- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
如图,以Rt△ABC的直角边AB为直径的半圆O,与斜边AC交于D,E是BC边上的中点,连接DE.
(1)DE与半圆O相切吗?若相切,请给出证明;若不相切,请说明理由;
(2)若AD、AB的长是方程x2-10x+24=0的两个根,求直角边BC的长.
正确答案
(1)解:DE与半圆O相切
证明:连OD,OE,如图,
∵E是BC边上的中点,AB是半圆O的直径,
∴OE是△ABC的中位线,
∴OE∥AC,
∴∠1=∠3,∠2=∠A,而OD=OA,∠A=∠3
∴∠1=∠2,
又∵OD=OB,OE为公共边,
∴△OED≌△OEB,
∴∠ODE=∠OBE=90°.
∴DE与半圆O相切.
(2)解:∵AB为直径
∴∠ADB=∠ABC=90°,∠CAB=∠CAB,
∴△ABC∽△ADB.
∴,
∵AD、AB的长是方程x2-10x+24=0的两个根
∴解方程x2-10x+24=0得x1=4,x2=6
∵AD<AB
∴AD=4、AB=6,
∴AC=9,
在直角三角形ABC中,AB=6,AC=9
∴BC=.
解析
(1)解:DE与半圆O相切
证明:连OD,OE,如图,
∵E是BC边上的中点,AB是半圆O的直径,
∴OE是△ABC的中位线,
∴OE∥AC,
∴∠1=∠3,∠2=∠A,而OD=OA,∠A=∠3
∴∠1=∠2,
又∵OD=OB,OE为公共边,
∴△OED≌△OEB,
∴∠ODE=∠OBE=90°.
∴DE与半圆O相切.
(2)解:∵AB为直径
∴∠ADB=∠ABC=90°,∠CAB=∠CAB,
∴△ABC∽△ADB.
∴,
∵AD、AB的长是方程x2-10x+24=0的两个根
∴解方程x2-10x+24=0得x1=4,x2=6
∵AD<AB
∴AD=4、AB=6,
∴AC=9,
在直角三角形ABC中,AB=6,AC=9
∴BC=.
如图,AB是☉O的直径,AC是弦,∠BAC的平分线AD交☉O于点D,DE⊥AC,交AC的延长线于点E,OE交AD于点F.
(Ⅰ)求证:DE 是☉O的切线;
(Ⅱ)若=
,求
的值.
正确答案
(Ⅰ)证明:连结OD,由圆的性质得∠ODA=∠OAD=∠DAC,
OD∥AE,又AE⊥DE,∴DE⊥OD,
又OD为半径,∴DE是⊙O切线.
(Ⅱ)解:过D作DH⊥AB于H,则有∠DOH=∠CAB,
cos∠DOH=cos∠CAB==
,
设OD=5x,则AB=10x,OH=2x,∴AH=7x,
∵∠BAC的平分线AD交⊙O于点D,DE⊥AC,
DH⊥AB,交AB于H,
∴△AED≌AHD,∴AE=AH=7x,
又OD∥AE,∴△AEF∽△DOF,
∴=
=
=
=
.
解析
(Ⅰ)证明:连结OD,由圆的性质得∠ODA=∠OAD=∠DAC,
OD∥AE,又AE⊥DE,∴DE⊥OD,
又OD为半径,∴DE是⊙O切线.
(Ⅱ)解:过D作DH⊥AB于H,则有∠DOH=∠CAB,
cos∠DOH=cos∠CAB==
,
设OD=5x,则AB=10x,OH=2x,∴AH=7x,
∵∠BAC的平分线AD交⊙O于点D,DE⊥AC,
DH⊥AB,交AB于H,
∴△AED≌AHD,∴AE=AH=7x,
又OD∥AE,∴△AEF∽△DOF,
∴=
=
=
=
.
如图所示,AB是半径等于3的圆O的直径,CD是圆O的弦,BA,DC的延长线交于点P,若PA=4,PC=5,则∠CBD=______.
正确答案
30°
解析
解:由割线定理得,
PA×PB=PC×PD,
∵PA=4,PC=5,
∴4×10=5×PD,∴PD=8,
∴CD=8-5=3,
∴△CDO是等边三角形,
∴∠COD=60°,从而∠CBD=30°.
故填:30°或.
如图,△ABC的外接圆的切线AE与BC的延长线相交于点E,∠BAC的平分线与BC相交于点D,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.
如图,AB是圆O的直径,过A、B的两条弦AC和BD相交于点P,若圆O的半径是3,则AC•AP+BD•BP的值______.
正确答案
36
解析
解:连接AD、BC,过P作PM⊥AB,则∠ADB=∠AMP=90°,
∴点D、M在以AP为直径的圆上;
同理:M、C在以BP为直径的圆上.
由割线定理得:AP•AC=AM•AB,BP•BD=BM•BA,
∴AP•AC+BP•BD=AM•AB+BM•AB=AB•(AM+BM)=AB2=36.
故答案为:36.
如图,在Rt△ABC中,斜边AB=12,直角边AC=6,如果以C为圆心的圆与AB相切于D,则⊙C的半径长为______.
正确答案
解析
解:在Rt△ABC中,斜边AB=12,直角边AC=6,∴=
=6
.
∵AB与⊙C相切与点D,连接CD,∴CD⊥AB.
∴S△ABC=,∴
=
.
∴⊙C的半径长为.
故答案为.
请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题评阅计分.
1(1).(几何证明选讲选做题)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______.
(2).(坐标系与参数方程选做题) 极坐标系中,A为曲线ρ2+2ρcosθ-3=0上
的动点,B为直线ρcosθ+ρsinθ-7=0的动点,则|AB|距离的最小值为______.
正确答案
解析
解:(1)∵四边形ABCD是圆O的内接四边形,延长AB和DC相交于点P,
∴∠PBC=∠D,∠PCB=∠A,
∴△PBC∽△PDA,
设PB=x,PC=y,
∵,
∴PA=2x,PD=3y,
由△PBC∽△PDA,得=
,
∴,解得y=
,
∴=
=
=
.
故答案为:.
(2)∵曲线ρ2+2ρcosθ-3=0的普通方程为x2+y2+2x-3=0,
∴曲线是圆心为(-1,0),半径为r==2的圆,
∵直线ρcosθ+ρsinθ-7=0的普通方程为x+y-7=0,
∴圆心为(-1,0)到直线的距离d==4
,
∴|AB|距离的最小值为4.
故答案为:4.
如图,已知AB为圆O的直径,AC与圆O相切于点A,CE∥AB交圆O于D、E两点,若AB=2,CD=
,则线段BE的长为______.
正确答案
解析
解:设CD=,则2×
+DE=2,解得DE=
,∴
.
∵AC与圆O相切于点A,∴AC⊥AB,AC2=CD•CE==
.
∴AD2=AC2+CD2=,解得
.
∵CE∥AB,∴,∴BE=AD=
.
故答案为.
如图,过点C作半圆O的切线CB,切点为B,直线AC与半圆O的交点分别为A、E,过圆心O作OD⊥AC垂点为D.
(Ⅰ)若∠C=60°,CE=1,求BC的长;
(Ⅱ)求证OD•BC=OA•CE.
正确答案
(Ⅰ)解:连接BE,则∠AEB=90°,
∵∠C=60°,
∴BC=2CE=2;
(Ⅱ)证明:∵CB是半圆O的切线,
∴∠CBE=∠A,
∵∠CEB=∠ODA=90°,
∴△AOD∽△BCE,
∴,
∴OD•BC=OA•CE.
解析
(Ⅰ)解:连接BE,则∠AEB=90°,
∵∠C=60°,
∴BC=2CE=2;
(Ⅱ)证明:∵CB是半圆O的切线,
∴∠CBE=∠A,
∵∠CEB=∠ODA=90°,
∴△AOD∽△BCE,
∴,
∴OD•BC=OA•CE.
如图,CB是⊙O的直径,AP是⊙O的切线,AP与CB的延长线交于点P,A为切点.若PA=10,PB=5,∠BAC的平分线AE与BC和⊙O分别交于点D、E,则AD•DE的值为( )
正确答案
解析
解:连接CE,∵PA为⊙O的切线,
∴∠PAB=∠ACP,…(1分)
又∠P公用,∴△PAB∽△PCA.…(2分)
∴=
,…(3分)
∵PA为⊙O的切线,PBC是过点O的割线,
∴PA2=PB•PC.…(5分)
又∵PA=10,PB=5,∴PC=20,BC=15.…(6分)
又知,=
,
∵BC是⊙O的直径,
∴∠CAB=90°.
∴AC2+AB2=BC2=225,
∴AC=6 ,AB=3
,CD=10,DB=5…(7分)
连接CE,则∠ABC=∠E,…(8分)
又∠CDE=∠ADB,
∴△CDE∽△ADB,
∴…(9分)
∴AD•DE=DB•CD=5×10=50.…(10分)
故选A.
圆内接三角形ABC角平分线CE延长后交外接圆于F,若FB=2,EF=1,则CE=( )
正确答案
解析
解:由题意得:A、F、B、C四点共园,
根据圆周定理可得∠ABF=∠ACF.
又∵CE是角平分线,所以∠ACF=∠BCF.
∴△FCB∽△FBE,
∴FE:FB=FB:FC,
∵FB=2,EF=1,
∴FC=4,
∴CE=CF-FE=3.
故选A
选修4-1:几何证明选讲
如图,直线AB经过圆上O的点C,并且OA=OB,CA=CB,圆O交于直线OB于E,D,连接EC,CD,若tan∠CED=,圆O的半径为3,求OA的长.
正确答案
解:连接OC,
∵△AOB中,OA=OB,CA=CB,
∴OC⊥AB
∵OC是圆O的半径,∴AB与圆O相切于C点.
又∵ED是圆O的直径,
∴∠ECD=90°,可得∠E+∠EDC=90°
∵∠BCD+∠OCD=90°,∠OCD=∠ODC
∴∠BCD=∠E
又∵∠CBD=∠EBC
∴△BCD∽△BEC,=
=
,可得BC2=BE•BD…①
∵Rt△CDE中,tan∠CED==
,
∴=
=
,设BD=x,则BC=2x
代入①,得(2x)2=x(x+6),解之得x=2
∴OA=OB=BD+OD=5
解析
解:连接OC,
∵△AOB中,OA=OB,CA=CB,
∴OC⊥AB
∵OC是圆O的半径,∴AB与圆O相切于C点.
又∵ED是圆O的直径,
∴∠ECD=90°,可得∠E+∠EDC=90°
∵∠BCD+∠OCD=90°,∠OCD=∠ODC
∴∠BCD=∠E
又∵∠CBD=∠EBC
∴△BCD∽△BEC,=
=
,可得BC2=BE•BD…①
∵Rt△CDE中,tan∠CED==
,
∴=
=
,设BD=x,则BC=2x
代入①,得(2x)2=x(x+6),解之得x=2
∴OA=OB=BD+OD=5
如图.AB是圆O的弦,弦PQ平行于过点B的切线BT,AP的延长线交切线BT于点M,PA=3PM=6.∠PAB=30°.则∠QAB的度数为______;线段MB的长为______.
正确答案
30°
4
解析
解:∵弦PQ平行于过点B的切线BT,
∴
∴∠PAB=∠QAB
∵PAB=30°,∴∠QAB=30°
∵过点B的切线BT,AP的延长线交切线BT于点M,
∴MB2=MP•MA
∵PA=3PM=6
∴MB2=MP•MA=2×8=16
∴MB=4
故答案为:30°,4.
如图,A是⊙O上的点,PC与⊙O相交于B、C两点,点D在⊙O上,CD∥AP,AD与BC交于E,F为CE上的点,若∠EDF=∠P,AE=12,ED=6,EF=4,则PB=______.
正确答案
10
解析
解:∵∠P=∠EDF,∠DEF=∠PEA,
∴△DEF∽△PEA.
∴DE:PE=EF:EA.
即EF•EP=DE•EA.
∵AE=12,ED=6,EF=4,
∴4•EP=72,
∴EP=18,
∵CD∥AP,
∴,
∴EC=9,
∵弦AD、BC相交于点E,
∴DE•EA=CE•EB,
∴EB=8,
∴PB=EP-EB=10.
故答案为:10.
选修4-1:几何证明选讲
如图,△ABC是⊙O的内接三角形,若AD是△ABC的高,AE是⊙O的直径,F是的中点.求证:
(1)AB•AC=AE•AD;
(2)∠FAE=∠FAD.
正确答案
证明:(1)连接BE,则∠E=∠C.又∠ABE=∠ADC=Rt∠,
∴△ABE∽△ADC,∴.
∴AB•AC=AE•AD.
(2)连接OF,∵F是的中点,∴∠BAF=∠CAF.
由(1)得∠BAE=∠CAD,
∴∠FAE=∠FAD.
解析
证明:(1)连接BE,则∠E=∠C.又∠ABE=∠ADC=Rt∠,
∴△ABE∽△ADC,∴.
∴AB•AC=AE•AD.
(2)连接OF,∵F是的中点,∴∠BAF=∠CAF.
由(1)得∠BAE=∠CAD,
∴∠FAE=∠FAD.
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