专题2圆周角定理 培优测试卷(含解析)

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名称 专题2圆周角定理 培优测试卷(含解析)
格式 zip
文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2022-10-11 10:03:37

文档简介

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浙教版2022-2023学年九上数学第3章 圆的基本性质
专题2圆周角定理 培优测试卷
(解析版)
一、选择题(本大题有10小题,每小题3分,共30分)
下面每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.
1.是半圆的直径,为圆心,是半圆上的点,是上的点.若,则的度数(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】连接BD,如图,
是半圆的直径,



故答案为:B.
2.如图,在中,弦相交于点P,若,则的大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,,
故答案为:A.
3.如图,点P是等边三角形ABC外接圆⊙O上的点,在以下判断中,不正确的是(  )
A.当弦PB最长时,△APC是等腰三角形
B.当△APC是等腰三角形时,PO⊥AC
C.当PO⊥AC时,∠ACP=30°
D.当∠ACP=30°时,△BPC是直角三角形
【答案】C
【解析】A、如图1,当弦PB最长时,PB为⊙O的直径,则∠BAP=90°.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,AB=BC=CA,
∵点P是等边三角形ABC外接圆⊙O上的点,BP是直径,
∴BP⊥AC,
∴∠ABP=∠CBP= ∠ABC=30°,
∴AP=CP,
∴△APC是等腰三角形,
故本选项正确,不符合题意;
B、当△APC是等腰三角形时,分三种情况:
①如果PA=PC,那么点P在AC的垂直平分线上,则点P或者在图1中的位置,或者与点B重合(如图2),所以PO⊥AC,正确;
②如果AP=AC,那么点P与点B重合,所以PO⊥AC,正确;
③如果CP=CA,那么点P与点B重合,所以PO⊥AC,正确;
故本选项正确,不符合题意;
C、当PO⊥AC时,PO平分AC,则PO是AC的垂直平分线,点P或者在图1中的位置,或者与点B重合.
如果点P在图1中的位置,∠ACP=30°;
如果点P在B点的位置,∠ACP=60°;
故本选项错误,符合题意;
D、当∠ACP=30°时,点P或者在P1的位置,或者在P2的位置,如图3.
如果点P在P1的位置,∠BCP1=∠BCA+∠ACP1=60°+30°=90°,△BP1C是直角三角形;
如果点P在P2的位置,∵∠ACP2=30°,
∴∠ABP2=∠ACP2=30°,
∴∠CBP2=∠ABC+∠ABP2=60°+30°=90°,△BP2C是直角三角形;
故本选项正确,不符合题意.
故答案为:C.
4.如图,点C,D在以AB为直径的⊙O上,且CD平分∠ACB,若CD=4 ,∠CAB=75°,则AB的长是()
A.8 B.4 C.8 D.4
【答案】C
【解析】过点O作 交于点E,连接OC,
则 ,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠CAB=75°,
∴∠CBA=90°-∠CAB=15°,
∵ ,
∴ ,
∵CD平分 ,
∴ ,
∴ ,
设OE=x,则OC=2x,
在 中,由勾股定理得,

解得 , (舍),
∴OC=4,
∴ ,
故答案为:C.
5.如图, 是 的直径, 为 的弦,且 于点 ,点 为圆上一点,若 , , ,则 的长为(  )
A. B. C.4 D.5
【答案】A
【解析】如图,连接 交 于 ,设 交 于 ,过点 作 于 .
, , , , , ,
, , , , ,
是直径, , , ,
, , ,
, , , ,
, , , , ,
, , , , , ,
, , ,


故答案为:A.
6.如图,△ABC内接于⊙O,∠CAB=30°,∠CBA=45°,CD⊥AB于点D,若⊙O的半径为2,则CD的长为(  )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【解析】连接OC、OB,如图,
∵∠CAB=30°,
∴∠COB=60°,
∵OC=OB,
∴△OCB是等边三角形,
∴BC=OC=2,
∵∠CBA=45°,CD⊥AB,
∴在Rt△CDB中,BC=CD,
∴CD=,
故答案为:C.
7.如图, 是等边 的外接圆,点 是弧 上一动点(不与 , 重合),下列结论:① ;② ;③当 最长时, ;④ ,其中一定正确的结论有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC,∠ABC=60°,
∴ ,
∴∠ADB=∠BDC,故①正确;
∵点D是 上一动点,
∴ 不一定等于 ,
∴DA=DC不一定成立,故②错误;
当DB最长时,DB为圆O的直径,
∴∠BCD=90°,
∵ 是等边△ABC 的外接圆,∠ABC=60°,
∴BD⊥AC,
∴∠ABD=∠CBD=30°,
∴ ,故③正确;
如图,延长DA至点E,使AE=DC,
∵四边形ABCD为圆O的内接四边形,
∴∠BCD+∠BAD=180°,
∵∠BAE+∠BAD=180°,
∴∠BAE=∠BCD,
∵AB=BC,AE=CD,
∴△ABE≌△CBD,
∴BD=AE,∠ABE=∠DBC,
∴∠ABE+∠ABD=∠DBC+∠ABD=∠ABC=60°,
∴△BDE是等边三角形,
∴DE=BD,
∵DE=AD+AE=AD+CD,
∴ ,故④正确;
∴正确的有3个.
故答案为:C.
8.如图,已知点C在以 为直径,O为圆心的半圆上, ,以 为边作等边 ,则 的最大值是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【解答】法一:如图,延长AC至点E,使
在半圆O中, 为直径

又∵等边


∵设 ,则

又在 中,

当 时, 有最大值,最大值

法二:以OB为边向上作正三角形OBE,E恰好在狐BC上,连接OC、DE,证△BED与△BOC全等,得出DE=OC,所以AD最大值就是AE+DE=
故答案为:C.
【分析】延长AC至点E,作,设AC=x,利用等边△BCD和AB为直径,用含x的式子分别求出BC、CD、CE、AE的长,由勾股定理得,利用偶次幂及二次根式的非负性求出AD2的最大值即可.
9.如图,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,BC=2,点P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PBC=∠PCA,则线段AP长的最小值为(  )
A.0.5 B. ﹣1 C.2﹣ D.
【答案】C
【解析】如图,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴∠ACB=45°,即∠PCB+∠PCA=45°,
∵∠PBC=∠PCA,
∴∠PBC+∠PCB=45°,
∴∠BPC=135°,
∴点P在以BC为弦的⊙O上,如图,连接OA交 于P′,
作 所对的圆周角∠BQC,则∠BCQ=180°﹣∠BPC=45°,
∴∠BOC=2∠BQC=90°,
∴△OBC为等腰直角三角形,
∴四边形ABOC为正方形,
∴OA=BC=2,
∴OB= BC= ,
∵AP≥OA﹣OP(当且仅当A、P、O共线时取等号,即P点在P′位置),
∴AP的最小值为2﹣ .
故答案为:C.
10.如图,△ABC内接于⊙O,AC=5,BC=12,且∠A=90°+∠B,则点O到AB的距离为(  )
A. B. C. D.4
【答案】B
【解析】作直径CD,连BD,过O作OM⊥AB于M,过B作BN⊥CD于N,如图,则∠CBD=90°,
∵∠A=90°+∠ABC,
∴∠A=∠ABD,
∴∠ABD+∠D=∠A+∠D=180°,
∴CD∥AB,
∴∠BDC=∠ABC,
∴ ,
∴BD=AC=5.
∴OM=BN,
在Rt△ABD中,CD= =13,
∵ ×BN×CD= ×BC×BD,
∴BN═ = = ,
∴OM= ,
即点O到AB的距离为 .
故答案为:B.
二、填空题(本大题有6小题,每小题4分,共24分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
11.如图,∠DCE是⊙O内接四边形ABCD的一个外角,若∠DCE=72°,那么∠BOD的度数为    .
【答案】
【解析】∠DCE=72°,
四边形ABCD是⊙O内接四边形,
故答案为:
12.如图,点A,B,C都在⊙O上,,,则∠ABC=   °.
【答案】20
【解析】设∠ABC=x,则∠AOC=2∠ABC=2x,
∵,
∴∠BOC=5x,
∴∠AOB=7x,
∵,
∴∠OAB=∠ABC=x,
∵OA=OB,
∴∠ABO=∠OAB=x,
∵∠AOB+∠OAB+∠ABO=180°,
∴7x+x+x=180°,解得:x=20°,
即∠ABC=20°.
故答案为:20.
13.如图,AB为⊙O直径,BC=4,AC=3,CD平分∠ACB,则AD=   .
【答案】
【解析】如图所示,连接BD,
∵AB是直径,AC=3,BC=4,
∴∠ADB=∠ACB=90°,
∴,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
∴,
∴AD=BD,
又∵,
∴,
故答案为:.
14.如图,在扇形AOB中,,点E在弧AB上,点F在OB上,,若,,则扇形AOB半径为   .
【答案】
【解析】如图,延长EF交圆O于点C,连接OC,
∵∠AEF = 90°
∴AC为OO的直径,
∴A、O、C三点共线,
∵OA= OC, ∠AOB = 90°,
∴BO⊥AC,
∴BO是AC的垂直平分线,
∴AF=CF
在Rt△AEF中,EF =6,AE=8,
∴AF = = = 10
∴CF= AF=10
∴CE=CF + EF =16
∴AC = = =
∴OA= AC=
即扇形AOB半径为 .
故答案为: .
15.如图,已知A,P,B,C是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°,⊙O的半径为1,则四边形APBC的面积最大值为   .
【答案】
【解析】∠APC=∠CPB=60°, ∠BAC=∠CPB,∠ABC=∠APC,
∴∠ABC=∠BAC=60°,
∴△ABC为等边三角形;
如图,过点P作PE⊥AB,垂足为E,过点C作CF⊥AB,垂足为F,连接AO,
∵,,
∴,
∴当点P为的中点时,PE+CF=PC最大,PC为⊙O的直径,
∴此时四边形APBC的面积最大.
又∵⊙O的半径为1,
∴,

∴,
故答案为:.
16.如图,AB是半径为4的的弦,且AB=6,将AB沿着弦AB折叠,点C是折叠后的上一动点,连接并延长BC交于点D,点E是CD的中点,连接EO.则EO的最小值为   .
【答案】
【解析】连结AD、AC,过点O作AB的垂线交AB于点F,过点C作AB对称点C',连结EF、AC',
则AC'=AD=AC,EOEF - OF,
∴EO的最小值为EF - OF,
当E、O、F三点共线时,EO的值最小为EF-OF,
∵AD=AC,且E为DC的中点,
∴AEDC,
∴EF=AB=,OF=,
∴OE的最小值为.
故答案为:.
三、解答题(本题有8小题,第17~19题每题6分,第20、21题每题8分,第22、23题每题10分,第24题12分,共66分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC是直径,点C是劣弧BD的中点.
(1)求证: .
(2)若 , ,求BD.
【答案】(1)证明:∵AC是直径,点C是劣弧BD的中点,
∴AC垂直平分BD,
∴ ;
(2)解:∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴△ABD是等边三角形,
∵ ,
∴ .
18.如图,△ABC内接于⊙O,弦BD⊥AC,垂足为E,点D,点F关于AC对称,连接AF并延长交⊙O于点G.
(1)连接OB,求证:∠ABD=∠OBC;
(2)求证:点F,点G关于BC对称.
【答案】(1)证明:连接OC,如图,
∵BD⊥AC,
∴∠AEB=90°,
∴∠EAB+∠ABE=90°,
∵,
∴∠BOC=2∠BAC,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∵∠OBC+∠OCB+∠BOC=180°,
∴2∠OBC+2∠BAC=180°,
∴∠OBC+∠BAC=90°,
∴∠OBC=∠ABE,
即∠OBC=∠ABD,
(2)证明:连接BG,AD,GC,AG交BC于点H,如图,
∵点D,F关于AC对称,
∴EF=ED,
∵BD⊥AC,
∴∠AEF=∠AED=90°,
又∵AE=AE,
∴△AEF≌△AED(SAS),
∴∠EAF=∠EAD,∠AFE=∠ADE,
即∠GAC=∠DAC,

∴∠DAC=∠DBC,
∵,
∴∠GAC=∠GBC,
∴∠DBC=∠GBC,

∴∠ADB=∠BGA,
∵∠AFD=∠BFG,
∴∠BFG=∠AGB,
∴△BHF≌△BHG(AAS),
∴FH=GH,∠BHF=∠BHG=90°,
∴点F,点G关于BC对称;
19.如图, 、 均为同圆中的两条弦,且 .
(1)判断 与 的关系(  )
A. B.
C. D.以上三种情况均有可能
(2)若点 为 的中点,连接 并延长交 于点 ,求证:
【答案】(1)B
(2)解: 为 的中点,
【解析】(1)
的度数为:
即 组成一个半圆,
也组成一个半圆,

故答案为:B
20.如图,AB=AC,AB为⊙O直径,AC、BC分别交⊙O于E、D,连结ED、BE.
(1)试判断DE与BD是否相等,并说明理由
(2)如果BC=6,AB=5,求BE的长.
【答案】(1)解:DE=BD,理由如下,
如图,连接AD,则AD⊥BC,
在等腰三角形ABC中,AD⊥BC,
∴∠CAD=∠BAD(等腰三角形三线合一),
∴弧ED=弧BD,
∴DE=BD;
(2)解:∵AB=5,BD=BC=3,
∴AD=4,
∵AB=AC=5,
∴AC BE=CB AD,
∴BE=4.8.
21.如图中所示,AB和BC组成圆的折弦,AB>BC,D是 的中点,DE⊥AB,垂足为E.连结AD,AC,BD.
(1)写出所有与∠DBA相等的角(不添加任何线段)   .
(2)判断AE,BE,BC之间的数量关系并证明.
(3)如图,已知AD=7,BD=3,求AB·BC的值.
【答案】(1)∠DAC
(2)解:
理由如下:如图,在线段 上截取 ,

∴ 是 的中垂线
∴ ,
∵点D是 的中点,
∴ , ,


∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,


(3)解:∵


【解析】(1) 是 的中点,
故答案为: ;
22.如图,⊙O 的半径为 1,弦AB= ,弦AC,BD 交于点E,且EA=EB,F是 的中点.
(1)求证:△CDE 是等腰三角形.
(2)若∠B=50°,求∠F 的度数.
(3)若CF∥BD,求证:CD=CF,
【答案】(1)证明:∵EA=EB,
∴∠EAB=∠B
∵∠B=∠ECD,∠D=∠EAB
∴∠D=∠ECD
∴ED=EC
即△CDE 是等腰三角形.
(2)解:如图,连结 OA,OB.
∵OA=OB=1,AB=
∴∠AOB=90°,即 =90°.
∵∠EBA=∠EAB=50°,
∴ = =100°
∴ =70°
(3)证明:设 =x,则∠D=∠ECD=x,∠ACF=45°+
∵CF∥BD
∴∠D+∠DCF=180°

解得 x=54°,即 =54°
解得 x=54°,即 =54°,
∴ =360°-4 - =54°
∴ = ,即 CD=CF
23.如图, 是 的直径,弦 是 延长线上的一点,连结 交 于点 ,连结 .
(1)若 的度数是40°,求 的度数;
(2)求证: 平分 ;
(3)若 经过圆心,求 的长.
【答案】(1)解:如图1中,连接OD,AD,设AB交CD于H.
∵ 的度数是40°,
∴∠BOD=40°,
∴∠DAB= ∠DOB=20°,
∵AB⊥CD,
∴∠AHD=90°,
∴∠ADH=90°-∠DAB=70°,
∴∠AFC=∠ADH=70°.
(2)证明:∵AB是直径,AB⊥CD,

∴∠ACD=∠ADC,
∵∠ACD+∠AFD=180°,∠AFD+∠AFE=180°,
∴∠AFE=∠ACD,
∵∠AFC=∠ADC=∠ACD,
∴∠AFC=∠AFE,
即AF平分∠CFE.
(3)如图2中,设AB交CD于H.
∵AB是直径,AB⊥CD,CD=4
∴CH=DH=2,
∵OC= = ,∠OHC=90°,
∴ ,
∴HA=OH+OA=4,
∴ ,
∵CF是直径,
∴∠CDF=∠AHC=90°,
∴AH∥DE,
∵CH=HD,
∴AC=AE,
∴CE=2AC= .
24.新定义:在一个四边形中,若有一组对角都等于90°,则称这个四边形为双直角四边形.如图1,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,那么四边形ABCD就是双直角四边形.
(1)若四边形ABCD是双直角四边形,且AB=3,BC=4,CD=2,求AD的长;
(2)已知,在图2中,四边形ABCD内接与⊙O,BC=CD且∠BAC=45°;
①求证:四边形ABCD是双直角四边形;
②若AB=AC,AD=1,求AB的长和四边形ABCD的面积.
【答案】(1)解:连接BD,如图,
在中,BC=4,CD=2,


在中,AB=3,BD=2 ,


(2)①证明:连接BD
∵BC=DC,
∴弧BC=弧CD,
∴∠DAC=∠BAC=∠DBC=∠BDC=45°,
∴∠BAD=∠BAC+∠DAC=90°,∠BCD=180°-∠DBC-∠BDC=90°,
∴ 四边形ABCD是双直角四边形;
② 过点D作DE⊥AC于点E,
∵∠DAC=45°,
∴△AED是等腰直角三角形,
在Rt△AED中,AE=ED,AD=1,

设圆的半径为R,
在Rt△BCD中,BC=CD=R,
在Rt△DEC中,
在中, ,
∵AB=AC,AC=AE+EC,

解得,

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浙教版2022-2023学年九上数学第3章 圆的基本性质
专题2圆周角定理 培优测试卷
考试时间:120分钟 满分:120分
一、选择题(本大题有10小题,每小题3分,共30分)
下面每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.
1.是半圆的直径,为圆心,是半圆上的点,是上的点.若,则的度数(  )
A. B. C. D.
(第1题) (第2题) (第3题) (第4题) (第5题)
2.如图,在中,弦相交于点P,若,则的大小为(  )
A. B. C. D.
3.如图,点P是等边三角形ABC外接圆⊙O上的点,在以下判断中,不正确的是(  )
A.当弦PB最长时,△APC是等腰三角形 B.当△APC是等腰三角形时,PO⊥AC
C.当PO⊥AC时,∠ACP=30° D.当∠ACP=30°时,△BPC是直角三角形
4.如图,点C,D在以AB为直径的⊙O上,且CD平分∠ACB,若CD=4 ,∠CAB=75°,则AB的长是()
A.8 B.4 C.8 D.4
5.如图, 是 的直径, 为 的弦,且 于点 ,点 为圆上一点,若 , , ,则 的长为(  )
A. B. C.4 D.5
6.如图,△ABC内接于⊙O,∠CAB=30°,∠CBA=45°,CD⊥AB于点D,若⊙O的半径为2,则CD的长为(  )
A.1 B.2 C. D.
(第6题) (第7题) (第8题) (第9题) (第10题)
7.如图, 是等边 的外接圆,点 是弧 上一动点(不与 , 重合),下列结论:① ;② ;③当 最长时, ;④ ,其中一定正确的结论有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.如图,已知点C在以 为直径,O为圆心的半圆上, ,以 为边作等边 ,则 的最大值是(  )
A. B. C. D.
9.如图,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,BC=2,点P是△ABC内部的一个动点,且满足∠PBC=∠PCA,则线段AP长的最小值为(  )
A.0.5 B. ﹣1 C.2﹣ D.
10.如图,△ABC内接于⊙O,AC=5,BC=12,且∠A=90°+∠B,则点O到AB的距离为(  )
A. B. C. D.4
二、填空题(本大题有6小题,每小题4分,共24分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
11.如图,∠DCE是⊙O内接四边形ABCD的一个外角,若∠DCE=72°,那么∠BOD的度数为    .
(第11题) (第12题) (第13题)
12.如图,点A,B,C都在⊙O上,,,则∠ABC=   °.
13.如图,AB为⊙O直径,BC=4,AC=3,CD平分∠ACB,则AD=   .
14.如图,在扇形AOB中,,点E在弧AB上,点F在OB上,,若,,则扇形AOB半径为   .
(第14题) (第15题) (第16题)
15.如图,已知A,P,B,C是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°,⊙O的半径为1,则四边形APBC的面积最大值为   .
16.如图,AB是半径为4的的弦,且AB=6,将AB沿着弦AB折叠,点C是折叠后的上一动点,连接并延长BC交于点D,点E是CD的中点,连接EO.则EO的最小值为   .
三、解答题(本题有8小题,第17~19题每题6分,第20、21题每题8分,第22、23题每题10分,第24题12分,共66分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC是直径,点C是劣弧BD的中点.
(1)求证: .
(2)若 , ,求BD.
18.如图,△ABC内接于⊙O,弦BD⊥AC,垂足为E,点D,点F关于AC对称,连接AF并延长交⊙O于点G.
(1)连接OB,求证:∠ABD=∠OBC;
(2)求证:点F,点G关于BC对称.
19.如图, 、 均为同圆中的两条弦,且 .
(1)判断 与 的关系(  )
A. B.
C. D.以上三种情况均有可能
(2)若点 为 的中点,连接 并延长交 于点 ,求证:
20.如图,AB=AC,AB为⊙O直径,AC、BC分别交⊙O于E、D,连结ED、BE.
(1)试判断DE与BD是否相等,并说明理由
(2)如果BC=6,AB=5,求BE的长.
21.如图中所示,AB和BC组成圆的折弦,AB>BC,D是 的中点,DE⊥AB,垂足为E.连结AD,AC,BD.
(1)写出所有与∠DBA相等的角(不添加任何线段)   .
(2)判断AE,BE,BC之间的数量关系并证明.
(3)如图,已知AD=7,BD=3,求AB·BC的值.
22.如图,⊙O 的半径为 1,弦AB= ,弦AC,BD 交于点E,且EA=EB,F是 的中点.
(1)求证:△CDE 是等腰三角形.
(2)若∠B=50°,求∠F 的度数.
(3)若CF∥BD,求证:CD=CF,
23.如图, 是 的直径,弦 是 延长线上的一点,连结 交 于点 ,连结 .
(1)若 的度数是40°,求 的度数;
(2)求证: 平分 ;
(3)若 经过圆心,求 的长.
24.新定义:在一个四边形中,若有一组对角都等于90°,则称这个四边形为双直角四边形.如图1,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,那么四边形ABCD就是双直角四边形.
(1)若四边形ABCD是双直角四边形,且AB=3,BC=4,CD=2,求AD的长;
(2)已知,在图2中,四边形ABCD内接与⊙O,BC=CD且∠BAC=45°;
①求证:四边形ABCD是双直角四边形;
②若AB=AC,AD=1,求AB的长和四边形ABCD的面积.
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