1
第六单元 圆
第 26 课时 与圆有关的计算
基础达标训练
1. (2017 株洲)下列圆的内接正多边形中,一条边所对的圆心角最大的图形是( )
A. 正三角形 B. 正方形
C. 正五边形 D. 正六边形
2. (2017 南宁)如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,BC=2,∠BAC=30°,则劣弧BC︵
的长等于( )
A.
2π
3 B.
π
3 C.
2 3π
3 D.
3π
3
第 2 题图 第 3 题图
3. (2017 宁夏)圆锥的底面半径 r=3,高 h=4,则圆锥的侧面积是( )
A. 12π B. 15π C. 24π D. 30π
4.(2017 麓山国际实验学校一模)如图,某数学兴趣小组将边长为 6 的正方形铁丝框 ABCD 变
形为以 A 为圆心,AB 为半径的扇形(忽略铁丝的粗细),则所得扇形 DAB 的面积为( )
第 4 题图
A. 12 B. 14 C. 16 D. 36
5. (2017 沈阳)正六边形 ABCDEF 内接于⊙O,正六边形的周长是 12,则⊙O 的半径是( )
A. 3 B. 2 C. 2 2 D. 2 3
2
第 5 题图 第 6 题图
6. (2017 烟台)如图,▱ABCD 中,∠B=70°,BC=6,以 AD 为直径的⊙O 交 CD 于点 E,则DE︵
的长为( )
A.
1
3π B.
2
3π C.
7
6π D.
4
3π
7. (2017 宁波)如图,在 Rt△ABC 中,∠A=90°,BC=2 2,以 BC 的中点 O 为圆心的圆分
别与 AB,AC 相切于 D,E 两点,则DE︵
的长为( )
A.
π
4 B.
π
2 C. π D. 2π
第 7 题图 第 8 题图
8. (2017 淄博)如图,半圆的直径 BC 恰与等腰直角三角形 ABC 的一条直角边完全重合,若 BC
=4,则图中阴影部分的面积是( )
A. 2+π B. 2+2π C. 4+π D. 2+4π
9. (2017 兰州)如图,正方形 ABCD 内接于半径为 2 的⊙O,则图中阴影部分的面积为( )
A. π+1 B. π+2 C. π-1 D. π-2
第 9 题图 第 11 题图
10. (2017 哈尔滨)已知扇形的弧长为 4π,半径为 8,则此扇形的圆心角为__________度.
11. (2017 台州)如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条 AB,AC 的夹角为 120°,AB 长为
30 厘米,则BC︵
的长为________厘米(结果保留 π).
12.关注传统文化(2017 长沙中考模拟卷二)打陀螺是一项古老的中国民间娱乐活动,在云南
的少数民族地区开展广泛,特别是在思茅地区有着悠久的历史传统,在思茅地区又以景谷县3
陀螺运动开展得最好,有着“陀螺之乡”的称号.已知木质陀螺的外观为圆锥形,测得该圆
锥的母线长为 6 cm,底面圆的半径为 3 cm,则该圆锥的全面积为________cm2.
13. (2017 安徽)如图,已知等边△ABC 的边长为 6,以 AB 为直径的⊙O 与边 AC,BC 分别交
于 D,E 两点,则劣弧DE︵
的长为________.
第 13 题图 第 14 题图
14. (2017 湖南师大附中第一次联考)如图,△ABC 是⊙O 的内接正三角形,⊙O 的半径为 3,
则图中阴影部分的面积是________.
15. 关注数学文化(2017 岳阳)我国魏晋时期的数学家刘徽创立了“割圆术”,认为圆内接正
多边形边数无限增加时,周长就越接近圆周长,由此求得了圆周率π 的近似值.设半径为 r
的圆内接正 n 边形的周长为 L,圆的直径为 d,如图所示,当 n=6 时,π≈
L
d=
6r
2r=3,那么
当 n=12 时,π≈
L
d=________.(结果精确到 0.01,参考数据:sin15°=cos75°≈0.259)
第 15 题图
能力提升训练
1. 如图,半径为 1 cm 的⊙O 中,AB 为⊙O 内接正九边形的一边,点 C、D 分别在优弧与劣弧
上.则下列结论:①S 扇形 AOB=
1
9πcm2;②lAB︵
=
2
9πcm;③∠ACB=20°;④∠ADB=140°.
其中错误的有( )
A. 0 个 B. 1 个 C. 2 个 D. 3 个4
第 1 题图 第 2 题图
2. (2017 重庆 A 卷)如图,矩形 ABCD 的边 AB=1,BE 平分∠ABC,交 AD 于点 E.若点 E 是 AD
的中点,以点 B 为圆心,BE 长为半径画弧,交 BC 于点 F,则图中阴影部分的面积是( )
A. 2-
π
4 B.
3
2-
π
4 C. 2-
π
8 D.
3
2-
π
8
3. (2017 十堰)如图,已知圆柱的底面直径 BC=
6
π cm,高 AB=3 cm,小虫在圆柱表面爬行,
从点 C 爬到点 A,然后再沿另一面爬回到点 C,则小虫爬行的最短路程为( )
A. 3 2 cm B. 3 5 cm C. 6 5 cm D. 6 2 cm
第 3 题图 第 4 题图
4. (2017 山西)如图是某商品的标志图案.AC 与 BD 是⊙O 的两条直径,首尾顺次连接点 A,
B,C,D,得到四边形 ABCD. 若 AC=10 cm,∠BAC=36°,则图中阴影部分的面积为( )
A. 5π cm2 B. 10π cm2 C. 15π cm2 D. 20π cm2
5. (2017 上海)我们规定:一个正 n 边形(n 为整数,n≥4)的最短对角线与最长对角线长度
的比值叫做这个正 n 边形的“特征值”,记为λn,那么 λ6=________.
6. (2017 云南)如图,边长为 4 的正方形 ABCD 外切于⊙O,切点分别为 E、F、G、H,则图中
阴影部分的面积为________.
第 6 题图5
7. (9 分)(2017 河北)如图,AB=16,O 为 AB 中点,点 C 在线段 OB 上(不与点 O,B 重合),
将 OC 绕点 O 逆时针旋转 270°后得到扇形 COD,AP,BQ 分别切优弧CD︵
于点 P,Q,且点 P,Q
在 AB 异侧,连接 OP.
(1)求证:AP=BQ;
(2)当 BQ=4 3时,求QD︵
的长(结果保留 π);
(3)若△APO 的外心在扇形 COD 的内部,求 OC 的取值范围.
第 7 题图
圆的相关证明与计算巩固集训
类型一 圆的基本性质
1. (8 分)(2017 南雅中学一模)如图,已知四边形 ABCD 内接于⊙O,连接 BD,∠BAD=
105°,∠DBC=75°.
(1)求证:BD=CD;
(2)若⊙O 的半径为 6,求BC︵
的长.
第 1 题图6
2. (9 分)(2017 苏州)如图,已知△ABC 内接于⊙O,AB 是直径,点 D 在⊙O 上,OD∥BC,过
点 D 作 DE⊥AB,垂足为 E,连接 CD 交 OE 边于点 F.
(1)求证:△DOE∽△ABC;
(2)求证:∠ODF=∠BDE;
(3)连接 OC,设△DOE 的面积为 S1,四边形 BCOD 的面积为 S2,若
S1
S2=
2
7,求 sinA 的值.
第 2 题图
类型二 切线的相关证明与计算
3. (8 分)(2017 陕西)如图,已知⊙O 的半径为 5,PA 是⊙O 的一条切线,切点为 A,连接 PO
并延长,交⊙O 于点 B,过点 A 作 AC⊥PB 交⊙O 于点 C、交 PB 于点 D,连接 BC.当∠P=30°
时,
(1)求弦 AC 的长;
(2)求证:BC∥PA.
第 3 题图
4. (8 分)(2017 山西)如图,△ABC 内接于⊙O,且 AB 为⊙O 的直径,OD⊥AB,与 AC 交于点
E,与过点 C 的⊙O 的切线交于点 D.
(1)若 AC=4,BC=2,求 OE 的长;
(2)试判断∠A 与∠CDE 的数量关系,并说明理由.7
第 4 题图
5. (8 分)(2017 湖南师大附中三模)如图,⊙O 为△ABD 的外接圆,AB为⊙O 的直径,BC 为⊙O
的切线.
(1)求证:∠BAD=∠DBC;
(2)若⊙O 的半径为 3,BD⊥OC,交 OC 于点 E,且 BD=BC,求 AD 的长.
第 5 题图
6. (8 分)(2017 枣庄)如图,在△ABC 中,∠C=90°,∠BAC 的平分线交 BC 于点 D,点 O 在
AB 上,以点 O 为圆心,OA 为半径的圆恰好经过点 D,分别交 AC,AB 于点 E,F.
(1)试判断直线 BC 与⊙O 的位置关系,并说明理由;
(2)若 BD=2 3,BF=2,求阴影部分的面积(结果保留 π).
第 6 题图
7. (9 分)(2017 达州)如图,△ABC 内接于⊙O,CD 平分∠ACB 交⊙O 于 D,过点 D 作 PQ∥AB
分别交 CA、CB 延长线于 P、Q,连接 BD.
(1)求证:PQ 是⊙O 的切线;
(2)求证:BD2=AC·BQ;
(3)若 AC、BQ 的长是关于 x 的方程 x+
4
x=m 的两实根,且 tan∠PCD=
1
3,求⊙O 的半径.8
第 7 题图
8. (9 分)(2017 雅礼实验中学期中考试)在平面直角坐标系 xOy 中,已知点 A(8,0),点
B(0,8),动点C 在以半径为 4 的⊙O 上,连接 OC,过 O 点作 OD⊥OC,OD 与⊙O 相交于点 D(其
中点 C、O、D 按逆时针方向排列),连接 AB.
(1)当 OC∥AB 时,求∠BOC 的度数;
(2)连接 AD,当 OC∥AD 时,求出点 C 的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接 BC,直线 BC 是否为⊙O 的切线?请作出判断,并说明理由.
第 8 题图
答案
1. A 【解析】内接正多边形的边数越少,则边就越长,所对的圆心角就越大.
2. A 【解析】如解图,连接 OB,OC,∵∠BAC=30°,∴∠BOC=2∠BAC=60°,∴△BOC
为等边三角形,又∵BC=2,∴OB=OC=BC=2,∴lBC︵
=
60 × π × 2
180 =
2π
3 .9
3. B 【解析】由勾股定理得圆锥的母线长为 32+42=5,圆锥底面圆的周长为 2πr=6
π,由圆锥侧面积公式
1
2rl=
1
2×5×6π=15π.
4. D 【解析】由扇形面积计算公式
1
2rl=
1
2×6×(6+6)=36.
5.B 【解析】如解图,连接 OA,OB,∵∠AOB=
360°
6 =60°,OA=OB,∴△AOB 是等边三
角形,∴OA=AB=
12
6 =2.
6. B 【解析】如解图,连接 OE,∠OED=∠ODE=∠B =70°∴∠DOE=40°,又已知圆的
半径 AO=DO=
1
2AD=
1
2BC=3,∴lDE︵
=
40
180π×3=
2
3π.
7. B 【解析】如解图,连接 OE,OD,OA,∵AB,AC 为圆的切线,∴OE=OD,OE⊥AC,OD
⊥AB,∴∠OEA=∠ODA=90°,∵∠A=90°,∴∠DOE=90°,∴四边形 ADOE 为正方形,
三角形 ABC 为等腰直角三角形,∴半径 r=1,由弧长公式 l=
nπr
180 可得 lDE︵
=
90
180×π×1=
π
2 .
8. A 【解析】如解图,连接 OD,把阴影部分的面积转化为△BOD 和扇形 COD 的面积的和,∵
BC=4,∴OB=OD=OC=2,∵Rt△ABC 中,AC=CB,∴∠ABC=45°,又∵∠BDO=∠OBD=
45°,∴∠DOB=90°,∠DOC=90°,∴S 阴影=
1
2×2×2+
90π × 22
360 =2+π.
9. D 【解析】如解图,连接 OA 和 OD,∵四边形 ABCD 是正方形,∴∠AOD=90°,∴S 阴影=
S 扇形 OAD-S△AOD=
1
4×π×22-
1
2×2×2=π-2.10
10. 90 【解析】设扇形的圆心角为 n°,则
nπ × 8
180 =4π,解得 n=90.
11. 20π 【解析】由弧长公式得,lBC︵
=
120π × 30
180 =20π.
12. 27π 【解析】圆锥全面积=π·32+
1
2·2π·3·6=27π(cm2).
13. π 【解析】在等边△ABC 中,∠A=∠B=60°,如解图,连接 OE、OD,OB=OE=OD=
OA=
1
2AB=
1
2×6=3,∴∠BOE=∠AOD=60°,∴∠DOE=60°,∴lDE︵
=
60π × 3
180 =π.
14. 3π 【解析】∵△ABC 为正三角形,∴∠ACB=60°,∴∠AOB=2∠ACB=120°,∵⊙
O 的半径为 3,∴S 阴影=
120 × π × 32
360 =3π.
15. 3.11 【解析】如解图,取BC︵
的中点 A,连接 AB,则 AB 为圆内接正十二边形的边长,
过 O 作 OD⊥AB 于点 D.∴AB=2BD,∵在 Rt△BOD 中,∠BOD=
360°
24 =15°,∴sin15°=
BD
r
≈0.259,∴BD≈0.259r,∴L≈0.259r·24=6.216r,∴π≈
L
d=
6.216r
2r ≈3.11.
能力提升训练
1. B 【解析】∵AB 为⊙O 内接正九边形的一边,∴∠AOB=
360°
9 =40°,
∴S 扇形 AOB=
40π × 12
360 =
1
9π(cm2),lAB︵
=
40π × 1
180 =
2
9π(cm);∠ACB=
1
2∠AOB=20°,∴
①②③正确;∠ADB=180°-20°=160°,∴④错误,故选 B.11
2. B 【解析】∵BE 是∠ABC 的平分线,∴∠ABE=∠EBF=45°,∵四边形 ABCD 为矩形,∴
AE∥BF,∠A=∠ABC=90°,∴∠AEB=∠EBF=45°,∴∠AEB=∠ABE,∴AE=AB=1,∵
点 E 是 AD 的中点,∴AD=2AE=2,在 Rt△ABE 中,BE= 2,∴S 阴影=1×2-
1
2-
45 × 2π
360
=
3
2-
π
4 .
3. D 【解析】如解图,将圆柱体的侧面展开并连接 AC,∵圆柱的底面直径为
6
π,∴展开
图中的 BC=
1
2×π×
6
π=3,∵高 AB=3,∴在 Rt△ ABC 中,AC= BC2+AB2= 32+32=
3 2,∵两点之间线段最短,∴小虫从点 C 爬到点 A 的最短距离为 3 2 cm,同理可得小虫
再从点 A 沿另一面爬回点 C 的最短距离也是 3 2 cm,∴小虫爬行的最短距离为 6 2 cm.
4. B 【解析】∵AC 和 BD 是⊙O 的直径, ∴∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°,∴四边
形 ABCD 是矩形,∴OA=OB,∴∠BAC=∠DBA=36°,根据三角形的外角和定理得∠AOD=∠
BOC=∠OAB+∠OBA=72° ,∵矩形 ABCD 中 AC 和 BD 互相平分,∴OA=
1
2AC=5,S 扇形 AOD=
72π × 52
360 =5π,∴S△AOB=S△BOC=S△COD=S△AOD ,又∵S 阴影=S 弓形 AD+S△AOB+S 弓形 BC +S
△COD =S 弓形 AD+S△AOD+S 弓形 BC +S△BOC=S 扇形 AOD+S 扇形 BOC=5π+5π=10π cm2.
5.
3
2 【解析】如解图,正六边形 ABCDEF 中,对角线 BE、CF 交于点 O,连接 EC.易知 BE
是正六边形最长的对角线,EC 是正六边形最短的对角线,∵正六边形 ABCDEF 中∠BOC=60°,
OB=OC=OE=OF,∴△OBC 是等边三角形,∴∠OBC=∠OCB=∠BOC=60°,∠OEC=∠OCE,∵
∠BOC=∠OEC+∠OCE,∴∠OEC=∠OCE=30°,∴∠BCE=90°,∴△BEC 是直角三角形,∴
EC
BE=cos30°=
3
2 ,∴λ6=
3
2 .12
6. 2π+4 【解析】如解图,连接 HF,∵正方形 ABCD 外切于⊙O,切点分别为 E,F,G,
H,∴F,O,H 三点共线,根据题意得 FH=AB=4,∴S 阴影=S 半圆+S△FHG=
1
2·π·22+
1
2×4
×2=2π+4.
7. (1)证明:如解图,连接 OQ,
∵AP,BQ 分别与CD︵
相切于 P、Q,
∴OP⊥AP, OQ⊥BQ,即∠APO=∠Q=90°,
又∵OA=OB,OP=OQ,
∴Rt△APO≌Rt△BQO,
∴AP=BQ;
(2)解:∵BQ=4 3,OB=
1
2AB=8,∠Q=90°,
∴Rt△BOQ 中,sin∠BOQ=
BQ
OB=
3
2 ,
∴∠BOQ=60°,
∴OQ=OB·cos∠BOQ=8×cos60°=4,
又∵∠COD=270°,∠QOD=∠COD-∠COQ,
∴QD︵
的长为
(270-60)π × 4
180 =
14π
3 ;13
(3)解:设点 M 为 Rt△APO 的外心,则 M 为 OA 的中点,
∴OM=4,
∵点 M 在扇形内部,点 C 在 OB 上,
∴OC>OM,OC<OB,
∴4