7.2 与圆有关的位置关系
一、点与圆的位置关系
1、设圆的半径为r,点到圆心的距离为d,则
(1)点在圆内;
(2)点在圆________;
(3)点在圆外;
/
2、不在同一条直线上的________点确定一个圆.
3、经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做三角形的________. 外接圆的圆心是三角形三条边的________的交点,叫做这个三角形的________心.
二、直线与圆的位置关系
1、设圆的半径为r,圆心到直线的距离为d,则
(1)直线与圆相交(图1)有________交点;
(2)直线与圆相切(图2)有________交点;
(3)直线与圆________(图3)无交点;
/
2、相关概念:
(1)直线和圆有两个公共点,这时我们说这条直线和圆________,这条直线叫做圆的________.
(2)直线和圆有________公共点,这时我们说这条直线和圆相切,这条直线叫做圆的切线,这个点叫做________.
(3)直线和圆没有公共点,这时我们说这条直线和圆________,
(4)切线长:经过圆外一点的圆切线上,这点和圆的________之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.
(5)与三角形三边都相切的圆叫做三角形的________,内切圆的圆心是三角形________的交点,叫做三角形的________心.
3、相关定理:
(1)切线的判定定理:经过半径外端且垂直于________的直线是圆的切线.
(2)切线的性质定理:圆的切线垂直于过________的半径;
推论1:过圆心垂直于切线的直线必过________;
推论2:过切点垂直于切线的直线必过________.
以上三个定理及推论也称二推一定理:
即:①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一个.
(3)切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长________,这一点和圆心的连线平分两条切线的________.
三、圆和圆的位置关系
1、设两圆的半径分别为R、r(R>r),圆心距为d,则
(1)两圆外离(图1)无交点;
(2)两圆外切(图2)有一个交点;
(3)两圆相交(图3)有两个交点;
(4)两圆内切(图4) 有一个交点;
(5)两圆内含(图5)无交点;
/////
2、相关概念:
(1)如果两个圆没有公共点,那么这两个圆________,分为________(图1)和________(图5)两种情况;
(2)如果两个圆只有________公共点,那么这两个圆________,分为________(图2)和________(图4)两种情况;
(3)如果两个圆有________公共点,那么这两个圆相交.
考点一:点与圆的位置关系
已知⊙O的半径为5cm,点P到圆心O的距离OP=6cm,则点P(?? )
A.在⊙O外 B.在⊙O上 C.在⊙O内 D.不能确定
变式跟进1如图,△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,且点D,E分别是AC,AB的中点,若作半径为 3的⊙C,则下列选项中的点在⊙C外的是(?? )
/
A.?点B??????????????????????????????????????/B.?点D??????????????????????????????????????/C.?点E??????????????????????????????????????/D.?点A
考点二:确定圆的条件
如图所示,破残的圆形轮片上,弦AB的垂直平分线交弧AB于点C,交弦AB于点D.已知:AB=24cm,CD=8cm.
/
(1)求作此残片所在的圆(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求(1)中所作圆的半径.
变式跟进2如图,已知直角坐标系中一条圆弧经过正方形网格的格点A,B,C.
(1)用直尺画出该圆弧所在圆的圆心M的位置;
(2)若A点的坐标为(0,4),D点的坐标为(7,0),试验证点D是否在经过点A,B,C的抛物线上;
(3)在(2)的条件下,求证:直线CD是⊙M的切线.
/
考点三:三角形与外接圆
直角三角形两直角边长分别为
3
和1,那么它的外接圆的直径是(?? )
A.?1???????????????????????????????????????????/B.?2???????????????????????????????????????????/C.?3???????????????????????????????????????????/D.?4
变式跟进3如图,O为锐角三角形ABC的外心,四边形OCDE为正方形,其中E点在△ABC的外部,判断下列叙述何者正确(?? )
/
A.?O是△AEB的外心,O是△AED的外心???????????????????/B.?O是△AEB的外心,O不是△AED的外心
C.?O不是△AEB的外心,O是△AED的外心????????????????/D.?O不是△AEB的外心,O不是△AED的外心
考点四:直线与圆的位置关系
在△ABC中,∠A=90°,AB=3cm,AC=4cm,若以A为圆心2.5cm为半径作⊙O,则BC与⊙O的位置关系是(?? )
A.相交 B.相离 C.相切 D.不能确定
变式跟进4如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC≠BC,点M是边AC上的动点.过点M作MN∥AB交BC于N,现将△MNC沿MN折叠,得到△MNP.若点P在AB上.则以MN为直径的圆与直线AB的位置关系是________.
/
考点五:圆和圆的位置关系
如果两圆半径分别为5和8,圆心距为3,那么这两个圆的位置关系是(????? )
A.?外离?????????????????????????????????????B.?外切?????????????????????????????????????C.?相交?????????????????????????????????????D.?内切
变式跟进5在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=9,D是AB的中点,G是△ABC的重心,如果以点D为圆心DG为半径的圆和以点C为圆心半径为 ?? 的圆相交,那么 ?? 的取值范围是(?? )
A.???<5 ;??????????????????????????/B.???>5 ;??????????????????????????/C.???<10 ;??????????????????????????/D.?5?<10 .
考点六:切线的性质与判定
如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,D在AB的延长线上,且∠BCD=∠A.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为3,CD=4,求BD的长.
/
变式跟进6如图,点E在以AB为直径的⊙O上,点C是
????
的中点,过点C作CD垂直于AE,交AE的延长线于点D,连接BE交AC于点F.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若cos∠CAD=
4
5
,BF=15,求AC的长.
/
考点七:三角形与内切圆
在△ABC中,I是内心,∠ BIC=130°,则∠A的度数为________。
变式跟进7已知直角三角形的外接圆半径为6,内切圆半径为2,那么这个三角形的面积是(?? )
A.32 B.34 C.27 D.28
考点八:切线长定理
如图,PA,PB切⊙O于A,B两点,CD切⊙O于点E,交PA,PB于C,D.若⊙O的半径为1,△PCD的周长等于2
3
,则线段AB的长是(?? )
/
A.
3
B.3 C.2
3
D.3
3
变式跟进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.
一、单选题
1.(2017?宁波)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,BC= / .以BC的中点O为圆心的圆分别与AB、AC相切于D、E两点,则 / 的长为?????????? (? ??????)
/
A.?/?????????????????????????????????????????/B.?/?????????????????????????????????????????/C.?/?????????????????????????????????????????/D.?/
2.(2017?百色)以坐标原点O为圆心,作半径为2的圆,若直线y=﹣x+b与⊙O相交,则b的取值范围是(?? )
A.?0≤b<2/???????????/B.?﹣2 /???????????/C.?﹣2 / 2 /???????????/D.?﹣2 / <b<2 /
3.(2018·常州)如图,AB是⊙O的直径,MN是⊙O的切线,切点为N,如果∠MNB=52°,则∠NOA的度数为( )
/
A.76° B.56° C.54° D.52°
4.(2018·重庆b卷)如图,△ABC中,∠A=30°,点O是边AB上一点,以点O为圆心,以OB为半径作圆,⊙O恰好与AC相切于点D,连接BD.若BD平分∠ABC,AD=2
3
,则线段CD的长是( )
/
A.2 B.
3
C.
3
2
D.
3
2
3
5.(2018·上海)如图,已知∠POQ=30°,点A、B在射线OQ上(点A在点O、B之间),半径长为2的⊙A与直线OP相切,半径长为3的⊙B与⊙A相交,那么OB的取值范围是( )
/
A.5<OB<9 B.4<OB<9 C.3<OB<7 D.2<OB<7
6.(2019·台州)如图,等边三角形的边长为8,以上一点为圆心的圆分别与边,相切,则的半径为( )
/
A. B.3 C.4 D.
7.(2019·无锡)如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PO的延长线交⊙O于点B,若∠P=40°,则∠B的度数为 ( )
/
A.20° B.25° C.40° D.50°8.(2019·广西)如图,为的直径,是的切线,切点分别为点,点为线段上的一个动点,连接,已知,,当的值最小时,则的值为( )
/
A. B. C. D.
二、填空题
9.(2017?大庆)△ABC中,∠C为直角,AB=2,则这个三角形的外接圆半径为________.
10.(2017?上海)如图,已知Rt△ABC,∠C=90°,AC=3,BC=4.分别以点A、B为圆心画圆.如果点C在⊙A内,点B在⊙A外,且⊙B与⊙A内切,那么⊙B的半径长r的取值范围是________.
/
11.(2018·益阳)如图,在圆O中,AB为直径,AD为弦,过点B的切线与AD的延长线交于点C,AD=DC,则∠C=________度.
/
12.(2018·内江)如图,以AB为直径的⊙O的圆心O到直线l的距离OE=3,⊙O的半径r=2,直线AB不垂直于直线l,过点A,B分别作直线l的垂线,垂足分别为点D,C,则四边形ABCD的面积的最大值为__________.
/
13.(2018·湖州)如图,已知△ABC的内切圆⊙O与BC边相切于点D,连结OB,OD.若∠ABC=40°,则∠BOD的度数是_____.
/
14.(2019·河池)如图,PA、PB是的切线,A、B为切点,∠OAB=38°,则∠P=____.
/
15.(2019·常州)如图,半径为的⊙与边长为的等边三角形的两边、都相切,连接,则_____.
/
16.(2019·潍坊)如图所示,在平面直角坐标系中,一组同心圆的圆心为坐标原点,它们的半径分别为1,2,3,…,按照“加1”依次递增;一组平行线,,,,,…都与x轴垂直,相邻两直线的间距为l,其中与轴重合若半径为2的圆与在第一象限内交于点,半径为3的圆与在第一象限内交于点,…,半径为的圆与在第一象限内交于点,则点的坐标为_____.(为正整数)
/
三、解答题
17.(2017?福建)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点P在CA的延长线上,∠CAD=45°.
(Ⅰ)若AB=4,求 / 的长;
(Ⅱ)若 / = / ,AD=AP,求证:PD是⊙O的切线.
/
18.(2018·曲靖)如图,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,将弧BC沿直线BC翻折,使弧BC的中点D恰好与圆心O重合,连接OC,CD,BD,过点C的切线与线段BA的延长线交于点P,连接AD,在PB的另一侧作∠MPB=∠ADC.
(1)判断PM与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若PC=
3
,求四边形OCDB的面积.
/
19.(2019·毕节)如图,点P在⊙O外,PC是⊙O的切线,C为切点,直线PO与⊙O相交于点A、B.
(1)若∠A=30°,求证:PA=3PB;
(2)小明发现,∠A在一定范围内变化时,始终有∠BCP=(90°﹣∠P)成立.请你写出推理过程.
/
20.(2019·天津)已知,分别与相切于点,,,为上一点.
/
(Ⅰ)如图①,求的大小;
(Ⅱ)如图②,为的直径,与相交于点,若,求的大小.
一、单选题
1.(2018?芜湖二模)如果两圆只有两条公切线,那么这两圆的位置关系是( )
A.内切 B.外切 C.相交 D.外离
2.(2018?上海三模)下列命题中,真命题是( )
A.如果第一个圆上的点都在第二个圆的外部,那么这两个圆外离
B.如果一个点即在第一个圆上,又在第二个圆上,那么这两个圆外切
C.如果一条直/线上的点到圆心的距离等于半径长,那么这条直线与这个圆相切
D.如果一条直线上的点都在一个圆的外部,那么这条直线与这个圆相离
3.(2018?潍坊模拟)如图,圆O是等边三角形内切圆,则∠BOC的度数是( )
/
A.60° B.100° C.110° D.120°
4.(2018?德阳模拟)如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B为切点,AC为⊙O的直径,弦BD⊥AC下列结论:①∠P+∠D=180°;②∠COB=∠DAB;③∠DBA=∠ABP;④∠DBO=∠ABP.其中正确的只有( )
/
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
5.(2019·宜兴模拟)如图,P为⊙O外一点,PA、PB分别切⊙O于点A、B,CD切⊙O于点E,分别交PA、PB于点C、D,若PA=6,则△PCD的周长为( )
/
A.8 B.6 C.12 D.10
6.(2019·上海模拟)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=2,AB=4,BC=6,点O是边BC上一点,以O为圆心,OC为半径的⊙O,与边AD只有一个公共点,则OC的取值范围是( )
/
A.4<OC≤ B.4≤OC≤ C.4<OC D.4≤OC
7.(2019·金华模拟)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.(-3,0) B.(-2,0) C.(-4,0)或(-2,0) D.(-4,0)
8.(2019·滨州模拟)如图,在半径为4的⊙O中,CD为直径,AB⊥CD且过半径OD的中点,点E为⊙O上一动点,CF⊥AE于点F.当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为( )
/
A. B. C. D.
二、填空题
9.(2018?连云港模拟)如图,在⊙O中,PD与⊙O相切于点D,与直径AB的延长线交于点P,点C是⊙O上一点,连接BC、DC,∠APD=30°,则∠BCD=______.
/
10.(2018?乌拉特前旗一模)如图,AB为⊙O的直径,直线l与⊙O相切于点C,AD⊥l,垂足为D,AD交⊙O于点E,连接OC、BE.若AE=6,OA=5,则线段DC的长为________.
/
11.(2018·内江模拟)如图,PA、PB切⊙O于点A、B,PA=4,∠APB=60°,点E在上,且CD切⊙O于点E,交PA、PB于C、D两点,则CD的最小值是_____.
/
12.(2018?玉林三模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=2,⊙C的半径为1,点P是斜边AB上的点,过点P作⊙C的一条切线PQ(点Q是切点),则线段PQ的最小值为_____.
/
13.(2019·益阳模拟)如图,AB是⊙O的直径,BD,CD分别是过⊙O上点B,C的切线,且∠BDC=110°.连接AC,则∠A的度数是_____°.
/
14.(2019·绥化模拟)如图,等边△ABC中,AB=4,O为三角形中心,⊙O的直径为1,现将⊙O沿某一方向平移,当它与等边△ABC的某条边相切时停止平移,记平移的距离为d ,则d的取值范围是 .
/
15.(2019·台州模拟)如图,直线l与⊙相切于点D,过圆心O作EF∥l交⊙O于E、F两点,点A是⊙O上一点,连接AE,AF,并分别延长交直线于B、C两点;若⊙的半径R=5,BD=12,则∠ACB的正切值为______.
/
16.(2019·岳阳模拟)如图,在△ABC中,CA=CB=10,AB=12,以BC为直径的圆⊙O交AC于点G,交AB于点D,过点D作⊙O的切线,交CB的延长线于点E,交AC于点F.则下列结论:①DF⊥AC;②DO=DB;③cos∠E=.正确的是__.
/
三、解答题
17.(2018?咸宁模拟)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,BC与⊙O相交于点D,点E在⊙O上,且DE=DA,AE与BC交于点F.
(1)求证:FD=CD;
(2)若AE=8,tan∠E=
3
4
,求⊙O的半径.
/
18.(2018?无锡四模)我们知道,平面内互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,如果两条数轴不垂直,而是相交成任意的角ω(0°<ω<180°且ω≠90°),那么这两条数轴构成的是平面斜坐标系,两条数轴称为/斜坐标系的坐标轴,公共原点称为斜坐标系的原点,如图1,经过平面内一点P作坐标轴的平行线PM和PN,分别交x轴和y轴于点M,N.点M、N在x轴和y轴上所对应的数分别叫做P点的x坐标和y坐标,有序实数对(x,y)称为点P的斜坐标,记为P(x,y).
(1)如图2,ω=45°,矩形OAB/C中的一边OA在x轴上,BC与y轴交于点D,OA=2,OC=l.
①点A、B、C在此斜坐标系内的坐标分别为A ,B ,C .
②设点P(x,y)在经过O、B两点的直线上,则y与x之间满足的关系为 .
③设点Q(x,y)在经过A、D两点的直线上,则y与x之间满足的关系为 .
/
(2)若ω=120°,O为坐标原点.
①如图3,圆M与y轴相切原点O,被x轴截得的弦长OA=4
3
,求圆M的半径及圆心M的斜坐标.
②如图4,圆M的圆心斜坐标为M(2,2),若圆上恰有两个点到y轴的距离为1,则圆M的半径r的取值范围是 .
/
19.(2019·北京模拟)如图,AB是⊙O直径,BC⊥AB于点B,点C是射线BC上任意一点,过点C作CD切⊙O于点D,连接AD.
(1)求证:BC=CD;
(2)若∠C=60°,BC=3,求AD的长.
/
20.(2019·武汉模拟)如图,PA、PB是⊙O的切线,A,B为切点,D为⊙O上一点.
(1)求证:∠P=180°﹣2∠D;
(2)如图,PE∥BD交AD于点E,若DE=2AE,tan∠OPE=,⊙O的半径为2,求AE的长.
/
/
7.2 与圆有关的位置关系
一、点与圆的位置关系
1、设圆的半径为r,点到圆心的距离为d,则
(1)点在圆内;
(2)点在圆上;
(3)点在圆外;
/
2、不在同一条直线上的三个点确定一个圆.
3、经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆. 外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.
二、直线与圆的位置关系
1、设圆的半径为r,圆心到直线的距离为d,则
(1)直线与圆相交(图1)有两个交点;
(2)直线与圆相切(图2)有一个交点;
(3)直线与圆相离(图3)无交点;
/
2、相关概念:
(1)直线和圆有两个公共点,这时我们说这条直线和圆相交,这条直线叫做圆的割线.
(2)直线和圆有一个公共点,这时我们说这条直线和圆相切,这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.
(3)直线和圆没有公共点,这时我们说这条直线和圆相离,
(4)切线长:经过圆外一点的圆切线上,这点和圆的切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.
(5)与三角形三边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心.
3、相关定理:
(1)切线的判定定理:经过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线.
(2)切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径;
推论1:过圆心垂直于切线的直线必过切点;
推论2:过切点垂直于切线的直线必过圆心.
以上三个定理及推论也称二推一定理:
即:①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一个.
(3)切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
三、圆和圆的位置关系
1、设两圆的半径分别为R、r(R>r),圆心距为d,则
(1)两圆外离(图1)无交点;
(2)两圆外切(图2)有一个交点;
(3)两圆相交(图3)有两个交点;
(4)两圆内切(图4) 有一个交点;
(5)两圆内含(图5)无交点;
/////
2、相关概念:
(1)如果两个圆没有公共点,那么这两个圆相离,分为外离(图1)和内含(图5)两种情况;
(2)如果两个圆只有一个公共点,那么这两个圆相切,分为外切(图2)和内切(图4)两种情况;
(3)如果两个圆有两个公共点,那么这两个圆相交.
考点一:点与圆的位置关系
已知⊙O的半径为5cm,点P到圆心O的距离OP=6cm,则点P(?? )
A.在⊙O外 B.在⊙O上 C.在⊙O内 D.不能确定
【答案】A
【解析】解:∵OP=6cm>5cm, ∴点P在⊙O外.
故选A.
【点评】利用点与圆的位置关系的判断方法求解.
变式跟进1如图,△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,且点D,E分别是AC,AB的中点,若作半径为 3的⊙C,则下列选项中的点在⊙C外的是(?? )
/
A.?点B??????????????????????????????????????/B.?点D??????????????????????????????????????/C.?点E??????????????????????????????????????/D.?点A
【答案】D
【解析】解:∵∠C=90°,AB=5,AC=4, ∴BC=3,
∵且点D,E分别是AC,AB的中点,
∴CD=2,CE=
5
2
,
∴点B在⊙C上,
∴点E在⊙C内,
∵BC=3,
∴点D在⊙C内,
∴点A在⊙C外,
故选:D.
【点评】分别求出AC、CE、BC、CD的长,根据点与圆的位置关系的判断方法进行判断即可.
考点二:确定圆的条件
如图所示,破残的圆形轮片上,弦AB的垂直平分线交弧AB于点C,交弦AB于点D.已知:AB=24cm,CD=8cm.
/
(1)求作此残片所在的圆(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求(1)中所作圆的半径.
【答案】答案见解析
【解析】(1)解:作弦AC的垂直平分线与弦AB的垂直平分线交于O点,以O为圆心OA长为半径作圆O就是此残片所在的圆,如图.
/
(2)解:连接OA,
/
设OA=x,AD=12cm,OD=(x﹣8)cm,
则根据勾股定理列方程:
x2=122+(x﹣8)2 ,
解得:x=13.
答:圆的半径为13cm.
【点评】(1)根据垂径定理作图即可。作出AB的垂直平分线,再作出AC的垂直平分线即可。
(2)连接OA,在Rt△AOD中,根据勾股定理列方程求解即可。
变式跟进2如图,已知直角坐标系中一条圆弧经过正方形网格的格点A,B,C.
/
(1)用直尺画出该圆弧所在圆的圆心M的位置;
(2)若A点的坐标为(0,4),D点的坐标为(7,0),试验证点D是否在经过点A,B,C的抛物线上;
(3)在(2)的条件下,求证:直线CD是⊙M的切线.
【答案】答案见解析
【解析】(1)解:如图1,点M即为所求
/
(2)解:由A(0,4),可得小正方形的边长为1,从而B(4,4)、C(6,2)
设经过点A、B、C的抛物线的解析式为y=ax2+bx+4
依题意 {
4=16??+4??+4
2=36??+6??+4
,解得
所以经过点A、B、C的抛物线的解析式为y=﹣
1
6
x2+
2
3
x+4
把点D(7,0)的横坐标x=7代入上述解析式,得
所以点D不在经过A、B、C的抛物线上;
(3)证明:如图,设过C点与x轴垂直的直线与x轴的交点为E,连接MC,作直线CD
/
∴CE=2,ME=4,ED=1,MD=5
在Rt△CEM中,∠CEM=90°
∴MC2=ME2+CE2=42+22=20
在Rt△CED中,∠CED=90°
∴CD2=ED2+CE2=12+22=5
∴MD2=MC2+CD2
∴∠MCD=90°
∵MC为半径
∴直线CD是⊙M的切线
【点评】(1)根据垂径定理的知识解答此题。
(2)观察图形,由点A的坐标,得到点B、C的坐标,用待定系数法求出抛物线的解析式,将x=7代入即可得出结果。
(3)要证直线CD是⊙M的切线.就需证明∠MCD=90°,运用勾股定理先分别求出MC2、CD2、MD2 , 再用勾股定理的逆定理去判定∠MCD是否为直角即可。
考点三:三角形与外接圆
直角三角形两直角边长分别为
3
和1,那么它的外接圆的直径是(?? )
A.?1???????????????????????????????????????????/B.?2???????????????????????????????????????????/C.?3???????????????????????????????????????????/D.?4
【答案】B
【解析】解:由勾股定理得,直角三角形的斜边长=
(
3
)
2
+
1
2
=2, ∴它的外接圆的直径是2,
故选:B.
【点评】根据勾股定理求出直角三角形的斜边长,根据直角三角形的外心的性质解答即可.
变式跟进3如图,O为锐角三角形ABC的外心,四边形OCDE为正方形,其中E点在△ABC的外部,判断下列叙述何者正确(?? )
/
A.?O是△AEB的外心,O是△AED的外心???????????????????/B.?O是△AEB的外心,O不是△AED的外心
C.?O不是△AEB的外心,O是△AED的外心????????????????/D.?O不是△AEB的外心,O不是△AED的外心
【答案】B
【解析】如图,连接OA、OB、OD.
/
∵O是△ABC的外心,
∴OA=OB=OC,
∵四边形OCDE是正方形,
∴OA=OB=OE,
∴O是△ABE的外心,
∵OA=OE≠OD,
∴O表示△AED的外心,
故答案为:B.
【点评】根据三角形外接圆与外心的定义和正方形的性质可以得出OA=OB=OE,得出O是△ABE的外心,又OA=OE≠OD,得出O表示△AED的外心,选出正确选项.
考点四:直线与圆的位置关系
在△ABC中,∠A=90°,AB=3cm,AC=4cm,若以A为圆心2.5cm为半径作⊙O,则BC与⊙O的位置关系是(?? )
A.相交 B.相离 C.相切 D.不能确定
【答案】A
【解析】解:做AD⊥BC,
/
∵∠A=90°,AB=3cm,AC=4cm,若以A为圆心3cm为半径作⊙A,
∴BC=5,
∴AD×BC=AC×AB,
解得:AD=2.4,2.4<3,
∴BC与⊙A的位置关系是:相交.
故选A.
【点评】首先求出点A与直线BC的距离,根据直线与圆的位置关系得出BC与⊙A的位置关系.
变式跟进4如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC≠BC,点M是边AC上的动点.过点M作MN∥AB交BC于N,现将△MNC沿MN折叠,得到△MNP.若点P在AB上.则以MN为直径的圆与直线AB的位置关系是________.
/
【答案】相交
【解析】解:如图连接PC交MN于D,取MN的中点O,连接OP,
/
由题意PD<OP,
∴圆心O到直线AB的距离小于⊙O的半径,
∴以MN为直径的圆与直线AB相交,
故答案为相交;
【点评】设圆心O到直线l的距离为d,⊙O的半径为r,如果d?< r,那么直线与圆相交。如图连接PC交MN于D,取MN的中点O,连接OP,由题意可知PD<OP,即圆心O到直线AB的距离小于⊙O的半径,所以以MN为直径的圆与直线AB的位置关系是相交。
考点五:圆和圆的位置关系
如果两圆半径分别为5和8,圆心距为3,那么这两个圆的位置关系是(????? )
A.?外离?????????????????????????????????????B.?外切?????????????????????????????????????C.?相交?????????????????????????????????????D.?内切
【答案】D
【解析】解:∵两圆半径之差=8-5=3=圆心距8, ∴两个圆的位置关系是内切, 故答案为:D.
【点评】据数量关系来判断两圆的位置关系.设两圆的半径分别为R和r,且R≥r,圆心距为d:外离,则d>R+r;外切,则d=R+r;相交,则R-r<d<R+r;内切,则d=R-r;内含,则d<R-r.
变式跟进5在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=9,D是AB的中点,G是△ABC的重心,如果以点D为圆心DG为半径的圆和以点C为圆心半径为 ?? 的圆相交,那么 ?? 的取值范围是(?? )
A.???<5 ;??????????????????????????/B.???>5 ;??????????????????????????/C.???<10 ;??????????????????????????/D.?5?<10 .
【答案】D
【解析】延长CD交⊙D于点E,
/
∵∠ACB=90°,AC=12,BC=9,∴AB=
??
??
2
+??
??
2
=15,
∵D是AB中点,∴CD=
1
2
AB=
15
2
,
∵G是△ABC的重心,∴CG=
2
3
CD =5,DG=2.5,
∴CE=CD+DE=CD+DF=10,
∵⊙C与⊙D相交,⊙C的半径为r,
∴ 5?<10 ,
故答案为:D.
【点评】各点到C的距离与半径6作对比,大于半径的在圆外,等于半径的在圆上,小于半径的在圆内对比OC<AC<BC,确定O在圆内,B在圆外,写出半径r的取值即可.
考点六:切线的性质与判定
如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,D在AB的延长线上,且∠BCD=∠A.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为3,CD=4,求BD的长.
/
【答案】答案见解析
【解析】(1)证明:如图,连接OC.
/
∵AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,
∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠OCB=90°.
∵OA=OC,∠BCD=∠A,
∴∠ACO=∠A=∠BCD,
∴∠BCD+∠OCB=90°,即∠OCD=90°,
∴CD是⊙O的切线.
(2)解:在Rt△OCD中,∠OCD=90°,OC=3,CD=4, ∴OD= /=5,
∴BD=OD﹣OB=5﹣3=2.
【点评】(1)连接OC,由AB是⊙O的直径可得出∠ACB=90°,即∠ACO+∠OCB=90°,由等腰三角形的性质结合∠BCD=∠A,即可得出∠OCD=90°,即CD是⊙O的切线;(2)在Rt△OCD中,由勾股定理可求出OD的值,进而可得出BD的长.
变式跟进6如图,点E在以AB为直径的⊙O上,点C是
????
的中点,过点C作CD垂直于AE,交AE的延长线于点D,连接BE交AC于点F.
/
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若cos∠CAD=
4
5
,BF=15,求AC的长.
【答案】答案见解析
【解析】(1)证明:连接OC,如图1所示.
/
∵点C是 /的中点,
∴ /= /,
∴OC⊥BE.
∵AB是⊙O的直径,
∴AD⊥BE,
∴AD∥OC.
∵AD⊥CD,
∴OC⊥CD,
∴CD是⊙O的切线.
(2)解:过点O作OM⊥AC于点M,如图2所示.
/
∵点C是 /的中点,
∴ /= /,∠BAC=∠CAE,
∴ /= /.
∵cos∠CAD= /,
∴ /= /,
∴AB= /BF=20.
在Rt△AOM中,∠AMO=90°,AO= /AB=10,cos∠OAM=cos∠CAD= /,
∴AM=AO?cos∠OAM=8,
∴AC=2AM=16.
【点评】(1)连接OC,由点C是
????
的中点利用垂径定理可得出OC⊥BE,由AB是⊙O的直径可得出AD⊥BE,进而可得出AD∥OC,再根据AD⊥CD可得出OC⊥CD,由此即可证出CD是⊙O的切线.(2)过点O作OM⊥AC于点M,由点C是
????
的中点利用圆周角定理可得出∠BAC=∠CAE,根据角平分线的定理结合cos∠CAD=
4
5
可求出AB的长度,在Rt△AOM中,通过解直角三角形可求出AM的长度,再根据垂径定理即可得出AC的长度.
考点七:三角形与内切圆
在△ABC中,I是内心,∠ BIC=130°,则∠A的度数为________。
【答案】80°
【解析】???解 :如图,
/
∵点I是△ABC的内心,
∴∠ABC=2∠IBC,∠ACB=2∠ICB,
∵∠BIC=130°,
∴∠IBC+∠ICB=180°-∠CIB=50°,
∴∠ABC+∠ACB=2×50°=100°,
∴∠BAC=180°-(∠ACB+∠ABC)=80°
【点评】已知∠BIC=130°,则根据三角形内角和定理可知∠IBC+∠ICB=50°,根据三角形内心得出∠ABC=2∠IBC,∠ACB=2∠ICB,则得到∠ABC+∠ACB=100度,再根据三角形的内角和就可以得出答案。
变式跟进7已知直角三角形的外接圆半径为6,内切圆半径为2,那么这个三角形的面积是(?? )
A.32 B.34 C.27 D.28
【答案】D
【解析】解:如图,点O是△ABC的外心,点D是△ABC的内心,E、F、M是△ABCD 内切圆与△ABC的切点.
/
设AB=a,BC=b,则有2=
??+???12
2
,
∴a+b=16,
∴a2+2ab+b2=256,
∵a2+b2=122=144,
∴2ab=112,
∴
1
2
ab=28.
∴△ABC的面积为28.
故选D.
【点评】如图,点O是△ABC的外心,点D是△ABC的内心,E、F、M是△ABCD 内切圆与△ABC的切点.设AB=a,BC=b,则有2=
??+???12
2
,推出a+b=16,所以a2+2ab+b2=256,因为a2+b2=122=144,推出2ab=112,推出
1
2
ab=28,由此即可解决问题.
考点八:切线长定理
如图,PA,PB切⊙O于A,B两点,CD切⊙O于点E,交PA,PB于C,D.若⊙O的半径为1,△PCD的周长等于2
3
,则线段AB的长是(?? )
/
A.
3
B.3 C.2
3
D.3
3
【答案】A
【解析】解:∵PA,PB切⊙O于A、B两点,CD切⊙O于点E,交PA,PB于C,D, ∴AC=EC,DE=DB,PA=PB,
∵△PCD的周长等于3,
∴PA+PB=2
3
,
∴PA=PB=
3
,
链接PA和AO,
/
∵⊙O的半径为1,
∴sin∠APO=
????
????
=
1
3
=
3
3
,
∴∠APO=30°,
∴∠APB=60°,
∴△APB是等边三角形,
∴AB=PA=PB=
3
.
故选:A.
【点评】直接利用切线长定理得出AC=EC,DE=DB,PA=PB,进而求出PA的长,然后判定三角形APB为等边三角形即可确定AB的长.
变式跟进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.
【答案】答案见解析
【解析】(1)解:∵PA,PB是⊙O的切线, ∴AP=BP,
∵∠P=60°,
∴∠PAB=60°,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠PAC=90°,
∴∠BAC=90°﹣60°=30°
(2)解:连接OP,
/
则在Rt△AOP中,OA=2,∠APO=30°,
∴OP=4,
由勾股定理得: /,
∵AP=BP,∠APB=60°,
∴△APB是等边三角形,
∴ /.
【点评】(1)根据切线长定理推出AP=BP,根据等腰三角形性质和三角形的内角和定理求出∠PAB=60°,求出∠PAO=90°即可;(2)根据直角三角形性质求出OP,根据勾股定理求出AP,根据等边三角形的判定和性质求出即可.
一、单选题
1.(2017?宁波)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,BC= / .以BC的中点O为圆心的圆分别与AB、AC相切于D、E两点,则 / 的长为?????????? (? ??????)
/
A.?/?????????????????????????????????????????/B.?/?????????????????????????????????????????/C.?/?????????????????????????????????????????/D.?/
【答案】B
【解析】解: ∵O为BC中点.BC=2/.
∴OA=OB=OC=/.
又∵AC、AB是⊙O的切线,
∴OD=OE=r.OE⊥AC,OD⊥AB,
∵∠A=90°.
∴四边形ODAE为正方形.
∴∠DOE=90°.
∴(2r)2+(2r)2=/.
∴r=1.
∴弧DE=/=/=/.
故答案为B.
【点评】根据O为BC中点.BC=2/.求出OA=OB=OC=/;再根据AC、AB是⊙O的切线,得出四边形ODAE为正方形;由勾股定理求出r的值,再根据弧长公式得出弧DE的长度.
2.(2017?百色)以坐标原点O为圆心,作半径为2的圆,若直线y=﹣x+b与⊙O相交,则b的取值范围是(?? )
A.?0≤b<2 /???????????/B.?﹣2 /???????????/C.?﹣2 / 2 /???????????/D.?﹣2 / <b<2 /
【答案】D
【解析】解:当直线y=﹣x+b与圆相切,且函数经过一、二、四象限时,如图.
在y=﹣x+b中,令x=0时,y=b,则与y轴的交点是(0,b),
当y=0时,x=b,则A的交点是(b,0),
则OA=OB,即△OAB是等腰直角三角形.
连接圆心O和切点C.则OC=2.
则OB= / OC=2 / .即b=2 / ;
同理,当直线y=﹣x+b与圆相切,且函数经过二、三、四象限时,b=﹣2 / .
则若直线y=﹣x+b与⊙O相交,则b的取值范围是﹣2 / <b<2 / .
/
【点评】求出直线y=﹣x+b与圆相切,且函数经过一、二、四象限,和当直线y=﹣x+b与圆相切,且函数经过二、三、四象限时b的值,则相交时b的值在相切时的两个b的值之间.
3.(2018·常州)如图,AB是⊙O的直径,MN是⊙O的切线,切点为N,如果∠MNB=52°,则∠NOA的度数为( )
/
A.76° B.56° C.54° D.52°
【答案】A
【解析】先利用切线的性质得∠??????=90°,则可计算出∠??????=38°,再利用等腰三角形的性质得到∠??=∠??????=38°,然后根据圆周角定理得∠??????的度数.
解:∵MN是⊙O的切线,
∴????⊥????,
∴∠??????=90°,
∴∠??????=∠???????∠??????=90°?52°=38°,
∵????=????,
∴∠??=∠??????=38°,
∴∠??????=2∠??=76°,
故答案为:A.
【点评】考查了圆周角定理和切线的性质.关键是利用圆的切线垂直于经过切点的半径解题.
4.(2018·重庆b卷)如图,△ABC中,∠A=30°,点O是边AB上一点,以点O为圆心,以OB为半径作圆,⊙O恰好与AC相切于点D,连接BD.若BD平分∠ABC,AD=2
3
,则线段CD的长是( )
/
A.2 B.
3
C.
3
2
D.
3
2
3
【答案】B
【解析】连接OD,得Rt△OAD,由∠A=30°,AD=2
3
,可求出OD、AO的长;由BD平分∠ABC,OB=OD可得OD 与BC间的位置关系,根据平行线分线段成比例定理,得结论.
解:连接OD
/
∵OD是⊙O的半径,AC是⊙O的切线,点D是切点,
∴OD⊥AC
在Rt△AOD中,∵∠A=30°,AD=2
3
,
∴OD=OB=2,AO=4,
∴∠ODB=∠OBD,又∵BD平分∠ABC,
∴∠OBD=∠CBD,
∴∠ODB=∠CBD,
∴OD∥CB,
∴
????
????
=
????
????
,即
2
3
????
=
4
2
,
∴CD=
3
.
故选B.
【点评】本题考查了圆的切线的性质、含30°角的直角三角形的性质及平行线分线段成比例定理,解决本题亦可说明∠C=90°,利用∠A=30°,AB=6,先得AC的长,再求CD.遇切点连圆心得直角,是通常添加的辅助线.
5.(2018·上海)如图,已知∠POQ=30°,点A、B在射线OQ上(点A在点O、B之间),半径长为2的⊙A与直线OP相切,半径长为3的⊙B与⊙A相交,那么OB的取值范围是( )
/
A.5<OB<9 B.4<OB<9 C.3<OB<7 D.2<OB<7
【答案】A
【解析】作半径AD,根据直角三角形30度角的性质得:OA=4,再确认⊙B与⊙A相切时,OB的长,即可得结论.
解:设⊙A与直线OP相切时切点为D,连接AD,
∴AD⊥OP,
∵∠O=30°,AD=2,
∴OA=4,
当⊙B与⊙A相内切时,设切点为C,如图1,
∵BC=3,
∴OB=OA+AB=4+3﹣2=5;
当⊙A与⊙B相外切时,设切点为E,如图2,
∴OB=OA+AB=4+2+3=9,
∴半径长为3的⊙B与⊙A相交,那么OB的取值范围是:5<OB<9,
故选A.
//
【点评】本题考查了两圆间的位置关系,分两圆内切与外切分别画出符合题意的图形进行讨论是解题的关键.
6.(2019·台州)如图,等边三角形的边长为8,以上一点为圆心的圆分别与边,相切,则的半径为( )
/
A. B.3 C.4 D.
【答案】A
【解析】连接,,根据等边三角形的性质及含30°的直角三角形的性质即可求解.
解:设与的切点为,
连接,,
∵等边三角形的边长为8,
∴,,
∵圆分别与边,相切,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的半径为,
故选:A.
/
【点评】此题主要考查圆的半径,解题的关键是根据题意作出辅助线进行求解.
7.(2019·无锡)如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PO的延长线交⊙O于点B,若∠P=40°,则∠B的度数为 ( )
/
A.20° B.25° C.40° D.50°
【答案】B
【解析】连接OA,由切线的性质可得∠OAP=90°,继而根据直角三角形两锐角互余可得∠AOP=50°,再根据圆周角定理即可求得答案.
解:连接OA,如图:
/
∵PA是⊙O的切线,切点为A,
∴OA⊥AP,
∴∠OAP=90°,
∵∠P=40°,
∴∠AOP=90°-40°=50°,
∴∠B=∠AOB=25°,
故选B.
【点评】本题考查了切线的性质,圆周角定理,正确添加辅助线,熟练掌握切线的性质定理是解题的关键.
8.(2019·广西)如图,为的直径,是的切线,切点分别为点,点为线段上的一个动点,连接,已知,,当的值最小时,则的值为( )
/
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】延长到使得,则与关于对称,连接与相交于点,此时值最小,连接,两线相交于点,过作于,先求得,再求,进而求,运用相似三角形得,便可得解.
解:延长到使得,则与关于对称,连接与相交于点,此时值最小,连接,两线相交于点,过作于,
/
则,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
,
∴,
∴,
故选:A.
【点评】本题是圆的综合题,主要考查了切线长定理,切线的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,问题较复杂,作的辅助线较多,正确作辅助线是解决问题的关键.
二、填空题
9.(2017?大庆)△ABC中,∠C为直角,AB=2,则这个三角形的外接圆半径为________.
【答案】1
【解析】解:∵△ABC中,∠C为直角,AB=2,
∴这个三角形的外接圆半径为2÷2=1.
故答案为:1.
【点评】根据题意可知,∠C是外接圆的圆周角,因为∠C为直角,所以∠C所对应的边AB=2为该圆的直径,则半径为2÷2=1.
10.(2017?上海)如图,已知Rt△ABC,∠C=90°,AC=3,BC=4.分别以点A、B为圆心画圆.如果点C在⊙A内,点B在⊙A外,且⊙B与⊙A内切,那么⊙B的半径长r的取值范围是________.
/
【答案】8<r<10
【解析】解:如图1,当C在⊙A上,⊙B与⊙A内切时, ⊙A的半径为:AC=AD=4,
⊙B的半径为:r=AB+AD=5+3=8;
/
如图2,
/
当B在⊙A上,⊙B与⊙A内切时,
⊙A的半径为:AB=AD=5,
⊙B的半径为:r=2AB=10;
∴⊙B的半径长r的取值范围是:8<r<10.
故答案为:8<r<10.
【点评】先计算两个分界处r的值:即当C在⊙A上和当B在⊙A上,再根据图形确定r的取值.
11.(2018·益阳)如图,在圆O中,AB为直径,AD为弦,过点B的切线与AD的延长线交于点C,AD=DC,则∠C=________度.
/
【答案】45
【解析】利用圆周角定理得到∠ADB=90°,再根据切线的性质得∠ABC=90°,然后根据等腰三角形的判定方法得到△ABC为等腰直角三角形,从而得到∠C的度数.
解:∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∵BC为切线,
∴AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∵AD=CD,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴∠C=45°.
故答案为45.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了等腰直角三角形的判定与性质.
12.(2018·内江)如图,以AB为直径的⊙O的圆心O到直线l的距离OE=3,⊙O的半径r=2,直线AB不垂直于直线l,过点A,B分别作直线l的垂线,垂足分别为点D,C,则四边形ABCD的面积的最大值为__________.
/
【答案】12
【解析】先判断OE为直角梯形ADCB的中位线,则OE=
1
2
(AD+BC),所以S四边形ABCD=OE?CD=3CD,只有当CD=AB=4时,CD最大,从而得到S四边形ABCD最大值.
解:∵OE⊥l,AD⊥l,BC⊥l,
而OA=OB,
∴OE为直角梯形ADCB的中位线,
∴OE=
1
2
(AD+BC),
∴S四边形ABCD=
1
2
(AD+BC)?CD=OE?CD=3CD,
当CD=AB=4时,CD最大,S四边形ABCD最大,最大值为12.
【点评】本题考查了梯形中位线:梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的一半.
13.(2018·湖州)如图,已知△ABC的内切圆⊙O与BC边相切于点D,连结OB,OD.若∠ABC=40°,则∠BOD的度数是_____.
/
【答案】70°
【解析】先根据三角形内心的性质和切线的性质得到OB平分∠ABC,OD⊥BC,则∠OBD=
1
2
∠ABC=20°,然后利用互余计算∠BOD的度数.
解:∵△ABC的内切圆⊙O与BC边相切于点D,
∴OB平分∠ABC,OD⊥BC,
∴∠OBD=
1
2
∠ABC=
1
2
×40°=20°,
∴∠BOD=90°-∠OBD=70°.
故答案为70°.
【点评】本题考查了三角形内切圆与内心:三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.也考查了等腰三角形的判定与性质和三角形的外接圆.
14.(2019·河池)如图,PA、PB是的切线,A、B为切点,∠OAB=38°,则∠P=____.
/
【答案】76.
【解析】由切线的性质得出PA=PB,PA⊥OA,得出∠PAB=∠PBA,∠OAP=90°,由已知得出∠PBA=∠PAB=90°-∠OAB=52°,再由三角形内角和定理即可得出结果.
解:∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:76.
【点评】本题考查了切线的性质、直角三角形的性质、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理;利用切线的性质来解答问题时,解此类问题的一般思路是利用直角来解决问题.
15.(2019·常州)如图,半径为的⊙与边长为的等边三角形的两边、都相切,连接,则_____.
/
【答案】
【解析】连接,作于,根据切线长定理得出,解直角三角形求得,即可求,然后解直角三角形即可求得的值.
解:连接,作于,
⊙与等边三角形的两边、都相切,
,
,
,
,
.
故答案为.
/
【点评】本题考查了切线的性质,等边三角形的性质,解直角三角形等,作出辅助线构建直角三角形是解题的关键.
16.(2019·潍坊)如图所示,在平面直角坐标系中,一组同心圆的圆心为坐标原点,它们的半径分别为1,2,3,…,按照“加1”依次递增;一组平行线,,,,,…都与x轴垂直,相邻两直线的间距为l,其中与轴重合若半径为2的圆与在第一象限内交于点,半径为3的圆与在第一象限内交于点,…,半径为的圆与在第一象限内交于点,则点的坐标为_____.(为正整数)
/
【答案】
【解析】连,,,、、与轴分别交于、、,在中,,,由勾股定理得出,同理:,,……,得出的坐标为,的坐标为,的坐标为,……,得出规律,即可得出结果.
解:连接,,,、、与轴分别交于、、,如图所示:
在中,,
∴,
同理:,,……,
∴的坐标为,的坐标为,的坐标为,……,
…按照此规律可得点的坐标是,即,
故答案为:.
/
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于过切点的半径.也考查了勾股定理;由题意得出规律是解题的关键.
三、解答题
17.(2017?福建)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,点P在CA的延长线上,∠CAD=45°.
(Ⅰ)若AB=4,求 / 的长;
(Ⅱ)若 / = / ,AD=AP,求证:PD是⊙O的切线.
/
【答案】答案见解析
【解析】解:(Ⅰ)连接OC,OD,
/
∵∠COD=2∠CAD,∠CAD=45°,
∴∠COD=90°,
∵AB=4,
∴OC= /AB=2,
∴ /的长= /×π×2=π;
(Ⅱ)∵ /= /,
∴∠BOC=∠AOD,
∵∠COD=90°,
∴∠AOD=45°,
∵OA=OD,
∴∠ODA=∠OAD,
∵∠AOD+∠ODA=∠OAD=180°,
∴∠ODA=67.5°,
∵AD=AP,
∴∠ADP=∠APD,
∵∠CAD=∠ADP+∠APD,∠CAD=45°,
∴∠ADP= /CAD=22.5°,
∴∠ODP=∠ODA+∠ADP=90°,
∴PD是⊙O的切线.
【点评】(Ⅰ)连接OC,OD,由圆周角定理得到∠COD=2∠CAD,∠CAD=45°,于是得到∠COD=90°,根据弧长公式即可得到结论;(Ⅱ)由已知条件得到∠BOC=∠AOD,由圆周角定理得到∠AOD=45°,根据等腰三角形的性质得到∠ODA=∠OAD,求得∠ADP= / CAD=22.5°,得到∠ODP=∠ODA+∠ADP=90°,于是得到结论.
18.(2018·曲靖)如图,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,将弧BC沿直线BC翻折,使弧BC的中点D恰好与圆心O重合,连接OC,CD,BD,过点C的切线与线段BA的延长线交于点P,连接AD,在PB的另一侧作∠MPB=∠ADC.
(1)判断PM与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若PC=
3
,求四边形OCDB的面积.
/
【答案】(1)PM与⊙O相切,理由见解析;(2)
3
2
.
【解析】(1)连接DO并延长交PM于E,如图,利用折叠的性质得OC=DC,BO=BD,则可判断四边形OBDC为菱形,所以OD⊥BC,△OCD和△OBD都是等边三角形,从而计算出∠COP=∠EOP=60°,接着证明PM∥BC得到OE⊥PM,所以OE=
1
2
OP,根据切线的性质得到OC⊥PC,则OC=
1
2
OP,从而可判定PM是⊙O的切线;
(2)先在Rt△OPC中计算出OC=1,然后根据等边三角形的面积公式计算四边形OCDB的面积.
解:(1)PM与⊙O相切.
理由如下:连接DO并延长交PM于E,如图,
/
∵弧BC沿直线BC翻折,使弧BC的中点D恰好与圆心O重合,
∴OC=DC,BO=BD,
∴OC=DC=BO=BD,
∴四边形OBDC为菱形,
∴OD⊥BC,
∴△OCD和△OBD都是等边三角形,
∴∠COD=∠BOD=60°,
∴∠COP=∠EOP=60°,
∵∠MPB=∠ADC,
而∠ADC=∠ABC,
∴∠ABC=∠MPB,
∴PM∥BC,
∴OE⊥PM,
∴OE=
1
2
OP,
∵PC为⊙O的切线,
∴OC⊥PC,
∴OC=
1
2
OP,
∴OE=OC,
而OE⊥PC,
∴PM是⊙O的切线;
(2)在Rt△OPC中,OC=
3
3
PC=
3
3
×
3
=1,
∴四边形OCDB的面积=2S△OCD=2×
3
4
×12=
3
2
.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了直线与圆的关系、圆周角定理和折叠的性质.
19.(2019·毕节)如图,点P在⊙O外,PC是⊙O的切线,C为切点,直线PO与⊙O相交于点A、B.
(1)若∠A=30°,求证:PA=3PB;
(2)小明发现,∠A在一定范围内变化时,始终有∠BCP=(90°﹣∠P)成立.请你写出推理过程.
/
【答案】(1)见解析;(2)推理过程见解析.
【解析】(1)由直径所对的圆周角是直角,以及∠A=30°可得∠ABC=60°,从而可判断△OBC是等边三角形,得到∠COB=60°,再结合切线的性质可求得∠P=30°,继而可推得PB=OB,再根据AB=2OB,即可确定AP与BP的数量关系;
(2)连接OC,由圆周角定理以及切线的性质结合等角对等边可以推导得出∠BCP=∠A,再由三角形内角和定理即可确定出两角的关系.
解:(1)连接OC,
/
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
又∵∠A=30°,
∴∠ABC=90°-30°=60°,
∵OB=OC,
∴△OBC是等边三角形,
∴OB=BC=OC,∠COB=60°,
∵PC是⊙O的切线,OC是半径,
∴∠OCP=90°,
∴∠P=90°-∠BOC=30°,
∴PO=2OC,
∴PB=OB,
∵AB=2OB,
∴AP=AB+PB=3PB;
(2)如图,连接OC,
/
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠BCO=90°,
∵PC是⊙O的切线,OC是半径,
∴∠OCP=90°,即∠BCP+∠BCO=90°,
∴∠BCP=∠ACO,
∵OA=OC,
∴∠A=∠ACO,
∴∠BCP=∠A,
∵∠A+∠P+∠ACB+∠BCP=180°,且∠ACB=90°,
∴2∠BCP=180°﹣∠P,
∴∠BCP=(90°﹣∠P).
【点评】本题考查了切线的性质,等边三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质等知识,正确添加辅助线,灵活运用相关知识是解题的关键.
20.(2019·天津)已知,分别与相切于点,,,为上一点.
/
(Ⅰ)如图①,求的大小;
(Ⅱ)如图②,为的直径,与相交于点,若,求的大小.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】(Ⅰ)连接OA、OB,根据切线的性质得到∠OAP=∠OBP=90°,根据四边形内角和等于360°计算;(Ⅱ)连接CE,根据圆周角定理得到∠ACE=90°,根据等腰三角形的性质、三角形的外角性质计算即可.
解:(Ⅰ)如图,连接.
∵是的切线,
∴,.
即.
∵,
∴在四边形中,.
∵在中,,
∴.
/
(Ⅱ)如图,连接.
∵为的直径,
∴.
由(Ⅰ)知,,
∴.
∴.
∵在中,,
∴.
又是的一个外角,有,
∴.
/
【点评】本题考查的是切线的性质、圆周角定理、等腰三角形的性质,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键
一、单选题
1.(2018?芜湖二模)如果两圆只有两条公切线,那么这两圆的位置关系是( )
A.内切 B.外切 C.相交 D.外离
【答案】C
【解析】两圆内含时,无公切线;两圆内切时,只有一条公切线;两圆外离时,有4条公切线;两圆外切时,有3条公切线;两圆相交时,有2条公切线.
解:根据两圆相交时才有2条公切线.
故选:C.
【点评】本题考查了圆与圆的位置关系.熟悉两圆的不同位置关系中的外公切线和内公切线的条数.
2.(2018?上海三模)下列命题中,真命题是( )
A.如果第一个圆上的点都在第二个圆的外部,那么这两个圆外离
B.如果一个点即在第一个圆上,又在第二个圆上,那么这两个圆外切
C.如果一条直/线上的点到圆心的距离等于半径长,那么这条直线与这个圆相切
D.如果一条直线上的点都在一个圆的外部,那么这条直线与这个圆相离
【答案】D
【解析】根据两圆的位置关系、直线和圆的位置关系判断即可.
解:A.如果第一个圆上的点都在第二个圆的外部,那么这两个圆外离或内含,A是假命题;
B.如果一个点即在第一个圆上,又在第二个圆上,那么这两个圆外切或内切或相交,B是假命题;
C.如果一条直线上的点到圆心的距离等于半径长,那么这条直线与这个圆相切或相交,C是假命题;
D.如果一条直线上的点都在一个圆的外部,那么这条直线与这个圆相离,D是真命题;
故选:D.
【点评】本题考查了两圆的位置关系:设两圆半径分别为R、r,两圆圆心距为d,则当d>R+r时两圆外离;当d=R+r时两圆外切;当R-r<d<R+r(R≥r)时两圆相交;当d=R-r(R>r)时两圆内切;当0≤d<R-r(R>r)时两圆内含.
3.(2018?潍坊模拟)如图,圆O是等边三角形内切圆,则∠BOC的度数是( )
/
A.60° B.100° C.110° D.120°
【答案】D
【解析】由三角形内切定义可知OB、OC是∠ABC、∠ACB的角平分线,所以可得到关系式∠OBC+∠OCB=
1
2
(∠ABC+∠ACB),把对应数值代入即可求得∠BOC的值.
解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ABC=∠ACB=60°,
∵圆O是等边三角形内切圆,
∴OB、OC是∠ABC、∠ACB的角平分线,
∴∠OBC+∠OCB=
1
2
(∠ABC+∠ACB)=
1
2
(180°﹣60°)=60°,
∴∠BOC=180°﹣60=120°,
故选:D.
【点评】此题主要考查了三角形的内切圆与内心以及切线的性质.关键是要知道关系式∠OBC+∠OCB=
1
2
(∠ABC+∠ACB).
4.(2018?德阳模拟)如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B为切点,AC为⊙O的直径,弦BD⊥AC下列结论:①∠P+∠D=180°;②∠COB=∠DAB;③∠DBA=∠ABP;④∠DBO=∠ABP.其中正确的只有( )
/
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【答案】C
【解析】①中,根据切线的性质可知∠P+∠AOB=180°,又根据圆周角定理,得∠D=
1
2
∠AOB,所以可判断它错误;
②中,根据垂径定理以及圆周角定理即可判断正确;
③中,根据垂径定理和弦切角定理得∠ABP=∠D,所以可知正确;
④中,根据③中的推导过程,可知它错误.
解:①∠OAP=∠OBP=90°,则∠P+∠AOB=180°,又因为∠D=
1
2
∠AOB,错误;
②根据垂径定理以及圆周角定理即可判断正确;
③根据垂径定理,得弧AD=弧AB,则∠ADB=∠ABD,再根据弦切角定理,得∠ABP=∠D,正确;
④根据③中的推导过程,显然错误.
故选C.
【点评】此题综合运用了垂径定理、弦切角定理以及圆周角定理.
5.(2019·宜兴模拟)如图,P为⊙O外一点,PA、PB分别切⊙O于点A、B,CD切⊙O于点E,分别交PA、PB于点C、D,若PA=6,则△PCD的周长为( )
/
A.8 B.6 C.12 D.10
【答案】C
【解析】由切线长定理可求得PA=PB,AC=CE,BD=ED,则可求得答案.
解:∵PA、PB分别切⊙O于点A、B,CD切⊙O于点E,
∴PA=PB=6,AC=EC,BD=ED,
∴PC+CD+PD=PC+CE+DE+PD=PA+AC+PD+BD=PA+PB=6+6=12,
即△PCD的周长为12,
故选:C.
【点评】本题主要考查切线的性质,利用切线长定理求得PA=PB、AC=CE和BD=ED是解题的关键.
6.(2019·上海模拟)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=2,AB=4,BC=6,点O是边BC上一点,以O为圆心,OC为半径的⊙O,与边AD只有一个公共点,则OC的取值范围是( )
/
A.4<OC≤ B.4≤OC≤ C.4<OC D.4≤OC
【答案】B
【解析】作DE⊥BC于E,当⊙O与边AD相切时,圆心O与E重合,即OC=4;当OA=OC时,⊙O与AD交于点A,设OA=OC=x,则OB=6﹣x,在Rt△ABO中,由勾股定理得出方程,解方程得出OC=;即可得出结论.
解:作DE⊥BC于E,如图所示:
则DE=AB=4,BE=AD=2,
∴CE=4=DE,
当⊙O与边AD相切时,切点为D,圆心O与E重合,即OC=4;
当OA=OC时,⊙O与AD交于点A,
设OA=OC=x,则OB=6﹣x,
在Rt△ABO中,由勾股定理得:42+(6﹣x)2=x2,
解得:x=;
∴以O为圆心,OC为半径的⊙O,与边AD只有一个公共点,则OC的取值范围是4≤x≤;
故选B.
/
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系、直角梯形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握直角梯形的性质,分情况讨论是解题的关键.
7.(2019·金华模拟)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.(-3,0) B.(-2,0) C.(-4,0)或(-2,0) D.(-4,0)
【答案】A
【解析】此题根据切线的性质以及勾股定理,把要求PQ的最小值转化为求AP的最小值,再根据垂线段最短的性质进行分析求解.
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A.
【点评】此题应先将问题进行转化,再根据垂线段最短的性质进行分析.
8.(2019·滨州模拟)如图,在半径为4的⊙O中,CD为直径,AB⊥CD且过半径OD的中点,点E为⊙O上一动点,CF⊥AE于点F.当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为( )
/
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】连接AC,AO,由AB⊥CD,利用垂径定理得到G为AB的中点,由中点的定义确定出OG的长,在直角三角形AOG中,由AO与OG的长,利用勾股定理求出AG的长,进而确定出AB的长,由CO+GO求出CG的长,在直角三角形AGC中,利用勾股定理求出AC的长,由CF垂直于AE,得到三角形ACF始终为直角三角形,点F的运动轨迹为以AC为直径的半径,如图中红线所示,当E位于点B时,CG⊥AE,此时F与G重合;当E位于D时,CA⊥AE,此时F与A重合,可得出当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长,在直角三角形ACG中,利用锐角三角函数定义求出∠ACG的度数,进而确定出所对圆心角的度数,再由AC的长求出半径,利用弧长公式即可求出的长,即可求出点F所经过的路径长.
解:连接AC,AO.
∵AB⊥CD,∴G为AB的中点,即AG=BG=AB.
∵⊙O的半径为4,弦AB⊥CD且过半径OD的中点,∴OG=2,∴在Rt△AOG中,根据勾股定理得:AG==2,∴AB=2AG=4.
又∵CG=CO+GO=4+2=6,∴在Rt△AGC中,根据勾股定理得:AC==4.
∵CF⊥AE,∴△ACF始终是直角三角形,点F的运动轨迹为以AC为直径的半圆,当E位于点B时,CG⊥AE,此时F与G重合;当E位于D时,CA⊥AE,此时F与A重合,∴当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长.在Rt△ACG中,tan∠ACG==,∴∠ACG=30°,∴所对圆心角的度数为60°.
∵直径AC=4,∴的长为=π,则当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为π.
故选D.
/
【点评】本题是圆的综合题,涉及的知识有:坐标与图形性质,勾股定理,锐角三角函数定义,弧长公式,以及圆周角定理,其中根据题意得到点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长,是解答本题的关键.
二、填空题
9.(2018?连云港模拟)如图,在⊙O中,PD与⊙O相切于点D,与直径AB的延长线交于点P,点C是⊙O上一点,连接BC、DC,∠APD=30°,则∠BCD=______.
/
【答案】30
【解析】解:如图,连接OD,
/
∵PD与⊙O相切于点D,与直径AB的延长线交于点P,∠APD=30°,
∴∠PDO=90°,
∴∠POD=60°,
∴∠BCD=30°.
故答案为30.
10.(2018?乌拉特前旗一模)如图,AB为⊙O的直径,直线l与⊙O相切于点C,AD⊥l,垂足为D,AD交⊙O于点E,连接OC、BE.若AE=6,OA=5,则线段DC的长为________.
/
【答案】4
【解析】令OC交BE于F,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∵AD⊥CD,
∴BE∥CD,
∵CD为⊙O的切线,
∴OC⊥CD,
∴OC⊥BE,
∴四边形CDEF为矩形,
∴CD=EF,在Rt△ABE中,/,
∵OF⊥BE,
∴BF=EF=4,
∴CD=4.
11.(2018·内江模拟)如图,PA、PB切⊙O于点A、B,PA=4,∠APB=60°,点E在上,且CD切⊙O于点E,交PA、PB于C、D两点,则CD的最小值是_____.
/
【答案】
【解析】当CD∥AB时,切线CD的长最小.
由切线长定理,得
∴
∵
∴是等边三角形,
∴
因为CD∥AB,
∴
∴是等边三角形,
∴
故答案为:
12.(2018?玉林三模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=2,⊙C的半径为1,点P是斜边AB上的点,过点P作⊙C的一条切线PQ(点Q是切点),则线段PQ的最小值为_____.
/
【答案】
2
.
【解析】当PC⊥AB时,线段PQ最短;连接CP、CQ,根据勾股定理知PQ2=CP2﹣CQ2,先求出CP的长,然后由勾股定理即可求得答案.
解:连接CP、CQ;如图所示:
∵PQ是⊙C的切线,∴CQ⊥PQ,∠CQP=90°,根据勾股定理得:PQ2=CP2﹣CQ2,∴当PC⊥AB时,线段PQ最短.
∵在Rt△ACB中,∠A=30°,BC=2,∴AB=2BC=4,AC=2
3
,∴CP=
?????????
????
=
2
3
×2
4
=
3
,∴PQ=
??
??
2
???
??
2
=
3?1
=
2
,∴PQ的最小值是
2
.
故答案为:
2
.
/
【点评】本题考查了切线的性质以及勾股定理的运用;注意掌握辅助线的作法,注意当PC⊥AB时,线段PQ最短是关键.
13.(2019·益阳模拟)如图,AB是⊙O的直径,BD,CD分别是过⊙O上点B,C的切线,且∠BDC=110°.连接AC,则∠A的度数是_____°.
/
【答案】35.
【解析】连结BC,因为AB是⊙O的直径,所以∠ACB=90°,∠A+∠ABC=90°,又因为BD,CD分别是过⊙O上点B,C的切线,∠BDC=110°,所以CD=BD,所以∠BCD=∠DBC=35°,又∠ABD=90°,所以∠A=∠DBC=35°.
14.(2019·绥化模拟)如图,等边△ABC中,AB=4,O为三角形中心,⊙O的直径为1,现将⊙O沿某一方向平移,当它与等边△ABC的某条边相切时停止平移,记平移的距离为d ,则d的取值范围是 .
/
【答案】≤d≤
【解析】最短的平移距离为向下平移与AB相切,最长的平移距离为向上平移与AC、BC相切.根据垂径定理求出最短距离和最长距离.
15.(2019·台州模拟)如图,直线l与⊙相切于点D,过圆心O作EF∥l交⊙O于E、F两点,点A是⊙O上一点,连接AE,AF,并分别延长交直线于B、C两点;若⊙的半径R=5,BD=12,则∠ACB的正切值为______.
/
【答案】
【解析】连接OD,则OD⊥BD,过E作EH⊥BC于H,则四边形EODH是正方形,可得EH=5,BH=7,易求tan∠BEH==,再由∠ABC+∠BEH=90°,∠ABC+∠ACB=90°,证明∠ACB=∠BEH即可得到tan∠ACB=.
故答案为:.
/
16.(2019·岳阳模拟)如图,在△ABC中,CA=CB=10,AB=12,以BC为直径的圆⊙O交AC于点G,交AB于点D,过点D作⊙O的切线,交CB的延长线于点E,交AC于点F.则下列结论:①DF⊥AC;②DO=DB;③cos∠E=.正确的是__.
/
【答案】①③
【解析】首先连接OD,由CA=CB,OB=OD,易证得OD∥AC,又由DF是O的切线,即可证得①;首先连接BG,CD,可求得CD的长,然后由AB×CD=2S△ABC=AC×BG,求得BG的长,易证得BG∥EF,即可得cos∠E =cos∠CBG=即可得出③
解:证明:连接OD,
/
∴CA=CB,OB=OD,
∴∠A=∠ABC,∠ABC=∠ODB,
∴∠A=∠ODB
∴OD∥AC
∵DF是O的切线,
∴OD⊥DF
∴DF⊥AC.故①正确
连接BG,CD
∵BC是直径,
∴∠BDC=90°,
∵CA=CB=10
∴AD= BD=AB==6
OD=CB=5
∴②错误.
CD=
∵AB·CD =2S△ABC=AC·BG,
∴BG=
∵BG⊥AC,DF⊥AC
∴BG∥EF,
∴∠E=∠CBG,
∴cos∠E=cos∠CBG= ,
∴③正确
故答案为①③
【点评】此题考查切线的性质,勾股定理,解直角三角形,解题关键在于作辅助线,本题作辅助线的技巧为:①根据直径所对的圆周角是90°,构造直角三角形;②根据切线垂直于过切点的直径,连接切点与圆心.
三、解答题
17.(2018?咸宁模拟)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,BC与⊙O相交于点D,点E在⊙O上,且DE=DA,AE与BC交于点F.
(1)求证:FD=CD;
(2)若AE=8,tan∠E=
3
4
,求⊙O的半径.
/
【答案】(1)证明见解析;(2)
25
6
;
【解析】(1)先利用切线的性质得出∠CAD+∠BAD=90°,再利用直径所对的圆周角是直角得出∠B+∠BAD=90°,从而可证明∠B=∠EAD,进而得出∠EAD=∠CAD,进而判断出△ADF≌△ADC,即可得出结论;(2)过点D作DG⊥AE,垂足为G.依据等腰三角形的性质可得到EG=AG=4,然后在Rt△GEG中,依据锐角三角函数的定义可得到DG的长,然后依据勾股定理可得到AD=ED=5,然后在Rt△ABD中,依据锐角三角函数的定义可求得AB的长,从而可求得⊙O的半径的长.
解:(1)∵AC 是⊙O 的切线,
∴BA⊥AC,
∴∠CAD+∠BAD=90°,
∵AB 是⊙O 的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠B+∠BAD=90°,
∴∠CAD=∠B,
∵DA=DE,
∴∠EAD=∠E,
又∵∠B=∠E,
∴∠B=∠EAD,
∴∠EAD=∠CAD,
在△ADF和△ADC中,∠ADF=∠ADC=90°,AD=AD,∠FAD=∠CAD,
∴△ADF≌△ADC,
∴FD=CD.
(2)如下图所示:过点D作DG⊥AE,垂足为G.
/
∵DE=AE,DG⊥AE,
∴EG=AG=
1
2
AE=4.
∵tan∠E=
3
4
,
∴
????
????
=
3
4
,即
????
4
=
3
4
,解得DG=4.
∴ED=
??
??
2
+??
??
2
=5.
∵∠B=∠E,tan∠E=
3
4
,
∴sin∠B=
????
????
=
????
????
=
3
5
,即
5
????
=
3
5
,解得AB=
25
3
.
∴⊙O的半径为
25
6
.
【点评】本题考查了切线的性质,圆周角定理,圆的性质,全等三角形的判定和性质,利用等式的性质 和同角的余角相等判断角相等是解本题的关键.
18.(2018?无锡四模)我们知道,平面内互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,如果两条数轴不垂直,而是相交成任意的角ω(0°<ω<180°且ω≠90°),那么这两条数轴构成的是平面斜坐标系,两条数轴称为/斜坐标系的坐标轴,公共原点称为斜坐标系的原点,如图1,经过平面内一点P作坐标轴的平行线PM和PN,分别交x轴和y轴于点M,N.点M、N在x轴和y轴上所对应的数分别叫做P点的x坐标和y坐标,有序实数对(x,y)称为点P的斜坐标,记为P(x,y).
(1)如图2,ω=45°,矩形OAB/C中的一边OA在x轴上,BC与y轴交于点D,OA=2,OC=l.
①点A、B、C在此斜坐标系内的坐标分别为A ,B ,C .
②设点P(x,y)在经过O、B两点的直线上,则y与x之间满足的关系为 .
③设点Q(x,y)在经过A、D两点的直线上,则y与x之间满足的关系为 .
/
(2)若ω=120°,O为坐标原点.
①如图3,圆M与y轴相切原点O,被x轴截得的弦长OA=4
3
,求圆M的半径及圆心M的斜坐标.
②如图4,圆M的圆心斜坐标为M(2,2),若圆上恰有两个点到y轴的距离为1,则圆M的半径r的取值范围是 .
/
【答案】(1)①(2,0),(1,
2
),(﹣1,
2
);②y=
2
x;③ y=
2
x,y=﹣
2
2
x+
2
;(2)①半径为4,M(
8
3
3
,
4
3
3
);②
3
﹣1<r<
3
+1.
【解析】(1)①如图2-1中,作BE∥OD交OA于E,CF∥OD交x轴于F.求出OE、OF、CF、OD、BE即可解决问题;②如图2-2中,作BE∥OD交OA于E,作PM∥OD交OA于M.利用平行线分线段成比例定理即可解决问题;③如图3-3中,作QM∥OA交OD于M.利用平行线分线段成比例定理即可解决问题;
(2)①如图3中,作MF⊥OA于F,作MN∥y轴交OA于N.解直角三角形即可解决问题;②如图4中,连接OM,作MK∥x轴交y轴于K,作MN⊥OK于N交⊙M于E、F.求出FN=NE=1时,⊙M的半径即可解决问题.
解:(1)①如图2﹣1中,作BE∥OD交OA于E,CF∥OD交x轴于F,
/
由题意OC=CD=1,OA=BC=2,
∴BD=OE=1,OD=CF=BE=
2
,
∴A(2,0),B(1,
2
),C(﹣1,
2
),
故答案为(2,0),(1,
2
),(﹣1,
2
);
②如图2﹣2中,作BE∥OD交OA于E,作PM∥OD交OA于M,
/
∵OD∥BE,OD∥PM,
∴BE∥PM,
∴
????
????
=
????
????
,
∴
2
??
=
1
??
,
∴y=
2
x;
③如图2﹣3中,作QM∥OA交OD于M,
/
则有
????
????
=
????
????
,
∴
??
2
=
2
???
2
,
∴y=﹣
2
2
x+
2
,
故答案为y=
2
x,y=﹣
2
2
x+
2
;
(2)①如图3中,作MF⊥OA于F,作MN∥y轴交OA于N,
/
∵ω=120°,OM⊥y轴,
∴∠MOA=30°,
∵MF⊥OA,OA=4
3
/,
∴OF=FA=2
3
/,
∴FM=2,OM=2FM=4,
∵MN∥y轴,
∴MN⊥OM,
∴MN=
4
3
3
,ON=2MN=
8
3
3
,
∴M(
8
3
3
,
4
3
3
);
②如图4中,连接OM,作MK∥x轴交y轴于K,作MN⊥OK于N交⊙M于E、F.
/
∵MK∥x轴,ω=120°,
∴∠MKO=60°,
∵MK=OK=2,
∴△MKO是等边三角形,
∴MN=
3
,
当FN=1时,MF=
3
﹣1,
当EN=1时,ME=
3
+1,
观察图象可知当⊙M的半径r的取值范围为
3
﹣1<r<
3
+1.
故答案为:
3
﹣1<r<
3
+1.
【点评】本题考查圆综合题、平行线分线段成比例定理、等边三角形的判定和性质、平面直角坐标系等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题,属于中考压轴题.
19.(2019·北京模拟)如图,AB是⊙O直径,BC⊥AB于点B,点C是射线BC上任意一点,过点C作CD切⊙O于点D,连接AD.
(1)求证:BC=CD;
(2)若∠C=60°,BC=3,求AD的长.
/
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】(1)根据切线的判定定理得到BC是⊙O的切线,再利用切线长定理证明即可;
(2)根据含30°的直角三角形的性质、正切的定义计算即可.
解:(1)∵AB是⊙O直径,BC⊥AB,
∴BC是⊙O的切线,
∵CD切⊙O于点D,
∴BC=CD;
(2)连接BD,
∵BC=CD,∠C=60°,
∴△BCD是等边三角形,
∴BD=BC=3,∠CBD=60°,
∴∠ABD=30°,
∵AB是⊙O直径,
∴∠ADB=90°,
∴AD=BD?tan∠ABD=.
/
【点评】本题考查了切线的性质、直角三角形的性质、圆周角定理,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
20.(2019·武汉模拟)如图,PA、PB是⊙O的切线,A,B为切点,D为⊙O上一点.
(1)求证:∠P=180°﹣2∠D;
(2)如图,PE∥BD交AD于点E,若DE=2AE,tan∠OPE=,⊙O的半径为2,求AE的长.
/
【答案】(1)证明见解析;(2)4
【解析】(1)连接OA,OB,由PA,PB为⊙O的切线,根据切线的性质,即可得∠OAP=∠OBP=90°,又由圆周角定理,可求得∠AOB=2∠D,继而可求得结论.
(2)过点O作OG⊥AD,连接OB,OE,连接OA交PE于点F,由PE∥BD,可得△OPF∽△EFA,即可求得∠OPE=∠OAD,从而可求得AG,即可求出AE
解:(1)证明:如图1,连接OA,OB,
∵PA,PB为⊙O的切线,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠P=360°﹣90°﹣90°﹣∠AOB=180°﹣∠AOB,
∵∠AOB=2∠D,
∴∠P=180°﹣2∠D;
/
(2)
如图2,过点O作OG⊥AD,连接OB,OE,连接OA交PE于点F
由(1)得,∠OPA=90°﹣∠D
OB⊥PB;OA⊥PA
∴∠POA=180°﹣90°﹣∠OPA=∠D
又∵PE∥BD,
∴∠D=∠PEA
∴∠PEA=∠POA
∵∠PFO=∠EFA
∴△OPF∽△EFA
∴∠OPE=∠OAD
∴tan∠OAD=tan∠OPE=
∴OG=AG
∴在△OAG中,由勾股定理得
AG2+OG2=OA2?,解得AG=6
∴AD=12
又∵DE=2AE
∴AE=AD=×12=4
/
【点评】此题主要考查圆的切线的性质,相似三角形的性质,勾股定理.灵活运用相似三角形边的比例关系是解题的关键.在做涉及圆的题目中,作好辅助线是解题的突破口.
/