苏科版九年级上册2.2 圆的对称性综合训练题
展开2.2圆的对称性同步练习题
一.选择题
1.P为⊙O内一点,OP=3,⊙O半径为5,则经过P点的最短弦长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
2.以下命题:①直径是弦; ②长度相等的弧是等弧; ③相等的弦所对的弧也相等; ④圆的对称轴是直径;其中正确的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.已知点A(0,﹣4),B(8,0)和C(a,a﹣8),若过点C的圆的圆心是线段AB的中点,则这个圆的半径的最小值是( )
A.4 B. C. D.
4.《九章算术》是我国古代著名数学著作,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
5.如图,AB是半圆O的直径,AC为弦,OD⊥AC于D,过点O作OE∥AC交半圆O于点E,过点E作EF⊥AB于F.若AC=2,则OF的长为( )
A. B. C.1 D.2
6.如图,坐标平面上,A、B两点分别为圆P与x轴、y轴的交点,有一直线L通过P点且与AB垂直,C点为L与y轴的交点.若A、B、C的坐标分别为(a,0),(0,4),(0,﹣5),其中a<0,则a的值为何?( )
A.﹣2 B.﹣2 C.﹣8 D.﹣7
7.如图,在三个等圆上各自有一条劣弧、、,如果+=,那么AB+CD与EF的大小关系是( )
A.AB+CD=EF B.AB+CD>EF C.AB+CD<EF D.不能确定
8.如图放置等腰Rt△ABC,其中C在⊙O上,AC过点O,若DE=2,BC=7,则OC为( )
A. B. C.3 D.
二.填空题
9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,以点C为圆心,CA为半径的圆与AB交于点D,则AD的长为 .
10.如图,定长弦CD在以AB为直径的⊙O上滑动(点C、D与点A、B不重合),M是CD的中点,过点C作CP⊥AB于点P,若CD=3,AB=8,PM=l,则l的最大值是 .
11.如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点F,OE⊥AC于点E,若OE=3,OB=5,则AE的长度是 ,CD的长度是 .
12.如图,已知点C是⊙O的直径AB上的一点,过点C作弦DE,使CD=CO.若的度数为35°,则的度数是 .
13.如图,圆心在y轴的负半轴上,半径为5的⊙B与y轴的正半轴交于点A(0,1),过点P(0,﹣7)的直线l与⊙B相交于C,D两点,则弦CD长的所有可能的整数值有 个.
14.如图,在⊙O中,弦AB=1,点C在AB上移动,连接OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD的最大值为 .
15.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是以AP为腰的等腰三角形时,线段BC的长为 .
16.如图,⊙O的半径为10,点A、E、B在圆周上,∠AOB=45°,点C、D分别在OB、OA上,菱形OCED的面积为 .
17.如图,在5×5正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,已知点A的坐标是(﹣2,3),点C的坐标是(1,2),那么这条圆弧所在圆的圆心坐标是 .
18.如图,已知AB=8,点C是的中点,CD⊥AB,垂足为D,CD=2,△ABE的面积是24,且∠BAE=45°,点F是上的一动点,则EF的最大值是 .
19.如图是由两个长方形组成的工件平面图(单位:mm),直线l是它的对称轴,若HG=60,AB=80,GF=50,CB=20,则能完全覆盖这个平面图形的圆面的最小半径是 mm.
20.把一张圆形纸片按如图方式折叠两次后展开,图中的虚线表示折痕,则弧的度数是 .
21.如图,弦CD⊥AB于P,AB=8,CD=8,⊙O半径为5,则OP长为 .
22.如图,AB、CD是半径为5的⊙O的两条弦,AB=8,CD=6,MN是直径,AB⊥MN于点E,CD⊥MN于点F,P为EF上的任意一点,则PA+PC的最小值为 .
23.半径为2的圆的圆心O在直角坐标系的原点,两条互相垂直的弦AC和BD相交于点M(1,),则四边形ABCD的面积的最大值与最小值的差是 .
三.解答题
24.如图,AB是⊙O的直径,点C为的中点,CF为⊙O的弦,且CF⊥AB,垂足为E,连接BD交CF于点G,连接CD,AD,BF.
(1)求证:△BFG≌△CDG;
(2)若AD=BE=2,求BF的长.
25.图1是某奢侈品牌的香水瓶.从正面看上去(如图2),它可以近似看作⊙O割去两个弓形后余下的部分与矩形ABCD组合而成的图形(点B、C在⊙O上),其中BC∥EF;从侧面看,它是扁平的,厚度为1.3cm.
(1)已知⊙O的半径为2.6cm,BC=2cm,AB=3.02cm,EF=3.12cm,求香水瓶的高度h.
(2)用一张长22cm、宽19cm的矩形硬纸板按照如图3进行裁剪,将实线部分折叠制作成一个底面积为SMNPQ=9cm2的有盖盒子(接缝处忽略不计).请你计算这个盒子的高度,并且判断上述香水瓶能否装入这个盒子里.
26.高致病性禽流感是一种传染性极强的传染病.
(1)养殖场有4万只鸡.假设有一只鸡得了禽流感,如果不采取任何措施,那么第二天将新增病鸡10只,到第三天又将新增病鸡100只,以后每天新增病鸡数依此类推,请问到第四天,共有多少只鸡得了禽流感?到第几天,所有的鸡都会感染禽流感?
(2)为防止禽流感蔓延,防疫部门规定,离疫点3千米范围内为捕杀区.所有的禽类全部捕杀.离疫点3~5千米范围内为免疫区,所有的禽类强制免疫;同时对捕杀区和免疫区的村庄,道路实行全封闭管理.现有一条笔直的公路AB通过禽流感病区.如图所示,O为疫点,到公路AB的最短距离为1千米,问这条公路在该免疫区内有多少千米?(结果保留根号)
27.如图为桥洞的形状,其正视图是由圆弧和矩形ABCD构成.O点为所在⊙O的圆心,点O又恰好在AB为水面处.若桥洞跨度CD为8米,拱高(OE⊥弦CD于点F )EF为2米.
(1)求所在⊙O的半径DO;
(2)若河里行驶来一艘正视图为矩形的船,其宽6米,露出水面AB的高度为h米,求船能通过桥洞时的最大高度h.
28.如图,有一木制圆形脸谱工艺品,H、T两点为脸谱的耳朵,打算在工艺品反面两耳连线中点D处打一小孔.现在只有一块无刻度单位的直角三角板(斜边大于工艺品的直径),请你用两种不同的方法确定点D的位置(画出图形表示),并且分别说明理由.
参考答案
一.选择题
1.解:如图,过P作AB⊥OP,交⊙O于A、B,则线段AB是过P点的最短的弦,连接OA,
则∠OPA=90°,
由勾股定理得:AP===4,
∵OP⊥AB,OP过圆心O,
∴BP=AP=4,
即AB=4+4=8,
故选:C.
2.解:①直径是弦,是真命题;
②在同圆或等圆中,长度相等的弧是等弧,原命题是假命题;
③在同圆或等圆中,相等的弦所对的弧也相等,原命题是假命题;
④圆的对称轴是直径所在的直线,原命题是假命题;
故选:D.
3.解:如图,点C在直线y=x﹣8上运动设直线y=x﹣8交y轴于D,取AB的中点F,连接CF,当CF⊥CD时,⊙F的半径最小.
过点A作AM⊥CD于M.
∵A(0,﹣4),B(8,0),
∴OA=4,OB=8,直线AB的解析式为y=x﹣4,
∴AB===4,
∴AB∥CD,
∵AM⊥CD,FC⊥CD,
∴AM=FC,
∵∠AOB=∠MAB=∠AMD=90°,
∴∠BAO+∠DAM=90°,∠DAN+∠ADM=90°,
∴∠BAO=∠ADM,
∴CF=AM=,
故选:C.
4.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.
5.解:∵OD⊥AC,AC=2,
∴AD=CD=1,
∵OD⊥AC,EF⊥AB,
∴∠ADO=∠OFE=90°,
∵OE∥AC,
∴∠DOE=∠ADO=90°,
∴∠DAO+∠DOA=90°,∠DOA+∠EOF=90°,
∴∠DAO=∠EOF,
在△ADO和△OFE中,
,
∴△ADO≌△OFE(AAS),
∴OF=AD=1,
故选:C.
6.解:连接AC,
由题意得,BC=OB+OC=9,
∵直线L通过P点且与AB垂直,
∴直线L是线段AB的垂直平分线,
∴AC=BC=9,
在Rt△AOC中,AO==2,
∵a<0,
∴a=﹣2,
故选:A.
7.解:如图,在弧EF上取一点M使弧EM=弧CD,
则弧FM=弧AB,
∴AB=FM,CD=EM,
在△MEF中,FM+EM>EF,
∴AB+CD>EF.
故选:B.
8.解:过O点作OM⊥AB于M,连接OD,
∵DE=2,OM过O,
∴ME=DM=1,
设MO=h,CO=DO=x,
∵△ABC为等腰直角三角形,AC=BC,
∴∠MAO=45°,
∴AO=h
∵AO=7﹣x,
∴h=7﹣x,
在Rt△DMO中,
h2=x2﹣1,
∴2x2﹣2=49﹣14x+x2,解得:x=﹣17(舍去)或x=3,
即OC=3,
故选:C.
二.填空题
9.解:过点C作CE⊥AD于点E,
则AE=DE,
∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
∴AB==5,
∵S△ABC=AC•BC=AB•CE,
∴CE==,
∴AE==,
∴AD=2AE=,
故答案为.
10.解:连接OC,OM,
∵M为CD的中点,OM过圆心O,
∴OM⊥CD,
即∠OMC=90°,
∵CP⊥AB,
∴∠CPO=90°,
即∠OMC+∠CPO=180°,
∴O、P、M、C四点共圆(设圆心为E),
要使PM值最大,PM为⊙E的直径,
∴∠PCM=90°,
∴四边形CPOM是矩形,
∴OC=PM,
∵直径AB=8,
∴半径OC=4,
即PM=4,
∴l的最大值是4,
故答案为:4.
11.解:连接OC,
∵OB=5,
∴OA=OC=OB=5,
∵OE⊥AC,
∴∠OEA=90°,
由勾股定理得:AE===4,
∵OE⊥AC,OE过圆心O,
∴AE=CE=4,
即AC=8,
设OF=x,则AF=5+x,
∵AB⊥CD,
∴∠AFC=90°,
由勾股定理得:CF2=OC2﹣OF2=AC2﹣AF2,
即52﹣x2=82﹣(5+x)2,
解得:x=1.4,
∴OF=1.4
即CF===4.8,
∵AB⊥CD,AB过圆心O,
∴DF=CF=4.8,
∴CD=CF+DF=9.6,
故答案为:4,9.6.
12.解:连接OD、OE,
∵的度数为35°,
∴∠AOD=35°,
∵CD=CO,
∴∠ODC=∠AOD=35°,
∵OD=OE,
∴∠ODC=∠E=35°,
∴∠DOE=110°,
∴∠AOE=75°,
∴∠BOE=105°,
∴的度数是105°.
故答案为105°.
13.解:∵点A的坐标为(0,1),圆的半径为5,
∴点B的坐标为(0,﹣4),
又∵点P的坐标为(0,﹣7),
∴BP=3,
①当CD垂直圆的直径AE时,CD的值最小,
连接BC,
在Rt△BCP中,CP==4;
故CD=2CP=8,
②当CD经过圆心时,CD的值最大,此时CD=直径AE=10;
所以,8≤CD≤10,
所以符合的弦有4条,整数值是8(一条弦),9(两条弦),10(一条弦),
综上可得:弦CD长的所有可能的整数值有:8,9,10,共3个,
故答案为:3.
14.解:连接OD,如图,
∵CD⊥OC,
∴∠DCO=90°,
∴CD==,
当OC的值最小时,CD的值最大,
而OC⊥AB时,OC最小,此时D、B两点重合,
∴CD=CB=AB=×1=,
即CD的最大值为,
故答案为:.
15.解:①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,
∵∠OAE=∠BAD,∠AEO=∠ADB=90°,
∴BD=,
∴BD=PD=,
即PB=,
∵AB=AP=8,
∴∠ABD=∠P,
∵∠PAC=∠ADB=90°,
∴CP=,
∴BC=CP﹣BP=﹣=;
②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,
∵∠PAF=∠ABP=∠CBG,∠AFP=∠CGB=90°,
设BG=t,则CG=2t,
∵∠PAF=∠ACG,∠AFP=∠AGC=90°,
∴=,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的长为或,
故答案为:或.
16.解:连接OE,CD交于点G,过D作DF⊥OB于F,
∵∠AOB=45°,
∴△ODF是等腰直角三角形,
设OF=x,则DF=x,OD=x,
∵四边形OCED是菱形,
∴OE⊥CD,OG=EG=OE=5,
∵OC=OD,
∴∠ODG=∠DCF,
∵∠DFC=∠OGD=90°,
在Rt△OCG中,,
解得x2=50+25(舍)或50﹣25,
∴菱形OCED的面积=CD•OE=•10==50﹣50,
故答案为:50﹣50.
17.解:如图线段AB的垂直平分线和线段CD的垂直平分线的交点M,
即圆心的坐标是(﹣1,1),
故答案为(﹣1,1)
18.解:设圆心为O,
∵点F是上的一动点,
∴当EF过圆心O时,EF的值最大,
连接EO并延长交⊙O于F,
过E作EH⊥AB于H,过O作OG⊥EH于G,
∵CD⊥AB,
∴四边形DOGH为矩形,
∴HG=DO,DH=OG,
∵点C是的中点,CD⊥AB,
∴AD=BD=AB=4,
连接OA,
∵CD=2,
∴AO2=AD2+OD2,
即AO2=42+(AO﹣2)2,
∴AO=5,
∴OF=5,
∵△ABE的面积是24,
∴×8×EH=24,
∴EH=6,
∵∠BAE=45°,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴AH=EH=6,
∴DH=2,
∴HG=OD=3,OQ=DH=2,
∴GE=3,
∴OE===,
∴EF=OF+OE=5+,
∴EF的最大值是5+,
故答案为:5+.
19.解:如图,设圆心为O,
连接AO,CO,
∵直线l是它的对称轴,
∴CM=30,AN=40,
∵CM2+OM2=AN2+ON2,
∴302+OM2=402+(70﹣OM)2,
解得:OM=40,
∴OC==50,
∴能完全覆盖这个平面图形的圆面的最小半径是50mm.
故答案为:50.
20.解:如图,
过O作OG⊥AB,交⊙O于G,交AB于H,连接AG、AO,
由折叠得:GH=OH,
∴AG=AO,
∵AO=OG,
∴AO=OG=AG,
∴△AGO是等边三角形,
∴∠AOG=60°,
同理∠BOG=60°,
∴∠BOC=90°+60°=150°,
则弧的度数是150°;
故答案为:150°.
21.解:作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,连接OP,OB,OD,
∵AB=CD=8,
∴BM=DN=4,
∴OM=ON==3,
∵AB⊥CD,
∴∠DPB=90°,
∵OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,
∴∠OMP=∠ONP=90°
∴四边形MONP是矩形,
∵OM=ON,
∴四边形MONP是正方形,
∴OP=3.
故答案为:3.
22.解:连接OB,OC,作CH垂直AB于H.
根据垂径定理,得到BE=AB=4,CF=CD=3,
∴OE===3,
OF===4,
∴CH=OE+OF=3+4=7,
BH=BE+EH=BE+CF=4+3=7,
在直角△BCH中根据勾股定理得到BC=7,
则PA+PC的最小值为.
故答案为:
23.解:∵M(1,),
∴OM=,
①如图1,当AC、BD相等,且OM平分两弦的相交的角时,这时O到弦的距离为:OM×sin45=,
由勾股定理及垂径定理知弦长为:,
∴S=××=5;
②当弦BD经过圆心O,此时四边形ABCD的面积最小,如图2,
∵M(1,),
∴OM=,MC=1,
根据垂径定理,AC=2MC=2,
∴BD=4,
∴四边形ABCD面积最大值与最小值的差5﹣4=1.
故答案为:1.
三.解答题
24.证明:(1)∵C是的中点,
∴,
∵AB是⊙O的直径,且CF⊥AB,
∴,
∴,
∴CD=BF,
在△BFG和△CDG中,
∵,
∴△BFG≌△CDG(AAS);
(2)解法一:如图,连接OF,设⊙O的半径为r,
Rt△ADB中,BD2=AB2﹣AD2,即BD2=(2r)2﹣22,
Rt△OEF中,OF2=OE2+EF2,即EF2=r2﹣(r﹣2)2,
∵,
∴,
∴BD=CF,
∴BD2=CF2=(2EF)2=4EF2,
即(2r)2﹣22=4[r2﹣(r﹣2)2],
解得:r=1(舍)或3,
∴BF2=EF2+BE2=32﹣(3﹣2)2+22=12,
∴BF=2;
解法二:如图,过C作CH⊥AD于H,连接AC、BC,
∵,
∴∠HAC=∠BAC,
∵CE⊥AB,
∴CH=CE,
∵AC=AC,
∴Rt△AHC≌Rt△AEC(HL),
∴AE=AH,
∵CH=CE,CD=CB,
∴Rt△CDH≌Rt△CBE(HL),
∴DH=BE=2,
∴AE=AH=2+2=4,
∴AB=4+2=6,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠BEC=90°,
∵∠EBC=∠ABC,
∴BC2=AB•BE=6×2=12,
∴BF=BC=2.
解法三:如图,连接OC,交BD于H,
∵C是的中点,
∴OC⊥BD,
∴DH=BH,
∵OA=OB,
∴OH=AD=1,
∵OC=OB,∠COE=∠BOH,∠OHB=∠OEC=90°,
∴△COE≌△BOH(AAS),
∴OH=OE=1,
∴CE=EF==2,
∴BF===2.
25.解:(1)作OG⊥BC于G,延长GO交EF于H,连接BO、EO.
∵EF∥BC,
∴OH⊥EF,
∴BG=BC,EH=EF
∴GO==2.4;OH==2.08,
∴h=2.4+2.08+3.02=7.5cm.
(2)设盒子的高为xcm.
由题意:(22﹣2x)•=9
解得x=8或12.5(舍弃),
∴MQ=6,MN=1.5
∵2.6×2=5.2<6;1.3<1.5;7.5<8,
∴能装入盒子.
26.解:(1)第四天,共有1+10+100+1000=1111只鸡得了禽流感;
第五天,共有1111+10000=11111只鸡得了禽流感,
那么到了第六天将会有十多万只鸡会得禽流感,而养殖场有4万只鸡,
所以到第六天,所有的鸡都会感染禽流感;
(2)如图,过O作OE⊥AB于E,
OA=5千米,OC=3千米,OE=1千米,
由作法得,CE=DE,AE=BE,
在Rt△OCE中,CE==2,
∴CD=2CE=4,
在Rt△OAE中,AE==2,
∴AB=2AE=4,
∴AB﹣CD=4(﹣)千米.
答:这条公路在该免疫区内有4(﹣)千米.
27.解:(1)∵OE⊥弦CD于点F,CD为8米,EF为2米,
∴EO垂直平分CD,DF=4m,FO=DO﹣2(m),
在Rt△DFO中,DO2=FO2+DF2,
则DO2=(DO﹣2)2+42,
解得:DO=5;
答:所在⊙O的半径DO为5m;
(2)如图所示:假设矩形的船为矩形MQRN,船沿中点O为中心通过,
连接MO,
∵MN=6m,∴MY=YN=3m,
在Rt△MOY中,MO2=YO2+NY2,
则52=YO2+32,
解得:YO=4,
答:船能通过桥洞时的最大高度为4m.
28.解:方法一:如图①,画TH的垂线L交TH于D,则点D就是TH的中点,
依据是垂径定理;
方法二:如图②,分别过点T、H画HC⊥TO,TE⊥HO,HC与TE相交于点F,过点O、F画直线L交HT于点D,则点D就是HT的中点,
由画图知,Rt△HOC≌Rt△TOE,易得HF=TF,又OH=OT,所以点O、F在HT的中垂线上,所以HD=TD;
方法三:如图③.(原理同方法二)
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