数学九年级上册第二十四章 圆综合与测试精练
展开专题07 切线的性质与判定重难点题型分类-高分突破
切线的性质:告诉相切,立即连接圆心与切点,得到半径与切线的夹角等于。
1.如图,AB是⊙O的切线,点B为切点,连接AO并延长交⊙O于点C,连接BC.若∠A=26°,则∠C的度数为( )
A.26° B.32° C.52° D.64°
【解答】解:连接OB,∵AB是⊙O的切线,∴OB⊥AB,∴∠ABO=90°,∵∠A=26°,
∴∠AOB=90°﹣26°=64°,由圆周角定理得,∠C=∠AOB=32°,
故选:B.
2.如图,在平面直角坐标系中,点P在第一象限,⊙P与x轴相切于点Q,与y轴交于M(0,2),N(0,8)两点,则点P的坐标是( )
A.(5,3) B.(3,5) C.(5,4) D.(4,5)
【解答】解:过点P作PD⊥MN于D,连接PQ.∵⊙P与x轴相切于点Q,与y轴交于M(0,2),N(0,8)两点,∴OM=2,NO=8,∴NM=6,∵PD⊥NM,∴DM=3∴OD=5,∴OQ2=OM•ON=2×8=16,OQ=4.∴PD=4,PQ=OD=3+2=5.即点P的坐标是(4,5).
故选:D.
3.(长郡)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,O为直角边BC上一点,以O为圆心,OC为半径的圆恰好与斜边AB相切于点D,与BC交于另一点E.
(1)求证:△AOC≌△AOD;
(2)若BE=1,BD=3,求⊙O的半径及图中阴影部分的面积S.
【解答】(1)证明:∵AB切⊙O于D,∴OD⊥AB,∵Rt△ABC中,∠C=90°,
在Rt△AOC和Rt△AOD中,∴Rt△AOC≌Rt△AOD(HL).
(2)解:设半径为r,在Rt△ODB中,r2+32=(r+1)2,解得r=4;
由(1)有AC=AD,AB=AD+DB=AC+DB=AC+3,BC=BE+2r=1+8=9,
在直角三角形ABC中,根据勾股定理得:AC2+92=(AC+3)2,解得AC=12,
∴S=AC•BC﹣πr2=×12×9﹣π×42=54﹣8π.
4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,斜边AC的垂直平分线DE交BC于点D,交AC于点E,连接BE,经过C、D、E三点作⊙O,
(1)求证:CD是⊙O的直径;
(2)若BE是⊙O的切线,求∠ACB的度数;
(3)当AB=,BC=6时,求图中阴影部分的面积.
【解答】(1)证明:∵AC的垂直平分线是DE,∴∠CED=90°,∴CD是⊙O的直径;
(2)解:连接OE,∵OE=OC,∴∠C=∠OEC,∵若BE是⊙O的切线,∴BE⊥OE,
∠BED+∠DEO=∠DEO+∠OEC=90°,∴∠BED=∠OEC,∵BE是Rt△ABC斜边中线,∴BE=EC,
∴∠EBC=∠C=∠OEC,在△BEC中,∠EBC+∠C+∠OEC+∠BEO=180°,∴∠C=30°.
(3)解:∵AB=2,BC=6,∴tanC=,∠C=30°,AC=2AB=4,∴EC=2,∵cos∠C=,
∴cos30°=,∴CD=4,∴OC=CD=2,∵∠C=∠CEO=30°,∴∠COE=120°,∴扇形OEC的面积为=π,作OF⊥EC,垂足是F,∵∠C=30°,∴OF=OC=1,∴△OCE的面积为×2×1=,即阴影部分的面积为π﹣.
切线长定理:
5.如图,PA,PB分别切⊙O于点A,B,OP交⊙O于点C,连接AB,下列结论中,错误的是( )
A.∠1=∠2 B.PA=PB C.AB⊥OP D.OP=2OA
【解答】解:由切线长定理可得:∠1=∠2,PA=PB,从而AB⊥OP.因此A.B.C都正确.
无法得出AB=PA=PB,可知:D是错误的.综上可知:只有D是错误的.
故选:D.
6.(长郡)如图,PA、PB切⊙O于点A、B,PA=10,CD切⊙O于点E,交PA、PB于C、D两点,则△PCD的周长是( )
【解答】解:∵PA、PB切⊙O于点A、B,CD切⊙O于点E,∴PA=PB=10,CA=CE,DE=DB,
∴△PCD的周长是PC+CD+PD=PC+AC+DB+PD=PA+PB=10+10=20.
故选:C.
7.如图,四边形ABCD是⊙O的外切四边形,且AB=10,CD=12,则四边形ABCD的周长为( )
A.44 B.42 C.46 D.47
【解答】解:∵四边形ABCD是⊙O的外切四边形,∴AD+BC=AB+CD=22,
∴四边形ABCD的周长=AD+BC+AB+CD=44,
故选:A.
8.(青竹湖)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,以AB为直径作⊙O,恰与另一腰CD相切于点E,连接OD、OC、BE.
(1)求证:OD∥BE;
(2)若梯形ABCD的面积是48,设OD=x,OC=y,且x+y=14,求CD的长.
【解答】(1)证明:如图,连接OE,
∵CD是⊙O的切线,∴OE⊥CD,在Rt△OAD和Rt△OED,,∴Rt△OAD≌Rt△OED(HL)
∴∠AOD=∠EOD=∠AOE,在⊙O中,∠ABE=∠AOE,∴∠AOD=∠ABE,
∴OD∥BE(同位角相等,两直线平行).
(2)解:与(1)同理可证:Rt△COE≌Rt△COB,∴∠COE=∠COB=∠BOE,∵∠DOE+∠COE=90°,∴△COD是直角三角形,∵S△DEO=S△DAO,S△OCE=S△COB,∴S梯形ABCD=2(S△DOE+S△COE)=2S△COD=OC•OD=48,即xy=48,又∵x+y=14,∴x2+y2=(x+y)2﹣2xy=142﹣2×48=100,
在Rt△COD中,CD====10,∴CD=10.
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发
内切圆与外接圆半径问题
9.两直角边长分别为6cm、8cm的直角三角形外接圆半径是 cm.
【解答】解:∵直角边长分别为6cm和8cm,∴斜边是10cm,∴这个直角三角形的外接圆的半径为5cm.
故答案为:5.
10.已知,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,AB=10,则三角形内切圆的半径为 .
【解答】解:∵∠C=90°,AC=6,AB=10,∴BC===8,
∴△ABC的内切圆半径r==2.故答案是:2.
11.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=6,△ABC的内切圆半径为1,则△ABC的周长为( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【解答】解:根据直角三角形的内切圆的半径公式,得(AC+BC﹣AB)=1,∴AC+BC=8.
则三角形的周长=8+6=14.
故选:B.
12.(雅礼)已知三角形三边分别为3、4、5,则该三角形内心与外心之间的距离为_________.
【解答】解:∵三角形三边分别为3、4、5,∴三角形是直角三角形,如图,设Rt△ABC,∠C=90°,
AC=3,BC=4,AB=5,如图,设Rt△ABC的内切圆的半径为r,则OD=OE=r,∵∠C=90°,∴CE=CD=r,
AE=AN=3-r,BD=BN=4-r,∴4-r+3-r=5,解得r=1,∴AN=2,在Rt△OMN中,MN=AM-AN=,
∴,则该三角形内心与外心之间的距离为.
13.(长沙中考)如图,在△ABC中,AD是边BC上的中线,∠BAD=∠CAD,CE∥AD,CE交BA的延长线于点E,BC=8,AD=3.
(1)求CE的长;
(2)求证:△ABC为等腰三角形.
(3)求△ABC的外接圆圆心P与内切圆圆心Q之间的距离.
【解答】(1)解:∵AD是边BC上的中线,∴BD=CD,∵CE∥AD,∴AD为△BCE的中位线,
∴CE=2AD=6;
(2)证明:∵CE∥AD,∴∠BAD=∠E,∠CAD=∠ACE,而∠BAD=∠CAD,∴∠ACE=∠E,
∴AE=AC,而AB=AE,∴AB=AC,∴△ABC为等腰三角形.
(3)如图,连接BP、BQ、CQ,在Rt△ABD中,AB==5,设⊙P的半径为R,⊙Q的半径为r,
在Rt△PBD中,(R﹣3)2+42=R2,解得R=,∴PD=PA﹣AD=﹣3=,
∵S△ABQ+S△BCQ+S△ACQ=S△ABC,∴•r•5+•r•8+•r•5=•3•8,解得r=,即QD=,
∴PQ=PD+QD=+=.
答:△ABC的外接圆圆心P与内切圆圆心Q之间的距离为.
14.(青竹湖)如图,在矩形中,为矩形对角线, 于点,延长交于点,已知,。
(1)求的长;
(2)若、分别是△ADG、△DCG的内心,求、两点间的距离.
【解答】(1)∵∴∴
(2),,连接,,∵、分别为、的内心,∴,,,
∴。
切线的判定:有切点,用几何方法:证半径与直线的夹角等于(含三小类);
无切点,用代数方法:证圆心到直线的距离等于半径。
第I类:用等量代换证半径与直线的夹角等于90°
15.(长郡)已知:如图,在△ABC中,D是AB边上一点,圆O过D、B、C三点,∠DOC=2∠ACD=90°.
(1)求证:直线AC是圆O的切线;
(2)如果∠ACB=75°,圆O的半径为2,求BD的长.
【解答】(1)证明:∵OD=OC,∠DOC=90°,∴∠ODC=∠OCD=45°.∵∠DOC=2∠ACD=90°,
∴∠ACD=45°.∴∠ACD+∠OCD=∠OCA=90°.∵点C在圆O上,∴直线AC是圆O的切线.
(2)解:方法1:∵OD=OC=2,∠DOC=90°,∴CD=2.∵∠ACB=75°,∠ACD=45°,
∴∠BCD=30°,作DE⊥BC于点E,则∠DEC=90°,∴DE=DCsin30°=.∵∠B=45°,
∴DB=2.
方法2:连接BO∵∠ACB=75°,∠ACD=45°,∴∠BCD=30°,∴∠BOD=60°∵OD=OB=2
∴△BOD是等边三角形∴BD=OD=2.
16.(青竹湖)已知如图,以Rt△ABC的AC边为直径作⊙O交斜边AB于点E,连接EO并延长交BC的延长线于点D,点F为BC的中点,连接EF.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为3,∠EAC=60°,求AD的长.
【解答】证明:(1)如图1,连接FO,∵F为BC的中点,AO=CO,∴OF∥AB,
∵AC是⊙O的直径,∴CE⊥AE,∵OF∥AB,∴OF⊥CE,∴OF所在直线垂直平分CE,∴FC=FE,OE=OC,∴∠FEC=∠FCE,∠OEC=∠0CE,∵∠ACB=90°,即:∠OCE+∠FCE=90°,∴∠OEC+∠FEC=90°,即:∠FEO=90°,∴FE为⊙O的切线;
(2)如图2,∵⊙O的半径为3,∴AO=CO=EO=3,∵∠EAC=60°,OA=OE,∴∠EOA=60°,
∴∠COD=∠EOA=60°,∵在Rt△OCD中,∠COD=60°,OC=3,∴CD=,∵在Rt△ACD中,∠ACD=90°,CD=,AC=6,∴AD=.
17.(周南)如图,为的外接圆,为与的交点,为线段延长线上一点,且.
(1)求证:直线是的切线.
(2)若为的中点,,.①求的半径;
②求的内心到点的距离.
【解答】证明:(1)连接,并延长交于点,连接
是直径,,,,,,
,,且是半径,直线是的切线.
(2)①如图,连接,为的中点,过圆心,,,
,,的半径为
②如图,作的平分线交于点,连接,过点作,,
,,且平分,且平分,
点是的内心,且,,,
在中,,,
,,
。
第II类:用平行+垂直证半径与直线的夹角等于90°
18.(青竹湖)如图,△ABC内接于⊙O,CA=CB,CD∥AB且与OA的延长线交于点D.
(1)判断CD与⊙O的位置关系并说明理由;
(2)若∠ACB=120°,OA=2.求CD的长.
【解答】解:(1)CD与⊙O相切.理由如下:如图,连接OC,∵CA=CB,∴=
∴OC⊥AB,∵CD∥AB,∴OC⊥CD,∵OC是半径,∴CD与⊙O相切.
(2)∵CA=CB,∠ACB=120°,∴∠ABC=30°,∴∠DOC=60°∴∠D=30°,
∴OC=OD∵OA=OC=2,∴DO=4,∴CD==2
19.(南雅)如图,点B、C、D都在⊙O上,过点C作AC∥BD交OB延长线于点A,连接CD,且∠CDB=∠OBD=30°,BD=6cm.
(1)求证:AC是⊙O的切线.
(2)求⊙O的半径长.
(3)求由弦CD、BD与弧BC所围成的阴影部分的面积(结果保留π).
【解答】(1)证明:连接CO.∵∠CDB=∠OBD=30°,∴∠BOC=60°,∴∠OHB=90°.
∵AC∥BD,∴∠ACO=∠OHB=90°.∴AC为⊙O切线.
解:(2)∵∠ACO=90°,AC∥BD,∴∠BEO=∠ACO=90°.∴DE=BE=.
在Rt△BEO中,sin∠O=sin60°=,∴.∴OB=6.
即⊙O的半径长为6cm.
(3)∵∠CDB=∠OBD=30°,又∵∠CED=∠BEO,BE=ED,∴△CDE≌△OBE.
∴(cm2)
答:阴影部分的面积为6πcm2.
20.(北雅)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC的角平分线AD交BC边于D.以AB上某一点O为圆心作⊙O,使⊙O经过点A和点D.
(1)判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若AC=3,∠B=30°.
①求⊙O的半径;
②设⊙O与AB边的另一个交点为E,求线段BD、BE与劣弧DE所围成的阴影部分的图形面积.(结果保留根号和π)
【解答】解:(1)直线BC与⊙O相切;连接OD,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,
∵∠BAC的角平分线AD交BC边于D,∴∠CAD=∠OAD,∴∠CAD=∠ODA,
∴OD∥AC,∴∠ODB=∠C=90°,即OD⊥BC.又∵直线BC过半径OD的外端,
∴直线BC与⊙O相切.
(2)设OA=OD=r,在Rt△BDO中,∠B=30°,∴OB=2r,在Rt△ACB中,∠B=30°,
∴AB=2AC=6,∴3r=6,解得r=2.
(3)在Rt△ACB中,∠B=30°,∴∠BOD=60°.∴.
∵∠B=30°,OD⊥BC,∴OB=2OD,∴AB=3OD,∵AB=2AC=6,∴OD=2,BD=2
S△BOD=×OD•BD=2,∴所求图形面积为.
21.如图,点C在以AB为直径的⊙O上,BD平分∠ABC交⊙O于点D,过D作BC的垂线,垂足为E.
(1)求证:DE与⊙O相切;
(2)若AB=5,BE=4,求BD的长;
(3)请用线段AB、BE表示CE的长,并说明理由.
【解答】(1)证明:连接OD,∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∵BD平分∠ABC,∴∠OBD=∠CBD,
∴∠ODB=∠CBD,∴OD∥BE,∵BE⊥DE,∴OD⊥DE,∴DE与⊙O相切;
(2)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵BE⊥DE,∴∠ADB=∠BED=90°,∵BD平分∠ABC,
∴∠OBD=∠CBD,∴△ABD∽△DBE,∴,∴=,∴BD=2;
(3)解:结论CE=AB﹣BE,理由:过D作DH⊥AB于H,∵BD平分∠ABC,DE⊥BE,
∴DH=DE,在Rt△BED与Rt△BHD中,,∴Rt△BED≌Rt△BHD(HL),
∴BH=BE,∵∠DCE+∠BCD=∠A+∠BCD=180°,∴∠DCE=∠A,∵∠DHA=∠DEC=90°,
∴△ADH≌△CDE(AAS),∴AH=CE,∵AB=AH+BH,∴AB=BE+CE,∴CE=AB﹣BE.
第III类:用全等证半径与直线的夹角等于90°
22.如图,在△BCE中,点A是边BE上一点,以AB为直径的⊙O与CE相切于点D,AD∥OC,点F为OC与⊙O的交点,连接AF.
(1)求证:CB是⊙O的切线;
(2)若∠ECB=60°,AB=6,求图中阴影部分的面积.
【解答】(1)证明:连接OD,与AF相交于点G,∵CE与⊙O相切于点D,∴OD⊥CE,∴∠CDO=90°,∵AD∥OC,∴∠ADO=∠DOC,∠DAO=∠BOC,∵OA=OD,∴∠ADO=∠DAO,∴∠DOC=∠BOC,
在△CDO和△CBO中,,∴△CDO≌△CBO,∴∠CBO=∠CDO=90°,
∴CB是⊙O的切线.
(2)∵∠ECB=60°,CD,CB是⊙O的切线,∴∠OCB=∠OCD=30°,∵∠CDO=∠CBO=90°,
∴∠DOC=∠BOC=60°,∴∠EOD=∠DOC=∠COB=60°,∴∠DCO=∠BCO=∠ECB=30°,
∴∠DOC=∠BOC=60°,∴∠DOA=60°,∵OA=OD,∴△OAD是等边三角形,∴AD=OD=OF,∵∠GOF=∠ADO,在△ADG和△FOG中,,∴△ADG≌△FOG,∴S△ADG=S△FOG,
∵AB=6,∴⊙O的半径r=3,∴S阴=S扇形ODF==π.
23.如图,已知AB为⊙O的直径,AD,BD是⊙O的弦,BC是⊙O的切线,切点为B,OC∥AD,BA,CD的延长线相交于点E.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)若⊙O半径为4,∠OCE=30°,求△OCE的面积.
【解答】(1)证明:连接DO,如图,∵AD∥OC,∴∠DAO=∠COB,∠ADO=∠COD, 又∵OA=OD,
∴∠DAO=∠ADO,∴∠COD=∠COB.在△COD和△COB中∴△COD≌△COB(SAS),
∴∠CDO=∠CBO.∵BC是⊙O的切线,∴∠CBO=90°,∴∠CDO=90°,∴OD⊥CE,又∵点D在⊙O上,∴CD是⊙O的切线;
(2)解:由(1)可知∠OCB=∠OCD=30°,∴∠DCB=60°,又BC⊥BE,∴∠E=30°,在Rt△ODE中,∵tan∠E=,∴DE==4,同理DC=OD=4,
∴S△OCE=•OD•CE=×4×8=16.
24.(长郡)如图,AB是⊙O的直径,点P在⊙O上,且PA=PB,点M是⊙O外一点,MB与⊙O相切于点B,连接OM,过点A作AC∥OM交⊙O于点C,连接BC交OM于点D.
(1)求证:OD=AC;
(2)求证:MC是⊙O的切线;
(3)若MD=8,BC=12,连接PC,求PC的长.
【解答】解:(1)∵AC∥OM,∴△BOD∽△BAC,∴==.∴OD=AC.
(2)连接OC,∵AC∥OM,∴∠OAC=∠BOM,∠ACO=∠COM,∵OA=OC,∴∠OAC=∠ACO
∴∠BOM=∠COM,在∴△OCM与△OBM中,,∴△OCM≌△OBM;又∵MB是⊙O的切线,∴∠OCM=∠OBM=90°,∴MC是⊙O的切线;
(3)∵AB是⊙O的直径,AC∥OM,∴∠ACB=∠APB=90°,OD⊥BC,∴CD=BD=6,
∵∠OCD+∠MCD=∠CMD+∠MCD=90°,∴∠OCD=∠CMD,∵∠OCM=∠CDO=∠CDM=90°,
∴△CDO∽△MDC,∴CD2=OD•DM,∴OD=,∴OC=,∴AB=15,∴PA=PB=;
过点A作AH⊥PC于点H,∴AH=CH=,PH=6,∴PC=PH+CH=.
第IV类:用代数方法:证圆心到直线的距离等于半径
25.(长郡)如图,△中,,的平分线交于点,以点为圆心,长为半径作圆.
(1)求证:是⊙的切线;
(2)若,,求阴影部分面积.
【解答】解:(1)证明:过O作于D,如图所示,∵,∴,∵OA平分∠BAC,
∴,∵OC为⊙O的半径,∴OD为⊙O的半径,∴AB是⊙O的切线.
(2)∵,∴,∵,,∴,∵,∴,
∴阴影部分面积的面积的面积扇形OCD的面积.
26.(青竹湖)如图,已知PC平分∠MPN,点O是PC上任意一点,以点O为圆心作圆交PC于A,B两点,PM与⊙O相切于点E.
(1)求证:PN与⊙O相切;
(2)如果∠MPC=30°,PE=,求劣弧的长.
【解答】解:(1)证明:连接OE,过O作OF⊥PN,如图所示,∵PM与圆O相切,∴OE⊥PM,∴∠OEP=∠OFP=90°,∵PC平分∠MPN,∴OF=OE,则PN与圆O相切;
(2)在Rt△EPO中,∠MPC=30°,PE=,∴∠EOP=60°,OE=2,∴∠EOB=120°,
则弧BE的长.
27.(广益)如图1,已知⊙O与△ABC的边BC、AC分别相切于点D、E,BO是∠ABC的平分线,与⊙O相交于点G.
(1)求证:直线AB是⊙O的切线;
(2)已知⊙O的半径为2,如图2,点F是AB与⊙O的切点,连接OF、FG、DG,若OF∥DG.
①求证:四边形OFGD是菱形;
②求阴影部分的面积.
【解答】(1)证明:如图1,作OF⊥AB于F,∵⊙O与BC相切于点D,∴OD⊥BC,∵BO是∠ABC的平分线,OD⊥BC,OF⊥AB,∴OF=OD,∴直线AB是⊙O的切线;
(2)①证明:∵BF、BD是⊙O的两条切线,∴∠OFB=∠ODB=90°,∠OBF=∠OBD,∴∠BOF=∠BOD,∵OF∥DG.∴∠BOF=∠OGD,∴∠OGD=∠BOD,∴OG=GD=OD,同理可得,OF=FG=GD=OD,∴四边形OFGD是菱形;
②解:∵OG=GD=OD,∴△OGD为等边三角形,∴∠BOD=60°,∴∠OBD=30°,∴OB=2OD=2,
由勾股定理得,BD==2,
∴阴影部分的面积=△OBD的面积﹣扇形DOG的面积=×2×2﹣=2﹣π.
初中数学人教版九年级上册第二十一章 一元二次方程综合与测试达标测试: 这是一份初中数学人教版九年级上册第二十一章 一元二次方程综合与测试达标测试,文件包含专题02韦达定理重难点题型分类解析版-人教版doc、专题02韦达定理重难点题型分类原卷版-人教版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共13页, 欢迎下载使用。
人教版九年级上册第二十四章 圆综合与测试一课一练: 这是一份人教版九年级上册第二十四章 圆综合与测试一课一练,文件包含专题06垂径定理重难点题型分类解析版人教版doc、专题06垂径定理重难点题型分类原卷版人教版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共14页, 欢迎下载使用。
初中数学人教版九年级上册第二十二章 二次函数综合与测试练习: 这是一份初中数学人教版九年级上册第二十二章 二次函数综合与测试练习,文件包含专题03二次函数小题重难点题型分类解析版-人教版doc、专题03二次函数小题重难点题型分类原卷版人教版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共17页, 欢迎下载使用。