苏科版九年级上册第2章 对称图形——圆综合与测试同步训练题
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这是一份苏科版九年级上册第2章 对称图形——圆综合与测试同步训练题,共43页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
第2章《对称图形--圆》单元复习培优卷
一、选择题
1、已知⊙O的直径为10,点P到点O的距离大于8,那么点P的位置( )
A.一定在⊙O的内部 B.一定在⊙O的外部 C.一定在⊙O的上 D.不能确定
2、如图,的直径为10,弦的长为6,为弦上的动点,则线段长的取值范围是( )
A. B. C. D.
3、如图,在⊙O中所对的圆周∠ACB=67°,点P在劣弧上,∠AOP=42°,则∠BOP的度数为( )
A.25° B.90° C.92° D.109°
4、如图,已知△ABC内接于⊙O,BC是⊙O的直径,AD平分∠BAC,交⊙O于D,若BC=4,则CD的长为( )
A.2 B. C.3 D.
5、如图,AC是⊙O的直径,弦BD⊥AC于点E,连接BC过点O作OF⊥BC于点F,若BD=12cm,AE=4cm,则OF的长度是( )
A. B. C. D.3cm
6、如图,、切于点、,,切于点,交、于、两点,
则的周长是( )
A.10 B.18 C.20 D.22
7、如图,是的外接圆,交于点E,垂足为点D,,的延长线交于点F.若,,则的长是( )
A.10 B.8 C.6 D.4
8、如图,分别以正五边形ABCDE的顶点A,D为圆心,以AB长为半径作,,若AB=1,则阴影部分图形的周长是( )
A.π+1 B.π C.π+1 D.π
9、把边长为2+的正方形沿过中心的一条直线折叠,两旁重叠部分恰为正八边形的一半,则这个正八边形的边EF的长为( )
A.1 B.2 C. D.2
10、如图,边长为2的正方形ABCD的中心与半径为2的⊙O的圆心重合,E,F分别是AD,BA的延长线与⊙O的交点,则图中阴影部分的面积为( )
A.2π﹣2 B.2π﹣2 C.2π+2 D.2π+2
二、填空题
11、已知一点到圆周上点的最大距离为,最短距离为,则圆的直径为________.
12、已知圆锥的底面半径是4,母线长是5,则该圆锥的侧面积是 (结果保留π).
13、如图,△ABD内接于⊙O,∠ADB=90°,∠ADB的角平分线DC交⊙O于C.若BD=8,BC=,则AD的长为 .
14、一条弦恰好等于圆的半径,则这条弦所对的圆周角为 .
15、如图,平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(12,6.5),⊙A与x轴相切,点P在y轴正半轴上,PB与⊙A相切于点B.若∠APB=30°,则点P的坐标为 .
16、已知四边形ABCD内接于⊙O,OA=5,AB=BC,E为CD上一点,且BE=BC,∠ABE=90°,则AD的长为 .
17、如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(20,0),点B的坐标是(16,0),点C、D在以OA为直径的半圆M上,且四边形OCDB是平行四边形,则点C的坐标为 .
18、如图,MN为⊙O的直径,A、B是⊙O上的两点,过A作AC⊥MN于点C,过B作BD⊥MN于点D,P为DC上的任意一点,若MN=20,AC=8,BD=6,则PA+PB的最小值是____________.
19、如图,AB是⊙O的弦,点C在上,点D是AB的中点.将沿AC折叠后恰好经过点D,若⊙O的半径为2,AB=8.则AC的长是 .
20、如图,CD为⊙O的直径,AB为⊙O中长度为定值的弦,AB<CD.作AE⊥CD于E,连接AC,BC,BE.下列四个结论中:①O到AB的距离为定值;②BE=BC;③当OE=AE时,∠ABC=67.5°或22.5°;④∠BAE+2∠ACD为定值.正确的是 .(填所有正确的序号)
三、解答题
21、已知AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,连接BD.
(Ⅰ)如图①,连接OC,AD.若∠ADC=56°,求∠CDB及∠COB的大小;
(Ⅱ)如图②,过点C作DB的垂线,交DB的延长线于点E,连接OD.若∠ABD=2∠CDB,∠ODC=20°,求∠DCE的大小.
22、已知:如图,圆O是△ABC的外接圆,AO平分∠BAC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)当OA=4,AB=6,求边BC的长.
23、如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC,CD⊥AB于点D,BO的延长线交CD于点E,交⊙O于另一点F.
(1)求证:∠DBE=∠BCD.
(2)若BC=4,BE=4,求AB的长.
24、如图,四边形ABCD为菱形,以AD为直径作⊙O交AB于点F,连接DB交⊙O于点H,E是BC上一点,且BE=BF,连接DE.
(1)求证DE是⊙O的切线;
(2)若BF=1,BD=,则菱形ABCD的面积为 .
25、如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连结BE.
(1)求证:BE是⊙O的切线;
(2)设OE交⊙O于点F,若DF=2,BC=,求劣弧BC的长.
26、如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC,CD⊥AB于点D,BO的延长线交CD于点E,交⊙O于另一点F.
(1)求证:∠DBE=∠BCD.
(2)若BC=4,BE=4,求AB的长.
27、如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连结BC.
(1)求证:AE=ED;
(2)若AB=6,∠CBD=30°,求图中阴影部分的面积.
28、已知:内接于,,于点,连接.
(1)如图,求证:;
(2)如图,延长交于点,连接,若,求证:;
(3)如图,在(2)的条件下,若,,求线段的长.
答案解析
一、选择题
1、已知⊙O的直径为10,点P到点O的距离大于8,那么点P的位置( )
A.一定在⊙O的内部 B.一定在⊙O的外部 C.一定在⊙O的上 D.不能确定
试题分析:的直径为10,半径为5,点到点的距离大于8,点一定在的外部,
故选B.
2、如图,的直径为10,弦的长为6,为弦上的动点,则线段长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由垂线段最短可知当OP⊥AB时最短,当OP是半径时最长.根据垂径定理求最短长度.
【详解】解:如图,连接OA,作OP⊥AB于P,
∵⊙O的直径为10,
∴半径为5,
∴OP的最大值为5,
∵OP⊥AB于P,
∴AP=BP,
∵AB=6,
∴AP=3,
在Rt△AOP中,OP=;
此时OP最短,
所以OP长的取值范围是4≤OP≤5.
故选:C.
3、如图,在⊙O中所对的圆周∠ACB=67°,点P在劣弧上,∠AOP=42°,则∠BOP的度数为( )
A.25° B.90° C.92° D.109°
【思路引导】根据圆周角定理得出∠AOB=2∠ACB,求出∠AOB的度数,再求出答案即可.
【完整解答】解:∵∠ACB=67°,
∴∠AOB=2∠ACB=134°,
∵∠AOP=42°,
∴∠BOP=∠AOB﹣∠AOP=134°﹣42°=92°,
故选:C.
4、如图,已知△ABC内接于⊙O,BC是⊙O的直径,AD平分∠BAC,交⊙O于D,若BC=4,则CD的长为( )
A.2 B. C.3 D.
【思路引导】连接BD,根据圆周角定理得到∠BAC=∠BDC=90°,根据角平分线的定义得到∠BAD=∠CAD,推出△DBC是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质即可得到答案.
【完整解答】解:连接BD,
∵BC是⊙O的直径,
∴∠BAC=∠BDC=90°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∴=,
∴BD=CD,
∴△DBC是等腰直角三角形,
∴CD=BC=2,
故选:B.
5、如图,AC是⊙O的直径,弦BD⊥AC于点E,连接BC过点O作OF⊥BC于点F,若BD=12cm,AE=4cm,则OF的长度是( )
A. B. C. D.3cm
【分析】连接OB,根据垂径定理求出BE,根据勾股定理求出OB,再根据勾股定理计算即可.
【解答】解:连接OB,
∵AC是⊙O的直径,弦BD⊥AC,
∴BE=BD=6,
在Rt△OEB中,OB2=OE2+BE2,即OB2=(OB﹣4)2+62,
解得,OB=,
则EC=AC﹣AE=9,
BC==3,
∵OF⊥BC,
∴CF=BC=,
∴OF==(cm),
故选:A.
6、如图,、切于点、,,切于点,交、于、两点,
则的周长是( )
A.10 B.18 C.20 D.22
【分析】根据切线长定理得出PA=PB=10,CA=CE,DE=DB,求出△PCD的周长是PC+CD+PD=PA+PB,代入求出即可.
【详解】
解:∵PA、PB切⊙O于点A、B,CD切⊙O于点E,
∴PA=PB=10,CA=CE,DE=DB,
∴△PCD的周长是PC+CD+PD=PC+AC+DB+PD=PA+PB=10+10=20.
故选C.
7、如图,是的外接圆,交于点E,垂足为点D,,的延长线交于点F.若,,则的长是( )
A.10 B.8 C.6 D.4
【答案】A
【分析】先据垂径定理可得,再利用勾股定理可得,然后根据三角形中位线定理即可得.
【详解】解:,,
,,,,,,
又,是的中位线,,故选:A.
8、如图,分别以正五边形ABCDE的顶点A,D为圆心,以AB长为半径作,,若AB=1,则阴影部分图形的周长是( )
A.π+1 B.π C.π+1 D.π
【思路引导】由五边形ABCDE可得出,AB=BC=CD=DE=EA=1、∠A=∠D=108°,利用弧长公式可求出和的长度,再根据周长的定义,即可求解.
【完整解答】解:∵五边形ABCDE为正五边形,AB=1,
∴AB=BC=CD=DE=EA=1,∠A=∠D=108°,
∴的长=的长==π,
∴阴影部分图形的周长=的长+的长+BC=π+1.
故选:A.
9、把边长为2+的正方形沿过中心的一条直线折叠,两旁重叠部分恰为正八边形的一半,则这个正八边形的边EF的长为( )
A.1 B.2 C. D.2
【思路引导】重叠部分为正八边形的一半,则△CGF、△B'EF是全等的等腰直角三角形,设CG=x,则GF=x,B'F=x,从而BC=x+x+x=2+,即可解决问题.
【完整解答】解:如图,
∵重叠部分为正八边形的一半,
∴GF=EF=PE=HP,∠GFE=∠FEP=∠HPE=135°,
∴∠GFC=∠B'FE=∠DEP=∠A'PH=45°,
∴△CGF、△B'EF是全等的等腰直角三角形,
设CG=x,则GF=x,B'F=x,
∴BG=B'G=x+x,
∴BC=x+x+x=2+,
∴x=1,
∴GF=,
故选:C.
10、如图,边长为2的正方形ABCD的中心与半径为2的⊙O的圆心重合,E,F分别是AD,BA的延长线与⊙O的交点,则图中阴影部分的面积为( )
A.2π﹣2 B.2π﹣2 C.2π+2 D.2π+2
【思路引导】延长DC,CB交⊙O于M,N,根据圆和正方形的面积公式即可得到结论.
【完整解答】解:延长DC,CB交⊙O于M,N,连接OF,过点O作OH⊥AB于H.
在Rt△OFH中,FH===,
∵AH=BH=,
∴AF=﹣,
∴S△DAF=•AD•AF=×2×(﹣)=2﹣2,
则图中阴影部分的面积=×(S圆O﹣S正方形ABCD)﹣S△ADF=•[π•(2)2﹣2×2]﹣(2﹣2)=2π﹣2,
故选:A.
二、填空题
11、已知一点到圆周上点的最大距离为,最短距离为,则圆的直径为________.
【答案】或
【解析】
【分析】分点在圆内和圆外两种情况:当点在圆内时,最大距离与最小距离的和等于直径;当点在圆外时,最大距离与最小距离的差等于直径.由此即可解答.
【详解】当点在圆内时,圆的直径为9+1=10;
当点在圆外时,圆的直径为9-1=8.
故答案是:10或8.
12、已知圆锥的底面半径是4,母线长是5,则该圆锥的侧面积是 (结果保留π).
【分析】圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2.
【解答】解:∵底面圆的半径为4,
∴底面周长=8π,
∴侧面面积=×8π×5=20π.
故答案为:20π.
13、如图,△ABD内接于⊙O,∠ADB=90°,∠ADB的角平分线DC交⊙O于C.若BD=8,BC=,则AD的长为 .
【思路引导】连接AC,根据圆周角定理得到AB为⊙O的直径,求得∠ACB=90°,根据角平分线的定义得到∠ADC=∠BDC,得到AC=BC=5,求得AB=AC=10,根据勾股定理即可得到答案.
【完整解答】解:连接AC,
∵∠ADB=90°,
∴AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵CD平分∠ADB,
∴∠ADC=∠BDC,
∴=,
∴AC=BC=5,
∴AB=AC=10,
∵BD=8,
∴AD==6,
故答案为:6.
14、一条弦恰好等于圆的半径,则这条弦所对的圆周角为 .
【分析】根据⊙O的一条弦长恰好等于半径知:这条弦和两条半径组成了等边三角形.所以这条弦所对的圆心角是60°,再根据弦所对的圆周角有两种情况讨论求解.
解:根据题意,弦所对的圆心角是60°,
①当圆周角的顶点在优弧上时,则圆周角=×60°=30°;
②当圆周角的顶点在劣弧上时,则根据圆内接四边形的性质,和第一种情况的圆周角是互补,等于150°.
故答案为:30°或150°.
15、如图,平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(12,6.5),⊙A与x轴相切,点P在y轴正半轴上,PB与⊙A相切于点B.若∠APB=30°,则点P的坐标为 .
【思路引导】连接AB,过点A分别作AC⊥x轴、AD⊥y轴,利用根据圆的切线性质可知△PAB、△AOC为直角三角形,AB=AC=6.5,利用直角三角形中30°角的性质和勾股定理分别求出AP、AD的长度,进而求出OD、PD的长度即可求得答案.
【完整解答】解:过点A分别作AC⊥x轴于点C、AD⊥y轴于点D,连接AB,
当点P在点D是上方时,如图,
∵AD⊥y轴,AC⊥x轴,
∴四边形ADOC为矩形,
∴AC=OD,OC=AD,
∵⊙A与x轴相切,
∴AC为⊙A的半径,
∵点A坐标为(12,6.5),
∴AC=OD=6.5,OC=AD=12,
∵PB是切线,
∴AB⊥PB,
∵∠APB=30°,
∴PA=2AB=13,
在Rt△PAD中,根据勾股定理得,
PD===5,
∴OP=PD+DO=11.5,
∵点P在y轴的正半轴上,
∴点P坐标为(0,11.5),
故答案为:(0,11.5).
16、已知四边形ABCD内接于⊙O,OA=5,AB=BC,E为CD上一点,且BE=BC,∠ABE=90°,则AD的长为 .
【思路引导】如图,连接OD,AC.首先证明∠ACE=∠ABE=45°,推出∠AOD=2∠ACE=90°,可得结论.
【完整解答】解:如图,连接OD,AC.
∵BA=BE=BC,
∴点B是△AEC的外接圆的圆心,
∴∠ACE=∠ABE=45°,
∴∠AOD=2∠ACE=90°,
∵OA=OD=5,
∴AD=5,
故答案为:5.
17、如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(20,0),点B的坐标是(16,0),点C、D在以OA为直径的半圆M上,且四边形OCDB是平行四边形,则点C的坐标为 .
【分析】过点M作MF⊥CD于点F,则CF=CD=8,过点C作CE⊥OA于点E,由勾股定理可求得MF的长,从而得出OE的长,然后写出点C的坐标.
【解答】解:∵四边形OCDB是平行四边形,B(16,0),
∴CD∥OA,CD=OB=16,
过点M作MF⊥CD于点F,则CF=CD=8,
过点C作CE⊥OA于点E,
∵MN⊥CD,CD∥OB,
∴MN⊥OB,
∴∠CNM=∠EMN=90°,
又∵∠OEM=90°,
∴四边形CEMN是矩形,
∵A(20,0),
∴OE=OM﹣ME=OM﹣CF=10﹣8=2.
连接MC,则MC=OA=10,
∴在Rt△CMF中,由勾股定理得MF==6
∴点C的坐标为(2,6)
故答案为:(2,6).
18、如图,MN为⊙O的直径,A、B是⊙O上的两点,过A作AC⊥MN于点C,过B作BD⊥MN于点D,P为DC上的任意一点,若MN=20,AC=8,BD=6,则PA+PB的最小值是____________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出⊙O的半径,连接OA、OB,根据勾股定理求出OD、OC,即可求出CD,作点B关于MN的对称点B′,连接AB′,根据两点之间线段最短可得AB′即为PA+PB的最小值,利用勾股定理求值即可.
【详解】解:∵MN=20,
∴⊙O的半径=10,
连接OA、OB,在Rt△OBD中,OB=10,BD=6,
∴OD===8;
同理,在Rt△AOC中,OA=10,AC=8,
∴OC===6,
∴CD=8+6=14,
作点B关于MN的对称点B′,
连接AB′,则AB′即为PA+PB的最小值,
B′D=BD=6,过点B′作AC的垂线,交AC的延长线于点E,
在Rt△AB′E中,
∵AE=AC+CE=8+6=14,B′E=CD=14,
∴AB′===14
故答案为:14.
19、如图,AB是⊙O的弦,点C在上,点D是AB的中点.将沿AC折叠后恰好经过点D,若⊙O的半径为2,AB=8.则AC的长是 .
【思路引导】如图,延长BO交⊙O 于E,连接AE,OA,OD,OC,BC,作CH⊥AB于H.首先证明∠CAE=∠CAH=45°,推出∠BOC=90°,推出BC=2,设AH=CH=x,则BH=8﹣x,在Rt△BCH中,根据CH2+BH2=BC2,构建方程求出x即可解决问题;
【完整解答】解:如图,延长BO交⊙O 于E,连接AE,OA,OD,OC,BC,作CH⊥AB于H.
∵AD=DB,
∴OD⊥AB,
∴∠ADO=90°,
∵OA=2,AD=DB=4,
∴OD==2,
∵BE是直径,
∴∠BAE=90°,
∵AD=DB,EO=OB,
∴OD∥AE,AE=2OD=4,
∴AE=AD,
∴=,
∴=,
∴∠CAE=∠CAH=45°,
∴∠BOC=2∠CAB=90°,
∴BC=OC=2,
∵CH⊥AB,
∴∠CAH=∠ACH=45°,
∴AH=CH,设AH=CH=x,则BH=8﹣x,
在Rt△BCH中,∵CH2+BH2=BC2,
∴x2+(8﹣x)2=(2)2,
∴x=6或2(舍弃),
在Rt△ACH中,∵AC=,
∴AC=6.
故答案为6.
20、如图,CD为⊙O的直径,AB为⊙O中长度为定值的弦,AB<CD.作AE⊥CD于E,连接AC,BC,BE.下列四个结论中:①O到AB的距离为定值;②BE=BC;③当OE=AE时,∠ABC=67.5°或22.5°;④∠BAE+2∠ACD为定值.正确的是 .(填所有正确的序号)
【思路引导】①正确,利用勾股定理解决问题即可.
②错误,寻找特殊位置说明即可.
③正确,分两种情形求解即可.
④正确.证明∠BAE+2∠ACD=90°﹣∠OAB,可得结论.
【完整解答】解:如图1中,
∵OH⊥AB,
∴AH=BH,
∴OH=,
∵OB,BH是定值,
∴OH是定值,故①正确,
当=时,CD⊥AB,此时A,E,B关系,BC>BE,故②错误,
如图2中,连接AO,AD.
当AE=OE时,∵AE⊥OE,
∴∠AOE=∠OAE=45°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠D=67.5°,
∴∠ABC=∠D=67.5°,
如图3中,当AE=OE时,连接OA,AD,
∵AE⊥OE,
∴∠AOE=∠OAE=45°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠D=22.5°,
∴∠ABC=∠D=22.5°,
综上所述,∠ABC=67.5°或22.5°,故③正确,
如图4中,连接AO.
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∴∠AOE=∠OAC+∠OCA=2∠ACD,
∵AE⊥EC,
∴∠AEO=90°,
∴∠BAE+∠OAB+∠AOE=90°,
∴∠BAE+2∠ACD=90°﹣∠OAB,
∵∠OAB是定值,
∴∠BAE+2∠ACD是定值,故④正确,
故答案为:①③④.
三、解答题
21、已知AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,连接BD.
(Ⅰ)如图①,连接OC,AD.若∠ADC=56°,求∠CDB及∠COB的大小;
(Ⅱ)如图②,过点C作DB的垂线,交DB的延长线于点E,连接OD.若∠ABD=2∠CDB,∠ODC=20°,求∠DCE的大小.
【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角可得∠CDB的度数,再利用圆周角与圆心角的关系可得答案;(2)由半径的关系可得∠ODB=∠OBD,再利用∠ABD=2∠CDB,∠ODC=20°可得∠CDB=20°,最后根据直角三角形锐角互余可得答案.
【解析】(Ⅰ)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,
∵∠ADC=56°,∴∠CDB=90°﹣∠ADC=90°﹣56°=34°,
在⊙O中,∠COB=2∠CDB=2×34°=68°.
(II )∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,即∠ODC+∠CDB=∠OBD,
∵∠ABD=2∠CDB,∠ODC=20°,∴20°+∠CDB=2∠CDB,∴∠CDB=20°,
∵CE⊥DE,∴∠CED=90°,在Rt△CDE中,∠DCE=90°﹣∠CDE=90°﹣20°=70°.
22、已知:如图,圆O是△ABC的外接圆,AO平分∠BAC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)当OA=4,AB=6,求边BC的长.
【答案】(1)见解析;(2)3
【分析】(1)连接OB、OC,先证明∠OBA=∠OCA=∠BAO=∠CAO,再证明△OAB≌△OAC得AB=AC,问题得证;(2)延长AO交BC于点H,先证明AH⊥BC,BH=CH,设OH=b,BH=CH=a,根据OA=4,AB=6,由勾股定理列出a、b的方程组,解得a、b,便可得BC.
【解析】解:(1)连接OB、OC,∵OA=OB=OC,OA平分∠BAC,∴∠OBA=∠OCA=∠BAO=∠CAO,
在△OAB和△OAC中, ,∴△OAB≌△OAC(AAS),
∴AB=AC,即△ABC是等腰三角形;
(2)延长AO交BC于点H,∵AH平分∠BAC,AB=AC,∴AH⊥BC,BH=CH,
设OH=b,BH=CH=a,∵BH2+OH2=OB2, OA=4,AB=6,则 ①
BH2+AH2=AB2,OA=4,AB=6,则 ②
②-①得: 把代入①得:(舍)
∴BC=2a=3.
23、如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC,CD⊥AB于点D,BO的延长线交CD于点E,交⊙O于另一点F.
(1)求证:∠DBE=∠BCD.
(2)若BC=4,BE=4,求AB的长.
【思路引导】(1)连接CF,由题意可知∠BCF=∠ADC=90°,利用圆周角定理可得∠BAC=∠BFC,根据内角和为180°可得∠ACD=∠FBC,因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB,通过等量代换即可求解;
(2)根据角的互余可得∠FEC=∠FCE,从而可得FE=FC,设FC=x,则BF=4+x,根据勾股定理即可求解.
【完整解答】(1)证明:如图,连接CF,
∵BF为直径,
∴∠BCF=90°,
∵CD⊥AB,
∴∠ADC=90°,
∵∠BAC=∠BFC,
∴∠ACD=180°﹣∠ADC﹣∠BAC,
∠FBC=180°﹣∠BCF﹣∠BFC,
∴∠ACD=∠FBC,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠DBE=∠BCD;
(2)解:∠DBE+∠DEB=90°,∠DEB=∠FEC,
∴∠DBE+∠FEC=90°,
∵∠BCD+∠FCE=90°,∠DBE=∠BCD,
∴∠FEC=∠FCE,
∴FE=FC,
设FC=x,则BF=4+x,
在Rt△BCF中,BC2+FC2=BF2,即(4)2+x2=(4+x)2,
解得x=2,
∴BF=6,
如图,过点A作AG⊥BC于G,
∵AB=AC,
∴BG=CG=2,
∴点A、O、G在同一直线上,
∴OG=FC=1,
∴AG=AO+OG=4,
在Rt△ABG中,AB2=AG2+BG2=24,
∴AB=2.
24、如图,四边形ABCD为菱形,以AD为直径作⊙O交AB于点F,连接DB交⊙O于点H,E是BC上一点,且BE=BF,连接DE.
(1)求证DE是⊙O的切线;
(2)若BF=1,BD=,则菱形ABCD的面积为 .
【思路引导】(1)证明△DAF≌△DCE,可得∠DFA=∠DEC,证出∠ADE=∠DEC=90°,即OD⊥DE,DE是⊙O的切线.
(2)连接AH,在Rt△BDF利用勾股定理求解DF的长,再根据Rt△ADF中,利用勾股定理求解AB的长,再利用菱形的面积公式可求解.
【完整解答】(1)证明:连接DF,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=BC=CD=DA,AD∥BC,∠DAB=∠C,
∵BF=BE,
∴AB−BF=BC−BE,
即AF=CE,
∴△DAF≌△DCE(SAS),
∴∠DFA=∠DEC,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠DFA=90°,
∴∠DEC=90°
∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠DEC=90°,
∴OD⊥DE,
∵OD是⊙O的半径,
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:∵AD是⊙O的直径,
∴∠AHD=∠DFA=90°,
∴∠DFB=90°,
在Rt△BDF中,BF=1,BD=,
∴DF2=BD2−BF2=5﹣1=4,
∴DF=2,
在Rt△ADF中,AD2=DF2+AF2,
∴AB2=22+(AB﹣1)2,
解得AB=,
∴S菱形ABCD=AB•DF=×2=5.
25、如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连结BE.
(1)求证:BE是⊙O的切线;
(2)设OE交⊙O于点F,若DF=2,BC=,求劣弧BC的长.
【思路引导】(1)由题意连接OC,依据垂直平分线的性质得出∠EBC=∠ECB,进而利用切线得出∠OBE=90°,OB⊥BE,即可求解;
(2)设⊙O的半径为R,则OD=R﹣DF=R﹣2,OB=R,进而利用OD2+BD2=OB2,得到R,最后根据三角函数求出∠BOC,从而运用劣弧BC=得出答案.
【完整解答】(1)证明:连接OC,如图,
∵OD⊥BC,
∴CD=BD,
∴OE为BC的垂直平分线,
∴EB=EC,
∴∠EBC=∠ECB
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠OBC+∠EBC=∠OCB+∠ECB,即∠OBE=∠OCE,
∵CE为⊙O的切线,
∴OC⊥CE,
∴∠OCE=90°,
∴∠OBE=90°,
∴OB⊥BE,
∵OB是半径,
∴BE是⊙O的切线;
(2)设⊙O的半径为R,则OD=R﹣DF=R﹣2,OB=R,
在Rt△OBD中,BD=BC=,
∵OD2+BD2=OB2,
∴,
解得R=4,
∴OD=2,OB=4,
∴cos∠BOD=,
∴∠BOD=60°,
又OD⊥BC,OB=OC,得∠BOC=120°,
∴劣弧BC=.
26、如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC,CD⊥AB于点D,BO的延长线交CD于点E,交⊙O于另一点F.
(1)求证:∠DBE=∠BCD.
(2)若BC=4,BE=4,求AB的长.
【思路引导】(1)连接CF,由题意可知∠BCF=∠ADC=90°,利用圆周角定理可得∠BAC=∠BFC,根据内角和为180°可得∠ACD=∠FBC,因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB,通过等量代换即可求解;
(2)根据角的互余可得∠FEC=∠FCE,从而可得FE=FC,设FC=x,则BF=4+x,根据勾股定理即可求解.
【完整解答】(1)证明:如图,连接CF,
∵BF为直径,
∴∠BCF=90°,
∵CD⊥AB,
∴∠ADC=90°,
∵∠BAC=∠BFC,
∴∠ACD=180°﹣∠ADC﹣∠BAC,
∠FBC=180°﹣∠BCF﹣∠BFC,
∴∠ACD=∠FBC,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠DBE=∠BCD;
(2)解:∠DBE+∠DEB=90°,∠DEB=∠FEC,
∴∠DBE+∠FEC=90°,
∵∠BCD+∠FCE=90°,∠DBE=∠BCD,
∴∠FEC=∠FCE,
∴FE=FC,
设FC=x,则BF=4+x,
在Rt△BCF中,BC2+FC2=BF2,即(4)2+x2=(4+x)2,
解得x=2,
∴BF=6,
如图,过点A作AG⊥BC于G,
∵AB=AC,
∴BG=CG=2,
∴点A、O、G在同一直线上,
∴OG=FC=1,
∴AG=AO+OG=4,
在Rt△ABG中,AB2=AG2+BG2=24,
∴AB=2.
27、如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连结BC.
(1)求证:AE=ED;
(2)若AB=6,∠CBD=30°,求图中阴影部分的面积.
【分析】(1)根据圆周角定理得到∠ADB=90°,根据平行线的性质得到∠AEO=∠ADB=90°,即OC⊥AD,于是得到结论;
(2)连接CD,OD,根据平行线的性质得到∠OCB=∠CBD=30°,根据等腰三角形的性质得到∠OCB=∠OBC=30°,求得∠AOD=120°,根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,
∵OC∥BD,∴∠AEO=∠ADB=90°,即OC⊥AD,又∵OC为半径,∴AE=ED,
(2)解:连接CD,OD,
∵OC∥BD,∴∠OCB=∠CBD=30°,
∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC=30°,∴∠AOC=∠OCB+∠OBC=60°,
∵∠COD=2∠CBD=60°,∴∠AOD=120°,
∵AB=6,∴BD=3,AD=3,
∵OA=OB,AE=ED,
28、已知:内接于,,于点,连接.
(1)如图,求证:;
(2)如图,延长交于点,连接,若,求证:;
(3)如图,在(2)的条件下,若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3).
【分析】(1)如图,连接OC,根据等腰三角形的性质可得,根据可得,根据圆周角定理可得,根据等腰三角形的性质可得,根据三角形内角和可得,即可得结论;
(2)如图,连接,过点作于点,根据垂径定理可得,根据圆周角定理可得,利用角的和差关系可得,根据等腰三角形的性质可得,根据圆周角定理可得,利用AAS可证明,根据全等三角形的性质可得,进而可得结论;
(3)延长交于点,过点作于点,交于点,连接,设,根据圆周角定理及等腰三角形的性质可得,即可得出,利用SAS可证明,根据全等三角形的性质可得,,,进而可得,可得,根据三角形内角和可得,即可得出,根据等腰三角形的性质可得,设,则,,利用ASA可证明,可得,根据直角三角形两锐角互余的关系可得,利用ASA可证明,可得,利用勾股定理列方程求出m的值即可得答案.
【详解】(1)连接,
∵,∴,
∵,∴,∴,
∵∠BAC和∠BOC分别是所对的圆周角和圆心角,∴,
∵,∴,
∵,∴,
∴,∴.
(2)连接,过点作于点,
∵,∴,
∵∠EBC和∠EAC是所对的圆周角,∴,
∵,∴=,∴,
∵,,∴,
∵,∴,
∵,,∴,
在△BOK和△OBH中,,∴,∴,∴.
(3)延长CO交于点,过点作于点,交于点,连接.
设,∴,
∴,
∵∠OBC=∠OCB=,∴,
在△BCM和△ACM中,,∴,
∴,,,
∴,∴,
∵,∴,
在中,,∠EGB=90°-∠OBC=90°-,
∴,∴,
∴,
∵,∴,
设,则,
在和中,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴,
在△GBD和△MDN中,,∴,∴,
在中,,
在中,,
∴,解得:(舍去),,
∴.
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