2021-2022学年北师大版九年级数学下册3.6 直线与圆的位置关系 同步测试(word版含答案)

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名称 2021-2022学年北师大版九年级数学下册3.6 直线与圆的位置关系 同步测试(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2021-12-13 17:04:21

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文档简介

2021-2022学年北师大版九年级数学下册《3.6直线与圆的位置关系》
优生辅导测试(附答案)
一.选择题(共5小题)
1.如图,直线y=x+2与x轴、y轴分别相交于A,B两点,圆心P的坐标为(1,0),圆P与y轴相切于点O.若将圆P沿x轴向左移动,当圆P与该直线相交时,横坐标为整数的点P的个数是(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.行驶在水平路面上的汽车,若把路面看成直线,则此时车轮与地面的位置关系是(  )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
3.若直线l与半径为6的⊙O相交,则圆心O到直线l的距离d为(  )
A.d<6 B.d=6 C.d>6 D.d≤6
4.在平面直角坐标系中,⊙P的圆心坐标为(3,4),半径为5,那么y轴与⊙P的位置关系是(  )
A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都不是
5.如图所示,在直角坐标系中,A点坐标为(﹣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最小时,P点的坐标为(  )
A.(﹣4,0) B.(﹣2,0)
C.(﹣4,0)或(﹣2,0) D.(﹣3,0)
二.填空题(共8小题)
6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,D、E分别是AC、BC上的一点,且DE=3,若以DE为直径的圆与斜边AB相交于M、N,则MN的最大值为   .
7.如图,直线AB、CD相交于点O,∠AOC=30°,半径为1cm的⊙P的圆心在射线OA上,开始时,PO=6cm.如果⊙P以1cm/秒的速度沿由A向B的方向移动,那么当⊙P的运动时间t(秒)满足条件   时,⊙P与直线CD相交.
8.如图,⊙A的圆心坐标为(0,4),若⊙A的半径为3,则直线y=x与⊙A的位置关系是   .
9.如图,已知⊙P的半径为2,圆心P在抛物线y=x2﹣1上运动,当⊙P与x轴相切时,圆心P的坐标为    .
10.在平面直角坐标系中,点P的坐标为(6,0),半径是的⊙P与直线y=x的位置关系是   .
11.已知⊙O的半径为cm,圆心O到直线l的距离为1.4cm,则直线l与⊙O的公共点的个数为   .
12.(北师大版)两个圆都以O为圆心,大圆的半径为1,小圆的半径为,在大圆上取三点A、B、C,使∠ACB=30°,则直线AB与小圆的位置关系为   .
13.⊙O的圆心到直线l的距离为d,⊙O的半径为r,当d、r是关于x的方程x2﹣4x+m=0的两根,且直线l与⊙O相切时,则m的值为   .
三.解答题(共7小题)
14.在同一平面直角坐标系中有5个点:A(1,1),B(﹣3,﹣1),C(﹣3,1),D(﹣2,﹣2),E(0,﹣3).
(1)画出△ABC的外接圆⊙P,并指出点D与⊙P的位置关系;
(2)若直线l经过点D(﹣2,﹣2),E(0,﹣3),判断直线l与⊙P的位置关系.
15.如图,⊙O的直径AB为10cm,弦BC为5cm,D、E分别是∠ACB的平分线与⊙O,AB的交点,P为AB延长线上一点,且PC=PE.
(1)求AC、AD的长;
(2)试判断直线PC与⊙O的位置关系,并说明理由.
16.已知直线l与⊙O,AB是⊙O的直径,AD⊥l于点D.
(1)如图①,当直线l与⊙O相切于点C时,求证:AC平分∠DAB;
(2)如图②,当直线l与⊙O相交于点E,F时,求证:∠DAE=∠BAF.
17.如图在Rt△ABC中,∠C=90°,点O在AB上,以O为圆心,OA长为半径的圆与AC、AB,分别交于点D、E,且∠CBD=∠A;
(1)判断直线BD与⊙O的位置关系,并证明你的结论;
(2)若AD:AO=8:5,BC=2,求BD的长.
18.如图直角坐标系中,已知A(﹣8,0),B(0,6),点M在线段AB上.
(1)如图1,如果点M是线段AB的中点,且⊙M的半径为4,试判断直线OB与⊙M的位置关系,并说明理由;
(2)如图2,⊙M与x轴、y轴都相切,切点分别是点E、F,试求出点M的坐标.
19.如图,△ABC内接于⊙O,AD平分∠BAC交⊙O于点D,过点D作DE∥BC交AC的延长线于点E.
(1)试判断DE与⊙O的位置关系,并证明你的结论;
(2)若∠E=60°,⊙O的半径为5,求AB的长.
20.已知等边三角形ABC,AB=12,以AB为直径的半圆与BC边交于点D,过点D作DF⊥AC,垂足为F,过点F作FG⊥AB,垂足为G,连接GD,
(1)求证:DF与⊙O的位置关系并证明;
(2)求FG的长.
参考答案
一.选择题(共5小题)
1.解:∵直线y=x+2与x轴、y轴分别相交于A,B两点,
圆心P的坐标为(1,0),
∴A点的坐标为:(﹣2,0),
B点的坐标为:(0,2),
∴AB=2,
将圆P沿x轴向左移动,当圆P与该直线相切于C1时,P1C1=1,
根据△AP1C1∽△ABO,
∴==,
∴AP1=,
∴P1的坐标为:(﹣2+,0),
将圆P沿x轴向左移动,当圆P与该直线相切于C2时,P2C2=1,
根据△AP2C2∽△ABO,
∴==,
∴AP2=,
P2的坐标为:(﹣2﹣,0),
从﹣2﹣到﹣2+,整数点有﹣1,﹣2,﹣3,故横坐标为整数的点P的个数是,3个.
故选:B.
2.解:因为行驶在水平路面上的汽车,若把路面看成直线,则此时转动的车轮与地面的位置关系是相切,
故选:B.
3.解:∵⊙O的半径为6,直线L与⊙O相交,
∴圆心到直线的距离小于圆的半径,
即0≤d<6.
故选:A.
4.解:∵⊙P的圆心坐标为(3,4),
∴⊙P到y轴的距离d为3
∵d=3<r=5
∴y轴与⊙P相交
故选:C.
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,
则根据垂线段最短,则作AP⊥x轴于P,即为所求作的点P;
此时P点的坐标是(﹣3,0).
故选:D.
二.填空题(共8小题)
6.解:如图,连接OM,作OH⊥AB于H,CK⊥AB于K.
∵OH⊥MN,
∴MH=HN,
∴MN=2MH=2,
∵∠DCE=90°,OD=OE,
∴OC=OD=OE=OM=,
∴欲求MN的最大值,只要求出OH的最小值即可,
∵OC=,
∴点O的运动轨迹是以C为圆心为半径的圆,
在Rt△ACB中,∵BC=3,AC=4,
∴AB=5,
∵ AB CK= AC BC,
∴CK=,
当C,O,H共线,且与CK重合时,OH的值最小,
∴OH的最小值为﹣=,
∴MN的最大值=2=,
故答案为.
7.解:∵OP=6cm,
∴当点P在OA上圆P与CD相切时,需要运动(6﹣2)÷1=4秒,
∵⊙P的圆心在射线OA上,
∴t≤6,
那么当⊙P的运动时间t(秒)满足条件4<t≤6时,⊙P与直线CD相交.
∴4<t≤6.
8.解:作AB垂直于直线y=x于B.
在等腰直角三角形AOB中,根据勾股定理得AB=OB=2<3,所以直线和圆相交.
9.解:依题意,可设P(x,2)或P(x,﹣2).
①当P的坐标是(x,2)时,将其代入y=x2﹣1,得
2=x2﹣1,
解得x=±,
此时P(,2)或(﹣,2);
②当P的坐标是(x,﹣2)时,将其代入y=x2﹣1,得
﹣2=x2﹣1,即﹣1=x2
无解.
综上所述,符合条件的点P的坐标是(,2)或(﹣,2);
故答案是:(,2)或(﹣,2).
10.解:作PD⊥直线y=x于D.
则△OPD是等腰直角三角形,得PD=3<2.
则直线和圆相交.
11.解:∵圆心到直线的距离是1.4<圆的半径,
∴直线和圆相交,
即有2个公共点.
12.解:如图,过O作OD⊥AB于D,连接OA.则∠AOD=∠AOB,
又∵∠AOB=2∠ACB,
∴在Rt△AOD中,OA=1,∠AOD=∠ACB=30°,
∴OD=.
∴AB与小圆相离.
13.解:∵直线和圆相切,
∴d=r,
∴Δ=16﹣4m=0,
∴m=4.
三.解答题(共7小题)
14.解:(1)如图所示:
△ABC外接圆的圆心为(﹣1,0),点D在⊙P上;
(2)方法一:连接PD,
设过点P、D的直线解析式为y=kx+b,
∵P(﹣1,0)、D(﹣2,﹣2),
∴,
解得,
∴此直线的解析式为y=2x+2;
设过点D、E的直线解析式为y=ax+c,
∵D(﹣2,﹣2),E(0,﹣3),
∴,
解得,
∴此直线的解析式为y=﹣x﹣3,
∵2×(﹣)=﹣1,
∴PD⊥DE,
∵点D在⊙P上,
∴直线l与⊙P相切.
方法二:连接PE,PD,
∵直线 l过点 D(﹣2,﹣2 ),E (0,﹣3 ),
∴PE2=12+32=10,PD2=5,DE2=5,
∴PE2=PD2+DE2.
∴△PDE是直角三角形,且∠PDE=90°.
∴PD⊥DE.
∵点D在⊙P上,
∴直线l与⊙P相切.
15.解:(1)连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°',
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠DCB=45°,
∴∠ABD=∠ACD=45°,∠DAB=∠DCB=45°,
∴△ADB是等腰直角三角形,
∵AB=10,
∴AD=BD==5,
在Rt△ACB中,AB=10,BC=5,
∴AC==5,
答:AC=5,AD=5;
(2)直线PC与⊙O相切,理由是:
连接OC,
在Rt△ACB中,AB=10,BC=5,
∴∠BAC=30°,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC=30°,
∴∠COB=60°,
∵∠ACD=45°,
∴∠OCD=45°﹣30°=15°,
∴∠CEP=∠COB+∠OCD=15°+60°=75°,
∵PC=PE,
∴∠PCE=∠CEP=75°,
∴∠OCP=∠OCD+∠ECP=15°+75°=90°,
∴直线PC与⊙O相切.
16.解:(1)连接OC,
∵直线l与⊙O相切于点C,
∴OC⊥CD;
又∵AD⊥CD,
∴AD∥OC,
∴∠DAC=∠ACO;
又∵OA=OC,
∴∠ACO=∠CAO,
∴∠DAC=∠CAO,
即AC平分∠DAB;
(2)如图②,连接BF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AFB=90°,
∴∠BAF=90°﹣∠B,
∴∠AEF=∠ADE+∠DAE,
在⊙O中,四边形ABFE是圆的内接四边形,
∴∠AEF+∠B=180°,
∴∠BAF=∠DAE.
17.解:(1)直线BD与⊙O相切.(1分)
证明:如图,连接OD.
∵OA=OD
∴∠A=∠ADO
∵∠C=90°,
∴∠CBD+∠CDB=90°
又∵∠CBD=∠A
∴∠ADO+∠CDB=90°
∴∠ODB=90°
∴直线BD与⊙O相切.(2分)
(2)解法一:如图,连接DE.
∵AE是⊙O的直径,∴∠ADE=90°
∵AD:AO=8:5
∴cosA=AD:AE=4:5(3分)
∵∠C=90°,∠CBD=∠A
cos∠CBD=BC:BD=4:5(4分)
∵BC=2,BD=;
解法二:如图,过点O作OH⊥AD于点H.
∴AH=DH=AD
∵AD:AO=8:5
∴cosA=AH:AO=4:5(3分)
∵∠C=90°,∠CBD=∠A
∴cos∠CBD=BC:BD=4:5,
∵BC=2,
∴BD=.
18.解:(1)直线OB与⊙M相切,
理由:设线段OB的中点为D,连接MD,如图1,
∵点M是线段AB的中点,所以MD∥AO,MD=4.
∴∠AOB=∠MDB=90°,
∴MD⊥OB,点D在⊙M上,
又∵点D在直线OB上,
∴直线OB与⊙M相切;

(2)解:连接ME,MF,如图2,
∵A(﹣8,0),B(0,6),
∴设直线AB的解析式是y=kx+b,
∴,
解得:k=,b=6,
即直线AB的函数关系式是y=x+6,
∵⊙M与x轴、y轴都相切,
∴点M到x轴、y轴的距离都相等,即ME=MF,
设M(a,﹣a)(﹣8<a<0),
把x=a,y=﹣a代入y=x+6,
得﹣a=a+6,得a=﹣,
∴点M的坐标为(﹣,).
19.解:(1)DE与⊙O相切,
理由:连接DO并延长到圆上一点N,交BC于点F,
∵AD平分∠BAC交⊙O于点D,
∴∠BAD=∠DAC,
∴=,
∴DF⊥BC,
∵DE∥BC,
∴∠EDO=90°,
∴DE与⊙O相切;
(2)连接AO并延长到圆上一点M,连接BM,
∵BC∥DE,
∴∠ACB=∠E=60°,
∴∠M=60°,
∵⊙O的半径为5,
∴AM=10,
∴BM=5,则AB==5.
20.(1)证明:连接OD,
∵以等边三角形ABC的边AB为直径的半圆与BC边交于点D,
∴∠B=∠C=∠ODB=60°,
∴OD∥AC,
∵DF⊥AC,
∴∠CFD=∠ODF=90°,即OD⊥DF,
∵OD是以边AB为直径的半圆的半径,
∴DF是圆O的切线;
(2)∵OB=OD=AB=6,且∠B=60°,
∴BD=OB=OD=6,
∴CD=BC﹣BD=AB﹣BD=12﹣6=6,
∵在Rt△CFD中,∠C=60°,
∴∠CDF=30°,
∴CF=CD=×6=3,
∴AF=AC﹣CF=12﹣3=9,
∵FG⊥AB,
∴∠FGA=90°,
∵∠FAG=60°,
∴FG=AFsin60°=.