- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
如图,已知点C是以AB为直径的半圆O上一点,过C的直线交AB的延长线于E,交过点A的圆O的切线于点D,BC∥OD,AD=AB=2.
(Ⅰ)求证:直线DC是圆O的切线;
(Ⅱ)求线段EB的长.
正确答案
(Ⅰ)证明:连接AC,AB是直径,则BC⊥AC,
由BC∥OD⇒OD⊥AC,
则OD是AC的中垂线⇒∠OCA=∠OAC,∠DCA=∠DAC,
⇒∠OCD=∠OCA+∠DCA=∠OAC+∠DAC=∠DAO=90°.
⇒OC⊥DE,所以DE是圆O的切线.
(Ⅱ)解:BC∥OD⇒∠CBA=∠DOA,∠BCA=∠DAO⇒△ABC∽△AOD
⇒⇒BC=
=
⇒
=
⇒
=
⇒
=
⇒BE=
.
解析
(Ⅰ)证明:连接AC,AB是直径,则BC⊥AC,
由BC∥OD⇒OD⊥AC,
则OD是AC的中垂线⇒∠OCA=∠OAC,∠DCA=∠DAC,
⇒∠OCD=∠OCA+∠DCA=∠OAC+∠DAC=∠DAO=90°.
⇒OC⊥DE,所以DE是圆O的切线.
(Ⅱ)解:BC∥OD⇒∠CBA=∠DOA,∠BCA=∠DAO⇒△ABC∽△AOD
⇒⇒BC=
=
⇒
=
⇒
=
⇒
=
⇒BE=
.
如图,四边形ABCD内接于圆,AB=AC,直线MN切圆于点C,BD∥MN交AC于点E.若AB=6,BC=4,则AE的长为______.
正确答案
解析
解:直线MN切⊙O于点C,∴∠MCB=∠BAC,
∵BE∥MN交AC于点E,∴∠MCB=∠EBC.
∴△ABC∽△BCE.
∴,
∵AB=6,BC=4,
∴EC=.
∴AE=6-=
.
故答案为:.
如图,在△ABC中,∠A=60°,AB=2AC=8,过C作△ABC外接圆的切线CD,BD⊥CD于D,BD与外接圆交于点E,则DE=______.
正确答案
2
解析
解:在△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AB=8,∴BC=AB•sin60°=4.
∵CD是此圆的切线,∴∠BCD=∠A=60°.
在Rt△BCD中,CD=BC•cos60°=2,BD=BC•sin60°=6.
由切割线定理可得CD2=DE•DB,∴12=6DE,解得DE=2.
故答案为:2.
如图,已知AB是⊙O的一条弦,点P为AB上一点,PC⊥OP,PC交⊙O于C,若AP=4,PB=2,则PC的长是______.
正确答案
2
解析
解:∵AB是⊙O的一条弦,点P为AB上一点,PC⊥OP,PC交⊙O于C,
∴AP×PB=PC2,
∵AP=4,PB=2,
∴PC2=8,解得PC=2.
故答案为:2.
如图,AB与圆O相切于点A,又点D在圆内,DB与圆相交于点C,若BC=DC=3,OD=2,AB=6,那么该圆的半径的长为______.
正确答案
解析
解:如图所示,延长BD与圆O相交于点E,直线OD与圆O相交于点F、G,
设DE=x,OG=r,根据切割线定理得36=3×(3+3+x)⇒x=6,
又根据相交弦定理得 .
故答案为:.
选修4-1:几何证明选讲
如图,点C是⊙O直径BE的延长线上一点,AC是⊙O的切线,A为切点,∠ACB的平分线CD与AB相交于点D,与AE相交于点F,
(Ⅰ)求∠ADF的值
(Ⅱ)若AB=AC,求的值.
正确答案
解:(Ⅰ)∵AC是⊙O的切线,∴∠B=∠EAC.
又∵DC是∠ACB的平分线,∴∠ACD=∠DCB,
∴∠B+∠DCB=∠EAC+∠ACD,∴∠ADF=∠AFD.
∵BE是⊙O直径,∴∠BAE=90°.
∴∠ADF=45°.
(Ⅱ)∵AB=AC,∴∠B=∠ACB=∠EAC.
由(I)得∠BAE=90°,∴∠B+∠AEB=∠B+∠ACE+∠EAC=3∠B=90°,
∴∠B=30°.
∵∠B=∠EAC,∠ACB=∠ACB,
∴△ACE∽△BCA,
∴=tan30°=
.
解析
解:(Ⅰ)∵AC是⊙O的切线,∴∠B=∠EAC.
又∵DC是∠ACB的平分线,∴∠ACD=∠DCB,
∴∠B+∠DCB=∠EAC+∠ACD,∴∠ADF=∠AFD.
∵BE是⊙O直径,∴∠BAE=90°.
∴∠ADF=45°.
(Ⅱ)∵AB=AC,∴∠B=∠ACB=∠EAC.
由(I)得∠BAE=90°,∴∠B+∠AEB=∠B+∠ACE+∠EAC=3∠B=90°,
∴∠B=30°.
∵∠B=∠EAC,∠ACB=∠ACB,
∴△ACE∽△BCA,
∴=tan30°=
.
(2016•宿州一模)已知PQ与圆O相切于点A,直线PBC交圆于B、C两点,D是圆上一点,且AB∥DC,DC的延长线交PQ于点Q.
(1)求证:AC2=CQ•AB;
(2)若AQ=2AP,AB=,BP=2,求QD.
正确答案
(1)证明:∵AB∥CD,∴∠PAB=∠AQC,
又PQ与圆O相切于点A,
∴∠PAB=∠ACB,
∵AQ为切线,∴∠QAC=∠CBA,
∴△ACB∽△CQA,∴=
,即AC2=CQ•AB.5分
(2)解:∵AB∥CD,AQ=2AP,
∴=
=
=
,
由AB=,BP=2,得QC=3
,PC=6,
∵AP为圆O的切线,∴AP2=PB•PC=12,
∴AP=2,∴QA=4
,
又∵AQ为圆O的切线,∴AQ2=QC•QD,∴QD=8.10分.
解析
(1)证明:∵AB∥CD,∴∠PAB=∠AQC,
又PQ与圆O相切于点A,
∴∠PAB=∠ACB,
∵AQ为切线,∴∠QAC=∠CBA,
∴△ACB∽△CQA,∴=
,即AC2=CQ•AB.5分
(2)解:∵AB∥CD,AQ=2AP,
∴=
=
=
,
由AB=,BP=2,得QC=3
,PC=6,
∵AP为圆O的切线,∴AP2=PB•PC=12,
∴AP=2,∴QA=4
,
又∵AQ为圆O的切线,∴AQ2=QC•QD,∴QD=8.10分.
如图,AE是圆O的切线,A是切点,AD⊥OE于D,割线EC交圆O于B、C两点.
(Ⅰ)证明:O,D,B,C四点共圆;
(Ⅱ)设∠DBC=50°,∠ODC=30°,求∠OEC的大小.
正确答案
(Ⅰ)证明:连结OA,则OA⊥EA.
由射影定理得EA2=ED•EO.
由切割线定理得EA2=EB•EC,
∴ED•EO=EB•EC,即=
,
又∠OEC=∠OEC,∴△BDE∽△OCE,
∴∠EDB=∠OCE.
∴O,D,B,C四点共圆.…(6分)
(Ⅱ)解:连结OB.因为∠OEC+∠OCB+∠COE=180°,
结合(Ⅰ)得:
∠OEC=180°-∠OCB-∠COE
=180°-∠OBC-∠DBE
=180°-∠OBC-(180°-∠DBC)
=∠DBC-∠ODC=20°.
∴∠OEC的大小为20°.…(10分)
解析
(Ⅰ)证明:连结OA,则OA⊥EA.
由射影定理得EA2=ED•EO.
由切割线定理得EA2=EB•EC,
∴ED•EO=EB•EC,即=
,
又∠OEC=∠OEC,∴△BDE∽△OCE,
∴∠EDB=∠OCE.
∴O,D,B,C四点共圆.…(6分)
(Ⅱ)解:连结OB.因为∠OEC+∠OCB+∠COE=180°,
结合(Ⅰ)得:
∠OEC=180°-∠OCB-∠COE
=180°-∠OBC-∠DBE
=180°-∠OBC-(180°-∠DBC)
=∠DBC-∠ODC=20°.
∴∠OEC的大小为20°.…(10分)
(2015春•重庆校级月考)如图,割线PBC经过圆心O,PB=OB=1,OB绕点O逆时针旋
到OD,连PD交圆O于点E,则PE=______.
正确答案
解析
解:由余弦定理得,PD2=OD2+OP2-2OD•OPcos120°=1+4-2×1×2×(-)=7,
所以PD=.
根据割线定理PE•PD=PB•PC得,PE=1×3,
所以PE=.
故答案为:.
(2015春•九江期末)如图,已知圆O上的弦AC=BD,过点C作圆O的切线与BA的延长线相交于点E
(1)求证:∠ACE=∠BCD;
(2)若BE=9,CD=1,求BC的长.
正确答案
(1)证明:∵弦AC=BD,∴∠ABC=∠BCD.
又∵EC为圆的切线,∴∠ACE=∠ABC,
∴∠ACE=∠BCD.
(Ⅱ)解:∵EC为圆的切线,∴∠CDB=∠BCE,
由(Ⅰ)可得∠BCD=∠ABC.
∴△BEC∽△CBD,∴,
∴BC2=CD•EB=1×9=9,解得BC=3.
解析
(1)证明:∵弦AC=BD,∴∠ABC=∠BCD.
又∵EC为圆的切线,∴∠ACE=∠ABC,
∴∠ACE=∠BCD.
(Ⅱ)解:∵EC为圆的切线,∴∠CDB=∠BCE,
由(Ⅰ)可得∠BCD=∠ABC.
∴△BEC∽△CBD,∴,
∴BC2=CD•EB=1×9=9,解得BC=3.
已知圆O的两弦AB和CD延长相交于E,过E点引EF∥CB交AD的延长线于F,过F点作圆O的切线FG,求证:EF=FG.
正确答案
证明:∵FG为⊙O的切线,而FDA为⊙O的割线,
∴FG2=FD•FA①
又∵EF∥CB,
∴∠1=∠2.而∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∠EFD=∠AFE为公共角
∴△EFD∽△AFE,,
即EF2=FD•FA②
由①,②可得EF2=FG2
∴EF=FG.
解析
证明:∵FG为⊙O的切线,而FDA为⊙O的割线,
∴FG2=FD•FA①
又∵EF∥CB,
∴∠1=∠2.而∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∠EFD=∠AFE为公共角
∴△EFD∽△AFE,,
即EF2=FD•FA②
由①,②可得EF2=FG2
∴EF=FG.
如图所示,圆的两条弦AE,BC交于点D,且
=
.
(1)证明:AB•AC=AD•AE;
(2)若S△ABC=5,AD=2,AE=5,求∠BAC的大小.
正确答案
(1)证明:∵=
,
∴∠BAE=∠CAE,
∵∠C=∠E,
∴△ABE∽△ADC,
∴,
∴AB•AC=AD•AE;
(2)解:∵AD=2,AE=5,
∴AB•AC=AD•AE=10.
∵S△ABC=AB•ACsin∠BAC,S△ABC=5
∴sin∠BAC=1,
又∠BAC为三角形内角,
∴∠BAC=90°.
解析
(1)证明:∵=
,
∴∠BAE=∠CAE,
∵∠C=∠E,
∴△ABE∽△ADC,
∴,
∴AB•AC=AD•AE;
(2)解:∵AD=2,AE=5,
∴AB•AC=AD•AE=10.
∵S△ABC=AB•ACsin∠BAC,S△ABC=5
∴sin∠BAC=1,
又∠BAC为三角形内角,
∴∠BAC=90°.
如图,四边形ABCD内接于⊙O,BC是圆的直径,两条对角线AC与BD相交于点P,且P是AC的中点,BP=2PD,直线MN切⊙O于A,若∠MAB=30°,BC=8,则∠ADC=______,对角线BD长为______.
正确答案
120°
解析
解:①∵直线MN切⊙O于A,∠MAB=30°,∴∠ABD=30°.
∵BC是⊙O的直径,∴∠BDC=90°.
∴∠ADC=∠ADB+∠BDC=120°.
②由①可知:∠ABC=∠MAB=30°..
∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°.
又BC=8,∴AC=BC•cos30°=4.
∵P是AC的中点,∴PA=PC=2.
已知BP=2PD,设PD=x,则BP=2x.
由相交弦定理可得:BP•PD=AP•PC,∴,解得x=
.
∴对角线BD的长=3x=3.
故答案分别为120°,.
如图,四边形ACED是圆内接四边形,延长AD与CE的延长线交于点B,且AD=DE,AB=2AC.
(Ⅰ)求证:BE=2AD;
(Ⅱ)当AC=2,BC=4时,求AD的长.
正确答案
解:(Ⅰ)∵四边形ACED为圆内接四边形,∴∠BDE=∠BCA,
又∵∠DBE=∠CBA,∴△BDE∽△BCA,则.
∵AB=2AC,
∴BE=2DE,结合AD=DE,可得BE=2AD.
(II)根据题意,AB=2AC=4,
由切割线定理得BD•BA=BE•BC,即(AB-AD)•BA=2AD•4,
可得(4-AD)•4=2AD•4,解得AD=.
解析
解:(Ⅰ)∵四边形ACED为圆内接四边形,∴∠BDE=∠BCA,
又∵∠DBE=∠CBA,∴△BDE∽△BCA,则.
∵AB=2AC,
∴BE=2DE,结合AD=DE,可得BE=2AD.
(II)根据题意,AB=2AC=4,
由切割线定理得BD•BA=BE•BC,即(AB-AD)•BA=2AD•4,
可得(4-AD)•4=2AD•4,解得AD=.
如图,锐角△ABC的内心为D,过点A作直线BD的垂线,垂足为F,点E为内切圆D与边AC的切点.若∠C=50°,求∠DEF的度数.
正确答案
解:∵⊙D切AC于点E,∴DE⊥AC,得∠AED=90°,
又∵AF⊥DF,可得∠AFD=90°,
∴∠AED=∠AFD=90°,
因此,A、D、F、E四点共圆,在此圆中∠DEF与∠DAF对同弧,
∴∠DEF=∠DAF.
∵锐角△ABC的内心为D,
∴AD、BD分别是∠BAC、∠ABC的平分线,可得∠DAB=∠BAC,∠DBA=
∠ABC,
因此,∠DAB+∠DBA=(∠BAC+∠ABC)=
(180°-∠C)=
(180°-50°)=65°.
∵∠ADF为△ABD的外角,∴∠ADF=∠DAB+∠DBA=65°,
Rt△ADF中,∠DAF=90°-∠ADF=25°,可得∠DEF=∠DAF=25°.
解析
解:∵⊙D切AC于点E,∴DE⊥AC,得∠AED=90°,
又∵AF⊥DF,可得∠AFD=90°,
∴∠AED=∠AFD=90°,
因此,A、D、F、E四点共圆,在此圆中∠DEF与∠DAF对同弧,
∴∠DEF=∠DAF.
∵锐角△ABC的内心为D,
∴AD、BD分别是∠BAC、∠ABC的平分线,可得∠DAB=∠BAC,∠DBA=
∠ABC,
因此,∠DAB+∠DBA=(∠BAC+∠ABC)=
(180°-∠C)=
(180°-50°)=65°.
∵∠ADF为△ABD的外角,∴∠ADF=∠DAB+∠DBA=65°,
Rt△ADF中,∠DAF=90°-∠ADF=25°,可得∠DEF=∠DAF=25°.
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