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人教版九年级数学上册第24章 圆的培优训练(含答案)

来源:小奈知识网
第24章 圆的培优

1.如图,AB为⊙O的直径,CD是弦,AB⊥CD于点E,OF⊥AC于点F,BE=OF. (1)求证:△AFO≌△CEB; (2)若BE=4,CD=8①⊙O的半径;

②求图中阴影部分的面积.

,求:

2.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,OD⊥AB交AC于点D.若∠A=30°,OD=2.求CD的长.

3.如图,AB是⊙O的直径,AC⊥AB,E为⊙O上的一点,AC=EC,延长CE交AB的延长线于点D.

(1)求证:CE为⊙O的切线;

(2)若OF⊥AE,OF=1,∠OAF=30°,求图中阴影部分的面积.(结果保留π)

4.B为圆心,AC,BC为半径在△ABC的外侧构造扇形CAE,如图,在△ABC中,分别以A,扇形CBD,且点E,C,D在同一条直线上,(l)求∠ACB的度数.

(2)若AC=2,BC=4,求点A,B到直线ED的距离的和.

=60°,

=90°.

5.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,O是BC边上一点,以O为圆心的半圆与AB边相切于点D,与AC、BC边分别交于点E、F、G,连接OD,已知BD=2,AE=3,tan∠BOD=.

(1)求证:AE是O的切线; (2)求图中两部分阴影面积的和.

6.已知:如图,在⊙O中,直径BC=8,M为AB的中点,∠ABC=30°,点E时圆上任意一点,MF⊥ME交BC于F. (1)求劣弧AC的长;

(2)当ME∥BC时,求ME的长.

7.一条排水管的截面如右图所示,截面中有水部分弓形的弦AB为6cm.

(1)求截面⊙O的半径. (2)求截面中的劣弧AB的长.

cm,弓形的高为

8.如图,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,D为弧AC的中点,E是BA延长线上一点,∠DAE=105°. (1)求∠DAC的度数;

(2)若⊙O的半径为3,求弧BC的长.

9.AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,PO交⊙O于点C,连接BC,若∠P=30°. (1)求∠B的度数; (2)若PC=2,求BC的长.

10.如图,点I是△ABC的内心,BI的延长线与△ABC的外接圆⊙O交于点D,与AC交于点E,延长CD、BA相交于点F,∠ADF的平分线交AF于点G. (1)求证:DG∥CA; (2)求证:AD=ID;

(3)若DE=4,BE=5,求BI的长.

11.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AC上一点,过B,C,D三点的⊙O交AB于点E,连接ED,EC,点F是线段AE上的一点,连接FD,其中∠FDE=∠DCE. (1)求证:DF是⊙O的切线.

(2)若D是AC的中点,∠A=30°,BC=4,求DF的长.

12.如图,AB是⊙O的直径,CA与⊙O相切于点A,且CA=BA.连接OC,过点A作AD⊥OC于点E,交⊙O于点D,连接DB. (1)求证:△ACE≌△BAD;

(2)连接CB交⊙O于点M,交AD于点N.若AD=4,求MN的长.

13.如图,△ABC中,∠C=90°,∠ABC=2∠A,点O在AC上,OA=OB,以O为圆心,OC为半径作圆.

(1)求证:AB是⊙O的切线;

(2)若BC=3,求图中阴影部分的面积.

14.如图,M,N是以AB为直径的⊙O上的点,且分∠ABD,MF⊥BD于点F. (1)求证:MF是⊙O的切线; (2)若CN=3,BN=4,求CM的长.

,弦MN交AB于点C,BM平

15.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,BO的延长线交AC于点D,且∠DOC=∠DCO,E是弧AC上的一点,过点C作CF⊥AE交AE的延长线于点F,连接OA (1)求证:AO⊥BC;

(2)若3∠CAF=2∠ABC,求证:CF是⊙O的切线; (3)若⊙O的半径为1,求CD的长.

参考答案

1.(1)证明:∵AB 为⊙O 的直径,AB⊥CD, ∴BC=BD, ∴∠A=∠DCB, ∴OF⊥AC, ∴∠AFO=∠CEB, ∵BE=OF,

∴△AFO≌△CEB(AAS).

(2)①∵AB 为⊙O 的直径,AB⊥CD, ∴CE=CD=4

设 OC=r,则 OE=r﹣4, ∴r2=(r﹣4)2+(4∴r=8.

②连结 OD. ∵OE=4=OC,

∴∠OCE=30°,∠COB=60°, ∴∠COD=120°, ∵△AFO≌△CEB, ∴S△AFO=S△BCE, ∴S阴=S扇形OCD﹣S△OCD ==

π﹣16

﹣×

×4 )2

2.解:连接BC,如图, ∵OD⊥AB, ∴∠AOD=90°, ∵∠A=30°, ∴AD=2OD=4,OA=∵AB是⊙O的直径, ∴∠ACB=90°, ∴BC=AB=2∴AC=

BC=2

, ×

=6, OD=2

∴CD=AC﹣AD=6﹣4=2.

3.(1)证明:连接OE, ∵AC=EC,OA=OE,

∴∠CAE=∠CEA,∠FAO=∠FEO, ∵AC⊥AB, ∴∠CAD=90°, ∴∠CAE+∠EAO=90°, ∴∠CEA+∠AEO=90°, 即∠CEO=90°, ∴OE⊥CD, ∴CE为⊙O的切线;

(2)解:∵∠OAF=30°,OF=1 ∴AO=2; ∴AF=∴

∵∠AOE=120°,AO=2; ∴∴S阴影=

即AE=

4.解:(1)∵在△ABC中,分别以A,B为圆心,AC,BC为半径在△ABC的外侧构造扇形CAE,扇形CBD,且点E,C,D在同一条直线上,∴∠EAC=60°,∠CBD=90°,AE=AC,BC=BD,

∴∠AEC=∠ACE=×(180°﹣∠EAC)=60°,∠BCD=∠BDC=∠CBD)=45°,

∴∠ACB=180°﹣∠ACE﹣∠BCD=180°﹣60°﹣45°=75°;

(180°﹣

=60°,

=90°,

(2)

过A作AQ⊥EC于Q,过B作BF⊥CD于F,则∠AQC=∠BFD=90°, ∵∠ACE=60°,∠BCD=45°, ∴∠QAC=30°,∠FBC=∠BCD=45°, ∵AC=2,BC=4,

∴CQ=AC=由勾股定理得:AQ=解得:BF=2AQ+BF=

+2

, ,

=1,

,2BF2=42,

所以点A,B到直线ED的距离的和是5.(1)证明:连接OE.

+2.

∵AB与圆O相切, ∴OD⊥AB.

∵在Rt△BDO中,BD=2,tan∠BOD=∴OD=3.

∵∠A=90°,OD⊥AB, ∴AE∥OD.

∵OD=AE=3,AE∥OD, ∴四边形AEOD为平行四边形, ∴AD∥EO. ∵DA⊥AE, ∴OE⊥AC. 又∵OE为圆的半径, ∴AC为圆O的切线. (2)解:∵OD∥AC, ∴即

∴AC=7.5,

∴EC=AC﹣AE=7.5﹣3=4.5,

∴S阴影=S△BDO+S△OEC﹣(S扇形FOD﹣S扇形EOG) ==3+

6.解:(1)连接AO, ∵直径BC=8, ∴AO=4, ∵∠ABC=30°, ∴∠AOC=60°, ∴劣弧AC的长=(2)连接AC, ∵BC是⊙O的直径, ∴∠CAB=90°, ∴AB=

BC=4

=π;

∵M为AB的中点, ∴BM=AB=2∵MF⊥ME, ∴FM=BM=

,BF=3, ,

延长EM交⊙O于N,过O作OH⊥EN于H,连接ON, 则OH=FM=∴NH=HE=∴EM=EH﹣HM=

7.解:(1)设⊙O半径为r,作OC⊥AB于C点,交弧AB于D点 ∵AB=12

,HM=OF=4﹣3=1,

=﹣1.

∴AC=BC=AB=6∵CD=6, ∴

解得:r=12(cm) 答:截面⊙O的半径为12cm.

(2)连接AD, ∵

∴AD=OA=OD

∴△AOD是等边三角形, ∴∠AOD=60°同理∠BOD=60° ∴∠AOB=120° ∴弧长

答:截面中有水部分弓形的弧AB的长为8πcm.

8.解:(1)∵AB=AC, ∴

∴∠ABC=∠ACB, ∵D为∴

的中点, ,

∴∠CAD=∠ACD, ∴

=2

∴∠ACB=2∠ACD, 又∵∠DAE=105°, ∴∠BCD=105°,

∴∠ACD=×105°=35°, ∴∠CAD=35°;

(2)∵∠DAE=105°,∠CAD=35°, ∴∠BAC=40°,

连接OB,OC, ∴∠BOC=80°, ∴弧BC的长=

=2π.

9.解:(1)∵PA是⊙O的切线, ∴OA⊥PA, ∴∠P=30°, ∴∠POA=60°,

∴∠B=∠POA=×60°=30°, (2)如图,连接AC,

∵AB是⊙O的直径,

∴∠ACB=90°且∠B=30°, ∴BC=

AC,

设OA=OB=OC=x, 在Rt△AOP中,∠P=30°, ∴PO=2OA,

∴2+x=2x,x=2.即OA=OB=2. 又在Rt△ABC中,∠B=30°, ∴AC=AB=×4=2,

∴BC=tan60°•AC=AC=2.

10.(1)证明:∵点I是△ABC的内心, ∴∠2=∠7, ∵DG平分∠ADF, ∴∠1=∠ADF, ∵∠ADF=∠ABC, ∴∠1=∠2, ∵∠3=∠2, ∴∠1=∠3, ∴DG∥AC;

(2)证明:∵点I是△ABC的内心, ∴∠5=∠6,

∵∠4=∠7+∠5=∠3+∠6, 即∠4=∠DAI, ∴DA=DI;

(3)解:∵∠3=∠7,∠AED=∠BAD, ∴△DAE∽△DBA,

∴AD:DB=DE:DA,即AD:9=4:AD, ∴AD=6, ∴DI=6,

∴BI=BD﹣DI=9﹣6=3.

11.解:(1)∵∠ACB=90°,点B,D在⊙O上, ∴BD是⊙O的直径,∠BCE=∠BDE,

∵∠FDE=∠DCE,∠BCE+∠DCE=∠ACB=90°,

∴∠BDE+∠FDE=90°, 即∠BDF=90°, ∴DF⊥BD,

又∵BD是⊙O的直径, ∴DF是⊙O的切线.

(2)如图,∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,

∴AB=2BC=2×4=8, ∴

∵点D是AC的中点, ∴

=4

∵BD是⊙O的直径, ∴∠DEB=90°,

∴∠DEA=180°﹣∠DEB=90°, ∴

在Rt△BCD中,在Rt△BED中,BE=

==

=2

, =5,

∵∠FDE=∠DCE,∠DCE=∠DBE, ∴∠FDE=∠DBE, ∵∠DEF=∠BED=90°, ∴△FDE∽△DBE, ∴∴

,即.

12.(1)证明:∵AB是⊙O的直径, ∴∠ADB=90°, ∵AD⊥OC, ∴∠AEC=90°, ∴∠ADB=∠AEC, ∵CA是⊙O的切线, ∴∠CAO=90°, ∴∠ACE=∠BAD, 在△ACE和△BAD中,

∴△ACE≌△BAD(AAS);

(2)解:连接AM,如图,

∵AD⊥OC,AD=4, ∴AE=DE=AD=2, ∵△ACE≌△BAD,

∴BD=AE=2,CE=AD=4, 在Rr△ABD中,AB=在Rt△ABC中,BC=

, ,

∵∠CEN=∠BDN=90°,∠CNE=∠BND, ∴△CEN∽△BDN, ∴

∴BN=BC=

∵AB是⊙O的直径,

∴∠AMB=90°,即AM⊥CB, ∵CA=BA,∠CAB=90°, ∴BM=BC=∴MN=BM﹣BN=

13.(1)证明:作OD⊥AB,垂足为D,如图, ∵∠C=90°,∠ABC=2∠A, ∴∠A=30°,∠ABC=60°, ∵OA=OB,

∴∠OBA=∠A=30°, ∴∠OBC=30°, ∴∠OBA=∠OBC, ∴OD=OC

∴AB是⊙O的切线;

(2)解:∵∠A=30°,BC=3 ∴∠AOD=60°,AB=2BC=6,AC=∵AD=BD=AB=3, ∴OD=

BC=3

∵OD=OE, ∴∠DOE=60°,

∴S阴影部分=S△AOD﹣S扇形DOE=×

×3﹣

π=

14.证明:(1)连接OM,

∵OM=OB, ∴∠OMB=∠OBM, ∵BM平分∠ABD, ∴∠OBM=∠MBF, ∴∠OMB=∠MBF, ∴OM∥BF, ∵MF⊥BD,

∴OM⊥MF,即∠OMF=90°, ∴MF是⊙O的切线; (2)如图,连接AN,ON

∵=,

∴AN=BN=4 ∵AB是直径,

∴∠ANB=90°,ON⊥AB ∴AB=

=4

=1 ﹣1

∴AO=BO=ON=2∴OC=∴AC=2

+1,BC=2

∵∠A=∠NMB,∠ANC=∠MBC ∴△ACN∽△MCB ∴

∴AC•BC=CM•CN ∴7=3•CM ∴CM= 15.(1)证明: 在△AOB和△AOC,

∴△AOB≌△AOC(SSS), ∴∠BAO=∠CAO, ∴AO⊥BC;

(2)证明:∵AO=BO=CO,∠BAO=∠CAO, ∴∠ABO=∠BAO=∠CAO=∠ACO,∠OBC=∠OCB, ∵∠DOC=∠DCO,∠DOC=2∠OBC, ∴∠ABO=2∠OBC, ∴∠ABO=∠ABC, ∵3∠CAF=2∠ABC, ∴∠CAF=∠ABC, ∴∠CAF=∠ABO, ∴∠CAF=∠OCA, ∴AF∥OC, ∵CF⊥AF, ∴CF⊥OC;

(3)解:∵∠AOD=2∠BAO,∠ADO=2∠ACO, ∴∠AOD=∠ADO, ∴AD=AO=OC=1,

∵∠DOC=∠DCO=∠CAO, ∴△COD∽△CAO, ∴

∴OC2=CD•AC, 设CD=x,则AC=x+1, ∴x(x+1)=1, 解得x1=∴CD=

,x2=.

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