TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc23975" 【題型1 圓心角、弧、弦的概念辨析】 PAGEREF _Tc23975 \h 1
\l "_Tc31815" 【題型2 利用圓心角、弧、弦的關系求角度】 PAGEREF _Tc31815 \h 4
\l "_Tc10364" 【題型3 用圓心角、弧、弦的關系求線段長度】 PAGEREF _Tc10364 \h 7
\l "_Tc32201" 【題型4 利用圓心角、弧、弦的關系求周長】 PAGEREF _Tc32201 \h 12
\l "_Tc22928" 【題型5 利用圓心角、弧、弦的關系求面積】 PAGEREF _Tc22928 \h 15
\l "_Tc14052" 【題型6 利用圓心角、弧、弦的關系求弧的度數(shù)】 PAGEREF _Tc14052 \h 19
\l "_Tc478" 【題型7 利用圓心角、弧、弦的關系比較大小】 PAGEREF _Tc478 \h 23
\l "_Tc6462" 【題型8 利用圓心角、弧、弦的關系進行證明】 PAGEREF _Tc6462 \h 26
\l "_Tc18089" 【題型9 利用圓心角、弧、弦的關系確定線段間的倍數(shù)關系】 PAGEREF _Tc18089 \h 30
\l "_Tc3701" 【題型10 利用圓心角、弧、弦的關系求最值】 PAGEREF _Tc3701 \h 34
【知識點 弧、弦、角、距的概念】
(1)定理:在同圓和等圓中,相等的圓心角所對的弧相等,所對的弦也相等.
(2)推論:在同圓或等圓中,如果兩個圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對應的其余各組量都分別相等.
說明:同一條弦對應兩條弧,其中一條是優(yōu)弧,一條是劣弧,而在本定理和推論中的“弧”是指同為優(yōu)弧或劣?。?br>(3)正確理解和使用圓心角、弧、弦三者的關系
三者關系可理解為:在同圓或等圓中,①圓心角相等,②所對的弧相等,③所對的弦相等,三項“知一推二”,一項相等,其余二項皆相等.這源于圓的旋轉(zhuǎn)不變性,即:圓繞其圓心旋轉(zhuǎn)任意角度,所得圖形與原圖形完全重合.
【題型1 圓心角、弧、弦的概念辨析】
【例1】(2023秋·九年級課時練習)如圖所示,在⊙O中,AB=CD,則在①AB=CD;②AC=BD;③∠AOC=∠BOD;④AC=BD中,正確結(jié)論的個數(shù)是( )

A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【分析】利用同圓或等圓中弧,弦以及所對的圓心角之間的關系逐項分析即可.
【詳解】解:∵在⊙O中,AB=CD,
∴AB=CD,故①正確;
∵BC為公共弧,
∴ AC=BD,故④正確;
∴AC=BD,故②正確;
∴∠AOC=∠BOD,故③正確;
綜上分析可知,正確的有4個.
故選:D.
【點睛】本題考查了弧,弦、圓心角之間的關系:在同圓和等圓中,相等的圓心角所對的弧相等,所對的弦也相等以及推論:在同圓或等圓中,如果兩個圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對應的其余各組量都分別相等.
【變式1-1】(2023秋·全國·九年級專題練習)下列說法正確的是( )
A.相等的圓心角所對的弧相等B.在同圓中,等弧所對的圓心角相等
C.弦相等,圓心到弦的距離相等D.圓心到弦的距離相等,則弦相等
【答案】B
【分析】圓心角、弧、弦、圓心到弦的距離的關系的前提“在同圓和等圓中”,據(jù)此逐項判定即可.
【詳解】解:A、在同圓和等圓中,相等的圓心角所對的弧相等,故此選項不符合題意;
B、在同圓中,等弧所對的圓心角相等,故此選項符合題意;
C、在同圓和等圓中,弦相等,圓心到弦的距離相等,故此選項不符合題意;
D、在同圓和等圓中,圓心到弦的距離相等,則弦相等,故此選項不符合題意;
故選:B.
【點睛】本題考查了圓心角、弧、弦、圓心到弦的距離的關系,解題關鍵是熟練掌握在同圓或等圓中,圓心角、圓心角所對弧、圓心角所對弦、圓心到弦的距離中有一組量相等,則其余各組量也相等.
【變式1-2】(2023秋·全國·九年級專題練習)判斷下列命題是真命題還是假命題(寫在橫線上):
(1)在同圓中,如果圓心角相等,那么它們所對的弧也相等.
(2)在等圓中,如果弦相等,那么它們所對的弧也相等.
(3)在同圓或等圓中,如果弧相等,那么它們所對的弦的弦心距也相等.
(4)在等圓中,如果弧不相等,那么它們所對的弦也不相等.
【答案】 真命題 假命題 真命題 假命題
【分析】根據(jù)圓的相關性質(zhì)分別判斷各命題的真假.
【詳解】解:對于(1),在同圓中,如果圓心角相等,那么它們所對的弧也相等,原命題為真命題;
對于(2),在等圓中,如果弦相等,那么它們所對的弧不一定相等,因為一條弦對應兩條弧,原命題為假命題;
對于(3),在同圓或等圓中,如果弧相等,那么它們所對的弦的弦心距也相等,原命題為真命題;
對于(4),在等圓中,如果弧不相等,那么它們所對的弦有可能相等,如圓心角分別為30°和330°所對的兩條弧,其所對的弦相等,原命題為假命題.
故答案為:真命題,假命題,真命題,假命題.
【點睛】本題考查了同圓或等圓中圓心角,弧長,弦長的關系,熟練掌握相關性質(zhì)定理是解題的關鍵.
【變式1-3】(2023·全國·九年級專題練習)如圖,△ABC的頂點A、B、C均在⊙O上,點A是CB中點,則下列結(jié)論正確的是( )

A.AB=OC B.∠BAC+∠AOC=180°
C.BC=2AC D.∠BAC+12∠AOC=180°
【答案】B
【分析】直接利用圓心角、弧、弦的關系得出各線段、角的關系即可解答.
【詳解】解:A、∵點A是CB中點,
∴AB=AC,
∴AB=AC,
無法得出AB=OC,故選項A錯誤;
B、如圖:連接BO,
∵AB=AC,
∴∠BOA=∠AOC,
∵BO=AO=CO,
∴∠OAC=∠BAO=∠ACO,
∴∠OAC+∠ACO+∠AOC=∠BAC+∠AOC=180°,故此選項正確;
C、∵AB=AC,AB+AC>BC,
∴BC≠2AC,故選項C錯誤;
D、無法得出∠BAC+12∠AOC=180°,故選項D錯誤.
故選:B.

【點睛】本題主要考查了圓心角、弧、弦的關系,正確把握相關定理是解題關鍵.
【題型2 利用圓心角、弧、弦的關系求角度】
【例2】(2023秋·九年級課時練習)如圖,AB是⊙O的直徑,點C,D在⊙O上,AC=AD,∠AOD=70°,則∠BCO的度數(shù)是( )

A.30°B.35°C.40°D.55°
【答案】B
【分析】首先由AC=AD,∠AOD=70°可得∠AOC=∠AOD=70°,再由OB=OC可得出∠OBC=∠OCB=12∠AOC=35°.
【詳解】解:∵在⊙O中,AC=AD,∠AOD=70°
∴∠AOC=∠AOD=70°,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB=12∠AOC=35°,
故選:B.
【點睛】此題考查了弧與圓心角的關系、等腰三角形的性質(zhì)及三角形外角的性質(zhì),掌握數(shù)形結(jié)合思想的應用是解題的關鍵.
【變式2-1】(2023秋·全國·九年級專題練習)如圖,A、B、C、D是⊙O上的點,如果AB=CD,∠AOB=70°,那么∠COD= .

【答案】70°
【分析】根據(jù)圓心角、弧、弦三者的關系可解答.
【詳解】解:∵AB=CD,
∴∠COD=∠AOB=70°,
故答案為:70°.
【點睛】本題主要考查圓心角、弧、弦三者的關系,解題的關鍵是掌握在同圓或等圓中,①圓心角相等,②所對的弧相等,③所對的弦相等,三項“知一推二”,一項相等,其余二項皆相等.
【變式2-2】(2023秋·四川成都·九年級統(tǒng)考期末)如圖半徑OA,OB,OC將一個圓分成三個大小相同扇形,其中OD是∠AOB的角平分線,∠AOE=13∠AOC,則∠DOE等于( )
A.100°B.110°C.120°D.130°
【答案】A
【分析】先根據(jù)已知易得AB=BC=AC,從而可得∠AOB=∠BOC=∠AOC=120°,然后根據(jù)已知可求出∠AOD=60°,∠AOE=40°,從而利用角的和差關系,進行計算即可解答.
【詳解】解:∵半徑OA,OB,OC將一個圓分成三個大小相同扇形,
∴AB=BC=AC,
∴∠AOB=∠BOC=∠AOC=120°,
∵OD是∠AOB的角平分線,
∴∠AOD=12∠AOB=60°,
∵∠AOE=13∠AOC,
∴∠AOE=13×120°=40°,
∴∠DOE=∠AOD+∠AOE=100°,
故選:A.
【點睛】本題考查了圓心角、弧、弦的關系,熟練掌握圓心角、弧、弦的關系是解題的關鍵.
【變式2-3】(2023春·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·九年級校考期中)如圖,EF、CD是⊙O的兩條直徑,A是劣弧DF的中點,若∠EOD=32°,則∠CDA的度數(shù)是( )

A.37°B.74°C.53°D.63°
【答案】C
【分析】首先根據(jù)“同弧或等弧所對的弦長相等,對的圓心角也相等”求得∠DOA=74°,再根據(jù)等腰三角形“等邊對等角”的性質(zhì)求解即可.
【詳解】解:如下圖,連接OA,

∵A是劣弧DF的中點,即DA=FA,
∴∠DOA=∠FOA,
∵∠EOD=32°,
∴∠DOA=∠FOA=12(180°?∠EOD)=74°,
∵OD=OA,
∴∠ODA=∠OAD=12(180°?∠DOA)=53°,
即∠CDA=53°.
故選:C.
【點睛】本題主要考查了弧與圓心角的關系、等腰三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理等知識,熟練掌握相關知識并靈活運用是解題關鍵.
【題型3 用圓心角、弧、弦的關系求線段長度】
【例3】(2023秋·全國·九年級專題練習)如圖,AB是⊙O的直徑,CD、BE是⊙O的兩條弦,CD交AB于點G,點C是BE的中點,點B是CD的中點,若AB=10,BG=2,則BE的長為( )

A.3B.4C.6D.8
【答案】D
【分析】先根據(jù)垂徑定理的推論得到AB⊥CD,CD=2CG,再利用勾股定理求出CG=4,進而得到CD=2CG=8,再證明BE=CD,則BE=CD=8.
【詳解】解:如圖所示,連接OC,
∵點B是CD的中點,AB是⊙O的直徑,
∴AB⊥CD,BC=BD,
∴CD=2CG,
∵AB=10,
∴OC=OB=12AB=5,
∵BG=2,
∴OG=3,
在Rt△COG中,由勾股定理得CG=OC2?OG2=4,
∴CD=2CG=8,
∵點C是BE的中點,
∴BC=EC,
∴BC=EC=BD,
∴BE=CD,
∴BE=CD=8,
故選D.

【點睛】本題主要考查了垂徑定理的推論,勾股定理,弧與弦之間的關系,正確作出輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關鍵.
【變式3-1】(2023秋·江蘇·九年級專題練習)將半徑為5的⊙O如圖折疊,折痕AB長為8,C為折疊后AB的中點,則OC長為( )

A.2B.3C.1D.2
【答案】C
【分析】延長OC交⊙O于點D,交AB于點E,連接OA、OB、AC、BC,根據(jù)圓心角、弧、弦、的關系由AC=BC得到AC=BC,可以判斷OC是AB的垂直平分線,則AE=BE=4,再利用勾股定理求出OE=3,所以DE=2,然后利用點C和點D關于AB對稱得出CE=2,最后計算OE?CE即可得出答案.
【詳解】解:延長OC交⊙O于點D,交AB于點E,連接OA、OB、AC、BC,如圖,
∵C為折疊后AB的中點,
∴AC=BC,
∴AC=BC,
∵OA=OB,
∴OC是AB的垂直平分線,
∴AE=BE=12AB=4,
在Rt△AOE中,OE=OA2?AE2=52?42=3,
∴DE=OD?OE=5?3=2,
∵ADB沿AB折疊得到ACB,CD⊥AB,
∴點C和點D關于AB對稱,
∴CE=DE=2,
∴OC=OE?CE=3?2=1,
故選C
【點睛】本題主要考查了圖形的折疊變換,圓的對稱性,圓心角、弧、弦、弦心距之間的關系以及勾股定理等知識,解題的關鍵是熟練掌握圓的對稱性及折疊前后的對應關系.
【變式3-2】(2023·全國·九年級專題練習)如圖,點C是直徑AB的三等分點ACAB,
∴ABx2時,dx1>dx2B.當dx1>dx2時,x1>x2
C.當x1+x2=1時,dx1=dx2D.當x1=2x2時,dx1=2dx2
【答案】C
【分析】根據(jù)弧、弦、圓心角的關系,即可求解.
【詳解】解:A、當x1>x2時,dx1可能大于dx2,故本選項不符合題意;
B、當dx1>dx2時,x1可能大于x2,故本選項不符合題意;
C、當x1+x2=1時,dx1=dx2,故本選項符合題意;
D、當x1=2x2時,dx1不一定等于2dx2,故本選項不符合題意;
故選:C
【點睛】本題主要考查了弧、弦、圓心角的關系,熟練掌握弧、弦、圓心角的關系是解題的關鍵.
【題型8 利用圓心角、弧、弦的關系進行證明】
【例8】(2023·江蘇·九年級假期作業(yè))如圖,已知圓內(nèi)接△ABC中,AB>AC,D為BAC的中點,DE⊥AB于E,求證:BD2?AD2=AB?AC.

【答案】見解析
【分析】在BA上截取BF=CA,連接DF,DC,由D為BAC的中點,根據(jù)在同圓或等圓中,如果兩個圓心角以及它們對應的兩條弧、兩條弦中有一組量相等,則另外兩組量也對應相等得到DB=DC,易得△DBF≌△DCA,得到AE=EF,于是有BF=BE?EF=BE?AE=CA,因此BD2?AD2=BE2?AE2=(BE+AE)(BE?AE)=AB·AC.
【詳解】證明:在BA上截取BF=CA,連接DF,DC,如圖,

∵D為BAC的中點,
∴DB=DC,∠DBF=∠ACD,
在△DBF,△DCA中,
DB=DC∠DBF=∠DCABF=CA,
∴△DBF≌△DCA(SAS),
∴DF=DA,
∵DE⊥AB,
∴AE=EF,
∴BF=BE?EF=BE?AE=CA,
在Rt△BDE,Rt△ADE中,BD2=BE2+DE2,AD2=AE2+DE2,
∴BD2?AD2=BE2?AE2=(BE+AE)(BE?AE)=AB·AC,即BD2?AD2=AB?AC.
【點睛】本題考查了在同圓或等圓中,如果兩個圓心角以及它們對應的兩條弧、兩條弦中有一組量相等,則另外兩組量也對應相等.也考查了三角形全等的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理.
【變式8-1】(2023秋·全國·九年級專題練習)如圖,在⊙O中,弦AB與弦CD相交于點E,且AB=CD.求證:CE=BE.

【答案】見解析
【分析】由弧、弦、圓心角的關系進行證明,結(jié)合等角對等邊,即可得到結(jié)論成立.
【詳解】證明:∵AB=CD,
∴AB=CD,
∴AB?BC=CD?BC,
即AC=BD,
∴∠B=∠C,
∴BE=CE;
【點睛】本題考查了弧、弦、圓心角的關系,解題的關鍵是掌握所學的知識進行證明.
【變式8-2】(2023秋·全國·九年級專題練習)如圖,在⊙O上依次取點B,A,C使BA=AC,連接AC,AB,BC,取AB的中點D,連接CD,在弦BC右側(cè)取點E,使2CE=AC,且CE∥AB,連接BE.

(1)求證:△DBC?△ECB.
(2)若AC=8,∠ABC=30°,求BE的長.
【答案】(1)見解析
(2)47
【分析】(1)根據(jù)SAS即可證明△DBC?△ECB;
(2)作DH⊥AC于點H,求出DC=47,再根據(jù)△DBC?△ECB得DE=CD,從而可得結(jié)論.
【詳解】(1)∵BA=AC,
∴BA=CA,
∵2CE=AC,
∴BA=2CE,
∵D為AB的中點,
∴BA=2BD,
∴BD=CE,
∵CE∥AB,
∴∠DBC=∠ECB,
∵BC=BC,
∴△DBC?△ECB
(2)作DH⊥AC于點H,

∵BA=CA,
∴∠ACB=∠ABC=30°,∠DAH=∠ACB+∠ABC=60°.
∵BA=CA=8,
∴DA=4,HA=2,HC=HA+AC=10,HD=23,
在Rt△DHC中,DC=DH2+HC2=232+102=47
∵△DBC?△ECB,
∴BE=CD=47.
【點睛】本題主要考查了圓的有關概念,全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識,正確作出輔助線構(gòu)造直角三角形是解答本題的關鍵.
【變式8-3】(2023·全國·九年級專題練習)如圖,點A、B、C、D是⊙O上的點,AD為直徑,AB∥OC.

(1)求證:點C平分BD.
(2)利用無刻度的直尺和圓規(guī)做出AB的中點P(保留作圖痕跡).
【答案】(1)見解析
(2)見解析
【分析】(1)連接OB,因為AB∥OC,得到∠DOC=∠OAB,∠COB=∠OBA,又因為半徑相等,則∠OAB=∠OBA,即可證明點C平分BD;
(2)分別以A、B為圓心,大于12AB為半徑,畫弧交于一點,連接該點與圓心交AB于一點即為AB的中點P.
【詳解】(1)證明:如圖,連接OB,

∵OC∥AB,
∴∠DOC=∠OAB,∠COB=∠OBA,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA,
∴∠DOC=∠COB,
∴點C平分BD;
(2)解:如圖所示:點P為所求:

【點睛】本題主要考查圓的基本性質(zhì)以及基本作圖等知識內(nèi)容,正確掌握基本作圖的方法是解題的關鍵.
【題型9 利用圓心角、弧、弦的關系確定線段間的倍數(shù)關系】
【例9】(2023·江蘇南京·統(tǒng)考一模)如圖,已知AB為半圓的直徑.求作矩形MNPQ,使得點M,N在AB上,點P,Q在半圓上,且MN=2MQ.要求:(1)用直尺和圓規(guī)作圖;(2)保留作圖的痕跡,寫出必要的文字說明.
【答案】見解析
【分析】根據(jù)題意,先找到圓心O,過點O作OC⊥AB交⊙O于點C,然后在OC的兩側(cè)分別作正方形,則MN=2MQ,矩形MNPQ即為所求.
【詳解】解:如圖所示,
①過點O作OC⊥AB交⊙O于點C,
②作∠AOC,∠BOC的角平分線,交⊙O于點Q,P,
③作QM,PN垂直于AB,垂足分別為M,N,
則矩形MNPQ即為所求.
理由如下,∵OQ是∠AOC的角平分線,OD⊥AB,
∴∠AOQ=∠QOD=45°,
又MQ⊥AO
則△QMO是等腰直角三角形,四邊形QMOD是矩形,
∴QM=MO,則四邊形QMOD是正方形,同理可得DONP是正方形,
又MO=OD=ON
∴MN=2MQ.
【點睛】本題考查了作垂線,作角平分線,正方形的性質(zhì),熟練掌握弧與圓心角的關系是解題的關鍵.
【變式9-1】(2023春·九年級課時練習)如圖,在⊙O中,AB=2AC,AD⊥OC于點D,比較大小AB 2AD.(填入“>”或“<”或“=”).
【答案】=
【分析】過點O作OF⊥AB于點E,交⊙O于點F,根據(jù)
【詳解】解:如圖,過點O作OF⊥AB于點E,交⊙O于點F,
∴AF=BF,AE=12AB
∵ AB=2AC
∴∠AOF=∠AOC
∵AD⊥OC,AE⊥OE
∴AD=AE=12AB
即AB=2AD
故答案為:=
【點睛】本題考查了垂徑定理,角平分線的判定定理,等弧所對的圓心角相等,掌握垂徑定理是解題的關鍵.
【變式9-2】(2023?鐵嶺模擬)如圖,AB是半圓O的直徑,點C在半圓O上,把半圓沿弦AC折疊,AC恰好經(jīng)過點O,則BC與AC的關系是( )
A.BC=12ACB.BC=13ACC.BC=ACD.不能確定
【分析】連接OC,BC,過O作OE⊥AC于D交圓O于E,根據(jù)折疊的性質(zhì)得到OD=12OE,根據(jù)圓周角定理得到∠ACB=90°,根據(jù)三角形的中位線的性質(zhì)得到OD=12BC,求得∠COB=60°,得到∠AOC=120°,于是得到結(jié)論.
【解答】解:如圖,連接OC,BC,過O作OE⊥AC于D交圓O于E,
∵把半圓沿弦AC折疊,AC恰好經(jīng)過點O,
∴OD=12OE,
∵AB是半圓O的直徑,
∴∠ACB=90°,
∴OD∥BC,
∵OA=OB,
∴OD=12BC,
∴BC=OE=OB=OC,
∴∠COB=60°,
∴∠AOC=120°,
∴BC=12AC,
故選:A.
【變式9-3】(2023?長安區(qū)二模)如圖,AB為⊙O的直徑,點C為⊙O上一點,且AC=3BC,則弦AC與弦BC的關系是( )
A.AC=3BCB.AC=3BCC.AC=(2+1)BCD.3AC=BC
【分析】如圖,過點O作OD⊥AB,交AC于D,連接BD,OC,證明△CDB是等腰直角三角形,且AD=BD,設CD=CB=x,則AD=BD=2x,計算AC和BC的比可得結(jié)論.
【解答】解:如圖,過點O作OD⊥AB,交AC于D,連接BD,OC,
∵AB是⊙O的直徑,
∴∠ACB=90°,
∵AC=3BC,
∴∠AOC=135°,
∵OA=OC,
∴∠A=∠ACO=22.5°,
∵OD是AB的垂直平分線,
∴AD=BD,
∴∠A=∠ABD=22.5°,
∴∠CDB=∠CBD=45°,
設CD=CB=x,則AD=BD=2x,
∴BCAC=xx+2x=12+1,
∴AC=(2+1)BC.
故選:C.
【題型10 利用圓心角、弧、弦的關系求最值】
【例10】(2023秋·浙江衢州·九年級校聯(lián)考期中)如圖,AB是⊙O的直徑,點M,N在⊙O上,且點N是弧BM的中點,P是直徑AB上的一個動點,連接PM,PN,已知AB=10,弧BM的度數(shù)為40°,則PM+PN的最小值為( )

A.10B.53C.52D.5
【答案】D
【分析】,作點N關于AB的對稱點C,連接MC,OC,當P點在MC上時,PM+PN=PM+PC=MC,即PM+PN取得最小值,進而根據(jù)圓心角與弧的關系可得△OMC是等邊三角形,即可求解.
【詳解】解:如圖所示,作點N關于AB的對稱點C,連接MC,OC,當P點在MC上時,PM+PN=PM+PC=MC,即PM+PN取得最小值

∵BM的度數(shù)為40°,點N是弧BM的中點,
∴MC的度數(shù)為40°+12×40°=60°,
又OM=OC,
∴△OMC是等邊三角形,
∵AB=10
∴MC=OM=5,
故選:D.
【點睛】本題考查了軸對稱的性質(zhì),弧與圓心角的關系,等邊三角形的性質(zhì)與判定,熟練掌握是解題的關鍵.
【變式10-1】(2023秋·全國·九年級專題練習)如圖,AB是半圓O的直徑,半圓的半徑為4,點C,D在半圓上,OC⊥AB,BD=2CD,點P是OC上的一個動點,則BP+DP的最小值為 .
【答案】43
【分析】依題意,作點D關于OC的對稱點為D1,連接BD1,BD1長即為BP+DP最小值;過點D1作D1Q⊥AB,構(gòu)造RtΔQD1B和RtΔQOD1進行對應線段求解;
【詳解】作點D關于OC的對稱點為D1,連接BD1,OD1;過點D1作D1Q⊥AB;
由題知,OC⊥AB,BD=2CD,∴BC=3CD,可得CD對應的圓心角∠COD=30°;
又點D關于OC的對稱點為D1,
∴∠COD1=30°,∠AOD1=60°,∴BD1長為BP+DP的最小值
在RtΔQOD1中,OD1=4,∴OQ=2,D1Q=23;
在RtΔQD1B中,BQ=OQ+OB=6,D1Q=23,∴BD1=62+(23)2=43;
故填:43;
【點睛】本題綜合性考查圓的對稱性及“將軍飲馬問題”的求解,關鍵在于熟練使用輔助線進行對應的直角三角形構(gòu)造進行計算;
【變式10-2】(2023·山東棗莊·九年級學業(yè)考試)如圖,AB是⊙O的直徑,AB=10cm,M是半圓AB的一個三等分點,N是半圓AB的一個六等分點,P是直徑AB上一動點,連接MP,NP,則MP+NP的最小值是 cm.
【答案】52
【分析】試題分析:作N關于AB的對稱點N′,連接M N′交AB于點P,則點P即為所求的點,再根據(jù)M是半圓AB的一個三等分點,N是半圓AB的一個六等分點可求出∠MO N′的值,再由勾股定理即可求出M N′的長.
【詳解】作N關于AB的對稱點N′,連接M N′交AB于點P,則點P即為所求的點,
∵M是半圓AB的一個三等分點,N是半圓AB的一個六等分點,
∴∠MOB= 180°3 =60°,∠BO N′ = 180°6 =30°,
∴∠MO N′ =90°,
∵AB=10,
∴OM=O N′ =5,
∴M N′ = OM2+ON′2=52+52=52,
即MP+NP的最小值是52 .
故答案為:52.
【點睛】本題考查了軸對稱-最短路線問題,圓心角、弧、弦的關系,勾股定理,熟練掌握以上知識是解題的關鍵.
【變式10-3】(2023春·九年級課時練習)如圖,在扇形BOC中,∠BOC=60°,OD平分∠BOC交弧BC于點D.點E為半徑OB上一動點,若OB=2,則CE+DE長的最小值為 .
【答案】22
【分析】如圖,作點D關于OB的對稱點D′,連接D′C交OB于點E′,連接OD′,利用軸對稱的性質(zhì),得出當點E移動到點E'時,CE+DE長最小,此時的最小值為CD'的長度.
【詳解】如圖,作點D關于OB的對稱點D′,連接D′C交OB于點E′,連接OD′,
此時E′C+E′D最小,即:E′C+E′D=CD′,
由題意得,∠COD=∠DOB=∠BOD′=30°,
∴∠COD′=90°,
∴CD′=OC2+OD'2=22,
故答案為22.
【點睛】本題考查與圓有關的計算,掌握軸對稱的性質(zhì)及圓心角與圓弧的關系是正確計算的前提,理解軸對稱解決路程最短問題是關鍵.

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