2022届中考数学二轮复习专题 圆的基本性质解析版
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中考数学二轮复习专题 圆的基本性质
一、单选题
1.如图,AB是⊙O的弦,圆心O到弦AB的距离,点C是弧AB中点,点D是优弧AB上的一点,,则弦AB的长为( )
A.6 B.9 C.10 D.12
2.如图,△ABC内接于⊙O,∠B=65°,∠C=70°,若BC=2 ,则 的长为( )
A.π B. π C.2π D. π
3.如图,菱形 中, , .以A为圆心, 长为半径画 ,点P为菱形内一点,连 , , .若 ,且 ,则图中阴影部分的面积为( )
A. B.
C. D.
4.如图,中,,,,,为,边上的两个动点,且,为中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.如图,上有A、B两点,点C为弧AB上一点,点P是外一点,且,,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.如图,点A,B,C,D为⊙O上的四个点,AC平分∠BAD,AC交BD于点E,CE=2,CD=3,则AE的长为( )
A.2 B.2.5 C.3 D.3.5
7.如图,点 是以 为直径的半圆上的动点, 于点 ,连接 ,设 ,则下列函数图象能反映 与 之间关系的是( )
A. B.
C. D.
8.以为中心点的量角器与直角三角板按如图方式摆放,量角器的0刻度线与斜边重合.点为斜边上一点,作射线交弧于点,如果点所对应的读数为,那么的大小为( )
A. B. C. D.
9.如图,A,B,C,D是⊙O上的点,则图中与∠A相等的角是( )
A.∠B B.∠C C.∠DEB D.∠D
10.如图,点C,D是劣弧 上两点,CD∥AB,∠CAB=45°,若AB=6,CD=2,则 所在圆的半径长为( )
A. B. C.2 D.
二、填空题
11.如图,点A、B、C在⊙O上,∠ACB+∠AOB=90°,则∠ACB的大小为
12.如图,水平放置的圆柱形油桶的截面半径是,油面高为,截面上有油的弓形(阴影部分)的面积为 .
13.如图,在半径为5的⊙O中,弦AB=8,P是弦AB所对的优弧上的动点,连接AP,过点A作AP的垂线交射线PB于点C,当△PAB是等腰三角形时,线段BC的长为 .
14.如图5,AB是半圆 O 的直径,E是BC的中点,OE交弦BC于点D,已知BC=8cm,DE=2cm,则AD的长为 cm.
15.如图,AB是 的直径,点C,D,E都在 上,∠1=55°,则∠2= °
16.在 中,若 , ,则 的面积的最大值为 .
17.已知:如同,△ABC内接于⊙O,且半径OC⊥AB,点D在半径OB的延长线上,且∠A=∠BCD=30°,AC=2,则由 ,线段CD和线段BD所围成图形的阴影部分的面积为 .
18.如图,网格纸中每个小正方形的边长为1,一段圆弧经过格点,点O为坐标原点.
(1)该图中弧所在圆的圆心D的坐标为 ;.
(2)根据(1)中的条件填空:
①圆D的半径= (结果保留根号);
②点(7,0)在圆D (填“上”、“内”或“外”);
③∠ADC的度数为 .
三、作图题
19.如图,破残的圆形轮片上,弦AB的垂直平分线交弧AB于点C,交弦AB于点D.已知:AB=24cm, CD=8cm
(1)求作此残片所在的圆(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求(1)中所作圆的半径
四、解答题
20.如图,在⊙O中,半径OC垂直弦AB于D,点E在⊙O上,∠E=22.5°,AB=2.求半径OB的长.
21.小王在学习浙教版九上课本第72页例2后,进一步开展探究活动:将一个矩形ABCD绕点A顺时针旋转α(0°<α≤90°),得到矩形AB′C′D′,连结BD.
[探究1]如图1,当α=90°时,点C′恰好在DB延长线上.若AB=1,求BC的长.
[探究2]如图2,连结AC′,过点D′作D′M∥AC′交BD于点M.线段D′M与DM相等吗?请说明理由.
[探究3]在探究2的条件下,射线DB分别交AD′,AC′于点P,N(如图3),发现线段DN,MN,PN存在一定的数量关系,请写出这个关系式,并加以证明.
五、综合题
22.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点E在BC边上,且CA=CE,过A,C,E三点的⊙O交AB于另一点F,作直径AD,连结DE并延长交AB于点G,连结CD,CF.
(1)求证:四边形DCFG是平行四边形;
(2)当BE=4,CD= AB时,求⊙O的直径长.
23.以的一条边AC为直径的⊙O与BC相交于点D,点D是BC的中点,过点D作⊙O的切线交AB于点E.
(1)求证:AB=AC;
(2)若BE=1,,求⊙O的半径.
24.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,以AC为直径作⊙O交BC于点D,过点D作DE⊥AB,垂足为E.
(1)求证:DE是⊙O的切线.
(2)若DE= ,∠C=30°,求 的长。
25.如图1,在平面直角坐标系中,已知点,以O为圆心,OA为半径作,交y轴于点C,直线l:经过点C.
(1)设直线l与的另一个交点为如图,求弦CD的长;
(2)将直线l向上平移2个单位,得直线m,如图2,求证:直线m与相切;
(3)在的前提下,设直线m与切于点P,Q为上一动点,过点P作,交直线QA于点如图,则的最大面积为 .
答案解析部分
【解析】【解答】解:如图,连接OA,OC三点,
∵点C是弧AB中点,圆心O到弦AB的距离是OE,
∴O、E、C三点在同一条直线上,AE=BE,
∵∠ADC= 30°,
∴∠AOC= 2∠ADC= 60°,
∵OE=,
∴AE=tan60°×OE=×=6,
∴AB=2AE=2×6=12,
故答案为:D.
【分析】如图,连接OA,OC三点,由垂径定理可得AE=BE,由圆周角定理可得∠AOC= 2∠ADC
= 60°,从而求出AE=tan60°×OE=6,根据AB=2AE即得结论.
【解析】【解答】解:连接OC、OB,
∵∠A=180°-∠ABC-∠ACB
∴∠A=180°-65°-70°=45°
∵弧BC=弧BC
∴∠BOC=2∠A=2×45°=90°
∵OB=OC
在Rt△OBC中,∠OBC=45°
∴OC=BCsin45°= =2
∴弧BC的长为:
故答案为:A
【分析】利用三角形内角和定理求出∠A,再根据圆周角定理,求出∠BOC的度数,就可证得△BOC是等腰直角三角形,利用解直角三角形求出OC的长,然后利用弧长公式计算可求出弧BC的长。
【解析】【解答】解:
如图,过点P作 于点M,
∵四边形ABCD是菱形,
∴ , ,
∵ , ,
∴ , ,
∴ , ,
在 与 中,
,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
,即 ,
解得: ,
∴ .
故答案为:C.
【分析】过点P作PM⊥AB交于点M,根据菱形的性质可得∠DAB=∠C=60°,AB=AD=2,根据等腰三角形的性质可得AM=1,∠APM=60°,则∠PAM=30°,∠PAD=30°,证明△ABP≌△ADP,得到S△ABP=S△ADP,根据含30°角的直角三角形的性质可得AP=2PM,根据勾股定理求出PM,然后根据S阴影=S扇形ABD-S△ABP-S△ADP进行计算.
【解析】【解答】解:连接AF,
∵,,为中点,
∴,
∴点F在以A为圆心,3为半径的圆弧上运动,
在AB上取点G,使得,
∴,
∴,
∴,
∴,
当G、F、C三点共线时取得最小值,即GC的长度,
在中,,
故答案为:D.
【分析】连接AF,由直角三角形斜边中线的性质求出AF=DE=3,从而得知点F在以A为圆心,3为半径的圆弧上运动,在AB上取点G,使得,当G、F、C三点共线时取得最小值,即GC的长度,求出此时CG的长即可.
【解析】【解答】解:如图,在优弧AB上找一点D,连接AD,BD,AB,则∠ADB=∠AOB=30°
在圆内接四边形ADBC中
∠ACB=180°-∠ADB=180°-30°=150°
∴∠CAB+∠CBA=180°-150°=30°
又∵AC=BC=PC
∴∠CPA=∠CAP,∠CBP=∠CPB
∴∠APB=180°-(∠PAB+∠PBA)
=180°-(∠CAB+∠CBA+∠CAP+∠CBP)
=180°-30°-(∠CAP+∠CBP)
=150°-(∠CAP+∠CBP)
=150°-(∠APC+∠BPC)
=150°-∠APB
∴∠APB=75°
故答案为:D.
【分析】连接AD,BD,AB,先利用圆周角求出∠ADB=∠AOB=30°,再利用圆内接四边形的性质可得∠ACB=180°-∠ADB=180°-30°=150°,再根据等腰三角形和三角形的内角和求出∠CAB+∠CBA=180°-150°=30°,最后利用∠APB=180°-(∠PAB+∠PBA)=150°-(∠APC+∠BPC)=150°-∠APB计算即可。
【解析】【分析】设AE=,则AC=,∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠CAD,∵∠CDB=∠BAC(圆周角定理),∴∠CAD=∠CDB,∴△ACD∽△DCE,∴=,即解得:
故选B.
【解析】【解答】解:设圆的半径为 ,连接 ,
则 ,
,即 是圆的切线,则 ,
则
则
图象为开口向下的抛物线。
故答案为: 。
【分析】设圆的半径为 ,连接 ,根据直径所对的圆周角是直角得出∠APB=90°,根据正弦函数的定义得 ,根据同角的余角相等得出,根据等角的同名三角函数值相等及正弦函数的定义得出,从而即可建立出y与x的函数关系式,根据所得函数的图象即可解决问题。
【解析】【解答】解:如图,连接,
点所对应的读数为,
,
为直径,,
点在上,
,
,
是的外角,
,
故答案为:B.
【分析】先利用圆周角定理求出,再求出然后根据三角形外角性质求出的度数。
【解析】【解答】解:∵∠A与∠D都是 所对的圆周角,
∴∠D=∠A。
故答案为:D。
【分析】根据同弧所对的圆周角相等得出∠D=∠A。
【解析】【解答】解:过点C作CE⊥AB于点E,过点D作DF⊥AB于点F,连接BC,如图:
则
∵CD∥AB,
∴∠ECD=∠CEA=90°,
∴∠CEF=∠DCE=∠DFE=90°,
∴四边形CDFE是矩形,
∴EF=CD=2,
∴CD∥AB,
∴∠ABC=∠BCD,
∴ ,
∴AC=BD,
又∵CD∥AB,
∴四边形ABDC是等腰梯形,
∵AB=6,CD=2,
根据等腰梯形的对称性可知:
∴BE=BF+EF=2+2=4,
在
∴
在 ,
∴ ,
根据圆周角的性质可知 ,
在 ,
∴ ,
∵BO>0,
∴BO= .
故答案为:D.
【分析】过点C作CE⊥AB于点E,过点D作DF⊥AB于点F,连接BC,由二直线平行,内错角相等可得∠ECD=∠CEA=90°,推出四边形CDFE是矩形,则EF=CD=2,根据弧、弦的关系可得AC=BD,推出四边形ABDC是等腰梯形,则AE=BF=2,BE=BF+EF=4,易得CE=AE=2,由勾股定理求出BC,根据圆周角定理可知 ∠COB=90°,然后在Rt△BOC中,由勾股定理就可求出BO.
【解析】【解答】解:∵∠ACB+∠AOB=90°, ∠AOB=2∠ACB,
∴3∠ACB=90°,
∴∠ACB=30°,
故答案为:30°.
【分析】根据圆周角定理得出∠AOB=2∠ACB,再根据∠ACB+∠AOB=90°, 得出3∠ACB=90°,即可得出∠ACB=30°.
【解析】【解答】如图所示,做垂直于弦BC的直径AD交⊙O于A、D两点,垂足为E,连接OB、OC,则OA=OB=OC=OD=R,R为⊙O的半径.
∵DE=
∴OE=DE-OD=-=
在Rt△OED中,BE===R
同理,CE=,BC=BE+CE=+=
△OBC的面积为:S1=BC·OE=
在Rt△OED中,sin∠BOE==即∠BOE=60°,同理,∠COE=60°
而劣弧BAC所对的角为:∠BOE+∠COE=120°,优弧弧BDC所对的角为:360°-120°=240°
半径OB、OC和优弧BDC组成的扇形面积为:S2=×πR2=πR2
∴有油的弓形即阴影部分的面积为:S=S1+S2=
【分析】可把弓形分成几个部分分别求面积,也可以直接求弓形的面积。 这是关于弓形与扇形面积的计算题,运算较为麻烦一些。
【解析】【解答】解:①当BA=BP时,
易得AB=BP=BC=8,即线段BC的长为8.
②当AB=AP时,如图1,延长AO交PB于点D,过点O作OE⊥AB于点E,则AD⊥PB,AE=AB=4,
∴BD=DP,
在Rt△AEO中,AE=4,AO=5,
∴OE=3,
易得△AOE∽△ABD,
∴=,
∴BD=,
∴BD=PD=,即PB=,
∵AB=AP=8,
∴∠ABD=∠P,
∵∠PAC=∠ADB=90°,
∴△ABD∽△CPA,
∴=,
∴CP=,
∴BC=CP﹣BP=-=;
③当PA=PB时
如图2,连接PO并延长,交AB于点F,过点C作CG⊥AB,交AB的延长线于点G,连接OB,
则PF⊥AB,
∴AF=FB=4,
在Rt△OFB中,OB=5,FB=4,
∴OF=3,
∴FP=8,
易得△PFB∽△CGB,
∴==,
设BG=t,则CG=2t,
易得∠PAF=∠ACG,
∵∠AFP=∠AGC=90°,
∴△APF∽△CAG,
∴=,
∴=,解得t=,
在Rt△BCG中,BC=t=,
综上所述,当△PAB是等腰三角形时,线段BC的长为8,,,
故答案为:8,,.
【分析】①当BA=BP时,利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半;
②当AB=AP时,如图1,延长AO交PB于点D,过点O作OE⊥AB于点E,易得△AOE∽△ABD,利用相似三角形的性质求得BD,PB,然后利用相似三角形的判定定理△ABD∽△CPA,代入数据得出结果;
③当PA=PB时,如图2,连接PO并延长,交AB于点F,过点C作CG⊥AB,交AB的延长线于点G,连接OB,则PF⊥AB,易得AF=FB=4,利用勾股定理得OF=3,FP=8,易得△PFB∽△CGB,利用相似三角形的性质=,设BG=t,则CG=2t,利用相似三角形的判定定理得△APF∽△CAG,利用相似三角形的性质得比例关系解得t,在Rt△BCG中,得BC.
【解析】【解答】解:连接AC,设半圆O的半径为R,
∵AB是半圆 O 的直径,
∴∠ACB=90°,
又∵E是BC的中点,
∴OE⊥BC,
∵BC=8cm,
∴BD=CD=4cm,
在Rt△BDO中,
∴R2=(R-2)2+42,
∴R=OB=5cm,
∴AB=10cm,
在Rt△ACB中,
∴AC=6cm,
在Rt△ACD中,
∴AD=(cm).
故答案为:2.
【分析】连接AC,设半圆O的半径为R,根据圆周角定理得∠ACB=90°,由E是中点得OE⊥BC,在Rt△BDO中,根据勾股定理求得半径,在Rt△ACB中,根据勾股定理求得AC长,在Rt△ACD中,根据勾股定理求得AD长.
【解析】【解答】解:如图,连接AD.
∵AB是直径, 。
∴∠ADB=90°,
∵∠1=∠ADE,
∴∠1+∠2=90°,
∵∠1=55°,
∴∠2=35°,
故答案为35.
【分析】连接AD,根据直径所对圆周角是直角,可证得∠ADB=90°,利用同弧所对的圆周角相等,可证得∠1=∠ADE,然后根据已知条件求出∠2的度数
【解析】【解答】解:作△ABC的外接圆⊙O,过C作CM⊥AB于M,
∵弦AB已确定,
∴要使△ABC的面积最大,只要CM取最大值即可,
如图所示,当CM过圆心O时,CM最大,
∵CM⊥AB,CM过O,
∴AM=BM(垂径定理),
∴AC=BC,
∵∠AOB=2∠ACB=2×45°=90°,
∴OM=AM= AB= ×6=3,
∴OA= ,
∴CM=OC+OM= +3,
∴S△ABC= AB•CM= ×6×( +3)=9 +9.
故答案为:9 +9.
【分析】首先过C作CM⊥AB于M,由弦AB已确定,可得要使△ABC的面积最大,只要CM取最大值即可,即可得当CM过圆心O时,CM最大,然后由圆周角定理,证得△AOB是等腰直角三角形,则可求得CM的长,继而求得答案.
【解析】【解答】解:∵OC⊥AB,∠A=∠BCD=30°,AC=2,
∴∠O=60°, = ,
∴AC=BC=6,
∴∠ABC=∠A=30°,
∴∠OCB=60°,
∴∠OCD=90°,
∴OC=BC=2,
∴CD= OC=2 ,
∴线段CD和线段BD所围成图形的阴影部分的面积=S△OCD﹣S扇形BOC﹣ 2×2 ﹣ =2 ﹣ π,
故答案为:2 ﹣ π.
【分析】根据圆周角定理和垂径定理得到∠O=60°, = ,根据等腰三角形的性质得到∠ABC=∠A=30°,得到∠OCB=60°,解直角三角形得到CD= OC=2 ,于是得到结论.
【解析】【解答】解:(1)根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,
可以作弦AB和BC的垂直平分线,交点即为圆心.
如图所示,
则圆心D的坐标为(2,0);
故答案为:(2,0);
(2)①圆D的半径= =2 ,
故答案为:2 ;
②∵点(7,0)到圆心的距离d=5,
∴d>r,故该点在圆D外;
故答案为:外;
③∵A(0,4), C(6,2),D(2,0),
∴AD=2 ,CD=2 ,AC=,
∴AD2+CD2=AC2,
∴∠ADC=90°.
故答案为:90°.
【分析】(1)作弦AB和BC的垂直平分线,交点即为圆心,进而可得圆心坐标;
(2)①利用两点间距离公式可得半径;
②首先求出点(7,0)到圆心的距离,然后结合圆的半径进行判断;
③根据点A、C、D的坐标可得AD、CD、AC的值,然后利用勾股定理逆定理进行判断.
【解析】【分析】
(1)、由垂径定理知,垂直于弦的直径是弦的中垂线,故作AC,BC的中垂线交于点O,则点O是弧ACB所在圆的圆心;
(2)、在Rt△OAD中,由勾股定理可求得半径OA的长.
【解析】【分析】先利用圆周角的性质证明 是等腰直角三角形,再利用勾股定理求出OB的长。
【解析】【分析】(1)设BC=x,根据旋转的性质和矩形的性质把有关线段用x表示出来,证明△D'C'B∽△ADB,然后列比例式构建关于x的方程求解即可;
(2)连结DD',利用边角边定理证明△AC'D'≌△DBA,得出∠D'AC'=∠ADB,再结合平行线的性质,得出∠ADB=∠AD'M,最后利用旋转性质,根据角的和差关系推出∠MDD'=∠MD'D,则可得出D'M=DM;
(3)连接AM,根据旋转的性质和矩形的性质,利用边边边定理证明△AD'M≌△ADM,得出∠MAD'=∠MAD,再根据角的和差关系求出∠AMN=∠NAM,得出MN=AN,然后证明△NAP∽△NDA,列比例式得出AN2=PN·DN,则可得出结论.
【解析】【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角,AD、FC都是直径,很容易证明DC∥AB,再由CA=CE,CF为直径,根据垂径定理即得CF⊥AE,,再由AD是直径,可得ED⊥AE,则CF∥GD。故四边形DCFG为平行四边形。
(2)根据量的化归统一的思想,由已知条件和线段相等等把AB上的所有线段用一个量x来表示。根据平行线对应线段成比例或三角形相似的性质,求出其他线段间的比例关系或线段长。在△ABC中,根据勾股定理列关系式,求出x。CE为直径,在Rt△中运用勾股定理即可求出圆的直径的长。
【解析】【分析】(1)连接AD,由AC为直径可得∠ADC=90°,由点D是BC的中点可得AD垂直平分BC,根据垂直平分线的性质即得结论;
(2)如图2,连接 ,由切线的性质可得∠ODE=90°,根据三角形中位线定理可得OD∥AB,利用平行线的性质可得∠AED=∠ODE=90°,跟姐姐余角的性质可得,由于
= ,据此求出DE、AE的长,根据AC=AB=AE+BE可求出AC的长,即得⊙O的半径 .
【解析】【分析】(1)连结OD,根据等腰三角形性质和等量代换得∠1=∠B,由垂直定义和三角形内角和定理得∠2+∠B=90°,等量代换得∠2+∠1=90°,由平角定义得∠DOE=90°,从而可得证.(2)连结AD,由圆周角定理得∠ADC=90°,根据等腰三角形性质和三角形外角性质可得∠AOD=60°,在Rt△DEB中,由直角三角形性质得BD=CD=2 ,在Rt△ADC中,由直角三角形性质得OA=OC=2,再由弧长公式计算即可求得答案.
【解析】【解答】解:(3)的最大面积为54.
理由:设与x轴的另一交点为G,连接PA、OP、PG,过点P作轴于H,如图
由∽,可得,
,
,
,
,
,
≌,
,
,,
,
当PQ取得最大值时,即时,取得最大值,
此时.
故答案为54.
【分析】(1)作L的垂线,利用面积法求出OE,再利用勾股定理求出CE,根据为等腰三角形可知CE=2CD就可以求出答案
(2)作m的垂线,垂足为F,设直线m与x轴交于点N,与y轴交于点M,只要证明OF=半径即可
(3)设与x轴的另一交点为G,连接PA、OP、PG,过点P作轴于H,由,推出面积相似比,求出的面积表达式,推出PQ取最大值时,面积最大
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