初中数学苏科版九年级上册2.2 圆的对称性巩固练习
展开第08讲 确定圆的条件(2种题型)
1.了解三角形的外接圆与外心相关概念,
2.探索如何过一点、两点和不在同一直线上的三点作圆;
一.确定圆的条件
不在同一直线上的三点确定一个圆.
注意:这里的“三个点”不是任意的三点,而是不在同一条直线上的三个点,而在同一直线上的三个点不能画一个圆.“确定”一词应理解为“有且只有”,即过不在同一条直线上的三个点有且只有一个圆,过一点可画无数个圆,过两点也能画无数个圆,过不在同一条直线上的三点能画且只能画一个圆.
二.三角形的外接圆与外心
(1)外接圆:经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆.
(2)外心:三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.
(3)概念说明:
①“接”是说明三角形的顶点在圆上,或者经过三角形的三个顶点.
②锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;钝角三角形的外心在三角形的外部.
③找一个三角形的外心,就是找一个三角形的三条边的垂直平分线的交点,三角形的外接圆只有一个,而一个圆的内接三角形却有无数个.
一.确定圆的条件(共5小题)
1.(2022秋•盐都区期中)下列说法正确的是( )
A.等弧所对的圆心角相等
B.在等圆中,如果弦相等,那么它们所对的弧也相等
C.过三点可以画一个圆
D.平分弦的直径,平分这条弦所对的弧
2.(2016秋•太仓市校级期末)小明不慎把家里的圆形镜子打碎了,其中三块碎片如图所示,三块碎片中最有可能配到与原来一样大小的圆形镜子的碎片是( )
A.① B.② C.③ D.均不可能
3.(2021春•射阳县校级期末)平面直角坐标系内的三个点A(1,0)、B(0,﹣3)、C(2,﹣3) 确定一个圆(填“能”或“不能”).
4.(2022秋•江宁区校级月考)下列说法:①长度相等的弧是等弧;②相等的圆心角所对的弧相等;③直径是圆中最长的弦;④经过不在同一直线上的三个点A、B、C只能作一个圆.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(2022春•射阳县校级期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧,则此圆弧的圆心坐标为 .
二.三角形的外接圆与外心(共20小题)
6.(2022秋•广陵区校级期末)如图,点A(0,3),B(2,1),C在平面直角坐标系中,则△ABC的外心在( )
A.第四象限 B.第三象限 C.原点O处 D.y轴上
7.(2023•姑苏区校级二模)如图,E为正方形ABCD的边CD上一点(不与C、D重合),将△BCE沿直线BE翻折到△BFE,延长EF交AE于点G,点O是过B、E、G三点的圆劣弧EG上一点,则∠EOG= °.
8.(2022秋•江阴市校级月考)(1)如图1,请只用无刻度直尺找出△ABC的外心点O;并直接写出其外接圆半径 ;
(2)如图2,请用直尺和圆规将图中的弧补成圆;并标记圆心P.
9.(2023•无锡二模)在联欢会上,甲、乙、丙3人分别站在不在同一直线上的三点A、B、C上,他们在玩抢凳子游戏,要在他们之间放一个木凳,谁先抢到凳子谁获胜,为使游戏公平,凳子应放在△ABC的( )
A.三条高的交点 B.内心
C.外心 D.重心
10.(2022秋•鼓楼区期中)如图,正方形ABCD、等边三角形AEF内接于同一个圆,则的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
11.(2022秋•太仓市校级月考)如图,△ABC内接于⊙O,∠BAC=120°,AB=AC=3,BD为⊙O的直径,则AD的值为( )
A.6 B. C.3 D.
12.(2022秋•梁溪区校级期中)三角形的外心具有的性质是( )
A.外心在三角形外
B.外心在三角形内
C.外心到三角形三边距离相等
D.外心到三角形三个顶点距离相等
13.(2023•邗江区校级二模)如图,⊙O的直径为m,△ABC是⊙O的内接三角形,AB的长为x,AC的长为y,且x+y=6,AD⊥BC于点D,AD=1,则m的最大值为 .
14.(2022秋•阜宁县期末)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠A=60°,BC=4,则⊙O的半径是 .
15.(2021秋•海州区校级月考)如图,⊙O是△ABC的外接圆,BC=2,∠BAC=30°,则⊙O的直径长等于 .
16.(2022•亭湖区校级模拟)如图1,它是一个几何探究工具,其中△ABC内接于⊙G,AB是⊙G的直径,AB=4,AC=2,现将制作的几何探究工具放在平面直角坐标系中(如图2),然后点A在x轴上由点O开始向右滑动,点B在y轴上也随之向点O滑动(如图3),并且保持点O在⊙G上,当点B滑动至与点O重合时运动结束、在整个运动过程中,点C运动的路程是 .
17.(2022秋•宿城区期中)如图,BD,CE是△ABC的高,BD,CE相交于点F,M是BC的中点,⊙O是△ABC的外接圆.
(1)点B,C,D,E是否在以点M为圆心的同一个圆上?请说明理由.
(2)若AB=8,CF=6,求△ABC外接圆的半径长.
18.(2022秋•海州区校级月考)阅读下列材料:已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,整理得t2﹣1=80,t2=81,所以t=±9,因为2m2+n2≥0,所以2m2+n2=9.这种方法称为“换元法”,把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.根据以上阅读材料内容,解决下列问题.
(1)已知实数x、y,满足(2x2+2y2+3)(2x2+2y2﹣3)=27,求x2+y2的值;
(2)已知Rt△ACB的三边为a、b、c(c为斜边),其中a、b满足(a2+b2﹣1)(a2+b2﹣4)=5(a2+b2)(a2+b2﹣4),求Rt△ACB外接圆的半径.
19.(2022秋•秦淮区期中)以下列三边长度作出的三角形中,其外接圆半径最小的是( )
A.8,8,8 B.4,10,10 C.4,8,10 D.6,8,10
20.(2023•秦淮区模拟)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,,把△ABC绕点O按逆时针方向旋转90°得到△BED,则对应点C,D之间的距离为 .
21.(2019秋•新北区校级期中)如图,AB为△ADC的外接圆⊙O的直径,若∠BAD=50°,则∠ACD= °.
22.(2022秋•涟水县校级月考)定义:到一个三角形三个顶点的距离相等的点叫做该三角形的外心.
(1)如图①,△ABC是等边三角形,点O是△ABC的外心,求证∠ABO=30°
(2)如图②,△ABC是等边三角形,分别延长等边三角形ABC的边AB、BC、CA到点D、E、F,使BD=CE=AF,连接DE,EF,DF.若点O为△ABC的外心,求证:点O也是△DEF的外心.
23.(2022秋•惠山区校级月考)阅读下列材料:
已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,整理得t2﹣1=80,t2=81,所以t=±9,因为2m2+n2≥0,所以2m2+n2=9.
上面这种方法称为“换元法”,把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x、y,满足(2x2+2y2+3)(2x2+2y2﹣3)=27,求x2+y2的值;
(2)已知Rt△ACB的三边为a、b、c(c为斜边),其中a、b满足(a2+b2)(a2+b2﹣4)=5,求Rt△ACB外接圆的半径.
24.(2023•建邺区一模)如图,在△ABC中,AC=BC.D是AB上一点,⊙O经过点A,C,D交BC于点E.过点D作DF∥BC,分别交AC于点G,⊙O于点F.
(1)求证AC=DF;
(2)若AC=10,AB=12,CF=3,求BE的长.
25.(2022秋•溧阳市期中)阅读下列材料:
已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,整理得t2﹣1=80,t2=81,所以t=±9,因为2m2+n2≥0,所以2m2+n2=9.上面这种方法称为“换元法”,把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x、y满足(2x2+2y2+3)(2x2+2y2﹣3)=27,求x2+y2的值;
(2)已知Rt△ABC的三边为a、b、c(c为斜边),且a、b满足(a2+b2)(a2+b2﹣4)=5,求Rt△ACB外接圆的半径.
一、单选题
1.(2022秋·江苏镇江·九年级统考期中)下列说法正确的是( )
A.弧长相等的弧是等弧 B.直径是最长的弦
C.三点确定一个圆 D.平分弦的直径垂直于弦
2.(2022秋·江苏盐城·九年级校联考期中)下列说法正确的是( )
A.等弧所对的圆心角相等 B.在等圆中,如果弦相等,那么它们所对的弧也相等
C.过三点可以画一个圆 D.平分弦的直径,平分这条弦所对的弧
3.(2022秋·江苏徐州·九年级校考期末)下列命题中,正确的是( )
A.圆心角相等,所对的弦的弦心距相等 B.三点确定一个圆
C.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧 D.弦的垂直平分线必经过圆心
4.(2023秋·江苏扬州·九年级校考期末)如图,点,C在平面直角坐标系中,则的外心在( )
A.第四象限 B.第三象限 C.原点O处 D.y轴上
5.(2021秋·江苏泰州·九年级统考期中)下列命题中真命题的是( )
A.长度相等的弧是等弧 B.相等的圆心角所对的弦相等
C.任意三点确定一个圆 D.外心在三角形的一条边上的三角形是直角三角形
6.(2022秋·江苏南京·九年级统考期中)以下列三边长度作出的三角形中,其外接圆半径最小的是( )
A.8,8,8 B.4,10,10 C.4,8,10 D.6,8,10
7.(2023·江苏·模拟预测)如图,是的直径,点C在上,,垂足为D,,点E是上的动点(不与C重合),点F为的中点,若在E运动过程中的最大值为4,则的值为( )
A. B. C. D.
8.(2022秋·江苏盐城·九年级校考期中)如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标为(1,3)、(5,3)、(1,-1),则△ABC外接圆的圆心坐标是( )
A.(1,3) B.(3,1) C.(2,3) D.(3,2)
9.(2023秋·江苏无锡·九年级统考期末)如图,是等边三角形的外接圆,若的半径为r,则的面积为( )
A. B. C. D.
10.(2023秋·江苏无锡·九年级统考期末)如图,为的外心,为正三角形,与相交于点,连接.若,,则为( )
A.110° B.90° C.85° D.80°
二、填空题
11.(2022秋·江苏无锡·九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中)如图,在平面直角坐标系中,点A、B、P的坐标分别为 ,, .若点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是的外心,则点C的坐标为______.
12.(2023秋·江苏镇江·九年级镇江市外国语学校校考期末)已知一个直角三角形的两条直角边长分别为和,则这个直角三角形的外接圆的半径为_____________.
13.(2022秋·江苏苏州·九年级校考期中)平面直角坐标系中,已知的三个顶点分别为,则的外心的坐标为______.
14.(2022秋·江苏淮安·九年级统考期中)如图,△ABC的三个顶点都在直角坐标系中的格点上,图中△ABC外接圆的圆心坐标是_______.
15.(2022·江苏无锡·无锡市天一实验学校校考模拟预测)已知在中,,,则的外接圆的半径是______ .
16.(2022秋·江苏宿迁·九年级统考期中)小明在与同学的嬉闹中把校服划坏了,划坏的图形恰好是一个直角三角形,这个直角三角形的两条边长分别是5和12,妈妈打算用一个圆形图案把它盖住缝补好,则妈妈用的圆形图案所在圆的半径最小值为___________.
17.(2021秋·江苏盐城·九年级统考期中)如图,在平面直角坐标系中,点为,点为,点为.用一个圆面去覆盖,能够完全覆盖这个三角形的最小圆面的半径是______.
18.(2020秋·江苏南通·九年级南通田家炳中学校考期中)若点O是等腰△ABC的外心,且∠BOC=60°,底边BC=4,则△ABC的面积为_____.
三、解答题
19.(2022秋·江苏镇江·九年级统考期中)(1)请借助网格和一把无刻度直尺找出△ABC的外心点O;
(2)设每个小方格的边长为1,求出外接圆⊙O的面积.
20.(2022秋·江苏无锡·九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中)请用无刻度的直尺和圆规作图,不写做法,保留作图痕迹,标上相应字母.
(1)已知,作,使圆心P到、边的距离相等,且经过A、B两点.
(2)如图,四边形是直角梯形,作,使与边都相切.
21.(2023·江苏宿迁·统考一模)已知,点D是的边上一点.
(1)如图甲,,垂足为E,平分交边于点F,交边于点O,求证:;
(2)如图乙,交边于点E,平分交边于点O,,垂足为点F,求;
(3)如图丙,在线段上找一点O作,使经过点D且与相切.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出作法过程,不证明)
22.(2023秋·江苏连云港·九年级统考期中)如图,在平面直角坐标系中,、、.
(1)在图中画出经过、、三点的圆弧所在圆的圆心的位置;
(2)坐标原点与有何位置关系?并说明理由.
23.(2022秋·江苏盐城·九年级校考阶段练习)如图,,是的高,,相交于点是的中点,是的外接圆.
(1)点是否在以点M为圆心得同一个圆上?请说明理由.
(2)若,,求外接圆的半径长.
24.(2023·江苏常州·常州市第二十四中学校考一模)已知是直线l和双曲线的交点.
(1)求m的值.
(2)若直线l分别和x轴、y轴交于E、F两点,且点A是的外心,试确定直线l的解析式.
(3)在双曲线上另取一点B,过B作轴于K,试问:在y轴上是否存在点P,使得?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(2022秋·江苏常州·九年级统考期中)阅读下列材料:
已知实数m,n满足 ,试求的值.
解:设,则原方程变为,整理得,,所以,因为,所以,上面这种方法称为“换元法”,把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x、y满足 ,求值;
(2)已知的三边为a、b、c(c为斜边),且a、b满足,外接圆的半径.
26.(2023·江苏宿迁·统考三模)尺规作图蕴含丰富的推理,还体现逆向思维,请尝试用无刻度的直尺和圆规完成下列作图,不写作法,保留作图痕迹.
(1)【圆的作图】点P是中边上的一点,在图1中作,使它与的两边相切,点P是其中一个切点;
(2)点P是中边上的一点,在图2中作,使它满足以下条件:
①圆心O在上;②经过点P;③与边相切;
(3)【不可及点的作图】如图3,从墙边上引两条不平行的射线(交点在墙的另一侧,画不到),作这两条射线所形成角的平分线.
一.选择题
1.经过不在同一直线上的三个点可以作圆的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.无数
2.下列说法正确的个数有( )
①平分弦的直径,平分这条弦所对的弧;
②在等圆中,如果弦相等,那么它们所对的弧也相等;
③等弧所对的圆心角相等;
④过三点可以画一个圆.
A.1 B.2 C.3 D.4
3.下列说法正确的是( )
A.一个三角形只有一个外接圆
B.三点确定一个圆
C.长度相等的弧是等弧
D.三角形的外心到三角形三条边的距离相等
4.小明不慎把家里的圆形镜子打碎了,其中四块碎片如图所示,为了配到与原来大小一样的圆形镜子,小明带到商店去的一块碎片应该是( )
A.第一块 B.第二块 C.第三块 D.第四块
5.如图,已知平面直角坐标系内三点A(3,0)、B(5,0)、C(0,4),⊙P经过点A、B、C,则点P的坐标为( )
A.(6,8) B.(4,5) C.(4,) D.(4,)
6.如图,⊙O是△ABC的外接圆,则点O是△ABC的( )
A.三条高线的交点
B.三条边的垂直平分线的交点
C.三条中线的交点
D.三角形三内角角平分线的交点
7.已知正三角形的边长为12,则这个正三角形外接圆的半径是( )
A.2 B. C.3 D.4
8.如图,在平面直角坐标系中,△ABC为直角三角形,∠ABC=90°,AB⊥x轴,M为Rt△ABC的外心.若点A的坐标为(3,4),点M的坐标为(﹣1,1),则点B的坐标为( )
A.(3,﹣1) B.(3,﹣2) C.(3,﹣3) D.(3,﹣4)
9.如图,在平面直角坐标系中,A(0,﹣3),B(2,﹣1),C(2,3).则△ABC的外心坐标为( )
A.(0,0) B.(﹣1,1) C.(﹣2,﹣1) D.(﹣2,1)
10.如图,在等边△ABC中,AB=4,点D为AB的中点,动点E、F分别在AD、BC上,且EF=2,作△BEF的外接圆⊙O,交AC于点G、H.当动点E从点D向点A运动时,线段GH长度的变化情况为( )
A.一直不变 B.一直变大
C.先变小再变大 D.先变大再变小
二.填空题
11.(2021秋•东光县期中)经过两点可以做 个圆,不在同一直线的 个点可以确定一个圆.
12.(2021秋•建邺区期中)当A(1,2),B(3,﹣3),C(5,n)三点可以确定一个圆,则n需要满足的条件为 .
13.平面直角坐标系内的三个点A(1,0)、B(0,﹣3)、C(2,﹣3) 确定一个圆(填“能”或“不能”).
14.在平面直角坐标系中有A,B,C三点,A(1,3),B(3,3),C(5,1).现在要画一个圆同时经过这三点,则圆心坐标为 .
15.如图,点A、点B是直线l上两点,AB=10,点M在直线l外,MB=6,MA=8,∠AMB=90°,若点P为直线l上一动点,连接MP,则线段MP的最小值是 .
16.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧,则此圆弧的圆心坐标为 .
17.(2022•苏州二模)如图,在△ABC中,AC=4,BC=6,∠ACB=30°,D是△ABC内一动点,⊙O为△ACD的外接圆,⊙O交直线BD于点P,交边BC于点E,若=,则AD的最小值为 .
三.解答题
18.如图,正三角形ABC内接于⊙O,⊙O的半径为r,求这个正三角形的周长和面积.
19.如图,△ABC内接于⊙O;∠A=30°,过圆心O作OD⊥BC,垂足为D.若⊙O的半径为6,求OD的长.
20.如图,△ABC内接于⊙O,高AD经过圆心O.
(1)求证:AB=AC;
(2)若BC=8,⊙O的半径为5,求△ABC的面积.
21.(1)请借助网格和一把无刻度直尺找出△ABC的外心点O;
(2)设每个小方格的边长为1,求出外接圆⊙O的面积.
22.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD⊥BC于点D,圆心O在AD上,AB=10,BC=12,求⊙O的半径.
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