第24章+圆(解答题)-【人教版-中考真题】九年级数学上学期期末复习培优练习(湖北)
展开第24章 圆(解答题)-【人教版-中考真题】九年级数学上学期期末复习培优练习(湖北)
一.垂径定理(共1小题)
1.(2022•宜昌)石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为.桥的跨度(弧所对的弦长)AB=26m,设所在圆的圆心为O,半径OC⊥AB,垂足为D.拱高(弧的中点到弦的距离)CD=5m.连接OB.
(1)直接判断AD与BD的数量关系;
(2)求这座石拱桥主桥拱的半径(精确到1m).
二.圆周角定理(共1小题)
2.(2022•武汉)如图,以AB为直径的⊙O经过△ABC的顶点C,AE,BE分别平分∠BAC和∠ABC,AE的延长线交⊙O于点D,连接BD.
(1)判断△BDE的形状,并证明你的结论;
(2)若AB=10,BE=2,求BC的长.
三.直线与圆的位置关系(共1小题)
3.(2020•襄阳)如图,AB是⊙O的直径,E,C是⊙O上两点,且=,连接AE,AC.过点C作CD⊥AE交AE的延长线于点D.
(1)判定直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若AB=4,CD=,求图中阴影部分的面积.
四.切线的性质(共3小题)
4.(2022•恩施州)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.
5.(2020•十堰)如图,AB为半圆O的直径,C为半圆O上一点,AD与过点C的切线垂直,垂足为D,AD交半圆O于点E.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)若AE=2DE,试判断以O,A,E,C为顶点的四边形的形状,并说明理由.
6.(2020•咸宁)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点O在AC上,以OA为半径的半圆O交AB于点D,交AC于点E,过点D作半圆O的切线DF,交BC于点F.
(1)求证:BF=DF;
(2)若AC=4,BC=3,CF=1,求半圆O的半径长.
五.切线的判定(共1小题)
7.(2020•宜昌)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=2a,∠ABC=60°,过点B的⊙O与边AB,BC分别交于E,F两点.OG⊥BC,垂足为G,OG=a.连接OB,OE,OF.
(1)若BF=2a,试判断△BOF的形状,并说明理由;
(2)若BE=BF,求证:⊙O与AD相切于点A.
六.切线的判定与性质(共6小题)
8.(2022•荆门)如图,AB为⊙O的直径,点C在直径AB上(点C与A,B两点不重合),OC=3,点D在⊙O上且满足AC=AD,连接DC并延长到E点,使BE=BD.
(1)求证:BE是⊙O的切线;
(2)若BE=6,试求cos∠CDA的值.
9.(2022•十堰)如图,△ABC中,AB=AC,D为AC上一点,以CD为直径的⊙O与AB相切于点E,交BC于点F,FG⊥AB,垂足为G.
(1)求证:FG是⊙O的切线;
(2)若BG=1,BF=3,求CF的长.
10.(2021•湖北)如图,AB为⊙O直径,D为⊙O上一点,BC⊥CD于点C,交⊙O于点E,CD与BA的延长线交于点F,BD平分∠ABC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AB=10,CE=1,求CD和DF的长.
11.(2021•襄阳)如图,直线AB经过⊙O上的点C,直线BO与⊙O交于点F和点D,OA与⊙O交于点E,与DC交于点G,OA=OB,CA=CB.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若FC∥OA,CD=6,求图中阴影部分面积.
12.(2021•恩施州)如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,⊙O与AB相交于点C,与AO相交于点E,连接CE,已知∠AOC=2∠ACE.
(1)求证:AB为⊙O的切线;
(2)若AO=20,BO=15,求CE的长.
13.(2021•湖北)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,⊙O与BC,AC分别相切于点E,F,BO平分∠ABC,连接OA.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若BE=AC=3,⊙O的半径是1,求图中阴影部分的面积.
七.扇形面积的计算(共1小题)
14.(2022•荆门)如图,已知扇形AOB中,∠AOB=60°,半径R=3.
(1)求扇形AOB的面积S及图中阴影部分的面积S阴;
(2)在扇形AOB的内部,⊙O1与OA,OB都相切,且与只有一个交点C,此时我们称⊙O1为扇形AOB的内切圆,试求⊙O1的面积S1.
第24章 圆(解答题)-【人教版-中考真题】九年级数学上学期期末复习培优练习(湖北)
参考答案与试题解析
一.垂径定理(共1小题)
1.(2022•宜昌)石拱桥是我国古代人民勤劳和智慧的结晶(如图1),隋代建造的赵州桥距今约有1400年历史,是我国古代石拱桥的代表.如图2是根据某石拱桥的实物图画出的几何图形,桥的主桥拱是圆弧形,表示为.桥的跨度(弧所对的弦长)AB=26m,设所在圆的圆心为O,半径OC⊥AB,垂足为D.拱高(弧的中点到弦的距离)CD=5m.连接OB.
(1)直接判断AD与BD的数量关系;
(2)求这座石拱桥主桥拱的半径(精确到1m).
【解答】解:(1)∵OC⊥AB,
∴AD=BD;
(2)设主桥拱半径为R,由题意可知AB=26,CD=5,
∴BD=AB=13,
OD=OC﹣CD=R﹣5,
∵∠ODB=90°,
∴OD2+BD2=OB2,
∴(R﹣5)2+132=R2,
解得R=19.4≈19,
答:这座石拱桥主桥拱的半径约为19m.
二.圆周角定理(共1小题)
2.(2022•武汉)如图,以AB为直径的⊙O经过△ABC的顶点C,AE,BE分别平分∠BAC和∠ABC,AE的延长线交⊙O于点D,连接BD.
(1)判断△BDE的形状,并证明你的结论;
(2)若AB=10,BE=2,求BC的长.
【解答】(1)解:△BDE为等腰直角三角形.
证明:∵AE 平分∠BAC,BE 平分∠ABC,
∴∠BAE=∠CAD=∠CBD,∠ABE=∠EBC.
∵∠BED=∠BAE+∠ABE,∠DBE=∠DBC+∠CBE,
∴∠BED=∠DBE.
∴BD=ED.
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∴△BDE是等腰直角三角形.
另解:计算∠AEB=135°也可以得证.
(2)解:连接OC、CD、OD,OD交BC于点F.
∵∠DBC=∠CAD=∠BAD=∠BCD.
∴BD=DC.
∵OB=OC.
∴OD垂直平分BC.
∵△BDE是等腰直角三角形,BE=2,
∴BD=2.
∵AB=10,
∴OB=OD=5.
设OF=t,则DF=5﹣t.
在Rt△BOF和Rt△BDF中,52﹣t2=(2)2﹣(5﹣t)2,
解得t=3,
∴BF=4.
∴BC=8.
另解:分别延长AC,BD相交于点G.则△MBG为等腰三角形,先计算AG=10,BG=4,AD=4,再根据面积相等求得BC.
三.直线与圆的位置关系(共1小题)
3.(2020•襄阳)如图,AB是⊙O的直径,E,C是⊙O上两点,且=,连接AE,AC.过点C作CD⊥AE交AE的延长线于点D.
(1)判定直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若AB=4,CD=,求图中阴影部分的面积.
【解答】(1)证明:连接OC,
∵=,
∴∠CAD=∠BAC,
∵OA=OC,
∴∠BAC=∠ACO,
∴∠CAD=∠ACO,
∴AD∥OC,
∵AD⊥CD,
∴OC⊥CD,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:连接OE,连接BE交OC于F,
∵=,
∴OC⊥BE,BF=EF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠FED=∠D=∠EFC=90°,
∴四边形DEFC是矩形,
∴EF=CD=,
∴BE=2,
∴AE===2,
∴AE=AB,
∴∠ABE=30°,
∴∠AOE=60°,
∴∠BOE=120°,
∵=,
∴∠COE=∠BOC=60°,
连接CE,
∵OE=OC,
∴△COE是等边三角形,
∴∠ECO=∠BOC=60°,
∴CE∥AB,
∴S△ACE=S△COE,
∵∠OCD=90°,∠OCE=60°,
∴∠DCE=30°,
∴DE=CD=1,
∴AD=3,
∴图中阴影部分的面积=S△ACD﹣S扇形COE=3﹣=﹣.
四.切线的性质(共3小题)
4.(2022•恩施州)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.
【解答】(1)证明:连接OA,如图,
∵PA为⊙O的切线,
∴AO⊥PA,
∴∠OAE+∠PAE=90°.
∵DE是⊙O的直径,
∴∠DAE=90°,
∴∠ADE+∠AED=90°.
∵OA=OE,
∴∠OAE=∠AED,
∴∠ADE=∠PAE;
(2)证明:由(1)知:∠ADE=∠PAE=30°,
∵∠DAE=90°,
∴∠AED=90°﹣∠ADE=60°.
∵∠AED=∠PAE+∠APE,
∴∠APE=∠PAE=30°,
∴AE=PE;
(3)解:设CE=x,则DE=CD+CE=6+x,
∴OA=OE=,
∴OC=OE﹣CE=,
OP=OE+PE=.
∵PA、PB为⊙O的切线,
∴PA=PB,PO平分∠APB,
∴PO⊥AB.
∵PA为⊙O的切线,
∴AO⊥PA,
∴△OAC∽△OPA,
∴,
∴,
即:x2+10x﹣24=0.
解得:x=2或﹣12(不合题意,舍去),
∴CE=2.
5.(2020•十堰)如图,AB为半圆O的直径,C为半圆O上一点,AD与过点C的切线垂直,垂足为D,AD交半圆O于点E.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)若AE=2DE,试判断以O,A,E,C为顶点的四边形的形状,并说明理由.
【解答】解:(1)证明:连接OC,如下图所示:
∵CD为圆O的切线,
∴∠OCD=90°,
∴∠D+∠OCD=180°,
∴OC∥AD,
∴∠DAC=∠ACO,
又OC=OA,
∴∠ACO=∠OAC,
∴∠DAC=∠OAC,
∴AC平分∠DAB.
(2)四边形EAOC为菱形,理由如下:
连接EC、OC,OE如下图所示,
由圆内接四边形对角互补可知,∠B+∠AEC=180°,
又∠AEC+∠DEC=180°,
∴∠DEC=∠B,
又∠B+∠CAB=90°,
∠DEC+∠DCE=90°,
∴∠CAB=∠DCE,
又∠CAB=∠CAE,
∴∠DCE=∠CAE,且∠D=∠D,
∴△DCE∽△DAC,
设DE=x,则AE=2x,AD=AE+DE=3x,
∴,
∴CD2=AD•DE=3x2,
∴,
在Rt△ACD中,,
∴∠DAC=30°,
∴∠DAO=2∠DAC=60°,且OA=OE,
∴△OAE为等边三角形,
由同弧所对的圆周角等于圆心角的一半可知:∠EOC=2∠EAC=60°,
∴△EOC为等边三角形,
∴EA=AO=OE=EC=CO,
即EA=AO=OC=CE,
∴四边形EAOC为菱形.
另解:连接EC,过点O作OF⊥AD于点F,
∴AF=EF=AE=DE,
∵∠OCD=∠CDF=∠OFD=90°,
∴四边形OCDF是矩形,
∴OC=DF=DE+EF=2DE,
∴OC∥AE,OC=AE,
∴四边形OCEA是平行四边形,
∵OA=OC,
∴四边形OCEA是菱形.
另解二:连接BE、EC交OC于F,
∵AB为⊙O的直径,OC∥AD,
∴∠AEB=∠CFE=90°,
∴四边形DEFC为矩形,
∴CF=DE=AE,
∵∠DAC=∠CAB,
∴=,
∴EF=FB,OF为△ABF中位线,
∴OF=CF=AE,
∴OC∥AE,OC=AE,
∴四边形AOCE为平行四边形,
∵OA=OC,
∴四边形AOCE为菱形.
6.(2020•咸宁)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点O在AC上,以OA为半径的半圆O交AB于点D,交AC于点E,过点D作半圆O的切线DF,交BC于点F.
(1)求证:BF=DF;
(2)若AC=4,BC=3,CF=1,求半圆O的半径长.
【解答】解:(1)连接OD,如图1,
∵过点D作半圆O的切线DF,交BC于点F,
∴∠ODF=90°,
∴∠ADO+∠BDF=90°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
∴∠OAD+∠BDF=90°,
∵∠C=90°,
∴∠OAD+∠B=90°,
∴∠B=∠BDF,
∴BF=DF;
(2)连接OF,OD,如图2,
设圆的半径为r,则OD=OE=r,
∵AC=4,BC=3,CF=1,
∴OC=4﹣r,DF=BF=3﹣1=2,
∵OD2+DF2=OF2=OC2+CF2,
∴r2+22=(4﹣r)2+12,
∴.
故圆的半径为.
五.切线的判定(共1小题)
7.(2020•宜昌)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=2a,∠ABC=60°,过点B的⊙O与边AB,BC分别交于E,F两点.OG⊥BC,垂足为G,OG=a.连接OB,OE,OF.
(1)若BF=2a,试判断△BOF的形状,并说明理由;
(2)若BE=BF,求证:⊙O与AD相切于点A.
【解答】(1)解:△BOF为等腰直角三角形.
理由如下:∵OG⊥BC,
∴BG=FG=BF=a,
∵OG=a,
∴BG=OG,FG=OG,
∴△BOG和△OFG都是等腰直角三角形,
∴∠BOG=∠FOG=45°,
∴∠BOF=90°,
而OB=OF,
∴△BOF为等腰直角三角形.
(2)证明:连接EF,如图,
∵∠EBF=60°,BF=BE,
∴△BEF为等边三角形,
∴EB=EF,
∵OG垂直平分BF,
∴点E、O、G共线,
即EG⊥BF,
∵OG=a,∠OBG=30°,
∴BG=OG=a,
∴BE=2BG=2a,
而AB=2a,
∴点A与点E重合,
∵AD∥BC,AG⊥BF,
∴AG⊥AD,
∴⊙O与AD相切于点A
六.切线的判定与性质(共6小题)
8.(2022•荆门)如图,AB为⊙O的直径,点C在直径AB上(点C与A,B两点不重合),OC=3,点D在⊙O上且满足AC=AD,连接DC并延长到E点,使BE=BD.
(1)求证:BE是⊙O的切线;
(2)若BE=6,试求cos∠CDA的值.
【解答】(1)证明:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠BDE+∠ADC=90°,
∵AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC,
∵∠ACD=∠ECB,
∴∠ECB=∠ADC,
∵EB=DB,
∴∠E=∠BDE,
∴∠E+∠BCE=90°,
∴∠EBC=180°﹣(∠E+∠ECB)=90°,
∵OB是⊙O的半径,
∴BE是⊙O的切线;
(2)解:设⊙O的半径为r,
∵OC=3,
∴AC=AD=AO+OC=3+r,
∵BE=6,
∴BD=BE=6,
在Rt△ABD中,BD2+AD2=AB2,
∴36+(r+3)2=(2r)2,
∴r1=5,r2=﹣3(舍去),
∴BC=OB﹣OC=5﹣3=2,
在Rt△EBC中,EC===2,
∴cos∠ECB===,
∴cos∠CDA=cos∠ECB=,
∴cos∠CDA的值为.
9.(2022•十堰)如图,△ABC中,AB=AC,D为AC上一点,以CD为直径的⊙O与AB相切于点E,交BC于点F,FG⊥AB,垂足为G.
(1)求证:FG是⊙O的切线;
(2)若BG=1,BF=3,求CF的长.
【解答】(1)证明:如图,连接OF,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵OF=OC,
∴∠C=∠OFC,
∴∠OFC=∠B,
∴OF∥AB,
∵FG⊥AB,
∴FG⊥OF,
又∵OF是半径,
∴GF是⊙O的切线;
(2)解:如图,连接OE,过点O作OH⊥CF于H,
∵BG=1,BF=3,∠BGF=90°,
∴FG===2,
∵⊙O与AB相切于点E,
∴OE⊥AB,
又∵AB⊥GF,OF⊥GF,
∴四边形GFOE是矩形,
∴OE=GF=2,
∴OF=OC=2,
又∵OH⊥CF,
∴CH=FH,
∵cosC=cosB=,
∴,
∴CH=,
∴CF=.
10.(2021•湖北)如图,AB为⊙O直径,D为⊙O上一点,BC⊥CD于点C,交⊙O于点E,CD与BA的延长线交于点F,BD平分∠ABC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AB=10,CE=1,求CD和DF的长.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵BD平分∠ABC.
∴∠ABD=∠DBC,
又∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∴∠DBC=∠ODB,
又∵BC⊥CD,
∴∠C=90°,
∴∠DBC+∠BDC=90°,
∴∠ODB+∠BDC=90°,
即OD⊥DC,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:连接AE交OD于点H,
∵AB为⊙O直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠HEC=90°,
∵BC⊥CD,OD⊥DC,
∴∠ODC=∠C=90°,
∴四边形HECD是矩形,
∴DH=CE=1,HE=CD,∠EHD=90°,HE∥CD,
∴OD⊥AE,
∴AH=HE,
∵AB=10,
∴OA=OD=5,
∴OH=OD﹣DH=5﹣1=4,
∴AH=,
∴HE=AH=3,
∴CD=HE=3,
∵HE∥CD,
∴△OAH∽△OFD,
∴,
∴,
∴DF=.
11.(2021•襄阳)如图,直线AB经过⊙O上的点C,直线BO与⊙O交于点F和点D,OA与⊙O交于点E,与DC交于点G,OA=OB,CA=CB.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若FC∥OA,CD=6,求图中阴影部分面积.
【解答】(1)证明:连接OC,
∵OA=OB,CA=CB,
∴OC⊥AB,
∵OC是⊙O的半径,
∴AB是⊙O的切线;
(2)解:∵DF是圆O 的直径,
∴∠DCF=90°,
∵FC∥OA,
∴∠DGO=∠DCF=90°,
∴DC⊥OE,
∴DG=CD=×6=3,
∵OD=OC,
∴∠DOG=∠COG,
∵OA=OB,AC=CB,
∴∠AOC=∠BOC,
∴∠DOE=∠AOC=∠BOC=×180°=60°,
在Rt△ODG中,
∵sin∠DOG=,cos∠DOG=,
∴OD===2,
OG=OD•cos∠DOG=2×=,
∴S阴影=S扇形ODE﹣S△DOG=﹣××3=2π﹣.
12.(2021•恩施州)如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,⊙O与AB相交于点C,与AO相交于点E,连接CE,已知∠AOC=2∠ACE.
(1)求证:AB为⊙O的切线;
(2)若AO=20,BO=15,求CE的长.
【解答】(1)证明:∵OC=OE,
∴∠OCE=∠OEC,
∵∠AOC=2∠ACE,
∴∠OCA=∠OCE+∠ACE=(∠OCE+∠OEC+∠AOC)==90°,
∴OC⊥AB,
∴AB为⊙O的切线;
(2)解:作EH⊥AC于H,
∵AO=20,BO=15,
∴AB===25,
∵,
即,
∴OC=12,
∴AE=OA﹣OE=20﹣12=8,
∵EH⊥AC,OC⊥AC,
∴EH∥OC,
∴△AEH∽△AOC,
∴=,
即=,
∴EH=,
∵BC===9,
∴AC=AB﹣BC=25﹣9=16,
∵AH===,
∴CH=AC﹣AH=16﹣=,
∴CE===.
13.(2021•湖北)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,⊙O与BC,AC分别相切于点E,F,BO平分∠ABC,连接OA.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若BE=AC=3,⊙O的半径是1,求图中阴影部分的面积.
【解答】(1)证明:
连接OE,OF,过点O作OD⊥AB于点D,
∵BC与⊙O相切于点E,
∴OE⊥BC,
∵BO是∠ABC的平分线,
∴OD=OE,OD是圆的一条半径,
∴AB是⊙O的切线,
故:AB是⊙O的切线.
(2)∵BC、AC与圆分别相切于点E、点F,
∴OE⊥BC,OF⊥AC,
∴四边形OECF是正方形,
∴OE=OF=EC=FC=1,
∴BC=BE+EC=4,又AC=3,
∴S阴影=(S△ABC﹣S正方形OECF﹣优弧所对的S扇形EOF)
=×(×4×3﹣1×1﹣)
=﹣.
故图中阴影部分的面积是:﹣.
七.扇形面积的计算(共1小题)
14.(2022•荆门)如图,已知扇形AOB中,∠AOB=60°,半径R=3.
(1)求扇形AOB的面积S及图中阴影部分的面积S阴;
(2)在扇形AOB的内部,⊙O1与OA,OB都相切,且与只有一个交点C,此时我们称⊙O1为扇形AOB的内切圆,试求⊙O1的面积S1.
【解答】解:(1)∵∠AOB=60°,半径R=3,
∴S==,
∵OA=OB,∠AOB=60°,
∴△OAB是等边三角形,
∴S△OAB=,
∴阴影部分的面积S阴=﹣.
(2)设⊙O1与OA相切于点E,连接O1O,O1E,
∵相切两圆的连心线必过切点,
∴O、O1、C三点共线,
∴∠EOO1=∠AOB=30°,∠OEO1=90°,
在Rt△OO1E中,
∵∠EOO1=30°,
∴OO1=2O1E,
∴O1E=1,
∴⊙O1的半径O1E=1.
∴S1=πr2=π.
第26反比例函数(解答题)-【人教版-中考真题】九年级数学上学期期末复习培优练习(湖北): 这是一份第26反比例函数(解答题)-【人教版-中考真题】九年级数学上学期期末复习培优练习(湖北),共22页。试卷主要包含了的图象经过点D,两点,与y轴交于点C,两点,已知,的一个交点为C,且BC=AC,两点,连接OA,OB等内容,欢迎下载使用。
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