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第11 讲圆周角
内容导航
01 预习航标→析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 圆周角的概念辨析
题型2 圆周角定理
题型3 同弧或等弧所对的圆周角相等
题型4 直径所对的圆周角是直角
题型5 90 度的圆周角所对的弦是直径
题型6 已知圆内接四边形求角度
题型7 求四边形外接圆的直径
题型8 圆周角中的最值问题(隐圆)
题型9 圆周角、圆心角辅助线添加问题
题型10 圆周角综合
04 过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
圆周角定理
直径所对的圆周角是
直角
90 度的圆周角所对的
弦是直径
圆内接四边形定理
1. 掌握圆周角的定义,理解并熟记圆周角定理,能区分圆周角与圆心角的数
量关系。
2. 熟练掌握直径与圆周角的推论,明确90°圆周角所对弦为直径,可用于几
何计算与证明。
3. 掌握圆内接四边形对角互补、外角等于内对角的性质,精准解决角度求解
问题。
4. 通过定理探究推导,提升数形结合、逻辑推理能力,学会规范几何解题步
骤。
5. 规避定理易错误区,养成严谨审题、规范论证的习惯,提升几何综合解题
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素养。
学习重点:掌握圆周角定理、直径圆周角推论及圆内接四边形性质,熟练用于角度计算与简单证明。
学习难点:精准识别图形隐含条件,辨析定理适用前提,灵活综合运用性质解决几何难题。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 圆心角与弧的定义
圆心角与弧的定义
1.圆心角定义:顶点在圆心的角叫做圆心角.如图所示,∠AOB 就是一个圆心角.
要点:(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;
(2)圆心角∠AOB 所对的弦为线段AB,所对的弧为弧AB.
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2. 1°的弧的定义
1°的圆心角所对的弧叫做1°的弧.如下图,
要点:
(1)圆心角的度数和它所对的弧的度数相等. 注意不是角与弧相等.即不能写成圆心角∠AOB=
.
(2)在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧.等弧的长度相等,所含度数相等(即弯曲程度相等).
即时即练
1.如图,AB 为半圆O的直径,C 为半圆O上一点,D 为弧BC 中点,若弧AC 的度数为40,则
BOD
的
度数为(
)
A.35
B.50
C.60
D.70
【答案】D
【分析】本题考查圆心角、弧、弦的关系,掌握相关知识是解决问题的关键.由AC 的度数为40,得到
40
AOC
,由邻补角的性质求出
140
BOC
,由圆心角、弧、弦的关系得到
1
70
2
BOD
COD
BOC
.
【详解】解:∵AC 的度数为40,
40
AOC
,
180
40
140
BOC
,
D 为BC 中点,
1
70
2
BOD
COD
BOC
.
故选:D.
2.如图,AB 是
O 的直径,AC
CD
DE
,若
52.5
BEO
,则
AOC
的度数为__________.
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【答案】35/35 度
【分析】此题考查弧、弦、圆心角的关系,等边对等角和三角形的外角.
根据等边对等角和三角形的外角可得
105
AOE
,然后根据弧、弦、圆心角的关系解答即可.
【详解】解:∵OE
OB
,
∴
52.5
BEO
OBE
,
∴
52.5
52.5
105
AOE
BEO
OEB
,
又∵AC
CD
DE
,
∴
35
AOC
COD
DOE
,
故答案为:35.
3.如图,在Rt ABC 中,
90
C
,
26
A
,以点C 为圆心,BC 为半径的圆交AB 于点D ,交AC 于点
E ,则BD的度数为___________.
【答案】52/52 度
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系.
连接CD,如图,先根据三角形内角和计算出
64
B
,再根据等腰三角形的性质由CB
CD
得到
64
CDB
B
,然后再利用三角形内角和计算出
52
BCD
,最后根据圆心角的度数等于它所对的弧
的度数求解.
【详解】解:连接CD,如图,
∵
90
C
,
26
A
,
∴
64
B
,
∵CB
CD
,
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∴
64
CDB
B
,
∴
180
64
64
52
BCD
,
∴BD的度数为52,
故答案为:52.
知识点02 圆心角定理及其推论
圆心角定理及推论
1.圆心角定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.
要点:(1)圆心到圆的一条弦的距离叫做弦心距。(2)在同圆或等圆中,相等的圆心角所对两条弦的弦心距
相等。(3)注意定理中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.
2.圆心角定理的推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,
那么它们所对应的其余各对应量都相等.
要点:在同圆或等圆中,弦,弧,圆心角,弦心距等几何量之间是相互关联的,即它们中间只要有一组量
相等,(例如圆心角相等),那么其它各组量也分别相等(即相对应的弦、弦心距以及弦所对的弧也分别相等).
*如果它们中间有一组量不相等,那么其它各组量也分别不等
即时即练
4.如图,在
O 中,将弦AB 绕圆心O顺时针旋转得到弦CD,若
35
A
,则
COD
的度数为_____.
【答案】110
【分析】先根据圆的半径相等得到OA
OB
,利用等边对等角及三角形内角和定理求出
AOB
的度数,再
根据旋转的性质得到AB
CD
,利用在同圆中相等的弦所对的圆心角相等即可求解.
【详解】解:
在
O 中,OA
OB
,
35
B
A
,
180
180
35
35
110
AOB
A
B
.
弦AB 绕圆心O顺时针旋转得到弦CD,
AB
CD
,
110
COD
AOB
.
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5.如图,AB 是
O 的直径,BC 、CD、DA 是
O 的弦,且BC
CD
DA
,则
BOD
________.
【答案】120
【分析】连接OC ,由BC
CD
DA
得到
BOC
COD
DOA
,根据
180
BOC
COD
DOA
,
得到
60
BOC
COD
DOA
,即可解答.
【详解】解:连接OC ,
∵BC
CD
DA
,
∴BC
CD
DA
,
∴
BOC
COD
DOA
,
∵
180
BOC
COD
DOA
,
∴
60
BOC
COD
DOA
,
∴
120
BOD
BOC
COD
6.如图,AB 是
O 的弦,C 是AB 的中点,OC 交AB 于点D .
(1)若
120
AOB
,则
AOC
_________;
(2)若
8
AB
cm
,则AD _________cm .
【答案】
60
4
【分析】(1)根据C 是AB 的中点可得AC
BC
,易知
1
2
AOC
BOC
AOB
;
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(2)根据垂径定理可得
1
2
AD
BD
AB
.
【详解】解:∵C 是AB 的中点,
120
AOB
,
∴AC
BC
,
∴
1
60
2
AOC
BOC
AOB
;
∵C 是AB 的中点,OC 过圆心O,
8
AB
cm
,
∴
1
4cm
2
AD
BD
AB
.
故答案为:①60,②4.
【点睛】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系以及垂径定理的应用,熟练掌握相关知识是解题关键.
知识点03 圆周角
圆周角
圆周角定义:
像图中∠AEB、∠ADB、∠ACB 这样的角,它们的顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
即时即练
7.下列命题中,正确的结论有(
)
①顶点在圆周的角是圆周角;②相等的圆心角,所对的弧也相等;
③两条弦相等,它们所对的弧也相等;④在等圆中,圆心角相等,所对的弦也相等.
A.1个
B.2 个
C.3个
D.4 个
【答案】A
【分析】本题考查了与圆有关的定理和推论,包括圆周角、圆心角、弦和弧的关系,掌握知识点的应用是
解题的关键.
根据定义和性质逐一判断即可.
【详解】解:由圆周角定义要求顶点在圆上且两边都与圆相交,命题①中“顶点在圆周的角”未指定两边都
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与圆相交,故错误;
由相等的圆心角所对的弧相等需在同圆或等圆中,命题②未指定条件,故错误;
由两条弦相等所对的弧相等需在同圆中且考虑弧的类型(优弧或劣弧),命题③未指定,故错误;
由在等圆中,圆心角相等则所对的弦也相等,命题④正确;
∴正确的结论有1个.
故选:A .
8.下列说法正确的是(
)
A.相等的圆心角所对的弧相等
B.相等的弦所对的弧相等
C.相等的圆周角所对的弧相等
D.等弧所对的弦相等
【答案】D
【分析】本题题考查了圆周角定理、以及弦、弧、圆心角的概念和联系.解题的关键是熟记与正确理解定
义与定理.根据相关概念与知识点之间的联系,逐项判断.即可解题.
【详解】解:A、在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,故选项错误,不符合题意;
B、在同圆或等圆中,相等的弦所对的优弧相等,所对的劣弧相等,故选项错误,不符合题意;
C、在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等,故选项错误,不符合题意;
D、
等弧一定是在同圆或等圆中,
等弧所对的弦相等,故选项正确,符合题意;
故选:D.
9.如图,弦AB 所对的圆周角有_______________________,劣弧AB 所对的圆周角有_________________.
【答案】
ACB
,
ADB
,
AEB
ADB
,
AEB
【分析】本题考查了圆周角的概念,掌握圆周角的概念是解题的关键.
根据圆周角的概念直接得到答案.
【详解】解:弦AB 所对的AB 上的圆周角为
ACB
,所对的ADB 上的圆周角为
ADB
,AEB
,则弦AB 所
对的圆周角有
ACB
,
ADB
,
AEB
;
劣弧AB 所对的圆周角有
ADB
,
AEB
;
故答案为:
ACB
,
ADB
,
AEB
;
ADB
,
AEB
.
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知识点04 圆周角定理
圆周角定理:
内容:圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半.
要点:(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交.(2)圆周角定理成立的前提条
件是在同圆或等圆中.(3)圆心与圆周角存在三种位置关系:圆心在圆周角的一边上;圆心在圆周角的内
部;圆心在圆周角的外部.(如下图)
1.圆周角定理的推论1: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.
2.圆周角定理的推论2:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等.
即时即练
10.如图,点A ,B ,C 均在
O 上,若
56
ACB
,则
AOB
的度数为____.
【答案】112/112 度
【详解】解:
56
ACB
,AB
AB
,
2
112
A
AOB
CB
.
11.如图,D ,C 是以AB 为直径的圆上两点,已知
39
ABC
,则
D
的度数为__________.
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【答案】51/51 度
【分析】作出辅助线,根据直径所对的圆周角为90可得
90
ADB
,再结合圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接AD ,如图,
∵AB 为圆的直径,
∴
90
ADB
,
∵
39
ADC
ABC
,
∴
90
39
51
D
CDB
.
12.如图,AB 为
O 的直径,点D 是弦AC 延长线上一点,AC
CD
,连接DB 并延长,交
O 于点E,
连接CE .
(1)求证:CE
CD
;
(2)若AE 所对圆心角的度数为108,求
E
的度数.
【答案】(1)见解析
(2)27
【分析】
(1)连接BC ,根据AB 为
O 的直径,得出
90
ACB
,根据AC
CD
,得出BA
BD
,则
A
D
,
根据同弧所对的圆周角相等得出
A
CED
,进而可得
CED
D
,即可证明CE
CD
;
(2)连接OE ,依题意
108
AOE
,根据圆周角定理可得
54
ACE
,根据三角形的外角的性质以及(1)
的结论,即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接BC .
∵AB 是直径,
∴
90
ACB
,
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∴BC
AD
.
又∵AC
CD
,
∴BA
BD
,
∴
A
D
.
∵
A
CED
,
∴
CED
D
,
∴CE
CD
.
(2)解:如图,连接OE
∵
108
AOE
,
∴
54
ACE
.
∵
,
ACE
CED
D
CED
D
,
∴
1
27
2
CED
ECA
.
知识点05 圆内接四边形及其性质
圆内接四边形
如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形
的外接圆.
圆内接四边形性质定理
圆内接四边形的对角互补.
圆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).
要点:圆内接四边形的性质是沟通角相等关系的重要依据,在应用此性质时,要注意与圆周角定理结合起
来.在应用时要注意是对角,而不是邻角互补.
即时即练
13.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,O 经过点
, ,
A B C ,与CD 相交于点E ,连接AE .若
75
B
,
则
DAE
的度数为(
)
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A.25
B.30
C.35
D.40
【答案】B
【分析】根据平行四边形的性质得
75
B
D
,再根据圆内接四边形的性质得
105
AEC
,然后根据
三角形外角的性质得
AEC
DAE
D
,则此题可解.
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
75
B
,
∴
75
B
D
.
∵四边形ABCE 是
O 的内接四边形,
∴
180
B
AEC
,
∴
105
AEC
.
∵
AEC
是ADE 的外角,
∴
AEC
DAE
D
,
即105
75
DAE
,
∴
30
DAE
.
14.如图,四边形ABCD内接于
O ,
60
ABC
,
90
DAB
,C 为BD的中点,则
ACD
________.
【答案】15
【分析】先根据圆的内接四边形求解
120
ADC
,然后根据圆周角定理求解
1
45
2
CAD
CAB
DAB
,再由三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:∵四边形ABCD内接于
O ,
∴
180
ABC
ADC
,
∵
60
ABC
,
∴
120
ADC
,
∵C 为BD的中点,
90
DAB
,
∴
1
45
2
CAD
CAB
DAB
,
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∴
180
15
ACD
CAD
ADC
.
15.如图,已知四边形ABCD内接于
O ,连接BD ,
105
BAD
,
75
DBC
.
(1)求证:BD
CD
;
(2)若
O 的半径为5,求BC 的长.
【答案】(1)见解析;
(2)5.
【分析】(1)由内接四边形性质可得
180
C
BAD
,从而有
75
DBC
C
,然后通过等角对等
边即可求证;
(2 )连接OB
OC
、
,通过三角形内角和定理可得
30
BDC
,由圆周角定理得
60
BOC
,然后证明
BOC 为等边三角形,再根据等边三角形性质即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD内接于
O ,
∴
180
C
BAD
,
∵
105
BAD
,
∴
180
105
75
C
,
∵
75
DBC
,
∴
DBC
C
,
∴BD
CD
;
(2)解:连接OB
OC
、
,
由(1)可知,
75
DBC
DCB
,
∴
180
75
75
30
BDC
,
由圆周角定理得,
60
BOC
,
∵OB
OC
,
∴BOC 为等边三角形,
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∴
5
BC
OB
.
题型1 圆周角的概念辨析
1.下列说法正确的是(
)
A.顶点在圆周上的角叫做圆周角
B.两边都和圆相交的角叫做圆周角
C.等于圆心角一半的角叫做圆周角
D.顶点在圆上,且两边都与圆相交的角叫做圆周角
【答案】D
【分析】本题考查圆周角定义,熟记圆周角定义是解决问题的关键.
根据圆周角定义:顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,逐项验证即可得到答案.
【详解】解:A、顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,选项原说法错误,不符合题意;
B、顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,选项原说法错误,不符合题意;
C、顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,选项原说法错误,不符合题意;
D、顶点在圆周上,且角两边与圆周相交的角叫做圆周角,选项原说法正确,符合题意;
故选:D.
2.下列圆中既有圆心角又有圆周角的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆周角与圆心角的识别,掌握圆周角和圆心角的定义是解答本题的关键.顶点在
圆周上,角的两边与圆相交的角是圆周角;圆心角的定义:顶点在圆的角是圆心角.根据圆周角和圆心角
的定义解答即可.
【详解】解:A.图中只有圆周角,没有圆心角,选项不符合题意;
B.图中既有圆心角,也有圆周角,选项符合题意;
C.图中图中只有圆周角,没有圆心角,选项不符合题意;
D.图中只有圆心角,没有圆周角,选项不符合题意;
故选:B.
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3.如图,在半圆O 中,AB 为直径,下列四个选项中BC 所对的圆周角是(
)
A.
BEC
B.
DCE
C.
ABC
D.
CDE
【答案】D
【分析】本题考查的是圆周角的定义,根据圆周角的定义解答即可,熟知顶点在圆上,并且两边都与圆相
交的角叫做圆周角是解题的关键.
【详解】解:BC 所对的圆周角是
CDE
与
CAB
,
故选:D.
4.如图,在图中标出的4 个角中,圆周角有(
)
A.1 个
B.2 个
C.3 个
D.4 个
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角的定义,顶点在圆周上,并且角的两边与圆相交的角叫做圆周角,由此即可得
出答案,熟练掌握圆周角的定义是解此题的关键.
【详解】解:由图可得:
1
和
3
符合圆周角的定义,
2
顶点不在圆周上,
4
的一边和圆不想交,
故图中的圆周角有
1
和
3
,共2 个,
故选:B.
5.如图,A,B,C,D,E 是⊙O 上的五个点,则图中共有________个圆周角,分别是_____________.
【答案】
6
∠ACB,∠BCE,∠ACE,∠CBD,∠CED,∠BDE
【分析】根据圆周角的定义进行判断即可.
【详解】根据题意可知图中共有6 个圆周角,分别是∠ACB,∠BCE,∠ACE,∠CBD,∠CED,∠BDE.
故答案为6;∠ACB,∠BCE,∠ACE,∠CBD,∠CED,∠BDE.
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【点睛】本题考查圆周角的定义:顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角.
题型2 圆周角定理
6.如图,
O 是ABC 的外接圆,连接OA、OC .若AOC 为等边三角形,则
ABC
的度数是(
)
A.20
B.30
C.50
D.60
【答案】B
【分析】根据等边三角形的性质得到
AOC
的度数,再由圆周角定理即可得到
ABC
的度数.
【详解】解:∵AOC 为等边三角形,
∴
60
AOC
,
∵AC
AC
,
∴
1
30
2
ABC
AOC
.
7.如图,已知A、B、C 都在圆O 上,
35
C
,则
AOB
的度数是(
)
A.75
B.70
C.60
D.35
【答案】B
【分析】根据圆周角与圆心角的关系,由此计算
AOB
的度数即可.
【详解】解:弧AB 所对的圆周角是
C
,圆心角是
AOB
,
已知
35
C
,由圆周角定理可得
2
2 35
70
AOB
C
.
8.如图OA,OB ,OC 都是
O 的半径,
2
AOB
BOC
,AC 平分
OAB
,则
AOC
________°.
【答案】135
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【分析】设
BOC
,先利用圆周角定理求出
CAB
,根据
2
AOB
BOC
,求出
AOB
,再利用等边
对等角以及角平分线的定义列方程求解即可.
【详解】解:设
BOC
,
∴
2
2
AOB
BOC
,
1
1
2
2
CAB
BOC
,
∵OA
OB
,
∴
1 180
2
90
2
OAB
,
∵AC 平分
OAB
,
∴
1
90
2
2
,
解得
45
,
∴
2
3
135
AOC
.
9.如图,在
O 中,AB 是直径,点C 在
O 上,且OC
AB
,连接AD ,CD.若
32
OCD
,则
A
的
度数是______.
【答案】13
【分析】连接OD ,根据等边对等角可得
32
ODC
OCD
,再根据三角形内角和定理可得
116
COD
,
结合OC
AB
可求出
26
DOB
,最后根据圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接OD ,如图,
则OC
OD
,
∴
32
ODC
OCD
,
在OCD中,
180
180
32
32
116
COD
OCD
ODC
,
∵OC
AB
,
90
COB
,
∴
116
90
26
DOB
COD
COB
,
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∴
1
1 26
13
2
2
A
DOB
.
10.如图,
A
是
O 的圆周角,
40
A
.求
OBC
的大小.
【答案】50
【分析】先根据圆周角定理求出
BOC
,再根据等边对等角得出答案.
【详解】解:∵
40
A
,
∴
2
80
BOC
A
.
∵BO
CO
,
∴
180
80
50
2
OBC
OCB
.
【易错警示】
运用圆周角定理时,易忽略同弧或等弧的前提,随意判定圆周角相等。混淆圆周角与圆心角倍数关系,误
用角度公式。易错点还有忽视直径所对圆周角为直角、圆内接四边形性质,遗漏分类讨论导致解题出错。
题型3 同弧或等弧所对的圆周角相等
11.如图,在
O 中,弦AB ,CD相交于点P ,若
20
C
,
130
CPA
,则
D
的度数是(
)
A.20
B.30
C.40
D.50
【答案】B
【分析】
B
和
C
对应同一段弧AD ,故
20
B
,又
130
CPA
,在PBD 中,
30
D
.
【详解】解:
B
和
C
对应同一段弧AD ,
20
B
C
,
在PBD 中,
180
180
130
20
30
D
BPD
B
.
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12.如图,AB 是
O 的直径,C ,D 是
O 上的两点,设
58
D
,则
ABC
的度数为(
)
A.42
B.58
C.64
D.32
【答案】DD
【详解】解:∵AC
AC
,
58
D
,
∴
58
A
D
.
又∵AB 是
O 的直径
∴
90
ACB
,
∴
90
32
ABC
A
13.如图,
O 的直径CD 弦EF ,垂足为点G ,
58
EOD
,则
DCF
______.
【答案】29
【分析】根据垂径定理得DE
DF
,继而得到
1
2
DCF
EOD
,可得答案.
【详解】解:∵
O 的直径CD 弦EF ,
58
EOD
,
∴DE
DF
,
∴
1
1
58
29
2
2
DCF
EOD
.
14.如图,点A、B 在
O 上,点C 是劣弧AB 的中点,若
50
AOC
,则
CDB
的度数为____.
【答案】25
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【分析】由点C 是劣弧AB 的中点,得到AC
BC
,根据圆周角定理即可得到结论.
【详解】解:如图,连接AD ,
则
1
2
CDA
AOC
,
∵点C 是劣弧AB 的中点,
∴AC
BC
,
CDA
CDB
,
∴
1
2
CDB
AOC
,
∵
50
AOC
,
∴
25
CDB
.
15.如图,在
O 中,直径AB 与弦CD相交于点P,
40
CAB
,
66
APD
.
(1)求
B
的大小;
(2)已知圆心O 到BD 的距离为4,求AD 的长.
【答案】(1)26
(2)8
【分析】(1)由同弧所对的圆周角相等求得
40
CAB
CDB
,根据三角形外角性质求解即可;
(2)过点O 作OE
BD
于点E,则
4
OE
,根据垂径定理以及三角形中位线定理即可求解.
【详解】(1)解:根据同弧所对的圆周角相等可得到
40
CAB
CDB
,
∵
66
APD
,
APD
B
CDB
,
∴
66
40
26
B
;
(2)解:过点O 作OE
BD
于点E,则圆心O 到BD 的距离
4
OE
,BE
DE
,
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∵O 是AB 的中点,
∴OE 是ABD 的中位线,
∴
2
8
AD
OE
.
题型4 直径所对的圆周角是直角
16.如图,四边形ABCD内接于
O ,AB 是
O 的直径,点E 在
O 上,且
40
BEC
,则
ADC
的度数
为(
)
A.120
B.130
C.135
D.140
【答案】B
【分析】连接AC ,根据同弧所对的圆周角相等求出
BAC
,根据直径所对的圆周角是直角求出
ACB
,进
而求出
ABC
,最后利用圆内接四边形对角互补即可求解.
【详解】如图,连接AC ,
∵
BEC
与
BAC
对着同一条弧BC ,
∴
40
BAC
BEC
,
∵AB 是
O 的直径,
∴
90
ACB
,
∴
90
90
40
50
ABC
BAC
,
∵四边形ABCD内接于
O ,
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∴
180
ADC
ABC
,
∴
180
50
130
ADC
.
17.如图,ABC 内接于
O ,AB 是
O 的直径,点D 是AB 的中点,连接CD交OA于点E,若
15
ABC
,
则
AEC
的度数为(
)
A.60
B.40
C.50
D.70
【答案】A
【分析】根据圆周角定理得到
15
ABC
,进而得到
75
CAE
,根据D 是AB 的中点,可得
45
DCA
,
最后利用三角形外角的性质即可求出
AEC
.
【详解】解:
AB 是
O 的直径,
∴
90
ACB
,
∵
15
ABC
,
∴
75
CAE
,
∵点D 是AB 的中点,
1
45
2
DCA
DCB
ACB
,
180
75
45
60
AEC
.
18.如图,AB 是
O 的直径,C ,D ,E 是
O 上的点,BC
DE
,CE 交AB 于点F .若
43
A
,则
BFC
的大小为_______°.
【答案】47
【分析】本题考查圆周角定理及其推论的应用,解题核心是利用“同弧或等弧所对的圆周角相等”,
BD
EC
∥
得出结合直径所对的圆周角为直角,通过角度关系推导
BFC
的大小.
【详解】解:
AB 是
O 的直径,
90
ADB
,
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43
A
,
47
B
,
BC
DE
,
BDC
C
,
BD
EC
,
47
BFC
B
.
19.如图,AB 为
O 的直径,
O 上的点C,D 在直径AB 的两侧,E 为直径AB 上一点,且DE
AB
,已
知
65
C
,则
ADE
的度数为______.
【答案】65
【分析】连接BD ,首先根据“同弧或等弧所对的圆周角相等”可得
65
C
ABD
,结合DE
AB
求得
25
BDE
,再根据“直径所对的圆周角为直角”可得
90
ADB
,然后由
ADE
ADB
BDE
求解即
可.
【详解】解:如下图,连接BD ,
∵AD
AD
,
65
C
,
∴
65
C
ABD
,
∵DE
AB
,
∴
90
25
BDE
ABD
,
∵AB 为
O 的直径,
∴
90
ADB
,
∴
90
25
65
ADE
ADB
BDE
.
20.如图,AB 是半圆O的直径,C 为半圆O上一点,以点B 为圆心,适当长为半径画弧,交BA 于点M ,
交BC 于点N ,分别以点M ,N 为圆心,大于1
2 MN 的长为半径画弧,两弧在
ABC
的内部相交于点D ,
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画射线BD ,连接AC .
(1)求证:BD 平分
ABC
;
(2)若
50
CAB
,求
CBD
的度数.
【答案】(1)证明:如图:连接
,
DN DM ,
由题意得:BN
BM
,DN
DM
,BD
BD
SSS
BND
BMD
≌
CBD
ABD
BD
平分
ABC
.
(2)
20
CBD
【分析】(1)如图:连接
,
DN DM ,根据作图过程可知BN
BM
,DN
DM
,BD
BD
,可证BND
BMD
≌
可得
CBD
ABD
即可证明结论;
(2)由圆周角定理可得
90
ACB
,再根据直角三角形两锐角互余可得
40
ABC
,再根据角平分线的
定义求解即可.
【详解】(1)证明:略.
(2)解:
AB 是半圆O的直径,
90
ACB
,
50
CAB
90
90
50
40
ABC
CAB
,
由(1)可得:BD 平分
ABC
1
1
40
20
2
2
CBD
ABC
,即
CBD
的度数为20.
【易错警示】
使用直径所对圆周角为直角解题时,易错用非直径弦构造直角,误用直角结论。忽略直角顶点必须在圆上
的核心条件,不会主动连接直径端点构直角三角形,遗漏隐性条件,造成几何推理与计算失误。
题型5 90 度的圆周角所对的弦是直径
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21.如图,四边形ABCD中,
90
BAD
BCD
,
40
BAC
,则
CBD
的度数为(
)
A.40
B.45
C.50
D.55
【答案】C
【分析】根据直角确定四点A
B
C
D
、、、
共圆,然后根据圆周角定理求解.
【详解】解:如图所示,
∵
90
BAD
BCD
,
∴四点A
B
C
D
、、、
共圆,
∵
40
BAC
,
∴
50
CAD
BA
C
D
BA
,
∵
CBD
与
CAD
所对的弧为CD,
∴
50
CAD
CBD
.
22.如图,四边形ABCD内接于
O ,已知
90
BAD
BCD
,AD
CD
,且
120
ADC
,若点E 为
弧BC 的中点,连接DE ,则
CDE
的大小是(
)
A.30
B.45
C.40
D.35
【答案】A
【分析】连接BD ,通过弧相等,得出对应圆周角相等,即可推断出
CDE
的大小.
【详解】解:连接BD ,如下图所示:
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∵
90
BAD
BCD
,
∴BD 为
O 的直径,
∵AD
DC
,
∴AD
DC
,
∴AB
BC
,
∵优弧ABC 所对圆周角为
120
ADC
,
∴
1
60
2
ADB
BDC
ADC
,
又∵点E 为弧BC 的中点,
∴BE
EC
,
∴
1
30
2
BDE
CDE
BDC
.
23.如图,Rt ACB 的斜边与半圆的直径AB 重合放置,
90
ACB
,点M 为AB 上任意一点,连接CM 并
延长交半圆于点N ,连接BN ,若
40
ABC
,则
BNC
的度数为(
)
A.60
B.55
C.50
D.30
【答案】C
【分析】根据
90
ACB
,Rt ACB 的斜边与半圆的直径AB 重合,可知点C 在以点O为圆心的圆上,由
40
ABC
,得
BAC
50
,根据同弧所对的圆周角相等即可求解.
【详解】解:∵
90
ACB
,Rt ACB 的斜边与半圆的直径AB 重合,
∴点C 在以点O为圆心的圆上,
∵
40
ABC
,
∴
180
40
90
50
BAC
,
∵»
»
CB
CB
,
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∴
50
BNC
BAC
.
24.如图,
A过原点O,分别与x 轴、y 轴交于点C 和点D ,点B 在
A上,已知
30 ,
B
A
的半径为
2,则圆心A 的坐标是______
【答案】
3,1
【分析】如图,连接CD,证明CD为
A的直径,可得
4
CD
,
1
2
2
OD
CD
,
2
2
2 3
OC
CD
DO
,
可得
0,2
D
,
2 3,0
C
,进一步可得答案.
【详解】解:如图,连接CD,
∵
30
B
,
∴
30
DCO
B
,
∵
90
DOC
,
∴CD为
A的直径,
∵
A的半径为2,
∴
4
CD
,
1
2
2
OD
CD
,
2
2
2 3
OC
CD
DO
,
∴
0,2
D
,
2 3,0
C
,
∵A 为CD的中点,
∴
3,1
A
.
25.如图,点, , ,
A P B C 在圆上,
60
APC
CPB
,连接
,
,
AB BC AC .
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(1)判断ABC 的形状,并证明你的结论.
(2)若
90 ,
2 3
PAC
AC
,求圆的半径.
【答案】(1) ABC 是等边三角形.证明见解析
(2) 2
【分析】(1)根据圆周角定理的推论可得
60
ABC
BAC
,进而可得出结论;
(2)根据90的圆周角所对的弦是直径,得出PC 是直径,再结合第(1)问的结论,可得PAC 是含30的
直角三角形,列方程求解即可.
【详解】(1)解:ABC 是等边三角形.
证明:
60
APC
,
60
ABC
APC
.
同理,
60
BAC
CPB
,
60
ABC
BAC
ACB
,
ABC
是等边三角形.
(2)解:由(1),得
2 3
AC
AB
.
90
PAC
,
线段PC 为圆的直径.
在Rt PAC 中,
60 ,
2 3
APC
AC
,
∴
1
2
AP
PC
,
设
2
PC
r
,则AP
r
,
∵
2
2
2
AP
AC
PC
,
即
2
2
2
2 3
2
r
r
,
解得:
2
r
,
∴圆的半径是2 .
【点睛】本题考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理及其推论是解题关键.
【易错警示】
运用该定理时,容易忽略角的顶点必须在圆上,误将圆外直角对应弦当作直径。混淆定理正反推导逻辑,
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仅凭直角直接判定弦为直径,缺少圆周角前提验证,造成几何判断错误。
题型6 已知圆内接四边形求角度
26.如图,点A、B、C、D 在
O 上,若1
2
110
,则
B
的度数为(
)
A.55
B.60
C.65
D.70
【答案】D
【分析】根据圆内接四边形的性质可得
180
D
B
,再根据圆周角定理可得
2
AOC
B
,再结合题
目已知进行列方程组求解即可.
【详解】解:在四边形AOCD 中,
1
2
360
D
AOC
,
∵
1
2
110
,
∴
250
D
AOC
,
由图可得,
2
AOC
B
,且
180
D
B
,
∴
2
250
180
D
B
D
B
,
解得
110
70
D
B
.
27.如图,在
O 中,AB
CD ,
100
BCD
,E 为
O 上的任意一点,A ,B ,C ,D 是
O 上的四个
点,则
AEC
的角度为(
)
A.110
B.70
C.80
D.100
【答案】D
【分析】根据平行线的性质求出
ABC
的度数,根据圆内接四边形的性质计算即可.
【详解】解:∵
,
100
AB
CD
BCD
,
∴
180
80
ABC
BCD
,
∵四边形AECB 是圆内接四边形,
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∴
180
AEC
ABC
,
∴
100
AEC
.
28.如图,四边形ABCD内接于
O ,AB 是
O 的直径,点E 是AB 下方
O 上一点.若
130
C
,则
AED
的大小为________.
【答案】40/40 度
【分析】根据圆内接四边形对角互补的性质求出
DAB
的度数,利用直径所对的圆周角是直角得出
90
ADB
,在直角三角形中求出
ABD
的度数,最后根据同弧所对的圆周角相等求解.
【详解】如图,连接BD ,
∵四边形ABCD内接于
O ,
∴
180
DAB
C
,
∵
130
C
,
∴
180
130
50
DAB
,
∵AB 是
O 的直径,
∴
90
ADB
,
在Rt ABD 中,
90
90
50
40
ABD
DAB
,
∵
AED
与
ABD
都是AD 所对的圆周角,
∴
40
AED
ABD
∠
∠
.
29.如图,AB 是
O 的直径,D ,E 为
O 上位于AB 异侧的两点,连接BD 并延长至点C ,使得CD
BD
,
连接AC 交
O 于点F ,连接AE ,DE ,DF .
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(1)求证:
CFD
C
;
(2)若
50
E
,求
BDF
的度数.
【答案】(1)证明:连接BF ,
AB 为
O 的直径,
90
AFB
,
180
90
CFB
AFB
,
BD
CD
,
CD
DF
BD
,
C
CFD
;
(2)100
【分析】(1)连接BF ,根据圆周角定理求出
90
AFB
,求出
90
CFB
,根据直角三角形斜边上的中
线性质得出CD
DF
BD
,求出
C
CFD
即可;
(2)求出
50
C
CFD
E
,根据三角形的外角性质求出答案即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵
180
E
AFD
,
180
CFD
AFD
∴
E
CFD
,
50
E
,
50
C
CFD
E
,
50
50
100
BDF
C
CFD
.
30.如图,AB 是
O 的直径,弦CD
AB
于点E ,点M 在
O 上,MD 恰好经过圆心O,连接MB .
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(1)若
2
D
M
,求
D
的度数;
(2)若弦CD分
O 为5:7 的两部分,点F 在
O 上,求弦CD所对的圆周角
CFD
的度数.
【答案】(1)45
(2)75或105
【分析】(1)利用等腰三角形的性质和三角形的外角的性质得到
2
DOB
B
M
M
,再根据三角
形的内角和定理,结合已知求得
22.5
M
,进而可求解;
(2)先根据弧和圆心角的关系求得
5
360
150
5
7
COD
,再分点F 在优弧CAD 上和点F 在劣弧CD
上,利用圆周角定理求解即可.
【详解】(1)解:∵OM
OB
,
∴
B
M
,
∴
2
DOB
B
M
M
,
∵CD
AB
,则
90
DOB
D
,而
2
D
M
,
∴2
2
90
M
M
,
∵
22.5
M
,
2
D
M
,
∴
45
D
.
(2)解:如图,连接OC 、CF 、DF ,
∵CD分
O 为5:7 的两部分,
∴
5
360
150
5
7
COD
,
若点F 在优弧CAD 上,
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∴
1
75
2
CFD
COD
;
若点F 在劣弧CD上,
∴
180
75
105
CFD
.
【点睛】本题考查垂径定理、圆周角定理、弧与圆心角的关系、等腰三角形的性质、三角形的内角和定理
及外角性质等知识,熟练掌握相关知识的联系和运用是解答的关键.
【易错警示】
求解圆内接四边形角度时,易记错对角互补核心性质,误用外角等于内对角结论。常混淆内角、外角关系,
忽略四点共圆前提乱套公式,不区分邻角与对角,导致角度计算出现偏差、推理失误。
题型7 求四边形外接圆的直径
31.如图,四边形ABCD内接于
O ,BC 是直径,连接AC 、若
150
ADC
,点O到AC 的距离为2 3 ,
则
O 的半径长为(
)
A.2
B.6
C.4
D.8
【答案】C
【分析】本题考查圆内接四边形的性质,含30角直角三角形的性质,勾股定理,半圆(直径)所对的圆周
角是直角,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
根据半圆(直径)所对的圆周角是直角,证明OD
AB ,结合圆内接四边形的性质得到
30
DOC
B
,
再利用含30角直角三角形的性质,以及勾股定理,建立方程求解,即可解题.
【详解】解:
四边形ABCD内接于
O ,BC 是直径,
90
BAC
,
OD
AC
,且
2 3
OD
,
90
ODC
BAC
,
OD
AB
,
150
ADC
,
180
150
30
B
,
30
DOC
B
,
1
2
DC
OC
,
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2
2
2
OD
DC
OC
,即
2
2
2
1
2
OD
OC
OC
,
2
2
2
1
2 3
2 OC
OC
,
解得
4
OC
,
则
O 的半径长为4 ;
故选:C.
32.如图,
C 过原点O,且与两坐标轴分别交于点A、B,点A 的坐标为
0,4 ,点M 是第三象限内圆
上一点,
120
BMO
,则
C 的半径为(
)
A.4
B.5
C.6 3
D.2
【答案】A
【分析】本题主要考查了圆内接四边形的性质,含30角的直角三角形的性质,圆周角定理,坐标与图形,
根据圆内接四边形对角互补得到
60
BAO
,再由90的圆周角所对的弦是直径得到AB 是直径,求出
4
OA
,进而求出
2
8
AB
OA
,是解题的关键.
【详解】解:∵O、A 、B 、M 都在圆上,
120
BMO
,
∴
180
60
BAO
BMO
∠
,
∵
90
BOA
,
∴AB 是
C 的直径,
30
ABO
,
∵
0,4
A
,
∴
4
OA
,
∴
2
8
AB
OA
,
∴
C 的半径为4,
故选:A.
33.如图,将正方形ABCD放在边长为1的正方形网格中,点A ,B ,C ,D 均落在格点上,能够完全覆盖
正方形ABCD的最小圆面的半径是______.
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【答案】13
【分析】根据题意得出正方形ABCD的外接圆的圆心位置,进而利用勾股定理得出能够完全覆盖这个正方
形的最小圆面的半径.
【详解】解:如图所示:点O 为正方形ABCD的外接圆圆心,则AO 为外接圆半径,
故能够完全覆盖正方形ABCD的最小圆面的半径是13
故答案为:13
【点睛】此题考查了正方形的外接圆与外心,解题关键是得出外接圆圆心位置.
34.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
60
DCE
,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
3
DF
,
4
AF
,求
O 的半径.
【答案】(1)见解析
(2) 5 5
4
【分析】(1)利用圆内接四边形的性质得出
180
BCD
BAD
,结合
180
BCD
DCE
,推出
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60
DCE
BAD
,即可证明;
(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 ,连接OB ,设
O 的半径为r ,则
2 5
OH
DH
OD
r
,在
Rt BOH 中,由
2
2
2
OB
BH
OH
得出关于r 的方程,解方程即可求解.
【详解】(1)证明:
四边形ABCD是
O 的内接四边形,
180
BCD
BAD
,
180
BCD
DCE
,
60
DCE
BAD
,
BD
AD
,
ABD 为等边三角形;
(2)解:如图,作DH
AB
于H ,
BD
AD
,
AH
BH
,
DH 过圆心O,
AC
BD
,
3
DF
,
4
AF
,
2
2
5
BD
AD
DF
AF
,
5
3
2
BF
BD
DF
,
2
2
2
2
2
4
2 5
AB
BF
AF
,
1
5
2
BH
AB
,
2
2
2
25
5
2 5
DH
BD
BH
,
连接OB ,设
O 的半径为r ,则
2 5
OH
DH
OD
r
,
在Rt BOH 中,
2
2
2
OB
BH
OH
,
2
2
2
5
2 5
r
r
,
解得:
5 5
4
r
,
O 的半径为5 5
4
.
【点睛】本题考查了圆内接四边形,等腰三角形的性质,等边三角形的判断,勾股定理,解题的关键是正
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确作出辅助线.
35.如图,四边形ABCD内接于
O ,AD 为直径,
5
BC
CD
,
5 5
AD
,E 为对角线AC 上一动点,
连结BE 并延长交
O 于点F.
(1)若BF
AD
,求证:
ABF
ACB
;
(2)求四边形ABCD的面积;
【答案】(1)见解析
(2)40
【分析】本题主要考查了圆的基本知识,等腰三角形的性质和判定,全等三角形,解直角三角形等知识;
(1)先根据垂径定理可得:AB
AF
,再由圆周角定理可得结论;
(2)如图1,过点C 分别作AD 和AB 的垂线,垂足分别为G ,H ,证明Rt
Rt
(HL)
CGD
CHB
≌
,则四边
形ABCD的面积四边形CGAH 的面积,可以解答.
【详解】(1)证明:
AD 为直径,BF
AD
,
AB
AF
,
ABF
ACB
;
(2)解:如图1,过点C 分别作AD 和AB 的垂线,垂足分别为G ,H ,
CD
BC
,
CD
BC
,
CAD
BAC
,
CG
CH
,
Rt
Rt
(HL)
CGD
CHB
≌
,
四边形ABCD的面积四边形CGAH 的面积,
CG
CH
,AC
AC
,
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Rt
Rt
(HL)
ACG
ACH
≌
,
ACG
ACH
S
S
,
AD 是直径,
90
ACD
,
5 5
AD
,
5
CD
,
2
2
2
2
(5 5)
5
10
AC
AD
CD
,
1
1
2
2
ACD
S
AC CD
AD CG
,
1
1
5 10
5 5
2
2
CG
,
2 5
CG
,
由勾股定理得:
2
2
2
2
10
(2 5)
4 5
AG
AC
CG
,
四边形ABCD的面积四边形CGAH 的面积
1
2
2
2 5
4 5
40
2
ACG
S
.
题型8 圆周角中的最值问题(隐圆)
36.如图,ABC 中,
10
AC
BC
,点P 为ABC 的边上或内部一动点,满足
90
APB
,连接CP ,若
CP 的最小值是2 ,则CP 的最大值是(
)
A.2.4
B.2.8
C.3
D.3.2
【答案】B
【分析】根据
90
APB
,可知点P 在以AB 为直径的
O 上,根据CP 的最小值是2 ,求出
12
AB
,因为
当点P 在AC 上时,CP 最大,利用勾股定理可得方程设CP
y
,则
10
AP
y
,解方程求出y 的值即为CP
的最大值.
【详解】解:如下图所示,
90
APB
,
点P 在以AB 为直径的
O 上,
当点P 在OC 上时,CP 最小,
OA 、OP 是
O 的半径,
OA
OP
,
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设OA
OP
x
,则
2
OC
CP
OP
x
,
AC
BC
,点O是AB 的中点,
OC
AB
,
在Rt AOC 中,
2
2
2
OA
OC
AC
,
2
2
2
2
10
x
x
,
解得:
6
x
,
12
AB
,
当点P 在AC 上时,CP 最大,
设CP
y
,则
10
AP
y
,
2
2
2
2
2
AB
AP
BP
BC
CP
,
即
2
2
2
2
12
10
10
y
y
,
解得:
2.8
y
.
37.如图,在正方形ABCD中,
4
AB
,点E,F 分别在CD
AD
,
上,CE
DF
BE
CF
,
,
相交于点G,连
结DG .当点E 从点C 运动到点D 的过程中,DG 的最小值为(
)
A.2
B.2 5
2
C.4
D.2 5
【答案】B
【分析】先利用正方形的边相等、内角为直角的性质,结合CE
DF
证明BCE
CDF
≌
,进而推出
90
CGB
,从而确定点G 的运动轨迹是以BC 为直径的圆弧,将求线段最小值问题转化为圆外一点到圆
上一点的最短距离问题,当O,G,D 共线时,DG 有最小值,用点到圆心的距离减去半径即可求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴
,
90
BC
CD
BCE
CDF
,
在Rt BCE 和Rt CDF 中,
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BC
CD
BCE
CDF
CE
DF
∴
BCE
CDF SAS
≌
,
∴
EBC
FCD
,
∵
90
FCD
BCG
,
∴
90
CBE
BCG
,
∴
90
CGB
,
∴点G 的运动轨迹是以BC 为直径的圆弧,当O,G,D 共线时,DG 有最小值,
如图,以BC 为直径作
O ,连接OG ,
在正方形ABCD中,
4
AB
,
∴
2,
4
OC
CD
AB
,
∴
2
2
2
2
4
2
2 5
OD
CD
OC
,
∴
2 5
2
DG
OD
OG
,
即DG 的最小值为2 5
2
.
【点睛】“定弦定角”模型是发现隐圆、进而求解最值的关键核心.
38.如图,点D 在半圆O 上,半径
91
OB
,
12
AD
,点C 在弧BD 上移动,连接AC ,H 是AC 上一点,
90
DHC
,连接BH ,点C 在移动的过程中,BH 的最小值是(
)
A.7
B.8
C.9
D.10
【答案】D
【分析】根据题意,得到点H 在以点G 为圆心的DE 上运动,当点
,
,
G H B 三点共线时,BH 的值最小,由
半圆或直径所对圆周角为直角,结合勾股定理得到
2 55,
16
BD
BG
,由此即可求解.
【详解】解:∵
90
DHC
DHA
,
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∴当点C 在BD上运动时,点H 在以AD 为直径的圆弧上运动,该弧交
O 于点D ,与AB 交于点E ,如图
所示,
取线段AD 的中点为G ,连接
,
,
GH GB BD ,
∴点H 在以点G 为圆心的DE 上运动,
在Rt ADH 中,
90
AHD
,点G 为AD 中点,
12
AD
,
∴
1
6
2
GH
DG
AG
AD
,
∵GH
HB
BG
,
∴当点
,
,
G H B 三点共线时,BH 的值最小,
在
O 中,AB 是直径,则
2
2 91
AB
OB
,
∴
90
ADB
,
∴
2
2
2
2
2
12
2 55
91
BD
AB
AD
,
在Rt BDG 中,
2
2
2
2
2 55
1
6
6
BG
DG
BD
,
∴
16
6
10
BH
BG
GH
,
∴BH 的最小值是10.
39.边长为4 的正方形ABCD中,点E,F 分别是BC ,CD 边上的动点,且BE
CF
,AE 与BF 相交于点
G,当CG 长最小时,BE 的长是______
【答案】2 5
2
【分析】根据题意可证得ABE
BCF
≌
,则
90
AGB
,从而可以确定G 在以AB 的直径的圆上运动,
取AB 的中点O,连接OC ,则当C
G
O
,,
共线时,CG 的值最小,据此可求得
3 5
3
CG
,进一步即可
求解.
【详解】解:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB
CB
,
90
ABC
BCD
,
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∵BE
CF
,
∴
ABE
BCF SAS
≌
,
∴
BAE
CBF
,
∵
90
ABG
CBF
,
∴
90
BAE
ABG
,
∴
90
AGB
,
则G 在以AB 的直径的圆上运动,
如图,以AB 的直径画
O ,连接OC ,与圆交于点G,延长AG交BC 于E,连接BG并延长,交CD于
点F,
当C
G
O
,,
共线时,CG 长度最小,此时BE即为所求,
2
OB
,
4
BC
,
∴
2
2
2 5
OC
OB
BC
,
又∵
O 的半径为2,
∴
2 5
2
CG
OC
OG
,
∵OB
OG
,
∴
OBG
OG B
,
∵AB
CD ,
∴
CF G
OBG
,
∵
OG B
F G C
,
∴
CG F
CF G
,
∴
2 5
2
CG
CF
,
∵ABE
BCF
≌
,
∴
2 5
2
BE
CF
.
40.如图,矩形ABCD中,
7
AB
,
12
AD
,P 为BC 边的中点,M,N 分别为边AB ,CD上的动点.若
120
MPN
,则BM
CN
的最小值为__________.
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【答案】4 3
【分析】延长MP 交NC 的延长线与点M ,由矩形的性质得出
90
B
DCP
,
12
AD
BC
,
6
BP
PC
,证明
BPM
CPM
SAS
≌
,由全等三角形的性质得出BM
CM
,进而可得出
BM
CN
CM
CN
M N
,再得出
60
NPM
,作PM N的外接圆,连接PO,M O,ON ,由圆周
角定理得出
120
M ON
,过点O 作OH
MN
,由等腰三角形的性质和含30 度直角三角形的性质得出
2
2 3
M N
M H
x
,故当点P,点O,和点H 三点共线时,x 最小,
此时PH
PO
OH
PC
,即2
6
x
x
,求出x 的值,即可进一步求出答案.
【详解】解:延长MP 交NC 的延长线与点M ,
∵矩形ABCD中,
7
AB
,
12
AD
,P 为BC 边的中点,
∴
90
B
DCP
,
12
AD
BC
,
6
BP
PC
,
∴
90
B
PCM
,
在BPM 和CPM中,
B
PCM
BP
CP
MPB
M PC
,
∴
BPM
CPM
SAS
≌
,
∴BM
CM
,
∴BM
CN
CM
CN
M N
,
∵
120
MPN
,
∴
60
BPM
NPC
,
∴
60
CPM
NPC
,即
60
NPM
,
作PM N的外接圆,连接PO,M O,ON ,
∵
60
NPM
,
∴
120
M ON
,
过点O 作OH
MN
,
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∵OM
ON
,
∴
60
M OH
,
2
M N
M H
,
∴
30
OM H
设OH
x
,则
2
OM
OP
x
,
∴
2
2
3
M H
M O
OH
x
,
∴
2
2 3
M N
M H
x
,
要使M N最小,则x 最小,
故当点P,点O,和点H 三点共线时,x 最小,
此时PH
PO
OH
PC
,即2
6
x
x
,
解得
2
x
,
∴
2 3
4 3
M N
x
,
即BM
CN
的最小值为4 3 .
题型9 圆周角、圆心角辅助线添加问题
41.如图,正方形ABCD内接于
O ,点E 为CD的中点,连接AE 、CE ,若
1
CE ,则AE 的长是().
A.
1
2 2
2
B.
2
1
C.
2
2
2
D.
2
2
2
【答案】B
【分析】连接AC 、DE 、BD 、OE ,设OE 与CD交于点H ,利用正方形内接于圆的性质得AC 为直径,
90
ADC
,由点E 是弧CD的中点推出OE 垂直平分CD,再结合正方形性质、勾股定理建立边长关系,
求解AE 长度.
【详解】解:连接AC 、DE 、BD 、OE ,设OE 与CD交于点H ,
由
90
ADC
,
90
BAD
,AD
CD
,
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故对角线AC 是
O 的直径,对角线BD 是
O 的直径,AD
CD
,
已知点E 为弧CD的中点,
CE
DE
,OE 垂直平分CD,DE
CE
,
又
45
BDC
,
ODH
是等腰直角三角形,
2
2
2
2
2
2
OD
DH
OH
DH
DH
OH
,
设正方形边长
2
AD
CD
x
,则
1
DE
CE
,
在Rt ADC 中,
2
2
2
2
2
2
2 2
BD
AC
AD
CD
x
x
x
,
1
2
2
OB
OD
OE
BD
x
,
2
OD
DH
CH
OH
x
,
2
EH
OE
OH
x
x
,
在Rt CHE 中,
2
2
2
CE
EH
CH
,
即
2
2
1
2x
x
x
,
解得
2
1
2
2
4
4
2 2
x
,
根据勾股定理,
2
2
2
2
2
2
8
1
4
2 2
1
3
2 2
2
2
2 1 1
2
1
2
AE
AC
CE
x
.
42.如图,半圆O 的直径
10
AB
,弦
6
AC
,AD 平分
BAC
,则AD 的长为()
A.9
B.3 10
C.7 2
D.4 5
【答案】D
【分析】连接OD ,OC ,作DE
AB
于E ,OF
AC
于F ,利用圆周角定理和角平分线性质证明
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BAC
BOD
,进而证得AOF
ODE
≌
,求出OE 和DE 的长,最后在Rt ADE 中利用勾股定理即可求解.
【详解】解:连接OD ,OC ,作DE
AB
于E ,OF
AC
于F ,
90
DEO
AFO
,
AO
CO
,
1
2
AF
AC
,
6
AC
,
3
AF
,
AD 平分
BAC
,
2
BAC
AD
B
\ Ð
=
Ð
,
2
BOD
BAD
,
BAC
BOD
,即
FAO
EOD
,
在AOF 和ODE 中,
AFO
OED
FAO
EOD
AO
OD
,
AOF
ODE AAS
≌
,
3
OE
AF
,
10
AB
,
5
AO
OD
5
3
8
AE
AO
OE
,
在Rt ODE 中,
2
2
2
2
5
3
4
DE
OD
OE
,
在Rt ADE 中,
2
2
2
2
8
4
4 5
AD
AE
DE
.
43.如图,AB 是
O 的直径,点C ,D 在
O 上,
90
COD
,
2 2
AC
,
2
BD
,则AB 的长是(
)
A.6
B.2 5
C.10
D.2 10
【答案】D
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【分析】延长DO 交
O 于点E ,作EF
AC
交CA 延长线于点F ,连接AE ,则
90
F
,根据等圆心角
对等弦得到
2
AE
BD
,根据圆周角定理得到
135
CAE
,进而得到
2
2
AE
EF
AF
,利用勾股定
理求出CE 的长,再根据COE 是等腰直角三角形,即可求解.
【详解】解:如图,延长DO 交
O 于点E ,作EF
AC
交CA 延长线于点F ,连接AE ,CE ,则
90
F
,
∵
AOE
BOD
,
∴
2
AE
BD
,
∵
90
DOC
,
∴
90
COE
,
∴
1
1
360
360
90
135
2
2
CAE
COE
,
∴
45
EAF
,
∴AEF 是等腰直角三角形,
2
2
2
2
AE
EF
AF
,
∴
2
2 2
3 2
CF
AF
AC
,
∴
2
2
2
2
2
3 2
2 5
CE
EF
CF
,
∵OC
OE
,
90
COE
,
∴COE 是等腰直角三角形,
2 5
10
2
2
CE
OC
,
∴
2
2 10
AB
OC
.
44.如图,OA
OB
OC
,
,
都是
O 的半径,ACB
BOC
.若
8
AB
,
2 5
BC
,则OA的长为________.
【答案】5
【分析】过点O 作OD
AB
于点D,延长OD 交
O 于点E,根据等腰三角形的性质得到
1
4
2
AD
BD
AB
,
证明
OCB
OEB SAS
≌
.得到
2 5
BE
BC
.由勾股定理得到
2
DE
.设OE
r
,则
2
OD
r
.由勾
股定理得到
2
2
2
OD
BD
OB
,即可求出OA的长.
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【详解】解:过点O 作OD
AB
于点D,延长OD 交
O 于点E,
∵OA
OB
,
∴
1
4
2
AD
BD
AB
,
2
AOB
BOD
.
又∵
2
AOB
ACB
,
∴
BOD
ACB
.
∵
ACB
BOC
,
∴
BOD
BOC
.
∵OC
OE
,OB
OB
,
∴
OCB
OEB SAS
≌
.
∴
2 5
BE
BC
.
∴
2
2
2
DE
BE
BD
.
设OE
r
,则
2
OD
r
.
∵
2
2
2
OD
BD
OB
,
∴
2
2
2
2
4
r
r
,
解得
5
r
.
∴
5
OA
.
45.如图,点P 是边长为1的正方形ABCD的边AB 上一动点,连接DP ,交对角线AC 于点E ,作ADP 的
外接圆
O ,交AC 于点F ,连接PF .若
2
CF
AP
,则AP ____________.
【答案】1
3
【分析】由正方形的性质可得
45
CAD
CAB
,再结合圆周角定理即可得出
DPF
的度数;连接DF ,
由圆周角定理可得
90
DFP
,则DFP 为等腰直角三角形,进而可得DF
PF
,作FM
CD
于点M ,
延长MF 交AB 于点N ,证明四边形BCMN 为矩形,得出CM
BN
,证明
DFM
FPN AAS
≌
,得出
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DM
FN
,MF
PN
,证明FCM 为等腰直角三角形,得出CM
FM
PN
BN
,设
CM
FM
PN
BN
a
,则
2
CF
a
,
1
DM
NF
a
,
1 2
AP
a
,根据
2
CF
AP
,即可求解.
【详解】解:如图,连接DF ,∵四边形ABCD是正方形,
∴
1
AB
CD
BC
AD
,AB
CD ,
2
2
2
AC
AB
BC
,
∵DF
DF
,
∴
45
DPF
DAF
;
∵DP 为
O 的直径,
∴
90
DFP
,
∴DFP 为等腰直角三角形,
∴DF
PF
,
作FM
CD
于点M ,延长MF 交AB 于点N ,
∵AB
CD ,
∴MN
AB
,
∴
90
DMF
FNP
DFP
MNA
,
∴四边形BCMN 为矩形,
∴CM
BN
,
∵
90
DFM
FDM
DFM
PFN
,
∴
FDM
PFN
,
∴
DFM
FPN AAS
≌
,
∴DM
FN
,MF
PN
,
∵
45
DCA
,FM
CD
,
∴FCM 为等腰直角三角形,
∴CM
FM
PN
BN
,
设CM
FM
PN
BN
a
,则
2
2
2
CF
CM
MF
a
,
1
DM
NF
a
,
1 2
AP
a
,
∵
2
CF
AP
,
∴
2
2 1
2
a
a
解得:
1
3
a
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∴
1
1
2
3
AP
a
题型10 圆周角综合
46.如图,在
O 中,将AB 沿AB 翻折刚好过圆心O,交弦AC 于点D,
3
AD
CD
,
O 的半径为13 ,
则AC 的长为(
)
A.3
B.2 3
C.2 13
D.4 3
【答案】D
【分析】连接
,
,
OA OB 过点O作OM
AB
于点
,
M 连接
,
,
BC BD 作BE
CD
于点
,
E 求出
30
OAM
,
60
C
,求出AM ,由垂径定理得到AB ,证明BCD 是等边三角形,则BC
CD
BD
,设CD
x
,则
,
4
BC
x AC
x
,
1
3
,
2
2
CE
x BE
x
,得到
7
2
AE
x
,在Rt ABE 中利用勾股定理求出x ,即可得到AC 的
长.
【详解】解:连接
,
,
OA OB 过点O作OM
AB
于点
,
M 连接
,
,
BC BD 作BE
CD
于点
,
E 如图所示:则
∵将AB 沿AB 翻折刚好过圆心O,交弦AC 于点D,
∴
1
1
2
2
OM
OA
OB
,
∵
1
sin
2
OM
OAM
OA
,
∴
30
OAM
,
∵OA
OB
,
∴
30
OBA
OAM
,
∴
180
120
AOB
OAM
OBA
,
∴
1
60
2
C
AOB
,
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在Rt AOM 中,
3
39
cos
13
2
2
AM
OA
OAM
,
∴
2
39
AB
AM
,
由折叠性质得:
ADB
等于原来的优弧AB 所对的圆周角,
∴
180
120
ADB
C
,
∴
60
BDC
,
∴BCD 是等边三角形,
∴BC
CD
BD
,
∵
3
AD
CD
,
∴设CD
x
,则
,
4
BC
x AC
AD
CD
x
,
1
1
3
,
2
2
2
CE
BC
x BE
x
,
∴
7
2
AE
AC
CE
x
,
在Rt ABE 中,
2
2
2
AB
AE
BE
,
即
2
2
2
7
3
39
2
2
x
x
解得
2
3
x
,
∵
0
x
,
∴
3
x
,
∴
4
4 3
AC
x
.
47.如图,四边形ABCD内接于
O ,AD
CD
,连接BD 和OC .若
25
ABD
,则
OCD
的度数是(
)
A.50
B.65
C.60
D.55
【答案】B
【分析】先根据AD
CD
,得出AD
CD
,再得出
25
ABD
CBD
,求出圆心角的度数,再利用三角
形内角和求解即可.
【详解】解:连接OD ,
∵AD
CD
,
∴AD
CD
,
∴
25
ABD
CBD
,
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∴
2
50
COD
CBD
,
∵OD
CO
,
∴
180
65
2
COD
OCD
.
48.如图,在ABC 中,
,
90 ,
AC
BC
ACB
CD
AB
于点D ,点E 在AC 边上,BE 与CD交于点
,
G CF
BE
于点F ,连接DF ,若
1,
2
CF
DF
,则EF 的长为(
)
A.1
3
B.
2
3
C.
5
5
D.
3
3
【答案】A
【分析】过点D 作DH
DF
,交BE 于点H,则
90
FDH
,由等腰Rt ABC 得出
90
CDB
,
1
45
2
BCD
ACB
,
1
2
CD
BD
AB
,从而有
CFB
CDB
,得到点B,C,D,F 四点共圆,因此
45
BFD
BCD
,从而DFH 是等腰直角三角形,得到
2
DH
DF
,
BDH
CDF
,证明
SAS
BDH
CDF
≌
,得到
1
BH
CF
,又
2
2
2
HF
DH
DF
,因此
3
BF
BH
HF
,
2
2
10
BC
BF
FC
.设EF
x
,CE
y
,根据
1
1
2
2
BCE
S
BE CF
BC CE
△
,求得
10 3
10
y
x
,
再在Rt CEF 中由勾股定理构造方程,求解即可.
【详解】解:过点D 作DH
DF
,交BE 于点H,则
90
FDH
,
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∵AC
BC
,
90
ACB
,CD
AB
,
∴
90
CDB
,
1
45
2
BCD
ACB
,
1
2
CD
BD
AB
,
∵CF
BE
,
∴
90
CFB
,
∴
CFB
CDB
,
∴点B,C,D,F 四点共圆,
∴
45
BFD
BCD
,
∴
90
90
45
45
FHD
BFD
,
∴
DHF
DFH
,
∴
2
DH
DF
,
∵
90
BDC
HDF
,
∴
BDC
HDC
HDF
HDC
,即
BDH
CDF
,
∴
SAS
BDH
CDF
≌
,
∴
1
BH
CF
,
∵在Rt HDF 中,
2
DH
DF
,
∴
2
2
2
HF
DH
DF
,
∴
1 2
3
BF
BH
HF
,
∴在Rt BCF 中,
2
2
10
BC
BF
FC
,
设EF
x
,CE
y
,则
3
BE
BF
EF
x
,
∵
1
1
2
2
BCE
S
BE CF
BC CE
△
,
∴
1
1
3
1
10
2
2
x
y
,
∴
10 3
10
y
x
,
∵在Rt CEF 中,
2
2
2
CF
EF
CE
,即
2
2
2
1
x
y
,
∴
2
2
1
1
3
10
x
x
,
解得
1
3
x
,
∴
1
3
EF
.
49.如图,在Rt ABC 中,
90
ACB
,
2
AC
,
3 3
BC
,D 为平面内一点,连接AD
CD
BD
,
,
,
30
ADC
,则线段BD 的最小值为(
)
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A.1
B.11
2
C.2
D.13
2
【答案】D
【分析】过点
,
,
A C D 作圆,圆心为O,交BC 于点
2
D ,连接
2
,
OA OD ,根据直径定理以及含30角的直角三
角形的性质得出圆的半径长度,过点O作OE
BC
于点E ,连接OC ,连接OB 交
O 于点
1
D ,得出此时
1
BD
的值最小,然后利用勾股定理和垂径定理求解.
【详解】解:如图所示,过点
,
,
A C D 作圆,圆心为O,交BC 于点
2
D
连接
2
,
OA OD ,
∵
90
ACB
,
∴
2
AD 为直径,
∴点
2
,
,
A O D 共线,
此时,
2
30
AD C
,
∴
2
2
4
AD
AC
,
∴
O 的半径为2,
过点O作OE
BC
于点E ,连接OC ,连接OB 交
O 于点
1
D ,
此时,
1
BD 的值最小,
∴
2
1
1
2
OE
OD
,
∴
2
2
2
2
3
CE
D E
OD
OE
,
∴
3 3
3
2 3
BE
BC
CE
,
由勾股定理得
2
2
1 12
13
OB
OE
BE
,
∴
1
1
13
2
BD
OB
OD
,
即线段BD 的最小值为13
2
.
50.如图,
O 为ABC 的外接圆,AD
BC
交BC 于点D,直径AE 平分
BAD
交BC 于点F,连接BE .
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(1)证明:
AEB
AFD
;
(2)若
10
AB
,
5
BF
,求AF 的长.
【答案】(1)证明:
AE 平分
BAD
,
BAF
DAF
,
AD
BC
,
90
DAF
AFD
,
AE 为
O 的直径,
90
ABE
,
90
AEB
BAF
,
AEB
AFD
;
(2)3 5
【分析】(1)根据圆周角定理得到
90
ABE
,根据等角的余角相等证明结论;
(2)过点B 作BH
AE
于H ,根据勾股定理求出AE ,根据三角形的面积公式求出BH ,根据勾股定理计
算即可.
【详解】(1)略
(2)解:过点B 作BH
AE
于H ,如图,
AFD
BFE
,
AFD
AEB
,
BFE
AEB
,
5
BE
BF
,
在Rt ABE 中,
10
AB
,
90
ABE
,
则
2
2
2
2
5
10
5 5
AE
AB
BE
,
1
1
2
2
ABE
S
AB BE
AE BH
,
10 5
2 5
5 5
AB BE
BH
AE
,
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2
2
5
EH
FH
BE
BH
,
2
3 5
AF
AE
EF
AE
EH
.
1.已知弦AB 把圆周分成1:3 两部分,则弦AB 所对圆周角的度数为(
)
A.45
B.135
C.90或270
D.45或135
【答案】D
【分析】分优弧,劣弧两种情况,求解即可.
【详解】解:∵弦AB 把圆周分成1:3 两部分,
∴劣弧AB 的度数为:
1
360
90
4
按
=
,即:劣弧所对的圆周角的度数为
1
90
45
2
,
优弧AB 的度数为:
3
360
270
4
,即:优弧所对的圆周角的度数为
1
270
135
2
,
∴弦AB 所对圆周角的度数为45或135;
故选:D.
【点睛】本题考查弦,弧,角之间的关系,解题的关键是注意弦分弧为优弧和劣弧两种情况.
2.如图,AB 是
O 的直径,C 是
O 上一点.若
68
BOC
,则
C
的度数为(
)
A.30
B.34
C.38
D.60
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,解题的关键是熟练掌握圆周角定理:在同圆或等圆
中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
【详解】解:
1
68
2
A
BOC
BOC
,
,
34
A
,
又
OA
OC
,
34
C
A
,
3.如图,四边形ABCD是
O 的内接四边形,若
110
A
,则BD 的度数为(
)
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A.55
B.70
C.110
D.140
【答案】D
【详解】∵四边形ABCD是
O 的内接四边形,
110
A
,
∴
180
180
110
70
C
A
,
∵
C
是BD所对的圆周角,
∴BD的度数= 2
2 70
140
C
.
4.如图,
O 中,AB
AC
,
70
ACB
,则
BDC
的度数是(
)
A.20
B.60
C.70
D.40
【答案】D
【分析】先根据等腰三角形的性质求出
70
ABC
ACB
,再根据三角形内角和定理求出
40
A
,最
后根据同弧所对的圆周角相等,得出答案即可.
【详解】解:∵AB
AC
,
70
ACB
,
∴
70
ABC
ACB
,
∴
180
70
70
40
A
,
∵BC
BC
,
∴
40
BDC
A
∠
.
5.如图,在ABC 中,以BC 为直径的半圆分别与
,
AB AC 交于点D ,E .若
70
A
,则DE 的度数为(
)
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A.20
B.30
C.40
D.50
【答案】C
【分析】连接BE ,根据直径所对的圆周角是直角可得
90
BEC
,在ABE 中利用内角和定理求出
ABE
的度数,再根据圆周角定理即可求解.
【详解】解:连接BE ,
∵BC 为直径,
∴
90
BEC
,
∴
90
AEB
,在ABE 中,
70
A
,
∴
90
20
ABE
A
,
∵
ABE
是DE 所对的圆周角,
∴DE 的度数为2
40
ABE
,
故选:C.
6.如图,四边形ABCD内接于
O ,若
100
D
,AB
AC
,则
BAC
的度数是(
)
A.80
B.30
C.20
D.10
【答案】C
【分析】先根据圆内接四边形对角互补求出
ABC
的度数,再利用等腰三角形性质得出
ACB
ABC
,最
后利用三角形内角和定理求出
BAC
即可.
【详解】解:∵四边形ABCD内接于
O ,
100
D
,
∴
180
180
100
80
ABC
D
,
∵AB
AC
,
∴
80
ACB
ABC
,
∴
180
180
80
80
20
BAC
ABC
ACB
.
7.秀秀在综合实践课上,把直尺和量角器按如图方式叠放,点D、E、B 在同一条直线上,点D,A,C,E
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所对的刻度分别为0,60,150,180,则
ABD
的度数为(
)
A.15
B.20
C.25
D.30
【答案】A
【分析】先依据量角器刻度得出AD 、CE 的度数,再利用圆周角定理求出
AED
与
CAE
的度数,最后借
助三角形外角性质,可求出
ABD
度数.
【详解】解:连接AE ,
点D 刻度为0,点A 刻度为60,
AD 的度数为60,
AD 所对圆周角
1
60
30
2
AED
,
点C 刻度为150,点E 刻度为180,
CE 的度数为180
150
30
,
CE 所对圆周角
1
30
15
2
CAE
,
AED
是ABE 的外角,
AED
ABD
BAE
,
又
15
BAE
CAE
,
30
15
15
ABD
AED
BAE
.
8.如图,四边形ABCD是
O 的内接四边形,AB
AD
,BE 是直径,若
70
A
,则
ABE
的度数为(
)
A.55
B.40
C.38
D.35
【答案】D
【分析】本题考查圆周角定理、等腰三角形的判定和性质、直角三角形的性质.先连接BD ,利用等腰三角
形的性质求出
ADB
,然后连接AE ,结合圆周角定理求出
AEB
,进而求解.
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【详解】解:如图,连接BD ,AE ,
∵AB
AD
,
∴ABD 是等腰三角形.
∵
70
BAD
,
∴
180
180
70
55
2
2
BAD
ADB
.
∴
55
AEB
.
∵BE 是直径,
∴
90
BAE
,
∴
90
90
55
35
ABE
AEB
.
9.如图,在ABC 中,AB
AC
,
45
BAC
,以AC 为直径作半圆,交BC 于点D ,交AB 于点E ,连
接AD ,CE 相交于点F .已知
3
CD
,则AF 的长为(
)
A.3 2
B.3 3
C.6
D.8
【答案】C
【分析】由圆周角定理得到
90
ADC
AEC
,由等腰三角形的性质推出
2
6
BC
CD
,判定AEC 是
等腰直角三角形,得到AE
CE
,由三角形内角和定理推出
FAE
BCE
,判定
ASA
AFE
CBE
≌
,推
出
6
AF
BC
.
【详解】解:∵AC 是半圆的直径,
∴
90
ADC
AEC
,
∴AD
BC
,
∵AB
AC
,
∴
2
2 3
6
BC
CD
,
∵
45
BAC
,
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∴AEC 是等腰直角三角形,
∴AE
CE
,
∵
90
CDF
AEF
,
CFD
AFE
,
∴
FAE
BCE
,
∵AE
CE
,
90
AEF
CEB
,
∴
ASA
AFE
CBE
≌
,
∴
6
AF
BC
.
10.如图,AB 是
O 的弦,
10
AB
,点C 是
O 上的一个动点,且
45
ACB
,若点M 、N 分别是AB 、
BC 的中点,则MN 长的最大值是(
)
A.10
B.5
C.10 2
D.5 2
【答案】D
【分析】连接
,
OA OB ,首先根据圆周角定理可知
90
AOB
,结合OA
OB
,在Rt AOB 中由勾股定理解
得OA的长度;根据题意易知MN 为ABC 的中位线,易得
1
2
MN
AC
,当AC 经过原点O,即AC 为
O 的
直径时,AC 取最大值,此时MN 也取最大值,然后确定答案即可.
【详解】解:如下图,连接
,
OA OB ,
∵
45
ACB
,AB
AB
,
∴
2
90
AOB
ACB
,
∵OA
OB
,
∴在Rt AOB 中,
2
2
2
2
2
AB
OA
OB
OA
=
+
=
,
∴
2
2
10
2OA
,解得
5 2
OA
(负值舍去),
∵点M 、N 分别是AB 、BC 的中点,
∴MN 为ABC 的中位线,
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∴
1
2
MN
AC
,
当AC 经过原点O,即AC 为
O 的直径时,如下图,
∴此时AC 取最大值,为
2
10 2
AC
OA
,且MN 也取最大值,
∴MN 长的最大值
1
5 2
2 AC
.
11.如图,A、B、C 点在圆O 上,若
72
AOB
,则
ACB
______.
【答案】36
【分析】根据圆周角定理,同弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半,由此可求出
ACB
的度数.
【详解】解:
AOB
与
ACB
是同弧所对的圆心角与圆周角,
1
2
ACB
AOB
,
72
AOB
,
1
72
36
2
ACB
.
12.如图,AB 是
O 的直径,点C 、D 在圆周上,若
24
D
,则
AOC
的度数是_________.
【答案】48
【详解】解:∵AC
AC
,
24
D
,
∴
2
48
AOC
D
.
13.如图,AB 为
O 的直径,点C ,D ,E 在
O 上,若
26
AED
,则
BCD
的度数是______ .
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【答案】116
【分析】连接BD ,利用
AED
求出
ABD
,进而求出
BAD
,最后利用圆内接四边形的性质求出
BCD
即
可.
【详解】如图,连接BD .
AB 是
O 的直径,
90
ADB
.
26
AED
,
26
ABD
AED
.
90
90
26
64
BAD
ABD
.
四边形ADCB 是
O 的内接四边形,
180
BCD
BAD
,
180
64
116
BCD
.
14.如图,点A 、B 、C 在
O 上,D 是弧AB 的中点,CD交OA于点E .若
100
AOB
,
20
OBC
,
则
OEC
的度数是______.
【答案】95/95 度
【分析】连接OD ,设BC 与OA交于点F ,由圆心角、弧、弦的关系定理推出
1
50
2
BOD
AOD
AOB
,
由圆周角定理得到
C
,然后由三角形外角的性质求解.
【详解】解:如图,连接OD ,设BC 与OA交于点F ,
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∵D 是弧AB 的中点,
100
AOB
,
20
OBC
,
∴
1
50
2
BOD
AOD
AOB
,
∴
1
25
2
C
BOD
∠
∠
,
∴
100
20
120
BFA
AOB
B
,
∴
120
25
95
OEC
BFE
C
.
15.如图,AB 是
O 的直径,点C ,D ,E 在
O 上(C ,D 在直径AB 的下方,E 在直径AB 的上方),
则
C
BDE
___________.
【答案】90/90度
【分析】连接AD ,利用圆周角定理解答即可,
本题考查了圆周角定理,熟练掌握定理是解题的关键.
【详解】解:连接AD ,
AB 是
O 的直径,
90
ADB
,
90
ADE
BDE
,
C
ADE
,
90
C
BDE
.
故答案为:90.
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16.如图,
O 是ABE 的外接圆,AB 是
O 的直径,点F 是
O 上一点,已知
70
EFA
,则
BAE
___________.
【答案】20
【分析】本题考查了圆周角定理.
连接BF ,可知
90
AFB
,即
20
EFB
即可求出
BAE
的值.
【详解】解:如图,连接BF ,
∵AB 是
O 的直径,
∴
90
AFB
,
∵
70
EFA
,
∴
20
EFB
,
∴
20
E
BAE
FB
.
故答案为:20 .
17.如图,等腰三角形ABC 的顶角
BAC
为50,以腰AB 为直径作半圆,分别交BC 、AC 于点D、E.则
CBE
∠
____________________ .
【答案】25/25 度
【分析】本题考查了圆周角定理以及等腰三角形的性质.连接AD ,BE ,由AB 为直径可得出AD
BC
,
由AB
AC
利用等腰三角形的三线合一即可得出
1
25
2
BAD
CAD
BAC
,根据圆周角定理即可得到
结论.
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【详解】解:连接AD ,BE ,如图所示,
∵AB 为直径,
∴AD
BC
.
∵AB
AC
,
∴
1
25
2
BAD
CAD
BAC
.
∴
25
CBE
DAC
.
故答案为:25.
18.如图,在正方形ABCD中,
4
AB
,E ,F 分别是边CD和AD 上的动点,且AF
DE
,BE 与CF 交
于点G ,连接AG ,则AG 的最小值是_________.
【答案】2 2
【分析】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,借助于圆解决线段的最值
问题,解题的关键是熟练掌握以上性质,并灵活应用.判定出CDF
BCE
≌
,得出
90
BGC
,确定点G
在以BC 为直径的圆弧上运动,进而可求出AG 的最小值.
【详解】解:
在正方形ABCD中,
4
AD
CD
BC
AB
,且AF
DE
,
DF
CE
,
又
CD
BC
,
90
D
BCE
,
SAS
CDF
BCE
≌
,
DCF
CBE
,
90
DCF
BCG
,
90
CBE
BCG
,
90
BGC
,
点G 在以BC 为直径的圆弧上运动,
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∵E ,F 分别是边CD和AD 上的动点,
∴当点E 与点D 重合、点F 与点A 重合时,AG 取得最小值,
由勾股定理得
2
2
2
2
4
4
4 2
AC
AD
CD
,
1
2 2
2
AG
AC
,
即AG 的最小值是2 2 ,
故答案为:2 2 .
19.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
75
ACD
,
30
BAD
,则弦AB 的长为________.
【答案】2 2
【分析】本题考查了圆周角的定理,圆心角定理,勾股定理,连接OA
OB
,
,根据圆周角定理,圆心角定理,
得
90
AOB
,利用勾股定理解答即可.
【详解】解:连接OA
OB
,
,
∵
30
BAD
,
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∴
30
BCD
,
∵
75
ACD
,
∴
45
ACB
,
∴
90
AOB
,
∵
O 的半径为2,
∴
2
OA
OB
,
∴
2
2
2 2
AB
AO
BO
,
故答案为:2 2 .
20.如图,在Rt ABC 中,
90
B
,
6,
4
AB
BC
,P 是ABC 内部的一个动点,且始终有AP
BP
,
则CP 长的最小值是______.
【答案】2
【分析】本题主要考查了圆周角定理、勾股定理,根据
90
APB
,可知点P 在以AB 为直径的
O 上,连
接OC 交
O 于点P ,此时PC 最小,利用勾股定理得到
5
OC
,此时CP 的最小值为2 .
【详解】解:如图所示,
∵AP
BP
,
∴
90
APB
,
点P 在以AB 为直径的
O 上,
连接OC 交
O 于点P ,此时PC 最小,
在Rt BCO 中,
90
OBC
,
4
BC
,
1
3
2
OB
OA
OP
AB
,
2
2
2
2
3
4
5
OC
OB
BC
,
5
3
2
PC
OC
OP
,
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线段CP 长的最小值为2 .
故答案为:2 .
21.如图,在
O 中,AB
AC
,半径OM
AB
,ON
AC
,垂足为D,E .
(1)求证:BM
CN
;
(2)若
O 的半径为5,
8
AB
,则EN ______.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】本题考查圆周角定理、垂径定理,熟练掌握其定理是解题的关键.
(1)根据圆心角、弧、弦的关系得AB
AC
,再根据垂径定理得
1
2
BM
AB
和
1
2
CN
AC
,即可得出结论;
(2)连接OA,根据垂径定理得
1
2
AE
AC
,由勾股定理求得
3
OE
,进而求出EN 的长.
【详解】(1)证明:
AB
AC
,
AB
AC
,
OM
AB
,ON
AC
,
1
2
BM
AB
,
1
2
CN
AC
BM
CN
;
(2)解:如图,连接OA,
8
AB
AC
,ON
AC
,
1
4
2
AE
AC
,
5
OA
,
2
2
2
2
5
4
3
OE
OA
AE
,
5
3
2
EN
.
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故答案为:2 .
22.如图,
DAE
是
O 的内接四边形ABCD的一个外角,如果
118
BOD
,请求出
DAE
的度数.
【答案】59
【分析】本题考查了圆周角定理和圆的内接四边形的性质,根据圆周角定理可求出
59
BCD
,根据圆的内
接四边形的性质和邻补角的性质可求出
59
DAE
BCD
,即可求解.
【详解】解:∵
118
BOD
,
∴
5
1
2
9
B
BCD
OD
,
∵四边形ABCD是
O 的内接四边形,
∴
180
BCD
BAD
,
又
180
DAE
BAD
,
∴
59
DAE
BCD
.
23.如图,ABC 内接于
O ,C 为ACB 的中点,D 在BC 上,连接AD .若AD
BC
,垂足为E ,直线OC
分别交AD ,AB 于点F ,G
(1)求证:CG
AB
;
(2)求证:EF
DE
.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了直角三角形的两个锐角互余,垂直平分线的判定以及圆周角定理,等腰三角形的性质
与判定,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)连接OA、OB ,先得AC
BC
,则AC
BC
,因为半径相等,得出O、C 都在AB 的垂直平分线上,
即可作答.
(2)先由直角三角形的两个锐角互余,得
B
CFE
,运用圆周角定理得
B
D
,然后结合等角对等
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边,则CF
CD
.故CFD 是等腰三角形,再结合三线合一,即可作答.
【详解】(1)证明:连接OA、OB ,如图,
C 为优弧AB 的中点,
AC
BC
,
AC
BC
,
又OA
OB
,
O
、C 都在AB 的垂直平分线上,
即CG 是AB 垂直平分线,
CG
AB
;
(2)证明:连接CD,如图,
AD
BC
,CG
AB
,
90
CFE
BCG
,
90
B
BCG
,
B
CFE
,
∵AC
AC
,
B
D
,
CFE
D
,
CF
CD
.
∴CFD 是等腰三角形,
又AD
BC
,
EF
DE
;
24.如图,在
O 的内接四边形ABCD中,
ADE
是四边形ABCD的一个外角,且AD 平分
BDE
.
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(1)求证:AB
AC
;
(2)若点F 在BC 上,且
118
F
,求
ADE
的度数.
【答案】(1)见解析
(2)59
【分析】本题考查了圆内接四边形,等角对等边,圆周角定理,熟练运用相关性质是解题的关键.
(1)利用圆内接四边形的性质可得
ADE
ABC
,再利用角平分线的定义和圆周角定理即可解答;
(2)利用圆内接四边形的性质可得
62
BDC
°,求出
118
BDE
,根据角平分线定义即可求出结果.
【详解】(1)解:
AD 平分
BDE
,
ADE
ADB
,
∵AB
AB
,
∴
ADB
ACB
,
∴
ADE
ACB
,
在
O 的内接四边形ABCD中,
180
ABC
ADC
,
180
ADC
ADE
,
ABC
ADE
,
∴
ABC
ACB
,
AB
AC
;
(2)解:
118
F
,四边形BFCD 为圆内接四边形,
180
62
BDC
F
,
180
118
BDE
BDC
,
AD 平分
BDE
,
1
59
2
ADE
BDE
.
25.如图,AB 是
O 的直径,CD
CB
,CE
AB
于点E,连接BD 交CE 于点F.
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(1)求证:CF
BF
.
(2)若
2
CD
,
4
AC
,求弦BD 的长.
【答案】(1)证明见详解
(2) 8 5
5
【分析】本题考查了圆周角定理、直角三角形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理.注意数形结合思想
与方程思想的应用.
(1)要证明CF
BF
,可以证明
ECB
DBC
;AB 是
O 的直径,则
90
ACB
,又知CE
AB
,则
90
CEB
,则
90
DBC
ACE
A
,
ECB
A
,则
ECB
DBC
;
(2)连接OC ,交BD 于点G ,先求出圆的半径,再利用勾股定理列方程求出OG 的长,进而求得BG 的长
和BD 的长.
【详解】(1)证明:
AB 是
O 的直径,
90
ACB
,
90
A
ABC
.
CE
AB
,
90
CEB
,
90
ECB
ABC
,
ECB
A
.
又
CD
CB
,
CD
CB
,
DBC
A
,
ECB
DBC
,
CF
BF
;
(2)解:连接OD ,OC ,交BD 于点G ,则OD
OB
,
BC
CD
,
OC
BD
,
2
BD
BG
,
90
ACB
,
2
BC
CD
,
4
AC
,
2
2
2
2
4
2
2 5
AB
AC
BC
,
O
的半径为5 ,
设OG
x
,则
5
CG
x
,
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由勾股定理,得
2
2
2
2
2
BG
OB
OG
BC
CG
,
即
2
2
2
2
5
2
5
x
x
,
解得
3 5
5
x
,
2
2
3 5
4 5
5
5
5
BG
,
8 5
5
BD
.
26.如图,AD 是
O 的直径,弦BC
AD
于点P ,连接AB ,BD .
(1)求证:
A
DBC
.
(2)若
16
BC
,
4
PD
,求O的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
10
r
【分析】本题主要考查了等弧所对的圆周角相等,垂径定理,勾股定理等知识点,熟练掌握垂径定理是解
题的关键.
(1)由垂径定理可得BD
CD
,再由等弧所对的圆周角相等即可得出结论;
(2)连接OB ,设
O 的半径为r ,由垂径定理可得BP
CP
,利用勾股定理列方程求解即可得出答案.
【详解】(1)证明:
AD 是
O 的直径,BC
AD
,
BD
CD
.
A
DBC
.
(2)解:连接OB ,
设
O 的半径为r ,
AD 是
O 的直径,BC
AD
,
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90
OPB
,BP
CP
.
2
2
2
OP
BP
OB
.
16
BC
,
4
PD
,
4
OP
r
,
8
BP .
2
2
2
4
8
r
r
.
解得
10
r
.
27.如图,在
O 中,AB 、AD 为弦,CD为直径,CD
AB
于M ,BN
AD
于N ,BN 与CD相交于Q .
(1)求证:BQ
BC
;
(2)若
5
BQ
,
3
CM
,求
O 的半径.
【答案】(1)见解析
(2) 25
6
【分析】本题考查了同弧所对的圆周角相等,勾股定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
(1)根据同角的余角相等,得出
BQM
A
,根据同弧所对的圆周角相等得出
C
A
,等量代换得出
C
BQM
,等角对等边即可得证;
(2)由(1)得出
5
BC
BQ
,
90
BMC
BMO
勾股定理得出BM ,连接OB ,设OB
OC
r
,则
3
OM
OC
CM
r
,在Rt BMO
V
中,
2
2
2
BM
OM
OB
,勾股定理建立方程,解方程即可求解.
【详解】(1)∵CD
AB
于M ,BN
AD
于N ,
∴
90
BNA
BMQ
,
∵
ABN
QBM
,
∴
BQM
A
,
∵BD
BD
,
∴
C
A
,
∴
C
BQM
,
∴BQ
BC
(2)由(1)得
5
BC
BQ
,
90
BMC
BMO
∴在Rt BMC 中,
2
2
2
2
5
3
4
BM
BC
CM
,
连接OB ,设OB
OC
r
,则
3
OM
OC
CM
r
,
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∴在Rt BMO
V
中,
2
2
2
BM
OM
OB
,
即
2
2
2
4
3
r
r
,
解得:
25
6
r
,即
O 的半径为25
6 .
28.如图,点B 是
O 上一点,AD 为
O 的直径,点C 在
O 上且平分AD .
(1)连接BC ,
ABC
_____.
(2)若
5 2
AC
,
6
BD
,求AB 的长.
【答案】(1)45
(2)8
【分析】本题考查圆周角定理,勾股定理,掌握圆周角定理是解题的关键.
(1)由直径所对的圆周角为90 度可得
90
ACD
,由等弧所对的圆周角相等,可得
45
ADC
CAD
,
由同弧所对的圆周角相等,可得
45
ABC
ADC
;
(2)由点C 在
O 上且平分AD ,可得
5 2
AC
DC
,再由勾股定理解Rt ACD,Rt ABD 即可.
【详解】(1)解:
AD 为
O 的直径,
90
ACD
,
点C 在
O 上且平分AD ,
AC
DC
,
ADC
CAD
,
1
1
180
180
90
45
2
2
ADC
ACD
,
45
ABC
ADC
,
故答案为:45;
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(2)解:
AD 为
O 的直径,
90
ACD
ABD
,
点C 在
O 上且平分AD ,
AC
DC
,
5 2
AC
DC
,
2
2
2
2
5 2
10
AD
AC
CD
AC
,
在Rt ABD 中,
2
2
2
AB
BD
AD
,
2
2
2
2
10
6
8
AB
AD
BD
.
29.如图,在ABC 中,AB
AC
,以AB 为直径的圆交AC 于点D,交BC 于点E,延长AE 至点F,使EF
AE
,
连接
,
FB FC .
(1)求证:四边形ABFC 是菱形;
(2)若
7
AD
,
2
BE
,求半圆的直径及菱形ABFC 的面积.
【答案】(1)见解析
(2)8 15
【分析】本题考查圆周角定理,三线合一,勾股定理,菱形的判定和性质,熟练掌握直径所对的圆周角为
直角,是解题的关键:
(1)圆周角定理得到
90
AEB
,三线合一,得到BE
CE
,结合EF
AE
,得到四边形ABFC 为平行四
边形,再根据AB
AC
,即可得证;
(2)连接BD ,设CD
x
,得到
7
AB
AC
x
,根据勾股定理,得到
2
2
2
2
2
BD
BC
CD
AB
AD
,列
出方程求出x 的值,进而求出AB 的长,勾股定理求出AE 的长,再利用菱形的面积公式进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵AB 是直径,
∴
90
AEB
,即AE
BC
,
∵AB
AC
,
∴BE
CE
,
又∵EF
AE
,
∴四边形ABFC 为平行四边形,
∵AB
AC
,
∴四边形ABFC 为菱形;
(2)连接BD ,则
90
ADB
,
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∴
90
BDC
,
设CD
x
,则:
7
AB
AC
AD
CD
x
,
由(1)可知:
2
4
BC
BE
,
由勾股定理,得:
2
2
2
2
2
BD
BC
CD
AB
AD
,
即
2
2
2
2
4
7
7
x
x
,
解得
1
x 或
8
x
(舍去);
∴
7 1
8
AB
,
在Rt AEB中,
2
2
2 15
AE
AB
BE
,
∴
2
4 15
AF
AE
,
∴菱形ABFC 的面积为1
1
4 4 15
8 15
2
2
BC AF
.
30.如图,在四边形ABCD中,AD
BC ,
90
D
,AD
CD
,过点A,B,C 的
O 交AD 于点E,连
接AC 交BE 于点F,
(1)求证:AC
BE
.
(2)若
O 的半径为5 ,
4
AC
,求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)见解析
(2)10
【分析】本题主要考查等腰三角形的判定与性质,圆周角定理,勾股定理,解一元二次方程等知识,正确
作出辅助线是解答本题的关键.
(1)根据题意得
45
DAC
,由圆周角定理得
45
EBC
DAC
;根据平行线性质得
45
DAC
ACB
,
可得
90
BFC
(2)连结AO
BO
,
,求得
2
10
AB
AO
,设AF
x
,则
4
CF
BF
x
,由勾股定理得
2
2
2
4
10
x
x
,求出
1
x ,可得
2 2
AD
CD
,最后根据四边形ABCD的面积
ACD
△
的面积
ABC
+
的面积解答即可.
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【详解】(1)证明:∵
90
D
,AD
CD
,
∴
45
DAC
,
∴
45
EBC
DAC
,
∵AD
BC ,
∴
45
DAC
ACB
,
∴
90
BFC
,
∴AC
BE
;
(2)解:连接AO
BO
,
,如图,
∴
2
90
AOB
ACB
,又OA
OB
,
∴
2
10
AB
AO
,
设AF
x
,则
4
CF
BF
x
,
∵
2
2
2
AF
BF
AB
,
∴
2
2
2
4
10
x
x
,
解得
1
x 或
3
x
(不合题意,舍去),
∵
45
FBC
FCB
,AC
BE
,
4
AC
,
∴
1
3
AF
BF
CF
,
,
2 2
AD
CD
,
∴四边形ABCD的面积
ACD
△
的面积
ABC
+
的面积= 1
1
2 2
2 2
4 3
2
2
4
6
10
.