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浙教版七年级数学上册同步精品讲义第13课圆心角(学生版+解析)
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这是一份浙教版七年级数学上册同步精品讲义第13课圆心角(学生版+解析),共41页。学案主要包含了即学即练1,即学即练2,思路点拨等内容,欢迎下载使用。
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知识精讲
知识点01 圆心角的概念
圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角.
圆心角的度数等于它所对的弧的度数.
知识点02 圆心角定理
1.圆心角定理:
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等,所对弦的弦心距也相等.
2.圆心角定理推论:
在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,则它们所对应的其余各对量都相等.
能力拓展
考点01 圆心角的概念
【典例1】1.下列图形中的角,是圆心角的为( )
A. B. C. D.
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=28°,以点C为圆心,BC为半径的圆分别交AB、AC于点D、点E,则弧BD的度数为( )
A.28°B.64°C.56°D.124°
【即学即练1】1.下面图形中的角是圆心角的是( )
A.B.C.D.
2.如图,CD是⊙O的直径,∠EOD=84°,AE交⊙O于点B,且AB=OC,求的度数.
考点02 圆心角定理
【典例2】如图,在⊙O中,点C是优弧ACB的中点,D、E分别是OA、OB上的点,且AD=BE,弦CM、CN分别过点D、E.
(1)求证:CD=CE.
(2)求证:=.
【即学即练2】如图所示,⊙O中,弦AB与CD相交于点E,AB=CD,连接AD,BC,求证:
(1)=;
(2)AE=CE.
分层提分
题组A 基础过关练
1.如图,在⊙O中,=,∠1=45°,则∠2=( )
A.60°B.30°C.45°D.40°
2.如图,AB为半圆O的直径,点C、D为的三等分点,若∠COD=50°,则∠BOE的度数是( )
A.25°B.30°C.50°D.60°
3.下列说法正确的个数有( )
①半圆是弧;②面积相等的两个圆是等圆;③所对的弦长相等的两条弧是等弧;④如果圆心角相等,那么它们所对的弦一定相等;⑤等弧所对的圆心角相等
A.2个B.3个C.4个D.5个
4.如图,在两个同心圆中,为60°,则的度数为 60° .
5.如图,在⊙O中,=,则下列结论中:①AB=CD;②AC=BD;③∠AOC=∠BOD;④=,正确的是 (填序号).
6.如图,AB,CD是⊙O的两条弦,要使AB=CD,需要补充的条件是 = (补充一个即可).
7.如图,AB是⊙O的直径,AC,CD,DE,EF,FB都是⊙O的弦,且AC=CD=DE=EF=FB,求∠AOC与∠COF的度数.
8.如图,A、B、C、D是⊙O上的点,∠1=∠2,求证:AC=BD.
9.如图,已知C,D是以AB为直径的⊙O上的两点,连接BC,OC,OD,若OD∥BC,求证:D为的中点.
题组B 能力提升练
10.圆中长度等于半径的弦所对的圆心角的度数为( )
A.30°B.45°C.60°D.90°
11.如图,A,B是⊙O上的点,∠AOB=120°,C是的中点,若⊙O的半径为5,则四边形ACBO的面积为( )
A.25B.25C.D.
12.如图,在⊙O中,如果=2,则下列关于弦AB与弦AC之间关系正确的是( )
A.AB=ACB.AB=2ACC.AB>2ACD.AB<2AC
13.如图,⊙O截△ABC的三条边所得的弦长相等,若∠A=80°,则∠BOC的度数为( )
A.125°B.120°C.130°D.115°
14.如图,AB,CD是⊙O的直径,弦CE∥AB,弧CE的度数为40°,∠AOC的度数 .
15.如图,已知点C是⊙O的直径AB上的一点,过点C作弦DE,使CD=CO.若的度数为35°,则的度数是 .
16.已知如图所示,P为直径AB上一点,EF,CD为过点P的两条弦,且∠DPB=∠EPB;
(1)求证:;
(2)求证:CE=DF.
17.已知:如图,AB是⊙O的直径,点C、D为圆上两点,且弧CB=弧CD,CF⊥AB于点F,CE⊥AD的延长线于点E.求证:DE=BF.
18.如图,AB为⊙O的弦,半径OC,OD分别交AB于点E,F.且=.
(1)求证:AE=BF;
(2)作半径ON⊥AB于点M,若AB=12,MN=3,求OM的长.
题组C 培优拔尖练
19.如图,半径为5的⊙O中,有两条互相垂直的弦AB、CD,垂足为点E,且AB=CD=8,则OE的长为( )
A.3B.C.2D.3
20.如图,AB为⊙O的直径,点D是弧AC的中点,过点D作DE⊥AB于点E,延长DE交⊙O于点F,若AE=3,⊙O的直径为15,则AC长为( )
A.10B.13C.12D.11
21.如图,AB是圆O的直径,AB=8,点M在圆O上,∠MOB=60°,N是的中点,P为AB上一动点,则PM+PN的最小值是 .
22.如图,在⊙O中,弦AD、BC相交于点E,连接OE,已知AD=BC,AD⊥CB.
(1)求证:AB=CD;
(2)如果⊙O的半径为5,DE=1,求AE的长.
23.如图,在⊙O中,C,D是直径AB上的两点,且AC=BD,EG⊥AB,FH⊥AB,交AB于C、D,点E,G,F,H在⊙O上.
(1)若EG=8,AC=2,求⊙O半径;
(2)求证:=;
(3)若C,D分别为OA,OB的中点,则==成立吗?请说明理由.
学习目标
1.了解圆的中心对称性和旋转不变性,体验利用旋转来研究圆的性质的思想方法.
2.理解圆心角的概念,并掌握圆心角定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也
相等.
3.掌握“在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对量都相等”这个圆的性质.
4.会运用关于圆心角、弧、弦、弦心距之间相互关系的定理解决简单的几何问题.
第13课 圆心角
目标导航
知识精讲
知识点01 圆心角的概念
圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角.
圆心角的度数等于它所对的弧的度数.
知识点02 圆心角定理
1.圆心角定理:
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等,所对弦的弦心距也相等.
2.圆心角定理推论:
在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,则它们所对应的其余各对量都相等.
能力拓展
考点01 圆心角的概念
【典例1】1.下列图形中的角,是圆心角的为( )
A. B. C. D.
【思路点拨】根据圆心角的定义逐个判断即可.
【解析】解:A.顶点不在圆上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
B.顶点不在圆上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
C.是圆心角,故本选项符合题意;
D.顶点不在圆上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了圆心角,弧、弦之间的关系和圆心角的定义,能熟记圆心角的定义(顶点在圆上,并且两边与圆相交的角,叫圆心角)是解此题的关键.
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=28°,以点C为圆心,BC为半径的圆分别交AB、AC于点D、点E,则弧BD的度数为( )
A.28°B.64°C.56°D.124°
【思路点拨】先利用互余计算出∠B=62°,再利用半径相等和等腰三角形的性质得到∠CDB=∠B=62°,则根据三角形内角和定理可计算出∠BCD,然后根据圆心角的度数等于它所对弧的度数求解.
【解析】解:∵∠C=90°,∠A=28°,
∴∠B=62°,
∵CB=CD,
∴∠CDB=∠B=62°,
∴∠BCD=180°﹣62°﹣62°=56°,
∴的度数为56°.
故选:C.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
【即学即练1】1.下面图形中的角是圆心角的是( )
A.B.C.D.
【思路点拨】根据圆心角的定义逐个判断即可.
【解析】解:A.顶点不在圆心上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
B.顶点不在圆心上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
C.顶点不在圆心上,不是圆心角,故本选项不符合题意;
D.是圆心角,故本选项符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了圆心角的定义,注意:顶点在圆心上,并且两边和圆相交的角,叫圆心角.
2.如图,CD是⊙O的直径,∠EOD=84°,AE交⊙O于点B,且AB=OC,求的度数.
【思路点拨】连接OB,如图,利用等腰三角形的性质和三角形的外角性质得到∠EBO=2∠A,则∠E=2∠A,再利用∠EOD=84°得到2∠A+∠A=84°,解得∠A=28°,接着计算出∠BOE的度数,从而得到的度数.
【解析】解:连接OB,如图,
∵OB=OC,OC=AB,
∴OB=AB,
∴∠A=∠BOA,
∴∠EBO=∠A+∠BOA=2∠A,
∵OB=OE,
∴∠E=∠EBO=2∠A,
∵∠EOD=∠E+∠A,
∴2∠A+∠A=84°,解得∠A=28°,
∴∠E=∠EBO=56°,
∴∠BOE=180°﹣∠E﹣∠EBO=180°﹣56°﹣56°=68°,
∴的度数为68°.
故答案为:68°.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
考点02 圆心角定理
【典例2】如图,在⊙O中,点C是优弧ACB的中点,D、E分别是OA、OB上的点,且AD=BE,弦CM、CN分别过点D、E.
(1)求证:CD=CE.
(2)求证:=.
【思路点拨】(1)连接OC,只要证明△COD≌△COE(SAS)即可解决问题;
(2)欲证明=,只要证明∠MOD=∠NOE即可;
【解析】(1)证明:连接OC.
∵=,
∴∠COD=∠COE,
∵OA=OB,AD=BE,
∴OD=OE,∵OC=OC,
∴△COD≌△COE(SAS),
∴CD=CE.
(2)分别连接OM,ON,
∵△COD≌△COE,
∴∠CDO=∠CEO,∠OCD=∠OCE,
∵OC=OM=ON,
∴∠OCM=∠OMC,∠OCN=∠ONC,
∴∠OMD=∠ONE,
∵∠ODC=∠DMO+∠MOD,∠CEO=∠CNO+∠EON,
∴∠MOD=∠NOE,
∴=.
【点睛】本题考查圆心角、弧、弦之间的关系,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
【即学即练2】如图所示,⊙O中,弦AB与CD相交于点E,AB=CD,连接AD,BC,求证:
(1)=;
(2)AE=CE.
【思路点拨】(1)由AB=CD,推出=,推出=.
(2)证明△ADE≌△CBE可得结论.
【解析】证明:(1)∵AB=CD,
∴=,
∴+=+,
∴=.
(2)∵=,
∴AD=BC,
∵∠ADE=∠CBE,∠AED=∠CEB,
∴△ADE≌△CBE(AAS),
∴AE=EC.
【点睛】本题考查圆心角,弧,弦之间的关系,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
分层提分
题组A 基础过关练
1.如图,在⊙O中,=,∠1=45°,则∠2=( )
A.60°B.30°C.45°D.40°
【思路点拨】根据在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等即可得到结论.
【解析】解:∵=,
∴∠2=∠1=45°,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,熟记圆心角、弧、弦的关系是解题的关键.
2.如图,AB为半圆O的直径,点C、D为的三等分点,若∠COD=50°,则∠BOE的度数是( )
A.25°B.30°C.50°D.60°
【思路点拨】求出∠AOE,可得结论.
【解析】解:∵点C、D为的三等分点,
∴==,
∴∠AOC=∠COD=∠DOE=50°,
∴∠AOE=150°,
∴∠EOB=180°﹣∠AOE=30°,
故选:B.
【点睛】本题考查圆心角,弧,弦之间的关系,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
3.下列说法正确的个数有( )
①半圆是弧;②面积相等的两个圆是等圆;③所对的弦长相等的两条弧是等弧;④如果圆心角相等,那么它们所对的弦一定相等;⑤等弧所对的圆心角相等
A.2个B.3个C.4个D.5个
【思路点拨】根据半圆,等圆,等弧等知识一一判断即可.
【解析】解:①半圆是弧,正确;
②面积相等的两个圆是等圆,正确,
③所对的弦长相等的两条弧是等弧,错误,可能一条是优弧,一条是劣弧
④如果圆心角相等,那么它们所对的弦一定相等,错误,应该同圆或等圆中.
⑤等弧所对的圆心角相等,正确.
故选:B.
【点睛】本题考查圆心角、弧、弦之间的关系,半圆,等圆,等弧等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
4.如图,在两个同心圆中,为60°,则的度数为 60° .
【思路点拨】求出∠AOB=60°,可得结论.
【解析】解:∵的度数为60°,
∴∠AOB=60°,
∴的度数为60°,
故答案为:60°.
【点睛】本题考查圆心角,弧,弦之间的关系,解题的关键是理解圆心角的度数与所对的弧的度数相等.
5.如图,在⊙O中,=,则下列结论中:①AB=CD;②AC=BD;③∠AOC=∠BOD;④=,正确的是 ①②③④ (填序号).
【思路点拨】利用同圆或等圆中弧,弦以及所对的圆心角之间的关系逐项分析即可.
【解析】解:在⊙O中,=,
∴AB=CD,故①正确;
∵BC为公共弧,
∴=故④正确;
∴AC=BD,故②正确;
∴∠AOC=∠BOD,故③正确.
故答案为:①②③④.
【点睛】本题考查了定理:在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等以及推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
6.如图,AB,CD是⊙O的两条弦,要使AB=CD,需要补充的条件是 = (补充一个即可).
【思路点拨】根据圆心角、弧、弦的关系定理解答即可.
【解析】解:当=时,AB=CD,
理由如下:∵=,
∴+=+,即=,
∴AB=CD,
故答案为:=.
【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系,掌握在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等是解题的关键.
7.如图,AB是⊙O的直径,AC,CD,DE,EF,FB都是⊙O的弦,且AC=CD=DE=EF=FB,求∠AOC与∠COF的度数.
【思路点拨】由AC=CD=DE=EF=FB,根据在同圆或等圆中,如果两个圆心角以及它们对应的两条弧、两条弦中有一组量相等,则另外两组量也对应相等得到∠AOC=∠COD=∠DOE=∠EOF=∠FOB,而AB是⊙O的直径,所以∠AOC=×180°,∠COF=×180°.
【解析】解:∵AC=CD=DE=EF=FB,
∴∠AOC=∠COD=∠DOE=∠EOF=∠FOB,
而AB是⊙O的直径,
∴∠AOB=180°,
∴∠AOC=×180°=36°,
∴∠COF=×180°=108°.
【点睛】本题考查了在同圆或等圆中,如果两个圆心角以及它们对应的两条弧、两条弦中有一组量相等,则另外两组量也对应相等.
8.如图,A、B、C、D是⊙O上的点,∠1=∠2,求证:AC=BD.
【思路点拨】求出∠AOC=∠BOD,推出弧AC=弧BD,即可得出AC=BD.
【解析】证明:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BOC=∠2+∠BOC,
∴∠AOC=∠BOD,
∴弧AC=弧BD,
∴AC=BD.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦之间的关系的应用,注意:在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦,其中有一对相等,那么其余两对也相等.
9.如图,已知C,D是以AB为直径的⊙O上的两点,连接BC,OC,OD,若OD∥BC,求证:D为的中点.
【思路点拨】根据等腰三角形的性质和平行线的性质得出∠B=∠C,∠AOD=∠B,∠COD=∠C,求出∠AOD=∠COD,再根据圆心角、弧、弦之间的关系得出即可.
【解析】证明:∵OB=OC,
∴∠B=∠C,
∵OD∥BC,
∴∠AOD=∠B,∠COD=∠C,
∴∠AOD=∠COD,
∴=,
即D为的中点.
【点睛】本题考查了平行线的性质,圆心角、弧、弦之间的关系,等腰三角形的性质等知识点,能求出∠AOD=∠COD是解此题的关键.
题组B 能力提升练
10.圆中长度等于半径的弦所对的圆心角的度数为( )
A.30°B.45°C.60°D.90°
【思路点拨】根据等边三角形的判定得出△AOB是等边三角形,再根据等边三角形的性质得出即可.
【解析】解:连接OA、OB,
∵OA=OB=AB,
∴△OAB是等边三角形,
∴∠AOB=60°,
即圆中长度等于半径的弦所对的圆心角的度数为60°,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦之间的关系和等边三角形的性质和判定,能熟记等边三角形的性质和判定定理是解此题的关键.
11.如图,A,B是⊙O上的点,∠AOB=120°,C是的中点,若⊙O的半径为5,则四边形ACBO的面积为( )
A.25B.25C.D.
【思路点拨】根据在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等得到∠AOC=∠BOC=60°,易得△OAC和△OBC都是等边三角形,即可解决问题.
【解析】解:连OC,如图,
∵C是的中点,∠AOB=120°,
∴∠AOC=∠BOC=60°,
又∵OA=OC=OB,
∴△OAC和△OBC都是等边三角形,
∴S四边形AOBC=2×=.
故选:D.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系:在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角相等.也考查了等边三角形的判定与性质以及菱形的判定.
12.如图,在⊙O中,如果=2,则下列关于弦AB与弦AC之间关系正确的是( )
A.AB=ACB.AB=2ACC.AB>2ACD.AB<2AC
【思路点拨】取弧AB的中点D,连接AD,BD,则=2=2,由已知条件=2,得出==,根据圆心角、弧、弦关系定理的推论得到AD=BD=AC,又在△ABD中,根据三角形三边关系定理得出AD+BD>AB,即可得到AB<2AC.
【解析】解:如图,取弧AB的中点D,连接AD,BD,则=2=2,
∵=2,
∴==,
∴AD=BD=AC.
在△ABD中,AD+BD>AB,
∴AC+AC>AB,即AB<2AC.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系及三角形三边关系定理,准确作出辅助线,得出AD=BD=AC是解题的关键.
13.如图,⊙O截△ABC的三条边所得的弦长相等,若∠A=80°,则∠BOC的度数为( )
A.125°B.120°C.130°D.115°
【思路点拨】过点O作OE⊥AB于E,OD⊥BC于D,OF⊥AC于F,根据心角、弧、弦的关系定理得到OD=OE=OF,根据角平分线的判定定理、三角形内角和定理计算,得到答案.
【解析】解:过点O作OE⊥AB于E,OD⊥BC于D,OF⊥AC于F,
∵∠A=80°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣80°=100°,
由题意得,HG=PQ=MN,
∴OD=OE=OF,
∵OE⊥AB,OD⊥BC,OF⊥AC,
∴OB平分∠ABC,OC平分∠ACB,
∴∠OBC=∠ABC,∠OCB=∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB=×(∠ABC+∠ACB)=50°,
∴∠BOC=180°﹣50°=130°,
故选:C.
【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系、角平分线的判定,掌握圆心角、弧、弦的关系定理是解题的关键.
14.如图,AB,CD是⊙O的直径,弦CE∥AB,弧CE的度数为40°,∠AOC的度数 70° .
【思路点拨】连接OE,由弧CE的度数为40°,得到∠COE=40°,根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理可求出∠OCE=(180°﹣40°)÷2=70°,而弦CE∥AB,即可得到∠AOC=∠OCE=70°.
【解析】解:连接OE,如图,
∵弧CE的度数为40°,
∴∠COE=40°,
∵OC=OE,
∴∠OCE=∠OEC,
∴∠OCE=(180°﹣40°)÷2=70°,
∵弦CE∥AB,
∴∠AOC=∠OCE=70°.
【点睛】本题考查了在同圆或等圆中,如果两个圆心角以及它们对应的两条弧、两条弦中有一组量相等,则另外两组量也对应相等,等腰三角形的性质和平行的性质以及三角形的内角和定理.
15.如图,已知点C是⊙O的直径AB上的一点,过点C作弦DE,使CD=CO.若的度数为35°,则的度数是 105° .
【思路点拨】连接OD、OE,根据圆心角、弧、弦的关系定理求出∠AOD=35°,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理计算即可.
【解析】解:连接OD、OE,
∵的度数为35°,
∴∠AOD=35°,
∵CD=CO,
∴∠ODC=∠AOD=35°,
∵OD=OE,
∴∠ODC=∠E=35°,
∴∠DOE=110°,
∴∠AOE=75°,
∴∠BOE=105°,
∴的度数是105°.
故答案为105°.
【点睛】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系定理:在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
16.已知如图所示,P为直径AB上一点,EF,CD为过点P的两条弦,且∠DPB=∠EPB;
(1)求证:;
(2)求证:CE=DF.
【思路点拨】(1)根据弧长之间的关系,可证=;
(2)由弧CE=弧DF推出CE=DF.
【解析】证明:(1)作ON⊥EF,OM⊥CD,
∵∠DPB=∠EPB;
∴ON=OM,
∴CD=EF,
∴=,﹣=﹣,
即.
(2)证明:∵
∴CE=DF.
【点睛】本题主要考查圆心角,弧和弦之间的关系.
17.已知:如图,AB是⊙O的直径,点C、D为圆上两点,且弧CB=弧CD,CF⊥AB于点F,CE⊥AD的延长线于点E.求证:DE=BF.
【思路点拨】由弧CB=弧CD,根据圆周角定理得到CB=CD,∠CAE=∠CAB,而CF⊥AB,CE⊥AD,根据角平分线定理得到CE=CF,于是有Rt△CED≌Rt△CFB,即可得到结论.
【解析】证明:∵弧CB=弧CD,
∴CB=CD,∠CAE=∠CAB,
又∵CF⊥AB,CE⊥AD,
∴CE=CF,
∴Rt△CED≌Rt△CFB,
∴DE=BF.
【点睛】本题考查了在同圆或等圆中,如果两个圆心角以及它们对应的两条弧、两条弦中有一组量相等,则另外两组量也对应相等.也考查了圆周角定理、角平分线定理以及三角形全等的判定与性质.
18.如图,AB为⊙O的弦,半径OC,OD分别交AB于点E,F.且=.
(1)求证:AE=BF;
(2)作半径ON⊥AB于点M,若AB=12,MN=3,求OM的长.
【思路点拨】(1)连接OA、OB,证明△AOE≌△BOF(ASA),即可得出结论;
(2)连接OA,由垂径定理得出AM=AB=6,设OM=x,则OA=ON=x+3,在Rt△AOM中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【解析】(1)证明:连接OA、OB,如图1所示:
∵OA=OB,
∴∠A=∠B,
∵=,
∴∠AOE=∠BOF,
在△AOE和△OBF中,
,
∴△AOE≌△BOF(ASA),
∴AE=BF.
(2)解:连接OA,如图2所示:
∵OM⊥AB,
∴AM=AB=6,
设OM=x,则OA=ON=x+3,
在Rt△AOM中,由勾股定理得:62+x2=(x+3)2,
解得:x=4.5,
∴OM=4.5.
【点睛】本题考查垂径定理,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
题组C 培优拔尖练
19.如图,半径为5的⊙O中,有两条互相垂直的弦AB、CD,垂足为点E,且AB=CD=8,则OE的长为( )
A.3B.C.2D.3
【思路点拨】作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,连接OA,OC,根据垂径定理得出BM=AM=4,DN=CN=4,根据勾股定理求出OM和ON,证明四边形OMEN是正方形,即可解决问题.
【解析】解:如图,作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N,连接OA,OC.
∴AM=BM=4,CN=DN=4,
∵OA=OC=5,
∴OM===3,ON===3,
∴OM=ON,
∵AB⊥CD,
∴∠OME=∠ONE=∠MEN=90°,
∴四边形OMEN是矩形,
∵OM=ON,
∴四边形OMEN是正方形,
∴OE=OM=3,
故选:D.
【点睛】本题考查垂径定理,解直角三角形,正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊四边形解决问题,属于中考常考题型.
20.如图,AB为⊙O的直径,点D是弧AC的中点,过点D作DE⊥AB于点E,延长DE交⊙O于点F,若AE=3,⊙O的直径为15,则AC长为( )
A.10B.13C.12D.11
【思路点拨】根据垂径定理求出DE=EF,=,求出=,求出AC=DF,求出EF的长,再求出DF长,即可求出答案.
【解析】解:连接OF,
∵DE⊥AB,AB过圆心O,
∴DE=EF,=,
∵D为弧AC的中点,
∴=,
∴=,
∴AC=DF,
∵⊙O的直径为15,
∴OF=OA=,
∵AE=3,
∴OE=OA﹣AE=,
在Rt△OEF中,由勾股定理得:EF===6,
∴DE=EF=6,
∴AC=DF=DE+EF=6+6=12,
故选:C.
【点睛】本题考查了垂径定理,圆心角、弧、弦之间的关系,勾股定理等知识点,解此题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,是中考常见题目.
21.如图,AB是圆O的直径,AB=8,点M在圆O上,∠MOB=60°,N是的中点,P为AB上一动点,则PM+PN的最小值是 4 .
【思路点拨】作点M关于AB的对称点M',连接NM',交AB于点P,此时PM+PN有最小值,连接ON,OM,利用垂径定理,求出∠M'OB=∠MOB=60°,进一步求出∠NOM'=90°,在等腰直角三角形NOM'中求出NM'的长度即可.
【解析】解:如图,作点M关于AB的对称点M',连接NM',交AB于点P,此时PM+PN有最小值,
连接ON,OM,
则OB垂直平分MM',,
∴∠M'OB=∠MOB=60°,
∵N是的中点,
∴,
∴∠MON=∠BON=∠MOB=30°,
∴∠NOM'=∠NOB+∠M'OB=90°,
∵AB=8,
∴ON=OM'=4,
在等腰Rt△ONM'中,
NM'=ON=4,
∵MP=M'P,
∴MP+NP=M'N=4,
故答案为:4.
【点睛】本题考查了圆的有关性质,垂径定理,轴对称称的性质,解直角三角形等,解题的关键是灵活运两点之间线段最短这一定理.
22.如图,在⊙O中,弦AD、BC相交于点E,连接OE,已知AD=BC,AD⊥CB.
(1)求证:AB=CD;
(2)如果⊙O的半径为5,DE=1,求AE的长.
【思路点拨】(1)欲证明AB=CD,只需证得=;
(2)如图,过O作OF⊥AD于点F,作OG⊥BC于点G,连接OA、OC.构建正方形EFOG,利用正方形的性质,垂径定理和勾股定理来求AF的长度,则易求AE的长度.
【解析】(1)证明:如图,∵AD=BC,
∴=,
∴﹣=﹣,即=,
∴AB=CD;
(2)如图,过O作OF⊥AD于点F,作OG⊥BC于点G,连接OA、OC.
则AF=FD,BG=CG.
∵AD=BC,
∴AF=CG.
在Rt△AOF与Rt△COG中,
,
∴Rt△AOF≌Rt△COG(HL),
∴OF=OG,
∴四边形OFEG是正方形,
∴OF=EF.
设OF=EF=x,则AF=FD=x+1,
在直角△OAF中.由勾股定理得到:x2+(x+1)2=52,
解得 x=3.
则AF=3+1=4,即AE=AF+3=7.
【点睛】本题考查了勾股定理,正方形的判定与性质,垂径定理以及圆周角、弧、弦间的关系.注意(2)中辅助线的作法.
23.如图,在⊙O中,C,D是直径AB上的两点,且AC=BD,EG⊥AB,FH⊥AB,交AB于C、D,点E,G,F,H在⊙O上.
(1)若EG=8,AC=2,求⊙O半径;
(2)求证:=;
(3)若C,D分别为OA,OB的中点,则==成立吗?请说明理由.
【思路点拨】(1)连接OE,利用勾股定理即可求得;
(2)通过证得Rt△COE≌Rt△DOF(HL),得到∠AOE=∠BOF,即可根据圆心角、弧、弦的关系得到结论;
(3)解直角三角形求得∠AOE=60°,同理∠BOF=60°,进一步得到∠EOF=60°,即可根据圆心角、弧、弦的关系得到==.
【解析】解:(1)连接EO,
设⊙O半径为r,
∵EG⊥AB,
∴CE=CG=EG=4,
∵AC=2,
∴OC=r﹣2,
在Rt△CEO中,OE2=CE2+OC2,
∴r2=42+(r﹣2)2,
解得r=5,
∴⊙O半径为5;
(2)连接OE、OF,
∵AC=BD,OA=OB,
∴OC=OD,
∵EG⊥AB,FH⊥AB,
∴在Rt△COE和Rt△DOF中,
,
∴Rt△COE≌Rt△DOF(HL),
∴∠AOE=∠BOF,
∴=;
(3)==成立,理由如下:
∵C,D分别为OA,OB的中点,
∴OC=,
∴∠CEO=30°
∴∠AOE=60°,
同理∠BOF=60°,
∴∠EOF=60°,
∴==.
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,三角形全等的判断和性质,勾股定理的应用等,作出辅助性构建直角三角形是解题的关键.学习目标
1.了解圆的中心对称性和旋转不变性,体验利用旋转来研究圆的性质的思想方法.
2.理解圆心角的概念,并掌握圆心角定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也
相等.
3.掌握“在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对量都相等”这个圆的性质.
4.会运用关于圆心角、弧、弦、弦心距之间相互关系的定理解决简单的几何问题.
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