【中考热点·难点·重点专练】专题十 圆的基本性质及直线与圆的位置关系(原卷+解析卷)

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【中考热点·难点·重点专练】专题十 圆的基本性质及直线与圆的位置关系(原卷+解析卷)

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/ 让教学更有效 高效备课 | 数学学科
考点分布 考查频率 命题趋势
考向1 垂径定理及其应用 ★★★★ 题型结构:基础题型(60%):垂径定理、圆周角定理、切线的性质等高频考点以选择/填空形式出现,每题3-4分。综合题型(40%):切线的判定、圆与相似三角形/锐角三角函数的结合题常作为10分左右的解答题,要求逻辑严密。 难度分布:基础题侧重公式直接应用,如弧长计算、外接圆半径等;压轴题多涉及动态圆或与坐标系结合的问题,需综合几何变换思想。 分值占比:该板块总分约10-15分,占总分10%-12%。其中直线与圆位置关系(尤其是切线)占比最高,约6-8分;圆的基本性质(如垂径定理)占3-5分。建议重点关注切线的证明及圆与多边形综合题。
考向2 圆周角定理 ★★★★
考向3 三角形的外接圆与外心 ★★★★
考向4 直线与圆的位置关系 ★★★★
考向5 切线的性质与判定 ★★★★
考向6 正多边形和圆 ★★★
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.
辨析:
1.经过圆心的直线是该圆的对称轴,故圆的对称轴有无数条;
2.3点确定一个圆,经过1点或2点的圆有无数个.
3.任意三角形的三个顶点确定一个圆,即该三角形的外接圆.
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.
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。
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.
圆内接四边形的对角互补.在圆中求角度时,通常需要通过一些圆的性质进行转化.比如圆心角与圆周角间的转化;同弧或等弧的圆周角间的转化;连直径,得到直角三角形,通过两锐角互余进行转化等.
1.点与圆的位置关系
设点到圆心的距离为d.(1)dr 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 d1.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.
1.三角形的外接圆相关概念
经过三角形各顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形.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
与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,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.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
正多边形中心:正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.
正多边形半径:正多边形外接圆的半径叫做正多边形半径.
正多边形中心角:正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形中心角.
正多边形边心距:正多边形中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.
1.弧长和扇形面积的计算:扇形的弧长l=;扇形的面积S==.
2.圆锥与侧面展开图
1)圆锥侧面展开图是一个扇形,扇形的半径等于圆锥的母线,扇形的弧长等于圆锥的底面周长.
2)若圆锥的底面半径为r,母线长为l,则这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr,
圆锥的侧面积为S圆锥侧=.圆锥的表面积:S圆锥表=S圆锥侧+S圆锥底=πrl+πr2=πr·(l+r).
在求不规则图形的面积时,注意利用割补法与等积变化方法归为规则图形,再利用规则图形的公式求解.
例1.如图1,唐代李皋发明了桨轮船,这种船是原始形态的轮船,如图2,某桨轮船的轮子可看作圆,被水面截得的弦AB长为8m,轮子的吃水深度CD为2m,半径OC⊥AB于点D,则该桨轮船的轮子直径为(  )
A.4m B.5m C.8m D.10m
【分析】设半径为r,再根据圆的性质及勾股定理,可求出答案.
【解答】解:轮船的轮子可看作圆,被水面截得的弦AB长为8m,轮子的吃水深度CD为2m,半径OC⊥AB于点D,如图,连接OA,
设半径为r m,则OA=OC=r m,
∴OD=(r﹣2)m,AD=4m,
在Rt△ODA中,由勾股定理得;
OA2=OD2+AD2,
∴r2=(r﹣2)2+42,
解得r=5,
则该桨轮船的轮子直径为10m,
故选:D.
变式1.如图是某座桥的设计图,设计数据如图所示,桥拱是圆弧形,则桥拱的半径为(  )
A.13m B.15m C.20 m D.26m
【分析】如图,桥拱所在圆心为E,作EF⊥AB,垂足为F,并延长交圆于点H.
根据垂径定理和勾股定理求解.
【解答】解:如图,桥拱所在圆心为E,作EF⊥AB,垂足为F,并延长交圆于点H.
由垂径定理知,点F是AB的中点.由题意知,FH=10﹣2=8,则AE=EH,EF=EH﹣HF.
由勾股定理知,AE2=AF2+EF2=AF2+(AE﹣HF)2,解得AE=13m.
故选:A.
变式2..要测一个残损轮子的半径,小丽的方案如下:如图,在轮子圆弧上任取两点A,B,再作弦AB的垂直平分线交AB于点C,交圆弧于点D,测出AB和CD的长度,即可计算出轮子的半径.若测得AB=48cm,CD=12cm,则轮子的半径为(  )
A.20cm B.30cm C.40cm D.50cm
【分析】由垂径定理,可得出BC的长;连接OB,在Rt△OBC中,可用半径OB表示出OC的长,进而可根据勾股定理求出得出轮子的半径,即可得出轮子的直径长.
【解答】解:设圆心为O,连接OB.
Rt△OBC中,BCAB=24cm,
根据勾股定理得:
OC2+BC2=OB2,即:
(OB﹣12)2+242=OB2,
解得:OB=30;
故轮子的半径为30cm.
故选:B.
变式3.唐代李皋发明了“桨轮船”,这种船是原始形态的轮船,是近代明轮航行模式之先导.如图,某桨轮船的轮子被水面截得的弦AB长8m,设圆心为O,OC⊥AB交水面AB于点D,轮子的吃水深度CD为2m,求该桨轮船的轮子直径.
【分析】本题先表示OD=(r﹣2)m,求解AD=4m,再利用勾股定理建立方程求解即可.
【解答】解:设半径为rm,则OA=OC=rm,
∴OD=(r﹣2)m.
∵AB=8m,OC⊥AB,
∴AD=4m.
在Rt△ODA中有OA2=OD2+AD2,即r2=(r﹣2)2+4,
解得r=5m
则该桨轮船的轮子直径为10m.
变式4如图是放于水平桌面上的带底座的鱼缸,其主体部分的纵截面是弓形AMB,开口部分AB与桌面平行,将一玻璃棒斜放进鱼缸(鱼缸内无水),使玻璃棒底端恰在弧AMB的中点M处,发现AM=AB,将玻璃棒竖立起来(MN⊥AB)时,测得MN=37.5cm.
(1)求∠BAM的度数,并求AB的长;
(2)求弧AMB的长;
(3)若向鱼缸内加水,使水面的宽度为48cm,求鱼缸内水的深度.
【分析】(1)如图,设圆心为O,连接OA=OB,BM.证明△ABM是等边三角形,解直角三角形求出AB;
(2)利用弧长公式求解;
(3)分水面在圆心的上方或下方,两种情形分别求出MN即可.
【解答】解:(1)如图,设圆心为O,连接OA=OB,BM.
∵点M是的中点,
∴,
∴AM=BM,
∵AM=AB,
∴AM=BM=AB,
∴△ABM是等边三角形,
∴∠BAM=∠AMB=60°,OA平分∠MAB,
∴∠OAM=∠OAN=30°,
∴OA=OM=2ON,
∴OA=OMMN=25(cm),
∵ON⊥AB,
∴AN=BN=OA cos30°=25(cm),
∴AB=25(cm);
(2)∵∠AOB=2∠AMB=120°,
∴的长(cm);
(3)由题意AN=BN=24,OA=25,
∴ON7(cm),
∴MN=OM+ON=32(cm),
当AB在点O的下方时,MN=25﹣7=18(cm).
综上所述,水面的宽度为48cm,鱼缸内水的深度为32cm或18cm.
.
例1.如图,点A,B,C在⊙O上,∠C=20°,则∠AOB的度数为(  )
A.40° B.30° C.20° D.10°
【分析】由圆周角定理,即可计算.
【解答】解:∵∠C∠AOB,∠C=20°,
∴∠AOB=40°.
故选:A.
变式1.如图,点A、点B、点C在⊙O上,∠BAC=130°,那么∠1的度数为(  )
A.130° B.120° C.100° D.50°
【分析】延长BO交圆于D,连接AD,由圆周角定理得到∠BAD=90°,∠CAD∠COD,求出∠CAD=40°,得到∠COD=80°,由邻补角得到性质即可求出∠BOC的度数.
【解答】解:延长BO交圆于D,连接AD,
∵BD是圆的直径,
∴∠BAD=90°,
∴∠CAD=∠BAC﹣∠BAD=130°﹣90°=40°,
∵∠CAD∠COD,
∴∠COD=80°,
∴∠BOC=180°﹣80°=100°.
故选:C.
变式2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB交于点E,连接AC,AD.若∠BAC=43°,则∠ADC=(  )
A.43° B.45° C.47° D.49°
【分析】根据圆周角定理求出∠ACB=90°,根据直角三角形的性质求出∠ABC=47°,再根据圆周角定理求解即可.
【解答】解:如图,连接BC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BAC+∠ABC=90°,
∵∠BAC=43°,
∴∠ABC=47°,
∴∠ADC=∠ABC=47°,
故选:C.
例2.如图,AB是⊙O的直径,点C、D都在⊙O上,若点A是的中点,,,则AB的长为(  )
A. B.6 C. D.8
【分析】连接OC、OD,根据垂径定理得AB⊥CD,可得出,再根据同弧所对的圆心角是圆周角的两倍得出∠BOC=2∠D,易得出∠COE=60°,然后根据正弦的定义即可得出OC=4,最后根据直径是半径的2倍,即可得出答案.
【解答】解:连接OC、OD,
∵点A是的中点,,
∴AB⊥CD,
∴,
∵∠CDB和∠BOC所对的弧都是,
∴∠BOC=2∠D,
∵,且0<∠BDC<π,
∴∠BDC=60°,
∴∠BOC=120°,
∴∠COE=60°,
在Rt△CEO中,∠CEO=90°,∠COE=60°,,,
∴,
∵AB是⊙O的直径,
∴AB=2OC=8,
故选:D.
变式1.如图,AB,AC是半径为2的⊙O的两条弦,OD⊥AB于点D,OE⊥AC于点E,连接DE.若∠A=45°,则DE的长为(  )
A.2 B. C.1.5 D.
【分析】连接BC,OC,OB,先利用圆周角定理可得:∠BOC=90°,再根据等腰直角三角形的性质可得BC=2,然后利用垂径定理可得AE=EC,AD=DB,从而可得DE是△ABC的中位线,最后利用三角形的中位线定理进行计算,即可解答.
【解答】解:连接BC,OC,OB,
∵∠A=45°,
∴∠BOC=2∠A=90°,
∵OB=OC=2,
∴BCOB=2,
∵OD⊥AB,OE⊥AC,
∴AE=EC,AD=DB,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DEBC,
故选:D.
变式2.如图,⊙O的直径AB平分非直径弦CD于点E,F是圆上一点,D是的中点,连接CF交AB于点G,连接BC.
(1)求证:GC=BC;
(2)若AG=4,BG=6,求CF的长.
【分析】(1)根据D是弧BF的中点得∠DCF=∠DCB,再根据垂径定理得AB⊥CD,由此可依据“ASA”判定△CEG和△CEB全等,然后根据全等三角形的判定即可得出结论
(2)连接OC,依题意得AB=10,则OA=OB=OC=5,进而得OG=1,再根据GC=BC,AB⊥CD得BE=GEBG=3,则OE=2,由勾股定理可求出CE,则CG,然后根据相交弦定理得CF FG=AG BG,则FG,由此即可得出CF的长.
【解答】(1)证明:∵D是弧BF的中点,
∴弧FD=弧BD,
∴∠DCF=∠DCB,
即∠ECG=∠ECB,
∵⊙O的直径AB平分非直径弦CD于点E,
根据垂径定理得:AB⊥CD,
∴∠CEG=∠CEB=90°,
在△CEG和△CEB中,

∴△CEG≌△CEB(ASA),
∴GC=BC;
(2)解:连接OC,如图所示:
∵AG=4,BG=6,
∴AB=AG+BG=10,
∵AB是⊙O的直径,CD是⊙O非直径的弦,
∴OA=OB=OCAB=5,
∴OG=BG﹣OB=6﹣5=1,
∵GC=BC,AB⊥CD,
∴BE=GEBG=3,
∴OE=GE﹣OG=3﹣1=2,
在Rt△COE中,由勾股定理得:CE,
在Rt△CGE中,由勾股定理得:CG√,
由相交弦定理得:CG FG=AG BG,
∴FG,
∴CF=CG+FG.
例1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,若∠ACB=65°,则∠BAD的度数是(  )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【分析】根据圆周角定理求得∠ACD=90°,得到∠BCD=25°,再根据圆周角定理求解即可.
【解答】解:⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,∠ACB=65°,如图,连接CD,
∴∠ACD=90°,
∴∠BCD=90°﹣65°=25°,
∵,
∴∠BAD=∠BCD=25°,
故选:B.
变式1.如图,⊙O是△ACD外接圆,AB是⊙O的直径,连接BC,∠D=36°,则∠BAC的度数是(  )
A.26° B.36° C.44° D.54°
【分析】由圆周角定理得出∠B=∠D=36°,∠ACB=90°,则可得出答案.
【解答】解:∵∠D=36°,
∴∠B=∠D=36°,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BAC=180°﹣∠ACB﹣∠B=180°﹣90°﹣36°=54°,
故选:D.
变式2.如图,已知△ABC内接于半径为5的⊙O,∠BAC是锐角,BC=8,则tan∠BAC的值为    .
【分析】连接BO并延长,交⊙O于D,连接CD,根据圆周角定理得到∠BCD=90°,根据勾股定理求出CD,再根据正切的定义、圆周角定理解答即可.
【解答】解:如图,连接BO并延长,交⊙O于D,连接CD,
∵BD是⊙O的直径,
∴∠BCD=90°,
∴CD6,
∴tan∠BDC,
由圆周角定理得:∠BAC=∠BDC,
∴tan∠BAC,
故答案为:.
例2.如图,在△ABC中,AB=AC=2,BC=4,⊙O是△ABC的外接圆,则⊙O的半径为    .
【分析】过点A作AD⊥BC,垂足为D,连接OB、OC,根据勾股定理即可求解;
【解答】解:如图,过点A作AD⊥BC,垂足为D,连接OB、OC,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴AD垂直平分BC,
∵OB=OC,
∴点O在BC的垂直平分线上,即O在AD上,
∵BC=4,
∴BDBC=2,
在Rt△ABD中,∠ADB=90°,AB=2,
∴AD6,
设OA=OB=r,则OD=6﹣r.
在Rt△OBD中,∠ODB=90°,
∴OD2+BD2=OB2,即(6﹣r)2+22=r2.
解得r,
即⊙O的半径为.
故答案为:.
变式1.如图,△ABC内接于⊙O,AC是⊙O的直径,P是⊙O上一点.若AC=4,∠BPC=30°,则AB的长为(  )
A.2 B.4 C. D.
【分析】根据圆周角定理得到∠ABC=90°,∠BAC=∠BPC=30°,根据含30°角的直角三角形的性质求出BC,再根据勾股定理求出AB.
【解答】解:∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,
由圆周角定理得:∠BAC=∠BPC=30°,
∴BCAC=2,
由勾股定理得:AB2,
故选:C.
变式2.如图,平面直角坐标系中,点A,B坐标分别为A(3,0),B(﹣5,0).点C是y轴正半轴上的一点,且满足∠ACB=45°,则△ABC的外接圆的半径等于(  )
A. B. C.8 D.4
【分析】作出△ABC的外接圆,以AB为斜边在x轴上方作等腰Rt△ABE,E必为圆心,即AE、BE为半径,由勾股定理可得出答案.
【解答】解:如图,作出△ABC的外接圆,以AB为斜边在x轴上方作等腰Rt△ABE,
∵∠ACB=45°,
∴由圆周角定理得:所对的圆心角必为90°,
∵EB=EA,
∴在弦AB的垂直平分线上,
∵∠AEB=90°,
∴E必为圆心,即AE、BE为半径,
∵A(3,0),B(﹣5,0).
∴AB=8,
∵AE2+BE2=AB2,
∴AE=4,
故选:A.
变式3.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,半径OD⊥AC,垂足为点E,连接BD.
(1)求证:BD平分∠ABC;
(2)若AC=8,DE=2,求线段BD的长.
【分析】(1)先根据垂径定理得出,再依据圆周角定理即可得出结论;
(2)先根据垂径定理和已知条件求出AD,再利用勾股定理求出半径,最后计算出BD即可.
【解答】(1)证明:∵半径 OD⊥AC,
∴弧AD=弧CD,AE=CE,
∴∠ABC=∠CBD,
∴BD平分∠ABC,
(2)解:如图,连接AD,
∵OD⊥AC,AC=8,
∴AE,
设圆O的半径为R,则OE=R﹣2,
在Rt△AEO中,由勾股定理得:
(R﹣2)2+42=R2,
解得R=5,
∴AB=10,
在Rt△ADE中,由勾股定理得:
AD2,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
在Rt△ADB中,由勾股定理得:
BD4.
变式4.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点D,E在直径AB上,∠DCE=45°,AE=AC.
(1)求证:BD=BC;
(2)CD的延长线交⊙O于F点,若DF=3,BC=7,求⊙O的半径.
【分析】(1)由等腰三角形的性质可得∠AEC=∠ACE,再由AB是⊙O的直径,得出∠ACB=90°,从而得出∠ECB=90°﹣∠ACE=90°﹣∠AEC,∠DCB=135°﹣∠AEC,由三角形内角和定理得出∠CDE=180°=∠DCE=∠AEC=135°=∠AEC,得出∠CDE=∠DCB,最后由等腰三角形判定得出BD=BC;
(2)过点F作FH⊥AB于点H,连接AF,BF.证明△AHF∽△AFB,列出比例式,再得出AF2=AH AB=AH(2AH+DB),代入得32=AH(2AH+7),得AH=1,即可求解.
【解答】(1)证明:∵AE=AC,
∴∠AEC=∠ACE,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ECB=90°﹣∠ACE=90°﹣∠AEC,
∵∠DCE=45°,
∴∠DCB=135°﹣∠AEC,
在△DCE中,∠CDE=180°﹣∠DCE﹣∠AEC=135°﹣∠AEC,
∴∠CDE=∠DCB,
∴BD=BC;
(2)解:过点F作FH⊥AB于点H,连接AF,BF,
∵∠ADF=∠CDB,∠FAB=∠DCB,
又∵∠CDB=∠DCB,
∴∠ADF=∠FAD,
∴AF=DF=3,H为AD中点,
又∵AB为直径,
∴∠AFB=90°,
∴△AHF∽△AFB,
∴,
∴AF2=AH AB=AH(2AH+DB),
由(1)知BD=BC=7,
∴32=AH(2AH+7),
得AH=1或(舍),
∴AB=9,
∴⊙O半径为.
例1.已知⊙O的半径是5,直线l与⊙O相交,圆心O到直线l的距离可能是(  )
A.4 B.5 C.6 D.10
【分析】根据直线l和⊙O相交 d<r,即可判断.
【解答】解:∵⊙O的半径为5,直线l与⊙O相交,
∴圆心D到直线l的距离d的取值范围是0≤d<5,
故选:A.
变式1.已知直线l与圆O相交,点P在直线l上,若P点到O点的距离等于圆O的半径,则点P的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.3个以上
【分析】根据直线与圆的位置关系判断即可.
【解答】解:∵直线l与圆O相交,点P在直线l上,若P点到O点的距离等于圆O的半径,
∴直线l与圆O有两个公共点,这两个公共点到O点的距离等于圆O的半径.
故选:B.
变式2.如图,已知△ABC,∠C=90°,sinB,BC=12,M、N是BC边上的点,CM=BN,如果以MN为直径的圆与以AC为直径的圆相离,且以MN为直径的圆与边AB有公共点,那么CM的值可以是(  )
A.1 B.B C.2 D.3
【分析】根据CM=BN确定以MN为直径圆的圆心是BC的中点,根据直角三角形的边角关系求出AC,进而求出AB,再根据CM=BN确定BC的中点是以MN为直径的圆的圆心,由⊙O与直线AB有公共点,⊙O以AC为直径的圆相离,确定⊙O半径的取值范围,进而得出答案.
【解答】解:∵∠C=90°,,
∴,即AB=3AC,
∵AC2+BC2=AB2,BC=12,
∴AC2+122=(3AC)2,
∴(负值已经舍去),
∴,
如图,取MN的中点O,即MO=NO,
∵CM=BN,
∴CM+MO=BN+NO,即,
过点O作OH⊥AB,连接OA,
∴,

∴以MN为直径的圆与边AB有公共点时,,
∴,即,
∴,
取AC的中点K,即,
∴,
又∵以MN为直径的圆与以AC为直径的圆相离,即,
∴,
∴,即:,
∴,
综上所述:,
∵,
∴C选项在取值范围内,故符合题意,
故选:C.
变式3.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E是BC的中点,联结AE,点O是线段AE
上一点,⊙O的半径为1,如果⊙O与矩形ABCD的各边都没有公共点,那么线段AO长的取值范围是  AO  .
【分析】根据题意,需要分⊙O分别与边AB、BE相切两种情况下,计算出AO长度即可解答.
【解答】解:设⊙O与AB相切于点F,连接OF,OF=1,
∵BEBC6=3,∠B=90°,
∴AE5,
△ABE中,∵AB>BE,
∴∠BAE<∠BE
∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠BEA,
∴∠BAE<∠DAE,
∵∠AFO=∠ABE=90°,∠FAO=∠BAE,
∴△AFO∽△ABE,
∴,即AO,
∵∠DAE>∠BAE,
∴若⊙O与AD相切时,和AB一定相交;
若⊙O与AB相切时,和AD一定相离.
同理当⊙O与BC相切于点M时,连接OM,OM=1,计算得EO,
∴此时AO=5﹣EO=5,
∴当AO时,⊙O与矩形ABCD的各边都没有公共点,
故答案为:AO.
变式4.如图,在等腰直角三角形ABC中,AB=CB=6,∠B=90°,点D为AB上一点,且BD=2,将DB绕点D旋转,得到DE,连接AE,过点C作CF⊥AE于点F,则CF的最小值为 33  ,最大值为 33  .
【分析】根据旋转的性质得到点E的位置,再根据圆的切线分两种情况分别画出相应的图形,根据直角三角形的边角关系以及切线的性质进行计算即可.
【解答】解:由题意得,点E在以点D为圆心,2为半径的⊙D上,过点A作⊙D的两条切线,当切线AE在△ABC的内部时,CF最短,如图1,当切线AE在△ABC的外部时,CF最长,如图2,
在图1中,
∵AE是⊙D的切线,
∴DE⊥AE,即∠AED=90°,
在Rt△ADE中,DE=DB=2,AD=AB﹣BD=6﹣2=4,
∴∠DAE=30°,
在Rt△ABM中,AB=6,∠BAM=30°,
∴AM4,BMAB=2,
∴MC=BC﹣BM=6﹣2,
在Rt△CFM中,MC=6﹣2,∠CMF=90°﹣30°=60°,
∴CFMC=33,
即CF的最小值为33;
在图2中,
∵AE是⊙D的切线,
∴DE⊥AE,即∠AED=90°,
在Rt△ADE中,DE=DB=2,AD=AB﹣BD=6﹣2=4,
∴∠DAE=30°,
在Rt△BCM中,BC=6,∠BMC=90°﹣30°=60°,
∴CM4,BMCM=2,
∴AM=6﹣2,
∴FMAM=3,
∴CF=CM+FM=4333,
即CF的最大值为33.
故答案为:33,33.
例1.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,AD∥BC,连接BD交AC于点E,交⊙O点F.
(1)求证:AD与⊙O相切;
(2)当点F为弧AC的中点,AE=25,CE=30时,求⊙O的半径.
【分析】(1)作射线AO交BC于点H,由AB=AC,得,由垂径定理得AO垂直平分BC,因为AD∥BC,所以∠OAD=∠AHB=90°,即可证明AD与⊙O相切;
(2)连接OB,由AE=25,CE=30,求得AB=AC=55,由,得∠ABF=∠CBF,因为AD∥BC,所以∠D=∠CBF,△AED∽△CEB,则∠ABF=∠D,,所以AD=AB=55,求得BCAD=66,则BH=CH=33,所以AH44,当点H在线段AO的延长线上,则OH=44﹣OA=44﹣OB,由勾股定理得(44﹣OB)2+332=OB2,求得OB;当点H在线段AO上,则∠BAC>90°,所以BH>AH,与BH=33,AH=44相矛盾,可知点H不能在线段AO上,所以⊙O的半径为.
【解答】(1)证明:作射线AO交BC于点H,
∵AB=AC,
∴,
∴AO垂直平分BC,
∵AD∥BC,
∴∠OAD=∠AHB=90°,
∵OA是⊙O的半径,且AD⊥OA,
∴AD与⊙O相切.
(2)解:连接OB,则OB=OA,
∵AE=25,CE=30,
∴AB=AC=AE+CE=55,
∵点F为的中点,
∴,
∴∠ABF=∠CBF,
∵AD∥BC,
∴∠D=∠CBF,△AED∽△CEB,
∴∠ABF=∠D,,
∴AD=AB=55,
∴BCAD55=66,
∴BH=CHBC=33,
∴AH44,
如图1,点H在线段AO的延长线上,则OH=44﹣OA=44﹣OB,
∵OH2+BH2=OB2,
∴(44﹣OB)2+332=OB2,
解得OB,
如图2,点H在线段AO上,则∠BAC>90°,
∴∠BAH=∠CAH∠BAC>45°,
∴BH>AH,与BH=33,AH=44,即BH<AH相矛盾,
∴点H不能在线段AO上,
综上所述,⊙O的半径为.
变式1.如图,AB是⊙O的弦,直径DG⊥AB于点F,C为上的一点,连接DC,交线段AB于点E,H为DG的延长线上一点,∠DCH=∠AED.
(1)求证:CH是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为5,求CD的长.
【分析】(1)连接OC,则OC=OD,所以∠OCD=∠D,由DG⊥AB于点F,得∠AFD=90°,而∠DCH=∠AED,则∠OCH=∠DCH﹣∠OCD=∠AED﹣∠D=∠AFD=90°,即可证明CH是⊙O的切线;
(2)作CL⊥OH于点L,则∠OLC=90°,由⊙O的半径为5,得OC=OD=5,因为∠OCL=∠H=90°﹣∠COH,所以sin∠OCL=sinH,求得OLOC=3,则CL4,DL=OD+OL=8,所以CD4.
【解答】(1)证明:连接OC,则OC=OD,
∴∠OCD=∠D,
∵AB是⊙O的弦,直径DG⊥AB于点F,
∴∠AFD=90°,
∵∠DCH=∠AED,
∴∠OCH=∠DCH﹣∠OCD=∠AED﹣∠D=∠AFD=90°,
∵OC是⊙O的半径,且CH⊥OC于点C,
∴CH是⊙O的切线.
(2)解:作CL⊥OH于点L,则∠OLC=90°,
∵⊙O的半径为5,
∴OC=OD=5,
∵∠OCH=90°,
∴∠OCL=∠H=90°﹣∠COH,
∴sin∠OCL=sinH,
∴OLOC5=3,
∴CL4,DL=OD+OL=5+3=8,
∴CD4,
∴CD的长为4.
变式2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以直角边BC为直径的⊙O交斜边AB于点D,E为边AC的中点,连接DE并延长,交BC的延长线于点F.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)若∠B=30°,AC=2,求阴影部分的面积.
【分析】(1)连接OD、CD,根据等腰三角形的性质得到∠OCD=∠ODC,根据圆周角定理得到∠BDC=90°,推出△ACD是直角三角形,根据直角三角形的性质得到EC=ED,求得∠ECD=∠EDC于是得到结论;
(2)由(1)得出∠ODF=90°,根据直角三角形内角和得到∠DOF=60°,求得∠F=30°,解直角三角形得到DF=3,根据扇形的面积公式即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OD,CD.
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC.
又∵BC是⊙O的直径,
∴∠BDC=∠ADC=90°,
∴△ACD是直角三角形.
又∵E是AC的中点,
∴EC=ED,
∴∠ECD=∠EDC.
又∵∠ECD+∠OCD=∠ACB=90°,
∴∠EDC+∠ODC=∠ODE=90°,
∴直线DE是⊙O的切线.
(2)解:由(1)可知∠ODF=90°.
∵∠B=30°,
∴∠DOF=60°,
∴∠F=30°.
在Rt△ABC中,AC=2,∠B=30°,
∴AB=4,
∴,
∴.
在Rt△ODF中,∠F=30°,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积为.
例2.如图,直线AB,CD相交于点O,∠AOD=30°,半径为1cm的⊙P的圆心在射线OA上,且与点O的距离为6cm.如果⊙P以1cm/s的速度沿由A向B的方向移动,那么  4或8  s后⊙P与直线CD相切.
【分析】分⊙P移动到⊙P1位置、⊙P移动到⊙P2位置两种情况,根据等腰直角三角形的性质、切线的性质计算即可.
【解答】解当⊙P移动到⊙P1位置时,⊙P1与直线CD相切于点E,
则P1E⊥CD,
∵∠AOD=30°,
∴OP1=2P1E=2×1=2(cm),
∴AP1=6﹣2=4(cm),
此时t=4,
当⊙P移动到⊙P2位置时,同理可得,P2=6+2=8(cm),
此时t=8,
∵圆心在射线OA上,
∴t=8,
综上所述,4秒或8秒钟后⊙P与直线CD相切,
故答案为:4或8.
变式1.如图,在矩形ABCD中,AB=2AD=4,以点A为圆心,AD长为半径作圆,交AB于点E,过点B作⊙A的切线BF交CD于点G,切点为F,则图中阴影部分的面积为  8﹣2π  .
【分析】连接AF,由切线的性质推出AF⊥BG.由sin∠ABF,求出∠ABF=30°,由平行线的性质推出∠BGC=∠ABF=30°,求出CGBC=2,于是S阴影=矩形的面积﹣△BCG的面积﹣扇形ADE的面积=8﹣2π.
【解答】解:连接AF,
∵BF切圆A于F,
∴AF⊥BG.
∵AF=AD=2,AB=4,
∴sin∠ABF,
∴∠ABF=30°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴DC∥AB,
∴∠BGC=∠ABF=30°,
∴CGBC=2,
∴S阴影=矩形的面积﹣△BCG的面积﹣扇形ADE的面积=2×42×2π×22=8﹣2π.
故答案为:8﹣2π.
变式2.如图,已知⊙O的直径AB为10,将⊙O沿CD折叠,使弧CED与直径AB相切于点E,则折痕CD的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
【分析】如图,设AE=x.CD=y,设弧CED的圆心为O′,连接OO′交CD于F,连接O′E,OD,根据垂径定理以及勾股定理即可求解.
【解答】解:如图,设AE=x.CD=y,设弧CED的圆心为O′,连接OO′交CD于F,连接O′E,OD,
由折叠得OO′⊥CD,OF=O′F,⊙O′的半径为5,
∴CF=DF=CD,
∴OF,
∴OO′=2,
∵弧CE'D与AB相切于点E',
∴O′E′⊥AB,
∴OO′2=OE′2+O′E′2,
∵OE=OB﹣BE′=1﹣x,
∴(2)2=(5﹣x)2+52,
∴(x﹣5)2+y2=75,
当x=5时,y的值最大,最大值为5,
当x=10时,y的值最小,最小值为5,
∴5CD≤5.
故选:C.
例1.如图,点A、B、C、D为一个正多边形的顶点,若∠ADC=2∠DAC=30°,该正多边形的边数是(  )
A.9 B.10 C.11 D.12
【分析】设这个正多边形的边数为n,作该正多边形的外接圆,圆心为点O,连接OC、OD,则∠DOC=2∠DAC=30°,由一个正多边形所有中心角度数的和等于360°得30n=360,求得n=12,于是得到问题的答案.
【解答】解:设这个正多边形的边数为n,作该正多边形的外接圆,圆心为点O,连接OC、OD,
∵∠DAC∠DOC,且2∠DAC=30°,
∴∠DOC=2∠DAC=30°,
∴30n=360,
解得n=12,
故选:D.
变式1.如图,⊙O是正五边形ABCDE的内切圆,点M,N,F分别是边AE,AB,CD与⊙O的切点,则∠MFN的度数为(  )
A.25° B.36° C.35° D.40°
【分析】如图,连接OM,ON.求出∠MON,再利用圆周角定理求解即可.
【解答】解:如图,连接OM,ON.
∵M,N,F分别是AE,AB,CD与⊙O的切点,
∴OM⊥AE,ON⊥AB,
∴∠OMA=∠ONA=90°,
∵∠A=108°,
∴∠MON=180°﹣108°=72°,
∴∠MFN∠MON=36°,
故选:B.
变式2.如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,若OA=1,则的长为(  )
A. B. C.π D.2π
【分析】根据正五边形的性质求出其中心角的度数,再根据弧长公式进行计算即可.
【解答】解:如图,连接OB,
∵正五边形ABCDE内接于⊙O,
∴∠AOB72°,
∴的长为,
故选:A.
例2.如图,已知正六边形ABCDEF的半径为1,且点O为正六边形ABCDEF的中心,则阴影部分面积为(  )
A. B. C. D.
【分析】连接OC、OD,作OL⊥CD于点L,由OC=OD,∠COD=60°,证明△COD是等边三角形,则CD=OD=1,所以DL=CL,求得OL,由S阴影=S扇形COD﹣S△COD求得S阴影,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接OC、OD,作OL⊥CD于点L,则∠OLD=90°,
∵正六边形ABCDEF的半径为1,且点O为正六边形ABCDEF的中心,
∴OC=OD=1,∠COD360°=60°,
∴△COD是等边三角形,
∴CD=OD=1,
∴DL=CLCD,
∴OL,
∴S阴影=S扇形COD﹣S△COD1,
故选:D.
变式1.如图,在正六边形ABCDEF中,连结AC与AE,以点A为圆心,AC长为半径画弧CE.若AB=4,则图中阴影部分的面积是(  )
A.6π B.8π C.12π D.16π
【分析】作正六边形ABCDEF的外接圆⊙O,连接OB交AC于点L,连接OC、OE,求得∠BOC=60°,∠COE=120°,则∠BAC=30°,∠CAE=60°,由垂径定理得OB⊥AC,AL=CL,则∠ALB=90°,所以BLAB=2,求得AL2,则AC=2AL=4,即可根据扇形的面积公式求得S阴影=8π,于是得到问题的答案.
【解答】解:作正六边形ABCDEF的外接圆,圆心为点O,连接OB交AC于点L,连接OC、OE,
∵∠BOC360°=60°,∠COE360°×2=120°,
∴∠BAC∠BOC=30°,∠CAE∠COE=60°,
∵CB=AB=4,
∴,
∴OB⊥AC,AL=CL,
∴∠ALB=90°,
∴BLAB=2,
∴AL2,
∴AC=2AL=4,
∴S阴影8π,
故选:B.
变式2.如图,正六边形ABCDEF的边长为4,以A为圆心,AC的长为半径画弧,得,连接AC、AE,则图中阴影部分的面积为(  )
A.2π B.8π C.π D.π
【分析】根据正六边形的性质,等腰三角形的性质以及直角三角形的边角关系求出扇形的半径、圆心角度数,由扇形面积的计算公式进行计算即可.
【解答】解:∵六边形ABCDEF是正六边形,
∴AB=BC=4,∠ABC120°=∠BAF,
∴∠BAC=∠BCA=30°,
同理∠FAE=30°,
∴∠EAC=120°﹣30°﹣30°=60°,
过点B作BM⊥AC 于点M,则AM=MCAC,∠ABM=60°,
在Rt△ABM 中,AB=4,∠ABM=60°,
∴AMAB=2,
∴AC=2AM=4,
∴S阴影=S扇形8π,
故选:B.
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考点分布 考查频率 命题趋势
考向1 垂径定理及其应用 ★★★★ 题型结构:基础题型(60%):垂径定理、圆周角定理、切线的性质等高频考点以选择/填空形式出现,每题3-4分。综合题型(40%):切线的判定、圆与相似三角形/锐角三角函数的结合题常作为10分左右的解答题,要求逻辑严密。 难度分布:基础题侧重公式直接应用,如弧长计算、外接圆半径等;压轴题多涉及动态圆或与坐标系结合的问题,需综合几何变换思想。 分值占比:该板块总分约10-15分,占总分10%-12%。其中直线与圆位置关系(尤其是切线)占比最高,约6-8分;圆的基本性质(如垂径定理)占3-5分。建议重点关注切线的证明及圆与多边形综合题。
考向2 圆周角定理 ★★★
考向3 三角形的外接圆与外心 ★★★★
考向4 直线与圆的位置关系
考向5 切线的性质与判定
考向6 正多边形和圆
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.
辨析:
1.经过圆心的直线是该圆的对称轴,故圆的对称轴有无数条;
2.3点确定一个圆,经过1点或2点的圆有无数个.
3.任意三角形的三个顶点确定一个圆,即该三角形的外接圆.
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.
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。
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.
圆内接四边形的对角互补.在圆中求角度时,通常需要通过一些圆的性质进行转化.比如圆心角与圆周角间的转化;同弧或等弧的圆周角间的转化;连直径,得到直角三角形,通过两锐角互余进行转化等.
1.点与圆的位置关系
设点到圆心的距离为d.(1)dr 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 d1.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.
1.三角形的外接圆相关概念
经过三角形各顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形.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
与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,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.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
正多边形中心:正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.
正多边形半径:正多边形外接圆的半径叫做正多边形半径.
正多边形中心角:正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形中心角.
正多边形边心距:正多边形中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.
1.弧长和扇形面积的计算:扇形的弧长l=;扇形的面积S==.
2.圆锥与侧面展开图
1)圆锥侧面展开图是一个扇形,扇形的半径等于圆锥的母线,扇形的弧长等于圆锥的底面周长.
2)若圆锥的底面半径为r,母线长为l,则这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr,
圆锥的侧面积为S圆锥侧=.圆锥的表面积:S圆锥表=S圆锥侧+S圆锥底=πrl+πr2=πr·(l+r).
在求不规则图形的面积时,注意利用割补法与等积变化方法归为规则图形,再利用规则图形的公式求解.
例1.如图1,唐代李皋发明了桨轮船,这种船是原始形态的轮船,如图2,某桨轮船的轮子可看作圆,被水面截得的弦AB长为8m,轮子的吃水深度CD为2m,半径OC⊥AB于点D,则该桨轮船的轮子直径为(  )
A.4m B.5m C.8m D.10m
变式1.如图是某座桥的设计图,设计数据如图所示,桥拱是圆弧形,则桥拱的半径为(  )
A.13m B.15m C.20 m D.26m
变式2..要测一个残损轮子的半径,小丽的方案如下:如图,在轮子圆弧上任取两点A,B,再作弦AB的垂直平分线交AB于点C,交圆弧于点D,测出AB和CD的长度,即可计算出轮子的半径.若测得AB=48cm,CD=12cm,则轮子的半径为(  )
A.20cm B.30cm C.40cm D.50cm
变式3.唐代李皋发明了“桨轮船”,这种船是原始形态的轮船,是近代明轮航行模式之先导.如图,某桨轮船的轮子被水面截得的弦AB长8m,设圆心为O,OC⊥AB交水面AB于点D,轮子的吃水深度CD为2m,求该桨轮船的轮子直径.
变式4如图是放于水平桌面上的带底座的鱼缸,其主体部分的纵截面是弓形AMB,开口部分AB与桌面平行,将一玻璃棒斜放进鱼缸(鱼缸内无水),使玻璃棒底端恰在弧AMB的中点M处,发现AM=AB,将玻璃棒竖立起来(MN⊥AB)时,测得MN=37.5cm.
(1)求∠BAM的度数,并求AB的长;
(2)求弧AMB的长;
(3)若向鱼缸内加水,使水面的宽度为48cm,求鱼缸内水的深度.
.
例1.如图,点A,B,C在⊙O上,∠C=20°,则∠AOB的度数为(  )
A.40° B.30° C.20° D.10°
变式1.如图,点A、点B、点C在⊙O上,∠BAC=130°,那么∠1的度数为(  )
A.130° B.120° C.100° D.50°
变式2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB交于点E,连接AC,AD.若∠BAC=43°,则∠ADC=(  )
A.43° B.45° C.47° D.49°
例2.如图,AB是⊙O的直径,点C、D都在⊙O上,若点A是的中点,,,则AB的长为(  )
A. B.6 C. D.8
变式1.如图,AB,AC是半径为2的⊙O的两条弦,OD⊥AB于点D,OE⊥AC于点E,连接DE.若∠A=45°,则DE的长为(  )
A.2 B. C.1.5 D.
变式2.如图,⊙O的直径AB平分非直径弦CD于点E,F是圆上一点,D是的中点,连接CF交AB于点G,连接BC.
(1)求证:GC=BC;
(2)若AG=4,BG=6,求CF的长.
例1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,若∠ACB=65°,则∠BAD的度数是(  )
A.20° B.25° C.30° D.35°
变式1.如图,⊙O是△ACD外接圆,AB是⊙O的直径,连接BC,∠D=36°,则∠BAC的度数是(  )
A.26° B.36° C.44° D.54°
变式2.如图,已知△ABC内接于半径为5的⊙O,∠BAC是锐角,BC=8,则tan∠BAC的值为     .
例2.如图,在△ABC中,AB=AC=2,BC=4,⊙O是△ABC的外接圆,则⊙O的半径为     .
变式1.如图,△ABC内接于⊙O,AC是⊙O的直径,P是⊙O上一点.若AC=4,∠BPC=30°,则AB的长为(  )
A.2 B.4 C. D.
变式2.如图,平面直角坐标系中,点A,B坐标分别为A(3,0),B(﹣5,0).点C是y轴正半轴上的一点,且满足∠ACB=45°,则△ABC的外接圆的半径等于(  )
A. B. C.8 D.4
变式3.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,半径OD⊥AC,垂足为点E,连接BD.
(1)求证:BD平分∠ABC;
(2)若AC=8,DE=2,求线段BD的长.
变式4.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点D,E在直径AB上,∠DCE=45°,AE=AC.
(1)求证:BD=BC;
(2)CD的延长线交⊙O于F点,若DF=3,BC=7,求⊙O的半径.
例1.已知⊙O的半径是5,直线l与⊙O相交,圆心O到直线l的距离可能是(  )
A.4 B.5 C.6 D.10
变式1.已知直线l与圆O相交,点P在直线l上,若P点到O点的距离等于圆O的半径,则点P的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.3个以上
变式2.如图,已知△ABC,∠C=90°,sinB,BC=12,M、N是BC边上的点,CM=BN,如果以MN为直径的圆与以AC为直径的圆相离,且以MN为直径的圆与边AB有公共点,那么CM的值可以是(  )
A.1 B.B C.2 D.3
变式3.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E是BC的中点,联结AE,点O是线段AE
上一点,⊙O的半径为1,如果⊙O与矩形ABCD的各边都没有公共点,那么线段AO长的取值范围是     .
变式4.如图,在等腰直角三角形ABC中,AB=CB=6,∠B=90°,点D为AB上一点,且BD=2,将DB绕点D旋转,得到DE,连接AE,过点C作CF⊥AE于点F,则CF的最小值为    ,最大值为    .
例1.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,AD∥BC,连接BD交AC于点E,交⊙O点F.
(1)求证:AD与⊙O相切;
(2)当点F为弧AC的中点,AE=25,CE=30时,求⊙O的半径.
变式1.如图,AB是⊙O的弦,直径DG⊥AB于点F,C为上的一点,连接DC,交线段AB于点E,H为DG的延长线上一点,∠DCH=∠AED.
(1)求证:CH是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为5,求CD的长.
变式2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以直角边BC为直径的⊙O交斜边AB于点D,E为边AC的中点,连接DE并延长,交BC的延长线于点F.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)若∠B=30°,AC=2,求阴影部分的面积.
例2.如图,直线AB,CD相交于点O,∠AOD=30°,半径为1cm的⊙P的圆心在射线OA上,且与点O的距离为6cm.如果⊙P以1cm/s的速度沿由A向B的方向移动,那么     s后⊙P与直线CD相切.
变式1.如图,在矩形ABCD中,AB=2AD=4,以点A为圆心,AD长为半径作圆,交AB于点E,过点B作⊙A的切线BF交CD于点G,切点为F,则图中阴影部分的面积为     .
变式2.如图,已知⊙O的直径AB为10,将⊙O沿CD折叠,使弧CED与直径AB相切于点E,则折痕CD的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
例1.如图,点A、B、C、D为一个正多边形的顶点,若∠ADC=2∠DAC=30°,该正多边形的边数是(  )
A.9 B.10 C.11 D.12
变式1.如图,⊙O是正五边形ABCDE的内切圆,点M,N,F分别是边AE,AB,CD与⊙O的切点,则∠MFN的度数为(  )
A.25° B.36° C.35° D.40°
变式2.如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,若OA=1,则的长为(  )
A. B. C.π D.2π
例2.如图,已知正六边形ABCDEF的半径为1,且点O为正六边形ABCDEF的中心,则阴影部分面积为(  )
A. B. C. D.
变式1.如图,在正六边形ABCDEF中,连结AC与AE,以点A为圆心,AC长为半径画弧CE.若AB=4,则图中阴影部分的面积是(  )
A.6π B.8π C.12π D.16π
变式2.如图,正六边形ABCDEF的边长为4,以A为圆心,AC的长为半径画弧,得,连接AC、AE,则图中阴影部分的面积为(  )
A.2π B.8π C.π D.π
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