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【期末专项复习】第二章:对称图形—圆 解答题培优训练
1.如图,AB是⊙O的直径,PO⊥AB.PE是⊙O的切线,交AB的延长线于点C,切点为E,AE交PO于点F.(1)求证:△PEF是等腰三角形;(2)在图中,作EH⊥AB,垂足为H,作弦BD∥PC,交EH于点G.若EG=5,sinC=,求直径AB的长.
2.如图,在⊙O中,半径OA与弦BD垂直,点C在⊙O上,∠AOB=80°
(1)若点C在优弧BD上,求∠ACD的大小;
(2)若点C在劣弧BD上,直接写出∠ACD的大小.
3.已知直线l与⊙O相交于点E、F,AB是⊙O的直径,AD⊥l于点D.若∠DAE=18°,求∠BAF的大小.
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4.如图,AB为⊙O的直径,AB=AC,BC交⊙O于点D,AC交⊙O于点E.
(1)求证:BD=CD;
(2)若AB=8,∠BAC=45°,求阴影部分的面积.
5.如图,以△ABC的边AB为直径画⊙O,交AC于点D,半径OE∥BD,连接BE,DE,BD,设BE交AC于点F,若∠DEB=∠DBC.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若BF=BC=2,求图中阴影部分的面积.
6.如图,已知矩形ABCD的边AB=3cm,BC=4cm,以点A为圆心,4cm为半径作⊙A,则点B,C,D与⊙A怎样的位置关系.
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7.如图,已知点E在直角△ABC的斜边AB上,以AE为直径的⊙O与直角边BC相交于点D,AD平分∠BAC.
(1)求证,BC是⊙O的切线.
(2)若BE=2,BD=4,求⊙O的半径.
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,点O在AB上,⊙O经过A、D两点,交AC于点E,交AB于点F.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径是2cm,E是的中点,求阴影部分的面积(结果保留π和根号)
9.如图,AB为半圆O的直径,点C为半圆上任一点.
(1)若∠BAC=30°,过点C作半圆O的切线交直线AB于点P.求证:△PBC≌△AOC;
(2)若AB=6,过点C作AB的平行线交半圆O于点D.当以点A,O,C,D为顶点的四边形为菱形时,求的长.
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10.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分别切优弧于点P,Q,且点P, Q在AB异侧,连接OP.
(1)求证:AP=BQ;
(2)当BQ=4时,求扇形COQ的面积及的长(结果保留π);
(3)若△APO的外心在扇形COD的内部,请直接写出OC的取值范围.
11.如图,AB为⊙O的直径,C,E为O上的两点,若AC平分∠EAB,CD⊥AE于点D.
(1)求证:DC是⊙O切线;
(2)若AO=6,DC=3,求DE的长;
(3)过点C作CF⊥AB于F,如图2,若AD﹣OA=1.5,AC=3,求图中阴影部分面积.
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12.如图,半圆O的直径为AB,D是半圆上的一个动点(不与点A,B重合),连接BD并延长至点C,使CD=BD,连接AC,过点D作DE⊥AC于点E.
(1)请猜想DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)当AB=4,∠BAC=45°时,求DE的长.
13.如图,已知OA、OB、OC是⊙O的三条半径,点C是弧AB的中点,M、N分别是OA、OB的中点.求证:MC=NC.
14.如图,已知△ABC中,AB为半圆O的直径,AC、BC分别交半圆O于点E、D,且BD=DE.
(1)求证:点D是BC的中点.
(2)若点E是AC的中点,判断△ABC的形状,并说明理由.
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15.如图,已知圆O,弦AB、CD相交于点M.
(1)求证:AM•MB=CM•MD;
(2)若M为CD中点,且圆O的半径为3,OM=2,求AM•MB的值.
16.如图,△ABC中,AB>AC,∠BAC的平分线交外接圆于D,DE⊥AB于E,DM⊥AC于M.
(1)求证:BE=CM.
(2)求证:AB﹣AC=2BE.
17.如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,AD垂直于过点C的切线,垂足为D,且∠BAD=80°,求∠DAC的度数.
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参考答案
1.(1)证明:∵PE为⊙O的切线,
∴OE⊥PC,
∴∠OEP=90°,
∴∠OEA+∠AEP=90°,
∵OP⊥AC,
∴∠AOF=90°,
∴∠A+∠AFO=90°,
∵∠AFO=∠PFE,
∴∠PFE+∠A=90°,
∵OA=OE,
∴∠A=∠OEA,
∴∠AEP=∠PFE,
∴PE=PF;
∴△PEF是等腰三角形;
(2)解:∵∠C+∠COE=90°,∠COE+∠OEH=90°,
∴∠C=∠OEH,
∵sin∠C==sin∠OEH=,
设OH=3x,OE=5x,则EH=4x,OA=OB=5x,
∴BH=OB﹣OH=2x,GH=4x﹣5,
∵BG∥PC,
∴∠GBH=∠C,
∵sin∠C=,
∴tan∠C==tan∠GBH,
∴,x=2,
∴AB=10x=20,
答:直径AB的长.
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【点评】本题考查了切线的判定和性质、等腰三角形的判定和性质、三角函数的定义、平行线的性质等知识,解题的关键是运用方程的思想设未知数解决问题,属于中考常考题型.
2.解:(1)∵AO⊥BD,
∴=,
∴∠AOB=2∠ACD,
∵∠AOB=80°,
∴∠ACD=40°;
(2)①当点C1在上时,∠AC1D=∠ACD=40°;
②当点C2在上时,∵∠AC2D+∠ACD=180°,
∴∠AC2D=140°
综上所述,∠ACD=140°或40°.
【点评】此题考查了圆周角定理,垂径定理等知识,解本题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
3.解:连接BE,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠AED+∠BEF=90°,
∵∠AED+∠DAE=90°,
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∴∠BEF=∠DAE=18°,
∵=,
∴∠BAF=∠BEF=18°.
【点评】本题主要考查圆周角定理,解题的关键是掌握在同圆或等圆中,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.
4.(1)证明:连结AD,
∵AB为⊙O直径,
∴AD⊥BC,
又∵AB=AC,
∴BD=CD;
(2)连结OE,
∵AB=8,∠BAC=45°,
∴∠BOE=90°,BO=EO=4,∠AOE=90°,
∴S阴=S△BOE+S扇形OAE=8+4π.
【点评】此题主要考查了扇形面积以及等腰三角形的性质和圆周角定理,熟练应用圆周角定理是解题关键.
5.证明:(1)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠A+∠ABD=90°,
∵∠A=∠DEB,∠DEB=∠DBC,
∴∠A=∠DBC,
∵∠DBC+∠ABD=90°,
∴BC是⊙O的切线;
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(2)连接OD,
∵BF=BC=2,且∠ADB=90°,
∴∠CBD=∠FBD,
∵OE∥BD,
∴∠FBD=∠OEB,
∵OE=OB,
∴∠OEB=∠OBE,
∴∠CBD=∠OEB=∠OBE=∠ADB=90°=30°,
∴∠C=60°,
∴AB=BC=2,
∴⊙O的半径为,
∴阴影部分的面积=扇形DOB的面积﹣三角形DOB的面积=.
【点评】本题考查了切线的判定,扇形面积,直角三角形的性质和判定的应用,关键是求出∠ABD+∠DBC=90°和分别求出扇形DOB和三角形DOB的面积.
6.解:连接AC,
∵AB=3cm,BC=AD=4cm,
∴AC=5cm,
∴点B在⊙A内,点D在⊙A上,点C在⊙A外.
【点评】此题主要考查了点与圆的位置关系,解决本题要注意点与圆的位置关系,要熟悉勾股定理,及点与圆的位置关系.
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7.(1)证明:连接OD,
∵AD平分∠BAC,
∴∠1=∠2,
∵OA=OD,
∴∠1=∠3,
∴∠2=∠3,
∴OD∥AC,
∵AC⊥BC,
∴OD⊥BC,
∴BC是⊙O的切线.
(2)解:∵BC与圆相切于点D.
∴BD2=BE•BA,
∵BE=2,BD=4,
∴BA=8,
∴AE=AB﹣BE=6,
∴⊙O的半径为3.
【点评】本题考查了圆的切线性质和切割线定理,遇到圆的切线的问题,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.
8.解:(1)连接OD.
、
∵OA=OD,
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∴∠OAD=∠ODA,
∵∠OAD=∠DAC,
∴∠ODA=∠DAC,
∴OD∥AC,
∴∠ODB=∠C=90°,
∴OD⊥BC,
∴BC是⊙O的切线.
(2)连接OE,OE交AD于K.
∵=,
∴OE⊥AD,
∵∠OAK=∠EAK,AK=AK,∠AKO=∠AKE=90°,
∴△AKO≌△AKE,
∴AO=AE=OE,
∴△AOE是等边三角形,
∴∠AOE=60°,
∴S阴=S扇形OAE﹣S△AOE=﹣×22=﹣.
【点评】本题考查切线的判定、扇形的面积、等边三角形的判定和性质、平行线的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
9.解:(1)∵AB为半圆O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠BAC=30°,
∴∠ABC=60°,
∵OB=OC,
∴△OBC是等边三角形,
∴OC=BC,∠OBC=∠BOC=60°,
∴∠AOC=∠PBC=120°,
∵CP是⊙O的切线,
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∴OC⊥PC,
∴∠OCP=90°,
∴∠ACO=∠PCB,
在△PBC与△AOC中,,
∴△PBC≌△AOC(ASA);
(2)如图1,连接OD,BD,CD,
∵四边形AOCD是菱形,
∴OA=AD=CD=OC,
则,OA=OD=OC,
∴△AOD与△COD是等边三角形,
∴∠AOD=∠COD=60°,
∴∠BOC=60°,
∴的长==π;
如图2,同理∠BOC=120°,
∴的长==2π,
综上所述,的长为π或2π.
【点评】本题考查了切线的性质,全等三角形的判定,菱形的性质,圆周角定理,弧长的计算,正确的作出图形是解题的关键.
10.(1)证明:连接OQ,如图所示.
∵AP、BQ是⊙O的切线,
∴OP⊥AP,OQ⊥BQ,
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∴∠APO=∠BQO=90°.
在Rt△APO和Rt△BQO中,,
∴Rt△APO≌Rt△BQO(HL),
∴AP=BQ.
(2)解:∵Rt△APO≌Rt△BQO,
∴∠AOP=∠BOQ,
∴P、O、Q三点共线.
∵在Rt△BOQ中,cosB===,
∴∠B=30°,∠BOQ=60°,
∴OQ=OB=4,
∴S扇形COQ==π.
∵∠COD=90°,
∴∠QOD=90°+60°=150°,
∴优弧的长==π.
(3)解:设点M为Rt△APO的外心,则M为OA的中点,
∵OA=8,
∴OM=4,
∴当△APO的外心在扇形COD的内部时,OM<OC,
∴OC的取值范围为4<OC<8.
【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心、弧长的计算、扇形面积的计算、旋转的性质以及全等三角形的判定与性质,解题的关键是:(1)利用全等三角形的判定定理HL证出Rt△APO≌Rt△BQO;(2)通过解直角三角形求出圆的半径;(3)牢记直角三角形外心为斜边的中点是解题的关键.
11.(1)证明:连接OC,如图1,
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∵AC平分∠EAB,
∴∠1=∠2,
∵OA=OC,
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∴OC∥AD,
∵AD⊥CD,
∴OC⊥CD,
∴DC是⊙O切线;
(2)解:连接BE交OC于H,如图1,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∵OC∥AD,
∴∠OHB=90°,
∴EH=BH,四边形CDEH为矩形,
∴CD=EH=3,CH=ED,
∴BH=3,
在Rt△OBH中,OH==3,
∴CH=6﹣3=3,
∴DE=3;
(3)解:连接OC,如图2,设⊙O的半径为r,
∵AC平分∠BAD,CD⊥AD,CF⊥AB,
∴CD=CF,
∴AD=AF=AO+OF,
∵AD﹣OA=1.5,
∴AO+OF﹣OA=1.5,即OF=1.5,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠CAF=∠BAC,
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∴△ACF∽△ABC,
∴=,即=,解得r=﹣(舍去)或r=3,
在Rt△OCF中,cos∠COF==,
∴∠COF=60°,
∴CF=OF=,
∴图中阴影部分面积=S扇形BOC﹣S△OCB=﹣×3×=π﹣.
【点评】本题考查了切线的判定与性质:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线;圆的切线垂直于经过切点的半径.判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;有切线时,常常“遇到切点连圆心得半径”.也考查了圆周角定理和垂径定理.
12.解:(1)DE与⊙O相切.
理由如下:∵CD=BD,OA=OB,
∴OD为△ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴OD⊥DE,
∴DE为⊙O的切线;
(2)作OF⊥AC于F,如图,
易得四边形ODEF为矩形,
∴OF=DE,
∵∠BAC=45°,
∴△OAF为等腰直角三角形,
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∴OF=OA=,
∴DE=.
【点评】本题考查了圆的切线的判定:过半径的外端与半径垂直的直线为圆的切线.
13.证明:∵弧AC和弧BC相等,
∴∠AOC=∠BOC,
又∵OA=OB M、N分别是OA、OB的中点
∴OM=ON,
在△MOC和△NOC中,,
∴△MOC≌△NOC(SAS),
∴MC=NC.
【点评】此题考查了弧与圆心角的关系以及全等三角形的判定与性质;证明三角形全等是解决问题的关键.
14.(1)证明:连接AD,
∵AB为半圆O的直径,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∵BD=DE,
∴=,
∴∠BAD=∠CAD,
在△BAD和△CAD中,
,
∴△BAD≌△CAD(ASA),
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∴BD=DC,即点D是BC的中点;
(2)解:∵△BAD≌△CAD,
∴AB=AC,
∵∠ADC=90°,点E是AC的中点,
∴DE=AE=EC,
由(1)得,DE=BD=DC,
∴CA=CB,
∴CA=CB=AB,
∴△ABC是等边三角形.
【点评】本题考查的是圆周角定理,直角三角形的性质,等边三角形的判定,掌握圆周角定理是解题的关键.
15.解:(1)连接AD、BC.
∵∠A=∠C,∠D=∠B,
∴△ADM∽△CBM
∴
即AM•MB=CM•MD.
(2)连接OM、OC.
∵M为CD中点,
∴OM⊥CD
在Rt△OMC中,∵OC=3,OM=2
∴CD=CM=
=
=
由(1)知AM•MB=CM•MD.
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∴AM•MB=•
=5.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质、勾股定理、圆周角定理及垂径定理,是综合性较强的题目.(1)利用相似、圆周角定理得到相交弦定理;(2)中利用垂径定理、勾股定理和相交弦定理得到了AM与BM的积.相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等
16.证明:(1)连接BD,DC,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∴弧BD=弧CD,
∴BD=CD,
∵∠BAD=∠CAD,DE⊥AB,DM⊥AC,
∵∠M=∠DEB=90°,DE=DM,
在Rt△DEB和Rt△DMC中,
,
∴Rt△DEB≌Rt△DMC(HL),
∴BE=CM.
(2)∵DE⊥AB,DM⊥AC,
∵∠M=∠DEA=90°,
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在Rt△DEA和Rt△DMA中
∴Rt△DEA≌Rt△DMA(HL),
∴AE=AM,
∴AB﹣AC,
=AE+BE﹣AC,
=AM+BE﹣AC,
=AC+CM+BE﹣AC,
=BE+CM,
=2BE.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,圆心角、弧、弦之间的关系,圆周角定理,角平分线性质的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理的能力.
17.解:如图:连接OC,
∵CD是⊙O的切线,
∴OC⊥CD,又∵AD⊥CD,
∴OC∥AD,
∴∠DAC=∠ACO,
∵OA=OC,
∴∠CAO=∠ACO,
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∴∠DAC=∠CAO=∠BAD=40°,
【点评】本题考查的是切线的性质,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
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