- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
(2015秋•山西期末)如图,AB是圆O的直径,C为圆周上一点,过C作圆O的切线l,过A作直线l的垂线AD,D为垂足,AD与圆O交于点E.
(1)求证:AB•DE=BC•CE;
(2)若AB=8,BC=4,求线段AE的长.
正确答案
(1)证明:连接BE,OC,AC,OC∩BE=F,则
∵CD是圆O的切线,
∴OC⊥l,
∵AD⊥l,∴AD∥OC,
∵AB是圆O的直径,∴AD⊥BE,
∵AD⊥l,∴l∥BE,
∴∠DCE=∠CBE=∠CAB,
∵∠EDC=∠BCA=90°,
∴△EDC∽△BCA,
∴=
,
∴AB•DE=BC•CE;
(2)解:由(1)可知四边形EFCD是矩形,
∴DE=CF,
∵圆O的直径AB=8,BC=4,
∴∠ABC=60°
∴△OBC是等边三角形,
∴∠EBA=30°,AE=4.
解析
(1)证明:连接BE,OC,AC,OC∩BE=F,则
∵CD是圆O的切线,
∴OC⊥l,
∵AD⊥l,∴AD∥OC,
∵AB是圆O的直径,∴AD⊥BE,
∵AD⊥l,∴l∥BE,
∴∠DCE=∠CBE=∠CAB,
∵∠EDC=∠BCA=90°,
∴△EDC∽△BCA,
∴=
,
∴AB•DE=BC•CE;
(2)解:由(1)可知四边形EFCD是矩形,
∴DE=CF,
∵圆O的直径AB=8,BC=4,
∴∠ABC=60°
∴△OBC是等边三角形,
∴∠EBA=30°,AE=4.
选修4-1;几何证明选讲
如图,PA为⊙O的切线,PB为过圆心O的割线,PA=AB,以AB为直径的圆交PB于C,交PA的延长线于D.
(Ⅰ)求证:AC=AD;
(Ⅱ)若PA=4,求⊙O的直径.
正确答案
解:(Ⅰ)如图,连OA,因AB为圆O′的直径,有BD⊥PD,
又PA为圆O的切线,A为切点,有OA⊥PD,
故OA∥BD,∠1=∠3,
又OA=OB,可知∠1=∠2,所以∠2=∠3,
在圆O′中,,于是AC=AD.
(Ⅱ)因PA=AB,故∠P=∠2=∠3,在Rt△BDP中,
∠P+∠2+∠3=90°,所以∠P=∠2=30°,
故OE=OA=OP.
设⊙O的直径为R,则PE=R,PB=3R,于是PA2=PE•PB=3R2=16
可得R=,故⊙O的直径为
.
解析
解:(Ⅰ)如图,连OA,因AB为圆O′的直径,有BD⊥PD,
又PA为圆O的切线,A为切点,有OA⊥PD,
故OA∥BD,∠1=∠3,
又OA=OB,可知∠1=∠2,所以∠2=∠3,
在圆O′中,,于是AC=AD.
(Ⅱ)因PA=AB,故∠P=∠2=∠3,在Rt△BDP中,
∠P+∠2+∠3=90°,所以∠P=∠2=30°,
故OE=OA=OP.
设⊙O的直径为R,则PE=R,PB=3R,于是PA2=PE•PB=3R2=16
可得R=,故⊙O的直径为
.
(几何证明选讲选做题)从不在⊙O上的一点A作直线交⊙O于B、C两点,且AB•AC=60,OA=8,则⊙O的半径等于______.
正确答案
2
解析
解:设⊙O的半径为r,由题意可得AB•AC=(OA-r)(OA+r),∴(8-r)(8+r)=60,解得r=2.
故答案为2.
如图所示,过⊙O外一点A作一条直线与⊙O交于C,D两点,AB切⊙O于B,弦MN过CD的中点P.已知AC=4,AB=6,则MP•NP=______.
正确答案
解析
解:∵AB为⊙O的切线,ACD为⊙O的割线
由切割线定理可得:AB2=AC•AD
由AC=4,AB=6,故AD=9
故CD=5
又∵P是弦CD的中点
故PC=PD=
由相交弦定理得MP•NP=PC•PD=
故答案为:
(几何证明选讲)如图,半径为
的⊙O中,OB垂直于直径AC,M为AO上一点,BM的延长线交⊙O于N,过N点的切线交CA的延长线于P.若OA=
OM,则MN的长为______.
正确答案
2
解析
解:∵OA=OM=2
,
∴OM=2,BM==4;
故MA=OA-OM=2-2,CM=CO+OM=2
+2
又相交弦定理得:CM•MA=BM•MN⇒MN==
=2.
故答案为:2.
如图,P是圆O外一点,直线PO与圆O相交于C、D,PA、PB是圆O的切线,切点为A、B.若PC=CD=1,则四边形PADB的面积S=______.
正确答案
解析
解:连接OB,则△OBP是一个直角三角形,
∵PC=CD=1,
∴sinBPC==
,
∴sinBPA=2×=
,
∵∠BPC小于30°,
∴cosBPA=,
∴AB=2+2-2×=
∴四边形的面积是=
,
故答案为:.
如图,圆A与圆B交于C、D两点,圆心B在圆A上,DE为圆B的直径.已知CE=1,DE=4,则圆A的半径为______.
正确答案
4
解析
解:连接CD,AB,交于O,则AB⊥CD,CE⊥CD,
∴OB∥CE,OB=CE,
∵CE=1,DE=4,DE为圆B的直径,
∴OB=,CD=
,
设圆A的半径为r,则r2=()2+(r-
)2,
∴r=4.
故答案为:4.
如图,BC是圆O的一条弦,延长BC至点E,使得BC=2CE,过E作圆O的切线,A为切点,∠BAC的平分线AD交BC于点D,DE=
,则BE的长为______.
正确答案
3
解析
解:∵AE是圆O的切线,
∴∠EAC=∠B,
又∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAD=∠DAC.
∴∠ADE=∠DAE,
∴AE=DE,
设CE=x,
∵AE是圆O的切线,
∴AE2=CE•BE,
∵BC=2CE,∴DE2=x•3x=3,
∴x=1,
∴BE=3.
故答案为:3.
由直角△ABC勾上一点D作弦AB的垂线交弦于E,交股的延长线于F,交外接圆于G,求证:EG为EA和EB的比例中项,又为ED和EF的比例中项.
正确答案
证明:连接GA、GB,
则△AGB也是一个直角三角形,
因为EG为直角△AGB的斜边AB上的高,
所以,EG为EA和EB的比例中项,
即EG2=EA•EB
∵∠AFE=∠ABC,
∴直角△AEF∽直角△DEB,
即EA•EB=ED•EF.
又∵EG2=EA•EB,
∴EG2=ED•EF(等量代换),
故EG也是ED和EF的比例中项.
解析
证明:连接GA、GB,
则△AGB也是一个直角三角形,
因为EG为直角△AGB的斜边AB上的高,
所以,EG为EA和EB的比例中项,
即EG2=EA•EB
∵∠AFE=∠ABC,
∴直角△AEF∽直角△DEB,
即EA•EB=ED•EF.
又∵EG2=EA•EB,
∴EG2=ED•EF(等量代换),
故EG也是ED和EF的比例中项.
(几何证明选讲选做题)如图,从圆O外一点P引圆的切线PC和割线PBA,已知PC=2PB,
,则AC的长为______.
正确答案
解析
解:由弦切角定理∠PCB=∠PAC,又∠CPB=∠APC,∴△PBC∽△PCA
∴
故答案为:
如图,过点A的圆与BC切于点D,且与AB、AC分别交于点E、F.已知AD为∠BAC的平分线,求证:EF∥BC.
正确答案
证明:如图,连接ED.
因为圆与BC切于D,所以∠BDE=∠BAD.…(4分)
因为AD平分∠BAC,
所以∠BAD=∠DAC.
又∠DAC=∠DEF,所以∠BDE=∠DEF.
所以EF∥BC.…(10分)
解析
证明:如图,连接ED.
因为圆与BC切于D,所以∠BDE=∠BAD.…(4分)
因为AD平分∠BAC,
所以∠BAD=∠DAC.
又∠DAC=∠DEF,所以∠BDE=∠DEF.
所以EF∥BC.…(10分)
选修4-1:几何证明选讲
如图:⊙O是等腰三角形ABC的外接圆,AB=AC,延长BC到点D,使CD=AC,连接AD交⊙O于点E,连接BE与AC交于点F.
(1)判断BE是否平分∠ABC,并说明理由
(2)若AE=6,BE=8,求EF的长.
正确答案
解:(1)BE平分∠ABC;
证明:∵AC=CD,∴∠CAD=∠ADC
∴∠ACB=∠CAD+∠ADC=2∠CAD…(2分)
又∵AB=AC∴∠ABC=∠ACB=2∠CAD∵∠CAD=∠EBC,
∴∠ABC=2∠EBC∴BE平分∠ABC;…(5分)
(2)连接EC,由(1)BE平分∠ABC∴E是弧AC的中点
∴AE=EC=6
又∠EBC=∠CAD=∠ADC∴ED=BD=8…(7分)
∵A、B、C、E四点共圆∴∠CED=∠ABC=∠ACB=∠AEF
∴△AEF∽△DEC
∴∴
…(10分)
解析
解:(1)BE平分∠ABC;
证明:∵AC=CD,∴∠CAD=∠ADC
∴∠ACB=∠CAD+∠ADC=2∠CAD…(2分)
又∵AB=AC∴∠ABC=∠ACB=2∠CAD∵∠CAD=∠EBC,
∴∠ABC=2∠EBC∴BE平分∠ABC;…(5分)
(2)连接EC,由(1)BE平分∠ABC∴E是弧AC的中点
∴AE=EC=6
又∠EBC=∠CAD=∠ADC∴ED=BD=8…(7分)
∵A、B、C、E四点共圆∴∠CED=∠ABC=∠ACB=∠AEF
∴△AEF∽△DEC
∴∴
…(10分)
已知△ABC是⊙O的内接三角形,BT为⊙O的切线,B为切点,P为AB上一点,过点P作BC的平行线交直线BT于点E,交直线AC于点F.
(1)当点P在线段AB上时(如图所示),求证:PA•PB=PE•PF;
(2)当点P为线段BA的延长线上一点时,第(1)问的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.
正确答案
(1)证明:∵BT为切线,BA为弦,∴∠ABE=∠C,
又∵EF∥BC,∴∠C=∠AFP,∴∠ABE=∠AFP.
∵∠APF=∠EPB,∴△APF∽△EPB,可得,
∴PA•PB=PE•PF.
(2)当点P为线段BA的延长线上一点时,
第(1)问的结论仍然成立.
证明:∵BT为切线,BC为弦,∴∠CBE=∠A,
∵PF∥BC,∴∠CBE=∠PEB可得∠PEB=∠A.
又∵∠EPB=∠APF,∴△APF∽△EPB,可得,
∴PA•PB=PE•PF,结论仍然成立.
解析
(1)证明:∵BT为切线,BA为弦,∴∠ABE=∠C,
又∵EF∥BC,∴∠C=∠AFP,∴∠ABE=∠AFP.
∵∠APF=∠EPB,∴△APF∽△EPB,可得,
∴PA•PB=PE•PF.
(2)当点P为线段BA的延长线上一点时,
第(1)问的结论仍然成立.
证明:∵BT为切线,BC为弦,∴∠CBE=∠A,
∵PF∥BC,∴∠CBE=∠PEB可得∠PEB=∠A.
又∵∠EPB=∠APF,∴△APF∽△EPB,可得,
∴PA•PB=PE•PF,结论仍然成立.
如图所示,AC和AB分别是圆O的切线,且OC=3,AB=4,延长AO到D点,则△ABD的面积是______.
正确答案
解:∵AC和AB分别是圆O的切线,AB=4,
∴AB=AC=4,
∵OC⊥AC,OC=3,
∴AO2=AC2+OC2=32+42,
∴AO=5,
∴AD=8,
∴.
故答案为:.
解析
解:∵AC和AB分别是圆O的切线,AB=4,
∴AB=AC=4,
∵OC⊥AC,OC=3,
∴AO2=AC2+OC2=32+42,
∴AO=5,
∴AD=8,
∴.
故答案为:.
如图,⊙O的半径OB垂直于直径AC,M为线段OA上一点,BM的延长线交⊙O于点N,过点N的切线交CA的延长线于点P.求证:PM2=PA•PC.
正确答案
证明:连接ON,则
∵PN切⊙O于N,
∴∠ONP=90°,
∴∠ONB+∠BNP=90°
∵OB=ON,
∴∠OBN=∠ONB,
∵OB⊥AC于O,
∴∠OBN+∠BMO=90°,
故∠BNP=∠BMO=∠PMN,PM=PN,
∴PM2=PN2=PA•PC.
解析
证明:连接ON,则
∵PN切⊙O于N,
∴∠ONP=90°,
∴∠ONB+∠BNP=90°
∵OB=ON,
∴∠OBN=∠ONB,
∵OB⊥AC于O,
∴∠OBN+∠BMO=90°,
故∠BNP=∠BMO=∠PMN,PM=PN,
∴PM2=PN2=PA•PC.
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