浙教版数学九年级上册单元检测卷第3章 《圆的基本性质》B卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2025·兰州) 图1是通过平面图形的镶嵌所呈现的图案,图2是其局部放大示意图,由正六边形、正方形和正三角形构成,它的轮廓为正十二边形,则图2中∠ABC的大小是( )
A.90° B.120° C.135° D.150°
2.(2025·山西)如图,AB为⊙O的直径,点C,D是⊙O上位于AB异侧的两点,连接AD,CD.若,则∠D的度数为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
3. 点A,B,C在⊙O上的位置如图所示,∠A=70°,⊙O的半径为3,则的长是( )
A. B. C. D.7π
4. 如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD 与AB垂直,垂足为E,连结CO并延长,交⊙O于点F,∠CDB=30°,CD=2 则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
5.(2025·长沙) 如图, AC, BC为⊙O的弦, 连接OA, OB, OC.若∠AOB=40°, ∠OCA=30°,则∠BCO的度数为( )
A.40° B.45° C.50° D.55°
6.(2025·新疆维吾尔自治区)如图,CD是⊙O的直径,AB是弦,AB⊥CD,∠ADC=30°,则∠BOC=( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
7.(2025·山西)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,分别以点B,C为圆心、BC的长为半径画弧,与BA,CA的延长线分别交于点D,E.若BC=4,则图中阴影部分的面积为( )
A.2π-4 B.4π-4 C.8π-8 D.4π-8
8.(2025·浙江)如图,在 Rt中,是边上的中线,其中,以为圆心,为半径画弧交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
9.(2025·武威)如图,四边形ABCD内接于⊙O,,连接BD,若,则的度数为( )
A.20° B.35° C.55° D.70°
10. 如图,扇形OAB 中,∠AOB=100°,OA=12,C是OB 的中点,CD⊥OB 交 于点D,以OC 为半径的CE交OA 于点E,则图中阴影部分的面积是( ).
A. B. C. D.
二、填空题(每题3分,共18分)
11.(2025·长沙) 如图, AB为⊙O的弦, OC⊥AB于点C, 连接OA, OB,若AB=OA, AC=3, 则OA的长为 .
12.如图,六边形 ABCDEF是⊙O的内接正六边形,设正六边形ABC-DEF的面积为S1,△ACE 的面积为 S2,则 .
13.(2025·陕西) 如图,为的直径,,,则的度数为 .
14.(2025·河南)我国魏晋时期数学家刘徽在为《九章算术》作注时,创立了“割圆术”.如图是研究“割圆术”时的一个图形,所在圆的圆心为点O,四边形ABCD为矩形,边CD与相切于点,连接,连接OE交AB于点.若,则图中阴影部分的面积为 .
15.(2025·宜宾)如图,已知是的圆周角,,则 °
16.(2025·浙江模拟)如图,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,AB=2,D为AB的中点,以点D为圆心作圆心角为90°的扇形DEF,点C恰在弧EF上,则图中阴影部分的面积为 .
三、解答题(共8题,共72分)
17. 如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,点 M 在⊙O 上,MD恰好经过圆心O,连结MB.
(1)若CD=8,BE=2,求⊙O的半径;
(2)若AB=10,∠M=∠D,求的长.
18.(2023·武汉)如图,都是的半径,.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
19. 如图,已知⊙O的半径为 四边形 ABCD 内接于⊙O,连结 AC,BD,DB=DC,∠BDC=45°
(1)求的长;
(2)求证:AD 平分△ABC的外角∠EAC.
20.(2025·深圳模拟) 如图,内接于,是的直径,与交于点E,于点F,且平分.
(1)求证:;
(2)若,垂足为G,且,请补全图形,并求出的长.
21.(2025·东莞模拟)如图,点,,在上,于点,交于点,连接,于点,与相文于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
22.如图,点 C 为△ABD 外接圆上的一动点(点 C 不在 上,且不与点B,D重合),∠ACB=∠ABD=45°.
(1)求证:BD 是该外接圆的直径.
(2)连接CD,求证:
(3)若△ABC 关于直线AB 的对称图形为△ABM,连接DM,试探究DM2,AM2,BM2三者之间满足的数量关系,并证明你的结论.
23.(2025·封开模拟)如图1所示,等边三角形内接于圆,点是劣弧上任意一点(不与重合),连接、、.
【初步探索】
(1)将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,可得、、三点在同一直线上,则线段、、存在的数量关系是:________________.
【知识迁移】
(2)如图1所示,若圆的半径为8,问的最大值是多少?
【拓展延伸】
(3)如图2所示,等腰内接于圆,,点是弧上任一点(不与重合),连接、、,若圆的半径为8,试求周长的最大值.
24.(2025·冷水滩模拟)回归课本
(1)如图1.的直径为,弦为,的平分线交于点,则______________________.
深挖问题
(2)在(1)的条件下,求的长.
探究发现
(3)如图2.为的直径,为上的一点(不与点重合),的平分线交于点,记,请直接写出和之间的数量关系.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】正多边形的性质;多边形的内角和公式
【解析】【解答】解: ∵正方形的一个内角为90, 正三角形的一个内角为60,
∴图2中∠ABC=90+60=150
故答案为:D .
【分析】观察图形发现图2中∠ABC由一个正三角形的内角和一个正方形的内角组成,再根据正方形的一个内角为90, 正三角形的一个内角为60,计算即可解答.
2.【答案】B
【知识点】圆周角定理;等圆、等弧的概念
【解析】【解答】解:连接AC、BC,
∵AB为⊙O的直径 ,
∴ACB=90,
∵
∴∠CAB=∠CBA= 45°,
∴∠D=∠CBA =45°,
故答案为:B.
【分析】由AB为⊙O的直径可得∠ACB =90° ,进而由等弧所对的圆周角相等,得∠CAB=∠CBA= 45°,再根据圆周角定理即可求解.
3.【答案】B
【知识点】弧长的计算;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:连接AO; 延长AO, 交⊙O于点D.
故答案为: B.
【分析】连接AO;延长AO,交⊙O于点D.根据圆周角定理求出 的度数,再由弧长公式计算即可.
4.【答案】B
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:如图, 连接OD.
∵AB⊥CD,
∴∠DEB=90°, EC = DE =
∵∠CDB=30°,
∴∠B=60°,
∵OB=OD,
∴△OBD是等边三角形,
∴∠DOB =60°,
∵AB⊥CD,
= 90°,
∴OE=1, OC=2,
故答案为:B.
【分析】连接OD,首先证明△OBD是等边三角形,证明∠COB=∠BOD=60°, 求出OC即可解决问题.
5.【答案】C
【知识点】圆周角定理;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:∵∠ACB=,
∴∠OCB=∠OCA+∠ACB=20°+30°=50°,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC=50°,
故答案为:C.
【分析】先根据圆周角定理求出∠ACB=20°,然后求出∠OCB的度数,然后根据等边对等角解答即可.
6.【答案】C
【知识点】垂径定理;圆周角定理
【解析】【解答】解:∵CD是⊙O的直径,AB是弦,AB⊥CD,
∴
∵ ∠ADC=30°,
∴∠BOC=2∠ADC=60°
故答案为:C
【分析】根据垂径定理可得,再根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半即可求出答案.
7.【答案】D
【知识点】三角形的面积;勾股定理;扇形面积的计算;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:
∵∠BAC=90,AB= AC,
∴∠ABC=∠ACB =45°,
∵ BC=4,
∴AB= AC= BC=2,
∴ ,
故答案为:D.
【分析】根据等腰直角三角形的性质可得∠ABC=∠ACB =45°,即可由勾股定理算出AB= AC=2,再根据,计算即可解答.
8.【答案】B
【知识点】三角形内角和定理;三角形外角的概念及性质;弧长的计算;直角三角形斜边上的中线;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:是斜边AB上的中线、
故选:B.
【分析】先由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得DC=DA=1,再由等边对等角得,再由三角形的外角性质可得,又由尺规作图得CD=CE,则,再由三角形内角和得,最后再应用弧长公式直接计算即可.
9.【答案】C
【知识点】角的运算;圆周角定理;圆内接四边形的性质;等圆、等弧的概念
【解析】【解答】
解:由圆内接四边形的性质可知:∠ADC= 180° -∠ABC,
∵
∴∠ADC= 180°-70°= 1100
∵,
∴∠ADB=∠BDC=∠ADC=S5°.
故答案为:C.
【分析】根据圆内接四边形的性质得到∠ADC=110°,根据得到∠ADB=∠BDC,计算即可得到∠BDC的度数.
10.【答案】C
【知识点】扇形面积的计算
【解析】【解答】解:连接OD,DB,
∵点C为OB的中点,
∴,
∵CD⊥OB,
∴∠CDO=30°,∠DOC=60°,
∴△BDO为等边三角形,OD=OB=12,OC=CB=6,
∴,
∴,
∴S阴影=S扇形AOB-S扇形COE-(S扇形BOD-S△COD)
故答案为:C.
【分析】连接OD、BD,根据点C为OB的中点可得∠CDO=30°,继而可得△BDO为等边三角形,求出扇形BOD的面积,最后用扇形AOB的面积减去扇形COE的面积,再减去空白部分BDC即可求出阴影部分的面积.
11.【答案】6
【知识点】垂径定理
【解析】【解答】解:解:∵ OC⊥AB ,
∴AB=2AC=6,
∴OA=AB=6,
故答案为:6.
【分析】根据垂径定理得到AB=2AC=6,然后根据等量代换解答即可.
12.【答案】2
【知识点】圆内接正多边形;三角形全等的判定-ASA
【解析】【解答】解:由题意可得:6,
如图所示, 连接OA, OC, OE.
∵六边形ABCDEF是⊙O的内接正六边形,
是⊙O的内接正三角形,
同理可得,
又·
圆和正六边形的性质可得,
由圆和正三角形的性质可得,
故答案为:2.
【分析】连接OA, OC, OE, 首先证明出 是⊙O的内接正三角形,然后证明出 (ASA), 得到进而求解即可.
13.【答案】
【知识点】垂径定理;圆周角定理;直角三角形的两锐角互余
【解析】【解答】解:∵
∴∠CAB=∠CDB=24°
∵为的直径
∴AB⊥CD
∴∠ACD=90°-∠CAB=66°
故答案为:66°
【分析】根据同弧所对的圆周角相等可得∠CAB=∠CDB=24°,根据垂径定理可得AB⊥CD,再根据直角三角形两锐角互余即可求出答案.
14.【答案】
【知识点】矩形的性质;垂径定理;圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:与相切
四边形ABCD是矩形
是等边三角形
故答案为:.
【分析】先由切线的性质知OE垂直CD,由于矩形的对边平行,则OE垂直AB,由垂径定理得OE垂直平分AB,即AF=2,弧AE等于弧BE,再由圆周角定理可得等于的4倍即,由于半径都相等,可判定是等边三角形,即AO=AB=4,,再解求出OF,则扇形AOB和的面积均可求得,则阴影部分面积是弓形AEB面积的一半,利用割补法求解即可.
15.【答案】50
【知识点】三角形内角和定理;圆周角定理;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】
解:∵∠BAC是 的圆周角,∠BAC=40° ,
∴∠BOC= 2∠BAC = 80° ,
∵ OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB =,
故答案为:50.
【分析】先由圆周角定理求出∠BOC=2∠BAC=80°,再由等边对等角以及三角形内角和定理即可解答.
16.【答案】
【知识点】正方形的判定与性质;扇形面积的计算;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:如图,连接CD,作DM⊥BC,DN⊥AC.
∵CA=CB,∠ACB=90°,点D 为AB的中点,
四边形 DMCN 是正方形,
∵CA=CB,∠ACB=90°,点D 为AB的中点,
∴CD 平分∠BCA.
又∵DM⊥BC,DN⊥AC,∴DM=DN.
∵∠GDH=∠MDN=90°,
∴∠GDM=∠HDN.
在△DMG和△DNH中,
∴△DMG≌△DNH(ASA),
,
则阴影部分的面积是 ,
故答案为: .
【分析】连接CD,作DM⊥BC,DN⊥AC,可得四边形 DMCN 是正方形,求出扇形的面积,然后证明△DMG≌△DNH,即可得到,然后计算阴影部分的面积.
17.【答案】(1)解:设⊙O的半径为r,
在 中, D
解得
∴⊙O的半径为5;
(2)解:如图, 连接OC,
∵OM=OB,
∴∠B=∠M,
∴∠DOB=∠B+∠M =2∠B,
∵∠DOE+∠D=90°,
∴2∠B+∠D=90°,
∵∠B=∠D,
∴2∠D+∠D=90°,
∴∠D=30°,
∴∠DOE=60°,
∴∠COD =120°,
的长为
【知识点】勾股定理;垂径定理;圆周角定理;弧长的计算
【解析】【分析】(1)设⊙O的半径为r,根据垂径定理,由 得到 在 中,利用勾股定理得 解得 所以⊙O的半径为5;
(2)由 得到 根据三角形外角性质得 ,则 加上 所以 ,然后解方程即可得的度数,即可得出 OD的度数,根据弧长的计算公式即可得到结论.
18.【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
,
.
(2)解:过点作半径于点E,则,
,
∴,
,
,
,
在中,
,
在中,,
,
,即的半径是.
【知识点】勾股定理;圆周角定理
【解析】【分析】(1)利用一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半可证得∠ACB=∠AOB,∠BAC=∠BOC;再根据∠ACB=2∠BAC,可证得结论.
(2)过点O作OE⊥AB于点E,利用垂径定理可证得AE=BE,同时可证得∠BOD=∠BOC,利用在同圆和等圆中,相等的圆周角所对的弦相等,可证得BC=BD,可求出BD的长,利用勾股定理求出DE的长;在Rt△BOE中,利用勾股定理可得到关于OB的方程,解方程求出OB的长,即可得到圆O的半径.
19.【答案】(1)解:如图,连接OB, OC,
∵∠BDC =45°,
∴∠BOC =2∠BDC = 90°,
的长为
(2)证明:∵DB=DC,
∴∠DBC=∠DCB.
∵∠CAD=∠DBC,
∴∠CAD=∠DCB.
∵∠DCB+∠DAB=180°,∠EAD+∠DAB=180°,
∴∠EAD=∠DCB,
∴ ∠EAD = ∠CAD,
∴ AD 平分△ABC的外角∠EAC.
【知识点】圆周角定理;圆内接四边形的性质;弧长的计算
【解析】【分析】(1)连接OB, OC, 根据圆周角定理得∠BOC =2∠BDC =90°,再根据弧长公式计算即可;
(2)根据圆内接四边形的性质得到∠DCB=∠EAD,根据等腰三角形的性质得到∠DCB=∠DBC,根据圆周角定理得到∠DBC =∠DAC,等量代换得到答案.
20.【答案】(1)证明:连接CD
∵BD为直径
∴∠BCD=90°
∴∠CBE+∠BDC=90°,
∵AC平分∠BAF
∴∠ABC=∠CAF
又∵∠BAC=∠BDC
∴∠BDC=∠CAF
∵AF⊥BD
∴∠AEF+∠CAF=90°
∴∠AEF=∠CBD
∵∠AEF=∠BEC
∴∠CBE=∠BEC
∴BC=CE
(2)解:连接AD
如图,GE=OG+OE=1+1=2,
由(1)知BC=CE,而CG⊥BE,得BG=GE=2,故OB=BG+OB=2+1=3,得BD=2OB=6
OD=3,DE=OD-OE=3-1=2
∵∠CAD=∠CBD,∠AEF=∠CBE
∴∠AEF=∠CAD
AD=DE=2
在△ABD中,由勾股定理得AB=
即
【知识点】勾股定理;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)连接CD,知∠BAC=∠BDC,再结合角平分线概念和互余关系可得∠CBE=∠BEC,即可得证;
(2)由等腰三角形的性质知BG=2,结合角度关系可得AD=DE,利用勾股定理即可得AB的长.
21.【答案】(1)证明:∵,
,
,
,
,
,
,
,
(2)解:连接,
∵直径,
,
,
,
设圆的半径是,
,
,
,
,
∴的半径长是。
【知识点】等腰三角形的判定;勾股定理;垂径定理;圆周角定理
【解析】【分析】(1)根据,可推出,进而可得,从而得到,由对顶角的性质得到,因此,由圆周角定理得到,推出,即可证明;
(2)连接,由垂径定理得到,由勾股定理求出,代入数据求出EG的值,设圆的半径是,由勾股定理得到,即可求出r的值
(1)证明:∵,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:连接,
∵直径,
,
,
,
设圆的半径是,
,
,
,
,
∴的半径长是.
22.【答案】(1)证明:
∴BD是 的外接圆的直径
(2)证明: 作 ,交CD的延长线于E,
是等腰直角三角形,
是等腰直角三角形,
(3)解: 理由如下:延长MB交⊙O于F, 连接AF, DF,
∵BD为直径,
在 中,有
【知识点】圆周角定理;轴对称的性质;等腰直角三角形;三角形全等的判定-SAS
【解析】【分析】(1)根据同弧所对的圆周角相等得 , .从而得出 ,即可证明结论;
(2)作 交CD的延长线于E,利 用SAS证明 得 从而解决问题;
(3)延长MB交⊙O于F, 连接AF, DF, 首先证明是等腰直角三角形,再利用弧、弦、圆心角之间的关系证明得 从而解决问题.
23.【答案】(1)
(2)∵是的弦,且的半径为8,
∴当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,
,
∴的最大值是16;
(3)∵,,
∴是的直径,且圆心在上,
∴,,
将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,
,,
,
∵,
∴,
∴、、三点在同一条直线上,
∵,
∴
,
∵当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,
∴的最大值为,
∴的最大值为,
∴周长的最大值是
【知识点】等边三角形的判定与性质;圆的相关概念;旋转的性质
【解析】【解答】解:(1)由旋转得,
,
,
是等边三角形,
,
,
;
故答案为:;
【分析】(1)利用旋转的性质可知,,,由等边三角形的判定及性质得是等边三角形,即可求解.
(2)当经过圆心,利用圆中最长的弦是直径,可知的值最大,最大值为16,即可求解.
(3)将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,利用圆的内接四边形性质得,由此可知、、三点在同一条直线上,由勾股定理得,当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,然后求出△PBC的周长即可.
24.【答案】解:(1)8,;
(2)如图,延长至点,使,连接,
四边形是圆的内接四边形,
,
∵,
,
是的平分线,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
又是的直径,
,
∴,
,
∴,
由(1)得,
∵,
∴,
∴,
;
(3)延长至点,使,连接,
由(2)同理可证,,
,,
又∵,
,
,
∵,
∴.
【知识点】勾股定理;圆周角定理;圆内接四边形的性质;圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:(1)是的直径,
,
,
,
是的平分线,
,
,
,
,
,
,
故答案为:8,.
【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角得,利用勾股定理求出的长,然后根据角平分线的定义得出,再由同一圆内,圆周角和弦的关系确定,最后利用勾股定理即可求解;
(2)延长至点,使,连接,结合圆内接四边形性质求出,由角平分线定义以及同一圆内,圆周角和弦的关系确定,从而推出,得,,然后根据直径所对的圆周角是直角得,进而得,利用勾股定理得,最后求的长代入进行求解;
(3)延长至点,使,连接,由(2)同理可证,,从而得,利用勾股定理得,最后代入数据即可求解.
1 / 1浙教版数学九年级上册单元检测卷第3章 《圆的基本性质》B卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2025·兰州) 图1是通过平面图形的镶嵌所呈现的图案,图2是其局部放大示意图,由正六边形、正方形和正三角形构成,它的轮廓为正十二边形,则图2中∠ABC的大小是( )
A.90° B.120° C.135° D.150°
【答案】D
【知识点】正多边形的性质;多边形的内角和公式
【解析】【解答】解: ∵正方形的一个内角为90, 正三角形的一个内角为60,
∴图2中∠ABC=90+60=150
故答案为:D .
【分析】观察图形发现图2中∠ABC由一个正三角形的内角和一个正方形的内角组成,再根据正方形的一个内角为90, 正三角形的一个内角为60,计算即可解答.
2.(2025·山西)如图,AB为⊙O的直径,点C,D是⊙O上位于AB异侧的两点,连接AD,CD.若,则∠D的度数为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【答案】B
【知识点】圆周角定理;等圆、等弧的概念
【解析】【解答】解:连接AC、BC,
∵AB为⊙O的直径 ,
∴ACB=90,
∵
∴∠CAB=∠CBA= 45°,
∴∠D=∠CBA =45°,
故答案为:B.
【分析】由AB为⊙O的直径可得∠ACB =90° ,进而由等弧所对的圆周角相等,得∠CAB=∠CBA= 45°,再根据圆周角定理即可求解.
3. 点A,B,C在⊙O上的位置如图所示,∠A=70°,⊙O的半径为3,则的长是( )
A. B. C. D.7π
【答案】B
【知识点】弧长的计算;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:连接AO; 延长AO, 交⊙O于点D.
故答案为: B.
【分析】连接AO;延长AO,交⊙O于点D.根据圆周角定理求出 的度数,再由弧长公式计算即可.
4. 如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD 与AB垂直,垂足为E,连结CO并延长,交⊙O于点F,∠CDB=30°,CD=2 则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:如图, 连接OD.
∵AB⊥CD,
∴∠DEB=90°, EC = DE =
∵∠CDB=30°,
∴∠B=60°,
∵OB=OD,
∴△OBD是等边三角形,
∴∠DOB =60°,
∵AB⊥CD,
= 90°,
∴OE=1, OC=2,
故答案为:B.
【分析】连接OD,首先证明△OBD是等边三角形,证明∠COB=∠BOD=60°, 求出OC即可解决问题.
5.(2025·长沙) 如图, AC, BC为⊙O的弦, 连接OA, OB, OC.若∠AOB=40°, ∠OCA=30°,则∠BCO的度数为( )
A.40° B.45° C.50° D.55°
【答案】C
【知识点】圆周角定理;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:∵∠ACB=,
∴∠OCB=∠OCA+∠ACB=20°+30°=50°,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC=50°,
故答案为:C.
【分析】先根据圆周角定理求出∠ACB=20°,然后求出∠OCB的度数,然后根据等边对等角解答即可.
6.(2025·新疆维吾尔自治区)如图,CD是⊙O的直径,AB是弦,AB⊥CD,∠ADC=30°,则∠BOC=( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【答案】C
【知识点】垂径定理;圆周角定理
【解析】【解答】解:∵CD是⊙O的直径,AB是弦,AB⊥CD,
∴
∵ ∠ADC=30°,
∴∠BOC=2∠ADC=60°
故答案为:C
【分析】根据垂径定理可得,再根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半即可求出答案.
7.(2025·山西)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,分别以点B,C为圆心、BC的长为半径画弧,与BA,CA的延长线分别交于点D,E.若BC=4,则图中阴影部分的面积为( )
A.2π-4 B.4π-4 C.8π-8 D.4π-8
【答案】D
【知识点】三角形的面积;勾股定理;扇形面积的计算;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:
∵∠BAC=90,AB= AC,
∴∠ABC=∠ACB =45°,
∵ BC=4,
∴AB= AC= BC=2,
∴ ,
故答案为:D.
【分析】根据等腰直角三角形的性质可得∠ABC=∠ACB =45°,即可由勾股定理算出AB= AC=2,再根据,计算即可解答.
8.(2025·浙江)如图,在 Rt中,是边上的中线,其中,以为圆心,为半径画弧交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】三角形内角和定理;三角形外角的概念及性质;弧长的计算;直角三角形斜边上的中线;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:是斜边AB上的中线、
故选:B.
【分析】先由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得DC=DA=1,再由等边对等角得,再由三角形的外角性质可得,又由尺规作图得CD=CE,则,再由三角形内角和得,最后再应用弧长公式直接计算即可.
9.(2025·武威)如图,四边形ABCD内接于⊙O,,连接BD,若,则的度数为( )
A.20° B.35° C.55° D.70°
【答案】C
【知识点】角的运算;圆周角定理;圆内接四边形的性质;等圆、等弧的概念
【解析】【解答】
解:由圆内接四边形的性质可知:∠ADC= 180° -∠ABC,
∵
∴∠ADC= 180°-70°= 1100
∵,
∴∠ADB=∠BDC=∠ADC=S5°.
故答案为:C.
【分析】根据圆内接四边形的性质得到∠ADC=110°,根据得到∠ADB=∠BDC,计算即可得到∠BDC的度数.
10. 如图,扇形OAB 中,∠AOB=100°,OA=12,C是OB 的中点,CD⊥OB 交 于点D,以OC 为半径的CE交OA 于点E,则图中阴影部分的面积是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】扇形面积的计算
【解析】【解答】解:连接OD,DB,
∵点C为OB的中点,
∴,
∵CD⊥OB,
∴∠CDO=30°,∠DOC=60°,
∴△BDO为等边三角形,OD=OB=12,OC=CB=6,
∴,
∴,
∴S阴影=S扇形AOB-S扇形COE-(S扇形BOD-S△COD)
故答案为:C.
【分析】连接OD、BD,根据点C为OB的中点可得∠CDO=30°,继而可得△BDO为等边三角形,求出扇形BOD的面积,最后用扇形AOB的面积减去扇形COE的面积,再减去空白部分BDC即可求出阴影部分的面积.
二、填空题(每题3分,共18分)
11.(2025·长沙) 如图, AB为⊙O的弦, OC⊥AB于点C, 连接OA, OB,若AB=OA, AC=3, 则OA的长为 .
【答案】6
【知识点】垂径定理
【解析】【解答】解:解:∵ OC⊥AB ,
∴AB=2AC=6,
∴OA=AB=6,
故答案为:6.
【分析】根据垂径定理得到AB=2AC=6,然后根据等量代换解答即可.
12.如图,六边形 ABCDEF是⊙O的内接正六边形,设正六边形ABC-DEF的面积为S1,△ACE 的面积为 S2,则 .
【答案】2
【知识点】圆内接正多边形;三角形全等的判定-ASA
【解析】【解答】解:由题意可得:6,
如图所示, 连接OA, OC, OE.
∵六边形ABCDEF是⊙O的内接正六边形,
是⊙O的内接正三角形,
同理可得,
又·
圆和正六边形的性质可得,
由圆和正三角形的性质可得,
故答案为:2.
【分析】连接OA, OC, OE, 首先证明出 是⊙O的内接正三角形,然后证明出 (ASA), 得到进而求解即可.
13.(2025·陕西) 如图,为的直径,,,则的度数为 .
【答案】
【知识点】垂径定理;圆周角定理;直角三角形的两锐角互余
【解析】【解答】解:∵
∴∠CAB=∠CDB=24°
∵为的直径
∴AB⊥CD
∴∠ACD=90°-∠CAB=66°
故答案为:66°
【分析】根据同弧所对的圆周角相等可得∠CAB=∠CDB=24°,根据垂径定理可得AB⊥CD,再根据直角三角形两锐角互余即可求出答案.
14.(2025·河南)我国魏晋时期数学家刘徽在为《九章算术》作注时,创立了“割圆术”.如图是研究“割圆术”时的一个图形,所在圆的圆心为点O,四边形ABCD为矩形,边CD与相切于点,连接,连接OE交AB于点.若,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【知识点】矩形的性质;垂径定理;圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:与相切
四边形ABCD是矩形
是等边三角形
故答案为:.
【分析】先由切线的性质知OE垂直CD,由于矩形的对边平行,则OE垂直AB,由垂径定理得OE垂直平分AB,即AF=2,弧AE等于弧BE,再由圆周角定理可得等于的4倍即,由于半径都相等,可判定是等边三角形,即AO=AB=4,,再解求出OF,则扇形AOB和的面积均可求得,则阴影部分面积是弓形AEB面积的一半,利用割补法求解即可.
15.(2025·宜宾)如图,已知是的圆周角,,则 °
【答案】50
【知识点】三角形内角和定理;圆周角定理;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】
解:∵∠BAC是 的圆周角,∠BAC=40° ,
∴∠BOC= 2∠BAC = 80° ,
∵ OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB =,
故答案为:50.
【分析】先由圆周角定理求出∠BOC=2∠BAC=80°,再由等边对等角以及三角形内角和定理即可解答.
16.(2025·浙江模拟)如图,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,AB=2,D为AB的中点,以点D为圆心作圆心角为90°的扇形DEF,点C恰在弧EF上,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【知识点】正方形的判定与性质;扇形面积的计算;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:如图,连接CD,作DM⊥BC,DN⊥AC.
∵CA=CB,∠ACB=90°,点D 为AB的中点,
四边形 DMCN 是正方形,
∵CA=CB,∠ACB=90°,点D 为AB的中点,
∴CD 平分∠BCA.
又∵DM⊥BC,DN⊥AC,∴DM=DN.
∵∠GDH=∠MDN=90°,
∴∠GDM=∠HDN.
在△DMG和△DNH中,
∴△DMG≌△DNH(ASA),
,
则阴影部分的面积是 ,
故答案为: .
【分析】连接CD,作DM⊥BC,DN⊥AC,可得四边形 DMCN 是正方形,求出扇形的面积,然后证明△DMG≌△DNH,即可得到,然后计算阴影部分的面积.
三、解答题(共8题,共72分)
17. 如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,点 M 在⊙O 上,MD恰好经过圆心O,连结MB.
(1)若CD=8,BE=2,求⊙O的半径;
(2)若AB=10,∠M=∠D,求的长.
【答案】(1)解:设⊙O的半径为r,
在 中, D
解得
∴⊙O的半径为5;
(2)解:如图, 连接OC,
∵OM=OB,
∴∠B=∠M,
∴∠DOB=∠B+∠M =2∠B,
∵∠DOE+∠D=90°,
∴2∠B+∠D=90°,
∵∠B=∠D,
∴2∠D+∠D=90°,
∴∠D=30°,
∴∠DOE=60°,
∴∠COD =120°,
的长为
【知识点】勾股定理;垂径定理;圆周角定理;弧长的计算
【解析】【分析】(1)设⊙O的半径为r,根据垂径定理,由 得到 在 中,利用勾股定理得 解得 所以⊙O的半径为5;
(2)由 得到 根据三角形外角性质得 ,则 加上 所以 ,然后解方程即可得的度数,即可得出 OD的度数,根据弧长的计算公式即可得到结论.
18.(2023·武汉)如图,都是的半径,.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
,
.
(2)解:过点作半径于点E,则,
,
∴,
,
,
,
在中,
,
在中,,
,
,即的半径是.
【知识点】勾股定理;圆周角定理
【解析】【分析】(1)利用一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半可证得∠ACB=∠AOB,∠BAC=∠BOC;再根据∠ACB=2∠BAC,可证得结论.
(2)过点O作OE⊥AB于点E,利用垂径定理可证得AE=BE,同时可证得∠BOD=∠BOC,利用在同圆和等圆中,相等的圆周角所对的弦相等,可证得BC=BD,可求出BD的长,利用勾股定理求出DE的长;在Rt△BOE中,利用勾股定理可得到关于OB的方程,解方程求出OB的长,即可得到圆O的半径.
19. 如图,已知⊙O的半径为 四边形 ABCD 内接于⊙O,连结 AC,BD,DB=DC,∠BDC=45°
(1)求的长;
(2)求证:AD 平分△ABC的外角∠EAC.
【答案】(1)解:如图,连接OB, OC,
∵∠BDC =45°,
∴∠BOC =2∠BDC = 90°,
的长为
(2)证明:∵DB=DC,
∴∠DBC=∠DCB.
∵∠CAD=∠DBC,
∴∠CAD=∠DCB.
∵∠DCB+∠DAB=180°,∠EAD+∠DAB=180°,
∴∠EAD=∠DCB,
∴ ∠EAD = ∠CAD,
∴ AD 平分△ABC的外角∠EAC.
【知识点】圆周角定理;圆内接四边形的性质;弧长的计算
【解析】【分析】(1)连接OB, OC, 根据圆周角定理得∠BOC =2∠BDC =90°,再根据弧长公式计算即可;
(2)根据圆内接四边形的性质得到∠DCB=∠EAD,根据等腰三角形的性质得到∠DCB=∠DBC,根据圆周角定理得到∠DBC =∠DAC,等量代换得到答案.
20.(2025·深圳模拟) 如图,内接于,是的直径,与交于点E,于点F,且平分.
(1)求证:;
(2)若,垂足为G,且,请补全图形,并求出的长.
【答案】(1)证明:连接CD
∵BD为直径
∴∠BCD=90°
∴∠CBE+∠BDC=90°,
∵AC平分∠BAF
∴∠ABC=∠CAF
又∵∠BAC=∠BDC
∴∠BDC=∠CAF
∵AF⊥BD
∴∠AEF+∠CAF=90°
∴∠AEF=∠CBD
∵∠AEF=∠BEC
∴∠CBE=∠BEC
∴BC=CE
(2)解:连接AD
如图,GE=OG+OE=1+1=2,
由(1)知BC=CE,而CG⊥BE,得BG=GE=2,故OB=BG+OB=2+1=3,得BD=2OB=6
OD=3,DE=OD-OE=3-1=2
∵∠CAD=∠CBD,∠AEF=∠CBE
∴∠AEF=∠CAD
AD=DE=2
在△ABD中,由勾股定理得AB=
即
【知识点】勾股定理;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)连接CD,知∠BAC=∠BDC,再结合角平分线概念和互余关系可得∠CBE=∠BEC,即可得证;
(2)由等腰三角形的性质知BG=2,结合角度关系可得AD=DE,利用勾股定理即可得AB的长.
21.(2025·东莞模拟)如图,点,,在上,于点,交于点,连接,于点,与相文于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)证明:∵,
,
,
,
,
,
,
,
(2)解:连接,
∵直径,
,
,
,
设圆的半径是,
,
,
,
,
∴的半径长是。
【知识点】等腰三角形的判定;勾股定理;垂径定理;圆周角定理
【解析】【分析】(1)根据,可推出,进而可得,从而得到,由对顶角的性质得到,因此,由圆周角定理得到,推出,即可证明;
(2)连接,由垂径定理得到,由勾股定理求出,代入数据求出EG的值,设圆的半径是,由勾股定理得到,即可求出r的值
(1)证明:∵,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:连接,
∵直径,
,
,
,
设圆的半径是,
,
,
,
,
∴的半径长是.
22.如图,点 C 为△ABD 外接圆上的一动点(点 C 不在 上,且不与点B,D重合),∠ACB=∠ABD=45°.
(1)求证:BD 是该外接圆的直径.
(2)连接CD,求证:
(3)若△ABC 关于直线AB 的对称图形为△ABM,连接DM,试探究DM2,AM2,BM2三者之间满足的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)证明:
∴BD是 的外接圆的直径
(2)证明: 作 ,交CD的延长线于E,
是等腰直角三角形,
是等腰直角三角形,
(3)解: 理由如下:延长MB交⊙O于F, 连接AF, DF,
∵BD为直径,
在 中,有
【知识点】圆周角定理;轴对称的性质;等腰直角三角形;三角形全等的判定-SAS
【解析】【分析】(1)根据同弧所对的圆周角相等得 , .从而得出 ,即可证明结论;
(2)作 交CD的延长线于E,利 用SAS证明 得 从而解决问题;
(3)延长MB交⊙O于F, 连接AF, DF, 首先证明是等腰直角三角形,再利用弧、弦、圆心角之间的关系证明得 从而解决问题.
23.(2025·封开模拟)如图1所示,等边三角形内接于圆,点是劣弧上任意一点(不与重合),连接、、.
【初步探索】
(1)将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,可得、、三点在同一直线上,则线段、、存在的数量关系是:________________.
【知识迁移】
(2)如图1所示,若圆的半径为8,问的最大值是多少?
【拓展延伸】
(3)如图2所示,等腰内接于圆,,点是弧上任一点(不与重合),连接、、,若圆的半径为8,试求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)∵是的弦,且的半径为8,
∴当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,
,
∴的最大值是16;
(3)∵,,
∴是的直径,且圆心在上,
∴,,
将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,
,,
,
∵,
∴,
∴、、三点在同一条直线上,
∵,
∴
,
∵当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,
∴的最大值为,
∴的最大值为,
∴周长的最大值是
【知识点】等边三角形的判定与性质;圆的相关概念;旋转的性质
【解析】【解答】解:(1)由旋转得,
,
,
是等边三角形,
,
,
;
故答案为:;
【分析】(1)利用旋转的性质可知,,,由等边三角形的判定及性质得是等边三角形,即可求解.
(2)当经过圆心,利用圆中最长的弦是直径,可知的值最大,最大值为16,即可求解.
(3)将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,利用圆的内接四边形性质得,由此可知、、三点在同一条直线上,由勾股定理得,当经过圆心,即是的直径时,此时的值最大,最大值为16,然后求出△PBC的周长即可.
24.(2025·冷水滩模拟)回归课本
(1)如图1.的直径为,弦为,的平分线交于点,则______________________.
深挖问题
(2)在(1)的条件下,求的长.
探究发现
(3)如图2.为的直径,为上的一点(不与点重合),的平分线交于点,记,请直接写出和之间的数量关系.
【答案】解:(1)8,;
(2)如图,延长至点,使,连接,
四边形是圆的内接四边形,
,
∵,
,
是的平分线,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
又是的直径,
,
∴,
,
∴,
由(1)得,
∵,
∴,
∴,
;
(3)延长至点,使,连接,
由(2)同理可证,,
,,
又∵,
,
,
∵,
∴.
【知识点】勾股定理;圆周角定理;圆内接四边形的性质;圆周角定理的推论
【解析】【解答】解:(1)是的直径,
,
,
,
是的平分线,
,
,
,
,
,
,
故答案为:8,.
【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角得,利用勾股定理求出的长,然后根据角平分线的定义得出,再由同一圆内,圆周角和弦的关系确定,最后利用勾股定理即可求解;
(2)延长至点,使,连接,结合圆内接四边形性质求出,由角平分线定义以及同一圆内,圆周角和弦的关系确定,从而推出,得,,然后根据直径所对的圆周角是直角得,进而得,利用勾股定理得,最后求的长代入进行求解;
(3)延长至点,使,连接,由(2)同理可证,,从而得,利用勾股定理得,最后代入数据即可求解.
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