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浙教版2023-2024学年数学九年级上册第3章圆的基本性质
3.6圆内接四边形
【知识重点】
一:圆内接四边形的概念:
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆。
二:圆内接四边形的性质:
圆内接四边形有以下的性质定理圆内接四边形的对角互补
三:圆内接四边形的性质(补充):
圆内接四边形的一个外角等于其邻对角。
【经典例题】
【例1】如图,四边形ABCD内接于⊙O,若,则( )
A.160° B.100° C.80° D.20°
【例2】如图,四边形内接于,是的直径,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【例3】如图,是半圆O的直径,点C,D在半圆O上.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【例4】如图,四边形的顶点、、在上,若,则 .
【例5】如图,在中,是的中点,作点关于弦的对称点,连接并延长交于点,过点作于点,若,则等于 度.
【例6】如图,四边形内接于,求证:是等边三角形.
【基础训练】
1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠C=100°,那么∠A是( )
A.60° B.50° C.80° D.100°
2.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,∠ABD=20°,则∠BCD的度数是( )
A.90° B.100° C.110° D.120°
3.如图,已知圆心角∠AOB=140°,则圆周角∠ACB=( )
A.40° B.70° C.110° D.120°
4.如图,在中,点是上一点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,四边形ABCD内接于,如果它的一个外角∠DCE=63°,那么∠BOD的度数为( )
A.63° B.126° C.116° D.117°
6.若四边形ABCD是圆内接四边形,它的内角∠B:∠D=4:5,则∠B的度数是 .
7.如图,四边形为的内接四边形,若,则 .
8.如图,四边形内接于 ,若它的一个外角 ,则的度数为 .
9.如图,在圆内接四边形ABCD中, 、 、 的度数之比为 ,则 .
10.若一条弦分圆为1:4两部分,则这条弦所对的圆周角的度数是 .
11.如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为BC延长线上的一点,点C为的中点.若∠DCE=110°,求∠BAC的度数.
12.已知,,,是上的四点,延长,相交于点,若.
求证:是等腰三角形.
【培优训练】
13.如图,四边形内接于,,,,点为的中点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
14.如图,△ABC内接于⊙O,BC=6,AC=2,∠A-∠B=90°,则⊙O的面积为( )
A.9.6π B.10π C.10.8π D.12π
15.如图,在 的内接五边形 中, ,则 .
16.如图, 的顶点B、C、D在半圆O上,顶点E在直径 上,连接 ,若 ,则 的度数为 度.
17.如图,四边形APBC内接于⊙O,∠APB=120°,PC平分∠APB,若PB=3,PA+PC=7,则PC= .
18.如图,圆中延长弦,交于点,连接,,,.
(1)若,,求的度数;
(2)若,,,判断,,满足什么数量关系时,?请说明理由.
19.如图,四边形ABCD内接于⊙O,OC=2,AC=2.
(1)求点O到AC的距离;
(2)求∠ADC的度数.
20.已知的直径为10,四边形内接于,平分.
(1)如图1,若为的直径,求的长;
(2)如图2,若,求的长.
21.如图,中,,为上一点,经过点,,,交于点,过点作,交于点.
求证:
(1);
(2).
22.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,A(3,0),B(-3,0),D是y轴上的一个动点,∠ADC=90°(A、D、C按顺时针方向排列),BC与经过A、B、D三点的OM交于点E,DE平分∠ADC,连结AE,BD。
(1)求证:∠ABC=45°;
(2)求证:∠DEC=DEA;
(3)若点D的坐标为(0,9),求AE的长.
【直击中考】
23.如图,四边形 内接于⊙ , 为⊙ 的直径, ,则 的度数是( )
A.90° B.100° C.110° D.120°
24.如图,点A,B,C,D均在⊙O上,直径AB=4,点C是 的中点,点D关于AB对称的点为E,若∠DCE=100°,则弦CE的长是( )
A. B.2 C. D.1
25.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠BOD=80°,则∠BCD的度数是 .
26.如图,AC是圆内接四边形ABCD的一条对角线,点D关于AC的对称点E在边BC上连接AE.若∠ABC=64°,则∠BAE的度数为 .
27.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)
28.已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC是⊙O的直径,DE⊥AB,垂足为E.
(1)延长DE交⊙O于点F,延长DC,FB交于点P,如图1.求证:PC=PB;
(2)过点B作BC⊥AD,垂足为G,BG交DE于点H,且点O和点A都在DE的左侧,如图2.若AB= ,DH=1,∠OHD=80°,求∠BDE的大小.
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浙教版2023-2024学年数学九年级上册第3章圆的基本性质(解析版)
3.6圆内接四边形
【知识重点】
一:圆内接四边形的概念:
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆。
二:圆内接四边形的性质:
圆内接四边形有以下的性质定理圆内接四边形的对角互补
三:圆内接四边形的性质(补充):
圆内接四边形的一个外角等于其邻对角。
【经典例题】
【例1】如图,四边形ABCD内接于⊙O,若,则( )
A.160° B.100° C.80° D.20°
【答案】B
【解析】∵
∴,
又∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴;
∴;
故答案为:B.
【例2】如图,四边形内接于,是的直径,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】连接,
,
四边形内接于,
,
,
,
,
,
是的直径,
,
,
故答案为:B.
【例3】如图,是半圆O的直径,点C,D在半圆O上.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】是半圆的直径,
,
,
,
由圆内接四边形的性质得:,
故答案为:C.
【例4】如图,四边形的顶点、、在上,若,则 .
【答案】100°
【解析】如图,在优弧上取一点D,连接、,
∵,
又∵,
∴,
∴,
故答案为100°.
【例5】如图,在中,是的中点,作点关于弦的对称点,连接并延长交于点,过点作于点,若,则等于 度.
【答案】18
【解析】如图:连接AC、BC、DC
设∠EBF=x,则∠BAE=2x,
∴BF⊥AE,
∴∠E=90° x,
∵C点和D点关于AB对称,
∴AD=AC,AB垂直平分CD,
∴AB平分∠CAD,
∴∠CAB=∠DAB=2x,
∵C是 的中点,
∴∠ABC=∠CAB=2x,
∴∠ACB=180° 4x,
∵∠ACB+∠AEB=180°,
∴180° 4x+90° x=180°,解得x=18°,
即∠EBF等于18度.
故答案为:18.
【例6】如图,四边形内接于,求证:是等边三角形.
【答案】证明:∵四边形内接于,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形.
【基础训练】
1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠C=100°,那么∠A是( )
A.60° B.50° C.80° D.100°
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠A+∠C=180°,
∵∠C=100°,
∴∠A=180°﹣∠C=180°﹣100°=80°,
故答案为:C.
2.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,∠ABD=20°,则∠BCD的度数是( )
A.90° B.100° C.110° D.120°
【答案】C
【解析】∵ AB是⊙O的直径 ,
∴∠ADB=90°,
又∵∠ABD=20°,
∴∠A=90°-∠ABD=70°,
∴∠BCD=180°-∠A=180°-70°=110°.
故答案为:C.
3.如图,已知圆心角∠AOB=140°,则圆周角∠ACB=( )
A.40° B.70° C.110° D.120°
【答案】C
【解析】如图,在优弧AB上取一点D,连接AD、BD,
∵ ∠AOB=140° ,
∴∠ADB= ∠AOB=70° ,
∵∠ADB+∠ACB=180°,
∴∠ACB=180°-∠ADB=110°.
故答案为:C.
4.如图,在中,点是上一点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图,优弧上找一点,连接
∵
∴,
∵,
∴,
故答案为:D.
5.如图,四边形ABCD内接于,如果它的一个外角∠DCE=63°,那么∠BOD的度数为( )
A.63° B.126° C.116° D.117°
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD内接于⊙O,∠DCE=63°,
∴∠A=∠DCE=63°,
由圆周角定理,得∠BOD=2∠A=126°,
故答案为:B.
6.若四边形ABCD是圆内接四边形,它的内角∠B:∠D=4:5,则∠B的度数是 .
【答案】80°
【解析】∵四边形ABCD是圆的内接四边形,
∴∠B+∠D=180°,
∵∠B:∠D=4:5,
∴∠B=80°.
故答案为:80°.
7.如图,四边形为的内接四边形,若,则 .
【答案】95°
【解析】四边形为的内接四边形,
,
,
,
故答案为:95°.
8.如图,四边形内接于 ,若它的一个外角 ,则的度数为 .
【答案】
【解析】 四边形 内接于
故答案为:46°.
9.如图,在圆内接四边形ABCD中, 、 、 的度数之比为 ,则 .
【答案】100°
【解析】∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠B+∠D=∠A+∠C=180°,
∵∠A、∠B、∠C的度数之比为2:4:7,
∴∠A=180°× =40°,∠C=180°× =140°,
∠B=180°× =80°,
∴∠D=180°﹣80°=100°,
故答案为:100°.
10.若一条弦分圆为1:4两部分,则这条弦所对的圆周角的度数是 .
【答案】36°或144°
【解析】连接OA、OB,
∵一条弦AB把圆分成1:4两部分,如图,
∴弧AC′B的度数是 ×360°=72°,弧ACB的度数是360°﹣72°=288°,
∴∠AOB=72°,
∴∠ACB= ∠AOB=36°,
∴∠AC′B=180°﹣36°=144°,
故答案为:36°或144°.
11.如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为BC延长线上的一点,点C为的中点.若∠DCE=110°,求∠BAC的度数.
【答案】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴
∵
∴
∵点C为的中点
∴
∴
12.已知,,,是上的四点,延长,相交于点,若.
求证:是等腰三角形.
【答案】证明:,,,是上的四点,
,
,
,
,
,即是等腰三角形.
【培优训练】
13.如图,四边形内接于,,,,点为的中点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】过C作CE⊥AD于E,CF⊥AB交AB延长线于F,则∠BFC=∠DEC=90°,
∵点C为弧BD的中点,
∴弧CD=弧BC,
∴AC平分∠BAD,
∴CF=CE,
由勾股定理得:AF2=AC2 CF2,AE2=AC2 CE2,
∴AF=AE,
∵A、B、C、D四点共圆,
∴∠FBC=∠D,∠BAD+∠BCD=180°,
∵∠BCD=120°,
∴∠BAD=60°,
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC=30°,
在△FBC和△EDC中,
∠FBC=∠D,∠BFC=∠DEC,CF=CE
∴△FBC≌△EDC(AAS),
∴BF=DE,
∵AB=3,AD=5,
∴AF+AE=AB+BF+AD DE=3+BF+5 DE=3+5=8,
∴AF=AE=4,
∵∠BAC=30°,∠AFC=90°,
∴AC=2CF,
∴CF2+42=(2CF)2,
解得:CF=
∴AC=2CF=.
故答案为:B.
14.如图,△ABC内接于⊙O,BC=6,AC=2,∠A-∠B=90°,则⊙O的面积为( )
A.9.6π B.10π C.10.8π D.12π
【答案】B
【解析】【解答】如下图所示,过点B作圆的直径BE交圆于点E,
则∠ECB=90°,
∴∠E+∠EBC=90°,
∵圆的内接四边形对角互补,
∴∠E+∠A=180°①,
∵∠A ∠ABC=90°②,
①-②可得:∠E+∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠EBC,
∴ ,
∴CE=AC=2,
在Rt△BCE中,由勾股定理得, ,
∴⊙O的半径为 ,
∴圆的面积= ,
故选B.
15.如图,在 的内接五边形 中, ,则 .
【答案】215
【解析】如图,连接 ,
五边形 是圆内接五边形,
四边形 是圆内接四边形,
,
,
.
故答案为:215.
16.如图, 的顶点B、C、D在半圆O上,顶点E在直径 上,连接 ,若 ,则 的度数为 度.
【答案】68
【解析】∵四边形BCDE是平行四边形,
∴DE∥BC,
∴∠CDE+∠C=180°,
∵ ,
∴∠C=112°,
∵∠C+∠A=180°,
∴∠A=68°;
故答案为68.
17.如图,四边形APBC内接于⊙O,∠APB=120°,PC平分∠APB,若PB=3,PA+PC=7,则PC= .
【答案】5
【解析】如图示:过 点作 交 于点 ,延长 ,过 点作 交 延长线于点 ,
∵ 平分 , ,
∴ ,
∴
∴ 是等边三角形
∴
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
设 , ,
则 ,
∵ , ,
∴ ,即: ,
化简得: ,
∵
∴ ,
∴ ,即: ,
化简得: ,
即有 ,解之得: ,
即: ,
故答案是:5.
18.如图,圆中延长弦,交于点,连接,,,.
(1)若,,求的度数;
(2)若,,,判断,,满足什么数量关系时,?请说明理由.
【答案】(1)解:∵,,
∴∠ACB=∠ADB=60°,∠BCD=∠BAD=10°,
∴∠ACD=∠ACB+∠BCD=60°+10°=70°
(2)解:当γ=2(α+β)时,AD=CD,
∵,,
∴∠ACB=∠ADB=α°,∠BAD=∠BCD=β°,
∴∠ACD=∠ACB+∠BCD=α°+β°,
∵AD=CD,
∴∠ACD=∠DAC,
∵,
∴∠CAD=∠CBD=∠ACD,
∵∠DBA+∠ACD=180°,∠EBD+∠DBA=180°,
∴∠ACD=∠EBD,
∴∠EBC=∠EBD+∠DBC=2∠ACD=γ°,
∴γ=2(α+β)
19.如图,四边形ABCD内接于⊙O,OC=2,AC=2.
(1)求点O到AC的距离;
(2)求∠ADC的度数.
【答案】(1)解:连接OA,作OH⊥AC于H,
OA2+OC2=8,AC2=8,
∴OA2+OC2=AC2,
∴△AOC为等腰直角三角形,
∴OH= AC=,即点O到AC的距离为
(2)解:
∠B=∠AOC=45°,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠ADC=180°-45°=135°.
20.已知的直径为10,四边形内接于,平分.
(1)如图1,若为的直径,求的长;
(2)如图2,若,求的长.
【答案】(1)解:∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵为的直径,的直径为10,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴;
(2)解:如图所示,连接,
∵四边形内接于,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴.
21.如图,中,,为上一点,经过点,,,交于点,过点作,交于点.
求证:
(1);
(2).
【答案】(1)证明:,
,
,
,
又,
,
(2)证明:如图,连接,
,,
四边形是的内接四边形,
,
,
,
,
,
.
22.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,A(3,0),B(-3,0),D是y轴上的一个动点,∠ADC=90°(A、D、C按顺时针方向排列),BC与经过A、B、D三点的OM交于点E,DE平分∠ADC,连结AE,BD。
(1)求证:∠ABC=45°;
(2)求证:∠DEC=DEA;
(3)若点D的坐标为(0,9),求AE的长.
【答案】(1)证明:∵对应圆周角分别为∠ABE和∠ADE
又∵DE平分∠ADC且∠ADC=90
∴∠ABE=∠ADE=45°
即∠ABC=45°
(2)证明:∵OM⊥AB,OA=OB
∴AD=BD
∴∠DAB=∠DBA
∵∠DEB=∠DAB
∴∠DBA=∠DEB
∵D、B、A、E四点共圆
∴∠DBA+∠DEA=180°
又∵∠DEB+∠DEC=180°
∴∠DEA=∠DEC
(3)解:连结ME、MA
∵D的坐标为(0,9),则OM=9-R
又∵OM2+OA2=MA2,则
解得R=5 即圆M的半径为5
∴∠EMA=90°
∴EA2=MA2+ME2=25+25=50
∴EA=
【直击中考】
23.如图,四边形 内接于⊙ , 为⊙ 的直径, ,则 的度数是( )
A.90° B.100° C.110° D.120°
【答案】C
【解析】AB是直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠A=90°-∠ABD=90°-20°=70°,
∵四边形ABCD是圆O的内接四边形,
∴∠BCD=180°-∠A=180°-70°=110°.
故答案为:C.
24.如图,点A,B,C,D均在⊙O上,直径AB=4,点C是 的中点,点D关于AB对称的点为E,若∠DCE=100°,则弦CE的长是( )
A. B.2 C. D.1
【答案】A
【解析】连接 、 、 、 、 ,过点 作 于点 ,
,
,
点 关于 对称的点为 ,
,
,
点 是 的中点,
,
,
, ,
, ,
直径 ,
,
,
.
故答案为:A.
25.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠BOD=80°,则∠BCD的度数是 .
【答案】140°
【解析】∵∠BOD=80°,∴∠A=40°,∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠BCD=180°-40°=140°,故答案为140°.
26.如图,AC是圆内接四边形ABCD的一条对角线,点D关于AC的对称点E在边BC上连接AE.若∠ABC=64°,则∠BAE的度数为 .
【答案】52°
【解析】∵四边形ABCD是圆内接四边形,∠ABC=64°,
∴∠ADC=116°,
又∵点D关于AC对称的点E在BC上,
∴∠AEC=∠ADC=116°,
∵∠AEC=∠ABC+∠BAE,
∴∠BAE=116°-64°=52°.
故答案为:52°.
27.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
28.已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC是⊙O的直径,DE⊥AB,垂足为E.
(1)延长DE交⊙O于点F,延长DC,FB交于点P,如图1.求证:PC=PB;
(2)过点B作BC⊥AD,垂足为G,BG交DE于点H,且点O和点A都在DE的左侧,如图2.若AB= ,DH=1,∠OHD=80°,求∠BDE的大小.
【答案】(1)解:如图1,∵AC是⊙O的直径,∴∠ABC=90°,∵DE⊥AB,∴∠DEA=90°,∴∠DEA=∠ABC,∴BC∥DF,∴∠F=∠PBC,∵四边形BCDF是圆内接四边形,∴∠F+∠DCB=180°,∵∠PCB+∠DCB=180°,
∴∠F=∠PCB,
∴∠PBC=∠PCB,∴PC=PB;
(2)解:如图2,连接OD,∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°,∵BG⊥AD,∴∠AGB=90°,∴∠ADC=∠AGB,∴BG∥DC,∵BC∥DE,
∴四边形DHBC是平行四边形,
∴BC=DH=1,在Rt△ABC中,AB= ,tan∠ACB= ,
∴∠ACB=60°,
∴BC= AC=OD,
∴DH=OD,
在等腰三角形DOH中,∠DOH=∠OHD=80°,
∴∠ODH=20°,
设DE交AC于N,
∵BC∥DE,∴∠ONH=∠ACB=60°,∴∠NOH=180°﹣(∠ONH+∠OHD)=40°,∴∠DOC=∠DOH﹣∠NOH=40°,
∵OA=OD,∴∠OAD= ∠DOC=20°,
∴∠CBD=∠OAD=20°,
∵BC∥DE,
∴∠BDE=∠CBD=20°
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