2022年秋季浙教版数学九年级上册第三章《 圆的基本性质》单元测试B
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(2022·贵港)如图,⊙是的外接圆,是⊙的直径,点P在⊙上,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.(2022·仙桃)一个扇形的弧长是,其圆心角是150°,此扇形的面积为( )
A. B. C. D.
3.(2022·朝阳)如图,在⊙O中,点A是的中点,∠ADC=24°,则∠AOB的度数是( )
A.24° B.26° C.48° D.66°
4.(2022·鞍山)如图,在矩形中,,,以点为圆心,长为半径画弧,交于点,连接,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
5.(2022·内江)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,半径为6,则这个正六边形的边心距OM和的长分别为( )
A.4, B.3,π C.2, D.3,2π
6.(2022·遵义)如图,在正方形中,和交于点O,过点O的直线交于点(E不与A,B重合),交于点F.以点O为圆心,为半径的圆交直线于点M,N.若,则图中阴影部分的面积为( )
E
A. B. C. D.
7.(2022·赤峰)如图,是的直径,将弦绕点顺时针旋转得到,此时点的对应点落在上,延长,交于点,若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
8.(2022·包头)如图,是的两条直径,E是劣弧的中点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
9.(2022·梧州)如图, 是 的外接圆,且 ,在弧AB上取点D(不与点A,B重合),连接 ,则 的度数是( )
A.60° B.62° C.72° D.73°
10.(2022·贺州)如图,在等腰直角 中,点E在OA上,以点O为圆心、OE为半径作圆弧交OB于点F,连接EF,已知阴影部分面积为 ,则EF的长度为( )
A. B.2 C. D.
二、填空题(每题3分,共18分)
11.(2022·日照)一圆形玻璃镜面损坏了一部分,为得到同样大小的镜面,工人师傅用直角尺作如图所示的测量,测得AB=12cm,BC=5cm,则圆形镜面的半径为 .
12.(2022·上海市)如图所示,小区内有个圆形花坛O,点C在弦AB上,AC=11,BC=21,OC=13,则这个花坛的面积为 .(结果保留)
13.(2022·长春)将等腰直角三角板与量角器按如图所示的方式摆放,使三角板的直角顶点与量角器的中心O重合,且两条直角边分别与量角器边缘所在的弧交于A、B两点.若厘米,则的长度为 厘米.(结果保留)
14.(2022·常州)如图,是的内接三角形.若,,则的半径是 .
15.(2022·玉林)数学课上,老师将如图边长为1的正方形铁丝框变形成以A为圆心, 为半径的扇形(铁丝的粗细忽略不计),则所得扇形 的面积是 .
16.(2022·绥化)如图,正六边形和正五边形内接于,且有公共顶点A,则的度数为 度.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(2020·山西)如图,四边形 是平行四边形,以点 为圆心, 为半径的 与 相切于点 ,与 相交于点 , 的延长线交 于点 ,连接 交 于点 ,求 和 的度数.
18.(2022·宜昌)石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为 .桥的跨度(弧所对的弦长) ,设 所在圆的圆心为 ,半径 ,垂足为 .拱高(弧的中点到弦的距离) .连接 .
(1)直接判断 与 的数量关系;
(2)求这座石拱桥主桥拱的半径(精确到 ).
19.(2020·南京)如图,在 中, ,D是AB上一点,⊙O经过点A、C、D,交BC于点E,过点D作 ,交⊙O于点F,求证:
(1)四边形DBCF是平行四边形
(2)
20.(2020·湖州)如图,已知△ABC是⊙O的内接三角形,AD是⊙O的直径,连结BD,BC平分∠ABD.
(1)求证:∠CAD=∠ABC;
(2)若AD=6,求 的长.
21.(2022·六盘水)牂狗江“佘月郎山,西陵晚渡”的风景描绘中有半个月亮挂在山上,月亮之上有个“齐天大圣”守护洞口的传说.真实情况是老王山上有个月亮洞,洞顶上经常有猴子爬来爬去,下图是月亮洞的截面示意图.
(1)科考队测量出月亮洞的洞宽约是28m,洞高约是12m,通过计算截面所在圆的半径可以解释月亮洞像半个月亮,求半径的长(结果精确到0.1m);
(2)若,点在上,求的度数,并用数学知识解释为什么“齐天大圣”点在洞顶上巡视时总能看清洞口的情况.
22.(2022·泰州)如图①,矩形ABCD与以EF为直径的半圆O在直线l的上方,线段AB与点E、F都在直线l上,且AB=7,EF=10,BC>5. 点B以1个单位/秒的速度从点E处出发,沿射线EF方向运动矩形ABCD随之运动,运动时间为t秒
(1)如图2,当t=2.5时,求半圆O在矩形ABCD内的弧的长度;
(2)在点B运动的过程中,当 AD、BC都与半圆O相交,设这两个交点为G、H连接OG,OH.若∠GOH为直角,求此时t的值.
23.(2020·广州)如图, 为等边 的外接圆,半径为2,点 在劣弧 上运动(不与点 重合),连接 , , .
(1)求证: 是 的平分线;
(2)四边形 的面积 是线段 的长 的函数吗?如果是,求出函数解析式;如果不是,请说明理由;
(3)若点 分别在线段 , 上运动(不含端点),经过探究发现,点 运动到每一个确定的位置, 的周长有最小值 ,随着点 的运动, 的值会发生变化,求所有 值中的最大值.
24.(2021·江西)如图1,四边形 内接于 , 为直径,过点 作 于点 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 是 的切线, ,连接 ,如图2.
①请判断四边形ABCO的形状,并说明理由;
②当AB=2时,求AD, AC与 围成阴影部分的面积.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴,
∴
∴,
故答案为:C.
【分析】根据圆周角定理可得∠ABC=90°,∠BPC=∠A,由余角的性质可得∠A=90°-∠ACB=50°,据此解答.
2.【答案】B
【知识点】弧长的计算;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:该扇形的半径为:,
∴扇形的面积为:.
故答案为:B.
【分析】根据弧长公式l=结合题意可得扇形的半径,然后根据扇形的面积公式S=进行计算.
3.【答案】C
【知识点】圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理
【解析】【解答】解:∵点A是的中点,
∴,
∴∠AOB=2∠ADC=2×24°=48°.
故答案为:C.
【分析】利用同圆或等圆中,相等的弧所对的圆周角相等并且等于圆心角一半的性质可得∠AOB=2∠ADC=2×24°=48°。
4.【答案】C
【知识点】扇形面积的计算
【解析】【解答】解:四边形是矩形,
,
,,
,
,
,
,
故答案为:C.
【分析】先求出,再利用扇形面积公式求出阴影部分的面积即可。
5.【答案】D
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;圆内接正多边形;弧长的计算
【解析】【解答】解:连接OC、OB,
六边形ABCDEF为正六边形,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
的长为.
故答案为:D.
【分析】连接OC、OB,根据正六边形的性质可得∠BOC=60°,结合OB=OC可得△BOC为等边三角形,则BC=OB=6,BM=BC=3,利用勾股定理求出OM,然后根据弧长公式进行计算.
6.【答案】B
【知识点】三角形的面积;勾股定理;正方形的性质;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:在正方形ABCD中,,
的半径为:
EF过点O,根据中心对称可得四边形EBCF的面积等于正方形面积的一半,
又
阴影部分面积为:
故答案为:B.
【分析】根据AB的值结合正方形的性质以及勾股定理可得OB的值,根据面积间的和差关系可得S阴影=S⊙O-S正方形ABCD-(S扇形ABC-S△ABC),然后结合圆、正方形、扇形以及三角形的面积公式进行计算.
7.【答案】C
【知识点】三角形的面积;勾股定理;垂径定理;扇形面积的计算;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图,连接OE,OC,过点O作OF⊥CE于点F,
则,
由旋转得,
∴∠,
∵∠
∴∠
∴∠
∴∠
又∠
∴∠
∴∠
∴
∴
∵
∴∠
∴∠
∴
故答案为:C.
【分析】连接OE,OC,过点O作OF⊥CE于点F,则,证明EOC是等腰直角三角形,根据即可求出答案。
8.【答案】C
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;垂径定理;圆周角定理
【解析】【解答】解:连接OE,如图所示:
∵OB=OC,,
∴,
∴,
∵E是劣弧的中点,
∴,
∴;
故答案为:C.
【分析】连接OE,根据等腰三角形的性质求出,根据三角形内角和定理求出,再根据圆心角定理计算即可。
9.【答案】C
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;圆周角定理
【解析】【解答】解:连接CD,
则∠BAD=∠BCD,∠ABD=∠ACD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
又∠BAC=36°,
∴∠ACB= ,
∴∠BAD+∠ABD=∠BCD+∠ACD=∠ACB=72°.
故答案为:C.
【分析】连接CD,根据圆周角定理得∠BAD=∠BCD,∠ABD=∠ACD,根据等腰三角形的性质得∠ABC=∠ACB,结合内角和定理可得∠ACB的度数,然后根据∠BAD+∠ABD=∠BCD+∠ACD=∠ACB进行计算.
10.【答案】C
【知识点】三角形的面积;勾股定理;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:根据题意可得:OE=OF,∠O=90°,
设OE=OF=x,
∴
,
解得: ,
∴
故答案为:C.
【分析】根据题意可得:OE=OF,∠O=90°,设OE=OF=x,根据面积间的和差关系可得S阴影=S扇形OEF-S△OEF=π-2,然后结合扇形、三角形的面积公式可求出x2,接下来利用勾股定理计算即可.
11.【答案】
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:连接AC,
∵∠ABC=90°,且∠ABC是圆周角,
∴AC是圆形镜面的直径,
由勾股定理得:,
所以圆形镜面的半径为,
故答案为:.
【分析】先求出AC是圆形镜面的直径,再利用勾股定理求出AC=13cm,最后求解即可。
12.【答案】400π
【知识点】勾股定理;垂径定理的实际应用
【解析】【解答】解:过点O作OD⊥AB于D,连接OB,如图,
∵AC=11,BC=21,
∴AB=AC+BC=32,
∵OD⊥AB于D,
∴AD=BD=AB=16,
∴CD=AD-AC=5,
在Rt△OCD中,由勾股定理,得
OD==12,
在Rt△OBD中,由勾股定理,得
OB==20,
∴这个花坛的面积=202π=400π,
故答案为:400π.
【分析】先求出CD=5,再利用勾股定理计算求解即可。
13.【答案】或
【知识点】弧长的计算
【解析】【解答】,
,
故答案为:.
【分析】利用弧长公式计算即可。
14.【答案】1
【知识点】勾股定理;圆周角定理
【解析】【解答】解:连接OA、OC,
,
,
,即,
解得:,
故答案为:1.
【分析】连接OA、OC,根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍可得∠AOC=2∠ABC=90°,然后利用勾股定理进行计算即可.
15.【答案】1
【知识点】扇形面积的计算
【解析】【解答】解:根据图形可得:AB=AD=1,
,
∴
故答案为:1.
【分析】根据图象可得:AB=AD=1,则弧BD的长为2,然后根据扇形的面积S=lr进行计算.
16.【答案】12
【知识点】圆内接正多边形
【解析】【解答】连接AO,如图,
∵多边形ABCDEF是正六边形,
∴∠AOB=360°÷6=60°,
∵多边形AHIJK是正五边形,
∴∠AOH=360°÷5=72°,
∴∠BOH=∠AOH-∠AOB=72°-60°=12°,
故答案为:12.
【分析】连接AO,先求出∠AOB=360°÷6=60°,再求出∠AOH=360°÷5=72°,最后利用角的运算可得∠BOH=∠AOH-∠AOB=72°-60°=12°。
17.【答案】
解:连接 .
与 相切于点 ,
. .
四边形 是平行四边形,
,
四边形 是平行四边形,
.
.
【知识点】平行四边形的性质;圆周角定理
【解析】【分析】连接OB,即可得 ,再由平行四边形得出∠BOC=90°,从而推出∠C=45°,再由平行四边形的性质得出∠A=45°,算出∠AOB=45°,再根据圆周角定理即可得出∠E=22.5°.
18.【答案】(1)解:AD=BD
(2)解:设主桥拱半径为 ,由题意可知 , ,
∴ , ,
在 中,由勾股定理,得 ,
即 ,
解得 ,
∴ ,
因此,这座石拱桥主桥拱半径约为 .
【知识点】勾股定理;垂径定理
【解析】【解答】解:(1)∵半径 OC⊥AB ,
∴ .
故答案为:AD=BD;
【分析】(1)根据垂径定理进行解答即可;
(2)设主桥拱半径为R,由题意可知AB=16,CD=5,则BD=AB=13,OD=OC-CD=R-5,接下来在Rt△OBD中,根据勾股定理计算即可.
19.【答案】(1)证明: ,
,
,
,
又 ,
四边形 是平行四边形.
(2)证明:如图,连接
,
四边形 是 的内接四边形
【知识点】平行线的性质;平行四边形的判定;圆内接四边形的性质
【解析】【分析】(1)利用等腰三角形的性质证明 ,利用平行线证明 ,利用圆的性质证明 ,再证明 即可得到结论;(2)如图,连接 ,利用平行线的性质及圆的基本性质 ,再利用圆内接四边形的性质证明 ,从而可得结论.
20.【答案】(1)证明∵BC平分∠ABD,
∴∠DBC=∠ABC
∴∠CAD=∠DBC
∴∠CAD=∠ABC
(2)解∵∠CAD=∠ABC,
∴
∵AD是⊙O的直径,AD=6,
∴
【知识点】圆周角定理;弧长的计算
【解析】【分析】(1)利用角平分线的定义可得到∠DBC=∠ABC,再利用同弧所对的圆周角相等,可得到∠CAD=∠DBC,据此可证得结论。
(2)利用∠CAD=∠ABC,可证得弧CD和半圆的关系,根据圆的直径可得到圆的半径长,然后就可求出弧CD的长。
21.【答案】(1)解: , ,
,
设半径为 ,则
在 中,
解得
答:半径 的长约为
(2)解:如图,在优弧 上任取一点 ,连接
,
,
,
因为CD在∠CMD的内部,所以点 在洞顶 上巡视时总能看清洞口 的情况.
【知识点】勾股定理;垂径定理;圆周角定理;圆内接四边形的性质
【解析】【分析】(1)利用垂径定理求出BC的长,设圆的半径为r,可表示出OB的长,再利用勾股定理可得到关于r的方程,解方程求出r的值.
(2)在优弧 上任取一点N,连接CM,DM,CN,DN,利用一条弧所对的圆周角等于圆心角的一半,可求出∠CND的度数;再利用圆内接四边形的两个对角互补,可求出∠CMD的度数,可知CD在∠CMD的内部,由此可得结论.
22.【答案】(1)解:设BC与⊙O交于点M,如下图所示:
当t=2.5时,BE=2.5,
∵EF=10,
∴OE=EF=5,
∴OB=2.5,
∴EB=OB,
在正方形ABCD中,∠EBM=∠OBM=90°,且MB=MB,
∴△MBE≌△MBO(SAS),
∴ME=MO,
∴ME=EO=MO,
∴△MOE是等边三角形,
∴∠EOM=60°,
∴.
(2)解:连接GO和HO,如下图所示:
∵∠GOH=90°,
∴∠AOG+∠BOH=90°,
∵∠AOG+∠AGO=90°,
∴∠AGO=∠BOH,
在△AGO和△OBH中,,
∴△AGO≌△BOH(AAS),
∴AG=OB=BE-EO=t-5,
∵AB=7,
∴AE=BE-AB=t-7,
∴AO=EO-AE=5-(t-7)=12-t,
在Rt△AGO中,AG2+AO2=OG2,
∴(t-5)2+(12-t)2=52,
解得:t1=8,t2=9,
即t的值为8或9秒.
【知识点】三角形全等的判定;等边三角形的判定与性质;勾股定理;正方形的性质;弧长的计算
【解析】【分析】(1)设BC与⊙O交于点M,当t=2.5时,BE=2.5,OE=EF=5,OB=2.5,则EB=OB,根据正方形的性质可得∠EBM=∠OBM=90°,证明△MBE≌△MBO,得到ME=MO,推出△MOE是等边三角形,则∠EOM=60°,然后结合弧长公式进行计算;
(2)连接GO和HO,根据同角的余角相等得∠AGO=∠BOH,证△AGO≌△BOH,得AG=OB=t-5,易得AE=BE-AB=t-7,AO=EO-AE=12-t,在Rt△AGO中,利用勾股定理可得t的值,据此解答.
23.【答案】(1)∵△ABC为等边三角形,BC=AC,
∴ ,都为 圆,
∴∠AOC=∠BOC=120°,
∴∠ADC=∠BDC=60°,
∴DC是∠ADB的角平分线.
(2)是.
如图,延长DA至点E,使得AE=DB.
连接EC,则∠EAC=180°-∠DAC=∠DBC.
∵AE=DB,∠EAC=∠DBC,AC=BC,
∴△EAC≌△DBC(SAS),
∴∠E=∠CDB=∠ADC=60°,
故△EDC是等边三角形,
∵DC=x,∴根据等边三角形的特殊性可知DC边上的高为
∴ .
(3)依次作点D关于直线BC、AC的对称点D1、D2,根据对称性
C△DMN=DM+MN+ND=D1M+MN+ND2.
∴D1、M、N、D共线时△DMN取最小值t,此时t=D1D2,
由对称有D1C=DC=D2C=x,∠D1CB=∠DCB,∠D2CA=∠DCA,
∴∠D1CD2=∠D1CB+∠BCA+∠D2CA=∠DCB+60°+∠DCA=120°.
∴∠CD1D2=∠CD2D1=60°,
在等腰△D1CD2中,作CH⊥D1D2,
则在Rt△D1CH中,根据30°特殊直角三角形的比例可得D1H= ,
同理D2H=
∴t=D1D2= .
∴x取最大值时,t取最大值.
即D与O、C共线时t取最大值,x=4.
所有t值中的最大值为 .
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;圆心角、弧、弦的关系
【解析】【分析】(1)根据等弧对等角的性质证明即可;(2)延长DA到E,让AE=DB,证明△EAC≌△DBC,即可表示出S的面积;(3)作点D关于直线BC、AC的对称点D1、D2,当D1、M、N、D共线时△DMN取最小值,可得t=D1D2,有对称性推出在等腰△D1CD2中,t= ,D与O、C共线时t取最大值即可算出.
24.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠D+∠ABC= ,
∵∠EBC+∠ABC= ,
∴∠D=∠EBC,
∵AD为⊙O直径,
∴∠ACD= ,
∴∠D+∠CAD= ,
∵CE⊥AB,
∴∠ECB+∠EBC= ,
∴∠CAD=∠ECB
(2)解:①四边形ABCO是菱形,理由如下:
∵CE是⊙O的切线,
∴OC⊥EC,
∵AB⊥EC,
∴∠OCE=∠E= ,
∴∠OCE+∠E=18 ,
∴OC∥AE,
∴∠ACO=∠BAC,
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠CAD,
∴∠BAC=∠CAD,
∵∠CAD=∠ECB,∠CAD=30°,
∴∠EBC=90°-30°=60°,
∴∠BAO=∠EBC =60°,
∴BC∥AO,
∴四边形ABCO是平行四边形,
∵OA=OC,
∴四边形ABCO是菱形;
②∵四边形ABCO是菱形,
∴AO=AB=2,AD=4,
∵∠CAD=30°,
∴CD= AD=2,AC=2 ,
过点C作CF⊥AD于点F,
∴CF= ,
∴ ,
∵OC∥AE,
∴∠DOC=∠BAO=60°,
∴ ,
∴阴影部分的面积为
【知识点】菱形的判定;圆内接四边形的性质;扇形面积的计算
【解析】【分析】(1)先求出 ∠D=∠EBC, 再求出 ∠ECB+∠EBC= , 最后证明求解即可;
(2)①先求出 ∠OCE=∠E= , 再求出四边形ABCO是平行四边形, 最后根据菱形的判定方法证明求解即可;
②先求出 AO=AB=2,AD=4, 再利用三角形的面积公式和扇形的面积公式计算求解即可。
1 / 12022年秋季浙教版数学九年级上册第三章《 圆的基本性质》单元测试B
一、单选题(每题3分,共30分)
1.(2022·贵港)如图,⊙是的外接圆,是⊙的直径,点P在⊙上,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴,
∴
∴,
故答案为:C.
【分析】根据圆周角定理可得∠ABC=90°,∠BPC=∠A,由余角的性质可得∠A=90°-∠ACB=50°,据此解答.
2.(2022·仙桃)一个扇形的弧长是,其圆心角是150°,此扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】弧长的计算;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:该扇形的半径为:,
∴扇形的面积为:.
故答案为:B.
【分析】根据弧长公式l=结合题意可得扇形的半径,然后根据扇形的面积公式S=进行计算.
3.(2022·朝阳)如图,在⊙O中,点A是的中点,∠ADC=24°,则∠AOB的度数是( )
A.24° B.26° C.48° D.66°
【答案】C
【知识点】圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理
【解析】【解答】解:∵点A是的中点,
∴,
∴∠AOB=2∠ADC=2×24°=48°.
故答案为:C.
【分析】利用同圆或等圆中,相等的弧所对的圆周角相等并且等于圆心角一半的性质可得∠AOB=2∠ADC=2×24°=48°。
4.(2022·鞍山)如图,在矩形中,,,以点为圆心,长为半径画弧,交于点,连接,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】扇形面积的计算
【解析】【解答】解:四边形是矩形,
,
,,
,
,
,
,
故答案为:C.
【分析】先求出,再利用扇形面积公式求出阴影部分的面积即可。
5.(2022·内江)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,半径为6,则这个正六边形的边心距OM和的长分别为( )
A.4, B.3,π C.2, D.3,2π
【答案】D
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;圆内接正多边形;弧长的计算
【解析】【解答】解:连接OC、OB,
六边形ABCDEF为正六边形,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
的长为.
故答案为:D.
【分析】连接OC、OB,根据正六边形的性质可得∠BOC=60°,结合OB=OC可得△BOC为等边三角形,则BC=OB=6,BM=BC=3,利用勾股定理求出OM,然后根据弧长公式进行计算.
6.(2022·遵义)如图,在正方形中,和交于点O,过点O的直线交于点(E不与A,B重合),交于点F.以点O为圆心,为半径的圆交直线于点M,N.若,则图中阴影部分的面积为( )
E
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】三角形的面积;勾股定理;正方形的性质;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:在正方形ABCD中,,
的半径为:
EF过点O,根据中心对称可得四边形EBCF的面积等于正方形面积的一半,
又
阴影部分面积为:
故答案为:B.
【分析】根据AB的值结合正方形的性质以及勾股定理可得OB的值,根据面积间的和差关系可得S阴影=S⊙O-S正方形ABCD-(S扇形ABC-S△ABC),然后结合圆、正方形、扇形以及三角形的面积公式进行计算.
7.(2022·赤峰)如图,是的直径,将弦绕点顺时针旋转得到,此时点的对应点落在上,延长,交于点,若,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】三角形的面积;勾股定理;垂径定理;扇形面积的计算;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图,连接OE,OC,过点O作OF⊥CE于点F,
则,
由旋转得,
∴∠,
∵∠
∴∠
∴∠
∴∠
又∠
∴∠
∴∠
∴
∴
∵
∴∠
∴∠
∴
故答案为:C.
【分析】连接OE,OC,过点O作OF⊥CE于点F,则,证明EOC是等腰直角三角形,根据即可求出答案。
8.(2022·包头)如图,是的两条直径,E是劣弧的中点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;垂径定理;圆周角定理
【解析】【解答】解:连接OE,如图所示:
∵OB=OC,,
∴,
∴,
∵E是劣弧的中点,
∴,
∴;
故答案为:C.
【分析】连接OE,根据等腰三角形的性质求出,根据三角形内角和定理求出,再根据圆心角定理计算即可。
9.(2022·梧州)如图, 是 的外接圆,且 ,在弧AB上取点D(不与点A,B重合),连接 ,则 的度数是( )
A.60° B.62° C.72° D.73°
【答案】C
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;圆周角定理
【解析】【解答】解:连接CD,
则∠BAD=∠BCD,∠ABD=∠ACD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
又∠BAC=36°,
∴∠ACB= ,
∴∠BAD+∠ABD=∠BCD+∠ACD=∠ACB=72°.
故答案为:C.
【分析】连接CD,根据圆周角定理得∠BAD=∠BCD,∠ABD=∠ACD,根据等腰三角形的性质得∠ABC=∠ACB,结合内角和定理可得∠ACB的度数,然后根据∠BAD+∠ABD=∠BCD+∠ACD=∠ACB进行计算.
10.(2022·贺州)如图,在等腰直角 中,点E在OA上,以点O为圆心、OE为半径作圆弧交OB于点F,连接EF,已知阴影部分面积为 ,则EF的长度为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【知识点】三角形的面积;勾股定理;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:根据题意可得:OE=OF,∠O=90°,
设OE=OF=x,
∴
,
解得: ,
∴
故答案为:C.
【分析】根据题意可得:OE=OF,∠O=90°,设OE=OF=x,根据面积间的和差关系可得S阴影=S扇形OEF-S△OEF=π-2,然后结合扇形、三角形的面积公式可求出x2,接下来利用勾股定理计算即可.
二、填空题(每题3分,共18分)
11.(2022·日照)一圆形玻璃镜面损坏了一部分,为得到同样大小的镜面,工人师傅用直角尺作如图所示的测量,测得AB=12cm,BC=5cm,则圆形镜面的半径为 .
【答案】
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:连接AC,
∵∠ABC=90°,且∠ABC是圆周角,
∴AC是圆形镜面的直径,
由勾股定理得:,
所以圆形镜面的半径为,
故答案为:.
【分析】先求出AC是圆形镜面的直径,再利用勾股定理求出AC=13cm,最后求解即可。
12.(2022·上海市)如图所示,小区内有个圆形花坛O,点C在弦AB上,AC=11,BC=21,OC=13,则这个花坛的面积为 .(结果保留)
【答案】400π
【知识点】勾股定理;垂径定理的实际应用
【解析】【解答】解:过点O作OD⊥AB于D,连接OB,如图,
∵AC=11,BC=21,
∴AB=AC+BC=32,
∵OD⊥AB于D,
∴AD=BD=AB=16,
∴CD=AD-AC=5,
在Rt△OCD中,由勾股定理,得
OD==12,
在Rt△OBD中,由勾股定理,得
OB==20,
∴这个花坛的面积=202π=400π,
故答案为:400π.
【分析】先求出CD=5,再利用勾股定理计算求解即可。
13.(2022·长春)将等腰直角三角板与量角器按如图所示的方式摆放,使三角板的直角顶点与量角器的中心O重合,且两条直角边分别与量角器边缘所在的弧交于A、B两点.若厘米,则的长度为 厘米.(结果保留)
【答案】或
【知识点】弧长的计算
【解析】【解答】,
,
故答案为:.
【分析】利用弧长公式计算即可。
14.(2022·常州)如图,是的内接三角形.若,,则的半径是 .
【答案】1
【知识点】勾股定理;圆周角定理
【解析】【解答】解:连接OA、OC,
,
,
,即,
解得:,
故答案为:1.
【分析】连接OA、OC,根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍可得∠AOC=2∠ABC=90°,然后利用勾股定理进行计算即可.
15.(2022·玉林)数学课上,老师将如图边长为1的正方形铁丝框变形成以A为圆心, 为半径的扇形(铁丝的粗细忽略不计),则所得扇形 的面积是 .
【答案】1
【知识点】扇形面积的计算
【解析】【解答】解:根据图形可得:AB=AD=1,
,
∴
故答案为:1.
【分析】根据图象可得:AB=AD=1,则弧BD的长为2,然后根据扇形的面积S=lr进行计算.
16.(2022·绥化)如图,正六边形和正五边形内接于,且有公共顶点A,则的度数为 度.
【答案】12
【知识点】圆内接正多边形
【解析】【解答】连接AO,如图,
∵多边形ABCDEF是正六边形,
∴∠AOB=360°÷6=60°,
∵多边形AHIJK是正五边形,
∴∠AOH=360°÷5=72°,
∴∠BOH=∠AOH-∠AOB=72°-60°=12°,
故答案为:12.
【分析】连接AO,先求出∠AOB=360°÷6=60°,再求出∠AOH=360°÷5=72°,最后利用角的运算可得∠BOH=∠AOH-∠AOB=72°-60°=12°。
三、解答题(共8题,共72分)
17.(2020·山西)如图,四边形 是平行四边形,以点 为圆心, 为半径的 与 相切于点 ,与 相交于点 , 的延长线交 于点 ,连接 交 于点 ,求 和 的度数.
【答案】
解:连接 .
与 相切于点 ,
. .
四边形 是平行四边形,
,
四边形 是平行四边形,
.
.
【知识点】平行四边形的性质;圆周角定理
【解析】【分析】连接OB,即可得 ,再由平行四边形得出∠BOC=90°,从而推出∠C=45°,再由平行四边形的性质得出∠A=45°,算出∠AOB=45°,再根据圆周角定理即可得出∠E=22.5°.
18.(2022·宜昌)石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为 .桥的跨度(弧所对的弦长) ,设 所在圆的圆心为 ,半径 ,垂足为 .拱高(弧的中点到弦的距离) .连接 .
(1)直接判断 与 的数量关系;
(2)求这座石拱桥主桥拱的半径(精确到 ).
【答案】(1)解:AD=BD
(2)解:设主桥拱半径为 ,由题意可知 , ,
∴ , ,
在 中,由勾股定理,得 ,
即 ,
解得 ,
∴ ,
因此,这座石拱桥主桥拱半径约为 .
【知识点】勾股定理;垂径定理
【解析】【解答】解:(1)∵半径 OC⊥AB ,
∴ .
故答案为:AD=BD;
【分析】(1)根据垂径定理进行解答即可;
(2)设主桥拱半径为R,由题意可知AB=16,CD=5,则BD=AB=13,OD=OC-CD=R-5,接下来在Rt△OBD中,根据勾股定理计算即可.
19.(2020·南京)如图,在 中, ,D是AB上一点,⊙O经过点A、C、D,交BC于点E,过点D作 ,交⊙O于点F,求证:
(1)四边形DBCF是平行四边形
(2)
【答案】(1)证明: ,
,
,
,
又 ,
四边形 是平行四边形.
(2)证明:如图,连接
,
四边形 是 的内接四边形
【知识点】平行线的性质;平行四边形的判定;圆内接四边形的性质
【解析】【分析】(1)利用等腰三角形的性质证明 ,利用平行线证明 ,利用圆的性质证明 ,再证明 即可得到结论;(2)如图,连接 ,利用平行线的性质及圆的基本性质 ,再利用圆内接四边形的性质证明 ,从而可得结论.
20.(2020·湖州)如图,已知△ABC是⊙O的内接三角形,AD是⊙O的直径,连结BD,BC平分∠ABD.
(1)求证:∠CAD=∠ABC;
(2)若AD=6,求 的长.
【答案】(1)证明∵BC平分∠ABD,
∴∠DBC=∠ABC
∴∠CAD=∠DBC
∴∠CAD=∠ABC
(2)解∵∠CAD=∠ABC,
∴
∵AD是⊙O的直径,AD=6,
∴
【知识点】圆周角定理;弧长的计算
【解析】【分析】(1)利用角平分线的定义可得到∠DBC=∠ABC,再利用同弧所对的圆周角相等,可得到∠CAD=∠DBC,据此可证得结论。
(2)利用∠CAD=∠ABC,可证得弧CD和半圆的关系,根据圆的直径可得到圆的半径长,然后就可求出弧CD的长。
21.(2022·六盘水)牂狗江“佘月郎山,西陵晚渡”的风景描绘中有半个月亮挂在山上,月亮之上有个“齐天大圣”守护洞口的传说.真实情况是老王山上有个月亮洞,洞顶上经常有猴子爬来爬去,下图是月亮洞的截面示意图.
(1)科考队测量出月亮洞的洞宽约是28m,洞高约是12m,通过计算截面所在圆的半径可以解释月亮洞像半个月亮,求半径的长(结果精确到0.1m);
(2)若,点在上,求的度数,并用数学知识解释为什么“齐天大圣”点在洞顶上巡视时总能看清洞口的情况.
【答案】(1)解: , ,
,
设半径为 ,则
在 中,
解得
答:半径 的长约为
(2)解:如图,在优弧 上任取一点 ,连接
,
,
,
因为CD在∠CMD的内部,所以点 在洞顶 上巡视时总能看清洞口 的情况.
【知识点】勾股定理;垂径定理;圆周角定理;圆内接四边形的性质
【解析】【分析】(1)利用垂径定理求出BC的长,设圆的半径为r,可表示出OB的长,再利用勾股定理可得到关于r的方程,解方程求出r的值.
(2)在优弧 上任取一点N,连接CM,DM,CN,DN,利用一条弧所对的圆周角等于圆心角的一半,可求出∠CND的度数;再利用圆内接四边形的两个对角互补,可求出∠CMD的度数,可知CD在∠CMD的内部,由此可得结论.
22.(2022·泰州)如图①,矩形ABCD与以EF为直径的半圆O在直线l的上方,线段AB与点E、F都在直线l上,且AB=7,EF=10,BC>5. 点B以1个单位/秒的速度从点E处出发,沿射线EF方向运动矩形ABCD随之运动,运动时间为t秒
(1)如图2,当t=2.5时,求半圆O在矩形ABCD内的弧的长度;
(2)在点B运动的过程中,当 AD、BC都与半圆O相交,设这两个交点为G、H连接OG,OH.若∠GOH为直角,求此时t的值.
【答案】(1)解:设BC与⊙O交于点M,如下图所示:
当t=2.5时,BE=2.5,
∵EF=10,
∴OE=EF=5,
∴OB=2.5,
∴EB=OB,
在正方形ABCD中,∠EBM=∠OBM=90°,且MB=MB,
∴△MBE≌△MBO(SAS),
∴ME=MO,
∴ME=EO=MO,
∴△MOE是等边三角形,
∴∠EOM=60°,
∴.
(2)解:连接GO和HO,如下图所示:
∵∠GOH=90°,
∴∠AOG+∠BOH=90°,
∵∠AOG+∠AGO=90°,
∴∠AGO=∠BOH,
在△AGO和△OBH中,,
∴△AGO≌△BOH(AAS),
∴AG=OB=BE-EO=t-5,
∵AB=7,
∴AE=BE-AB=t-7,
∴AO=EO-AE=5-(t-7)=12-t,
在Rt△AGO中,AG2+AO2=OG2,
∴(t-5)2+(12-t)2=52,
解得:t1=8,t2=9,
即t的值为8或9秒.
【知识点】三角形全等的判定;等边三角形的判定与性质;勾股定理;正方形的性质;弧长的计算
【解析】【分析】(1)设BC与⊙O交于点M,当t=2.5时,BE=2.5,OE=EF=5,OB=2.5,则EB=OB,根据正方形的性质可得∠EBM=∠OBM=90°,证明△MBE≌△MBO,得到ME=MO,推出△MOE是等边三角形,则∠EOM=60°,然后结合弧长公式进行计算;
(2)连接GO和HO,根据同角的余角相等得∠AGO=∠BOH,证△AGO≌△BOH,得AG=OB=t-5,易得AE=BE-AB=t-7,AO=EO-AE=12-t,在Rt△AGO中,利用勾股定理可得t的值,据此解答.
23.(2020·广州)如图, 为等边 的外接圆,半径为2,点 在劣弧 上运动(不与点 重合),连接 , , .
(1)求证: 是 的平分线;
(2)四边形 的面积 是线段 的长 的函数吗?如果是,求出函数解析式;如果不是,请说明理由;
(3)若点 分别在线段 , 上运动(不含端点),经过探究发现,点 运动到每一个确定的位置, 的周长有最小值 ,随着点 的运动, 的值会发生变化,求所有 值中的最大值.
【答案】(1)∵△ABC为等边三角形,BC=AC,
∴ ,都为 圆,
∴∠AOC=∠BOC=120°,
∴∠ADC=∠BDC=60°,
∴DC是∠ADB的角平分线.
(2)是.
如图,延长DA至点E,使得AE=DB.
连接EC,则∠EAC=180°-∠DAC=∠DBC.
∵AE=DB,∠EAC=∠DBC,AC=BC,
∴△EAC≌△DBC(SAS),
∴∠E=∠CDB=∠ADC=60°,
故△EDC是等边三角形,
∵DC=x,∴根据等边三角形的特殊性可知DC边上的高为
∴ .
(3)依次作点D关于直线BC、AC的对称点D1、D2,根据对称性
C△DMN=DM+MN+ND=D1M+MN+ND2.
∴D1、M、N、D共线时△DMN取最小值t,此时t=D1D2,
由对称有D1C=DC=D2C=x,∠D1CB=∠DCB,∠D2CA=∠DCA,
∴∠D1CD2=∠D1CB+∠BCA+∠D2CA=∠DCB+60°+∠DCA=120°.
∴∠CD1D2=∠CD2D1=60°,
在等腰△D1CD2中,作CH⊥D1D2,
则在Rt△D1CH中,根据30°特殊直角三角形的比例可得D1H= ,
同理D2H=
∴t=D1D2= .
∴x取最大值时,t取最大值.
即D与O、C共线时t取最大值,x=4.
所有t值中的最大值为 .
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;圆心角、弧、弦的关系
【解析】【分析】(1)根据等弧对等角的性质证明即可;(2)延长DA到E,让AE=DB,证明△EAC≌△DBC,即可表示出S的面积;(3)作点D关于直线BC、AC的对称点D1、D2,当D1、M、N、D共线时△DMN取最小值,可得t=D1D2,有对称性推出在等腰△D1CD2中,t= ,D与O、C共线时t取最大值即可算出.
24.(2021·江西)如图1,四边形 内接于 , 为直径,过点 作 于点 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 是 的切线, ,连接 ,如图2.
①请判断四边形ABCO的形状,并说明理由;
②当AB=2时,求AD, AC与 围成阴影部分的面积.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠D+∠ABC= ,
∵∠EBC+∠ABC= ,
∴∠D=∠EBC,
∵AD为⊙O直径,
∴∠ACD= ,
∴∠D+∠CAD= ,
∵CE⊥AB,
∴∠ECB+∠EBC= ,
∴∠CAD=∠ECB
(2)解:①四边形ABCO是菱形,理由如下:
∵CE是⊙O的切线,
∴OC⊥EC,
∵AB⊥EC,
∴∠OCE=∠E= ,
∴∠OCE+∠E=18 ,
∴OC∥AE,
∴∠ACO=∠BAC,
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠CAD,
∴∠BAC=∠CAD,
∵∠CAD=∠ECB,∠CAD=30°,
∴∠EBC=90°-30°=60°,
∴∠BAO=∠EBC =60°,
∴BC∥AO,
∴四边形ABCO是平行四边形,
∵OA=OC,
∴四边形ABCO是菱形;
②∵四边形ABCO是菱形,
∴AO=AB=2,AD=4,
∵∠CAD=30°,
∴CD= AD=2,AC=2 ,
过点C作CF⊥AD于点F,
∴CF= ,
∴ ,
∵OC∥AE,
∴∠DOC=∠BAO=60°,
∴ ,
∴阴影部分的面积为
【知识点】菱形的判定;圆内接四边形的性质;扇形面积的计算
【解析】【分析】(1)先求出 ∠D=∠EBC, 再求出 ∠ECB+∠EBC= , 最后证明求解即可;
(2)①先求出 ∠OCE=∠E= , 再求出四边形ABCO是平行四边形, 最后根据菱形的判定方法证明求解即可;
②先求出 AO=AB=2,AD=4, 再利用三角形的面积公式和扇形的面积公式计算求解即可。
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