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2022年中考数学基础题提分讲练专题:09 圆(含答案)
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专题09 圆
必考点1 圆的有关性质
在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A随之旋转所形成的图形叫圆,固定的端点O叫圆心,线段OA叫半径。
由圆的意义可知:
圆上各点到定点(圆心O)的距离等于定长的点都在圆上。
就是说:圆是到定点的距离等于定长的点的集合,圆的内部可以看作是到圆。心的距离小于半径的点的集合。
圆的外部可以看作是到圆心的距离大于半径的点的集合。连结圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫直径。圆上任意两点间的部分叫圆弧,简称弧。
圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫半圆,大于半圆的弧叫优弧;小于半圆的弧叫劣弧。由弦及其所对的弧组成的圆形叫弓形。
圆心相同,半径不相等的两个圆叫同心圆。
能够重合的两个圆叫等圆。
同圆或等圆的半径相等。
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧。
垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。
推理1:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对两条弧。
弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧。
平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一个条弧。
推理2:圆两条平行弦所夹的弧相等。
圆周角定理:
推理1:同弧或等弧所对的圆周角相等;同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等。
推理2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径。
推理3:如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形。
由于以上的定理、推理,所以添加辅助线往往是添加能构成直径上的圆周角的辅助线。
【典例1】如图,为的直径,为上两点,若,则的大小为( ).
A.60° B.50° C.40° D.20°
【答案】B
【解析】
解:连接,
∵为的直径,
∴.
∵,
∴,
∴.
故选:B.
【点睛】
本题主要考查圆弧的性质,同弧的圆周角相等,这是考试的重点,应当熟练掌握.
【举一反三】
1. 如图,.分别与相切于.两点,点为上一点,连接.,若,则的度数为( ).
A.; B.; C.; D..
【答案】D
【解析】
解:连接.,
∵.分别与相切于.两点,
∴,,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查了圆的切线性质及圆周角定理,灵活应用切线性质及圆周角定理是解题的关键.
2.如图,是的直径,,是上的两点,且平分,分别与,相交于点,,则下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
∵是的直径,平分,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,选项A成立;
∴,选项B成立;
∴,选项D成立;
∵和中,没有相等的边,
∴与不全等,选项C不成立,
故选C.
【点睛】
本题考查了圆周角定理,垂径定理,等腰三角形的性质,平行线的性质,角平分线的性质,解本题的关键是熟练掌圆周角定理和垂径定理.
3.如图,在中,所对的圆周角,若为上一点,,则的度数为( )
A.30° B.45° C.55° D.60°
【答案】B
【解析】
解:∵∠ACB=50°,
∴∠AOB=2∠ACB=100°,
∵∠AOP=55°,
∴∠POB=45°,
故选:B.
【点睛】
本题是圆的一个计算题,主要考查了在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆心角等于它所对的圆周角的2倍.
必考点2 直线和圆的位置关系
1、直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交,这时直线叫圆的割线
直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切,这时直线叫圆的切线,唯一的公共点叫切点。
直线和圆没有公共点时,叫直线和圆相离。
2、若圆的半径为r,圆心到直线的距离为d,则:
直线和圆相交d<r;直线和圆相切d=r;直线和圆相离d>r;直线和圆相交d<r
3、切线的判定:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
4、切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径
推理1:经过圆心且垂直干切线的直线必经过切点。
推理2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心。
【典例2】如图,已知⊙O上三点A,B,C,半径OC=1,∠ABC=30°,切线PA交OC延长线于点P,则PA的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
连接OA,
∵∠ABC=30°,
∴∠AOC=60°,
∵PA是圆的切线,
∴∠PAO=90°,
∵tan∠AOC =,
∴PA= tan60°×1=.
故选B.
【点睛】
本题考查了圆周角定理、切线的性质及锐角三角函数的知识,根据圆周角定理可求出∠AOC=60°是解答本题的关键.
【举一反三】
1.如图,PA,PB分别与⊙O相切于A,B两点,若∠C=65°,则∠P的度数为( )
A.65° B.130° C.50° D.100°
【答案】C
【解析】
∵PA、PB是⊙O的切线,∴OA⊥AP,OB⊥BP,∴∠OAP=∠OBP=90°,又∵∠AOB=2∠C=130°,则∠P=360°﹣(90°+90°+130°)=50°.故选C.
考点:切线的性质.
2.如图,为的切线,切点为,连接,与交于点,延长与交于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
切线性质得到
故选D
【点睛】
本题主要考查圆的切线性质、三角形的外角性质等,掌握基础定义是解题关键
3.如图,在中,,,,点O是AB的三等分点,半圆O与AC相切,M,N分别是BC与半圆弧上的动点,则MN的最小值和最大值之和是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【解析】
如图,设⊙O与AC相切于点D,连接OD,作垂足为P交⊙O于F,
此时垂线段OP最短,PF最小值为,
∵,,
∴
∵,
∴
∵点O是AB的三等分点,
∴,,
∴,
∵⊙O与AC相切于点D,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴MN最小值为,
如图,当N在AB边上时,M与B重合时,MN经过圆心,经过圆心的弦最长,
MN最大值,
,
∴MN长的最大值与最小值的和是6.
故选B.
【点睛】
此题主要考查圆与三角形的性质,解题的关键是熟知圆的性质及直角三角形的性质.
必考点3 正多边形和圆
各边相等,各角也相等的多边形叫正多边形。
定理:把圆分成n(n>3)等分:
(l)依次连结各分点所得的多边形是这个圆的内按正多边形;
(2)经过各分点作圆的切线,以相邻切线的交点为顶点的多边形是这个圆的外切正n边形。
定理:任何正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,这两个圆是同心圆。
正多边形的外接(或内切)圆的圆心叫正多边形的中心。外接圆的半径叫正多边形的半径,内切圆的半径叫正多边形的边心距。
正多边形各边所对的外接圆的圆心角都相等,叫正多边形的中心角。
正n边形的每个中心角等于
正多边形都是轴对称图形,一个正n边形共有n条对称轴,每条对称轴都通过正n边形的中心。
若n为偶数,则正n边形又是中心对称图形,它的中心就是对称中心。
边数相同的正多边形相似,所以周长的比等于边长的比,面积的比等于边长平方的比。
【典例3】如图,已知正五边形内接于,连结,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
∵五边形为正五边形
∴
∵
∴
∴
故选:C.
【点睛】
本题考查的是正多边形和圆、多边形的内角和定理,掌握正多边形和圆的关系、多边形内角和等于(n-2)×180°是解题的关键.
【举一反三】
1.如图,正方形ABCD内接于⊙O,AB=2,则的长是( )
A.π B.π C.2π D.π
【答案】A
【解析】
连接OA、OB,
∵正方形ABCD内接于⊙O,
∴AB=BC=DC=AD,
∴,
∴∠AOB=×360°=90°,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:2AO2=(2)2,
解得:AO=2,
∴的长为=π,
故选A.
【点睛】本题考查了弧长公式和正方形的性质,求出∠AOB的度数和OA的长是解此题的关键.
2.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,连接BD.则∠CBD的度数是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】A
【解析】
∵在正六边形ABCDEF中,∠BCD==120°,BC=CD,
∴∠CBD=(180°﹣120°)=30°,
故选:A.
【点睛】
本题考查的是正多边形和圆、等腰三角形的性质,三角形的内角和,熟记多边形的内角和是解题的关键.
3.已知圆内接正三角形的面积为,则该圆的内接正六边形的边心距是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
因为圆内接正三角形的面积为,
所以圆的半径为,
所以该圆的内接正六边形的边心距×sin60°=×=1,
故选:B.
【点睛】
本题考查正多边形和圆,解答本题的关键是明确题意,求出相应的图形的边心距.
必考点4 圆中的计算
圆扇形,弓形的面积
l、圆面积:;
2、扇形面积:一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所组成的图形叫做扇形。
在半径为R的圆中,圆心角为n°的扇形面积S扇形的计算公式为:
注意:因为扇形的弧长。所以扇形的面积公式又可写为
(3)弓形的面积
由弦及其所对的弧组成的圆形叫做弓形。
弓形面积可以在计算扇形面积和三角形面积的基础上求得。如果弓形的弧是劣弧,则弓形面积等于扇形面积减去三角形面积。若弓形的弧是优弧,则弓形面积等于扇形面积加上三角形面积。
3、圆锥的侧面展开图
圆锥的侧面展开图为扇形,圆锥的底面周长等于扇形弧长,计算侧面积就是计算扇形面价.
半径是母线长R,圆锥侧面积为S侧面=
【典例4】若一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,则圆锥侧面展开图的扇形的圆心角为 ( )
A.120° B.180° C.240° D.300°
【答案】B
【解析】
设母线长为R,底面半径为r,
∴底面周长=2πr,底面面积=πr2,侧面面积=πrR,
∵侧面积是底面积的2倍,
∴2πr2=πrR,
∴R=2r,
设圆心角为n,有=2πr=πR,
∴n=180°.
故选B.
考点:圆锥的计算
【举一反三】
1.若扇形的圆心角为90°,半径为6,则该扇形的弧长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
解:该扇形的弧长=.
故选C.
【点睛】
本题考查了弧长的计算:弧长公式:(弧长为l,圆心角度数为n,圆的半径为R).
2.如图,内接于圆,,,若,则弧的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
连接OB,OC.
∵∠A=180°-∠ABC-∠ACB=180°-65°-70°=45°,
∴∠BOC=90°,
∵BC=2,
∴OB=OC=2,
∴的长为=π,
故选A.
【点睛】
本题考查圆周角定理,弧长公式,等腰直角三角形的性质的等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识
3.如图,从一张腰长为,顶角为的等腰三角形铁皮中剪出一个最大的扇形,用此剪下的扇形铁皮围成一个圆锥的侧面(不计损耗),则该圆锥的底面半径为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
过作于,
,
,
,
弧的长,
设圆锥的底面圆的半径为,则,解得.
故选:A.
【点睛】
本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.
1.如图,是的弦,半径于点且则的长为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
连接OA,
∵OC⊥AB,AB=6则AD=3
且OA2=OD2+AD2,
∴OA2=16+9,
∴OA =OC=5cm.
∴DC =OC-OD=1 cm
故选D.
2.如图,点,,均在⊙上,当时,的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
,
,
,
.
故选A.
【点睛】
本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半
3.如图,AB是⊙O的直径,EF,EB是⊙O的弦,且EF=EB,EF与AB交于点C,连接OF,若∠AOF=40°,则∠F的度数是( )
A.20° B.35° C.40° D.55°
【答案】B
【解析】
连接FB,
则∠FOB=180°-∠AOF=180°-40°=140°,
∴∠FEB=∠FOB=70°,
∵FO=BO,
∴∠OFB=∠OBF=(180°-∠FOB)÷2=20°,
∵EF=EB,
∴∠EFB=∠EBF=(180°-∠FEB)÷2=55°,
∴∠EFO=∠EBF-∠OFB=55°-20°=35°,
故选B.
【点睛】
本题考查了圆周角定理、等腰三角形的性质等知识,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
4.如图,AB是⊙O的直径,点C、D是圆上两点,且∠AOC=126°,则∠CDB=( )
A.54° B.64° C.27° D.37°
【答案】C
【解析】
解:∵∠AOC=126°,
∴∠BOC=180°﹣∠AOC=54°,
∵∠CDB=∠BOC=27°
故选:C.
【点睛】
此题考查了圆周角定理.注意在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
5.如图,AB为的直径,BC为的切线,弦AD∥OC,直线CD交的BA延长线于点E,连接BD.下列结论:①CD是的切线;②;③;④.其中正确结论的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【解析】
解:连结.
为的直径,为的切线,
,
,
,.
又,
,
.
在和中,,
,
.
又点在上,
是的切线;故①正确,
,
,
,
垂直平分,
即,故②正确;
为的直径,为的切线,
,
,
,
,
,
,
,
,故③正确;
,
,
,
,
,
,故④正确;
故选:A.
【点睛】
本题主要考查了切线的判定、全等三角形的判定与性质以及相似三角形的判定与性质,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用是解答此题的关键.
6.平面内,⊙O的半径为1,点P到O的距离为2,过点P可作⊙O的切线条数为( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.无数条
【答案】C
【解析】
解:因为点P到O的距离为2,大于半径1,所以点P在圆外,
所以,过点P可作⊙O的切线有2条;
故选C.
【点睛】
本题考查了点与圆的关系、切线的定义,熟练掌握是解题的关键.
7.如图,PA、PB为圆O的切线,切点分别为A、B,PO交AB于点C,PO的延长线交圆O于点D,下列结论不一定成立的是( )
A.PA=PB B.∠BPD=∠APD C.AB⊥PD D.AB平分PD
【答案】D
【解析】
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,所以A成立;
∠BPD=∠APD,所以B成立;
∴AB⊥PD,所以C成立;
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴AB⊥PD,且AC=BC,
只有当AD∥PB,BD∥PA时,AB平分PD,所以D不一定成立,
故选D.
【点睛】
本题考查了切线长定理,垂径定理,等腰三角形的性质等,熟练掌握相关知识是解题的关键.
8.如图,在△ABC中,AB=5,AC=3,BC=4,将△ABC绕A逆时针方向旋转40°得到△ADE,点B经过的路径为弧BD,是图中阴影部分的面积为( )
A.π﹣6 B.π C.π﹣3 D.+π
【答案】B
【解析】
解:∵AB=5,AC=3,BC=4,
∴△ABC为直角三角形,
由题意得,△AED的面积=△ABC的面积,
由图形可知,阴影部分的面积=△AED的面积+扇形ADB的面积﹣△ABC的面积,
∴阴影部分的面积=扇形ADB的面积=,
故选B.
【点睛】
考查的是扇形面积的计算、旋转的性质和勾股定理的逆定理,根据图形得到阴影部分的面积=扇形ADB的面积是解题的关键.
9.如图,点A、B、C在⊙O上,BC=6,∠BAC=30°,则⊙O的半径为_______.
【答案】6
【解析】
解:连接OB,OC
∵∠BOC=2∠BAC=60°,又OB=OC,
∴△BOC是等边三角形
∴OB=BC=6,
故答案为6.
【点睛】
本题综合运用圆周角定理以及等边三角形的判定和性质.
10.如图,点A,B,C在⊙O上,∠A=40度,∠C=20度,则∠B=_____度.
【答案】60
【解析】
如图,连接OA,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠C=20°,
∴∠OAB=∠OAC+∠BAC=20°+40°=60°,
∵OA=OB,
∴∠B=∠OAB=60°,
故答案为60.
【点睛】本题考查了圆的性质的应用,熟练掌握圆的半径相等、等腰三角形的性质是解题的关键.
11.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上的一点,若BC=6,AB=10,OD⊥BC于点D,则OD的长为______.
【答案】4
【解析】
解:∵OD⊥BC,
∴BD=CD=BC=3,
∵OB=AB=5,
∴在Rt△OBD中,OD==4.
故答案为4.
【点睛】
本题考查垂径定理及其勾股定理,熟记定理并灵活应用是本题的解题关键.
12.如图,是⊙O的内接三角形,且AB是⊙O的直径,点P为⊙O上的动点,且,⊙O的半径为6,则点P到AC距离的最大值是___.
【答案】.
【解析】
过O作于M,延长MO交⊙O于P,则此时,点P到AC距离的最大,且点P到AC距离的最大值,
∵,,⊙O的半径为6,
∴,
∴,
∴,
∴则点P到AC距离的最大值是,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了三角形的外接圆与外心,圆周角定理,解直角三角形,正确的作出辅助线是解题的关键.
13.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C为OA的中点,CE⊥OA交于点E,以点O为圆心,OC的长为半径作交OB于点D,若OA=2,则阴影部分的面积为 .
【答案】.
【解析】
连接OE、AE,
∵点C为OA的中点,
∴∠CEO=30°,∠EOC=60°,
∴△AEO为等边三角形,
∴S扇形AOE=
∴S阴影=S扇形AOB-S扇形COD-(S扇形AOE-S△COE)
=
=
=.
14.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠A=100°,则∠DCE的度数为_______;
【答案】100°
【解析】
∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠DCE=∠A=100°,
故答案为100°
【点睛】
此题考查圆内接四边形的性质,难度不大
15.如图,PA、PB是的切线,A、B为切点,点C、D在⊙O上.若∠P=102°,则∠A+∠C=_________°.
【答案】219
【解析】
解:连接AB,
∵PA、PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,
∵∠P=102°,
∴∠PAB=∠PBA=(180°−102°)=39°,
∵∠DAB+∠C=180°,
∴∠PAD+∠C=∠PAB+∠DAB+∠C=180°+39°=219°,
故答案为:219°.
【点睛】
本题考查了切线的性质,圆内接四边形的性质,等腰三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
16.如图,在中,.的半径为2,点是边上的动点,过点作的一条切线(点为切点),则线段长的最小值为______.
【答案】
【解析】
连接.
∵是的切线,
∴;
∴,
∴当时,线段OP最短,
∴PQ的长最短,
∵在中,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了切线的性质、等腰直角三角形的性质以及勾股定理.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,得到时,线段最短是关键.
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