- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
已知在△ABC中,∠C=90°,∠BAC与∠ABC的角平分线交于点I,求证:AI•BI=
AB•r(r为内切圆I的半径).
正确答案
证明:∵AI和BI分别为角平分线
∴∠BAI=∠BAC,∠ABI=
∠ABC
∵∠C=90°,
∴∠BAC+∠ACB=90°
∴∠BAI+∠ABI=45°
∴∠AIB=180°-∠BAI+∠ABI=135°
∴S△ABI=AI•BI•sin135°
∵S△ABI=AB•r
∴AI•BI•sin135°=AB•r
∴AI•BI=AB•r(r为内切圆I的半径).
解析
证明:∵AI和BI分别为角平分线
∴∠BAI=∠BAC,∠ABI=
∠ABC
∵∠C=90°,
∴∠BAC+∠ACB=90°
∴∠BAI+∠ABI=45°
∴∠AIB=180°-∠BAI+∠ABI=135°
∴S△ABI=AI•BI•sin135°
∵S△ABI=AB•r
∴AI•BI•sin135°=AB•r
∴AI•BI=AB•r(r为内切圆I的半径).
如图,点P为⊙O的弦AB上一点,且AP=9,BP=4,连接OP,作PC⊥OP交圆于C,则PC的长为( )
正确答案
解析
解:延长CP交⊙O于点D,
∵PC⊥OP,
∴PC=PD,
∵PC•PD=PB•PA,
∴PC2=PB•PA,
∵AP=9,BP=4,
∴PC2=36,
∴PC的长为6.
故选:B.
如图,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,以BD为直径的圆与BC交于占E,则( )
正确答案
解析
解:连接DE,
∵以BD为直径的圆与BC交于点E,
∴DE⊥BE,
∵∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,
∴△ACD∽△CBD,
∴,
∴CD2=AD•BD.
∵CD2=CE•CB,
∴CE•CB=AD•BD,
故选:C.
如图,PC切圆O于点C,割线PAB经过圆心O,弦CD⊥AB于点E,已知圆O的半径为3,PA=2,则CE=______.
正确答案
解析
解:∵PC切圆O于点C,圆O的半径为3,PA=2,
∴PC2=PA•PB=16,
∴PC=4,
又OC=3,
∴OP=5,
∴由等面积可得,
故答案为:.
选修4-1:几何证明选讲
如图,AB为圆O的直径,BE为圆O的切线,点C为圆O上不同于A、B的一点,AD为∠BAC的平分线,且分别与BC交于H,与圆O交于D,与BE交于E,连结BD、CD.
(Ⅰ)求证:∠DBE=∠DBC
(Ⅱ)若EH=BE=a,求AH.
正确答案
解:(I)∵AD为∠BAC的平分线,即∠DAB=∠DAC,
∴=
,可得∠DBC=∠BCD,
又∵BE与圆O相切于点B,
∴∠DBE=∠BCD,可得∠DBE=∠DBC;
(II)∵AB为圆O的直径,∴BD⊥AD,
又∵△BEH中,∠DBE=∠DBC,BD⊥EH,∴BH=BE,
∵EH=BE=a,∴△BEH是边长为a的等边三角形,可得∠E=60°,
因此Rt△ABE中,cos∠E==
,可得AE=2BE=2a,
∴AH=AE-EH=a.
解析
解:(I)∵AD为∠BAC的平分线,即∠DAB=∠DAC,
∴=
,可得∠DBC=∠BCD,
又∵BE与圆O相切于点B,
∴∠DBE=∠BCD,可得∠DBE=∠DBC;
(II)∵AB为圆O的直径,∴BD⊥AD,
又∵△BEH中,∠DBE=∠DBC,BD⊥EH,∴BH=BE,
∵EH=BE=a,∴△BEH是边长为a的等边三角形,可得∠E=60°,
因此Rt△ABE中,cos∠E==
,可得AE=2BE=2a,
∴AH=AE-EH=a.
过⊙O外一点P作⊙O的切线PA,切点为A,连OP与⊙O交于点C,过C作AP的垂线,垂足为D,若PA=8cm,PC=4cm,则PD的长为______.
正确答案
3.2
解析
解:连接AO,∵PA为圆的切线,∴△PAO为Rt△,∴82+r2=(r+4)2,
∴r=6.
又CD垂直于PA,∴OA∥CD,∴,
解得PD=3.2.
故答案为:3.2.
同步通讯卫星C在赤道上空3R(R为地球半径)的轨道上,它每24小时绕地球一周,所以它定位于赤道上某一点的上空.如果此点与某地A(北纬60°)在同一条子午线上,则在A观察此卫星的仰角的正切值为( )
正确答案
解析
解:过点A作圆的切线交BC于D,则在A观察此卫星的仰角就是∠CAD.
在三角形ABC中,由余弦定理得,AC2=AB2+BC2-2AB•BCcos60°=R2+(4R)2-2R•4R×=13R2,
∴cos∠BAC==
=-
∴tan∠BAC=-2,
则在A观察此卫星的仰角的正切值为tan∠CAD=tan(∠BAC-90°)=-=
.
故选A.
如图,圆O的直径AB=10,弦DE⊥AB于点H,BH=2.
(Ⅰ)求DE的长;
(Ⅱ)延长ED到P,过P作圆O的切线,切点为C,若PC=2,求PD的长.
正确答案
解:(Ⅰ)∵AB为圆O的直径,AB⊥DE,
∴DH=HE,
∴DH2=AH•BH=(10-2)×2=16,
∴DH=4,
∴DE=2DH=8;
(Ⅱ)∵PC切圆O于点C,
∴PC2=PD•PE,
即(2)2=PD•(PD+8),
∴PD=2.
解析
解:(Ⅰ)∵AB为圆O的直径,AB⊥DE,
∴DH=HE,
∴DH2=AH•BH=(10-2)×2=16,
∴DH=4,
∴DE=2DH=8;
(Ⅱ)∵PC切圆O于点C,
∴PC2=PD•PE,
即(2)2=PD•(PD+8),
∴PD=2.
如图,AB为圆O的直径,直线CD与圆O相切于M,AD垂直CD于D,BC⊥CD于C,MN⊥AB于N,又AD=3,BC=1,则MN=______.
正确答案
解析
解:连接AM,OM,BM,则
因为直线CD与圆O相切于M,
所以∠CMB=∠MAM,
因为AB为圆O的直径,MN⊥AB,
所以∠NMB=∠MAM,
所以∠CMB=∠NMB,
因为BC⊥CD于C,MN⊥AB,
所以△CMB≌△NMB,
所以CM=NM,
因为直线CD与圆O相切于M,AD垂直CD于D,BC⊥CD于C,AD=3,BC=1,
所以OM=2,
所以AB=4,
所以CD==2
,
所以CM=
所以MN=.
故答案为:.
(几何证明选讲选做题)
如图,AD为圆O直径,BC切圆O于点E,AB⊥BC,DC⊥BC,AB=4,DC=1,则AD等于______.
正确答案
5
解析
解:连接OE,∵BC切圆O于点E,
∴OE⊥BC.又∵AB⊥BC,DC⊥BC,
∴AB∥OE∥DC,又O是AD中点,
∴OE=(AB+DC),
∴AD=2OE=5.
故答案为:5.
如图,AB是圆O的直径,CD⊥AB于D,且AD=2BD,E为AD的中点,连接CE并延长交圆O于F.若CD=
,则AB=______,EF=______.
正确答案
3
解析
解:∵AB是圆O的直径,∴∠ACB=90°.
∴CD2=AD•DB.
∵AD=2DB,∴CD2=2DB2,
∵,∴DB=1,
∴AB=AD+DB=3.
∵E为AD的中点,∴ED=1.
在Rt△CDE中,=
.
由相交弦定理可得:EA•EB=EC•EF,
∴1×2=EF,
∴.
故答案分别为3,.
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,
,若∠CAP=30°,则⊙O的直径AB为( )
正确答案
解析
解:连接BC,设圆的直径是x
则三角形ABC是一个含有30°角的三角形,
∴BC=AB,
三角形BPC是一个等腰三角形,BC=BP=AB,
∵PC是圆的切线,PA是圆的割线,
∴PC2=PB•PC=x•
x=
x2,
∵PC=2 ,
∴x=4,则⊙O的直径AB为4.
故选C.
如图:圆O的割线PAB经过圆心O,C是圆上一点,PA=AC=
AB,则以下结论不正确的是( )
正确答案
解析
解:∵AB是圆O的直径,∴∠ACB=90°
又∵AC=AB,∴∠B=30°,可得∠CAB=60°且BC=
AB
∵PA=AC=AB,
∴△PAC用余弦定理,
得PC==
AC=
AB,
即BC=PC,得A正确;
∵PA=AC,BC=PC,∴PC•AC=PA•BC,得B正确;
连接OC,可得
∵等腰△PAC中,∠PCA=30°且等边△ACO中,∠ACO=60°
∴∠OCP=90°,可得PC⊥OC,所以PC是圆O的切线,故C正确;
根据切割线定理,得BC2=PC2=PA•PB≠BA•BP,故D不正确.
故选:D
如图,已知AB、AC、CE是圆的弦,过点B作圆的切线与AC的延长线相交于点D,且
=
,AF=3,FB=1,EF=
,则线段CD的长为______.
正确答案
解析
解:由相交弦定理得到AF•FB=EF•FC,即3×1=×FC,FC=2,
在△ABD中,=
,
∴CF∥BD,
∴AF:AB=FC:BD,即3:4=2:BD,
∴BD=,
设DC=x,则AD=4x,再由切割线定理,BD2=CD•AD,即x•4x=()2,
∴x=.
故答案为:.
(2015秋•苏州期末)如图,四边形么BDC内接于圆,BD=CD,过C点的圆的切线与AB的延长线交于E点.
(I)求证:∠EAC=2∠DCE;
(Ⅱ)若BD⊥AB,BC=BE,AE=2,求AB的长.
正确答案
(Ⅰ)证明:因为BD=CD,所以∠BCD=∠CBD.
因为CE是圆的切线,所以∠ECD=∠CBD.
所以∠ECD=∠BCD,所以∠BCE=2∠ECD.
因为∠EAC=∠BCE,所以∠EAC=2∠ECD.…(5分)
(Ⅱ)解:因为BD⊥AB,所以AC⊥CD,AC=AB.
因为BC=BE,所以∠BEC=∠BCE=∠EAC,所以AC=EC.
由切割线定理得EC2=AE•BE,即AB2=AE•( AE-AB),即
AB2+2 AB-4=0,解得AB=-1.…(10分)
解析
(Ⅰ)证明:因为BD=CD,所以∠BCD=∠CBD.
因为CE是圆的切线,所以∠ECD=∠CBD.
所以∠ECD=∠BCD,所以∠BCE=2∠ECD.
因为∠EAC=∠BCE,所以∠EAC=2∠ECD.…(5分)
(Ⅱ)解:因为BD⊥AB,所以AC⊥CD,AC=AB.
因为BC=BE,所以∠BEC=∠BCE=∠EAC,所以AC=EC.
由切割线定理得EC2=AE•BE,即AB2=AE•( AE-AB),即
AB2+2 AB-4=0,解得AB=-1.…(10分)
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