第二章2.5直线与圆的位置关系练习试卷

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名称 第二章2.5直线与圆的位置关系练习试卷
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资源类型 教案
版本资源 湘教版
科目 数学
更新时间 2018-09-29 14:24:16

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2.5 直线与圆的位置关系
2.5.1 直线与圆的位置关系
基础题
知识点1 直线与圆的位置关系的判定
1.下图中直线l是⊙O的切线的是(C)
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3 cm,AC=4 cm,以点C为圆心,以2.5 cm为半径画圆,则⊙C与直线AB的位置关系是(A)
A.相交 B.相切
C.相离 D.不能确定
3.如图为平面上⊙O与四条直线l1,l2,l3,l4的位置关系.若⊙O的半径为2 cm,且O点到其中一条直线的距离为2.2 cm,则这条直线是(C)
A.ll B.l2
C.l3 D.l4

4.如图,已知点A,B在半径为1的⊙O上,∠AOB=60°,延长OB至C,过点C作直线OA的垂线记为l,则下列说法正确的是(D)
A.当BC等于0.5时,l与⊙O相离
B.当BC等于2时,l与⊙O相切
C.当BC等于1时,l与⊙O相交
D.当BC不为1时,l与⊙O不相切
5.在平面直角坐标系xOy中,以点(-3,4)为圆心,4为半径的圆(C)
A.与x轴相交,与y轴相切
B.与x轴相离,与y轴相交
C.与x轴相切,与y轴相交
D.与x轴相切,与y轴相离
6.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=4,⊙O是以AB为直径的圆,则直线DC与⊙O的位置关系是相离.
7.(教材P65例1变式)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4 cm,BC=2 cm,以C为圆心,r为半径的圆与AB有何种位置关系?请你写出判断过程.
(1)r=1.5 cm;(2)r= cm;(3)r=2 cm.
解:(1)相离.判断过程略.
(2)相切.判断过程略.
(3)相交.判断过程略.
知识点2 直线与圆的位置关系的性质
8.已知,⊙O的直径等于12 cm,圆心O到直线l的距离为5 cm,则直线l与⊙O的交点个数为(C)
A.0 B.1
C.2 D.无法确定
9.已知⊙O的半径为5,直线l是⊙O的切线,则点O到直线l的距离是(C)
A.2.5 B.3 C.5 D.10
10.已知⊙O的半径为4,直线l与⊙O不相交,则圆心到直线l的距离d一定满足(C)
A.d>4 B.d=4 C.d≥4 D.d≤4
易错点 直线与圆的位置关系未考虑全面而漏解
11.已知⊙O半径为2,直线l上有一点P满足PO=2,则直线l与⊙O的位置关系是相切与相交.
中档题
12.如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙P的圆心P的坐标为(-3,0),将⊙P沿x轴正方向平移,使⊙P与y轴相切,则平移的距离为(B)
A.1
B.1或5
C.3
D.5
13.在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,点O为边AD的中点.如果以点O为圆心,r为半径的圆与对角线BD所在的直线相切,那么r的值是.
14.已知⊙O的半径是5,圆心O到直线AB的距离为2,则⊙O上有且只有3个点到直线AB的距离为3.
15.已知圆心O到直线m的距离为d,⊙O的半径为r.
(1)当d,r是方程x2-9x+20=0的两根时,判断直线m与⊙O的位置关系?
(2)当d,r是方程x2-4x+p=0的两根时,直线m与⊙O相切,求p的值.
解:(1)解方程x2-9x+20=0,得d=5,r=4或d=4,r=5.
当d=5,r=4时,d>r,此时直线m与⊙O相离.
当d=4,r=5时,d<r,此时直线m与⊙O相交.
(2)当直线m与⊙O相切时,d=r,(x1-x2)2=0=(x1+x2)2-4x1x2,
即16-4p=0,解得p=4.
16.如图,在△ABC中,∠B=30°,∠C=90°,AC=6,O是AB边上的一动点,以O为圆心,OA为半径画圆.
(1)设OA=x,则x为多少时,⊙O与BC相切?
(2)当⊙O与直线BC相离或相交时,分别写出x的取值范围.
解:(1)在Rt△ABC中,
∵∠B=30°,∠C=90°,AC=6,
∴AB=12.
若⊙O与BC相切于点D,过点O作OD⊥BC,则
OD=OA.
∵OB=12-x.
∴OD=OB=6-x.
∴6-x=x.
解得x=4.
∴当x=4时,⊙O与BC相切.
(2)当⊙O与直线BC相离时,0<x<4;
当⊙O与直线BC相交时,4<x≤12.
综合题
17.设边长为2a的正方形的中心A在直线l上,它的一组对边垂直于直线l,半径为r的⊙O的圆心O在直线l上运动,点A,O间距离为d.
图1       图2       图3
(1)如图1,当r<a时,根据d与a,r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d,a,r之间关系
公共点的个数
d>a+r
0
d=a+r
1
a-r<d<a+r
2
d=a-r
1
d<a-r
0
所以,当r<a时,⊙O与正方形的公共点的个数可能有0,1,2个;
(2)如图2,当r=a时,根据d与a,r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d,a,r之间关系
公共点的个数
d>a+r
0
d=a+r
1
a≤d<a+r
2
d<a
4
所以,当r=a时,⊙O与正方形的公共点个数可能有0,1,2,4个;
(3)如图3,当⊙O与正方形有5个公共点时,试说明:r=a.
解:连接OC.则OE=OC=r,OF=EF-OE=2a-r.在Rt△OCF中,由勾股定理,得
OF2+FC2=OC2,即(2a-r)2+a2=r2,4a2-4ar+r2+a2=r2,5a2=4ar,5a=4r.
∴r=a.
第2课时 切线的性质
基础题
知识点 圆的切线的性质
1.如图,PA是⊙O的切线,切点为A,OP=4,∠APO=30°,则⊙O的半径为(C)
A.1 B. C.2 D.4

2.如图,AB是⊙O的弦,BC与⊙O相切于点B,连接OA.若∠ABC=70°,则∠A等于(C)
A.10° B.15° C.20° D.30°
3.如图,△ABC的边AC与⊙O相交于C,D两点,且经过圆心O,边AB与⊙O相切,切点为B.已知∠A=30°,则∠C的大小是(A)
A.30° B.45° C.60° D.40°
 
4.如图,两个同心圆的半径分别为4 cm和5 cm,大圆的一条弦AB与小圆相切,则弦AB的长为(C)
A.3 cm B.4 cm C.6 cm D.8 cm
5.(2018·眉山)如图所示,AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,线段PO交⊙O于点C,连接BC.若∠P=36°,则∠B等于(A)
A.27° B.32° C.36° D.54°

6.(教材P69练习T2变式)如图所示,⊙O与AC相切于点A,且AB=AC,BC与⊙O相交于点D,下列说法不正确的是(D)
A.∠C=45° B.CD=BD
C.∠DAB=∠DAC D.CD=AB
7.(2018·湘潭)如图,AB是⊙O的切线,点B为切线.若∠A=30°,则∠AOB=60°.

8.如图,已知△ABC内接于⊙O,BC是⊙O的直径,MN与⊙O相切,切点为A.若∠MAB=30°,则∠B=60°.
9.如图,在等腰△OAB中,OA=OB,以点O为圆心作圆与底边AB相切于点C.求证:AC=BC.
证明:∵AB切⊙O于点C,
∴OC⊥AB.
∵OA=OB,∴AC=BC.
10.(教材P69练习T2变式)如图,已知AB是⊙O的直径,直线BC与⊙O相切于点B,∠ABC的平分线BD交⊙O于点D,AD的延长线交BC于点C.
(1)求∠BAC的度数;
(2)求证:AD=CD.
解:(1)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD.
∵直线BC与⊙O相切于点B,
∴∠ABC=90°.
∴∠ABD=45°.
∴∠BAC=180°-90°-45°=45°.
(2)证明:∵∠BAC=45°,∠ABC=90°,
∴∠C=45°.∴AB=CB.
又∵BD⊥AC,∴AD=CD.
中档题
11.(2018·泰安)如图,BM与⊙O相切于点B.若∠MBA=140°,则∠ACB的度数为(A)
A.40° B.50° C.60° D.70°

12.如图,已知线段OA交⊙O于点B,且OB=AB,点P是⊙O上的一个动点,那么∠OAP的最大值是(A)
A.30° B.45° C.60° D.90°
13.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是直径,过C点的切线与AB的延长线交于P点.若∠P=40°,则∠D的度数为115°.

14.如图,一个边长为4 cm的等边三角形ABC的高与⊙O的直径相等,⊙O与BC相切于点C,与AC相交于点E,则CE的长为3cm.
15.如图,在⊙O中,AB,CD是直径,BE是切线,B为切点,连接AD,BC,BD.
(1)求证:△ABD≌△CDB;
(2)若∠DBE=37°,求∠ADC的度数.
解:(1)证明:∵AB,CD是直径,
∴∠ADB=∠CBD=90°.
在Rt△ABD和Rt△CDB中,
∴Rt△ABD≌Rt△CDB(HL).
(2)∵BE是切线,
∴AB⊥BE.∴∠ABE=90°.
∴∠ABD+∠DBE=90°.
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ABD+∠BAD=90°.∴∠BAD=∠DBE.
∵OA=OD,∴∠BAD=∠CDA.
∴∠ADC的度数为37°.
16.如图,AC是⊙O的直径,四边形ABCD是平行四边形,AD,BC分别交⊙O于点F,E,连接AE,CF.
(1)试判断四边形AECF是哪种特殊的四边形,并说明理由;
(2)若AB与⊙O相切于点A,且⊙O的半径为5 cm,弦CE的长为8 cm,求AB的长.
解:(1)四边形AECF是矩形.理由如下:
∵AC是⊙O的直径,
∴∠AEC=∠AFC=90°.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AF∥EC.∴∠EAF=∠AEC=90°.
∴四边形AECF是矩形.
(2)∵AB与⊙O相切于点A,∴∠BAC=90°.
∵∠ACE=∠BCA.
∴Rt△CAE∽Rt△CBA.
∴CA∶CB=CE∶CA,即10∶CB=8∶10.
∴CB=,AB==.
综合题
17.(2018·娄底)如图,C,D是以AB为直径的⊙O上的点,=,弦CD交AB于点E.
(1)当PB是⊙O的切线时,求证:∠PBD=∠DAB;
(2)求证:BC2-CE2=CE·DE;
(3)已知OA=4,E是半径OA的中点,求线段DE的长.
解:(1)证明:∵AB是直径,
∴∠ADB=90°,即∠DAB+∠ABD=90°.
又∵PB是⊙O的切线,
∴PB⊥AB.
∴∠ABP=90°,即∠ABD+∠PBD=90°.
∴∠PBD=∠DAB.
(2)证明:∵=,
∴∠EBC=∠BDC.
又∵∠BCE=∠BCD,
∴△BCE∽△DCB.
∴=.
∴BC2=CE·CD.
∴BC2=CE·(CE+DE).
∴BC2=CE2+CE·DE.
∴BC2-CE2=CE·DE.
(3)连接OC.
∵E是OA的中点,
∴AE=OE=2.
∴BE=4+2=6.
∵=,
∴∠AOC=∠BOC=90°.
在Rt△COE中,OC=4,OE=2,
由勾股定理,得CE=2.
∵=.
∴∠DAB=∠BCD.
又∵∠AED=∠CEB,
∴△ADE∽△CBE.
∴=.
∴=.
∴DE=.
*2.5.3 切线长定理
基础题
知识点 切线长定理
1.如图,PA,PB分别切⊙O于A,B两点.如果∠PAB=60°,PA=2,那么AB的长为(B)
A.1 B.2 C.3 D.4

2.如图,PA,PB是⊙O的两条切线,切点分别是A,B.如果OP=2,OA=1,那么PB等于(C)
A.1 B.2 C. D.2
3.如图,PA,PB是⊙O的切线,切点为A,B.若OP=4,PA=2,则∠AOB的度数为(C)
A.60° B.90° C.120° D.无法确定
4.如图,AB为⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD,CE分别与⊙O相切于点D,E.若AD=2,∠DAC=∠DCA,则CE=2.
5.如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B是切点.若∠APB=60°,PO=2,则⊙O的半径等于1.

6.如图,四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA和⊙O相切,且AB=8 cm,CD=5 cm,则AD+BC=13cm.
7.如图,PA,PB分别切⊙O于点A,B,连接PO与⊙O相交于点C,连接AC,BC,求证:AC=BC.
证明:∵PA,PB分别切⊙O于点A,B,
∴PA=PB,
∠APC=∠BPC.
又∵PC=PC,
∴△APC≌△BPC(SAS).
∴AC=BC.
8.如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B为切点,AC是⊙O的直径,∠P=60°.
(1)求∠BAC的度数;
(2)当OA=2时,求AB的长.
解:(1)∵PA,PB是⊙O的切线,
∴AP=BP,
∠PAC=90°.
又∵∠P=60°,
∴∠PAB=60°.
∴∠BAC=∠PAC-∠PAB=30°.
(2)连接OP.
在Rt△AOP中,OA=2,∠APO=30°.
∴OP=4.
由勾股定理,得AP=2.
∵AP=BP,∠APB=60°,
∴△APB是等边三角形.
∴AB=AP=2.
中档题
9.(教材P71例5变式)如图所示,AB是⊙O的直径,点C为⊙O外一点,CA,CD是⊙O的切线,A,D为切点,连接BD,AD.若∠ACD=30°,则∠DBA的大小是(D)
A.15°
B.30°
C.60°
D.75°
10.如图,⊙O内切于四边形ABCD,AB=10,BC=7,CD=8,则AD的长度为(D)
A.8 B.9 C.10 D.11

11.如图,AE,AD和BC分别切⊙O于点E,D,F.如果AD=20,那么△ABC的周长为(C)
A.20 B.30 C.40 D.50
12.如图,PA,PB分别切⊙O于点A,B,连接PO,与AB相交于点D,C是⊙O上一点,∠C=60°.
(1)求∠APB的大小;
(2)若PO=20 cm,求△AOB的面积.
解:(1)∵∠C=60°,
∴∠AOB=120°.
∵PA,PB分别切⊙O于点A,B,
∴∠PAO=∠PBO=90°.
∴∠APB=60°.
(2)∵PA,PB分别切⊙O于点A,B,∴PA=PB.
∴点P在AB的垂直平分线上.同理,点O在AB的垂直平分线上.∴PO垂直平分AB.
∵∠APB=60°,∠AOB=120°,
∴∠OPB=∠OPA=30°,∠POB=∠POA=60°.
∵PO=20 cm,∴OB=10 cm.
∴OD=OB·cos∠POB=5 cm.
∴BD=OB·sin∠POB=5 cm.
∴AB=2BD=10 cm.
∴S△AOB=×10×5=25 cm2.
13.(教材P72练习T1变式)如图,直线AB,BC,CD分别与⊙O相切于点E,F,G,且AB∥CD,OB=6 cm,OC=8 cm.求:
(1)∠BOC的度数;
(2)BE+CG的长;
(3)⊙O的半径.
解:(1)连接OF.
根据切线长定理,得BE=BF,CF=CG,∠OBF=∠OBE,∠OCF=∠OCG.
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°.
∴∠OBC+∠OCF=90°.
∴∠BOC=90°.
(2)由(1)知,∠BOC=90°.
∵OB=6 cm,OC=8 cm,
∴由勾股定理,得BC==10 cm.
∴BE+CG=BC=10 cm.
(3)∵OF⊥BC,由面积相等,得OF==4.8 cm.
综合题
14.如图,AD∥BC,AB⊥BC,以AB为直径的⊙O与DC相切于E.已知AB=8,边BC比AD大6.
(1)求边AD,BC的长;
(2)在直径AB上是否存在一动点P,使以A,D,P为顶点的三角形与△BCP相似?若存在,求出AP的长;若不存在,请说明理由.
解:(1)过点D作DF⊥BC于F,
在Rt△DFC中,DF=AB=8,FC=BC-AD=6,
∴DC2=62+82=100,即DC=10.
设AD=x,则DE=AD=x,EC=BC=x+6,
∴x+(x+6)=10.
∴x=2.∴AD=2,BC=2+6=8.
(2)存在符合条件的P点.设AP=y,则BP=8-y,△ADP与△BCP相似,有两种情况:
①△ADP∽△BCP时,有
=,即=,∴y=.
②△ADP∽△BPC时,有
=,即=.∴y=4.
故存在符合条件的点P,此时AP=或4.
2.5.4 三角形的内切圆
基础题
知识点1 三角形的内切圆、内心及作图
1.已知△ABC的内切圆O和各边分别相切于点D,E,F,则点O是△DEF的(D)
A.三条中线的交点
B.三条高的交点
C.三条角平分线的交点
D.三条边的中垂线的交点
2.关于三角形的内心:①到三边的距离相等;②到三个顶点的距离相等;③是三边垂直平分线的交点;④是三条内角平分线的交点.其中正确的说法有(B )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.如图,某石油公司计划在三条公路围成的一块平地上建一个加油站,综合各种因素,要求这个加油站到三条公路的距离相等,则应建在(A)
A.△ABC的三条内角平分线的交点处
B.△ABC的三条高线的交点处
C.△ABC三边的中垂线的交点处
D.△ABC的三条中线的交点处
4.若三角形的内心和外心重合,那么这个三角形是(D)
A.直角三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰三角形 D.等边三角形
5.制作铁皮桶,需在一块三角形材料上截取一个面积最大的圆,请画出该圆.(保留作图痕迹,不要求写作法)
解:⊙O即为所求作的圆.
知识点2 三角形的内心、内切圆的有关计算与证明
6.(2017·眉山)如图,在△ABC中,∠A=66°,点I是内心,则∠BIC的大小为(C)
A.114°
B.122°
C.123°
D.132°
7.等边三角形外接圆的半径为2,那么它内切圆的半径为(A)
A.1 B. C. D.2
8.(2018·湖州)如图,已知△ABC的内切圆⊙O与BC边相切于点D,连接OB,OD.若∠ABC=40°,则∠BOD的度数是70°.
9.如图所示,⊙O是△ABC的内切圆,分别切AB,BC,CA于点D,E,F,设⊙O的半径为r,BC=a,CA=b,AB=c.求证:S△ABC=r(a+b+c).
证明:连接OA,OB,OC,OD,OE,OF.
∵⊙O是△ABC的内切圆,
∴OD=OE=OF=r.
∵S△ABC=S△AOB+S△BOC+S△COA,
∴S△ABC=cr+ar+br=r(a+b+c).
10.如图,在△ABC中,∠C=90°,⊙O是△ABC的内切圆,D,E,F是切点.
(1)求证:四边形ODCE是正方形;
(2)如果AC=6,BC=8,求内切圆⊙O的半径.
解:(1)证明:∵⊙O是△ABC的内切圆,
∴OD⊥BC,OE⊥AC.
又∠C=90°,
∴四边形ODCE是矩形.
∵OD=OE,
∴四边形ODCE是正方形.
(2)∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB==10.
由切线长定理,得AF=AE,BD=BF,CD=CE,
∴CD+CE=BC+AC-BD-AE=BC+AC-AB=4,则CE=2.
即⊙O的半径为2.
易错点 内心与外心概念混淆不清
11.如图,△ABC是圆的内接三角形,点P是△ABC的内心,∠A=50°,则∠BPC的度数为115°.
中档题
12.《九章算术》中“今有勾七步,股有二十四步,问勾中容圆径几何?”其意思是:“今有直角三角形,勾(短直角边)长为7步,股(长直角边)长为24步,问该直角三角形的容圆(内切圆)直径是多少?”(C)
A.4步 B.5步 C.6步 D.8步
13.(2018·威海)如图,在扇形CAB中,CD⊥AB,垂足为D,⊙E是△ACD的内切圆,连接AE,BE,则∠AEB的度数为135°.
14.已知,在△ABC中,内切圆I和边BC,CA,AB分别相切于点D,E,F.
(1)若∠A=60°,求∠FDE的度数;
(2)若∠A=130°,求∠FDE的度数;
(3)你能猜想出∠FDE与∠A有什么数量关系吗?不需要证明.
解:(1)连接IE,IF.
∵内切圆I和边BC,CA,AB分别相切于点D,E,F,
∴∠AEI=∠AFI=90°.
∵∠A=60°,
∴∠EIF=360°-∠AEI-∠AFI-∠A=120°.
∴∠FDE=∠EIF=60°.
(2)方法同上,∠EIF=50°.
∴∠FDE=∠EIF=25°.
(3)∠FDE=90°-∠A.
15.如图所示,已知△ABC的内心为I,外心为O.
(1)试找出∠A与∠BOC,∠A与∠BIC的数量关系;
(2)由(1)题的结论写出∠BOC与∠BIC的关系.
解:(1)∠A=∠BOC.
∵I是△ABC的内心,
∴∠IBC=∠ABC,∠ICB=∠ACB.
∴∠BIC=180°-(∠IBC+∠ICB)
=180°-(∠ABC+∠ACB)
=180°-(180°-∠A)
=90°+∠A.
(2)∠BIC=90°+∠A
=90°+×∠BOC
=90°+∠BOC.
综合题
16.如图,有一块三角形余料ABC,∠B=90°,BC=3 m,AB=4 m,现有两种余料的再利用方案,分别制作正方形和圆形桌面.
方案一,如图1,作正方形DEFB,使它的四个顶点都在△ABC边上;
方案二,如图2,作△ABC的内切圆O,它与三边分别相切于点G,H,I.
请通过计算,比较哪种方案的利用率高.
图1       图2
解:设DE=x,则AD=4-x,
∵DE⊥AB,∴△ADE∽△ABC.
∴=,即=.解得x=.
∴S正方形DEFB=()2=.
∵△ABC中,∠B=90°,BC=3 m,AB=4 m,
∴AC=5 m.
∵点O是△ABC的内心,∴OI=OG=OH=r.
∴(AB+BC+AC)·r=AB·BC,即
(4+3+5)r=4×3,解得r=1.
∴S⊙O=π.
∵<π,∴方案二的利用率高.
2.5.2 圆的切线
第1课时 切线的判定
基础题
知识点 圆的切线的判定
1.下列直线中,能判定为圆的切线的是(D)
A.与圆有公共点的直线
B.过圆的半径的外端点的直线
C.垂直于圆的半径的直线
D.经过直径的一个端点,且垂直于这条直径的直线
2.如图,A是圆O上一点,AO=5,PO=13,AP=12,则PA与圆O的位置关系是(C)
A.无法确定
B.相交
C.相切
D.相离
3.如图,△ABC的一边AB是⊙O的直径,请你添加一个条件,使得BC是⊙O的切线,你所添加的条件为AB⊥BC.

4.如图,A,B是⊙O上的两点,AC是过A点的一条直线.如果∠AOB=120°,那么当∠CAB的度数等于60°时,AC才能成为⊙O的切线.
5.(2018·邵阳)如图所示,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,过点B作BD⊥CD,垂足为D,连接BC,BC平分∠ABD.求证:CD为⊙O的切线.
证明:∵BC平分∠ABD,
∴∠OBC=∠DBC.
∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB.
∴∠DBC=∠OCB.∴OC∥BD.
∵BD⊥CD,∴OC⊥CD.
又∵OC为⊙O的半径,
∴CD为⊙O的切线.
6.如图,AB为⊙O的直径,C是⊙O上一点,D在AB的延长线上,且∠DCB=∠A.求证:CD是⊙O的切线.
证明:连接OC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
∴∠A+∠ABC=90°.
又∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB.
又∵∠DCB=∠A,
∴∠A+∠ABC=∠DCB+∠OCB=90°.
∴OC⊥DC.
又∵OC是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线.
7.(教材P67练习T2变式)如图,在△ABO中,OA=OB,C是边AB的中点,以O为圆心的圆过点C.
(1)求证:AB与⊙O相切;
(2)若∠AOB=120°,AB=4,求⊙O的面积.
解:(1)证明:连接CO.
∵AO=BO,
∴△AOB是等腰三角形.
∵C是边AB的中点,
∴OC⊥AB.
∵OC是⊙O的半径,
∴AB与⊙O相切.
(2)在等腰△AOB中,∠AOB=120°,
∴∠A=∠B=30°.
∵C是边AB的中点,AB=4,∴AC=2.
在Rt△ACO中,∠ACO=90°,∠A=30°,AC=2,
∴OC=AC=2.
∴S=π×22=4π.
易错点 判断圆和各边相切时考虑不全面而漏解
8.如图,在平面直角坐标系第一象限内有一矩形OABC,B(4,2),现有一圆同时和这个矩形的三边都相切,则此圆的圆心P的坐标为(1,1)或(3,1)或(2,0)或(2,2).
中档题
9.如图,AB是⊙O的直径,BC交⊙O于点D,DE⊥AC于点E,要使DE是⊙O的切线,还需补充一个条件,则补充的条件不正确的是(A)
A.DE=DO
B.AB=AC
C.CD=DB
D.AC∥OD
10.如图,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上的一点.若∠BAC=∠CAM,过点C作直线l垂直于射线AM,垂足为D.试判断CD与⊙O的位置关系,并说明理由.
解:直线CD与⊙O相切.理由如下:
连接OC.
∵OA=OC,
∴∠BAC=∠OCA.
∵∠BAC=∠CAM,
∴∠OCA=∠CAM.∴OC∥AM.
∵CD⊥AM,∴OC⊥CD.
∵OC为半径,
∴直线CD与⊙O相切.
11.(1)如图1,△ABC内接于⊙O,AB为直径,∠CAE=∠B,试说明AE与⊙O相切于点A;
(2)在图2中,若AB为非直径的弦,∠CAE=∠B,AE还与⊙O相切于点A吗?请说明理由.
图1         图2
解:(1)证明:∵AB为直径,
∴∠ACB=90°.
∴∠B+∠BAC=90°.而∠CAE=∠B,
∴∠CAE+∠BAC=90°,即∠BAE=90°.
∴OA⊥AE.
又∵OA是⊙O的半径,
∴AE与⊙O相切于点A.
(2)AE还与⊙O相切于点A.理由如下:
作直径AD,连接DC,
∴∠D+∠DAC=90°.
∵∠B=∠D,而∠CAE=∠B,
∴∠CAE+∠DAC=90°,即∠DAE=90°.
∴OA⊥AE.
又∵OA是⊙O的半径,
∴AE与⊙O相切于点A.
综合题
12.如图,已知⊙O的直径为AB,AC⊥AB于点A,BC与⊙O相交于点D,在AC上取一点E,使得ED=EA.
(1)求证:ED是⊙O的切线;
(2)当OA=3,AE=4时,求BC的长度.
解:(1)证明:连接OD.
∵AC⊥AB,
∴∠BAC=90°,
即∠OAE=90°.
在△AOE与△DOE中,
∴△AOE≌△DOE(SSS).
∴∠OAE=∠ODE=90°,即OD⊥ED.
又∵OD是⊙O的半径,
∴ED是⊙O的切线.
(2)∵AB是直径,∴∠ADB=90°.
∴∠ADC=90°.
∴∠ADE+∠CDE=90°,∠DAE+∠ACD=90°.
∵AE=DE,∴∠ADE=∠DAE.
∴∠CDE=∠ACD.
∴DE=CE.
又AE=DE,
∴AE=CE.
∴AC=2AE=8.
∵OA=3,∴AB=6.
在Rt△ABC中,
BC===10.
∴BC的长度是10.