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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,所对弦的弦心距相等.
2.推论:同圆或等圆中:(1)两个圆心角相等;(2)两条弧相等;(3)两条弦相等;(4)两条弦的弦心距相等.四项中有一项成立,则其余对应的三项都成立.
【答案】A
【答案】B
【解析】∵OA=OC,∠CAO=25°,
∴∠ACO=∠CAO=25°.
又∵∠BCO=35°,∴∠ACB=∠ACO+∠BCO=60°,
∴∠AOB=2∠ACB=120°.
例1(1)(2012·陕西)如图,在半径为5的⊙O中,AB,CD是互相垂直的两条弦,垂足为P,且AB=CD=8,则OP的长为()
A.3B.4
C.3D.4
(3)(2012·衢州)如图,点A,B,C在⊙O上,∠ACB=30°,则sin∠AOB的值是()
A.B.C.D.
答案:D
一、选择题(每小题4分,共48分)
1.(2012·台州)如图,点A,B,C是⊙O上三点,∠AOC=130°,则∠ABC等于()
A.50°B.60°
C.65°D.70°
5.(2012·泰安)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为M,下列结论中不成立的是()
A.CM=DMB.CB=C.∠ACD=∠ADCD.OM=MD
【答案】D
15.(2012·安徽)如图所示,点A、B、C、D在⊙O上,O点在∠D的内部,四边形OABC为平行四边形,则∠OAD+∠OCD=60°.
19.(14分)如图,点C、D分别在扇形AOB的半径OA、OB的延长线上,且OA=3,AC=2,CD平行于AB,并与弧AB相交于点M、N.
(1)求线段OD的长;
(2)若tanC=,求弦MN的长.
答案:D
答案:(1)证=(2)证△OCB为等边三角形
【解析】如图,延长AO交BC于点D,过O作OE⊥BC,∵∠A=∠B=60°,∴△ABD为等边三角形.∴AD=BD=AB=12,∠ADB=60°.
∴OD=AD-OA=12-8=4.在Rt△ODE中,DE=OD·cos60°=4×=2,∴BE=BD-DE=12-2=10.∵OE⊥BC,∴BC=2BE=2×10=20.
【解析】∵∠BCA=60°,∴∠AOB=2∠ACB=120°.
∵OA=OB,∴∠ABO==30°.
解:(1)BC=BD;BC2=BE·BA;=等.
(2)由图得∠D=∠A=30°,∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,∴AB==2,即AO=1.
∵OF⊥AC,AF=OA·cos30°=,
∴AC=,OF=OA·sin30°=,
连接CO,则∠COB=2∠A=60°,∴∠AOC=120°.
∵S△AOC=×AC×OF=××=,
∴S阴影=π×12-=-.
(3)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠B=60°,OP⊥AC于点P,OP=2,则⊙O的半径为()A.4B.6C.8D.12
【点拨】本题考查等边三角形的判定及垂径定理的应用,连半径构造直角三角形是应用垂径定理求线段长的常用方法.
答案:B
2.(2012·苏州)如图,已知BD是⊙O的直径,点A、C在
⊙O上,=,∠AOB=60°,则∠BDC的度数是()A.20°B.25°
C.30°D.40°
4.如图,⊙O过点B、C,圆心O在等腰Rt△ABC的内部,∠BAC=90°,OA=1,BC=6,则⊙O的半径为()
A.6B.13
C.D.2
6.(2012·湘潭)如图,在⊙O中,弦AB∥CD,若∠ABC=40°,则∠BOD=()
A.20°B.40°
C.50°D.80°
【解析】连接AB,与OC交于点D,如图所示:
∵四边形ACBO为菱形,
∴OA=OB=AC=BC,OC⊥AB,又OA=OC=OB,
∴△AOC和△BOC都为等边三角形,
AD=BD,
在Rt△AOD中,OA=r,∠AOD=60°,
∴AD=OAsin60°=r,
则AB=2AD=r.故选B.
【解析】作垂直AB的直径交圆为C,D,交AB于E,利用相交弦定理,得AE·BE=CE·(10-CE),解得CE=2或8,
从图中可知CE=8,
从目前太阳所处位置到太阳完全跳出海面的时间为16分钟,则“图上”太阳升起的速度为8÷16=0.5(厘米/分).故选B.
16.(2012·宁波)如图,在△ABC中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=2,D是线段BC上的一个动点,以AD为直径画⊙O分别交AB,AC于点E,F,连接EF,则线段EF长度的最小值为.
(2)(2012·河北)如图,CD是⊙O的直径,AB是弦(不是直径),AB⊥CD于点E,则下列结论正确的是()
A.AE>BEB.=C.∠D=∠AECD.△ADE∽△CBE
2.已知:⊙O的半径为13cm,弦AB∥CD,AB=24cm,CD=10cm,则AB、CD之间的距离为()
A.17cmB.7cm
C.12cmD.17cm或7cm
【答案】C
【答案】D
9.(2012·广元)如图,A、B是⊙O上两点,若四边形ACBO是菱形,⊙O的半径为r,则点A与点B之间的距离为()
A.rB.r
C.rD.2r
12.每位同学都能感受到日出时美丽的景色.如图是一位同学从照片上剪切下来的画面,“图上”太阳与海平线交于A、B两点,他测得“图上”圆的半径为5厘米,AB=8厘米,若从目前太阳所处位置到太阳完全跳出海面的时间为16分钟,则“图上”太阳升起的速度为()
A.0.4厘米/分B.0.5厘米/分
C.0.6厘米/分D.0.7厘米/分
【解析】∵四边形OABC为平行四边形,∴∠B=∠AOC,∠BAO=∠BCO.∵∠AOC=2∠D,∠B+∠D=180°,∴∠B=∠AOC=120°,∠BAO=∠BCO=60°.
又∵∠BAD+∠BCD=180°,∴∠OAD+∠OCD=(∠BAD+∠BCD)-(∠BAO+∠BCO)=180°-120°=60°.
解:(1)∵AB∥CD,
∴∠OAB=∠C,∠OBA=∠D.
又∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA,
∴∠C=∠D.
∴OD=OC=OA+AC=3+2=5.
(2)过点O作OE⊥MN,垂足为E,并连接OM.
∵tanC==,OC=5,
在Rt△OEC中,OE2+CE2=OC2,∴OE=.
在Rt△OME中,OE=,OM=3,
∴ME===2.
∴MN=2ME=2×2=4.
【解答】(1)C过点O作OE⊥AB于点E,连接OB,
∵AB=CD=8,∴BE=4,∵OB=5,∴OE=PE=3,
∴OP=3.
(2)D由垂径定理垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧,知A,B错误;连接OA,由圆周角与圆心角的关系知,∠D=∠AOC<∠AEC,故C错误;由圆周角定理知∠A=∠C,∠B=∠D,所以△ADE∽△CBE,所以D正确,故选D.
(3)A由∠B=60°知∠AOC=120°,因为OP⊥AC,所以∠AOP=60°,因为cos∠AOP===,所以OA=4,故选A.
【解答】(1)证明:在△ABC中,∵∠BAC=∠APC=60°,∠APC=∠ABC,∴∠ABC=60°,∴∠ACB=180°-∠BAC-∠ABC=180°-60°-60°=60°,∴△ABC是等边三角形.
(2)连接OB.∵△ABC为等边三角形,O为其外接圆圆心,∴BO平分∠ABC,∴∠OBD=30°,∴OD=8×=4.
4.如图,△ABC内接于⊙O,AB=BC,∠ABC=120°,AD为⊙O的直径,AD=6,那么BD=3.
3.(2012·襄阳)△ABC为⊙O的内接三角形,若∠AOC=160°,则∠ABC的度数是()
A.80°B.160°
C.100°D.80°或100°
1.圆的定义有两种方式
(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.固定的端点叫圆心,线段OA叫做半径.
(2)圆是到定点的距离等于定长的点的集合.
2.圆的对称性
(1)圆是轴对称图形,经过圆心的每一条直线都是它的对称轴.
(2)圆是以圆心为对称中心的中心对称图形.
(3)圆是旋转对称图形.圆绕圆心旋转任意角度,都能和原来的图形重合,这就是圆的旋转不变性.
7.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,若⊙O的半径为,AC=2,则sinB的值是()
A.B.
C.D.
10.如图,在5×5的正方形网格中,一条圆弧经过A、B、C三点,那么这条圆弧所在圆的圆心是()
A.点PB.点Q
C.点RD.点M
二、填空题(每小题4分,共16分)
13.(2012·吉林)如图,A,B,C是⊙O上的三点,∠CAO=25°,∠BCO=35°,则∠AOB=120度.三、解答题(共36分)17.(10分)(2012·宁夏)如图,在⊙O中,直径AB⊥CD于点E,连接CO并延长交AD于点F,且CF⊥AD.求∠D的度数.
【点拨】本题组主要考查垂径定理及圆中的相关计算.
例3(2012·长沙)如图,A,P,B,C是半径为8的⊙O上的四点,则满足∠BAC=∠APC=60°.(1)求证:△ABC是等边三角形;
(2)求圆心O到边BC的距离OD.
3.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,∠CDB=30°,⊙O的半径为cm,则弦CD的长为()
A.cmB.3cmC.2cmD.9cm
【答案】C
【答案】D
【答案】B
【解析】连接OE,OF,过点O作OM⊥EF于点M,
则EM=FM=EF.
∵∠EOF=2∠BAC=120°,
∴∠EOM=∠EOF=60°.
∵sin∠EOM=,∴sin60°==.∴EM=OE.
∴EF=2EM=OE.
1.垂径定理的应用
用垂径定理进行计算或证明,常需作出圆心到弦的垂线段(即弦心距),则垂足为弦的中点,再利用解半径、弦心距和弦的一半组成的直角三角形来达到求解的目的.
2.借助同弧、等弧所对圆周角相等,所对圆心角相等进行角的等量代换;也可在同圆或等圆中,由相等的圆周角所对的弧相等,进行弧(或弦)的等量代换.
(2)(2012·重庆)已知:如图,OA,OB是⊙O的两条半径,且OA⊥OB,点C在⊙O上,则∠ACB的度数为()
A.45°B.35°C.25°D.20°
1.如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,已知CD=12,BE=2,则⊙O的直径为()
A.8B.10
C.16D.20
6.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D为⊙O上一点,OD⊥AC,垂足为E,连接BD.
(1)求证:BD平分∠ABC;
(2)当∠ODB=30°时,求证:BC=OD.
8.如图所示,在⊙O内有折线OABC,其中OA=8,AB=12,∠A=∠B=60°,则BC的长为()
A.19B.16
C.18D.20
11.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点P是半圆弧AC的中点,连接BP交AC于点D,若半圆弧的圆心为O,点D、点E关于圆心O对称,则图中的两个阴影部分的面积S1,S2之间的关系是()
A.S1S2
C.S1=S2D.不确定
14.(2012·大连)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,若∠BCA=60°,则∠ABO=30°.
18.(12分)如图,AB是⊙O的直径,CD⊥AB于点E,交⊙O于C、D两点,连接BC,BD,OF⊥AC于点F.
(1)请写出三条与BC有关的正确结论;
(2)当∠D=30°,BC=1时,求圆中阴影部分的面积.
例2(1)(2012·昆明)如图,AB,CD是⊙O的两条弦,连接AD,BC.若∠BAD=60°,则∠BCD的度数为()
A.40°B.50°
C.60°D.70°
5.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB为⊙O的直径,点D为⊙O上一点,若∠CAB=55°,则∠ADC的大小为35度.
【答案】D
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.
2.推论: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;弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;平分弦所对的一条弧的直径垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.
1.定义:顶点在圆心上的角叫圆心角;顶点在圆上,角的两边和圆都相交的角叫圆周角.
2.性质
(1)圆心角的度数等于它所对弧的度数;
(2)一条弧所对的圆周角的度数等于它所对圆心角的度数的一半;
(3)同弧或等弧所对的圆周角相等.同圆或等圆中相等的圆周角所对的弧相等;
(4)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.
【解答】(1)C(2)A(3)C
【点拨】(1)依据同弧所对的圆周角相等,可得∠BCD=∠BAD=60°.
(2)由于OA⊥OB,即∠AOB=90°,所以∠ACB=∠AOB=×90°=45°.
(3)由∠ACB=30°,可得∠AOB=2∠ACB=60°,所以sin∠AOB=sin60°=.
【答案】B
【解析】根据题意知半圆关于OP对称,因而S1,S2在直径AC上面的两部分的面积相等,△CDB与△AEB的底CD与AE相等,高相等,因而面积相等,因而S1=S2.故选C.
【答案】C
即当⊙O的半径最小时,线段EF的长最小.
∵当AD⊥BC时,直径AD最小,∴此时⊙O的半径最小.
在Rt△ABD中,sinB==,
∴AD=AB=2,∴OE=AD=1,∴EF=OE=.
即线段EF长度的最小值是.
解:连接BD.
∵AB是⊙O的直径,∴BD⊥AD.
又∵CF⊥AD,∴BD∥CF.
∴∠BDC=∠C.又∵∠BDC=∠BOC,∴∠C=∠BOC.∵AB⊥CD,∴∠C=30°,
∴∠ADC=60°.
【解析】如图所示,延长AO交BC于D,连接OB、OC,由AB=AC,OB=OC,得AD⊥BC,BD=DC=BC=3.由∠ABC=45°得AD=BD=3.∴OD=3-1=2,∴OB==.
【答案】C
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