- 圆与方程
- 共4684题
如图,BC是⊙O的直径,AB、AD是⊙O的切线,切点分别为B、P,过C点的切线与AD交于点D,连接AO、DO.求证:△ABO∽△OCD.
正确答案
解析
证明:连接OP,
∵A点切线BA和AD的交点,D点为过C点的切线和切线AD的交点,
∴△ABO≌△APO,△COD≌△POD,
∴2∠DOP+2∠AOP=180°,
∴∠AOD=90°,
∴∠AOB+∠COD=90°,
∵∠AOB+∠OAB=90°,
∴∠OAB=∠DOC,
∵∠ABO=∠OCD=90°,
∴△ABO∽△OCD.
已知:如图,⊙O1与⊙O2外切于C点,AB一条外公切线,A、B分别为切点,连接AC、BC.设⊙O1的半径为R,⊙O2的半径为r,若tan∠ABC=
,则
的值为( )
正确答案
解析
解:如图,连接O2B,O1A,过点C作两圆的公切线CF,交于AB于点F,作O1E⊥AC,O2D⊥BC,
由垂径定理可证得点E,点D分别是AC,BC的中点,
由弦切角定理知,
∠ABC=∠FCB=∠BO2C,∠BAC=∠FCA=
∠AO1C,
∵AO1∥O2B,
∴∠AO1C+∠BO2C=180°,
∴∠FCB+∠FCA=∠ACB=90°,
即△ACB是直角三角形,
∴∠ABC=∠BO2D=∠ACO1,
设∠ABC=∠BO2D=∠ACO1=β,
则有sinβ=,cosβ=
,
∴tanβ=•
=
•
,
∴(tanβ)2==2.
故选C.
如图,CD为△ABC外接圆的切线,AB的延长线交直线CD于点D,E,F分别为弦AB与弦AC上的点,且BC•AE=DC•AF,B,E,F,C四点共圆.若DB=BE=EA,则过B,E,F,C四点的圆的面积与△ABC外接圆面积的比值为______.
正确答案
解析
解:如图所示.
连接BC,EF.∵DC是△ABC的外接圆的切线,∴∠DCB=∠EAF.
∵BC•AE=DC•AF,∴.
∴△BCD≌△FAE.
∴∠CBD=∠AFE.
∵E,F,C四点共圆.
∴∠AFE=∠CBE.
∴∠CBD=∠CBE.
又∵∠CBD+∠CBE=180°,∴∠CBE=90°.
∴AC是△ABC的外接圆的直径,CE是E,F,C四点所在圆的直径.
不妨设DB=1.则BE=EA=DB=1.
由切割线定理可得:DC2=DB•DA=1×3,.
在△DCE中,由DB=BE,CB⊥DE.∴CE=DC=.
在Rt△CBE中,CB2=CE2-BE2=.
在Rt△ABC中,AC2=BC2+AB2=2+22=6.
∴过B,E,F,C四点的圆的面积与△ABC外接圆面积的比值==
=
=
.
故答案为:.
A.不等式
的解集是______.
B.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CPC=2,若∠CAP=30°,则⊙O的直径AB=______.
C.(极坐标系与参数方程选做题)若圆C:与直线x-y+m=0相切,则m=______.
正确答案
(-2,-1)∪(2,+∞)
4
3或-1
解析
解:A、不等式可化为:
(x+2)(x+1)(x-2)>0
解得:-2<x<-1或x>2
故答案为:(-2,-1)∪(2,+∞)
B、∵AB是⊙O的直径,∠CAP=30°,
∴△OPC是以∠OCP为直角,∠P=30°的直角三角形
又∵PC=2
∴圆的半径OC=2
故圆的直径为4
故答案为4
C、由圆C:
我们易求出圆的标准方程为:
(x-1)2+(y-2)2=2
又∵圆C与直线x-y+m=0相切
∴圆心(1,2)直线的距离d等于半径r
即d==
解得m=3或-1
故答案为:3或-1
AB是圆O的直径,EF切圆O于C,AD⊥EF于D,AD=2,AB=6,则AC长为______.
正确答案
解析
解:连接AC、BC,
则∠ACD=∠ABC,
又因为∠ADC=∠ACB=90°,
所以△ACD~△ACB,
所以,
解得AC=.
故填:.
如图,AB是圆O的直径,C,D是圆O上两点,AC与BD相交于点E,GC,GD是圆O的切线,点F在DG的延长线上,且DG=GF.求证:
(1)D、E、C、F四点共圆;
(2)GE⊥AB.
正确答案
解:(Ⅰ)如图,连接OC,OD,则OC⊥CG,OD⊥DG,
∴四点O,D,G,C共圆.
设∠CAB=∠1,∠DBA=∠2,∠ACO=∠3,
∠COB=2∠1,∠DOA=2∠2.
∴∠DGC=180°-∠DOC=2(∠1+∠2).
∵DG=GF,DG=CG.
∴GF=GC.
∴∠GCF=∠F.
∵∠DGC=2∠F,∴∠F=∠1+∠2.
又∵∠DEC=∠AEB=180°-(∠1+∠2),
∴∠DEC+∠F=180°,
∴D,E,C,F四点共圆.
(Ⅱ)延长GE交AB于H.
∵GD=GC=GF,∴点G是经过D,E,C,F四点的圆的圆心.
∴GE=GC,∴∠GCE=∠GEC.
又∵∠GCE+∠3=90°,∠1=∠3,
∴∠GEC+∠3=90°,∴∠AEH+∠1=90°,
∴∠EHA=90°,即GE⊥AB.
解析
解:(Ⅰ)如图,连接OC,OD,则OC⊥CG,OD⊥DG,
∴四点O,D,G,C共圆.
设∠CAB=∠1,∠DBA=∠2,∠ACO=∠3,
∠COB=2∠1,∠DOA=2∠2.
∴∠DGC=180°-∠DOC=2(∠1+∠2).
∵DG=GF,DG=CG.
∴GF=GC.
∴∠GCF=∠F.
∵∠DGC=2∠F,∴∠F=∠1+∠2.
又∵∠DEC=∠AEB=180°-(∠1+∠2),
∴∠DEC+∠F=180°,
∴D,E,C,F四点共圆.
(Ⅱ)延长GE交AB于H.
∵GD=GC=GF,∴点G是经过D,E,C,F四点的圆的圆心.
∴GE=GC,∴∠GCE=∠GEC.
又∵∠GCE+∠3=90°,∠1=∠3,
∴∠GEC+∠3=90°,∴∠AEH+∠1=90°,
∴∠EHA=90°,即GE⊥AB.
选作题,本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A.(几何证明选讲)
如图,已知两圆交于A、B两点,过点A、B的直线分别与两圆交于P、Q和M、N.求证:PM∥QN.
B.(矩阵与变换)
已知矩阵A的逆矩阵A-1=,求矩阵A.
C.(极坐标与参数方程)
在平面直角坐标系xOy中,过椭圆在第一象限处的一点P(x,y)分别作x轴、y轴的两条垂线,垂足分别为M、N,求矩形PMON周长最大值时点P的坐标.
D.(不等式选讲)
已知关于x的不等式|x-a|+1-x>0的解集为R,求实数a的取值范围.
正确答案
解:A.连接AB,易得∠ABN=∠APM,∠ABN+∠AQN=π,
所以∠APM+∠AQN=π,
又点P,A,Q三点共线,
故PM∥QN.
B.设,则由AA-1=E得
,
解得所以
.
C.设(α为参数),
则矩形PMON周长的一半为:,
所以,当时,矩形PMON周长取最大值4×2=8,
此时,点P(3,1).
D.证明:若x-1<0,则a∈R;
若x-1≥0,则(x-a)2>(x-1)2对任意的x∈[1,+∞)恒成立,
即(a-1)[(a+1)-2x]>0对任意的x∈[1,+∞)恒成立,
所以或
对任意的x∈[1,+∞)恒成立,
解得a<1.
解析
解:A.连接AB,易得∠ABN=∠APM,∠ABN+∠AQN=π,
所以∠APM+∠AQN=π,
又点P,A,Q三点共线,
故PM∥QN.
B.设,则由AA-1=E得
,
解得所以
.
C.设(α为参数),
则矩形PMON周长的一半为:,
所以,当时,矩形PMON周长取最大值4×2=8,
此时,点P(3,1).
D.证明:若x-1<0,则a∈R;
若x-1≥0,则(x-a)2>(x-1)2对任意的x∈[1,+∞)恒成立,
即(a-1)[(a+1)-2x]>0对任意的x∈[1,+∞)恒成立,
所以或
对任意的x∈[1,+∞)恒成立,
解得a<1.
如图,直线AB过圆心O,交圆O于A、B,直线AF交圆O于F(不与B重合),直线L与圆O相切于C,交AB于E,且与AF垂直,垂足为G,连接AC.求证:
(Ⅰ)∠BAC=CAG;
(Ⅱ)AC2=AE•AF.
正确答案
证明:(Ⅰ)连接BC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠AGC=90°.(2分)
∵GC切圆O于C,
∴∠GCA=∠ABC.(4分)
∴∠BAC=∠CAG.(5分)
(Ⅱ)连接CF,∵EC切圆O于C,∴∠ACE=∠AFC.(6分)
又∠BAC=∠CAG,∴△ACF∽△AEC.(8分)
∴,∴AC2=AE•AF(10分)
解析
证明:(Ⅰ)连接BC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠AGC=90°.(2分)
∵GC切圆O于C,
∴∠GCA=∠ABC.(4分)
∴∠BAC=∠CAG.(5分)
(Ⅱ)连接CF,∵EC切圆O于C,∴∠ACE=∠AFC.(6分)
又∠BAC=∠CAG,∴△ACF∽△AEC.(8分)
∴,∴AC2=AE•AF(10分)
如图,已知AB是⊙O的直径,AB⊥CD于E,切线BF交AD的延长线于F,若AB=10,CD=8,则切线BF的长是______.
正确答案
解:连接OD,
AB⊥CD于E,根据垂径定理得到DE=4,
在直角△ODE中,根据勾股定理得到OE=3,因而AE=8,
易证△ABF∽△AED,得到=
=
,
解得BF=5.
故填:5.
解析
解:连接OD,
AB⊥CD于E,根据垂径定理得到DE=4,
在直角△ODE中,根据勾股定理得到OE=3,因而AE=8,
易证△ABF∽△AED,得到=
=
,
解得BF=5.
故填:5.
如图,已知AB,CD是外离两圆⊙O1,与⊙O2的外公共切线,切点为A,B,C,求证:A,B,C,D四点共圆.
正确答案
证明:连接AC,O1A,O1C,BD,O2B,O2D,则
因为AB,CD是外离两圆⊙O1,与⊙O2的外公共切线,
所以△O1AC∽△O2BD,
所以∠O1CA=∠O2BD,
所以∠ACD+∠ABD=∠O1CA+∠OCD+∠OBA-∠O2BD=180°,
所以A,B,C,D四点共圆.
解析
证明:连接AC,O1A,O1C,BD,O2B,O2D,则
因为AB,CD是外离两圆⊙O1,与⊙O2的外公共切线,
所以△O1AC∽△O2BD,
所以∠O1CA=∠O2BD,
所以∠ACD+∠ABD=∠O1CA+∠OCD+∠OBA-∠O2BD=180°,
所以A,B,C,D四点共圆.
AB是⊙O的直径,D为⊙O上一点,过点D作⊙O的切线交AB延长线于C,若DA=DC,求证:AB=2BC.
正确答案
证明:法一:连接OD,则:OD⊥DC,
又OA=OD,DA=DC,
所以∠DAO=∠ODA=∠DCO,
∠DOC=∠DAO+∠ODA=2∠DCO,
所以∠DCO=30°,∠DOC=60°,
所以OC=2OD,
即OB=BC=OD=OA,
所以AB=2BC.
证法二:连接OD、BD.
因为AB是圆O的直径,所以∠ADB=90°,
AB=2OB.
因为DC是圆O的切线,所以∠CDO=90°.
又因为DA=DC,所以∠DAC=∠DCA,
于是△ADB≌△CDO,从而AB=CO.
即2OB=OB+BC,得OB=BC.故AB=2BC.
解析
证明:法一:连接OD,则:OD⊥DC,
又OA=OD,DA=DC,
所以∠DAO=∠ODA=∠DCO,
∠DOC=∠DAO+∠ODA=2∠DCO,
所以∠DCO=30°,∠DOC=60°,
所以OC=2OD,
即OB=BC=OD=OA,
所以AB=2BC.
证法二:连接OD、BD.
因为AB是圆O的直径,所以∠ADB=90°,
AB=2OB.
因为DC是圆O的切线,所以∠CDO=90°.
又因为DA=DC,所以∠DAC=∠DCA,
于是△ADB≌△CDO,从而AB=CO.
即2OB=OB+BC,得OB=BC.故AB=2BC.
如图,DA,CB,DC与以AB为直径的半圆分别相切于点A、B、E,且BC:AD=1:2,CD=3cm,则四边形ABCD的面积等于______.
正确答案
解析
解:∵DA,CB,DC与以AB为直径的半圆分别相切于点A、B、E
∴DA=DE,CB=CE
∵BC:AD=1:2,CD=3cm
∴BC=1,AD=2,
∴圆的直径是,
∴四边形的面积是=3
故答案为:3
如图所示,为了测量该工件上面凹槽的圆弧半径R,由于没有直接的测量工具,工人用三个半径均为r(r相对R较小)的圆柱棒O1,O2,O3放在如图与工件圆弧相切的位置上,通过深度卡尺测出卡尺水平面到中间量棒O2顶侧面的垂直深度h,若r=10mm,h=4mm时,则R的值为( )
正确答案
解析
解:如图所示,连接O3O1,作O2H垂直O3O1于H
在△O1O2H中,O1O2=20,O2H=(r+h)-r=4.
可得O1H2=O1O22-O2H2=202-42
在△O1OH中,OO12-OH2=O1H2
又OO1=R-10,OH=R-14,
可得202-42=(R-10)2-(R-14)2
∴R=60(mm);
故选C
如图,AB是⊙O直径,CB是⊙O的切线,切点为B,OC平行于弦AD.
求证:DC是⊙O的切线.
正确答案
证明:连接OD;
∵OA=OD,
∴∠A=∠ADO.
∵AD∥OC,
∴∠A=∠BOC,∠ADO=∠COD.
∴∠BOC=∠COD.
∵OB=OD,OC=OC,
∴△OBC≌△ODC.
∴∠OBC=∠ODC,又BC是⊙O的切线.
∴∠OBC=90°.
∴∠ODC=90°.
∴DC是⊙O的切线.
解析
证明:连接OD;
∵OA=OD,
∴∠A=∠ADO.
∵AD∥OC,
∴∠A=∠BOC,∠ADO=∠COD.
∴∠BOC=∠COD.
∵OB=OD,OC=OC,
∴△OBC≌△ODC.
∴∠OBC=∠ODC,又BC是⊙O的切线.
∴∠OBC=90°.
∴∠ODC=90°.
∴DC是⊙O的切线.
如图,已知C是⊙O的直径AB的延长线上的一点,D是⊙O上的一点且AD=CD,∠C=30°,求证:DC是⊙O的切线.
正确答案
证明:连接OD,
∵AD=CD,∴∠A=∠C=30°
又∵OD=OA,∴∠A=∠ODA=30°
∴∠DOC=60°,∴∠ODC=90°
又OD⊥CD,
∴DC是⊙O的切线.
解析
证明:连接OD,
∵AD=CD,∴∠A=∠C=30°
又∵OD=OA,∴∠A=∠ODA=30°
∴∠DOC=60°,∴∠ODC=90°
又OD⊥CD,
∴DC是⊙O的切线.
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