第三十章 直线与圆的位置关系 学情评估卷(含答案)2026-2027学年人教版九年级数学上册

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第三十章 直线与圆的位置关系 学情评估卷(含答案)2026-2027学年人教版九年级数学上册

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 第三十章 学情评估
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.如图,若⊙O的半径为8,圆心到一条直线的距离为6,则这条直线可能是(  )
A.l1 B.l2 C.l3 D.l4
(第1题)     (第2题)
     (第3题)     (第4题)
2.如图,AB是⊙O的直径,过点D的切线与AB的延长线相交于点C,且∠C=3∠A,则∠A=(  )
A.18° B.36° C.54° D.60°
3.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,连接OA,AC,则∠OAC的度数为(  )
A.20° B.25° C.30° D.40°
4.在中国古代文化中,玉璧寓意宇宙的广阔与秩序,也经常被视为君子修身齐家的象征.如图是某玉璧的平面示意图,由一个正方形的内切圆和外接圆组成.已知内切圆的半径是2,则图中阴影部分的面积是(  )
A.π B.2π C.3π D.4π
5.如图,△ABC的内切圆⊙O与BC,CA,AB分别相切于点D,E,F,且AB=6,BC=9,CA=8,则AF的长为(  )
A.2 B.2.5 C.3 D.3.5
(第5题)
       (第6题)       (第7题)
6.中国凉亭是自然与人文的交汇点,它不仅是遮阳避雨的休憩之所,更是园林的诗眼、山水的情怀,体现了天人合一、虚实相生的传统哲学意境.有一个凉亭,它的地基的平面示意图如图所示,该地基的平面示意图可以近似看作是半径为5 m的⊙O的内接正六边形,则这个正六边形地基的周长为(  )
A.20 m B.15 m C.25 m D.30 m
7.如图,在△ABC中,BA=BC,∠B=40°,点D在BC边上,点O为△ADC的内心,当△ABD为钝角三角形时,α<∠AOC<β,则α和β的值分别为(  )
A.α=110°,β=130° B.α=100°,β=135°
C.α=110°,β=135° D.α=100°,β=130°
8. 已知⊙O及⊙O外一点P,过点P作出⊙O的一条切线(只用圆规和三角尺这两种工具),以下是甲、乙两名同学的作法:
甲:①连接OP,作OP的垂直平分线l,交OP于点A;②以点A为圆心,OA的长为半径画弧,交⊙O于点M;③作直线PM,则直线PM即为所求(如图①).
乙:①让三角尺的一条直角边始终经过点P;②调整三角尺的位置,让它的另一条直角边过圆心O,直角顶点落在⊙O上,记这时直角顶点的位置为点M;③作直线PM,则直线PM即为所求(如图②).
对于两人的作法,下列说法正确的是(  )
A.甲、乙都对 B.甲、乙都不对
C.甲对,乙不对 D.甲不对,乙对
(第8题)
     (第9题)     (第10题)
9.如图,直线AB,BC,CD分别与⊙O相切于点E,F,G,且AB∥CD,OB=6 cm,OC=8 cm,则⊙O的直径为(  )
A.4.8 cm B.6 cm C.8 cm D.9.6 cm
10.如图,在边长为4的等边三角形AOB中,⊙O的半径为1,点P是AB边上的动点,过点P作⊙O的一条切线PQ,Q为切点,则线段PQ长度的最小值为(  )
A. B. C.2 D.
二、填空题(本大题共3小题,每小题4分,共12分)11.如图,⊙O是△ABC的内切圆,点D,E是切点,∠A=50°,∠C=60°,则∠DOE=________.
(第11题)      (第13题)
12.已知⊙O的半径r=5,直线l1∥l2,且l1与⊙O相切,圆心O到l2的距离为7,则l1与l2之间的距离为________.
13.如图,在正六边形ABCDEF中,AB=2,连接AC,AE,以点D为圆心、CD的长为半径作圆弧CE,则图中阴影部分的面积是________.
三、解答题(本大题共4小题,共48分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)14.(8分)如图,点O是Rt△ABC斜边AC边上的一点,以OA为半径的⊙O与边BC相切于点D.求证:AD平分∠BAC.
15.(12分)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O.
(1)若点P是上的动点,连接BP,FP,求∠BPF的度数;
(2)已知△ADF的面积为2 .
①求∠DAF的度数;
②求⊙O的半径.
16.(13分)如图①,在△ABC中,AB=AC,点O在边AB上,⊙O过点B且分别与边AB,BC相交于D,E两点,EF⊥AC,垂足为F.
(1)求证:直线EF是⊙O的切线;
(2)如图②,当△ABC是等边三角形,且直线DF与⊙O相切时,写出长度为线段BE长度的2倍的所有线段.
17.(15分)如图,在△ACB中,∠CAB=90°,∠ABC=30°,AB=12 cm,半圆O的直径DE在直线AB上,且DE=12 cm,点O在△ACB的左侧,OA=10 cm.若半圆O沿AB方向以2 cm/s的速度向右运动,设运动时间为t s.
(1)当t=________时,半圆O与直线AC相切;
(2)当t=5时,试判断直线BC与半圆O的位置关系,并说明理由;
(3)当t=8时,求半圆O与三角形重合部分的面积.
答案
1.B 2.A 3.C 4.D 5.B 6.D 7.C 8.A 9.D 10.B
11.110° 12.2或12 13.4 -
14.证明:如图,连接OD.
∵⊙O与边BC相切于点D,
∴OD⊥BC,即∠ODC=90°.
∵△ABC为直角三角形,
∴∠ODC=∠B=90°,
∴OD∥AB,∴∠1=∠3.
∵OD=OA,∴∠1=∠2,
∴∠3=∠2,∴AD平分∠BAC.
15.解:(1)如图,连接AP,FO,
∵六边形ABCDEF是正六边形,
∴AF=AB,
∠AOF==60°,
∴∠APF=∠AOF=30°.
∵AF=AB,∴=,
∴∠APB=∠APF=30°,
∴∠BPF=∠APB+∠APF=60°.
(2)①∵∠AOF=60°,AO=FO,
∴△AOF是等边三角形,
∴∠DAF=60°.
②∵AD是⊙O的直径,∴∠AFD=90°.
在Rt△AFD中,∵∠DAF=60°,
∴∠ADF=30°,
∴AD=2AF,∴易得DF=AF,
∴S△ADF=AF·DF=AF2=2 ,∴AF=2,由①知△AOF是等边三角形,∴OA=AF=2,即⊙O的半径为2.
16.(1)证明:如图①,连接OE.
∵AB=AC,∴∠B=∠C.
∵在△BOE中,OB=OE,
∴∠B=∠OEB.
∴∠OEB=∠C,∴OE∥AC.
∵EF⊥AC,∴OE⊥EF.
∵OE为⊙O的半径,
∴直线EF是⊙O的切线.
  
(2)解:如图②,连接DE,
∵直线DF与⊙O相切,直线EF是⊙O的切线,
∴∠ADF=90°,DF=EF.
∵BD是⊙O的直径,∴∠BED=90°.
∵EF⊥AC,∴∠EFC=∠AFE=90°.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
∴∠AFD=∠BDE=∠CEF=30°,
∴BD=2BE.∵∠AFE=90°,
∴∠DFE=∠AFE-∠AFD=60°,
∴△DEF是等边三角形,
∴DF=DE=EF,
∴△ADF≌△BED≌△CFE,
∴AF=CE=BD=2BE,AD=BE.
∵BD=2OD,∴BE=OD,
∴AO=AD+OD=2BE.
∴长度为线段BE长度的2倍的所有线段为AF,CE,BD,AO.
17.解:(1)2或8
(2)相切.理由如下:当t=5时,半圆O运动的距离为5×2=10(cm),此时点O与点A重合.
如图①,过点A作BC的垂线,交BC于点F,
∵∠AFB=90°,∠ABC=30°,AB=12 cm,
∴AF=AB=6 cm.
∵AE=DE=6 cm,
∴AF=AE,∴点F在半圆O上,即AF为半圆O的半径,∴当t=5时,直线BC与半圆O相切.
 
(3)当t=8时,半圆O运动的距离为8×2=16(cm),此时点O运动到线段AB的中点处,点A,B分别和点D,E重合.如图②,过点O作BC的垂线,交BC于点G,设此时半圆O与BC相交于点M,连接OM.
∵∠OEM=30°,OE=OM,
∴∠OME=∠OEM=30°,
∴∠MOD=60°.
∵OD=OE=DE=6 cm,
∴扇形MOA的面积为=6π(cm2).∵∠OGE=90°,
∴OG=OE=3 cm.
在Rt△OGE中,根据勾股定理,
得GE==3 cm.
∵OE=OM,OG⊥EM,∴MG=GE,
∴EM=6 cm,
∴S△OEM=EM·OG=×6 ×3=9 (cm2),
∴当t=8时,半圆O与三角形重合部分的面积为(6π+9 )cm2.

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