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专题 24.5 点与圆的位置关系
1. 掌握点与圆的位置关系,能够熟练判断点与圆的位置的位置关系以及根据关系求
值。
教学目标 2. 掌握确定圆的条件有哪些方法,能够熟练的根据各种条件作图。
3. 掌握三角形的外接圆与外心的性质,能够熟练的用其进行线段和角度的计算。
4. 掌握反证法,并能够在相关的题目中熟练的应用反证法证明。
1. 重点
(1)点与圆的位置关系;
教学重难点 (2)三角形的外接圆与外心。
2. 难点
(1)三角形的外接圆的应用;知识点01 点与圆的位置关系
1. 点与圆的位置关系:
设⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离OP为d。如图:
(1)如图1:d>r 点在 圆外 。
(2)如图2:d = r 点在圆上。
(3)如图3:d<r 点在 圆内 。
【即学即练1】
1.如图, O中,弦AB的长为8,点C在 O上,OC⊥AB,∠ABC=22.5°, O所在的平面内有一点
P,若OP=5,则点P与 O的位置关系是( )
⊙ ⊙ ⊙
⊙
A.点P在 O上 B.点P在 O内 C.点P在 O外 D.无法确定
【答案】B
⊙ ⊙ ⊙
【解答】解:设AB,OC交于点D,
∵OC⊥AB,
1
∴AD=BD= AB=4,
2
∵∠ABC=22.5°,
∴∠AOC=45°,
∴OA=❑√2OD=4❑√2,∵4❑√2>5,
∴OA>OP,
∴点P在 O内;
故选:B.
⊙
【即学即练2】
2.点P在半径为10cm的 O内,则PO的长度不可能是( )
A.8cm B.9cm C.7cm D.11cm
⊙
【答案】D
【解答】解:∵点P在 O内, O的半径为10cm,
∴OP<10cm,
⊙ ⊙
故选:D.
知识点02 确定圆的条件
1. 确定圆的条件:
①由不在 同一直线 上的三点可以确定唯一的圆。圆心的位置在三点连线段的 垂直平分线
的交点处。
②确定 圆心 与 半径 能确定唯一的圆。
③已知圆的 直径 能确定唯一的圆。
【即学即练1】
3.小明不慎把家里的圆形镜子打碎了,其中三块碎片如图所示,三块碎片中最有可能配到与原来一样大
小的圆形镜子的碎片是( )
A.① B.② C.③ D.均不可能
【答案】A
【解答】解:第①块出现两条完整的弦,作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是圆
心,进而可得到半径的长.
故选:A.
【即学即练2】
4.下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.经过已知点M
B.以点O为圆心,10cm长为半径
C.以10cm长为半径D.以点O为圆心
【答案】B
【解答】解:∵圆心确定,半径确定后才可以确定圆,
∴B选项正确,
故选:B.
知识点03 三角形的外接圆与外心
1. 三角形的外接圆:
如图:若三角形的三个顶点都在 圆上 ,则此时三角形是圆的 内接三角形 ,圆是三角形的
外接圆 。
2. 三角形的外心:
三角形外接圆的 圆心 即是三角形的外心。是三角形三条边的 垂直平分线 的交点。所以到
三角形三个顶点的距离 相等 。
特别说明:①锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;
钝角三角形的外心在三角形的外部.
②找一个三角形的外心,就是找一个三角形的三条边的垂直平分线的交点,三角形的外接圆只有
一个,而一个圆的内接三角形却有无数个。
【即学即练1】
5.如图,已知 O是△ABD的外接圆,AB是 O的直径,CD是 O的弦,若∠BCD=35°,则∠ABD等
于( )
⊙ ⊙ ⊙
A.35° B.45° C.55° D.65°
【答案】C
【解答】解:∵AB是 O的直径,∠BCD=35°,
∴∠ADB=90°,∠BAD=∠BCD=35°,
⊙
∴∠ABD=90°﹣∠BAD=90°﹣35°=55°,
故选:C.
【即学即练2】
6.如图, O是△ABC的外接圆,∠ABC=120°,弦BD平分∠ABC并交AC于点E,弦AC=2❑√3,连接
⊙DA,DC,则 O的半径是( )
⊙
3 3
A.2 B.❑√3 C. D. ❑√3
2 2
【答案】A
【解答】解:如图,连接DO并延长,交AC于H,
∵四边形ABCD为 O的内接四边形,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
⊙
∴∠ADC=180°﹣120°=60°,
∵BD平分∠ABC,
∴^AD=C^D,
∴AD=CD,
∴△ADC为等边三角形,DH⊥AC,
1
∴AH= AC=❑√3,
2
由勾股定理得:DH=❑√AD2−AH2=❑√(2❑√3) 2−(❑√3) 2=3,
设 O的半径为r,则OH=3﹣r,
在
⊙
Rt△AOH中,OA2=AH2+OH2,即r2=(❑√3)2+(3﹣r)2,
解得:r=2,即 O的半径为2,
故选:A.
⊙
知识点04 反证法
1. 反证法的一般步骤:
①先假设命题的结论不成立;
②由假设出发,经过逻辑推理,得出与基本事实、定理,定义或已知条件矛盾的结论;
③由矛盾断定假设结论不成立,从而得到原命题成立,这种方法叫做 反证法 。
【即学即练1】7.用反证法证明:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.将下面的过程补充完整.
已知:如图,∠ACD是△ABC的一个外角.
求证:∠ACD=∠A+∠B
证明:假设 ∠ ACD ≠∠ A +∠ B .
在△ABC中,∠A+∠B+∠ACB=180°,
∴ ∠ A +∠ B =180°﹣∠ACB.
∵∠ACD+ ∠ ACB =180°,
∴∠ACD=180°﹣ ∠ ACB .
∴∠ACD= ∠ A +∠ B .
∴与假设相矛盾.
∴假设不成立.
∴原命题成立,即∠ACD=∠A+∠B.
【答案】∠ACD≠∠A+∠B;∠A+∠B;∠ACB;∠ACB;∠A+∠B.
【解答】反证法的第一步是假设结论不成立,因此假设∠ACD≠∠A+∠B.
根据三角形内角和定理,∠A+∠B+∠ACB=180°,变形得∠A+∠B=180°﹣∠ACB.
由于∠ACD 是△ABC 的外角,与∠ACB 组成平角,故∠ACD+∠ACB=180°,因此∠ACD=180°﹣
∠ACB.
由上述两步可知∠ACD=∠A+∠B,这与假设∠ACD≠∠A+∠B矛盾.
因此假设不成立,原命题∠ACD=∠A+∠B成立,
故答案为:∠ACD≠∠A+∠B;∠A+∠B;∠ACB;∠ACB;∠A+∠B.
题型01 判断点与圆的位置关系
【典例1】已知 O的半径为2cm,OP=❑√3cm,则点P与 O的位置关系是( )
A.点P在 O内 B.点P在 O上 C.点P在 O外 D.无法确定
⊙ ⊙
【答案】A
⊙ ⊙ ⊙
【解答】解:由题意可知:2>❑√3,
∴ O的半径>OP,
∴点P在 O内,
⊙
故选:A.
⊙【变式1】 O半径为5,圆心O的坐标为(0,0),点P的坐标为(3,4),则点P与 O的位置关系
是( )
⊙ ⊙
A.点P在 O内 B.点P在 O上
C.点P在 O外 D.点P在 O上或外
⊙ ⊙
【答案】B
⊙ ⊙
【解答】解:∵点P的坐标为(3,4),
∴由勾股定理得,点P到圆心O的距离=❑√32+42=5,
∴点P在 O上,故选B.
【变式2】已知 O的直径为10,点P到点O的距离大于8,那么点P的位置( )
⊙
A.一定在 O的内部 B.一定在 O的外部
⊙
C.一定在 O上 D.不能确定
⊙ ⊙
【答案】B
⊙
1
【解答】解:r= ×10=5,
2
d=8>r,
点P一定在 O的外部.
故选:B.
⊙
【变式3】已知 O的半径为3,点P到圆心O的距离d恰好是一元二次方程x2﹣6x+8=0的根,则点P与
O的位置关系是( )
⊙
A.点P在 O的内部
⊙
B.点P在 O上
⊙
C.点P在 O的外部
⊙
D.点P在 O的内部或点P在 O的外部
⊙
【答案】D
⊙ ⊙
【解答】解:解一元二次方程x2﹣6x+8=0得:x=2或x=4,
∴点P到圆心O的距离d=2或4,
∵ O的半径r=3,
∴d<r或d>r,
⊙
∴点P与 O的位置关系是点P在 O的内部或点P在 O的外部.
故选:D.
⊙ ⊙ ⊙
题型02 根据点与圆的位置关系求值
【典例1】已知 O的直径为6,点P在 O内,则线段OP的长度可以是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
⊙ ⊙
【答案】D
【解答】解:∵ O的直径为6,
⊙1
∴ O的半径= ×6=3,
2
∵⊙点P在 O内,
∴OP<3,
⊙
∴线段OP的长度可以是2.
故选:D.
【变式1】如图,一组同心圆的圆心为O,半径分别为3cm,5cm,以O为坐标原点建立直角坐标系,点P
要求在小圆外,大圆内,则点P可能的坐标为( )
A.(3.5,5) B.(0,3) C.(3,4) D.(﹣1,﹣4)
【答案】D
【解答】解:A、由勾股定理得到OP=❑√52+3.52 >5,因此P在大圆外,故A不符合题意;
B、P在小圆上,故B不符合题意;
C、由勾股定理得到OP=❑√32+42=5,因此P在大圆上,故C不符合题意;
D、由勾股定理得到PO=❑√(−1) 2+(−4) 2=❑√17,因此3<PO<5,得到P在小圆外,大圆内,故D符
合题意.
故选:D.
【变式2】在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,D为AB的中点.以A为圆心,r为半径作 A,若
B、C、D三点中只有一点在 A内,则 A的半径r的取值范围是( )
⊙
A.2.5<r≤4 B.2.5<r<4 C.2.5≤r≤4 D.2.5≤r<4
⊙ ⊙
【答案】A
【解答】解:∵在Rt△ABC中,BC=3,AC=4,
∴AB=❑√AC2+BC2=❑√42+32=5,
∵D为AB的中点,
1 5
∴AD= AB= .
2 25
由图可知,当 A的半径r=AD= 时,点D在 A上,
2
当 A的半径⊙ r=AC=4时,点C在 A上,点D ⊙在圆内,
当 A的半径r=AB=5时,点B在 A上,点C、D在圆内,
⊙ ⊙
5
当⊙ A的半径满足 <r≤4时,点⊙ D在 A内,
2
当⊙ A的半径满足4<r≤5时,点C、D在⊙ A内,
当 A的半径满足r>5时,点B、C、D在 A内,
⊙ ⊙
5
∴⊙若B、C、D三点中只有一点在 A内,则⊙ A的半径r的取值范围是 <r≤4.
2
故选:A. ⊙ ⊙
题型03 确定圆的条件与作图
【典例1】如图,点A、B、C、D在同一条直线上,点E在直线AB外,过这5个点中的任意三个,能画
的圆有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】D
【解答】解:根据在平面内,不在同一直线上三个点确定一个圆可得:
点E在直线AB外,则点E、A、B;点E、A、C;点E、A、D;点E、B、C;点E、B、D;点E、C、
D;不在同一直线上,可以画圆,
即能画圆的个数是6个
故选:D.
【变式1】下列说法中正确的是( )
A.经过一个定点,以定长为半径只能作一个圆
B.经过两个定点,以定长为半径只能作一个圆
C.经过三个定点,只能作一个圆
D.经过三角形的三个顶点,只能作一个圆
【答案】D
【解答】解:根据定点和定长与圆的关系,逐项分析如下:
A、经过一个定点,以定长为半径,由于圆心不确定,即可以作无数个圆,原说法错误,不符合题意;
B、经过两个定点,以定长为半径,圆心在两个定点所连线段的垂直平分线上,即能作 0个或1个或2
个圆,原说法错误,不符合题意;
C、经过不在同一条直线上的三个定点,只能作一个圆,原说法错误,不符合题意;D、原说法正确,符合题意.
故选:D.
【变式2】如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧.
(1)该圆弧所在圆的圆心坐标为 ( 2 , 1 ) ;
(2)求该圆的半径.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图所示,连接BC,作弦AB和BC的垂直平分线交于点O,则点O即为圆心,
故答案为:(2,1);
(2)连接OA,设BC的中点为D,
∵AD=1,OD=2,
∴OA=❑√AD2+OD2=❑√12+22=❑√5,
【变式3】将图中的破轮子复原,已知弧上三点A,B,C.
(1)画出该轮的圆心;
(2)若△ABC是等腰三角形,底边BC=16cm,腰AB=10cm,求圆片的半径R.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图所示:分别作弦AB和AC的垂直平分线交点O即为所求的圆心;(2)连接AO,OB,BC,BC交OA于D.
∵BC=16cm,
∴BD=8cm,
∵AB=10cm,
∴AD=6cm,
设圆片的半径为R,在Rt△BOD中,OD=(R﹣6)cm,
∴R2=82+(R﹣6)2,
25
解得:R= cm,
3
25
∴圆片的半径R为 cm.
3
题型04 利用外接圆与外心求角度
【典例 1】如图,△ABC 内接于 O,AB 为 O 的直径,∠ABC=48°,点 D 在 BAC 上,则∠D 为
( )
⊙ ⊙
A.42° B.44° C.46° D.48°
【答案】A
【解答】解:∵AB为 O的直径,
⊙∴∠ACB=90°,
∵∠ABC=48°,
∴∠CAB=90°﹣∠ABC=42°,
∴∠D=∠CAB=42°,
故选:A.
【变式1】如图,△ABC内接于 O,AB是 O的直径,D是 O上一点,连接BD,CD,若∠D=70°,
则∠ABC的度数为( )
⊙ ⊙ ⊙
A.15° B.20° C.25° D.30°
【答案】B
【解答】解:∵AB是 O的直径,
∴∠ACB=90°,
⊙
∵∠D=70°,
∴∠D=∠A=70°,
∴∠ABC=90°﹣∠A=20°,
故选:B.
【变式2】若等腰△ABC内接于 O,AB=AC,∠BOC=100°,则△ABC底角的度数为( )
A.65° B.25° C.65°或 25° D.65°或 30°
⊙
【答案】C
【解答】解:(1)圆心O在△ABC外部,
在优弧BC上任选一点D,连接BD,CD.
1
∴∠BDC= ∠BOC=50°,
2
∴∠BAC=180°﹣∠BDC=130°;
∵AB=AC,
∴∠ABC=(180°﹣∠BAC)÷2=25°;
1
(2)圆心O在△ABC内部.∠BAC= ∠BOC=50°,
2
∵AB=AC,
∴∠ABC=(180°﹣∠BAC)÷2=65°.
综上所述,△ABC底角的度数为65°或 25°,
故选:C.【变式3】已知△ABC的边BC=2❑√2,且△ABC内接于半径为2的 O,则∠A的度数为( )
A.60° B.45° C.45°或135° D.60°或120°
⊙
【答案】C
【解答】解:连接OB、OC,
∵BC=2❑√2, O的半径长为2,
∴OB=OC=2,
⊙
∵OB2+OC2=22+22=8,BC2=(2❑√2) 2=8,
∴OB2+OC2=BC2,
∴△BOC是直角三角形,且∠BOC=90°,
1
如图1,顶点A与圆心O在直线BC的同侧,则∠A= ∠BOC=45°;
2
如图2,顶点A与圆心O在直线BC的异侧,在 O上取一点D,使点D与圆心O在直线BC的同侧,
连接BD、CD,
⊙
1
∵∠A+∠D=180°,且∠D= ∠BOC=45°,
2
∴∠A=180°﹣∠D=180°﹣45°=135°,
综上所述,∠A的度数为45°或135°,
故选:C.
题型05 利用外接圆与外心求线段【典例1】如图,△ABC内接于 O,∠A=45°,连接OB,OC.若OB=2,则BC的长为( )
⊙
A.❑√2 B.2 C.2❑√2 D.2❑√3
【答案】C
【解答】解:∵∠A=45°,
∴∠BOC=2∠A=90°(同弧所对的圆周角等于圆心角的一半),
∵OB=OC=2,
∴BC=❑√BO2+CO2=2❑√2,
故选:C.
【变式1】如图,△BCD内接于 O,点B是C^D的中点,CD是 O的直径,若∠ABC=30°,AC=3,则
BC的长为( )
⊙ ⊙
A.4 B.4❑√2 C.3❑√2 D.3❑√3
【答案】C
【解答】解:连接AD,则∠ADC=∠ABC=30°,
∵CD是 O的直径,AC=3,
∴∠CAD=∠CBD=90°,
⊙
∴CD=2AC=6,
∵点B是C^D的中点,
∴^BC=^BD,
∴BC=BD,
∵CD=❑√BC2+BD2=❑√2BC=6,
∴BC=3❑√2,
故选:C.【变式2】如图, O的半径为2,△ABC是 O的内接三角形,D为^BC上一点,连接AD,CD.若
∠ACD=75°,∠BAD=30°,则弦AB的长为( )
⊙ ⊙
A.2 B.2❑√2 C.❑√3 D.2❑√3
【答案】B
【解答】解:连接OA,OB,
∵∠BAD=30°,
∴∠BCD=30°,
∵∠ACD=75°,
∴∠ACB=45°,
∴∠AOB=90°,
∵ O的半径为2,
∴OA=OB=2,
⊙
∴AB=❑√AO2+BO2=2❑√2,
故选:B.
【变式3】如图, O是△ABC的外接圆,弦BD交AC于点E,AE=DE,BC=CE,过点O作OF⊥AC于
点F,延长FO交BE于点G,若DE=4,EG=2,则AB的长为( )
⊙A.4❑√7 B.2❑√19 C.8 D.2❑√17
【答案】B
【解答】解:作BM⊥AC于点M,
在△AEB和△DEC中,
{
∠A=∠D
)
AE=ED ,
∠AEB=∠DEC
∴△AEB≌△DEC(ASA),
∴EB=EC,
又∵BC=CE,
∴BE=CE=BC,
∴∠GEF=60°,BC=EC,
∵OF⊥AC
∴∠EGF=30°,
∵EG=2,∠EGF=30°,
1
∴EF= EG=1,
2
又∵AE=ED=4,OF⊥AC
∴CF=AF=AE+EF=5,
∴AC=2AF=10,EC=EF+CF=6,
∴BC=EC=6,
∴∠MBC=30°,
∴CM=3,BM=❑√BC2−CM2=3❑√3,
∴AM=AC﹣CM=7,∴AB=❑√AM2+BM2=2❑√19.
故选:B.
题型06 反证法的简单应用
【典例1】用反证法证明命题“在△ABC中,AB≠AC,则∠B≠∠C”时,首先应该假设( )
A.AB=AC B.∠B=∠C
C.AB=AC且∠B=∠C D.AB=AC且∠B≠∠C
【答案】B
【解答】解:用反证法证明命题“若在△ABC中,AB≠AC,则∠B≠∠C时,首先应假设∠B=∠C,
故选:B.
【变式1】用反证法证明“一个三角形中至多有一个内角为钝角”时,应假设这个三角形中( )
A.没有一个内角为钝角
B.三个内角都是锐角
C.至少有一个内角为钝
D.至少有两个内角为钝角
【答案】D
【解答】解:根据反证法就是从结论的反面出发进行假设,
∴证明“一个三角形中至多有一个内角为钝角”,应假设:一个三角形中至少有两个内角为钝角.
故选:D.
【变式2】用反证法证明:等腰三角形的底角必定是锐角.
已知:在△ABC中,AB=AC.求证:∠B,∠C必为锐角.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:假设∠B,∠C都不是锐角,即∠B,∠C为直角或钝角,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
当∠B、∠C都是直角时,∠B+∠C=180°,
这与三角形内角和定理相矛盾,
当∠B、∠C都是钝角时,∠B+∠C>180°,
这与三角形内角和定理相矛盾,综上所述,假设不成立,
∴∠B,∠C必为锐角.
【变式3】如图,在△ABC中,点D、E分别在AC、AB上,连接BD、CE,BD、CE相交于点O.用反证
法证明:BD和CE不可能互相平分.
【答案】证明见解析.
【解答】证明:连接DE.假设BD和CE互相平分.
根据平行四边形的性质可得:四边形EBCD是平行四边形,
∴BE∥CD.
∵在△ABC中,点D、E分别在AC、AB上,
∴AB与AC不可能平行,与已知矛盾,
所以假设BD和CE互相平分不成立,
∴线段BD和CE不可能互相平分.
1.已知点A为 O内的一点,且 O的半径为5cm,则线段OA的长度可能是( )
A.3cm B.5cm C.6cm D.7cm
⊙ ⊙
【答案】A
【解答】解:∵点A为 O内的一点,且 O的半径为5cm,
∴线段OA的长度<5cm.
⊙ ⊙
故选:A.
2.三角形的外心是( )
A.三角形三边垂直平分线的交点
B.三角形三条角平分线的交点
C.三角形三边高线的交点
D.三角形三条中线的交点
【答案】A【解答】解:∵三角形三边垂直平分线的交点叫三角形的外心,
∴三角形的外心是三角形的三边垂直平分线的交点.
故选:A.
3.“已知a2=b2,a>0,b>0,求证:a=b”.若用反证法证明,则应假设( )
A.a=b B.a≠b C.a2=b2 D.a2≠b2
【答案】B
【解答】解:用反证法证明命题“a2=b2,a>0,b>0,求证:a=b”,
应假设a≠b,
故选:B.
4.如图,A,B,C是某社区的三栋楼,若在AC中点D处建一个5G基站,其覆盖半径为300m,则这三栋
楼中在该5G基站覆盖范围内的是( )
A.A,B,C都不在 B.只有B
C.只有A,C D.A,B,C
【答案】D
【解答】解:∵AB=300m,BC=400m,AC=500m,
∴AB2+BC2=AC2,
∴△ABC是直角三角形,
∴∠ABC=90°,
∵点D是斜边AC的中点,
1
∴AD=CD=250m,BD= AC=250m,
2
∵250<300,
∴点A、B、C都在圆内,
∴这三栋楼中在该5G基站覆盖范围内的是A,B,C.
故选:D.
5.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,CD、CE分别是斜边AB上的高和中线,如果 A是以点A
为圆心,半径长为2的圆,那么下列判断正确的是( )
⊙
A.点D、E均在圆A内
B.点D在圆A外,点E在圆A内
C.点D、E均在圆A外
D.点D在圆A内,点E在圆A外【答案】D
【解答】解:∵∠C=90°,AC=3,BC=4,
∴AB=❑√AC2+BC2=❑√32+42=5,
∵CD、CE分别是斜边AB上的高和中线,
5
∴AE=CE= ,
2
∴3×4=5CD,
12
解得:CD= ,
5
√ 12 9
∴AD=❑32−( ) 2= ,
5 5
∵ A是以点A为圆心,半径长为2的圆,
∴AE>2,AD<2,
⊙
∴点D在圆A内、点E在圆A外,
故选:D.
6.如图,已知线段AB,AD,点C在线段AB上,下列说法正确的是( )
A.经过点A,B,C,只能作一个圆
B.经过点A,B,D,只能作一个圆
C.经过点A,以AD的长为半径只能作一个圆
D.经过点A,B,以AD的长为半径只能作一个圆
【答案】B
【解答】解:A、经过点A,B,C,不能作圆,故本选项说法错误,不符合题意;
B、经过点A,B,D,只能作一个圆,说法正确,符合题意;
C、经过点A,以AD的长为半径能作无数个圆,故本选项说法错误,不符合题意;
D、经过点A,B,以AD的长为半径能作两个圆,故本选项说法错误,不符合题意;
故选:B.
7.如图,将 O的内接三角形ABC绕点B顺时针旋转30°后得到△A′B′C′,其中点C′恰好落在 O上,则
∠A的度数是( )
⊙ ⊙A.100 B.105° C.110° D.115°
【答案】B
【解答】解:如图,连接CC′,
由旋转的性质得到∠CBC′=30°,BC=BC′,
180°−30°
∴∠BC′C= =75°,
2
∵四边形ABC′C是圆内接四边形,
∴∠A+∠CC′B=180°,
∴∠A=180°﹣75°=105°,
故选:B.
8.如图,等边三角形ABC的三个顶点均在 O上,BC=3,BD为 O的直径,则BD的长为( )
⊙ ⊙
A.4 B.2❑√2 C.2❑√3 D.3.5
【答案】C
【解答】解:连接CD,
∵△ABC是等边三角形,BC=3,∴∠ABC=60°(等边三角形的每个外角等于60°),
∵BD为 O的直径,
∴∠BCD=90°,AC⊥BD,
⊙
∴∠CBD=∠ABD=30°,
1
∴CD= BD,
2
1
∴BD2=BC2+CD2=32+( BD) 2 ,
2
∴BD=2❑√3,
故选:C.
9. O是等腰三角形ABC的外接圆,圆心O到底边BC的距离为2cm, O的半径为6cm,则腰AB的长
为( )
⊙ ⊙
A.4❑√6cm B.2❑√26cm
C.2❑√14cm或2❑√26cm D.4❑√6cm或4❑√3cm
【答案】D
【解答】解:分圆心在内接三角形内和在内接三角形外两种情况讨论,
如图一,假若∠A是锐角,△ABC是锐角三角形,
连接OA,OB,
∵OD=2cm,OB=6cm,
∴AD=8cm,
∴BD=❑√OB2−OD2=❑√62−22=4❑√2(cm),
∵OD⊥BC,
∴BD=CD,
∵AB=AC,
∴AD⊥BC,
∴AB=❑√AD2+BD2=❑√82+(4❑√2) 2=4❑√6(cm);
如图二,若∠A是钝角,则△ABC是钝角三角形,
和图一解法一样,只是AD=6﹣2=4(cm),
∴AB=❑√AD2+BD2=❑√42+(4❑√2) 2=4❑√3(cm),
综上可得腰长AB=4❑√6cm或4❑√3cm.
故选:D.10.如图, O是△ABC的外接圆,AB=AC,小亮和小明只用无刻度的直尺,分别画出了图①和图②中
∠P的平分线.图①中小亮的画法是:连接AP,则AP即为∠P的平分线;图②中小明的画法是:连
⊙
接AO并延长;交 O于点D,连接PD,则PD即为∠P的平分线.对于以上二人的做法,说法正确的
说( )
⊙
A.小亮的做法正确,小明的做法不正确
B.小亮和小明的做法都不正确
C.小亮和小明的做法都正确
D.小明的做法正确,小亮的做法不正确
【答案】C
【解答】解:如图①,AB=AC,连接AP,
∴^AB=^AC,
∴∠BPA=∠CPA,
∴AP即为∠P的平分线,
故小亮的做法正确;如图②,AD为直径,连接AO并延长,交 O于点D,连接PD,
⊙
∴AD⊥BC,
∴∠BAD=∠CAD,^BD=^BC,
∵^BD=^BC,
∴∠BPD=∠CPD,
∴PD即为∠P的平分线,
故小明的做法正确,
综上所述,小亮和小明的做法都正确,
故选:C.
11.已知点P为平面内一点,若点P到 O上的点的最长距离为5,最短距离为1,则 O的半径为 2 或
3 .
⊙ ⊙
【答案】见试题解答内容
【解答】解:当点P在圆内时,则直径=5+1=6,因而半径是3;
当点P在圆外时,直径=5﹣1=4,因而半径是2.
所以 O的半径为2或3.
故答案为:2或3.
⊙
12.若在平面直角坐标系中的点A(1,1),B(﹣1,﹣1),C(m,3)不能确定一个圆,则m的值是
3 .
【答案】3.
【解答】解:设直线AB的解析式为:y=kx+b,
{ k+b=1 )
则 ,
−k+b=−1
{k=1)
解得: ,
b=1
∴直线AB的解析式为y=x,
当点C(m,3)在直线AB上时,m=3,
则当m=3时,点A,B,C不能确定一个圆,
故答案为:3.
13.如图所示, O是△ABC的外接圆,D是弧AB上一点,连接BD,并延长至E,连接AD,若AB=
⊙AC,∠ADE=65°,则∠BOC= 100 ° .
【答案】100°.
【解答】解:∵四边形ABDC内接圆 O,∠ADE=65°,
∵∠ACB=65°,
⊙
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=65°,
∴∠BAC=180°﹣65°﹣65°=50°,
∵∠BAC与∠BOC是同弧所对的圆周角与圆心角,
∴∠BOC=2∠BAC=100°.
14.如图,在△ABC中,AB=10,DE⊥AB于D,若△ABC的外心O在线段DE上,∠BOC=120°,则AE
= 1 0 .
【答案】10.
【解答】解:∵点O为△ABC的外心,
1 1
∴∠A= ∠BOC= ×120°=60°,
2 2
∵OE⊥AB于D,
1
∴AD=BD= AB=5,
2
在Rt△ADE中,∠A=60°,
则AE=2AD=10,
故答案为:10.
15.如图,AB是 O的直径,AB=2,C在 O上,∠ABC=60°,P是 O上一动点,D是AP的中点,连
❑√7 1
接CD,则CD ⊙的最小值为 − ⊙. ⊙
2 2❑√7 1
【答案】 − .
2 2
【解答】解:如图,取OA是中点T,连接CT,DT,OP,OC,过点C作CH⊥AB于H.
∵OB=OC,∠OBC=60°,
∴△OBC是等边三角形,
∵CH⊥OB,
1 ❑√3
∴OH=HB= ,CH=❑√3OH= ,
2 2
1
∵AT=TO= ,AD=DP,
2
1 1
∴DT= OP= ,
2 2
❑√3
在Rt△CTH中,∵TH=OT+OH=1,CH= ,
2
√ ❑√3 ❑√7
∴CT=❑√T H2+CH2=❑12+( ) 2= ,
2 2
∴CD≥CT﹣DT,
❑√7 1
∴CD≥ − ,
2 2
❑√7 1
∴CD的最小值为 − .
2 2
❑√7 1
故答案为: − .
2 2
16.某地出土一个明代残破圆形瓷盘,为复制该瓷盘需确定其圆心和半径,请在图中用直尺和圆规画出瓷
盘的圆心(不要求写作法、证明和讨论,但要保留作图痕迹).【答案】见试题解答内容
【解答】解:在圆上取两个弦,根据垂径定理,
垂直平分弦的直线一定过圆心,
所以作出两弦的垂直平分线即可.
17.如图, O是△ABC的外接圆,AB是 O的直径,半径OD⊥AC,垂足为点E,连接BD.
(1)求证:BD平分∠ABC;
⊙ ⊙
(2)若AC=8,DE=2,求线段BD的长.
【答案】(1)见详解;(2)4❑√5.
【解答】(1)证明:∵半径 OD⊥AC,
∴弧AD=弧CD,AE=CE,
∴∠ABC=∠CBD,
∴BD平分∠ABC,
(2)解:如图,连接AD,
∵OD⊥AC,AC=8,
1 1
∴AE= AC= ×8=4,
2 2设圆O的半径为R,则OE=R﹣2,
在Rt△AEO中,由勾股定理得:
(R﹣2)2+42=R2,
解得R=5,
∴AB=10,
在Rt△ADE中,由勾股定理得:
AD=❑√DE2+AE2=❑√22+42=2❑√5,
∵AB是 O的直径,
∴∠ADB=90°,
⊙
在Rt△ADB中,由勾股定理得:
BD=❑√AB2−AD2=❑√102−(2❑√5) 2=4❑√5.
18.如图,在△ABC中,AB、BC、AC均不相等,点D、E、F分别是AC、AB、BC的中点.求证:(1)
四边形EFCD是平行四边形.
(2)用反证法证明:线段EC与FD不垂直.
【答案】(1)证明见解答;
(2)假设线段EC与FD垂直.证明过程见解答.
【解答】证明:(1)∵点D、E、F分别是AC、AB、BC的中点,
∴DE和EF都是△ABC的中位线.
∴ED∥BC,EF∥AC.
∴ED∥FC,EF∥DC.
∴四边形EFCD是平行四边形.
(2)假设线段EC与FD垂直.
由(1)知,四边形EFCD是平行四边形,则平行四边形EFCD是菱形.
∴EF=DE.
由(1)知,DE和EF都是△ABC的中位线,
1 1
∴DE= BC,EF= AC.
2 2
∴BC=AC.
∴这与BC、AC均不相等相矛盾.
∴该假设不成立.∴线段EC与FD不垂直.
19.如图,在△ABC中,AB=AC=5,D是BC的中点,现在以D为圆心,以DC为半径作 D,求:
(1)BC=8时,点A与 D的位置关系;
⊙
(2)BC=6时,点A与 D的位置关系;
⊙
(3)BC=5❑√2时,点A与 D的位置关系.
⊙
⊙
【答案】见试题解答内容
【解答】解:连接AD,
(1)∵在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,点D是BC的中点,
∴CD=4,
∴AD=3,
∵4>3,
∴点A在 D内;
(2)∵在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,点D是BC的中点,
⊙
∴CD=3,
∴AD=4,
∵4>3,
∴点A在 D外;
(1)∵在△ABC中,AB=AC=5,BC=5❑√2,点D是BC的中点,
⊙
5❑√5
∴CD= ,
2
5❑√5
∴AD= ,
2
5❑√5 5❑√5
∵ = ,
2 2
∴点A在 D上.
⊙20.如图是一条弧形道路和两块三角形的空地组成的区块.A,E,B三点在一条直线上,且∠A=∠B=
∠DEC=60°,BE=AD.
(1)求证:△ADE≌△BEC;
(2)若DE=❑√3且E点在弧CD所在的圆上,在劣弧CD上找一点P,使得四边形CPDE的周长最大,
并求出周长的最大值.
【答案】(1)证明见解析;(2)2+2❑√3.
【解答】(1)证明:∵∠A=∠DEC=60°,
∴在△ADE中,∠ADE+∠AED=120°,∠BEC+∠AED=120°,
∴∠ADE=∠BEC,
∵∠A=∠B=60°,BE=AD,
∴△ADE≌△BEC(ASA);
(2)解:由(1)知,△ADE≌△BEC,
∴DE=EC,
∵C四边形CPDE =CP+PD+DE+EC=CP+PD+2DE,
连接CD,过点E作EF⊥CD于点F,EF交C^D于点P',即为所求点P,
∵E点在C^D所在的圆上,
∴EP'是直径,CD是弦,
∴∠EDP'=∠ECP'=90°,
∵DE=EC,∠DEC=60°,EF⊥CD,
∴∠DEP'=∠CEP=30°,
∴DP'=CP',
在Rt△EDP'中,设DP'=x,则EP′=2x,
由勾股定理得x2+(❑√3) 2=(2x) 2,
解得,x=1,
∴DP'=CP'=1,
最大值为CP+PD+2DE=1+1+2❑√3=2+2❑√3,
综上所述,周长最大值为2+2❑√3.