- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
选修4-1:几何证明选讲
如图,AB为圆O的直径,D为圆O上一点,过D作圆O的切线交AB的延长线于点C,若DA=DC,求证:AB=2BC.
正确答案
解:连接OD,
∵DC是圆O的切线,OD为圆半径,
∴OD⊥DC,
∵DA=DC,
∴∠A=∠C,设∠A=∠C=α,
∵△ADO中,OA=OD
∴∠ODA=∠A=α,
∴∠ODC=∠ODA+∠A=2α,
∴在Rt△ODC中,∠ODC+∠C=3α=90°,
∴∠C=α=30°
∴Rt△ODC中,OC=2OD=2OB
∴BC=OB=AB,即AB=2BC.
解析
解:连接OD,
∵DC是圆O的切线,OD为圆半径,
∴OD⊥DC,
∵DA=DC,
∴∠A=∠C,设∠A=∠C=α,
∵△ADO中,OA=OD
∴∠ODA=∠A=α,
∴∠ODC=∠ODA+∠A=2α,
∴在Rt△ODC中,∠ODC+∠C=3α=90°,
∴∠C=α=30°
∴Rt△ODC中,OC=2OD=2OB
∴BC=OB=AB,即AB=2BC.
如图,已知PB是⊙O的切线,A是切点,D是弧AC上一点,若∠BAC=70°,则∠ADC=______.
正确答案
110°
解析
解:∵∠DAB=∠ACD,∠BAC=∠DAB+∠CAD=70°,
从而∠ACD+∠CAD=70°,
∴∠ADC=180°-70°=110°.
故答案为:110°.
选修4-1:几何证明讲
已知△ABC中,AB=AC,D是△ABC外接圆劣弧上的点(不与点A,C重合),延长BD至E.
(1)求证:AD的延长线平分∠CDE;
(2)若∠BAC=30°,△ABC中BC边上的高为2+,求△ABC外接圆的面积.
正确答案
解:(Ⅰ)如图,设F为AD延长线上一点
∵A,B,C,D四点共圆,∴∠CDF=∠ABC
又AB=AC∴∠ABC=∠ACB,且∠ADB=∠ACB,∴∠ADB=∠CDF,
对顶角∠EDF=∠ADB,故∠EDF=∠CDF,
即AD的延长线平分∠CDE.
(Ⅱ)设O为外接圆圆心,连接AO交BC于H,则AH⊥BC.
连接OC,由题意∠OAC=∠OCA=15°,∠ACB=75°,∴∠OCH=60°.
设圆半径为r,则r+r=2+
,a得r=2,
外接圆的面积为4π.
故答案为4π.
解析
解:(Ⅰ)如图,设F为AD延长线上一点
∵A,B,C,D四点共圆,∴∠CDF=∠ABC
又AB=AC∴∠ABC=∠ACB,且∠ADB=∠ACB,∴∠ADB=∠CDF,
对顶角∠EDF=∠ADB,故∠EDF=∠CDF,
即AD的延长线平分∠CDE.
(Ⅱ)设O为外接圆圆心,连接AO交BC于H,则AH⊥BC.
连接OC,由题意∠OAC=∠OCA=15°,∠ACB=75°,∴∠OCH=60°.
设圆半径为r,则r+r=2+
,a得r=2,
外接圆的面积为4π.
故答案为4π.
如图为△ABC和一圆的重迭情形,此圆与直线BC相切于C点,且与AC交于另一点D.若∠A=70°,∠B=60°,则
的度数为何( )
正确答案
解析
解:∵∠A=70°,∠B=60°,
∴∠C=50°.
∵此圆与直线BC相切于C点,
∴的度数=2∠C=100°.
故选C.
如图,⊙O的直径AB的延长线与弦CD的延长线相交于点P,E为⊙O上一点,AE=AC,求证:∠PDE=∠POC.
正确答案
解析
证明:∵AE=AC,AB为直径,
∴.
由于同一个圆中,等弧所对的圆周角相等
∴∠OAC=∠OAE.
∵OA=OC
∴∠OAC=∠OCA
∴∠POC=∠OAC+∠OCA=∠OAC+∠OAC=∠EAC.
又∵EACD四点共圆,
∴∠EAC=∠PDE,
∴∠PDE=∠POC.
如图,在⊙O中,AB是弦,AC是⊙O的切线,A是切点,过 B作BD⊥AC于D,BD交⊙O于E点,若AE平分
∠BAD,则∠BAD=( )
正确答案
解析
解:∵AC是圆O的切线
∴∠DAE=∠B
∵AE平分∠BAD,BD⊥AC
∴3∠B=90°
∴∠B=30°
∴∠BAD=60°
故选D.
如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上位于AB异侧的两点,证明:∠OCB=∠D.
正确答案
证明:∵OC=OB,
∴∠OCB=∠B,
∵∠B=∠D,
∴∠OCB=∠D.
解析
证明:∵OC=OB,
∴∠OCB=∠B,
∵∠B=∠D,
∴∠OCB=∠D.
如图,圆O是△ABC的外接圆,过点C的切线交AB的延长线于点D,CD=2
,AB=BC=3.AC的长为______.
正确答案
解析
解:由切割线定理得:DB•DA=DC2,即DB(DB+BA)=DC2,
DB2+3DB-28=0,
得DB=4.
∵∠A=∠BCD,
∴△DBC∽△DCA,
∴,
AC==
则答案为:
已知,如图,在⊙O中,弦BA,CD延长线交于E点,EG与⊙O切于G点,AD延长线交EG于点F,且EF=FG.求证:EF∥BC.
正确答案
解:∵FG与⊙O相切于点G,∴FG2=FB•FA.
∵EF=FG,
∴EF2=FB•FA
∵∠EFA公用,∴△EFA∽△BFE
∴∠BEF=∠EAF
∵A,B,C,D四点共圆,∴∠ECD=∠EAF
∴∠BEF=∠ECD.
∴EF∥BC.
解析
解:∵FG与⊙O相切于点G,∴FG2=FB•FA.
∵EF=FG,
∴EF2=FB•FA
∵∠EFA公用,∴△EFA∽△BFE
∴∠BEF=∠EAF
∵A,B,C,D四点共圆,∴∠ECD=∠EAF
∴∠BEF=∠ECD.
∴EF∥BC.
如图,已知AD为⊙O的切线,⊙O的直径是AB=2,弦AC=1,则∠CAD=______度.
正确答案
解:∵AB是圆的直径,
∴∠C=90°;
又AB=2,AC=1,
∴∠B=30°,
∵AD为⊙O的切线,
∴∠CAD=∠B=30°.
故答案为:30°.
解析
解:∵AB是圆的直径,
∴∠C=90°;
又AB=2,AC=1,
∴∠B=30°,
∵AD为⊙O的切线,
∴∠CAD=∠B=30°.
故答案为:30°.
(2016•榆林一模)如图,已知PA与圆O相切于点A,经过点O的割线PBC交圆O于点B,C,∠APC的平分线分别交AB,AC于点D,E.
(Ⅰ)证明:∠ADE=∠AED;
(Ⅱ)若AC=AP,求的值.
正确答案
解:(Ⅰ)∵PA是切线,AB是弦,
∴∠BAP=∠C.
又∵∠APD=∠CPE,
∴∠BAP+∠APD=∠C+∠CPE.
∵∠ADE=∠BAP+∠APD,∠AED=∠C+∠CPE,
∴∠ADE=∠AED.…(5分)
(Ⅱ) 由(Ⅰ)知∠BAP=∠C,
∵∠APC=∠BPA,
∵AC=AP,
∴∠APC=∠C
∴∠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°.
∴.
在Rt△ABC中,,即
,
∴.
∵在△APC与△BPA中
∠BAP=∠C,∠APB=∠CPA,
∴△APC∽△BPA.
∴.
∴. …(10分)
解析
解:(Ⅰ)∵PA是切线,AB是弦,
∴∠BAP=∠C.
又∵∠APD=∠CPE,
∴∠BAP+∠APD=∠C+∠CPE.
∵∠ADE=∠BAP+∠APD,∠AED=∠C+∠CPE,
∴∠ADE=∠AED.…(5分)
(Ⅱ) 由(Ⅰ)知∠BAP=∠C,
∵∠APC=∠BPA,
∵AC=AP,
∴∠APC=∠C
∴∠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°.
∴.
在Rt△ABC中,,即
,
∴.
∵在△APC与△BPA中
∠BAP=∠C,∠APB=∠CPA,
∴△APC∽△BPA.
∴.
∴. …(10分)
如图所示,直线PB与圆O相切于点B,D是弦AC上的点,∠PBA=∠DBA.若AD=m,AC=n,则AB=______.
正确答案
解析
解:如图所示,直线PB与圆O相切于点B,D是弦AC上的点,
∵∠PBA=∠DBA.若AD=m,AC=n,
∴由弦切角定理得∠PBA=∠C=∠DBA,
∴△ABD∽△ACB,
∴,
∴AB2=AC•AD=mn,
即.
故答案为:.
(选做题)如图,设直线l切⊙O于点P,AB为⊙O的任一条不与l垂直的直径,AC⊥l,垂足为点C.
求证:AP平分∠CAB.
正确答案
证明:连接BP,
因为l是⊙O的切线,
所以∠BPD=∠BAP.
又∠BPD+∠APC=90°,
∠APC+∠PAC=90°,
所以∠BPD=∠PAC,
∴∠PAC=∠BAP
即PA平分∠CAB.
解析
证明:连接BP,
因为l是⊙O的切线,
所以∠BPD=∠BAP.
又∠BPD+∠APC=90°,
∠APC+∠PAC=90°,
所以∠BPD=∠PAC,
∴∠PAC=∠BAP
即PA平分∠CAB.
(几何证明选讲选选做题)如图,AC是⊙O的直径,B是⊙O上一点,∠ABC的平分线与⊙O相交于.D已知BC=1,AB=
,则AD=______;过B、D分别作⊙O的切线,则这两条切线的夹角θ=______.
正确答案
(或30°)
解析
解:∵AC是⊙O的直径,B是⊙O上一点
∴∠ABC=90°
∵∠ABC的平分线与⊙O相交于D,BC=1,AB=
∴∠C=60°,∠BAC=30°,∠ABD=∠CBD=45°
由圆周角定理可知∠C=∠ADB=60°
△ABD中,由正弦定理可得即
=
∵∠BAD=30°+45°=75°
∴∠BOD=2∠BAD=150°
设所作的两切线交于点P,连接OB,OD,则可得OB⊥PB,OD⊥PD
即∠OBP=∠ODP=90°
∴点ODPB共圆
∴∠P+∠BOD=180°
∴∠P=30°
故答案为:
如图,直线BC切⊙O于B,AB=AC,AD=BD,则∠A=( )
正确答案
解析
解:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.
∵AD=BD,∴∠A=∠ABD.
∵直线BC切⊙O于B,∴∠CBD=∠A.
又∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°.
∴5∠A=180°,
∴∠A=36°.
故选:B.
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