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难点 08 与圆有关的位置关系常考题型
(8 大热考题型)
题型一:点与圆的位置关系
题型二:确定圆的条件
题型三:三角形的外接圆问题
题型四:直线与圆的位置关系
题型五:切线的证明
题型六:切线的性质
题型七:三角形内切圆问题
题型八:切线长定理
题型一:点与圆的位置关系
【中考母题学方法】
【典例1】(2024·广东广州·中考真题)如图, 中,弦 的长为 ,点 在 上, ,
. 所在的平面内有一点 ,若 ,则点 与 的位置关系是( )
A.点 在 上 B.点 在 内 C.点 在 外 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理,点与圆的位置关系,锐角三角函数,掌握圆的相关性质是解
题关键.由垂径定理可得 ,由圆周角定理可得 ,再结合特殊角的正弦值,求出 的
半径,即可得到答案.
【详解】解:如图,令 与 的交点为 ,
为半径, 为弦,且 ,
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,
,
在 中, , , ,
,
,即 的半径为4,
,
点 在 外,
故选:C.
【变式1-1】(2022·吉林·中考真题)如图,在 中, , , .以点 为圆心,
为半径作圆,当点 在 内且点 在 外时, 的值可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】先利用勾股定理可得 ,再根据“点 在 内且点 在 外”可得 ,由此即可得
出答案.
【详解】解: 在 中, , , ,
,
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点 在 内且点 在 外,
,即 ,
观察四个选项可知,只有选项C符合,
故选:C.
【点睛】本题考查了勾股定理、点与圆的位置关系,熟练掌握点与圆的位置关系是解题关键.
【变式1-2】(2021·上海·中考真题)如图,已知长方形 中, ,圆B的半径为1,圆A
与圆B内切,则点 与圆A的位置关系是( )
A.点C在圆A外,点D在圆A内 B.点C在圆A外,点D在圆A外
C.点C在圆A上,点D在圆A内 D.点C在圆A内,点D在圆A外
【答案】C
【分析】根据内切得出圆A的半径,再判断点D、点E到圆心的距离即可
【详解】
∵圆A与圆B内切, ,圆B的半径为1
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∴圆A的半径为5
∵ <5
∴点D在圆A内
在Rt ABC中,
△
∴点C在圆A上
故选:C
【点睛】本题考查点与圆的位置关系、圆与圆的位置关系、勾股定理,熟练掌握点与圆的位置关系是关键
【变式1-3】(2021·青海·中考真题)点 是非圆上一点,若点 到 上的点的最小距离是 ,最大距
离是 ,则 的半径是 .
【答案】 或
【分析】分点 在 外和 内两种情况分析;设 的半径为 ,根据圆的性质列一元一次方程并
求解,即可得到答案.
【详解】设 的半径为
当点 在 外时,根据题意得:
∴
当点 在 内时,根据题意得:
∴
故答案为: 或 .
【点睛】本题考查了圆、一元一次方程的知识;解题的关键是熟练掌握圆的性质,从而完成求解.
【中考模拟即学即练】
1.(2023九年级上·江苏·专题练习)已知 的半径是4, ,则点P与 的位置关系是( )
A.点P在圆上 B.点P在圆内 C.点P在圆外 D.不能确定
【答案】B
【分析】本题主要考查了点与圆的位置关系,若点与圆心的距离d,圆的半径为,则当 时,点在圆外;
当 时,点在圆上;当 时,点在圆内,据此求解即可.
【详解】解:∵ ,
∴点P到圆心的距离小于 的半径,
∴点P在圆内,
故选:B.
2.(2024·云南怒江·一模)平面内, 的半径为10 ,若点P在 内,则 的长可以是
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( )
A.8 B.10 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了点与圆的位置关系.熟练掌握点在圆内,则点到圆心的距离小于圆的半径是解题的关
键.
根据点在圆内,则点到圆心的距离小于圆的半径判断作答即可.
【详解】解:∵点P在 内,
∴ ,
∴ 的长可以是8 ,
故选:A.
3.(2024·江苏宿迁·模拟预测)已知 的半径为 ,点 到圆心 的距离为 ,若关于 的方程
不存在实数根,则点 与 的位置关系是( )
A.点 在 外 B.点 在 上
C.点 在 内 D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别方法和点与圆的位置关系,根据一元二次方程根的情况,判断
的取值范围,再根据点与圆心的距离,判断点与圆的位置关系,熟练掌握根的判别方法和判断点与圆的
位置关系的方法是解题的关键.
【详解】解:由题意,得 ,
解得 ,
∴ ,则点 在 外,
故选: .
4.(2024·河北沧州·模拟预测)小明手中有几组大小不等的三角板,分别是含 度, 度的直角三角板.
从中选择两个各拼成如图所示的图形,则关于两图中四个顶点 , , , 的说法,正确的是
( )
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A.甲图四点共圆,乙图四点共圆 B.甲图四点共圆,乙图四点不共圆
C.甲图四点不共圆,乙图四点共圆 D.甲图四点不共圆,乙图四点不共圆
【答案】C
【分析】本题考查圆的定义,点和圆的位置关系,直角三角形斜边中线性质,熟练掌握这些定义和性质是
解题的关键.甲图中,取 中点 ,连接 , ,得出 ,得点 、 、 是以点
为圆心, 为半径的圆上,再判断点 在圆 外即可;乙图中,取 中点 ,连接 , ,得
,即可判断.
【详解】解:如甲图中,取 中点 ,连接 , ,
∵ ,
∴ ,
∴点 、 、 是以点 为圆心, 为半径的圆上,
为直角三角形,
∴ ,
∴点 在圆 外,
∴甲图四点不共圆;
如乙图中,取 中点 ,连接 , ,
∵ ,
∴ ,
∴点 、 、 、 是以点 为圆心, 为半径的圆上,
∴乙图四点共圆,
综上,甲图四点不共圆,乙图四点共圆,
故选:C.
5.(2024·浙江·模拟预测)如图,X,Y,Z是某社区的三栋楼, , , .若在
中点M处建一个 网络基站,该基站的覆盖半径为 ,则这三栋楼中在该基站覆盖范围内的是
( )
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A.X,Y,Z B.X,Z C.Y,Z D.Y
【答案】A
【分析】本题考查点和圆的位置关系,勾股定理的逆定理,解题的关键是求出三角形三个顶点到 点的距
离.根据勾股定理的逆定理证得 是直角三角形,可以根据直角三角形斜边中线的性质求得 的长,
然后与 比较大小,即可解答本题.
【详解】解: , , .
,
是直角三角形,
,
点 是斜边 的中点,
,
是直角三角形, 是斜边 的中线,
,
,
点 、 、 都在圆内,
这三栋楼都在该 基站覆盖范围内.
故选:A
6.(2024·河北邯郸·模拟预测)如图,在网格(每个小正方形的边长均为 )中选取 个格点(格线的交
点称为格点),如果以 为圆心, 为半径画圆,选取的格点中除点 外恰好有 个在圆内,则 的取值范
围为( )
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A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了点与圆的位置关系以及勾股定理,利用勾股定理求出各格点到点 的距离,结合点与
圆的位置关系,即可得出结论.
【详解】解:给各点标上字母,如图所示.
, , ,
, ,
时,以 为圆心, 为半径画圆,选取的格点中除点 外恰好有3个在圆内.
故选:A.
7.(2024·浙江绍兴·二模)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,点 , , , 在
格点(两条网格线的交点叫格点)上,以点 为原点建立直角坐标系.
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(1)过 , , 三点的圆的圆心 坐标为______;
(2)请通过计算判断点 与 的位置关系.
【答案】(1)
(2) 在圆 外
【分析】本题考查了垂径定理推论,勾股定理,平面坐标系中点的坐标,点与圆的位置关系,根据垂径定
理得出圆心位置是解答本题的关键.
(1)连接 , ,分别作 , 的垂直平分线,两直线交于点 ,就是过 , , 三点的圆的
圆心,由图形可得 的坐标;
(2)分别求出 和 的长度进行比较即可作出判断.
【详解】(1)解:如图,连接 , ,分别作 , 的垂直平分线,两直线交于点 ,
是过 , , 三点的圆的圆心,
.
(2) , , ,
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, ,
,
点 在 的外部.
题型二:确定圆的条件
【中考母题学方法】
【典例1】(2023·江西·中考真题)如图,点 , , , 均在直线 上,点 在直线 外,则经过其中
任意三个点,最多可画出圆的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】D
【分析】根据不共线三点确定一个圆可得,直线上任意2个点加上点 可以画出一个圆,据此列举所有可
能即可求解.
【详解】解:依题意, ; ; ; ; , 加上点 可以画出一个圆,
∴共有6个,
故选:D.
【点睛】本题考查了确定圆的条件,熟练掌握不共线三点确定一个圆是解题的关键.
【变式2-1】(2023·江苏徐州·中考真题)两汉文化看徐州,桐桐在徐州博物馆“天工汉玉”展厅参观时了
解到;玉璧,玉环为我国的传统玉器,通常为正中带圆孔的扇圆型器物,据《尔雅·释器》记载:“肉倍好,
谓之璧;肉好若一,调之环.”如图1,“肉”指边(阴影部分),“好”指孔,其比例关系见图示,以
考古发现看,这两种玉器的“肉”与“好”未必符合该比例关系.
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(1)若图1中两个大圆的直径相等,则璧与环的“肉”的面积之比为 ;
(2)利用圆规与无刻度的直尺,解决下列问题(保留作图痕迹,不写作法).
①图2为徐州狮子山楚王墓出土的“雷纹玉环”及其主视图,试判断该件玉器的比例关系是否符合“肉好
若一”?
②图3表示一件圆形玉坯,若将其加工成玉璧,且比例关系符合“肉倍好”,请画出内孔.
【答案】(1)
(2)①符合,图见详解;②图见详解
【分析】(1)根据圆环面积可进行求解;
(2)①先确定该圆环的圆心,然后利用圆规确定其比例关系即可;②先确定好圆的圆心,然后根据平行
线所截线段成比例可进行作图.
【详解】(1)解:由图1可知:璧的“肉”的面积为 ;环的“肉”的面积为
,
∴它们的面积之比为 ;
故答案为 ;
(2)解:①在该圆环任意画两条相交的线,且交点在外圆的圆上,且与外圆的交点分别为A、B、C,则
分别以A、B为圆心,大于 长为半径画弧,交于两点,连接这两点,同理可画出线段 的垂直平分
线,线段 的垂直平分线的交点即为圆心O,过圆心O画一条直径,以O为圆心,内圆半径为半径
画弧,看是否满足“肉好若一”的比例关系即可
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由作图可知满足比例关系为 的关系;
②按照①中作出圆的圆心O,过圆心画一条直径 ,过点A作一条射线,然后以A为圆心,适当长为半
径画弧,把射线三等分,交点分别为C、D、E,连接 ,然后分别过点C、D作 的平行线,交 于
点F、G,进而以 为直径画圆,则问题得解;如图所示:
【点睛】本题主要考查圆的基本性质及平行线所截线段成比例,熟练掌握圆的基本性质及平行线所截线段
成比例是解题的关键.
【中考模拟即学即练】
1.(2023·山东青岛·二模)已知:如图,点P是 的边BC上的一点.
求作: ,使点O在 的角平分线上,且 经过B、P两点.
【答案】见解析
【分析】作 的角平分线交 的中垂线于一点即为O.
【详解】解:如图所示,点 为所求:
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【点睛】本题主要考查的是角平分线以及中垂线等综合知识,灵活掌握角平分线以及中垂线的作图是解题
的关键.
2.(2024·江西上饶·一模)平面上有4个点,它们不在同一直线上,过其中3个点作圆,可以作出不重复
的圆 个,则 的值不可能为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】本题考查了确定圆的条件,分为三种情况:①当四点都在同一个圆上时,②当三点在一直线上时,
③当A、B、C、D四点不共圆,且其中的任何三点都不共线时,根据不在同一直线上的三点可以画一个圆,
画出图形,即可得出答案.
【详解】解:分为三种情况:①当四点都在同一个圆上时,如图1,此时 ,
②当三点在一直线上时,如图2,
分别过 或 或 作圆,共3个圆,即 ,
③当 四点不共圆,且其中的任何三点都不共线时,
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分别过 或 或 或 作圆,共4个圆,即此时 ,
即 不能是2,
故选:C.
3.(2023·贵州贵阳·二模)下列四个命题,正确的是( )
①经过三点一定可以画一个圆;
②三角形的内心是三角形三条角平分线的交点;
③三角形的外心一定在三角形的外部;
④三角形的外心到这个三角形三个顶点的距离都相等.
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
【答案】C
【分析】根据确定圆的条件、三角形的内心和外心的概念判断.
【详解】解:①经过不在同一直线上的三点一定可以画一个圆,故本小题说法错误;
②三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,说法正确;
③钝角三角形的外心一定在三角形的外部,直角三角形的外心是斜边的中点,锐角三角形的外心在三角形
的内部,故本小题说法错误;
④三角形的外心到这个三角形三个顶点的距离都相等,说法正确;
故选:C.
【点睛】本题考查的是命题的真假判断,掌握确定圆的条件、三角形的内心和外心的概念是解题的关键.
4.(2024·吉林长春·三模)将边长为2的小正方形ABCD 和边长为4的大正方形 EFGH如图摆放,使得
C、E两点刚好重合,且B、C、H三点共线,此时经过A、F、G三点作一个圆,则该圆的半径为
.
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【答案】
【分析】本题考查确定圆的圆心,由题意可知, , ,取 的中点 ,连接
, , ,由勾股定理可得 ,可知点 为 、 、 三点所作圆的圆心,进而可
得答案.
【详解】解:由题意可知, , ,
取 的中点 ,则 , ,
连接 , , ,
由勾股定理可得: , ,
∴ ,
即:点 为 、 、 三点所作圆的圆心,
则该圆的半径为 ,
故答案为: .
5.(2024·上海奉贤·二模)上海之鱼是奉贤区的核心景观湖,湖面成鱼型.如图,鱼身外围有一条圆弧形
水道,在圆弧形水道外侧有一条圆弧形道路,它们的圆心相同.某学习小组想要借助所学的数学知识探索
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上海之鱼的大小.
(1)利用圆规和直尺,在图上作出圆弧形水道的圆心O.(保留作图痕迹)
(2)如图,学习小组来到了圆弧形道路内侧A处,将所携带的200米绳子拉直至圆弧道路内侧另一点B处,
并测得绳子中点C与圆弧形道路内侧中点D的距离为10米,圆弧形水道外侧到道路内侧的距离 为22
米(点D、C、E在同一直线上),请计算圆弧形水道外侧的半径.
【答案】(1)见解析
(2)圆弧形水道外侧的半径为483米
【分析】本题主要考查了垂径定理,勾股定理,线段垂直平分线的尺规作图:
(1)如图所示,分别在圆弧形水道,圆弧形道路上取一条弦,分别作两条弦的垂直平分线,二者的交点
即为点O;
(2)如图所示,连接 ,由垂径定理可得 , 米,则
四点共线,设 米,则 米,由勾股定理得 ,解得
,则 米.
【详解】(1)解:如图所示,分别在圆弧形水道,圆弧形道路上取一条弦,分别作两条弦的垂直平分线,
二者的交点即为点O;
(2)解:如图所示,连接 ,
∵C为 的中点,点D为圆弧形道路内侧中点,
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∴ , 米,
∴ 四点共线,
设 米,则 米,
在 中,由勾股定理得 ,
∴ ,
解得 ,
∴ 米.
答:圆弧形水道外侧的半径为483米.
6.(2024·吉林长春·三模)图①、图②、图③中每个小正方形的顶点称为格点,图中点A、B、C、D、
E、F、G分别是圆上的格点,仅用无刻度直尺,分别确定图①、图②、图③中的圆心O(保留适当的作图
痕迹)
【答案】见解析
【分析】本题考查了直角所对的弦是直径,根据圆周角定理确定两条直径,进而即可求解.
【详解】解:如图所示,
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题型三:三角形的外接圆问题
【中考母题学方法】
【典例1】(2020·河北·中考真题)有一题目:“已知;点 为ΔABC的外心, ,求 .”
嘉嘉的解答为:画ΔABC以及它的外接圆 ,连接 , ,如图.由 ,得 .
而淇淇说:“嘉嘉考虑的不周全, 还应有另一个不同的值.”,下列判断正确的是( )
A.淇淇说的对,且 的另一个值是115°
B.淇淇说的不对, 就得65°
C.嘉嘉求的结果不对, 应得50°
D.两人都不对, 应有3个不同值
【答案】A
【分析】直接利用圆内接四边形的性质结合圆周角定理得出答案.
【详解】解:如图所示:
∵∠BOC=130°,
∴∠A=65°,
∠A还应有另一个不同的值∠A′与∠A互补.
故∠A′=180°−65°=115°.
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故选:A.
【点睛】此题主要考查了三角形的外接圆,正确分类讨论是解题关键.
【变式3-1】(2022·江苏常州·中考真题)如图, 是 的内接三角形.若 , ,
则 的半径是 .
【答案】1
【分析】连接 、 ,根据圆周角定理得到 ,根据勾股定理计算即可.
【详解】解:连接 、 ,
,
,
,即 ,
解得: ,
故答案为:1.
【点睛】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理、勾股定理是解题的关键.
【变式3-2】(2023·内蒙古·中考真题)如图, 是锐角三角形 的外接圆,
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,垂足分别为 ,连接 .若 的周长为
21,则 的长为( )
A.8 B.4 C.3.5 D.3
【答案】B
【分析】根据三角形外接圆的性质得出点D、E、F分别是 的中点,再由中位线的性质及三
角形的周长求解即可.
【详解】解:∵ 是锐角三角形 的外接圆, ,
∴点D、E、F分别是 的中点,
1 1 1
∴DF BC,DE AC,EF AB,
2 2 2
DEDF 6.5,△ABC
∵ 的周长为21,
∴CBCAAB21即2DF2DE2EF 21,
∴EF 4,
故选:B.
【点睛】题目主要考查三角形外接圆的性质及中位线的性质,理解题意,熟练掌握三角形外接圆的性质是
解题关键.
【变式3-3】(2023·湖南湘西·中考真题)如图,O是等边三角形ABC的外接圆,其半径为4.过点B作
1
于点E,点P为线段 上一动点(点P不与B,E重合),则CP BP的最小值为 .
BE AC BE 2
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【答案】6
【分析】过点P作PD AB,连接CO并延长交AB于点F,连接AO,根据等边三角形的性质和圆内接三
1
角形的性质得到 , ,然后利用含 角直角三角形的性质得到OE OA2,进而
OAOB4 CF AB 30 2
1
求出 ,然后利用CP BPCPPDCF 代入求解即可.
BEBOEO6 2
【详解】如图所示,过点P作PD AB,连接CO并延长交AB于点F,连接AO
∵VABC是等边三角形,BE AC
1
∴ABECBE ABC30
2
∵O是等边三角形ABC的外接圆,其半径为4
∴OAOB4,CF AB,
∴OBAOAB30
1
∴OAEOAB BAC 30
2
∵BE AC
1
∴OE OA2
2
∴BEBOEO6
∵PD AB,ABE30
1
∴PD PB
2
1
∴CP BPCPPDCF
2
1
∴CP BP的最小值为 的长度
2 CF
∵VABC是等边三角形,BE AC,CF AB
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∴CF BE 6
1
∴CP BP的最小值为6.
2
故答案为:6.
【点睛】此题考查了圆内接三角形的性质,等边三角形的性质,含30角直角三角形的性质等知识,解题
的关键是熟练掌握以上知识点.
57
【变式3-4】(2022·广西玉林·中考真题)如图,在 网格中,各小正方形边长均为1,点O,A,B,
C,D,E均在格点上,点O是VABC的外心,在不添加其他字母的情况下,则除VABC外把你认为外心也
是O的三角形都写出来 .
【答案】△ADC、△BDC、△ABD
【分析】先求出△ABC的外接圆半径r,再找到距离O点的长度同为r的点,即可求解.
1222 5
【详解】由网格图可知O点到A、B、C三点的距离均为: ,
r 5
则外接圆半径 ,
1222 5r
图中D点到O点距离为: ,
1232 10
图中E点到O点距离为: ,
则可知除△ABC外把你认为外心也是O的三角形有:△ADC、△ADB、△BDC,
故答案为:△ADC、△ADB、△BDC.
【点睛】本题考查了外接圆的性质、勾股定理等知识,求出△ABC的外接圆半径r是解答本题的关键.
【变式3-5】(2023·山东日照·中考真题)在探究“四点共圆的条件”的数学活动课上,小霞小组通过探究
得出:在平面内,一组对角互补的四边形的四个顶点共圆.请应用此结论.解决以下问题:
如图1,VABC中,AB AC,BAC (60180).点D是BC边上的一动点(点D不与B,C
重合),将线段AD绕点A顺时针旋转到线段AE,连接BE.
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(1)求证:A,E,B,D四点共圆;
(2)如图2,当ADCD时,O是四边形AEBD的外接圆,求证:AC是O的切线;
(3)已知120,BC6,点M是边BC的中点,此时P是四边形AEBD的外接圆,直接写出圆心P与点
M距离的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
3
(3) 2
【分析】(1)根据旋转的性质得到AE AD,∠DAE ,证明BAECAD,进而证明
ABE≌ACD,可以得到AEBADC,由ADCADB180,可得AEBADB180,即可证
明A、B、D、E四点共圆;
(2)如图所示,连接OA,OD,根据等边对等角得到∠ABC ∠ACB∠DAC,由圆周角定理得到
∠AOD2∠ABC 2∠DAC,再由OAOD,得到OADODA,利用三角形内角和定理证明
DACOAD90,即OAC 90,由此即可证明AC是O的切线;
(3)如图所示,作线段AB的垂直平分线,分别交AB、BC于G、F,连接AM ,先求出BC30,
1 1
再由三线合一定理得到BM CM BC 3, ,解直角三角形求出 ,则BG AB 3,
2 AM BC AB2 3 2
再解RtBGF得到BF 2,则FM 1;由P是四边形AEBD的外接圆,可得点P一定在AB的垂直平分
线上,故当MP⊥GF 时,PM 有最小值,据此求解即可.
【详解】(1)证明:由旋转的性质可得AE AD,∠DAE ,
∴BAC DAE,
∴BACBADDAEBAD,即BAECAD,
又∵AB AC,
△ABE≌△ACDSAS
∴ ,
∴AEBADC,
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∵ADCADB180,
∴AEBADB180,
∴A、B、D、E四点共圆;
(2)证明:如图所示,连接OA,OD,
∵AB AC,ADCD,
∴∠ABC ∠ACB∠DAC,
∵O是四边形AEBD的外接圆,
∴AOD2ABC,
∴∠AOD2∠ABC 2∠DAC,
∵OAOD,
∴OADODA,
∵OADODAAOD180,
∴2∠DAC2∠OAD180,
∴DACOAD90,即OAC 90,
∴OA AC,
又∵OA是O的半径,
∴AC是O的切线;
(3)解:如图所示,作线段AB的垂直平分线,分别交AB、BC于G、F,连接AM ,
∵AB AC,BAC 120,
∴BC30,
∵点M是边BC的中点,
1
∴BM CM BC 3, ,
2 AM BC
BM
∴AB 2 3,
cosB
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1
∴BG AB 3,
2
BG
在 中,BF 2,
RtBGF cosB
∴FM 1,
∵P是四边形AEBD的外接圆,
∴点P一定在AB的垂直平分线上,
∴点P在直线GF 上,
∴当MP⊥GF 时,PM 有最小值,
∵∠PFM ∠BFG90∠B60,
3
PM MFsin∠PFM
∴在Rt△MPF中, 2 ,
3
∴圆心P与点M距离的最小值为 2 .
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等边对等角,解直角三角形,圆周角定理,切线的判定,三角形外
接圆的性质,垂线段最短等等,正确作出辅助线是解题的关键.
【中考模拟即学即练】
VABC B45 AB6
1.(2023·河北秦皇岛·一模)在 中, , .甲、乙、丙分别给出了一个条件,想使
BC的长唯一,其中正确的是( )
甲:AC 4;
乙:AC 8;
丙:VABC的外接圆半径为4
A.只有甲 B.只有乙 C.只有丙 D.乙和丙
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的外接圆与外心、勾股定理等,掌握三角形的外接圆与外心是解题的关键.
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B45 AB6 C BE ADBE D
根据题意画出图形,使 , ,点 在射线 上,作 于点 ,根据等腰直角三角形
的性质可得AD的长,再由AD和AC的长作比较即可判断甲乙;由AD和AB的长,结合该三角形外接圆
的半径长,即可判断该外接圆的圆心可以在AB的上、下两侧,即可判断丙.
B45 AB6 C BE ADBE D
【详解】解:如图, , ,点 在射线 上,作 于点 ,
,
2
ADBD AB3 2
2
3 24,
不存在AC 4的VABC,故甲不符合题意;
AB6 AD3 2 AC 8
, , ,
而AC 6,
存在AC 8的VABC,使得BC的长唯一成立,如上图中的点C即是,故乙符合题意;
AD3 2 4 AB68
, ,
当VABC的外接圆半径为4时,
如图,
,
B45
AOC90,
AC 4 2
,
43 24 2 68
,
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存在两个C使VABC的外接圆半径为4,两个外接圆的圆心分别在AB的上、下两侧,故丙不符合题意;
综上所述,只有乙符合题意.
故选:B.
VABC B,C
2.(2024·宁夏固原·模拟预测)如图,在已知的 中,按以下步骤作图:①分别以 为圆心,以大
1
于 BC长为半径作弧,两弧相交于两点 ;②作直线 交 于点 ,连接 .若 ,
2 M,N MN AB D CD CD AD
B25,则下列结论中错误的是( )
A.ACD65 B.ACB90
C.CAD50 D.点D是VABC的外心
【答案】C
【分析】本题考查的是作图-基本作图,线段垂直平分线的作法,等边对等角,三角形内角和定理的应用,
三角形的外心的定义;由题意可知直线MN是线段BC的垂直平分线,故BN CN ,BC,故可得出
CDA的度数,根据CD AD可知DCACAD,故可得出CAD的度数,进而可得出结论.
【详解】解:由题意可知直线MN是线段BC的垂直平分线,
BDCD,BBCD,
B25,
BBCD25,
CDA252550.
CD AD,
18050
,
ACDCAD 2 65
A正确,C错误;
CD AD,BDCD,
CD ADBD,
点D为ABC的外心,故D正确;
ACD65,BCD25,
ACB652590,故B正确.
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故选:C.
1
3.(2024·浙江宁波·模拟预测)如图,在 中,已知 ,cosA , 是 的中点,点 是
VABC BC4 2 3 D BC O
VABC的外接圆圆心,则OD( )
2
A. B. C. D.
2 2 1 2
【答案】C
【分析】本题考查了三角形外接圆,等腰三角形的性质,圆周角定理,解直角三角形的应用,连接
OB,OC,以OB为半径作VABC的外接圆,由等腰三角形的性质可得OD BC ,
1 1
BDCD BC 2 2,BODCOD BOC,进而由圆周角定理可得 ,即得
2 2 BODA
1
cosBOD ,得到 ,再利用勾股定理得到3OD2 OD2 2 2 2 ,解之即可求解,正确作出
3 OB3OD
辅助线是解题的关键.
【详解】解:连接OB,OC,以OB为半径作VABC的外接圆,
∵O是VABC的外接圆,
∴OBOC,
D BC BC4 2
∵ 是 的中点, ,
1 1
∴ ,BDCD BC 2 2,BODCOD BOC,
OD BC 2 2
∵BOC 2A,
∴BODA,
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1
∵cosA ,
3
1
∴cosBOD ,
3
OD
在 中,cosBOD ,
RtBOD OB
OD 1
∴ ,
OB 3
∴OB3OD,
OB2 OD2BD2
∵ ,
3OD2 OD2 2 2 2
∴ ,
解得OD1,
故选:C.
4.(2024·河北邯郸·三模)如图,正方形纸片ABCD的中心O刚好是ABM 的外心,则AMB
( )
A.135 B.125 C.115 D.105
【答案】A
【分析】本题考查了圆内接四边形对角互补,正方形的性质,根据题意可得A,M,B,C是四点共圆,再利用
圆内接四边形的性质即可求解
【详解】解:如图所示,连接AC,
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∵正方形纸片ABCD的中心O刚好是ABM 的外心,且O是VABC的外心,
∴A,M,B,C是四点共圆,
∴ACBAMB180
∴AMB18045135,
故选:A.
5.(2024·山东淄博·二模)如图,在VABC中,BAC60,ADBC于点D,且AD4,则VABC面积
的最小值为 .
16 3
【答案】
3
【分析】本题考查了圆周角定理,三角形的外接圆的半径,垂径定理,作VABC的外接圆O,连接OA,
OB,OC,过点O作OE BC于点E,根据圆周角定理可得BOC 120,则OBCOCB30,设
1 1 3 3 1
OE OB r BE OB r r+ r�4
O的半径为r,则 2 2 , 2 2 ,根据OAOE AD得出 2 ,求得半径
的范围,进而根据三角形的面积公式即可求解.
【详解】作VABC的外接圆O,连接OA,OB,OC,过点O作OE BC于点E,
,
BAC60
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BOC 120,
OBOC,
OBCOCB30,
1 1 3 3
OE OB r BE OB r
设O的半径为r,则 2 2 , 2 2 ,
BC 3r
,
OAOE AD,
1
r+ r�4,
2
8
解得:r ,
3
8 3
BC
3 ,
1 1 8 3 16 3
S BCAD 4
ABC 2 2 3 3 ,
16 3
的面积的最小值为 ,
VABC 3
16 3
故答案为: 3 .
6.(2023·广东湛江·模拟预测)如图,已知VABC.
VABC O
(1)用直尺和圆规作 的外接圆 ;(不写作法,保留作图痕迹)
AB 2 ACB45 O
(2)若 , ,求 的半径.
【答案】(1)图见解析
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O
(2) 的半径为1
AB BC OA OA O
【分析】(1)作线段 , 的垂直平分线交于点O,连接 .以O为圆心, 为半径作 即可;
(2)由圆周角定理求出AOB90,然后利用勾股定理求解即可.
O
【详解】(1)解:如图, 即为所求.
(2)解:连接OB.
由题意得,OAOBr,
AB AB ACB45
∵ , ,
∴AOB90.
RtAOB OA2OB2 AB2
在 中, ,
AB= 2
∵ ,
∴OAOB1,
O
∴ 的半径为1.
【点睛】本题考查作图-复杂作图,圆周角定理,三角形的外接圆与外心等知识,解题的关键是理解题意,
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灵活运用所学知识解决问题.
7.(2024·陕西西安·模拟预测)(1)如图1,已知点A为线段BC外一点,连接AB,AC,且
BAC45,BC 6,求VABC面积的最大值;
(2)如图2,某城市有一个废旧机车工厂,现在想利用这个废旧机车工厂改造为机车主题公园,其中AP
为原有机车的铁轨,长500m,计划保留放置各种年代的机车头作为网红留念打卡地标.AP两侧为面积相
等的现代与未来两个主题活动区,要求BAC 120,点P为BC的中点,按照设计要求,求出符合条件
的VABC的最大面积.
VABC 9 29 VABC 250000 3m2
【答案】(1) 面积的最大值为 ;(2) 面积的最大值为
【分析】本题考查了三角形的外接圆和外心、等边三角形性质、勾股定理、解直角三角形,熟练掌握外心
性质是解答本题的关键.
BC O BAC45 OB OC ADBC O VABC
(1)以 为一条弦作 ,且 ,连接 、 ,当 且过点 时, 面积最大,
根据已知数据和勾股定理求出最大面积即可;
AP M APMP MC AMC O AO MO PO
(2)延长 到 ,使 ,连接 ,作 的外接圆 ,连接 , ,连接 并延长,
交O于点H,当点C与点H重合时,AMC的面积最大,解直角三角形,求得PH ,即可得到最大面积.
VABC O A ADBC VABC
【详解】解:(1)如图1,作 的外接圆 ,当点 运动到 时, 的高达到最大值,
VABC面积最大,延长AO交BC于点D,
,
BAC 45
BOC90,
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BC 6,
1
,OD BC 3,
OBOC3 2 2
1 1
S BCAD 6 3 23 9 29.
ABC 2 2
VABC 9 29
答: 面积的最大值为 ;
(2)如图2,延长AP到M ,使APMP,连接MC,
∵点P为BC的中点,
∴BPCP,
∵APBMPC,
ABP≌CPMSAS
∴ ,
BAPCMP S S S S
∴ , △APC △APB △APC △MCP,
S S
∴ ABC AMC,
∵BAC 120,
∴BAPPAC 120,
∴CMPPAC 120,
∴ACM 60°,作AMC的外接圆O,
连接AO,MO,连接PO并延长,交O于点H,
当点C与点H重合时,AMC的面积最大,
1
此时AHP AHM 30,
2
AP 500
∴PH 500 3m ,
tan30 tan30
1 1
∴ 面积的最大值 AMPH 5002500 3250000 3
m2
,
AMC 2 2
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S 250000 3
m2
即 ABC最大 .
题型四:直线与圆的位置关系
【中考母题学方法】
【典例1】(2022·四川凉山·中考真题)如图,已知半径为5的⊙M经过x轴上一点C,与y轴交于A、B
两点,连接AM、AC,AC平分∠OAM,AO+CO=6
(1)判断⊙M与x轴的位置关系,并说明理由;
(2)求AB的长;
(3)连接BM并延长交圆M于点D,连接CD,求直线CD的解析式.
【答案】(1)⊙M与x轴相切,理由见解析
(2)6
1
(3)y x 2
2
【分析】(1)连接CM,证CM⊥x即可得出结论;
(2)过点M作MN⊥AB于N,证四边形OCMN是矩形,得MN=OC,ON=OM=5,设AN=x,则OA=5-x,
MN=OC=6-(5-x)=1+x,利用勾股定理求出x值,即可求得AN值,再由垂径定理得AB=2AN即可求解;
(3)连接BC,CM,过点D作DP⊥CM于P,得直角三角形BCD,由(2)知:AB=6,OA=2,OC=4,
4 5
所以OB=8,C(4,0),在Rt BOC中,∠BOC=90°,由勾股定理,求得BC= ,在Rt BCD中,
△ △
∠BCD=90°,由勾股定理,即可求得CD,在Rt CPD和在Rt MPD中,由勾股定理,求得CP=2,
PD=4,从而得出点D坐标,然后用待定系数法求△出直线CD解△析式即可.
【详解】(1)解:⊙M与x轴相切,理由如下:
连接CM,如图,
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∵MC=MA,
∴∠MCA=∠MAC,
∵AC平分∠OAM,
∴∠MAC=∠OAC,
∴∠MCA=∠OAC,
∵∠OAC+∠ACO=90°,
∴∠MCO=∠MCA+∠ACO=∠OAC+∠ACO=90°,
∵MC是⊙M的半径,点C在x轴上,
∴⊙M与x轴相切;
(2)解:如图,过点M作MN⊥AB于N,
由(1)知,∠MCO=90°,
∵MN⊥AB于N,
∴∠MNO=90°,AB=2AN,
又∵∠CON=90°,
∴四边形OCMN是矩形,
∴MN=OC,ON=CM=5,
∵OA+OC=6,
设AN=x,
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∴OA=5-x,MN=OC=6-(5-x)=1+x,
在Rt MNA中,∠MNA=90°,由勾股定理,得
x2+(1△+x)2=52,
解得:x=3,x=-4(不符合题意,舍去),
1 2
∴AN=3,
∴AB=2AN=6;
(3)解:如图,连接BC,CM,过点D作DP⊥CM于P,
由(2)知:AB=6,OA=2,OC=4,
∴OB=8,C(4,0)
在Rt BOC中,∠BOC=90°,由勾股定理,得
△OB2 OC2 82 42 4 5
BC= ,
∵BD是⊙M的直径,
∴∠BCD=90°,BD=10,
在Rt BCD中,∠BCD=90°,由勾股定理,得
△ 2
CD= BD2BC2 102 4 5 2 5,即CD2=20,
在Rt CPD中,由勾股定理,得PD2=CD2-CP2=20-CP2,
在Rt△MPD中,由勾股定理,得PD2=MD2-MP2=MD2-(MC-CP)2=52-(5-CP)2=10CP-CP2,
∴20-△CP2=10CP-CP2,
∴CP=2,
∴PD2=20-CP2=20-4=16,
∴PD=4,即D点横坐标为OC+PD=4+4=8,
∴D(8,-2),
设直线CD解析式为y=kx+b,把C(4,0),D(8,-2)代入,得
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1
k
4kb0 2
8kb2
,解得:
b2
,
1
∴直线CD的解析式为:y x 2.
2
【点睛】本题考查直线与圆相切的判定,勾股定理,圆周角定理的推论,垂径定理,待定系数法求一次函
数解析式,熟练掌握直线与圆相切的判定、待定系数法求一次函数解析式的方法是解题的关键.
【变式5-1】(2022·贵州六盘水·中考真题)如图是“光盘行动”的宣传海报,图中餐盘与筷子可看成直线
和圆的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.平行
【答案】B
【分析】根据直线和圆的位置关系的进行判断即可.
【详解】解:∵餐盘看成圆形的半径大于餐盘的圆心到筷子看成直线l的距离为d.
∴dr,
∴直线和圆相交.
故选:B
【点睛】本题考查了直线和圆的位置关系的应用,注意:已知⊙O的半径为r,如果圆心O到直线l的距离
是d,当d>r时,直线和圆相离,当d=r时,直线和圆相切,当d r ,可知直线 l 与
圆O相离,于是得到问题的答案.
【详解】解:设O的半径为r,
x23x10 x 4 x 1
解一元一次方程 得 1 , 2 ,
O x23x40
∵ 的半径是一元二次方程 的一个根,
∴r 4,
∵圆心O到直线l的距离d 6,
∴d> r,
∴直线l与O相离,
故选:B.
1
4.(2024·四川绵阳·模拟预测)如图,点P是函数y x0 的图象上的一点, 的半径为 ,当
x P 2
P yx
与直线 有公共点时,点P的横坐标x的取值范围是( )
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1x 2 21x 2
A. B.
21x1 21x 21
C. D.
【答案】D
PP P yx PP
【分析】如图所示, 1 2即为 与直线 有一个公共点的情况,点P只有在线段 1 2上,即符合题意,
1
Px ,
根据图象的对称性可知,APP 是等腰直角三角形,求得AP AP 2,设 1 0 x ,则
1 2 1 2 0
1 1
P x 2, 2 Mx 1, 1
2 0 x ,则APP 的中点M在直线yx上,得到 0 x ,解方程得到
0 1 2 0
x 21,x 21
0 0 (不合题意,舍去),于是得到结论.
PP P yx PP
【详解】解:如图所示, 1 2即为 与直线 有一个公共点的情况, 点P只有在线段 1 2上,即符
合题意,
APP
根据图象的对称性可知, 1 2是等腰直角三角形,
P 2
∵ 的半径为 ,
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PP 2 2
∴ 1 2 ,
AP AP 2
∴ 1 2 ,
1 1
Px , P x 2, 2
1 0 x ,则 2 0 x ,
0 0
APP yx
则 1 2的中点M在直线 上,
1
Mx 1, 1
∴ 0 x ,
0
1
x 1 1
∴ 0 x ,
0
x 21,x 21
解得: 0 0 (不合题意,舍去),
P 21 P 21
∴ 1的横坐标是 , 2的横坐标是 ,
21x 21
∴ ,
故选:D.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,直线与圆的位置关系,等腰直角三角形的性质,
正确的作出辅助线是解题的关键.
5.(2024·上海嘉定·三模)设以3,4,5为边长构成的三角形,则它的边与半径为1的圆的公共点个数最
多为 个.
【答案】4
【分析】本题考查了勾股定理逆定理,三角形的内切圆,直线与圆的位置关系,熟练掌握知识点,正确理
解题意是解题的关键.
可知该三角形为直角三角形,进而利用等面积法求出内切圆半径正好为1,当圆的位置移动时,就会最多
产生4个交点.
【详解】解:如图,
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3242 52 AC 3,BC 4,AB5 VABC O
由 得该三角形为直角三角形,设 ,作出 的内切圆 ,设切点为
D,E,F OE,OD,OF OE AC,OD AB,OF BC OEODOF OEODOF r
,连接 ,则 , ,设 ,
1
∵S ACBC S S S ,
△ABC 2 △AOC △OBC △ABO
1 1
∴ 34 345r,
2 2
解得:r1,
进而可知内切圆半径为1,此时正好有3个交点,
当圆的位置移动时,就会最多产生4个交点,如图,
故答案为:4.
5 O VABC A、B BC D BD8
6.(2024·上海黄浦·三模)如图,半径为 的 经过 的顶点 ,与边 相交于点 , ,
AB AD.
(1)求AB的长;
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4
(2)如果tanC ,判断直线 与以点 为圆心、 为半径的圆的位置关系,并说明理由.
3 AB C 9
4 5
【答案】(1) ;
(2)直线AB与C相交,理由见解析.
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,三角函数,三角形的面积,直线和圆的位置关系,正确作出辅
助线是解题的关键.
(1)连接AO并延长交BC于点E,连接AD、OB,由AB AD可得AEBD,进而得
1
,BE BD4,利用勾股定理得 ,得到,再由勾股定理即可得到 的长;
AEBAEC 90 2 OE3 AB
AE 4
( )直线 与 相交.过点 作 于 ,由三角函数得 ,得到 ,进而得
2 AB C C CH AB H CE 3 CE6
BC 10 CH 4 59
,再根据三角形的面积得 ,即可求证.
【详解】(1)解:连接AO并延长交BC于点E,连接AD、OB,
∵AB AD,
∴AEBD,
1
∴ ,BE BD4,
AEBAEC 90 2
OE OB2BE2 5242 3
∴ ,
∴AE AOOE 538,
AB AE2BE2 8242 4 5
∴ ;
(2)解:直线AB与C相交,理由如下:
过点C作CH AB于H,
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4
∵ ,tanC ,
AEC90 3
AE 4
∴ ,
CE 3
8 4
∴ ,
CE 3
∴CE6,
∴BC BECE 4610,
1 1
∵S BC·AE AB·CH ,
ABC 2 2
1 1
∴ 108 4 5CH ,
2 2
CH 4 59
∴ ,
∴直线AB与C相交.
题型五:切线的证明
【中考母题学方法】
【典例1】(2024·江苏镇江·中考真题)如图,将VABC沿过点A的直线翻折并展开,点C的对应点C落
在边AB上,折痕为AD,点O在边AB上,O经过点A、D.若ACB90,判断BC与O的位置关
系,并说明理由.
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【答案】BC与O相切,理由见解析
【分析】连接OD,由等腰三角形的性质得OADODA,再由折叠的性质得CADOAD,进而证
明AC∥OD,则ODBACB90,因此OD BC,然后由切线的判定即可得出结论.
【详解】解:BC与O相切.
证明:连接OD.
∵OAOD,
∴OADODA.
∵图形沿过点A的直线翻折,点C的对应点C落在边AB上,
∴CADOAD.
∴CADODA.
∴AC∥OD.
∴由ACB90,得ODC 90,即OD BC .
∴BC与O相切.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系、等腰三角形的性质、折叠的性质以及平行线的判定与性质等知识,
熟练掌握切线的判定和折叠的性质是解题的关键.
VABC O BC ADAC O
【变式5-1】(2024·山东济宁·中考真题)如图, 内接于 ,D是 上一点, .E是
外一点,BAE CAD,ADE ACB,连接BE.
(1)若AB8,求AE的长;
EB O
(2)求证: 是 的切线.
【答案】(1)AE8
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(2)见解析
BAECAD DAECAB
DAE≌CABASA
【分析】(1)根据 可得 ,然后证明 ,根据全等三角形
的性质可得答案;
OA,OB ABEAEBADC ACD
(2)连接 ,首先证明 ,再根据三角形内角和定理和圆周角定理求
1
出OBA90 AOB,然后计算出 即可.
2 OBEOBAABE90
【详解】(1)解:∵BAECAD,
∴DAECAB,
又∵ADAC,ADEACB,
DAE≌CABASA
∴ ,
∴AE AB8;
OA,OB
(2)证明:如图,连接 ,
AE AB,AD AC
由(1)得: ,
∴ABEAEB,ADCACD,
∵BAECAD,
∴ABEAEBADC ACB,
∵OAOB,
1 1
∴OBAOAB 180AOB90 AOB,
2 2
1
又∵ACB AOB,
2
∴OBA90ACB,
∴OBEOBAABE 90ACBACB90,
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∵OB是半径,
∴EB是O的切线.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,圆周角定理,切
线的判定等知识,熟练掌握相关判定定理和性质定理是解题的关键.
AB,CD O E BD AE,DE
【变式5-2】(2024·山东济南·中考真题)如图, 为 的直径,点 在 上,连接 ,点
G在BD的延长线上,AB AG,EADEDB45.
AG O
(1)求证: 与 相切;
1
(2)若BG4 5,sinDAE ,求 的长.
3 DE
【答案】(1)证明见解析;
2 10
(2) 3 .
GAB90 AG O
【分析】(1)证明 ,即可证明 是 的切线;
1 DE 2
sinDCE sinDAE AB BG2 10 DC
(2)连接CE,先计算 3 DC ,再计算 2 ,后得到
1
DEDCsinDAE2 10 解答即可.
3
本题考查了切线的证明,圆周角定理,三角形函数的应用,熟练掌握切线的判定定理,三角函数的应用是
解题的关键.
EDB,EAB
【详解】(1)解: 所对的弧是同弧
EDBEAB,
EADEDB45,
EADEAB45,
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即BAD45,
AB为直径,
ADB90,
B180ADBDAB45,
AB AG,
BG45,
GAB90,
AG与O相切.
(2)解: 连接CE
所对的弧是同弧,
DAE,DCE
DAEDCE,
DC为直径,
DEC 90,
1 DE
在 中,sinDCE sinDAE ,
Rt△DEC 3 DC
BG4 5,B45,BAG90
,
2
AB BG2 10 DC
2 ,
1 2 10
DE DCsinDAE 2 10
3 3 .
AB O O AC BC CO
【变式5-3】(2024·西藏·中考真题)如图, 是 的直径,C,D是 上两点,连接 , ,
平分ACD,CEDB,交DB延长线于点E.
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CE O
(1)求证: 是 的切线;
3
(2)若 的半径为5,sinD ,求 的长.
O 5 BD
【答案】(1)见解析
14
(2)BD
5
1
【分析】(1)根据角平分线的定义得出ACODCO ACD,根据圆周角定理得出
2
ABDACD2ACO,证明CO∥DE,根据平行线的性质得出OCE180CED90,得出
OC CE,即可证明结论;
3
(2)根据 ,得出 ,解直角三角形得出BC ABsinA10 6,证明 ,
BC BC AD 5 ECBA
3 18 18 2 24
解直角三角形得出BE 6 ,根据勾股定理得出 CE BC2BE2 62 ,解直角三角
5 5 5 5
5 5 24 24 2 32
形得出CD CE 8,根据勾股定理得出 DE CD2CE2 82 ,最后求出结果即
3 3 5 5 5
可.
【详解】(1)证明:∵CO平分ACD,
1
∴ACODCO ACD,
2
AD AD
∵ ,
∴ABDACD2ACO,
∵AOCO,
∴ACOCAO,
∴COBACOCAO2ACO,
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∴ABDCOB,
∴CO∥DE,
∵CE DE,
∴CED90,
∵CO∥DE,
∴OCE180CED90,
∴OC CE,
∵OC为半径,
∴CE是O的切线;
O
(2)解:∵ 的半径为5,
∴AB2510,
BC BC
∵ ,
∴AD,
3
∴sinAsinD ,
5
∵AB为O的直径,
∴ACB90,
3
∴BC ABsinA10 6,
5
∵ECBBCOBCOACO90,
∴ECBACO,
∵ACOA,
∴ECBA,
3
∴sinECBsinA ,
5
BE 3
即 ,
BC 5
3 18
∴BE 6 ,
5 5
18 2 24
∴ CE BC2BE2 62 ,
5 5
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CE 3
∵sinD ,
CD 5
5 5 24
∴CD CE 8,
3 3 5
24 2 32
∴ DE CD2CE2 82 ,
5 5
32 18 14
∴BDDEBE .
5 5 5
【点睛】本题主要考查了切线的判定,圆周角定理,解直角三角形的相关计算,勾股定理,等腰三角形的
性质,余角的性质,平行线的判定和性质,解题的关键是熟练掌握相关的判定和性质.
VABC O AB O E O
【变式5-4】(2024·山东东营·中考真题)如图, 内接于 , 是 的直径,点 在 上,点
C BE AE CD DC AB
是 的中点, ,垂足为点D, 的延长线交 的延长线于点F.
CD O
(1)求证: 是 的切线;
CD 3 ABC 60 AF
(2)若 , ,求线段 的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题主要考查了圆与三角形综合.熟练掌握圆周角定理及推论,圆切线的判定.含30°的直角三
角形性质,是解决问题的关键.
) )
OC OAOC BC CE OCADAC OC∥AD AE CD
(1)连接 ,由 , ,推出 ,得到 ,由 ,得到
CDOC,即得;
(2)由直径性质可得ACB90,推出DAC BAC30,根据含30°的直角三角形性质得到AD3,
根据F 30,得到AF 6.
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【详解】(1)证明:∵连接OC,则OAOC,
∴OAC OCA,
C BE
∵点 是 的中点,
) )
BC CE
∴ ,
∴OAC DAC,
∴OCADAC,
∴OC∥AD,
∵AE CD,
∴CDOC,
∴CD是O的切线;
AB O
(2)解:∵ 是 的直径,
∴ACB90,
∵ABC 60,
∴BAC 90ABC 30,
∴DAC30,
CD 3
∵ ,
AD 3CD3
∴ ,
F 90BACDAC30
∵ ,
∴AF 2AD6.
【中考模拟即学即练】
AB O ABCD O BD ADCD
1.(2025·广西柳州·一模)如图, 是 的直径,四边形 内接于 ,连接 , ,过
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点D作DE BC交BC的延长线于点E.
DE O
(1)求证: 是 的切线;
BD8 O DE
(2)若 , 的半径为5,求 的长.
【答案】(1)证明见解析
24
(2)
5
OD,AC ADCD OD OD AC AB O
【分析】(1)如图,连接 ,由 , 是半径,可得 ,由 是 的直径,可
得AC BC,则OD∥BC,DE^OD,进而结论得证;
AD6 AB O ADB90DEB ABD∽DBE
(2)由勾股定理得, ,由 是 的直径,可得 ,证明 ,则
AD AB
,代入数据计算求解即可.
DE BD
【详解】(1)证明:如图,连接OD,AC,
, 是半径,
ADCD OD
OD AC,
AB是O的直径,
ACB90,即AC BC,
OD∥BC,
DE BC,
DE^OD,
OD是半径,
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DE是O的切线;
(2)解:由题意知,AB10,
AD AB2BD2 6
由勾股定理得, ;
AB是O的直径,
ADB90DEB;
ADCD
,
ABDDBE,
△ABD∽△DBE,
AD AB 6 10
,即 ,
DE BD DE 8
24
解得,DE ;
5
24
的长为 .
DE 5
【点睛】本题考查了切线的判定,垂径定理,直径对的圆周角是直角,勾股定理,相似三角形的判定与性
质等知识,证明切线与相似是解题的关键.
10cm O AB O CD O
2.(2024·江苏南京·模拟预测)如图,在半径为 的 中, 是 的直径, 是过 上一点
C的直线,且ADDC于点D,AC平分BAD,点E是BC的中点,OE 6cm.
CD O
(1)求证: 是 的切线;
(2)求AD的长.
【答案】(1)证明见解析
36
(2)AD cm
5
【分析】本题考查圆的切线,圆周角定理、相似三角形的判定及性质;
(1)连接OC,由AC平分BAD,OAOC,可得DAC OCA,AD∥OC,根据ADDC,得
CODC O
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CODC O
,即可证明CD是 的切线;
(2)由OE是ABC的中位线,得AC 12,再证明DAC∽CAB,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接OC,如图:
平分 ,
AC BAD
DAC CAO.
OAOC,
CAOOCA,
DAC OCA,
AD∥OC,
ADDC,
CODC,
OC是O的半径,
CD是O的切线;
(2)解: E是BC的中点,且OAOB,
OE是VABC的中位线,AC 2OE,
OE6cm,
AC 12cm
.
AB是O的直径,
ACB90 ADC
.
又DAC CAB,
\VDAC∽VCAB,
AD AC AD 12
,即 ,
AC AB 12 20
36
AD cm.
5
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AB O AD O AB
3.(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图, 是 的直径, 是 的弦,C是 延长线上一点,
BECD CD O EBC 2DAC
过点B作 交 于E,交 于F, .
CD O
(1)求证: 是 的切线;
3
(2)若cosABF , 的半径为5,求 的长.
5 O BC
【答案】(1)见解析
10
(2)
3
【分析】本题主要考查切线的判定、圆周角定理、解直角三角形.
(1)连接OD,等边腰三角形的性质和三角形外角性质可得EBC 2DAC,于是EBC DOC,得
到BE∥OD,进而ODEBEC 90,以此即可得到证明;
OD 3 10
(2)由 ,得到cosABF cosDOC ,代入 ,即可解得BC = .
EBC DOC ABF OC 5 OD5 3
【详解】(1)证明:如图,连接OD,
∵OAOD,
∴DAOADO,
∴DOC DAOADO2DAO,
∵EBC 2DAC,
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∴EBC DOC,
∴BE∥OD,
∵BECD,即BEC 90,
∴ODEBEC 90,即ODCD,
∵OD是O的半径,
∴CD是O的切线.
(2)解:∵EBC DOC,EBC ABF,
∴EBC DOC ABF,
3
∵cosABF , ,
5 ODCD
OD 3
∴cosABF cosDOC ,
OC 5
O
∵ 的半径为5,
∴OD5,
5 3
∴ ,
5BC 5
10
解得BC = .
3
4.(2023·北京东城·模拟预测)已知:如图,在ABC中,D是AB边上一点,圆O过D、B、C三点,
DOC 2ACD.
(1)求证:直线AC是圆O的切线;
(2)若ODOC,ACB75,圆O的半径为4,求BC的长.
【答案】(1)见解析
2 62 2
(2)
【分析】(1)首先根据等腰直角三角形的性质可得ODCOCD,结合DOC 2DBC,通过角与角之
间的关系可得OCA90,此时即可得证;
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(2)首先由勾股定理得到CD的长,根据已知可得BCD30,作DE BC于点E,则DEC90,根
据锐角三角比即可解答;
【详解】(1)证明:∵ODOC,
∴ODC OCD.
CDCD
∵ ,
∴DOC 2DBC,
∵DOC 2ACD,
∴DBC ACD,
∵DOCODCOCD180,
∴2DBC2OCD180,
∴DBCOCD90,
∴ACDOCDACO90,
∴直线AC是圆O的切线.
(2)解:∵ODOC 4,DOC 90,ACO90,
OCDODC ACD45 CD4 2
∴ , .
∵ACB75,
∴BCD30,
作DE BC于点E,则DEC DEB90,
DEDCsin302 2,CEDCcos302 6
∴ .
∵BACD45,
BEDE2 2
∴ ,
BC BECE 2 62 2
∴ .
【点睛】本题主要考查圆的切线的证明方法、圆周角定理,解直角三角形以及等腰三角形等知识点,解题
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的关键是掌握以上知识点.
AB O O BC BC
5.(2023·陕西西安·模拟预测)如图, 是 的直径,半径为2, 交 于点D,且D是 的中
点,DEAC于点E,连接AD.
DE O
(1)求证: 是 的切线.
(2)若C 30,求BC的长.
【答案】(1)见解析;
4 3
(2) .
【分析】(1)连接OD,根据中位线性质得出OD∥AC,根据DEAC,得出ODDE,即可证明DE
是O的切线;
(2)根据直径所对的圆周角为直角得出ADB90,证明AD为BC的垂直平分线,得出AC AB,根
BD AB2AD2 2 3
据勾股定了求出 ,即可得出答案.
【详解】(1)证明:连接OD,如图,
∵D是BC的中点,
∴BDDC,
∵OAOB,
∴OD为VBCA的中位线,
∴OD∥AC,
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∵DEAC,
∴ODDE,
∵OD为O的半径,
∴DE是O的切线;
AB O
(2)解:∵ 是 的直径,
∴ADB90,
∵D是BC的中点,
∴AD为BC的垂直平分线,
∴AC AB,
∴BC 30,
AB O
∵ 是 的直径,半径为2,
∴AB4,
1
在Rt△ADB中, AD 2 AB2 ,
BD AB2AD2 2 3
∴ ,
BC 2BD4 3
∴ .
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,勾股定理,切线的判定,平行线的性质,垂直平分线的性质,中位
线的性质,直角三角形的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
6.(2023·四川乐山·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,点O在对角线AC上,且ACBDCE.
CE O
(1)判断直线 与 的位置关系,并证明你的结论;
2
tanACB
(2)若 2 ,BC 2,求O的半径.
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CE O
【答案】(1)直线 与 相切,见解析
6
(2) 4
【分析】本题考查切线的判定,矩形的性质,三角函数解直角三角形,勾股定理等:
CE O CEO90 OE CE
(1)连接OE.欲证直线 与 相切,只需证明 ,即 即可;
Rt△ABC AB 2 AC 6
(2)在 中,根据三角函数的定义可以求得 ,然后根据勾股定理求得 ,同理知
2
6r r23
DE1;在Rt△COE中,利用勾股定理可以求得CO2 OE2CE2,即 ,从而易得r的值.
CE O
【详解】(1)解:(1)直线 与 相切.理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,
∴BC∥AD,ACBDAC;
又∵ACBDCE,
∴DACDCE.
连接OE,则DAC AEODCE.
∵DCEDEC90
∴AEODEC90
∴OEC90,即OE CE.
又OE是O的半径,
∴直线CE与O相切.
AB 2
(2)解:∵tanACB , ,
BC 2 BC 2
2
∴ABBCtanACB2 2,
2
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AC AB2BC2 6
∴ .
又∵ACBDCE,
2
∴tanDCEtanACB ,
2
ABCD DC AB 2
∵矩形 中, ,
2
DEDCtanDCE 2 1
∴ 2 ;
Rt△CDE CE CD2DE2 3
在 中, ,
O CO2 OE2CE2
设 的半径为r, ,
2
6r r23
即
6
解得:r ,
4
6
即O的半径为 4 .
AB O O
7.(2024·云南昆明·模拟预测)如图, 为 的直径,点E,F是 上异于A,B的两点,延长
1
相交于点D,在 的延长线上取点C,连接 ,已知 ,CBD CAB,
AF,BE AD BC BDC AFE 2
BC O
(1)求证: 是 的切线;
O CD6 AF
(2)若 的半径为2, ,求 的长.
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8
(2)AF .
5
【分析】(1)连接AE,由圆内接四边形的性质结合已知求得ADBABD,得到AD AB,由圆周角
1
定理求得 ,根据等腰三角形的性质求得BAE DAE CAB,结合已知得到 ,
AEBD 2 CBDEAB
推出ABBC,即可证明结论成立;
AF AB
(2)证明 ,推出 ,代入数据即可求解.
BAF∽CAB AB AC
【详解】(1)证明:连接AE,
∵四边形AFEB是O的内接四边形,
∴AFEABD180,
∵BDC AFE,BDCADB180,
∴ADBABD,
∴AD AB,
∵AB为O的直径,
∴AEB90,即AEBD,
1
∴BAE DAE CAB,
2
1
∵CBD CAB,
2
∴CBDEAB,
∴ABC ABECBDABEEAB90,即ABBC,
∵点B在O上,
∴BC是O的切线;
(2)解:连接BF,
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O
∵ 的半径为2,
∴OAOB2,
∴直径AB4,
由(1)得AD AB,ABC90,
∴AD AB4,
∵CD6,
∴AC ADCD10,
∵AB为O的直径,
∴AFB90,
∴AFBABC 90,
∵BAF CAB,
∴BAF∽CAB,
AF AB
∴ ,
AB AC
AF 4
∴ ,
4 10
8
∴AF .
5
【点睛】本题考查了切线的判定,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,圆内接四边形的性质.正确引
出辅助线解决问题是解题的关键.
8.(2023·四川绵阳·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,AB4,BC 6.E为射线CB上一动点,以
DE为直径的O交AD于点F ,过点F 作FG AE于点G.
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E BC FG O
(1)若 为 的中点,求证: 为 的切线.
CE m O AB m
(2)若 ,请直接写出 与线段 的交点个数及相应的 的取值范围.
【答案】(1)见解析
16 16
(2)当0m 或当 时, 与线段 没有交点;当m 时, 与线段 有1个交点;当
3 m6 O AB 3 O AB
16
m6时, 与线段 有2个交点
3 O AB
EF OF
CDE≌BAESAS
CEDBEA
【分析】(1)连接 、 ,根据矩形的性质可证得 ,由此可得 ,
进而可证得OF∥EA,再结合FG AE即可证得FG为O的切线;
O AB O
(2)先分别求出 与线段 相切以及 经过点B这两种特殊情况时的m的值,进而分别画出相应图
形进行分类讨论即可求得答案.
本题考查了切线的判定与性质,勾股定理,全等三角形的性质和判定,矩形的性质以及圆与线段的交点个
数,能够根据题意画出相应图形进行分类讨论是解决(2)的关键.
【详解】(1)如图①,连接EF、OF ,
由矩形ABCD可得BC,CDBA,CB∥DA,
E为BC的中点,
CEBE,
CDE≌BAESAS
,
CEDBEA,
CB∥DA,
CEDEDA,BEAEAD,
在O中,ODOF,
ODF OFD,
OFDEAD,
OF∥EA,
FG AE,
OF FG,
点F 在O上,
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FG是O的切线.
O AB H HO CD M
(2)如图②,当 与线段 相切于点 时,连接 并延长交 于点 ,
O与线段AB相切,
OH AB,
四边形ABCD是矩形,
CD∥AB,
OM CD,
1
DM CM CD2,
2
设ODOH x,则OM 6x,在RtDOM 中,
根据勾股定理,得OM2DM2 OD2,
(6x)222 x2
,
10
解得x ,
3
10 8
OM 6x6 ,
3 3
点M ,O分别是CD,DE的中点,
OM 是CDE的中位线,
1 8
OM CE ,
2 3
CEm,
8 16
m2 ,
3 3
16
当m 时, 与线段 只有1个交点;
3 O AB
16
当0m 时, 与线段 没有交点;
3 O AB
E B CECB6 O AB
如图③,当点 与点 重合时, ,此时 与线段 有2个交点;
16 16
如图④,当 CE 6,即 m6时,此时 与线段 有2个交点;
3 3 O AB
如图⑤,当点E在点B的右侧时,CE CB6,即m6,此时O与线段AB没有交点.
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16 16
综上所述当0m 或当 时, 与线段 没有交点;当m 时, 与线段 有1个交点;
3 m6 O AB 3 O AB
16
当 m6时, 与线段 有2个交点.
3 O AB
P O A B P O C P AB
9.(2024·四川眉山·二模)如图, 与 相交于 , 两点, 经过圆心 ,点 是 的优弧
上任意一点(不与点A,B重合).连结AB,AC,BC,OC;
(1)证明:ACOBCO;
C P CA O
(2)请说明当点 在 什么位置时,直线 与 相切;
ACB P O
(3)请说明当 的度数为何值时, 与 的半径相等.
【答案】(1)详见解析;
CA O
(2)点C在点D位置时,直线 与 相切;
(3)当ACB60时,两圆半径相等.
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【分析】本题主要考查了圆周角定理的推论,切线的判定,直角三角形的性质等知识,
�
(1)如图,连接
OA
,
OB ,由半径相等得OAOB,由圆周角定理的推论即可得解;
OP P AD OA DAO90
(2)如图,连接 ,并延长与 交于点D,连接 , ,则 ,进而即可得解;
1
(3)如图,作直径 ,连接 , , ,先证 ,利用直角三角形的性质得OA OD,
OD BD AD OA ADO30 2
进而即可得解;
熟练掌握其性质,合理添加辅助线是解决此题的关键.
【详解】(1)如图,连接OA,OB,
∵OAOB,
OAOB
∴ ,
∴ACOBCO;
OP P AD OA DAO90
(2)如图,连接 ,并延长与 交于点D,连接 , ,则 ,
CA O
若点C在点D位置时,直线 与 相切,理由如下,
∴OADA,
∴DA与O相切,
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CA O
即点C在点D位置时,直线 与 相切;
(3)当ACB60时,两圆半径相等;理由如下,
如图,作直径OD,连接BD,AD,OA,
AOBO
∵ ,
∴PO垂直平分AB,
∴ADOBDO,
∵ADBACB60,
∴ADO30,
∵OD是直径,
∴DAO90,
1
∴OA OD,
2
∴OAPO,
∴当ACB60时,两圆半径相等.
题型六:切线的性质
【中考母题学方法】
△ABD ABBD O △ABD BE
【典例1】(2024·广东深圳·中考真题)如图,在 中, , 为 的外接圆, 为
O AC O DC BE
的切线, 为 的直径,连接 并延长交 于点E.
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(1)求证:DEBE;
AB5 6 BE5 O
(2)若 , ,求 的半径.
【答案】(1)见解析
3 5
(2)
【分析】本题考查切线的性质,圆周角定理,中垂线的判定和性质,矩形的判定和性质:
(1)连接BO并延长,交AD于点H,连接OD,易证BO垂直平分AD,圆周角定理,切线的性质,推出
四边形BHDE为矩形,即可得证;
DH BE 5 BH O r Rt△AOH
(2)由(1)可知 ,勾股定理求出 的长,设 的半径为 ,在 中,利用勾股
定理进行求解即可.
【详解】(1)证明:连接BO并延长,交AD于点H,连接OD,
∵ABBD,OAOD,
∴BO垂直平分AD,
∴BHAD,AH DH ,
∵BE为O的切线,
∴HBBE,
∵AC为O的直径,
∴ADC 90,
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∴四边形BHDE为矩形,
∴DEBE;
(2)由(1)知四边形BHDE为矩形,BHAD,AH DH ,
∴AH DH BE 5,
BH AB2AH2 5 5
∴ ,
O r OAOBr,OH BH OB5 5r
设 的半径为 ,则: ,
r2 52 5 5r 2
在Rt△AOH 中,由勾股定理,得: ,
r3 5
解得: ;
O 3 5
即: 的半径为 .
VABC AB O BC AC
【变式6-1】(2024·山西·中考真题)如图,已知 ,以 为直径的 交 于点D,与 相切于
点A,连接OD.若AOD80,则C的度数为( )
A.30 B.40 C.45 D.50
【答案】D
【分析】本题主要考查了圆周角定理,圆的切线定理,直角三角形两锐角互余,有圆周角定理可得出
1
B AOD40,有圆的切线定理可得出 ,由直角三角形两锐角互余即可得出答案.
2 BAC 90
AD AD
【详解】解:∵ ,
1
∴B AOD40.
2
AB O AC
∵以 为直径的 与 相切于点A,
∴BAC 90,
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∴C 904050.
故选:D.
A,B O AOB72 MN O
【变式6-2】(2024·福建·中考真题)如图,已知点 在 上, ,直线 与 相切,切
C C AB ACM
点为 ,且 为 的中点,则 等于( )
A.18 B.30 C.36 D.72
【答案】A
�
【分析】本题考查了切线的性质,三角形内角和以及等腰三角形的性质,根据C为AB的中点,三角形内
1
角和可求出OCA (18036)72,再根据切线的性质即可求解.
2
AOB72 C AB
【详解】∵ , 为 的中点,
∴AOC 36
∵OAOC
1
∴OCA (18036)72
2
∵直线MN与O相切,
∴OCM 90,
∴ACM OCM OCA18
故选:A.
AB O C AB CD O
【变式6-3】(2024·江苏徐州·中考真题)如图, 是 的直径,点 在 的延长线上, 与 相
切于点D,若C 20,则CAD °.
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【答案】35
【分析】本题利用了切线的性质,三角形的外角与内角的关系,等边对等角求解.连接OD,构造直角三
角形,利用OAOD,从而得出CAD的度数.
【详解】解:连接OD,
与 相切于点 ,
CD O D
ODC 90,
C20,
COD70;
OAOD,
1
ODACAD COD35
,
2
故答案为:35
O AC O BC
【变式6-4】(2024·浙江·中考真题)如图,AB是 的直径, 与 相切,A为切点,连接 .已
知ACB50°,则B的度数为
【答案】40/40度
【分析】本题考查切线的性质,掌握圆的切线垂直于过切点的半径是解题的关键.
【详解】解:∵AC与O相切,
∴BAC90,
又∵ACB50°,
∴B90C 905040,
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故答案为:40.
【变式6-5】(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图,VABC中,ACB90,点O为AC边上一点,以点O
为圆心,OC为半径作圆与AB相切于点D,连接CD.
(1)求证:ABC 2ACD;
AC 8 BC 6 O
(2)若 , ,求 的半径.
【答案】(1)证明见解析
(2)3
【分析】(1)连接OD,根据题意可得∠ODA90°,根据余角的性质可得AODABC,根据圆周角定
理可得AOD2ACD,等量代换即可得证;
Rt△ABC AB10
RtODB≌RtOCBHL
O
(2)在 中,勾股定理求得 ,证明 ,设 的半径为r,则
r242 8r2
ODOC r,OA8r,在RtAOD中, ,解方程即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接OD,
∵AB为切线,
∴OD AB,
∴∠ODA90°,
∴AAOD90,
∵ACB90,
∴ABCA90
∴AODABC,
∵AOD2ACD,
∴ABC 2ACD.
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Rt△ABC AB BC2AC2 6282 10
(2)解:在 中, ,
∵OCB90°ODB,
在Rt△ODB和Rt△OCB中,ODOC,OBOB,
RtODB≌RtOCBHL
∴ ,
∴BDBC 6,
∴AD ABBD4,
O ODOC r OA8r
设 的半径为r,则 , ,
r242 8r2
在RtAOD中, ,
解得r3,
O
∴ 半径的长为3
【点睛】本题考查了圆周角定理,切线的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,掌握以上知
识是解题的关键.
【中考模拟即学即练】
A
B4,3
A
1.(2024·四川成都·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中, 的圆心在x轴上,点 在 上,
A A
若 与y轴相切,则 的半径为 .
25
【答案】
8
【分析】本题考查了勾股定理,切线的性质,坐标与图形性质,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的
关键.
AB BC x A OA ABr AC 4r RtABC
连接 ,过点B作 轴于点C,设 的半径为r,则 , ,在 中,由
勾股定理得出方程求解即可.
【详解】解:如图,连接AB,过点C作BC OA,
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B4,3
∵ ,
∴BC 3,OC 4,
A OA ABr
设 的半径为r,则 ,
∴AC 4r,
在RtABC中,由勾股定理得,AB2 AC2BC2,
r2 4r2 32
∴ ,
25
解得:r ,
8
25
故答案为: .
8
AC O O C O D
2.(2024·湖南长沙·模拟预测)如图, 是 的直径,BC与 相切于点 ,AB交 于点 ,连
接OD,若COD84,则ABC的度数为( )
A.46 B.48 C.50 D.52
【答案】B
【分析】此题考查圆周角定理,圆的切线的性质定理,直角三角形两锐角互余,利用同弧所对的圆周角等
1
A COD42
于圆心角的一半求得
2
,根据BC与O相切于点C,得AC BC,进而可求出答案.正
确理解圆周角定理及切线的性质定理是解题的关键.
【详解】解:∵COD84,
1
A COD42
∴ ,
2
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∵BC与O相切于点C,
∴AC BC,
∴BCA90,
∴ABC904248,
故选:B.
AD CD O C OA B
3.(2024·广东·模拟预测)如图, , 为 的两条弦,过点 的切线交 延长线于点 ,若
D27,则B的度数为( )
A.32 B.36 C.39 D.42
【答案】B
【分析】本题主要考查了切线的性质和圆周角定理.连接OC,根据圆周角定理求出BOC,根据切线的
性质得到BCO90,根据直角三角形的性质即可求得B.
【详解】解:连接OC,
与 相切于 ,
BC O C
\ �BCO� 90 ,
B90BOC,
D27,
BOC2D54,
B905436,
故选:B.
4.(2024·广东深圳·模拟预测)如图1是我国明末《崇祯历书》之《割圆勾股八线表》中所绘的割圆八线
AOB AOB90 AC BE O
图.如图2,根据割圆八线图,在扇形 中, , 和 都是 的切线,点A和点B是
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BE OC OC O D. ACBE12 O
切点, 交 于点E, 交 于点 若 ,则 的半径长为( )
2 3 6
A. 米 B.2米 C. 米 D.3米
【答案】A
【分析】本题考查切线的性质,相似三角形的判定和性质,根据切线的性质,得到OAC OBE90,
证明BOE∽ACO,推出OAOB ACBE,根据OAOB,得到OA2 12,进行求解即可.
AC BE O
【详解】解: 和 都是 的切线,点A和点B是切点,
OAC OBE90,
QAOB90,
AOBOBE180,
∴AC∥OB,
∴C BOE,
∴BOE∽ACO
OA AC
,即: ,
EB BO OAOB ACBE
∵OAOB,
OA2 12
,
OA2 3 OA2 3
或 (舍去),
O 2 3
∴ 的半径长为 米,
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故选:A.
ABCD 8 O 2
56.(2023·四川乐山·模拟预测)如图,已知正方形纸片 的边长为 , 的半径为 ,圆心在正方
形的中心上,将纸片按图示方式折叠,使EA恰好与O相切于点A(△EFA与O除切点外无重叠部
分),延长FA交CD边于点G,则AG的长是 .
19 1
【答案】 /6
3 3
【分析】连接AC,过F作FH CD于H.由题干条件易证明点F、A、O共线,即FG过圆心O,再由
AFOCGO、AOF COG可证明COG≌△AOF,得AF CG、OF OG;设FAx,将FG和
HG用含x式子表示,在RtFGH 中运用勾股定理即可求解.
【详解】解:连接AC,过F作FH CD于H.如图所示:
由折叠的性质可知FA=FA�,EAF EAF ,
∵EA恰好与O相切于点A,
∴OAEA,则点F、A、O共线,即FG过圆心O,
∴OAOC;
∵AB∥CD,
∴AFOCGO、AOF COG,
∴COG≌△AOF,
∴AF CG、OF OG,
∵OAON,
∴FAGN ;
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设FAx,则FAFADH CGGN x,FGGAANNG2x4,HGDCDH CG82x,
RtFGH FG2 FH2HG2
在 中, ,
2x42 8282x2
则 ,
7
解得x ,
3
7 19
则AG ANNG4 ,
3 3
19
故答案为: .
3
【点睛】本题主要考查了圆的切线性质,折叠和正方形的性质,勾股定理,三角形全等的判定和性质,平
行线的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
AB O C AC,BC B O
6.(2024·湖南·模拟预测)如图, 为 的直径,点 为圆上一点,连接 ,过点 作 的切
线BD,连接AD交BC于点E,交O于点F ,连接BF,且AD平分BAC.
(1)求证:DEBD;
DE2,BD 5 O
(2)若 ,求 的半径.
【答案】(1)证明见解析
5
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理、圆的切线的性质、相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握圆的切线
的性质和相似三角形的性质是解题关键.
(1)先根据圆周角定理可得AFB90,CADCBF,从而可得CADDEB90,再根据角平
分线的定义可得BADCAD,从而可得BADDEB90,然后根据圆的切线的性质可得BDAB,
从而可得BADD90,由此即可得证;
1
(2)先根据等腰三角形的判定与性质可得DF DE1,根据勾股定理可得 ,再证出
2 BF 2
ABD∽BFD AB2 5
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ABD∽BFD AB2 5
,根据相似三角形的性质可得 ,由此即可得.
AB O
【详解】(1)证明:∵ 为 的直径,
∴AFB90,
∴CBFDEB90,
由圆周角定理得:CADCBF,
∴CADDEB90,
∵AD平分BAC,
∴BADCAD,
∴BADDEB90,
∵BD是O的切线,
∴BDAB,
∴BADD90,
∴DEBD.
(2)解:由(1)已证:DEBD,
BDBE 5
∴ ,
又∵AFB90,即BF AD,
1
∴DF DE1,
2
BF BD2DF2 2
∴ ,
在△ABD和△BFD中,
ABDBFD90
DD ,
∴ABD∽BFD,
AB BD AB 5
∴BF FD,即 2 1 ,
AB2 5
解得 ,
1
∴OA AB 5,
2
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所以O的半径为 5.
VABC O BC O C AB D
7.(2024·陕西·模拟预测)如图,在 中, 为边 上一点, 过点 ,且与 相切于点 ,连
接CD,OD,ADAC.
(1)求证:VABC为直角三角形.
DO O E CE ADDE6 CE
(2)延长 与 交于点 ,连接 ,若 ,求 的长.
【答案】(1)见解析
6 5
(2)CE= 5
【分析】(1)利用圆的切线的性质定理,等腰三角形的性质,同圆的半径相等的性质解答即可;
CE OE 1
(2)利用圆周角定理,四边形的内角和定理和相似三角形的判定与性质得到
CD AD 2
,设CE x,则
CD2x,再利用勾股定理列出方程解答即可.
O AB D
【详解】(1)证明: 与 相切于点 ,
OD AD,
ADO90,
ADCODC 90.
AD AC,
ADCACD,
ODOC,
ODC OCD,
ACDOCD90.
即ACO90,
ABC为直角三角形;
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1
(2)解: ,OE DE,
ADDE6 2
1
OE AD3.
2
由(1)知:ADOACO90,
DOCA180.
DOCEOC180,
AEOC.
DE为O的直径,
DCE90,
DCEACB90,
OCEACD.
OCE∽ACD,
CE OE 1
CD AD 2 ,
设CE x,则CD2x,
CE2CD2 DE2,
x2(2x)2 62
,
x>0,
6 5
x
5 .
6 5
CE
5 .
【点睛】本题主要考查了圆的有关性质,圆的切线的性质定理,圆周角定理,直角三角形的判定与性质,
等腰三角形的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握圆的有关性质是解题的关键.
ABCD AC O DCE
8.(2024·安徽六安·模拟预测)已知四边形 是的内接四边形, 是 的直径, 是四边形
ABCD的一个外角,DC平分ACE.
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(1)如图1,BAD56,求BAC的度数;
O DF BC AB8 BC 6 CF
(2)如图2,过点D作 的切线 交 的延长线于点F, , ,求 的长.
【答案】(1)22
(2)CF的长为2
【分析】(1)由圆内接四边形的性质得到DCE BAD56.由角平分线得到ACDDCE 56.
AC是O的直径,则ADC 90.即可得到CAD90ACD905634.进一步求出BAC
的度数;
OD OGBC AC O ABC90
(2)连接 ,过点O作 于点G.由 是 的直径得到 .根据勾股定理得到
1
AC AB2BC2 8262 10 .则OCOD 2 AC5.证明四边形 ODFG 是矩形.即可得到
CF FGCGODCG532.
DCE O ABCD BAD56
【详解】(1)解:∵ 是 的内接四边形 的外角, ,
∴DCE BAD56.
又∵DC平分ACE,
∴ACDDCE 56.
∵AC是O的直径,
∴ADC 90.
∴CAD90ACD905634.
∴BAC BADCAD563422.
(2)如图,连接OD,过点O作OGBC于点G.
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∵AC是O的直径,
∴ABC90.
在Rt△ABC中,AB8,BC 6,
AC AB2BC2 8262 10
∴ .
1
∴OCODOA AC5.
2
∵OGBC,
1
∴BGCG BC
2
∴OG是VABC的中位线.
1
CG BC 3
∴ .
2
∵DF是O的切线,OD是O的半径,
∴ODDF ,
∴ODF 90.
∵OC OD,
∴ODCOCD.
又∵OCDDCF ,
∴ODC DCF.
∴OD∥FG.
∴DFG180ODF 90.
∴四边形ODFG是矩形.
∴CF FGCGODCG532,即CF的长为2.
【点睛】此题考查了切线的性质、圆内接四边形的性质、圆周角定理、勾股定理、矩形的判定和性质等知
识,熟练掌握圆内接四边形的性质和切线的性质是解题的关键.
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题型七:三角形内切圆问题
【中考母题学方法】
VABC l r2 VABC
【典例1】(2023·四川攀枝花·中考真题)已知 的周长为 ,其内切圆的面积为 ,则 的面
积为( )
1 1
A. rl B. rl C. D.
2 2 rl rl
【答案】A
1 1 1 1
S ABOE ABr S BCr S ACr
【分析】由题意可得 AOB 2 2 , BOC 2 , AOC 2 ,由面积关系可求解.
【详解】解:如图,设内切圆O与VABC相切于点D,点E,点F ,连接OA,OB,OC,OE,OF ,
OD,
切 于 ,
AB O E
OE AB,OEr,
1 1
S ABOE ABr
AOB 2 2 ,
1
S BCr
同理: BOC 2 ,
1
S ACr
AOC 2 ,
1 1 1 1
SS S S ABr BCr ACr (ABBCAC)r
AOB BOC AOC 2 2 2 2 ,
lABBCAC,
1
S lr,
2
故选A
【点睛】本题考查了三角形的内切圆与内心,掌握内切圆的性质是解题的关键.
71.(2023·江苏镇江·中考真题)《九章算术》中记载:“今有勾八步,股一十五步.问勾中容圆,径几
何?”译文:现在有一个直角三角形,短直角边的长为8步,长直角边的长为15步.问这个直角三角形内
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切圆的直径是多少?书中给出的算法译文如下:如图,根据短直角边的长和长直角边的长,求得斜边的长.
用直角三角形三条边的长相加作为除数,用两条直角边相乘的积再乘2作为被除数,计算所得的商就是这
个直角三角形内切圆的直径.根据以上方法,求得该直径等于 步.(注:“步”为长度单位)
【答案】6
【分析】根据勾股定理求出直角三角形的斜边,根据直角三角形的内切圆的半径的求法确定出内切圆半径,
得到直径.
82152 17
【详解】解:根据勾股定理得:斜边为 ,
81517
则该直角三角形能容纳的圆形(内切圆)半径r 3(步),即直径为6步,
2
故答案为:6.
【点睛】此题考查了三角形的内切圆与内心,掌握Rt△ABC中,两直角边分别为a、b,斜边为c,其内
abc
r
切圆半径 是解题的关键.
3
【典例2】(2023·山东聊城·中考真题)如图,点O是VABC外接圆的圆心,点I是VABC的内心,连接
OB,IA.若CAI 35,则OBC的度数为( )
A.15 B.17.5 C.20 D.25
【答案】C
【分析】根据三角形内心的定义可得BAC的度数,然后由圆周角定理求出BOC,再根据三角形内角
和定理以及等腰三角形的性质得出答案.
【详解】解:连接OC,
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∵点I是VABC的内心,CAI 35,
∴BAC 2CAI 70,
∴BOC2BAC140,
∵OBOC,
180BOC 180140
∴OBC OCB 20,
2 2
故选:C.
【点睛】本题主要考查了三角形内心的定义和圆周角定理,熟知三角形的内心是三角形三个内角平分线的
交点是解题的关键.
VABC I BC CA AB
【变式7-1】(2023·广东广州·中考真题)如图, 的内切圆 与 , , 分别相切于点D,
I A
BFCEBC
FDE
E,F,若 的半径为r, ,则 的值和 的大小分别为( )
A.2r, B.0, C.2r,90 D.0,90
90 90 2 2
【答案】D
【分析】如图,连接IF,IE.利用切线长定理,圆周角定理,切线的性质解决问题即可.
【详解】解:如图,连接IF,IE.
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VABC I BC CA AB
∵ 的内切圆 与 , , 分别相切于点D,E,F,
∴BF BD,CDCE,IF AB,IE AC,
∴BFCEBC BDCDBC BCBC 0,AFI AEI 90,
∴EIF 180,
1 1
∴EDF EIF 90 .
2 2
故选:D.
【点睛】本题考查三角形的内切圆与内心,圆周角定理,切线的性质等知识,解题的关键是掌握切线的性
质,属于中考常考题型.
VABC BC 3,AC 4
【变式7-2】(2023·山东·中考真题)在 中, ,下列说法错误的是( )
1 AB7 S 6
A. B. ABC
VABC r1 AB 7 VABC
C. 内切圆的半径 D.当 时, 是直角三角形
【答案】C
【分析】根据三角形三边关系、三角形面积、内切圆半径的计算以及勾股定理逆定理逐一求解即可.
【详解】解:∵BC 3,AC 4,
∴43 AB43即1 AB7,故A说法正确;
1
当 时,S ABBC 6,
BC AC △ABC 2
若以BC为底,高 AC4,
S 6
∴ ABC ,故B说法正确;
设VABC内切圆的半径为r,
1 1 1
则 ABr BCr ACr S ,
2 2 2 ABC
S 6
∵ ABC ,
r 12
∴
ABBCAC6,r
,
2 ABBCAC
∵1 AB7,BC 3,AC 4
∴ ABBCAC14,
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12 3
∴r ,故C说法错误;
8 2
AB 7 BC2 AB2 AC2
当 时, ,
∴VABC是直角三角形,故D说法正确;
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形三边关系,三角形面积,三角形内切圆半径以及勾股定理的逆定理,掌握内切
2S
圆半径与圆的面积周长之间的关系r 是解题的关键.
C
【变式7-3】.(2024·湖南永州·中考真题)如图,在Rt△ABC中,C 90,以B为圆心,任意长为半
1
径画弧,分别交 , 于点 , ,再分别以 , 为圆心,大于 MN 的定长为半径画弧,两弧交
AB BC M N M N 2
于点P,作射线BP交AC于点D,作DEAB,垂足为E,则下列结论不正确的是( )
A.BC BE B.CDDE C.BD AD D.BD一定经过VABC的内心
【答案】C
【分析】根据作图可得BP是CBA的角平分线,根据角平分线的性质得出DC DE,即可判断B,证明
Rt△BCD≌Rt△BED,根据全等三角形的性质,即可判断A,根据三角形内心的定义,即可判断D选项,假
设BD AD成立,得出A30,即可判断C选项.
BP CBA D BP DC BC,DE AB
【详解】解:根据作图可得 是 的角平分线,点 在 上, ,
∴DC DE,故B选项正确,
RtBCD,RtBED
在 中,
CDDE
BDBD,
HL
Rt△BCD≌Rt△BED
∴ ,
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∴BC BE,故A选项正确;
∵BP是CBA的角平分线,三角形的内心是三条角平分线的交点,
∴BD一定经过VABC的内心,故D选项正确;
若BD AD,则DBDA,DBAA,
又DBC DBA,
则ADBADBC 90,
∴A30,而题目没有给出这个条件,故C选项不一定正确,
故选:C.
【点睛】本题考查了作角平分线,三角形角平分线的定义,全等三角形的性质与判定,三角形的内心的定
义,熟练掌握基本作图是解题的关键.
VABC ACB70,△ABC O AB,BC
【变式7-4】.(2024·湖北·中考真题)如图,在 中, 的内切圆 与
分别相切于点D,E,连接DE,AO的延长线交DE于点F ,则AFD .
【答案】35/35度
【分析】如图所示,连接OE,OD,OB,设OB、DE交于H,由内切圆的定义结合三角形内角和定理求出
AOB125,再由切线长定理得到BDBE,进而推出OB是DE的垂直平分线,即OHF 90,则
∠AFD∠AOH ∠OHF 35.
【详解】解:如图所示,连接OE,OD,OB,设OB、DE交于H,
∵O是VABC的内切圆,
∴OA、OB分别是∠CAB、∠CBA的角平分线,
1 1
∴
∠OAB ∠CAB,∠OBA ∠CBA,
2 2
∵ACB70,
∴∠CAB∠CBA180∠ACB110,
1 1
∴
∠OAB∠OBA ∠CBA ∠CAB55,
2 2
∴∠AOB180∠OAB∠OBA125,
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∵O与AB,BC分别相切于点D,E,
∴BDBE,
又∵ODOE,
∴OB是DE的垂直平分线,
∴OBDE,即OHF 90,
∴∠AFD∠AOH ∠OHF 35,
故答案为:35.
【点睛】本题主要考查了三角形内切圆,切线长定理,三角形内角和定理,线段垂直平分线的判定,三角
形外角的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
【中考模拟即学即练】
4
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,在一张 纸片中, , ,tanABC ,
Rt△ABC ACB90 AC 8 3
O O ADE VADE
是它的内切圆.小明用剪刀沿着 的切线DE剪下一块三角形 ,则 的周长为
( )
A.9 B.12 C.15 D.18
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的内切圆与内心,勾股定理,切线的性质,解直角三角形.设VABC的内切圆
切三边于点F,H,G,连接OF,OH,OG,得四边形OHCG是正方形,由切线长定理可知AF AG,根
据DE是O的切线,可得MDDF,EM EG,根据勾股定理可得AB10,再求出内切圆的半径,进
而可得VADE的周长.
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【详解】解:如图,设VABC的内切圆切三边于点F 、H、G,连接OF 、OH 、OG,
∴四边形OHCG是正方形,
由切线长定理可知AF AG,
∵DE是O的切线,
∴MDDF,EM EG,
4
∵ , ,tanABC ,
ACB90 AC 8 3
8 4
∴ ,
BC 3
解得BC 6,
AB AC2BC2 10
∴ ,
∵O是VABC的内切圆,H、G为切点,
∴OHBC,OG AC,
∵ACB90,
∴四边形OHCG是矩形,
∵OH OG,
∴四边形OHCG是正方形,
设内切圆的半径为x,
∴CH CGx,
∴BH 6xBF ,AG8x AF ,
∴6x8x10,
解得x2,
∴AF AG6,
∴VADE的周长为:ADDEAE ADDFEGAE AFAG6612.
故选:B.
2.(2024·四川泸州·模拟预测)如图,VABC中,C 90,点O为VABC的外心,BC 6,AC 8,
P是ABC的内切圆.则OP的长为( )
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12
A.2 B.3 C. D.
5 5
【答案】C
【分析】本题主要考查了直角三角形的内心与外心.熟练掌握三角形内心性质,三角形外心性质,切线长
定理,勾股定理解直角三角形,是解题的关键.
过点P作PD AC,PEBC,PF AB,根据三角形的内心性质得到PDPE PF,根据切线长定理
得到CDCE,BEBF ,AF AD,得到四边形PDCE是正方形,根据勾股定理求出AB10,得到
OB5 PF CD2 BF 4 OF 1 OP 5
,求出 ,得到 ,得到 ,即得 .
【详解】过点P作PD AC,PEBC,PF AB,
∵点P是内切圆的圆心,
∴PDPE PF,CDCE,BEBF ,AF AD,
∴四边形PDCE是正方形,
∵VABC中,C 90, BC 6,AC 8,
AB AC2BC2 10
∴ ,
CDCEx BEBF y AF ADz
设 , , ,
xy6①
xz8②
则 ,
yz10③
①②③2
x2
,得 ,
∴PEPF CD2,
∴BEBF 624,
∵点O为VABC的外心,
1
∴OB AB5,
2
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∴OF OBBF 541,
OP OF2PF2 5
∴ .
故选:C.
3.(2023·河北邢台·二模)如图,将ABC折叠,使AC边落在AB边上,展开后得到折痕AD,再将
ABC折叠,使BC边落在AB边上,展开后得到折痕BE,若AD与BE的交点为O,则点O是
( )
A.ABC的外心 B.ABC的内心
C.ABC的重心 D.ABC的中心
【答案】B
【分析】本题考查了翻折变换以及角平分线的性质,三角形的内心的性质,根据折叠的性质可知点O为角
平分线的交点,根据角平分线的性质可知点O到VABC三边的距离相等.
【详解】解:如图:过点O作OF AB,OM AC,ON BC ,
由题意得:BADCAD,ABE CBE,
O为角平分线的交点,
OF OM ON,
点O到VABC三边的距离相等.
点O是VABC的内心.
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故选:B.
4.(2024·宁夏银川·二模)如图,把VABC剪成三部分,边AB,BC,AC放在同一直线l上,点O都落
在直线MN上,直线MN∥l.在VABC中,若BOC130,则BAC的度数为( )
A.50 B.65 C.75 D.80
【答案】D
【分析】本题考查三角形内心,读懂题意,熟练掌握三角形内心的判定及性质是解决问题的关键.过点O
分别作OD AC于D,OE AB于E,OF BC于F ,得到点O是VABC的内心,即点O为三个内角平
分线的交点,即可得到答案.
【详解】解:如图所示,过点O分别作OD AC于D,OE AB于E,OF BC于F ,
直线 ,
MN∥l
ODOEOF,
点O是VABC的内心,即点O为三个内角平分线的交点,
ABCACB2OBCOCB2180BOC2180130100
,
BAC 180ABCACB18010080
,
故选:D.
5.(2024·广东深圳·模拟预测)如图,已知在Rt△ABC中,�B�90 ,AB6,AC 10,点P是
Rt△ABC的内心.点P到边AB的距离为 ;
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【答案】2
【分析】本题考查了三角形内切圆与内心,角平分线的性质.连接AP,BP,CP,过点P分别作
1
, , 于点 , , ,根据S 8624,
PD AB PF AC PEBC D E F ABC 2
1 1 1
PD6 PE8 PF1024
,可得 ,即可解决问题.
2 2 2 PD2
【详解】解:如图,连接AP,BP,CP,过点P分别作PD AB,PF AC,PEBC于点D,E,F ,
在Rt△ABC中,
ABC 90,AB6,AC 10,
BC AC2AB2 8
,
P是Rt△ABC的内心,
PDPEPF,
1
S 8624
ABC 2 ,
1 1 1
PD6 PE8 PF1024
,
2 2 2
PD2,
点P到边AB的距离为2;
故答案为:2.
ABC O AB AC VABC
6.(2024·江苏镇江·一模)如图,等腰三角形 内接于 , ,点I是 的内心,连接
BI O BD EADCAD
并延长交 于点D,点E在 的延长线上,满足 .试证明:
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(1)OA所在的直线经过点I;
(2)点D是IE的中点.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)连接OA、OB、OC、AI ,可证明△AOB≌△AOC,得BAOCAO,则AO平分BAC,
VABC AI BAC AO AI OA
再由点I是 的内心,证明 平分 ,所以 与 在同一条直线上,即可证明 所在的直线
经过点I;
1
OAD AOD90
(2)连接OD,推导出
2
,则OADABD90,再证明
ABDEAD
,则
IAEOADEAD90,再推导出DIADAI ,则IDAD,由DIAE90,DAIDAE90,
证明EDAE,则ED AD,所以IDED,即可证明点D是IE的中点.
【详解】(1)证明:连接OA、OB、OC、AI ,
∵AB AC,OBOC,OAOA,
AOB≌AOCSSS
∴ ,
∴BAOCAO,
∴AO平分BAC,
∵点I是VABC的内心,
AI BAC
∴ 平分 ,
AO AI
∴ 与 在同一条直线上,
∴OA所在的直线经过点I.
(2)证明:连接OD,则ODOA,
∴OADODA,
∴2OADAOD180,
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1
OAD AOD90
∴ ,
2
1
∵ABD AOD,
2
∴OADABD90,
∵ABDCBDCAD,EADCAD,
∴ABDEAD,
∴IAEOADEAD90,
∵DIAABDBAOCADCAODAI ,
∴IDAD,
∵DIAE90,DAIDAE90,
∴EDAE,
∴ED AD,
∴IDED,
∴点D是IE的中点.
【点睛】此题重点考查圆周角定理、圆的内接三角形的定义、三角形的内心的定义、全等三角形的判定与
性质、等腰三角形的性质、等角的余角相等、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和等知识,
正确地作出辅助线是解题的关键.
O VABC I VABC AI BC
7.(2023·湖北武汉·模拟预测)如图, 是 的外心, 是 的内心,连接 并延长交 和
O于D,E.
(1)求证:EBEI;
AB8 AC 6 BE4 AI
(2)若 , , ,求 的长.
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【答案】(1)见解析;
(2)AI 4.
【分析】(1)欲证明EBEI,只要证明EBI EIB;
BD AD AB
(2)连接 ,由 ,可得 2,设 , ,则 ,
EC △ADB∽△CDE DE DC EC DE m CDn BD2m
AD AC 2n 3
,同法可证: ,推出 ,推出 ,推出 ,设 ,
AD2n ADC∽VBDE BD BE 2m 2 n:m3:2 n3k
m2k ECD∽EAC EC2 ED EA
16mm2n 162k2k6k
k
,由 ,可得 ,推出 ,即 解得 ,由此
即可解决问题;
【详解】(1) I是VABC的内心,
AE平分CAB,BI 平分ABC,
BAECAE,ABI CBI ,
BIEBAEABI ,IBEIBDEBD,
CBECAE,
BIEEBI ,
EBEI ;
(2)连接EC.
,
BAECAE
BEEC
,
BEEC 4,
ADBCDE,BADDCE,
ADB∽CDE,
BD AD AB
2,设 , ,则 , ,
DE DC EC DE m CDn BD2m AD2n
同法可证:△ADC∽△BDE,
AD AC
,
BD BE
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2n 3
,
2m 2
n:m3:2,设n3k ,m2k,
CEDAEC,ECDBAE CAE,
ECD∽EAC,
EC2 EDEA,
16mm2n
,
162k2k6k
k 1 1(
或 舍弃),
DE2,AD6,
AE 8,
EI BE4,
AI AEEI 4.
【点睛】本题考查的是三角形的内切圆与内心,相似三角形的判定和性质,三角形外角的性质,等角对等
边等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程组解决问题,属于中考压轴题.
题型八:切线长定理
【中考母题学方法】
EA ED O O
【典例1】(2024·四川泸州·中考真题)如图, , 是 的切线,切点为A,D,点B,C在 上,
若BAEBCD236,则E( )
A.56 B.60 C.68 D.70
【答案】C
【分析】本题考查了圆的内接四边形的性质,切线长定理,等腰三角形的性质等知识点,正确作辅助线是
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解题关键.
根据圆的内接四边形的性质得BADBCD180,由BAEBCD236得EAD56,由切线长
定理得EAED,即可求得结果.
【详解】解:如图,连接AD,
∵四边形ABCD是O的内接四边形,
∴BADBCD180,
∵BAEBCD236,
BAEBCDBADBCD236180
∴ ,
即BAEBAD56,
∴EAD56,
∵EA,ED是O的切线,根据切线长定理得,
∴EAED,
∴EADEDA56,
∴E180EADEDA180565668.
故选:C.
PA,PB
1 2
【变式8-1】(2023·内蒙古通辽·中考真题)某款“不倒翁”(如图 )的主视图是图 , 分别与
AMB 10cm,P60 cm2
所在圆相切于点A,B,若该圆半径是 ,则主视图的面积为 .
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200
100 3
【答案】 3
O PA PB AMB P60
【分析】根据题意,先找到圆心 ,然后根据 , 分别与 所在圆相切于点A,B. 可以
得到AOB的度数,然后即可得到优弧AMB对应的圆心角,再根据主视图的面积为
S S S
△PAO △PBO 扇形AMB计算即可.
【详解】解:设圆心为O,过O作AOPA,BOAB,AO和BO相交于点O,连接OP,如图,
PA PB AMB
∵ , 分别与 所在圆相切于点A,B.
∴OAPOBP90,
∵P60,
∴AOB120,AOPBOP60,
∴优弧AMB对应的圆心角为360120240,APOBPO30,
∵该圆半径是10cm,
PBPA 3OA10 3
∴ ,
S S S
∴主视图的面积为 △PAO △PBO 扇形AMB
1 240102
2 1010 3
2 360
200
100 3 cm2
3 ,
200
100 3
故答案为: 3 .
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【点睛】本题考查了切线的性质,含30度角的直角三角形的性质,求扇形面积,牢记扇形面积公式是解题
的关键.
Rt△ABC C 90 O VABC
【变式8-2】(2024·四川自贡·中考真题)在 中, , 是 的内切圆,切点分别为
D,E,F.
CECF AF BD AC 3 BC 4 O
(1)图1中三组相等的线段分别是 , ________, ________;若 , ,则
半径长为________;
(2)如图2,延长AC到点M,使AM AB,过点M作MNAB于点N.
求证:MN是O的切线.
【答案】(1)AD;BE;1
(2)见解析
【分析】(1)根据切线长定理得到BDBF 3,AE AF 10,CDCE,代入求解即可得到答案;
1
(2)证明 △CAB≌△NAM ,推出S △CAB S △NAM , AN AC , MN BC ,求得S ABC 2 ACBCABr,
1 1
S AMN 2 ANAMr 2 MNOG,根据S S ,列式求得 OGr ,根据切线的判定定理,即可
△CAB △NAM
得到MN是O的切线.
OE,OF O r
【详解】(1)解:连接 ,设 半径为 ,
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O VABC
∵ 是 的内切圆,切点分别为D,E,F,
∴CECF,AF AD,BDBE;
在四边形OFCE中,OFC C OEC 90,
四边形ODCE为矩形,
又因为OF OE,
四边形OFCE为正方形.
则CF CEr,则AF AD3r,BDBE4r,
Rt△ACB AB 3242 5
在 中,由勾股定理得 ,
∴ADBD AB5,即3r4r5,
解得r1,
故答案为:AD;BE;1;
(2)证明:连接OD,OE,OF ,OA,OM,ON ,OB,作OGMN 于点G,
设O半径为r,
∵MNAB,
∴ACBANM 90,
∵CABNAM ,AM AB,
∴△CAB≌△NAM ,
∴ S △CAB S △NAM , AN AC , MN BC ,
O VABC
∵ 是 的内切圆,切点分别为D,E,F,
∴ODOEOF r,
1
∴S ACBCABr,
ABC 2
1 1
同理S ANAMr MNOG,
AMN 2 2
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1 1 1
∴ ACBCABr ANAMr MNOG,
2 2 2
∴OGr,
∵OGMN ,
∴MN是O的切线.
【点睛】本题考查切线的判定,切线长定理,全等三角形的判定和性质,三角形的内切圆及勾股定理,正
确引出辅助线解决问题是解题的关键.
【中考模拟即学即练】
1.(2024·陕西西安·模拟预测)一根截面是圆形的钢管放在V 形架内,其横截面如图所示,V 形架的两边
O 12cm ACB60 ADB
与 相切,钢管的半径是 ,若 ,则 的长为( )
8πcm 12πcm 6πcm 4πcm
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了弧长公式.先根据切线的性
质得到OAC OBC 90,再利用四边形的内角和为360可计算出AOB120,然后根据弧长公式求
解.
【详解】解:V 形架的两边与O相切,
OACA,OBCB,
OAC OBC 90,
AOB180ACB18060120,
12012
8πcm
ADB 的长度 180 .
故选:A.
PA PB O A B AC O
2.(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图, , 是 的切线, , 为切点, 是 的直径,
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P26 BAC
若 ,则 的度数为 .
【答案】13/13度
【分析】本题考查的是切线长定理的应用,切线的性质,掌握切线长定理的含义是解本题的关键;先求解
PABPBA77,再结合切线的性质可得答案.
【详解】解:∵PA,PB是O的切线,A,B为切点,
∴PAPB,CAP90,
∵P26,
1
∴PABPBA 1802677,
2
∴BAC 907713,
故答案为:13.
O ABCD E F G H
3.(2024·四川成都·模拟预测)如图, 与四边形 各边都相切,切点分别为 , , , ,四
边形的周长为36cm,则ABCD cm.
【答案】18
【分析】本题考查了切线的性质,熟练掌握切线长定理是解题的关键.根据四边形的周长可得
ABBCCDAD36cm,然后根据切线长定理可得AE AG,BEBF ,CH CF ,DH DG,从而利
用等式的性质可得ABCD ADBC,进行计算即可解答.
【详解】解:四边形的周长为36cm,
ABBCCDAD36cm,
O与四边形ABCD各边都相切,切点分别为E,F ,G,H,
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AEAG,BEBF ,CH CF ,DH DG,
AEBECHDH AGBFCFDG,
1
ABCDADBC 3618(cm)
,
2
故答案为:18.
AC O PA O PB O
4.(2024·河南商丘·一模)如图, 是 的直径, 切 于点A, 切 于点B,且
P60,PA1,则点O到弦AB的距离为 .
3 1
3
【答案】 6 /6
【分析】连接BC,圆周角定理得到ABC90,利用切线长定理得到PAB为等边三角形,进而得到
ABPA1,BAC 30 BCABtan30 OD∥BC
,利用解直角三角形得到 ,作 ,证明
VOAD∽VCAB,ADOABC 90
,利用相似三角形的性质求解,即可解题.
【详解】解:连接BC,
∵AC是O的直径,
ABC 90,
PA O PB O
∵ 切 于点A, 切 于点B,
PAPB,PAC 90
,
QP60,PA1
,
PAB是等边三角形,
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PAB60,ABPA1
,
BAC 30,
3
BC ABtan30
3 ,
作OD∥BC,
VOAD∽VCAB,ADOABC 90
,
AO OD 1
,
AC CB 2
1 3
OD BC
2 6 ,
3
故答案为: .
6
【点睛】本题考查了切线的性质、切线长定理、等边三角形的判定与性质、解直角三角形,相似三角形的
性质和判定等知识点;熟练掌握切线的性质和相似三角形的性质和判定是解题的关键.
AB O C O BDAB AB10
5.(2024·山西·模拟预测)如图, 是 的直径,点 是 上的一点,射线 , ,
AC 6.CP与O相切时,连接CP,求BP的长.
20
【答案】BP
3
【分析】本题考查了切线长定理,相似三角形的判定与性质,勾股定理,解题的关键是掌握相关的知识.
连接OP,BC,OC,得到ACB90,根据勾股定理求出CB8,根据切线长定理可得PC PB,
OCOB,推出OP垂直平分BC,证明BPO∽CBA,得到BP:CBBO:AC,即可求解.
【详解】解:如图,连接OP,BC,OC,
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是 的直径,
AB O
ACB90,
CB AB2AC2 10262 8
,
PB AB,
PB为O的切线.
CP与O相切,
PC PB,OCOB,
OP垂直平分BC,
PBCABC 90,PBCBPO90,
BPOABC,
PBOACB,
BPO∽CBA,
BP:CBBO:AC ,即BP:85:6.
20
BP .
3
AB O l AB
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,已知 是 的直径,过点A作射线 ,点P为l上一
O PAPC AB PC
个动点,点C为 上异于点A的一点,且 ,过点B作 的垂线交 的延长线于点D,连接
AD.
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PC O
(1)求证: 为 的切线;
(2)若AP4BD,求sinBAD的值.
【答案】(1)见解析
17
sinBAD
(2) 17
OP、OC
OPA≌OPCSSS
OAPOCP90 PC
【分析】(1)连接 ,证明 ,求得 ,据此即可证明 为
O的切线;
(2)过点D作DG AP,设BDa,求得PD5a,PG3a,利用勾股定理求得ABDG4a,再求得
AD 17a
,据此求解即可.
【详解】(1)证明:连接OP、OC,
AB O l AB
∵ 是 的直径,过点A作射线 ,
∴OAP90,
∵PAPC,OAOC,OPOP,
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OPA≌OPCSSS
∴ ,
∴OAPOCP90,即OC PD,
∵OC是O的半径,
∴PC为O的切线;
(2)解:过点D作DG AP,垂足为点G,
设BDa,
∴AP4BD4a,
∵BDAB,
∴BD为O的切线,
∵PC、PA、BD为O的切线,
∴PAPC,DC DB,
∴PDPCCD5a,
∵射线l AB,DG AP,BDAB,
∴GABAGDABD90,
∴四边形ABDG是矩形,
∴AGBDa,ABDG,
∴PGPAAG3a,
RtVDPG DG PD2PG2 4a
在 中, ,
∴ABDG4a,
Rt△ABD AD BD2AB2 17a
在 中, ,
BD a 17
sinBAD
∴ AB 17a 17 .
【点睛】本题考查了切线长定理,切线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,相
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似三角形的判定和性质,勾股定理,解直角三角形,正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
O BA
7.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,已知D为 上一点,点C在直径 的延长线上,且
CDACBD.
CD O
(1)求证: 是 的切线;
DA 2
(2)过点B作 的切线交 的延长线于点E,若 , ,求 的长.
O CD BC 12 BD 3 BE
【答案】(1)见解析
(2)BE5
【分析】本题考查了切线的判定、切线长定理、圆周角定理、勾股定理、三角形相似的判定与性质等知识;
熟练掌握切线的判定与性质和圆周角定理是解题的关键.
OD AB O ADB90 1290
(1)如图,连接 .由 是 的直径,可得 ,可证得 .进而可证
CDO90,再由OA是O的半径,即可证得结论;
AD OB 2
(2)如图,连接 .利用切线性质,可得 ,得 , ,再由
OE CDAOEB RtADB∽RtOBE BD BE 3
CD OD OB 2
,可得 ,得出 ,在 中,设 ,建立方程求
Rt△CDO∽Rt△CBE CB BE BE 3 CD8 Rt△CBE BE x
解即可.
【详解】(1)解:如图,连接OD.
是 的直径,
AB
O
ADB90,
1390.
OAOD,
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23,
1290.
又CDACBD,即41,
4290,即CDO90,
ODOA.
又OA是O的半径,
CD是O的切线;
(2)解:如图,连接OE.
、 均为 的切线,
EB CD O
EDEB,OE DB,
ABDDBE90,OEBDBE90,
ABDOEB,
CDAOEB,
又∵ABDOBE 90
∴RtADB∽RtOBE,
AD OB 2
∴ ,
BD BE 3
∵CC,OBEODC 90,
Rt△CDO∽Rt△CBE,
CD OD OB 2
,
CB BE BE 3
CD 2
∴ ,
12 3
CD8,
在Rt△CBE中,设BE x,
(x8)2 x2122
,
解得x5.
即BE的长为5.
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PA PB O AB
8.(2024·贵州黔东南·一模)如图, , 分别切 于点A,B,点C是劣弧 上一动点(不与点
O PA PB OD OE AB AB OD
A,B重合),过点C作 的切线,分别交 , 于点D,E,连接 , , . 分别交 ,
OE于点M,N.
(1)求证:△ PDE的周长不随点C的运动而变化.
(2)求证:DOEPAB.
(3)当AOB120,ON 1时,求DO的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)2
【分析】(1)连接OC,根据切线长定理可得DADC,同理可得CE BE,△ PDE的周长为
PEPDDEPAPB,故△ PDE的周长不随点C的运动而变化;
(2)由(1)可得AODCOD,COEBOE,可得2DOEAOB,根据圆周角定理可知
AOB2F,可得DOEF ,再根据圆周角定理和圆的切线的性质可得PABOAF ,结合等边
对等角可知PABOAF=F,即可证DOEPAB;
AM DM
(3)根据对顶角相等可证 ,可得 ,再可证 ,可知
△AMD∽△OMN OM MN △AMO∽△DMN
NDODON NAOPABPAO90,从而可得DNO90,结合AOB120可知RtODN
为含30角的直角三角形,根据ON 1即可得知DO2.
【详解】(1)证明:连接OC.
, 都与 相切,
PA DE O
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∴DADC.
同理可证CE BE.
PDE的周长为:
PEPDDE PEPDDCCE PEPDDAEBPAPB ,
∴△ PDE的周长不随点C的运动而变化.
BO O OC AF
(2)证明:如图,延长 交 于点F,连接 , .
由(1)可知△OAD≌△OCD,△OCE≌△OBE,
∴AODCOD,COEBOE,
∴2DOEAOB.
易知AOB2F,
∴DOEF .
∵AOBO,
∴OABOBA.
BF 是O的直径,
∴BAF 90,
∴OABOAF 90.
∵PABBAO90,
∴PABOAF .
∵OAOF,
∴OAF F ,
∴PABF ,
∴DOEPAB.
(3)如图,连接DN.
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∵DOEPAB,AMDOMN ,
∴△AMD∽△OMN ,
AM DM
∴ .
OM MN
∵AMODMN ,
∴△AMO∽△DMN,
∴NDONAO,
∴NDODON NAOPABPAO90,
∴DNO90.
∵AOB120,
∴DON 60.
NDO906030,
∵在RtODN 中,ON 1,
∴DO2.
【点睛】本题考查了圆的切线长定理,切线的性质,相似三角形的性质与判定,圆周角定理,含30角的
直角三角形,等边对等角,解题的关键是熟练掌握并运用相关知识.
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