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文檔簡介
第六章圓第28講與圓有關的位置關系TOC\o"1-1"\n\p""\h\z\u??題型01點與圓的位置關系??題型02點與圓上一點的最值問題??題型03直線與圓的位置關系??題型04圓與圓的位置關系??題型05利用切線的性質(zhì)求解??題型06證明某直線是圓的切線(有明確的交點)??題型07證明某直線是圓的切線(無明確的交點)??題型08切線的性質(zhì)與判定綜合??題型09作圓的切線??題型10應用切線長定理求解或證明??題型11由三角形外接圓求值??題型12由三角形內(nèi)切圓求值??題型13三角形內(nèi)心有關的應用??題型14三角形外接圓與內(nèi)切圓綜合??題型15圓位置關系與函數(shù)綜合??題型01點與圓的位置關系1.(2024·黑龍江大慶·二模)已知⊙O的半徑是4,點P到圓心O的距離d為方程x2?4x+4=0的一個根,則點P在(A.⊙O的外部 B.⊙O的內(nèi)部 C.⊙O上 D.無法判斷【答案】B【分析】本題主要考查了點與圓的位置關系,解一元二次方程,若點與圓心的距離d,圓的半徑為,則當d>r時,點在圓外;當d=r時,點在圓上;當d<r時,點在圓內(nèi),據(jù)此解方程求出d=2即可得到答案.【詳解】解:解方程x2?4x+4=0得∴d=2<4,∴點P在⊙O的內(nèi)部,故選:B.2.(2024·河北邯鄲·二模)如圖,平面上有P,Q,M,N四點,其中任意三點都不在同一條直線上,嘉淇進行了如下操作:①連接四點畫出四邊形PQMN;②利用尺規(guī)分別作PQ,PN的垂直平分線,兩直線交于點O.若以點O為圓心,OP長為半徑畫⊙O,則不一定在⊙O上的點是(
)
A.點P B.點Q C.點M D.點N【答案】C【分析】本題考查了點與圓的位置關系,線段垂直平分線的性質(zhì),熟知垂直平分線上的任意一點,到線段兩端的距離相等是解題的關鍵;連接OP,OQ,OM,ON,由線段垂直平分線的性質(zhì)可得出OP=OQ=ON,據(jù)此即可得出結論.【詳解】解:連接OP,OQ,OM,ON
∵作PQ,PN的垂直平分線,兩直線交于點O,∴OP=OQ=ON,∴點P,Q,N在點O為圓心,OP長為半徑的圓上,OM與ON的大小關系不能確定,∴點M不一定在圓上,故選:C.3.(2024·上海嘉定·二模)在△ABC中,AB=AC=8,cos∠B=14,以點C為圓心,半徑為6A.點A在圓C外,點B在圓C上; B.點A在圓C上,點B在圓C內(nèi);C.點A在圓C外,點B在圓C內(nèi); D.點A、B都在圓C外.【答案】C【分析】本題考查了解直角三角形,點與圓的位置關系,等腰三角形的性質(zhì),掌握解直角三角形和會判斷點與圓的位置關系是解決問題的關鍵.由解直角三角形求出BD=2,由等腰三角形的性質(zhì)求出BC=4,即可判斷出點B和點A與⊙C的位置關系,即可得出答案.【詳解】解:如圖,過點A作AD⊥BC于點D,如圖所示:∵AB=AC=8,cos∠∴BD=AB×cos∵AB=AC,AD⊥BC,∴BC=2BD=4,∵⊙C的半徑為6,∵4<6<8,∴點A在圓C外,點B在圓C內(nèi);故選:C.??題型02點與圓上一點的最值問題4.(2023·浙江金華·三模)如圖,已知直線y=34x?3與x軸、y軸分別交于A、B兩點,P是以C0,1為圓心,1為半徑的圓上一動點,連結PA、PB.則A.112 B.6 C.8 D.【答案】A【分析】本題考查了點與圓的位置關系,一次函數(shù)與坐標軸交點問題,三角形的面積,勾股定理;過C作CM⊥AB于M,連接AC,則由三角形面積公式得,12×AB×CM=12×OA×BC【詳解】解:過C作CM⊥AB于M,連接AC,∵直線y=34x?3與x軸、y軸分別交于A、∴令x=0,則y=?3;令y=0,則x=4;∴點A為(4,0),點B為(0,?3),∴AB=4∴OA=4,BC=1??3則由三角形面積公式得,12×AB×CM=12∴5×CM=16,∴CM=165∴圓C上點到直線y=34x?3∴△PAB面積的最小值是12故選:A.5.(2024·陜西寶雞·二模)如圖,在?ABCD中,∠BCD=120°,AB=10,AD=15,點E是線段AD上的動點,連接CE,點D關于CE的對稱點為F,連接AF,則AF的最小值為.【答案】5【分析】連接CF,AC,過點C作CG⊥AD于點G,先根據(jù)平行四邊形的性質(zhì),解Rt△CDG再對Rt△ACG運用勾股定理求得AC=57,由對稱確定點F的軌跡,由AF+FC≥AC,確定當A、F、C三點共線時,【詳解】解:連接CF,AC,過點C作CG⊥AD于點G,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD∥BC,CD=AB=10,∴∠ADC=180°?120°=60°,∴DG=DC?cos60°=5,∴AG=15?5=10,在Rt△ACG中,利用勾股定理可得AC=5∵點D與點F關于CE對稱,∴CF=CD=10,∴點F在以C為圓心,CD為半徑的⊙C(平行四邊形內(nèi)部)上,∵AF+FC≥AC,∴當A、F、C三點共線時,AF最小,最小值為AC?CF=57故答案為:57【點睛】本題考查了平行線四邊形的性質(zhì),解直角三角形,勾股定理,三角形三邊關系確定最值,以及點與圓的位置關系,正確添加輔助線,熟練掌握知識點是解題的關鍵.6.(2024·陜西渭南·二模)如圖,在四邊形ABCD中,∠ABC=∠BCD=90°,BC=CD=2AB=4,點E為四邊形ABCD內(nèi)一點,連接BE、CE、DE,若∠CBE+∠CDE=45°,則CE的最小值為.(結果保留根號)【答案】4【分析】本題是最小值的問題,考差了點到圓的最小距離.利用條件找到圓畫出圓即可解決問題.過點D作DO⊥AB交BA的延長線于點O,則四邊形OBCD是邊長為4的正方形,由∠CBE+∠CDE=45°,可得到∠OBE+∠ODE=135°,進而可得到∠BED=135°,故點E在四邊形ABCD內(nèi)部以點O為圓心,OB為半徑的圓上運動,連接OE、OC,OC交⊙O于點E',則OE'=OE=OB=4,OC=42,CE≥OC?OE,即CE≥42?4【詳解】解:過點D作DO⊥AB交BA的延長線于點O,則四邊形OBCD是邊長為4的正方形.∵∠CBE+∠CDE=45°,∴∠OBE+∠ODE=135°,∴∠BED=135°,∴點E在四邊形ABCD內(nèi)部以點O為圓心,OB為半徑的圓上運動,連接OE、OC,OC交⊙O于點E'則OE'=OE=OB=4,OC=4即CE≥42∴當點E在點E'的位置時,CE取得最小值,最小值為4故答案為:42??題型03直線與圓的位置關系7.(2024·上海黃浦·三模)如圖,半徑為5的⊙O經(jīng)過△ABC的頂點A、B,與邊BC相交于點D,BD=8,AB=AD.(1)求AB的長;(2)如果tanC=43,判斷直線AB與以點C【答案】(1)45(2)直線AB與⊙C相交,理由見解析.【分析】本題考查了垂徑定理,勾股定理,三角函數(shù),三角形的面積,直線和圓的位置關系,正確作出輔助線是解題的關鍵.(1)連接AO并延長交BC于點E,連接AD、OB,由AB=AD可得AE⊥BD,進而得∠AEB=∠AEC=90°,BE=12BD=4,利用勾股定理得OE=3(2)直線AB與⊙C相交.過點C作CH⊥AB于H,由三角函數(shù)得AECE=43,得到CE=6,進而得【詳解】(1)解:連接AO并延長交BC于點E,連接AD、OB,∵AB=AD,∴AE⊥BD,∴∠AEB=∠AEC=90°,BE=1∴OE=O∴AE=AO+OE=5+3=8,∴AB=A(2)解:直線AB與⊙C相交,理由如下:過點C作CH⊥AB于H,∵∠AEC=90°,tanC=∴AECE∴8CE∴CE=6,∴BC=BE+CE=4+6=10,∵S△ABC∴12∴CH=45∴直線AB與⊙C相交.8.(2024·四川綿陽·模擬預測)如圖,點P是函數(shù)y=1xx>0的圖象上的一點,⊙P的半徑為2,當⊙P與直線y=x有公共點時,點P的橫坐標x
A.1≤x≤2 B.C.2?1≤x≤1 D.【答案】D【分析】如圖所示,P1P2即為⊙P與直線y=x有一個公共點的情況,點P只有在線段P1P2上,即符合題意,根據(jù)圖象的對稱性可知,△AP1P2是等腰直角三角形,求得AP1=AP2【詳解】解:如圖所示,P1P2即為⊙P與直線y=x有一個公共點的情況,點P
根據(jù)圖象的對稱性可知,△AP∵⊙P的半徑為2,∴P1∴APP1x0則△AP1P2的中點∴Mx∴x0解得:x0∴P1的橫坐標是2?1,P2∴2?1≤x≤故選:D.【點睛】本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點問題,直線與圓的位置關系,等腰直角三角形的性質(zhì),正確的作出輔助線是解題的關鍵.9.(2024·浙江寧波·三模)如圖1,已知Rt△ACB,AC=2,BC=4,∠ACB=90°,點D、E為邊AC,BC上的任意點(不與點A,點B重合),以DE為直徑的⊙O交邊AB于點F,點G,半徑為r,連結CF交DE于點H,連結OF(1)請用含有α的代數(shù)式表示出∠OFC;(2)若α=60°,CH∶HF=2∶1,求CE的長(用含有(3)若DE∥AB,如圖2,若⊙O與邊AB相交,求(4)若D為AC中點,△CEF是以EF為腰的等腰三角形,求⊙O的半徑.【答案】(1)∠OFC=90°?α;(2)2r(3)49(4)2?336或【分析】(1)連結OC,利用圓周角定理和等腰三角形的性質(zhì)解答即可;(2)連接OC,過點H作HM⊥OF于點M,過點O作ON⊥CF于點N,設HM=x,則FH=2x,再利用直角三角形的邊角關系定理得到∠HON=30°,利用等腰三角形的性質(zhì)和圓周角定理得到△OCE為等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性質(zhì)解答即可得出結論;(3)過點O作OM⊥AB于點M,過點E作EN⊥AB于點N,利用勾股定理和相似三角形的判定與性質(zhì)求得圓心到AB的距離,再利用直線與圓相交的性質(zhì)列出不等式解答即可;(4)利用分類討論的思想方法分三種情況討論解答:①當EF=EC時,連結OC,利用垂徑定理,線段的垂直平分線的性質(zhì),勾股定理和三角形的中位線定理解答即可;②當FE=FC時,過點F作FM⊥AC于M,延長FO交BC于N,連結FD,設AM=x,則MF=CN=NE=2x,MD=1?x,MC=FN=2?x,利用相似三角形的判定與性質(zhì)求得x值,再利用三角形的中位線定理和,結合圖形列出關于r的方程解答即可;③不存在CF=CE的情形.【詳解】(1)解:連結OC,如圖,∵∠CEF=α,∴∠COF=2α,∵OC=OF,∴∠OFC=∠OCF=180°?∠COF(2)解:連接OC,過點H作HM⊥OF于點M,過點O作ON⊥CF于點N,如圖,∵∠FEC=α=60°,∴∠OFC=30°,∴FH=2HM,設HM=x,則FH=2x,∵CH∶HF=∴CH=4x,∴CF=HF+HC=6x∴FM=F∵ON⊥CF,∴FN=1∴HN=x,ON=3∴tan∠HON=∴∠HON=30°,∴∠HOF=∠HFO=30°,∵OE=OF,∴∠OFE=∠OEF,∵∠OFE+∠OEF=∠HOF=30°,∴∠OFE=15°,∴∠CFE=45°,∴∠COE=90°,∵OC=OE=r,∴CE=2(3)解:過點O作OM⊥AB于點M,過點E作EN⊥AB于點N,如圖,∵DE∥∴四邊形OMNE為矩形,∴OM=NE,∵DE∥∴△CDE∽△CAB,∴CECB∵DE=2r,∴CE4∴CE=4∴BE=BC?CE=4?4∵sinB=∴EN=BE·sin∴OM=BE=4∵⊙O與邊AB相交,∴0<OM<r,∴0<4∴45(4)解:①當EF=EC時,連結OC,如圖,∵EF=EC,OF=OC,∴O,E在線段即ED垂直平分CF,∵D為中點,H為中點,∴DE∥AB,E為BC中點,∴CE=1∴DE=C∴r=5②當FE=FC時,過點F作FM⊥AC于M,延長FO交BC于N,連結FD,如圖,∵FM⊥AC,AC⊥BC,∴FM∥∴△AMF∽△ACB,∴AMMF∵FC=FE,∴FC=∴FN垂直平分CE,∵FM⊥AC,∠ACB=90°,∴四邊形FMCN為矩形,設AM=x,則MF=CN=NE=2x,∴MD=1?x,MC=FN=2?x,∵四邊形FDCE為圓的內(nèi)接四邊形,∴∠FDM=∠FEN,∵∠FMD=∠FNE=90°,∴△FMD∽△FNE,∴FMFN即2x2?x解得x=33∵ON為△EDC的中位線,∴ON=1∴r=FN?ON=2?x?1∴即r=2?33③不存在CF=CE的情形;∴綜上所述,若D為AC中點,△CEF是以EF為腰的等腰三角形,⊙O的半徑r=2?336或【點睛】本題考查了圓的有關性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,直角三角形的性質(zhì),勾股定理,直角三角形的邊角關系定理,平行線的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),直線與圓的位置關系,含30°角的直角三角形的性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),三角函數(shù),添加恰當?shù)妮o助線構造直角三角形和相似三角形是解題的關鍵.??題型04圓與圓的位置關系10.(2024·上?!と#┤鐖D,已知⊙O1和⊙O2外切,半徑長分別為1cm和3cm.如果半徑長是5cm的⊙O與⊙O1、⊙OA.4個 B.5個 C.6個 D.7個【答案】C【分析】本題主要考查了圓與圓的位置關系,圓與圓相切分為外切合內(nèi)切兩種情況,據(jù)此分⊙O與⊙O1和⊙O2一內(nèi)切和一外切,⊙O與⊙O1和⊙O【詳解】解:如圖所示,⊙O與⊙O1和⊙O2一內(nèi)切和一外切有兩種情況,⊙O與⊙O1和⊙O故選:C.11.(2024·四川德陽·二模)如圖所示,點A、B在直線MN上,AB=48cm,⊙A、⊙B的半徑均為1cm,⊙B以每秒3cm的速度自右向左運動,與此同時,⊙A的半徑不斷增大,其半徑r(cm)與時間t(秒)之間的關系為r=1+2t(t≥0【答案】465,485,48【分析】本題主要考查了圓與圓的位置關系,一元一次方程的應用,根據(jù)兩圓相切時,兩圓的半徑與圓心距的關系,分兩次首次外切,首次內(nèi)切,再次內(nèi)切,最后外切四種情況考慮,即可作答.【詳解】①當首次外切時,如圖,有1+2t+3t+1=48,解得:t=46②當首次內(nèi)切時,如圖,有1+2t+3t?1=48,解得:t=48③當再次內(nèi)切時,如圖,有3t+1?1+2t解得:t=48;④當再次外切時,如圖,有3t?1?1+2t解得:t=50;∴當點B出發(fā)后465秒、485秒、48秒和故答案為:465,485,48,12.(2024·上海靜安·三模)如圖1所示,某種汽車轉(zhuǎn)子發(fā)動機的平面圖,其中的轉(zhuǎn)子形狀接近于圖2所示的曲邊三角形,其中等邊△ABC的邊長為20cm,分別以A、B、C為圓心,AB為半徑作BC、AC、AB(1)若Q為BC上任意一點,則MQ的最小值為______cm,最大值為______cm.(2)轉(zhuǎn)子沿圓P轉(zhuǎn)動時,始終保持⊙M與⊙P相切,⊙M的半徑為8cm,⊙P的半徑為5cm,當圓心P在線段AM的延長線上時,求【答案】(1)20?203(2)427【分析】本題考查了解直角三角形,圓與圓的位置關系,(1)過點M作MD⊥BC交BC于點D,交BC于點E,解Rt△BDM,求得BM,進而根據(jù)點Q(2)根據(jù)題意畫出圖形,根據(jù)兩圓的位置關系可得PM=3,進而根據(jù)勾股定理,即可求解.【詳解】(1)解:如圖所示,過點M作MD⊥BC交BC于點D,交BC于點E,∵等邊△ABC的邊長為20cm,M為△ABC∴∠MBD=30°,BD=1∴BM=BD又∵MB=MA,AE=AB=20,∴當Q點在E點時,MQ取得最小值,最小值為ME=AE?AM=20?當Q點在B或C點時,MQ取的最大值,最大值為MB=(2)解:如圖所示,由(1)可得BD=10,則DM=∴PM=8?5=3∴DP=DM?PM=∴B=100+=427??題型05利用切線的性質(zhì)求解13.(2022·四川成都·模擬預測)如圖,在平面直角坐標系中,⊙A的圓心在x軸上,點B4,3在⊙A上,若⊙A與y軸相切,則⊙A的半徑為【答案】25【分析】本題考查了勾股定理,切線的性質(zhì),坐標與圖形性質(zhì),正確作出輔助線構造直角三角形是解題的關鍵.連接AB,過點B作BC⊥x軸于點C,設⊙A的半徑為r,則OA=AB=r,AC=4?r,在Rt△ABC【詳解】解:如圖,連接AB,過點C作BC⊥OA,∵B4,3∴BC=3,OC=4,設⊙A的半徑為r,則OA=AB=r,∴AC=4?r,在Rt△ABC中,由勾股定理得,A∴r2解得:r=25故答案為:25814.(2012·北京海淀·中考模擬)如圖,已知⊙O是以數(shù)軸原點O為圓心,半徑為1的圓,∠AOB=45°,點P在數(shù)軸上運動,若過點P且與OA平行的直線與⊙O有公共點,設OP=x,則x的取值范圍是()A.?2≤x≤2 B.0≤x≤2 C.【答案】B【分析】本題主要考查了直線與圓的位置關系,平行線的性質(zhì),勾股定理、等腰直角三角形的判定與性質(zhì),解題關鍵是求出相切時的x值,即可分析出x的取值范圍.根據(jù)題意,由直線和圓有公共點得相切或相交,相切時,設切點為C,連接OC,根據(jù)等腰直角三角形的直角邊是圓的半徑1,求得斜邊是2,所以x的取值范圍是0≤x≤2【詳解】解:設切點為C,連接OC,則:圓的半徑OC=1,OC⊥PC,∵∠AOB=45°,OA∥∴∠OPC=45°,∴△OCP為等腰直角三角形,∴PC=OC=1,∴OP=1同理,原點左側(cè)的距離也是2,且線段是正數(shù),所以x的取值范圍是0≤x≤2故選:B.15.(2025·山東臨沂·一模)如圖,⊙O為△ABC的外接圓,直徑AD⊥BC于E,過點A作⊙O的切線AF與∠ABC的平分線交于點F,BF交AC于點G,交AD于點H,交⊙O于點M,連接AM.(1)求證:∠ACB=2∠ABF;(2)若tan∠AMB=2,BC=2,求CG【答案】(1)見解析(2)CG=10?4【分析】(1)證明BE=CE,∠AEB=∠AEC=90°,可得△AEB≌△AECSAS,可得∠ABC=∠ACB,結合BF(2)求解BE=CE=1,結合tan∠AMB=tan∠ACB=AECE=2,可得AB=AC=5,證明AF【詳解】(1)證明:∵AD為⊙O的直徑,AD⊥BC,∴BE=CE,∠AEB=∠AEC=90°,又∵AE=AE,∴△AEB≌∴∠ABC=∠ACB,又∵BF平分∠ABC,∴2∠ABF=∠ABC=∠ACB.(2)解:∵BC=2,由(1)得BE=CE,∴BE=CE=1,又∵∠AMB=∠ACB,∴在Rt△ACE中,∴AE=2,∴AC=A∴AB=AC=5又∵AF是⊙O的切線,∴DA⊥AF即∠DAF=90°,又∵∠AEC=90°,∴AF∥∴∠F=∠FBC=∠ABF,∴AB=AC=AF=5∵AF∥∴△AGF∽∴AGCG∴5?CG解得:CG=10?45【點睛】本題考查的是全等三角形的判定與性質(zhì),垂徑定理的應用,切線的性質(zhì),勾股定理的應用,相似三角形的判定與性質(zhì),銳角三角函數(shù)的應用,掌握以上基礎知識是解本題的關鍵.??題型06證明某直線是圓的切線(有明確的交點)16.(2025·廣西柳州·一模)如圖,AB是⊙O的直徑,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,連接BD,AD=CD,過點D作DE⊥BC交BC的延長線于點(1)求證:DE是⊙O的切線;(2)若BD=8,⊙O的半徑為5,求DE的長.【答案】(1)證明見解析(2)24【分析】(1)如圖,連接OD,AC,由AD=CD,OD是半徑,可得OD⊥AC,由AB是⊙O的直徑,可得AC⊥BC,則(2)由勾股定理得,AD=6,由AB是⊙O的直徑,可得∠ADB=90°=∠DEB,證明△ABD∽△DBE,則ADDE【詳解】(1)證明:如圖,連接OD,AC,∵AD=CD,OD∴OD⊥AC,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,即AC⊥BC,∴OD∥∵DE⊥BC,∴DE⊥OD,∵OD是半徑,∴DE是⊙O的切線;(2)解:由題意知,AB=10,由勾股定理得,AD=A∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°=∠DEB;∵AD=∴∠ABD=∠DBE,∴△ABD∽∴ADDE=AB解得,DE=24∴DE的長為245【點睛】本題考查了切線的判定,垂徑定理,直徑對的圓周角是直角,勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì)等知識,證明切線與相似是解題的關鍵.17.(2024·江蘇南京·模擬預測)如圖,在半徑為10?cm的⊙O中,AB是⊙O的直徑,CD是過⊙O上一點C的直線,且AD⊥DC于點D,AC平分∠BAD,點E是BC的中點,OE=6(1)求證:CD是⊙O的切線;(2)求AD的長.【答案】(1)證明見解析(2)AD=【分析】本題考查圓的切線,圓周角定理、相似三角形的判定及性質(zhì);(1)連接OC,由AC平分∠BAD,OA=OC,可得∠DAC=∠OCA,AD∥OC,根據(jù)AD⊥DC,得CO⊥DC,即可證明CD是(2)由OE是△ABC的中位線,得AC=12,再證明△DAC∽△CAB,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得到結論.【詳解】(1)證明:連接OC,如圖:∵AC平分∠BAD,∴∠DAC=∠CAO.∵OA=OC,∴∠CAO=∠OCA,∴∠DAC=∠OCA,∴AD∥∵AD⊥DC,∴CO⊥DC,∵OC是⊙O的半徑,∴CD是⊙O的切線;(2)解:∵E是BC的中點,且OA=OB,∴OE是△ABC的中位線,AC=2OE,∵OE=6?cm∴AC=12?cm∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90又∠DAC=∠CAB,∴△DAC∽△CAB,∴ADAC=∴AD=3618.(2023·四川樂山·模擬預測)如圖,在矩形ABCD中,點O在對角線AC上,且∠ACB=∠DCE.(1)判斷直線CE與⊙O的位置關系,并證明你的結論;(2)若tan∠ACB=22,BC=2【答案】(1)直線CE與⊙O相切,見解析(2)6【分析】本題考查切線的判定,矩形的性質(zhì),三角函數(shù)解直角三角形,勾股定理等:(1)連接OE.欲證直線CE與⊙O相切,只需證明∠CEO=90°,即OE⊥CE即可;(2)在Rt△ABC中,根據(jù)三角函數(shù)的定義可以求得AB=2,然后根據(jù)勾股定理求得AC=6,同理知DE=1;在Rt△COE中,利用勾股定理可以求得CO【詳解】(1)解:(1)直線CE與⊙O相切.理由如下:∵四邊形ABCD是矩形,∴BC∥又∵∠ACB=∠DCE,∴∠DAC=∠DCE.連接OE,則∠DAC=∠AEO=∠DCE.∵∠DCE+∠DEC=90°∴∠AEO+∠DEC=90°∴∠OEC=90°,即OE⊥CE.又OE是⊙O的半徑,∴直線CE與⊙O相切.(2)解:∵tan∠ACB=ABBC∴AB=BC?tan∴AC=A又∵∠ACB=∠DCE,∴tan∠DCE=∵矩形ABCD中,DC=AB=2∴DE=DC?tan在Rt△CDE中,CE=設⊙O的半徑為r,CO即6解得:r=6即⊙O的半徑為64??題型07證明某直線是圓的切線(無明確的交點)19.(2024·四川成都·模擬預測)如圖,在△BCE中,BC⊥BE,點A在BE上,以AB為直徑的⊙O交CO的延長線于點G,過點E作EF⊥CG于點F,∠FEB=∠ECG.(1)求證:CE是⊙O的切線;(2)若BCBE=4【答案】(1)見解析(2)1【分析】(1)過圓心O作OD⊥CE,垂足為D,證明CG是∠BCE的角平分線,根據(jù)角平分線的性質(zhì)得出OD=OB,說明OD是⊙O的半徑,即可證明結論;(2)設BC=4k,BE=3kk≠0,求出EC=5k,根據(jù)切線長定理得出CD=CB=4k,求出DE=k,根據(jù)tan∠BEC=DODE=【詳解】(1)證明:如圖,過圓心O作OD⊥CE,垂足為D,∵BC⊥BE,EF⊥CG,∴∠CBO=∠EFO=90°,∴∠BOC=∠EOF,∴∠FEB=∠BCO,∵∠FEB=∠ECG,∴∠BCO=∠ECG,即CG是∠BCE的角平分線∵OD⊥CE,OB⊥BC,∴OD=OB,即OD是⊙O的半徑,∴CE是⊙O的切線.(2)解:∵BCBE=43,可設∴EC=5k,由(1)知CB,CD分別切⊙O于點B,D,∴CD=CB=4k,∴DE=k,在Rt△DEO和Rt△BEC中,即DO∴DO=4∵DO=BO,∴BO=4∴tan∠BCO=【點睛】本題主要考查了切線的判定定理和性質(zhì)定理,解直角三角形,求一個角的正切值,角平分線的性質(zhì),切線長定理,解題的關鍵是作出輔助線,熟練掌握切線的判定定理和性質(zhì)定理.20.(2023·廣東江門·一模)如圖,點O在∠MPN的平分線上,⊙O與PO相交于點C.與PO的延長線相交于點D,與PM相切于點A.(1)求證:直線PN是⊙O的切線;(2)若PA=4,PC=2,求⊙O的半徑;(3)點G是劣弧AC上一點,過點G作⊙O的切線分別交PM,PN于點E,F(xiàn),若△PEF的周長是⊙O半徑的3倍,求tan∠EPF【答案】(1)見解析(2)3(3)12【分析】(1)連接OA,過O作OB⊥PN于B,根據(jù)切線的性質(zhì)可得OA⊥PM,再由角平分線的性質(zhì)可得OB=OA,即可;(2)設⊙O的半徑是x,在Rt△AOP(3)延長BO交PM于點H,設⊙O的半徑為r,根據(jù)切線長定理可得BF=FG,AE=EG,PA=PB,從而得到2PA=3r,設PA=3a,則r=2a,再證得∠AOH=∠BPH,可得tan∠AOH=tan∠EPF,從而得到OH=【詳解】(1)證明:如圖1,連接OA,過O作OB⊥PN于B,∵⊙O與PM相切于點A,∴OA⊥PM,∵點O在∠MPN的平分線上,∴OB=OA,∴直線PN是⊙O的切線;(2)解:設⊙O的半徑是x,在Rt△AOP中,O∴x+22解得:x=3,所以⊙O的半徑為3;(3)解:如圖2,延長BO交PM于點H,設⊙O的半徑為r,∵PA,PB,EF是⊙O的切線,∴BF=FG,AE=EG,PA=PB,∴△PEF的周長=PF+EF+PE=PF+BF+PE+AE=PA+PB=2PA=3r,∴PAr設PA=3a,則r=2a,∵∠PBH=∠OAH=90°,∴∠BPH+∠BHP=∠OHA+∠AOH,∴∠AOH=∠BPH,∴tan∠AOH=∴AHOA=BH∴OH=3AH?4a∵OH∴3AH?4a2∴5AH∴AH=24∴tan∠EPF=【點睛】本題主要考查了切線的判定和性質(zhì),切線長定理,勾股定理,解直角三角形等知識,熟練掌握切線的判定和性質(zhì),切線長定理,勾股定理是解題的關鍵.??題型08切線的性質(zhì)與判定綜合21.(2024·河北·模擬預測)如圖1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,延長CA至點D,使AD=8,連接BD,以AD為直徑的☉O繞點A(1)如圖2,☉O旋轉(zhuǎn)°時,☉O與AC(2)在(1)的條件下,判斷☉O與BD的位置關系并加以證明(3)如圖3,若☉O與BC相切于點M,與CA相交于點N,設陰影部分的面積為S,求S的值【答案】(1)90(2)☉O與BD(3)40【分析】(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)結合圓的切線可得答案;(2)證明四邊形ACBD為矩形,可得∠ADB=90°,可得BD是⊙O的切線;(3)如圖,連接OM,則OM⊥BC,作OE⊥AC于E,證明四邊形OMCE為矩形,可得OM=CE=12AD=4,證明△AON【詳解】(1)解:當⊙O與AC相切時,∴AD⊥AC,∴∠DAC=90°,∴旋轉(zhuǎn)角為180°?90°=90°;(2)解:BD與⊙O相切,理由如下:∵AD⊥AC,∠ACB=90°,∴AD∥∵AD=BC=8,∴四邊形ACBD為矩形,∴∠ADB=90°,∵AD為直徑,∴BD是⊙O的切線.(3)解:如圖,連接OM,則OM⊥BC,作OE⊥AC于E,而∠C=90°,∴四邊形OMCE為矩形,∴OM=CE=12AD=4∴AE=6?4=2,∴NE=AE=2,∴AN=4=OA=ON,∴△AON為等邊三角形,∴∠AON=60°,∴S陰影【點睛】本題考查的是旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),切線的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),扇形面積的計算,掌握基礎知識是解本題的關鍵.22.(2024·山西運城·模擬預測)閱讀與思考直線與圓的位置關系學完后,圓的切線的特殊性引起了小王的重視,下面是他的數(shù)學筆記,請仔細閱讀并完成相應的任務.歐幾里得最早在《幾何原本》中,把切線定義為和圓相交,但恰好只有一個交點的直線.切線:幾何上,切線指的是一條剛好觸碰到曲線上某一點的直線.平面幾何中,將和圓只有一個公共交點的直線叫做圓的切線…證明切線的常用方法:①定義法;②距離法(運用圓心到直線的距離等于半徑);③利用切線的判定定理來證明.添加輔助線常見方法:見切點連圓心,沒有切點作垂直.圖1是古代的“石磨”,其原理是在磨盤的邊緣連接一個固定長度的“連桿”,推動“連桿”然后帶動磨盤轉(zhuǎn)動,將糧食磨碎,物理學上稱這種動力傳輸工具為“曲柄連桿機構”.圖2是一個“雙連桿”,兩個固定長度的“連桿”AP,BP的連接點P在⊙O上,MN⊥EF,垂足為O,當點P在⊙O上轉(zhuǎn)動時,帶動點A,B分別在射線OM,OF上滑動,當點B恰好落在⊙O上時,∠PBO=12∠PAO,請判斷此時AP小王的解題思路如下:AP與⊙O相切.理由:連接OP.∵點B恰好落在⊙O上,∴∠PBO=1∵∠PBO=1∴∠POE=∠PAO.∵MN⊥EF,∴∠POE+∠AOP=90°,∴∠PAO+∠AOP=90°.∵∠PAO+∠AOP+∠APO=180°,(依據(jù)2)∴∠APO=90°,∴AP與⊙O相切.任務:(1)依據(jù)1:_____________________________.依據(jù)2:________________________________.(2)在圖2中,⊙O的半徑為6,AP=8,求BP的長.【答案】(1)同弧所對的圓周角等于圓心角的一半;三角形的內(nèi)角和等于180°(2)BP=【分析】(1)結合圓周角定理及三角形內(nèi)角和定理求出∠APO=90°,根據(jù)切線的判定定理即可得解;(2)過點P作PD⊥OE于點D,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)及角的和差求出∠POD=∠PAO,根據(jù)“兩角對應相等的兩個三角形相似”求出△PDO∽△OPA,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)求出PDPO=OPOA=ODAP【詳解】(1)解:(1)如圖2,連接OP.∵點B恰好落在⊙O上,∴∠PBO=1∵∠PBO=1∴∠POE=∠PAO.∵MN⊥EF,∴∠POE+∠AOP=90°,∴∠PAO+∠AOP=90°.∵∠PAO+∠AOP+∠APO=180°(三角形內(nèi)角和是180°),∴∠APO=90°,∴AP與⊙O相切.故答案為:同弧所對的圓周角等于圓心角的一半;三角形內(nèi)角和是180°;(2)解:如圖2,過點P作PD⊥OE于點D,∴∠PDO=90°,∵AP與⊙O相切,∴∠APO=90°=∠PDO,∴∠PAO+∠AOP=90°,∵∠POD+∠AOP=90°,∴∠POD=∠PAO,∴△PDO∽△OPA,∴PDPO∵∠APO=90°,AP=8,OP=6,∴OA=A∴PD6∴PD=185,∴BD=BO+OD=6+24∴BP=B【點睛】此題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、切線的判定與性質(zhì),勾股定理,圓周角定理,三角形的內(nèi)角和定理等,熟記相似三角形的判定與性質(zhì)、切線的判定與性質(zhì)是解題的關鍵.23.(2024·廣東揭陽·模擬預測)如圖,已知O是△ABC邊AB上的一點,以O為圓心、OB為半徑的⊙O與邊AC相切于點D,且BC=CD,連接OC,交⊙O于點E,連接BE并延長,交AC于點F.(1)求證:BC是⊙O切線;(2)求證:OA?AB=AD?AC;(3)若AC=16,tan∠BAC=43【答案】(1)見解析(2)見解析(3)72【分析】(1)連接OD,由切線的性質(zhì)可知∠ODC=90°.證明△OBC≌△ODC得出∠OBC=∠ODC=90°,即OB⊥CB,說明BC是圓O的切線;(2)證明△AOD∽△ACB得出AOAC=AD(3)設AB=3x,則BC=4x.由勾股定理求出x的值,得出AB=485,BC=645.由tan∠BAC=ODAD=43,可設OD=4y,則OB=4y,AD=3y,即可求出OA=5y,從而得出AB=9y=485,解出y的值,即可求出OB=6415,即【詳解】(1)證明:如圖,連接OD,∵AC與圓O相切于點D,∴OD⊥AC,即∠ODC=90°,∵BC=CD,∴△OBC≌△ODCSSS∴∠OBC=∠ODC=90°,即OB⊥CB,∴BC是圓O的切線;(2)證明:∵OD⊥AC,∴∠ADO=90°.∵∠OBC=90°,∴∠ADO=∠ABC.又∵∠BAC=∠DAO,∴△AOD∽△ACB,∴AO∴AO?AB=AC?AD;(3)解:∵∠OBC=90°,∴tan設AB=3x,則BC=4x.∵AB∴(解得:x=165(∴AB=48∵OD⊥AC,∴tan設OD=4y,則OB=4y,∴OA=O∴AB=OA+OB=9y=48解得:y=16∴OB=6415,即⊙O半徑為∵F是AC中點,∴AF=CF=BF=1∴∠ABF=∠BAF.∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB,∴∠ABF=∠BAF=∠OBE=∠OEB,∴△OBE∽△FBA,∴BEAB=解得:BE=128∴EF=BF?EF=8?128【點睛】本題考查切線的性質(zhì)與判定,三角形全等的判定與性質(zhì),三角形相似的判定和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),直角三角形斜邊中線的性質(zhì),勾股定理,解直角三角形等知識.在解圓的相關題型中,連接常用的輔助線是解題關鍵.??題型09作圓的切線24.(2024·廣東東莞·三模)已知:點P是⊙O外一點.(1)尺規(guī)作圖:如圖,過點P作出⊙O的兩條切線PE,PF,切點分別為點E、點F.(保留作圖痕跡,不要求寫作法和證明)(2)在(1)的條件下,證明切線長定理(PE=PF,OP平分∠EPF【答案】(1)見解析;(2)見解析.【分析】(1)①連接PO,分別以點P,O為圓心,大于12PO的長為半徑畫圓,兩圓交于點M,N兩點,作直線MN交OP于點A,②以點A為圓心,OA為半徑畫圓,與⊙O交于E,F兩點,作直線(2)根據(jù)切線的性質(zhì)得出∠PEO=∠PFO=90°,根據(jù)四邊形內(nèi)角和得出∠EOF=150°,進而根據(jù)圓周角定理以及圓內(nèi)接四邊形對角互補即可求解.【詳解】(1)解:如圖所示,PE,PF即為所求,證明:連接OE,OF,∵PO是圓A的直徑,∴∠PEO=∴PE⊥OE,PF⊥OF,∵OE、OF是⊙O的半徑,∴PE、PF是⊙O的切線;(2)證明:連接OE,OF,∵PE、PF是⊙O的切線,∴PE⊥OE,PF⊥OF,在Rt△PEO和RtPO=POOE=OF∴Rt∴PE=PF,∠OPE=∴PO平分∠EPF【點睛】本題考查了切線的性質(zhì)與判定,直徑所對的圓周角是直角,角平分線的定義,三角形全等的判定及性質(zhì),尺規(guī)作線段的垂直平分線,熟練掌握以上知識是解題的關鍵.25.(2024·湖北·模擬預測)如圖,AB是⊙O的直徑,C為⊙O上的一點.(1)請按要求作出圖形:在直徑AB上截取AE=AC,以點B為圓心,BC長為半徑畫弧交射線CE于點D(保留作圖痕跡,不寫作法);(2)證明(1)中的直線BD為⊙O的切線;(3)在(1)的條件下,若∠ABC=2∠CDB,求AEBE【答案】(1)作圖見詳解;(2)見解析;(3)AE【分析】(1)在直徑AB上截取AE=AC,以點B為圓心,BC長為半徑畫弧交射線CE于點D,即可求解;(2)利用圓周角定理,等腰三角形的性質(zhì)和等量代換的性質(zhì)計算得到∠OBD=90°,再利用圓的切線的判定定理解答即可;(3)設∠D=x,利用等腰三角形的性質(zhì),圓周角定理和三角形的外角的性質(zhì)計算得到∠ABF=∠FBC+∠ABC=4x=90°,則得到△ABC是等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性質(zhì)分別求得AE,BE,代入化簡即可得出結論.【詳解】(1)解:在直徑AB上截取AE=AC,以點B為圓心,BC長為半徑畫弧交射線CE于點D,如圖,(2)證明:∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴∠ACE+∠BCE=90°,∵AC=AE,∴∠ACE=∠AEC,∵∠AEC=∠BED,∴∠ACE=∠BED,∵BC=BD,∴∠BCE=∠D,∴∠BED+∠D=90°,∴∠OBD=90°,∴OB⊥BD,∵OB是⊙O的半徑,∴直線BD為⊙O的切線;(3)解:設∠D=x,∵∠ABC=2∠CDB,∴∠ABC=2x,∵BC=BD,∴∠BCD=∠D=x,∴∠FBC=∠BCD+∠D=2x,∴∠FBC=∠ABC=2x,∴∠ABF=∠FBC+∠ABC=4x=90°,解得:2x=45°,即∠ABC=45°,∴△ABC是等腰直角三角形,∴AC=BC=AE=2∴BE=AB?AE=AB?2∴AEBE【點睛】本題主要考查了圓的有關性質(zhì),圓周角定理,圓的切線的判定定理,直角三角形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握上述定理與性質(zhì)是解題的關鍵.26.(2024·遼寧·模擬預測)《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》實施以來,切線長定理的探索與證明由“選學”改為“必學”,并新增“會過圓外一點作圓的切線”.在學習完《切線的性質(zhì)與判定》后,九年級的李老師布置了一道題:“如圖,已知:如圖所示,⊙O及⊙O外一點M.求作:直線MN,使MN與⊙O相切于點N.”小星同學經(jīng)過探索,給出了如下的一種作圖方法:①連接OM,分別以點O,M為圓心,以的長為半徑作弧,兩弧分別相交于A,B兩點(點A,B分別位于直線OM的上下兩側(cè));②作直線,交OM于點C;③以點C為圓心,長為半徑作⊙C,交⊙O于點N(點N位于直線OM的上側(cè));④連接MN,交AB于點D,則直線MN即為所求;(1)請按照步驟完成填空、作圖(尺規(guī)作圖,保留作圖痕跡,準確標注字母),并結合圖形,說明直線MN是⊙O切線的理由;(2)李老師夸獎了小星的作圖方法,同時在(1)的圖形中延長MO交⊙O于點E,過點E作EF∥ON交MN的延長線于點F,連接EN,并增加條件:FN=22,EN=26,【答案】(1)大于12OM;AB;OC;(2)ND=21【分析】(1)根據(jù)幾何語言畫出對應的幾何圖形;先根據(jù)圓周角定理的推論得到∠ONM=90°,然后根據(jù)切線的判定定理得到直線MN為切線;(2)連接OD,由勾股定理求出EF的長,在Rt△MEF和Rt△MON中,利用正切函數(shù)的定義先后求得MN=62,ON=3,由作圖可知直線AB是線段OM的垂直平分線,設ND=x,則DO=DM=6【詳解】(1)解:①連接OM,分別以點O,M為圓心,以大于12OM的長為半徑作弧,兩弧分別相交于A,B兩點(點A,B分別位于直線②作直線AB,交OM于點C;③以點C為圓心,OC長為半徑作⊙C,⊙C交⊙O于點N(點N位于直線OM的上側(cè));④連接MN,交AB于點D,則直線MN即為所求;按照步驟完成作圖如下.由題意得:OM為⊙C的直徑,∴∠ONM=90°(直徑所對的圓周角為90°),∴ON⊥MN,∵ON為⊙O的半徑,∴直線MN為⊙O的切線;(2)解:連接OD,∵∠ONM=90°,EF∥∴∠F=90°,∵FN=22,EN=2∴EF=E在Rt△MEF中,tan∴EFFM∴FM=82∴MN=62在Rt△MON中,tan∴ONMN∴ON=3,由作圖知直線AB是線段OM的垂直平分線,∴DO=DM,設ND=x,則DO=DM=62在Rt△DON中,ON2解得x=21∴ND=21【點睛】本題考查了作圖-復雜作圖,線段垂直平分線的性質(zhì),勾股定理,圓周角定理和切線的判定與性質(zhì),正切函數(shù).解題的關鍵是靈活運用所學知識解決問題.??題型10應用切線長定理求解或證明27.(2024·湖北黃岡·模擬預測)如圖,射線AM⊥AB,O是AM上的一點,以O為圓心,OA長為半徑,在AM上方作半圓AOC,BE與半圓O相切于點D,交AM于點E,EF⊥BO于點F.(1)求證:BA=BD;(2)若∠ABE=60°,①判斷點F與半圓O所在圓的位置關系:點F在______;(圓內(nèi),圓上,圓外)②AB=6,求陰影部分的面積.【答案】(1)見解析(2)①圓上;②6【分析】(1)證明BA是半圓O的切線,切點為A,由切線長定理可得BA=BD.(2)①由∠ABE=60°,可得∠BEA=30°.由BA,BE是圓O的切線.可得∠OBE=12∠ABE=30°=∠OEB.則OB=OE.證明△OBA≌△OEFAAS.則OF=OA.進而可得點②如圖,連接OD,由BE與半圓相切于點D,可得OD⊥BE,進而可得DE=BD=AB=6,∠OBA=∠OBD=30°,OD=OA=AB?tan30°=23【詳解】(1)證明:∵AM⊥AB,OA是半徑,∴BA是半圓O的切線,切點為A.又∵BE與半圓O相切于點D,∴BA=BD.(2)①解:∵∠ABE=60°,∴∠BEA=30°.∵BA,BE是圓O的切線.∴∠OBE=1∴OB=OE.又∵∠AOB=∠FOE,∠A=∠F=90°,∴△OBA≌△OEFAAS∴OF=OA.∴點F在半圓O所在的圓上,故答案為:圓上.②解:如圖,連接OD,∵BE與半圓相切于點D,∴OD⊥BE,∵OB=OE,∴DE=BD=AB=6,∵∠OBA=∠OBD=30°,∴OD=OA=AB?tan∵∠COD=90°?∠OEB=60°∴S陰影∴陰影部分的面積為63【點睛】本題考查了切線的判定與性質(zhì),切線長定理,全等三角形的判定與性質(zhì),點與圓的位置關系,扇形面積,正切,等腰三角形的判定與性質(zhì)等知識.熟練掌握切線的判定與性質(zhì),切線長定理,全等三角形的判定與性質(zhì),點與圓的位置關系,扇形面積,正切,等腰三角形的判定與性質(zhì)是解題的關鍵.28.(2024·山西·模擬預測)如圖,AB是⊙O的直徑,點C是⊙O上的一點,射線BD⊥AB,AB=10,AC=6.CP與⊙O相切時,連接CP,求BP的長.【答案】BP=【分析】本題考查了切線長定理,相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,解題的關鍵是掌握相關的知識.連接OP,BC,OC,得到∠ACB=90°,根據(jù)勾股定理求出CB=8,根據(jù)切線長定理可得PC=PB,OC=OB,推出OP垂直平分BC,證明△BPO∽△CBA,得到BP:CB=BO:AC,即可求解.【詳解】解:如圖,連接OP,BC,OC,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴CB=AB∵PB⊥AB,∴PB為⊙O的切線.∵CP與⊙O相切,∴PC=PB,OC=OB,
∴OP垂直平分BC,∵∠PBC+∠ABC=90°,∠PBC+∠BPO=90°,∴∠BPO=∠ABC,∵∠PBO=∠ACB,∴△BPO∽△CBA,
∴BP:CB=BO:AC,即BP:8=5:6.
∴BP=2029.(2024·黑龍江齊齊哈爾·模擬預測)如圖,已知AB是⊙O的直徑,過點A作射線l⊥AB,點P為l上一個動點,點C為⊙O上異于點A的一點,且PA=PC,過點B作AB的垂線交PC的延長線于點D,連接AD.(1)求證:PC為⊙O的切線;(2)若AP=4BD,求sin∠BAD【答案】(1)見解析(2)sin【分析】(1)連接OP、OC,證明△OPA≌△OPCSSS,求得∠OAP=∠OCP=90°,據(jù)此即可證明PC為⊙O(2)過點D作DG⊥AP,設BD=a,求得PD=5a,PG=3a,利用勾股定理求得AB=DG=4a,再求得AD=17【詳解】(1)證明:連接OP、OC,∵AB是⊙O的直徑,過點A作射線l⊥AB,∴∠OAP=90°,∵PA=PC,OA=OC,OP=OP,∴△OPA≌△OPCSSS∴∠OAP=∠OCP=90°,即OC⊥PD,∵OC是⊙O的半徑,∴PC為⊙O的切線;(2)解:過點D作DG⊥AP,垂足為點G,設BD=a,∴AP=4BD=4a,∵BD⊥AB,∴BD為⊙O的切線,∵PC、PA、BD為⊙O的切線,∴PA=PC,DC=DB,∴PD=PC+CD=5a,∵射線l⊥AB,DG⊥AP,BD⊥AB,∴∠GAB=∠AGD=∠ABD=90°,∴四邊形ABDG是矩形,∴AG=BD=a,AB=DG,∴PG=PA?AG=3a,在Rt△DPG中,DG=∴AB=DG=4a,在Rt△ABD中,AD=∴sin∠BAD=【點睛】本題考查了切線長定理,切線的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,解直角三角形,正確引出輔助線解決問題是解題的關鍵.30.(2024·湖南長沙·模擬預測)在△ABC中,BC為⊙O的直徑,AC為過C點的切線.(1)如圖①,以點B為圓心,BC為半徑作圓弧交AB于點M,連結CM,若∠ABC=66°,求∠ACM的大小;(2)如圖②,過點D作⊙O的切線DE交AC于點E,求證:AE=EC;(3)如圖③,在(1)(2)的條件下,若tanA=34【答案】(1)33°(2)見解析(3)4【分析】本題考查圓周角定理,切線性質(zhì),三角函數(shù)的定義;(1)由三角形內(nèi)角和角的計算問題;(2)連接CD,則∠ADC=90°,根據(jù)切線長定理得到DE=CE,則∠EDC=∠ECD,得到∠A=∠ADE,即可求解;(3)根據(jù)tan∠DCB=tan∠A=34=BDCD,設BD=3x,CD=4x,則BC=BM=5x,再依據(jù)tan∠A=34【詳解】(1)由題意知,BC=BM,∵∠ABC=66°,∴∠BMC=∠BCM=57°,∵∠ACB=90°,∴∠ACM=∠ACB?∠BCM=90°?57°=33°;(2)連接CD,∵BC為⊙O的直徑,∴∠ADC=90°,∵AC為過C點的切線,過點D作⊙O的切線DE交AC于點E,∴DE=CE,∴∠EDC=∠ECD,∵∠EDC+∠ADE=90°,∠ECD+∠A=90°,∴∠A=∠ADE,∴AE=DE,∴AE=CE;(3)連接CD,由(1)(2)可得∠ADC=90°,AE=DE=CE,∠A=∠BCD=90°?∠B,∴tan∠DCB=∴設BD=3x,CD=4x,則BC=BM=5x,∵tan∠A=∴AD=16x3,∴AB=BD+AD=25x∴AM=AB?BC=10∴S△ACMS△ADE∴S△ADE??題型11由三角形外接圓求值31.(2024·廣東深圳·模擬預測)如圖是9×9的網(wǎng)格,網(wǎng)格邊長為1,△ABC的頂點在格點上.已知△ABC的外接圓.(1)僅用無刻度的直尺在給定的網(wǎng)格中完成畫圖:①確定△ABC的外接圓的圓心O;②作出過點C的切線,與AB的延長線交于點D;(上述兩問都要保留作圖痕跡)(2)求ABC的長和CD的長.【答案】(1)見解析(2)ABC的長為52π【分析】(1)①利用網(wǎng)格的特點,分別作線段AC,BC的垂直平分線,相交于點②利用網(wǎng)格的特點,作出等腰直角三角形OCF,得到∠OCF=90°,據(jù)此即可得解;(2)利用勾股定理及其逆定理求得△AOC是等腰直角三角形,且∠AOC=90°,利用弧長公式可求得ABC的長;證明△EFD∽△BCD,利用相似三角形的性質(zhì)結合勾股定理即可求解.【詳解】(1)解:①如圖,分別作線段AC,BC的垂直平分線,相交于點則點O即為所求.②如圖,連接OC,過點C作OC的垂線,交AB的延長線于點D,則CD即為所求.;(2)解:連接OA,由勾股定理得,OA=OC=22+∴OA∴△AOC是等腰直角三角形,且∠AOC=90°,∴ABC的長為90π×5由網(wǎng)格的特點知,EF∥∴△EFD∽△BCD,∴DF∴CD∵CF=2∴CD=2【點睛】本題考查三角形的外接圓、弧長公式和圓的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理等,解題的關鍵是靈活運用所學知識解決問題.32.(2023·廣東湛江·模擬預測)如圖,已知△ABC.(1)用直尺和圓規(guī)作△ABC的外接圓⊙O;(不寫作法,保留作圖痕跡)(2)若AB=2,∠ACB=45°,求⊙O【答案】(1)圖見解析(2)⊙O的半徑為1【分析】(1)作線段AB,BC的垂直平分線交于點O,連接OA.以O為圓心,OA為半徑作⊙O即可;(2)由圓周角定理求出∠AOB=90°,然后利用勾股定理求解即可.【詳解】(1)解:如圖,⊙O即為所求.(2)解:連接OB.由題意得,OA=OB=r,∵AB=AB,∴∠AOB=90°.在Rt△AOB中,O∵AB=∴OA=OB=1,∴⊙O的半徑為1.【點睛】本題考查作圖-復雜作圖,圓周角定理,三角形的外接圓與外心等知識,解題的關鍵是理解題意,靈活運用所學知識解決問題.33.(2023·河北秦皇島·一模)在△ABC中,∠B=45°,AB=6.甲、乙、丙分別給出了一個條件,想使BC的長唯一,其中正確的是(
甲:AC=4;乙:AC=8;丙:△ABC的外接圓半徑為4A.只有甲 B.只有乙 C.只有丙 D.乙和丙【答案】B【分析】本題考查了三角形的外接圓與外心、勾股定理等,掌握三角形的外接圓與外心是解題的關鍵.根據(jù)題意畫出圖形,使∠B=45°,AB=6,點C在射線BE上,作AD⊥BE于點D,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得AD的長,再由AD和AC的長作比較即可判斷甲乙;由AD和AB的長,結合該三角形外接圓的半徑長,即可判斷該外接圓的圓心可以在AB【詳解】解:如圖,∠B=45°,AB=6,點C在射線BE上,作AD⊥BE于點D∴AD=BD=22∵32∴不存在AC=4的△ABC,故甲不符合題意;∵AB=6,AD=32,AC=8而AC>6,∴存在AC=8的△ABC,使得BC的長唯一成立,如上圖中的點C即是,故乙符合題意;∵AD=32>4,當△ABC的外接圓半徑為4時,如圖,∵∠B=45°,∴∠AOC=90°,∴AC=42∵4<32∴存在兩個C使△ABC的外接圓半徑為4,兩個外接圓的圓心分別在AB的上、下兩側(cè),故丙不符合題意;綜上所述,只有乙符合題意.故選:B.??題型12由三角形內(nèi)切圓求值34.(2024·四川樂山·二模)已知△ABC,如圖所示.(1)用無刻度直尺和圓規(guī)作出△ABC內(nèi)切圓的圓心O.(保留作圖痕跡,不寫作法和證明)(2)如果△ABC的周長為14cm,內(nèi)切圓的半徑為1.2cm,求【答案】(1)見解析(2)8.4【分析】(1)根據(jù)角平分線的性質(zhì)可知角平分線的交點為三角形內(nèi)切圓的圓心,故只要作出兩個角的角平分線即可;(2)利用割補法,連接OA,OB,OC,作OD⊥AB,【詳解】(1)解:如下圖所示,O為所求作點,(2)解:如圖所示,連接OA,OB,∵內(nèi)切圓的半徑為1.2cm,∴OD=OF=OE=1.2cm∵△ABC的周長為14cm∴AB+BC+AC=14cm則S=故△ABC的面積為8.4cm【點睛】本題考查三角形的內(nèi)切圓,角平分線的性質(zhì),割補法求幾何圖形的面積,能夠?qū)⒔瞧椒志€的性質(zhì)與三角形的內(nèi)切圓相結合是解決本題的關鍵.35.(2024·湖北武漢·二模)如圖,△ABC的內(nèi)切圓⊙O與BC,CA,AB分別相切于點D,E,F(xiàn),且AB=20,BC=21,CA=13,則下列說法不正確的是(
)A.∠EDF=∠A B.∠EOF=∠B+∠CC.BD=14 D.OE=【答案】A【分析】根據(jù)切線的性質(zhì)可得∠A+∠EOF=180°,由三角形的內(nèi)角和定理可得∠A+∠B+∠C=180°,等量代換即可判斷選項B;根據(jù)切線長定理可設設AE=AF=x,BD=BF=y,CD=CE=z,由AB=AF+BF=20,BC=BD+CD=21,CA=AE+CE=13,可列出方程組,求解即可判斷選項C;過點C作CH⊥AB于點H,根據(jù)勾股定理得到CH2=AC2?AH2=BC2?BH2,構造方程可求出CH=635,得到S△ABC【詳解】解:∵AB,AC是⊙O的切線,∴OF⊥AB,OE⊥AC,∴∠AFO=∠AEO=90°,∴∠A+∠EOF=360°?∠AEO?∠AFO=360°?90°?90°=180°,∵∠A+∠B+∠C=180°,∴∠EOF=∠B+∠C,故B選項正確;∵△ABC的內(nèi)切圓⊙O與BC,CA,AB分別相切于點D,E,F(xiàn),∴AE=AF,BD=BF,CD=CE,∵AB=AF+BF=20,BC=BD+CD=21,CA=AE+CE=13,設AE=AF=x,BD=BF=y,CD=CE=z,∴x+y=20y+z=21x+z=13,解得∴AE=AF=6,BD=BF=14,CD=CE=7,故C選項正確;過點C作CH⊥AB于點H,∴∠AHC=∠BHC=90°,設AH=n,則BH=AB?AH=20?n,∵在Rt△ACH中,C在Rt△BCH中,C∴132?n∴CH=63∴S△ABC連接AO,?BO,CO,DO設⊙O的半徑為r,即EO=FO=DO=r,∵△ABC的內(nèi)切圓⊙O與BC,CA,AB分別相切于點D,E,F(xiàn),∴OE⊥AC,OF⊥AB,OD⊥BC,∴S△ABC∴27r=126,解得:r=14∴EO=FO=DO=14∵CH=635,∴sin∠CAB=∴∠CAB≠60°∵EF=∴∠EOF=2∠EDF,∵∠CAB+∠EOF=180°∴∠CAB+2∠EDF=180°,若∠EDF=∠CAB成立,則∠CAB=60°,這與∠CAB≠60°矛盾,∴∠EDF=∠CAB不成立,故A選項錯誤.故選:A【點睛】本題考查切線的性質(zhì),切線長定理,勾股定理,三角形的內(nèi)角和定理,圓周角定理等,綜合運用相關知識是解題的關鍵.36.(2024·廣東廣州·一模)如圖,△ABC的內(nèi)切圓⊙I與BC,CA,AB分別相切于點D,E,F(xiàn),若⊙I的半徑為r,∠FDE=α,則AF+CD?AC的值和∠A的大小分別為(
)A.0,180°?2α B.r,180°?αC.2r,90°?α D.3r【答案】A【分析】本題考查三角形的內(nèi)切圓,圓周角定理,切線長定理等知識.連接IF,IE.利用切線長定理,可得AF=AE,CD=CE,IF⊥AB,IE⊥AC,從而得到【詳解】解:如圖,連接IF,IE.∵△ABC的內(nèi)切圓⊙I與BC,CA,AB分別相切于點D,E,F(xiàn),∴AF=AE,CD=CE,∴AF+CD?AC=AE+CE?AC=AC?AC=0,∴∠EIF=2∠EDF=2α,∴∠A=360°?∠AFI?∠AEI?∠EIF=180°?2α.故選:A??題型13三角形內(nèi)心有關的應用37.(2024·廣東深圳·模擬預測)如圖,已知在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,AC=10,點P是Rt△ABC的內(nèi)心.點P到邊AB的距離為【答案】2【分析】本題考查了三角形內(nèi)切圓與內(nèi)心,角平分線的性質(zhì).連接AP,BP,CP,過點P分別作PD⊥AB,PF⊥AC,PE⊥BC于點D,E,F(xiàn),根據(jù)S△ABC=12×8×6=24【詳解】解:如圖,連接AP,BP,CP,過點P分別作PD⊥AB,PF⊥AC,PE⊥BC于點D,E,F(xiàn),在Rt△ABC∵∠ABC=90°,AB=6,AC=10,∴BC=A∵P是Rt△ABC∴PD=PE=PF,∵S∴12∴PD=2,∴點P到邊AB的距離為2;故答案為:2.38.(2024·湖北武漢·模擬預測)如圖,在△ABC中,AC=5,AB=7,BC=6,⊙O為△ABC的內(nèi)切圓,過O作DE∥BC分別交AB、AC于D、E,則DE的長為(
)A.26 B.4 C.5 D.【答案】B【分析】如圖,⊙O為△ABC的內(nèi)切圓,切點分別為N,K,H,連接ON,OH,OK,過A作AT⊥BC于T,利用內(nèi)切圓的性質(zhì)求解GT=OK=r,AF=3r,再利用相似三角形的性質(zhì)解得即可.【詳解】解:如圖,⊙O為△ABC的內(nèi)切圓,切點分別為N,K,H,連接ON,OH,OK,過A作AT⊥BC于T,∴ON=OH=OK=r,OK⊥BC,∵DE∥∴∠KOG=180°?90°=90°=∠OGT,∴四邊形OKTG為矩形,∴GT=OK=r,∴12∴AT=3r,∴AG=3r?r=2r,∵DE∥∴△ADE∽△ABC,∴AGAT∴DE=2故選:B【點睛】本題考查的是三角形的內(nèi)切圓的性質(zhì),三角形的面積,相似三角形的判定與性質(zhì),切線的性質(zhì),作出合適的輔助線是解本題的關鍵.39.(2024·湖北武漢·模擬預測)如圖,在一張Rt△ABC紙片中,∠ACB=90°,AC=8,tan∠ABC=43,⊙O是它的內(nèi)切圓.小明用剪刀沿著⊙O的切線DE剪下一塊三角形ADE,則A.9 B.12 C.15 D.18【答案】B【分析】本題考查了三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,勾股定理,切線的性質(zhì),解直角三角形.設△ABC的內(nèi)切圓切三邊于點F,H,G,連接OF,OH,OG,得四邊形OHCG是正方形,由切線長定理可知AF=AG,根據(jù)DE是⊙O的切線,可得【詳解】解:如圖,設△ABC的內(nèi)切圓切三邊于點F、H、G,連接OF、OH、OG,∴四邊形OHCG是正方形,
由切線長定理可知AF=AG,∵DE是⊙O的切線,∴MD=DF,EM=EG,∵∠ACB=90°,AC=8,tan∠ABC=∴8BC解得BC=6,∴AB=A∵⊙O是△ABC的內(nèi)切圓,H、G為切點,∴OH⊥BC,OG⊥AC,∵∠ACB=90°,∴四邊形OHCG是矩形,∵OH=OG,∴四邊形OHCG是正方形,設內(nèi)切圓的半徑為x,∴CH=CG=x,∴BH=6?x=BF,AG=8?x=AF,∴6?x+8?x=10,解得x=2,∴AF=AG=6,∴△ADE的周長為:AD+DE+AE=AD+DF+EG+AE=AF+AG=6+6=12.故選:B.??題型14三角形外接圓與內(nèi)切圓綜合40.(2023·湖北武漢·模擬預測)如圖,O是△ABC的外心,I是△ABC的內(nèi)心,連接AI并延長交BC和⊙O于D,E.(1)求證:EB=EI;(2)若AB=8,AC=6,BE=4,求AI的長.【答案】(1)見解析;(2)AI=4.【分析】(1)欲證明EB=EI,只要證明∠EBI=∠EIB;(2)連接EC,由△ADB∽△CDE,可得BDDE=ADDC=ABEC=2,設DE=m,CD=n,則BD=2m,AD=2n,同法可證:△ADC∽△BDE,推出ADBD=ACBE,推出2n2m=32,推出【詳解】(1)∵I是△ABC的內(nèi)心,∴AE平分∠CAB,BI平分∠ABC,∴∠BAE=∠CAE,∠ABI=∠CBI,∵∠BIE=∠BAE+∠ABI,∠IBE=∠IBD+∠EBD,∵∠CBE=∠CAE,∴∠BIE=∠EBI,∴EB=EI;(2)連接EC.∵∠BAE=∠CAE,∴BE∴BE=EC=4,∵∠ADB=∠CDE,∠BAD=∠DCE,∴△ADB∽△CDE,∴BDDE=ADDC=ABEC=2同法可證:△ADC∽△BDE,∴AD∴2n∴n:m=3:2,設n=3k,m=2k,∵∠CED=∠AEC,∠ECD=∠BAE=∠CAE,∴△ECD∽△EAC,∴EC∴16=m?m+2n∴16=2k∴k=1或?1(舍棄),∴DE=2,AD=6,∴AE=8,∵EI=BE=4,∴AI=AE?EI=4.【點睛】本題考查的是三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,相似三角形的判定和性質(zhì),三角形外角的性質(zhì),等角對等邊等知識,解題的關鍵是學會利用參數(shù)構建方程組解決問題,屬于中考壓軸題.41.(2024·江蘇揚州·二模)如圖,已知點O是△ABC的外心,點I是△ABC的內(nèi)心,連接OB,IA.若∠OBC=20°,則∠CAI=°.【答案】35【分析】本題考查了三角形的內(nèi)心,等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,圓周角定理,連接OB,由等腰三角形的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和定理得∠BOC=140°,進而由圓周角定理得∠BAC=12∠BOC=70°【詳解】連接OC,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=20°,∴∠BOC=180°?2×20°=140°,∴∠BAC=1∵點I是△ABC的內(nèi)心,∴∠CAI=1故答案為:35.42.(2022·河北衡水·模擬預測)如圖,已知在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,AC=10,點P是
(1)點P到邊AB的距離為;(2)Q是Rt△ABC的外心,連接PQ,則PQ的長為【答案】25【分析】(1)連接AP,BP,CP,過點P分別作PD⊥AB,PF⊥AC,PE⊥BC于點D,E,F(xiàn),根據(jù)SΔABC=12(2)連接PQ,證明△ADP≌△AFP,可得AD=AF=4,再利用勾股定理即可解決問題.【詳解】解:(1)如圖,連接AP,BP,CP,過點P分別作PD⊥AB,PF⊥AC,PE⊥BC于點D,E,F(xiàn),
在Rt△∵∠ABC=90°,AB=6,AC=10,∴BC=A∵P是Rt△∴PD=PE=PF,∵S∴12∴PD=2,∴點P到邊AB的距離為2;故答案為:2;(2)如圖,連接PQ,由1.知,PD=PE=2,∵PE⊥BC,PD⊥AB,∴四邊形BEPD是正方形,∴BE=BD=PD=PE=2,∵AB=6∴AD=4,在△ADP和△AFP中,∠DAP=∠FAP∠ADP=∠AFP=90°∴△ADP≌△AFP(AAS),∴AD=AF=4,∵Q是Rt△ABC∴AQ=5,∴FQ=1,在Rt△PQ=P故答案為:2;5.【點睛】本題考查了三角形內(nèi)切圓與內(nèi)心,三角形外接圓與外心,三角形的全等的判定與性質(zhì),角平分線的性質(zhì),勾股定理,解決本題的關鍵是掌握內(nèi)心和外心的區(qū)別.??題型15圓位置關系與函數(shù)綜合43.(2024·湖南·模擬預測)如圖,在平面直角坐標系中,點A、B在函數(shù)y=kx(k>0,x>0)的圖象上,分別以A、B為圓心,1為半徑作圓,當⊙A與x軸相切、⊙B與y軸相切時,連接AB,AB=5A.32 B.3 C.62【答案】D【分析】根據(jù)反比例函數(shù)圖象上點的坐標特征得B(1,k),A(k,1),再列式AB=(k?1)2+(1?k)2【詳解】解:根據(jù)題意可知,把x=1代入y=kx,得把y=1代入y=kx,得∴B(1,k),A(k,1),∴AB=(k?1)∵AB=52∴2(k?1)∴k?1=±5,解得k=6或k=?4(k>0,故舍去),故選:D44.(2024·江蘇宿遷·二模)中國象棋棋盤上雙方的分界處稱為“楚河漢界”,以“楚河漢界”比喻雙方對壘的分界線.在平面直角坐標系中,為了對兩個圖形進行分界,對“楚河漢界線”給出如下定義:點Px1,y1是圖形G1上的任意一點,點Qx2,y2是圖形G2上的任意一點,若存在直線l∶y=kx+bk≠0滿足y1≤kx1(1)在直線①y=?2x,②y=4x?1,③y=?2x+3,④y=?3x?1中,是圖1函數(shù)y=6x(x<0)(2)如圖2,第一象限的等腰直角△EDF的兩腰分別與坐標軸平行,直角頂點D的坐標是2,1,△EDF與⊙O的“楚河漢界線”有且只有一條,求出此“楚河漢界線”的表達式;(3)正方形A1B1C1D1的一邊在y軸上,其他三邊都在y軸的右側(cè),點M(2,t)是此正方形的中心,若存在直線y=?2x+b【答案】(1)①④;(2)y=?2x+5;(3)t≤?7或t≥9.【分析】(1)根據(jù)定義,結合圖象,可判斷出直線為y=?3x或y=?3x?1與雙曲線y=6x(x<0)(2)先作出以原點O為圓心且經(jīng)過△EDF的頂點D的圓,再過點D作⊙O的切線,求出該直線的解析式即可;(3)先由拋物線與直線組成方程組,則該方程組有唯一一組解,再考慮直線與正方形有唯一公共點的情形,數(shù)形結合,分類討論,求出t的取值范圍即可.【詳解】(1)解:如圖,從圖可知,y=?2x與雙曲線y=6x(x<0)和正方形OABC只有一個公共點,y=?3x?1與雙曲線y=6x(x<0)和正方形OABC沒有公共點,y=4x?1、y=?2x+3不在雙曲線y=6x(x<0)及正方形ABCD故答案為:①④;(2)解:如圖,連接OD,以O為圓心,OD長為半徑作⊙O,作DG⊥x軸于點G,過點D作⊙O的切線DM,則MD⊥OD,∵MD⊥OD,DG⊥x軸,∴∠ODM=∠OGD=90°,∴∠MOD+∠OMD=90°,∵∠MOD+∠DOG=90°,∴∠OMD=∠DOG,∴tan∠OMD=∵D2,1∴DG=1,OG=2,∴tan∠OMD=tan∠DOG=∵tan∠OMD=∴5DM∴∴MN=1∴OM=O∴M0,5設直線MD的解析式為y=mx+n,把M0,5、Dn=52m+n=1解得m=?2n=5∴y=?2x+5,∴△EDF與⊙O的“楚河漢界線”為y=?2x+5;(3)解:由y=?2x+by=?x2∵直線與拋物線有唯一公共點,∴△=0,∴16?4b+12=0,解得b=7,∴此時的“楚河漢界線”為y=?2x+7,當正方形A1B1∵點M2,t∴頂點A1∵頂點A10,t?2不能在直線y=?2x+7下方,得解得t≥9;當正方形A1B1對于拋物線y=?x2+2x+3,當x=0時,y=3;當x=4∴直線y=?2x+3恰好經(jīng)過點0,3和點4,?5;對于直線y=?2x+3,當x=4時,y=?5,由C12,t+2不能在直線得t+2≤?5,解得t≤?7;綜上所述,t≤?7或t≥9.【點睛】此題考查了一次函數(shù)、正方形的性質(zhì)、三角函數(shù)、一次函數(shù)的應用、二元二次方程組,一元二次方程的根的判別式等知識,解題的關鍵是理解題意,靈活運用所學知識解決問題,學會用分類討論的思想思考問題.45.(2024·浙江溫州·二模)如圖1,在四邊形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=BC=8,AD=2,點E在AB上,作EF∥CD交BC于點F,點G為CD上一點,且DGCF=35,如圖2,作△EFG的外接圓交CD于點H,連結EH,
(1)求CD的長;(2)求y關于x的函數(shù)表達式;(3)當CF與△EFH的一邊相等時,求滿足所有條件的BE的長.【答案】(1)10(2)y=?(3)BE的值為4或8827或【分析】(1)作DM⊥BC于點M,可證四邊形ABMD是矩形,可求出DM,CM的值,在Rt△CDM(2)根據(jù)題意可證△BEF∽△MDC,分別用含x的式子表示BF,用含y的式子表示CF,根據(jù)
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