2023-2024学年北师大版九年级下册同步练习【提升卷】
3.5确定圆的条件 同步练习
姓名: 班级:
一、选择题
1.若三角形的外心在这个三角形的一边上,则这个三角形是( ).
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不能确定
2.下列给定的三点能确定一个圆的是( )
A.线段AB的中点C及两个端点 B.角的顶点及角的边上的两点
C.三角形的三个顶点 D.矩形的对角线交点及两个顶点
3.A,B,C为平面上的三点,AB=2,BC=3,AC=5,则( )
A.可以画一个圆,使A,B,C都在圆周上
B.可以画一个圆,使A,B在圆周上,C在圆内
C.可以画一个圆,使A,C在圆周上,B在圆外
D.可以画一个圆,使A,C在圆周上,B在圆内
4.下列说法正确的是( )
A.过一点A的圆的圆心可以是平面上任意点
B.过两点A、B的圆的圆心在一条直线上
C.过三点A、B、C的圆的圆心有且只有一点
D.过四点A、B、C、D的圆不存在
5.已知:A,B,C,D,E五个点中无任何三点共线,无任何四点共圆,那么过其中的三点作圆,最多能作出( )
A.5个圆 B.8个圆 C.10个圆 D.12个圆
6.正三角形的外接圆的半径和高的比为( )
A.1∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.1∶3
7.已知⊙O是△ABC的外接圆,若AB=AC=5,BC=6,则⊙O的半径为( )
A.4 B.3.25 C.3.125 D.2.25
8.下列语句中,不正确的个数( )
①三点确定一个圆
②平分弦的直径垂直于弦
③相等的圆心角所对的弧相等
④相等弧所对的弦相等.
A.1 B.2 C.3 D.4
9.如图,⊙O的半径为2,△ABC是⊙O的内接三角形,连结OB,OC,若∠BAC与∠BOC互补,则弦BC的长为( )
A. B.2 C.2 D.4
10.直角三角形两直角边长分别为 和1,那么它的外接圆的直径是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.小明不慎把家里的圆形玻璃打碎了,其中四块碎片如图所示,为配到与原来大小一样的圆形玻璃,小明带到商店去的一块玻璃碎片应该是( )
A.第①块 B.第②块 C.第③块 D.第④块
12.如图的矩形ABCD中,E为 的中点,有一圆过C、D、E三点,且此圆分别与 、 相交于P、Q两点.甲、乙两人想找到此圆的圆心O,其作法如下:
(甲) 作∠DEC的角平分线L,作 的中垂线,交L于O点,则O即为所求;
(乙) 连接 、 ,两线段交于一点O,则O即为所求
对于甲、乙两人的作法,下列判断何者正确?( )
A.两人皆正确 B.两人皆错误
C.甲正确,乙错误 D.甲错误,乙正确
二、填空题
13.要确定一个圆,需要知道 和 .
14.若AB=4cm,则过点A、B且半径为3cm的圆有 个.
15.过四边形的任意三个顶点能画圆的个数最多为 个.
16.如图,网格的小正方形的边长均为1,小正方形的顶点叫做格点.△ABC的三个顶点都在格点上,那么△ ABC的外接圆半径是 .
17.我们把两个三角形的外心之间的距离叫做外心距.如图,在Rt△ABC和Rt△ACD中,∠ACB=∠ACD=90°,点D在边BC的延长线上,如果BC=DC=3,那么△ABC和△ACD的外心距是 .
三、解答题
18.如图所示,在△ABC中,CE,BD分别是AB,AC边上的高,求证:B,C,D,E四点在同一个圆上.
“不在同一直线上的三点确定一个圆”.请你判断平面直角坐标系内的三个点A(2,3),B(﹣3,﹣7),C(5,11)是否可以确定一个圆.
20.如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,试说明点B,C,D在以O为圆心、AO的长为半径的⊙O上.
21.如图,O,H分别是锐角△ABC的外心和垂心,D是BC边上的中点.由H向∠A及其外角平分线作垂线,垂足分别是E,F.求证:D,E,F三点共线.
22.如图,O是等边△ABC的外心,BO的延长线和⊙O相交于点D,连接DC,DA,OA,OC.
(1)求证:△BOC≌△CDA;
(2)若AB=,求阴影部分的面积.
答案解析部分
1.答案:B
解析:解:∵根据圆周角定理:直径所对的圆周角是直角,
∴该三角形是直角三角形.
故答案为:B.
分析:根据直径所对的圆周角是直角,则该三角形是直角三角形.
2.答案:A
解析:解:由圆的定义可知线段AB的中点C为圆心,CA或CB长为半径即可画出一个圆.
故答案为:A.
分析:圆的定义:.平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆.由此即可得出答案.
3.答案:D
解析:解:∵AB=2,BC=3,AC=5,
∴AB+BC=AC,
∴可以画一个圆,使A,C在圆周上,B在圆内,
故答案为:D.
分析:由已知可知AB+BC=AC,从而可知可以画一个圆,使A,C在圆周上,B在圆内.
4.答案:B
解析:解:A、过一点A的圆的圆心可以是平面上任意点(A点外),故本选项错误,
B、过两点A、B的圆的圆心在线段AB的垂直平分线是,故正确,
C、错误,A、B、C三点共线时,不符合题意.
D、过四点A、B、C、D的圆可以存在,故本选项错误,
故选:B.
分析:利用圆的知识判定即可.
5.答案:C
解析:解:根据题意知,A,B,C,D,E五个点的组合有:
A,B,C; A,C,D; A,C,E; A,B,E; A,B,D;
A,D,E; B,C,E;B,D,E;B,C,D; C,D,E;
故最多能作出10个圆.
故选:C.
分析:根据题意判断出5点构成的三角形个数,即可得出过三点作圆的个数.
6.答案:B
解析:解:连结OA,OB,延长AO交BC于D,
∵⊙O是正三角形△ABC的外接圆,
∴OA=OB,AD⊥AB,∠OBD=30°,
∴OD=OB,
∴AD=AO+OD=OB+OB=OB,
∴正三角形的外接圆的半径和高的比为:OB:OB=2:3.
故答案为:B.
分析:连结OA,OB,延长AO交BC于D,根据三角形外接圆和正三角形的性质可知OD=OB,即高AD=OB,从而可得正三角形外接圆的半径和高的比.
7.答案:C
解析:解:取BC中点D,连结AD,OB,
设BO=AO=r,
∵AB=AC=5,BC=6,
∴AD⊥BC,BD=3,
∴AD=4,
在Rt△BOD中,
∴BO2=OD2+BD2,
即r2=32+(4-r)2,
∴r=3.125.
故答案为:C.
分析:取BC中点D,连结AD,OB,设BO=AO=r,根据等腰三角形性质可知AD=4,AD⊥BC,在Rt△BOD中,根据勾股定理即可求出半径.
8.答案:C
解析:解:不在同一直线上的三点确定一个圆,故①三点确定一个圆错误;
平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故②平分弦的直径垂直于弦错误;
同圆或等圆中相等的圆心角所对的弧相等,故③相等的圆心角所对的弧相等错误;
相等弧一定在同圆或等圆中,故④相等弧所对的弦相等正确.
故选C.
分析:利用确定圆的条件、垂径定理、圆心角、弧、弦的关系定理、圆周角定理分别判断后即可确定正确的选项.
9.答案:B
解析:解∵∠BAC与∠BOC互补,
∴∠BAC+∠BOC=180°,
∵∠BAC= ∠BOC,
∴∠BOC=120°,
过O作OD⊥BC,垂足为D,
∴BD=CD,
∵OB=OC,
∴OB平分∠BOC,
∴∠DOC= ∠BOC=60°,
∴∠OCD=90°﹣60°=30°,
在Rt△DOC中,OC=2,
∴OD=1,
∴DC= ,
∴BC=2DC=2 ,
故选B.
分析:作弦心距OD,先根据已知求出∠BOC=120°,由等腰三角形三线合一的性质得:∠DOC= ∠BOC=60°,利用30°角所对的直角边是斜边的一半可求得OD的长,根据勾股定理得DC的长,最后利用垂径定理得出结论.
10.答案:B
解析:解:由勾股定理得,直角三角形的斜边长= =2,
∴它的外接圆的直径是2,
故选:B.
分析:根据勾股定理求出直角三角形的斜边长,根据直角三角形的外心的性质解答即可.
11.答案:B
解析:第②块出现一段完整的弧,可在这段弧上任做两条弦,作出这两条弦的垂直平分线,就交于了圆心,进而可得到半径的长.
故选:B.
分析:要确定圆的大小需知道其半径.根据垂径定理知第②块可确定半径的大小.
12.答案:A
解析:解:甲,∵ = ,
∴△DEC为等腰三角形,
∴L为 之中垂线,
∴O为两中垂线之交点,
即O为△CDE的外心,
∴O为此圆圆心.
乙,∵∠ADC=90°,∠DCB=90°,
∴ 、为此圆直径,
∴ 与 的交点O为此圆圆心,因此甲、乙两人皆正确.
故选:A.
分析:根据线段垂直平分线的性质判断甲,根据90°的圆周角所对的弦是直径判断乙.
13.答案:圆心;半径
解析:解:确定一个圆的条件是圆心和半径.
分析:已知圆心和半径所作的圆就是唯一的.
14.答案:两
解析:解:这样的圆能画2个.如图,作AB的垂直平分线l,再以点A为圆心,3cm为半径作圆交l于O1和O2,然后分别以O1和O2为圆心,以3cm为半径作圆,
则⊙O1和⊙O2为所求圆.
故答案为:两.
分析:先作AB的垂直平分线l,再以点A为圆心,3cm为半径作圆交l于O1和O2,然后分别以O1和O2为圆心,以3cm为半径作圆即可.
15.答案:4
解析:解:过四边形的任意三个顶点能画圆的个数最多4个.
故答案为4.
分析:根据确定圆的条件,四边形的任意三个顶点都不共圆,则过四边形的任意三个顶点最多可画4个圆.
16.答案:
解析:解:如图:分别作边AB,BC的垂直平分线交于点O,点O即为△ABC外接圆的圆心,OA即为半径,
∴OA=.
故答案为:.
分析:三角形的外心是三角形三条边垂直平分线的交点,画图确定外心的位置,根据勾股定理求得圆的半径.
17.答案:3
解析:解:∵∠ACB=∠ACD=90°,
∴Rt△ABC和Rt△ACD分别是AB,AD的中点,
∴两三角形的外心距为△ABD的中位线,即为BD=3.
故答案为:3.
分析:利用直角三角形的性质得出两三角形的外心距为△ABD的中位线,即可得出答案.
18.答案:证明:如图所示,取BC的中点F,连接DF,EF.
∵BD,CE是△ABC的高,
∴△BCD和△BCE都是直角三角形.
∴DF,EF分别为Rt△BCD和Rt△BCE斜边上的中线,
∴DF=EF=BF=CF.
∴E,B,C,D四点在以F点为圆心, BC为半径的圆上.
解析:求证E,B,C,D四点在同一个圆上,△BCD是直角三角形,则三个顶点在斜边中点为圆心的圆上,因而只要再证明E到BC得中点的距离等于BC的一半就可以.
19.答案:解:设经过A,B两点的直线解析式为y=kx+b,
由A(2,3),B(﹣3,﹣7),
得 ,
解得 .
∴经过A,B两点的直线解析式为y=2x﹣1;
当x=5时y=2x﹣1=2×5﹣1=9≠11,
所以点C(5,11)不在直线AB上,
即A,B,C三点不在同一直线上,
因为“两点确定一条直线”,
所以A,B,C三点可以确定一个圆
解析:先设出过A,B两点函数的解析式,把A(2,3),B(﹣3,﹣7)代入即可求出其解析式,再把C(5,11)代入解析式看是否与A,B两点在同一条直线上即可.
20.答案:解:由矩形的性质得OB=OC=0D=OA,
故点B、C、D都在以O为圆心,OA为半径的圆上
解析:根据矩形的性质可知,矩形的对角线相等且平分,再根据确定圆的条件即可证明.
21.答案:证明:如图,连接OA、OD,并延长OD交⊙O于M,
则OD⊥BC, ,
∴A、E、M三点共线,
又AE、AF是∠A及其外角平分线,
∴AE⊥AF,
∵HE⊥AE,HF⊥AF,
∴四边形AEHF为平行四边形,
∴AH与EF互相平分,设其交点为G,
于是,AG= AH= EF=EG,
∵OA=OM,OD∥AH,
∴∠OAM=∠OMA=∠MAG=∠GAE,
∴EG∥OA ①
又O、H分别是△ABC的外心和垂心,且OD⊥BC,
∴OD= AH=AG,
∴四边形AODG为平行四边形,
∴DG∥OA,②
由①②可知,D、E、G三点共线,
而F在EG上,
∴D、E、F三点共线.
解析:根据AE平分∠BAC,M为 的中点,可证A、E、M三点共线,根据已知证明EG∥OA,DG∥OA,可证D、E、G三点共线,而F在EG上,故可证D、E、F三点共线.
22.答案:解:(1)证明:如图1所示:∵O是等边△ABC的外心,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∴AD=CD,∵四边形OADC为平行四边形,∴四边形OADC为菱形,∴BD垂直平分AC,∠4=∠5=∠6,而∠1=∠5,∴OA=OC,∠2=∠3,∴OB=OC,∴点O为△ABC的外心,∴△ABC为等边三角形,∴∠AOB=∠BOC=∠AOC=120°,BC=AC,∵四边形OADC为平行四边形,∴∠ADC=∠AOC=120°,AD=OC,CD=OA,∴AD=OB,在△BOC和△CDA中,,∴△BOC≌△CDA(SAS);(2)解:作OH⊥AB于H,如图2所示,∵∠AOB=120°,OA=OB,∴∠BOH=(180°﹣120°)=30°,∵OH⊥AB,∴BH=AH=AB=,OH=BH=1,OB=2OH=2,∴S阴影部分=S扇形AOB﹣S△AOB=﹣××1=π﹣.
解析:(1)根据内心性质得∠1=∠2,∠3=∠4,则AD=CD,于是可判断四边形OADC为菱形,则BD垂直平分AC,∠4=∠5=∠6,易得OA=OC,∠2=∠3,所以OB=OC,可判断点O为△ABC的外心,则可判断△ABC为等边三角形,所以∠AOB=∠BOC=∠AOC=120°,BC=AC,再根据平行四边形的性质得∠ADC=∠AOC=120°,AD=OC,CD=OA=OB,则根据“SAS”证明△BOC≌△CDA;
(2)作OH⊥AB于H,如图,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理得到∠BOH=30°,根据垂径定理得到BH=AH=AB=,得出OH= BH=1,OB=2OH=2,然后根据三角形面积公式和扇形面积公式,利用S阴影部分=S扇形AOB﹣S△AOB进行计算即可.
将来的某一天,你会感谢曾经努力的自己!