27.3圆中的计算问题同步练习(含解析)

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名称 27.3圆中的计算问题同步练习(含解析)
格式 docx
文件大小 1.0MB
资源类型 试卷
版本资源 华东师大版
科目 数学
更新时间 2025-05-10 12:25:38

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27.3圆中的计算问题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.将一盛有不足半杯水的圆柱形玻璃水杯拧紧杯盖后放倒,水平放置在桌面上,水杯的底面如图所示,已知水杯内径(图中小圆的直径)是8cm,水的最大深度是2cm,则杯底有水部分的面积是( )
A.()
B.()
C.()
D.()
2.一个扇形的弧长是,其圆心角是150°,此扇形的面积为( )
A. B. C. D.
3.下列计算弧长的式子中,不正确的是( )
A. B. C. D.
4.有下列说法:①任意三点确定一个圆;②圆的两条平行弦所夹的弧相等;③任意一个三角形有且仅有一个外接圆;④平分弦的直径垂直于弦;⑤直径是圆中最长的弦,其中错误的个数有(  )
A.个 B.个 C.个 D.个
5.如图,已知点O是的外心,,连结,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,, ,.将绕直角顶点逆时针旋转得 ,则点转过的路径长为( )
A. B. C. D.
7.如图,在平面直角坐标系中,△ABC为直角三角形,∠ABC=90°,AB⊥x轴,M为Rt△ABC的外心.若点A的坐标为(3,4),点M的坐标为(﹣1,1),则点B的坐标为(  )
A.(3,﹣1) B.(3,﹣2) C.(3,﹣3) D.(3,﹣4)
8.秋千拉绳长3米,静止时踩板离地面0.5米,一小朋友荡该秋千时, 秋千最高处踩板离地面2米(左,右对称),则该秋千所荡过的圆弧长为( )
A.米 B.2米 C.米 D.米
9.如图,已知□ABCD的对角线BD=4cm,将□ABCD绕其对称中心O旋转180°,则点D所转过的路径长为( )
A.4π cm B.3π cm C.2π cm D.π cm
10.下列说法正确的是(  )
A.长度相等的弧是等弧 B.三点确定一个圆
C.圆周角是圆心角的一半 D.直径所对的圆周角是直角
11.如图,在中,,AC=BC,AB=4cm,CD是中线,点E、F同时从点D出发,以相同的速度分别沿DC、DB方向移动,当点E到达点C时,运动停止,直线AE分别与CF、BC相交于G、H,则在点E、F移动过程中,点G移动路线的长度为( )
A.2 B. C. D.
12.已知一个扇形的面积是,弧长是,则这个扇形的半径为( )
A.12 B. C.24 D.
二、填空题
13.如图,已知扇形AOB的半径为10,∠AOB=60°,则弧AB的长为 (结果保留π)
14.到定点的距离为的点的轨迹是 .
15.若扇形的半径为3cm,圆心角为120°,则这个扇形的面积为 cm2.
16.圆心角为120°,半径长为6cm的扇形面积是 cm2.
17.如图,已知正五角星的面积为 5,正方形的边长为 2,图中对应阴影部分的面积分别是 S1、S2,则 S1﹣S2 的值为 .
三、解答题
18.如图,已知线段是的一条弦.
(1)实践与操作:用尺规作图法作出圆心O;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与计算:若弦,圆心O到的距离为4,求的半径.
19.“善思”小组开展“探究四点共圆的条件”活动,得出结论:对角互补的四边形四个顶点共圆.该小组继续利用上述结论进行探究.

提出问题:
如图1,在线段同侧有两点,,连接,,,,如果,那么A,,,四点在同一个圆上.
探究展示:
如图2,作经过点A,,的,在劣弧上取一点(不与A,重合),连接,,则(依据1),
∵,∴,
∴点A,,,四点在同一个圆上(对角互补的四边形四个顶点共圆),
∴点,在点A,,所确定的上(依据2),
∴点A,,,四点在同一个圆上.
反思归纳:
(1)上述探究过程中的“依据1”、“依据2”分别是指什么?
依据1:__________________________________________________;
依据2:__________________________________________________.
(2)如图3,在四边形中,,,则的度数为__________.
拓展探究:
(3)如图4,已知是等腰三角形,,点在上(不与的中点重合),连接.作点关于的对称点,连接并延长交的延长线于,连接,,.求证:A,,,四点共圆.
20.已知正方形的边长为2,求右图中阴影部分的面积.
21.如图,,是的半径,弦于点,,若,求劣弧的长.
22.已知⊙外一点P,你能用尺规过点P作⊙的切线吗?你有几种方法?
23.在中,,,.
(1)请用尺规作图作出的外接圆,并在外接圆上找一点D,使;
(2)在上面得出的图形中,连接,求出的长度.
24.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O分别交线段BC,AC于点D,E,过点D作DF⊥AC,垂足为F,线段FD,AB的延长线相交于点G.
(1)求证:DF是⊙O的切线;
(2)若CF=1,DF=,求图中阴影部分的面积.
《27.3圆中的计算问题》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B A A B B B B C D
题号 11 12
答案 D C
1.A
【详解】解:如图:过点O作ODAB,垂足为C,连结OA,OB,则AC=BC= AB,OA=OB=OD=4,CD=2,所以在Rt△OAC中,OC=2,AC=,∠AOC=60°,
所以AB=,∠AOB=120°,所以阴影部分的面积=扇形AOB的面积-△OAB的面积
=,故选A.
2.B
【分析】先求出该扇形的半径,再求其面积即可;
【详解】解:该扇形的半径为:,
∴扇形的面积为:,
故选:B.
【点睛】本题主要考查扇形面积的求解,掌握扇形面积的求解公式是解题的关键.
3.A
【分析】根据,即可得出答案.
【详解】,所以A不正确.
故选:A.
【点睛】本题考查了弧长公式及其变形,掌握弧长公式是解题的关键.
4.A
【分析】根据圆的确定条件,圆心角、弧、弦的关系,三角形的外接圆的定义,垂径定理逐项判断即可.
【详解】解:不在同一直线上的三点确定一个圆,故①错误;
圆的两条平行弦所夹的弧相等,故②正确;
任意一个三角形有且仅有一个外接圆,故③正确;
平分弦(非直径)的直径垂直于弦,故④错误;
直径是圆中最长的弦,故⑤正确.
综上可知错误的个数有2个.
故选A.
【点睛】本题考查圆的确定条件、垂径定理、圆心角、弧、弦的关系等知识,解题关键是熟记相关知识点,准确进行判断.
5.B
【分析】根据点O是的外心,可得,再由等腰三角形的性质,即可求解.
【详解】解:如图,
∵点O是的外心,,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查了圆的知识;解题的关键是熟练掌握三角形外接圆的性质、圆周角定理.
6.B
【分析】先在中利用的余弦计算出,再根据旋转的性质得 ,然后根据弧长公式计算点转过的路径长.
【详解】解:在中,,,


绕直角顶点逆时针旋转得△,

弧的长.
故选:B.
【点睛】本题考查了旋转的性质,弧长公式等知识点,熟悉相关性质是解题的关键.
7.B
【分析】根据M为直角三角形的外心.∠ABC=90°,得出点M为AC中点,利用中点坐标公式求出点C(-5,-2),根据AB⊥x轴,得出点A,B的横坐标相同都是3,根据BC∥x轴,得出点B、C的纵坐标相同都是-2即可.
【详解】解:∵M为Rt△ABC的外心.∠ABC=90°,
∴点M为AC中点,
∵点A的坐标为(3,4),点M的坐标为(﹣1,1),
设点C横坐标为(x,y),
∴,
解得x=-5,y=-2,
∴点C(-5,-2),
∵AB⊥x轴,
∴点A,B的横坐标相同都是3,
∵∠ABC=90°,
∴BC∥x轴,
∴点B、C的纵坐标相同都是-2,
∴点B(3,-2).
故选:B.
【点睛】本题考查直角三角形的外心,中点坐标公式,平行x轴或y轴的点坐标特征,掌握直角三角形的外心的性质,中点坐标公式,平行x轴或y轴的点坐标特征是解题关键.
8.B
【分析】根据题意先作辅助线BG⊥AC于G,然后确定AG=1.5,根据在直角三角形中,一条直角边等于斜边的一半,得∠BAG=60°,从而求得∠BAF=120°,最后求出弧长.
【详解】如图,AD垂直地面于D并交圆弧于C,BE垂直地面于E.由题意BE=2,AC=3,CD=0.5,
作BG⊥AC于G,则AG=AD-GD=AC+CD-BE=1.5.
由于AB=3,所以在直角三角形ABG中,∠BAG=60°.
根据对称性,知∠BAF=120°.
所以,秋千所荡过的圆弧长是 ,
故选B.
【点睛】本题考查了弧长公式,属于简单题,熟悉弧长公式的内容并且作出图形是解题关键.
9.C
【分析】点D所转过的路径长是一段弧,是一段圆心角为180°,半径为OD的弧,故根据弧长公式计算即可.
【详解】解:BD=4,
∴OD=2
∴点D所转过的路径长==2π.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了弧长公式:.
10.D
【分析】利用等弧的定义、确定圆的条件、圆周角定理等知识分别判断后即可确定正确的选项.
【详解】A、长度相等的弧不一定是等弧,故错误,不符合题意;
B、不在同一直线上的三点确定一个圆,故错误,不符合题意;
C、同圆或等圆中,同弧所对的圆周角是圆心角的一半,故错误,不符合题意;
D、直径所对的圆周角是直角,故正确,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了确定圆的条件、圆的认识及圆周角定理的知识,解题的关键是了解有关的定义及定理,难度不大.
11.D
【分析】由△ADE≌△CDF,推出∠DAE=∠DCF,因为∠AED=∠CEG,推出∠ADE=∠CGE=90°,推出A、C、G、D四点共圆,推出点G的运动轨迹为弧CD,利用弧长公式计算即可.
【详解】解:如图,
∵CA=CB,∠ACB=90°,AD=DB,
∴CD⊥AB,
∴∠ADE=∠CDF=90°,CD=AD=DB,
在△ADE和△CDF中,

∴△ADE≌△CDF(SAS),
∴∠DAE=∠DCF,
∵∠AED=∠CEG,
∴∠ADE=∠CGE=90°,
∴A、C、G、D四点共圆,
∴点G的运动轨迹为弧CD,
∵AB=4,AB=AC,
∴AC=2,
∴OA=OC=,
∵DA=DC,OA=OC,
∴DO⊥AC,
∴∠DOC=90°,
∴点G的运动轨迹的长为
故选:D.
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质、轨迹、勾股定理、全等三角形的判定和性质,四点共圆等知识,解题的关键是正确探究点G的轨迹,属于中考常考题型.
12.C
【分析】根据扇形面积计算公式“”可直接列出方程求出半径r.
【详解】由题得
解得
故选:C
【点睛】本题考查了扇形的面积公式,熟记扇形的面积计算公式是解决本题的关键.
13..
【分析】利用弧长公式l=计算即可.
【详解】 ==,
故答案为:.
【点睛】本题考查弧长公式的应用,解题的关键是记住弧长公式.
14.以点为圆心,为半径的圆
【分析】根据到定点的距离等于定长的点的轨迹是以定点为圆心,定长为半径的圆,据此即可解答.
【详解】到定点A的距离为9cm的点的轨迹是:以A为圆心,以9cm为半径的圆.
故答案是:以A为圆心,以9cm为半径的圆.
【点睛】此题考查点的轨迹,正确理解圆的定义是解题关键.
15..
【详解】试题分析:扇形的面积=cm2.故答案为3π.
考点:扇形面积的计算.
16.12π
【分析】根据扇形的面积公式S扇形=,代入计算即可得出答案.
【详解】解:(平方厘米)
故答案为:12π.
【点睛】本题考查扇形的计算.
17.1
【分析】根据S1﹣S2=五角星面积-正方形面积,即可解题.
【详解】解:设空白部分面积为S,
则:S1﹣S2=(S1+S)-( S2+S)= 五角星面积-正方形面积,
∵正五角星的面积为 5,正方形的边长为 2,即正方形面积为4,
∴S1﹣S2=5-4=1
【点睛】本题考查了不规则图形面积之间的关系,属于简单题,运用割补法将不规则图形补充为规则图形是解题关键.
18.(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了尺规作图—确定圆心,垂径定理,勾股定理:
(1)如图所示,在圆上取一点C,连接,分别作的垂直平分线,二者交于点O,点O即为所求;
(2)连接,由垂径定理得到,再由,即可利用勾股定理得到.
【详解】(1)解:如图所示,在圆上取一点C,连接,分别作的垂直平分线,二者交于点O,点O即为所求;
(2)解:如图所示,连接,
∵,,圆心O到的距离为4,
∴,
∴,
∴的半径为.
19.(1)圆内接四边形对角互补;过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆;(2)45°;(3)见解析
【分析】(1)根据圆内接四边形的性质、过不在同一直线上的三点确定一个圆解答即可;
(2)根据四点共圆、圆周角定理解答;
(3)根据轴对称的性质得到,,,,进而得到,即可证明结论.
【详解】解:(1)依据1:圆内接四边形对角互补;依据2:过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆.
故答案为:圆内接四边形对角互补 过不在同一直线上的三个点有且只有一个圆
(2)∵,
∴点A,,,四点在同一个圆上,
∴,
∵,
∴.
答案:45°
(3)证明:∵,
∴,
∵点与点关于对称,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴A,,,四点共圆.
【点睛】本题考查圆内接四边形的性质、轴对称的性质,正确理解四点共圆的条件是解题的关键.
20.2.28
【分析】先求出弓形的面积,然后即可求出阴影部分的面积.
【详解】解:根据题意,则

【点睛】本题考查了扇形的面积公式,以及求弓形的面积,解题的关键是熟练掌握间接法求阴影部分图形的面积.
21.
【分析】先根据垂径定理得,,由平行线的性质得,证明,得,证明是等边三角形,可求得,根据弧长公式求解即可.
【详解】连接.

∵弦,
∴,
∴.
∵,
∴.
在与中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴劣弧的长为.
【点睛】本题考查垂径定理、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、弧长的计算,熟练掌握弧长公式是解题关键.
22.能,见解析
【分析】连接,以为直径作,与相交于A,B两点,则,即为的切线.
【详解】如图,连接,以为直径作,与相交于A,B两点,则,即为的切线.
【点睛】本题考查了切线的性质与判定,直径所对的圆周角等于90°,掌握切线的性质是解题的关键.
23.(1)见解析
(2)
【分析】(1)先证明是直角三角形,且,根据直径所对圆周角等于,易得的外接圆圆心即为线段的中点,作线段的垂直平分线即可;
(2)连接、,过点D作,交的延长线于点E,过点D作,交于点F,证明四边形为正方形,易证,根据即可求解.
【详解】(1)解:,,,
,,,

是直角三角形,且,
的外接圆圆心即为线段的中点,
如图所示,,点D即为所求,
(2)解:如图,连接、,过点D作,交的延长线于点E,过点D作,交于点F,
在中,
∵,,.
∴,
∴为直径.
∵,
∴,,平分,
又∵,,
∴.
∵,
∴四边形为矩形,
又,
∴四边形为正方形.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了勾股定理及其逆定理的应用,三角形外接圆,垂直平分线的作法,圆周角定理,正方形的判定与性质,三角形全等的判定与性质,正确作出辅助线是解题的关键.
24.(1)详见解析;(2)2﹣
【分析】(1)连接AD、OD,由AB为直径可得出点D为BC的中点,由此得出OD为△BAC的中位线,再根据中位线的性质即可得出OD⊥DF,从而证出DF是⊙O的切线;
(2)CF=1,DF=,通过解直角三角形得出CD=2、∠C=60°,从而得出△ABC为等边三角形,再利用分割图形求面积法即可得出阴影部分的面积.
【详解】(1)证明:连接AD、OD,如图所示.
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∴AD⊥BC,∵AC=AB,
∴点D为线段BC的中点.
∵点O为AB的中点,
∴OD为△BAC的中位线,
∴ODAC,
∵DF⊥AC,
∴OD⊥DF,
∴DF是⊙O的切线.
(2)解:在Rt△CFD中,CF=1,DF=,
∴tan∠C==,CD=2,
∴∠C=60°,
∵AC=AB,
∴△ABC为等边三角形,
∴AB=4.
∵ODAC,
∴∠DOG=∠BAC=60°,
∴DG=OD tan∠DOG=2,
∴S阴影=S△ODG﹣S扇形OBD=DG OD﹣×OB2=2﹣.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质、切线的判定、扇形面积的计算以及三角形面积的计算,解题的关键是:(1)证出OD⊥DF;(2)利用分割图形求面积法求出阴影部分的面积.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,利用分割图形求面积法求面积是解题的难点,在日常练习中应加强训练.
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