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人教版九年级数学上册专题05圆中的重要模型-圆中的翻折模型(原卷版+解析)
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这是一份人教版九年级数学上册专题05圆中的重要模型-圆中的翻折模型(原卷版+解析),共40页。试卷主要包含了翻折变换的性质,圆的性质,等圆相交,弧翻折等内容,欢迎下载使用。
1、翻折变换的性质:翻折前后,对应边相等,对应角相等,对应点之间的连线被折痕垂直平分;
2、圆的性质:在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等,所对的弦也相等;同弧或等弧所对的圆周角相等;
3、等圆相交:如图,圆O和圆G为两个相等的圆,圆O和圆G相交,相交形成的弦为AB,则弦AB为整个图形的对称轴,圆心O和圆心G关于AB对称,弧ACB和弧ADB为等弧,且关于AB对称;
4、弧翻折(即等圆相交):如图,以弦BC为对称轴,将弧BC翻折后交弦AB于点D,那么弧CDB所在的圆圆G与圆O是相等的圆,且两个圆关于BC对称,故圆心O、G也关于BC对称。
模型1.圆中的翻折模型(弧翻折必出等腰)
如图,以圆O的一条弦BC为对称轴将弧BC折叠后与弦AB交于点D,则CD=CA
特别的,若将弧BC折叠后过圆心,则CD=CA,∠CAB=60°
例1.(2022秋·浙江温州·九年级校考期中)已知点,,在上,,把劣弧沿着直线折叠交弦于点.若,,则的长为( )
A.B.9C.D.
例2.(2023秋·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,以为直径的半圆沿弦BC折叠后,与相交于点D.若,则 .
例3.(2023·山东济宁·九年级统考期末)如图,将沿弦折叠交直径于圆心O,则 度.
例4.(2023春·广西·九年级专题练习)如图,是的直径,是的弦,,垂足为,,,点为圆上一点,,将沿弦翻折,交于点,图中阴影部分的面积 .
例5.(2022·安徽·校联考模拟预测)如图,是的直径,且,点是上一点,连接,过点作于点,将沿直线翻折.若翻折后的圆弧恰好经过点,则图中阴影部分的面积为( )
A.B.C.D.
例6.(2023·吉林长春·统考模拟预测)如图,在⊙O中,点C在优弧上,将沿BC折叠后刚好经过AB的中点D,连接AC,CD.则下列结论中错误的是( )
①AC=CD;②AD=BD;③+=;④CD平分∠ACB
A.1B.2C.3D.4
例7.(2022秋·山东九年级课时练习)如图,将⊙O上的沿弦BC翻折交半径OA于点D,再将沿BD翻折交BC于点E,连接DE. 若AD=2OD,则的值为( )
A.B.C.D.
例8.(2023秋·四川南充·九年级统考期末)如图,在中,将劣弧沿弦折叠得弧,P是弧上一动点,过点P作弧的切线与交于C,D两点,若⊙O的半径为13,,则的长度最大值为 .
例9.(2023·浙江温州·校联考一模)如图,AB为⊙O的直径,点C是⊙O上一点,CD是⊙O的切线,∠CDB=90°,BD交⊙O于点E.(1)求证:.(2)若AE=12,BC=10.①求AB的长;
②如图2,将沿弦BC折叠,交AB于点F,则AF的长为
课后专项训练
1.(2023·江苏·模拟预测)将半径为5的如图折叠,折痕长为8,C为折叠后的中点,则长为( )
A.2B.C.1D.
2.(2022·浙江·九年级专题练习)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,将劣弧沿AC折叠后刚好经过弦BC的中点D.若AC=6,∠C=60°,则⊙O的半径长为( )
A.B.2C.D.
3.(2022春·浙江·九年级专题练习)如图,在正方形纸片中,点M,N在上,将纸片沿折叠,折叠后使点A和点D重合于点I,的外接圆分别交于点P,Q.若,则的长度为( )
A.B.C.D.
4.(2023春·浙江·九年级专题练习)如图,在中,为直径,点为图上一点,将劣弧沿弦翻折交于点,连接,如果,则( )
A.B.C.D.
5.(2023秋·浙江宁波·九年级统考期末)如图,将沿弦折叠,点,分别是两条弧的中点,与的度数之比为,则的度数是( )
A.B.C.D.
6.(2023·浙江·九年级假期作业)如图,内接于圆,D是上一点,将沿翻折,B点正好落在圆上的点E处,若,则( )
A.40°B.50°C.55°D.65°
7.(2023·湖北黄石·校联考模拟预测)如图,,是的弦,劣弧沿弦翻折恰好经过点O,交于点D,连接,若,,则的半径长是( )
A.B.C.D.
8.(2022秋·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,AB为⊙O的直径,点C为的中点,D、E为圆上动点,且D、E关于AB对称,将沿AD翻折交AE于点F,使点C恰好落在直径AB上点处,若⊙O的周长为10,则的长为( )
A.1B.1.25C.1.5D.2
9.(2023·浙江温州·九年级统考期末)如图,将⊙O上的沿弦BC翻折交半径OA于点D,再将沿BD翻折交BC于点E,连结DE.若AB=10,OD=1,则线段DE的长为( )
A.5B.2C.2D.+1
10.(2023·浙江宁波·九年级统考期末)如图,是的直径,且,是上一点,将弧沿直线翻折,若翻折后的圆弧恰好经过点,取,,,那么由线段、和弧所围成的曲边三角形的面积与下列四个数值最接近的是( )
A.3.2B.3.6C.3.8D.4.2
11.(2022秋·福建福州·九年级统考期中)如图,在半径为5的⊙O中;弦AC=8,B为上一动点,将△ABC沿弦AC翻折至△ADC,延长CD交⊙O于点E,F为DE中点,连接AE,OF.现给出以下结论:①AE=AB;②∠AED=∠ADE;③∠ADC=2∠AED;④OF的最小值为2,其中正确的是 (写出所有正确结论的序号).
12.(2023·河南周口·统考二模)如图①,为半圆的直径,点在上从点向点运动,将沿弦,翻折,翻折后的中点为,设点,间的距离为,点,间的距离为,图②是点运动时随变化的关系图象,则的长为 .
13.(2022·浙江嘉兴·统考中考真题)如图,在扇形中,点C,D在上,将沿弦折叠后恰好与,相切于点E,F.已知,,则的度数为 ;折痕的长为 .
14.(2023·广西·统考一模)如图,已知扇形AOB的圆心角为120°,点C是半径OA上一点,点D是弧AB上一点.将扇形AOB沿CD对折,使得折叠后的图形恰好与半径OB相切于点 E.若∠OCD=45°,OC=+1,则扇形AOB的半径长是 .
15.(2023·河北·九年级校联考专题练习)已知⊙O的直径AB=4,点C在⊙O上,连接AC,沿AC折叠劣弧,记折叠后的劣弧为.(1)如图1,当经过圆心O时,求的长.(2)如图2,当与AB相切于A时.①画出所在的圆的圆心P.②求出阴影部分弓形的面积.
16.(2023·江苏徐州·九年级阶段练习)小明在研究由矩形纸片折叠等边三角形之后,经过探究,他用圆形纸片也折叠出了等边三角形,以下是他的折叠过程:第一步:将圆形纸片沿直径AM对折,然后打开;第二步:将纸片沿折痕BC翻折使点M落在圆心I处,然后打开,连接AB、AC.
(1)在图③中BC与IM的位置关系是 ;(2)小明折叠出的△ABC是等边三角形吗?请你说明理由.
17.(2023·江西萍乡·萍乡市安源中学校考模拟预测)如图(1)是的直径,且,点是半圆的中点,点是上一动点,将沿直线折叠交于点,连接,.
(1)求证:;(2)当点与点重合时,如图(2),求的长.
18.(2023·江苏·九年级专题练习)(1)在《折叠圆形纸片》综合实践课上,小东同学展示了如下的操作及问题:如图1,的半径为4cm,通过折叠圆形纸片,使得劣弧AB沿弦AB折叠后恰好过圆心,则AB长为 cm; 请同学们进一步研究以下问题:(2)如图2,⊥弦AB,垂足为点C,劣弧AB沿弦AB折叠后经过C的中点D,AB=10cm,求的半径;(3)如图3,的半径为4cm,劣弧AB沿弦AB折叠后与直径CD相切于点E,ED=2cm,求弦AB的长.
专题05 圆中的重要模型-圆中的翻折模型
知识储备:
1、翻折变换的性质:翻折前后,对应边相等,对应角相等,对应点之间的连线被折痕垂直平分;
2、圆的性质:在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等,所对的弦也相等;同弧或等弧所对的圆周角相等;
3、等圆相交:如图,圆O和圆G为两个相等的圆,圆O和圆G相交,相交形成的弦为AB,则弦AB为整个图形的对称轴,圆心O和圆心G关于AB对称,弧ACB和弧ADB为等弧,且关于AB对称;
4、弧翻折(即等圆相交):如图,以弦BC为对称轴,将弧BC翻折后交弦AB于点D,那么弧CDB所在的圆圆G与圆O是相等的圆,且两个圆关于BC对称,故圆心O、G也关于BC对称。
模型1.圆中的翻折模型(弧翻折必出等腰)
如图,以圆O的一条弦BC为对称轴将弧BC折叠后与弦AB交于点D,则CD=CA
特别的,若将弧BC折叠后过圆心,则CD=CA,∠CAB=60°
例1.(2022秋·浙江温州·九年级校考期中)已知点,,在上,,把劣弧沿着直线折叠交弦于点.若,,则的长为( )
A.B.9C.D.
【答案】C
【分析】取点D在上的对应点E,连接、、、,过C点作于F点,根据四边形内接于,有,根据根据折叠的性质有:,可证明,即是等腰三角形,则有,进而有,再根据含30°角的直角三角形的性质和勾股定理即可求解.
【详解】取点D在上的对应点E,连接、、、,过C点作于F点,如图,
∵四边形内接于,∴,
∵点D在上的对应点为点E,∴根据折叠的性质有:,
∵,∴,
∵,∴,∴是等腰三角形,
∵,,∴,
∵,∴,∵,∴是直角三角形,
∵,∴在中,,
∵在中,,∴,
∴,(负值舍去),故选:C.
【点睛】本题考查圆中折叠的问题,圆内接四边形的性质,含30°角的直角三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理等知识,作出辅助线,根据圆的内接四边形的性质得到,是解答本题关键.
例2.(2023秋·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,以为直径的半圆沿弦BC折叠后,与相交于点D.若,则 .
【答案】
【分析】如图,根据题意补出半圆,点A的对应点为点E,点O的对应点为,连接,,由题意得到,进而求得,再根据圆内接四边形对角互补得到,继而求得的大小即可求得答案.
【详解】解:如图,根据题意补出半圆,点A的对应点为点E,点O的对应点为,连接,.则,,∴,
∵,∴,∵,∴,
∴,∴,∴,
∴,∴,
∴,∴故答案为:
【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形对角互补,翻折变换等知识,正确作出辅助线、熟练运用相关知识是解题的关键.
例3.(2023·山东济宁·九年级统考期末)如图,将沿弦折叠交直径于圆心O,则 度.
【答案】120
【分析】过O点作交于D,交于E,连接,.根据折叠可得,,根据三角形中位线定理可得,再根据等边三角形的判定和性质,以及邻补角的定义即可求解.
【详解】解:过O点作交于D,交于E,连接,.
由折叠可得:,,则为的中位线,
∵是直径,∴,,则,
又∵,∴是等边三角形,∴,
∴.故答案为:120.
【点睛】考查了翻折变换(折叠问题),圆周角定理,三角形中位线定理,等边三角形的判定和性质,以及邻补角的定义,综合性较强,构造辅助线是是解决问题的关键.
例4.(2023春·广西·九年级专题练习)如图,是的直径,是的弦,,垂足为,,,点为圆上一点,,将沿弦翻折,交于点,图中阴影部分的面积 .
【答案】
【分析】如图,连接,将阴影部分沿翻折,点的对应点为,过点作于点,可求出的半径,由对称性可知,,,连接,根据特殊角的三角函数值即可求解.
【详解】解:如图,连接,将阴影部分沿翻折,点的对应点为,过点作于点,
为的直径,,,,
∵,,垂足为,设的半径为,则,
∴,解得:或(舍去),
,即的半径是,连接,则,,
过点作于点,∴,
∴,即,
即图中阴影部分的面积是:.故答案为:.
【点睛】本题主要考查直角三角形的,圆,扇形面积的计算,折叠知识的综合,理解圆的基础知识,直角三角形的勾股定理,扇形面积的计算方法,折叠的性质是解题的关键.
例5.(2022·安徽·校联考模拟预测)如图,是的直径,且,点是上一点,连接,过点作于点,将沿直线翻折.若翻折后的圆弧恰好经过点,则图中阴影部分的面积为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】如图,连接OC,BC.证明△OBC是等边三角形,利用分割法求解即可.
【详解】解:如图,连接OC,BC.可得OB=OC=4,
∵∠CAO=∠CAB,∴,∴OC=BC=OB,∴∠COB=60°,∴∠AOC=180°-60°=120°,
∵,∴∠COD=60°,∴,
∴,故选:A.
【点睛】本题考查扇形的面积,等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊三角形解决问题.
例6.(2023·吉林长春·统考模拟预测)如图,在⊙O中,点C在优弧上,将沿BC折叠后刚好经过AB的中点D,连接AC,CD.则下列结论中错误的是( )
①AC=CD;②AD=BD;③+=;④CD平分∠ACB
A.1B.2C.3D.4
【答案】A
【分析】根据折叠的性质可得AD=CD;根据线段中点的定义可得AD=BD;根据垂径定理可作判断③;延长OD交⊙O于E,连接CE,根据垂径定理可作判断④.
【详解】过D作DD'⊥BC,交⊙O于D',连接CD'、BD',
由折叠得:CD=CD',∠ABC=∠CBD',∴AC=CD'=CD,故①正确;
∵点D是AB的中点,∴AD=BD,∵AC=CD',故②正确;
∴,由折叠得:,∴;故③正确;
延长OD交⊙O于E,连接CE,∵OD⊥AB,
∴∠ACE=∠BCE,∴CD不平分∠ACB,故④错误;故选:A.
【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了圆周角定理和垂径定理.
例7.(2022秋·山东九年级课时练习)如图,将⊙O上的沿弦BC翻折交半径OA于点D,再将沿BD翻折交BC于点E,连接DE. 若AD=2OD,则的值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】如图,连接AC,CD,OC,过点C作CH⊥AB于H.设OA=3a,则AB=6a.首先证明AC=CD=DE,求出AC(用a表示),即可解决问题.
【详解】解:如图,连接AC,CD,OC,过点C作CH⊥AB于H.设OA=3a,则AB=6a.
∵在同圆或等圆中,∠ABC所对的弧有,,,∴AC=CD=DE,
∵CH⊥AD,∴AH=DH,∵AD=2OD,∴AH=DH=OD=a,
在Rt△OCH中,CH=,
在Rt△ACH中,AC=,
∴.故选:D.
【点睛】本题考查圆周角定理,翻折变换,解直角三角形等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数解决问题.
例8.(2023秋·四川南充·九年级统考期末)如图,在中,将劣弧沿弦折叠得弧,P是弧上一动点,过点P作弧的切线与交于C,D两点,若⊙O的半径为13,,则的长度最大值为 .
【答案】
【分析】过点O作于点M,交于点N,交于点P,此时过点P的切线最长,连接,,根据垂径定理得出,根据勾股定理求出,求出,根据勾股定理求出,即可得出答案.
【详解】解:过点O作于点M,交于点N,交于点P,此时过点P的切线最长,连接,,∵,∴,
在中,根据勾股定理可得:,
根据折叠可知,,∴,
∵是弧的切线,∴,∴,,
在中,根据勾股定理可得:,
∴.故答案为:.
【点睛】本题主要考查了垂径定理,勾股定理,切线的性质,解题的关键是找出使最大时,点P的位置.
例9.(2023·浙江温州·校联考一模)如图,AB为⊙O的直径,点C是⊙O上一点,CD是⊙O的切线,∠CDB=90°,BD交⊙O于点E.(1)求证:.(2)若AE=12,BC=10.①求AB的长;
②如图2,将沿弦BC折叠,交AB于点F,则AF的长为
【答案】(1)证明见解析;(2)①;②9.
【分析】(1)连接OC交AE于M,由DC与⊙C相切于点C可得∠OCD=90°,又因为
AB是⊙O的直径,所以∠CDB=90°,易得OC⊥AE,可证弧AC=弧CE
(2)①由(1)易得四边形CMED是矩形,所以CD=ME=AM=AE=6,由勾股定理求出BD的长,由cs∠DBC= cs∠CAM可求出AC的长,即可求出答案
②由勾股定理可求出BE的长,由折叠知BF=BE,根据AF=AB﹣BF即可求出答案
【详解】解:(1)如图1,连接OC交AE于M,
∵DC与⊙C相切于点C,∴OC⊥DC,即:∠OCD=90°,
∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,
∵∠CDB=90°,∴CD∥AE,∴OC⊥AE,∴弧AC=弧CE;
(2)①由(1)知,∠D=∠OCD=∠DEM=∠EMC=90°,
∴四边形CMED是矩形,∴CD=ME=AM=AE=6,
在Rt△BCD中,根据勾股定理得,BD==8,∴cs∠DBC=,
∵∠CAM=∠DBC,∴cs∠CAM==,∴AC=,
在Rt△ABC中,根据勾股定理得,AB=;
②如图2,在Rt△ABE中,根据勾股定理得,BE==
连接EF,∵弧AC=弧CE,∴∠ABC=∠DBC,
由折叠知,BF=BE,∴AF=AB﹣BF=﹣=9,故答案为9.
【点睛】此题主要考查圆的综合运用
课后专项训练
1.(2023·江苏·模拟预测)将半径为5的如图折叠,折痕长为8,C为折叠后的中点,则长为( )
A.2B.C.1D.
【答案】C
【分析】延长交于点D,交于点E,连接、、、,根据圆心角、弧、弦、的关系由得到,可以判断是的垂直平分线,则,再利用勾股定理求出,所以,然后利用点C和点D关于对称得出,最后计算即可得出答案.
【详解】解:延长交于点D,交于点E,连接、、、,如图,
∵C为折叠后的中点,∴,∴,
∵,∴是的垂直平分线,∴,
在中,,∴,
∵沿折叠得到,,∴点C和点D关于对称,
∴,∴,故选C
【点睛】本题主要考查了图形的折叠变换,圆的对称性,圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系以及勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握圆的对称性及折叠前后的对应关系.
2.(2022·浙江·九年级专题练习)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,将劣弧沿AC折叠后刚好经过弦BC的中点D.若AC=6,∠C=60°,则⊙O的半径长为( )
A.B.2C.D.
【答案】A
【分析】取折叠后的弧所在圆圆心为O′,则⊙O与⊙O′设等圆,∠ACD是公共的圆周角,所以可以证得AB=AD,过A作AM⊥BC于M,则M为BD的中点,在Rt△AMC中,利用勾股定理,可以求出AM和CM的长度,由于D是BC中点,可以证明MC=3BM,所以BM可以求,在直角三角形ABM中,利用勾股定理求出AB的长度,连接OA,OB,由于△AOB是顶角为120°的等腰三角形,过O作OG⊥AB于G,利用30度的特殊角和勾股定理,可以证明AB=3OA,由此圆O半径可求.
【详解】解:如图1,设折叠后的所在圆的圆心为O′,连接O′A,O′D,
∴∠AO′D=2∠ACB=120°,连接OA,OB,同理,∠AOB=120°,∴∠AOB=∠AO′D,
∵⊙O与⊙O′是等圆,∴AB=AD,设⊙O的半径为R,过O作OG⊥AB于G,
∵OA=OB,∠AOB=120°,∴∠OAB=∠OBA=30°,AB=2AG,
∴OG=OA=R,∴AG==R,∴AB=2AG=R,
如图2,过A作AM⊥BC于M,∵AB=AD,∴可设BM=DM=x,则BD=2x,
∵D为BC的中点,∴CD=BD=2x,∴MC=DM+CD=3x,
∵AM⊥BC,∠ACB=60°,∴∠MAC=30°,
在Rt△AMC中,MC=AC=3,∴3x=3,∴x=1,
∴AM==3,BM=x=1,在Rt△ABM中,AB==2,
∵AB=R,∴R=,故⊙O的半径长为,故选:A.
【点睛】本题是圆的一道综合题型,考查圆中的折叠变换,注意等圆中的公共角,公共弦、公共弧,这些都是相等的,利用这些等量关系是解决本题的关键.
3.(2022春·浙江·九年级专题练习)如图,在正方形纸片中,点M,N在上,将纸片沿折叠,折叠后使点A和点D重合于点I,的外接圆分别交于点P,Q.若,则的长度为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】首先证明是等边三角形,得到,再根据折叠的性质推出,根据内心的性质得到,,过点作,则OH平分BC,利用勾股定理求出OB,再利用弧长公式计算即可.
【详解】解:∵,,,
∴,∴是等边三角形,
∴,∴,
由折叠知:,,
∴,,∴,
∵圆是的外接圆,∴点是的内心,
∴OB平分,OC平分,∴,,
过点作,则OH平分BC.则:,在中:,
由勾股定理得:,即,
解得:,(舍),∴.故选B.
【点睛】本题考查了正方形的性质,等边三角形的判定和性质,三角形外接圆,内心的有关性质,弧长公式,解一元二次方程,解题的关键是熟练运用相关定理,掌握求弧长所需的条件.
4.(2023春·浙江·九年级专题练习)如图,在中,为直径,点为图上一点,将劣弧沿弦翻折交于点,连接,如果,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据直径所对的圆周角是直角求出,根据直角三角形两锐角互余求出,然后根据所对的圆周角为,所对的圆周角为,可得,结合即可得出结论.
【详解】解:∵是直径,∴,
∵,∴,
根据翻折的性质,所对的圆周角为,所对的圆周角为,
∴,∵,∴.故选:B.
【点睛】本题主要考查了翻折的性质以及圆周角定理的应用,掌握圆周角定理及翻折的性质是解题的关键.
5.(2023秋·浙江宁波·九年级统考期末)如图,将沿弦折叠,点,分别是两条弧的中点,与的度数之比为,则的度数是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据与的度数之比为,点C,D分别是两条弧的中点,可知的度数,进一步可知优弧的度数,根据圆周角定理可得的度数.
【详解】解:∵与的度数之比为,点C,D分别是两条弧的中点,
∴的度数为,根据折叠,优弧的度数为,
∴,故选:A.
【点睛】本题考查了翻折变换(折叠问题),圆周角定理,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
6.(2023·浙江·九年级假期作业)如图,内接于圆,D是上一点,将沿翻折,B点正好落在圆上的点E处,若,则( )
A.40°B.50°C.55°D.65°
【答案】B
【分析】首先连接,由折叠的性质可得:,结合已知,由三角形内角和定理得出的度数,再由同弧上圆周角相等求得的度数.
【详解】连接,如图所示:由折叠的性质可得:,
∴,
∵(同弧所对的圆周角相等)∴.故选B.
【点睛】本题考查了圆周角定理,折叠的性质以及三角形内角和定理.熟练掌握圆周角定理是解题的关键,注意数形结合思想的应用.
7.(2023·湖北黄石·校联考模拟预测)如图,,是的弦,劣弧沿弦翻折恰好经过点O,交于点D,连接,若,,则的半径长是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】连接,,,过点B作于点E,过点O作于点F,求出,根据圆周角定理求出,证明为等边三角形,得出,根据,得出,根据勾股定理求出,,根据,求出结果即可.
【详解】解:连接,,,过点B作于点E,过点O作于点F,如图所示:
则,∵劣弧沿弦翻折恰好经过点O,
∴,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴,∵,且由翻折而成,
∴∴,
∴,∴,
∴,∴为等边三角形,∴,
∵,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴,∵,∴,
解得:,故B正确.故选:B.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,勾股定理,折叠的性质,解题的关键是作出辅助线,证明为等边三角形.
8.(2022秋·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,AB为⊙O的直径,点C为的中点,D、E为圆上动点,且D、E关于AB对称,将沿AD翻折交AE于点F,使点C恰好落在直径AB上点处,若⊙O的周长为10,则的长为( )
A.1B.1.25C.1.5D.2
【答案】B
【分析】连接 再利用轴对称的性质求解 设的圆心为,则与关于对称,求解 从而可得答案.
【详解】解:连接 为圆的直径,点C为的中点,
将沿AD翻折交AE于点F,使点C恰好落在直径AB上点处,是的垂直平分线,
D、E关于AB对称,垂直平分
设的圆心为,则与关于对称,
连接 则在上,
而
的周长为10,的半径为: 的长为: 故选B
【点睛】本题考查的是轴对称的性质,圆的基本性质,圆周角定理,弧长的计算,熟练的运用轴对称的性质得出是解本题的关键.
9.(2023·浙江温州·九年级统考期末)如图,将⊙O上的沿弦BC翻折交半径OA于点D,再将沿BD翻折交BC于点E,连结DE.若AB=10,OD=1,则线段DE的长为( )
A.5B.2C.2D.+1
【答案】B
【分析】连接CA、CD、OC,作CF⊥OA于F,则AD=4,先利用折叠的性质和圆周角定理得到 ,再利用弧、弦、圆心角的关系得到AC=CD=DE,则AF=DF=2,然后利用勾股定理计算出CF,接着再计算出CD即可.
【详解】解:连接CA、CD、OC,作CF⊥OA于F,如图,
∵⊙O上的沿弦BC翻折交半径OA于点D,再将沿BD翻折交BC于点E,
∴为等圆中的弧,∵它们所对的圆周角为∠ABC,∴,
∴AC=CD=DE,∴AF=DF=2,在Rt△OCF中,CF==4,
在Rt△CDF中,CD== ,.故选:B.
【点睛】本题主要考查折叠的性质,圆周角定理及弧,弦,圆心角之间的关系,掌握圆周角定理及弧,弦,圆心角之间的关系是解题的关键.
10.(2023·浙江宁波·九年级统考期末)如图,是的直径,且,是上一点,将弧沿直线翻折,若翻折后的圆弧恰好经过点,取,,,那么由线段、和弧所围成的曲边三角形的面积与下列四个数值最接近的是( )
A.3.2B.3.6C.3.8D.4.2
【答案】C
【分析】作OE⊥AC交⊙O于F,交AC于E,连接CO,根据折叠的性质得到OE=OF,根据直角三角形的性质求出∠CAB,再得到∠COB,再分别求出S△ACO与S扇形BCO即可求解..
【详解】作OE⊥AC交⊙O于F,交AC于E,
由折叠的性质可知,EF=OE=OF,∴OE=OA,
在Rt△AOE中,OE=OA,∴∠CAB=30°,
连接CO,故∠BOC=60°∵∴r=2,OE=1,AC=2AE=2×=2
∴线段、和弧所围成的曲边三角形的面积为S△ACO+S扇形BCO
===≈3.8故选C.
【点睛】本题考查的是翻折变换的性质、圆周角定理,扇形的面积求解,解题的关键是熟知折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
11.(2022秋·福建福州·九年级统考期中)如图,在半径为5的⊙O中;弦AC=8,B为上一动点,将△ABC沿弦AC翻折至△ADC,延长CD交⊙O于点E,F为DE中点,连接AE,OF.现给出以下结论:①AE=AB;②∠AED=∠ADE;③∠ADC=2∠AED;④OF的最小值为2,其中正确的是 (写出所有正确结论的序号).
【答案】
【分析】根据折叠的性质得出,,结合圆周角定理可得出进而推出正确;假设,推出是等边三角形,进而推出,为定值,这与是变角相矛盾;作于M,并延长交于G,连接FM、OC、AF,先根据垂径定理求出OM的长,然后根据直角三角形斜边中线的性质求出FM长,最后根据三角形三边关系得出 ,则可解决问题.
【详解】解:折叠得到, ,,
又在 中,和所对的弦分别是AB和AE,
又 , ,在中, ,,故正确;
由可得,假设,
,
,∴是等边三角形,
,,是定值,
而B是动点,A、C两点固定,则是变化的,两者矛盾,故错误;
如图,作于M,并延长交于G,连接FM、OC、AF,
, ,
由得,F为ED的中点, , ,
,当O、F、M三点共线时,OF最小,这时OF=1,故错误;
综上所述,正确的是 .故答案为:.
【点睛】本题考查了圆的综合,涉及图形的翻着的性质,等腰三角形的性质,圆周角定理,垂径定理,勾股定理,三角形的三边关系等,熟练掌握以上性质,灵活运用是解题的关键.
12.(2023·河南周口·统考二模)如图①,为半圆的直径,点在上从点向点运动,将沿弦,翻折,翻折后的中点为,设点,间的距离为,点,间的距离为,图②是点运动时随变化的关系图象,则的长为 .
【答案】8
【分析】由图可知,当时,,此时,,点与点重合,由此即可解题.
【详解】解:由图可知,当时,,
此时,,点与点重合,如图,
取的中点,连接、,
,根据对称性,得,,
,是等边三角形,,,
为直径,,在中,,,
,长为.故答案为:.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象、圆周角定理及含角的直角三角形的性质,解答本题的关键是根据图2得到时,点与点重合,此题难度一般.
13.(2022·浙江嘉兴·统考中考真题)如图,在扇形中,点C,D在上,将沿弦折叠后恰好与,相切于点E,F.已知,,则的度数为 ;折痕的长为 .
【答案】 60°/60度
【分析】根据对称性作O关于CD的对称点M,则点D、E、F、B都在以M为圆心,半径为6的圆上,再结合切线的性质和垂径定理求解即可.
【详解】作O关于CD的对称点M,则ON=MN
连接MD、ME、MF、MO,MO交CD于N
∵将沿弦折叠∴点D、E、F、B都在以M为圆心,半径为6的圆上
∵将沿弦折叠后恰好与,相切于点E,F.
∴ME⊥OA,MF⊥OB∴
∵∴四边形MEOF中
即的度数为60°;∵,
∴(HL)∴
∴∴
∵MO⊥DC∴
∴ 故答案为:60°;
【点睛】本题考查了折叠的性质、切线的性质、垂径定理、勾股定理;熟练掌握折叠的性质作出辅助线是解题的关键.
14.(2023·广西·统考一模)如图,已知扇形AOB的圆心角为120°,点C是半径OA上一点,点D是弧AB上一点.将扇形AOB沿CD对折,使得折叠后的图形恰好与半径OB相切于点 E.若∠OCD=45°,OC=+1,则扇形AOB的半径长是 .
【答案】2+
【分析】作关于的对称点,连接、,则为扇形的半径,由折叠的性质得:,,得出是等腰直角三角形,得出,,,由切线的性质得出,得出,由三角函数即可得出结果.
【详解】解:作关于的对称点,连接、,如图1所示:
则为扇形的半径,由折叠的性质得:,,
,是等腰直角三角形,
,,,
折叠后的图形恰好与半径相切于点,,,
,如图2所示:
;故答案为:.
【点睛】本题考查了折叠的性质、切线的性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理;熟练掌握折叠的性质,证出是等腰直角三角形是解题的关键.
15.(2023·河北·九年级校联考专题练习)已知⊙O的直径AB=4,点C在⊙O上,连接AC,沿AC折叠劣弧,记折叠后的劣弧为.(1)如图1,当经过圆心O时,求的长.(2)如图2,当与AB相切于A时.①画出所在的圆的圆心P.②求出阴影部分弓形的面积.
【答案】(1)的长=;(2)①P点为所求,见解析; ②S阴=π-2.
【分析】(1)只要证明△EAO是等边三角形即可解决问题;
(2)①过A点作AP⊥AB,再截取AP=2,则P点为所求,如图2;
②只要证明四边形AOCP是正方形即可解决问题;
【详解】(1)作半径OE⊥AC于F,连接AE,如图1,
∵沿AC折叠劣弧,记折叠后的劣弧为,∴OF=OE=OF,
∵OE⊥AC,∴AE=AO,∵OA=OE,∴AE=AO=OE,
∴△AOE是等边三角形,∴∠AEO=60°,∴的长=.
(2)①过A点作AP⊥AB,再截取AP=2,则P点为所求,如图2,
②连接PC、OC,∵AP=OA=OC=PC=2,∴四边形PAOC为菱形,而∠PAO=90°,
∴四边形PAOC为正方形,∴S阴=×2×2=π-2.
【点睛】本题考查了圆的综合题:熟练掌握垂径定理、圆周角定理和切线的性质;会利用勾股定理和相似比进行几何计算;理解折叠的性质和正方形的判定与性质.
16.(2023·江苏徐州·九年级阶段练习)小明在研究由矩形纸片折叠等边三角形之后,经过探究,他用圆形纸片也折叠出了等边三角形,以下是他的折叠过程:第一步:将圆形纸片沿直径AM对折,然后打开;第二步:将纸片沿折痕BC翻折使点M落在圆心I处,然后打开,连接AB、AC.
(1)在图③中BC与IM的位置关系是 ;
(2)小明折叠出的△ABC是等边三角形吗?请你说明理由.
【答案】(1)互相垂直平分;(2)△ABC为等边三角形.
【详解】试题分析:(1)利用折叠的性质易得IM垂直平分BC,BC垂直平分IM,即BC和IM互相垂直平分;(2)连结IB、BM、MC,如图,由BC和IM互相垂直平分可判断四边形BMCI为菱形,易得△IBM和△TMC为等边三角形,则∠BIM=∠CIM=60°,然后根据圆周角定理得到∠BAC=∠BIC=60°,加上AB=AC,于是可判断△ABC为等边三角形.
解:(1)∵圆形纸片沿直径AM对折,∴IM垂直平分BC,
∵纸片沿折痕BC翻折使点M落在圆心I处,∴BC垂直平分IM,
即BC和IM互相垂直平分;故答案为互相垂直平分;
(2)△ABC为等边三角形.理由如下:连结IB、BM、MC,如图,
∵BC和IM互相垂直平分,∴四边形BMCI为菱形,
∴IB=BM=MC=IC,∴IB=BM=MC=IC=IM,
∴△IBM和△TMC为等边三角形,∴∠BIM=∠CIM=60°,
∴∠BAC=∠BIC=60°,而AM垂直平分BC,∴AB=AC,∴△ABC为等边三角形.
考点:翻折变换(折叠问题).
17.(2023·江西萍乡·萍乡市安源中学校考模拟预测)如图(1)是的直径,且,点是半圆的中点,点是上一动点,将沿直线折叠交于点,连接,.
(1)求证:;(2)当点与点重合时,如图(2),求的长.
【答案】(1)见解析(2)
【分析】(1)如图,作点关于的对称点,连接,,,,由折叠的性质可知,,根据圆周角定理可知,,可得,继而得到,即;
(2)证明是等边三角形,可知所对圆心角为,利用弧长公式可求的长.
【详解】(1)证明:如图,作点关于的对称点,连接,,,,由折叠的性质可知,,
又∵,,
∴,∴,∴.
(2)解:由(1)知,
又∵,∴是等边三角形,
∴,∴所对圆心角为,
∴的长为.
【点睛】本题考查了轴对称的性质、圆周角定理和弧长公式,根据题意及轴对称的性质作出辅助线是解答本题的关键.
18.(2023·江苏·九年级专题练习)(1)在《折叠圆形纸片》综合实践课上,小东同学展示了如下的操作及问题:如图1,的半径为4cm,通过折叠圆形纸片,使得劣弧AB沿弦AB折叠后恰好过圆心,则AB长为 cm; 请同学们进一步研究以下问题:(2)如图2,⊥弦AB,垂足为点C,劣弧AB沿弦AB折叠后经过C的中点D,AB=10cm,求的半径;(3)如图3,的半径为4cm,劣弧AB沿弦AB折叠后与直径CD相切于点E,ED=2cm,求弦AB的长.
【答案】(1)cm;(2) cm;(3)cm
【分析】(1)过点O1作O1F⊥AB于F,得出O1F=O1F,再根据勾股定理,即可得出结论;
(2)同(1)的方法先判断出O2C=2r cm,再根据勾股定理建立方程求解,即可得出结论;
(3)先求出OO3,进而求出O3E,进而利用勾股定理求出AH,即可得出结论.
【详解】(1)如图1,过点O1作O1F⊥AB于F,并延长O1F交虚线劣弧AB于E,
∴AB=2AF,由折叠知,EF=O1F=O1E=×4=2(cm),
连接O1A,在Rt△O1FA中,O1A=4,
根据勾股定理得,AF=(cm),
∴AB=2AF=(cm),故答案为:;
(2)如图2,延长O2C交虚线劣弧AB于G,由折叠知,CG=CD,
∵D是O2C的中点,∴CD=O2D,∴CG=CD=O2D,
设⊙O2的半径为3r cm,则O2C=2r(cm),
∵O2C⊥弦AB,∴AC=AB=5(cm),连接O2A,
在Rt△ACO2中,根据勾股定理得,(3r)2−(2r)2=25,
∴r=(舍去负值),∴O2A=3r=(cm),即⊙O2的半径为cm;
(3)如图3,记实线劣弧AB所在的圆心为O,连接OE,O3A,OA,OO3,
则O3A=OA=OE=4(cm),
∵折叠后与直径CD相切,∴∠OEO3=90°,
∵⊙O3的半径为4cm,∴O3A=O3D=4(cm),
∵DE=2cm,∴O3E=O3D−DE=2(cm),
在Rt△OEO3中,根据勾股定理得,OO3=(cm),
∵AB是⊙O和⊙O3的公共弦,∴OO3⊥AB,∴AB=2AH,O3H=OO3=(cm),
在Rt△O3HA中,根据勾股定理得,AH=(cm),
∴AB=2AH=2(cm).
【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了垂径定理,勾股定理,相交两圆的连心线垂直于勾股弦,构造出直角三角形是解本题的关键.
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