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查補(bǔ)重難點(diǎn)07.圓的相關(guān)計(jì)算與證明考點(diǎn)一:圓的基本概念與性質(zhì)1.垂徑定理:垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對(duì)的兩條?。普?:平分弦(不是直徑)的直徑垂直于弦,并且平分弦所對(duì)的兩條?。煌普?:弦的垂直平分線經(jīng)過圓心,并且平分弦所對(duì)的兩條?。?.圓心角、弧、弦的關(guān)系(定理):在同圓或等圓中,相等的圓心角所對(duì)的弧相等,所對(duì)的弦相等.圓心角、弧和弦之間的等量關(guān)系必須在同圓等式中才成立.推論:在同圓或等圓中,如果兩個(gè)圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對(duì)應(yīng)的其余各組量都分別相等.3.圓周角定理:一條弧所對(duì)的圓周角等于它所對(duì)的圓心角的一半.圓周角定理的推論:1)在同圓或等圓中,同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等.2)直徑所對(duì)的圓周角是直角.3)圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ).題型1.垂徑定理及其運(yùn)用1.如圖,可得①AB過圓心;②AB⊥CD;③CE=DE;④;⑤??偨Y(jié):垂徑定理及其推論實(shí)質(zhì)是指一條直線滿足:(1)過圓心;(2)垂直于弦;(3)平分弦(被平分的弦不是直徑);(4)平分弦所對(duì)的優(yōu)??;(5)平分弦所對(duì)的劣弧。若已知五個(gè)條件中的兩個(gè),那么可推出其中三個(gè),簡(jiǎn)稱“知二得三”,解題過程中應(yīng)靈活運(yùn)用該定理。2.關(guān)于垂徑定理的計(jì)算常與勾股定理相結(jié)合,解題時(shí)往往需要添加輔助線,一般過圓心作弦的垂線,構(gòu)造直角三角形.例1.(2024·江蘇鹽城·模擬預(yù)測(cè))如圖,、、是上的點(diǎn),,若,,則(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題考查垂徑定理(垂直于弦的直徑平分這條弦,并且平分弦所對(duì)的兩條弧),先根據(jù)垂徑定理得到,再用勾股定理計(jì)算出,然后計(jì)算即可.掌握垂徑定理是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:∵,,,∴,,,在中,,∴.故選:D.變式2.(2024·江蘇徐州·一模)如圖,是的內(nèi)接三角形,若,,則的半徑長(zhǎng)為(
)A.4 B. C.2 D.1【答案】C【分析】本題考查了圓周角定理,垂徑定理,解直角三角形,連接,過點(diǎn)作于點(diǎn),則,進(jìn)而即可求解.【詳解】解:如圖所示,連接,過點(diǎn)作于點(diǎn),∵,∴,∴,∴,故選:C.變式3.(2023年湖南省永州市中考數(shù)學(xué)真題)如圖,是一個(gè)盛有水的容器的橫截面,的半徑為.水的最深處到水面的距離為,則水面的寬度為.
【答案】【分析】過點(diǎn)作于點(diǎn),交于點(diǎn),則,依題意,得出,進(jìn)而在中,勾股定理即可求解.【詳解】解:如圖所示,過點(diǎn)作于點(diǎn),交于點(diǎn),則,
∵水的最深處到水面的距離為,的半徑為.∴,在中,∴故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了垂徑定理的應(yīng)用,勾股定理,熟練掌握垂徑定理是解題的關(guān)鍵.題型2.圓心角、弧、弦的關(guān)系在同圓或等圓中,如果兩個(gè)圓心角、兩條弧、兩條弦或兩條弦的弦心距中有一組量相等,那么它們所對(duì)應(yīng)的其余各組量分別相等。運(yùn)用這些相等關(guān)系,可以實(shí)現(xiàn)線段相等與角相等之間的相互轉(zhuǎn)化。例1.(2023·遼寧·校聯(lián)考一模)如圖,四邊形內(nèi)接,平分,則下列結(jié)論正確的是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)圓心角、弧、弦的關(guān)系對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行逐一判斷即可.【詳解】解:A、與的大小關(guān)系不確定,與不一定相等,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;B、平分,,,,故本選項(xiàng)正確;C、與的大小關(guān)系不確定,與不一定相等,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;D、與的大小關(guān)系不確定,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查的是圓心角、弧、弦的關(guān)系,在同圓或等圓中,如果兩個(gè)圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對(duì)應(yīng)的其余各組量都分別相等.變式1.(2023·陜西西安·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,是的直徑,點(diǎn)C,D在上,,則的度數(shù)是(
)
A. B. C. D.【答案】B【分析】首先由可得,再由可得出.【詳解】解:∵在中,∴,∵,∴,故選:B.【點(diǎn)睛】此題考查了弧與圓心角的關(guān)系、等腰三角形的性質(zhì)及三角形外角的性質(zhì),掌握數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.變式2.(2023·四川成都·模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,弦相交于點(diǎn)E,連接,已知.(1)求證:;(2)如果的半徑為5,,求的長(zhǎng).
【答案】(1)見解析(2)7【分析】(1)根據(jù),可得,再證明,即可;(2)過O作與F,于G,連接,則,根據(jù)垂徑定理可得,證明,可得,從而得到四邊形是正方形,可得,設(shè),則,根據(jù)勾股定理求出x的值,即可.【詳解】(1)證明:∵,∴,在與中,,∴,∴;(2)解:過O作與F,于G,連接,則,
∴四邊形是矩形,根據(jù)垂徑定理得:,∵,∴,在與中,,∴,∴,∵,∴四邊形是正方形,∴,設(shè),則,∴,即,解得:或(舍去),∴,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了垂徑定理,弧、弦,圓心角的關(guān)系,勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握垂徑定理,弧、弦,圓心角的關(guān)系,勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.題型3.圓周角定理的運(yùn)用(1)在證明圓周角相等或弧相等時(shí),通?!坝傻冉钦业然 被颉坝傻然≌业冉恰保唬?)當(dāng)已知圓的直徑時(shí),常構(gòu)造直徑所對(duì)的圓周角;(3)在圓中求角度時(shí),通常需要通過一些圓的性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。比如圓心角與圓周角間的轉(zhuǎn)化;同弧或等弧的圓周角間的轉(zhuǎn)化;連直徑,得到直角三角形,通過兩銳角互余進(jìn)行轉(zhuǎn)化等。例1.(2024·江蘇蘇州·一模)如圖,在中,點(diǎn),,在圓上,,的半徑的長(zhǎng)為,則劣弧的長(zhǎng)是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查了圓周角定理和弧長(zhǎng)公式,根據(jù)圓周角定理求出度數(shù),再利用弧長(zhǎng)公式計(jì)算即可,熟練掌握?qǐng)A周角定理和弧長(zhǎng)公式的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:∵,∴,∴劣弧的長(zhǎng)是,故選:.變式1.(2023·江蘇無錫·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知四邊形內(nèi)接于,,、的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)E,連接.若,則(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題考查圓周角定理,三角形內(nèi)角和定理,關(guān)鍵是由圓周角定理求出的度數(shù).由圓周角定理推出,,得到,由三角形內(nèi)角和定理求出的度數(shù),即可求出的度數(shù).【詳解】解:為圓的直徑,,,∵,∴,,,,,.故選:.變式2.(2023·江蘇·中考真題)如圖,是的直徑,是的內(nèi)接三角形.若,,則的直徑.
【答案】【分析】連接,,根據(jù)在同圓中直徑所對(duì)的圓周角是可得,根據(jù)圓周角定理可得,根據(jù)圓心角,弦,弧之間的關(guān)系可得,根據(jù)勾股定理即可求解.【詳解】解:連接,,如圖:
∵是的直徑,∴,∵,∴,∴,又∵,∴,在中,,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了在同圓中直徑所對(duì)的圓周角是,圓周角定理,圓心角,弦,弧之間的關(guān)系,勾股定理,熟練掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.題型4.圓的內(nèi)角四邊形性質(zhì):(1)圓內(nèi)接四邊形對(duì)角互補(bǔ);(2)圓內(nèi)接四邊形的任意一個(gè)外角等于它的內(nèi)對(duì)角。注意:圓的一條?。ㄏ遥┲粚?duì)著一個(gè)圓心角,對(duì)應(yīng)的圓周角有無數(shù)個(gè),但圓周角的度數(shù)只有兩個(gè),這兩個(gè)度數(shù)和為180°。例1(2023·江蘇·中考真題)如圖,四邊形是的內(nèi)接四邊形,是的直徑,,則的度數(shù)是.【答案】120【分析】解:如圖,連接,由是的直徑,可得,由,可得,,根據(jù),計(jì)算求解即可.【詳解】解:如圖,連接,∵是的直徑,∴,∵,∴,∴,∵四邊形是的內(nèi)接四邊形,∴,故答案為:120.【點(diǎn)睛】本題考查了直徑所對(duì)的圓周角為直角,含的直角三角形,圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì).解題的關(guān)鍵在于明確角度之間的數(shù)量關(guān)系.變式1.(2022·江蘇南京·中考真題)如圖,四邊形內(nèi)接于,它的3個(gè)外角,,的度數(shù)之比為,則.【答案】/72度【分析】根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ)以及外角的性質(zhì)可求出,再根據(jù)平角的定義求解.【詳解】解:如圖,延長(zhǎng)到H,四邊形內(nèi)接于,,,,,的度數(shù)之比為,,,,的度數(shù)之比為,,,.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查圓內(nèi)接四邊形,解題的關(guān)鍵是掌握?qǐng)A內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ),外角和是360度.變式2.(2023·江蘇宿遷·二模)如圖,點(diǎn)A、B、C在上,P為上任意一點(diǎn),,則等于(
)
A. B. C. D.【答案】C【分析】本題主要考查三角形內(nèi)角和定理和圓的內(nèi)接四邊形性質(zhì),根據(jù)題意列出關(guān)系式化簡(jiǎn)即可.【詳解】解:在中,,在中,,∵四邊形為圓的內(nèi)接四邊形,∴,,則,故選:C.考點(diǎn)二:與圓有關(guān)的位置關(guān)系1.切線的性質(zhì):(1)切線與圓只有一個(gè)公共點(diǎn);(2)切線到圓心的距離等于圓的半徑;(3)切線垂直于經(jīng)過切點(diǎn)的半徑。2.切線的判定(1)與圓只有一個(gè)公共點(diǎn)的直線是圓的切線(定義法);(2)到圓心的距離等于半徑的直線是圓的切線(數(shù)量關(guān)系法);(3)經(jīng)過半徑外端點(diǎn)并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線(判定定理法)。3.切線長(zhǎng)定理:圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,它們的切線長(zhǎng)相等,圓心和這一點(diǎn)的連線平分兩條切線的夾角。4.三角形外接圓:經(jīng)過三角形三個(gè)頂點(diǎn)的圓叫做三角形的外接圓,外接圓的圓心是三角形三條邊垂直平分線的交點(diǎn),叫做三角形的外心,這個(gè)三角形叫做這個(gè)圓的內(nèi)接三角形。5.三角形內(nèi)切圓:與三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內(nèi)切圓,內(nèi)切圓的圓心是三角形三條邊角分線的交點(diǎn),叫做三角形的內(nèi)心,這個(gè)三角形叫做圓的外切三角形。題型1.點(diǎn)(直線)與圓的位置關(guān)系掌握已知點(diǎn)的位置,可以確定該點(diǎn)到圓心的距離與半徑的關(guān)系,反過來已知點(diǎn)到圓心的距離與半徑的關(guān)系,可以確定該點(diǎn)與圓的位置關(guān)系。例1.(2023·江蘇宿遷·中考真題)在同一平面內(nèi),已知的半徑為2,圓心O到直線l的距離為3,點(diǎn)P為圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)P到直線l的最大距離是(
)A.2 B.5 C.6 D.8【答案】B【分析】過點(diǎn)作于點(diǎn),連接,判斷出當(dāng)點(diǎn)為的延長(zhǎng)線與的交點(diǎn)時(shí),點(diǎn)到直線的距離最大,由此即可得.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)作于點(diǎn),連接,,,當(dāng)點(diǎn)為的延長(zhǎng)線與的交點(diǎn)時(shí),點(diǎn)到直線的距離最大,最大距離為,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì),正確判斷出點(diǎn)到直線的距離最大時(shí),點(diǎn)的位置是解題關(guān)鍵.變式1.(2024·江蘇常州·模擬預(yù)測(cè))已知直線l與⊙O相交,圓心O到直線l的距離為6,則⊙O的半徑可能為(
)A.4 B.5 C.6 D.7【答案】D【分析】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,熟練掌握判斷直線和圓的位置關(guān)系的方法:設(shè)的半徑為,圓心到直線的距離為.①直線和相交②直線和相切③直線和相離.根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系的判斷的方法可求解.【詳解】解:和直線相交,,又圓心到直線的距離為,,故選:D.變式2.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)如圖,在等腰中,,BC=,同時(shí)與邊的延長(zhǎng)線、射線相切,的半徑為3.將繞點(diǎn)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),、的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為、,在旋轉(zhuǎn)的過程中邊所在直線與相切的次數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】首先以A為圓心,以BC邊的中線為半徑畫圓,可得⊙A的半徑為3,計(jì)算出OA的長(zhǎng)度,可知⊙O與⊙A相切,根據(jù)兩個(gè)相切圓的性質(zhì),即可得到答案.【詳解】解:如圖:作AD⊥BC,以A為圓心,以AD為半徑畫圓∵AC、AB所在的直線與⊙O相切,令切點(diǎn)分別為P、Q,連接OP、OQ∴AO平分∠PAQ∵∠CAB=120°∴∠PAO=30°∵OP=3∴AO==6∵∠BAC=120°,AB=AC
∴∠ACB=30°,CD=BC=∴AD==3∴⊙A的半徑為3,∴⊙O與⊙A的半徑和為6∵AO=6∴⊙O與⊙A相切∵AD⊥BC∴BC所在的直線是⊙A的切線∴BC所在的直線與⊙O相切∴當(dāng)=360°時(shí),BC所在的直線與⊙O相切同理可證明當(dāng)=180°時(shí),所在的直線與⊙O相切.當(dāng)⊥AO時(shí),即=90°時(shí),所在的直線與⊙O相切.∴當(dāng)為90°、180°、360°時(shí),BC所在的直線與⊙O相切故答案選C.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓的切線,涉及到等腰三角形的性質(zhì)、兩圓的位置關(guān)系和特殊角的三角函數(shù)等知識(shí),熟練掌握相關(guān)知識(shí),精準(zhǔn)識(shí)圖并準(zhǔn)確推斷圖形的運(yùn)動(dòng)軌跡,進(jìn)行合理論證是本題的解題關(guān)鍵.題型2.切線的性質(zhì).利用切線的性質(zhì)解決問題時(shí),通常連過切點(diǎn)的半徑,利用直角三角形的性質(zhì)來解決問題。例1.(2023·江蘇徐州·中考真題)如圖,在中,直徑與弦交于點(diǎn).連接,過點(diǎn)的切線與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn).若,則°.
【答案】66【分析】連接,則有,然后可得,則,進(jìn)而問題可求解.【詳解】解:連接,如圖所示:
∵是的直徑,且是的切線,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴;故答案為:66.【點(diǎn)睛】本題主要考查切線的性質(zhì)、圓周角、弧之間的關(guān)系,熟練掌握切線的性質(zhì)、圓周角、弧之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.變式1.(2022·江蘇鹽城·中考真題)如圖,、是的弦,過點(diǎn)A的切線交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),若,則°.【答案】35【分析】連接并延長(zhǎng),交于點(diǎn),連接,首先根據(jù)圓周角定理可得,再根據(jù)為的切線,可得,可得,再根據(jù)圓周角定理即可求得.【詳解】解:如圖,連接并延長(zhǎng),交于點(diǎn),連接.為的直徑,,,為的切線,,,,.故答案為:35.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,切線的性質(zhì),作出輔助線是解決本題的關(guān)鍵.變式2.(2022·江蘇無錫·中考真題)如圖,AB是圓O的直徑,弦AD平分∠BAC,過點(diǎn)D的切線交AC于點(diǎn)E,∠EAD=25°,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(
)A.AE⊥DE B.AE//OD C.DE=OD D.∠BOD=50°【答案】C【分析】過點(diǎn)D作DF⊥AB于點(diǎn)F,根據(jù)切線的性質(zhì)得到OD⊥DE,證明OD∥AE,根據(jù)平行線的性質(zhì)以及角平分線的性質(zhì)逐一判斷即可.【詳解】解:∵DE是⊙O的切線,∴OD⊥DE,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠BAC,∴∠OAD=∠EAD,∴∠EAD=∠ODA,∴OD∥AE,∴AE⊥DE.故選項(xiàng)A、B都正確;∵∠OAD=∠EAD=∠ODA=25°,∠EAD=25°,∴∠BOD=∠OAD+∠ODA=50°,故選項(xiàng)D正確;∵AD平分∠BAC,AE⊥DE,DF⊥AB,∴DE=DF<OD,故選項(xiàng)C不正確;故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查的是切線的性質(zhì),角平分線的性質(zhì)定理,平行線的性質(zhì),掌握?qǐng)A的切線垂直于經(jīng)過切點(diǎn)的半徑是解題的關(guān)鍵.題型3.切線的判定切線判定常用的證明方法:①知道直線和圓有公共點(diǎn)時(shí),連半徑,證垂直;②不知道直線與圓有沒有公共點(diǎn)時(shí),作垂直,證垂線段等于半徑。例1.(2023·江蘇鹽城·中考真題)如圖,在中,是上(異于點(diǎn),)的一點(diǎn),恰好經(jīng)過點(diǎn),,于點(diǎn),且平分.(1)判斷與的位置關(guān)系,并說明理由;(2)若,,求的半徑長(zhǎng).
【答案】(1)見解析(2)的半徑長(zhǎng)為.【分析】(1)連接,證明,即可證得,從而證得是圓的切線;(2)設(shè),則,利用勾股定理求得,推出,利用相似三角形的性質(zhì)列得比例式,據(jù)此求解即可.【詳解】(1)證明:連接,如下圖所示,
∵是的平分線,∴,又∵,∴,∴,∴,∴,即,又∵過半徑的外端點(diǎn)B,∴與相切;(2)解:設(shè),則,∵在中,,,,∴,∵,∴,∴,即,解得.故的半徑長(zhǎng)為.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的判定,相似三角形的判定和性質(zhì),以及勾股定理,熟練掌握切線的判定是解本題的關(guān)鍵.變式1.(2023·江蘇揚(yáng)州·中考真題)如圖,在中,,點(diǎn)D是上一點(diǎn),且,點(diǎn)O在上,以點(diǎn)O為圓心的圓經(jīng)過C、D兩點(diǎn).(1)試判斷直線與的位置關(guān)系,并說明理由;(2)若的半徑為3,求的長(zhǎng).
【答案】(1)直線與相切,理由見解析(2)6【分析】(1)連接,根據(jù)圓周角定理,得到,進(jìn)而得到,即可得出與相切;(2)解直角三角形,求出的長(zhǎng),進(jìn)而求出的長(zhǎng),再解直角三角形,求出的長(zhǎng)即可.【詳解】(1)解:直線與相切,理由如下:連接,則:,
∵,即:,∴,∵,∴,∴,∴,∵為的半徑,∴直線與相切;(2)解:∵,的半徑為3,∴,∴,∴,∵,∴,設(shè):,則:,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查切線的判定,解直角三角形.熟練掌握切線的判定方法,正弦的定義,是解題的關(guān)鍵.變式2.(2022·江蘇揚(yáng)州·中考真題)如圖,為的弦,交于點(diǎn),交過點(diǎn)的直線于點(diǎn),且.(1)試判斷直線與的位置關(guān)系,并說明理由;(2)若,求的長(zhǎng).【答案】(1)相切,證明見詳解(2)6【分析】(1)連接OB,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得出,,從而求出,再根據(jù)切線的判定得出結(jié)論;(2)分別作交AB于點(diǎn)M,交AB于N,根據(jù)求出OP,AP的長(zhǎng),利用垂徑定理求出AB的長(zhǎng),進(jìn)而求出BP的長(zhǎng),然后在等腰三角形CPB中求解CB即可.【詳解】(1)證明:連接OB,如圖所示:,,,,,,即,,,為半徑,經(jīng)過點(diǎn)O,直線與的位置關(guān)系是相切.(2)分別作交AB于點(diǎn)M,交AB于N,如圖所示:,,,,,,,,,,.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的證明,垂徑定理的性質(zhì),等腰三角形,勾股定理,三角函數(shù)等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握相關(guān)知識(shí)并靈活應(yīng)用是解決此題的關(guān)鍵,抓住直角三角形邊的關(guān)系求解線段長(zhǎng)度是解題的主線思路.題型4.內(nèi)切圓與外接圓(1)三角形內(nèi)切圓半徑:,其中S為三角形的面積;C為三角形的周長(zhǎng);(2)直角三角形內(nèi)切圓半徑:,其中a,b為直角三角形的直角邊長(zhǎng),c為斜邊長(zhǎng)。(3)切線長(zhǎng)定理經(jīng)常用來證明線段相等,通常要連接圓心與切點(diǎn)構(gòu)造直角三角形來求解。例1.(2024·江蘇揚(yáng)州·一模)如圖,一塊四邊形材料,,,,,.現(xiàn)用此材料截出一個(gè)面積最大的圓形模板,則此圓的半徑是(
)
A. B. C. D.【答案】B【分析】本題主要考查了三角形內(nèi)切圓半徑與三角形的關(guān)系,相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,構(gòu)造三角形用等面積法是解題的關(guān)鍵.延長(zhǎng)交延長(zhǎng)線于,當(dāng)這個(gè)圓是的內(nèi)切圓時(shí),此圓的面積最大,構(gòu)造三角形,通過等面積法求解即可.【詳解】解:延長(zhǎng)交延長(zhǎng)線于
,,,,即,解得,,在中,,,設(shè)這個(gè)圓的圓心為,與分別相切于,,,,,,即,解得,故選:B.變式1.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)《九章算術(shù)》中記載:“今有勾八步,股一十五步.問勾中容圓,徑幾何?”譯文:現(xiàn)在有一個(gè)直角三角形,短直角邊的長(zhǎng)為8步,長(zhǎng)直角邊的長(zhǎng)為15步.問這個(gè)直角三角形內(nèi)切圓的直徑是多少?書中給出的算法譯文如下:如圖,根據(jù)短直角邊的長(zhǎng)和長(zhǎng)直角邊的長(zhǎng),求得斜邊的長(zhǎng).用直角三角形三條邊的長(zhǎng)相加作為除數(shù),用兩條直角邊相乘的積再乘2作為被除數(shù),計(jì)算所得的商就是這個(gè)直角三角形內(nèi)切圓的直徑.根據(jù)以上方法,求得該直徑等于步.(注:“步”為長(zhǎng)度單位)
【答案】6【分析】根據(jù)勾股定理求出直角三角形的斜邊,根據(jù)直角三角形的內(nèi)切圓的半徑的求法確定出內(nèi)切圓半徑,得到直徑.【詳解】解:根據(jù)勾股定理得:斜邊為,則該直角三角形能容納的圓形(內(nèi)切圓)半徑(步),即直徑為6步,故答案為:6.【點(diǎn)睛】此題考查了三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,掌握中,兩直角邊分別為、,斜邊為,其內(nèi)切圓半徑是解題的關(guān)鍵.變式2.(2022·江蘇常州·中考真題)如圖,是的內(nèi)接三角形.若,,則的半徑是.【答案】1【分析】連接、,根據(jù)圓周角定理得到,根據(jù)勾股定理計(jì)算即可.【詳解】解:連接、,,,,即,解得:,故答案為:1.【點(diǎn)睛】本題考查的是三角形的外接圓與外心,掌握?qǐng)A周角定理、勾股定理是解題的關(guān)鍵.考點(diǎn)三:與圓有關(guān)的計(jì)算設(shè)⊙OQUOTE的半徑為R,n°QUOTE圓心角所對(duì)弧長(zhǎng)為l,n為弧所對(duì)的圓心角的度數(shù),則(1)弧長(zhǎng)公式:;(2)扇形面積公式:或.(3)圓錐側(cè)面積公式:S圓錐側(cè)=πrl(其中l(wèi)是圓錐的母線長(zhǎng),r是圓錐的底面半徑)(4)圓錐全面積公式:S圓錐全=πrl+πr2(圓錐的表面積=扇形面積+底面圓面積)題型1.正多邊形與圓的相關(guān)計(jì)算正多邊形的常用公式(Rn為正多邊形外接圓的半徑)邊長(zhǎng):;周長(zhǎng):;邊心距:;面積:;內(nèi)角度數(shù):;外角/中心角度數(shù):;邊長(zhǎng)、半徑、邊心距的關(guān)系:。例1.(2024·江蘇無錫·一模)魏晉時(shí)期的數(shù)學(xué)家劉徽首創(chuàng)“割圓術(shù)”,用圓內(nèi)接正多邊形的面積去無限逼近圓面積.如圖所示的圓的內(nèi)接正十二邊形,若該圓的半徑為1,則這個(gè)圓的內(nèi)接正十二邊形的面積為(
)A.1 B. C.3 D.4【答案】C【分析】本題考查正多邊形與圓,三角形的面積的計(jì)算,解直角三角形,正確的作出輔助線是解題關(guān)鍵.過作于,得到圓的內(nèi)接正十二邊形的圓心角,根據(jù)三角形的面積公式即可得到結(jié)論.【詳解】解:如圖,過作于,圓的內(nèi)接正十二邊形的圓心角為,,,,這個(gè)圓的內(nèi)接正十二邊形的面積為,故選:C變式1.(2023·江蘇無錫·中考真題)下列命題:①各邊相等的多邊形是正多邊形;②正多邊形是中心對(duì)稱圖形;③正六邊形的外接圓半徑與邊長(zhǎng)相等;④正n邊形共有n條對(duì)稱軸.其中真命題的個(gè)數(shù)是(
)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】C【分析】根據(jù)正多邊形的性質(zhì)以及正多邊形與圓的關(guān)系逐一進(jìn)行判斷即可.【詳解】解:各邊相等各角相等的多邊形是正多邊形,只有各邊相等的多邊形不一定是正多邊形,如菱形,故①是假命題;正三角形和正五邊形就不是中心對(duì)稱圖形,故②為假命題;正六邊形中由外接圓半徑與邊長(zhǎng)可構(gòu)成等邊三角形,所以外接圓半徑與邊長(zhǎng)相等,故③為真命題;根據(jù)軸對(duì)稱圖形的定義和正多邊形的特點(diǎn),可知正n邊形共有n條對(duì)稱軸,故④為真命題.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查的是正多邊形的概念以及正多邊形與圓的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題型.變式2.(2023·江蘇泰州·中考真題)半徑為的圓內(nèi)接正五邊形一邊所對(duì)劣弧的長(zhǎng)為.【答案】【分析】根據(jù)正多邊形和圓的性質(zhì),計(jì)算半徑為的圓周長(zhǎng)的五分之一即可.【詳解】解:由題意得,半徑為的圓內(nèi)接正五邊形一邊所對(duì)劣弧的長(zhǎng)是半徑為的圓周長(zhǎng)的五分之一,所以,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查正多邊形和圓,掌握弧長(zhǎng)、圓周長(zhǎng)計(jì)算方法是正確解答的關(guān)鍵.題型2.圓錐的相關(guān)計(jì)算圓錐的相關(guān)公式難以記憶,建議牢記圓錐與側(cè)面展開圖的圖形形式,并理解側(cè)面展開圖與扇形之間的關(guān)系。相關(guān)公式在解題過程中進(jìn)行推導(dǎo)。例1.(2023·江蘇·中考真題)如圖是一個(gè)幾何體的三視圖,則該幾何體的側(cè)面積是(
).
A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意可得這個(gè)幾何體為圓錐,然后求出圓錐的母線長(zhǎng)為,再根據(jù)圓錐的側(cè)面(扇形)面積公式,即可求解.【詳解】解:根據(jù)題意得:這個(gè)幾何體為圓錐,如圖,過點(diǎn)作于點(diǎn),
根據(jù)題意得:,,,∴,∴,即圓錐的母線長(zhǎng)為,∴這個(gè)幾何體的側(cè)面積是.故選:B【點(diǎn)睛】本題考查簡(jiǎn)單幾何體的三視圖,求圓錐的側(cè)面積,根據(jù)題意得到這個(gè)幾何體為圓錐是解題的關(guān)鍵.變式14.(2023·江蘇徐州·中考真題)如圖,沿一條母線將圓錐側(cè)面剪開并展平,得到一個(gè)扇形.若母線長(zhǎng)l為,扇形的圓心角為,則圓錐的底面圓的半徑r為.
【答案】2【分析】本題考查了圓錐的計(jì)算,首先求得展開之后扇形的弧長(zhǎng)也就是圓錐的底面周長(zhǎng),進(jìn)一步利用弧長(zhǎng)計(jì)算公式求得圓錐的底面圓的半徑r.【詳解】解:由題意得:母線長(zhǎng)l為,,,∴,故答案為:2.變式2.(2021·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)設(shè)圓錐的底面圓半徑為r,圓錐的母線長(zhǎng)為l,滿足2r+l=6,這樣的圓錐的側(cè)面積(
)A.有最大值π B.有最小值π C.有最大值π D.有最小值π【答案】C【分析】由2r+l=6,得出l=6﹣2r,代入圓錐的側(cè)面積公式:S側(cè)=πrl,利用配方法整理得出,S側(cè)=﹣2π(r﹣)2+π,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】解:∵2r+l=6,∴l(xiāng)=6﹣2r,∴圓錐的側(cè)面積S側(cè)=πrl=πr(6﹣2r)=﹣2π(r2﹣3r)=﹣2π[(r﹣)2﹣]=﹣2π(r﹣)2+π,∴當(dāng)r=時(shí),S側(cè)有最大值.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了圓錐的計(jì)算,二次函數(shù)的最值,圓錐的側(cè)面展開圖為一扇形,這個(gè)扇形的弧長(zhǎng)等于圓錐底面的周長(zhǎng),扇形的半徑等于圓錐的母線長(zhǎng).熟記圓錐的側(cè)面積:是解題的關(guān)鍵.題型3.不規(guī)則圖形的相關(guān)計(jì)算求與圓有關(guān)的不規(guī)則圖形的面積時(shí),最基本的思想就是轉(zhuǎn)化思想,即把所求的不規(guī)則的圖形的面積轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形的面積.常用的方法有:割補(bǔ)法、等積變換法、圖形變換法等。例1.(2023·江蘇連云港·中考真題)如圖,矩形內(nèi)接于,分別以為直徑向外作半圓.若,則陰影部分的面積是(
)
A. B. C. D.20【答案】D【分析】根據(jù)陰影部分面積為2個(gè)直徑分別為的半圓的面積加上矩形的面積減去直徑為矩形對(duì)角線長(zhǎng)的圓的面積即可求解.【詳解】解:如圖所示,連接,∵矩形內(nèi)接于,∴∴陰影部分的面積是,故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理,矩形的性質(zhì),熟練掌握勾股定理是解題的關(guān)鍵.變式1.(2022·江蘇連云港·中考真題)如圖,有一個(gè)半徑為2的圓形時(shí)鐘,其中每個(gè)刻度間的弧長(zhǎng)均相等,過9點(diǎn)和11點(diǎn)的位置作一條線段,則鐘面中陰影部分的面積為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】陰影部分的面積等于扇形面積減去三角形面積,分別求出扇形面積和等邊三角形的面積即可.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)OC作OD⊥AB于點(diǎn)D,∵∠AOB=2×=60°,∴△OAB是等邊三角形,∴∠AOD=∠BOD=30°,OA=OB=AB=2,AD=BD=AB=1,∴OD=,∴陰影部分的面積為,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了扇形面積、等邊三角形的面積計(jì)算方法,掌握扇形面積、等邊三角形的面積的計(jì)算方法是正確解答的關(guān)鍵.變式2.(2024·江蘇蘇州·一模)如圖,正方形的邊長(zhǎng)為1,對(duì)角線,相交于點(diǎn),以點(diǎn)為圓心,對(duì)角線的長(zhǎng)為半徑畫弧,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),則圖中陰影部分的面積為.【答案】【分析】先根據(jù)銳角三角函數(shù)求出,再根據(jù)扇形面積公式和三角形面積公式即可求出陰影部分的面積.【詳解】解:四邊形是正方形,,,,則在等腰中,由勾股定理可得,由正方形性質(zhì)可知,,陰影部分的面積,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查求不規(guī)則圖形面積,涉及扇形面積公式、正方形的性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),掌握扇形面積公式和正方形性質(zhì)的應(yīng)用,由等腰直角三角形求出是解題關(guān)鍵.題型4.圓的相關(guān)證明與計(jì)算綜合在解決圓的相關(guān)證明與計(jì)算綜合問題中,經(jīng)常用到的重要性質(zhì)及技法:①運(yùn)用圓是軸對(duì)稱圖形也是中心對(duì)稱圖形可以對(duì)相關(guān)結(jié)論作合理的猜測(cè);②利用垂徑定理,通過在由半弦、半徑、弦心距組成的直角三角形,運(yùn)用勾股定理或銳角三角函數(shù)進(jìn)行計(jì)算;③在同圓或等圓中,圓心角、弧、弦、弦心距等量對(duì)等量關(guān)系,可以轉(zhuǎn)化相等關(guān)系;④由直徑所對(duì)的圓周角是直角構(gòu)造直角三角形;⑤相似三角形、銳角三角函數(shù)、勾股定理是計(jì)算線段長(zhǎng)度及其線段數(shù)量關(guān)系的重要手段。例1.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)如圖,將矩形沿對(duì)角線翻折,的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn),以矩形的頂點(diǎn)為圓心、為半徑畫圓,與相切于點(diǎn),延長(zhǎng)交于點(diǎn),連接交于點(diǎn).(1)求證:.(2)當(dāng),時(shí),求的長(zhǎng).
【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)連接,由切線的性質(zhì)得,則,由矩形的性質(zhì)得,再由直角三角形兩銳角互余得,根據(jù)對(duì)頂角相等和同圓的半徑相等得,,然后由等角的余角相等得,最后由等角對(duì)等邊得出結(jié)論;(2)由銳角三角函數(shù)得,,得,由翻折得,由得,再由矩形對(duì)邊相等得,最后在中解直角三角形即可得出結(jié)論.【詳解】(1)證明:如圖,連接.
∵與相切于點(diǎn)E,∴,∴.∵四邊形是矩形,∴,∴.∵,∴.∵,∴,∴.(2)解:在中,,,∴,∴,∵四邊形是矩形,∴,由翻折可知,,∵四邊形是矩形,∴,在中,,∴.【點(diǎn)睛】本題是四邊形與圓的綜合題,考查了矩形的性質(zhì)、切線的性質(zhì)、翻折的有關(guān)性質(zhì)、銳角三角函數(shù)的定義,正確作出輔助線,巧用解直角三角形是解答本題的關(guān)鍵.變式1.(2023·江蘇宿遷·中考真題)(1)如圖,是的直徑,與交于點(diǎn)F,弦平分,點(diǎn)E在上,連接、,________.求證:________.
從①與相切;②中選擇一個(gè)作為已知條件,余下的一個(gè)作為結(jié)論,將題目補(bǔ)充完整(填寫序號(hào)),并完成證明過程.(2)在(1)的前提下,若,,求陰影部分的面積.【答案】(1)②①,證明見解析(或①②,證明見解析)(2)【分析】(1)一:已知條件為②,結(jié)論為①與相切;連接,先證出,再根據(jù)平行線的性質(zhì)可得,然后根據(jù)圓的切線的判定即可得證;二:已知條件為①與相切,結(jié)論為②;連接,先證出,再根據(jù)圓的切線的性質(zhì)可得,然后根據(jù)平行線的性質(zhì)即可得證;(2)連接,先解直角三角形求出的長(zhǎng),再根據(jù)等邊三角形的判定與性質(zhì)可得的長(zhǎng),從而可得的長(zhǎng),然后根據(jù)圓周角定理可得,最后根據(jù)陰影部分的面積等于直角梯形的面積減去扇形的面積即可得.【詳解】解:(1)一:已知條件為②,結(jié)論為①與相切,證明如下:如圖,連接,,,弦平分,,,,,,又是的半徑,與相切;二:已知條件為①與相切,結(jié)論為②,證明如下:如圖,連接,
,,弦平分,,,,與相切,,;(2)如圖,連接,
,,,,,又,,是等邊三角形,,,由圓周角定理得:,則陰影部分的面積為.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的切線的判定與性質(zhì)、解直角三角形、扇形的面積、圓周角定理等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握?qǐng)A的切線的判定與性質(zhì)是解題關(guān)鍵.變式2.(2023·江蘇泰州·中考真題)已知:A、B為圓上兩定點(diǎn),點(diǎn)C在該圓上,為所對(duì)的圓周角.
知識(shí)回顧(1)如圖①,中,B、C位于直線異側(cè),.①求的度數(shù);②若的半徑為5,,求的長(zhǎng);逆向思考(2)如圖②,P為圓內(nèi)一點(diǎn),且,,.求證:P為該圓的圓心;拓展應(yīng)用(3)如圖③,在(2)的條件下,若,點(diǎn)C在位于直線上方部分的圓弧上運(yùn)動(dòng).點(diǎn)D在上,滿足的所有點(diǎn)D中,必有一個(gè)點(diǎn)的位置始終不變.請(qǐng)證明.【答案】(1)①;②;(2)見解析;(3)見解析【分析】(1)①根據(jù),結(jié)合圓周角定理求的度數(shù);②構(gòu)造直角三角形;(2)只要說明點(diǎn)到圓上、和另一點(diǎn)的距離相等即可;(3)根據(jù),構(gòu)造一條線段等于,利用三角形全等來說明此線段和相等.【詳解】(1)解:①,,,.②連接,過作,垂足為,
,,是等腰直角三角形,且,,,是等腰直角三角形,,在直角三角形中,,.(2)證明:延長(zhǎng)交圓于點(diǎn),則,,,,,,,,為該圓的圓心.(3)證明:過作的垂線交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),連接,延長(zhǎng)交圓于點(diǎn),連接,,
,,是等腰直角三角形,,,,,是直徑,,,,,,,,必有一個(gè)點(diǎn)的位置始終不變,點(diǎn)即為所求.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,還考查了勾股定理和三角形全等的知識(shí),對(duì)于(3)構(gòu)造一條線段等于是關(guān)鍵.題型5.圓與尺規(guī)作圖的相關(guān)運(yùn)算例1.(2023·江蘇·中考真題)如圖,在中,.
(1)尺規(guī)作圖:作,使得圓心在邊上,過點(diǎn)且與邊相切于點(diǎn)(請(qǐng)保留作圖痕跡,標(biāo)明相應(yīng)的字母,不寫作法);(2)在(1)的條件下,若,求與重疊部分的面積.【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)作的角平分線交于點(diǎn),過點(diǎn)作,交于點(diǎn),以為圓心,為半徑作,即可;(2)根據(jù)含30度角的直角三角形的性質(zhì),求得圓的半徑,設(shè)交于點(diǎn),連接,可得是等邊三角形,進(jìn)而根據(jù)與重疊部分的面積等于扇形面積與等邊三角形的面積和,即可求解.【詳解】(1)解:如圖所示,即為所求;
(2)解:∵,是的切線,∴,∴,則,解得:,如圖所示,設(shè)交于點(diǎn),連接,∵,∴是等邊三角形,如圖所示,過點(diǎn)作于點(diǎn),∴∴在中,,∴,∴,則,∴與重疊部分的面積為.【點(diǎn)睛】本題考查了基本作圖,切線的性質(zhì),求扇形面積,熟練掌握基本作圖與切線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.變式1.(2023·江蘇無錫·中考真題)如圖,已知,點(diǎn)M是上的一個(gè)定點(diǎn).
(1)尺規(guī)作圖:請(qǐng)?jiān)趫D1中作,使得與射線相切于點(diǎn)M,同時(shí)與相切,切點(diǎn)記為N;(2)在(1)的條件下,若,則所作的劣弧與所圍成圖形的面積是____.【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)先作的平分線,再過M點(diǎn)作的垂線交于點(diǎn)O,接著過O點(diǎn)作于N點(diǎn),然后以O(shè)點(diǎn)為圓心,為半徑作圓,則滿足條件;(2)先利用切線的性質(zhì)得到,,根據(jù)切線長(zhǎng)定理得到,則,再利用含30度角的直角三角形三邊的關(guān)系計(jì)算出,然后根據(jù)扇形的面積公式,利用的劣弧與所圍成圖形的面積進(jìn)行計(jì)算.【詳解】(1)解:如圖,為所作;
;(2)解:∵和為的切線,∴,,,∴,∴,在中,,∴,∴的劣弧與所圍成圖形的面積.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了作圖-復(fù)雜作圖:解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.也考查了切線的判定與性質(zhì)、扇形的面積計(jì)算.變式2.(2022·江蘇常州·中考真題)(現(xiàn)有若干張相同的半圓形紙片,點(diǎn)是圓心,直徑的長(zhǎng)是,是半圓弧上的一點(diǎn)(點(diǎn)與點(diǎn)、不重合),連接、.(1)沿、剪下,則是______三角形(填“銳角”、“直角”或“鈍角”);(2)分別取半圓弧上的點(diǎn)、和直徑上的點(diǎn)、.已知剪下的由這四個(gè)點(diǎn)順次連接構(gòu)成的四邊形是一個(gè)邊長(zhǎng)為的菱形.請(qǐng)用直尺和圓規(guī)在圖中作出一個(gè)符合條件的菱形(保留作圖痕跡,不要求寫作法);(3)經(jīng)過數(shù)次探索,小明猜想,對(duì)于半圓弧上的任意一點(diǎn),一定存在線段上的點(diǎn)、線段上的點(diǎn)和直徑上的點(diǎn)、,使得由這四個(gè)點(diǎn)順次連接構(gòu)成的四邊形是一個(gè)邊長(zhǎng)為的菱形.小明的猜想是否正確?請(qǐng)說明理由.【答案】(1)直角(2)見詳解(3)小明的猜想正確,理由見詳解【分析】(1)AB是圓的直徑,根據(jù)圓周角定理可知∠ACB=90°,即可作答;(2)以A為圓心,AO為半徑畫弧交⊙O于點(diǎn)E,再以E為圓心,EO為半徑畫弧交于⊙O點(diǎn)F連接EF、FO、EA,G、H點(diǎn)分別與A、O點(diǎn)重合,即可;(3)當(dāng)點(diǎn)C靠近點(diǎn)A時(shí),設(shè),,可證,推出,分別以M,N為圓心,MN為半徑作弧交AB于點(diǎn)P,Q,可得,進(jìn)而可證四邊形MNQP是菱形;當(dāng)點(diǎn)C靠近點(diǎn)B時(shí),同理可證.【詳解】(1)解:如圖,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴∠ACB是直角,即△ABC是直角三角形,故答案為:直角;(2)解:以A為圓心,AO為半徑畫弧交⊙O于點(diǎn)E,再以E為圓心,EO為半徑畫弧交于⊙O點(diǎn)F連接EF、FO、EA,G、H點(diǎn)分別與A、O點(diǎn)重合,即可,作圖如下:由作圖可知AE=EF=FH=HG=OA=AB=6,即四邊形EFHG是邊長(zhǎng)為6cm的菱形;(3)解:小明的猜想正確,理由如下:如圖,當(dāng)點(diǎn)C靠近點(diǎn)A時(shí),設(shè),,∴,∴,∴,∴.分別以M,N為圓心,MN為半徑作弧交AB于點(diǎn)P,Q,作于點(diǎn)D,于點(diǎn)E,∴.∵,,,∴,在和中,,∴,∴,∴,又∵,∴四邊形MNQP是平行四邊形,又∵,∴四邊形MNQP是菱形;同理,如圖,當(dāng)點(diǎn)C靠近點(diǎn)B時(shí),采樣相同方法可以得到四邊形MNQP是菱形,故小明的猜想正確.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理、尺規(guī)作圖、菱形的性質(zhì)與判定等知識(shí),解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用上述知識(shí)解決問題.課后訓(xùn)練1.(2024·江蘇鹽城·一模)如圖,四邊形內(nèi)接于,是的直徑,點(diǎn)E在上,且,則的度數(shù)是(
)
A. B. C. D.【答案】D【分析】本題考查的是圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)、圓周角定理,熟記圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ)是解題的關(guān)鍵.連接,根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),得,根據(jù)圓周角定理求出,,進(jìn)而求出,計(jì)算即可.【詳解】解:如圖,連接,四邊形內(nèi)接于,,,是的直徑,,,∵,故選:D.
2.(2023·江蘇宿遷·模擬預(yù)測(cè))如圖,如圖,是的直徑,是的弦,過點(diǎn)的切線交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),若,則的度數(shù)為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】本題考查了切線的性質(zhì):圓的切線垂直于經(jīng)過切點(diǎn)的半徑.也考查了等腰三角形的性質(zhì).連接,如圖,根據(jù)切線的性質(zhì)得,再利用互余得,由于,則,然后根據(jù)三角形外角性質(zhì)求解.【詳解】解:連接,如圖,為的切線,,,而,,,,,.故選:A.3.(2023年四川省宜賓中考數(shù)學(xué)真題)《夢(mèng)溪筆談》是我國(guó)古代科技著作,其中它記錄了計(jì)算圓弧長(zhǎng)度的“會(huì)圓術(shù)”.如圖,是以點(diǎn)O為圓心、為半徑的圓弧,N是的中點(diǎn),.“會(huì)圓術(shù)”給出的弧長(zhǎng)的近似值計(jì)算公式:.當(dāng),時(shí),則的值為()
A. B. C. D.【答案】B【分析】連接,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì),垂徑定理,勾股定理,特殊角的三角函數(shù),后代入公式計(jì)算即可.【詳解】連接,根據(jù)題意,是以點(diǎn)O為圓心、為半徑的圓弧,N是的中點(diǎn),,
得,∴點(diǎn)M,N,O三點(diǎn)共線,∵,,∴是等邊三角形,∴,∴.故選B.【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的性質(zhì),垂徑定理,勾股定理,特殊角的函數(shù)值,熟練掌握相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.4.(2024·北京海淀·一模)某校舉辦校慶晚會(huì),其主舞臺(tái)為一圓形舞臺(tái),圓心為O,A,由線段及優(yōu)弧圍成的區(qū)域是表演區(qū).若在A處安裝一臺(tái)某種型號(hào)的燈光裝置,恰好可以照亮整個(gè)表演區(qū),如圖2中陰影所示.若將燈光裝置改放在如圖3所示的點(diǎn)M,N或P處,能使表演區(qū)完全照亮的方案可能是()①在M處放置2臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置;②在M,N處各放置1臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置;③在P處放置2臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置.A.①② B.①③ C.②③ D.①②③【答案】A【分析】本題考查了圓、三角形內(nèi)角和的知識(shí);解題的關(guān)鍵是熟練掌握?qǐng)A周角的性質(zhì),從而完成求解.【詳解】解:①在M處放置2臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置,如圖:攝像裝置的視角為,∵,∴在M處放置2臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置,能使表演區(qū)完全照亮;②在M,N處各放置1臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置∵,∴在M,N處各放置1臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置;③在P處放置2臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置,如圖:∵,不能找到一個(gè)角和相等∴由圖可知,在P處放置2臺(tái)該型號(hào)的燈光裝置,不能使表演區(qū)完全照亮;故選:A.5.(2024·江蘇宿遷·二模)如圖,等邊三角形的邊長(zhǎng)為4,的半徑為,P為邊上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作的切線,切點(diǎn)為Q,則的最小值為(
)A.2 B. C.3 D.【答案】C【分析】本題考查的是切線的性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)、垂線段最短,掌握?qǐng)A的切線垂直于經(jīng)過切點(diǎn)的半徑是解題的關(guān)鍵.連接,過點(diǎn)C作于H,根據(jù)切線的性質(zhì)得到,根據(jù)勾股定理求出,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)求出,根據(jù)垂線段最短解答即可.【詳解】解:連接,過點(diǎn)C作于H,是的切線,,,當(dāng)時(shí),最小,取最小值,為等邊三角形,,,的最小值為:,故選:C.6.(2023·江蘇宿遷·二模)如圖,將沿弦折疊,交直徑于點(diǎn),若,,則的長(zhǎng)是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查圓周角定理,勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì).由沿弦折疊知,弧與弧相等,得到,由外角公式知,得,可知是等腰三角形,再證得,可求出,進(jìn)而能求.【詳解】如圖,連接,過點(diǎn)作于.沿弦折疊弧與弧相等是直徑即即.故選:B.7.(2023·江蘇蘇州·中考真題)如圖,是半圓的直徑,點(diǎn)在半圓上,,連接,過點(diǎn)作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).設(shè)的面積為的面積為,若,則的值為(
)
A. B. C. D.【答案】A【分析】如圖,過作于,證明,由,即,可得,證明,可得,設(shè),則,可得,,再利用正切的定義可得答案.【詳解】解:如圖,過作于,
∵,∴,∵,即,∴,∵,∴,∴,即,設(shè),則,∴,∴,∴,∵,∴,∴;故選A【點(diǎn)睛】本題考查的是圓周角定理的應(yīng)用,勾股定理的應(yīng)用,銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,作出合適的輔助線構(gòu)建直角三角形是解本題的關(guān)鍵.8.(2023·南通·中考真題)如圖,是的直徑,點(diǎn),在上.若,則度.
【答案】【分析】連接,根據(jù)直徑所對(duì)的圓周角是直角,同弧所對(duì)的圓周角相等,可得,,進(jìn)而即可求解.【詳解】解:如圖所示,連接,
∵是直徑,∴,∵,,∴,∴,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了直徑所對(duì)的圓周角是直角,同弧所對(duì)的圓周角相等,熟練掌握?qǐng)A周角定理的推論是解題的關(guān)鍵.9.(2023·江蘇·中考真題)如圖,3個(gè)大小完全相同的正六邊形無縫隙、不重疊的拼在一起,連接正六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)得到,則的值是.
【答案】【分析】如圖所示,補(bǔ)充一個(gè)與已知相同的正六邊形,根據(jù)正六邊形的內(nèi)角為,設(shè)正六邊形的邊長(zhǎng)為1,求得,根據(jù)正切的定義,即可求解.【詳解】解:如圖所示,補(bǔ)充一個(gè)與已知相同的正六邊形,
∵正六邊形對(duì)邊互相平行,且內(nèi)角為,∴過點(diǎn)作于,∴設(shè)正六邊形的邊長(zhǎng)為1,則,,∴故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了正六邊形的性質(zhì),解直角三角形,熟練掌握正六邊形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.10.(2023·江蘇宿遷·中考真題)若圓錐的底面圓半徑為,側(cè)面展開圖是一個(gè)圓心角為的扇形,則這個(gè)圓錐的母線長(zhǎng)是.【答案】6【分析】本題考查了扇形的弧長(zhǎng)的計(jì)算,設(shè)這個(gè)圓錐的母線長(zhǎng)是,先求得扇形的弧長(zhǎng),再根據(jù)弧長(zhǎng)公式即可求解,熟練掌握扇形的弧長(zhǎng)公式是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:設(shè)這個(gè)圓錐的母線長(zhǎng)是,依題意得:圓錐的底面周長(zhǎng)為:,則展開后扇形的弧長(zhǎng)為,即:,解得:,這個(gè)圓錐的母線長(zhǎng)是,故答案為:6.11.(2024·江蘇徐州·一模)如圖,將扇形翻折,使點(diǎn)A與圓心O重合,展開后折痕所在直線l與交于點(diǎn)C,若,則的長(zhǎng)為.【答案】/【分析】本題考查了弧長(zhǎng)公式,等邊三角形的判定與性質(zhì),折疊的性質(zhì),連接,,根據(jù)折疊性質(zhì)可得,,先證明為等邊三角形,得到,再利用弧長(zhǎng)公式即可求解.【詳解】解:如圖,連接,,扇形翻折,使點(diǎn)A與圓心O重合,,,又,又,,為等邊三角形,,.故答案為:.12.(2023·江蘇泰州·中考真題)小明對(duì)《數(shù)書九章》中的“遙度圓城”問題進(jìn)行了改編:如圖,一座圓形城堡有正東、正南、正西和正北四個(gè)門,出南門向東走一段路程后剛好看到北門外的一顆大樹,向樹的方向走9里到達(dá)城堡邊,再往前走6里到達(dá)樹下.則該城堡的外圍直徑為里.
【答案】9【分析】由切圓于D,切圓于C,連接,得到,里,由勾股定理求出,由,求出(里),即可得到答案.【詳解】解:如圖,表示圓形城堡,
由題意知:切圓于D,切圓于C,連接,∴,里,∵里,∴里,∴,∵,∴,∴(里).∴城堡的外圍直徑為(里).故答案為:9.【點(diǎn)睛】本題考查勾股定理,解直角三角形,切線的性質(zhì),切線長(zhǎng)定理,關(guān)鍵是理解題意,得到,求出長(zhǎng)即可.13.(2022·江蘇徐州·中考真題)如圖,圓錐母線,底面半徑,則其側(cè)面展開圖扇形的圓心角的度數(shù)為.
【答案】【分析】根據(jù)圓錐的側(cè)面展開圖為一扇形,這個(gè)扇形的弧長(zhǎng)等于圓錐底面的周長(zhǎng),扇形的半徑等于圓錐的母線長(zhǎng)和弧長(zhǎng)公式得到,然后解方程即可.【詳解】解:根據(jù)題意得,解得:,∴側(cè)面展開圖扇形的圓心角為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查圓錐的計(jì)算:圓錐的側(cè)面展開圖為一扇形,這個(gè)扇形的弧長(zhǎng)等于圓錐底面圓的周長(zhǎng),扇形的半徑等于圓錐的母線長(zhǎng).掌握?qǐng)A錐側(cè)面展開圖的相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.14.(2023·江蘇蘇州·中考真題)如圖,在中,,垂足為.以點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑畫弧,與分別交于點(diǎn).若用扇形圍成一個(gè)圓錐的側(cè)面,記這個(gè)圓錐底面圓的半徑為;用扇形圍成另一個(gè)圓錐的側(cè)面,記這個(gè)圓錐底面圓的半徑為,則.(結(jié)果保留根號(hào))
【答案】/【分析】由,,,,,,,,求解,,證明,可得,再分別計(jì)算圓錐的底面半徑即可.【詳解】解:∵在中,,,∴,,∵,,∴,,∴,∵,∴,∴,,解得:,,∴;故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查的是平行四邊形的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,扇形的弧長(zhǎng)的計(jì)算,圓錐的底面半徑的計(jì)算,熟記圓錐的側(cè)面展開圖的扇形弧長(zhǎng)等于底面圓的周長(zhǎng)是解本題的關(guān)鍵.15.(2023·江蘇·中考真題)在四邊形中,為內(nèi)部的任一條射線(不等于),點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,直線與交于點(diǎn),連接,則面積的最大值是.
【答案】【分析】連接,根據(jù)軸對(duì)稱的性質(zhì)可得,進(jìn)而可得在半徑為的上,證明是等邊三角形,當(dāng)取得最大值時(shí),面積最大,根據(jù)圓的直徑最大,進(jìn)而得出最大值為,即可求解.【詳解】解:如圖所示,連接,
∵點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為,∴,∵,∴在半徑為的上,在優(yōu)弧上任取一點(diǎn),連接,則,∵,∴,∴,∴是等邊三角形,當(dāng)取得最大值時(shí),面積最大,∵在上運(yùn)動(dòng),則最大值為,則面積的最大值是.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱的性質(zhì),圓周角定理,圓內(nèi)接四邊形對(duì)角互補(bǔ),等邊三角形的性質(zhì),得出最大值為是解題的關(guān)鍵.16.(2023·江蘇南通·中考真題)如圖,等腰三角形的頂角,和底邊相切于點(diǎn),并與兩腰,分別相交于,兩點(diǎn),連接,.(1)求證:四邊形是菱形;(2)若的半徑為2,求圖中陰影部分的面積.
【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)連接,根據(jù)切線的性質(zhì)可得,然后利用等腰三角形的三線合一性質(zhì)可得,從而可得和都是等邊三角形,最后利用等邊三角形的性質(zhì)可得,即可解答;(2)連接交于點(diǎn),利用菱形的性質(zhì)可得,,,然后在中,利用勾股定理求出的長(zhǎng),從而求出的長(zhǎng),最后根據(jù)圖中陰影部分的面積扇形的面積菱形的面積,進(jìn)行計(jì)算即可解答.【詳解】(1)證明:連接,和底邊相切于點(diǎn),,
,,,,,和都是等邊三角形,,,,四邊形是菱形;(2)解:連接交于點(diǎn),四邊形是菱形,,,,在中,,,,圖中陰影部分的面積扇形的面積菱形的面積,圖中陰影部分的面積為.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),扇形面積的計(jì)算,等腰三角形的性質(zhì),菱形的判定與性質(zhì),根據(jù)題目的已知條件并結(jié)合圖形添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵.17.(2023·江蘇無錫·中考真題)如圖,是的直徑,與相交于點(diǎn).過點(diǎn)的圓O的切線,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),.(1)求的度數(shù);(2)若,求的半徑.
【答案】(1)(2)【分析】(1)連接,根據(jù)為的切線,則,由,則,根據(jù)圓周角定理可得,又,根據(jù)等邊對(duì)等角以及三角形內(nèi)角和定理即可求解;(2)證明,根據(jù)相似三角形的性質(zhì),代入數(shù)據(jù)即可求解.【詳解】(1)如圖,連接.
為的切線,.,.,.,.(2)如圖,連接,,,.,,且,,,即,,,即半徑為.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),
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