24.3 正多边形和圆同步练习2024-2025学年九年级人教版数学
一、单选题
1.如图,A、B、C、D为一个正多边形的顶点,O为正多边形的中心.若,则这个正多边形的边数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
2.如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,则∠CBD的度数是( )
A.30° B.36° C.60° D.72°
3.有一题目:“已知;点为的外心,,求.”嘉嘉的解答为:画以及它的外接圆,连接,,如图.由,得.而淇淇说:“嘉嘉考虑的不周全,还应有另一个不同的值.”,下列判断正确的是( )
A.淇淇说的对,且的另一个值是115°
B.淇淇说的不对,就得65°
C.嘉嘉求的结果不对,应得50°
D.两人都不对,应有3个不同值
4.如图,半径为2的是正六边形的外接圆,则边心距的长度为( )
A.1 B. C. D.2
5.如图,正六边形内接于⊙,若⊙的周长等于,则正六边形的边长为( )
A. B. C.3 D.
6.我国魏晋时期数学家刘徽在《九章算术注》中提到了著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416.如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正十二边形作近似估计,可得的估计值为( )
A. B. C.3 D.
7.如图,正六边形和正方形都内接于,连接,则弦所对圆周角的度数为( )
A. B. C.或 D.或
8.如图,两张完全相同的正六边形纸片(边长为)重合在一起,下面一张保持不动,将上面一张纸片六边形沿水平方向向左平移个单位长度,则上面正六边形纸片面积与折线扫过的面积(阴影部分面积)之比是( )
A. B. C. D.
9.如图,AB为⊙O的直径,点C,点D是⊙O上的两点,连接CA,CD,AD.若∠CAB=40°,则∠ADC的度数是( )
A.110° B.130° C.140° D.160°
10.如图,四边形ABCD内接于⊙O,F是上一点,且,连接CF并延长交AD的延长线于点E,连接AC.若∠ABC=105°,∠BAC=25°,则∠E的度数为( )
A.45° B.50° C.55° D.60°
二、填空题
11.已知正多边形的中心角是,则这个多边形是正 边形.
12.如图,A、、、为一个正多边形的相邻四个顶点,为正多边形的中心,若,则这个正多边形的边数为 .
13.如图,在正六边形ABCDEF中,AB=6,点M在边AF上,且AM=2.若经过点M的直线l将正六边形面积平分,则直线l被正六边形所截的线段长是 .
14.如图,是等边三角形的外接圆,其半径为4.过点B作于点E,点P为线段上一动点(点P不与B,E重合),则的最小值为 .
15.如图,正方形内接于,,分别与相切于点和点,的延长线与的延长线交于点.已知,则图中阴影部分的面积为 .
三、解答题
16.要用圆形铁片截出边长为a的正方形铁片,选用的圆形铁片的半径至少是多少?
17.正六边形的边长为8,求这个正六边形的周长和面积.
18.如图,正六边形内接于.
(1)若是上的动点,连接,求的度数;
(2)已知的面积为.
求的度数;
求的半径.
19.如图,正方形内接于,连接,点F是的中点,过点D作的切线与的延长线相交于点G.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由.
(2)求的度数.
20.正方形ABCD的四个顶点都在⊙O上,E是⊙O上的一点.
(1)如图①,若点E在上,F是DE上的一点,DF=BE.求证:△ADF≌△ABE;
(2)在(1)的条件下,小明还发现线段DE、BE、AE之间满足等量关系:DE-BE=AE.请说明理由;
(3)如图②,若点E在上.连接DE,CE,已知BC=5,BE=1,求DE及CE的长.
/ 让教学更有效 精品 |
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【分析】连接,,根据圆周角定理得到,进一步即可得到结论.
【详解】解:连接,,
∵A、B、C、D为一个正多边形的顶点,O为正多边形的中心,
∴点A、B、C、D在以点O为圆心,为半径的同一个圆上,
∵,
∴,
∴这个正多边形的边数,
故选:C.
【点睛】本题考查了正多边形与圆,圆周角定理,正确地理解题意是解题的关键.
2.B
【分析】求出正五边形的一个内角的度数,再根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理计算即可.
【详解】解:∵正五边形ABCDE中,
∴∠BCD==108°,CB=CD,
∴∠CBD=∠CDB=(180°-108°)=36°,
故选:B.
【点睛】本题考查了正多边形和圆,求出正五边形的一个内角度数是解决问题的关键.
3.A
【分析】直接利用圆内接四边形的性质结合圆周角定理得出答案.
【详解】解:如图所示:
∵∠BOC=130°,
∴∠A=65°,
∠A还应有另一个不同的值∠A′与∠A互补.
故∠A′=180° 65°=115°.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了三角形的外接圆,正确分类讨论是解题关键.
4.B
【分析】如图所示,连接,求出,进而证明是等边三角形,得到,求出,即可利用勾股定理求出答案.
【详解】解:如图所示,连接,
由题意得,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选B.
【点睛】本题主要考查了正多边形与圆,勾股定理,等边三角形的性质与判断,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
5.C
【分析】连接OB,OC,由⊙O的周长等于6π,可得⊙O的半径,又由圆的内接多边形的性质,即可求得答案.
【详解】解:连接OB,OC,
∵⊙O的周长等于6π,
∴⊙O的半径为:3,
∵∠BOC360°=60°,
∵OB=OC,
∴△OBC是等边三角形,
∴BC=OB=3,
∴它的内接正六边形ABCDEF的边长为3,
故选:C.
【点睛】此题考查了正多边形与圆的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.
6.C
【分析】根据圆内接正多边形的性质可得,根据30度的作对的直角边是斜边的一半可得,根据三角形的面积公式即可求得正十二边形的面积,即可求解.
【详解】解:圆的内接正十二边形的面积可以看成12个全等的等腰三角形组成,故等腰三角形的顶角为,设圆的半径为1,如图为其中一个等腰三角形,过点作交于点于点,
∵,
∴,
则,
故正十二边形的面积为,
圆的面积为,
用圆内接正十二边形面积近似估计的面积可得,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆内接正多边形的性质,30度的作对的直角边是斜边的一半,三角形的面积公式,圆的面积公式等,正确求出正十二边形的面积是解题的关键.
7.C
【分析】先求出正六边形和正方形的边所对的圆心角,求差可得弦所对得圆心角,再分别求出优弧和劣弧所对得圆周角即可.
【详解】如图,连接,,
∵四边形是正方形
∴
∵六边形是正六边形
∴
∴
∴弦所对圆周角的度数为或
故选C.
【点睛】本题考查正多边形和圆的关系,以及同弧所对圆周角是它所对圆心角得一半,注意有两个答案.
8.A
【分析】求出正六边形和阴影部分的面积即可解决问题.
【详解】解:如下图,正六边形由六个等边三角形组成,过点作于点,于点,
根据题意,正六边形纸片边长为,即,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
同理,,
∴,
∴正六边形的面积,
∵将上面一张纸片六边形沿水平方向向左平移个单位长度,
又∵,
∴阴影部分的面积,
∴空白部分与阴影部分面积之比是.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了多边形的性质、等边三角形的性质、勾股定理、平移变换等知识,解题关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
9.B
【分析】连接BC,如图,利用圆周角定理得到∠ACB=90°,则∠B=50°,然后利用圆的内接四边形的性质求∠ADC的度数.
【详解】解:如图,连接BC,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠B=90°﹣∠CAB=90°﹣40°=50°,
∵∠B+∠ADC=180°,
∴∠ADC=180°﹣50°=130°.
故选:B.
【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.
10.B
【分析】先根据圆内接四边形的性质求出∠ADC的度数,再由圆周角定理得出∠DCE的度数,根据三角形外角的性质即可得出结论.
【详解】∵四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=105°,
∴∠ADC=180°﹣∠ABC=180°﹣105°=75°.
∵,∠BAC=25°,
∴∠DCE=∠BAC=25°,
∴∠E=∠ADC﹣∠DCE=75°﹣25°=50°.
【点睛】本题考查圆内接四边形的性质,圆周角定理.圆内接四边形对角互补.在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆心角相等,而同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,所以在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.
11.六
【分析】根据正多边形的边数=周角÷中心角,计算即可得.
【详解】∵正多边形的中心角是,
∴这个多边形是:,
∴这个多边形是正六边形,
故答案为:六.
【点睛】本题考查了正多边形的性质,解题的关键是掌握正多边形的中心角与边数的关系.
12.15
【分析】连接,,根据圆周角定理得到,根据中心角的定义即可求解.
【详解】解:如图,连接,,
∴,
∴这个正多边形的边数为,
故答案为:15.
【点睛】本题主要考查正多边形的性质,解题的关键是熟知圆周角定理.
13.
【分析】如图,连接AD,CF,交于点O,作直线MO交CD于H,过O作OP⊥AF于P,由正六边形是轴对称图形可得: 由正六边形是中心对称图形可得: 可得直线MH平分正六边形的面积,O为正六边形的中心,再利用直角三角形的性质可得答案.
【详解】解:如图,连接AD,CF,交于点O,作直线MO交CD于H,过O作OP⊥AF于P,
由正六边形是轴对称图形可得:
由正六边形是中心对称图形可得:
∴直线MH平分正六边形的面积,O为正六边形的中心,
由正六边形的性质可得:为等边三角形, 而
则
故答案为:
【点睛】本题考查的是正多边形与圆的知识,掌握“正六边形既是轴对称图形也是中心对称图形”是解本题的关键.
14.6
【分析】过点P作,连接并延长交于点F,连接,根据等边三角形的性质和圆内接三角形的性质得到,,然后利用含角直角三角形的性质得到,进而求出,然后利用代入求解即可.
【详解】如图所示,过点P作,连接并延长交于点F,连接
∵是等边三角形,
∴
∵是等边三角形的外接圆,其半径为4
∴,,
∴
∴
∵
∴
∴
∵,
∴
∴
∴的最小值为的长度
∵是等边三角形,,
∴
∴的最小值为6.
故答案为:6.
【点睛】此题考查了圆内接三角形的性质,等边三角形的性质,含角直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
15.
【分析】连接AC,OD,根据已知条件得到AC是⊙O的直径,∠AOD=90°,根据切线的性质得到∠PAO=∠PDO=90°,得到△CDE是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质得到PE=,根据梯形和圆的面积公式即可得到答案.
【详解】解:连接AC,OD,
∵四边形BCD是正方形,
∴∠B=90°,
∴AC是⊙O的直径,∠AOD=90°,
∵PA,PD分别与⊙O相切于点A和点D,
∴∠PAO=∠PDO=90°,
∴四边形AODP是矩形,
∵OA=OD,
∴矩形AODP是正方形,
∴∠P=90°,AP=AO,AC∥PE,
∴∠E=∠ACB=45°,
∴△CDE是等腰直角三角形,
∵AB=2,
∴AC=2AO=2,DE=CD=2,
∴AP=PD=AO=,
∴PE=3,
∴图中阴影部分的面积
故答案为:5-π.
【点睛】本题考查了正多边形与圆,正方形的性质,切线的性质,等腰直角三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
16.半径至少为a.
【分析】画出正方形外接圆,连接AC,求出正方形外接圆半径即可.
【详解】解:如图所示,连接AC,
∵∠D=90°,
∴AC为直径,
在 Rt△ACD中,AC==a,
∴半径至少为a.
【点睛】本题考查了正多边形和圆的计算,解题关键是画出图形,准确进行计算.
17.周长,面积
【分析】本题主要考查了正六边形的性质,根据正多边形的性质,得出为等边三角形,即可解答.解题的关键是掌握正多边形每条边相等,以及中心角的求法.
【详解】解:正六边形的周长;
连接,过点O作于点G,
∵该六边形为正六边形,
∴,
∴为等边三角形,
∴,,
∵,
正六边形的面积.
18.(1);
(2);.
【分析】()在取一点,连接,利用弦和圆周角的关系即可求出的值;
()证明是等边三角形即可求出;利用三角函数求出,,再根据的面积为即可求出.
【详解】(1)如图所示,在取一点,连接 ,
∵六边形是正六边形,
∴ ,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)∵,,
∴是等边三角形,
∴;
∵,
∴,,
∴,
∴,
即的半径为.
【点睛】此题考查了圆内解正六边形问题,解题的关键是掌握圆内解正六边形的性质及弦和圆周角之间的关系.
19.(1),理由见解析
(2)
【分析】(1)连接,可得,根据切线的定义可得,即可得出结论.
(2)根据正方形的性质可得,,,则.根据点F是的中点,可得.最后根据平行线的性质可得.
【详解】(1)解:.
理由:如图,连接,
∵正方形内接于,
∴.
∵与相切于点D,
∴,即.
∴,
∴.
(2)解:∵四边形是正方形,
∴,,
∴.
∵点F是的中点,
∴,
∴.
∵,
∴.
【点睛】本题主要考查了圆的内接正多边形,平行线的判定和性质,圆周角定理,解题的关键是掌握圆内接正多边形的中心角,同弧所对的圆周角相等,同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,以及平行线的判定和性质.
20.(1)证明见解析;(2)理由见解析;(3)DE=7,CE=
【分析】(1)根据正方形的性质,得AB=AD;根据圆周角的性质,得,结合DF=BE,即可完成证明;
(2)由(1)结论得AF=AE,;结合∠BAD=90°,得∠EAF=90°,从而得到△EAF是等腰直角三角形,即EF=AE;最后结合DE-DF=EF,从而得到答案;
(3)连接BD,将△CBE绕点C顺时针旋转90°至△CDH;结合题意,得∠CBE+∠CDE=180°,从而得到E,D,H三点共线;根据BC=CD,得,从而推导得∠BEC=∠DEC=45°,即△CEH是等腰直角三角形;再根据勾股定理的性质计算,即可得到答案.
【详解】(1)如图,,,,
在正方形ABCD中,AB=AD
在△ADF和△ABE中
∴△ADF≌△ABE(SAS);
(2)由(1)结论得:△ADF≌△ABE
∴AF=AE,∠3=∠4
正方形ABCD中,∠BAD=90°
∴∠BAF+∠3=90°
∴∠BAF+∠4=90°
∴∠EAF=90°
∴△EAF是等腰直角三角形
∴EF2=AE2+AF2
∴EF2=2AE2
∴EF=AE
即DE-DF=AE
∴DE-BE=AE;
(3)连接BD,将△CBE绕点C顺时针旋转90°至△CDH
∵四边形BCDE内接于圆
∴∠CBE+∠CDE=180°
∴E,D,H三点共线
在正方形ABCD中,∠BAD=90°
∴∠BED=∠BAD=90°
∵BC=CD
∴
∴∠BEC=∠DEC=45°
∴△CEH是等腰直角三角形
在Rt△BCD中,由勾股定理得BD=BC=5
在Rt△BDE中,由勾股定理得:DE=
在Rt△CEH中,由勾股定理得:EH2=CE2+CH2
∴(ED+DH)2=2CE2,即(ED+BE)2=2CE2
∴64=2CE2
∴CE=4.
【点睛】本题考查了正方形、圆、等腰三角形、勾股定理、全等三角形、旋转的知识;解题的关键是熟练掌握正方形、圆周角、正多边形与圆、等腰三角形、勾股定理、全等三角形、旋转的性质,从而完成求解.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页