文档内容
24.2.2 直线与圆的位置关系
【考点1 直线与圆的位置关系的判定】
【考点2 利用切线的性质求有关的角度/边长的运算】
【考点3 切线的判定】
【考点4切线的性质与判定的综合运用】
【考点5 利用切线长定理的性质求线段长度或周长】
【考点6 三角形的内切圆与内心】
知识点1 直线与圆的位置关系
1、直线与圆相离 无交点;
2、直线与圆相切 有一个交点;
3、直线与圆相交 有两个交点;
r d d=r r d
【考点1 直线与圆的位置关系的判定】
【典例1】 中, , ,以点 为圆心, 为半径画圆,那么该圆与
的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
【变式1-1】已知 中, , ,以点 为圆心,以 长为半
径作圆,则 与 的位置关系是( )A.相离 B.相切 C.相交 D.外离
【变式1-2】已知平面内有 和点A,B,若 的半径为 ,线段 ,
,则直线 与 的位置关系为( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.相交或相切
【变式1-3】已知直线l与⊙O相交,圆心O到直线l的距离为6 ,则⊙O的半径可能为
( )
A.4 B.5 C.6 D.7
知识点2 切线的性质与判定定理
1、切线的判定定理:过半径外端且垂直于半径的直线是切线;
两个条件:过半径外端且垂直半径,二者缺一不可
即:∵ 且 过半径 外端
O
∴ 是⊙ 的切线
2、性质定理:切线垂直于过切点的半径(如上图)
推论1:过圆心垂直于切线的直线必过切点。 M A N
推论2:过切点垂直于切线的直线必过圆心。
以上三个定理及推论也称二推一定理:
即:①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一
个。
【考点2 利用切线的性质求有关的角度/边长的运算】
【典例2】如图,AB是⊙O的直径,点M在BA的延长线上,MA=AO,MD与⊙O相切于
点D,BC⊥AB交MD的延长线于点C,若⊙O的半径为2,则BC的长是( )A.4 B. C. D.3
【变式2-1】如图,AB是 的直径,PA与 相切于点A, 交 于点C.若
,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】如图, 是 的切线,点 是 上的一点,连接 , , 交
于点 ,若 ,则 的度数是( )
A.20° B.25° C.30° D.40°
【变式2-3】如图, 是 的弦, 是 的切线.若 ,则
.【考点3 切线的判定】
【典例3】如图,在 中, ,以 为直径作半圆,交 于点D,连接 ,
过D作 ,垂足为E.
(1)求证: ;
(2)求证: 为 的切线.
【变式3-1】如图,在 中, ,O为 上一点.以O为圆心, 长为半径
的 过点C,交 于另一点D,若D是 的中点,求证: 是⊙O的切线.
【变式3-2】如图, 内接于 , 是 的直径, .点E在 延长线上,
.过点E作 ,交 的延长线于点D.求证: 是 的切线.【变式3-3】如图, 是 的直径,D为 上的一点, 平分 交 于点T,
过点T作 的垂线交 的延长线于点C,求证: 为 的切线.
【考点4切线的性质与判定的综合运用】
【典例4】如图,在 中, , 是 的角平分线,点 在 上,以
点 为圆心, 长为半径的圆经过点 ,交 于点 ,交 于点 .
(1)求证: 是 的切线;
(2)若 , ,求半径的长.
【变式4-1】如图,已知 是 的直径,点C在 上, 于点D, 平分
,E是 延长线上一点, 交 于点F.
(1)求证: 是 的切线;
(2)若 , 的半径为 ,求线段 的长.【变式4-2】如图,在 中, , 平分 ,交 于点 是斜边
上一点,以点 为圆心, 的长为半径的 恰好经过点 .
(1)求证: 是 的切线;
(2)若 ,求 的半径.
【变式4-3】如图,在 中, ,以 为直径的 交 于点D,E是
的中点,连接 , .
(1)求证: ;
(2)求证: 是 切线;(3)连接 交 于点F,若 , ,求 的长.
知识点3 切线长定理
切线长定理: 从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,这点和圆心的连线平分两
条切线的夹角。
即:∵ 、 是的两条切线
B
∴ ; 平分
O
P
A
【考点5 利用切线长定理的性质求线段长度或周长】
【典例5】【课本再现】:如图①,P是 外一个点, 是 的两条切线,切点
分别是A,B,我们将线段 的长称为点到 的切线长,
(1)求证: ;
定理描述:上面命题我们称为“切线长定理”.请用一句话描述定理的内容:
________________ ;
【知识运用】
(2)如图②,已知 ,直线 是 的切线,切点是E,且分别交 于
点 C,D,求 的周长;
【拓展运用】(3)如图③,半径为3的 分别与 的边 相切于点D,E.已知
,求证: 是 的切线.
【变式5-1】如图所示, 的内切圆 分别与 , , 相切于点D,E,F,且
, , ,则 的周长为( )
A.36 B.38 C.40 D.42
【变式5-2】如图, 为 的直径, , 分别与 相切于点 , , 经过
上一点 , ,若 , ,则 的长为 .
【变式5-3】如图, 是 外的一点, 、 分别与 相切于点 、 , 是 上
的任意一点,过点 的切线分别交 、 于点 、 .
(1)若 ,求 的周长;
(2)若 ,求 的度数.
知识点4 三角形的内切圆和内心
1、三角形的内切圆
与三角形的各边都相切的圆叫做三角形的内切圆。2、三角形的内心
三角形的内切圆的圆心是三角形的三条内角平分线的交点,它叫做三角形的内心。
注意:内切圆及有关计算。
(1)三角形内切圆的圆心是三个内角平分线的交点,它到三边的距离相等。
a+b−c
2
(2)△ABC中,∠C=90°,AC=b,BC=a,AB=c,则内切圆的半径r= 。
1
r(a+b+c)
2
(3)S = ,其中a,b,c是边长,r是内切圆的半径。
△ABC
(4)弦切角:角的顶点在圆周上,角的一边是圆的切线,另一边是圆的弦。
如图,BC切⊙O于点B,AB为弦,∠ABC叫弦切角,∠ABC=∠D。
A D
O
B
【考点6 三角形的内切圆与内心】
【典例6】如图, 中, ,点O是内心,若 , 的周长为
16,则 的面积为( )
A. B. C.16 D.32
【变式6-1】如图,在 中, , 的内切圆 与 分别
相切于点D、E、F,若 的半径为2, ,则 的长( )
A.11 B.10 C.9 D.8【变式6-2】如图, 的内切圆 与 , , 分别相切于点 , , ,且
, , ,则阴影部分(即四边形 )的面积为( )
A. B. C. D.
【变式6-3】如图, 的内切圆 与 , , 分别相切于点 , , ,若
的半径为 , ,则 的值和 的大小分别为( )
A.0, B. ,
C. , D. ,
一、单选题
1.如图,AB与⊙O相切于点B,AO的延长线交⊙O于点C,D为优弧BC上任意一点,
若∠A=28°,则∠D=( )
A.62° B.59° C.56° D.45°2.如图,在⊙O中,AB切⊙O于点A,连接OB交⊙O于点C,过点A作AD∥OB交
⊙O于点D,连接CD.若∠B=50°,则∠OCD为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
3.如图,EA,ED是⊙O的切线,切点为A,D,点B,C在⊙O上,若
∠BAE+∠BCD=236°,则∠E=( )
A.56° B.60° C.68° D.70°
4.如图,OA是⊙O的半径,BC是⊙O的弦,OA⊥BC于点D,AE是⊙O的切线,
AE交OC的延长线于点E.若∠AOC=45°,BC=2,则线段AE的长为( )
A.❑√2 B.1.5 C.1 D.❑√3
5.如图,A、B是⊙O上的两点,连接AB并延长到C,CD与⊙O相切于点D,且
CD⊥AC,若AB=BC=4,则CD=( )
A.4❑√2 B.2❑√10 C.2❑√5 D.46.如图,AB是⊙O的直径,P为AB延长线上一点,PD切⊙O于点C,AC平分∠EAB,
AD与BC的延长线交于点E,AE=5,BE=6,则CD的长为( )
A.2.5 B.2.4 C.3 D.1.5
7.我们古代数学家擅长通过计算来研究图形的性质.例如《测圆海镜》卷中记载:“假令
有圆城一所,不知周径.或问甲、乙二人同立于巽地,乙西行四十八步而立,甲北行九十
步,望乙与城参相直,问径几何?”意思是:如图,△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,
已知AC=48步,BC=90步,AB与⊙O相切于点D,CE,CF分别与⊙O相切于为点E,F,
求⊙O的半径.根据题意,⊙O的半径是( )
A.100步 B.120步 C.140步 D.160步
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BD是∠ABC的角平分线,点O在AB上,以点O
为圆心,OB为半径的圆恰好与AC相切于一点D,交BC于点E.若∠A=35°,则
∠BDC的度数为( )
A.35° B.55° C.62.5° D.70°
9.如图,若⊙O是△ABC的内切圆,且∠A=50°,则∠BOC的度数为(A.100° B.105° C.115° D.130°
10.如图,△ABC的内切圆⊙O分别与AB,BC,AC相切于点D,E,F,且
AD=3,BE=2,CF=4,则△ABC的周长为( )
A.18 B.17 C.16 D.15
二、填空题
11.如图,AC为⊙O切线,C为切点,OA与⊙O交于点B,若AC=3,AO=4,则
OB= .
12.如图,点P为⊙O外一点,过点P作⊙O的两条切线,切点分别为A,B,点C为优弧
AB上一点,若∠ACB=50°,则∠P= °.
13.如图,菱形ABCD的顶点B,C,D在⊙O上,且AB与⊙O相切,若⊙O的半径为1,则菱形ABCD的周长为 .
14.如图,平面直角坐标系中三个点的坐标为A(1,1),B(2,4),C(3,1).则△ABC的内切
圆半径长为 .
15.如图,四边形ABCD内接于⊙O,PA,PC与⊙O分别相切于A,C,若∠D=70°,
则∠P+∠B= °.
三、解答题
16.如图,等腰直角△ABC与⊙O交于点B,C,∠ACB=90°,延长AB,AC与⊙O分
别交于点D,E,连接CD,ED,并延长ED至点F,使得∠FBD=∠BCD.
(1)求∠CED的度数;
(2)求证:BF与⊙O相切;
(3)若⊙O的半径为2,求CD的长.17.如图,△ABC中,∠ACB=90°,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=2∠ACD;
(2)若AC=8,BC=6,求⊙O的半径.
18.如图,在△ABC中,以边AC上一点O为圆心,OA为半径作⊙O,与AB相切于点
A.作CD⊥BO交BO的延长线于点D,且∠CBD=∠DCO.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若AB=5,BC=13,求⊙O的半径.