知识点35 与圆的有关计算2018--2
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这是一份知识点35 与圆的有关计算2018--2,共31页。
一、选择题
1. (2018湖北省江汉油田潜江天门仙桃市,7,3分) 一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,则该圆锥侧面展开图的圆心角的度数是( )
A.120° B.180° C.240° D.300°
【答案】B
【解析】首先设出母线长与底面半径,根据题意得出圆锥侧面积等于底面圆的面积的2倍,得出母线与底面圆的半径关系,再利用弧长公式求出即可.
设母线长为R,圆锥侧面展开图所对应扇形圆心角的度数为n,底面半径为r.
∵底面周长为2πr,底面面积为πr2,侧面积为πrR=2πr2.
∴R=2r.
∵圆锥底面周长为2πr,
∴2πr=.
∴.
故选B.
【知识点】圆锥的有关计算
2. (2018辽宁省沈阳市,10,2分)如图,正方形ABCD内接于,AB=,则的长是( )
第10题图
A.π B.π C.2π D.π
【答案】A
【解析】如图,连接AC,BD,可知AO=BO=r,∵AB=,,即.解得r=2.∴的长为==π.故选A.
【知识点】正方形的性质;圆的性质;勾股定理.;圆的弧长公式.
3. (2018山西省,10题,3分)如图,正方形ABCD内接于⊙O, ⊙O的半径为2。以点A为圆心,以AC长为半径画弧交AB的延长线于点E.交AD的延长线于点F.则图中阴影部分的面积是( )
A.4π-4 B.4π-8 C. 8π-4 D.8π-8
【答案】A
【解析】根据对称,阴影面积可以转化为,图(2),则S阴影=S扇形-S∆ABD
∵ S扇形=nπr2360=90π42360=4π
∵S∆ABD=12BD∙AO=12×4×2=4
∴S阴影=4π-4
【知识点】扇形面积、三角形面积
4. (2018内蒙古包头,7,3分)如图2,在△ABC中,AB=2,BC=4,∠ABC=30°,以点B为圆心,AB长为半径画弧,交BC于点D,则图中阴影部分的面积是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】作AM⊥BC于点M,
∵∠ABC=30°
∴AM=AB=1
故选择A.
【知识点】扇形面积的计算;三角形面积的计算;含有30°角的直角三角形的性质
5. (2018内蒙古通辽,5,3分)如图,一个几何体的主视图和左视图都是边长为6的等边三角形,俯视图是直径为6的圆,则此几何体的全面积是
A.18π B.24π C.27π D.42π
【答案】C
【解析】这个几何体为圆锥,圆锥的母线长为6,底面圆的直径为6,所以这个几何体的全面积=×6π×6+π×32=18π+9π=27π.故选C.
6.(2018广西南宁,10,3)如图,分别以等边三角形ABC的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,得到的封闭图形是莱洛三角形,AB=2,则莱洛三角形(即阴影部分面积)为( )
A.p+ B.p- C.2p- D.2p-2
【答案】D,【解析】莱洛三角形的面积实际上是由三块相同的扇形叠加而成,其面积等于三块扇形的面积相加减去两个等边三角形的面积,即S阴影=3×S扇形-2S△ABC.
由题意的,S扇形=p×22× =p.要求等边三角形ABC的面积需要先求高.如图,过A作AD⊥BC于点D,可知,在Rt△ABD中,sin60°= =,∴AD=2×sin60°= ,∴S△ABC=×BC×AD=×2×=.∴S阴影=3×S扇形-2S△ABC=3×p-2×=2p-2.
7. (2018湖北十堰,9,3分)如图,扇形OAB中,∠AOB=120°,OA=12,C是OB的中点,CD⊥OA交于点D,以OC为半径的交OB于点E,则图中阴影部分的面积是( )
A.12π+18 B.12π+36 C.6π+18 D.6π+36
【答案】A
【解析】如图,连接OD,AD,
∵点C为OA的中点,∴OC=OA=OD,
∵CD⊥OA,∴∠CDO=30°,∠DOC=60°,
∴△ADO为等边三角形,OD=OA=12,OC=CA=6,
∴CD===6,
∴S扇形AOD==24π,
∴S阴影=S扇形AOB-S扇形COE-(S扇形AOD-S△COD)= --(24π-×6×6)=12π+18.
故选A.
8. (2018辽宁省抚顺市,题号8,分值3)如图,AB是O的直径,CD是弦,∠BCD=30°,OA=2,则阴影部分的面积是
A. B. C.π D.2π
【答案】B
【解析】由圆周角定理可知,∠BOD=2∠BCD=60°.∵半径OA=2,阴影部分为扇形,∴=.故选B
【知识点】扇形面积的计算,圆周角定理.
9.(2018·宁夏,6,3)用一个半径为30,圆心角为120°的扇形围成一个圆锥,则这个圆锥的底面半径是 ( )
A.10 B.20 C.10π D.20π
【答案】A.
【解析】设这个圆锥的底面半径是为r,根据题意,得,解得r=10,故选A.
【知识点】圆的有关计算;扇形
二、填空题
1. (2018广东省,15,3)如图,矩形ABCD中,BC=4,CD=2,以AD为直径的半圆O与BC相切于点E,连接BD,则阴影部分的面积为 .(结果保留π)
题15图
【答案】π
【解析】连接OE,易证四边形ABEO为正方形,则扇形OED的圆.心角为90°,半径为2,因此可求扇形OED的面积,阴影面积看成正方形ABEO+扇形OED-三角形ABD,正方形ABEO和三角形ABD面积均可求,即可求得阴影部分.
【知识点】正方形的判定;扇形面积;转化的数学思想
2. (2018黑龙江省龙东地区,7,3分) 用一块半径为4,圆心角为90°的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,则此圆锥的高为________.
【答案】
【解析】扇形的弧长为=2π,∴该圆锥的底面圆半径为1,∴圆锥的高为=.
【知识点】圆锥的侧面展开图;弧长公式;勾股定理;圆的周长公式
3. (2018山东省东营市,16,3分)已知一个圆锥的三视图如图所示,则这个圆锥体的侧面积为 .
【答案】20
【思路分析】将圆锥体侧面展开,得到一个扇形,利用扇形的面积公式可求出侧面积。
16题解答图
【解题过程】解;由题意知,扇形的母线长SB=,再根据圆锥侧面开图的扇形的半径就是母线长,弧长就是底面圆的周长,所以==20。
16.(2018山东省东营市,16,3分)已知一个圆锥的三视图如图所示,则这个圆锥体的侧面积为 .
【答案】20
【思路分析】将圆锥体侧面展开,得到一个扇形,利用扇形的面积公式可求出侧面积。
16题解答图
【解题过程】解;由题意知,扇形的母线长SB=,再根据圆锥侧面开图的扇形的半径就是母线长,弧长就是底面圆的周长,所以==20。
【知识点】圆锥的侧面展开图,扇形的面积公式。
4. (2018四川乐山,15,3)如图7,△OAC的顶点O在坐标原点,OA边在x轴上,OA=2,AC=1,把△OAC绕点A按顺时针方向旋转到△O'AC',使得点O'的坐标是(1,),则在旋转的过程中线段OC扫过部分(阴影部分)的面积为 .
图7
【答案】
【解析】本题考查的是图形的旋转,通过旋转后O的坐标确定旋转角度,再利用割补法确定阴影部分的面积.
解:如下图,过点O'作O'H⊥x轴于点H,∵点O'的坐标是(1,),∴OH=1,O'H=,又∵AO=AO'=2,∴∠HAO'=60°,即旋转∠OAO'=∠CAC'=60°,根据旋转性质可知,△OAC≌△O'AC',所以△OAC的面积与△O'AC'的面积相等,∴S阴影部分=S扇形OAO'+S△O'C'A-S△OCA-S扇形CAC'= S扇形OAO'- S扇形CAC'==,故答案为.
【知识点】旋转的性质;扇形的面积公式
5. (2018甘肃省兰州市,15,4分) 如图,△ABC的外接圆O的半径为3,∠C=55°,则劣弧AB的长是 .
O
第15题图
A
C
B
【答案】
【解析】因为∠C=55°,所以∠AOB=110°,所以弧AB==。
【知识点】圆周角 圆心角 弧长计算
6.(2018黑龙江省齐齐哈尔市,题号12,分值3)已知圆锥的底面半径为20,侧面积为400π,则这个圆锥的母线长为________.
【答案】20
【解析】设这个圆锥的母线长为r,由圆锥的特点可知,底面圆的周长等于侧面扇形的弧长,则,由侧面积公式,得,∴÷=,解得r=20,故答案为20.
【知识点】弧长和扇形面积的计算,圆锥的特点..
7. (2018江苏扬州,13,3)用半径为10cm,圆心角为120°的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面圆半径为 .
【答案】
【思路分析】圆锥的底面圆半径为r,根据圆锥的底面圆周长=扇形的弧长,列方程求解.
【解题过程】设圆锥的底面圆半径为r,由题意,得:,解得r=cm.故答案为.
【知识点】圆的有关计算,圆锥;
8. (2018青海,11,2分)如图6,用一个半径为20cm,面积为150πcm2的扇形铁皮,制作一个无底的图锥(不计接头损耗),则圆锥的底面半径r为 cm.
图4 图5 图6
【答案】7.5
【解析】∵圆锥的侧面积等于扇形铁皮的面积,∴πr×20=150π,∴r=7.5
【知识点】圆锥的侧面积
9.(2018广西贵港,17,3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,BC=2,将△ABC绕点B顺时针方向旋转到△A′BC′的位置,此时点A′ 恰好在CB的延长线上,则图中阴影部分的面积为 (结果保留π)
【答案】4π
【解析】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,BC=2,所以∠ABC=60°,因此∠ABA′=120°,经过割补,不难发现:阴影的面积=大扇形的面积-小扇形的面积==4π,故应填:4π.
10. (2018江苏常州,16,2)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠BAC=60°,的长是,则⊙O的半径是_______.
【答案】2; 【解析】连接OB、OC,∵∠BAC=60°,∴∠BOC=120°,弧BC的长为,设半径为r,得,解得r=2.即半径为2.
11. (2018江苏苏州,16,3分)如图,8×8的正方形网格纸上有扇形OAB和扇形OCD,点O,A,B,C,D均在格点上.若用扇形OAB围成一个圆锥的侧面,记这个圆锥的底面半径为r1;若用扇形OCD围成另一个圆锥的侧面,记这个圆锥的底面半径为r2,则的值为 .
【答案】
【解析】 本题解答时要注意圆锥展开图是扇形,扇形的弧长是圆锥底面圆的周长.
,,∴ , ∵AB∥CD,∴,∴
12. (2018江苏徐州,16,3分)如图,扇形的半径为6,圆心角为120°,用这个扇形围成一个圆锥的侧面,所得圆锥的底面半径为 .
【答案】2
13. (2018江苏徐州,18,3分)如图,AB为⊙O的直径,AB=4,C为半圆AB的中点.P为上一动点,延长BP至点Q,使BP•BQ=AB2.若点P由A运动到C,则点Q的运动路径长为 .
【答案】4
14. (2018江苏镇江,7,2分)圆锥底面圆的半径为1,侧面积等于,则它的母线长为________.
【答案】3.
【解析】根据圆锥的侧面积公式S侧=,得=,解得=3.
15. (2018云南省昆明市,6,3分)如图,正六边形ABCDEF的边长为1,以点A为圆心,AB的长为半径,作扇形ABF,则图中阴影部分的面积为 (结果保留根号和π).
【答案】.
【思路分析】S阴影=S正六边形ABCDEF-S扇形BAF,求出正六边形ABCDEF的面积和扇形BAF的面积即可.
【解题过程】如图,设正六边形ABCDEF的中心为点O,则∠CDE=∠BAF==120°,过点O作OG⊥DE于G,则在Rt△ODG中,∵∠ODG=∠CDE=60°,DG=DE=,∴OG==,∴S△ODG=DG·OG=××=,∴S阴影=S正六边形ABCDEF-S扇形BAF=12S△ODG-S扇形BAF=12×-=.
【知识点】多边形内角和公式;扇形面积公式;三角形面积公式;特殊角的三角函数值的应用
16.(2018黑龙江大庆,17,3) 17. 如图,在RtΔABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,将Rt△ABC绕
点A逆时针旋转30°后得到RtΔADE,点B经过的路径为弧BD,则图中阴影部分的面积为____________.
【答案】,【解析】先根据勾股定理得到AB=2,再根据扇形的面积公式计算出S扇形ABD,由旋转的性质得到Rt△ADE≌Rt△ACB,于是S阴影部分=S△ADE+S扇形ABD﹣S△ABC=S扇形ABD=.
17. (2018黑龙江哈尔滨,18,3)一个扇形的圆心角为135°,弧长为3π cm,则此扇形的面积是_________________cm2.
【答案】6π,【解析】弧长公式求得r=4,S扇=lr=×3π ×4=6π
18. (2018湖北恩施州,15,3分)在Rt△ABC中,AB=1,∠A=60°,∠ABC=90°,如图5所示将Rt△ABC沿直线l无滑动地滚动至Rt△DEF,则点B所经过的路径与直线 l所围成的封闭图形的面积为_________.(结果不取近似值∙∙∙∙∙ )
【答案】 【解析】 在Rt△ABC中,AB=1,∠A =60°∴BC=,∠ACB′=150°,
∠B′A′E=1200,第一次滚动的路径为 ,根据扇形面积公式,第二次滚动之半径为1,故扇形面积;△ABC的面积为,所以总面积为=.
19.(2018四川眉山,16,3分)如图,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC=2,把△ABC绕点A按顺时针方向旋转45°后得到△AB′C′,则线段BC在上述旋转过程中所扫过部分(阴影部分)的面积是 .
【答案】,【解析】S阴=S扇ABB`+S△AC`B`-S扇ACC`-S△ABC= S扇ABB`-S扇ACC`
=
20. (2018云南曲靖,14,3分)如图,图像①②③均是以P0为圆心,1个单位长度为半径的扇形,将图形①②③分别沿东北、正南、西北方向同时平移,每次移动一个单位长度;第一次移动后图形①②③的圆心依次为P1、P2、P3,第二次移动后图形①②③的圆心依次为P4、P5、P6,…………,依此规律,=____________个单位长度.
【答案】673
【解析】2018÷3=672………2,第672次平移得到的扇形的圆心依次是P2014、P2015、P2016,因此第673次平移得到的三个扇形的圆心依次是P2017、P2018、P2019,所以点P0到P2018的距离673.
三、解答题
1. (2018黑龙江省龙东地区,22,6分)如图,正方形网格中,每个小正方形的边长都是一个单位长度,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标分别为A(1,4),B(1,1),C(3,1).
(1)画△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(2)画△ABC绕点O逆时针旋转90°后的△A2B2C2;
(3)在(2)的条件下,求线段BC扫过的面积(结果保留π).
【思路分析】先按要求作图,再分析线段BC扫过的面积.将BC扫过的面积如答图1和答图2进行转化,在答图1中,S阴影==,在答图2中,S阴影==,由此可以得到结论:一条线段绕一点旋转,其扫过的面积等于一个扇环的面积.进一步地,可以得到一个解法:求一条线段绕一点旋转后扫过的面积,就是求一个扇环的面积,而求一个扇环的面积,就是用较大的扇形的面积减去较小的扇形的面积.
【解题过程】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求作的三角形;
(2)如图所示,△A2B2C2即为所求作的三角形;
(3)∵OC==,OB==,
∴S==2π.
答图1 答图2
【知识点】轴对称作图;旋转作图;扇形的面积公式
2. (2018黑龙江省齐齐哈尔市,题号20,分值8)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.
【思路分析】(1)由直径AB可得出∠ADB=90°,进而得出∠A+∠ADB=90°,再由“同弧所对应的圆周角相等”得出∠A=∠DEB,进而得出∠A=∠DBC,即∠DBC+∠ABD=90°,最后得出结论;
(2)先由等腰三角形的性质得出∠CBD=∠FBD,再由平行线的性质和“等边对等角”得出∠OEB=∠OBE=∠CBD=30°,即∠C=60°,然后由tan60°=得出AB=,即半径为,最后利用阴影部分面积为计算出结果.
【解题过程】(1)证明:∵AB是O的直径,
∴∠ADB=90°.
∴∠A+∠ADB=90°.
∵∠A=∠DEB,∠DEB=∠DBC,
∴∠A=∠DBC.
∴∠DBC+∠ABD=90°.
∴BC是O的切线.
(2)解:∵BF=BC=2,且∠ADB=90°,
∴∠CBD=∠FBD.
又∵OE∥BD,
∴∠FBD=∠OEB.
∵OE=OB,
∴∠OEB=∠OBE.
∴∠OEB=∠OBE=∠CBD=∠ADB=30°.
∴∠C=60°.
∵AB⊥BC,
∴在Rt△ABC中,AB=tanC·BC=,即O的半径为.
连接OD,
∴阴影部分的面积为=.
【知识点】圆的性质,切线的判定及性质,等腰三角形的性质,锐角三角函数,扇形面积的计算,平行线的性质.
3. (2018黑龙江绥化,22,6分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点的坐标为A(-4,1),B(-1,-1),C(-3,3).(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形)
(1)将△ABC先向上平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度得出△A1B1C1(点A、B、C的对应点分别为点A1、B1、C1),画出平移后的△A1B1C1;
(2)将△A1B1C1绕着坐标原点O顺时针旋转90°得到△A2B2C2(点A1、B1、C1的对应点分别为点A2、B2、C2),画出旋转后的△A2B2C2;
(3)求△A1B1C1在旋转过程中,点C1旋转到点C2所经过的路径的长.(结果用含π的式子表示)
【思路分析】(1)根据平移的性质得出点A、B、C的对应点A1、B1、C1,连接A1、B1、C1即可;
(2) 根据旋转的性质可得出点A、B、C的对应点A2、B2、C2,连接A2、B2、C2即可;
(3) 根据弧长公式计算即可.
【解题过程】解:(1)画出平移后的图形.
(2)画出旋转后的图形.
(3)连接OC1、OC2.
∵C1(1,5),
根据勾股定理得OC1=,
∴旋转过程中,点C1旋转到点C2所经过的路径长为:.
【知识点】利用平移变换作图,利用旋转变换作图,弧长计算公式
4. (2018吉林省,20, 7分)如图是由边长为1的小正方形组成的8×4网格,每个小正方形的顶点叫做格点,点A,B,C,D均在格点上,在网格中将点D按下列步骤移动:
第一步:点D绕点A顺时针旋转180°得到点D1;
第二步:点D1绕点B顺时针旋转90°得到点D2;
第三步:点D2绕点C顺时针旋转90°回到点D.
(1)请用圆规画出点D→D1→D2→D经过的路径;
(2)所画图形是 对称图形;
(3)求所画图形的周长(结果保留π).
【思路分析】(1)利用旋转变换的性质画出图象即可;
(2)根据轴对称图形的定义即可判断;
(3)利用弧长公式计算即可;
【解题过程】解:(1)点D→D1→D2→D经过的路径如图所示:
(2)观察图象可知图象是轴对称图形,
故答案为轴对称.
(3)周长=.
【知识点】旋转变换作图,弧长公式、轴对称图形
5. (2018江苏扬州,25,10)如图,在△ABC中,AB=AC,AO⊥BC于点O,OE⊥AB于点E,以点O为圆心,OE为半径作半圆,交AO于点F.
(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)若点F是A的中点,OE=3,求图中阴影部分的面积;
(3)在(2)的条件下,点P是BC边上的动点,当PE+PF取最小值时,直接写出BP的长.
【思路分析】(1)过O作AC垂线OH,垂足为H,证明OH=OE即可;
(2)根据“S△AEO﹣S扇形EOF=S阴影”进行计算即可;
(3)作F点关于BC的对称点F′,连接EF′交BC于P,如图,利用两点之间线段最短得到此时EP+FP最小,通过证明∠F′=∠EAF′得到PE+PF最小值为33,然后计算出OP和OB得到此时PB的长.
【解题过程】(1)1)证明:作OH⊥AC于H,如图,
∵AB=AC,AO⊥BC于点O,
∴AO平分∠BAC,
∵OE⊥AB,OH⊥AC,
∴OH=OE,
∴AC是⊙O的切线;
(2)解:∵点F是AO的中点,∴AO=2OF=3,
而OE=3,∴∠OAE=30°,∠AOE=60°,∴AE=3OE=33,
∴图中阴影部分的面积=S△AOE﹣S扇形EOF=12×3×33﹣60⋅π⋅32360=93-3π2;
(3)解:作F点关于BC的对称点F′,连接EF′交BC于P,如图,
∵PF=PF′,∴PE+PF=PE+PF′=EF′,此时EP+FP最小,
∵OF′=OF=OE,∴∠F′=∠OEF′,
而∠AOE=∠F′+∠OEF′=60°,
∴∠F′=30°,∴∠F′=∠EAF′,∴EF′=EA=33,即PE+PF最小值为33,
在Rt△OPF′中,OP=33OF′=3,在Rt△ABO中,OB=33OA=33×6=23,
∴BP=23﹣3=3,即当PE+PF取最小值时,BP的长为3.
【知识点】圆的切线的判定,不规则图形的面积计算,最短路径问题
6.(2018•徐州,25,8分)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O外,∠ABC的平分线与⊙O交于点D,∠C=90°.
(1)CD与⊙O有怎么的位置关系?请说明理由;
(2)若∠CDB=60°,AB=6,求的长.
【解答过程】解:(1)连接OD,则OD=OB,
∴∠2=∠3,
∵BD平分∠ABC,
∴∠2=∠1,
∴∠1=∠3,
∴OD∥BC,
∵∠C=90°,
∴BC⊥CD,
∴OD⊥CD,
∴CD是⊙O的切线.
(2)∵∠CDB=60°,∠C=90°,
∴∠2=∠1=∠3=30°,
∴∠AOD=∠2+∠3=30°+30°=60°,
∵AB=6,
∴OA=3,
∴.
7. (2018贵州贵阳,23,10分)如图,AB为⊙O的直径,且AB=4,点C在半圆上,OC⊥AB,垂足为点O,P为半圆上任意一点,过P点作PE⊥OC于点E,设△OPE的内心为M,连接OM、PM.
(1)求∠OMP的度数;
(2)当点P在半圆上从点B运动到点A时,求内心M所经过的路径长.
【思路分析】(1)由M是△OPE的内心,求出∠MOP+∠MPO=(∠EOP+∠EPO)再根据三角形内角和定了求出结果;(2)当点P在半圆上从点B运动到点A时,内心M所经过的路径长是过点O、M、C三点圆的⊙O1的劣弧OC,连接CM,如图所示,可证△OAM≌△OBN. ∠EMO=∠MOP=135°,则∠E=45゜,∠CO1O=90゜,于是劣弧OC的长为半径为2,圆心角为90゜弧长,同理当可以求出再扇形AOC中的路径与劣弧OC相等.
【解析】(1)∵△OPE的内心为M,∴∠MOP=,∠MPO=EPO.
∵PE⊥OC,∴∠PEO=90゜,∠EOP+∠EPO=90゜.
∴∠MOP+∠MPO =(∠EOP+∠EPO)=×90゜=45゜.
∴∠OMP=180゜-45゜=135゜.
(2)如图所示,连接CM.∵CM=OM, ∠COP=∠POM,CO=PO∴△COM≌△POM.
∠CMO=∠POM=135゜.点M的运动轨迹是两个弧CMO,设弧弧CMO的圆心为O1,因为∠CMO =135゜,所以弦CO所对的劣弧的圆周角为45゜,所以∠CO1O =90゜,
在Rt△CO1O中,CO1=sin45°×OC=×2=.
当点P在半圆上从点B运动到点C时,内心M所经过的路径为⊙O1的劣弧OC.
∴弧OC=.
同理,当点P在半圆上从点C运动到点A时,内心M所经过的路径为⊙O2对应的劣弧OC.
与⊙O1的劣弧OC长度相等.
因此,当点P在半圆上从点B运动到点A时,内心M所经过的路径长为+.
8. (2018黑龙江大庆,27,9) 如图AB是⊙O的直径,点E为线段OB上一点(不与O,B重合),作EC⊥OB,交⊙O于点C,作直径CD,过点C的切线交DB的延长线于点P,作AF⊥PC于点F,连接CB.
(1)求证:AC平分∠FAB;
(2)求证:BC²=CE•CP;
(3)当AB=4且=时,求劣弧BD的长度.
【思路分析】(1)证出CD∥AF后结论易得.
(2)BC²=CE•CP拆分后很容易看出是△BCE∽△PCB的对应边.
(3)半径已知,所以利用三角函数求出∠BOD的度数就可得出结论.
【解答过程】(1)∵CP为切线∴OC⊥FP∴∠OCP=90°又∵AF⊥PC∴∠F=∠OCP=90°
∴OF∥AF∴∠FAC=∠OCA∵OA=OC∴∠OAC=∠OCA∴∠FAC=∠OAC∴AC平分∠FAB
(2)∵AB、CD为直径∴∠ACB=∠DBC=90°∴∠CAB+∠CBE=90°∵∠OCP=90°∴∠D+∠P=90°
∵∠CAB=∠D∴∠CBE=∠P∵CE⊥AB∴∠CEB=90°又∵∠CBD+∠CBP=180°∴∠CBP=∠CEB=90°∴△BCE∽△PCB∴∴BC²=CE•CP
(3)∵∠FAC=∠OAC,∠CAB=∠D∴∠FAC=∠D又∵∠F=∠OCP=90°∴△AFC∽△DCP∴又∵=∴设AC=3a,那么DP=4a∵∠AOC=∠BOD∴AC=BD=3a∴BP=a∵OC=OB
∴∠DCB=∠CBE又∵∠CBE=∠P∴∠DCB=∠P∵∠CBD=∠CBP=90°∴△DBC∽△CBP∴∴BC²=DB•BP∴BC²=3a•a=3a2解得BC=a,BC=-a(舍去)在Rt△DCB中tan∠DCB=
∴tan∠DCB==,∴∠DCB=60°∴∠DOB=120°∴弧BD长==π
9.(2018云南曲靖,22)如图,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,将弧BC沿直线BC翻折,使弧BC的中点D.恰好与圆心O重合,连接OC,CD,BD,过点C的切线与线段BA的延长线交于点P,连接AD,在PB的另一侧作∠MPB=∠ADC,(1)判断PM与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若PC=,求四边形OCDB的面积.
【思路分析】(1)通过证明三角形全等,证明直线到圆心距离等于半径.(2)判断四边形为特殊的平行四边形,菱形,结合菱形的面积计算方法求解,这里的菱形是两个等边三角形组合而成,因此面积计算可以运用等边三角形面积的2倍求值.
【解答过程】(1)过点O作OM⊥PM,连接OD.交BC于点E,由于点D为中点,且沿BC折叠与O重合,所以OD.垂直平分BC,OE=OD=OB,所以∠OBC=30°,可以证明△PHO≌△PCO,所以OH=OC,直线PM到圆心的距离等于半径,因此PM是⊙O的切线.
(2)由于D是中点,且沿BC折叠与点O重合,所以OB=DB,OC=OC,又因为OC=OB,所以OC=CD=DB=BO,所以四边形OCDB是菱形,由(1)得出∠CPO=30°,
所以OC=PC×tan30°=×=1,△COD是等边三角形,则四边形OCDB的面积为
2××1×(1×)=,因此四边形OCDB的面积为.
10. (2018云南,22,9分)
如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上的点,点D在AB的延长线上,∠BCD=∠BAC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若∠D=30°,BD=2,求图中阴影部分的面积.
(第22题图)
【思路分析】(1)连接OC,证明OC⊥CD.(2)先计算出扇形OAC的面积以及△OAC的面积,再利用S阴影=S扇形OAC-S△OAC求解.
【解答过程】(1)证明:如答图所示,连接OC.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠OCB=90°.
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠A.
∴∠BCD=∠A,
∴∠ACO=∠BCD.
∴∠BCD+∠OCB=90°,即∠OCD=90°.
∴OC⊥CD.
∴CD是⊙O的切线.
(第22题答图)
(2)∵∠D=30°,∠OCD=90°,
∴∠BOC=60°,OD=2OC.
∴∠AOC=120°,∠A=30°.
设⊙O的半径为,则OB=OC=.
∴=.
解得=2.
过点O作OE⊥AC,垂足为点E,则AE=CE
在Rt△OEA中,OE=OA=1,AE===.
∴AC=.
∴S阴影=S扇形OAC-S△OAC==.
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这是一份2023届中考数学高频考点专项练习:专题十五 考点35 与圆有关的计算(A),共9页。试卷主要包含了如图,一条公路的长度为等内容,欢迎下载使用。