北师大版九年级数学下册第三章圆单元复习题
一、单选题
1.如图,四边形内接于圆,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.下列是有关圆的一些结论,其中正确的是( )
A.任意三点可以确定一个圆 B.相等的圆心角所对的弧相等
C.平分弦的直径垂直于弦 D.圆内接四边形对角互补
3.如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,若∠BCD=34°,则∠ABD等于( )
A.66° B.34° C.56° D.68°
4.下列图形中的角是圆心角的是( )
A. B.
C. D.
5.如图,在⊙O中,弦BC=1.点A是圆上一点,且∠BAC=30°,则⊙O的半径是( )
A.1 B.2 C. D.
6.如图,在⊙O中,AB是直径,点D是⊙O上一点,点C是弧AD的中点,弦CE⊥AB于点E,过点D的切线交EC的延长线于点G,连接AD,分别交CE、CB于点P、Q,连接AC,给出下列结论:①∠DAC=∠ABC;②AD=CB;③点P是△ACQ的外心;④AC2=AE AB;⑤CB∥GD,其中正确的结论是( )
A.①③⑤ B.②④⑤ C.①②⑤ D.①③④
7.如图,⊙O中,半径OC=4,弦AB垂直平分OC,则AB的长是( )
A.3 B.4 C.2 D.4
8.在菱形ABCD中,记∠ABC=∠α(0°<∠α<90°),菱形的面积记作S,菱形的周长记作C,若AD=2,则( )
A.C与∠α的大小有关
B.当∠α=45°时,S=
C.A,B,C,D四个点可以在同一个圆上
D.S随∠α的增大而增大
9.若扇形的半径为3,圆心角为60°,则此扇形的弧长是( )
A.π B. 2π C. 3π D.4π
10.如图,正六边形内接于,若的周长是,则正六边形的边长是( )
A. B.3 C.6 D.
二、填空题
11.在中,是它的外心,cm,到的距离是5cm,则的外接圆的半径为 cm.
12.将△ABC绕点B逆时针旋转到△A′BC′,使A、B、C′在同一直线上,若∠BCA=90°,∠BAC=30°,AB=4cm,则图中阴影部分面积为 cm2.
13.半径为 的 中,弦长为 的弦所对的圆心角度数为 .
14.如图 1, 是某激光黑白 A4 纸张打印机的机身,其侧面示意图如图 2,AB⊥BC,CD⊥BC.出纸盘 EP 下方为一段以 O 为圆心的圆弧,与上部面板线段 AE 交于点 E,与 CD 相切于点 D.测得 BC=24cm, CD=18cm.进纸盘 CH 可以随调节扣 HF 向右平移,CH=18cm,HF=2cm.当 HF 向右移动 6cm 至H′F′时,点 A,D,F'在同一直线上,则 AB 的长度为 cm.若点 E 到 AB 的距离为 16cm, tanA=4,连接 PO,线段 OP 恰好过圆弧的中点.若点 P 到直线 BC 的距离为 32cm,则 PE= cm.
三、解答题
15.用40cm长的铁丝围成一个扇形,求此扇形面积的最大值.
16.如图(1),将线段AB绕点A逆时针旋转2α(0°<α<90°)至AC,P是过A,B,C的三点圆上任意一点.
(1)当α=30°时,如图(1),求证:PC=PA+PB;
(2)当α=45°时,如图(2),PA,PB,PC三条线段间是否还具有上述数量关系?若有,请说明理由;若不具有,请探索它们的数量关系.
17.如图,AB与⊙O相切于点C,∠A=∠B,⊙O的半径为6,AB=16,求OA的长.
18.如图,A(-5,0),B(-3,0)点C在y轴的正半轴上,CBO=45,CDAB,CDA=90.点P从点Q(4,0)出发,沿x轴向左以每秒1个单位长的速度运动,运动时间为t秒.
(1)求点C的坐标;
(2)当BCP=15时,求t的值;
(3)以点P为圆心,PC为半径的⊙P随点P的运动而变化,当⊙P与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.
19.已知圆环的大圆半径R=4cm,小圆半径r=2cm,求圆环的面积。
20.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,过点D作DE⊥AD交AC的延长线于点E.
(1)求证:DC=DE;
(2)若BD=1,DE=3,求⊙O的半径.
21.如图,四边形 内接于 ,对角线 为 的直径,过点 作 交 的延长线于点 , 为 的中点,连结 , .
(1)求 的度数.
(2)求证: 是 的切线.
(3)若 时,求 的值.
22.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的半圆O分别交BC,AC于点D,E,连接DE,OD.
(1)求证:.
(2)当,的度数之比为4∶5时,求四边形ABDE四个内角的度数.
23.已知,⊙O过矩形ABCD的顶点D,且与AB相切于点E,⊙O分别交BC,CD于H,F,G三点.
(1)如图1,求证:BE-AE=CG;
(2)如图2,连接DF,DE.若AE=3,AD=9,tan∠EDF= ,求FC的值.
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD内接于圆O,
∴∠B+∠D=180°,
又∠D=100°
∴∠B=80°
故答案为:B.
【分析】由圆的内接四边形,对角互补,可求解.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:A. 不在同一条直线上的三点可以确定一个圆,缺少条件,故本选项错误;
B. 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,缺少条件,故本选项错误;
C. 平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,缺少条件,故本选项错误;
D. 圆内接四边形对角互补,故本选项正确.
故答案为:D.
【分析】根据确定圆的条件、圆的基本性质、垂径定理的推论和圆内接四边形的性质逐一判断即可.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠DAB+∠ABD=90°,
∵∠DAB=∠BCD=34°,
∴∠ABD=90°-34°=56°.
故答案为:C.
【分析】先利用圆周角的性质可得∠DAB=∠BCD=34°,再利用三角形的内角和求出∠ABD即可。
4.【答案】A
【解析】【解答】解:圆心角的定义:圆心角的顶点必在圆心上,
所以选项A符合题意,选项B,C,D不合题意.
故答案为:A.
【分析】本题考查的是圆心角的定义,正确掌握圆心角的定义是解题的关键.根据圆心角的定义作答即可.
5.【答案】A
【解析】【分析】如图,连接OB,OC,
∵∠BAC=30°,∴∠BOC=2∠BAC=60°。
∵OB=OC,∴△BOC是等边三角形。
∴OB=BC=1.
故选A.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:∵在⊙O中,点C是 的中点,
∴ = ,
∴∠CAD=∠ABC,故①正确;
∵ ≠ ,
∴ ≠ ,
∴AD≠BC,故②错误;
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
又∵CE⊥AB,
∴∠ACE+∠CAE=∠ABC+∠CAE=90°,
∴∠ACE=∠ABC,
又∵C为 的中点,
∴ = ,
∴∠CAP=∠ABC,
∴∠ACE=∠CAP,
∴AP=CP,
∵∠ACQ=90°,
∴∠ACP+∠PCQ=∠CAP+∠PQC=90°,
∴∠PCQ=∠PQC,
∴PC=PQ,
∴AP=PQ,即P为Rt△ACQ斜边AQ的中点,
∴P为Rt△ACQ的外心,故③正确;
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
又∵CE⊥AB
∴根据射影定理,可得AC2=AE AB,故④正确;
如图,连接BD,则∠ADG=∠ABD,
∵ ≠ ,
∴ ≠ ,
∴∠ABD≠∠BAC,
∴∠ADG≠∠BAC,
又∵∠BAC=∠BCE=∠PQC,
∴∠ADG≠∠PQC,
∴CB与GD不平行,故⑤错误.
故答案为:D.
【分析】在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,据此推理可得①正确,②错误;通过推理可得∠ACE=∠CAP,得出AP=CP,再根据∠PCQ=∠PQC,可得出PC=PQ,进而得到AP=PQ,即P为Rt△ACQ斜边AQ的中点,故P为Rt△ACQ的外心,即可得出③正确;连接BD,则∠ADG=∠ABD,根据∠ADG≠∠BAC,∠BAC=∠BCE=∠PQC,可得出∠ADG≠∠PQC,进而得到CB与GD不平行,可得⑤错误.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:连结OA,如图,
∵弦AB垂直平分OC,垂足为D,
∴OD=OC=2,OD⊥AB,
∴AD=BD,
在Rt△OAD中,∵OA=4,OD=2,
∴AB=2AD=4.
故选:D.
【分析】连结OA,如图,先利用弦AB垂直平分OC得到OD=OC=2,OD⊥AB,再根据垂径定理得到AD=BD,然后根据勾股定理计算出AD=2,于是得到AB=2AD=4.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:A、错误,菱形的周长=8,与∠α 的大小无关;
B、错误,∠α=45°时,菱形的面积=2×2×sin45°=2 ;
C、错误,∵0°<∠α<90°,∴对角不互补,∴A,B,C,D四个点不在同一个圆上;
D、正确,∵0°<α<90°,S=菱形的面积=2×2×sinα,
∴菱形的面积S随α的增大而增大.
故答案为:D.
【分析】根据菱形的四条边相等可以判断A;根据菱形的性质计算出菱形的面积判断B;根据四点公圆的判定定理对C作判断;先求出菱形面积的表达式,根据正弦三角函数的性质判断D.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:∵扇形的半径为3,圆心角为60°。
∴此扇形的弧长是.
故答案为:A.
【分析】利用扇形的弧长公式:,再将n=60°,R=3代入计算可求解。
10.【答案】C
【解析】【解答】解:因为 的周长是,所以 的半径是6,又因为正六边形内接于,故正六边形的边长是6.
故答案为:C.
【分析】圆的内接正六边形可以分为6个全等的等边三角形,故其边长等于外接圆的半径。
11.【答案】13
【解析】【解答】解:如图所示,
∵O为外心,OD⊥BC,
∴BD=BC=12,又OD=5,
∴由勾股定理,得
OB=(cm),
∴△ABC的外接圆的半径是13cm.
故答案为:13.
【分析】先求出BD=BC=12,再结合OD=5,利用勾股定理求出OB的长即可。
12.【答案】4π
【解析】【解答】解:∵∠BCA=90°,∠BAC=30°,AB=4cm,
∴BC=2,AC=2 ,∠A′BA=120°,∠CBC′=120°,
∴阴影部分面积=(S△A′BC′+S扇形BAA′)﹣S扇形BCC′﹣S△ABC= ×(42﹣22)=4πcm2.
故答案为:4π.
【分析】易得整理后阴影部分面积为圆心角为120°,两个半径分别为4和2的圆环的面积.
13.【答案】120°
【解析】【解答】解:如图,作 ,由垂径定理知,点 是 的中点,
,
,
,
,
,
故答案为:120°.
【分析】作OD⊥AB,由垂径定理可得AD的值,结合半径可得∠A=30°,进而求出∠AOD的度数,然后根据∠AOB=2∠AOD进行求解.
14.【答案】34;
【解析】【解答】解:(1)如图,过点F′作F′M⊥AB,垂足为M,交CD于点N,
由题意得,BM=CN=HF=H′F′=2cm,
F′M=24+18+6=48(cm),
F′N=18+6=24(cm),
DN=18 2=16(cm),
∵AB∥CD,
∴△F′AM∽△F′DN,
∴DN∶AM=F′N∶F′M=24∶48=,
∴AM=2DN=2×16=32(cm),
∴AB=AM+MB=32+2=34(cm),
故答案为:34;
(2)如图3,过点E作BC的平行线交AB于点K,交过点P作AB的平行线与点Q,连接OE,OD,OD的延长线交PT于点G,
∴四边形KESB、四边形EQTS、四边形KQTB均是矩形,
在Rt△AEK中,EK=16cm,tanA=4,
AK=14EK=4cm,
∴KB=QT=AB AK=34 4=30(cm),
由(1)可得:DC=16+2=18(cm),
∴QG=QT GT=30 18=12(cm),
SC=BC BS=24 16=8(cm),
PQ=PT QT=PT KB=32 30=2(cm),
PG=PQ+QG=2+12=14(cm),
设DG=CT=a cm,则ST=EQ=SC+CT=(a+8)cm,
∵线段OP恰好过弧ED的中点,
∴OP是DE的垂直平分线,EP=PD,
在Rt△PEQ,Rt△PDG中由勾股定理可得,
EQ2+PQ2=DG2+PG2=PE2,
即(a+8)2+22=a2+142,
解得a=8,
即:EQ=a+8=16(cm),
∴(cm).
故答案为:
【分析】根据题意构造相似三角形,利用相似三角形的对应边成比例,求出AM,进而求出AB的值;利用垂径定理可得OP是DE的垂直平分线,得到PE=PD,在Rt△AEK中利用锐角三角函数可求出AK,进而求出KB的长,通过作平行线构造直角三角形和矩形,设DG=CT=a cm,则ST=EQ=SC+CT=(a+8)cm,在Rt△PEQ,Rt△PDG中由勾股定理列方程求出a的值即可解答.
15.【答案】解:设半径为r,弧长为l,则40=2r+l,∴l=40﹣2r,∴S扇形= lr= r (40﹣2r)=﹣r2+20r=﹣(r﹣10)2+100,∴当半径为10时,扇形面积最大,最大值为100cm2.
【解析】【分析】根据用40cm长的铁丝围成一个扇形,设半径为r,弧长为l,得到40=2r+l,根据扇形的面积公式S扇形=lr,得到二次函数,用顶点式求出扇形面积的最大值.
16.【答案】证明:(1)如图(1),在PA上截取PD=PA,∵AB=AC,∠CAB=60°,∴△ABC为等边三角形,∴∠APC=∠CPB=60°,∴△APD为等边三角形,∴AP=AD=PD,∴∠ADC=∠APB=120°,在△ACD和△ABP中,,∴△ACD≌△ABP(AAS),∴CD=PB,∵PC=PD+DC,∴PC=PA+PB;(2)PC=PA+PB,如图(2),作AD⊥AP与PC交于一点D,∵∠BAC=90°,∴∠CAD=∠BAP,在△ACD和△ABP中,,∴△ACD≌△ABP,∴CD=PB,AD=AP,根据勾股定理PD=PA,∴PC=PD+CD=PA+PB.
【解析】【分析】(1)首先在PC上截取PD=PA,易知△ABC是等边三角形,可得△PAD是等边三角形,继而可证明△ACD≌△BAP,则CD=PB,从而得出PC=PB+PA;
(2)PC=PA+PB,作AD⊥AP与PC交于一点D,易证△ACD≌△ABP,则CD=PB,AD=AP,根据勾股定理PD=PA,所以PC=PA+PB.
17.【答案】解:连结OC,
∵C为切点,
∴OC⊥AB,即OC是△OAB的高,
∵∠A=∠B,
∴OA=OB,即△OAB是等腰三角形,
∴AC=CB= AB= ×16=8,
在Rt△OCA,OA= = =10.
【解析】【分析】由题意可知,点C为圆的切点,连接OC即可得到OC⊥AB,因为∠A=∠B,所以可得三角形ABO为等腰三角形;
在直角三角形OCA中,根据勾股定理可得OA的长度。
18.【答案】解:(1)∵,
∴OC=OB=3.
又∵点C在y轴的正半轴上,
∴点C的坐标为(0,3);
(2)当点P在点B右侧时,如图2.
若,得.
故OP=OCtan30=,此时t=4+.
当点P在点B左侧时,如图3,由,
得,故PO=OCtan60=.
此时t=4+.
∴t的值为4+或4+;
(3)由题意知,若⊙P与四边形ABCD的边相切,有以下三种情况:
①当⊙P与BC相切于点C时,有,从而,得到OP=3.
此时t=1.
②当⊙P与CD相切于点C时,有PCCD,即点P与点O重合,
此时t=4.
③当⊙P与AD相切时,由题意,,
∴点A为切点,如图4.PC2=PA2=(9-t)2,PO2=(t-4)2.
于是(9-t)2=(t-4)2+32.解出t=5.6.
∴t的值为1或4或5.6.
【解析】【分析】
(1)由∠CBO=45°,∠BOC为直角,得到△BOC为等腰直角三角形,又OB=3,利用等腰直角三角形AOB的性质知OC=OB=3,然后由点C在y轴的正半轴可以确定点C的坐标;
(2)需要对点P的位置进行分类讨论:①当点P在点B右侧时,求出此时的时间t;②当点P在点B左侧时,求出此时的时间t;
(3)当⊙P与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,分三种情况考虑:
①当⊙P与BC边相切时,得出此时的时间t;
②当⊙P与CD相切于点C时,P与O重合,可得出P运动的路程为OQ的长,求出此时的时间t;
③当⊙P与CD相切时,得到此时的时间t.
19.【答案】解:∵大圆半径R=4cm
∴大圆面积=
∵小圆半径r=2cm
∴小圆面积=
∴圆环面积=大圆面积-小圆面积=
【解析】【分析】圆环面积=大圆面积-小圆面积,由圆面积公式求出大小圆面积即可得答案.
20.【答案】(1)证明:连接BC,OC,
∵CD是⊙O的切线,
∴OC⊥CD,
∴∠OCB+∠DCB=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACO+∠OCB=90°,
∴∠ACO=∠DCB,
∵OA=OC,
∴∠A=∠ACO,
∴∠A=∠DCB,
∵DE⊥AD,
∴∠A+∠E=∠A+∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠E,
∵∠ABC=∠CDB+∠DCB,∠DCE=∠A+∠CDB,
∴∠DCE=∠ABC,
∴∠DCE=∠E,
∴CD=DE;
(2)解:∵∠BCD=∠A,∠CDB=∠ADC,
∴△BCD∽△CAD,
∴ ,
∵BD=1,DC=DE=3,
∴ ,
∴AD=9,
∴AB=AD﹣BD=8,
∴⊙O的半径为4.
【解析】【分析】(1)连接BC,OC,利用切线的性质可证得OC⊥CD,可得到∠OCB+∠DCB=90°;再利用圆周角定理可得∠ACB=90°,利用余角的性质可证得∠ACO=∠DCB,利用等腰三角形的性质去证明∠A=∠DCB;然后利用垂直的定义及三角形的外角的性质可推出∠DCE=∠E,利用等角对等边,可证得结论.
(2)利用有两组对应角相等的两三角形相似,可证得△BCD∽△CAD;再利用相似三角形的对应边成比例可求出AD的长;然后根据AB=AD-BD,代入计算求出AB的长.
21.【答案】(1)解:因为∠ADC是直径AC对应的圆周角,所以∠ADC=90°,所以∠CDE=90°
(2)证明:如图所示,连接OD,
因为OA=OD,所以△DAO是等腰三角形,则∠DAO=∠ADO,
由(1)得∠CDE=90°,所以△CDE是直角三角形,
又因为F是Rt△CDE斜边CE的中点,所以 ,
所以△DEF是等腰三角形,故∠DEF=∠EDF,
因为CE⊥AC,所以△ACE是直角三角形,
根据三角形内角和为180°,所以在Rt△ACE中∠DAO+∠DEF=90°,
因为∠DAO=∠ADO,∠DEF=∠EDF,
所以∠ODF=180°-(∠ADO+∠EDF)=180°-(∠DAO+∠DEF)=90°,
所以DF⊥OD,故DF是⊙O的切线
(3)解:在△ADC和△ACE中, ,
所以△ADC∽△ACE,根据相似三角形的性质,得 ,
因为tan∠ABD=3,所以tan∠ACD=3,
设AD=3x,则CD=x,∴AC= x,
所以 ,所以AE= x,DE= x,
所以 .
【解析】【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角可得∠ADC=90° ,再根据平角的定义即可求出 的度数. (2) 连接OD, 根据等边对等角可得∠DAO=∠ADO,由直角三角形斜边的中线等于斜边的一半可得DF=EF,进而可得∠DEF=∠EDF, 利用直角三角形的两锐角互余可得 ∠DAO+∠DEF=90°, 由等量代换及平角的定义即可求出 ∠ODF=90°, 进而可证DF是⊙O的切线 .(3)利用两角对应相等两三角形相似可得△ADC∽△ACE,由相似三角形的对应边成比例可得 , 设AD=3x,由 tan∠ABD=3及等量代换可得CD=x, 利用勾股定理可得AC= x, 进而可得AE= x,DE= x, ,代入 中即可求出点答案。
22.【答案】(1)证明:如图,连接AD,
∵AB是直径
∴∠ADB=90°,
∵AB=AC
∴∠BAD=∠CAD,
∴ .
(2)解:∵ + =180°, 与 的度数之比为4:5,
∴ =80°, =100°,
∴ = =50°,
∴ = + =130°,
∴∠BAE= =50°,∠B= =65°,
∵∠AED+∠B=180°,∠BDE+∠A=180°,
∴∠AED=115°,∠BDE=130°,
∴∠BAE=50°,∠B=65°,∠BDE=130°,∠AED=115°.
【解析】【分析】(1)连接AD,利用直径所对圆周角是直角,可证得∠ADB=90°,利用等腰三角形的性质可证得∠BAD=∠CAD,利用在同一个圆中,相等的圆周角所对的弧相等,可证得结论.
(2)观察图形可知 ,的度数之和为180° ,由此可分别求出,的度数,同时可求出、、 的度数, 利用圆周角定理求出∠BAE,∠B的度数;再利用圆内接四边形的性质可求出∠AED和∠EDB的度数.
23.【答案】(1)证明:连接 延长交 于 ,
与 相切于点 ,
,
四边形 是矩形,
, ,
,
, ,
四边形 和四边形 都是矩形,
, ,
,
;
(2)解:连接 ,延长 交 于点 ,交 于点 ,连接 , , ,过点 作 于 ,与 的延长线交于点 ,
四边形 为矩形,
, ,
设 的半径为 ,则 , ,
,
,
解得 ,
,
,
为 的直径,
,
, ,
,
设 , ,
在 中,由勾股定理得 ,
,
解得, ,或 (舍 ,
, ,
设 , ,则 , ,
, ,
,
,
,
,
,
解得, ,
即 .
【解析】【分析】(1) 连接 延长交 于 , 由切线的性质知OE⊥AB,再由垂径定理得出DK=GK,然后证明四边形 和四边形 都是矩形,最后利用矩形的对边相等及线段间的和差关系,即可解答;
(2)连接 ,延长 交 于点 ,交 于点 ,连接 , , ,过点 作 于 ,与 的延长线交于点 , 设 的半径为 , 在Rt△ODM中,根据勾股定理构建方程求出r,然后求出有关线段的长,设 , ,在 中, 根据勾股定理构建方程求解,则可求出EF和FN,再设 , , 然后证明 ,根据三角形相似的性质列比例式求出y,即可解答.
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