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24.2.1 点和圆的位置关系
一.选择题(共7小题)
1.(2025 南山区校级三模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠BAC=45°,若⊙O的半径为1,则弦BC的长为( )
A.1 B.2 C. D.
2.(2025 桐柏县二模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,已知AB=2,∠C=45°,则⊙O的半径OA的长度为( )
A. B.1 C. D.2
3.(2025春 宁江区期中)如图,在⊙O的内接△ABC中,AB=AC.射线CO与⊙O交于点D.若∠ABC=76°,则∠DCB的度数为( )
A.52° B.62° C.68° D.72°
4.(2025 成都模拟)如图,⊙O是△ACD外接圆,AB是⊙O的直径,连接BC,∠D=36°,则∠BAC的度数是( )
A.26° B.36° C.44° D.54°
5.(2025 武安市三模)对于题目:“已知:点O为△ABC的外心,∠BOC=120°,求∠A的度数”小亮的解答:画出△ABC以及它的外接圆⊙O,连接OB,OC,如图,由∠BOC=2∠A=120°,得∠A=60°,下列判断正确的是( )
A.小亮的求解不正确,∠A=60°或120°
B.小亮的求解正确
C.小亮的求解不正确,∠A应该等于65°
D.小亮的求解不正确,∠A的度数不固定
6.(2025 连城县模拟)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,CD是弦,连接OD,若∠B=3∠D=3α,则∠BOD的度数是( )
A.3α B.4α C.90°﹣α D.180°﹣5α
7.(2025 长安区校级四模)如图,△ABC内接于⊙O,且AB=AC,连接BO并延长交⊙O于点D,交AC于点E,连接CD,若∠ACD=18°,则∠BEC的大小为( )
A.46° B.50° C.54° D.58°
二.填空题(共5小题)
8.(2025 定海区模拟)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,若OA∥CB,∠ACB=22°,则∠CAB= .
9.(2025 浙江模拟)如图,△ABC中,∠ABC=45°,∠ACB=22.5°,S△ABC=8,则△ABC外接圆⊙O的面积为 .
10.(2025 新城区模拟)如图,△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,DE为⊙O的弦,且,连接BE.若∠ABC=65°,则∠E的度数为 .
11.(2025 徐州模拟)如图△ABC是⊙O的内接三角形,AB是⊙O的直径,作OD⊥BC,垂足为D,OD=3,则AC= .
12.(2025 海门区一模)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=32°,D为斜边AB上一点,作△BCD的外接圆,交边AC于点E,若BC=CE,则∠ACD的度数为 .
三.解答题(共3小题)
13.(2025 金水区校级模拟)如图,三角形ABC内接于⊙O,AB=AC,连接BO并延长交⊙O于点D,连结AO,AD,CD.
(1)求证:∠ABC=∠ADB;
(2)猜想OA与CD的位置关系,并说明理由.
14.(2025 高州市模拟)如图,已知⊙O是等边三角形ABC的外接圆,连接CO并延长交⊙O于点E,连接EA,EB.点D为的中点,连接DE交AC于点F.
(1)连接CD,判断四边形CBED的形状,并说明理由;
(2)求的值.
15.(2025 朝阳区校级模拟)如图,△ABC内接于⊙O,AB直径,OD⊥AC于点D,DO的延长线交⊙O于点E.若AC=4,DE=4,求BC的长.
24.2.1 点和圆的位置关系
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.(2025 南山区校级三模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠BAC=45°,若⊙O的半径为1,则弦BC的长为( )
A.1 B.2 C. D.
【考点】三角形的外接圆与外心;勾股定理;垂径定理.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】D
【分析】根据圆周角定理得到∠BOC=90°,根据等腰三角形的性质得到∠OBC=45°,解直角三角形得到答案.
【解答】解:由圆周角定理得:∠BOC=2∠BAC=2×45°=90°,
∵OB=OC,
∴∠OBC=45°,
∴BC,
故选:D.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理是解题的关键.
2.(2025 桐柏县二模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,已知AB=2,∠C=45°,则⊙O的半径OA的长度为( )
A. B.1 C. D.2
【考点】三角形的外接圆与外心.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】C
【分析】连接OB,根据圆周角定理求出∠AOB,根据等腰直角三角形的性质得到∠OAB=45°,再根据余弦的定义计算即可.
【解答】解:如图,连接OB,
由圆周角定理得:∠AOB=2∠C=2×45°=90°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=45°,
∴OA=AB cos∠OAB=2,
故选:C.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理、等腰直角三角形的性质是解题的关键.
3.(2025春 宁江区期中)如图,在⊙O的内接△ABC中,AB=AC.射线CO与⊙O交于点D.若∠ABC=76°,则∠DCB的度数为( )
A.52° B.62° C.68° D.72°
【考点】三角形的外接圆与外心;等腰三角形的性质;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】B
【分析】连接BD,根据圆周角定理得到∠DBC=90°,进而求出∠DBA,根据等腰三角形的性质得到∠ACB=∠ABC=76°,计算即可.
【解答】解:如图,连接BD,
∵CD是⊙O的直径,
∴∠DBC=90°,
∴∠DBA=∠DBC﹣∠ABC=90°﹣76°=14°,
由圆周角定理得:∠DCA=∠DBA=14°,
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC=76°,
∴∠DCB=∠ACB﹣∠DCA=76°﹣14°=62°,
故选:B.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理、等腰三角形的性质是解题的关键.
4.(2025 成都模拟)如图,⊙O是△ACD外接圆,AB是⊙O的直径,连接BC,∠D=36°,则∠BAC的度数是( )
A.26° B.36° C.44° D.54°
【考点】三角形的外接圆与外心;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】D
【分析】由圆周角定理得出∠B=∠D=36°,∠ACB=90°,则可得出答案.
【解答】解:∵∠D=36°,
∴∠B=∠D=36°,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BAC=180°﹣∠ACB﹣∠B=180°﹣90°﹣36°=54°,
故选:D.
【点评】本题考查了圆周角定理及其推论:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角是它所对的圆心角的一半;直径所对的圆周角为直角.
5.(2025 武安市三模)对于题目:“已知:点O为△ABC的外心,∠BOC=120°,求∠A的度数”小亮的解答:画出△ABC以及它的外接圆⊙O,连接OB,OC,如图,由∠BOC=2∠A=120°,得∠A=60°,下列判断正确的是( )
A.小亮的求解不正确,∠A=60°或120°
B.小亮的求解正确
C.小亮的求解不正确,∠A应该等于65°
D.小亮的求解不正确,∠A的度数不固定
【考点】三角形的外接圆与外心.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】A
【分析】分△ABC是锐角三角形、钝角三角形两种情况,根据圆周角定理、圆内接四边形的性质计算即可.
【解答】解:如图1,∠A∠BOC120°=60°,
如图2,∠D∠BOC120°=60°,
∵四边形ABDC为⊙O的内接四边形,
∴∠A=180°﹣∠D=120°,
综上所述:∠A=60°或120°,
故选:A.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆内接四边形的性质、圆周角定理是解题的关键.
6.(2025 连城县模拟)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,CD是弦,连接OD,若∠B=3∠D=3α,则∠BOD的度数是( )
A.3α B.4α C.90°﹣α D.180°﹣5α
【考点】三角形的外接圆与外心;圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】B
【分析】连接OC,根据等腰三角形的性质分别求出∠OCB、∠OCD,进而求出∠DCB,再根据圆周角定理计算即可.
【解答】解:如图,连接OC,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠B=3α,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠D=α,
∴∠DCB=∠OCB﹣∠OCD=3α﹣α=2α,
由圆周角定理得:∠BOD=2∠DCB=4α,
故选:B.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理是解题的关键.
7.(2025 长安区校级四模)如图,△ABC内接于⊙O,且AB=AC,连接BO并延长交⊙O于点D,交AC于点E,连接CD,若∠ACD=18°,则∠BEC的大小为( )
A.46° B.50° C.54° D.58°
【考点】三角形的外接圆与外心;圆周角定理.
【专题】与圆有关的位置关系;推理能力.
【答案】C
【分析】连接AD,根据圆周角定理得到∠BAD=90°,∠ABD=∠ACD=18°,根据直角三角形的性质求出∠ADB,再根据圆周角定理、等腰三角形的性质、三角形的外角性质计算即可.
【解答】解:如图,连接AD,
∵BD为⊙O的直径,
∴∠BAD=90°,
由圆周角定理得:∠ABD=∠ACD=18°,
∴∠ADB=90°﹣18°=72°,
由圆周角定理得:∠ACB=∠ADB=72°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=72°,
∴∠BAC=180°﹣72°×2=36°,
∴∠BEC=∠BAC+∠ABD=36°+18°=54°,
故选:C.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理、等腰三角形的性质、三角形的外角性质是解题的关键.
二.填空题(共5小题)
8.(2025 定海区模拟)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,若OA∥CB,∠ACB=22°,则∠CAB= 46° .
【考点】三角形的外接圆与外心;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质;运算能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】连接OB,根据圆周角定理得∠AOB=2∠ACB=44°,然后根据等腰三角形”等边对等角“性质,结合三角形内角和定理得∠OAB=∠OBA=68°,接下来根据平行线的性质得∠OAC=∠ACB=22°,最后求出∠CAB=∠OAB﹣∠OAC的值即可.
【解答】解:连接OB,
∵∠ACB=22°,
∴∠AOB=2∠ACB=2×22°=44°,
∵OA=OB,
∴,
∵OA∥CB,
∴∠OAC=∠ACB=22°,
∴∠CAB=∠OAB﹣∠OAC=68°﹣22°=46°,
故答案为:46°.
【点评】本题考查了圆周角定理,三角形的外接圆与外心,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
9.(2025 浙江模拟)如图,△ABC中,∠ABC=45°,∠ACB=22.5°,S△ABC=8,则△ABC外接圆⊙O的面积为 16π .
【考点】三角形的外接圆与外心;勾股定理;圆周角定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;与圆有关的计算;几何直观;推理能力.
【答案】16π.
【分析】先连接AO,BO,CO,在CB截取一点N,连接AN,使得AN=AB,证明△ABN是等腰直角三角形,结合三角形的外角性质以及角的和差关系得∠ACB=∠NAC=22.5°,即AN=NC,设AN=a,则AB=AN=NC=a,得,根据S△ABC=8,得,整理得,运用圆周角定理以及勾股定理,得AB2﹣BW2=AO2﹣OW2,再代入数值计算,即可作答.
【解答】解:△ABC中,∠ABC=45°,∠ACB=22.5°,S△ABC=8,如图,连接AO,BO,CO,在CB截取一点N,连接AN,使得AN=AB,
∴∠ANB=45°,∠BAN=90°,
即△ABN是等腰直角三角形,
∵∠ANB=∠ACB+∠NAC,
∴∠NAC=∠ANB﹣∠ACB=22.5°,
即∠ACB=∠NAC=22.5°,
∴AN=NC,
设AN=a,
则AB=AN=NC=a,
在直角三角形ABN中,由勾股定理得:,
过A作AH⊥BC,
∴,
同理证明△AHN是等腰直角三角形,
∴,
∵S△ABC=8,
∴,
整理得,
过A作AW⊥BO,
∵,
∴∠AOB=2∠ACB=2×22.5°=45°,
∵AW⊥BO,
∴△AWO是等腰直角三角形,
∴AW=WO,
设AO=BO=r,
在直角三角形AOW中,由勾股定理得:AO2=AW2+WO2=2AW2,
即r2=2AW2,
∴,
∴,
则AW2=AB2﹣BW2,AW2=AO2﹣OW2,
即AB2﹣BW2=AO2﹣OW2,
∴,
∵,
∴,
整理得,
∴,
则△ABC外接圆⊙O的面积为πr2=16π,
故答案为:16π.
【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,圆周角定理,勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
10.(2025 新城区模拟)如图,△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,DE为⊙O的弦,且,连接BE.若∠ABC=65°,则∠E的度数为 50° .
【考点】三角形的外接圆与外心;圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】50°.
【分析】连接OC、OD,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据直角三角形的性质求出∠BAC,根据圆周角定理求出∠BOC,根据圆心角、弧、弦的关系得到∠DOC=∠BOC=50°,再根据圆周角定理计算即可.
【解答】解:如图,连接OC、OD,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BAC=90°﹣∠ABC=90°﹣65°=25°,
由圆周角定理得:∠BOC=2∠BAC=50°,
∵,
∴∠DOC=∠BOC=50°,
∴∠DOB=100°,
由圆周角定理得:∠E∠DOB100°=50°,
故答案为:50°.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆心角、弧、弦的关系、圆周角定理是解题的关键.
11.(2025 徐州模拟)如图△ABC是⊙O的内接三角形,AB是⊙O的直径,作OD⊥BC,垂足为D,OD=3,则AC= 6 .
【考点】三角形的外接圆与外心;勾股定理;三角形中位线定理;垂径定理;圆周角定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;圆的有关概念及性质;运算能力;推理能力.
【答案】6.
【分析】由AB是⊙O的直径,证明O是AB的中点,由OD⊥BC,根据垂径定理得CD=BD,则D是BC的中点,由三角形中位线定理得AC=2OD=6,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴O是AB的中点,
∵OD⊥BC,OD=3,
∴CD=BD,
∴D是BC的中点,
∴AC=2OD=6,
故答案为:6.
【点评】此题重点考查垂径定理、三角形中位线定理等知识,推导出O是AB的中点,且D是BC的中点是解题的关键.
12.(2025 海门区一模)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=32°,D为斜边AB上一点,作△BCD的外接圆,交边AC于点E,若BC=CE,则∠ACD的度数为 13° .
【考点】三角形的外接圆与外心;等腰三角形的性质;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】连接BE,根据等腰直角三角形的性质求出∠CEB=45°,根据三角形的外角性质求出∠ABE,再根据圆周角定理求出∠ACD.
【解答】解:如图,连接BE,
在Rt△BCE中,CB=CE,
则∠CEB=∠CBE=45°,
∵∠CEB是△ABE的外角,
∴∠ABE=∠CEB﹣∠A=45°﹣32°=13°,
由圆周角定理得:∠ACD=∠ABE=13°,
故答案为:13°.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理、三角形的外角性质是解题的关键.
三.解答题(共3小题)
13.(2025 金水区校级模拟)如图,三角形ABC内接于⊙O,AB=AC,连接BO并延长交⊙O于点D,连结AO,AD,CD.
(1)求证:∠ABC=∠ADB;
(2)猜想OA与CD的位置关系,并说明理由.
【考点】三角形的外接圆与外心;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质;推理能力.
【答案】(1)证明见解析;
(2)OA∥CD,理由见解析.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠ABC=∠ACB,根据圆周角定理得到∠ACB=∠ADB,证明∠ABC=∠ADB;
(2)根据垂径定理得到∠BAO=∠CAO,根据圆周角定理得到∠ABO=∠ACD,得到∠CAO=∠ACD,根据平行线的判定证明即可.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
由圆周角定理得:∠ACB=∠ADB,
∴∠ABC=∠ADB;
(2)解:OA∥CD,理由如下:
∵AB=AC,
∴AO⊥BC,
∴∠BAO=∠CAO,
∵OA=OB,
∴∠ABO=∠BAO,
∴∠ABO=∠CAO,
由圆周角定理得:∠ABO=∠ACD,
∴∠CAO=∠ACD,
∴OA∥CD.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理、垂径定理是解题的关键.
14.(2025 高州市模拟)如图,已知⊙O是等边三角形ABC的外接圆,连接CO并延长交⊙O于点E,连接EA,EB.点D为的中点,连接DE交AC于点F.
(1)连接CD,判断四边形CBED的形状,并说明理由;
(2)求的值.
【考点】三角形的外接圆与外心;等边三角形的性质;圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;圆的有关概念及性质;运算能力;推理能力.
【答案】(1)四边形CBED是矩形,理由见解答;
(2)的值是.
【分析】(1)连接OD、OA、OB,由⊙O是等边三角形ABC的外接圆,得AC=BC,∠AOC=∠BOC=∠AOB=120°,∠ACB=60°,因为,所以CE垂直平分AB,则∠ACE=∠BCE=30°,由,得∠AOD=∠COD=60°,则∠CED∠COD=30°,∠DOE=120°,所以∠CED=∠BCE,∠DOE=∠BOC,则DE∥BC,且DE=BC,而∠CDE=90°,所以四边形CBED是矩形;
(2)由∠CED=∠ACE=30°,得CF=EF,因为∠CDF=90°,∠FCD∠AOD=30°,所以DFCFEF,求得.
【解答】解:(1)四边形CBED是矩形,
理由:连接OD、OA、OB,
∵⊙O是等边三角形ABC的外接圆,CE是⊙O的直径,
∴AC=BC,∠AOC=∠BOC=∠AOB360°=120°,∠ACB=60°,
∴,∠AOE=180°﹣∠AOC=60°,
∴CE垂直平分AB,
∴∠ACE=∠BCE∠ACB=30°,
∵点D为的中点,
∴,
∴∠AOD=∠COD∠AOC=60°,
∴∠CED∠COD=30°,
∴∠DOE=∠AOD+∠AOE=120°,
∴∠CED=∠BCE,∠DOE=∠BOC,
∴DE∥BC,且DE=BC,
∴四边形CBED是平行四边形,
∵∠CDE=90°,
∴四边形CBED是矩形.
(2)∵∠CED=∠ACE=30°,
∴CF=EF,
∵∠CDF=90°,∠FCD∠AOD=30°,
∴DFCF,
∴DFEF,
∴,
∴的值是.
【点评】此题重点考查等边三角形的性质、正多边形和圆、垂径定理、圆周角定理、矩形的判定、直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
15.(2025 朝阳区校级模拟)如图,△ABC内接于⊙O,AB直径,OD⊥AC于点D,DO的延长线交⊙O于点E.若AC=4,DE=4,求BC的长.
【考点】三角形的外接圆与外心;勾股定理;垂径定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;圆的有关概念及性质;运算能力;推理能力.
【答案】BC的长是2.
【分析】由OD⊥AC于点D,根据垂径定理得AD=CDAC=2,由勾股定理得OD2+(2)2=(4﹣OD)2,求得OD=1,则BC=2OD=2.
【解答】解:∵OD⊥AC于点D,AC=4,DE=4,
∴AD=CDAC=2,∠ADO=90°,
∵OD2+AD2=OA2,且OA=OE=4﹣OD,
∴OD2+(2)2=(4﹣OD)2,
解得OD=1,
∵O是AB的中点,D是AC的中点,
∴BC=2OD=2,
∴BC的长是2.
【点评】此题重点考查垂径定理、勾股定理、三角形的中位线定理等知识,正确地求出AD的长进而求出OD的长是解题的关键.
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