北师大版九下数学第3章圆
一、选择题
1.下列说法正确的个数是
①半圆是弧;
②长度相等的两条弧是等弧;
③直径是圆中最长的弦;
④三角形的外心是三角形三条内角平分线的交点.
A.
B.
C.
D.
2.在平面直角坐标系中,圆心为坐标原点,⊙O的半径为
10,则
P-10,1
与
⊙O的位置关系为
A.点
P
在⊙O
上
B.点
P
在⊙O
外
C.点
P
在⊙O
内
D.无法确定
3.如图,AB
是
⊙O的直径,C
是
BAD
上一点(B,D
除外),∠AOD=136∘,则
∠C的度数是
A.
44∘
B.
22∘
C.
46∘
D.
36∘
4.已知
⊙O的半径为
2,直线
l
上一点
P
满足
PO=2,则直线
l
与
⊙O的位置关系是
A.相切
B.相离
C.相离或相切
D.相切或相交
5.如图,AB
为
⊙O的切线,点
A
为切点,OB
交
⊙O
于点
C,点
D
在⊙O
上,连接
AD,CD,OA,若
∠ADC=35∘,则
∠ABO的度数为
A.
25∘
B.
20∘
C.
30∘
D.
35∘
6.如图,△ABC
内接于
⊙O,∠A=50∘,E
是边
BC的中点,连接
OE
并延长,交
⊙O
于点
D,连接
BD,则
∠D的大小为
A.
55∘
B.
65∘
C.
60∘
D.
75∘
7.如图,Rt△ABC的斜边
AB
与量角器的直径恰好重合,B
点与
0
刻度线的一端重合,∠ABC=40∘,射线
CD
绕点
C
转动,与量角器外沿交于点
D.若射线
CD
将
△ABC
分割出以
BC
为边的等腰三角形,则点
D
在量角器上对应的度数是
A.
40∘
B.
70∘
C.
70∘
或
80∘
D.
80∘
或
140∘
8.如图,在同一个圆中作出圆的内接正三角形
ABC
和正八边形
DEFGHIBK,若连接
AD,则
∠ADE的度数是
A.
7.5∘
B.
15∘
C.
20∘
D.
30∘
9.如图所示,点
A,B,C
对应的刻度分别为
0,2,4,将线段
CA
绕点
C
按顺时针方向旋转,当点
A
首次落在矩形
BCDE的边
BE
上时,记为点
A1,则此时线段
CA
扫过的图形的面积为
A.
4π
B.
C.
D.
83π
10.如图,在平面直角坐标系中,点
P
在第一象限,⊙P
与
x
轴、y
轴都相切,且经过矩形
AOBC的顶点
C,与
BC
相交于点
D,若
⊙P的半径为
5,点
A的坐标是
0,8,则点
D的坐标是
A.
9,2
B.
9,3
C.
10,2
D.
10,3
二、填空题
11.如图,⊙O的直径
AB=8 cm,C
为
⊙O
上的一点,∠BAC=30∘,则
BC=
cm.
12.如图,A,B,C
是
⊙O
上的三点,若
△OBC
是等边三角形,则
cosA=
.
13.如图,折扇的骨柄长为
27 cm,折扇张开的角度为
120∘,则图中
AB的长为
cm(结果保留
π).
14.如图,AB
是
⊙O的直径,PA
切
⊙O
于点
A,线段
PO
交
⊙O
于点
C.连接
BC,若
∠P=36∘,则
∠B=
.
15.如图,⊙O
是正方形
ABCD的内切圆,切点分别为
E,F,G,H,ED
与
⊙O
相交于点
M,则
sin∠MFG的值为
.
16.绿色市场属“三绿工程”之一,是食品安全控制在流通领域的体现.如图是绿色市场认证标志,我们可以用等分圆周的方法,在半径为
30的圆中画出如图所示的图形,则阴影部分的面积为
.
17.如图,矩形
ABCD
中,AB=4,BC=3,F
是
AB的中点,以点
A
为圆心,AD
为半径作弧交
AB
于点
E,以点
B
为圆心,BF
为半径作弧交
BC
于点
G,则图中阴影部分面积的差
S1-S2
为
.
18.在矩形
ABCD
中,AB=6,BC=8,点
O
在对角线
AC
上,圆
O的半径为
2,如果圆
O
与矩形
ABCD的各边都没有公共点,那么线段
AO
长的取值范围是
.
三、解答题
19.下面是小飞设计的“过圆外一点作圆的切线”的尺规作图过程.
已知:如图,P
为
⊙O
外一点.
求作:经过点
P的⊙O的切线.
作法:如下图,①连接
OP,作线段
OP的垂直平分线,交
OP
于点
A;
②以点
A
为圆心,OA
长为半径作圆,交
⊙O
于
B,C
两点;
③作直线
PB,PC.
所以直线
PB,PC
就是所求作的切线.
根据小飞设计的尺规作图过程:
(1)
使用直尺和圆规补全图形(保留作图痕迹);
(2)
完成下面的证明(说明:括号里填写推理的依据)
证明:如图,连接
OB,OC,∵PO
为
⊙A的直径,∴∠PBO=∠PCO=
().
∴PB⊥OB,PC⊥OC.
∴PB,PC
为
⊙O的切线().
20.如图,AB
为
⊙O的直径,C,D
为
⊙O
上的两个点,AC=CD=DB,连接
AD,过点
D
作
DE⊥AC
交
AC的延长线于点
E.
(1)
求证:DE
是
⊙O的切线;
(2)
若直径
AB=6,求
AD的长.
21.如图,已知
AB
是
⊙O的直径,C
是
⊙O
上的点,点
D
在AB的延长线上,∠BCD=∠BAC.
(1)
求证:CD
是
⊙O的切线;
(2)
若
∠D=30∘,BD=2,求图中阴影部分的面积.
22.如图,在△ABC
中,AB=AC,以
AB
为直径的⊙O
交
AC
边于点
D,过点
C
作
CF∥AB,与过点
B的切线交于点
F,连接
BD.
(1)
求证:BD=BF;
(2)
若
AB=10,CD=4,求
BC的长.
23.如图,AB
是以
BC
为直径的半圆
O的切线,D
为半圆上一点,AD=AB,AD,BC的延长线相交于点
E.
(1)
求证:AD
是半圆
O的切线.
(2)
连接
CD,求证:∠A=2∠CDE.
(3)
若
∠CDE=27∘,OB=2,求
BD的长.
答案
一、选择题
1.【答案】B
【解析】圆的任意一条直径的端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆,故①正确;
长度相等的弧的度数不一定相等,故②错误;
直径是圆中最长的弦,故③正确;
三角形的外心是三角形中三边垂直平分线的交点,故④错误.
2.【答案】B
【解析】因为点
P的坐标为
-10,1,所以
OP=102+12=101,因为
⊙O的半径为
10,101>10,所以点
P
在⊙O
外.
3.【答案】B
【解析】
∵∠AOD=136∘,∴∠BOD=180∘-136∘=44∘,∴∠C=22∘,故选B.
4.【答案】D
【解析】当
OP
垂直于直线
l,即圆心
O
到直线
l的距离
d=2=r
时,直线
l
与
⊙O
相切;
当
OP
不垂直于直线
l,即圆心
O
到直线
l的距离
d<2=r
时,直线
l
与
⊙O
相切交.
故直线
l
与
⊙O的位置关系是相切或相交.
5.【答案】B
【解析】
∵AB
为圆
O的切线,∴AB⊥OA,即
∠OAB=90∘,∵∠ADC=35∘,∴∠AOB=2∠ADC=70∘,∴∠ABO=90∘-70∘=20∘,故选B.
6.【答案】B
【解析】如图,连接
CD,∵∠A=50∘,∴∠CDB=180∘-∠A=130∘,∵E
是边
BC的中点,∴OD⊥BC,BD=CD,∴BD=CD,∴∠ODB=∠ODC=12∠BDC=65∘.
7.【答案】D
【解析】如图,设
AB
与
CD的交点为
E,∵∠ACB=90∘,∴A,B,C,D
四点共圆.
若
∠ECB=∠ABC=40∘,则点
D
在量角器上对应的度数为
2×40∘=80∘;
若
∠BCE=∠BEC=70∘,则点
D
在量角器上对应的度数为
2×70∘=140∘.
故选D.
8.【答案】A
【解析】如图,连接
OA,OB,OE,OD.
正三角形的中心角
∠AOB=360∘3=120∘,正八边形的中心角
∠DOE=360∘8=45∘,∴∠BOE=3∠DOE=3×45∘=135∘,∴∠AOE=∠BOE-∠AOB=135∘-120∘=15∘,∴∠ADE=12∠AOE=12×15∘=7.5∘.
9.【答案】D
【解析】由题意,知
AC=4,BC=4-2=2,∠A1BC=90∘,由旋转的性质,得
A1C=AC=4,在Rt△A1BC
中,cos∠ACA1=BCA1C=12,∴∠ACA1=60∘,∴
扇形
ACA1的面积为
60×π×42360=83π,即线段
CA
扫过的图形的面积为
83π.
10.【答案】A
【解析】设
⊙O
与
x
轴、y
轴相切的切点分别是
F,E,连接
PE,PF,PD,则
PE⊥y
轴,PF⊥x
轴,延长
EP
与
CD
交于点
G,∵∠EOF=90∘,∴
四边形
PEOF
是矩形,∵PE=PF,∴
四边形
PEOF
为正方形,∴OE=PF=PE=OF=5,∵A0,8,∴OA=8,∴AE=8-5=3,∵
四边形
OACB
为矩形,∴BC=OA=8,易得四边形
AEGC
为矩形,四边形
OEGB
为矩形,∴CG=AE=3,EG=OB,∵PE⊥AO,AO∥CB,∴PG⊥CD,∴CD=2CG=6,∴DB=BC-CD=8-6=2,∵PD=5,DG=CG=3,∴PG=4,∴OB=EG=5+4=9,∴D9,2.
二、填空题
11.【答案】
【解析】
∵AB
为
⊙O的直径,∴∠ACB=90∘.
在Rt△ABC
中,∠BAC=30∘,∴BC=12AB=4 cm.
12.【答案】
【解析】
∵△OBC
是等边三角形,∴∠BOC=60∘,∴∠A=12∠BOC=30∘,∴cosA=cos30∘=32.
13.【答案】
18π
【解析】
AB的长=120⋅π×27180=18πcm.
14.【答案】
27°
【解析】因为
PA
切
⊙O
于点
A,所以
∠OAP=90∘,因为
∠P=36∘,所以
∠AOP=54∘,所以
∠B=12∠AOP=27∘.
15.【答案】
【解析】如图,连接
EG,易知
E,O,G
三点共线,EG⊥CD,∵⊙O
是正方形
ABCD的内切圆,∴DG=12DC=12BC,EG=BC,∴DE=DG2+EG2=52BC,∵∠MFG=∠MEG,∴sin∠MFG=sin∠MEG=DGDE=55.
16.【答案】
900π-13503
【解析】如图,由题意可知
△ABC
为等边三角形,S阴影=6×S阴影ACB-S△ABC=6×60π×302360-34×302=6×150π-2253=900π-13503.17.【答案】
12-13π4
【解析】
∵
在矩形
ABCD
中,AB=4,BC=3,F
是
AB的中点,∴BF=BG=2,AD=BC=3,∴S1=S矩形ABCD-S扇形DAE-S扇形GBF+S2,∴S1-S2=4×3-90×π×32360-90×π×22360=12-13π4.
18.【答案】
103 【解析】在矩形 ABCD 中,∵∠B=90∘,AB=6,BC=8,∴AC=62+82=10. 如图 1,设 ⊙O 与 AD 边相切于 E,连接 OE,则 OE⊥AD,∴OE∥CD,∴△AOE∼△ACD,∴OECD=AOAC,∴AO10=26,∴AO=103; 如图 2,设 ⊙O 与 BC 边相切于 F,连接 OF,则 OF⊥BC,∴OF∥AB,∴△COF∼△CAB,∴OCAC=OFAB,∴OC10=26,∴OC=103. ∴AO=203. ∴ 如果圆 O 与矩形 ABCD的各边都没有公共点,那么线段 AO 长的取值范围是 103 三、解答题 19.【答案】 (1) 补全的图形如图所示. (2) 90∘;直径所对的圆周角是直角;过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线 20.【答案】 (1) 如图,连接 OD,∵AC=CD=DB,∴∠BOD=13×180∘=60∘,∵CD=DB,∴∠EAD=∠DAB=12∠BOD=30∘,∵OA=OD,∴∠ADO=∠DAB=30∘,∵DE⊥AC,∴∠E=90∘,∴∠EAD+∠EDA=90∘,∴∠EDA=60∘,∴∠EDO=∠EDA+∠ADO=90∘,∴OD⊥DE,∴DE 是 ⊙O的切线. (2) 如图,连接 BD,∵AB 为 ⊙O的直径,∴∠ADB=90∘,∵∠DAB=30∘,AB=6,∴BD=12AB=3,∴AD=62-32=33. 21.【答案】 (1) 连接 OC. ∵AB 是 ⊙O的直径,C 是 ⊙O 上的点,∴∠ACB=90∘,即 ∠ACO+∠OCB=90∘. ∵OA=OC,∴∠ACO=∠BAC. ∵∠BCD=∠BAC,∴∠ACO=∠BCD,∴∠BCD+∠OCB=90∘,∴∠OCD=90∘,∴OC⊥CD. ∵OC 是 ⊙O的半径,∴CD 是 ⊙O的切线. (2) ∵∠D=30∘,∠OCD=90∘,∴∠BOC=60∘,OD=2OC,∴∠AOC=120∘,∠BAC=30∘. 设 ⊙O的半径为 x,则 OB=OC=x,∴x+2=2x,解得 x=2. 如图,过点 O 作 OE⊥AC,垂足为点 E,在Rt△OEA 中,OE=12OA=1,AE=AO2-OE2=22-12=3,∴AC=23 .∴S阴影=S扇形AOC-S△AOC=120×π×22360-12×23×1=43π-3.22.【答案】 (1) ∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB. ∵CF∥AB,∴∠ABC=∠FCB,∴∠ACB=∠FCB,∵AB 是 ⊙O的直径,∴∠ADB=∠BDC=90∘. ∵BF 是 ⊙O的切线,∴BF⊥AB. ∵CF∥AB,∴BF⊥CF,∴∠F=90∘. 又 ∵BC=BC,∴△BDC≌△BFC,∴BD=BF. (2) ∵AC=AB=10,CD=4,∴AD=AC-CD=10-4=6. 在Rt△ABD 中,BD2=AB2-AD2=102-62=64. 在Rt△BDC 中,BC=BD2+CD2=64+42=45,即 BC的长为 45.23.【答案】 (1) 如图,连接 OD,BD,∵AB 是半圆 O的切线,∴AB⊥BC,即 ∠ABO=90∘. ∵AB=AD,∴∠ABD=∠ADB,∵OB=OD,∴∠DBO=∠BDO,∴∠ABD+∠DBO=∠ADB+∠BDO,∴∠ABO=∠ADO=90∘,∴AD 是半圆 O的切线. (2) 由(1)得 ∠ADO=∠ABO=90∘,∴∠A=360∘-∠ADO-∠ABO-∠BOD=180∘-∠BOD. 又 ∠DOC=180∘-∠BOD,∴∠A=∠DOC. ∵∠ODE=90∘,∴∠ODC+∠CDE=90∘. ∵BC 是 ⊙O的直径,∴∠ODC+∠BDO=90∘,∴∠BDO=∠CDE,∵∠BDO=∠OBD,∴∠DOC=2∠BDO,∴∠DOC=2∠CDE,∴∠A=2∠CDE. (3) ∵∠CDE=27∘,∴ 由(2)得 ∠DOC=2∠CDE=54∘,∴∠BOD=180∘-54∘=126∘. ∵OB=2,∴lBD=126×π×2180=75π.