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期中重点专题:圆周角问题-2025-2026学年数学九年级上册苏科版
1.如图,在中,,以为直径的分别交,于点,,连接,,与交于点.
(1)求证:;
(2)当时,求的度数.
2.如图,等腰内接于,,点是上的点(不与点,重合),连接并延长至点,连接并延长至点,与交于点.
(1)求证:;
(2)若,求半径长.
3.如图,内接于,为的直径,.
(1)求的度数.
(2)若点是弧的中点,,求的长.
4.如图,在中,.求证是等边三角形.
5.如图,已知内接于,直径于点,交于点,且.
(1)若,且,求的长.
(2)求证:.
6.如图,内接于,.
(1)若,求的度数:
(2)延长交于点.
①求证:点是弧的中点;
②若,,求半径的长.
7.如图,是的直径,点C为上一点,D为弧的中点,过D作于点E,交于点F,交弦于点G,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
8.如图,是的直径,是的弦,如果.
(1)求的度数.
(2)若,求的长.
9.如图,是的一条弦,,垂足为C,交于点D,点E在上.
(1)若,求的度数;
(2)若,,求的长.
10.如图,是的直径,弦于点E,点M在上,恰好经过圆心O,连接.
(1)若,,求的直径;
(2)若,求的度数;
(3)若弦分为的两部分,点F在上,求弦所对的圆周角的度数.
11.如图是由小正方形组成的的网格,每个小正方形的顶点叫格点,点A、B、C在格点上,点D是圆与竖直网格线的交点,仅用无刻度的直尺在给定的网格中完成画图,画图过程用虚线.
(1)在图1中画出经过A、B、C三点的圆的圆心O;
(2)在图2中,在上作点E使得.
12.如图,由小正方形构成的网格中,每个小正方形的顶点叫做格点.经过A,B,C三个格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中按要求画图(画图过程用虚线,结果用实线).
(1)在图1中画出圆心点O;
(2)在图2中的圆上画一点M,使平分.
13.如图,A,B,C,D是上四点,.
图(1)图(2)
(1)如图(1),,是直径,交于点E.
①证明;
②若,先用含字母d的式子直接表示和的长,再比较与之间的大小;
(2)如图(2),过点A作,垂足为E.若,,求的长.
14.已知,,是圆的两条弦,,过圆心作于点.
(1)如图,求证:;
(2)如图,当,,三点在一条直线上时,求的度数;
(3)如图,在的条件下,点E为劣弧BC上一点,,,连接交于点,求的长.
15.如图,是的外接圆,,P是上一点.请你只用无刻度的直尺,分别画出图①和图②中的平分线(保留作图痕迹,不写作法).
16.如图1,,是半圆上的两点,若直径上存在一点,满足,则称是的“美丽角”.
(1)如图2,是的直径,弦,是上一点,连结交于点,连结,是的“美丽角”吗?请说明理由;
(2)如图3,在(1)的条件下,若直径,的“美丽角”为,当时,求的长.
17.如图,是的内接三角形,为的直径,平分,交于点,连接,点在弦上,,连接.
(1)求证:平分
(2)若求的长.
18.已知四边形内接于,且于点.
(1)如图1,过圆心作于点.
①若半径为5,,求的长;
②试判断与的数量关系,并写出证明过程.
(2)如图2,记,,,的面积分别为,,,,当时,求证:.
19.如图,是的外接圆,于点D,直径交于点E.
(1)若,求的度数.
(2)求证:.
(3)若,求长.
20.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、、,求证:.
【初步探索】小明同学思考如下:将与点顺时针旋转到,使点与点重合,可得、、三点在同一直线上,进而可以证明为等边三角形,根据提示,解答下列问题:
(1)根据小明的思路,请你完成证明.
(2)若圆的半径为8,则的最大值为________.
【类比迁移】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.
【拓展延伸】如图3所示,等腰,点、在圆上,,圆的半径为8,连接,则的最小值为_________(直接写答案).
《期中重点专题:圆周角问题-2025-2026学年数学九年级上册苏科版》参考答案
1.(1)见解析
(2)
【分析】(1)如图,连接,利用等腰三角形的性质证明 ,再利用中位线的性质可得答案;
(2)先证明, 求解 再利用角的和差关系可得答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
为⊙O的直径,
,而 ,
,
,
;
(2)解:为⊙O的直径,
,而,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形中位线定理,圆周角定理的应用,三角形内角和定理等知识,熟悉以上重点图形的基本性质是解本题的关键.
2.(1)见解析
(2)半径长
【分析】本题考查圆内接四边形的性质,圆周角定理,勾股定理;
(1)由四边形为圆内接四边形,得到,根据等腰三角形的性质得出,根据同弧所对圆周角相等得出,再结合和对顶角相等即可证明;
(2)连接,根据圆周角定理可得,再由勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵点,,,均在上,
∴四边形为圆内接四边形,
∴.
又∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴;
(2)解:如图所示连接,
∵
∴
设的半径为,则中,
解得:(负值舍去)
∴半径长
3.(1)
(2)
【分析】(1)根据圆内接四边形对角互补可得,根据为的直径,得出,进而即可求解.
(2)根据已知可得则,进而根据三角形内角和定理以及等角对等边得出,等量代换可得,进而在中,根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理得出,根据已知条件得出的长,进而即可求解.
【详解】(1)解:∵四边形是圆的内接四边形,.
∴,
∵为的直径,
∴,
∴;
(2)解:∵点是弧的中点,
∴
∴,
又∵,
∴
∵,
∴
∴
∴
∴
∵为的直径,
∴
∵
∴
∴,
∴,
又∵
∴
∴.
【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形对角互补,弦与弧的关系,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
4.见解析
【分析】此题考查了圆周角定理、弧和弦之间的关系等知识.根据同圆中等弧对等弦得到,根据圆周角定理得到,即可证明是等边三角形.
【详解】解:∵在中,
∴,
∴是等腰三角形,
∵,
∴,
∴是等边三角形.
5.(1)6
(2)证明见解析
【分析】本题考查了圆周角定理、垂径定理、勾股定理、菱形的判定与性质等知识,熟练掌握垂径定理和圆周角定理是解题关键.
(1)连接,设,则,,,,从而可得,再根据垂径定理可得,然后在中,利用勾股定理可求出的值,从而可得的长,最后在中,利用勾股定理求解即可得;
(2)连接,先证出四边形是菱形,根据菱形的性质可得,再证出,从而可得,由此即可得证.
【详解】(1)解:如图,连接,
设,则,
∴,
,
,
是的直径,
,
,
∵直径于点,,
,
在中,,即,
解得或(不符合题意,舍去),
,
在中,.
(2)证明:如图,连接,
∵,,,
∴四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
6.(1)
(2)①见解析 ②
【分析】(1)延长交于点E,连接,根据是直径,得到,继而得到,结合得到,根据,结合,计算的度数即可.
(2)①延长交于点D,连接,根据是直径,得到,继而得到,结合得到,根据,得到继而得证点是弧的中点.
②连接,根据得到,结合,利用勾股定理得到,利用计算即可.
【详解】(1)解:如图,延长交于点E,连接,
∵是直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
(2)①解:如图,延长交于点D,连接,
∵是直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴点是弧的中点.
②如图,连接,
∵,
∴,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了直径对的圆周角是直角,圆周角定理,勾股定理,弧,弦之间的关系,熟练掌握勾股定理,圆周角定理是解题的关键.
7.(1)见解析;
(2)5.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,垂径定理,圆周角定理,勾股定理等知识,解答本题的关键是掌握垂径定理的内容.
(1)根据证明,可得结论;
(2)先根据垂径定理可得,设的半径为,利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:是的中点,
,
为的直径,,
,
,
,,
,
;
(2)解:如图,连接交于点,
为的直径,,
,
,
,
设的半径为,则,
在中,由勾股定理得:,
,
,
的半径为5.
8.(1)
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.半圆(或直径)所对的圆周角是直角,的圆周角所对的弦是直径.
(1)根据圆周角定理得到,利用互余可计算出,再利用圆周角定理即可求解;
(2)利用圆周角定理结合含30度的直角三角形三边的关系以及勾股定理求解即可
【详解】(1)解:是的直径,
,
,
,
;
(2)解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∴,
∴.
9.(1)
(2)
【分析】本题主要考查了圆周角定理,垂径定理以及勾股定理的定义等知识.
(1)利用垂径定理得出,利用同圆中等弧所对的圆心角相等以及圆周角定理即可得出答案.
(2)利用垂径定理得出,再利用勾股定理求出,进而可得出答案.
【详解】(1)解:∵是的一条弦,,
∴
∴.
(2)解:∵是的一条弦,,
∴,即,
在中,
,
∴
10.(1)20
(2)
(3)或
【分析】(1)根据垂径定理和勾股定理求解即可;
(2)利用等腰三角形的性质和三角形的外角和定理得到,再根据三角形的内角和定理,结合已知求得,进而可求解;
(3)先根据弧和圆心角的关系求得,再分点F在优弧上和点F在劣弧上,利用圆周角定理求解即可.
【详解】(1)解:设的半径为r,
∵,,,
∴,
在中,,,
∵,
∴,
解得,
∴⊙O的直径为20;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴;
(3)解:如图,连接、、,
∵分为的两部分,
∴,
若点F在优弧上,
∴;
若点F在劣弧上,
∴.
【点睛】本题考查垂径定理、勾股定理、圆周角定理、弧与圆心角的关系、等腰三角形的性质、三角形的内角和定理及外角性质等知识,熟练掌握相关知识的联系和运用是解答的关键.
11.(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了作图—复杂作图,平行四边形的性质,圆周角定理.
(1)利用网格作线段的垂直平分线与的交点即为圆心;
(2)取点,作直线与网格交于点,连接交圆于,点即为所作.
【详解】(1)解:点即为所作,
;
(2)解:如图,点即为所作,
;
∵由网格特点和垂径定理可得:,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴.
12.(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了垂径定理,等腰三角形的性质,角平分线的定义,解题的关键是数形结合,熟练掌握垂径定理.
(1)根据格点特点,连接,则,交于一点,该点即为O点;
(2)连接并延长,交于一点,该点即为点M.
【详解】(1)解:如图,连接,交于一点O,
则点O即为所求作的圆心;
(2)解:连接并延长,交于一点M,则点M即为所求.
连接,
根据格点特点可知,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分.
13.(1)①见详解;②,,
(2)4
【分析】(1)①首先根据“同弧或等弧所对的圆周角相等”可得,结合“直径所对的圆周角为直角”可得,进而可得,证明为等边三角形,进而证明.
②根据“直角三角形中30度角所对的直角边等于斜边的一半”可得,根据,得,结合和的长,比较与之间的大小即可;
(2)在上截取,连接,证明,由全等三角形的性质可得,即为等腰三角形,根据等腰三角形“三线合一”的性质可得,进而由,即可获得答案.
【详解】(1)解:①∵,
,
∵是直径,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,即.
②,
∴在中,,
∵,即,
,
在中,,
∴,
.
(2)解:在上截取,连接,如下图,
,
,
又,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了同弧或等弧所对的圆周角相等、直径所对的圆周角为直角、含30度角的直角三角形的性质、等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关知识,正确作出辅助线是解题关键.
14.(1)见解析;
(2)
(3).
【分析】连接,根据圆心角、弧、弦的关系可得,利用可证,根据全等三角形的性质可证结论成立;
连接,根据垂径定理可证,根据垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可证,从而可知是等边三角形,根据等边三角形的性质可知;
过点作延长线于,根据垂径定理可知,设,则,根据圆内接四边形对角互补可知,从而可得,根据直角三角形的性质可得,利用勾股定理可得关于的方程,解方程求出的值,再根据求出结果.
【详解】(1)解:如图所示,连接,
,
,
,
在和中,,
,
;
(2)解:如图所示,连接,
,
,
在一条直线上,
垂直平分,
,
,
,
为等边三角形,
;
(3)解:如图所示,过点作延长线于,
,
,
设,则,
,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,
或(舍弃),
,
.
【点睛】本题综合考查了与圆有关的基本性质、勾股定理,圆心角、弧、弦的关系.解决本题的关键熟练地掌握圆的基本性质.
15.见解析
【分析】此题主要考查了基本作图以及圆心角、弧、弦的关系等知识,如图①中,连接,就是的平分线,如图②中,连接并延长,与交于点D,连接,就是的平分线.
【详解】解:如图①,连接,即为所求角平分线;
如图②,连接并延长,与交于点D,连接,即为所求角平分线.
16.(1)是的“美丽角”,理由见解析
(2)的长为或
【分析】(1)根据垂径定理得出垂直平分,根据垂直平分线的性质得出,根据“三线合一”的性质得出,利用对顶角相等,结合“美丽角”的定义即可得答案;
(2)如图,连接、,根据“美丽角”的定义得出,,即可得出,,根据圆周角定理可得,利用垂径定理结合等腰直角三角形的性质得出,,在中,利用勾股定理列方程可求出的值,根据等腰直角三角形的性质即可得答案.
【详解】(1)解:是的“美丽角”,理由如下:
如图,设、交于点,
∵是的直径,弦,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∵,
∴。
∴是的“美丽角”.
(2)解:如图,连接、,
∵的“美丽角”为,
∴,,
∴,
∴,
由(1)可知,
∴,
∵和分别是所对的圆周角和圆心角,
∴,
∵,
∴,,
设,
∵,
∴,
在中,,
∴,
解得:或,
∵,
∴或.
∴的长为或.
【点睛】本题主要考查了圆的有关性质、圆周角定理、垂径定理、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,理解并熟练运用新定义解答是解题的关键.
17.(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了角平分线、圆周角、三角形外角的定义和性质、等腰直角三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识,熟练掌握圆周角的性质是解题关键.
(1)根据等腰三角形的性质得到,根据圆周角定理得到,进而证明结论;
(2)连接,根据等腰直角三角形的性质求出,根据等边三角形的性质解答即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
∴平分.
(2)如图,连接,
∵为的直径,
∴,
∵平分,,
∴,
∴,
∴,
∴在中,可有,
即,解得,
∵,
∴为等边三角形,
∴.
18.(1)①3; ②,证明见详解
(2)见详解
【分析】(1)①连接,则,由垂径定理得,由勾股定理即可求得的长;
②延长,与交于点,连接.由三角形中位线定理得;设,则;由可得,从而得;
(2)通过面积关系,利用根式及完全平方公式运算,得到,再用两平行线间距离相等,得到,进而.
【详解】(1)解:①连接,则,
∵于点,
∴,
∴.
②.
证明:延长,与交于点,连接.
∵为直径,
∴.
在中,
∵O,H分别为,的中点,
∴,即,
设,则.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:由两边同时平方化简得:
∵(等高,面积之比等于底之比)
∴
∴,即,
∴,,即
因为和共底,则它们的高相等,由平行线之间的距离处处相等
,
∴,
∴,
,
∴.
【点睛】本题是圆的综合,考查了圆周角定理,直径对的圆周角是直角,垂径定理,弧、弦、圆心角及圆周角的关系,三角形中位线定理,勾股定理,完全平方公式等知识,涉及较多的知识点,熟练掌握并灵活运用是解题的关键.
19.(1)
(2)见解析
(3)1
【分析】对于(1),根据“直径所对的圆周角是直角”得,即可求出,再根据“同弧所对圆周角相等”得出答案;
对于(2),先根据“同弧或等弧所对的圆周角相等”得,再根据“等角的余角相等”可得答案;
对于(3),先根据“等角的余角相等”得,进而得出,根据“等角对等边”得,再设,表示,然后根据勾股定理得,求出解可得,最后根据得出答案.
【详解】(1)∵是的直径,
∴.
∵,
∴,
∴;
(2)连接,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵是的直径,
∴,
∴.
∵,
∴;
(3)∵,
∴.
∵是的直径,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
设,
在中,,
∴,
∴,
解得,
∴,
∴,
∴,
所以的长为1.
【点睛】本题主要考查了同弧或等弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,勾股定理,等腰三角形的判定,直角三角形的两个锐角互余等,弄清各角之间的数量关系是解题的关键.
20.初步探索:(1)证明见解析;(2)16;类比迁移:;拓展延伸:
【分析】初步探索:(1)由旋转得,,,则,所以、、三点在同一条直线上,再证明是等边三角形,则;
(2)当是的直径时,,此时的值最大,所以的最大值是16;
类比迁移:先由证明是的直径,且圆心在上,则,,再证明、、三点在同一条直线上,则,当是的直径时,,此时的值最大,则,即可求得周长的最大值是;
拓展延伸:连接,将线段绕点逆时针旋转到,连接,先求得,再连接、,证明≌,得,所以,则,所以的最小值为.
【详解】解:初步探索:(1)证明:由旋转得,,,,
,
,
、、三点在同一条直线上,
,
是等边三角形,
,
,
是等边三角形,
,
;
(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,
故答案为:16;
类比迁移:如图,,,
是的直径,且圆心在上,
,,
将绕点顺时针旋转到,使点与点重合,则,,,
,
,
、、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.
拓展延伸:如图,连接,将线段绕点逆时针旋转到,连接,
∴,,
,
连接、,
,
,
,
,
,
,
,
,
的最小值为.
【点睛】此题重点考查旋转的性质、等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、圆周角定理、勾股定理、垂线段最短等知识,此题综合性强,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
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