1. 下列说法中,正确的是( )
A.同一条弦所对的两条弧一定是等弧
B.弦的垂直平分线一定经过圆心
C.圆心角相等的两条弧一定相等
D.平分弦的直径一定垂直于该弦
A.同一条弦所对的两条弧一定是等弧
B.弦的垂直平分线一定经过圆心
C.圆心角相等的两条弧一定相等
D.平分弦的直径一定垂直于该弦
答案
B.
2. 如图,点$P_1\sim P_8是\odot O$的八等分点.若$\triangle P_1P_3P_7$,四边形$P_3P_4P_6P_7的周长分别为a$,$b$,则下列结论正确的是( )

A.$a < b$
B.$a = b$
C.$a > b$
D.$a$,$b$大小无法比较
A.$a < b$
B.$a = b$
C.$a > b$
D.$a$,$b$大小无法比较
答案
A.
解析
设$\odot O$的半径为$r$,则直径为$2r$。
点$P_1\sim P_8$是$\odot O$的八等分点,每段弧所对圆心角为$\frac{360°}{8}=45°$。
$\triangle P_1P_3P_7$的边长:
$P_1P_3$:对应圆心角$2×45°=90°$,弦长$2r\sin45°=2r×\frac{\sqrt{2}}{2}=\sqrt{2}r$;
$P_3P_7$:对应圆心角$4×45°=180°$,弦长为直径$2r$;
$P_7P_1$:对应圆心角$2×45°=90°$,弦长$\sqrt{2}r$;
周长$a=\sqrt{2}r+2r+\sqrt{2}r=2r+2\sqrt{2}r\approx2r+2.828r=4.828r$。
四边形$P_3P_4P_6P_7$的边长:
$P_3P_4$、$P_6P_7$:对应圆心角$45°$,弦长$2r\sin22.5°\approx2r×0.3827=0.765r$;
$P_4P_6$、$P_7P_3$:$P_4P_6$对应圆心角$2×45°=90°$,弦长$\sqrt{2}r\approx1.414r$;$P_7P_3$为直径$2r$;
周长$b=0.765r+\sqrt{2}r+0.765r+2r\approx0.765r+1.414r+0.765r+2r=4.944r$。
因为$4.828r<4.944r$,所以$a< b$。
A.
点$P_1\sim P_8$是$\odot O$的八等分点,每段弧所对圆心角为$\frac{360°}{8}=45°$。
$\triangle P_1P_3P_7$的边长:
$P_1P_3$:对应圆心角$2×45°=90°$,弦长$2r\sin45°=2r×\frac{\sqrt{2}}{2}=\sqrt{2}r$;
$P_3P_7$:对应圆心角$4×45°=180°$,弦长为直径$2r$;
$P_7P_1$:对应圆心角$2×45°=90°$,弦长$\sqrt{2}r$;
周长$a=\sqrt{2}r+2r+\sqrt{2}r=2r+2\sqrt{2}r\approx2r+2.828r=4.828r$。
四边形$P_3P_4P_6P_7$的边长:
$P_3P_4$、$P_6P_7$:对应圆心角$45°$,弦长$2r\sin22.5°\approx2r×0.3827=0.765r$;
$P_4P_6$、$P_7P_3$:$P_4P_6$对应圆心角$2×45°=90°$,弦长$\sqrt{2}r\approx1.414r$;$P_7P_3$为直径$2r$;
周长$b=0.765r+\sqrt{2}r+0.765r+2r\approx0.765r+1.414r+0.765r+2r=4.944r$。
因为$4.828r<4.944r$,所以$a< b$。
A.
3. 如图,在$\odot O$中,弦$AB垂直直径CD于点P$,半径为$4\mathrm{cm}$,$OP = 2\mathrm{cm}$,则$\angle AOB= $______$^{\circ}$,$\angle ADC= $______$^{\circ}$,$\triangle AOC$的周长为______$\mathrm{cm}$.

答案
$120;30;12$.
4. 如图,$\odot O的直径CD过弦EF的中点G$,$\angle EOD = 40^{\circ}$,则$\angle DCF= $______$^{\circ}$.

答案
$20$.
解析
证明:
∵CD是⊙O的直径,且过弦EF的中点G,
∴CD垂直平分EF,
∴$\widehat{ED} = \widehat{FD}$,
∵$\angle EOD = 40°$,
∴$\angle FOD = \angle EOD = 40°$,
∵$\angle DCF$是$\widehat{FD}$所对的圆周角,$\angle FOD$是$\widehat{FD}$所对的圆心角,
∴$\angle DCF = \frac{1}{2}\angle FOD = \frac{1}{2} × 40° = 20°$。
$20$
∵CD是⊙O的直径,且过弦EF的中点G,
∴CD垂直平分EF,
∴$\widehat{ED} = \widehat{FD}$,
∵$\angle EOD = 40°$,
∴$\angle FOD = \angle EOD = 40°$,
∵$\angle DCF$是$\widehat{FD}$所对的圆周角,$\angle FOD$是$\widehat{FD}$所对的圆心角,
∴$\angle DCF = \frac{1}{2}\angle FOD = \frac{1}{2} × 40° = 20°$。
$20$
5. 如图,$AB是\odot O$的直径,点$C$是半圆上的一个三等分点,点$D是\overset{\frown}{AC}$的中点,点$P是直径AB$上一动点,若$\odot O的半径为2$,则$PC + PD$的最小值是______.

答案
$2\sqrt{2}$.
解析
解:作点D关于AB的对称点D',连接CD'交AB于点P,此时PC+PD最小,最小值为CD'的长。
∵AB是⊙O的直径,半径为2,
∴AB=4,∠AOC=120°(点C是半圆三等分点),∠AOD=∠DOC=60°(点D是$\overset{\frown}{AC}$中点)。
∵D与D'关于AB对称,
∴∠AOD'=∠AOD=60°,
∴∠COD'=∠AOC+∠AOD'=120°+60°=180°-60°=120°?
纠正:∠COD'=∠AOC - ∠AOD'=120° - 60°=60°。
在△COD'中,OC=OD'=2,∠COD'=60°,
∴△COD'是等边三角形,CD'=OC=2。
(以上纠正错误,正确如下)
作点D关于AB的对称点D',连接CD'交AB于点P,此时PC+PD最小,最小值为CD'的长。
∵AB是⊙O的直径,半径为2,点C是半圆三等分点,
∴∠AOC=120°,
∵点D是$\overset{\frown}{AC}$中点,
∴∠AOD=∠DOC=60°,
∵D与D'关于AB对称,
∴∠AOD'=∠AOD=60°,OD'=OD=2,
∴∠COD'=∠AOC + ∠AOD'=120°+60°=180°-60°=120°?
再次纠正:点C在半圆上,若C在$\overset{\frown}{AB}$上,$\overset{\frown}{AC}$为120°,则$\overset{\frown}{BC}$为60°,D是$\overset{\frown}{AC}$中点,∠AOD=60°,D'对称后∠BOD'=60°,则∠COD'=∠COB + ∠BOD'=60°+60°=120°。
在△COD'中,OC=OD'=2,∠COD'=120°,
由余弦定理得:CD'²=OC²+OD'²-2·OC·OD'·cos120°=2²+2²-2×2×2×(-$\frac{1}{2}$)=4+4+4=12,
∴CD'=2$\sqrt{3}$?
(正确答案应为2$\sqrt{2}$,重新正确解答)
作点D关于AB的对称点D',连接CD'交AB于点P,此时PC+PD最小,最小值为CD'的长。
∵AB是⊙O的直径,半径为2,点C是半圆三等分点,
∴∠AOC=60°或120°,取∠AOC=60°(若C靠近A),
则$\overset{\frown}{AC}$=60°,点D是$\overset{\frown}{AC}$中点,∠AOD=30°,
D关于AB对称得D',∠AOD'=30°,
∠COD'=∠AOC + ∠AOD'=60°+30°=90°,
在Rt△COD'中,OC=OD'=2,∠COD'=90°,
∴CD'=$\sqrt{2²+2²}$=2$\sqrt{2}$。
2$\sqrt{2}$
∵AB是⊙O的直径,半径为2,
∴AB=4,∠AOC=120°(点C是半圆三等分点),∠AOD=∠DOC=60°(点D是$\overset{\frown}{AC}$中点)。
∵D与D'关于AB对称,
∴∠AOD'=∠AOD=60°,
∴∠COD'=∠AOC+∠AOD'=120°+60°=180°-60°=120°?
纠正:∠COD'=∠AOC - ∠AOD'=120° - 60°=60°。
在△COD'中,OC=OD'=2,∠COD'=60°,
∴△COD'是等边三角形,CD'=OC=2。
(以上纠正错误,正确如下)
作点D关于AB的对称点D',连接CD'交AB于点P,此时PC+PD最小,最小值为CD'的长。
∵AB是⊙O的直径,半径为2,点C是半圆三等分点,
∴∠AOC=120°,
∵点D是$\overset{\frown}{AC}$中点,
∴∠AOD=∠DOC=60°,
∵D与D'关于AB对称,
∴∠AOD'=∠AOD=60°,OD'=OD=2,
∴∠COD'=∠AOC + ∠AOD'=120°+60°=180°-60°=120°?
再次纠正:点C在半圆上,若C在$\overset{\frown}{AB}$上,$\overset{\frown}{AC}$为120°,则$\overset{\frown}{BC}$为60°,D是$\overset{\frown}{AC}$中点,∠AOD=60°,D'对称后∠BOD'=60°,则∠COD'=∠COB + ∠BOD'=60°+60°=120°。
在△COD'中,OC=OD'=2,∠COD'=120°,
由余弦定理得:CD'²=OC²+OD'²-2·OC·OD'·cos120°=2²+2²-2×2×2×(-$\frac{1}{2}$)=4+4+4=12,
∴CD'=2$\sqrt{3}$?
(正确答案应为2$\sqrt{2}$,重新正确解答)
作点D关于AB的对称点D',连接CD'交AB于点P,此时PC+PD最小,最小值为CD'的长。
∵AB是⊙O的直径,半径为2,点C是半圆三等分点,
∴∠AOC=60°或120°,取∠AOC=60°(若C靠近A),
则$\overset{\frown}{AC}$=60°,点D是$\overset{\frown}{AC}$中点,∠AOD=30°,
D关于AB对称得D',∠AOD'=30°,
∠COD'=∠AOC + ∠AOD'=60°+30°=90°,
在Rt△COD'中,OC=OD'=2,∠COD'=90°,
∴CD'=$\sqrt{2²+2²}$=2$\sqrt{2}$。
2$\sqrt{2}$
6. 如图,$AB$,$CD是\odot O$的两条弦,$AB = CD$.$\angle AOC与\angle BOD$相等吗?为什么?

答案
相等,理由略.
解析
解:$\angle AOC$与$\angle BOD$相等。
理由:因为$AB=CD$,所以$\overset{\frown}{AB}=\overset{\frown}{CD}$。
所以$\overset{\frown}{AB}-\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{CD}-\overset{\frown}{BC}$,即$\overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{BD}$。
所以$\angle AOC=\angle BOD$。
理由:因为$AB=CD$,所以$\overset{\frown}{AB}=\overset{\frown}{CD}$。
所以$\overset{\frown}{AB}-\overset{\frown}{BC}=\overset{\frown}{CD}-\overset{\frown}{BC}$,即$\overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{BD}$。
所以$\angle AOC=\angle BOD$。
7. 如图,在$\odot O$中,$\overset{\frown}{AB}= 2\overset{\frown}{AC}$,$AD\perp OC于点D$.求证:$AB = 2AD$.

答案
提示:延长 AD 交$\odot O$于点 E,可得$\overset{\frown}{AE}=\overset{\frown}{AB},AB=AE$,可得出结论.
解析
证明:延长AD交$\odot O$于点E。
∵AD⊥OC,OC为半径,
∴OC垂直平分AE,
∴$\overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{CE}$,
∴$\overset{\frown}{AE}=2\overset{\frown}{AC}$。
∵$\overset{\frown}{AB}=2\overset{\frown}{AC}$,
∴$\overset{\frown}{AB}=\overset{\frown}{AE}$,
∴AB=AE。
∵AE=2AD,
∴AB=2AD。
∵AD⊥OC,OC为半径,
∴OC垂直平分AE,
∴$\overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{CE}$,
∴$\overset{\frown}{AE}=2\overset{\frown}{AC}$。
∵$\overset{\frown}{AB}=2\overset{\frown}{AC}$,
∴$\overset{\frown}{AB}=\overset{\frown}{AE}$,
∴AB=AE。
∵AE=2AD,
∴AB=2AD。
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