文档内容
专题01 圆的基本概念重难点题型专训(10大题型+15道拓展培优)
题型一 圆的基本概念辨析
题型二 求圆中弦的条数
题型三 求过圆内一点的最长弦
题型四 圆的周长和面积问题
题型五 点与圆的位置关系
题型六 三角形的外接圆
题型七 确定圆的条件
题型八 圆中角度的计算
题型九 圆中线段长度的计算
题型十 求一点到圆上点距离的最值
知识点一、圆的相关概念
(1)圆的定义
1.在一个平面内,线段 绕它固定的一个端点 旋转一周,另一个端点 所形成的图形叫圆.这个固
定的端点 叫做圆心,线段 叫做半径.以 点为圆心的圆记作⊙O,读作圆O.
点拨:(1)圆指的是“圆周”,即一条封闭的曲残,而不是“圆面”。
(2)“圆上的点”指的是圆周上的点,圆心不在圆周上。
(3)确定一个圆需要两个要素:一是定点,即圆心;二是定长,即半径。圆心确定圆的位置,半径
确定圆
的大小。只有圆心和半径都确定了,圆才能被唯一确定。
(2)点和圆的位置关系
点和圆的 点到圆心的距离与半径的关系
图示
位置关系 文字语言 符号语言
圆内各点到圆心的距离都小于半径, P A
点在圆内 点 在圆内 r
到圆心的距离小于半径的点都在圆内 O
圆内各点到圆心的距离都等于半径, A P
点在圆上 点 在圆上 O
到圆心的距离等于半径的点都在圆上 r圆内各点到圆心的距离都大于半径, A P
点在圆外 点 在圆外 O
到圆心的距离大于半径的点都在圆外 r
点拨:(1)利用 与 的数量关系可以判断点和圆的位置关系;同时,知道了点和圆的位置善长,也可以
确定 与 的数量关系。
(2)符号“ ”读作“等价于”,它表示从符号“ ”的左端可以推出右端,从右端也可以推出左
端。
(3)弦、弧、圆心角
1.连结圆上任意两点的线段叫做弦.经过圆心的弦叫做直径,直径是同一圆中最长的弦,直径等于半径
的2倍.
2.圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以 为端点的弧记作\s\up6(⌒),读作弧AB.在同圆或
等圆中,能够重
合的弧叫做等弧.
3.圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆.在一个圆中大于半圆的弧叫做
优弧,
小于半圆的弧叫做劣弧.
4.从圆心到弦的距离叫做弦心距.
5.由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.
6.顶点在圆心的角叫做圆心角.
名称 概念 注意 图示
直径是圆中最长的
弦 连接圆上任意两点的线段叫作弦,如右图中“弦 ”
弦不一定是直径
直径 经过圆心的弦叫作直径,如右图中“直径 ” 但弦不一定是直径
C
圆上任意两点间的部分叫作圆弧,简称弧。圆的任意一条
弧、 直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫作半圆; B
半圆是弧,但弧不
半圆、 大于半圆的弧叫作优弧,用三个字母表示,如右图中的 O
一定 A
劣孤、 ;小于半圆的弧叫作劣弧,用两个字母表示,如右
是半圆
优弧
图中
等圆只和半径的大
能够重合的两个圆叫作等圆,容易看出:半径相等的两个
等圆 小有关,和圆心有
圆是等圆;反过来,等圆的半径相等
位置有关
长度相等的孤不一
等弧 在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫作等孤
定是等孤
知识点二、确定圆的条件
1.过已知点作圆条件 过不在同一条直
过一点作圆 过两点作圆
类别 线上的三点作圆
经过不在同一条直线上的三点 ,
经过平面内的两个点 ,
经过平面内一个点 作圆
, 作圆,圆心到这三个点的距离相
作圆,由于圆心到这两
时,只要以点 以外任意
等。因此,圆心是线段 , 的
个点的距离相等,所以圆
理论 一点为圆心,以这点到点
心在线段 的垂直平分 垂直平分线的交点 ,以点 为圆
依据 的距离为半径就能作出
线上,这样的圆心有无数 心,以 (或 , )为半径
一个圆,这样的圆能作出
多个,这样的圆能作无数
无数多个 可作出经过 , , 三点的圆,这
多个
样的圆只有一个
A
O
1 A
圆形
A O
O O O
1 2 3
O 3 O 2 B B C
结论 不在同一条直线上的三个点确定一个圆
2.定理:不在同一直线上的三点确定一个圆.
注意:⑴“不在同一直线上”这个条件不可忽视,换句话说,在同一直线上的三点不能作圆;
⑵“确定”一词的含义是“有且只有”,即“唯一存在”.
3.三角形的外接圆
⑴经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,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,这个三角形叫做这个圆的内接三角形.
⑵三角形外心的性质:
①三角形的外心是指外接圆的圆心,它是三角形三边垂直平分线的交点,它到三角形各顶点的距离相等;
②三角形的外接圆有且只有一个,即对于给定的三角形,其外心是唯一的,但一个圆的内接三角形却有无
数个,这些三角形的外心重合.
⑶锐角三角形外接圆的圆心在它的内部(如图1);直角三角形外接圆的圆心在斜边中点处(即直角三角
形外接
圆半径等于斜边的一半,如图2);钝角三角形外接圆的圆心在它的外部(如图3).
A A A
B C
B O C B O C O
图1 图2 图3【经典例题一 圆的基本概念辨析】
【例1】(2023秋·河北保定·九年级统考期末)下列说法:(1)长度相等的弧是等弧;(2)相等的圆周
角所对的弧相等;(3)劣弧一定比优弧短;(4)直径是圆中最长的弦.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
1.(24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习)下列说法中,正确的个数为( )
①面积相等的圆是等圆;②过圆心的线段是直径;③长度相等的弧是等弧;④半径是弦;⑤直径是最长的
弦;⑥等弧所在的圆一定是等圆或同圆
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(23-24九年级上·全国·单元测试)如图,在 中,
(1)半径有: .
(2)直径有: .
(3)弦有: .
(4)劣弧 对应的优弧是 ,它们刚好拼成一个完整的圆.
3.(2024九年级下·全国·专题练习)如图所示, , 是 的高,求证: , , , 四点在
同一个圆上.
【经典例题二 求圆中弦的条数】
【例2】(2023·浙江·九年级假期作业)如图,点 , , ,点 , , 以及点 , , 分别在一条直线上,则圆中弦的条数为 ( )
A. 条 B. 条 C. 条 D. 条
1.(2024九年级下·全国·专题练习)如图,在 中,点 在一条直线上,点 在一条直
线上,那么图中有弦( )
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
2.(23-24九年级下·河南·课后作业)如图,圆中有 条直径, 条弦,圆中以A为一个端点的优弧有
条,劣弧有 条.
3.(23-24九年级上·江西南昌·阶段练习)如图, 是 内接三角形,请仅用无刻度的直尺,分别
按下列要求画图.(1)在图1中,画山一条与 相等的弦;
(2)在图2中,画出一个与 全等的三角形.
【经典例题三 求过圆内一点的最长弦】
【例3】(2023秋·全国·九年级专题练习)如图,点A,B的坐标分别是A(4,0),B(0,4),点C为
坐标平面内一动点,BC=2,点M为线段AC的中点,连接OM,则OM的最大值为( )
A. B. C. D.
1.(23-24九年级上·福建厦门·期中)已知 是半径为3的圆中的一条弦,则 的长不可能是( )
A.8 B.5 C.4 D.1
2.(23-24九年级上·全国·课后作业)若 的半径为3,则 的弦 的长度的取值范围是 .
3.(23-24九年级·全国·专题练习)如图所示, 为 的一条弦,点 为 上一动点,且 ,
点 , 分别是 , 的中点,直线 与 交于 , 两点,若 的半径为7,求 的最大
值.【经典例题四 圆的周长和面积问题】
【例4】(2023春·山东泰安·九年级校考期中)如图两个半径都是 的圆外切于点C,一只蚂蚁由点A
开始依A、B、C、D、E、F、C、G、A的顺序沿着圆周上的8段长度相等的路径绕行,蚂蚁在这8段路径
上不断爬行,直到行走 后才停下来,则蚂蚁停的那一个点为( )
A.D点 B.E点 C.F点 D.G点
1.(2022·山西临汾·二模)山西著名工艺品平遥推光漆器外观古朴雅致、闪光发亮,绘饰金碧辉煌,以手
掌推出光泽而得名.图1是平遥推光漆器的一种图案,图2是选取其某部分并且放大后的示意图.四边形
ABCD是边长为2的正方形,分别以正方形的四个顶点为圆心, 对角线的长为半径画弧,四条弧相交于
点O,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级下·山东潍坊·期末)如图,两个同心圆组成的圆环面积是16,则以圆心O为一个顶点,
分别以两圆半径为边长作正方形 和正方形 ,点D在OA上,点F在OC上,则图中阴影部分的面积是 .(结果保留 )
3.(23-24七年级下·福建厦门·期末)如图,长方形ABCD的面积为225 ,长和宽的比为5∶3,在此长
方形内沿着边的方向能否并排裁出两个面积均为 的圆( 取3),请通过计算说明理由.
【经典例题五 点与圆的位置关系】
【例5】(2023秋·广东惠州·九年级校考阶段练习)如图,在 中, , , ,
点 在边 上, , 的半径长为 , 与 相交,且点 在 外,那么 的半径长 可能
是( )
A. B. C. D.
1.(23-24九年级上·浙江宁波·期末)如图,在 中, , , ,点D在边
上, ,以点D为圆心作 ,其半径长为r,要使点A恰在 外,点B在 内,则r的取值
范围是( )A. B. C. D.
2.(23-24九年级·全国·单元测试)已知圆外点到圆上各点的距离中,最大值是6,最小值是1,则这个圆
的半径是 .
3.(23-24九年级上·浙江杭州·阶段练习)如图所示,已知△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,M为AB
的中点.
(1)以C为圆心,3为半径作⊙C,则点A、B、M与⊙C的位置关系如何?
(2)若以C为圆心,作⊙C,使A、M两点在⊙A内且B点在⊙C外,求⊙C的半径r的取值范围.
【经典例题六 三角形的外接圆】
【例6】(2023秋·江苏·九年级专题练习)如图所示, 的三个顶点的坐标分别为 、 、
,则 外接圆半径的长为( ).
A. B. C. D.1.(2023·广东汕尾·二模)如图,在 的正方形网格中(小正方形的连长为1),有6个点A、B、C、
D、E、F,若过A、B、C三点作圆O,则点D、E、F三点中在圆O外的有( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2024九年级上·江苏·专题练习)若点O是等腰 的外心,且 ,底边 ,则
的面积为 .
3.(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,A(0,4)、B(4,4)、C(6,
2).
(1)在图中画出经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的位置;
(2)点M的坐标为 ;⊙M的半径为 ;
(3)点D(5,﹣2)与⊙M的位置关系是点D在⊙M ;
(4)若画出该圆弧所在圆,则在整个平面直角坐标系网格中该圆共经过 个格点.【经典例题七 确定圆的条件】
【例7】(2023秋·九年级课前预习)下列说法中,真命题的个数是( )
①任何三角形有且只有一个外接圆;②任何圆有且只有一个内接三角形;③三角形的外心不一定在三角形
内;④三角形的外心到三角形三边的距离相等;⑤经过三点确定一个圆;
A.1 B.2 C.3 D.4
1.(2024·江苏徐州·一模)如图, , , ,点 在 上运动,当 最大
时,则 的长度是( )
A.15 B.20 C. D.
2.(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)已知直线l:y=x+4,点A(0,2),点B(2,0),设点P为直
线l上一动点,当P的坐标为 时,过P,A,B三点不能作出一个圆.
3.(23-24九年级上·北京海淀·期中)如图,在平面直角坐标系中, .
(1)将点B向上平移4个单位长度,得到点C,则点C的坐标是___________.
(2)将 绕点B顺时针旋转得到 ,其中点A与点D对应,点D在线段 上,请在图中画出;
(3)经过A,B,E三点___________确定一个圆.(填写“能”或“不能”)
【经典例题八 圆中角度的计算】
【例8】1(2023·甘肃白银·校考三模)如图,A、B、C是圆O上的三点,且四边形 是平行四边形,
交圆O于点F,则 等于( )
A.15° B.30° C.45° D.60°
1.(23-24九年级上·山东聊城·期中)如图, 是 的弦,延长 相交于点E,已知
,则 的度数是( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)如图, 是 的直径,点 在 的延长线上,
交 于点 ,且 .则 .3.(23-24九年级下·海南海口·阶段练习)如图所示, 为 的直径, 是 的弦, 的延
长线交于点 ,已知 .求 的度数.
【经典例题九 圆中线段长度的计算】
【例9】(2023·全国·九年级专题练习)如图的方格纸中,每个方格的边长为1,A、O两点皆在格线的交
点上,今在此方格纸格线的交点上另外找两点B、C,使得 的外心为O,求 的长度为何( )
A.4 B.5 C. D.
1.(2024·浙江杭州·一模)如图,在 中, , , ,以点B为圆心,
为半径画弧交边 于点P,则 的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.(2024·山东泰安·三模)如图,在 中, ,O是 边上一点,以O为圆心, 为
半径的圆与 相交于点D,连接 ,且 .若 ,则圆O半径的长为 .3.(23-24九年级上·广东广州·期中)如图, ,在射线 上顺次截取 , ,
以DB为直径作 交射线 于 、 两点.求:
(1)圆心O到 的距离.
(2)求 的长.
【经典例题十 求一点到圆上点距离的最值】
【例10】(2023秋·江苏·九年级专题练习)在同一平面内,已知 的半径为2,圆心O到直线l的距离为
3,点P为圆上的一个动点,则点P到直线l的最大距离是( )
A.2 B.5 C.6 D.8
1.(2023春·浙江·八年级专题练习)如图,在平行四边形 中, , , , 是
边的中点, 是线段 上的动点,将 沿 所在直线折叠得到 ,连接 ,则 的最
小值是( )A. B.6 C.4 D.
2.(2023·全国·九年级专题练习)如图,在矩形 中, ,动点P在矩形的边上沿
运动.当点P不与点A、B重合时,将 沿 对折,得到 ,连接 ,则在点
P的运动过程中,线段 的最小值为 .
3.(2023·河北衡水·统考二模)如图, 和 均为边长为 的等边三角形,点 在边 上,
是 的中点,作点 关于 的对称点 ,连接 和 .
(1)求证:四边形 是菱形;
(2)求 的最小值;
(3)若 与 垂直,求 的长.
1.(23-24九年级下·全国·单元测试)已知矩形 中, ,以点B为圆心r为半径作圆,
且 与边 有唯一公共点,则r的取值范围为( )
A. B. C. D.2.(24-25九年级上·全国·课后作业)在 中, .分别以 为圆心, 长为半
径作圆 、圆 ,关于 点位置,下列叙述中正确的是( )
A.在圆 外部,在圆 内部 B.在圆 外部,在圆 外部
C.在圆 内部,在圆 内部 D.在圆 内部,在圆 外部
3.(24-25九年级上·全国·课后作业)已知如图正方形 的边长为4,点 为边 上一动点,
于 ,将 绕着点 顺时针旋转 得到 ,连接 ,当点 从点 运动到点 时,点 的
运动路径长为( )
A.4 B. C. D.
4.(2024·辽宁·模拟预测)如图,在 中, ,E是直角边 的中点,F是直角边 上的
一个动点,将 沿 所在直线折叠,得到 ,D是斜边 的中点,若 , ,则
的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(2024·山东日照·二模)直线 与x,y轴分别交于A,B两点,P是以 为圆心,1为
半径的圆上一点,连接 ,则 面积的最大值为( )A.27 B.10 C.23 D.32
6.(24-25九年级上·全国·课后作业)下列结论中正确的是 .(填写所有正确结论的序号)
①直径是圆中最长的弦;
②长度相等的两条弧是等弧;③面积相等的两个圆是等圆;
④等弧所对的圆心角相等;
⑤同圆中,两条相等的弦所对的弧相等;
⑥顶点在圆上的角是圆周角;
⑦将圆绕一点旋转一个角度可以和自身重合;
⑧圆是轴对称图形,每一条直径都是它的对称轴;
⑨半圆是弧;
⑩过圆心的线段是直径.
7.(23-24九年级上·江苏泰州·阶段练习)已知P是 内一点 点P不与圆心O重合 ,点P到圆上各点
的距离中,最小距离与最大距离是关于x的一元二次方程 的两个实数根,则 的半径
为 .
8.(24-25九年级上·全国·课后作业)如图,正方形 的边长为4,点P是以 为直径的半圆O上一
点,则 的最小值为 .
9.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)如图, 是 的直径, 是 延长线上一点,点 在
上,且 , 的延长线交 于点 .若 ,则 度数为 .10.(24-25九年级上·全国·课后作业)如图,在 中, .以点 为圆心,
为半径作圆.
(1)当点 在 内时, 的取值范围是 ;
(2)若 ,则点 在 ,点 在 ;
(3)当点 中只有两点在 内时, 的取值范围是 .
11.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图, 的半径 , 是弦, 是 上一点,且
, .求 的度数.
12.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)已知:如图,在 中, , , ,
以点 为圆心, 为半径的圆与 交于点 .(1)求 的长;
(2)若 ,求 的度数;
(3)若点 是线段 上的动点,则线段 的长度取值范围是________.
13.(23-24九年级上·云南文山·阶段练习)如图, 是 的直径, , 交 于点 B ,
且 ,求 的度数.
14.(23-24九年级上·全国·单元测试)问题探究
(1)请在图(1)中作出两条直线,使它们将圆面积四等分,并写出作图过程;
拓展应用
(2)如图(2), 是正方形 内一定点, 是对角线 、BD的交点.连接 并延长,分别交
AD、 于 、 .过 作直线 ,分别交 、 于 、 .求证: 、 将正方形
的面积四等分.
15.(24-25九年级上·全国·假期作业)如图,已知矩形 的边 , .(1)以点A为圆心, 为半径作 ,则点B,C,D与 的位置关系如何?
(2)若以点A为圆心作 ,使B,C,D三点中至少有一点在圆内且至少有一点在圆外,则 的半径r的
取值范围是什么?