2021-2022学年 苏科版数学九年级上册2.2圆的对称性(中档题)同步练习(word版、含解析)

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名称 2021-2022学年 苏科版数学九年级上册2.2圆的对称性(中档题)同步练习(word版、含解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 数学
更新时间 2021-09-18 21:11:24

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文档简介

2.2圆的对称性(中档题)
一.选择题
1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,BE=1,CD=6,则AE的长度为(  )
A.10
B.9
C.5
D.4
2.如图,在半径为的⊙O中,弦AB与CD交于点E,∠DEB=75°,AB=6,AE=1,则CD的长是(  )
A.2
B.2
C.2
D.4
3.如图,坐标平面上,A、B两点分别为圆P与x轴、y轴的交点,有一直线L通过P点且与AB垂直,C点为L与y轴的交点.若A、B、C的坐标分别为(a,0),(0,4),(0,﹣5),其中a<0,则a的值为何?(  )
A.﹣2
B.﹣2
C.﹣8
D.﹣7
4.如图,⊙O的直径CD=8,弦AB⊥CD,垂足为M,若OM:MC=3:1,则AB的长是(  )
A.
B.
C.3
D.6
5.如图,半径为5的⊙O中,有两条互相垂直的弦AB、CD,垂足为点E,且AB=CD=8,则OE的长为(  )
A.3
B.
C.2
D.3
6.如图,在半径为1的扇形AOB中,∠AOB=90°,点P是上任意一点(不与点A,B重合),OC⊥AP,OD⊥BP,垂足分别为C,D,则CD的长为(  )
A.
B.
C.
D.1
7.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,连接AD,若AB=10,CD=8,则AD的长为(  )
A.8
B.2
C.3
D.4
8.已知圆中两条平行的弦之间距离为1,其中一弦长为8,若半径为5,则另一弦长为(  )
A.6
B.2
C.6或2
D.以上说法都不对
9.如图,⊙O的半径为5,弦AB=8,P是弦AB上的一个动点(不与A、B重合),下列不符合条件的OP的值是(  )
A.4
B.3
C.3.5
D.2.5
10.如图,将弧AB沿弦AB翻折,恰过圆心O点,交弦AC于D,若AD=1,DC=2,那么AB2的值是(  )
A.7
B.6
C.5
D.4
11.如图,在圆⊙O内有折线OABC,其中OA=4,BC=10,∠A=∠B=60°,则AB的长为(  )
A.4
B.5
C.6
D.7
二.填空题
12.如图,在⊙O中,若==,则AC与2CD的大小关系是:AC 
 2CD.(填“>”,“<”或“=”)
13.如图,在半径为R的⊙O中,AB是直径,AC是弦,D为的中点,AC与BD交于点E,若点E是BD的中点,则AC的长为 
 .
14.如图,以G(0,2)为圆心,半径为4的圆与x轴交于A、B两点,与y轴交于C、D两点,点E为⊙G上任意一点,CF⊥AE于F,则线段FG的长度的最小值为 
 .
15.如图,AB,CD是⊙O的两条弦,若AB=CD,OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分别为E,F,OE与OF的关系是 
 (“相等”或“不等”).
16.如图,⊙O的直径AB=12,CD是⊙O的弦,CD⊥AB,垂足为P,且BP:AP=1:5,则CD的长为 
 .
17.如图,⊙O的半径OA=8,以点A为圆心,AO的半径的弧交⊙O于B、C点,则BC= 
 .
18.⊙O的半径为5,弦AB=8,弦CD=6,AB∥CD,则AC= 
 .
19.如图,AB是⊙O的弦,半径OD⊥AB于点C,AE为直径,AB=8,CD=2,则线段CE的长为 
 .
20.如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,∠CEA=30°,OF⊥CD,垂足为点F,DE=5,OF=1,那么CD= 
 .
21如图,已知⊙O的半径为10,AB⊥CD,垂足为P,且AB=CD=16,则OP= 
 .
22.如图,圆心在y轴的负半轴上,半径为5的⊙B与y轴的正半轴交于点A(0,1),过点P(0,﹣7)的直线l与⊙B相交于C,D两点,则弦CD长的所有可能的整数值有 
 个.
23.如图,AB是⊙O的直径,==,∠COD=35°,则∠AOE= 
 °.
24.如图所示,点A在半径为20的圆O上,以OA为一条对角线作矩形OBAC,设直线BC交圆O于D、E两点,若OC=12,则线段CE、BD的长度差是 
 .
三.解答题
25.如图,AB是⊙O的直径,四边形ABCD内接于⊙O,OD交AC于点E,AD=CD.
(1)求证:OD∥BC;
(2)若AC=10,DE=4,求BC的长.
26.如图,有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽度AB为12m,拱高CD为4m.
(1)求拱桥的半径;
(2)有一艘宽为5m的货船,船舱顶部为长方形,并高出水面3.4m,则此货船是否能顺利通过此圆弧形拱桥,并说明理由;
27.如图,AB是⊙O的弦,半径OC、OD分别交AB于点E、F,AE=BF,请找出线段OE与OF的数量关系,并给予证明.
28.如图,AB为⊙O的弦,半径OC,OD分别交AB于点E,F.且=.
(1)求证:AE=BF;
(2)作半径ON⊥AB于点M,若AB=12,MN=3,求OM的长.
29.如图,点P是⊙O内一定点.
(1)过点P作弦AB,使点P是AB的中点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)若⊙O的半径为13,OP=5,
①求过点P的弦的长度m范围;
②过点P的弦中,长度为整数的弦有 
 条.
30.如图,⊙O的直径AB和弦CD相交于点E,AE=1cm,⊙O的半径为3cm,∠DEB=60°,求CD的长.
31.如图,AB、AC是⊙O的两条弦,且AB=AC,点D是的中点,连接并延长BD、CD,分别交AC、AB的延长线于点E、F.
(1)求证:DF=DE;
(2)若BD=6,CE=8,求⊙O的半径.
32.如图,AB、AC是⊙O的两条弦,M是的中点,N是的中点,弦MN分别交AB、AC于点P、D.
(1)求证:AP=AD;
(2)连接PO,当AP=3,OP=,⊙O的半径为5,求MP的长.
33.如图,AB是⊙O的直径,点P是AB上一点,且点P是弦CD的中点.
(1)依题意画出弦CD,并说明画图的依据;(不写画法,保留画图痕迹)
(2)若AP=2,CD=8,求⊙O的半径.
34.如图,A,B,C,D在⊙O上,AB∥CD经过圆心O的线段EF⊥AB于点F,与CD交于点E.
(1)如图1,当⊙O半径为5,CD=4,若EF=BF,求弦AB的长;
(2)如图2,当⊙O半径为,CD=2,若OB⊥OC,求弦AC的长.
35.如图,AB,AC是⊙O的两条弦,且=.
(1)求证:AO平分∠BAC;
(2)若AB=4,BC=8,求半径OA的长.
36.如图,AB是O的直径,C是弧BD的中点,CE⊥AB,垂足为E,BD交CE于点F.
(1)求证:CF=BF;
(2)若AD=6,⊙O的半径为5,求BC的长.
37.如图,在Rt△ABO中,∠O=90°,以点O为圆心,OB为半径的圆交AB于点C,交OA于点D.
(1)若∠A=25°,则弧BC的度数为 
 .
(2)若OB=3,OA=4,求BC的长.
38.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠DAE是四边形ABCD的一个外角,且DB=DC,求证:AD平分∠CAE.
2.2圆的对称性(中档题)
参考答案与试题解析
一.选择题
1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,BE=1,CD=6,则AE的长度为(  )
A.10
B.9
C.5
D.4
【分析】设OC=OB=r,在Rt△OCE中,根据OC2=EC2+OE2,可得r2=33+(r﹣1)2,求出r,即可解决问题.
【解答】解:设OC=OB=r,
∵OB⊥CD,
∴CE=DE=CD=3,
在Rt△OCE中,OC2=EC2+OE2,
∴r2=33+(r﹣1)2,
∴r=5,
∴OA=OB=5,
∴AE=AB﹣BE=10﹣1=9,
故选:B.
【点评】本题考查的是垂径定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形,利用勾股定理求解是解答此题的关键.
2.如图,在半径为的⊙O中,弦AB与CD交于点E,∠DEB=75°,AB=6,AE=1,则CD的长是(  )
A.2
B.2
C.2
D.4
【分析】过点O作OF⊥CD于点F,OG⊥AB于G,连接OB、OD、OE,由垂径定理得出DF=CF,AG=BG=AB=3,得出EG=AG﹣AE=2,由勾股定理得出OG==2,证出△EOG是等腰直角三角形,得出∠OEG=45°,OE=OG=2,求出∠OEF=30°,由直角三角形的性质得出OF=OE=,由勾股定理得出DF═,即可得出答案.
【解答】解:过点O作OF⊥CD于点F,OG⊥AB于G,连接OB、OD、OE,如图所示:
则DF=CF,AG=BG=AB=3,
∴EG=AG﹣AE=2,
在Rt△BOG中,OG===2,
∴EG=OG,
∴△EOG是等腰直角三角形,
∴∠OEG=45°,OE=OG=2,
∵∠DEB=75°,
∴∠OEF=30°,
∴OF=OE=,
在Rt△ODF中,DF===,
∴CD=2DF=2;
故选:C.
【点评】本题考查的是垂径定理、勾股定理以及直角三角形的性质,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
3.如图,坐标平面上,A、B两点分别为圆P与x轴、y轴的交点,有一直线L通过P点且与AB垂直,C点为L与y轴的交点.若A、B、C的坐标分别为(a,0),(0,4),(0,﹣5),其中a<0,则a的值为何?(  )
A.﹣2
B.﹣2
C.﹣8
D.﹣7
【分析】连接AC,根据线段垂直平分线的性质得到AC=BC,根据勾股定理求出OA,得到答案.
【解答】解:连接AC,
由题意得,BC=OB+OC=9,
∵直线L通过P点且与AB垂直,
∴直线L是线段AB的垂直平分线,
∴AC=BC=9,
在Rt△AOC中,AO==2,
∵a<0,
∴a=﹣2,
故选:A.
【点评】本题考查的是垂径定理、坐标与图形的性质以及勾股定理,掌握垂径定理的推论是解题的关键.
4.(2020秋?灵山县期末)如图,⊙O的直径CD=8,弦AB⊥CD,垂足为M,若OM:MC=3:1,则AB的长是(  )
A.
B.
C.3
D.6
【分析】先根据CD=10cm求出OC的长,故可得出OM的长,连接OA,由垂径定理可得出AM=AB,在Rt△AOM中,利用勾股定理即可求出AM的长,进而可得出AB的长.
【解答】解:∵⊙O的直径CD=8,
∴OA=OC=4,
∵OM:MC=3:1,
∴CM=1,
∴OM=OC﹣CM=3,
连接OA,
∵AB⊥CD,
∴AM=AB,
在Rt△AOM中,
∵OA=4,OM=3,
∴AM===,
∴AB=2AM=2.
故选:B.
【点评】本题考查的是垂径定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形,利用勾股定理求解是解答此题的关键.
5.(2020秋?昆明期末)如图,半径为5的⊙O中,有两条互相垂直的弦AB、CD,垂足为点E,且AB=CD=8,则OE的长为(  )
A.3
B.
C.2
D.3
【分析】作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,连接OA,OC,根据垂径定理得出BM=AM=4,DN=CN=4,根据勾股定理求出OM和ON,证明四边形OMEN是正方形,即可解决问题.
【解答】解:如图,作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,连接OA,OC.
∴AM=BM=4,CN=DN=4,
∵OA=OC=5,
∴OM===3,ON===3,
∴OM=ON,
∵AB⊥CD,
∴∠OME=∠ONE=∠MEN=90°,
∴四边形OMEN是矩形,
∵OM=ON,
∴四边形OMEN是正方形,
∴OE=OM=3,
故选:D.
【点评】本题考查垂径定理,解直角三角形,正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊四边形解决问题,属于中考常考题型.
6.(2020秋?朝阳区期末)如图,在半径为1的扇形AOB中,∠AOB=90°,点P是上任意一点(不与点A,B重合),OC⊥AP,OD⊥BP,垂足分别为C,D,则CD的长为(  )
A.
B.
C.
D.1
【分析】连接AB,利用勾股定理求出AB,再利用垂径定理以及三角形的中位线定理解决问题即可.
【解答】解:连接AB.
∵∠AOB=90°,OA=OB=1,
∴AB===,
∵OC⊥AP,OD⊥PB,
∴AC=CP,PD=DB,
∴CD=AB=,
故选:B.
【点评】本题考查垂径定理,三角形的中位线定理,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形的中位线即可解决问题.
7.(2020秋?龙泉驿区期末)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,连接AD,若AB=10,CD=8,则AD的长为(  )
A.8
B.2
C.3
D.4
【分析】如图,连接OD,利用勾股定理求出OE,再利用勾股定理求出AD即可.
【解答】解:如图,连接OD.
∵AB⊥CD,
∴CE=ED=4,
∵∠OED=90°,OD=5,
∴OE===3,
∴AE=OA+OE=8,
∴AD===4,
故选:D.
【点评】本题考查垂径定理,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
8.(2021?江夏区校级模拟)已知圆中两条平行的弦之间距离为1,其中一弦长为8,若半径为5,则另一弦长为(  )
A.6
B.2
C.6或2
D.以上说法都不对
【分析】如图,分CD=8和AB=8这两种情况,利用垂径定理和勾股定理分别求解可得.
【解答】解:如图,
①若CD=8,
则CF=CD=4,
∵OC=OA=5,
∴OF=3,
∵EF=1,
∴OE=2,
则AE=,
∴AB=2AE=2;
②若AB=8,
则AE=AB=4,
∵OA=OC=5,
∴OE=3,
∵EF=1,
∴OF=4,
则CF=3,
∴CD=2CF=6;
综上,另一弦长为6或2,
故选:C.
【点评】本题主要考查垂径定理,解题的关键是掌握垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
9.(2021?安阳县模拟)如图,⊙O的半径为5,弦AB=8,P是弦AB上的一个动点(不与A、B重合),下列不符合条件的OP的值是(  )
A.4
B.3
C.3.5
D.2.5
【分析】连接OB,作OM⊥AB与M.根据垂径定理和勾股定理,求出OP的取值范围即可判断;
【解答】解:连接OB,作OM⊥AB与M.
∵OM⊥AB,
∴AM=BM=AB=4,
在直角△OBM中,∵OB=5,BM=4,
∴OM===3.
∴3≤OP<5,
故选:D.
【点评】此题涉及圆中求半径的问题,此类在圆中涉及弦长、半径、圆心角的计算的问题,常把半弦长,半圆心角,圆心到弦距离转换到同一直角三角形中,然后通过直角三角形予以求解.
10.(2020?江岸区模拟)如图,将弧AB沿弦AB翻折,恰过圆心O点,交弦AC于D,若AD=1,DC=2,那么AB2的值是(  )
A.7
B.6
C.5
D.4
【分析】过点O作OF⊥AB于F,过点B作BE⊥AC于E,连接OA、OB、BD、BC,先求出△CDB为等边三角形,再求出BE和DE的长,求出AE,然后由勾股定理即可求解.
【解答】解:过点O作OF⊥AB于F,过点B作BE⊥AC于E,连接OA、OB、BD、BC,如图所示:
∵OF=OA,
∴∠AOF=∠BOF=60°,
∴∠ADB=∠AOB=120°,∠ACB=∠AOB=60°,
∴∠CDB=∠ACB=60°,
∴△CDB为等边三角形,
∵CD=2,
∴DE=1,BE=,
∴AB2=AE2+BE2=(1+1)2+()2=7,
故选:A.
【点评】本题考查了勾股定理、等边三角形的性质与判定,圆周角定理以及垂径定理等知识;能构造直角三角形是解此题的关键,注意:垂直于弦的直径平分这条弦.
11.(2020?东胜区一模)如图,在圆⊙O内有折线OABC,其中OA=4,BC=10,∠A=∠B=60°,则AB的长为(  )
A.4
B.5
C.6
D.7
【分析】延长AO交BC于D,过点O作BC的垂线,设垂足为E,根据∠A、∠B的度数易证得△ABD是等边三角形,设AB的长为x,由此可表示出OD、BD和DE的长;在Rt△ODE中,根据∠ODE的度数,可得出OD=2DE,进而可求出x的值.
【解答】解:延长AO交BC于D,过点O作OE⊥BC于E,如图所示:
设AB的长为x,
∵∠A=∠B=60°,
∴∠ADB=60°;
∴△ADB为等边三角形;
∴BD=AD=AB=x;
∵OA=4,BC=10,
∴BE=BC=5,DE=x﹣5,OD=x﹣4,
又∵∠ADB=60°,
∴DE=OD,
∴x﹣5=(x﹣4),
解得:x=6.
故选:C.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定和性质以及勾股定理的应用.解答此题时,通过作辅助线将半径OB置于直角三角形OBE中,从而利用勾股定理求得.
二.填空题
12.(2020秋?顺义区期末)如图,在⊙O中,若==,则AC与2CD的大小关系是:AC < 2CD.(填“>”,“<”或“=”)
【分析】如图,连接AB、BC,根据题意知,AB=BC=CD,又由三角形三边关系得到AB+BC>AC得到:AC<2CD.
【解答】解:如图,连接AB、BC,
在⊙O中,若==,
∴AB=BC=CD,
在△ABC中,AB+BC>AC.
∴AC<2CD.
故答案是:<.
【点评】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,解题的关键是利用三角形三边关系得到AB+BC>AC.
13.(2020秋?自贡期末)如图,在半径为R的⊙O中,AB是直径,AC是弦,D为的中点,AC与BD交于点E,若点E是BD的中点,则AC的长为 R .
【分析】连接OD,交AC于F,根据垂径定理得出OD⊥AC,AF=CF,进而证得DF=BC,根据三角形中位线定理求得OF=BC=DF,从而求得BC=DF=,利用勾股定理即可求得AC.
【解答】解:连接OD,交AC于F,
∵D是的中点,
∴OD⊥AC,AF=CF,
∴∠DFE=90°,
∵OA=OB,AF=CF,
∴OF=BC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
在△EFD和△ECB中,
,
∴△EFD≌△ECB(AAS),
∴DF=BC,
∴OF=DF,
∵OD=R,
∴OF=,
∴BC=,
在Rt△ABC中,AC2=AB2﹣BC2,
∴AC===R,
故选答案为:R.
【点评】本题考查了垂径定理,三角形全等的判定和性质,三角形中位线定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.
14.(2020秋?槐荫区期末)如图,以G(0,2)为圆心,半径为4的圆与x轴交于A、B两点,与y轴交于C、D两点,点E为⊙G上任意一点,CF⊥AE于F,则线段FG的长度的最小值为 2﹣2 .
【分析】连接AC,过点G作GM⊥AC于M,连接AG、MF、GF,由垂径定理得OA=OB=AB,易证∠GCA=∠GAC,求出sin∠OAG=,OA=2,得∠OAG=30°,AB=4,再由含30°角直角三角形的性质得AC=2OA=4,MG=AG=2,然后由∠AFC=90°,得点F在以AC为直径的⊙M上,由直角三角形的性质得出MF=AC=2,当点F在MG的延长线上时,FG的长度的最小,即可得出结果.
【解答】解:连接AC,过点G作GM⊥AC于M,连接AG、MF、GF,如图所示:
∵G(0,2),
∴OG=2,GO⊥AB,
∴OA=OB=AB,
∵⊙G半径为4,
∴AG=CG=4,
∴∠GCA=∠GAC,
在Rt△OAG中,sin∠OAG===,OA==2,
∴∠OAG=30°,AB=2OA=4,
∴∠AGO=90°﹣30°=60°,
∵∠AGO=∠GCA+∠GAC=60°,
∴∠GCA=∠GAC=30°,
∴OA=AC,
∴AC=2OA=4,MG=AG=×4=2,
∵∠AFC=90°,
∴点F在以AC为直径的⊙M上,
∵GM⊥AC,
∴AM=CM,
∴MF=AC=2,
当点F在MG的延长线上时,FG的长度的最小,
最小值为:FM﹣MG=2﹣2,
故答案为:2﹣2.
【点评】本题考查了垂径定理、等腰三角形的性质、直角三角形的性质、含30°角直角三角形的性质以及锐角三角函数定义等知识;熟练掌握垂径定理和直角三角形的性质是解题的关键.
15.(2020秋?原州区期末)如图,AB,CD是⊙O的两条弦,若AB=CD,OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分别为E,F,OE与OF的关系是 相等 (“相等”或“不等”).
【分析】证明Rt△AEO≌Rt△CFO(HL),可得OE=OF.
【解答】解:∵OE⊥AB,OF⊥CD,
∴AE=EB,CF=DF,
∵AB=CD,
∴AE=CF,
∵OA=OC,∠AEO=∠CFO,AE=CF,
∴Rt△AEO≌Rt△CFO(HL),
∴OE=OF.
故答案为:相等.
【点评】本题考查垂径定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
16.(2021?泗洪县一模)如图,⊙O的直径AB=12,CD是⊙O的弦,CD⊥AB,垂足为P,且BP:AP=1:5,则CD的长为  .
【分析】先根据⊙O的直径AB=12求出OB的长,再根据BP:AP=1:5得出BP的长,进而得出OP的长,连接OC,根据勾股定理求出PC的长,再根据垂径定理即可得出结论.
【解答】解:∵⊙O的直径AB=12,
∴OB=AB=6,
∵BP:AP=1:5,
∴BP=AB=×12=2,
∴OP=OB﹣BP=6﹣2=4,
连接OC,
∵CD⊥AB,
∴CD=2PC,∠OPC=90°,
∴PC===2,
∴CD=2PC=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查的是垂径定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
17.(2020?广水市模拟)如图,⊙O的半径OA=8,以点A为圆心,AO的半径的弧交⊙O于B、C点,则BC= 8 .
【分析】根据题意得出△OAB是等边三角形,∠AOB=60°,由OA为半径的弧交⊙O于B,C两点,得出OA⊥BC,BC=2BD,根据三角函数求出BD=OB?sin60°,即可得出BC.
【解答】解:连接OB、AB,如图所示:
则OA=OB=AB=8,
∴△OAB是等边三角形,
∴∠AOB=60°,
∵OA为半径的弧交⊙O于B,C两点,
∴OA⊥BC,
∴∠BDO=90°,BC=2BD,
∴BD=OB?sin60°=8×=4,
∴BC=2×4=8,
故答案为:8.
【点评】本题考查了垂径定理、等边三角形的判定与性质以及三角函数;由相交两圆的性质得出直角三角形是解决问题的关键.
18.(2020?涪城区校级自主招生)⊙O的半径为5,弦AB=8,弦CD=6,AB∥CD,则AC= 1或7 .
【分析】由于弦AB、CD的具体位置不能确定,故应分两种情况进行讨论:①弦AB和CD在圆心同侧;②弦AB和CD在圆心异侧;作出半径和弦心距,利用勾股定理和垂径定理求解即可.
【解答】解:①当弦AB和CD在圆心同侧时,如图①,
过点O作OF⊥CD,垂足为F,交AB于点E,连接OA,OC,
∵AB∥CD,
∴OE⊥AB,
∵AB=8,CD=6,
∴AE=4,CF=3,
∵OA=OC=5,
∴由勾股定理得:EO=3,OF=4,
∴EF=OF﹣OE=1;
②当弦AB和CD在圆心异侧时,如图②,
过点O作OE⊥AB于点E,反向延长OE交AD于点F,连接OA,OC,
∵AB∥CD,
∴OF⊥CD,
∵AB=8,CD=6,
∴AE=4,CF=3,
∵OA=OC=5,
∴EO=3,OF=4,
∴EF=OF+OE=7.
故答案为:1或7.
【点评】本题考查了勾股定理和垂径定理,解答此题时要注意进行分类讨论,不要漏解.
19.(2020秋?南岗区期中)如图,AB是⊙O的弦,半径OD⊥AB于点C,AE为直径,AB=8,CD=2,则线段CE的长为 2 .
【分析】连接BE,先根据垂径定理求出AC的长,设⊙O的半径为r,在Rt△OAC中利用勾股定理求出r的值,易得AE=2r,连接BE,根据圆周角定理得到∠ABE=90°,由三角形中位线定理得到BE=2OC=6,然后在Rt△CBE中由勾股定理可求出CE.
【解答】解:连接BE,如图所示:
∵OD⊥AB,AB=8,
∴AC=AB=4,
设⊙O的半径OA=r,
∴OC=OD﹣CD=r﹣2,
在Rt△OAC中,由勾股定理得:r2=(r﹣2)2+42,
解得:r=5,
∴AE=2r=10;
∵OD=5,CD=2,
∴OC=3,
∵AE是直径,
∴∠ABE=90°,
∵OC是△ABE的中位线,
∴BE=2OC=6,
在Rt△CBE中,CE===2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了垂径定理、勾股定理、圆周角定理以及三角形中位线定理等知识,作出恰当的辅助线是解答此题的关键.
20.(2020?静安区二模)如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,∠CEA=30°,OF⊥CD,垂足为点F,DE=5,OF=1,那么CD=  .
【分析】根据AB是⊙O的直径,OF⊥CD,和垂径定理可得CF=DF,再根据30度角所对直角边等于斜边一半,和勾股定理即可求出EF的长,进而可得CD的长.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,OF⊥CD,
根据垂径定理可知:
CF=DF,
∵∠CEA=30°,
∴∠OEF=30°,
∴OE=2,EF=,
∴DF=DE﹣EF=5﹣,
∴CD=2DF=10﹣2.
故答案为:10﹣2.
【点评】本题考查了垂径定理、勾股定理,解决本题的关键是掌握垂径定理.
21.(2019秋?临安区期末)如图,已知⊙O的半径为10,AB⊥CD,垂足为P,且AB=CD=16,则OP= 6 .
【分析】根据题意作出合适的辅助线,然后根据垂径定理、勾股定理即可求得OP的长,本题得以解决.
【解答】解:作OE⊥AB交AB与点E,作OF⊥CD交CD于点F,连接OB、OD,如右图所示,
则AE=BE,CF=DF,∠OFP=∠OEP=90°,
又∵圆O的半径为10,AB⊥CD,垂足为P,且AB=CD=16,
∴∠FPE=90°,OB=10,BE=8,
∴四边形OEPF是矩形,OE=6,
同理可得,OF=6,
∴EP=OF=6,
∴OP==6,
故答案为:6.
【点评】本题考查垂径定理、勾股定理,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
22.(2020?浙江自主招生)如图,圆心在y轴的负半轴上,半径为5的⊙B与y轴的正半轴交于点A(0,1),过点P(0,﹣7)的直线l与⊙B相交于C,D两点,则弦CD长的所有可能的整数值有 3 个.
【分析】求出线段CD的最小值,及线段CD的最大值,从而可判断弦CD长的所有可能的整数值.
【解答】解:∵点A的坐标为(0,1),圆的半径为5,
∴点B的坐标为(0,﹣4),
又∵点P的坐标为(0,﹣7),
∴BP=3,
①当CD垂直圆的直径AE时,CD的值最小,
连接BC,
在Rt△BCP中,CP==4;
故CD=2CP=8,
②当CD经过圆心时,CD的值最大,此时CD=直径AE=10;
所以,8≤CD≤10,
所以符合的弦有4条,整数值是8(一条弦),9(两条弦),10(一条弦),
综上可得:弦CD长的所有可能的整数值有:8,9,10,共3个,
故答案为:3.
【点评】本题考查了垂径定理的知识,解答本题的关键是熟练掌握垂直弦的直径平分弦,本题需要讨论两个极值点,有一定难度.
23.(2020秋?长葛市期中)如图,AB是⊙O的直径,==,∠COD=35°,则∠AOE= 75 °.
【分析】由==,根据弧与圆心角的关系,可得∠BOC=∠DOE=∠COD=35°,继而求得答案.
【解答】解:∵==,
∴∠BOC=∠DOE=∠COD=35°,
∴∠AOE=180°﹣∠BOC﹣∠COD﹣∠DOE=75°.
故答案为:75.
【点评】此题考查了弧与圆心角的关系.注意在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
24.(2020?浙江自主招生)如图所示,点A在半径为20的圆O上,以OA为一条对角线作矩形OBAC,设直线BC交圆O于D、E两点,若OC=12,则线段CE、BD的长度差是  .
【分析】设DE的中点为M,连接OM,则OM⊥DE,在Rt△AOB中利用勾股定理求出OB的长,利用三角形的面积公式求出OM的长,在Rt△OCM中,利用勾股定理求出CM的长,进而可得出BM的长,由CE﹣BD=(EM﹣CM)﹣(DM﹣BM)=BM﹣CM即可得出结论.
【解答】解:如图,设DE的中点为M,连接OM,则OM⊥DE.
∵在Rt△AOB中,OA=20,AB=OC=12,
∴OB===16,
∴OM===,
在Rt△OCM中,
CM===,
∵BM=BC﹣CM=20﹣=,
∴CE﹣BD=(EM﹣CM)﹣(DM﹣BM)=BM﹣CM=﹣=.
故答案为:.
【点评】本题考查的是垂径定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形,利用勾股定理进行解答是解答此题的关键.
三.解答题
25.(2020秋?拱墅区期末)如图,AB是⊙O的直径,四边形ABCD内接于⊙O,OD交AC于点E,AD=CD.
(1)求证:OD∥BC;
(2)若AC=10,DE=4,求BC的长.
【分析】(1)这部分证明∠AEO=∠ACB=90°,可得结论.
(2)利用勾股定理求出半径r,再求出OE,利用三角形的中位线定理可得结论.
【解答】(1)证明:∵AD=DC,
∴=,
∴OD⊥AC,
∴∠AEO=90°,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠AEO=∠ACB,
∴OD∥BC.
(2)解:∵OD⊥AC,
∴AE=EC=5,
设OA=OD=r,
在Rt△AOE中,OA2=AE2+OE2,
∴r2=52+(r﹣4)2,
∴r=,
∴OE=r=DE=﹣4=,
∵AE﹣EC,AO=OB,
∴BC=2OE=.
【点评】本题考查垂径定理,平行线的判定,三角形的中位线定理,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
26.(2020秋?江门期末)如图,有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽度AB为12m,拱高CD为4m.
(1)求拱桥的半径;
(2)有一艘宽为5m的货船,船舱顶部为长方形,并高出水面3.4m,则此货船是否能顺利通过此圆弧形拱桥,并说明理由;
【分析】(1)根据垂径定理和勾股定理求解;
(2)连接ON,OB,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:(1)如图,连接ON,OB.
∵OC⊥AB,
∴D为AB中点,
∵AB=12m,
∴BD=AB=6m.
又∵CD=4m,
设OB=OC=ON=r,则OD=(r﹣4)m.
在Rt△BOD中,根据勾股定理得:r2=(r﹣4)2+62,
解得r=6.5.
(2)∵CD=4m,船舱顶部为长方形并高出水面3.4m,
∴CE=4﹣3.4=0.6(m),
∴OE=r﹣CE=6.5﹣0.6=5.9(m),
在Rt△OEN中,EN2=ON2﹣OE2=6.52﹣5.92=7.44(m2),
∴EN=(m).
∴MN=2EN=2×≈5.4m>5m.
∴此货船能顺利通过这座拱桥.
【点评】此题考查了垂径定理的应用.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想与方程思想的应用.
27.(2020秋?莆田期末)如图,AB是⊙O的弦,半径OC、OD分别交AB于点E、F,AE=BF,请找出线段OE与OF的数量关系,并给予证明.
【分析】过点O作OH⊥AB于点H,根据垂径定理得到OE=OF即可.
【解答】解:OE=OF
理由如下:过点O作OH⊥AB于点H,
∵OH过圆心,OH⊥AB
∴AH=BH,
又∵AE=BF
∴AH﹣AE=BH﹣BE
即EH=FH,
∵EH=FH,OH⊥EF
∴OH垂直平分EF,
∴OE=OF.
【点评】本题主要考查了垂径定理,关键是根据圆的性质,垂径定理等知识的综合应用及推理论证能力.
28.(2020秋?雁塔区校级期中)如图,AB为⊙O的弦,半径OC,OD分别交AB于点E,F.且=.
(1)求证:AE=BF;
(2)作半径ON⊥AB于点M,若AB=12,MN=3,求OM的长.
【分析】(1)连接OA、OB,证明△AOE≌△BOF(ASA),即可得出结论;
(2)连接OA,由垂径定理得出AM=AB=6,设OM=x,则OA=ON=x+3,在Rt△AOM中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【解答】(1)证明:连接OA、OB,如图1所示:
∵OA=OB,
∴∠A=∠B,
∵=,
∴∠AOE=∠BOF,
在△AOE和△OBF中,

∴△AOE≌△BOF(ASA),
∴AE=BF.
(2)解:连接OA,如图2所示:
∵OM⊥AB,
∴AM=AB=6,
设OM=x,则OA=ON=x+3,
在Rt△AOM中,由勾股定理得:62+x2=(x+3)2,
解得:x=4.5,
∴OM=4.5.
【点评】本题考查垂径定理,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
29.(2020秋?兴化市月考)如图,点P是⊙O内一定点.
(1)过点P作弦AB,使点P是AB的中点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)若⊙O的半径为13,OP=5,
①求过点P的弦的长度m范围;
②过点P的弦中,长度为整数的弦有 4 条.
【分析】(1)连接OP并延长,过点P作AB⊥OP即可;
(2)①过点P的所有弦中,直径最长为26,与OP垂直的弦最短,由垂径定理和勾股定理求出AB=24,即可得出答案;
②过P点最长的弦为直径26,最短的弦24,长度为25的弦有2条,即可得出结论.
【解答】解:(1)如图1,连接OP并延长,过点P作AB⊥OP,
则弦AB即为所求;
(2)①过点P的所有弦中,直径最长为26,与OP垂直的弦最短,
连接OA,如图2所示:
∵OP⊥AB,
∴AP=BP===12,
∴AB=2AP=24,
∴过点P的弦的长度m范围为24≤m≤26;
②∵过P点最长的弦为直径26,最短的弦24,
∴长度为25的弦有两条,
∴过点P的弦中,长度为整数的弦共有4条,
故答案为:4.
【点评】本题考查了垂径定理、勾股定理以及作图;熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题的关键.
30.(2020秋?如皋市期中)如图,⊙O的直径AB和弦CD相交于点E,AE=1cm,⊙O的半径为3cm,∠DEB=60°,求CD的长.
【分析】作OP⊥CD于P,连接OD,由垂径定理得CP=PD,连接OD,根据直角三角形的性质求出PD,即可得出答案.
【解答】解:作OP⊥CD于P,连接OD,如图所示:
则CP=PD=CD,
∵AE=1cm,⊙O的半径为3cm,
∴OE=OA﹣AE=2cm,
在Rt△OPE中,∠DEB=60°,
∴∠POE=30°,
∴PE=OE=1cm,OP=PE=cm,
∴PD===(cm),
∴CD=2PD=2cm.
【点评】本题考查的是垂径定理、含30°角的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题的关键.
31.(2020?淮南二模)如图,AB、AC是⊙O的两条弦,且AB=AC,点D是的中点,连接并延长BD、CD,分别交AC、AB的延长线于点E、F.
(1)求证:DF=DE;
(2)若BD=6,CE=8,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接AD,通过证得△CAD≌△BAD(SAS),得出∠ACD=∠ABD,进而根据ASA证得△CED≌△BFD(ASA),即可证得结论;
(2)根据圆内接四边形的性质证得∠ABD=90°,从而证得AD是直径,根据勾股定理求得ED,进而求得AB,然后根据勾股定理求得AD,从而求得半径.
【解答】(1)证明:连接AD,
∵点D是的中点,
∴∠CAD=∠BAD,
∴CD=BD,
在△CAD和△BAD中,

∴△CAD≌△BAD(SAS),
∴∠ACD=∠ABD,
∴∠DCE=∠DBF,
在△CED和△BFD中,

∴△CED≌△BFD(ASA),
∴DF=DE;
(2)解:∵四边形ABDC是圆内接四边形,
∴∠DBF=∠ACD,
∵∠ACD=∠ABD,
∴∠ABD=∠DBF,
∴∠ABD=90°,
∴∠ECD=∠ABD=90°,
∴AD是⊙O的直径,
∵CD=BD=6,CE=8,
∴DE==10,
∴EB=10+6=16,
在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2,
设AB=AC=x,则x2+162=(x+8)2,
解得x=12,
∴AB=12,
在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,
∴AD==6,
∴⊙O的半径为3.
【点评】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,圆周角定理,圆内接四边形的性质,勾股定理的应用以及三角形全等的判定和性质,熟练掌握和灵活应用性质定理是解题的关键.
32.(2020?武汉模拟)如图,AB、AC是⊙O的两条弦,M是的中点,N是的中点,弦MN分别交AB、AC于点P、D.
(1)求证:AP=AD;
(2)连接PO,当AP=3,OP=,⊙O的半径为5,求MP的长.
【分析】(1)连接AM,AN.只要证明∠APD=∠ADP即可.
(2)连AO,OM交AB于E,设PE=x,利用勾股定理构建方程求解即可.
【解答】(1)证明:连AM,AN,
∵=,=,
∴∠BAM=∠ANM,∠AMN=∠CAN,
∵∠APD=∠AMN+∠BAM,∠ADP=∠CAN+∠ANM,
∴∠APD=∠ADP,
∴AP=AD.
(2
)解:连AO,OM交AB于E,设PE=x,
∵=,
∴OM⊥AB,
∴∠AEO=90°,
∵OE2=OA2﹣AE2=OP2﹣PE2
∴52﹣(x+3)2=()2﹣x2,
∴x=1,
∴AE=4,OE=3,ME=2,
∴MP===.
【点评】本题考查圆心角,弧,弦之间的关系,垂径定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
33.(2019秋?北京期末)如图,AB是⊙O的直径,点P是AB上一点,且点P是弦CD的中点.
(1)依题意画出弦CD,并说明画图的依据;(不写画法,保留画图痕迹)
(2)若AP=2,CD=8,求⊙O的半径.
【分析】(1)根据要求画出图形即可.
(2)设⊙O的半径为r,在Rt△OPD中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.
【解答】解:(1)画出弦CD,如图.
依据:垂直于弦的直径平分弦.
(2)如图,连接OD,
∵OA⊥CD于点P,AB是⊙O的直径,
∴∠OPD=90°,PD=CD,
∵CD=8,
∴PD=4.
设⊙O的半径为r,则OD=r,OP=OA﹣AP=r﹣2,
在Rt△ODP中,∠OPD=90°,
∴OD2=OP2+PD2,
即r2=(r﹣2)2+42,
解得r=5,
即⊙O的半径为5.
【点评】本题主要考查了垂径定理,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
34.(2020?涪城区模拟)如图,A,B,C,D在⊙O上,AB∥CD经过圆心O的线段EF⊥AB于点F,与CD交于点E.
(1)如图1,当⊙O半径为5,CD=4,若EF=BF,求弦AB的长;
(2)如图2,当⊙O半径为,CD=2,若OB⊥OC,求弦AC的长.
【分析】(1)如图1中,连接OB,OC.设BF=EF=x,OF=y.利用勾股定理构建方程组解决问题即可.
(2)如图2中,作CH⊥AB于H.证明△ACH是等腰直角三角形,四边形EFHC是矩形,求出EF即可解决问题.
【解答】解:(1)如图1中,连接OB,OC.设BF=EF=x,OF=y.
∵AB∥CD,EF⊥AB,
∴EF⊥CD,
∴∠CEF=∠BFO=90°
∴AF=BF=x,DE=EC=2,
根据勾股定理可得:,
解得(舍弃)或,
∴BF=4,AB=2BF=8.
(2)如图2中,作CH⊥AB于H.
∵OB⊥OC,
∴∠A=∠BOC=45°,
∵AH⊥CH,
∴△ACH是等腰直角三角形,
∵AC=CH,
∵AB∥CD,EF⊥AB,
∴EF⊥CD,
∠CEF=∠EFH=∠CHF=90°,
∴四边形EFHC是矩形,
∴CH=EF,
在Rt△OEC中,∵EC=,OC=,
OE===2,
∵∠EOC+∠OCE=90°,∠EOC+∠FOB=90°,
∴∠FOB=∠ECO,
∵OB=OC,
∴△OFB≌△CEO(AAS),
∴OF=EC=,
∴CH=EF=3,
∴AC=EF=6.
【点评】本题考查垂径定理,解直角三角形,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
35.(2020秋?路北区期中)如图,AB,AC是⊙O的两条弦,且=.
(1)求证:AO平分∠BAC;
(2)若AB=4,BC=8,求半径OA的长.
【分析】(1)已知AB=AC,又OC=OB,OA=OA,则△AOB≌△AOC,根据全等三角形的性质知,∠1=∠2,进而解答即可;
(2)根据勾股定理解答即可.
【解答】证明:(1)连接OB、OC,
∵AB=AC,OC=OB,OA=OA,
∴△AOB≌△AOC(SSS),
∴∠1=∠2,
∴AO平分∠BAC;
(2)连接AO并延长交BC于E,连接OB,
∵AB=AC,AO平分∠BAC,
∴AE⊥BC,
设OA=x,可得:AB2﹣BE2=AE2,OB2=OE2+BE2,
可得:,x2=OE2+42,OE+x=8,
解得:x=5,OE=3,
∴半径OA的长=5.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,利用圆中半径相等的隐含条件,获得全等的条件,从而利用全等的性质解决问题.
36.(2020?温州模拟)如图,AB是O的直径,C是弧BD的中点,CE⊥AB,垂足为E,BD交CE于点F.
(1)求证:CF=BF;
(2)若AD=6,⊙O的半径为5,求BC的长.
【分析】(1)连接ACAC,由圆周角定理得出∠ACB=90°,证出∠BAC=∠BCE;由C是弧BD的中点,得到∠DBC=∠BAC,延长∠BCE=∠DBC,即可得到结论;
CF=BF.
(2)连接OC交BD于G,由圆周角定理得出∠ADB=90°,由勾股定理得出BD==8,由垂径定理得出OC⊥BD,DG=BG=BD=4,证出OG是△ABD的中位线,得出OG=AD=3,求出CG=OC﹣OG=2,在Rt△BCG中,由勾股定理即可得出答案.
【解答】(1)证明:连接AC,如图1所示:
∵C是弧BD的中点,
∴∠DBC=∠BAC,
在ABC中,∠ACB=90°,CE⊥AB,
∴∠BCE+∠ECA=∠BAC+∠ECA=90°,
∴∠BCE=∠BAC,
又C是弧BD的中点,
∴∠DBC=∠CDB,
∴∠BCE=∠DBC,
∴CF=BF.
(2)解:连接OC交BD于G,如图2所示:
∵AB是O的直径,AB=2OC=10,
∴∠ADB=90°,
∴BD===8,
∵C是弧BD的中点,
∴OC⊥BD,DG=BG=BD=4,
∵OA=OB,
∴OG是△ABD的中位线,
∴OG=AD=3,
∴CG=OC﹣OG=5﹣3=2,
在Rt△BCG中,由勾股定理得:BC===2.
【点评】本题考查了圆周角定理、垂径定理、勾股定理、三角形中位线定理、等腰三角形的判定等知识;熟练掌握圆周角定理和垂径定理是解题的关键.
37.(2020秋?海淀区校级月考)如图,在Rt△ABO中,∠O=90°,以点O为圆心,OB为半径的圆交AB于点C,交OA于点D.
(1)若∠A=25°,则弧BC的度数为 50° .
(2)若OB=3,OA=4,求BC的长.
【分析】(1)连接OC,利用三角形的内角和定理求出∠B,再利用等腰三角形的性质求出∠BOC即可.
(2)作OH⊥BC于H,利用面积法求出OH,再利用勾股定理求出BH,利用垂径定理BC=2BH即可解决问题.
【解答】解:(1)连接OC.
∵∠AOB=90°,∠A=25°,
∴∠B=90°﹣∠A=65°,
∵OB=OC,
∴∠B=∠OCB=65°,
∴∠BOC=180°﹣65°﹣65°=50°,
∴弧BC的度数为50°,
故答案为50°.
(2)如图,作OH⊥BC于H.
在Rt△AOB中,∵∠AOB=90°,OA=4,OB=3,
∴AB===5,
∵S△AOB=?OB?OA=?AB?OH,
∴OH==,
∴BH===,
∵OH⊥BC,
∴BH=CH,
∴BC=2BH=.
【点评】本题考查垂径定理,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
38.(2020秋?泰兴市校级月考)如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠DAE是四边形ABCD的一个外角,且DB=DC,求证:AD平分∠CAE.
【分析】利用圆周角定理以及圆内接四边形的性质解决问题即可.
【解答】证明:∵DB=DC,
∴∠DBC=∠DCB,
∵∠EAD+∠BAD=180°,∠BAD+∠DCB=180°,
∴∠EAD=∠DCB,
∵∠DAC=∠DBC,
∴∠EAD=∠DAC,
∴AD平分∠CAE.
【点评】本题考查圆周角定理,圆内接四边形的性质,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
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