资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台3.5 确定圆的条件一.选择题(共10小题)1.如图,圆内接正三角形ABC的半径是5,则它的边长是( )A.5 B. C.7.5 D.2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,平面上有一点P,AP=1,连接AP,BP,取BP的中点G.连接CG,在AP绕点A的旋转过程中,则CG的最大值是( )A.3 B.4 C. D.23.如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠A=70°.过点O作BC的垂线交BC于点D,连接BD,则∠D的度数为( )A.35° B.45° C.55° D.60°4.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC是⊙O的直径,点P在⊙O上,若⊙O的半径为6,∠BPC=30°,则AB的长度为( )A.3 B. C. D.65.同一平面内,已知⊙O的直径是4cm,线段OP=3cm,则点P与⊙O的位置关系是( )A.点P在⊙O外 B.点P在⊙O上 C.点P在⊙O内 D.不能确定6.已知⊙O的半径为3,OA=4,则点A在( )A.⊙O内 B.⊙O上 C.⊙O外 D.无法确定7.在△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,M是AB的中点,以点C为圆心,1为半径作⊙C,则( )A.点M在⊙C外 B.点M在⊙C上 C.点M在⊙C内 D.不能确定8.如图,△ABC为⊙O的内接三角形,AB=8,CD为AB边上的中线,将沿BC翻折后刚好经过点D,若已知⊙O的半径为,则BC的长是( )A. B. C. D.9.如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点A、B、C.D、E、F在小正方形的顶点上,则△ABC的外心是( )A.点D B.点E C.点F D.点G10.如图,点A,B,C均在直线l上,点P在直线l外,则经过其中任意三个点,最多可画出圆的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4二.填空题(共6小题)11.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=4.则△ABC外接圆半径R= .12.半径为6的圆内接正三角形的边长为 .13.如图,⊙O是Rt△ABC的外接圆,OE⊥AB交⊙O于点E,垂足为D,AE,CB的延长线交于点F.若DE=2,AB=8,则AF的长是 .14.若⊙P的半径为4,圆心P的坐标为(﹣3,4),则坐标原点O与⊙P的位置关系是 .15.已知⊙O的半径为6,若点P在⊙O外,则OP 6(填“>”“=”或“<”).16.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,且AB⊥OC,P为圆上一动点,M为AP的中点,连接CM.若⊙O的半径为2,则CM长的最大值是 .三.解答题(共9小题)17.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.18.如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点O,A,B,C在格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点O为原点建立直角坐标系.(1)过A,B,C三点的圆的圆心M坐标为( , );(2)请通过计算判断点D(3,﹣5)与⊙M的位置关系.19.如图,△ABC内接于⊙O,AO的延长线交⊙O于点D,交BC于点E,过点D作DF∥BC交⊙O于点F,连接CF,CD.(1)若CF∥AD,求证:AC=CE;(2)求证:点O到AB的距离等于的长.20.已知四边形ABCD内接于⊙O,对角线BD是⊙O的直径.(1)如图1,连接OA,CA,若OA⊥BD,求证:CA平分∠BCD;(2)如图2,E为⊙O内一点,满足AE⊥BC,CE⊥AB.若BD=3,AE=3,求弦BC的长.21.如图,△ABC内接于⊙O,∠CAB=30°,∠CBA=45°,CD⊥AB于点D,若⊙O的半径为2,求CD的长.22.平面直角坐标系中,点A(2,9)、B(2,3)、C(3,2)、D(9,2)在⊙P上.(1)在图中清晰标出点P的位置;(2)点P的坐标是 ,⊙P的半径是 .23.如图,⊙O是Rt△ABC的外接圆,∠ABC=90°,BE平分∠ABC交⊙O于E,过B作BD⊥EC的延长线于D.(1)若AB=BE,求证:∠BCA=∠BAE;(2)若AB=12,BC=5,求AE的长度.24.如图,已知等腰三角形ABC内接于⊙O,AB=AC,点D为上一点(不与点A,C重合),连接AD,BD,CD,且BC=3CD=18.(1)如图1,若BD为⊙O直径.①求tan∠BAC的值;②求四边形ABCD的面积.(2)如图2,在上取一点E,使,连接CE,交AB于点F,若∠BDC=∠AFC,求AD的长度.25.如图,已知△ABC是⊙O的内接三角形,点P是弧ABC的中点,过点P作PD⊥AB,交AB延长线于点D,连接BP.(1)求证:∠CBP=∠PBD;(2)过P作PG⊥BC交BC于G点,若AB=6,BD=4,求BC的长.3.5 确定圆的条件参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.【答案】D【分析】作辅助线,构建直角三角形,根据垂径定理得:AD=CD,利用30°的直角三角形的性质求AD的长,即可求得答案.【解答】解:过O作OD⊥AC于D,连接OA,OC,∴AD=DC,OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵△ABC是正三角形,∴∠ABC=60°,∴∠AOC=2∠ABC=120°,∴∠OAD(180°﹣∠AOC)=30°,在Rt△AOD中,AO=5,∴OD,由勾股定理得AD,∴AC=5,故选:D.【点评】本题考查了正三角形和外接圆,要知道圆心既是内心也是外心,.正确作出辅助线是解决问题的关键.2.【答案】A【分析】利用中位线的性质,求出点G的运动轨迹即可解决问题.【解答】解:取AB的中点H,连接GH,∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴AB.∵点G为BP中点,点H为AB中点,∴GH为△ABP的中位线,∴GH,则点G在以点H为圆心,为半径的圆上,连接CH,∴CH,则CG的最大值为:.故选:A.【点评】本题考查点与圆的位置关系及三角形中位线定理,能求出点G的运动轨迹是解题的关键.3.【答案】C【分析】作圆的直径BM,连接CM,由圆周角定理得到∠BCM=90°,由MC⊥BC,OD⊥BC,推出MC∥OD,得到∠BOD=∠M,由圆周角定理得到∠M=∠A=70°,因此∠BOD=70°,由等腰三角形的性质即可求出∠D的度数.【解答】解:作圆的直径BM,连接CM,∴∠BCM=90°,∴MC⊥BC,∵OD⊥BC,∴MC∥OD,∴∠BOD=∠M,∵∠M=∠A=70°,∴∠BOD=70°,∵OB=OD,∴∠D=∠OBD(180°﹣70°)=55°.故选:C.【点评】本题考查圆周角定理,三角形的外接圆与外心,关键是由圆周角定理推出OD⊥BC,得到MC∥OD.4.【答案】C【分析】根据直径所对的圆周角是直角得到∠ABC=90°,根据半径以及含30度的直角三角形的性质求解即可.【解答】解:∵AC是⊙O的直径,∴∠ABC=90°,∵∠A=∠BPC=30°,⊙O的半径为6,∴AC=12,∴BCAC=6,∴AB6,故选:C.【点评】本题考查的是圆周角定理,含30度的直角三角形,掌握直径所对的圆周角是直角是解题的关键.5.【答案】A【分析】根据点到圆心的距离和圆的半径之间的数量关系,即可判断点和圆的位置关系.点到圆心的距离小于圆的半径,则点在圆内;点到圆心的距离等于圆的半径,则点在圆上;点到圆心的距离大于圆的半径,则点在圆外.【解答】解:∵⊙O的直径是4cm,∴⊙O的半径是2cm,∴点P到圆心的距离d=3>2=r,∴该点P在⊙O外.故选:A.【点评】本题考查了点和圆的位置关系与数量之间的联系:当点到圆心的距离小于圆的半径时,则点在圆内.6.【答案】C【分析】根据点到圆心的距离和圆的半径之间的数量关系,即可判断点和圆的位置关系.点到圆心的距离小于圆的半径,则点在圆内;点到圆心的距离等于圆的半径,则点在圆上;点到圆心的距离大于圆的半径,则点在圆外.【解答】解:⊙O半径为3,∴OA=4>3,∴点P在圆外.故选:C.【点评】本题考查了点和圆的位置关系与数量之间的联系:当点到圆心的距离大于圆的半径时,则点在圆外.7.【答案】A【分析】根据题意画出图形,由勾股定理求出AB的长,再由直角三角形的性质得出OM的长,再与⊙C的半径相比较即可.【解答】解:如图,∵在△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,∴AB.∵M是AB的中点,∴CMAB1,∴点M在⊙C外.故选:A.【点评】本题考查的是点与圆的位置关系,熟知点与圆的三种位置关系是解答此题的关键.8.【答案】B【分析】连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,利用垂径定理得到OD⊥AB,则AD=BDAB=4,于是根据勾股定理可计算出OD=2,再利用折叠的性质可判断弧AC和弧CD所在的圆为等圆,则根据圆周角定理得到,所以AC=DC,利用等腰三角形的性质得AE=DE=2,接着证明四边形ODEF为正方形得到OF=EF=2,然后计算出CF后得到CE=BE=6,于是得到BC=6.【解答】解:连接DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,∵D为AB的中点,∴OD⊥AB,∴AD=BDAB=4,在Rt△OBD中,OD2,∵将弧沿BC折叠,∴弧AC和弧CD所在的圆为等圆,∴,∴AC=DC,∴AE=DE=2,∵∠ODE=∠OFE=∠DEF=90°,∴四边形ODEF是矩形,∵DE=OD=2,∴四边形ODEF是正方形,∴OF=EF=2,在Rt△OCF中,CF4,∴CE=CF+EF=4+2=6,而BE=BD+DE=4+2=6,∴BC6.故选:B.【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,翻折变换(折叠问题),圆周角定理,垂径定理,正确地找出辅助线是解题的关键.9.【答案】A【分析】根据三角形三边的垂直平分线相交于一点,这一点叫做它的外心,据此解答即可.【解答】解:根据题意可知,点D是△ABC外心.故选:A.【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,属于基础题型,比较简单.10.【答案】C【分析】根据不共线的三点确定一个圆可得答案.【解答】解:经过点P、A、B;P、A、C;P、B、C可分别画出一个圆,最多可画出圆的个数为3个,故选:C.【点评】本题考查了确定圆的条件,熟练掌握不在同一直线上的三点确定一个圆是解题的关键.二.填空题(共6小题)11.【答案】4.【分析】根据三角形外心的性质可知,直角三角形的外心为斜边中点,斜边为直径,先由勾股定理求出斜边长,即可求出半径.【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=4,∴Rt△ABC的外接圆的半径为斜边长的一半4=2,故答案为:2.【点评】本题考查了直角三角形的外心的性质,勾股定理的运用.明确直角三角形的斜边为三角形外接圆的直径是解决问题的关键.12.【答案】见试题解答内容【分析】首先根据题意作出图形,然后由垂径定理,可得,∠BOD=60°,再利用三角函数求得BD的长,继而求得答案.【解答】解:如图:△ABC是等边三角形,过点O作OD⊥BC于D,连接OB,OC,∴BD=CDBC,∵△ABC是等边三角形,∴∠A=60°,∴∠BOC=2∠A=120°,∴,∵半径为6,即OB=OC=6,∴BD=OB sin∠BOD=63,∴,即直径为6的圆的内接正三角形的边长为:.故答案为:.【点评】此题考查了正多边形和圆的性质、垂径定理以及三角函数等知识.注意掌握数形结合思想的应用.13.【答案】4.【分析】根据垂径定理可得D是AB的中点,结合圆周角定理得出DE∥BF,即DE是△ABF的中位线,则BF=4,根据勾股定理即可求出AF.【解答】解:∵OE⊥AB,O是圆心,∴D是AB的中点,∵AC是直径,∴∠ABC=90°=∠ABF,∴DE∥BF,∴DE是△ABF的中位线,∵DE=2,∴BF=4,∴AF4.故答案为:4.【点评】本题考查垂径定理,圆周角定理,三角形的中位线的性质,勾股定理,证明DE是△ABF的中位线是解题关键.14.【答案】点O在⊙P外.【分析】先根据点P坐标求出点P到原点O的距离OP,再判断OP与圆的半径的大小关系,从而得出答案.【解答】解:∵圆心P的坐标为(﹣3,4),∴OP5,又⊙P的半径r=4,∴OP>r,∴原点O在⊙P外.故答案为:点O在⊙P外.【点评】本题主要考查点与圆的位置关系,点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:①点P在圆外 d>r;②点P在圆上 d=r;③点P在圆内 d<r.15.【答案】>.【分析】根据点与圆的三种位置关系的判定方法,直接判断,即可解决问题.【解答】解:∵⊙O的半径为6cm,点P在⊙O外,∴OP>6.故答案为:>.【点评】该题主要考查了点与圆的位置关系及其应用问题;设圆的半径为r,点到圆心的距离为d,点与圆的三种位置关系是:(1)当r>d时,点在圆内;(2)当r=d时,点在圆上;(3)当r<d时,点在圆外;反之,亦成立.16.【答案】见试题解答内容【分析】根据题意得出点M的移动轨迹,再根据圆外一点到圆上一点最大距离进行计算即可.【解答】解:如图,当点P在⊙O上移动时,AP的中点M的轨迹是以OA为直径的⊙O′,因此CO′交⊙O′于点M,此时CM的值最大,由题意得,OA=OB=OC=2,OO′OA=1=O′M,在Rt△O′OC中,OC=2,OO′=1,∴O′C,∴CM=CO′+O′M1,故答案为:1.【点评】本题考查点与圆的位置关系,勾股定理,理解“圆外一点到圆上任意一点的最大距离”的计算方法是解决问题的关键.三.解答题(共9小题)17.【答案】(1)见详解;(2)4.【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.【点评】本题考查的是垂径定理、勾股定理及圆周角定理,即平分弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.18.【答案】(1)(1,﹣2);(2)点D(3,﹣5)在⊙M外.【分析】(1)连接AB,AC,分别作AB、AC的垂直平分线,两直线交于点M,就是过A,B,C三点的圆的圆心,有图形可得M的坐标;(2)由勾股定理即可求得圆的直径,根据点与圆的位置关系即可得到结论.【解答】解:(1)如图所示:连接AB,AC,分别作AB、AC的垂直平分线,两直线交于点M,则点M就是过A,B,C三点的圆的圆心,由图形可知M的坐标为M(1,﹣2),故答案为:(1,﹣2);(2)连接MB,由勾股定理得MB,∵D(3,﹣5),∴MD.∴点D(3,﹣5)在⊙M外.【点评】此题考查三角形的外接圆与外心,垂径定理,勾股定理,解题的关键是根据垂径定理得出圆心位置.19.【答案】(1)(2)证明见解答过程.【分析】(1)由CF∥AD,得∠AEC=∠ECF,而DF∥BC,有∠ECF+∠CFD=180°,又四边形ADFC是⊙O的内接四边形,知∠EAC+∠CFD=180°,故∠AEC=∠EAC,得AC=CE;(2)过O作OG⊥AB于G,连接BD,由DF∥BC,可得BD=CF,根据AD是⊙O的直径,OG⊥AB,可得OG∥BD,又AO=OD,故OG是△ABD的中位线,有OGBD,从而点O到AB的距离等于的长.【解答】证明:(1)∵CF∥AD,∴∠AEC=∠ECF,∵DF∥BC,∴∠ECF+∠CFD=180°,∴∠AEC+∠CFD=180°,∵四边形ADFC是⊙O的内接四边形,∴∠EAC+∠CFD=180°,∴∠AEC=∠EAC,∴AC=CE;(2)过O作OG⊥AB于G,连接BD,如图:∵DF∥BC,∴,∴BD=CF,∵AD是⊙O的直径,∴∠ABD=90°,∵OG⊥AB,∴∠AGO=90°,∴∠ABD=∠AGO,∴OG∥BD,∵AO=OD,∴OG是△ABD的中位线,∴OGBD,∴OGCF,∴点O到AB的距离等于的长.【点评】本题考查考查三角形外接圆与外心,垂径定理,解题的关键是掌握圆的相关性质和三角形中位线定理.20.【答案】(1)证明见解析;(2)3.【分析】(1)由垂径定理证出∠ACB=∠ACD,则可得出结论;(2)延长AE交BC于M,延长CE交AB于N,证明四边形AECD是平行四边形,则AE=CD=3,根据勾股定理即可得出答案.【解答】(1)证明:∵OA⊥BD,∴,∴∠ACB=∠ACD,即CA平分∠BCD;(2)延长AE交BC于M,延长CE交AB于N,∵AE⊥BC,CE⊥AB,∴∠AMB=∠CNB=90°,∵BD是⊙O的直径,∴∠BAD=∠BCD=90°,∴∠BAD=∠CNB,∠BCD=∠AMB,∴AD∥NC,CD∥AM,∴四边形AECD是平行四边形,∴AE=CD=3,∴BC3.【点评】本题主要考查了圆周角定理,垂径定理,勾股定理,平行四边形三角形的判定与性质,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.21.【答案】.【分析】连接OA,OC,根据圆周角定理得圆心角为90°,根据勾股定理求出AC,再根据在直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半即可求出CD.【解答】解:如图,连接OA,OC.∵∠COA=2∠CBA=2×45°=90°,在Rt△AOC中,根据勾股定理得:AC2.∵CD⊥AB,∠CAB=30°,∴CDAC.【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,圆周角定理,勾股定理,含30°角的直角三角形,其中构造圆心角,利用圆周角定理是解题的关键.22.【答案】(1)见解析;(2)(6,6),5.【分析】点P的坐标是弦AB,CD的垂直平分线的交点.【解答】解:(1)弦AB的垂直平分线是y=6,弦CD的垂直平分线是x=6,因而交点P的坐标是(6,6).(2)点P的坐标是,⊙P的半径是P的半径是PA的长,,故答案为:(6,6),5.【点评】本题考查了点和圆的位置关系,掌握圆心是圆的垂直平分线的交点,是解决本题的关键.23.【答案】(1)证明见解答过程;(2).【分析】(1)根据等边对等角,圆周角相等即可证明;(2)先利用勾股定理得出,再根据角平分线以及圆周角定理证明△AEC是等腰直角三角形,问题随之得解.【解答】(1)证明:∵AB=BE,∴∠BEA=∠BAE,∵∠BCA=∠BEA,∴∠BCA=∠BAE;(2)解:在Rt△ABC中,AB=12,BC=5,∠ABC=90°,∴,AC是⊙O的直径,∵BE平分∠ABC,∴∠CBE=∠ABE,∴CE=AE,∵AC是⊙O的直径,∴∠AEC=90°,∴△AEC是等腰直角三角形,∴,∵AC=13,∴.【点评】本题主要考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,勾股定理等知识.灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.24.【答案】(1)①tan∠BAC=3;②;(2).【分析】(1)①根据圆周角定理得出∠BAC=∠BDC,根据BD为⊙O直径,得出∠BCD=90°,根据BC=3CD=18,得出;②过点A作AE⊥BC于点E,连接CO,根据勾股定理得出,求出,根据BO=DO,得出,,证明AE垂直平分BC,根据BO=CO,得出点O在AE上,证明△AMO∽△CMD,得出,求出,得出,求出,最后求出四边形的面积即可;(2)证明△BCF≌△DBA,得出BF=AD,∠BFC=∠BAD,BD=BC=18,求出FM∥AD,得出,证明△ACF∽△BCD,得出,求出,得出,设AD=x,则,,求出,证明△ACD∽△BCM,得出,即,求出x的值即可.【解答】解:(1)①∵,∴∠BAC=∠BDC,∵BD为⊙O直径,∴∠BCD=90°,∵BC=3CD=18,∴;②过点A作AE⊥BC于点E,连接CO,如图所示:∵∠BCD=90°,BC=3CD=18,∴,,∵BO=DO,∴,,∴,∵AB=AC,∴CE=BE,∴AE垂直平分BC,∵BO=CO,∴点O在AE上,∵∠AEB=∠BCD=90°,∴AE∥CD,∴∠MAO=∠MCD,∠MOA=∠MDC,∴△AMO∽△CMD,∴,∵,∴,即,∴,即,∴,∴.(2)∵AB=AC,∴,∠ABC=∠ACB,∵,∴∠BDC=∠BAC,∵∠BDC=∠AFC,∴∠BAC=∠AFC,∴AC=CF,∴AB=CF,∵,∴∠ADB=∠ACB,∴∠FBC=∠ADB,∵,,∴,∴∠BCF=∠ABD,∴△BCF≌△DBA,∴BF=AD,∠BFC=∠BAD,BD=BC=18,∴FM∥AD,∴,∵,∴∠CBD=∠ACF,∵∠BDC=∠BAC,∴△ACF∽△BCD,∴,∴,∴,∴,设AD=x,则,,∴,∵,∴∠BCE=∠ACD,∵,∴∠CBM=∠CAD,∴△ACD∽△BCM,∴,即,解得:,负值舍去,即.【点评】本题主要考查了圆周角定理,三角形全等的判定和性质,三角形相似的判定和性质,平行线的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质,解直角三角形,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形全等和相似的判定方法.25.【答案】(1)见详解;(2)14.【分析】(1)连接PC,根据圆内接四边形性质可得∠DBP=∠ACP,等量代换可证明∠CBP=∠PBD;(2)连接AP,利用条件证明△PBD≌△PBG,△PCG≌△PAD,根据BC=CG+BG即可计算出结果.【解答】(1)证明:如图,连接PC,∵点P是弧ABC的中点,∴∠ACP=∠PBC(等弧所对的圆周角相等),∵四边形ABPC是圆内接四边形,∴∠DBP=∠ACP,∴∠CBP=∠PBD;(2)解:连接AP,在△PDB和△PGB中,,∴△PDB≌△PGB(AAS),∴BD=BG=4,PD=PG,∵点P是弧ABC的中点,∴PC=PA,在Rt△PCG和Rt△PAD中,,∴Rt△PCG≌Rt△PAD(HL),∴CG=AD=AB+BD=6+4=10,∴BC=BG+CG=4+10=14.【点评】本题考查了圆的内接四边形性质以及有关圆周角性质,熟练掌握圆周角性质是解答本题的关键.21世纪教育网 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