浙教版九年级下册第二章 直线与圆的位置关系综合与测试综合训练题
展开一、选择题(共4小题)
1. 已知 ⊙O 是 △ABC 的外接圆,⊙O 的半径为 R,AD 是 △ABC 的高,E 是 BC 的中点,EF 与 ⊙O 相切于点 E,交 AC 的延长线于点 F,则下列结论:① AC⋅AB=2R⋅AD;② EF∥BC;③ CF⋅AC=EF⋅CM;④ CMBM=sinBsinF 其中正确的结论是
A. ①②③B. ①③④C. ②③④D. ①②③④
2. 如图所示,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90∘,以 AC 为直径的 ⊙O 交 AB 于点 D,过点 D 作 ⊙O 的切线,与边 BC 交于点 E.若 AD=95,AC=3,则 DE 长为
A. 32B. 2C. 52D. 5
3. 如图所示,P 为 ⊙O 的直径 BA 延长线上的一点,PC 与 ⊙O 相切,切点为 C,点 D 是 ⊙ 上一点,连接 PD.已知 PC=PD=BC.下列结论:① PD 与 ⊙O 相切;②四边形 PCBD 是菱形;③ PO=AB;④ ∠PDB=120∘.其中正确的结论的个数为
A. 4 个B. 3 个C. 2 个D. 1 个
4. 如图,直线 l1∥l2,⊙O 与 l1 和 l2 分别相切于点 A 和点 B,点 M 和点 N 分别是 l1 和 l2 上的动点,MN 沿 l1 和 l2 平移,若 ⊙O 的半径为 1,∠AMN=60∘,则下列结论不正确的是
A. l1 和 l2 的距离为 2
B. 当 MN 与 ⊙O 相切时,AM=3
C. MN=433
D. 当 ∠MON=90∘ 时,MN 与 ⊙O 相切
二、填空题(共4小题)
5. 如图所示,直线 PB 切 ⊙O 于点 B,PO 交 ⊙O 于点 C,若 PB=23,PC=2,则 ∠BAC= .
6. 如图所示,AB 是 ⊙O 的直径,点 D,T 是圆上的两点,且 AT 平分 ∠BAD,过点 T 作 AD 延长线的垂线 PQ,垂足为 C.若 ⊙O 的半径为 2,TC=3,则图中阴影部分的面积是 .
7. 如图所示,正方形 ABCD 的边长为 2,⊙O 的直径为 AD,将正方形沿 EC 折叠,点 B 落在圆上的点 F 处,则 BE 的长为 .
8. 如图所示,点 P 为 △ABC 的内心,延长 AP 交 △ABC 的外接圆 ⊙O 于点 D,过点 D 作 DE∥BC,交 AC 的延长线于点 E.
(1)则直线 DE 与 ⊙O 的位置关系是 ;
(2)若 AB=4,AD=6,CE=3,则 DE= .
三、解答题(共8小题)
9. 如图所示,AB,AC 分别是半圆 O 的直径和弦,OD⊥AC 于点 D,过点 A 作半圆 O 的切线 AP,AP 与 OD 的延长线交于点 P.连接 PC 并延长与 AB 的延长线交于点 F.
(1)求证:PC 是半圆 O 的切线;
(2)若 ∠CAB=30∘,AB=10,求线段 BF 的长.
10. 已知,在 Rt△ABC 中,AC=BC=24.⊙O 和 BC 相切于点 D.
(1)如图所示,若 ∠C 的平分线交边 AB 于点 O,求证:AC 与 ⊙O 相切.
(2)当 ⊙O 经过点 A 时,设点 E,F 分别为 ⊙O 与边 AC,AB 的另一个交点,连接 EF,若点 E 正好为 AC 的三等分点,求线段 EF 的长.
11. 如图所示,已知 AB 是 ⊙O 的直径,AD 与 ⊙O 相交,点 C 是 ⊙O 上一点,经过点 C 的直线交 AD 于点 E.
(1)若 AC 平分 ∠BAD,CE⊥AD 于点 E,求证:CE 是 ⊙O 的切线.
(2)若 CE 是 ⊙O 的切线,CE⊥AD 于点 E,AC 是 ∠BAD 的平分线吗?请说明理由.
(3)若 CE 是 ⊙O 的切线,AC 平分 ∠BAD,AB=8,AC=6,求 AE 的长度.
12. 如图所示,已知:AB 是 ⊙O 的直径,C 是 ⊙O 上一点,OD⊥AC 于点 D,过点 C 作 ⊙O 的切线,交 OD 的延长线于点 E,连接 AE.
(1)求证:AE 与 ⊙O 相切.
(2)连接 BD,若 ED:DO=3:1,OA=9,求 AE 的长与 tan∠ABD 的值.
13. 如图所示,△ABC 内接于半圆 O,AB 是直径,过点 A 作直线 MN,若 ∠MAC=∠ABC.
(1)求证:MN 是半圆 O 的切线;
(2)设 D 是 AC 的中点,连接 BD 交 AC 于点 G,过点 D 作 DE⊥AB 于点 E,交 AC 于点 F.求证:DE=12AC;
(3)在(2)的条件下,若 △DFG 的面积为 S,且 DG=a,GC=b,试求 △BCG 的面积(用 a,b,S 的代数式表示).
14. 如图所示,在 △ABC 中,AB=AC,以 AB 为直径的 ⊙O 分别交 AC,BC 于点 D,E,点 F 在 AC 的延长线上,且 ∠CBF=12∠CAB.
(1)求证:直线 BF 是 ⊙O 的切线;
(2)若 AB=5,sin∠CBF=55,求 BC 和 BF 的长.
15. 如图1所示,在平面直角坐标系中,矩形 OABC 的顶点 O 在坐标原点,顶点 A,C 分别在 x 轴,y 轴的正半轴上,且 OA=2,OC=1,矩形对角线 AC,OB 相交于点 E,过点 E 的直线与边 OA,BC 分别相交于点 G,H.
(1)①直接写出点 E 的坐标: .
②求证:AG=CH.
(2)如图2所示,以 O 点为圆心、 OC 为半径的圆弧交 OA 于点 D,若直线 GH 与 CD 所在的圆相切于矩形内一点 F,求直线 GH 的函数表达式.
(3)在(2)的结论下,梯形 ABHG 的内部有一点 P,当 ⊙P 与 HG,GA,AB 都相切时,求 ⊙P 的半径.
16. 如图所示,四边形 OABC 是平行四边形.以 O 为圆心,OA 为半径的圆交 AB 于点 D,延长 AO 交 ⊙O 于点 E,连接 CD,CE.若 CE 是 ⊙O 的切线,解答下列问题:
(1)求证:CD 是 ⊙O 的切线;
(2)若 BC=3,CD=4,求平行四边形 OABC 的面积.
答案
1. D
2. B
3. A
4. B
【解析】连接 OA,OB,
根据切线的性质和 l1∥l2,得到 AB 为 ⊙O 的直径,则 l1 和 l2 的距离为 2,A 正确.
当 MN 与 ⊙O 相切时,连接 OM,ON,当 MN 在 AB 左侧时,根据切线长定理得 ∠AMO=12∠AMN=30∘,在 Rt△AMO 中,利用正切的定义可计算出 AM=3,在 Rt△OBN 中,由于 ∠ONB=12BNM=60∘,可计算出 BN=33;当 MN 在 AB 右侧时,AM=33,所以 AM 的长为 3 或 33,B 错误.
当 ∠MON=90∘ 时,作 OE⊥MN 于点 E,延长 NO 交 l1 于点 F,易证得 Rt△OAF≌Rt△OBN,则 OF=ON,于是可判断 MO 垂直平分 NF,所以 OM 平分 ∠NMF,根据角平分线的性质得 OE=OA,然后根据切线的判定定理得到 MN 为 ⊙O 的切线,D 正确.
5. 30∘
6. 93-4π6
7. 23
8. 相切,33
9. (1) 如图所示,连接 OC,
∵ OD⊥AC,OD 经过圆心 O,
∴ AD=CD.
∴ PA=PC.
∴ △OAP≌△OCP.
∴ ∠OCP=∠OAP.
∵ PA 是半圆 O 的切线,
∴ ∠OAP=90∘.
∴ ∠OCP=90∘,即 OC⊥PC.
∴ PC 是半圆 O 的切线.
(2) ∵ AB 是直径,
∴ ∠ACB=90∘.
∵ ∠CAB=30∘,
∴ ∠COF=60∘.
∵ PC 是半圆 O 的切线,AB=10.
∴ OC⊥PF,OC=OB=12AB=5.
∴ OF=OCcs∠COF=5cs60∘=10.
∴ BF=OF-OB=5.
10. (1) 如图1所示,连接 OC,OD,过点 O 作 OG⊥AC 于点 E.
∵ Rt△ABC 中,AC=BC=24,OC 平分 ∠ACB,
∴ OA=OB.
∵ BC 是 ⊙O 的切线,
∴ OD⊥BC.
∴ OD∥AC.
∴ OD=12AC.
∵ OG⊥AC,
∴ OG∥BC.
∴ OG=12BC.
∴ OG=OD.
∴ OG 是 ⊙O 的半径,
∴ AC 与 ⊙O 相切.
(2) 如图 2所示,过点 O 作 OM⊥AE 于点 M,连接 OD.
∵ 点 E 正好为 AC 的三等分点,
∴ AE=23AC=23×24=16.
∴ EC=8.
∴ ME=MA=8.
∴ MC=16.
∵ BC 是 ⊙O 的切线,
∴ OD⊥BC.
∴ 四边形 MCDO 是矩形.
∴ OD=MC=16,
∴ ⊙O 的半径为 16,
∴ EN=32.
∵ Rt△ABC 中,AC=BC=24,
∴ ∠A=∠B=45∘.
∵ ∠A=∠N=45∘,EN 是直径,
∴ ∠EFN=90∘.
∴ △EFN 是等腰直角三角形.
∴ EF=22EN=22×32=162.
11. (1) 如图所示,连接 OC.
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA.
∵AC 平分 ∠BAD,
∴∠OCA=∠CAD.
∴OC∥AD.
∵CE⊥AD,
∴CE⊥OC.
又 ∵OC 是半径,
∴CE 是 ⊙O 的切线.
(2) AC 是 ∠BAD 的平分线.
理由:如图所示,连接 OC.
∵CE 是 ⊙O 的切线,
∴CE⊥OC.
∵CE⊥AD,
∴OC∥AD.
∴∠OCA=∠CAD.
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA.
∴∠OCA=∠CAD,
即 AC 是 ∠BAD 的平分线.
(3) 如图所示,连接 OC,BC.
∵CE 是 ⊙O 的切线,
∴CE⊥OC.
∵AB 是 ⊙O 的直径,
∴∠ACB=90∘.
∴∠ACE=∠OCB.
∵OB=OC,
∴∠B=∠OCB.
∴∠B=∠ACE.
∵AC 平分 ∠BAD,
∴△ABC∽△ACE.
∴ABAC=ACAE,
即 86=6AE,解得 AE=92.
12. (1) 如图1所示,连接 OC.
∵ OD⊥AC,OC=OA,
∴ ∠AOD=∠COD.
∴ Rt△AOE≌Rt△COE.
∴ ∠EAO=∠ECO.
又 ∵ EC 是 ⊙O 的切线,
∴ ∠ECO=90∘.
∴ ∠EAO=90∘.
∴ AE 与 ⊙O 相切.
(2) 设 DO=t,则 DE=3t,EO=4t,
∵ AODO=EOAO,即 92=4t9,
∴ t=92,即 EO=18.
∴ AE=EO2-AO2=182-92=93.
如图2所示,延长 BD 交 AE 于点 F,过点 O 作 OG∥AE 交 BD 于点 G.
∵ OG∥AE,
∴ ∠FED=∠GOD.
又 ∵ ∠EDF=∠ODG,
∴ △OGD∽△EFD.
∴ EFGO=EDDO=31,即 EF=3GO.
又 ∵ O 是 AB 的中点,
∴ AF=2GO,
∴ AE=AF+FE=5GO,
∴ 5GO=93,
∴ GO=935,
∴ AF=1835.
∵ OA=9,
∴ AB=2OA=18.
∴ tanB=AFAB=35.
13. (1) ∵ AB 是直径,
∴ ∠C=90∘.
∴ ∠ABC+∠BAC=90∘.
又 ∵ ∠MAC=∠ABC,
∴ ∠MAC+∠CAB=90∘,即 ∠BAM=90∘.
∴ OA⊥MN.
∴ MN 是半圆 O 的切线.
(2) 如图所示,连接 OD 交 AC 于点 H.
∵ D 是 AC 的中点,
∴ OD⊥AC,AH=12AC.
∵ ∠DOE=∠AOH,∠OHA=∠OED=90∘,OA=OD,
∴ △OAH≌△ODE.
∴ DE=AH=12AC.
(3) 如图所示,连接 AD.
由(2)知 △OAH≌△ODE,
∴ ∠ODE=∠OAH.
又 ∵ OA=OD,
∴ ∠ODA=∠OAD.
∴ ∠ODA-∠ODE=∠OAD-∠OAH,即 ∠FDA=∠FAD.
∴ FD=FA.
∵ AB 是直径,
∴ ∠BDA=90∘.
∴ ∠FDA+∠GDF=90∘,∠DAF+∠DGF=90∘.
∴ ∠GDF=∠DGF.
∴ FG=DF.
∴ FG=FA=FD.
∴ S△DGF=12S△ADG,易证 △BCG∽△ADG.
∴ S△BCG:S△ADG=CGDG2=ba2.
∴ S△BCG=2b2Sa2.
14. (1) 如图所示,连接 AE,
因为 AB 是 ⊙O 的直径,
所以 ∠AEB=90∘,
所以 ∠1+∠2=90∘.
因为 AB=AC,
所以 ∠1=12∠CAB.
因为 ∠CBF=12∠CAB,
所以 ∠1=∠CBF,
所以 ∠CBF+∠2=90∘,
即 ∠ABF=90∘.
因为 AB 是 ⊙O 的直径,
所以直线 BF 是 ⊙O 的切线.
(2) 如图所示,过点 C 作 CG⊥AB 于点 G.
因为 sin∠CBF=55,∠1=∠CBF,
所以 sin∠1=55.
因为在 Rt△AEB 中,∠AEB=90∘,AB=5,
所以 BE=AB⋅sin∠1=5.
因为 AB=AC,∠AEB=90∘.
所以 BC=2BE=25.
在 Rt△ABE 中,由勾股定理得 AE=AB2-BE2=25,
所以 sin∠2=AEAB=255=CGBC,cs∠2=BEAB=55=BGBC.
在 Rt△CBG 中,可求得 GC=4,GB=2,
所以 AG=3.
因为 GC∥BF,
所以 △AGC∽△ABF.
所以 GCBF=AGAB.
所以 BF=GC⋅ABAG=203.
15. (1) ① 1,12;
② ∵ 矩形 OABC,
∴ CE=AE,BC∥OA.
∴ ∠HCE=∠EAG.
∴ △CHE≌△AGE.
∴ AG=CH.
(2) 如图1所示,连接 DE 并延长 DE 交 CB 于点 M,连接 AC.
∵ DO=OC=1=12OA,
∴ D 是 OA 的中点.
∵ BC∥OA,
∴ ∠MCE=∠DAE.
∴ △CME≌△ADE.
∴ CM=AD=2-1=1.
∵ BC∥OA,∠COD=90∘,
∴ 四边形 CMDO 是矩形.
∴ MD⊥OD,MD⊥CB.
∴ MD 切 ⊙O 于点 D.
∵ HG 切 ⊙O 于点 F,E1,12.
∴ 可设 CH=HF=x,FE=ED=12MD.
在 Rt△MHE 中,有 MH2+ME2=HE2,即 1-x2+122=12+x2,解得 x=13,
∴ H13,1,OG=2-13=53.
∴ G53,0.设直线 GH 的函数表达式为 y=kx+b,把点 G,H 的坐标代入得 53k+b=0,1=13k+b,
解得 k=-34,b=54,
∴ 直线 GH 的函数表达式为 y=-34x+54.
(3) 如图2所示,连接 BG,过点 P 作 PN⊥GA,垂足为点 N.
∵ △OCH≌△BAG,
∴ ∠CHO=∠AGB,
∵ ∠HCO=90∘,
∴ HC 切 ⊙O 于点 C,HG 切 ⊙O 于点 F.
∴ OH 平分 ∠CHF,
∴ ∠CHO=∠FHO=∠BGA.
∵ 四边形 OCBA 是矩形,
∴ BC∥OA,BC=OA.
∵ CH=AG(已证),
∴ BH=OG,BH∥OG.
∴ 四边形 BHOG 是平行四边形.
∴ OH∥BG.
∴ ∠OHE=∠BGE.
∵ ∠CHO=∠FHO=∠BGA,
∴ ∠BGA=∠BGE,即 BG 平分 ∠FGA.
∵ ⊙P 与 HG,GA,AB 都相切,
∴ 和 ∠HGA 的两边都相切的圆的圆心在 ∠HGA 的平分线上,即在 GB 上.
∴ 圆心 P 必在 BG 上.
∴ △GPN∽△GBA.
∴ PNBA=GNGA.设半径为 r,r1=13-r13,解得 r=14.
16. (1) 如图所示,连接 OD,则 OD=OA=OE.
∴∠ODA=∠A.
∵AB∥OC,
∴∠A=∠EOC,∠ODA=∠DOC,
∴∠DOC=∠EOC.
∵CO=CO,
∴△CEO≌△CDO(SAS).
∵CE 是 ⊙O 的切线,
∴∠CDO=∠CEO=90∘,
∴CD 为 ⊙O 的切线.
(2) 在平行四边形 OABC 中,OA=BC=3.
∵CE⊥OA,CE=CD=4,
∴S平行四边形OABC=OA⋅CE=3×4=12.
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