初三数学圆经典例题.docx
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初三数学圆经典例题
一.圆的定义及相关概念
【考点速览】
考点1:
圆的对称性:
圆既是轴对称图形又是中心对称图形。
经过圆心的每一条直线都是它的对称轴。
圆心是它的对称中心。
考点2:
确定圆的条件;圆心和半径
①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;
②不在同一条直线上的三点确定一个圆;
考点3:
弦:
连结圆上任意两点的线段叫做弦。
经过圆心的弦叫做直径。
直径是圆中最大的
弦。
弦心距:
圆心到弦的距离叫做弦心距。
弧:
圆上任意两点间的部分叫做弧。
弧分为半圆,优弧、劣弧三种。
(请务必注意区分等弧,等弦,等圆的概念)
弓形:
弦与它所对应的弧所构成的封闭图形。
弓高:
弓形中弦的中点与弧的中点的连线段。
(请务必注意在圆中一条弦将圆分割为两个弓形,对应两个弓高)
固定的已经不能再固定的方法:
求弦心距,弦长,弓高,半径时通常要做弦心距,并连接圆心和弦的一个端点,得到直角三角形。
如下图:
考点4:
三角形的外接圆:
1
锐角三角形的外心在,直角三角形的外心在,钝角三角形的外心在。
考点5
点和圆的位置关系设圆的半径为r,点到圆心的距离为d,
则点与圆的位置关系有三种。
①点在圆外d>r;②点在圆上d=r;③点在圆内d<r;
【典型例题】
例1在⊿ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=4,CM是AB边上的中线,以点C为圆心,以5为半径作圆,试确定A,B,M三点分别与⊙C有怎样的位置关系,并说明你的理由。
A
M
B
C
例2.已知,如图,CD是直径,
EOD84,AE交⊙O于B,且AB=OC,求∠A的度数。
E
B
D
A
O
C
例3⊙O平面内一点P和⊙O上一点的距离最小为3cm,最大为8cm,则这圆的半径是
_________cm。
例4在半径为5cm的圆中,弦AB∥CD,AB=6cm,CD=8cm,则AB和CD的距离是多少?
例5如图,⊙O的直径AB和弦CD相交于点E,已知AE=6cm,EB=2cm,CEA30,
求CD的长.
C
E
A·B
O
D
例6.已知:
⊙O的半径0A=1,弦AB、AC的长分别为2,3,求BAC的度数.
2
例7.如图,已知在ABC中,A90,AB=3cm,AC=4cm,以点A为圆心,AC长为半
径画弧交CB的延长线于点D,求CD的长.
C
AB
D
例8、如图,有一圆弧开桥拱,拱的跨度AB=16cm,拱高CD=4cm,那么拱形的半径是__m。
C
A
B
.思考题
D
如图所示,已知⊙O的半径为10cm,P是直径AB上一点,弦CD过点P,CD=16cm,过点A和B分别向CD引垂线AE和BF,求AE-BF的值.
C
E
A
·
P
B
O
F
二.垂径定理及其推论
D
【考点速览】
考点1
垂径定理:
垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条孤.
推论1:
①平分弦(不是直径)的直径重直于弦,并且平分弦所对的两条孤.
②弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条孤.
3
③平分弦所对的一条孤的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条孤.
推论2.圆的两条平行弦所夹的孤相等.
垂径定理及推论1中的三条可概括为:
①经过圆心;②垂直于弦;③平分弦(不是直径);④平分弦所对的优弧;⑤平分弦所对的劣弧.以上五点已知其中的任意两点,都可以推得其它两点
【典型例题】
例1如图AB、CD是⊙O的弦,M、N分别是AB、CD的中点,且AMNCNM.
求证:
AB=CD.
AC
MN
·
O
BD
例2已知,不过圆心的直线l交⊙O于C、D两点,AB是⊙O的直径,AE⊥l于E,BF⊥l于F。
求证:
CE=DF.
B
B
O
O
A
O
B
A
E
l
DFl
l
ECH
DF
C
HFD
EC
H
A
问题一图1
问题一图2
问题一图3
例3如图所示,⊙O的直径AB=15cm,有一条定长为9cm的动弦CD在弧AmB上滑动(点C与点A,点D与B不重合),且CE⊥CD交AB于E,DF⊥CD交AB于F。
(1)求证:
AE=BF
(2)在动弦CD滑动的过程中,四边形CDEF的面积是否为定值?
若是定值,请给出证
4
FB
明,并求出这个定值,若不是,请说明理由。
例4如图,在⊙O内,弦CD与直径AB交成450角,若弦CD交直径AB于点P,且⊙O
半径为1,试问:
PC2
PD2是否为定值?
若是,求出定值;若不是,请说明理由.
D
A
P
。
B
O
C
例5.如图所示,在⊙O中,弦AB⊥AC,弦BD⊥BA,AC、BD交直径MN于E、F.求证:
ME=NF.
M
A
E
C
·O
B
F
D
N
例6.(思考题)如图,
o1与
o2交于点A,B,过A的直线分别交
o1,
o2于M,N,
5M
CA
C为MN的中点,P为O1O2的中点,求证:
PA=PC.
三.圆周角与圆心角
【考点速览】
考点1
圆心角:
顶点在圆心的角叫圆心角,圆心角的度数等于它所对的弧的度数。
Eg:
判别下列各图中的角是不是圆心角,并说明理由。
圆周角:
顶点在圆周上,角两边和圆相交的角叫圆周角。
两个条件缺一不可.
Eg:
判断下列图示中,各图形中的角是不是圆周角,并说明理由
6
考点2
定理:
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.
Eg:
如下三图,请证明。
13.如图,已知A、B、C、D是⊙O上的四个点,AB=BC,BD交AC于点E,连接CD、
AD.
(1)求证:
DB平分∠ADC;
(2)若BE=3,ED=6,求AB的长.
14.如图所示,已知AB为⊙O的直径,CD是弦,且ABCD于点E.连接AC、OC、
BC.
(1)求证:
ACO=BCD.
(2)若EB=8cm,CD=24cm,求⊙O的直径.
A
O
E
CD
B
7
15.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5,CB=12,AD是△ABC的角平分线,过
C、D三点的圆与斜边AB交于点E,连接DE。
(1)求证:
AC=AE;
(2)求△ACD外接圆的半径。
A
E
CD
A、
B
16.已知:
如图等边△ABC内接于⊙O,点P是劣弧BC上的一点(端点除外),延长BP
至D,使BDAP,连结CD.
(1)若AP过圆心O,如图①,请你判断△PDC是什么三角形?
并说明理由.
(2)若AP不过圆心O,如图②,△PDC又是什么三角形?
为什么?
AA
O
O
B
C
C
B
P
P
D
图①
D
图②
四.圆心角、弧、弦、弦心距关系定理
【考点速览】
圆心角,弧,弦,弦心距之间的关系定理:
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的孤相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等
8
推论:
在同圆或等圆中,如果①两个圆心角,②两条弧,③两条弦,④两条弦心距中,有一组量
相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.
(务必注意前提为:
在同圆或等圆中)
例1.如图所示,点O是∠EPF的平分线上一点,以
O为圆心的圆和角的两边分别交于
A、B和C、D,求证:
AB=CD.
E
B
A
P
1
O
2
C
D
F
例2、已知:
如图,EF为⊙O的直径,过EF上一点P作弦AB、CD,且∠APF=∠CPF。
求证:
PA=PC。
9
例3.如图所示,在
ABC中,∠A=72
,⊙O截
ABC的三条边长所得的三条弦等长,
求∠BOC.
A
·O
BC
例4.如图,⊙O的弦CB、ED的延长线交于点A,且BC=DE.求证:
AC=AE.
C
B
O·A
D
E
例5.如图所示,已知在⊙O中,弦AB=CB,∠ABC=120,OD⊥AB于D,OE⊥BC于E.求证:
ODE是等边三角形.
O
·
ADEC
B
例6.如图所示,已知△ABC是等边三角形,以BC为直径的⊙O分别交AB、AC于点D、E。
(1)试说明△ODE的形状;
10
(2)如图2,若∠A=60o,AB≠AC,则①的结论是否仍然成立,说明你的理由。
AA
D
DE
E
BOCBOC
例7弦DF∥AC,EF的延长线交BC的延长线于点G.
(1)求证:
△BEF是等边三角形;
(2)BA=4,CG=2,求BF的长.
ED
A
·
OF
BCG
例8已知:
如图,∠AOB=90°,C、D是弧AB的三等分点,AB分别交OC、OD于点E、F。
求证:
AE=BF=CD。
六.会用切线,能证切线
考点速览:
考点1
直线与圆的位置关系
11
图形公共点个数d与r的关系直线与圆的位置关系
0d>r相离
1d=r相切
2d
考点2
切线:
经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
符号语言
∵OA⊥l于A,OA为半径∴l为⊙O的切线
O
Al
考点3
判断直线是圆的切线的方法:
①与圆只有一个交点的直线是圆的切线。
②圆心到直线距离等于圆的半径的直线是圆的切线。
③经过半径外端,垂直于这条半径的直线是圆的切线。
(请务必记住证明切线方法:
有交点就连半径证垂直;无交点就做垂直证半径)考点4
切线的性质定理:
圆的切线垂直于经过切点的半径。
推论1:
经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点。
推论2:
经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心。
(请务必记住切线重要用法:
见切线就要连圆心和切点得到垂直)
1、如图,在矩形ABCD中,点O在对角线AC上,以OA的长为半径的圆O与AD、AC分别交于点E、F,且∠ACB=∠DCE.
(1)判断直线CE与⊙O的位置关系,并证明你的结论;
(2)若AB=3,BC=4,DE=DC,求⊙O的半径.
12
DC
EF
O
AB
2.如图,AB是半圆O的直径,过点O作弦AD的垂线交半
圆
O
于点E,交
AC
于点
C,BED
C
.
使
(1)判断直线AC与圆O的位置关系,并证明你的结论;
C
A
3.如图,已知Rt△ABC,∠ABC=90°,以直角边AB为直径作O,交斜边AC于点D,连结BD.
(1)取BC的中点E,连结ED,试证明ED与⊙O相切.
(2)在
(1)的条件下,若AB=3,AC=5,求DE的长;
A
D
O·
ED
OB
BEC
4.如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的直线与AB的延长线交于点P,AC=PC,∠COB=2∠PCB.
(1)求证:
PC是⊙O的切线;
13
1
(2)求证:
BC=2AB;
5.如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC中点,AE平分∠BAD交BC于点E,点O
是AB上一点,⊙O过A、E两点,交AD于点G,交AB于点F.
(1)求证:
BC与⊙O相切;
C
(2)当∠BAC=120°时,求∠EFG的度数
D
GE
AOFB
6.如图,四边形ABCD是平行四边形,以AB为直径的⊙O经过点D,E是⊙O上一点,
(1)若∠AED=45o.试判断CD与⊙O的关系,并说明理由.
(2)若∠AED=60o,AD=4,求⊙O半径。
A
D
C
OB
E
7.在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,以BC为直径作⊙O交AB于点
D.
(1)求线段AD的长度;
14
(2)点E是线段AC上的一点,试问当点E在什么位置时,直线ED与⊙O相切?
请说明理由.
A
D
CB
O
⌒
8.如图,已知△ABC内接于⊙O,AC是⊙O的直径,D是AB的中点,过点D作
直线BC的垂线,分别交CB、CA的延长线E、F
(1)求证:
EF⊙是O的切线;
(2)若AB=8,EB=2,求⊙O的半径.
E
BD
C·
OAF
如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB为直径,若PA⊥AB,PO过AC的中点M,求证:
PC是⊙O的切线。
15
20.已知:
AB是⊙O的弦,OD⊥AB于M交⊙O于点D,CB⊥AB交AD的延长线于C.
(1)求证:
AD=DC;
(2)过D作⊙O的切线交BC于E,若DE=2,CE=1,
求⊙O的半径.
16
20.在Rt
△AFD
中,∠F=90°,点B、C分别在AD、FD上,以AB为直径的半圆O过点C,联
结AC,将△AFC沿AC翻折得
,且点E恰好落在直径AB上.
F
△AEC
C
(1)判断:
直线FC与半圆O的位置关系是_______________;并
证明你的结论.
(2)若OB=BD=2,求CE的长.
A
OEB
D
20.如图所示,AB是⊙O的直径,OD⊥弦BC于点F,且交⊙O于点E,若∠AEC=∠ODB.
(1)判断直线BD和⊙O的位置关系,并给出证明;
(2)当AB=10,BC=8时,求BD的长.
C
E
D
A
F
B
O
20.已知:
如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O分别
交BC、AC于点D、E,
(20
题图)
联结EB交OD于点F.
(1)求证:
OD⊥BE;
(2)若DE=5,AB=5,求AE的长.
17
20.如图,AB是O的直径,
BAC30,M是OA上一点,过
M作AB的垂线交AC于
点N,交BC的延长线于点
E,直线CF交EN于点F,且ECF
E.
(1)证明CF是O的切线
E
(2)设⊙O的半径为1.且AC=CE,求MO的长.
F
C
N
A
B
M
O
21.如图,ABBCCD分别与圆O切于EFG且AB//CD,连接OBOC,延长CO交圆O于点M,过点M作MN//OB交CD于N
求证MN是圆O切线
当OB=6cm,OC=8cm时,求圆O的半径及MN的长
七.切线长定理
考点速览:
考点1
切线长概念:
经过圆外一点做圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.
切线长和切线的区别
18
切线是直线,不可度量;而切线长是切线上一条线段的长,而圆外一已知点到切点
之间的距离,可以度量.
考点2
A
切线长定理:
P
O·CD
从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相
等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角.
B
要注意:
此定理包含两个结论,如图,PA、PB
切⊙O于A、B两点,
①PA=PB②PO平分APB.
考点3
两个结论:
圆的外切四边形对边和相等;
圆的外切等腰梯形的中位线等于腰长.
经典例题:
例1已知PA、PB、DE分别切⊙O于A、B、C三点,若PO=13㎝,PED的周长为24㎝,
求:
①⊙O的半径;②若APB40,EOD的度数.
A
E
C
·O
P
D
B
例2如图,⊙O分别切ABC的三边AB、BC、CA于点D、E、F,若BCa,ACb,ABc.
(1)求AD、BE、CF的长;
(2)当C90,求内切圆半径r.
A
A
D
F
D
·O
F
·O
19
例3.如图,一圆内切四边形ABCD,且AB=16,CD=10,则四边形的周长为?
例4
如图甲,直线
3
3与
x
m,n是第
x
A
y
B
C
y
轴相交于点
轴相交于点
4
,与
,点
二象限内任意一点,以点
C为圆心与圆与
x轴相切于点E,与直线AB相切于点F.
(1)当四边形OBCE是矩形时,求点C的坐标;
(2)如图乙,若⊙C与y轴相切于点D,求⊙C的半径r;
(3)求m与n之间的函数关系式;
(4)在⊙C的移动过程中,能否使OEF是等边三角形(只回答“能”或“不能”)?
20
八.三角形内切圆
考点速览
考点1
概念:
和三角形各边都相切的圆叫做
三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的
内心,
这个三角形叫做圆的外切三角形.
概念推广:
和多边形各边都相切的圆叫做
多边形的内切圆
,这个多边形叫做圆的外切多
边形.
考点2
三角形外接圆与内切圆比较:
名称
确定方法
图形
性质
外心(三角形
三角形三边
(1)OA=OB=OC;
外接圆的圆
中垂线的交
(2)外心不一定在三角
心)
点
形的内部.
(1)到三边的距离相等;
内心(三角形
三角形三条
(2)OA、OB、OC分别平
内切圆的圆
角平分线的
分∠BAC、∠ABC、∠ACB;
心)交点
(3)内心在三角形内部.
考点3
A
求三角形的内切圆的半径
c
b
ab
c
O
E
1、直角三角形△ABC内切圆⊙O的半径为r
.
2
B
aD
C
2、一般三角形
A
①已知三边,求△ABC内切圆⊙O的半径r.
FO
2S
E
r
abc
B
D
C
(海伦公式S=
,其中s=
s(sa)(s
b)(sc)
)
△
abc
2
例1.如图,△ABC中,∠A=m°.
21
(1)如图
(1),当O是△ABC的内心时,求∠BOC的度数;
(2)如图
(2),当O是△ABC的外心时,求∠BOC的度数;
(3)如图(3),当O是高线BD与CE的交点时,求∠BOC的度数.
例2.如图,Rt△ABC中,AC=8,BC=6,∠C=90°,⊙I分别切AC,BC,AB于D,E,F,
求Rt△ABC的内心I与外心O之间的距离.
考点速练2
1.如图,在半径为
R的圆内作一个内接正方形,
?
然后作这个正方形的内切圆,又在这
个内切圆中作内接正方形,依此作到第
n