
?第十六講 直線與圓的位置關(guān)系
考點(diǎn)1:直線與圓的位置關(guān)系
分析:直線與圓的位置關(guān)系是比較圓心到直線的距離和半徑的大小.其它的說(shuō)法是不夠準(zhǔn)確的.我們要注意!
例題1:下列判斷正確的是( )
①直線上一點(diǎn)到圓心的距離大于半徑,則直線與圓相離;②直線上一點(diǎn)到圓心的距離等于半徑,則直線與圓相切;③直線上一點(diǎn)到圓心的距離小于半徑,則直線與圓相交.
A.①②③ B.①② C.②③ D.③
答案:D;
例題2:已知∠AOB=30°,P是OA上的一點(diǎn),OP=4cm,以r為半徑作⊙P,若r=cm,則⊙P與OB的位置關(guān)系是 ,若⊙P與OB相離,則r滿足的條件是 ?。?br />
解:相離,0<r<2.
例題3:如圖,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,若以C為圓心,r為半徑作圓,那么:
(1)當(dāng)直線AB與⊙C相切時(shí),求r的取值范圍;
(2)當(dāng)直線AB與⊙C相離時(shí),求r的取值范圍;
(3)當(dāng)直線AB與⊙C相交時(shí),求r的取值范圍.
解答:∵∠C=90°,AC=3,AB=5,∴BC=4;過點(diǎn)C作CD⊥AB于點(diǎn)D;
∵S=×AC×BC=×AB×CD,∴CD==;
(1) ∵直線AB與圓C相切,∴r=CD=;
(2) ∵直線AB與圓C相離,∴r<CD,即r<;
(3) ∵直線AB與圓C相交,∴r>CD,即r>;
考點(diǎn)2:動(dòng)圓與定線(線段、射線、直線)的位置關(guān)系,
分析:通過圓心所在的軌跡對(duì)切線作垂直,垂線段等于半徑,然后解決問題.
例題1:(2019秋?長(zhǎng)興縣期末)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,點(diǎn)D在邊BC上,CD=6,BD=10.點(diǎn)P是線段AD上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)半徑為4的⊙P與△ABC的一邊相切時(shí),AP的長(zhǎng)為 ?。?br />
答案為:5或或4.
例題2:射線QN與等邊△ABC的兩邊AB,BC分別交于點(diǎn)M,N,且AC∥QN,AM=MB=2cm,QM=4cm.動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)Q出發(fā),沿射線QN以每秒1cm的速度向右移動(dòng),經(jīng)過t秒,以點(diǎn)P為圓心,cm為半徑的圓與△ABC的邊相切(切點(diǎn)在邊上),請(qǐng)寫出t可取的一切值 ?。▎挝唬好耄?br />
答案:t=2或3≤t≤7或t=8.
例題3:(2018秋?拱墅區(qū)期末)如圖,已知四邊形ABCD是菱形,BC∥x軸,點(diǎn)B的坐標(biāo)是(1,),坐標(biāo)原點(diǎn)O是AB的中點(diǎn),動(dòng)圓⊙P的半徑是,圓心P(m,0)在x軸上移動(dòng),若⊙P在運(yùn)動(dòng)過程中只與菱形ABCD的一邊相切,則m的取值范圍是 .
答案為﹣5≤m<﹣3或﹣1<m≤1或m=2或m=﹣6.
例題4:(2018?鎮(zhèn)江)如圖1,平行四邊形ABCD中,AB⊥AC,AB=6,AD=10,點(diǎn)P在邊AD上運(yùn)動(dòng),以P為圓心,PA為半徑的⊙P與對(duì)角線AC交于A,E兩點(diǎn).
(1)如圖2,當(dāng)⊙P與邊CD相切于點(diǎn)F時(shí),求AP的長(zhǎng);
(2)不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)⊙P與邊CD相切時(shí),⊙P與平行四邊形ABCD的邊有三個(gè)公共點(diǎn),隨著AP的變化,⊙P與平行四邊形ABCD的邊的公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)也在變化,若公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)為4,直接寫出相對(duì)應(yīng)的AP的值的取值范圍 ?。?br />
解:(1)如圖2所示,連接PF,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC==8,
設(shè)AP=x,則DP=10﹣x,PF=x,
∵⊙P與邊CD相切于點(diǎn)F,
∴PF⊥CD,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB∥CD,
∵AB⊥AC,
∴AC⊥CD,
∴AC∥PF,
∴△DPF∽△DAC,
∴,
∴,
∴x=,AP=;
(2)<AP<或AP=5.
考點(diǎn)3:動(dòng)線(線段、射線、直線)與圓位置關(guān)系
分析:抓住動(dòng)直線的特點(diǎn),是否平行直線束,還是過定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的直線束,畫出與圓相切的直線,然后過圓心對(duì)直線作垂線.注意|k|=tanɑ,ɑ指的是直線與x軸夾的銳角.可能要利用三角函數(shù)或相似解決問題.
例題1:如圖,直線l與以線段AB為直徑的圓相切于點(diǎn)C,AB=6,AC=3,點(diǎn)P是直線l上一個(gè)動(dòng)點(diǎn).當(dāng)∠APB的度數(shù)最大時(shí),線段BP的長(zhǎng)度為( ?。?br />
A.6 B. C.9 D.
解:D.
例題2:如圖,在矩形ABCD中,AB=5,BC=4,以CD為直徑作⊙O.將矩形ABCD繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),使所得矩形A′B′CD′的邊A′B′與⊙O相切,切點(diǎn)為E,邊CD′與⊙O相交于點(diǎn)F,則CF的長(zhǎng)為 4?。?br />
解:4.
例題3:如圖,已知直線l:y=﹣x﹣以每秒3個(gè)單位的速度向右平移;同時(shí)以點(diǎn)M(3,3)為圓心,3個(gè)單位長(zhǎng)度為半徑的⊙M以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向右平移,當(dāng)直線l與⊙M相切時(shí),則它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 秒.
答案:2.5或10.
例題4:如圖1,△ABC中,AB=AC=4,∠BAC=120°,點(diǎn)P為BC上一點(diǎn),PA=PB,⊙O是△PAB的外接圓.
(1)求⊙O的直徑;
(2)如圖2,將△ABC繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至△A′BC′,使邊BA′與⊙O相切,BC′交⊙O于點(diǎn)M,求此時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度及弧AQM的長(zhǎng)度.
解:(1)連接OP,OB,OP交AB于H,如圖1,
∵AB=AC=4,∠BAC=120°,
∴∠ABC=∠C=30°,
∵PA=PB,
∴∠PAB=∠ABP=30°,OP⊥AB,
∴∠BOP=2∠PAB=60°,BH=AH=2,
在Rt△PBH中,PH=BH=,BP=2PH=,
∵OB=OP,
∴△OBP為等邊三角形,
∴OB=BP=,
∴⊙O的直徑為;
(2)連接OB,OM,OA,如圖2,
∵邊BA′與⊙O相切,
∴OB⊥BA′,
∴∠OBA′=90°,
∵∠OBA=60°,
∴∠ABA′=90°+30°=120°,
∵△ABC繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至△A′BC′,
∴∠CBC′=∠ABA′=120°,即旋轉(zhuǎn)角度為120°,
∵∠OBP=60°,
∴∠OBM=60°,
∴△OBM為等邊三角形,
∴∠BOM=60°,
∴∠AOM=360°﹣60°﹣120°=180°,
而OB=,
∴弧AQM的長(zhǎng)度==π.
知識(shí)點(diǎn)2:切線的性質(zhì)定理
切線的性質(zhì)定理:圓的切線垂直于過其切點(diǎn)的半徑;經(jīng)過半徑的非圓心一端,并且垂直于這條半徑的直線,就是這個(gè)圓的一條切線.
切線的性質(zhì)定理的推論:
(1)經(jīng)過切點(diǎn)垂直于切線的直線必經(jīng)過圓心.
(2)圓的切線垂直于經(jīng)過切點(diǎn)的半徑.
注意:對(duì)于切線的性質(zhì)定理的掌握可歸納為三條:(1)過圓心;(2)過切點(diǎn);(3)垂直于切線.事實(shí)上只要知道其中兩個(gè)性質(zhì),就可以推出第三個(gè).
考點(diǎn)4:利用垂直
分析:已知切線,那么我們必須要連結(jié)圓心和切點(diǎn),得出兩個(gè)結(jié)論:①長(zhǎng)度等于半徑,②垂直直線.
例題1:(2020?溫州)如圖,菱形OABC的頂點(diǎn)A,B,C在⊙O上,過點(diǎn)B作⊙O的切線交OA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D.若⊙O的半徑為1,則BD的長(zhǎng)為( )
A.1 B.2 C. D.
答案為:D.
例題2:如圖,在直角坐標(biāo)系中,⊙A的圓心A的坐標(biāo)為(﹣1,0),半徑為1,點(diǎn)P為直線y=﹣x+3上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作⊙A的切線,切點(diǎn)為Q,則切線長(zhǎng)PQ的最小值是 .
答案:2.
例題3:(2020?臺(tái)州)如圖,在△ABC中,D是邊BC上的一點(diǎn),以AD為直徑的⊙O交AC于點(diǎn)E,連接DE.若⊙O與BC相切,∠ADE=55°,則∠C的度數(shù)為 .
答案為:55°.
例題4:如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為8,M是AB的中點(diǎn),P是BC邊上的動(dòng)點(diǎn),連結(jié)PM,以點(diǎn)P為圓心,PM長(zhǎng)為半徑作⊙P.當(dāng)⊙P與正方形ABCD的邊相切時(shí),BP的長(zhǎng)為 ?。?br />
答案:3或4.
例題5:如圖,⊙O與Rt△ABC的直角邊AC和斜邊AB分別相切于點(diǎn)C,D,與邊BC相交于點(diǎn)F,OA與CD相交于點(diǎn)E,連接FE并延長(zhǎng)交AC邊于點(diǎn)G.
(1)求證:DF∥AO;(2)若AC=6,AB=10,求CG的長(zhǎng).
解答:(1)證明:連接OD.∵AB與⊙O相切于點(diǎn)D,且OC⊥AC,∴CF為直徑,∴∠CDF=90°,
∵AC與⊙O相切于點(diǎn)C,∴AC=AD,.∵OC=OD,∴OA⊥CD,∴∠CDF=∠OEC=90°,∴DF∥AO.
(2)過點(diǎn)作EM⊥OC于M,∵AC=6,AB=10,∴BC==8,∴AD=AC=6,
∴BD=AB﹣AD=4,∵BD2=BF?BC,∴BF=2,∴CF=BC﹣BF=6.OC=CF=3,
∴OA==3,∵OC2=OE?OA,∴OE=,∵EM∥AC,∴===,
∴OM=,EM=,F(xiàn)M=OF+OM=,∴===,∴CG=EM=2.
例題6:(2020?溫州一模)如圖,四邊形ABCD中,∠B=90°,以AD為直徑的⊙O交AB于點(diǎn)E,與BC相切于點(diǎn)C,連結(jié)CE.
(1)求證:CD=CE.
(2)若AE=3,tan∠D=,求⊙O的半徑.
【解答】解:(1)證明:如圖,連結(jié)DE,OC交于點(diǎn)F.
∵BC切⊙O于點(diǎn)C,
∴∠OCB=90°,
∵∠B=90°,
∴OC∥AB,
∵AD是圓的直徑,
∴∠DEA=∠FEB=90°,
∴OC⊥DE,
∴=,
∴CD=CE;
(2)如圖,連結(jié)AC,
∵四邊形ABCD內(nèi)接于圓,
∴∠CEB=∠ADC,
∵=,
∴∠DAC=∠CAB,
∴∠ADC=∠ACB
∴tan∠ACB=tan∠CEB=tan∠ADC,
設(shè)BE=3x,則BC=4x,CE=5x,
∴=,
解得:x=,
∴CD=,
∴AD==,
∴OA=.
考點(diǎn)5:切線的判定
分析:判定切線的方法:
(1)直接證明
(2)若切點(diǎn)明確,則“連半徑,證垂直”.
常見手法有:全等轉(zhuǎn)化;平行轉(zhuǎn)化;直徑轉(zhuǎn)化;中線轉(zhuǎn)化等;有時(shí)可通過計(jì)算結(jié)合相似、勾股定理證垂直;
(3)若切點(diǎn)不明確,則“作垂直,證半徑”.
常見手法:角平分線定理;等腰三角形三線合一,隱藏角平分線;
總而言之,要完成兩個(gè)層次的證明:①直線所垂直的是圓的半徑(過圓上一點(diǎn));②直線與半徑的關(guān)系是互相垂直.在證明中的關(guān)鍵是要處理好弧、弦、角之間的相互轉(zhuǎn)化,要善于進(jìn)行由此及彼的聯(lián)想、要總結(jié)常添加的輔助線
方法一:直接證明
例題1:(2018?邵陽(yáng))如圖所示,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C為⊙O上一點(diǎn),過點(diǎn)B作BD⊥CD,垂足為點(diǎn)D,連結(jié)BC.BC平分∠ABD.
求證:CD為⊙O的切線.
證明:∵BC平分∠ABD,
∴∠OBC=∠DBC,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠OCB=∠DBC,
∴OC∥BD,
∵BD⊥CD,
∴OC⊥CD,
∴CD為⊙O的切線.
例題2:(2018?揚(yáng)州一模)如圖,△ABC中,AB=AC,點(diǎn)D為BC上一點(diǎn),且AD=DC,過A,B,D三點(diǎn)作⊙O,AE是⊙O的直徑,連結(jié)DE.
(1)求證:AC是⊙O的切線;
(2)若sinC=,AC=6,求⊙O的直徑.
(1)證明:∵AB=AC,AD=DC,
∴∠C=∠B,∠1=∠C,
∴∠1=∠B,
又∵∠E=∠B,
∴∠1=∠E,
∵AE是⊙O的直徑,
∴∠ADE=90°,
∴∠E+∠EAD=90°,
∴∠1+∠EAD=90°,即∠EAC=90°,
∴AE⊥AC,
∴AC是⊙O的切線;
(2)解:過點(diǎn)D作DF⊥AC于點(diǎn)F,如圖,
∵DA=DC,
∴CF=AC=3,
在Rt△CDF中,∵sinC==,
設(shè)DF=4x,DC=5x,
∴CF==3x,
∴3x=3,解得x=1,
∴DC=5,
∴AD=5,
∵∠ADE=∠DFC=90°,∠E=∠C,
∴△ADE∽△DFC,
∴=,即=,解得AE=,
即⊙O的直徑為.
例題3:如圖,已知A,B,C,D,E是⊙O上五點(diǎn),⊙O的直徑BE=2,∠BCD=120°,A為的中點(diǎn),延長(zhǎng)BA到點(diǎn)P,使BA=AP,連接PE.
(1)求線段BD的長(zhǎng);
(2)求證:直線PE是⊙O的切線.
【解答】(1)解:連接DE,如圖,
∵∠BCD+∠DEB=180°,
∴∠DEB=180°﹣120°=60°,
∵BE為直徑,
∴∠BDE=90°,
在Rt△BDE中,DE=BE=×2=,
BD=DE=×=3;
(2)證明:連接EA,如圖,
∵BE為直徑,
∴∠BAE=90°,
∵A為的中點(diǎn),
∴∠ABE=45°,
∵BA=AP,
而EA⊥BA,
∴△BEP為等腰直角三角形,
∴∠PEB=90°,
∴PE⊥BE,
∴直線PE是⊙O的切線.
方法二:若直線l過⊙O上某一點(diǎn)A,證明l是⊙O的切線,只需連OA,證明OA⊥l就行了,簡(jiǎn)稱“連半徑,證垂直”,難點(diǎn)在于如何證明兩線垂直.
例題1:如圖,AB是⊙O的直徑,CD⊥AB,且OA2=OD·OP.求證:PC是⊙O的切線.
證明:連接OC;∵OA2=OD·OP,且OA=OC=R,∴OC2=OD·OP,即,
∵∠COD=∠POC,∴△OCD∽△OPC,∵CD⊥AB,∴∠ODC=90°=∠OCP,即OC⊥PC;
∵OC為半徑,∴PC是圓O的切線;
例題2:(2018?嘉興一模)如圖,直線l1∥l2,⊙O與l1和l2分別相切于點(diǎn)A和點(diǎn)B,點(diǎn)M和點(diǎn)N分別是l1和l2上的動(dòng)點(diǎn),MN沿l1和l2平移,若⊙O的半徑為1,∠1=60°,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.MN= B.若MN與⊙O相切,則AM=
C.l1和l2的距離為2 D.若∠MON=90°,則MN與⊙O相切
解:B.
例題3:(2020?湖州模擬)如圖,已知在等腰△ABC中,AC=BC,以AC為直徑作⊙O交AB于點(diǎn)D.
(1)若AC=2,∠A=30°,求的長(zhǎng).
(2)過點(diǎn)D作DE⊥BC于點(diǎn)E,求證:DE是⊙O的切線.
【解答】(1)解:連接OD,如圖所示:
∵∠A=30°,
∴∠COD=2∠A=60°,
∵AC=2,AC為⊙O的直徑,
∴OA=OC=1,
∴的長(zhǎng)==;
(2)證明:∵OD=OA,
∴∠A=∠ODA,
∵AC=BC,
∴∠B=∠A,
∴∠B=∠ODA,
∴OD∥BC,
∵DE⊥BC,
∴DE⊥OD,
∴DE是⊙O的切線.
例題4:如圖,AD是∠BAC的平分線,P為BC延長(zhǎng)線上一點(diǎn),且PA=PD.求證:PA與⊙O相切.
解答:連接AO并延長(zhǎng)交⊙O于點(diǎn)E,連接BE,∵AE為⊙O的直徑,∴∠EBA=90°,
∵PA=PD,∴∠PAD=∠2,即∠1+∠CAD=∠2,∵AD是∠BAC的平分線,∴∠BAD=∠DAC,
∵∠ABD+∠BAD=∠2,∴∠1=∠ABC,∵∠CBE=∠EAC,∠ABC+∠CBE=90°,∴∠CAE+∠1=90°,∴PA與⊙O相切.
例題5:(2018?萊蕪)如圖,已知A,B是⊙O上兩點(diǎn),△OAB外角的平分線交⊙O于另一點(diǎn)C,CD⊥AB交AB的延長(zhǎng)線于D.
(1)求證:CD是⊙O的切線;
(2)E為的中點(diǎn),F(xiàn)為⊙O上一點(diǎn),EF交AB于G,若tan∠AFE=,BE=BG,EG=3,求⊙O的半徑.
(1)證明:連接OC,如圖,
∵BC平分∠OBD,
∴∠OBD=∠CBD,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠OCB=∠CBD,
∴OC∥AD,
而CD⊥AB,
∴OC⊥CD,
∴CD是⊙O的切線;
(2)解:連接OE交AB于H,如圖,
∵E為的中點(diǎn),
∴OE⊥AB,
∵∠ABE=∠AFE,
∴tan∠ABE=tan∠AFE=,
∴在Rt△BEH中,tan∠HBE==
設(shè)EH=3x,BH=4x,
∴BE=5x,
∵BG=BE=5x,
∴GH=x,
在Rt△EHG中,x2+(3x)2=(3)2,解得x=3,
∴EH=9,BH=12,
設(shè)⊙O的半徑為r,則OH=r﹣9,
在Rt△OHB中,(r﹣9)2+122=r2,解得r=,
即⊙O的半徑為.
方法三:若直線l與⊙O沒有已知的公共點(diǎn),又要證明l是⊙O的切線,只需作OA⊥l,A為垂足,證明OA是⊙O的半徑就行了,簡(jiǎn)稱:“作垂直;證半徑”(一般用于函數(shù)與幾何綜合題)
例題1:已知:如圖,AC,BD與⊙O切于A,B,且AC∥BD,若∠COD=900.求證:CD是⊙O的切線.
證明:延長(zhǎng)DO與CA的延長(zhǎng)線相交于F,過O作OE⊥CD于E,∵AC,BD是⊙O的切線,∴OA⊥AC,OB⊥BD,∵AD∥BC,∴A,O,B三點(diǎn)共線,∠F=∠BDO,在△BDO與△AFO中,,∴△BDO≌△AFO,∴OD=OF,∵∠COD=90°,∴∠COF=90°,∴CF=CD,∴∠OCA=∠ECO,
∴OE=OA,∴CD是⊙O的切線.
例題2:(2019秋?鎮(zhèn)海區(qū)期末)如圖,O為∠MBN角平分線上一點(diǎn),⊙O與BN相切于點(diǎn)C,連結(jié)CO并延長(zhǎng)交BM于點(diǎn)A,過點(diǎn)A作AD⊥BO于點(diǎn)D.
(1)求證:AB為⊙O的切線;
(2)若BC=6,tan∠ABC=,求AD的長(zhǎng).
【解答】解:(1)過點(diǎn)O作OE⊥AB于點(diǎn)E,
∵O為∠MBN角平分線上一點(diǎn),
∴∠ABD=∠CBD,
又∵BC為⊙O的切線,
∴AC⊥BC,
∵AD⊥BO于點(diǎn)D,
∴∠D=90°,
∴∠BCO=∠D=90°,
在△BOC和△BOE中,
∵,
∴△BOC≌△BOE(AAS),
∴OE=OC,
∵OE⊥AB,
∴AB是⊙O的切線;
(2)∵∠ABC+∠BAC=90°,∠EOA+∠BAC=90°,
∴∠EOA=∠ABC,
∵tan∠ABC=、BC=6,
∴AC=BC?tan∠ABC=8,
則AB=10,
由(1)知BE=BC=6,
∴AE=4,
∵tan∠EOA=tan∠ABC=,
∴,
∴OE=3,OB==3,
∵∠ABD=∠OBC,∠D=∠ACB=90°,
∴△ABD∽△OBC,
∴,即=,
∴AD=2.
考點(diǎn)6:與坐標(biāo)和網(wǎng)格的結(jié)合
分析:坐標(biāo)內(nèi)一般輔助線均為對(duì)坐標(biāo)軸作垂線.
例題1:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,⊙M與y軸相切于原點(diǎn)O,平行于x軸的直線交⊙M于P,Q兩點(diǎn),點(diǎn)P在點(diǎn)Q的右邊,若P點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣1,2),則Q點(diǎn)的坐標(biāo)是( ?。?br />
A.(﹣4,2) B.(﹣4.5,2) C.(﹣5,2) D.(﹣5.5,2 )
故選:A.
例題2:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A在第一象限,⊙A與x軸相切于B,與y軸交于C(0,1),D(0,4)兩點(diǎn),則點(diǎn)A的坐標(biāo)是 .
答案:(2,).
例題3:(2019秋?江北區(qū)期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,過格點(diǎn)A,B,C畫圓弧,則點(diǎn)B與下列格點(diǎn)連線所得的直線中,能夠與該圓弧相切的格點(diǎn)坐標(biāo)是( ?。?br />
A.(5,2) B.(2,4) C.(1,4) D.(6,2)
故選:D.
例題4:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,半徑為2的⊙P的圓心P的坐標(biāo)為(3,0),將⊙P沿x軸左平移,使⊙P與y軸相切,則平移的距離為( ?。?br />
A.1 B.3 C.5 D.1 或 5
故選:D.
考點(diǎn)6:切線長(zhǎng)定理考察長(zhǎng)度相等
分析:切線長(zhǎng)定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,它們的切線長(zhǎng)相等,圓心和這一點(diǎn)的連線,平分兩條切線的夾角.這里有幾個(gè)結(jié)論,一,長(zhǎng)度相等,二,角平分線.
例題1:(2019?杭州)如圖,P為圓O外一點(diǎn),PA,PB分別切圓O于A,B兩點(diǎn),若PA=3,則PB=( ?。?br />
A.2 B.3 C.4 D.5
故選:B.
例題2:如圖,⊙O與正方形ABCD是兩邊AB,AD相切,DE與⊙O相切于點(diǎn)E,若正方形ABCD的邊長(zhǎng)為5,DE=3,則tan∠ODE為( ?。?br />
A. B. C. D.
選:B.
例題3:如圖,Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC為直徑的⊙O與AB邊交于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作⊙O的切線,交BC于點(diǎn)E;
(1)求證:BE=CE;
(2)若以O(shè),D,E,C為頂點(diǎn)的四邊形是正方形,⊙O的半徑為r,求△ABC的面積;
(3)若EC=4,BD=,求⊙O的半徑OC的長(zhǎng).
解答:(1)證明:連接CD,由AC是直徑知CD⊥AB;DE,CE都是切線,所以DE=CE,∠EDC=∠ECD;又∠B+∠ECD=90°,∠BDE+∠EDC=90°;所以∠B=∠BDE,所以BE=DE,從而BE=CE;
(2)解:連接OD,當(dāng)以O(shè),D,E,C為頂點(diǎn)的四邊形是正方形時(shí),DE=EC=OC=OD=r;
從而BE=r,即△ABC是一個(gè)等腰直角三角形;AC=AB=2r,S△ABC=2r2;
(3)解:若EC=4,BD=4,則BC=8;在Rt△BDC中,cos∠CBD==;所以∠CBD=30°;
在Rt△ABC中,=tan30°,即AC=BCtan30°=8×=,OC==;
另解:設(shè)OC=r,AD=x;由EC=4,BD=4得BC=8,DC=4;則:,解得;即OC=.
例題4:(2020?浙江自主招生)如圖,在矩形ABCD中,AB=4,AD=5,AD,AB,BC分別與⊙O相切于E,F(xiàn),G三點(diǎn),過點(diǎn)D作⊙O的切線交BC于點(diǎn)M,切點(diǎn)為N,則DM的長(zhǎng)為 ?。?br />
【解答】解:連接OE,OF,ON,OG,
在矩形ABCD中,
∵∠A=∠B=90°,CD=AB=4,
∵AD,AB,BC分別與⊙O相切于E,F(xiàn),G三點(diǎn),
∴∠AEO=∠AFO=∠OFB=∠BGO=90°,
∴四邊形AFOE,F(xiàn)BGO是正方形,
∴AF=BF=AE=BG=2,
∴DE=3,
∵DM是⊙O的切線,
∴DN=DE=3,MN=MG,
∴CM=5﹣2﹣MN=3﹣MN,
在Rt△DMC中,DM2=CD2+CM2,
∴(3+NM)2=(3﹣NM)2+42,
∴NM=,
∴DM=3+=.
故答案為.
考點(diǎn)7:切線長(zhǎng)定理考察角度
分析:
切線長(zhǎng)定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,它們的切線長(zhǎng)相等,圓心和這一點(diǎn)的連線,平分兩條切線的夾角.這里有幾個(gè)結(jié)論,一,長(zhǎng)度相等;二,角平分線.要算角度得利用角平分線的性質(zhì),還有垂直.
例題1:如圖,過⊙O外一點(diǎn)P引⊙O的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別是A,B,OP交⊙O于點(diǎn)C,點(diǎn)D是上不與點(diǎn)A、點(diǎn)C重合的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接AD,CD,若∠APB=80°,則∠ADC的度數(shù)是( ?。?br />
A.15° B.20° C.25° D.30°
答案:C;
例題2:如圖,∠APB=52°,PA,PB,DE都為⊙O的切線,切點(diǎn)分別為A,B,F(xiàn),且PA=6.
(1)求△PDE的周長(zhǎng);
(2)求∠DOE的度數(shù).
解答:(1)∵PA,PB,DE都為⊙O的切線,∴DA=DF,EB=EF,PA=PB=6,
∴DE=DA+EB,∴PE+PD+DE=PA+PB=12,即△PDE的周長(zhǎng)為12;
(2)連接OF,∵PA,PB,DE分別切⊙O于A,B,F(xiàn)三點(diǎn),∴OB⊥PB,OA⊥PA,∠BOE=∠FOD=∠BOF,∠FOD=∠AOD=∠AOF,∵∠APB=52°,∴∠AOB=360°﹣90°﹣90°﹣52°=128°,
∴∠DOE=∠FOE+∠FOD=(∠BOF+∠AOF)=∠BOA=64°.
考點(diǎn)8:弦切角定理
分析:弦切角等于它所夾的弧所對(duì)的圓周角.如圖,∠PAB=∠C.
例題1:(2020春?紹興月考)如圖,AB是⊙O的直徑,DB,DE分別切⊙O于點(diǎn)B,C,若∠ACE=20°,則∠D的度數(shù)是( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
【解答】解:連OC,如圖,
∵DB、DE分別切⊙O于點(diǎn)B、C,
∴∠OBD=∠OCD=∠OCE=90°,
∵∠ACE=20°,
∴∠OCA=90°﹣20°=70°,
∵OC=OA,
∴∠OAC=∠OCA=70°,
∴∠BOC=2×70°=140°,
∴∠D=360°﹣90°﹣90°﹣140°=40°.
故選:A.
例題2:點(diǎn)P是⊙O外一點(diǎn),PA,PB分別切⊙O于點(diǎn)A,B,∠P=70°,點(diǎn)C是⊙O上的點(diǎn)(不與點(diǎn)A,B重合),則∠ACB等于( ?。?br />
A.70° B.55° C.70°或110° D.55°或125°
答案:D
例題3:如圖,已知AB是⊙O的直徑,PC切⊙O于點(diǎn)C,∠PCB=35°,則∠B等于 度.
答案:55°;
例題4:(2018?馬邊縣模擬)已知,如圖,半徑為1的⊙M經(jīng)過直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O,且與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A,B,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(,0),⊙M的切線OC與直線AB交于點(diǎn)C.則∠ACO= 度.
答案:30.
考點(diǎn)9:切割線定理
分析:我們偉大的相似可以推導(dǎo)出很多定理,現(xiàn)在切割定理也是相似推導(dǎo)出來(lái)的.如圖:PA2=PB×PC
例題1:如圖,A,B,C,D為⊙O上的點(diǎn),直線BA與DC相交于點(diǎn)P,PA=2,PC=CD=3,則PB=( ?。?br />
A.6 B.7 C.8 D.9
答案:D;
例題2:如圖,Rt△ABC中,∠C=90°,O為AB上一點(diǎn),以O(shè)為圓心,OA為半徑作圓O與BC相切于點(diǎn)D,分別交AC,AB于E,F(xiàn),若CD=2CE=4,則⊙O的直徑為( ?。?br />
A.10 B. C.5 D.12
答案:A;
例題3:(2020?浙江自主招生)如圖,在?ABCD中,過A,B,C三點(diǎn)的圓交AD于E,且與CD相切.若AB=4,BE=5,則DE的長(zhǎng)為( )
A.3 B.4 C. D.
【解答】解:連接CE;
∵,
∴∠BAE=∠EBC+∠BEC;
∵∠DCB=∠DCE+∠BCE,
由弦切角定理知:∠DCE=∠EBC,
由平行四邊形的性質(zhì)知:∠DCB=∠BAE,
∴∠BEC=∠BCE,即BC=BE=5,
∴AD=5;
由切割線定理知:DE=DC2÷DA=,
故選:D.
例題4:如圖,PA,PB是⊙O的兩條切線,PEC是一條割線,D是AB與PC的交點(diǎn),若PE=2,CD=1,求DE的長(zhǎng).
解答:連接PO交AB于H,由切線長(zhǎng)定理可知,OP平分∠APB,而PA=PB,
∴PO⊥AB,設(shè)DE=x,則PA2=PE?PC=2(x+3).
在Rt△APH中,AP2=AH2+PH2,即AH2+PH2=2(x+3)①,
在Rt△PHD中,PH2+DH2=(x+2)2②,
又AD?DB=ED?DC,而AD?DB=(AH﹣DH)(AH+DH)=AH2﹣DH2,
∴AH2﹣DH2=x?1③,由①②③得(x+2)2+x=2(x+3),解得DE=x=.
例題5:已知:AB是⊙O的直徑,C是AB上一點(diǎn),PC⊥AB,交⊙O于F,PDE是割線,交⊙O于D,E.求證:PC2=PD?PE+AC?CB.
證明:延長(zhǎng)PC交⊙O于G,由割線定理,得PD?PE=PF?PG.由相交弦定理,得AB?BC=CF?CG.
∵直徑AB⊥FG,∴CF=CG,∴AB?BC=CF2,∴PD?PE=PF?PG=(PC﹣CF)(PC+CG)=(PC﹣CF)(PC+DF)=PC2﹣CF2,∴PD?PE+AC?CB=PC2﹣CF2+CF2=PC2,即 PC2=PD?PE+AC?CB.
這是一份數(shù)學(xué)九年級(jí)下冊(cè)2.1 直線和圓的位置關(guān)系課堂檢測(cè),共3頁(yè)。試卷主要包含了下列結(jié)論中,正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中數(shù)學(xué)2.1 直線和圓的位置關(guān)系練習(xí),共3頁(yè)。試卷主要包含了下列直線中,一定是圓的切線的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中數(shù)學(xué)浙教版九年級(jí)下冊(cè)2.1 直線和圓的位置關(guān)系同步測(cè)試題,共3頁(yè)。
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