- 直线与圆的位置关系
- 共2291题
选修4-1:几何证明选讲:
如图,已知⊙为△ABC的外接圆,AF切⊙O于点A,交△ABC的高CE的延长线于点F,BD⊥AC.证明:
(1)∠F=∠DBC;
(2).
正确答案
证明:(1)连接ED,则
∵AF切⊙O于点A,∴∠FAE=∠DCB
∵BD⊥AC,FE⊥AB
∴∠AEF=∠BDC=90″
∴∠F=∠DBC;
(2)∵BD⊥AC,CE⊥AB
∴D,E,B,C四点共圆
∴∠DEC=∠DBC
∵∠F=∠DBC
∴∠DEC=∠F
∴DE∥AF
∴
解析
证明:(1)连接ED,则
∵AF切⊙O于点A,∴∠FAE=∠DCB
∵BD⊥AC,FE⊥AB
∴∠AEF=∠BDC=90″
∴∠F=∠DBC;
(2)∵BD⊥AC,CE⊥AB
∴D,E,B,C四点共圆
∴∠DEC=∠DBC
∵∠F=∠DBC
∴∠DEC=∠F
∴DE∥AF
∴
如图,PA是圆O的切线,切点为A,PO交圆O于B,C两点,PA=
,PB=1,则∠PAB=______.
正确答案
30°
解析
解:连接OA,则OA⊥PA.
∵PA是圆O的切线,
∴PA2=PB•PC,
∵PA=,PB=1,
∴PC=3,
∴PO=2,OA=1,
∴sin∠PAB=,
∴∠PAB=30°.
故答案为:30°.
选修4-1:几何证明选讲
如图,已知AB、CD是圆O的两条弦,且AB是线段CD的垂直平分线,已知,求线段AC的长度.
正确答案
解:连接BC设AB,CD相交于点E,
设AE=x,
∵AB是线段CD的垂直平分线,
∴AB是圆的直径,∠ACB=90°…(2分)
则EB=6-x,.由射影定理得CE2=AE•EB,
即有x(6-x)=5,解得x=1(舍)或x=5…(8分)
∴AC2=AE•AB=5×6=30,即.…(10分)
解析
解:连接BC设AB,CD相交于点E,
设AE=x,
∵AB是线段CD的垂直平分线,
∴AB是圆的直径,∠ACB=90°…(2分)
则EB=6-x,.由射影定理得CE2=AE•EB,
即有x(6-x)=5,解得x=1(舍)或x=5…(8分)
∴AC2=AE•AB=5×6=30,即.…(10分)
如图,已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,P是⊙O1上一点,PB的延长线交⊙O2于点C,PA交⊙O2于点D,CD的延长线交⊙O1于点N.
(1)点E是上异于A,N的任意一点,PE交CN于点M,求证:A,D,M,E四点共圆
(2)求证:PN2=PB•PC.
正确答案
证明:(1)连接AB.
∵四边形AEPB是⊙O1的内接四边形,
∴∠ABC=∠E.
在⊙O2中,∠ABC=∠ADC,
∴∠ADC=∠E,
∴A,D,M,E四点共圆;
(2)连接AN、PN.
∵四边形ANPB是⊙O1的内接四边形,
∴∠ABC=∠PNA.
由(1)可知,∠PDN=∠ADC=∠ABC.
∴∠PDN=∠PNA.
又∠DPN=∠NPA,
∴△PDN∽△PNA.
∴PN2=PD•PA.
又∵PD•PA=PB•PC,
∴PN2=PB•PC.
解析
证明:(1)连接AB.
∵四边形AEPB是⊙O1的内接四边形,
∴∠ABC=∠E.
在⊙O2中,∠ABC=∠ADC,
∴∠ADC=∠E,
∴A,D,M,E四点共圆;
(2)连接AN、PN.
∵四边形ANPB是⊙O1的内接四边形,
∴∠ABC=∠PNA.
由(1)可知,∠PDN=∠ADC=∠ABC.
∴∠PDN=∠PNA.
又∠DPN=∠NPA,
∴△PDN∽△PNA.
∴PN2=PD•PA.
又∵PD•PA=PB•PC,
∴PN2=PB•PC.
如图,AB是圆O的直径,AB=2,D为圆O上一点,过D作圆O的切线交AB的延长线于点C.若DA=DC,则∠BDC=______;BC=______.
正确答案
30°
1
解析
解:由已知中AB为圆O的直径,则∠ADB=90°
∠A+∠ABD=90°…①
又∵CD为圆的切线,则∠BDC=∠A
又由DA=DC,可得∠A=∠C
∵∠ABD中三角形BCD的外角,
∴∠ABD=∠ADB+∠C=2∠A…②
结合①得:∠DAC=30°,
∴∠BDC=30°,
∵AB=2,∴BC=BD=1.
故答案为:30°,1.
(几何证明选讲选做题)如图,PC、DA为⊙O的切线,A、C为切点,AB为⊙O的直径,若DA=2,CD:DP=1:2,则AB=______.
正确答案
解析
解:∵DA、DC均为过圆外一点D的切线
∴DA=DC=2
又∵CD:DP=1:2,
∴DP=4,故有CP=6
在直角三角形DAP中,PA==2
由线割线定理得PC2=PA•PB
解得PB=6
则AB=PB-PA=4
故答案为:4
如图,AC为⊙O的直径,OB⊥AC,弦BN交AC于点M.若OC=
,OM=1,则MN=______.
正确答案
1
解析
解:∵AC为⊙O的直径,OB⊥AC,弦BN交AC于点M.
,OM=1,
∴OB=,BM=
=2,
设MN=x,
∵CM•AM=BM•MN,
∴()(
)=2x,
∴x=1,即MN=1.
故答案为:1.
如图,已知:△ABC内接于圆O,点D在OC的延长线上,AD是⊙O的切线,若∠B=30°,AC=2,则OC的长为______.
正确答案
2
解析
解:连接AO,
则∠AOD=2∠B=60°,
∵OA=OC
∴△AOC是一个等边三角形,
∴OC=AC=2
故答案为:2
已知AB为圆O的直径,C为圆O上一点,AD和过C点的切线互相垂直垂足为D,若∠BAC=35°,则∠CAD=______.
正确答案
35°
解析
证明:如右图所示,连接OC,
∵CD是⊙O的切线,
∴OC⊥CD;
又AD⊥CD,
∴OC∥AD,
∴∠1=∠2,
∵OC=OA,
∴∠1=∠3,
∴∠2=∠3,
∵∠BAC=35°,
∴∠CAD=35°.
故答案为:35°.
如图,由圆O外一点A引圆的切线AB和割线ADE,B为切点,DE为圆O的直径,且AD=DB.延长AB至C使得CE与圆O相切,连结CD交圆O于点F.
(Ⅰ)求.
(Ⅱ)若圆O的半径为1,求CF.
正确答案
解:(Ⅰ)连接OB,OC,则
∵AB是切线,
∴OB⊥AB,
∵AD=DB,∴∠A=∠ABD,
∴∠DBO=∠DOB,∴BD=OD,
∵OB=OD,∴BD=OD=OB,即△OBD是等边三角形
∴∠BOD=60°,
∴∠BOE=120°,
∴OE⊥CE,OB⊥AB,OB=OE,OC=OC,
∴由HL可得△OBC≌△OEC,
∴∠COE=60°,
∴CE=OE
∴=
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,CE=,DE=2,
∴CD=,
由切割线定理可得3=CF•,
∴CF=.
解析
解:(Ⅰ)连接OB,OC,则
∵AB是切线,
∴OB⊥AB,
∵AD=DB,∴∠A=∠ABD,
∴∠DBO=∠DOB,∴BD=OD,
∵OB=OD,∴BD=OD=OB,即△OBD是等边三角形
∴∠BOD=60°,
∴∠BOE=120°,
∴OE⊥CE,OB⊥AB,OB=OE,OC=OC,
∴由HL可得△OBC≌△OEC,
∴∠COE=60°,
∴CE=OE
∴=
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,CE=,DE=2,
∴CD=,
由切割线定理可得3=CF•,
∴CF=.
选做题(在(1)(2)中任选一题,若两题都做按第(1)题计分)
(1)如图,点P在圆O直径AB的延长线上,且PB=OB=2,PC切圆O于点C,CD⊥AB于点D,则CD=______.
(2)在直角坐标系中,参数方程为的直线l,被以原点为极点、x轴的正半轴为极轴、极坐标方程为ρ=2cosθ的曲线C所截,则得的弦长是______.
正确答案
解析
解:(1)由切割线定理得PC2=PB•PA=12,∴PC=2
连接OC,则OC=OP,∴∠P=30°,∴CD=
PC=
.
(2)参数方程为的普通方程为
;ρ=2cosθ的直角坐标方程为x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1,所以圆心(1,0)到直线的距离为
=
,∴弦长为2
=
故答案为:,
.
选修4--1:几何证明选讲
如图,D为△ABC的BC边上的一点,⊙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、⊙O2交于点G.求证:
(1)∠BAC+∠EGF=180°;
(2)∠EAG=∠EFG.
正确答案
解:(1)连接GD,
∵四边形BDGE是圆内接四边形,
∴∠EGD+∠B=180°,同理可得∠FGD+∠C=180°,
∴∠EGD+∠B+∠FGD+∠C=360°,
∵∠EGD+∠FGD+∠EGF=360°,
∴∠B+∠C=∠EGF
∵△ABC中,∠B+∠C+∠BAC=180°
∴∠BAC+∠EGF=180°.
(2)∵四边形AEGF中,∠BAC+∠EGF=180°.
∴四边形AEGF是圆内接内接四边形,
设外接圆为圆M,则圆M中∠EAG和∠EFG同对弧EG
∴∠EAG=∠EFG.
解析
解:(1)连接GD,
∵四边形BDGE是圆内接四边形,
∴∠EGD+∠B=180°,同理可得∠FGD+∠C=180°,
∴∠EGD+∠B+∠FGD+∠C=360°,
∵∠EGD+∠FGD+∠EGF=360°,
∴∠B+∠C=∠EGF
∵△ABC中,∠B+∠C+∠BAC=180°
∴∠BAC+∠EGF=180°.
(2)∵四边形AEGF中,∠BAC+∠EGF=180°.
∴四边形AEGF是圆内接内接四边形,
设外接圆为圆M,则圆M中∠EAG和∠EFG同对弧EG
∴∠EAG=∠EFG.
如图,已知AB和AC是圆的两条弦,过点B作圆的切线与AC的延长线相交于D.过点C作BD的平行线与圆交于点E,与AB相交于点F,AF=4,FB=1,EF=2,则线段AC的长为______.
正确答案
4
解析
解:由相交弦定理得到AF•FB=EF•FC,即4×1=2×FC,FC=2,
在△ABD中,AF:AB=FC:BD,即4:5=2:BD,BD=2.5,
设DC=x,则AD=4x,再由切割线定理,BD2=CD•AD,即x•4x=2.52,x=,
所以AF:AB=AC:AD,所以AC=4.
故答案为:4.
(几何证明选做题)
如图圆O的直径AB=6,P是AB的延长线上一点,过点P作圆O的切线,切点为C,连接AC,若∠CPA=30°,则PC=______.
正确答案
3
解析
解:连接OC,∵PC是⊙O的切线,∴OC⊥PC,
又∵∠CPA=30°,R=3,
∴,
∴.
故答案为.
(几何证明选讲选做题)如图,点M为⊙O的弦AB上的一点,连接MO.MN⊥OM,MN交圆于N,若MA=2,MB=4,则MN=______.
正确答案
解析
解:连接NM并延长交圆于P,
∵MN⊥OM,即NP⊥OM,根据圆的相交弦定理,AM•MB=MN•NP,即2×4=MN2,MN=
故答案为:
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