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圆的内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.
圆内接四边形的性质定理
圆内接四边形的对角互补.
例1:如图,点A、B、C、D在⊙O上,点O在∠D的内部,四边形OABC为平行四边形,求∠OAD+∠OCD的度数.
解答:连结OD.∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠B+∠ADC=180°.
∵四边形OABC为平行四边形,∴∠AOC=∠B.
又∵∠AOC=2∠ADC,∴3∠ADC=180°,∴∠ADC=60°.∵AO=OD,CO=OD,
∴∠OAD=∠ODA,∠OCD=∠ODC,
∴∠OAD+∠OCD=∠ODA+∠ODC=∠ADC=60°.
一、选择题
1.【甘肃兰州中考】如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠A=40°,则∠C=(
D
)
( )
A.110°
B.120°
C.135°
D.140°
2.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠BOD=88°,则∠BCD的度数是( D )
A.88°
B.92°
C.106°
D.136°
3.如图,已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,且AB=CD=5,AC=7,BE=3,则下列命题错误的是(
D
)
( )
△ABE≌△DCE
B.∠BDA=45°
C.S四边形ABCD=24.5
D.图中全等的三角形共有2对
4.
如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠A=70°,则∠C的度数是( B )
A.100°
B.110°
C.120°
D.130°
【解析】
∵∠A+∠C=180°,∴∠C=110°.故选B.
5.[2018·苏州]如图3-6-2,AB是半圆的直径,O为圆心,C是半圆上的点,D是上的点.若∠BOC=40°,则∠D的度数为( B )
A.
100°
B.
110°
C.
120°
D.
130°
【解析】
∵OC=OB,∠BOC=40°,∴∠B=70°,∴∠D=180°-70°=110°,故选B.
6.[2018·邵阳]如图所示,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠BCD=120°,则∠BOD的大小是( B )
A.80°
B.120°
C.100°
D.90°
【解析】
∵∠BCD+∠A=180°,∠BCD=120°,∴∠A=60°.∴∠BOD=2∠A=120°.故选B.
[2018·港南区三模]如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,延长AB与DC相交于点G,AO⊥CD,
垂足为E,连结BD,∠GBC=50°,则∠ABD的度数为( )
A.50°
B.60°
C.80°
D.90°
【解析】
∵A,B,C,D四点共圆,∴∠GBC=∠ADC=50°,如答图,连结AC,
∵AE⊥CD,∴CE=DE,∴AC=AD,∴∠ACD=∠ADC=50°,∴∠ABD=∠ACD=50°.
8.【湖北十堰中考】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AE⊥CB交CB的延长线于点E,若BA平分∠DBE,AD=5,CE=,则AE=( D )
A.3
B.3
C.4
D.2
9.如图,两圆相交于A,B两点,小圆经过大圆的圆心O,点C,D分别在两圆上.若∠ADB=110°,则∠ACB的度数为(
A
)
A.
35°
B.
40°
C.
50°
D.
80°
【解】 如解图,连结OA,OB.∵∠ADB=110°,∴∠AOB=180°-∠ADB=70°,∴∠ACB=∠AOB=35°.
如图,⊙C过原点,且与两坐标轴分别相交于点A,B,点A的坐标为(0,3),M是第三象限内上一点,∠BMO=120°,则⊙C的半径为(
C
)
A.
6
B.
5
C.
3
D.
3
二、填空题
1.
【浙江台州中考】如图,AC是圆内接四边形ABCD的一条对角线,点D关于AC的对称点E在边BC上,连结AE.若∠ABC=64°,则∠BAE的度数为_52°_______.
2.如图,扇形OAB的圆心角为122°,C是弧AB上一点,则∠ACB=__119__°.
【解析】
由与∠AOB同弧的圆周角度数为∠AOB=61°,再由圆内接四边形对角互补,得∠ACB=180°-61°=119°.
3.如图,点A,B,C,D在⊙O上,点O在∠D的内部,四边形OABC为平行四边形,则∠OAD+∠OCD=___60___°.
4.[2017·淮安]如图,在圆内接四边形ABCD中,若∠A,∠B,∠C的度数之比为4∶3∶5,则∠D的度数是__120°__.
【解析】
∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠A+∠C=∠B+∠D=180°.∵∠A,∠B,∠C的度数之比为4∶3∶5,∴∠A,∠B,∠C,∠D的度数之比为4∶3∶5∶6,∴∠D=×180°=120°.
5.[2018·曲靖]如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为BC延长线上一点,若∠A=n°,则∠DCE=__n°__.
【解析】
圆内接四边形的对角互补,所以∠BCD=180°-∠A,而B,C,E三点在一条直线上,
则∠DCE=180°-∠BCD,所以∠DCE=∠A=n°.
6.[2018·扬州]如图,已知⊙O的半径为2,△ABC内接于⊙O,∠ACB=135°,则AB=__2__.
【解析】
如答图,在优弧上取一点D,连结AD,BD,∵⊙O的半径为2,△ABC内接于⊙O,∠ACB=135°,∴∠ADB=45°,∴∠AOB=90°,∵OA=OB=2,∴AB=2.
三、解答题
1.
如图,四边形ABCD内接于圆,AD,BC的延长线交于点E,F是BD延长线上任意一点,AB=AC.求证:
(1)DE平分∠CDF;
(2)∠ACD=∠E.
证明:(1)∵四边形ABCD内接于圆,∴∠CDE=∠ABC.由圆周角定理,得∠ACB=∠ADB.
又∵∠ADB=∠FDE,∴∠ACB=∠FDE.∵AB=AC,∴∠ACB=∠ABC,∴∠FDE=∠CDE,即DE平分∠CDF. (2)由(1)知∠ACB=∠ABC,∴∠CAE+∠E=∠ABD+∠DBC.又∵∠CAE=∠DBC,∴∠E=∠ABD,∴∠ACD=∠E.
2.
如图,⊙O的内接四边形ABCD两组对边的延长线分别相交于点E,F.
(1)若∠E=∠F时,求证:∠ADC=∠ABC;
(2)若∠E=∠F=42°,求∠A的度数;
(3)若∠E=α,∠F=β,且α≠β,请你用含有α,β的代数式表示∠A的大小.
解:(1)证明:∵∠E=∠F,∠ECD=∠FCB,∴∠E+∠ECD=∠F+∠FCB,∴∠ADC=∠ABC;
(2)∵∠A+∠BCD=180°,∠ECD+∠BCD=180°,∴∠A=∠ECD,
∵∠EDC=∠A+∠F,∠EDC+∠E+∠ECD=180°,∴2∠A+∠E+∠F=180°,∵∠E=∠F=42°,∴∠A=48°;
(3)由(2)中的结论可知2∠A+∠E+∠F=180°,∴2∠A+α+β=180°,解得∠A=90°-(α+β).
3.如图,四边形ABCD内接于⊙O,并且AD是⊙O的直径,C是的中点,AB和DC的延长线交⊙O外一点E.求证:BC=EC.
证明:如答图,连结AC.∵AD是⊙O的直径,∴∠ACD=90°=∠ACE.
∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠D+∠ABC=180°.
又∵∠ABC+∠EBC=180°,∴∠EBC=∠D.∵C是的中点,∴∠1=∠2,
又∵∠1+∠E=∠2+∠D=90°,∴∠E=∠D,∴∠EBC=∠E,∴BC=EC.
4.
如图,四边形ABCD内接于⊙O,点E在对角线AC上.
(1)若BC=DC,∠CBD=39°,求∠BCD的度数;
(2)若在AC上有一点E,且EC=BC=DC,求证:∠1=∠2.
(1)解:∵BC=CD,∴∠BAC=∠DAC=∠CBD=39°,∴∠BAD=∠BAC+∠DAC=78°.
∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∴∠BCD=180°-∠BAD=102°.
(2)证明:∵BC=CD,∴∠CBD=∠CDB.又∵∠BAC=∠BDC,∴∠CBD=∠BAE.∵CB=CE,
∴∠CBE=∠CEB,∴∠BAE+∠2=∠CBD+∠1,∴∠1=∠2.
如图,已知四边形ABCD内接于圆,对角线AC与BD相交于点E,F在AC上,AB=AD,
∠BFC=∠BAD=2∠DFC.
(1)若∠DFC=40°,求∠CBF的度数;
(2)求证:CD⊥DF.
(1)解:∵∠BAD=∠BFC,∠BAD=∠BAC+∠CAD,∠BFC=∠BAC+∠ABF,
∴∠CAD=∠ABF.又∵∠CAD=∠CBD,∴∠ABF=∠CBD,∴∠ABD=∠FBC.
又∵AB=AD,∴∠ABD=∠ADB,∴∠CBF=∠ADB,∴∠CBF=∠BCF.
∵∠BFC=2∠DFC=80°,∴∠CBF==50°.
(2)证明:令∠CFD=α,则∠BAD=∠BFC=2α.∵四边形ABCD是圆的内接四边形,
∴∠BAD+∠BCD=180°,即∠BCD=180°-2α.又∵AB=AD,∴∠ACD=∠ACB=90°-α,∴∠CFD+∠FCD=α+(90°-α)=90°,∴∠CDF=90°,即CD⊥DF.
6.如图,△ABC内接于⊙O,AD⊥BC,OE⊥BC,OE=BC.
(1)求∠BAC的度数;
(2)将△ACD沿AC折叠为△ACF,将△ABD沿AB折叠为△ABG,延长FC和GB相交于点H.求证:四边形AFHG是正方形;
(3)若BD=6,CD=4,求AD的长.
(1)解:连结OB,OC.∵OE⊥BC,OE=BC,∴△BOC是等腰直角三角形,∴∠BOC=90°∴∠BAC=∠BOC=45°. (2)证明:易证∠GAF=∠G=∠F=90°,∴四边形AGHF是矩形.
又∵AG=AF=AD,∴四边形AFHG是正方形.
(3)解:设AD=x,则HG=HF=x.∵GB=BD=6,DC=CF=4,∴BH=x-6,HC=x-4.在Rt△BHC中,根据勾股定理,得(x-6)2+(x-4)2=102,解得x1=12,x2=-2(舍去).故AD=12.
7.
如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,F是CD延长线上的一点,且AD平分∠BDF,AE⊥CD于点E.
(1)求证:AB=AC.
(2)若BD=11,DE=2,求CD的长.
【解】 (1)∵AD平分∠BDF,∴∠ADF=∠ADB.∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADF=180°,
∴∠ADF=∠ABC.∵∠ACB=∠ADB,∴∠ABC=∠ACB,∴AB=AC.
(2)过点A作AG⊥BD,垂足为G.∵AD平分∠BDF,AE⊥CF,AG⊥BD,
∴AG=AE,∠AGB=∠AEC=90°.
在Rt△AED和Rt△AGD中,∵∴Rt△AED≌Rt△AGD(HL),∴GD=ED=2.
在Rt△AEC和Rt△AGB中,∵∴Rt△AEC≌Rt△AGB(HL),∴CE=BG.
∵BD=11,∴BG=BD-GD=11-2=9,∴CE=BG=9,∴CD=CE-DE=9-2=7.
8.研究发现:当四边形的对角线互相垂直时,该四边形的面积等于对角线乘积的一半,如图①,已知四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC=BD,且AC⊥BD.
(1)求证:AB=CD.
(2)若⊙O的半径为8,的度数为120°,求四边形ABCD的面积.
(3)如图②,作OM⊥BC于点M,请猜测OM与AD的数量关系,并证明你的结论.
【解】 (1)∵AC=BD,∴=,∴=,∴AB=CD.
(2)如解图①,连结OB,OD,过点O作OH⊥BD于点H.∵的度数为120°,∴∠BOD=120°,
∴∠BOH=60°,∴BH=OB=4,∴AC=BD=8,∴S四边形ABCD=AC·BD=96.
(3)AD=2OM.证明如下:如解图②,连结OB,OC,OA,OD,过点O作OE⊥AD于点E.
∵OE⊥AD,∴AE=DE.∵∠BOC=2∠BAC,∠BOC=2∠BOM,∴∠BOM=∠BAC.
同理,∠AOE=∠ABD.∵BD⊥AC,∴∠BAC+∠ABD=90°,∴∠BOM+∠AOE=90°.
又∵∠BOM+∠OBM=90°,∴∠OBM=∠AOE.
在△BOM和△OAE中,∵∴△BOM≌△OAE(AAS),∴OM=AE,∴AD=2OM.
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圆的内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.
圆内接四边形的性质定理
圆内接四边形的对角互补.
例1:如图,点A、B、C、D在⊙O上,点O在∠D的内部,四边形OABC为平行四边形,求∠OAD+∠OCD的度数.
一、选择题
1.【甘肃兰州中考】如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠A=40°,则∠C=(
)
( )
A.110°
B.120°
C.135°
D.140°
2.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠BOD=88°,则∠BCD的度数是( )
A.88°
B.92°
C.106°
D.136°
3.如图,已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,且AB=CD=5,AC=7,BE=3,则下列命题错误的是(
)
( )
△ABE≌△DCE
B.∠BDA=45°
C.S四边形ABCD=24.5
D.图中全等的三角形共有2对
4.
如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠A=70°,则∠C的度数是( )
A.100°
B.110°
C.120°
D.130°
5.[2018·苏州]如图,AB是半圆的直径,O为圆心,C是半圆上的点,D是上的点.若∠BOC=40°,则∠D的度数为( )
A.
100°
B.
110°
C.
120°
D.
130°
6.[2018·邵阳]如图所示,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠BCD=120°,则∠BOD的大小是(
)
A.80°
B.120°
C.100°
D.90°
[2018·港南区三模]如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,延长AB与DC相交于点G,AO⊥CD,垂足为E,连结BD,∠GBC=50°,则∠ABD的度数为( )
A.50°
B.60°
C.80°
D.90°
8.【湖北十堰中考】如图,四边形ABCD内接于⊙O,AE⊥CB交CB的延长线于点E,若BA平分∠DBE,AD=5,CE=,则AE=( )
A.3
B.3
C.4
D.2
9.如图,两圆相交于A,B两点,小圆经过大圆的圆心O,点C,D分别在两圆上.若∠ADB=110°,则∠ACB的度数为(
A
)
A.
35°
B.
40°
C.
50°
D.
80°
10.如图,⊙C过原点,且与两坐标轴分别相交于点A,B,点A的坐标为(0,3),M是第三象限内上一点,∠BMO=120°,则⊙C的半径为(
)
A.
6
B.
5
C.
3
D.
3
二、填空题
1.
【浙江台州中考】如图,AC是圆内接四边形ABCD的一条对角线,点D关于AC的对称点E在边BC上,连结AE.若∠ABC=64°,则∠BAE的度数为________.
2.如图,扇形OAB的圆心角为122°,C是弧AB上一点,则∠ACB=____°.
3.如图,点A,B,C,D在⊙O上,点O在∠D的内部,四边形OABC为平行四边形,则∠OAD+∠OCD=______°.
4.[2017·淮安]如图,在圆内接四边形ABCD中,若∠A,∠B,∠C的度数之比为4∶3∶5,则∠D的度数是____.
5.[2018·曲靖]如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为BC延长线上一点,若∠A=n°,则∠DCE=___.
6.[2018·扬州]如图,已知⊙O的半径为2,△ABC内接于⊙O,∠ACB=135°,则AB=____.
三、解答题
1.
如图,四边形ABCD内接于圆,AD,BC的延长线交于点E,F是BD延长线上任意一点,AB=AC.求证:(1)DE平分∠CDF;(2)∠ACD=∠E.
2.
如图,⊙O的内接四边形ABCD两组对边的延长线分别相交于点E,F.
(1)若∠E=∠F时,求证:∠ADC=∠ABC;
(2)若∠E=∠F=42°,求∠A的度数;
(3)若∠E=α,∠F=β,且α≠β,请你用含有α,β的代数式表示∠A的大小.
3.如图,四边形ABCD内接于⊙O,并且AD是⊙O的直径,C是的中点,AB和DC的延长线交⊙O外一点E.求证:BC=EC.
4.
如图,四边形ABCD内接于⊙O,点E在对角线AC上.
(1)若BC=DC,∠CBD=39°,求∠BCD的度数;
(2)若在AC上有一点E,且EC=BC=DC,求证:∠1=∠2.
5.如图,已知四边形ABCD内接于圆,对角线AC与BD相交于点E,F在AC上,AB=AD,∠BFC=∠BAD=2∠DFC.
(1)若∠DFC=40°,求∠CBF的度数;
(2)求证:CD⊥DF.
6.如图,△ABC内接于⊙O,AD⊥BC,OE⊥BC,OE=BC.(1)求∠BAC的度数;
(2)将△ACD沿AC折叠为△ACF,将△ABD沿AB折叠为△ABG,延长FC和GB相交于点H.求证:四边形AFHG是正方形;
(3)若BD=6,CD=4,求AD的长.
7.
如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,F是CD延长线上的一点,且AD平分∠BDF,AE⊥CD于点E.
(1)求证:AB=AC.(2)若BD=11,DE=2,求CD的长.
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