北师大版九年级数学下册第三章3.3垂径定理
同步测试(原卷版)
一.选择题
1.如图所示,圆O的弦AB垂直平分半径OC,则四边形OACB( )
A.是正方形
B.是长方形
C.是菱形
D.以上答案都不对
2.⊙O的一条弦长AB=12cm,直径CD⊥AB于E,则AE的长为( )
A.12cm
B.6cm
C.7cm
D.8cm
3.如图,著名水乡乌镇的一圆拱桥的拱顶到水面的距离CD为8m,水面宽AB为8m,则拱桥的半径OC为( )
A.4m
B.5m
C.6m
D.8m
4.在截面为半圆形的水槽内装有一些水,如图水面宽AB为6分米,如果再注入一些水后,水面上升1分米,此时水面宽度变为8分米.则该水槽截面半径为( )
A.3分米
B.4分米
C.5分米
D.10分米
5.如图,已知⊙O的半径为13,弦AB长为24,则点O到AB的距离是( )
A.6
B.5
C.4
D.3
6.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,BE=1cm,CD=6cm,则AE为( )cm.
A.4
B.9
C.5
D.8
7.如图,直径为1000mm的圆柱形水管有积水(阴影部分),水面的宽度AB为800mm,则水的最大深度CD是(
)mm.
A.100
B.200
C.300
D.400
8.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,连接OC,若OC=5,CD=8,则tan∠COE=( )
A.
B.
C.
D.
9.如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,若AB=4,,则O到AC的距离为( )
A.1
B.2
C.
D.
10.“圆材埋壁”是我国古代著名数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可表述为:“如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,CE=1寸,AB=10寸,求直径CD的长”.(1尺=10寸)则CD=(
).
A.25寸
B.26寸
C.27寸
D.28寸
11.如图,⊙O过点B.C,圆心O在等腰Rt△ABC的内部,∠BAC=90°,OA=1,BC=6.则⊙O的半径为( )
A.6
B.13
C.
D.2
12.《九章算术》是我国古代著名数学暮作,书中记载:“今有圆材,埋在壁中,不知大小以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可表述为:“如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥DC于E,ED=1寸,AB=10寸,求直径CD的长.”则CD=( )
A.13寸
B.20寸
C.26寸
D.28寸
二.填空题
13.在半径为2的⊙O中,弦AB=2,AC=2,则弦BC的长为
.
14.如图,⊙O的直径AB=12,弦CD⊥AB于M,且M是半径OB的中点,则CD的长是
(结果保留根号).
15.赵州桥是我国建筑史上的一大创举,它距今约1400年,历经无数次洪水冲击和8次地震却安然无恙.如图,若桥跨度AB约为40米,主拱高CD约10米,则桥弧AB所在圆的直径= 米.
16.如图所示,⊙O的半径为5,AB为弦,半径OC⊥AB,垂足为D,如果CD=2,那么AB的长是 .
17.如图,AB是⊙O的直径CD是弦,若AB=10cm,CD=8cm,那么A.B两点到直线CD的距离之和为
18.一条排水管截面圆的半径为2米,∠AOB=120°,则储水部分(阴影部分)的面积是
平方米.
三.解答题
19.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,如果AB=10,CD=8,求线段AE的长.
20.如图,破残的圆形轮片上,弦AB的垂直平分线交弧AB于C,交弦AB于D.求作此残片所在的圆(不写作法,保留作图痕迹).
21.如图,⊙O直径AB和弦CD相交于点E,AE=2,EB=6,∠DEB=30°,求弦CD长.
22.如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点O为圆心的圆的一部分.如果M是⊙O中弦CD的中点,EM经过圆心O交⊙O于点E,CD=10,EM=25.求⊙O的半径.
23.如图,已知Rt△ABC,∠BAC=90°,BC=5,AC=2,以A为圆心.AB为半径画圆,与边BC交于另一点D.
(1)求BD的长;
(2)连接AD,求∠DAC的正弦值.
24.在我国古代数学著作《九章算术》中记载了这样一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用现代语言表述为:如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,AE=1寸,CD=10寸,求直径AB的长.
请你解答这个问题.
北师大版九年级数学下册第三章3.2垂径定理
同步测试(解析版)
一.选择题
1.如图所示,圆O的弦AB垂直平分半径OC,则四边形OACB( )
A.是正方形
B.是长方形
C.是菱形
D.以上答案都不对
解:
因为圆O的弦AB垂直平分半径OC,
由垂径定理可知,半径OC垂直平分AB,即
OC与AB互相垂直平分,所以四边形OACB是菱形.
故选C.
2.⊙O的一条弦长AB=12cm,直径CD⊥AB于E,则AE的长为( )
A.12cm
B.6cm
C.7cm
D.8cm
解:如图:
∵CD是直径,CD⊥AB,AB=12cm,
∴AE=AB=6cm(垂径定理).
故选B.
3.如图,著名水乡乌镇的一圆拱桥的拱顶到水面的距离CD为8m,水面宽AB为8m,则拱桥的半径OC为( )
A.4m
B.5m
C.6m
D.8m
解:连接BO,
由题意可得:AD=BD=4m,设⊙O的半径OC=xm,
则DO=(8﹣x)m,
由勾股定理可得:x2=(8﹣x)2+42,
解得:x=5.
故选:B.
4.在截面为半圆形的水槽内装有一些水,如图水面宽AB为6分米,如果再注入一些水后,水面上升1分米,此时水面宽度变为8分米.则该水槽截面半径为( )
A.3分米
B.4分米
C.5分米
D.10分米
解:如图,依题意得AB=6,CD=8,过O点作AB的垂线,垂足为E,交CD于F点,连接OA,OC,
由垂径定理,得AE=AB=3,CF=CD=4,设OE=x,则OF=x﹣1,
在Rt△OAE中,OA2=AE2+OE2,
在Rt△OCF中,OC2=CF2+OF2,
∵OA=OC,
∴32+x2=42+(x﹣1)2,
解得x=4,
∴半径OA=分米=5分米,
故选:C.
5.如图,已知⊙O的半径为13,弦AB长为24,则点O到AB的距离是( )
A.6
B.5
C.4
D.3
解:如图:
过O作OC⊥AB于C,
∵OC过圆心O,AB=24,
∴AC=BC=AB=12,
在Rt△AOC中,由勾股定理得:OC=
=5.
故选:B.
6.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,BE=1cm,CD=6cm,则AE为( )cm.
A.4
B.9
C.5
D.8
解:设OC=OB=xcm,
∵AB⊥CD,AB是直径,
∴EC=DE=3cm,
在Rt△OEC中,∵OC2=CE2+OE2,
∴x2=32+(x﹣1)2,
∴x=5,
∴OE=4cm,
∴AE=OA+OE=5+4=9cm,
故选:B.
7.如图,直径为1000mm的圆柱形水管有积水(阴影部分),水面的宽度AB为800mm,则水的最大深度CD是(
)mm.
A.100
B.200
C.300
D.400
解:∵⊙O的直径为1000mm,
∴OA=OA=500mm.
∵OD⊥AB,AB=800mm,
∴AC=400mm,
∴OC==300mm,
∴CD=OD﹣OC=500﹣300=200(mm).
答:水的最大深度为200mm.
故答案为:B.
8.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,连接OC,若OC=5,CD=8,则tan∠COE=( )
A.
B.
C.
D.
解:∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,CD=8,
∴CE=CD=4(垂径定理);
在Rt△OEC中:OC=5,CE=4,
∴OE=3(勾股定理).
∴tan∠COE=
故选D.
9.如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,若AB=4,,则O到AC的距离为( )
A.1
B.2
C.
D.
解:连接BC,作OE⊥AC于E.
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴BC===2,
∵OE⊥AC,
∴AE=EC,
∵AO=OB,
∴OE=BC=,
故选:C.
10.“圆材埋壁”是我国古代著名数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可表述为:“如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,CE=1寸,AB=10寸,求直径CD的长”.(1尺=10寸)则CD=(
).
A.25寸
B.26寸
C.27寸
D.28寸
解:连接OA,如图所示,
设直径CD的长为2x寸,则半径OC=x寸,
∵CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,AB=10寸,
∴AE=BE=AB=×10=5寸,
连接OA,则OA=x寸,
根据勾股定理得x2=52+(x﹣1)2,
解得x=13,
CD=2x=2×13=26(寸).
故答案为:B.
11.如图,⊙O过点B.C,圆心O在等腰Rt△ABC的内部,∠BAC=90°,OA=1,BC=6.则⊙O的半径为( )
A.6
B.13
C.
D.2
解:如图:
过点A作等腰直角三角形BC边上的高AD,垂足为D,
所以点D也为BC的中点.
根据垂径定理可知OD垂直于BC.所以点A.O.D共线.
∵⊙O过B.C,
∴O在BC的垂直平分线上,
∵AB=AC,圆心O在等腰Rt△ABC的内部,
∴AD⊥BC,BD=DC=3,AO平分∠BAC,
∵∠BAC=90°,
∴∠ADB=90°,∠BAD=45°,
∴∠BAD=∠ABD=45°,
∴AD=BD=3,
∴OD=3-1=2,
由勾股定理得:OB==
13
.
故选C.
12.《九章算术》是我国古代著名数学暮作,书中记载:“今有圆材,埋在壁中,不知大小以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可表述为:“如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥DC于E,ED=1寸,AB=10寸,求直径CD的长.”则CD=( )
A.13寸
B.20寸
C.26寸
D.28寸
解:连接OA,∵AB⊥CD,且AB=10,
∴AE=BE=5,
设圆O的半径OA的长为x寸,则OC=OD=x寸,
∵DE=1,
∴OE=x﹣1,
在直角三角形AOE中,根据勾股定理得:
x2﹣(x﹣1)2=52,化简得:x2﹣x2+2x﹣1=25,
即2x=26,
解得:x=13
所以CD=26(寸).
故选:C.
二.填空题
13.在半径为2的⊙O中,弦AB=2,AC=2,则弦BC的长为 4或2 .
解:分两种情况:
①如图1所示:作OE⊥AC于E,连接OA.OB,
则AE=CE=AC=,
∴OE===1=OA,
∴∠OAE=30°,
∵OA=OB=2,AB=2,
∴OA=OB=AB,
∴∠OAB=60°,
∴∠BAC=90°,
∴BC是⊙O的直径,
∴BC=2OA=4;
②如图2所示:作OE⊥AC于E,连接OA.OB,
同①得:∠OAE=30°,
∵OA=OB=AB,
∴∠AOB=60°,
∴∠BAC=30°,∠ACB=∠AOB=30°,
∴∠BAC=∠C,
∴BC=AB=2;
故答案为:4或2.
14.如图,⊙O的直径AB=12,弦CD⊥AB于M,且M是半径OB的中点,则CD的长是
(结果保留根号).
解:连OC,如图,
∵直径AB=12,M是半径OB的中点,
∴OC=6,OM=3,
在Rt△OCM中,CM=,
∵CD⊥AB,
∴CM=CD,
∴CD=2CM=.
故答案为6.
15.赵州桥是我国建筑史上的一大创举,它距今约1400年,历经无数次洪水冲击和8次地震却安然无恙.如图,若桥跨度AB约为40米,主拱高CD约10米,则桥弧AB所在圆的直径= 50 米.
解:根据垂径定理,得AD=AB=20米.
设圆的半径是R,根据勾股定理,
得R2=202+(R﹣10)2,
解得R=25(米),
∴⊙O的直径为50米.
故答案为50.
16.如图所示,⊙O的半径为5,AB为弦,半径OC⊥AB,垂足为D,如果CD=2,那么AB的长是 8 .
解:连接OA,
∵半径OC⊥AB,
∴AD=BD=AB,
∵OC=5,CD=2,
∴OE=3,
在Rt△AOD中,AD===4,
∴AB=2AD=8,
故答案为8.
17.如图,AB是⊙O的直径CD是弦,若AB=10cm,CD=8cm,那么A.B两点到直线CD的距离之和为
解:过O作OG⊥CD于G,连接OC,如图所示,
∵OG⊥CD,CD=8cm,
∴G为CD的中点,即CG=DG=4cm,
在Rt△OCG中,OC=1
2
AB=5cm,CG=4cm,
根据勾股定理得:OG==3cm,
又AE⊥EF,OG⊥EF,BF⊥EF,
∴AE∥OG∥BF,又O为AB的中点,
∴G为EF的中点,即OG为梯形AEFB的中位线,
∴OG=(AE+BF),
则AE+BF=2OG=6cm.
故答案为:6cm.
18.一条排水管截面圆的半径为2米,∠AOB=120°,则储水部分(阴影部分)的面积是 平方米.
解:过点O作OC∠AB于点C,
∵∠AOB=120°,OA=OB,
∴∠OAB===30°,
∴AC=OA?cos30°=2×=m,OC=OA=×2=1m,
∴AB=2AC=2m,
∴S阴影=S扇形AOB﹣S△AOB=﹣×2×1=﹣.
故答案为:﹣.
三.解答题
19.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,如果AB=10,CD=8,求线段AE的长.
解:连接OC,如图,
∵AB是⊙O的直径,AB=10,
∴OC=OA=5,
∵CD⊥AB,
∴CE=DE=CD=×8=4,
在Rt△OCE中,OC=5,CE=4,
∴OE==3,
∴AE=OA﹣OE=5﹣3=2.
20.如图,破残的圆形轮片上,弦AB的垂直平分线交弧AB于C,交弦AB于D.求作此残片所在的圆(不写作法,保留作图痕迹).
解:作弦AC的垂直平分线交直线CD于O点,以O为圆心OA长为半径作圆O就是此残片所在的圆,如图.
21.如图,⊙O直径AB和弦CD相交于点E,AE=2,EB=6,∠DEB=30°,求弦CD长.
解:如图:
过O作OF⊥CD,交CD于点F,连接OD,
∴F为CD的中点,即CF=DF,
∵AE=2,EB=6,
∴AB=AE+EB=2+6=8,
∴OA=4,
∴OE=OA-AE=4-2=2,
在Rt△OEF中,∠DEB=30°,
∴OF=OE=1,
在Rt△ODF中,OF=1,OD=4,
根据勾股定理得:DF=
,
则CD=2DF=2.
22.如图是一个隧道的横截面,它的形状是以点O为圆心的圆的一部分.如果M是⊙O中弦CD的中点,EM经过圆心O交⊙O于点E,CD=10,EM=25.求⊙O的半径.
解:如图,连接OC,
∵M是弦CD的中点,EM过圆心O,
∴EM⊥CD.
∴CM=MD.
∵CD=10,
∴CM=5.
设OC=x,则OM=25﹣x,
在Rt△COM中,根据勾股定理,得
52+(25﹣x)2=x2.
解得
x=13.
∴⊙O的半径为13.
23.如图,已知Rt△ABC,∠BAC=90°,BC=5,AC=2,以A为圆心.AB为半径画圆,与边BC交于另一点D.
(1)求BD的长;
(2)连接AD,求∠DAC的正弦值.
解:(1)如图连接AD,作AH⊥BD于H.
∵Rt△ABC,∠BAC=90°,BC=5,AC=2,
∴AB==,
∵?AB?AC=?BC?AH,
∴AH==2,
∴BH==1,
∵AB=AD,AH⊥BD,
∴BH=HD=1,
∴BD=2.
(2)作DM⊥AC于M.
∵S△ACB=S△ABD+S△ACD,
∴××2=×2×2+×2×DM,
∴DM=,
∴sin∠DAC===.
24.在我国古代数学著作《九章算术》中记载了这样一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用现代语言表述为:如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,AE=1寸,CD=10寸,求直径AB的长.
请你解答这个问题.
解:如图所示,连接OC.
∵弦CD⊥AB,AB为圆O的直径,
∴E为CD的中点,
又∵CD=10寸,
∴CE=DE=CD=5寸,
设OC=OA=x寸,则AB=2x寸,OE=(x﹣1)寸,
由勾股定理得:OE2+CE2=OC2,
即(x﹣1)2+52=x2,
解得:x=13,
∴AB=26寸,
即直径AB的长为26寸.