苏科版(2024)九年级上册 2.1 圆
【题型1】同心圆
【典型例题】已知两个同心圆的圆心为O,半径分别是2和3,且2<OP<3,那么点P在( )
A.小圆内 B.大圆内 C.小圆外大圆内 D.大圆外
【举一反三1】两个同心圆的圆心为点O,大圆的半径为5cm,小圆的半径为3cm.若点P在大圆内部但在小圆外部,则( )
A.OP>3cm B.OP<5cm C.3cm<OP<5cm D.OP>5cm
【举一反三2】如图是一个由四个同心圆构成的靶子示意图,点O为圆心,且OA=AB=BC=CD=5,那么周长是接近100的圆是( )
A.OA为半径的圆 B.OB为半径的圆 C.OC为半径的圆 D.OD为半径的圆
【举一反三3】已知点P是以O为圆心,分别以2cm和5cm为半径的两个同心圆所围成的圆环中的一点,则OP的取值范围是 .
【举一反三4】如图,在两个同心圆中,大圆的半径OA和OB分别交小圆于点C和D,连接AD、BC,交于点P.
(1)证明:△OAD≌△OBC;
(2)证明:△PAC≌△PBD;
(3)问:点P在∠AOB的平分线上吗?为什么?
【题型2】判别一个点与圆的位置关系
【典型例题】⊙O的半径为5cm,点A在⊙O外,则AO的长可以是( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【举一反三1】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,AB=10,以C为圆心,BC为半径作⊙C,则点A与⊙C的位置关系是( )
A.点A在⊙C内 B.点A在⊙C上 C.点A在⊙C外 D.无法确定
【举一反三2】在平面直角坐标系中,以原点O为圆心,长为半径作⊙O.若点P的坐标为(1,1),则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点在圆内 B.点在圆上 C.点在圆外 D.不能确定
【举一反三3】设OA=m,⊙O的半径r=n,且|m﹣1|+=0,则点A在圆 .
【举一反三4】已知⊙O的半径是4cm,点A、B、C与圆心O的距离分别为4cm、3cm、5cm.则点A在 ,点B在 ,点C在 .
【举一反三5】如图,在△ABC中,∠C=90°,∠D=90°,AB的中点为O.求证:A,B,C,D四点在以O为圆心的圆上.
【举一反三6】设⊙O的半径为2,点P到圆心的距离OP=m,且m使关于x的方程有实数根,试确定点P与⊙O的位置.
【题型3】点与圆位置关系中的最值问题
【典型例题】已知A是⊙O上的一个动点,P是⊙O所在平面内的一个定点.若PA的最大值为9,最小值为3,则⊙O的半径为( )
A.6 B.12 C.3或6 D.6或12
【举一反三1】如图,已知空间站A与星球B距离为a,信号飞船C在星球B附近沿圆形轨道行驶,B,C之间的距离为b.数据S表示飞船C与空间站A的实时距离,那么S的最大值是( )
A.a B.b C.a+b D.a﹣b
【举一反三2】如图,在平面直角坐标系xOy中,A(8,0),⊙O半径为3,B为⊙O上任意一点,P是AB的中点,则OP的最小值是 .
【举一反三3】如图,△ABO为等边三角形,OA=4,动点C在以点O为圆心,OA为半径的⊙O上,点D为BC中点,连接AD,则线段AD长的最小值为 .
【举一反三4】如图所示,D为等边△ABC的边BC的中点,AB=2,动点M满足AM⊥CM.
(1)求证:点A,D,C,M在同一个圆上;
(2)连接BM,求线段BM的最大值与最小值.
【举一反三5】如图,已知P是⊙O外一点,Q是⊙O上的动点,线段PQ的中点为M,连接OP、OM,若⊙O的半径为2,OP=4,求线段OM的最小值.
【题型4】利用圆的性质求角度
【典型例题】有一半圆片(其中圆心角∠AED=52°)在平面直角坐标系中,按如图所示放置,若点A可以沿y轴正半轴上下滑动,同时点B相应地在x轴正半轴上滑动,当∠OAB=n°时,半圆片上的点D与原点O距离最大,则n为( )°.
A.64 B.52 C.38 D.26
【举一反三1】如图,△ABC中,∠A=50°,O是BC的中点,以O为圆心,OB长为半径画弧,分别交AB,AC于点D,E,连接OD,OE,测量∠DOE的度数是( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
【举一反三2】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=40°,以C为圆心,CB为半径的圆交AB于点D,连接CD,则∠ACD=( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
【举一反三3】如图,A,B,C是⊙O上三点,∠A=80°,∠C=60°,则∠B的大小为 .
【举一反三4】如图,在⊙O中,半径OA⊥OB,∠B=28°,求∠BOC的度数.
【举一反三5】如图,CD是⊙O的直径,点A在DC的延长线上,∠A=20°,AE交⊙O于点B,且AB=OC.
(1)求∠AOB的度数.
(2)求∠EOD的度数.
【题型5】利用圆的性质计算长度或面积
【典型例题】如图,AB是⊙O的弦,点C是优弧AB上的动点(C不与A、B重合),CH⊥AB,垂足为H,点M是BC的中点.若⊙O的半径是3,则MH长的最大值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【举一反三1】如图中奥迪车商标的长为34cm,宽为10cm,则d的值为( )
A.14 B.16 C.18 D.20
【举一反三2】如图,平面直角坐标系xOy中,M点的坐标为(3,0),⊙M的半径为2,过M点的直线与⊙M的交点分别为A、B,则△AOB的面积的最大值为 .
【举一反三3】如图所示,最外侧大圆的面积是半径为2厘米的小圆面积的几倍?阴影部分的面积是半径为3厘米的圆的面积的多少?
【举一反三4】如图,以AB为直径的圆中,点C为直径AB上任意一点,若分别以AC,BC为直径画半圆,且AB=6cm,求所得两半圆的长度之和.
【题型6】圆的基本概念
【典型例题】某公园计划砌一个形状如图(1)的喷水池,后来有人建议改为图(2)的形状,且外圆的直径不变,若两种方案砌各圆形水池的周边需用的材料费分别为W1和W2,则( )
A.W1<W2 B.W1>W2 C.W1=W2 D.无法确定
【举一反三1】如图,甲沿着ACB(一个半圆)由A到B,乙沿着ADEFB(三个半圆)由A到B,同时出发,速度相等,则( )
A.甲先到 B.乙先到 C.甲、乙同时到 D.不确定
【举一反三2】如果圆的半径为4,则弦长x的取值范围是 .
【举一反三3】如图,△ABC和△ABD都为直角三角形,且∠C=∠D=90°.
求证:A、B、C、D四点在同一个圆上.
苏科版(2024)九年级上册 2.1 圆(参考答案)
【题型1】同心圆
【典型例题】已知两个同心圆的圆心为O,半径分别是2和3,且2<OP<3,那么点P在( )
A.小圆内 B.大圆内 C.小圆外大圆内 D.大圆外
【答案】C
【解析】∵两个同心圆的圆心为O,半径分别是2和3,且2<OP<3,∴r<OP<R,
∴点P在小圆外大圆内.
故选:C.
【举一反三1】两个同心圆的圆心为点O,大圆的半径为5cm,小圆的半径为3cm.若点P在大圆内部但在小圆外部,则( )
A.OP>3cm B.OP<5cm C.3cm<OP<5cm D.OP>5cm
【答案】C
【解析】∵P在大圆内部,∴OP<5cm,
∵P在小圆外部,∴OP>3cm,∴3cm<OP<5cm.
故选:C.
【举一反三2】如图是一个由四个同心圆构成的靶子示意图,点O为圆心,且OA=AB=BC=CD=5,那么周长是接近100的圆是( )
A.OA为半径的圆 B.OB为半径的圆 C.OC为半径的圆 D.OD为半径的圆
【答案】C
【解析】根据圆的周长公式,得若2πR=100,则R≈16根据题意中的数据,OC最接近.
故选:C.
【举一反三3】已知点P是以O为圆心,分别以2cm和5cm为半径的两个同心圆所围成的圆环中的一点,则OP的取值范围是 .
【答案】2cm<OP<5cm
【解析】∵两圆是同心圆,大圆的半径为5cm,小圆的半径为2cm,
∴点P在圆环内,则点P在大圆的内部,小圆的外部,
∴OP的取值范围是:2cm<OP<5cm.
【举一反三4】如图,在两个同心圆中,大圆的半径OA和OB分别交小圆于点C和D,连接AD、BC,交于点P.
(1)证明:△OAD≌△OBC;
(2)证明:△PAC≌△PBD;
(3)问:点P在∠AOB的平分线上吗?为什么?
【答案】解:(1)证明:在△OAD和△OBC中,,
∴△OAD≌△OBC(SAS).
(2)证明:∵△OAD≌△OBC,∴∠A=∠B.
∵OA=OB,OC=OD,∴OA﹣OC=OB﹣OD,即AC=BD,
在△PAC和△PBD中,,
∴△PAC≌△PBD(AAS).
(3)点P在∠AOB的平分线上.理由如下:
连接OP,
∵△PAC≌△PBD,∴AP=BP,
在△PAO和△PBO,,∴△PAO≌△PBO(SSS),∴∠AOP=∠BOP,
∴OP平分∠AOB,即点P在∠AOB的平分线上.
【题型2】判别一个点与圆的位置关系
【典型例题】⊙O的半径为5cm,点A在⊙O外,则AO的长可以是( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【答案】D
【解析】∵⊙O的半径为5cm,点A在⊙O外,∴点A到圆心O的距离大于圆的半径.
故选:D.
【举一反三1】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,AB=10,以C为圆心,BC为半径作⊙C,则点A与⊙C的位置关系是( )
A.点A在⊙C内 B.点A在⊙C上 C.点A在⊙C外 D.无法确定
【答案】A
【解析】∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,AB=10,∴BC==8,
∵AC=6<BC,∴点A在⊙C内.
故选:A.
【举一反三2】在平面直角坐标系中,以原点O为圆心,长为半径作⊙O.若点P的坐标为(1,1),则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点在圆内 B.点在圆上 C.点在圆外 D.不能确定
【答案】B
【解析】∵点P的坐标为(1,1),∴OP=,
又∵以原点O为圆心,长为半径作⊙O,∴OP长等于圆O的半径长,∴点P在圆上.
故选:B.
【举一反三3】设OA=m,⊙O的半径r=n,且|m﹣1|+=0,则点A在圆 .
【答案】内
【解析】根据非负性的性质,显然绝对值与根号里都应等于0,
从而由得m=1,n=3,所以m<r,即圆心到点A的距离小于半径,
所以点A在⊙O的内部.
【举一反三4】已知⊙O的半径是4cm,点A、B、C与圆心O的距离分别为4cm、3cm、5cm.则点A在 ,点B在 ,点C在 .
【答案】圆上,圆内,圆外
【解析】∵⊙O的半径是4cm,点A、B、C与圆心O的距离分别为4cm、3cm、5cm,
∴点A在圆上,点B在圆内,点C在圆外.
【举一反三5】如图,在△ABC中,∠C=90°,∠D=90°,AB的中点为O.求证:A,B,C,D四点在以O为圆心的圆上.
【答案】证明:连接OC,OD,
∵∠ACB=∠ADB=90°,AB的中点为O,∴OA=OB=OC=OD=AB,
∴A,B,C,D四点在以O为圆心,OA长为半径的圆上.
【举一反三6】设⊙O的半径为2,点P到圆心的距离OP=m,且m使关于x的方程有实数根,试确定点P与⊙O的位置.
【答案】解:∵关于x的方程有实数根,
∴b2﹣4ac=(2)2﹣4×2(m﹣1)=8﹣8m+8≥0,∴m≤2,
∵⊙O的半径为2,点P到圆心的距离OP=m,∴点P与⊙O的位置是:圆上或圆内.
【题型3】点与圆位置关系中的最值问题
【典型例题】已知A是⊙O上的一个动点,P是⊙O所在平面内的一个定点.若PA的最大值为9,最小值为3,则⊙O的半径为( )
A.6 B.12 C.3或6 D.6或12
【答案】C
【解析】若点P在圆外,则⊙O的直径为9﹣3=6,所以⊙O的半径为3;
若点P在圆内,则⊙O的直径为9+3=12,所以⊙O的半径为6;
综上,⊙O的半径为3或6.
故选:C.
【举一反三1】如图,已知空间站A与星球B距离为a,信号飞船C在星球B附近沿圆形轨道行驶,B,C之间的距离为b.数据S表示飞船C与空间站A的实时距离,那么S的最大值是( )
A.a B.b C.a+b D.a﹣b
【答案】C
【解析】空间站A与星球B、飞船C在同一直线上时,S取到最大值a+b.
故选:C.
【举一反三2】如图,在平面直角坐标系xOy中,A(8,0),⊙O半径为3,B为⊙O上任意一点,P是AB的中点,则OP的最小值是 .
【答案】2.5
【解析】根据题意,当P在⊙O内,且OP+PA=OA时,OP有最小值,如图,
∵A(8,0),⊙O半径为3,∴OA=8,OB=3,∴AB=8+3=11,
∵P是AB的中点,∴AP=5,5,∴OP=OA﹣AP=8﹣5.5=2.5,
∴OP的最小值是2.5.
【举一反三3】如图,△ABO为等边三角形,OA=4,动点C在以点O为圆心,OA为半径的⊙O上,点D为BC中点,连接AD,则线段AD长的最小值为 .
【答案】
【解析】如图1,取OB的中点E,
在△OBC中,DE是△OBC的中位线,
∴,即点D是在以E为圆心,2为半径的圆上,
∴求AD的最小值就是求点A与⊙E上的点的距离的最小值,
如图2,
当D在线段AE上时,AD取最小值.
【举一反三4】如图所示,D为等边△ABC的边BC的中点,AB=2,动点M满足AM⊥CM.
(1)求证:点A,D,C,M在同一个圆上;
(2)连接BM,求线段BM的最大值与最小值.
【答案】解:(1)证明:连接AD,取AC的中点O,连接OD,OM.
∵△ABC是等边三角形,BD=DC,∴AD⊥BC,
∵AM⊥CM,∴∠ADC=∠AMC=90°,
∵OA=OC,∴OD=OA=OC=OM,∴A,D,C,M四点共圆.
(2)连接OB.
∵AB=AC=BC=2,AO=OC,∴BO⊥AC,∴BO===,
∵OM=OA=OC=1,∴OB﹣OM≤BM≤OB+OM,∴﹣1≤BM≤+1.
∴BM的最大值为+1,最小值为﹣1.
【举一反三5】如图,已知P是⊙O外一点,Q是⊙O上的动点,线段PQ的中点为M,连接OP、OM,若⊙O的半径为2,OP=4,求线段OM的最小值.
【答案】解:设OP为⊙O交于点N,连接MN,OQ,如图,
∵OP=4,ON=2,∴N是OP的中点.
∵M是PQ的中点,N是OP的中点,∴MN为△POQ的中位线,
∴MN=OQ=×2=1,
∴点M在以N为圆心,1为半径的圆上.
∵当点M在ON上时,OM最小,最小值为1,∴线段OM的最小值为1.
【题型4】利用圆的性质求角度
【典型例题】有一半圆片(其中圆心角∠AED=52°)在平面直角坐标系中,按如图所示放置,若点A可以沿y轴正半轴上下滑动,同时点B相应地在x轴正半轴上滑动,当∠OAB=n°时,半圆片上的点D与原点O距离最大,则n为( )°.
A.64 B.52 C.38 D.26
【答案】D
【解析】连接OE、OD,如图,
∵OD≤OE+DE(当O、E、D共线时取等号),
∴当点O、E、D共线时,半圆片上的点D与原点O距离最大,
则∠AED=∠EAO+∠EOA,
而AE=BE,所以EA=EO=EB,所以∠EAO=∠EOA,
所以n=∠AED=26°.
故选:D.
【举一反三1】如图,△ABC中,∠A=50°,O是BC的中点,以O为圆心,OB长为半径画弧,分别交AB,AC于点D,E,连接OD,OE,测量∠DOE的度数是( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
【答案】D
【解析】如图,
根据题意得:OC=OB=OD=OE,
∵∠A=50°,∴∠B+∠C=130°,∴∠CEO+∠BDO=130°,∴∠AEO+∠ADO=230°,
∴∠EOD=360°﹣∠A﹣∠AEO﹣∠ADO=360°﹣50°﹣230°=80°.
故选:D.
【举一反三2】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=40°,以C为圆心,CB为半径的圆交AB于点D,连接CD,则∠ACD=( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
【答案】A
【解析】∵∠ACB=90°,∠A=40°,∴∠B=50°,
∵CD=CB,∴∠BCD=180°﹣2×50°=80°,∴∠ACD=90°﹣80°=10°.
故选:A.
【举一反三3】如图,A,B,C是⊙O上三点,∠A=80°,∠C=60°,则∠B的大小为 .
【答案】140°
【解析】连接OB,如图,
∵OA=OB,∴∠A=∠OBA=80°,
∵OB=OC,∴∠OBC=∠C=60°,∴∠ABC=∠OBA+∠OBC=80°+60°=140°.
【举一反三4】如图,在⊙O中,半径OA⊥OB,∠B=28°,求∠BOC的度数.
【答案】解:∵OA⊥OB,∴∠AOB=90°,∴∠A=90°﹣∠B=90°﹣28°=62°,
∵OA=OC,∴∠ACO=∠A=62°,
而∠ACO=∠BOC+∠B,∴∠BOC=62°﹣28°=34°.
【举一反三5】如图,CD是⊙O的直径,点A在DC的延长线上,∠A=20°,AE交⊙O于点B,且AB=OC.
(1)求∠AOB的度数.
(2)求∠EOD的度数.
【答案】解:(1)连接OB,如图,
∵AB=OC,OB=OC,∴AB=BO,∴∠AOB=∠1=∠A=20°.
(2)∵∠2=∠A+∠1,∴∠2=2∠A,
∵OB=OE,∴∠2=∠E,∴∠E=2∠A,∴∠DOE=∠A+∠E=3∠A=60°.
【题型5】利用圆的性质计算长度或面积
【典型例题】如图,AB是⊙O的弦,点C是优弧AB上的动点(C不与A、B重合),CH⊥AB,垂足为H,点M是BC的中点.若⊙O的半径是3,则MH长的最大值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】∵CH⊥AB,垂足为H,∴∠CHB=90°,
∵点M是BC的中点.∴MH=BC,
∵BC的最大值是直径的长,⊙O的半径是3,∴MH的最大值为3.
故选:A.
【举一反三1】如图中奥迪车商标的长为34cm,宽为10cm,则d的值为( )
A.14 B.16 C.18 D.20
【答案】C
【解析】∵宽为10cm,∴圆的直径是10cm,
∴圆的重叠部分的宽是(40﹣34)÷3=2cm,∴d=20﹣2=18cm.
故选:C.
【举一反三2】如图,平面直角坐标系xOy中,M点的坐标为(3,0),⊙M的半径为2,过M点的直线与⊙M的交点分别为A、B,则△AOB的面积的最大值为 .
【答案】6
【解析】∵AB为圆的直径,∴AB=4,
∴当点O到AB的距离最大时,△AOB的面积的最大值,
即OM⊥AB时,△AOB的面积的最大值,最大值为×3×4=6.
【举一反三3】如图所示,最外侧大圆的面积是半径为2厘米的小圆面积的几倍?阴影部分的面积是半径为3厘米的圆的面积的多少?
【答案】解:3+2=5(厘米),
(3.14×52)÷(3.14×22)
=52÷22
=,
(×3.14×52﹣×3.14×32﹣×3.14×22)÷(3.14×32)
=[×(52﹣32﹣22)]÷32
=6÷9
=.
答:最外侧大圆的面积是半径为2厘米的小圆面积的倍,阴影部分的面积是半径为3厘米的圆的面积的.
【举一反三4】如图,以AB为直径的圆中,点C为直径AB上任意一点,若分别以AC,BC为直径画半圆,且AB=6cm,求所得两半圆的长度之和.
【答案】解:所得两半圆的长度之和= 2π AC+ 2π AB
=π (AC+BC)
=π 6
=3π(cm).
答:所得两半圆的长度之和为3πcm.
【题型6】圆的基本概念
【典型例题】某公园计划砌一个形状如图(1)的喷水池,后来有人建议改为图(2)的形状,且外圆的直径不变,若两种方案砌各圆形水池的周边需用的材料费分别为W1和W2,则( )
A.W1<W2 B.W1>W2 C.W1=W2 D.无法确定
【答案】C
【解析】在图(1)中,W1=2×2πr=4πr,
在图(2)中,W2=2πr+2π +2π +2π =2π(r+++)=4πr,
所以W1=W2,即两种方案各圆形水池的周边需要的材料一样多.
故选:C.
【举一反三1】如图,甲沿着ACB(一个半圆)由A到B,乙沿着ADEFB(三个半圆)由A到B,同时出发,速度相等,则( )
A.甲先到 B.乙先到 C.甲、乙同时到 D.不确定
【答案】C
【解析】设三个半圆的半径分别为r1、r2、r3,则半圆ACB的半径为(r1+r2+r3),
∵半圆ACB的长度为×2π×(r1+r2+r3)=π(r1+r2+r3),
三个小半圆的长度的和为×2π×r1+×2π×r2+×2π×r3=π(r1+r2+r3),
∴半圆ACB的长度与三个小半圆的长度的和相等,
∵甲、乙同时出发,速度相等,
∴甲、乙同时到达.
故选:C.
【举一反三2】如果圆的半径为4,则弦长x的取值范围是 .
【答案】0<x≤8
【解析】∵直径为圆中最长的弦,∴0<x≤8.
【举一反三3】如图,△ABC和△ABD都为直角三角形,且∠C=∠D=90°.
求证:A、B、C、D四点在同一个圆上.
【答案】证明:取AB的中点O,连接OC,OD,
∵△ABC和△ABD都为直角三角形,且∠C=∠D=90°,
∴DO,CO分别为Rt△ABD和Rt△ABC斜边上的中线,
∴OA=OB=OC=OD.
∴A、B、C、D四点在同一个圆上.