27.2.2直线与圆的位置关系 同步练习
一.选择题
1.已知⊙O的半径等于8cm,圆心O到直线l上某点的距离为8cm,则直线l与⊙O的公共点的个数为( )
A.0 B.1或0 C.0或2 D.1或2
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.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12.若以C为圆心,r为半径的圆与斜边AB只有一个公共点,则半径r的值或取值范围是( )
A. B.5≤r≤12或r=
C.5<r≤12 D.5<r≤12或r=
4.已知,⊙O的半径是一元二次方程x2﹣5x﹣6=0的一个根,圆心O到直线l的距离d=4,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.平行
5.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
6.Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,以点C为圆心,r为半径作⊙C,则正确的是( )
A.当r=2时,直线AB与⊙C相交
B.当r=3时,直线AB与⊙C相离
C.当r=2.4时,直线AB与⊙C相切
D.当r=4时,直线AB与⊙C相切
7.已知∠BAC=45°,一动点O在射线AB上运动(点O与点A不重合),设OA=x,如果半径为1的⊙O与射线AC有公共点,那么x的取值范围是( )
A.0<x≤1 B.1≤x< C.0<x≤ D.x>
8.点A在圆O上,已知圆O的半径是4,如果点A到直线a的距离是8,那么圆O与直线a的位置关系可能是( )
A.相交 B.相离 C.相切或相交 D.相切或相离
9.如图,△ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,D、E分别是AC、AB的中点,则以DE为直径的圆与BC的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.无法确定
10.如图,点A、B的坐标分别为(0,2)、(2,0),⊙C的圆心坐标为(﹣1,0),半径为1,若点D为⊙O上的一个动点,线段DB与y轴交于点E,则△ABE面积的最小值为( )
A.1 B.2 C.2﹣ D.4﹣
二.填空题
11.已知在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,如果以点C为圆心的圆与斜边AB有且只有一个交点,那么⊙C的半径是 .
12.已知⊙O半径为5,点O到直线l的距离为3,则直线l与⊙O的位置关系为 .
13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,sinA=,CD为AB边上的中线,以点B为圆心,r为半径作⊙B.如果⊙B与中线CD有且只有一个公共点,那么⊙B的半径r的取值范围为 .
14.已知⊙O的半径是2,直线l与⊙O相交于A、B两点.M是⊙O上的一个动点,若∠AMB=45°,则△AMB面积的最大值是 .
15.如图,已知直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,OA=10,OA与⊙O相交于点P,AB与⊙O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C.若⊙O上存在点Q,使△QAC是以AC为底边的等腰三角形,则半径r的取值范围是: .
三.解答题
16.如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=4,点P是CB边的一点,且tan∠PAC=,⊙O是△APB的外接圆,
(1)求证:∠PAC=∠ABC;
(2)判断⊙O与直线AC的位置关系,并说明理由;
(3)请直接写出⊙O的半径.
17.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,以AC为直径的⊙O交BC于点D,点E在AB上,连接DE并延长交CA的延长线于点F,且∠AEF=2∠C.
(1)判断直线FD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若AE=2,EF=4,求⊙O的半径.
18.如图,在直角坐标系中,点P的坐标为(2,0),⊙P与x轴相交于原点O和点A,又B、C两点的坐标分别为(0,b),(﹣1,0).
(1)当b=2时,求经过B、C两点的直线解析式;
(2)当B点在y轴上运动时,直线BC与⊙P位置关系如何?并求出相应位置b的值
参考答案
一.选择题
1.解:∵⊙O的半径等于8cm,圆心O到直线l的距离为8cm,
即圆心O到直线l的距离小于或等于圆的半径,
∴直线l和⊙O相切或相交,
∴直线l与⊙O公共点的个数为1或2.
故选:D.
2.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.解:∵BC>AC,
∴以C为圆心,r为半径所作的圆与斜边AB只有一个公共点.
根据勾股定理求得AB=13.
分两种情况:
(1)圆与AB相切时,即r=CD=5×12÷13=;
(2)点A在圆内部,点B在圆上或圆外时,此时AC<r≤BC,即5<r≤12.
故选:D.
4.解:∵x2﹣5x﹣6=0
∴x1=﹣1,x2=6
∵⊙O的半径为一元二次方程x2﹣5x﹣6=0的根,
∴r=6
∵d<r
∴直线l与⊙O的位置关系是相交
故选:A.
5.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.
6.
解:过C作CD⊥AB于D,
在Rt△ACB中,由勾股定理得:AB==5,
由三角形面积公式得:×3×4=×5×CD,
CD=2.4,
即C到AB的距离等于⊙C的半径长,
∴⊙C和AB的位置关系是相切,
故选:C.
7.解:
当⊙O与直线AC相切时,设切点为D,如图,
∵∠A=45°,∠ODA=90°,OD=1,
∴AD=OD=1,
由勾股定理得:AO=,即此时x=,
所以当半径为1的⊙O与射线AC有公共点,x的取值范围是0<x,
故选:C.
8.解:∵点A在圆O上,已知圆O的半径是4,点A到直线a的距离是8,
∴圆O与直线a的位置关系可能是相切或相离,
故选:D.
9.解:过点A作AM⊥BC于点M,交DE于点N,
∴AM×BC=AC×AB,
∴AM==,
∵D、E分别是AC、AB的中点,
∴DE∥BC,DE=BC=2.5,
∴AN=MN=AM,
∴MN=1.2,
∵以DE为直径的圆半径为1.25,
∴r=1.25>1.2,
∴以DE为直径的圆与BC的位置关系是:相交.
故选:B.
10.解:若△ABE的面积最小,则AD与⊙C相切,连接CD,则CD⊥AD;
Rt△ACD中,CD=1,AC=OC+OA=3;
由勾股定理,得:AD=2;
∵∠AOE=∠ADC,∠OAE=∠DAC,
∴△AOE∽△ADC,
∴=,
∴=,
OE=,
∴BE=2﹣,
∴△ABE的面积的最小值=?BE?AO=2﹣,
故选:C.
二.填空题
11.解:
∵在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,
∵以点C为圆心的圆与斜边AB有且只有一个交点,
∴CD⊥AB,
∴CD=,
即⊙C的半径是
故答案为:.
12.解:∵⊙O的半径为5,圆心O到直线L的距离为3,
∵5>3,即:d<r,
∴直线L与⊙O的位置关系是相交.
故答案为:相交.
13.解:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,sinA=,
∴BC=6,AC=8,
∵CD为AB边上的中线,
∴CD=BD=5,
∴CD边的高=6×8÷2÷2×2÷5=,
∵⊙B与中线CD有且只有一个公共点,
∴⊙B的半径r的取值范围为5<r≤6或.
故答案为:5<r≤6或.
14.解:过点O作OC⊥AB于C,交⊙O于D点,连结OA、OB、DA、DB如图,
∵∠AMB=45°,
∴∠AOB=2∠AMB=90°,
∴△OAB为等腰直角三角形,
∴AB=OA=2,
∴当M点到AB的距离最大,△MAB的面积最大;即M点运动到D点,
∴△AMB面积的最大值=×AB?DC=×2×(2+)=2+2,
故答案为:2+2.
15.解:连接OB.如图1,
∵AB切⊙O于B,OA⊥AC,
∴∠OBA=∠OAC=90°,
∴∠OBP+∠ABP=90°,∠ACP+∠APC=90°,
∵OP=OB,
∴∠OBP=∠OPB,
∵∠OPB=∠APC,
∴∠ACP=∠ABC,
∴AB=AC,
作出线段AC的垂直平分线MN,作OE⊥MN,如图2,
∴OE=AC=AB=,
又∵圆O与直线MN有交点,
∴OE=≤r,
∴≤2r,
即:100﹣r2≤4r2,
∴r2≥20,
∴r≥2.
∵OA=10,直线l与⊙O相离,
∴r<10,
∴2≤r<10.
故答案为:2≤r<10.
三.解答题
16.证明:(1)Rt△ACP中,tan∠PAC==
∵AC=2,BC=4,
∴=,
∴=,且∠PCA=∠ACB=90°,
∴△ACP∽△BCA.
∴∠PAC=∠ABC
(2)⊙O与直线AC相切
理由如下:
如图1,作直径AD,交⊙O于点D,连结PD,
∵AD为⊙O的直径,
∴∠APD=90°,
∴∠PAD+∠PDA=90°
∵∠PDA=∠ABC,又由(1)得∠PAC=∠ABC,
∴∠PDA=∠PAC
∴∠PAC+∠PAD=90°,
∴∠CAD=90°,
∴AD⊥AC
∵AD为⊙O的直径,
∴⊙O与直线AC相切
(3)∵tan∠PAC==,AC=2
∴CP=1,
∴AP==
∵∠PDA=∠PAC
∴tan∠PAC=tan∠PDA=
∴PD=2AP=2
∴AD==5
∴⊙O的半径为2.5
17.解:(1)直线FD与⊙O相切;
理由:连接OD,
∵∠AEF=2∠C,∠AOD=2∠C,
∴∠AEF=∠AOD,
∵∠AEF+∠AED=180°,
∴∠AOD+∠AED=180°,
∵∠BAC=90°,
∴∠ODF=90°,
∴直线FD与⊙O相切;
(2)∵∠BAC=90°,AE=2,EF=4,
∴∠F=30°,AF=AE=2,
∵∠ODF=90°,
∴OF=2OD,
∴OD=FA,
∴⊙O的半径为2.
18.解:(1)设BC直线的解析式:y=kx+b
由题意可得:
∴解得:k=2,b=2
∴BC的解析式为:y=2x+2
(2)设直线BC在x轴上方与⊙P相切于点M,交y轴于点D,连接PM,则PM⊥CM.
在Rt△CMP和Rt△COD中,
CP=3,MP=2,OC=1,CM=
∵∠MCP=∠OCD
∴tan∠MCP=tan∠OCD
∴=,b=OD=×1=
由轴对称性可知:b=±
∴当b=±时,直线BC与⊙P相切;
当b>或b<﹣时,直线BC与⊙P相离;
当﹣<b<时,直线BC与⊙P相交.