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文档介绍
2020全国中考数学试卷分类汇编(2)专题30 圆的有关性质
圆的有关性质 一.选择题 1.(2020•辽宁省营口市•3分)如图,AB为⊙O的直径,点C,点D是⊙O上的两点,连接CA,CD,AD.若∠CAB=40°,则∠ADC的度数是( ) A.110° B.130° C.140° D.160° 【分析】连接BC,如图,利用圆周角定理得到∠ACB=90°,则∠B=50°,然后利用圆的内接四边形的性质求∠ADC的度数. 【解答】解:如图,连接BC, ∵AB为⊙O的直径, ∴∠ACB=90°, ∴∠B=90°﹣∠CAB=90°﹣40°=50°, ∵∠B+∠ADC=180°, ∴∠ADC=180°﹣50°=130°. 故选:B. 2. (2020•山东省青岛市•3分)如图,BD是⊙O的直径,点A,C在⊙O上,=,AC交BD于点G.若∠COD=126°,则∠AGB的度数为( ) A.99° B.108° C.110° D.117° 【分析】根据圆周角定理得到∠BAD=90°,∠DAC=∠COD=63°,再由=得到∠B=∠D=45°,然后根据三角形外角性质计算∠AGB的度数. 【解答】解:∵BD是⊙O的直径,∴∠BAD=90°,∵=,∴∠B=∠D=45°, ∵∠DAC=∠COD=×126°=63°,∴∠AGB=∠DAC+∠D=63°+45°=108°. 故选B. 【点评】本题考查了圆周角定理: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.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径. 3. (2020•山东省泰安市•4分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB=BC,∠BAC=30°,AD是直径,AD=8,则AC的长为( ) A.4 B.4 C. D.2 【分析】连接CD,根据等腰三角形的性质得到∠ACB=∠BAC=30°,根据圆内接四边形的性质得到∠D=180°-∠B=60°,求得∠CAD=30°,根据直角三角形的性质即可得到结论. 【解答】解:连接CD,∵AB=BC,∠BAC=30°,∴∠ACB=∠BAC=30°,∴∠B=180°-30°-30°=120°,∴∠D=180°-∠B=60°,∴∠CAD=30°,∵AD是直径,∴∠ACD=90°,∵AD=8,∴CD=AD=4,∴AC===4,故选B. 【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,圆周角定理,含30°角的直角三角形的性质,勾股定理,正确的识别图形是解题的关键. 4. (2020•山东省潍坊市•3分)如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=3,OB=4,以点O为圆心,2为半径的圆与OB交于点C,过点C作CD⊥OB交AB于点D,点P是边OA上的动点.当PC+PD最小时,OP的长为( ) A. B. C.1 D.【分析】延长CO交⊙O于点E,连接EP,交AO于点P,则PC+PD的值最小,利用平行线份线段成比例分别求出CD,PO的长即可.【解答】解:如图,延长CO交⊙O于点E,连接ED,交AO于点P,此时PC+PD的值最小. ∵CD⊥OB,∴∠DCB=90°,又∠AOB=90°,∴∠DCB=∠AOB∴CD∥AO ∴,∵OC=2,OB=4,∴BC=2,∴,解得,CD=;∵CD∥AO, ∴,即,解得,PO=,故选B. 【点评】此题主要考查了轴对称---最短距离问题,同时考查了平行线分线段成比例,掌握轴对称性质和平行线分线段成比例定理是解题的关键. 5.(2020•广东省广州市•3分)往直径为的圆柱形容器内装入一些水以后,截面如图所示,若水面宽,则水的最大深度为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 过点O作OD⊥AB于D,交⊙O于E,连接OA,根据垂径定理即可求得AD的长,又由⊙O的直径为,求得OA的长,然后根据勾股定理,即可求得OD的长,进而求得油的最大深度的长. 【详解】解:过点O作OD⊥AB于D,交⊙O于E,连接OA, 由垂径定理得:, ∵⊙O的直径为, ∴, 在中,由勾股定理得:, ∴, ∴油的最大深度为, 故选:. 【点睛】本题主要考查了垂径定理的知识.此题难度不大,解题的关键是注意辅助线的作法,构造直角三角形,利用勾股定理解决. 6. (2020•四川省达州市•3分)如图,在半径为5的⊙O中,将劣弧AB沿弦AB翻折,使折叠后的恰好与OA.OB相切,则劣弧AB的长为( ) A.π B.π C.π D.π 【分析】作O点关于AB的对称点O′,连接O′A.O′B,如图,利用对称的性质得到OA=OB=O′A=O′B,则可判断四边形OAO′B为菱形,再根据切线的性质得到O′A⊥OA,O′B⊥OB,则可判断四边形OAO′B为正方形,然后根据弧长公式求解. 解:如图,作O点关于AB的对称点O′,连接O′A.O′B, ∵OA=OB=O′A=O′B, ∴四边形OAO′B为菱形, ∵折叠后的与OA.OB相切, ∴O′A⊥OA,O′B⊥OB, ∴四边形OAO′B为正方形, ∴∠AOB=90°, ∴劣弧AB的长==π. 故选:B. 7. (2020•陕西•3分)如图,△ABC内接于⊙O,∠A=50°.E是边BC的中点,连接OE并延长,交⊙O于点D,连接BD,则∠D的大小为( ) A.55° B.65° C.60° D.75° 【分析】连接CD,根据圆内接四边形的性质得到∠CDB=180°﹣∠A=130°,根据垂径定理得到OD⊥BC,求得BD=CD,根据等腰三角形的性质即可得到结论. 【解答】解:连接CD, ∵∠A=50°, ∴∠CDB=180°﹣∠A=130°, ∵E是边BC的中点, ∴OD⊥BC, ∴BD=CD, ∴∠ODB=∠ODC=BDC=65°, 故选:B. 【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,圆内接四边形的性质,垂径定理,等腰三角形的性质,正确的理解题意是解题的关键. 8. (2020•山东临沂市•3分)如图,在⊙O中,AB为直径,∠AOC=80°.点D为弦AC的中点,点E为上任意一点.则∠CED的大小可能是( ) A.10° B.20° C.30° D.40° 【分析】连接OD.OE,设∠BOE=x,则∠COE=100°﹣x,∠DOE=100°﹣x+40°,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出∠DEO和∠CEO,即可求出答案. 【解答】解:连接OD.OE, ∵OC=OA, ∴△OAC是等腰三角形, ∵点D为弦的中点, ∴∠DOC=40°,∠BOC=100°, 设∠BOE=x,则∠COE=100°﹣x,∠DOE=100°﹣x+40°, ∵OC=OE,∠COE=100°﹣x, ∴∠OEC=∠OCE=40°+x, ∵OD<OE,∠DOE=100°﹣x+40°=140°﹣x, ∴∠OED<20°+x, ∴∠CED=∠OEC﹣∠OED>(40°+x)﹣(20°+x)=20°, ∵∠CED<∠ABC=40°, ∴20°<∠CED<40° 故选:C. 【点评】本题考查了圆心角、弧、弦之间的关系,圆周角定理,等腰三角形的性质等知识点,能求出∠OEC和∠OED的度数是解此题的关键. 9. (2020•福建省•4分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB=CD,A为中点,∠BDC=60°,则∠ADB等于( ) A.40° B.50° C.60° D.70° 【分析】求出==,根据圆周角∠BDC的度数求出它所对的的度数,求出的度数,再求出答案即可. 【解答】解:∵A为中点, ∴═, ∵AB=CD, ∴=, ∴==, ∵圆周角∠BDC=60°, ∴∠BDC对的的度数是2×60°=120°, ∴的度数是(360°﹣120°)=80°, ∴对的圆周角∠ADB的度数是, 故选:A. 【点评】本题考查了圆周角定理,圆心角、弧、弦之间的关系等知识点,能根据定理求出==是解此题的关键. 10. (2020•四川省凉山州•4分)下列命题是真命题的是( ) A.顶点在圆上的角叫圆周角 B.三点确定一个圆 C.圆的切线垂直于半径 D.三角形的内心到三角形三边的距离相等 【分析】根据圆周角定理、圆的条件、三角形内心以及切线的性质判断即可. 【解答】解:A.顶点在圆上且两边都与圆相交的角叫圆周角,原命题是假命题; B.不在同一直线上的三点确定一个圆,原命题是假命题; C.圆的切线垂直于过切点的半径,原命题是假命题; D.三角形的内心到三角形三边的距离相等,是真命题; 故选:D. 【点评】本题考查了命题与定理:命题的“真”“假”是就命题的内容而言.任何一个命题非真即假.要说明一个命题的正确性,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可. 11. (2020•四川省泸州市•3分)如图,⊙O中,=,∠ABC=70°.则∠BOC的度数为( ) A.100° B.90° C.80° D.70° 【分析】先根据圆周角定理得到∠ABC=∠ACB=70°,再利用三角形内角和计算出∠A=40°,然后根据圆周角定理得到∠BOC的度数. 【解答】解:∵=, ∴∠ABC=∠ACB=70°, ∴∠A=180°﹣70°﹣70°=40°, ∴∠BOC=2∠A=80°. 故选:C. 【点评】本题考查了圆周角定理: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. 12. (2020•四川省内江市•3分)如图,点A.B.C.D在⊙O上,∠AOC=120°,点B是的中点,则∠D的度数是( ) A.30° B.40° C.50° D.60° 【分析】连接OB,如图,利用圆心角、弧、弦的关系得到∠AOB=∠COB=∠ AOC=60°,然后根据圆周角定理得到∠D的度数. 【解答】解:连接OB,如图, ∵点B是的中点, ∴∠AOB=∠COB=∠AOC=×120°=60°, ∴∠D=∠AOB=30°. 故选:A. 【点评】本题考查了圆周角定理: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. 二.填空题 1.(2020•广东省•4分)有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫、老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如题17图,∠ABC=90°,点M、N分别在射线BA.BC上,MN长度始终不变,MN=4,E为MN的中点,点D到BA.BC的距离分别为4和2.在此滑动过程中,猫与老鼠的距离DE的最小值为_________________. 【答案】 【解析】 点B到点E的距离不变,点E在以B为圆心的圆上,线段BD与圆的交点即为所求最短距离的E点,BD=,BE=2 【考点】直角三角形的性质、数学建模思想、最短距离问题 2.(2020•广东省•8分)如题22图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠DAB=90°,AB是⊙O的直径,CO平分∠BCD. (1)求证:直线CD与⊙O相切; (2)如题22﹣2图,记(1)中的切点为E,P为优弧上一点,AD=1,BC=2,求tan∠APE的值. E 【答案】 (1) 证明:过点O作OE⊥CD交于点E ∵AD∥BC,∠DAB=90° ∴∠OBC=90°即OB⊥BC ∵OE⊥CD,OB⊥BC,CO平分∠BCD ∴OB=OE ∵AB是⊙O的直径 ∴OE是⊙O的半径 ∴直线CD与⊙O相切 (2)连接OD.OE ∵由(1)得,直线CD.AD.BC与⊙O相切 ∴由切线长定理可得AD=DE=1,BC=CE=3, ∠ADO=∠EDO,∠BCO=∠ECO ∴∠AOD=∠EOD,CD=3 ∵= ∴∠APE=∠AOE=∠AOD ∵AD∥BC ∴∠ADE+∠BCE=180° ∴∠EDO+∠ECO=90°即∠DOC=90° ∵OE⊥DC,∠ODE=∠CDO ∴△ODE∽△CDO ∴即 ∴OD= ∵在Rt△AOD中,AO= ∴tan∠AOD== ∴tan∠APE= 【解析】无切点作垂直证半径,切线长定理,直角三角形的判定,相似三角形的运用、辅助线的作法 【考点】切线的判定、切线长定理、圆周角定理、相似三角形、三角函数 3. (2020•四川省成都市•4分)如图,,,是上的三个点,,,则的度数为_________. 【答案】30° 【解析】 【分析】 根据圆的基本性质以及圆周角定理,分别求出∠OCB=55°,∠ACB=∠AOB=25°,即可求出∠OCA=30°,再求出∠A即可. 【详解】解:∵OB=OC, ∴∠B=∠OCB=55°, ∵∠AOB=50°, ∴∠ACB=∠AOB=25°, ∴∠OCA=∠OCB-∠AOB=55°-25°=30°, ∵OA=OC, ∴∠A=∠OCA=30°, 故答案为:30°. 【点睛】本题考查了圆的基本性质以及圆周角定理,解题的关键是熟练掌握圆的性质以及圆周角定理. 4. (2020•四川省甘孜州•4分)如图,AB为的直径,弦于点H,若,,则OH的长度为__. 【答案】3 【解析】 【分析】 连接OC,由垂径定理可求出CH的长度,在Rt△OCH中,根据CH和⊙O的半径,即可由勾股定理求出OH的长. 【详解】连接OC, Rt△OCH中,OC=AB=5,CH=CD=4; 由勾股定理,得:OH=; 即线段OH的长为3. 故答案为:3. 【点睛】本题考查了垂径定理:平分弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了勾股定理. 5. (2020•山东济宁市•3分)如图,在四边形ABCD中,以AB为直径的半圆O经过点C,D.AC与BD相交于点E,CD2=CE·CA,分别延长AB,DC相交于点P,PB=BO,CD=2.则BO的长是_________. 【答案】4 【解析】 【分析】 连结OC,设⊙O的半径为r,由DC2=CE•CA和∠ACD=∠DCE,可判断△CAD∽△CDE,得到∠CAD=∠CDE,再根据圆周角定理得∠CAD=∠CBD,所以∠CDB=∠CBD,利用等腰三角形的判定得BC=DC,证明OC∥AD,利用平行线分线段成比例定理得到,则,然后证明,利用相似比得到,再利用比例的性质可计算出r的值即可. 【详解】解:连结,如图,设的半径为, , , 而, , , , , , , , , , , ,, , ,即, , 即OB=4. 故答案为:4. 【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质:三角形相似的判定一直是中考考查的热点之一,在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;或依据基本图形对图形进行分解、组合;或作辅助线构造相似三角形,判定三角形相似的方法有时可单独使用,有时需要综合运用,无论是单独使用还是综合运用,都要具备应有的条件方可.也考查了圆周角定理. 6.(2020•山东聊城市•3分)如图,在⊙O中,四边形OABC为菱形,点D在上,则∠ADC的度数是 60° . 【分析】根据菱形的性质得出∠B=∠AOC,根据圆内接四边形的性质得出∠B+∠D=180°,即可得出∠D+∠AOC=180°,根据圆周角定理得出3∠D=180°,即可求得∠ADC=60°. 【解答】解:∵四边形ABCD内接于⊙O, ∴∠B+∠D=180°, ∵四边形OABC为菱形, ∴∠B=∠AOC, ∴∠D+∠AOC=180°, ∵∠AOC=2∠D, ∴3∠D=180°, ∴∠ADC=60°, 故答案为60°. 【点评】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,菱形的性质,熟练掌握性质定理是解题的关键. 7. (2020•四川省南充市•4分)△ABC内接于⊙O,AB为⊙O直径,将△ABC绕点C旋转到△EDC,点E在⊙上,已知AE=2,tanD=3,则AB=__________. 【答案】 【解析】 【分析】 过C作CH⊥AE于H点,由旋转性质可得,根据三角函数可求得AC,BC长度,进而通过解直角三角形即可求得AB长度. 【详解】解:过C作CH⊥AE于H点, ∵AB为⊙O的直径, ∴, 由旋转可得, ∴, ∴, ∴tanD=tan∠AEC=CH∶EH=3,AE=2, ∴HE=1,CH=3, ∴AC=CE=, ∵tanD=tan∠ABC=AC∶BC=3, ∴BC=, ∴AB=, 故答案为:. 【点睛】本题考查图形的旋转,圆的性质以及直角三角形的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键. 三.解答题 1. (2020•山东淄博市•9分)如图,△ABC内接于⊙O,AD平分∠BAC交BC边于点E,交⊙O于点D,过点A作AF⊥BC于点F,设⊙O的半径为R,AF=h. (1)过点D作直线MN∥BC,求证:MN是⊙O的切线; (2)求证:AB•AC=2R•h; (3)设∠BAC=2α,求的值(用含α的代数式表示). 【分析】(1)连接OD,由角平分线的性质可得∠BAD=∠CAD,可得=,由垂径定理可得OD⊥BC,可证OD⊥MN,可得结论; (2)连接AO并延长交⊙O于H,通过证明△ACF∽△AHB,可得,可得结论; (3)由“HL”可证Rt△DQB≌Rt△DPC,Rt△DQA≌Rt△DPA,可得BQ=CP,AQ=AP,可得AB+AC=2AQ,由锐角三角函数可得AD=,即可求解. 【解答】解:(1)如图1,连接OD, ∵AD平分∠BAC, ∴∠BAD=∠CAD, ∴=, 又∵OD是半径, ∴OD⊥BC, ∵MN∥BC, ∴OD⊥MN, ∴MN是⊙O的切线; (2)如图2,连接AO并延长交⊙O于H, ∵AH是直径, ∴∠ABH=90°=∠AFC, 又∵∠AHB=∠ACF, ∴△ACF∽△AHB, ∴, ∴AB•AC=AF•AH=2R•h; (3)如图3,过点D作DQ⊥AB于Q,DP⊥AC,交AC延长线于P,连接CD, ∵∠BAC=2α,AD平分∠BAC, ∴∠BAD=∠CAD=α, ∴=, ∴BD=CD, ∵∠BAD=∠CAD,DQ⊥AB,DP⊥AC, ∴DQ=DP, ∴Rt△DQB≌Rt△DPC(HL), ∴BQ=CP, ∵DQ=DP,AD=AD, ∴Rt△DQA≌Rt△DPA(HL), ∴AQ=AP, ∴AB+AC=AQ+BQ+AC=2AQ, ∵cos∠BAD=, ∴AD=, ∴==2cosα. 【点评】本题是圆的综合题,考查了圆的有关知识,角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形或相似三角形是本题的关键. 2. (2020•四川省成都市•10分)如图,在的边上取一点,以为圆心,为半径画⊙O,⊙O与边相切于点,,连接交⊙O于点,连接,并延长交线段于点. (1)求证:是⊙O的切线; (2)若,,求⊙O的半径; (3)若是的中点,试探究与的数量关系并说明理由. 【答案】(1)见解析;(2);(3),理由见解析 【解析】 【分析】 (1)连接OD,由切线的性质可得∠ADO=90°,由“SSS”可证△ACO≌△ADO,可得∠ADO=∠ACO=90°,可得结论; (2)由锐角三角函数可设AC=4x,BC=3x,由勾股定理可求BC=6,再由勾股定理可求解; (3)连接OD,DE,由“SAS”可知△COE≌△DOE,可得∠OCE=∠OED,由三角形内角和定理可得∠DEF=180°-∠OEC-∠OED=180°-2∠OCE,∠DFE=180°-∠BCF-∠CBF=180°-2∠OCE,可得∠DEF=∠DFE,可证DE=DF=CE,可得结论. 【详解】解:(1)如图,连接OD, ∵⊙O与边AB相切于点D, ∴OD⊥AB,即∠ADO=90°, ∵AO=AO,AC=AD,OC=OD, ∴△ACO≌△ADO(SSS), ∴∠ADO=∠ACO=90°, 又∵OC是半径, ∴AC是⊙O的切线; (2)在Rt△ABC中,tanB==, ∴设AC=4x,BC=3x, ∵AC2+BC2=AB2, ∴16x2+9x2=100, ∴x=2, ∴BC=6, ∵AC=AD=8,AB=10, ∴BD=2, ∵OB2=OD2+BD2, ∴(6-OC)2=OC2+4, ∴OC=, 故⊙O的半径为; (3)连接OD,DE, 由(1)可知:△ACO≌△ADO, ∴∠ACO=∠ADO=90°,∠AOC=∠AOD, 又∵CO=DO,OE=OE, ∴△COE≌△DOE(SAS), ∴∠OCE=∠ODE, ∵OC=OE=OD, ∴∠OCE=∠OEC=∠OED=∠ODE, ∴∠DEF=180°-∠OEC-∠OED=180°-2∠OCE, ∵点F是AB中点,∠ACB=90°, ∴CF=BF=AF, ∴∠FCB=∠FBC, ∴∠DFE=180°-∠BCF-∠CBF=180°-2∠OCE, ∴∠DEF=∠DFE, ∴DE=DF=CE, ∴AF=BF=DF+BD=CE+BD. 【点睛】本题是圆的综合题,考查了圆的有关知识,切线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数等知识,灵活运用这些性质进行推理是本题的关键. 3. (2020•四川省甘孜州•10分)如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD和过点C的切线互相垂直,垂足为D. (1)求证:; (2)若,,求CD的长. 【答案】(1)见解析;(2). 【解析】 【分析】 (1)连接OC,根据切线性质,判断出AD∥OC,再应用平行线的性质,即可推得. (2)连接BC,通过证明△ADC△ACB,可求出AD的长,再在Rt△ADC中,通过勾股定理可求出CD的长. 【详解】解:(1)证明:如图,连接OC, , ∵CD是⊙O的切线, ∴OC⊥CD. ∵AD⊥CD, ∴AD∥OC, ∴∠DAC=∠ACO. ∵OA=OC, ∴∠CAB=∠ACO, ∴∠DAC=∠CAB. (2)如图,连接BC ∵AB是⊙O的直径, ∴∠ACB=90°. ∵AD⊥CD, ∴∠ADC=90°. ∴∠ADC=∠ACB. 由(1)知∠DAC=∠CAB, ∴△ADC△ACB. ∴ ∵,,则可设AD=2x,AB=3x,x>0, ∴. 解得x=2 ∴AD=4. 在Rt△ADC中,由勾股定理,得CD==. 【点睛】此题主要考查了切线的性质和应用,以及平行线的性质和应用,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:若出现圆的切线,必连过切点的半径,得出垂直关系.查看更多