圆的基本性质
本章复习课
类型之一 有关垂径定理的计算
1.如图3-1,已知在⊙O中,AB是弦,半径OC⊥AB,垂足为D.要使四边形OACB为菱形,还需添加一个条件,这个条件可以是( B )
图3-1
A.AD=BD B.OD=CD
C.∠CAD=∠CBD D.∠OCA=∠OCB
2.[2017·乐山]图3-2是“明清影视城”的一扇圆弧形门,小红到影视城游玩,她了解到这扇门的相关数据:这扇圆弧形门所在的圆与水平地面是相切的,AB=CD=0.25 m,BD=1.5 m,且AB,CD与水平地面都是垂直的.根据以上数据,请你帮小红计算出这扇圆弧形门的最高点离地面的距离是( B )
A.2 m B.2.5 m C.2.4 m D.2.1 m
图3-2 第2题答图
【解析】 如答图,连结AC,作AC的中垂线交AC于E,交BD于F,交圆的另一点为M,则MF为直径.取MF的中点O,则O为圆心,连结OA,
∵AB⊥BD,CD⊥BD,∴AB∥CD,
∵AB=CD,∴四边形ABCD为矩形,
∴EF=AB=CD=0.25 m,AE=EC=0.75 m,
设⊙O的半径为R,得R2=(R-0.25)2+0.752,
解得R=1.25 m,1.25×2=2.5 m.
即这个圆弧形门的最高点离地面的高度为2.5 m.
类型之二 圆心角与圆周角定理的综合
图3-3
3.[2017·毕节]如图3-3,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠ACD=30°,则∠BAD为( C )
A.30° B.50°
C.60° D.70°
【解析】 连结BD,由于AB是直径,依据“直径所对的圆周角是直角”可得∠ADB=90°,根据“同弧所对的圆周角相等”可得∠DBA=∠ACD=30°,因此∠BAD=60°,故选C.
图3-4
4.如图3-4,AB为⊙O的直径,AB=AC,BC交⊙O于点D,AC交⊙O于点E,∠A=45°.则以下五个结论:
①∠EBC=22.5°;
②BD=DC;
③AE=2EC;
④劣弧AE是劣弧DE的2倍;
⑤AE=BC.
其中正确结论的序号是__①②④__.
5.[2016·巨野二模]如图3-5,已知点A,B,C,D均在⊙O上,CD为∠ACE的平分线.
(1)求证:△ABD为等腰三角形;
(2)若∠DCE=45°,BD=6,求⊙O的半径.
图3-5 第5题答图
解:(1)证明:∵∠DCB+∠DAB=180°,
∠DCB+∠ECD=180°,
∴∠ECD=∠DAB.
∵CD平分∠ACE,∴∠ECD=∠DCA,
∵∠ECD=∠DAB,∠DCA=∠DBA,
∴∠DBA=∠DAB,∴DB=DA.
∴△ABD为等腰三角形;
(2)如答图,∵∠DCE=∠DCA=45°,
∴∠ECA=∠ACB=90°,∴AB是直径,
∴∠BDA=90°,∵BD=AD=6,
∴AB===6,
∴⊙O的半径为3.
类型之三 弧长及扇形的面积
6.一个扇形的圆心角是120°,面积是3π cm2,那么这个扇形的半径是( B )
A.1 cm B.3 cm
C.6 cm D.9 cm
【解析】 设扇形的半径是R cm,
由题意,得3π=,解得R=±3,
∵R>0,∴R=3,
∴这个扇形的半径是3 cm.故选B.
7.[2017·天水]如图3-6所示,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,∠BCD=30°,CD=4,则S阴影=( B )
图3-6
A.2π B.π
C.π D.π
【解析】 ∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,
∴E为CD中点,DE=CD=2,
又∵∠BCD=30°,∴∠BOD=60°,
在Rt△OED中,OD=2OE,由勾股定理,得OD=4,OE=BE=2,
∴△ODE≌△BCE,
∴S阴影=S扇形DOB==π,故选B.
8.[2016·东营]如图3-7,某数学兴趣小组将边长为5的正方形铁丝框ABCD变形为以A为圆心,AB为半径的扇形(忽略铁丝的粗细),则所得的扇形BAD的面积为__25__.
图3-7
【解析】 由题意,得的长=l=BC+CD=10,
S扇形BAD=l·AB=×10×5=25.
9.[2016·沈阳一模]如图3-8,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB是⊙O的直径,∠D=108°,连结AC.
(1)求∠BAC的度数;
(2)若∠DCA=27°,AB=8,求图中阴影部分的面积(结果保留π).
图3-8 第9题答图
解:(1)∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∠D=108°,
∴∠B=72°,∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,∴∠BAC=18°;
(2)如答图,连结OC,OD.
∵∠ADC=108°,∠DCA=27°,
∴∠DAC=180°-108°-27°=45°,
∵OC=OD,∴∠DOC=90°,
∴△COD是等腰直角三角形,
∵AB=8,∴OC=OD=4.
∴S阴影=S扇形COD-S△COD=-×42=4π-8.
类型之四 有关旋转的计算
10.[2017·广州]如图3-9,将正方形ABCD中的阴影三角形绕点A顺时针旋转90°后,得到的图形为( A )
图3-9
A B C D
【解析】 选项A是原阴影三角形绕点A顺时针旋转90°后得到的;选项B是原阴影三角形绕点A顺时针(或逆时针)旋转180°后得到的;选项C不能由原阴影三角形绕点A旋转一定度数得到;选项D是原阴影三角形绕点A顺时针旋转270°后得到的.
11.[2017·聊城]如图3-10,将△ABC绕点C顺时针旋转,使点B落在AB边上点B′处,此时,点A的对应点A′恰好落在BC的延长线上,下列结论错误的是( C )
图3-10
A.∠BCB′=∠ACA′ B.∠ACB=2∠B
C.∠B′CA=∠B′AC D.B′C平分∠BB′A′
【解析】 由旋转的性质可知∠BCB′=∠ACA′,BC=B′C,∠B=∠CB′A′,∠ACB=∠A′CB′,由BC=B′C可得∠B=∠CB′B,∴∠CB′B=∠CB′A′,∴B′C平分∠BB′A,又∵∠A′CB′=∠B+∠CB′B=2∠B,∴∠ACB=2∠B.故选C.
12.[2016·抚州校级期中]如图3-11,P是等边三角形ABC内一点,PA=4,PB=3,PC=5.线段AP绕点A逆时针旋转60°到AQ,连结PQ.
(1)求PQ的长;
(2)求∠APB的度数.
图3-11 第12题答图
解:(1)∵AP=AQ,∠PAQ=60°,
∴△APQ是等边三角形,
∴PQ=AP=4;
(2)如答图,连结QC.
∵△ABC,△APQ是等边三角形,
∴∠BAC=∠PAQ=60°,
∴∠BAP=∠CAQ=60°-∠PAC.
在△ABP和△ACQ中,
∴△ABP≌△ACQ(SAS),
∴BP=CQ=3,∠APB=∠AQC.
∵在△PQC中,PQ2+CQ2=PC2,
∴△PQC是直角三角形,且∠PQC=90°.
∵△APQ是等边三角形,
∴∠AQP=60°,
∴∠APB=∠AQC=60°+90°=150°.
类型之五 圆在实际生活中的应用
13.[2016·余杭区月考]如图3-12,一面墙上有一个矩形的门洞,现要将它改为一个圆弧形的门洞,圆弧所在的圆外接于矩形,已知矩形的高AC=2 m,宽CD= m.
(1)求此圆形门洞的半径;
(2)求要打掉墙体的面积.
图3-12 第13题答图
解:(1)如答图,连结AD,BC.
∵∠BDC=90°,∴BC是直径,
∴BC==(m),
∴圆形门洞的半径为 m;
(2)取圆心O,由(1)可知,OA=OB=AB= m,
∴△AOB是正三角形,∴∠AOB=60°,∠AOC=120°,
∴S△AOB= m2,S△AOC= m2,
∴S=2(S扇形AOC-S△AOC)+(S扇形AOB-S△AOB)
=2+
= m2.
∴打掉墙体的面积为