第三章圆6.直线与圆的位置关系课后练习2020-2021学年下学期九年级下册初中数学北师大版
一、单选题(共12题 )
1.如图,直角坐标系中,以5为半径的动圆的圆心A沿x轴移动,当⊙ A 与直线 l:y=512x 只有一个公共点时,点A的坐标为(?? )
A.?(?12,0)???????????????????????????B.?(?13,0)???????????????????????????C.?(±12,0)???????????????????????????D.?(±13,0)
2.如图,在 Rt△ABC 中, ∠C=90° , AB=5 ,点 O 在 AB 上, OB=2 ,以 OB 为半径的 ⊙O 与 AC 相切于点 D ,交 BC 于点 E ,则 CE 的长为(?? )
A.?12?????????????????????????????????????????B.?23?????????????????????????????????????????C.?22?????????????????????????????????????????D.?1
3.已知平面内有⊙O和点A , B , 若⊙O半径为2cm , 线段OA=3cm , OB=2cm , 则直线AB与⊙O的位置关系为(?? )
A.?相离?????????????????????????????????B.?相交?????????????????????????????????C.?相切?????????????????????????????????D.?相交或相切
4.如图,AB是 ⊙O 的直径,BC是 ⊙O 的切线,若 ∠BAC=35° ,则 ∠ACB 的大小为( ???)
A.?35°????????????????????????????????????B.?45°????????????????????????????????????C.?55°????????????????????????????????????D.?65°
5.如图,将直角三角板的直角顶点B放在 ⊙O 上,直角边 AB 经过圆心O,则另一直角边 BC 与 ⊙O 的位置关系为(??? )
A.?相交??????????????????????????????????B.?相切??????????????????????????????????C.?相离??????????????????????????????????D.?无法确定
6.如图, AB 为 ⊙O 的直径,直线 EF 与 ⊙O 相切于点 D ,直线 AC 交 EF 于点 H 、交 ⊙O 于点 C ,连接 AD 、 OD ,则下列结论错误的是(??? )
A.?若 AH//OD ,则 AD 平分 ∠BAH ;
B.?若 AD 平分 ∠BAH ,则 AH⊥EF ;
C.?若 AH⊥EF ,则 AD 平分 ∠BAH ;
D.?若 DH2=CH?AH ,则 AH⊥EF .
7.如图, △ACD 内接于 ⊙O , CB 垂直于过点 D 的切线,垂足为 B .已知 ⊙O 的半径为 83 , BC=3 ,那么 sin∠A 的值是(?? )
A.?89??????????????????????????????????????????B.?19??????????????????????????????????????????C.?35??????????????????????????????????????????D.?34
8.如图,PA,PB是⊙O的切线,切点分别为A,B。BC是⊙O的直径,连结AC,若AC=1,BC= 5 ,则PA=( ???)
A.?3?????????????????????????????????????????B.?2?????????????????????????????????????????C.?5?????????????????????????????????????????D.?52
9.如图,PA、PB分别是⊙O的切线,A、B为切点,AC是⊙O的直径,已知∠BAC=35°,∠P的度数为(? )
A.?35°???????????????????????????????????????B.?45°???????????????????????????????????????C.?65°???????????????????????????????????????D.?70°
10.如图,一个油桶靠在直立的墙边,量得 BC=0.8m, 并且 AB⊥BC, 则这个油桶的底面半径是(?? )
A.?1.6m??????????????????????????????????B.?1.2m??????????????????????????????????C.?0.8m??????????????????????????????????D.?0.4m
11.如图,半径为1的⊙O与直线l相切于点A,C为⊙O上的一点, CB⊥l 于点B,则 AB+BC 的最大值是(??? )
A.?2??????????????????????????????????B.?12+3??????????????????????????????????C.?2+1??????????????????????????????????D.?2+22
12.若⊙O半径是2,点A在直线l上,且OA=2,则直线l与⊙O的位置关系是(?? )
A.?相切?????????????????????????????????B.?相交?????????????????????????????????C.?相离?????????????????????????????????D.?相切或相交
二、填空题(共6题 )
13.如图, AB 是 ⊙O 的直径, AC 是 ⊙O 的弦, OD⊥AC 于D,连接 OC ,过点D作 DF//OC 交 AB 于F,过点B的切线交 AC 的延长线于E.若 AD=4 , DF=52 ,则 BE= ________.
14.如图, FA,GB,HC,ID,JE 是五边形 ABCDE 的外接圆的切线,则 ∠BAF+∠CBG+∠DCH+∠EDI+∠AEJ= ________ ° .
15.如图,正方形 ABCD 的边长为4, ⊙O 的半径为1.若 ⊙O 在正方形 ABCD 内平移( ⊙O 可以与该正方形的边相切),则点A到 ⊙O 上的点的距离的最大值为________.
16.如图,在 Rt△ABC 中, ∠C=90° , AB 的垂直平分线分别交 AB 、 AC 于点 D 、 E , BE=8 , ⊙O 为 △BCE 的外接圆,过点 E 作 ⊙O 的切线 EF 交 AB 于点 F ,则下列结论正确的是________.(写出所有正确结论的序号)
① AE=BE ;② ∠AED=∠CBD ;③若 ∠DBE=40° ,则 DE 的长为 8π9 ;④ DFEF=EFBF ;⑤若 EF=6 ,则 CE=2.24 .
17.如图,已知⊙O的半径为1,点P是⊙O外一点,且OP=2。若PT是⊙O的切线,T为切点,连结OT,则PT=________
18.如图, ⊙O 与 △OAB 的边 AB 相切,切点为 B .将 △OAB 绕点 B 按顺时针方向旋转得到 △O′A′B′ ,使点 O′ 落在 ⊙O 上,边 A′B 交线段 AO 于点 C .若 ∠A′=25° ,则 ∠OCB= ________度.
?
三、综合题(共4题 )
19.如图,AB是⊙O的直径,PB是⊙O的切线,连接AP交⊙O于点C。点D在⊙O上,∠CDB=45°,求证:AB=BP。
20.如图,已知 PA , PB 分别与 ⊙O 相切于点A,B,C为 ⊙O 上一点.若 ∠P=70° ,求 ∠C 的大小.
21.如图, AB 是 ⊙O 的直径, C 为半圆 O 上一点,直线 l 经过点 C ,过点 A 作 AD⊥l 于点 D ,连接 AC ,当 AC 平分 ∠DAB 时,求证:直线 l 是 ⊙O 的切线.
22.如图,AB是⊙O的直径,BC与⊙O相切于点B,AC交⊙O于点D,若∠ACB=50°,求∠BOD度数.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】【解答】如下图所示,连接 AB ,过 B 点作 BC//OA ,
此时 B 点坐标可表示为 (x,512x) ,
∴ OC=512|x| , BC=|x| ,
在 Rt△OBC 中, OB=BC2+OC2=x2+(512x)2=1312|x| ,
又∵ ⊙A 半径为5,
∴ AB=5 ,
∵ BC//OA ,
∴ △AOB∽△OBC ,
则 OABO=ABOC=OBBC ,
∴ OA1312|x|=5512|x| ,
∴ OA=13 ,
∵左右两侧都有相切的可能,
∴A点坐标为 (±13,0) ,
故答案为:D.
【分析】连接 AB ,过 B 点作 BC//OA ,此时 B 点坐标可表示为 (x,512x) ,从而求出OC、BC、OB,证明△AOB∽△OBC?,可得OABO=ABOC=OBBC , 代入相应数据可求出OA,由于左右两侧都有相切的可能,据此求出点A坐标.
2.【答案】 B
【解析】【解答】解:连接OD,EF,
∵ ⊙O 与 AC 相切于点 D ,BF是 ⊙O 的直径,
∴OD⊥AC,FE⊥BC,
∵ ∠C=90° ,
∴OD∥BC,EF∥AC,
∴ ODBC=OABA , BFBA=BEBC ,
∵ AB=5 , OB=2 ,
∴OD=OB=2,AO=5-2=3,BF=2×2=4,
∴ 2BC=35 , 45=BEBC ,
∴BC= 103 ,BE= 83 ,
∴CE= 103 - 83 = 23 .
故答案为:B.
【分析】连接OD,EF,先证明OD∥BC,EF∥AC,利用平行线分线段成比例可得?ODBC=OABA , BFBA=BEBC , 据此求出BC、BE,利用CE=BC-BE计算即得结论.
3.【答案】 D
【解析】【解答】解:∵r=2,∴OA=3>r,∴A点在圆外,
∵OB=2=r,∴B点在圆上,
∴当OB⊥AB时,AB与 ⊙O 相切,当OB与AB不垂直时,AB与 ⊙O相交,
故答案为:D.
【分析】先根据点与圆的位置关系判断出A在圆外,B在圆上,然后根据直线与圆的位置关系分两种情况分析即可.
4.【答案】 C
【解析】【解答】解:∵AB是 ⊙O 的直径,BC是 ⊙O 的切线,
∴AB⊥BC,即∠ABC=90°,
∵ ∠BAC=35° ,
∴ ∠ACB =90°-35°=55°,
故答案为:C.
【分析】先求出AB⊥BC,再根据∠BAC=35°计算求解即可。
5.【答案】 B
【解析】【解答】解:相切,
∵AB , BC是直角三角板的两条直角边,
∴AB⊥BC ,
∵AB经过圆心O ,
∴OB⊥BC ,
∵点B在⊙O上,
∴BC与⊙O相切,
故答案为:B.
【分析】根据原的切线的判定定理即可得到?BC?与?⊙O?的位置关系。
6.【答案】 D
【解析】【解答】解:A、∵AH∥OD , OD⊥HF ,
∴∠CAD=∠ADO ,
∵AO=OD ,
∴∠HAD=∠DAO=∠ADO ,
∴AD平分∠BAH , 不合题意;
B、∵AD平分∠BAH ,
∴∠HAD=∠DAO ,
∵AO=DO ,
∴∠DAO=∠ADO ,
∴∠ADO=∠HAD ,
∴AH∥OD ,
∵OD⊥HF ,
∴HA⊥HF , 不合题意;
C、∵AH⊥EF , OD⊥EH ,
∴AH∥OD ,
由A得:AD平分∠BHA , 不合题意;
D、由 DH2=CH?AH 无法证明AH⊥EF , 符合题意;
故答案为:D.
【分析】A、根据平行线的性质及等腰三角形的性质∠HAD=∠DAO=∠ADO,据此判断即可;
B、根据角平分线的定义及等腰三角形的性质,可求出∠ADO=∠HAD,可得AH∥OD,由OD⊥HF,
可得HA⊥HF,据此判断即可;
C、由AH⊥EF,OD⊥EH,可得AH∥OD,结合A项可得AD平分∠BAH,据此判断即可;
D、由 DH2=CH?AH 无法证明AH⊥EF,据此判断即可.
7.【答案】 D
【解析】【解答】解:作直径DE , 连接CE ,
∵DE是圆的直径,
∴∠DCE=∠B=90°,∠E+∠EDC=90°,
∵DB是圆O的切线,
∴∠EDB=90°,∠EDC+∠BDC=90°,
∴∠E=∠BDC ,
∴△BDC∽△CED ,
∴DC:DE=BC:DC ,
∴DC: 163 =3:DC ,
∴DC=4,DC=-4(舍去)
∴ sin∠BDC = BCDC = 34 ,
∵∠E=∠BDC , ∠E=∠A ,
∴∠A=∠BDC ,
∴ sin∠A = sin∠BDC = 34 ,
故答案为:D .
【分析】作直径DE,连接CE,利用余角的性质得出∠E=∠BDC,证明△BDC∽△CED,利用相似三角形的性质求出CD,从而求出sin∠BDC = BCDC = 34 ,根据圆周角定理得出∠E=∠A,从而得出∠A=∠BDC,据此即可求出结论.
8.【答案】 C
【解析】【解答】解:连接OP,AB,
∵BC是直径,PA,PB是切线,
∴∠CAB=∠OBP=90°,PA=PB,PO平分∠APB,
∴OP⊥AB,
∴∠ABC+∠ABP=90°,∠ABP+∠OPB=90°,
∴∠ABC=∠OPB,
∴△OBP∽△CAB,
∴ACOB=ABBP ,
在Rt△ABC中,
AB=BC2?AC2=5?1=2,
OB=12BC=52
∴152=2PB
解之:PB=PA=5.
故答案为:C.
【分析】连接OP,AB,利用切线长定理及圆周角定理可证得∠CAB=∠OBP=90°,PA=PB,PO平分∠APB,利用等腰三角形的性质可推出OP⊥AB,利用余角的性质可证得∠ABC=∠OPB,可证得△OBP∽△CAB,利用相似三角形的性质,可得对应边成比例;再利用勾股定理求出AB的长,同时可求出OB的长,然后代入比例式求出PA的长.
9.【答案】 D
【解析】【解答】解:∵PA,PB分别是圆的切线
∴OA⊥AP,OB⊥BP,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∵ OA=OB,∠BAC=35°,
∴ ∠ABO=∠BAC=35°,
∴∠AOB=180°-35°-35°=110°,
在四边形APBO中,∠OAP=∠OBP=90°, ∠AOB=110°,
则∠ P=360°-(∠OAP+∠OBP+∠AOB)=70°,
故答案为:D.
【分析】利用圆的切线的性质得OA⊥AP,OB⊥BP,可得∠OAP=∠OBP=90°,再求出∠ABO和∠AOB的度数,然后利用四边形的内角和为360°,可求出∠P的度数.
10.【答案】 C
【解析】【解答】解:设圆心为点O,连接OC,OA,
∵AB,BC是圆O的切线,AB⊥BC,
∴BC=BA,∠B=∠OAB=∠BCO=90°,
∴四边形ABCO是正方形,
∴OA=BC=0.8.
故答案为:C.
【分析】设圆心为点O,连接OC,OA,利用切线长定理和切线的性质可证得BC=BA,∠B=∠OAB=∠BCO=90°,由此可推出四边形ABCO是正方形,利用正方形的性质可求出OA的长.
11.【答案】 C
【解析】【解答】解:如图,延长AB到点D , 使BD=BC , 则AB+BC=AB+BD=AD , 当DC与⊙O相切于点C时,AD最大,则此时连接AO并延长交DC延长线于点E , 则 AE⊥AD ,
∵CB⊥l
∴∠DBC=90°
∵BD=BC
∴∠CDB=45°
∵ ⊙O与直线 l 相切于点A ,
∴OA⊥l
∴∠OAD=90°
∴∠AED=45°
连接 OC ,则 OC⊥DE
在 Rt△OCE 中, OC=CE=1 ,
由勾股定理得, OE=OC2+CE2=2
∴AD=AE=AO+OE=1+2
∴AB+BC 的最大值是 1+2 ,
故答案为:C.
【分析】先求出∠AED=45°,再求出OC=CE=1 ,最后利用勾股定理计算求解即可。
12.【答案】 D
【解析】【解答】解:如图,
∵OA=r=2,
∴当OA⊥l时,l和 ⊙O 相切,
当OA与l不垂直时,直线l与⊙O 相交,
故答案为:D.
【分析】因为OA=r=2,分两种情况讨论,即当OA⊥l时,l和 ⊙O 相切;当OA与l不垂直时,直线l与⊙O 相交.
二、填空题
13.【答案】 152
【解析】【解答】解:如图所示,连接BC
∵ AB 是 ⊙O 的直径, OD⊥AC 于D
∴ ∠ACB=∠ADO=90°
又 ∠CAB=∠CAB
∴ △ADO?△ACB
∴ ADAC=AOAB=12
∴ AC=8
又∵ DF//OC
∴ △ADF?△ACO
∴ DFCO=ADAC=12
∴ CO=2DF=2×52=5
∴ AB=2CO=10
又∵ AC2+CB2=AB2
∴ 82+CB2=102
∴ CB=6 或 CB=?6 (舍去)
又 BE 为切线
∴ ∠ABE=∠ADO=90°
又∵ ∠CAB=∠CAB
∴ △ABE?△ACB
∴ ACAB=CBBE
即 810=6BE
∴ BE=152
?
【分析】连接BC,利用DF//OC , 证明△ADF?△ACO , 列出比例式求出求出OC,则得CB的长,然后根据勾股定理求出CB,再证明△ABE∽△ACB,根据相似三角形的性质列出比例式计算即可.
14.【答案】 180
【解析】【解答】如图:过圆心连接五边形 ABCDE 的各顶点,
则 ∠OAB+∠OBC+∠OCD+∠ODE+∠OEA??
=∠OBA+∠OCB+∠ODC+∠OED+∠OAE
=12(5?2)×180°=270°
∴ ? ∠BAF+∠CBG+∠DCH+∠EDI+∠AEJ
=5×90°?(∠OAB+∠OBC+∠OCD+∠ODE+∠OEA)
=450°?270°
=180° .
故答案为:180°.
【分析】过圆心连接五边形 ABCDE 的各顶点,利用三角形的内角和定理,可求出∠OAB+∠OBC+∠OCD+∠ODE+∠OEA;再利用切线的性质可求出∠BAF+∠CBG+∠DCH+∠EDI+∠AEJ的值.
15.【答案】 32+1
【解析】【解答】解:由题意得当 ⊙O 与BC、CD相切时,切点分别为F、G,点A到 ⊙O 上的点的距离取得最大,如图所示:
∠OFC=90°
连接AC,OF,AC交 ⊙O 于点E,此时AE的长即为点A到 ⊙O 上的点的距离为最大,如图所示,
∵四边形 ABCD 是正方形,且边长为4,
∴ AB=BC=4,∠ACB=45° ,
∴△OFC是等腰直角三角形, AC=42 ,
∵ ⊙O 的半径为1,
∴ OF=FC=1 ,
∴ OC=2 ,
∴ AO=AC?OC=32 ,
∴ AE=AO+OE=32+1 ,
即点A到 ⊙O 上的点的距离的最大值为 32+1 ;
故答案为 32+1 .
【分析】 当⊙O与CB、CD相切时,切点分别为F、G,点A到⊙O上的点的距离取得最大,连接AC,OF,AC交⊙O于点E,此时AE的长即为点A到⊙O上的点的距离为最大;根据切线的性质得到OE=OF,由正方形的性质可得△OFC是等腰直角三角形,用勾股定理可求得AC的值,由线段的构成AO=AAC-OC可求得AO的值,则AE=AO+OE可求解.?
16.【答案】 ①②④⑤
【解析】【解答】解:①∵DE是 AB 的垂直平分线
∴ AE=BE
故正确
②∵DE是 AB 的垂直平分线
∴DE⊥AB
∴∠A+∠AED=90°
∵ ∠C=90°
∴∠A+∠ABC=90°
∴ ∠AED=∠CBD
故正确
③连接OC
∵DE是 AB 的垂直平分线
∴ AE=BE
∴∠EBD=∠A=40°
在Rt△ABC中,∠ABC=90°-40°=50°
∴∠EBC=50°-40°=10°
∵∠EOC=2∠EBC
∴∠EOC=20°
∴ EC=20π·4180=4π9
故错误
④∵DE⊥AB, E F是 ⊙O 的切线
∴∠FEB=∠EDF=90°
又∠EFD=∠EFD
∴△EFD∽△BFE
∴ DFEF=EFBF
故正确
⑤∵ EF=6 , BE=8
∴BF= EF2+BE2=36+64=10
∵ 12EF?BE=12BF?ED
∴ ED=6×810=4.8
在Rt△EDB中,
BD=BE2?ED2=82?4.82=6.4
∵DE是 AB 的垂直平分线
∴ AD=DB=6.4 ,AE=BE=8
∵在Rt△ADE和Rt△ACE中
∠A=∠A,∠ADE=∠ACB=90°
∴Rt△ADE∽Rt△ACB
∴ ADAC=AEAB
∴ 6?4AC=812?8
∴AC=10.24
又AE=BE=8
∴CE=AC-AE=10.24-8=2.24
故正确
故答案为:①②④⑤
【分析】由于DE是 AB 的垂直平分线,可得AE=BE,DE⊥AB,可得∠A+∠AED=90°,由∠A+∠ABC
=90°,可得∠AED=∠CBD , 据此判断①②;连接OC,由AE=BE,可得∠EBD=∠A=40°,从而求出∠EBC=10°,利用圆周角定理可得∠EOC=2∠EBC=20°,利用弧长公式求出 DE?的长 ,据此判断③;证明△EFD∽△BFE,可得?DFEF=EFBF , 据此判断④;利用△BEF的面积不变求出ED,利用勾股定理求出BD,证明Rt△ADE∽Rt△ACB,可得ADAC=AEAB , 据此求出AC,利用CE=AC-AE求出结论,据此判断⑤.
17.【答案】 3
【解析】【解答】解:∵ PT 是 ⊙O 的切线, T 为切点
∴ ∠OTP=90°
∴ PT=OP2?OT2
∵ ⊙O 的半径为1
∴ OT=1
∴ PT=OP2?OT2=22?1=3
故答案为: 3 .
【分析】利用切线的性质可证得∠OTP=90°,利用勾股定理求出PT的长.
18.【答案】 85
【解析】【解答】解:连结OO′,
?
∵将 △OAB 绕点 B 按顺时针方向旋转得到 △O′A′B′ ,
∴BO′=BO=OO′,
∴△BOO′为等边三角形,
∴∠OBO′=60°,
∵ ⊙O 与 △OAB 的边 AB 相切,
∴∠OBA=∠O′BA′=90°,
∴∠CBO=90°-∠OBO′=90°-60°=30°,
∵∠A′=25°
∴∠A′O′B=90°-∠A′=90°-25°=65°
∴∠AOB=∠A′O′B=65°,
∴∠OCB=180°-∠COB-∠OBC=180°-65°-30°=85°.
故答案为:85.
【分析】连接OO',根据切线的性质得到∠OBA= 90°,再根据旋转的性质得∠A=∠A'=25,∠ABA'=∠OBO',BO= BO',则可得出△OO'B为等边三角形,可知∠OBO' = 60°,从而得出∠CBO=30°,再利用余角的性质求出求出∠AOB,最后然后利用三角形内角和定理求∠OCB即可.
三、解答题
19.【答案】 证明:∵PB是⊙O的切线,∴AB⊥BP
∴∠ABP=90°∴∠A+∠P= 90°
∵∠A=∠CDB =45°,∴∠P=45°
∴∠A=∠P
∴AB=BP
【解析】【分析】根据切线的性质得出∠ABP=90°,根据圆周角定理得出∠A=∠CDB =45°,从而得出 ∠A=∠P=45°,再根据等角对等边,即可得出AB=BP.
20.【答案】 解:连接OA、OB
∵ PA , PB 分别与 ⊙O 相切于点A,B,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∵ ∠P=70°
∴∠AOB=360°-∠OAP-∠OBP-∠P=110°
∴∠C= 12 ∠AOB=55°.
【解析】【分析】连接OA、OB,?根据切线的性质可得∠OAP=∠OBP=90°,利用四边形内角和可得∠AOB=
360°-∠OAP-∠OBP-∠P,据此计算即可.
21.【答案】 证明:连接 OC .
∵AC 平分 ∠DAB ,
∴∠DAC=∠CAB .
∵OA=OC ,
∴∠OCA=∠CAB ,
∴∠OCA=∠DAC ,
∴OC//AD ,
∵AD⊥l ,
∴OC⊥CD .
∵ 点 C 为半径 OC 的外端点,
∴ 直线 l 是 ⊙O 的切线.
【解析】【分析】由AC为角平分线得到 ∠DAC=∠CAB ,再由半径OA=OC,利用等边对等角得到 ∠OCA=∠CAB ,可证 OC//AD ,由平行线的性质可得出OC与CD垂直,则CD为圆O的切线.
22.【答案】 解:∵BC是⊙O的切线,
∴∠ABC=90°,
∴∠A=90°-∠ACB=40°,
由圆周角定理得,∠BOD=2∠A=80°,
故答案为80°.
【解析】【分析】根据切线的性质得到∠ABC=90°,根据直角三角形的性质求出∠A,根据圆周角定理计算即可.