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3.5圆周角 同步分层作业
基础过关
1. 如图,OA,OB是⊙O的两条半径,点C在⊙O上,若∠C=38°,则∠AOB的度数为( )
A.38° B.60° C.76° D.80°
2. 如图,AB是⊙O的直径,若AC=4,∠D=60°,则BC的长等于( )
A.8 B.10 C.2 D.4
3. 如图,AB是⊙O的直径,∠B=30°,BC=3,则AC的长为( )
A. B. C.1 D.
4. 如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两点,连接AC、BC、CD、BD.若∠A+∠D=62° 则∠ABC的度数为( )
A.39° B.49° C.59° D.62°
5. 将量角器按如图所示的方式放置在三角形纸板上,使点C在半圆上,点A、B的读数分别为86°、30°,则∠ACB的大小为( )
A.56° B.34° C.29° D.28°
6. 如图,A、B、C为⊙O上三点,若∠AOB=140°,则∠ACB度数为 °.
7. 如图,点A、B、C都在⊙O上,如果∠AOC=∠ABC,那么∠ABC的度数为 °.
8. 如图是小华应用直角曲尺来检验半圆形工件是否合格,其中所应用的数学知识是 .
9. 已知:如图,在⊙O中,∠ABD=∠CDB.
求证:AB=CD.
10.如图,AB是半圆O的直径,C、D是半圆O上的两点,D为的中点,OD与AC交于点E.
(1)证明:OD∥BC;
(2)若∠B=70°,求∠CAD的度数;
(3)若AB=4,AC=3,求DE的长.
11.△ABC内接于⊙O,AH⊥BC,垂足为H,AD平分∠BAC,交⊙O于点D.求证:AD平分∠HAO.
题组B 能力提升练
12. 如图,⊙O的弦AB,CD相交于点E,且=60°,=100°,则∠AEC的度数是( )
A.60° B.70° C.80° D.90°
13. 在⊙O中,弦AB垂直平分半径OM,点C在⊙O上(不与点A,B重合),则∠ACB的度数为( )
A.60° B.120° C.60°或120° D.30°或150°
14. 船在航行过程中,船长常常通过测量角度来判断是否有触礁危险.如图,A、B表示灯塔,暗礁分布在经过A、B两点的一个圆形区域内,优弧ACB是有触礁危险的临界线,∠ACB是“危险角”.当船分别位于D、E、F、G四个位置时,则船与两个灯塔的夹角小于“危险角”∠ACB的是( )
A.∠ADB B.∠AEB C.∠AFB D.∠AGB
15. 如图,AC,BC为⊙O的两条弦,D、G分别为AC,BC的中点,⊙O的半径为2.若∠C=45°,则DG的长为( )
A.2 B. C. D.
16. 如图,AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,D是弧AC的中点,AC与BD交于点E.若E是BD的中点,⊙O半径为3,则AC的长为( )
A.4 B. C. D.8
17. 下列命题中,正确的是( )
①顶点在圆周上的角是圆周角;②圆周角的度数等于圆心角度数的一半;③90°的圆周角所对的弦是直径;④不在同一条直线上的三个点确定一个圆;⑤同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等.
A.①②③ B.③④⑤ C.①②⑤ D.②④⑤
18. 半径为3cm的⊙O中有长为的弦AB,则弦AB所对的圆周角为 .
19. 已知⊙O的半径OA=2,弦AB,AC的长分别是2,则∠BAC= .
20. 如图,AB是半圆O的直径,AB=4,点C,D在半圆上,OC⊥AB,=2,点P是OC上的一个动点,则BP+DP的最小值为 .
21.如图,以AB为直径的⊙O经过△ABC的顶点C,AE,BE分别平分∠BAC和∠ABC,AE的延长线交BC于点F,交⊙O于点D,连接BD.
(1)求证:∠CBD=∠BAD;
(2)求证:BD=DE;
(3)若,,求BC的长.
22.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC,BC分别于点E,D两
点,连接ED,BE.
(1)求证:DE=BD.
(2)若BC=12,AB=10,求BE的长.
题组C 培优拔尖练
23. 如图是以O为圆心,AB为直径的圆形纸片,点C在⊙O上.将该纸片沿直线CO对折,点B落在⊙O上的点D处(不与点A重合),连接CB,CD,AD.设CD与直径AB交于点E,若AD=ED,则∠B的度数为( )
A.24° B.30° C.36° D.44°
24. 如图,AB是⊙O的弦,以AB为边作等腰三角形ABC,∠C=100°,若⊙O的半径为2cm,弦AB的长为2cm,点D在⊙O上,若,则∠DBA= °.
25. 如图,AB是⊙O的直径,点C,点D是半圆上两点,连结AC,BD相交于点P,连结AD,OC.已知OC⊥BD于点E,AB=2;下列结论:①∠CAD+∠OBC=90°;②若点P为AC的中点,则CE=2OE;③若AC=BD,则CE=OE;④BC2+BD2=4;其中正确的是 .
26. 如图,AB是⊙O的直径,半径OD⊥AB,点E在OB上,连接DE并延长交⊙O于点C,连接BC.
(1)求∠B﹣∠D的值.
(2)当∠B=75°时,求的值.
(3)若BC=CE,△DOE与△CBE的面积分别记为S1,S2,求的值.
27 如图1,AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点E,,BF与CD交于点G.
(1)求证:CD=BF.
(2)若BE=1,BF=4,求GE的长.
(3)连结GO,OF,如图2,求证:.
答案与解析
基础过关
1. 如图,OA,OB是⊙O的两条半径,点C在⊙O上,若∠C=38°,则∠AOB的度数为( )
A.38° B.60° C.76° D.80°
【点拨】根据圆周角定理,进行计算即可解答.
【解析】解:∵∠C=38°,
∴∠AOB=2∠C=76°,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
2. 如图,AB是⊙O的直径,若AC=4,∠D=60°,则BC的长等于( )
A.8 B.10 C.2 D.4
【点拨】由AB是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,即可求得∠ACB=90°,又由在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,求得∠A的度数,继而求得∠ABC=30°,则可求得AB的长,再根据勾股定理即可求解.
【解析】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠D=60°,∠A=∠D,
∴∠A=60°,
∴∠ABC=90°﹣∠A=30°,
∵AC=4,
∴AB=2AC=8,
∴BC2===4,
故选:D.
【点睛】此题考查了圆周角定理与含30°角的直角三角形的性质,熟记圆周角定理是解题的关键,此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.
3. 如图,AB是⊙O的直径,∠B=30°,BC=3,则AC的长为( )
A. B. C.1 D.
【点拨】先根据圆周角定理得到∠ACB=90°,解直角三角形求解即可.
【解析】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠B=30°,
∵tanB==tan30°=,BC=3,
∴AC=.
故选:A.
【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.
4. 如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两点,连接AC、BC、CD、BD.若∠A+∠D=62° 则∠ABC的度数为( )
A.39° B.49° C.59° D.62°
【点拨】由圆周角定理得到∠A=31°,∠ACB=90°,由直角三角形的性质得到∠ABC=90°﹣∠A=59°.
【解析】解:∵∠A+∠D=62°,∠A=∠D,
∴∠A=31°,
∵AB是圆的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°﹣∠A=59°.
故选:C.
【点睛】本题考查圆周角定理,关键是由圆周角定理求出∠A=31°.
5. 将量角器按如图所示的方式放置在三角形纸板上,使点C在半圆上,点A、B的读数分别为86°、30°,则∠ACB的大小为( )
A.56° B.34° C.29° D.28°
【点拨】连接OA,OB,利用圆周角定理求解即可.
【解析】解:连接OA,OB.
由题意,∠AOB=86°﹣30°=56°,
∴∠ACB=∠AOB=28°,
故选:D.
【点睛】本题考查圆周角定理,解题的关键是理解题意,掌握圆周角定理解决问题.
6. 如图,A、B、C为⊙O上三点,若∠AOB=140°,则∠ACB度数为 70 °.
【点拨】根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半即可求得∠ACB的度数.
【解析】解:∵∠AOB=140°,
∴∠ACB=∠AOB=70°.
故答案为:70.
【点睛】本题考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
7. 如图,点A、B、C都在⊙O上,如果∠AOC=∠ABC,那么∠ABC的度数为 120 °.
【点拨】在优弧AC上找一点D,连接AD,CD,则四边形ADCB是⊙O的内接四边形,∠ADC+∠ABC=180°,∠ADC=∠AOC,根据∠AOC=∠ABC即可得出结论.
【解析】解:如图,在优弧AC上找一点D,连接AD,CD,
∵四边形ADCB是⊙O的内接四边形,
∴∠ADC+∠ABC=180°,∠ADC=∠AOC,
∵∠AOC=∠ABC,
∴∠ADC=∠ABC,
∴∠ABC+∠ABC=180°,
∴∠ABC=120°.
答案为:120.
【点睛】本题考查了圆周角定理,根据题意作出辅助线,构造出圆周角是解题的关键.
8. 如图是小华应用直角曲尺来检验半圆形工件是否合格,其中所应用的数学知识是 直径所对的圆周角为直角 .
【点拨】直角曲尺放入半圆形工件的部分是直角,若直角能碰到半圆,则说明直角三角形与半圆的两个交点连线为直径,即此工件是半圆.
【解析】解:其中所应用的数学知识是直径所对的圆周角为直角
故答案为:直径所对的圆周角为直角.
【点睛】此题考查圆周角的性质,解题关键是直径所对的圆周角为直角.
9. 已知:如图,在⊙O中,∠ABD=∠CDB.
求证:AB=CD.
【点拨】由∠ABD=∠CDB,根据圆周角定理得到=,则=,由此得到AB=CD.
【解析】证明:∵∠ABD=∠CDB,
∴=,
∴+=+,
∴=,
∴AB=CD.
【点睛】本题考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
10.如图,AB是半圆O的直径,C、D是半圆O上的两点,D为的中点,OD与AC交于点E.
(1)证明:OD∥BC;
(2)若∠B=70°,求∠CAD的度数;
(3)若AB=4,AC=3,求DE的长.
【点拨】(1)根据D为的中点,可得OD⊥AC,再由直径随对的圆周角是直角得到BC⊥AC,即可求证;
(2)根据D为的中点,可得OD⊥AC,,则∠AOD=∠COD,再由平行线的性质求出∠AOD=∠B=70°,即可利用圆周角定理求解;
(3)根据勾股定理可得,再根据垂径定理可得AE=CE,然后根据三角形中位线定理可得OE的长,即可求解.
【解析】(1)证明:∵D为的中点,
∴,
∴OD⊥AC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,即BC⊥AC,
∴OD∥BC;
(2)解:如图所示,连接OC,
∵D为的中点,
∴OD⊥AC,,
∴∠AOD=∠COD
∵OD∥BC
∵∠AOD=∠B=70°,
∴;
(3)解:∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∵AB=4,AC=3,
∴,OA=OD=2,
∵D为的中点,
∴AE=CE,
∵OA=OB,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,垂径定理,三角形中位线定理,勾股定理,平行线的性质与判定等知识,熟练掌握圆周角定理,垂径定理,三角形中位线定理,勾股定理是解题的关键.
11.△ABC内接于⊙O,AH⊥BC,垂足为H,AD平分∠BAC,交⊙O于点D.求证:AD平分∠HAO.
【点拨】连接OD,如图,利用角平分线的定义得到∠BAD=∠CAD,则根据圆周角定理得弧BD=弧CD,于是可根据垂径定理得到OD⊥BC,易得OD∥AH,根据平行线的性质得∠D=∠2,加上∠1=∠D,所以∠1=∠2.
【解析】证明:连接OD,如图,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∴弧BD=弧CD,
∴OD⊥BC,
又∵AH⊥BC,
∴OD∥AH,
∴∠D=∠2,
∵OA=OD,
∴∠1=∠D,
∴∠1=∠2,
即AD平分∠HAO.
【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.也考查了垂径定理.
题组B 能力提升练
12. 如图,⊙O的弦AB,CD相交于点E,且=60°,=100°,则∠AEC的度数是( )
A.60° B.70° C.80° D.90°
【点拨】根据已知可求得∠ECB与EBC的度数,从而可得到∠AEC的度数.
【解析】解:如图,连BC,
∵=60°,=100°
∴∠ECB=50°,∠EBC=30°
∴∠AEC=30°+50°=80°
故选:C.
【点睛】主要考查了三角形的外角性质,三角形内角和定理以及圆周角定理的综合运用.
13. 在⊙O中,弦AB垂直平分半径OM,点C在⊙O上(不与点A,B重合),则∠ACB的度数为( )
A.60° B.120° C.60°或120° D.30°或150°
【点拨】分两种情况,由弦AB垂直平分半径OM,求出∠AOB的度数,由圆周角定理即可求解.
【解析】解:连接OA,OB,AM,
当C在AB所对的优弧上时,
∵AB垂直平分OM,
∴OA=MA,
∵OA=OM,
∴△OAM是等边三角形,
∴∠AOM=60°,
同理:∠BOM=60°,
∴∠AOB=∠AOM+∠BOM=120°,
∴∠ACB=∠AOB=60°,
当C在AB所对的劣弧上时,
由圆内接四边形的性质:圆内接四边形的对角互补,此时∠ACB=180°﹣60°=120°,
∴∠ACB的度数是60°或120°,
故选:C.
【点睛】本题考查圆周角定理,关键是要分两种情况讨论.
14. 船在航行过程中,船长常常通过测量角度来判断是否有触礁危险.如图,A、B表示灯塔,暗礁分布在经过A、B两点的一个圆形区域内,优弧ACB是有触礁危险的临界线,∠ACB是“危险角”.当船分别位于D、E、F、G四个位置时,则船与两个灯塔的夹角小于“危险角”∠ACB的是( )
A.∠ADB B.∠AEB C.∠AFB D.∠AGB
【点拨】延长AF交⊙O于点M,连接BM,延长AG交⊙O于点N,连接BN,根据圆周角定理及三角形外角性质求解即可.
【解析】解:如图,延长AF交⊙O于点M,连接BM,延长AG交⊙O于点N,连接BN,
根据圆周角定理得,∠ANB=∠AMB=∠ACB=∠AEB,
∵∠AGB=∠ANB+∠GBN,∠AFB=∠AMB+∠FBN,∠AEB=∠ADB+∠DBE,
∴∠AGB>∠ANB,∠AFB>∠AMB,∠AEB>∠ADB,
∴∠AGB>∠ACB,∠AFB>∠ACB,∠ACB>∠ADB,
故选:A.
【点睛】此题考查了圆周角定理,熟记圆周角定理是解题的关键.
15. 如图,AC,BC为⊙O的两条弦,D、G分别为AC,BC的中点,⊙O的半径为2.若∠C=45°,则DG的长为( )
A.2 B. C. D.
【点拨】先根据圆周角定理得到∠AOB=2∠ACB=90°,则可判断△OAB为等腰直角三角形,然后根据勾股定理可得AB=2,再根据三角形的中位线定理可得DG=.
【解析】解:如图,连接AO、BO、AB,
∵∠C=45°,
∴∠AOB=2∠C=90°,
∵⊙O的半径为2,
∴AO=BO=2,
∴AB=2,
∵点D、G分别是AC、BC的中点,
∴DG=AB=.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了三角形的中位线定理,以及勾股定理,圆周角定理,关键是掌握在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
16. 如图,AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,D是弧AC的中点,AC与BD交于点E.若E是BD的中点,⊙O半径为3,则AC的长为( )
A.4 B. C. D.8
【点拨】连接OD交AC于F,如图,根据垂径定理得到OD⊥AC,则AF=CF,根据圆周角定理得到∠C=90°,所以OD∥BC,接着证明△BCE≌△DFE得到BC=DF,则OF=BC,所以OF=OD=1,然后利用勾股定理计算出AF,从而得到AC的长.
【解析】解:连接OD交AC于F,如图,
∵D是弧AC的中点,
∴OD⊥AC,
∴AF=CF,
∵AB是直径,
∴∠C=90°,
∴OD∥BC,
∴∠D=∠CBE,
在△BCE和△DFE中,
,
∴△BCE≌△DFE(ASA),
∴BC=DF,
∵OF=BC,
∴OF=DF,
∴OF=OD=1,
在Rt△OAF中,AF==2,
∴AC=2AF=4.
故选:B.
【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,圆心角、弧、弦的关系,熟知在同圆或等圆中,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是解题的关键.
17. 下列命题中,正确的是( )
①顶点在圆周上的角是圆周角;②圆周角的度数等于圆心角度数的一半;③90°的圆周角所对的弦是直径;④不在同一条直线上的三个点确定一个圆;⑤同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等.
A.①②③ B.③④⑤ C.①②⑤ D.②④⑤
【点拨】根据圆周角定理及确定圆的条件对各个命题进行分析,从而得到答案.
【解析】解:①、圆周角的特征:一是顶点在圆上,二是两边都和圆相交,故错误;
②、必须是同弧或等弧所对的圆周角和圆心角,故错误;
③、圆周角定理,故正确;
④、符合确定圆的条件,故正确;
⑤、符合圆周角定理,故正确;
所以正确的是③④⑤.
故选:B.
【点睛】理解圆周角的概念,熟练掌握所学过的定理,特别注意定理中的题设应满足的条件.
18. 半径为3cm的⊙O中有长为的弦AB,则弦AB所对的圆周角为 60°或120° .
【点拨】首先根据题意画出图形,作OD⊥AB,通过垂径定理,即可推出∠AOD的度数,求得∠AOB的度数,然后根据圆周角定理,即可推出∠AMB和∠ANB的度数.
【解析】解:连接OA,OB,作OD⊥AB,
∵OA=3cm,AB=3cm,
∴AD=BD=,
∴AD:OA=:2,
在Rt△AOD中,sin∠AOD==,
∴∠AOD=60°,
∴∠AOB=120°,
∴∠AMB=60°,
∴∠ANB=120°.
∴弦AB所对的圆周角度数为60°或120°.
故答案为:60°或120°.
【点睛】本题主要考查圆周角定理、垂径定理,关键在于根据题意正确的画出图形,运用圆周角定理和垂径定理认真的进行分析.
19. 已知⊙O的半径OA=2,弦AB,AC的长分别是2,则∠BAC= 15°或75° .
【点拨】根据圆的轴对称性知有两种情况:两弦在圆心的同旁;两弦在圆心的两旁.然后画出图形,再根据垂径定理和三角函数求解.
【解析】解:过点O作OM⊥AB于M,
在直角△AOM中,OA=2.
∵OM⊥AB,
∴AM=AB=,
∴cos∠OAM=,
则∠OAM=30°,
同理可以求出∠OAC=45°,
当AB,AC位于圆心的同侧时,∠BAC的度数为45﹣30=15°;
当AB,AC位于圆心的异侧时,∠BAC的度数为45+30=75°.
故答案为:15°或75°.
【点睛】此题主要考查了圆周角定理和垂径定理,关键是分类讨论,正确画出图形.
20. 如图,AB是半圆O的直径,AB=4,点C,D在半圆上,OC⊥AB,=2,点P是OC上的一个动点,则BP+DP的最小值为 2 .
【点拨】如图,连接AD,PA,PD,OD.首先证明PA=PB,再根据PD+PB=PD+PA≥AD,求出AD即可解决问题.
【解析】解:如图,连接AD,PA,PD,OD.
∵OC⊥AB,OA=OB,
∴PA=PB,∠COB=90°,
∵=2,
∴∠DOB=×90°=60°,
∵OD=OB,
∴△OBD是等边三角形,
∴∠ABD=60°
∵AB是直径,
∴∠ADB=90°,
∴AD=AB sin∠ABD=2,
∵PB+PD=PA+PD≥AD,
∴PD+PB≥2,
∴PD+PB的最小值为2,
故答案为:2.
【点睛】本题考查圆周角定理,垂径定理,圆心角,弧,弦之间的关系等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.
21.如图,以AB为直径的⊙O经过△ABC的顶点C,AE,BE分别平分∠BAC和∠ABC,AE的延长线交BC于点F,交⊙O于点D,连接BD.
(1)求证:∠CBD=∠BAD;
(2)求证:BD=DE;
(3)若,,求BC的长.
【点拨】(1)根据AE平分∠BAC,可得∠BAD=∠CAD,再由圆周角定理可得∠CBD=∠CAD,即可;
(2)由直径所对圆周角为直角可知∠ADB=90°.根据角平分线的性质可知∠BAE=∠CAE,∠ABE=∠CBE.根据同弧所对圆周角相等得出∠CAE=∠CBD,最后由三角形外角性质结合题意即可证明∠BED=∠EBD,得出BD=ED,即说明△BDE为等腰直角三角形;
(3)连接OD,交BC于点F.由∠BAD=∠CAD,说明,即可由垂径定理得出OD⊥BC.由(2)得△BDE为等腰直角三角形,,得出BD=DE=2,再由两次勾股定理建立方程得出,继续利用勾股定理即可求解.
【解析】(1)证明:∵AE平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∵∠CBD=∠CAD,
∴∠CBD=∠BAD;
(2)证明:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°.
∵AE,BE分别平分∠BAC和∠ABC,
∴∠BAE=∠CAE,∠ABE=∠CBE.
∵,
∴∠CAE=∠CBD.
∵∠BED=∠BAE+∠ABE,∠EBD=∠CBD+∠CBE,
∴∠BED=∠EBD,
∴BD=ED;
(3)解:如图,连接OD,交BC于点F.
∵∠BAD=∠CAD,
∴,
∴OD⊥BC,BF=CF.
∵,
∴,
由(2)得△BDE为等腰直角三角形,,
∴BD2+DE2=BE2,
解得:BD=DE=2,
在Rt△OBF中,BF2=OB2﹣OF2,
在Rt△BDF中,,
∴
解得:,
∴,
∴.
【点睛】本题考查圆周角定理,等腰直角三角形的判定,勾股定理,垂径定理等知识.熟练掌握圆的相关知识,并会连接常用的辅助线是解题关键.
22.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC,BC分别于点E,D两
点,连接ED,BE.
(1)求证:DE=BD.
(2)若BC=12,AB=10,求BE的长.
【点拨】(1)连接AD,根据圆周角定理得到AD⊥BC,根据等腰三角形的性质得到CD=BD,根据圆内接四边形的性质推出∠CED=∠ABC,则∠ACB=∠CED,根据等腰三角形的判定得到DE=CD,等量代换即可得解;
(2)连接OD交BE于H,作OF⊥BD于F,根据勾股定理求出AD,根据三角形中位线定理求出OF,根据三角形的面积公式求出BH,根据垂径定理解答.
【解析】(1)证明:解法一:连接AD,
∵AB为⊙O的直径
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴CD=BD,
∵A、E、D、B四点共圆,
∴∠CED=∠ABC,
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC,
∴∠ACB=∠CED,
∴DE=CD,
∴DE=BD;
解法二:
连接AD,
∵AB为⊙O的直径
∴AD⊥BC,BE⊥AC,
∵AB=AC,
∴CD=BD,
∵∠AEB=90°,
∴∠CEB=180°﹣90°=90°,
∴DE=BC=BD;
(2)解:解法一:连接OD交BE于H,作OF⊥BD于F,
∵BC=12,
∴BD=BC=6,
∵AB=10,
∴AD===8,
∵AD⊥BC,OF⊥BD,
∴OF∥AD,
∵OA=OB,
∴OF=AD=4,
∵S△OBD=BD OF=OD BH,
即×6×4=×5×BH,
解得,BH=,
∵DE=BD,
∴BE=2BH=.
解法二:连接AD,
∵BC=12,
∴BD=BC=6,
∵AB=10,
∴AD===8,
∵S△ABC=BC AD=AC BE,
∴BE===.
【点睛】本题考查的是圆周角定理,弦、弧、圆心角的关系、垂径定理的应用,掌握相关定理、并灵活运用是解题的关键.
题组C 培优拔尖练
23. 如图是以O为圆心,AB为直径的圆形纸片,点C在⊙O上.将该纸片沿直线CO对折,点B落在⊙O上的点D处(不与点A重合),连接CB,CD,AD.设CD与直径AB交于点E,若AD=ED,则∠B的度数为( )
A.24° B.30° C.36° D.44°
【点拨】先根据等边对等角和圆周角定理证明∠BEC=∠BCE,再由折叠的性质得到∠ECO=∠BCO,进一步由等边对等角得到∠OCB=∠B,设∠ECO=∠OCB=∠B=x,则∠BCE=2x,∠CEB=2x,再根据三角形内角和定理得到x+2x+2x=180°,解方程即可得到答案.
【解析】解:∵AD=DE,
∴∠DAE=∠DEA,
∵∠DEA=∠BEC,∠DAE=∠BCE,
∴∠BEC=∠BCE,
∵将该圆形纸片沿直线CO对折,
∴∠ECO=∠BCO,
又∵OB=OC,
∴∠OCB=∠B,
设∠ECO=∠OCB=∠B=x,
∴∠BCE=∠ECO+∠BCO=2x,
∴∠CEB=2x,
∵∠BEC+∠BCE+∠B=180°,
∴x+2x+2x=180°,
∴x=36°,
∴∠B=36°;
故选:C.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,等边对等角,三角形内角和定理,证明∠BEC=∠BCE是解题的关键.
24. 如图,AB是⊙O的弦,以AB为边作等腰三角形ABC,∠C=100°,若⊙O的半径为2cm,弦AB的长为2cm,点D在⊙O上,若,则∠DBA= 100或60或40 °.
【点拨】过点O作OE⊥AB于E,连接OA,OB,解直角三角形可得∠AOE=60°,则∠AOB=120°,求出∠BAC=40°,则∠DAC=20°,再进行分类讨论,结合三角形的内角和定理即可求解.
【解析】解:如图1,过点O作OE⊥AB于E,连接OA,OB,
则AE=BE=AB=,
∵OA=OB=2,
∴sin∠AOE==,
∴∠AOE=60°,
∴∠AOB=2∠AOE=120°,
∵△ABC是等腰三角形,∠C=100°,
∴∠BAC=∠ABC=(180°﹣100°)=40°,
∴∠DAC=∠BAC=20°,
①如图1,当点C在圆内,AD在AC下方时,
∵∠AOB=120°,
∴∠D=60°,
∵∠BAD=∠BAC+∠DAC=40°+20°=60°,
∴∠DBA=180°﹣∠D﹣∠BAD=180°﹣60°﹣60°=60°.
②如图2,当点C在圆内,AD在∠BAD内部时,
∵∠BAD=∠CAD=∠BAC=20°,
∴∠DBA=180°﹣∠D﹣∠BAD=180°﹣60°﹣20°=100°.
③如图3,当点在圆的外部,AD在∠BAC内部时,
∵的度数=120°,
∴的度数=240°,
∴∠D=120°,
∴∠DBA=180°﹣∠D﹣∠BAD=180°﹣120°﹣20°=40°,
综上得,∠DBA=60°或100°或40°,
故答案为:60°或100°或40°.
【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,正确画出图形,合理进行分类讨论是解题关键.
25. 如图,AB是⊙O的直径,点C,点D是半圆上两点,连结AC,BD相交于点P,连结AD,OC.已知OC⊥BD于点E,AB=2;下列结论:①∠CAD+∠OBC=90°;②若点P为AC的中点,则CE=2OE;③若AC=BD,则CE=OE;④BC2+BD2=4;其中正确的是 ①②③ .
【点拨】由垂径定理,圆周角定理的推论得出∠CAD=∠CAB,由AB是⊙O的直径,进而根据等角的余角相等进而判断①;点P为AC的中点,得出AP=CP,进而证明△APD≌△CPE(AAS)全等三角形的判定和性质,得出AD=CE,进而根据三角形中位线定理得出AD=2OE,等量代换得出CE=2OE即可判断②,连接OD,根据垂径定理得出,根据AC=BD得出,则,得出△OBC为等边三角形,由BD⊥OC,即可得出CE=OE继而判断③;勾股定理得出AD2+BD2=AB2=4,当BC≠AD时,BC2+BD2≠4,即可判断④.
【解析】解:①∵OC⊥BD,
∴,
∴∠CAD=∠CAB,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠ABC=90°,
∴∠CAD+∠ABC=90°
故①正确,符合题意;
②∵点P为AC的中点,
∴AP=CP,
∵AB为直径,
∴∠ADP=90°=∠CEP,
∵∠APD=∠CPE,
∴△APD≌△CPE(AAS),
∴AD=CE,
∵OA=OB,ED=EB,
∴AD=2OE,
∴CE=2OE,
故②正确,符合题意;
③连接OD,
∵OC⊥BD
∴
∵AC=BD,
∴
∴,
∴∠AOD=∠COD=∠BOC=60°,
∵OB=OC,
∴△OBC为等边三角形,
∵BD⊥OC,
∴CE=OE,
故③正确,符合题意;
④∵∠ADB=90°,
∴AD2+BD2=AB2=4,
当BC≠AD时,BC2+BD2≠4,
故④错误,不符合题意;
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理的推论,全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理,关键是掌握并熟练应用以上知识点.
26. 如图,AB是⊙O的直径,半径OD⊥AB,点E在OB上,连接DE并延长交⊙O于点C,连接BC.
(1)求∠B﹣∠D的值.
(2)当∠B=75°时,求的值.
(3)若BC=CE,△DOE与△CBE的面积分别记为S1,S2,求的值.
【点拨】(1)由圆周角定理求出∠BCD=∠BOD=45°,由等腰三角形的性质推出∠OBC﹣∠ODC=∠OCB﹣∠OCD=∠DCB=45°;
(2)由直角三角形的性质得到=,由等腰三角形的性质得到CD=OD,即可求出的值;
(3)由OC∥BD,得到△CBD的面积=△ODB的面积,因此△CBE的面积=△OED的面积,即可解决问题.
【解析】解:(1)连接OC,
∵半径OD⊥AB,
∴∠BOD=90°,
∴∠BCD=∠BOD=45°,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∴∠OBC﹣∠ODC=∠OCB﹣∠OCD=∠DCB=45°;
(2)∵∠B=75°,∠DCB=45°,
∴∠CEB=60°,
∴∠OED=60°,
∴=,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC=75°,
∴∠BOC=30°,
∴∠COD=∠BOD+∠BOC=120°,
∴CD=OD,
∴==.
(3)连接BD,
∵BC=CE,
∴∠CBE=∠CEB,
∵∠BCE=45°,
∴∠CBE=67.5°,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠CBE=67.5°,
∴∠OCE=∠OCB﹣∠BCD=22.5°,
∵∠BOC=180°﹣∠OCB﹣∠OBC=45°,
∴∠BDC=∠BOC=22.5°,
∴∠OCE=∠BDC,
∴OC∥BD,
∴△CBD的面积=△ODB的面积,
∴△CBE的面积=△OED的面积,
∴=1.
【点睛】本题考查圆周角定理,直角三角形的性质,等腰三角形的性质,平行线的判定,三角形的面积,关键是由圆周角定理∠BCD=45°,由等腰三角形的性质即可求出∠OBC﹣∠ODC=45°;由直角三角形的性质,等腰三角形的性质求出OE、CD与OD的数量关系,即可求出的值;由OC∥BD,即可得到△CBE的面积=△OED的面积.
27 如图1,AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点E,,BF与CD交于点G.
(1)求证:CD=BF.
(2)若BE=1,BF=4,求GE的长.
(3)连结GO,OF,如图2,求证:.
【点拨】(1)由AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点E得,又由,得到,从而得到,即,即可得证;
(2)连接BC,由(1)得:,CD=BF=4,从而得到∠FBC=∠BCD,则BG=CG,设EG=x,则BG=CG=2﹣x,在△BEG中,EG2+BE2=BG2,即x2+12=(2﹣x)2,即可得到答案;
(3)连接OC交BF于I,则OC⊥BF,通过证明△OCG≌△OBG(SSS),得到∠IOB=2∠EOG,再由等腰三角形的性质和三角形外角的性质,可得到,最后由∠IOB+∠IBO=90°,即可得到答案.
【解析】(1)证明:∵AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点E,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴BF=CD;
(2)解:如图所示:连接BC,
由(1)得:,CD=BF=4,
∴∠FBC=∠BCD,
∴BG=CG,
∵AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点E,
∴,
设EG=x,则BG=CG=2﹣x,
在△BEG中,EG2+BE2=BG2,即x2+12=(2﹣x)2,
解得:,
∴GE的长为;
(3)解:如图所示:连接OC交BF于I,
∵,
∴,
在△OCG和△OBG中,
,
∴△OCG≌△OBG(SSS),
∴∠COG=∠BOG,
∴∠IOB=2∠EOG,
∵OF=OB,OC为半径,
∴OC⊥BF,
∴∠OIB=90°,
∵∠IOB+∠IBO=90°,
∴.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质,勾股定理,熟练掌握圆周角定理,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质,添加恰当的辅助线是解题的关键.
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