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第 04 讲 圆周角
课程标准 学习目标
①圆周角的认识 1. 掌握圆周角的概念,能够熟练的判断圆周角。
②圆周角定理 2. 掌握圆周角定理及其的推论,并能够在题目中熟练的进行应用。
③圆周角定理的推论 3. 掌握圆的内接多边形的概念与内接四边形的性质,并能够在解决相关
④圆内接四边形的性质 问题时熟练应用
知识点01 圆周角的认识
1. 圆周角的定义:
顶点在 圆上 ,且两边都与圆 相交 的角叫做圆周角。
【即学即练1】
1.如图,∠APB是圆周角的是( )
A. B.C. D.
【分析】根据圆周角的概念:顶点在圆周上,且两边都与圆相交的角叫圆周角就可判断.
【解答】解:A、B顶点没在圆上,C虽然顶点在圆上,但一条边没有与圆相交,D符合圆周角的概念,
故选:D.
知识点02 圆周角定理
1. 圆周角定理的内容:
一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的 一半 。
1
2
即:∠BAC= ∠BOC
【即学即练1】
2.如图,点A,B,C都在 O上,若∠C=34°,则∠AOB为( )
⊙
A.34° B.56° C.60° D.68°
【分析】直接根据圆周角定理求解.
【解答】解:∵∠C=34°,
∴∠AOB=2∠C=68°.
故选:D.
知识点03 圆周角定理的推论
1. 圆周角定理的推论:
(1)在 同圆 或 等圆 中,同弧或等弧所对的圆周角都 相等 。
相等的圆周角所对的弧也 相等 。
⌒ ⌒
如图:若AC=BD,则∠ABC = ∠BAD;若∠ABC = ∠BAD,
⌒ ⌒
则AC = BD。
(2)半圆(或直径)所对的圆周角是 直角 ;90°的圆周角所对的弦是 直径 。
如图:若AB是⊙O的直径,则∠ADB=∠BCA= 90 ° 。若∠ADB=∠BCA=90°,则AB是⊙O的 直径 。
【即学即练1】
如图,D是 的中点,则图中与∠ABD相等的角的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】根据等弧所对的圆周角相等,得到与∠ABD相等的角有∠ACD、∠CBD、∠DAC共3个.
【解答】解:∵D是 的中点,
∴弧AD=弧CD,
∴∠ABD=∠CBD=∠ACD=∠DAC.
故选:B.
【即学即练2】
4.如图,C,D是 O上直径AB两侧的两点,设∠ABC=37°,则∠BDC=( )
⊙
A.53° B.63° C.43° D.74°
【分析】由AB是直径可得∠ACB=90°,由∠ABC=37°可知∠CAB=53°,再根据圆周角定理可得
∠BDC的度数,即可得出答案.
【解答】解:∵AB是 O的直径,
∴∠ACB=90°,
⊙
∵∠ABC=37°,
∴∠CAB=53°,
∴∠BDC=∠CAB=53°,
故选:A.
知识点04 圆内接四边形的性质
1. 圆的内接四边形的概念:如图:四个顶点都在 圆上 的四边形叫做圆的内接四边形。多边形的顶点都在圆上的多边形叫
做圆的内接多边形。
2. 圆的内接四边形的性质:
(1)圆的内接四边形的对角 互补 。
即∠B+∠D= 180 ° ,∠C+∠BAD= 180 ° 。
(2)圆的内接四边形的任意一个外角等于它的 内对角 (就是和它相邻的内角的对角)
即:∠EAD= ∠ C 。
【即学即练1】
5.如图, O的内接四边形ABCD中,∠D=50°,则∠B为( )
⊙
A.140° B.130° C.120° D.100°
【分析】根据圆内接四边形的对角互补计算即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是 O的内接四边形,
∴∠D+∠B=180°,
⊙
∵∠D=50°,
∴∠B=180°﹣50°=130°,
故选:B.
【即学即练2】
6.如图,四边形ABCD为 O的内接四边形,∠A=70°,则∠DCE的度数为 70 ° .
⊙
【分析】直接利用圆内接四边形的性质:外角等于它的内对角得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD为 O的内接四边形,
∴∠DCE=∠A=70°,
⊙
故答案为:70°.题型01 圆周角的认识判断
【典例1】下列图形中的角是圆周角的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据圆周角的定义对各选项进行判断.
【解答】解:A、图中的角的顶点不在圆上,所以图中的角不是圆周角,故A选项错误;
B、图中的角的顶点不在圆上,所以图中的角不是圆周角,故B选项错误;
C、图中的角的顶点在圆上,两边与圆相交,所以图中的角是圆周角,故C选项正确;
D、图中的角的顶点在圆上,但两边不与圆相交,所以图中的角不是圆周角,故D选项错误.
故选:C.
【变式1】下列四个图中,∠x是圆周角的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由圆周角的定义:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角,即可求得答案.
【解答】解:根据圆周角定义:
即可得∠x是圆周角的有:C,不是圆周角的有:A,B,D.
故选:C.
题型02 利用圆周角定理进行证明计算
【典例1】如图,在 O中, ,∠AOB=40°,则∠BDC的度数是( )
⊙A.10° B.20° C.30° D.40°
【分析】连接OC,根据弧,弦,圆心角之间的关系得出 BOC=∠AOB=40°,根据圆周角定理得出
BDC= BOC,求出答案即可.
【解答】解:连接OC,
∵ ,∠AOB=40°,
∴∠BOC=∠AOB=40°,
∴∠BDC= BOC=20°,
故选:B.
【变式1】如图,AB是 O的直径,点C,D是圆上两点,若∠AOC=124°,则∠CDB等于( )
⊙
A.29° B.28° C.27° D.26°
【分析】先由平角的定义得到∠BOC=56°,再由同弧所对的圆周角度数是圆心角度数的一半即可得到
答案.
【解答】解:∵∠AOC=124°,AB是 O的直径,
∴∠BOC=180°﹣∠AOC=56°,
⊙
∴ ,
故选:B.
【变式2】如图,AB是 O的弦,OC⊥AB交 O于点C,点D是 O上一点,∠ADC=25°,则∠BOC
⊙ ⊙ ⊙的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【分析】根据垂径定理,推出 ,可得∠AOC=∠BOC,由同弧所对的圆周角等于圆心角的两倍
解题即可.
【解答】解:∵OC⊥AB,
∴ ,
∴∠AOC=∠BOC,
∵∠ADC=25°,
∴∠AOC=50°,
∴∠BOC=50°,
故选:C.
【变式3】如图所示,AB为 O的直径,点C在 O上,且OC⊥AB,过点C的弦CD与线段OB相交于
点E,满足∠AEC=65°,连接AD,则∠BAD等于( )
⊙ ⊙
A.20° B.25° C.30° D.32.5°
【分析】连接OD,根据三角形内角和定理求出∠OCD,根据等腰三角形的性质求出∠ODC,根据三角
形内角和定理求出∠DOC,求出∠DOB,再根据圆周角定理求出∠BAD即可.
【解答】解:连接OD,
∵OC⊥AB,
∴∠COB=90°,
∵∠AEC=65°,
∴∠OCE=180°﹣90°﹣65°=25°,∵OD=OC,
∴∠ODC=∠OCD=25°,
∴∠DOC=180°﹣25°﹣25°=130°,
∴∠DOB=∠DOC﹣∠BOC=130°﹣90°=40°,
∴由圆周角定理得:∠BAD= ∠DOB=20°,
故选:A.
【变式4】如图,已知△ABC中,以AB为直径的半 O交AC于D,交BC于E,BE=CE,∠C=70°,求
∠DOE的度数.
⊙
【分析】连接AE,判断出AB=AC,根据∠B=∠C=70°求出∠BAC=40°,再根据同弧所对的圆周角等
于圆心角的一半,求出∠DOE的度数.
【解答】解:连接AE,
∵AB是 O的直径,
∴∠AEB=90°,
⊙
∴AE⊥BC,
∵BE=CE,
∴AB=AC,
∴∠B=∠C=70°,∠BAC=2∠CAE,
∴∠BAC=40°,
∴∠DOE=2∠CAE=∠BAC=40°.
题型03 利用圆周角定理的推论计算证明
【典例1】如图,AB是 O的直径,若AC=2,∠D=60°,则BC长等于 2 .
⊙【分析】由AB是 O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,即可求得∠ACB=90°,又由在同圆或等
圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,求得∠A的度数,继而求得∠ABC=30°,则可求得BC的长.
⊙
【解答】解:∵AB是 O的直径,
∴∠ACB=90°,
⊙
∵∠A=∠D=60°,
∴∠ABC=90°﹣∠A=30°,
∵AC=2,
∴AB=4
∴BC=2 .
故答案为:2 .
【变式1】如图,AB是 O的直径,点C、D是 O上的点,若∠CAB=25°,则∠ADC的度数为( )
⊙ ⊙
A.65° B.55° C.60° D.75°
【分析】由AB为 O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,可求得∠ACB=90°,又由∠CAB=25°,
得出∠B的度数,根据同弧所对的圆周角相等继而求得∠ADC的度数.
⊙
【解答】解:∵AB为 O的直径,
∴∠ACB=90°,
⊙
∵∠CAB=25°,
∴∠ABC=90°﹣∠CAB=65°,
∴∠ADC=∠ABC=65°.
故选:A.
【变式2】如图, O中直径AB⊥DG于点C,点D是弧EB的中点,CD与BE交于点F.下列结论:
①∠A=∠E,②∠ADB=90°,③FB=FD中正确的个数为( )
⊙A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】根据圆周角定理对①②进行判断;根据垂径定理,由AB⊥DG得到 = ,而 = ,所
以 = ,根据圆周角定理得到∠DBE=∠BDG,从而可对③进行判断.
【解答】解:∵∠A与∠E都对 ,
∴∠A=∠E,所以①正确;
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,所以②正确;
∵AB⊥DG,
∴ = ,
∵点D是弧EB的中点,
即 = ,
∴ = ,
∴∠DBE=∠BDG,
∴FB=FD,所以③正确.
故选:D.
【变式3】如图,O为半圆的圆心,C、D为半圆上的两点,连接CD、BD、AD,CD=BD.连接AC并延
长,与BD的延长线相交于点E.
(1)求证:CD=DE;
(2)若AC=6,半径OB=5,求BD的长.【分析】(1)连接BC,由CD=BD,AB为直径可得∠E=∠ECD,进而求解.
(2)由勾股定理求出BC的值,再由△AEB为等腰三角形可得BD= BE,再通过勾股定理求解.
【解答】(1)证明:∵AB为直径,
∴∠ADB=∠ADE=90°,
∵CD=BD,
∴∠EAD=∠DAB,
∴∠E=∠ABE,
连接BC,则∠DCB=∠DBC,∠ACB=∠ECB=90°,
∵∠EBC+∠E=90°,∠DCB+∠ECD=90°,
∴∠E=∠ECD,
∴CD=DE.
(2)解:在Rt△ACB中,由勾股定理得BC= = =8,
∵∠E=∠ABE,
∴△AEB为等腰三角形,
∴AB=AE,BD=DE,
∴CE=AE﹣AC=AB﹣AC=10﹣6=4,
在Rt△BCE中,由勾股定理得BE= = =4 ,
∴BD= BE=2 .
【变式4】如图所示,AB=AC,AB为 O的直径,AC、BC分别交 O于E,D,连结ED,BE.
(1)试判断DE与BD是否相等,并说明理由;
⊙ ⊙
(2)如果BC=12,AB=10,求BE的长.【分析】(1)根据题意得到AD就是等腰三角形ABC底边上的高,根据等腰三角形三线合一的特点,
可得出∠CAD=∠BAD,根据圆周角定理即可得证;
(2)本题中由于AD⊥BC,BE⊥AC,根据三角形面积公式推出AC•BE=CB•AD.进而求出BE的长.
【解答】解:(1)DE=BD,理由如下:
∵AB为 O的直径,
∴∠ADB=90°,
⊙
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠CAD=∠BAD,
∴ = ,
∴DE=BD;
(2)∵BC=12,BD= BC=6,
在Rt△ABD中,AB=10,∠ADB=90°,
∴AD= = =8,
∵AB为 O的直径,
∴∠ADB=∠AEB=90°,
⊙
∴AD⊥BC,BE⊥AC,
∴△ABC的面积= BC•AD= AC•BE,
∵AB=AC=10,
∴AC•BE=CB•AD,
∴BE= .
题型04 圆内接四边形的性质的应用
【典例1】如图,四边形ABCD是 O的内接四边形,∠BOD=100°,则∠BCD= 13 0 °.
⊙【分析】先根据圆周角定理求出∠A的度数,再由圆内接四边形的性质即可得出结论.
【解答】解:∵∠BOD=100°,
∴∠A=50°.
∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠BCD=180°﹣50°=130°.
故答案为:130.
【变式1】如图,四边形ABCD内接于 O,F是 上一点,且 = ,连接CF并延长交AD的延长线
于点E,连接AC,若∠ABC=105°,∠BAC=25°,则∠E的度数为( )
⊙
A.60° B.55° C.50° D.45°
【分析】先根据圆内接四边形的性质求出∠ADC的度数,再由圆周角定理得出∠DCE的度数,根据三
角形外角的性质即可得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD内接于 O,∠ABC=105°,
∴∠ADC=180°﹣∠ABC=180°﹣105°=75°.
⊙
∵ = ,∠BAC=25°,
∴∠DCE=∠BAC=25°,
∴∠E=∠ADC﹣∠DCE=75°﹣25°=50°.
故选:C.
【变式2】已知圆内接四边形ABCD中,∠A:∠C=1:2,则∠A=( )
A.50° B.60° C.100° D.120°
【分析】根据圆内接四边形的对角互补列出方程,解方程得到答案.
【解答】解:设∠A=x,则∠C=2x,
∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠A+∠C=180°,
∴x+2x=180°,
解得,x=60°,即∠A=60°,故选:B.
【变式3】如图,四边形ABCD内接于圆,∠ABC=60°,对角线BD平分∠ADC.
(1)求证:△ABC是等边三角形;
(2)过点B作BE∥CD交DA的延长线于点E,若AD=2,DC=3,求△BDE的面积.
【分析】(1)根据三个内角相等的三角形是等边三角形即可判断;
(2)过点 A 作 AE⊥CD,垂足为点 E,过点 B 作 BF⊥AC,垂足为点 F.根据 S 四边形 ABCD =
S△ABC +S△ACD ,分别求出△ABC,△ACD 的面积,即可求得四边形 ABCD 的面积,然后通过证得
△EAB≌△DCB(AAS),即可求得△BDE的面积=四边形ABCD的面积= .
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD内接于圆.
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∵∠ABC=60°,
∴∠ADC=120°,
∵DB平分∠ADC,
∴∠ADB=∠CDB=60°,
∴∠ACB=∠ADB=60°,∠BAC=∠CDB=60°,
∴∠ABC=∠BCA=∠BAC,
∴△ABC是等边三角形.
(2)过点A作AM⊥CD,垂足为点M,过点B作BN⊥AC,垂足为点N.
∴∠AMD=90°,
∵∠ADC=120°,
∴∠ADM=60°,
∴∠DAM=30°,
∴DM= AD=1,AM= = = ,
∵CD=3,
∴CM=CD+DM=1+3=4,
∴S△ACD = CD•AM= × = ,
Rt△AMC中,∠AMD=90°,∴AC= = = ,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC= ,
∴BN= BC= ,
∴S△ABC = × = ,
∴四边形ABCD的面积= + = ,
∵BE∥CD,
∴∠E+∠ADC=180°,
∵∠ADC=120°,
∴∠E=60°,
∴∠E=∠BDC,
∵四边形ABCD内接于 O,
∴∠EAB=∠BCD,
⊙
在△EAB和△DCB中,
,
∴△EAB≌△DCB(AAS),
∴△BDE的面积=四边形ABCD的面积= .
【变式4】如图,等腰△ABC内接于 O,AB=AC,点E是 上的点(不与点A,C重合),连接BE并
延长至点G,连接AE并延长至点F,BE与AC交于点D.
⊙
(1)求证:∠GEF=∠CEF;
(2)若 O的半径为5,BC=6,点D是AC的中点,求BD的长.
⊙
【分析】(1)由四边形 ABCE为圆内接四边形,得到∠ABC+∠AEC=180°,结合 AB=AC,得到
∠AEB=∠ACB,∠AEB=∠GEF,即可求解,(2)作 AH⊥BC,DM⊥BC,由 AH 为 BC 的垂直平分线,得到 ,根据勾股定理
,AH=OA+OH=9,根据平行线截线段成比例,得到 ,依次求出
, , ,根据勾股定理,即可求解,
【解答】(1)证明:∵点A,B,C,E均在 O上,
∴四边形ABCE为圆内接四边形.
⊙
∴∠ABC+∠AEC=180°.
又∵∠CEF+∠AEC=180°,
∴∠ABC=∠CEF.
又AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB.
又∵∠AEB=∠ACB,∠AEB=∠GEF,
∴∠GEF=∠CEF.
(2)解:作AH⊥BC于H,
又∵AB=AC,
∴AH为BC的垂直平分线,
过点D作DM⊥BC于点M,连接OB,
∵AH为BC的垂直平分线,
∴点O在AH上,
∴ ,
∴ ,
∴AH=OA+OH=5+4=9,
∵AH⊥BC,DM⊥BC,
∴DM∥AH.又AD=CD,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .1.下列图形中的∠ABC是圆周角的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由圆周角的定义:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角,即可求得答案.
【解答】解:由圆周角的定义可知,A、B、D中的∠ABC都不是圆周角,C中的∠ABC是圆周角,
故选:C.
2.如图,∠A是 O的圆周角,∠OBC=55°,则∠A=( )
⊙
A.35° B.45° C.55° D.70°
【分析】根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出∠BOC的度数,根据圆周角定理计算即可.
【解答】解:∵OB=OC,∠OBC=55°,
∴∠OCB=55°,
∴∠BOC=180°﹣55°﹣55°=70°,
由圆周角定理得,∠A= ∠BOC=35°,
故选:A.
3.如图,AB、BC为 O的两条弦,连接OA、OC,点D为AB的延长线上一点,若∠CBD=62°,则
∠AOC的度数为( )
⊙A.130° B.124° C.114° D.100°
【分析】根据∠CBD的度数可先求出弧AC所对应的圆周角的度数,进而可得答案.
【解答】解:如图,在优弧AC上取点P,连接PA,PC,
∵∠CBD=62°,
∴∠CPA=62°,
∴∠AOC=2∠APC=124°,
故选:B.
4.如图,AB是圆O的直径,CD是圆O的弦,∠ABD=69°,则∠C等于( )
A.29° B.21° C.31° D.62°
【分析】首先根据同弧所对的圆周角相等求得角A的度数,然后再求得∠ABD的度数即可.
【解答】解:∵AB是直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ABD=69°,
∴∠A=21°,
∴∠C=21°,
故选:B.
5.如图,AB是 O的弦,CD是 O的直径,CD⊥AB于点E.在下列结论中,不一定成立的是( )
⊙ ⊙A.AE=BE B.∠CBD=90° C.∠COB=2∠D D.∠COB=∠C
【分析】根据垂径定理、圆周角定理判断求解即可.
【解答】解:∵CD是 O的直径,CD⊥AB,
∴AE=BE,∠CBD=90°,∠COB=2∠D,∠CBO=∠C,
⊙
故A、B、C不符合题意,D符合题意;
故选:D.
6.如图,AB是半圆O的直径,C,D是半圆上的两点,若∠C=125°,则∠ABD的度数是( )
A.25° B.30° C.35° D.40°
【分析】先根据圆周角定理得到∠ADB=90°,求出∠A=55°,即可得到∠ABD的度数.
【解答】解:∵AB是半圆的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠C=125°,∠A+∠C=180°,
∴∠A=180°﹣∠C=55°,
∴∠ABD=90°﹣∠A=90°﹣55°=35°.
故选:C.
7.如图,点O为线段AB的中点,点B,C,D到点O的距离相等,连接AC,BD.则下面结论不一定成
立的是( )
A.∠ACB=∠ADB
B.∠ABC+∠ADC=180°
C.∠ABD=∠ACD
D.若∠ABD=2∠CBD,则AD=2CD
【分析】根据圆的判定和基本性质判断即可.
【解答】解:∵点O为线段AB的中点,点B,C,D到点O的距离相等,
∴OA=OB=OC=OD,
故点A,B,C,D都在以点O为圆心,OA为半径的圆上,且AB是直径,
∴∠ACB=∠ADB,
故A正确;
四边形ABCD是圆的内接四边形,∴∠ABC+∠ADC=180°,
故B正确;
根据同弧上的圆周角相等,得到∠ABD=∠ACD,
故C正确;
作∠ABD的平分线BE,交圆于点E,
则 ,
又∠ABD=2∠CBD,
∴∠ABE=∠DBE=∠CBD,
∴AE=DE=CD,
∵AE+DE>AD,
∴2CD>AD.
故D错误,
故选:D.
8.程老师制作了如图1所示的学具,用来探究“边边角条件是否可确定三角形的形状”问题.操作学具时,
点Q在轨道槽AM上运动,点P既能在以A为圆心、以8为半径的半圆轨道槽上运动,也能在轨道槽
QN上运动.图2是操作学具时,所对应某个位置的图形的示意图.
有以下结论:
①当∠PAQ=30°,PQ=6时,可得到形状唯一确定的△PAQ
②当∠PAQ=30°,PQ=9时,可得到形状唯一确定的△PAQ
③当∠PAQ=90°,PQ=10时,可得到形状唯一确定的△PAQ
④当∠PAQ=150°,PQ=12时,可得到形状唯一确定的△PAQ
其中所有正确结论的序号是( )
A.②③ B.③④ C.②③④ D.①②③④
【分析】以P为圆心,PQ长为半径画弧,与射线AM有1个交点,则可得到形状唯一确定的△PAQ,否
则不能得到形状唯一确定的△PAQ.根据此观点进行解答便可.
【解答】解:①当∠PAQ=30°,PQ=6时,以P为圆心,6为半径画弧,与射线AM有两个交点,则△PAQ的形状不能唯一确定,故①错误;
②当∠PAQ=30°,PQ=9时,以P为圆心,9为半径画弧,与射线AM有一个交点,Q点位置唯一确定,
则可得到形状唯一确定的△PAQ,故②正确;
③当∠PAQ=90°,PQ=10时,以P为圆心,10为半径画弧,与射线AM有一个交点,Q点位置唯一确
定,则可得到形状唯一确定的△PAQ,故③正确;
④当∠PAQ=150°,PQ=12时,以P为圆心,12为半径画弧,与射线AM有一个交点,Q点位置唯一
确定,则可得到形状唯一确定的△PAQ,故④正确;
故选:C.
9.如图,圆内接四边形 ABCD中,∠BCD=105°,连接OB,OC,OD,BD,∠BOC=2∠COD.则
∠CBD的度数是( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【分析】根据圆内接四边形的性质得出∠A+∠BCD=180°,求出∠A=75°,根据圆周角定理得出∠BOD
=2∠A=150°,根据∠BOC=2∠COD求出∠COD=50°,根据圆周角定理得出∠CBD= COD即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是 O的内接四边形,
∴∠A+∠BCD=180°,
⊙
∵∠BCD=105°,
∴∠A=75°,
∴∠BOD=2∠A=150°,
∵∠BOC=2∠COD,
∴∠COD= =50°,
∴∠CBD= COD=25°.
故选:B.
10.如图,AB是 O的直径,C,D是 O上的点,且OC∥BD,AD分别与BC,OC相交于点E,F,有
下列结论:① AD⊥BD;②∠AOC=∠AEC;③ BC 平分∠ABD;④ AF=DF;⑤ BD=2OF;
⊙ ⊙
⑥△CEF≌△BED.其中一定成立的是( )A.②④⑤⑥ B.①③④⑤ C.②③④⑥ D.①③⑤⑥
【分析】根据直径所对的圆周角是直角可判断①;根据三角形内角和定理可判断②;根据平行线的性
质和等腰三角形的性质可得∠OBC=∠DBC,进而可判断③;根据平行线的性质和垂径定理的推论可
判断④;根据结论④和三角形的中位线性质可判断⑤;由于无法得到两个三角形的对应边相等,故可
判断⑥.
【解答】解:①∵AB是 O的直径,
∴∠ADB=90°,
⊙
∴AD⊥BD,故①一定成立;
②△AFO和△CFE中,∠AFO=∠CFE=90°,但∠A与∠C不一定相等,
∴∠AOC与∠AEC不一定相等,故②不一定成立;
③∵OC∥BD,
∴∠DBC=∠OCB,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC,
∴∠OBC=∠DBC,
∴BC平分∠ABD,故③一定成立;
④∵OC∥BD,AD⊥BD,
∴OC⊥AD,又OC是半径,F为垂足,
∴AF=DF,故④一定成立;
⑤∵AF=DF,OA=OB,
∴OF是△ABD的中位线,
∴BD=2OF,故⑤一定成立;
⑥∵△CEF和△BED中,无法判断相等的边,
∴△CEF与△BED不一定全等,故⑥不一定成立,
综上,结论一定成立的是①③④⑤,
故选:B.
11.如图 O的半径为1cm,弦AB、CD的长度分别为 cm、1cm,则弦AC、BD所夹的锐角 = 75 °
.
⊙ α【分析】根据勾股定理的逆定理可证△AOB是等腰直角三角形,故可求∠OAB=∠OBA=45°,又由已
知可证△COD是等边三角形,所以∠ODC=∠OCD=60°,根据圆周角的性质可证∠CDB=∠CAB,而
∠ODB=∠OBD,所以∠CAB+∠OBD=∠CDB+∠ODB=∠ODC=60°,再根据三角形的内角和定理可
求 .
【解答】解:连接OA、OB、OC、OD,
α
∵OA=OB=OC=OD=1,AB= ,CD=1,
∴OA2+OB2=AB2,
∴△AOB是等腰直角三角形,
△COD是等边三角形,
∴∠OAB=∠OBA=45°,∠ODC=∠OCD=60°,
∵∠CDB=∠CAB,∠ODB=∠OBD,
∴ =180°﹣∠CAB﹣∠OBA﹣∠OBD=180°﹣∠OBA﹣(∠CDB+∠ODB)=180°﹣45°﹣60°=75°.
故答案为:75°.
α
12.如图,在 O中, = ,∠AOB=40°,点D在 O上,连接CD,AD,则∠ADC的度数是 20 °
.
⊙ ⊙
【分析】根据等弧所对的圆周角相等,求出∠AOC即可解决问题.
【解答】解:连接OC.∵ = ,
∴∠AOB=∠AOC=40°,
∴∠ADC= ∠AOC=20°,
故答案为20°
13.如图,四边形 ABCD是 O的内接四边形,BE是 O的直径,连接 AE.若∠BCD=2∠BAD,则
∠DAE的度数是 3 0 o .
⊙ ⊙
【分析】根据圆内接四边形的性质求出∠BAD=60°,根据圆周角定理得到∠BAE=90°,结合图形计算,
得到答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是 O的内接四边形,
∴∠BCD+∠BAD=180°,
⊙
∵∠BCD=2∠BAD,
∴∠BCD=120°,∠BAD=60°,
∵BE是 O的直径,
∴∠BAE=90°,
⊙
∴∠DAE=90°﹣∠BAD=90°﹣60°=30°,
故答案为:30°.
14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=40°,AB=4,斜边AB是半圆O的直径,点D是半圆上
的一个动点,连接CD与AB交于点E,若△BCE是等腰三角形,则∠BOD的度数为 80 ° 或 140 ° .
【分析】分两种情形:①BE=BC,②EB=EC,分别求出∠BOD即可.
【解答】解:如图1中,当BE=BC时,∵BE=BC,∠EBC=40°,
∴∠BCE=∠BEC= ×(180°﹣40°)=70°,
∵弧BD=弧BD,
∴∠BOD=2∠BCE=140°;
如图2中,当EB=EC时,点E与O重合,
∵BE=EC,
∴∠EBC=∠BCD=40°,
∴∠BOD=2∠BCD=80°;
故答案为:80°或140°.
15.如图,MN是 O的直径,MN=6,点A在 O上,∠AMN=30°,B为 的中点,P是直径MN上一
动点,则PA+PB⊙的最小值是 3 . ⊙
【分析】首先利用在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,
可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点
就是所要找的点P的位置,然后根据弧的度数发现一个等腰直角三角形计算.
【解答】解:作点B关于MN的对称点C,连接AC交MN于点P,连接OB,则P点就是所求作的点.
此时PA+PB最小,且等于AC的长.
连接OA,OC,∵∠AMN=30°,
∴∠AON=60°,
∵ =
∴∠AOB=∠BON=30°,
∵MN⊥BC,
∴ = ,
∴∠CON=∠NOB=30°,
则∠AOC=90°,又OA=OC=3,
则AC=3 .
16.已知,△ABC中,∠A=68°,以AB为直径的 O与AC,BC的交点分别为D,E
(Ⅰ)如图①,求∠CED的大小;
⊙
(Ⅱ)如图②,当DE=BE时,求∠C的大小.
【分析】(Ⅰ)利用圆内接四边形的性质证明∠CED=∠A即可;
(Ⅱ)连接AE.在Rt△AEC中,求出∠EAC即可解决问题;
【解答】解:(Ⅰ)∵四边形ABED 圆内接四边形,
∴∠A+∠DEB=180°,
∵∠CED+∠DEB=180°,
∴∠CED=∠A,
∵∠A=68°,
∴∠CED=68°.
(Ⅱ)连接AE.
∵DE=BE,
∴ =∴∠DAE=∠EAB= ∠CAB=34°,
∵AB是直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠AEC=90°,
∴∠C=90°﹣∠DAE=90°﹣34°=56°
17.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的 O交AC,BC分别于点E,D两点,连接ED,BE.
(1)求证: = . ⊙
(2)若BC=6.AB=5,求BE的长.
【分析】(1)连接AD,根据圆周角定理得到AD⊥BC,根据等腰三角形的性质得到CD=BD,根据弦、
弧、圆心角的关系定理证明结论;
(2)连接OD交BE于H,作OF⊥BD于F,根据勾股定理求出AD,根据三角形中位线定理求出OF,
根据三角形的面积公式求出BH,根据垂径定理解答.
【解答】(1)证明方法一:连接AD,
∵AB为 O的直径,
∴AD⊥BC,
⊙
∵AB=AC,
∴CD=BD,
∵A、E、D、B四点共圆,
∴∠CED=∠ABC,
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC,
∴∠ACB=∠CED,
∴DE=DC,
∴DE=BD,∴ = ;
方法二:如图②,连接AD,
∵AB为 O的直径,
∴AD⊥BC,
⊙
∵AB=AC,
∴∠EAD=∠BAD,
∴ = ;
(2)解:连接OD交BE于H,作OF⊥BD于F,
BD= BC=3,AB=5,
又勾股定理得,AD= =4,
∵AD⊥BC,OF⊥BD,
∴OF∥AD,又OA=OB,
∴OF= AD=2,
则 × ×BH= ×3×2,
解得,BH= ,
∵ = ,
∴BE=2BH= .
18.如图,四边形ABCD是 O的内接四边形,E为BC延长线上一点,BD=AD.
(1)如图①,若∠DCE=60°,求证:△ABD为等边三角形;
⊙
(2)如图②,对角线AC,BD交于点F,AC⊥BD,若DF=3,AF=4,求 O的半径.
⊙【分析】(1)利用圆内接四边形的性质得出∠DCE=∠BAD=60°,由BD=AD,即可证得△ABD为等
边三角形;
(2)作DH⊥AB于H,根据等腰三角形三线合一的性质得出AH=BH,即可得出DH过圆心O,利用勾
股定理求得AD,进一步求得AB,DH,在Rt△BOH中,由OB2=BH2+OH2得出关于r的方程,解方程
即可求解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是 O的内接四边形,E为BC延长线上一点,
∴∠DCE=∠BAD=60°,
⊙
∵BD=AD,
∴△ABD为等边三角形;
(2)解:作DH⊥AB于H,
∵BD=AD,
∴AH=BH,
∴DH过圆心O,
∵AC⊥BD,DF=3,AF=4,
∴AD= =5,
∵BD=AD,
∴BD=5,
∴BF=5﹣3=2,
∴AB= =2 ,
∴BH= ,
∴DH= = =2 ,
连接OB,设 O的半径为r,则OH=2 ﹣r,
在Rt△BOH中,OB2=BH2+OH2,
⊙
∴r2=( )2+(2 ﹣r)2,
解得r= ,
∴ O的半径为 .
⊙19.如图,AB是 O的直径,弦CD⊥AB于点F,AC绕点C旋转某个度数,使点A与 上的点E重合.
(1)求证:∠2=2∠1.
⊙
(2)当 时,求CG:GE的值.
【分析】(1)连接OC,OE,依题意得CA=CE,OA=OE=OC,由此可依据“SSS”判定△CAO和
△CEO全等,则∠OCA=∠OCE,进而得∠2=2∠OCA,根据OA=OC得∠OCA=∠1,据此可得出结
论;
(2)连接BC,设∠1= ,则∠2=2 ,证明弧BD=弧BC=弧DE,则∠1=∠BAD=∠DCB=∠DCE
= ,∠ACB=4 =90°,由此得 =22.5°,进而得∠DAC=∠2=45°,则△GAC为等腰直角三角形,
α α
ACα=AE= α,进而得GE=CαE﹣CG= ,据此可得CG:GE的值.
【解答】(1)证明:连接OC,OE,如图1所示:
∵弦CE是由弦CA绕点C旋转得到的,
∴CA=CE,
∵AB是 O的直径,
∴OA=OE=OC,
⊙
在△CAO和△CEO中,
,
∴△CAO≌△CEO(SSS),∴∠OCA=∠OCE,
∴∠2=2∠OCA,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠1,
∴∠2=2∠1;
(2)解:连接BC,如图2所示:
设∠1= ,
由(1)的结论得:∠2=2
α
∵AB是 O的直径,弦CD⊥AB,
α
∴弧BD=弧BC,∠ACB=90°,
⊙
∵弧BD=弧DE,
∴弧BD=弧BC=弧DE,
∴∠1=∠BAD=∠DCB=∠DCE= ,
∴∠ACB=∠2+∠DCB+∠DCE=4 =90°,
α
∴ =22.5°,
α
∴∠2=2 =45°,∠BAD= =22.5°,
α
∴∠DAC=∠1+∠BAD=2 =45°,
α α
∴∠DAC=∠2=45°,
α
∴△GAC为等腰直角三角形,即AG=CG,
由勾股定理得:AC= ,
∴CE=CA= ,
∴GE=CE﹣CG= = ,
∴CG:GE=CG: = .
20.如图,AB是 O的直径,点C、D是 O上的点,且OD∥BC,AC分别与BD、OD相交于点E、F.
(1)求证:点⊙D为 的中点; ⊙
(2)若CB=6,AB=10,求DF的长;
(3)若 O的半径为5,∠DOA=80°,点P是线段AB上任意一点,试求出PC+PD的最小值.
⊙【分析】(1)利用圆周角定理得到∠ACB=90°,再证明OF⊥AC,然后根据垂径定理得到点D为 的
中点;
(2)证明OF为△ACB的中位线得到OF= BC=3,然后计算OD﹣OF即可;
(3)作C点关于AB的对称点C′,C′D交AB于P,连接OC,如图,利用两点之间线段最短得到此
时PC+PD的值最小,再计算出∠DOC′=120°,作OH⊥DC′于H,如图,然后根据等腰三角形的性
质和含30度的直角三角形三边的关系求出DH,从而得到PC+PD的最小值.
【解答】(1)∵AB是 O的直径,
∴∠ACB=90°,
⊙
∵OD∥BC,
∴∠OFA=90°,
∴OF⊥AC,
∴ = ,
即点D为 的中点;
(2)解:∵OF⊥AC,
∴AF=CF,
而OA=OB,
∴OF为△ACB的中位线,
∴OF= BC=3,
∴DF=OD﹣OF=5﹣3=2;
(3)解:作C点关于AB的对称点C′,C′D交AB于P,连接OC,如图,
∵PC=PC′,
∴PD+PC=PD+PC′=DC′,
∴此时PC+PD的值最小,
∵ = ,
∴∠COD=∠AOD=80°,
∴∠BOC=20°,
∵点C和点C′关于AB对称,
∴∠C′OB=20°,∴∠DOC′=120°,
作OH⊥DC′于H,如图,
则∠ODH=30°,
则C′H=DH,
在Rt△OHD中,OH= OD= ,
∴DH= OH= ,
∴DC′=2DH=5 ,
∴PC+PD的最小值为5 .