初中数学沪科版九年级下册第24章 圆综合与测试课时训练
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这是一份初中数学沪科版九年级下册第24章 圆综合与测试课时训练,共34页。
沪科版九年级数学下册第24章圆必考点解析
考试时间:90分钟;命题人:数学教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图,边长为5的等边三角形中,M是高所在直线上的一个动点,连接,将线段绕点B逆时针旋转得到,连接.则在点M运动过程中,线段长度的最小值是( )
A. B.1 C.2 D.
2、随着2022年北京冬奥会日渐临近,我国冰雪运动发展进入快车道,取得了长足进步.在此之前,北京冬奥组委曾面向全球征集2022年冬奥会会徵和冬残奥会会徽设计方案,共收到设计方案4506件,以下是部分参选作品,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3、等边三角形、等腰三角形、矩形、菱形中既是轴对称图形,又是中心对称图形的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
4、如图,点A,B,C均在⊙O上,连接OA,OB,AC,BC,如果OA⊥OB,那么∠C的度数为( )
A.22.5° B.45° C.90° D.67.5°
5、下面的图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
6、下列四个图案中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
7、如图,AB是的直径,的弦DC的延长线与AB的延长线相交于点P,于点E,,,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
8、如图,的半径为6,将劣弧沿弦翻折,恰好经过圆心O,点C为优弧上的一个动点,则面积的最大值是( )
A. B. C. D.
9、如图是一个含有3个正方形的相框,其中∠BCD=∠DEF=90°,AB=2,CD=3,EF=5,将它镶嵌在一个圆形的金属框上,使A,G, H三点刚好在金属框上,则该金属框的半径是( )
A. B. C. D.
10、下列图形中,既是中心对称图形又是抽对称图形的是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图,把分成相等的六段弧,依次连接各分点得到正六边形ABCDEF,如果的周长为,那么该正六边形的边长是______.
2、在平面直角坐标系中,A(-1,0),B(2,0),∠OCB=30°,D为线段BC的中点,线段AD交线段OC于点E,则△AOE面积的最大值为___________
3、若一个正多边形的边长等于它的外接圆的半径,则这个正多边形是正______边形.
4、如图,AB是半圆O的弦,DE是直径,过点B的切线BC与⊙O相切于点B,与DE的延长线交于点C,连接BD,若四边形OABC为平行四边形,则∠BDC的度数为______.
5、如图,是由绕点O顺时针旋转30°后得到的图形,若点D恰好落在AB上,且的度数为100°,则的度数是______.
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、定理:一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半.如图1,∠A=∠O.
已知:如图2,AC是⊙O的一条弦,点D在⊙O上(与A、C不重合),联结DE交射线AO于点E,联结OD,⊙O的半径为5,tan∠OAC=.
(1)求弦AC的长.
(2)当点E在线段OA上时,若△DOE与△AEC相似,求∠DCA的正切值.
(3)当OE=1时,求点A与点D之间的距离(直接写出答案).
2、如图,在等边三角形ABC中,点P为△ABC内一点,连接AP,BP,CP,将线段AP绕点A 顺时针旋转60°得到 ,连接 .
(1)用等式表示 与CP的数量关系,并证明;
(2)当∠BPC=120°时,
①直接写出 的度数为 ;
②若M为BC的中点,连接PM,请用等式表示PM与AP的数量关系,并证明.
3、如图①,在Rt△ABC中,∠BAC = 90°,AB = k·AC,△ADE是由△ABC绕点A逆时针旋转某个角度得到的,BC与DE交于点F,直线BD与EC交于点G
(1)求证:BD = k·EC;
(2)求∠CGD的度数;
(3)若k = 1(如图②),求证:A,F,G三点在同一直线上.
4、元元同学在数学课上遇到这样一个问题:如图1,在平面直角坐标系xOy中,OA经过坐标原点O,并与两坐标轴分别交于B、C两点,点B的坐标为,点D在上,且,求OA的半径和圆心A的坐标.
元元的做法如下,请你帮忙补全解题过程:
解:如图2,连接BC.作AELOB于E、AF⊥OC于F.
∴、(依据是 ① )
∵,
∴(依据是 ② ).
∵,.
∴BC是的直径(依据是 ③ ).
∴
∵,
∴A的坐标为( ④ )的半径为 ⑤
5、如图,在△ABC是⊙O的内接三角形,∠B=45°,连接OC,过点A作AD∥OC,交BC的延长线于D.
(1)求证:AD是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为2,∠OCB=75°,求△ABC边AB的长.
-参考答案-
一、单选题
1、A
【分析】
取CB的中点G,连接MG,根据等边三角形的性质可得BH=BG,再求出∠HBN=∠MBG,根据旋转的性质可得MB=NB,然后利用“边角边”证明△MBG≌△NBH,再根据全等三角形对应边相等可得HN=MG,然后根据垂线段最短可得MG⊥CH时最短,再根据∠BCH=30°求解即可.
【详解】
解:如图,取BC的中点G,连接MG,
∵旋转角为60°,
∴∠MBH+∠HBN=60°,
又∵∠MBH+∠MBC=∠ABC=60°,
∴∠HBN=∠GBM,
∵CH是等边△ABC的对称轴,
∴HB=AB,
∴HB=BG,
又∵MB旋转到BN,
∴BM=BN,
在△MBG和△NBH中,
,
∴△MBG≌△NBH(SAS),
∴MG=NH,
根据垂线段最短,MG⊥CH时,MG最短,即HN最短,
此时∵∠BCH=×60°=30°,CG=AB=×5=2.5,
∴MG=CG=,
∴HN=,
故选A.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,垂线段最短的性质,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键,也是本题的难点.
2、C
【分析】
根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【详解】
A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C.是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项合题意;
D.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意.
故选:C.
【点睛】
本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
3、A
【分析】
根据轴对称图形与中心对称图形的概念进行判断.
【详解】
解:矩形,菱形既是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
等边三角形、等腰三角形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
共2个既是轴对称图形又是中心对称图形.
故选:A.
【点睛】
此题主要考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.(1)如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.(2)如果一个图形绕某一点旋转180°后能够与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
4、B
【分析】
根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半即可得.
【详解】
解:∵,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】
题目主要考查圆周角定理,准确理解,熟练运用圆周角定理是解题关键.
5、A
【详解】
解:A、既是轴对称图形又是中心对称图形,此项符合题意;
B、是中心对称图形,不是轴对称图形,此项不符题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,此项不符题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,此项不符题意;
故选:A.
【点睛】
本题考查了中心对称图形和轴对称图形,熟记中心对称图形的定义(在平面内,把一个图形绕某点旋转,如果旋转后的图形与另一个图形重合,那么这两个图形互为中心对称图形)和轴对称图形的定义(如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形叫做轴对称图形)是解题关键.
6、A
【分析】
中心对称图形是指绕一点旋转180°后得到的图形与原图形能够完全重合的图形,由此判断即可.
【详解】
解:根据中心对称图形的定义,可知A选项的图形为中心对称图形,
故选:A.
【点睛】
本题考查中心对称图形的识别,掌握中心对称图形的基本定义是解题关键.
7、B
【分析】
由垂径定理可知,AE=CE,则阴影部分的面积等于扇形AOD的面积,求出,然后利用扇形面积公式,即可求出答案.
【详解】
解:根据题意,如图:
∵AB是的直径,OD是半径,,
∴AE=CE,
∴阴影CED的面积等于AED的面积,
∴,
∵,,
∴,
∴;
故选:B
【点睛】
本题考查了求扇形的面积,垂径定理,解题的关键是掌握所学的知识,正确利用扇形的面积公式进行计算.
8、C
【分析】
如图,过点C作CT⊥AB于点T,过点O作OH⊥AB于点H,交⊙O于点K,连接AO、AK,解直角三角形求出AB,求出CT的最大值,可得结论.
【详解】
解:如图,过点C作 CT⊥AB 于点T,过点O作OH⊥AB于点H,交⊙O于点K,连接AO、AK,
由题意可得AB垂直平分线段OK,
∴AO=AK,OH=HK=3,
∵OA=OK,
∴OA=OK=AK,
∴∠OAK=∠AOK=60°,
∴AH=OA×sin60°=6×=3,
∵OH⊥AB,
∴AH=BH,
∴AB=2AH=6,
∵OC+OH⩾CT,
∴CT⩽6+3=9,
∴CT的最大值为9,
∴△ABC的面积的最大值为=27,
故选:C.
【点睛】
本题考查垂径定理、三角函数、三角形的面积、垂线段最短等知识,解题的关键是求出CT的最大值,属于中考常考题型.
9、A
【分析】
如图,记过A,G, H三点的圆为则是,的垂直平分线的交点, 记的交点为 的交点为 延长交于为的垂直平分线,结合正方形的性质可得:再设利用勾股定理建立方程,再解方程即可得到答案.
【详解】
解:如图,记过A,G, H三点的圆为则是,的垂直平分线的交点,
记的交点为 的交点为 延长交于为的垂直平分线,结合正方形的性质可得:
四边形为正方形,则
设 而AB=2,CD=3,EF=5,结合正方形的性质可得:
而
又 而
解得:
故选A
【点睛】
本题考查的是正方形的性质,三角形外接圆圆心的确定,圆的基本性质,勾股定理的应用,二次根式的化简,确定过A,G, H三点的圆的圆心是解本题的关键.
10、B
【详解】
解:.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
.既是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意;
.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】
本题主要考查了中心对称图形和轴对称图形的概念,解题的关键是判断轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合;判断中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
二、填空题
1、6
【分析】
如图,连接OA、OB、OC、OD、OE、OF,证明△AOB、△BOC、△DOC、△EOD、△EOF、△AOF都是等边三角形,再求出圆的半径即可.
【详解】
解:如图,连接OA、OB、OC、OD、OE、OF.
∵正六边形ABCDEF,
∴AB=BC=CD=DE=EF=FA,∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠EOF=∠FOA=60°,
∴△AOB、△BOC、△DOC、△EOD、△EOF、△AOF都是等边三角形,
∵的周长为,
∴的半径为,
正六边形的边长是6;
【点睛】
本题考查正多边形与圆的关系、等边三角形的判定和性质等知识,明确正六边形的边长和半径相等是解题的关键.
2、
【分析】
过点作轴,交于点,根据中位线定理可得,设点到轴的距离为G,则△AOE的边上的高,作的外接圆,则当点位于图中处时,最大,根据三角形面积公式计算即可.
【详解】
解:过点作轴,交于点,
∵A(-1,0),B(2,0),
∴,,
∵D为线段BC的中点,轴,
∴,
∴,
设点到轴的距离为,
则△AOE的边上的高,
作的外接圆,
则当点位于图中处时,最大,
因为,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了三角形中位线定理,圆周角定理,圆周角和圆心角的关系,等边三角形的判定与性质,解直角三角形等知识点,根据题意得出点的位置是解本题的关键.
3、六
【分析】
由半径与边长相等,易判断等边三角形,然后根据角度求出正多边形的边数.
【详解】
解:当一个正多边形的边长与它的外接圆的半径相等时,画图如下:
∵半径与边长相等,
∴这个三角形是等边三角形,
∴正多边形的边数:360°÷60°=6,
∴这个正多边形是正六边形
故答案为:六.
【点睛】
本题考查了正多边形和圆,等边三角形的性质和判定,结合题意画出合适的图形是解题的关键.
4、
【分析】
先由切线的性质得到∠OBC=90°,再由平行四边形的性质得到BO=BC,则∠BOC=∠BCO=45°,由OD=OB,得到∠ODB=∠OBD,由∠ODB+∠OBD=∠BOC,即可得到∠ODB=∠OBD=22.5°,即∠BDC=22.5°.
【详解】
解:∵BC是圆O的切线,
∴∠OBC=90°,
∵四边形ABCO是平行四边形,
∴AO=BC,
又∵AO=BO,
∴BO=BC,
∴∠BOC=∠BCO=45°,
∵OD=OB,
∴∠ODB=∠OBD,
∵∠ODB+∠OBD=∠BOC,
∴∠ODB=∠OBD=22.5°,即∠BDC=22.5°,
故答案为:22.5°.
【点睛】
本题主要考查了平行四边形的性质,切线的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形外角的性质,熟知切线的性质是解题的关键.
5、35°
【分析】
根据旋转的性质可得∠AOD=∠BOC=30°,AO=DO,再求出∠BOD,∠ADO,然后利用三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和列式计算即可得解.
【详解】
解:∵△COD是△AOB绕点O顺时针旋转30°后得到的图形,
∴∠AOD=∠BOC=30°,AO=DO,
∵∠AOC=100°,
∴∠BOD=100°−30°×2=40°,
∠ADO=∠A=(180°−∠AOD)=(180°−30°)=75°,
由三角形的外角性质得,∠B=∠ADO−∠BOD=75°−40°=35°.
故答案为:35°.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,熟记各性质并准确识图是解题的关键.
三、解答题
1、
(1)8
(2)
(3)或.
【分析】
(1)过点O作OH⊥AC于点H,由垂径定理可得AH=CH=AC,由锐角三角函数和勾股定理可求解;
(2)分两种情况讨论,由相似三角形的性质可求AG,EG,CG的长,即可求解;
(3)分两种情况讨论,由相似三角形和勾股定理可求解.
(1)
如图2,过点O作OH⊥AC于点H,
由垂径定理得:AH=CH=AC,
在Rt△OAH中,,
∴设OH=3x,AH=4x,
∵OH2+AH2=OA2,
∴(3x)2+(4x)2=52,
解得:x=±1,(x=﹣1舍去),
∴OH=3,AH=4,
∴AC=2AH=8;
(2)
如图2,过点O作OH⊥AC于H,过E作EG⊥AC于G,
∵∠DEO=∠AEC,
∴当△DOE与△AEC相似时可得:∠DOE=∠A或者∠DOE=∠ACD;
,
∴∠ACD≠∠DOE
∴当△DOE与△AEC相似时,不存在∠DOE=∠ACD情况,
∴当△DOE与△AEC相似时,∠DOE=∠A,
∴OD∥AC,
∴,
∵OD=OA=5,AC=8,
∴,
∴,
∵∠AGE=∠AHO=90°,
∴GE∥OH,
∴△AEG∽△AOH,
∴,
∴,
∴,
∴,,
在Rt△CEG中,;
(3)
当点E在线段OA上时,如图3,过点E作EG⊥AC于G,过点O作OH⊥AC于H,延长AO交⊙O于M,连接AD,DM,
由(1)可得 OH=3,AH=4,AC=8,
∵OE=1,
∴AE=4,ME=6,
∵EG∥OH,
∴△AEG∽△AOH,
∴,
∴AG=,EG=,
∴GC=,
∴EC===,
∵AM是直径,
∴∠ADM=90°=∠EGC,
又∵∠M=∠C,
∴△EGC∽△ADM,
∴,
∴,
∴AD=2;
当点E在线段AO的延长线上时,如图4,延长AO交⊙O于M,连接AD,DM,过点E作EG⊥AC于G,
同理可求EG=,AG=,AE=6,GC=,
∴EC===,
∵AM是直径,
∴∠ADM=90°=∠EGC,
又∵∠M=∠C,
∴△EGC∽△ADM,
∴,
∴,
∴AD=,
综上所述:AD的长是或
【点睛】
本题考查了垂径定理,勾股定理,解直角三角形,求角的正切值,相似三角形的性质与判定,圆周角定理,正切的作出辅助线是解题的关键.
2、(1),理由见解析;(2)①60°;②PM=,见解析
【分析】
(1)根据等边三角形的性质,可得AB=AC,∠BAC=60°,再由由旋转可知:从而得到,可证得,即可求解 ;
(2)①由∠BPC=120°,可得∠PBC+∠PCB=60°.根据等边三角形的性质,可得∠BAC=60°,从而得到∠ABC+∠ACB=120°,进而得到∠ABP+∠ACP=60°.再由,可得 ,即可求解;
②延长PM到N,使得NM=PM,连接BN.可先证得△PCM≌△NBM.从而得到CP=BN,∠PCM=∠NBM.进而得到 .根据①可得,可证得,从而得到 .再由 为等边三角形,可得 .从而得到 ,即可求解.
【详解】
解:(1) .理由如下:
在等边三角形ABC中,AB=AC,∠BAC=60°,
由旋转可知:
∴
即
在和△ACP中
∴ .
∴ .
(2)①∵∠BPC=120°,
∴∠PBC+∠PCB=60°.
∵在等边三角形ABC中,∠BAC=60°,
∴∠ABC+∠ACB=120°,
∴∠ABP+∠ACP=60°.
∵ .
∴ ,
∴∠ABP+∠ABP'=60°.
即 ;
②PM= .理由如下:
如图,延长PM到N,使得NM=PM,连接BN.
∵M为BC的中点,
∴BM=CM.
在△PCM和△NBM中
∴△PCM≌△NBM(SAS).
∴CP=BN,∠PCM=∠NBM.
∴ .
∵∠BPC=120°,
∴∠PBC+∠PCB=60°.
∴∠PBC+∠NBM=60°.
即∠NBP=60°.
∵∠ABC+∠ACB=120°,
∴∠ABP+∠ACP=60°.
∴∠ABP+∠ABP'=60°.
即 .
∴ .
在△PNB和 中
∴ (SAS).
∴ .
∵
∴ 为等边三角形,
∴ .
∴ ,
∴PM= .
【点睛】
本题主要考查了等边三角形判定和性质,全等三角形的判定和性质,图形的旋转,熟练掌握等边三角形判定和性质定理,全等三角形的判定和性质定理,图形的旋转的性质是解题的关键.
3、(1)见解析;(2)90°;(3)见解析
【分析】
(1)由旋转的性质可得对应边相等对应角相等,由相似三角形的判定得出△ABD∽△ACE,由相似三角形的性质即可得出结论 ;
(2)由(1)证得△ABD∽△ACE,和等腰三角形的性质得出,进而推出,由四边形的内角和定理得出结论;
(3)连接CD,由旋转的性质和等腰三角形的性质得出,CG=DG,FC=FD,由垂直平分线的判断得出A,F,G都在CD的垂直平分线上,进而得出结论.
【详解】
证明:(1)∵△ADE是由△ABC绕点A逆时针旋转某个角度得到的,
∴AB=AD,AC=AE,∠BAD=∠CAE,
∴,
∴△ABD∽△ACE,
∴,
∵AB = k·AC,
∴,
∴BD = k·EC;
(2)由(1)证得△ABD∽△ACE,
∴,
∵AB=AD,AC=AE,∠BAC = 90°,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴∴在四边形ADGE中,,∠BAC = 90°,
∴∠CGD=360°-180°-90°=90°;
(3)连接CD,如图:
∵△ADE是由△ABC绕点A逆时针旋转某个角度得到的,∠BAC = 90°,AB = k·AC,
∴当k = 1时,△ABC和△ADE为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,∴CG=DG
∵,
∴,∴FC=FD,
∴点A、点G和点F在CD的垂直平分线上,
∴A,F,G三点在同一直线上.
【点睛】
本题考查了相似三角形的性质和判定,旋转的性质,等腰直角三角形的性质和判定,垂直平分线的判定等知识点,熟练掌握相似三角形的判定和垂直平分线的判定是解题的关键.
4、垂径定理,圆周角定理,圆周角定理,(1,),2
【分析】
根据垂径定理,圆周角定理依次分析解答.
【详解】
解:如图2,连接BC.作AE⊥OB于E、AF⊥OC于F.
∴、(依据是垂径定理)
∵,
∴(依据是圆周角定理).
∵,.
∴BC是的直径(依据是圆周角定理).
∴,
∵,
∴A的坐标为(1,),的半径为2,
故答案为:垂径定理,圆周角定理,圆周角定理,(1,),2.
【点睛】
此题考查了圆的知识,垂径定理、圆周角定理,熟记各定理知识并综合应用是解题的关键.
5、(1)见解析;(2)
【分析】
(1)如图所示,连接OA,由圆周角定理可得∠COA=90°,再由平行线的性质得到∠OAD+∠COA=180°,则∠OAD=90°,由此即可证明;
(2)连接OB,过点O作OE⊥AB,垂足为E,先由等腰三角形的性质与三角形内角和定理求出∠COB =30°,则∠AOB=120°,可以得到∠OAB=∠OBA=30°,由勾股定理可得,求出,则AB=.
【详解】
解:(1)如图所示,连接OA,
∵∠CBA=45°,
∴∠COA=90°,
∵AD∥OC,
∴∠OAD+∠COA=180°,
∴∠OAD=90°,
又∵点A在圆O上,
∴AD是⊙O的切线;
(2)连接OB,过点O作OE⊥AB,垂足为E,
∵∠OCB=75°,OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC=75°,
∴∠COB=180°-∠OCB-∠OBC=30°,
由(1)证可得∠AOC=90°,
∴∠AOB=120°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA=30°,
又∵OE⊥AB,
∴AE=BE,
在Rt△AOE中,AO=2,∠OAE=30°,
∴OE=AO=1,
由勾股定理可得,,
∴AB=.
【点睛】
本题主要考查了圆周角定理,切线的判定,等腰三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性质,三角形内角和定理,勾股定理,熟知相关知识是解题的关键.
相关试卷
这是一份沪科版九年级下册第24章 圆综合与测试复习练习题,共25页。
这是一份初中数学沪科版九年级下册第24章 圆综合与测试练习,共29页。
这是一份初中数学沪科版九年级下册第24章 圆综合与测试当堂达标检测题,共30页。