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第一课时——圆的有关性质(1)(答案卷)
知识点一:与圆有关的概念:
1. 圆的概念:
定义①:圆可以看做是到定点O的距离等于定长r的所有点的集合。
特别说明:定点O叫做圆心,定长r叫做半径。
定义②:如图,在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋
转 一周 ,另一个端点A所形成的 图形 叫做圆.固定的端点O叫
做 圆心 ,线段OA叫做 半径 。以O点为圆心的圆,记作 ⊙ O
,读作 圆 O 。
特别说明:固定端点是圆心,线段OA是半径。
2. 弦的概念:连接圆上任意两点的线段叫做 弦 。如图中有弦
CD与弦AB。
3. 直径:过 圆心 的弦叫做直径。如图中弦AB是直径。
4. 弧:圆上任意两点之间的部分叫做弧。
5. 半圆: 直径 的两个端点把圆分成了两条弧,每一条弧都叫做 半圆 。
⌒
6. 优弧: 大于 半圆的弧叫做优弧。如图中的优弧 AOC,表示为 AOC 。读作 弧
AOC 。
⌒
7. 劣弧: 小于 半圆的弧叫做劣弧,如图中的劣弧 AC,表示为 AC 。读作 弧 AC
。
特别说明:表示优弧必须用三个字母,即在弧的两个端点中间加圆心或弧上一点。如
只有两个端点则默认表示劣弧8. 等圆:能够 重合 的两个圆或半径 相等 的两个圆叫做等圆。
9. 等弧:在同圆或等圆中,能够 重合 的两条弧叫做等弧。
特别说明:等弧只在同圆或等圆中存在。
知识点二:圆的对称性:
圆既是 轴对称 图形,有 无数 条对称轴。又是 中心对称 图形,对称中心是圆
的 圆心 。
【类型一:基本概念的认识与理解】
1.到定点O的距离等于2cm的点的集合是以 为圆心, 为半径的圆.
【分析】圆的定义是在同一平面内到定点距离等于定长的点的集合,所以到定点 O的距离等于2cm的
点的集合是圆.
【解答】解:根据圆的定义可知,到定点 O的距离等于2cm的点的集合是以点O为圆心,2cm为半径
的圆.
故答案为:点O,2cm.
2.如图,图中的直径有 ,非直径的弦有 ;图中以A为端点的弧中,优弧有
,劣弧有 .
【分析】连接圆上任意两点的线段叫弦,经过圆心的弦叫直径,圆上任意两点间的
部分叫圆弧,简称弧,圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每条弧都叫
做半圆,大于半圆的弧叫做优弧,小于半圆的弧叫做劣弧.
【解答】解:图中的直径有AB,非直径的弦有CD、EF;图中以A为端点的弧中,
优弧有 , , , ,劣弧有 , , , ,
故答案为:AB;CD、EF; , , , ; , , , .
3.下列说法中,正确的是( )
A.弦是直径
B.半圆是弧C.过圆心的线段是直径
D.圆心相同半径相同的两个圆是同心圆
【分析】利用圆的有关定义及性质分别判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:A、直径是弦,但弦不一定是直径,故错误;
B、半圆是弧,正确;
C、过圆心的弦是直径,故错误;
D、圆心相同半径不同的两个圆是同心圆,故错误,
故选:B.
4.下列说法:
①直径是弦;②弦是直径;③半径相等的两个半圆是等弧;④长度相等的两条弧是等弧;⑤半圆是
弧,但弧不一定是半圆.
正确的说法有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】利用圆的有关定义及性质分别进行判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:①直径是弦,正确,符合题意;
②弦不一定是直径,错误,不符合题意;
③半径相等的两个半圆是等弧,正确,符合题意;
④能够完全重合的两条弧是等弧,故原命题错误,不符合题意;
⑤根据半圆的定义可知,半圆是弧,但弧不一定是半圆,正确,符合题意,
正确的有3个,
故选:C.
5.下列说法错误的是( )
A.圆有无数条直径B.连接圆上任意两点之间的线段叫弦
C.过圆心的线段是直径
D.能够重合的圆叫做等圆
【分析】根据直径、弧、弦的定义进行判断即可.
【解答】解:A、圆有无数条直径,故本选项说法正确;
B、连接圆上任意两点的线段叫弦,故本选项说法正确;
C、过圆心的弦是直径,故本选项说法错误;
D、能够重合的圆全等,则它们是等圆,故本选项说法正确;
故选:C.
6.下列说法正确的是( )
A.直径是弦,弦是直径
B.圆有无数条对称轴
C.无论过圆内哪一点,都只能作一条直径
D.度数相等的弧是等弧
【分析】利用圆的有关性质分别判断后及可确定正确的选项.
【解答】解:A、直径是弦,但弦不一定是直径,故错误,不符合题意;
B、圆有无数条直径,故正确,符合题意;
C、过圆心有无数条直径,故错误,不符合题意;
D、完全重合的弧是等弧,故错误,不符合题意;
故选:B.
7.下列说法错误的是( )
A.直径是圆中最长的弦
B.长度相等的两条弧是等弧
C.面积相等的两个圆是等圆D.半径相等的两个半圆是等弧
【分析】根据直径的定义对A进行判断;根据等弧的定义对B进行判断;根据等圆的定义对C进行判断;
根据半圆和等弧的定义对D进行判断.
【解答】解:A、直径是圆中最长的弦,所以A选项的说法正确;
B、在同圆或等圆中,长度相等的两条弧是等弧,所以B选项的说法错误;
C、面积相等的两个圆的半径相等,则它们是等圆,所以C选项的说法正确;
D、半径相等的两个半圆是等弧,所以D选项的说法正确.
故选:B.
8.下列判断正确的个数有( )
①直径是圆中最大的弦;
②长度相等的两条弧一定是等弧;
③半径相等的两个圆是等圆;
④弧分优弧和劣弧;
⑤同一条弦所对的两条弧一定是等弧.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】利用圆的有关定义及性质分别判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:①直径是圆中最大的弦,正确,符合题意;
②长度相等的两条弧一定是等弧,错误,不符合题意;
③半径相等的两个圆是等圆,正确,符合题意;
④弧分优弧和劣弧及半圆,故原命题错误,不符合题意;
⑤同一条弦所对的两条弧不一定是等弧,故原命题错误,不符合题意.
正确的有2个,
故选:B.知识点一:垂径定理:
1. 垂径定理的内容:
垂直于弦的 直径 , 平分 弦,平分弦所对的 优弧 和 劣弧 。
2. 垂径定理的推论:
五个条件:①过圆心;②垂直于弦;③平分弦;④平分优弧;⑤平分劣弧。
特别说明:这里的弦不能是直径。
知二推三:即知道其中两个另外三个一定成立。
推论1:平分弦(不是直径)的直径 垂直于 弦,并且 平分 弦所对的 两条弧
。
推论2:弦的垂直平分线经过 圆心 ,并且 平分 弦所对的 两条弧 。
推论3:平分弦所对一条弧的直径, 垂直平分 弦,并且平分弦所对的 另一条弧
。
3. 垂径定理的应用:
垂径定理与勾股定理相结合,可解决与圆有关的线段计算问题。
即:
如图:
特别说明:弦心距是圆心到弦的距离,半弦长即弦长的一半。
【类型一:利用垂径定理求半径】
9.如图, O的弦AB垂直平分半径OC,若AB= ,则 O的半径为 .
⊙ ⊙【分析】连OA,AB交OC于D点,设半径为R,由AB垂直平分半径OC,根据垂径定理得到DA=DB
= AB= ,且有OD= OC,在Rt△AOD中,OD= R,利用勾股定理可得到R2=( )2+(
R)2,即可求出R= .
【解答】解:连OA,AB交OC于D点,如图,
设半径为R,
∵AB垂直平分半径OC,
∴DA=DB,OD= OC,
而AB= ,
∴AD= ,
在Rt△AOD中,OD= R,
∵OA2=AD2+OD2,即R2=( )2+( R)2,
∴R= .
故答案为 .
10.如图,AB是 O的一条弦,OD⊥AB于点C,交 O于点D,连接OA.若AB=4,CD=1,则 O的
半径为( )
⊙ ⊙ ⊙A.5 B. C.3 D.
【分析】设 O的半径为r,在Rt△ACO中,根据勾股定理列式可求出r的值.
⊙
【解答】解:设 O的半径为r,则OA=r,OC=r﹣1,
⊙
∵OD⊥AB,AB=4,
∴AC= AB=2,
在Rt△ACO中,OA2=AC2+OC2,
∴r2=22+(r﹣1)2,
r= ,
故选:D.
11.如图所示,AB是 O的直径,弦CD⊥AB于点P,CD=10cm,AP:PB=1:5,则 O的半径为
cm.
⊙ ⊙
【分析】要求 O的半径,只要连接OC,在Rt△PCO中根据勾股定理就可以得到.
⊙
【解答】解:连接OC,
设AP=x,则PB=5x,
∴OP=3x﹣x=2x.∵CD⊥AB,∴PC= CD= ×10=5.
在Rt△PCO中,OC2﹣OP2=PC2,
∴(3x)2﹣(2x)2=52,
∴x= ,∴ O的半径为3 cm.
⊙
12.如图,在 O中,AB,AC为互相垂直且相等的两条弦,OD⊥AB,OE⊥AC,垂足分别为点D,E,若
AC=2cm,则 O的半径为( )
⊙
⊙
A.1 cm B.2 cm C. cm D.4 cm
【分析】首先证明四边形ADOE为正方形,且边长为1,对角线AO的长即为半径.
【解答】解:∵OD⊥AB,
∴AD=BD= AB.
同理AE=CE= AC.
∵AB=AC,∴AD=AE
连接OA,∵OD⊥ABOE⊥ACAB⊥AC,
∴∠OEA=∠A=∠ODA=90°,
∴四边形ADOE为矩形.
又∵AD=AE,∴ADOE为正方形,∴OA= = (cm).
故选:C.
13.如图所示,在 O中,弦AB的长为6cm,圆心O到AB的距离为4cm,则 O的半径长为( )
⊙ ⊙
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【分析】过点O作OC⊥AB,连接OA,由OC垂直AB,根据垂径定理得到AC的值,在直角三角形
AOC中,利用勾股定理即可求出OA的长,即为圆的半径.
【解答】解:过点O作OC⊥AB,连接OA,
∵OC⊥AB,
∴AC=BC= AB=3cm,
又∵OC=4cm,
在Rt△AOC中,根据勾股定理得:OA= = =5cm.
故选:C.
【类型二:利用垂径定理求弦长】
14.如图,在 O中,弦AB垂直平分半径OC,垂足为D,若 O的半径为2,则弦AB的长为 .
⊙ ⊙【分析】连接OA,由AB垂直平分OC,求出OD的长,再利用垂径定理得到D为AB的中点,在直角
三角形AOD中,利用垂径定理求出AD的长,即可确定出AB的长.
【解答】解:连接OA,由AB垂直平分OC,得到OD= OC=1,
∵OC⊥AB,
∴D为AB的中点,
则AB=2AD=2 =2 =2 .
故答案为:2 .
15.如图,CD是圆O的直径,AB是圆O的弦,且AB=10,若CD⊥AB于点E,则AE的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【分析】根据垂径定理可得结论.
【解答】解:∵CD⊥AB,CD是直径,
∴AE=EB= AB=5,故选:B.
16.如图, O的直径CD垂直弦AB于点E,且CE=3cm,DE=7cm,则弦AB= cm.
⊙
【分析】连接OA,如图,先计算出OC=OA=5,OE=2,再根据垂径定理得到AE=BE,然后利用勾
股定理计算出AE,从而得到AB的长.
【解答】解:连接OA,如图,
∵CE=3cm,DE=7cm,
∴CD=10cm,
∴OC=OA=5cm,OE=2cm,
∵AB⊥CD,
∴AE=BE,
在Rt△AOE中,AE= = (cm),
∴AB=2AE=2 (cm).
故答案为2 .
17.如图, O的半径是3,点P是弦AB延长线上的一点,连接OP,若OP=4,∠APO=30°,则弦AB
的长为 .
⊙【分析】连接OB,过O作OC⊥AB于C,根据含30度角的直角三角形性质求出OC,根据勾股定理求
出BC,根据垂径定理得出AB=2BC,即可得出答案.
【解答】
解:连接OB,过O作OC⊥AB于C,
则∠OCP=90°,
∵OP=4,∠APO=30°,
∴OC= OP=2,
在Rt△OCB中,由勾股定理得:BC= = = ,
∵OC⊥AB,OC过O,
∴AB=2BC=2 ,
故答案为:2 .
18.已知圆中两条平行的弦之间距离为1,其中一弦长为8,若半径为5,则另一弦长为( )
A.6 B.2
C.6或2 D.以上说法都不对
【分析】如图,分CD=8和AB=8这两种情况,利用垂径定理和勾股定理分别求解可得.
【解答】解:如图,①若CD=8,
则CF= CD=4,
∵OC=OA=5,
∴OF=3,
∵EF=1,
∴OE=2,
则AE= ,
∴AB=2AE=2 ;
②若AB=8,
则AE= AB=4,
∵OA=OC=5,
∴OE=3,
∵EF=1,
∴OF=4,
则CF=3,
∴CD=2CF=6;
综上,另一弦长为6或2 ,
故选:C.
【类型三:利用垂径定理求弦心距】19.如图,弦CD垂直于 O的直径AB,垂足为H,且OB=13,CD=24,则OH的长是( )
⊙
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】连接OC,根据垂径定理求出CH,根据勾股定理即可得到答案.
【解答】解:连接OC,
∵AB是 O的直径,CD⊥AB,
⊙
∴CH= CD=12,
在Rt△OCH中,OH= = =5,
故选:C.
20.过 O内一点P,最长的弦为10cm,最短的弦长为8cm,则OP的长为 3 cm .
⊙
【分析】根据直径是圆中最长的弦,知该圆的直径是 10cm;最短弦即是过点P且垂直于过点P的直径
的弦;根据垂径定理即可求得CP的长,再进一步根据勾股定理,可以求得OP的长.
【解答】解:如图所示,CD⊥AB于点P.
根据题意,得
AB=10cm,CD=6cm.
∵CD⊥AB,
∴CP= CD=4cm.
根据勾股定理,得OP= = =3(cm).
故答案为:3cm.21. O的半径是13,弦AB∥CD,AB=24,CD=10,则AB与CD的距离是 .
⊙
【分析】作OE⊥AB于E,OF⊥CD于F,连OA,OC,由垂径定理得AE= AB=12,CF= CD=5,
由于AB∥CD,易得E、O、F三点共线,在Rt△AOE和Rt△OCF中,利用勾股定理分别计算出OE与
OF,然后讨论:当圆心O在弦AB与CD之间时,AB与CD的距离=OF+OE;当圆心O在弦AB与CD
的外部时,AB与CD的距离=OF﹣OE.
【解答】解:如图,作OE⊥AB于E,OF⊥CD于F,连OA,OC,OA=OC=13,
则AE= AB=12,CF= CD=5,
∵AB∥CD,
∴E、O、F三点共线,
在Rt△AOE中,OE= = =5,
在Rt△OCF中,OF= = =12,
当圆心O在弦AB与CD之间时,AB与CD的距离=OF+OE=12+5=17;
当圆心O在弦AB与CD的外部时,AB与CD的距离=OF﹣OE=12﹣5=7.
所以AB与CD的距离是17或7.
故答案为17或7.
22.如图,AB是 O的直径,弦CD⊥AB于点E,OC=5cm,CD=8cm,则AE=( )cm.
⊙A.8 B.5 C.3 D.2
【分析】根据垂径定理推出EC=ED=4,再利用勾股定理求出OE即可解决问题.
【解答】解:∵AB⊥CD,AB是直径,
∴CE=ED=4cm,
在Rt△OEC中,OE= =3(cm),
∴AE=OA+OE=5+3=8(cm),
故选:A.
23.如图, O的直径为10,弦AB=8,P是弦AB上一动点,那么OP长的取值范围是 .
⊙
【分析】因为 O的直径为10,所以半径为5,则OP的最大值为5,OP的最小值就是弦AB的弦心距
的长,所以,过点O作弦AB的弦心距OM,利用勾股定理,求出OM=3,即OP的最小值为3,所以
⊙
3≤OP≤5.
【解答】解:如图:连接OA,作OM⊥AB与M,
∵ O的直径为10,
⊙
∴半径为5,
∴OP的最大值为5,
∵OM⊥AB与M,
∴AM=BM,
∵AB=8,∴AM=4,
在Rt△AOM中,OM= ,
OM的长即为OP的最小值,
∴3≤OP≤5.
【类型一:垂径定理的应用】
24.把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知 EF=CD=4cm,则球的半径
长是( )
A.2cm B.2.5cm C.3cm D.4cm
【分析】取EF的中点M,作MN⊥AD于点M,取MN上的球心O,连接OF,设OF=x,则OM=4﹣
x,MF=2,然后在Rt△MOF中利用勾股定理求得OF的长即可.
【解答】解:EF的中点M,作MN⊥AD于点M,取MN上的球心O,连接OF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠D=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴MN=CD=4,
设OF=x,则ON=OF,
∴OM=MN﹣ON=4﹣x,MF=2,
在直角三角形OMF中,OM2+MF2=OF2
即:(4﹣x)2+22=x2
解得:x=2.5
故选:B.25.如图是一圆柱形输水管的横截面,阴影部分为有水部分,如果水面 AB宽为8cm,水的最大深度为
2cm,则该输水管的半径为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【分析】先过点O作OD⊥AB于点D,连接OA,由垂径定理可知AD= AB,设OA=r,则OD=r﹣
2,在Rt△AOD中,利用勾股定理即可求出r的值.
【解答】解:如图所示:过点O作OD⊥AB于点D,连接OA,
∵OD⊥AB,
∴AD= AB= ×8=4cm,
设OA=r,则OD=r﹣2,
在Rt△AOD中,OA2=OD2+AD2,即r2=(r﹣2)2+42,
解得r=5cm.
∴该输水管的半径为5cm;
故选:C.
⌒ ⌒
26.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(AB),点O是这段弧所在圆的圆心,AB=40m,点C是AB的
中点,点D是AB的中点,且CD=10m,则这段弯路所在圆的半径为( )A.25m B.24m C.30m D.60m
【分析】根据题意,可以推出AD=BD=20m,若设半径为r,则OD=r﹣10,OB=r,结合勾股定理可
推出半径r的值.
【解答】解:∵OC⊥AB,AB=40 m,
∴AD=DB=20 m,
在Rt△AOD中,OA2=OD2+AD2,
设半径为r得:r2=(r﹣10)2+202,
解得:r=25(m),
∴这段弯路的半径为25 m
故选:A.
27.“圆材埋壁”是我国古代数一学著作《九章算术》中的一个问题.“今有圆材,埋壁中,不知大小,
以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用现在的数学语言表达是:如图所示,CD为 O的直
径,弦AB⊥CD,垂足为E,CE=1寸,AB=1尺,则直径CD长为 寸.
⊙
【分析】连接OA,设OA=r,则OE=r﹣CE=r﹣1,再根据垂径定理求出AE的长,在Rt△OAE中根
据勾股定理求出r的值,进而得出结论.
【解答】解:连接OA,设OA=r,则OE=r﹣CE=r﹣1,
∵AB⊥CD,AB=1尺,
∴AE= AB=5寸,在Rt△OAE中,
OA2=AE2+OE2,即r2=52+(r﹣1)2,
解得r=13(寸).
∴CD=2r=26寸.
故答案为:26.
28.如图,圆弧形桥拱的跨度AB=16米,拱高CD=4米,则拱桥的半径为 米.
【分析】根据垂径定理和勾股定理求解.
【解答】解:设所在的圆的圆心是O.
根据垂径定理,知C,O,D三点共线,
设圆的半径是r,则根据垂径定理和勾股定理,得r2=(r﹣4)2+64,∴r=10m.
29.如图,一下水管道横截面为圆形,直径为100cm,下雨前水面宽为60cm,一场大雨过后,水面宽为
80cm,则水位上升 cm.【分析】分两种情形分别求解即可解决问题;
【解答】解:作半径OD⊥AB于C,连接OB,
由垂径定理得:BC= AB=30cm,
在Rt△OBC中,OC= =40cm,
当水位上升到圆心以下 水面宽80cm时,
则OC′= =30cm,
水面上升的高度为:40﹣30=10cm;
当水位上升到圆心以上时,水面上升的高度为:40+30=70cm,
综上可得,水面上升的高度为10cm或70cm.
故答案为10或70.
30.一座桥,桥拱是圆弧形(水面以上部分),测量时只测到桥下水面宽AB为16m(如图),桥拱最高
处离水面4m.
(1)求桥拱半径;
(2)若大雨过后,桥下面河面宽度为12m,问水面涨高了多少?【分析】已知到桥下水面宽AB为16m,即是已知圆的弦长,已知桥拱最高处离水面4m,就是已知弦心
距,可以利用垂径定理转化为解直角三角形的问题.
【解答】解:(1)如图所示,设点O为AB的圆心,点C为 的中点,
连接OA,OC,OC交AB于D,由题意得AB=16m,CD=4m,
由垂径定理得OC⊥AB,AD= AB= ×16=8(m),
设 O半径为xm,则在Rt△AOD中,
⊙
OA2=AD2+OD2,即x2=82+(x﹣4)2,
解得x=10,所以桥拱的半径为10m;
(2)设河水上涨到EF位置(如上图所示),
这时EF=12m,EF∥AB,有OC⊥EF(垂足为M),
∴EM= EF=6m,
连接OE,则有OE=10m,
OM= =8(m)
OD=OC﹣CD=10﹣4=6(m),
DM=OM﹣OD=8﹣6=2(m).一、选择题(10题)
1.下列说法中,不正确的是( )
A.圆既是轴对称图形又是中心对称图形
B.圆有无数条对称轴
C.圆的每一条直径都是它的对称轴
D.圆的对称中心是它的圆心
【分析】利用圆的对称性质逐一求解可得.
【解答】解:A.圆既是轴对称图形又是中心对称图形,正确;
B.圆有无数条对称轴,正确;
C.圆的每一条直径所在直线都是它的对称轴,此选项错误;
D.圆的对称中心是它的圆心,正确;
故选:C.
2.在以下所给的命题中,正确的个数为( )
①直径是弦;②弦是直径;③半圆是弧,但弧不一定是半圆;④半径相等的两个半圆是等弧;⑤长
度相等的弧是等弧.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据弦的定义、弧的定义、以及等弧的定义即可解决.
【解答】解:根据直径和弦的概念,知①正确,②错误;
根据弧和半圆的概念,知③正确;
根据等弧的概念,半径相等的两个半圆一定能够重合,是等弧,④正确;
长度相等的两条弧不一定能够重合,⑤错误.
故选:C.
3.如图, O中,点A,O,D以及点B,O,C分别在一条直线上,图中弦的条数有( )
⊙A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【分析】根据弦的定义进行分析,从而得到答案.
【解答】解:图中的弦有AB,BC,CE共三条,
故选:B.
4.如图所示,MN为 O的弦,∠N=50°,则∠MON的度数为( )
⊙
A.40° B.50° C.80° D.100°
【分析】根据半径相等得到OM=ON,则∠M=∠N=50°,然后根据三角形内角和定理计算∠MON的
度数.
【解答】解:∵OM=ON,
∴∠M=∠N=50°,
∴∠MON=180°﹣2×50°=80°.
故选:C.
5.如图,点E在y轴上, E与x轴交于点A、B,与y轴交于点C、D,若C(0,9),D(0,﹣1),
则线段AB的长度为( )
⊙A.3 B.4 C.6 D.8
【分析】连接EB,由题意得出OD=1,OC=9,∴CD=10,得出EB=ED= CD=5,OE=4,由垂
径定理得出AO=BO= AB,由勾股定理求出OB,即可得出结果.
【解答】解:连接EB,如图所示:
∵C(0,9),D(0,﹣1),
∴OD=1,OC=9,
∴CD=10,
∴EB=ED= CD=5,OE=5﹣1=4,
∵AB⊥CD,
∴AO=BO= AB,OB= = =3,
∴AB=2OB=6;
故选:C.
6.如图(1)是博物馆展出的古代车轮实物.为测量车轮半径,如图(2)所示,在车轮上取A、B两点,
⌒
设AB所在圆的圆心为O,作弦AB的垂线OC,D为垂足,则D是AB的中点.经测量:AB=90cm,CD
=15cm,则OA的长度是( )
A.60cm B.65cm C.70cm D.75cm
【分析】设 O的半径为rcm,根据垂径定理得到AD=BD=45cm,接着利用勾股定理得到452+(r﹣
15)2=r2,然
⊙
后解方程即可.【解答】解:设 O的半径为rcm,
⊙
∵OD⊥AB,
∴AD=BD= AB=45cm,
在Rt△OAD中,∵OA=r,OD=r﹣15,AD=45,
∴452+(r﹣15)2=r2,
解得r=75,
即OA的长为75cm.
故选:D.
7.如图,AB是 O的直径,弦CD⊥AB,垂足为P.若CD=AP=8,则 O的直径为( )
⊙ ⊙
A.10 B.8 C.5 D.3
【分析】连接OC,先根据垂径定理求出PC的长,再根据勾股定理即可得出OC的长.
【解答】解:连接OC,
∵CD⊥AB,CD=8,
∴PC= CD= ×8=4,
在Rt△OCP中,设OC=x,则OA=x,
∵PC=4,OP=AP﹣OA=8﹣x,
∴OC2=PC2+OP2,
即x2=42+(8﹣x)2,
解得x=5,
∴ O的直径为10.
⊙故选:A.
8.《九章算术》是我国古代著名数学著作,书中记载:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,
深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可表述为:“如图,CD为 O的直径,弦AB⊥DC于
E,ED=1寸,AB=10寸,求直径CD的长.”则CD=( )
⊙
A.13寸 B.20寸 C.26寸 D.28寸
【分析】连接OA构成直角三角形,先根据垂径定理,由DE垂直AB得到点E为AB的中点,由AB=
10可求出AE的长,再设出圆的半径OA为x,表示出OE,根据勾股定理建立关于x的方程,求出方程
的解即可得到x的值,即为圆的半径,把求出的半径代入即可得到答案.
【解答】解:连接OA,∵AB⊥CD,且AB=10,
∴AE=BE=5,
设圆O的半径OA的长为x寸,则OC=OD=x寸,
∵DE=1,
∴OE=x﹣1,
在直角三角形AOE中,根据勾股定理得:
x2﹣(x﹣1)2=52,化简得:x2﹣x2+2x﹣1=25,
即2x=26,
解得:x=13
所以CD=26(寸).
故选:C.9.已知 O的半径为10cm,弦MN∥EF,且MN=12cm,EF=16cm,则弦MN和EF之间的距离为(
)cm.
⊙
A.14或2 B.14 C.2 D.6
【分析】分两种情况进行讨论:①弦MN和EF在圆心同侧;②弦MN和EF在圆心异侧;作出半径和
弦心距,利用勾股定理和垂径定理求解即可.
【解答】解:①当弦MN和EF在圆心同侧时,如图1,
∵MN=12cm,EF=16cm,
∴CE=8cm,CF=6cm,
∵OE=OM=10cm,
∴CO=6cm,OD=8cm,
∴EF=OF﹣OE=2cm;
②当弦MN和EF在圆心异侧时,如图2,
∵MN=12cm,EF=16cm,
∴CE=8cm,CF=6cm,
∵OE=OM=10cm,
∴CO=6cm,OD=8cm,
∴EF=OF+OE=14cm;
故选:A.
10.如图,AB是半圆O的直径,AC为弦,OD⊥AC于D,过点O作OE∥AC交半圆O于点E,过点E作
EF⊥AB于F.若AC=2,则OF的长为( )
A. B. C.1 D.2【分析】根据垂径定理求出AD,证△ADO≌△OFE,推出OF=AD,即可求出答案.
【解答】解:∵OD⊥AC,AC=2,
∴AD=CD=1,
∵OD⊥AC,EF⊥AB,
∴∠ADO=∠OFE=90°,
∵OE∥AC,
∴∠DOE=∠ADO=90°,
∴∠DAO+∠DOA=90°,∠DOA+∠EOF=90°,
∴∠DAO=∠EOF,
在△ADO和△OFE中,
,
∴△ADO≌△OFE(AAS),
∴OF=AD=1,
故选:C.
二、填空题(6题)
11.如图,AB是 O的直径,点C在 O上,CD⊥AB,垂足为D,已知CD=4,OD=3, O的直径长
是 .
⊙ ⊙ ⊙
【分析】连接OC,如图,利用勾股定理计算出OC即可.
【解答】解:连接OC,如图,
∵CD⊥AB,∴∠CDO=90°,
在Rt△OCD中,OC= =5,
∴AB=2OC=10,
即 O的直径为10.
⊙
故答案为10.
12.如图, O的弦AB、半径OC延长交于点D,BD=OA,若∠AOC=105°,则∠D= 度.
⊙
【分析】解答此题要作辅助线OB,根据OA=OB=BD=半径,构造出两个等腰三角形,结合三角形外
角和内角的关系解决.
【解答】解:连接OB,
∵BD=OA,OA=OB
所以△AOB和△BOD为等腰三角形,
设∠D=x度,则∠OBA=2x°,
因为OB=OA,
所以∠A=2x°,
在△AOB中,2x+2x+(105﹣x)=180,
解得x=25,
即∠D=25°.13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,以点C为圆心,CA为半径的圆与AB交于点
D,则AD的长为 .
【分析】首先过点C作CE⊥AD于点E,由∠ACB=90°,AC=3,BC=4,可求得AB的长,又由直角
三角形斜边上的高等于两直角边乘积除以斜边,即可求得CE的长,由勾股定理求得AE的长,然后由
垂径定理求得AD的长.
【解答】解:过点C作CE⊥AD于点E,
则AE=DE,
∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
∴AB= =5,
∵S△ABC = AC•BC= AB•CE,
∴CE= = ,
∴AE= = ,
∴AD=2AE= ,
故答案为 .14.过 O内一点M的最长的弦长为6cm,最短的弦长为4cm,则OM的长为 cm.
⊙
【分析】圆内最长的弦为直径,最短的弦是过点M且与这条直径垂直的弦,由勾股定理和垂径定理求
解即可.
【解答】解:如图,∵AB=6cm,CD=4cm,
∴由垂径定理OC=3cm,CM=2cm,
∴由勾股定理得OM= = = cm,
故答案为 .
15.如图, O 的直径为 10cm,弦 AB=8cm,点 P 是弦 AB 上的一个动点,则 OP 的取值范围是
3 cm ≤ OP ≤ 5 cm .
⊙
【分析】过点O作OE⊥AB于点E,连接OA,由垂径定理可知AE=BE= AB,再根据勾股定理求出
OE的长,由此可得出结论.
【解答】解:过点O作OE⊥AB于点E,连接OA,
∵AB=8cm,
∴AE=BE= AB= ×8=4cm,
∵ O的直径为10cm,
⊙
∴OA= ×10=5cm,∴OE= = =3cm,
∵垂线段最短,半径最长,
∴3cm≤OP≤5cm,
故答案为3cm≤OP≤5cm.
16.如图, O的半径为6,△OAB的面积为18,点P为弦AB上一动点,当OP长为整数时,P点有
个.
⊙
【分析】解法一:过点P最长的弦是12,根据已知条件,△OAB的面积为18,可以求出AB<12,根据
三角形面积可得OC=3 ,从而可知OP的长有两个整数:5,6,且OP=6是P在A或B点时,每一
个值都有两个点P,所以一共有4个.
解法二:根据面积可知,OA上的高为6,也就是说OA与OB互相垂直,然后算出OC长度即可.
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,则AC=BC,
设OC=x,AC=y,
∵AB是 O的一条弦, O的半径为6,
⊙ ⊙
∴AB≤12,∵△OAB的面积为18,
∴ ,
则y= ,
∴ ,
解得x=3 或﹣3 (舍),
∴OC=3 >4,
∴4<OP≤6,
∵点P为弦AB上一动点,当OP长为整数时,OP=5或6,P点有4个.
三、解答题(4题)
17.如图,D是 O弦BC的中点,A是 O上的一点,OA与BC交于点E,已知AO=8,BC=12.
⊙ ⊙
(1)求线段OD的长;
(2)当EO= BE时,求DE的长.
【分析】(1)连接OB,先根据垂径定理得出OD⊥BC,BD= BC,在Rt△BOD中,根据勾股定理即
可得出结论;
(2)在Rt△EOD中,设BE=x,则OE= x,DE=6﹣x,再根据勾股定理即可得出结论.
【解答】解:(1)连接OB.
∵OD过圆心,且D是弦BC中点,∴OD⊥BC,BD= BC,
在Rt△BOD中,OD2+BD2=BO2.
∵BO=AO=8,BD=6.
∴OD=2 ;
(2)在Rt△EOD中,OD2+ED2=EO2.
设BE=x,则OE= x,DE=6﹣x.
(2 )2+(6﹣x)2=( x)2,
解得x =﹣16(舍),x =4.
1 2
则DE=2.
18.如图,有一座拱桥是圆弧形,它的跨度AB=60米,拱高PD=18米.
(1)求圆弧所在的圆的半径r的长;
(2)当洪水泛滥到跨度只有30米时,要采取紧急措施,若拱顶离水
面只有4米,即PE=4米时,是否要采取紧急措施?
【分析】(1)连接OA,利用r表示出OD的长,在Rt△AOD中根据勾股定理求出r的值即可;
(2)连接OA′,在Rt△A′EO中,由勾股定理得出A′E的长,进而可得出A′B′的长,据此可得
出结论.
【解答】解:(1)连接OA,
由题意得:AD= AB=30(米),OD=(r﹣18)米,
在Rt△ADO中,由勾股定理得:r2=302+(r﹣18)2,解得,r=34(米);
(2)连接OA′,
∵OE=OP﹣PE=30米,
∴在Rt△A′EO中,由勾股定理得:A′E2=A′O2﹣OE2,即:A′E2=342﹣302,
解得:A′E=16(米).
∴A′B′=32(米).
∵A′B′=32>30,
∴不需要采取紧急措施.
19.如图所示,某地有一座圆弧形的拱桥,桥下水面宽为12米,拱顶高出水面4米.
(1)求这座拱桥所在圆的半径.
(2)现有一艘宽5米,船舱顶部为正方形并高出水面3.6米的货船要经
过这里,此时货船能顺利通过这座拱桥吗?请说明理由.
【分析】(1)首先连接OA,设这座拱桥所在圆的半径为x米,由垂径定理,易得方程:x2=(x﹣4)
2+62,解此方程即可求得答案;
(2)连接OM,设MN=5米,可求得此时OH的高,即可求得OH﹣OD的长,比较3.6米,即可得到
此时货船能否顺利通过这座拱桥.
【解答】解:(1)连接OA,
根据题意得:CD=4米,AB=12米,
则AD= AB=6(米),
设这座拱桥所在圆的半径为x米,
则OA=OC=x米,OD=OC﹣CD=(x﹣4)米,
在Rt△AOD中,OA2=OD2+AD2,
则x2=(x﹣4)2+62,解得:x=6.5,
故这座拱桥所在圆的半径为6.5米.
(2)货船不能顺利通过这座拱桥.理由:
连接OM,
设MN=5米,
∵OC⊥MN,
∴MH= MN=2.5(米),
在Rt△OMH中,OH= =6(米),
∵OD=OC﹣CD=6.5﹣4=2.5(米)
∵OH﹣OD=6﹣2.5=3.5(米)<3.6米,
∴货船不能顺利通过这座拱桥.
⌒
20.已知:如图,A,B是半圆O上的两点,CD是 O的直径,∠AOD=80°,B是AD的中点.
⊙
(1)在CD上求作一点P,使得AP+PB最短;
(2)若CD=4cm,求AP+PB的最小值.
【分析】(1)作出B关于CD的对称点B′,连接AB′,交CD于P点,P就是所求的点;
(2)延长AO交圆与E,连接OB′,B′E,可以根据圆周角定理求得∠AOB′的度数,根据等腰三角
形的性质求得∠A的度数,然后在直角△AEB′中,解直角三角形即可求解.
【解答】解:(1)作BB′⊥CD,交圆于B′,然后连接AB′,交CD于P点,P就是所求的点;
(2)连接OB,OB’,过O作OE⊥AB’于E
⌒
∵∠AOD=80°,B是AD的中点.
∴∠BOD=40°,则∠B’ OD=40°
∴∠A OB’=120°∵OE⊥AB’于E
∴∠AOE=60°
∵OA=OD=2
∴OE=1
∴AE=
∴AP+BP=AB’=2