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1、沪科版九年级数学下册第24章圆单元测试 考试时间:90分钟;命题人:数学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、下面的图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )ABCD2、如图,是ABC的外接圆,已知,则的大小为( )A55B
2、60C65D753、如图是一个含有3个正方形的相框,其中BCDDEF90,AB2,CD3,EF5,将它镶嵌在一个圆形的金属框上,使A,G, H三点刚好在金属框上,则该金属框的半径是( )ABCD4、如图,边长为5的等边三角形中,M是高所在直线上的一个动点,连接,将线段绕点B逆时针旋转得到,连接则在点M运动过程中,线段长度的最小值是( )AB1C2D5、如图,AB是的直径,的弦DC的延长线与AB的延长线相交于点P,于点E,则阴影部分的面积为( )ABCD6、如图,在RtABC中,点D、E分别是AB、AC的中点将ADE绕点A顺时针旋转60,射线BD与射线CE交于点P,在这个旋转过程中有下列结论:A
3、ECADB;CP存在最大值为;BP存在最小值为;点P运动的路径长为其中,正确的( )ABCD7、将等边三角形绕其中心旋转n时与原图案完全重合,那么n的最小值是( )A60B90C120D1808、下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是()ABCD9、如图,在RtABC中,以边上一点为圆心作,恰与边,分别相切于点,则阴影部分的面积为( )ABCD10、如图,AB是的直径,弦CD交AB于点P,则CD的长为( )ABCD8第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、两直角边分别为6、8,那么的内接圆的半径为_2、如图,在平面直角坐标系内,OA0A190,A1OA
4、060,以OA1为直角边向外作RtOA1A2,使A2A1O90,A2OA160,按此方法进行下去,得到 RtOA2A3,RtOA3A4,若点A0的坐标是(1,0),则点A2021的横坐标是_3、如图,AB是半圆O的弦,DE是直径,过点B的切线BC与O相切于点B,与DE的延长线交于点C,连接BD,若四边形OABC为平行四边形,则BDC的度数为_4、如图,P是正方形ABCD内一点,将绕点B顺时针方向旋转,能与重合,若,则_5、如图,半圆O中,直径AB30,弦CDAB,长为6,则由与AC,AD围成的阴影部分面积为_三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)1、在平面直角坐标系xOy中,旋转角满足
5、,对图形M与图形N给出如下定义:将图形M绕原点逆时针旋转得到图形P为图形上任意一点,Q为图形N上的任意一点,称PQ长度的最小值为图形M与图形N的“转后距”已知点,点,点(1)当时,记线段OA为图形M画出图形;若点C为图形N,则“转后距”为_;若线段AC为图形N,求“转后距”;(2)已知点,点,记线段AB为图形M,线段PQ为图形N,对任意旋转角,“转后距”大于1,直接写出t的取值范围2、如图,以四边形的对角线为直径作圆,圆心为,点、在上,过点作的延长线于点,已知平分(1)求证:是切线;(2)若,求的半径和的长3、如图1,点O为直线AB上一点,将两个含60角的三角板MON和三角板OPQ如图摆放,使
6、三角板的一条直角边OM、OP在直线AB上,其中(1)将图1中的三角板OPQ绕点O按逆时针方向旋转至图2的位置,使得边OP在的内部且平分,此时三角板OPQ旋转的角度为_度;(2)三角板OPQ在绕点O按逆时针方向旋转时,若OP在的内部试探究与之间满足什么等量关系,并说明理由;(3)如图3,将图1中的三角板MON绕点O以每秒2的速度按顺时针方向旋转,同时将三角板OPQ绕点O以每秒3的速度按逆时针方向旋转,将射线OB绕点O以每秒5的速度沿逆时针方向旋转,旋转后的射线OB记为OE,射线OC平分,射线OD平分,当射线OC、OD重合时,射线OE改为绕点O以原速按顺时针方向旋转,在OC与OD第二次相遇前,当时
7、,直接写出旋转时间t的值4、在所给的的正方形网格中,按下列要求操作:(单位正方形的边长为1)(1)请在第二象限内的格点上找一点,使是以为底的等腰三角形,且腰长是无理数,求点的坐标;(2)画出以点为中心,旋转180后的,并求的面积5、(教材呈现)下图是华师版九年级下册数学教材第43页的部分内容圆周角定理在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于该弧所对的圆心角的一半;相等的圆周角所对的弧相等由圆周角定理,可以得到以下推论:推论1 90的圆周角所对的弦是直径(如图)(推论证明)已知:ABC的三个顶点都在O上,且ACB90 求证:线段AB是O的直径 请你结合图写出推论1的证明过程(深入探究)
8、如图,点A,B,C,D均在半径为1的O上,若ACB90,ACD60则线段AD的长为 (拓展应用)如图,已知ABC是等边三角形,以AC为底边在三角形ABC外作等腰直角三角形ACD,点E是BC的中点,连结DE 若AB,则DE的长为 -参考答案-一、单选题1、A【详解】解:A、既是轴对称图形又是中心对称图形,此项符合题意;B、是中心对称图形,不是轴对称图形,此项不符题意;C、是轴对称图形,不是中心对称图形,此项不符题意;D、是轴对称图形,不是中心对称图形,此项不符题意;故选:A【点睛】本题考查了中心对称图形和轴对称图形,熟记中心对称图形的定义(在平面内,把一个图形绕某点旋转,如果旋转后的图形与另一个
9、图形重合,那么这两个图形互为中心对称图形)和轴对称图形的定义(如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形叫做轴对称图形)是解题关键2、C【分析】由OA=OB,求出AOB=130,根据圆周角定理求出的度数【详解】解:OA=OB,BAO=AOB=130=AOB=65故选:C【点睛】此题考查了同圆中半径相等的性质,圆周角定理:同弧所对的圆周角等于圆心角的一半3、A【分析】如图,记过A,G, H三点的圆为则是,的垂直平分线的交点, 记的交点为 的交点为 延长交于为的垂直平分线,结合正方形的性质可得:再设利用勾股定理建立方程,再解方程即可得到答案.【详解】解:如图,记过A,G,
10、 H三点的圆为则是,的垂直平分线的交点, 记的交点为 的交点为 延长交于为的垂直平分线,结合正方形的性质可得: 四边形为正方形,则 设 而AB2,CD3,EF5,结合正方形的性质可得:而 又 而 解得: 故选A【点睛】本题考查的是正方形的性质,三角形外接圆圆心的确定,圆的基本性质,勾股定理的应用,二次根式的化简,确定过A,G, H三点的圆的圆心是解本题的关键.4、A【分析】取CB的中点G,连接MG,根据等边三角形的性质可得BH=BG,再求出HBN=MBG,根据旋转的性质可得MB=NB,然后利用“边角边”证明MBGNBH,再根据全等三角形对应边相等可得HN=MG,然后根据垂线段最短可得MGCH时
11、最短,再根据BCH=30求解即可【详解】解:如图,取BC的中点G,连接MG,旋转角为60,MBH+HBN=60,又MBH+MBC=ABC=60,HBN=GBM,CH是等边ABC的对称轴,HB=AB,HB=BG,又MB旋转到BN,BM=BN,在MBG和NBH中,MBGNBH(SAS),MG=NH,根据垂线段最短,MGCH时,MG最短,即HN最短,此时BCH=60=30,CG=AB=5=2.5,MG=CG=,HN=,故选A【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,垂线段最短的性质,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键,也是本题的难点5、B【分析】由垂径定理可知,AE=
12、CE,则阴影部分的面积等于扇形AOD的面积,求出,然后利用扇形面积公式,即可求出答案【详解】解:根据题意,如图:AB是的直径,OD是半径,AE=CE,阴影CED的面积等于AED的面积,;故选:B【点睛】本题考查了求扇形的面积,垂径定理,解题的关键是掌握所学的知识,正确利用扇形的面积公式进行计算6、B【分析】根据,点D、E分别是AB、AC的中点得出DAE=90,AD=AE=,可证DAB=EAC,再证DABEAC(SAS),可判断AECADB正确;作以点A为圆心,AE为半径的圆,当CP为A的切线时,CP最大,根据AECADB,得出DBA=ECA,可证P=BAC=90,CP为A的切线,证明四边形DA
13、EP为正方形,得出PE=AE=3,在RtAEC中,CE=,可判断CP存在最大值为正确;AECADB,得出BD=CE=,在RtBPC中,BP最小=可判断BP存在最小值为不正确;取BC中点为O,连结AO,OP,AB=AC=6,BAC=90,BP=CO=AO=,当AECP时,CP与以点A为圆心,AE为半径的圆相切,此时sinACE=,可求ACE=30,根据圆周角定理得出AOP=2ACE=60,当ADBP时,BP与以点A为圆心,AE为半径的圆相切,此时sinABD=,可得ABD=30根据圆周角定理得出AOP=2ABD=60,点P在以点O为圆心,OA长为半径,的圆上运动轨迹为,L可判断点P运动的路径长为
14、正确即可【详解】解:,点D、E分别是AB、AC的中点DAE=90,AD=AE=,DAB+BAE=90,BAE+EAC=90,DAB=EAC,在DAB和EAC中,DABEAC(SAS),故AECADB正确;作以点A为圆心,AE为半径的圆,当CP为A的切线时,CP最大,AECADB,DBA=ECA,PBA+P=ECP+BAC,P=BAC=90,CP为A的切线,AECP,DPE=PEA=DAE=90,四边形DAEP为矩形,AD=AE,四边形DAEP为正方形,PE=AE=3,在RtAEC中,CE=,CP最大=PE+EC=3+,故CP存在最大值为正确;AECADB,BD=CE=,在RtBPC中,BP最小
15、=,BP最短=BD-PD=-3,故BP存在最小值为不正确;取BC中点为O,连结AO,OP,AB=AC=6,BAC=90,BP=CO=AO=,当AECP时,CP与以点A为圆心,AE为半径的圆相切,此时sinACE=,ACE=30,AOP=2ACE=60,当ADBP时,BP与以点A为圆心,AE为半径的圆相切,此时sinABD=,ABD=30,AOP=2ABD=60,点P在以点O为圆心,OA长为半径,的圆上运动轨迹为,POP=POA+AOP=60+60=120,L故点P运动的路径长为正确;正确的是故选B【点睛】本题考查图形旋转性质,线段中点定义,三角形全等判定与性质,圆的切线,正方形判定与性质,勾股
16、定理,锐角三角函数,弧长公式,本题难度大,利用辅助线最长准确图形是解题关键7、C【分析】根据旋转对称图形的概念(把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角),找到旋转角,求出其度数【详解】解:等边三角形绕其中心旋转n时与原图案完全重合,因而绕其中心旋转的最小度数是=120故选C【点睛】本题考查了根据旋转对称性,掌握旋转的性质是解题的关键8、C【详解】解:选项A是轴对称图形,不是中心对称图形,故A不符合题意;选项B不是轴对称图形,是中心对称图形,故B不符合题意;选项C既是轴对称图形,也是中心对称图形,故C符合题意
17、;选项D是轴对称图形,不是中心对称图形,故D不符合题意;故选C【点睛】本题考查的是轴对称图形的识别,中心对称图形的识别,掌握“轴对称图形与中心对称图形的定义”是解本题的关键,轴对称图形:把一个图形沿某条直线对折,直线两旁的部分能够完全重合;中心对称图形:把一个图形绕某点旋转后能与自身重合.9、A【分析】连结OC,根据切线长性质DC=AC,OC平分ACD,求出OCD=OCA=30,利用在RtABC中,AC=ABtanB=3,在RtAOC中,ACO=30,AO=ACtan30=,利用三角形面积公式求出,再求出扇形面积,利用割补法求即可【详解】解:连结OC,以边上一点为圆心作,恰与边,分别相切于点A
18、, ,DC=AC,OC平分ACD,ACD=90-B=60,OCD=OCA=30,在RtABC中,AC=ABtanB=3,在RtAOC中,ACO=30,AO=ACtan30=,OD=OA=1,DC=AC=,DOC=360-OAC-ACD-ODC=360-90-90-60=120,S阴影=故选择A【点睛】本题考查切线长性质,锐角三角形函数,扇形面积,三角形面积,角的和差计算,割补法求阴影面积,掌握切线长性质,锐角三角形函数,扇形面积,三角形面积,角的和差计算,割补法求阴影面积是解题关键10、A【分析】过点作于点,连接,根据已知条件即可求得,根据含30度角的直角三角形的性质即可求得,根据勾股定理即可
19、求得,根据垂径定理即可求得的长【详解】解:如图,过点作于点,连接, AB是的直径,在中,故选A【点睛】本题考查了勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,垂径定理,掌握以上定理是解题的关键二、填空题1、5【分析】直角三角形外接圆的直径是斜边的长【详解】解:由勾股定理得:AB=10,ACB=90,AB是O的直径,这个三角形的外接圆直径是10,这个三角形的外接圆半径长为5,故答案为:5【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,知道直角三角形外接圆的直径是斜边的长是关键;外心是三边垂直平分线的交点,外心到三个顶点的距离相等2、22020【分析】根据,点的坐标是,得,点 的横坐标是,点 的横坐标是-,同理
20、可得点 的横坐标是,点 的横坐标是,点 的横坐标是,点 的横坐标是,点 的横坐标是,依次进行下去,可得点的横坐标,进而求得的横坐标【详解】解:OA0A190,A1OA060,点A0的坐标是(1,0),OA01,点A1 的横坐标是 120,OA12OA02,A2A1O90,A2OA160,OA22OA14,点A2 的横坐标是- OA2-2-21, 依次进行下去,RtOA2A3,RtOA3A4,同理可得:点A3 的横坐标是2OA2823,点A4 的横坐标是823,点A5 的横坐标是 OA52OA42OA34OA21624,点A6 的横坐标是2OA522OA423OA36426,点A7 的横坐标是6
21、426,发现规律,6次一循环,即,20216=3365则点A2021的横坐标与的坐标规律一致是 22020故答案为:22020【点睛】本题考查了规律型点的坐标,解决本题的关键是理解动点的运动过程,总结规律,发现规律,点A3n在轴上,且坐标为3、【分析】先由切线的性质得到OBC=90,再由平行四边形的性质得到BO=BC,则BOC=BCO=45,由OD=OB,得到ODB=OBD,由ODB+OBD=BOC,即可得到ODB=OBD=22.5,即BDC=22.5【详解】解:BC是圆O的切线,OBC=90,四边形ABCO是平行四边形,AO=BC,又AO=BO,BO=BC,BOC=BCO=45,OD=OB,
22、ODB=OBD,ODB+OBD=BOC,ODB=OBD=22.5,即BDC=22.5,故答案为:22.5【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,切线的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形外角的性质,熟知切线的性质是解题的关键4、【分析】根据旋转角相等可得,进而勾股定理求解即可【详解】解:四边形是正方形将绕点B顺时针方向旋转,能与重合,故答案为:【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理,求得旋转角相等且等于90是解题的关键5、45【分析】连接OC,OD,根据同底等高可知SACD=SOCD,把阴影部分的面积转化为扇形OCD的面积,利用扇形的面积公式S=来求解【详解】解:连接OC,OD,直径AB=30
23、,OC=OD=,CDAB,SACD=SOCD,长为6,阴影部分的面积为S阴影=S扇形OCD=,故答案为:45【点睛】本题主要考查了扇形的面积公式,正确理解阴影部分的面积=扇形COD的面积是解题的关键三、解答题1、(1)OA,图形见详解;2; “转后距”为;(2)t的取值范围为t-5或0t2或【分析】(1)当时,记线段OA为图形M图形M绕原点逆时针旋转90得到图形即OA点C为图形N,求出OC=2最短距离;过点O作OFAC于F,先证OAC为等边三角形,OFAC,根据勾股定理求出OF=即可;(2)点,点,可求tanOPQ=,得出当点P在x轴负半轴时,OPQ=120,当点P在x轴正半轴时,OPQ=60
24、,得出CAB=ABC=30,分三种情况,当,当点P在点B右边,PB=t-4,BD1,列不等式,解得,当点P在点B左边B右边时,EPB=OPQ=60,PB=2PE21即4-t2解得t2,当t=0时,OA=2,AQ=2-1=1,t0,当点P在B左边,PB1,OB=OB=4,t-5即可【详解】解:(1)当时,记线段OA为图形M图形M绕原点逆时针旋转90得到图形即OA;点C为图形N,OC=2为图形M与图形N的“转后距”,“转后距”为2,故答案为2;线段AC为图形N,过点O作OFAC于F,根据勾股定理OA=,AC=,OA=AC=OC=2,OAC为等边三角形,OFAC,AF=CF=1,OF=,“转后距”为
25、;(2)点,点,tanOPQ=,当点P在x轴负半轴时,OPQ=120,当点P在x轴正半轴时,OPQ=60,CB=4-2=2=AC,ACO=60,CAB=ABC=30,分三种情况,当,当点P在点B右边,PB=t-4,BD1,BPsin601,解得;当点P在点B左边B右边时,EPB=OPQ=60,OEB=180-EPB-ABC=180-60-30=90,PB=4-t,PB=2PE21即4-t2,解得t2,当t=0时,点P与原点O重合,OA=2,AQ=2-1=1,t0,0t2;当点P在B左边,PB1,OB=OB=4,t-5;综合t的取值范围为t-5或0t2或【点睛】本题考查图形新定义,仔细阅读,熟悉
26、新定义要点,图形旋转性质,最短距离,锐角三角函数,锐角三角函数值求角度,等边三角形判定与性质,勾股定理,掌握图形新定义,仔细阅读,熟悉新定义要点,图形旋转性质,最短距离,锐角三角函数,锐角三角函数值求角度,等边三角形判定与性质,勾股定理是解题关键2、(1)证明见解析(2)【分析】(1)连接OA,根据已知条件证明OAAE即可解决问题;(2)取CD中点F,连接OF,根据垂径定理可得OFCD,所以四边形AEFO是矩形,利用勾股定理即可求出结果(1)证明:如图,连接OA,AECD,DAE+ADE=90DA平分BDE,ADE=ADO,又OA=OD,OAD=ADO,DAE+OAD=90,OAAE,AE是O
27、切线;(2)解:如图,取CD中点F,连接OF,OFCD于点F四边形AEFO是矩形,CD=6,DF=FC=3在RtOFD中,OF=AE=4,在RtAED中,AE=4,ED=EF-DF=OA-DF=OD-DF=5-3=2,AD的长是【点睛】本题考查了切线的判定与性质,垂径定理,圆周角定理,勾股定理,解决本题的关键是掌握切线的判定与性质3、(1)135(2)MOP-NOQ=30,理由见解析(3)s或s【分析】(1)先根据OP平分得到PON,然后求出BOP即可;(2)先根据题意可得MOP=90-POQ, NOQ=60-POQ,然后作差即可;(3)先求出旋转前OC、OD的夹角,然后再求出OC与OD第一次
28、和第二次相遇所需要的时间,再设在OC与OD第二次相遇前,当时,需要旋转时间为t,再分OE在OC的左侧和OE在OC的右侧两种情况解答即可(1)解:OP平分MONPON=MON=45三角板OPQ旋转的角:BOP=PON+NOB=135故答案是135(2)解:MOP-NOQ=30,理由如下:MON=90,POQ=60MOP=90-POQ, NOQ=60-POQ,MOP-NOQ=90-POQ -(60-POQ)=30(3)解:射线OC平分,射线OD平分NOC=45,POD=30选择前OC与OD的夹角为COD=NOC+NOP+POD=165OC与OD第一次相遇的时间为165(2+3)=33秒,此时OB旋
29、转的角度为335=165此时OC与OE的夹角165-(180-45-233)=96OC与OD第二次相遇需要时间360(3+2)=72秒设在OC与OD第二次相遇前,当时,需要旋转时间为t当OE在OC的左侧时,有(5-2)t=96-13,解得:t=s当OE在OC的右侧时,有(5-2)t=96+13,解得:t=s然后,都是每隔360(5-2)=120秒,出现一次这种现象C、D第二次相遇需要时间72秒在OC与OD第二次相遇前,当时,、旋转时间t的值为s或s【点睛】本题主要考查了角平分线的定义、平角的定义、一元一次方程的应用等知识点,灵活运用相关知识成为解答本题的关键4、(1)图见解析,点的坐标为(2)
30、图见解析,4【分析】(1)根据题意,腰长为无理数且为以AB为底的等腰三角形,只在第二象限,作图即可确定点,然后写出点的坐标即可;(2)现确定旋转后的点,然后依次连接即可,根据旋转前后三角形的面积不变,利用表格及勾股定理确定三角形的底和高,即可得出面积(1)解:如图所示,点的坐标为;,为无理数,符合题意;(2)如图所示:点的坐标,点的坐标为,旋转180后的的面积等于的面积, ,的面积为4【点睛】题目主要考查等腰三角形的定义及旋转图形的作法,理解题意,熟练掌握在坐标系中旋转图形的作法是解题关键5、【推论证明】见解析;【深入探究】;【拓展应用】【分析】推论证明:根据圆周角定理求出,即可证明出线段AB
31、是O的直径;深入探究:连接AB,首先根据ACB90得出AB是O的直径,然后求出,然后根据同弧所对的圆周角相等得到,然后根据30角直角三角形的性质求出BD的长度,最后根据勾股定理即可求出AD的长度;拓展应用:连接AE,作CFDE交DE于点F,首先根据等边三角形三线合一的性质求出,然后证明出A,E,C,D四点共圆,然后根据同弧或等弧所对的圆周角相等求出,最后根据等腰直角三角形的性质和30角直角三角形的性质,结合勾股定理求解即可【详解】解:推论证明:,A,B,O三点共线,又点O是圆心,AB是O的直径;深入探究:如图所示,连接AB,ACB90AB是O的直径ACD60在中,;拓展应用:如图所示,连接AE,作CFDE交DE于点F,ABC是等边三角形,点E是BC的中点,又以AC为底边在三角形ABC外作等腰直角三角形ACD,点A,E,C,D四点都在以AC为直径的圆上,CFDE是等腰直角三角形,解得:在中,【点睛】此题考查了圆周角定理,90的圆周角所对的弦是直径,相等的圆周角所对的弧相等,等边三角形和等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点和性质定理