14. [原创题]如图,$∠ APB$的边交$\odot O$于点$A$、$B$、$C$、$D$,$\overset{\frown}{AB}$、$\overset{\frown}{BC}$、$\overset{\frown}{CD}$、$\overset{\frown}{DA}$的度数分别为$α$、$β$、$\gamma$、$θ$,若要确定$∠ APB$的大小,则需要确定的弧的度数是 (

A. $α$、$β$ B. $β$、$\gamma$ C. $\gamma$、$θ$ D. $α$、$\gamma$
D
)A. $α$、$β$ B. $β$、$\gamma$ C. $\gamma$、$θ$ D. $α$、$\gamma$
答案
14. D
解析
【分析】
要确定∠APB的大小,需运用圆外角的性质:圆外角的度数等于它所截两条弧的度数之差的一半。本题中∠APB是圆外角,其两边与⊙O分别交于A、D和B、C,因此∠APB所截的两条弧是$\overset{\frown}{AB}$和$\overset{\frown}{CD}$,只需确定这两条弧的度数,即可求出∠APB的大小。
【解析】
根据圆外角定理:圆外角的度数等于它所夹的两段弧的度数之差的一半。本题中,∠APB为圆外角,它所夹的弧是$\overset{\frown}{AB}$(度数为α)和$\overset{\frown}{CD}$(度数为γ),因此∠APB = $\frac{1}{2}(α - γ)$,所以要确定∠APB的大小,需要确定α和γ,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
圆外角定理、弧的度数
【点评】
本题考查圆外角定理的应用,核心是掌握圆外角与所截弧的度数关系,属于基础几何题,需准确记忆相关定理即可解题。
【难度系数】
0.5
要确定∠APB的大小,需运用圆外角的性质:圆外角的度数等于它所截两条弧的度数之差的一半。本题中∠APB是圆外角,其两边与⊙O分别交于A、D和B、C,因此∠APB所截的两条弧是$\overset{\frown}{AB}$和$\overset{\frown}{CD}$,只需确定这两条弧的度数,即可求出∠APB的大小。
【解析】
根据圆外角定理:圆外角的度数等于它所夹的两段弧的度数之差的一半。本题中,∠APB为圆外角,它所夹的弧是$\overset{\frown}{AB}$(度数为α)和$\overset{\frown}{CD}$(度数为γ),因此∠APB = $\frac{1}{2}(α - γ)$,所以要确定∠APB的大小,需要确定α和γ,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
圆外角定理、弧的度数
【点评】
本题考查圆外角定理的应用,核心是掌握圆外角与所截弧的度数关系,属于基础几何题,需准确记忆相关定理即可解题。
【难度系数】
0.5
15. 在$\odot O$中,若弦$BC$垂直平分半径$OA$,则弦$BC$所对的圆周角的度数为
60°或120°
.答案
15. $60°$或$120°$
解析
【分析】
要解决这道题,首先结合弦BC垂直平分半径OA的条件,通过连接半径构造直角三角形求出圆心角∠BOC的度数;再明确弦所对的圆周角有两个(分别在优弧、劣弧上),利用圆周角定理计算两种情况的度数即可。
【解析】
设半径OA的中点为D,
∵弦BC垂直平分半径OA,
∴OD=½OA,且BC⊥OA于D。
连接OB、OC,
∵OB是⊙O的半径,
∴OB=OA,故OD=½OB。
在Rt△OBD中,cos∠BOD=OD/OB=½,
∴∠BOD=60°,同理可得∠COD=60°,
因此圆心角∠BOC=∠BOD+∠COD=120°。
根据圆周角定理:同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,
①当圆周角的顶点在劣弧BC上时,该圆周角的度数为½∠BOC=½×120°=60°;
②当圆周角的顶点在优弧BC上时,该圆周角与①中的圆周角互补,度数为180°-60°=120°。
综上,弦BC所对的圆周角的度数为60°或120°。
【答案】
60°或120°
【知识点】
圆心角与圆周角的关系,垂直平分线的性质
【点评】
本题考查圆的相关性质,关键在于理解弦所对的圆周角有两个(分别位于优弧和劣弧),避免漏解;需熟练运用圆周角定理和直角三角形的三角函数知识求解。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,首先结合弦BC垂直平分半径OA的条件,通过连接半径构造直角三角形求出圆心角∠BOC的度数;再明确弦所对的圆周角有两个(分别在优弧、劣弧上),利用圆周角定理计算两种情况的度数即可。
【解析】
设半径OA的中点为D,
∵弦BC垂直平分半径OA,
∴OD=½OA,且BC⊥OA于D。
连接OB、OC,
∵OB是⊙O的半径,
∴OB=OA,故OD=½OB。
在Rt△OBD中,cos∠BOD=OD/OB=½,
∴∠BOD=60°,同理可得∠COD=60°,
因此圆心角∠BOC=∠BOD+∠COD=120°。
根据圆周角定理:同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,
①当圆周角的顶点在劣弧BC上时,该圆周角的度数为½∠BOC=½×120°=60°;
②当圆周角的顶点在优弧BC上时,该圆周角与①中的圆周角互补,度数为180°-60°=120°。
综上,弦BC所对的圆周角的度数为60°或120°。
【答案】
60°或120°
【知识点】
圆心角与圆周角的关系,垂直平分线的性质
【点评】
本题考查圆的相关性质,关键在于理解弦所对的圆周角有两个(分别位于优弧和劣弧),避免漏解;需熟练运用圆周角定理和直角三角形的三角函数知识求解。
【难度系数】
0.5
16. 如图,$A$、$B$、$C$是半径为1的$\odot O$上的三个点,若$AB=\sqrt{2}$,$∠ CAB=30°$,则$∠ ABC$的度数为

105°
.答案
16. $105°$
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合圆的半径性质、勾股定理逆定理、圆周角定理以及三角形内角和定理。首先连接圆心与圆上两点构造三角形,通过边长关系判断三角形形状得到圆心角,再利用圆周角定理求出相关圆周角,最后结合三角形内角和计算目标角度。
【解析】
1. 连接OA、OB,因为⊙O半径为1,所以OA=OB=1。
2. 在△OAB中,OA²+OB²=1²+1²=2,AB²=(√2)²=2,因此OA²+OB²=AB²,根据勾股定理逆定理,△OAB是直角三角形,且∠AOB=90°。
3. 根据圆周角定理:同弧所对的圆周角是圆心角的一半,弧AB所对的圆周角∠ACB=½∠AOB=½×90°=45°。
4. 在△ABC中,由三角形内角和为180°,已知∠CAB=30°,∠ACB=45°,则∠ABC=180°-30°-45°=105°。
【答案】
105°
【知识点】
圆周角定理、三角形内角和、勾股定理逆定理
【点评】
本题综合考查圆的性质与三角形相关定理,核心是利用半径构造直角三角形,结合圆周角定理转化角度,再通过三角形内角和求解,需要学生掌握圆与三角形的基础知识点,属于中等难度的几何题。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需结合圆的半径性质、勾股定理逆定理、圆周角定理以及三角形内角和定理。首先连接圆心与圆上两点构造三角形,通过边长关系判断三角形形状得到圆心角,再利用圆周角定理求出相关圆周角,最后结合三角形内角和计算目标角度。
【解析】
1. 连接OA、OB,因为⊙O半径为1,所以OA=OB=1。
2. 在△OAB中,OA²+OB²=1²+1²=2,AB²=(√2)²=2,因此OA²+OB²=AB²,根据勾股定理逆定理,△OAB是直角三角形,且∠AOB=90°。
3. 根据圆周角定理:同弧所对的圆周角是圆心角的一半,弧AB所对的圆周角∠ACB=½∠AOB=½×90°=45°。
4. 在△ABC中,由三角形内角和为180°,已知∠CAB=30°,∠ACB=45°,则∠ABC=180°-30°-45°=105°。
【答案】
105°
【知识点】
圆周角定理、三角形内角和、勾股定理逆定理
【点评】
本题综合考查圆的性质与三角形相关定理,核心是利用半径构造直角三角形,结合圆周角定理转化角度,再通过三角形内角和求解,需要学生掌握圆与三角形的基础知识点,属于中等难度的几何题。
【难度系数】
0.5
17. 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$\odot O$于点$E$,连接$AE$.
(1) 求证:四边形$AECD$为平行四边形;
(2) 连接$CO$,求证:$CO$平分$∠ BCE$.

(1) 求证:四边形$AECD$为平行四边形;
(2) 连接$CO$,求证:$CO$平分$∠ BCE$.
答案
17. 证明略
解析
【分析】
第(1)问:要证明四边形AECD是平行四边形,已知CE//AD,根据平行四边形“两组对边分别平行”的判定,只需推导另一组对边AE//CD即可。利用圆内接四边形对角互补的性质,结合CE//AD时同旁内角互补的关系,可推导出∠AEC=∠DCE,进而得到AE//CD,结合已知CE//AD完成证明。
第(2)问:要证明CO平分∠BCE,需证∠BCO=∠ECO。由第(1)问结论得CE=AD,结合已知AD=BC,推出CE=BC,根据圆中相等的弦对应相等的弧,结合OC为半径,可证OC平分∠BCE。
【解析】
(1) 证明:
∵ 四边形ABCE内接于⊙O,
∴ ∠ABC + ∠AEC = 180°(圆内接四边形对角互补)。
∵ CE//AD,
∴ ∠D + ∠DCE = 180°(两直线平行,同旁内角互补)。
又
∵ ∠ABC = ∠D,
∴ ∠AEC = ∠DCE(等角的补角相等),
∴ AE//CD(内错角相等,两直线平行)。
又
∵ CE//AD,
∴ 四边形AECD是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)。
(2) 证明:
由(1)知四边形AECD是平行四边形,
∴ AD = CE(平行四边形对边相等)。
又
∵ AD = BC,
∴ CE = BC,
∴ 弧BC = 弧CE(同圆中,相等的弦所对的弧相等)。
∵ OC是⊙O的半径,
∴ OC平分∠BCE(同圆中,相等的弧对应的圆心所在直线平分该弧所对的圆周角)。
【答案】
(1) 四边形AECD为平行四边形;(2) CO平分∠BCE。
【知识点】
圆内接四边形性质,平行四边形判定,圆的弦弧关系
【点评】
本题综合考查圆的性质与平行四边形的判定,需熟练运用圆内接四边形、平行四边形的相关定理,以及圆中弦与弧的对应关系,逻辑推理要求较高,是典型的几何证明题。
【难度系数】
0.5
第(1)问:要证明四边形AECD是平行四边形,已知CE//AD,根据平行四边形“两组对边分别平行”的判定,只需推导另一组对边AE//CD即可。利用圆内接四边形对角互补的性质,结合CE//AD时同旁内角互补的关系,可推导出∠AEC=∠DCE,进而得到AE//CD,结合已知CE//AD完成证明。
第(2)问:要证明CO平分∠BCE,需证∠BCO=∠ECO。由第(1)问结论得CE=AD,结合已知AD=BC,推出CE=BC,根据圆中相等的弦对应相等的弧,结合OC为半径,可证OC平分∠BCE。
【解析】
(1) 证明:
∵ 四边形ABCE内接于⊙O,
∴ ∠ABC + ∠AEC = 180°(圆内接四边形对角互补)。
∵ CE//AD,
∴ ∠D + ∠DCE = 180°(两直线平行,同旁内角互补)。
又
∵ ∠ABC = ∠D,
∴ ∠AEC = ∠DCE(等角的补角相等),
∴ AE//CD(内错角相等,两直线平行)。
又
∵ CE//AD,
∴ 四边形AECD是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)。
(2) 证明:
由(1)知四边形AECD是平行四边形,
∴ AD = CE(平行四边形对边相等)。
又
∵ AD = BC,
∴ CE = BC,
∴ 弧BC = 弧CE(同圆中,相等的弦所对的弧相等)。
∵ OC是⊙O的半径,
∴ OC平分∠BCE(同圆中,相等的弧对应的圆心所在直线平分该弧所对的圆周角)。
【答案】
(1) 四边形AECD为平行四边形;(2) CO平分∠BCE。
【知识点】
圆内接四边形性质,平行四边形判定,圆的弦弧关系
【点评】
本题综合考查圆的性质与平行四边形的判定,需熟练运用圆内接四边形、平行四边形的相关定理,以及圆中弦与弧的对应关系,逻辑推理要求较高,是典型的几何证明题。
【难度系数】
0.5
18. 如图,$\odot O$的半径为1,$A$、$P$、$B$、$C$是$\odot O$上的四个点,且$∠ APC=∠ CPB=60°$.
(1) 判断$△ ABC$的形状;
(2) 试探究线段$AP$、$BP$、$CP$之间的数量关系.

(1) 判断$△ ABC$的形状;
(2) 试探究线段$AP$、$BP$、$CP$之间的数量关系.
答案
18. (1) $△ ABC$为等边三角形. (2) $CP=BP+AP$.
解析
【分析】
要解决本题,需运用圆周角定理、等边三角形的判定及全等三角形的性质。第(1)问中,利用同弧所对的圆周角相等,结合已知的两个60°角,可推导出△ABC的三个内角均为60°,从而判断其形状;第(2)问通过构造全等三角形,将AP、BP转化到CP所在线段上,进而得出三者的数量关系。
【解析】
(1) 根据圆周角定理:同弧所对的圆周角相等。
因为∠APC与∠ABC都对弧AC,所以∠ABC=∠APC=60°;
∠BAC与∠BPC都对弧BC,所以∠BAC=∠BPC=60°。
在△ABC中,∠ACB=180°-∠ABC-∠BAC=180°-60°-60°=60°,
因此△ABC的三个内角均为60°,故△ABC为等边三角形。
(2) 在线段CP上截取PD=BP,连接BD。
因为∠BPC=60°,PD=BP,所以△BPD是等边三角形,得BD=BP,∠PBD=60°。
由(1)知△ABC是等边三角形,故AB=BC,∠ABC=60°,
所以∠ABP + ∠PBC = ∠CBD + ∠PBC = 60°,即∠ABP=∠CBD。
在△ABP和△CBD中:
$\{\begin{array}{l} AB=CB \\ ∠ABP=∠CBD \\ BP=BD \end{array} $
所以△ABP≌△CBD(SAS),得AP=CD。
又因为CP=PD + CD,且PD=BP,CD=AP,
因此CP=BP + AP。
【答案】
(1) △ABC为等边三角形;(2) CP=BP+AP。
【知识点】
圆周角定理,等边三角形的判定,全等三角形的判定与性质
【点评】
本题是圆与三角形结合的综合题,重点考查圆周角定理的应用、等边三角形的判定及全等三角形的构造,需要学生掌握辅助线的添加方法,逻辑推理要求适中,是常见的几何综合题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需运用圆周角定理、等边三角形的判定及全等三角形的性质。第(1)问中,利用同弧所对的圆周角相等,结合已知的两个60°角,可推导出△ABC的三个内角均为60°,从而判断其形状;第(2)问通过构造全等三角形,将AP、BP转化到CP所在线段上,进而得出三者的数量关系。
【解析】
(1) 根据圆周角定理:同弧所对的圆周角相等。
因为∠APC与∠ABC都对弧AC,所以∠ABC=∠APC=60°;
∠BAC与∠BPC都对弧BC,所以∠BAC=∠BPC=60°。
在△ABC中,∠ACB=180°-∠ABC-∠BAC=180°-60°-60°=60°,
因此△ABC的三个内角均为60°,故△ABC为等边三角形。
(2) 在线段CP上截取PD=BP,连接BD。
因为∠BPC=60°,PD=BP,所以△BPD是等边三角形,得BD=BP,∠PBD=60°。
由(1)知△ABC是等边三角形,故AB=BC,∠ABC=60°,
所以∠ABP + ∠PBC = ∠CBD + ∠PBC = 60°,即∠ABP=∠CBD。
在△ABP和△CBD中:
$\{\begin{array}{l} AB=CB \\ ∠ABP=∠CBD \\ BP=BD \end{array} $
所以△ABP≌△CBD(SAS),得AP=CD。
又因为CP=PD + CD,且PD=BP,CD=AP,
因此CP=BP + AP。
【答案】
(1) △ABC为等边三角形;(2) CP=BP+AP。
【知识点】
圆周角定理,等边三角形的判定,全等三角形的判定与性质
【点评】
本题是圆与三角形结合的综合题,重点考查圆周角定理的应用、等边三角形的判定及全等三角形的构造,需要学生掌握辅助线的添加方法,逻辑推理要求适中,是常见的几何综合题型。
【难度系数】
0.5
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