初中数学苏科版九年级上册第2章 对称图形——圆2.4 圆周角精品课时训练
展开第2章 对称图形----圆
2.4 圆周角
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课程标准
课标解读
1.探索圆周角与圆心角及其所对弧的关系,知道同弧(或等弧)所对的圆周角相等。
2.了解并证明圆周角定理及其推论∶圆周角等于它所对弧上的圆心角的一半;直径所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径;圆内接四边形的对角互补。
1.熟练掌握圆周角的定理及其推论的灵活运用;
2.通过观察、比较、分析圆周角与圆心角的关系,发展学生合情推理能力和演绎推理能力。
3.掌握圆内接四边形的对角互补。
知识精讲
知识点01 圆周角
1.圆周角定义:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
2.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.圆周角定理的推论: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.
【微点拨】
(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交.
(2)圆周角定理成立的前提条件是在同圆或等圆中.
【即学即练1】如图,在⊙O中,∠BOC=130°,点A在上,则∠BAC的度数为( )
A.55° B.65° C.75° D.130°
【答案】B
【解析】解: ∠BOC=130°,点A在上,
∴ ∠BAC=12∠BOC=65°
故选B
知识点02 圆内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.
圆内接四边形的对角互补.
圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).
【即学即练2】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,点E为边CD上任意一点(不与点C,点D重合),连接BE,若∠A=60°,则∠BED的度数可以是( ).
A.110° B.115° C.120° D.125°
【答案】D
【解析】解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠C=180°,
∵∠A=60°,
∴∠C=180°-∠A=120°,
∵∠DEB是△DCE的一个外角,
∴∠DEB>∠C,
∴∠DEB的度数可能是:125°,
故选:D.
能力拓展
考法01 圆周角
【典例1】如图,点A,B,C,D在⊙O上,=.求证:AC=BD;
【解析】(1)∵=
∴=
∴
∴BD=AC
考法02 圆内接四边形
【典例2】如图,四边形内接于,求证:是等边三角形.
【解析】证明:∵四边形内接于,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形.
分层提分
题组A 基础过关练
1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠A=40°,则∠C的度数为( )
A.110° B.120° C.135° D.140°
【答案】D
【解析】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,∠A=40°,
∴∠C=180°-∠A=140°,
故选D.
2.同圆中,已知所对的圆心角是80°,则所对的圆周角度数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:∵弧所对的圆心角为80°,
∴这条弧所对的圆周角度数=×80°=40°.
故选:A.
3.如图,四边形内接于,点为边上任意一点(点不与点,重合),连接.若,则的度数不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠B+∠D=180°,
∵∠B=150°,
∴∠D=180°﹣∠B=30°,
∵∠APC为△PCD的外角,
∴∠APC>∠D,只有A满足题意.
故选:A.
4.如图,是的外接圆,,,则的半径为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【解析】解:如图,连接AO、CO,
∵∠ABC=45°,
∴∠AOC=90°,
∵OA=OC,,
∴,
解得:OA=2,即的半径为2.
故选:B
5.如图,点A,B,C在上,,则________度.
【答案】31
【解析】解:由圆周角定理可知:
故答案为:31.
6.四边形ABCD内接于,若,则的度数为_______.
【答案】120°
【解析】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠A+∠C=180°,
∵∠A=60°,
∴∠C=180°-60°=120°,
故答案为:120°.
7.如图,在⊙O中,点C为优弧ACB上的一点,,则∠C=_______.
【答案】
【解析】∵,
∴,
∵与所对的弧都是,
∴,
故答案为:.
8.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E.如果∠A=15°,弦CD=2,那么OC的长是_______.
【答案】2
【解析】解:∵CD⊥AB,
∴CE=DE=CD=1,∠OEC=90°,
∵∠BOC=2∠A=2×15°=30°,
∴OC=2CE=2.
故答案为:2.
9.如图,A,C,B.D四点都在⊙O上,AB是⊙O的直径,且AB=6,∠ACD=45°,求弦AD的长.
【答案】
【解析】解:∵AB是⊙O的直径
∴∠ADB=90°
∵
∠ABD=∠ACD=45°,
∴△ABD为等腰直角三角形,
∴。
10.如图,AB是⊙O的直径,BD是⊙O的弦,延长BD到C,使AC=AB,BD与CD的大小有什么关系?为什么?
【答案】BD=CD,见解析
【解析】解:BD=CD,
理由是:如图,连接AD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°即AD⊥BC,
又∵AC=AB,
∴BD=CD;
题组B 能力提升练
1.下列说法错误的是( )
A.对角线垂直且互相平分的四边形是菱形 B.同圆或等圆中,同弧对应的圆周角相等
C.对角线相等的四边形是矩形 D.对角线垂直且相等的四边形是正方形
【答案】C
【解析】解:A.对角线垂直且互相平分的四边形是菱形,所以A选项说法正确,故A选项不符合题意;
B.同圆或等圆中,同弧对应的圆周角相等,所以A选项说法正确,故B选项不符合题意;
C.对角线相等的四边形是不一定是矩形,所以C选项说法不正确,故C选项符合题意;
D.对角线垂直且相等的平行四边形是正方形,所以D选项说法正确,故D选项不符合题意.
故选:C.
2.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠C=45°,AB=6,则⊙O的半径长为( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】解:如图,连接OA,OB,
∵∠ACB=45°,
∴∠AOB=2∠ACB=90°,
∵OA=OB,
∴△AOB是等腰直角三角形,
在Rt△OAB中,OA2+OB2=AB2,AB=6,
∴2OA2=36,
∴OA=3,
⊙O的半径是3,
故选:C.
3.如图,点A、B、C在上,∠ABO=36°,则∠ACB的度数为( )
A.27° B.36° C.54° D.108°
【答案】C
【解析】解:∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
故选:C.
4.如图,是的两条直径,E是劣弧的中点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:连接OE,如图所示:
∵OB=OC,,
∴,
∴,
∵E是劣弧的中点,
∴,
∴;
故选C.
5.已知,如图,AB是⊙O的直径,点D,C在⊙O上,连接AD、BD、DC、AC,如果∠BAD=25°,那么∠C的度数是__.
【答案】
【解析】解:如图,连接BD,
∵AB是⊙0的直径,
∴∠ADB=90°.
∵∠BAD=25°,
∴∠B=65°,
∴∠C=∠B=65°(同弧所对的圆周角相等).
故答案为:65°.
6.如图,是的直径,的长为8,点D在圆上,且,则弦的长为______.
【答案】4
【解析】连接OC,如图
∵,
∴,
∵AO=CO,
∴△AOC是等边三角形,
∴AC=AO,
∵AB是直径,且AB=8cm,
∴cm,
故答案为:4.
7.在等腰△ABC中,AB=AC,∠A=80°,以BC边的中点O为圆心, BC长为半径画圆,该圆分别交AB,AC边于点D,E,P是圆上一动点(与点D,E不重合),连结PD,PE,则∠DPE=______.
【答案】170°或10°
【解析】解:连接OD,OE,
∵∠A=80°,AB=AC,
∴∠B=∠C=(180°-80°)=50°,
∵OD=OB=OC=OE,
∴∠ODB=∠B=∠C=∠OEC=50°,
∴∠BOD=∠COE=80°,
∴∠DOE=20°,
当点P在优弧DBE上时,∠DP1E=∠DOE=10°,
当点P在劣弧DE上时,∠DP2E=180°-∠DP1E=170°,
∴∠DPE=170°或10°,
故答案为:170°或10°.
8.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AD的延长线与BC的延长线相交于点E,DC=DE.
(1)求证:∠A=∠AEB;
(2)如果DC⊥OE,求证:△ABE是等边三角形.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠BCD=180°,
∵∠DCE+∠BCD=180°,
∴∠A=∠DCE,
∵DC=DE,
∴∠DCE=∠DEC,
∴∠A=∠AEB;
(2)解∶∵DC⊥OE,
∴DF=CF,
∴OE是CD的垂直平分线,
∴ED=EC,
又DE=DC,
∴△DEC为等边三角形,
∴∠AEB=60°,
又∠A=∠AEB,
∴△ABE是等边三角形.
9.如图,四边形内接于,为的直径,.
(1)试判断的形状,并给出证明;
(2)若,,求的长度.
【答案】(1)△ABC是等腰直角三角形;证明见解析;
(2);
【解析】(1)证明:∵AC是圆的直径,则∠ABC=∠ADC=90°,
∵∠ADB=∠CDB,∠ADB=∠ACB,∠CDB=∠CAB,
∴∠ACB=∠CAB,
∴△ABC是等腰直角三角形;
(2)解:∵△ABC是等腰直角三角形,
∴BC=AB=,
∴AC=,
Rt△ADC中,∠ADC=90°,AD=1,则CD=,
∴CD=.
题组C 培优拔尖练
1.如图,C,D是⊙O上直径AB两侧的两点,设∠ABC=30°,则∠BDC=( )
A.85° B.60° C.65° D.55°
【答案】B
【解析】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠ABC=30°,
∴∠CAB=60°,
∴∠BDC=∠CAB=60°,
故选:B.
2.已知,如图,点A,B,C三点都在上,,,若的面积为2,则⊙的半径为( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【解析】解:连接OA、OB、OC,
∵,,
∴,,
∵OB=OC,
∴,
∵,
∴,
∴OA∥BC,
∴,
∴,
∴(负值舍去),
故选:B.
3.如图,点、分别是上直径异侧的两点,且,连接、、,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】连接BC,如图,
∵,
∴∠CBA=2∠CAB,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°,
∴∠CBA=60°,
∵∠APC=∠ABC,
∴∠APC=60°,
故选:D.
4.如图,在以AB为直径的⊙O中,点C为圆上的一点,,弦于点E,弦AF交CE于点H,交BC于点G,若点H是AG的中点,则的度数为( )
A.18° B.21° C.22.5° D.30°
【答案】D
【解析】解:∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC+∠CAB=90°,
∵,
∴∠CAB=2∠ABC,
∴∠ABC=30°,∠CAB=60°,
∵CD⊥AB,
∴∠AEC=90°,
∴∠ACE=30°,
∵点H是AG的中点,∠ACB=90°,
∴AH=CH=HG,
∴∠CAH=∠ACE=30°,
∵∠CAF=∠CBF,
∴∠CBF=30°,
故选:D.
5.如图,四边形ABCD是的内接四边形,BE是的直径,连接AE、BD.若∠BCD=115°,则∠EBD的大小为_______.
【答案】25°
【解析】解:四边形ABCD是的内接四边形,∠BCD=115°,
连接DE,
BE是的直径,
故答案为:.
6.如图,在菱形ABCD中,,,点E是射线CD上一点,连接BE,点P在BE上,连接AP,若,则面积的最大值为__________.
【答案】
【解析】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=6,AB//CD,
∴
∵,
∴ 即,
∵,
∴,
∵,
∴点P在在△APB的外接圆上,
若要使的面积最大,底AB固定,,故只要AB边上的高最大时,即三角形面积最大;此时点P在劣弧的中点处,如图,
设点O为△APB的外接圆的圆心,OP⊥AB于点F,
∴,,
∴
∴
由勾股定理得,
∴
∴PF=
∴
即面积的最大值为.
故答案为:.
7.如图,是的弦,,点是优弧上的动点,,连接,,是的中线,
(1)若,则______;
(2)的最大值______
【答案】 2
【解析】解:(1)如图,延长交于点D,连接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴是的直径,
∵是的中线,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
解得.
故答案为:2
(2)如图,连接、,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∵点P是优弧上的动点,是的中线,
∴,,
即,
当为的直径时最大,此时,
即
∴的最大值为.
故答案为:
8.已知⊙O,请用尺规完成下面作图,不写作法,保留作图痕迹.
(1)如图①,在上作一个45°的圆周角;
(2)如图②,在上作一个60°的圆周角.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】(1)如图所示,即为所未作:
(2)如图所示,即为所未作:
9.如图,四边形ABCD内接于⊙O,D是弧AC的中点,延长BC到点E,使,连接BD,ED.
(1)求证:;
(2)若,,⊙O的直径长为 .
【答案】(1)见解析;(2)10
【解析】(1)证明:∵D是弧AC的中点,
∴,
∴AD=CD,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠A=∠DCE,
在△ABD和△CED中,
,
∴△ABD≌△CED(SAS),
∴BD=ED.
(2)解:连接OA,OD,如图,
∵D是弧AC的中点,
∴,
∴∠ABD=∠CBD=,
∴∠AOD=2∠ABD=2×30°=60°,
∵OA=OD,
∴△AOD是等边三角形,
∴半径OA= AD=5,
∴直径长=10.
故答案为:10.
10.如图,在⊙O中,弦AB,CD互相垂直,垂足为M,F是上的一点,且,AF分别与CD,BD相交于点E,N,连接FD,MN.
(1)求证:DE=DF;
(2)若⊙O的半径为8,∠BAF=22.5°,求线段MN的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1),
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)如图,连接,
,
,
,
,
,
在中,,
由(1)得,,
是等腰三角形,
,
,
是的中点,
,
,
,
,
,
.
11.如图,CD与EF是⊙O的直径,连接CE、CF,延长CE到A,连接AD并延长,交CF的延长线于点B,过点F作⊙O的切线交AB于点G,点D是AB的中点.
(1)求证:;
(2)若,,求FG的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)证明:连接DE,
∵CD和EF都是⊙O的直径,
∴∠DEA=∠ECF=90°,
∵D是AB的中点,
∴CD=AD=BD,
∴∠ADE=∠CDE,
∵OD=OE,
∴∠OED=∠CDE,
∴∠ADE=∠OED,
∴;
(2)连接DF,
∵CD是⊙O的直径,
∴∠DFC=90°,
∴∠DFC=∠FCE=∠CED=90°,
∴四边形CEDF是矩形,
∴FC=DE,DE∥BC,
∴,
∴AE=CE,
∴DE是△ABC的中位线,
∴,
∵AB=2CD=5,AC=3,
∴,
∴FC=2.
是的切线,
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