專題31 點(diǎn)直線與圓的位置關(guān)系
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點(diǎn)直線與圓的位置關(guān)系
一. 選擇題
.(2015?江蘇南京,第6題3分)如圖,在矩形ABCD中,AB=4,AD=5,AD,AB,BC分別與⊙O相切于E,F(xiàn),G三點(diǎn),過點(diǎn)D作⊙O的切線BC于點(diǎn)M,切點(diǎn)為N,則DM的長(zhǎng)為( )
A. B. C. D.
【答案】A.
【解析】
試題分析:連接OE,OF,ON,OG,在矩形ABCD中,∵∠A=∠B=90°,CD=AB=4,∵AD,AB,BC分別與⊙O相切于E,F(xiàn),G三點(diǎn),∴∠AEO=∠AFO=∠OFB=∠BGO=90°,∴四邊形AFOE,F(xiàn)BGO是正方形,∴AF=BF=AE=BG=2,∴DE=3,∵DM是⊙O的切線,∴DN=DE=3,MN=MG,∴CM=5﹣2﹣MN=3﹣MN,在Rt△DMC中,,∴,∴NM=,∴DM==,故選A.
考點(diǎn):1.切線的性質(zhì);2.矩形的性質(zhì).
2.(2015湖南岳陽(yáng)第8題3分)如圖,在△ABC中,AB=CB,以AB為直徑的⊙O交AC于點(diǎn)D.過點(diǎn)C作CF∥AB,在CF上取一點(diǎn)E,使DE=CD,連接AE.對(duì)于下列結(jié)論:①AD=DC;②△CBA∽△CDE;③=;④AE為⊙O的切線,一定正確的結(jié)論全部包含其中的選項(xiàng)是( ?。?
A.
①②
B.
①②③
C.
①④
D.
①②④
考點(diǎn): 切線的判定;相似三角形的判定與性質(zhì)..
分析: 根據(jù)圓周角定理得∠ADB=90°,則BD⊥AC,于是根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可判斷AD=DC,則可對(duì)①進(jìn)行判斷;利用等腰三角形的性質(zhì)和平行線的性質(zhì)可證明∠1=∠2=∠3=∠4,則根據(jù)相似三角形的判定方法得到△CBA∽△CDE,于是可對(duì)②進(jìn)行判斷;由于不能確定∠1等于45°,則不能確定與相等,則可對(duì)③進(jìn)行判斷;利用DA=DC=DE可判斷∠AEC=90°,即CE⊥AE,根據(jù)平行線的性質(zhì)得到AB⊥AE,然后根據(jù)切線的判定定理得AE為⊙O的切線,于是可對(duì)④進(jìn)行判斷.
解答: 解:∵AB為直徑,
∴∠ADB=90°,
∴BD⊥AC,
而AB=CB,
∴AD=DC,所以①正確;
∵AB=CB,
∴∠1=∠2,
而CD=ED,
∴∠3=∠4,
∵CF∥AB,
∴∠1=∠3,
∴∠1=∠2=∠3=∠4,
∴△CBA∽△CDE,所以②正確;
∵△ABC不能確定為直角三角形,
∴∠1不能確定等于45°,
∴與不能確定相等,所以③錯(cuò)誤;
∵DA=DC=DE,
∴點(diǎn)E在以AC為直徑的圓上,
∴∠AEC=90°,
∴CE⊥AE,
而CF∥AB,
∴AB⊥AE,
∴AE為⊙O的切線,所以④正確.
故選D.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了切線的判定:經(jīng)過半徑的外端且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.也考查了等腰三角形的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)和相似三角形的判定.
經(jīng)過圓心.若∠B=20°,則∠C的大小等于( )
A.
20°
B.
25°
C.
40°
D.
50°
考點(diǎn): 切線的性質(zhì).
分析: 連接OA,根據(jù)切線的性質(zhì),即可求得∠C的度數(shù).
解答: 解:如圖,連接OA,
∵AC是⊙O的切線,
∴∠OAC=90°,
∵OA=OB,
∴∠B=∠OAB=20°,
∴∠AOC=40°,
∴∠C=50°.
故選:D.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了圓的切線性質(zhì),以及等腰三角形的性質(zhì),掌握已知切線時(shí)常用的輔助線是連接圓心與切點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
3.(2015?廣東廣州,第3題3分)已知⊙O的半徑為5,直線l是⊙O的切線,則點(diǎn)O到直線l的距離是( )
A.
2.5
B.
3
C.
5
D.
10
考點(diǎn): 切線的性質(zhì).
分析: 根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系可直接得到點(diǎn)O到直線l的距離是5.
解答: 解:∵直線l與半徑為r的⊙O相切,
∴點(diǎn)O到直線l的距離等于圓的半徑,
即點(diǎn)O到直線l的距離為5.
故選C.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了切線的性質(zhì)以及直線與圓的位置關(guān)系:設(shè)⊙O的半徑為r,圓心O到直線l的距離為d,直線l和⊙O相交?d<r;直線l和⊙O相切?d=r;當(dāng)直線l和⊙O相離?d>r.
4. (2015?浙江衢州,第10題3分)如圖,已知等腰,以為直徑的圓交于點(diǎn),過點(diǎn)的的切線交于點(diǎn),若,則的半徑是【 】
A. B. C. D.
【答案】D.
【考點(diǎn)】等腰三角形的性質(zhì);切線的性質(zhì);平行的判定和性質(zhì);矩形的判定和性質(zhì);勾股定理;方程思想的應(yīng)用.
【分析】如答圖,連接,過點(diǎn)作于點(diǎn),
∵,∴.
∵,∴.∴.∴.
∵是的切線,∴.∴.
∴,且四邊形是矩形.
∵,∴由勾股定理,得.
設(shè)的半徑是,
則.
∴由勾股定理,得,即,解得.
∴的半徑是.
故選D.
5. (2015?浙江湖州,第8題3分)如圖,以點(diǎn)O為圓心的兩個(gè)圓中,大圓的弦AB切小圓于點(diǎn)C,OA交小圓于點(diǎn)D,若OD=2, tan∠OAB=,則AB的長(zhǎng)是( )
A. 4 B. 2 C. 8 D. 4
【答案】C.
考點(diǎn):切線的性質(zhì)定理;銳角三角函數(shù);垂徑定理
6. (2015?浙江湖州,第9題3分)如圖,AC是矩形ABCD的對(duì)角線,⊙O是△ABC的內(nèi)切圓,現(xiàn)將矩形ABCD按如圖所示的方式折疊,使點(diǎn)D與點(diǎn)O重合,折痕為FG,點(diǎn)F,G分別在AD,BC上,連結(jié)OG,DG,若OG⊥DG,且☉O的半徑長(zhǎng)為1,則下列結(jié)論不成立的是( )
A. CD+DF=4 B. CD?DF=2?3 C. BC+AB=2+4 D. BC?AB=2
【答案】A.
【解析】
試題分析:如圖,設(shè)⊙O與BC的切點(diǎn)為M,連接MO并延長(zhǎng)MO交AD于點(diǎn)N,利用“AAS”易證△OMG≌△GCD,所以O(shè)M=GC=1, CD=GM=BC-BM-GC=BC-2.又因AB=CD,所以可得BC?AB=2.設(shè)AB=a,BC=b,AC=c, ⊙O的半徑為r,⊙O是Rt△ABC的內(nèi)切圓可得r=(a+b-c),所以c=a+b-2. 在Rt△ABC中,由勾股定理可得,整理得2ab-4a-4b+4=0,又因BC?AB=2即b=2+a,代入可得2a(2+a)-4a-4(2+a)+4=0,解得,所以,即可得BC+AB=2+4. 再設(shè)DF=x,在Rt△ONF中,FN=,OF=x,ON=,由勾股定理可得,解得,所以CD?DF=,CD+DF=.綜上只有選項(xiàng)A錯(cuò)誤,故答案選A.
考點(diǎn):矩形的性質(zhì);直角三角形內(nèi)切圓的半徑與三邊的關(guān)系;折疊的性質(zhì);勾股定理;
7. (2015?浙江嘉興,第7題4分)如圖,中,AB=5,BC=3,AC=4,以點(diǎn)C為圓心的圓與AB相切,則☉C的半徑為(▲)
(A)2.3 (B)2.4
(C)2.5 (D)2.6
考點(diǎn):切線的性質(zhì);勾股定理的逆定理..
分析:首先根據(jù)題意作圖,由AB是⊙C的切線,即可得CD⊥AB,又由在直角△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,根據(jù)勾股定理求得AB的長(zhǎng),然后由S△ABC=AC?BC=AB?CD,即可求得以C為圓心與AB相切的圓的半徑的長(zhǎng).
解答:解:在△ABC中,
∵AB=5,BC=3,AC=4,
∴AC2+BC2=32+42=52=AB2,
∴∠C=90°,
如圖:設(shè)切點(diǎn)為D,連接CD,
∵AB是⊙C的切線,
∴CD⊥AB,
∵S△ABC=AC?BC=AB?CD,
∴AC?BC=AB?CD,
即CD===,
∴⊙C的半徑為,
故選B.
點(diǎn)評(píng):此題考查了圓的切線的性質(zhì),勾股定理,以及直角三角形斜邊上的高的求解方法.此題難度不大,解題的關(guān)鍵是注意輔助線的作法與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
8. (2015?四川省內(nèi)江市,第10題,3分)如圖,在⊙O的內(nèi)接四邊形ABCD中,AB是直徑,∠BCD=120°,過D點(diǎn)的切線PD與直線AB交于點(diǎn)P,則∠ADP的度數(shù)為( )
A.
40°
B.
35°
C.
30°
D.
45°
考點(diǎn): 切線的性質(zhì)..
分析: 連接DB,即∠ADB=90°,又∠BCD=120°,故∠DAB=60°,所以∠DBA=30°;又因?yàn)镻D為切線,利用切線與圓的關(guān)系即可得出結(jié)果.
解答: 解:連接BD,
∵∠DAB=180°﹣∠C=60°,
∵AB是直徑,
∴∠ADB=90°,
∴∠ABD=90°﹣∠DAB=30°,
∵PD是切線,
∴∠ADP=∠ABD=30°,
故選:C.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),直徑對(duì)圓周角等于直角,弦切角定理,弦切角等于它所夾的弧對(duì)的圓周角求解.
9. (2015?四川樂山,第10題3分)如圖,已知直線與x軸、y軸分別交于A、B兩點(diǎn),P是以C(0,1)為圓心,1為半徑的圓上一動(dòng)點(diǎn),連結(jié)PA、PB.則△PAB面積的最大值是( )
A.8 B.12 C. D.
【答案】C.
10.(2015?廣東梅州,第6題,3分)如圖,AB是⊙O的弦,AC是⊙O的切線,A為切點(diǎn),BC經(jīng)過圓心.若∠B=20°,則∠C的大小等于( )
A.20° B.25° C. 40° D.50°
考點(diǎn):切線的性質(zhì)..
分析:連接OA,根據(jù)切線的性質(zhì),即可求得∠C的度數(shù).
解答:解:如圖,連接OA,
∵AC是⊙O的切線,
∴∠OAC=90°,
∵OA=OB,
∴∠B=∠OAB=20°,
∴∠AOC=40°,
∴∠C=50°.
故選:D.
點(diǎn)評(píng):本題考查了圓的切線性質(zhì),以及等腰三角形的性質(zhì),掌握已知切線時(shí)常用的輔助線是連接圓心與切點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
11. (2015?山東濰坊第7 題3分)如圖,AB是⊙O的弦,AO的延長(zhǎng)線交過點(diǎn)B的⊙O的切線于點(diǎn)C,如果∠ABO=20°,則∠C的度數(shù)是( ?。?
A. 70° B. 50° C. 45° D. 20°
考點(diǎn): 切線的性質(zhì)..
分析: 由BC是⊙O的切線,OB是⊙O的半徑,得到∠OBC=90°,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠A=∠ABO=20°,由外角的性質(zhì)得到∠BOC=40°,即可求得∠C=50°.
解答: 解:∵BC是⊙O的切線,OB是⊙O的半徑,
∴∠OBC=90°,
∵OA=OB,
∴∠A=∠ABO=20°,
∴∠BOC=40°,
∴∠C=50°.
故選B.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了本題考查了切線的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),掌握定理是解題的關(guān)鍵.
二.填空題
1. (2015?浙江寧波,第17題4分)如圖,在矩形ABCD中,AB=8,AD=12,過點(diǎn)A,D兩點(diǎn)的⊙O與BC邊相切于點(diǎn)E,則⊙O的半徑為 ▲
【答案】.
【考點(diǎn)】矩形的性質(zhì);垂徑定理;勾股定理;方程思想的應(yīng)用.
【分析】如答圖,連接EO并延長(zhǎng)交AD于點(diǎn)H,連接AO,
∵四邊形ABCD是矩形,⊙O與BC邊相切于點(diǎn)E,
∴EH⊥BC,即EH⊥AD. ∴根據(jù)垂徑定理,AH=DH.
∵AB=8,AD=12,∴AH=6,HE=8.
設(shè)⊙O的半徑為,則AO=,.
在中,由勾股定理得,解得.
∴⊙O的半徑為.
2.(2015?江蘇徐州,第14題3分)如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C在AB的延長(zhǎng)線上,CD與⊙O相切于點(diǎn)D,若∠C=20°,則∠CDA= 125 °.
考點(diǎn): 切線的性質(zhì)..
分析: 連接OD,構(gòu)造直角三角形,利用OA=OD,可求得∠ODA=36°,從而根據(jù)∠CDA=∠CDO+∠ODA計(jì)算求解.
解答: 解:連接OD,則∠ODC=90°,∠COD=70°;
∵OA=OD,
∴∠ODA=∠A=∠COD=35°,
∴∠CDA=∠CDO+∠ODA=90°+35°=125°,
故答案為:125.
點(diǎn)評(píng): 本題利用了切線的性質(zhì),三角形的外角與內(nèi)角的關(guān)系,等邊對(duì)等角求解.
3.(2015湖北荊州第18題3分)如圖,OA在x軸上,OB在y軸上,OA=8,AB=10,點(diǎn)C在邊OA上,AC=2,⊙P的圓心P在線段BC上,且⊙P與邊AB,AO都相切.若反比例函數(shù)y=(k≠0)的圖象經(jīng)過圓心P,則k= ﹣?。?
考點(diǎn): 切線的性質(zhì);一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征;反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征.
專題: 計(jì)算題.
分析: 作PD⊥OA于D,PE⊥AB于E,作CH⊥AB于H,如圖,設(shè)⊙P的半徑為r,根據(jù)切線的性質(zhì)和切線長(zhǎng)定理得到PD=PE=r,AD=AE,再利用勾股定理計(jì)算出OB=6,則可判斷△OBC為等腰直角三角形,從而得到△PCD為等腰直角三角形,則PD=CD=r,AE=AD=2+r,通過證明△ACH∽△ABO,利用相似比計(jì)算出CH=,接著利用勾股定理計(jì)算出AH=,所以BH=10﹣=,然后證明△BEH∽△BHC,利用相似比得到即=,解得r=,從而易得P點(diǎn)坐標(biāo),再利用反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征求出k的值.
解答: 解:作PD⊥OA于D,PE⊥AB于E,作CH⊥AB于H,如圖,設(shè)⊙P的半徑為r,
∵⊙P與邊AB,AO都相切,
∴PD=PE=r,AD=AE,
在Rt△OAB中,∵OA=8,AB=10,
∴OB==6,
∵AC=2,
∴OC=6,
∴△OBC為等腰直角三角形,
∴△PCD為等腰直角三角形,
∴PD=CD=r,
∴AE=AD=2+r,
∵∠CAH=∠BAO,
∴△ACH∽△ABO,
∴=,即=,解得CH=,
∴AH===,
∴BH=10﹣=,
∵PE∥CH,
∴△BEP∽△BHC,
∴=,即=,解得r=,
∴OD=OC﹣CD=6﹣=,
∴P(,﹣),
∴k=×(﹣)=﹣.
故答案為﹣.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了切線的性質(zhì):圓的切線垂直于經(jīng)過切點(diǎn)的半徑.若出現(xiàn)圓的切線不確定切點(diǎn),則過圓心作切線的垂線,則垂線段等于圓的半徑.也考查了勾股定理、相似三角形的判定與性質(zhì)和反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征.
4.(2015?福建泉州第14題4分)如圖,AB和⊙O切于點(diǎn)B,AB=5,OB=3,則tanA= ?。?
解:∵直線AB與⊙O相切于點(diǎn)B,
則∠OBA=90°.
∵AB=5,OB=3,
∴tanA==.
故答案為:
5. (2015?四川成都,第24題4分)如圖,在半徑為5的中,弦,是弦所對(duì)的優(yōu)弧上的動(dòng)點(diǎn),連接,過點(diǎn)作 的垂線交射線于點(diǎn),當(dāng)是等腰三角形時(shí),線段的長(zhǎng)為 .
圖(1) 圖(2) 圖(3)
【答案】:或或
【解析】:(1)當(dāng)時(shí),如圖(1),作于點(diǎn),延長(zhǎng)交于點(diǎn);
易知,
射影知.
(2)當(dāng)時(shí),如圖(2),延長(zhǎng)交于點(diǎn),易知,,
易知.
(3)當(dāng)時(shí),如圖(3),
由.
綜上:或或
6. (2015?浙江省紹興市,第14題,5分) 在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,點(diǎn)P在以C為圓心,5為半徑的圓上,連結(jié)PA,PB。若PB=4,則PA的長(zhǎng)為 ▲
考點(diǎn):點(diǎn)與圓的位置關(guān)系;勾股定理;垂徑定理..
專題:分類討論.
分析:連結(jié)CP,PB的延長(zhǎng)線交⊙C于P′,如圖,先計(jì)算出CB2+PB2=CP2,則根據(jù)勾股定理的逆定理得∠CBP=90°,再根據(jù)垂徑定理得到PB=P′B=4,接著證明四邊形ACBP為矩形,則PA=BC=3,然后在Rt△APP′中利用勾股定理計(jì)算出P′A=,從而得到滿足條件的PA的長(zhǎng)為3或.
解答:解:連結(jié)CP,PB的延長(zhǎng)線交⊙C于P′,如圖,
∵CP=5,CB=3,PB=4,
∴CB2+PB2=CP2,
∴△CPB為直角三角形,∠CBP=90°,
∴CB⊥PB,
∴PB=P′B=4,
∵∠C=90°,
∴PB∥AC,
而PB=AC=4,
∴四邊形ACBP為矩形,
∴PA=BC=3,
在Rt△APP′中,∵PA=3,PP′=8,
∴P′A==,
∴PA的長(zhǎng)為3或.
故答案為3或.
點(diǎn)評(píng):本題考查了點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:點(diǎn)的位置可以確定該點(diǎn)到圓心距離與半徑的關(guān)系,反過來已知點(diǎn)到圓心距離與半徑的關(guān)系可以確定該點(diǎn)與圓的位置關(guān)系.也考查了垂徑定理和勾股定理.
7. (2015?淄博第17題,4分)如圖,我們把一個(gè)半圓與拋物線的一部分圍成的封閉圖形稱為“果圓”.已知點(diǎn)A、B、C、D分別是“果圓”與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3,AB為半圓的直徑,則這個(gè)“果圓”被y軸截得的弦CD的長(zhǎng)為 3+ .
考點(diǎn): 二次函數(shù)綜合題..
分析: 連接AC,BC,有拋物線的解析式可求出A,B,C的坐標(biāo),進(jìn)而求出AO,BO,DO的長(zhǎng),在直角三角形ACB中,利用射影定理可求出CO的長(zhǎng),進(jìn)而可求出CD的長(zhǎng).
解答: 解:連接AC,BC,
∵拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,﹣3),
∴OD的長(zhǎng)為3,
設(shè)y=0,則0=x2﹣2x﹣3,
解得:x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),B(3,0)
∴AO=1,BO=3,
∵AB為半圓的直徑,
∴∠ACB=90°,
∵CO⊥AB,
∴CO2=AO?BO=3,
∴CO=,
∴CD=CO+OD=3+,
故答案為:3+.
點(diǎn)評(píng): 本題是二次函數(shù)綜合題型,主要考查了拋物線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)問題、解一元二次方程、圓周角定理、射影定理,讀懂題目信息,理解“果圓”的定義是解題的關(guān)鍵.
8. (2015?浙江省臺(tái)州市,第16題)如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為1,中心為點(diǎn)O,有一邊長(zhǎng)大小不定的正六邊形EFGHIJ繞點(diǎn)O可任意旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,這個(gè)正六邊形始終在正方形ABCD內(nèi)(包括正方形的邊),當(dāng)這個(gè)六邊形的邊長(zhǎng)最大時(shí),AE的最小值為____
三.解答題
1. (2015?四川省內(nèi)江市,第27題,12分)如圖,在△ACE中,CA=CE,∠CAE=30°,⊙O經(jīng)過點(diǎn)C,且圓的直徑AB在線段AE上.
(1)試說明CE是⊙O的切線;
(2)若△ACE中AE邊上的高為h,試用含h的代數(shù)式表示⊙O的直徑AB;
(3)設(shè)點(diǎn)D是線段AC上任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)),連接OD,當(dāng)CD+OD的最小值為6時(shí),求⊙O的直徑AB的長(zhǎng).
考點(diǎn): 圓的綜合題;線段的性質(zhì):兩點(diǎn)之間線段最短;等腰三角形的性質(zhì);等邊三角形的判定與性質(zhì);菱形的判定與性質(zhì);銳角三角函數(shù)的定義;特殊角的三角函數(shù)值..
專題: 綜合題.
分析: (1)連接OC,如圖1,要證CE是⊙O的切線,只需證到∠OCE=90°即可;
(2)過點(diǎn)C作CH⊥AB于H,連接OC,如圖2,在Rt△OHC中運(yùn)用三角函數(shù)即可解決問題;
(3)作OF平分∠AOC,交⊙O于F,連接AF、CF、DF,如圖3,易證四邊形AOCF是菱形,根據(jù)對(duì)稱性可得DF=DO.過點(diǎn)D作DH⊥OC于H,易得DH=DC,從而有CD+OD=DH+FD.根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短可得:當(dāng)F、D、H三點(diǎn)共線時(shí),DH+FD(即CD+OD)最小,然后在Rt△OHF中運(yùn)用三角函數(shù)即可解決問題.
解答: 解:(1)連接OC,如圖1,
∵CA=CE,∠CAE=30°,
∴∠E=∠CAE=30°,∠COE=2∠A=60°,
∴∠OCE=90°,
∴CE是⊙O的切線;
(2)過點(diǎn)C作CH⊥AB于H,連接OC,如圖2,
由題可得CH=h.
在Rt△OHC中,CH=OC?sin∠COH,
∴h=OC?sin60°=OC,
∴OC==h,
∴AB=2OC=h;
(3)作OF平分∠AOC,交⊙O于F,連接AF、CF、DF,如圖3,
則∠AOF=∠COF=∠AOC=(180°﹣60°)=60°.
∵OA=OF=OC,
∴△AOF、△COF是等邊三角形,
∴AF=AO=OC=FC,
∴四邊形AOCF是菱形,
∴根據(jù)對(duì)稱性可得DF=DO.
過點(diǎn)D作DH⊥OC于H,
∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,
∴DH=DC?sin∠DCH=DC?sin30°=DC,
∴CD+OD=DH+FD.
根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短可得:
當(dāng)F、D、H三點(diǎn)共線時(shí),DH+FD(即CD+OD)最小,
此時(shí)FH=OF?sin∠FOH=OF=6,
則OF=4,AB=2OF=8.
∴當(dāng)CD+OD的最小值為6時(shí),⊙O的直徑AB的長(zhǎng)為8.
點(diǎn)評(píng): 本題主要考查了圓周角定理、切線的判定、等腰三角形的性質(zhì)、三角函數(shù)的定義、特殊角的三角函數(shù)值、等邊三角形的判定與性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)、兩點(diǎn)之間線段最短等知識(shí),把CD+OD轉(zhuǎn)化為DH+FD是解決第(3)小題的關(guān)鍵.
2. (2015?四川省宜賓市,第23題,10分)(注意:在試題卷上作答無效)
如圖,CE是⊙O的直徑,BD切⊙O于點(diǎn)D,DE∥BO,CE的延長(zhǎng)線交BD于點(diǎn)A。
(1)求證:直線BC是⊙O的切線;
(2)若AE=2,tan∠DEO=,求AO的長(zhǎng).
3. (2015?浙江省臺(tái)州市,第22題)如圖,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,點(diǎn)E在對(duì)角線AC上,EC=BC=DC
(1)若∠CBD=39°,求∠BAD的度數(shù)
(2)求證:∠1=∠2
4.(2015?江蘇泰州,第24題10分)如圖,△ABC 中,AB=AC,以AB為直徑的⊙O與BC相交于點(diǎn)D,與CA的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)E,過點(diǎn)D作DF⊥AC于點(diǎn)F。
(1)試說明DF是⊙O的切線;
(2)若 AC=3AE,求。
【答案】(1)證明見解析;(2).
【解析】
試題分析:(1)連接OD,根據(jù)等邊對(duì)等角得出∠B=∠ODB,∠B=∠C,得出∠ODB=∠C,證得OD∥AC,證得OD⊥DF,從而證得DF是⊙O的切線;
(2)連接BE,AB是直徑,∠AEB=90°,根據(jù)勾股定理得出BE=2AE,CE=4AE,然后在Rt△BEC中,即可求得tanC的
試題解析:(1)證明:連接OD,
∵OB=OD,
∴∠B=∠ODB,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∴∠ODB=∠C,
∴OD∥AC,
∵DF⊥AC,
∴OD⊥DF,
∴DF是⊙O的切線;
(2)解:連接BE,
∵AB是直徑,
∴∠AEB=90°,
∵AB=AC,AC=3AE,
∴AB=3AE,CE=4AE,
∴BE=,
在Rt△BEC中,tanC=.
考點(diǎn):切線的判定.
5.(2015?山東東營(yíng),第21題8分)(本題滿分8分)已知在△ABC中,∠B=90o,以AB上的一點(diǎn)O為圓心,以O(shè)A為半徑的圓交AC于點(diǎn)D,交AB于點(diǎn)E.
(1)求證:AC·AD=AB·AE;
(2)如果BD是⊙O的切線,D是切點(diǎn),E是OB的中點(diǎn),當(dāng)BC=2時(shí),求AC的長(zhǎng).
【答案】(1)證明見解析;(2)AC=4.
考點(diǎn):1.圓周角定理;2.相似三角形的判定與性質(zhì);3.切線的性質(zhì);4.30°的直角三角形的性質(zhì).
6.(2015?山東聊城,第24題10分)如圖,已知AB是⊙O的直徑,點(diǎn)P在BA的延長(zhǎng)線上,PD切⊙O于點(diǎn)D,過點(diǎn)B作BE垂直于PD,交PD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)C,連接AD并延長(zhǎng),交BE于點(diǎn)E.
(1)求證:AB=BE;
(2)若PA=2,cosB=,求⊙O半徑的長(zhǎng).
考點(diǎn): 切線的性質(zhì);解直角三角形..
分析: (1)本題可連接OD,由PD切⊙O于點(diǎn)D,得到OD⊥PD,由于BE⊥PC,得到OD∥BE,得出∠ADO=∠E,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和等量代換可得結(jié)果;
(2)由(1)知,OD∥BE,得到∠POD=∠B,根據(jù)三角函數(shù)的定義即可得到結(jié)果.
解答: (1)證明:連接OD,
∵PD切⊙O于點(diǎn)D,
∴OD⊥PD,
∵BE⊥PC,
∴OD∥BE,
∴ADO=∠E,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ADO,
∴∠OAD=∠E,
∴AB=BE;
(2)解:有(1)知,OD∥BE,
∴∠POD=∠B,
∴cos∠POD=cosB=,
在Rt△POD中,cos∠POD==,
∵OD=OA,PO=PA+OA=2+OA,
∴,
∴OA=3,
∴⊙O半徑=3.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了切線的性質(zhì),等腰三角形性質(zhì)以及等邊三角形的判定等知識(shí)點(diǎn),正確的畫出輔助線是解題的關(guān)鍵.
7.(2015?山東臨沂,第23題9分)
如圖,點(diǎn)O為Rt△ABC斜邊AB上的一點(diǎn),以O(shè)A為半徑的⊙O與BC切于點(diǎn)D,與AC交于點(diǎn)E,連接AD.
(1)求證:AD平分∠BAC;
(2)若∠BAC = 60°,OA = 2,求陰影部分的面積(結(jié)果保留).
【答案】(2)
試題解析:(1)證明:連接OD.
∵BC是⊙O的切線,D為切點(diǎn),
∴OD⊥BC.
又∵AC⊥BC,
∴OD∥AC,
∴∠ADO=∠CAD.
又∵OD=OA,
∴∠ADO=∠OAD
∴∠CAD=∠OAD,即AD平分∠BAC.
(2)方法一:連接OE,ED.
∵∠BAC=60°,OE=OA,
∴△OAE為等邊三角形,
∴∠AOE=60°,
∴∠ADE=30°.
又∵,
∴∠ADE=∠OAD,
∴ED∥AO,
∴,
∴陰影部分的面積 = S扇形ODE = .
考點(diǎn):圓的綜合(切線的性質(zhì),角平分線,陰影部分面積,三角形的面積,扇形面積)
8. (2015?四川廣安,第25題9分)如圖,PB為⊙O的切線,B為切點(diǎn),過B作OP的垂線BA,垂足為C,交⊙O于點(diǎn)A,連接PA、AO,并延長(zhǎng)AO交⊙O于點(diǎn)E,與PB的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)D.
(1)求證:PA是⊙O的切線;
(2)若=,且OC=4,求PA的長(zhǎng)和tanD的值.
考點(diǎn): 切線的判定與性質(zhì);相似三角形的判定與性質(zhì);解直角三角形..
分析: (1)連接OB,先由等腰三角形的三線合一的性質(zhì)可得:OP是線段AB的垂直平分線,進(jìn)而可得:PA=PB,然后證明△PAO≌△PBO,進(jìn)而可得∠PBO=∠PAO,然后根據(jù)切線的性質(zhì)可得∠PBO=90°,進(jìn)而可得:∠PAO=90°,進(jìn)而可證:PA是⊙O的切線;
(2)連接BE,由=,且OC=4,可求AC,OA的值,然后根據(jù)射影定理可求PC的值,從而可求OP的值,然后根據(jù)勾股定理可求AP的值;由AC=BC,AO=OE,可得OC是△ABE的中位線,進(jìn)而可得BE∥OP,BE=2OC=8,進(jìn)而可證△DBE∽△DPO,進(jìn)而可得:,從而求出BD的值,進(jìn)而即可求出tanD的值.
解答: (1)證明:連接OB,則OA=OB,
∵OP⊥AB,
∴AC=BC,
∴OP是AB的垂直平分線,
∴PA=PB,
在△PAO和△PBO中,
∵,
∴△PAO≌△PBO(SSS)
∴∠PBO=∠PAO,PB=PA,
∵PB為⊙O的切線,B為切點(diǎn),
∴∠PBO=90°,
∴∠PAO=90°,
即PA⊥OA,
∴PA是⊙O的切線;
(2)連接BE,
∵=,且OC=4,
∴AC=6,
∴AB=12,
在Rt△ACO中,
由勾股定理得:AO==2,
∴AE=2OA=4,OB=OA=2,
在Rt△APO中,
∵AC⊥OP,
∴AC2=OC?PC,
解得:PC=9,
∴OP=PC+OC=13,
在Rt△APO中,由勾股定理得:AP==3,
∴PB=PA=3,
∵AC=BC,OA=OE,
∴OC=BE,OC∥BE,
∴BE=2OC=8,BE∥OP,
∴△DBE∽△DPO,
∴,
即,
解得:BD=,
在Rt△OBD中,
tanD===.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了切線的判定與性質(zhì)以及相似三角形的判定和性質(zhì);能夠通過作輔助線將所求的角轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的直角三角形中,是解答此題的關(guān)鍵.要證某線是圓的切線,對(duì)于切線的判定:已知此線過圓上某點(diǎn),連接圓心與這點(diǎn)(即為半徑),再證垂直即可.
9. (2015?四川甘孜、阿壩,第20題10分)如圖,△ABC為等邊三角形,以邊BC為直徑的半圓與邊AB,AC分別交于D,F(xiàn)兩點(diǎn),過點(diǎn)D作DE⊥AC,垂足為點(diǎn)E.
(1)判斷DF與⊙O的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
(2)過點(diǎn)F作FH⊥BC,垂足為點(diǎn)H,若AB=4,求FH的長(zhǎng)(結(jié)果保留根號(hào)).
考點(diǎn): 切線的判定..
分析: (1)連接OD,由等邊三角形的性質(zhì)得出AB=BC,∠B=∠C=60°,證出△OBD是等邊三角形,得出∠BOD=∠C,證出OD∥AC,得出DE⊥OD,即可得出結(jié)論;
(2)先證明△OCF是等邊三角形,得出CF=OC=BC=AB=2,再由三角函數(shù)即可求出FH.
解答: 解:(1)DE是⊙O的切線;理由如下:
連接OD,如圖1所示:
∵△ABC是等邊三角形,
∴AB=BC=AC,∠B=∠C=60°,
∵OB=OD,
∴△OBD是等邊三角形,
∴∠BOD=60°,
∴∠BOD=∠C,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD,
∴DE是⊙O的切線;
(2)連接OF,如圖2所示:
∵OC=OF,∠C=60°,
∴△OCF是等邊三角形,
∴CF=OC=BC=AB=2,
∵FH⊥BC,
∴∠FHC=90°,
∴FH=CF?sin∠C=2×=.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了切線的判定、等邊三角形的性質(zhì)與判定、平行線的判定、三角函數(shù);熟練掌握等邊三角形的性質(zhì),并能進(jìn)行推理論證與計(jì)算是解決問題的關(guān)鍵.
10.(2015?山東濰坊第21題10分)如圖,在△ABC中,AB=AC,以AC為直徑的⊙O交BC于點(diǎn)D,交AB于點(diǎn)E,過點(diǎn)D作DF⊥AB,垂足為F,連接DE.
(1)求證:直線DF與⊙O相切;
(2)若AE=7,BC=6,求AC的長(zhǎng).
考點(diǎn): 切線的判定;相似三角形的判定與性質(zhì)..
分析: (1)連接OD,利用AB=AC,OD=OC,證得OD∥AD,易證DF⊥OD,故DF為⊙O的切線;
(2)證得△BED∽△BCA,求得BE,利用AC=AB=AE+BE求得答案即可.
解答: (1)證明:如圖,
連接OD.
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵OD=OC,
∴∠ODC=∠C,
∴∠ODC=∠B,
∴OD∥AB,
∵DF⊥AB,
∴OD⊥DF,
∵點(diǎn)D在⊙O上,
∴直線DF與⊙O相切;
(2)解:∵四邊形ACDE是⊙O的內(nèi)接四邊形,
∴∠AED+∠ACD=180°,
∵∠AED+∠BED=180°,
∴∠BED=∠ACD,
∵∠B=∠B,
∴△BED∽△BCA,
∴=,
∵OD∥AB,AO=CO,
∴BD=CD=BC=3,
又∵AE=7,
∴=,
∴BE=2,
∴AC=AB=AE+BE=7+2=9.
點(diǎn)評(píng): 此題考查切線的判定,三角形相似的判定與性質(zhì),要證某線是圓的切線,已知此線過圓上某點(diǎn),連接圓心和這點(diǎn)(即為半徑),再證垂直即可.
11.(2015?廣東梅州,第22題,9分)如圖,直線l經(jīng)過點(diǎn)A(4,0),B(0,3).
(1)求直線l的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若圓M的半徑為2,圓心M在y軸上,當(dāng)圓M與直線l相切時(shí),求點(diǎn)M的坐標(biāo).
考點(diǎn):切線的性質(zhì);待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式..
分析:(1)把點(diǎn)A(4,0),B(0,3)代入直線l的解析式y(tǒng)=kx+b,即可求出結(jié)果.
(2)先畫出示意圖,在Rt△ABM中求出sin∠BAM,然后在Rt△AMC中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出AM,繼而可得點(diǎn)M的坐標(biāo).
解答:解:(1)∵直線l經(jīng)過點(diǎn)A(4,0),B(0,3),
∴設(shè)直線l的解析式為:y=kx+b,
∴
∴.
∴直線l的解析式為:y=﹣x+3;
(2)∵直線l經(jīng)過點(diǎn)A(4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,
∴AB=5,
①如圖所示,此時(shí)⊙M與此直線l相切,切點(diǎn)為C,
連接MC,則MC⊥AB,
在Rt△ABM中,sin∠BAM==,
在Rt△AMC中,∵sin∠MAC=,
∴AM===4,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(0,0).
②此時(shí)⊙M'與此直線l相切,切點(diǎn)為C',
連接M'C',則M'C'⊥AB,
∴∠M′C′B=∠MCB=90°,
在△M′C′B與△CMB中,
,
∴BM'=BM=3,
∴點(diǎn)M'的坐標(biāo)為(0,6).
綜上可得:當(dāng)⊙M與此直線l相切時(shí)點(diǎn)M的坐標(biāo)是(0,0),(0,6).
點(diǎn)評(píng):本題考查了用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,切線的性質(zhì),解答本題的關(guān)鍵是畫出示意圖,熟練掌握切線的性質(zhì)及銳角三角函數(shù)的定義,難度一般.
A
B
C
D
E
F
M
O
12.(2015·深圳,第22題 分)如圖1,水平放置一個(gè)三角板和一個(gè)量角器,三角板的邊AB和量角器的直徑DE在一條直線上,開始的時(shí)候BD=1cm,現(xiàn)在三角板以2cm/s的速度向右移動(dòng)。
(1)當(dāng)B與O重合的時(shí)候,求三角板運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)如圖2,當(dāng)AC與半圓相切時(shí),求AD;
(3)如圖3,當(dāng)AB和DE重合時(shí),求證:。
【解析】
13.(2015·南寧,第25題10分)如圖14,AB是⊙O的直徑,C、G是⊙O上兩點(diǎn),且AC = CG,過點(diǎn)C的直線CDBG于點(diǎn)D,交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接BC,交OD于點(diǎn)F.
圖14
(1)求證:CD是⊙O的切線.
(2)若,求E的度數(shù).
(3)連接AD,在(2)的條件下,若CD=,求AD的長(zhǎng).
考點(diǎn):圓的綜合題..
分析:(1)如圖1,連接OC,AC,CG,由圓周角定理得到∠ABC=∠CBG,根據(jù)同圓的半徑相等得到OC=OB,于是得到∠OCB=∠OBC,等量代換得到∠OCB=∠CBG,根據(jù)平行線的判定得到OC∥BG,即可得到結(jié)論;
(2)由OC∥BD,得到△OCF∽△BDF,△EOC∽△EBD,得到,,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論;
(3)如圖2,過A作AH⊥DE于H,解直角三角形得到BD=3,DE=3,BE=6,在Rt△DAH中,AD===.
解答:(1)證明:如圖1,連接OC,AC,CG,
∵AC=CG,
∴,
∴∠ABC=∠CBG,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∴∠OCB=∠CBG,
∴OC∥BG,
∵CD⊥BG,
∴OC⊥CD,
∴CD是⊙O的切線;
(2)解:∵OC∥BD,
∴△OCF∽△BDF,△EOC∽△EBD,
∴,
∴,
∵OA=OB,
∴AE=OA=OB,
∴OC=OE,
∵∠ECO=90°,
∴∠E=30°;
(3)解:如圖2,過A作AH⊥DE于H,
∵∠E=30°
∴∠EBD=60°,
∴∠CBD=EBD=30°,
∵CD=,
∴BD=3,DE=3,BE=6,
∴AE=BE=2,
∴AH=1,
∴EH=,
∴DH=2,
在Rt△DAH中,AD===.
點(diǎn)評(píng):本題考查了切線的判定和性質(zhì),銳角三角函數(shù),勾股定理相似三角形的判定和性質(zhì),圓周角定理,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
14.(2015?甘肅武威,第21題6分)如圖,已知在△ABC中,∠A=90°
(1)請(qǐng)用圓規(guī)和直尺作出⊙P,使圓心P在AC邊上,且與AB,BC兩邊都相切(保留作圖痕跡,不寫作法和證明).
(2)若∠B=60°,AB=3,求⊙P的面積.
考點(diǎn): 作圖—復(fù)雜作圖;切線的性質(zhì).
分析: (1)作∠ABC的平分線交AC于P,再以P為圓心PA為半徑即可作出⊙P;
(2)根據(jù)角平分線的性質(zhì)得到∠ABP=30°,根據(jù)三角函數(shù)可得AP=,再根據(jù)圓的面積公式即可求解.
解答: 解:(1)如圖所示,則⊙P為所求作的圓.
(2)∵∠B=60°,BP平分∠ABC,
∴∠ABP=30°,
∵tan∠ABP=,
∴AP=,
∴S⊙P=3π.
點(diǎn)評(píng): 本題主要考查了作圖﹣復(fù)雜作圖,角平分線的性質(zhì),即角平分線上的點(diǎn)到角兩邊的距離相等.同時(shí)考查了圓的面積.
15.(2015?甘肅武威,第27題8分)已知△ABC內(nèi)接于⊙O,過點(diǎn)A作直線EF.
(1)如圖①所示,若AB為⊙O的直徑,要使EF成為⊙O的切線,還需要添加的一個(gè)條件是(至少說出兩種): ∠BAE=90° 或者 ∠EAC=∠ABC .
(2)如圖②所示,如果AB是不過圓心O的弦,且∠CAE=∠B,那么EF是⊙O的切線嗎?試證明你的判斷.
考點(diǎn): 切線的判定.
分析: (1)求出∠BAE=90°,再根據(jù)切線的判定定理推出即可;
(2)作直徑AM,連接CM,根據(jù)圓周角定理求出∠M=∠B,∠ACM=90°,求出∠MAC+∠CAE=90°,再根據(jù)切線的判定推出即可.
解答: 解:(1)①∠BAE=90°,②∠EAC=∠ABC,
理由是:①∵∠BAE=90°,
∴AE⊥AB,
∵AB是直徑,
∴EF是⊙O的切線;
②∵AB是直徑,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC+∠BAC=90°,
∵∠EAC=∠ABC,
∴∠BAE=∠BAC+∠EAC=∠BAC+∠ABC=90°,
即AE⊥AB,
∵AB是直徑,
∴EF是⊙O的切線;
(2)EF是⊙O的切線.
證明:作直徑AM,連接CM,
則∠ACM=90°,∠M=∠B,
∴∠M+∠CAM=∠B+∠CAM=90°,
∵∠CAE=∠B,
∴∠CAM+∠CAE=90°,
∴AE⊥AM,
∵AM為直徑,
∴EF是⊙O的切線.
點(diǎn)評(píng): 本題考查了圓周角定理,切線的判定的應(yīng)用,主要考查學(xué)生運(yùn)用定理進(jìn)行推理的能力,注意:經(jīng)過半徑的外端,并且垂直于半徑的直線是圓的切線.
16.(2015·貴州六盤水,第24題12分)如圖12,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,點(diǎn)O是AC邊上的一點(diǎn),以O(shè)為圓心,OC為半徑的圓與AB相切于點(diǎn)D,連接OD.
(1)(6分)△ADO∽△ACB.
(2)(6分)若⊙O的半徑為1,求證:AC=AD·BC
考點(diǎn):切線的性質(zhì);相似三角形的判定與性質(zhì)..
分析:(1)由AB是⊙O的切線,得到OD⊥AB,于是得到∠C=∠ADO=90°,問題可證;
(2)由△ADO∽△ACB列比例式即可得到結(jié)論.
解答:(1)證明:∵AB是⊙O的切線,
∴OD⊥AB,
∴∠C=∠ADO=90°,
∵∠A=∠A,
∴△ADO∽△ACB;
(2)解:由(1)知:△ADO∽△ACB.
∴,
∴AD?BC=AC?OD,
∵OD=1,
∴AC=AD?BC.
點(diǎn)評(píng):本題考查了切線的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),熟記定理是解題的關(guān)鍵.
17.(2015·黑龍江綏化,第24題 分)如圖 ,以線段AB為直徑作⊙O ,CD與⊙O相切于點(diǎn)E ,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D , 連接BE ,過點(diǎn)O作
OC∥BE交切線DE于點(diǎn)C ,連接AC .
(1)求證:AC是⊙O的切線 ; (2)若BD=OB=4 ,求弦AE的長(zhǎng)。
考點(diǎn):切線的判定與性質(zhì)..
專題:計(jì)算題.
分析:(1)連接OE,根據(jù)CD與圓O相切,利用切線的性質(zhì)得到OE垂直于CD,再由OC與BE平行,得到同位角相等與內(nèi)錯(cuò)角相等,根據(jù)OB=OE,利用等邊對(duì)等角得到一對(duì)角相等,等量代換得到夾角相等,再由OA=OE,OC=OC,利用SAS得到三角形AOC與三角形EOC全等,利用全等三角形對(duì)應(yīng)角相等得到∠OAC=∠OEC=90°,即可得證;
(2)根據(jù)題意得到EB為直角三角形斜邊上的中線,求出EB的長(zhǎng),再由OE=OB=EB得到三角形OEB為等邊三角形,求出∠ABE=60°,根據(jù)AB為圓O直徑,利用直徑所對(duì)的圓周角為直角得到三角形AEB為直角三角形,利用銳角三角函數(shù)定義求出AE的長(zhǎng)即可.
解答:
(1)證明:連接OE,
∵CD與圓O相切,
∴OE⊥CD,
∴∠CEO=90°,
∵BE∥OC,
∴∠AOC=∠OBE,∠COE=∠OEB,
∵OB=OE,
∴∠OBE=∠OEB,
∴∠AOC=∠COE,
在△AOC和△EOC中,
,
∴△AOC≌△EOC(SAS),
∴∠CAO=∠CEO=90°,
則AC與圓O相切;
(2)在Rt△DEO中,BD=OB,
∴BE=OD=OB=4,
∵OB=OE,
∴△BOE為等邊三角形,
∴∠ABE=60°,
∵AB為圓O的直徑,
∴∠AEB=90°,
∴AE=BE?tan60°=4.
點(diǎn)評(píng):此題考查了切線的判定與性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),以及全等三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握切線的判定與性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.
18.(2015?北京市,第24題,5分)如圖,AB是的直徑,過點(diǎn)B作的切線BM,弦,交AB于點(diǎn)F,且,鏈接AC,AD,延長(zhǎng)AD交BM地點(diǎn)E。
(1)求證:是等邊三角形。
(2)鏈接OE,若,求OE的長(zhǎng)。
【考點(diǎn)】圓的性質(zhì)
【難度】中等
【答案】
【點(diǎn)評(píng)】本題考查常見的幾何題型,包括切線的判定,角的大小及線段長(zhǎng)度的求法,要求學(xué)生掌握常見的解題方法,并能結(jié)合圖形選擇簡(jiǎn)單的方法解題.
19.(2015?安徽省,第20題,10分)在⊙O中,直徑AB=6,BC是弦,∠ABC=30°,點(diǎn)P在BC上,點(diǎn)Q在⊙O上,且OP⊥PQ.
A
A
B
B
C
C
P
P
Q
Q
O
O
第20題圖1
第20題圖2
(1)如圖1,當(dāng)PQ∥AB時(shí),求PQ的長(zhǎng)度;
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)P在BC上移動(dòng)時(shí),求PQ長(zhǎng)的最大值.
考點(diǎn):圓周角定理;勾股定理;解直角三角形..
專題:計(jì)算題.
分析:(1)連結(jié)OQ,如圖1,由PQ∥AB,OP⊥PQ得到OP⊥AB,在Rt△OBP中,利用正切定義可計(jì)算出OP=3tan30°=,然后在Rt△OPQ中利用勾股定理可計(jì)算出PQ=;
(2)連結(jié)OQ,如圖2,在Rt△OPQ中,根據(jù)勾股定理得到PQ=,則當(dāng)OP的長(zhǎng)最小時(shí),PQ的長(zhǎng)最大,根據(jù)垂線段最短得到OP⊥BC,則OP=OB=,所以PQ長(zhǎng)的最大值=.
解答:
解:(1)連結(jié)OQ,如圖1,
∵PQ∥AB,OP⊥PQ,
∴OP⊥AB,
在Rt△OBP中,∵tan∠B=,
∴OP=3tan30°=,
在Rt△OPQ中,∵OP=,OQ=3,
∴PQ==;
(2)連結(jié)OQ,如圖2,
在Rt△OPQ中,PQ==,
當(dāng)OP的長(zhǎng)最小時(shí),PQ的長(zhǎng)最大,
此時(shí)OP⊥BC,則OP=OB=,
∴PQ長(zhǎng)的最大值為=.
點(diǎn)評(píng):本題考查了圓周角定理:在同圓或等圓中,同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等,都等于這條弧所對(duì)的圓心角的一半.也考查了勾股定理和解直角三角形.
20.(2015湖北鄂州第22題9分)如圖,在△ABC中,AB=AC,AE是∠BAC的平分線,∠ABC的平分線 BM交AE于點(diǎn)M,點(diǎn)O在AB上,以點(diǎn)O為圓心,OB的長(zhǎng)為半徑的圓經(jīng)過點(diǎn)M,交BC于點(diǎn)G,交 AB于點(diǎn)F.
(1)(3分)求證:AE為⊙O的切線.
(2)(3分)當(dāng)BC=8,AC=12時(shí),求⊙O的半徑.
(3)(3分)在(2)的條件下,求線段BG的長(zhǎng).
【答案】(1)證明見解析;(2)3;(3)2.
考點(diǎn):1.相似三角形的判定與性質(zhì);2.切線的判定.
21.(2015?甘肅蘭州,第27題,10分)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分線AD交BC邊于點(diǎn)D。以AB上一點(diǎn)O為圓心作⊙O,使⊙O經(jīng)過點(diǎn)A和點(diǎn)D。
(1)判斷直線BC與⊙O的位置關(guān)系,并說明理由;
(2)若AC=3,∠B=30°,
①求⊙O的半徑;
②設(shè)⊙O與AB邊的另一個(gè)交點(diǎn)為E,求線段BD,BE與劣弧所圍成的陰影部分的面積(結(jié)果保留根號(hào)和)。
【考點(diǎn)解剖】本題考查圓與直線的位置關(guān)系,扇形面積計(jì)算
【知識(shí)準(zhǔn)備】過直徑的端點(diǎn),且與直徑垂直的直線是圓的切線
【思路點(diǎn)拔】(1)我們當(dāng)然很容易就猜想到BC是⊙O的切線,為此,只要連結(jié)OD,
證明OD⊥BC即可;
(2)只要求出△OBD的面積和扇形ODE的面積,那么兩者之差便為陰影部分的面積
【解答過程】(1)連結(jié)OD,∵OA=OD,∴∠2=∠3,
∵AD平分∠BAC,∴∠1=∠2,
而∠2=∠3,∴∠1=∠3,
∴OD∥AC(內(nèi)錯(cuò)角相等,兩直線平行),
∴∠ODB=∠C=90°(兩直線平行,同位角相等)
即OD⊥BC,
∴BC是⊙O的切線(過直徑的一個(gè)端點(diǎn),且與直徑垂直的直線是圓的切線);
(2)①過點(diǎn)O作AC的垂線段OH,則OH∥BC,∠AOH=∠B=30°,
Rt△AOH中,AH=AO·sin∠AOH=AO·sin30°=AO,
矩形CDOH中,CH=OD,而OD=OA,
∵AC=AH+CH,即3=AO+AO, ∴AO=2,即⊙O的半徑為2;
②Rt△OBD中,∠BOD=90°-∠B=60°,則BD=DO·tan60°=,
,,
∴。
【題目星級(jí)】★★★★
【解題策略】涉及到非常規(guī)圖形的面積問題時(shí),我們通常采用的是割補(bǔ)的方法,將問題轉(zhuǎn)化為常規(guī)圖形的面積問題來解決
22. (2015遼寧大連,23,10分)如圖,AB是圓O的直徑,點(diǎn)C、D在圓O上,且AD平分∠CAB.過點(diǎn)D作AC的垂線,與AC的延長(zhǎng)線相交于E,與AB的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)F.
求證:EF與圓O相切;
若AB=6,AD=4,求EF的長(zhǎng)。
(第23題)
【答案】
【解析】解:(1)證明:聯(lián)接OD如圖,因?yàn)镺A=OD,所以∠OAD=∠ODA
又因?yàn)锳D平分∠BAC,所以∠OAD=∠CAD
所以∠ODA=∠CAD。所以O(shè)D∥AE,又因?yàn)镋F垂直于AE,所以O(shè)D垂直于EF,
所以EF與圓O相切;
(第23題答圖1)
(2) 如圖聯(lián)接OD、CD、BD、BC,則CD=BD,因?yàn)锳B是直徑,所以∠ACB=∠ADB=90°,
又因?yàn)锳B=6,AD=4,所以BD=,所以CD=2.
因?yàn)椤螦CB=∠E,所以BC∥EF.
因?yàn)锳D平分∠CAB,所以∠OAD=∠CAD,又因?yàn)椤螦DB=∠E,所以△ADE∽△ABD
,所以,所以DE=.
在Rt△CDE中,CE=所以DG=.OG=3-=.
在Rt△OGB中,GB=
因?yàn)椤螦CB=∠E,所以BC∥EF.所以△OGB∽△ODF,所以,所以DF=.
所以EF=DE+DF=+=.
23. (2015山東菏澤,18,8分)如圖,在△ABC中,BA=BC,以AB為直徑的⊙O分別交AC、BC于點(diǎn)D、E,BC的延長(zhǎng)線于⊙O的切線AF交于點(diǎn)F.
(1)求證:∠ABC=2∠CAF;
(2)若AC=,CE:EB=1:4,求CE的長(zhǎng).
【答案】(1)證明見試題解析;(2)2.
(2)如圖,連接AE,∴∠AEB=90°,設(shè)CE=x,∵CE:EB=1:4,∴EB=4x,BA=BC=5x,AE=3x,在Rt△ACE中,,即,∴x=2.∴CE=2.
考點(diǎn):1.切線的性質(zhì);2.相似三角形的判定與性質(zhì).
24.(2015?四川涼山州,第23題8分)在甲、乙兩個(gè)不透明的布袋,甲袋中裝有3個(gè)完全相同的小球,分別標(biāo)有數(shù)字0,1,2;乙袋中裝有3個(gè)完全相同的小球,分別標(biāo)有數(shù)字﹣1,﹣2,0;現(xiàn)從甲袋中隨機(jī)抽取一個(gè)小球,記錄標(biāo)有的數(shù)字為x,再?gòu)囊掖须S機(jī)抽取一個(gè)小球,記錄標(biāo)有的數(shù)字為y,確定點(diǎn)M坐標(biāo)為(x,y).
(1)用