- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
选修4-1:几何证明选讲
如图,CD是△ABC的AB边上的高,DE⊥AC于E、F为BC上一点,连接EF交CD于G.∠CFE-∠EDC.
(1)证明:A、B、F、E四点共圆;
(2)若∠ACB=90°,CE=4,EA=16,BF=2,求A、B、F、E所在圆的半径.
正确答案
(1)证明:∵CD是△ABC的AB边上的高,∴∠EDG+∠EDA=90°
∵DE⊥AC,∴∠A+∠EDA=90°
∴∠EDG=∠A
∵∠CFE=∠EDC
∴∠CFE=∠A
∴A、B、F、E四点共圆;
(2)设A、B、F、E所在圆的圆心为O,半径为R,P为AE的中点,Q为BF的中点,
则OP⊥AC,OQ⊥BF
∵∠ACB=90°,∴四边形OQCP是矩形,即OQ=12
∴R=OB==
∴A、B、F、E所在圆的半径为.
解析
(1)证明:∵CD是△ABC的AB边上的高,∴∠EDG+∠EDA=90°
∵DE⊥AC,∴∠A+∠EDA=90°
∴∠EDG=∠A
∵∠CFE=∠EDC
∴∠CFE=∠A
∴A、B、F、E四点共圆;
(2)设A、B、F、E所在圆的圆心为O,半径为R,P为AE的中点,Q为BF的中点,
则OP⊥AC,OQ⊥BF
∵∠ACB=90°,∴四边形OQCP是矩形,即OQ=12
∴R=OB==
∴A、B、F、E所在圆的半径为.
如图,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,∠ABC的角平分线BE交圆于E,DB垂直BE交圆于点D.
(1)证明:DB=DC;
(2)设圆的半径为1,BC=,延长CE交AB于点F,证明DC∥AB.
正确答案
(1)证明:如图所示,连接DE.
∵DB垂直交圆于点D,∴∠DBE=90°.
∴DE为圆的直径.
∵∠的角平分线交圆于点E,
∴=
,
∴=
,
∴∠DCB=∠DBC,
∴DB=DC.
(2)解:由(1)可知:∠CDE=∠BDE,DE⊥BC,且平分BC,设中点为M,外接圆的圆心为点O.
连接OB,OC,则OB⊥AB.
在Rt△BOM中,OB=1,BM=BC=
.
∴∠BOM=60°
∴∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°,
∴CF⊥AB
∵∠DCE=90°,
∴DC⊥CF,
∴DC∥AB.
解析
(1)证明:如图所示,连接DE.
∵DB垂直交圆于点D,∴∠DBE=90°.
∴DE为圆的直径.
∵∠的角平分线交圆于点E,
∴=
,
∴=
,
∴∠DCB=∠DBC,
∴DB=DC.
(2)解:由(1)可知:∠CDE=∠BDE,DE⊥BC,且平分BC,设中点为M,外接圆的圆心为点O.
连接OB,OC,则OB⊥AB.
在Rt△BOM中,OB=1,BM=BC=
.
∴∠BOM=60°
∴∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°,
∴CF⊥AB
∵∠DCE=90°,
∴DC⊥CF,
∴DC∥AB.
已知△ABC的中线AD,BE交于K,AB=,且K,D,C,E四点共圆,则CK=______.
正确答案
1
解析
解:作△ABC的外接圆,延长CK交圆于点H,交AB于F,则∵K,D,C,E四点共圆,DE∥BA
∴∠BHC=∠BAC=∠DEC=∠DKC,
∴AK∥HB,
∴点K是CH的中点,即CK=KH,
又K是重心,
∴FK=HF=CF,
由相交弦定理,得BF×FA=CF×FH,
∴•
=
CF2,
∴CF=,
∴CK==1.
故答案为:1.
如图,△ABC是⊙O的内接三角形,PA是⊙O的切线,PB交AC于点E,交⊙O于点D,若PE=PA,∠ABC=60°,PD=1,BD=8,求BC的长.
正确答案
解:∵PB=PD+BD=1+8=9,
由切割线定理得:
PA2=PD•BD=9,
∴PA=3,
由弦切角定理得:∠PAC=∠ABC=60°,又由PA=PE
∴△PAE为等边三角形,则AE=PA=3,
连接AD,在△ADE中,ED=PE-PD=2
由余弦定理易得:
又△AED~△BEC,相似比=ED:BE=1:2
∴
解析
解:∵PB=PD+BD=1+8=9,
由切割线定理得:
PA2=PD•BD=9,
∴PA=3,
由弦切角定理得:∠PAC=∠ABC=60°,又由PA=PE
∴△PAE为等边三角形,则AE=PA=3,
连接AD,在△ADE中,ED=PE-PD=2
由余弦定理易得:
又△AED~△BEC,相似比=ED:BE=1:2
∴
如图,已知圆内接四边形ABCD的边长为AB=2,BC=6,CD=DA=4,则四边形ABCD面积为( )
正确答案
解析
解:连结BD,可得四边形ABCD的面积为
S=S△ABD+S△CBD=AB•ADsinA+
BC•CDsinC
∵四边形ABCD内接于圆,∴A+C=180°,可得sinA=sinC.
S=AB•ADsinA+
BC•CDsinC
=(AB•AD+BC•CD)sinA=
(2×4+6×4)sinA=16sinA.…(*)
在△ABD中,由余弦定理可得
BD2=AB2+AD2-2AB•ADcosA=22+42-2×2×4cosA=20-16cosA,
同理可得:在△CDB中,BD2=CB2+CD2-2CB•CDcosC=62+42-2×6×4cosC=52-48cosC,
∴20-16cosA=52-48cosC
结合cosC=cos(180°-A)=-cosA,得64cosA=-32,解得cosA=-,
∵A∈(0°,180°),∴A=120°,
代入(*)式,可得四边形ABCD面积S=16sin120°=8
故选:D
如图,△ABC内接于圆O,直线L平行AC交线段BC于D,交线段AB于E,交圆O于G、F,交圆O在点A的切线于P.若D是BC的中点,PE=6,ED=4,EF=6,则PA的长为______.
正确答案
2
解析
解:∵D是BC的中点,DE∥AC,∴AE=BE,且∠BDE=∠C.
又∵PA切圆O于点A,∴∠PAE=∠C,可得∠BDE=∠PAE.
∵∠BED=∠PEA,
∴△BED∽△PEA,可得,
∴AE2=BE•AE=PE•ED=24.
由此解出AE=2.
∵AE2=GE•EF,∴GE=4,
∴PG=2,
∴PA2=PG•PF=24,
∴PA=2.
故答案为:2.
下列关于圆内接四边形叙述正确的有( )
①圆内接四边形的任何一个外角都等于它的内对角;
②圆内接四边形对角相等;
③圆内接四边形中不相邻的两个内角互补;
④在圆内部的四边形叫圆内接四边形.
正确答案
解析
解:对于①,由于圆内接四边形的对角互补,所以它的任意一个外角等于内对角
因此可得①是真命题;
对于②,当四边形ABCD中,A=60°、B=80°、C=120°且D=100°,
可得它的对角互补,所以四边形ABCD是圆内接四边形,但它的对角不相等,可得②是假命题;
对于③,圆内接四边形中,不相邻的两个内角就是相对的内角,
根据圆内接四边形的对角互补,可得不相邻的两个内角互补,故③是真命题;
对于④,四个顶点在圆上的四边形叫做圆内接四边形,而不是圆内部的四边形,故④是假命题
由此可得正确的叙述为①③,有2个
故选:B
在△ABC的边AB,BC,CA上分别取D,E,F.使得DE=BE,FE=CE,又点O是△ADF的外心.
(Ⅰ)证明:D,E,F,O四点共圆;
(Ⅱ)证明:O在∠DEF的平分线上.
正确答案
解:(Ⅰ)∵△BDE中,DE=BE,∴∠EDB=∠B,可得∠BED=180°-2∠B,
同理可得∠CEF=180°-2∠C,
∴∠DEF=180°-∠BED-∠CEF=180°-(180°-2∠B)-(180°-2∠C)=2∠B+2∠C-180°,
∵∠B+∠C=180°-∠A,
∴∠DEF=2∠B+2∠C-180°=2(180°-∠A)-180°=180°-2∠A
∵∠DEF=180°-2∠A>0,
∴∠A是锐角,可得△ADF的外心O与顶点A在DF的同侧,
因此,△ADF的外接圆中,∠DOF=2∠A
∴∠DEF=180°-∠DOF,得∠DEF+∠DOF=180°,
因此,四边形ODEF是圆内接四边形,即D、E、F、O四点共圆;
(Ⅱ)由(Ⅰ)的证明,可得
∵在四边形ODEF的外接圆中,∠DEO与∠DFO对相同的弧,
∴∠DEO=∠DFO,同理可得∠FDO=∠FEO,
∵O是△ADF的外心,可得OD=OF,
∴∠FDO=∠DFO,可得∠FEO=∠DEO,即O在∠DEF平分线上.
解析
解:(Ⅰ)∵△BDE中,DE=BE,∴∠EDB=∠B,可得∠BED=180°-2∠B,
同理可得∠CEF=180°-2∠C,
∴∠DEF=180°-∠BED-∠CEF=180°-(180°-2∠B)-(180°-2∠C)=2∠B+2∠C-180°,
∵∠B+∠C=180°-∠A,
∴∠DEF=2∠B+2∠C-180°=2(180°-∠A)-180°=180°-2∠A
∵∠DEF=180°-2∠A>0,
∴∠A是锐角,可得△ADF的外心O与顶点A在DF的同侧,
因此,△ADF的外接圆中,∠DOF=2∠A
∴∠DEF=180°-∠DOF,得∠DEF+∠DOF=180°,
因此,四边形ODEF是圆内接四边形,即D、E、F、O四点共圆;
(Ⅱ)由(Ⅰ)的证明,可得
∵在四边形ODEF的外接圆中,∠DEO与∠DFO对相同的弧,
∴∠DEO=∠DFO,同理可得∠FDO=∠FEO,
∵O是△ADF的外心,可得OD=OF,
∴∠FDO=∠DFO,可得∠FEO=∠DEO,即O在∠DEF平分线上.
(2016•柳州一模)如图,A,B,C,D四点在同一圆上,BC与AD的延长线交于点E,点F在BA的延长线上.
(Ⅰ)若,求
的值;
(Ⅱ)若EF2=FA•FB,证明:EF∥CD.
正确答案
解:(Ⅰ)∵A,B,C,D四点共圆,
∴∠ECD=∠EAB,∠EDC=∠B
∴△EDC∽△EBA,可得,
∴,即
∴
(Ⅱ)∵EF2=FA•FB,
∴,
又∵∠EFA=∠BFE,
∴△FAE∽△FEB,可得∠FEA=∠EBF,
又∵A,B,C,D四点共圆,
∴∠EDC=∠EBF,
∴∠FEA=∠EDC,
∴EF∥CD.
解析
解:(Ⅰ)∵A,B,C,D四点共圆,
∴∠ECD=∠EAB,∠EDC=∠B
∴△EDC∽△EBA,可得,
∴,即
∴
(Ⅱ)∵EF2=FA•FB,
∴,
又∵∠EFA=∠BFE,
∴△FAE∽△FEB,可得∠FEA=∠EBF,
又∵A,B,C,D四点共圆,
∴∠EDC=∠EBF,
∴∠FEA=∠EDC,
∴EF∥CD.
如图,在正△ABC中,点D、E分别在边BC,AC上,且BD=
BC,CE=
CA,AD,BE相交于点P.求证:
(Ⅰ)四点P、D、C、E共圆;
(Ⅱ)AP⊥CP.
正确答案
证明:(I)在△ABC中,由BD=
,CE=
,知:
△ABD≌△BCE,…(2分)
∴∠ADB=∠BEC,即∠ADC+∠BEC=π.
所以四点P,D,C,E共圆.…(5分)
(II)如图,连结DE.
在△CDE中,CD=2CE,∠ACD=60°,
由正弦定理知∠CED=90°.…(8分)
由四点P,D,C,E共圆知,∠DPC=∠DEC,
所以AP⊥CP.…(10分)
解析
证明:(I)在△ABC中,由BD=
,CE=
,知:
△ABD≌△BCE,…(2分)
∴∠ADB=∠BEC,即∠ADC+∠BEC=π.
所以四点P,D,C,E共圆.…(5分)
(II)如图,连结DE.
在△CDE中,CD=2CE,∠ACD=60°,
由正弦定理知∠CED=90°.…(8分)
由四点P,D,C,E共圆知,∠DPC=∠DEC,
所以AP⊥CP.…(10分)
如图,圆O上一点C在直径AB上的射影为D.AD=2,
,则AB=______.
正确答案
10
解析
解:∵AB是直径,
∴△ABC是直角三角形,
∵C在直径AB上的射影为D,
∴CD⊥AB,
∴AC2=AD•AB,
∴AB==
=10,
故答案为:10
如图,四边形ABED内接于⊙O,AB∥DE,AC切⊙O于A,交ED延长线于C.若AD=BE=
,CD=1,则AB=______.
正确答案
2
解析
解:∵AC是⊙O的切线
∴∠CAD=∠AED
∵AB∥DE
∴∠BAE=∠AED=∠CAD
又四边形ABED内接于⊙O
∴∠B+∠ADE=180°=∠ADE+∠ADC
∴∠B=∠ADC
∴△ACD∽△AEB
∴
∴AB==2.
故答案为:2
选修4.1:几何证明选讲
如图所示,己知D为△ABC的BC边上一点,⊙O1经过点B,D,交AB于另一点E⊙O2经过点C,D,交AC于另一点F,⊙O1与⊙O2的另一交点为G
(Ⅰ)求证:A、E、G、F四点共圆
(Ⅱ)若AG切⊙O2于G,求证:∠AEF=∠ACG.
正确答案
证明:(Ⅰ)连接GD.
∵四边形BDGE,CDGF是圆内接四边形,
∴∠AEG=∠BDG,∠AFG=∠CDG
∵∠BDG+∠CDG=180°,
∴∠AEG+∠AFG=180°,
∴A、E、G、F四点共圆;
(Ⅱ)∵A、E、G、F四点共圆,
∴∠AEF=∠AGF,
∵AG切⊙O2于G,
∴∠AGF=∠ACG,
∴∠AEF=∠ACG.
解析
证明:(Ⅰ)连接GD.
∵四边形BDGE,CDGF是圆内接四边形,
∴∠AEG=∠BDG,∠AFG=∠CDG
∵∠BDG+∠CDG=180°,
∴∠AEG+∠AFG=180°,
∴A、E、G、F四点共圆;
(Ⅱ)∵A、E、G、F四点共圆,
∴∠AEF=∠AGF,
∵AG切⊙O2于G,
∴∠AGF=∠ACG,
∴∠AEF=∠ACG.
如果一个圆过△ABC的顶点B和C,并且分别交AB,AC于点D和点E.求证:=
.
正确答案
证明:如图所示,连接DE,则∠ADE=∠C,
∵∠A=∠A,
∴△ADE∽△ACB,
∴=
.
解析
证明:如图所示,连接DE,则∠ADE=∠C,
∵∠A=∠A,
∴△ADE∽△ACB,
∴=
.
已知点A是曲线ρ=2sinθ上任意一点,则点A到直线ρsin(θ+)=4的距离的最小值是______.
正确答案
曲线ρ=2sinθ化为普通方程x2+y2=2y,直线ρsin(θ+)=4化为普通方程为
x+y-8=0
圆的圆心为(0,1),半径R为1,圆心到直线的距离d==
所以圆上点到直线距离的最小值为-1=
扫码查看完整答案与解析