2024年中考 数学专题提升学案 30 圆的基本性质(含答案)

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2024年中考 数学专题提升学案 30 圆的基本性质(含答案)

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圆的基本性质
1.如图,在⊙O中,A,B,C,D是⊙O上的点,AD是⊙O的直径,B是的中点,若∠AOC=120°,则∠AOB=________,∠BOC=________,∠COD=________,与的大小关系为________,AB与CD的数量关系为________.
第1题图
2. 如图,已知AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦.AB与CD交于点E,且AB⊥CD,连接OC.
(1)=________,=________;
(2)若CD=4,AE=6,则CE=________,OC=________.
 
第2题图
3. 如图,点A,B,C,D是⊙O上的点,AD是⊙O的直径,∠CBD=70°,则∠CAD=________,∠AOC=________,∠ABC=________.
第3题图 
4. 如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为BC延长线上一点.
(1)若∠BAD=52°,则∠DCE=________°;
(2)若∠ABC=100°,则∠ADC=________°.
第4题图
5. 如图,△ABC的外接圆半径为5,其圆心O恰好在中线CD上,若AB=CD,则△ABC的面积为________.
第5题图
6. 如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O.
第6题图
(1)∠ADB的度数为________;
(2)若⊙O的直径为6,则线段BC的长为________.
知识逐点过
考点1  圆的有关概念及性质
1. 相关概念
圆 在一个平面内,线段绕它固定的一个端点旋转一周,另一个端点所形成的图形叫做圆
弦 连接圆上任意两点的线段叫做弦,如图中AC,BC
直径 经过①________的弦叫做直径
弧 圆上任意两点间的部分叫做圆弧;小于半圆的弧叫做劣弧,如图中;大于半圆的弧叫做优弧,如图中
圆周角 在圆中,顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角,如图中②______
圆心角 顶点在③________的角叫做圆心角,如图中④________
【温馨提示】不在同一直线上的三点确定一个圆
2. 性质
对称性 圆是轴对称图形,其对称轴是任何一条直径所在的直线;圆也是中心对称图形,⑤________是它的对称中心
旋转不变性 圆绕着它的圆心旋转任意角度都能与自身重合
考点2  垂径定理及其推论
定理 垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧
推论 平分弦(不是直径)的直径⑥________于弦,并且⑦________弦所对的两条弧
【温馨提示】根据圆的对称性,在以下5个结论中:①=;②=;③AE=BE(AB不是直径);④CD⊥AB;⑤CD是直径,只要满足其中两个结论,另外三个结论就一定成立,即“知二推三”
考点3  弦、弧、圆心角之间的关系
定理 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧⑧________,所对的弦也⑨________;如图,在⊙O中,若∠AOB=∠COD,则=⑩______,AB= ______
推论 1. 在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角和弦分别 __________;如图,若=,则∠AOB= ________,AB=CD;2. 在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角和弧分别 ________;如图,若AB=CD,则∠AOB=∠COD, ________=
考点4  圆周角定理及其推论
定理 圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的 ________
推论 1. 同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角 ________;2. 直径(或半圆)所对的圆周角是 ________,90°的圆周角所对的弦是 ________
常见图形及结论 图① 图② 图③
∠APB=∠AOB
应用 如图①,已知AP是⊙O的直径,点B是圆上一点,连接AB,则有∠ABP=90°
【温馨提示】1. 一条弦对着两条弧,这两条弧所对的圆周角互补;2. 一条弧只对着一个圆心角,却对着无数个圆周角
考点5  三角形的外接圆及外心
圆心 外心(三角形三条边的 ____________的交点)
性质 三角形的外心到三角形______________
角度关系 ∠BOC=2∠A
【知识拓展】1. 直角三角形外接圆的半径:R=c(c为斜边长);2. 等边三角形外接圆的半径:R=a(a为边长)
考点6 圆内接四边形
概念 如果一个四边形的四个顶点都在同一个圆上,则这个四边形叫做圆内接四边形
性质 1. 圆内接四边形的对角________,如图,∠A+∠BCD=______,∠B+∠D=________;2. 圆内接四边形的任意一个外角等于它的________,如图,∠DCE=________
考点7  正多边形与圆
中心角 θ= 设正n边形的边长为a
边心距 r=
周长 C=na
面积 S=nar=lr
真题演练
命题点 与圆周角、圆心角有关的计算
1. 如图,AB是⊙O的直径,∠BAC=50°,则∠D=(  )
A. 20° B. 40° C. 50° D. 80°
第1题图
2. 如图,AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,AC=3,∠ABC的平分线交AC于点D,CD=1, 则⊙O的直径为(  )
第2题图
A. B. 2 C. 1 D. 2
3. 同圆中,已知所对的圆心角是100°,则所对的圆周角是________.
教材原题到重难考法
与圆基本性质有关的证明及计算
例 
如图,A,B,C,D是⊙O上的四点,AC为⊙O的直径,∠BAD和∠BCD之间有什么关系?为什么?
 例题图
变式题
连接BD,结合角平分线
如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为⊙O的直径,∠ADB=∠CDB.
(1)试判断△ABC的形状,并给出证明;
(2)若AB=,AD=1,求CD的长度.
 第1题图
2. 线段AC未经过圆心,结合线段相等
如图,AD与△ABC的外接圆交于点D,设DB与AC交于点E,若DA=DE,∠ADB=∠BDC,⊙O的半径为5,BC=6,求BE的长.
 第2题图
基础过关
1. 如图,点A,B,C在⊙O上,若∠C=55°,则∠AOB的度数为(  )
A. 95° B. 100° C. 105° D. 110°
第1题图   
2. 如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC,BD为对角线,BD经过圆心O.若∠BAC=40°,则∠DBC的度数为(  )
A. 40° B. 50° C. 60° D. 70°
第2题图
3. 我国古代数学名著《九章算术》中有这样一道题:“今有圆材,径二尺五寸,欲为方版,令厚七寸,问广几何?”结合题图,其大意是:今有圆形材质,直径BD为25寸,要做成方形板材,使其厚度CD达到7寸,则BC的长是(  )
A. 寸 B. 25寸 C. 24寸 D. 7寸
第3题图
4. 如图,已知点A,B,C在⊙O上,点C为的中点,若∠BAC=35°,则∠AOB等于(  )
A. 140° B. 120° C. 110° D. 70°
第4题图
5. 如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点P.若∠A=48°,∠APD=80°,则∠B的度数为(  )
A. 32° B. 42° C. 48° D. 52°
第5题图   
6.如图,AB是⊙O的直径,D,C是⊙O上的点,∠ADC=115°,则∠BAC的度数是(  )
A. 25° B. 30° C. 35° D. 40°
第6题图
7. 如图,⊙O是△ABC的外接圆,若∠C=25°,则∠BAO=(  )
A. 25° B. 50° C. 60° D. 65°
第7题图
8. 陕西饮食文化源远流长,“老碗面”是陕西地方特色美食之一.图②是从正面看到的一个“老碗”(图①)的形状示意图,是⊙O的一部分,点D是的中点,连接OD,与弦AB交于点C,连接OA,O B.已知AB=24 cm,碗深CD=8 cm,则⊙O的半径OA为(  )
A. 13 cm B. 16 cm C. 17 cm D. 26 cm
图①
 
图②
第8题图
9. 如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,连接OC,OD,则∠BAE-∠COD=(  )
A. 60° B. 54° C. 48° D. 36°
第9题图
10. 如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,且AC=8,BC=6.
(1)尺规作图:过点O作AC的垂线,交劣弧于点D,连接CD(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)所作的图形中,求点O到AC距离及sin ∠ACD的值.
第10题图
综合提升
11. 如图,圆内接四边形ABCD的对角线AC,BD交于点E,BD平分∠ABC,∠BAC=∠ADB.
(1)求证DB平分∠ADC,并求∠BAD的大小;
(2)过点C作CF∥AD交AB的延长线于点F.若AC=AD,BF=2,求此圆半径的长.
第11题图
12.如图,某博览会上有一圆形展示区,在其圆形边缘的点P处安装了一台监视器,它的监控角度是55°,为了监控整个展区,最少需要在圆形边缘上共安装这样的监视器__________台.
 第12题图
 圆的基本性质
1. 60°,60°,60°,=,AB=CD.
2. (1),;
(2)2,.【解析】如解图,连接OD,∵OC=OD,OE⊥CD,∴点E是CD的中点,∴CE=DE=2,设OC=r,∴AO=r,∵AE=6,∴OE=6-r,∵AE⊥CD,∴在Rt△OCE中,OC2=OE2+EC2,即r2=22+(6-r)2,解得r=.
第2题解图
3. 70°,40°,20°.【解析】∵=,∴∠CAD=∠CBD=70°,∵AO=CO,∴∠OAC=∠OCA=70°,∴∠AOC=40°,∵=,∴∠ABC=∠AOC=20°.
4. (1)52;【解析】∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠A+∠BCD=180°,∴∠BCD=128°,∴∠DCE=180°-∠BCD=52°.
(2)80.
5. 32 【解析】如解图,连接OA,则OA=OC=5,∵圆心O恰好在中线CD上,∴AB=2AD,CD⊥AB,设AD=x,则CD=AB=2x,OD=CD-OC=2x-5,在Rt△OAD中,OD2+AD2=OA2,∴(2x-5)2+x2=52,解得x=4,∴CD=AB=2x=8,∴S△ABC=AB·CD=×8×8=32.
第5题解图
6. (1)30°;【解析】如解图,连接OB,∵六边形ABCDEF是正六边形,∠AOB==60°,∴∠ADB=∠AOB=×60°=30°.
第6题解图
(2)3.【解析】∵AD为⊙O的直径,∴∠ABD=90°,∵∠OAB=60°,∴∠ADB=30°,∴AB=AD=3,∵六边形ABCDEF为正六边形,∴BC=AB=3.
广东近6年真题
1. B 【解析】∵AB是⊙O直径,∠BAC=50°,∴∠ACB=90°,∠B=180°-50°-90°=40°,∵=,∴∠D=∠B=40°.
2. B 【解析】如解图,过点D作DE⊥AB于点E,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵BD平分∠ABC,∴DE=CD=1.∵AD=AC-CD=3-1=2,∴在Rt△ADE中,sin A==,∴∠A=30°,在Rt△ABC中,AB===2.
第2题解图
3. 50° 【解析】∵所对的圆心角是100°,∴所对的圆周角为×100°=50°.
教材原题到重难考法
例 解:∠BAD+∠BCD=180°,理由如下:
∵AC为⊙O的直径,
∴∠ABC=∠ADC=90°,
∴∠BAD+∠BCD=360°-(∠ABC+∠ADC)=180°.
1. 解:(1)△ABC为等腰直角三角形.
证明:∵AC为⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,∠ADC=90°,
∵∠ADB=∠CDB,
∴∠ADB=45°.
∵∠ADB和∠ACB为同弧所对的圆周角,
∴∠ACB=∠ADB=45°,
∴△ABC为等腰直角三角形;
(2)由(1)知△ABC为等腰直角三角形,
∵AB=,
∴AC=AB=×=2,
∵在Rt△ACD中,AD=1,
∴CD===.
2. 解:如解图,连接OB,OC,设OB交AC于点F,
∵∠ADB=∠BDC,
∴=,
∴OB⊥AC,OB=OC=5,
设OF=x,则BF=5-x,
∴CF2=52-x2=62-(5-x)2,解得x=,
∴OF=,BF=,
在Rt△OCF中,CF===,
∵DA=DE,
∴∠DAE=∠DEA.
∵∠DAC=∠DBC,∠DEA=∠BEC,
∴∠BEC=∠DBC,
∴EC=BC=6,
∴EF=EC-CF=6-=,
在Rt△BEF中,BE===.
第2题解图
知识逐点过
①圆心 ②∠ACB ③圆心 ④∠AOB ⑤圆心 ⑥垂直 ⑦平分 ⑧相等 ⑨相等 ⑩
CD  相等  ∠COD  相等
  一半  相等  直角  直径  垂直平分线 各顶点的距离相等 互补 180° 180° 内对角 ∠A
基础过关
1.D 【解析】根据圆周角定理可得∠AOB=2∠C=110°.
2. B 【解析】 ∵四边形ABCD内接于⊙O,BD经过圆心O,∴∠BCD=90°.∵∠BDC=∠BAC=40°,∴∠DBC=90°-∠BDC=50°.
3. C 【解析】 ∵BD是圆的直径,∴∠BCD=90°.∵BD=25,CD=7,∴在Rt△BCD中,由勾股定理得BC==24(寸).
4. A 【解析】如解图,连接OC.∵∠BAC=35°,∴∠BOC=70°.∵点C是的中点,∴∠AOC=∠BOC=70°,∴∠AOB=140°.
第4题解图
5. A 【解析】∵∠A=48°,∠APD=80°,∴∠C=80°-48°=32°,∴∠B=∠C=32°.
6. A 【解析】 ∵四边形ABCD为圆内接四边形,AB是⊙O的直径,∠ADC=115°,∴∠ABC=180°-∠ADC=65°,∠ACB=90°,∴∠BAC=90°-65°=25°.
【一题多解】 如解图,连接OC.∵∠ADC=115°,∴所对的圆心角为2×115°=230°,∴∠BOC=230°-180°=50°,∴∠BAC=∠BOC=25°.
第6题解图
7. D 【解析】 如解图,连接OB.∵=,∠C=25°,∴∠AOB=2∠C=50°.∵OA=OB,∴∠BAO=∠ABO=×(180°-∠AOB)=65°.
第7题解图
8. A 【解析】∵点D是的中点,OD是⊙O的半径,∴OD垂直平分AB,∵AB=24,∴AC=AB=12 cm.设OA=r cm,则OC=(r-8)cm,在Rt△AOC中,由勾股定理得r2=122+(r-8)2,解得r=13,即半径OA的长为13 cm.
9. D 【解析】由题意得∠BAE==108°,∠COD==72°,∴∠BAE-∠COD=108°-72°=36°.
10. 解:(1)作AC的垂线如解图所示;
【作法提示】 分别以点A,C为圆心,大于AC为半径画弧,在AC的两侧分别相交于P,Q两点,画直线PQ交劣弧于点D,交AC于点E,即作线段AC的垂直平分线,由垂径定理可知,直线PQ一定过点O.
(2)如解图,连接OC.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
在Rt△ABC中,AC=8,BC=6,
∴AB==10.
∵OD⊥AC,OA=OC,
∴AE=CE=AC=4.
∵OA=OB,
∴OE是△ABC的中位线,
∴OE=BC=3.
由于PQ过圆心O,且PQ⊥AC,即点O到AC的距离为3.
在Rt△CDE中,∵DE=OD-OE=5-3=2,CE=4,
∴CD===2,
∴sin ∠ACD===.
第10题解图
11. 解:(1)∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∴AD=CD.
∵=,
∴∠BAC=∠BDC.
∵∠BAC=∠ADB,
∴∠BDC=∠ADB,
∴DB平分∠ADC,DE⊥AC,
∴∠ADB+∠DAE=90°,
∴∠BAC+∠DAE=90°,
∴∠BAD=90°;
【一题多解】 ∵=,
∴∠BAC=∠BDC.
∵∠BAC=∠ADB,
∴∠BDC=∠ADB,
∴DB平分∠ADC.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD.
∵∠ABC+∠ADC=180°,
∴∠ABD+∠ADB=(∠ABC+∠ADC)=90°,
∴∠BAD=90°;
(2)∵AC=AD,且由(1)得AD=CD,
∴△ACD是等边三角形,
∴∠ADC=60°,
∴∠BDC=∠ADC=30°,∠ABC=180°-∠ADC=120°,
∴∠CBF=60°.
∵∠BAD=90°,
∴BD是此圆的直径,
∴∠BCD=90°.
∵CF∥AD,
∴∠F=180°-∠BAD=90°,
∴∠BCF=90°-∠CBF=30°.
∵BF=2,
∴BC=2BF=4,
∴BD=2BC=8,
即此圆的直径是8,
∴此圆的半径是4.
12. 4 【解析】∵同弧所对的圆周角度数等于圆心角度数的一半,∴要覆盖整个展区所需的监控角度之和要不少于180°,则最少需要4台监视器.

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