浙教版九年级下册2.1直线与圆的位置关系同步练习
一.选择题(共12小题)
1.已知半径为3的⊙O上一点P和⊙O外一点Q,如果OQ=5,PQ=4,则PQ与⊙O的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.位置不定
2.在直角坐标平面内,已知点M(4,3),以M为圆心,r为半径的圆与x轴相交,与y轴相离,那么r的取值范围为( )
A.0<r<5 B.3<r<5 C.4<r<5 D.3<r<4
3.如图,PA,PB分别切⊙O于点A,B,OP交⊙O于点C,连接AB,下列结论中,错误的是( )
A.∠1=∠2 B.PA=PB C.AB⊥OP D.OP=2OA
4.如图,PA,PB切⊙O于A,B两点,CD切⊙于点E,交PA、PB于C、D,若△PCD的周长等于4,则线段PA的长是( )
A.4 B.8 C.2 D.1
5.已知⊙O的半径是5,直线l是⊙O的切线,则圆心O到直线l的距离是( )
A.5 B.2.5 C.3 D.10
6.如图,过圆外一点P作⊙O的两条切线,切点分别为A、B,连接AB,在AB、PB、PA上分别取一点D、E、F,使AD=BE,BD=AF,连接DE、DF、EF,则∠EDF等于( )
A.90°﹣∠P B.90°﹣∠P C.180°﹣∠P D.45°﹣∠P
7.如图,AB为⊙O的直径,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,点P在BA的延长线上,PD与⊙O相切,D为切点,若∠BCD=125°,则∠ADP的大小为( )
A.25° B.40° C.35° D.30°
8.下列说法中,正确的是( )
A.90°的圆周角所对的弦是直径
B.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧
C.经过半径的端点并且垂直于这条半径的直线是这个圆的切线
D.长度相等的弧是等弧
9.正方形ABCD中,对角线AC、BD交于O,Q为CD上任意一点,AQ交BD于M,过M作MN⊥AM交BC于N,连AN、QN.下列结论:
①MA=MN;②∠AQD=∠AQN;③S△AQN=S五边形ABNQD;④QN是以A为圆心,以AB为半径的圆的切线.
其中正确的结论有( )
A.①②③④ B.只有①③④ C.只有②③④ D.只有①②
10.如图,AB为⊙O的切线,OB交⊙O于点D,C为⊙O上一点,若∠ABO=42°,则∠ACD的度数为( )
A.48° B.24° C.36° D.72°
11.如图,AD、AE和BC分别切⊙O于点D、E、F,如果AD=18,则△ABC的周长为( )
A.18 B.27 C.36 D.54
12.如图,AB为⊙O的直径,CD切⊙O于点C,交AB的延长线于点D,且CO=CD,则∠A的度数为( )
A.45° B.30° C.22.5° D.37.5°
二.解答题(共18小题)
13.如图,线段AB经过圆心O,交⊙O于点A,C,点D在⊙O上,连接AD,BD,∠A=∠B=30°,圆的半径R.
(1)求证:BD是⊙O的切线;
(2)求图中阴影部分的面积.
14.如图,△ABC中,AB=BC,CE∥AB,以AB为直径作⊙O,当CE是⊙O的切线时,切点为D.
(1)求:∠ABC的度数;
(2)若CD=3,求AC的长度.
15.如图,以△ABC的边AC为直径的O恰为△ABC的外接圆,∠ABC的平分线交O于点D,过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AB=4,BC=2,求DE的长.
16.如图,已知AB为⊙O的直径,PA是⊙O的切线,点C是⊙O上异于点A的一点,且PC=PA.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若∠BAC=30°,AB=6,求∠P的度数及PA的长.
17.如图,AB是⊙O的直径,AC⊥AB,E为⊙O上的一点,AC=EC,延长CE交AB的延长线于点D.
(1)求证:CE为⊙O的切线;
(2)若OF⊥AE,OF=1,∠OAF=30°,求图中阴影部分的面积.(结果保留π)
18.已知:如图,△ABC内接于⊙O,AE切⊙O于点A,BD∥AE交AC的延长线于点D,求证:AB2=AC?AD.
19.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,CD切⊙O于点C,且∠DAC=∠BAC.
(1)试说明:AD⊥CD;
(2)若AD=4,AB=6,求AC.
20.如图,直线AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G,且AB∥CD,OB=6cm,OC=8cm.求:
(1)∠BOC的度数;
(2)BE+CG的长;
(3)⊙O的半径.
21.如图,⊙O是梯形ABCD的内切圆,AB∥DC,E、M、F、N分别是边AB、BC、CD、DA上的切点.
(1)求证:AB+CD=AD+BC;
(2)求∠AOD的度数.
22.如图,AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G,且AB∥CD,BO=6,CO=8.
(1)判断△OBC的形状,并证明你的结论;
(2)求BC的长;
(3)求⊙O的半径OF的长.
23.如图,PA、PB、DE切⊙O于点A、B、C、D在PA上,E在PB上,
(1)若PA=10,求△PDE的周长.
(2)若∠P=50°,求∠O度数.
24.如图,OB是以(O,a)为圆心,a为半径的⊙O1的弦,过B点作⊙O1的切线,P为劣弧上的任一点,且过P作OB、AB、OA的垂线,垂足分别是D、E、F.
(1)求证:PD2=PE?PF;
(2)当∠BOP=30°,P点为的中点时,求D、E、F、P四个点的坐标及S△DEF.
25.如图,AB,BC,CD分别与⊙O相切于E,F,G,且AB∥CD,BO=6cm,CO=8cm.求BC的长.
26.如图,PA为⊙O的切线,A为切点,⊙O的割线PBC过点O与⊙O分别交于B、C,PA=8cm,PB=4cm,求⊙O的半径.
27.如图1,A为⊙O的弦EF上的一点,OB是和这条弦垂直的半径,垂足为H,BA的延长线交⊙O于点C,过点C作⊙O的切线与EF的延长线相交于点D.
(1)求证:DA=DC;
(2)当DF:EF=1:8,且DF=时,求AB?AC的值;
(3)将图1中的EF所在直线往上平行移动到⊙O外,如图2的位置,使EF与OB,延长线垂直,垂足为H,A为EF上异于H的一点,且AH小于⊙O的半径,AB的延长线交⊙O于C,过C作⊙O的切线交EF于D.试猜想DA=DC是否仍然成立?并证明你的结论.
28.如图1,已知正方形ABCD的边长为,点M是AD的中点,P是线段MD上的一动点(P不与M,D重合),以AB为直径作⊙O,过点P作⊙O的切线交BC于点F,切点为E.
(1)除正方形ABCD的四边和⊙O中的半径外,图中还有哪些相等的线段(不能添加字母和辅助线);
(2)求四边形CDPF的周长;
(3)延长CD,FP相交于点G,如图2所示.是否存在点P,使BF?FG=CF?OF?如果存在,试求此时AP的长;如果不存在,请说明理由.
29.如图,已知AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,延长BC至D,使CD=BC,CE⊥AD于E,BE交⊙O于F,AF交CE于P,求证:PE=PC.
30.如图,M,N是以AB为直径的⊙O上的点,且=,弦MN交AB于点C,BM平分∠ABD,MF⊥BD于点F.
(1)求证:MF是⊙O的切线;
(2)若CN=3,BN=4,求CM的长.
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.已知半径为3的⊙O上一点P和⊙O外一点Q,如果OQ=5,PQ=4,则PQ与⊙O的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.位置不定
【分析】根据勾股定理的逆定理和直线与圆的位置关系解答即可.
【解答】解:如图所示:
∵半径为3的⊙O上一点P和⊙O外一点Q,OQ=5,PQ=4,
即OP=3,PQ=4,OQ=5,
∵32+42=52,
∴△OPQ是直角三角形,
∴PQ⊥OP,
∴PQ与⊙O相切,
故选:B.
2.在直角坐标平面内,已知点M(4,3),以M为圆心,r为半径的圆与x轴相交,与y轴相离,那么r的取值范围为( )
A.0<r<5 B.3<r<5 C.4<r<5 D.3<r<4
【分析】先求出点M到x轴、y轴的距离,再根据直线和圆的位置关系得出即可.
【解答】解:∵点M的坐标是(4,3),
∴点M到x轴的距离是3,到y轴的距离是4,
∵点M(4,3),以M为圆心,r为半径的圆与x轴相交,与y轴相离,
∴r的取值范围是3<r<4,
故选:D.
3.如图,PA,PB分别切⊙O于点A,B,OP交⊙O于点C,连接AB,下列结论中,错误的是( )
A.∠1=∠2 B.PA=PB C.AB⊥OP D.OP=2OA
【分析】利用切线长定理、等腰三角形的性质即可得出.
【解答】解:由切线长定理可得:∠1=∠2,PA=PB,从而AB⊥OP.
因此A.B.C都正确.
无法得出AB=PA=PB,可知:D是错误的.
综上可知:只有D是错误的.
故选:D.
4.如图,PA,PB切⊙O于A,B两点,CD切⊙于点E,交PA、PB于C、D,若△PCD的周长等于4,则线段PA的长是( )
A.4 B.8 C.2 D.1
【分析】直接利用切线长定理得出AC=EC,DE=DB,PA=PB,进而求出PA的长.
【解答】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4,
∴PC+CD+PD=4,
∴PA+PB=4,
∴PA=2.
故选:C.
5.已知⊙O的半径是5,直线l是⊙O的切线,则圆心O到直线l的距离是( )
A.5 B.2.5 C.3 D.10
【分析】利用切线的性质求解.
【解答】解:∵直线l是⊙O的切线,
∴圆心O到直线l的距离等于圆的半径,
即圆心O到直线l的距离为5
故选:A.
6.如图,过圆外一点P作⊙O的两条切线,切点分别为A、B,连接AB,在AB、PB、PA上分别取一点D、E、F,使AD=BE,BD=AF,连接DE、DF、EF,则∠EDF等于( )
A.90°﹣∠P B.90°﹣∠P C.180°﹣∠P D.45°﹣∠P
【分析】由条件可得∠PAB=∠PBA,结合条件可证明△ADF≌△BED,可得到∠AFD=∠EDB,再利用三角形内角和和平角的定义可得∠EDF=∠PAB,在△PAB中可求得∠PAB,则可得出∠EDF的度数.
【解答】解:∵PA、PB都是⊙O的切线,
∴PA=PB,即有∠PAB=∠PBA,
在△ADF和△BED中,
,
∴△ADF≌△BED(SAS),
∴∠AFD=∠EDB,
∵∠FAD+∠FDA+∠AFD=180°,∠FDA+∠FDE+∠EDB=180°,
∴∠EDF=∠PAB,
∵∠PAB+∠PBA+∠P=180°,且∠PBA=∠PAB,
∴∠EDF=∠PAB=.
故选:B.
7.如图,AB为⊙O的直径,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,点P在BA的延长线上,PD与⊙O相切,D为切点,若∠BCD=125°,则∠ADP的大小为( )
A.25° B.40° C.35° D.30°
【分析】连接AC,OD,得到∠ACB是直角,求出∠ACD的度数,可求出∠AOD的度数,再利用切线的性质即可得到∠ADP的度数.
【解答】解:连接AC,OD,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACD=125﹣90°=35°,
∴∠AOD=2∠ACD=70°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ADO,
∴∠ADO=55°,
∵PD与⊙O相切,
∴OD⊥PD,
∴∠ADP=90°﹣∠ADO=90°﹣55°=35°.
故选:C.
8.下列说法中,正确的是( )
A.90°的圆周角所对的弦是直径
B.平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧
C.经过半径的端点并且垂直于这条半径的直线是这个圆的切线
D.长度相等的弧是等弧
【分析】每个选项都画出反例图形,根据图形判断即可.
【解答】解:A、根据圆周角定理得:90°的圆周角所对的弦是直径,故本选项正确;
B、
如图1,符合条件,当AB和CD不垂直,故本选项错误;
C、
如图2,AB⊥OC,AB过半径OC端点O,但是AB不是圆的切线,故本选项错误;
D、如图3,
弧AB和弧CD长度相等,但是弧AB和弧CD不是等弧,故本选项错误;
故选:A.
9.正方形ABCD中,对角线AC、BD交于O,Q为CD上任意一点,AQ交BD于M,过M作MN⊥AM交BC于N,连AN、QN.下列结论:
①MA=MN;②∠AQD=∠AQN;③S△AQN=S五边形ABNQD;④QN是以A为圆心,以AB为半径的圆的切线.
其中正确的结论有( )
A.①②③④ B.只有①③④ C.只有②③④ D.只有①②
【分析】延长CD到F,使DF=BN,连接AF,过A作AH⊥NQ于H,证ABNM四点共圆,推出∠ANM=∠NAM即可判断①;证△ABN≌△ADF,推出AF=AN,∠FAD=∠BAN,证△NAQ≌△FAQ,
推出∠AQN=∠AQD即可判断②;证△ADQ≌△AHQ,即可推出③;根据AH=AD=AB,AH⊥NQ,即可判断④.
【解答】解:
延长CD到F,使DF=BN,连接AF,过A作AH⊥NQ于H,
∵正方形ABCD,NM⊥AQ,
∴∠AMN=∠ABC=90°,
∴ABNM四点共圆,
∴∠NAM=∠DBC=45°,∠ANM=∠ABD=45°,
∴∠ANM=∠NAM=45°,
∴MA=MN,∴①正确;
∵正方形ABCD,
∴∠ABN=∠ADF=90°,AD=AB,
在△ABN和△ADF中
∵,
∴△ABN≌△ADF,
∴∠FAD=∠BAN,AF=AN,
∵∠NAM=∠BAC=45°,
∴∠FAQ=∠FAD+∠DAQ=45°=∠NAQ,
在△NAQ和△FAQ中
∵,
∴△NAQ≌△FAQ,
∴∠AQN=∠AQD,∴②正确;
在△ADQ和△AHQ中
∵,
∴△ADQ≌△AHQ,
∴S△ADQ=S△AQH,
∴S△NAQ=S△FAQ=S△FAD+S△ADQ=S五边形ABNQD,
∴③正确;
∵AH=AD=AB,AH⊥NQ,
∴QN是以A为圆心,以AB为半径的圆的切线,
∴④正确.
故选:A.
10.如图,AB为⊙O的切线,OB交⊙O于点D,C为⊙O上一点,若∠ABO=42°,则∠ACD的度数为( )
A.48° B.24° C.36° D.72°
【分析】连接OA,由切线的性质得出∠OAB=90°,由直角三角形的性质得出∠AOB=90°﹣∠ABO=48°,再由圆周角定理得出∠ACD=∠AOB=24°即可.
【解答】解:连接OA,如图:
∵AB为⊙O的切线,
∴AB⊥OA,
∴∠OAB=90°,
∴∠AOB=90°﹣∠ABO=90°﹣42°=48°,
∴∠ACD=∠AOB=24°;
故选:B.
11.如图,AD、AE和BC分别切⊙O于点D、E、F,如果AD=18,则△ABC的周长为( )
A.18 B.27 C.36 D.54
【分析】根据切线长定理,将△ABC的周长转化为切线长求解.
【解答】解:据切线长定理有AD=AE,BE=BF,CD=CF;
则△ABC的周长=AB+BC+AC=AB+BF+CF+AC=AB+BE+AC+CD=2AD=36
故选:C.
12.如图,AB为⊙O的直径,CD切⊙O于点C,交AB的延长线于点D,且CO=CD,则∠A的度数为( )
A.45° B.30° C.22.5° D.37.5°
【分析】因为∠COD=∠A+∠OCA,∠A=∠COA,所以求出∠COD即可解决问题.
【解答】解:∵CD切⊙O于C,
∴OC⊥CD,
∴∠OCD=90°,
∵CO=CD,
∴∠COD=∠D=45°,
∵OA=CO,
∴∠OAC=∠OCA,
∵∠COD=∠OAC+∠OCA=45°,
∴∠A=22.5°.
故选:C.
二.解答题(共18小题)
13.如图,线段AB经过圆心O,交⊙O于点A,C,点D在⊙O上,连接AD,BD,∠A=∠B=30°,圆的半径R.
(1)求证:BD是⊙O的切线;
(2)求图中阴影部分的面积.
【分析】(1)连接OD,求出∠A=∠ADO=30°,求出∠DOB=60°,求出∠ODB=90°,根据切线的判定推出即可;
(2)求出OB、BD、求出△BDO的面积和扇形DOC的面积,即可求出答案.
【解答】(1)证明:
连接OD,
∵OA=OD,∠A=∠B=30°,
∴∠A=∠ADO=30°,
∴∠DOB=∠A+∠ADO=60°,
∴∠ODB=180°﹣∠DOB﹣∠B=90°,
∵OD是半径,
∴BD是⊙O的切线;
(2)解:∵∠B=30°,∠ODB=90°,OD=R,
∴OB=2R,
由勾股定理得:BD=R,
∴图中阴影部分的面积是:S△BDO﹣S扇形DOC=×R×R﹣=R2,
答:图中阴影部分的面积是R2.
14.如图,△ABC中,AB=BC,CE∥AB,以AB为直径作⊙O,当CE是⊙O的切线时,切点为D.
(1)求:∠ABC的度数;
(2)若CD=3,求AC的长度.
【分析】(1)连接OD,根据切线的性质得到OD⊥CE,过B作BH⊥CD于H,得到四边形BHDO是正方形,求得BH=OD,求得BH=BC,根据三角函数的定义得到∠BCH=30°,根据平行线的性质即可得到结论;
(2)设⊙O于AC交于F,连接BF,根据等腰三角形的性质得到CF=AC,根据切割线定理即可得到结论.
【解答】解:(1)连接OD,
∵CE是⊙O的切线,
∴OD⊥CE,
∵CD∥AB,
∴OD⊥AB,
过B作BH⊥CD于H,
则四边形BHDO是正方形,
∴BH=OD,
∵AB=BC,AB为⊙O的直径,
∴BH=BC,
∴∠BCH=30°,
∵CD∥AB,
∴∠ABC=30°;
(2)设⊙O于AC交于F,
连接BF,
∵AB为⊙O的直径,
∴BF⊥AC,
∵AB=BC,
∴CF=AC,
∵CD是⊙O的切线,AC是⊙O的割线,
由切割线定理得,CD2=CF?AC=ACAC,
∴32=AC2,
∴AC=3(负值舍去).
15.如图,以△ABC的边AC为直径的O恰为△ABC的外接圆,∠ABC的平分线交O于点D,过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AB=4,BC=2,求DE的长.
【分析】(1)直接利用圆周角定理以及结合切线的判定方法得出DE是⊙O的切线;
(2)首先过点C作CG⊥DE,垂足为G,则四边形ODGC为正方形,得出tan∠CEG=tan∠ACB,=,即可求出答案.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=45°,
∴∠AOD=90°,
∵DE∥AC,
∴∠ODE=∠AOD=90°,
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:在Rt△ABC中,AB=4,BC=2,
∴AC==10,
∴OD=5,
过点C作CG⊥DE,垂足为G,
则四边形ODGC为正方形,
∴DG=CG=OD=5,
∵DE∥AC,
∴∠CEG=∠ACB,
∴tan∠CEG=tan∠ACB,
∴=,即=,
解得:GE=2.5,
∴DE=DG+GE=.
16.如图,已知AB为⊙O的直径,PA是⊙O的切线,点C是⊙O上异于点A的一点,且PC=PA.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若∠BAC=30°,AB=6,求∠P的度数及PA的长.
【分析】(1)根据切线的性质得到∠PAB=90°,根据等腰三角形的性质得到∠OAC=∠OCA,求得PA⊥AB,根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)连接BC,推出△PAC是等边三角形,得到∠P=60°,根据直角三角形的性质即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵PA是⊙O的切线,
∴∠PAB=90°,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵PC=PA,
∴∠PAC=∠PCA,
∴∠PCO=∠PCA+∠ACO=∠PAC+∠OAC=∠PAB=90°,
∴PA⊥AB,
∴PC是⊙O的切线;
(2)解:连接BC,
∵∠BAC=30°,
∴∠PAC=60°,
∴△PAC是等边三角形,
∴∠P=60°,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴PA=AC=AB=3.
17.如图,AB是⊙O的直径,AC⊥AB,E为⊙O上的一点,AC=EC,延长CE交AB的延长线于点D.
(1)求证:CE为⊙O的切线;
(2)若OF⊥AE,OF=1,∠OAF=30°,求图中阴影部分的面积.(结果保留π)
【分析】(1)连接OE,根据等腰三角形的性质得到∠CAE=∠CEA,∠FAO=∠FEO,根据余角的性质得到∠CEA=90°,由切线的判定定理即可得到结论;
(2)根据直角三角形的性质得到AO=2;求得AF=即AE=;根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OE,
∵AC=EC,OA=OE,
∴∠CAE=∠CEA,∠FAO=∠FEO,
∵AC⊥AB,
∴∠CAD=90°,
∴∠CAE+∠EAO=90°,
∴∠CEA+∠AEO=90°,
即∠CEO=90°,
∴OE⊥CD,
∴CE为⊙O的切线;
(2)解:∵∠OAF=30°,OF=1
∴AO=2;
∴AF=即AE=;
∴;
∵∠AOE=120°,AO=2;
∴;
∴S阴影=.
18.已知:如图,△ABC内接于⊙O,AE切⊙O于点A,BD∥AE交AC的延长线于点D,求证:AB2=AC?AD.
【分析】欲证AB2=AC?AD,即证AB:AD=AC:AB,可以通过证明△ABC∽△ABD得出.而已知∠BAD公共,又可以根据已知条件推出∠D=∠ABC,由两角对应相等的两个三角形相似,得出△ACB∽△ABD.
【解答】证明:∵BD∥AE,
∴∠EAD=∠D.
∵AE切⊙O于点A,
∴∠EAD=∠ABC.
∴∠D=∠ABC.
∵∠BAD=∠BAD,
∴△ACB∽△ABD.
∴AB:AD=AC:AB.
∴AB2=AC?AD.
19.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,CD切⊙O于点C,且∠DAC=∠BAC.
(1)试说明:AD⊥CD;
(2)若AD=4,AB=6,求AC.
【分析】(1)连接OC,根据CD是⊙O的切线可得OC⊥CD,然后证明CO∥AD即可得证明;
(2)根据两角对应相等,两三角形相似证明△ADC∽△ACB,然后根据相似三角形对应边成比例列出比例式,代入数据进行计算即可求解.
【解答】(1)证明:连接OC;
∵CD切⊙O于点C,
∴OC⊥CD,
∵OC=OA,
∴∠BAC=∠OCA,
∵∠DAC=∠BAC,
∴∠DAC=∠OCA,
∴OC∥AD,
∴AD⊥CD;
(2)解:连接BC,∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
在△ADC与△ACB中,,
∴△ADC∽△ACB,
∴=,
即AC2=AD?AB,
∵AD=4,AB=6,
∴AC==2.
20.如图,直线AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G,且AB∥CD,OB=6cm,OC=8cm.求:
(1)∠BOC的度数;
(2)BE+CG的长;
(3)⊙O的半径.
【分析】(1)根据切线的性质得到OB平分∠EBF,OC平分∠GCF,OF⊥BC,再根据平行线的性质得∠GCF+∠EBF=180°,则有∠OBC+∠OCB=90°,即∠BOC=90°;
(2)由勾股定理可求得BC的长,进而由切线长定理即可得到BE+CG的长;
(3)最后由三角形面积公式即可求得OF的长.
【解答】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°,
∴∠OBE+∠OCF=90°,
∴∠BOC=90°;
(2)由(1)知,∠BOC=90°.
∵OB=6cm,OC=8cm,
∴由勾股定理得到:BC==10cm,
∴BE+CG=BC=10cm.
(3)∵OF⊥BC,
∴OF==4.8cm.
21.如图,⊙O是梯形ABCD的内切圆,AB∥DC,E、M、F、N分别是边AB、BC、CD、DA上的切点.
(1)求证:AB+CD=AD+BC;
(2)求∠AOD的度数.
【分析】(1)根据切线长定理可证得AE=AN,BE=BM,DF=DN,CF=CM,进而证明AB+DC=AD+BC;
(2)连OE、ON、OM、OF,通过证明△OAE≌△OAN,得到∠OAE=∠OAN.同理:∠ODN=∠ODE,再利用平行线的性质:同旁内角互补即可求出∠AOD的度数.
【解答】(1)证明:∵⊙O切梯形ABCD于E、M、F、N,由切线长定理:AE=AN,BE=BM,DF=DN,CF=CM,
∴AE+BE+DF+CF=AN+BM+DN+CM,
∴AB+DC=AD+BC;
(2)解:连OE、ON、OM、OF,
∵OE=ON,AE=AN,OA=OA,
∴△OAE≌△OAN,
∴∠OAE=∠OAN.
同理,∠ODN=∠ODF.
∴∠OAN+∠ODN=∠OAE+∠ODE.
又∵AB∥DC,∠EAN+∠CDN=180°,
∴∠OAN+∠ODN=×180°=90°,
∴∠AOD=180°﹣90°=90°.
22.如图,AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G,且AB∥CD,BO=6,CO=8.
(1)判断△OBC的形状,并证明你的结论;
(2)求BC的长;
(3)求⊙O的半径OF的长.
【分析】(1)由切线长定理,易得∠OBE=∠OBF=∠EBF,∠OCG=∠OCF=∠GCF,又由AB∥CD,则可求得∠BOC=90°;
(2)由BO=6,CO=8,利用勾股定理即可求得BC的长;
(3)利用直角三角形斜边上的高等于两直角边的积除以斜边,即可求得⊙O的半径OF的长.
【解答】(1)答:△OBC是直角三角形.
证明:∵AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G,
∴∠OBE=∠OBF=∠EBF,∠OCG=∠OCF=∠GCF,
∵AB∥CD,
∴∠EBF+∠GCF=180°,
∴∠OBF+∠OCF=90°,
∴∠BOC=90°,
∴△OBC是直角三角形;
(2)解:∵在Rt△BOC中,BO=6,CO=8,
∴BC==10;
(3)解:∵AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G,
∴OF⊥BC,
∴OF===4.8.
23.如图,PA、PB、DE切⊙O于点A、B、C、D在PA上,E在PB上,
(1)若PA=10,求△PDE的周长.
(2)若∠P=50°,求∠O度数.
【分析】(1)于PA、PB、DE都是⊙O的切线,可根据切线长定理将切线PA、PB的长转化为△PDE的周长;
(2)连接OA、OC、0B,利用切线长定理即可得到∠O=∠AOB,根据四边形的内角和可得∠AOB+∠P=180°,进而求出∠O的度数.
【解答】解:(1)∵PA、PB、DE分别切⊙O于A、B、C,
∴PA=PB,DA=DC,EC=EB;
∴C△PDE=PD+DE+PE=PD+DA+EB+PE=PA+PB=10+10=20;
∴△PDE的周长为20;
(2)连接OA、OC、0B,
∵OA⊥PA,OB⊥PB,OC⊥DE,
∴∠DAO=∠EBO=90°,
∴∠P+∠AOB=180°,
∴∠AOB=180°﹣50°=130°
∵∠AOD=∠DOC,∠COE=∠BOE,
∴∠DOE=∠AOB=×130°=65°.
24.如图,OB是以(O,a)为圆心,a为半径的⊙O1的弦,过B点作⊙O1的切线,P为劣弧上的任一点,且过P作OB、AB、OA的垂线,垂足分别是D、E、F.
(1)求证:PD2=PE?PF;
(2)当∠BOP=30°,P点为的中点时,求D、E、F、P四个点的坐标及S△DEF.
【分析】(1)连接PB,OP,利用AB切⊙O1于B求证△PBE∽△POD,得出=,同理,△OPF∽△BPD,得出=,然后利用等量代换即可.
(2)连接O1B,O1P,得出△O1BP和△O1PO为等边三角形,根据直角三角形的性质即可解得D、E、F、P四个点的坐标.
再利用三角形的面积公式可直接求出三角形DEF的面积.
【解答】(1)证明:连接PB,OP,
∵PE⊥AB,PD⊥OB,
∴∠BEP=∠PDO=90°,
∵AB切⊙O1于B,∠ABP=∠BOP,
∴△PBE∽△POD,
∴=,
同理,△OPF∽△BPD
∴=,
∴=,
∴PD2=PE?PF;
(2)解:连接O1B,O1P,
∵AB切⊙O1于B,∠POB=30°,
∴∠ABP=30°,
∴∠O1BP=90°﹣30°=60°,
∵O1B=O1P,
∴△O1BP为等边三角形,
∴O1B=BP,
∵P为弧BO的中点,
∴BP=OP,
即△O1PO为等边三角形,
∴O1P=OP=a,
∴∠O1OP=60°,
又∵P为弧BO的中点,
∴O1P⊥OB,
在△O1DO中,∵∠O1OP=60°O1O=a,
∴O1D=a,OD=a,
过D作DM⊥OO1于M,∴DM=OD=a,
OM=DM=a,
∴D(﹣a,a),
∵∠O1OF=90°,∠O1OP=60°
∴∠POF=30°,
∵PE⊥OA,
∴PF=OP=a,OF=a,
∴P(﹣a,),F(﹣a,0),
∵AB切⊙O1于B,∠POB=30°,
∴∠ABP=∠BOP=30°,
∵PE⊥AB,PB=a,
∴∠EPB=60°
∴PE=a,BE=a,
∵P为弧BO的中点,
∴BP=PO,
∴∠PBO=∠BOP=30°,
∴∠BPO=120°,
∴∠BPE+∠BPO=120°+60°=180°,
即OPE三点共线,
∵OE=a+a=a,
过E作EM⊥x轴于M,∵AO切⊙O1于O,
∴∠EOA=30°,
∴EM=OE=a,OM=a,
∴E(﹣a,a),
∵E(﹣a,a),D(﹣a,a),
∴DE=﹣a﹣(﹣a)=a,
DE边上的高为:a,
∴S△DEF=×a×a=a2.
故答案为:D(﹣a,a),E(﹣a,a),F(﹣a,0),P(﹣a,);S△DEF=a2.
25.如图,AB,BC,CD分别与⊙O相切于E,F,G,且AB∥CD,BO=6cm,CO=8cm.求BC的长.
【分析】根据切线长定理和平行线的性质定理得到△BOC是直角三角形.再根据勾股定理求出BC的长.
【解答】解:∵AB,BC,CD分别与⊙O相切于E,F,G;
∴∠CBO=∠ABC,∠BCO=∠DCB,
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠DCB=180°,
∴∠CBO+∠BCO=∠ABC+∠DCB=(∠ABC+∠DCB)=90°.
∴cm.
26.如图,PA为⊙O的切线,A为切点,⊙O的割线PBC过点O与⊙O分别交于B、C,PA=8cm,PB=4cm,求⊙O的半径.
【分析】连接OA,设⊙O的半径为rcm,由勾股定理,列式计算即可.
【解答】解:连接OA,
设⊙O的半径为rcm,(2分)
则r2+82=(r+4)2,(4分)
解得r=6,
∴⊙O的半径为6cm.(2分)
27.如图1,A为⊙O的弦EF上的一点,OB是和这条弦垂直的半径,垂足为H,BA的延长线交⊙O于点C,过点C作⊙O的切线与EF的延长线相交于点D.
(1)求证:DA=DC;
(2)当DF:EF=1:8,且DF=时,求AB?AC的值;
(3)将图1中的EF所在直线往上平行移动到⊙O外,如图2的位置,使EF与OB,延长线垂直,垂足为H,A为EF上异于H的一点,且AH小于⊙O的半径,AB的延长线交⊙O于C,过C作⊙O的切线交EF于D.试猜想DA=DC是否仍然成立?并证明你的结论.
【分析】(1)连接过切点的半径OC,根据等角的余角相等进行证明∠ACD=∠DAC,从而得到AD=CD;
(2)根据已知条件求得DF的长,再根据切割线定理求得CD的长.从而求得DF和EF的长,最后根据相交弦定理即可求得它们的乘积;
(3)作直径,构造了直角三角形,也构造了弦切角所夹的弧所对的圆周角.根据等角的余角相等证明∠DAC=∠ACD,从而证明结论.
【解答】(1)证明:连接OC,则OC⊥DC,(1分)
∴∠DCA=90°﹣∠ACO=90°﹣∠B.
∵∠DAC=∠BAE=90°﹣∠B,
∴∠DAC=∠DCA.
∴DA=DC.
(2)解:∵DF:EF=1:8,
∵DF=,
∴EF=8DF=8.
∵DC为⊙O的切线,
∴DC2=DF?DE=×9=18.
∵DC=3,
∴AF=2,AE=6.
∴AB?AC=AE?AF=24.
(3)解:结论DA=DC仍然成立.
理由如下:延长BO交⊙O于K,连接CK,则∠KCB=90°;
∵DC为⊙O的切线,
∴∠DCA=∠CKB=90°﹣∠CBK.
∵∠CBK=∠HBA,
∴∠BAH=90°﹣∠HBA=90°﹣∠CBK.
∴∠DCA=∠BAH.
∴DA=DC.
28.如图1,已知正方形ABCD的边长为,点M是AD的中点,P是线段MD上的一动点(P不与M,D重合),以AB为直径作⊙O,过点P作⊙O的切线交BC于点F,切点为E.
(1)除正方形ABCD的四边和⊙O中的半径外,图中还有哪些相等的线段(不能添加字母和辅助线);
(2)求四边形CDPF的周长;
(3)延长CD,FP相交于点G,如图2所示.是否存在点P,使BF?FG=CF?OF?如果存在,试求此时AP的长;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据切线长定理得到FB=FE,PE=PA;
(2)根据切线长定理,发现:该四边形的周长等于正方形的三边之和;
(3)根据若要满足结论,则∠BFO=∠GFC,根据切线长定理得∠BFO=∠EFO,从而得到这三个角应是60°,然后结合已知的正方形的边长,也是圆的直径,利用30°的直角三角形的知识进行计算.
【解答】解:(1)FB=FE,PE=PA.
(2)四边形CDPF的周长为
FC+CD+DP+PE+EF=FC+CD+DP+PA+BF
=BF+FC+CD+DP+PA
=BC+CD+DA
=×3=.
(3)存在.
∵BF?FG=CF?OF
∴
∵cos∠OFB=,cos∠GFC=
∴∠OFB=∠GFC
∵∠OFB=∠OFE
∴∠OFE=∠OFB=∠GFC=60°
∴在Rt△OFB中,FE=FB==1
∴在Rt△GFC中
∵CG=CF?tan∠GFC=CF?tan60°=(2﹣1)tan60°=6﹣
∴DG=CG﹣CD=6﹣3
∴DP=DG?tan∠PGD=DG?tan30°=2﹣3
∴AP=AD﹣DP=2﹣(2﹣3)=3.
29.如图,已知AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,延长BC至D,使CD=BC,CE⊥AD于E,BE交⊙O于F,AF交CE于P,求证:PE=PC.
【分析】连接OC,可证明PC为⊙O的切线,则PC2=PF?PA,又由△PEF∽△PAE,可证明PC=PE.
【解答】证明:连接OC,
则OC∥AD,可证明PC为⊙O的切线,
∴PC2=PF?PA,
又∵CE⊥AD于E,AB为⊙O的直径,
∴∠PEA=∠PFE=90°,
又∵∠EPF=∠EPF,
∴△PEF∽△PAE,得PE2=PF?PA,
故PC2=PE2.
即PC=PE.
30.如图,M,N是以AB为直径的⊙O上的点,且=,弦MN交AB于点C,BM平分∠ABD,MF⊥BD于点F.
(1)求证:MF是⊙O的切线;
(2)若CN=3,BN=4,求CM的长.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质和角平分线的定义证得∠OMB=∠MBF,得出OM∥BF,即可证得OM⊥MF,即可证得结论;
(2)由勾股定理可求AB的长,可得AO,BO,ON的长,由勾股定理可求CO的长,通过证明△ACN∽△MCB,可得,即可求CM的长.
【解答】证明:(1)连接OM,
∵OM=OB,
∴∠OMB=∠OBM,
∵BM平分∠ABD,
∴∠OBM=∠MBF,
∴∠OMB=∠MBF,
∴OM∥BF,
∵MF⊥BD,
∴OM⊥MF,即∠OMF=90°,
∴MF是⊙O的切线;
(2)如图,连接AN,ON
∵=,
∴AN=BN=4
∵AB是直径,=,
∴∠ANB=90°,ON⊥AB
∴AB==4
∴AO=BO=ON=2
∴OC===1
∴AC=2+1,BC=2﹣1
∵∠A=∠NMB,∠ANC=∠MBC
∴△ACN∽△MCB
∴
∴AC?BC=CM?CN
∴7=3?CM
∴CM=
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