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专题3-6 圆的综合(27类题型) 备考2024年中考数学—模型·方法·技巧专题突破(全国通用)
展开TOC \ "1-4" \n \h \z \u \l "_Tc157188562" 圆的综合问题常用的规律方法
\l "_Tc157188563" 模块一 圆中常见辅助线
\l "_Tc157188564" 【题型1】遇到弦时
\l "_Tc157188565" 【题型2】遇到有直径时
\l "_Tc157188566" 【题型3】遇到有切线时
\l "_Tc157188567" 【题型4】遇到两相交切线时
\l "_Tc157188568" 【题型5】遇到三角形的内切圆时
\l "_Tc157188569" 【题型6】遇到三角形的外接圆时
\l "_Tc157188570" 模块二 切线证明
\l "_Tc157188571" 类型1 有公共点:连半径,证垂直
\l "_Tc157188572" 【题型7】 特殊角计算证垂直
\l "_Tc157188573" 【题型8】 勾股定理逆定理证垂直
\l "_Tc157188574" 【题型9】 通过平行线代换证垂直
\l "_Tc157188575" 【题型10】利用等角代换法证明垂直
\l "_Tc157188576" 【题型11】利用三角形全等证明垂直
\l "_Tc157188577" 类型2 无公共点:作垂直,证半径
\l "_Tc157188578" 【题型12】角平分线的性质证半径
\l "_Tc157188579" 【题型13】特殊角计算证垂直
\l "_Tc157188580" 模块三 圆中求线段长度
\l "_Tc157188581" 【题型14】结合勾股定理求线段长
\l "_Tc157188582" 【题型15】结合三角函数求线段长
\l "_Tc157188583" 【题型16】结合相似求线段长
\l "_Tc157188584" 【题型17】利用旋转变换求线段长
\l "_Tc157188585" 模块四 以圆为背景的阴影部分面积问题
\l "_Tc157188586" 【题型18】和差法(割补)
\l "_Tc157188587" 【题型19】拼接法(等积变形)
\l "_Tc157188588" 模块五 其它类型
\l "_Tc157188589" 【题型20】与圆锥的相关计算
\l "_Tc157188590" 【题型21】圆内接四边形
\l "_Tc157188591" 【题型22】圆与相似综合1:等积式相关证明
\l "_Tc157188592" 【题型23】圆与相似综合2:线段积问题
\l "_Tc157188593" 【题型24】圆中线段间的数量关系(和差倍分)
\l "_Tc157188594" 【题型25】选填压轴以圆为背景的多结论判断问题
\l "_Tc157188595" 【题型26】求圆周角的三角函数值
\l "_Tc157188596" 【题型27】圆中的翻折
圆的综合问题常用的规律方法:
技法01:第一问常考考点——切线,对应规律
①切线的判定:常用方法
有切点,连半径,证垂直!
无切点,作垂直,证半径!
☆特别地:题目中所需证的垂直,一般是由已知垂直转化而来的,故有“想证⊥,先找⊥”
②切线的性质:常用方法→见切点,连半径,得垂直!
因切线所得结论必为⊥,故常以直角三角形来展开后续问题
技法02:考题常见结合考点
①知2得1:
②三角形相似:
③三角函数:相似三角形与三角函数不分家,所以应用方法类似;
特殊之处是:给三角函数,必“找”Rt△
④特殊角及其转化:
技法03:常见辅助线
①连半径——有关切线时,连接的是过切点的半径
②作弦心距——构造Rt△,进而用知2得3
——或做两条弦心距,构造矩形或正方形
③连接弦——使直径所对的圆周角=90°,进而在Rt△中展开问题
技法04:圆中等积式证明(三角形相似)
圆中的等积式证明主要有下面几种形式:
(1)
(2)
(3)
(4)(证a为定值)
其中第(1)(2)的形式属最简单的形式,只需要将线段乘积写成比例的形式()然后找到对应的两个三角形相似即可,稍复杂的题目还会有将等积式中的线段替换为其他相等的线段情况;
第(3)种形式和第(2)种类似,建议先写成线段比例的形式,然后再考虑数字的归属问题,将系数分配给某一线段;
第(4)种情况难度最大,题目中只给两条线段,另外两条需要自己找,建议写成的形式,括号内的一般填入的是题中可求值的线段,再根据题中条件具体分析即可。
【圆中的相似模型】
(1)圆周角定理推论(直径所对圆周角为90°;同弧所对圆周角相等)
(2)圆的内接四边形对角互补(通常是圆内外两个三角形相似)
(3)已知线段比例关系,利用公共角及两边对应成比例证相似
技法05:求阴影部分面积
求阴影部分面积主要有2种形式:①割补法,②等级变形(拼接)
模块一 圆中常见辅助线
【题型1】遇到弦时
处理方式:常添加弦心距
筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆,如图1.唐代陈廷章在《水轮赋》中写道“水能利物,轮乃曲成”.如图2,已知圆心O在水面上方,且⊙O被水面截得弦AB长为8米,若点C为运行轨道的最低点,点C到弦AB所在直线的距离是2,则⊙O的半径长为 米.
如图,⊙O的半径为102,弦AB的长为162,P是弦AB上一动点,则线段OP长的最小值为( )
A.10B.82C.5D.62
(2022·安徽中考)已知⊙O的半径为7,AB是⊙O的弦,点P在弦AB上.若PA=4,PB=6,则OP=( )
A.B.4C.D.5
如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点P,∠APC=30°,点P是OA的中点,且AP=2,则CD= .
已知⊙O的半径是5cm,弦AB∥CD,AB=6cm,CD=8cm,则AB与CD的距离是( )
A.7cmB.7cm或1cmC.5cm或2cmD.1cm
如图,已知⊙O的直径为26,弦AB=24,动点P、Q在⊙O上,弦PQ=10,若点M、N分别是弦AB、PQ的中点,则线段MN的取值范围是( )
A.7≤MN≤17B.14≤MN≤34C.7
处理方式:常添加(画)直径所对的圆周角
作用:利用圆周角的性质得到直角或直角三角形。
如图,在△ABC中,AB=AC,∠C=70°,以AB为直径的⊙O交BC于点D,则的度数为 °.
如图,点A、B、C、D均在⊙O上,AB为直径,BC=CD.若∠A=50°,求∠B的度数.
如图,在△ABD中,AB=AD,以AB为直径作⊙O,交线段BD于点C,过点C作CF⊥AD于点E.
(1)求证:CF是⊙O的切线.
(2)当∠D=30°,CE=3时,求AC的长.
【题型3】遇到有切线时
处理方式:添加过切点的半径(连结圆心和切点)
如图,CD切⊙O于B,若∠C=30°,则∠ABD的度数是 .
如图,在⊙O中,AB切⊙O于点A,连接OB交⊙O于点C.过点A作AD∥OB交⊙O于点D,连接CD.若∠B=48°.则∠OCD为( )
A.21°B.24°C.25°D.30°
如图,半圆⊙O的圆心在BC上,AC、AB分别与⊙O相切于点C、D,半圆⊙O交BC于另一点E.连接DE、AO,求证:DE∥AO.
【题型4】遇到两相交切线时
处理方式:常连结切点和圆心、连结圆心和圆外的一点、连结两切点(切线长定理)
如图,PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,连接AB.若AB=PB,点C为圆上一点(异于A、B),则∠ACB= 度.
如图,从点P向⊙O引两条切线PA,PB,切点为A,B,作直径BC,连接AC,若∠P=60°,PB=2,则AC= .
如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,∠OAB=30°.
(1)求∠APB的度数;
(2)当AP=3时,求⊙O的半径.
【题型5】遇到三角形的内切圆时
处理方式:连结内心到各三角形顶点,或过内心作三角形各边的垂线段
作用:利用内心的性质,可得①内心到三角形三个顶点的连线是三角形的角平分线;
②内心到三角形三条边的距离相等。
(2023·湖北天门中考)如图,在中,的内切圆与分别相切于点,,连接的延长线交于点,则 .
如图,在一张Rt△ABC纸片中,∠ACB=90°,BC=5,AC=12,⊙O是它的内切圆.小明用剪刀沿着⊙O的切线DE剪下一块三角形ADE,则△ADE的周长为( )
A.19B.17C.22D.20
已知:如图,⊙O是Rt△ABC的内切圆,∠C=90°.若AC=12cm,BC=9cm,求⊙O的半径r;若AC=b,BC=a,AB=c,求⊙O的半径r.
【题型6】遇到三角形的外接圆时
处理方式:连结外心和各顶点
作用:外心到三角形各顶点的距离相等(角平分线交点)
如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,连接AO.
(1)求证:AO⊥BC;
(2)若OA=5,BC=8,求AB的长.
如图,一块等腰三角形钢板的底边长为80cm,腰长为50cm.
(1)求能从这块钢板上截得的最大圆的半径:
(2)用一个圆完整覆盖这块钢板,这个圆的最小半径是多少cm?
(3)求这块等腰三角形钢板的内心与外心之间距离.
模块二 切线证明
解题模板:
类型1 有公共点:连半径,证垂直
【题型7】 特殊角计算证垂直
如图,AB为⊙O的直径,点C,D在⊙O上,AC=CD=DB,DE⊥AC.
求证:DE是⊙O的切线.
如图,AC是⊙O的直径,B在⊙O上,BD平分∠ABC交⊙O于点D,过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.
求证:DE是⊙O的切线.
如图,在⊙O中,AB为⊙O的直径,AC为弦,OC=4,
∠OAC=60°.
(1)求∠AOC的度数;
(2)在图(1)中,P为直径BA的延长线上一点,且S△PAC=43,求证:PC为⊙O的切线;
已知:在⊙O中,AB是⊙O的直径,AC是弦,∠D=60°,点P是AB延长线上一点,且CP=AC.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若PB=5,求⊙O的直径.
【题型8】 勾股定理逆定理证垂直
如图,C是⊙O上一点,点P在直径AB的延长线上,⊙O的半径为6,PB=4,PC=8. 求证:PC是⊙O的切线;
如图,C是⊙O上一点,点D在直径AB的延长线上,⊙O的半径为6,DB=4,DC=8.求证:DC是⊙O的切线.
如图,AD, BD是⊙O的弦,AD⊥BD,且BD=2AD=8 ,点C是BD的延长线上的一点,CD=2,求证:AC是⊙O的切线.
如图,AD,BD是⊙O的弦,AD⊥BD,且BD=2AD=8,点C是BD的延长线上的一点,CD=2,求证:AC是⊙O的切线.
【题型9】 通过平行线代换证垂直
已知:AB是⊙O的直径,BD是⊙O的弦,延长BD到点C,使AB=AC,连结AC,过点D作DE⊥AC,垂足为E.求证:DE为⊙O的切线.
如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,过点C作CE⊥AD交AD的延长线于点E,延长EC,AB交于点F,∠ECD=∠BCF.
求证:CE为⊙O的切线;
已知:如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,过点D作DE⊥AC于点E.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若∠CAB=120°,⊙O的半径等于5,求线段DE的长.
【题型10】利用等角代换法证明垂直
如图,AB是⊙O的直径,点D在直径AB上(D与A,B不重合),CD⊥AB,且CD=AB,连接CB,与⊙O交于点F,在CD上取一点E,使得EF=EC.
求证:EF是⊙O的切线;
如图,AB是⊙O的弦,OD⊥OB,交AB于E,且AD=ED,求证:AD是⊙O的切线.
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AC边上,以AD为直径作⊙O交AB于点E,连接CE,且CB=CE.求证:CE是⊙O的切线.
如图,AB是⊙O的直径,点C是圆上一点,CD⊥AB于点D,点E是圆外一点,CA平分∠ECD.求证:CE是⊙O的切线.
如图,△ABC内接于半圆,AB是直径,过A作直线MN,∠MAC=∠ABC,D是弧AC的中点,连接BD交AC于G,过D作DE⊥AB于E,交AC于F.
(1)求证:MN是半圆的切线.
(2)求证:FD=FG.
【题型11】利用三角形全等证明垂直
如图,AC是⊙O的直径,PA相切于⊙O,点B是圆上一点,且PA=PB,连接AB,∠BAC=30°,求证:PB是⊙O的切线.
如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,连接OC,过B作BD∥OC交⊙O于点D,连接CD并延长,交AB延长线于E,求证:CE是⊙O的切线.
如图,AB为⊙O的直径,点C和点D是⊙O上的两点,连接BC,DC,BC=CD,CE⊥DA交DA的延长线于点E.
求证:CE是⊙O的切线;
如图,已知AB是⊙O的直径,BC⊥AB,连接OC,弦AD∥OC,直线CD交BA的延长线于点E.
求证:CD是⊙O的切线;
如图,AB为⊙O的直径,四边形OBCD是矩形,连接AD,延长AD交⊙O于E,连接CE.求证:CE为⊙O的切线.
类型2 无公共点:作垂直,证半径
【题型12】角平分线的性质证半径
如图,O为正方形ABCD对角线AC上一点,以O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC相切于点M.求证:CD与⊙O相切.
如图,BD是∠ABC的角平分线,点O是BD上一点,⊙O与AB相切于点M,与BD交于点E、F.求证:BC是⊙O的切线.
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AO是△ABC的角平分线,以O为圆心,OC为半径作⊙O,求证:AB是⊙O的切线.
如图,△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,腰AB与⊙O相切于点D.求证:AC是⊙O的切线.
如图,在ΔABC中,∠C=90°,∠BAC的角平分线交BC于点D,点O在AB上,以点O为圆心,OA为半径的圆恰好经过点D,分别交AC、AB于点E,F.
(1)试判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若BD=25,BF=2,求⊙O的半径.
【题型13】特殊角计算证垂直
如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD+BC=CD,以AB为直径作⊙O,
求证:CD与⊙O相切.
模块三 圆中求线段长度
解题模板:
【题型14】结合勾股定理求线段长
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,过点A、D的圆的圆心O在边AB上,⊙O与边AB交于另一点E.
(1)证明:BC与⊙O相切;
(2)若AC=6,∠B=30°.则AD= .
如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,D是AB的中点,CD与AB交于点E.F是AB延长线上的一点,且CF=EF.
(1)求证:CF为⊙O的切线;
(2)连接BD.若CF=4,BF=2,求BD的长.
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BD是角平分线,点O在BA上,以点O为圆心,BO长为半径的圆经过点D,交BC于点E.
(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)若OB=10,CD=8,求EB的长.
如图,四边形ABCD是菱形,以AB为直径作⊙O,交CB于点F,点E在CD上,且CE=CF,连接AE.
(1)求证:AE是⊙O的切线;
(2)连接AC交⊙O于点P,若AP=3,BF=1,求⊙O的半径.
如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,BD是角平分线,以点D为圆心,DA为半径的⊙D与AC相交于点E.
(1)求证:BC是⊙D的切线;
(2)若AB=5,BC=13,求CE的长.
如图,AB是⊙O的直径,AM,BN分别切⊙O于点A,B,CD交AM,BN于点D,C,DO平分∠ADC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AD=4,BC=9,求⊙O的半径R.
如图,AB为⊙O的直径,PD切⊙O于点C,与BA的延长线交于点D,DE⊥PO交PO延长线于点E,连接OC,PB,已知PB=6,DB=8,∠EDB=∠EPB.
(1)求证:PB是⊙O的切线;
(2)求⊙O的半径.
(3)连接BE,求BE的长.
(2023·辽宁大连中考)如图1,在中,为的直径,点为上一点,为的平分线交于点,连接交于点E.
(1)求的度数;
(2)如图2,过点A作的切线交延长线于点,过点作交于点.若,,求的长.
【题型15】结合三角函数求线段长
(2023·四川成都中考)如图,以的边为直径作,交边于点D,过点C作交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,求和的长.
(2022·内蒙古鄂尔多斯中考)如图,以AB为直径的⊙O与△ABC的边BC相切于点B,且与AC边交于点D,点E为BC中点,连接DE、BD.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=5,cs∠ABD=,求OE的长.
(2023·四川乐山中考)如图,已知是的外接圆,,D是圆上一点,E是延长线上一点,连结,且.
(1)求证:直线是是的切线;
(2)若,的半径为3,求的长.
(2023·内蒙古赤峰中考)如图,是的直径,是上一点过点作于点,交于点,点是延长线上一点,连接,,.
(1)求证:是切线;
(2)若,,求的长.
(2023·甘肃武威中考)如图,内接于,是的直径,是上的一点,平分,,垂足为,与相交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)当的半径为,时,求的长.
(2023·湖南衡阳中考)如图,是的直径,是一条弦,D是的中点,于点E,交于点F,交于点H,交于点G.
(1)求证:.
(2)若,求的半径.
如图,已知AB是⊙O的直径,PB是⊙O切线,C是⊙O上的点且AC∥OP.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若∠A=60°,AB=4,求PC长.
(2023·宁夏中考)如图,已知是的直径,直线是的切线,切点为,,垂足为.连接.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的半径.
(2023·辽宁沈阳中考)如图,是的直径,点是上的一点(点不与点,重合),连接、,点是上的一点,,交的延长线于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为,,则的长为______ .
(2023·浙江湖州中考)如图,在中,,点O在边上,以点O为圆心,为半径的半圆与斜边相切于点D,交于点E,连结.
(1)求证:.
(2)已知,,求的长.
(2023·湖南湘西中考)如图,点D,E在以为直径的上,的平分线交于点B,连接,,,过点E作,垂足为H,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
如图,AB是⊙O的直径,点P是⊙O外一点,PA切⊙O于点A,连接OP,过点B作BC∥OP交⊙O于点C,点E是AB的中点,且AB=10,BC=6.
(1)PC与⊙O有怎样的位置关系?为什么?
(2)求CE的长.
(2023·山东济南中考)如图,,为的直径,为上一点,过点的切线与的延长线交于点,,点是的中点,弦,相交于点.
(1)求的度数;
(2)若,求直径的长.
(2023·辽宁锦州中考)如图,为的直径,点C在上,与相切于点A,与延长线交于点B,过点B作,交的延长线于点D.
(1)求证:;
(2)点F为上一点,连接,,与交于点G.若,,,求的半径及的长.
(2023·辽宁丹东中考)如图,已知是的直径,是的弦,点P是外的一点,,垂足为点C,与相交于点E,连接,且,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,,求的长.
(2023·辽宁丹东中考)如图,已知是的直径,是的弦,点P是外的一点,,垂足为点C,与相交于点E,连接,且,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,,求的长.
(2023·辽宁鞍山中考)如图,四边形内接于,为的直径,过点D作,交的延长线于点F,交的延长线于点E,连接.若.
(1)求证:为的切线.
(2)若,,求的半径.
(2023·四川内江中考)如图,以线段为直径作,交射线于点C,平分交于点D,过点D作直线,交的延长线于点E,交的延长线于点F.连接并延长交的延长线于点M.
(1)求证:直线是的切线;
(2)当时,判断的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,,连接交于点P,求的长.
(2023·新疆中考)如图,是的直径,点,是上的点,且,连接,过点作的垂线,交的延长线于点,交的延长线于点,过点作于点,交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
(2023·山东中考)如图,为的直径,C是圆上一点,D是的中点,弦,垂足为点F.
(1)求证:;
(2)P是上一点,,求;
(3)在(2)的条件下,当是的平分线时,求的长.
(2023·内蒙古呼和浩特中考)已知在中,,,,以边为直径作,与边交于点,点为边的中点,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)点为直线上任意一动点,连接交于点,连接.
①当时,求的长;
②求的最大值.
(2023·四川雅安中考)如图,在中,,以为直径的与交于点D,点是的中点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长;
(3)在(2)的条件下,点P是上一动点,求的最大值.
【题型16】结合相似求线段长
如图,是的内接三角形,,,是边上一点,连接并延长交于点.若,,则的半径为( )
A.B.C.D.
(2023·四川泸州中考)如图,是的直径,,的弦于点,.过点作的切线交的延长线于点,连接.
(1)求证:平分;
(2)为上一点,连接交于点,若,求的长.
(2023·四川眉山中考)如图,中,以为直径的交于点E.平分,过点E作于点D,延长交的延长线于点P.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
(2023·青海西宁中考)如图,是⊙O的弦,半径,垂足为D,弦与交于点F,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
(2023·江苏苏州中考)如图,是的内接三角形,是的直径,,点在上,连接并延长,交于点,连接,作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
(2023·河南中考)如图,与相切于点A,交于点B,点C在上,且.若,,则的长为 .
(2023·湖南常德中考)如图,四边形是的内接四边形,是直径,是的中点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
(2023·山东聊城中考)如图,在中,,的平分线交于点D,的平分线交于点E.以上的点O为圆心,为半径作,恰好过点E.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
(2023·四川中考)如图,为的直径,C为上一点,连接,过点C作的切线交延长线于点D,于点E,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
(2022·新疆中考)如图,⊙是的外接圆,AB是⊙的直径,点D在⊙上,,连接AD,延长DB交过点C的切线于点E.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,求DB的长.
(2022·湖北恩施中考)如图,P为⊙O外一点,PA、PB为⊙O的切线,切点分别为A、B,直线PO交⊙O于点D、E,交AB于点C.
(1)求证:∠ADE=∠PAE.
(2)若∠ADE=30°,求证:AE=PE.
(3)若PE=4,CD=6,求CE的长.
(2022·四川遂宁中考)如图,是的外接圆,点O在BC上,的角平分线交于点D,连接BD,CD,过点D作BC的平行线与AC的延长线相交于点P.
(1)求证:PD是的切线;
(2)求证:∽;
(3)若,,求点O到AD的距离.
(2023·四川宜宾中考)如图,以为直径的上有两点、,,过点作直线交的延长线于点,交的延长线于点,过作平分交于点,交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)如果是的中点,且,求的长.
(2022·广西柳州中考)如图,已知AB是⊙O的直径,点E是⊙O上异于A,B的点,点F是的中点,连接AE,AF,BF,过点F作FC⊥AE交AE的延长线于点C,交AB的延长线于点D,∠ADC的平分线DG交AF于点G,交FB于点H.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)求sin∠FHG的值;
(3)若GH=,HB=2,求⊙O的直径.
(2022·贵州安顺中考)如图,是的直径,点是劣弧上一点,,且,平分,与交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长;
(3)延长,交于点,若,求的半径.
(2023·湖北中考)如图,等腰内接于,,是边上的中线,过点作的平行线交的延长线于点,交于点,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若的半径为,,求的长.
(2023·内蒙古通辽中考)如图,为的直径,D,E是上的两点,延长至点C,连接,.
(1)求证:;
(2)求证:是的切线;
(3)若,求的半径.
(2023·内蒙古中考)如图,是⊙的直径,为⊙上的一点,点是的中点,连接,过点的直线垂直于的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:为⊙的切线;
(2)若,,求的长.
(2023·陕西中考)如图,内接于,,过点作的垂线,交于点,并与的延长线交于点,作,垂足为,交于点.
(1)求证:;
(2)若的半径,,求线段的长.
(2023·辽宁盘锦中考)如图,内接于,为的直径,延长到点G,使得,连接,过点C作,交于点F,交点于点D,过点D作.交的延长线于点E.
(1)求证:与相切.
(2)若,,求的长.
【题型17】利用旋转变换求线段长
(2023·内蒙古呼和浩特中考)如图,内接于且,弦平分,连接,.若,,则 , .
模块四 以圆为背景的阴影部分面积问题
【题型18】和差法(割补)
如图,以边长为2的等边△ABC顶点A为圆心、一定的长为半径画弧,恰好与BC边相切,分别交AB,AC于D,E,则图中阴影部分的面积是( )
A.3-π4B.23-πC.(6-π)33D.3-π2
如图,在扇形OAB中,已知∠AOB=90°,OA=2,过AB的中点C作CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为点D,E,则图中阴影部分的面积为( )
A.π﹣1B.π﹣2C.π﹣4D.π2-1
(2022·山西·中考真题)如图,扇形纸片AOB的半径为3,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在上的点C处,图中阴影部分的面积为( )
A.B.C.D.
如图所示的曲边三角形可按下述方法作出:作等边△ABC,分别以点A,B,C为圆心,以AB长为半径作BC,AC,AB,三弧所围成的图形就是一个曲边三角形.如果一个曲边三角形的周长为2π,则此曲边三角形的面积为( )
A.2π﹣23B.2π-3C.2πD.π-3
(2023·湖北鄂州中考)如图,在中,,,,点为的中点,以为圆心,长为半径作半圆,交于点,则图中阴影部分的面积是( )
A.B.C.D.
∴.
如图,在▱ABCD中,AD=23AB,∠BAD=45°,以点A为圆心、AD为半径画弧交AB于点E,连接CE,若AB=32,则图中阴影部分的面积是 .
如图,直径AB为6的半圆,绕A点逆时针旋转60°,此时点B到了点B′,则图中阴影部分的面积是 .
在△ABC中,已知∠ABC=90°,∠BAC=30°,BC=1.如图所示,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°后得到△AB'C'.则图中阴影部分的面积为 .
(2023·浙江衢州中考)如图,在中,,O为边上一点,连结,以为半径的半圆与边相切于点D,交边于点E.
(1)求证:;
(2)若,,①求半圆的半径;②求图中阴影部分的面积.
(2023·山东潍坊中考)如图,正方形内接于,在上取一点E,连接,.过点A作,交于点G,交于点F,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求阴影部分的面积.
(2022·内蒙古通辽中考)如图,在中,,以为圆心,的长为半径的圆交边于点,点在边上且,延长交的延长线于点.
(1)求证:是圆的切线;
(2)已知,,求长度及阴影部分面积.
(2023·湖南怀化中考)如图,是的直径,点是外一点,与相切于点,点为上的一点.连接、、,且.
(1)求证:为的切线;
(2)延长与的延长线交于点D,求证:;
(3)若,求阴影部分的面积.
(2022·湖南益阳中考)如图,C是圆O被直径AB分成的半圆上一点,过点C的圆O的切线交AB的延长线于点P,连接CA,CO,CB.
(1)求证:∠ACO=∠BCP;
(2)若∠ABC=2∠BCP,求∠P的度数;
(3)在(2)的条件下,若AB=4,求图中阴影部分的面积(结果保留π和根号).
【题型19】拼接法(等积变形)
如图,菱形OABC的三个顶点A,B,C在⊙O上,对角线AC,OB交于点D,若⊙O的半径是23,则图中阴影部分的面积是( )
A.2πB.6πC.33πD.3π
如图,在边长为6的正方形ABCD中,以BC为直径画半圆,则阴影部分的面积是( )
A.9B.6C.3D.12
如图,等边三角形ABC内接于⊙O,BC=23,则图中阴影部分的面积是 .
如图,点A,B,C是⊙O上的点,连接AB,AC,BC,且∠ACB=15°,过点O作OD∥AB交⊙O于点D,连接AD,BD,已知⊙O半径为2,则图中阴影面积为 .
如图,正方形ABCD的边长为4,O为对角线的交点,点E,F分别为BC,AD的中点,以C为圆心,4为半径作圆弧BD,再分别以E,F为圆心,2为半径作圆弧BO,OD,则图中阴影部分的面积为 .(结果保留π)
(2023·山东枣庄中考)如图,为的直径,点C是的中点,过点C做射线的垂线,垂足为E.
(1)求证:是切线;
(2)若,求的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积(用含有的式子表示).
(2022·四川绵阳中考)如图,AB为⊙O的直径,C为圆上的一点,D为劣弧的中点,过点D作⊙O的切线与AC的延长线交于点P,与AB的延长线交于点F,AD与BC交于点E.
(1)求证:;
(2)若⊙O的半径为,DE=1,求AE的长度;
(3)在(2)的条件下,求的面积.
模块五 其它类型
【题型20】与圆锥的相关计算
(2023·内蒙古赤峰中考)某班学生表演课本剧,要制作一顶圆锥形的小丑帽.如图,这个圆锥的底面圆周长为,母线长为30,为了使帽子更美观,要粘贴彩带进行装饰,其中需要粘贴一条从点A处开始,绕侧面一周又回到点A的彩带(彩带宽度忽略不计),这条彩带的最短长度是( )
v
A.B.C.D.
一个圆锥的侧面积为36π,其底面圆的半径为4,则该圆锥的母线长为( )
A.3B.4C.9D.12
如图,在矩形ABCD中,以点A为圆心,以AD长为半径画弧交BC于点E,将扇形ADE剪下来做成圆锥,若AB=BE=22,则该圆锥底面半径为( )
A.12B.14C.1D.2
如图,要用一个扇形纸片围成一个无底盖的圆锥(接缝处忽略不计),若该圆锥的底面圆周长为30πcm,侧面积为360πcm2,则这个扇形的圆心角的度数是( )
A.150°B.165°C.135°D.225°
【题型21】圆内接四边形
(2023·山东泰安中考)如图,是的直径,D,C是上的点,,则的度数是( )
A.B.C.D.
(2023·江苏中考)如图,四边形是的内接四边形,是的直径,,则的度数是 .
(2023·山东青岛中考)如图,四边形是的内接四边形,,.若的半径为5,则的长为( )
A.B.C.D.
(2023·北京中考)如图,圆内接四边形的对角线,交于点,平分,.
(1)求证平分,并求的大小;
(2)过点作交的延长线于点.若,,求此圆半径的长.
【题型22】圆与相似综合1:等积式相关证明
(2022·山东滨州中考)如图,已知AC为的直径,直线PA与相切于点A,直线PD经过上的点B且,连接OP交AB于点M.求证:
(1)PD是的切线;
(2)
(2023·四川广安中考)如图,以的直角边为直径作,交斜边于点,点是的中点,连接.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的长.
(3)求证:.
(2023·湖北黄石中考)如图,为的直径,和相交于点F,平分,点C在上,且,交于点P.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)已知,求的值.
(2023·湖南永州中考)如图,以为直径的是的外接圆,延长到点D.使得,点E在的延长线上,点在线段上,交于N,交于G.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长;
(3)若,求证:.
(2023·四川遂宁中考)如图,四边形内接于,为的直径,,过点的直线l交的延长线于点,交的延长线于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求的长.
(2023·黑龙江大庆中考)如图,是的直径,点是圆上的一点,于点,交于点,连接,若平分,过点作于点,交于点,延长,交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)若,求的值.
(2023·山东滨州中考)如图,点是的内心,的延长线与边相交于点,与的外接圆相交于点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)求证:;
(4)猜想:线段三者之间存在的等量关系.(直接写出,不需证明.)
【题型23】圆与相似综合2:线段积问题
(2023·江苏无锡中考)如图,是的直径,与相交于点.过点的圆O的切线,交的延长线于点,.
(1)求的度数;
(2)若,求的半径.
(2022·湖南株洲中考)如图所示,的顶点、在⊙上,顶点在⊙外,边与⊙相交于点,,连接、,已知.
(1)求证:直线是⊙的切线;
(2)若线段与线段相交于点,连接.
①求证:;
②若,求⊙的半径的长度.
(2022·湖北黄石中考)如图是直径,A是上异于C,D的一点,点B是延长线上一点,连接、、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的条件下,作的平分线交于P,交于E,连接、,若,求的值.
【题型24】圆中线段间的数量关系(和差倍分)
(2022·贵州黔西中考)如图,在中,,以AB为直径作⊙,分别交BC于点D,交AC于点E,,垂足为H,连接DE并延长交BA的延长线于点F.
(1)求证:DH是⊙的切线;
(2)若E为AH的中点,求的值.
(2022·广西桂林中考)如图,AB是⊙O的直径,点C是圆上的一点,CD⊥AD于点D,AD交⊙O于点F,连接AC,若AC平分∠DAB,过点F作FG⊥AB于点G交AC于点H.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)延长AB和DC交于点E,若AE=4BE,求cs∠DAB的值;
(3)在(2)的条件下,求的值.
(2022·黑龙江绥化中考)如图所示,在的内接中,,,作于点P,交于另一点B,C是上的一个动点(不与A,M重合),射线交线段的延长线于点D,分别连接和,交于点E.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
(3)在点C运动过程中,当时,求的值.
(2023·湖北宜昌中考)如图1,已知是的直径,是的切线,交于点,.
(1)填空:的度数是_________,的长为_________;
(2)求的面积;
(3)如图2,,垂足为.是上一点,.延长,与,的延长线分别交于点,求的值.
【题型25】选填压轴以圆为背景的多结论判断问题
如图,点是的内心,的延长线和的外接圆相交于点,与相交于点,则下列结论:①;②若,则;③若点为的中点,则;④.其中一定正确的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
(2022·湖北武汉中考)如图,点P是上一点,是一条弦,点C是上一点,与点D关于对称,交于点E,与交于点F,且.给出下面四个结论:①平分; ②; ③; ④为的切线.其中所有正确结论的序号是 .
【题型26】求圆周角的三角函数值
(2023·山东中考)如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限内,与轴相切于点,与轴相交于点,.连接,.
(1)求点的坐标;
(2)求的值.
(2023·江苏苏州中考)如图,是半圆的直径,点在半圆上,,连接,过点作,交的延长线于点.设的面积为的面积为,若,则的值为( )
A.B.C.D.
如图1,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)如图2,记(1)中的切点为E,P为优弧AE上一点,AD=1,BC=2.求tan∠APE的值.
(2022·广西梧州中考)如图,以AB为直径的半圆中,点O为圆心,点C在圆上,过点C作,且.连接AD,分别交于点E,F,与交于点G,若.
(1)求证:①;
②CD是的切线.
(2)求的值.
【题型27】圆中的翻折
如图,以圆O的一条弦BC为对称轴将弧BC折叠后与弦AB交于点D,则CD=CA
特别的,若将弧BC折叠后过圆心,则CD=CA,∠CAB=60°
如图,为的直径,点为圆上一点,,将劣弧沿弦所在的直线翻折,交于点,则的度数等于( ).
A.B.C.D.
如图,将⊙O上的沿弦BC翻折交半径OA于点D,再将沿BD翻折交BC于点E,连接DE. 若AD=2OD,则的值为( )
A.B.C.D.
如图,已知内接于,,将弧沿弦翻折后恰好经过弦的中点,则的半径为( )
A.B.C.5D.
如图,为的直径,将沿翻折,翻折后的弧交于D.若,,则图中阴影部分的面积为( )
A.B.C.8D.10
如图,在中,点在优弧上,将弧沿折叠后刚好经过的中点.若的半径为5,,则的长是( )
A.B.C.D.
如图,在扇形中,,点C,D分别是和上的点,且,将扇形沿翻折,翻折后的恰好经过点O.若,则图中阴影部分的面积是 .
如图,AB是的直径,点C是上一点,将劣弧BC沿弦BC折叠交直径AB于点D,连接CD,若,则下列式子正确的是( )
A.B.C.D.
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