初中数学苏科版九年级上册2.3 确定圆的条件课时训练
展开掌握不在一条直线上的三点确定一个圆,掌握不在同一直线上的三个点作圆的方法。
能画出三角形的外接圆,了解三角形的外心。
知识点1 :确定圆的条件
1.过三点的圆
不在同一直线上的三个点确定一个圆。
知识点2 :三角形的外接圆与外心
1.三角形的外接圆
经过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆。
2.三角形的外心
三角形的外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,它叫做这个三角形的外心。
【题型1 确定圆的条件】
【典例1】(2022秋•广平县期末)下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.经过已知点M
B.以点O为圆心,10cm长为半径
C.以10cm长为半径
D.以点O为圆心
【答案】B
【解答】解:∵圆心确定,半径确定后才可以确定圆,
∴B选项正确,
故选:B.
【变式1-1】(2022秋•沙坪坝区校级月考)下列条件中能够确定一个圆的是( )
A.已知圆心
B.已知半径
C.已知三个点
D.过一个三角形的三个顶点
【答案】D
【解答】解:确定一个圆的条件是圆心和半径,过一个三角形的三个顶点即可确定一个圆,
故选:D.
【变式1-2】(2021秋•凤山县期末)经过不在同一直线上的三个点可以作圆的个数是( )
A.1B.2C.3D.无数
【答案】A
【解答】解:经过不在同一直线上的三点确定一个圆.
故选:A.
【变式1-3】(2020秋•绵竹市期末)过A、B、C三点能确定一个圆的条件是( )
①AB=2,BC=3,AC=5;
②AB=3,BC=3,AC=2;
③AB=3,BC=4,AC=5.
A.①②B.①②③C.②③D.①③
【答案】C
【解答】解:①AB+BC=AC,即A、B、C三点共线,不能确定一个圆;
②AB=BC,以A、B、C三点为顶点的等腰三角形,有外接圆;
③A、B、C三点为顶点的直角三角形,有外接圆.
故选:C.
【题型2 根据点判断圆的个数】
【典例2】(吴兴区校级一模)平面上有四个点,过其中任意3个点一共能确定圆的个数为( )
A.0或3或4B.0或1或3C.0或1或3或4D.0或1或4
【答案】C
【解答】解:如图,当四点在同一条直线上时,不能确定圆,当四点共圆时,只能作一个圆,当三点在同一直线上时,可以作三个圆,当四点不共圆时,且没有三点共线时,能确定四个圆.
故选:C.
【变式2】(秋•东台市期中)如图,点A、B、C在同一条直线上,点D在直线AB外,过这四个点中的任意3个,能画的圆有( )
A.1 个B.2个C.3个D.4 个
【答案】C
【解答】解:∵点A、B、C在同一条直线上,
∴经过点A、B、D,或点A、C、D,或点B、C、D分别能画一个圆,
故选:C.
【题型3 根据点的位置确定圆心】
【典例3】(2023•城区二模)如图,在5×5的正方形网格中(小正方形的连长为1),有6个点A、B、C、D、E、F,若过A、B、C三点作圆O,则点D、E、F三点中在圆O外的有( )个.
A.0B.1C.2D.3
【答案】B
【解答】解:连接AC,OD,OE,
∵△ABC是直角三角形,
∴△ABC外接圆的圆心是Rt△ABC斜边的中点,设圆心为O,半径是r,如图所示,
∵AC==2,
∴r=AC=,
∵OD=OE==,
∴OD=OE=r,
∴D、E在圆上,
∵OF=3,
∴OF>r,
∴F在圆外,
∴点D、E、F三点中在圆O外的有一个.
故选:B.
【变式3-1】(2023•保定一模)如图,在正方形方格中,A,B,C,D,E,P均在格点处,则点P是下列哪个三角形的外心( )
A.△ACEB.△ABDC.△ACDD.△BCE
【答案】D
【解答】解:由勾股定理得:PC=PE=PB==,
∴P到B、C、E的距离相等,
∴P是△BCE的外心.
故选:D.
【变式3-2】(2021•阳新县校级模拟)小明不慎把家里的圆形镜子打碎了(如图),其中四块碎片如图所示,为了配到与原来大小一样的圆形镜子,小明带到商店去的碎片应该是( )
A.①B.②C.③D.④
【答案】A
【解答】解:第①块出现一段完整的弧,可在这段弧上任做两条弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆心,进而可得到半径的长.
故选:A
【题型4判断三角形的外接圆的圆心】
【典例4】(2023春•泰山区校级期中)如图中△ABC外接圆的圆心坐标是( )
A.(5,1)B.(4,2)C.(5,2)D.(5,3)
【答案】C
【解答】解:△ABC外接圆圆心的坐标为(5,2).
故选:C.
【变式4-1】(秋•龙口市期末)如图,点A,B,C都在格点上,△ABC的外接圆的圆心坐标为( )
A.(5,2)B.(2,4)C.(3,3)D.(4,3)
【答案】A
【解答】解:作AB和BC的垂直平分线相交于点P,从而得到P点坐标.
∴P(5,2).
故选:A.
【变式4-2】(2022秋•姑苏区校级期中)过三点A(2,2),B(6,2),C(2,4)的圆的圆心坐标为( )
A.(4,5)B.(4,3)C.(5,4)D.(5,3)
【答案】B
【解答】解:如图,
∵A(2,2),B(6,2),C(2,4),
∴△ABC是直角三角形,
∴BC的中点O的坐标为(4,3),
∴过三点A(2,2),B(6,2),C(2,4)的圆的圆心坐标为(4,3),
故选:B.
【变式4-3】(2022秋•承德县期末)如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点A、B、C.D、E、F在小正方形的顶点上,则△ABC的外心是( )
A.点DB.点EC.点FD.点G
【答案】A
【解答】解:根据题意可知,点D是△ABC外心.
故选:A.
【题型5 根据三角形外接圆的性质求角度】
【典例5】(2022秋•西峡县校级期末)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠A=50°,则∠BOC的大小为( )
A.40°B.30°C.80°D.100°
【答案】D
【解答】解:∵⊙O是△ABC的外接圆,∠A=50°,
∴∠BOC=2∠A=100°.
故选:D.
【变式5-1】(2022秋•信都区校级期末)如图,点O是△ABC的外接圆的圆心,若∠A=80°,则∠BOC为( )
A.100°B.160°C.150°D.130°
【答案】B
【解答】解:∵点O是△ABC的外接圆的圆心,
∴∠A、∠BOC同对着,
∵∠A=80°,
∴∠BOC=2∠A=160°,
故选:B.
【变式5-2】(2023•瑞安市开学)如图,△ABC内接于⊙O,CA=CB,若∠A=70°,则的度数为( )
A.40°B.60°C.80°D.100°
【答案】C
【解答】解:∵CA=CB,∠A=70°,
∴∠A=∠B=70°,
∴∠C=180°﹣2×70°=40°,
∴的度数为80°,
故选:C.
【题型6 根据三角形外接圆的性质求线段长度】
【典例6】(2023•沙坪坝区校级一模)如图,△ABC内接于⊙O,∠ABC=120°,,则⊙O的半径为( )
A.4B.C.D.
【答案】A
【解答】解:在弦AC所对优弧上取一点D,连接DA,DC,作OH⊥AC于H,
∴AH=AC=×4=2,
∵∠D+∠ABC=180°,
∴∠D=180°﹣∠ABC=180°﹣120°=60°,
∴∠AOC=2∠D=120°,
∵∠AOH=∠AOC=60°,
∴sin∠AOH==,
∴AO=4,
∴⊙O的半径为4.
故选:A.
【变式6-1】(2023•青岛一模)如图,⊙O是等边△ABC的外接圆,若AB=6,则⊙O的半径是( )
A.3B.C.D.
【答案】C
【解答】解:连接OB,过点O作OE⊥BC,
∵⊙O是等边△ABC的外接圆,
∴OB平分∠ABC,
∴∠OBE=30°,
又∵OE⊥BC,
∴BE=BC=AB=3,
在Rt△OBE中,cs30°=,
∴=,
解得OB=2,
故选:C.
【变式6-2】(2023•金牛区校级模拟)如图,△ABC内接于圆O,圆O的半径是6,∠BAC=60°,OD⊥BC于点D,则线段BC的长度是( )
A.3B.3C.6D.6
【答案】D
【解答】解:连接OB,OC,
∵∠BAC=60°,
∴∠BOC=2∠BAC=120°,
∵OB=OC,OD⊥BC,
∴∠DOC=∠BOC=60°,BC=2CD,
在Rt△OCD中,OC=6,
∴CD=OC•sin60°=6×=3,
∴BC=2CD=6,
故选:D.
【变式6-3】(2022秋•海港区校级期末)如图,△ABC内接于⊙O,∠C=45°,AB=6,则⊙O半径为( )
A.3B.8C.2D.10
【答案】A
【解答】解:连接AO,并延长交⊙O于点D,连接BD,
∵∠C=45°,
∴∠D=45°,
∵AD为⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∴∠DAB=∠D=45°,
∵AB=6,
∴BD=6,
∴AD===6,
∴⊙O的半径AO==3.
故选:A.
【变式6-4】(2022•博望区校级开学)如图,△ABC内接于⊙O,∠CAB=30°,∠CBA=45°,CD⊥AB于点D,若⊙O的半径为2,求CD的长.
【答案】.
【解答】解:如图,连接OA,OC.
∵∠COA=2∠CBA=2×45°=90°,
在Rt△AOC中,根据勾股定理得:AC===2.
∵CD⊥AB,∠CAB=30°,
∴CD=AC=.
1.(2022•杭州)如图,已知△ABC内接于半径为1的⊙O,∠BAC=θ(θ是锐角),则△ABC的面积的最大值为( )
A.csθ(1+csθ)B.csθ(1+sinθ)
C.sinθ(1+sinθ)D.sinθ(1+csθ)
【答案】D
【解答】解:当△ABC的高AD经过圆的圆心时,此时△ABC的面积最大,
如图所示,
∵A′D⊥BC,
∴BC=2BD,∠BOD=∠BA′C=θ,
在Rt△BOD中,
sinθ=,csθ=
∴BD=sinθ,OD=csθ,
∴BC=2BD=2sinθ,
A′D=A′O+OD=1+csθ,
∴A′D•BC=×2sinθ(1+csθ)=sinθ(1+csθ).
故选:D.
2.(2021•西藏)如图,△BCD内接于⊙O,∠D=70°,OA⊥BC交⨀O于点A,连接AC,则∠OAC的度数为( )
A.40°B.55°C.70°D.110°
【答案】B
【解答】解:连接OB,OC,
∵∠D=70°,
∴∠BOC=2∠D=140°,
∵OA⊥BC,
∴∠COA=,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA=(180°﹣70°)=55°,
故选:B.
3.(2020•赤峰)如图,△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,EF是AC的垂直平分线,交AD于点O.若OA=3,则△ABC外接圆的面积为( )
A.3πB.4πC.6πD.9π
【答案】D
【解答】解:∵AB=AC,AD是∠BAC的平分线,
∴BD=CD,AD⊥BC,
∵EF是AC的垂直平分线,
∴点O是△ABC外接圆的圆心,
∵OA=3,
∴△ABC外接圆的面积=πr2=π×32=9π.
故选:D.
4.(2020•陕西)如图,△ABC内接于⊙O,∠A=50°.E是边BC的中点,连接OE并延长,交⊙O于点D,连接BD,则∠D的大小为( )
A.55°B.65°C.60°D.75°
【答案】B
【解答】解:连接CD,
∵∠A=50°,
∴∠CDB=180°﹣∠A=130°,
∵E是边BC的中点,
∴OD⊥BC,
∴BD=CD,
∴∠ODB=∠ODC=BDC=65°,
故选:B.
5.(2022•黑龙江)如图,在⊙O中,AB是⊙O的弦,⊙O的半径为3cm.C为⊙O上一点,∠ACB=60°,则AB的长为 3 cm.
【答案】3.
【解答】解:连接AO并延长交⊙O于点D,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∵∠ACB=60°,
∴∠ADB=∠ACB=60°,
在Rt△ABD中,AD=6cm,
∴AB=AD•sin60°=6×=3(cm),
故答案为:3.
6.(2022•玉林)如图,在5×7网格中,各小正方形边长均为1,点O,A,B,C,D,E均在格点上,点O是△ABC的外心,在不添加其他字母的情况下,则除△ABC外把你认为外心也是O的三角形都写出来 △ABD,△ACD,△BCD .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图可知:
OA=,
OB=,
OC=,
OD=,
OE=,
∴OA=OB=OC=OD≠OE,
∴△ABD,△ACD,△BCD的外心都是点O,
故答案为:△ABD,△ACD,△BCD.
7.(2020•黑龙江)如图,AD是△ABC的外接圆⊙O的直径,若∠BAD=40°,则∠ACB= 50 °.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:连接BD,如图,
∵AD为△ABC的外接圆⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∴∠D=90°﹣∠BAD=90°﹣40°=50°,
∴∠ACB=∠D=50°.
故答案为50.
8.(2020•黑龙江)如图,AD是△ABC的外接圆⊙O的直径,若∠BCA=50°,则∠ADB= 50 °.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵AD是△ABC的外接圆⊙O的直径,
∴点A,B,C,D在⊙O上,
∵∠BCA=50°,
∴∠ADB=∠BCA=50°,
故答案为:50.
1.(2021秋•义乌市期末)下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.以点O为圆心
B.以10cm长为半径
C.以点A为圆心,4cm长为半径
D.经过已知点M
【答案】C
【解答】解:∵圆心确定,半径确定后才可以确定圆,
∴C选项正确,
故选:C.
2.(2022•绥中县一模)小明不慎把家里的圆形镜子打碎了,其中三块碎片如图所示,三块碎片中最有可能配到与原来一样大小的圆形镜子的碎片是( )
A.①B.②C.③D.均不可能
【答案】A
【解答】解:第①块出现两条完整的弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆心,进而可得到半径的长.
故选:A.
3.(2022•长安区校级模拟)下列条件中不能确定一个圆的是( )
A.圆心与半径B.直径
C.三角形的三个顶点D.平面上的三个已知点
【答案】D
【解答】解:A、已知圆心和半径能确定一个圆;
B、已知直径能确定一个圆;
C、已知三角形的三个顶点,可以确定一个圆;
D、平面上的三个已知点不能确定一个圆.
故选:D.
4.(2022秋•河西区校级期末)下列说法错误的是( )
A.已知圆心和半径可以作一个圆
B.经过一个已知点A的圆能作无数个
C.经过两个已知点A,B的圆能作两个
D.经过不在同一直线上的三个点A,B,C只能作一个圆
【答案】C
【解答】解:A、已知圆心和半径可以作一个圆,说法正确,故不符合题意.
B、只有确定圆心和半径才能确定一个圆,所以经过一个已知点A的圆能作无数个,说法正确,故不符合题意.
C、只有确定圆心和半径才能确定一个圆,到A、B两点的距离相等的点有无数个,这些点在以A、B为端点的线段的垂直平分线上,所以已知点A,B的圆能作无数个,说法错误,故符合题意.
D、过不在同一直线上的三个点A、B、C能作出三条线段,这三条线段的垂直平分线相交于一点,这个点到A、B、C三点的距离相等.所以经过不在同一直线上的三个点A,B,C只能作一个圆,说法正确,故不符合题意.
故选:C.
5.(2022秋•抚松县期末)如图,△ABC内接于⊙O,∠A=45°,则∠BOC的度数为( )
A.45°B.60°C.75°D.90°
【答案】D
【解答】解:∵∠A是所对的圆周角,∠BOC是所对的圆心角,∠A=45°,
∴∠BOC=2∠A=2×45°=90°.
故选:D.
6.(2022秋•渝北区期末)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠BAC=60°,若⊙O的半径为4,则弦BC的长为( )
A.6B.C.D.
【答案】C
【解答】解:过点O作OD⊥BC,垂足为D,
∴∠ODB=90°,BC=2BD,
∵∠BAC=60°,
∴∠BOC=2∠BAC=120°,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB=(180°﹣∠BOC)=30°,
∵OB=4,
∴OD=OB=2,
∴BD===2,
∴BC=2BD=4,
故选:C.
7.(2023•邢台一模)如图,在由小正方形组成的网格中,点A,B,C,D,E,F,O均在格点上.下列三角形中,外心不是点O的是( )
A.△ABCB.△ABDC.△ABED.△ABF
【答案】C
【解答】解:∵OA=OB==,OE=2,
∴OA=OB≠OE,
∴点O不是△ABE的外心,
故选:C.
8.(2022秋•江岸区校级期末)如图所示,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣1,3)、B(﹣2,﹣2)、C(4,﹣2),则△ABC外接圆半径的长为( )
A.B.C.D.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:分别作线段AB、BC的垂直平分线交于点M,则M(1,0),
根据三角形的外心的性质可知,点M是△ABC外接圆的外心,
则△ABC外接圆的半径为:=,
故选:D.
9.(2023•滨海新区模拟)边长为1的正三角形的外接圆的半径为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解答】解:如图,连接OB,作OD⊥BC,
∵BC=1,
∴BD=BC=×1=,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠OBD=30°,
∴OD=BO,
∵OB2=OD2+BD2,
∴4OD2=OD2+,
解得:OD=,
∴OB=2OD=,
故选:C.
10.(2022秋•易县期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧,则此圆弧的圆心坐标为 (2,1) ,半径为 .
【答案】(2,1),.
【解答】解:从图形可知:A点的坐标是(0,2),B点的坐标是(1,3),C点的坐标是(3,3),
连接AB,作线段AB和线段BC的垂直平分线MN、EF,两线交于Q,则Q是圆弧的圆心,如图,
∴Q点的坐标是(2,1),
∴A点的坐标是(0,2),
∴圆弧的半径为=.
故答案为:(2,1),.
11.(2021秋•东光县期中)经过两点可以做 无数个 个圆,不在同一直线的 三 个点可以确定一个圆.
【答案】无数个,三.
【解答】解:经过两点可以做无数个个圆,不在同一直线的三个点可以确定一个圆.
故答案为:无数个,三.
12.(2023•大埔县开学)如图所示,在△ABC中,CE,BD分别是AB,AC边上的高,求证:B,C,D,E四点在同一个圆上.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:如图所示,取BC的中点F,连接DF,EF.
∵BD,CE是△ABC的高,
∴△BCD和△BCE都是直角三角形.
∴DF,EF分别为Rt△BCD和Rt△BCE斜边上的中线,
∴DF=EF=BF=CF.
∴E,B,C,D四点在以F点为圆心,BC为半径的圆上.
13.(2023•庐阳区一模)已知直线a和直线外的两点A、B,经过A、B作一圆,使它的圆心在直线a上.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:作图如右:
14.(2021秋•秀洲区校级期中)将图中的破轮子复原,已知弧上三点A,B,C.
(1)画出该轮的圆心;
(2)若△ABC是等腰三角形,底边BC=16cm,腰AB=10cm,求圆片的半径R.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图所示:分别作弦AB和AC的垂直平分线交点O即为所求的圆心;
(2)连接AO,OB,BC,BC交OA于D.
∵BC=16cm,
∴BD=8cm,
∵AB=10cm,
∴AD=6cm,
设圆片的半径为R,在Rt△BOD中,OD=(R﹣6)cm,
∴R2=82+(R﹣6)2,
解得:R=cm,
∴圆片的半径R为cm.
15.(2022秋•滑县期中)如图,△ABC的三个顶点在⊙O上,⊙O的半径为5,∠A=60°,求弦BC的长.
【答案】5.
【解答】解:连接CO并延长交⊙O于D,连接BD,
则∠D=∠A=60°,∠CBD=90°,
∵⊙O的半径为5,
∴CD=10,
∴BD=CD=5,
∴BC===5,
故弦BC的长为5.
16.(2021秋•海淀区期末)如图,△ABC内接于⊙O,高AD经过圆心O.
(1)求证:AB=AC;
(2)若BC=8,⊙O的半径为5,求△ABC的面积.
【答案】(1)证明见解答过程;
(2)32.
【解答】(1)证明:∵OD⊥BC,
∴=,
∴AB=AC;
(2)解:连接OB,
∵OD⊥BC,BC=8,
∴BD=DC=BC=×8=4,
在Rt△ODB中,OD===3,
∴AD=5+3=8,
∴S△ABC=×8×8=32.
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