- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
如图,在△ABC中,AB=AC,过点A的直线与△ABC的外接圆交于点P,交BC的延长线于点D,
(Ⅰ)求证:∠ABP=∠D;
(Ⅱ)若AC=3,AP=2,求点D到△ABC的外接圆的切线长.
正确答案
(Ⅰ)证明:∵AB=AC
∴∠ABC=∠ACB
又∠ACB=∠APB
∴∠ABC=∠APB
∵∠BAD=∠PAB,
∴△ABD∽△APB,
∴∠ABP=∠D;
(Ⅱ)解:∵△ABD∽△APB,
∴,
∴AB=AC=3,AP=2,
∴AD=,
∴DP=AD-AP=,
设DE与圆相切于点E,则DE2=DP•DA=,
∴DE=.
解析
(Ⅰ)证明:∵AB=AC
∴∠ABC=∠ACB
又∠ACB=∠APB
∴∠ABC=∠APB
∵∠BAD=∠PAB,
∴△ABD∽△APB,
∴∠ABP=∠D;
(Ⅱ)解:∵△ABD∽△APB,
∴,
∴AB=AC=3,AP=2,
∴AD=,
∴DP=AD-AP=,
设DE与圆相切于点E,则DE2=DP•DA=,
∴DE=.
已知:如图,⊙O和⊙O′相切于点A,直线AB和⊙O的另一个交点为B,和⊙O′的另一个交点为C,BD,CE分别切⊙O′,⊙O于点B,C.求证:BD∥CE.研究:两圆外切时结论还成立吗?
正确答案
解:设两圆的切线为AF,则∠MCA=∠A,∠NBC=∠A,
∴∠MCA=∠NBC,
∴BD∥CE;
圆外切时结论还成立.
证明如下:设两圆的切线为MN,则∠MCA=∠MAC,∠NBA=∠NAB,
∴∠MCA=∠NBA,
∴BD∥CE.
解析
解:设两圆的切线为AF,则∠MCA=∠A,∠NBC=∠A,
∴∠MCA=∠NBC,
∴BD∥CE;
圆外切时结论还成立.
证明如下:设两圆的切线为MN,则∠MCA=∠MAC,∠NBA=∠NAB,
∴∠MCA=∠NBA,
∴BD∥CE.
如图,已知PA与圆O相切于点A,半径OB⊥OP,AB交PO点C,若圆O的半径为3,OP=5,则BC的长度______.
正确答案
BC=
解析
解:由题意得 Rt△AOP中,cos∠AOP==
,cos
=
,sin
=
;
∴∠AOB=+∠AOP,
∴等腰三角形AOB中,∠OBC==
-
,
由和差角公式得:cos∠OBC=.
在Rt△BOC中,BC==
=
.
故答案为:.
几何证明选讲:如图,已知圆A,圆B都经过点C,BC是圆A的切线,圆B交AB于点D,连结CD并延长交圆A于点E,连结AE.求证DE•DC=2AD•DB.
正确答案
证明:∵BC是⊙A的切线,∴AC⊥BC,
∵∠ACD+∠BCD=90°,AC=AE,BC=BD,
∴∠ACD=∠E,∠BCD=∠BDC,
∵∠ADE=∠BDC,∴∠E+∠ADE=90°,
∴AE⊥AB.
延长DB交⊙B于点F,连接FC,则DF=2DB,∠DCF=90°,
∴∠ACD=∠F,∴∠E=∠F,∴Rt△ADE∽Rt△CDF,
∴,∴DE•DC=AD•DF,
∵DF=2DB,
∴DE•DC=2AD•DB.
解析
证明:∵BC是⊙A的切线,∴AC⊥BC,
∵∠ACD+∠BCD=90°,AC=AE,BC=BD,
∴∠ACD=∠E,∠BCD=∠BDC,
∵∠ADE=∠BDC,∴∠E+∠ADE=90°,
∴AE⊥AB.
延长DB交⊙B于点F,连接FC,则DF=2DB,∠DCF=90°,
∴∠ACD=∠F,∴∠E=∠F,∴Rt△ADE∽Rt△CDF,
∴,∴DE•DC=AD•DF,
∵DF=2DB,
∴DE•DC=2AD•DB.
如图,已知AB为⊙O的直径,C,F为⊙O上的两点,OC⊥AB,过点F作⊙O的切线FD交AB的延长线于点D,连接CF交AB于点E.求证:DE2=DA•DB.
正确答案
证明:连接OF.
因为DF切⊙O于F,所以∠OFD=90°.
所以∠OFC+∠CFD=90°.
因为OC=OF,所以∠OCF=∠OFC.
因为CO⊥AB于O,所以∠OCF+∠CEO=90°.(5分)
所以∠CFD=∠CEO=∠DEF,所以DF=DE.
因为DF是⊙O的切线,所以DF2=DB•DA.
所以DE2=DB•DA.(10分)
解析
证明:连接OF.
因为DF切⊙O于F,所以∠OFD=90°.
所以∠OFC+∠CFD=90°.
因为OC=OF,所以∠OCF=∠OFC.
因为CO⊥AB于O,所以∠OCF+∠CEO=90°.(5分)
所以∠CFD=∠CEO=∠DEF,所以DF=DE.
因为DF是⊙O的切线,所以DF2=DB•DA.
所以DE2=DB•DA.(10分)
在△ABC中,已知AC=AB,CM是∠ACB的平分线,△AMC的外接圆交BC边于点N,求证:BN=2AM.
正确答案
证明:如图,在△ABC中,因为CM是∠ACB的平分线,
所以=
.
又AC=AB,所以
=
①
因为BA与BC是圆O过同一点B的弦,
所以,BM•BA=BN•BC,即=
②
由①、②可知 =
,
所以BN=2AM.
解析
证明:如图,在△ABC中,因为CM是∠ACB的平分线,
所以=
.
又AC=AB,所以
=
①
因为BA与BC是圆O过同一点B的弦,
所以,BM•BA=BN•BC,即=
②
由①、②可知 =
,
所以BN=2AM.
如图,AB是圆O的直径,过A、B的两条弦AC和BD相交于点P,若圆O的半径是2,那么AC•AP+BD•BP的值等于______.
正确答案
16
解析
解:连接AD、BC,过P作PM⊥AB,则∠ADB=∠AMP=90°,
∴点D、M在以AP为直径的圆上;
同理:M、C在以BP为直径的圆上.
由割线定理得:AP•AC=AM•AB,BP•BD=BM•BA,
∴AP•AC+BP•BD=AM•AB+BM•AB=AB•(AM+BM)=AB2=16.
故答案为:16.
选修4-1:几何证明选讲:
如图,⊙O的直径AB的延长线与弦CD的延长线相交于点P,E为⊙O上一点,,DE交AB于点F.求证:PF•PO=PA•PB.
正确答案
证明:连接OC、OE,则∠COE=2∠CDE
∵,∴∠AOC=∠AOE
∴∠AOC=∠CDE
∴∠COP=∠PDF
∵∠P=∠P
∴△PDF∽△POC
∴
∴PF×PO=PD×PC
由割线定理可得PC×PD=PA×PB
∴PF•PO=PA•PB.
解析
证明:连接OC、OE,则∠COE=2∠CDE
∵,∴∠AOC=∠AOE
∴∠AOC=∠CDE
∴∠COP=∠PDF
∵∠P=∠P
∴△PDF∽△POC
∴
∴PF×PO=PD×PC
由割线定理可得PC×PD=PA×PB
∴PF•PO=PA•PB.
如图,在圆O中,M、N是弦AB的三等分点,弦CD,CE分别经过点M,N,若CM=2,MD=4,CN=3,则线段NE的长为( )
正确答案
解析
解:由相交弦定理可得CM•MD=AM•MB,
∴2×4=AM•2AM,
∴AM=2,
∴MN=NB=2,
又CN•NE=AN•NB,
∴3×NE=4×2,
∴NE=.
故选:A.
已知圆O的内接△ABC中,D为BC上一点,且△ADC为正三角形,点E为BC的延长线上一点,AE为圆O的切线,求证:CD2=BD•EC.
正确答案
证明:因为AE为圆O的切线,所以∠ABD=∠CAE. …(2分)
因为△ACD为等边三角形,所以∠ADC=∠ACD,
所以∠ADB=∠ECA,所以△ABD∽△EAC. …(6分)
所以=
,即AD•CA=BD•EC. …(8分)
因为△ACD为等边三角形,所以AD=AC=CD,
所以CD2=BD•EC.…(10分)
解析
证明:因为AE为圆O的切线,所以∠ABD=∠CAE. …(2分)
因为△ACD为等边三角形,所以∠ADC=∠ACD,
所以∠ADB=∠ECA,所以△ABD∽△EAC. …(6分)
所以=
,即AD•CA=BD•EC. …(8分)
因为△ACD为等边三角形,所以AD=AC=CD,
所以CD2=BD•EC.…(10分)
如图,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,以AB为直径的圆O交AC于点E,过E作圆的切线交BC于D点.连结OD交圆O于点M.
(1)求证:O、B、D、E四点共圆;
(2)求证:D是BC的中点;
(3)求证:2DE2=DM•AC+DM•AB.
正确答案
证明:(1)如图,连结OE、BE,则
∵DE为圆O的切线,∴OE⊥DE
∴∠OBD=∠OED=90°.
∴O、B、D、E四点共圆.…(5分)
(2)∵DE为圆O的切线,DB为圆O的切线,∴DE=DB
∵三角形BEC是直角三角形
∴DB=DE=DC
即D是BC的中点 …(8分)
(3)延长DO交圆O于点H,
∵DE⊥OE,OE是半径,∴DE为圆O的切线.
可得DE2=DM•DH=DM•(DO+OH)=DM•DO+DM•OH.
∵OH=AB,OD为△ABC的中位线,得DO=
AC,
∴DE2=DM•(AC)+DM•(
AB),
化简得2DE2=DM•AC+DM•AB …(12分)
解析
证明:(1)如图,连结OE、BE,则
∵DE为圆O的切线,∴OE⊥DE
∴∠OBD=∠OED=90°.
∴O、B、D、E四点共圆.…(5分)
(2)∵DE为圆O的切线,DB为圆O的切线,∴DE=DB
∵三角形BEC是直角三角形
∴DB=DE=DC
即D是BC的中点 …(8分)
(3)延长DO交圆O于点H,
∵DE⊥OE,OE是半径,∴DE为圆O的切线.
可得DE2=DM•DH=DM•(DO+OH)=DM•DO+DM•OH.
∵OH=AB,OD为△ABC的中位线,得DO=
AC,
∴DE2=DM•(AC)+DM•(
AB),
化简得2DE2=DM•AC+DM•AB …(12分)
选修4-1:几何证明选讲
如图,已知PA与圆O相切于点A,直径BC⊥OP,连接AB交PO于点D
(Ⅰ)求证:PA=PD;
(Ⅱ)求证:AC•AP=AD•OC.
正确答案
证明:(I)∵PA与圆O相切于点A,
∴∠PAB=∠ACB
∵BC为圆O的直径,
∴∠BAC=90°
∴∠ACB=90°-∠B
∵BC⊥OP,
∴∠BDO=90°-∠B
∴∠BDO=∠PDA=∠PAB
即△PAD为等腰三角形
∴PA=PD;
(Ⅱ)连接OA
在△OAC和△PAD中
∴∠OAC=∠OCA=∠PDA=∠PAB
∴△OAC∽△PAD
∴
即AC•AP=AD•OA
又∵OA=OC
∴AC•AP=AD•OC
解析
证明:(I)∵PA与圆O相切于点A,
∴∠PAB=∠ACB
∵BC为圆O的直径,
∴∠BAC=90°
∴∠ACB=90°-∠B
∵BC⊥OP,
∴∠BDO=90°-∠B
∴∠BDO=∠PDA=∠PAB
即△PAD为等腰三角形
∴PA=PD;
(Ⅱ)连接OA
在△OAC和△PAD中
∴∠OAC=∠OCA=∠PDA=∠PAB
∴△OAC∽△PAD
∴
即AC•AP=AD•OA
又∵OA=OC
∴AC•AP=AD•OC
如图,已知圆O的半径为2,从圆O外一点A引切线AD和割线ABC,圆心O到AC的距离为
,AB=3,则切线AD的长为______.
正确答案
解析
解:∵圆O的半径为2,
圆心O到AC的距离为
∴BC=2=2
又∵AB=3,∴AC=5
又∵AD为圆O的切线,ABC为圆O的割线
由切割线定理得:
AD2=AB•AC=3×5=15
∴AD=
故答案为:
如图,CB是⊙O的直径,AP是⊙O的切线,P为切点,AP与CB的延长线交于点P,若AP=8,PB=4,求AC的长度.
正确答案
解:∵AP是⊙O的切线,A为切点,∴PA2=PB×PC
∵PA=8,PB=4,∴PC=16,得PC=2PA
∵∠PAB=∠PCA,∠P是公共角
∴△PAB∽△PCA,得=
,即AC=2AB
∵Rt△ABC中,BC=PC-PB=12
∴AC2+AB2=BC2,即5AB2=144,得AB=
∴AC=2AB=.
解析
解:∵AP是⊙O的切线,A为切点,∴PA2=PB×PC
∵PA=8,PB=4,∴PC=16,得PC=2PA
∵∠PAB=∠PCA,∠P是公共角
∴△PAB∽△PCA,得=
,即AC=2AB
∵Rt△ABC中,BC=PC-PB=12
∴AC2+AB2=BC2,即5AB2=144,得AB=
∴AC=2AB=.
如图所示,以直角三角形ABC的直角边AC为直径作⊙O,交斜边AB于点D,过点D作⊙O的切线,交BC边于点E.则
=______.
正确答案
解析
解:连接CD,∵AC是⊙O的直径,∴CD⊥AB.
∵BC经过半径OC的端点C且BC⊥AC,∴BC是⊙O的切线,
而DE是⊙O的切线,∴EC=ED.
∴∠ECD=∠CDE,∴∠B=∠BDE,∴DE=BE.
∴BE=CE=BC.
∴.
故答案为.
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