第五章圆的单元练习
一、单选题
1.如图,四边形内接于,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,圆锥的母线长为6,底面直径长为6,M为的中点.将圆锥侧面沿母线剪开并展平,在展开图中M,C之间的距离为( )
A.3 B. C. D.
3.如图,窗户门高是,窗户打开的的最大角度是,则这扇窗的高扫过区域的最大面积是( )
A. B. C. D.
4.如图,边长为的正六边形内接于,则它的内切圆半径为( )
A. B. C. D.
5.如图,与相切于点,的延长线交于点.,且交于点.若,则的大小为( )
A. B. C. D.
6.如图,的顶点A,B,C均在上,连接,.若,则( )
A. B. C. D.
7.已知、、、在上,、交于外点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
8.已知:如图,是的直径,弦交于E点,,,,则的长为( )
A.m B.6m C.m D.5m
9.如图,为弦,直径,垂足为点,则下列结论中不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
10.下列命题中,①半圆是弧;②弦是圆上两点之间的部分;③等弦所对的弧相等;④等弧所对的弦相等;⑤在同一平面内,到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上.正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①④⑤ D.②④⑤
11.如图,在的正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,那么点D与这条圆弧所在圆的位置关系是( )
A.在圆内 B.在圆上 C.在圆外 D.在圆内或圆上
12.如图,,与相切于点与交于点.若,则的长为( )
A.0.5 B.1 C. D.2
二、填空题
13.如图,的直径,弦于点,,则弦的长为 .
14.如图,P是外一点,,分别和切于A、B,C是弧上任意一点,过C作的切线分别交,于D、E,若的周长为,则长为 .
15.如图,是的两条切线,切点分别为.若的半径为3,则图中阴影部分的面积为 (结果保留).
16.如图,圆锥的底面圆心为,顶点为,母线长为4,母线与高的夹角为30°,那么圆锥侧面展开图的面积为 .
17.如图,四边形是的内接四边形,的半径为4,,则弧的长为 .
18.如图,在中,若,的直径等于4,则的长为 .
三、解答题
19.如图,以点为圆心,为直径作圆,在上取一点,连接,,延长至点,连接,使得,求证:是的切线.
20.如图,是的直径,是上的一点,直线经过点,过点作直线的垂线,垂足为点,交于点,且平分.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,
①求的直径;
②求阴影部分的面积.
21.如图,是的外接圆,点在边上,的平分线交于点,连接、,过点作的平行线,与的延长线相交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)当,时,求线段的长.
22.在中,,以为直径的交于点E,交于点D,P为延长线上一点,且是的切线,连接.
(1)求证: ;
(2)若,,求图中阴影部分的面积(结果保留根号和π).
23.如图是一个几何体的三视图.
(1)写出这个几何体的名称;
(2)求这个几何体侧面展开图的圆心角;
(3)求这个几何体的全面积.
24.如图,在的内接四边形中,是四边形的一个外角,且平分.
(1)求证:;
(2)若点在上,且,求的度数.
参考答案
1.D
【分析】本题考查圆的内接四边形,掌握知识点是解题的关键.
根据圆的内接四边形的性质求解即可.
【详解】解:∵四边形内接于,,
∴.
故选:D.
2.D
【分析】本题考查圆锥的展开图和相关计算,正确掌握圆锥的相关计算是解题的关键.
先根据圆锥的侧面展开图是扇形,再根据公式的计算求出圆心角,判断是直角三角形,利用勾股定理即可求解.
【详解】解:如下图,
设侧面展开图圆心角的度数为,
圆锥的母线长为6,底面直径长为6,
,
,即,
,即三角形是直角三角形,
M为的中点,
,
.
故选:D.
3.C
【分析】本题考查了扇形面积的计算,解题的关键是识别出扫过的区域是扇形,再利用扇形面积公式计算.
【详解】解:扫过的区域是圆心角为、半径为的扇形,扇形面积公式为(其中为圆心角度数,为半径).代入得:.
故选:C.
4.D
【分析】本题考查了正多边形和圆,等边三角形的判定和性质,勾股定理,掌握相关性质定理是解题的关键.连接,,过点作,垂足为点,根据正多边形的性质和圆的性质证明是等边三角形, 得到、的长,然后利用勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图,连接,,过点作,垂足为点,
六边形是正六边形,点是它的中心,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
在中, ,
即它的内切圆半径为 ,
故选:D.
5.C
【分析】本题主要考查切线的性质定理,等腰三角形的性质和判定;连接,根据切线的性质得到,得到为等边三角形,为等边三角形,即可求出.
【详解】解:如图,连接,
∵与相切于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴
,
∴为等边三角形,
∴,
故选:C.
6.A
【分析】本题考查圆周角定理,掌握同弧所对圆周角是圆心角的一半是解题的关键.
由解得,结合,可计算出的度数.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
故选A.
7.A
【分析】本题考查的是圆周角定理、三角形的外角性质,
先由圆周角定理求出,再根据三角形的外角性质计算即可.
【详解】解:,
,
,
,
故选:A.
8.C
【分析】本题考查了垂径定理,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,作出辅助线是解题的关键.
过点作于,根据已知条件求得勾股定理求得,由垂径定理可得,进而可得的长.
【详解】如图,过点作于,
则,
,
,
,
,
,
,
,
.
故选C.
9.A
【分析】本题考查了垂径定理,弧、弦、圆心角的关系,根据垂径定理,圆心角、弧、弦的关系逐一判断即可,熟知垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧是解题的关键.
【详解】A、 与不一定相等,符合题意;
B、 ∵直径,
∴,故不符合题意;
C、∵直径,
∴,故不符合题意;
∴,故D不符合题意,
故选:A.
10.C
【分析】本题考查圆的基本概念和命题的真假判断.
根据弧、弦、等弧等定义逐一分析各命题:①半圆是弧,正确;②弦是线段,不是圆上两点之间的部分,错误;③等弦所对的弧不一定相等,因为可能涉及优弧或劣弧,且未指定同圆或等圆,错误;④根据弧向圆心角的关系可知④正确;⑤是圆的定义,正确.因此正确命题为①和⑤.
【详解】解:半圆是圆上任意两点与直径端点围成的弧,①正确;
弦是连接圆上两点的线段,不是“部分”,②错误;
等弦所对的弧可能有优弧和劣弧之分,且未指定同圆或等圆,③错误;
因为能够重合的弧叫等弧,即只有在等圆或同圆中才存在等弧,所以等弧所对的弦相等,④正确;
在同一平面内,到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上,⑤正确;
正确的是①④⑤.
故选:C.
11.A
【分析】因为圆心到A,B,C三点距离相等,所以圆心在的垂直平分线上,根据图形作线段和的垂直平分线,两线的交点即为圆心,比较半径和的长度即可得出结论.
【详解】解:∵圆心到A,B,C三点距离相等,
∴圆心在的垂直平分线上,
故如图线段的垂直平分线和线段的垂直平分线的交点.
即为圆心,
则,
,
∵,
,
点在这条圆弧所在圆的圆内.
故选:A.
【点睛】本题考查了垂直平分线,点和圆的位置关系,实数的比较大小,勾股定理,数形结合是解答此题的关键.
12.B
【分析】解题方法是利用切线长定理得,结合角度证为等边三角形,再通过切线垂直半径、勾股定理求线段长度;解题思路:由切线长定理得,证为等边三角形,结合求,再通过等腰三角形三线合一求,进而得.
【详解】解:∵是的切线,
∴,平分(切线长定理),
又∵,
∴是等边三角形,,
如图,连接,则,
∵,,
∴垂直平分,
∴,.
在中,.
在中,,
设,则,
由勾股定理:
解得
∴,
∴的长为.
故选:.
【点睛】本题考查圆的切线性质、等边三角形与直角三角形的应用,涉及知识点:切线长定理、切线与半径垂直、等腰三角形三线合一、勾股定理,解题关键是构造直角三角形并利用特殊角的性质,易错点是忽略切线与半径的垂直关系.
13.8
【分析】本题主要考查了圆的性质、勾股定理.掌握圆的垂径定理是解题的关键.根据垂径定理知直径找垂直连半径,构造直角三角形,运用勾股定理解题即可.
【详解】解:如图,连接.
∵是的直径,,
∴,,.
∵,
∴.
在中,由勾股定理,得,
∴.
故答案为:8.
14./10厘米
【分析】本题考查切线长定理,熟练掌握切线长定理和正确计算是解题的关键.
先根据切线长定理,得到,,,再根据线段之间的关系即可求解.
【详解】解:,分别和切于A、B,
,
过 C作的切线分别交,于D、E,
,
的周长为,
,
,
,
则,
,即.
故答案为.
15.
【分析】本题考查了切线的性质,四边形的内角和,扇形的面积.先根据切线的性质得到,再利用四边形的内角和计算出,然后根据扇形的面积公式计算.
【详解】解:∵是的两条切线,切点分别为,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴图中阴影部分的面积.
故答案为:.
16.8
【分析】本题考查圆锥的计算,关键是掌握圆锥侧面展开图面积的计算公式.
圆锥侧面展开图的面积(是底面圆的半径,是圆锥的母线长),由此即可计算.
【详解】解:母线与高的夹角为,母线长为,
圆锥的底面圆的半径,
圆锥侧面展开图的面积.
故答案为:.
17./
【分析】本题考查圆内接四边形的性质、圆周角定理、弧长计算公式:连接,求出的度数,然后根据弧长公式即可求解.
【详解】解:连接,如图,
∵四边形是的内接四边形,,
,
故答案为:.
18.2
【分析】本题考查圆周角定理和直角三角形的性质,熟练运用圆周角定理是解题关键.
根据圆周角定理可得,结合是直径,故是含的直角三角形,从而.
【详解】解:∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
在直角中,,
∴.
故答案为:2.
19.见解析
【分析】本题考查了圆的切线的判定,等腰三角形的性质,圆周角定理,熟练掌握这些知识点是解题的关键.
连接,由圆的半径相等得,由等边对等角,直径对的圆周角是和两角互余,证得即可解答.
【详解】证明:如图,连接.
,.
又,
.
是的直径,
.
,
.
又是的半径,
是的切线.
20.(1)证明见解析
(2)①;②
【分析】本题考查了切线的判定,圆周角定理,扇形的面积等,正确作出辅助线是解题的关键.
()连接,利用等腰三角形的性质和角平分线的定义可得,即得,得到,即可求证;
()①连接,再利用直角三角形的性质和勾股定理解答即可求解;②连接,可得是等边三角形,即得,得到,再根据解答即可求解;
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是半径,
∴直线是的切线;
(2)解:①如图,连接,
∵是的直径,
∴,
∵,,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∵平分,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴的直径是;
②如图,连接,
由()知,,
∴四边形是直角梯形,
又由①可得,,,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴.
21.(1)详见解析
(2)
【分析】此题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,切线的判定,圆周角定理,同弧所对的圆周角相等,熟练掌握各自的判定与性质是解本题的关键.
(1)由直径所对的圆周角为直角得到为直角,根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍及等量代换确定出为直角,与平行线中的一条垂直,与另一条也垂直得到与垂直,即可得证;
(2)利用勾股定理求出的长,进而求出,证明;得到,则.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵圆心O在上,
∴是的直径,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∵为的半径,
∴是的切线;
(2)解: 在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∵为的直径,
∴,
在中,,即,
∴;
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
∴,
∴.
22.(1)见详解
(2)
【分析】本题考查切线的性质,等腰三角形的性质,中位线定理,圆周角定理和扇形的面积公式,熟练掌握相关的性质和定理和扇形的计算是解题的关键.
(1)连接,根据等腰三角形的性质,可得,根据切线的性质和角之间的转化,即可证明;
(2)连接,,,根据等腰三角形的性质和中位线定理,可得,则,利用扇形的面积公式即可求解.
【详解】(1)解:如图1,连接,
是直径,
,即,
,
又,,
平分,
,
是的切线,
,即,
,
;
(2)解:如图2,连接,,,
,
,则是等边三角形,
是直径,
,即,
点D、E分别是,的中点,
是的中位线,
,
平分,
,
,
,
半径为5,
,
则图中阴影部分的面积.
23.(1)圆锥
(2)
(3)
【分析】本题主要考查由三视图判断几何体,解题的关键是掌握常见几何体的三视图及扇形的弧长、面积计算.
(1)由常见几何体的三视图可得该几何体为圆锥;
(2)由三视图数据知圆锥的底面圆的直径为4、半径为2,高为,再根据展开图扇形的弧长公式得到圆心角的度数;
(3)根据三视图知圆锥的底面圆的直径为4、半径为2,高为,再根据面积公式可得答案.
【详解】(1)解:由三视图可知,该几何体为圆锥;
(2)解:由三视图数据知圆锥的底面圆的直径为4、半径为2,高为,
∴母线为,
则展开图扇形的弧长为,
又弧长为,
,
解得
展开图扇形的圆心角度数为;
(3)解:由三视图数据知圆锥的底面圆的直径为4、半径为2,母线长为6,
展开图扇形的面积为,
底面面积为,
圆锥的全面积为.
24.(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆内接四边形,等角对等边,圆周角定理,熟练运用相关性质是解题的关键.
(1)利用圆内接四边形的性质可得,再利用角平分线的定义和圆周角定理即可解答;
(2)利用圆内接四边形的性质可得,求出,根据角平分线定义即可求出结果.
【详解】(1)解:平分,
,
∵,
∴,
∴,
在的内接四边形中,,
,
,
∴,
;
(2)解:,四边形为圆内接四边形,
,
,
平分,
.