7 [2025 湖北]如图,△ABC 内接于$\odot O$,$∠ BAC=30°$.分别以点 A 和点 B 为圆心,大于$\frac{1}{2}AB$的长为半径作弧,两弧交于 M,N 两点,作直线 MN 交 AC 于点 D,连接 BD 并延长,交$\odot O$于点 E,连接 OA,OE,则$∠ AOE$的度数是 (
A.$30°$
B.$50°$
C.$60°$
D.$75°$
(第7题)
C
)A.$30°$
B.$50°$
C.$60°$
D.$75°$
答案
7. C
解析
【分析】
首先识别尺规作图的产物:直线MN是线段AB的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可得AD=BD,利用等边对等角求出∠ABE的度数,再根据圆周角定理,同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,即可求出∠AOE的度数。
【解析】
由尺规作图的规则可知,直线MN是线段AB的垂直平分线。
∵点D在MN上,
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠BAC=30°,即∠ABE=30°。
∵∠ABE是弧AE所对的圆周角,∠AOE是弧AE所对的圆心角,根据圆周角定理:同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍,
∴∠AOE=2∠ABE=2×30°=60°。
【答案】
C
【知识点】
垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,圆周角定理
【点评】
本题是圆与三角形性质结合的基础题,解题关键是先判断出MN为AB的垂直平分线,再结合圆周角定理计算角度,属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
首先识别尺规作图的产物:直线MN是线段AB的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可得AD=BD,利用等边对等角求出∠ABE的度数,再根据圆周角定理,同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,即可求出∠AOE的度数。
【解析】
由尺规作图的规则可知,直线MN是线段AB的垂直平分线。
∵点D在MN上,
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠BAC=30°,即∠ABE=30°。
∵∠ABE是弧AE所对的圆周角,∠AOE是弧AE所对的圆心角,根据圆周角定理:同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍,
∴∠AOE=2∠ABE=2×30°=60°。
【答案】
C
【知识点】
垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,圆周角定理
【点评】
本题是圆与三角形性质结合的基础题,解题关键是先判断出MN为AB的垂直平分线,再结合圆周角定理计算角度,属于常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
8 [2025 宜宾]如图,∠BAC是⊙O的圆周角,∠BAC=40°,则∠OBC=

50
°。答案
8. 50
解析
【分析】
解题时先利用圆周角定理求出同弧所对的圆心角∠BOC的度数,再结合圆的半径相等得到△OBC为等腰三角形,最后利用三角形内角和定理即可求出∠OBC的度数。具体思路:①圆周角∠BAC对应弧BC,同弧对应的圆心角是∠BOC,根据圆周角定理,圆心角是圆周角的2倍,可算出∠BOC;②OB、OC都是圆的半径,长度相等,故△OBC是等腰三角形,两个底角∠OBC和∠OCB相等;③已知△OBC的顶角∠BOC,结合三角形内角和为180°,即可计算底角∠OBC的度数。
【解析】
解:根据圆周角定理,同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,
∵∠BAC是弧BC所对的圆周角,∠BOC是弧BC所对的圆心角,∠BAC=40°,
∴∠BOC=2∠BAC=2×40°=80°。
∵OB和OC都是⊙O的半径,
∴OB=OC,即△OBC是等腰三角形,
∴∠OBC=∠OCB。
根据三角形内角和为180°,可得:
∠OBC=(180°-∠BOC)÷2=(180°-80°)÷2=50°。
【答案】
50
【知识点】
圆周角定理;等腰三角形的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题是圆的基础常考题,解题的关键是找准同弧对应的圆周角和圆心角,再结合等腰三角形的性质计算角度,属于基础得分题。
【难度系数】
0.8
解题时先利用圆周角定理求出同弧所对的圆心角∠BOC的度数,再结合圆的半径相等得到△OBC为等腰三角形,最后利用三角形内角和定理即可求出∠OBC的度数。具体思路:①圆周角∠BAC对应弧BC,同弧对应的圆心角是∠BOC,根据圆周角定理,圆心角是圆周角的2倍,可算出∠BOC;②OB、OC都是圆的半径,长度相等,故△OBC是等腰三角形,两个底角∠OBC和∠OCB相等;③已知△OBC的顶角∠BOC,结合三角形内角和为180°,即可计算底角∠OBC的度数。
【解析】
解:根据圆周角定理,同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,
∵∠BAC是弧BC所对的圆周角,∠BOC是弧BC所对的圆心角,∠BAC=40°,
∴∠BOC=2∠BAC=2×40°=80°。
∵OB和OC都是⊙O的半径,
∴OB=OC,即△OBC是等腰三角形,
∴∠OBC=∠OCB。
根据三角形内角和为180°,可得:
∠OBC=(180°-∠BOC)÷2=(180°-80°)÷2=50°。
【答案】
50
【知识点】
圆周角定理;等腰三角形的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题是圆的基础常考题,解题的关键是找准同弧对应的圆周角和圆心角,再结合等腰三角形的性质计算角度,属于基础得分题。
【难度系数】
0.8
9 如图,AB,CD是$\odot O$的弦,延长AB,CD相交于点P。若$∠ P=30°$,$∠ AOC=80°$,则BD的度数是

$20°$
。答案
9. $20°$
解析
【分析】
要求弧BD的度数,首先明确弧的度数等于它所对圆周角度数的2倍,也等于对应圆心角的度数。我们可以先利用圆周角定理,由已知的圆心角∠AOC求出其所对的圆周角∠ABC的度数,再借助三角形外角的性质求出∠C的度数,最后由∠C是弧BD所对的圆周角,即可求出弧BD的度数;也可直接利用圆外角等于其所夹两段弧度数差的一半的规律,代入已知数值直接计算。
【解析】
方法1:
1. 根据圆周角定理:同弧所对的圆周角是圆心角的一半。
弧AC所对的圆心角∠AOC=80°,因此弧AC所对的圆周角$∠ ABC=\frac{1}{2}∠ AOC=\frac{1}{2}×80°=40°$。
2. $∠ ABC$是$△ PBC$的外角,根据三角形外角性质:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和,因此$∠ ABC=∠ P+∠ C$。
已知$∠ P=30°$,代入得$40°=30°+∠ C$,解得$∠ C=10°$。
3. $∠ C$是弧BD所对的圆周角,因此弧BD的度数为$2∠ C=2×10°=20°$。
方法2:
圆外角的度数等于它所夹两段弧度数差的一半,$∠ P$是圆外角,所夹的弧为弧AC和弧BD。
已知$∠ AOC=80°$,因此弧AC的度数为$80°$,设弧BD的度数为$x$,可得:
$∠ P=\frac{1}{2}×(\mathrm{弧AC的度数}-\mathrm{弧BD的度数})$
代入数值:$30°=\frac{1}{2}×(80° - x)$
解得$x=20°$,即弧BD的度数为$20°$。
【答案】
$20°$
【知识点】
圆周角定理,三角形外角性质,弧的度数定义
【点评】
本题是圆周角相关知识的基础应用题型,解题的核心是理清圆心角、圆周角、对应弧的度数之间的关系,也可通过圆外角的性质快速求解,解题时注意对应角和对应弧的匹配关系即可。
【难度系数】
0.7
要求弧BD的度数,首先明确弧的度数等于它所对圆周角度数的2倍,也等于对应圆心角的度数。我们可以先利用圆周角定理,由已知的圆心角∠AOC求出其所对的圆周角∠ABC的度数,再借助三角形外角的性质求出∠C的度数,最后由∠C是弧BD所对的圆周角,即可求出弧BD的度数;也可直接利用圆外角等于其所夹两段弧度数差的一半的规律,代入已知数值直接计算。
【解析】
方法1:
1. 根据圆周角定理:同弧所对的圆周角是圆心角的一半。
弧AC所对的圆心角∠AOC=80°,因此弧AC所对的圆周角$∠ ABC=\frac{1}{2}∠ AOC=\frac{1}{2}×80°=40°$。
2. $∠ ABC$是$△ PBC$的外角,根据三角形外角性质:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和,因此$∠ ABC=∠ P+∠ C$。
已知$∠ P=30°$,代入得$40°=30°+∠ C$,解得$∠ C=10°$。
3. $∠ C$是弧BD所对的圆周角,因此弧BD的度数为$2∠ C=2×10°=20°$。
方法2:
圆外角的度数等于它所夹两段弧度数差的一半,$∠ P$是圆外角,所夹的弧为弧AC和弧BD。
已知$∠ AOC=80°$,因此弧AC的度数为$80°$,设弧BD的度数为$x$,可得:
$∠ P=\frac{1}{2}×(\mathrm{弧AC的度数}-\mathrm{弧BD的度数})$
代入数值:$30°=\frac{1}{2}×(80° - x)$
解得$x=20°$,即弧BD的度数为$20°$。
【答案】
$20°$
【知识点】
圆周角定理,三角形外角性质,弧的度数定义
【点评】
本题是圆周角相关知识的基础应用题型,解题的核心是理清圆心角、圆周角、对应弧的度数之间的关系,也可通过圆外角的性质快速求解,解题时注意对应角和对应弧的匹配关系即可。
【难度系数】
0.7
10 转化与化归思想 如图,AC,BC为$\odot O$的两条弦,D,G分别为AC,BC的中点,$\odot O$的半径为2。若$∠ C=45°$,则DG的长为

$\sqrt{2}$
。答案
10. $\sqrt{2}$ 【解析】连接 AO,BO,AB. 根据圆周角定理,得$∠ AOB=2∠ C=90°$. 在$\mathrm{Rt}△ AOB$中,根据勾股定理,可得$AB=2\sqrt{2}$. 在$△ CAB$中,根据三角形的中位线定理,可得$DG=\frac{1}{2}AB=\sqrt{2}.$
解析
【分析】
解题时首先观察已知条件:D、G分别是AC、BC的中点,可联想到三角形中位线定理,因此将求DG的长度转化为求AB的长度;接下来AB是$\odot O$的弦,已知圆周角$∠ C=45°$,根据圆周角定理可求出AB所对的圆心角$∠ AOB$的度数,再结合$\odot O$的半径,利用勾股定理即可求出AB的长度,最后代入中位线公式就能得到DG的长。
【解析】
连接AO、BO、AB。
1. 根据圆周角定理:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,可得$∠ AOB=2∠ C=2×45°=90°$。
2. 已知$\odot O$的半径为2,因此$OA=OB=2$,在$\mathrm{Rt}△ AOB$中,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{OA^2+OB^2}=\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt{2}$。
3. 因为D、G分别为AC、BC的中点,所以DG是$△ ABC$的中位线,根据三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半,可得:
$DG=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×2\sqrt{2}=\sqrt{2}$。
【答案】
$\sqrt{2}$
【知识点】
圆周角定理,勾股定理,三角形中位线定理
【点评】
本题是几何综合基础题,解题的关键是合理添加辅助线,将所求线段通过中位线定理转化为圆的弦长求解,同时结合圆周角定理构造直角三角形计算弦长,很好地体现了转化与化归的数学思想。
【难度系数】
0.7
解题时首先观察已知条件:D、G分别是AC、BC的中点,可联想到三角形中位线定理,因此将求DG的长度转化为求AB的长度;接下来AB是$\odot O$的弦,已知圆周角$∠ C=45°$,根据圆周角定理可求出AB所对的圆心角$∠ AOB$的度数,再结合$\odot O$的半径,利用勾股定理即可求出AB的长度,最后代入中位线公式就能得到DG的长。
【解析】
连接AO、BO、AB。
1. 根据圆周角定理:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,可得$∠ AOB=2∠ C=2×45°=90°$。
2. 已知$\odot O$的半径为2,因此$OA=OB=2$,在$\mathrm{Rt}△ AOB$中,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{OA^2+OB^2}=\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt{2}$。
3. 因为D、G分别为AC、BC的中点,所以DG是$△ ABC$的中位线,根据三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半,可得:
$DG=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×2\sqrt{2}=\sqrt{2}$。
【答案】
$\sqrt{2}$
【知识点】
圆周角定理,勾股定理,三角形中位线定理
【点评】
本题是几何综合基础题,解题的关键是合理添加辅助线,将所求线段通过中位线定理转化为圆的弦长求解,同时结合圆周角定理构造直角三角形计算弦长,很好地体现了转化与化归的数学思想。
【难度系数】
0.7
11 如图,在四边形ABCD中,AD=BC,∠B=∠D,AD不平行于BC,过点C作CE//AD,交△ABC的外接圆⊙O于点E,连接AE,CO.求证:
(1)四边形AECD为平行四边形;
(2)CO平分∠BCE.

(1)四边形AECD为平行四边形;
(2)CO平分∠BCE.
答案
11. (1) $\because \overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{AC}, \therefore ∠ B=∠ E. \because ∠ B=∠ D, \therefore ∠ E=∠ D.$
$\because CE// AD, \therefore ∠ D + ∠ ECD = 180°, \therefore ∠ E + ∠ ECD = 180°, \therefore AE// CD, \therefore$ 四边形 AECD 为平行四边形
(2) 如图,连接 OE, OB. $\because$ 四边形 AECD 为平行四边形, $\therefore AD = EC. \because AD = BC, \therefore EC = BC.$ 又$\because OC = OC, OE = OB, \therefore △ COE ≌ △ COB, \therefore ∠ OCE=∠ OCB$, 即 CO 平分$∠ BCE$
解析
【分析】
(1)要证四边形AECD为平行四边形,已知CE//AD,只需再证AE//CD即可。首先根据圆周角定理,同弧所对的圆周角相等,可得∠B=∠E,结合已知∠B=∠D推出∠E=∠D;再由CE//AD得∠D与∠ECD互补,等量代换得∠E与∠ECD互补,即可推出AE//CD,由两组对边分别平行的四边形是平行四边形即可得证。
(2)要证CO平分∠BCE,即证∠OCE=∠OCB,可通过证明两角所在三角形全等实现。连接OE、OB,由平行四边形对边相等得AD=EC,结合已知AD=BC推出EC=BC;再结合同圆半径相等得OE=OB,OC为公共边,用SSS证明△COE≌△COB,对应角相等即可得证。
【解析】
(1) $\because \overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{AC}$,同弧所对的圆周角相等,$\therefore ∠ B=∠ E$。
$\because ∠ B=∠ D$,$\therefore ∠ E=∠ D$。
$\because CE// AD$,$\therefore ∠ D + ∠ ECD = 180°$,
等量代换得$∠ E + ∠ ECD = 180°$,
由同旁内角互补,两直线平行得$AE// CD$。
又$\because CE// AD$,$\therefore$ 四边形AECD为平行四边形。
(2) 连接OE、OB。
$\because$ 四边形AECD为平行四边形,$\therefore AD = EC$。
$\because AD = BC$,$\therefore EC = BC$。
又$\because OC = OC$(公共边),$OE = OB$(同圆的半径相等),
$\therefore △ COE ≌ △ COB$(SSS),
$\therefore ∠ OCE=∠ OCB$,即CO平分$∠ BCE$。
【答案】
11. (1) $\because \overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{AC}, \therefore ∠ B=∠ E. \because ∠ B=∠ D, \therefore ∠ E=∠ D.$
$\because CE// AD, \therefore ∠ D + ∠ ECD = 180°, \therefore ∠ E + ∠ ECD = 180°, \therefore AE// CD, \therefore$ 四边形 AECD 为平行四边形
(2) 如图,连接 OE, OB. $\because$ 四边形 AECD 为平行四边形, $\therefore AD = EC. \because AD = BC, \therefore EC = BC.$ 又$\because OC = OC, OE = OB, \therefore △ COE ≌ △ COB, \therefore ∠ OCE=∠ OCB$, 即 CO 平分$∠ BCE$

【知识点】
圆周角定理;平行四边形的判定;全等三角形的判定与性质
【点评】
本题属于圆与四边形结合的基础综合题,解题核心是灵活运用圆周角性质、平行四边形的判定与性质以及全等三角形的判定,通过构造辅助线将角平分线的证明转化为全等三角形的证明,能够有效考查学生的逻辑推理能力和几何知识综合应用能力。
【难度系数】
0.7
(1)要证四边形AECD为平行四边形,已知CE//AD,只需再证AE//CD即可。首先根据圆周角定理,同弧所对的圆周角相等,可得∠B=∠E,结合已知∠B=∠D推出∠E=∠D;再由CE//AD得∠D与∠ECD互补,等量代换得∠E与∠ECD互补,即可推出AE//CD,由两组对边分别平行的四边形是平行四边形即可得证。
(2)要证CO平分∠BCE,即证∠OCE=∠OCB,可通过证明两角所在三角形全等实现。连接OE、OB,由平行四边形对边相等得AD=EC,结合已知AD=BC推出EC=BC;再结合同圆半径相等得OE=OB,OC为公共边,用SSS证明△COE≌△COB,对应角相等即可得证。
【解析】
(1) $\because \overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{AC}$,同弧所对的圆周角相等,$\therefore ∠ B=∠ E$。
$\because ∠ B=∠ D$,$\therefore ∠ E=∠ D$。
$\because CE// AD$,$\therefore ∠ D + ∠ ECD = 180°$,
等量代换得$∠ E + ∠ ECD = 180°$,
由同旁内角互补,两直线平行得$AE// CD$。
又$\because CE// AD$,$\therefore$ 四边形AECD为平行四边形。
(2) 连接OE、OB。
$\because$ 四边形AECD为平行四边形,$\therefore AD = EC$。
$\because AD = BC$,$\therefore EC = BC$。
又$\because OC = OC$(公共边),$OE = OB$(同圆的半径相等),
$\therefore △ COE ≌ △ COB$(SSS),
$\therefore ∠ OCE=∠ OCB$,即CO平分$∠ BCE$。
【答案】
11. (1) $\because \overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{AC}, \therefore ∠ B=∠ E. \because ∠ B=∠ D, \therefore ∠ E=∠ D.$
$\because CE// AD, \therefore ∠ D + ∠ ECD = 180°, \therefore ∠ E + ∠ ECD = 180°, \therefore AE// CD, \therefore$ 四边形 AECD 为平行四边形
(2) 如图,连接 OE, OB. $\because$ 四边形 AECD 为平行四边形, $\therefore AD = EC. \because AD = BC, \therefore EC = BC.$ 又$\because OC = OC, OE = OB, \therefore △ COE ≌ △ COB, \therefore ∠ OCE=∠ OCB$, 即 CO 平分$∠ BCE$
【知识点】
圆周角定理;平行四边形的判定;全等三角形的判定与性质
【点评】
本题属于圆与四边形结合的基础综合题,解题核心是灵活运用圆周角性质、平行四边形的判定与性质以及全等三角形的判定,通过构造辅助线将角平分线的证明转化为全等三角形的证明,能够有效考查学生的逻辑推理能力和几何知识综合应用能力。
【难度系数】
0.7
12 如图,四边形ABCD 的四个顶点均在$\odot O$上,$BC// AD,AC⊥ BD,∠ AOD=120°,AD=\sqrt{3}$.
(1)求$∠ CAO$的度数;
(2)BC 的长为

(1)求$∠ CAO$的度数;
(2)BC 的长为
1
.答案
12. (1) 如图,设 AC,BD 交于点 E. $\because AC⊥ BD, \therefore ∠ AED=90°.$
$\because BC// AD, \therefore ∠ DBC=∠ ADB. \because \overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{CD}, \therefore ∠ DBC=∠ DAC, \therefore ∠ ADB=∠ DAC, \therefore$ 在 $\mathrm{Rt}△ AED$ 中, $∠ ADB=∠ DAC=45°.$
$\because OA=OD, \therefore ∠ OAD=∠ ODA. \because$ 在$△ OAD$ 中, $∠ AOD=120°, \therefore ∠ OAD=30°, \therefore ∠ CAO=∠ DAC - ∠ OAD=15°$
(2) 1 【解析】如图,连接 OB,OC,过点 O 作 $OH⊥ AD$,垂足为 H.
$\because OA=OD, OH⊥ AD, \therefore AH=\frac{1}{2}AD=\frac{\sqrt{3}}{2}. \because$ 在 $\mathrm{Rt}△ OHA$ 中, $∠ OAH=30°, \therefore$ 易得 $OH=\frac{1}{2}OA.$ 在 $\mathrm{Rt}△ OHA$ 中,由勾股定理,得 $OH^2+AH^2=OA^2, \therefore (\frac{1}{2}OA)^2 + (\frac{\sqrt{3}}{2})^2 = OA^2$, 解得 $OA=1$(负值舍去).
$\because \overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{CD}, \therefore ∠ COD=2∠ DAC=90°.$ 同理,得$∠ AOB=90°. \because ∠ AOD=120°, \therefore ∠ BOC=360° - 90° - 90° - 120°=60°.$
$\because OB=OC, \therefore △ OBC$ 是等边三角形, $\therefore BC=OB. \because OB=OA=1, \therefore BC=1.$
解析
【分析】
(1)求解∠CAO的度数,可先推导∠DAC的度数:已知AC⊥BD,BC//AD,结合平行线内错角相等、同弧所对圆周角相等,可证得∠ADB=∠DAC,在Rt△AED中可得∠DAC=45°;再结合OA=OD,∠AOD=120°,可求出等腰△OAD的底角∠OAD=30°,最后用∠DAC减去∠OAD即可得到∠CAO的度数。
(2)求解BC的长度,先求⊙O的半径:过O作OH⊥AD,利用垂径定理可得AH的长度,结合∠OAH=30°,用勾股定理求出半径OA=1;再根据圆周角定理,由∠DAC=45°可得对应的圆心角∠COD=90°,同理得∠AOB=90°,结合周角为360°可求出∠BOC=60°,由OB=OC可判定△OBC是等边三角形,即可得BC等于半径长。
【解析】
(1)设AC,BD交于点E。
∵AC⊥BD,
∴∠AED=90°。
∵BC//AD,
∴∠DBC=∠ADB。
∵$\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{CD}$,
∴∠DBC=∠DAC,
∴∠ADB=∠DAC,在Rt△AED中,∠ADB=∠DAC=45°。
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA。
在△OAD中,∠AOD=120°,
∴∠OAD=$\frac{180°-120°}{2}$=30°,
∴∠CAO=∠DAC - ∠OAD=45°-30°=15°。
(2)连接OB,OC,过点O作OH⊥AD,垂足为H。
∵OA=OD,OH⊥AD,
∴AH=$\frac{1}{2}$AD=$\frac{\sqrt{3}}{2}$。
在Rt△OHA中,∠OAH=30°,
∴OH=$\frac{1}{2}$OA。
由勾股定理得$OH^2+AH^2=OA^2$,
代入得$(\frac{1}{2}OA)^2 + (\frac{\sqrt{3}}{2})^2 = OA^2$,解得OA=1(负值舍去)。
∵$\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{CD}$,
∴∠COD=2∠DAC=90°,同理得∠AOB=90°。
∵∠AOD=120°,
∴∠BOC=360° - 90° - 90° - 120°=60°。
∵OB=OC,
∴△OBC是等边三角形,
∴BC=OB=OA=1。

【答案】
(1)$\boldsymbol{15°}$;(2)$\boldsymbol{1}$
【知识点】
圆周角定理,垂径定理,等边三角形的判定与性质
【点评】
本题综合考查了圆的性质与特殊三角形的相关知识,解题时需要熟练掌握角的转化方法,理清圆周角与圆心角的对应关系,结合特殊三角形的性质求解线段长度,对知识点的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
(1)求解∠CAO的度数,可先推导∠DAC的度数:已知AC⊥BD,BC//AD,结合平行线内错角相等、同弧所对圆周角相等,可证得∠ADB=∠DAC,在Rt△AED中可得∠DAC=45°;再结合OA=OD,∠AOD=120°,可求出等腰△OAD的底角∠OAD=30°,最后用∠DAC减去∠OAD即可得到∠CAO的度数。
(2)求解BC的长度,先求⊙O的半径:过O作OH⊥AD,利用垂径定理可得AH的长度,结合∠OAH=30°,用勾股定理求出半径OA=1;再根据圆周角定理,由∠DAC=45°可得对应的圆心角∠COD=90°,同理得∠AOB=90°,结合周角为360°可求出∠BOC=60°,由OB=OC可判定△OBC是等边三角形,即可得BC等于半径长。
【解析】
(1)设AC,BD交于点E。
∵AC⊥BD,
∴∠AED=90°。
∵BC//AD,
∴∠DBC=∠ADB。
∵$\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{CD}$,
∴∠DBC=∠DAC,
∴∠ADB=∠DAC,在Rt△AED中,∠ADB=∠DAC=45°。
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA。
在△OAD中,∠AOD=120°,
∴∠OAD=$\frac{180°-120°}{2}$=30°,
∴∠CAO=∠DAC - ∠OAD=45°-30°=15°。
(2)连接OB,OC,过点O作OH⊥AD,垂足为H。
∵OA=OD,OH⊥AD,
∴AH=$\frac{1}{2}$AD=$\frac{\sqrt{3}}{2}$。
在Rt△OHA中,∠OAH=30°,
∴OH=$\frac{1}{2}$OA。
由勾股定理得$OH^2+AH^2=OA^2$,
代入得$(\frac{1}{2}OA)^2 + (\frac{\sqrt{3}}{2})^2 = OA^2$,解得OA=1(负值舍去)。
∵$\overset{\frown}{CD}=\overset{\frown}{CD}$,
∴∠COD=2∠DAC=90°,同理得∠AOB=90°。
∵∠AOD=120°,
∴∠BOC=360° - 90° - 90° - 120°=60°。
∵OB=OC,
∴△OBC是等边三角形,
∴BC=OB=OA=1。
【答案】
(1)$\boldsymbol{15°}$;(2)$\boldsymbol{1}$
【知识点】
圆周角定理,垂径定理,等边三角形的判定与性质
【点评】
本题综合考查了圆的性质与特殊三角形的相关知识,解题时需要熟练掌握角的转化方法,理清圆周角与圆心角的对应关系,结合特殊三角形的性质求解线段长度,对知识点的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
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