第二十四章复习+测试

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名称 第二十四章复习+测试
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2024-11-15 13:44:33

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第二十四章复习+测试
复习
一.与圆有关的概念
1.圆:平面内到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.
2.弦:连结圆上任意两点的线段.
3.直径:经过圆心的弦是圆的直径,直径是最长的弦.
4.劣弧:小于半圆周的圆弧.
5.优弧:大于半圆周的圆弧.
6.等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧.
7.圆心角:顶点在圆心,角的两边与圆相交.
8.圆周角:顶点在圆上,角的两边与圆相交.
【注意】
(1)确定圆的要素:圆心决定位置,半径决定大小.
(2)不在同一条直线上的三个点确定一个圆.
9.外接圆、内接正多边形:将一个圆n(n≥3)等分,依次连接各等分点所得到的多边形叫作这个圆的内接正多边形,这个圆是这个正多边形的外接圆.
10.三角形的外接圆
外心:三角形的外接圆的圆心叫做这个三角形的外心.
【注意】(1)三角形的外心是三角形三条边的垂直平分线的交点.(2)一个三角形的外接圆是唯一的.
11.三角形的内切圆
内心:三角形的内切圆的圆心叫做这个三角形的内心.
【注意】
(1)三角形的内心是三角形三条角平分线的交点.
(2)一个三角形的内切圆是唯一的.
12.正多边形的相关概念
(1)中心:正多变形外接圆和内切圆有公共的圆心,称其为正多边形的中心.
(2)半径:外接圆的半径叫做正多边形的半径.
(3)边心距:中心到正多边形一边的距离叫做正多边形的边心距.
(4)中心角:正多边形每一条边对应所对的外接圆的圆心角都相等,叫做正多边形的中心角.
二、与圆有关的位置关系
1.点与圆的位置关系
设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:
点P在圆外d>r;点P在圆上d=r;点P在圆内d<r.
【注意】
点与圆的位置关系可以转化为点到圆心的距离与半径之间的关系;反过来,也可以通过这种数量关系判断点与圆的位置关系.
2.直线和圆的位置关系
设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,则有:
直线l和⊙O相交d<r;直线l和⊙O相切d=r;直线l和⊙O相离d>r.
三、圆的基本性质
1.圆的对称性
圆是轴对称图形,它的任意一条直径所在的直线都是它的对称轴.
2.有关圆心角、弧、弦的性质
在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧和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.
四、圆的有关定理及其推论
1.垂径定理
(1)垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
【注意】
①条件中的“弦”可以是直径;
②结论中的“平分弧”指平分弦所对的劣弧、优弧.
(2)垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧;平分弧的直径垂直平分这条弧所对的弦.
2.圆周角定理
(1)圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
(2)推论1:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等;相等的圆周角所对弧相等.
(3)推论2: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)推论3:圆的内接四边形的对角互补.
【注意】 “同弧”指“在一个圆中的同一段弧”;“等弧”指“在同圆或等圆中相等的弧”;“同弧或等弧”不能改为“同弦或等弦”.
3.与切线相关的定理
(1)判定定理:经过圆的半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
(2)性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.
(3)切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
五、圆的有关计算
1.弧长公式 2.扇形面积公式S扇形=或S扇形=
3.弓形面积公式:弓形面积=扇形面积±三角形的面积
4.圆锥的侧面积
(1)圆锥的侧面展开图是一个扇形.
(2)如果圆锥母线长为l,底面圆的半径为r,那么这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr.
(3)圆锥的侧面积为πrl.
(4)圆锥的全面积为πr2+πrl.
5.圆内接正多边形的计算
正n边形的中心角:
设正多边形的边长为a,半径为R,边心距为r.
,周长:l=na,面积:S=lr
测试
一、选择题
1.下列结论中,正确的是(  )
A. 长度相等的两条弧是等弧 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. 圆是中心对称图形
【答案】D
【分析】利用等弧的定义、确定圆的条件、圆周角定理及垂径定理的知识分别判断后即可确定正确的选项.
【解析】A. 在同圆或等圆中,能够重合的两条弧是等弧;故A错误;
B. 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等;故B错误;
C. 平分弦(不是直径)的直径垂直于弦;故C错误;
D. 圆是中心对称图形,圆心是圆的对称中心,故D正确;故选D.
【点睛】本题考查圆心角、弧、弦的关系,垂径定理及其推论,中心对称图形等知识,熟练掌握有关性质是解答关键.
2、如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB,AC夹角为150°,AB的长为32cm,BD的长为14cm,则的长为(  )cm.
A. π B. 12π C. 15π D. 36π
【答案】C
【分析】根据AB=32cm,BD=14cm,可以得到AD的长,然后根据AB,AC夹角为150°和弧长计算公式可以得到的长.
【解析】∵AB=32cm,BD=14cm,AB,AC夹角为150°,
∴AD=AB﹣BD=18cm,
∴的长为:=15π(cm),故选:C.
【点睛】本题考查了弧长的计算,掌握计算公式是解题关键.
2、如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB,AC夹角为150°,AB的长为32cm,BD的长为14cm,则的长为(  )cm.
A. π B. 12π C. 15π D. 36π
【答案】C
【分析】根据AB=32cm,BD=14cm,可以得到AD的长,然后根据AB,AC夹角为150°和弧长计算公式可以得到的长.
【解析】∵AB=32cm,BD=14cm,AB,AC夹角为150°,
∴AD=AB﹣BD=18cm,
∴的长为:=15π(cm),故选:C.
【点睛】本题考查了弧长的计算,掌握计算公式是解题关键.
4、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,分别以AC、BC为半径画圆,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设各个部分的面积为:S1、S2、S3、S4、S5,
如图所示:∵两个半圆的面积和是:S1+S5+S4+S2+S3+S4,△ABC的面积是S3+S4+S5,
阴影部分的面积是:S1+S2+S4,
∴图中阴影部分的面积为两个半圆的面积减去三角形的面积.
即阴影部分的面积=π×4+π×1-×4×2=π-4, 故选:A.
5.若AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠ABD=55°,则∠BCD的度数为(  )
A. 25° B. 35° C. 45° D. 65°
【答案】B
【分析】连结AD,由AB是⊙O的直径得到∠ADB=90°,再根据直角三角形两锐角互余计算出∠A的度数,然后根据圆周角定理即可得到∠C的度数.
【解析】连结AD,如图,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,
∵∠ABD=55°,∴∠A=90° 55°=35°,∴∠BCD=∠A=35°.故答案为35°.
【点睛】本题考查圆周角定理,找对同弧所对的圆周角是解题关键.
4、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,分别以AC、BC为半径画圆,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设各个部分的面积为:S1、S2、S3、S4、S5,
如图所示:∵两个半圆的面积和是:S1+S5+S4+S2+S3+S4,△ABC的面积是S3+S4+S5,
阴影部分的面积是:S1+S2+S4,
∴图中阴影部分的面积为两个半圆的面积减去三角形的面积.
即阴影部分的面积=π×4+π×1-×4×2=π-4, 故选:A.
5.若AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠ABD=55°,则∠BCD的度数为(  )
A. 25° B. 35° C. 45° D. 65°
【答案】B
【分析】连结AD,由AB是⊙O的直径得到∠ADB=90°,再根据直角三角形两锐角互余计算出∠A的度数,然后根据圆周角定理即可得到∠C的度数.
【解析】连结AD,如图,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,
∵∠ABD=55°,∴∠A=90° 55°=35°,∴∠BCD=∠A=35°.故答案为35°.
【点睛】本题考查圆周角定理,找对同弧所对的圆周角是解题关键.
二、填空题
1.点A到⊙O的最小距离为1,最大距离为3,则⊙O的半径长为_____.
【答案】1或2
【分析】分类讨论:点在圆内,点在圆外,根据线段的和差,可得直径,根据圆的性质,可得答案.
【解析】点在圆内,圆的直径为1+3=4,圆的半径为2;
点在圆外,圆的直径为3 1=2,圆的半径为1,故答案为1或2.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系,关键是分类讨论:点在圆内,点在圆外.
2.如图,正方形ABCD的边长为1,分别以顶点A、B、C、D为圆心,1为半径画弧,四条弧交于点E、F、G、H,则图中阴影部分的外围周长为_____.
【答案】π
【分析】连接AF、DF,根据圆的性质:同圆或等圆的半径相等判断出△ADF是等边三角形,再根据正方形和等边三角形的性质求出∠BAF=30°,同理可得弧DE的圆心角是30°,然后求出弧EF的圆心角是30°,再根据弧长公式求出弧EF的长,然后根据对称性,图中阴影部分的外围四条弧都相等列式计算即可得解.
【解析】如图,连接AF、DF,由圆的定义,AD=AF=DF,
所以,△ADF是等边三角形,
∵∠BAD=90°∠FAD=60°,∴∠BAF=90° 60°=30°,
同理,弧DE的圆心角是30°,∴弧EF的圆心角是90° 30°×2=30°,
∴弧EF的长= = ,由对称性知,图中阴影部分的外围四条弧都相等,
所以,图中阴影部分的外围周长= ×4= π.
【点睛】本题考查弧长的计算, 正方形的性质,熟记弧长计算公式是解答关键
3.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=8,点E,F分别在边AD,BC上,且点B,F关于过点E的直线对称,如果EF与以CD为直径的圆恰好相切,那么AE=_______.
【答案】;
【分析】由题意易知四边形AEIB是矩形,设AE=BI=x,根据对称的性质得出IF=x,根据切线定理得出EH和HF的长度,最后根据Rt△EIF的勾股定理得出答案.
【解析】由题意易知四边形AEIB是矩形,设AE=BI=x,
由切线长定理可知,ED=EH,FC=FH, ∵B、F关于EI对称,
∴IF=BI=x,ED=EH=8-x,FC=FH=8-2x,EF=16-3x,
在Rt△EFI中,∴, 解得:x=6- 或x=6+(舍去),
∴AE=6-.
点睛:本题考查切线的性质、矩形的性质、轴对称的性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用方程的思想思考问题,属于中考常考题型.
4、如图,正六边形内接于⊙O,小明向圆内投掷飞镖一次,则飞镖落在阴影部分的概率是  .
【分析】根据图形分析可得求图中阴影部分面积实为求扇形部分面积,而扇形面积是圆面积的,可得结论.
【解答】解:如图所示:连接OA,
∵正六边形内接于⊙O,∴△OAB,△OBC都是等边三角形,
∴∠AOB=∠OBC=60°,∴OC∥AB,∴S△ABC=S△OBC,∴S阴=S扇形OBC,
则飞镖落在阴影部分的概率是;故答案为:.
【点评】此题主要考查了正多边形和圆、几何概率以及扇形面积求法,得出阴影部分面积=S扇形OBC是解题关键.
5.在直角坐标系中,我们将圆心坐标和半径均为整数的圆称为“整圆”.如图所示,直线l:y=kx+4与x轴、y轴分别交于A、B,∠OAB=30°,点P在x轴上,⊙P与l相切,当P在线段OA上运动时,使得⊙P成为“整圆”的点P个数是_____个.
【答案】6.
【分析】根据直线的解析式求得OB=4,进而求得OA=12,根据切线的性质求得PM⊥AB,根据∠OAB=30°,求得PM=PA,然后根据“整圆”的定义,即可求得使得⊙P成为整圆的点P的坐标,从而求得点P个数.
【解析】∵直线l:y=kx+4与x轴、y轴分别交于A、B,∴B(0,4),∴OB=4,
在Rt△AOB中,∠OAB=30°,∴OA=OB=×4=12,
∵⊙P与l相切,设切点为M,连接PM,则PM⊥AB,∴PM=PA,
设P(x,0),∴PA=12﹣x,∴⊙P的半径PM=PA=6﹣x,
∵x为整数,PM为整数,∴x可以取0,2,4,6,8,10,6个数,
∴使得⊙P成为整圆的点P个数是6.故答案是:6.
【点睛】本题考查动点问题,需要用到圆的切线,一次函数的知识点,解题关键是得出PM=PA=6﹣x.
三、解答题
1.(6分)如图,AB是圆O的直径,弦CD⊥AB于点E,点P在圆O上且∠1=∠C.
(1)求证:CB∥PD;(2)若BC=3,BE=2,求CD的长.
【分析】(1)要证明CB∥PD,只要证明∠1=∠P;由∠1=∠C,∠P=∠C,可得∠1=∠P,即可解决问题.(2)首先运用勾股定理求出CE的长度,然后运用垂径定理证明CE=DE,即可解决问题.
【解答】(1)证明:如图,∵∠1=∠C,∠P=∠C,
∴∠1=∠P,∴CB∥PD.
(2)解:∵CE⊥BE,∴CE2=CB2﹣BE2,而CB=3,BE=2,
∴CE=;而AB⊥CD,∴DE=CE,CD=2CE=2.
【考点】垂径定理;勾股定理;圆周角定理.
【点评】主要考查了圆周角定理、垂径定理、勾股定理等几何知识点及其应用问题;牢固掌握圆周角定理、垂径定理、勾股定理等几何知识点是基础,灵活运用、解答是关键.
20、(8分)如图,已知⊙O的直径为AB,AC⊥AB于点A,BC与⊙O相交于点D,在AC上取一点E,使得ED=EA.(1)求证:ED是⊙O的切线.(2)当OA=3,AE=4时,求BC的长度.[]
【分析】(1)如图,连接OD.通过证明△AOE≌△DOE得到∠OAE=∠ODE=90°,易证得结论;
(2)利用圆周角定理和垂径定理推知OE∥BC,所以根据中位线求得BC的长度即可。
【解析】(1)证明:如图,连接OD.
∵AC⊥AB,∴∠BAC=90°,即∠OAE=90°.
在△AOE与△DOE中,,∴△AOE≌△DOE(SSS),
∴∠OAE=∠ODE=90°,即OD⊥ED.
又∵OD是⊙O的半径,∴ED是⊙O的切线;
(2)解:如图,在△OAE中,∠OAE=90°,OA=3,AE=4,∴由勾股定理易求OE=5.
∵AB是直径,∴∠ADB=90°,即AD⊥BC.
又∵由(1)知,△AOE≌△DOE,∴∠AEO=∠DEO,
又∵AE=DE,∴OE⊥AD,∴OE∥BC,∴OE是三角形ABC的中位线.
∴BC=2OE=10,即BC的长度是10.
【考点】切线的判定.
【点评】本题考查了切线的判定与性质.解答(2)题时,也可以根据三角形中位线定理来求线段BC的长度.
2.( 8分)如图,D是△ABC外接圆上的点,且B,D位于AC的两侧,DE⊥AB,垂足为E,DE的延长线交此圆于点F.BG⊥AD,垂足为G,BG交DE于点H,DC,FB的延长线交于点P,且PC=PB.(1)求证:∠BAD=∠PCB;(2)求证:BG∥CD;(3)设△ABC外接圆的圆心为O,若AB=DH,∠COD=23°,求∠P的度数.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)97°
【分析】(1)根据邻补角定义和圆内接四边形对角互补、等边对等角即可证出结论.
(2)根据等边对等角得:∠PCB=∠PBC,由圆内接四边形的性质得:∠BAD+∠BCD=180°,从而得:∠BFD=∠PCB=∠PBC,根据平行线的判定得:BC∥DF,可得∠ABC=90°,AC是⊙O的直径,从而得:∠ADC=∠AGB=90°,根据同位角相等可得结论;
(3)先证明四边形BCDH是平行四边形,得BC=DH,根据特殊的三角函数值得:∠ACB=60°,最后由PC=PB,得出∠P=180°﹣2×()°=97°.
【解析】(1)证明:如图1,∵PC=PB,∴∠PCB=∠PBC,
∵四边形ABCD内接于圆,∴∠BAD+∠BCD=180°,
∵∠BCD+∠PCB=180°,∴∠BAD=∠PCB;
(2)证明:由(1)得∠BAD=∠PCB,
∵∠BAD=∠BFD,∴∠BFD=∠PCB=∠PBC,∴BC∥DF,
∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∴∠ABC=90°,∴AC是⊙O的直径,
∵∠ABC=90°,∴∠ADC=90°,
∵BG⊥AD,∴∠AGB=90°,∴∠ADC=∠AGB,∴BG∥CD;
(3)解:由(1)得:BC∥DF,BG∥CD,
∴四边形BCDH是平行四边形,∴BC=DH,[]
在Rt△ABC中,∵AB= DH,∴tan∠ACB==,∴∠ACB=60°,
连接OD,∵∠COD=23°,OD=OC,∴∠OCD=(180°﹣23°)=()°,
∴∠PCB=180°﹣∠ACB﹣∠OCD=()°,
∵PC=PB,∴∠P=180°﹣2×()°=97°.
【点睛】本题考查圆内接四边形的性质,平行四边形的判定,三角函数.综合运用知识的能力是解答关键.