專題24.3 弧、弦、圓心角【十大題型】 【人教版】 TOC \o "1-3" \h \u   HYPERLINK \l "_Toc23975" 【題型1 圓心角、弧、弦的概念辨析】  PAGEREF _Toc23975 \h 1  HYPERLINK \l "_Toc31815" 【題型2 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求角度】  PAGEREF _Toc31815 \h 2  HYPERLINK \l "_Toc10364" 【題型3 用圓心角、弧、弦的關(guān)系求線段長(zhǎng)度】  PAGEREF _Toc10364 \h 4  HYPERLINK \l "_Toc32201" 【題型4 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求周長(zhǎng)】  PAGEREF _Toc32201 \h 5  HYPERLINK \l "_Toc22928" 【題型5 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求面積】  PAGEREF _Toc22928 \h 6  HYPERLINK \l "_Toc14052" 【題型6 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求弧的度數(shù)】  PAGEREF _Toc14052 \h 7  HYPERLINK \l "_Toc478" 【題型7 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系比較大小】  PAGEREF _Toc478 \h 8  HYPERLINK \l "_Toc6462" 【題型8 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系進(jìn)行證明】  PAGEREF _Toc6462 \h 9  HYPERLINK \l "_Toc18089" 【題型9 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系確定線段間的倍數(shù)關(guān)系】  PAGEREF _Toc18089 \h 10  HYPERLINK \l "_Toc3701" 【題型10 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求最值】  PAGEREF _Toc3701 \h 11  【知識(shí)點(diǎn) 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(duì)的弧相等,所對(duì)的弦也相等. (2)推論:在同圓或等圓中,如果兩個(gè)圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對(duì)應(yīng)的其余各組量都分別相等. 說明:同一條弦對(duì)應(yīng)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)弧或劣弧. (3)正確理解和使用圓心角、弧、弦三者的關(guān)系 三者關(guān)系可理解為:在同圓或等圓中,①圓心角相等,②所對(duì)的弧相等,③所對(duì)的弦相等,三項(xiàng)“知一推二”,一項(xiàng)相等,其余二項(xiàng)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(jí)課時(shí)練習(xí))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(gè)數(shù)是(????) ?? A.1 B.2 C.3 D.4 【變式1-1】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))下列說法正確的是(????) A.相等的圓心角所對(duì)的弧相等 B.在同圓中,等弧所對(duì)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 【變式1-2】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))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(duì)的弧也相等. (2)在等圓中,如果弦相等,那么它們所對(duì)的弧也相等. (3)在同圓或等圓中,如果弧相等,那么它們所對(duì)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(duì)的弦也不相等. 【變式1-3】(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,△ABC的頂點(diǎn)A、B、C均在⊙O上,點(diǎn)A是CB中點(diǎn),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° 【題型2 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求角度】 【例2】(2023秋·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C,D在⊙O上,AC=AD,∠AOD=70°,則∠BCO的度數(shù)是(????) ?? A.30° B.35° C.40° D.55° 【變式2-1】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,A、B、C、D是⊙O上的點(diǎn),如果AB=CD,∠AOB=70°,那么∠COD= . ?? 【變式2-2】(2023秋·四川成都·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖半徑OA,OB,OC將一個(gè)圓分成三個(gè)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° 【變式2-3】(2023春·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·九年級(jí)校考期中)如圖,EF、CD是⊙O的兩條直徑,A是劣弧DF的中點(diǎn),若∠EOD=32°,則∠CDA的度數(shù)是(????) ?? A.37° B.74° C.53° D.63° 【題型3 用圓心角、弧、弦的關(guān)系求線段長(zhǎng)度】 【例3】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,AB是⊙O的直徑,CD、BE是⊙O的兩條弦,CD交AB于點(diǎn)G,點(diǎn)C是BE的中點(diǎn),點(diǎn)B是CD的中點(diǎn),若AB=10,BG=2,則BE的長(zhǎng)為(???) ?? A.3 B.4 C.6 D.8 【變式3-1】(2023秋·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))將半徑為5的⊙O如圖折疊,折痕AB長(zhǎng)為8,C為折疊后AB的中點(diǎn),則OC長(zhǎng)為(????) A.2 B.3 C.1 D.2 【變式3-2】(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)C是直徑AB的三等分點(diǎn)ACdx2 B.當(dāng)dx1>dx2時(shí),x1>x2 C.當(dāng)x1+x2=1時(shí),dx1=dx2 D.當(dāng)x1=2x2時(shí),dx1=2dx2 【題型8 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系進(jìn)行證明】 【例8】(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,已知圓內(nèi)接△ABC中,AB>AC,D為BAC的中點(diǎn),DE⊥AB于E,求證:BD2?AD2=AB?AC. ?? 【變式8-1】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在⊙O中,弦AB與弦CD相交于點(diǎn)E,且AB=CD.求證:CE=BE. ???? 【變式8-2】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在⊙O上依次取點(diǎn)B,A,C使BA=AC,連接AC,AB,BC,取AB的中點(diǎn)D,連接CD,在弦BC右側(cè)取點(diǎn)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(zhǎng). 【變式8-3】(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)A、B、C、D是⊙O上的點(diǎn),AD為直徑,AB∥OC. ?? (1)求證:點(diǎn)C平分BD. (2)利用無刻度的直尺和圓規(guī)做出AB的中點(diǎn)P(保留作圖痕跡). 【題型9 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系確定線段間的倍數(shù)關(guān)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(diǎn)M,N在AB上,點(diǎn)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. 【變式9-1】(2023春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在⊙O中,AB=2AC,AD⊥OC于點(diǎn)D,比較大小AB 2AD.(填入“>”或“<”或“=”). 【變式9-2】(2023?鐵嶺模擬)如圖,AB是半圓O的直徑,點(diǎn)C在半圓O上,把半圓沿弦AC折疊,AC恰好經(jīng)過點(diǎn)O,則BC與AC的關(guān)系是( ?。? A.BC=12AC B.BC=13AC C.BC=AC D.不能確定 【變式9-3】(2023?長(zhǎng)安區(qū)二模)如圖,AB為⊙O的直徑,點(diǎn)C為⊙O上一點(diǎn),且AC=3BC,則弦AC與弦BC的關(guān)系是( ?。? A.AC=3BC B.AC=3BC C.AC=(2+1)BC D.3AC=BC 【題型10 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求最值】 【例10】(2023秋·浙江衢州·九年級(jí)校聯(lián)考期中)如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)M,N在⊙O上,且點(diǎn)N是弧BM的中點(diǎn),P是直徑AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),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.10 B.53 C.52 D.5 【變式10-1】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,AB是半圓O的直徑,半圓的半徑為4,點(diǎn)C,D在半圓上,OC⊥AB,BD=2CD,點(diǎn)P是OC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則BP+DP的最小值為 . 【變式10-2】(2023·山東棗莊·九年級(jí)學(xué)業(yè)考試)如圖,AB是⊙O的直徑,AB=10cm,M是半圓AB的一個(gè)三等分點(diǎn),N是半圓AB的一個(gè)六等分點(diǎn),P是直徑AB上一動(dòng)點(diǎn),連接MP,NP,則MP+NP的最小值是 cm. 【變式10-3】(2023春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在扇形BOC中,∠BOC=60°,OD平分∠BOC交弧BC于點(diǎn)D.點(diǎn)E為半徑OB上一動(dòng)點(diǎn),若OB=2,則CE+DE長(zhǎng)的最小值為 . 專題24.3 弧、弦、圓心角【十大題型】 【人教版】 TOC \o "1-3" \h \u   HYPERLINK \l "_Toc23975" 【題型1 圓心角、弧、弦的概念辨析】  PAGEREF _Toc23975 \h 1  HYPERLINK \l "_Toc31815" 【題型2 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求角度】  PAGEREF _Toc31815 \h 4  HYPERLINK \l "_Toc10364" 【題型3 用圓心角、弧、弦的關(guān)系求線段長(zhǎng)度】  PAGEREF _Toc10364 \h 7  HYPERLINK \l "_Toc32201" 【題型4 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求周長(zhǎng)】  PAGEREF _Toc32201 \h 12  HYPERLINK \l "_Toc22928" 【題型5 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求面積】  PAGEREF _Toc22928 \h 15  HYPERLINK \l "_Toc14052" 【題型6 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求弧的度數(shù)】  PAGEREF _Toc14052 \h 19  HYPERLINK \l "_Toc478" 【題型7 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系比較大小】  PAGEREF _Toc478 \h 23  HYPERLINK \l "_Toc6462" 【題型8 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系進(jìn)行證明】  PAGEREF _Toc6462 \h 26  HYPERLINK \l "_Toc18089" 【題型9 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系確定線段間的倍數(shù)關(guān)系】  PAGEREF _Toc18089 \h 30  HYPERLINK \l "_Toc3701" 【題型10 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求最值】  PAGEREF _Toc3701 \h 34  【知識(shí)點(diǎn) 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(duì)的弧相等,所對(duì)的弦也相等. (2)推論:在同圓或等圓中,如果兩個(gè)圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對(duì)應(yīng)的其余各組量都分別相等. 說明:同一條弦對(duì)應(yīng)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?。?(3)正確理解和使用圓心角、弧、弦三者的關(guān)系 三者關(guān)系可理解為:在同圓或等圓中,①圓心角相等,②所對(duì)的弧相等,③所對(duì)的弦相等,三項(xiàng)“知一推二”,一項(xiàng)相等,其余二項(xiàng)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(jí)課時(shí)練習(xí))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(gè)數(shù)是(????) ?? A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】D 【分析】利用同圓或等圓中弧,弦以及所對(duì)的圓心角之間的關(guān)系逐項(xiàng)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(gè). 故選:D. 【點(diǎn)睛】本題考查了弧,弦、圓心角之間的關(guān)系:在同圓和等圓中,相等的圓心角所對(duì)的弧相等,所對(duì)的弦也相等以及推論:在同圓或等圓中,如果兩個(gè)圓心角、兩條弧、兩條弦中有一組量相等,那么它們所對(duì)應(yīng)的其余各組量都分別相等. 【變式1-1】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))下列說法正確的是(????) A.相等的圓心角所對(duì)的弧相等 B.在同圓中,等弧所對(duì)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(guān)系的前提“在同圓和等圓中”,據(jù)此逐項(xiàng)判定即可. 【詳解】解:A、在同圓和等圓中,相等的圓心角所對(duì)的弧相等,故此選項(xiàng)不符合題意; B、在同圓中,等弧所對(duì)的圓心角相等,故此選項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)不符合題意; 故選:B. 【點(diǎn)睛】本題考查了圓心角、弧、弦、圓心到弦的距離的關(guān)系,解題關(guān)鍵是熟練掌握在同圓或等圓中,圓心角、圓心角所對(duì)弧、圓心角所對(duì)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(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))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(duì)的弧也相等. (2)在等圓中,如果弦相等,那么它們所對(duì)的弧也相等. (3)在同圓或等圓中,如果弧相等,那么它們所對(duì)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(duì)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(guān)性質(zhì)分別判斷各命題的真假. 【詳解】解:對(duì)于(1),在同圓中,如果圓心角相等,那么它們所對(duì)的弧也相等,原命題為真命題; 對(duì)于(2),在等圓中,如果弦相等,那么它們所對(duì)的弧不一定相等,因?yàn)橐粭l弦對(duì)應(yīng)兩條弧,原命題為假命題; 對(duì)于(3),在同圓或等圓中,如果弧相等,那么它們所對(duì)的弦的弦心距也相等,原命題為真命題; 對(duì)于(4),在等圓中,如果弧不相等,那么它們所對(duì)的弦有可能相等,如圓心角分別為30°和330°所對(duì)的兩條弧,其所對(duì)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(diǎn)睛】本題考查了同圓或等圓中圓心角,弧長(zhǎng),弦長(zhǎng)的關(guān)系,熟練掌握相關(guān)性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵. 【變式1-3】(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,△ABC的頂點(diǎn)A、B、C均在⊙O上,點(diǎn)A是CB中點(diǎn),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(guān)系得出各線段、角的關(guān)系即可解答. 【詳解】解:A、∵點(diǎn)A是CB中點(diǎn), ∴AB=AC, ∴AB=AC, 無法得出AB=OC,故選項(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)正確; C、∵AB=AC,AB+AC>BC, ∴BC≠2AC,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤; D、無法得出∠BAC+12∠AOC=180°,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 故選:B. ?? 【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓心角、弧、弦的關(guān)系,正確把握相關(guān)定理是解題關(guān)鍵. 【題型2 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系求角度】 【例2】(2023秋·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)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(diǎn)睛】此題考查了弧與圓心角的關(guān)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(yīng)用是解題的關(guān)鍵. 【變式2-1】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,A、B、C、D是⊙O上的點(diǎn),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(guān)系可解答. 【詳解】解:∵AB=CD, ∴∠COD=∠AOB=70°, 故答案為:70°. 【點(diǎn)睛】本題主要考查圓心角、弧、弦三者的關(guān)系,解題的關(guān)鍵是掌握在同圓或等圓中,①圓心角相等,②所對(duì)的弧相等,③所對(duì)的弦相等,三項(xiàng)“知一推二”,一項(xiàng)相等,其余二項(xiàng)皆相等. 【變式2-2】(2023秋·四川成都·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖半徑OA,OB,OC將一個(gè)圓分成三個(gè)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(guān)系,進(jìn)行計(jì)算即可解答. 【詳解】解:∵半徑OA,OB,OC將一個(gè)圓分成三個(gè)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(diǎn)睛】本題考查了圓心角、弧、弦的關(guān)系,熟練掌握?qǐng)A心角、弧、弦的關(guān)系是解題的關(guān)鍵. 【變式2-3】(2023春·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·九年級(jí)??计谥校┤鐖D,EF、CD是⊙O的兩條直徑,A是劣弧DF的中點(diǎn),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(duì)的弦長(zhǎng)相等,對(duì)的圓心角也相等”求得∠DOA=74°,再根據(jù)等腰三角形“等邊對(duì)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(diǎn),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(diǎn)睛】本題主要考查了弧與圓心角的關(guān)系、等腰三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理等知識(shí),熟練掌握相關(guān)知識(shí)并靈活運(yùn)用是解題關(guān)鍵. 【題型3 用圓心角、弧、弦的關(guān)系求線段長(zhǎng)度】 【例3】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,AB是⊙O的直徑,CD、BE是⊙O的兩條弦,CD交AB于點(diǎn)G,點(diǎn)C是BE的中點(diǎn),點(diǎn)B是CD的中點(diǎn),若AB=10,BG=2,則BE的長(zhǎng)為(???) ?? A.3 B.4 C.6 D.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(jìn)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(diǎn)B是CD的中點(diǎn),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(diǎn)C是BE的中點(diǎn), ∴BC=EC, ∴BC=EC=BD, ∴BE=CD, ∴BE=CD=8, 故選D. ?? 【點(diǎn)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(guān)系,正確作出輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵. 【變式3-1】(2023秋·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))將半徑為5的⊙O如圖折疊,折痕AB長(zhǎng)為8,C為折疊后AB的中點(diǎn),則OC長(zhǎng)為(????) A.2 B.3 C.1 D.2 【答案】C 【分析】延長(zhǎng)OC交⊙O于點(diǎn)D,交AB于點(diǎn)E,連接OA、OB、AC、BC,根據(jù)圓心角、弧、弦、的關(guān)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(diǎn)C和點(diǎn)D關(guān)于AB對(duì)稱得出CE=2,最后計(jì)算OE?CE即可得出答案. 【詳解】解:延長(zhǎng)OC交⊙O于點(diǎn)D,交AB于點(diǎn)E,連接OA、OB、AC、BC,如圖, ∵C為折疊后AB的中點(diǎn), ∴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(diǎn)C和點(diǎn)D關(guān)于AB對(duì)稱, ∴CE=DE=2, ∴OC=OE?CE=3?2=1, 故選C 【點(diǎn)睛】本題主要考查了圖形的折疊變換,圓的對(duì)稱性,圓心角、弧、弦、弦心距之間的關(guān)系以及勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握?qǐng)A的對(duì)稱性及折疊前后的對(duì)應(yīng)關(guān)系. 【變式3-2】(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)C是直徑AB的三等分點(diǎn)ACAB, ∴ABx2時(shí),dx1>dx2 B.當(dāng)dx1>dx2時(shí),x1>x2 C.當(dāng)x1+x2=1時(shí),dx1=dx2 D.當(dāng)x1=2x2時(shí),dx1=2dx2 【答案】C 【分析】根據(jù)弧、弦、圓心角的關(guān)系,即可求解. 【詳解】解:A、當(dāng)x1>x2時(shí),dx1可能大于dx2,故本選項(xiàng)不符合題意; B、當(dāng)dx1>dx2時(shí),x1可能大于x2,故本選項(xiàng)不符合題意; C、當(dāng)x1+x2=1時(shí),dx1=dx2,故本選項(xiàng)符合題意; D、當(dāng)x1=2x2時(shí),dx1不一定等于2dx2,故本選項(xiàng)不符合題意; 故選:C 【點(diǎn)睛】本題主要考查了弧、弦、圓心角的關(guān)系,熟練掌握弧、弦、圓心角的關(guān)系是解題的關(guān)鍵. 【題型8 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系進(jìn)行證明】 【例8】(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,已知圓內(nèi)接△ABC中,AB>AC,D為BAC的中點(diǎn),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(diǎn),根據(jù)在同圓或等圓中,如果兩個(gè)圓心角以及它們對(duì)應(yīng)的兩條弧、兩條弦中有一組量相等,則另外兩組量也對(duì)應(yīng)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(diǎn), ∴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(diǎn)睛】本題考查了在同圓或等圓中,如果兩個(gè)圓心角以及它們對(duì)應(yīng)的兩條弧、兩條弦中有一組量相等,則另外兩組量也對(duì)應(yīng)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(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在⊙O中,弦AB與弦CD相交于點(diǎn)E,且AB=CD.求證:CE=BE. ???? 【答案】見解析 【分析】由弧、弦、圓心角的關(guān)系進(jìn)行證明,結(jié)合等角對(duì)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(diǎn)睛】本題考查了弧、弦、圓心角的關(guān)系,解題的關(guān)鍵是掌握所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行證明. 【變式8-2】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在⊙O上依次取點(diǎn)B,A,C使BA=AC,連接AC,AB,BC,取AB的中點(diǎn)D,連接CD,在弦BC右側(cè)取點(diǎn)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(zhǎng). 【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(diǎn)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(diǎn), ∴BA=2BD, ∴BD=CE, ∵CE∥AB, ∴∠DBC=∠ECB, ∵BC=BC, ∴△DBC?△ECB (2)作DH⊥AC于點(diǎn)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(diǎn)睛】本題主要考查了圓的有關(guān)概念,全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識(shí),正確作出輔助線構(gòu)造直角三角形是解答本題的關(guān)鍵. 【變式8-3】(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,點(diǎn)A、B、C、D是⊙O上的點(diǎn),AD為直徑,AB∥OC. ?? (1)求證:點(diǎn)C平分BD. (2)利用無刻度的直尺和圓規(guī)做出AB的中點(diǎn)P(保留作圖痕跡). 【答案】(1)見解析 (2)見解析 【分析】(1)連接OB,因?yàn)锳B∥OC,得到∠DOC=∠OAB,∠COB=∠OBA,又因?yàn)榘霃较嗟龋瑒t∠OAB=∠OBA,即可證明點(diǎn)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(diǎn),連接該點(diǎn)與圓心交AB于一點(diǎn)即為AB的中點(diǎn)P. 【詳解】(1)證明:如圖,連接OB, ?? ∵OC∥AB, ∴∠DOC=∠OAB,∠COB=∠OBA, ∵OA=OB, ∴∠OAB=∠OBA, ∴∠DOC=∠COB, ∴點(diǎn)C平分BD; (2)解:如圖所示:點(diǎn)P為所求: ?? 【點(diǎn)睛】本題主要考查圓的基本性質(zhì)以及基本作圖等知識(shí)內(nèi)容,正確掌握基本作圖的方法是解題的關(guān)鍵. 【題型9 利用圓心角、弧、弦的關(guān)系確定線段間的倍數(shù)關(guān)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(diǎn)M,N在AB上,點(diǎn)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(diǎn)O作OC⊥AB交⊙O于點(diǎn)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(diǎn)O作OC⊥AB交⊙O于點(diǎn)C, ②作∠AOC,∠BOC的角平分線,交⊙O于點(diǎn)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(diǎn)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(guān)系是解題的關(guān)鍵. 【變式9-1】(2023春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在⊙O中,AB=2AC,AD⊥OC于點(diǎn)D,比較大小AB 2AD.(填入“>”或“<”或“=”). 【答案】= 【分析】過點(diǎn)O作OF⊥AB于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)F,根據(jù) 【詳解】解:如圖,過點(diǎn)O作OF⊥AB于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)F, ∴AF=BF,AE=12AB ∵ AB=2AC ∴∠AOF=∠AOC ∵AD⊥OC,AE⊥OE ∴AD=AE=12AB 即AB=2AD 故答案為:= 【點(diǎn)睛】本題考查了垂徑定理,角平分線的判定定理,等弧所對(duì)的圓心角相等,掌握垂徑定理是解題的關(guān)鍵. 【變式9-2】(2023?鐵嶺模擬)如圖,AB是半圓O的直徑,點(diǎn)C在半圓O上,把半圓沿弦AC折疊,AC恰好經(jīng)過點(diǎn)O,則BC與AC的關(guān)系是( ?。? A.BC=12AC B.BC=13AC C.BC=AC D.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(diǎn)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(zhǎng)安區(qū)二模)如圖,AB為⊙O的直徑,點(diǎn)C為⊙O上一點(diǎn),且AC=3BC,則弦AC與弦BC的關(guān)系是( ?。? A.AC=3BC B.AC=3BC C.AC=(2+1)BC D.3AC=BC 【分析】如圖,過點(diǎn)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(shè)CD=CB=x,則AD=BD=2x,計(jì)算AC和BC的比可得結(jié)論. 【解答】解:如圖,過點(diǎn)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(shè)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(guān)系求最值】 【例10】(2023秋·浙江衢州·九年級(jí)校聯(lián)考期中)如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)M,N在⊙O上,且點(diǎn)N是弧BM的中點(diǎn),P是直徑AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),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.10 B.53 C.52 D.5 【答案】D 【分析】,作點(diǎn)N關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)C,連接MC,OC,當(dāng)P點(diǎn)在MC上時(shí),PM+PN=PM+PC=MC,即PM+PN取得最小值,進(jìn)而根據(jù)圓心角與弧的關(guān)系可得△OMC是等邊三角形,即可求解. 【詳解】解:如圖所示,作點(diǎn)N關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)C,連接MC,OC,當(dāng)P點(diǎn)在MC上時(shí),PM+PN=PM+PC=MC,即PM+PN取得最小值 ?? ∵BM的度數(shù)為40°,點(diǎn)N是弧BM的中點(diǎn), ∴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(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱的性質(zhì),弧與圓心角的關(guān)系,等邊三角形的性質(zhì)與判定,熟練掌握是解題的關(guān)鍵. 【變式10-1】(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,AB是半圓O的直徑,半圓的半徑為4,點(diǎn)C,D在半圓上,OC⊥AB,BD=2CD,點(diǎn)P是OC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則BP+DP的最小值為 . 【答案】43 【分析】依題意,作點(diǎn)D關(guān)于OC的對(duì)稱點(diǎn)為D1,連接BD1,BD1長(zhǎng)即為BP+DP最小值;過點(diǎn)D1作D1Q⊥AB,構(gòu)造RtΔQD1B和RtΔQOD1進(jìn)行對(duì)應(yīng)線段求解; 【詳解】作點(diǎn)D關(guān)于OC的對(duì)稱點(diǎn)為D1,連接BD1,OD1;過點(diǎn)D1作D1Q⊥AB; 由題知,OC⊥AB,BD=2CD,∴BC=3CD,可得CD對(duì)應(yīng)的圓心角∠COD=30°; 又點(diǎn)D關(guān)于OC的對(duì)稱點(diǎn)為D1, ∴∠COD1=30°,∠AOD1=60°,∴BD1長(zhǎng)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(diǎn)睛】本題綜合性考查圓的對(duì)稱性及“將軍飲馬問題”的求解,關(guān)鍵在于熟練使用輔助線進(jìn)行對(duì)應(yīng)的直角三角形構(gòu)造進(jìn)行計(jì)算; 【變式10-2】(2023·山東棗莊·九年級(jí)學(xué)業(yè)考試)如圖,AB是⊙O的直徑,AB=10cm,M是半圓AB的一個(gè)三等分點(diǎn),N是半圓AB的一個(gè)六等分點(diǎn),P是直徑AB上一動(dòng)點(diǎn),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(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)N',連接M N'交AB于點(diǎn)P,則點(diǎn)P即為所求的點(diǎn),再根據(jù)M是半圓AB的一個(gè)三等分點(diǎn),N是半圓AB的一個(gè)六等分點(diǎn)可求出∠MO N'的值,再由勾股定理即可求出M N'的長(zhǎng). 【詳解】作N關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)N',連接M N'交AB于點(diǎn)P,則點(diǎn)P即為所求的點(diǎn), ∵M(jìn)是半圓AB的一個(gè)三等分點(diǎn),N是半圓AB的一個(gè)六等分點(diǎn), ∴∠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(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱-最短路線問題,圓心角、弧、弦的關(guān)系,勾股定理,熟練掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵. 【變式10-3】(2023春·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在扇形BOC中,∠BOC=60°,OD平分∠BOC交弧BC于點(diǎn)D.點(diǎn)E為半徑OB上一動(dòng)點(diǎn),若OB=2,則CE+DE長(zhǎng)的最小值為 . 【答案】22 【分析】如圖,作點(diǎn)D關(guān)于OB的對(duì)稱點(diǎn)D′,連接D′C交OB于點(diǎn)E′,連接OD′,利用軸對(duì)稱的性質(zhì),得出當(dāng)點(diǎn)E移動(dòng)到點(diǎn)E'時(shí),CE+DE長(zhǎng)最小,此時(shí)的最小值為CD'的長(zhǎng)度. 【詳解】如圖,作點(diǎn)D關(guān)于OB的對(duì)稱點(diǎn)D′,連接D′C交OB于點(diǎn)E′,連接OD′, 此時(shí)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(diǎn)睛】本題考查與圓有關(guān)的計(jì)算,掌握軸對(duì)稱的性質(zhì)及圓心角與圓弧的關(guān)系是正確計(jì)算的前提,理解軸對(duì)稱解決路程最短問題是關(guān)鍵.

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初中數(shù)學(xué)人教版(2024)九年級(jí)上冊(cè)電子課本

章節(jié)綜合與測(cè)試

版本: 人教版(2024)

年級(jí): 九年級(jí)上冊(cè)

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