- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
如图,在半径为
的⊙O中,弦AB、CD相交于点P,PA=PB=2,PD=1.
(1)求证相交弦定理:AP•PB=PD•PC;
(2)求圆心O到弦CD的距离.
正确答案
(1)证明:连接AC,DB,则有∠ACP=∠ABD,∠APC=∠DPB,
∴△APC∽△DPB,
∴,
∴AP•PB=PD•PC;
(2)解:由(1)知,AP•PB=PD•PC,可得2×2=1×PC,
∴PC=4,
过O作OM⊥CD于点M,由圆的性质可知CM=2.5,
在△OMC中,d==
.
解析
(1)证明:连接AC,DB,则有∠ACP=∠ABD,∠APC=∠DPB,
∴△APC∽△DPB,
∴,
∴AP•PB=PD•PC;
(2)解:由(1)知,AP•PB=PD•PC,可得2×2=1×PC,
∴PC=4,
过O作OM⊥CD于点M,由圆的性质可知CM=2.5,
在△OMC中,d==
.
如图,已知AD为圆O的直径,直线BA与圆O相切于点A,直线OB与弦AC垂直并相交于点G,与
相交于M,连接DC,AB=10,AC=12.
(1)求证:BA•DC=GC•AD;
(2)求OA.
正确答案
解:(1)证明:∵AC⊥OB,∴∠AGB=90°;
又AD是⊙O的直径,∴∠DCA=90°;
又∵∠BAG=∠ADC(弦切角等于同弧所对的圆周角),
∴Rt△AGB∽Rt△DCA;
∴=
;
又∵OG⊥AC,∴GC=AG;
∴=
,即BA•DC=GC•AD.
(2)∵AC=12,∴AG=6;
∵AB=10,∴BG==8;
由(1)知,Rt△AGB~Rt△DCA,
∴=
,
∴AD=15,即圆的直径2r=15,
∴OA=7.5.
解析
解:(1)证明:∵AC⊥OB,∴∠AGB=90°;
又AD是⊙O的直径,∴∠DCA=90°;
又∵∠BAG=∠ADC(弦切角等于同弧所对的圆周角),
∴Rt△AGB∽Rt△DCA;
∴=
;
又∵OG⊥AC,∴GC=AG;
∴=
,即BA•DC=GC•AD.
(2)∵AC=12,∴AG=6;
∵AB=10,∴BG==8;
由(1)知,Rt△AGB~Rt△DCA,
∴=
,
∴AD=15,即圆的直径2r=15,
∴OA=7.5.
(2015春•清远期末)半径为6的圆O的两条弦AB、CD相交于圆内一点P,已知PA=PB=4PC,求三角形OCD的面积.
正确答案
解:设CD=x,则PD=x,PC=
x,
由相交弦定理可得4×4=x×
x,
∴x=10,即CD=10.
过O作CD的垂线,垂足为M,则MD=CD=5,
∴OM==
,
∴三角形OCD的面积S==
=5
.
解析
解:设CD=x,则PD=x,PC=
x,
由相交弦定理可得4×4=x×
x,
∴x=10,即CD=10.
过O作CD的垂线,垂足为M,则MD=CD=5,
∴OM==
,
∴三角形OCD的面积S==
=5
.
如图,过圆外一点P作直线AB的垂线,垂足为F,交圆于C,E两点,PD切圆于D,连接AD交EP于G.
(1)求证:PD=PG;
(2)若AC=BD,求证:AB=ED.
正确答案
证明:(1)∵PD为切线,∴∠PDA=∠DBA,
∵AB为圆的直径,
∴∠BDA=90°,
∵AF⊥EP,
∴∠PFA=90°.
∴∠DBA=∠EGA,
∵∠PGD=∠EGA,
∴∠PDG=∠PGD,
∴PG=PD;
(2)连接BC,DC,则
∵AB为圆的直径,
∴∠BDA=∠ACB=90°,
在Rt△BDA与Rt△ACB中,AB=BA,AC=BD,
∴Rt△BDA≌Rt△ACB,
∴∠DAB=∠CBA,
∵∠DCB=∠DAB,
∴∠DCB=∠CBA,
∴DC∥AB,
∵AB⊥EP,
∴DC⊥EP,
∴∠DCE为直角,
∴ED为圆的直径,
∵AB为圆的直径,
∴AB=ED.
解析
证明:(1)∵PD为切线,∴∠PDA=∠DBA,
∵AB为圆的直径,
∴∠BDA=90°,
∵AF⊥EP,
∴∠PFA=90°.
∴∠DBA=∠EGA,
∵∠PGD=∠EGA,
∴∠PDG=∠PGD,
∴PG=PD;
(2)连接BC,DC,则
∵AB为圆的直径,
∴∠BDA=∠ACB=90°,
在Rt△BDA与Rt△ACB中,AB=BA,AC=BD,
∴Rt△BDA≌Rt△ACB,
∴∠DAB=∠CBA,
∵∠DCB=∠DAB,
∴∠DCB=∠CBA,
∴DC∥AB,
∵AB⊥EP,
∴DC⊥EP,
∴∠DCE为直角,
∴ED为圆的直径,
∵AB为圆的直径,
∴AB=ED.
如图所示四边形ABCD内接于E、O,AC交BD于点E,圆的切线DF交BC的延长线于F,CD平分∠BDF
(Ⅰ)求证:AB•AD=AC•AE
(Ⅱ)若圆的半径为2,弦BD长为2,求切线DF的长.
正确答案
(Ⅰ)证明:由弦切角定理可知∠CDF=∠CAD
∵∠CDB=∠CAB,∠FDC=∠BDC
∴∠CAD=∠EAB
∵∠ACD=∠ABD
∴△CDA∽△BEA
∴
∴AB•AD=AC•AE;
(Ⅱ)解:连接OD,OB
在△BOD中,OD=OB=2,BD=2,
∴∠BCD=120°
∴∠CBD=∠BDC=∠CDF=30°
∴∠BFD=90°
在直角△BFD中,DF==
∴切线DF的长为.
解析
(Ⅰ)证明:由弦切角定理可知∠CDF=∠CAD
∵∠CDB=∠CAB,∠FDC=∠BDC
∴∠CAD=∠EAB
∵∠ACD=∠ABD
∴△CDA∽△BEA
∴
∴AB•AD=AC•AE;
(Ⅱ)解:连接OD,OB
在△BOD中,OD=OB=2,BD=2,
∴∠BCD=120°
∴∠CBD=∠BDC=∠CDF=30°
∴∠BFD=90°
在直角△BFD中,DF==
∴切线DF的长为.
如图,在△ABC中,∠BAC的平分线交BC于D,交△ABC的外接圆于E,延长AC到F,使得AC•AF=AD•AE,连按EF.
(1)求证:C、D、E、F四点共圆;
(2)求证:AC•DE=EF•CD.
正确答案
证明:(1)∵AC•AF=AD•AE,
∴,
∵∠CAD=∠EAF,
∴△CAD∽△EAF,
∴∠ACD=∠AEF,
∴C、D、E、F四点共圆;
(2)由(1)可得∠ACD=∠AEF,
∵∠ACD=∠BED,
∴∠AEF=∠BED,
∴∠AEF=∠AEB,
∵AE=AE,∠BAE=∠FAE,
∴△AEB≌△AEF,
∴EB=EF,
∵△ACD∽△BED,
∴,
∴AC•DE=BE•CD
∴AC•DE=EF•CD.
解析
证明:(1)∵AC•AF=AD•AE,
∴,
∵∠CAD=∠EAF,
∴△CAD∽△EAF,
∴∠ACD=∠AEF,
∴C、D、E、F四点共圆;
(2)由(1)可得∠ACD=∠AEF,
∵∠ACD=∠BED,
∴∠AEF=∠BED,
∴∠AEF=∠AEB,
∵AE=AE,∠BAE=∠FAE,
∴△AEB≌△AEF,
∴EB=EF,
∵△ACD∽△BED,
∴,
∴AC•DE=BE•CD
∴AC•DE=EF•CD.
如图,已知AB,CD是圆O的两条弦,且AB是线段CD的垂直平分线.若AB=6,CD=2
,求线段AC的长.
正确答案
解:连结BC,AB、CD相交于点E,设AE=x
∵直径AB垂直于弦CD,
∴CE=CD=
,且CE2=AE•BE,可得x(6-x)=5
解之得x=5
∵Rt△ACE中,AE=5,CE=
∴由勾股定理,得AC==
.
解析
解:连结BC,AB、CD相交于点E,设AE=x
∵直径AB垂直于弦CD,
∴CE=CD=
,且CE2=AE•BE,可得x(6-x)=5
解之得x=5
∵Rt△ACE中,AE=5,CE=
∴由勾股定理,得AC==
.
如图所示,已知⊙O的半径为5,两弦AB、CD相交于AB的中点E,且AB=8,CE:ED=4:9,则圆心到弦CD的距离为( )
正确答案
解析
解:作OF⊥CD,垂足为F,
∵两弦AB、CD相交于AB中点E,且AB=8,CE:ED=4:9,
∴AE=BE=4,AE×BE=CE×DE,
假设CE=4x,DE=9x,
∴4×4=4x•9x,
解得:x=,
∴CE=4×=
,DE=9×
=6;
∵OF⊥CD,
∴DF=CF=,⊙O的半径为5,
∴OF==
.
故选:A.
如图,已知圆上的弧
=
,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:
(1)∠ACE=∠BCD;
(2)=
.
正确答案
解:(1)因为=
,所以∠BCD=∠ABC.
又因为EC与圆相切于点C,
故∠ACE=∠ABC
所以∠ACE=∠BCD.(5分)
(2)因为∠ECB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,
所以△BDC~△ECB,
故.
即BC2=BE×CD.
由切割线定理可得EC2=EA×EB,
两式相除可得=
.(10分)
解析
解:(1)因为=
,所以∠BCD=∠ABC.
又因为EC与圆相切于点C,
故∠ACE=∠ABC
所以∠ACE=∠BCD.(5分)
(2)因为∠ECB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,
所以△BDC~△ECB,
故.
即BC2=BE×CD.
由切割线定理可得EC2=EA×EB,
两式相除可得=
.(10分)
如图,⊙O的割线PAB交⊙O于A、B两点,割线PCD经过圆心,已知PA=6,
,PO=12,则⊙O的半径为______.
正确答案
8
解析
解:设圆的半径为r,
∵PAB、PCD是圆O的割线,
∴PA•PB=PC•PD,
∵PA=6,PB==
,PC=12-r,PD=12+r,
∴6×=(12-r)×(12+r),
r2=122-80=64
∴r=8,
故答案为:8.
如图,PC与圆O相切于点C,直线PO交圆O于A,B两点,弦CD垂直AB于E.则下面结论中,错误的结论是( )
正确答案
解析
解:A.∵∠CEB=∠AED,∠BCE=∠DAE,∴△BEC∽△DEA,因此A正确;
B.∵PC与圆O相切于点C,∴∠PCA=∠B=∠ACE,因此B正确;
C.连接OC,则OC⊥PC,又CD⊥AB,∴CE2=OE•EP,CE=ED,∴ED2=OE•EP,因此C正确;
D.由切割线定理可知:PC2=PA•PB≠PA•AB,因此D不正确.
故选D.
已知球O的半径为4,圆M与圆N为该球的两个小圆,AB为圆M与圆N的公共弦,AB=4,若OM=ON=3,则两圆圆心的距离MN=______.
正确答案
3
解析
解法一:∵ON=3,球半径为4,
∴小圆N的半径为,
∵小圆N中弦长AB=4,作NE垂直于AB,
∴NE=,同理可得
,在直角三角形ONE中,
∵NE=,ON=3,
∴,
∴,
∴MN=3.
故填:3.
解法二:如下图:设AB的中点为C,则OC与MN必相交于MN中点为E,因为OM=ON=3,
故小圆半径NB为
C为AB中点,故CB=2;所以NC=,
∵△ONC为直角三角形,NE为△ONC斜边上的高,OC=
∴MN=2EN=2•CN•=2×
×
=3
故填:3.
设P、A、B、C是球O表面上的四个点,PA、PB、PC两两垂直,且PA=3,PB=4,PC=5,则球的半径为 ______.
正确答案
解析
解:因为PA、PB、PC两两相互垂直,所以我们可以在球内做一个内切长方体,长方体的三条长宽高分别是5、4、3.
长方体的体对角线就是球的直径.
所以r==
故答案为:
球的两个平行截面的面积分别为5π,8π两截面之间的距离为1,求球的半径.
正确答案
解:设半径为r,圆心为O,(画图,将空间图形化为平面图形,一个圆,圆内有两条相距1的两条平行弦)
大弦长2=4
,小弦长2
=2
O到大弦距离x=
O到小弦的距离y=
若两弦在圆心的同侧则
则x+1=y
∴+1=
∴r=3
若两弦在圆的异侧,则x+y=1
即1-=
,整理得
,无意义
综上得,的研究球的半径为3
解析
解:设半径为r,圆心为O,(画图,将空间图形化为平面图形,一个圆,圆内有两条相距1的两条平行弦)
大弦长2=4
,小弦长2
=2
O到大弦距离x=
O到小弦的距离y=
若两弦在圆心的同侧则
则x+1=y
∴+1=
∴r=3
若两弦在圆的异侧,则x+y=1
即1-=
,整理得
,无意义
综上得,的研究球的半径为3
如图所示,AT切⊙O于T,若AT=2,AE=3,AD=4,DE=2,则BC等于( )
正确答案
解析
解:∵AT为⊙O的切线,∴AT2=AD•AC.
∵AT=2,AD=4,∴AC=6.
∵∠ADE=∠B,∠EAD=∠CAB,
∴△EAD∽△CAB,即,
∴BC==
=4.
故选:B.
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