【单元练】(人教版)福州九年级数学上册第二十四章《圆》经典练习(含答案解析)
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一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A .圆是轴对称图形,任何一条直径都是圆的对称轴
B .平分弦的直径垂直于弦
C .长度相等的弧是等弧
D .在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等D
解析:D
【分析】
根据对称轴的定义对A 进行判断;根据垂径定理的推论对B 进行判断;根据等弧定义对C 进行判断;根据圆心角定理对D 进行判断.
【详解】
解:A 、圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴,所以A 选项错误; B 、平分弦(非直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧,所以B 选项错误; C 、长度相等的弧不一定能重合,所以不一定是等弧,所以C 选项错误;
D 、在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,所以D 选项正确.
故选:D .
【点睛】
本题考查了圆的有关性质,掌握相关定理是解题关键.
2.如图,在平面直角坐标系中,P 是直线y =2上的一个动点,⊙P 的半径为1,直线OQ 切⊙P 于点Q ,则线段OQ 的最小值为( )
A .1
B .2
C 3
D 5
解析:C
【分析】 连接PQ 、OP ,如图,根据切线的性质得:PQ ⊥OQ ,再利用勾股定理得出OQ ,利用垂线段最短,当OP 最小时,OQ 最小,即可求解.
【详解】
连接PQ 、OP ,如图,
∵直线OQ 切⊙P 于点Q ,
∴PQ ⊥OQ ,
在直角OPQ △中,2221OQ OP PQ OP --,
当OP 最小时,OQ 最小,
当OP ⊥直线y =2时,OP 有最小值2,
∴OQ 的最小值为2213-=,
故选:C .
【点睛】
本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径,也考查了勾股定理,熟练掌握切线的性质以及勾股定理是解答本题的关键.
3.如图,AB 是⊙O 的弦,AO 的延长线交过点B 的⊙O 的切线于点C ,如果∠ABO =30°,则∠C 的度数是( )
A .70°
B .45°
C .30°
D .20°C
解析:C
【分析】 由BC 是⊙O 的切线,OB 是⊙O 的半径,得到∠OBC =90°,根据等腰三角形的性质得到∠A =∠ABO =30°,由外角的性质得到∠BOC =60°,即可求得∠C =30°.
【详解】
∵BC 是⊙O 的切线,OB 是⊙O 的半径,
∴∠OBC =90°,
∵OA =OB ,
∴∠A =∠ABO =30°,
∴∠BOC =60°,
∴∠C =30°.
故选:C .
【点睛】
本题考查了切线的性质,等腰三角形的性质,三角形的外角性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
4.如图,AB 是半圆O 的直径,20BAC =︒∠,则D ∠的度数是( )
A .70°
B .100°
C .110°
D .120°C
解析:C
【分析】 先根据圆周角定理可得90ACB ∠=︒,再根据直角三角形的性质可得70B ∠=︒,然后根据圆内接四边形的性质即可得.
【详解】
AB 是半圆O 的直径,
90ACB ∴∠=︒,
20BAC ∠=︒,
9070B BAC ∴∠=︒-∠=︒, 又四边形ABCD 是圆O 内接四边形,
180110D B ∴∠=︒-∠=︒,
故选:C .
【点睛】
本题考查了圆周角定理、直角三角形的性质、圆内接四边形的性质,熟练掌握圆周角定理是解题关键.
5.如图在ABC 中,∠B=90°,AC=10,作ABC 的内切圆圆O ,分别与AB 、BC 、AC 相切于点D 、E 、F ,设AD=x ,ABC 的面积为S ,则S 关于x 的函数图像大致为( )
A .
B .
C .
D .A
解析:A
【分析】
连接OD 、OE ,根据三角形内切圆证得四边形DBEO 是正方形,在根据勾股定理即可得解;
【详解】
连接OD 、OE ,如图,O 的半径为r ,
∵△ABC 的内切圆O 分别于AB 、BC 、AC 相切与点D 、E 、F ,
∴⊥OD AB ,OE BC ⊥,AF=AD=x ,CE=CF=10-x ,
易得四边形DBEO 是正方形,
∴DB BE OD r ===, ∵()()2△1110101022ABC S r AB BC AC r x r r x r r =
++=+++-+=+,
∵222AB BC AC +=,
∴
()()2221010x r x r ++-+=, ∴
221010r r x x +=-+, ∴()2
210525S x x x =-+=--+(0<x <10). 故答案选A .
【点睛】
本题主要考查了切线的性质,三角形的内切圆与圆心,函数图像,准确分析判断是解题的关键.
6.在⊙O 中,AB 为直径,点C 为圆上一点,将劣弧AC 沿弦AC 翻折交AB 于点D ,连结CD .如图,若点D 与圆心O 不重合,∠BAC =25°,则∠BDC 的度数( )
A .45°
B .55°
C .65°
D .70°C
解析:C
【分析】 连接BC ,求出∠B =65°,根据翻折的性质,得到∠ADC+∠B =180°,进而得到∠BDC=∠B =65°.
【详解】
解:连接BC ,
∵AB 是直径,
∴∠ACB =90°,
∵∠BAC =25°,
∴∠B =90°﹣∠BAC =90°﹣25°=65°,
根据翻折的性质,AC 所对的圆周角为∠B ,ABC 所对的圆周角为∠ADC ,
∴∠ADC+∠B =180°,
∴∠BDC=∠B =65°,
故选:C .
【点睛】
本题考查了圆周角定理及其推论,根据题意添加适当辅助线是解题关键.
7.如图,在O 中,AB ,AC 为互相垂直且相等的两条弦,⊥OD AB ,OE AC ⊥,
垂足分别为D ,E ,若4AB =,则O 的半径是( )
A .2
B .2
C .3
D .42
解析:A
【分析】
根据垂径定理可知,AE=CE ,AD=BD ,易证四边形ODAE 是正方形,即可求得.
【详解】
如图,连接OA
∵⊥OD AB ,OE AC ⊥,AB ⊥AC
∴四边形ODAE 是矩形,AE=CE ,AD=BD
又∵4AB AC ==,
∴AE=AD=2
∴四边形ODAE 是正方形,且边长为2
∴O 的半径OA=22
故选A
【点睛】
本题考查垂径定理,掌握垂径定理的条件和结论是解题的关键.
8.如图,在⊙O 中,AB 是直径,弦AC=5,∠BAC=∠D .则AB 的长为( )
A .5
B .10
C .52
D .102
解析:C
【分析】 根据圆周角定理得出∠D=∠B ,得出△ABC 是等腰直角三角形,进而解答即可.
【详解】
∵AC=AC ,
∴∠D=∠B ,
∵∠BAC=∠D ,
∴∠B=∠BAC ,
∴△ABC 是等腰三角形,
∵AB 是直径,
∴△ABC 是等腰直角三角形,
∵AC=5,
∴AB=52,
故选:C .
【点睛】
本题考查了圆周角定理,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理的应用,关键是根据圆周角定理得出∠D=∠B .
9.已知
O 的半径为4,点P 在O 外,OP 的长可能是( ) A .2
B .3
C .4
D .5D
解析:D
【分析】
根据题意可以求得OP 的取值范围,从而可以解答本题.
【详解】
解:∵O 的半径为4,点P 在⊙O 外,
∴OP >4,
故选:D .
【点睛】
本题考查点和圆的位置关系,解答本题的关键是明确题意,求出OP 的取值范围. 10.如图,在⊙O 中,OA BC ⊥,35ADB ∠=︒.则AOC ∠的度数为( )
A .40︒
B .55︒
C .70︒
D .65︒C
解析:C
【分析】 根据圆周角定理可得270AOB ADB ∠=∠=︒,再利用垂径定理即可求解.
【详解】
解:连接OB ,
∵35ADB ∠=︒,
∴270AOB ADB ∠=∠=︒,
∵OA BC ⊥,
∴AB AC =,
∴70AOC AOB ∠=∠=︒,
故选:C .
【点睛】
本题考查圆周角定理、垂径定理、同弧所对的圆心角相等,掌握圆的基本性质定理是解题的关键.
二、填空题
11.如图,用一张半径为10cm 的扇形纸板做一个圆锥形帽子(接缝忽略不计),如果做成的圆锥形帽子的高为8cm ,那么这张扇形纸板的弧长是_______cm ,制作这个帽子需要的纸板的面积为_______cm 2.
12π60π【分析】首先根据底面半径求得圆锥的底面的周长从而求
得扇形的弧长和面积;【详解】∵扇形的半径为10cm 做成的圆锥形帽子的高为8cm ∴圆锥的底面半径为∴底面周长为∴这张扇形纸板的弧长是扇形的 解析:12π 60π
【分析】
首先根据底面半径求得圆锥的底面的周长,从而求得扇形的弧长和面积;
【详解】
∵扇形的半径为10cm ,做成的圆锥形帽子的高为8cm ,
∴221086-=,
∴底面周长为2612cm ππ⨯=,
∴这张扇形纸板的弧长是12cm π,
扇形的面积为21110126022
lr cm ππ=⨯⨯=. 故答案是:12π;60π.
【点睛】
本题主要考查了扇形弧长计算和面积计算,准确分析计算是解题的关键.
12.如图,四边形ABCD 是O 的内接四边形,对角线AC 是O 的直径,2AB =,45ADB ∠=︒,则O 的半径长为_______.
【分析】先根据圆周角定理可得再根据等腰直角
三角形的判定与性质勾股定理可得由此即可得【详解】是的直径是等腰直角三角形则的半径长为故答案为:【点睛】本题考查了圆周角定理等腰直角三角形的判定与性质勾股定理
2
【分析】
先根据圆周角定理可得90,45ABC ACB ADB ∠=︒∠=∠=︒,再根据等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理可得22AC =
【详解】
AC 是O 的直径,
90ABC ∴∠=︒,
45ADB ∠=︒,
45ACB ADB ∴∠=∠=︒,
Rt ABC ∴是等腰直角三角形,2BC AB ==,
2222AC AB BC ∴=+=
则O 的半径长为122
AC = 2
【点睛】
本题考查了圆周角定理、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握圆周角定理是解题关键.
13.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点,,A B C 的坐标分别是(0,),(22,0),()4,0,M
∆的外接圆,则圆心M的坐标为__________________,M的半径为
是ABC
_______________________.
【分析】M点为BC和AB的垂直平分线的交点利用点
ABC坐标易得BC的垂直平分线为直线x=3AB的垂直平分线为直线y=x从而得到M点的坐标然后计算MB得到⊙M的半径【详解】解:∵点ABC的坐标分别是(
3,310
解析:()
【分析】
M点为BC和AB的垂直平分线的交点,利用点A、B、C坐标易得BC的垂直平分线为直线x=3,AB的垂直平分线为直线y=x,从而得到M点的坐标,然后计算MB得到⊙M的半径.
【详解】
解:∵点A,B,C的坐标分别是(0,2),(2,0),(4,0),
∴BC的垂直平分线为直线x=3,
∵OA=OB,
∴△OAB为等腰直角三角形,
∴AB的垂直平分线为第一、三象限的角平分线,即直线y=x,
∵直线x=3与直线y=x的交点为M点,
∴M点的坐标为(3,3),
∵22
(32)310
MB=-+=
∴⊙M10.
故答案为(3,310.
【点睛】
本题考查了三角形的外接圆与外心:三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.也考查了坐标与图形的性质.
14.如图,O的半径为6,AB、CD是互相垂直的两条直径,点P是O上任意一
⊥于N,点Q是MN的中点,当点P沿着圆周点,过点P作PM AB
⊥于M,PN CD
从点D逆时针方向运动到点C的过程中,当∠QCN度数取最大值时,线段CQ的长为
______.
【分析】利用矩形的性质得出OQ=MN=OP=3再利用当CQ
与此圆相切时∠QCN最大此时在直角三角形CQ′O中通过勾股定理求得答案【详解】连接OQ∵MN=OP(矩形对角线相等)⊙O的半径为6∴OQ=M
解析:33
【分析】
利用矩形的性质得出OQ=1
2
MN=
1
2
OP=3,再利用当CQ与此圆相切时,∠QCN最大,
此时,在直角三角形CQ′O中,通过勾股定理求得答案.【详解】
连接OQ,
∵MN=OP(矩形对角线相等),⊙O的半径为6,
∴OQ=1
2MN=
1
2
OP=3,
可得点Q的运动轨迹是以O为圆心,3为半径的半圆,当CQ与此圆相切时,∠QCN最大,
此时,在直角三角形CQ′O中,
∠CQ′O=90°,OQ′=3,CO=6,
∴CQ′22
CO OQ
-'33
即线段CQ的长为33
故答案为:33′
【点睛】
此题主要考查了矩形的性质、点的轨迹,圆的切线等,得出当CQ与此圆相切时,∠QCN 最大是解题的关键.
15.如图,已知正方形ABCD的边长为2,点M和N分别从B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD方向向终点C和D运动.连接AM,BN交于点P,则PC长的最小值为
____________.
【分析】根据题意和正方形的性质可利用SAS证明
△ABM≌△BCN得出∠BAM=∠CBN进而可证出∠APB=90°于是可得点P在以AB为直径的圆上运动运动路径是弧BG连接OC交圆O于P如图则此时PC最解析:5-1
【分析】
根据题意和正方形的性质可利用SAS证明△ABM≌△BCN,得出∠BAM=∠CBN,进而可证出∠APB=90°,于是可得点P在以AB为直径的圆上运动,运动路径是弧BG,连接OC交圆O于P,如图,则此时PC最小,进一步即可求解.
【详解】
解:由题意得:BM=CN,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABM=∠BCN=90°,AB=BC=2,
在△ABM和△BCN中,
∵AB=BC,∠ABM=∠BCN,MB=CN,
∴△ABM≌△BCN(SAS),
∴∠BAM=∠CBN,
∵∠ABP+∠CBN=90°,
∴∠ABP+∠BAM=90°,
∴∠APB=90°,
∴点P在以AB为直径的圆上运动,设圆心为O,运动路径是弧BG,是这个圆的1
,如
4
图所示:
连接OC交圆O于P,此时PC最小,
∵AB=2,
∴OP=OB=1,
由勾股定理得:OC22
+=,
215
∴PC=OC﹣OP51;
51.
【点睛】
本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理和圆的有关性质等知识;熟练掌握上述知识,证出点P 在以AB 为直径的圆上运动是解题关键.
16.在ABC 中,90,3,4C AC BC ∠===,则ABC 的内切圆的周长为
___________.【分析】先根据勾股定理求出斜边AB 的长再根据直角三角形内切圆的半径公式求出半径再算出周长【详解】解:根据勾股定理内切圆半径内切圆周长故答案是:【点睛】本题考查三角形的内切圆解题的关键是掌握直角三角形
解析:2π
【分析】
先根据勾股定理求出斜边AB 的长,再根据直角三角形内切圆的半径公式求出半径,再算出周长.
【详解】
解:根据勾股定理,5AB =
=, 内切圆半径345122
AC BC AB +-+-===, 内切圆周长22r ππ==.
故答案是:2π.
【点睛】
本题考查三角形的内切圆,解题的关键是掌握直角三角形内切圆半径的求解方法.
17.在矩形ABCD 中,AB =6BC =,若点P 是矩形ABCD 上一动点,要使得60APB ∠=︒,则AP 的长为__________.或4或8【分析】取CD 中点P1连接AP1BP1由勾股定理可求AP1=BP1=4即可证△AP1B 是等边三角形可得∠AP1B =60°过点A 点P1点B 作圆与ADBC 各有一个交点即这样的P 点一共3个再运用勾
解析:4或8.
【分析】
取CD 中点P 1,连接AP 1,BP 1,由勾股定理可求AP 1=BP 1=△AP 1B 是等边三角形,可得∠AP 1B =60°,过点A ,点P 1,点B 作圆与AD ,BC 各有一个交点,即这样的P 点一共3个.再运用勾股定理求解即可.
【详解】
解:如图,取CD 中点P 1,连接AP 1,BP 1,如图1,
∵四边形ABCD 是矩形
∴AB =CD =43,AD =BC =6,∠D =∠C =90°
∵点P 1是CD 中点
∴CP =DP 1=23
∴AP 1=221AD DP +=43, BP 1=221
BC CP +=43 ∴AP 1=P 1B =AB
∴△APB 是等边三角形
∴∠AP 1B =60°,
过点A ,点P 1,点B 作圆与AD ,BC 的相交,
∴这样的P 点一共有3个
当点P 2在AD 上时,如图2,
∵四边形ABCD 是矩形,
∴3,43,90AB A CD AD =∠===︒
∵260,AP B ∠=︒
∴221,2
P A P B = 即222,P B P A =
在2Rt P AB ∆中,22222,P B P A AB -=
∴222222(43),P A P A -=
∴24AP =;
当点P 3在BC 上时,如图3,
∵四边形ABCD 是矩形,
∴∠B=90°
∵∠360,AP B =︒
∴∠3390906030,P AB AP B =︒-∠=︒-︒=︒ ∴331,2BP AP = 在3Rt ABP ∆中,22233,AP BP AB -=
222331()(43),2
AP AP -= 23348,4
AP = ∴8,AP =
综上所述,AP 的长为:43或4或8.
故答案为:43或4或8.
【点睛】
本题考查了矩形的性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,灵活运用这些性质进行推理是本题的关键.
18.如图,半径为10的扇形AOB 中,∠AOB=90°,C 为AB 上一点,CD ⊥OA ,CE ⊥OB ,垂足分别为D 、E .若∠CDE=36°,则图中阴影部分的面积为____.
10π【分析】连接OC 易得△ODE ≌△ECO 所以扇形OBC 的面积就
是图中阴影部分的面积因此求得扇形OBC 的面积即可【详解】解:如下图连接OC ∵∠AOB=90°CD ⊥OACE ⊥OB ∴四边形ODCE 为矩
解析:10π
【分析】
连接OC ,易得△ODE ≌△ECO ,所以扇形OBC 的面积就是图中阴影部分的面积,因此求得
扇形OBC 的面积即可.
【详解】
解:如下图
连接OC ,∵∠AOB=90°、CD ⊥OA 、CE ⊥OB
∴四边形ODCE 为矩形
∴OD=CE ,OE 为公共边
∴△ODE ≌△ECO
∴△ODE 的面积=△ECO 的面积
∴图中阴影部分的面积=2236361010360360
O BC S
OB πππ-==⨯=. 故答案为:10π.
【点睛】
本题考查扇形面积的计算和矩形的性质.其关键是用矩形性质对阴影部分进行等积变换,发现△ODE 的面积=△ECO 的面积.
19.如图,若∠BOD =140°,则∠BCD=___________ . 【分析】如图(见解析)先根据圆周角定理可得再根据圆内
接四边形的性质即可得【详解】如图在优弧上取一点E 连接BEDE 由圆内接四边形的性质得:故答案为:【点睛】本题考查了圆周角定理圆内接四边形的性质熟练掌
解析:110︒
【分析】
如图(见解析),先根据圆周角定理可得70BED ∠=︒,再根据圆内接四边形的性质即可得.
【详解】
如图,在优弧BD 上取一点E ,连接BE 、DE ,
140BOD ∠=︒,
1702
BED BOD ∠∴∠==︒,
由圆内接四边形的性质得:180110BC ED D B ∠=︒-∠=︒,
故答案为:110︒.
【点睛】
本题考查了圆周角定理、圆内接四边形的性质,熟练掌握圆周角定理是解题关键. 20.如图,在⊙O 中,弦AC 、BD 相交于点E ,且AB BC CD ==,若∠BEC=130°,则∠ACD 的度数为_____
105°【分析】根据圆周角定理的推论可得∠BCA =∠CBD =
∠CDB 然后根据三角形的内角和定理即可求出∠BCA 与∠CED 再在△CDE 中利用三角形的内角和求解即可【详解】解:∵∴∠BCA =∠CBD =∠
解析:105°
【分析】
根据圆周角定理的推论可得∠BCA =∠CBD =∠CDB ,然后根据三角形的内角和定理即可求出∠BCA 与∠CED ,再在△CDE 中利用三角形的内角和求解即可
【详解】
解:∵AB BC CD ==,
∴∠BCA =∠CBD =∠CDB ,
∵∠BEC =130°,
∴∠BCA =∠CBD =25°,∠CED =50°,
∴∠CDB =25°,
∴∠ACD =180°﹣50°﹣25°=105°.
故答案为:105°.
【点睛】
本题考查了圆周角定理的推论和三角形的内角和定理,熟练掌握上述知识是解题的关键.
三、解答题
21.如图,在矩形ABCD 中,4AB =,6BC =.E 为CD 边上的一个动点(不与C 、D 重合),⊙O 是BCE 的外接圆.
(1)若2CE =,⊙O 交AD 于点F 、G .求FG 的长度;
(2)若CE 的长度为m ,⊙O 与AD 的位置关系随着m 的值变化而变化,试探索⊙O 与AD 的位置关系及对应的m 的取值范围.
解析:(1)2FG =;(2)当704m <<
时,⊙O 与AD 相离;当74m =时,⊙O 与AD 相切;当744
m <<时,⊙O 与AD 相交 【分析】
(1)过点O 作OM FG ⊥于点M ,延长MO 交BC 于点N ,连接OG .在Rt BCE ∆中,利用勾股定理求出BE ,再在Rt OMG ∆中求出MG 即可解决问题.
(2)如图1中,当O 与AD 相切于点M 时,连接OM 并反向延长交BC 于点N .求出相切时,m 的值即可判断.
【详解】
解:(1)解:过点O 作OM FG ⊥于点M ,延长MO 交BC 于点N ,连接OG ,
四边形ABCD 是矩形,
90C D ∴∠=∠=︒,
BE ∴是O 的直径.
90C D DMN ∠=∠=∠=︒,
∴四边形MNCD 是矩形,
MN BC ∴⊥,4MN CD AB ===,
BN CN ∴=.
OB OE =,
ON ∴是BCE ∆的中位线,
112ON CE ∴==, 413OM ∴=-=,
在Rt BCE ∆中,22210=
+=BE BC CE , 1102OG BE ∴==, 在Rt OMG ∆中,221=-=MG OG OM , 22FG MG ∴==. (2)解:如图1中,当O 与AD 相切于点M 时,连接OM 并反向延长交BC 于点N .
由(1)易得1122==ON CE m ,142
==-OB OM m ,3BN =, 在Rt BON ∆中,222+=ON BN OB ,即22211()3(4)22
m m +=-, 解得74
m =, ∴当704m <<
时,O 与AD 相离, 当74m =
时,O 与AD 相切, 当744
m <<时,O 与AD 相交. 【点睛】
本题考查直线与圆的位置关系,矩形的性质,垂径定理,三角形的外心等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
22.如图,AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,BD 平分ABC ∠交⊙O 于点D ,过点D 作DE BC ⊥,垂足为E .
(1)求证:DE 与⊙O 相切;
(2)若10AB =,6AD =,求DE 的长.
解析:(1)见解析;(2)245 【分析】
(1)连接OD ,由BD 为角平分线得到OBD CBD ∠=∠,再由OB=OD ,利用等边对等角得到ODB OBD ∠=∠,从而得出ODB CBD ∠=∠,利用内错角相等两直线平行得到OD 与BE 平行,由DE 垂直于BE 得到OD 垂直于DE ,即可得证;
(2)过D 作DH AB ⊥于H ,根据HL 得出△≌△Rt ADH Rt CDE ,得出AH CE =,再根据勾股定理得出22221068BD AB AD =-=-=,再利用等积法即可得出DE 的长.
【详解】
(1)证明:连接OD .
∵OD OB =,∴ODB OBD ∠=∠.
∵BD 平分ABC ∠,∴OBD CBD ∠=∠.
∴ODB CBD ∠=∠,∴//OD BE .
∴180BED ODE ∠+∠=︒.
∵BE DE ⊥,∴90BED ∠=︒.
∴90ODE ∠=︒.∴OD DE ⊥.
∴DE 与O 相切;
(2)过D 作DH AB ⊥于H .
∵BD 平分ABC ∠,DE BE ⊥,∴DH DE =.
∵AD CD =,∴AD CD =.
∴()Rt ADH Rt CDE HL △≌△,∴AH CE =.
∵AB 是O 的直径,∴90ADB ∠=︒. ∵10AB =,6AD =, ∴22221068BD AB AD =
-=-=. ∵1122AB DH AD BD ⋅=⋅,∴245
DH =. ∴245
DE =
. 【点睛】 此题考查了切线的判定,角平分线的性质、圆周角定理、平行线的判定与性质等知识,熟练掌握切线的判定方法是解本题的关键,属于中考常考题型.
23.如图,已知圆内接四边形ABDC 中,∠BAC =60°,AB =AC ,AD 为它的对角线. 求证:AD =BD+CD .
解析:见解析.
【分析】
连接BC ,证明∠ADB =∠ADC =60°,在AD 上取点E 、F ,使DE =DB 、DF =DC ,连接BE 、CF ,证明△BDE 、△CDF 为正三角形,再证明∠AEB =∠CFA =120°,∠EAB =∠FCA ,证明△ABE ≌△CAF ,可得AE =CF ,从而可得结论.
【详解】
解:连接BC , ∠BAC =60°,AB =AC ,
∴ △ABC 为等边三角形,
∴ ∠ABC =∠ACB =60°,
,,AC AC AB AB ==
∴ ∠ADC =∠ABC 60,=︒ ∠ADB =∠ACB 60,=︒
在AD 上取点E 、F ,使DE =DB 、DF =DC ,连接BE 、CF ,
∴△BDE 、△CDF 为等边三角形,
∴∠DEB =∠DFC =60°,,,DE BD CF DC ==
∴∠AEB =∠CFA =120°,
又∠FAC+∠FCA =∠DFC =60°、∠FAC+∠EAB =∠BAC =60°,
∴∠EAB =∠FCA ,
在△ABE 和△CAF 中,
∵EAB FCA AEB CFA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
∴△ABE ≌△CAF (AAS ),
∴AE =CF ,
∴AD =DE+AE =BD+FC =BD+CD .
【点睛】
本题考查的是等边三角形的性质与判定,全等三角形的判定与性质,圆周角定理,掌握以上知识是解题的关键.
24.在O 中,弦CD 与直径AB 相交于点,62P ABC ∠=︒.
(1)如图1,若100APC ∠=︒,求BAD ∠和CDB ∠的大小;
(2)如图2,若CD AB ⊥,过点D 作O 的切线,与AB 的延长线相交于点E ,求E
∠的大小.
解析:(1)3828BAD CDB ∠=∠=,;(2)34E ∠=.
【分析】
(1)首先利用三角形外角的性质即可求出∠BAD 的度数,然后利用圆周角定理及其推论即可求出∠CDB 的度数;
(2)首先根据直角三角形两锐角互余得出∠PCB 的度数,然后根据切线的性质及圆周角定理即可得出答案.
【详解】
(1)如图1,
,APC ABC BCP ∠=∠+∠
又100,62APC ABC ∠=︒∠=︒,
38,BCD ∴∠=︒
38,BAD BCD ∴∠=∠=︒ AB 是O 的直径,
90,ADB ∴∠=︒
62,ADC ABC ∠=∠=︒
28CDB ∴∠=.
(2)如图2,连接,OD AD ,
则,A ADO ∠=∠
,CD AB ⊥
90,BPC APD ∴∠=∠=︒
62,ABC ∠=︒
28BCP DAP ∴∠=∠=.
56,DOP ∴∠=︒
34,ODP ∴∠=︒ DE 是O 的切线,
90,ODE ∴∠=︒
34E ODP ∴∠=∠=.
【点睛】
本题主要考查圆的综合问题,掌握切线的性质,圆周角定理及其推论是解题的关键. 25.如图,已知直线l 与⊙O 相交于点E 、F , AB 是⊙O 的直径,AD ⊥l 于点D ,交⊙O 于G
(1)求证:∠BAF=∠DAE ;
(2)若2DE=2,∠B=45°,求AG 的长
解析:(1)见解析;(2)32
【分析】
(1)连接BF ,得到∠BAF=90°-∠ABF ,由圆内角四边形对角互补得到∠AEF=180°-∠ABF ,再由∠DAE=∠AEF-90°即可证明;
(2)由∠ABE=45°得到△ABE 为等腰直角三角形,进而求出AE 的长,利用勾股定理求出AD 的长;再连接GE ,由圆内接四边形对角互补得到∠AGE=135°,进而得到∠DGE=45°,△GDE 为等腰直角三角形,最后AG=AD-GD 即可求解.
【详解】
解:(1) 如图,连接BF ,
∵AB 是⊙O 的直径,∴∠AFB=90°,
∴∠BAF=90°-∠ABF ,
∵在⊙O 中,四边形ABFE 是圆的内接四边形,∴∠AEF+∠ABF=180°,
∴∠AEF=180°-∠ABF ,
又∠AEF 是△DAE 的一个外角,
∴∠DAE=∠AEF-∠90°=180°-∠ABF-90°=90°-∠ABF ,
∴∠BAF=∠DAE ;
(2)∵AB 为直径,∴∠AEB=90°,∠ABE=45°时,△AEB 为等腰直角三角形,
∴AE=BE=42422AB
,
在Rt △ADE 中,AD=22224223AE DE ,
连接GE ,如下图所示,
由圆内接四边形对角互补可知,∠AGE=180°-∠B=135°,
∴∠DGE=180°-135°=45°,
又AD ⊥DE ,∴△GDE 为等腰直角三角形,
∴GD=DE=2,
∴AG=AD-GD=232 ,
故答案为:232-.
【点睛】
本题考查了圆周角定理,圆内角四边形对角互补,勾股定理求线段长等知识点,熟练掌握圆周角定理及其推论是解决本类题的关键.
26.如图,在33⨯的网格中有一个圆,请仅用无刻度直尺作图(保留画图痕迹).
(1)在图1中,圆过格点A ,B ,请作出圆心O ;
(2)在图2中,⊙O 的两条弦AB CD =,请作一个45圆周角.
解析:(1)见解析;(2)见解析.
【分析】
(1)如图3,连接AN 、BM ,通过圆内接三角形是直角三角形时,斜边就是直径来确定圆心位置;
(2)连接BC 、AD 、BD ,通过同(等)弧所对圆周角相等推出ABD CDB ∠=∠,进而推出45BDC ∠=︒.
【详解】
(1)如图3,连接AN 、BM 交点O 即为圆心
∵9090ABN BAM ∠=︒∠=︒,,
∴AN 、BM 是直径,
∴直径交点O 就是圆心.
(2)如图4,连接BC 、AD 、BD
∵AB=CD ,
∴AB CD =,
∴ADB CBD ∠=∠,
又∵AC CA =,
∴ABC CDA ∠=∠,
∴ABD CDB ∠=∠,
又∵90BED ∠=︒,
∴45ABD CDB ∠=∠=︒,
故连接BD ,则45BDC ∠=︒.
【点睛】
本题考查确定圆心和确定圆弧圆周角等问题,解题的关键是圆内接三角形是直角三角形时,斜边就是直径以及同(等)弧所对圆周角相等.
27.下面是“作已知三角形的高”的尺规作图过程.
已知:ABC ∆.
求作:BC 边上的高AD .
作法:如图,
①分别以点A 和点C 为圆心,大于12
AC 的长为半径作弧,两弧相交于,P Q 两点; ②作直线PQ ,交AC 于点O ,则直线PQ 是线段AC 的 线; ③以O 为圆心,OA 为半径作
O ,与CB 的延长线交于点D ,连接AD ,线段AD 即为
所作的高.
(1)补全尺规作图并填空﹔
(2)判断AD 为高的依据是 . 解析:(1)画图见解析,垂直平分;(2)直径所对的圆周角是直角
【分析】
(1)利用基本作图可判断PQ 垂直平分AC ;
(2)根据圆周角定理求解.
【详解】
解:②作直线PQ ,交AC 于点O ,则直线PQ 是线段AC 的垂直平分线;
(1)如图,AD 为所作;
(2)∵AC 为直径,
∴∠ADC=90°,
∴AD ⊥BC .
故答案为垂直平分线;直径所对的圆周角为直角.
【点睛】
本题考查了作图-复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了线段的垂直平分线的性质和圆周角定理.
28.如图,长方形的长为a ,宽为
2
a ,用整式表示图中阴影部分的面积,并计算当2a =时阴影部分的面积(π取3.14).
解析:2
(2)4
a π-,1.14 【分析】
根据对称性用a 表示出阴影的面积,再将a=2代入求解即可.
【详解】
解:由题意可知:
S 阴=211442222a a a π⎡⎤⎛⎫-⋅⋅⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣
⎦ 2
(2)4
a π-= 当2a =时,S 阴=
(3.142)4 1.144-⨯=. 【点睛】
本题考查列代数式、代数式求值、圆的面积公式、三角形的面积公式,解答的关键是找出面积之间的关系,利用基本图形的面积公式解决问题.。