【精品解析】2023年中考数学真题分类汇编(全国版):圆(3)

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【精品解析】2023年中考数学真题分类汇编(全国版):圆(3)

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2023年中考数学真题分类汇编(全国版):圆(3)
一、选择题
1.(2023·杭州)如图,在中,半径互相垂直,点在劣弧上.若,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:如图,连接OC,
∵∠ABC=19°,
∴∠AOC=2∠ABC=38°,
∵∠AOB=90°,
∴∠BOC=∠AOB-∠AOC=52°,
∴∠BAC=∠BOC=26°.
故答案为:D.
【分析】连接OC,由同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍得∠AOC=2∠ABC=38°,由角的和差可得∠BOC=52°,进而再由同弧所对的圆周角等于圆心角的一半求出∠BAC的度数.
2.(2023·大连)圆心角为,半径为3的扇形弧长为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】弧长的计算
【解析】【解答】解:圆心角为90°,半径为3的扇形的弧长为=π.
故答案为:C.
【分析】直接根据弧长公式l=进行计算即可.
3.(2023·兰州)如图1是一段弯管,弯管的部分外轮廓线如图2所示是一条圆弧,圆弧的半径,圆心角,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】弧长的计算
【解析】【解答】解:由题意得,
故答案为:B
【分析】根据弧长的计算公式即可求解。
4.(2023·济宁)一个几何体的三视图如下,则这个几何体的表面积是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】圆锥的计算;圆柱的计算;由三视图判断几何体
【解析】【解答】解:由题意得该几何体上面是底面直径为6,母线为4的圆锥,下面是底面直径为6,高为4的圆柱,
∴,
故答案为:B
【分析】先根据简单组合体的三视图即可得到该几何体上面是底面直径为6,母线为4的圆锥,下面是底面直径为6,高为4的圆柱,进而运用圆锥的侧面积计算公式和圆柱的侧面积计算公式即可求解。
5.(2023·福建)我国魏晋时期数学家刘微在《九章算术注》中提到了著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416.如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正十二边形作近似估计,可得的估计值为(  )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【知识点】圆内接正多边形
【解析】【解答】解:圆内接正十二边形可以看作12个全等三角形组成的,
三角形的顶角为π=π,
∵sinπ=,
∴S三角形=×sinπ×12=,
∴正十二边形的面积=12×=3.
故答案为:C.
【分析】圆内接正十二边形可以看作12个全等三角形组成的,先求出三角形的顶角为π,再求出sinπ的值,利用三角形的面积公式求出三角形的面积,进而不难求出正十二边形的面积.
6.(2023·自贡)如图,内接于,是的直径,连接,,则的度数是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】圆的认识;圆周角定理
【解析】【解答】解:∵,
∴,
∵是的直径,
∴∠DBC=90°,
∴∠ABC=90°-41°=49°,
故答案为:C
【分析】根据圆周角定理即可得到,再根据直径所对的角为直角即可求解。
7.(2023·舒城模拟)如图,正六边形内接于,点P在上,Q是的中点,则的度数为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】圆周角定理;正多边形的性质
【解析】【解答】解:如图所示:连接OC,OD,OQ,OE,
∵正六边形ABCDEF, Q是的中点,
∴∠COD=∠DOE=360°÷6=60°,
∠DOQ=∠EOQ=,
∴∠COQ=∠COD+∠DOQ=90°,
∴∠CPQ=,
故答案为:C.
【分析】根据题意先求出正六边形的中心角,再根据圆周角定理计算求解即可。
二、填空题
8.(2023·黑龙江)如图,是的直径,切于点A,交于点,连接,若,则   .
【答案】34
【知识点】圆周角定理;切线的性质
【解析】【解答】解:∵弧AC=弧AC,
∴∠AOC=2∠B=56°,
∵PA是圆O的切线,
∴∠PAO=90°,
∴∠P=90°-∠AOP=34°.
故答案为:34.
【分析】由同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍得∠AOC=2∠B=56°,由切线的性质得∠PAO=90°,进而根据直角三角形的两锐角互余可算出∠P的度数.
9.(2023·徐州)如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形,若圆锥母线l=6,扇形的圆心角,则该圆锥的底面圆的半径r长为   .
【答案】2
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:设圆锥底面圆的半径为r,则2πr=,
解得r=2.
故答案为:2.
【分析】设圆锥底面圆的半径为r,根据圆锥侧面展开扇形的弧长等于底面圆的周长就可求出r的值.
10.(2023·黑龙江)已知圆锥的母线长,侧面积,则这个圆锥的高是   .
【答案】12
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:设该圆锥底面圆的半径为rcm,由题意,
得,
解得r=5,
∴圆锥的高为:(cm).
故答案为:12.
【分析】设该圆锥底面圆的半径为rcm,利用圆锥的侧面展开图为一扇形,扇形的弧长等于底面圆的周长及扇形面积公式(l代表底面圆的周长,R代表母线长),列出方程,求解可得底面圆的半径,进而再根据底面圆的半径,圆锥的高及母线长围成一个直角三角形,由勾股定理计算可得答案.
11.(2023·连云)以正六边形的顶点为旋转中心,按顺时针方向旋转,使得新正六边形的顶点落在直线上,则正六边形至少旋转   °.
【答案】60
【知识点】旋转的性质;正多边形的性质
【解析】【解答】∵正六边形的每一个外角=360°÷6=60°,
∴将正六边形ABCDEF以点C为旋转中心,按顺时针旋转60°,使得新正六边形的顶点第一次落在直线BC上.
故答案为:60
【分析】求出正六边形的外角度数即可.
12.(2023·自贡)如图,小珍同学用半径为,圆心角为的扇形纸片,制作一个底面半径为的圆锥侧面,则圆锥上粘贴部分的面积是   .
【答案】/
【知识点】弧长的计算;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:由题意得扇形的弧长为cm,底面圆的周长为4πcm,
∴,
∴圆锥上粘贴部分的面积是,
故答案为:/
【分析】先扇形弧长的计算公式结合圆的周长即可求出圆锥底面多余的弧长l,再根据扇形面积的计算公式即可求解。
13.(2023·宁波)如图,在中,,E为边上一点,以为直径的半圆O与相切于点D,连接,.P是边上的动点,当为等腰三角形时,的长为   .
【答案】或
【知识点】圆的综合题;相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:连接OD,DE,
∵半圆O与BC相切,
∴OD⊥BC,
∴∠ODB=90°,
设半圆O的半径为r,OB=r+3,
∵OD2+BD2=OB2,
∴,
解之:r=6,
△ADP是等腰三角形,
当AP=PD时,即点P和点O重合时,
AP=PG=OF=6;
当AD=AP1时,
∵OD∥AC,
∴△BOD∽△BAC,
∴即
解之:AC=10,,
在Rt△ACD中

当AD=DP2时,
∴;
∵OD∥AC,
∴∠ODA=∠CAD,
∴∠BAD=∠CAD,
∴AD平分∠B AC,
过点D作DH⊥AE于点H,
∴AH=P2H,,
∵AD=AD,
∴△ADH≌△ADC(HL)
∴AH=AC=P2H=10,
∴AP2=2AH=20,
∵点E为AB边上的一点,不符合题意,舍去;
∴符合题意的AP的长为或.
故答案为:或
【分析】连接OD,DE,利用切线的性质可知∠ODB=90°,设半圆O的半径为r,可表示出OB的长,利用勾股定理可得到关于r的方程,解方程求出r的值;再利用等腰三角形的定义分情况讨论:当AP=PD时,即点P和点O重合时,可得到PA的长;当AD=AP1时,利用OD∥AC,可证得△BOD∽△BAC,利用相似三角形的性质可求出AC,CD的长,利用勾股定理求出AP1的长;当AD=DP2时,可得到DP2的长,再证明AD平分∠B AC,过点D作DH⊥AE于点H,利用角平分线的性质可证得AH=P2H,同时可得到DC,DH的长,利用HL证明△ADH≌△ADC,利用全等三角形的性质可知AH=AC=P2H=10,可得到AP2的长,综上所述可得到符合题意的AP的长.
三、综合题
14.(2023·鄂州)如图,AB为⊙O的直径,E为⊙O上一点,点C为的中点,过点C作CD⊥AE,交AE的延长线于点D,延长DC交AB的延长线于点F.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若DE=1,DC=2,求⊙的半径长.
【答案】(1)证明:连接OC.
∵点C为的中点
∴∠DAC=∠CAB
又∵OA=OC
∴∠CAB=∠OCA
∴∠DAC=∠OCA
∴OC∥AE
又∵AE⊥CD
∴OC⊥CD
∴CD是⊙O的切线.
(2)解:连接CE、CB.
∵CD⊥AE
∴∠D=90°
在Rt△DCE中,EC=
∵点C为的中点
∴CB=CE=
∵∠AEC+∠ABC=180°,∠AEC+∠DEC=180°
∴∠DEC=∠ABC
∵AB是直径
∴∠ACB=90°
∴∠ACB=∠D
∴△EDC∽△BCA


解得AB=5
∴⊙O的半径长是.
【知识点】圆周角定理;圆内接四边形的性质;切线的判定;相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)连接OC,由中点以及圆周角定理可得∠DAC=∠CAB,由等腰三角形的性质可得∠CAB=∠OCA,则∠DAC=∠OCA,推出OC∥AE,结合AE⊥CD可得OC⊥CD,据此证明;
(2)连接CE、CB,由勾股定理可得EC,根据弧、弦的关系可得CB=CE=,根据圆内接四边形的性质可得∠AEC+∠ABC=180°,结合邻补角的性质可得∠DEC=∠ABC,由圆周角定理可得∠ACB=90°,根据两角对应相等的两个三角形相似可得△EDC∽△BCA,然后由相似三角形的性质计算即可.
15.(2023·赤峰)如图,是的直径,是上一点过点作于点,交于点,点是延长线上一点,连接,,.
(1)求证:是切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:连接,,如图所示,
,为的直径,










是切线.
(2)解:连接,如图所示,
由(1)得,,





设则,
在中,,

在中,.







【知识点】垂径定理的应用;圆周角定理;切线的判定;解直角三角形的其他实际应用
【解析】【分析】(1)本题考查了垂径定理、圆周角定理和切线的判定,利用定理转换角之间的数量关系,得到判定切线的条件.
(2)本题考查了解直角三角形的应用,利用三角函数表示出直角三角形的边长,再通过方程解出结果即可.
16.(2023·西安模拟)如图,是的外接圆,是的直径,是延长线上一点,连接,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若直径,求的长.
【答案】(1)证明:连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
即,
∴是的切线;
(2)解:∵,
∴,
∵在中,

∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
又∵,
即,
解得(取正值),
∴,
【知识点】圆周角定理;切线的判定;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义
【解析】【分析】(1)连接OC,由圆周角定理可得∠ACD=90°,根据等腰三角形的性质可得∠ADC=∠OCD,由已知条件可得∠DCF=∠CAD,结合∠ADC+∠CAD=90°可得∠DCF+∠OCD=90°,推出OC⊥FC,据此证明;
(2)由圆周角定理可得∠B=∠ADC,则cosB=cos∠ADC,根据三角函数的概念可得AC的值,证明△FCD∽△FAC,设FD=3x,则FC=4x,AF=3x+10,然后根据相似三角形的性质求解即可.
17.(2023·日照)在探究“四点共圆的条件”的数学活动课上,小霞小组通过探究得出:在平面内,一组对角互补的四边形的四个顶点共圆.请应用此结论.解决以下问题:
如图1,中,().点D是边上的一动点(点D不与B,C重合),将线段绕点A顺时针旋转到线段,连接.
(1)求证:A,E,B,D四点共圆;
(2)如图2,当时,是四边形的外接圆,求证:是的切线;
(3)已知,点M是边的中点,此时是四边形的外接圆,直接写出圆心P与点M距离的最小值.
【答案】(1)证明:证明:由旋转的性质可得,
∴,
∴,即,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴A、B、D、E四点共圆;
(2)证明:如图所示,连接,
∵,
∴,
∵是四边形的外接圆,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
又∵是的半径,
∴是的切线;
(3)
【知识点】圆的综合题
【解析】【解答】(3) 解:如图所示,作线段 的垂直平分线,分别交 于G、F,连接 ,
∵ ,
∴ ,
∵点M是边 的中点,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∵ 是四边形 的外接圆,
∴点P一定在 的垂直平分线上,
∴点P在直线 上,
∴当 时, 有最小值,
∵ ,
∴在 中, ,
∴圆心P与点M距离的最小值为 .
【分析】(1)先根据旋转的性质即可得到,进而根据等腰三角形的性质得到,从而得到,然后根据三角形全等的判定与性质证明即可得到,进而结合题意得到,从而结合圆内接四边形的性质即可求解;
(2)连接,先根据等腰三角形的性质即可得到,进而根据圆周角定理得到,再结合题意证明,是的半径,运用切线的判定即可求解;
(3)作线段 的垂直平分线,分别交 于G、F,连接 ,先根据等腰三角形的性质即可得到 ,进而根据题意得到 , ,从而运用解直角三角形的知识即可得到 , , , ,再根据题意即可得到当 时, 有最小值,进而运用即可求解。
18.(2023·宁波)如图1,锐角内接于,D为的中点,连接并延长交于点E,连接,过C作的垂线交于点F,点G在上,连接,若平分且.
(1)求的度数.
(2)①求证:.
②若,求的值,
(3)如图2,当点O恰好在上且时,求的长.
【答案】(1)解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)①证明:∵为中点,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
②解:设, ,
∴,,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,即,
∴,
∴,
∴(负根舍去);
(3)解:如图,设的半径为,连接交于,过作于,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,而,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:,(负根舍去),
∴.
【知识点】圆的综合题;相似三角形的判定与性质;解直角三角形
【解析】【分析】(1)利用角平分线的定义可证得∠GBC=∠EBC,利用同弧所对的圆周角相等,可证得∠EBC=∠EAC=∠GBC,再根据∠ACF=90°,可求出∠BGC的度数.
(2)①利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可证得DG=DB=DC,利用等腰三角形的性质可得到∠DGC=∠BCG,由此可证得∠AFG=∠DGC,利用等角对等边可得到CF=CG,即可证得△GBC≌△CAF,利用全等三角形的性质可证得结论;②设CG=CF=x,CD=BD=CD=a,再证明△GCD∽△GFC,利用相似三角形的对应边成比例,可得到关于a,x的方程,解方程可得到CG2和BG2的值;然后利用锐角三角函数的定义可求出tan∠GBC的值.
(3)设圆O的半径为r,连接OC交AE于点N,过点O作PM⊥BE于点M,利用等边对等角可证得∠CBE=∠OBC=∠OCB,可得到OC∥BE,即可证得△EBD≌△NCD,利用全等三角形的性质可得到BE=CN,再证明∠GOC=∠OBM,可得到△COG≌△OBM,利用全等三角形的性质可求出BM的长;然后证明△GON∽△GBE,利用相似三角形的对应边成比例,可得到关于r的方程,解方程求出r的值,即可求出AC的长.
19.(2023·丽水)如图,在⊙O中,AB是一条不过圆心O的弦,点C,D是的三等分点,直径CE交AB于点F,连结AD交CF于点G,连结AC,过点C的切线交BA的延长线于点H.
(1)求证:AD∥HC;
(2)若=2,求tan∠FAG的值;
(3)连结BC交AD于点N.若⊙O的半径为5.
下面三个问题,依次按照易、中、难排列,对应的分值为2分、3分、4分,请根据自己的认知水平,选择其中一道问题进行解答。
①若OF=,求BC的长;
②若AH=,求△ANB的局长:
③若HF·AB=88.求△BHC的面积.
【答案】(1)证明:∵点C,D是的三等分点,

由CE是⊙O的直径可得CE⊥AD,
∵HC是⊙O的切线.
∴HC⊥CE.
∴AD∥HC.
(2)解:如图1.连结AO,
∵,
∴∠BAD=∠CAD.
由CE⊥AD易证△CAG≌△FAG.
∴CG=FG.
设CG=a,则FG=a,
∵=2,
∴OG=2a,AO=CO=3a.
在Rt△AOG中由勾股定理得AO2=AG2+OG2,
∴(3a)2=AG2+(2a)2,
∴AG=a,
∴tan∠FAG=
(3)解:①如图1,连结OA,
∵OF=,OC=OA=5.
∴CF=
∴CG=FG=
∴OG=,
∴AG=.
∵CE⊥AD.
∴AD=2AG=
∵.
∴.
∴BC=AD=
②如图2,连结CD,
∵AD∥HC,FG=GC.
∴AH=AF.
∵∠HCF=90.
∴AC=AH=AF=.
设CG=x,则FG=x,OG=5-x,
由勾股定理得AG2=AO2-OG2=AC2-CG2,
即25-(5-x)2=10-x2,解得x=1,
∴AG=3,AD=6.
∵,
∴∠DAC=∠BCD.
∵∠CDN=∠ADC,
∴△CND∽△ACD,

∴ND=
∴AN=
∵∠BAD=∠DAC.∠ABN=∠ADC.
∴△ANB∽△ACD.
∴C△AND=C△ACD×=(6+2)×=
③如图3.
过点O作OM⊥AB于点M,则AM=MB=AB.
设CG=x.则FG=x,OG=5-x,OF=5-2x.
由勾股定理得AG2=AO2-OG2=25-(5-x)2,
AF2=AG2+FG2=10x-x2+x2=10x,
∵AD∥HC,FG=GC.
∴AH=AF=HF,
∴AG=HC.
∴AF·AM=HF·AB=HF·AB=×88=22,
∵∠AGF=∠OMF=90°,∠AFG=∠OFM,
∴△AFG∽△OFM.

∴AF·FM=OF·GF,
∴AF∴AM=AF
∴(AF+FM)=AF2+AF·FM=AF2+OF·GF=22,
可得方程10x+x(5-2x)=22.解得x1=2.x2=5.5(舍去),
∴CG=FG=2.
∴OG=3.
∴AG=4.
∴HC=8.AH=AF=,
∴S△CMA=8,
∵AD∥HC.
∴∠CAD=∠ACH.
∴,
∴∠B=∠CAD,
∴∠B=∠ACH,
∵∠H=∠H.
∴△CHA∽△BHC∴S△BHC=8×()2=
【知识点】圆的综合题;相似三角形的判定与性质;解直角三角形
【解析】【分析】(1)连接AO,利用等弧所对圆周角相等可证得BAD=∠CAD,同时可证得△CAG≌△FAG,利用全等三角形的性质可证得CG=FG;设CG=FG=a,利用已知可表示出OG,AO的长,利用勾股定理可得到方程,解方程求出AG的长,然后利用锐角三角函数的定义可求出tan∠FAG的值.
(2)①连接AO,可得到CF,FG,OG的长,利用勾股定理求出AG的长,利用垂径定理求出AD的长;再证明BC=AD,可得到BC的长;②连接CD,利用平行线等分线段,可知AH=AF,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得到AC=AH=AF,设CG=x,可表示出FG,OG的长,利用勾股定理可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到AG,AD的长;再利用圆周角定理证明∠DAC=∠BCD,可推出△CND∽△ACD,利用全等三角形的性质可求出ND的长,即可得到AN的长;再利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△ANB∽△ACD,利用相似三角形的性质可求出△ANB的周长;③过点O作OM⊥AB于点M,设CG=x=FG,可表示出OG,OF的长,利用勾股定理可表示出AF2=AG2+FG2,再证明△AFG∽△OFM,利用相似三角形的性质可证得AF·FM=OF·GF=AF2+OF·GF=22,据此可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到CG,FG,OGAG的长,即可求出AH的长;利用相似三角形的判定定理可证得△CHA∽△BHC,利用相似三角形的性质可求出△BHC的面积.
1 / 12023年中考数学真题分类汇编(全国版):圆(3)
一、选择题
1.(2023·杭州)如图,在中,半径互相垂直,点在劣弧上.若,则(  )
A. B. C. D.
2.(2023·大连)圆心角为,半径为3的扇形弧长为(  )
A. B. C. D.
3.(2023·兰州)如图1是一段弯管,弯管的部分外轮廓线如图2所示是一条圆弧,圆弧的半径,圆心角,则(  )
A. B. C. D.
4.(2023·济宁)一个几何体的三视图如下,则这个几何体的表面积是(  )
A. B. C. D.
5.(2023·福建)我国魏晋时期数学家刘微在《九章算术注》中提到了著名的“割圆术”,即利用圆的内接正多边形逼近圆的方法来近似估算,指出“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”.“割圆术”孕育了微积分思想,他用这种思想得到了圆周率的近似值为3.1416.如图,的半径为1,运用“割圆术”,以圆内接正六边形面积近似估计的面积,可得的估计值为,若用圆内接正十二边形作近似估计,可得的估计值为(  )
A. B. C.3 D.
6.(2023·自贡)如图,内接于,是的直径,连接,,则的度数是(  )
A. B. C. D.
7.(2023·舒城模拟)如图,正六边形内接于,点P在上,Q是的中点,则的度数为(  )
A. B. C. D.
二、填空题
8.(2023·黑龙江)如图,是的直径,切于点A,交于点,连接,若,则   .
9.(2023·徐州)如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形,若圆锥母线l=6,扇形的圆心角,则该圆锥的底面圆的半径r长为   .
10.(2023·黑龙江)已知圆锥的母线长,侧面积,则这个圆锥的高是   .
11.(2023·连云)以正六边形的顶点为旋转中心,按顺时针方向旋转,使得新正六边形的顶点落在直线上,则正六边形至少旋转   °.
12.(2023·自贡)如图,小珍同学用半径为,圆心角为的扇形纸片,制作一个底面半径为的圆锥侧面,则圆锥上粘贴部分的面积是   .
13.(2023·宁波)如图,在中,,E为边上一点,以为直径的半圆O与相切于点D,连接,.P是边上的动点,当为等腰三角形时,的长为   .
三、综合题
14.(2023·鄂州)如图,AB为⊙O的直径,E为⊙O上一点,点C为的中点,过点C作CD⊥AE,交AE的延长线于点D,延长DC交AB的延长线于点F.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若DE=1,DC=2,求⊙的半径长.
15.(2023·赤峰)如图,是的直径,是上一点过点作于点,交于点,点是延长线上一点,连接,,.
(1)求证:是切线;
(2)若,,求的长.
16.(2023·西安模拟)如图,是的外接圆,是的直径,是延长线上一点,连接,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若直径,求的长.
17.(2023·日照)在探究“四点共圆的条件”的数学活动课上,小霞小组通过探究得出:在平面内,一组对角互补的四边形的四个顶点共圆.请应用此结论.解决以下问题:
如图1,中,().点D是边上的一动点(点D不与B,C重合),将线段绕点A顺时针旋转到线段,连接.
(1)求证:A,E,B,D四点共圆;
(2)如图2,当时,是四边形的外接圆,求证:是的切线;
(3)已知,点M是边的中点,此时是四边形的外接圆,直接写出圆心P与点M距离的最小值.
18.(2023·宁波)如图1,锐角内接于,D为的中点,连接并延长交于点E,连接,过C作的垂线交于点F,点G在上,连接,若平分且.
(1)求的度数.
(2)①求证:.
②若,求的值,
(3)如图2,当点O恰好在上且时,求的长.
19.(2023·丽水)如图,在⊙O中,AB是一条不过圆心O的弦,点C,D是的三等分点,直径CE交AB于点F,连结AD交CF于点G,连结AC,过点C的切线交BA的延长线于点H.
(1)求证:AD∥HC;
(2)若=2,求tan∠FAG的值;
(3)连结BC交AD于点N.若⊙O的半径为5.
下面三个问题,依次按照易、中、难排列,对应的分值为2分、3分、4分,请根据自己的认知水平,选择其中一道问题进行解答。
①若OF=,求BC的长;
②若AH=,求△ANB的局长:
③若HF·AB=88.求△BHC的面积.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:如图,连接OC,
∵∠ABC=19°,
∴∠AOC=2∠ABC=38°,
∵∠AOB=90°,
∴∠BOC=∠AOB-∠AOC=52°,
∴∠BAC=∠BOC=26°.
故答案为:D.
【分析】连接OC,由同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍得∠AOC=2∠ABC=38°,由角的和差可得∠BOC=52°,进而再由同弧所对的圆周角等于圆心角的一半求出∠BAC的度数.
2.【答案】C
【知识点】弧长的计算
【解析】【解答】解:圆心角为90°,半径为3的扇形的弧长为=π.
故答案为:C.
【分析】直接根据弧长公式l=进行计算即可.
3.【答案】B
【知识点】弧长的计算
【解析】【解答】解:由题意得,
故答案为:B
【分析】根据弧长的计算公式即可求解。
4.【答案】B
【知识点】圆锥的计算;圆柱的计算;由三视图判断几何体
【解析】【解答】解:由题意得该几何体上面是底面直径为6,母线为4的圆锥,下面是底面直径为6,高为4的圆柱,
∴,
故答案为:B
【分析】先根据简单组合体的三视图即可得到该几何体上面是底面直径为6,母线为4的圆锥,下面是底面直径为6,高为4的圆柱,进而运用圆锥的侧面积计算公式和圆柱的侧面积计算公式即可求解。
5.【答案】C
【知识点】圆内接正多边形
【解析】【解答】解:圆内接正十二边形可以看作12个全等三角形组成的,
三角形的顶角为π=π,
∵sinπ=,
∴S三角形=×sinπ×12=,
∴正十二边形的面积=12×=3.
故答案为:C.
【分析】圆内接正十二边形可以看作12个全等三角形组成的,先求出三角形的顶角为π,再求出sinπ的值,利用三角形的面积公式求出三角形的面积,进而不难求出正十二边形的面积.
6.【答案】C
【知识点】圆的认识;圆周角定理
【解析】【解答】解:∵,
∴,
∵是的直径,
∴∠DBC=90°,
∴∠ABC=90°-41°=49°,
故答案为:C
【分析】根据圆周角定理即可得到,再根据直径所对的角为直角即可求解。
7.【答案】C
【知识点】圆周角定理;正多边形的性质
【解析】【解答】解:如图所示:连接OC,OD,OQ,OE,
∵正六边形ABCDEF, Q是的中点,
∴∠COD=∠DOE=360°÷6=60°,
∠DOQ=∠EOQ=,
∴∠COQ=∠COD+∠DOQ=90°,
∴∠CPQ=,
故答案为:C.
【分析】根据题意先求出正六边形的中心角,再根据圆周角定理计算求解即可。
8.【答案】34
【知识点】圆周角定理;切线的性质
【解析】【解答】解:∵弧AC=弧AC,
∴∠AOC=2∠B=56°,
∵PA是圆O的切线,
∴∠PAO=90°,
∴∠P=90°-∠AOP=34°.
故答案为:34.
【分析】由同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍得∠AOC=2∠B=56°,由切线的性质得∠PAO=90°,进而根据直角三角形的两锐角互余可算出∠P的度数.
9.【答案】2
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:设圆锥底面圆的半径为r,则2πr=,
解得r=2.
故答案为:2.
【分析】设圆锥底面圆的半径为r,根据圆锥侧面展开扇形的弧长等于底面圆的周长就可求出r的值.
10.【答案】12
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:设该圆锥底面圆的半径为rcm,由题意,
得,
解得r=5,
∴圆锥的高为:(cm).
故答案为:12.
【分析】设该圆锥底面圆的半径为rcm,利用圆锥的侧面展开图为一扇形,扇形的弧长等于底面圆的周长及扇形面积公式(l代表底面圆的周长,R代表母线长),列出方程,求解可得底面圆的半径,进而再根据底面圆的半径,圆锥的高及母线长围成一个直角三角形,由勾股定理计算可得答案.
11.【答案】60
【知识点】旋转的性质;正多边形的性质
【解析】【解答】∵正六边形的每一个外角=360°÷6=60°,
∴将正六边形ABCDEF以点C为旋转中心,按顺时针旋转60°,使得新正六边形的顶点第一次落在直线BC上.
故答案为:60
【分析】求出正六边形的外角度数即可.
12.【答案】/
【知识点】弧长的计算;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:由题意得扇形的弧长为cm,底面圆的周长为4πcm,
∴,
∴圆锥上粘贴部分的面积是,
故答案为:/
【分析】先扇形弧长的计算公式结合圆的周长即可求出圆锥底面多余的弧长l,再根据扇形面积的计算公式即可求解。
13.【答案】或
【知识点】圆的综合题;相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:连接OD,DE,
∵半圆O与BC相切,
∴OD⊥BC,
∴∠ODB=90°,
设半圆O的半径为r,OB=r+3,
∵OD2+BD2=OB2,
∴,
解之:r=6,
△ADP是等腰三角形,
当AP=PD时,即点P和点O重合时,
AP=PG=OF=6;
当AD=AP1时,
∵OD∥AC,
∴△BOD∽△BAC,
∴即
解之:AC=10,,
在Rt△ACD中

当AD=DP2时,
∴;
∵OD∥AC,
∴∠ODA=∠CAD,
∴∠BAD=∠CAD,
∴AD平分∠B AC,
过点D作DH⊥AE于点H,
∴AH=P2H,,
∵AD=AD,
∴△ADH≌△ADC(HL)
∴AH=AC=P2H=10,
∴AP2=2AH=20,
∵点E为AB边上的一点,不符合题意,舍去;
∴符合题意的AP的长为或.
故答案为:或
【分析】连接OD,DE,利用切线的性质可知∠ODB=90°,设半圆O的半径为r,可表示出OB的长,利用勾股定理可得到关于r的方程,解方程求出r的值;再利用等腰三角形的定义分情况讨论:当AP=PD时,即点P和点O重合时,可得到PA的长;当AD=AP1时,利用OD∥AC,可证得△BOD∽△BAC,利用相似三角形的性质可求出AC,CD的长,利用勾股定理求出AP1的长;当AD=DP2时,可得到DP2的长,再证明AD平分∠B AC,过点D作DH⊥AE于点H,利用角平分线的性质可证得AH=P2H,同时可得到DC,DH的长,利用HL证明△ADH≌△ADC,利用全等三角形的性质可知AH=AC=P2H=10,可得到AP2的长,综上所述可得到符合题意的AP的长.
14.【答案】(1)证明:连接OC.
∵点C为的中点
∴∠DAC=∠CAB
又∵OA=OC
∴∠CAB=∠OCA
∴∠DAC=∠OCA
∴OC∥AE
又∵AE⊥CD
∴OC⊥CD
∴CD是⊙O的切线.
(2)解:连接CE、CB.
∵CD⊥AE
∴∠D=90°
在Rt△DCE中,EC=
∵点C为的中点
∴CB=CE=
∵∠AEC+∠ABC=180°,∠AEC+∠DEC=180°
∴∠DEC=∠ABC
∵AB是直径
∴∠ACB=90°
∴∠ACB=∠D
∴△EDC∽△BCA


解得AB=5
∴⊙O的半径长是.
【知识点】圆周角定理;圆内接四边形的性质;切线的判定;相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)连接OC,由中点以及圆周角定理可得∠DAC=∠CAB,由等腰三角形的性质可得∠CAB=∠OCA,则∠DAC=∠OCA,推出OC∥AE,结合AE⊥CD可得OC⊥CD,据此证明;
(2)连接CE、CB,由勾股定理可得EC,根据弧、弦的关系可得CB=CE=,根据圆内接四边形的性质可得∠AEC+∠ABC=180°,结合邻补角的性质可得∠DEC=∠ABC,由圆周角定理可得∠ACB=90°,根据两角对应相等的两个三角形相似可得△EDC∽△BCA,然后由相似三角形的性质计算即可.
15.【答案】(1)证明:连接,,如图所示,
,为的直径,










是切线.
(2)解:连接,如图所示,
由(1)得,,





设则,
在中,,

在中,.







【知识点】垂径定理的应用;圆周角定理;切线的判定;解直角三角形的其他实际应用
【解析】【分析】(1)本题考查了垂径定理、圆周角定理和切线的判定,利用定理转换角之间的数量关系,得到判定切线的条件.
(2)本题考查了解直角三角形的应用,利用三角函数表示出直角三角形的边长,再通过方程解出结果即可.
16.【答案】(1)证明:连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
即,
∴是的切线;
(2)解:∵,
∴,
∵在中,

∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
又∵,
即,
解得(取正值),
∴,
【知识点】圆周角定理;切线的判定;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义
【解析】【分析】(1)连接OC,由圆周角定理可得∠ACD=90°,根据等腰三角形的性质可得∠ADC=∠OCD,由已知条件可得∠DCF=∠CAD,结合∠ADC+∠CAD=90°可得∠DCF+∠OCD=90°,推出OC⊥FC,据此证明;
(2)由圆周角定理可得∠B=∠ADC,则cosB=cos∠ADC,根据三角函数的概念可得AC的值,证明△FCD∽△FAC,设FD=3x,则FC=4x,AF=3x+10,然后根据相似三角形的性质求解即可.
17.【答案】(1)证明:证明:由旋转的性质可得,
∴,
∴,即,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴A、B、D、E四点共圆;
(2)证明:如图所示,连接,
∵,
∴,
∵是四边形的外接圆,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
又∵是的半径,
∴是的切线;
(3)
【知识点】圆的综合题
【解析】【解答】(3) 解:如图所示,作线段 的垂直平分线,分别交 于G、F,连接 ,
∵ ,
∴ ,
∵点M是边 的中点,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∵ 是四边形 的外接圆,
∴点P一定在 的垂直平分线上,
∴点P在直线 上,
∴当 时, 有最小值,
∵ ,
∴在 中, ,
∴圆心P与点M距离的最小值为 .
【分析】(1)先根据旋转的性质即可得到,进而根据等腰三角形的性质得到,从而得到,然后根据三角形全等的判定与性质证明即可得到,进而结合题意得到,从而结合圆内接四边形的性质即可求解;
(2)连接,先根据等腰三角形的性质即可得到,进而根据圆周角定理得到,再结合题意证明,是的半径,运用切线的判定即可求解;
(3)作线段 的垂直平分线,分别交 于G、F,连接 ,先根据等腰三角形的性质即可得到 ,进而根据题意得到 , ,从而运用解直角三角形的知识即可得到 , , , ,再根据题意即可得到当 时, 有最小值,进而运用即可求解。
18.【答案】(1)解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)①证明:∵为中点,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
②解:设, ,
∴,,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,即,
∴,
∴,
∴(负根舍去);
(3)解:如图,设的半径为,连接交于,过作于,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,而,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:,(负根舍去),
∴.
【知识点】圆的综合题;相似三角形的判定与性质;解直角三角形
【解析】【分析】(1)利用角平分线的定义可证得∠GBC=∠EBC,利用同弧所对的圆周角相等,可证得∠EBC=∠EAC=∠GBC,再根据∠ACF=90°,可求出∠BGC的度数.
(2)①利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可证得DG=DB=DC,利用等腰三角形的性质可得到∠DGC=∠BCG,由此可证得∠AFG=∠DGC,利用等角对等边可得到CF=CG,即可证得△GBC≌△CAF,利用全等三角形的性质可证得结论;②设CG=CF=x,CD=BD=CD=a,再证明△GCD∽△GFC,利用相似三角形的对应边成比例,可得到关于a,x的方程,解方程可得到CG2和BG2的值;然后利用锐角三角函数的定义可求出tan∠GBC的值.
(3)设圆O的半径为r,连接OC交AE于点N,过点O作PM⊥BE于点M,利用等边对等角可证得∠CBE=∠OBC=∠OCB,可得到OC∥BE,即可证得△EBD≌△NCD,利用全等三角形的性质可得到BE=CN,再证明∠GOC=∠OBM,可得到△COG≌△OBM,利用全等三角形的性质可求出BM的长;然后证明△GON∽△GBE,利用相似三角形的对应边成比例,可得到关于r的方程,解方程求出r的值,即可求出AC的长.
19.【答案】(1)证明:∵点C,D是的三等分点,

由CE是⊙O的直径可得CE⊥AD,
∵HC是⊙O的切线.
∴HC⊥CE.
∴AD∥HC.
(2)解:如图1.连结AO,
∵,
∴∠BAD=∠CAD.
由CE⊥AD易证△CAG≌△FAG.
∴CG=FG.
设CG=a,则FG=a,
∵=2,
∴OG=2a,AO=CO=3a.
在Rt△AOG中由勾股定理得AO2=AG2+OG2,
∴(3a)2=AG2+(2a)2,
∴AG=a,
∴tan∠FAG=
(3)解:①如图1,连结OA,
∵OF=,OC=OA=5.
∴CF=
∴CG=FG=
∴OG=,
∴AG=.
∵CE⊥AD.
∴AD=2AG=
∵.
∴.
∴BC=AD=
②如图2,连结CD,
∵AD∥HC,FG=GC.
∴AH=AF.
∵∠HCF=90.
∴AC=AH=AF=.
设CG=x,则FG=x,OG=5-x,
由勾股定理得AG2=AO2-OG2=AC2-CG2,
即25-(5-x)2=10-x2,解得x=1,
∴AG=3,AD=6.
∵,
∴∠DAC=∠BCD.
∵∠CDN=∠ADC,
∴△CND∽△ACD,

∴ND=
∴AN=
∵∠BAD=∠DAC.∠ABN=∠ADC.
∴△ANB∽△ACD.
∴C△AND=C△ACD×=(6+2)×=
③如图3.
过点O作OM⊥AB于点M,则AM=MB=AB.
设CG=x.则FG=x,OG=5-x,OF=5-2x.
由勾股定理得AG2=AO2-OG2=25-(5-x)2,
AF2=AG2+FG2=10x-x2+x2=10x,
∵AD∥HC,FG=GC.
∴AH=AF=HF,
∴AG=HC.
∴AF·AM=HF·AB=HF·AB=×88=22,
∵∠AGF=∠OMF=90°,∠AFG=∠OFM,
∴△AFG∽△OFM.

∴AF·FM=OF·GF,
∴AF∴AM=AF
∴(AF+FM)=AF2+AF·FM=AF2+OF·GF=22,
可得方程10x+x(5-2x)=22.解得x1=2.x2=5.5(舍去),
∴CG=FG=2.
∴OG=3.
∴AG=4.
∴HC=8.AH=AF=,
∴S△CMA=8,
∵AD∥HC.
∴∠CAD=∠ACH.
∴,
∴∠B=∠CAD,
∴∠B=∠ACH,
∵∠H=∠H.
∴△CHA∽△BHC∴S△BHC=8×()2=
【知识点】圆的综合题;相似三角形的判定与性质;解直角三角形
【解析】【分析】(1)连接AO,利用等弧所对圆周角相等可证得BAD=∠CAD,同时可证得△CAG≌△FAG,利用全等三角形的性质可证得CG=FG;设CG=FG=a,利用已知可表示出OG,AO的长,利用勾股定理可得到方程,解方程求出AG的长,然后利用锐角三角函数的定义可求出tan∠FAG的值.
(2)①连接AO,可得到CF,FG,OG的长,利用勾股定理求出AG的长,利用垂径定理求出AD的长;再证明BC=AD,可得到BC的长;②连接CD,利用平行线等分线段,可知AH=AF,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得到AC=AH=AF,设CG=x,可表示出FG,OG的长,利用勾股定理可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到AG,AD的长;再利用圆周角定理证明∠DAC=∠BCD,可推出△CND∽△ACD,利用全等三角形的性质可求出ND的长,即可得到AN的长;再利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△ANB∽△ACD,利用相似三角形的性质可求出△ANB的周长;③过点O作OM⊥AB于点M,设CG=x=FG,可表示出OG,OF的长,利用勾股定理可表示出AF2=AG2+FG2,再证明△AFG∽△OFM,利用相似三角形的性质可证得AF·FM=OF·GF=AF2+OF·GF=22,据此可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到CG,FG,OGAG的长,即可求出AH的长;利用相似三角形的判定定理可证得△CHA∽△BHC,利用相似三角形的性质可求出△BHC的面积.
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