28.3 圆心角和圆周角
一、单选题
1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,已知∠AOB=80°,则∠ACB的大小为( )
A.50° B.30° C.40° D.60°
2.下列说法正确的是( )
A.劣弧一定比优弧短
B.面积相等的圆是等圆
C.长度相等的弧是等弧
D.如果两个圆心角相等,那么它们所对的弧也相等
3.如图,点A,B,C均在⊙上,当时,的度数是( )
A.100° B.110° C.120° D.130°
4.如图,在⊙O中,OC∥AB,∠A=20°,则∠1等于( )
A.40° B.45° C.50° D.60°
5.如图,四边形内接于,若,则( )
A. B. C. D.
6.已知:如图,在两个同心圆中,大圆半径是小圆半径的2倍,点D,E,B均在圆上,若,连接,和,则下列说法不正确的是( )
A.O到弦距离等于O到弦距离 B.
C. D.
7.如图,AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,∠ABC=30°,AB=8,则BC 等于 ( )
A.4; B.4; C.4; D.8;
8.如图,⊙O中,半径OC⊥弦AB于点D,点E在⊙O上,∠E=22.5°,AB=4,则半径OB等于( )
A. B.2 C.2 D.3
二、填空题
9.如图,A、B、C、D是上的点,如果,,那么 .
10.如图,在以为直径的中,点C是上一点,弦长6 cm,长8 cm,的平分线交于E,交于D.则弦的长是 cm.
11.如图,在⊙O的内接四边形ABCD中,∠BCD=130°,则∠BOD的度数是 度.
12.如图,是的内接三角形.若,,则的半径是 .
13.如图,点A,B,C在⊙O上,∠OBC=18°,则∠A= .
三、解答题
14.如图所示:、分别与圆O交于A、B、C、D四点,连接、,
(1)证明:
(2)若,,,求的长.
15.如图,中,,,求的度数.
16.如图,是的直径,是的弦,若,求的度数.
17.如图,△ABC内接于⊙O,AB=6,AC=4,D是AB边上一点,P是优弧BAC的中点,连结PA、PB、PC、PD
(1)当BD的长度为多少时,△PAD是以AD为底边的等腰三角形?并证明;
(2)若cos∠PCB=,求PA的长.
18.如图,已知直线l与⊙O相交于点E、F, AB是⊙O的直径,AD⊥l于点D,交⊙O于G
(1)求证:∠BAF=∠DAE;
(2)若AB=4,DE=2,∠B=45°,求AG的长
参考答案
1.C
【分析】利用圆周角与圆心角的关系,求出∠ACB的度数.
【详解】解:⊙O是△ABC的外接圆,∠AOB=80°,
∴∠ACB=∠AOB=×80°=40°.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,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.
2.B
【分析】根据圆的相关概念、圆周角定理及其推论进行逐一分析判断即可.
【详解】解:A.在同圆或等圆中,劣弧一定比优弧短,故本选项说法错误,不符合题意;
B.面积相等的圆是等圆,故本选项说法正确,符合题意;
C.能完全重合的弧才是等弧,故本选项说法错误,不符合题意;
D.必须在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,故本选项说法错误,不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理及其推论、等弧、等圆、以及优弧和劣弧等知识,解题关键是理解各定义的前提条件是在同圆或等圆中.
3.D
【分析】在优弧AB上任意找一点D,根据三角形的内角和得到∠AOC=100°,根据圆周角定理得到∠D=∠AOC=50°,即可根据圆内接四边形的对角互补得到结论.
【详解】
解:在优弧AB上任意找一点D,连接AD,CD,
∵OA=OC,∠OAC=40°,
∴∠OAC=∠OCA=40°,
∴∠AOC=180°-40°-40°=100°,
∴∠D=∠AOC=50°,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠D+∠B=180°,
∴∠B=180°-50°=130°,
故选:D.
【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
4.D
【详解】解:∵OC∥AB,
∴
又
∴
故选D.
5.A
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质及圆周角定理,熟记圆内接四边形的对角互补是解题的关键.根据圆内接四边形的对角互补计算即可.
【详解】解:,
,
四边形内接于,
,
,
故选:A
6.D
【分析】根据圆心角、弧、弦的关系、三角形中位线定理、三角形的三边关系判断即可.本题考查的是圆心角、弧、弦的关系定理:在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
【详解】解:A、在小圆O中,,O到弦距离等于O到弦距离,故本选项说法正确,不符合题意;
B、∵,,∴故本选项说法正确,不符合题意;
C、∵大圆半径是小圆半径的2倍,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∴,故本选项说法正确,不符合题意;
D、在中,,
∵,
∴,故本选项说法不正确,符合题意;
故选:D.
7.C
【详解】试题分析:AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,所以∠ACB=90°,又因∠ABC=30°,AB=8,所以AC=4,根据勾股定理得BC=4,故选C.
8.C
【分析】直接利用垂径定理进而结合圆周角定理得出△ODB是等腰直角三角形,进而得出答案.
【详解】解:∵半径OC⊥弦AB于点D,
∴,
∴∠E=∠BOC=22.5°,
∴∠BOD=45°,
∴△ODB是等腰直角三角形,
∵AB=4,
∴DB=OD=2,
则半径OB等于:.
故选C.
【点睛】此题主要考查了垂径定理和圆周角定理,正确得出△ODB是等腰直角三角形是解题关键.
9.
【分析】根据圆心角、弧、弦三者的关系可解答.
【详解】解:∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查圆心角、弧、弦三者的关系,解题的关键是掌握在同圆或等圆中,①圆心角相等,②所对的弧相等,③所对的弦相等,三项“知一推二”,一项相等,其余二项皆相等.
10.
【分析】连接.利用直径所对的圆周角是直角及勾股定理求出的长,再根据角平分线的性质求出;然后根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半求得;最后根据在等腰直角三角形中利用勾股定理求的长度.
【详解】如图,连接,
∵为的直径,
∴.
∵,
∴根据勾股定理,得.
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形.
∴,即,
∴cm.
11.100
【详解】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠A=180°﹣∠C=50°,∴∠BOD=2∠A=100°.故答案为100.
12.
【分析】本题考查的是三角形的外接圆与外心.连接、,根据圆周角定理得到,根据勾股定理计算即可.
【详解】解:连接、,则,
,
,
,即,
解得:(负值已舍去),
故答案为:.
13.72°.
【详解】解:∵OB=OC,∠OBC=18°,
∴∠BCO=∠OBC=18°,
∴∠BOC=180°﹣2∠OBC=180°﹣2×18°=144°,
∴∠A=∠BOC=×144°=72°.
故答案为 72°.
【点睛】本题考查圆周角定理,掌握同弧所对的圆周角是圆心角的一半是本题的解题关键.
14.(1)见解析
(2)的长为6
【分析】(1)根据A、B、C、D四点共圆得,根据得,即可得;
(2)根据相似三角形的性质得,进行计算即可得.
【详解】(1)证明:∵A、B、C、D四点共圆,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,,,
∴,
即的长为6.
【点睛】本题考查了圆的性质,相似三角形的判定与性质,解题的关键是掌握这些知识点,正确计算.
15.
【分析】根据同圆或等圆中等弧所对圆周角相等,得出,再利用三角形内角和定理求出即可.
此题主要考查圆周角的性质,三角形内角和定理,解题的关键是熟知同圆或等圆中等弧所对圆周角相等.
【详解】∵,
,
.
16.
【分析】本题主要考查了直径所对的圆周角为直角,同弧或等弧所对的圆周角相等,先根据是的直径,求出,再根据,求出,然后求出结果即可.
【详解】解:是的直径,
,
∵,
∴,
.
17.(1)是,证明略;(2)
【详解】解:(1)当BD=AC=4时,△PAD是以AD为底边的等腰三角形,
∵P是优弧BAC的中点,
∴,
∴PB=PC,
∵∠PBD=∠PCA,
∴当BD=AC=4 , △PBD≌△PCA
∴PA=PD ,即△PAD是以AD为底边的等腰三角形
(2)由(1)可知,当BD=4时,PD=PA,AD=AB-BD=6-4=2,
过点P作PE⊥AD于E,则AE=AD=1,
∵∠PCB=∠PAD,
∴cos∠PAD=cos∠PCB= ,
∴PA=
18.(1)见解析;(2)
【分析】(1)连接BF,得到∠BAF=90°-∠ABF,由圆内角四边形对角互补得到∠AEF=180°-∠ABF,再由∠DAE=∠AEF-90°即可证明;
(2)由∠ABE=45°得到△ABE为等腰直角三角形,进而求出AE的长,利用勾股定理求出AD的长;再连接GE,由圆内接四边形对角互补得到∠AGE=135°,进而得到∠DGE=45°,△GDE为等腰直角三角形,最后AG=AD-GD即可求解.
【详解】解:(1) 如图,连接BF,
∵AB是⊙O的直径,∴∠AFB=90°,
∴∠BAF=90°-∠ABF,
∵在⊙O中,四边形ABFE是圆的内接四边形,∴∠AEF+∠ABF=180°,
∴∠AEF=180°-∠ABF,
又∠AEF是△DAE的一个外角,
∴∠DAE=∠AEF-∠90°=180°-∠ABF-90°=90°-∠ABF,
∴∠BAF=∠DAE;
(2)∵AB为直径,∴∠AEB=90°,∠ABE=45°时,△AEB为等腰直角三角形,
∴AE=BE=,
在Rt△ADE中,AD=,
连接GE,如下图所示,
由圆内接四边形对角互补可知,∠AGE=180°-∠B=135°,
∴∠DGE=180°-135°=45°,
又AD⊥DE,∴△GDE为等腰直角三角形,
∴GD=DE=2,
∴AG=AD-GD=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内角四边形对角互补,勾股定理求线段长等知识点,熟练掌握圆周角定理及其推论是解决本类题的关键.