资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第24章 圆一、选择题1.如图,⊙O的半径为5,AB为弦,点C为的中点,若∠ABC=30°,则弦AB的长为( )A. B.5 C. D.52.如图,⊙O的直径CD=10,弦AB=8,AB⊥CD,垂足为M,则DM的长为( )A.5 B.6 C.7 D.83.如图,AB是半圆的直径,点D是的中点,∠ABC=50°,则∠BCD等于( )A.65° B.115° C.120° D.125°4.如图,已知⊙O的半径为13,弦AB长为24,则点O到AB的距离是( )A.6 B.5 C.4 D.35.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的切线,切点为D,CD与AB的延长线交于点C,∠A=30°,AD=5,则CD的长度为( )A.4 B.5 C.6 D.76.如图,已知⊙O过正方形ABCD的顶点A、B,且与CD边相切,若正方形的边长为4,则⊙O的半径为( )A. B.5 C. D.7.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C为OA的中点,CE⊥OA交于点E,以点O为圆心,OC的长为半径作交OB于点D.若OA=4,则图中阴影部分的面积为( )A. B.2 C. D.28.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C,D为半径OA,OB的中点,点E为的中点,连接CE,DE,若OA=4,则阴影部分的面积为( )A.2π﹣2 B.4π﹣4 C.2π+2 D.4π+4二、填空题9.如图,已知过A、C、D三点的圆的圆心为E,过B、E、F三点的圆的圆心为D,如果∠A=57°,那么∠ABC= °.10.如图,在⊙O中,∠ACB=∠D=60°,AC=3,则⊙O的直径为 .11.已知线段PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,C为PB延长线上一点,CD⊥PC于C,线段CD与⊙O相切于点D,且PA=4,PC=6,则⊙O的半径R= .12.如图,AB是⊙O的直径,点P在AB的延长线上,PM切⊙O于点M.若OA=a,PMa,PB=2﹣a,则△PMB的周长等于 .13.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若⊙O的半径为3cm,∠A=110°,则劣弧的长为 cm.14.如图所示,AB、AC切⊙O于B、C,D为⊙O上一点,且∠A=2∠D,若BC为10,则AB的长为 .三、解答题15.如图,在△ABC中,AB=BC,以AB为直径的⊙O与AC交于点D,过D作DF⊥BC,交AB的延长线于E,垂足为F.(1)求证:直线DE是⊙O的切线;(2)当AB=5,AC=8时,求cos∠E的值.16.如图, ABCD中,⊙O过点A、C、D,交BC于E,连接AE,∠BAE=∠ACE.(1)求证:AE=CD;(2)求证:直线AB是⊙O的切线.17.如图,AB是⊙O的直径,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线PC,PD,切点分别为C,D,连接OP,CD.(1)求证:OP⊥CD;(2)连接AD,BC,若∠DAB=50°,∠CBA=70°,OA=2,求OP的长.18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以斜边AB上的中线CD为直径作⊙O,分别与AC、BC交于点M、N.(1)过点N作⊙O的切线NE与AB相交于点E,求证:NE⊥AB;(2)连接MD,求证:MD=NB19.如图,已知⊙O是等边三角形ABC的外接圆,点D在圆上,在CD的延长线上有一点F,使DF=DA,AE∥BC交CF于E.(1)求证:EA是⊙O的切线;(2)判断BD与CF的数量关系?说明理由.20.已知AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交,∠BAC=40°.(1)如图1,若D为弧AB的中点,求∠ABC和∠ABD的度数;(2)如图2,过点D作⊙O的切线,与AB的延长线交于点P,若DP∥AC,求∠OCD的度数.第24章 圆参考答案与试题解析一、选择题1.如图,⊙O的半径为5,AB为弦,点C为的中点,若∠ABC=30°,则弦AB的长为( )A. B.5 C. D.5【答案】D【分析】连接OC、OA,利用圆周角定理得出∠AOC=60°,再利用垂径定理得出AB即可.【解答】解:连接OC、OA,∵∠ABC=30°,∴∠AOC=60°,∵AB为弦,点C为的中点,∴OC⊥AB,在Rt△OAE中,OA=5,∠AOE=60°,∴∠OAE=30°,OE=0.5OA=2.5,由勾股定理得,AE,∴AB,故选:D.【点评】此题考查圆周角定理,关键是利用圆周角定理得出∠AOC=60°.2.如图,⊙O的直径CD=10,弦AB=8,AB⊥CD,垂足为M,则DM的长为( )A.5 B.6 C.7 D.8【答案】D【分析】连接OA,先根据⊙O的直径CD=10求出半径OA的长,再根据垂径定理求出AM的长,在Rt△AOM中根据勾股定理即可求出OM的长,根据DM=OD+OM即可得出结论.【解答】解:连接OA,如图所示:∵⊙O的直径CD=10,∴OA=5,∵弦AB=8,AB⊥CD,∴AMAB8=4,在Rt△AOM中,OM3,∴DM=OD+OM=5+3=8;故选:D.【点评】本题考查的是垂径定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形,利用勾股定理求解是解答此题的关键.3.如图,AB是半圆的直径,点D是的中点,∠ABC=50°,则∠BCD等于( )A.65° B.115° C.120° D.125°【答案】B【分析】首先连接BD,由点D是的中点,∠ABC=50°,可求得∠ABD的度数,又由AB是半圆的直径,根据直径所对的圆周角是直角,可得∠ADB的度数,继而求得∠A的度数,然后由圆的内接四边形的性质,求得∠DCB的度数.【解答】解:连接BD,∵点D是的中点,∴,∴∠ABD=∠CBD∠ABC50°=25°,∵AB是半圆的直径,∴∠ADB=90°,∴∠A=90°﹣∠ABD=65°,∴∠BCD=180°﹣∠A=115°.故选:B.【点评】此题考查了圆周角定理以及圆的内接四边形的性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.4.如图,已知⊙O的半径为13,弦AB长为24,则点O到AB的距离是( )A.6 B.5 C.4 D.3【答案】B【分析】过O作OC⊥AB于C,根据垂径定理求出AC,根据勾股定理求出OC即可.【解答】解:过O作OC⊥AB于C,∵OC过O,∴AC=BCAB=12,在Rt△AOC中,由勾股定理得:OC5.故选:B.【点评】本题考查了垂径定理和勾股定理的应用,关键是求出OC的长.5.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的切线,切点为D,CD与AB的延长线交于点C,∠A=30°,AD=5,则CD的长度为( )A.4 B.5 C.6 D.7【答案】B【分析】连接OD,由圆周角定理可得∠DOC=60°,根据三角函数可求OD的长,即可求AB的长.【解答】解:连接OD,∵∠DOC=2∠A=2×30°,∴∠DOC=60°,∵CD是⊙O的切线,∴∠ODC=90°,∠C=30°,∴AD=DC=5,故选:B.【点评】本题考查了切线的性质,圆周角定理,熟练运用这些性质进行推理是本题的关键.6.如图,已知⊙O过正方形ABCD的顶点A、B,且与CD边相切,若正方形的边长为4,则⊙O的半径为( )A. B.5 C. D.【答案】D【分析】作OM⊥AB于点M,连接OB,在直角△OBM中根据勾股定理即可得到一个关于半径的方程,即可求得.【解答】解:作OM⊥AB于点M,连接OB,设圆的半径是x,则在直角△OBM中,OM=4﹣x,BM=2,∵OB2=OM2+BM2,∴x2=(4﹣x)2+4∴x故选:D.【点评】本题主要考查了切线的性质、垂径定理以及勾股定理,在圆的有关半径、弦长、弦心距之间的计算一般要转化为直角三角形的计算.7.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C为OA的中点,CE⊥OA交于点E,以点O为圆心,OC的长为半径作交OB于点D.若OA=4,则图中阴影部分的面积为( )A. B.2 C. D.2【答案】B【分析】连接OE、AE,根据点C为OC的中点可得∠CEO=30°,继而可得△AEO为等边三角形,求出扇形AOE的面积,最后用扇形AOB的面积减去扇形COD的面积,再减去S空白AEC即可求出阴影部分的面积.【解答】解:连接OE、AE,∵点C为OA的中点,∴EO=2OC,∴∠CEO=30°,∠EOC=60°,∴△AEO为等边三角形,∴S扇形AOE,∴S阴影=S扇形AOB﹣S扇形COD﹣(S扇形AOE﹣S△COE)()=4π﹣π22故选:B.【点评】本题考查了扇形的面积计算,解答本题的关键是掌握扇形的面积公式:S.8.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,点C,D为半径OA,OB的中点,点E为的中点,连接CE,DE,若OA=4,则阴影部分的面积为( )A.2π﹣2 B.4π﹣4 C.2π+2 D.4π+4【答案】B【分析】根据题意和图形可以求得阴影部分的面积,从而可以解答本题.【解答】解:连接OE,作EF⊥OA于点F,作EG⊥OB于点G,如图所示,由题意可得,∠AOB=90°,∠AOE=∠BOE=45°,∵OA=4,∴OE=4,∴EF=EG=2,∴阴影部分的面积是:4π﹣4,故选:B.【点评】本题考查扇形的面积的计算,解答本题的关键是明确扇形面积的计算公式,利用数形结合的思想解答.二、填空题9.如图,已知过A、C、D三点的圆的圆心为E,过B、E、F三点的圆的圆心为D,如果∠A=57°,那么∠ABC= 22 °.【答案】见试题解答内容【分析】连接EC、ED,如图,设∠B=x,根据等腰三角形的性质由EA=EC得∠A=∠ACE,再根据三角形内角和定理得到∠4=180°﹣2∠A=66°,而DB=DE,则∠1=∠B=x,利用三角形外角性质得∠2=∠1+∠B=2x,再利用EC=ED得到∠3=∠2=2x,然后根据三角形外角性质得到2x+x=66°,即得x=22°.【解答】解:连接EC、ED,如图,设∠B=x,∵EA=EC,∴∠A=∠ACE,∴∠4=180°﹣2∠A=180°﹣2×57°=66°,∵DB=DE,∴∠1=∠B=x,∴∠2=∠1+∠B=2x,而EC=ED,∴∠3=∠2=2x,∵∠4=∠3+∠B,∴2x+x=66°,即得x=22°,即∠ABC=22°.故答案为22.【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.10.如图,在⊙O中,∠ACB=∠D=60°,AC=3,则⊙O的直径为 .【答案】见试题解答内容【分析】如图,作OE⊥BC于E,连接OC.在Rt△OEC中,根据sin60°计算即可.【解答】解:如图,作OE⊥BC于E,连接OC.∵∠A=∠D=60°,∠ACB=60°,∴△ABC是等边三角形,∴BC=AC=3,∵OE⊥BC,∴BE=EC,∵∠EOC=60°,∴sin60°,∴OC,∴⊙O直径为2.【点评】本题考查圆周角定理,垂径定理、锐角三角函数、等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活应用这些知识解决问题,属于基础题,中考常考题型.11.已知线段PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,C为PB延长线上一点,CD⊥PC于C,线段CD与⊙O相切于点D,且PA=4,PC=6,则⊙O的半径R= 2 .【答案】见试题解答内容【分析】连接OB、OD,如图,根据切线长定理PB=PA=4,根据切线的性质得OB⊥PC,CD⊥PC,易得四边形ODCB为矩形,则OD=BC,再利用BC=PC﹣PB计算出BC=2,于是得到OD=2.【解答】解:连接OB、OD,如图,∵线段PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,∴PB=PA=4,OB⊥PC,∴∠OBC=90°,∵CD与⊙O相切于点D,∴∠ODC=90°,∵CD⊥PC,∴∠DCB=90°,∴四边形ODCB为矩形,∴OD=BC,而BC=PC﹣PB=6﹣4=2,∴OD=2,即⊙O的半径R为2.故答案为2.【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.运用切线的性质来进行计算或论证,常通过作辅助线连接圆心和切点,利用垂直构造直角三角形解决有关问题.也考查了切线长定理.12.如图,AB是⊙O的直径,点P在AB的延长线上,PM切⊙O于点M.若OA=a,PMa,PB=2﹣a,则△PMB的周长等于 2 .【答案】见试题解答内容【分析】连接OM,由PM为圆的切线,利用切线的性质得到PM垂直于OM,在直角三角形OPM中,利用勾股定理列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,确定出MB为斜边上的中线,利用斜边上的中线等于斜边的一半求出MB的长,即可确定出三角形PMB的周长.【解答】解:连接OM,∵PM为圆O的切线,∴OM⊥PM,即∠PMO=90°,在Rt△OPM中,OP=OB+PB=a+2﹣a=2,OM=OA=a,PMa,根据勾股定理得:OP2=MP2+OM2,即4=3a2+a2,解得:a=1,∴MP,BP=OB=1,即MB为斜边上的中线,∴MB=1,则△PMB的周长为2.故答案为:2【点评】此题考查了切线的性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线性质,熟练掌握切线的性质是解本题的关键.13.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若⊙O的半径为3cm,∠A=110°,则劣弧的长为 cm.【答案】见试题解答内容【分析】连接OB、OD,首先根据圆周角定理求出∠BOD的度数,然后根据弧长公式求解.【解答】解:连接OB、OD,∵∠A=110°,∴∠C=70°,∴∠BOD=140°,则劣弧.故答案为:.【点评】本题考查了弧长的计算,解答本题的关键是根据圆周角定理求出∠BOD的度数,注意掌握弧长公式.14.如图所示,AB、AC切⊙O于B、C,D为⊙O上一点,且∠A=2∠D,若BC为10,则AB的长为 .【答案】见试题解答内容【分析】根据切线的性质定理计算.【解答】解:连接OB,OC,根据切线的性质定理得∠ABO=∠ACO=90°,∴∠A+∠BOC=180°;∵∠A=2∠D,∠BOC=2∠D,∴∠A=∠BOC=90°,∴AB=AC=5.【点评】此题综合运用了切线的性质定理、切线长定理、四边形的内角和定理、圆周角定理以及勾股定理.三、解答题15.如图,在△ABC中,AB=BC,以AB为直径的⊙O与AC交于点D,过D作DF⊥BC,交AB的延长线于E,垂足为F.(1)求证:直线DE是⊙O的切线;(2)当AB=5,AC=8时,求cos∠E的值.【答案】见试题解答内容【分析】(1)连接圆心和切点,利用平行,OF⊥CB可证得∠ODF=90°;(2)把∠E在相应的直角三角形中进行转移,求出其邻边与斜边即可.【解答】(1)证明:如图,连接OD,BD(1分)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠90°,∴BD⊥AC;(2分)∵AB=BC,∴AD=DC;(3分)∵OA=OB,∴OD∥BC,(5分)∵DE⊥BC,∴DE⊥OD.∴直线DE是⊙O的切线.(2)解:作DH⊥AB,垂足为H,则∠EDH+∠E=90°,又DE⊥OD,∴∠ODH+∠EDH=90°.∴∠E=∠ODH.∵AD=DC,AC=8,∴AD=4.在Rt△ADB中,BD3,由三角形面积公式得:AB DH=DA DB.即5 DH=3×4,DH.在Rt△ODH中,cos∠ODH,∴cos∠E.【点评】当题中已有垂直时,证直线为圆的切线,通常选用平行来进行证明;而求相关角的余弦值,应根据所给条件进行适当转移,注意利用直角三角形面积的不同方式求解.16.如图, ABCD中,⊙O过点A、C、D,交BC于E,连接AE,∠BAE=∠ACE.(1)求证:AE=CD;(2)求证:直线AB是⊙O的切线.【答案】见试题解答内容【分析】(1)由题意可求AB=CD,∠B=∠ADC,根据圆的内接四边形的性质可得∠D=∠AEB,即∠B=∠AEB,则AE=AB=CD;(2)连接AO,并延长AO交⊙O交于点F,连接EF.由题意可得∠AEF=90°,即可得∠EAF+∠AFE=90°,根据圆周角定理可得∠AFE=∠ACE=∠BAE,即可得∠BAE+∠EAF=90°,则可证直线AB是⊙O的切线.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形∴AB=CD,∠B=∠ADC∵四边形ADCE是⊙O内接四边形∴∠ADC+∠AEC=180°∵∠AEC+∠AEB=180°∴∠ADC=∠AEB∴∠B=∠AEB∴AE=CD(2)如图:连接AO,并延长AO交⊙O交于点F,连接EF.∵AF是直径∴∠AEF=90°∴∠AFE+∠EAF=90°∵∠BAE=∠ECA,∠AFE=∠ACE∴∠AFE=∠BAE∴∠BAE+∠EAF=90°∴∠BAF=90°且AO是半径∴直线AB是⊙O的切线【点评】本题考查了切线的判定,平行四边形的性质,圆周角定理,添加恰当辅助线是本题的关键.17.如图,AB是⊙O的直径,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线PC,PD,切点分别为C,D,连接OP,CD.(1)求证:OP⊥CD;(2)连接AD,BC,若∠DAB=50°,∠CBA=70°,OA=2,求OP的长.【答案】见试题解答内容【分析】(1)先判断出Rt△ODP≌Rt△OCP,得出∠DOP=∠COP,即可得出结论;(2)先求出∠COD=60°,得出△OCD是等边三角形,最后用锐角三角函数即可得出结论.【解答】解:(1)连接OC,OD,∴OC=OD,∵PD,PC是⊙O的切线,∵∠ODP=∠OCP=90°,在Rt△ODP和Rt△OCP中,,∴Rt△ODP≌Rt△OCP(HL),∴∠DOP=∠COP,∵OD=OC,∴OP⊥CD;(2)如图,连接OD,OC,∴OA=OD=OC=OB=2,∴∠OCB=∠CBA=70°,∠ODA=∠OAD=50°,∴∠BOC=40°,∠AOD=80°,∴∠COD=180°﹣∠BOC﹣∠AOD=60°,∵∠ODP=∠OCP=90°,∵OD=OC,∴△COD是等边三角形,由(1)知,∠DOP=∠COP=30°,在Rt△ODP中,OP.【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,切线的性质,全等三角形的判定和性质,锐角三角函数,正确作出辅助线构造全等三角形是解本题的关键.18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以斜边AB上的中线CD为直径作⊙O,分别与AC、BC交于点M、N.(1)过点N作⊙O的切线NE与AB相交于点E,求证:NE⊥AB;(2)连接MD,求证:MD=NB【答案】见试题解答内容【分析】(1)连接ON,如图,根据斜边上的中线等于斜边的一半得到CD=AD=DB,则∠1=∠B,再证明∠2=∠B得到ON∥DB,接着根据切线的性质得到ON⊥NE,然后利用平行线的性质得到结论;(2)连接DN,如图,根据圆周角定理得到∠CMD=∠CND=90°,则可判断四边形CMDN为矩形,所以DM=CN,然后证明CN=BN,从而得到MD=NB.【解答】证明:(1)连接ON,如图,∵CD为斜边AB上的中线,∴CD=AD=DB,∴∠1=∠B,∵OC=ON,∴∠1=∠2,∴∠2=∠B,∴ON∥DB,∵NE为切线,∴ON⊥NE,∴NE⊥AB;(2)连接DN,如图,∵CD为直径,∴∠CMD=∠CND=90°,而∠MCB=90°,∴四边形CMDN为矩形,∴DM=CN,∵DN⊥BC,∠1=∠B,∴CN=BN,∴MD=NB.【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了圆周角定理和直角三角形斜边上的中线.19.如图,已知⊙O是等边三角形ABC的外接圆,点D在圆上,在CD的延长线上有一点F,使DF=DA,AE∥BC交CF于E.(1)求证:EA是⊙O的切线;(2)判断BD与CF的数量关系?说明理由.【答案】见试题解答内容【分析】(1)如图,连接AO,根据⊙O是等边三角形ABC的外接圆,可得AO平分∠BAC,再根据AE∥BC,可得∠CAE=∠BCA=60°,进而可以证明EA是⊙O的切线;(2)根据圆内接四边形的性质和等边三角形ABC可以证明△ADF为等边三角形,再证明△BAD≌△CAF,即可得BD与CF的数量关系.【解答】解:(1)证明:如图,连接AO,∵⊙O是等边三角形ABC的外接圆,∴AO平分∠BAC,∴,∵AE∥BC,∴∠CAE=∠BCA=60°,∴∠OAE=∠OAC+∠CAE=90°,∴OA⊥AE,∴EA为⊙O的切线;(2)BD=CF,理由如下:∵△ABC为正三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠ABC=60°;∵A、B、C、D四边共圆,∴∠ADF=∠ABC=60°,∵DF=DA,∴△ADF为正三角形,∴∠DAF=60°=∠BAC,∴∠BAC+∠CAD=∠DAF+∠CAD,即∠BAD=∠CAF,在△BAD与△CAF中,,∴△BAD≌△CAF(SAS),∴BD=CF.所以BD与CF的数量关系为相等.【点评】本题考查了切线的判定与性质、等边三角形的判定与性质、三角形外接圆与外心,解决本题的关键是综合运用以上知识.20.已知AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交,∠BAC=40°.(1)如图1,若D为弧AB的中点,求∠ABC和∠ABD的度数;(2)如图2,过点D作⊙O的切线,与AB的延长线交于点P,若DP∥AC,求∠OCD的度数.【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据圆周角和圆心角的关系和图形可以求得∠ABC和∠ABD的大小;(2)根据题意和平行线的性质、切线的性质可以求得∠OCD的大小.【解答】解:(1)如图1,连接OD,∵AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交,∠BAC=40°,∴∠ACB=90°.∴∠ABC=∠ACB﹣∠BAC=90°﹣40°=50°.∵D为弧AB的中点,∠AOB=180°,∴∠AOD=90°,∴∠ABD=45°;(2)如图2,连接OD,∵DP切⊙O于点D,∴OD⊥DP,即∠ODP=90°.由DP∥AC,又∠BAC=40°,∴∠P=∠BAC=40°.∵∠AOD是△ODP的一个外角,∴∠AOD=∠P+∠ODP=130°.∴∠ACD=65°.∵OC=OA,∠BAC=40°,∴∠OCA=∠BAC=40°.∴∠OCD=∠ACD﹣∠OCA=65°﹣40°=25°.【点评】本题考查切线的性质、圆周角定理,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.21世纪教育网 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