- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
选修4-1:几何证明选讲
如图,A、B、C是圆O上三点,AD是∠BAC的角平分线,交圆O于D,过B作圆O的切线交AD的 延长线于E.
(Ⅰ)求证:∠EBD=∠CBD;
(Ⅱ)求证:AB•DE=CD•BE.
正确答案
证明:(I)∵BE切圆O于点B,∴∠EBD=∠BAD.
又∵AD是∠BAC的角平分线,∴∠BAD=∠CAD,可得弧BD=弧CD,
∴∠CBD对弧BD,∠BAD对弧CD,∴∠BAD=∠CBD,
因此,可得∠EBD=∠CBD;
(II)∵∠BEA=∠DEB,∠EBD=∠EAD,
∴△ABE∽△BDE,可得,即AB•DE=BD•BE.
∵由(I)的证明得弧BD=弧CD,可得BD=CD,
∴AB•DE=CD•BE.
解析
证明:(I)∵BE切圆O于点B,∴∠EBD=∠BAD.
又∵AD是∠BAC的角平分线,∴∠BAD=∠CAD,可得弧BD=弧CD,
∴∠CBD对弧BD,∠BAD对弧CD,∴∠BAD=∠CBD,
因此,可得∠EBD=∠CBD;
(II)∵∠BEA=∠DEB,∠EBD=∠EAD,
∴△ABE∽△BDE,可得,即AB•DE=BD•BE.
∵由(I)的证明得弧BD=弧CD,可得BD=CD,
∴AB•DE=CD•BE.
如图,AB是圆O的直径,BC是圆O的切线,切点为B,OC平行于弦AD,若OB=3,OC=5,则CD=______.
正确答案
解:∵AB是圆O的直径,BC是圆O的切线,
∴OB⊥BC.
在Rt△OBC中,OB=3,OC=5,BC=4.
∵AD∥OC,∴∠A=∠BOC,∠ADO=∠COD.
∵∠A=∠ADO,∴∠BOC=∠DOC.
又∵OB=OD,OC为公共边.
∴△BOC≌△DOC.
∴CD=CB=4.
故答案为:4.
解析
解:∵AB是圆O的直径,BC是圆O的切线,
∴OB⊥BC.
在Rt△OBC中,OB=3,OC=5,BC=4.
∵AD∥OC,∴∠A=∠BOC,∠ADO=∠COD.
∵∠A=∠ADO,∴∠BOC=∠DOC.
又∵OB=OD,OC为公共边.
∴△BOC≌△DOC.
∴CD=CB=4.
故答案为:4.
如图,延长△ABC的角平分线AD交其外接圆于E,若AD=AB=1,DE=
,则AC=______.
正确答案
解析
解:连接CE,则
因为AD=AB=1,
所以∠ABD=∠ADB,
因为AD是△ABC的角平分线,
所以∠BAD=∠CAE,
因为∠ADB=∠CDE,∠B=∠E,
所以∠AEC=∠ACE,
所以AC=AE=.
故答案为:.
如图,在△ABC中,AB=BC,圆O是△ABC的外接圆,过点C的切线交AB的延长线于点D,BD=4,CD=2
,则AC的长等于______.
正确答案
解析
解:∵CD是圆的切线,
∴∠BCD=∠A;
又∠D=∠D,
∴△BCD∽△CAD,
∴,
∵BD=4,CD=2,
∴AD=7,AB=3,
∵,AB=BC=3
∴,
∴AC=
故答案为:.
(几何证明选讲)如图,点A、B、C都在⊙O上,过点C的切线交AB的延长线于点D,若AB=5,BC=3,CD=6,则线段AC的长为______.
正确答案
4.5
解析
解:∵过点C的切线交AB的延长线于点D,
∴DC是圆的切线,DBA是圆的割线,
根据切割线定理得到DC2=DB•DA,
∵AB=5,CD=6,
∴36=DB(DB+5)
∴DB=4,
由题意知∠D=∠D,∠BCD=∠A
∴△DBC∽△DCA,
∴
∴AC==4.5,
故答案为:4.5
选修4一1:几何证明选讲
如图,C是以AB为直径的半圆O上的一点,过C的直线交直线AB于E,交过A点的切线于D,BC∥OD.
(Ⅰ)求证:DE是圆O的切线;
(Ⅱ)如果AD=AB=2,求EB.
正确答案
(Ⅰ)证:连接AC,AB是直径,则BC⊥AC
由BC∥OD⇒OD⊥AC
则OD是AC的中垂线⇒∠OCA=∠OAC,∠DCA=∠DAC,
⇒∠OCD=∠OCA+∠DCA=∠OAC+∠DAC=∠DAO=90°.
⇒OC⊥DE,所以DE是圆O的切线.
(Ⅱ) BC∥OD⇒∠CBA=∠DOA,∠BCA=∠DAO⇒△ABC∽△AOD
⇒⇒BC=
=
=
⇒
⇒
⇒
⇒BE=
解析
(Ⅰ)证:连接AC,AB是直径,则BC⊥AC
由BC∥OD⇒OD⊥AC
则OD是AC的中垂线⇒∠OCA=∠OAC,∠DCA=∠DAC,
⇒∠OCD=∠OCA+∠DCA=∠OAC+∠DAC=∠DAO=90°.
⇒OC⊥DE,所以DE是圆O的切线.
(Ⅱ) BC∥OD⇒∠CBA=∠DOA,∠BCA=∠DAO⇒△ABC∽△AOD
⇒⇒BC=
=
=
⇒
⇒
⇒
⇒BE=
选修4-1:几何证明选讲
如图:AB是⊙O的直径,C、F为⊙O上的点,CA是∠BAF的角平分线,过点C作CD⊥AF,交AF的延长线于D点,CM⊥AB,垂足为M,求证:
(I)DC是⊙O的切线;
(II)MB=DF.
正确答案
证明:(I)连接OC,则∠OAC=∠OCA,
又∵CA是∠BAF的角平分线,∴∠OCA=∠OAC=∠CAF,
∴OC∥AD.
又∵AD⊥CD,∴OC⊥CD.
∴DC是⊙O的切线;
(II)连接BC、FC,∵A、B、C、F四点共圆,
∴∠CFD=∠CBM,又CD=CM,∠CDF=∠CMB.
∴RT△CDF≌RT△CMB,∴MB=DF.
解析
证明:(I)连接OC,则∠OAC=∠OCA,
又∵CA是∠BAF的角平分线,∴∠OCA=∠OAC=∠CAF,
∴OC∥AD.
又∵AD⊥CD,∴OC⊥CD.
∴DC是⊙O的切线;
(II)连接BC、FC,∵A、B、C、F四点共圆,
∴∠CFD=∠CBM,又CD=CM,∠CDF=∠CMB.
∴RT△CDF≌RT△CMB,∴MB=DF.
(2016•佛山一模)如图,四边形ABCD是圆内接四边形,BA、CD的延长线交于点P,且AB=AD,BP=2BC
(Ⅰ)求证:PD=2AB;
(Ⅱ)当BC=2,PC=5时.求AB的长.
正确答案
(Ⅰ)证明:∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠PAD=∠PCB,
∴∠APD=∠CPB,
∴△APD∽△CPB,
∴=
,
∵BP=2BC
∴PD=2AD,
∴AB=AD,
∴PD=2AB;
(Ⅱ)解:由题意,BP=2BC=4,设AB=t,由割线定理得PD•PC=PA•PB,
∴2t×5=(4-t)×4
∴t=,即AB=
.
解析
(Ⅰ)证明:∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠PAD=∠PCB,
∴∠APD=∠CPB,
∴△APD∽△CPB,
∴=
,
∵BP=2BC
∴PD=2AD,
∴AB=AD,
∴PD=2AB;
(Ⅱ)解:由题意,BP=2BC=4,设AB=t,由割线定理得PD•PC=PA•PB,
∴2t×5=(4-t)×4
∴t=,即AB=
.
如图,A,B,C是⊙O上的三点,BE切⊙O于点B,D是CE与⊙O的交点.若∠BAC=70°,则∠CBE=______°;若BE=2,CE=4,则CD=______.
正确答案
70
3
解析
解:∵BE是圆的一条切线,
∴∠CBE是圆的弦切角,
∵∠BAC与∠CBE对应着同一条弧,
∴∠BAC=∠CBE=70°,
∵BE是圆的一条切线,EDC是圆的一条割线,
∴BE2=ED•EC,
∵BE=2,CE=4,
∴ED=1,
∴CD=4-1=3
故答案为:70°;3
已知,在△ABC中,D是AB上一点,△ACD的外接圆交BC于E,AB=2BE.
(Ⅰ)求证:BC=2BD;
(Ⅱ)若CD平分∠ACB,且AC=2,EC=1,求BD的长.
正确答案
解析
(Ⅰ)证明:连接DE,∵四边形ABCD 是圆的内接四边形,
∴∠BDE=∠BCA,又∠DBE=∠CBA,∴△DBE∽△CBA,
∴=
,
又AB=2BE,∴BC=2BD …(5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)△DBE∽△CBA,知=
,
又AB=2BE,∴AC=2DE,
∵AC=2,∴DE=1,而CD 是∠ACB 的平分线,∴DA=1,
设BD=x,根据割线定理得BD•BA=BE•BC
即x(x+1)=(x+1)[
(x+1)+1],
解得x=1,即BD=1 …(10分)
(2015秋•湖北校级月考)如图所示,AD是△ABC外角∠EAC的平分线,AD与△ABC的外接圆交于点D,N为BC延长线上一点,ND交△ABC的外接圆于点M.求证:
(1)DB=DC;
(2)DC2=DM•DN.
正确答案
证明:(1)∵四点A、B、C、D共圆,∴∠EAD=∠BCD,∠DAC=∠DBC,
∵AD是△ABC外角∠EAC的平分线,
∴∠EAD=∠DAC,
∴∠DBC=∠BCD.
∴DB=DC.
(2)连接BM,CM.
则∠DBM=∠DCM,∠CBM=∠CDM,
∴∠N=∠BCD-∠CDM=∠DBC-∠CBM=∠DBM=∠DCM,
又∵∠CDM公用,
∴△CDM∽△NDC.
∴,
∴DC2=DM•DN.
解析
证明:(1)∵四点A、B、C、D共圆,∴∠EAD=∠BCD,∠DAC=∠DBC,
∵AD是△ABC外角∠EAC的平分线,
∴∠EAD=∠DAC,
∴∠DBC=∠BCD.
∴DB=DC.
(2)连接BM,CM.
则∠DBM=∠DCM,∠CBM=∠CDM,
∴∠N=∠BCD-∠CDM=∠DBC-∠CBM=∠DBM=∠DCM,
又∵∠CDM公用,
∴△CDM∽△NDC.
∴,
∴DC2=DM•DN.
(2015秋•昆明月考)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,AD⊥DC于D,且AC平分∠DAB,延长DC交AB的延长线于点P.
(1)求证:PC2=PA•PB;
(2)若3AC=4BC,⊙O的直径为7,求线段PC的长.
正确答案
(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵AD⊥DC于D,且AC平分∠DAB,
∴∠PDA=90°,∠DAC=∠BAC,
∵∠PCA=∠PDA+∠DAC,∠PBC=∠ACB+∠BAC,
∴∠PCA=∠PBC,
∵∠BPC=∠CPA,
∴△PAC∽△PCB,
∴,
∴PC2=PA•PB;
(2)解:∵3AC=4BC,∴=
,
设PC=4k,PB=3k,则PA=3k+7,
∴(4k)2=3k(3k+7),
∴k=3(k=0舍去),
∴PC=12.
解析
(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵AD⊥DC于D,且AC平分∠DAB,
∴∠PDA=90°,∠DAC=∠BAC,
∵∠PCA=∠PDA+∠DAC,∠PBC=∠ACB+∠BAC,
∴∠PCA=∠PBC,
∵∠BPC=∠CPA,
∴△PAC∽△PCB,
∴,
∴PC2=PA•PB;
(2)解:∵3AC=4BC,∴=
,
设PC=4k,PB=3k,则PA=3k+7,
∴(4k)2=3k(3k+7),
∴k=3(k=0舍去),
∴PC=12.
等边三角形ABC的边长为6,在AC,BC边上各取一点E,F,连结AF,BE相交于点P.
(1)若AE=CF.
①求证:AF=BE,并求∠APB的度数.
②若AE=2,试求AP•AF的值.
(2)若AF=BE,当点E从点A运动到点C时,直接写出点P经过的路径长.
正确答案
(1)①证明:∵△ABC为等边三角形,
∴AB=AC,∠C=∠CAB=60°,
又∵AE=CF,
在△ABE和△CAF中,,
∴△ABE≌△CAF(SAS),
∴AF=BE,∠ABE=∠CAF.
又∵∠APE=∠BPF=∠ABP+∠BAP,
∴∠APE=∠BAP+∠CAF=60°.
∴∠APB=180°-∠APE=120°.
②∵∠=∠APE=60°,∠=∠,∴△∽△,
∴,即
,∴AP•AF=12
(2)若,有或两种情况.
①当AE=CF时,点P的路径是一段弧,由题目不难看出当E为AC的中点的时候,点P经过弧AB的中点,此时△ABP为等腰三角形,且∠ABP=∠BAP=30°,
∴∠AOB=120°,
又∵AB=6,
∴OA=2,
点P的路径是l==
.
②当AE=BF时,点P的路径就是过点C向AB作的垂线段的长度.
∵等边三角形ABC的边长为6,∴点P的路径为:=3
.
∴点经过的路径长为或3
.
解析
(1)①证明:∵△ABC为等边三角形,
∴AB=AC,∠C=∠CAB=60°,
又∵AE=CF,
在△ABE和△CAF中,,
∴△ABE≌△CAF(SAS),
∴AF=BE,∠ABE=∠CAF.
又∵∠APE=∠BPF=∠ABP+∠BAP,
∴∠APE=∠BAP+∠CAF=60°.
∴∠APB=180°-∠APE=120°.
②∵∠=∠APE=60°,∠=∠,∴△∽△,
∴,即
,∴AP•AF=12
(2)若,有或两种情况.
①当AE=CF时,点P的路径是一段弧,由题目不难看出当E为AC的中点的时候,点P经过弧AB的中点,此时△ABP为等腰三角形,且∠ABP=∠BAP=30°,
∴∠AOB=120°,
又∵AB=6,
∴OA=2,
点P的路径是l==
.
②当AE=BF时,点P的路径就是过点C向AB作的垂线段的长度.
∵等边三角形ABC的边长为6,∴点P的路径为:=3
.
∴点经过的路径长为或3
.
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
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.
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,PA为圆O的切线,切点为A,直径BC⊥OP,连接AB交OP于点D,证明:
(Ⅰ)PA=PD;
(Ⅱ)PA•AC=AD•OC.
正确答案
证明:(Ⅰ)连结AC,
∵直径BC⊥OP,连接AB交PO于点D,BC是直径,
∴∠C+∠B=90°,∠ODB+∠B=90°,
∴∠C=∠ODB,
∵直线PA为圆O的切线,切点为A,
∴∠C=∠BAP,
∵∠ADP=∠ODB,∴∠BAP=∠ADP,
∴PA=PD.
(Ⅱ)连结OA,由(Ⅰ)得∠PAD=∠PDA=∠ACO,
∵∠OAC=∠ACO,∴△PAD∽△OCA,
∴,
∴PA•AC=AD•OC.
解析
证明:(Ⅰ)连结AC,
∵直径BC⊥OP,连接AB交PO于点D,BC是直径,
∴∠C+∠B=90°,∠ODB+∠B=90°,
∴∠C=∠ODB,
∵直线PA为圆O的切线,切点为A,
∴∠C=∠BAP,
∵∠ADP=∠ODB,∴∠BAP=∠ADP,
∴PA=PD.
(Ⅱ)连结OA,由(Ⅰ)得∠PAD=∠PDA=∠ACO,
∵∠OAC=∠ACO,∴△PAD∽△OCA,
∴,
∴PA•AC=AD•OC.
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