【名师导航】2025年中考数学一轮复习学案:5.1 圆的有关概念和性质 (学生版+教师版)

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名称 【名师导航】2025年中考数学一轮复习学案:5.1 圆的有关概念和性质 (学生版+教师版)
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科目 数学
更新时间 2025-01-02 18:10:11

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【名师导航】2025年中考数学一轮复习学案(全国版)
第五章 圆
5.1 圆的有关概念和性质
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 圆的有关概念及性质 ☆ 数学中考中,有关圆的概念与性质部分,每年考查1~2道题,分值为3~6分,通常以选择题、 填空题的形式考查。对于这部分的复习需要学生熟练掌握圆的概念和性质、垂径定理、圆周角定理及圆内接多边形。特别是圆周角定律及圆内接多边形是每年都涉及。
考点2 垂径定理及其计算 ☆☆
考点3 圆周角定理及圆内接多边形 ☆☆☆
☆☆☆ 代表必考点,☆☆代表常考点,☆星表示选考点。
考点1. 圆的有关概念及性质
(一)圆的定义和性质
1.圆的旋转定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点__所形成的图形叫做圆.以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.
2.圆的集合定义:圆心为O、半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离___定长r的点的集合.
3.圆心与半径:固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径,一般用r表示.
4.圆的对称性:
(1)圆是______图形,经过圆心的每一条直线都是它的对称轴;
(2)圆是以圆心为对称中心的_______图形。
【注意】(1)圆心相同且半径相等的圆叫做______;
(2)圆心相同,半径不相等的两个圆叫做_______;
(3)半径相等的圆叫做______。
(二)与圆有关的概念
1. 弦的概念:连结圆上任意两点的_____叫做弦(如图中的AC)。
2. 直径的概念:经过______的弦叫做直径(如图中的AB)。
【注意1】(1)直径是同一圆中最长的弦。(2)直径长度等于半径长度的2倍。
3.弧的概念:圆上任意两点间的_____叫做圆弧,简称弧。以A、B为端点的弧记作 ,读作“圆弧AB”或“弧AB”.
4.等弧的概念:在同圆或等圆中,能够互相_____的弧叫做等弧。
5.半圆的概念:圆的任意一条_____的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆。
6.优弧的概念:在一个圆中______半圆的弧叫做优弧。如图中的 ;
7.劣弧的概念:_____半圆的弧叫做劣弧。如图中的。
8.圆的周长公式:c=2πr.
9.圆的面积公式:S=πr2
【注意2】对圆的认识需要注意的几个问题
(1)在一个圆中可以画出无数条弦和直径.
(2)直径是弦,但弦不一定是直径.
(3)在同一个圆中,直径是最长的弦.
(4)半圆是弧,但弧不一定是半圆.弧有长度和度数,规定半圆的度数为180°,劣弧的度数小于180°,优弧的度数大于180°.
(5)在同圆或等圆中能够互相重合的弧是等弧,度数或长度相等的弧不一定是等弧.
考点2. 垂径定理及其计算
1. 垂径定理:垂直于弦的______平分弦,并且平分弦所对的____条弧.
∵ CD是直径,CD⊥AB,
∴ AE=BE,
【温馨提示】垂径定理是圆中一个重要的定理,三种语言要相互转化,形成整体,才能运用自如.
2. 垂径定理的推论:
推论1:1)平分弦(不是直径)的____垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
2)弦的________经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
3)平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的______弧。
推论2:圆的两条_____弦所夹的弧相等。
3.涉及垂径定理时辅助线的添加方法
在圆中有关弦长a,半径r, 弦心距d(圆心到弦的距离),弓形高h的计算题时,常常通过连半径或作弦心距构造直角三角形,利用垂径定理和勾股定理求解.
4.垂径定理的应用
解决应用垂径定理的圆问题,基本思路就是利用勾股定理构造方程。
考点3. 圆周角定理及圆内接多边形
(一)弧、弦、圆心角的关系问题
1.圆心角的定义
(1)顶点在_____的角,叫圆心角,如∠AOB .
(2)圆心角 ∠AOB 所对的弧为
(3)圆心角 ∠AOB所对的弦为AB.
注意:对于任意给定一个圆心角,都对应出现三个量:即圆心角、弧、弦。
2.圆心角、弧、弦之间的关系
定理:在同圆或等圆中,如果圆心角相等,那么圆心角所对的_____相等, 圆心角所对的____相等。
推论:(1)在同圆或等圆中,如果弧相等,那么弧所对的______相等,弧所对的____相等。
(2)在同圆或等圆中,如果弦相等,那么弦所对应的_____相等,弦所对应的____相等,弦所对应的_____相等。
(二)圆周角定理
1.圆周角的定义
_____在圆上,并且两边都与圆_____的角叫做圆周角.
2.圆周角定理及其推论
圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的______的一半.
如图,连接BO,CO,得圆心角∠BOC.试猜想∠BAC与∠BOC存在怎样的数量关系.
圆周角定理推论:(1)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角_____.
(2)直径所对的圆周角是直角.
3.圆周角与圆心角的关系中圆心的位置存在的情形
(1)圆心O在∠BAC的一边上(如图甲)
(2)圆心O 在∠BAC的 内部(如图乙)
(3)圆心O在∠BAC的外部(如图丙)
甲 乙 丙
4.圆周角和直径的关系
半圆或直径所对的圆周角都相等,都等于______.
【方法总结】在圆中,如果有直径,一般要找直径所对的圆周角,构造直角三角形解题.
(三)圆内接四边形
如果一个多边形所有_____都在同一个圆上,这个多边形叫做圆内接多边形,这个圆叫做这个多边形的外接圆.
推论1:圆的内接四边形的对角______.
推论2:圆的内接四边形的任何一个外角都_____它的内对角.
注意:圆内接四边形的性质是沟通角相等关系的重要依据.
【易错点提示】
考点1. 圆的有关概念及性质
【例题1】(原创)下列对圆的说法中,错误的是(  )
A.半圆是弧 B.半径相等的圆是等圆
C.过圆心的线段是直径 D.直径是弦
【变式练1】(2024湖南一模)下列命题中正确的有( )
①弦是圆上任意两点之间的部分;②半径是弦;③直径是最长的弦;④弧是半圆,半圆是弧
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式练2】(2024福建一模)已知AB是半径为5的圆的一条弦,则AB的长不可能是( )
A.4 B.8 C.10 D.12
考点2. 垂径定理及其计算
【例题2】(2024江西省)如图,是的直径,,点C在线段上运动,过点C的弦,将沿翻折交直线于点F,当的长为正整数时,线段的长为______.
【变式练1】(2024西藏一模)在中,直径AB=15,弦DE⊥AB于点C.若OC:OB=3 :5,则DE的长为( )
A.6 B.9 C.12 D.15
【变式练2】(2024山西一模)为了测量一个铁球的直径,将该铁球放入工件槽内,测得的有关数据如图所示(单位:cm),则该铁球的直径为(  )
A.12cm B.10cm C.8cm D.6cm
考点3. 圆周角定理及圆内接多边形
【例题3】(2024甘肃临夏)如图,是直径,,则( )
A. B. C. D.
【变式练1】(2024甘肃一模)如图,△ABC内接于⊙O,CD是⊙O的直径,∠ACD=40°,则
∠B=( )
A. 70° B. 60° C. 50° D. 40°
【变式练2】(2024安徽一模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,点P为边AD上任意一点(点P不与点A,D重合)连接CP.若∠B=120°,则∠APC的度数可能为(  )
A.30° B.45° C.50° D.65°
考点1. 圆的有关概念及性质
1.(2024内蒙古包头)已知中最长的弦为12厘米,则此圆半径为 厘米.
2.(2024云南)下列判断正确的个数有( )
①直径是圆中最大的弦;
②长度相等的两条弧一定是等弧;
③半径相等的两个圆是等圆;
④弧分优弧和劣弧;
⑤同一条弦所对的两条弧一定是等弧.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
考点2. 垂径定理及其计算
1. (2024内蒙古赤峰)如图,是的直径,是的弦,半径,连接,交于点E,,则的度数是(  )
A. B. C. D.
2. (2024四川凉山)数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,则圆形工件的半径为( )
A. B. C. D.
考点3. 圆周角定理及圆内接多边形
1. (2024湖南省)如图,,为的两条弦,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2. (2024甘肃威武)如图,点A,B,C在上,,垂足为D,若,则的度数是(  )
A. B. C. D.
3. (2024四川广元)如图,已知四边形是的内接四边形,为延长线上一点,,则等于( )
A. B. C. D.
4. (2024吉林省)如图,四边形内接于,过点B作,交于点E.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
5. (2024武汉市)如图,四边形内接于,,,,则的半径是( )
A. B. C. D.
6. (2024江苏连云港)如图,是圆的直径,、、、的顶点均在上方的圆弧上,、的一边分别经过点A、B,则__________.
考点1. 圆的有关概念及性质
1.如图,AB是⊙O的直径,,∠COB=40°,则∠A的度数是(  )
A.50° B.55° C.60° D.65°
考点2. 垂径定理及其计算
1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,CD=2OE,则∠BCD的度数为(  )
A.15° B.22.5° C.30° D.45°
2.如图,弦AB⊥OC,垂足为点C,连接OA,若OC=4,AB=6,则sinA等于(  )
A. B. C. D.
3. 赵州桥是当今世界上建造最早,保存最完整的中国古代单孔敞肩石拱桥.如图,主桥拱呈圆弧形,跨度约为37m,拱高约为7m,则赵州桥主桥拱半径R约为(  )
A.20m B.28m C.35m D.40m
4. 如图,A、B、C是上的点,,垂足为点D,且D为OC的中点,若,则BC的长为___________.
5.如图是一个圆形餐盘的正面及其固定支架的截面图,凹槽ABCD是矩形.当餐盘正立且紧靠支架于点A,D时,恰好与BC边相切,则此餐盘的半径等于    cm.
考点3. 圆周角定理及圆内接多边形
1. 如图,点A,B,C在⊙O上,∠BAC=54°,则∠BOC的度数为(  )
A.27° B.108° C.116° D.128°
2. 如图,点A,B,C是⊙O上的三点.若∠AOC=90°,∠BAC=30°,则∠AOB的大小为(  )
A.25° B.30° C.35° D.40°
3. 如图,在⊙O中,AB是直径,弦AC的长为5cm,点D在圆上且∠ADC=30°,则⊙O的半径为  cm.
4. 如图,AB是的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若,则______°
5. 如图,⊙O的直径AB经过弦CD的中点H,若cos∠CDB=,BD=5,则⊙O的半径为_______.
6.如图所示,AB是⊙O的直径,C、D、E是⊙O上的点,若,∠E=70°,则∠ABC的度数(  )
A.30° B.40° C.50° D.60°
7. 如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为BC延长线上一点.若∠DCE=65°,则∠BOD的度数
是(  )
A.65° B.115° C.130° D.140°
8.如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若∠D=62°,则∠BAC=  .
9. 如图,在⊙O内接四边形ABCD中,若∠ABC=100°,则∠ADC=   °.
10.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,以腰AB为直径作半圆O,分别交BC,AC于点D,E.
(1)求证:BD=DC.
(2)若∠BAC=40°,求所对的圆心角的度数.
11.如图,AB是⊙O的直径,C是的中点,CE⊥AB于点E,BD交CE于点F.
(1)求证:CF=BF;
(2)若CD=6,AC=8,求⊙O的半径及CE的长.
12.如图,AB是⊙O的直径,点C,D是⊙O上的点,且OD∥BC,AC分别与BD.OD相交于点E,F.
(1)求证:点D为弧AC的中点;
(2)若DF=4,AC=16,求⊙O的直径.
13.如图,AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,AC=4,D是弧AC的中点,AC与BD交于点E.若E是BD的中点,则BC的长为(  )
A.5 B.3 C.2 D.1
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第五章 圆
5.1 圆的有关概念和性质
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 圆的有关概念及性质 ☆ 数学中考中,有关圆的概念与性质部分,每年考查1~2道题,分值为3~6分,通常以选择题、 填空题的形式考查。对于这部分的复习需要学生熟练掌握圆的概念和性质、垂径定理、圆周角定理及圆内接多边形。特别是圆周角定律及圆内接多边形是每年都涉及。
考点2 垂径定理及其计算 ☆☆
考点3 圆周角定理及圆内接多边形 ☆☆☆
☆☆☆ 代表必考点,☆☆代表常考点,☆星表示选考点。
考点1. 圆的有关概念及性质
(一)圆的定义和性质
1.圆的旋转定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做圆.以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.
2.圆的集合定义:圆心为O、半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离等于定长r的点的集合.
3.圆心与半径:固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径,一般用r表示.
4.圆的对称性:
(1)圆是轴对称图形,经过圆心的每一条直线都是它的对称轴;
(2)圆是以圆心为对称中心的中心对称图形。
【注意】(1)圆心相同且半径相等的圆叫做同圆;
(2)圆心相同,半径不相等的两个圆叫做同心圆;
(3)半径相等的圆叫做等圆。
(二)与圆有关的概念
1. 弦的概念:连结圆上任意两点的线段叫做弦(如图中的AC)。
2. 直径的概念:经过圆心的弦叫做直径(如图中的AB)。
【注意1】(1)直径是同一圆中最长的弦。(2)直径长度等于半径长度的2倍。
3.弧的概念:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。以A、B为端点的弧记作 ,读作“圆弧AB”或“弧AB”.
4.等弧的概念:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧。
5.半圆的概念:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆。
6.优弧的概念:在一个圆中大于半圆的弧叫做优弧。如图中的 ;
7.劣弧的概念:小于半圆的弧叫做劣弧。如图中的。
8.圆的周长公式:c=2πr.
9.圆的面积公式:S=πr2
【注意2】对圆的认识需要注意的几个问题
(1)在一个圆中可以画出无数条弦和直径.
(2)直径是弦,但弦不一定是直径.
(3)在同一个圆中,直径是最长的弦.
(4)半圆是弧,但弧不一定是半圆.弧有长度和度数,规定半圆的度数为180°,劣弧的度数小于180°,优弧的度数大于180°.
(5)在同圆或等圆中能够互相重合的弧是等弧,度数或长度相等的弧不一定是等弧.
考点2. 垂径定理及其计算
1. 垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
∵ CD是直径,CD⊥AB,
∴ AE=BE,
【温馨提示】垂径定理是圆中一个重要的定理,三种语言要相互转化,形成整体,才能运用自如.
2. 垂径定理的推论:
推论1:1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;
2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;
3)平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧。
推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等。
3.涉及垂径定理时辅助线的添加方法
在圆中有关弦长a,半径r, 弦心距d(圆心到弦的距离),弓形高h的计算题时,常常通过连半径或作弦心距构造直角三角形,利用垂径定理和勾股定理求解.
4.垂径定理的应用
解决应用垂径定理的圆问题,基本思路就是利用勾股定理构造方程。
考点3. 圆周角定理及圆内接多边形
(一)弧、弦、圆心角的关系问题
1.圆心角的定义
(1)顶点在圆心的角,叫圆心角,如∠AOB .
(2)圆心角 ∠AOB 所对的弧为
(3)圆心角 ∠AOB所对的弦为AB.
注意:对于任意给定一个圆心角,都对应出现三个量:即圆心角、弧、弦。
2.圆心角、弧、弦之间的关系
定理:在同圆或等圆中,如果圆心角相等,那么圆心角所对的弧相等, 圆心角所对的弦相等。
推论:(1)在同圆或等圆中,如果弧相等,那么弧所对的圆心角相等,弧所对的弦相等。
(2)在同圆或等圆中,如果弦相等,那么弦所对应的圆心角相等,弦所对应的优弧相等,弦所对应的劣弧相等。
(二)圆周角定理
1.圆周角的定义
顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
2.圆周角定理及其推论
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.
如图,连接BO,CO,得圆心角∠BOC.试猜想∠BAC与∠BOC存在怎样的数量关系.
圆周角定理推论:(1)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.
(2)直径所对的圆周角是直角.
3.圆周角与圆心角的关系中圆心的位置存在的情形
(1)圆心O在∠BAC的一边上(如图甲)
(2)圆心O 在∠BAC的 内部(如图乙)
(3)圆心O在∠BAC的外部(如图丙)
甲 乙 丙
4.圆周角和直径的关系
半圆或直径所对的圆周角都相等,都等于90°.
【方法总结】在圆中,如果有直径,一般要找直径所对的圆周角,构造直角三角形解题.
(三)圆内接四边形
如果一个多边形所有顶点都在同一个圆上,这个多边形叫做圆内接多边形,这个圆叫做这个多边形的外接圆.
推论1:圆的内接四边形的对角互补.
推论2:圆的内接四边形的任何一个外角都等于它的内对角.
注意:圆内接四边形的性质是沟通角相等关系的重要依据.
【易错点提示】
考点1. 圆的有关概念及性质
【例题1】(原创)下列对圆的说法中,错误的是(  )
A.半圆是弧 B.半径相等的圆是等圆
C.过圆心的线段是直径 D.直径是弦
【答案】C
【解析】根据圆的有关概念进行判断
A.半圆是弧,所以A选项的说法正确;
B.半径相等的圆是等圆,所以B选项的说法正确;
C.过圆心的弦为直径,所以C选项的说法错误;
D.直径是弦,所以D选项的说法正确.故选C.
【变式练1】(2024湖南一模)下列命题中正确的有( )
①弦是圆上任意两点之间的部分;②半径是弦;③直径是最长的弦;④弧是半圆,半圆是弧
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【解析】①弦是圆上任意两点之间的连线段,所以①错误;
②半径不是弦,所以②错误;
③直径是最长的弦,正确;
④弧是半圆,只有180°的弧才是半圆,所以④错误.
【变式练2】(2024福建一模)已知AB是半径为5的圆的一条弦,则AB的长不可能是( )
A.4 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【解析】根据圆中最长的弦为直径求解.因为圆中最长的弦为直径,直径为10,所以弦长L≤10.
考点2. 垂径定理及其计算
【例题2】(2024江西省)如图,是的直径,,点C在线段上运动,过点C的弦,将沿翻折交直线于点F,当的长为正整数时,线段的长为______.
【答案】或或2
【解析】本题考查了垂径定理,勾股定理,折叠的性质,根据,可得或2,利用勾股定理进行解答即可,进行分类讨论是解题的关键.
【详解】为直径,为弦,

当的长为正整数时,或2,
当时,即为直径,
将沿翻折交直线于点F,此时与点重合,
故;
当时,且在点在线段之间,
如图,连接,
此时,





当时,且点在线段之间,连接,
同理可得,

综上,可得线段的长为或或2.
【变式练1】(2024西藏一模)在中,直径AB=15,弦DE⊥AB于点C.若OC:OB=3 :5,则DE的长为( )
A.6 B.9 C.12 D.15
【答案】C
【解析】根据题意画出图形,然后利用垂径定理和勾股定理解答即可.
如图所示:∵直径AB=15,∴BO=7.5,∵OC:OB=3:5,∴CO=4.5,
∵DE⊥AB,∴DC==6,∴DE=2DC=12.
【变式练2】(2024山西一模)为了测量一个铁球的直径,将该铁球放入工件槽内,测得的有关数据如图所示(单位:cm),则该铁球的直径为(  )
A.12cm B.10cm C.8cm D.6cm
【答案】B
【解析】连接AB、CO交于点D,
由题意得,OC⊥AB,
则AD=DB=AB=4,
设圆的半径为Rcm,则OD=(R﹣2)cm,
在Rt△AOD中,OA2=AD2+OD2,即R2=42+(R﹣2)2,
解得,R=5,
则该铁球的直径为10cm.
【提示】垂径定理内容是垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.
考点3. 圆周角定理及圆内接多边形
【例题3】(2024甘肃临夏)如图,是直径,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】本题考查圆周角定理,关键是由圆周角定理推出.
由圆周角定理得到,由邻补角的性质求出.


.故选:D.
【变式练1】(2024甘肃一模)如图,△ABC内接于⊙O,CD是⊙O的直径,∠ACD=40°,则
∠B=( )
A. 70° B. 60° C. 50° D. 40°
【答案】C
【解析】由CD是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,得出∠CAD=90°,根据直角三角形两锐角互余得到∠ACD与∠D互余,即可求得∠D的度数,继而求得∠B的度数.
∵CD是⊙O的直径,
∴∠CAD=90°,
∴∠ACD+∠D=90°,
∵∠ACD=40°,
∴∠ADC=∠B=50°.故选:C.
【点睛】本题考查了圆周角定理,直角三角形的性质,注意掌握数形结合思想是解题的关键.
【变式练2】(2024安徽一模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,点P为边AD上任意一点(点P不与点A,D重合)连接CP.若∠B=120°,则∠APC的度数可能为(  )
A.30° B.45° C.50° D.65°
【答案】D
【解析】由圆内接四边形的性质得∠D度数为60°,再由∠APC为△PCD的外角求解.
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠B+∠D=180°,
∵∠B=120°,
∴∠D=180°﹣∠B=60°,
∵∠APC为△PCD的外角,
∴∠APC>∠D,只有D满足题意.
考点1. 圆的有关概念及性质
1.(2024内蒙古包头)已知中最长的弦为12厘米,则此圆半径为 厘米.
【答案】6
【解析】中最长的弦为12厘米,
的直径为12厘米,
的半径为6厘米.
2.(2024云南)下列判断正确的个数有( )
①直径是圆中最大的弦;
②长度相等的两条弧一定是等弧;
③半径相等的两个圆是等圆;
④弧分优弧和劣弧;
⑤同一条弦所对的两条弧一定是等弧.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】①直径是圆中最大的弦;故①正确,
②同圆或等圆中长度相等的两条弧一定是等弧;故②不正确
③半径相等的两个圆是等圆;故③正确
④弧分优弧、劣弧和半圆,故④不正确
⑤同一条弦所对的两条弧可位于弦的两侧,故不一定相等,则⑤不正确.
综上所述,正确的有①③ 故选B
考点2. 垂径定理及其计算
1. (2024内蒙古赤峰)如图,是的直径,是的弦,半径,连接,交于点E,,则的度数是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】本题考查了垂径定理,圆周角定理以及三角形的外角性质.先根据垂径定理,求得,利用圆周角定理求得,再利用三角形的外角性质即可求解.
∵半径,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴, 故选:B.
2. (2024四川凉山)数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,则圆形工件的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】本题考查垂径定理,勾股定理等知识.由垂径定理,可得出的长;设圆心为O,连接,在中,可用半径表示出的长,进而可根据勾股定理求出得出轮子的半径,即可得出轮子的直径长.
【详解】∵是线段的垂直平分线,
∴直线经过圆心,设圆心为,连接.
中,,
根据勾股定理得:
,即:

解得:;
故轮子的半径为, 故选:C.
考点3. 圆周角定理及圆内接多边形
1. (2024湖南省)如图,,为的两条弦,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】本题考查了圆周角定理,熟知在同圆或等圆中,一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半是解题的关键.根据圆周角定理可知,即可得到答案.
【详解】根据题意,圆周角和圆心角同对着,


. 故选:C.
2. (2024甘肃威武)如图,点A,B,C在上,,垂足为D,若,则的度数是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据得到,根据得到,根据直角三角形的两个锐角互余,计算即可.
本题考查了圆周角定理,直角三角形的性质,熟练掌握圆周角定理,直角三角形的性质是解题的关键.
【详解】∵,
∴,
∵,
∴,
∴. 故选A.
3. (2024四川广元)如图,已知四边形是的内接四边形,为延长线上一点,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍可求得的度数,再根据圆内接四边形对角互补,可推出,即可得到答案.
【详解】是圆周角,与圆心角对相同的弧,且,

又四边形是的内接四边形,

又,
, 故选:A.
4. (2024吉林省)如图,四边形内接于,过点B作,交于点E.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】本题考查了平行线的性质,圆的内接四边形的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
先根据得到,再由四边形内接于得到,即可求解.
【详解】∵,,
∴,
∵四边形内接于,
∴,
∴, 故选:C.
5. (2024武汉市)如图,四边形内接于,,,,则的半径是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】延长至点E,使,连接,连接并延长交于点F,连接,即可证得,进而可求得,再利用圆周角定理得到,结合三角函数即可求解.
【详解】延长至点E,使,连接,连接并延长交于点F,连接,
∵四边形内接于,



∴,
∴是的直径,

∴是等腰直角三角形,



∴,,


又∵

∴是等腰直角三角形





∴ 故选:A.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,圆周角定理,锐角三角函数、等腰三角形的性质与判定等知识点,熟练掌握圆周角定理以及全等三角形的性质与判定是解题的关键.
6. (2024江苏连云港)如图,是圆的直径,、、、的顶点均在上方的圆弧上,、的一边分别经过点A、B,则__________.
【答案】90
【解析】本题考查圆周角定理,根据半圆的度数为,同弧所对的圆周角是圆心角的一半,进行求解即可.
∵是圆的直径,
∴所对的弧是半圆,所对圆心角的度数为,
∵、、、所对的弧的和为半圆,
∴.
考点1. 圆的有关概念及性质
1.如图,AB是⊙O的直径,,∠COB=40°,则∠A的度数是(  )
A.50° B.55° C.60° D.65°
【答案】B
【解析】∵AB是⊙O的直径,,∠COB=40°,
∴∠AOD=∠DOC,
∴,
∵OA=OD,
∴.故选:B.
考点2. 垂径定理及其计算
1.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,CD=2OE,则∠BCD的度数为(  )
A.15° B.22.5° C.30° D.45°
【答案】B
【解析】由垂径定理知,点E是CD的中点,有CD=2ED=2CE,可得DE=OE,则∠DOE=∠ODE=45°,利用圆周角定理即可求解.
∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,
∴CD=2ED=2CE,
∵CD=2OE,
∴DE=OE,
∵CD⊥AB,
∴∠DOE=∠ODE=45°,
∴∠BCD=∠DOE=22.5°.
2.如图,弦AB⊥OC,垂足为点C,连接OA,若OC=4,AB=6,则sinA等于(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】∵弦AB⊥OC,AB=4,OC=2,
∴AC=AB=3,
∴OA===5,
∴sinA==.故选:C.
3. 赵州桥是当今世界上建造最早,保存最完整的中国古代单孔敞肩石拱桥.如图,主桥拱呈圆弧形,跨度约为37m,拱高约为7m,则赵州桥主桥拱半径R约为(  )
A.20m B.28m C.35m D.40m
【答案】B
【解析】由题意可知,AB=37m,CD=7m,
设主桥拱半径为R m,
∴OD=OC﹣CD=(R﹣7)m,
∵OC是半径,OC⊥AB,
∴AD=BD=AB=(m),
在RtADO中,AD2+OD2=OA2,
∴()2+(R﹣7)2=R2,
解得R=≈28.故选:B.
4. 如图,A、B、C是上的点,,垂足为点D,且D为OC的中点,若,则BC的长为___________.
【答案】7
【解析】根据垂径定理可得垂直平分,根据题意可得平方,可得四边形是菱形,进而根据菱形的性质即可求解.
如图,连接,
A、B、C是上的点,,

D为OC的中点,

四边形是菱形,,

【点睛】本题考查了垂径定理,菱形的性质与判定,掌握垂径定理是解题的关键.
5.如图是一个圆形餐盘的正面及其固定支架的截面图,凹槽ABCD是矩形.当餐盘正立且紧靠支架于点A,D时,恰好与BC边相切,则此餐盘的半径等于    cm.
【答案】10.
【解析】由题意得:BC=16cm,CD=4cm,
如图,连接OA,过点O作OE⊥BC,交BC于点E,交AD于点F,
则∠OEC=90°,
∵餐盘与BC边相切,
∴点E为切点,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=16cm,AD∥BC,∠BCD=∠ADC=90°,
∴四边形CDFE是矩形,OE⊥AD,
∴CD=EF=4cm,∠AFO=90°,AF=DF=AD=×16=8(cm),
设餐盘的半径为x cm,
则OA=OE=x cm,
∴OF=OE﹣EF=(x﹣4)cm,
在Rt△AFO中,由勾股定理得:AF2+OF2=OA2,
即82+(x﹣4)2=x2,
解得:x=10,
∴餐盘的半径为10cm,
考点3. 圆周角定理及圆内接多边形
1. 如图,点A,B,C在⊙O上,∠BAC=54°,则∠BOC的度数为(  )
A.27° B.108° C.116° D.128°
【答案】B
【解析】∵∠A=54°,
∴∠BOC=2∠A=108°.
【提示】圆周角定理内容是:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
2. 如图,点A,B,C是⊙O上的三点.若∠AOC=90°,∠BAC=30°,则∠AOB的大小为(  )
A.25° B.30° C.35° D.40°
【答案】B
【解析】由圆周角定理可得∠BOC=2∠BAC=60°,继而∠AOB=∠AOC﹣∠BOC=90°﹣60°=30°.
∵∠BAC与∠BOC所对弧为,
由圆周角定理可知:∠BOC=2∠BAC=60°,
又∠AOC=90°,
∴∠AOB=∠AOC﹣∠BOC=90°﹣60°=30°.
3. 如图,在⊙O中,AB是直径,弦AC的长为5cm,点D在圆上且∠ADC=30°,则⊙O的半径为  cm.
【答案】5.
【解析】连接OC,证明△AOC是等边三角形,可得结论.
如图,连接OC.
∵∠AOC=2∠ADC,∠ADC=30°,
∴∠AOC=60°,
∵OA=OC,
∴△AOC是等边三角形,
∴OA=AC=5(cm),
∴⊙O的半径为5cm.
4. 如图,AB是的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若,则______°
【答案】62
【解析】连接,根据直径所对的圆周角是90°,可得,由,可得,进而可得.
【详解】连接,
∵AB是的直径,
∴,


【点睛】考查了同弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,掌握圆周角定理是解题的关键.
5. 如图,⊙O的直径AB经过弦CD的中点H,若cos∠CDB=,BD=5,则⊙O的半径为_______.
【答案】
【解析】【分析】先由垂径定理求得BC=BD=5,再由直径所对圆周角是直角∠ACB=90°,由余弦定义可推出sinA=,即可求得sinA=,然后由圆周角定理得∠A=∠D,,即可得,即可求解.
【详解】解:连接AC,如图,
∵⊙O的直径AB经过弦CD的中点H,
∴CH=DH,AB⊥CD,
∴BC=BD=5,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴sinA=,
∵∠A=∠D,
∴cosA= cosD=,
∴sinA=sinD=
∴,
∴AB=
【点睛】考查解直角三角形,圆周角定理,垂径定理的推论,求得∠ACB=90°、∠A=∠D是解题关键.
6.如图所示,AB是⊙O的直径,C、D、E是⊙O上的点,若,∠E=70°,则∠ABC的度数(  )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【答案】B
【解析】连接DB,
∵∠E=70°,
∴∠A=70°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ABD=90°﹣∠A=90°﹣70°=20°,
∵,
∴∠DBC=∠DBA=20°,
∴∠ABC=∠DBC+∠DBA=20°+20°=40°.故选:B.
7. 如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为BC延长线上一点.若∠DCE=65°,则∠BOD的度数
是(  )
A.65° B.115° C.130° D.140°
【答案】C
【解析】∵∠DCE=65°,
∴∠DCB=180°﹣∠DCE=180°﹣65°=115°,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠BAD+∠DCB=180°,
∴∠BAD=65°,
∴∠BOD=2∠BAD=2×65°=130°,故选:C.
8.如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若∠D=62°,则∠BAC=  .
【答案】28°.
【解析】连接BC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠D=62°,
∴∠B=∠D=62°,
∴∠BAC=90°﹣∠B=28°
9. 如图,在⊙O内接四边形ABCD中,若∠ABC=100°,则∠ADC=   °.
【答案】80
【解析】直接根据圆内接四边形的性质求解即可.
∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∴∠ADC=180°﹣100°=80°.
10.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,以腰AB为直径作半圆O,分别交BC,AC于点D,E.
(1)求证:BD=DC.
(2)若∠BAC=40°,求所对的圆心角的度数.
【答案】见解析
【解析】(1)证明:连接AD,
∵AB是半⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵AB=AC,
∴BD=CD;
(2)解:连接OD,OE,
∵AB=AC,BD=DC,
∴∠DAC=∠BAC=20°,
∴∠DOE=2∠DAE=40°,
∴所对的圆心角的度数为40°.
11.如图,AB是⊙O的直径,C是的中点,CE⊥AB于点E,BD交CE于点F.
(1)求证:CF=BF;
(2)若CD=6,AC=8,求⊙O的半径及CE的长.
【答案】见解析
【解析】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠A=90°﹣∠ABC.
∵CE⊥AB,
∴∠CEB=90°,
∴∠ECB=90°﹣∠ABC,
∴∠ECB=∠A.
又∵C是的中点,
∴=,
∴∠DBC=∠A,
∴∠ECB=∠DBC,
∴CF=BF;
(2)解:∵=,
∴BC=CD=6,
∵∠ACB=90°,
∴AB===10,
∴⊙O的半径为5,
∵S△ABC=AB CE=BC AC,
∴CE===.
12.如图,AB是⊙O的直径,点C,D是⊙O上的点,且OD∥BC,AC分别与BD.OD相交于点E,F.
(1)求证:点D为弧AC的中点;
(2)若DF=4,AC=16,求⊙O的直径.
【答案】(1)证明见解析;(2)20.
【解析】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵OD∥BC,
∴∠OFA=∠C=90°,
∴OF⊥AC,
∴=,
∴点D为的中点;
(2)∵OF⊥AC,
∴AF=AC=8,
在Rt△AFO中,AO2=AF2+OF2,
∴OA2=64+(OD﹣DF)2,
∴OA2=64+(OA﹣4)2,
∴OA=10,
∴⊙O的直径为20.
13.如图,AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,AC=4,D是弧AC的中点,AC与BD交于点E.若E是BD的中点,则BC的长为(  )
A.5 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【解析】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,
∵E是BD的中点,∴BE=DE,
∵∠BEC=∠DEF,
∴△BCE≌△DFE(ASA),∴BC=DF,
∵OF=BC,∴OF=DF,∴OF=OD,
设BC=x,则OD=x,
∴AB=2OD=3x,
在Rt△ABC中,AB2=AC2+BC2,
∴(3x)2=(4)2+x2,
解得x=2,
BC=2.
故选:C.
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