第24讲 圆(强化训练)(教师版含解析)中考数学一轮复习讲义+训练
展开2023年中考数学一轮复习专题讲义+强化训练(全国通用)
第二十四讲 圆
考点一 圆相关角计算 2
考点二 垂径定理与切线长定理 6
考点三 弧长与扇形面积 6
考点四 圆综合计算 13
考点一 圆相关角计算
1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠BOD=150°,则∠BCD的度数是( )
A.30° B.60° C.105° D.120°
【解答】解:∵弧BCD对的圆周角是∠A,圆心角是∠BOD,∠BOD=150°,
∴∠A=∠BOD=75°,
∵A、B、C、D四点共圆,
∴∠A+∠BCD=180°,
∴∠BCD=105°,
故选:C.
2.如图,AB是⊙O的直径,点D在⊙O上,若∠AOC=120°,则∠BDC的度数是( )
A.20° B.30° C.40° D.45°
【解答】解:∵∠AOC=120°,
∴∠ADC=∠AOC=60°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠BDC=∠ADB﹣∠ADC=30°.
故选:B.
3.如图,BD为圆O的直径,直线ED为圆O的切线,A、C两点在圆上,AC平分∠BAD且交BD于F点.若∠ADE=19°,则∠AFB的度数为何?( )
A.97° B.104° C.116° D.142°
【解答】解:∵BD是圆O的直径,
∴∠BAD=90°,
又∵AC平分∠BAD,
∴∠BAF=∠DAF=45°,
∵直线ED为圆O的切线,
∴∠ADE=∠ABD=19°,
∴∠AFB=180°﹣∠BAF﹣∠ABD=180°﹣45°﹣19°=116°.
故选:C.
4.如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B是切点,点C在⊙O上,且∠ACB=58°,则∠APB等于( )
A.54° B.58° C.64° D.68°
【解答】解:∵PA、PB是⊙O的切线,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,
∴∠PAO=∠PBO=90°,
由圆周角定理:∠AOB=2∠ACB=2×58°=116°,
∴∠APB=360°﹣90°﹣90°﹣116°=64°,
故选:C.
5.如图,AB是圆O的直径,C、D在圆上,连接AD、CD、AC、BC.若∠CAB=35°,则∠ADC的度数为( )
A.35° B.45° C.55° D.65°
【解答】解:∵AB是圆O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠CAB=35°,
∴∠B=90°﹣∠CAB=55°,
∴∠ADC=∠B=55°,
故选:C.
6.如图,PA、PB是⊙O切线,A、B为切点,点C在⊙O上,且∠ACB=55°,则∠APB等于( )
A.55° B.70° C.110° D.125°
【解答】解:连接OA,OB,
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA⊥OA,PB⊥OB,
∵∠ACB=55°,
∴∠AOB=110°,
∴∠APB=360°﹣90°﹣90°﹣110°=70°.
故选:B.
7.如图,四边形ABCD内接于⊙O,连接BD.若,∠BDC=50°,则∠ADC的度数是( )
A.125° B.130° C.135° D.140°
【解答】解:连接OA,OB,OC,
∵∠BDC=50°,
∴∠BOC=2∠BDC=100°,
∵,
∴∠BOC=∠AOC=100°,
∴∠ABC=∠AOC=50°,
∴∠ADC=180°﹣∠ABC=130°.
故选:B.
考点二 垂径定理与切线长定理
8.如图,⊙O的半径为6,将劣弧沿弦AB翻折,恰好经过圆心O,点C为优弧AB上的一个动点,则△ABC面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【解答】解:如图,过点C作CT⊥AB于点T,过点O作OH⊥AB于点H,交⊙O于点K,连接AO,AK.
由题意AB垂直平分线段OK,
∴AO=AK,
∵OA=OK,
∴OA=OK=AK,
∴∠OAK=∠AOK=60°.
∴AH=OA•sin60°=6×=3,
∵OH⊥AB,
∴AH=BH,
∴AB=2AH=6,
∵OC+OH≥CT,
∴CT≤6+3=9,
∴CT的最大值为9,
∴△ABC的面积的最大值为=27,
故选:C.
9.如图,AB是⊙O的弦,OC⊥AB于点C,连接OB,点P是半径OB上任意一点,连接AP,若OB=5,OC=3,则AP的长不可能是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【解答】解:连接OA,
∵OC⊥AB于点C,OB=5,OC=3,
∴BC==4,
∴AB=2×4=8,
∵AO≤AP≤AB,
∴5≤AP≤8,
∴AP的长度不可能是:9(答案不唯一).
故选:D.
10.如图,P为⊙O外一点,PA、PB分别切⊙O于A、B,CD切⊙O于点E,分别交PA、PB于点C、D,若PA=5,则△PCD的周长为( )
A.5 B.7 C.8 D.10
【解答】解:∵PA、PB为圆的两条相交切线,
∴PA=PB,
同理可得:CA=CE,DE=DB.
∵△PCD的周长=PC+CE+ED+PD,
∴△PCD的周长=PC+CA+BD+PD=PA+PB=2PA,
∴△PCD的周长=10,
故选:D.
11.如图,在等腰三角形ABC中,O为底边BC的中点,以O为圆心作半圆与AB,AC相切,切点分别为D,E.过半圆上一点F作半圆的切线,分别交AB,AC于M,N.那么的值等于( )
A. B. C. D.1
【解答】解:连OM,ON,如图,
∵MD,MF与⊙O相切,
∴∠1=∠2,
同理得∠3=∠4,
而∠1+∠2+∠3+∠4+∠B+∠C=360°,AB=AC
∴∠2+∠3+∠B=180°;
而∠1+∠MOB+∠B=180°,
∴∠3=∠MOB,即有∠4=∠MOB,
∴△OMB∽△NOC,
∴=,
∴BM•CN=BC2,
∴=.
故选:B.
12.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB经过点A(6,0)、B(0,6),⊙O的半径为2(O为坐标原点),点P是直线AB上的一动点,过点P作⊙O的一条切线PQ,Q为切点,则切线长PQ的最小值为( )
A. B.3 C.3 D.
【解答】解:连接OP、OQ.
∵PQ是⊙O的切线,
∴OQ⊥PQ;
根据勾股定理知PQ2=OP2﹣OQ2,
∵当PO⊥AB时,线段PQ最短;
又∵A(﹣6,0)、B(0,6),
∴OA=OB=6,
∴AB=6
∴OP=AB=3,
∵OQ=2,
∴PQ==,
故选:D.
考点三 弧长与扇形面积
13.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,AO=1.分别以点A、B为圆心,AO、BO长为半径画弧,与相交,则图中阴影部分的周长为 π+2 .
【解答】解:如图,连接AC,OC,
则AC=OA=OC,
∴∠OAC=∠AOC=60°,
∵∠AOB=90°,
∴∠COB=30°,
∴图中阴影部分的周长为2(++OA)=2×(+1)=π+2,
故答案为:π+2.
14.如图,已知半圆O的直径AB=6,将半圆O绕点A逆时针旋转,使点B落在点B′处,AB′与半圆O交于点C,若弧BC的长为,则图中阴影部分的面积是 π .
【解答】解:连接OC,如图,设∠BOC=n°,
∵弧BC的长为,
∴=π,
解得n=90°,
∴∠BAC=BOC=45°,
∵S阴影部分+S半圆AB=S半圆+S扇形BAB′,
∴S阴影部分=S扇形BAB′==π.
故答案为:π.
15.在△ABC中,已知∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=1.如图所示,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°后得到△AB'C'.则图中阴影部分的面积为 .
【解答】解:∵∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=1,
∴AB=BC=,AC=2BC=2,
∴图中阴影部分面积=S扇形ACC′﹣S扇形ADB′﹣S△AB′C′=﹣﹣×1×=,
故答案为:;
16.如图,等边△ABC的边长为1,以A为圆心,AC为半径画弧,交BA的延长线于D,再以B为圆心,BD为半径画弧,交CB的延长线于E,再以C为圆心,CE为半径画弧,交AC的延长线于F,则由弧CD,弧DE,优弧EF及线段CF围成的图形(CDEFC)的周长为 6π+3 .
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AC=BC=AB=1,∠CAB=∠BCA=∠ABC=60°.
∴AD=1,∠CAD=120°,∠DBE=120°,∠FCE=120°.
∴BD=AB+AD=2,CE=CF=CB+BE=1+2=3,
∴的长==π,
的长==π,
优弧EF的长==4π,
∴弧CD,弧DE,优弧EF及线段CF围成的图形(CDEFC)的周长为π+π+4π+3=6π+3.
故答案为:6π+3.
考点四 圆综合计算
17.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,DE⊥AC交BA的延长线于点E,交AC于点F.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AC=6,tanE=,求AF的长.
【解答】证明:(1)如图,连接OD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∴∠ODB=∠ACB,
∴AC∥OD,
∴∠DFC=∠ODF,
∵DE⊥AC,
∴∠DFC=∠ODF=90°,
∴OD⊥DE,
∴DE是⊙O的切线;
(2)∵AC=6=AB,
∴AO=OB=3=OD,
∵OD⊥DE,tanE=,
∴=,
∴DE=4,
∴OE===5,
∴AE=OE﹣OA=2,
∵AC∥OD,
∴△AEF∽△OED,
∴,
∴,
∴AF=.
18.如图1,AB是⊙O的直径,C是圆上一点,∠BAC的平分线交⊙O于点D,过D作DE⊥AC交AC的延长线于点E.
(1)若AB=20,AC=12,求BD,DE的长;
(2)若F是OA的中点,FG⊥OA交直线DE于点G,如图2,若FG=,tan∠BAD=,求⊙O的半径.
【解答】解:(1)如图1,连接BC,OD交于点N,
∵DE⊥AE,
∴∠E=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=∠BCE=90°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
∵AD平分∠BAC,
∴∠OAD=∠DAE,
∴∠ODA=∠CAD,
∴OD∥AE,
∴∠NDE=90°,
∵∠BCE=∠E=90°,
∴四边形DECN是矩形,
∴∠CND=90°,
∴OD⊥BC,
∴BN=CN=BC,DE=NC,
Rt△ABC中,AB=20,AC=12,
∴BC===16,
∴DE=BN=CN=8,
∵O是AB的中点,
∴ON是△ABC的中位线,
∴ON=AC=6,
Rt△BDN中,且ON=6,DN=4,BN=8,
∴BD===4;
(2)如图2,设FG与AD交于点H,过点G作GM⊥HD,垂足为M,
tan∠BAD==
设BD=3x,AD=4x,则AB=5x,
∵F为OA的中点,
∴AF=x,
∵GF⊥AB
∴∠AFH=90°
∵tan∠BAD=
∴FH=AF•tan∠BAD==x,
同理得:AH===x,
HD=AD﹣AH=4x﹣x=x,
由(1)知:∠HDG+∠ODA=90°,
在Rt△HFA中,∠FAH+∠FHA=90°,
∵∠OAD=∠ODA,∠FHA=∠DHG,
∴∠DHG=∠HDG,
∴GH=DG,MH=MD,
∴HM=HD==x,
在Rt△HGM中,HG===x,
∵FH+GH=,即=,
解得:x=,
∴⊙O的半径为=8.
19.如图已知⊙O经过A、B两点,AB=6,C是的中点,联结OC交弦AB与点D,CD=1.
(1)求圆⊙O的半径;
(2)过点B、点O分别作点AO、AB的平行线,交于点G,E是⊙O上一点,联结EG交⊙O于点F,当EF=AB,求sin∠OGE的值.
【解答】解:(1)∵AB=6,C是的中点,CD=1,
∴OC⊥AB且OC平分AB,
∴AD=3,∠ODA=90°,
设OA=r,则OD=r﹣1,
∴r2=32+(r﹣1)2,
解得,r=5,
即圆⊙O的半径为5;
(2)作OH⊥EF于点H,
∵AB=EF,OD=r﹣1=4,
∴OH=OD=4,∠OHG=90°,
∵OA∥BG,OG∥AB,
∴四边形OABG是平行四边形,
∴OG=AB,
∵AB=6,
∴OG=6,
∴sin∠OGH===,
即sin∠OGE=.
20.如图,直线PO交⊙O于点E、F,PB为⊙O的切线,B为切点,过点B作PO的垂线BA,垂足为点D,交⊙O于点A,延长AO与⊙O交于点C,连接BC,AF,PA.
(1)试探究线段OF、OD、OP之间的等量关系,并加以证明;
(2)若BC=18,sin∠F=,求线段PF的长.
【解答】(1)OF2=OD×OP.
证明:连接OB,
∵PB是⊙O的切线,
∴∠PBO=90°,
∵OA=OB,BA⊥PO于D,
∴AD=BD,∠POA=∠POB,
在△PAO和△PBO中,,
∴△PAO≌△PBO(SAS),
∴∠PAO=∠PBO=90°,
∵∠PDA=90°,
∴∠OAD+∠AOP=90°,∠OPA+∠AOP=90°,
∴∠OAD=∠OPA,
∴△OAD∽△OPA,
∴,
即OA2=OD×OP,
∵OF=OA,
∴OF2=OD•OP.
(2)∵OA=OC,AD=BD,BC=18,
∴OD=BC=9,
设AD=x,
∵sin∠F=,
∴tan∠F==,
∴FD=2x,OA=OF=2x﹣9,
在Rt△AOD中,由勾股定理,
得(2x﹣9)2=x2+92,
解得x1=12,x2=0(不合题意,舍去),
∴AD=12,OA=2x﹣9=15,
∵OA2=OD×OP,
∴9OP=225,
∴OP=25,
∴PF=40.
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