2020-2021学年冀教新版九年级下册《第29章
直线与圆的位置关系》单元测试卷
一.选择题
1.一个点到一个圆的最短距离是3cm,最长距离是6cm,则这个圆的半径是( )
A.4.5cm
B.1.5cm
C.4.5cm或1.5cm
D.9cm或3cm
2.已知在△ABC中,∠A:∠B:∠C=1:2:3,以B为圆心,BC为半径的⊙B与AC边的位置关系是( )
A.相离
B.相切
C.相交
D.不确定
3.如图,⊙O1的弦AB是⊙O2的切线,且AB∥O1O2,如果AB=12cm,那么阴影部分的面积为( )
A.36πcm2
B.12πcm2
C.8πcm2
D.6πcm2
4.如图,等边三角形ABC中,AD⊥BC于D,△ABD的内切⊙O的半径为R,另有一个⊙O1与AB,BD,⊙O都相切,其半径为r1,则⊙O与⊙O1的面积之比为( )
A.1:9
B.9:1
C.8:1
D.与R,r1的取值有关
5.如图,△ABC中,∠A=60°,BC=6,它的周长为16.若⊙O与BC,AC,AB三边分别切于E,F,D点,则DF的长为( )
A.2
B.3
C.4
D.6
6.正方形的边长是4cm,那么它的外接圆半径为( )
A.
cm
B.
cm
C.2cm
D.4cm
7.如图,直线l:y=﹣x+1与坐标轴交于A,B两点,点M(m,0)是x轴上一动点,以点M为圆心,2个单位长度为半径作⊙M,当⊙M与直线l相切时,m的值为( )
A.4或﹣4
B.4﹣或4+
C.﹣4+或4+
D.4﹣或4+
二.填空题
8.⊙O半径r=5cm,圆心O到直线l的距离d=OD=3cm,在直线l上有P、Q、R三点且有PD=4cm,QD>4cm,RD<4cm,则P点在⊙O
,Q点在⊙O
,R点在⊙O
.
9.直角三角形的斜边长为4,内切圆的半径等于,则这个三角形的周长为
.
10.已知△ABC外切⊙O于D、E、F,这三个点把圆周分成9:5:10三条弧,那么△ABC最大内角为
.
11.以等腰三角形顶角的顶点为圆心,顶角的平分线为半径的圆必与
相切.
12.如图,AB是⊙O的直径,∠CAB=30°,过C作⊙O的切线交AB的延长线于D,OD=15cm,则AB=
cm.
13.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=2cm,BC=4cm,CM是中线,以C为圆心,以cm长为半径画圆,则点M与⊙C的位置关系是
.
14.同圆的外切正六边形与内接正六边形的面积之比为
.
15.在直角坐标系内,以A(3,﹣2)为圆心,2为半径画圆,以⊙A与x轴的位置关系是
,⊙A与y轴的位置关系是
.
16.如图1,平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=6,AD=10,点P在边AD上运动,以P为圆心,PA为半径的⊙P与对角线AC交于A,E两点.不难发现,随着AP的变化,⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数也在变化.如图2,当⊙P与边CD相切时,⊙P与平行四边形ABCD的边有三个公共点.若公共点的个数为4,则相对应的AP的取值范围为
.
三.解答题
17.如图,已知,BE是⊙O的直径,BC切⊙O于B,弦DE∥OC,连接CD并延长交BE的延长线于点A.
(1)证明:CD是⊙O的切线;
(2)若AD=2,AE=1,求CD的长.
18.如图,某部队在灯塔A的周围进行爆破作业,A的周围3km内的水域为危险区域,有一渔船误入离A处2km的B处,为了尽快驶离危险区域,该船应沿哪条航线方向航行?为什么?
19.如图,在平面直角坐标系内,半径为t的⊙D与x轴交于点A(1,0)、B(5,0),点D在第一象限,点C的坐标为(0,﹣2),过B点作BE⊥CD于点E.
(1)当t为何值时,⊙D与y轴相切?并求出圆心D的坐标;
(2)直接写出,当t为何值时,⊙D与y轴相交、相离;
(3)直线CE与x轴交于点F,当△OCF与△BEF全等时,求点F的坐标.
20.如图,已知△ABC内接于⊙O,点I是△ABC的内心,AI的延长线交BC于点E,交⊙O于点D.
求证:DB=DI=DC.
21.已知:如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的切线,C为切点,AE⊥CD于E,求证:AC2=AE?AB.
22.已知正六边形ABCDEF的半径为2cm,求这个正六边形的边长、周长和面积.
参考答案与试题解析
一.选择题
1.解:如图,分点在圆内与圆外两种情况.
①当点P在⊙O内时,
此时PA=3cm,PB=6cm,AB=9cm,
因此半径为4.5cm;
②当点P在⊙O外时,如图此时PA=3cm,PB=6cm,
直线PB过圆心O,直径AB=6﹣3=3cm,
因此半径为1.5cm.
故选:C.
2.解:∵在△ABC中,∠A:∠B:∠C=1:2:3,
∴∠A=30°,∠B=60°,∠C=90°,
∴以B为圆心,BC为半径的⊙B与AC边的位置关系是相切.
故选:B.
3.解:设两圆的半径分别是R,r(R>r),
∵将⊙O2移动到圆心与O1重合,连接O1B,O1C,
∴S阴影=πR2﹣πr2,
∵AB∥O1O2,
∵AB是小圆的切线,切点是C,
∴∠O1CB=90°,
∵O1C过圆心O1,
∴AC=BC=AB=6cm,
由勾股定理得:﹣=BC2=36cm2,
即R2﹣r2=36cm,
∴S阴影=π(R2﹣r2)=36πcm2,
故选:A.
4.解:∵R+r1=2(R﹣r1),即R=3r1,
∴⊙O与⊙O1的面积之比为9:1.
故选:B.
5.解:∵⊙O与BC,AC,AB三边分别切于E,F,D点,
∴AD=AF,BE=BD,CE=CF,
∵BC=BE+CE=6,
∴BD+CF=6,
∵AD=AF,∠A=60°,
∴△ADF是等边三角形,
∴AD=AF=DF,
∵AB+AC+BC=16,BC=6,
∴AB+AC=10,
∵BD+CF=6,
∴AD+AF=4,
∵AD=AF=DF,
∴DF=AF=AD=×4=2,
故选:A.
6.解:如图,连接OA,OD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠AOD=90°,
∴△AOD是等腰直角三角形,
∴OA2+OD2=AD2,即2OA2=42,解得OA=2(cm).
故选:B.
7.解:在y=﹣x+1中,
令x=0,则y=1,
令y=0,则x=,
∴A(0,1),B(,0),
∴AB=2;
如图,设⊙M与AB相切与C,
连接MC,则MC=2,MC⊥AB,
∵∠MCB=∠AOB=90°,∠ABO=∠CBM,
∴△BMC~△BAO,
∴=,即=,
∴BM=4,
∴OM=4﹣,或OM=4+.
∴m=﹣4,m=4+.
故选:C.
二.填空题
8.解:如图:OD=3,PD=4,
∴OP==5=r,
∴点P在圆上.
OD=3,QD>4,∴OQ=>5,∴点Q在圆外.
OD=3,RD<4,∴OR=<5,∴点R在圆内.
故答案分别为:上,外,内.
9.解:设直角边分别为a,b.根据题意有,﹣1=,所以a+b=2+2,
因此三角形的周长=2+2+4=2+6.故填6+2.
10.解:∵D、E、F这三个点把圆周分成9:5:10三条弧,
∴∠DOF=75°,∠DOE=135°,∠EOF=150°,
∴由切线的性质得,∠A=105°,∠B=45°,∠C=30°,
∴△ABC最大内角为∠A=105°,
故答案为105°.
11.解:根据等腰三角形的性质可得等腰三角形顶角平分线,底边的中线以及底边上的高重合,以及切线的判定(经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线)可得到以等腰三角形顶角的顶点为圆心,顶角的平分线为半径的圆必与底边相切.
12.解:连接OC,
∵CD是⊙O的切线,
∴OC⊥CD,
∵∠CAB=30°,
∴∠COD=2∠CAB=60°,
∴∠D=30°,
∵OD=15cm,
∴OC=OD=7.5cm,
∵AB=2OC=15cm.
故答案为:15.
13.解:∵∠ACB=90°,AC=2cm,BC=4cm,
∴AB==2,
∵CM是中线,
∴CM=AB=,
∴点M在⊙C上.
14.解:设圆的半径为a.
那么外切正6边形的边心距等于a,边长=a,
内接正六边形的边长=a,边心距等于a,
∴外切正六边形与内接正六边形的面积之比为::=4:3.
15.解:在直角坐标系内,以A(3,﹣2)为圆心,2为半径画圆做如上图
则点A到x轴的距离为d1=2,到y轴的距离为d2=3
∵d1=2,到y轴的距离为d2<3
∴⊙A与x轴的相切,⊙A与y轴的相离
故答案为相切,相离.
16.解:∵平行四边形ABCD中,AB=6,AD=10,
∴BC=AD=10,
∵AB⊥AC,
∴在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC===8,
如图2所示,连接PF,
设AP=x,则DP=10﹣x,PF=x,
∵⊙P与边CD相切于点F,
∴PF⊥CD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∵AB⊥AC,
∴AC⊥CD,
∴AC∥PF,
∴△DPF∽△DAC,
∴=,
∴=,
∴x=,
即AP=;
当⊙P与BC相切时,设切点为G,如图3,
S?ABCD=×6×8×2=10PG,
∴PG=,
①当⊙P与边AD、CD分别有两个公共点时,<AP<,即此时⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数为4;
②⊙P过点A、C、D三点,如图4,⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数为4,此时AP=5,
综上所述,AP的值的取值范围是:<AP<或AP=5,
故答案为:<AP<或AP=5.
三.解答题
17.(1)证明:连接OD,
∵ED∥OC,
∴∠COB=∠DEO,∠COD=∠EDO,
∵OD=OE,
∴∠DEO=∠EDO,
∴∠COB=∠COD,
在△BCO和△DCO中,
∴△BCO≌△DCO(SAS),
∴∠CDO=∠CBO,
∵BC为圆O的切线,
∴BC⊥OB,即∠CBO=90°,
∴∠CDO=90°,
又∵OD为圆的半径,
∴CD为圆O的切线
(2)解:∵CD,BC分别切⊙O于D,B,
∴CD=BC,
∵AD2=AE?AB,即22=1?AB,
∴AB=4,
设CD=BC=x,则AC=2+x,
∵A2C=AB2+BC2
∴(2+x)2=42+x2,
解得:x=3,
∴CD=3.
18.解:该船应沿航线AB方向航行离开危险区域.
理由如下:
如图,设航线AB交⊙A于点C,在⊙A上任取一点D(不包括C关于A的对称点)
连接AD、BD;
在△ABD中,
∵AB+BD>AD,AD=AC=AB+BC,
∴AB+BD>AB+BC,
∴BD>BC.
答:应沿AB的方向航行.
19.解:(1)∵⊙D与x轴交于点A(1,0)、B(5,0),
∴D的横坐标为3,
∴当t=3时,⊙D与y轴相切,
过点D作DH⊥AB于点H,连接DA,
∴BH=AB=2,
∴DH==,
∴D(3,);
(2)t>3时,⊙D与y轴相交;
当t=2时,点D是AB的中点,在x轴上,不在第一象限;
所以2<t<3时,⊙D与y轴相离;
(3)由题意可知当△OCF与△BEF全等时,FB=FC,
设点F的坐标为(x,0),即OF=x,FB=OB﹣OF=5﹣x,
又OC=2,在直角三角形FOC中,
根据勾股定理得:FC=,
则有5﹣x=,解得:x=2.1,
∴F(2.1,0).
20.证明:∵点I是△ABC的内心,
∴∠BAD=∠CAD,∠ABI=∠CBI,
∵∠CBD=∠CAD,
∴∠BAD=∠CBD,
∴∠BID=∠ABI+∠BAD,
∴∠ABI=∠CBI,∠BAD=∠CAD=∠CBD,
∵∠IBD=∠CBI+∠CBD,
∴∠BID=∠IBD,
∴ID=BD,
∵∠BAD=∠CAD,
∴=,
∴CD=BD,
∴DB=DC=DI.
21.解:连接BC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
∴∠ACE=∠B.
∵AE⊥CD于E,
∴∠AEC=∠ACB=90°,
∴△ACE∽△ABC,
∴=,即AC2=AE?AB.
22.解:∵正六边形的半径等于边长,
∴正六边形的边长a=2cm;
正六边形的周长l=6a=12cm;
正六边形的面积S=6××2×=.
故答案为:2cm,12cm,6cm2.