- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
(几何证明选讲选做题)
如图,已知与圆
相切于
,半径
,
交
于
,
,
,则
** .
正确答案
略
如图,E是圆O内两弦AB和CD的交点,过AD延长线上一点F作圆O的切线FG,G为切点,已知EF=FG.
求证:(1);(2)EF//CB.
正确答案
(1)证明过程详见解析(2)证明过程详见解析
试题分析:本题考查切割线定理、三角形相似、同弧所对的圆周角相等、同位角相等等基础知识,考查学生的逻辑推理能力、转化能力.第一问,利用切割线定理得到FG2=FA·FD,利用已知的等量关系代换式子中的FG,即得到△FED与△EAF中边的比例关系,再由于2个三角形有一个公共角,所以得到2个三角形相似;第二问,由第一问的相似得∠FED=∠FAE,利用同弧所对的圆周角相等得∠FAE=∠DAB=∠DCB,即∠FED=∠BCD,利用同位角相等得EF∥CB.
试题解析:(1)由切割线定理得FG2=FA·FD.
又EF=FG,所以EF2=FA·FD,即.
因为∠EFA=∠DFE,所以△FED∽△EAF. 6分
(2)由(1)得∠FED=∠FAE.
因为∠FAE=∠DAB=∠DCB,
所以∠FED=∠BCD,所以EF∥CB. 10分
如图,点是以线段
为直径的圆
上一点,
于点
,过点
作圆
的切线,与
的延长线交于点
,点
是
的中点,连结
并延长与
相交于点
,延长
与
的延长线相交于点
.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求证:是圆
的切线.
正确答案
(Ⅰ)详见试题解析;(Ⅱ)详见试题解析.
试题分析:(Ⅰ)由,
可得
,从而可得
通过等量代换及题设“点是
的中点”可得
.
(Ⅱ)目标是要证是直角,连结
便可看出只要证得
是等腰三角形即可.
显然是等腰三角形。因为直径上的圆周角是直角,
,所以
是直角三角形. 由(Ⅰ)得
所以
,从而本题得证.
试题解析:证明:(Ⅰ) 是圆
的直径,
是圆
的切线,
.又
,
.
可以得知,
.
.
.
是
的中点,
.
. 5分
(Ⅱ)连结.
是圆
的直径,
.
在中,由(Ⅰ)得知
是斜边
的中点,
.
.
又,
.
是圆
的切线,
,
是圆
的切线. 10分
如图,在正△ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,且BD=BC,CE=
CA,AD,BE相交于点P,求证:
(1)P,D,C,E四点共圆;
(2)AP⊥CP.
正确答案
(1)见解析(2)见解析
(1)在正△ABC中,由BD=BC,
CE=CA,可得△ABD≌△BCE,
∴∠ADB=∠BEC,
∴∠ADC+∠BEC=180°,
∴P,D,C,E四点共圆.
(2)如图,连结DE,在△CDE中,CD=2CE,∠ACD=60°,
由正弦定理知∠CED=90°,
由P,D,C,E四点共圆知,∠DPC=∠DEC,
∴AP⊥CP.
如图,梯形ABCD内接于⊙O,AD∥BC,过点C作⊙O的切线,交BD的延长线于点P,交AD的延长线于点E.
(1)求证:AB2=DE·BC;
(2)若BD=9,AB=6,BC=9,求切线PC的长.
正确答案
(1)见解析(2)
(1)∵AD∥BC,∴.∴AB=CD,∠EDC=∠BCD.
又PC与⊙O相切,∴∠ECD=∠DBC.∴△CDE∽△BCD.∴.
∴CD2=DE·BC,即AB2=DE·BC.
(2)由(1)知,DE==4,∵AD∥BC,∴△PDE∽△PBC,∴
又∵PB-PD=9,∴PD=
,PB=
.∴PC2=PD·PB=
·
=
.∴PC=
.
如图所示,四边形ABCD内接于⊙O,AD∶BC=1∶2,AB=35,PD=40,则过点P的⊙O的切线长是________.
正确答案
60
由圆内接四边形的性质定理,可得△PAD∽△PCB.∴=
.∴
=
,即
=
,解得PA=45.若设过点P的⊙O的切线长为x,则x2=PA·PB=45×80,∴x=60.
如图,在△ABC中,CD是∠ACB的角平分线,△ADC的外接圆交BC于点E,AB=2AC
(1)求证:BE=2AD;
(2)当AC=3,EC=6时,求AD的长.
正确答案
(1)详见解析 (2)
试题分析:(1)连接,因为
是圆的内接四边形,所以
,能够得到线段的比例关系,由此能够证明
(2)由条件得,设
,根据割线定理得
,即
,由此能求出
.
(1)连接,因为
是圆内接四边形,所以
又∽
,即有
又因为,可得
因为是
的平分线,所以
,
从而; 5分
(2)由条件知,设
,
则,根据割线定理得
,
即即
,
解得或
(舍去),则
10分
(选修4—1:平面几何
如图,Δ是内接于⊙O,
,
直线切⊙O于点
,弦
,
与相交于点
.
(1)求证:Δ≌Δ
;
(2)若,求
.
正确答案
解:(Ⅰ)在ΔABE和ΔACD中,
∵ ∠ABE=∠ACD………………2分
又,∠BAE=∠EDC ∵BD//MN ∴∠EDC=∠DCN
∵直线是圆的切线,∴∠DCN=∠CAD ∴∠BAE=∠CAD
∴ΔΔ
(角、边、角)……………………………5分
(Ⅱ)∵∠EBC=∠BCM ∠BCM=∠BDC
∴∠EBC=∠BDC=∠BAC BC=CD=4
又 ∠BEC=∠BAC+∠ABE=∠EBC+∠ABE=∠ABC=∠ACB
∴ BC="BE=4 " ……………………………8分
设AE=,易证 ΔABE∽ΔDEC
∴又
∴……………………………10分
略
如图,⊙的直径
,
是
延长线上的一点,过
点作⊙
的切线,切点为
,连接
,若
,
.
正确答案
试题分析:连接,则有
,又
,则有
,从而有
,且
(
),所以易求得
(
).
如图,四边形ABCD内接于圆,BD是圆
的直径,
于点E,DA平分
.
(1)证明:AE是圆的切线;
(2)如果,
,求CD.
正确答案
(1)证明过程详见解析;(2).
试题分析:本题主要考查三角形相似、内错角相等、弦切角相等、切割线定理等基础知识,考查学生的逻辑推理能力、转化能力.第一问,连结OA,利用OA,OD都是半径,得∠OAD=∠ODA,利用传递性∠ODA=∠ADE,得∠ADE=∠OAD,利用内错角相等,得OA∥CE,所以,所以AE为圆O的切线;第二问,利用第一问的分析得△ADE∽△BDA,所以
,即BD=2AD,所以在
中,得
,利用弦切角相等得
,在
中,求出DE的长,再利用切割线定理得CD的长.
(1)连结OA,则OA=OD,所以∠OAD=∠ODA,
又∠ODA=∠ADE,所以∠ADE=∠OAD,所以OA∥CE.
因为AE⊥CE,所以OA⊥AE.
所以AE是⊙O的切线. 5分
(2)由(1)可得△ADE∽△BDA,
所以,即
,则BD=2AD,
所以∠ABD=30°,从而∠DAE=30°,
所以DE=AEtan30°=.
由切割线定理,得AE2=ED·EC,
所以,所以
. 10分
如图,已知PA与⊙O相切,A为切点,PBC为割线,D为⊙O上一点,AD、BC相交于点E.
(1)若AD=AC,求证:AP∥CD;
(2)若F为CE上一点使得∠EDF=∠P,已知EF=1,EB=2,PB=4,求PA的长.
正确答案
(1)若AD=AC,AP∥CD;(2) PA=6.
(1)∵PA是⊙O的切线,AD是弦,
∴∠PAD=∠ACD.
∵AD=AC,∴∠ADC=∠ACD,
∴∠PAD=∠ADC,
∴AP∥CD.
(2)∵∠EDF=∠P,又∠DEF=∠PEA,
∴△DEF△PEA,有
=
,
即EF·EP=EA·ED.而AD、BC是⊙O的相交弦,
∴EC·EB=EA·ED,
故EC·EB=EF·EP,
∴EC==
=3.
由切割线定理有PA2=PB·PC=4×(3+2+4)=36,
∴PA=6.
如图1,在平面直角坐标系中,边长为1的正方形OABC的顶点B在轴的正半轴上,O为坐标原点.现将正方形OABC绕O点按顺时针方向旋转.
(1)当点A第一次落到轴正半轴上时,求边BC在旋转过程中所扫过的面积;
(2)若线段AB与轴的交点为M(如图2),线段BC与直线
的交点为N.设
的周长为
,在正方形OABC旋转的过程中
值是否有改变?并说明你的结论;
(3)设旋转角为,当
为何值时,
的面积最小?求出这个最小值, 并求出此时△BMN的内切圆半径.
正确答案
(1)S=
(2) 的周长为定值2. (3)
.
此题主要考查了一次函数的综合应用以及根的判别式、全等三角形的判定与性质、扇形面积求法等知识,利用图形旋转的变化规律得出对应边之间关系是解题关键
(1)根据正方形的性质得出∠AOB=∠BOC=45°,BO=,再利用S=S扇形OBB′+S△OC′B′-S△OCB-S扇形OCC′=S扇形OBB′-S扇形OCC′求出即可;
(2)首先延长BA交直线y=-x于E点,Rt△AEO≌Rt△CNO,得出AE=CN,OE=ON,进而得出△MOE≌△MON,得出ME=MN,进而得出l的值不变;
(3)设MN=m,AM=t.由(2)知,在Rt△MNB中,MN2=MB2+NB2,利用 MN+MB+NB=2,得出m2=(1-t)2+(2-m-1+t)2,即可得出m的取值范围,即可得出,△OMN的面积最小值,再利用直角三角形内切圆半径求法得出答案即可
解:(1)设旋转后C在、B在
、A在
.
S= ………….4分
(2)延长BA交直线于E点,在
与
中,
所以
所以
又所以
所以故
的周长为定值2.…..10分
(3)因为,
设由(2)知,在
中,
因为 ,所以
,得:
因为,所以
(舍去)或
所以的最小值为
. …….13分
此时△="0" ∴ ∴A为ME的中点.
又因为所以OA是
的平分线,
所以. ……15分
在中,
设
的内切圆半径为r,所以
. ……18分
(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲
如图,AB、CD是圆的两条平行弦,BE//AC,BE交CD于E、交圆于F,过A点的切线交DC的延长线于P,PC=ED=1,PA=2.
(I)求AC的长;
(II)求证:BE=EF.
正确答案
(I);(II)见解析
(1)由PA是圆的切线结合切割线定理得比例关系,求得PD,再由角相等得三角形相似:△PAC∽△CBA,从而求得AC的长;
(2)欲求证:“BE=EF”,可先分别求出它们的值,比较即可,求解时可结合圆中相交弦的乘积关系.
解:(I),
, …………(2分)
又,
,
, …………(4分)
,
…………(5分)
(II),
,而
, …………(8分)
,
. …………(10分)
如图,直线与圆
相切于
,割线
经过圆心
,弦
于点
,
,
,则
___.
正确答案
.
试题分析:由切割线定理得,因此
,即圆
的直径为
,连接
,由
,
,
,
,因此
,由于
是圆
的直径,则
,由勾股定理得
,因此
,
,由等面积法得
.
(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲
如图,在△ABC中,∠ABC=90°,以BC为直径的圆O交
AC于点D,设E为AB的中点.
(1)求证:直线DE为圆O的切线;
(2)设CE交圆O于点F,求证:CD·CA=CF·CE.
正确答案
略
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