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24.2点和圆、直线和圆的位置关系-2022-2023学年九年级数学上册《考点•题型•技巧》精讲与精练高分突破(人教版)_初中数学人教版_9上-初中数学人教版_07专项讲练

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文档文本内容

24.2 点和圆、直线和圆的位置关系
考点一.点和圆的位置关系
(1)设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔___d>r _;点P在圆上⇔_d=r_;点P在
圆内⇔__ d<r _.
(2)经过已知点A可以作_______无数_个圆,经过两个已知点A,B可以作___无数_____个圆;它们的圆心_在线
段AB的垂直平分线 _上;经过不在同一条直线上的A,B,C三点可以作___一个_____圆.
(3)经过三角形的____三个顶点____的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形的三条边_ 垂直平分线
_____的交点,叫做这个三角形的外心.
任意三角形的外接圆有__一个__,而一个圆的内接三角形有__无数个______.
(4)用反证法证明命题的一般步骤:
①反设:___假设命题结论不成立_;
②归缪:__从设出发,经过推理论证,得出矛盾____;
③下结论:__由矛盾判定假设不成立,从而肯定命题成立_.
考点二.直线和圆的位置关系
(1)直线和圆的位置关系
位置关系 相离 相切 相交
图形
公共点个数 0个 1个 2个
数量关系 d>r d____=__r d<r
由于圆是轴对称和中心对称图形,所以关于圆的位置或计算题中常常出现分类讨论多解的情况.
考点三:切线的性质与判定
a.切线的性质(1)切线与圆只有______1__个公共点.
(2)切线到圆心的距离____等于___圆的半径.
(3)切线垂直于经过切点的半径.
利用切线的性质解决问题时,通常连过切点的半径,利用直角三角形的性质来解决问题.
b.切线的判定
(1)与圆只有一个公共点的直线是圆的切线(定义法).
(2)到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线.
(3)经过半径外端点并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
切线判定常用的证明方法:
①知道直线和圆有公共点时,连半径,证垂直;
②不知道直线与圆有没有公共点时,作垂直,证垂线段等于半径.
考点四:切线长及切线长定理
①经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的_______ 切线长 ______.
②从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线_______平分________两条切线的夹
角.
考点五:三角形的内切圆及内心
与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角
形.
内心是三角形三条角平分线的交点,它到三角形的三条边的距离__相等_.
题型一:判断点和圆的位置关系
1.(2022·浙江·九年级单元测试)在平面直角坐标系中,若 的半径为5,A点的坐标是 , 点的坐标是,则点 与 的位置关系是( )
A.点 在 内 B.点 在 外 C.点 在 上 D.不能确定
2.(2022·全国·九年级专题练习)在平面直角坐标系中,以原点O为圆心,4为半径作圆,点P的坐标是(5,
5),则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点P在⊙O上 B.点P在⊙O内
C.点P在⊙O外 D.点P在⊙O上或在⊙O外
3.(2021·浙江·杭州市建兰中学九年级期中)已知 的半径为3cm,点A到圆心O的距离为2cm,那么点A与
的位置关系是( )
A.点A在 内 B.点A在 上 C.点A在 外 D.不能确定
题型二:有关三角形外接圆的计算和证明
4.(2022·广东江门·九年级期末)如图,△ABC的外接圆半径为8,∠ACB=60°,则AB的长为( )
A.8 B.4 C.6 D.4
5.(2022·河北·大城县教学研究中心九年级期末)如图,点 ,C在平面直角坐标系中,则 的外
心在( )
A.第四象限 B.第三象限 C.原点O处 D.y轴上
6.(2021·陕西延安·九年级期末)如图,已知 是 的外心, , 分别是 , 的中点,连接 , ,
分别交 于点 , .若 , , ,则 的面积为( )A.72 B.96 C.120 D.144
题型三:直线和圆的位置关系
7.(2022·广西梧州·九年级期末)已知⊙O的半径为6,点O到直线l的距离为6,则直线l与⊙O( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.无法确定
8.(2022·浙江金华·九年级期末)如图,在平行四边形ABCD中, , ,以顶点C为圆心,
BC为半径作圆,则AD边所在直线与 的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.以上三种都有可能
9.(2021·江苏省锡山高级中学实验学校九年级阶段练习)已知:在 中,∠A:∠B:∠C=1:2:3,以B
为圆心,BC长为半径的 B与AC边的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
题型四:已知直线和圆的位置关系半径或者距离
10.(2021·全国·九年级课时练习)如图,已知Rt△ABC,AC=8,AB=4,以点B为圆心作圆,当⊙B与线段AC只
有一个交点时,则⊙B的半径的取值范围是( )
A.rB = B.4 < rB ≤
C.rB = 或4 < rB ≤ D.rB为任意实数
11.(2022·全国·九年级专题练习)如图,已知直线y= ,与x轴、y轴分别交于A、B两点,P是以C(0,
1)为圆心,1为半径的圆上一动点,连结PA、PB,则 PAB面积的最小值是( )
△A.6 B.5.5 C.5 D.4.5
12.(2021·江苏·九年级专题练习)如图,已知⊙C的半径为3,圆外一点O满足OC=5,点P为⊙C上一动点,
经过点O的直线l上有两点A、B,且OA=OB,∠APB=90°,l不经过点C,则AB的最小值( )
A.2 B.4 C.5 D.6
题型五:切线的性质与判定
13.(2022·全国·九年级单元测试)如图,点P为⊙O外一点,过点P作⊙O的切线PA、PB,记切点为A、B,点
C为⊙O上一点,连接AC、BC.若∠ACB=62°,则∠APB等于( )
A.68° B.64° C.58° D.56°
14.(2022·全国·九年级)如图, 是 的内接三角形,过点C的 的切线交BO的延长线于点P,若
,那么 度数为( )A. B. C. D.
15.(2022·全国·九年级课时练习)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.
题型六:切线长定理
16.(2022·福建省福州铜盘中学九年级阶段练习)如图,AB、AC、BD是⊙O的切线,切点分别为P、C、D,若
, ,则BD的长是( )
A.2.5 B.2 C.1.5 D.1
17.(2022·全国·九年级课时练习)如图,P为⊙O外一点,PA、PB分别切⊙O于点A、B,CD切⊙O于点E,分
别交PA、PB于点C、D,若PA=8,则△PCD的周长为( )A.8 B.12 C.16 D.20
18.(2022·全国·九年级专题练习)如图,在四边形 中, 是四边形 的内切圆,
分别切 于F,E两点,若 ,则 的长是( )
A. B. C. D.
题型七:三角形的内切圆
19.(2022·湖北恩施·九年级期末)如图,△ABC的内切圆⊙O与AB,BC,CA分别相切于点D,E,F,且AD=
BD=2,EC=3,则△ABC的周长为( )
A.10 B.10 C.14 D.16
20.(2021·山东淄博·九年级期末)如图,点 和 分别是 的内心和外心,若 ,则
( )
A. B. C. D.21.(2019·山东·枣庄矿业集团公司第三中学九年级)如图, 中,内切圆O和边 、 、 分别相切于
点D、E、F,则以下四个结论中,错误的结论是( )
A.点O是 的外心 B.
C. D.
题型八:切线的综合问题
22.(2022·全国·九年级课时练习)如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,过点A作⊙O的切线,交BC的延
长线于点D,取AD的中点E,延长CE交BA的延长线交于点P.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)AB=2AP,AB=8,求AD的长.
23.(2022·辽宁大连·九年级期末)如图1,AB是 O的直径,弦CD与AB相交于点E,∠C+∠D=90°,
BF∥CD. ⊙
(1)求证:BF是 O的切线;
(2)延长AC交直⊙线FB于点P(如图2),若点E为OB中点,CD=6,求PC的长.24.(2022·辽宁盘锦·模拟预测)如图,△ABC内接于⊙O,∠ABC=45°,连接AO并延长交⊙O于点D,连接
BD,过点C作CE∥AD与BA的延长线交于点E.
(1)求证:CE与⊙O相切;
(2)若AD=4,∠D=60°,求线段AB,BC的长.
一、单选题
25.(2022·江苏·南通市启秀中学九年级阶段练习)已知⊙O的半径为3,平面内有一点到圆心O的距离为5,则
此点可能在( )
A.⊙O内 B.⊙O外
C.⊙O上 D.以上都有可能
26.(2022·江苏·南通市启秀中学九年级阶段练习)已知,点A为⊙O所在平面上一点,且点A到⊙O上所有点的
距离中,最长为5,最短为1,则⊙O的半径为( )
A.2 B.2.5 C.3 D.2或3
27.(2022·全国·九年级专题练习)如图,PA、PB分别与⊙O相切于A、B,∠P=70°,C为⊙O上一点,则
∠ACB的度数为( )A.110° B.120° C.125° D.130°
28.(2022·福建省福州第八中学九年级阶段练习)在直角坐标系中,点P的坐标是(2, ),圆P的半径为2,下
列说法正确的是( )
A.圆P与x轴有一个公共点,与y轴有两个公共点
B.圆P与x轴有两个公共点,与y轴有一个公共点
C.圆P与x轴、y轴都有两个公共点
D.圆P与x轴、y轴都没有公共点
29.(2022·江苏·南通市启秀中学九年级阶段练习)如图,△ABC的内切圆⊙O与BC,CA,AB分别相切于点D、
E、F,且AB=18cm,BC=28cm,CA=26cm,求AF、BD、CE的长.
30.(2022·江苏·盐城市大丰区实验初级中学益民路分校九年级阶段练习)如图,已知 AB、AC 分别为⊙O 的直
径和弦,D 为弧 BC 的中点,DE⊥AC 于 E,DE=6,AC=16.
(1)求证:DE 是⊙O 的切线;
(2)求直径AB的长.一:选择题
31.(2022·广东·深圳市龙华区丹堤实验学校模拟预测)如图,O为锐角三角形ABC的外心,四边形OCDE为正
方形,其中E点在△ABC的外部,则O也是下列哪个三角形的外心( )
A.△AED的外心 B.△AEB的外心 C.△ACD的外心 D.△BCD的外心
32.(2022·全国·九年级单元测试)如图,AB过半⊙O的圆心O,过点B作半⊙O的切线BC,切点为点C,连接
AC,若∠A=25°,则∠B的度数是( )
A.65° B.50° C.40° D.25°
33.(2022·江苏·泰州市姜堰区南苑学校九年级)如图所示,PA、PB分别与⊙O相切于A、B两点,点C为⊙O上
一点,连接AC、BC,若∠C=70°,则∠APB的度数为( )
A.50° B.55° C.40° D.65°
34.(2022·江苏·九年级课时练习)如图,PA,PB分别与⊙O相切于A,B两点,∠P=72°,点D是劣弧 上的
一点,则∠ADB=( )
A.108° B.72° C.54° D.126°
35.(2022·重庆市第三十七中学校九年级阶段练习)如图, 为 的外接圆,BD为 的直径,过点D作
的切线交BC延长线于点E.若 ,则 的度数是( )A.60° B.70° C.40° D.50°
36.(2022·河北承德·九年级期末)如图, 与正方形 的两边 , 相切,且 与 相切于点 .
若 的半径为4,且 ,则 的长度为( )
A.6 B.5 C. D.
37.(2022·河北沧州·九年级期末)如图, 是 的内切圆,点 , 是切点,则下列说法不正确的是
( )
A. B. C. 的外心在 的外面 D.四边形
没有外接圆
38.(2022·全国·九年级)如图,在 中, . 的半径为2,点P是AB边上的动点,过点Р作 的一条切线PQ(点Q为切点),则线段PQ长的最小值为( )
A. B. C. D.
二、填空题
39.(2022·江苏·南通市启秀中学九年级阶段练习)如图, 为 外一点, 、 分别切 于点 、
, 切 于点 ,分别交 、 于点 、 ,若 ,则 的周长为 ___________.
40.(2022·浙江绍兴·一模)木工师傅可以用角尺测量并计算出圆的半径.如图,用角尺的较短边紧靠⊙O于点
A,并使较长边与⊙O相切于点C.记角尺的直角顶点为B,量得AB=8cm,BC=16cm,则⊙O的半径等于
_________cm.
41.(2022·湖南·长沙市中雅培粹学校九年级阶段练习)如图, 、 、 是 的切线, 、 、 是切点,
分别交 、 于 、 两点.若 ,则 的度数为____________.
42.(2022·江苏·泰州市姜堰区南苑学校九年级)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 ,使点 落在⊙O上,边 交线段AO于点C.若∠AOB=70°,则∠ACB=___°.
△
43.(2022·江苏·九年级课时练习)如图,直线AB,BC,CD分别与⊙O相切于E,F,G,且AB∥CD,若OB=6
cm,OC=8 cm,则BE+CG的长等于_____________
44.(2022·江苏·九年级课时练习)如图,在平面直角坐标系中,直线 与 轴、 轴分别交于点 、 ,
半径为 的 的圆心 从点 (点 在直线 上)出发以每秒 个单位长度的速度沿射线 运动,
设点 运动的时间为 秒,则当 ______时, 与坐标轴相切.三、解答题
45.(2022·湖南·长沙市中雅培粹学校九年级阶段练习)如图,以线段 为直径作 ,交射线 于点 ,
平分 交 于点 ,过点 作直线 于点 ,交 的延长线于点 .连接 并延长交 于点 .
(1)求证:直线 是 的切线;
(2)求证: ;
(3)若 , ,求 的长.
46.(2022·广东·深圳市海滨中学模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠C= ,点O在AC上,以OA为半径的半
圆O交AB于点D,交AC于点E,过点D作半圆O的切线DF,交BC于点F.
(1)求证:BF=DF;
(2)若AC=4,BC=3,CF=1,求半圆O的半径长.
47.(2022·湖南·长沙麓山国际实验学校九年级阶段练习)如图,AB是⊙O的直径,点P在⊙O上,且PA=PB,
点M是⊙O外一点,MB与⊙O相切于点B,连接OM,过点A作AC∥OM交⊙O于点C,连接BC交OM于点D.(1)求证:MC是⊙O的切线;
(2)若AB=20,BC=16,连接PC,求PC的长;
(3)试探究AC、BC与PC之间的数量关系,并说明理由.
48.(2022·全国·九年级单元测试)如图, 是 的外接圆, 为直径, , 于 ,
于 ,
(1)判断 的形状;
(2)设 的半径为1,且 ,求证: .
49.(2022·甘肃·武威第九中学九年级阶段练习)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC的平分线BE交AC于点
E,⊙O是△BEF的外接圆,交AB于点F,圆心O在AB上.(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)过点E作EH⊥AB于点H,求证:EF平分∠AEH;
(3)求证:CD=HF.
50.(2022·北京市三帆中学九年级)已知:△ABC,点D是△ABC的外接圆上一点(不与A,B,C重合),过A
作射线AE,AF,且AE BD,AF CD(D,E分别在AB两侧,D,F分别在AC两侧),在射线AE上取一点M
使得AM=AB,在射线AF上取一点N使得AN=AC,连接MN,P是线段MN的中点.
(1)当∠A=90°时,在图1中补全图形并直接写出∠MAN的度数;
(2)在图2中,当D在△ABC的外接圆上移动过程中,探索∠BAC和∠MAN的关系并直接写出你的探索结果____;
(3)图3中请你探索AP与BC的数量关系,并证明你的结论;
(4)小逸同学在探索题目过程中,不小心把一些画图痕迹给破坏掉了,只留下如图4所示的四边形BCNM,且已知
BM=6,MP= ,CN=12,∠BMN=150°,∠MNC=90°,小逸同学只记得A、D在BC两侧,你能帮他找出点A
的位置并求出AP的长度吗?1.C
【分析】根据两点间的距离公式求出AP的长,再与5相比较即可.
【详解】解: 点A的坐标为 ,点 的坐标为 ,
半径,
点 与 的位置关系是:点 在 上.
故选:C.
【点睛】本题考查了勾股定理和点与圆的位置关系,熟知点与圆的三种位置关系是解答此题的关键.
2.C
【分析】先计算出OP的长,然后根据点与圆的位置关系的判定方法求解.
【详解】解:∵点P的坐标是(5,5),
∴ ,
而 的半径为4,
∴ 等于大于圆的半径,
∴点P在 外.
故选:C.
【点睛】本题考查了点与圆的位置关系:点的位置可以确定该点到圆心距离与半径的关系,反过来已知点到圆心
距离与半径的关系可以确定该点与圆的位置关系.
3.A
【分析】根据点到圆心的距离d与圆的半径r之间的数量关系进行判断即可.
【详解】解:由题意得: ,故: ,
∴点A在 内,
故选A.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系:点到圆心的距离大于圆的半径时,点在圆外,点到圆心的距离等于圆的半
径时,点在圆上,点到圆心的距离小于圆的半径时,点在圆内.
4.A
【分析】连接OA,OB,过O作OH⊥AB于H,根据圆周角定理得到∠AOB=2∠ACB=120°,根据等腰三角形的性质
得到∠AOH=∠BOH=60°,根据直角三角形的性质得到OH,AH的长,于是得到答案.
【详解】解:连接OA,OB,过O作OH⊥AB于H,∵∠ACB=60°,
∴∠AOB=2∠ACB=120°,
∵OB=OA=8,
∴∠AOH=∠BOH=60°,
∴∠OAB=30°,
∴OH= OA=4,
∴AH= ,
∴AB=2AH=8 ,
故选:A.
【点睛】本题考查了三角形的外接圆与外心,等腰三角形的性质,垂径定理,勾股定理,正确的作出辅助线是解
题的关键.
5.B
【分析】根据直角坐标系的特点作AB、BC的垂直平分线即可求解.
【详解】如图,作AB、BC的垂直平分线,交点在第三象限,
故选B.
【点睛】此题主要考查三角形的外心的定义,解题的关键是根据题意作出垂直平分线求解.
6.B
【分析】连接AF,AD,AE,BE,CE,根据三角形外心的定义,可得PE垂直平分AB,QE垂直平分AC,进而求
得AF,DF,AD的长度,可知△ADF是直角三角形,即可求出△ABC的面积.【详解】如图,连接AF,AD,AE,BE,CE,
∵点E是△ABC的外心,
∴AE=BE=CE,
∴△ABE,△ACE是等腰三角形,
∵点P、Q分别是AB、AC的中点,
∴PE⊥AB,QE⊥AC,
∴PE垂直平分AB,QE垂直平分AC,
∴AF=BF=10, AD=CD=8,
在△ADF中,∵ ,
∴△ADF是直角三角形,∠ADF=90°,
∴S△ABC= ,
故选:B.
【点睛】本题考查三角形外心的定义,勾股定理逆定理等知识点,解题的关键是得到△ADF是直角三角形.
7.C
【分析】根据⊙O的半径和圆心O到直线l的距离的大小,相交:d<r;相切:d=r;相离:d>r;即可选出答案.
【详解】解:∵⊙O的半径为6,圆心O到直线l的距离为6,
∴d=r,
∴直线l与⊙O的位置关系是相切,故C正确.
故选:C.
【点睛】本题主要考查对直线与圆的位置关系的性质的理解和掌握,能熟练地运用性质进行判断是解此题的关键.
8.A
【分析】根据面积公式计算点C到AD的距离d,比较d与半径BC的大小判断即可.
【详解】∵在平行四边形ABCD中, , ,
∴点C到AD的距离d= ,
∴直线与圆C相交,故选A.
【点睛】本题考查了平行四边形的面积,直线与圆的位置关系d、r法则,熟练掌握法则是解题的关键.
9.B
【分析】根据题意先求出∠A、∠B、∠C的度数,当圆心到直线的距离等于半径时,直线与圆相切.
【详解】解:∵∠A:∠B:∠C=1:2:3,
∴∠A=30°,∠B=60°,∠C=90°,
∴点B到AC的距离等于⊙B的半径,
∴以B为圆心,以BC为半径的圆与AC的位置关系是相切,
故选:B.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系:①当圆心到直线的距离d>圆的半径r,直线与圆相离;②当圆心到直
线的距离d<圆的半径r,直线与圆相交;③当圆心到直线的距离d=圆的半径r,直线与圆相切.
10.C
【分析】作BD⊥AC于D,如图,利用勾股定理计算出BC=4 ,再利用面积法计算出BD=2 ,讨论:当⊙B
与AC相切时得到r=2 ;当直线AC与⊙B相交,且边AB与⊙O只有一个交点时,BA<r≤CB.
【详解】解:作CD⊥AB于D,如图,
在Rt△ABC中,BC= ,
∵ BD•AC= AB•BC,
∴CD=
当⊙C与AB相切时,r=2 ;
当直线AC与⊙B相交,且边AB与⊙O只有一个交点时,4<r≤4 .,
综上所述,当r=2 或4<r≤4
故选C.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d:直线l和⊙O相交⇔d<r;直线l和⊙O相切⇔d=r;直线l和⊙O相离⇔d>r.
11.B
【分析】过C作CM⊥AB于M,连接AC,MC的延长线交⊙C于N,则由三角形面积公式得, ×AB×CM=
×OA×BC,可知圆C上点到直线y= x﹣3的最短距离是 ﹣1= ,由此求得答案.
【详解】过C作CM⊥AB于M,连接AC,MC的延长线交⊙C于N,
则由三角形面积公式得, ×AB×CM= ×OA×BC,
∴5×CM=16,
∴CM= ,
∴圆C上点到直线y= x﹣3的最小距离是 ﹣1= ,
∴△PAB面积的最小值是 ×5× = ,
故选B.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,三角形的面积,点到直线的距离公式的应用,解此题的关键是求出圆
上的点到直线AB的最小距离.
12.B
【分析】连接OP,PC,OC,根据OP+PC≥OC,求出OP的最小值,根据直角三角形的性质得到AB=2OP,计算
得到答案.
【详解】解:连接OP,PC,OC,
∵OP≥OC-PC=2,
∴当点O,P,C三点共线时,OP最小,最小值为2,
∵OA=OB,∠APB=90°,∴AB=2OP,
当O,P,C三点共线时,AB有最小值为2OP=4,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了几何问题的最值,掌握三角形两边和大于第三边,两边差小于第三边,得到点O,P,C
三点共线时,OP最短是解题的关键.
13.D
【分析】根据切线性质求出∠PAO=∠PBO=90°,圆周角定理求得∠AOB,再根据四边形内角和定理即可求得.
【详解】解:∵PA、PB是⊙O的切线,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,
∴∠PAO=∠PBO=90°,
∴∠AOB+∠P=180°,
∵∠ACB=62°,
∴∠AOB=2∠ACB=2×62°=124°,
∴∠APB=180°﹣124°=56°,
故选:D.
【点睛】此题考查了切线的性质、圆周角定理、四边形内角和,解题的关键熟记同弧所对的圆周角等于圆心角的
一半.
14.B
【分析】连接OC、CE,根据切线的性质得到OC⊥CP,根据直角三角形的性质求出∠COP,根据圆内接四边形的
性质计算即可.
【详解】解:连接OC,设 O与OP交于点E,连接CE,
∵PC为 O的切线, ⊙
∴OC⊥C⊙P,
∴∠COP=90°﹣∠P=90°﹣34°=56°,
∵OC=OE,
∴∠OEC=∠OCE (180°﹣56°)=62°,
∵四边形ABEC为 O的内接四边形,
∴∠BAC=180°﹣∠⊙OEC=118°,
故选:B.【点睛】本题考查的是切线的性质、圆内接四边形的性质、等腰三角形的性质,掌握圆的切线垂直于经过切点的
半径是解题的关键.
15.B
【分析】连接OC,证明 PAO≌ PCO(SAS),得到∠OCP=90°,进而求得 .
△ △
【详解】
如图,连接OC,
因为OB=OC,
所以∠OCB=∠OBC=70°,
所以∠BOC=180°-70°-70°=40°,
又因为 ,
所以∠AOP=∠B=70°,
∴∠POC=180°-∠AOP-∠BOC=70°,
所以在 PAO和 PCO中,
△ △
,
所以 PAO≌ PCO(SAS),
所以△∠OCP=△∠OAP
因为PA与 相切于点A,
所以∠OCP=∠OAP=90°,
所以∠OPC=180°-∠POC-∠OCP=20°,
故选:B.
【点睛】本题考查了圆的切线、证明全等三角形和平行线等知识内容,灵活运用条件,学会选择辅助线是解题的
关键.
16.D
【分析】由于AB、AC、BD是⊙O的切线,则AC=AP,BP=BD,求出BP的长即可求出BD的长.
【详解】解:∵AC、AP为⊙O的切线,
∴AC=AP,
∵BP、BD为⊙O的切线,
∴BP=BD,∴BD=PB=AB-AP=4-3=1.
故选:D.
【点睛】本题考查了切线长定理,两次运用切线长定理并利用等式的性质是解题的关键.
17.C
【分析】由切线长定理可求得PA=PB,AC=CE,BD=ED,则可求得答案.
【详解】解:∵PA、PB分别切⊙O于点A、B,CD切⊙O于点E,
∴PA=PB=6,AC=EC,BD=ED,
∴PC+CD+PD=PC+CE+DE+PD=PA+AC+PD+BD=PA+PB=8+8=16,
即△PCD的周长为16.
故选:C.
【点睛】本题主要考查切线的性质,利用切线长定理求得PA=PB、AC=CE和BD=ED是解题的关键.
18.A
【分析】作DG⊥BC于点G,连接OC、OE,根据切线长定理可得CE=CF,OC平分∠ECF,DF=DH,所以OC垂
直平分EF,令OC、EF相交于点M,则EM=FM,设圆半径为R,则DG=2R,CG=3,CD=6-R+3-R,根据勾股定
理可求出R,再利用 求出EM即可求得EF.
【详解】连接OC,与EF相交于点M,作DG⊥BC于点G,连接OE,设AD与圆的切点为H,如图,
∵ ,
∴四边形ABGD是矩形,
∴BG=AD=3,CG=BC-BG=6-3=3,
∵点E、F、H是切点,
∴DF=DH,CF=CE,OC平分∠ECF,
∴△ECF是等腰三角形,OC是EF的垂直平分线,
∴EM=FM,
设圆O半径为R,则BE=R,DG=2R,,
∴CE=CF=6-R,DF=DH=3-R,
∵ ,
∴
解得:R=2,∴CE=6-2=4,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故选 A.
【点睛】本题考查了切线长定理,充分利用切线长定理求解相关线段长度是解题关键.
19.C
【分析】根据切线长定理得到AF=AD=2、BE=BD=2、CF=CE=3,然后根据三角形的周长公式计算即可.
【详解】解:∵△ABC的内切圆⊙O与AB,BC,CA分别相切于点D,E,F,
∴AF=AD=2、BE=BD=2、CF=CE=3
∴BC=BE+CE =5,AB=AD+BD=4,AC=BF+FC=BC=5,
∴△ABC的周长=2+2+5+5=14.
故答案为C.
【点睛】本题考查的是三角形的内切圆与内心、切线长定理等知识点,灵活利用切线长定理是解题答本题的关键.
20.D
【分析】根据圆周角定义,以及内心的定义,可以利用∠C表示出∠AIB和∠AOB,即可得到两个角的关系可进
一步得出结论.
【详解】解:∵点I是 ABC的内心,
△
∴∠IAB= ∠CAB,∠IBA= ∠CBA,
∴∠AIB=180°-(∠IAB+∠IBA)
=180°- (∠CAB+∠CBA),
=180°- (180°-∠C)
=90°+ ∠C,
∵
∴∠C=70°,
∵点O是 ABC的外心,
∴∠AOB=△2∠C=140°,
故选:D.【点睛】本题考查了圆周角定理以及三角形的内心的性质,正确利用∠C表示∠AIB的度数是关键.
21.D
【分析】首先连接如图所示的辅助线.采用排除法,证明A、B、C选项,从而错误的选择D.在证明中运用弦切
角定理,直角三角形的两直角边所对的角互余.
【详解】解:A、∵点O是△ABC的内心
∴OE=OD=OF
∴点O也是△DEF的外心
∴该选项正确;
B、∵∠AFE=∠EDF(弦切角定理)
在Rt△BOD中,∠BOD=90°-∠OBD=90°− ∠B
同理∠COD=90°− ∠C
∴∠BOC=∠BOD+∠COD=180°− (∠C+∠B),即∠BOC=180°− (∠C+∠B)
在四边形MOND中,OM⊥FD,ON⊥ED
∴∠BOC+∠MDN=180°
∴∠MDN=180°-∠BOC,即∠BOC=180°-∠EDF
∴∠AFE= (∠B+∠C)
故该选项正确;
C、∵∠AFE=∠EDF(弦切角定理),
∵在Rt△AFO中,∠AFE=90°-∠FAO=90°- ∠A,
由上面B选项知∠MDN=180°-∠BOC=180°-(90°- ∠A)=90°+ ∠A,
故该选项正确;
故选:D.
【点睛】本题考查三角形内切圆与内心、三角形外接圆与外心、弦切角定理.同学们需注意对于选择题目,采用
排除法是一种很好的方法.
22.(1)见解析(2)
【分析】(1)连接AC,OC,欲证PC是⊙O的切线,只需证明 OCP=90°即可.
(2)利用直角三角形斜边上的中线证明 AOC是等边三角形,进而可得BD=2AD,运用勾股定理即可得到解答.
(1)
证明:连接AC,OC,
∵AB是⊙O的直径,AD是⊙O的切线,
∴ BAD= ACB=90°,
∵点E是AD的中点,
∴AE=DE=CE,
∴ ACE= CAE,
∵OC=OA,
∴ OAC= OCA,
∴ OCA+ ACE= OAC+ CAE=90°,
∴ OCP=90°,
∵OC是⊙O的半径,
∴PC是⊙O的切线;
(2)
解:∵AB=2AP,AB=2AO,
∴AP=AO,
∵ OCP=90°,
∴AC=OA=OC,
∴ AOC是等边三角形,
∴ AOC=60°,
∴ B=30°,
∵ BAD=90°,
∴BD=2AD,在Rt ADB中,
∵ ,
∴ ,
∴AD= .
【点睛】本题考查了切线的判定和性质、等边三角形的判定和性质、含30°的直角三角形的性质和勾股定理的应用,
解决本题的关键是掌握以上基本的性质并加以运用.
23.(1)见解析
(2)PC=2
【分析】(1)根据圆周角定理以及已知条件可得∠BEC=∠A+∠C=90°,根据平行线的性质得∠ABF=∠BEC=90°,
则AB⊥BF,即可得BF是⊙O的切线;
(2)由垂径定理得DE=CE=3,根据线段垂直平分线的性质得OD=BD,可证明 OBD是等边三角形,可得
△
∠BDE=30°,BD=2BE,根据勾股定理求出BE= ,可得OB=2 ,AB=4 ,在Rt ACE中,根据勾股定理得
△
AC=6=2CE,则∠A=30°,根据含30°角的直角三角形的性质即可求解.
(1)
证明:∵∠A=∠D,∠C+∠D=90°,
∴∠BEC=∠A+∠C=90°,
∵BF CD,
∴∠ABF=∠BEC=90°,
∴AB⊥BF,
∴BF是⊙O的切线;
(2)
解:连接OD,
∵∠BEC=90°,
∴AB⊥CD,
∵点E为OB中点,CD=6,∴CE=DE=3,OD=BD,
∴OB=OD=BD,
∴△OBD是等边三角形,
∴∠OBD=60°,∠BDE=30°,
∴BD=2BE,∠A=∠BDE=30°,
在Rt△BDE中,BD2=BE2+DE2,
∴(2BE)2=BE2+32,解得BE= ,
∵点E为OB中点,
∴OB=2 ,AB=4 ,
∴AE=3 ,
在Rt△ACE中,AC2=CE2+AE2=32+(3 )2=36,
∴AC=6=2CE,
∵AB=4 ,
∴BP=4,AP=8,
∴PC=8-6=2.
【点睛】本题考查了切线的判定与性质、圆周角定理、含30°角的直角三角形的性质,解决本题的关键是综合运用
以上知识.
24.(1)见解析
(2)线段AB的长为2 ,线段BC的长为 +
【分析】(1)连接OC,根据圆周角定理得∠AOC=90°,再根据AD∥EC,可得∠OCE=90°,从而证明结论;
(2)过点A作AF⊥EC交EC于F,由AD是圆O的直径,得∠ABD=90°,结合AD=4, 可得到
,根据 ,知△ABF是等腰直角三角形,进而求出 ,
再结合等腰直角三角形的性质,由勾股定理求出CF,即可求解.
(1)
证明:连接OC,如图:
∵∠ABC=45°,
∴∠AOC=90°.∵AD∥EC,
∴∠AOC+∠OCE=180°,
∴∠OCE=90°,
∴OC⊥CE,
∵OC为半径,
∴CE是⊙O的切线;
(2)
解:过点A作AF⊥BC于F,如图.
∵AD是圆O的直径,
∴∠ABD=90°,
∵AD=4,∠D=60°,
∴∠BAD=30°,
∴ ,
∴ .
∵∠ABC=45°,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∴ .
∵△AOC是等腰直角三角形,OA=OC=2,
∴ ,
∴ ,
∴ .答:线段AB的长为2 ,线段BC的长为 + .
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,切线的判定与性质,等腰直角三角形的判定和性质,含 角的直角三角形
的性质等知识,作辅助线构造特殊的直角三角形是解题的关键.
25.B
【分析】根据点到圆心O的距离大于半径,可判定出点在圆外,即可得到答案.
【详解】解:∵⊙O的半径为3,平面内有一点到圆心O的距离为5,5>3,
∴此点可能在⊙O外.
故选:B
【点睛】本题主要考查了点与圆的位置关系,熟练掌握若点与圆心的距离d,圆的半径为,则当d>r时,点在圆外;
当d=r时,点在圆上;当d<r时,点在圆内是解题的关键.
26.D
【分析】根据点A与⊙O上的点的最小距离是2cm,最大距离是5 cm,分两种情况:点A在圆外;点A在圆内,
分别解答即可得到结论.
【详解】解:∵点A为⊙O所在平面上一点,且点A到⊙O上所有点的距离中,最长为5,最短为1,
∴当点A在圆外时,⊙O的半径= ,
当点A在圆内时,⊙O的半径= ,
故选:D.
【点睛】本题考查了点与圆的位置关系:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有点P在圆外⇔d>r;点
P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.分情况解答是关键.
27.C
【分析】连接OA,OB,在优弧AB上取点D,连接AD,BD,由切线的性质得出∠OAP=∠OBP=90°,利用四边形
内角和可求∠AOB=110°,再利用圆周角定理可求∠ADB=55°,再根据圆内接四边形对角互补可求∠ACB.
【详解】解:如图所示,连接OA,OB,在优弧AB上取点D,连接AD,BD,∵AP、BP是⊙O的切线,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠AOB=360°﹣90°﹣90°﹣70°=110°,
∴∠ADB= ∠AOB=55°,
又∵圆内接四边形的对角互补,
∴∠ACB=180°﹣∠ADB=180°﹣55°=125°.
故选:C.
【点睛】本题考查了切线的性质、圆周角定理、圆内接四边形的性质.解题的关键是连接OA、OB,求出∠AOB.
28.B
【分析】点P到x轴的距离是 ,到y轴的距离为2,圆P的半径是2,所以可判断圆P与x轴相交,与y轴相切,
从而确定答案即可.
【详解】解:∵P(2, ),圆P的半径为2,2=2, <2,
∴以P为圆心,以2为半径的圆与x轴的位置关系是相交,与y轴的位置关系是相切,
∴该圆与x轴的交点有2个,与y轴的交点有1个.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了直线和圆的位置关系,一般是利用圆心到直线的距离与半径比较来判断.若圆心到直线
的距离是d,半径是r,则①d>r,直线和圆相离,没有交点;②d=r,直线和圆相切,有一个交点;③d<r,直
线和圆相交,有两个交点.
29.AF=8cm,BD=10cm,CE=18cm
【分析】由切线长定理可得AE=AF,BF=BD,CE=CD,由线段的数量关系列出方程,即可求解.
【详解】解:∵△ABC的内切圆⊙O与BC,CA,AB分别相切于点D、E、F,
∴AE=AF,BF=BD,CE=CD,
∵AB=18cm,BC=28cm,CA=26cm,
∴AF+BF=18cm,BD+CD=28cm,AE+CE=26cm,
∴
∴∴AF=8cm,BD=10cm,CE=18cm.
【点睛】本题考查的是三角形内切圆的有关问题以及切线长定理的应用,根据切线长定理列出方程组是解题的关
键.
30.(1)见解析
(2)20
【分析】(1)连接OD,BC,要证明DE是⊙O的切线只要证明OD⊥DE即可,根据已知条件可以证明OD⊥BC;
(2)由(1)可得四边形CFDE为矩形,从而得到CF=DE=6,BC=2CF=12,利用勾股定理即可求得AB的长.
(1)
证明:如图,连接OD,BC;
∵AB为⊙O的直径,
∴BC⊥AC,
∵DE⊥AC,
∴BC DE;
∵D为弧BC的中点,
∴OD⊥BC,
∴OD⊥DE.
∴DE是⊙O的切线.
(2)
设BC与DO交于点F,
由(1)可得四边形CFDE为矩形;
∴CF=DE=6,
∵OD⊥BC,
∴BC=2CF=12,
在Rt△ABC中,
AB= =20.
【点睛】本题主要考查的是切线的判定,要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证它们垂直即可解决问题.
31.B
【分析】根据三角形的外心得出OA=OC=OA,根据正方形的性质得出OA=OC<OD,求出OA=OB=OC=OE≠OD,
再逐个判断即可.
【详解】解:
连接OB、OD、OA,
∵O为锐角三角形ABC的外心,
∴OA=OC=OA,
∵四边形OCDE为正方形,
∴OA=OC<OD,
∴OA=OB=OC=OE≠OD,
A、OA=OE≠OD,即O不是△AED的外心,故本选项不符合题意;
B、OA=OE=OB,即O是△AEB的外心,故本选项符合题意;
C、OA=OC≠OD,即O不是△ACD的外心,故本选项不符合题意;
D、OB=OC≠OD,即O不是△BCD的外心,故本选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了正方形的性质和三角形的外心与外接圆,能熟记知识点的内容是解此题的关键,注意:三角
形的外心到三个顶点的距离相等,正方形的四边都相等.
32.C
【分析】连接OC,根据切线的性质,得出∠OCB=90°,再利用圆的半径相等,结合等边对等角,得出∠A=
∠OCA,然后再利用三角形的外角和定理,得出∠BOC的度数,再利用直角三角形两锐角互余,即可得出∠B的
度数.
【详解】解:连接OC,
∵BC与半⊙O相切于点C,
∴∠OCB=90°,
∵∠A=25°,
∵OA=OC,
∴∠A=∠OCA,
∴∠BOC=2∠A=50°,
∴∠B=90°﹣∠BOC=40°.故选:C
【点睛】本题考查了切线的性质、等边对等角、三角形外角和定理、直角三角形两锐角互余,解本题的关键在熟
练掌握相关的性质、定理.
33.C
【分析】连接OA、OB,先证明∠APB=180°−∠AOB,根据∠AOB=2∠ACB,求出∠AOB即可解决问题.
【详解】解:连接OA、OB,
∵PA、PB是⊙O切线,
∴PA⊥OA,PB⊥OB,
∴∠PAO=∠PBO=90°,
∵∠APB+∠PAO+∠AOB+∠PBO=360°,
∴∠APB=180°−∠AOB,
∵∠ACB=70°,
∴∠AOB=2∠ACB=140°,
∴∠APB=180°−140°=40°,
故选:C.
【点睛】此题考查了切线的性质、圆周角定理以及四边形内角和定理.准确作出辅助线是解此题的关键.
34.D
【分析】根据切线的性质得∠OAP=∠OBP=90°,再利用四边形内角和可计算出∠AOB=108°,通过圆周角定理得出
∠ACB的度数,最后通过圆内接四边形的性质得出∠ADB的度数.
【详解】解:∵PA,PB分别与⊙O相切于A,B两点,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠AOB+∠P=180°,
∴∠AOB=180°-72°=108°,
∴ ,
∵四边形ADBC是圆内接四边形,∴∠ACB+∠ADB=180°,
∴∠ADB=180°-∠ACB=180°-54°=126°,
故选:D.
【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.运用切线的性质来进行计算或论证,常通过
作辅助线连接圆心和切点,利用垂直构造直角三角形解决有关问题.也考查了圆周角定理.
35.B
【分析】根据切线的性质得到 ,根据圆周角定理得到 ,根据直角三角形的性质计算
即可.
【详解】解: 是 的切线,
,
由圆周角定理得, ,
,
故选:B.
【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
36.A
【分析】作OH⊥AB于H, 与正方形 的边AD切于点F,证明四边形AHOF是正方形,求出DF=6,然
后根据切线长定理可得答案.
【详解】解:如图,作OH⊥AB于H, 与正方形 的边AD切于点F,
则∠OFD=∠OFA=90°,∠OHA=90°,
∵∠A=90°,OH=OF,
∴四边形AHOF是正方形,
∵ 的半径为4,且 ,
∴OF=AF=OH=4,AD=AB=10,
∴DF=10-4=6,
∵ 与 相切于点 ,
∴DE=DF=6,
故选:A.
【点睛】本题考查了切线的性质,正方形的判定和性质,切线长定理,证明四边形AHOF是正方形,求出DF是解
题的关键.
37.D
【分析】根据切线的定理可判断A,作 于 ,可证四边形 为正方形,即可判断B;根据 为钝角三角形即可判断C;根据四边形 的对角即可判断D.
【详解】解: , 是切点,
根据切线定理可知 ,故选项A正确,不满足题意;
作 交 于 ,
是 的内切圆,
为切点, ,
为切点,
,
四边形 为正方形,
,故选项B正确,不满足题意;
由题可知 为钝角三角形,
的外心在 的外面,故选项C正确,不满足题意;
,
,
,
四边形 有外接圆,故选项D错误,满足题意.
故选:D.
【点睛】本题主要考查切线的性质,正方形的判定与性质,三角形的外心,四边形的外接圆,掌握相关定理与概
念是解题的关键.
38.A
【分析】首先连接OQ,根据勾股定理知PQ2=OP2-OQ2,可得当OP⊥AB时,即线段PQ最短,然后由勾股定理即
可求得答案.
【详解】解:连接OQ.
∵PQ是⊙O的切线,
∴OQ⊥PQ;根据勾股定理知PQ2=OP2-OQ2,
∵OQ为定值,
∴当OP的值最小时,PQ的值最小,
∴当PO⊥AB时,线段PQ最短,
∵在Rt△AOB中,OA=OB= ,
∴AB= OA=8,
,
∴ ,
∴ .
故选:A.
【点睛】本题考查了切线的性质、等腰直角三角形的性质以及勾股定理.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,
注意得到当PO⊥AB时,线段PQ最短是关键.
39.
【分析】根据切线长定理得到 , , ,再根据三角形的周长公式计算,得到答案.
【详解】解:∵ 、 分别切 于点 、 , 切 于点 , ,
∴ , , ,
∴ 的周长 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查的是切线长定理,从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等.
40.20
【分析】设圆的半径为rcm,连接OC、OA,作AD⊥OC,垂足为D.利用勾股定理,在Rt△AOD中,得到
,求出r即可.
【详解】解:设圆的半径为rcm,
如图,连接OC、OA,作AD⊥OC,垂足为D,
∵ ,
∴四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=8cm,AD=BC=16cm,
∴OD=(r-8)cm,
在Rt△AOD中,即 ,
解得:r=20,
即该圆的半径为20cm.
故答案为:20.
【点睛】本题考查的是切线的性质,根据切线的性质,利用图形得到直角三角形,然后用勾股定理计算求出圆的
半径.
41. ##70度
【分析】连接 、 、 ,由切线的性质可求出 ,再由切线长定理可得出 ,可求得答案.
【详解】解:如图,连接 、 、 ,
、 分别为 的切线,
,
,
为 的切线,
, ,
,
故答案为: .
【点睛】本题考查了切线的性质定理以及切线长定理等知识,解题的关键是正确应用切线长定理.
42.100
【分析】连接 ,根据切线的性质得到OB⊥AB,根据旋转变换的性质得到OB= ,∠ =∠ABO=90°,根
据等边三角形的性质、三角形的外角性质计算,得到答案.
【详解】解:如图,连接 ,∵⊙O与 OAB的边AB相切,
∴OB⊥AB△,
∴∠OBA=90°,
∵△OAB绕点B按顺时针方向旋转得到 ,
∴OB= ,∠ =∠ABO=90°, △
∵OB= ,
∴OB= = ,
∴△ 为等边三角形,
∴∠ =60°,
∴∠OBC=90°-60°=30°,
∴∠ACB=∠AOB+∠OBC=70°+30°=100°,
故答案为:100.
【点睛】本题考查的是切线的性质、旋转变换的性质、等边三角形的判定和性质,掌握圆的切线垂直于经过切点
的半径是解题的关键.
43.10cm##10厘米
【分析】根据平行线的性质以及切线长定理,即可证明∠BOC=90°,再根据勾股定理即可求得BC的长,再结合切
线长定理即可求解.
【详解】解:∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∵直线AB,BC,CD分别与⊙O相切于E,F,G,
∴∠OBC= ∠ABC,∠OCB= ∠BCD,BE=BF,CG=CF,
∴∠OBC+∠OCB= (∠ABC+∠BCD)=90°,
∴∠BOC=90°,
在Rt BOC中,
△
BC= =10,
∴BE+CG=10(cm).
故答案为:10cm.【点睛】此题主要是考查了切线长定理.熟记从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,且圆心和这点的
连线平分两条切线的夹角是解决问题的关键.
44.1或3或5
【分析】设 与坐标轴的切点为 ,根据已知条件得到 , , ,求得 , ,
,证明出 是等腰直角三角形, ,然后分三种情况进行讨论:①当 与 轴相切时,
②如图, 与 轴和 轴都相切时,③当点 只与 轴相切时.
【详解】解:设 与坐标轴的切点为 ,
直线 与 轴、 轴分别交于点 、 ,点 ,
时, ,
时, ,
时, ,
, , ,
根据勾股定理: , , ,
是等腰直角三角形, ,
①当 与 轴相切时,
点 是切点, 的半径是1,
轴, ,
是等腰直角三角形,
, ,
,
点 的速度为每秒 个单位长度,
;
②如图, 与 轴和 轴都相切时,,
,
点 的速度为每秒 个单位长度,
;
③当点 只与 轴相切时,
,
,
点 的速度为每秒 个单位长度,
.
综上所述,则当 或3或5秒时, 与坐标轴相切,
故答案为:1或3或5.
【点睛】本题考查了切线的判定,等腰直角三角形的判定和性质、勾股定理,解题的关键是掌握切线的判定及性
质,利用分类讨论的思想求解.
45.(1)见解析
(2)见解析
(3)2
【分析】(1)连接 ,由 证明 ,得 ,即可证明直线是 的切线;
(2)由线段 是 的直径证明 ,再根据等角的余角相等证明 ,则 ;
(3)由 , 可证明 ,则 是等边三角形,所以 ,则 ,所
以 ,再证明 ,得 .
(1)
证明:连接 ,则 ,
,
平分 ,
,
,
,
,
,
是 的半径,且 ,
直线 是 的切线.
(2)
证明: 线段 是 的直径,
,
,
, ,
,
,
.
(3)
解: , ,
,
是等边三角形,
,, ,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查切线的判定、直径所对的圆周角是直角、等角的余角相等、等腰三角形的判定与性质、等边三
角形的判定与性质、平行线的判定与性质、直角三角形中 角所对的直角边等于斜边的一半等知识,解题的关键
是作出相应的辅助线.
46.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接OD,由切线性质得∠ODF= ,进而证明∠BDF+∠A=∠A+∠B= ,得∠B=∠BDF,便可得
BF=DF;
(2)设半径为r,连接OD,OF,则OC=4-r,求得DF,再由勾股定理,利用OF为中间变量列出r的方程便可求
得结果.
(1)
解:(1)连接OD,如图1,
∵过点D作半圆O的切线DF,交BC于点F,
∴∠ODF= ,
∴∠ADO+∠BDF= ,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
∴∠OAD+∠BDF= ,
∵∠C= ,
∴∠OAD+∠B= ,
∴∠B=∠BDF,∴BF=DF;
(2)
连接OF,OD,如图2,
设圆的半径为r,则OD=OE=r,
∵AC=4,BC=3,CF=1,
∴OC=4-r,DF=BF=3-1=2,
∵
∴
∴ .
故圆的半径为 .
【点睛】本题主要考查了切线的性质,等腰三角形的性质与判定,勾股定理,已知切线,往往连接半径为辅助线,
第(2)题关键是由勾股定理列出方程.
47.(1)见解析
(2)
(3) ,理由见解析
【分析】(1)连接 ,证明 ,从而得到 即可得证;
(2)过点 作 于点 ,利用圆周角定理,和等腰三角形的性质和判定,以及勾股定理分别求出 ,
再利用 进行计算即可;
(3)延长 至点 ,使得 ,连接 ,证明 ,推出 为等腰直角三角形即可得证.
(1)
证明:如图所示:连接 ,
∵ 是 的切线,
∴ ,∵ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
在 与 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ 是 的切线;
(2)
解:∵ 是 的直径,
∴ ,
∴
∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
过点 作 于点 ,
又
∴ 是等腰直角三角形,
∴
∴ ,
∴ .(3)
.
证明:延长 至点 ,使得 ,连接 ,
则 ,
∵四边形 内接于 ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ (SAS),
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
又∵ ,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ ,
又∵ ,
∴ .【点睛】本题考查圆和三角形的综合应用.熟练掌握圆中常见的等量关系,圆周角定理,切线的判定和性质,以
及通过添加辅助线构造三角形全等是解题的关键.题型的难度较大,在中考中属于几何的压轴题.
48.(1) 为等腰三角形
(2)见解析
【分析】(1)由∠ABC=30°可得∠BAC=60°,结合DE⊥AB,可得∠AED的度数;根据弦切角定理可得
∠DCB=60°,再结合∠ACB=90°,从而可得∠DCE的度数;
(2)由(1)的证明过程可得∠ABC=∠OCB=∠DCE=∠CED=30°,要证明△BOC≌△EDC,只要证明BC=CE,接下
来由圆半径为1可得AB的长,结合含30度角直角三角形的性质以及勾股定理可得AC、BC的长,在Rt△AEF中,
先求得AF的长,再利用含30度角直角三角形的性质可得AE的长,继而得到CE的长,从而可证△CDE≌△COB..
(1)
解: 为等腰三角形,理由如下:
,圆周角 与圆心角 都对 ,
,
又 ,
为等边三角形,
,
,
,
,
又 ,
,
,
,
,则 为等腰三角形;
(2)
证明: , ,
, ,
在 中, ,
,
,
又 为圆 的直径,
,在 中, ,
,即 ,
,
在 和 中,
,
.
【点睛】本题主要考查了切线的判定与性质、全等三角形的判定与性质、圆周角定理、锐角三角函数定义、含30°
直角三角形的性质、三角形的内角和定理、勾股定理、等边三角形的判定与性质等知识点,灵活运用相关知识和
数形结合的思想是解答本题的关键.
49.(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)连接OE,根据∠BEF=90°,证明BF是圆O的直径,说明OB=OE,得出∠OBE=∠OEB,根据
BE平分∠ABC,得出∠CBE=∠OBE,根据内错角相等,两直线平行,证明 ,得出∠AEO=∠C=90°,
即可证明结论正确;
(2)先证明∠BEC=∠BEH,再根据等角的余角相等证明∠FEH=∠FEA,即可证明结论正确;
(3)连接DE,根据角平分线的性质,得出EC=EH,根据“AAS”证明△CDE≌△HFE,即可证明结论.
(1)
证明:连接OE,如图所示:
∵BE⊥EF,
∴∠BEF=90°,
∴BF是圆O的直径,
∴OB=OE,
∴∠OBE=∠OEB,
∵BE平分∠ABC,∴∠CBE=∠OBE,
∴∠OEB=∠CBE,
∴ ,
∴∠AEO=∠C=90°,
∴AC是⊙O的切线;
(2)
证明:∵∠C=∠BHE=90°,∠EBC=∠EBA,
∴∠BEC=∠BEH,
∵BF是⊙O是直径,
∴∠BEF=90°,
∴∠FEH+∠BEH=90°,∠AEF+∠BEC=90°,
∴∠FEH=∠FEA,
∴FE平分∠AEH.
(3)
证明:连接DE,如图所示:
∵BE是∠ABC的平分线,EC⊥BC于C,EH⊥AB于H,
∴EC=EH,
∵∠CDE+∠BDE=180°,∠HFE+∠BDE=180°,
∴∠CDE=∠HFE,
∵∠C=∠EHF=90°,
∴△CDE≌△HFE(AAS),
∴CD=HF,
【点睛】本题主要考查了切线的判定和性质,圆周角定理,三角形全等的判定和性质,平行线的判定和性质,余
角和补角的性质,作出相应的辅助线,证明△CDE≌△HFE,是解题的关键.
50.(1)图见解析,∠MAN=90°
(2)∠BAC=∠MAN或∠MAN+∠BAC=180°
(3)AP= BC,证明见解析(4)
【分析】(1)根据已知补全图形即可,根据平行线性质和同圆中,同弧所对的圆周角相等,即可得∠CAF=
∠BAE,从而可得∠MAN=90°;
(2)分两种情况:当D在弦BC上方的圆上时,画出图形可得∠MAN=∠BAC;当D在弦BC下方的圆上时,可
得∠MAN+∠BAC=180°;
(3)延长MA到K,使AK=AM,连接NK,AP,由三角形中位线定理可得AP= NK,证明△BAC≌△KAN
(SAS),有BC=NK,即得AP= BC;
(4)根据AM=AB,AN=AC可知BM的垂直平分线、CN的垂直平分线的交点即为A,过N作NR⊥BM交BM延
长线于R,过C作CS⊥NR于S,过C作CT⊥BM于T,由∠BMN=150°,得∠NMR=30°,由含30°的直角三角形
三边关系可求出CT=SR=7 , ,从而可得BC= =2 ,即可得AP=
.
(1)
(1)补全图形如下:
∵ ,
∴∠CAF=∠ACD,
∵ ,
∴∠ACD=∠ABD,
∴∠CAF=∠ABD,
∵ ,
∴∠ABD=∠BAE,
∴∠CAF=∠BAE,
∵∠BAC=90°,∴∠BAE+∠CAE=90°,
∴∠CAF+∠CAE=90°,即∠MAN=90°;
(2)
(2)∠BAC=∠MAN或∠MAN+∠BAC=180°,理由如下:
当D在弦BC上方的圆上时,如图:
∵ ,
∴∠CAF=∠ACD,
∵ ,
∴∠ACD=∠ABD,
∴∠CAF=∠ABD,
∵ ,
∴∠ABD=∠BAE,
∴∠CAF=∠BAE,
∴∠CAF+∠EAC=∠BAE+∠EAC,
即∠MAN=∠BAC;
当D在弦BC下方的圆上时,如图:
∵ ,∴∠CAF=∠ACD,
∵ ,
∴∠ABD=∠BAE,
∵∠ACD+∠ABD=180°,
∴∠CAF+∠BAE=180°,
∴∠MAN+∠BAC=180°;
故答案为:∠MAN=∠BAC或∠MAN+∠BAC=180°;
(3)
(3)AP= BC,证明如下:
延长MA到K,使AK=AM,连接NK,AP,如图:
∵P为MN中点,AM=AK,
∴AP是△MKN的中位线,
∴AP= NK,
∵AB=AM,
∴AB=AK,
由(2)知∠BAC+∠MAN=180°,
而∠NAK+∠MAN=180°,
∴∠BAC=∠NAK,
∵AC=AN,
∴△BAC≌△KAN(SAS),
∴BC=NK,
∴AP= BC;
(4)(4)作BM的垂直平分线、CN的垂直平分线,交点即为A,A的位置如图:
过N作NR⊥BM交BM延长线于R,过C作CS⊥NR于S,过C作CT⊥BM于T,如图:
∵∠BMN=150°,
∴∠NMR=30°,
∵MP=PN= ,
∴MN=2 ,
在Rt△MNR中,
NR= MN= ,RM= RM=3,∠MNR=90°﹣∠NMR=60°,
∴BR=BM+RM=6+3=9,
∵∠MNC=90°,
∴∠SNC=180°﹣∠MNC﹣∠MNR=30°,
在Rt△CNS中,
CS= CN=6,NS= CS=6 ,∴SR=NR+NS=7 ,
∵∠S=∠R=∠CTR=90°,
∴四边形CSRT是矩形,
∴RT=CS=6,CT=SR=7 ,
∴BT=BR﹣RT=9﹣6=3,
在Rt△BCT中,
BC= = =2 ,
由(3)知AP= BC,
∴AP= .