2021-2022学年浙教版九年级数学下册第2章直线与圆的位置关系 单元综合测试(Word版含解析)

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名称 2021-2022学年浙教版九年级数学下册第2章直线与圆的位置关系 单元综合测试(Word版含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2021-11-29 14:29:26

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2021-2022学年浙教版九年级数学下册《第2章直线与圆的位置关系》
单元综合测试(附答案)
一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分)
1.如图,AB是⊙O的直径,DB、DE分别切⊙O于点B、C,若∠ACE=25°,则∠D的度数是(  )
A.50° B.55° C.60° D.65°
2.如图,△ABC内接于⊙O,∠ACB=45°,直线AD与⊙O相切,则cos∠BAD=(  )
A. B. C. D.1
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=9,点O是AB的三等分点,半圆O与AC相切,M,N分别是BC与半圆弧上的动点,则MN的最大值与最小值之差是(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
4.如图,⊙O的半径为4,点P是⊙O外的一点,PO=10,点A是⊙O上的一个动点,连接PA,直线l垂直平分PA,当直线l与⊙O相切时,PA的长度为(  )
A.10 B. C.11 D.
5.如图,点A的坐标为(﹣3,﹣2),⊙A的半径为1,P为x轴上一动点,PQ切⊙A于点Q,则当PQ取最小值时,点P的坐标为(  )
A.(﹣4,0) B.(﹣2,0)
C.(﹣4,0)或(﹣2,0) D.(﹣3,0)
6.如图,等腰△ABC中,AB=AC=5cm,BC=8cm.动点D从点C出发,沿线段CB以2cm/s的速度向点B运动,同时动点O从点B出发,沿线段BA以1cm/s的速度向点A运动,当其中一个动点停止运动时另一个动点也随时停止.设运动时间为t(s),以点O为圆心,OB长为半径的⊙O与BA交于另一点E,连接ED.当直线DE与⊙O相切时,t的取值是(  )
A. B. C. D.
7.如图,AB是⊙O的直径,BC交⊙O于点D,DE⊥AC于点E,下列说法不正确的是(  )
A.若DE=DO,则DE是⊙O的切线
B.若AB=AC,则DE是⊙O的切线
C.若CD=DB,则DE是⊙O的切线
D.若DE是⊙O的切线,则AB=AC
8.如图所示,△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、AC分别相切于点D、E、F,若∠DEF=55°,则∠A的度数是(  )
A.35° B.55° C.70° D.125°
二.填空题(共8小题,满分32分,每小题4分)
9.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣2x+4的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,点P在线段AB上,⊙P与x轴交于A、C两点,当⊙P与y轴相切时,AC的长度是   .
10.如图,四边形ABCD是⊙O的外切四边形,且AB=9,CD=15,则四边形ABCD的周长为   .
11.如图,⊙O的半径为,A、B两点在⊙O上,切线AQ和BQ相交于Q,P是AB延长线上任一点,QS⊥OP于S,则OP OS=   .
12.如图,PA、PB切⊙O于点A、B,AC是⊙O的直径,且∠BAC=35°,则∠P=   度.
13.如图,已知⊙O与Rt△AOB的斜边交于C,D两点,C、D恰好是AB的三等分点,若⊙O的半径等于5,则AB的长为   .
14.如图,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,已知∠A=40°,连接OB,OC,DE,EF,则∠BOC=   °,∠DEF=   °.
15.如图,圆O是四边形ABCD的内切圆,若∠BOC=118°,则∠AOD=   .
16.如图,已知AB是⊙O的直径,PC切⊙O于点C,∠PCB=35°,则∠B等于   度.
三.解答题(共8小题,满分56分)
17.如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,AC是⊙O的直径,∠BAC=20°,求∠P的度数.
18.如图,AB是圆O的一条弦,点E是劣弧AB的中点,直线CD经过点E且与直线AB平行,证明:直线CD是圆O的切线.
19.如图,点O是△ABC的内心,AO的延长线交△ABC的外接圆于D.求证:OD=CD.
20.如图,已知AB是⊙O的直径,直线CD与⊙O相切于点C,过A作AD⊥CD,D为垂足.
(1)求证:∠DAC=∠BAC;
(2)若AC=6,cos∠BAC=,求⊙O的直径.
21.如图,⊙O的圆心O在Rt△ABC的直角边AC上,⊙O经过C,D两点,与斜边AB交于点E,连接BO,ED,有BO∥ED,作弦EF⊥AC于点G,连接DF
(1)判断直线AB与⊙O的位置关系,并证明你的结论;
(2)若⊙O的半径为5,sin∠DFE=,求EF的长.
22.如图,AB是⊙O的直径,点P在BA的延长线上,PD切⊙O于点C,BD⊥PD,垂足为D,连接BC.
(1)求证:∠PBC=∠DBC;
(2)若PA=6,PC=6,求⊙O的半径.
23.如图,PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,AC为弦,BC为⊙O的直径,若∠P=60°,PB=2cm.
(1)求证:△PAB是等边三角形;
(2)求AC的长.
24.如图,O是△ABC的外心,I是△ABC的内心,连AI并延长交BC和⊙O于D、E两点.
(1)求证:EB=EI;
(2)若AB=4,AC=3,BE=2,求AI的长.
参考答案
一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分)
1.解:连接BC,
∵DB、DE分别切⊙O于点B、C,
∴BD=DC,
∵∠ACE=25°,
∴∠ABC=25°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠DBC=∠DCB=90°﹣25°=65°,
∴∠D=50°.
解法二:连接OC,BC.
∵DB,DC是⊙O的切线,B,C是切点,
∴∠OCE=∠OBD=90°,BD=DC,
∵OA=OC,
∴∠A=∠OCA,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠A+∠ABC=90°,∠OCA+∠ACE=90°,
∴∠ACE=∠ABC=25°,
∴∠BDC=∠DCB=90°﹣25°=65°,
∴∠D=180°﹣2×65°=50°,
故选:A.
2.解:连接OA,OB,
∵∠ACB=45°,
∴∠AOB=2∠ACB=90°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=45°,
∵直线AD与⊙O相切,
∴∠OAD=90°,
∴∠BAD=∠OAD﹣∠OAB=45°,
∴cos∠BAD=cos45°=,
故选:B.
3.解:如图,设⊙O与AC相切于点D,连接OD,过点O作OP⊥BC垂足为P交⊙O于F,
此时垂线段OP最短,PF最小值为OP﹣OF,
∵AC=12,BC=9,
∴AB===15,
∵∠OPB=90°,
∴OP∥AC,
∵点O是AB的三等分点,
∴OB=×15=10,,
∴OP=8,
∵⊙O与AC相切于点D,
∴OD⊥AC,
∴OD∥BC,
∴,
∴OD=3,
∴MN最小值为OP﹣OF=8﹣3=5,
如图,当N在AB边上时,M与B重合时,MN经过圆心,经过圆心的弦最长,
MN最大值=OB+OE=10+3=13,
∴MN长的最大值与最小值的差是13﹣5=8.
故选:D.
4.解:如图所示.连接OA、OC(C为切点),过点O作OB⊥AP.
设AB的长为x,在Rt△AOB中,OB2=OA2﹣AB2=16﹣x2,
∵l与圆相切,
∴OC⊥l.
∵∠OBD=∠OCD=∠CDB=90°,
∴四边形BOCD为矩形.
∴BD=OC=4.
∵直线l垂直平分PA,
∴PD=BD+AB=4+x.
∴PB=8+x.
在Rt△OBP中,OP2=OB2+PB2,即16﹣x2+(8+x)2=102,解得x=.
PA=2AD=2×=.
故选:B.
5.解:连接AQ,AP.
根据切线的性质定理,得AQ⊥PQ;
要使PQ最小,只需AP最小,
根据垂线段最短,可知当AP⊥x轴时,AP最短,
∴P点的坐标是(﹣3,0).
故选:D.
6.解:作AH⊥BC于H,如图,BE=2t,BD=8﹣2t,
∵AB=AC=5,
∴BH=CH=BC=4,
当BE⊥DE,直线DE与⊙O相切,则∠BED=90°,
∵∠EBD=∠ABH,
∴△BED∽△BHA,
∴=,即=,解得t=.
故选:A.
7.解:当AB=AC时,如图:连接AD,
∵AB是⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∴CD=BD,
∵AO=BO,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD,
∴DE是⊙O的切线.
所以B正确.
当CD=BD时,AO=BO,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD,
∴DE是⊙O的切线.
所以C正确.
∵DE是⊙O的切线,
∴DE⊥OD.
∵DE⊥AC,
∴AC∥OD,
∴∠ODB=∠C,
∵OD=OB,
∴∠ODB=∠OBD,
∴∠C=∠OBD,
∴AC=AB,
所以D正确.
若DE=DO,不能判断DE是⊙O的切线.
故选:A.
8.解:连接OD,OF,OA,如下图所示,
∵△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、AC分别相切于点D、E、F,
∵∠DEF=55°,
∴∠DOF=2∠DEF=2×55°=110°(圆心角是圆周角的2倍),
∵在三角形AOD与三角形AOF中,
∵∠A+∠ADO+∠AFO+∠DOF=360°,
∵AD,AF是圆的切线,
∴∠ADO=∠AFO=90°,
∴∠A=360°﹣90°﹣90°﹣110°=70°,
故选:C.
二.填空题(共8小题,满分32分,每小题4分)
9.解:∵一次函数y=﹣2x+4的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,
∴A(2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
如图,设⊙P与y轴相切于点D,连接PD,
∴PD⊥OB,
∵OA⊥OB,
∴PD∥OA,
∴==,
设PD=PC=x,则BD=2x,
∴OD=OB﹣BD=4﹣2x,
作PE⊥OA于点E,
∴四边形OEPD是矩形,
∴PD=OE=x,PE=OD=4﹣2x,
∴AE=CE=OA﹣OE=2﹣x,
∴PC2=PE2+CE2,
∴x2=(4﹣2x)2+(2﹣x)2,
解得x=,
∵>2,不符合题意舍去,
∴x=,
∵PE⊥AC,根据垂径定理,得
AC=2AE=2(2﹣x)=4﹣(5﹣)=﹣1.
故答案为:﹣1.
10.解:∵四边形ABCD是⊙O的外切四边形,
∴AE=AH,BE=BF,CF=CG,DH=DG,
∴AD+BC=AB+CD=24,
∴四边形ABCD的周长=AD+BC+AB+CD=24+24=48,
故答案为:48.
11.解:连接OQ交AB于M,则OQ⊥AB,连接OA,则OA⊥AQ.
∵∠QMP=∠QSP=90°,
∴S,P,Q,M四点共圆,故OS OP=OM OQ.
又∵OM OQ=OA2=2,
∴OS OP=2.
故答案为:2.
12.解:连接OB;
∵PA、PB都是⊙O的切线,且切点为A、B,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠AOB+∠P=180°;
在△AOB中,OA=OB,∠AOB=180°﹣2∠BAC;
∴∠P=2∠BAC=70°.
13.解:过O作OH⊥AB,
∴CH=DH,
∵AC=BD=AB,
∴AH=BH,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴OH=AH,
设AC=CD=BD=x,
∴AH=OH=1.5x,
∴CH2+OH2=OC2,
∴(x)2+(x)2=52,
∴x=,
∴AB=3,
故答案为:3.
14.解:如图,连接OD和OF,
∵⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,∠A=40°,
∴OB,OC平分∠ABC,∠ACB,
∴∠BOC=180°﹣∠OBC﹣∠OCB
=180°﹣(∠ABC+∠ACB)
=180°﹣140°
=110°,
∵OD⊥AB,OF⊥AC,
∴∠ADO=∠AFO=90°,
∴∠DOF=360°﹣90°﹣90°﹣40°=140°,
∴∠DEF=DOF=70°.
故答案为:110,70.
15.解:∵圆O是四边形ABCD的内切圆,
∴OA平分ABC,OC平分∠BCD,OD平分∠ADC,OA平分∠BAD,
∴∠1=∠ABC,∠2=∠BCD,∠3=∠ADC,∠4=∠BAD,
∵∠1+∠2=180°﹣∠BOC=180°﹣118°=62°,
∴∠ABC+∠BCD=2(∠1+∠2)=2×62°=124°,
∵∠BAD+∠ADC=360°﹣(∠ABC+∠BCD)=360°﹣124°=236°,
∴∠3+∠4=(∠BAD+∠ADC)=×236°=118°,
∴∠AOD=180°﹣(∠3+∠4)=180°﹣118°=62°.
故答案为:62°.
16.解:∵PC切⊙O于点C,∠PCB=35°,
∴∠A=∠PCB=35°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴35°+∠B=90°,
解得∠B=55°.
故答案为:55.
三.解答题(共8小题,满分56分)
17.解:根据切线的性质得:∠PAC=90°,
所以∠PAB=90°﹣∠BAC=90°﹣20°=70°,
根据切线长定理得PA=PB,
所以∠PAB=∠PBA=70°,
所以∠P=180°﹣70°×2=40°.
18.证明:连接OE交AB于点F,
∵点E是劣弧AB的中点,
∴OE⊥AB,
∵AB∥CD,
∴CD⊥OE,
∵OE是圆的半径,
∴直线CD是圆O的切线.
19.证明:如图,连接OC,
∵点O是△ABC的内心,
∴∠CAD=∠BAD,∠OCA=∠OCB,
∵∠BAD=∠BCD,
∴∠COD=∠CAD+∠OCA=∠BAD+∠OCB,
∠DCO=∠BCD+∠OCB,
∴∠COD=∠DCO,
∴△DCO是等腰三角形,
∴OD=CD.
20.证明:(1)连接BC,OC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠B+∠BAC=90°,
∵直线CD与⊙O相切于点C,
∴∠ACD=∠B,∠OCD=90°,
∵AD⊥CD,
∴∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠BAC;
(2)∵cos∠BAC=,
∴=,
∵AC=6,
∴AB=10,
故⊙O的直径为10.
21.(1)证明:连接OE.
∵ED∥OB,
∴∠1=∠2,∠3=∠OED.
又OE=OD,
∴∠2=∠OED,
∴∠1=∠3.
又OB=OB,OE=OC,
∴△BCO≌△BEO.(SAS)
∴∠BEO=∠BCO=90°,即OE⊥AB.
∴AB是⊙O切线.
(2)解:连接CE,
∵∠F=∠4,CD=2 OC=10;
由于CD为⊙O的直径,
∴在Rt△CDE中有:ED=CD sin∠4=CD sin∠DFE=10×=6.
∴CE==8.
在Rt△CEG中,=sin∠4,
∴EG=×8=.
根据垂径定理得:EF=2EG=.
22.(1)证明:连接OC,
∵PD为圆的切线,
∴OC⊥PD,
∴∠PCO=90°,
∴BD⊥PD,
∴∠D=90°,
∴∠PCO=∠D,
∴CO∥BD,
∴∠OCB=∠DBC,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠PBC,
∴∠PBC=∠DBC.
(2)解:设半径为x,则OA=OC=x,则OP=6+x.
在Rt△POC中,由勾股定理得:OC2+PC2=OP2,
∴(x+6)2=x2+(6)2,
∴x=3.
∴⊙O的半径是3.
23.解:(1)∵PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,
∴PA=PB,且∠P=60°,
∴△PAB是等边三角形;
(2)∵△PAB是等边三角形;
∴PB=AB=2cm,∠PBA=60°,
∵BC是直径,PB是⊙O切线,
∴∠CAB=90°,∠PBC=90°,
∴∠ABC=30°,
∴tan∠ABC==,
∴AC=2×=cm.
24.(1)证明:∵I是△ABC的内心,
∴AE平分∠CAB,BI平分∠ABC,
∴∠BAE=∠CAE,∠ABI=∠CBI,
∵∠BIE=∠BAE+∠ABI,∠IBE=∠IBD+∠EBD,
∵∠CBE=∠CAE,
∴∠BIE=∠EBI,
∴EB=EI;
(2)解:连接EC.
∵∠BAE=∠CAE,
∴=,
∴BE=EC=2,
∵∠ADB=∠CDE,∠BAD=∠DCE,
∴△ADB∽△CDE,
∴====2,设DE=m,CD=n,则BD=2m,AD=2n,
同法可证:△ADC∽△BDE,
∴=,
∴=,
∴n:m=3:2,设n=3k,m=2k,
∵∠CED=∠AEC,∠ECD=∠BAE=∠CAE,
∴△ECD∽△EAC,
∴EC2=ED EA,
∴4=m (m+2n),
∴4=2k(2k+6k)
∴k=或﹣(舍弃),
∴DE=1,AD=3,
∴AE=4,∵EI=BE=2,
∴AI=AE﹣EI=2.
解法二:过点E作EM⊥AB,EN⊥AC交AC的延长线于N.
利用全等三角形的性质证明AM=AM,BM=CN,EM=EN,
求出BM,EM,AE,可得结论.