圆的有关概念与性质◆课前热身1.如图,AB是⊙O的弦,OD⊥AB于D交⊙O于E,则下列说法错误..的是()D.OD=DE2.如图,⊙O的直径AB垂直弦CD于点P,且P是半径OB的中点,CD=6cm,则直径AB的长是()A. B. C. D.3.如图,⊙O的弦AB=6,M是AB上任意一点,且OM最小值为4,则⊙O的半径为()A.5 B.4 C.3 D.24.如图,⊙O的半径为5,弦AB=8,M是弦AB上的动点,则OM不可能为()A.2 B.3 C.4 D.53,则弦CD 5.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,∠CDB=30°,⊙O的半径为cm的长为()A .3cm 2B .3cmC .D .9cm【参考答案】 1. D 2. D 3. A 4. A 5. B ◆考点聚焦1.圆的有关概念,包括圆心、半径、弦、弧等概念,这是本节的重点之一. 2.掌握并灵活运用垂径定理及推论,圆心角、弧、弦、弦心距间的关系定理以及圆周角定理及推论,这也是本书的重点,其中在运用相关定理时正确区分各定理的题设和结论是本节难点.3.理解并掌握圆内接四边形的相关知识,而圆和三角形、•四边形等结合的题型也是中考热点. ◆备考兵法“垂径定理”联系着圆的半径(直径)、弦长、圆心和弦心距,通常结合“勾股定理”来寻找三者之间的等量关系,同时其中还蕴含着弓形高(半径与弦心距的差或和)与这三者之间的关系.所以,在求解圆中相关线段的长度时,常引的辅助线方法是过圆心作弦的垂线段,连结半径构造直角三角形,把垂径定理和勾股定理结合起来,有直径时,常常添加辅助线构造直径上的圆周角,由此转化为直角三角形的问题.常考题型:圆心角、圆周角定理及推论常以选择题或填空题出现;垂径定理和勾股定理结合起来常以计算题出现. ◆考点链接1. 圆上各点到圆心的距离都等于 .2. 圆是 对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的 ;圆又 是 对称图形, 是它的对称中心.3. 垂直于弦的直径平分 ,并且平分 ;平分弦(不是直径)的 垂直于弦,并且平分 .4. 在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两条弧,两条弦,两条弦心距,两个圆周角中有一组量 ,那么它们所对应的其余各组量都分别 .5. 同弧或等弧所对的圆周角 ,都等于它所对的圆心角的 .6. 直径所对的圆周角是 ,90°所对的弦是 . ◆典例精析例1(山西太原)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =10,若以点C 为圆心, CB 长为半径的圆恰好经过AB 的中点D ,则AC 的长等于( )A. B .5 C. D .6【答案】A【解析】本题考查圆中的有关性质,连接CD ,∵∠C=90°,D 是AB 中点,AB =10,∴CD =12AB =5,∴BC=5,根据勾股定理得AC=,故选A . 例2(黑龙江哈尔滨)如图,⊙O 的直径CD =10,弦AB =8,AB ⊥CD ,垂足为M ,则DM 的长为 .【答案】8【解析】主要利用垂径定理求解.连接OA ,根据垂径定理可知AM =4,又OA =5,则根据勾股定理可得:OM =3。
又OD =5,则DM =8.例3(贵州贵阳)如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上, 且AB=13,BC=5.(1)求sin∠BAC 的值;(2)如果OD⊥AC,垂足为点D,求AD的长;(3)求图中阴影部分的面积.(精确到0.1)【答案】解:(1)∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°.∴sin∠BAC=513 BCAB=.(2)在Rt△ABC中,=.又∵OD⊥AC于点D,∴AD=12AC=6.(3)∵S半圆=12π×(2AB)2=12π×1694=1698π.S△ABC=12AC×BC=12×12×5=30,∴S阴影=S半圆-S△ABC =1698π-30≈36.3点评“直径所对的圆周角为90°”以及“垂径定理”可以将圆的有关知识和三角形有关知识结合起来.因此对这部分知识应加以重视.◆迎考精练一、选择题1.(湖北孝感)如图,⊙O是△ABC的外接圆,已知∠B=60°,则∠CAO的度数是( )A.15° B.30° C.45° D.60°2.(山东泰安)如图,⊙O的半径为1,AB是⊙O 的一条弦,且AB=3,则弦AB所对圆周角的度数为()A.30°B.60°C.30°或150°D.60°或120°3.(浙江嘉兴)如图,⊙P内含于⊙O,⊙O的弦AB切⊙P于点C,且AB∥OP.若阴影部分的面积为 9,则弦AB 的长为( ) A .3B .4C .6D .94.(天津市)如图,△ABC 内接于⊙O ,若∠OAB =28°,则∠C 的大小为( )A .28°B .56°C .60°D .62°5.(安徽)如图,弦CD 垂直于⊙O 的直径AB ,垂足为H ,且CD =BD AB 的长为( )A .2B .3C .4D .56.(浙江温州)如图,∠AOB 是⊙0的圆心角,∠AOB =80°,则弧AB 所对圆周角∠ACB 的度数是( )A .40°B .45°C .50°D .80°7.(四川遂宁)如图,已知⊙O 的两条弦AC ,BD 相交于点E ,∠A =70o,∠C =50o, 那么sin ∠AEB 的值为( )A. 21 B. 33 C.22 D. 238.(甘肃兰州)如图,某公园的一座石拱桥是圆弧形(劣弧),其跨度为24米,拱的半径为13米,则拱高为( )A.5米 B.8米 C.7米 D.53米9.(湖北十堰)如图,△ABC内接于⊙O,连结OA、OB,若∠ABO=25°,则∠C的度数为()A.55° B.60° C.65° D.70°10.(山东青岛)一根水平放置的圆柱形输水管道横截面如图所示,其中有水部分水面宽0.8米,最深处水深0.2米,则此输水管道的直径是().A.0.4米 B.0.5米 C.0.8米D.1米11.(山西太原)如图,AB是半圆O的直径,点P从点O出发,沿OA AB BO--的路径运动一周.设OP为s,运动时间为t,则下列图形能大致地刻画s与t之间关系的是()二、填空题1.(河南)如图,AB为半圆O的直径,延长AB到点P,使BP=12AB,PC切半圆O于点C,OA.B.C.D.点D 是AC 上和点C 不重合的一点,则D ∠的度数为.2.(广东梅州)如图,在⊙O 中,∠ACB =20°,则∠AOB =______度.3.(山西省)如图所示,A 、B 、C 、D 是圆上的点,17040A ∠=∠=°,°,则C ∠= 度.4.(湖北鄂州)在⊙O 中,已知⊙O 的直径AB 为2,弦AC 长为3,弦AD 长为2.则DC2=______5.(福建福州)如图,AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上 ,OD ∥AC ,若BD =1,则BC 的长为6.(广东中山)已知O ⊙的直径8cm AB C =,为O ⊙上的一点,30BAC ∠=°,则BC = _ cm .7.(山东济南)如图,O 的半径5cm OA =,弦8cm AB =,点P 为弦AB 上一动点,则点P 到圆心O 的最短距离是 cm .ABCD18.(北京市)如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB,E为BC上一点,若∠CEA=28,则∠ABD=°.B9.(福建宁德)如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,若∠A CO=32°,则∠COB的度数等于.三、解答题1.(广西柳州)如图,AB是⊙O的直径,C是弧BD的中点,CE⊥AB,垂足为E,BD交CE于点F.(1)求证:CF=BF;(2)若AD=2,⊙O的半径为3,求BC的长.2.(广西钦州)已知:如图,⊙O 1与坐标轴交于A (1,0)、B (5,0)两点,点O 1的纵坐标.求⊙O 1的半径.图23.(湖北宜昌)已知:如图,⊙O 的直径AD =2,BC CD DE ==,∠BAE =90°. (1)求△CAD 的面积;(2)如果在这个圆形区域中,随机确定一个点P ,那么点P 落在四边形ABCD 区域的概率是多少?4.(湖北黄冈)如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 是⊙O 上一点,连结BC ,AC ,过点C 作直线CD⊥AB 于点D ,点E 是AB 上一点,直线CE 交⊙O 于点F,连结BF ,与直线CD 交于点G .求证:BF BG BC ⋅=2.【参考答案】 选择题 1. B 2. D 3. C 4. D 5. B 6. A 7. D 8. B 9. C 10. D 11. C【解析】本题考查圆的有关性质、函数图象等知识,点P 从点O 向点A 运动,OP 逐渐增大,当点P 从点A 向点B 运动,OP 不变,当点P 从点B 向点O 运动,OP 逐渐减小,故能大致地刻画s 与t 之间关系的是C . 填空题 1. 30° 2. 40 3. 304. 3232-+或5. 26. 47. 38. 289.64º解答题1.证明:(1)连结AC,如图。
∵C是弧BD的中点∴∠BDC=∠DBC又∠BDC=∠BAC在三角形ABC中,∠ACB=90°,CE⊥AB∴ ∠BCE=∠BAC∠BCE=∠DBC∴ CF=BF因此,CF=BF.(2)证法一:作CG⊥AD于点G,∵C是弧BD的中点∴ ∠CAG=∠BAC ,即AC是∠BAD的角平分线.∴ CE=CG,AE=AG在Rt△BCE与Rt△DCG中,CE=CG , CB=CD∴Rt△BCE≌Rt△DCG∴BE=DG∴AE=AB-BE=AG=AD+DG即 6-BE=2+DG∴2BE=4,即 BE=2又 △BCE∽△BAC∴ 212BC BEAB ==· 32±=BC (舍去负值)∴32=BC(2)证法二:∵AB 是⊙O 的直径,CE⊥AB ∴∠BEF=︒=∠90ADB , 在Rt ADB △与Rt FEB △中, ∵FBE ABD ∠=∠ ∴ADB △∽FEB △,则BFABEF AD =即BFEF 62=, ∴EF BF 3= 又∵CF BF =, ∴EF CF 3= 利用勾股定理得:EF EF BF BE 2222=-=又∵△EBC∽△ECA 则CEBE AE CE =,即则BE AE CE ⋅=2∴BE BE EF CF ⋅-=+)6()(2即EF EF EF EF 22)226()3(2⋅-=+∴22=EF ∴3222=+=CE BE BC .2.解:过点O 1作O 1C ⊥AB ,垂足为C , 则有AC =BC .图2由A (1,0)、B (5,0),得AB =4,∴AC =2.在1Rt AO C △中,∵O 1, ∴O 1C.∴⊙O 1的半径O 1A3. 3. 解:(1)∵AD 为⊙O 的直径,∴∠ACD=∠BAE=90°.∵ BC CD DE ==,∴ ∠BAC=∠CAD=∠DAE . ∴∠BAC=∠CAD=∠DAE =30°.∵在Rt△ACD 中,AD =2,CD =2sin30°=1, AC.∴S △ACD =12AC×CD =2.(2) 连BD ,∵∠A BD =90°, ∠BAD = =60°, ∴∠BDA =∠BCA = 30°,∴BA =BC. 作BF⊥AC,垂足为F ,(5分) ∴AF=12AC2,∴BF=AFtan30°=12,∴S △ABC =124, ∴S ABCD4.∵S ⊙O =π ,∴P 点落在四边形ABCD区域的概率=4π4π.(2)解法2:作CM⊥AD,垂足为M .∵∠BCA=∠CAD(证明过程见解法),∴BC∥AD. ∴四边形ABCD 为等腰梯形.2,∴S ABCD =12(BC+AD)CM4.∵S ⊙O =π, ∴P 点落在四边形ABCD区域的概率=4π4π.4. 证明:∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90° 又∵CD⊥AB 于点D ,∴∠BCD =90°-∠ABC =∠A =∠F ∵∠BCD = =∠F ,∠FBC =∠CBG ∴△FBC ∽△CBG ∴CBFBBG BC =∴BF BG BC ⋅=2。