- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
(几何证明选讲选做题)如图所示,圆O的直径AB=6,C为圆周上一点,BC=3.过C作圆的切线l,过A作l的垂线AD,AD分别与直线l、圆交于点D,E,则∠DAC=______,线段AE的长为______.
正确答案
30°
3
解析
解:①∵∠ACB是直径AB所对的圆周角,∴∠ACB=90°;
∵AB=6,BC=3,∴,
∵∠ABC是锐角,∴∠ABC=60°.
由弦切角定理可得∠ACD=∠ABC=60°,
∵在Rt△ACD中,∴∠DAC=30°.
在Rt△ABC中,由勾股定理得=
.
在Rt△ACD中,DC=ACcos60°=,由勾股定理得
=
,
由切割线定理得DC2=DE•DA,
∴=
,∴AE=AD-DE=
=3.
故答案为30°,3.
(2015秋•惠东县校级月考)如图,圆O的直径AB=8,圆周上过点C的切线与BA的延长线交于点E,过点B作AC的平行线交EC的延长线于点P.
(Ⅰ)求证:BE2=CE•PE
(Ⅱ)若EC=2,求PB的长.
正确答案
(Ⅰ)证明:∵AC∥BP,∴∠ACE=∠P …(1分)
∵CE是圆O的切线,
∴∠ACE=∠CBE,
∴∠CBE=∠P …(2分)
∵∠BEP=∠CEB,
∴△BEC∽△PEB …(3分)
∴,
∴BE2=CE•PE…(4分)
(Ⅱ)解:∵EC为圆O的切线,EC=2,AB=8,…(5分)
∴EC2=EA•EB=EA(EA+AB),∴EA=2. …(6分)
∵∠ECA=∠ABC,∴△ACE∽△CBE,
∴=
. …(7分)
∵AB为圆O的直径,∴∠ACB=90°,∴AC2+BC2=AB2.
∴AC=,…(9分)
由,可得PB=
. …(10分)
解析
(Ⅰ)证明:∵AC∥BP,∴∠ACE=∠P …(1分)
∵CE是圆O的切线,
∴∠ACE=∠CBE,
∴∠CBE=∠P …(2分)
∵∠BEP=∠CEB,
∴△BEC∽△PEB …(3分)
∴,
∴BE2=CE•PE…(4分)
(Ⅱ)解:∵EC为圆O的切线,EC=2,AB=8,…(5分)
∴EC2=EA•EB=EA(EA+AB),∴EA=2. …(6分)
∵∠ECA=∠ABC,∴△ACE∽△CBE,
∴=
. …(7分)
∵AB为圆O的直径,∴∠ACB=90°,∴AC2+BC2=AB2.
∴AC=,…(9分)
由,可得PB=
. …(10分)
(2015•武昌区模拟)如图,已知△ABC的∠BAC的平分线与BC相交于点D,△ABC的外接圆的切线AE与BC的延长线相交于点E,若EB=8,EC=2,则ED=______.
正确答案
4
解析
解:∵∠ADE=∠ABD+∠BAD,∠DAE=∠DAC+∠EAC,
而∠ABD=∠EAC,∠BAD=∠DAC,∴∠ADE=∠DAE.
∴EA=ED,∴ED2=EA2=EC•EB=16,
∴ED=4.
故答案为:4.
如图,AB是圆O的直径,C是半径OB的中点,D是OB延长线上一点,且BD=OB,直线MD与圆O相交于点M、T(不与A、B重合),DN与圆O相切于点N,连接MC,MB,OT.
(Ⅰ)求证:DT•DM=DO•DC;
(Ⅱ)若∠DOT=60°,试求∠BMC的大小.
正确答案
证明:(1)因MD与圆O相交于点T,
由切割线定理DN2=DT•DM,DN2=DB•DA,
得DT•DM=DB•DA,设半径OB=r(r>0),
因BD=OB,且BC=OC=,
则DB•DA=r•3r=3r2,,
所以DT•DM=DO•DC.
(2)由(1)可知,DT•DM=DO•DC,
且∠TDO=∠CDM,
故△DTO∽△DCM,所以∠DOT=∠DMC;
根据圆周角定理得,∠DOT=2∠DMB,则∠DMC=30°,
即有∠BMC=15°.
解析
证明:(1)因MD与圆O相交于点T,
由切割线定理DN2=DT•DM,DN2=DB•DA,
得DT•DM=DB•DA,设半径OB=r(r>0),
因BD=OB,且BC=OC=,
则DB•DA=r•3r=3r2,,
所以DT•DM=DO•DC.
(2)由(1)可知,DT•DM=DO•DC,
且∠TDO=∠CDM,
故△DTO∽△DCM,所以∠DOT=∠DMC;
根据圆周角定理得,∠DOT=2∠DMB,则∠DMC=30°,
即有∠BMC=15°.
如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD是半径,且弧CD=弧BD.求证:AC∥OD.
正确答案
证明:连结OC
∵∠A是圆周角,∠BOC是圆心角,它们同对弧BC
∴∠BOC=2∠A
∵弧CD=弧BD,∴∠BOD=∠DOC=∠BOC
因此∠BOC=2∠BOD,可得∠A=∠BOD
∴AC∥OD
解析
证明:连结OC
∵∠A是圆周角,∠BOC是圆心角,它们同对弧BC
∴∠BOC=2∠A
∵弧CD=弧BD,∴∠BOD=∠DOC=∠BOC
因此∠BOC=2∠BOD,可得∠A=∠BOD
∴AC∥OD
如图,PA、PB分别切⊙O于点 A、B,点C在⊙O的劣弧AB上,且∠ACB=130°,则∠P=______.
正确答案
80°
解析
解:连接OA,OB,
∵∠ACB=130°,
∴∠AOB=100°,
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴∠PAO=∠PBO=90°,
∴∠P=360°-90°-90°-100°=80°.
故答案是:80°.
如图,PA与圆O相切点A,PCB为圆O的割线,并且不过圆心O,已知∠BPA=30°,
,PC=1,则PB=______;圆O的半径等于______.
正确答案
12
7
解析
解:∵PA与圆O相切点A
∴PA2=PC•PB⇒,.
过A点作直径AD交PB于E,
由PA与圆O相切点A,得AP⊥AD
Rt△PAE中,∠P=30°,
∴AE=,PE=2AE=4
从而得到CE=3,BE=8
∵弦BC、AD相交于点E
∴AE•ED=CE•EB⇒
∴直径AD=AE+DE=14,得半径r=7.
故答案为:12,7.
如图,菱形ABCD的内切圆O与各边分别切于E,F,G,H,在弧EF与GH上分别作圆O的切线交AB于M,交BC于N,交CD于P,交DA于Q,求证:MQ∥NP.
正确答案
证明:设∠ABC=2α,∠BNM=2β,∠BMN=2γ.则
由ON平分∠ONM,得∠ONC=∠ONM=(180°-2β)=90°-β;
同理,∠OMN=∠OMA=90°-γ.
而∠CON=180°-∠OCN-∠ONC=β+α=90°-γ,
∵∠A=∠C
∴∠OCN=∠MAO
∴△CON∽△AMO,
∴AM:AO=CO:CN,即AM•CN=AO2.
同理,AQ•CP=AO2,∴AM•CN=AQ•CP.
∴△AMQ∽△CPN,∴∠AMQ=∠CPN.
∴MQ∥NP.
解析
证明:设∠ABC=2α,∠BNM=2β,∠BMN=2γ.则
由ON平分∠ONM,得∠ONC=∠ONM=(180°-2β)=90°-β;
同理,∠OMN=∠OMA=90°-γ.
而∠CON=180°-∠OCN-∠ONC=β+α=90°-γ,
∵∠A=∠C
∴∠OCN=∠MAO
∴△CON∽△AMO,
∴AM:AO=CO:CN,即AM•CN=AO2.
同理,AQ•CP=AO2,∴AM•CN=AQ•CP.
∴△AMQ∽△CPN,∴∠AMQ=∠CPN.
∴MQ∥NP.
如图,AB是⊙O的直径,P是AB延长线上的一点,过P作⊙O的切线,切点为C,AB=20,∠BAC=30°,AD⊥PC于D,则DE的长为______.
正确答案
5
解析
解:由题意,∠DCA=60°,
∵AB=20,∠BAC=30°,
∴AC=10,
∵AD⊥PC于D,
∴CD=5,AD=15,
∵CD是⊙O的切线,
∴由切割线定理可得(5)2=DE•15,
∴DE=5.
故答案为:5.
如图AB是⊙O的直径,P为AB延长线上一点,PC切⊙O于点C,PC=4,PB=2则∠APC的正弦值等于______.
正确答案
解析
解:连接OC,
∵PC切⊙O于点C,
∴OC⊥PC且PC2=PA•PB
∵PC=4,PB=2,
∴PA==8,可得直径AB=6,
∴OC=OB=3,OP=2+3=5
Rt△OCP中,sin∠APC==
故答案为:
两圆内切于T,CD是大圆的弦,且CD切小圆于E点,连接TC,TD交小圆于A,B两点,TE的延长线交大圆于F,连接AB.
(1)求证:AB∥CD
(2)∠CTF=∠DTF
(3)DF2-EF2=CE•DE.
正确答案
证明:(1)过T作出两圆的公切线TM,则
∠BTM=∠TAB,∠BTN=∠TCD,
∴∠TAB=∠TCD,
∴AB∥CD;
(2)∵TM是两圆的公切线,CD切小圆于E点,
∴∠MTE=∠DET,
∵∠MTE=∠BTM+∠DTF
∠DET=∠TCD+∠CTF,∠BTM=∠TCD,
∴∠CTF=∠DTF
(3)由(2)可得∠DTF=∠EDF,
∴∠DFT=∠EFD,
∴△DTF∽△EDF,
∴=
,
∴DF2=EF•TF=EF•(EF+TE)=EF2+EF•TE,
∴DF2-EF2=EF•TE.
∵EF•TE=CE•DE,
∴DF2-EF2=CE•DE.
解析
证明:(1)过T作出两圆的公切线TM,则
∠BTM=∠TAB,∠BTN=∠TCD,
∴∠TAB=∠TCD,
∴AB∥CD;
(2)∵TM是两圆的公切线,CD切小圆于E点,
∴∠MTE=∠DET,
∵∠MTE=∠BTM+∠DTF
∠DET=∠TCD+∠CTF,∠BTM=∠TCD,
∴∠CTF=∠DTF
(3)由(2)可得∠DTF=∠EDF,
∴∠DFT=∠EFD,
∴△DTF∽△EDF,
∴=
,
∴DF2=EF•TF=EF•(EF+TE)=EF2+EF•TE,
∴DF2-EF2=EF•TE.
∵EF•TE=CE•DE,
∴DF2-EF2=CE•DE.
已知AB是⊙O的直径,直线AF交⊙O于F(不与B重合),直线EC与⊙O相切于C,交AB于E,连接AC,且∠OAC=∠CAF,求证:
(1)AF⊥EC;
(2)若AE=5,AF=2,求AC.
正确答案
(1)证明:设EC与AF交于M,连接BC,则BC⊥AC,
因为直线EC与⊙O相切于C,
所以∠ACM=∠ABC,
因为∠OAC=∠CAF,
所以∠OAC+∠ABC=∠CAF+∠ACM=90°,
所以AF⊥EC;
(2)解:连接CF,则∠MCF=∠MAC,∠ECB=∠OAC,
因为∠OAC=∠CAF,
所以∠ACE=∠AFC,
所以△ACE∽△AFC,
所以,
所以AC2=AE•AF,
因为AE=5,AF=2,
所以AC=.
解析
(1)证明:设EC与AF交于M,连接BC,则BC⊥AC,
因为直线EC与⊙O相切于C,
所以∠ACM=∠ABC,
因为∠OAC=∠CAF,
所以∠OAC+∠ABC=∠CAF+∠ACM=90°,
所以AF⊥EC;
(2)解:连接CF,则∠MCF=∠MAC,∠ECB=∠OAC,
因为∠OAC=∠CAF,
所以∠ACE=∠AFC,
所以△ACE∽△AFC,
所以,
所以AC2=AE•AF,
因为AE=5,AF=2,
所以AC=.
如图,AB是半圆O的直径,P在AB的延长线上,PD与半圆O相切于点C,AD⊥PD.若PC=4,PB=2,则圆O的半径为______,CD=______.
正确答案
3
解析
解:设圆的半径为R.连接OC.
∵PD与半圆O相切于点C,∴PC2=PB•PA,OC⊥PD..
∵PC=4,PB=2,
∴42=2×(2+2R),
解得R=3.
又∵AD⊥PD,∴OC∥AD.
∴.
∴,解得CD=
.
故答案为:3;.
(2016•茂名一模)如图,A、B是圆O上的两点,且AB的长度小于圆O的直径,直线l与AB垂于点D且与圆O相切于点C.若AB=2,DB=1
(1)求证:CB为∠ACD的角平分线;
(2)求圆O的直径的长度.
正确答案
(1)证明:由切割线定理得CD2=DA•DB=3,
∴…(1分)
又∵在Rt△CDB中,CB2=CD2+BD2=3+1=4…(2分)
∴在Rt△CBA中,CB=AB=2,
∴∠ACB=∠CAB…(3分)
又∵CD为圆O的切线,
∴∠BCD=∠CAB…(4分)
∴∠BCD=∠ACB,CB为∠ACD的角平分线 …(5分)
(2)解:连结AO并延长交圆O于点E,连结CE,
设DC延长线上一点为F,则
∵AE为圆O直径,∴
∵直线l与圆O相切于点C.∴∠ACD=∠E,∠BCD=∠2,
∴∠1=∠2(等角的余角相等)
∴∠1=∠2=∠BCD=∠ACB…(6分)
∴EC=BC=AB=2(相等的圆周角所对的弦相等) …(7分)
∵AC2=AD2+CD2=9+3=12…(8分)
∴AE2=EC2+AC2=4+12=16…(9分)
∴AE=4圆O的直径为4 …(10分)
解析
(1)证明:由切割线定理得CD2=DA•DB=3,
∴…(1分)
又∵在Rt△CDB中,CB2=CD2+BD2=3+1=4…(2分)
∴在Rt△CBA中,CB=AB=2,
∴∠ACB=∠CAB…(3分)
又∵CD为圆O的切线,
∴∠BCD=∠CAB…(4分)
∴∠BCD=∠ACB,CB为∠ACD的角平分线 …(5分)
(2)解:连结AO并延长交圆O于点E,连结CE,
设DC延长线上一点为F,则
∵AE为圆O直径,∴
∵直线l与圆O相切于点C.∴∠ACD=∠E,∠BCD=∠2,
∴∠1=∠2(等角的余角相等)
∴∠1=∠2=∠BCD=∠ACB…(6分)
∴EC=BC=AB=2(相等的圆周角所对的弦相等) …(7分)
∵AC2=AD2+CD2=9+3=12…(8分)
∴AE2=EC2+AC2=4+12=16…(9分)
∴AE=4圆O的直径为4 …(10分)
如图,PT为圆O的切线,T为切点,PT=
,圆O的面积为2π,则PA=______.
正确答案
3
解析
解:连接OT,由于T是切点,故∠OTP=90°,
圆的面积是2π,得R=.
∵PT=,∴PO=2
,
∴PA=3.
故答案为:3.
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