圆的计算与证明
圆的相关证明与计算(复习讲义)(原卷版)-中考数学重难点题型专题汇总
题型五--圆的相关证明与计算（复习讲义）【考点总结|典例分析】考点01圆的有关概念1．与圆有关的概念和性质（1）圆：平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形．（2）弦与直径：连接圆上任意两点的线段叫做弦，过圆心的弦叫做直径，直径是圆内最长的弦．（3）弧：圆上任意两点间的部分叫做弧，小于半圆的弧叫做劣弧，大于半圆的弧叫做优弧．（4）圆心角：顶点在圆心的角叫做圆心角．（5）圆周角：顶点在圆上，并且两边都与圆还有一个交点的角叫做圆周角．（6）弦心距：圆心到弦的距离．考点02垂径定理及其推论1．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．关于垂径定理的计算常与勾股定理相结合，解题时往往需要添加辅助线，一般过圆心作弦的垂线，构造直角三角形．2．推论（1）平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧；（2）弦的垂直平分线经过圆心，并且平分弦所对的两条弧．考点03圆心角、弧、弦的关系1．定理在同圆或等圆中，相等的圆心角所对的弧相等，所对的弦相等．圆心角、弧和弦之间的等量关系必须在同圆等式中才成立．2．推论在同圆或等圆中，如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等，那么它们所对应的其余各组量都分别相等．考点04圆周角定理及其推论1．定理一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半．2．推论（1）在同圆或等圆中，同弧或等弧所对的圆周角相等．（2）直径所对的圆周角是直角．考点05与圆有关的位置关系1．点与圆的位置关系设点到圆心的距离为d．(1)d<r⇔点在⊙O内；(2)d=r⇔点在⊙O上；(3)d>r ⇔点在⊙O 外．判断点与圆之间的位置关系，将该点的圆心距与半径作比较即可．2．直线和圆的位置关系位置关系相离相切相交图形公共点个数0个1个2个数量关系d>r d=r d<r考点06切线的性质与判定1．切线的性质（1）切线与圆只有一个公共点．（2）切线到圆心的距离等于圆的半径．（3）切线垂直于经过切点的半径．利用切线的性质解决问题时，通常连过切点的半径，利用直角三角形的性质来解决问题．2．切线的判定（1）与圆只有一个公共点的直线是圆的切线（定义法）．（2）到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线．（3）经过半径外端点并且垂直于这条半径的直线是圆的切线．切线判定常用的证明方法：①知道直线和圆有公共点时，连半径，证垂直；②不知道直线与圆有没有公共点时，作垂直，证垂线段等于半径．考点07三角形与圆1.三角形外接圆外心是三角形三条垂直平分线的交点，它到三角形的三个顶点的距离相等．2．三角形的内切圆内心是三角形三条角平分线的交点，它到三角形的三条边的距离相等．1.如图，点,,,,A B C D E 在O 上，,42AB CD AOB =∠=︒，则CED ∠=（）A．48︒B．24︒C．22︒D．21︒2.如图，A，B，C 是半径为1的⊙O 上的三个点，若，∠CAB＝30°，则∠ABC 的度数为（）A．95°B．100°C．105°D．110°3.如图，AB 是⊙O 的直径，AC，BC 是⊙O 的弦，若20A ∠=︒，则B Ð的度数为（）A．70°B．90°C．40°D．60°4.如图，Rt ABC 中，90ACB ∠=︒，AC =3BC =．点P 为ABC ∆内一点，且满足22PA PC +2AC =．当PB 的长度最小时，ACP ∆的面积是（）A．3B．C．4D．25.如图，已知在⊙O 中， AB BCCD ＝＝，OC 与AD 相交于点E．求证：（1）AD∥BC（2）四边形BCDE 为菱形．6.如图，A，B 是O 上两点，且AB OA =，连接OB 并延长到点C，使BC OB =，连接AC．（1）求证：AC 是O 的切线．（2）点D，E 分别是AC，OA 的中点，DE 所在直线交O 于点F，G，4OA =，求GF 的长．7.如图，Rt ABC 中，90ABC ∠=︒，以点C 为圆心，CB 为半径作C ，D 为C 上一点，连接AD 、CD ，AB AD =，AC 平分BAD ∠．（1）求证：AD 是C 的切线；（2）延长AD 、BC 相交于点E，若2EDC ABC S S = ，求tan BAC ∠的值．8.如图，在O 中，AB 是直径，弦CD AB ⊥，垂足为H ，E 为 BC上一点，F 为弦DC 延长线上一点，连接FE 并延长交直径AB 的延长线于点G ，连接AE 交CD 于点P ，若FE FP =．（1）求证：FE 是O 的切线；（2）若O 的半径为8，3sin 5F =，求BG 的长．9.如图，ABC 是O 的内接三角形，AC 是O 的直径，点D 是 BC的中点，//DE BC 交AC 的延长线于点E ．（1）求证：直线DE 与O 相切；（2）若O 的直径是10，45A ∠=︒，求CE 的长．10.如图，已知点C 是以AB 为直径的圆上一点，D 是AB 延长线上一点，过点D 作BD 的垂线交AC 的延长线于点E ，连结CD ，且CD ED =．（1）求证：CD 是O 的切线；（2）若tan 2DCE ∠=，1BD =，求O 的半径．11.如图，AB 是⊙O 的直径，C 为⊙O 上一点，连接AC，CE⊥AB 于点E，D 是直径AB 延长线上一点，且∠BCE＝∠BCD．（1）求证：CD 是⊙O 的切线；（2）若AD＝8，BE CE=12，求CD的长．12.如图，△ABC内接于⊙O，AB为⊙O的直径，AB＝10，AC＝6，连结OC，弦AD分别交OC，BC于点E，F，其中点E是AD的中点．（1）求证：∠CAD＝∠CBA．（2）求OE的长．13.如图，⊙O的半径OA＝6，过点A作⊙O的切线AP，且AP＝8，连接PO并延长，与⊙O 交于点B、D，过点B作BC∥OA，并与⊙O交于点C，连接AC、CD．（1）求证：DC∥AP；（2）求AC的长．=CD =DB ，连接AD，过点D作14.如图，AB为⊙O的直径，C、D为⊙O上的两个点，ACDE⊥AC交AC的延长线于点E．（1）求证：DE是⊙O的切线．（2）若直径AB＝6，求AD的长．15.如图，AB是半圆O的直径，C，D是半圆O上不同于A，B的两点，AD＝BC，AC与BD相交于点F．BE是半圆O所在圆的切线，与AC的延长线相交于点E．（1）求证：△CBA≌△DAB；（2）若BE＝BF，求证：AC平分∠DAB．16.如图，AB为⊙O的直径，C为⊙O上一点，AD与过C点的直线互相垂直，垂足为D，AC 平分∠DAB．（1）求证：DC为⊙O的切线．（2）若AD＝3，DC=3，求⊙O的半径．17.如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径的⊙O与BC相交于点D，过点D作⊙O的切线交AC于点E．（1）求证：DE⊥AC；（2）若⊙O的半径为5，BC＝16，求DE的长．。
圆定理证明
圆幂定理定义圆幂=PO^2-R^2 (该结论为欧拉公式)所以圆内的点的幂为负数，圆外的点的幂为正数，圆上的点的幂为零。
相交弦定理：圆内的两条相交弦，被交点分成的两条线段长的积相等。
切割线定理：从圆外一点引圆的切线和割线，切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
割线定理：从圆外一点P 引两条割线与圆分别交于A、B;C、D, 则有PA ·PB=PC ·PD。
统一归纳：过任意不在圆上的一点P 引两条直线L1、L2,L1 与圆交于A、B(可重合，即切线),L2 与圆交于C、D(可重合),则有PA ·PB=PC ·PD。
相交弦定理圆内的两条相交弦，被交点分成的两条线段长的积相等。
(经过圆内一点引两条弦，各弦被这点所分成的两段的积相等)相交弦说明几何语言：若弦AB 、CD 交于点P则PA ·PB=PC ·PD (相交弦定理)推论：如果弦与直径垂直相交，那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的例中项几何语言：若AB 是直径，CD 垂直AB 于点P, 则PC^2=PA ·PB (相交弦定理推论)相交弦定理CADPo°B⊙O中，AB、CD 为弦，交于PPA ·PB=PC·PD连结AC、BD,证：△APC△DPB切割线定理定义从圆外一点引圆的切线和割线，切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
是圆幂定理的一种。
几何语言：∵PT 切⊙O于点T,PBA 是⊙O的割线∴PT 的平方=PA ·PB (切割线定理)推论：从圆外一点引圆的两条割线，这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等几何语言：∵PT是⊙O切线，P BA,PDC 是⊙O的割线∴PD·PC=PA ·PB (切割线定理推论)(割线定理)由上可知：PTA2 (平方)=PA ·PB=PC ·PD证明切割线定理证明：设ABP 是⊙O的一条割线，PT 是⊙O的一条切线，切点为T, 则PT^2=PA ·PB证明：连接AT,BT∵∠PTB=∠PAT (弦切角定理)∠P=∠P(公共角)∴△PBTO△PTA (两角对应相等，两三角形相似)则PB:PT=PT:AP即：PT^2=PB ·PA割线定理定义从圆外一点引圆的两条割线，这一点到每条割线与圆交点的距离的积相等。
圆的证明与计算范文
圆的证明与计算范文圆是几何中的基本图形之一，它是平面上所有点与固定点之间距离保持不变的集合。
下面将从不同的角度对圆的性质进行证明，并介绍一些常见的圆的计算方法。
一、圆的性质及证明1.圆的定义证明对于平面上的一个点O以及一个长度r，定义集合E为与O的距离为r的点的集合。
我们要证明E是一个圆。
证明：（1）任意取平面上的一点A，若A∈E，证明OA=r。
假设A∈E，则OA的长度等于A与O的距离，即OA=r。
因此，E是以O为圆心，长度为r的圆。
（2）任意取平面上的一点B，若OB=r，证明B∈E。
假设OB=r，则OB的长度等于B与O的距离，即OB=BO=r。
因此，B∈E。
由（1）和（2）可得，对于平面上的一个点O以及一个长度r，定义集合E为与O的距离为r的点的集合是一个圆。
2.圆心角的证明圆心角是指圆上两条射线所夹的角，它的度数等于弧所对的圆周角的度数。
我们要证明圆心角的度数等于所对弧的度数。
证明：任意取圆上两点A和B，以圆心O为顶点，连接OA和OB两条射线。
延长AO和OB分别与圆交于点C和D，则∠AOB是圆心角，∠ACB是所对弧所对的圆周角。
（1）∠AOB的度数等于所对弧AD的度数。
由于AD是圆上的弧，所以∠ACO是所对弧AD的圆周角。
根据圆周角的性质，∠ACO的度数等于所对弧AD的度数。
（2）∠ACB的度数等于所对弧AD的度数。
同样根据圆周角的性质，∠ACB的度数等于所对弧AD的度数。
由（1）和（2）可得，圆心角∠AOB的度数等于所对弧AD的度数。
通过证明，我们可以得出圆心角的度数等于所对弧的度数这一结论。
二、圆的计算在实际应用中，我们有时需要计算圆的周长、面积以及部分圆的面积。
以下是圆的计算公式：1.周长的计算2.面积的计算3.部分圆的面积的计算对于已知圆的半径r和所对的圆心角θ，部分圆的面积计算公式为：A=(πr²×θ)/360，其中A表示部分圆的面积，r表示半径，θ表示圆心角。
圆中的相关证明与计算
圆中的相关证明与计算圆是平面上到一个给定点的距离恒定的所有点的集合。
通过研究圆的性质和相关的定理，我们可以了解圆的性质和概念，并可以进行相关的证明和计算。
以下是一些关于圆的相关证明和计算的例子：1.圆的半径与直径的关系证明：首先，我们知道直径是通过圆心并且两端点在圆上的线段。
现在我们要证明直径是半径的两倍。
证明：假设圆的半径为r，直径为d。
根据直径的定义，我们知道直径是通过圆心的，并且它的两个端点在圆上。
所以直径d可以看作是两个半径r的长度相加，即d=r+r=2r。
所以我们可以得出结论：直径等于半径的两倍。
即d=2r。
2.圆周率的计算：周长的计算公式为：C=2πr，其中r为圆的半径。
面积的计算公式为：A=πr^2，其中r为圆的半径。
例如，如果一个圆的半径为5厘米，则它的周长为：C=2π*5=10π≈31.42厘米；面积为：A=π*5^2=25π≈78.54平方厘米。
3.弦和半径的垂直关系证明：在圆中，连接圆周上的两点的线段称为弦。
现在我们要证明如果一个弦与半径相交，那么这个弦就是半径的垂直平分线。
证明：假设在圆中有一个弦AB，如果它与半径OC相交于点M，我们要证明AM=MB。
根据圆的性质，半径OC与弦AB相交于点M，则角OMC是直角，因为OC是半径，所以OM=MC。
又由于弦AB与半径OC相交于点M，所以AM=MC，MB=MC。
综上所述，AM=MB，即弦AB是半径OC的垂直平分线。
通过以上证明和计算，我们可以更深入地了解圆的性质和相关的定理。
圆是几何学中重要的概念之一，它在各种数学和科学领域中都有广泛的应用。
希望以上内容对您有所帮助。
圆中的计算和证明
1、如图，⊙O中，直径CD⊥弦AB于E，AM⊥BC于M，交CD于N，连AD。
（1）求证：AD＝AN；（2）若AB＝24，ON＝1，求⊙O的半径。
2、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。
（1）如图1，若点D与圆心O重合，AC＝2，求⊙O的半径r；（2）如图2，若点D与圆心O不重合，∠BAC＝25°，求出∠DCA的度数。
知识点（圆相关概念和性质）知识点一：垂径定理1．垂径定理：于弦的直径这条弦且这条弦所对的。
2．推论（1）：①平分（）的垂直于弦且弦所对的；②弦的经过且弦所对的两条弧；③弦所对的一条的直径弦且平分弦所对的另一条弧。
推论（2）：圆的两条弦所夹的弧。
知识点二：圆心角、弧、弦、弦心距间的关系1．定理：在或中，相等的圆心角所对的相等，所对的相等，相等。
2．推论：同圆或等圆中，如果①两个相等，②两条相等，③两条相等，④两条弦的中有一组量相等，那么它们所对应的其余各组量都分别相等。
知识点三：圆周角定理及其推论1．定理：在同圆或等圆中，或所对的相等，都等于这条弧所对的的。
2．推论①：同弧或等弧所对的相等；同圆或等圆中，相等的圆周角所对的弧是。
推论②：或所对的是直角；是直角（90°的）所对的弧是，所对的弦是。
推论③：若三角形一边上的中线等于这边的一半，那么这个三角形是。
知识点四：圆内接四边形性质定理1．概念：所有顶点都在同一个圆上的四边形叫做圆内接四边形。
2．定理：圆内接四边形的对角，并且任何一个外角都等于它的。
知识点五：直线与圆的位置关系直线和圆的位置关系相交相切相离公共点个数圆心到直线的距离d与半径r的关系公共点名称直线名称知识点六：圆的切线1．切线的性质（1）切线性质定理：圆的切线垂直于过切点的直径。
拓展：①经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点；②经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心；③切线与圆只有一个公共点；④圆心到切线的距离等于半径。
第40讲 与圆有关的计算与证明题 课件(共74张ppt) 2024年中考数学总复习专题突破.ppt
复习讲义
（2）若 = 5 ， cos ∠ =
4
，求 的长.
5
∘
解： ∵ ∠ = 90∘ ， ∴ ∠ + ∠ = 90 .
由（1）知， = 2 = 10 ， ∠ = 90∘ ，
∴ ∠ + ∠ = 90∘ .
图3
∴ ∠ = ∠.
4
.
5
∴ cos = cos ∠ =
复习讲义
（2）若 = 10 ， = 12 ， = 2 ，求 ⊙ 的半径．
思路点拨 由（1）知 ⊥ ，因此可在 Rt △
中利用勾股定理列方程求解.
解： ∵ = ， ⊥ ， ∴ = =
1
2
= 6.
图1
∴ = 2 − 2 = 102 − 62 = 8.
∴ = 6 .
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第40讲 与圆有关的计算与证明题
复习讲义
2.（2022·鄂尔多斯）如图3，以 为直径的
⊙ 与 △ 的边 相切于点 ，且与 边
交于点 ，点 为 的中点，连接 ， ，
.
（1）求证： 是 ⊙ 的切线.
1.（2022·衡阳）如图2， 为 ⊙ 的直径，过圆上一
点 作 ⊙ 的切线 交 的延长线于点 ，过点
作 // 交 于点 ，连接 ．
（1）直线 与 ⊙ 相切吗？请说明理由.
图2
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第40讲 与圆有关的计算与证明题
复习讲义
解：直线 与 ⊙ 相切.
， 的点，连接 ， ，点 在 的延长线
上，且 ∠ = ∠ ，点 在 的延长线上，
陕西中考圆的证明与计算(2023版)
陕西中考圆的证明与计算（2023版）知识总结1．切线的性质：垂直于过切点的半径．（连半径，得垂直）2．切线的判定：（1）定义法：和圆只有一个交点的直线是圆的切线；（2）距离法：到圆心距离等于半径的直线是圆的切线；证明d =r 即可，常用于已知数据的计算，比如动圆相切问题．（3）判定定理：经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线．换个说法：⎧⎨⎩有交点：连半径,证垂直无交点：作垂直,证半径，多用于几何证明．多数情况为有交点，重点考虑如何证垂直：①证明和已知垂线平行；②证明夹角为直角．3．常见相切图（1）角分+等腰得平行：点C 在以AB 为直径的圆O 上，AH ⊥CH ，且AC 平分∠HAB ．【证明】连接OC，则OC=OA，∴∠OCA=∠OAC，又∠OAC=∠HAC，∴∠OCA=∠HAC，∴OC∥AH，∴OC⊥CH，∴CH是圆O的切线．（2）证明和已知直角相等．证明△PCO≌△PAO，可得∠PCO=∠PAO=90°．（3）证明夹角为直角．（弦切角定理）如图，若∠BAC=∠D，则AB是圆O切线．如图，连接AO并延长交圆O于点P，则∠P=∠D=∠BAC，∵∠P+∠PAC=90°，∴∠BAC+∠PAC=90°，即AB⊥AP，∴AB是圆O的切线．1．如图，在Rt△ABC中，∠C＝90°，以BC为直径的⊙O交AB于点D，切线DE交AC 于点E．（1）求证：DE＝AE；（2）若AD＝8，DE＝5，求BC的长度．2．如图，在Rt△ABC中，∠ABC＝90°，以BC为直径的⊙O交AC于点E，⊙O的切线DE交AB于点D．（1）求证：DA＝DB；（2）连接BE，OD，交点为F，若cos A＝，BC＝6，求OF的长．3．如图，AB是⊙O的直径，经过⊙O上一点D，作⊙O的切线EF，交AB的延长线于点F，AE⊥EF，交BD的延长线于点C．（1）求证：AB＝AC．（2）若⊙O的半径为3，，求BF的长．4．如图，AB为⊙O的直径，C、E为⊙O上的两点，过点E的切线交CB的延长线于点D，且CD⊥DE，连接CE，AE．（1）求证：∠ABC＝2∠A；（2）若⊙O半径为，AB：BD＝5：1，求AE的长．5．已知：如图，AB为⊙O的直径，CD与⊙O相切于点C，交AB延长线于点D，∠D＝30°，连接AC、BC，CE平分∠ACB交⊙O于点E，过点B作BF⊥CE，垂足为F．（1）求证：CA＝CD；（2）若AB＝12，求线段BF的长．6．已知：如图，⊙O过正方形ABCD的顶点A，B，且与CD边相切于点E．点F是BC与⊙O的交点，连接OB，OF，AF，点G是AB延长线上一点，连接FG，且∠G+∠BOF＝90°．（1）求证：FG是⊙O的切线；（2）如果正方形边长为8，求⊙O的半径．7．如图，在△AOB中，以点O为圆心的⊙O与AB相切于点D，延长AO交⊙O于点C，连接CD，过点A作AF⊥BO，交BO的延长线于点H，交⊙O于点F，∠B＝∠C．求证：（1）AF∥CD；（2）AH2＝OH⋅BH．8．如图，AB是⊙O的直径，已知点D是弧BC的中点，连接DO并延长，在延长线上有一点E，连接AE，且∠E＝∠B．（1）求证：AE是⊙O的切线；（2）连接AC，若AC＝6，CF＝4，求OE的长．9．如图，AB是⊙O的直径，C在AB的延长线上，⊙O与CD相切于点D，过点A作AE ⊥CD，垂足为E．（1）求证：AD平分∠EAC．（2）若BC＝3，，求⊙O的半径以及线段ED的长．10．如图，AB是⊙O的直径，点D是直径AB上不与A，B重合的一点，过点D作CD⊥AB，且CD＝AB，连接BC交⊙O于点F，在CD上取一点E，使EF＝EC．（1）求证：EF是⊙O的切线；（2）当D是OA的中点时，AB＝4，求BF的长．11．如图，△ABC内接于⊙O，AB＝AC，过点A作BC平行线AM，连接BO并延长，交AM于点D，连接AO、CO．（1）求证：AM是⊙O的切线；（2）若BC＝10，AD＝8，求⊙O的半径．12．如图，已知△ABC的边AB所在的直线是⊙O的切线，切点为B，AC经过圆心O并与圆交于点D、C，E为AB延长线上一点，连接CE交⊙O于点F，且∠BCE＝∠ACB．（1）求证：CE⊥AB；（2）若⊙O的半径是6，AB＝8，求EF的长．13．如图，在△ABC中，∠C＝90°，以FB为直径作⊙O，⊙O与直角边AC相切，切点为E．（1）求证：∠DBE＝∠EBA；（2）若AB＝10，DB＝4，求EB的长．14．如图，已知AB是⊙O的直径，C是⊙O上一点，OD⊥BC，垂足为D，连接AD，过点A作⊙O的切线与DO的延长线相交于点E．（1）求证：∠B＝∠E；（2）若⊙O的半径为4，OE＝6，求AD的长．15．如图，AB是⊙O的直径，点D、E均在⊙O上，连接AD、BD、BE、DE，过点D作⊙O的切线，交AB的延长线于点C．（1）求证：∠DEB＝∠CDB；（2）若BD＝DE＝6，BE＝9.6，求⊙O的半径．16．如图，△ABC是⊙O的内接三角形，BC为⊙O的直径，点E是⊙O上一点，连接OE 并延长交过点C的切线CD于点D，∠B＝∠D．（1）求证：OD∥AC；（2）延长EO交AB于点F，AF＝2，⊙O的直径为2，求OD的长．17．如图，已知△ABC的外接圆直径是AB，点O是圆心，点D在⊙O上，且＝，过点D作⊙O的切线，与CA、CB的延长线分别交于点E、F．（1）求证：AB∥EF；（2）若⊙O的半径为5，BC＝8，求DF的长度．18．如图，AB为⊙O的直径，C为⊙O上一点，AD⊥CE，垂足为D，AC平分∠DAB．（1）判定直线CE与⊙O的位置关系，并说明你的理由；（2）若AD＝3，AC＝4，求圆的半径．19．如图，以△ABC的一边AB为直径作⊙O，⊙O与BC边的交点恰好为BC的中点D，与AC边的交点为F，过点D作DE⊥AC于点E．（1）求证：直线DE是⊙O的切线；（2）若AB＝5，tan∠ACB＝2，求弦AF的长度．20．如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径作⊙O交BC于点D．过点D作DE⊥AC，垂足为E，延长CA交⊙O于点F．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）若tan B＝，⊙O的半径为5，求线段CF的长．21．如图，AB为⊙O的直径，OD为⊙O的半径，⊙O的弦CD与AB相交于点F，⊙O的切线CE交AB的延长线于点E，EF＝EC．（1）求证：OD垂直平分AB；（2）若⊙O的半径长为3，且BF＝BE，求OF的长．22．如图，AB是⊙O的直径，点C在⊙O上，CD是⊙O的切线，BD⊥CD，DB的延长线与⊙O交于点E．（1）求证：∠ABE＝2∠A；（2）若，BD＝4，求BE的长．23．如图，在△ABC中，AC＝AB，以AB为直径的⊙O交BC于点D，过点D作ED⊥AC 点E，交AB延长线于点F．（1）求证：EF是⊙O的切线；（2）若DF＝4，tan∠BDF＝，求AC的长．24．如图，⊙O是△ABC的外接圆，AD是⊙O的直径，F是AD延长线上一点，连接CD，CF，且∠DCF＝∠CAD．（1）求证：CF是⊙O的切线；（2）若直径AD＝10，cos B＝，求FD的长．25．如图，AB是⊙O的直径，AE是⊙O的切线，点C为直线AE上一点，连接OC交⊙O 于点D，连接BD并延长交线段AC于点E．（1）求证：∠CAD＝∠CDE；（2）若CD＝6，tan∠BAD＝，求⊙O的半径．26．如图，四边形ABCD是⊙O的内接四边形，且对角线BD为⊙O的直径，过点A作AE ⊥CD，与CD的延长线交于点E，且DA平分∠BDE．（1）求证：AE是⊙O的切线；（2）若⊙O的半径为5，CD＝6，求AD的长．27．如图，⊙O是△ABC的外接圆，AE是⊙O的直径，点B是的中点，过点B的切线与AC的延长线交于点D．①求证：BD⊥AD；②若AC＝9，tan∠ABC＝，求⊙O的半径．28．如图，△ABC中，∠C＝90°，点O在AB上，⊙O经过点A，且与BC相切于点D．（1）求证：AD平分∠BAC；（2）若AC＝6，cos∠BAC＝，求⊙O的半径．29．如图，AB是⊙O的直径，点C为⊙O上一点，CD平分∠ACB，交AB于点E，交⊙O 于点D，延长BA到点P，使得PE＝PC．（1）求证：PC与⊙O相切；（2）若⊙O的半径3，PC＝4，求CD的长．30．如图，AB是⊙O的直径，点C、D是⊙O上两点，CE与⊙O相切，交DB延长线于点E，且DE⊥CE，连接AC，DC．（1）求证：∠ABD＝2∠A；（2）若DE＝2CE，AC＝8，求⊙O的半径．31．如图，AB是⊙O的直径，AC是弦，且OD⊥AC于点E，OD交⊙O于点F，连接CF、BF，若∠BFC＝∠ODA．（1）求证：AD是⊙O的切线：（2）若AB＝10，AC＝8，求AD的长．32．如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径的⊙O交BC于点D，连接OD，过点D作⊙O的切线DE，交AC于点E，延长CA交⊙O于点F，连接BF．（1）求证：DE⊥AC；（2）若⊙O的直径为5，cos C＝，求CF的长．33．如图，在⊙O中，PA是直径，PC是弦，PH平分∠APB且与⊙O交于点H，过H作HB⊥PC交PC的延长线于点B．（1）求证：HB是⊙O的切线；（2）若HB＝4，BC＝2，求⊙O的半径．34．如图，AB是⊙O的直径，点D在直径AB上（D与A，B不重合），CD⊥AB，且CD＝AB，连接CB，与⊙O交于点F，在CD上取一点E，使得EF＝EC．（1）求证：EF是⊙O的切线；（2）若D是OA的中点，AB＝4，求CF的长．35．如图，四边形ABCD是⊙O的内接四边形，且对角线BD为直径，过点A作⊙O的切线AE，与CD的延长线交于点E，已知DA平分∠BDE．（1）求证：AE⊥DE；（2）若⊙O的半径为5，CD＝6，求AD的长．36．如图，在Rt△ACD中，∠ACD＝90°，点O在CD上，作⊙O，使⊙O与AD相切于点B，⊙O与CD交于点E，过点D作DF∥AC，交AO的延长线于点F，且∠OAB＝∠F．（1）求证：AC是⊙O的切线；（2）若OC＝3，DE＝2，求DF的长．37．如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，点D是AB的中点，以CD为直径作⊙O，与BC交于点E，过点E作⊙O的切线EF，交AB于点F．（1）求证：EF⊥AB；（2）若⊙O的半径是，cos∠ACD＝，求DF的长．38．如图，⊙O是△ABC的外接圆，＝，过点A作AD∥BC交⊙O于点D，连接CD，延长DA到点E，连接CE，∠D＝∠E．（1）求证：CE是⊙O的切线；（2）若CE＝8，AE＝5，求⊙O半径的长．39．如图，BD为⊙O的直径，∠ABE＝∠BCA，过点A的直线与⊙O分别交于点E，C，与BD交于点F，连接BE，BC．（1）求证：AB为⊙O的切线．（2）若∠A＝∠ABE，BE＝5，BC＝8，求⊙O的半径．40．如图，AB是⊙O的直径，AE是⊙O的切线，点C为直线AE上一点，连接OC交⊙O 于点D，连接BD并延长交线段AC于点E．（1）求证：∠CDE＝∠CAD；（2）若CD＝4，tan B＝，求⊙O的半径．。
初中三：圆的证明与计算
圆的证明与计算【高频核心考点】1，圆周角定理以及垂径定理，如下图所示∵ AB 为直径且AB ⊥CD∴ CE=DE ，弧BC=弧BD ，弧AC=弧AD 注：运算中主要运用勾股定理。
2，圆的切线长定理，如下图所示∵ PA，PB 为⊙O 的两条切线∴ PA=PB ，且PO 垂直平分AB 同理可证：EC=EA ，FC=FB3，相交弦定理 切割线定理 割线定理结论： PA ·PB=PC ·PD PA 2=PB ·PC PB ·PA=PD ·PC4，切割线延伸： 切割线互垂（角平分线）：结论：tan A DB BC CDAD CD AC∠===结论：∠ABD=∠CBD ，DB 2=BC ·BE ，AD 2=AE ·ABOFE DC BA【精题精讲精练】◆例1：《角平分线模型》1，如图，在Rt ABC∆中，90C∠=︒，AD平分BAC∠交BC于点D，O为AB上一点，经过点A，D的O⊙分别交AB，AC于点E，F，连接OF交于点G.（1）求证：BC是O⊙的切线；（2）设AB x=，AF y=，试用含,x y的代数式表示线段AD的长；（3）若8BE=，5sin13B=，求DG的长.2，如图1，在△ABC中，AB=AC，⊙O是△ABC的外接圆，过点C作∠BCD=∠ACB交⊙O于点D，连接AD交BC于点E，延长DC至点F，使CF=AC，连接AF.（1）求证：ED=EC；（2）求证：AF是⊙O的切线；（3）如图2，若点G是△ACD的内心，BC·BE=25，求BC的长.AD【变式练习】已知：如图，△ABC 内接于⊙O ，AB 为直径，∠CBA 的平分线交AC 于点F ，交⊙O 于点D ，DE ⊥AB 于点E ，且交AC 于点P ，连结AD. （1）求证：2AC DE =；（2）若tan∠CBD =12，AP·AC=5，求AC 的长； （3）若65AD =，⊙O 的半径为152，延长DE 交⊙O 于点M ，且DP ：DM=1：3，求CM 的长.◆例2：《母子型相似》1，如图,AB 为⊙O 的直径,C,D 为圆上的两点,OC∥BD，弦AD ，BC 相交于点E.(1)求证：弧AC=弧CD ；(2)若CE=1，EB=3，求⊙O 的半径；(3)在(2)的条件下,过点C 作⊙O 的切线,交BA 的延长线于点P,过点P 作PQ∥CB 交⊙O 于F,Q 两点(点F 在线段PQ 上)，求PQ 的长。
圆的有关证明及计算
2015圆的有关证明及计算1.如图，直线AB与⊙O相切于点A，弦CD∥AB，E，F为圆上的两点，且∠CDE=∠ADF．若⊙O的半径为22，CD=4. 求弦EF的长.2.如图，直线l与半径为4的⊙O相切于点A，P是⊙O上的一个动点（不与点A重合），过点P作PB⊥l，垂足为B，连接P A．设P A=x，PB=y.求（x﹣y）的最大值．3.如图，已知AB为⊙O的直径，AB=2，AD和BE是圆O的两条切线，A、B为切点，过圆上一点C作⊙O的切线CF，分别交AD、BE于点M、N，连接AC、CB，若∠ABC=30°，求AM的长．4.如图，⊙O的直径AB为10cm，弦BC为5cm，D、E分别是∠ACB的平分线与⊙O，AB 的交点，P为AB延长线上一点，且PC=PE．（1）求AC、AD的长；（2）试判断直线PC与⊙O的位置关系，并说明理由．5.如图，点D在⊙O的直径AB的延长线上，点C在⊙O上，AC=CD，∠ACD=120°．（1）求证：CD是⊙O的切线；（2）若⊙O的半径为2，求图中阴影部分的面积．6.如图，⊙O与Rt△ABC的斜边AB相切于点D，与直角边AC相交于E、F两点，连结DE，已知∠B=30°，⊙O的半径为12，弧DE的长度为4π．（1）求证：DE∥BC；（2）若AF=CE，求线段BC的长度．7.如图，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，以AC为直径作⊙O交AB于点D，连接C D．（1）求证：∠A=∠BCD；（2）若M为线段BC上一点，试问当点M在什么位置时，直线DM与⊙O相切？并说明理由．8.如图，AB是⊙O的直径，过点A作⊙O的切线并在其上取一点C，连接OC交⊙O于点D，BD的延长线交AC于E，连接A D．（1）求证：△CDE∽△CAD；（2）若AB=2，AC=2，求AE的长．9.如图的⊙O中，AB为直径，OC⊥AB，弦CD与OB交于点F，过点D、A分别作⊙O的切线交于点G，并与AB延长线交于点E．（1）求证：∠1=∠2．（2）已知：OF：OB=1：3，⊙O的半径为3，求AG的长．10.如图，在Rt△ABC中，∠BAC=90°，AB=4，AC=3，线段AB为半圆O的直径，将Rt△ABC 沿射线AB方向平移，使斜边与半圆O相切于点G，得△DEF，DF与BC交于点H．（1）求BE的长；（2）求Rt△ABC与△DEF重叠（阴影）部分的面积．11如图，⊙O是△ABC的外接圆，AC是直径，过点O作OD⊥AB于点D，延长DO交⊙O 于点P，过点P作PE⊥AC于点E，作射线DE交BC的延长线于F点，连接PF．（1）若∠POC=60°，AC=12，求劣弧PC的长；（结果保留π）（2）求证：OD=OE；（3）求证：PF是⊙O的切线．12.如图，点B、C、D都在⊙O上，过C点作CA∥BD交OD的延长线于点A，连接BC，∠B=∠A=30°，BD=2．（1）求证：AC是⊙O的切线；（2）求由线段AC、AD与弧CD所围成的阴影部分的面积．（结果保留π）13.如图，E是长方形ABCD的边AB上的点，EF⊥DE交BC于点F（1）求证：△ADE∽△BEF；（2）设H是ED上一点，以EH为直径作⊙O，DF与⊙O相切于点G，若DH=OH=3，求图中阴影部分的面积（结果保留到小数点后面第一位，≈1.73，π≈3.14）．14.如图，⊙O1与⊙O2外切与点D，直线l与两圆分别相切于点A、B，与直线O1、O2相交于点M，且tan∠AM01=，MD=4．（1）求⊙O2的半径；（2）求△ADB内切圆的面积；15.如图，在半径为6cm的⊙O中，点A是劣弧的中点，点D是优弧上一点，且∠D=30°，求证：①OA⊥BC；②BC=6；③sin∠AOB=；④四边形ABOC是菱形．16.如图，在⊙O中，半径OC与弦AB垂直，垂足为E，以OC为直径的圆与弦AB的一个交点为F，D是CF延长线与⊙O的交点．若OE=4，OF=6，求⊙O的半径和CD的长．17.如图，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，以AC为直径的⊙O与AB边交于点D，过点D作⊙O的切线，交BC于E．（1）求证：点E是边BC的中点；（2）求证：BC2=BD•BA；（3）当以点O、D、E、C为顶点的四边形是正方形时，求证：△ABC是等腰直角三角形．18如图，半径为6cm的⊙O中，C、D为直径AB的三等分点，点E、F分别在AB两侧的半圆上，∠BCE=∠BDF=60°，连接AE、BF，求图中两个阴影部分的面积．19.如图，在正方形ABCD中，AD=2，E是AB的中点，将△BEC绕点B逆时针旋转90°后，点E落在CB的延长线上点F处，点C落在点A处．再将线段AF绕点F顺时针旋转90°得线段FG，连接EF，CG．（1）求证：EF∥CG；（2）求点C，点A在旋转过程中形成的，与线段CG所围成的阴影部分的面积．20.如图，AB是⊙O的直径，AF是⊙O切线，CD是垂直于AB的弦，垂足为E，过点C 作DA的平行线与AF相交于点F，CD=，BE=2．求证：（1）四边形FADC是菱形；（2）FC是⊙O的切线．21．如图，已知△ABC是⊙O的内接三角形，AB=AC，点P是的中点，连接PA，PB，PC．（1）如图①，若∠BPC=60°．求证：AC=AP；（2）如图②，若sin∠BPC=，求tan∠PAB的值．22.如图，在Rt△ABC中，∠ACB=90°，点D是AB边上一点，以BD为直径的⊙O与边AC相切于点E，连接DE并延长DE交BC的延长线于点F．（1）求证：BD=BF；（2）若CF=1，cosB=，求⊙O的半径．23.已知直线PD垂直平分⊙O的半径OA于点B，PD交⊙O于点C、D，PE是⊙O的切线，E为切点，连结AE，交CD于点F．（1）若⊙O的半径为8，求CD的长；（2）证明：PE=PF；（3）若PF=13，sinA=，求EF的长．24.如图，OC平分∠MON，点A在射线OC上，以点A为圆心，半径为2的⊙A与OM 相切与点B，连接BA并延长交⊙A于点D，交ON于点E．（1）求证：ON是⊙A的切线；（2）若∠MON=60°，求图中阴影部分的面积．（结果保留π）25.如图，在Rt△ABC中，∠A=90°，O是BC边上一点，以O为圆心的半圆与AB边相切于点D，与AC、BC边分别交于点E、F、G，连接OD，已知BD=2，AE=3，tan∠BOD=．（1）求⊙O的半径OD；（2）求证：AE是⊙O的切线；（3）求图中两部分阴影面积的和．1. 解：连接OA，并反向延长交CD于点H，连接OC，∵直线AB与⊙O相切于点A，∴OA⊥AB，∵弦CD∥AB，∴AH⊥CD，∴CH=CD=×4=2，∵⊙O的半径为，∴OA=OC=，∴OH==，∴AH=OA+OH=+=4，∴AC==2．∵∠CDE=∠ADF，∴=，∴=，∴EF=AC=2．故选B．2.作直径AC，连接CP，得出△APC∽△PBA，利用=，得出y=18x2，所以x﹣y=x﹣18x2=﹣18x2+x=﹣18（x﹣4）2+2，当x=4时，x﹣y有最大值是2．3.解：连接OM，OC，∵OB=OC，且∠ABC=30°，∴∠BCO=∠ABC=30°，∵∠AOC为△BOC的外角，∴∠AOC=2∠ABC=60°，∵MA，MC分别为圆O的切线，∴MA=MC，且∠MAO=∠MCO=90°，在Rt△AOM和Rt△COM中，，∴Rt△AOM≌Rt△COM（HL），∴∠AOM=∠COM=∠AOC=30°，在Rt△AOM中，OA=AB=1，∠AOM=30°，∴tan30°=，即=，解得：AM=．故答案为：4.解答：解：（1）①如图，连接BD，∵AB是直径，∴∠ACB=∠ADB=90°，在RT△ABC中，AC===8，②∵CD平分∠ACB，∴AD=BD，∴Rt△ABD是直角等腰三角形，∴AD=AB=×10=5cm；（2）直线PC与⊙O相切，理由：连接OC，∵OC=OA，∴∠CAO=∠OCA，∵PC=PE，∴∠PCE=∠PEC，∵∠PEC=∠CAE+∠ACE，∵CD平分∠ACB，∴∠ACE=∠ECB，∴∠PCB=∠ACO，∵∠ACB=90°，∴∠OCP=∠OCB+∠PCB=∠ACO+∠OCB=∠ACB=90°，OC⊥PC，∴直线PC与⊙O相切．5.解答：（1）证明：连接O C．∵AC=CD，∠ACD=120°，∴∠A=∠D=30°．∵OA=OC，∴∠2=∠A=30°．∴∠OCD=90°．∴CD是⊙O的切线．（2）解：∵∠A=30°，∴∠1=2∠A=60°．∴S扇形BOC=．在Rt△OCD中，∵，∴．∴．∴图中阴影部分的面积为．解：（1）证明：连接OD、OE，6.解答：∵OD是⊙O的切线，∴OD⊥AB，∴∠ODA=90°，又∵弧DE的长度为4π，∴，∴n=60，∴△ODE是等边三角形，∴∠ODE=60°，∴∠EDA=30°，∴∠B=∠EDA，∴DE∥B C．（2）连接FD，∵DE∥BC，∴∠DEF=90°，∴FD是⊙0的直径，由（1）得：∠EFD=30°，FD=24，∴EF=，又因为∠EDA=30°，DE=12，∴AE=，又∵AF=CE，∴AE=CF，∴CA=AE+EF+CF=20，又∵，∴BC=60．7.（1）证明：∵AC为直径，∴∠ADC=90°，∴∠A+∠DCA=90°，∵∠ACB=90°，∴∠DCB+∠ACD=90°，∴∠DCB=∠A；（2）当MC=MD（或点M是BC的中点）时，直线DM与⊙O相切；解：连接DO，∵DO=CO，∴∠1=∠2，∵DM=CM，∴∠4=∠3，∵∠2+∠4=90°，∴∠1+∠3=90°，∴直线DM与⊙O相切．8.解答：（1）证明：∵AB是⊙O的直径，∴∠ADB=90°，∴∠B+∠BAD=90°，∵AC为⊙O的切线，∴BA⊥AC，∴∠BAC=90°，即∠BAD+∠DAE=90°，∴∠B=∠CAD，∵OB=OD，∴∠B=∠ODB，而∠ODB=∠CDE，∴∠B=∠CDE，∴∠CAD=∠CDE，而∠ECD=∠DCA，∴△CDE∽△CAD；（2）解：∵AB=2，∴OA=1，在Rt△AOC中，AC=2，∴OC==3，∴CD=OC﹣OD=3﹣1=2，∵△CDE∽△CAD，∴=，即=，∴CE=．9.解答：（1）证明：连结OD，如图，∵DE为⊙O的切线，∴OD⊥DE，∴∠ODE=90°，即∠2+∠ODC=90°，∵OC=OD，∴∠C=∠ODC，∴∠2+∠C=90°，而OC⊥OB，∴∠C+∠3=90°，∴∠2=∠3，∵∠1=∠3，∴∠1=∠2；（2）解：∵OF：OB=1：3，⊙O的半径为3，∴OF=1，∵∠1=∠2，∴EF=ED，在Rt△ODE中，OD=3，DE=x，则EF=x，OE=1+x，∵OD2+DE2=OE2，∴32+t2=（t+1）2，解得t=4，∴DE=4，OE=5，∵AG为⊙O的切线，∴AG⊥AE，∴∠GAE=90°，而∠OED=∠GEA，∴Rt△EOD∽Rt△EGA，∴=，即=，∴AG=6．10.解答：解：（1）连结OG，如图，∵∠BAC=90°，AB=4，AC=3，∴BC==5，∵Rt△ABC沿射线AB方向平移，使斜边与半圆O相切于点G，得△DEF，∴AD=BE，DF=AC=3，EF=BC=5，∠EDF=∠BAC=90°，∵EF与半圆O相切于点G，∴OG⊥EF，∵AB=4，线段AB为半圆O的直径，∴OB=OG=2，∵∠GEO=∠DEF，∴Rt△EOG∽Rt△EFD，∴=，即=，解得OE=，∴BE=OE﹣OB=﹣2=；（2）BD=DE﹣BE=4﹣=．∵DF∥AC，∴，即，解得：DH=2．∴S阴影=S△BDH=BD•DH=××2=，即Rt△ABC与△DEF重叠（阴影）部分的面积为．解答：（1）解：∵AC=12，∴CO=6，∴==2π；（2）证明：∵PE⊥AC，OD⊥AB，∠PEA=90°，∠ADO=90°在△ADO和△PEO中，，∴△POE≌△AOD（AAS），∴OD=EO；（3）证明：如图，连接AP，PC，∵OA=OP，∴∠OAP=∠OP A，由（1）得OD=EO，∴∠ODE=∠OED，又∵∠AOP=∠EOD，∴∠OP A=∠ODE，∴AP∥DF，∵AC是直径，∴∠APC=90°，∴∠PQE=90°∴PC⊥EF，又∵DP∥BF，∴∠ODE=∠EFC，∵∠OED=∠CEF，∴∠CEF=∠EFC，∴CE=CF，∴PC为EF的中垂线，∴∠EPQ=∠QPF，∵△CEP∽△CAP∴∠EPQ=∠EAP，∴∠QPF=∠EAP，∴∠QPF=∠OP A，∵∠OP A+∠OPC=90°，∴∠QPF+∠OPC=90°，∴OP⊥PF，∴PF是⊙O的切线．解答：（1）证明：连接OC，交BD于E，∵∠B=30°，∠B=∠COD，∴∠COD=60°，∵∠A=30°，∴∠OCA=90°，即OC⊥AC，∴AC是⊙O的切线；（2）解：∵AC∥BD，∠OCA=90°，∴∠OED=∠OCA=90°，∴DE=BD=，∵sin∠COD=，∴OD=2，在Rt△ACO中，tan∠COA=，∴AC =2，∴S阴影=×2×2﹣=2﹣．13.解答：（1）证明：∵四边形ABCD是矩形，∴∠A=∠B=90°．∵EF⊥DE，∴∠DEF=90°．∴∠AED=90°﹣∠BEF=∠EF B．∵∠A=∠B，∠AED=∠EFB，∴△ADE∽△BEF．（2）解：∵DF与⊙O相切于点G，∴OG⊥DG．∴∠DGO=90°．∵DH=OH=OG，∴sin∠ODG==．∴∠ODG=30°．∴∠GOE=120°．∴S扇形OEG==3π．在Rt△DGO中，cos∠ODG===．∴DG=3．在Rt△DEF中，tan∠EDF===．∴EF=3．∴S△DEF=DE•EF=×9×3=，S△DGO=DG•GO=×3×3=．∴S阴影=S△DEF﹣S△DGO﹣S扇形OEG =﹣﹣3π=.9﹣3π≈9×1.73﹣3×3.14=6.15≈6.2∴图中阴影部分的面积约为6.2．14.解答：解：（1）连结O1A、O2B，如图，设⊙O1的半径为r，⊙O2的半径为R，∵⊙O1与⊙O2外切与点D，∴直线O1O2过点D，∴MO2=MD+O2D=4+R，∵直线l与两圆分别相切于点A、B，∴O1A⊥AB，O2B⊥AB，∵tan∠AM01=，∴∠AM01=30°，在Rt△MBO2中，MO2=O2B=2R，∴4+R=2R，解得R=4，即⊙O2的半径为4； （2）∵∠AM02=30°， ∴∠MO2B=60°， 而O2B=O2D ，∴△O2BD 为等边三角形， ∴BD=O2B=4，∠DBO2=60°， ∴∠ABD=30°， ∵∠AM01=30°， ∴∠MO1A=60°， 而O1A=O1D ，∴∠O1AD=∠O1DA ，∴∠O1AD=∠MO1A=30°， ∴∠DAB=60°， ∴∠ADB=180°﹣30°﹣60°=90°， 在Rt △ABD 中，AD=BD=4，AB=2AD=8，∴△ADB 内切圆的半径===2﹣2，∴△ADB 内切圆的面积=π•（2﹣2）2=（16﹣8）π；15.解答： 解：∵点A 是劣弧的中点，OA 过圆心， ∴OA ⊥BC ，故①正确；∵∠D=30°， ∴∠ABC=∠D=30°， ∴∠AOB=60°， ∵点A 是点A 是劣弧的中点，∴BC=2CE ， ∵OA=OB ，∴OB=OB=AB=6cm ， ∴BE=AB •cos30°=6×=3cm ，∴BC=2BE=6cm ，故B 正确； ∵∠AOB=60°， ∴sin ∠AOB=sin60°=，故③正确；∵∠AOB=60°，∴AB=OB，∵点A是劣弧的中点，∴AC=OC，∴AB=BO=OC=CA，∴四边形ABOC是菱形，故④正确．故选B．16.解答：解：∵OE⊥AB，∴∠OEF=90°，∵OC为小圆的直径，∴∠OFC=90°，而∠EOF=∠FOC，∴Rt△OEF∽Rt△OFC，∴OE：OF=OF：OC，即4：6=6：OC，∴⊙O的半径OC=9；在Rt△OCF中，OF=6，OC=9，∴CF==3，∵OF⊥CD，∴CF=DF，∴CD=2CF=6．17.证明：（1）如图，连接O D．∵DE为切线，∴∠EDC+∠ODC=90°；∵∠ACB=90°，∴∠ECD+∠OCD=90°．又∵OD=OC，∴∠ODC=∠OCD，∴∠EDC=∠ECD，∴ED=EC；∵AC为直径，∴∠ADC=90°，∴∠BDE+∠EDC=90°，∠B+∠ECD=90°，∴∠B=∠BDE，∴ED=D B．∴EB=EC，即点E为边BC的中点；（2）∵AC为直径，∴∠ADC=∠ACB=90°，又∵∠B=∠B∴△ABC∽△CDB，∴，∴BC2=BD•BA；（3）当四边形ODEC为正方形时，∠OCD=45°；∵AC为直径，∴∠ADC=90°，∴∠CAD=∠ADC﹣∠OCD=90°﹣45°=45°∴Rt△ABC为等腰直角三角形．18.解答：解：如图作△DBF的轴对称图形△HAG，作AM⊥CG，ON⊥CE，∵△DBF的轴对称图形△HAG，∴△ACG≌△BDF，∴∠ACG=∠BDF=60°，∵∠ECB=60°，∴G、C、E三点共线，∵AM⊥CG，ON⊥CE，∴AM∥ON，∴==，在RT△ONC中，∠OCN=60°，∴ON=sin∠OCN•OC=•OC，∵OC=OA=2，∴ON=，∴AM=2，∵ON⊥GE，∴NE=GN=GE，连接OE，在RT△ONE中，NE===，∴GE=2NE=2，∴S△AGE=GE•AM=×2×2=6，∴图中两个阴影部分的面积为6，故答案为6．19.解答：（1）证明：在正方形ABCD中，AB=BC=AD=2，∠ABC=90°，∵△BEC绕点B逆时针旋转90°得到△ABF，∴△ABF≌△CBE，∴∠FAB=∠ECB，∠ABF=∠CBE=90°，AF=EC，∴∠AFB+∠FAB=90°，∵线段AF绕点F顺时针旋转90°得线段FG，∴∠AFB+∠CFG=∠AFG=90°，∴∠CFG=∠FAB=∠ECB，∴EC∥FG，∵AF=EC，AF=FG，∴EC=FG，∴四边形EFGC是平行四边形，∴EF∥CG；（2）解：∵AD=2，E是AB的中点，∴FE=BE=AB=×2=1，∴AF===，由平行四边形的性质，△FEC≌△CGF，∴S△FEC=S△CGF，∴S阴影=S扇形BAC+S△ABF+S△FGC﹣S扇形FAG，=+×2×1+×（1+2）×1﹣，=﹣．20.解答：证明：（1）连接OC，∵AB是⊙O的直径，CD⊥AB，∴CE=DE=CD=×4=2，设OC=x，∵BE=2，∴OE=x﹣2，在Rt△OCE中，OC2=OE2+CE2，∴x2=（x﹣2）2+（2）2，解得：x=4，∴OA=OC=4，OE=2，∴AE=6，在Rt△AED中，AD==4，∴AD=CD，∵AF是⊙O切线，∴AF⊥AB，∵CD⊥AB，∴AF∥CD，∵CF∥AD，∴四边形FADC是平行四边形，∴▱FADC是菱形；（2）连接OF，∵四边形FADC是菱形，∴FA=FC，在△AFO和△CFO中，，∴△AFO≌△CFO（SSS），∴∠FCO=∠FAO=90°，即OC⊥FC，∵点C在⊙O上，∴FC是⊙O的切线．21.解答：解：（1）∵∠BPC=60°，∴∠BAC=60°，∵AB=AC，∴△ABC为等边三角形，∴∠ACB=∠ABC=60°，∴∠APC=∠ABC=60°，而点P是的中点，∴∠ACP=∠ACB=30°，∴∠PAC=90°，∴tan∠PCA==tan30°=，∴AC=PA；（2）过A点作AD⊥BC交BC于D，连结OP交AB于E，如图，∵AB=AC，∴AD平分BC，∴点O在AD上，连结OB，则∠BOD=∠BAC，∵∠BPC=∠BAC，∴sin∠BOD=sin∠BPC==，设OB=25x，则BD=24x，∴OD==7x，在Rt△ABD中，AD=25x+7x=32x，BD=24x，∴AB==40x，∵点P是的中点，∴OP垂直平分AB，∴AE=AB=20x，∠AEP=∠AEO=90°，在Rt△AEO中，OE==15x，∴PE=OP﹣OD=25x﹣15x=10x，在Rt△APE中，tan∠PAE===，即tan∠PAB的值为．22.解答：（1）证明：连接OE，∵AC与圆O相切，∴OE⊥AC，∵BC⊥AC，∴OE∥BC，又∵O为DB的中点，∴E为DF的中点，即OE为△DBF的中位线，∴OE=BF，又∵OE=BD，则BF=BD；（2）解：设BC=3x，根据题意得：AB=5x，又∵CF=1，∴BF=3x+1，由（1）得：BD=BF，∴BD=3x+1，∴OE=OB=，AO=AB﹣OB=5x﹣=，∵OE∥BF，∴∠AOE=∠B，∴cos∠AOE=cosB，即=，即=，解得：x=，则圆O的半径为=．23.解答：解：（1）连接OD，∵直线PD垂直平分⊙O的半径OA于点B，⊙O的半径为8，∴OB=OA=4，BC=BD=CD，∴在Rt△OBD中，BD==4，∴CD=2BD=8；（2）∵PE是⊙O的切线，∴∠PEO=90°，∴∠PEF=90°﹣∠AEO，∠PFE=∠AFB=90°﹣∠A，∵OE=OA，∴∠A=∠AEO，∴∠PEF=∠PFE，∴PE=PF；（3）过点P作PG⊥EF于点G，∴∠PGF=∠ABF=90°，∵∠PFG=∠AFB，∴∠FPG=∠A，∴FG=PF•sinA=13×=5，∵PE=PF，∴EF=2FG=10．24.解答：（1）证明：过点A作AF⊥ON于点F，∵⊙A与OM相切与点B，∴AB⊥OM，∵OC平分∠MON，∴AF=AB=2，∴ON是⊙A的切线；（2）解：∵∠MON=60°，AB⊥OM，∴∠OEB=30°，∴AF⊥ON，∴∠FAE=60°，在Rt△AEF中，tan∠FAE=，∴EF=AF•tan60°=2，∴S阴影=S△AEF﹣S扇形ADF=AF•EF﹣×π×AF2=2﹣π．25.解答：解：（1）∵AB与圆O相切，∴OD⊥AB，在Rt△BDO中，BD=2，tan∠BOD==，∴OD=3；（2）连接OE，∵AE=OD=3，AE∥OD，∴四边形AEOD为平行四边形，∴AD∥EO，∵DA⊥AE，∴OE⊥AC，又∵OE为圆的半径，∴AC为圆O的切线；（3）∵OD∥AC，∴=，即=，∴AC=7.5，∴EC=AC﹣AE=7.5﹣3=4.5，∴S阴影=S△BDO+S△OEC﹣S扇形FOD﹣S扇形EOG=×2×3+×3×4.5﹣=3+﹣=．。
中考专题复习——与圆有关的计算与证明
角形的
、这个三角形是圆的
.
7、点与圆的位置关系 ：点在圆内、点在圆上、点在圆外 . 其中 r 为圆的半径， d 为点到圆心的
距离，
位置关系
点在圆内
点在圆上
点在圆外
数量（ d 与 r ）的大小关系
d＜ r
d＝ r
d＞ r
8、直线和圆的位置关系：
直线和圆的位置关系
相离
相切
相交
公共点个数
_______
________
4、正多边形的半径 :
是正多边形的半径。
5、正多边形的中心角 : 正多边形的每一条边所对的
叫做正多边形的中心角。
6、正多边形的边心距：
到
的距离叫做正多边形的边心距。
7、任何一个正多边形都有一个 8、正多边形的边心距与
和一个
,
这两个圆是
.
相等。
14、弧长和扇形面积
1. 圆的周长 为 的弧长为
， 1°的圆心角所对的弧长为
（ 2）利用（ 1）的结论和三角形的面积公式．
例 2 如图所示， AB是 ⊙O 直径， OD ⊥ 弦 BC 于点 F ，且交 ⊙O 于点 E ，若 AEC （ 1）判断直线 BD 和 ⊙O 的位置关系，并给出证明； （ 2）当 AB 10， BC 8 时，求 BD 的长． 【答案】（ 1）直线 BD 和 ⊙O 相切．
（ 1）弓形的定义：由弦及其所对的弧（包括劣弧、优弧、半圆）组成的图形叫做
。
（ 2）弓形的周长＝ （ 3）弓形的面积 当弓形所含的弧是劣弧时，如图 当弓形所含的弧是优弧时，如图 当弓形所含的弧是半圆时，如图
1 所示， s 弓形 = 2 所示， s 弓形 3 所示， s 弓形
圆的计算与证明范文
圆的计算与证明范文圆是数学中一种重要的几何形状，由于其特殊的性质和广泛的应用，圆的计算和证明一直是几何学习的重点内容之一、本文将对圆的计算和证明进行详细介绍。
一、圆的定义与性质圆的定义：平面上的一个点集合，到该点距离相等的所有点构成的图形，称为圆。
圆的性质：1.圆上的任意一点到圆心的距离都相等。
2.圆心到圆上任意一点的线段称为半径，圆上任意两点之间的线段称为弦。
3.圆的直径是通过圆心的一条弦，且等于弦长的两倍。
4.圆的周长是圆上任意一段弧长与半径的乘积，即C=2πr，其中C 为周长，r为半径。
5.圆的面积是半径平方乘以π，即A=πr²，其中A为面积，r为半径。
二、圆的计算根据圆的性质，可以进行以下计算：1.已知圆的半径，计算周长和面积。
以半径为4cm的圆为例，周长和面积的计算公式为：C=2πr=2π×4=8π≈25.13cm（取π≈3.14），A=πr²=π×4²=16π≈50.27cm²。
2.已知圆的周长，计算半径和面积。
以周长为10cm的圆为例，半径的计算公式为：r=C/2π=10/(2π)≈1.59cm，面积的计算公式为：A=πr²=π×(1.59)²≈7.97cm²。
3.已知圆的面积，计算半径和周长。
以面积为20cm²的圆为例，半径的计算公式为：r=√(A/π)=√(20/π)≈2.52cm，周长的计算公式为：C=2πr=2π×2.52≈15.86cm。
三、圆的证明1.圆心角的证明圆心角是指圆心所对的弧所对应的角，圆心角的证明如下：（步骤一）连接弧所对应的两条半径。
（步骤二）在弧所对应的两条半径上分别取任意一点，分别连接这两点与圆心的直线。
（步骤三）观察三角形圆心角，可以发现它们是共边共顶点的相似三角形，根据相似三角形的性质可知，它们的对应角相等。
（步骤四）由于圆上任意两点之间的弦所对应的圆心角相等，因此可以得出结论：圆上任意两点之间的弦所对应的圆心角相等。
圆的概念 公式及推导完整版
〖圆的定义〗几何说：平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆。
定点称为圆心，定长称为半径。
轨迹说：平面上一动点以一定点为中心，一定长为距离运动一周的轨迹称为圆周，简称圆。
集合说：到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆。
〖圆的相关量〗圆周率：圆周长度与圆的直径长度的比叫做圆周率，值是3.14159265358979323846…，通常用π表示，计算中常取3.1416为它的近似值。
圆弧和弦：圆上任意两点间的部分叫做圆弧，简称弧。
大于半圆的弧称为优弧，小于半圆的弧称为劣弧。
连接圆上任意两点的线段叫做弦。
经过圆心的弦叫做直径。
圆心角和圆周角：顶点在圆心上的角叫做圆心角。
顶点在圆周上，且它的两边分别与圆有另一个交点的角叫做圆周角。
内心和外心：过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆，其圆心叫做三角形的外心。
和三角形三边都相切的圆叫做这个三角形的内切圆，其圆心称为内心。
扇形：在圆上，由两条半径和一段弧围成的图形叫做扇形。
圆锥侧面展开图是一个扇形。
这个扇形的半径成为圆锥的母线。
〖圆和圆的相关量字母表示方法〗圆—⊙半径—r 弧—⌒直径—d扇形弧长／圆锥母线—l 周长—C 面积—S〖圆和其他图形的位置关系〗圆和点的位置关系：以点P与圆O的为例（设P是一点，则PO是点到圆心的距离），P在⊙O外，PO＞r；P在⊙O上，PO＝r；P在⊙O内，PO＜r。
直线与圆有3种位置关系：无公共点为相离；有两个公共点为相交；圆与直线有唯一公共点为相切，这条直线叫做圆的切线，这个唯一的公共点叫做切点。
以直线AB与圆O为例（设OP⊥AB于P，则PO是AB到圆心的距离）：AB与⊙O相离，PO＞r；AB与⊙O相切，PO＝r；AB与⊙O相交，PO＜r。
两圆之间有5种位置关系：无公共点的，一圆在另一圆之外叫外离，在之内叫内含；有唯一公共点的，一圆在另一圆之外叫外切，在之内叫内切；有两个公共点的叫相交。
两圆圆心之间的距离叫做圆心距。
两圆的半径分别为R和r，且R≥r，圆心距为P：外离P＞R+r；外切P=R+r；相交R-r＜P＜R+r；内切P=R-r；内含P＜R-r。
2023年湖北省咸宁市中考数学高频考点突破—— 圆的计算和证明
2023年咸宁市中考数学高频考点突破——圆的计算和证明1．如图，已知CB是O的弦，CD是O的直径，A为CD延长线上一点，BC AB=，BAC∠=︒．30（1）求证：AB是O的切线；∆的面积．（2）若O的半径为2，求CBD2．如图，AD是⊙O的弦，AB经过圆心O，交⊙O于点C，⊙DAB＝⊙B＝30°．（1）求证：直线BD与⊙O相切；（2）连接CD，若CD＝5，求AB的长．3．如图所示，直线33y与x轴、y轴分别交于A、B两点，直线BC交x轴于=D，交⊙ABO的外接圆⊙M于C，已知⊙COD＝⊙OBC．（1）求证：MC⊙OA；（2）求直线BC的解析式．4．如图，⊙O中，已知半径OC⊙弦AB于H，D为优弧AB上一点．（1）求证：⊙BOC＝2⊙D；（2）若⊙O的半径为10，BC＝5DC交AB于点E，且AD＝DE，求线段AE的长．5．如图，AB 是O 的直径，AE 平分BAF ∠，交O 于点E ，过点E 作直线ED AF ⊥，交AF 的延长线于点D ，交AB 的延长线于点C ．（1）求证：CD 是O 的切线；（2）30C ∠=︒，O 的半径为2，求阴影部分面积．6．如图，在ABC 中，AB AC =，以底边BC 为直径的O 交两腰于点D ，E ．（1）求证：BD CE =；（2）当ABC 是等边三角形，且4BC =时，求DE 的长．7．如图，⊙O 的直径AB 与弦CD 相交于E ，已知AE ＝1cm ，BE ＝5cm ，⊙DEB ＝30°，求：（1）CD 的弦心距OF 的长；（2）弦CD 的长．8．如图，AB 是⊙O 的直径，点C 是⊙O 上一点，连接BC ，AC ，点E 是BC 的中点，连结并延长OE 交圆于点D ．（1）求证：OD //AC ．（2）若DE ＝2，BE ＝9．如图，在O 中，AB ，CD 是两条弦，OE AB ⊥，OF CD ⊥，垂足分别为E ，F ．（1）如果AOB COD ∠=∠，那么OE 与OF 相等吗？说明理由；（2）如果OE OF =，那么AB 与CD 相等吗？AOB ∠与COD ∠相等吗？AB 与CD 呢？10．如图，AC 是⊙O 的直径，弦BD ⊙AO 于E ，连接BC ，过点O 作OF ⊙BC 于F ，若BD ＝8cm ，AE ＝2cm ，（1）求⊙O 的半径；（2）求O 到弦BC 的距离．11．如图，⊙ABC 内接于⊙O ，AB 是⊙O 的直径，直线l 与⊙O 相切于点A ，在l 上取一点D 使得DA DC =，线段DC ，AB 的延长线交于点E ．（1）求证：直线DC 是⊙O 的切线；（2）若2BC =，30CAB ∠=︒，求图中阴影部分的面积（结果保留π）．12．如图，ABC 内接于O ，D 是AC 上一点，30D ∠=︒，75ABC ∠=︒．（1）求证：AB AC =；（2）若O 的半径为3，求BC 的长．13．已知：如图，D 是ABC 外接圆O 上一点，且满足DB DC =，连接AD ．（1）求证：AD 是ABC 的外角EAC ∠的平分线．（2）若30,4CAB BC ∠=︒=，求劣弧CD 的长度．14．如图，AB 为O 的直径，C 为O 上一点，弦AE 的延长线与过点C 的切线互相垂直，垂足为D ，35CAD ∠=︒，连接BC ．（1）求B ∠的度数；（2）若2AB =，求EC 的长．15．如图，ABC 是O 的内接三角形，AC 是O 的直径，点D 是BC 的中点，//DE BC 交AC 的延长线于点E ．（1）求证：直线DE 与O 相切；（2）若O 的直径是10，45A ∠=︒，求CE 的长．16．已知：在圆O 内，弦AD 与弦BC 交于点,,,G AD CB M N =分别是CB 和AD 的中点，联结,MN OG ．（1）求证：OG MN ⊥；（2）联结,,AC AM CN ，当//CN OG 时，求证：四边形ACNM 为矩形．17．如图，在⊙O 中，直径AB ＝24，点C 、D 在⊙O 上，AB 与CD 交于点E ，CE ＝ED ，OH ⊙BD ，垂足为点H ，DF 交BA 延长线于点F ，⊙CDF ＝2⊙B ．（1）求证：DF 是⊙O 的切线；（2）若FD ＝BD ，求图中阴影部分的面积．18．如图，已知在⊙O 中， AB BC CD ＝＝，OC 与AD 相交于点E ．求证：（1）AD ⊙BC（2）四边形BCDE 为菱形．19．如图，在C Rt AB 中，90C ∠=︒，AE 平分BAC ∠交BC 于点E ，点D 在AB 上，DE AE ⊥．O 是Rt ADE △的外接圆，交AC 于点F ．（1）求证：BC 是O 的切线；20．直线MN 交O 于点A 、B 两点，AC 是O 的直径，AD 平分CAM ∠交O 于D ，过D 作DE MN ⊥于E ，若DE =2AE =．（1）O 的半径；（2）圆心О点到AB 距离．参考答案：1．（1）见解析；（2）3【分析】（1）连接OB ，如图所示，由BC =AB ，利用等边对等角得到一对角相等，由⊙CAB 的度数得出⊙ACB 的度数，再由OC =OB ，利用等边对等角得到一对角相等，确定出⊙CBO ，由外角的性质求出⊙AOB 的度数，在⊙AOB 中，利用三角形的内角和定理求出⊙ABO 为90°，可得出AB 为圆O 的切线；（2）先利用含30度角的直角三角形的性质求出BD 的长，然后利用勾股定理求出BC 的长，最后根据三角形面积公式求解即可．【解析】解：（1）如图，连接OB ，BDBC AB =，30BCA BAC ∴∠=∠=， CD 是O 的直径，90CBD ∴∠=，=60BDC CBD BCA ∴∠=-∠∠，OB OD =，60OBD ODB ∴∠=∠=，=ABD A ODB ∠+∠∠，⊙==30ABD ODB A ∠∠-∠90OBD ABD ∴∠+∠=，即OB AB ⊥， OB 是O 半径，AB ∴是O 的切线；（2）在Rt BCD ∆中，30BCD ∠=，24CD OC ==，122BD CD ∴==， ⊙22=23BC CD BD -11222BCD S BC BD ∆∴=⋅=⨯⨯【点评】本题主要考查了等腰三角形的性质，直径所对的圆周角是90°，勾股定理和含30度角的直角三角形的性质，切线的判定，解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解．2．（1）见解析；（2）15．【分析】（1）连接OD ，通过计算得到⊙ODB ＝90°，证明直线BD 与⊙O 相切．（2）⊙OCD 是边长为5的等边三角形，得到圆的半径的长，然后求出AB 的长．【解析】解：（1）如图，连接OD ，⊙⊙DAB ＝⊙B ＝30°，⊙⊙ADB ＝120°，⊙OA ＝OD ，⊙⊙ODA ＝⊙OAD ＝30°，⊙⊙ODB ＝⊙ADB −⊙ODA ＝120°−30°＝90°．所以直线BD 与⊙O 相切．（2）连接CD ，⊙⊙OAD ＝⊙ODA ＝30°⊙⊙COD ＝⊙OAD ＋⊙ODA ＝30°＋30°＝60°，又⊙OC ＝OD⊙⊙OCD 是等边三角形，即：OC ＝OD ＝CD ＝5＝OA ，⊙⊙ODB ＝90°，⊙B ＝30°，⊙OB＝10，⊙AB＝AO＋OB＝5＋10＝15．【点评】本题考查的是直线与圆的位置关系，掌握切线的判定定理、直角三角形的性质是解题的关键．3．（1）见解析；（2）33y x=【分析】（1）利用弧弦角转化得OC AC=，由垂径定理即可得MC⊙OA；（2）由直线33=y与x轴、y轴分别交于A、B两点，求出A、B两点坐标，从而得到A、B中点M点坐标，再由勾股定理求出OM，进而求出点C坐标．由B、C两点坐标用待定系数法求直线BC解析式即可．【解析】（1）证明：⊙⊙COD＝⊙OBC，⊙OC AC=，⊙点M是圆心，⊙由垂径定理的推论，得MC⊙OA；（2）解：⊙MC⊙OA，⊙OG＝GA＝12OA，⊙点M是圆心，⊙BM＝AM，⊙GM是⊙AOB的中位线，⊙GM＝12OB，⊙33=+y x x轴、y轴分别交于A、B两点，⊙当x＝0时，y3y＝0时，x＝3，⊙B（03，A（3，0）⊙OB3OA＝3，⊙MG3OG＝32，连接OM，在Rt⊙OGM中，由勾股定理，得OM3⊙GC333，⊙点C在第三象限，⊙C （32，． 设直线BC 的解析式为：y ＝kx +b ，⊙32b k b =⎨=+⎪⎩解得：k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩， 直线BC的解析式为：y =【点评】本题主要考查了弧弦角的性质，垂径定理，数形结合求出关键点坐标是解决本题的关键．4．（1）证明见解析；（2）16-【分析】（1）连接OA ，根据半径OC ⊙弦AB 于H ，可得AC BC =，再根据圆周角与圆心角的性质，可证得BOC 2D ∠=∠；（2）连接BD ，根据圆周角定理可得DBA DCA ∠=∠，根据AAS 易证得ADC EDB ≅∠，则有AC EB ==OC ⊙弦AB ，⊙O 的半径为10，得90AHO AHC ∠=∠=︒，10OA OC ==，AH BH =，设OH x =，则有10HC x =-，可得(()22221010x x -=--，可求得6x =，则可得8AH =，根据2AE AB EB AH EB =-=-可求得结果．【解析】解：（1）如图示，连接OA ，⊙半径OC ⊙弦AB 于H ，⊙AC BC =⊙AOC BOC ∠=∠又⊙2AOC D ∠=∠⊙BOC 2D ∠=∠；（2）如图示，连接BD ，则有：DBA DCA ∠=∠，⊙AC BC =，⊙ADC CDB ∠=∠，在ADC △和EDB ∠中DCA DBE ADC EDB AD ED ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩⊙ADC EDB ≅∠()AAS ，⊙AC EB ==⊙OC ⊙弦AB ，⊙O 的半径为10，⊙90AHO AHC ∠=∠=︒，10OA OC ==，AH BH =设OH x =，则10HC x =-，则有(()22221010x x -=--， 解之得：6x =， ⊙8AH ， ⊙22816AE AB EB AH EB =-=-=⨯--【点评】本题考查了垂径定理，圆周角定理，勾股定理，解一元二次方程，三角形全等的判定与性质等知识，学会添加常用辅助线，学会利用参数构建方程解决问题是解题的关键．5．（1）见解析；（2）23π【分析】（1）连接OE ，若要证明CD 是⊙O 的切线，只需证明CD 与OE 垂直，故证明OE //AD 即可；（2）根据含30°的直角三角形的性质，勾股定理的应用可求得CE =形和扇形的面积公式即可得到结论．【解析】（1）证明：连接OE ， OA OE =，OAE OEA ∴∠=∠，⊙AE 平分BAF ∠，⊙DAE OAE ∠=∠，OEA DAE ∴∠=∠，//OE AD ∴，ADC OEC ∴∠=∠，AD CD ⊥，90ADC ∴∠=︒，⊙90OEC ∠=︒．OE CD ∴⊥，CD ∴是O 的切线；（2）解：30C ∠=︒，2OE =，90OEC ∠=︒，24OC OE ∴==，60COE ∠=︒，2223CE OC OE ∴-∴阴影部分面积OCEOBE S S =△扇形﹣ 21602232360π⋅⨯=⨯⨯ 2233π=．【点评】本题主要考查了切线的性质和判定，含30°的直角三角形的性质，勾股定理的应用，平行线的性质，扇形的面积计算，正确的作出辅助线是解题的关键．6．（1）见解析；（2）23π 【分析】（1）根据等腰三角形的性质得到⊙B =⊙C ，再由弧、弦、圆周角之间的关系证得BD CE =，即可得到结论；（2）连接OD 、OE ，根据等边三角形的性质及圆周角定理求出⊙DOE ，利用弧长公式计算即可．【解析】解：（1）证明：⊙AB AC =，⊙B C ∠=∠，⊙CD BE =，⊙BD CE =，⊙BD CE =；（2）连接OD 、OE ，⊙ABC 是等边三角形，⊙60B C ∠=∠=︒，⊙120COD ∠=︒，120BOE ∠=︒，⊙240COD BOE COE DOE BOD DOE ∠+∠=∠+∠+∠+∠=︒，⊙24018060DOE ∠=︒-︒=︒，⊙4BC =，⊙O 的半径为2，⊙DE 的长60221803ππ⨯==． 【点评】本题考查了等腰三角形、等边三角形的性质，弧、弦、圆周角之间的关系，圆周角定理，弧长公式，熟记各性质定理及弧长公式是解题的关键．7．（1）1cm ；（2）cm ．【分析】（1）根据AE 、BE 的长及AB 是直径可求出OE 的长，根据含30°角的直角三角形的性质求出OF 的长即可；（2）连接OD ，根据勾股定理求出DF ，根据垂径定理即可得答案．【解析】（1）⊙AE ＝1cm ，BE ＝5cm ，⊙AB ＝AE +EB ＝6cm ，⊙AB 为⊙O 的直径，⊙OA =12AB =3cm ，⊙OE ＝OA ﹣AE ＝2cm ，⊙OF ⊙CD ，⊙DEB ＝30°，⊙OF ＝12OE ＝12×2＝1cm ；（2）连接OD ，⊙AB=6cm，AB为⊙O的直径，OD为⊙O的半径，⊙OD=12AB=3cm，在Rt⊙ODF中，DF22OD OF-2231-2cm，⊙OF⊙CD，⊙CD＝2DF＝2cm．【点评】本题考查垂径定理及含30°角的直角三角形的性质，30°角所对的直角边等于斜边的一半；垂直于弦的直径平分弦，且平分这条弦所对的两条弧；熟练掌握垂径定理是解题关键．8．（1）见解析；（2）843 3π-【分析】（1）连接OC，利用三线合一和直径所对的圆周角是直角进行求证即可；（2）连接OC，先求出⊙EBO=30°，得到⊙COA=60°，然后利用扇形面积公式和三角形面积公式求解即可．【解析】解：（1）如图连接OC，⊙OC=OB，点E为BC的中点，⊙OE⊙BC，⊙⊙BEO=90°，⊙AB为圆的直径，⊙⊙ACB=⊙BEO=90°，⊙OD⊙AC；（2）连接OC，设圆的半径为r，则OE=r-2，⊙222OE BE OB +=，⊙()(2222r r -+=，解得4r =， ⊙122OE OB ==， ⊙⊙ABC =30°，⊙⊙COA =60°，由（1）可得BE CE ==，⊙BC = ⊙1==432BOC S OE BC △， ⊙⊙BOC 与⊙AOC 等底同高，⊙=AOC BOC S S =△△⊙26048==3603AOC AOC S S S ππ⨯---△阴影扇形 【点评】本题主要考查了，平行线的判定，三线合一定理，直径所对的圆周角是直角，含30度角的直角三角形，扇形面积公式等等，解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解．9．（1）相等，见解析；（2）AB CD =，AOB COD ∠=∠，AB CD =，见解析【分析】（1）求出⊙OEB ＝⊙OFD ＝90°，⊙EOB ＝⊙FOD ，证⊙EOB ⊙⊙FOD ，即可推出OE ＝OF ．（2）证AOE COF △≌△，推出AE CF =，根据垂径定理求出AB ＝CD ，根据圆心角、弧、弦之间的关系即可得出答案．【解析】解：（1）解：OE ＝OF ，理由是：⊙OE ⊙AB ，OF ⊙CD ，OA ＝OB ，OC ＝OD ，⊙⊙OEB ＝⊙OFD ＝90°，⊙EOB ＝12⊙AOB ，⊙FOD ＝12⊙COD ，⊙⊙AOB ＝⊙COD ，⊙⊙EOB ＝⊙FOD ，⊙在⊙EOB 和⊙FOD 中，OEB OFD EOB FOD OB OD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩⊙⊙EOB ⊙⊙FOD （AAS ），⊙OE ＝OF ．；（2）AB CD =，AOB COD ∠=∠，AB CD =．理由：⊙OE AB ⊥，OF CD ⊥，⊙90AEO CFO ∠=∠=︒，又⊙OE OF =，OA OC =，⊙Rt Rt (HL)AOE COF ≌，⊙AE CF =，⊙OA OB =，OC OD =，OE AB ⊥，OF CD ⊥， ⊙12AE AB =，12CF CD =， ⊙AB CD =，⊙AOB COD ∠=∠，AB CD =．【点评】本题考查了全等三角形性质和判定，等腰三角形的性质和判定，垂径定理，圆心角、弧、弦之间的关系等知识点的应用，主要考查学生运用定理进行推理的能力．10．（1）5；（25【分析】（1）连接OB ，设半径为r ，则OE ＝r ﹣2，构建方程即可解决问题．（2）根据S △BCO ＝12BC ⋅OF ＝12OC ⋅BE ，求解即可．【解析】解：（1）连接OB ，设半径为r ，则OE ＝r ﹣2，⊙AC 是⊙O 的直径，弦BD ⊙AO 于E ，BD ＝8cm ，⊙BE ＝DE ＝4，在Rt ⊙OBE 中，⊙OE 2＋BE 2＝OB 2 ，⊙（r ﹣2）2＋42＝r 2⊙r ＝5（2）⊙r＝5，⊙AC＝10，EC＝8，BE＝DE＝4cm，⊙BC＝cm）⊙OF⊙BC，⊙S△BCO＝12BC⋅OF＝12OC⋅BEOF＝5×4，⊙OF【点评】本题考查了垂径定理和勾股定理，解题的关键是熟记垂径定理和构造⊙OBE．11．（1）见解析；（2）2 3π【分析】（1）连接OC，根据切线的性质得到⊙DAB＝90°，根据等腰三角形的性质得到⊙DCO ＝⊙DAO＝90°，于是得到结论；（2）根据圆周角定理得到⊙BOC＝2⊙CAB＝60°，根据等边三角形的性质得到OC＝OB＝BC ＝2，根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论．【解析】（1）证明：连接OC，如图所示：⊙直线l与⊙O相切于点A，⊙⊙DAB＝90°，⊙DA＝DC，OA＝OC，⊙⊙DAC＝⊙DCA，⊙OAC＝⊙OCA，⊙⊙DCA＋⊙ACO＝⊙DAC＋⊙CAO，即⊙DCO＝⊙DAO＝90°，⊙OC⊙CD，⊙直线DC是⊙O的切线；（2）解：⊙⊙CAB ＝30°，⊙⊙BOC ＝2⊙CAB ＝60°，⊙OC ＝OB ，⊙⊙COB 是等边三角形，⊙OC ＝OB ＝BC ＝2， ⊙323==CE OC⊙图中阴影部分的面积＝OCE COB S S -扇形＝216022223=2323603ππ⨯⨯⨯． 【点评】本题考查了切线的判定和性质，等腰三角形的性质，等边三角形的判定和性质，扇形面积的计算，正确的作出辅助线是解题的关键．12．（1）见解析；（2）π【分析】（1）由圆周角定理可知30A D ∠=∠=︒，再根据三角形内角和定理即可求解； （2）连接OB 、OC ，由同弦所对的圆心角是圆周角的两倍得到260BOC D ∠=∠=︒，再根据弧长公式求解即可.【解析】解：（1）证明：⊙30A D ∠=∠=︒，75ABC ∠=︒，⊙18075ACB A ABC ∠=︒-∠-∠=︒．⊙ACB ABC ．⊙AB AC =．（2）解：连接OB 、OC ．⊙30D ∠=︒，⊙260BOC D ∠=∠=︒．⊙O 的半径为3，⊙BC 的长603π180l π⨯==．【点评】本题主要考查了圆周角定理，同弦所对的圆心角是圆周角的两倍，弧长公式，解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.13．（1）见解析；（2）103π【分析】（1）根据圆的内接四边形的性质得⊙EAD=⊙DCB，再根据弦相等得圆周角相等、等弧所对圆周角相等即可得证．（2）根据圆周角定理得到⊙COB=2⊙CAB=60°，⊙CDB=⊙CAB=30°，得到⊙COB为等边三角形，求出OC，⊙COD，根据弧长公式计算．【解析】解：（1）证明：⊙DB=DC，⊙⊙DBC=⊙DCB，⊙⊙DAE是圆内接四边形ABCD的外角，⊙⊙DAE=⊙DCB，⊙⊙DAE=⊙DBC，⊙⊙DBC=⊙DAC，⊙⊙DAE=⊙DAC，⊙AD是⊙ABC的外角⊙EAC的平分线；（2）连接OB，OC，OD，由圆周角定理得，⊙COB=2⊙CAB=60°，⊙CDB=⊙CAB=30°，⊙⊙COB为等边三角形，⊙OC=BC=4，⊙DC=DB，⊙CDB=30°，⊙⊙DCB=75°，⊙⊙DCO=15°，⊙⊙COD=150°，则劣弧CD的长=150410 1803ππ⨯=．【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心，掌握圆周角定理，圆内接四边形的性质，弧长公式是解题的关键．14．（1）55°；（2）718π．【分析】（1）连接OC，如图，利用切线的性质得到OC⊙CD，则判断OC⊙AE，所以⊙DAC=⊙OCA，然后利用⊙OCA=⊙OAC得到⊙OAB的度数，即可求解；（2）利用（1）的结论先求得⊙AEO=⊙EAO=70°，再平行线的性质求得⊙COE=70°，然后利用弧长公式求解即可．【解析】解：（1）连接OC，如图，⊙CD是⊙O的切线，⊙OC⊙CD，⊙AE⊙CD，⊙OC⊙AE，⊙⊙DAC=⊙OCA，⊙OA=OC，⊙CAD=35°，⊙⊙OAC=⊙OCA=⊙CAD=35°，⊙AB为⊙O的直径，⊙⊙ACB=90°，⊙⊙B=90°-⊙OAC=55°；（2）连接OE，OC，如图，由（1）得⊙EAO=⊙OAC+⊙CAD=70°，⊙OA=OE，⊙⊙AEO=⊙EAO=70°，⊙OC⊙AE，⊙⊙COE=⊙AEO=70°，⊙AB=2，则OC=OE=1，⊙EC的长为707 18018018n rπππ==．【点评】本题考查了切线的性质，圆周角定理，弧长公式等知识，解题的关键是学会添加常用辅助线．15．（1）见解析；（2）5CE=．【分析】（1）连接OD，由点D是BC的中点得OD⊙BC，由DE//BC得OD⊙DE，由OD是半径可得DE是切线；（2）证明⊙ODE是等腰直角三角形，可求出OE的长，从而可求得结论．【解析】解：（1）连接OD交BC于点F，如图，⊙点D是BC的中点，⊙OD⊙BC，⊙DE//BC⊙OD⊙DE⊙OD是O的半径⊙直线DE与O相切；（2）⊙AC是O的直径，且AB=10,⊙⊙ABC=90°，152OC OA AB===⊙OD⊙BC⊙⊙OFC =90°⊙OD //AB45BAC ∠=︒⊙45DOE ∠=︒⊙90ODE ∠=︒⊙45OED ∠=⊙5DE OD OC === 由勾股定理得，52OE = ⊙525CE OE OC =-=．【点评】此题主要考查了切线的判定与性质的综合运用，熟练掌握切线的判定与性质是解答此题的关键．16．（1）见解析；（2）见解析【分析】（1）连结,OM ON ，由M 、N 分别是CB 和AD 的中点，可得OM ⊙BC ，ON ⊙AD ，由AB CD =， 可得OM ON =，可证()Rt EOP Rt FOP HL ∆∆≌，MG NG MGO NGO =∠=∠，，根据等腰三角形三线合一性质OG MN ⊥;（2）设OG 交MN 于E ，由Rt EOP Rt FOP ∆∆≌，可得MG NG =，可得CMN ANM ∠=∠，1122CM CB AD AN ===，可证CMN ANM ≌可得AM CN =，由CN∥OG ，可得90AMN CNM ∠=∠=︒，由+=180AMN CNM ∠∠︒可得AM∥CN ，可证ACNM 是平行四边形，再由90AMN ∠=︒可证四边形ACNM 是矩形．【解析】证明：（1）连结,OM ON ，⊙M 、N 分别是CB 和AD 的中点，⊙OM ，ON 为弦心距，⊙OM ⊙BC ，ON ⊙AD ，90GMO GNO ∴∠=∠=︒，在O 中，AB CD =，OM ON ∴=，在Rt △OMG 和Rt △ONG 中，OM ON OG OG =⎧⎨=⎩，()Rt GOM Rt GON HL ∴∆∆≌，⊙MG NG MGO NGO =∠=∠，，OG MN ∴⊥;（2）设OG 交MN 于E ， ()Rt GOM Rt GON HL ∆∆≌，⊙MG NG =，⊙GMN GNM ∠=∠，即CMN ANM ∠=∠， 1122CM CB AD AN ===， 在⊙CMN 和⊙ANM 中CM AN CMN ANM MN NM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，CMN ANM ∴≌，,AM CN AMN CNM ∴=∠=∠，⊙CN∥OG ，90CNM GEM ∴∠=∠=︒，90AMN CNM ∴∠=∠=︒，+90+90=180AMN CNM ∴∠∠=︒︒︒，⊙AM∥CN ，ACNM ∴是平行四边形，90AMN ∠=︒，⊙四边形ACNM 是矩形．【点评】本题考查垂径定理，三角形全等判定与性质，等腰三角形判定与性质，平行线判定与性质，矩形的判定，掌握垂径定理，三角形全等判定与性质，等腰三角形判定与性质，平行线判定与性质，矩形的判定是解题关键．17．（1）见解析；（2）24183π+【分析】（1）连接OD ，易证⊙CDF ＝⊙FOD ，根据垂径定理的推论可得AB ⊙CD ，即可得⊙CDO +⊙FOD =90°，所以⊙CDF +⊙COD =90°，由此即可证得DF 是⊙O 的切线；（2）已知FD ＝BD ，根据等腰三角形的性质可得⊙B ＝⊙F ，再由⊙FOD ＝2⊙B ，⊙FOD +⊙F =90°，即可求得⊙B=⊙F =30°，⊙FOD =60°；在Rt⊙ODH 中，⊙ODH =30°，OD =12，可得OH =6，DH =3ODH AOD S S S=+阴影扇形即可求得图中阴影部分的面积．【解析】（1）连接OD ，⊙⊙FOD ＝2⊙B ，⊙CDF ＝2⊙B ，⊙⊙CDF ＝⊙FOD ，，⊙CE ＝ED ，AB 为直径，⊙AB ⊙CD ，⊙⊙CDO +⊙FOD =90°，⊙⊙CDF +⊙CDO =90°，即⊙ODF =90°，⊙DF 是⊙O 的切线；（2）⊙FD ＝BD ，⊙⊙B ＝⊙F ，⊙AB 为直径，AB =24，⊙OD =12，⊙⊙FOD ＝2⊙B ，⊙FOD +⊙F =90°，⊙⊙B=⊙F =30°，⊙FOD =60°，⊙⊙B ＝⊙ODH =30°，在Rt⊙ODH 中，⊙ODH =30°，OD =12，⊙OH =6，DH =⊙2601216243602ODH AOD S S S ππ⨯=+=+⨯⨯=+阴影扇形 【点评】本题考查了切线的判定定理、圆周角定理、垂径定理，熟练运用相关定理进行证明是解决问题的关键．18．（1）见解析；（2）见解析【分析】（1）连接BD ，根据圆周角定理可得⊙ADB =⊙CBD ，根据平行线的判定可得结论； （2）证明⊙DEF ⊙⊙BCF ，得到DE =BC ，证明四边形BCDE 为平行四边形，再根据BC CD =得到BC =CD ，从而证明菱形．【解析】解：（1）连接BD ，⊙AB BC CD ==，⊙⊙ADB =⊙CBD ，⊙AD ⊙BC ；（2）连接CD ，⊙AD ⊙BC ，⊙⊙EDF =⊙CBF ，⊙BC CD =，⊙BC =CD ，⊙BF =DF ，又⊙DFE =⊙BFC ，⊙⊙DEF ⊙⊙BCF （ASA ），⊙四边形BCDE 是平行四边形，又BC =CD ，⊙四边形BCDE 是菱形．【点评】本题考查了垂径定理，圆周角定理，弧、弦、圆心角的关系，全等三角形的判定和性质，菱形的判定，解题的关键是合理运用垂径定理得到BF =DF ．19．（1）见解析；（2）20【分析】（1）连接OE ，由OA =OE ，利用等边对等角得到一对角相等，再由AE 为角平分线得到一对角相等，等量代换得到一对内错角相等，利用内错角相等两直线平行，得到AC 与OE 平行，再根据两直线平行同位角相等及⊙C 为直角，得到OE 与BC 垂直，可得出BC 为圆O 的切线；（2）过E 作EG 垂直于OD ，利用AAS 得出⊙ACE ⊙⊙AGE ，得到AC =AG =8，从而可得OG ，利用勾股定理求出EG ，再利用三角形面积公式可得结果．【解析】解：（1）证明：连接OE ，⊙OA =OE ，⊙⊙1=⊙3，⊙AE 平分⊙BAC ，⊙⊙1=⊙2，⊙⊙2=⊙3，⊙OE ⊙AC ，⊙⊙OEB =⊙C =90°，则BC 为圆O 的切线；（2）过E 作EG ⊙AB 于点G ，在⊙ACE 和⊙AGE 中，21C AGE AE AE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，⊙⊙ACE ⊙⊙AGE （AAS ），⊙AC =AG =8，⊙圆O 的半径为5，⊙AD =OA +OD =10，⊙OG =3，⊙EG ，⊙⊙ADE 的面积=1110422AD EG ⨯⨯=⨯⨯=20．【点评】此题考查了切线的判定，涉及的知识有：全等三角形的判定与性质，勾股定理，平行线的判定与性质，切线的判定方法有两种：有点连接证垂直；无点作垂线，证明垂线段等于半径．20．（1）4；（2）【分析】（1）连接CD ，首先求出AD ，由△ACD ∽△ADE ，得到AD AC AE DA =，即可求出AC 解决问题．（2）作OF ⊥MN 于F ，则四边形ODEF 是矩形，求出OF 即可解决问题．【解析】（1）解：连接CD∵DE MN ⊥∵∠AED ＝90°，DE =AE ＝2，∴AD ===4，∵AC 是⊙O 的直径，∴∠ADC ＝∠AED ＝90°，∵AD 平分CAM ∠∴∠CAD ＝∠DAE ，∴△ACD∽△ADE，∴AD AC AE DA=，∴424AC =，∴AC＝8，∴⊙O的半径是4cm．（2）解：连接OD，作OF⊥MN于F，∵∠AED＝90°⊙∠ADE+∠DAE＝90°∵OD＝OA⊙⊙OAD＝⊙ODA，∵AD平分CAM∠∴∠OAD＝∠DAE，∴∠DAE＝⊙ODA，⊙∠ADE+∠ODA＝90°∴∠EDO＝90°∴四边形ODEF是矩形，∴OF＝23DE=∴圆心О点到AB距离为23【点评】本题考查圆综合题、相似三角形的判定和性质、勾股定理等知识，解题的关键是学会添加常用辅助线，灵活应用相似三角形性质解决问题，属于中考常考题型．。
圆内计算与证明
圆内计算与证明1、如图，△ABC 内接于⊙O ，AD 为高，E 为弧BC 的中点，①求证：∠EAD ＝∠EAO ；②若AB •AC ＝8,AD ＝2,求半径R 。
2、如图，△ABC 内接于⊙O ，AB ＝AC ，E 为BC 延长线上一点，求证：AC 2＝AD •AE 。
3、如图，A 、B 、C 、D 四点均在⊙O 上 ，DC 平分其外角∠ACE ，DE ⊥BE ，①求证：DO ⊥AB ； ②当C 点位置变化时，式子的值是否发生变化？4、如图，⊙O 中， 直径DE ⊥弦AB ，C 为圆上一动点，AC 与DE 相交于点F ，求证：①OG •FG ＝BG •CG ；②AO 2＝OG •OF 。
5、如图，⊙O 中，C 为圆上一点，直径BD ⊥AC ，求证：AE •BE ＝EF •E6、在边长为４的正方形ABCD 中，以AD 为直径的⊙O ，以C 为圆心，CD 长为半径作⊙Ｃ，两圆交于正方形内一点E ，连CE 并延长交AB 于F. （1）求证CF 与⊙O 相切； （2）求△BCF 和直角梯形ADCF 的周长之比7、如图，Rt △ABC 中，∠ABC=90o，以AB 为直径作⊙O 交AC 边于点D ，E 是边BC 的中点，连接DE ．（1）求证：直线DE 是⊙O 的切线；（2）连接OC 交DE 于点F ，若OF=OC ，求tan ∠ACO 的值．8、如图，已知在△ABC 中，AB=AC ，以AB 为直径的⊙O 与边BC 交于点D ， 与边AC 交于点E ，过点D 作DF ⊥AC 于F. （1） 求证：DF 为⊙O 的切线； （2） 若DE=25，AB=25，求AE 的长.9、如图，Rt △ABC 中，∠ACB =90°,以AC 为直径的⊙O 交AB 于D,OE ∥AB 交BC 于E ,连DE . (1) 求证：DE 为⊙O 切线；(2) 若⊙O 的半径为3，DE=4，求AD 之长.OO10、如图，AB 是⊙O 的直径，AC 是弦，∠BAC 的平分线AD 交⊙O 于点D ，DE ⊥AC ，交AC 的延长线于点E ，OE 交AD 于点F ．⑴求证：DE 是⊙O 的切线；⑵若35AC AB =，求AFDF的值。
圆的概念 公式及推导完整版)
圆公式〖圆的定义〗几何说：平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆。
定点称为圆心，定长称为半径。
轨迹说：平面上一动点以一定点为中心，一定长为距离运动一周的轨迹称为圆周，简称圆。
集合说：到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆。
〖圆的相关量〗圆周率：圆周长度与圆的直径长度的比叫做圆周率，值是3.14159265358979323846…，通常用π表示，计算中常取3.1416为它的近似值。
圆弧和弦：圆上任意两点间的部分叫做圆弧，简称弧。
大于半圆的弧称为优弧，小于半圆的弧称为劣弧。
连接圆上任意两点的线段叫做弦。
经过圆心的弦叫做直径。
圆心角和圆周角：顶点在圆心上的角叫做圆心角。
顶点在圆周上，且它的两边分别与圆有另一个交点的角叫做圆周角。
内心和外心：过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆，其圆心叫做三角形的外心。
和三角形三边都相切的圆叫做这个三角形的内切圆，其圆心称为内心。
扇形：在圆上，由两条半径和一段弧围成的图形叫做扇形。
圆锥侧面展开图是一个扇形。
这个扇形的半径成为圆锥的母线。
〖圆和圆的相关量字母表示方法〗圆--⊙半径--r 弧--⌒直径--d 扇形弧长／圆锥母线--l 周长--C 面积--S 〖圆和其他图形的位置关系〗圆和点的位置关系：以点P与圆O的为例（设P是一点，则PO是点到圆心的距离），P在⊙O外，PO＞r；P在⊙O上，PO＝r；P在⊙O内，PO＜r。
直线与圆有3种位置关系：无公共点为相离；有两个公共点为相交；圆与直线有唯一公共点为相切，这条直线叫做圆的切线，这个唯一的公共点叫做切点。
以直线AB与圆O为例（设OP⊥AB于P，则PO是AB到圆心的距离）：AB与⊙O相离，PO＞r；AB与⊙O相切，PO＝r；AB与⊙O相交，PO＜r。
两圆之间有5种位置关系：无公共点的，一圆在另一圆之外叫外离，在之内叫内含；有唯一公共点的，一圆在另一圆之外叫外切，在之内叫内切；有两个公共点的叫相交。
两圆圆心之间的距离叫做圆心距。
中考数学复习 圆的计算与证明
圆的计算与证明1．如图，已知AB是⊙O的直径，PB切⊙O于点B，过点B作BC⊥PO于点D，交⊙O于点C，连接AC、PC（1）求证：PC是⊙O的切线；（2）若∠BPC＝60°，PB＝3，求阴影部分面积．2．如图，已知AB为⊙O的直径，CD切⊙O于C点，弦CF⊥AB于E点，连结AC．（1）求证：∠ACD＝∠ACF；（2）当AD⊥CD，BE＝2cm，CF＝8cm，求AD的长．3．如图，O为∠MBN角平分线上一点，⊙O与BN相切于点C，连结CO并延长交BM于点A，过点A作AD⊥BO于点D．（1）求证：AB为⊙O的切线；（2）若BC＝6，tan∠ABC＝，求AD的长．4．如图，直线MN交⊙O于A，B两点，AC是⊙O直径，∠CAM的平分线交⊙O于点D，过点D 作DE⊥MN于点E．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）若DE＝6cm，AE＝3cm，求⊙O的半径．5．如图，AB是⊙O的直径，弦DE垂直平分半径OA，C为垂足，弦DF与半径OB相交于点P，连接EF、EO．若DE＝2，∠DP A＝45°．（1）求⊙O的半径；（2）求图中阴影部分及△PBF的面积．6．如图，AB是⊙O直径，弦CD⊥AB于点E，过点C作DB的垂线，交AB的延长线于点G，垂足为点F，连结AC．（1）求证：AC＝CG；（2）若CD＝8，OG＝10，求⊙O的半径．7．如图，射线PG平分∠EPF，O为射线PG上一点，以O为圆心，13为半径作⊙O，分别与∠EPF的两边相交于A、B和C、D，连结OA，且OA∥PE．（1）求证：AP＝AO；（2）若弦AB＝24，求OP的长．8．如图，Rt△ABC中，∠ACB＝90°，O为△ABC角平分线的交点，以OC为半径的⊙O交△ABC 于D、E、F、G．（1）求证：CD＝EF；（2）若⊙O的半径为4，AE＝2，求AB的长．9．如图，在圆O中，弦AB＝8，点C在圆O上（C与A，B不重合），连接CA、CB，过点O分别作OD⊥AC，OE⊥BC，垂足分别是点D、E．（1）求线段DE的长；（2）点O到AB的距离为3，求圆O的半径．10．如图，Rt△OAB中，∠OAB＝90°，以OA为半径的⊙O交BO于点C，交BO延长线于点D．在⊙O上取一点E，且＝，延长DE与BA交于点F．（1）求证：△BDF是直角三角形；（2）连接AC，AC＝2，OC＝2BC，求AF的长．11．如图，在等腰△ABC中，AB＝BC，以AB为直径的⊙O，分别与AC和BC相交于点D和E，连接OD．（1）求证：OD∥BC；（2）求证：AD＝DE．12．如图，点C在以线段AB为直径的圆上，且，点D在AC上，且DE⊥AB于点E，F是线段BD的中点，连接CE、FE．（1）若AD＝6，BE＝8，求EF的长；（2）求证：CE＝EF．13．如图，⊙O的半径OA⊥弦BC于E，D是⊙O上一点．（1）求证：∠ADC＝∠AOB；（2）求AE＝2，BC＝6，求OA的长．14．如图，BD是⊙O的直径．弦AC垂直平分OD，垂足为E．（1）求∠DAC的度数；（2）若AC＝6，求BE的长．15．如图所示，已知AB为⊙O的直径，CD是弦，且AB⊥CD于点E．连接AC、OC、BC．（1）求证：∠ACO＝∠BCD；（2）若tan∠ACO＝，CD＝6，求⊙O的直径．16．已知如图，⊙O的半径为4，四边形ABCD为⊙O的内接四边形，且∠C＝2∠A．（1）求∠A的度数．（2）求BD的长．17．已知在△ABC中，AB＝BC，以AB为直径的⊙O分别交AC于D，BC于E，连接ED．（1）求证：ED＝DC；（2）若CD＝6，EC＝4，求AB的长．18．如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径的⊙O与边BC，AC分别交于D，E两点，过点D 作DH⊥AC于点H．（1）求证：BD＝CD；（2）连结OD若四边形AODE为菱形，BC＝8，求DH的长．19．如图，AB是⊙O的直径，CD是⊙O的一条弦，且CD⊥AB于点E．（1）求证：∠BCO＝∠D；（2）若CD＝，AE＝2，求⊙O的半径．20．如图，△ABC内接于⊙O，∠BAC＝60°，高AD的延长线交⊙O于点E，BC＝6，AD＝5．（1）求⊙O的半径；（2）求DE的长．21．如图，Rt△ABC中，∠C＝90°，在BC上取一点D使AD＝BD，连结AD，作△ACD的外接圆⊙O，交AB于点E．（1）求证：AE＝BE；（2）若CD＝3，AB＝4，求AC的长．22．如图，△ABC内接于⊙O，OE⊥BC于E，延长EO交AB于F，交⊙O于D，A为的中点，连接BD．（1）求证：∠ACB＝3∠ABC；（2）若OF＝5，EO＝7，求△BDF的面积．23．如图，△ABC内接于⊙O，∠ABC和∠BAC的平分线交于点E，延长AE分别交BC，⊙O于点F，D，连接BD．（1）求证：BD＝DE．（2）若BD＝6，AD＝10，求EF的长．24．如图，△ABC内接于⊙O，直径AD⊥BC于点E，连结CO．（1）求证：∠COD＝∠CAB；（2）若＝2，AB＝3，求图中阴影部分面积．25．如图，⊙O是△ABC的外接圆，AE平分∠BAC交⊙O于点E，∠ABC的平分线BF交AD于点F，交BC于点D．（1）求证：BE＝EF；（2）若DE＝4，DF＝3，求AF的长．26．如图，CD是⊙O的直径，弦AB⊥CD，垂足为H，FG是⊙O的切线，FG∥BD，DF与AB交于点E．（1）求证：BE＝BD；（2）若AB＝8，DH＝3，求EH的长．27．如图，AB是⊙O的直径，C点在⊙O上，AD平分角∠BAC交⊙O于D，过D作直线AC的垂线，交AC的延长线于E，连接BD，CD．（1）求证：BD＝CD；（2）求证：直线DE是⊙O的切线；（3）若DE＝，AB＝4，求AD的长．28．如图，AB是⊙O的直径，AC⊥AB，E为⊙O上的一点，AC＝EC，延长CE交AB的延长线于点D．（1）求证：CE为⊙O的切线；（2）若OF⊥AE，AE＝4，∠OAF＝30°，求图中阴影部分的面积．（结果保留π）29．如图，点D是以AB为直径的⊙O上一点，过点B作⊙O的切线，交AD的延长线于点C，E 为BC的中点，连接DE交BA的延长线于点F．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）若OA＝AF，DF＝4，求阴影部分面积．30．如图，点O为Rt△ABC斜边AB上的一点，∠C＝90°，以OA为半径的⊙O与BC交于点D，与AC交于点E，连接AD且AD平分∠BAC．（1）求证：BC是⊙O的切线；（2）若∠BAC＝60°，OA＝2，求阴影部分的面积（结果保留π）31．如图，正六边形ABCDEF内接于⊙O，BE是⊙O的直径，连接BF，延长BA，过F作FG⊥BA，垂足为G．（1）求证：FG是⊙O的切线；（2）已知FG＝2，求图中阴影部分的面积．32．如图，正方形ABCD的外接圆为⊙O，点P在劣弧BC上（不与B、C点重合）．（1）求∠BPC的度数；（2）若正方形ABCD的边长为2cm，求⊙O的半径及阴影部分的面积．33．如图，正方形ABCD的外接圆为⊙O，点P在劣弧上（不与C点重合）．（1）求∠BPC的度数；（2）若⊙O的半径为8，求正方形ABCD的边长．34．如图，P A，PB分别与⊙O相切于点A，B，AC为弦，BC为⊙O的直径，若∠P＝60°，PB＝2cm．（1）求证：△P AB是等边三角形；（2）求AC的长．35．如图，AB为⊙O直径，P A、PC分别与⊙O相切于点A、C，PQ⊥P A，PQ交OC的延长线于点Q．（1）求证：OQ＝PQ；（2）连BC并延长交PQ于点D，P A＝AB，且CQ＝6，求BD的长．36．已知P A、PB分别切⊙O于A、B，E为劣弧AB上一点，过E点的切线交P A于C、交PB于D．（1）若P A＝6，求△PCD的周长．（2）若∠P＝50°求∠DOC．37．如图，P A，PB是⊙O的切线，A、B为切点，AC是⊙O的直径，∠P＝60°．（1）求∠BAC的度数；（2）当OA＝2时，求AB的长．38．如图，已知AB为⊙O的直径，P A，PC是⊙O的切线，A，C为切点，∠BAC＝30°．（Ⅰ）求∠P的大小；（Ⅱ）若AB＝2，求P A的长（结果保留根号）．39．如图，在⊙O中，弦BC垂直于半径OA，垂足为E，D是优弧BC上一点，连接BD，AD，OC，∠ADB＝30°．（1）求∠AOC的度数；（2）若弦BC＝8cm，求图中劣弧BC的长．40．如图，已知AB是⊙O的直径，点C在⊙O上，延长BC至点D，使得DC＝BC，直线DA与⊙O的另一个交点为E，连结AC，CE．（1）求证：CD＝CE；（2）若AC＝2，∠E＝30°，求阴影部分（弓形）面积．圆的计算与证明参考答案与试题解析一．解答题（共40小题）1．如图，已知AB是⊙O的直径，PB切⊙O于点B，过点B作BC⊥PO于点D，交⊙O于点C，连接AC、PC（1）求证：PC是⊙O的切线；（2）若∠BPC＝60°，PB＝3，求阴影部分面积．【解答】（1）证明：连接OC，如图：∵OB＝OC，∴∠OBC＝∠OCB，∵AB是⊙O的直径，PB切⊙O于点B，∴AB⊥PB，∠PBO＝∠OBC+∠PBC＝90°，∵BC⊥PO，∴BD＝CD，∴PO是BC的垂直平分线，∴PB＝PC，∴∠PBC＝∠PCB，∴∠OCB+∠PCB＝∠OBC+∠PBC＝90°，即OC⊥PC，∴PC是⊙O的切线；（2）解：由（1）知，PB、PC为⊙O的切线，∴PB＝PC，∵∠BPC＝60°，PB＝3，∴△PBC是等边三角形，∴BC＝PB＝3，∠PBC＝60°，∴∠OBC＝30°，∵AB是⊙O的直径，∴∠ACB＝90°，∴∠AOC＝60°，∵OA＝OC，∴△AOC是等边三角形，∴AC＝OC＝OB＝PB＝，∴扇形OAC的面积＝＝，△OAC的面积＝×（）2＝，∴阴影部分面积＝﹣．2．如图，已知AB为⊙O的直径，CD切⊙O于C点，弦CF⊥AB于E点，连结AC．（1）求证：∠ACD＝∠ACF；（2）当AD⊥CD，BE＝2cm，CF＝8cm，求AD的长．【解答】（1）证明：连接OC，∵CD切⊙O于C点，∴∠OCD＝90°，∴∠ACD+∠ACO＝90°，∵CF⊥AB，∴∠AEC＝90°，∴∠ACF+∠CAE＝90°，∵OA＝OC，∴∠ACO＝∠CAE，∴∠ACD＝∠ACF；（2）解：由（1）可知，∠ACD＝∠ACF，∵CF⊥AB，∴CE＝CF＝4，设⊙O的半径为r，则OE＝r﹣2，在Rt△OEC中，OC2＝OE2+CE2，即r2＝（r﹣2）2+42，解得，r＝5，∴AE＝AB﹣BE＝8，∵∠ACD＝∠ACF，AD⊥CD，CF⊥AB，∴AD＝AE＝8（cm）．3．如图，O为∠MBN角平分线上一点，⊙O与BN相切于点C，连结CO并延长交BM于点A，过点A作AD⊥BO于点D．（1）求证：AB为⊙O的切线；（2）若BC＝6，tan∠ABC＝，求AD的长．【解答】解：（1）过点O作OE⊥AB于点E，∵O为∠MBN角平分线上一点，∴∠ABD＝∠CBD，又∵BC为⊙O的切线，∴AC⊥BC，∵AD⊥BO于点D，∴∠D＝90°，∴∠BCO＝∠D＝90°，∵∠BOC＝∠AOD，∴∠BAD+∠ABD＝90°，∠AOD+∠OAD＝90°，∵∠AOD＝∠BAD，∴∠ABD＝∠OAD，∴∠OBC＝∠OAD＝∠ABD，在△BOC和△BOE中，∵，∴△BOC≌△BOE（AAS），∴OE＝OC，∵OE⊥AB，∴AB是⊙O的切线；（2）∵∠ABC+∠BAC＝90°，∠EOA+∠BAC＝90°，∴∠EOA＝∠ABC，∵tan∠ABC＝、BC＝6，∴AC＝BC•tan∠ABC＝8，则AB＝10，由（1）知BE＝BC＝6，∴AE＝4，∵tan∠EOA＝tan∠ABC＝，∴，∴OE＝3，OB＝＝3，∵∠ABD＝∠OBC，∠D＝∠ACB＝90°，∴△ABD∽△OBC，∴，即＝，∴AD＝2．4．如图，直线MN交⊙O于A，B两点，AC是⊙O直径，∠CAM的平分线交⊙O于点D，过点D 作DE⊥MN于点E．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）若DE＝6cm，AE＝3cm，求⊙O的半径．【解答】（1）证明：连接OD，如图所示：∵OA＝OD，∴∠3＝∠2，∵AD平分∠CAM，∴∠2＝∠1，∴∠1＝∠3，∴MN∥OD，∵DE⊥MN，∴DE⊥OD，∴DE是⊙O的切线；（2）解：连接CD，如图所示：∵AC是⊙O的直径，∴∠ADC＝90°，∴AD＝＝＝3（cm），∵DE⊥MN，∴∠AED＝90°，∴∠ADC＝∠AED，又∵∠2＝∠1，∴△ADC∽△AED，∴＝，即＝，∴AC＝15（cm），∴OA＝AC＝cm，即⊙O的半径为cm．5．如图，AB是⊙O的直径，弦DE垂直平分半径OA，C为垂足，弦DF与半径OB相交于点P，连接EF、EO．若DE＝2，∠DP A＝45°．（1）求⊙O的半径；（2）求图中阴影部分及△PBF的面积．【解答】解：（1）∵OC⊥DE，∴DC＝EC＝DE＝×2＝，∵弦DE垂直平分半径OA，∴OC＝OA＝OE，在Rt△OCE中，∵OE＝2OC，∴∠E＝30°，∴OC＝CE＝1，∴OE＝2，即⊙O的半径为2；（2）连结OF，BF，BE，作BH⊥DF于H，如图，∵∠DP A＝45°，∴∠DDC＝45°，∴∠EOF＝2∠EPF＝90°，△PCD为等腰直角三角形，∴图中阴影部分的面积＝S扇形EOF﹣S△OEF＝﹣•2•2＝π﹣2；∵BC＝AB﹣AC＝4﹣1＝3，而DC＝，∴BD＝＝2，∵BC垂直平分DE，∴BD＝BE＝2，∵BD＝DE＝BE，∴△BED为等边三角形，∴∠BED＝60°，∴∠BFD＝∠BED＝60°，∵△PCD为等腰直角三角形，∴PC＝DC＝，∴OP＝PC﹣OC＝﹣1，∴PB＝2﹣（﹣1）＝3﹣，在Rt△PBH中，∠BPH＝∠DPC＝45°，∴BH＝PH＝PB＝，在Rt△BHF中，∠HBF＝30°，∴HF＝BH＝•＝，∴PF＝PH+HF＝+＝，∴S△PBF＝••＝．6．如图，AB是⊙O直径，弦CD⊥AB于点E，过点C作DB的垂线，交AB的延长线于点G，垂足为点F，连结AC．（1）求证：AC＝CG；（2）若CD＝8，OG＝10，求⊙O的半径．【解答】（1）证明：∵DF⊥CG，CD⊥AB，∴∠DEB＝∠BFG＝90°，∵∠DBE＝∠GBF，∴∠D＝∠G，∵∠A＝∠D，∴∠A＝∠G，∴AC＝CG．（2）解：设⊙O的半径为r．则AG＝OA+OG＝r+10，∵CA＝CG，CD⊥AB，∴AE＝EG＝，EC＝ED＝4，∴OE＝AE﹣OA＝，在Rt△OEC中，∵OC2＝OE2+EC2，∴r2＝（）2+42，解得r＝或（舍弃），∴⊙O的半径为．7．如图，射线PG平分∠EPF，O为射线PG上一点，以O为圆心，13为半径作⊙O，分别与∠EPF的两边相交于A、B和C、D，连结OA，且OA∥PE．（1）求证：AP＝AO；（2）若弦AB＝24，求OP的长．【解答】（1）证明：如图，∵PG平分∠EPF，∴∠CPO＝∠APO．∵AO∥PE，∴∠CPO＝∠AOP，∴∠APO＝∠AOP，∴AP＝AO．（2）解：过点O作OH⊥AB于H，如图．根据垂径定理可得AH＝BH＝AB＝12，∴PH＝P A+AH＝AO+AH＝13+12＝25．在Rt△AHO中，OH＝＝＝5，由勾股定理得：OP＝＝＝＝5．则OP的长为5．8．如图，Rt△ABC中，∠ACB＝90°，O为△ABC角平分线的交点，以OC为半径的⊙O交△ABC 于D、E、F、G．（1）求证：CD＝EF；（2）若⊙O的半径为4，AE＝2，求AB的长．【解答】（1）证明：作OM⊥AB于M，ON⊥AC于N，OH⊥CG于G，连接OE、OD，∵点O为△ABC的角平分线交点，∴OM＝ON，∵OE＝OD＝OC，∴RT△OME≌RT△OND（HL），∴ME＝ND，∵EF＝2ME，CD＝2ND，∴CD＝EF；（2）解：由（1）可知CD＝EF＝CG，∵点O为△ABC的角平分线交点，∴OM＝ON＝OH，∵∠ACB＝90°，∴四边形ONCH是正方形，∴OM＝ON＝OH＝CD＝EF＝CG，∵OC＝4，∴OH＝OC＝4，∴EF＝CD＝CG＝8，易证得AM＝AN＝6，BM＝BH，∴AC＝10，设BM＝BH＝x，则BC＝x+4，AB＝x+6，∵∠ACB＝90°，∴AB2＝AC2+BC2，即（6+x）2＝102+（4+x）2，解得x＝20，∴BM＝20，∴AB＝AM+BM＝20+6＝26．9．如图，在圆O中，弦AB＝8，点C在圆O上（C与A，B不重合），连接CA、CB，过点O分别作OD⊥AC，OE⊥BC，垂足分别是点D、E．（1）求线段DE的长；（2）点O到AB的距离为3，求圆O的半径．【解答】解：（1）∵OD经过圆心O，OD⊥AC，∴AD＝DC，同理：CE＝EB，∴DE是△ABC的中位线，∴DE＝AB，∵AB＝8，∴DE＝4．（2）过点O作OH⊥AB，垂足为点H，OH＝3，连接OA，∵OH经过圆心O，∴AH＝BH＝AB，∵AB＝8，∴AH＝4，在Rt△AHO中，AH2+OH2＝AO2，∴AO＝5，即圆O的半径为5．10．如图，Rt△OAB中，∠OAB＝90°，以OA为半径的⊙O交BO于点C，交BO延长线于点D．在⊙O上取一点E，且＝，延长DE与BA交于点F．（1）求证：△BDF是直角三角形；（2）连接AC，AC＝2，OC＝2BC，求AF的长．【解答】（1）证明：如图连接EC交OA于H．∵＝，∴OA⊥EC，∵CD是⊙O的直径，∴∠DEC＝90°，∴DF⊥EC，∴OA∥DF，∵BF是⊙O的切线，∴OA⊥BF，∴DF⊥BF，∴∠F＝90°，∴△DFB是直角三角形．（2）解：∵∠DEC＝∠F＝90°，∴EC∥FB，∴＝＝2，∴OH＝2AH，设AH＝m，则OH＝2m，OC＝3m，∵CH2＝OC2﹣OH2＝AC2﹣AH2，∴9m2﹣4m2＝40﹣m2，∴m＝（负根已经舍弃），∴CH＝，∵OA⊥EC，∴EH＝HC＝，∵∠F＝∠F AH＝∠AHE＝90°，∴四边形AFEH是矩形，∴AF＝EH＝．11．如图，在等腰△ABC中，AB＝BC，以AB为直径的⊙O，分别与AC和BC相交于点D和E，连接OD．（1）求证：OD∥BC；（2）求证：AD＝DE．【解答】证明：（1）∵OA＝OD，∴∠OAD＝∠ODA，∵AB＝BC，∴∠BAC＝∠OAD＝∠C，∴∠ODA＝∠C，∴OD∥BC；（2）连接半径OE，如图，∴OB＝OE，∴∠B＝∠OEB，由（1）知OD∥BC，∴∠AOD＝∠B，∴∠OEB＝∠EOD，∴∠EOD＝∠B，∴∠AOD＝∠EOD，∴AD＝DE．12．如图，点C在以线段AB为直径的圆上，且，点D在AC上，且DE⊥AB于点E，F是线段BD的中点，连接CE、FE．（1）若AD＝6，BE＝8，求EF的长；（2）求证：CE＝EF．【解答】解：（1）∵点C在以线段AB为直径的圆上，且∴∠ACB＝90°，且AC＝BC，∴△ABC为等腰直角三角形，∴∠A＝∠ABC＝45°，∵DE⊥AB，∴AE＝DE＝AD＝×6＝6，在Rt△BDE中，∵DE＝6，BE＝8，∴BD＝＝10，又∵F是线段BD的中点，∴EF＝BC＝5；（2）如图，连接CF，∵∠BED＝∠AED＝∠ACB＝90°，∵点F是BD的中点，∴CF＝EF＝FB＝FD，∴B、C、D、E在以BD为直径的圆上，∴∠EFC＝2∠EBC＝2×45°＝90°，∴△EFC为等腰直角三角形，∴CE＝EF．13．如图，⊙O的半径OA⊥弦BC于E，D是⊙O上一点．（1）求证：∠ADC＝∠AOB；（2）求AE＝2，BC＝6，求OA的长．【解答】（1）证明：∵OA⊥BC，∴＝，∴∠ADC＝∠AOB；（2）解：∵OA⊥BC，∴BE＝CE＝BC＝×6＝3，设⊙O的半径为r，则OA＝OB＝r，OE＝r﹣2，在Rt△OBE中，32+（r﹣2）2＝r2，解得r＝，即OA的长为．14．如图，BD是⊙O的直径．弦AC垂直平分OD，垂足为E．（1）求∠DAC的度数；（2）若AC＝6，求BE的长．【解答】解：（1）连接OA．∵AC垂直平分OD，∴AO＝AD，又OA＝OD，∴△OAD是等边三角形，∴∠DAO＝60°．∵AC⊥OD，AO＝AD，∴∠DAC＝∠OAC＝×60°＝30°，（2）∵OD⊥AC，AC＝6，∴AE＝AC＝3，∵AC垂直平分OD，垂足为E，∴∠AEO＝90°，OE＝OD，∴OE＝OA，设OE＝x，则OA＝OB＝2x，在Rt△AEO中，AE2+EO2＝AO2，即：32+x2＝（2x）2，解得，x＝．∴BE＝OE+OB＝x+2x＝3x＝3．15．如图所示，已知AB为⊙O的直径，CD是弦，且AB⊥CD于点E．连接AC、OC、BC．（1）求证：∠ACO＝∠BCD；（2）若tan∠ACO＝，CD＝6，求⊙O的直径．【解答】（1）证明：∵AB⊥CD，∴＝，∴∠A＝∠BCD，∵OA＝OC，∴∠ACO＝∠A，∴∠ACO＝∠BCD；（2）解：∵AB⊥CD，∴CE＝DE＝CD＝3，在Rt△BCE中，∵tan∠BCD＝tan∠ACO＝＝，∴BE＝1，设⊙O的半径为r，则OC＝r，OE＝r﹣1，在Rt△OCE中，32+（r﹣1）2＝r2，解得r＝5，∴⊙O的直径为10．16．已知如图，⊙O的半径为4，四边形ABCD为⊙O的内接四边形，且∠C＝2∠A．（1）求∠A的度数．（2）求BD的长．【解答】解：（1）∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形，∴∠C+∠A＝180°，∵∠C＝2∠A，∴∠A＝60°；（2）连接OB，OD，作OH⊥BD于H∵∠A＝60°，∠BOD＝2∠A，∴∠BOD＝120°；又∵OB＝OD，∴∠OBD＝∠ODB＝30°，∵OH⊥BD于H，在Rt△DCP中，，∴，∵OH⊥BD于H，∴．17．已知在△ABC中，AB＝BC，以AB为直径的⊙O分别交AC于D，BC于E，连接ED．（1）求证：ED＝DC；（2）若CD＝6，EC＝4，求AB的长．【解答】（1）证明：∵A、B、E、D四点共圆，∴∠DEC＝∠A，∵AB＝BC，∴∠A＝∠C，∴∠DEC＝∠C，∴ED＝DC；（2）解：连接BD，∵AB为⊙O的直径，∴∠ADB＝90°，即BD⊥AC，∵AB＝BC，CD＝6，∴AD＝DC＝6，∴AC＝12，∵∠A＝∠DEC，∠C＝∠C，∴△DEC∽△BAC，∴＝，∴＝，解得：BC＝6，∴AB＝6．18．如图，在△ABC中，AB＝AC，以AB为直径的⊙O与边BC，AC分别交于D，E两点，过点D 作DH⊥AC于点H．（1）求证：BD＝CD；（2）连结OD若四边形AODE为菱形，BC＝8，求DH的长．【解答】（1）证明：如图，连接AD．∵AB是直径，∴∠ADB＝90°，∴AD⊥BC，∵AB＝AC，∴BD＝CD．（2）解：如图，连接OE．∵四边形AODE是菱形，∴OA＝OE＝AE，∴△AOE是等边三角形，∵AB＝AC，∴△ABC是等边三角形，∵OA＝OB＝BD＝CD∴AE＝EC，∴CD＝CE，∵∠C＝60°，∴△EDC是等边三角形，∵DH⊥EC，CD＝4，∴DH＝CD•sin60°＝2．19．如图，AB是⊙O的直径，CD是⊙O的一条弦，且CD⊥AB于点E．（1）求证：∠BCO＝∠D；（2）若CD＝，AE＝2，求⊙O的半径．【解答】（1）证明：如图．∵OC＝OB，∴∠BCO＝∠B．∵∠B＝∠D，∴∠BCO＝∠D；（2）解：∵AB是⊙O的直径，且CD⊥AB于点E，∴CE＝CD＝×4＝2，在Rt△OCE中，OC2＝CE2+OE2，设⊙O的半径为r，则OC＝r，OE＝OA﹣AE＝r﹣2，∴r2＝（2）2+（r﹣2）2，解得：r＝3，∴⊙O的半径为3．20．如图，△ABC内接于⊙O，∠BAC＝60°，高AD的延长线交⊙O于点E，BC＝6，AD＝5．（1）求⊙O的半径；（2）求DE的长．【解答】解：（1）如图，作直径BF，连接CF，∴∠BCF＝90°，∵∠F＝∠BAC＝60°，∴BF＝＝＝4，∴⊙O的半径为；（2）如图，过O作OG⊥AD于G，OH⊥BC于H，∴GE＝GA，四边形OHDG是矩形，∴OH＝DG，∵OB＝，∠FBC＝30°，∴OH＝，∴DG＝，∴AG＝AD﹣GD＝5﹣，∴EG＝5﹣，∴DE＝EG﹣GD＝＝．21．如图，Rt△ABC中，∠C＝90°，在BC上取一点D使AD＝BD，连结AD，作△ACD的外接圆⊙O，交AB于点E．（1）求证：AE＝BE；（2）若CD＝3，AB＝4，求AC的长．【解答】解：（1）证明：连结DE，∵∠C＝90°，∴AD为直径，∴DE⊥AB，∵AD＝BD，∴AE＝BE；（2）设BD＝x，∵∠B＝∠B，∠C＝∠DEB＝90°∴△ABC～△DBE，∴＝，∴，∴x＝5．∴AD＝BD＝5，∴AC＝＝4．22．如图，△ABC内接于⊙O，OE⊥BC于E，延长EO交AB于F，交⊙O于D，A为的中点，连接BD．（1）求证：∠ACB＝3∠ABC；（2）若OF＝5，EO＝7，求△BDF的面积．【解答】（1）证明：∵OE⊥BC，∴＝＝，∵A为的中点，∴＝＝，∴＝，∴＝，∴∠ACB＝3∠ABC；（2）连接OB，设OB＝OD＝r，∵OE⊥BC，OF＝5，EO＝7，∴DF＝r﹣5，BE＝，过F作FH⊥BD于H，∴FH＝FE＝12，∠DHF＝∠DEB＝90°，DH＝＝，∵∠FDH＝∠BDE，∴△DHF∽△DEB，∴＝，∴＝，∴r＝25，∴DE＝32，BE＝24，∴BD＝＝＝40，∴△BDF的面积＝＝240．23．如图，△ABC内接于⊙O，∠ABC和∠BAC的平分线交于点E，延长AE分别交BC，⊙O于点F，D，连接BD．（1）求证：BD＝DE．（2）若BD＝6，AD＝10，求EF的长．【解答】（1）证明：∵AD平分∠BAC，∴∠BAD＝∠CAD．∴＝．∴∠DBC＝∠CAD，∵BE平分∠ABC，∴∠ABE＝∠CBE，由∠BED＝∠BAD+∠ABE，∠DBE＝∠DBC+∠CBE，∴∠BED＝∠DBE，∴DB＝DE；（2）解：由（1）得∠DBC＝∠CAD，∠D＝∠D，∴△DBF∽△DAB，∴＝，∵BD＝6，AD＝10，∴＝，∴DF＝3.6，且由（1）得：DE＝BD＝6，∴EF＝DE﹣DF＝6﹣3.6＝2.4．24．如图，△ABC内接于⊙O，直径AD⊥BC于点E，连结CO．（1）求证：∠COD＝∠CAB；（2）若＝2，AB＝3，求图中阴影部分面积．【解答】（1）证明：∵AD是⊙O的直径，AD⊥BC，∴＝＝，∵∠CAB的度数＝的度数，∠COD的度数＝的度数，∴∠COD＝∠CAB；（2）解：∵＝2，∴∠AOC＝COD，∵直径AD⊥BC于点E，∴＝，∴AC＝AB＝3，∴OC＝2，∴S阴影＝2×（﹣×32）＝．25．如图，⊙O是△ABC的外接圆，AE平分∠BAC交⊙O于点E，∠ABC的平分线BF交AD于点F，交BC于点D．（1）求证：BE＝EF；（2）若DE＝4，DF＝3，求AF的长．【解答】（1）证明：∵AE平分∠BAC，∴∠1＝∠4，∵∠1＝∠5，∴∠4＝∠5，∵BF平分∠ABC，∴∠2＝∠3，∵∠6＝∠3+∠4＝∠2+∠5，即∠6＝∠EBF，∴EB＝EF；（2）解：∵DE＝4，DF＝3，∴BE＝EF＝DE+DF＝7，∵∠5＝∠4，∠BED＝∠AEB，∴△EBD∽△EAB，∴＝，即＝，∴EA＝，∴AF＝AE﹣EF＝﹣7＝．26．如图，CD是⊙O的直径，弦AB⊥CD，垂足为H，FG是⊙O的切线，FG∥BD，DF与AB交于点E．（1）求证：BE＝BD；（2）若AB＝8，DH＝3，求EH的长．【解答】解：（1）如图，连接OF，∵FG是⊙O的切线，∴∠GFD+∠OFD＝90°，∵AB⊥CD，∴∠DEH+∠ODE＝90°，∵OF＝OD，∴∠OFD＝∠ODF．∴∠DEH＝∠GFD，∵FG∥BD，∴∠GFD＝∠BDF，∴∠DEH＝∠BDF，∴BE＝BD；（2）∵CD是⊙O的直径，弦AB⊥CD，垂足为H，∴，∵DH＝3，∴BD＝5，∵BE＝BD，∴BE＝5，∴EH＝BE﹣BH＝1，答：EH的长为1．27．如图，AB是⊙O的直径，C点在⊙O上，AD平分角∠BAC交⊙O于D，过D作直线AC的垂线，交AC的延长线于E，连接BD，CD．（1）求证：BD＝CD；（2）求证：直线DE是⊙O的切线；（3）若DE＝，AB＝4，求AD的长．【解答】（1）证明：∵在⊙O中，AD平分角∠BAC，∴∠CAD＝∠BAD，∴BD＝CD；（2）证明：连接半径OD，如图1所示：则OD＝OA，∴∠OAD＝∠ODA，∵DE⊥AC于E，在Rt△ADE中，∴∠EAD+∠ADE＝90°，由（1）知∠EAD＝∠BAD，∴∠BAD+∠ADE＝90°，即∠ODA+∠ADE＝90°，∴OD⊥DE，∴DE是⊙O的切线；（3）解：过点D作DF⊥AB于F，如图2所示：则DF＝DE＝，∵AB＝4，∴半径OD＝2，在Rt△ODF中，OF＝＝＝1，∴∠ODF＝30°，∴∠DOB＝60°，∵OD＝OB，∴△OBD是等边三角形，∴OF＝FB＝1，∴AF＝AB﹣FB＝4﹣1＝3，在Rt△ADF中，AD＝＝＝2．28．如图，AB是⊙O的直径，AC⊥AB，E为⊙O上的一点，AC＝EC，延长CE交AB的延长线于点D．（1）求证：CE为⊙O的切线；（2）若OF⊥AE，AE＝4，∠OAF＝30°，求图中阴影部分的面积．（结果保留π）【解答】（1）证明：连接OE，∵AC＝EC，OA＝OE，∴∠CAE＝∠CEA，∠F AO＝∠FEO，∵AC⊥AB，∴∠CAD＝90°，∴∠CAE+∠EAO＝90°，∴∠CEA+∠AEO＝90°，即∠CEO＝90°，∴OE⊥CD，∴CE为⊙O的切线；（2）解：设OF＝x，∵∠OAF＝30°，OF⊥AF，∴OA＝2OF＝2x，在Rt△OEF中，由勾股定理得：，解得x＝2，∴OA＝4，∴，∵∠AOE＝120°，AO＝4；∴，∴．29．如图，点D是以AB为直径的⊙O上一点，过点B作⊙O的切线，交AD的延长线于点C，E 为BC的中点，连接DE交BA的延长线于点F．（1）求证：DE是⊙O的切线；（2）若OA＝AF，DF＝4，求阴影部分面积．【解答】解：（1）连接OD，OE，∵E为BC的中点，∴BE＝CE，∵AO＝OB，∴OE∥AC，∴∠OAD＝∠BOE，∠ADO＝∠DOE，∵OD＝OA，∴∠OAD＝∠ADO，∴∠DOE＝∠BOE，∵OD＝OB，∴△DOE≌△BOE（SAS），∴∠ODE＝∠OBE，∵BC是⊙O的切线，∴∠OBE＝90°，∴∠ODE＝90°，∴DE是⊙O的切线；（2）解：∵OA＝AF，∴OD＝OF，∵∠ODF＝90°，∴AD＝OA，∴△ADO是等边三角形，∴∠DOF＝60°，∵DF＝4，∴OD＝DF＝，∴阴影部分面积＝S△ODF﹣S扇形AOD＝﹣＝﹣．30．如图，点O为Rt△ABC斜边AB上的一点，∠C＝90°，以OA为半径的⊙O与BC交于点D，与AC交于点E，连接AD且AD平分∠BAC．（1）求证：BC是⊙O的切线；（2）若∠BAC＝60°，OA＝2，求阴影部分的面积（结果保留π）【解答】（1）证明：连接OD，∵AD平分∠BAC，∴∠BAD＝∠DAC，∵AO＝DO，∴∠BAD＝∠ADO，∴∠CAD＝∠ADO，∴AC∥OD，∵∠ACD＝90°，∴OD⊥BC，∴BC与⊙O相切；（2）解：连接OE，ED，OE与AD交于点M．∵∠BAC＝60°，OE＝OA，∴△OAE为等边三角形，∴∠AOE＝60°，∴∠ADE＝30°，又∵∠OAD＝∠BAC＝30°，∴∠ADE＝∠OAD，∴ED∥AO，∴四边形OAED是菱形，∴OE⊥AD，且AM＝DM，EM＝OM，∴S△AED＝S△AOD，∴阴影部分的面积＝S扇形ODE＝＝π．31．如图，正六边形ABCDEF内接于⊙O，BE是⊙O的直径，连接BF，延长BA，过F作FG⊥BA，垂足为G．（1）求证：FG是⊙O的切线；（2）已知FG＝2，求图中阴影部分的面积．【解答】（1）证明：连接OF，AO，∵AB＝AF＝EF，∴＝＝，∴∠ABF＝∠AFB＝∠EBF＝30°，∵OB＝OF，∴∠OBF＝∠BFO＝30°，∴∠ABF＝∠OFB，∴AB∥OF，∵FG⊥BA，∴OF⊥FG，∴FG是⊙O的切线；。
圆的各个公式证明
圆的各个公式证明一、圆的周长公式证明。
1. 定义法。
- 我们知道圆的周长C是指绕圆一周的长度。
- 我们可以采用极限的思想来推导圆的周长公式。
将圆分割成n个相等的小扇形（当n趋向于无穷大时）。
- 当n很大时，每个小扇形近似看成一个等腰三角形，其腰长为圆的半径r，底边长近似为弧长Δ l。
- 对于整个圆，所有小扇形的弧长之和就是圆的周长C。
- 对于一个圆心角为θ（弧度制）的扇形，弧长Δ l = rθ。
- 一个圆的圆心角为2π（弧度制），所以圆的周长 C = r×2π = 2π r。
2. 滚动法（实验法）- 拿一个圆形物体（如圆盘），在直尺上滚动一周。
- 测量出滚动的距离，这个距离就是圆的周长。
- 多次测量不同半径的圆，会发现圆的周长C与半径r存在着 C = 2π r的关系。
二、圆的面积公式证明。
1. 极限分割法。
- 把圆平均分成n个相等的小扇形（n趋向于无穷大）。
- 将这些小扇形近似看作等腰三角形，每个小扇形的半径为圆的半径r，弧长近似为底边长Δ l=(2π r)/(n)。
- 每个小扇形的面积Δ S=(1)/(2)r×Δ l=(1)/(2)r×(2π r)/(n)=frac{π r^2}{n}。
- 那么圆的面积S = n×Δ S=n×frac{π r^2}{n}=π r^2。
2. 定积分法（高中拓展内容）- 在平面直角坐标系中，以原点为圆心，r为半径的圆的方程为x^2+y^2=r^2，即y = ±√(r^2)-x^{2}。
- 圆的面积S = 4∫_0^r√(r^2)-x^{2}dx。
- 令x = rsin t，则dx = rcos tdt。
- 当x = 0时，t = 0；当x = r时，t=(π)/(2)。
- 则S = 4∫_0^(π)/(2)√(r^2)-r^{2sin^2t}· rcos tdt- 化简得S = 4r^2∫_0^(π)/(2)cos^2tdt。
圆的证明与计算 (基本图形)
圆的证明与计算(基本图形)圆的证明与计算是中考中的一类重要的问题，此题完成情况的好坏对解决后面问题的发挥有重要的影响，所以解决好此题比较关键。
一、考点分析：1.圆中的重要定理:(1)圆的定义:主要是用来证明四点共圆.(2)垂径定理:主要是用来证明——弧相等、线段相等、垂直关系，以及中点等等.(3)三者之间的关系定理: 主要是用来证明——弧相等、线段相等、圆心角相等.(4)圆周角性质定理及其推论: 主要是用来证明——直角、角相等、弧相等.(5)切线的性质定理:主要是用来证明——垂直关系.(6)切线的判定定理: 主要是用来证明直线是圆的切线.(7)切线长定理: 线段相等、垂直关系、角相等.2.圆中几个关键元素之间的相互转化:弧、弦、圆心角、圆周角等都可以通过相等来互相转化.这在圆中的证明和计算中经常用到.二、考题形式分析：主要以解答题的形式出现,近几年武汉市中考题的22题的第1问主要是判定切线；第2问主要是与圆有关的计算：①求线段长（或面积）；②求线段比；③求角度的三角函数值（实质还是求线段比）。
三、解题方法：1、判定切线的方法：（1）若切点明确，则“连半径，证垂直”。
常见手法有：全等转化；平行转化；直径转化；中线转化等；有时可通过计算结合相似、勾股定理证垂直；（2）若切点不明确，则“作垂直，证半径”。
常见手法：角平分线定理；等腰三角形三线合一，隐藏角平分线；（07武汉）22．(本题8分)如图，等腰三角形ABC中，AC＝BC＝10，AB＝12。
以BC为直径作⊙O交AB于点D，交AC于点G，DF⊥AC，垂足为F，交CB的延长线于点E。
(1)求证：直线EF是⊙O的切线；(2)求sin∠E的值。
(第22题图)（10武汉）22．(本题满分8分) 如图，点O 在∠APB 的平分线上，⊙O 与PA 相切于点C ． (1) 求证：直线PB 与⊙O 相切；(2) PO 的延长线与⊙O 交于点E ．若⊙O 的半径为3，PC=4．求弦CE 的长．2、与圆有关的计算：计算圆中的线段长或线段比，通常与勾股定理、垂径定理与三角形的全等、相似等知识的结合，形式复杂，无规律性。
中考数学一轮复习专题解析—圆的证明与计算
中考数学一轮复习专题解析—圆的证明与计算复习目标1.了解圆的定义及点与圆的位置关系。
2.掌握圆的基本性质。
3.掌握圆中复杂证明及两圆位置关系中证明。
考点梳理一、圆的有关概念1. 圆的定义如图所示，有两种定义方式：①在一个平面内，线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周，另一个端点A随之旋转所形成的图形叫做圆．固定的端点O叫做圆心，以O为圆心的圆记作①O，线段OA叫做半径；①圆是到定点的距离等于定长的点的集合．2.与圆有关的概念①弦：连接圆上任意两点的线段叫做弦；如上图所示线段AB，BC，AC都是弦．①直径：经过圆心的弦叫做直径，如AC是①O的直径，直径是圆中最长的弦．①弧：圆上任意两点间的部分叫做圆弧，简称弧，如曲线BC、BAC都是①O中的弧，分别记作BC，BAC．①半圆：圆中任意一条直径的两个端点分圆成两条弧，每一条弧都叫做半圆，如AC是半圆．①劣弧：像BC这样小于半圆周的圆弧叫做劣弧．①优弧：像BAC这样大于半圆周的圆弧叫做优弧．①同心圆：圆心相同，半径不相等的圆叫做同心圆．①弓形：由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形．①等圆：能够重合的两个圆叫做等圆．①等弧：在同圆或等圆中，能够互相重合的弧叫做等弧．⑪圆心角：顶点在圆心的角叫做圆心角，如上图中①AOB，①BOC是圆心角．⑫圆周角：顶点在圆上，两边都和圆相交的角叫做圆周角，如上图中①BAC、①ACB都是圆周角．例1．已知：如图所示，在①O中，弦AB的中点为C，过点C的半径为OD．(1)若AB＝23，OC＝1，求CD的长；(2)若半径OD＝R，①AOB＝120°，求CD的长.【答案】解：①半径OD经过弦AB的中点C，①半径OD①AB．(1)①AB＝3AC＝BC3①OC＝1，由勾股定理得OA＝2．①CD＝OD－OC＝OA－OC＝1，即CD ＝1.(2)①OD①AB ，OA ＝OB ， ①①AOD ＝①BOD ．①①AOB ＝120°，①①AOC ＝60°． ①OC ＝OA·cos①AOC ＝OA·cos60°＝12R ， ①1122CD OD OC R R R =-=-=．二、圆的有关性质 1.圆的对称性圆是轴对称图形，经过圆心的直线都是它的对称轴，有无数条．圆是中心对称图形，圆心是对称中心，又是旋转对称图形，即旋转任意角度和自身重合． 2.垂径定理①垂直于弦的直径平分这条弦，且平分弦所对的两条弧．①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧．如图所示：在图中(1)直径CD ，(2)CD①AB ，(3)AM ＝MB ，(4)C C A B =，(5)AD BD =．若上述5个条件有2个成立，则另外3个也成立．因此，垂径定理也称“五二三定理”．即知二推三．注意：(1)(3)作条件时，应限制AB 不能为直径． 3.弧、弦、圆心角之间的关系①在同圆或等圆中，相等的圆心角所对的弧相等，所对的弦也相等；①在同圆或等圆中，两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等，它们所对应的其余各组量也相等．4.圆周角定理及推论①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．①圆周角定理的推论：半圆(或直径)所对的圆周角是直角，90°的圆周角所对的弦是直径．例2．如图所示，AB＝AC，O是BC的中点，①O与AB相切于点D，求证：AC与①O相切．【答案】证明：连接OD，作OE①AC，垂足为E，连结OA．①AB与①O相切于点D，①OD①AB．①AB＝AC，OB＝OC，①①1＝①2，①OE＝OD．①OD为①O半径，①AC与①O相切．三、与圆有关的位置关系1.点与圆的位置关系如图所示．d表示点到圆心的距离，r为圆的半径．点和圆的位置关系如下表：点与圆的位置关系d与r的大小关系点在圆内d＜r点在圆上d＝r点在圆外d＞r(1)圆的确定：①过一点的圆有无数个，如图所示．①过两点A、B的圆有无数个，如图所示．①经过在同一直线上的三点不能作圆．①不在同一直线上的三点确定一个圆．如图所示．(2)三角形的外接圆经过三角形三个顶点可以画一个圆，并且只能画一个．经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆．三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心．这个三角形叫做这个圆的内接三角形．三角形的外心就是三角形三条边的垂直平分线交点．它到三角形各顶点的距离相等，都等于三角形外接圆的半径．如图所示．2.直线与圆的位置关系①设r为圆的半径，d为圆心到直线的距离，直线与圆的位置关系如下表．①圆的切线．切线的定义：和圆有唯一公共点的直线叫做圆的切线．这个公共点叫切点．切线的判定定理：经过半径的外端．且垂直于这条半径的直线是圆的切线．友情提示：直线l是①O的切线，必须符合两个条件：①直线l经过①O上的一点A；①OA①l．切线的性质定理：圆的切线垂直于经过切点的半径．切线长定义：我们把圆的切线上某一点与切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线长．切线长定理：从圆外一点可以引圆的两条切线，它们的切线长相等，这一点和圆心的连线平分这两条切线的夹角．①三角形的内切圆：与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆，三角形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平分线的交点．3.三角形外心、内心有关知识比较4.圆与圆的位置关系在同一平面内两圆作相对运动，可以得到下面5种位置关系，其中R、r为两圆半径(R≥r)．d为圆心距．①相切包括内切和外切，相离包括外离和内舍．其中相切和相交是重点．①同心圆是内含的特殊情况．①圆与圆的位置关系可以从两个圆的相对运动来理解．①“r1－r2”时，要特别注意，r1＞r2．四、正多边形和圆1.正多边形的有关概念正多边形的外接圆(或内切圆)的圆心叫正多边形的中心．外接圆的半径叫正多边形的半径，内切圆的半径叫正多边形的边心距，正多边形各边所对的外接圆的圆心角都相等，这个角叫正多边形的中心角，正多边形的每一个中心角都等于360 n °．要点诠释：通过中心角的度数将圆等分，进而画出内接正多边形，正六边形边长等于半径．2.正多边形的性质任何一个正多边形都有一个外接圆和一个内切圆，这两圆是同心圆．正多边形都是轴对称图形，偶数条边的正多边形也是中心对称图形，同边数的两个正多边形相似，其周长之比等于它们的边长(半径或边心距)之比． 3.正多边形的有关计算定理：正n 边形的半径和边心距把正n 边形分成2n 个全等的直角三角形． 正n 边形的边长a 、边心距r 、周长P 和面积S 的计算归结为直角三角形的计算．360n a n =°，1802sin n a R n =°，180cos n r R n=°， 2222n n a R r ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，n n P n a =，1122n nnn n S a r n P r ==．五、圆中的计算问题 1.弧长公式：180n Rl π=，其中l 为n°的圆心角所对弧的长，R 为圆的半径． 2.扇形面积公式：2360n R S π=扇，其中12S lR =扇．圆心角所对的扇形的面积，另外12S lR =扇．3.圆锥的侧面积和全面积：圆锥的侧面展开图是扇形，这个扇形的半径等于圆锥的母线长，弧长等于圆锥底面圆的周长．圆锥的全面积是它的侧面积与它的底面积的和．1．（2022·四川省宜宾市第二中学校九年级）如图，CD 为O 的直径，弦AB CD ⊥，垂足为E ，1CE =，6AB =，则O 的半径为（ ）A．3B．4C．5D．无法确定【答案】C【分析】连接OA，由垂径定理得AE=3，设OA=OC=x，根据勾股定理列出方程，进而即可求解．【详解】连接OA，①CD为O的直径，弦AB CD⊥，AB=3，①AE=12设OA=OC=x，则OE=x-1，①()222x x-+=，解得：x=5，13①O的半径为5．故选C．2．（2022·河南九年级期末）如图，AD为①O的直径，6cmAD=，DAC ABC∠=∠，则AC的长度为（）A．2B．22C．32D．33【答案】C【分析】连接CD，由圆周角定理可知90∠=∠可知AC CD=，由∠=︒，再根据DAC ABCACD勾股定理即可得出AC的长．【详解】解：连接CD，AD是O的直径，∴∠=︒，ACD90∠=∠，DAC ABC∠=∠，ABC ADC∴∠=∠，DAC ADC∴CD AC=，∴=，AC CD又222AC CD AD+=，22∴=，2AC ADAD=，6∴=AC故选：C．3．（2022·全国九年级课时练习）O的半径为10cm，弦//AB CD．若==，则AB和CD的距离为（）AB CD12cm,16cmA．2cm B．14cm C．2cm或14cm D．2cm或10cm 【答案】C【分析】分AB、CD在圆心的同侧和异侧两种情况求得AB与CD的距离．构造直角三角形利用勾股定理求出即可．【详解】当弦AB和CD在圆心异侧时，如图1，过点O作OE①AB于点E，反向延长OE交CD于点F，连接OA，OC，①AB①CD，①OF①CD，①AB=12cm，CD=16cm，①AE=6cm，CF=8cm，①OA=OC=10cm，①在Rt①AOE中，由勾股定理可得；8EO cm，在Rt①COF中，由勾股定理可得：6OF===cm，①EF=OF+OE=8+6=14cm．当弦AB和CD在圆心同侧时，如图2，过点O作OF①CD，垂足为F，交AB于点E，连接OA，OC，①AB①CD，①OE①AB，①AB=12cm，CD=16cm，①AE=6cm，CF=8cm，①OA=OC=5cm，在Rt①AOE中，由勾股定理可得：2222=-=-=cm，1068EO OA AE在Rt①COF中，由勾股定理可得：2222=-=-=cm，OF OC CF1086①EF=OE﹣OF=8﹣6=2cm；故选C．4．（2022·全国九年级课时练习）如图，在ABC中，10,8,6===，经过AB AC BC点C且与边AB相切的动圆与,CB CA分别相交于点E，F，则线段EF长度的最小值是（）A．42B．4.75C．5D．4.8【答案】D【分析】设EF的中点为O，①O与AB的切点为D，连接OD，连接CO，CD，则有OD①AB，由勾股定理逆定理知，ABC是直角三角形，OC+OD=EF，而OC+OD≥CD，只有当点O在CD上时，OC+OD=EF有最小值为CD的长，即当点O在直角三角形ABC的斜边AB的高上CD时，EF=CD有最小值，由直角三角形的面积公式知求出CD的长即可．【详解】解：设EF的中点为O，①O与AB的切点为D，连接OD，连接CO，CD，①10,8,6===，AB AC BC①AC2+BC2=AB2，①ABC 是直角三角形，①ACB =90°， ①EF 是①O 的直径， ①OC +OD =EF ， ①①O 与边AB 相切， ①OD ①AB ， ①OC +OD ≥CD ，即当点O 在直角三角形ABC 的斜边AB 的高上时，OC +OD =EF 有最小值， 此时最小值为CD 的长， ①CD =864.810AC BC AB ⋅⨯==， ①EF 的最小值为4.8． 故选D ．5．（2020·沭阳县怀文中学九年级月考）有下列说法：①直径是圆中最长的弦；①等弧所对的弦相等；①圆中90°的角所对的弦是直径；①相等的圆心角对的弧相等；①平分弦的直径垂直于弦；①任意三角形一定有一个外接圆．其中正确的有（ ） A ．2个 B ．3个C ．4个D ．5个【答案】B 【分析】根据直径的定义对①进行判断；根据圆心角、弧、弦的关系对①①进行判断；根据圆周角定理对①进行判断；根据垂径定理对①进行判断；根据三角形外接圆的定义对①进行判断． 【详解】解：①直径是圆中最长的弦；故①正确，符合题意；①能够重合的弧叫做等弧，等弧所对的弦相等；故①正确，符合题意； ①圆中90°的圆周角所对的弦是直径；故①错误，不符合题意；①在同圆或等圆中，相等的圆心角所对的弧相等；故①错误，不符合题意； ①平分弦（弦不是直径）的直径垂直于弦；故①错误，不符合题意； ①任意三角形一定有一个外接圆；故①正确，符合题意； 其中正确的有①①①， 故选：B ．6．（2022·厦门海沧实验中学九年级开学考试）四边形ABCD 中，ACD △是边长为6的等边三角形，ABC 是以AC 为斜边的直角三角形，则对角线BD 的长的取值范围是（ ） A ．33BD <≤+B ．36BD << C ．63BD <≤+D ．3BD <≤【答案】C 【分析】由①ABC 是以AC 为斜边的直角三角形可知点B 在以AC 为直径的圆上，然后结合点到圆上点的距离求出对角线BD 长度的取值范围． 【详解】①①ABC 是以AC 为斜边的直角三角形， ①点B 在以AC 为直径的圆上，如图中①O ，连接OD 并延长，交①O 于点E 和点B ，①等边①ACD的边长为6，①AC=BE=6，OB=OE=OA=OC=3，OD①AC，①①COD=90°，①OD=2222CD OC-=-=，6333①BD=OD+OB=333+，△是边长为6的等边三角形，ACD当B与,A C重合时，BD最小6=①对角线BD的长度的取值范围为6＜BD≤333+．故选：C．7．（2022·河南九年级期末）如图，在ABC∠=︒，30Rt△中，90ACB∠=︒，3ABCAB=，将ABCRt△绕直角顶点C顺时针旋转，当点A的对应点A'落在AB边上时，停止转动，则点B经过的路径长为__．3【分析】首先根据勾股定理计算出BC 长，再根据等边三角形的判定和性质计算出60ACA ∠'=，进而可得60BCB ∠'=，然后再根据弧长公式可得答案．【详解】解：30B ∠=，3AB =，①ACB=90° ①1322AC AB ==，60A ∠=，①22332BC AB AC =-=AC A C ='，AA C ∴'是等边三角形， 60ACA ∴∠'=，60BCB ∴∠'=，∴弧长3360321802l ππ⋅⋅==， 故答案为：32π． 8．（2022·河南九年级期末）如图，在ABC 中，90ACB ∠=︒，60B ∠=︒，以AC 为直径做半圆交AB 于点D ，若1BC =，则图中阴影部分的面积为__．3π+【分析】连接OD ，CD ，根据圆周角定理得到90ADC ∠=︒，解直角三角形求得AC =CD OC OD =，32AD =，60COD ∠=︒，然后根据扇形的面积和三角形的面积公式即可得到结论． 【详解】解：连接OD ，CD ，在ABC 中，90ACB ∠=︒，60B ∠=︒， ①9030A B ∠=︒-∠=︒， 又①1BC =， ①22BA BC ==，①AC =AC 为O 的直径，90ADC ∴∠=︒，12OA AC =，又①30A ∠=︒，12CD AC ∴==①32AD ， ①30A ∠=︒，260COD A ︒∴∠=∠=，∴阴影部分的面积()()ABC AOD AOD COD COD S S S S S S ∆∆=++--+△半圆扇形扇形 122ABC ACD COD S S S S ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭△△半圆扇形22601111321222360222ππ⎛⋅ =⨯⋅-+⨯⨯⎪⎝⎭38π+=， 故答案为：38π+．9．（2022·河南九年级期末）如图，在ABC 中，AB BC =，以AB 为直径的①O 交BC 于点D ，交AC 于点F ，过点C 作//CE AB ，且CAD CAE ∠=∠． （1）求证：AE 是①O 的切线； （2）若5AB =，4=AD ，求CE 的长．【答案】（1）见解析；（2）2 【分析】（1）利用平行线的性质，圆的性质和等腰三角形的性质，证明AEC △和ADC 全等即可得到结论；（2）由勾股定理求出2CD =，根据全等三角形的性质可得出答案． 【详解】（1）证明：AB BC =，BAC BCA ∴∠=∠，//CE AB ，BAC ACE ∴∠=∠，ACB ACE ∴∠=∠，在AEC △和ADC 中，CAD CAE AC ACACB ACE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩， ()ADC AEC ASA ∴≅△△，ADC E ∴∠=∠， AB 是O 的直径，90ADB ADC ∴∠=∠=︒，90E ∴∠=︒，//AB CE ，180BAE E ∴∠+∠=︒，90BAE ∴∠=︒，AE ∴是O 的切线；（2）解：90ADB ∠=︒，5AB =，4=AD ，3BD ∴==，532CD BC BD ∴=-=-=，①ADC AEC ≅△△，2CE CD ∴==．10．（2022·安庆市第四中学九年级）如图，①O 是①ABC 的外接圆，FH 是①O 的切线，切点为F ，FH ①BC ，连结AF 交BC 于E ，①ABC 的平分线BD 交AF 于D ，连结BF ．（1）求证：AF平分①BAC；（2）若EF＝4，DE＝3，求AD的长．【答案】（1）证明见详解；（2）AD =214．【分析】（1）连结OF，由FH是①O的切线，可得OF①FH，由FH∥BC，可得OF垂直平分BC，根据垂径定理可得BF FC=，根据圆周角性质可得①1=①2即可；（2）根据①ABC的平分线BD，可得①4=①3，可证①FDB=①FBD，可得BF=FD，再证①BFE①①AFB，根据性质可得BF AFFE BF=，再求BF=DF= 7，可求494FA=，即可求AD．【详解】（1）证明：连结OF，①FH是①O的切线，①OF①FH，①FH∥BC，①OF垂直平分BC，①BF FC=，①①1=①2，①AF平分①BAC，（2）解①①ABC 的平分线BD 交AF 于D ， ①①4=①3，①1=①2，①①1+①4=①2+①3，①①5=①2，①①1+①4=①5+①3 ，①①FDB =①FBD ，①BF =FD ，在①BFE 和①AFB 中，①①5=①2=①1，①AFB =①EFB ， ①①BFE ①①AFB ， ①BF AF FE BF=， ①2BF FE FA =⋅， ①2BF FA FE= ， ①BF =DF =EF +DE =7，①274944FA ==， ①AD=AF -DF =4974-=214．。
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解：(1)如图，作 OF⊥BD 于点 F，联结 OD. ∵∠BAD＝60°，∴∠BOD＝2∠BAD＝120°. 又∵OB＝OD，∴∠OBD＝30°. ∵AC 为⊙O 的直径，AC＝4，∴OB＝OD＝2. 在 Rt△BOF 中，∵∠OFB＝90°，OB＝2，∠OBF＝30°， ∴OF＝OB· sin∠OBF＝2sin30°＝1， 即点 O 到 BD 的距离等于 1.
专题圆计算
例 2[2012· 北京] 已知：如图 Z4－4，AB 是⊙O 的直 径，C 是⊙O 上一点，OD⊥BC 于点 D，过点 C 作⊙O 的切线，交 OD 的延长线于点 E， 联结 BE. (1)求证：BE 与⊙O 相切； (2)连结 AD 并延长交 BE 于点 F，若 OB＝9，sin∠ABC 2 ＝ ，求 BF 的长． 3
解：(1)证明：联结 OC. ∵OC＝OA， ∴∠OAC＝∠OCA. ∵AC 平分∠PAE， ∴∠DAC＝∠OAC， ∴∠DAC＝∠OCA， ∴AD∥OC. ∵CD⊥PA，∴∠ADC＝∠OCD＝90°， 即 CD⊥OC.∵点 C 在⊙O 上， ∴CD 是⊙O 的切线．
(2)过 O 作 OF⊥AB 于 F， ∴∠OFA＝90°. ∵AB＝8，∴AF＝4. 在 Rt△AFO 中，∠AFO＝90°，∴AO2＝42＋OF2. ∵∠FDC＝∠OFA＝∠DCO＝90°， ∴四边形 DFOC 是矩形， ∴OC＝DF，OF＝CD. ∵AD∶DC＝1∶3， ∴设 AD＝x，则 DC＝OF＝3x， OA＝OC＝DF＝DA＋AF＝x＋4， ∴(x＋4)2＝42＋(3x)2， 解得 x1＝0(不合题意，舍去)，x2＝1.则 OA＝5. ∴⊙O 的半径是 5.
切线的证明方法有哪些？求线段长的方法有哪些？
归纳
证明：①圆的切线的证明 ②相似的证明 ③线段的证明 计算：①运用解直角三角形计算圆中有关线段的长 ②运用相似三角形的性质与判定计算圆中有 关线段的长 ③运用方程思想解决圆的计算问题
例1：如图，Rt△ABC中,∠ABC＝90°，以AB为直 径的⊙O交AC于点D，E是BC的中点，连接DE、OE． (1)判断DE与⊙ O的位置关系,说明理由； 2 (2)求证：BC =2CD· OE (3)若tanC＝ 25，DE＝2，求AD的长．
专题复习
专题
考情分析
一般来说，圆的解答题分值为 10 分，难度中等偏上，是 每一位考生力争满分的题型之一．所考查知识点相对稳定，考 查学生对圆、相似、解直角三角形等内容的综合应用能力和计 算能力. 从题目本身来看，一般都是采取很标准的两类型，第 一证明，第二通常会给定一线段长度和一角的三角函数值，求 其他线段长，综合考查圆与三角形的知识点．
专题圆计算
方法点评
在圆中利用相似三角形的性质与判定来计算有关线 段长度是常用方法之一．学生需要从结论入手展开思维， 借助在图形上标注已知量， 寻找未知与已知的联系，从而 找到解决问题的突破口． 在复杂图形中寻求或构建相似基 本图形是解题的关键．
巩固作业：如图6，在Rt△ABC，∠ABC=90°， D是AC的中点，⊙O经过A、B、D三点， CB的延长线交⊙O于点E. 求证(1)AE=CE； (2)EF与⊙O相切于点E，交AC的延长线于 点F，若CD=CF=2cm，求⊙O的直径； CF （3）若 CD n （n>0），求sin∠CAB.
知识像一艘船 让它载着我们 驶向理想的 ……
运用方程思想解决圆的计算问题
如图 Z4－5，已知直线 PA 交⊙O 于 A、B 两点，AE 是 ⊙O 的直径，C 为⊙O 上一点，且 AC 平分∠PAE，过点 C 作 CD⊥PA 于 D. (1)求证：CD 是⊙O 的切线； (2)若 AD∶DC＝1∶3，AB＝8， 求⊙O 的半径．
解：(1)DE与⊙O相切， 理由如下：连接OD，BD， ∵AB是直径， ∴∠ADB＝∠BDC＝90°， ∵E是BC的中点， ∴DE＝BE＝CE， ∴∠EDB＝∠EBD， ∵OD＝OB， ∴∠OBD＝∠ODB． ∴∠EDO＝∠EBO＝90°，(用三角形全等也可 得到) ∴DE与⊙O相切．
专题圆计算
(2)过点 D 作 DH⊥AB， 易证得△ODH∽△OBD， OD OH DH ∴ ＝ ＝ . OB OD BD 2 又∵sin∠ABC＝ ，OB＝9， 3 ∴OD＝6， ∴OH＝4，HB＝5，DH＝2 5. 又∵△ADH∽△AFB， AH DH 36 5 ∴ ＝ ，∴FB＝ . AB FB 13
解：(1)证明：连接 OC， ∵OD⊥BC， ∴OC＝OB，CD＝BD， ∴△CDO≌△BDO， ∴∠COD＝∠BOD. 在△OCE 和△OBE 中， ∵OC＝OB ，∠COE＝∠BOE, OE＝OE， ∴△OCE≌△OBE， ∴∠OBE＝∠OCE＝90°， 即 OB⊥BE， ∴BE 与⊙O 相切．
方法点评
尝试用列方程的思想方法解决几何的计算问题 是一种重要的思想方法．
专题切线证明
方法点评
圆的切线的判定为中考必考考点之一，证明思路为： (1)有交点，连半径，证垂直．这是最常见的类型，这 类证明又常分为两种情况： ①证明两个以上的角之和为90°，经常利用圆的有关 性质(半径相等，圆周角定理等)进行等角代换； ②证明一角为90°，经常通过证明两个直角三角形全 等或是利用平行的性质得到． (2)无交点，作垂直，证半径．当此线与圆无交点时， 过圆心向此线作垂线段，证明此垂线段长等于半径．
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专题圆计算
方法点评 解决圆中有关线段的计算的一种重要方法：通 过添加辅助线，构建有特殊角的直角三角形进行 计算，或是构建直角三角形，利用等角代换将已 知角的三角函数转化为直角三角形中某一锐角的 三角函数进行计算．
专题计算
巩固作业
如图 Z4－3，AC 为⊙O 的直径，AC＝4，B、D 分 别在 AC 两侧的圆上，∠BAD＝60°，BD 与 AC 的交点 为 E. (1)求点 O 到 BD 的 距离及∠OBD 的度数； (2)若 DE＝2BE，求 cos∠OED 的值和 CD 的长．