- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
选修4-1:几何证明选讲
已知:AB是⊙O的直径,BC是⊙O的切线,切点为B,OC平行于弦AD.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)设AB=2R,求证:AD•OC=2R2.
正确答案
证明:(Ⅰ)连接OD,∵OD=OA,∴∠OAD=∠ODA,
∵OC∥AD,∴∠OAD=∠BOC,∠DOC=∠ODA.
∴∠DOC=∠BOC,∵OD=OB,OC=OC,
∴△DOC≌△BOC.∴∠ODC=∠OBC.
∵BC是⊙O的切线,∴∠OBC=90°,∴∠ODC=90°,
∴DC是⊙O的切线.
(Ⅱ)连接BD,∵AB是⊙0的直径,∴∠ADB=90°,∴∠OBC=∠ADB.
∵∠OAD=∠BOC.∴△ADB∽△OBC.∴,
∴AD•OC=AB•OB=2R2.
解析
证明:(Ⅰ)连接OD,∵OD=OA,∴∠OAD=∠ODA,
∵OC∥AD,∴∠OAD=∠BOC,∠DOC=∠ODA.
∴∠DOC=∠BOC,∵OD=OB,OC=OC,
∴△DOC≌△BOC.∴∠ODC=∠OBC.
∵BC是⊙O的切线,∴∠OBC=90°,∴∠ODC=90°,
∴DC是⊙O的切线.
(Ⅱ)连接BD,∵AB是⊙0的直径,∴∠ADB=90°,∴∠OBC=∠ADB.
∵∠OAD=∠BOC.∴△ADB∽△OBC.∴,
∴AD•OC=AB•OB=2R2.
如图所示,MA为圆O的切线,A为切点,割线MC交圆O于B,C两点,MA=6,MB=3,AB=
,∠BAC的角平分线与BC和圆O分别交于点D,E.
(Ⅰ)求证:=
;
(Ⅱ)求AD和AE的长.
正确答案
解:(Ⅰ)∵MA为圆O的切线,
∴由弦切角定理可得∠MAB=∠ACM,
∵∠M=∠M,
∴△ABM∽△CAM,
∴=
∵∠BAC的角平分线与BC交于点D,
∴由角平分线定理可得=
,
∴=
;
(Ⅱ)连接AO,CE.
∵MA为圆O的切线,MBC是过点O的割线,
∴由切割线定理得MA2=MB•MC,
∵MA=6,MB=3,
∴62=3MC
∴MC=12,
∵MB=3,∴BC=9,
∵∠CAB=90°,
∴AC2+AB2=BC2=81,
由(1)知=
=
,
∴AC=,AB=
,
∵AE平分∠CAB,
∴∠CAE=∠EAB,
∵同弧所对的圆周角相等,∠E=∠ABD,
∴△ACE∽△ADB,
∴AD•AE=AB•AC=.
解析
解:(Ⅰ)∵MA为圆O的切线,
∴由弦切角定理可得∠MAB=∠ACM,
∵∠M=∠M,
∴△ABM∽△CAM,
∴=
∵∠BAC的角平分线与BC交于点D,
∴由角平分线定理可得=
,
∴=
;
(Ⅱ)连接AO,CE.
∵MA为圆O的切线,MBC是过点O的割线,
∴由切割线定理得MA2=MB•MC,
∵MA=6,MB=3,
∴62=3MC
∴MC=12,
∵MB=3,∴BC=9,
∵∠CAB=90°,
∴AC2+AB2=BC2=81,
由(1)知=
=
,
∴AC=,AB=
,
∵AE平分∠CAB,
∴∠CAE=∠EAB,
∵同弧所对的圆周角相等,∠E=∠ABD,
∴△ACE∽△ADB,
∴AD•AE=AB•AC=.
如图,已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分线,交BC的延长线于点D,延长DA交△ABC的外接圆于点F,连接FB,FC.
(1)求证:FB=FC;
(2)求证:FB2=FA•FD;
(3)若AB是△ABC外接圆的直径,且∠EAC=120°,BC=6,求AD的长.
正确答案
解:(1)因为∠EAC=∠ABC+∠ACB=∠ABC+∠BCF+∠ACF=∠ABC+∠BCF+∠ABF=∠BCF+∠FBC
又∠EAC=2∠FAB=2∠BCF
所以∠FCB=∠FBC,
所以FB=FC,(3分)
(2)因为在△FBA∽△FDB中,∠BFD是公共角,
由于同弦所对的圆周角相等,故∠FAB等于∠FCB,又由(1)∠FCB=∠FBC
故可得∠FBC=∠FAB
所以△FBA∽△FDB,所以,整理得FB2=FA•FD(6分)
(3)∠EAC=120°,所以∠BAC=60°
因为AB为直径,所以∠ACB=90°,
∴∠ABC=30°,
又∠DAC=60°,∠ACD=90°,可得∠ADC=30°
在直角三角形ABC中,由于BC=6,所以AC=
在直角三角形ADC中,可得(10分)
解析
解:(1)因为∠EAC=∠ABC+∠ACB=∠ABC+∠BCF+∠ACF=∠ABC+∠BCF+∠ABF=∠BCF+∠FBC
又∠EAC=2∠FAB=2∠BCF
所以∠FCB=∠FBC,
所以FB=FC,(3分)
(2)因为在△FBA∽△FDB中,∠BFD是公共角,
由于同弦所对的圆周角相等,故∠FAB等于∠FCB,又由(1)∠FCB=∠FBC
故可得∠FBC=∠FAB
所以△FBA∽△FDB,所以,整理得FB2=FA•FD(6分)
(3)∠EAC=120°,所以∠BAC=60°
因为AB为直径,所以∠ACB=90°,
∴∠ABC=30°,
又∠DAC=60°,∠ACD=90°,可得∠ADC=30°
在直角三角形ABC中,由于BC=6,所以AC=
在直角三角形ADC中,可得(10分)
如图,已知⊙O的直径AB=5,C为圆周上一点,BC=4,过点C作⊙O的切线l,过点A作l的垂线AD,垂足为D,则CD=______.
正确答案
解析
解:如图,连接OC,由题意DC是切线可得出OC⊥DC,再过过A作AE⊥OC于E,故有四边形AECD是矩形,可得AE=CD
又⊙O的直径AB=5,C为圆周上一点,BC=4,
∴AC=3
故S△AOC=S△ABC=
×
×4×3=3
又OC=,故
×AE=3
解得AE=
所以CD=
故答案为:.
如图,半径是
的ΘO中,AB是直径,MN是过点A的圆O的切线,AC,BD相交于点P,且∠DAN=30°,CP×PA=12,又PD>PB,则线段PD的长为______.
正确答案
4
解析
解:∵MN切圆O于A,∴∠B=∠DAN=30°,
∵AB是直径,可得∠ADB=90°,
∴AD=AB=
,且BD=
AD=7
又∵圆O中,PB×PD=CP×PA=12
∴设PD=x,可得x(7-x)=12,解之得x=3或4
∵PD>PB,∴PD=4(-3舍去)
故答案为:4
如图,已知PA是圆O的切线,切点为A,AC是圆O的直径,PC与圆O交于点B,PA=4,圆O的半径是
,那么PB=______.
正确答案
2
解析
解:∵PA是圆O的切线,切点为A,
∴PA⊥AC,得PC==
=8
再根据切割线定理,得PA2=PB×PC
∴16=PB×8,解之得PB=2
故答案为:2
如图,已知AB为⊙O的直径,CE⊥AB于点H,与⊙O交于点C、D,且AB=10,CD=8,DE=4,EF与⊙O切于点F,BF与HD交于点G.
(Ⅰ)证明:EF=EG;
(Ⅱ)求GH的长.
正确答案
(Ⅰ)证明:连接 AF、OE、OF,则A,F,G,H四点共圆
由EF是切线知OF⊥EF,∠BAF=∠EFG
∵CE⊥AB于点H,AF⊥BF,
∴∠FGE=∠BAF
∴∠FGE=∠EFG,
∴EF=EG…(5分)
(Ⅱ)解:∵OE2=OH2+HE2=OF2+EF2,
∴EF2=OH2+HE2-OF2=48,
∴EF=EG=4,
∴GH=EH-EG=8-4…(10分)
解析
(Ⅰ)证明:连接 AF、OE、OF,则A,F,G,H四点共圆
由EF是切线知OF⊥EF,∠BAF=∠EFG
∵CE⊥AB于点H,AF⊥BF,
∴∠FGE=∠BAF
∴∠FGE=∠EFG,
∴EF=EG…(5分)
(Ⅱ)解:∵OE2=OH2+HE2=OF2+EF2,
∴EF2=OH2+HE2-OF2=48,
∴EF=EG=4,
∴GH=EH-EG=8-4…(10分)
在⊙O中,直径AB,CD互相垂直,BE切⊙O于B,且BE=BC,CE交AB于F,交⊙O于M,连结MO并延长,交⊙O于N,则下列结论中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A错,F显然不是弦的平分点;
B错,F不是半径的中点;
C错,M点平分应为45°;
D对,∵BE为圆O的切线,∴BE⊥AB,
∵CD⊥AB,∴BE∥CD,
∴∠BEF=∠DCF,
∵BC=BE,
∴∠BCE=∠BEF,
∴∠BCE=∠DCF,
∵OC=OM,
∴∠DCF=∠CMN,
∴∠BCE=∠CMN,
∴BC∥MN.
故选D.
如图,△ABO三边上的点C、D、E都在⊙O上,已知AB∥DE,AC=CB.
(l)求证:直线AB是⊙O的切线;
(2)若AD=2,且tan∠ACD=,求⊙O的半径r的长.
正确答案
(1)证明:如图所示,连接OC.
∵AB∥DE,∴,∵OD=OE,∴OA=OB.∵AC=CB,∴OC⊥AB.∴直线AB是EO的切线.
(2)解:延长AO交⊙O于点F,连接CF.由(1)可得∠ACD=∠F.
∵tan∠ACD=,∴tan∠F=
.
∵△ACD∽△AFC,
∴,
而AD=2,∴AC=4.
由切割线定理可得:AC2=AD•(AD+2r),
∴42=2×(2+2r),解得r=3.
解析
(1)证明:如图所示,连接OC.
∵AB∥DE,∴,∵OD=OE,∴OA=OB.∵AC=CB,∴OC⊥AB.∴直线AB是EO的切线.
(2)解:延长AO交⊙O于点F,连接CF.由(1)可得∠ACD=∠F.
∵tan∠ACD=,∴tan∠F=
.
∵△ACD∽△AFC,
∴,
而AD=2,∴AC=4.
由切割线定理可得:AC2=AD•(AD+2r),
∴42=2×(2+2r),解得r=3.
如图,BD是半圆O的直径,A在BD的延长线上,AC与半圆相切于点E,AC⊥BC,若
,AE=6,则EC=______.
正确答案
3
解析
解:连结OE,
∵AC与半圆相切于点E,∴OE⊥AC,
又∵AC⊥BC,∴OE∥BC.
由切割线定理,得AE2=AD•AB,即36=,解得AB=
,
因此,半圆的直径BD=,AO=BD=
.
可得,所以AC=
=9,EC=AC-AE=3.
故答案为:3
(2015•金凤区校级一模)如图,CD为△ABC外接圆的切线,AB的延长线交直线CD于点D,E,F分别为弦AB与弦AC上的点,且BC•AE=DC•AF,B,E,F,C四点共圆.
(Ⅰ)证明:CA是△ABC外接圆的直径;
(Ⅱ)若DB=BE=EA,求过B,E,F,C四点的圆的面积与△ABC外接圆面积的比值.
正确答案
(I)证明:∵CD为△ABC外接圆的切线,
∴∠BCD=∠A,由题设知:=
,
故△CDB∽△AEF,∴∠DBC=∠EFA.
∵B,E,F,C四点共圆,
∴∠CFE=∠DBC,故∠EFA=∠CFE=90°
∴∠CBA=90°,因此CA是△ABC外接圆的直径.
(2)解:连接CE,
∵∠CBE=90°,
∴过B,E,F,C四点的圆的直径为CE,
由DB=BE,有CE=DC,
又BC2DB•BA=2DB2,∴CA2=4DB2+BC2=6DB2,
而DC2=DB•DA=3DB2,
故B,E,F,C四点的圆的面积与△ABC的外接圆面积的比值为.
解析
(I)证明:∵CD为△ABC外接圆的切线,
∴∠BCD=∠A,由题设知:=
,
故△CDB∽△AEF,∴∠DBC=∠EFA.
∵B,E,F,C四点共圆,
∴∠CFE=∠DBC,故∠EFA=∠CFE=90°
∴∠CBA=90°,因此CA是△ABC外接圆的直径.
(2)解:连接CE,
∵∠CBE=90°,
∴过B,E,F,C四点的圆的直径为CE,
由DB=BE,有CE=DC,
又BC2DB•BA=2DB2,∴CA2=4DB2+BC2=6DB2,
而DC2=DB•DA=3DB2,
故B,E,F,C四点的圆的面积与△ABC的外接圆面积的比值为.
如图,OA和OB是⊙O的半径,且OA⊥OB,P是OA上任意一点,BP的延长线交⊙O于Q,过作⊙O的切线交OA延长线于R,RP=2,则RQ=______.
正确答案
2
解析
解:连接OQ,如图所示:
∵OQ=OB
∴∠OQB=∠OBQ
∵RQ为圆O的切线,OA⊥OB
∴∠BPO=90°-∠OBQ,∠BQR=90°-∠OQB
∴∠BPO=∠QPR=∠BQR,
即△RPQ为等腰三角形
∴RP=RQ,
由题意知RP=2,则RQ=2.
故答案为:2.
选修4-1:几何证明选讲
锐角三角形ABC内接于⊙O,∠ABC=60°,∠BAC=40°.作OE⊥AB交劣弧于点E,连接EC,求∠OEC.
正确答案
解:连接OC.如图所示,
∵∠ABC=60°,∠BAC=40°,∴∠ACB=80°.
∵OE⊥AB,
∴E为的中点,∴
和
的度数均为80°.
∴∠EOC=80°+80°=160°.
∴∠OEC=10°.
解析
解:连接OC.如图所示,
∵∠ABC=60°,∠BAC=40°,∴∠ACB=80°.
∵OE⊥AB,
∴E为的中点,∴
和
的度数均为80°.
∴∠EOC=80°+80°=160°.
∴∠OEC=10°.
如图△ABC是圆O的内接三角形,PA是圆O的切线,A为切点,PB交AC于点E,交圆O于点D,若PE=PA,∠ABC=45°,且PD=2,BD=6,则AC=______.
正确答案
5
解析
解:∵PD=2,BD=6,∴PB=PD+BD=8,
由切割线定理得PA2=PD•PB=16,
∴PA=4,
又∵PE=PA,∴PE=4,
又∠PAC=∠ABC=45°,
∴AE=4,
又DE=PE-PD=2,BE=BD-DE=4,
由相交弦定理可得:AE•CE=BE•ED=8,
∴CE=,
∴AC=AE+CE=5,
故答案:.
如图,AB是⊙O的直径,CB与⊙O相切于点B,E为线段BC上一点,连接AC,连接AE,分别交⊙O于D,G两点,连接DG交CB于点F.
(Ⅰ)求证:C,D,E,G四点共圆.;
(Ⅱ)若F为EB的三等分点且靠近E,GA=3GE,求证:CE=EB.
正确答案
(Ⅰ)证明:连接BD,则∠AGD=∠ABD,
∵∠ABD+∠DAB=90°,∠C+∠CAB=90°
∴∠C=∠AGD,
∴∠C+∠DGE=180°,
∴C,E,G,D四点共圆.…..(5分)
(Ⅱ)解:设GE=x,GA=3x,
由切割线定理EG•EA=EB2,则EB=2x,
又F为EB三等分,所以EF=,FB=
,
又FE•FC=FG•FD,FG•FD=FB2,
∴FC=,CE=2x,即CE=EB.…(10分)
解析
(Ⅰ)证明:连接BD,则∠AGD=∠ABD,
∵∠ABD+∠DAB=90°,∠C+∠CAB=90°
∴∠C=∠AGD,
∴∠C+∠DGE=180°,
∴C,E,G,D四点共圆.…..(5分)
(Ⅱ)解:设GE=x,GA=3x,
由切割线定理EG•EA=EB2,则EB=2x,
又F为EB三等分,所以EF=,FB=
,
又FE•FC=FG•FD,FG•FD=FB2,
∴FC=,CE=2x,即CE=EB.…(10分)
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