苏科版(2024)九年级上册 2.4 圆周角 题型梳理(含答案)

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名称 苏科版(2024)九年级上册 2.4 圆周角 题型梳理(含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 数学
更新时间 2025-10-02 20:12:35

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文档简介

苏科版(2024)九年级上册 2.4 圆周角
【题型1】利用同弧(等弧)所对的圆周角相等求度数
【典型例题】如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,点B、C在⊙O上,边AB、AC分别交⊙O于D、E两点,点B是的中点,则∠ABE的度数是(  )
A.13° B.16° C.18° D.21°
【举一反三1】如图,A、B、C是圆O上的三点,且四边形ABCO是平行四边形,OF⊥OC交圆O于点F,则∠AOF等于(  )
A.15° B.30° C.45° D.60°
【举一反三2】如图,AB是⊙O的直径,C,D两点在⊙O上,如果∠C=40°,那么∠ABD的度数为(  )
A.40° B.50° C.70° D.80°
【举一反三3】如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点P,∠CAB=40°,∠ABD=30°,则∠APD的度数为    .
【举一反三4】如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,∠ACD=62°,∠ADC=48°,则∠CEB的度数为   .
【举一反三5】如图,△ABC是⊙O的内接三角形,CE是⊙O的直径,CF是⊙O的弦,CF⊥AB,垂足为D,若∠BCE=20°,求∠ACF的度数.
【题型2】同弧所对的圆周角是圆心角度数的一半
【典型例题】如图,AB是⊙O的弦,OC⊥AB交⊙O于点C,点D是⊙O上一点,连接BD,CD.若∠D=28°,则∠OAB的度数为(  )
A.28° B.34° C.56° D.62°
【举一反三1】如右图,AB,CE是⊙O的两条直径,D是劣弧BC的中点,连接BC,DE.若∠ABC=34°,则∠CED的度数为(  )
A.26° B.28° C.34° D.56°
【举一反三2】如图,线段AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∠CAB=20°,则∠BOD等于(  )
A.20° B.40° C.80° D.70°
【举一反三3】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=40°,AB=4,斜边AB是半圆O的直径,点D是半圆上的一个动点,连接CD与AB交于点E,若△BCE是等腰三角形,则∠BOD的度数为    .
【举一反三4】如图,AD是⊙O的直径,P,B,C在圆上.
(1)若=,若∠AOB=35°,求∠BPC的度数.
(2)连接AB,CD,若∠PCD=50°,求∠PBA的度数.
【题型3】利用圆周角定理求周长和面积
【典型例题】如图,⊙O的半径是5,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为P,若CD=8,则△ACD的面积是(  )
A.16 B.24 C.32 D.48
【举一反三1】如图,AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上两点,∠CDB=30°,BC=3,则⊙O的周长为(  )
A.6π B.3π C.9π D.12π
【举一反三2】如图,△ABC为⊙O的内接三角形,AB=2,∠C=30°,则⊙O的内接正方形的面积为(  )
A.2 B.4 C.8 D.16
【举一反三3】如图,点A,B,C在⊙O上,四边形ABCO是平行四边形,若OA=2,则四边形ABCO的面积为    .
【举一反三4】如图,已知∠ACB=∠CDB=60°,AC=2厘米,则△ABC的周长是   厘米.
【举一反三5】如图,在⊙O中,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,OD⊥AC于点D,延长DO交⊙O于点E,连接EC、EB、BC,若AC=6,OD=.
(1)求⊙O的直径;
(2)求△BEC的面积.
【举一反三6】如图,AC,BD是⊙O的两条直径.
(1)判断四边形ABCD的形状,并说明理由.
(2)若⊙O的直径为8,∠AOB=120°,求四边形ABCD的周长和面积.
【题型4】利用圆内接四边形的性质求度数
【典型例题】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠ABC=100°,则∠AOC的度数是(  )
A.120° B.130° C.140° D.160°
【举一反三1】如图,A,B,C,D四点均在⊙O上,已知:∠AOB=30°,∠BCD=80°,OA∥BC,则∠D﹣∠CAD=(  )
A.40° B.35° C.30° D.25°
【举一反三2】如图,圆内接四边形ABCD中,∠BCD=105°,连接OB,OC,OD,BD,∠BOC=2∠COD,则∠BDC的度数是    .
【举一反三3】如图,四边形ABCD内接于⊙O,点E在对角线AC上,EC=BC=DC.
(1)若∠CBD=40°,求∠BAD的度数;
(2)求证:∠1=∠2.
【举一反三4】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,∠ABD=20°,求∠C的度数.
【题型5】利用圆周角定理求长度
【典型例题】如图,已知⊙O的半径为5,圆心角∠AOD与∠BOC互补,若弦CD=6,则弦AB的长为(  )
A.8 B. C. D.
【举一反三1】如图,直径AB与弦CD交于点E,点F是CD的中点,延长FO交⊙O于点G,若AE=5BE=5,且∠AEC=45°,则FG的长度是(  )
A.4 B. C. D.
【举一反三2】如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,∠ACD=22.5°,AB=4,则CD的长为(  )
A. B.2 C. D.
【举一反三3】如图,AB为⊙O的直径,E为弦CD的中点,若∠BAD=30°,且BE=2,则BC的长是    .
【举一反三4】如图,AB是⊙O的直径,AB的长为8cm,点D在圆上,且∠ADC=30°,则弦AC的长为    cm.
【举一反三5】如图,A,C,B,D四点都在⊙O上,AB是⊙O的直径,且AB=6,∠ACD=45°,求弦AD的长.
【题型6】利用直径所对的圆周角是直角求角的度数
【典型例题】如图,AB是⊙O的直径,点D,C在⊙O上,连接AD,DC,AC,如果∠C=65°,那么∠BAD的度数是(  )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【举一反三1】如图,AB为⊙O的直径,点C、D在⊙O上AB的两侧,连接AC、BC、OD、CD,OD∥BC,若∠ODC=20°,则∠BAC的度数为(  )
A.40° B.50° C.60° D.65°
【举一反三2】如图,AB为⊙O的直径,C,D是⊙O上两点,且OD∥BC,若∠BAC=α,则∠BAD的度数可以表示为(  )
A.2α B.90°﹣α C. D.
【举一反三3】如图,点A,B,C,D,E在⊙O上,若AB是⊙O的直径,且∠AED=15°,则∠BCD的度数为    .
【举一反三4】如图,锐角△ABC内接于圆O,连接OA,设∠OBA=α,∠C=β,则α+β的度数为   .
【举一反三5】如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,连接AC,BC,BD.若CD=2OE,求∠A和∠CBD的度数.
【题型7】与圆周角定理有关的最值问题
【典型例题】如图,O的直径AB=8,∠A=30°,点P在线段AB上,则PC的最小值为(  )
A.2 B. C.4 D.
【举一反三1】如图,圆与坐标轴分别交于原点O,点A(6,0)和B(0,2),点P是圆上一个动点,点C(0,﹣3),则PC长度的最小值为(  )
A.4﹣ B.8﹣ C.2﹣ D.5﹣
【举一反三2】如图,以BC为直径作⊙O,A,D为圆周上的点,AD∥BC,AB=CD=AD=2.若点P为BC垂直平分线MN上的一动点,则阴影部分周长的最小值为   .
【举一反三3】如图,AB是⊙O的弦,C是优弧AB上一点,连接AC、BC,若⊙O的半径为4,∠ACB=60°,则△ABC面积的最大值为    .
【举一反三4】如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AC=4,BC=3,P为直径AB上一动点,且PE⊥AC于E,PF⊥BC于F.
(1)求证:∠ACB=90°;
(2)当点P在直径AB上运动的过程中,试探究线段EF长度的最小值.
【举一反三5】如图,在△ABC中,∠ACB=45°,AB=4,以AB为直径作⊙O,分别交AC,BC于D,E.
(1)求的值;
(2)求CE的最大值.
【题型8】圆内接四边形的性质
【典型例题】下列说法正确的是(  )
①圆内接四边形的内角和是360°;
②圆内接平行四边形一定是矩形;
③四边形外接圆的圆心是四边形各边垂直平分线的交点;
④四边形外接圆的圆心是四边形各内角平分线的交点.
A.①④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【举一反三1】如图,圆内接四边形ABCD的对角线AC,BD把它的4个内分角成8个角,用下列关于角的等量关系不一定成立的是(  )
A.∠1=∠4 B.∠1+∠2+∠3+∠5=180° C.∠4=∠7 D.∠ADC=∠2+∠5
【举一反三2】如图,点A、B、C、D在同一个圆上,DB=DC,DA、CB的延长线相交于点E.若∠BDC=α,则∠EAB=  (用含α的式子表示).
【举一反三3】如果一个圆内接四边形的三个内角度数之比为1:3:5,则第四个内角的度数是   .
【举一反三4】已知四边形ABCD的内角∠A,∠B,∠C,∠D的度数之比为3:1:2:5,判断这个四边形是不是圆内接四边形,并说明理由.
【题型9】利用圆周角定理求半径
【典型例题】如图,AB是⊙O的直径,点F、C是⊙O上两点,且==,连接AC、AF,过点C作CD⊥AF,交AF的延长线于点D,垂足为D,若CD=2,则⊙O的半径为(  )
A.2 B.4 C.2 D.4
【举一反三1】如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,D是AB另一侧半圆的中点,若CD=3,BC=4,则⊙O的半径长为(  )
A.2 B. C.2 D.2
【举一反三2】如图,AB、CD为⊙O的两条弦,若∠B+∠C=90°,AB2+CD2=100,则⊙O的半径为    .
【举一反三3】如图,在⊙O中,OD⊥AC于点D,∠ABC=60°,OD=1,则⊙O的半径长为   .
【举一反三4】如图,OA,OB,OC都是⊙O的半径,∠ACB=2∠BAC.
(1)求证:∠AOB=2∠BOC;
(2)若AB=4,,求⊙O的半径.
【举一反三5】如图,在⊙O中,,连接AC,BD,过点B作BE∥AC交DC延长线于点E.
(1)求证:∠D=∠E;
(2)若,BE=8,求⊙O的半径.
【题型10】利用圆内接四边形的性质求长度
【典型例题】如图,四边形ABCD是半径为2的⊙O的内接四边形,∠B=135°,则AC的长是(  )
A.4 B.2 C.2π D.π
【举一反三1】如图,⊙C过原点,且与两坐标轴分别交于点A、点B,点A的坐标为(0,2),M是劣弧OB上一点,∠BMO=120°,则⊙C的半径长为(  )
A.4 B.3 C.2 D.2
【举一反三2】如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=∠ADC,BD平分∠ABC.若AB=3,BC=4,BD的长为(  )
A.4 B. C. D.
【举一反三3】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AE⊥CB交CB的延长线于点E,若BA平分∠DBE,AD=6,,则AE=   .
【举一反三4】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AE⊥CB交CB的延长线于点E,若BA平分∠DBE,AD=5,CE=,求AE的长.
苏科版(2024)九年级上册 2.4 圆周角(参考答案)
【题型1】利用同弧(等弧)所对的圆周角相等求度数
【典型例题】如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,点B、C在⊙O上,边AB、AC分别交⊙O于D、E两点,点B是的中点,则∠ABE的度数是(  )
A.13° B.16° C.18° D.21°
【答案】A
【解析】连接CD,
∵点B是的中点,∴=,∴BD=BC,
∵∠ABC=90°,∴∠BDC=∠BCD=45°,
∵∠A=32°,∴∠ACB=90°﹣∠A=58°,∴∠DCE=∠ACB﹣∠DCB=13°,
∴∠ABE=∠DCE=13°.
故选:A.
【举一反三1】如图,A、B、C是圆O上的三点,且四边形ABCO是平行四边形,OF⊥OC交圆O于点F,则∠AOF等于(  )
A.15° B.30° C.45° D.60°
【答案】B
【解析】连接OB,如图所示,
∵四边形ABCO是平行四边形,∴OC=AB,
又∵OA=OB=OC,∴OA=OB=AB,∴△AOB为等边三角形,
∵OF⊥OC,OC∥AB,∴OF⊥AB,∴∠AOF=∠BOF=30°.
故选:B.
【举一反三2】如图,AB是⊙O的直径,C,D两点在⊙O上,如果∠C=40°,那么∠ABD的度数为(  )
A.40° B.50° C.70° D.80°
【答案】B
【解析】∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
∵∠C=40°,∴∠DAB=∠C=40°,∴∠ABD=90°﹣∠DAB=50°.
故选:B.
【举一反三3】如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点P,∠CAB=40°,∠ABD=30°,则∠APD的度数为    .
【答案】70°
【解析】∵∠APD=∠B+∠D,又∵∠A=∠D=40°,∠B=30°,
∴∠APD=∠B+∠D=70°.
【举一反三4】如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,∠ACD=62°,∠ADC=48°,则∠CEB的度数为   .
【答案】104°
【解析】连接BC.
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠BAC+∠ABC=90°.
∵∠ABC=∠ADC=48°∴∠BAC=90°﹣∠ABC=90°﹣48°=42°.
∴∠CEB=∠BAC+∠ACD=42°+62°=104°.
【举一反三5】如图,△ABC是⊙O的内接三角形,CE是⊙O的直径,CF是⊙O的弦,CF⊥AB,垂足为D,若∠BCE=20°,求∠ACF的度数.
【答案】解:∵CE是⊙O的直径,∴∠CBE=90°,
∵CF⊥AB,∴∠ADC=90°,
∵∠A=∠E,∴∠ACF=∠BCE=20°.
【题型2】同弧所对的圆周角是圆心角度数的一半
【典型例题】如图,AB是⊙O的弦,OC⊥AB交⊙O于点C,点D是⊙O上一点,连接BD,CD.若∠D=28°,则∠OAB的度数为(  )
A.28° B.34° C.56° D.62°
【答案】B
【解析】∵∠D=28°,∴∠BOC=2∠D=56°.
∵OC⊥AB,∴点C为的中点,∴,∴∠AOC=∠BOC=56°,
∴∠AOB=2×56°=112°.
∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=.
故选:B.
【举一反三1】如右图,AB,CE是⊙O的两条直径,D是劣弧BC的中点,连接BC,DE.若∠ABC=34°,则∠CED的度数为(  )
A.26° B.28° C.34° D.56°
【答案】B
【解析】连接OD,
∵∠ABC=∠AOC,∠ABC=34°,∴∠AOC=68°,∴∠BOC=180°﹣68°=112°,
∵D是劣弧BC的中点,∴∠BOC=∠COD=∠BOC=56°,∴∠CED=∠COD=28°.
故选:B.
【举一反三2】如图,线段AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∠CAB=20°,则∠BOD等于(  )
A.20° B.40° C.80° D.70°
【答案】B
【解析】∵线段AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∴=,
∴∠BOD=2∠CAB=2×20°=40°.
故选:B.
【举一反三3】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=40°,AB=4,斜边AB是半圆O的直径,点D是半圆上的一个动点,连接CD与AB交于点E,若△BCE是等腰三角形,则∠BOD的度数为    .
【答案】80°或140°
【解析】如图1中,当BE=BC时,
∵BE=BC,∠EBC=40°,∴∠BCE=∠BEC=×(180°﹣40°)=70°,
∵弧BD=弧BD,∴∠BOD=2∠BCE=140°;
如图2中,当EB=EC时,点E与O重合,
∵BE=EC,∴∠EBC=∠BCD=40°,∴∠BOD=2∠BCD=80°.
【举一反三4】如图,AD是⊙O的直径,P,B,C在圆上.
(1)若=,若∠AOB=35°,求∠BPC的度数.
(2)连接AB,CD,若∠PCD=50°,求∠PBA的度数.
【答案】解:(1)∵=,∠AOB=35°,∴∠COD=∠AOB=35°,
∴∠COB=180°﹣35°﹣35°=110°,
∴∠BPC=∠BOC=55°.
(2)如图:连接OP,
∵∠PCD=50°,∴∠POD=2∠PCD=100°,
∴∠POA=180°﹣∠POD=180°﹣100°=80°,∴∠PBA=∠POA=40°.
【题型3】利用圆周角定理求周长和面积
【典型例题】如图,⊙O的半径是5,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为P,若CD=8,则△ACD的面积是(  )
A.16 B.24 C.32 D.48
【答案】C
【解析】连接OC,
∵弦CD⊥AB,CD=8,∴CP=CD=4,
∴OP==3,∴AP=OA+OP=8,∴S△ACD=AP CD=×8×8=32.
故选:C.
【举一反三1】如图,AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上两点,∠CDB=30°,BC=3,则⊙O的周长为(  )
A.6π B.3π C.9π D.12π
【答案】A
【解析】如图,连接AC.
∵AB是直径,∴∠ACB=90°,
∵∠CAB=∠CDB=30°,∴AB=2BC=6,∴OA=3,∴圆的周长为6π.
故选:A.
【举一反三2】如图,△ABC为⊙O的内接三角形,AB=2,∠C=30°,则⊙O的内接正方形的面积为(  )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】C
【解析】连接BO,并延长交⊙O于点D,再连接AD,如图,
∵∠ACB=30°,∴∠BDA=30°,
∵BD是直径,∴∠BAD=90°,
在Rt△ADB中,BD=2AB=4,∴⊙O的半径是2,
∵⊙O的内接正方形是以两条互相垂直的直径为对角线的,
∴正方形的边长==2,∴S正方形=2×2=8.
故选:C.
【举一反三3】如图,点A,B,C在⊙O上,四边形ABCO是平行四边形,若OA=2,则四边形ABCO的面积为    .
【答案】2
【解析】连接OB.
∵四边形OABC是平行四边形,∴OC=AB,OA=BC.
∵OA=OB=OC,∴OA=OB=AB=OC=BC,∴△AOB,△OBC都是等边三角形,
∴S平行四边形ABCO=2××22=2.
【举一反三4】如图,已知∠ACB=∠CDB=60°,AC=2厘米,则△ABC的周长是   厘米.
【答案】6
【解析】∵∠BAC=∠BDC=60°,∴∠ACB=60°,∴∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∵AC=2厘米,∴△ABC的周长是6厘米.
【举一反三5】如图,在⊙O中,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,OD⊥AC于点D,延长DO交⊙O于点E,连接EC、EB、BC,若AC=6,OD=.
(1)求⊙O的直径;
(2)求△BEC的面积.
【答案】解:(1)∵OD⊥AC,AC=6,∴AD=3,
∵OD=,∴OA=4,∴⊙O的直径=8.
(2)过点E作EF⊥CB,交CB的延长线于点F,
∵AB为直径,∴∠ACB=∠CDE=∠CFE=90°,∴四边形CDEF为矩形,
∴EF=CD=AC=3,BC===2,
∴S△BEC=×BC×EF=×3=3.
【举一反三6】如图,AC,BD是⊙O的两条直径.
(1)判断四边形ABCD的形状,并说明理由.
(2)若⊙O的直径为8,∠AOB=120°,求四边形ABCD的周长和面积.
【答案】解:(1)四边形ABCD是矩形.
理由:∵AC,BD是⊙O的两条直径,
∴∠BAD=∠ABC=∠BCD=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
(2)∵∠AOB=120°,OA=OB,∴∠ABD=30°,
在Rt△ABD中,DB=8,∴AD=4,AB=4,
∴四边形的周长4+4+4+4=8+8,面积=4.
【题型4】利用圆内接四边形的性质求度数
【典型例题】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠ABC=100°,则∠AOC的度数是(  )
A.120° B.130° C.140° D.160°
【答案】D
【解析】∵∠B+∠ADC=180°,∴∠D=180°﹣100°=80°,∴∠AOC=2∠D=160°.
故选:D.
【举一反三1】如图,A,B,C,D四点均在⊙O上,已知:∠AOB=30°,∠BCD=80°,OA∥BC,则∠D﹣∠CAD=(  )
A.40° B.35° C.30° D.25°
【答案】B
【解析】连接OC,如图所示,
∵OA∥BC,∠AOB=30°,∴∠OBC=∠AOB=30°,
∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=30°,∴∠BOC=180°﹣30°﹣30°=120°,
∴∠AOC=120°+30°=150°,∴,
∵∠AOB=30°,∴,
∵∠BCD=80°,∴∠ACD=∠BCD﹣∠ACB=80°﹣15°=65°,
∴∠DAC=180﹣∠D﹣∠ACD=180°﹣75°﹣65°=40°,
∴∠D﹣∠CAD=75°﹣40°=35°.
故选:B.
【举一反三2】如图,圆内接四边形ABCD中,∠BCD=105°,连接OB,OC,OD,BD,∠BOC=2∠COD,则∠BDC的度数是    .
【答案】50°
【解析】由题意知,∠BAD+∠BCD=180°,∴∠BAD=75°,
∵=,∴∠BOD=2∠BAD=150°,
∵∠BOC=2∠COD,∠BOC+∠COD=∠BOD,∴∠COD=50°,
∴∠BOC=2∠COD=100°,∴∠BDC=∠COB=50°.
【举一反三3】如图,四边形ABCD内接于⊙O,点E在对角线AC上,EC=BC=DC.
(1)若∠CBD=40°,求∠BAD的度数;
(2)求证:∠1=∠2.
【答案】解:(1)∵CB=CD,∴∠CDB=∠CBD=40°,
由圆周角定理得,∠CAB=∠CDB=40°,∠CAD=∠CBD=40°,
∴∠BAD=40°+40°=80°.
(2)证明:∵CE=CB,∴∠CBE=∠CEB,∴∠1+∠CDB=∠2+∠CAB,
∵∠BAC=∠BDC=∠CBD,∴∠1=∠2.
【举一反三4】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,∠ABD=20°,求∠C的度数.
【答案】解:∵AB是圆的直径,∴∠ADB=90°,
∵∠ABD=20°,∴∠A=90°﹣20°=70°,
∵四边形ABCD是圆内接四边形,∴∠A+∠C=180°,∴∠C=110°.
【题型5】利用圆周角定理求长度
【典型例题】如图,已知⊙O的半径为5,圆心角∠AOD与∠BOC互补,若弦CD=6,则弦AB的长为(  )
A.8 B. C. D.
【答案】A
【解析】过A点作直径AE,连接BE,如图,
∵∠AOD+∠BOC=180°,∴∠AOB+∠COD=180°,
∵∠AOB+∠BOE=180°,∴∠BOE=∠COD,∴BE=CD=6,
∵AE为直径,∴∠ABE=90°,
在Rt△ABE中,∵AE=10,BE=6,∴AB==8,即AB的长为8.
故选:A.
【举一反三1】如图,直径AB与弦CD交于点E,点F是CD的中点,延长FO交⊙O于点G,若AE=5BE=5,且∠AEC=45°,则FG的长度是(  )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【解析】∵AE=5BE=5,
∴AB=6,EB=1,OB=OA=3,OE=OB﹣EB=3﹣1=2,
∵点F是CD的中点,延长FO交⊙O于点G,∴FG⊥CD,
∵∠AEC=45°,∴△OFE是等腰直角三角形,∴OF=EF=,
∴FG=OG+OF=3+.
故选:C.
【举一反三2】如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,∠ACD=22.5°,AB=4,则CD的长为(  )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【解析】连接OD,如图所示:
∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,AB=4,∴OD=2,CE=DE=CD,
∵∠ACD=22.5°,∴∠AOD=2∠ACD=45°,∴△DOE为等腰直角三角形,
∴DE=OD=,∴CD=2DE=2.
故选:C.
【举一反三3】如图,AB为⊙O的直径,E为弦CD的中点,若∠BAD=30°,且BE=2,则BC的长是    .
【答案】4
【解析】∵AB为⊙O的直径,E为弦CD的中点,∴AB⊥CD,∴∠BEC=90°,
∵∠BCE=∠BAD=30°,∴BC=2BE=2×2=4.
【举一反三4】如图,AB是⊙O的直径,AB的长为8cm,点D在圆上,且∠ADC=30°,则弦AC的长为    cm.
【答案】4
【解析】如图,连接OC.
∵AB=8cm,∴OA=OC=4cm,
∵∠AOC=2∠ADC,∠ADC=30°,∴∠AOC=60°,
∵OA=OC,∴△AOC是等边三角形,∴OA=AC=4cm.
【举一反三5】如图,A,C,B,D四点都在⊙O上,AB是⊙O的直径,且AB=6,∠ACD=45°,求弦AD的长.
【答案】解:∵AB是⊙O的直径∴∠ADB=90°,
∵∠ABD=∠ACD=45°,∴△ABD为等腰直角三角形,
∴AD=AB=×6=3.
【题型6】利用直径所对的圆周角是直角求角的度数
【典型例题】如图,AB是⊙O的直径,点D,C在⊙O上,连接AD,DC,AC,如果∠C=65°,那么∠BAD的度数是(  )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【答案】C
【解析】连接BD,
∵∠C=65°,∴∠B=65°.
∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠BAD=90°﹣∠B=90°﹣65°=25°.
故选:C.
【举一反三1】如图,AB为⊙O的直径,点C、D在⊙O上AB的两侧,连接AC、BC、OD、CD,OD∥BC,若∠ODC=20°,则∠BAC的度数为(  )
A.40° B.50° C.60° D.65°
【答案】B
【解析】∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
∵OD∥BC,∠ODC=20°,∴∠ODC=∠DCB=20°,∴∠DOB=2∠DCB=40°,
∴∠OED=∠CEB=180°﹣20°﹣40°=120°,∴∠ABC=180°﹣120°﹣20°=40°,
∴∠CAB=90°﹣40°=50°.
故选:B.
【举一反三2】如图,AB为⊙O的直径,C,D是⊙O上两点,且OD∥BC,若∠BAC=α,则∠BAD的度数可以表示为(  )
A.2α B.90°﹣α C. D.
【答案】C
【解析】∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
∵∠BAC=α,∴∠B=90°﹣α,
∵OD∥CB,∴∠BOD=∠B=90°﹣α,
∵OD=OA,∴∠OAB=∠ODA,
∵∠BOD=∠OAD+∠ODA=2∠BAD,∴∠BAD=×(90°﹣α)=45°﹣α.
故选:C.
【举一反三3】如图,点A,B,C,D,E在⊙O上,若AB是⊙O的直径,且∠AED=15°,则∠BCD的度数为    .
【答案】105°
【解析】∵∠AED=15°,∴∠ACD=∠AED=15°,
∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
∴∠DCB=∠ACB+∠ACD=90°+15°=105°.
【举一反三4】如图,锐角△ABC内接于圆O,连接OA,设∠OBA=α,∠C=β,则α+β的度数为   .
【答案】90°
【解析】延长AO交圆O于D,连接BD,
∵AD为直径,∴∠ABD=90°,∴α+∠D=90°,
∵∠ACB=∠D,∴α+β=90°.
【举一反三5】如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,连接AC,BC,BD.若CD=2OE,求∠A和∠CBD的度数.
【答案】解:连接OC,
∵直径AB⊥CD,∴CE=DE,∴CD=2OE,CB=DB,∴OE=CE,
∴△COE是等腰直角三角形,∴∠COE=45°,∴∠A=∠COE=22.5°,
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC=90°﹣∠A=67.5°,
∵CB=DB,BE⊥CD,∴∠DBE=∠CBE=67.5°,∴∠CBD=2∠DBE=135°.
【题型7】与圆周角定理有关的最值问题
【典型例题】如图,O的直径AB=8,∠A=30°,点P在线段AB上,则PC的最小值为(  )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【解析】连接BC,
∵AB是直径,∴∠ACB=90°,
∵AB=8,∠A=30°,∴BC=4,AC=4,
当CP⊥AB时,PC最小,
∵∠A=30°,∴CP=AC=2.
故选:B.
【举一反三1】如图,圆与坐标轴分别交于原点O,点A(6,0)和B(0,2),点P是圆上一个动点,点C(0,﹣3),则PC长度的最小值为(  )
A.4﹣ B.8﹣ C.2﹣ D.5﹣
【答案】D
【解析】连接AB,取AB的中点T,连接CT,PT.
∵A(6,0),B(0,2),∴OA=6,OB=2,∴AB==2,
∴TB=AT=PT=,∴T(3,1),
∵C(0,﹣3),∴CT==5,∴PC≥CT﹣PT=5﹣,
∴PC的最小值为5﹣.
故选:D.
【举一反三2】如图,以BC为直径作⊙O,A,D为圆周上的点,AD∥BC,AB=CD=AD=2.若点P为BC垂直平分线MN上的一动点,则阴影部分周长的最小值为   .
【答案】2+2
【解析】连接AC,根据对称的意义可知,PD+PC的最小值为AC,
∵AD∥BC,AB=CD=AD=2,∴==,∴∠ABC=2∠ACB,
∵BC为直径,∴∠BAC=90°,∴∠ACB=30°,∠ABC=60°,
∴AC= AB=2,
所以阴影部分周长的最小值为AC+CD=2+2.
【举一反三3】如图,AB是⊙O的弦,C是优弧AB上一点,连接AC、BC,若⊙O的半径为4,∠ACB=60°,则△ABC面积的最大值为    .
【答案】12
【解析】当CO⊥AB时,△ABC的面积最大,则∠ADC=∠BDC=90°,
∵∠ACB=60°,∴∠AOB=2∠ACB=120°,
∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=(180°﹣∠AOB)=30°,
∵OA=OB=4,∠ADC=∠BDC=90°,∴OD=OA=2,AD=BD,
∴AD=BD===2,即AB=4,
∴△ABC的面积最大值==×(2+4)=12.
【举一反三4】如图,点C在以AB为直径的⊙O上,AC=4,BC=3,P为直径AB上一动点,且PE⊥AC于E,PF⊥BC于F.
(1)求证:∠ACB=90°;
(2)当点P在直径AB上运动的过程中,试探究线段EF长度的最小值.
【答案】解:(1)证明:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
(2)作CH⊥AB于H,
∵PE⊥AC于E,PF⊥BC,∠ACB=90°,∴四边形PECF为矩形,∴EF=CP,
在直角△ABC中,AC=4,BC=3,由勾股定理得,AB=5,
∵×AC×BC=×AB×CH,∴CH=,∴CP的最小值为:,
即EF长度的最小值为.
【举一反三5】如图,在△ABC中,∠ACB=45°,AB=4,以AB为直径作⊙O,分别交AC,BC于D,E.
(1)求的值;
(2)求CE的最大值.
【答案】解:(1)连接AE.
∵AB是直径,∴∠AEB=∠AEC=90°,
∵∠C=45°,∴∠C=∠CAE=45°,∴AE=EC,∴=1.
(2)∵AE=EC,AE≤AB,∴当点E与B重合时,AE的值最大,AE的最大值为4,
∴CE的最大值为4.
【题型8】圆内接四边形的性质
【典型例题】下列说法正确的是(  )
①圆内接四边形的内角和是360°;
②圆内接平行四边形一定是矩形;
③四边形外接圆的圆心是四边形各边垂直平分线的交点;
④四边形外接圆的圆心是四边形各内角平分线的交点.
A.①④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【解析】①圆内接四边形的内角和是360°,说法正确;
②圆内接平行四边形一定是矩形,说法正确;
③四边形外接圆的圆心是四边形各边垂直平分线的交点,说法正确;
④四边形外接圆的圆心不一定是四边形各内角平分线的交点,故本小题说法错误.
故选:B.
【举一反三1】如图,圆内接四边形ABCD的对角线AC,BD把它的4个内分角成8个角,用下列关于角的等量关系不一定成立的是(  )
A.∠1=∠4 B.∠1+∠2+∠3+∠5=180° C.∠4=∠7 D.∠ADC=∠2+∠5
【答案】C
【解析】∵∠1,∠4所对的弧都是弧CD,∴∠1=∠4,
∵∠2,∠7所对的弧都是弧BC,∴∠2=∠7,
∵∠5,∠8所对的弧都是弧AB,∴∠5=∠8,
∵∠1+∠2+∠3+∠8=180°,∠ADC=∠8+∠7,
∴∠1+∠2+∠3+∠5=180°,∠ADC=∠2+∠5,故A,B,D都正确,
∵和不一定相等,∴BC与DC不一定相等,∴∠4与∠7不一定相等,故C错误.
故选:C.
【举一反三2】如图,点A、B、C、D在同一个圆上,DB=DC,DA、CB的延长线相交于点E.若∠BDC=α,则∠EAB=  (用含α的式子表示).
【答案】90°﹣α
【解析】∵DB=DC,∠BDC=α,∴∠C==90°﹣α.
∵四边形ABCD内接是圆内接四边形,、∴∠EAB=∠C=90°﹣α.
【举一反三3】如果一个圆内接四边形的三个内角度数之比为1:3:5,则第四个内角的度数是   .
【答案】90°或157.5°
【解析】设三个内角为x,3x,5x,
根据圆内接四边形的对角互补,得x+5x=180°,∴x=30°.
所以第四个内角是180°﹣3x=90°;
或3x+5x=180°,∴x=22.5°.
所以第四个内角是180°﹣x=157.5°.
【举一反三4】已知四边形ABCD的内角∠A,∠B,∠C,∠D的度数之比为3:1:2:5,判断这个四边形是不是圆内接四边形,并说明理由.
【答案】解:四边形ABCD不是圆内接四边形,理由如下:
∵四边形ABCD的内角∠A,∠B,∠C,∠D的度数之比为3:1:2:5,
∴令∠A=3x°,∠B=x°,∠C=2x°,∠D=5x°,
∴∠A+∠C=5x°,∠B+∠D=6x°,
∵圆内接四边形的对角互补,
∴圆内接四边形对角的和相等,
∵∠A+∠C≠∠B+∠D,
∴四边形ABCD不是圆内接四边形.
【题型9】利用圆周角定理求半径
【典型例题】如图,AB是⊙O的直径,点F、C是⊙O上两点,且==,连接AC、AF,过点C作CD⊥AF,交AF的延长线于点D,垂足为D,若CD=2,则⊙O的半径为(  )
A.2 B.4 C.2 D.4
【答案】D
【解析】连接BC,如图,
∵AB为直径,∴∠ACB=90°,
∵==,∴∠BOC=×180°=60°,∴∠BAC=30°,∴∠DAC=30°,
在Rt△ADC中,CD=2,∴AC=2CD=4,
在Rt△ACB中,BC2+AC2=AB2,即(4)2+(AB)2=AB2,∴AB=8,
∴⊙O的半径为4.
故选:D.
【举一反三1】如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,D是AB另一侧半圆的中点,若CD=3,BC=4,则⊙O的半径长为(  )
A.2 B. C.2 D.2
【答案】B
【解析】连接AD,过点B作BE⊥CD于点E,
∵AB是⊙O的直径,D是的中点,∴∠ADB=90°,AD=DB,
∴△ADB是等腰直角三角形,∴∠A=∠ABD=45°,∴∠C=∠A=45°,
∴△EBC是等腰直角三角形,
∵BC=4,∴EC=EB=2,
∵CD=3,∴DE=,∴BD===,
在等腰直角△BDA中,AB==2,
∴⊙O的半径长为.
故选:B.
【举一反三2】如图,AB、CD为⊙O的两条弦,若∠B+∠C=90°,AB2+CD2=100,则⊙O的半径为    .
【答案】5
【解析】如图,连接DO并延长交⊙O于点E,连接CE,
∵DE是⊙O的直径,∴∠DCE=90°,∴∠BCD+∠BCE=90°,CE2+CD2=DE2,
∵∠B+∠BCD=90°,∴∠BCE=∠ABC,∴=,∴=,∴CE=AB,
∵AB2+CD2=100,∴CE2+CD2=100,即DE2=100,∴DE=10,∴OD=5,
即⊙O的半径为5.
【举一反三3】如图,在⊙O中,OD⊥AC于点D,∠ABC=60°,OD=1,则⊙O的半径长为   .
【答案】2
【解析】连接OC、OA,如图,
∵∠AOC=2∠ABC=2×60°=120°,而OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=30°,
在Rt△ODC中,OC=2OD=2,即⊙O的半径长为2.
【举一反三4】如图,OA,OB,OC都是⊙O的半径,∠ACB=2∠BAC.
(1)求证:∠AOB=2∠BOC;
(2)若AB=4,,求⊙O的半径.
【答案】解:(1)证明:∵,,∠ACB=2∠BAC,
∴∠AOB=2∠BOC.
(2)过点O作半径OD⊥AB于点E,连接DB,
∴AE=BE,
∵∠AOB=2∠BOC,∠DOB=∠AOB,∴∠DOB=∠BOC,∴BD=BC.
∵AB=4,,∴BE=2,,
在Rt△BDE中,∠DEB=90°,∴,
在Rt△BOE中,∠OEB=90°,OB2=(OB﹣1)2+22,解得,
即⊙O的半径是.
【举一反三5】如图,在⊙O中,,连接AC,BD,过点B作BE∥AC交DC延长线于点E.
(1)求证:∠D=∠E;
(2)若,BE=8,求⊙O的半径.
【答案】解:(1)证明:∵BE∥AC,∴∠E=∠ACD,
∵=,∴∠ACD=∠D,∴∠D=∠E.
(2)由(1)知,∠E=∠BDC,∴BD=BE=8,
连接OC交BD于点H,连接OD,
∵=,∴OC⊥BD,,
在Rt△CHD中,CD=2,∴,
连接OD,设OD=OC=r,
在Rt△OHD中,由勾股定理得,OH2+DH2=OD2,∴(r﹣2)2+42=r2,解得r=5,
即⊙O的半径为5.
【题型10】利用圆内接四边形的性质求长度
【典型例题】如图,四边形ABCD是半径为2的⊙O的内接四边形,∠B=135°,则AC的长是(  )
A.4 B.2 C.2π D.π
【答案】B
【解析】连接OA、OC,AC,
∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠D=180°﹣∠B=180°﹣135°=45°,
由圆周角定理得,∠AOC=90°,∴AC===2.
故选:B.
【举一反三1】如图,⊙C过原点,且与两坐标轴分别交于点A、点B,点A的坐标为(0,2),M是劣弧OB上一点,∠BMO=120°,则⊙C的半径长为(  )
A.4 B.3 C.2 D.2
【答案】C
【解析】∵∠BMO=120°,∴∠BAO=180°﹣∠BMC=60°,
∵∠AOB=90°,∴∠ABO=30°,
∵点A的坐标为(0,2),∴OA=2,∴AB=2OA=4,
∵⊙C过原点,∴AB是直径,∴⊙C的半径长为2.
故选:C.
【举一反三2】如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABC=∠ADC,BD平分∠ABC.若AB=3,BC=4,BD的长为(  )
A.4 B. C. D.
【答案】B
【解析】过点C作CH⊥BD于H,
∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠ABC+∠ADC=180°,
∵∠ABC=∠ADC,∴∠ABC=∠ADC=90°,
∴AC===5,
∵BD平分∠ABC,
∴DA=DC=5×=,BH=CH=4×=2,
∴DH==,∴BD=BH+DH=.
故选:B.
【举一反三3】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AE⊥CB交CB的延长线于点E,若BA平分∠DBE,AD=6,,则AE=   .
【答案】
【解析】连接AC,如图,
∵BA平分∠DBE,∴∠ABE=∠ABD,
∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ABE=∠ADC,∴∠ABE=∠ABD=∠ADC,
∵∠ACD=∠ABD,∴∠ACD=∠ADC,∴AD=AC,
∵AD=6,∴AC=6,
∵AE⊥CB,,
∴在Rt△AEC中,.
【举一反三4】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AE⊥CB交CB的延长线于点E,若BA平分∠DBE,AD=5,CE=,求AE的长.
【答案】解:连接AC,
∵BA平分∠DBE,∴∠ABE=∠ABD,
∵四边形ABCD为圆内接四边形,∴∠ABE=∠ADC,
由圆周角定理得:∠ABD=∠ACD,∴∠ACD=∠CDA,∴AC=AD=5,
∵AE⊥CB,∴∠AEC=90°,
∴AE===2.