2021中考九年級(jí)數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題訓(xùn)練:圓的有關(guān)計(jì)算
一、選擇題
(本題共計(jì)
小題,每題
分,共計(jì)30分)
1.一個(gè)扇形的半徑為6,圓心角為120°,則該扇形的面積是()
A.2π
B.4π
C.12π
D.24π
2.若一個(gè)圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是半徑為18cm,圓心角為240°的扇形,則這個(gè)圓錐的底面半徑長(zhǎng)是()
A.6cm
B.9cm
C.12cm
D.18cm
3.如圖,AB是⊙O的直徑,CD是弦,∠BCD=30°,OA=2,則陰影部分的面積是()
A.B.C.π
D.2π
4.已知圓錐的側(cè)面積為10πcm2,側(cè)面展開(kāi)圖的圓心角為36°,則該圓錐的母線長(zhǎng)為()
A.100cm
B.10cm
C.10cm
D.1010cm
5.已知圓O的半徑是3,A,B,C?三點(diǎn)在圓O上,∠ACB=60°,則弧AB的長(zhǎng)是()
A.2π
B.π
C.32π
D.12π
6.如圖,在扇形AOB中∠AOB=90°,正方形CDEF的頂點(diǎn)C是AB的中點(diǎn),點(diǎn)D在OB上,點(diǎn)E在OB的延長(zhǎng)線上,當(dāng)正方形CDEF的邊長(zhǎng)為22時(shí),則陰影部分的面積為()
A.2π-4
B.4π-8
C.2π-8
D.4π-4
7.制作一個(gè)圓錐模型,已知這個(gè)模型的側(cè)面是用一個(gè)半徑為9cm,圓心角為120°的扇形鐵皮制作的,再用一塊圓形鐵皮做底,則這塊鐵皮的半徑為()
cm.
A.32
B.1
C.2
D.3
8.如圖,點(diǎn)C為扇形OAB的半徑OB上一點(diǎn),將△OAC沿AC折疊,點(diǎn)O恰好落在AB上的點(diǎn)D處,且BDl:ADl=1:3(BDl表示BD的長(zhǎng)),若將此扇形OAB圍成一個(gè)圓錐,則圓錐的底面半徑與母線長(zhǎng)的比為()
A.1:3
B.1:π
C.1:4
D.2:9
9.如圖一個(gè)扇形紙片的圓心角為90°,半徑為4,將這張扇形紙片折疊,使點(diǎn)A與點(diǎn)O恰好重合,折痕為CD,則圖中陰影部分的面積為()
A.16π3-43
B.43-4π3
C.16π3-83
D.93-3π
10.如圖,AB為⊙O的直徑,點(diǎn)P為AB延長(zhǎng)線上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作⊙O的切線PE,切點(diǎn)為M,過(guò)A、B兩點(diǎn)分別作PE的垂線AC、BD,垂足分別為C、D,連接AM,則下列結(jié)論正確的個(gè)數(shù)是()
①AM平分∠CAB;
②AM2=AC?AB;
③若AB=4,∠APE=30°,則BM的長(zhǎng)為π3;
④若AC=3,BD=1,則有CM=DM=3.
A.1
B.2
C.3
D.4
二、填空題
(本題共計(jì)
小題,每題
分,共計(jì)15分)
11.在一張邊長(zhǎng)為4cm的正方形紙上做扎針隨機(jī)試驗(yàn),紙上有一個(gè)半徑為1cm的圓形陰影區(qū)域,則針頭扎在陰影區(qū)域內(nèi)的概率為_(kāi)_______.
12.一個(gè)圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖半徑為16cm,圓心角270°的扇形,則這個(gè)圓錐的底面半徑是________cm.
13.如圖,在△ABC中,AB=CB=62cm,∠ABC=90°,以AC的中點(diǎn)O為圓心,OB為半徑作半圓.若∠MON=90°,OM與ON分別交半圓于點(diǎn)E,F(xiàn),則圖中陰影部分的面積是________.14.如圖,半徑為2的⊙O與△AOB的邊AB相切于點(diǎn)C,與OB相交于點(diǎn)D,且OD=BD,則圖中陰影部分的面積為_(kāi)_______.
15.如圖,AC⊥BC,AC=BC=4,以BC為直徑作半圓,圓心為點(diǎn)O;以點(diǎn)C為圓心,BC為半徑作AB,過(guò)點(diǎn)O作AC的平行線分別交兩弧于點(diǎn)D,E,則陰影部分的面積是________.三、解答題
(本題共計(jì)
小題,共計(jì)75分)
16.(9分)
如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,CA=CB=4,分別以A、B、C為圓心,以12AC為半徑畫(huà)弧,求三條弧與邊AB所圍成的陰影部分的面積.
17.(9分)
如圖,⊙O是△ACD的外接圓,AB是直徑,過(guò)點(diǎn)D作直線DE?//?AB,過(guò)點(diǎn)B作直線BE?//?AD,兩直線交于點(diǎn)E,如果∠ACD=45°,⊙O的半徑是4cm
(1)請(qǐng)判斷DE與⊙O的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(2)求圖中陰影部分的面積(結(jié)果用π表示).
18.(9分)
如圖,在△ABC中,AB=AC,∠B=30°,O是BC上一點(diǎn),以點(diǎn)O為圓心,OB長(zhǎng)為半徑作圓,恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,并與BC交于點(diǎn)D.
(1)判斷直線CA與⊙O的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(2)若AB=43,求圖中陰影部分的面積(結(jié)果保留π).
19.(9分)
如圖,四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,四邊形ABCD兩組對(duì)邊的延長(zhǎng)線分別相交于點(diǎn)E,F(xiàn),且∠E=40°,∠F=50°.(1)求∠A的度數(shù);
(2)當(dāng)⊙O的半徑等于2時(shí),請(qǐng)求出劣弧BD的長(zhǎng)(結(jié)果保留π).20.(9分)
如圖,AB是⊙O的直徑,C,G是⊙O上兩點(diǎn),且AC?=?CG,過(guò)點(diǎn)C的直線CD⊥BG于點(diǎn)D,交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接BC,交OD于點(diǎn)F.
1求證:CD是⊙O的切線;
2若OFFD?=?23,求證:AE=AO;
3連接AD,在2的條件下,若CD?=?2,求AD的長(zhǎng).
21.(9分)
如圖,AB是半圓的直徑,O為半圓O的圓心,AC是弦,取BC的中點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AC交AC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E.(1)求證:DE是半圓O的切線;
(2)當(dāng)AB=10,AC=53時(shí),求BC的長(zhǎng);
(3)當(dāng)AB=20時(shí),直接寫(xiě)出△ABC面積最大時(shí),點(diǎn)D到直徑AB的距離.22.(10分)
如圖,點(diǎn)O是線段AH上一點(diǎn),AH=3,以點(diǎn)O為圓心,OA的長(zhǎng)為半徑作⊙O,過(guò)點(diǎn)H作AH的垂線交⊙O于C,N兩點(diǎn),點(diǎn)B在線段CN的延長(zhǎng)線上,連接AB交⊙O于點(diǎn)M,以AB,BC為邊作?ABCD.
(1)求證:AD是⊙O的切線;
(2)若OH=13AH,求四邊形AHCD與⊙O重疊部分的面積;
(3)若NH=13AH,BN=54,連接MN,求OH和MN的長(zhǎng).
23.(11分)
如圖,在△ABC中,AB=AC,AO⊥BC于點(diǎn)O,OE⊥AB于點(diǎn)E,以點(diǎn)O為圓心,OE為半徑作半圓,交AO于點(diǎn)F.
(1)求證:AC是⊙O的切線;
(2)若點(diǎn)F是OA的中點(diǎn),OE=3,求圖中陰影部分的面積;
(3)在(2)的條件下,點(diǎn)P是BC邊上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)PE+PF取最小值時(shí),直接寫(xiě)出BP的長(zhǎng)_________.
參考答案
一、選擇題
1.【答案】
C
【解答】
解:S=120×π×62360=12π.故選C.2.【答案】
C
【解答】
圓錐的弧長(zhǎng)為:240π×18180=24π,∴
圓錐的底面半徑為24π÷2π=12,3.【答案】
B
【解答】
∵∠BCD=30°
ABO=60°
AB是OO的直徑,CD是弦,OA=2
…陰影部分的面積是:60×π×22360=2π3
故選B.
4.【答案】
C
【解答】
設(shè)母線長(zhǎng)為R,圓錐的側(cè)面積=36πR2360=10π,∴
R=10cm
5.【答案】
A
【解答】
如圖,∵
∠ACB=60°,∴
∠AOB=2∠ACB=120°,∴
l=nπr180=120×π×3180=2π.
6.【答案】
A
【解答】
解:連接OC
∵
在扇形AOB中∠AOB=90°,正方形CDEF的頂點(diǎn)C是AB的中點(diǎn),∴
∠COD=45°,∴
OC=(22)2+(22)2=4,∴
陰影部分的面積=扇形BOC的面積-三角形ODC的面積
=45360×π×42-12×(22)2
=2π-4.
故選A.7.【答案】
D
【解答】
解:圓錐的底面周長(zhǎng)為:120×π×9180=6π,設(shè)圓形鐵皮的半徑為r,則2πr=6π,解得:r=3cm.
這塊圓形鐵皮的半徑為3cm.故選D.8.【答案】
D
【解答】
解:連接OD交OC于M.由折疊的知識(shí)可得:OM=12OD=12OA,∠OMA=90°,∴
∠OAM=30°,∴
∠AOM=60°.∵
BDl:ADl=1:3,∴
∠AOB=80°.設(shè)圓錐的底面半徑為r,母線長(zhǎng)為l,80πl(wèi)180=2πr,∴
r:l=2:9.故選D.9.【答案】
B
【解答】
解:由折疊可知,S弓形AD=S弓形OD,DA=DO.∵
OA=OD,∴
AD=OD=OA,∴
△AOD為等邊三角形,∴
∠AOD=60°,∠DOB=30°.∵
AD=OD=OA=4,∴
CD=23,∴
S弓形AD=S扇形ADO-S△ADO
=60π?42360-12×4×23
=83π-43,∴
S弓形OD=83π-43,∴
陰影部分的面積=S扇形BDO-S弓形OD
=30π?42360-(83π-43)
=43-4π3.故選B.10.【答案】
C
【解答】
連接OM,∵
PE為⊙O的切線,∴
OM⊥PC,∵
AC⊥PC,∴
OM?//?AC,∴
∠CAM=∠AMO,∵
OA=OM,∠OAM=∠AMO,∴
∠CAM=∠OAM,即AM平分∠CAB,故①正確;
∵
AB為⊙O的直徑,∴
∠AMB=90°,∵
∠CAM=∠MAB,∠ACM=∠AMB,∴
△ACM∽△AMB,∴
ACAM=AMAB,∴
AM2=AC?AB,故②正確;
∵
∠APE=30°,∴
∠MOP=∠OMP-∠APE=90°-30°=60°,∵
AB=4,∴
OB=2,∴
BM的長(zhǎng)為60?π×2180=2π3,故③錯(cuò)誤;
∵
BD⊥PC,AC⊥PC,∴
BD?//?AC,∴
PBPA=BDAC=13,∴
PB=13PA,∴
PB=12AB,BD=12OM,∴
PB=OB=OA,∴
在Rt△OMP中,OM=2BD=2,∴
OP=4,∴
∠OPM=30°,∴
PM=23,∴
CM=DM=DP=3,故④正確.
二、填空題
11.【答案】
π16
【解答】
根據(jù)題意,針頭扎在陰影區(qū)域內(nèi)的概率就是圓與正方形的面積的比值;
由題意可得:正方形紙邊長(zhǎng)為4cm,其面積為16cm2,圓的半徑為1cm,其面積為πcm2,故其概率為π16.
12.【答案】
【解答】
解:設(shè)此圓錐的底面半徑為r,根據(jù)圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖扇形的弧長(zhǎng)等于圓錐底面周長(zhǎng)可得,2πr=270π×16180,則r=12cm.
故答案為:12.13.【答案】
(9π-18)cm2
【解答】
解:∵
AC是半圓O的直徑,∴
∠ABC=90°=∠MON,又∵
AB=CB,點(diǎn)O是AC的中點(diǎn),∴
∠BOC=90°,∴
∠BOE=∠COF,∴
S扇形BOE=S扇形COF,將扇形BOE以點(diǎn)O為旋轉(zhuǎn)中心,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,∵
AB=CB=62,由勾股定理,得AC=AB2+BC2=622+622=12?,∴
OB=OA=OC=6,S陰影=S扇形BOC-S△BOC
=90π×62360-12×6×6=(9π-18)cm2.故答案為:(9π-18)cm2.14.【答案】
23-2π3
【解答】
解:∵
⊙O與AB相切于點(diǎn)C,∴
OC⊥AB.∵
OD=DB,OD=OC=r=2,∴
OB=OD+DB=2OC=2r=4,∴
∠OBC=30°,∴
∠BOC=60°,∴
BC=OB2-OC2=42-22=23,∴
S陰影=S△OCB-S扇形DOC,=12×BC×OC-60×π×r2360,=12×23×2-60π×4360
=23-2π3.故答案為:=23-2π3.15.【答案】
5π3-23
【解答】
解:連接CE.
∵
AC⊥BC,AC=BC=4,以BC為直徑作半圓,圓心為點(diǎn)O;
以點(diǎn)C為圓心,BC為半徑作弧AB,∴
∠ACB=90°,OB=OC=OD=2,BC=CE=4.
又∵
OE?//?AC,∴
∠ACB=∠COE=90°,∴
在直角△OEC中,OC=2,CE=4,∴
∠CEO=30°,∠ECB=60°,∴
OE=23,∴
S陰影=S扇形BCE-S扇形BOD-S△OCE
=60π×42360-14π×22-12×2×23
=5π3-23.故答案為:5π3-23.三、解答題
16.【答案】
解:∵
∠C=90°,CA=CB=4,∴
12AC=2,S△ABC=12×4×4=8,∵
三條弧所對(duì)的圓心角的和為180°,三個(gè)扇形的面積和=180π×22360=2π,∴
三條弧與邊AB所圍成的陰影部分的面積=S△ABC-三個(gè)扇形的面積和=8-2π.
17.【答案】
解:(1)DE與⊙O相切.理由如下:
連結(jié)OD,BD,則∠ABD=∠ACD=45°,∵
AB是直徑,∴
∠ADB=90°,∴
△ADB為等腰直角三角形,∵
點(diǎn)O為AB的中點(diǎn),∴
OD⊥AB,∵
DE?//?AB,∴
OD⊥DE,∵
OD是半徑,∴
DE為⊙O的切線;
(2)∵
BE?//?AD,DE?//?AB,∴
四邊形ABED為平行四邊形,∴
DE=AB=8cm,∴
S陰影部分=S梯形BODE-S扇形OBD
=12(4+8)×4-90?π?42360
=(24-4π)cm2.
18.【答案】
解:(1)連接OA,∵
AB=AC,∴
∠C=∠B,∵
∠B=30°,∴
∠C=30°,∴
∠AOC=60°,∴
∠OAC=90°,∴
直線CA與⊙O相切;
(2)連接AD,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AC,過(guò)點(diǎn)O作OF⊥AB,∵
AB=43,∴
AD=OA=OB=OD=4,∵
∠DAE=30°,∴
DE=2,∴
△ABC面積123,扇形AOD面積83π,△ABO面積43,∴
陰影面積83-83π.
19.【答案】
解:(1)∵
四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,∴
∠DCE=∠A,∵
∠EDF=∠A+∠F=∠A+50°,而∠EDF+∠DCE+∠E=180°,∴
∠A+50°+∠A+40°=180°,∴
∠A=45°.(2)連接OB,OD,∵
∠BOD=2∠A=90°,∴
BD的長(zhǎng)=90°×π×2180°=π.
20.【答案】
1證明:連接OC,∵
OC=OB,AC?=?CG,∴
∠OCB=∠OBC,∠OBC=∠CBD,∴
∠CBD=∠OCB,∴
OC?//?BD,∴
∠ECO=∠EDB,∵
CD⊥BG于點(diǎn)D,∴
∠EDB=90°,∴
∠ECO=90°,∵
OC是⊙O的半徑,∴
CD是⊙O的切線.
2證明:∵
OC?//?BD,∴
∠OCF=∠DBF,∠COF=∠BDF,∴
△OCF~△DBF,∴
OFDF?=?OCDB,∵
OFFD?=?23,∴
OCDB?=?23,∵
OC?//?BD,∴
△EOC~△EBD,∴
OCBD?=?EOEB,∴
EOEB?=?23,設(shè)OE=2a,則EB=3a,∴
OB=OA=a,∴
EA=a,∴
AE=AO.
3解:∵
OC=OA=a,EO=2a,∴
OC?=?12EO,又∵
∠OCE=90°,∴
∠E=30°,∵
∠BDE=90°,BC平分∠EBD,∴
∠EBD=60°,∠OBC=∠DBC=30°,∵
CD?=?2,∴
BC=22,BD?=?6,∵
OCBD?=?23,∴
OC?=?263,作DM⊥AB于點(diǎn)M,∴
∠DMB=90°,∵
BD?=?6,∠DBM=60°,∴
BM?=?62,DM?=?322,∵
OC?=?263,∴
AB?=?463,∴
AM=AB-BM?=?463-62?=?566,∵
∠DMA=90°,DM?=?322,∴
AD?=?AM2?+?DM2?=(566)2?+(322)2?=?783.
21.【答案】
(1)證明:連接OD.∵
D是弧BC的中點(diǎn),∴
BD=DC,∴∠1=∠2.∵OA=OD,∴∠1=∠3,?∴∠2=∠3,∴OD//AE.∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∴DE是⊙O的切線.(2)解:連接BC,OC,則∠ACB是直角.當(dāng)AB=10,AC=53時(shí),則cos∠BAC=ACAB=32,∴∠BAC=30°,∠BOC=60°,∴
BC=60π?5180=5π3.(3)解:連接OD,BC,OC,過(guò)點(diǎn)O作OF⊥AC,垂足為F,作DH⊥AB于點(diǎn)H,由(1)可知OD⊥DE.∴∠FOD=∠ODE=∠DEA=90°,∴
四邊形ODEF為矩形,∴OF=ED.當(dāng)∠BAC=45°時(shí),△ABC為等腰直角三角形,此時(shí),△ABC面積最大,∴AC=cos45°?AB=22×20=102,∴OF=12BC=12AC=52.又∵
∠BAD=∠DAE,∴
DH=DE,即點(diǎn)D到直徑AB的距離為52.22.【答案】
(1)證明:∵
四邊形ABCD是平行四邊形,∴
AD?//?BC.∵
∠AHC=90°,∴
∠HAD=90°,即OA⊥AD.又OA為半徑,∴
AD是⊙O的切線.(2)解:連接OC.∵
OH=12OA,AH=3,∴
OH=1,OA=2.在Rt△OHC中,∠OHC=90°,OH=12OC,∴
∠OCH=30°,∴
∠AOC=∠OHC+∠OCH=120°,∴
S扇形OAC=120×π×22360=4π3.∵
CH=22-12=3,∴
S△OHC=12×1×3=32,∴
四邊形AHCD與⊙O重疊部分的面積=S扇形OAC+S△OHC=4π3+32.(3)解:設(shè)OA=r,則OH=3-r.連接ON.在Rt△OHN中,OH2+HN2=ON2,∴
(3-r)2+12=r2,∴
r=53,則OH=43;
在Rt△ABH中,AH=3,BH=54+1=94,則AB=154.在Rt△ACH中,AH=3,CH=NH=1,得AC=10.在△BMN和△BCA中,∠B=∠B,∠BMN=180°-∠AMN=∠BCA,∴
△BMN~△BCA,∴
MNCA=BNBA,即MN10=54154=13,∴
MN=103.23.【答案】
(1)證明:過(guò)點(diǎn)O作OM⊥AC于點(diǎn)M.
∵AB=AC,AO⊥BC,∴
AO平分∠BAC.∵OE⊥AB,OM⊥AC,∴OM=OE,∴
AC是⊙O的切線.
解:(2)∵OM=OF=OE=3,且點(diǎn)F是OA的中點(diǎn),∴AO=2OF=6,在Rt△AEO中,AE=AO2-OE2=33,∴S△AEO=12AE?OE=932,∵
∠OEA=90°,AO=6,AE=33,OE=3,∴∠EOF=60°,∴S扇形OEF=9π×60°360°=3π2,∴S陰影=S△AEO-S扇形OEF=932-3π2.
(3)如圖,作點(diǎn)F關(guān)于直線BC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)F',連接EF',交BC于點(diǎn)P,則此時(shí)PE+PF取最小值,為EF'的長(zhǎng),∵
PF=PF',∴
PE+PF=PE+PF'=EF',此時(shí)EP+FP最小,∵
OF'=OF=OE,∴
∠F'=∠OEF',而∠AOE=∠F'+∠OEF'=60°,∴
∠F'=30°,∴
∠F'=∠EAF',∴
EF'=EA=33,即PE+PF最小值為33.在Rt△OPF'??中,OP=33OF'=3,在Rt△ABO??中,OB=33OA=33×6=23,∴
BP=23-3=3,即當(dāng)PE+PF取最小值時(shí),BP的長(zhǎng)為3.故答案為:3.