圆的分类讨论例题及习题
与圆有关的分类讨论思想例谈
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与圆有关的分类讨论思想例谈
作者:王鹏程
来源:《语数外学习·中旬》2013年第01期
分类讨论,就是当对问题所给的对象不能进行统一研究时,就需要对研究对象按某个标准进行分类,然后对每一类对象分别进行研究得出每一类的结论,最后综合结果得到整个问题的解答。
在中考中,有关圆的涉及“分类讨论”的问题十分常见,因为这类题不仅考查了学生的数学基本知识与基本方法,而且考查了学生思维的深刻性。
本文结合近年来中考中出现的一些试题谈一谈分类讨论思想在有关圆的问题中的应用。
一、根据点的位置分类讨论
例1 在数轴上,点A所表示的实数为3,点B所表示的实数为a,⊙A的半径为2.下列说法中不正确的是().
A.当a<5时,点B在⊙A内
B.当1<a<5时,点B在⊙A内
C.当a<1时,点B在⊙A外
D.当a>5时,点B在⊙A外
解析:弦AB所对的圆周角的顶点可以在AB所对的优弧上,也可以在AB所对的劣弧上,故本题应分优弧上的圆周角和劣弧上的圆周角两种情况进行讨论。
圆的分类汇编附答案
圆的分类汇编附答案一、选择题1.如图,圆锥的底面半径为1,母线长为3,则侧面积为()A.2πB.3πC.6πD.8π【答案】B【解析】【分析】圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2,把相应数值代入即可求解.【详解】解:圆锥的侧面积为:12×2π×1×3=3π,故选:B.【点睛】此题考查圆锥的计算,解题关键在于掌握运算公式.2.在Rt△ABC中,∠ACB=90°.AC=8,BC=3,点D是BC边上动点,连接AD交以CD为直径的圆于点E,则线段BE长度的最小值为( )A.1 B.32C.3D.52【答案】A【解析】【分析】根据直径所对的圆周角为直角可知∠CED=90°,则∠AEC=90°,设以AC为直径的圆的圆心为O,若BE最短,则OB最短,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OE=12AC=4,在Rt△OBC中,根据勾股定理可求得OB=5,即可得解.【详解】解:连接CE,∵E点在以CD为直径的圆上,∴∠CED=90°,∴∠AEC=180°-∠CED=90°,∴E点也在以AC为直径的圆上,设以AC为直径的圆的圆心为O,若BE最短,则OB最短,∵AC=8,∴OC=12AC=4,∵BC=3,∠ACB=90°,∴OB=22OC BC=5,∵OE=OC=4,∴BE=OB-OE=5-4=1.故选A.【点睛】本题考查了直径所对的圆周角为直角,直角三角形的性质和勾股定理. 3.已知下列命题:①若a>b,则ac>bc;②若a=1a;③内错角相等;④90°的圆周角所对的弦是直径.其中原命题与逆命题均为真命题的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】A【解析】【分析】先对原命题进行判断,再判断出逆命题的真假即可.【详解】解:①若a>b,则ac>bc是假命题,逆命题是假命题;②若a=1,则a=a是真命题,逆命题是假命题;③内错角相等是假命题,逆命题是假命题;④90°的圆周角所对的弦是直径是真命题,逆命题是真命题;其中原命题与逆命题均为真命题的个数是1个;故选A.点评:主要考查命题与定理,用到的知识点是互逆命题的知识,两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.其中一个命题称为另一个命题的逆命题,判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.4.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】【分析】连接FB,由邻补角定义可得∠FOB=140°,由圆周角定理求得∠FEB=70°,根据等腰三角形的性质分别求出∠OFB、∠EFB的度数,继而根据∠EFO=∠EBF-∠OFB即可求得答案.【详解】连接FB,则∠FOB=180°-∠AOF=180°-40°=140°,∴∠FEB=12∠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.5.已知,如图,点C,D在⊙O上,直径AB=6cm,弦AC,BD相交于点E,若CE=BC,则阴影部分面积为()A.934π-B.9942π-C.39324π-D.3922π-【答案】B【解析】【分析】连接OD、OC,根据CE=BC,得出∠DBC=∠CEB=45°,进而得出∠DOC=90°,根据S阴影=S 扇形-S△ODC即可求得.【详解】连接OD、OC,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵CE=BC,∴∠CBD=∠CEB=45°,∴∠COD =2∠DBC=90°,∴S阴影=S扇形−S△ODC=2903360π⋅⋅−12×3×3=94π−92.故答案选B.【点睛】本题考查的知识点是扇形面积的计算,解题的关键是熟练的掌握扇形面积的计算.6.如图,ABC ∆是O e 的内接三角形,45A ∠=︒,1BC =,把ABC ∆绕圆心O 按逆时针方向旋转90︒得到DEB ∆,点A 的对应点为点D ,则点A ,D 之间的距离是()A .1B .2 C .3 D .2【答案】A【解析】【分析】 连接AD ,构造△ADB ,由同弧所对应的圆周角相等和旋转的性质,证△ADB 和△DBE 全等,从而得到AD=BE=BC=1.【详解】如图,连接AD ,AO ,DO∵ABC ∆绕圆心O 按逆时针方向旋转90︒得到DEB ∆,∴AB=DE ,90AOD ∠=︒,45CAB BDE ∠=∠=︒∴1452ABD AOD ∠=∠=︒(同弧所对应的圆周角等于圆心角的一半), 即45ABD EDB ∠=∠=︒,又∵DB=BD ,∴DAB BED ∠=∠(同弧所对应的圆周角相等),在△ADB 和△DBE 中 ABD EDB AB EDDAB BED ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ADB ≌△EBD (ASA ),∴AD=EB=BC=1.故答案为A.【点睛】本题主要考查圆周角、圆中的计算问题以及勾股定理的运用;顶点在圆上,两边都与圆相交的角角圆周角;掌握三角形全等的判定是解题的关键.7.如图,点A ,B ,C ,D 都在半径为2的⊙O 上,若OA ⊥BC ,∠CDA=30°,则弦BC 的长为( )A .4B .22C .3D .23【答案】B【解析】【分析】 根据垂径定理得到CH=BH ,»»AC BC=,根据圆周角定理求出∠AOB ,根据正弦的定义求出BH ,计算即可.【详解】如图BC 与OA 相交于H∵OA ⊥BC ,∴CH=BH ,»»AC AB =,∴∠AOB=2∠CDA=60°, ∴BH=OB ⋅sin ∠3,∴3故选D .【点睛】本题考查的是垂径定理、圆周角定理,熟练掌握垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧是解题的关键.8.在平面直角坐标系内,以原点O 为圆心,1为半径作圆,点P 在直线33y x =+上运动,过点P 作该圆的一条切线,切点为A ,则PA 的最小值为( )A.3 B.2 C.3D.2【答案】D【解析】【分析】先根据题意,画出图形,令直线y= 3x+ 23与x轴交于点C,与y轴交于点D,作OH ⊥CD于H,作OH⊥CD于H;然后根据坐标轴上点的坐标特点,由一次函数解析式,求得C、D两点的坐标值;再在Rt△POC中,利用勾股定理可计算出CD的长,并利用面积法可计算出OH的值;最后连接OA,利用切线的性质得OA⊥PA,在Rt△POH中,利用勾股定理,得到21PA OP=-,并利用垂线段最短求得PA的最小值即可.【详解】如图,令直线3x+23x轴交于点C,与y轴交于点D,作OH⊥CD于H,当x=0时,y=3D(0,3当y=033,解得x=-2,则C(-2,0),∴222(23)4CD=+=,∵12OH•CD=12OC•OD,∴2233⨯=连接OA,如图,∵PA为⊙O的切线,∴OA⊥PA,∴2221 PA OP OA OP=-=-当OP的值最小时,PA的值最小,而OP的最小值为OH的长,∴PA 的最小值为22(3)12-=. 故选D. 【点睛】 本题考查了切线的性质,解题关键是熟记切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.9.如图,在平行四边形ABCD 中,BD ⊥AD ,以BD 为直径作圆,交于AB 于E ,交CD 于F ,若BD=12,AD :AB=1:2,则图中阴影部分的面积为( )A .123B .1536π-πC .30312π-D .48336π-π【答案】C【解析】【分析】 易得AD 长,利用相应的三角函数可求得∠ABD 的度数,进而求得∠EOD 的度数,那么一个阴影部分的面积=S △ABD -S 扇形DOE -S △BOE ,算出后乘2即可.【详解】连接OE ,OF .∵BD=12,AD :AB=1:2,∴AD=43 ,AB=83,∠ABD=30°,∴S △ABD =×43×12=243,S 扇形=603616,633933602OEB S ππ⨯==⨯⨯=V ∵两个阴影的面积相等,∴阴影面积=()224369330312ππ⨯--=- .故选:C【点睛】本题主要是理解阴影面积等于三角形面积减扇形面积和三角形面积.10.如图,ABC ∆是一块绿化带,将阴影部分修建为花圃.已知15AB =,9AC =,12BC =,阴影部分是ABC ∆的内切圆,一只自由飞翔的小鸟将随机落在这块绿化带上,则小鸟落在花圃上的概率为( ).A .16 B .6π C .8π D .5π 【答案】B【解析】【分析】由AB=5,BC=4,AC=3,得到AB 2=BC 2+AC 2,根据勾股定理的逆定理得到△ABC 为直角三角形,于是得到△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1,求得直角三角形的面积和圆的面积,即可得到结论.【详解】解:∵AB=5,BC=4,AC=3,∴AB 2=BC 2+AC 2,∴△ABC 为直角三角形,∴△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1, ∴S △ABC =12AC•BC=12×4×3=6, S 圆=π,∴小鸟落在花圃上的概率=6π , 故选B .【点睛】本题考查几何概率,直角三角形内切圆的半径等于两直角边的和与斜边差的一半及勾股定理的逆定理,解题关键是熟练掌握公式.11.若正六边形的半径长为4,则它的边长等于( )A .4B .2C .23D .43【答案】A【解析】试题分析:正六边形的中心角为360°÷6=60°,那么外接圆的半径和正六边形的边长将组成一个等边三角形,故正六边形的半径等于4,则正六边形的边长是4.故选A . 考点:正多边形和圆.12.如图,在菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,1AB =,点P 是这个菱形内部或边上的一点,若以点P ,B ,C 为顶点的三角形是等腰三角形,则P ,D (P ,D 两点不重合)两点间的最短距离为( )A .12B .1C 3D 31【答案】D【解析】【分析】分三种情形讨论①若以边BC 为底.②若以边PC 为底.③若以边PB 为底.分别求出PD 的最小值,即可判断.【详解】解:在菱形ABCD 中,∵∠ABC=60°,AB=1,∴△ABC ,△ACD 都是等边三角形,①若以边BC 为底,则BC 垂直平分线上(在菱形的边及其内部)的点满足题意,此时就转化为了“直线外一点与直线上所有点连线的线段中垂线段最短“,即当点P 与点A 重合时,PD 值最小,最小值为1;②若以边PC 为底,∠PBC 为顶角时,以点B 为圆心,BC 长为半径作圆,与BD 相交于一点,则弧AC (除点C 外)上的所有点都满足△PBC 是等腰三角形,当点P 在BD 上时,PD 31③若以边PB 为底,∠PCB 为顶角,以点C 为圆心,BC 为半径作圆,则弧BD 上的点A 与点D 均满足△PBC 为等腰三角形,当点P 与点D 重合时,PD 最小,显然不满足题意,故此种情况不存在;上所述,PD 的最小值为31故选D .【点睛】本题考查菱形的性质、等边三角形的性质、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.13.如图,在矩形ABCD 中,6AB =,对角线10AC =,O e 内切于ABC ∆,则图中阴影部分的面积是( )A .24π-B .242π-C .243π-D .244π-【答案】D【解析】【分析】 先根据勾股定理求出BC ,连接OA 、OB 、OC 、过点O 作OH ⊥AB ,OE ⊥BC ,OF ⊥AC ,设O e 的半径为r ,利用面积法求出r=2,再利用三角形ABC 的面积减去圆O 的面积得到阴影的面积.【详解】∵四边形ABCD 是矩形,∴∠B=90°,∵6AB =,10AC =,∴BC=8,连接OA 、OB 、OC 、过点O 作OH ⊥AB ,OE ⊥BC ,OF ⊥AC ,设O e 的半径为r ,∵O e 内切于ABC ∆,∴OH=OE=OF=r , ∵11()22ABC S AB BC AB AC BC r =⋅=++⋅V , ∴1168(6108)22r ⨯⨯=++⋅, 解得r=2,∴O e 的半径为2,∴2168-2224-4ABC O S S S ππ=-=⨯⨯⨯=V e 阴影, 故选:D .【点睛】此题考查矩形的性质,勾股定理,三角形内切圆的定义,阴影面积的求法,添加合适的辅助线是解题的关键.14.如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的切线,OC 交⊙O 于点D ,若∠ABD =24°,则∠C 的度数是( )A .48°B .42°C .34°D .24°【答案】B【解析】【分析】 根据切线的性质求出∠OAC ,结合∠C =42°求出∠AOC ,根据等腰三角形性质求出∠B =∠BDO ,根据三角形外角性质求出即可.【详解】解:∵∠ABD =24°,∴∠AOC =48°,∵AC 是⊙O 的切线,∴∠OAC =90°,∴∠AOC +∠C =90°,∴∠C =90°﹣48°=42°,故选:B .【点睛】考查了切线的性质,圆周角定理,三角形内角和定理,解此题的关键是求出∠AOC 的度数,题目比较好,难度适中.15.如图,ABC V 是O e 的内接三角形,且AB AC =,56ABC ∠=︒,O e 的直径CD 交AB 于点E ,则AED ∠的度数为( )A .99︒B .100︒C .101°D .102︒【答案】D【解析】【分析】连接OB,根据等腰三角形的性质得到∠A,从而根据圆周角定理得出∠BOC,再根据OB=OC得出∠OBC,即可得到∠OBE,再结合外角性质和对顶角即可得到∠AED的度数.【详解】解:连接OB,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=56°,∴∠A=180°-56°-56°=68°=12∠BOC,∴∠BOC=68°×2=136°,∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB=(180°-136°)÷2=22°,∴∠OBE=∠EBC-∠OBC=56°-22°=34°,∴∠AED=∠BEC=∠BOC-∠OBE=136°-34°=102°.故选D.【点睛】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,外角的性质,解题的关键是作出辅助线OB,得到∠BOC的度数.16.如图,圆O是△ABC的外接圆,∠A=68°,则∠OBC的大小是( )A.22°B.26°C.32°D.68°【答案】A【解析】试题分析:根据同弧所对的圆心角等于圆周角度数的两倍,则∠BOC=2∠A=136°,则根据三角形内角和定理可得:∠OBC+∠OCB=44°,根据OB=OC可得:∠OBC=∠OCB=22°.考点:圆周角的计算17.如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,若AD =CD = 23.则»BC 的长为( )A .3πB .23πC .3πD .233π 【答案】B【解析】【分析】根据垂径定理得到3CE DE ==,»»BC BD = ,∠A=30°,再利用三角函数求出OD=2,即可利用弧长公式计算解答.【详解】如图:连接OD ,∵AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,AD =CD = 23,∴3CE DE ==,»»BC BD = ,∠A=30°, ∴∠DOE=60°,∴OD=2sin 60DE =o , ∴»BC的长=»BD 的长=60221803ππ⨯=, 故选:B.【点睛】此题考查垂径定理,三角函数,弧长公式,圆周角定理,是一道圆的综合题.18.如图,点A 、B 、C 、D 、E 、F 等分⊙O ,分别以点B 、D 、F 为圆心,AF 的长为半径画弧,形成美丽的“三叶轮”图案.已知⊙O 的半径为1,那么“三叶轮”图案的面积为( )A .π+33B .π-33C .33π+ D .33π-【答案】B【解析】【分析】连接OA 、OB 、AB ,作OH ⊥AB 于H ,根据正多边形的中心角的求法求出∠AOB ,根据扇形面积公式计算.【详解】连接OA 、OB 、AB ,作OH ⊥AB 于H ,∵点A 、B 、C 、D 、E 、F 是⊙O 的等分点,∴∠AOB=60°,又OA=OB ,∴△AOB 是等边三角形,∴AB=OB=1,∠ABO=60°,∴2211()2-3 ∴“三叶轮”图案的面积=(2601360π⨯⨯-123×6=π-332, 故选B .【点睛】本题考查的是正多边形和圆、扇形面积的计算,掌握正多边形的中心角的求法、扇形面积公式是解题的关键.19.如图,四边形ABCD 内接于圆O ,DA DC =,50CBE ∠=︒,AOD ∠的大小为( )A .130°B .100°C .20°D .10°【答案】A【解析】【分析】 先求出∠ABC 的大小,根据内接四边形角度关系,得到∠ADC 的大小,从而得出∠C 的大小,最后利用圆周角与圆心角的关系得∠AOD 的大小.【详解】∵∠CBE=50°∴∠ABC=130°∵四边形ABCD 是内接四边形∴∠ADC=50°∵AD=DC∴在△ADC 中,∠C=∠DAC=65°∴∠AOD=2∠C=130°故选:A【点睛】本题考查圆的性质,主要是内接四边形对角互补和同弧对应圆心角是圆周角2倍,解题中,我们要充分利用圆的性质进行角度转换,以便得到我们需要的角度.20.如图,在ABC ∆中,5AB =,3AC =,4BC =,将ABC ∆绕一逆时针方向旋转40︒得到ADE ∆,点B 经过的路径为弧BD ,则图中阴影部分的面积为( )A .1463π- B .33π+ C .3338π- D .259π 【答案】D【解析】【分析】 由旋转的性质可得△ACB ≌△AED ,∠DAB=40°,可得AD=AB=5,S △ACB =S △AED ,根据图形可得S 阴影=S △AED +S 扇形ADB -S △ACB =S 扇形ADB ,再根据扇形面积公式可求阴影部分面积.【详解】∵将△ABC 绕A 逆时针方向旋转40°得到△ADE ,∴△ACB≌△AED,∠DAB=40°,∴AD=AB=5,S△ACB=S△AED,∵S阴影=S△AED+S扇形ADB-S△ACB=S扇形ADB,∴S阴影=4025360π⨯=259π,故选D.【点睛】本题考查了旋转的性质,扇形面积公式,熟练掌握旋转的性质:①对应点到旋转中心的距离相等;②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;③旋转前、后的图形全等.。
圆中的分类讨论习题
细说圆中的分类讨论题------之两解情况由于圆既是轴对称图形,又是中心对称图形,还具有旋转不变性,有许多问题需要分类讨论,分类讨论是一种同学们应该掌握并且相当重要的数学思想,对于锻炼同学们的缜密思维和分析问题能力异常的重要,但同学们在遇到分类讨论题时易出现漏解情况,这就要求同学们在解题时一要读懂题意,明白题干的要求,二要有顺序步骤的做。
先从几个方面举例说明如下: 一、根据点与圆的位置分类例1、点P 是圆O 所在平面上一定点,点P 到圆上的最大距离和最短距离分别为8和2,则该圆的半径为。
分析:根据点和圆的位置关系,这个点P 与圆有两种位置关系。
分为点在圆内和点在圆外两种情况。
解:过点P 和圆心O 作直线分别与圆O 相交于A 、B 两点。
PA 、PB 分别表示圆上各点到点P 的最长距离和最短距离。
(1)当点P 在圆内时,如图1所示,直径;(2)当点P 在圆外时,如图2所示,直径; 所以,圆O 的直径为2或6。
二、三角形与圆心的位置关系例2:已知∆ABC 内接于圆O ,∠=︒OBC 35,则∠A 的度数为________。
分析:因点A 的位置不确定。
所以点A 和圆心O 可能在BC 的同侧,也可能在BC 的异侧。
也可分析为圆心在∆ABC 的内部和外部两种情况。
解:(1)当点A 和圆心O 在BC 的同侧时,如图3,POBAPOB A图3 图4(2)当点A 和圆心O 在BC 的异侧时,如图4,Θ∠=︒OBC 35∴∠=︒BOC 110∴∠=︒BPC 55∴∠=︒BAC 125 所以∠A 的度数是55︒或125︒。
练习:已知圆内接∆ABC 中,AB=AC ,圆心O 到BC 的距离为3cm ,圆的半径为6cm,求腰长AB 。
(两种情况如图5、图6)AC图5 图6三、角与圆心的位置关系例3:在半径为1的⊙O 中,弦AB 、AC 的长分别为3和2,则∠BAC 的度数是____。
分析:角与圆心的位置关系为圆心在角内部和外部两种情况。
圆的分类讨论例题及习题
圆的分类讨论例题及习题圆中的分类讨论题------之两解情况一、根据点与圆的位置分类例1、点P 是圆0所在平面上一定点,点 P 到圆上的最大距离和最短距离分别为8和2, 则该圆的半径为 ___________________ 。
解:过点P 和圆心0作直线分别与圆0相交于A 、B 两点。
PA 、 PB 分别表示圆上各点到点 P的最长距离和最短距离。
(1)当点P 在圆内时,如图1所示,直径(2)当点P 在圆外时,如图2所示,直径--1 - :H .所以,圆0的直径为2或6。
练习1:若。
0所在平面内一点P 到。
0上的点的最大距离为a ,最 小距离为b ,则此圆的半径为()2: P 在。
0内,距圆心0的距离为4,。
0半径长为5,经过P 点, 有多少条?解:过P 点的弦长为整数的最短弦长是 6cm (该弦垂直于0P ,等于5与4的平方和的平方 根的2倍);最长的是10cm (过0、P 的直径);其间弦长为整数的长度还有 7、8、9cm ,所以共 有8条(其中的7、8、9各有两条,以0P 为对称轴)。
3:00的半径为2.5,动点P 到定点0的距离为2,动点Q 到P 的点的距离为1,则点P 、 Q 与O 0有何位置关系?二、弦与弦的位置关系不唯一,需要分类讨论例 1、圆 0 的直径为 10cm ,弦 AB//CD , AB=6cm , CD = 8cm ,求 AB 和CD 的距离。
解:(1)当AB 、CD 在圆心的同侧时,如图,过点 0作0M_AB 交 AB 于点M ,交CD于N ,连结OB 、0D ,得Rt 0MB , Rt 0ND ,然后 由勾股定理求0M = 4cm, 0N = 3cm ,故 AB 和 CD 的距离为 1cm 。
(2)当AB 、CD 在圆心的异侧时,如图9,仍可求得0M = 4cm, ON = 3cm 故AB 和CD 的距离为7cm 。
所以AB 和CD 的距离为1cm 和7cm 。
例2、已知弓形的弦长为8cm ,所在圆的半径为5cm ,则弓形的高为多少? ( 2或8cm )k _________ 止 ______________ ________ LAP . 定点 交于。
小专题(十六) 圆中的分类讨论(多解问题)
小专题(十六) 圆中的分类讨论(多解问题)一、由于点与圆的位置关系的多样性引起的不唯一性方法归纳:点与圆有三种位置关系:点在圆内、点在圆上、点在圆外,但圆上的点具有唯一性.所以,只考虑点在圆内和点在圆外两种情况.【例1】 已知点A 到⊙O 的最近距离和最远距离分别是3 cm 和9 cm ,求⊙O 的半径.1.点A 到圆的最近距离是a ,最远距离是b ,则该圆的直径是__________.二、由于圆的对称性引起的不唯一性方法归纳:平行弦位于圆心O 的同侧时,平行弦之间的距离等于弦心距之差;平行弦位于圆心O 的异侧时,平行弦之间的距离等于弦心距之和.【例2】 已知,⊙O 的直径是10 cm ,弦AB ∥CD ,AB =6 cm ,CD =8 cm ,求AB 与CD 之间的距离.2.如图,⊙O 的半径为17 cm ,弦AB ∥CD ,AB =30 cm ,CD =16 cm ,圆心O 位于AB ,CD 的上方,则AB 和CD 的距离为________.3.在半径为5 cm 的⊙O 中,如果弦CD =8 cm ,直径AB ⊥CD ,垂足为E ,那么AE 的长为________.4.如图,已知PA ,PB 是⊙O 的切线,A ,B 分别为切点,C 为⊙O 上不与A ,B 重合的另一点,若∠ACB =120°,则∠APB =________.5.在半径为1的⊙O 中,弦AB =2,AC =3,那么∠BAC =________.三、由于一弦对二弧而引起的不唯一性方法归纳:一弧对一圆心角和一圆周角,但一弦却对一圆心角和二圆周角,且同弦所对两圆周角互补.【例3】 弦AB 的长等于半径,则AB 所对的圆周角等于多少度?6.⊙O 为△ABC 的外接圆,∠BOC =100°,则∠A =________.四、由于动点问题而引发的直线与圆位置关系的不唯一性方法归纳:由于动点的移动而导致的图形整体运动,要抓住在图形变化时几种特殊静态位置的关键要素.从而分类型以静态位置的条件达到解题的目的.【例4】 如图,P 为正比例函数y =32x 图象上的一个动点,⊙P 的半径为3,设点P 的坐标为(x ,y).求⊙P 与直线x =2相切时点P 的坐标.7.(无锡期中)如图,已知直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,AB =8 cm ,AD =24 cm ,BC =26 cm ,AB 为⊙O 的直径,动点P 从点A 开始沿AD 边向点D 以1 cm/s 的速度运动,动点Q 从点C 开始沿CB 边向点B 以3 cm/s 的速度运动.P ,Q 分别从点A ,C 同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t s ,问:(1)t 为何值时,P ,Q 两点之间的距离为10 cm?(2)t 分别为何值时,直线PQ 与⊙O 相切?相离?相交?参考答案【例1】(1)如图1,当点A 在⊙O 内时,R =3+9=12(cm),所以⊙O 的半径是6 cm.(2)如图2,当点A 在⊙O 外时,R =9-3=6(cm),所以⊙O 的半径是3 cm.综上所述,⊙O 的半径是6 cm 或3 cm. 1.b -a 或b +a【例2】图1 图2如图1,当平行两弦位于圆心O 的同侧时.连接OB ,OD ,过点O 作OE ⊥CD ,OE 的延长线交AB 于F. ∵AB ∥CD ,OE ⊥CD ,∴OF ⊥AB.∵OE ⊥CD ,∴DE =12CD =4 cm.在Rt △OED 中,OE =OD 2-ED 2=52-42=3.同理在△OFB 中,OF =4. ∴EF =OF -OE =4-3=1;如图2,当平行两弦位于圆心O 的异侧时,EF =OE +OF =7.综上所述,AB 与CD 之间的距离是7 cm 或1 cm.2.7 cm3.2 cm 或8 cm4.60°5.75°或15°【例3】(1)当圆周角所对的弧是劣弧时,如图所示:连接OA ,OB ,AC ,BC ,得到△AOB 是等边三角形∴∠AOB =60°.∴∠ACB =12∠AOB =30°. (2)当圆周角所对的弧是优弧时,如图所示:易得∠AC′B =150°.综上所述,弦AB 所对的圆周角等于30°或150°. 6.50°或130°【例4】 过P 作直线x =2的垂线,垂足为A ,当点P 在直线x =2右侧时,AP =x -2=3,∴x =5.∴P(5,152).当点P 在x =2的左侧时,PA =2-x =3,x =-1, ∴P(-1,-32).∴当⊙P 与直线x =2相切时,P 点坐标为(5,152)或(-1,-32). 7.(1)AP =t ,BQ =26-3t.如图1:作PE ⊥BC 于E ,QE =26-4t.由勾股定理,得(26-4t)2+64=100,解得t =5或8.(2)当PQ 与⊙O 相切时,如图2,由相切,得PQ =AP +BQ =26-2t ,BE =26-4t ,PE =8,(26-4t)2+64=(26-2t)2,解得t =8或23.即t =8或23时,直线PQ 与⊙O 相切;当26÷3=263,当t =263时运动停止,0≤t <23或8<t ≤263,直线PQ 与⊙O 相交;23<t <8,直线PQ 与⊙O 相离.。
(易错题精选)初中数学圆的分类汇编含答案解析
(易错题精选)初中数学圆的分类汇编含答案解析一、选择题1.如图,△ABC内接于⊙O,∠BAC=120°,AB=AC=4,BD为⊙O的直径,则BD等于()A.4 B.6 C.8 D.12【答案】C【解析】【分析】根据三角形内角和定理求得∠C=∠ABC=30°,再根据圆周角定理及直角三角形的性质即可求得BD的长.【详解】∵∠BAC=120°,AB=AC=4,∴∠C=∠ABC=30°∴∠D=30°∵BD是直径∴∠BAD=90°∴BD=2AB=8.故选C.2.如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AD,以BD为直径作圆,交于AB于E,交CD于F,若BD=12,AD:AB=1:2,则图中阴影部分的面积为()A.3B.36ππC.312πD.48336ππ【答案】C【解析】【分析】易得AD长,利用相应的三角函数可求得∠ABD的度数,进而求得∠EOD的度数,那么一个阴影部分的面积=S△ABD-S扇形DOE-S△BOE,算出后乘2即可.【详解】连接OE,OF.∵BD=12,AD :AB=1:2,∴AD=43 ,AB=83,∠ABD=30°,∴S △ABD =×43×12=243,S 扇形=603616,633933602OEB S ππ⨯==⨯⨯=V ∵两个阴影的面积相等,∴阴影面积=()224369330312ππ⨯--=- .故选:C【点睛】本题主要是理解阴影面积等于三角形面积减扇形面积和三角形面积.3.将直尺、有60°角的直角三角板和光盘如图摆放,A 为60°角与直尺的交点,B 为光盘与直尺的交点,AB =4,则光盘表示的圆的直径是( )A .4B .83C .6D .43【答案】B【解析】【分析】 设三角板与圆的切点为C ,连接OA 、OB ,根据切线长定理可得AB=AC=3,∠OAB=60°,然后根据三角函数,即可得出答案.【详解】设三角板与圆的切点为C ,连接OA 、OB ,由切线长定理知,AB =AC =3,AO 平分∠BAC ,∴∠OAB =60°,在Rt △ABO 中,OB =AB tan ∠OAB 3∴光盘的直径为3故选:B .【点睛】本题主要考查了切线的性质,解题的关键是熟练应用切线长定理和锐角三角函数.4.如图,点I 为△ABC 的内心,AB=4,AC=3,BC=2,将∠ACB 平移使其顶点与I 重合,则图中阴影部分的周长为( )A .4.5B .4C .3D .2【答案】B【解析】 【分析】连接AI 、BI ,因为三角形的内心是角平分线的交点,所以AI 是∠CAB 的平分线,由平行的性质和等角对等边可得:AD=DI ,同理BE=EI ,所以图中阴影部分的周长就是边AB 的长.【详解】连接AI 、BI ,∵点I 为△ABC 的内心,∴AI 平分∠CAB ,∴∠CAI=∠BAI ,由平移得:AC ∥DI ,∴∠CAI=∠AID ,∴∠BAI=∠AID ,∴AD=DI ,同理可得:BE=EI ,∴△DIE 的周长=DE+DI+EI=DE+AD+BE=AB=4,即图中阴影部分的周长为4,故选B .【点睛】本题考查了三角形内心的定义、平移的性质及角平分线的定义等知识,熟练掌握三角形的内心是角平分线的交点是关键.5.如图,AB 是O e 的直径,C 是O e 上一点(A 、B 除外),132AOD ∠=︒,则C ∠的度数是( )A .68︒B .48︒C .34︒D .24︒【答案】D【解析】【分析】 根据平角得出BOD ∠的度数,进而利用圆周角定理得出C ∠的度数即可.【详解】解:132AOD ∠=︒Q ,48BOD ∴∠=︒,24C ∴∠=︒,故选:D .【点睛】本题考查的是圆周角定理,熟知在同圆或等圆中,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度数的一半是解答此题的关键.6.如图,弧 AB 等于弧CD ,OE AB ⊥于点E ,OF CD ⊥于点F ,下列结论中错误..的是( )A .OE=OFB .AB=CDC .∠AOB =∠COD D .OE >OF【答案】D【解析】【分析】 根据圆心角、弧、弦的关系可得B 、C 正确,根据垂径定理和勾股定理可得A 正确,D 错误.【详解】解:∵»»AB CD =,∴AB =CD ,∠AOB =∠COD ,∵OE AB ⊥,OF CD ⊥,∴BE =12AB ,DF =12CD , ∴BE =DF ,又∵OB=OD,∴由勾股定理可知OE=OF,即A、B、C正确,D错误,故选:D.【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,垂径定理,勾股定理,熟练掌握基本性质定理是解题的关键.7.已知⊙O的直径CD=10cm,AB是⊙O的弦,AB=8cm,且AB⊥CD,垂足为M,则AC的长为()A.25cm B.45 cm C.25cm或45cm D.23cm或43cm【答案】C【解析】连接AC,AO,∵O的直径CD=10cm,AB⊥CD,AB=8cm,∴AM=12AB=12×8=4cm,OD=OC=5cm,当C点位置如图1所示时,∵OA=5cm,AM=4cm,CD⊥AB,∴222254OA AM-=-=3cm,∴CM=OC+OM=5+3=8cm,∴22224845AM CM+=+=;当C点位置如图2所示时,同理可得OM=3cm,∵OC=5cm,∴MC=5−3=2cm,在Rt△AMC中22224225AM CM+=+=cm.故选C.8.如图,7×5的网格中的小正方形的边长都为1,小正方形的顶点叫格点,△ABC的三个顶点都在格点上,过点C作△ABC外接圆的切线,则该切线经过的格点个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【解析】【分析】作△ABC的外接圆,作出过点C的切线,两条图象法即可解决问题.【详解】如图⊙O即为所求,观察图象可知,过点C作△ABC外接圆的切线,则该切线经过的格点个数是3个,选:C.【点睛】考查三角形的外接圆与外心,切线的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意.9.木杆AB斜靠在墙壁上,当木杆的上端A沿墙壁NO竖直下滑时,木杆的底端B也随之沿着射线OM方向滑动.下列图中用虚线画出木杆中点P随之下落的路线,其中正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】解:如右图,连接OP ,由于OP 是Rt △AOB 斜边上的中线,所以OP=12AB ,不管木杆如何滑动,它的长度不变,也就是OP 是一个定值,点P 就在以O 为圆心的圆弧上,那么中点P 下落的路线是一段弧线.故选D .10.如图,点E 为ABC ∆的内心,过点E 作MN BC P 交AB 于点M ,交AC 于点N ,若7AB =,5AC =,6BC =,则MN 的长为( )A .3.5B .4C .5D .5.5【答案】B【解析】【分析】 连接EB 、EC ,如图,利用三角形内心的性质得到∠1=∠2,利用平行线的性质得∠2=∠3,所以∠1=∠3,则BM=ME ,同理可得NC=NE ,接着证明△AMN ∽△ABC ,所以767MN BM -=,则BM=7-76MN①,同理可得CN=5-56MN②,把两式相加得到MN 的方程,然后解方程即可.【详解】连接EB 、EC ,如图,∵点E 为△ABC 的内心,∴EB 平分∠ABC ,EC 平分∠ACB ,∴∠1=∠2,∵MN∥BC,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴BM=ME,同理可得NC=NE,∵MN∥BC,∴△AMN∽△ABC,∴MN AMBC AB=,即767MN BM-=,则BM=7-76MN①,同理可得CN=5-56MN②,①+②得MN=12-2MN,∴MN=4.故选:B.【点睛】此题考查三角形的内切圆与内心,相似三角形的判定与性质,解题关键在于掌握与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点.11.一个圆锥的侧面展开图是半径为1的半圆,则该圆锥的底面半径是()A.13B.12C.34D.1【答案】B【解析】【分析】根据侧面展开图的弧长等于圆锥的底面周长,即可求得底面周长,进而即可求得底面的半径长.【详解】圆锥的底面周长是:π;设圆锥的底面半径是r,则2πr=π.解得:r=12.故选B.【点睛】本题考查了圆锥的计算,正确理解理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键,理解圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆周长是扇形的弧长.12.如图,将△ABC 绕点C 旋转60°得到△A ′B ′C ′,已知AC=6,BC=4,则线段AB 扫过的图形面积为( )A .32πB .83πC .6πD .以上答案都不对【答案】D【解析】【分析】从图中可以看出,线段AB 扫过的图形面积为一个环形,环形中的大圆半径是AC ,小圆半径是BC ,圆心角是60度,所以阴影面积=大扇形面积-小扇形面积.【详解】阴影面积=()603616103603π⨯-=π. 故选D .【点睛】本题的关键是理解出,线段AB 扫过的图形面积为一个环形.13.已知线段AB 如图,(1)以线段AB 为直径作半圆弧»AB ,点O 为圆心;(2)过半径OA OB 、的中点C D 、分别作CE AB DF AB ⊥⊥、,交»AB 于点E F 、;(3)连接,OE OF .根据以上作图过程及所作图形,下列结论中错误的是( )A .CE DF =B .»»AE BF =C .60EOF ∠=︒D . =2CE CO【答案】D【解析】【分析】 根据作图可知AC CO OD DB ===,据此对每个选项逐一判断即可.【详解】根据HL 可判定ECO FDO ≅V V ,得CE DF =,A 正确;∵过半径OA OB 、的中点C D 、分别作CE AB DF AB ⊥⊥、,连接AE ,CE 为OA 的中垂线,AE OE =在半圆中,OA OE =∴OA OE AE ==,AEO △为等边三角形,60EOF =o ∠AOE=∠FOD=∠, C 正确;∴圆心角相等,所对应的弧长度也相等,»»AE BF=,B 正确 ∵60,90EOC =o o ∠AOE=∠, ∴=3CE CO ,D 错误【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,解题的关键在于证明60o ∠AOE=.14.如图,在菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,1AB =,点P 是这个菱形内部或边上的一点,若以点P ,B ,C 为顶点的三角形是等腰三角形,则P ,D (P ,D 两点不重合)两点间的最短距离为( )A .12B .1C 3D 31【答案】D【解析】【分析】分三种情形讨论①若以边BC 为底.②若以边PC 为底.③若以边PB 为底.分别求出PD 的最小值,即可判断.【详解】解:在菱形ABCD 中,∵∠ABC=60°,AB=1,∴△ABC ,△ACD 都是等边三角形,①若以边BC 为底,则BC 垂直平分线上(在菱形的边及其内部)的点满足题意,此时就转化为了“直线外一点与直线上所有点连线的线段中垂线段最短“,即当点P 与点A 重合时,PD 值最小,最小值为1;②若以边PC 为底,∠PBC 为顶角时,以点B 为圆心,BC 长为半径作圆,与BD 相交于一点,则弧AC (除点C 外)上的所有点都满足△PBC 是等腰三角形,当点P 在BD 上时,PD 最小,最小值为31-③若以边PB 为底,∠PCB 为顶角,以点C 为圆心,BC 为半径作圆,则弧BD 上的点A 与点D 均满足△PBC 为等腰三角形,当点P 与点D 重合时,PD 最小,显然不满足题意,故此种情况不存在;上所述,PD 的最小值为 31-故选D .【点睛】本题考查菱形的性质、等边三角形的性质、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.15.如图,抛物线y =ax 2﹣6ax+5a (a >0)与x 轴交于A 、B 两点,顶点为C 点.以C 点为圆心,半径为2画圆,点P 在⊙C 上,连接OP ,若OP 的最小值为3,则C 点坐标是( )A .522(,22-B .(4,﹣5)C .(3,﹣5)D .(3,﹣4)【答案】D【解析】【分析】首先根据二次函数的解析式求出点A 、B 、C 三点的坐标,再由当点O 、P 、C 三点共线时,OP 取最小值为3,列出关于a 的方程,即可求解.【详解】∵2650y ax ax a a +-=(>) 与x 轴交于A 、B 两点, ∴A (1,0)、B (5,0),∵226534y ax ax a a x a =+=---() , ∴顶点34C a (,-),当点O、P、C三点共线时,OP取最小值为3,∴OC=OP+2=5,∴2+=>,9165(0)a aa=,∴1∴C(3,﹣4),故选:D.【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,解题的关键是明确圆外一点到圆上的最短距离即该点与圆心的距离减去半径长.16.如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,OC交⊙O于点D,若∠ABD=24°,则∠C 的度数是()A.48°B.42°C.34°D.24°【答案】B【解析】【分析】根据切线的性质求出∠OAC,结合∠C=42°求出∠AOC,根据等腰三角形性质求出∠B=∠BDO,根据三角形外角性质求出即可.【详解】解:∵∠ABD=24°,∴∠AOC=48°,∵AC是⊙O的切线,∴∠OAC=90°,∴∠AOC+∠C=90°,∴∠C=90°﹣48°=42°,故选:B.【点睛】考查了切线的性质,圆周角定理,三角形内角和定理,解此题的关键是求出∠AOC的度数,题目比较好,难度适中.17.如图,已知某圆锥轴截面等腰三角形的底边和高线长均为10cm,则这个圆锥的侧面积为()A.50cm2B.50πcm2C.255cm2D.255πcm2【答案】D【解析】【分析】根据勾股定理求出圆锥的母线长,求出底面圆周长,根据扇形面积公式计算即可.【详解】解:如图所示,∵等腰三角形的底边和高线长均为10cm,∴等腰三角形的斜边长=22=55,即圆锥的母线长为55cm,圆锥底面圆半105径为5,∴这个圆锥的底面圆周长=2×π×5=10π,即为侧面展开扇形的弧长,圆锥的侧面积=1×10π×55=255πcm2,2故选:D.【点睛】本题考查了圆锥的计算,解题的关键是弄清楚圆锥的侧面积的计算方法,特别是圆锥的轴截面是等腰三角形,勾股定理的应用,以及圆锥的底面周长等于圆锥的侧面扇形的弧长.18.若正六边形的半径长为4,则它的边长等于()A.4 B.2 C.23D.43【答案】A【解析】试题分析:正六边形的中心角为360°÷6=60°,那么外接圆的半径和正六边形的边长将组成一个等边三角形,故正六边形的半径等于4,则正六边形的边长是4.故选A.考点:正多边形和圆.19.如图,若干个全等的正五边形排成环状,图中所示的是前3个正五边形,要完成这一圆环还需正五边形的个数为( )A .10B .9C .8D .7【答案】D【解析】 分析:先根据多边形的内角和公式(n ﹣2)•180°求出正五边形的每一个内角的度数,再延长五边形的两边相交于一点,并根据四边形的内角和求出这个角的度数,然后根据周角等于360°求出完成这一圆环需要的正五边形的个数,然后减去3即可得解.详解:∵五边形的内角和为(5﹣2)•180°=540°,∴正五边形的每一个内角为540°÷5=108°,如图,延长正五边形的两边相交于点O ,则∠1=360°﹣108°×3=360°﹣324°=36°,360°÷36°=10.∵已经有3个五边形,∴10﹣3=7,即完成这一圆环还需7个五边形.故选D .点睛:本题考查了多边形的内角和公式,延长正五边形的两边相交于一点,并求出这个角的度数是解题的关键,注意需要减去已有的3个正五边形.20.如图,ABC ∆是一块绿化带,将阴影部分修建为花圃.已知15AB =,9AC =,12BC =,阴影部分是ABC ∆的内切圆,一只自由飞翔的小鸟将随机落在这块绿化带上,则小鸟落在花圃上的概率为( ).A .16 B .6π C .8π D .5π 【答案】B【解析】【分析】由AB=5,BC=4,AC=3,得到AB 2=BC 2+AC 2,根据勾股定理的逆定理得到△ABC 为直角三角形,于是得到△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1,求得直角三角形的面积和圆的面积,即可得到结论.【详解】解:∵AB=5,BC=4,AC=3,∴AB 2=BC 2+AC 2,∴△ABC 为直角三角形,∴△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1, ∴S △ABC =12AC•BC=12×4×3=6, S 圆=π,∴小鸟落在花圃上的概率=6 , 故选B .【点睛】本题考查几何概率,直角三角形内切圆的半径等于两直角边的和与斜边差的一半及勾股定理的逆定理,解题关键是熟练掌握公式.。
中考复习之分类讨论思想-圆
A O P
B
A O
B P
连接O、P所在的直线并延 长,交⊙O于A、B. 则PA=a,PB=b, 直径AB=PA+PB = a+b 半径为
连接O、P所在的直线并延 长,交⊙O于A、B. 则PA=a,PB=b, 直径AB=PA-PB = a-b 半径为
综合(1)(2)可知,此圆的半径为 a b
圆都相切的圆有
与两圆均内切.
5
个.
与两圆均 外切.
与一圆外切, 与一圆内切.
与一圆外切, 与一圆内切.
与两圆均 外切.
分类讨论思想在圆中应用的一般步骤:
1、先明确需讨论的对象; 2、选择分类的标准,合理分类;
统一标准,不重不漏 (统一标准,不重不漏)
3、逐类讨论; 4、归纳作出结论。
F
B
OE=3cm
OF=4cm
OE=3cm
OF=4cm
∴ EF=OF-OE=1cm
∴ EF=OF+OE=1cm
分类思想 圆中的应用
三、圆的大小或位置不唯一
例3、在Rt△ABC中,∠C=900,AC=3,BC=4. 若 以点C为圆心,R为半径的圆与斜边只有一个公共点, 则R的值为多少? B B
D C A C A
分类讨论:(1)当圆的半径R<3时
12 R= 5
(3)当圆的半径R>3时 从圆由小变大的过程中,可知R
3< R
4
4
(2)当圆的半径R=3时 圆与斜边有2个交点,不合题意。
∴综上可知,当 R= 5
12
或 3< R
4 时,
圆与斜边只有一个公共点.
分类讨论在圆中的应用(圆专题 于群制作)
0
y C B Q P2
O A
H P1 C’
AB x
点在圆上位置不确定
例3、已知⊙O的半径为5cm,AB、CD是⊙O 的弦,且AB=6cm, CD=8cm,AB∥CD,则AB 与CD之间的距离为 7cm 或 1cm ;
A
B A C B D
O
C
O
D
两弦与圆心的位置关系不确定
变式:已知:⊙O半径为1, AB、 AC ⊙O是弦, 3 AB= ,AC= ,∠BAC的度数为______ 2
r=1+t(t≥0)
(2)问点A出发后多少秒两圆相切?
M A B N
11 3
①当两圆第一次外切,由题意,可得11-2t=1+t+1,t=3; ②当两圆第一次内切,由题意,可得11-2t=1+t-1,t=
③当两圆第二次内切,由题意,可得2t-11=1+t-1,t=11; ④当两圆第二次外切,由题意,可得2t-11=1+t+1,t=13.
在圆中的应用
庄河一中 于群
一张矩形纸片有四个角,剪掉一个 角后,还剩几个角?
在解答某些数学问题时,因为存在一 些不确定的因素,无法用统一的方法解答, 或结论不能给出统一的表述,对这类问题, 我们依情况先分类、再逐类求解(即讨 论),最后归纳出结论,这就是分类讨论。
印象中,通常有哪些 问题需要分类讨论?
M A B N
M
A
2t
A′
B
N
当0≤t≤5.5时,函数表达式为d=11-2t;
M
A
B
2t
A′
N
当t>5.5时,函数表达式为d=2t-11.
①当0≤t≤5.5时, 函数表达式为d=11-2t;
圆的分类汇编附答案解析
圆的分类汇编附答案解析一、选择题1.如图,点E 为ABC ∆的内心,过点E 作MN BC P 交AB 于点M ,交AC 于点N ,若7AB =,5AC =,6BC =,则MN 的长为( )A .3.5B .4C .5D .5.5【答案】B【解析】【分析】 连接EB 、EC ,如图,利用三角形内心的性质得到∠1=∠2,利用平行线的性质得∠2=∠3,所以∠1=∠3,则BM=ME ,同理可得NC=NE ,接着证明△AMN ∽△ABC ,所以767MN BM -=,则BM=7-76MN①,同理可得CN=5-56MN②,把两式相加得到MN 的方程,然后解方程即可.【详解】连接EB 、EC ,如图,∵点E 为△ABC 的内心,∴EB 平分∠ABC ,EC 平分∠ACB ,∴∠1=∠2,∵MN ∥BC ,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴BM=ME ,同理可得NC=NE ,∵MN ∥BC ,∴△AMN ∽△ABC ,∴MN AM BC AB = ,即767MN BM -=,则BM=7-76MN①, 同理可得CN=5-56MN②,①+②得MN=12-2MN ,∴MN=4.故选:B .【点睛】此题考查三角形的内切圆与内心,相似三角形的判定与性质,解题关键在于掌握与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点.2.如图,在ABC ∆中,90ABC ∠=︒,6AB =,点P 是AB 边上的一个动点,以BP 为直径的圆交CP 于点Q ,若线段AQ 长度的最小值是3,则ABC ∆的面积为( )A .18B .27C .36D .54【答案】B【解析】【分析】 如图,取BC 的中点T ,连接AT ,QT .首先证明A ,Q ,T 共线时,△ABC 的面积最大,设QT=TB=x ,利用勾股定理构建方程即可解决问题.【详解】解:如图,取BC 的中点T ,连接AT ,QT .∵PB 是⊙O 的直径,∴∠PQB=∠CQB=90°,∴QT=12BC=定值,AT 是定值, ∵AQ ≥AT-TQ , ∴当A ,Q ,T 共线时,AQ 的值最小,设BT=TQ=x ,在Rt △ABT 中,则有(3+x )2=x 2+62,解得x=92,∴BC=2x=9,∴S△ABC=12•AB•BC=12×6×9=27,故选:B.【点睛】本题考查了圆周角定理,勾股定理,两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,则有中考选择题中的压轴题.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】【分析】连接FB,由邻补角定义可得∠FOB=140°,由圆周角定理求得∠FEB=70°,根据等腰三角形的性质分别求出∠OFB、∠EFB的度数,继而根据∠EFO=∠EBF-∠OFB即可求得答案.【详解】连接FB,则∠FOB=180°-∠AOF=180°-40°=140°,∴∠FEB=12∠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,ABC ∆是O e 的内接三角形,45A ∠=︒,1BC =,把ABC ∆绕圆心O 按逆时针方向旋转90︒得到DEB ∆,点A 的对应点为点D ,则点A ,D 之间的距离是()A .1B .2C .3D .2【答案】A【解析】【分析】 连接AD ,构造△ADB ,由同弧所对应的圆周角相等和旋转的性质,证△ADB 和△DBE 全等,从而得到AD=BE=BC=1.【详解】如图,连接AD ,AO ,DO∵ABC ∆绕圆心O 按逆时针方向旋转90︒得到DEB ∆,∴AB=DE ,90AOD ∠=︒,45CAB BDE ∠=∠=︒∴1452ABD AOD ∠=∠=︒(同弧所对应的圆周角等于圆心角的一半), 即45ABD EDB ∠=∠=︒,又∵DB=BD ,∴DAB BED ∠=∠(同弧所对应的圆周角相等),在△ADB 和△DBE 中ABD EDB AB EDDAB BED ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ADB ≌△EBD (ASA ),∴AD=EB=BC=1.故答案为A.【点睛】本题主要考查圆周角、圆中的计算问题以及勾股定理的运用;顶点在圆上,两边都与圆相交的角角圆周角;掌握三角形全等的判定是解题的关键.5.已知某圆锥的底面半径为3 cm ,母线长5 cm ,则它的侧面展开图的面积为( ) A .30 cm 2B .15 cm 2C .30π cm 2D .15π cm 2【答案】D【解析】试题解析:根据圆锥的侧面展开图的面积计算公式得:S =RL π=15π故选D.6.已知锐角∠AOB 如图,(1)在射线OA 上取一点C ,以点O 为圆心,OC 长为半径作»PQ,交射线OB 于点D ,连接CD ; (2)分别以点C ,D 为圆心,CD 长为半径作弧,交»PQ于点M ,N ; (3)连接OM ,MN .根据以上作图过程及所作图形,下列结论中错误的是( )A .∠COM=∠CODB .若OM=MN ,则∠AOB=20°C .MN ∥CDD .MN=3CD【答案】D【解析】【分析】 由作图知CM=CD=DN ,再利用圆周角定理、圆心角定理逐一判断可得.【详解】解:由作图知CM=CD=DN ,∴∠COM=∠COD ,故A 选项正确;∵OM=ON=MN ,∴△OMN 是等边三角形,∴∠MON=60°,∵CM=CD=DN ,∴∠MOA=∠AOB=∠BON=13∠MON=20°,故B 选项正确; ∵∠MOA=∠AOB=∠BON=20°, ∴∠OCD=∠OCM=80°,∴∠MCD=160°,又∠CMN=12∠AON=20°, ∴∠MCD+∠CMN=180°, ∴MN ∥CD ,故C 选项正确;∵MC+CD+DN >MN ,且CM=CD=DN ,∴3CD >MN ,故D 选项错误;故选:D .【点睛】本题主要考查作图-复杂作图,解题的关键是掌握圆心角定理和圆周角定理等知识点.7.在平面直角坐标系内,以原点O 为圆心,1为半径作圆,点P 在直线33y x =+上运动,过点P 作该圆的一条切线,切点为A ,则PA 的最小值为( )A .3B .2C 3D 2 【答案】D【解析】【分析】先根据题意,画出图形,令直线3x+ 23x 轴交于点C ,与y 轴交于点D ,作OH ⊥CD 于H ,作OH ⊥CD 于H ;然后根据坐标轴上点的坐标特点,由一次函数解析式,求得C、D两点的坐标值;再在Rt△POC中,利用勾股定理可计算出CD的长,并利用面积法可计算出OH的值;最后连接OA,利用切线的性质得OA⊥PA,在Rt△POH中,利用勾股定理,得到21PA OP=-,并利用垂线段最短求得PA的最小值即可.【详解】如图,令直线3x+23x轴交于点C,与y轴交于点D,作OH⊥CD于H,当x=0时,y=3D(0,3当y=033,解得x=-2,则C(-2,0),∴222(23)4CD=+=,∵12OH•CD=12OC•OD,∴2233⨯=连接OA,如图,∵PA为⊙O的切线,∴OA⊥PA,∴2221PA OP OA OP=-=-当OP的值最小时,PA的值最小,而OP的最小值为OH的长,∴PA22(3)12-=故选D.【点睛】本题考查了切线的性质,解题关键是熟记切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.8.如图,在ABC ∆中,5AB =,3AC =,4BC =,将ABC ∆绕一逆时针方向旋转40︒得到ADE ∆,点B 经过的路径为弧BD ,则图中阴影部分的面积为( )A .1463π-B .33π+C .3338π-D .259π 【答案】D【解析】【分析】 由旋转的性质可得△ACB ≌△AED ,∠DAB=40°,可得AD=AB=5,S △ACB =S △AED ,根据图形可得S 阴影=S △AED +S 扇形ADB -S △ACB =S 扇形ADB ,再根据扇形面积公式可求阴影部分面积.【详解】∵将△ABC 绕A 逆时针方向旋转40°得到△ADE ,∴△ACB ≌△AED ,∠DAB=40°,∴AD=AB=5,S △ACB =S △AED ,∵S 阴影=S △AED +S 扇形ADB -S △ACB =S 扇形ADB ,∴S 阴影=4025360π⨯=259π, 故选D.【点睛】本题考查了旋转的性质,扇形面积公式,熟练掌握旋转的性质:①对应点到旋转中心的距离相等;②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;③旋转前、后的图形全等.9.在Rt △ABC 中,∠ACB=90°.AC=8,BC=3,点D 是BC 边上动点,连接AD 交以CD 为直径的圆于点E ,则线段BE 长度的最小值为( )A .1B .32C .3D .52【答案】A【解析】【分析】根据直径所对的圆周角为直角可知∠CED=90°,则∠AEC=90°,设以AC 为直径的圆的圆心为O ,若BE 最短,则OB 最短,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OE=12AC=4,在Rt △OBC 中,根据勾股定理可求得OB=5,即可得解. 【详解】解:连接CE ,∵E 点在以CD 为直径的圆上,∴∠CED=90°,∴∠AEC=180°-∠CED=90°,∴E 点也在以AC 为直径的圆上, 设以AC 为直径的圆的圆心为O ,若BE 最短,则OB 最短,∵AC=8, ∴OC=12AC=4, ∵BC=3,∠ACB=90°,∴OB=22OC BC +=5,∵OE=OC=4,∴BE=OB-OE=5-4=1.故选A.【点睛】本题考查了直径所对的圆周角为直角,直角三角形的性质和勾股定理.10.如图,ABC ∆是一块绿化带,将阴影部分修建为花圃.已知15AB =,9AC =,12BC =,阴影部分是ABC ∆的内切圆,一只自由飞翔的小鸟将随机落在这块绿化带上,则小鸟落在花圃上的概率为( ).A .16 B .6π C .8π D .5π 【答案】B【解析】【分析】由AB=5,BC=4,AC=3,得到AB 2=BC 2+AC 2,根据勾股定理的逆定理得到△ABC 为直角三角形,于是得到△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1,求得直角三角形的面积和圆的面积,即可得到结论.【详解】解:∵AB=5,BC=4,AC=3,∴AB 2=BC 2+AC 2,∴△ABC 为直角三角形,∴△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1, ∴S △ABC =12AC•BC=12×4×3=6, S 圆=π,∴小鸟落在花圃上的概率=6π , 故选B .【点睛】本题考查几何概率,直角三角形内切圆的半径等于两直角边的和与斜边差的一半及勾股定理的逆定理,解题关键是熟练掌握公式.11.一个圆锥的侧面展开图是半径为1的半圆,则该圆锥的底面半径是( )A .13B .12C .34D .1【答案】B【解析】【分析】根据侧面展开图的弧长等于圆锥的底面周长,即可求得底面周长,进而即可求得底面的半径长.【详解】圆锥的底面周长是:π;设圆锥的底面半径是r ,则2πr=π.解得:r=12.故选B .【点睛】本题考查了圆锥的计算,正确理解理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键,理解圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆周长是扇形的弧长.12.如图,圆锥的底面半径为1,母线长为3,则侧面积为( )A .2πB .3πC .6πD .8π【答案】B【解析】【分析】 圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2,把相应数值代入即可求解.【详解】 解:圆锥的侧面积为:12×2π×1×3=3π, 故选:B .【点睛】此题考查圆锥的计算,解题关键在于掌握运算公式. 13.如图,在菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,1AB =,点P 是这个菱形内部或边上的一点,若以点P ,B ,C 为顶点的三角形是等腰三角形,则P ,D (P ,D 两点不重合)两点间的最短距离为( )A .12B .1C 3D 31【答案】D【解析】【分析】分三种情形讨论①若以边BC 为底.②若以边PC 为底.③若以边PB 为底.分别求出PD的最小值,即可判断.【详解】解:在菱形ABCD 中,∵∠ABC=60°,AB=1,∴△ABC ,△ACD 都是等边三角形,①若以边BC 为底,则BC 垂直平分线上(在菱形的边及其内部)的点满足题意,此时就转化为了“直线外一点与直线上所有点连线的线段中垂线段最短“,即当点P 与点A 重合时,PD 值最小,最小值为1;②若以边PC 为底,∠PBC 为顶角时,以点B 为圆心,BC 长为半径作圆,与BD 相交于一点,则弧AC (除点C 外)上的所有点都满足△PBC 是等腰三角形,当点P 在BD 上时,PD1③若以边PB 为底,∠PCB 为顶角,以点C 为圆心,BC 为半径作圆,则弧BD 上的点A 与点D 均满足△PBC 为等腰三角形,当点P 与点D 重合时,PD 最小,显然不满足题意,故此种情况不存在;上所述,PD 的最小值为1故选D .【点睛】本题考查菱形的性质、等边三角形的性质、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.14.下列命题中哪一个是假命题( )A .8的立方根是2B .在函数y =3x 的图象中,y 随x 增大而增大C .菱形的对角线相等且平分D .在同圆中,相等的圆心角所对的弧相等【答案】C【解析】【分析】利用立方根的定义、一次函数的性质、菱形的性质及圆周角定理分别判断后即可确定正确的选项.【详解】A 、8的立方根是2,正确,是真命题;B 、在函数3y x =的图象中,y 随x 增大而增大,正确,是真命题;C 、菱形的对角线垂直且平分,故错误,是假命题;D 、在同圆中,相等的圆心角所对的弧相等,正确,是真命题,故选C .【点睛】考查了命题与定理的知识,能够了解立方根的定义、一次函数的性质、菱形的性质及圆周角定理等知识是解题关键.15.如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的切线,OC 交⊙O 于点D ,若∠ABD =24°,则∠C 的度数是( )A .48°B .42°C .34°D .24°【答案】B【解析】【分析】 根据切线的性质求出∠OAC ,结合∠C =42°求出∠AOC ,根据等腰三角形性质求出∠B =∠BDO ,根据三角形外角性质求出即可.【详解】解:∵∠ABD =24°,∴∠AOC =48°,∵AC 是⊙O 的切线,∴∠OAC =90°,∴∠AOC +∠C =90°,∴∠C =90°﹣48°=42°,故选:B .【点睛】考查了切线的性质,圆周角定理,三角形内角和定理,解此题的关键是求出∠AOC 的度数,题目比较好,难度适中.16.如图,ABC V 是O e 的内接三角形,且AB AC =,56ABC ∠=︒,O e 的直径CD 交AB 于点E ,则AED ∠的度数为( )A .99︒B .100︒C .101°D .102︒【答案】D【解析】【分析】连接OB,根据等腰三角形的性质得到∠A,从而根据圆周角定理得出∠BOC,再根据OB=OC得出∠OBC,即可得到∠OBE,再结合外角性质和对顶角即可得到∠AED的度数.【详解】解:连接OB,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=56°,∴∠A=180°-56°-56°=68°=12∠BOC,∴∠BOC=68°×2=136°,∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB=(180°-136°)÷2=22°,∴∠OBE=∠EBC-∠OBC=56°-22°=34°,∴∠AED=∠BEC=∠BOC-∠OBE=136°-34°=102°.故选D.【点睛】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,外角的性质,解题的关键是作出辅助线OB,得到∠BOC的度数.17.若正六边形的半径长为4,则它的边长等于()A.4 B.2 C.23D.43【答案】A【解析】试题分析:正六边形的中心角为360°÷6=60°,那么外接圆的半径和正六边形的边长将组成一个等边三角形,故正六边形的半径等于4,则正六边形的边长是4.故选A.考点:正多边形和圆.18.如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,⊙O是△ABC的内切圆,连接AO,BO,则图中阴影部分的面积之和为()A.10﹣32πB.14﹣52πC.12 D.14【答案】B【解析】【分析】根据勾股定理求出AB,求出△ABC的内切圆的半径,根据扇形面积公式、三角形的面积公式计算,得到答案.【详解】解:设⊙O与△ABC的三边AC、BC、AB的切点分别为D、E、F,连接OD、OE、OF,在Rt△ABC中,AB=22AC BC+=10,∴△ABC的内切圆的半径=68102+-=2,∵⊙O是△ABC的内切圆,∴∠OAB=12∠CAB,∠OBA=12∠CBA,∴∠AOB=180°﹣(∠OAB+∠OBA)=180°﹣12(∠CAB+∠CBA)=135°,则图中阴影部分的面积之和=222902113525 21021436023602πππ⨯⨯-+⨯⨯-=-,故选B.【点睛】本题考查的是三角形的内切圆与内心、扇形面积计算、勾股定理,掌握扇形面积公式是解题的关键.19.如图,四边形ABCD是⊙O的内接正方形,点P是劣弧弧AB上任意一点(与点B不重合),则∠BPC的度数为()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】B【解析】分析:接OB,OC,根据四边形ABCD是正方形可知∠BOC=90°,再由圆周角定理即可得出结论.详解:连接OB ,OC ,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠BOC=90°,∴∠BPC=12∠BOC=45°. 故选B .点睛:本题考查的是圆周角定理,熟知在同圆或等圆中,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是解答此题的关键.20.如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=︒,30A ∠=︒,2BC =.将ABC V 绕点C 按顺时针方向旋转n 度后得到EDC △,此时点D 在AB 边上,斜边DE 交AC 边于点F ,则n 的大小和图中阴影部分的面积分别为( )A .302,B .602,C .360,D .603, 【答案】C【解析】试题分析:∵△ABC 是直角三角形,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,∴∠B=60°,AC=BC×cot ∠33AB=2BC=4,∵△EDC 是△ABC 旋转而成,∴BC=CD=BD=12AB=2,∵∠B=60°,∴△BCD 是等边三角形,∴∠BCD=60°,∴∠DCF=30°,∠DFC=90°,即DE ⊥AC , ∴DE ∥BC ,∵BD=12AB=2, ∴DF 是△ABC 的中位线,∴DF=12BC=12×2=1,CF=12AC=12∴S 阴影=12DF×CF=122. 故选C . 考点:1.旋转的性质2.含30度角的直角三角形.。
最新初中数学圆的分类汇编附答案解析(2)
最新初中数学圆的分类汇编附答案解析(2)一、选择题1.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,点D在BA的延长线上,CD与⊙O交于另一点E,DE=OB=2,∠D=20°,则弧BC的长度为()A.23πB.13πC.43πD.49π【答案】A【解析】【分析】连接OE、OC,如图,根据等腰三角形的性质得到∠D=∠EOD=20°,根据外角的性质得到∠CEO=∠D+∠EOD=40°,根据等腰三角形的性质得到∠C=∠CEO=40°,根据外角的性质得到∠BOC=∠C+∠D=60°,根据求弧长的公式得到结论.【详解】解:连接OE、OC,如图,∵DE=OB=OE,∴∠D=∠EOD=20°,∴∠CEO=∠D+∠EOD=40°,∵OE=OC,∴∠C=∠CEO=40°,∴∠BOC=∠C+∠D=60°,∴»BC的长度=260?2360π⨯=23π,故选A.【点睛】本题考查了弧长公式:l=••180n Rπ(弧长为l,圆心角度数为n,圆的半径为R),还考查了圆的认识及等腰三角形的性质及三角形外角的性质,熟练掌握等腰三角形的性质和三角形外角性质是关键.2.如图,在ABC ∆中,90ABC ∠=︒,6AB =,点P 是AB 边上的一个动点,以BP 为直径的圆交CP 于点Q ,若线段AQ 长度的最小值是3,则ABC ∆的面积为( )A .18B .27C .36D .54【答案】B【解析】【分析】 如图,取BC 的中点T ,连接AT ,QT .首先证明A ,Q ,T 共线时,△ABC 的面积最大,设QT=TB=x ,利用勾股定理构建方程即可解决问题.【详解】解:如图,取BC 的中点T ,连接AT ,QT .∵PB 是⊙O 的直径,∴∠PQB=∠CQB=90°,∴QT=12BC=定值,AT 是定值, ∵AQ ≥AT-TQ , ∴当A ,Q ,T 共线时,AQ 的值最小,设BT=TQ=x ,在Rt △ABT 中,则有(3+x )2=x 2+62,解得x=92, ∴BC=2x=9,∴S △ABC =12•AB•BC=12×6×9=27, 故选:B .【点睛】本题考查了圆周角定理,勾股定理,两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,则有中考选择题中的压轴题.3.如图,在矩形ABCD 中,6,4AB BC ==,以A 为圆心,AD 长为半径画弧交AB 于点E ,以C 为圆心,CD 长为半径画弧交CB 的延长线于点F ,则图中阴影部分的面积是( )A .13πB .1324π+C .1324π-D .524π+【答案】C【解析】【分析】 先分别求出扇形FCD 和扇形EAD 的面积以及矩形ABCD 的面积,再根据阴影面积=扇形FCD 的面积﹣(矩形ABCD 的面积﹣扇形EAD 的面积)即可得解.【详解】解:∵S 扇形FCD 29036096ππ==⨯⨯,S 扇形EAD 24036094ππ==⨯⨯,S 矩形ABCD 6424=⨯=, ∴S 阴影=S 扇形FCD ﹣(S 矩形ABCD ﹣S 扇形EAD )=9π﹣(24﹣4π)=9π﹣24+4π=13π﹣24故选:C .【点睛】本题考查扇形面积的计算,根据阴影面积=扇形FCD 的面积﹣(矩形ABCD 的面积﹣扇形EAD 的面积)是解答本题的关键.4.将直尺、有60°角的直角三角板和光盘如图摆放,A 为60°角与直尺的交点,B 为光盘与直尺的交点,AB =4,则光盘表示的圆的直径是( )A .4B .3C .6D .43【答案】B【解析】【分析】设三角板与圆的切点为C,连接OA、OB,根据切线长定理可得AB=AC=3,∠OAB=60°,然后根据三角函数,即可得出答案.【详解】设三角板与圆的切点为C,连接OA、OB,由切线长定理知,AB=AC=3,AO平分∠BAC,∴∠OAB=60°,在Rt△ABO中,OB=AB tan∠OAB=43,∴光盘的直径为83.故选:B.【点睛】本题主要考查了切线的性质,解题的关键是熟练应用切线长定理和锐角三角函数.5.如图,在平面直角坐标系中,点P是以C(﹣2,7)为圆心,1为半径的⊙C上的一个动点,已知A(﹣1,0),B(1,0),连接PA,PB,则PA2+PB2的最小值是()A.6 B.8 C.10 D.12【答案】C【解析】【分析】设点P(x,y),表示出PA2+PB2的值,从而转化为求OP的最值,画出图形后可直观得出OP的最值,代入求解即可.【详解】设P(x,y),∵PA2=(x+1)2+y2,PB2=(x﹣1)2+y2,∴PA2+PB2=2x2+2y2+2=2(x2+y2)+2,∵OP2=x2+y2,∴PA2+PB2=2OP2+2,当点P处于OC与圆的交点上时,OP取得最值,∴OP的最小值为CO﹣CP=3﹣1=2,∴PA2+PB2最小值为2×22+2=10.故选:C.【点睛】本题考查了圆的综合,解答本题的关键是设出点P坐标,将所求代数式的值转化为求解OP 的最小值,难度较大.6.如图,△ABC的外接圆是⊙O,半径AO=5,sinB=25,则线段AC的长为()A.1 B.2 C.4 D.5【答案】C【解析】【分析】首先连接CO并延长交⊙O于点D,连接AD,由CD是⊙O的直径,可得∠CAD=90°,又由⊙O的半径是5,sinB=25,即可求得答案.【详解】解:连接CO并延长交⊙O于点D,连接AD,由CD是⊙O的直径,可得∠CAD=90°,∵∠B和∠D所对的弧都为弧AC,∴∠B=∠D,即sinB=sinD=25,∵半径AO=5,∴CD=10,∴2 sin105AC ACDCD===,∴AC=4,故选:C.【点睛】本题考查了同弧所对的圆周角相等,以及三角函数的内容,注意到直径所对的圆周角是直角是解题的关键.7.如图,AC BC ⊥,8AC BC ==,以BC 为直径作半圆,圆心为点O ;以点C 为圆心,BC 为半径作»AB ,过点O 作AC 的平行线交两弧于点D 、E ,则图中阴影部分的面积是( )A .20833π-B .20833π+C .20833π-D .20433π+ 【答案】A【解析】【分析】 如图,连接CE .图中S 阴影=S 扇形BCE −S 扇形BOD −S △OCE .根据已知条件易求得OB =OC =OD =4,BC =CE =8,∠ECB =60°,OE =43,所以由扇形面积公式、三角形面积公式进行解答即可.【详解】解:如图,连接CE .∵AC ⊥BC ,AC =BC =8,以BC 为直径作半圆,圆心为点O ;以点C 为圆心,BC 为半径作弧AB ,∴∠ACB =90°,OB =OC =OD =4,BC =CE =8.又∵OE ∥AC ,∴∠ACB =∠COE =90°.∴在Rt △OEC 中,OC =4,CE =8,∴∠CEO =30°,∠ECB =60°,OE =3∴S 阴影=S 扇形BCE −S 扇形BOD −S △OCE=2260811-4-44336042ππ⨯⨯⨯⨯ =20-833π 故选:A .【点睛】 本题考查了扇形面积的计算.不规则图形的面积一定要注意分割成规则图形的面积进行计算.8.如图,AB 是O e 的直径,C 是O e 上一点(A 、B 除外),132AOD ∠=︒,则C ∠的度数是( )A .68︒B .48︒C .34︒D .24︒【答案】D【解析】【分析】 根据平角得出BOD ∠的度数,进而利用圆周角定理得出C ∠的度数即可.【详解】解:132AOD ∠=︒Q ,48BOD ∴∠=︒,24C ∴∠=︒,故选:D .【点睛】本题考查的是圆周角定理,熟知在同圆或等圆中,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度数的一半是解答此题的关键.9.在Rt △ABC 中,∠ACB=90°.AC=8,BC=3,点D 是BC 边上动点,连接AD 交以CD 为直径的圆于点E ,则线段BE 长度的最小值为( )A.1 B.32C.3D.52【答案】A【解析】【分析】根据直径所对的圆周角为直角可知∠CED=90°,则∠AEC=90°,设以AC为直径的圆的圆心为O,若BE最短,则OB最短,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OE=12AC=4,在Rt△OBC中,根据勾股定理可求得OB=5,即可得解.【详解】解:连接CE,∵E点在以CD为直径的圆上,∴∠CED=90°,∴∠AEC=180°-∠CED=90°,∴E点也在以AC为直径的圆上,设以AC为直径的圆的圆心为O,若BE最短,则OB最短,∵AC=8,∴OC=12AC=4,∵BC=3,∠ACB=90°,∴OB=22OC BC=5,∵OE=OC=4,∴BE=OB-OE=5-4=1.故选A.【点睛】本题考查了直径所对的圆周角为直角,直角三角形的性质和勾股定理.10.已知某圆锥的底面半径为3 cm,母线长5 cm,则它的侧面展开图的面积为()A.30 cm2B.15 cm2C.30π cm2D.15π cm2【答案】D【解析】试题解析:根据圆锥的侧面展开图的面积计算公式得:π=15πS=RL故选D.11.如图,在⊙O中,OC⊥AB,∠ADC=26°,则∠COB的度数是()A.52°B.64°C.48°D.42°【答案】A【解析】【分析】由OC⊥AB,利用垂径定理可得出,再结合圆周角定理及同弧对应的圆心角等于圆周角的2倍,即可求出∠COB的度数.【详解】解:∵OC⊥AB,∴,∴∠COB=2∠ADC=52°.故选:A.【点睛】考查了圆周角定理、垂径定理以及圆心角、弧、弦的关系,利用垂径定理找出是解题的关键.12.已知圆锥的三视图如图所示,则这个圆锥的侧面展开图的面积为()A.60πcm2B.65πcm2C.120πcm2D.130πcm2【答案】B【解析】【分析】先利用三视图得到底面圆的半径为5cm,圆锥的高为12cm,再根据勾股定理计算出母线长为13cm,然后根据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和扇形的面积公式计算.【详解】根据三视图得到圆锥的底面圆的直径为10cm ,即底面圆的半径为5cm ,圆锥的高为12cm ,所以圆锥的母线长=225+12=13,所以这个圆锥的侧面积=12×2π×5×13=65π(cm 2). 故选B . 【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.也考查了三视图.13.如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=︒,30A ∠=︒,2BC =.将ABC V 绕点C 按顺时针方向旋转n 度后得到EDC △,此时点D 在AB 边上,斜边DE 交AC 边于点F ,则n 的大小和图中阴影部分的面积分别为( )A .302,B .602,C .360,D .603, 【答案】C【解析】试题分析:∵△ABC 是直角三角形,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,∴∠B=60°,AC=BC×cot ∠33AB=2BC=4,∵△EDC 是△ABC 旋转而成,∴BC=CD=BD=12AB=2, ∵∠B=60°,∴△BCD 是等边三角形,∴∠BCD=60°,∴∠DCF=30°,∠DFC=90°,即DE ⊥AC ,∴DE ∥BC ,∵BD=12AB=2, ∴DF 是△ABC 的中位线, ∴DF=12BC=12×2=1,CF=12AC=12×23=3, ∴S 阴影=12DF×CF=12×3=3. 故选C . 考点:1.旋转的性质2.含30度角的直角三角形.14.如图,ABC ∆是一块绿化带,将阴影部分修建为花圃.已知15AB =,9AC =,12BC =,阴影部分是ABC ∆的内切圆,一只自由飞翔的小鸟将随机落在这块绿化带上,则小鸟落在花圃上的概率为( ).A .16 B .6π C .8π D .5π 【答案】B【解析】【分析】由AB=5,BC=4,AC=3,得到AB 2=BC 2+AC 2,根据勾股定理的逆定理得到△ABC 为直角三角形,于是得到△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1,求得直角三角形的面积和圆的面积,即可得到结论.【详解】解:∵AB=5,BC=4,AC=3,∴AB 2=BC 2+AC 2,∴△ABC 为直角三角形,∴△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1, ∴S △ABC =12AC•BC=12×4×3=6, S 圆=π,∴小鸟落在花圃上的概率=6π , 故选B .【点睛】 本题考查几何概率,直角三角形内切圆的半径等于两直角边的和与斜边差的一半及勾股定理的逆定理,解题关键是熟练掌握公式.15.如图,在菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,1AB =,点P 是这个菱形内部或边上的一点,若以点P ,B ,C 为顶点的三角形是等腰三角形,则P ,D (P ,D 两点不重合)两点间的最短距离为( )A .12B .1C 3D 31【答案】D【解析】【分析】分三种情形讨论①若以边BC 为底.②若以边PC 为底.③若以边PB 为底.分别求出PD 的最小值,即可判断.【详解】解:在菱形ABCD 中,∵∠ABC=60°,AB=1,∴△ABC ,△ACD 都是等边三角形,①若以边BC 为底,则BC 垂直平分线上(在菱形的边及其内部)的点满足题意,此时就转化为了“直线外一点与直线上所有点连线的线段中垂线段最短“,即当点P 与点A 重合时,PD 值最小,最小值为1;②若以边PC 为底,∠PBC 为顶角时,以点B 为圆心,BC 长为半径作圆,与BD 相交于一点,则弧AC (除点C 外)上的所有点都满足△PBC 是等腰三角形,当点P 在BD 上时,PD 31③若以边PB 为底,∠PCB 为顶角,以点C 为圆心,BC 为半径作圆,则弧BD 上的点A 与点D 均满足△PBC 为等腰三角形,当点P 与点D 重合时,PD 最小,显然不满足题意,故此种情况不存在;上所述,PD 的最小值为31故选D .【点睛】本题考查菱形的性质、等边三角形的性质、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.16.如图,3个正方形在⊙O直径的同侧,顶点B、C、G、H都在⊙O的直径上,正方形ABCD的顶点A在⊙O上,顶点D在PC上,正方形EFGH的顶点E在⊙O上、顶点F在QG 上,正方形PCGQ的顶点P也在⊙O上.若BC=1,GH=2,则CG的长为()A.125B.6C.21+D.22【答案】B【解析】【分析】【详解】解:连接AO、PO、EO,设⊙O的半径为r,OC=x,OG=y,由勾股定理可知:22222222211{22r xr x x yr y=++=++=++()①()②()③,②﹣③得到:x2+(x+y)2﹣(y+2)2﹣22=0,∴(x+y)2﹣22=(y+2)2﹣x2,∴(x+y+2)(x+y﹣2)=(y+2+x)(y+2﹣x).∵x+y+2≠0,∴x+y﹣2=y+2﹣x,∴x=2,代入①得到r2=10,代入②得到:10=4+(x+y)2,∴(x+y)2=6.∵x+y>0,∴x+y=6,∴CG=x+y=6.故选B.点睛:本题考查了正方形的性质、圆、勾股定理等知识,解题的关键是设未知数列方程组解决问题,难点是解方程组,利用因式分解法巧妙求出x的值,学会把问题转化为方程组,用方程组的思想去思考问题.17.如图,在边长为8的菱形ABCD中,∠DAB=60°,以点D为圆心,菱形的高DF为半径画弧,交AD 于点E ,交CD 于点G ,则图中阴影部分的面积是 ( )A .183π-B .183-πC .32316π-D .1839π-【答案】C【解析】【分析】 由菱形的性质得出AD=AB=8,∠ADC=120°,由三角函数求出菱形的高DF ,图中阴影部分的面积=菱形ABCD 的面积-扇形DEFG 的面积,根据面积公式计算即可.【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∠DAB=60°,∴AD=AB=8,∠ADC=180°-60°=120°,∵DF 是菱形的高,∴DF ⊥AB ,∴DF=AD •sin60°=3843⨯=, ∴图中阴影部分的面积=菱形ABCD 的面积-扇形DEFG 的面积=2120(43)84332316ππ⨯⨯-=-. 故选:C.【点睛】本题考查了菱形的性质、三角函数、菱形和扇形面积的计算;由三角函数求出菱形的高是解决问题的关键.18.如图,若干全等正五边形排成环状.图中所示的是前3个正五边形,则要完成这一圆环还需..( )个这样的正五边形A .6B .7C .8D .9【答案】B【解析】【分析】【详解】如图,∵多边形是正五边形,∴内角是15×(5-2)×180°=108°,∴∠O=180°-(180°-108°)-(180°-108°)=36°,36°度圆心角所对的弧长为圆周长的1 10,即10个正五边形能围城这一个圆环,所以要完成这一圆环还需7个正五边形.故选B.19.如图,四边形ABCD是⊙O的内接正方形,点P是劣弧弧AB上任意一点(与点B不重合),则∠BPC的度数为()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】B【解析】分析:接OB,OC,根据四边形ABCD是正方形可知∠BOC=90°,再由圆周角定理即可得出结论.详解:连接OB,OC,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BOC=90°,∴∠BPC=12∠BOC=45°.故选B.点睛:本题考查的是圆周角定理,熟知在同圆或等圆中,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是解答此题的关键.20.如图,在扇形OAB中,120AOB∠=︒,点P是弧AB上的一个动点(不与点A、B重合),C、D分别是弦AP,BP的中点.若33CD=,则扇形AOB的面积为()A.12πB.2πC.4πD.24π【答案】A【解析】【分析】如图,作OH⊥AB于H.利用三角形中位线定理求出AB的长,解直角三角形求出OB即可解决问题.【详解】解:如图作OH⊥AB于H.∵C、D分别是弦AP、BP的中点.∴CD是△APB的中位线,∴AB=2CD=63∵OH⊥AB,∴BH=AH=33∵OA=OB,∠AOB=120°,∴∠AOH=∠BOH=60°,在Rt△AOH中,sin∠AOH=AHAO,∴AO=336sin3AHAOH==∠,∴扇形AOB的面积为:2120612360ππ=g g,故选:A.【点睛】本题考查扇形面积公式,三角形的中位线定理,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.。
专题14 圆中的两解及多解问题分类讨论思想)归类集训-2023年中考数学二轮复习核心考点拓展训练
专题14 圆中的两解及多解问题(分类讨论思想)归类集训(解析版)类型一讨论弦上某点或端点的位置1.在半径为10的⊙O中,弦AB的长为16,点P在弦AB上,且OP的长为8,AP长为 .思路引领:作OC⊥AB于点C,根据垂径定理求出OC的长,根据勾股定理求出PC的长,分当点P在线段AC上和当点P在线段BC上两种情况计算即可.解:作OC⊥AB于点C,∴AC=12AB=8,由勾股定理得,OC=OA2―AC2=6,∴PC=OP2―OC2=27,当点P在线段AC上时,AP=AC﹣PC=8﹣27,当点P在线段BC上时,AP=8+27,故答案为:8﹣27或8+27.总结提升:本题考查的是垂径定理的应用和勾股定理的应用,正确作出辅助线构造直角三角形、运用分情况讨论思想是解题的关键.2.(2021•无棣县模拟)已知⊙O的直径CD=10cm,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,且AB=8cm,则AC的长为( )A.25cm B.43cm C.25cm或45cm D.23cm或43cm思路引领:分两种情况,根据题意画出图形,先根据垂径定理求出AM的长,连接OA,由勾股定理求出OM的长,进而可得出结论.解:连接AC,AO,∵⊙O的直径CD=10cm,AB⊥CD,AB=8cm,∴AM=12AB=12×8=4(cm),OD=OC=5(cm),当C点位置如图1所示时,∵OA=5cm,AM=4cm,CD⊥AB,∴OM=OA2―AM2=52―42=3(cm),∴CM=OC+OM=5+3=8(cm),∴AC=AM2+CM2=42+82=45(cm);当C点位置如图2所示时,同理可得:OM=3cm,∵OC=5cm,∴MC=5﹣3=2(cm),在Rt△AMC中,AC=AM2+CM2=42+22=25(cm);综上所述,AC的长为45cm或25cm,故选:C.总结提升:本题考查的是垂径定理和勾股定理等知识,根据题意画出图形,利用垂径定理和勾股定理求解是解答此题的关键.3.(2020•黑龙江)在半径为5的⊙O中,弦AB垂直于弦CD,垂足为P,AB=CD=4,则S△ACP = .思路引领:如图1,作OE⊥AB于E,OF⊥CD于F,连接OD、OB,如图,根据垂径定理得到AE=BE=12AB=2,DF=CF=12CD=2,根据勾股定理在Rt△OBE中计算出OE=1,同理可得OF=1,接着证明四边形OEPF为正方形,于是得到PA=PC=1,根据三角形面积公式求得即可.解:作OE⊥AB于E,OF⊥CD于F,连接OD、OB,则AE=BE=12AB=2,DF=CF=12CD=2,如图1,在Rt△OBE中,∵OB=5,BE=2,∴OE=OB2―BE2=1,同理可得OF=1,∵AB⊥CD,∴四边形OEPF为矩形,∴PE=PF=1,∴PA=PC=1,∴S△APC=12×1×1=12;如图2,同理:S△APC=12×3×3=92;如图3,同理:S△APC=12×1×3=32;故答案为:12或32或92.总结提升:本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理.类型二圆心在两弦之间或者两弦之外4.(2021•商河县校级模拟)一下水管道的截面如图所示.已知排水管的直径为100cm,下雨前水面宽为60cm.一场大雨过后,水面宽为80cm,求水面上升多少?思路引领:分两种情形分别求解即可解决问题.解:作半径OD⊥AB交AB于C,连接OB,如图所示,由垂径定理得:BC=12AB=30cm,在Rt△OBC中,OC=502―302=40cm,当水位上升到圆心以下,水面宽80cm时,则OC′=502―402=30cm,水面上升的高度为:40﹣30=10cm;当水位上升到圆心以上时,水面上升的高度为:40+30=70cm,综上可得,水面上升的高度为10cm或70cm.总结提升:本题考查的是垂径定理的应用,掌握垂径定理、灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.5.(1)半径为1的圆中有一条弦,如果它的长为3,那么这条弦所对的圆周角的度数等于 ;(2)在半径为1的⊙O中,弦AB,AC的长分别为3和2,则∠BAC的度数是 ;(3)已知圆内接△ABC中.AB=AC,圆心O到BC的距离为3cm,圆的半径为7cm,求腰长AB.思路引领:(1)根据垂径定理求得AD的长,再根据三角形函数可得到∠AOD的度数,再根据圆周角定理得到∠ACB的度数,根据圆内接四边形的对角互补即可求得∠AEB的度数;(2)连接OA,过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,根据垂径定理求出AE、FA值,根据解直角三角形的知识求出∠OAB和∠OAC,然后分两种情况求出∠BAC即可;(3)可根据勾股定理先求得BD的值,再根据勾股定理可求得AB的值.注意:圆心在内接三角形内时,AD=10cm;圆心在内接三角形外时,AD=4cm.解:(1)如图1,过O作OD⊥AB,则AD=12AB=12×3=32.∵OA=1,∴sin∠AOD=ADOA=32,∠AOD=60°.∵∠AOD=12∠AOB=60°,∠ACB=12∠AOB,∴∠ACB=∠AOD=60°.又∵四边形AEBC是圆内接四边形,∴∠AEB=180°﹣∠ACB=180°﹣60°=120°.故这条弦所对的圆周角的度数等于60°或120度.故答案为:60°或120度.(2)解:有两种情况:①如图2所示:连接OA,过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,∴∠OEA=∠OFA=90°,由垂径定理得:AE=BE=32,AF=CF=32,cos∠OAE=AEOA=32,cos∠OAF=AFOA=22,∴∠OAE=30°,∠OAF=45°,∴∠BAC=30°+45°=75°;②如图3所示:连接OA,过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,∴∠OEA=∠OFA=90°,由垂径定理得:AE=BE=32,AF=CF=22,cos∠OAE=AEOA=32,cos∠OAF=AFOA=22,∴∠OAE=30°,∠OAF=45°,∴∠BAC=45°﹣30°=15°,故答案为:75°或15°;(3)分圆心在内接三角形内和在内接三角形外两种情况讨论,如图4,假若∠A是锐角,△ABC是锐角三角形,连接OB,作AD⊥BC于D,连接OD,∵AB=AC,∴AD是BC的中垂线,∴OD也是BC的中垂线,∴A、O、D三点共线,∵OD=3cm,OB=7cm,∴AD=10cm,∴BD=OB2―OD2=210cm,∵OD⊥BC,∴BD=CD,∵AB=AC,∴AD⊥BC,∴AB=AD2+BD2=235cm;如图5,若∠A是钝角,则△ABC是钝角三角形,和图4解法一样,只是AD=7﹣3=4cm,∴AB=AD2+BD2=214cm,综上可得腰长AB=235cm或214cm.总结提升:本题主要考查了垂径定理和勾股定理,注意分圆心在内接三角形内和在内接三角形外两种情况讨论,解题的关键是根据题意作出图形,求出符合条件的所有情况.类型三讨论点在优弧上或劣弧上6.(2022秋•双城区期末)已知⊙O的半径为2,弦AB的长为23,则弦AB的中点到这条弦所对的弧的中点的距离为 .思路引领:由垂径定理得出AC,再由勾股定理得出OC,从而得出CD和CE的长.解:如图,∵C是弦AB的中点,AB=23,∴OC⊥AB,AC=12AB=3,∴AD=BD,AE=BE,在Rt△AOC中,OC=22―(3)2=1,∴CD=2﹣1=1cm,CE=2+1=3.故答案为:1或3.总结提升:本题考查了垂径定理和勾股定理,熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题的关键.8.(2021秋•凉州区校级期末)如图,AB、AC分别与⊙O相切于点B、C,∠A=50°,点P是圆上异于B、C的一动点,则∠BPC的度数是 .思路引领:此题分为两种情况,如图p点的位置有两个,所以∠BPC可能是锐角,也有可能是钝角,分别连接O、C;O、B;B、P1;B、P2;C、P1;C、P2各点.(1)当∠BPC为锐角,也就是∠BP1C时,根据AB,AC与⊙O相切,结合已知条件,在△ABC中,即可得出圆心角∠COB的度数,根据同弧所对的圆周角为圆心角的一半,即可得出∠BP1C的度数;(2)如果当∠BPC为钝角,也就是∠BP2C时,根据⊙O的内接四边形的性质,即可得出∠BP2C的度数.解:分别连接O、C;O、B;B、P1;B、P2;C、P1;C、P2各点,(1)当∠BPC为锐角,也就是∠BP1C时:∵AB,AC与⊙O相切于点B,C两点∴OC⊥AC,OB⊥AB,∵∠A=50°,∴在△ABC中,∠COB=130°,∵在⊙O中,∠BP1C为圆周角,∴∠BP1C=65°,(2)如果当∠BPC为钝角,也就是∠BP2C时∵四边形BP1CP2为⊙O的内接四边形,∵∠BP1C=65°,∴∠BP2C=115°故答案为:65°或115°.总结提升:本题考查圆的切线性质,在解题过程中还要注意对圆的内接四边形、圆周角、圆心角的有关性质的综合应用.类型四弦所对的圆周角7.(2018秋•泗阳县期中)若圆的一条弦把圆分成度数的比为1:3的两条弧,则该弦所对的圆周角等于 .思路引领:圆的一条弦把圆分成度数之比为1:3的两条弧,则所分的劣弧的度数是90°,当圆周角的顶点在优弧上时,这条弦所对的圆周角等于45°,当这条弦所对的圆周角的顶点在劣弧上时,这条弦所对的圆周角等于135°.解:如图,弦AB将⊙O分成了度数比为1:3两条弧.连接OA、OB;则∠AOB=90°;①当所求的圆周角顶点位于D点时,这条弦所对的圆周角∠ADB=12∠AOB=45°;②当所求的圆周角顶点位于C点时,这条弦所对的圆周角∠ACB=180°﹣∠ADB=135°.故答案为:45°,135°.总结提升:本题考查的是圆心角、弧、弦的关系及圆周角定理,在解答此类问题时要注意是在“同圆或等圆中”才适用,这是此类问题的易错点.9.(2020秋•溧阳市期末)已知△ABC是半径为2的圆内接三角形,若BC=23,则∠A的度数为( )A.30°B.60°C.120°D.60°或120°思路引领:首先根据题意画出图形,然后由圆周角定理与含30°角的直角三角形的性质,求得答案.解:如图,作直径BD,连接CD,则∠BCD=90°,∵△ABC是半径为2的圆内接三角形,BC=23,∴BD=4,∴CD=BD2―BC2=2,∴CD=12 BD,∴∠CBD=30°,∴∠A=∠D=60°,∴∠A′=180°﹣∠A=120°,∴∠A的度数为:60°或120°.故选:D.总结提升:此题考查了圆周角定理与含30°角的直角三角形的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.类型五讨论圆内接三角形的形状10.(2019•绥化)半径为5的⊙O是锐角三角形ABC的外接圆,AB=AC,连接OB、OC,延长CO交弦AB 于点D.若△OBD是直角三角形,则弦BC的长为 .思路引领:如图1,当∠ODB=90°时,推出△ABC是等边三角形,解直角三角形得到BC=AB=53,如图2,当∠DOB=90°,推出△BOC是等腰直角三角形,于是得到BC=2OB=52.解:如图1,当∠ODB=90°时,即CD⊥AB,∴AD=BD,∴AC=BC,∵AB=AC,∴△ABC是等边三角形,∴∠DBO=30°,∵OB=5,∴BD =32OB =532,∴BC =AB =53,如图2,当∠DOB =90°,∴∠BOC =90°,∴△BOC 是等腰直角三角形,∴BC =2OB =52,综上所述:若△OBD 是直角三角形,则弦BC 的长为53或52,故答案为:53或52.点睛:本题考查了三角形的外接圆与外心,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,正确的作出图形是解题的关键.101.已知等腰△ABC 的三个顶点都在半径为5的⊙O 上,如果底边BC 的长为8,求BC 边上的高.思路引领:从圆心向BC 引垂线,交点为D ,则根据垂径定理和勾股定理可求出,OD 的长,再根据圆心在三角形内部和外部两种情况讨论.解:连接AO 并延长交BC 于D 点,∵AB =AC ,∴AB =AC ,根据垂径定理得AD ⊥BC ,则BD =4,根据勾股定理得OD =3①圆心在三角形内部时,三角形底边BC 上的高=5+3=8;②圆心在三角形外部时,三角形底边BC 上的高=5﹣3=2.所以BC 边上的高是8或2.总结提升:本题综合考查了垂径定理和勾股定理在圆中的应用,因三角形与圆心的位置不明确,注意分情况讨论.类型六讨论点与圆的位置关系12.(2020•南通模拟)若⊙O所在平面内一点P到⊙O上的点的最大距离为a,最小距离为b(a>b),则此圆的半径为 .思路引领:点P可能在圆内,也可能在圆外;当点P在圆内时,直径为最大距离与最小距离的和;当点P在圆外时,直径为最大距离与最小距离的差;再分别计算半径.解:若⊙O所在平面内一点P到⊙O上的点的最大距离为a,最小距离为b,若这个点在圆的内部或在圆上时,圆的直径为a+b,因而半径为a+b 2;当此点在圆外时,圆的直径是a﹣b,因而半径是a―b 2;故答案为:a+b2或a―b2.总结提升:本题考查了点与圆的位置关系,培养学生分类的思想及对点P到圆上最大距离、最小距离的认识.13.已知点P到⊙O的最长距离为6cm,最短距离为2cm.试求⊙O的半径长.思路引领:分两种情况进行讨论:①点P在圆内;②点P在圆外,进行计算即可解:①当P在⊙O外时,如图,∵P当⊙O的最长距离是为6cm,最短距离为2cm,∴PB=6cm,PA=2cm,∴AB=4cm,∴⊙O的半径为2cm';当P在⊙O内时,,此时AB=8cm,⊙O的半径为4cm.即⊙O的半径长为2cm或4cm.解题秘籍:本题考查了点和圆的位置关系,分类讨论是解此题的关键.类型七讨论直线与圆的位置关系14.(2021•崇明区二模)已知同一平面内有⊙O和点A与点B,如果⊙O的半径为3cm,线段OA=5cm,线段OB=3cm,那么直线AB与⊙O的位置关系为( )A.相离B.相交C.相切D.相交或相切思路引领:根据点与圆的位置关系的判定方法进行判断.解:∵⊙O的半径为3cm,线段OA=5cm,线段OB=3cm,即点A到圆心O的距离大于圆的半径,点B到圆心O的距离等于圆的半径,∴点A在⊙O外.点B在⊙O上,∴直线AB与⊙O的位置关系为相交或相切,故选:D.总结提升:本题考查了直线与圆的位置关系,正确的理解题意是解题的关键.15.(2021秋•信都区校级月考)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,若以点C为圆心,r为半径的圆与边AB所在直线相离,则r的取值范围为 ;若⊙C与AB边只有一个公共点,则r的取值范围为 .思路引领:如图,作CH⊥AB于H.利用勾股定理求出AB,再利用面积法求出CH即可判断.解:如图,作CH⊥AB于H.在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,BC=8,AC=6,∴AB=AC2+BC2=62+82=10,∵S△ABC=12•AC•BC=12•AB•CH,∴CH=24 5,∵以点C为圆心,r为半径的圆与边AB所在直线相离,∴r的取值范围为r<24 5,∵⊙C与AB边只有一个公共点,∴r的取值范围为6<r≤8或r=24 5,故答案为:r<245,6<r≤8或r=245.总结提升:本题考查直线与圆的位置关系,解直角三角形等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.16.(衢州中考)如图,已知直线l的解析式是y=43x﹣4,并且与x轴、y轴分别交于A、B两点.一个半径为1.5的⊙C,圆心C从点(0,1.5)开始以每秒0.5个单位的速度沿着y轴向下运动,当⊙C与直线l 相切时,则该圆运动的时间为( )A.3秒或6秒B.6秒C.3秒D.6秒或16秒思路引领:由y=43x﹣4可以求出与x轴、y轴的交点A(3,0)、B(0,﹣4)坐标,再根据勾股定理可得AB=5,当C在B上方,根据直线与圆相切时知道C到AB的距离等于1.5,然后利用三角函数可得到CB,最后即可得到C运动的距离和运动的时间;同理当C在B下方,利用题意的方法也可以求出C 运动的距离和运动的时间.解:如图,∵x=0时,y=﹣4,y=0时,x=3,∴A(3,0)、B(0,﹣4),∴AB=5,当C在B上方,直线与圆相切时,连接CD,则C到AB的距离等于1.5,∴CB=1.5÷sin∠ABC=1.5×53=2.5;∴C运动的距离为:1.5+(4﹣2.5)=3,运动的时间为:3÷0.5=6;同理当C在B下方,直线与圆相切时,连接CD,则C运动的距离为:1.5+(4+2.5)=8,运动的时间为:8÷0.5=16.故选:D.总结提升:此题首先注意分类讨论,利用了切线的性质和三角函数等知识解决问题.17.(2018•浦东新区二模)已知l1∥l2,l1、l2之间的距离是3cm,圆心O到直线l1的距离是1cm,如果圆O 与直线l1、l2有三个公共点,那么圆O的半径为 cm.思路引领:根据题意可以画出相应的图形,从而可以解答本题.解:如下图所示,设圆的半径为r如图一所示,r﹣1=3,得r=4,如图二所示,r+1=3,得r=2,故答案为:2或4.总结提升:本题考查直线和圆的位置关系,解答本题的关键是明确题意,画出相应的图形,利用数形结合的思想解答.18.(2021秋•新荣区月考)综合与实践问题情境:数学活动课上,老师出示了一个直角三角板和量角器,把量角器的中心O 点放置在AC 的中点上,DE 与直角边AC 重合,如图1所示,∠C =90°,BC =6,AC =8,OD =3,量角器交AB 于点G ,F ,现将量角器DE 绕点C 旋转,如图2所示.(1)点C 到边AB 的距离为 245 .(2)在旋转过程中,求点O 到AB 距离的最小值.(3)若半圆O 与Rt △ABC 的直角边相切,设切点为K ,求BK 的长.思路引领:(1)如图1,过点C 作CH ⊥AB 于点H ,利用勾股定理求得AB ,再利用AB •CH =AC •BC ,即可求得答案.(2)当CD ⊥AB 时,点O 到AB 的距离最小,再由OH =CH ﹣OC ,即可求得答案.(3)分两种情况:①当半圆O 与BC 相切时,如图2,设切点为K ,连接OK ,运用勾股定理即可求得答案;②当半圆O 与AC 相切时,如图3,设切点为K ,连接OK ,运用勾股定理求得CK ,再利用勾股定理即可求得BK .解:(1)如图1,过点C 作CH ⊥AB 于点H ,∵∠ACB =90°,BC =6,AC =8,∴AB =AC 2+BC 2=62+82=10,∵CH ⊥AB ,∴AB •CH =AC •BC ,∴CH =AC ⋅BC AB=6×810=245,即点C 到边AB 的距离为245,故答案为:245.(2)∵O 为AC 的中点,∴OC =12AC =12×8=4,当CD ⊥AB 时,点O 到AB 的距离最小,∴OH =CH ﹣OC =245―4=45,∴点O 到AB 距离的最小值为45.(3)①当半圆O 与BC 相切时,如图2,设切点为K ,连接OK ,∴∠OKC =90°,在Rt △OCK 中,OK =3,OC =4,∴CK =OC 2―OK 2=42―32=7,∴BK =BC ﹣CK =6―7;②当半圆O 与AC 相切时,如图3,设切点为K ,连接OK ,∴∠OKC =90°,在Rt △OCK 中,OK =3,OC =4,∴CK =OC 2―OK 2=42―32=7,在Rt △BCK 中,BK =BC 2+CK 2=62+(7)2=43;综上所述,BK 的长为7或43.解题秘籍:本题是几何综合题,考查了圆的性质,切线的性质,旋转变换的性质,勾股定理,三角形面积,解题关键是熟练掌握旋转变换的性质等相关知识,运用分类讨论思想解决问题.。
圆的分类讨论例题及习题
圆的分类讨论例题及习题圆中的分类讨论题------之两解情况一、根据点与圆的位置分类例1、点P 是圆O 所在平面上一定点,点P 到圆上的最大距离和最短距离分别为8和2,则该圆的半径为 。
解:过点P 和圆心O 作直线分别与圆O 相交于A 、B 两点。
PA 、PB 分别表示圆上各点到点P 的最长距离和最短距离。
(1)当点P 在圆内时,如图1所示,直径;(2)当点P 在圆外时,如图2所示,直径;所以,圆O 的直径为2或6。
练习1:若⊙O 所在平面内一点P 到⊙O 上的点的最大距离为a ,最小距离为b ,则此圆的半径为( )2:P 在⊙O 内,距圆心O 的距离为4,⊙O 半径长为5,经过P 点,交于⊙O 的弦为整数的有多少条?解:过P 点的弦长为整数的最短弦长是6cm (该弦垂直于OP ,等于5与4的平方和的平方根的2倍);最长的是10cm (过O 、P 的直径);其间弦长为整数的长度还有7、8、9cm ,所以共有8条(其中的7、8、9各有两条,以OP 为对称轴) 。
3:⊙O 的半径为2.5,动点P 到定点O 的距离为2,动点Q 到P 的点的距离为1,则点P 、Q 与⊙O 有何位置关系?二、弦与弦的位置关系不唯一,需要分类讨论例1、圆O 的直径为10cm ,弦AB//CD ,AB=6cm ,CD cm =8,求AB 和CD 的距离。
解:(1)当AB 、CD 在圆心的同侧时,如图,过点O 作OM AB ⊥交AB 于点M ,交CD 于N ,连结OB 、OD ,得Rt OMB ∆,Rt OND ∆,然后由勾股定理求得:OM cm ON cm ==43,,故AB 和CD 的距离为1cm 。
(2)当AB CD 、在圆心的异侧时,如图9,仍可求得OM cm ON cm ==43,。
故AB 和CD 的距离为7cm 。
所以AB 和CD 的距离为1cm 和7cm 。
例2、 已知弓形的弦长为8cm ,所在圆的半径为5cm ,则弓形的高为多少?(2或8cm )例3、已知:如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的弦,AB=2,∠BAC=30°.在图中作弦AD ,使AD=1,并求∠CAD 的度数.解:连接BC , ∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ACB=90°,POBA POB NM DOB A NMCOB A∵∠BAC=30°, ∴BC=1/2AB=1, ∠B=60°以A 圆心BC 长为半径画弧可得点D ,再连接AD 即可;∵AD=BC , 所以弧BCE=弧ADC ∴∠DAB=∠B=60°, ∴∠DAC=60°-30°=30°; 同理可得:∠D ′AC=60°+30°=90°;综上所述:∠CAD 的度数为30°或90° 例4、油桶问题:一个横截面为圆的圆柱形油桶,放倒后油面为60cm ,其半径为50cm ,求油面的最大深度? 两个答案:要考虑油面是否高于半圆,一个是低于半圆,一个是高于半圆。
圆的分类讨论问题
圆的分类讨论问题陈开金分类讨论是指在解题过程中,根据某一数学对象的数学属性,按照一定的标准分成若干类型逐一解决的思维方法。
它有助于我们条理清晰地全面解决问题。
在圆的有关问题中,需要分情况讨论的问题林林总总,以往有不少人对此进行收集整理,但都不够详尽。
一. 根据点和圆的位置分类例1. 已知点P 是圆O 所在平面上一定点,点P 到圆O 上各点的最短距离为2,最长距离为4,则圆O 的直径为_________。
解析:根据点P 和圆的位置关系,可分点在圆内和点在圆外两种情况。
过点P 和圆心O 作直线分别与圆O 相交于A 、B 两点。
PA 、PB 分别表示圆上各点到点P 的最长距离和最短距离。
(1)当点P 在圆外时,如图1所示,直径2PB PA AB =-=; (2)当点P 在圆内时,如图2所示,直径6PB PA AB =+=。
所以,圆O 的直径为2或6。
二. 根据圆心和弦的位置分类例2. 圆O 的半径为5cm ,弦AB//CD ,弦AB 长8cm ,另一条弦CD 长6cm ,则这两条弦之间的距离为_______。
解析:两条平行弦AB 与CD 可能在圆心O 的同侧,也可能在圆心的异侧。
应用垂径定理,不难计算圆心O 到弦AB 的距离3OF =cm ,圆心O 到弦CD 的距离cm 4OE =。
(1)当AB 与CD 在圆心O 的异侧时,如图3所示,AB 与CD 间的距离为7OF OE EF =+=;(2)当AB 与CD 在圆心O 的同侧时,如图4所示,AB 与CD 间的距离为1OF OE EF =-=。
可见,这两条弦之间的距离为7cm 或1cm 。
例3. 已知,圆O 的半径为1,弦2AB =,3AC =,则∠BAC=_________。
解析:也分两弦AB 与AC 分别在圆心O 的异侧和同侧两种情况。
分别过点O 作AC OE ,AB OD ⊥⊥,由垂径定理,23AE ,22AD ==。
由勾股定理知,21CE ,22OD ==,所以∠OAD=45°,∠OAE=30°。
新初中数学圆的分类汇编及答案解析(2)
新初中数学圆的分类汇编及答案解析(2)一、选择题1.已知⊙O的直径CD=10cm,AB是⊙O的弦,AB=8cm,且AB⊥CD,垂足为M,则AC的长为()A.25cm B.45 cm C.25cm或45cm D.23cm或43cm【答案】C【解析】连接AC,AO,∵O的直径CD=10cm,AB⊥CD,AB=8cm,∴AM=12AB=12×8=4cm,OD=OC=5cm,当C点位置如图1所示时,∵OA=5cm,AM=4cm,CD⊥AB,∴OM=222254OA AM-=-=3cm,∴CM=OC+OM=5+3=8cm,∴AC=22224845AM CM+=+=cm;当C点位置如图2所示时,同理可得OM=3cm,∵OC=5cm,∴MC=5−3=2cm,在Rt△AMC中,AC=22224225AM CM+=+=cm.故选C.2.如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AD,以BD为直径作圆,交于AB于E,交CD于F,若BD=12,AD:AB=1:2,则图中阴影部分的面积为()A.3B.36ππC.312πD.48336ππ【答案】C【解析】【分析】易得AD 长,利用相应的三角函数可求得∠ABD 的度数,进而求得∠EOD 的度数,那么一个阴影部分的面积=S △ABD -S 扇形DOE -S △BOE ,算出后乘2即可.【详解】连接OE ,OF .∵BD=12,AD :AB=1:2,∴AD=43 ,AB=83,∠ABD=30°,∴S △ABD =×43×12=243,S 扇形=603616,633933602OEB S ππ⨯==⨯⨯=V ∵两个阴影的面积相等,∴阴影面积=()224369330312ππ⨯--=- .故选:C【点睛】本题主要是理解阴影面积等于三角形面积减扇形面积和三角形面积.3.在Rt △ABC 中,∠ACB=90°.AC=8,BC=3,点D 是BC 边上动点,连接AD 交以CD 为直径的圆于点E ,则线段BE 长度的最小值为( )A .1B .32C .3D .52【答案】A【解析】【分析】 根据直径所对的圆周角为直角可知∠CED=90°,则∠AEC=90°,设以AC 为直径的圆的圆心为O ,若BE 最短,则OB 最短,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OE=12AC=4,在Rt△OBC中,根据勾股定理可求得OB=5,即可得解.【详解】解:连接CE,∵E点在以CD为直径的圆上,∴∠CED=90°,∴∠AEC=180°-∠CED=90°,∴E点也在以AC为直径的圆上,设以AC为直径的圆的圆心为O,若BE最短,则OB最短,∵AC=8,∴OC=12AC=4,∵BC=3,∠ACB=90°,∴OB=22OC BC=5,∵OE=OC=4,∴BE=OB-OE=5-4=1.故选A.【点睛】本题考查了直径所对的圆周角为直角,直角三角形的性质和勾股定理.4.如图,已知AB是⊙O是直径,弦CD⊥AB,AC=22,BD=1,则sin∠ABD的值是()A.2B.13C.23D.3【答案】C【解析】【分析】先根据垂径定理,可得BC 的长,再利用直径对应圆周角为90°得到△ABC 是直角三角形,利用勾股定理求得AB 的长,得到sin ∠ABC 的大小,最终得到sin ∠ABD【详解】解:∵弦CD ⊥AB ,AB 过O ,∴AB 平分CD ,∴BC =BD ,∴∠ABC =∠ABD ,∵BD =1,∴BC =1,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,由勾股定理得:AB =()22222213AC BC +=+=, ∴sin ∠ABD =sin ∠ABC =22AC AB = 故选:C .【点睛】本题考查了垂径定理、直径对应圆周角为90°、勾股定理和三角函数,解题关键是找出图形中的直角三角形,然后按照三角函数的定义求解5.将直尺、有60°角的直角三角板和光盘如图摆放,A 为60°角与直尺的交点,B 为光盘与直尺的交点,AB =4,则光盘表示的圆的直径是( )A .4B .3C .6D .43【答案】B【解析】【分析】 设三角板与圆的切点为C ,连接OA 、OB ,根据切线长定理可得AB=AC=3,∠OAB=60°,然后根据三角函数,即可得出答案.【详解】设三角板与圆的切点为C ,连接OA 、OB ,由切线长定理知,AB=AC=3,AO平分∠BAC,∴∠OAB=60°,在Rt△ABO中,OB=AB tan∠OAB=43,∴光盘的直径为83.故选:B.【点睛】本题主要考查了切线的性质,解题的关键是熟练应用切线长定理和锐角三角函数.6.已知,如图,点C,D在⊙O上,直径AB=6cm,弦AC,BD相交于点E,若CE=BC,则阴影部分面积为()A.934π-B.9942π-C.39324π-D.3922π-【答案】B【解析】【分析】连接OD、OC,根据CE=BC,得出∠DBC=∠CEB=45°,进而得出∠DOC=90°,根据S阴影=S 扇形-S△ODC即可求得.【详解】连接OD、OC,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵CE=BC,∴∠CBD=∠CEB=45°,∴∠COD =2∠DBC=90°,∴S阴影=S扇形−S△ODC=2903360π⋅⋅−12×3×3=94π−92.故答案选B.【点睛】本题考查的知识点是扇形面积的计算,解题的关键是熟练的掌握扇形面积的计算.7.已知某圆锥的底面半径为3 cm,母线长5 cm,则它的侧面展开图的面积为()A.30 cm2B.15 cm2C.30π cm2D.15π cm2【答案】D【解析】试题解析:根据圆锥的侧面展开图的面积计算公式得:π=15πS=RL故选D.8.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形.延长AB与DC相交于点G,AO⊥CD,垂足为E,连接BD,∠GBC=50°,则∠DBC的度数为()A.50°B.60°C.80°D.90°【答案】C【解析】【分析】根据圆内接四边形的性质得:∠GBC=∠ADC=50°,由垂径定理得:··=,则∠CM DMDBC=2∠EAD=80°.【详解】如图,∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∴∠GBC=∠ADC=50°.∵AE⊥CD,∴∠AED=90°,∴∠EAD=90°﹣50°=40°,延长AE交⊙O于点M.∵AO⊥CD,∴··CM DM=,∴∠DBC=2∠EAD=80°.故选C.【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质:圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角,还考查了垂径定理的应用,属于基础题.9.从下列直角三角板与圆弧的位置关系中,可判断圆弧为半圆的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据圆周角定理(直径所对的圆周角是直角)求解,即可求得答案.【详解】∵直径所对的圆周角等于直角,∴从直角三角板与圆弧的位置关系中,可判断圆弧为半圆的是B.故选B.【点睛】本题考查了圆周角定理.此题比较简单,注意掌握数形结合思想的应用.10.如图,点A,B,C,D都在半径为2的⊙O上,若OA⊥BC,∠CDA=30°,则弦BC的长为()A.4 B.22C.3D.23【答案】B【解析】【分析】根据垂径定理得到CH=BH,»»=,根据圆周角定理求出∠AOB,根据正弦的定义求出AC BCBH,计算即可.【详解】如图BC与OA相交于H∵OA⊥BC,∴CH=BH,»»=,AC AB∴∠AOB=2∠CDA=60°,∴BH=OB⋅sin∠AOB=3,∴BC=2BH=23,故选D.【点睛】本题考查的是垂径定理、圆周角定理,熟练掌握垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧是解题的关键.11.如图,在⊙O中,OC⊥AB,∠ADC=26°,则∠COB的度数是()A.52°B.64°C.48°D.42°【答案】A【解析】【分析】由OC⊥AB,利用垂径定理可得出,再结合圆周角定理及同弧对应的圆心角等于圆周角的2倍,即可求出∠COB的度数.【详解】解:∵OC⊥AB,∴,∴∠COB =2∠ADC =52°.故选:A .【点睛】 考查了圆周角定理、垂径定理以及圆心角、弧、弦的关系,利用垂径定理找出是解题的关键.12.如图,7×5的网格中的小正方形的边长都为1,小正方形的顶点叫格点,△ABC 的三个顶点都在格点上,过点C 作△ABC 外接圆的切线,则该切线经过的格点个数是( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】 作△ABC 的外接圆,作出过点C 的切线,两条图象法即可解决问题.【详解】如图⊙O 即为所求,观察图象可知,过点C 作△ABC 外接圆的切线,则该切线经过的格点个数是3个,选:C .【点睛】考查三角形的外接圆与外心,切线的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意.13.如图,ABC ∆是一块绿化带,将阴影部分修建为花圃.已知15AB =,9AC =,12BC =,阴影部分是ABC ∆的内切圆,一只自由飞翔的小鸟将随机落在这块绿化带上,则小鸟落在花圃上的概率为( ).A .16 B .6π C .8π D .5π 【答案】B【解析】【分析】由AB=5,BC=4,AC=3,得到AB 2=BC 2+AC 2,根据勾股定理的逆定理得到△ABC 为直角三角形,于是得到△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1,求得直角三角形的面积和圆的面积,即可得到结论.【详解】解:∵AB=5,BC=4,AC=3,∴AB 2=BC 2+AC 2,∴△ABC 为直角三角形,∴△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1, ∴S △ABC =12AC•BC=12×4×3=6, S 圆=π,∴小鸟落在花圃上的概率=6π , 故选B .【点睛】本题考查几何概率,直角三角形内切圆的半径等于两直角边的和与斜边差的一半及勾股定理的逆定理,解题关键是熟练掌握公式.14.已知线段AB 如图,(1)以线段AB 为直径作半圆弧»AB ,点O 为圆心;(2)过半径OA OB 、的中点C D 、分别作CE AB DF AB ⊥⊥、,交»AB 于点E F 、;(3)连接,OE OF .根据以上作图过程及所作图形,下列结论中错误的是( )A .CE DF =B .»»AE BF =C .60EOF ∠=︒D . =2CE CO【答案】D【解析】【分析】 根据作图可知AC CO OD DB ===,据此对每个选项逐一判断即可.【详解】根据HL 可判定ECO FDO ≅V V ,得CE DF =,A 正确;∵过半径OA OB 、的中点C D 、分别作CE AB DF AB ⊥⊥、,连接AE ,CE 为OA 的中垂线,AE OE =在半圆中,OA OE =∴OA OE AE ==,AEO △为等边三角形,60EOF =o ∠AOE=∠FOD=∠, C 正确;∴圆心角相等,所对应的弧长度也相等,»»AE BF=,B 正确 ∵60,90EOC =o o ∠AOE=∠, ∴=3CE CO ,D 错误【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,解题的关键在于证明60o ∠AOE=.15.如图,已知ABC ∆和ABD ∆都O e 是的内接三角形,AC 和BD 相交于点E ,则与ADE ∆的相似的三角形是( )A .BCE ∆B .ABC ∆ C .ABD ∆ D .ABE ∆【答案】A【解析】【分析】 根据同弧和等弧所对的圆周角相等, 则AB 弧所对的圆周角BCE BDA ∠=∠,CEB ∠和DEA ∠是对顶角,所以ADE BCE ∆∆∽.解:BCE BDA ∠=∠Q ,CEB DEA ∠=∠ADE BCE ∴∆∆∽,故选:A .【点睛】考查相似三角形的判定定理: 两角对应相等的两个三角形相似,关键就是牢记同弧所对的圆周角相等.16.如图,在菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,1AB =,点P 是这个菱形内部或边上的一点,若以点P ,B ,C 为顶点的三角形是等腰三角形,则P ,D (P ,D 两点不重合)两点间的最短距离为( )A .12B .1C 3D 31【答案】D【解析】【分析】分三种情形讨论①若以边BC 为底.②若以边PC 为底.③若以边PB 为底.分别求出PD 的最小值,即可判断.【详解】解:在菱形ABCD 中,∵∠ABC=60°,AB=1,∴△ABC ,△ACD 都是等边三角形,①若以边BC 为底,则BC 垂直平分线上(在菱形的边及其内部)的点满足题意,此时就转化为了“直线外一点与直线上所有点连线的线段中垂线段最短“,即当点P 与点A 重合时,PD 值最小,最小值为1;②若以边PC 为底,∠PBC 为顶角时,以点B 为圆心,BC 长为半径作圆,与BD 相交于一点,则弧AC (除点C 外)上的所有点都满足△PBC 是等腰三角形,当点P 在BD 上时,PD 31③若以边PB 为底,∠PCB 为顶角,以点C 为圆心,BC 为半径作圆,则弧BD 上的点A 与点D 均满足△PBC 为等腰三角形,当点P 与点D 重合时,PD 最小,显然不满足题意,故此种情况不存在;上所述,PD 的最小值为31故选D .本题考查菱形的性质、等边三角形的性质、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.17.如图,圆O 是△ABC 的外接圆,∠A =68°,则∠OBC 的大小是( )A .22°B .26°C .32°D .68°【答案】A【解析】 试题分析:根据同弧所对的圆心角等于圆周角度数的两倍,则∠BOC=2∠A=136°,则根据三角形内角和定理可得:∠OBC+∠OCB=44°,根据OB=OC 可得:∠OBC=∠OCB=22°. 考点:圆周角的计算18.如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,若AD =CD = 23.则»BC 的长为( )A .3πB .23πC .33πD .33π 【答案】B【解析】【分析】根据垂径定理得到3CE DE ==»»BCBD = ,∠A=30°,再利用三角函数求出OD=2,即可利用弧长公式计算解答.【详解】如图:连接OD ,∵AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,AD =CD = 23, ∴3CE DE ==,»»BC BD = ,∠A=30°, ∴∠DOE=60°,∴OD=2sin 60DE =o , ∴»BC的长=»BD 的长=60221803ππ⨯=, 故选:B.【点睛】此题考查垂径定理,三角函数,弧长公式,圆周角定理,是一道圆的综合题.19.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 .2B 3C 2D .12【答案】B【解析】【分析】 连接OA ,由圆周角定理可求出∠AOC=60°,再根据∠AOC 的正切即可求出PA 的值.【详解】连接OA ,∵∠ABC=30°,∴∠AOC=60°,∵PA 是圆的切线,∴∠PAO=90°,∵tan ∠AOC =PA OA, ∴PA= tan60°3.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.20.如图,ABC V 中,90ACB ∠=︒,O 为AB 中点,且4AB =,CD ,AD 分别平分ACB ∠和CAB ∠,交于D 点,则OD 的最小值为( ).A .1B .22C 21D .222【答案】D【解析】【分析】 根据三角形角平分线的交点是三角形的内心,得到DO 最小时,DO 为三角形ABC 内切圆的半径,结合切线长定理得到三角形为等腰直角三角形,从而得到答案.【详解】解:Q CD ,AD 分别平分ACB ∠和CAB ∠,交于D 点,D ∴为ABC ∆的内心,OD ∴最小时,OD 为ABC ∆的内切圆的半径,,DO AB ∴⊥过D 作,,DE AC DF BC ⊥⊥ 垂足分别为,,E F,DE DF DO ∴==∴ 四边形DFCE 为正方形,O Q 为AB 的中点,4,AB =2,AO BO ∴==由切线长定理得:2,2,,AO AE BO BF CE CF r ======sin 4522,AC BC AB ∴==•︒=222,CE AC AE ∴=-=Q 四边形DFCE 为正方形,,∴=CE DEOD CE∴==-222,故选D.【点睛】本题考查的动态问题中的线段的最小值,三角形的内心的性质,等腰直角三角形的性质,锐角三角函数的计算,掌握相关知识点是解题关键.。
圆的分类汇编含答案解析
圆的分类汇编含答案解析一、选择题1.如图,圆锥的底面半径为1,母线长为3,则侧面积为()A.2πB.3πC.6πD.8π【答案】B【解析】【分析】圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2,把相应数值代入即可求解.【详解】解:圆锥的侧面积为:12×2π×1×3=3π,故选:B.【点睛】此题考查圆锥的计算,解题关键在于掌握运算公式.2.已知,如图,点C,D在⊙O上,直径AB=6cm,弦AC,BD相交于点E,若CE=BC,则阴影部分面积为()A.934π-B.9942π-C.39324π-D.3922π-【答案】B【解析】【分析】连接OD、OC,根据CE=BC,得出∠DBC=∠CEB=45°,进而得出∠DOC=90°,根据S阴影=S 扇形-S△ODC即可求得.【详解】连接OD、OC,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵CE=BC,∴∠CBD=∠CEB=45°,∴∠COD =2∠DBC=90°,∴S阴影=S扇形−S△ODC=2903360π⋅⋅−12×3×3=94π−92.故答案选B.【点睛】本题考查的知识点是扇形面积的计算,解题的关键是熟练的掌握扇形面积的计算.3.如图,点I为△ABC的内心,AB=4,AC=3,BC=2,将∠ACB平移使其顶点与I重合,则图中阴影部分的周长为()A.4.5 B.4 C.3 D.2【答案】B【解析】【分析】连接AI、BI,因为三角形的内心是角平分线的交点,所以AI是∠CAB的平分线,由平行的性质和等角对等边可得:AD=DI,同理BE=EI,所以图中阴影部分的周长就是边AB 的长.【详解】连接AI、BI,∵点I为△ABC的内心,∴AI平分∠CAB,∴∠CAI=∠BAI,由平移得:AC∥DI,∴∠CAI=∠AID,∴∠BAI=∠AID,∴AD=DI,同理可得:BE=EI,∴△DIE的周长=DE+DI+EI=DE+AD+BE=AB=4,即图中阴影部分的周长为4,【点睛】本题考查了三角形内心的定义、平移的性质及角平分线的定义等知识,熟练掌握三角形的内心是角平分线的交点是关键.4.如图,小明随意向水平放置的大正方形内部区域抛一个小豆子,则小豆子落在小正方形内部及边界(阴影)区域的概率为()A.34B.13C.12D.14【答案】C【解析】【分析】算出阴影部分的面积及大正方形的面积,这个比值就是所求的概率.【详解】解:设小正方形的边长为1,则其面积为1.Q圆的直径正好是大正方形边长,∴22,∴2,222=,则小球停在小正方形内部(阴影)区域的概率为12.故选:C.【点睛】概率=相应的面积与总面积之比,本题实质是确定圆的内接正方形和外切正方形的边长比.设较小吧边长为单位1是在选择填空题中求比的常见方法.5.已知某圆锥的底面半径为3 cm,母线长5 cm,则它的侧面展开图的面积为()A.30 cm2B.15 cm2C.30π cm2D.15π cm2【答案】D【解析】试题解析:根据圆锥的侧面展开图的面积计算公式得:S=RLπ=15π6.如图,有一个边长为2cm 的正六边形纸片,若在该纸片上沿虚线剪一个最大圆形纸片,则这个圆形纸片的半径是( )A .3cmB .2cmC .23cmD .4cm【答案】A【解析】【分析】 根据题意画出图形,再根据正多边形圆心角的求法求出∠AOB 的度数,最后根据等腰三角形及直角三角形的性质解答即可.【详解】解:如图所示,正六边形的边长为2cm ,OG ⊥BC ,∵六边形ABCDEF 是正六边形,∴∠BOC=360°÷6=60°,∵OB=OC ,OG ⊥BC ,∴∠BOG=∠COG=12∠BOC =30°, ∵OG ⊥BC ,OB=OC ,BC=2cm , ∴BG=12BC=12×2=1cm , ∴OB=sin 30BG o=2cm , ∴OG=2222213OB BG -=-=,∴圆形纸片的半径为3cm ,故选:A .【点睛】本题考查的是正多边形和圆,根据题意画出图形,利用直角三角形的性质及正六边形的性质解答是解答此题的关键.7.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=23,BC=2,以AB的中点为圆心,OA的长为半径作半圆交AC于点D,则图中阴影部分的面积为( )A.532π-B.532π+C.23π-D.432π-【答案】A【解析】【分析】连接OD,过点O作OH⊥AC,垂足为 H,则有AD=2AH,∠AHO=90°,在Rt△ABC中,利用∠A的正切值求出∠A=30°,继而可求得OH、AH长,根据圆周角定理可求得∠BOC =60°,然后根据S阴影=S△ABC-S△AOD-S扇形BOD进行计算即可.【详解】连接OD,过点O作OH⊥AC,垂足为 H,则有AD=2AH,∠AHO=90°,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=23,BC=2,tan∠A=323BCAB==,∴∠A=30°,∴OH=12OA=32,AH=AO•cos∠A=3332⨯=,∠BOC=2∠A=60°,∴AD=2AH=3,∴S阴影=S△ABC-S△AOD-S扇形BOD=()26031132323222360π⨯⨯⨯-⨯⨯-=532π-,故选A.【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,扇形面积,解直角三角形等知识,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.8.如图,7×5的网格中的小正方形的边长都为1,小正方形的顶点叫格点,△ABC的三个顶点都在格点上,过点C作△ABC外接圆的切线,则该切线经过的格点个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【解析】【分析】作△ABC的外接圆,作出过点C的切线,两条图象法即可解决问题.【详解】如图⊙O即为所求,观察图象可知,过点C作△ABC外接圆的切线,则该切线经过的格点个数是3个,选:C.【点睛】考查三角形的外接圆与外心,切线的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意.9.如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AD,以BD为直径作圆,交于AB于E,交CD于F,若BD=12,AD:AB=1:2,则图中阴影部分的面积为()A.3B.36ππC.312πD.48336ππ【答案】C【解析】【分析】易得AD长,利用相应的三角函数可求得∠ABD的度数,进而求得∠EOD的度数,那么一个阴影部分的面积=S△ABD-S扇形DOE-S△BOE,算出后乘2即可.【详解】连接OE ,OF .∵BD=12,AD :AB=1:2,∴AD=43 ,AB=83,∠ABD=30°,∴S △ABD =×43×12=243,S 扇形=603616,633933602OEB S ππ⨯==⨯⨯=V ∵两个阴影的面积相等,∴阴影面积=()224369330312ππ⨯--=- .故选:C【点睛】本题主要是理解阴影面积等于三角形面积减扇形面积和三角形面积.10.如图,将△ABC 绕点C 旋转60°得到△A ′B ′C ′,已知AC=6,BC=4,则线段AB 扫过的图形面积为( )A .32πB .83πC .6πD .以上答案都不对【答案】D【解析】【分析】从图中可以看出,线段AB 扫过的图形面积为一个环形,环形中的大圆半径是AC ,小圆半径是BC ,圆心角是60度,所以阴影面积=大扇形面积-小扇形面积.【详解】阴影面积=()603616103603π⨯-=π. 故选D .【点睛】本题的关键是理解出,线段AB 扫过的图形面积为一个环形.11.如图,O e 中,若66OA BC AOB ⊥∠=o 、,则ADC ∠的度数为( )A .33°B .56°C .57°D .66°【答案】A【解析】【分析】 根据垂径定理可得»»ACAB =,根据圆周角定理即可得答案. 【详解】∵OA ⊥BC ,∴»»ACAB =, ∵∠AOB=66°,∠AOB 和∠ADC 分别是»AB和»AC 所对的圆心角和圆周角, ∴∠ADC=12∠AOB=33°, 故选:A .【点睛】 本题考查垂径定理及圆周角定理,垂直于弦的直径平分弦,并且平分这条弦所对的两条弧;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;熟练掌握相关定理是解题关键.12.如图,点,,A B S 在圆上,若弦AB 的长度等于圆半径的2倍,则ASB ∠的度数是( ).A .22.5°B .30°C .45°D .60°【答案】C【解析】【分析】 设圆心为O ,连接OA OB 、,如图,先证明OAB V 为等腰直角三角形得到90AOB ∠=︒,然后根据圆周角定理确定ASB ∠的度数.【详解】解:设圆心为O ,连接OA OB 、,如图,∵弦AB 的长度等于圆半径的2倍, 即2AB OA =,∴222OA OB AB +=,∴OAB V 为等腰直角三角形,90AOB ∠=︒ ,∴1452ASB AOB ∠=∠=°. 故选:C .【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.13.如图,以正方形ABCD 的AB 边为直径作半圆O ,过点C 作直线切半圆于点E ,交AD 边于点F ,则FE EC=( )A .12B .13C .14D .38【答案】C【解析】【分析】连接OE 、OF 、OC ,利用切线长定理和切线的性质求出∠OCF =∠FOE ,证明△EOF ∽△ECO ,利用相似三角形的性质即可解答.【详解】解:连接OE 、OF 、OC .∵AD 、CF 、CB 都与⊙O 相切,∴CE =CB ;OE ⊥CF ; FO 平分∠AFC ,CO 平分∠BCF .∵AF ∥BC ,∴∠AFC+∠BCF =180°,∴∠OFC+∠OCF =90°,∵∠OFC+∠FOE =90°,∴∠OCF =∠FOE ,∴△EOF ∽△ECO , ∴=OE EF EC OE ,即OE 2=EF•EC . 设正方形边长为a ,则OE =12a ,CE =a . ∴EF =14a . ∴EF EC =14. 故选:C .【点睛】本题考查切线的性质、切线长定理、相似三角形的判定与性质,其中通过作辅助线构造相似三角形是解答本题的关键..14.如图,将边长为2cm 的正方形ABCD 沿直线l 向右翻动(不滑动),当正方形连续翻动8次后,正方形的中心O 经过的路线长是( )cm .A .2B .8C .3πD .4π【答案】D【解析】【分析】 由题意可得翻转一次中心O 经过的路线长就是1个半径为1,圆心角是90°的弧长,然后进行计算即可解答.【详解】解:∵正方形ABCD 2cm ,∴对角线的一半=1cm ,则连续翻动8次后,正方形的中心O 经过的路线长=8×901180π⨯=4π.故选:D.【点睛】本题考查了弧长的计算,审清题意、确定点O的路线和长度是解答本题的关键.15.如图,点I是Rt△ABC的内心,∠C=90°,AC=3,BC=4,将∠ACB平移使其顶点C与I重合,两边分别交AB于D、E,则△IDE的周长为()A.3 B.4 C.5 D.7【答案】C【解析】【分析】连接AI、BI,根据三角形的内心的性质可得∠CAI=∠BAI,再根据平移的性质得到∠CAI=∠AID,AD=DI,同理得到BE=EI,即可解答.【详解】连接AI、BI,∵∠C=90°,AC=3,BC=4,∴AB225AC BC∵点I为△ABC的内心,∴AI平分∠CAB,∴∠CAI=∠BAI,由平移得:AC∥DI,∴∠CAI=∠AID,∴∠BAI=∠AID,∴AD=DI,同理可得:BE=EI,∴△DIE的周长=DE+DI+EI=DE+AD+BE=AB=5故选C.【点睛】此题考查了平移的性质和三角形内心的性质,解题关键在于作出辅助线16.如图,点A、B、C、D、E、F等分⊙O,分别以点B、D、F为圆心,AF的长为半径画弧,形成美丽的“三叶轮”图案.已知⊙O 的半径为1,那么“三叶轮”图案的面积为( )A .π+33B .π-33C .33π+ D .33π-【答案】B【解析】【分析】连接OA 、OB 、AB ,作OH ⊥AB 于H ,根据正多边形的中心角的求法求出∠AOB ,根据扇形面积公式计算.【详解】连接OA 、OB 、AB ,作OH ⊥AB 于H ,∵点A 、B 、C 、D 、E 、F 是⊙O 的等分点,∴∠AOB=60°,又OA=OB ,∴△AOB 是等边三角形,∴AB=OB=1,∠ABO=60°,∴2211()2-32, ∴“三叶轮”图案的面积=(2601360π⨯⨯-123×6=π33, 故选B .【点睛】本题考查的是正多边形和圆、扇形面积的计算,掌握正多边形的中心角的求法、扇形面积公式是解题的关键.17.如图,若干全等正五边形排成环状.图中所示的是前3个正五边形,则要完成这一圆环还需..( )个这样的正五边形A.6 B.7 C.8 D.9【答案】B【解析】【分析】【详解】如图,∵多边形是正五边形,∴内角是15×(5-2)×180°=108°,∴∠O=180°-(180°-108°)-(180°-108°)=36°,36°度圆心角所对的弧长为圆周长的1 10,即10个正五边形能围城这一个圆环,所以要完成这一圆环还需7个正五边形.故选B.18.如图,已知⊙O的半径是4,点A,B,C在⊙O上,若四边形OABC为菱形,则图中阴影部分面积为()A.8833π-B.16833π-C.16433π-D.8433π-【答案】B【解析】【分析】连接OB和AC交于点D,根据菱形及直角三角形的性质先求出AC的长及∠AOC的度数,然后求出菱形ABCO及扇形AOC的面积,则由S扇形AOC-S菱形ABCO可得答案.【详解】连接OB和AC交于点D,如图所示:∵圆的半径为4,OB=OA=OC=4,又四边形OABC是菱形,∴OB⊥AC,OD=12OB=2,在Rt△COD中利用勾股定理可知:224223,243AC CD-===∵sin∠COD=3,2 CDOC=∴∠COD=60°,∠AOC=2∠COD=120°,∴S菱形ABCO=1144383 22OB AC⨯=⨯⨯=∴S扇形=2 1204163603ππ⨯⨯=,则图中阴影部分面积为S扇形AOC-S菱形ABCO=1683 3π-.故选B.【点睛】考查扇形面积的计算及菱形的性质,解题关键是熟练掌握菱形的面积=12a•b(a、b是两条对角线的长度);扇形的面积=2 360 n r π.19.如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,连接OC交⊙O于点D,连接BD,∠C=40°.则∠ABD的度数是()A .30°B .25°C .20°D .15°【答案】B【解析】 试题分析:∵AC 为切线 ∴∠OAC=90° ∵∠C=40° ∴∠AOC=50°∵OB=OD ∴∠ABD=∠ODB ∵∠ABD+∠ODB=∠AOC=50° ∴∠ABD=∠ODB=25°. 考点:圆的基本性质.20.如图,ABC ∆是一块绿化带,将阴影部分修建为花圃.已知15AB =,9AC =,12BC =,阴影部分是ABC ∆的内切圆,一只自由飞翔的小鸟将随机落在这块绿化带上,则小鸟落在花圃上的概率为( ).A .16 B .6π C .8π D .5π 【答案】B【解析】【分析】由AB=5,BC=4,AC=3,得到AB 2=BC 2+AC 2,根据勾股定理的逆定理得到△ABC 为直角三角形,于是得到△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1,求得直角三角形的面积和圆的面积,即可得到结论.【详解】解:∵AB=5,BC=4,AC=3,∴AB 2=BC 2+AC 2,∴△ABC 为直角三角形,∴△ABC 的内切圆半径=4+3-52=1,∴S △ABC =12AC•BC=12×4×3=6, S 圆=π, ∴小鸟落在花圃上的概率=6 , 故选B .【点睛】本题考查几何概率,直角三角形内切圆的半径等于两直角边的和与斜边差的一半及勾股定理的逆定理,解题关键是熟练掌握公式.。
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圆中的分类讨论题------之两解情况一、根据点与圆的位置分类例1、点P 是圆O 所在平面上一定点,点P 到圆上的最大距离和最短距离分别为8和2,则该圆的半径为 。
解:过点P 和圆心O 作直线分别与圆O 相交于A 、B 两点。
PA 、PB 分别表示圆上各点到点P 的最长距离和最短距离。
(1)当点P 在圆内时,如图1所示,直径;(2)当点P 在圆外时,如图2所示,直径;所以,圆O 的直径为2或6。
练习1:若⊙O 所在平面内一点P 到⊙O 上的点的最大距离为a ,最小距离为b ,则此圆的半径为( )2:P 在⊙O 内,距圆心O 的距离为4,⊙O 半径长为5,经过P 点,交于⊙O 的弦为整数的有多少条?解:过P 点的弦长为整数的最短弦长是6cm (该弦垂直于OP ,等于5与4的平方和的平方根的2倍);最长的是10cm (过O 、P 的直径);其间弦长为整数的长度还有7、8、9cm ,所以共有8条(其中的7、8、9各有两条,以OP 为对称轴) 。
3:⊙O 的半径为2.5,动点P 到定点O 的距离为2,动点Q 到P 的点的距离为1,则点P 、Q 与⊙O 有何位置关系二、弦与弦的位置关系不唯一,需要分类讨论例1、圆O 的直径为10cm ,弦AB//CD ,AB=6cm ,CD cm =8,求AB 和CD 的距离。
解:(1)当AB 、CD 在圆心的同侧时,如图,过点O 作OM AB ⊥交AB 于点M ,交CD 于N ,连结OB 、OD ,得Rt OMB ∆,Rt OND ∆,然后由勾股定理求得:OM cm ON cm ==43,,故AB 和CD 的距离为1cm 。
(2)当AB CD 、在圆心的异侧时,如图9,仍可求得OM cm ON cm ==43,。
故AB 和CD 的距离为7cm 。
所以AB 和CD 的距离为1cm 和7cm 。
例2、 已知弓形的弦长为8cm ,所在圆的半径为5cm ,则弓形的高为多少?(2或8cm ) 例3、 已知:如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的弦,AB=2,∠BAC=30°.在图中作弦AD ,使AD=1,并求∠CAD 的度数.解:连接BC , ∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ACB=90°, ∵∠BAC=30°, ∴BC=1/2AB=1, ∠B=60°以A 圆心BC 长为半径画弧可得点D ,再连接AD 即可;∵AD=BC , 所以弧BCE=弧ADC ∴∠DAB=∠B=60°, ∴∠DAC=60°-30°=30°;POBAPOBNM DOB A NMCOB A同理可得:∠D ′AC=60°+30°=90°;综上所述:∠CAD 的度数为30°或90°例4、油桶问题:一个横截面为圆的圆柱形油桶,放倒后油面为60cm ,其半径为50cm ,求油面的最大深度? 两个答案:要考虑油面是否高于半圆,一个是低于半圆,一个是高于半圆。
例5、拱桥问题:某地有一座圆弧形拱桥圆心为O ,桥下水面宽度为7.2m ,过O 作OC ⊥AB 于D ,交圆弧于C ,CD=2.4m ,现有一艘宽3m ,船舱顶部为方形并高出水面AB=2m 的货船要经过拱桥,此货船能否顺利通过这座拱桥? 三、点在直径上的位置不唯一,需要分类讨论例1、已知⊙O 的直径AB=10cm ,弦CD ⊥AB 于点于点M 。
若OM :OA=3:5,则弦AC 的长为多少?四、点与弦的相对位置时,需要分类讨论例1:⊙O 是△ABC 的外接圆,OD ⊥BC 于D ,且∠BOD =48°,则∠BAC =_________。
例2:在⊙O 中,AB 为直径,CD 为弦,AB ⊥CD ,P 为圆周上与C 、D 不重合的任意一点。
判断COB与CPD的数量关系,并尝试证明你的结论。
五、三角形与圆心的位置关系例1:已知∆ABC 内接于圆O ,∠=︒OBC 35,则∠A 的度数为________。
分析:因点A 的位置不确定。
所以点A 和圆心O 可能在BC 的同侧,也可能在BC 的异侧。
也可分析为圆心在∆ABC 的内部和外部两种情况。
解:(1)当点A 和圆心O 在BC 的同侧时,如图3,∠=︒OBC 35∴∠=︒BOC 110∴∠=︒BAC 55OBCAOBCAP图3 图4(2)当点A 和圆心O 在BC 的异侧时,如图4,∠=︒OBC 35∴∠=︒BOC 110∴∠=︒BPC 55∴∠=︒BAC 125 所以∠A 的度数是55︒或125︒。
练习:1、已知圆内接∆ABC 中,AB=AC ,圆心O 到BC 的距离为3cm ,圆的半径为6cm,求腰长AB 。
(两种情况如图5、图6)DCOBACD OBA图5 图6例2、△ABC 内接于⊙O ,AOC =1000,则ACB =例 3、△ABC 是半径为2cm 的园内接三角形,若BC=23cm ,则∠A 的度数为例4、已知△ABC 内接于⊙O ,AB=AC ,OB=5cm ,圆心O 到BC 的距离为3cm ,求AB 的长。
六、角与圆心的位置关系在圆周角定理的证明中,根据圆心与圆周角的位置关系分为三类加以讨论:(1)圆心在角的一边上;(2)圆心在角的内部;(3)圆心在角的外部。
其中,第一种情况是最特殊最容易证明的情况,而其余两种都是转化为第一种情况加以证明的。
通过这三种情况的证明概括得出一般性结论。
例1、在半径为1的⊙O 中,弦AB 、AC 的长分别为3和2,则∠BAC 的度数是____。
分析:角与圆心的位置关系为圆心在角内部和外部两种情况。
解:如图7,当圆心在∠BAC 内部时,连接AO 并延长交⊙O 于E 在Rt △ABE 中,由勾股定理得:BE AE ==112,所以∠BAE =30° 同理,在Rt △CAE 中,EC =AC , 所以∠EAC =45°,∠BAC =︒+︒=︒304575当圆心O 在∠BAC 的外部时(∠BAC'),由轴对称性可知:∠BAC '=︒-︒=︒453015 所以∠BAC 为75°或15° 七、弦所对的圆周角有两种情况 例1:半径为1的圆中有一条弦,如果它的长为3,那么这条弦所对的圆周角的度数等于____。
分析:弦所对的圆周角有两种情况: (1)弦所对的圆周角的顶点在优弧上; (2)弦所对的圆周角的顶点在劣弧上。
解:故应填60°或120°。
例2、圆的一条弦长等于它的半径,那么这条弦所对的圆周角为( )。
A.30°或60° B.60° C.150° D.30°或150°练习:一条弦分圆周为3:5两部分,则这条弦所对的圆周角的度数为 。
八、 点在弧上的位置,需要分类讨论例1:如下图,在平面直角坐标系中,P 是经过O (0,0),A (0,2),B (2,0)的圆上的一个动点(P 与O 、B 不重合),则∠OPB =_________度。
(分p 在x 轴的两侧) 九、圆与圆的位置关系例1、已知圆O 1和圆O 2相内切,圆心距为1cm ,圆O 2半径为4cm ,求圆O 1的半径。
解:(1)当圆O 2是大圆时,则圆O 1的半径等于大圆半径4cm 减去圆心距1cm ,求得圆O 1的半径为3cm 。
(2)当圆O 2是小圆时,则圆O 1的半径等于小圆半径4cm 加上圆心距1cm ,求得圆O 1的半径为5cm 。
所以圆O 1的半径是3cm 或5cm 。
例2、两圆相切,半径分别为4cm 和6cm ,求两圆的圆心距 。
解:(1)当两圆内切时,两圆心的距离等于大圆半径减去小圆半径,即642-=cm 。
(2)当两圆外切时,两圆心的距离等于大圆半径加上小圆半径,即6410+=cm 。
所以两圆的圆心距是2cm 或10cm 。
例3、相交两圆半径分别为5 cm 和4cm ,公共弦长6cm ,则两圆的圆心距等于_______分析:注意两圆心在公共弦长两侧和同侧两种情况 补充:C'E CA1、弦所对弧的优劣情况不确定已知横截面直径为100cm 的圆形下水道,如果水面宽AB 为80cm ,求下水道中水的最大深度。
20cm 或80cm2、如图3,AB 是圆O 的弦,AC 是圆O 的切线,__________。
3、已知圆O 1和圆O 2相内切,圆心距为1cm ,圆O 21 解:(1)当圆O 2是大圆时,则圆O 1的半径等于大圆半径4cm 减去圆心距1cm ,求得圆O 1的半径为3cm 。
(2)当圆O 2是小圆时,则圆O 1的半径等于小圆半径4cm 加上圆心距1cm ,求得圆O 1的半径为5cm 。
所以圆O 1的半径是3cm 或5cm 。
4、相交两圆的半径分别为8和5,公共弦为8,这两个圆的圆心距等于_______。
解:(1AB 于点C ,则AC =4 (23+。
5、过不在⊙O 上的一点A ,作⊙O 的割线,交⊙O 于B 、C ,且AB ·AC =64,OA =10,则⊙O 的半径R 为___________。
分析:因弦AB 所对的圆周角的顶点未确定。
可能在这个弦切角所夹的弧上,也可能在这个弦切角所夹的弧以外的弧上。
解:(1)当这个圆周角的顶点在弦 切角所夹的弧上时,求得这个圆周角为120︒。
(2)当所求的圆周角的顶点在弦切角所夹的弧以外的弧上时,求得这个圆周角为60︒。
所以弦AB 所对的圆周角等于120︒或60︒。
解:依题意,点A 与⊙O 的位置关系有两种: (1)点A 在⊙O 内,如图1,延长AO 交⊙O 于F ,则AE R AF R =-=+1010,由相交弦定理得:()()R R -+=101064 所以R =241(负值已舍去) (2)点A 在⊙O 外,如图2,此时AE R AF R =-=+1010,由割线定理得:()()101064-+=R R 所以R =6(负值已舍去) 故⊙O 的半径R 为241或6。
6、如图8,在平面直角坐标系中,P 是经过O (0,0),A (0,2),B (2,0)的圆上的一个动点(P 与O 、B 不重合),则∠OAB =_________度,∠OPB =_________度。
解:依题意可知△AOB 是等腰直角三角形,所以∠OAB =45° 当动点P 在OAB ⌒上时,∠OPB =∠OAB =45° 当动点P 在OB ⌒上时,∠OPB =180°-45°=135° 故∠OPB 为45°或135°。
7、已知半径为4和22的两圆相交,公共弦长为4,则两圆的圆心距为_________。