- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
(几何证明选讲选做题)已知圆的直径AB=13cm,C为圆上一点,CD⊥AB,垂足为D,且CD=6cm,则AD=______cm.
正确答案
4或9
解析
解:设AD=x,则BD=13-x,
∵圆的直径AB,C为圆上一点,CD⊥AB,垂足为D,
∴根据射影定理可得62=x(13-x)
∴x2-13x+36=0
∴x=4或9
故答案为:4或9
如图,AB是⊙O的直径,C,F为⊙O上的点,CA是∠BAF的角平分线,过点C作CD⊥AF交AF的延长线于D点,CM⊥AB,垂足为点M.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)求证:AM•MB=DF•DA.
正确答案
证明:(1)连接OC,∵OA=OC
∴∠OAC=∠OCA,
∵CA是∠BAF的角平分线,
∴∠OAC=∠FAC
∴∠FAC=∠OCA,
∴OC∥AD.…(3分)
∵CD⊥AF,
∴CD⊥OC,即DC是⊙O的切线.…(5分)
(2)连接BC,在Rt△ACB中,CM⊥AB,∴CM2=AM•MB.
又∵DC是⊙O的切线,∴DC2=DF•DA.
∵∠MAC=∠DAC,∠D=∠AMC,AC=AC
∴△AMC≌△ADC,∴DC=CM,
∴AM•MB=DF•DA…(10分)
解析
证明:(1)连接OC,∵OA=OC
∴∠OAC=∠OCA,
∵CA是∠BAF的角平分线,
∴∠OAC=∠FAC
∴∠FAC=∠OCA,
∴OC∥AD.…(3分)
∵CD⊥AF,
∴CD⊥OC,即DC是⊙O的切线.…(5分)
(2)连接BC,在Rt△ACB中,CM⊥AB,∴CM2=AM•MB.
又∵DC是⊙O的切线,∴DC2=DF•DA.
∵∠MAC=∠DAC,∠D=∠AMC,AC=AC
∴△AMC≌△ADC,∴DC=CM,
∴AM•MB=DF•DA…(10分)
如图,AB为⊙O的直径过点B作⊙O的切线BC,OC交⊙O于点E,AE的延长线交BC于点D,若AB=BC=2,则CD的长为______.
正确答案
3-
解析
解:连接BE.
∵BC为⊙O的切线∴∠ABC=90°
∵AB为⊙O的直径∴∠AEB=90°
∴∠DBE+∠OBE=90°,∠AEO+∠OEB=90°
∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB∴∠DBE=∠AEO
∵∠AEO=∠CED∴∠CED=∠CBE,
∵∠C=∠C,∴△CED∽△CBE,
∴CE2=CD•CB
∵OB=1,BC=2,∴OC=,∴CE=OC-OE=
-1
(-1)2=2CD,∴CD=3-
.
故答案为:3-
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PA=PE,∠ABC=60°,PD=1,PB=9,则PA=______;EC=______.
正确答案
3
4
解析
解:∵PA是圆O的切线,
∴PA2=PD•PB=9,可得PA=3
∵∠PAC是弦切角,夹弧ADC
∴∠PAC=∠ABC=60°,
∵△APE中,PE=PA,
∴△APE是正三角形,可得PE=AE=PA=3
∴BE=PB-PE=6,DE=PE-PD=2
∵圆O中,弦AC、BD相交于E,
∴BE•DE=AE•CE,可得6×2=3EC,EC=4
故答案为:3,4
已知圆O的弦CD与直径AB垂直并交于点F,点E在CD上,且AE=CE.
(1)求证:CA2=CE•CD;
(2)已知CD=5,AE=3,求sin∠EAF.
正确答案
(1)证明:在△CEA和△CAD中,
∵弦CD⊥直径AB,
∴,
∴∠D=∠C,
又∵AE=EC,
∴∠CAE=∠C,
∴∠CAE=∠D,
∵∠C是公共角,
∴△CEA∽△CAD,
∴,
即CA2=CE•CD;
(2)解:∵CD=5,AE=CE=3,
∴DE=2,
∴EF=DF-DE=0.5,
在Rt△AFE中,sin∠EAF==
.
解析
(1)证明:在△CEA和△CAD中,
∵弦CD⊥直径AB,
∴,
∴∠D=∠C,
又∵AE=EC,
∴∠CAE=∠C,
∴∠CAE=∠D,
∵∠C是公共角,
∴△CEA∽△CAD,
∴,
即CA2=CE•CD;
(2)解:∵CD=5,AE=CE=3,
∴DE=2,
∴EF=DF-DE=0.5,
在Rt△AFE中,sin∠EAF==
.
如图所示,⊙O为△ABC的外接圆,且AB=AC,过点A的直线交⊙O于D,交BC的延长线于F,DE是BD的延长线,连接CD.
(1)求证:∠EDF=∠CDF;
(2)求证:AB2=AF•AD.
正确答案
证明:(1)根据切割线定理的推论可知:FD•FA=FC•FB
∵∠F=∠F,
∴△FDC∽△FBA,
∴∠CDF=∠ABC,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠ADB=∠ACB(所对的弧相等)
∴∠ABC=∠ADB=∠EDF,
∴∠EDF=∠CDF;
(2)由(1)知∠ADB=∠ABC.
又∵∠BAD=∠FAB,
∴△ADB∽△ABF,∴=
,
∴AB2=AF•AD.
解析
证明:(1)根据切割线定理的推论可知:FD•FA=FC•FB
∵∠F=∠F,
∴△FDC∽△FBA,
∴∠CDF=∠ABC,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠ADB=∠ACB(所对的弧相等)
∴∠ABC=∠ADB=∠EDF,
∴∠EDF=∠CDF;
(2)由(1)知∠ADB=∠ABC.
又∵∠BAD=∠FAB,
∴△ADB∽△ABF,∴=
,
∴AB2=AF•AD.
(2015秋•唐山期末)如图,等腰△ABC的一条腰及底边中线分别与圆O相交于点A,D和E、F,圆O的切线FG与CE相交于点G.
(I)证明:FG⊥CE;
(Ⅱ)若BA=4BD,BF=3BE,求FG:CE.
正确答案
证明:(1)连结AE,∵等腰△ABC的一条腰及底边中线分别与圆O相交于点A,D和E、F,圆O的切线FG与CE相交于点G,
∴∠EFC=90°,∠EAF=∠EFG,∠EAF=∠ECF,∴∠ECF=∠EFG,
∴∠ECF+∠CFG=∠CFG+∠EFG=90°,
∴FG⊥CE.
解:(2)设BD=k,则AD=3k,BC=4k,设BE=t,EF=2t,EG=FG=,
∵BD•BA=BE•BF,∴4k2=3t2,∴k=,AB=4×
=2
,
=
,∴CE=
=
,
∴FG:CE==
.
解析
证明:(1)连结AE,∵等腰△ABC的一条腰及底边中线分别与圆O相交于点A,D和E、F,圆O的切线FG与CE相交于点G,
∴∠EFC=90°,∠EAF=∠EFG,∠EAF=∠ECF,∴∠ECF=∠EFG,
∴∠ECF+∠CFG=∠CFG+∠EFG=90°,
∴FG⊥CE.
解:(2)设BD=k,则AD=3k,BC=4k,设BE=t,EF=2t,EG=FG=,
∵BD•BA=BE•BF,∴4k2=3t2,∴k=,AB=4×
=2
,
=
,∴CE=
=
,
∴FG:CE==
.
(2015秋•方城县校级月考)如图所示,四边形ABCD的外接圆为圆O,线段AB与线段DC的延长线交于点E,
=
.
(1)若BC=1,求BE的长度;
(2)若AC为∠DAB的角平分线,记BE=λDC(λ∈R),求λ的值.
正确答案
解:(1)∵四边形ABCD的外接圆为圆O,
线段AB与线段DC的延长线交于点E,
由∠BCE=∠DAE,∠BEC=∠DEA,
∴△EBC∽△EDA,
∴,
∵=
,BC=1,
∴BE=3;
(2)在△DAE中,AC为∠DAB的角平分线,
则=
,即有AD•CE=AE•DC①
由于EA,ED是圆的两条割线,
则DE•CE=AE•BE②
①÷②,=
,
由=
,可得
=
,
由BE=λDC(λ∈R),
可得λ=3.
解析
解:(1)∵四边形ABCD的外接圆为圆O,
线段AB与线段DC的延长线交于点E,
由∠BCE=∠DAE,∠BEC=∠DEA,
∴△EBC∽△EDA,
∴,
∵=
,BC=1,
∴BE=3;
(2)在△DAE中,AC为∠DAB的角平分线,
则=
,即有AD•CE=AE•DC①
由于EA,ED是圆的两条割线,
则DE•CE=AE•BE②
①÷②,=
,
由=
,可得
=
,
由BE=λDC(λ∈R),
可得λ=3.
(几何证明选讲)如图所示,AB是半径等于3的圆O的直径,点P在BA的延长线上,割线PD交圆O于C,D,若PA=4,PC=5,则∠CBD=______.
正确答案
解析
解:∵圆O的半径等于3,∴直径AB=6,可得PB=PA+AB=10,
∵PAB、PCD是圆O的两条割线,
∴PA×PB=PC×PD,即4×10=5×PD,可得PD=8,CD=PD-PC=3.
∵△BCD的外接圆直径AB=2R=6,
∴由正弦定理=2R,得
=6,sin∠CBD=
,
由于∠CBD对的弧CD为劣弧,可得∠CBD是锐角,因此∠CBD=.
故答案为:
选修4-1:几何证明选讲
如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,PA是过点A的直线,且∠PAC=∠ABC.
(Ⅰ) 求证:PA是⊙O的切线;
(Ⅱ)如果弦CD交AB于点E,AC=8,CE:ED=6:5,AE:EB=2:3,求sin∠BCE.
正确答案
(Ⅰ)证明:∵AB为直径,
∴,
,
∵,
∴PA⊥AB,
∵AB为直径,∴PA为圆的切线.…(4分)
(Ⅱ)解:CE=6k,ED=5k,AE=2m,EB=3m,
∵AE•EB=CE•ED,∴m=k,
∵△AEC∽△DEB
△CEB∽△AED,
∴AB=10,.
在直角三角形ADB中,,
∵∠BCE=∠BAD,∴.…(10分)
解析
(Ⅰ)证明:∵AB为直径,
∴,
,
∵,
∴PA⊥AB,
∵AB为直径,∴PA为圆的切线.…(4分)
(Ⅱ)解:CE=6k,ED=5k,AE=2m,EB=3m,
∵AE•EB=CE•ED,∴m=k,
∵△AEC∽△DEB
△CEB∽△AED,
∴AB=10,.
在直角三角形ADB中,,
∵∠BCE=∠BAD,∴.…(10分)
(几何证明选讲选做题)如图4,A,B是圆O上的两点,且OA⊥OB,OA=2,C为OA的中点,连接BC并延长交圆O于点D,则CD=______.
正确答案
解析
解:如图所示:
作出直径AE,∵OA=2,C为OA的中点,∴OC=CA=1,CE=3.
∵OB⊥OA,∴=
.
由相交弦定理得BC•CD=EC•CA,
∴=
=
.
故答案为.
在△ABC中,AB=
AC,BM是∠ABC的平分线,△AMC的外接圆交BC边于点N.求证:3CN=2AM.
正确答案
证明:在△ABC中,因为BM是∠ABC的平分线,
所以.
又,所以
. ①…(4分)
因为CA与CB是圆O过同一点C的弦,
所以,CM•CA=CN•CB,即. ②…(8分)
由①、②可知 ,
所以3CN=2AM. …(10分)
解析
证明:在△ABC中,因为BM是∠ABC的平分线,
所以.
又,所以
. ①…(4分)
因为CA与CB是圆O过同一点C的弦,
所以,CM•CA=CN•CB,即. ②…(8分)
由①、②可知 ,
所以3CN=2AM. …(10分)
如图,在△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的圆O交AC于点E,点D是BC边的中点,连接OD交圆O于点M.
(Ⅰ)求证:DE是圆O的切线;
(Ⅱ)求证:DE•BC=DM•AC+DM•AB.
正确答案
解析
证明:(Ⅰ)连接BE,OE,
∵AB是直径,∴∠AEB=90°,
∵∠ABC=90°=∠AEB,∠A=∠A,∴△AEB∽△ABC,
∴∠ABE=∠C,
∵BE⊥AC,D为BC的中点,∴DE=BD=DC,
∴∠DEC=∠DCE=∠ABE=∠BEO,∠DBE=∠DEB,
∴∠BEO+∠DEB=∠DCE+∠CBE=90°,
∴∠OED=90°,∴DE是圆O的切线.
(Ⅱ)证明:∵O、D分别为AB、BC的中点,
∴DM=OD-OM=(AC-AB),
∴DM•AC+DM•AB
=DM•(AC+AB)
=(AC-AB)•(AC+AB)
=(AC2-AB2)
=BC2
=DE•BC.
∴DE•BC=DM•AC+DM•AB.
如图,BC为圆O的直径,A为圆O上一点,过点A作圆O的切线交BC的延长线于点P,AH⊥PB于H.
求证:PA•AH=PC•HB.
正确答案
证明:连AC,AB.
因BC为圆O的直径,故AC⊥AB.
又AH⊥PB,故AH2=CH•HB,即.…5分
因PA为圆O的切线,故∠PAC=∠B.
在Rt△ABC中,∠B+∠ACB=90°.
在Rt△ACH中,∠CAH+∠ACB=90°.
所以,∠HAC=∠B.
所以,∠PAC=∠CAH,
所以,,即
.
所以,,即PA•AH=PC•HB.…10分.
解析
证明:连AC,AB.
因BC为圆O的直径,故AC⊥AB.
又AH⊥PB,故AH2=CH•HB,即.…5分
因PA为圆O的切线,故∠PAC=∠B.
在Rt△ABC中,∠B+∠ACB=90°.
在Rt△ACH中,∠CAH+∠ACB=90°.
所以,∠HAC=∠B.
所以,∠PAC=∠CAH,
所以,,即
.
所以,,即PA•AH=PC•HB.…10分.
如图,在△ABC和△ACD中,∠ACB=∠ADC=90°,∠BAC=∠CAD,⊙O是以AB为直径的圆,DC的延长线与AB的延长线交于点E.若EB=6,EC=6
,则BC的长为______.
正确答案
2
解析
解:∵AB是⊙O的直径,∠ACB=90°,
∴点C在⊙O上.
连接OC,由弦切角定理得∠OCA=∠OAC=∠DAC,
∴OC∥AD.又∵AD⊥DC,∴DC⊥OC.
∵OC为⊙O半径,∴DC是⊙O的切线.
∵DC是⊙O的切线,∴EC2=EB•EA.
又∵EB=6,EC=6,∴EA=12,AB=6.
又∵∠ECB=∠EAC,∠CEB=∠AEC,
∴△ECB∽△EAC,∴=
=
,
∴AC=BC.
又∵AC2+BC2=AB2=36,∴BC=2.
故答案为:2.
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