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第24章 《圆》单元检测
一、单选题
1.如图,四边形 ABCD 为 ⊙O 的内接四边形,已知 ∠BCD 为 120° ,则 ∠BOD 的度数为(
)
A.100° B.110° C.120° D.130°
【答案】C
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠A=180°−∠BCD=60°,
由圆周角定理得,∠BOD=2∠A=120°,
故答案为:C.
【分析】根据圆内接四边形的性质求出∠A,根据圆周角定理计算,得到答案.
2.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,半径OD⊥AC,连接BD,AD,若∠ABD=27°,则
∠BAC是( )
A.27° B.36° C.53° D.54°
【答案】B
【解析】【解答】如图,∵∠ABD=27°
∴∠AOD=2∠ABD=2×27°=54°
∵半径OD⊥AC
∴∠BAC=90°-54°=36°
故答案为:B.
【分析】先利用圆周角的性质可得∠AOD=2∠ABD=2×27°=54°,再利用三角形的内角和可得
∠BAC=90°-54°=36°。
3.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°
【答案】C
【解析】【解答】解: ∵OC⊥AB
∴A´C=B´C
∴∠AOC=∠BOC
∵∠ADC=25°
∴∠AOC=50°
∴∠BOC=50°
故答案为:C.
【分析】根据垂径定理,解得 A´C=B´C ,在同一个圆中,等弧所对的圆心角相等,因此可知
∠AOC=∠BOC ,由同弧所对的圆周角等于圆心角的两倍解题即可.
4.⊙O中,直径AB=a,弦CD=b,则a与b大小为( )
A.a>b B.a≥b C.a<b D.a≤b【答案】B
【解析】【解答】解:直径是圆中最长的弦,因而有a≥b.
故选B.
【分析】根据直径是弦,且是最长的弦,即可求解.
5.下列说法正确的是( )
A.等弧所对的圆心角相等
B.三角形的外心到这个三角形的三边距离相等
C.经过三点可以作一个圆
D.相等的圆心角所对的弧相等
【答案】A
【解析】【解答】解:等弧所对的圆心角相等,A正确;
三角形的外心到这个三角形的三个顶点的距离相等,B错误;
经过不在同一直线上的三点可以作一个圆,C错误;
相等的圆心角所对的弧不一定相等,
故选:A.
【分析】根据圆心角、弧、弦的关系、确定圆的条件、三角形的外接圆和外心的知识进行判断即可.
6.已知⊙O 与⊙O 的直径分别是4cm和6cm,OO=5cm,则两圆的位置关系是( )
1 2 1 2
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
【答案】B
【解析】【分析】由⊙O 与⊙O 的直径分别是4cm和6cm,即可求得⊙O 与⊙O 的半径,又由
1 2 1 2
OO=5cm,根据两圆位置关系与圆心距d,两圆半径R,r的数量关系间的联系即可得出两圆位置关
1 2
系.
【解答】∵⊙O 与⊙O 的直径分别是4cm和6cm,
1 2
∴⊙O 与⊙O 的半径分别是2cm和3cm,
1 2
∵OO=5cm,2+3=5,
1 2
∴两圆的位置关系是外切.
故选B.
【点评】此题考查了圆与圆的位置关系.解题的关键是掌握两圆位置关系与圆心距d,两圆半径R,r
的数量关系间的联系.
7.如图,E,B,A,F四点共线,点D是正三角形ABC的边AC的中点,点P是直线A上B异于A,B的一个动点,且满足∠CPD=30°,则 ( )
A.点P一定在射线BE上
B.点P一定在线段AB上
C.P可以在射线AF上,也可以在线段AB上
D.点P可以在射线BE上,也可以在线段
【答案】B
【解析】
【解答】连接BD、PC、PD,如图,
∵△ABC等边三角形,
∴∠CBD=30°,
又∠CPD=30°,
∴∠CBD=∠CPD,
∴B、C、D、P四点共圆,
又∠BDC=90°,
∴点P在以BC为直径的圆上,
∴点P一定在线段AB上.
故选B.【分析】连接BD、PC、PD,如图,由等腰三角形的性质可得∠CBD=30°,而∠CPD=30°,可得B、
C、D、P四点共圆,于是可得P点的位置.本题考查了圆周角定理及等边三角形的性质;利用四点共
圆是正确解答本题的关键.
8.如图,已知⊙O的直径AB与弦AC的夹角为35°,过C点的切线PC与AB的延长线交于点P,则
∠P等于( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【答案】B
【解析】【解答】解:如图,连接OC.
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA=35°,
∴∠POC=∠OAC+∠OCA=70°,
∵PC是⊙O切线,
∴PC⊥OC,
∴∠PCO=90°,
∴∠P=90°﹣∠POC=20°,
故选B.
【分析】连接OC,先求出∠POC,再利用切线性质得到∠PCO=90°,由此可以求出∠P.
9.下列说法不正确的有( )
①直径是弦,弦是直径;②长度相等的弧是等弧;③在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等;
④在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆周角相等.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C【解析】【解答】解:直径是弦,弦不一定是直径,所以①错误;能够完全重合的弧是等弧,长度相
等的弧不一定是等弧,所以②错误;在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所以③正确;在
同圆或等圆中,相等的弦所对的圆周角相等或互补,所以④错误.
故选C.
【分析】根据弦、直径的定义对①进行判断;根据等弧的定义对②进行判断;根据圆心角、弧、弦的
关系对③进行判断;根据圆周角定理对④进行判断.
10.在 Rt△ABC ,∠C=90°,AB=6.△ABC的内切圆半径为1,则△ABC的周长为( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【答案】B
【解析】【解答】解:连结OA、OB、OC、OD、OE、OF(如图),
∵⊙O是 △ABC的内切圆 ,切点分别为D、E、F,
∴OD⊥AC,OE⊥AB,OF⊥BC,BE=BF,AD=AE,
∴∠ODC=∠ACB=∠OFC=90°,
∵OD=DC,
∴四边形ODCF为正方形,
∴OD=DC=CF=OF=1,
∵BE=BF,AD=AE,AE+BE=AB=6,
∴AD+BF=6,
∴C =AD+DC+CF+FB+BE+AE=6+1+1+6=14.
△ABC
故答案为:B.
【分析】根据切线长定理得BE=BF,AD=AE,即AE+BE=AD+BF=6,由切线性质得
∠ODC=∠ACB=∠OFC=90°,根据正方形的判定得四边形ODCF为正方形,从而得DC=CF=1,根据三
角形周长计算即可.二、填空题
11.如图,△ABC为⊙O的内接三角形,O为圆心,OD⊥AB于点D,OE⊥AC于点E,若DE=2,则
BC= .
【答案】4
【解析】【解答】解:∵△ABC 为 ⊙O 的内接三角形, OD⊥AB 于点 D , OE⊥AC 于点
E ,
∴AD=DB,AE=EC ,
∴DE 为 △ABC 的中位线,
1
∴DE= BC ,
2
∴BC=2DE ,
∵DE=2 ,
∴BC=2×2=4 ,
故答案为: 4 .
【分析】由垂径定理可得:AD=BD,AE=CE,所以DE是三角形ABC的中位线,由三角形的中位线
平行于第三边且等于第三边的一半得BC=2DE可求解。
12.正多边形的一个中心角为36度,那么这个正多边形的一个内角等于 度.
【答案】144
【解析】【解答】解:由于正多边形的中心角等于36∘,360÷36∘=10,
所以正多边形为正10边形,
又因为其外角和为360∘,
所以其外角为360÷10=36∘,
其每个内角为180∘−36∘=144∘.
故答案为144.【分析】先求出正多形的边数,再求出其外角为360÷10=36∘,最后利用邻补角求出每个内角为
180∘−36∘=144∘。
13.《九章算术》中记载有一问题“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?”小辉同学根据原文题意,画出圆材截面图如图所示,已知:锯口深1寸,锯道 AB=1
尺(1尺=10寸),则该圆材的直径为 寸.
【答案】26
【解析】【解答】如图,设 ⊙O 的半径为 r ,过O作OD⊥AB于D,延长OD与 ⊙O 交于E,连
接AO,
1
在Rt△AOD中, AD= AB=5 寸, OD=OE−DE=r−1 , OA=r ,
2
由勾股定理可得 AD2+OD2=AO2 ,即 52+(r−1) 2=r2 ,
解得 r=13 ,
∴该圆材的直径为26寸,
故答案为:26.
【分析】如图,设 ⊙O 的半径为 r ,过O作OD⊥AB于D,延长OD与 ⊙O 交于E,连接AO,
1
由垂径定理可得 AD= AB=5 寸,在Rt△AOD中,利用勾股定理建立方程可求出 r ,从而得到直
2
径.14.公元前240年前后,在希腊的亚历山大城图书馆当馆长的埃拉托色尼(Eratosthenes)通过测得有
关数据,求得了地球圆周的长度.他是如何测量的呢?如图所示,由于太阳距离地球很远,从太阳射来
的光线可以看作平行线,在同一时刻,光线与A城和地心的连线 OP 所夹的锐角记为 ∠1 ,光线与
B城和地心的连线 OQ 重合,通过测量A,B两城间的距离(即 A´B )和 ∠1 的度数,利用圆的
有关知识,地球圆周的长度就可以大致算出来了.已知 A´B≈768km ,若 ∠1≈7.2° ,则地球的周长
约为 km .
【答案】38400
【解析】【解答】解:如图所示:设地球的半径为 r
∵AC//OQ
∴∠1=∠POQ=7.2°
7.2πr
根据弧长公式可得: 768=
180
768×180
∴r=
7.2π768×180
∴ 地球的周长约为 2πr=2π× =38400km .
7.2π
故答案为:38400.
【分析】利用平行线的性质可求出∠POQ的度数,再利用弧长公式求出r的值,然后根据圆的周长的
计算公式求出地球的周长.
15.已知矩形ABCD的长AB=4,宽AD=3,按如图放置在直线AP上,然后不滑动地转动,当它转
动一周时(A→A′),顶点A所经过的路线长等于 .
【答案】6π
90⋅π⋅4 90⋅π⋅5 90⋅π⋅3
【解析】【解答】解: + + =6π.
180 180 180
【分析】根据矩形的性质及勾股定理算出矩形的对角线的长,通过观察发现:第一次经过的路径是半
径为4,圆心角是90°的一段弧长,第二次经过的路径是半径为5,圆心角是90°的一段弧长,第三次
经过的路径是半径为3,圆心角是90°的一段弧长,根据弧长计算公式算出三段弧长再求出其和即可。
三、解答题
16.如图,AB,CD是⊙O的两条直径,过点A作AE∥CD交⊙O于点E,连接BD,DE,求证:
BD=DE.
【答案】解:连接OE,如图,
∵OA=OE,
∴∠A=∠OEA,∵AE∥CD,
∴∠BOD=∠A,∠DOE=∠OEA,
∴∠BOD=∠DOE,
∴BD=DE.
【解析】【分析】连接OE,可得∠A=∠OEA,再由AE∥CD得∠BOD=∠A,∠DOE=∠OEA,从而得
出∠BOD=∠DOE,则BD=DE.
17.如图,⊙O中,圆心角∠BOA=120°,求∠BCA的度数.
【答案】解:∵∠BOA=120°
∴优弧AmB所对的圆心角的度数为240°
1
∴∠ACB= ×240°=120°.
2
【解析】【分析】根据圆周角定理即可得到结论.
18.如图,AB是⊙O的直径,CB是弦,OD⊥CB于E,交劣弧CB于D,连接AC.
(1)请写出两个不同的正确结论;
(2)若CB=8,ED=2,求⊙O的半径.
【答案】(1)解:不同类型的正确结论有:①BE=CE;②BD=CD;③∠BED=90°;④∠BOD=∠A;
⑤AC//OD;⑥AC⊥BC;⑦OE2+BE2=OB2 ;⑧S =BC⋅OE ;⑨△BOD是等腰三角形;⑩
ΔABC
;等等
1
(2)解:∵ OD⊥CB ∴BE=CE= CB =4
2设的半径等于R,则OE=OD-DE=R-2
在Rt△OEB中,由勾股定理得,
OE2+BE2=OB2 即 (R−2) 2+42=R2
解得R=5
∴⊙O的半径为5
【解析】【分析】(1)根据垂径定理和直径的性质,得到结论;(2)根据垂径定理和勾股定理求出
⊙O的半径.
19.如图,有一座圆弧形拱桥,桥下水面宽度AB为12m,拱高CD为4m.
(1)求拱桥的半径;
(2)有一艘宽为5m的货船,船舱顶部为长方形,并高出水面3.4m,则此货船是否能顺利通过此
圆弧形拱桥,并说明理由;
【答案】(1)解:设圆心为O,连接CO和AO,
则OD=OC-CD=r-4,
∵AB=12,
∴AD=6,
∵OA2=OD2+AD2,
即r2=(r-4)2+62,
∴8r=52,13
解得r= .
2
(2)解:如图,设船宽FQ为5,连接OF,OC交FQ于H,
在Rt△FHD中,
√ 13 5
OH=√OF2−FH=
( )
2−(
)
2=6,
2 2
13 5
由题(1)得OD=r-CD= −4= ,
2 2
5
∴DH=OH-OD=6- =3.5(m).
2
【解析】【分析】(1)设圆心为O,连接CO和AO,由垂径定理构造直角三角形,设半径为r,把
OD用含r的代数式表示,利用勾股定理列式即可求出半径;
(2)设船宽FQ为5,连接OF,OC交FQ于H,同样利用垂径定理构造直角三角形,利用勾股定理
列式,先求出OH,再求出DH,把DH的长和船高作比较即可判断.
20.如图,⊙O的半径OC与直径AB垂直,点P在OB上,CP的延长线交⊙O于点D,在OB的延长
线上取点E,使ED=EP.
(1)求证:ED是⊙O的切线;(2)当P为OE的中点,且OC=4时,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)证明:连接OD,
∵OD是圆的半径,
∴OD=OC.
∴∠CDO=∠DCO.
∵OC⊥AB,
∴∠COP=90°,
∵在Rt△OPC中,∠CPO+∠PCO=90°,
∵ED=EP,
∴∠EDP=∠EPD=∠CPO,
∴∠EDO=∠EDP+∠CDO=∠CPO+∠DCO=90°.
∴ED⊥OD,
即ED是圆的切线
(2)解:∵P为OE的中点,ED=EP,且由(1)知△ODE为Rt△,
∴PE=PD=ED,
∴∠E=60°,
∵OD=OC=4,
OD 4 4√3
∴ED= = = ,
tan60∘ √3 3
1 4√3 30π×42 8√3 4π 8√3−4π
∴S =S ﹣S = ×4× ﹣ = ﹣ = .
阴影 △ODE 扇形 2 3 360 3 3 3
【解析】【分析】(1)首先连接OD,ED=EP,易证得∠APD=∠ADP,又由⊙O的半径OC与直径
AB垂直,可证得OD⊥ED,即可判定ED是⊙O的切线;(2)由S =S ﹣S ,即可求得答案.
阴影 △ODE 扇形
21.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c的顶点C在以D(﹣2,﹣2)为圆心,4为半径的圆上,且经过
⊙D与x轴的两个交点A,B,连接AC,BC,OC.(1)求点C的坐标;
(2)求图中阴影部分的面积;
(3)在抛物线上是否存在点P,使DP所在直线平分线段OC?若存在,求出点P的坐标;若不存
在,请说明理由.
【答案】(1)解:如图,作CH⊥x轴,垂足为H,
∵直线CH为抛物线对称轴,
∴CH垂直平分AB,
∴CH必经过圆心D(﹣2,﹣2).
∵DC=4,
∴CH=6
∴C点的坐标为(﹣2,﹣6).
(2)解:连接AD.
在Rt△ADH中,AD=4,DH=2,
∴∠HAD=30°,AH= √AD2−DH2=2√3
∴∠ADC=120°
120°×π×42 16
∴S = = π
扇形DAC
360° 31 1
S = AH•CD= ×2 √3 ×4=4 √3 .
△DAC 2 2
16
∴阴影部分的面积S=S ﹣S = π﹣4 √3 .
扇形DAC △DAC 3
(3)解:又∵AH=2 √3 ,H点坐标为(﹣2,0),H为AB的中点,
∴A点坐标为(﹣2﹣2 √3 ,0),B点坐标为( 2√3−2 ,0).(8分)
又∵抛物线顶点C的坐标为(﹣2,﹣6),
设抛物线解析式为y=a(x+2)2﹣6.
∵B( 2√3−2 ,0)在抛物线上,
∴a(2 √3 ﹣2+2)2﹣6=0,
1
解得 a= .
2
1
∴抛物线的解析式为y= (x+2)2﹣6(9分).
2
设OC的中点为E,过E作EF⊥x轴,垂足为F,连接DE,
∵CH⊥x轴,EF⊥x轴,
∴CH∥EF
∵E为OC的中点,
1 1
∴EF= CH=3,OF= OH=1.
2 2
即点E的坐标为(﹣1,﹣3).
设直线DE的解析式为y=kx+b(k≠0),
{−2=−2k+b
∴ ,
−3=−k+b
解得k=﹣1,b=﹣4,
∴直线DE的解析式为y=﹣x﹣4.(10分)若存在P点满足已知条件,则P点必在直线DE和抛物线上.
设点P的坐标为(m,n),
∴n=﹣m﹣4,即点P坐标为(m,﹣m﹣4),
1
∴﹣m﹣4= (m+2)2﹣6,
2
解这个方程,得m =0,m =﹣6
1 2
∴点P的坐标为(0,﹣4)和(﹣6,2).
故在抛物线上存在点P,使DP所在直线平分线段OC.
【解析】【分析】(1)先判断D在抛物线对称轴上,可求出C坐标;(2)阴影部分面积可转化为扇
形面积减去三角形面积,即阴影部分的面积S=S ﹣S (3)可先设出OC的中点,求出DE解
扇形DAC △DAC;
析式,然后假设存在点P,则联立直线DE和抛物线解析式,看联立的方程是否有解,就可判断是否
存在点P.