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期末压轴冲刺大挑战浙教版九年级上数学第2关 圆的基本性质
考试时间:150分钟 满分:150分
一、选择题(本大题有10小题,每小题3分,共30分)
下面每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.
1.如图,内接于,,它的外角的平分线交于点D,连接,,交于点F.若,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
(第1题) (第2题) (第3题)
2.小慈发现相机快门打开的过程中,光圈大小变化如图 1 所示,于是他手绘了如图 2 所示的图形。图 2 中六个全等三角形围成一个圆内接正六边形和一个小正六边形。若 , ,则小正六边形的面积与圆内接正六边形的面积比为( )
A. B. C. D.
3.如图,在矩形中,,是边上的一点,,以为圆心,为半径的圆弧交于点,交于点.若是弧的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
4.如图,四边形内接于,是的直径,作,,,交于点G,连接,若,的半径为2,则的值是( )
A. B. C. D.
(第4题) (第5题) (第6题) (第7题)
5.如图,是的半径,弦,是上一点,交于点,,,则的长是( )
A.1 B. C. D.
6.如图,半圆O的直径AB=2,若点C,D在半圆上运动,且保持弦CD=1,延长AD、BC相交于点E.记∠E的度数为x°,△EDC的面积为y.则以下结论正确的是( )
A.x随C,D运动而变化,y随C,D运动而变化
B.x不随C,D运动而变化,y不随C,D运动而变化
C.x随C,D运动而变化,y不随C,D运动而变化
D.x不随C,D运动而变化,y随C,D运动而变化
7.如图,在中,点、、均在圆上,连接、、、、,若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
8.如图,半径为5的圆中有一个内接矩形,点是的中点,于点,若矩形ABCD的面积为30,则线段MN的长为( ).
A. B. C. D.
9.如图,在矩形中,,若点E在以为直径的半圆上运动,则的最小值是( )
A. B. C. D.
10.如图,矩形中,,以B为圆心,以为半径画圆交边于点E,点P是弧上的一个动点,连结,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(第8题) (第9题) (第10题) (第11题)
二、填空题(本大题有6小题,每小题4分,共24分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
11.如图,是的直径,点在上,,,为上任意一点,连接,,,若与的一边相等,则的长为 .
(第12题) (第13题) (第14题) (第15题) (第16题)
12.如图,经过的直角顶点,交于点,交于点,交于点,且满足,则的半径为 .
13.如图,四边形 内接于 ,则 的半径长为 .
14.如图,以弦为直角边作等腰直角,,且点,,按顺时针排列,的垂直平分线交于点,连接,.若的半径为,则当弦长度变化时,面积的最大值为 .
15.如图,将沿弦折叠后,圆弧恰好经过圆心,且与弦相交于点,,连结.若,则的长为 .
16.如图,内接于,,,点E为中点,连结,点F为线段上一点且满足,若,则 .
三、解答题(本题有8小题,每题12分,共96分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.如图,四边形内接于,满足,连接,,延长,于点.
(1)若,求的度数;
(2)求证:;
(3)若,,,求的长.
18.如图1,四边形为圆内接四边形,对角线与交于点,点在上,.
(1)求证:.
(2)如图2,若点为的中点,求证:.
(3)在(2)的条件下,的面积为2,求的长.
19.如图 1, 是 的直径,点 在 上,作 ,垂足为 的平分线交 于点 ,交 于点 ,连结 。
(1)判断 的形状,并说明理由。
(2)若 ,求 和 的长。
(3)如图 2,若 是 中点,求 的正弦值。
20.如图,在等腰中,以底边为直径作,分别交边、于点、,点在直径下方的圆弧上,连结,,过点作交的延长线于点,已知.
(1)证明:;
(2)当,时,求的值;
(3)在(2)的条件下,求的值.
21.四边形内接于,为直径,连结,过A作于点.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,延长交于点,连结,且;
①求证:;
②若,,求的长.
22.如图,等腰内接于,.D为上一点,连结交于点E,连结并延长交延长线于点F.
(1)求证:.
(2)若.
①求证:.
②当时,求的值.
23.如图,在正方形中,点分别在边上,,连接交于点,过点的圆交于点,连接交于点.
(1)证明:.
(2)证明:.
(3)当时,求的值.
24.如图,的两条弦,互相垂直,垂足为,直径交线段于点,且.
(1)求证:.
(2)若的半径为4,,求的长.
(3)设.
①若点为中点,求.
②若,求与的函数表达式.
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期末压轴冲刺大挑战浙教版九年级上数学第2关 圆的基本性质
(解析版)
考试时间:150分钟 满分:150分
一、选择题(本大题有10小题,每小题3分,共30分)
下面每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.
1.如图,内接于,,它的外角的平分线交于点D,连接,,交于点F.若,,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】∵四边形内接于,∴,
∵,∴,
∵平分,∴,∴,
∵,∴,
∵,∴,
∴,∴,
∴,
∵,圆内接四边形对角互补,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:A.
2.小慈发现相机快门打开的过程中,光圈大小变化如图 1 所示,于是他手绘了如图 2 所示的图形。图 2 中六个全等三角形围成一个圆内接正六边形和一个小正六边形。若 , ,则小正六边形的面积与圆内接正六边形的面积比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设小正六边形的边长为x,则BC=3+x,
∵∠BCD是小正六边形的外角,
∴∠BCD=60°,
将△BCD作简化图如下,
过D作DF⊥BC于点F,
在Rt△CDF中,,
,∴,
在Rt△BDF中,DF2+BF2=BD2,∴,
整理得x2+3x-40=0,
解得x1=5,x2=-8(舍),∴小正六边形得边长为5,
∵小正六边形与圆内接正六边形是相似图形,∴相似比为5:7,
∴面积比为25:49,
故答案为:D.
3.如图,在矩形中,,是边上的一点,,以为圆心,为半径的圆弧交于点,交于点.若是弧的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】过点作于点,连接、,如图,
四边形为矩形,
,
,
四边形为矩形,
,
,
,
,
∴
为弧的中点,
,,,
在中,,
∴
在中,,
,
设,,则,
在和中,
,
解得,
,,,
,.
故答案为:B.
4.如图,四边形内接于,是的直径,作,,,交于点G,连接,若,的半径为2,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵四边形内接于,是的直径,∴,
∵,,∴,,
∴,,∴四边形是平行四边形,∴,
∵,的半径为2,
在中,,,
∴,
∵,∴,
故答案为:C.
5.如图,是的半径,弦,是上一点,交于点,,,则的长是( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】连结,
是的半径,弦,,
,
,,
,,,
,,,
,
或(不符合题意,舍去),
故答案为:B.
6.如图,半圆O的直径AB=2,若点C,D在半圆上运动,且保持弦CD=1,延长AD、BC相交于点E.记∠E的度数为x°,△EDC的面积为y.则以下结论正确的是( )
A.x随C,D运动而变化,y随C,D运动而变化
B.x不随C,D运动而变化,y不随C,D运动而变化
C.x随C,D运动而变化,y不随C,D运动而变化
D.x不随C,D运动而变化,y随C,D运动而变化
【答案】D
【解析】因为AB固定,
所以∠AEB固定,定弦定角,
故x不随C、D运动而变化;
∵CD为定长1,∠DEC为定角60°,
∴作以O′为圆心,CD为圆O′一条弦,使∠DO′C=120°,
此时E在圆O′上运动,如图,
由图可知:点E在圆O′上运动时,E到弦CD距离变化,
即△DEC中,以CD为底时,高在变化,即y在变化.
故答案为:D.
7.如图,在中,点、、均在圆上,连接、、、、,若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图,过点作于点,作于点,过点作于点F,
又,四边形是矩形,
∴
∵
∴
∴
∴
∴
故答案为:B.
8.如图,半径为5的圆中有一个内接矩形,点是的中点,于点,若矩形ABCD的面积为30,则线段MN的长为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 如图,连接AC,CM,BM,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∴AC是圆的直径,
∴∠AMC=90°,
∵该圆的半径为5,
∴AC=10,
∵点M是 的中点 ,
∴弧AM=弧CM,
∴AM=CM,
∴△AMC是等腰直角三角形,
∴∠ACM=45°,AM2+CM2=2AM2=AC2=100,
∴∠ACM=∠ABM=45°,AM2=50,
设AB为x,BC=y,且x>y,
则,
解得或(舍去),
即,
∵MN⊥AB,且∠ABM=45°,
∴△MNB是等腰直角三角形,
∴MN=BN,
∴AN=AB-BN=-MN,
∵AN2+MN2=AM2,
∴,
解得MN=或MN=(舍去).
故答案为:A.
9.如图,在矩形中,,若点E在以为直径的半圆上运动,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】取中点记为点,连接,取中点为,连接,连接,作,且使得,则,∴,
∴,∴,,
∴,∴,
∴,
∴由①+②得:,
当且仅当点三点共线时,取得最小值,
∴此时,即点共圆时,取得最小值,
过点作于点,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴在等腰中,由勾股定理得,
∴,
∴在中,由勾股定理得,
∵,
∴
∴,
∴,
由对称性可知:当点在右侧时,此时,如图:
则,
故答案为:D
10.如图,矩形中,,以B为圆心,以为半径画圆交边于点E,点P是弧上的一个动点,连结,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,连接BP,取BE的中点G,连接PG,
∵,,∴,∵G是BE的中点,∴,
∴,∵,∴,∴,∴,
则,当P、D、G三点共线时,取最小值,即DG长,
.
故答案为:C.
二、填空题(本大题有6小题,每小题4分,共24分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
11.如图,是的直径,点在上,,,为上任意一点,连接,,,若与的一边相等,则的长为 .
【答案】或或
【解析】①当时,则:,
∴,∴,
∵为直径,∴,
∴,
过点作,则:,
∴,即:,∴,
∴,
在中,,
∴,∴,∴;
②当时,连接,取的中点,连接,则:,,
∴三点共线,
∴,
∴,
∵为直径,
∴,
∴,
∴,
∴;
③当时,则:为等腰直角三角形,
∴,
连接,交于点,由②知,
∵,,
∴,
∴,
∴设,,
∴,
在中,,即:,
解得:或(舍去),
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
综上:或或;
故答案为:或或.
12.如图,经过的直角顶点,交于点,交于点,交于点,且满足,则的半径为 .
【答案】
【解析】如图,过点O作于点M,于点N,于点P,连接,
∵,
∴,,
∴小是的内切圆,
∵于点N,于点P,
∴∠ONC=∠OPC=90°,
又∵∠C=90°,
∴∠ONC=∠OPC=∠C=90°,
∵四边形是正方形,
∴,,,是等腰直角三角形,
∵PG=MD,NF=ME,
∴,,
即,,
设,
∵,
∴,,
∴BC=BF+FC=x+,,,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,(不合题意,舍去),
∴,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴的半径为,
故答案为:.
13.如图,四边形 内接于 ,则 的半径长为 .
【答案】
【解析】过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,连接CO并延长交圆O于点F,连接AF,如图所示:
则∠ACE=90°
∵∠BAC =45°,
∴△ACE是等腰直角三角形,AC=EC,∠E=45°,
∴∠CAD=∠E =45°,
∵四边形ABCD内接于圆O,
∴∠D=∠CBE,
在△CAD和△CBE中,∠D=∠CBE,∠CAD=∠E,AC =EC,
∴△CAD≌△CBE(AAS),
∴AD=BE.
∵AB+AD =6,
∴AE=AB+BE=AB+AD=6,
在Rt△ACE中,AC =EC,
由勾股定理得:AE=,∴AC=AE=×6=,
∵CF是圆O的直径,∴∠CAF =90°,
在Rt△CAF中,∠F=∠ABC=60°,∴∠ACF=30°,∴AF=CF,
由勾股定理得:CF2-AF2=AC2,即CF2-(CF)2=()2,
解得CF=2
∴圆O的半径长为。
故答案为:。
14.如图,以弦为直角边作等腰直角,,且点,,按顺时针排列,的垂直平分线交于点,连接,.若的半径为,则当弦长度变化时,面积的最大值为 .
【答案】
【解析】如图所示,设交于点,
设,
∵是等腰直角三角形,垂直平分,则,
∴
∴当且为直径时,面积的最大值为
故答案为:.
15.如图,将沿弦折叠后,圆弧恰好经过圆心,且与弦相交于点,,连结.若,则的长为 .
【答案】
【解析】解∶如图,作半径OC⊥AB于D,连接OA,OB,BH,
∵将沿弦AB折叠后,圆弧恰好经过圆心O,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
过B作于E,
∴,,
∴,
∴,
又,,
∴,
在中,,
∴,
∴(负值舍去),
∴,
故答案为∶.
16.如图,内接于,,,点E为中点,连结,点F为线段上一点且满足,若,则 .
【答案】
【解析】如图,延长至点,过点作,连接、.
∵内接于,,
∴是的直径,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∵,点E为中点,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,即
∴,
故答案为:.
三、解答题(本题有8小题,每题12分,共96分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.如图,四边形内接于,满足,连接,,延长,于点.
(1)若,求的度数;
(2)求证:;
(3)若,,,求的长.
【答案】(1)解:∵,
∴
∴;
(2)解:∵四边形内接于,
∴
∵
∴
又∵
∴;
(3)解:如图所示,过点C作于点H
∵
∴
∴
∴
∴
同理可证,
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∴
由(2)得,
∴
∴
∴.
18.如图1,四边形为圆内接四边形,对角线与交于点,点在上,.
(1)求证:.
(2)如图2,若点为的中点,求证:.
(3)在(2)的条件下,的面积为2,求的长.
【答案】(1)解:,, ,
, ,
∵,
,
.
(2)证明:∵,,∴,
∴,∴,
∵,∴,,
∵点为的中点,∴,
∴,∴,
又∵,,
∴;
(3)解:如图,连接 ,作,
,
,
∴,
,
又,
,
,
,
设,
,
在中,,
,
解得:(舍去),
,
设,
在 中,
.
,
,
解得(舍去),
的长为 .
19.如图 1, 是 的直径,点 在 上,作 ,垂足为 的平分线交 于点 ,交 于点 ,连结 。
(1)判断 的形状,并说明理由。
(2)若 ,求 和 的长。
(3)如图 2,若 是 中点,求 的正弦值。
【答案】(1)解: 是等腰三角形.理由如下:
平分 .
而 .
是直径, .
是等腰三角形
(2)解:作 ,垂足为 .
.
.
,即 .
.
连结 .
而 .
,即
(3)解:取 的中点 ,
连结 .
则 .
设 ,则 .
.
,
(另解: .
和 面积相等, 和 的面积比为 1: 2 ,故
不妨令 ,则
设 ,则 .
,解之得: .
20.如图,在等腰中,以底边为直径作,分别交边、于点、,点在直径下方的圆弧上,连结,,过点作交的延长线于点,已知.
(1)证明:;
(2)当,时,求的值;
(3)在(2)的条件下,求的值.
【答案】(1)解:连结,∵是直径,∴,
∵,∴,∴,
又,,∴,
∴;
(2)解:如图,延长交延长线于点,过点A作,垂足为H.
四边形BDCF是圆内接四边形
∵为的直径,∴
∵∴∴
四边形AGFH是矩形
∵
∴
设BD=4x,则AB=MB=5x,由勾股定理知,
、
∴;
(3)解:由(2)可得,
∵,
∴
∴在中,
∴
∴.
21.四边形内接于,为直径,连结,过A作于点.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,延长交于点,连结,且;
①求证:;
②若,,求的长.
【答案】(1)证明:∵为直径,于点H,∴,
∴,,
∵,∴.
(2)①证明:∵是的直径,
∴,即
∵,∴,
∴.
②解:∵ ∴
∴
∵ ∴
∵ ∴
∴
∵ ∴
∵
∴ ∴
∵ ∴
∴
∴.
22.如图,等腰内接于,.D为上一点,连结交于点E,连结并延长交延长线于点F.
(1)求证:.
(2)若.
①求证:.
②当时,求的值.
【答案】(1)解:∵四边形内接于,
∴,
∵,
∴;
(2)解:①过点A作于G,则,
∴,
∵,∴,
∵,∴,
∴,∴,
∵,∴;
②延长交于点H,连接,
由①知,,,
∴过点O,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
由(1)知,,
∴.
23.如图,在正方形中,点分别在边上,,连接交于点,过点的圆交于点,连接交于点.
(1)证明:.
(2)证明:.
(3)当时,求的值.
【答案】(1)证明:四边形是圆的内接四边形,
,
四边形是正方形,
,
,
,
,
;
(2)证明:如图所示,过点K作交AB于点G.
∴
;
(3)解:如图,延长交于点,作于点.
四边形是正方形
四边形是矩形
∴
,
,
设,则
是圆的直径
,即
,
,
.
24.如图,的两条弦,互相垂直,垂足为,直径交线段于点,且.
(1)求证:.
(2)若的半径为4,,求的长.
(3)设.
①若点为中点,求.
②若,求与的函数表达式.
【答案】(1)证明:连接 , ,
∵ 是 的直径,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(2)解:连接 , ,
∵ 是 的直径,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)解:①连接 ,
∵点 为 中点, 与 互相垂直,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ , ,
∴ ,
∴ ,由对称性知, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
②连接 交 于 ,设 ,则 ,设 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
又∵ ,
∴ ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
由①知 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即 ,
解得 ,
∵ ,
∴ ,
即 .
【解析】【分析】(1)连接DF、AF,由圆周角定理可得∠CDF=90°,由垂直于同一直线的两直线互相平行可得AB∥DF,由平行线的性质可得∠BAF=∠AFD,据此证明;
(2)连接BF、AC,由圆周角定理可得∠CAF=90°,根据弧、弦的关系可得AC=AF=,则∠CFA=∠ACF=45°,进而推出∠B=∠AFC,证明△ABF∽△AFG,然后根据相似三角形的性质进行计算;
(3)①连接AD,则∠CAG=∠CGA=∠BGF=∠BFG,推出BG=BF,由弧、弦的关系可得AD=BF,则BG=BF=AD,易得AD=AE,则BG=AE,据此求解;
②连接AO交CE于点P,设AE=1,则BG=x,设EG=t,易证△OCP≌△AGO,得到CP=AG=t+1,由①知CE=EB=t+x,则PE=x-1,然后根据相似三角形的性质可表示出t,然后根据平行线分线段成比例的性质进行解答.
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