- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,以AC为直径的圆交AB于D,则AD的长为( )
正确答案
解析
解:连接CD,
∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB=5,
∵AC为直径,
∴CD⊥AB,
∴CD==
,
∴AD==
.
故选C.
如图所示,AB是⊙O直径,OD⊥弦BC于点F,且交⊙O于点E,若∠AEC=∠ODB.
(1)判断直线BD和⊙O的位置关系,并给出证明;
(2)当AB=10,BC=8时,求BD的长.
正确答案
证明:(1)直线BD和⊙O相切(1分)
∵∠AEC=∠ODB,∠AEC=∠ABC
∴∠ABC=∠ODB(2分)
∵OD⊥BC
∴∠DBC+∠ODB=90°(3分)
∴∠DBC+∠ABC=90°
∴∠DBO=90°(4分)
∴直线BD和⊙O相切.(5分)
(2)连接AC
∵AB是直径
∴∠ACB=90°(6分)
在Rt△ABC中,AB=10,BC=8
∴
∵直径AB=10
∴OB=5.(7分)
由(1),BD和⊙O相切
∴∠OBD=90°(8分)
∴∠ACB=∠OBD=90°
由(1)得∠ABC=∠ODB,
∴△ABC∽△ODB(9分)
∴
∴,解得BD=
.(10分)
解析
证明:(1)直线BD和⊙O相切(1分)
∵∠AEC=∠ODB,∠AEC=∠ABC
∴∠ABC=∠ODB(2分)
∵OD⊥BC
∴∠DBC+∠ODB=90°(3分)
∴∠DBC+∠ABC=90°
∴∠DBO=90°(4分)
∴直线BD和⊙O相切.(5分)
(2)连接AC
∵AB是直径
∴∠ACB=90°(6分)
在Rt△ABC中,AB=10,BC=8
∴
∵直径AB=10
∴OB=5.(7分)
由(1),BD和⊙O相切
∴∠OBD=90°(8分)
∴∠ACB=∠OBD=90°
由(1)得∠ABC=∠ODB,
∴△ABC∽△ODB(9分)
∴
∴,解得BD=
.(10分)
如图,过圆O外一点M作它的一条切线,切点为A,过A作直线AP垂直直线OM,垂足为P;N为线段AP上一点,直线NB垂直直线ON,且交圆O于B点;过B点的切线交直线ON于K,则∠OKM=______.
正确答案
90°
解析
解:因为BK是圆O的切线,BN⊥OK.
有OB2=ON•OK,又OB=OA,
所以OP•OM=ON•OK,
即.
又∠NOP=∠MOK,
所以△ONP∽△OMK,故∠OKM=∠OPN=90°.
故填:90°.
如图,⊙O的半径OB垂直于直径AC,D为AO上一点,BD的延长线交⊙O于点E,过E点的圆的切线交CA的延长线于P.求证:PD2=PA•PC.
正确答案
证明:连接OE,∵PE切⊙O于点E,∴∠OEP=90°,∴∠OEB+∠BEP=90°,
∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB,
∵OB⊥AC于点O,∴∠OBE+∠BDO=90°.
故∠BEP=∠BDO=∠PDE,PD=PE,
又∵PE切⊙O于点E,∴PE2=PA•PC,
PD2=PA•PC.
解析
证明:连接OE,∵PE切⊙O于点E,∴∠OEP=90°,∴∠OEB+∠BEP=90°,
∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB,
∵OB⊥AC于点O,∴∠OBE+∠BDO=90°.
故∠BEP=∠BDO=∠PDE,PD=PE,
又∵PE切⊙O于点E,∴PE2=PA•PC,
PD2=PA•PC.
如图,⊙O的半径R=5,P是弦BC延长线上的一点,过P点作⊙O的切线,切点为A,若PC=1,PA=3,则圆心O到弦BC的距离是______.
正确答案
3
解析
解:由切割线定理得PA2=PC•PB,
从而PB=9,BC=8
则圆心O到弦BC的距离是
故答案为:3
如图,从圆O外一点A引圆的切线AD和割线ABC,已知AD=4
,AC=8,圆心O到直线AC的距离为
,则圆O的面积为______.
正确答案
9π
解析
解:∵AD为圆O的切线,ABC为圆O的割线
由切割线定理得:
AD2=AB•AC
即8AB=(4)2,
∴AB=4,BC=AC-AB=4,
设圆O的半径为r,
由于圆心O到AC的距离为,BC=4,
故r2=()2+22=9,即r=3,
则圆的面积为9π.
故答案为:9π.
(几何证明选讲)
如图,AD是⊙O的直径,AB是⊙O的切线,M,N是圆上两点,直线MN交AD的延长线于点C,交⊙O的切线于B,BM=MN=NC=1,求AB的长和⊙O的半径.
正确答案
解:∵AD是⊙O的直径,AB是⊙O的切线,直线BMN是⊙O的割线,
∴∠BAC=90°,AB2=BM•BN.
∵BM=MN=NC=1,∴2BM2=AB2,
∴AB=.
在Rt△BAC中,可得AB2+AC2=BC2,
∴2+AC2=9,AC=.
∵CN•CM=CD•CA,
∴2=CD•,∴CD=
.
∴⊙O的半径为(CA-CD)=
.
解析
解:∵AD是⊙O的直径,AB是⊙O的切线,直线BMN是⊙O的割线,
∴∠BAC=90°,AB2=BM•BN.
∵BM=MN=NC=1,∴2BM2=AB2,
∴AB=.
在Rt△BAC中,可得AB2+AC2=BC2,
∴2+AC2=9,AC=.
∵CN•CM=CD•CA,
∴2=CD•,∴CD=
.
∴⊙O的半径为(CA-CD)=
.
如图,△ABC的内切圆I与边AB、AC分别切于点D、E,O为△BCI的外心.证明:∠ODB=∠OEC.
正确答案
证明:由O是△BCI的外心,知∠BOI=2∠BCI=∠BCA.同理,∠COI=∠CBA.
则∠BOC=∠BOI+∠COI=∠BCA+∠CBA=180°-∠BAC.
于是,A,B,O,C 四点共圆.
由OB=OC,知∠BAO=∠CAO.
因为AD=AE,AO=AO,
所以,△OAD≌△OAE.因此,∠ODA=∠OEA.
故∠ODB=∠OEC.
解析
证明:由O是△BCI的外心,知∠BOI=2∠BCI=∠BCA.同理,∠COI=∠CBA.
则∠BOC=∠BOI+∠COI=∠BCA+∠CBA=180°-∠BAC.
于是,A,B,O,C 四点共圆.
由OB=OC,知∠BAO=∠CAO.
因为AD=AE,AO=AO,
所以,△OAD≌△OAE.因此,∠ODA=∠OEA.
故∠ODB=∠OEC.
如图所示,O是△ABC的内心,∠BOC=100°,则∠BAC=______度.
正确答案
解:∵OB、OC是∠ABC、∠ACB的角平分线,
∴∠OBC+∠OCB=180°-100°=80°,而∠OBC+∠OCB=(∠ABC+∠ACB)=80°,
∴∠ABC+∠ACB=160°,
∴∠BAC=180°-160°=20°.
故答案为20.
解析
解:∵OB、OC是∠ABC、∠ACB的角平分线,
∴∠OBC+∠OCB=180°-100°=80°,而∠OBC+∠OCB=(∠ABC+∠ACB)=80°,
∴∠ABC+∠ACB=160°,
∴∠BAC=180°-160°=20°.
故答案为20.
选做题:
如图,AB是半圆O的直径,C是圆周上一点(异于A、B),过C作圆O的切线l,过A作直线l的垂线AD,垂足为D,AD交半圆于点E.求证:CB=CE.
正确答案
证明:如图所示,连接BE
∵AB为半圆O的直径,
∴∠AEB=90°,即BE⊥AD
又∵直线l⊥AD
∴BE∥l
∴∠DCE=∠CBE
∵直线l为圆O的切线
∴∠CEB=∠DCE
∴∠CEB=∠CBE
∴CE=CB
解析
证明:如图所示,连接BE
∵AB为半圆O的直径,
∴∠AEB=90°,即BE⊥AD
又∵直线l⊥AD
∴BE∥l
∴∠DCE=∠CBE
∵直线l为圆O的切线
∴∠CEB=∠DCE
∴∠CEB=∠CBE
∴CE=CB
(2015•汕头一模)如图,O是半圆的圆心,直径AB=2,PB是圆的一条切线,割线PA与半圆交于点C,AC=4,则PB=______.
正确答案
2
解析
解:连接BC,则∠ACB=90°,∠ABP=90°,
∴BC==2
△ABC∽△APB,
∴,
∴
故答案为:2
如图,在Rt△ABC中,已知∠ABC=90°,BC=6,以AB为直径作⊙O,连接OC,过点C作⊙O的切线CD,D为切点,若sin∠OCD=
,则直径AB=______.
正确答案
16
解析
解:连接OD,则OD⊥CD.
∵∠ABC=90°,∴CD、CB为⊙O的两条切线.
∴根据切线长定理得:CD=BC=6.
在Rt△OCD中,sin∠OCD=,
∴tan∠OCD=,OD=tan∠OCD×CD=8.
∴AB=2OD=16.
故答案为16.
如图,△ABC是直角三角形,∠ABC=90°以AB为直径的圆O交AC于点E,点D是BC边的中点,连接OD交圆O于点M.
(1)求证:O、B、D、E四点共圆;
(2)若AB=4,AC=5,DM=1,求DE的长度.
正确答案
(1)证明:连接BE、OE,则
∵AB为圆0的直径,∴∠AEB=90°,得BE⊥EC,
又∵D是BC的中点,
∴ED是Rt△BEC的中线,可得DE=BD.
又∵OE=OB,OD=OD,∴△ODE≌△ODB.
可得∠OED=∠OBD=90°,
因此,O、B、D、E四点共圆;
(2)解:延长DO交圆O于点H,
∵DE⊥OE,OE是半径,∴DE为圆O的切线.
可得DE2=DM•DH=DM•(DO+OH)=DM•DO+DM•OH.
∵OH=AB,OD为△ABC的中位线,得DO=
AC,
∴2DE2=DM•AC+DM•AB.
∵AB=4,AC=5,DM=1,
∴,
.
解析
(1)证明:连接BE、OE,则
∵AB为圆0的直径,∴∠AEB=90°,得BE⊥EC,
又∵D是BC的中点,
∴ED是Rt△BEC的中线,可得DE=BD.
又∵OE=OB,OD=OD,∴△ODE≌△ODB.
可得∠OED=∠OBD=90°,
因此,O、B、D、E四点共圆;
(2)解:延长DO交圆O于点H,
∵DE⊥OE,OE是半径,∴DE为圆O的切线.
可得DE2=DM•DH=DM•(DO+OH)=DM•DO+DM•OH.
∵OH=AB,OD为△ABC的中位线,得DO=
AC,
∴2DE2=DM•AC+DM•AB.
∵AB=4,AC=5,DM=1,
∴,
.
圆的外切正十二边形的面积为12,则该圆的面积为______.
正确答案
(2+)π
解析
解:设正十二边形的外接圆的半径为r,内切圆的半径为R,则
∵圆的外切正十二边形的面积为12,
∴12×=12,
∴r=2,
∴R=
∴圆的面积为π×R2=(2+)π.
故答案为:(2+)π.
如图,直线AD与△ABC的外接圆相切于点A,若∠B=60°,则∠CAD等于( )
正确答案
解析
解:∵DA与△ABC的外接圆相切于点A,
由弦切角定理得:
∴∠CAD=∠B=60°.
故选B.
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