29.1 圆的有关概念 同步练习(原卷版+答案版)人教版(2024)九年级上册

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29.1 圆的有关概念 同步练习(原卷版+答案版)人教版(2024)九年级上册

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人教版(2024)九年级上册 29.1 圆的有关概念 同步练习
一、选择题
1.下列说法:①三点确定一个圆;②平分弦的直径垂直于弦;③相等的圆心角所对的弦相等;④三角形的外心到三角形三个顶点的距离都相等;⑤弧长相等的弧是等弧.其中正确的有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.列说法:
①长度相等的弧是等弧;
②任意多边形都有外接圆;
③劣弧一定比优弧短;
④直径是圆中最长的弦;
⑤经过不在同一直线上三点可以作一个圆.
其中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.先假设命题的结论不成立,然后推导出与定义、基本事实、已有定理或已知条件相矛盾的结果,从而证明命题的结论一定成立,这种证明方法称为反证法.已知五个正数的和等于1,用反证法证明:这五个正数中至少有一个大于或等于,先要假设这五个正数(  )
A.都大于 B.都小于 C.没有一个小于 D.没有一个大于
4.已知圆外一点到圆的最大距离为9 cm,最小距离为3 cm,则圆的半径为
A.10 cm或5 cm B.6 cm或3 cm C.3 cm D.5 cm
5.用反证法证明命题“在中,,,中至少有一个大于或等于”,第一步应先假设()
A.,,中最多有一个大于或等于 B.,,都大于或等于
C.,,中最多有一个小于 D.,,都小于
6.已知的半径为4,若点在内,则点到圆心的距离可能为( )
A.4 B. C.5 D.7
7.下列说法:①直径是最长的弦;②弦是直径;③半径相等的两个半圆是等弧;④长度相等的两条弧是等弧;⑤半径相等的两个圆是等圆;其中说法正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.用反证法证明“四边形中至少有一个内角大于或等于”时,应先假设( )
A.每一个内角都小于 B.每一个内角都大于
C.有一个内角小于或等于 D.有一个内角小于
9.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D是半径为2的⊙A上一动点,点M是CD的中点,则BM的最大值是(  )
A.3 B.3.5 C. D.
10.如图,正三角形ABC的边长为6cm,则它的外接圆⊙O的半径为(  )
A. B. C.3cm D.
11.(2025·安丘期末)如图,已知空间站A与星球B距离为a,信号飞船C在星球B附近沿圆形轨道行驶,B,C之间的距离为b.数据S表示飞船C与空间站A的实时距离,那么S的最小值是
A.a B.a-b C.a+b D.b
12.如图,抛物线y=与x轴交于A,B两点,P是以点C(0,3)为圆心,2为半径的圆上的动点,Q是线段PA的中点,连接OQ,则线段OQ的最大值(  )
A.3 B. C. D.4
二、填空题
13.用反证法证明一个三角形中不能有两个角是直角,第一步先假设 __________ .
14.如图,△ABC中,AB=AC=10,BC=12,则△ABC的外接圆⊙O的半径为__________.
15.已知⊙O的半径为5,线段OA的长为d,若点A在⊙O外,则d的取值范围为  __________ .
16.已知点P是半径为4的⊙O上一点,平面上一点Q到点P的距离为2,则线段OQ的长度a的范围为 __________.
17.(1)如图①,在平面直角坐标系中,A(4,0)、B(0,﹣3),以点B为圆心、2为半径的⊙B上有一动点P.连接AP,若点C为AP的中点,连接OC,则OC的最小值为 __________.
(2)如图②,点A、B的坐标分别为A(2,0)、B(0,2),点C为坐标平面内一点,BC=1,点M为线段AC的中点,连接OM,则OM的最大值为 __________.
三、解答题
18.如图,已知△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,以点C为圆心作☉C,半径为r.
(1)当r取什么值时,点A,B在☉C外?
(2)当r取什么值时,点A在☉C内,点B在☉C外?
19.如图,在△ABC中,AC>AB,AD是△ABC的中线,AE⊥BC于点E,用反证法证明:点D与点E不重合.
20.如图,☉O是△ABC的外接圆,直径BD长为4,sin∠BAC=,求BC的长.
21.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点D是⊙O上一点,∠CDB=50°.
(1)如图①,若∠ABD=24°,求∠ACD和∠ABC的度数;
(2)如图②,若AB⊥CD于点E,求∠CBD的度数.
22.【模型初识】“一箭穿心”是圆中最值问题的核心解题模型,其核心结论是:过圆外定点和圆心的直线与圆相交于两点,这两点到圆外定点的距离分别为该定点到圆上点的最大值和最小值.
(1) 【探究证明】如图①,是外的一点,直线分别交于点、,则线段是点到上各点的距离中最短的线段.
证明:如图②,在上任意取一个不同于点的点,连接、
则有(__________)请补全__________处缺失的依据
即
由得,即
从而得出线段是点到上各点的距离中最短的线段.
(2) 小琳认为在图①中,线段是点到上各点的距离中最长的线段,你认为小琳的说法正确吗?请说明理由.
【直接运用】
(3) 如图③,在中,,以为直径的半圆交于,是上的一个动点,连接,则的最小值是__________.
(4) 如图④,在平面直角坐标系中,点的坐标为,的半径为3,为轴上一动点,切于点,则最小值是__________.
【灵活运用】
(5) 如图⑤,的半径为6,弦,点为优弧上一动点,交直线于点,则面积的最大值是__________.
人教版(2024)九年级上册 29.1 圆的有关概念 同步练习(参考答案)
一、选择题
1.下列说法:①三点确定一个圆;②平分弦的直径垂直于弦;③相等的圆心角所对的弦相等;④三角形的外心到三角形三个顶点的距离都相等;⑤弧长相等的弧是等弧.其中正确的有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【解析】①不共线的三点确定一个圆,故①错误;
②平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故②错误;
③在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,故③错误;
④三角形的外心到三角形三个顶点的距离都相等,故④正确;
⑤在同圆或等圆中,能够重合的两条弧是等弧,故⑤错误.
2.列说法:
①长度相等的弧是等弧;
②任意多边形都有外接圆;
③劣弧一定比优弧短;
④直径是圆中最长的弦;
⑤经过不在同一直线上三点可以作一个圆.
其中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】解:①长度相等的弧是不一定是等弧,故错误,不符合题意;
②任意多边形不一定都有外接圆,如直角梯形.故原命题错误,不符合题意;
③劣弧不一定比优弧短,如在半径不同的圆中,就有大圆的劣弧不一定比小圆的优弧短.故原命题错误,不符合题意;
④直径是圆中最长的弦,正确,符合题意;
⑤经过不在同一直线上的三点可以作一个圆,正确,符合题意,
正确的有2个,
故选:B.
3.先假设命题的结论不成立,然后推导出与定义、基本事实、已有定理或已知条件相矛盾的结果,从而证明命题的结论一定成立,这种证明方法称为反证法.已知五个正数的和等于1,用反证法证明:这五个正数中至少有一个大于或等于,先要假设这五个正数(  )
A.都大于 B.都小于 C.没有一个小于 D.没有一个大于
【答案】B
【解析】解:已知五个正数的和等于1,
用反证法证明这五个正数中至少有一个大于或等于,
先要假设这五个正数都小于,
故选:B.
4.已知圆外一点到圆的最大距离为9 cm,最小距离为3 cm,则圆的半径为
A.10 cm或5 cm B.6 cm或3 cm C.3 cm D.5 cm
【答案】C
【解析】由题意可得圆的半径为(9-3)÷2=3(cm).
5.用反证法证明命题“在中,,,中至少有一个大于或等于”,第一步应先假设()
A.,,中最多有一个大于或等于 B.,,都大于或等于
C.,,中最多有一个小于 D.,,都小于
【答案】D
【解析】用反证法证明命题时,需先假设原命题的结论不成立.
∵原命题的结论为“在中,,,中至少有一个大于或等于”,“至少有一个满足条件”的否定是“全部都不满足条件”,
∴原结论的否定为“,,都小于”,
即第一步应假设,,都小于.故选D.
6.已知的半径为4,若点在内,则点到圆心的距离可能为( )
A.4 B. C.5 D.7
【答案】B
【解析】∵点P在⊙O内,⊙O的半径为4,
∴点P到圆心O的距离d满足;
A选项,不符合要求;
B选项,即,符合要求;
C选项,不符合要求;
D选项,不符合要求.
7.下列说法:①直径是最长的弦;②弦是直径;③半径相等的两个半圆是等弧;④长度相等的两条弧是等弧;⑤半径相等的两个圆是等圆;其中说法正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】解:①直径是最长的弦,正确,符合题意;
②直径是弦,但弦不一定是直径,故原命题错误,不符合题意;
③半径相等的两个半圆是等弧,正确,符合题意;
④长度相等的两条弧不一定是等弧,故原命题错误,不符合题意;
⑤半径相等的两个圆是等圆,正确,符合题意,
故选:C.
8.用反证法证明“四边形中至少有一个内角大于或等于”时,应先假设( )
A.每一个内角都小于 B.每一个内角都大于
C.有一个内角小于或等于 D.有一个内角小于
【答案】A
【解析】∵ 用反证法证明命题时,应先假设结论不成立,
原命题结论为“四边形中至少有一个内角大于或等于” ,
∴ 结论不成立即“每一个内角都小于”.
9.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D是半径为2的⊙A上一动点,点M是CD的中点,则BM的最大值是(  )
A.3 B.3.5 C. D.
【答案】B
【解析】如图,取AC的中点N,连接MN,BN.
∵∠ABC=90°,AB=4,BC=3,
∴AC=5,
∵AN=NC,
∴BN=AC=,
∵AN=NC,DM=MC,
∴MN=AD=1,
∴BM≤BN+NM,
∴BM≤1+,
∴BM≤,
∴BM的最大值为.
故选:B.
10.如图,正三角形ABC的边长为6cm,则它的外接圆⊙O的半径为(  )
A. B. C.3cm D.
【答案】B
【解析】解:如图,连接OA、OB,过点O作OD⊥AB于点D,
则AD=BD=AB=3(cm),
∵△ABC为等边三角形,
∴∠C=60°,
∴∠AOB=120°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA=30°,
∴OA=2OD
由勾股定理,得:OD=
∴OA=2
OA=2(cm),
故选:B.
11.(2025·安丘期末)如图,已知空间站A与星球B距离为a,信号飞船C在星球B附近沿圆形轨道行驶,B,C之间的距离为b.数据S表示飞船C与空间站A的实时距离,那么S的最小值是
A.a B.a-b C.a+b D.b
【答案】B
【解析】空间站A与星球B、飞船C在同一直线上且C在A,B之间时,S取到最小值为a-b.
12.如图,抛物线y=与x轴交于A,B两点,P是以点C(0,3)为圆心,2为半径的圆上的动点,Q是线段PA的中点,连接OQ,则线段OQ的最大值(  )
A.3 B. C. D.4
【答案】C
【解析】解:连接BP,如图,
当y=0时,x2﹣4=0,解得x1=4,x2=﹣4,
∴A(﹣4,0),B(4,0),
∵Q是线段PA的中点,
∴OQ为△ABP的中位线,
∴OQ=BP,
当BP最大时,OQ最大,
而BP过圆心C时,PB最大,如图,点P运动到P′位置时,BP最大,
∵BC==5,
∴BP′=5+2=7,
∴线段OQ的最大值是.
故选:C.
二、填空题
13.用反证法证明一个三角形中不能有两个角是直角,第一步先假设 __________ .
【答案】一个三角形中有两个角是直角
【解析】原命题的结论为一个三角形中不能有两个角是直角,因此反证法第一步假设结论不成立,即假设一个三角形中有两个角是直角.
14.如图,△ABC中,AB=AC=10,BC=12,则△ABC的外接圆⊙O的半径为__________.
【答案】
【解析】如图,过点A作AD⊥BC,垂足为D,则点O在AD上,
∵AB=AC,
∴BD=6,
∴AD==8,
设OA=r,连接OB,
在Rt△OBD中,OB2=OD2+BD2,
即r2=(8-r)2+62,
解得r=.
15.已知⊙O的半径为5,线段OA的长为d,若点A在⊙O外,则d的取值范围为  __________ .
【答案】d>5
【解析】解:∵点A在圆外,
∴d>5,
故答案为:d>5.
16.已知点P是半径为4的⊙O上一点,平面上一点Q到点P的距离为2,则线段OQ的长度a的范围为 __________.
【答案】2≤a≤6
【解析】解:如图,当点Q在圆外且O,Q,P三点共线时,线段OQ的长度的最大,最大值为4+2=6;
当点Q在圆内且O,Q,P三点共线时,线段OQ的长度的最小,最小值为4﹣2=2,
所以,线段OQ的长度a的范围为2≤a≤6.
故答案为:2≤a≤6.
17.(1)如图①,在平面直角坐标系中,A(4,0)、B(0,﹣3),以点B为圆心、2为半径的⊙B上有一动点P.连接AP,若点C为AP的中点,连接OC,则OC的最小值为 __________.
(2)如图②,点A、B的坐标分别为A(2,0)、B(0,2),点C为坐标平面内一点,BC=1,点M为线段AC的中点,连接OM,则OM的最大值为 __________.
【答案】(1)1.5(2)+
【解析】解:(1)如图,取点D(﹣4,0),连接PD,
∵C是AP的中点,O是AD的中点,
∴OC是△APD的中位线,
∴OC=PD,
连接BD交⊙B于E,
∵OD=4,OB=3,
∴BD=5,
当点P与点E重合时,PD最小为5﹣2=3,
故OC的最小值为1.5,
故答案为:1.5;
(2)以B为圆心,1的长为半径作⊙B,在点O的左侧,取OD=OA=2,连接CD,
∵BC=1,
∴点C在⊙B上,
∵AM=CM,OD=OA,
∴OM是△ACD的中位线,
∴OM=CD,
当OM最大时,即CD最大,当D,B,C三点共线时,OM最大,
∵OB=OD=2,∠BOD=90°,
∴△BOD是等腰直角三角形,
∴BD=BO=2,
∴CD=2+1,
∴OM=CD=+,
∴OM的最大值是+;
故答案为:+.
三、解答题
18.如图,已知△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,以点C为圆心作☉C,半径为r.
(1)当r取什么值时,点A,B在☉C外?
(2)当r取什么值时,点A在☉C内,点B在☉C外?
【答案】解 (1)若点A,B在☉C外,则BC>AC>r,
∵AC=3,
∴0(2)若点A在☉C内,点B在☉C外,则AC∵AC=3,BC=4,
∴319.如图,在△ABC中,AC>AB,AD是△ABC的中线,AE⊥BC于点E,用反证法证明:点D与点E不重合.
【答案】证明 假设点D与点E重合.
∵AD是△ABC的中线,AE⊥BC,
∴AD垂直平分BC,
∴AB=AC,与AC>AB相矛盾,
∴点D与点E不重合.
20.如图,☉O是△ABC的外接圆,直径BD长为4,sin∠BAC=,求BC的长.
【答案】解 如图,连接CD,
∵BD是直径,
∴∠BCD=90°,
∵∠BAC=∠BDC,
∴sin∠BAC=sin∠BDC=
,
∵BD=4,
∴BC=3.
21.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点D是⊙O上一点,∠CDB=50°.
(1)如图①,若∠ABD=24°,求∠ACD和∠ABC的度数;
(2)如图②,若AB⊥CD于点E,求∠CBD的度数.
【答案】解:(1)∵∠ABD=24°,
∴∠ACD=∠ABD=24°,
∵∠CDB=50°,
∴∠CAB=50°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°﹣∠CAB=90°﹣50°=40°;
(2)由(1)可知:∠ABC=40°,
∵直径AB⊥弦CD,
∴=,
∴∠ABD=∠ABC=40°,
∴∠CBD=∠ABD+∠ABC=40°+40°=80°.
22.【模型初识】“一箭穿心”是圆中最值问题的核心解题模型,其核心结论是:过圆外定点和圆心的直线与圆相交于两点,这两点到圆外定点的距离分别为该定点到圆上点的最大值和最小值.
(1) 【探究证明】如图①,是外的一点,直线分别交于点、,则线段是点到上各点的距离中最短的线段.
证明:如图②,在上任意取一个不同于点的点,连接、
则有(__________)请补全__________处缺失的依据
即
由得,即
从而得出线段是点到上各点的距离中最短的线段.
(2) 小琳认为在图①中,线段是点到上各点的距离中最长的线段,你认为小琳的说法正确吗?请说明理由.
【直接运用】
(3) 如图③,在中,,以为直径的半圆交于,是上的一个动点,连接,则的最小值是__________.
(4) 如图④,在平面直角坐标系中,点的坐标为,的半径为3,为轴上一动点,切于点,则最小值是__________.
【灵活运用】
(5) 如图⑤,的半径为6,弦,点为优弧上一动点,交直线于点,则面积的最大值是__________.
【答案】(1) 解:如图②,在上任意取一个不同于点的点,连接、;则有(两点之间,线段最短) 即 由得,即 故答案为:两点之间,线段最短
(2) 解:小琳的说法正确,理由如下:
在圆上任意取一个不同于点的点,连接、,
∵在中,,
∴,即.
∴线段是点到圆上各点的距离中最长的线段.
∴小琳的说法正确;
(3) 解:如图,取半圆的圆心,连接交半圆于点,则当与点重合时,最小,
,
∴的最小值为:,
故答案为:;
(4) 解:如图,连接,
根据切线的性质定理,得,
,,
∴要使最小,只需最小,
当轴于P时,最短,
此时P点的坐标是,
∵A点坐标为,
∴,
在中,,,
∴,
∴最小值是4,
故答案为:4;
(5) 解:如图,连接,作的外接圆,过圆心作于点,连接,,,,
∵半径为6,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
要使的面积最大,则需点到的距离最大,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,∴,
∴,
∴(当且仅当点共线时,等号成立),
∴当点共线时,,此时的值最大,最大值为,
∴的最大面积是,
故答案为:.

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