- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
如图,过圆O外一点A分别作圆O的两条切线AB、AC,延长BA于点D,使DA=AB,直线CD交圆O于点E,AE交圆O于点F,交BC于点I,AC与DF交于点H.
(Ⅰ)证明:A、D、C、F四点共圆.
(Ⅱ)若HI∥DE,求证:△BED为等腰直角三角形.
正确答案
证明:(Ⅰ)连接CF,由已知,在△BCD中,AB=AC=AD,
∴∠BCD=∠BCE=90°,
∴BE是圆O的直径.---------------------(2分)
∵∠CBE+∠DBC=90°,∠BDC+∠DBC=90°,
∴∠BDC=∠CBE.
∵∠CBE=∠CFE,
∴∠CFE=∠BDC,
∴A、D、C、F四点共圆.----------------------------------------------------(5分)
(Ⅱ)连接HI,BF,由(Ⅰ)A、D、C、F四点共圆.得∠ADF=∠ACF=∠FBC,
∵AC是圆O的切线,
∴∠ACF=∠CEF,
∵HI∥DE,
∴∠CEF=∠HIF=∠HCF,
∴H、C、I、F四点共圆.-----------------------------------------------------------(3分)
∴∠HDC=∠FHI=∠FCI=∠ABF,
∴∠ADC=∠DBC=∠CBE,
又BC⊥DE,
∴△BED为等腰直角三角形.--------------------------------------------------------(5分)
解析
证明:(Ⅰ)连接CF,由已知,在△BCD中,AB=AC=AD,
∴∠BCD=∠BCE=90°,
∴BE是圆O的直径.---------------------(2分)
∵∠CBE+∠DBC=90°,∠BDC+∠DBC=90°,
∴∠BDC=∠CBE.
∵∠CBE=∠CFE,
∴∠CFE=∠BDC,
∴A、D、C、F四点共圆.----------------------------------------------------(5分)
(Ⅱ)连接HI,BF,由(Ⅰ)A、D、C、F四点共圆.得∠ADF=∠ACF=∠FBC,
∵AC是圆O的切线,
∴∠ACF=∠CEF,
∵HI∥DE,
∴∠CEF=∠HIF=∠HCF,
∴H、C、I、F四点共圆.-----------------------------------------------------------(3分)
∴∠HDC=∠FHI=∠FCI=∠ABF,
∴∠ADC=∠DBC=∠CBE,
又BC⊥DE,
∴△BED为等腰直角三角形.--------------------------------------------------------(5分)
如图,四边形ABCD是圆O的内接四边形,延长AB和DC相交于点P,若
,则
的值为______.
正确答案
解析
解:因为A,B,C,D四点共圆,
所以∠DAB=∠PCB,∠CDA=∠PBC,
因为∠P为公共角,
所以△PBC∽△PDA,所以.
设PB=x,PC=y,
则有,
所以.
故填:.
已知圆T:(x-4)2+(y-3)2=25,过圆T内定点P(2,1)作两条相互垂直的弦AC和BD,那么四边形ABCD面积最大值为( )
正确答案
解析
解:设圆心T(O)到AC、BD的距离分别为d1,d2.
则d12+d22=TP2=OP2=8..
四边形ABCD的面积为:
S=×|AC|×|BD|=
×2
×2
=2≤50-(d12+d22)=42.
当且仅当d12=d22时取等号,
故选 D.
如图,点A,B,C是圆O上的点,且AB=4,∠ACB=45°,则圆O的面积等于______.
正确答案
8π
解析
解:法一:连接OA、OB,则∠AOB=90°,
∵AB=4,
OA=OB,
∴R=,
则S圆=;
法二:
,
则S圆=
如图,已知AB为圆O的一条直径,以端点B为圆心的圆交直线AB于C、D两点,交圆O于E、F两点,过点D作垂直于AD的直线,交直线AF于H点.
(Ⅰ)求证:B、D、H、F四点共圆;
(Ⅱ)若AC=2,AF=2,求△BDF外接圆的半径.
正确答案
(Ⅰ)证明:因为AB为圆O一条直径,所以BF⊥FH,…(2分)
又DH⊥BD,
故B、D、F、H四点在以BH为直径的圆上,
所以B、D、F、H四点共圆.…(4分)
(2)解:因为AH与圆B相切于点F,
由切割线定理得AF2=AC•AD,即(2)2=2•AD,
解得AD=4,…(6分)
所以BD=,BF=BD=1,
又△AFB∽△ADH,
则,得DH=
,…(8分)
连接BH,由(1)知BH为DBDF的外接圆直径,
BH=,
故△BDF的外接圆半径为.…(10分)
解析
(Ⅰ)证明:因为AB为圆O一条直径,所以BF⊥FH,…(2分)
又DH⊥BD,
故B、D、F、H四点在以BH为直径的圆上,
所以B、D、F、H四点共圆.…(4分)
(2)解:因为AH与圆B相切于点F,
由切割线定理得AF2=AC•AD,即(2)2=2•AD,
解得AD=4,…(6分)
所以BD=,BF=BD=1,
又△AFB∽△ADH,
则,得DH=
,…(8分)
连接BH,由(1)知BH为DBDF的外接圆直径,
BH=,
故△BDF的外接圆半径为.…(10分)
求证:若圆内接五边形的每个角都相等,则它为正五边形.
正确答案
证明:设圆内接五边形为ABCDE,圆心是 O.
连接OA,OB,OC OD,OE,可得五个三角形
∵OA=OB=OC=OD=OE=半径,∴有五个等腰三角形
在△OAB、△OBC、△OCD、△ODE、△OEA中
则∠OAB=∠OBA,∠OBC=∠OCB,∠OCD=∠ODC,∠ODE=∠OED,∠OEA=∠OAE
因为所有内角相等,
所以∠OAE+∠OAB=∠OBA+∠OBC,所以∠OAE=∠OBC
同理证明∠OBA=∠OCD,∠OCB=∠OED,∠ODC=∠OEA,∠OED=∠OAB
则△OAB、△OBC、△OCD、△ODE、△OEA 中,∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠EOA
∴△OAB≌△OBC≌△OCD≌△ODE≌△OEA (SAS边角边定律)
∴AB=BC=CD=DE=EA
∴五边形ABCDE为正五边形
解析
证明:设圆内接五边形为ABCDE,圆心是 O.
连接OA,OB,OC OD,OE,可得五个三角形
∵OA=OB=OC=OD=OE=半径,∴有五个等腰三角形
在△OAB、△OBC、△OCD、△ODE、△OEA中
则∠OAB=∠OBA,∠OBC=∠OCB,∠OCD=∠ODC,∠ODE=∠OED,∠OEA=∠OAE
因为所有内角相等,
所以∠OAE+∠OAB=∠OBA+∠OBC,所以∠OAE=∠OBC
同理证明∠OBA=∠OCD,∠OCB=∠OED,∠ODC=∠OEA,∠OED=∠OAB
则△OAB、△OBC、△OCD、△ODE、△OEA 中,∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠EOA
∴△OAB≌△OBC≌△OCD≌△ODE≌△OEA (SAS边角边定律)
∴AB=BC=CD=DE=EA
∴五边形ABCDE为正五边形
求证:菱形各边中点在以对角线的交点为圆心的同一个圆上.
正确答案
解析
已知:如图,菱形ABCD的对角线AC和BD相交于点O.
求证:菱形ABCD各边中点M、N、P、Q在以O为圆心的同一个圆上.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,垂足为O,且AB=BC=CD=DA,
而M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、DA的中点,
∴OM=ON=OP=OQ=AB,
∴M、N、P、Q四点在以O为圆心OM为半径的圆上.
所以菱形各边中点在以对角线的交点为圆心的同一个圆上.
选修4-1:几何证明选讲
已知△ABC中,AB=AC,D是△ABC外接圆劣弧AC上的点(不与点A,C重合),延长BD至E.
求证:AD的延长线平分∠CDE.
正确答案
解:设F 为AD 延长线上一点
∵A,B,C,D 四点共圆,∴∠ABC=∠CDF 3分
又AB=AC∴∠ABC=∠ACB,5分
且∠ADB=∠ACB,∴∠ADB=∠CDF,7分
对顶角∠EDF=∠ADB,故∠EDF=∠CDF,
即AD 的延长线平分∠CDE.10分
解析
解:设F 为AD 延长线上一点
∵A,B,C,D 四点共圆,∴∠ABC=∠CDF 3分
又AB=AC∴∠ABC=∠ACB,5分
且∠ADB=∠ACB,∴∠ADB=∠CDF,7分
对顶角∠EDF=∠ADB,故∠EDF=∠CDF,
即AD 的延长线平分∠CDE.10分
如图,A、B是⊙O上的两点,AC是⊙O的切线,∠B=70°,则∠BAC等于( )
正确答案
解析
解:∵OA=OB,∠B=70°,∴∠AOB=40°
∵AC是⊙O的切线,
∴∠BAC=∠AOB=20°
故选C.
如图,四边形ABCD是圆O的内接四边形,延长AB和DC相交于点P.若PB=1,PD=3,则
的值为______.
正确答案
解析
解:因为A,B,C,D四点共圆,
所以∠DAB=∠PCB,∠CDA=∠PBC,
因为∠P为公共角,
所以△PBC∽△PAD,
所以=
.
故答案为:.
圆内接四边形ABCD中,AD∥BC,AC与BD交于点E,在下图中全等三角形的对数为( )
正确答案
解析
解:如图所示,
∵AD∥BC,∴,∴AB=DC,即四边形ABCD是等腰梯形.
∴△ABC≌△DCA,△ABE≌△DCE,△ABC≌△DCB.
共有3对全等三角形.
故选B.
如图所示,I为△ABC的内心,求证:△BIC的外心O与A、B、C四点共圆.
正确答案
解析
证明:连接OB、BI、OC,
由O是外心知∠IOC=2∠IBC.
由I是内心知∠ABC=2∠IBC.
从而∠IOC=∠ABC.
同理∠IOB=∠ACB.
而∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
故∠BOC+∠A=180°,
于是O、B、A、C 四点共圆.
已知点M是△ABC的中线AD上的一点,直线BM交边AC于点N,且AB是△NBC的外接圆的切线,设,试求
(用λ表示).
正确答案
证明:过点N作NE∥AD,交CD于点E,可得
∵△ACD中,NE∥AD,∴=
同理可得,
∴•
•
=
.
因为BD=BC,所以•
=1,可得
.
∵AB是△NBC的外接圆的切线,
∴∠ABN=∠C,可得△ABN∽△ACB,则.
∴,即
.
∵,
∴,结合已知
,可得
.
解析
证明:过点N作NE∥AD,交CD于点E,可得
∵△ACD中,NE∥AD,∴=
同理可得,
∴•
•
=
.
因为BD=BC,所以•
=1,可得
.
∵AB是△NBC的外接圆的切线,
∴∠ABN=∠C,可得△ABN∽△ACB,则.
∴,即
.
∵,
∴,结合已知
,可得
.
如图,△ABC是圆O的内接三角形,AC=BC,D为圆O中
上一点,延长DA至点E,使得CE=CD;求证:AE=BD.
正确答案
证明:,∴∠BAC=∠ABC
∵∠BAC=∠BDC,∠ABC=∠ADC
∴
∵CE=CD,∠ADC=∠E
∴…(4分)
∵四边形ADBC内接于圆O,∴∠CAE=∠CBD,…(6分)
又AC=BC,∴△ACE≌△BCD,∴AE=BD. …(10分)
解析
证明:,∴∠BAC=∠ABC
∵∠BAC=∠BDC,∠ABC=∠ADC
∴
∵CE=CD,∠ADC=∠E
∴…(4分)
∵四边形ADBC内接于圆O,∴∠CAE=∠CBD,…(6分)
又AC=BC,∴△ACE≌△BCD,∴AE=BD. …(10分)
(几何证明选讲)解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.△ABC中,AB<AC,AD、AE分别是BC边上的高和中线,且∠BAD=∠EAC.证明∠BAC是直角.
正确答案
证明:如图,取AC中点F,连EF、DF,EF为三角形△ABC得中位线,故有EF∥AB,∠AEF=∠EAB.①
又由∠BAD=∠EAC,所以∠EAB=∠DAC.②
因AD是BC边上的高,则△ADC是直角三角形,则DF=AF.于是∠ADF=∠DAC.…③
联合①、②,得∠ADF=∠AEF,由此,得A、D、E、F四点共圆.
于是,∠AFE=180°-∠ADE=90°.因∠BAC+∠AFE=180°,故∠BAC=90°
最后一步,也可由:AD⊥BC得EF⊥ACC从而AB⊥AC,得∠BAC=90°.
又取AC的中点F,连EF,也可证得∠BAC=90°.
解析
证明:如图,取AC中点F,连EF、DF,EF为三角形△ABC得中位线,故有EF∥AB,∠AEF=∠EAB.①
又由∠BAD=∠EAC,所以∠EAB=∠DAC.②
因AD是BC边上的高,则△ADC是直角三角形,则DF=AF.于是∠ADF=∠DAC.…③
联合①、②,得∠ADF=∠AEF,由此,得A、D、E、F四点共圆.
于是,∠AFE=180°-∠ADE=90°.因∠BAC+∠AFE=180°,故∠BAC=90°
最后一步,也可由:AD⊥BC得EF⊥ACC从而AB⊥AC,得∠BAC=90°.
又取AC的中点F,连EF,也可证得∠BAC=90°.
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