- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AB=20,过C作△ABC的外接圆的切线CD,BD⊥CD,BD与外接圆交于点E,求DE的长.
正确答案
5
延长BA交切线CD于M.因为∠C=90°,
所以AB为直径,所以半径为10.连结OC,则OC⊥CD,且OC∥BD.
因为∠OAC=60°,所以∠AOC=60°,∠OBE=60°,
即BE=OB=10且∠M=30°.
所以OM=2OC=20,所以AM=10.
所以BD=(AM+AB)=
=15,
即DE=BD-BE=15-10=5.
如图所示,在△ABC中,I为△ABC的内心,AI交BC于D,交△ABC外接圆于E.
求证:(1)IE=EC;
(2)IE2=ED·EA.
正确答案
见解析
证明 (1)连接IC,∵I为内心,
∴∠3=∠4,∠1=∠2.
∵∠1=∠5,∴∠2=∠5.
∴∠3+∠2=∠4+∠5,
∴∠EIC=∠ECI.∴IE=CE.
(2)∵∠E=∠E,∠2=∠5,
∴△ECD∽△EAC,∴=
,
∴CE2=AE·DE,∴IE2=AE·ED.
(本小题满分10分)
如图,已知与圆
相切于点
,经过点
的割线
交圆
于点
、
,
的平分线分别交
、
于点
、
.
求证:(1) .
(2) 若求
的值.
正确答案
:(1)略 (2)=
试题分析:解:(1)∵ PA是切线,AB是弦,
∴∠BAP=∠C, ………2分
又∵∠APD=∠CPE,
∴∠BAP+∠APD=∠C+∠CPE,
∵∠ADE=∠BAP+∠APD,
∠AED=∠C+∠CPE, ………4分
∴∠ADE=∠AED. ………5分
(2)由(1)知∠BAP=∠C, 又∵∠APC=∠BPA,
∴△APC∽△BPA, ∴, ………7分
∵ AC="AP," ∴∠APC=∠C=∠BAP,
由三角形内角和定理可知,∠APC+∠C+∠CAP=180°,
∵ BC是圆O的直径,∴∠BAC="90°," ∴∠APC+∠C+∠BAP=180°-90°=90°,
∴∠C=∠APC=∠BAP=×90°=30°.………9分
在Rt△ABC中,=
, ∴
=
.………10分
点评:此类题目常涉及的图形有圆、切线和三角形。在解决此类题目时,常要找出两个相似三角形。
(本小题满分12分)在△ABC中, 若I是△ABC的内心, AI的延长线交BC于D, 则有称之为三角形的内角平分线定理, 现已知AC=2, BC=3, AB=4, 且
, 求实数
及
的值.
正确答案
解:="2 "
………………………2分
…………………………………6分
又
=2
=
…………………………………8分
又,且向量
不共线
……………12分
略
(二)选做题(14~15题,考生只能从中选做一题)
(几何证明选讲选做题)如图,是⊙
的直径,
是
延长线上的一点,过
作⊙
的切线,切点为
,
,若
,则⊙
的直径
.
正确答案
4
略
如图,在△ABC中,∠B=90°,以AB为直径的圆O交AC于D,过点D作圆O的切线交BC于E,AE交圆O于点F.求证:
(1)E是BC的中点;
(2)AD·AC=AE·AF.
正确答案
(1)见解析(2)见解析
(1)连结BD,因为AB为圆O的直径,所以BD⊥AC.又∠B=90°,所以CB切圆O于点B且ED切圆O于点D,因此EB=ED,所以∠EBD=∠EDB,∠CDE+∠EDB=90°=∠EBD+∠C,所以∠CDE=∠C,得ED=EC,因此EB=EC,即E是BC的中点.
(2)连结BF,显然BF是Rt△ABE斜边上的高,可得△ABE∽△AFB,于是有,
即AB2=AE·AF,同理可得AB2=AD·AC,
所以AD·AC=AE·AF.
如图,点B在圆O上,M为直径AC上一点,BM的延长线交圆O于N,∠BNA=45°,若圆O的半径为2,OA=
OM,求MN的长.
正确答案
2
∵∠BNA=45°,∴∠BOA=90°.∵OM=2,BO=2,∴BM=4.∵BM·MN=CM·MA=(2
+2)(2
-2)=8,∴MN=2.
(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲
如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,∠BAC的平分线AD交⊙O于D,DE⊥AC,交AC的延长线于点E,OE交AD于点F。
正确答案
证明:(Ⅰ)连接OD,可得
OD∥AE----------------------------------------3分
又
DE是⊙
的切线.----------------- ------------5分
(Ⅱ)过D作于H,则有
.------------------6分
设,则
--------------------------8分
由∽
可得
又∽
,
--------------10分
略
(几何证明选讲选做题)如图所示,AC和AB分别是圆O的切线,B、C 为切点,且OC = 3,AB = 4,延长AO到D点,则△ABD的面积是___________.
正确答案
略
选做题(10分.请考生必须在22、23题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分)
22.(本小题满分10分)
选修4-1:几何证明选讲
在中,AB=AC,过点A的直线与其外接圆交于点P,交BC延长线于点D。
(1)求证:;
(2)若AC=3,求的值。
正确答案
解:(1),~,
又 (5分)
(2)~,
略
如图,圆O的半径OB垂直于直径AC,M为AO上一点,BM的延长线交圆O于N,点是线段
延长线上一点,连接PN,且满足
(Ⅰ)求证:是圆O的切线;
(Ⅱ)若圆O的半径为,OA=
OM,求MN的长.
正确答案
(Ⅰ)见解析(Ⅱ) 2
(Ⅰ)证明:如图,连接ON,∵,则
, 2分
又,则
.
,∴
, 4分
∴,故
是圆O的切线; 5分
(Ⅱ) .在
△BOM中,
,,延长BO交圆O于点D,连接DN,由条件知△BOM∽△BND,于是
,
,即MN=BN-BM=6-4=2. 10分
【命题意图】本题考察切线的判定定理、三角形相似等基础知识,意在考察学生推理证明和逻辑思维能力.
如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD,垂足为E,∠ABC=45°,过E作AD的垂线交AD于F,交BC于G,过E作AD的平行线交AB于H.求证:FG2=AF·DF+BG·CG+AH·BH.
正确答案
见解析
因为AC⊥BD,故△AED、△BEC都是直角三角形.
又EF⊥AD,EG⊥BC,
由射影定理可知AF·DF=EF2,
BG·CG=EG2.
又FG2=(FE+EG)2=FE2+EG2+2FE·EG=AF·DF+BG·CG+2FE·EG,∠ABC=45°,如图,过点H、A分别作直线HM、AN与BC垂直,易知,AH=FE,BH=
EG,故AH·BH=2EF·EG.所以
FG2=AF·DF+BG·CG+2FE·EG=AF·DF+BG·CG+AH·BH.
已知:如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,DE⊥AC于E,DF⊥BC于F.求证:AE·BF·AB=CD3.
正确答案
见解析
证明:∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴CD2=AD·BD,故CD4=AD2·BD2.
又在Rt△ADC中,DE⊥AC,
Rt△BDC中,DF⊥BC,
∴AD2=AE·AC,BD2=BF·BC.
∴CD4=AE·BF·AC·BC.
∵AC·BC=AB·CD,
∴CD4=AE·BF·AB·CD,即AE·BF·AB=CD3.
如图,在矩形ABCD中,AB>·AD,E为AD的中点,连结EC,作EF⊥EC,且EF交AB于F,连结FC.设
=k,是否存在实数k,使△AEF、△ECF、△DCE与△BCF都相似?若存在,给出证明;若不存在,请说明理由.
正确答案
假设存在实数k的值,满足题设.
①先证明△AEF∽△DCE∽△ECF.因为EF⊥EC,
所以∠AEF=90°-∠DEC=∠DCE.
而∠A=∠D=90°,故△AEF∽△DCE.
故得.又DE=EA,所以
.
又∠CEF=∠EAF=90°,所以△AEF∽△ECF.
②再证明可以取到实数k的值,使△AEF∽△BCF,
由于∠AFE+∠BFC≠90°,故不可能有∠AFE=∠BFC,
因此要使△AEF∽△BCF,应有∠AFE=∠BFC,
此时,有,又AE=
BC,故得AF=
BF=
AB.
由△AEF∽△DCE,可知,
因此,AB2,所以
,求得k=
.
可以验证,当k=时,这四个三角形都是有一个锐角等于60°的直角三角形,故它们都相似.
已知:如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,过点D作AC的平行线DE,交BA的延长线于点E.求证:
(1)△ABC≌△DCB;
(2)DE·DC=AE·BD.
正确答案
(1)见解析(2)见解析
证明:(1)∵四边形ABCD是等腰梯形,∴AC=DB.
∵AB=DC,BC=CB,∴△ABC≌△BCD.
(2)∵△ABC≌△BCD,
∴∠ACB=∠DBC,∠ABC=∠DCB,
∵AD∥BC,∴∠DAC=∠ACB,∠EAD=∠ABC.
∵ED∥AC,∴∠EDA=∠DAC,
∴∠EDA=∠DBC,∠EAD=∠DCB.
∴△ADE∽△CBD.
∴DE∶BD=AE∶CD,
∴DE·DC=AE·BD.
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