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【單元復(fù)習(xí)】第2章對稱圖形——圓知識精講第2章對稱圖形—圓一、圓的定義及其相關(guān)概念(1)定義:圓是軸對稱圖形,每一條直徑都是它的對稱軸,因此圓有無數(shù)條對稱軸。1)半徑:圓上一點與圓心的連線段。2)直徑:連接圓上兩點有經(jīng)過圓心的線段。3)弦:連接圓上兩點線段(直徑也是弦)。4)?。簣A上兩點之間的曲線部分。半圓周也是弧。劣弧:小于半圓周的弧。優(yōu)弧:大于半圓周的弧。在一個個平面內(nèi),線段OA繞它固定的一個端點O旋轉(zhuǎn)一周,另一個端點A隨之旋轉(zhuǎn)所形成的圖形叫做圓,固定的端點O叫做圓心,線段OA叫做半徑。(2)圓的幾何表示以點O為圓心的圓記作“⊙O”,讀作“圓O”(3)弦、弧等與圓有關(guān)的定義(1)弦連接圓上任意兩點的線段叫做弦。(如圖中的AB)(4)直徑經(jīng)過圓心的弦叫做直徑。(如途中的CD)直徑等于半徑的2倍。(5)半圓圓的任意一條直徑的兩個端點分圓成兩條弧,每一條弧都叫做半圓。(6)弧、優(yōu)弧、劣弧圓上任意兩點間的部分叫做圓弧,簡稱弧。弧用符號“⌒”表示,以A,B為端點的弧記作“”,讀作“圓弧AB”或“弧AB”。大于半圓的弧叫做優(yōu)弧(多用三個字母表示);小于半圓的弧叫做劣弧(多用兩個字母表示)二、圓的對稱性(1)圓是滿足x軸對稱的,這樣只需要計算原來的1/2點的位置;(2)圓是滿足y軸對稱的,這樣只需要計算原來的1/2點的位置;(3)圓是滿足y=xory=-x軸對稱的,這樣只需要計算原來的1/2點的位置;圓的軸對稱性:圓是軸對稱圖形,經(jīng)過圓心的每一條直線都是它的對稱軸。圓的中心對稱性:圓是以圓心為對稱中心的中心對稱圖形。三、確定圓的條件1.定理:不在同一直線上的三個點確定一個圓.定理中“不在同一直線”這個條件不可忽略,“確定”一詞應(yīng)理解為“有且只有”.2.通過三角形各頂點的圓叫做三角形的外接圓,外接圓的圓心為三角形的外心,這個三角形叫圓的內(nèi)接三角形.只要三角形確定,那么它的外心和外接圓半徑也隨之確定了.四、圓周角圓周角定理:在同圓或等圓中,同弧或等弧所對的圓周角都等于這條弧所對的圓心角的一半。證明(分類思想,3種,半徑相等)①圓周角度數(shù)定理:圓周角的度數(shù)等于它所對的弧的度數(shù)的一半。②同圓或等圓中,同弧或等弧所對的圓周角相等,相等圓周角所對的弧也相等。(不在同圓或等圓中其實也相等的。注:僅限這一條。)五、直線與圓的位置關(guān)系①直線和圓無公共點,稱相離。AB與圓O相離,d>r。②直線和圓有兩個公共點,稱相交,這條直線叫做圓的割線。AB與⊙O相交,d③直線和圓有且只有一公共點,稱相切,這條直線叫做圓的切線,這個唯一的公共點叫做切點。AB與⊙O相切,d=r。(d為圓心到直線的距離)直線和圓有三種位置關(guān)系,具體如下:(1)相交:直線和圓有兩個公共點時,叫做直線和圓相交,這時直線叫做圓的割線,公共點叫做交點;(2)相切:直線和圓有唯一公共點時,叫做直線和圓相切,這時直線叫做圓的切線,(3)相離:直線和圓沒有公共點時,叫做直線和圓相離。如果⊙O的半徑為r,圓心O到直線l的距離為d,那么:直線l與⊙O相交d<r;直線l與⊙O相切d=r;直線l與⊙O相離d>r;六、正多邊形與圓1)把一個圓的圓周分成n等份,順次連接各分點所得圖形,即為圓的內(nèi)接正n邊形,這個圓叫做這個正n邊形的外接圓。2)正多邊形的相關(guān)概念:正多邊形的中心——是正多邊外接圓的圓心。正多邊形的半徑——是正多邊形內(nèi)切圓半徑。(rn)正多邊形的中心角——是正多邊形的邊所對的外接圓的圓心角。(αn)七、弧長及扇形的面積弧長公式:n是圓心角度數(shù),r是半徑,α是圓心角弧度。l=nπr÷180或l=n/180·πr或l=|α|r在半徑是R的圓中,因為360°的圓心角所對的弧長就等于圓周長C=2πR,所以n°圓心角所對的弧長為l=n°πR÷180°。八、圓錐的側(cè)面積S=πRL圓錐側(cè)面積=n/360×π×R2=1/2LR(n指扇形頂角度數(shù),R是圓錐底面半徑,L指母線)圓錐的側(cè)面積推導(dǎo),需要把圓錐展開.圓錐的側(cè)面積和全面積1.圓錐可以看作是一個直角三角形繞著直角邊所在的直線旋轉(zhuǎn)一周而形成的圖形,另一條直角邊旋轉(zhuǎn)而成的面叫做圓錐的底面,斜邊旋轉(zhuǎn)而成的面叫做圓錐的側(cè)面.2.圓錐的側(cè)面展開圖與側(cè)面積計算:圓錐的側(cè)面展開圖是一個扇形,這個扇形的半徑是圓錐側(cè)面的母線長、弧長是圓錐底面圓的周長、圓心是圓錐的頂點.如果設(shè)圓錐底面半徑為r,側(cè)面母線長(扇形半徑)是l,底面圓周長(扇形弧長)為c,那么它的側(cè)面積是:與圓有關(guān)的輔助線1.如圓中有弦的條件,常作弦心距,或過弦的一端作半徑為輔助線.2.如圓中有直徑的條件,可作出直徑上的圓周角.3.如一個圓有切線的條件,常作過切點的半徑(或直徑)為輔助線.圓內(nèi)接四邊形:若四邊形的四個頂點都在同一個圓上,這個四邊形叫做圓內(nèi)接四邊形,這個圓叫做這個四邊形的外接圓.圓內(nèi)接四邊形的特征:①圓內(nèi)接四邊形的對角互補(bǔ);②圓內(nèi)接四邊形任意一個外角等于它的內(nèi)錯角.考點例析【考點1】圓【例1】(2022·江蘇·九年級期末)已知⊙O的半徑為3,平面內(nèi)有一點到圓心O的距離為5,則此點可能是(
)A.P點 B.Q點 C.M點 D.N點【答案】D【分析】根據(jù)點到圓心O的距離大于半徑,可判定出點在圓外,即可得到答案.【詳解】∵平面內(nèi)有一點到圓心O的距離為5,5>3.∴該點在圓外,∴點N符合要求.故選:D.【點睛】本題考查了點與圓的位置關(guān)系,根據(jù)點到圓心距離與半徑的大小關(guān)系可作出判斷.【考點2】圓的對稱性【例2】(2022·全國·九年級專題練習(xí))一個圓弧形蔬菜大棚的剖面如圖所示,已知AB=16m,半徑OA=10m,則高度CD的長為()A.2m B.4m C.6m D.8m【答案】B【分析】由垂徑定理可知,CD垂直平分AB,再用勾股定理算出答案即可.【詳解】∵CD垂直平分AB,∴AD==8m∴OD==6m∴CD=OC﹣OD=10﹣6=4m故選:B.【點睛】本題考查了垂徑定理的應(yīng)用,以及勾股定理,找出CD垂直平分AB是本題的關(guān)鍵.【考點3】確定圓的條件【例3】(2022·山東聊城·二模)用尺規(guī)作圖作三角形的外接圓時,用到了哪些基本作圖(
)A.作一條線段等于已知線段 B.作一個角等于已知角C.作一個角的平分線 D.作一條線段的垂直平分線【答案】D【分析】根據(jù)三角形的外心的定義可知,三角形的外心到三角形的三個頂點的距離相等,即作三邊的垂直平分線性即可,據(jù)此即可求解.【詳解】解:∵由三角形的外心的定義可知,三角形的外心到三角形三個頂點的距離相等,∴三角形的外心在三邊的垂直平分線上,所以用到了基本作圖:作一條線段的垂直平分線.故選D.【點睛】本題考查了三角形外心的定義,理解三角形的外心到三角形的三個頂點的距離相等是解題的關(guān)鍵.【考點4】圓周角【例2】(2022·黑龍江綏化·九年級期末)如圖所示,在中,,,則的度數(shù)是(
)A.55° B.110° C.125° D.150°【答案】B【分析】連接OC,根據(jù)圓周角定理可得∠BOC=50°,∠DOC=60°,根據(jù)∠BOD=∠BOC+∠DOC即可求解.【詳解】如圖,連接OC,已知,,由圓周角定理可得∠BOC=50°,∠DOC=60°,所以∠BOD=∠BOC+∠DOC=50°+60°=110°.故選:D.【點睛】本題主要考查了圓周角定理:在同圓或等圓中,同弧或等弧所對的圓周角相等,都等于這條弧所對的圓心角的一半,熟記定理是解題的關(guān)鍵.【考點5】直線與圓的位置關(guān)系【例5】(2022·河北石家莊·九年級期末)如圖,若⊙O的直徑為6,點O到某條直線的距離為6,則這條直線可能是()A.l1 B.l2 C.l3 D.l4【答案】A【分析】根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系判斷即可.【詳解】解:∵若⊙O的直徑為6,∴圓O的半徑為3,∵點O到某條直線的距離為6,∴這條直線與圓相離,故選:A.【點睛】本題考查直線與圓的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵是記?。寒?dāng)⊙O的半徑為r,圓心O到直線l的距離為d.①直線l和⊙O相交?d<r,②直線l和⊙O相切?d=r,③直線l和⊙O相離?d>r.【考點6】正多邊形與圓【例6】(2022·河北保定·九年級期末)如圖,有一個直徑為的圓形紙片,若在該紙片上沿虛線剪一個最大正六邊形紙片,則這個正六邊形紙片的邊心距是(
)A.1 B. C.2 D.4【答案】B【分析】連接OA、OB,根據(jù)圓內(nèi)接正六邊形的性質(zhì)得到△AOB是等邊三角形,作OC⊥AB于C,求得∠AOC=30°,由OA=2cm,得到AC=1cm,根據(jù)勾股定理求出OC即可.【詳解】如圖,連接OA、OB,則△AOB是等邊三角形,作OC⊥AB于C,∵△AOB是等邊三角形,∴∠OAB=60°,∴∠AOC=30°,∵OA=2cm,∴AC=1cm,OC=,故選:B.【點睛】此題考查圓內(nèi)接正六邊形的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì),勾股定理,直角三角形30度角所對的直角邊等于斜邊的一半的性質(zhì),熟記圓內(nèi)接正六邊形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【考點7】弧長及扇形面積【例7】(2022·四川資陽·中考真題)如圖.將扇形翻折,使點A與圓心O重合,展開后折痕所在直線l與交于點C,連接.若,則圖中陰影部分的面積是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】連接CO,且直線l與AO交于點D,解直角三角形求出,即可求出扇形的面積,再算出的面積,即可求出陰影部分面積.【詳解】連接CO,且直線l與AO交于點D,如圖所示,∵扇形中,,∴,∵點A與圓心O重合,∴,,∴,∴,由勾股定理得:,∵,,∴,故選:B.【點睛】此題考查求不規(guī)則圖形的面積,扇形面積公式,添加輔助線是本題的關(guān)鍵.【考點8】圓錐的側(cè)面積【例8】(2022·四川綿陽·中考真題)如圖,錨標(biāo)浮筒是打撈作業(yè)中用來標(biāo)記錨或沉船位置的,它的上下兩部分是圓錐,中間是圓柱(單位:mm).電鍍時,如果每平方米用鋅0.1千克,電鍍1000個這樣的錨標(biāo)浮筒,需要多少千克鋅?(π的值取3.14)(
)A.282.6 B.282600000 C.357.96 D.357960000【答案】A【分析】求出圓錐的表面積,圓柱的表面積,進(jìn)一步求出組合體的表面積為:,即可求出答案.【詳解】解:如圖:由勾股定理可知:圓錐的母線長,設(shè)底圓半徑為r,則由圖可知,圓錐的表面積:,圓柱的表面積:,∴組合體的表面積為:,∵每平方米用鋅0.1千克,∴電鍍1000個這樣的錨標(biāo)浮筒,需要鋅.故選:A【點睛】本題考查組合體的表面積,解題的關(guān)鍵是求出圓錐的表面積和圓柱的表面積,掌握勾股定理,表面積公式.舉一反三一、選擇題(共4小題)1.(2022·全國·九年級單元測試)如圖,AB為⊙O的直徑,點C在⊙O上,若∠OCA=50°,AB=4,則的長為()A.π B.π C.π D.π【答案】B【分析】直接利用等腰三角形的性質(zhì)得出∠A的度數(shù),再利用圓周角定理得出∠BOC的度數(shù),再利用弧長公式求出答案.【詳解】解:∵∠OCA=50°,OA=OC,∴∠A=50°,∴∠BOC=2∠A=100°,∵AB=4,∴BO=2,∴的長為:π.故選:B.【點睛】此題主要考查了弧長公式應(yīng)用以及圓周角定理,正確得出∠BOC的度數(shù)是解題關(guān)鍵.2.(2022·江蘇·九年級單元測試)如圖,在⊙O中,AB是弦,半徑于點D,若OC=10,AB=16,則CD的長為(
)A.6 B.5 C.4 D.3【答案】C【分析】連接OA,如圖,利用垂徑定理得到AD=BD=AB=8,再利用勾股定理計算出OD,然后計算OC-OD即可.【詳解】解:連接OA,如圖,∵OC⊥AB,∴AD=BD=AB=在Rt△OAD中,OD=∴CD=OC-OD=10-6=4.故選C.【點睛】本題考查了垂徑定理:垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對的兩條?。?.(2022·江蘇·九年級單元測試)如圖,是由邊長為1的正六邊形和六角星鑲嵌而成的圖案,則圖中陰影部分的面積是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】計算出1個正六邊形的面積,利用矩形的面積減去圖中未涂色部分的面積即可.【詳解】解:如圖所示,∵正六邊形的中心角為60°,∴每個邊長為1的正六邊形由六個全等的等邊三角形組成,∴,,,因此每個正六邊形的面積為:,圖中未涂色部分面積等于16個正六邊形的面積:.整個圖形是一個矩形,長為12,寬為,矩形的面積為:,因此圖中陰影部分的面積是:,故選C.【點睛】本題考查等邊三角形相關(guān)計算,利用等邊三角形計算出每個正六邊形的面積是解題的關(guān)鍵.4.(2022·江蘇·九年級單元測試)工人師傅為檢測該廠生產(chǎn)的一種鐵球的大小是否符合要求,設(shè)計了一個如圖(1)所示的工件槽,其兩個底角均為90°,將形狀規(guī)則的鐵球放入槽內(nèi)時,若同時具有圖(1)所示的A、B、E三個接觸點,該球的大小就符合要求.圖(2)是過球心及A、B、E三點的截面示意圖,已知⊙O的直徑就是鐵球的直徑,AB是⊙O的弦,CD切⊙O于點E,AC⊥CD、BD⊥CD,若CD=16cm,AC=BD=4cm,則這種鐵球的直徑為(
)A.10cm B.15cm C.20cm D.24cm【答案】C【分析】連接OA,OE,設(shè)OE與AB交于點P,根據(jù),,得四邊形ABDC是矩形,根據(jù)CD與切于點E,OE為的半徑得,,即,,根據(jù)邊之間的關(guān)系得,,在,由勾股定理得,,進(jìn)行計算可得,即可得這種鐵球的直徑.【詳解】解:如圖所示,連接OA,OE,設(shè)OE與AB交于點P,∵,,,∴四邊形ABDC是矩形,∵CD與切于點E,OE為的半徑,∴,,∴,,∵AB=CD=16cm,∴,∵,在,由勾股定理得,解得,,則這種鐵球的直徑=,故選C.【點睛】本題考查了切線的性質(zhì),垂徑定理,勾股定理,解題的關(guān)鍵是掌握這些知識點.二、填空題(共4小題)5.(2022·江蘇·九年級期末)如圖,線段,以O(shè)為圓心,的長為半徑作,B是平面上一點,且,過點B作直線l垂直于,交于C,D兩點.若取最大值時,則的長為_________.【答案】8【分析】根據(jù)條件分析點B的運(yùn)動軌跡為以A為圓心,以AB長度為半徑的圓,作出B的運(yùn)動軌跡,過點B作直線l⊥AB,交于C,D兩點,此時CD為圓的弦,要使取最大值,即CD為直徑時,此時在根據(jù)勾股定理計算OB即可.【詳解】解:如圖所示,是點B的運(yùn)動軌跡,過點B作直線l⊥AB,交于C,D兩點,此時CD為圓的弦,要使取最大值,即CD為直徑時,∵CD⊥AB,∴△AOB是直角三角形,∴,故答案為:8【點睛】本題主要考查圓的弦最大情況,根據(jù)題意,將圖形畫出,進(jìn)而將線段長問題轉(zhuǎn)化成為圓的弦最值問題,結(jié)合勾股定理計算即可.6.(2022·江蘇·九年級期末)筒車是我國古代發(fā)明的一種水利灌溉工具,彰顯了我國古代勞動人民的智慧,如圖1,點P表示筒車的一個盛水桶.如圖2,當(dāng)筒車工作時,盛水桶的運(yùn)行路徑是以軸心O為圓心,為半徑的圓,且圓心在水面上方.若圓被水面截得的弦長為,則筒車工作時,盛水桶在水面以下的最大深度為______m.【答案】4【分析】過O點作半徑OD⊥AB于E,如圖,由垂徑定理得到AE=BE=8,再利用勾股定理計算出OE,然后即可計算出DE的長.【詳解】解:過O點作半徑OD⊥AB于E,如圖,∴AE=BE=AB=×16=8,在Rt△AEO中,OE=,∴ED=OD-OE=10-6=4(m),故答案為:4【點睛】本題考查了垂徑定理的應(yīng)用,垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對的兩條弧,能熟練應(yīng)用垂徑定理是解決問題的關(guān)鍵.7.(2022·江蘇·九年級期末)如圖,AB是半圓O的直徑,且AB=10,點P為半圓上一點.將此半圓沿AP所在的直線折疊,若恰好弧AP過圓心O,則圖中陰影部分的面積是______.(結(jié)果保留π)【答案】【分析】過點O作OD⊥BC于點D,交弧AP于點E,則可判斷點O是弧AOP的中點,由折疊的性質(zhì)可得OD=DE=R=,在Rt△OBD中求出∠OAD=30°,繼而得出∠AOC,求出扇形AOC的面積即可得出陰影部分的面積.【詳解】解:過點O作OD⊥BC于點D,交弧AP于點E,連接OP,則點E是弧AEP的中點,由折疊的性質(zhì)可得點O為弧AOP的中點,∴S弓形AO=S弓形PO,在Rt△AOD中,OA=OB=R=5,OD=DE=R=,∴∠OAD=30°,∴∠BOP=60°,∴S陰影=S扇形BOP==π.故答案為:π.【點睛】本題考查了扇形面積的計算,解答本題的關(guān)鍵是作出輔助線,判斷點O是弧AOP的中點,將陰影部分的面積轉(zhuǎn)化為扇形的面積.8.(2022·江蘇·九年級期末)在活動課上,“雄鷹組”用含30°角的直角三角尺設(shè)計風(fēng)車.如圖,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=2,將直角三角尺繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)得到△AB′C′,使點C′落在AB邊上,以此方法做下去……則B點通過一次旋轉(zhuǎn)至B′所經(jīng)過的路徑長為_____.(結(jié)果保留π)【答案】【分析】根據(jù)題意,點B所經(jīng)過的路徑是圓弧,根據(jù)直角三角形30°角所對的邊等于斜邊的一半,易知AB=4,結(jié)合旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知∠BAB′=∠BAC=60°,,最后求出圓弧的長度即可.【詳解】∵∠C=90°,∠ABC=30°,AC=2,∴AB=2AC=4,∠BAC=60°,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得,∠BAB′=∠BAC=60°,∴B點通過一次旋轉(zhuǎn)至B′所經(jīng)過的路徑長為,故答案為:.【點睛】本題主要考查了直角三角形30°角所對的邊等于斜邊的一半,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),以及圓弧的求法,熟練地掌握相關(guān)內(nèi)容是解題的關(guān)鍵.二、簡答題(共4小題)9.(2022·江蘇·九年級單元測試)如圖,AB是⊙O的直徑,CB是弦,OD⊥CB于E,交于D,連接AC.(1)請寫出三個不同類型的正確結(jié)論;(2)若CB=8,ED=2,求⊙O的半徑.【答案】(1)結(jié)論見解析(2)5【分析】(1)根據(jù)垂徑定理即可證明出BE=CE,,∠BED=90°;(2)設(shè)圓的半徑等于R,利用垂經(jīng)定理和勾股定理列方程可求出圓的半徑.【詳解】(1)不同類型的正確結(jié)論有:①BE=CE;②;③∠BED=90°.證明如下:∵CB是弦,OD⊥CB于E,∴BE=CE,,∠BED=90°.(2)∵OD⊥CB∴BE=CE==4設(shè)半徑等于R,則OE=OD-DE=R-2在Rt△OEB中,由勾股定理得,即解得R=5∴⊙O的半徑為5.【點睛】本題主要考查了垂徑定理,求圓的弦,半徑,弦心距的問題可以轉(zhuǎn)化為解直角三角形的問題,解題的關(guān)鍵是熟練掌握垂徑定理.10.(2022·江蘇·九年級單元測試)如圖,在△ABC中,AB=BC,以AB為直徑的⊙O交AC于點D,過點D作切線DE交AB的延長線于點E,交BC于點F.(1)求證:BC⊥DE;(2)若AB=4,∠A=30°,填空:①線段AD的長為______;②線段BF的長為______.【答案】(1)見解析(2)①2,②1【分析】(1)證明OD是△ABD的中位線,再根據(jù)切線的性質(zhì)即可證明BC⊥DE;(2)利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理即可求解.【詳解】(1)證明:連接BD、OD,∵AB為⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,AO=OB,∵AB=BC,∴AD=DC,∴OD是△ABD的中位線,∴OD∥BC,∵DE是⊙O的切線,∴OD⊥DE,∴BC⊥DE;(2)解:①∵AB=4,∠A=30°,∠ADB=90°,∴DB=AB=2,AD==2,②∵∠A=30°,∴∠BOD=60°,∴△OBD是等邊三角形,∴∠ODB=60°,∵OD⊥DE,∴∠BDF=30°,∵BC⊥DE,∴∠DFB=90°,∴BF=BD=1,故答案為:①2,②1.【點睛】本題考查了切線的性質(zhì),三角形中位線定理,含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,找出所求問題需要的條件.11.(2022·全國·九年級單元測試)如圖,是的外接圓,切于點,與直徑的延長線相交于點.(Ⅰ)如圖①,若,求的大?。唬á颍┤鐖D②,當(dāng),時,求的大小和的半徑.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),半徑為2【分析】(Ⅰ)連接,根據(jù)圓周角定理求得,然后利用三角形外角和切線的性質(zhì)求解;(Ⅱ)連接,設(shè),根據(jù)圓周角定理及切線的性質(zhì)列方程求解,然后再利用含30°的直角三角形性質(zhì)求解圓的半徑.【詳解】解:(Ⅰ)連接.∵切于點,∴,∴,∵,∴,∴.(Ⅱ)連接,設(shè).∵,∴,∵,∴,∴.∵是的切線,∴,即,在中,,即,解得,∴.在中,,∵,∴,∵,∴,即的半徑為2.【點睛】本題考查圓周角定理及切線的性質(zhì),掌握相關(guān)性質(zhì)定理正確推理計算是解題關(guān)鍵.12.(2022·全國·九年級單元測試)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,以BC為直徑的⊙O交斜邊AB于點M,若H是AC的中點,連接MH.(1)求證:MH為⊙O的切線.(2)若MH=,=,求⊙O的半徑.(3)在(2)的條件下分別過點A、B作⊙O的切線,兩切線交于點D,AD與⊙O相切于N點,過N點作NQ⊥BC,垂足為E,且交⊙O于Q點,求線段NQ的長度.【答案】(1)證明見解析;(2)2;(3).【分析】(1)連接OH、OM,易證OH是△ABC的中位線,利用中位線的性質(zhì)可證明△COH≌△MOH,所以∠HCO=∠HMO=90°,從而可知MH是⊙O的切線;(2)由切線長定理可知:MH=HC,再由點M是AC的中點可知AC=3,由=,所以BC=4,從而可知⊙O的半徑為2;(3)連接CN,AO,CN與AO相交于I,由AC、AN是⊙O的切線可知AO⊥CN,利用等面積可求出可求得CI的長度,設(shè)CE為x,然后利用勾股定理可求得CE的長度,利用垂徑定理即可求得NQ.【詳解】解:(1)連接OH、OM,∵H是AC的中點,O是BC的中點∴OH是△ABC的中位線,∴OH∥AB,∴∠COH=∠ABC,∠MOH=∠OMB又∵OB=OM,∴∠OMB=∠MBO,∴∠COH=∠MOH,在△COH與△MOH中,∵OC=OM,∠COH=∠MOH,OH=OH∴△COH≌△MOH(SAS),∴∠HCO=∠HMO=90°,∴MH是⊙O的切線;(2)∵M(jìn)H、AC是⊙O的切線,∴HC=MH=,∴AC=2HC=3,∵=,∴BC=4,∴⊙O的半徑為2;(3)連接OA、CN、ON,OA與CN相交于點I,∵AC與AN都是⊙O的切線,∴AC=AN,AO平分∠CAD,∴AO⊥CN,∵AC=3,OC=2,∴由勾股定理可求得:AO=,∵AC?OC=AO?CI,∴CI=,∴由垂徑定理可求得:CN=,設(shè)OE=x,由勾股定理可得:,∴,∴x=,∴CE=,由勾股定理可求得:EN=,∴由垂徑定理可知:NQ=2EN=.【點睛】本題考查圓的綜合問題,涉及垂徑定理,勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì),切線的判定等知識內(nèi)容,對學(xué)生的綜合能力要求較高,一定要注意將所學(xué)知識貫穿起來.實戰(zhàn)演練一、選擇題(共4小題)1.(2022·江蘇無錫·九年級期中)如圖,將⊙O上的沿弦BC翻折交半徑OA于點D,再將沿BD翻折交BC于點E,連接DE.若AD=2OD,則的值為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】如圖,連接AC,CD,OC,過點C作CH⊥AB于H.設(shè)OA=3a,則AB=6a.首先證明AC=CD=DE,求出AC(用a表示),即可解決問題.【詳解】解:如圖,連接AC,CD,OC,過點C作CH⊥AB于H.設(shè)OA=3a,則AB=6a.∵在同圓或等圓中,∠ABC所對的弧有,,,∴AC=CD=DE,∵CH⊥AD,∴AH=DH,∵AD=2OD,∴AH=DH=OD=a,在Rt△OCH中,CH=,在Rt△ACH中,AC=,∴.故選:D.【點睛】本題考查圓周角定理,翻折變換,解直角三角形等知識,解題的關(guān)鍵是理解題意,學(xué)會利用參數(shù)解決問題.2.(2022·江蘇無錫·九年級期中)“圓材埋壁”是我國古代著名數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中的一個問題:“今有圓材,埋在壁中,不知大小,以鋸鋸之,深一寸,鋸長一尺,問徑如何?”這段話的意思是:如圖,現(xiàn)有圓形木材,埋在墻壁里,不知木材大小,用鋸子將它鋸下來,深度CD為1寸,鋸長AB為1尺(10寸),問圓材直徑幾寸?則該問題中圓的直徑為(
)A.22寸 B.24寸 C.26寸 D.28寸【答案】C【分析】設(shè)圓材的圓心為O,延長CD,交于點E,連接OA,由題意知CE過點O,且,,設(shè)圓形木材半徑為r,可知,,根據(jù)列方程求解可得.【詳解】解:設(shè)圓材的圓心為O,延長CD,交于點E,連接OA,如圖所示:由題意知:CE過點O,且,則.設(shè)圓形木材半徑為r,則,.∵,∴,解得,即的半徑為13寸,∴的直徑為26寸.故選:C.【點睛】本題考查的是垂徑定理的應(yīng)用以及勾股定理等知識,熟練掌握垂徑定理及勾股定理是解題的關(guān)鍵.3.(2022·遼寧·撫順市順城區(qū)長春學(xué)校九年級期中)如圖,一個圓弧形橋拱,其跨度為10米,拱高為1米.求橋拱的半徑.(
)A.6 B.10 C.12 D.13【答案】D【分析】根據(jù)垂徑定理得到,再設(shè)半徑為R,利用勾股定理列出關(guān)于R的一元二次方程,然后解方程即可.【詳解】解:設(shè)半徑為R,根據(jù)勾股定理得,∵,∴,解得故選D【點睛】本題考查了垂徑定理、勾股定理、一元二次方程,根據(jù)題意列方程,將幾何問題轉(zhuǎn)化為方程問題是解題關(guān)鍵.4.(2022·遼寧本溪·八年級期中)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1,將Rt△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)30°后得到Rt△ADE,點B經(jīng)過的路徑為,則圖中陰影部分的面積是(
)(提示:圓心角為n°的扇形的面積為,R為扇形所在的圓的半徑)A. B. C. D.【答案】A【分析】先根據(jù)勾股定理得到AB=,再根據(jù)扇形的面積公式計算出S扇形ABD,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到Rt△ADE≌Rt△ACB,于是S陰影部分=S△ADE+S扇形ABD-S△ABC=S扇形ABD.【詳解】解:∵∠ACB=90°,AC=BC=1,∴AB=,∴S扇形ABD=.又∵Rt△ABC繞A點逆時針旋轉(zhuǎn)30°后得到Rt△ADE,∴Rt△ADE≌Rt△ACB,∴S陰影部分=S△ADE+S扇形ABD-S△ABC=S扇形ABD=.故選:A.【點睛】本題主要考查的是旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、扇形的面積公式,勾股定理的應(yīng)用,將陰影部分的面積轉(zhuǎn)化為扇形ABD的面積是解題的關(guān)鍵.二、填空題(共4小題)5.(2022·江蘇·九年級期末)如圖,將△ABC繞點C順時針旋轉(zhuǎn)120°得到△A'B'C,已知AC=3,BC=2,則=__________;線段AB掃過的圖形(陰影部分)的面積為__________.【答案】
##【分析】根據(jù)弧長公式可求得的長;根據(jù)圖形可以得出AB掃過的圖形的面積=S扇形ACA′+S△ABC-S扇形BCB′-S△A′B′C,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)就可以得出S△ABC=S△A′B′C就可以得出AB掃過的圖形的面積=S扇形ACA′-S扇形BCB′求出其值即可.【詳解】解:∵△ABC繞點C旋轉(zhuǎn)120°得到△A′B′C,∴△ABC≌△A′B′C,∴S△ABC=S△A′B′C,∠BCB′=∠ACA′=120°.∴的長為:2π;∵AB掃過的圖形的面積=S扇形ACA′+S△ABC-S扇形BCB′-S△A′B′C,∴AB掃過的圖形的面積=S扇形ACA′-S扇形BCB′,∴AB掃過的圖形的面積=.故答案為:2π;.【點睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)的運(yùn)用,全等三角形的性質(zhì)的運(yùn)用,弧長公式以及扇形的面積公式的運(yùn)用,解答時根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求解是關(guān)鍵.6.(2022·江蘇·九年級期末)一圓形玻璃鏡面損壞了一部分,為得到同樣大小的鏡面,工人師傅用直角尺作如圖所示的測量,測得AB=12cm,BC=5cm,則圓形鏡面的半徑為__________.【答案】【分析】連接AC,根據(jù)∠ABC=90°得出AC是圓形鏡面的直徑,再根據(jù)勾股定理求出AC即可.【詳解】解:連接AC,∵∠ABC=90°,且∠ABC是圓周角,∴AC是圓形鏡面的直徑,由勾股定理得:,所以圓形鏡面的半徑為,故答案為:.【點睛】本題考查了圓周角定理,圓心角、弧、弦之間的關(guān)系和勾股定理等知識點,能根據(jù)圓周角定理得出AC是圓形鏡面的直徑是解此題的關(guān)鍵.7.(2022·江蘇·九年級期末)如圖,在⊙O中,點A,B,C是⊙O上的點,∠AOB=40°,則∠C的度數(shù)為_____.【答案】20°##20度【分析】根據(jù)圓周角定理即可直接求解.【詳解】解:∵∠AOB=40°,∠C∠AOB,∴∠C40°=20°.故答案為:20°.【點睛】本題考查了圓周角定理,在同圓或等圓中,同弧或等弧所對的圓周角相等,都等于這條弧所對的圓心角的一半.8.(2022·江蘇·九年級期末)如圖,在半徑為10cm和6cm的兩個同心圓中,大圓的弦AB與小圓相切于點C,則弦AB的長為_______cm.【答案】16【分析】根據(jù)切線的性質(zhì)得到OC⊥AB,根據(jù)垂徑定理得到AC=AB,根據(jù)勾股定理計算,得到答案.【詳解】解:∵AB是小圓O的切線,∴OC⊥AB,∵AB是大圓O的弦,∴AC=AB,在Rt△AOC中,AC===8(cm),則AB=2AC=16(cm),故答案為:16.【點睛】本題考查的是切線的性質(zhì)、垂徑定理和勾股定理的應(yīng)用,掌握圓的切線垂直于經(jīng)過切點的半徑是解題的關(guān)鍵.三、簡答題(共4小題)9.(2022·浙江麗水·九年級期中)如圖,在⊙O中,直徑AB=2,ABC中,∠BAC=90°,BC交⊙O于點D,若∠C=45°,求:(1)BD的長為多少?(2)求陰影部分的面積.【答案】(1)(2)1【分析】(1)連接AD,可得AD⊥BC.再根據(jù)△ABC是等腰直角三角形,可得BD=CD,,即可求解;(2)根據(jù)AD=BD,可得弧BD=弧AD,從而得到弓形BD的面積=弓形AD的面積,進(jìn)而得到陰影部分的面積=Rt△ADC的面積,即可求解.【詳解】(1)解∶如圖,連接AD,∵AB是⊙O的直徑,∴AD⊥BC.又∵∠BAC=90°,∠C=45°,∴∠B=∠C=45°,∴AB=AC,∴△ABC是等腰直角三角形,∴BD=CD,,∴AD=BD=CD=;(2)解:∵AD=BD,∴BD?=AD?,∴弓形BD的面積=弓形AD的面積,∴陰影部分的面積=Rt△ADC的面積=.【點睛】本題主要考查了等腰直角三角形的判定和性質(zhì),圓周角定理,求扇形面積,勾股定理,根據(jù)題意,作適當(dāng)輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.10.(2022·江蘇泰州·九年級期中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點A、B是y軸x軸上的兩個定點,點M是線段AB的垂直平分線上的一個動點,以點M為圓心,MA長為半徑的圓與x軸正半軸、y軸的負(fù)半軸分別交于D、C兩點,過點O作AB的垂線與CD交于點F.(1)若∠BOE=28°,求∠CDB的度數(shù);(2)求證:F是CD的中點;(3)若A(0,4),B(3,0),連接MF,當(dāng)點M運(yùn)動時,MF的值是否發(fā)生變化,若不變,求出MF的值;若變化,請說明理由.【答案】(1)28°(2)見解析(3)不變,【分析】(1)由同角的余角相等得,由同弧所對的圓周角相等得,結(jié)合求解;(2)由(1)得到,又根據(jù)對頂角相等得到,進(jìn)而得到,同理可得,進(jìn)而得到即可求解;(3)連接CM并延長交圓于點P,連接PD、MF,由等角的余角相等易得,進(jìn)而得到,再利用三角形中位線的定理求得,然后由點A和點B的坐標(biāo)得到AB的長度,即可求解.【詳解】(1)解:∵,,∴,∴.∵∴,∴;(2)證明:由(1)得到.
又∵,∴,∴.∵,∴,∴.∵∴,∴.又∵,∴,∴,∴,∴F是CD的中點;(3)解:,MF的值不發(fā)生變化.連接CM并延長交圓于
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