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知識點1:切線的判定定理和性質(zhì)定理
1.切線的判定定理:
經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.
細節(jié)剖析:
切線的判定方法:
(1)定義:直線和圓有唯一公共點時,這條直線就是圓的切線;
(2)定理:和圓心的距離等于半徑的直線是圓的切線;
(3)判定定理:經(jīng)過半徑外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.(切線的判定定理中強調(diào)兩點:一是直線與圓有一個交點,二是直線與過交點的半徑垂直,缺一不可).
2.切線的性質(zhì)定理:
圓的切線垂直于過切點的半徑.
細節(jié)剖析:
切線的性質(zhì):
(1)切線和圓只有一個公共點;
(2)切線和圓心的距離等于圓的半徑;
(3)切線垂直于過切點的半徑;
(4)經(jīng)過圓心垂直于切線的直線必過切點;
(5)經(jīng)過切點垂直于切線的直線必過圓心.
知識點2:切線長定理
1.切線長:
經(jīng)過圓外一點作圓的切線,這點和切點之間的線段的長,叫做這點到圓的切線長.
細節(jié)剖析:
切線長是指圓外一點和切點之間的線段的長,不是“切線的長”的簡稱.切線是直線,而非線段.
2.切線長定理:
從圓外一點可以引圓的兩條切線,它們的切線長相等,這一點和圓心的連線平分兩條切線的夾角.
細節(jié)剖析:
切線長定理包含兩個結論:線段相等和角相等.
3.圓外切四邊形的性質(zhì):
圓外切四邊形的兩組對邊之和相等.
知識點3:三角形的內(nèi)切圓
1.三角形的內(nèi)切圓:
與三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內(nèi)切圓.
2.三角形的內(nèi)心:
三角形內(nèi)切圓的圓心是三角形三條角平分線的交點,叫做三角形的內(nèi)心.
細節(jié)剖析:
(1) 任何一個三角形都有且只有一個內(nèi)切圓,但任意一個圓都有無數(shù)個外切三角形;
(2) 解決三角形內(nèi)心的有關問題時,面積法是常用的,即三角形的面積等于周長與內(nèi)切圓半徑乘積的一半,即(S為三角形的面積,P為三角形的周長,r為內(nèi)切圓的半徑).
(3) 三角形的外心與內(nèi)心的區(qū)別:
易錯題專訓
一.選擇題
1.(2022?吉林一模)如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,AC為⊙O直徑,過點B的切線交CA的延長線于點P.若∠P=32°,則∠ACB的度數(shù)是( )
A.29°B.30°C.31°D.32°
【易錯思路引導】連接OB,根據(jù)切線的性質(zhì)可得∠OBP=90°,再根據(jù)直角三角形的兩個銳角互余可得∠AOB=58°,然后利用圓周角定理進行計算即可解答.
【規(guī)范解答】解:連接OB,
∵PB與⊙O相切于點B,
∴∠OBP=90°,
∵∠P=32°,
∴∠AOB=90°﹣∠P=58°,
∴∠ACB=∠AOB=29°,
故選:A.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),圓周角定理,三角形的外接圓與外心,熟練掌握切線的性質(zhì),以及圓周角定理是解題的關鍵.
2.(2017秋?昆明期末)如圖所示,在平面直角坐標系xOy中,⊙A半徑為3,且點A的坐標為(5,0),將⊙A沿x軸的負方向平移,使⊙A與y軸相切,則平移的距離為( )
A.2B.5C.8D.2或8
【易錯思路引導】平移分在y軸的左側和y軸的右側兩種情況寫出答案即可.
【規(guī)范解答】解:當⊙A位于y軸的右側且與y軸相切時,平移的距離為2;
當⊙A位于y軸的左側且與y軸相切時,平移的距離為8.
故選:D.
【考察注意點】本題考查了切線的判定與性質(zhì),坐標與圖形變化﹣平移,解題的關鍵是了解當圓與直線相切時,點到圓心的距離等于圓的半徑.
3.(2022春?沙坪壩區(qū)校級期中)如圖,AB是⊙O的切線,B為切點,AO與⊙O交于點C,D是⊙O上一點,連接BD,CD,∠BDC=30°,延長AB至點F,使得BF=AB,連接OF,過點B作BG⊥OF于點G,BG=2,則OC的長為( )
A.B.C.D.2
【易錯思路引導】連接OB,由切線的性質(zhì)得出∠OBF=∠OBA=90,設OB=x,則AB=x,由銳角三角函數(shù)的定義得出,解得x=,則可得出答案.
【規(guī)范解答】解:連接OB,
∵∠BDC=30°,
∴∠BOC=2∠BDC=60°,
∵AB為⊙O的切線,
∴AF⊥OB,
∴∠OBF=∠OBA=90,
設OB=x,則AB=x,
∵BF=AB,
∵BF=x,
∵BG=2,
∴OG==,
∵∠FBG+∠GBO=90°,∠GBO+∠BOG=90°,
∴∠FBG=∠BOG,
∴cs∠FBG=cs∠BOG,
∴,
∴,
解得x=,
∴OB=OC=,
故選:A.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),勾股定理,銳角三角函數(shù)的定義,熟練掌握切線的性質(zhì)是解題的關鍵.
4.(2022?鼓樓區(qū)校級模擬)如圖,AD是⊙O的直徑,PA,PB分別切⊙O于點A,B,若∠BCD=α,則∠P的度數(shù)是( )
A.90°﹣2αB.90°﹣αC.45°D.2α
【易錯思路引導】連接OB,利用圓周角定理可得∠BOD=2α,然后利用切線的性質(zhì)可得∠OAP=∠OBP=90°,從而利用四邊形內(nèi)角和可得∠P+∠AOB=180°,最后利用同角的補角相等即可解答.
【規(guī)范解答】解:連接OB,
∵∠BCD=α,
∴∠BOD=2∠BCD=2α,
∵PA,PB分別切⊙O于點A,B,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠P+∠AOB=360°﹣∠OAP﹣∠OBP=180°,
∵∠AOB+∠BOD=180°,
∴∠P=∠BOC=2α,
故選:D.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),圓周角定理,根據(jù)題目的已知條件并結合圖形添加適當?shù)妮o助線是解題的關鍵.
5.(2022?德陽)如圖,點E是△ABC的內(nèi)心,AE的延長線和△ABC的外接圓相交于點D,與BC相交于點G,則下列結論:①∠BAD=∠CAD;②若∠BAC=60°,則∠BEC=120°;③若點G為BC的中點,則∠BGD=90°;④BD=DE.其中一定正確的個數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【易錯思路引導】利用三角形內(nèi)心的性質(zhì)得到∠BAD=∠CAD,則可對①進行判斷;直接利用三角形內(nèi)心的性質(zhì)對②進行判斷;根據(jù)垂徑定理則可對③進行判斷;通過證明∠DEB=∠DBE得到DB=DE,則可對④進行判斷.
【規(guī)范解答】解:∵E是△ABC的內(nèi)心,
∴AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,故①正確;
如圖,連接BE,CE,
∵E是△ABC的內(nèi)心,
∴∠EBC=∠ABC,∠ECB=ACB,
∵∠BAC=60°,
∴∠ABC+∠ACB=120°,
∴∠BEC=180°﹣∠EBC﹣∠ECB=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=120°,故②正確;
∵∠BAD=∠CAD,
∴=,
∴OD⊥BC,
∵點G為BC的中點,
∴G一定在OD上,
∴∠BGD=90°,故③正確;
如圖,連接BE,
∴BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∵∠DBC=∠DAC=∠BAD,
∴∠DBC+∠EBC=∠EBA+∠EAB,
∴∠DBE=∠DEB,
∴DB=DE,故④正確.
∴一定正確的①②③④,共4個.
故選:D.
【考察注意點】本題考查了三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,圓周角定理,三角形的外接圓與外心,解決本題的關鍵是掌握三角形的內(nèi)心與外心.
6.(2022?臨沭縣二模)如圖,在平面直角坐標系中,以M(2,3)為圓心,AB為直徑的圓與x軸相切,與y軸交于A,C兩點,則AC的長為( )
A.4B.C.D.6
【易錯思路引導】設⊙M與x軸相切于點D,連接MD,過點M作ME⊥AC,垂足為E,根據(jù)垂徑定理可得AC=2AE,再利用切線的性質(zhì)可得∠MDO=90°,然后根據(jù)點M的坐標可得ME=2,MA=MD=3,最后在Rt△AEM中,利用勾股定理進行計算即可解答.
【規(guī)范解答】解:設⊙M與x軸相切于點D,連接MD,過點M作ME⊥AC,垂足為E,
∴AC=2AE,
∵⊙M與x軸相切于點D,
∴∠MDO=90°,
∵M(2,3),
∴ME=2,MD=3,
∴MA=MD=3,
在Rt△AEM中,AE===,
∴AC=2AE=2,
故選:B.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),垂徑定理,坐標與圖形的性質(zhì),根據(jù)題目的已知條件并結合圖形添加適當?shù)妮o助線是解題的關鍵.
二.填空題
7.(2022?南關區(qū)校級模擬)如圖,⊙O與△OAB的邊AB相切,切點為B.將△OAB繞點B按順時針方向旋轉得到△O′A′B,使點O'落在圓O上,邊A′B交線段AO于點C.若∠A=15°,⊙O的半徑長為2,則BC的長為 2 .
【易錯思路引導】連接OO′,根據(jù)旋轉可得△BOO'為等邊三角形,進而可求出∠A'BO,再利用∠A=15°,可證明△BCO是等腰三角形,得到答案.
【規(guī)范解答】解:如圖,連接OO′,
由題意得:BO=OO'=BO',
∴△BOO'為等邊三角形,
∴∠OBO'=60°,
∵AB與⊙O相切于點B,
∴∠ABO=90°,
∴∠A'BO'=90°,
∴∠A'BO=∠A'BO'﹣∠OBO'=30°,
∵∠A=15°
∴∠AOB=90°﹣∠A=75°,
∴∠BCO=180°﹣∠AOB﹣∠A'BO=75°,
∴BC=BO=2,
故答案為:2.
【考察注意點】本題考查的是切線的性質(zhì)、旋轉變換的性質(zhì),掌握圓的切線垂直于經(jīng)過切點的半徑是解題的關鍵.
8.(2022?香坊區(qū)校級開學)如圖,在⊙O中,PA切⊙O于點A,PB切⊙O于點B,連接PO,若PA=,∠APB=60°,則線段PO的長為 2 .
【易錯思路引導】連接OA,根據(jù)切線長定理得到∠APO=∠APB=30°,根據(jù)切線的性質(zhì)得到OA⊥PA,根據(jù)余弦的定義計算,得到答案.
【規(guī)范解答】解:連接OA,
∵PA切⊙O于點A,PB切⊙O于點B,
∴OA⊥PA,∠APO=∠APB=30°,
在Rt△PAO中,cs∠APO=,
∴OP===2,
故答案為:2.
【考察注意點】本題考查的是切線的性質(zhì)、切線長定理,熟記圓的切線垂直于經(jīng)過切點的半徑是解題的關鍵.
9.(2022?南崗區(qū)三模)如圖,△ABC內(nèi)接于⊙O,BD為⊙O的切線,連接AD,若AD經(jīng)過圓心O,且∠D=50°,則∠C的大小為 70 度.
【易錯思路引導】連接OB,如圖,根據(jù)切線的性質(zhì)得到∠OBD=90°,再利用三角形外角性質(zhì)計算出∠AOC=140°,然后根據(jù)圓周角定理計算∠C的度數(shù).
【規(guī)范解答】解:連接OB,如圖,
∵BD為⊙O的切線,
∴OB⊥BD,
∴∠OBD=90°,
∵∠AOC=∠OBD+∠D=90°+50°=140°,
∴∠C=∠AOC=×140°=70°.
故答案為:70.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì):圓的切線垂直于經(jīng)過切點的半徑.也考查了圓周角定理.
10.(2022?老河口市模擬)PA,PB是⊙O的切線,A,B是切點,點C是⊙O上不與A,B重合的一點,若∠APB=70°,則∠ACB的度數(shù)為 55°或125° .
【易錯思路引導】根據(jù)切線的性質(zhì)得到∠OAP=90°,∠OBP=90°,再根據(jù)四邊形內(nèi)角和得到∠AOB=110°,然后根據(jù)圓周角定理和圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)求∠ACB的度數(shù).
【規(guī)范解答】解:∵PA,PB是⊙O的兩條切線,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,
∴∠OAP=90°,∠OBP=90°,
∵∠APB=70°,
∴∠AOB=360°﹣90°﹣90°﹣70°=110°,
當點C在劣弧AB上,則∠ACB=∠AOB=55°,
當點C′在優(yōu)弧AB上,則∠AC′B=180°﹣55°=125°.
則∠ACB的度數(shù)為55°或125°.
故答案為:55°或125°.
【考察注意點】本題切線的性質(zhì),圓周角定理和圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),解決本題的關鍵是掌握切線的性質(zhì).
11.(2021?鶴峰縣模擬)已知正方形ABCD邊長為2,DE與以AB的中點為圓心的圓相切交BC于點E,求三角形DEC的面積 1.5 .
【易錯思路引導】根據(jù)已知可得DA與圓O相切于點A,EB與圓O相切于點B,設DE與圓O相切于點F,利用切線長定理可得DA=DF=2,EB=EF,然后設EB=EF=x,表示出DE,CE的長,最后在Rt△DEC中利用勾股定理進行計算即可解答.
【規(guī)范解答】解:設∴DE與圓O相切于點F,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠OAD=∠OBC=∠C=90°,AB=BC=AD=CD=2,
∵OA、OB是圓O的半徑,
∴DA與圓O相切于點A,EB與圓O相切于點B,
∵DE與圓O相切于點F,
∴DA=DF=2,EB=EF,
設EB=EF=x,
則EC=BC﹣EB=2﹣x,DE=DF+EF=2+x,
在Rt△DEC中,DC2+CE2=DE2,
∴22+(2﹣x)2=(2+x)2,
解得:x=,
∴EC=BC﹣EB=2﹣x=,
∴三角形DEC的面積=EC?DC
=××2
=1.5,
故答案為:1.5.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),正方形的性質(zhì),熟練掌握切線長定理是解題的關鍵.
12.(2020秋?亭湖區(qū)校級月考)如圖,正方形ABCD的邊長為4,M為AB的中點,P是BC邊上的動點,連接PM,以點P為圓心,PM長為半徑作圓P,當圓P與正方形ABCD的邊相切時,CP的長為 2.5或4﹣2 .
【易錯思路引導】分兩種情形分別求解:如圖1中,當⊙P與直線CD相切時;如圖2中當⊙P與直線AD相切時.設切點為K,連接PK,則PK⊥AD,四邊形PKDC是矩形.
【規(guī)范解答】解:如圖1中,當⊙P與直線CD相切時,設PC=PM=x.
在Rt△PBM中,∵PM2=BM2+PB2,
∴x2=22+(4﹣x)2,
∴x=2.5,
∴CP=2.5;
如圖2中當⊙P與直線AD相切時.設切點為K,連接PK,則PK⊥AD,四邊形PKDC是矩形.
∴PM=PK=CD=2BM,
∴BM=2,PM=4,
在Rt△PBM中,PB==2,
∴CP=BC﹣PB=4﹣2.
綜上所述,CP的長為2.5或4﹣2.
故答案是:2.5或4﹣2.
【考察注意點】本題考查切線的性質(zhì)、正方形的性質(zhì)、勾股定理等知識,解題的關鍵是學會用分類討論的思想思考問題,學會利用參數(shù)構建方程解決問題.
13.(2021秋?廣豐區(qū)期末)已知點M(2.0),⊙M的半徑為1,OA切⊙M于點A,點P為⊙M上的動點,當P的坐標為 (1,0),(3,0)(,) 時,△POA是等腰三角形.
【易錯思路引導】根據(jù)題意畫出圖形分三種情況討論:當點P在x軸上,PA=PO=1,OA=OP″=3,當點P是切點時,AO=AP=,進而可以解決問題.
【規(guī)范解答】解:如圖,當P的坐標為(1,0),(3,0),(,)時,△POA是等腰三角形.理由如下:
連接AM,
∵M(2.0),⊙M的半徑為1,
∴OM=2,AM=PM=1,
∴OP=1,
∵OA切⊙M于點A,
∴∠MAO=90°,
∴∠AOM=30°,
∴∠AMO=60°,
∴PA=AM=PM=1,
∴OP=PA=1,
∴P(1,0);
當OA=OP′時,連接AP′交x軸于點H,
∵OA切⊙M于點A,
∴OP′切⊙M于點P′,
∴∠P′OM=∠AOM=30°,
∴∠AOP′=60°,
∴△AOP′是等邊三角形,
∴AP′=OA===,
∴OH=OA=,P′H=AP′=,
∴P′(,);
∵MA=MP″,∠AMO=60°,
∴∠MAP″=∠MP″A=30°,
∴∠AOP″=∠MP″A=30°,
∴OA=OP″,
∴P″(3,0).
綜上所述:當P的坐標為(1,0),(3,0),(,)時,△POA是等腰三角形.
故答案為:(1,0),(3,0),(,).
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,等邊三角形的判定與性質(zhì),坐標與圖形性質(zhì),解決本題的關鍵是得到△AOP′是等邊三角形.
14.(2021?寧波模擬)如圖,等腰△ABC中,AB=AC=5,BC=6,BD是腰AC上的高,點O是線段BD上一動點,當半徑為的⊙O與△ABC的一邊相切時,OB的長為 或 .
【易錯思路引導】作AH⊥BC于點H,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得HC的長,再利用三角函數(shù)可得DC,根據(jù)勾股定理得到BD的長,根據(jù)半徑為的⊙O與△ABC的一邊相切,分三種情況討論根據(jù)相似三角形的性質(zhì)求解即可得到結論.
【規(guī)范解答】解:如圖,作AH⊥BC于點H,
∵AB=AC=5,BC=6,
∴HC=3,
∵∠AHC=90°,AC=5,
∴csC===,
∴DC=,
∴BD==,
①⊙O與AC相切時,切點為D,
∵半徑為,
∴OD=,
∵BD=,
∴OB=BD﹣OD=﹣=;
②⊙O與BC相切時,切點為M,
∴OM⊥BC,
∴∠BMO=∠BDC=90°,
∵∠MBO=∠DBC,
∴△MBO∽△DBC,
∴=,
∴=,
∴BO=;
③⊙O與AB相切時,切點為N,
∴ON⊥AB,
∴∠BNO=∠BDA=90°,
∵∠NBO=∠DBA,
∴△NBO∽△DBA,
∴=,
∴=,
∴BO=.
當圓O與AB相切時,OB的長為,
∵BD=,
∵>,
也就是說,圓O與AB相切,是圓心O在線段BD外即在直線BD上的時候,不符合題意,
故答案只有兩種情況,即圓O與AC,AB相切時.
綜上所述,AP的長為或.
故答案為:或.
【考察注意點】本題考查了切線的判定和性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定和性質(zhì),熟練正確切線的性質(zhì)是解題的關鍵.
三.解答題
15.(2022?長清區(qū)二模)如圖,⊙O是△ABC的外接圓,其切線AE與直徑BD的延長線相交于點E,且∠ACB=60°.
(1)求證:AE=AB;
(2)若DE=2,求⊙O的半徑.
【易錯思路引導】(1)連接OA,根據(jù)圓周角定理求出∠AOB=120°,從而利用等腰三角形的性質(zhì)可得∠OBA=∠OAB=30°,然后根據(jù)切線的性質(zhì)可得∠OAE=90°,從而利用三角形的外角可求出∠E=30°,最后根據(jù)等腰三角形的判定即可解答;
(2)設⊙O的半徑為r,然后根據(jù)含30度角的直角三角形可得OE=2OA,進行計算即可解答.
【規(guī)范解答】(1)證明:連接OA,
∵∠ACB=60°,
∴∠AOB=2∠ACB=120°,
∵OA=OB,
∴∠OBA=∠OAB=30°,
∵AE與⊙O相切于點A,
∴∠OAE=90°,
∴∠E=∠AOB﹣∠OAE=30°,
∴∠E=∠OBA=30°,
∴AB=AE;
(2)設⊙O的半徑為r,
∵∠OAE=90°,∠E=30°,
∴OE=2OA,
∵DE=2,
∴2+r=2r,
∴r=2,
∴⊙O的半徑為2.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),含30度角的直角三角形,三角形的外接圓與外心,熟練掌握切線的性質(zhì),以及含30度角的直角三角形是解題的關鍵.
16.(2022?內(nèi)黃縣二模)如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=30°,以AB為直徑作⊙O,交AC于點D,過點D作⊙O的切線DM交BC于點M.
(1)求證:CM=BM.
(2)若AD=2,P為AB上一點,當PM+PD為最小值時,求AP的長.
【易錯思路引導】(1)連接OD,OM,先利用圓周角定理求出∠DOB=60°,再利用切線的性質(zhì)可得∠ODM=90°,然后利用HL證明Rt△ODM≌Rt△OBM,從而利用全等三角形的性質(zhì)可得∠DOM=∠BOM=30°,進而可得AC∥OM,即可解答;
(2)連接DB,過點D作DE⊥AB,垂足為E,并延長交⊙O于點D′,連接D′M交AB于點P,連接DP,此時PM+PD的值最小,根據(jù)直徑所對的圓周角是直角可得∠ADB=90°,從而在Rt△ADB中,求出DB,AB的長,再在Rt△ABC中,求出BC的長,從而求出BM的長,然后證明△DOB是等邊三角形,再利用等腰三角形的三線合一性質(zhì)求出OE的長,從而求出DE的長,最后證明8字模型相似三角形△MBP∽△D′EP,利用相似三角形的性質(zhì)求出BP的長,進行計算即可解答.
【規(guī)范解答】(1)證明:連接OD,OM,
∵∠BAC=30°,
∴∠DOB=2∠A=60°,
∵DM與⊙O相切于點D,
∴∠ODM=90°,
∵∠ABC=90°,OD=OB,OM=OM,
∴Rt△ODM≌Rt△OBM(HL),
∴∠DOM=∠BOM=∠DOB=30°,
∴∠A=∠BOM,
∴AC∥OM,
∵OA=OB,
∴BM=CM;
(2)連接DB,過點D作DE⊥AB,垂足為E,并延長交⊙O于點D′,
則DE=D′E,
∴點D與點D′關于AB對稱,
連接D′M交AB于點P,連接DP,此時PM+PD的值最小,
∵AB是⊙O的直徑,
∴∠ADB=90°,
∵AD=2,∠DAB=30°,
∴BD=AD?tan30°=2×=2,
∴AB=2BD=4,
∴OA=OB=OD=AB=2,
在Rt△ABC中,BC=AB?tan30°=4×=,
∴CM=BM=BC=,
∵∠DOB=60°,
∴△DOB是等邊三角形,
∵DE⊥OB,
∴OE=EB=OB=1,
∴DE=OE=,
∴DE=D′E=,
∵∠D′EP=∠CBP=90°,∠MPB=∠EPD′,
∴△MBP∽△D′EP,
∴=,
∴=,
∴BP=,
∴AP=AB﹣BP=,
∴AP的長為.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,軸對稱﹣最短路線問題,含30度角的直角三角形,根據(jù)題目的已知條件并結合圖形添加適當?shù)妮o助線是解題的關鍵.
17.(2022?衡陽)如圖,AB為⊙O的直徑,過圓上一點D作⊙O的切線CD交BA的延長線于點C,過點O作OE∥AD交CD于點E,連接BE.
(1)直線BE與⊙O相切嗎?并說明理由;
(2)若CA=2,CD=4,求DE的長.
【易錯思路引導】(1)連接OD,理由切線的性質(zhì)可得∠ODE=90°,然后利用平行線和等腰三角形的性質(zhì)可得OE平分∠DOB,從而可得∠DOE=∠EOB,進而可證△DOE≌△BOE,最后利用全等三角形的性質(zhì)即可解答;
(2)設⊙O的半徑為r,先在Rt△ODC中,利用勾股定理求出r的長,再利用(1)的結論可得DE=BE,最后在Rt△BCE中,利用勾股定理進行計算即可解答.
【規(guī)范解答】解:(1)直線BE與⊙O相切,
理由:連接OD,
∵CD與⊙O相切于點D,
∴∠ODE=90°,
∵AD∥OE,
∴∠ADO=∠DOE,∠DAO=∠EOB,
∵OD=OA,
∴∠ADO=∠DAO,
∴∠DOE=∠EOB,
∵OD=OB,OE=OE,
∴△DOE≌△BOE(SAS),
∴∠OBE=∠ODE=90°,
∵OB是⊙O的半徑,
∴直線BE與⊙O相切;
(2)設⊙O的半徑為r,
在Rt△ODC中,OD2+DC2=OC2,
∴r2+42=(r+2)2,
∴r=3,
∴AB=2r=6,
∴BC=AC+AB=2+6=8,
由(1)得:△DOE≌△BOE,
∴DE=BE,
在Rt△BCE中,BC2+BE2=CE2,
∴82+BE2=(4+DE)2,
∴64+DE2=(4+DE)2,
∴DE=6,
∴DE的長為6.
【考察注意點】本題考查了切線的判定與性質(zhì),直線與圓的位置關系,全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,熟練掌握全等三角形的判定與性質(zhì),以及勾股定理是解題的關鍵.
18.(2022?津南區(qū)一模)已知△ABC內(nèi)接于⊙O,AB為⊙O直徑,弦CD與AB相交于點E,∠BAC=36°.
(Ⅰ)如圖①,若CD平分∠ACB,連接BD,求∠ABC和∠CBD的大??;
(Ⅱ)如圖②,過點D作⊙O的切線,與AB的延長線交于點P,若AE=AC,求∠P的大?。?br>【易錯思路引導】(Ⅰ)根據(jù)直徑所對的圓周角是直角可得∠ACB=90°,再利用角平分線的定義可得∠ACD=∠DCB=45°,從而求出∠ABC的度數(shù),然后根據(jù)同弧所對的圓周角相等可得∠A=∠D=36°,最后利用三角形的內(nèi)角和定理進行計算即可解答;
(Ⅱ)連接OC,OD,根據(jù)切線的性質(zhì)可得∠ODP=90°,再利用等腰三角形的性質(zhì)可得∠BAC=∠OCA=36°,∠ACB=∠ABC=72°,從而求出∠OCD的度數(shù),然后再根據(jù)OD=OC,求出∠ODC的度數(shù),最后利用三角形的外角求出∠DOC的度數(shù),從而求出∠P的度數(shù).
【規(guī)范解答】解:(Ⅰ)∵AB為⊙O直徑,
∴∠ACB=90°,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠DCB=∠ACB=45°,
∵∠BAC=36°,
∴∠ABC=90°﹣∠BAC=54°,
∵∠A=∠D=36°,
∴∠CBD=180°﹣∠D﹣∠DCB=99°,
∴∠ABC的度數(shù)為54°,∠CBD的度數(shù)為99°;
(Ⅱ)連接OC,OD,
∵DP與⊙O相切于點D,
∴∠ODP=90°,
∵OA=OC,
∴∠BAC=∠OCA=36°,
∵AE=AC,∠BAC=36°,
∴∠ACB=∠ABC=72°,
∴∠OCD=∠ACE﹣∠OCA=36°,
∵OD=OC,
∴∠ODC=∠OCD=36°,
∴∠DOE=∠AEC﹣∠ODC=36°,
∴∠P=90°﹣∠DOE=54°,
∴∠P的度數(shù)為54°.
【考察注意點】本題考查了切線的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),圓周角定理,三角形的外接圓與外心,根據(jù)題目的已知條件并結合圖形添加適當?shù)妮o助線是解題的關鍵.
19.(2022?佛山模擬)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于點D,O為AB上一點,經(jīng)過點A,D的⊙O分別交AB,AC于點E,F(xiàn),連接OF交AD于點G.
(1)求證:BC是⊙O的切線;
(2)若∠OFA=60°,半徑為4,在圓O上取點P,使∠PDE=15°,求點P到直線DE的距離.
【易錯思路引導】(1)連接OD,利用角平分線的定義,同圓的半徑相等,平行線的判定與性質(zhì)和切線的判定定理解答即可;
(2)利用分類討論的思想方法分:①當點P在上時,PH的長為點P到直線DE的距離,②當點P在上時兩種情形解答:①連接OD,OP,過點O作OM⊥DE于點M,過點P作PN⊥OM于點N,利用等邊三角形的判定與性質(zhì),圓周角定理,直角三角形的邊角關系定理求得MN.即可得出結論;②連接OP,交DE于點H,則PH的長為點P到直線DE的距離,利用等腰三角形的性質(zhì)和直角三角形的邊角關系定理解答即可.
【規(guī)范解答】(1)證明:連接OD,如圖,
∵AD平分∠BAC交BC于點D,
∴∠OAD=∠CAD.
∵OA=OD,
∴∠ODA=∠OAD,
∴∠ODA=∠CAD,
∴OD∥AC,
∴∠ODC+∠C=180°.
∵∠C=90°,
∴∠ODC=90°,
∴OD⊥BC,
∵OD是⊙O的半徑,
∴BC是⊙O的切線;
(2)解:①當點P在上時,PH的長為點P到直線DE的距離,
連接OD,OP,過點O作OM⊥DE于點M,過點P作PN⊥OM于點N,如圖,
∵OA=OF,
∴∠OAF=∠OFA=60°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠DAC=30°,
∴∠EOD=60°,
∵OE=OD,
∴△ODE是等邊三角形,
∴DE=OE=4.
∵OM⊥DE,
∴DM=EM=2,∠EOM=∠EOD=30°,
∴OM=2.
∵∠PDE=15°,
∴∠POE=30°,
∴∠POM=∠POE+∠EOM=60°.
∵PN⊥OM,
∴ON=OP?cs60°=2,
∴MN=OM﹣ON=2﹣2.
∵PH⊥DE,OM⊥DE,PN⊥OM,
∴四邊形PHMN為矩形,
∴PH=MN=2﹣2.
∴點P到直線DE的距離為2﹣2;
②當點P在上時,
連接OP,交DE于點H,如圖,
∵∠EOP=2∠PDE,∠PDE=15°,
∴∠EOP=30°.
由①知:∠EOD=60°,
∴∠EOP=∠EOD,
即OP為∠EOD的平分線,
∵OE=OD,
∴OH⊥DE,
∴PH的長為點P到直線DE的距離,
∵OH=OD?cs30°=2,
∴PH=OP﹣OH=4﹣2.
綜上,若∠PDE=15°,則點P到直線DE的距離為2﹣2或4﹣2.
【考察注意點】本題主要考查了圓的切線的判定與性質(zhì),圓周角定理,平行線的判定與性質(zhì),角平分線的定義,等邊三角形的判定與性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,直角三角形的邊角關系定理,矩形的判定與性質(zhì),利用分類討論的思想方法解答是解題的關鍵.
20.(2022?西青區(qū)二模)已知PA,PB分別與⊙O相切于點A,B,C為⊙O上一點,連接AC,BC.
(Ⅰ)如圖①,若∠APB=70°,求∠ACB的大??;
(Ⅱ)如圖②,AE為⊙O的直徑交BC于點D,若四邊形PACB是平行四邊形,求∠EAC的大?。?br>【易錯思路引導】(Ⅰ)連接OA、OB,由PA,PB是⊙O的切線得∠OAP=∠OBP=90°,而∠APB=70°,根據(jù)四邊形的內(nèi)角和等于360°可以求出∠AOB=110°,再根據(jù)圓周角定理即可解決問題;
(Ⅱ)連接CE,由AE為⊙O的直徑得∠ACE=90°,然后根據(jù)圓周角定理、三角形內(nèi)角和定理即可解決問題.
【規(guī)范解答】解:(Ⅰ)如圖①,連接OA、OB,
∵PA,PB是⊙O的切線,
∴PA⊥OA,PB⊥OB,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∵∠APB=70°,
∴∠AOB=360°﹣90°﹣90°﹣70°=110°,
∴∠ACB=∠AOB=55°,
∴∠ACB的大小為55°;
(Ⅱ)連接CE,AB,OB,
∵AE為⊙O的直徑,
∴∠ACE=90°,
∵四邊形PACB是平行四邊形,
∴∠ACB=∠P,
∴∠BCE=90°﹣∠P,
∴∠BAE=∠BCE=90°﹣∠P,
∵∠AOB=180°﹣∠P,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠ABO=(180°﹣∠AOB)=∠P,
∴∠ACE=∠ACB+∠BCE=∠P+∠P=90°,
∴∠P=60°,
∴∠ACB=60°,∠BAE=∠BCE=30°,
∵AC∥PB,
∴=,
∴∠EAC=30°.
【考察注意點】本題考查圓的切線的性質(zhì)定理、四邊形的內(nèi)角和等于360°、圓周角定理、三角形內(nèi)角和定理及其推論等知識,根據(jù)切線的性質(zhì)定理求得∠OAP=∠OBP=90°是解題的關鍵
名稱
確定方法
圖形
性質(zhì)
外心(三角形外接圓的圓心)
三角形三邊中垂線的交點
(1)OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形內(nèi)部
內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓心)
三角形三條角平分線的交點
(1)到三角形三邊距離相等;(2)OA、OB、OC分別平分
∠BAC、∠ABC、∠ACB;
(3)內(nèi)心在三角形內(nèi)部.

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