分的面积. 【变式题4-3】.(25-26九年级上·山西忻州·阶段检测)项目学习 项目背景:图1是山西某市一座有名的大桥,是当地的重要渡河节点.某综合实践小组为了测量大桥桥孔所在圆的半径,开展了项目式学习活动,形成了如下表格. 项目主题 如何测量大桥桥孔所在圆的半径 驱动任务 测量大桥桥孔所在圆的半径 活动内容 利用圆的有关知识进行大桥桥孔所在圆的半径的测量和计算 活动过程 ①方案说明:图2是大桥桥孔的平面示意图,为某一时刻水面的宽度,为弧的中点,于点. ②测量数据:米,米. ③计算:⋯⋯ 交流展示 ⋯⋯ 根据表中数据计算大桥桥孔所在圆的半径. 【题型5】圆周角定理求角度 1.核心知识点:   圆周角定理;同弧或等弧所对的圆周角相等;圆周角与圆心角的关系。 2.解题方法技巧:   ①找准圆周角所对的弧,实现角的等量转化;   ②圆周角等于同弧所对圆心角的一半; ③结合等腰三角形、角平分线、三角形内角和与外角建立角度关系。 【例题5】.(26-27九年级上·山东东营·阶段检测)如图,是的直径,,若,则的度数是(     ) A. B. C. D. 【变式题5-1】.(25-26九年级上·辽宁盘锦·期中)如图,是的直径,是的一条弦,,连接,若,则的度数是(     ) A. B. C. D. 【变式题5-2】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,是的直径,点E,D,C在上,已知,那么的度数为______. 【变式题5-3】.(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. 【题型6】直径所对的圆周角是直角 1.核心知识点:   直径所对圆周角为;直角三角形性质。 2.解题方法技巧:   ①见直径,找其所对的圆周角,得直角;   ②在直角三角形中利用勾股定理、锐角三角函数求线段; ③坐标或特殊图形中,通过直径与直角关系求角度或坐标。 【例题6】.(26-27九年级上·福建福州·阶段检测)如图,是的直径,弦交于点,连接、.若,则(     ) A. B. C. D. 【变式题6-1】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,在平面直角坐标系中,经过原点O,并且分别与x轴、y轴相交于A,B两点,已知,,则的半径为________. 【变式题6-2】.(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. 【变式题6-3】.(2026·海南三亚·模拟预测)以为中心点的量角器与直角三角板按如图的方式摆放,量角器的刻度线与斜边重合.点为斜边上一点,作射线交于点,如果点所对应的读数为,那么__________度. 【培优高频题型】 【题型7】弧、弦、圆心角关系的判断与证明 1.核心知识点:   同圆等圆中弧、弦、圆心角对应关系(知一推二);全等三角形;圆周角定理。 2.解题方法技巧:   ①在同圆或等圆中,弧、弦、圆心角三组量相互对应;   ②证明弧相等,可转化为证圆心角相等或弦相等; ③证明线段相等,利用同圆中相等的弧所对的弦相等,多结论问题逐一核对条件。 【例题7】.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)已知:如图,在中,是弦,是直径,点是的中点.求证:垂直平分,且. 【变式题7-1】.(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_______. 【变式题7-2】.(26-27九年级上·北京·阶段检测)如图,是的直径,弦交于点,于点,连接,,满足. (1)求证:平分; (2)若,,求半径. 【变式题7-3】.(26-27九年级上·北京·阶段检测)如图,是的直径,是的一条弦,于,连接,. (1)求证:; (2)若,,求的长. 【题型8】求圆内接四边形的对角 1.核心知识点:   圆内接四边形的性质:对角互补、外角等于内对角。 2.解题方法技巧:   ①直接利用对角互补;   ②利用外角等于内对角转化求角; ③结合圆周角定理、三角形内角和综合求解。 【例题8】.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知四边形是的内接四边形,,求的度数. 【变式题8-1】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,四边形是的内接四边形,且.若,求的度数. 【变式题8-2】.(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图,四边形是圆的内接四边形,是圆直径,点为半径上一点,连接并延长交圆于点,连接,若,则的度数为___________. 【变式题8-3】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,四边形内接于,,,求的度数. 【题型9】确定圆的条件 1.核心知识点:   不在同一直线上的三个点确定一个圆;外心。 2.解题方法技巧:   ①过三点的圆:作两条垂直平分线交于圆心,求半径;   ②生活情境(配圆形玻璃、找圆弧圆心)转化为确定圆的问题; ③三点共线时不能确定圆,需判断是否共线。 【例题9】.(2026·河北廊坊·二模)一块圆形的玻璃打碎了,三块碎片如图所示,为了配一块一样的玻璃带哪一块去?(     ) A.① B.② C.③ D.都可以 【变式题9-1】.(26-27九年级上·江苏南京·阶段检测)如图,点是直角坐标系第三象限内的一个点. (1)求作,使得经过、两点且圆心在轴上;(用直尺和圆规作图,不写作法,保留作图痕迹) (2)若点的坐标为,求的半径. 【变式题9-2】.(2026九年级上·浙江·专题练习)平面内已知点P,以P为圆心,为半径作圆,这样的圆可以作(     ) A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个 【变式题9-3】.(26-27九年级上·江苏扬州·阶段检测)在如图所示的方格纸中存在,其中,点,,均在格点上. (1)用直尺作出的外接圆圆心. (2)若方格纸中每个小正方形的边长为1,求外接圆的面积. 【压轴素养题型】 【题型10】弧长、扇形与组合图形面积计算 1.核心知识点:   弧长公式;扇形面积公式;阴影部分面积。 2.解题方法技巧:   ①明确圆心角度数与半径,正确选用弧长、扇形面积公式;   ②阴影部分面积常用整体减局部或割补法求解; ③扇形与三角形面积相加减,利用对称性、等积转化简化计算。 【例题10】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,为的直径,弦垂直平分半径,垂足为C,弦与半径相交于点P,连接,.若,,求图中阴影部分的面积. 【变式题10-1】.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,在中,,以点C为圆心,长为半径的圆交于点D.    (1)若,求的长; (2)若D是的中点,且,求阴影部分(弓形)的面积. 【变式题10-2】.(2026·河南新乡·三模)如图,在平面直角坐标系中,已知,,,且点,在上.若,则的长为______. 【变式题10-3】.(25-26九年级上·天津滨海新区·期末)已知圆弧所对的圆心角是,弧长为,则此圆弧所在圆的半径为(    ) A. B. C. D. 【题型11】圆锥的有关计算 1.核心知识点:   圆锥的侧面积与全面积;母线、底面半径、高。 2.解题方法技巧:   ①圆锥侧面展开为扇形,弧长等于底面周长,扇形半径等于母线长;   ②由建立等量关系;   ③侧面积,结合直角三角形(母线、高、底面半径)求未知量。 【例题11】.(26-27九年级上·全国·课后作业)已知在中,,将绕边所在的直线旋转一周得到一个圆锥,则该圆锥的全面积为_______. 【变式题11-1】.(2026·山东东营·中考真题)若一个圆锥侧面展开图的圆心角度数为,母线长为,则该圆锥的底面半径为(     ) A. B. C. D. 【变式题11-2】.(2026·云南昭通·一模)数学课上,老师展示了将下图的半圆围成一个无底圆锥,和重合,已知等于,求所围成的圆锥高=_____. 【变式题11-3】.(2026·四川遂宁·中考真题)某校五四文艺汇演,需用扇形纸片制作锥形帽(不考虑接缝处损耗),若锥形帽底面圆的直径为,母线长为,则扇形纸片的圆心角为(     ) A. B. C. D. 【题型12】圆中的最值与动点路径问题 1.核心知识点:   隐圆模型;垂线段最短;两点之间线段最短;弧长。 2.解题方法技巧:   ①定点定长、定弦定角判断动点轨迹为圆(隐圆);   ②利用“两点之间线段最短”“垂线段最短”求最值; ③求动点路径长时,确定动点轨迹所对圆心角,用弧长公式计算。 【例题12】.(2026·河北石家庄·二模)如图,中,,,.点P为内一点,且满足.当的长度最小时,则的长是(     ) A.1 B. C. D. 【变式题12-1】.(25-26九年级下·江西·中考复习)图1为《天工开物》记载的用于舂()捣谷物的工具——“碓(duì)”的结构简图,图2为其侧面示意图,此时点A和点C在同一水平线上,已知,,,垂足分别为,,,,.(参考数据:,,) (1)求的长; (2)碓工作时,从图2的位置逆时针旋转到最高处(如图3所示),此时,求点C的运动路径长(结果保留). 【变式题12-2】.(2026·广东广州·二模)如图,的直径为,是弧上一动点,半径垂直于,,垂足为.当点从运动到的过程中,点运动的路径长为() A. B. C. D. 【变式题12-3】.(2026·陕西咸阳·模拟预测)问题提出 (1)如图①,在中,,,,为上的一点,求的最小值. 问题解决 (2)如图②,矩形是一个花园,米,米,点,处是凉亭,分别在,边上,已知点,关于对称.现对花园进行改建,在直线下方(不局限在矩形内部)找一点建成游客休息中心,要求,并挖一个三角形池塘,是否存在点,使得这个池塘的面积最大?如果存在,请求出池塘的最大面积;如果不存在,请说明理由. 易错点   1.混淆弦与直径、劣弧与优弧:直径是特殊的弦,弦不一定是直径;大于半圆的弧是优弧,小于半圆的弧是劣弧。   2.误用垂径定理条件:平分弦的直径垂直于弦,但当弦为直径时该推论不成立。   3.等弧误判:长度相等的弧不一定是等弧,等弧必须在同圆或等圆中且能互相重合。   4.弧长与扇形面积公式混淆:弧长,扇形面积,注意公式中的半径与角度。 重点   1.垂径定理及其推论,构造直角三角形求弦长、弦心距、半径。   2.圆周角定理及其推论,同弧所对圆周角相等、直径所对圆周角是直角。   3.弧、弦、圆心角的关系,圆内接四边形的性质。   4.弧长与扇形面积公式、圆锥的侧面积计算。 难点   1.垂径定理与折叠、坐标、情境的综合应用。   2.圆中动点问题的最值与运动路径长。   3.隐圆模型的识别:定点定长、定弦定角判断动点轨迹。   4.扇形与三角形组合图形的阴影部分面积计算。 【对应练习题】 一、单选题 1.下列说法正确的个数是(     ) ①直径是弦;②半圆是弧;③长度相等的两条弧是等弧;④任意三点确定一个圆. A.0 B.1 C.2 D.3 2.如图,在中,,则等于(     ) A. B. C. D. 3.如图,中,,则的度数为(     ) A. B. C. D. 二、填空题 4.已知,,、的长分别是一元二次方程的两根,则外接圆的半径为__________. 5.如图,是⊙O的直径,弦于点E,若,,则的半径为______. 6.如图,一个直角三角板的角的顶点落在上,两边分别交于点,且过圆心,连接.若的直径为,则弦的长为______. 三、解答题 7.如图,平面直角坐标系中有一个. (1)利用网格,只用无刻度的直尺作出的外接圆的圆心点O; (2)的外接圆的圆心坐标是________;外接圆半径为________; (3)该圆圆心到弦的距离为________.的长度为________. 8.如图,线段是的直径,弦,,求和的度数. 9.月洞门是中国古典园林建筑中的圆形过径门,形如满月,兼具通行与框景功能.如图是某园林中的一处月洞门,门洞的形状为圆弧形.如图是该月洞门的几何示意图,设该弧所在圆的圆心为,过点作,为垂足,与该弧交于点,测得弦,,求这个月洞门所在圆的半径. 10.按要求解题: (1)如图1,已知四边形ABCD是的内接四边形,连接AC、BD,且.试说明:. (2)如图2,请用无刻度直尺和圆规在CD上找一点,使得. 第 1 页 共 1 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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第29章 圆 单元培优讲义  2026-2027学年人教版九年级数学上册
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第29章 圆 单元培优讲义  2026-2027学年人教版九年级数学上册
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