北师大版九年级数学下册3-9弧长及扇形面积解答题专题提升训练(word版含答案)

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名称 北师大版九年级数学下册3-9弧长及扇形面积解答题专题提升训练(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2021-12-17 18:21:17

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文档简介

2021-2022学年北师大版九年级数学下册《3-9弧长及扇形面积》
解答题专题提升训练(附答案)
1.已知:如图,AB为⊙O的直径,点C、D在⊙O上,且BC=6cm,AC=8cm,∠ABD=45°.
(1)求BD的长;
(2)求图中阴影部分的面积.
2.已知:如图,AB为⊙O的直径,点C、D在⊙O上,且BC=6cm,AC=8cm,∠ABD=45°.
(1)求AB的长;
(2)求BD的长;
(3)求图中阴影部分的面积.
3.如图,已知AB为⊙O的直径,CD是弦,AB⊥CD于E,OF⊥AC于F,BE=OF.
(1)求证:OF∥BC.
(2)求证:△AFO≌△CEB.
(3)若EB=5cm,设OE=x,求x值及阴影部分的面积.
4.如图,已知AB是半圆O的直径,C、D是半圆O上的两点,且OD∥BC,OD与AC交于点E,∠D=65°.
(1)求∠CAD的度数;
(2)若AB=4,求的长.
5.如图,AB是⊙O的直径,BD是⊙O的弦,延长BD到点C,使DC=BD,连结AC交⊙O于点F.
(1)AB与AC的大小有什么关系?请说明理由;
(2)若AB=8,∠BAC=45°,求:图中的长.
6.如图,在△ABC中,∠B=∠C=30°,线段BC上点D为线段AB的垂直平分线与BC的交点,以AC为直径的⊙O交BC于点E.
(1)求证:AD切⊙O于点A;
(2)若BD=2,求图中阴影部分的面积.
7.如图,在⊙O中,AC为⊙O的直径,AB为⊙O的弦,点E是的中点,过点E作AB的垂线,交AB于点M,交⊙O于点N,分别连接EB,CN.
(1)EM与BE的数量关系是    ;
(2)求证:=;
(3)若AM=,MB=1,求阴影部分图形的面积.
8.如图:已知AB为圆O的直径,CD是弦,且AB⊥CD于点E,连接AC,OC,BC.
(1)求证:∠ACO=∠BCD;
(2)若EB=5cm,CD=10cm,求圆O的直径;
(3)在(2)的条件下,求劣弧BC的长.
9.如图,四边形ABCD是正方形,以边AB为直径作⊙O,点E在BC边上,连接AE交⊙O于点F,连接BF并延长交CD于点G,OA=3.
(1)求证:△ABE≌△BCG;
(2)若∠AEB=55°,求劣弧的长.(结果保留π)
10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以直角边BC为直径的⊙O交斜边AB于点D.点E为边AC的中点,连接DE并延长交BC的延长线于点F.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)若∠B=30°,AC=4,求阴影部分的面积.
11.已知:如图,在半圆O中,直径AB的长为6,点C是半圆上一点,过圆心O作AB的垂线交线段AC的延长线于点D,交弦BC于点E.
(1)求证:∠D=∠ABC;
(2)记OE=x,OD=y,求y关于x的函数表达式;
(3)若OE=CE,求图中阴影部分的面积.
12.如图,在△ABC中,AB=5,AC=3,BC=4,将△ABC绕点A逆时针旋转30°后得到△ADE,点B经过的路线为弧BD求图中阴影部分的面积.
13.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,点E为BC的中点,连接OD、DE.
(1)求证:OD⊥DE;
(2)若∠BAC=30°,AB=12,求阴影部分的面积.
14.如图,半圆O的直径AB=20,将半圆O绕点B顺时针旋转45°得到半圆O′,与AB交于点P.
(1)求AP的长;
(2)求图中阴影部分的面积(结果保留π).
15.如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,延长BC至D,使得DC=CB,延长DA与⊙O交于点E,连接AC,CE.
(1)求证:∠D=∠E;
(2)若AB=4,的长度为π,求阴影部分的面积.
16.如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AC是直径,∠A=30°,BC=2,点D是AB的中点,连接DO并延长交⊙O于点P,过点P作PF⊥AC于点F.
(1)求劣弧PC的长;(结果保留π)
(2)求阴影部分的面积.(结果保留π).
17.如图,四边形ABCD是一个正方形,E,D,A,F四点在一直线上,且ED=DA=AF=2厘米,阴影部分的面积是多少平方厘米?(π取3.14)
18.如图,正方形ABCD的边长为4cm,点E在BC上,四边形EBGF也是正方形,边长为1cm,以B为圆心,BA长为半径画,连接AF,CF,求图中阴影部分面积.
19.如图,点P是正方形ABCD内一点,连接PA,PB,PC.将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P′CB的位置.
(1)设AB=m,PB=n(m>n),求△PAB旋转到△P′CB的过程中边PA所扫过区域(图中阴影部分)的面积;
(2)若PA=2,PB=4,∠APB=135°,求PC的长.
20.如图①,AE是⊙O的直径,点C是⊙O上的点,连接AC并延长AC至点D,使CD=CA,连接ED交⊙O于点B.
(1)求证:点C是劣弧的中点;
(2)如图②,连接EC,若AE=2AC=6,求阴影部分的面积.
参考答案
1.解:(1)∵AB为⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵BC=6cm,AC=8cm,
∴AB===10(cm);
∵∠ABD=45°,OD=OB,
∴∠ODB=∠ABD=45°,
∴∠DOB=180°﹣∠ODB﹣∠ABD=90°,
∵AB=10cm,
∴OB=OA=5cm,
∴OD=5cm,
∴BD===5(cm);
(2)阴影部分的面积S=S扇形AOD==π(cm2).
2.解:(1)∵AB为⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵BC=6cm,AC=8cm,
∴AB===10(cm);
(2)连接OD,
∵∠ABD=45°,OD=OB,
∴∠ODB=∠ABD=45°,
∴∠DOB=180°﹣∠ODB﹣∠ABD=90°,
∵AB=10cm,
∴OB=OA=5cm,
∴OD=5cm,
∴BD===5(cm);
(3)过O作OE⊥BD于E,
∵OD=OB=5cm,BD=5cm,S△DOB=,
∴,
解得:OE=,
∴阴影部分的面积S=S扇形DOB﹣S△ODB=﹣×=(π﹣)cm2
3.(1)证明:∵AB为⊙O的直径,
∴AC⊥BC,
又∵OF⊥AC,
∴OF∥BC;
(2)证明:∵AB⊥CD,
∴=,
∴∠CAB=∠BCD,
在△AFO和△CEB中,
∴△AFO≌△CEB(AAS);
(3)解:连接DO.设OE=x,
∵OF∥BC,OA=OB,
∴OF=BC,
∵OF=BE=5cm,
∴BC=10cm,
∵△AFO≌△CEB,
∴OA=BC=10cm,
∴CE===5cm,
∴CD=2CE=10cm,
∵OB=x+5,
∴OE=OB﹣5=10﹣5=5cm,
∵cos∠COE===,
∴∠COE=60°
∴∠COD=120°,
∴扇形COD的面积是:=cm2
△COD的面积是:CD OE==25cm2
∴阴影部分的面积是:(﹣25)cm2.
4.解:(1)如图,连接OC,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA=65°,
∴∠AOD=180°﹣65°﹣65°=50°,
∵OD∥BC,OB=OC,
∴∠AOD=∠OBC=∠OCB=∠COD=50°,
∴∠CAD=∠COD=25°;
(2)由AB=4可得半径为2,∠BOC=180°﹣50°﹣50°=80°,
因此的长为=.
5.解:(1)AB=AC,理由如下:
如图,连接OD,
∵OA=OB,BD=CD,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∴∠ACB=∠ODB,
又∵OB=OD,
∴∠ODB=∠OBD,
∴∠OBD=∠ACB,
∴AB=AC;
(2)∵OD∥AC,∠BAC=45°,
∴∠BOD=∠BAC=45°,
由AB=8,可得半径为4,
所以的长为=π.
6.(1)证明:在△ABC中,∠B=∠C=30°,
∴∠BAC=120°,
∵线段BC上点D为线段AB的垂直平分线与BC的交点,
∴AD=BD,
∴∠DAB=∠B=30°,
∴∠DAC=120°﹣30°=90°,
∴CA⊥AD,
∵AC经过圆心O,
∴AD切⊙O于点A;
(2)解:连接OE,作OF⊥CE于F,则EF=CF,
∵BD=2,
∴AD=BD=2,
∵∠C=30°,∠DAC=90°,
∴CD=2AD=4,
∴BC=3BD=6,
∵OE=OC,
∴∠OEC=∠C=30°,
∴∠OEC=∠B,∠EOC=120°,
∴OE∥AB,
∵OA=OC,
∴CE=BE=BC=3,
∴EF=CF=,
∴OF=tan30°×=,OC==,
∴S阴影=S扇形COE﹣S△COE=﹣=π﹣.
7.解:(1)∵AC为⊙O的直径,点E是的中点,
∴∠ABE=45°,
∵AB⊥EN,
∴△BME是等腰直角三角形,
∴BE=EM,
故答案为BE=EM;
(2)连接EO,
∵AC是⊙O的直径,E是的中点,
∴∠AOE=90°,
∴∠ABE=∠AOE=45°,
∵EN⊥AB,垂足为点M,
∴∠EMB=90°
∴∠ABE=∠BEN=45°,
∴=,
∵点E是的中点,
∴=,
∴=,
∴﹣=﹣,
∴=;
(3)连接AE,OB,ON,
∵EN⊥AB,垂足为点M,
∴∠AME=∠EMB=90°,
∵BM=1,由(2)得∠ABE=∠BEN=45°,
∴EM=BM=1,
又∵BE=EM,
∴BE=,
∵在Rt△AEM中,EM=1,AM=,
∴tan∠EAB==,
∴∠EAB=30°,
∵∠EAB=∠EOB,
∴∠EOB=60°,
又∵OE=OB,
∴△EOB是等边三角形,
∴OE=BE=,
又∵=,
∴BE=CN,
∴△OEB≌△OCN(SSS),
∴CN=BE=
又∵S扇形OCN==,S△OCN=CN×CN=×=,
∴S阴影=S扇形OCN﹣S△OCN=﹣.
8.解:(1)∵CE=ED,
∴∠BCD=∠BAC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∴∠ACO=∠BCD;
(2)设⊙O的半径为Rcm,则OE=OB﹣EB=(R﹣5)cm,
CE=CD=×10=5cm,
在Rt△CEO中,由勾股定理可得:
OC2=OE2+CE2,
即R2=(R﹣5)2+(5)2,
解得R=10.
∴圆O的直径2R=20cm;
(3)在Rt△OEC中,OE=10﹣5=5=OC,
∴∠OCE=30°,
∴∠EOC=60°,
∴劣弧BC的长是=cm.
9.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABE=∠BCG=90°,
∵AB是直径,
∴∠AFB=90°,
∴∠BAE+∠ABF=90°,∠ABF+∠CBG=90°,
∴∠BAE=∠CBG,
在△ABE和△BCG中,

∴△ABE≌△BCG(ASA).
(2)解:连接OF,
∵∠ABE=90°,∠AEB=55°,
∴∠BAE=90°﹣55°=35°,
∴∠BOF=2∠BAE=70°,
∵OA=3,
∴的长==.
10.(1)证明:连接OD、CD,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
又∵BC是⊙O的直径,
∴∠BDC=90°,
∴△ACD是直角三角形,
又∵点E是斜边AC的中点,
∴EC=ED,
∴∠ECD=∠EDC
又∵∠ECD+∠OCD=∠ACB=90度,
∴∠EDC+∠ODC=∠ODE=90°,
∴直线DE是⊙O的切线;
(2)解:由(1)已证:∠ODF=90°,
∵∠B=30°,
∴∠DOF=60°,
∴∠F=30°,
在Rt△ABC中,AC=4,
∴BC===4,
∴,
在Rt△ODF中,,
∴阴影部分的面积为:=.
11.解:(1)∵AB是直径,
∴∠ACB=90°
∴∠A+∠ABC=90°
∵DO⊥AB,
∴∠A+∠D=90°
∴∠D=∠ABC.
(2)∵OB=OC,
∴∠B=∠OCE,
∴∠OCE=∠D.
而∠COE=∠COD,
∴△OCE∽△ODC,
∴=,即=
∴y=(0<x<3).
(3)设∠B=a,则∠BCO=a,
∵OE=CE,
∴∠EOC=∠BCO=a
在△BCO中,a+a+90°+a=180°,
∴a=30°
∴S=﹣﹣×32=﹣π.
12.解:∵在△ABC中,AB=5,AC=3,BC=4,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°,
∵将△ABC绕点A逆时针旋转30°后得到△ADE,
∴根据旋转可知:∠DAB=30°,△AED≌△ACB,
∴S△AED=S△ACB
∴图中阴影部分的面积S=S扇形DAB+S△AED﹣S△ACB=S扇形DAB==π.
13.(1)证明:连接DB.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠CDB=90°,
∵点E是BC的中点,
∴DE=CE=BC,
∴∠EDC=∠C,
∵OA=OD,
∴∠A=∠ADO,
∵∠ABC=90°,
∴∠A+∠C=90°,
∴∠ADO+∠EDC=90°,
∴∠ODE=90°,
∴OD⊥DE;
(2)∵AB=12,∠BAC=30°,
∴AD=6,
阴影部分的面积=﹣×6×3
=12π﹣9.
14.解:(1)∵∠OBA′=45°,O′P=O′B,
∴△O′PB是等腰直角三角形,
∴PB=BO,
∴AP=AB﹣BP=20﹣10;
(2)阴影部分面积为:
S阴影=S扇形O′A′P+S△O′PB=×π×100+10×10×=25π+50.
15.解:(1)∵AB是圆O直径,
∴AC⊥BD;
又∵DC=BC,
∴AC⊥BD,且平分BD,
∴AD=AB,
∴∠D=∠B;
∵∠B=∠E
∴∠D=∠E.
(2)如图,连接OC,过点O作OF⊥BC于点F.
设∠AOC=α度,由弧长公式得:

∴α=60,即∠AOC=60°;
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,而∠AOC=∠OBC+∠OCB,
∴∠B=30°,AC=AB=2;OF=OB=1;
∵cos30°=,
∴BC=2;
S阴影=S扇形AOC+S△BOC

=.
16.解:(1)∵点D是AB的中点,PD经过圆心,
∴PD⊥AB,
∵∠A=30°,
∴∠POC=∠AOD=60°,OA=2OD,
∵PF⊥AC,
∴∠OPF=30°,
∴OF=OP,
∵OA=OC,AD=BD,
∴BC=2OD,
∴OA=BC=2,
∴⊙O的半径为2,
∴劣弧PC的长===π;
(2)∵OF=OP,
∴OF=1,
∴PF==,
∴S阴影=S扇形﹣S△OPF=﹣×1×=π﹣.
17.解:∵四边形ABCD是一个正方形,
∴AD=CD=BC=AB,
∵ED=DA=AF=2厘米,
∴△CDE与△ABF是等腰直角三角形,
∴阴影部分的面积=S正方形ABCD+△ABF﹣S扇形
=×2×2+×2×2﹣
=4﹣
=2.43(平方厘米).
答:阴影部分的面积是2.43平方厘米.
18.解:正方形EBGF面机S=1×1=1(cm2),
扇形ABC面积:S==4π,
三角形CEF面积:S=×1×(4﹣1)=(cm2),
三角形AGF面积:S=×1×(4+1)=(cm2),
S阴=4π++1﹣=4π(cm2).
19.解:
(1)∵将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P′CB的位置,
∴△PAB≌△P'CB,
∴S△PAB=S△P'CB,S阴影=S扇形BAC﹣S扇形BPP′=(m2﹣n2);
(2)连接PP′,根据旋转的性质可知:△APB≌△CP′B,
∴BP=BP′=4,P′C=PA=2,∠PBP′=90°,
∴△PBP'是等腰直角三角形,P′P2=PB2+P'B2=32.
又∵∠BP′C=∠BPA=135°,
∴∠PP′C=∠BP′C﹣∠BP′P=135°﹣45°=90°,
即△PP′C是直角三角形,
∴PC==6.
20.解:(1)连接CE,
∵AE是⊙O的直径,
∴CE⊥AD,
∵AC=CD,
∴AE=ED,
∴∠AEC=∠DEC,
∴=;
∴点C是劣弧 的中点;
(2)连接BC,OB,OC,
∵AE=2AC=6,
∴∠AEC=30°,AE=AD,
∴∠AED=60°,
∴△AED是等边三角形,
∴∠A=60°,
∵=,
∴==,
∴AE∥BC,∠BOC=60°,
∴S△OBC=S△EBC,
∴S阴影=S扇形==π.