人教版九年级上册24.2 点和圆、直线和圆的位置关系课后测评
展开一、选择题(本大题共8道小题)
1. 已知⊙O的半径为5 cm,圆心O到直线l的距离为5 cm,则直线l与⊙O的位置关系为( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.无法确定
2. 2019·武汉江岸区期中点P到直线l的距离为3,以点P为圆心,以下列长度为半径画圆,能使直线l与⊙P相交的是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3. 2020·武汉模拟 在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=8,AC=6,以点A为圆心,4.8为半径的圆与直线BC的公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.不能确定
4. 如图,在平面直角坐标系中,过格点A,B,C作一圆弧,点B与图中7×4方格中的格点相连,连线能够与该圆弧相切的格点有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
5. 如图,AP为⊙O的切线,P为切点,若∠A=20°,C、D为圆周上两点,且∠PDC=60°,则∠OBC等于( )
A. 55° B. 65° C. 70° D. 75°
6. 如图,在△MBC中,∠MBC=90°,∠C=60°,MB=2 eq \r(3),点A在MB上,以AB为直径作⊙O与MC相切于点D,则CD的长为( )
A.eq \r(2) B.eq \r(3) C.2 D.3
7. 如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,经过点C且与边AB相切的动圆与CA,CB分别相交于点P,Q,则线段PQ的最小值为( )
A.5 B.4 eq \r(2) C.4.75 D.4.8
8. 一把直尺、含60°角的三角尺和光盘如图所示摆放,A为60°角与直尺的交点,AB=3,则光盘的直径是( )
A.3 B.3 eq \r(3) C.6 D.6 eq \r(3)
二、填空题(本大题共8道小题)
9. 直角三角形的两条直角边分别是5和12,则它的内切圆半径为 .
10. 如图,PA,PB是☉O的切线,A,B为切点,点C,D在☉O上.若∠P=102°,则∠A+∠C= .
11. 设⊙O的半径为3,点O到直线l的距离为d,若直线l与⊙O至少有一个公共点,则d的取值范围是________.
12. 如图,AB是⊙O的直径,⊙O交BC于点D,DE⊥AC,垂足为E,要使DE是⊙O的切线,则图中的线段应满足的条件是____________.
13. 如图,在△ABC中,∠A=60°,BC=5 cm.能够将△ABC完全覆盖的最小圆形纸片的直径是________cm.
14. 已知l1∥l2,l1,l2之间的距离是3 cm,圆心O到直线l1的距离是1 cm,如果圆O与直线l1,l2有三个公共点,那么圆O的半径为________cm.
15. 如图,AB是⊙O的直径,OA=1,AC是⊙O的弦,过点C的切线交AB的延长线于点D.若BD=eq \r(2)-1,则∠ACD=________°.
16. 如图所示,在半圆O中,AB是直径,D是半圆O上一点,C是eq \(AD,\s\up8(︵))的中点,CE⊥AB于点E,过点D的切线交EC的延长线于点G,连接AD,分别交CE,CB于点P,Q,连接AC,有下列结论:①∠BAD=∠ABC;②GP=GD;③点P是△ACQ的外心.其中正确的结论是________(只需填写序号).
三、解答题(本大题共4道小题)
17. 在△ABC中,AB=AC=10,BC=16,⊙A的半径为7,判断⊙A与直线BC的位置关系,并说明理由.
18. 如图,AC是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,PB切⊙O于点B,且∠APB=60°.
(1)求∠BAC的度数;
(2)若PA=1,求点O到弦AB的距离.
19. 已知直线l与⊙O,AB是⊙O的直径,AD⊥l于点D.
(1)如图①,当直线l与⊙O相切于点C时,求证:AC平分∠DAB;
(2)如图②,当直线l与⊙O相交于点E,F时,求证:∠BAF=∠DAE.
20. 如图,直线AB经过⊙O上的点C,直线AO与⊙O交于点E和点D,OB与⊙O交于点F,连接DF,DC.已知OA=OB,CA=CB.
(1)求证:直线AB是⊙O的切线;
(2)求证:∠CDF=∠EDC;
(3)若DE=10,DF=8,求CD的长.
人教版 九年级数学 24.2 点和圆、直线和圆的位置关系 培优训练-答案
一、选择题(本大题共8道小题)
1. 【答案】B
2. 【答案】D
3. 【答案】B
4. 【答案】C [解析] 如图,连接AB,BC,作AB,BC的垂直平分线,可得点A,B,C所在的圆的圆心为O′(2,0).
只有当∠O′BF=∠O′BD+∠DBF=90°时,BF与圆相切,
此时△BO′D≌△FBE,EF=DB=2,
此时点F的坐标为(5,1).
作过点B,F的直线,直线BF经过格点(1,3),(7,0),此两点亦符合要求.
即与点B的连线,能够与该圆弧相切的格点是(5,1)或(1,3)或(7,0),共3个.
5. 【答案】B 【解析】连接OP,如解图,则OP⊥AP.∵∠D=60°,∴∠COP=120°,∵∠A=20°,∠APO=90°,∴∠AOP=70°,∴∠AOC=50°,∵OB=OC,∴∠OBC=eq \f(180°-50°,2)=65°.
解图
6. 【答案】C [解析] 在Rt△BCM中,∠MBC=90°,∠C=60°,∴∠BMC=30°,∴BC=eq \f(1,2)MC,即MC=2BC.由勾股定理,得MC2=BC2+MB2.∵MB=2 eq \r(3),
∴(2BC)2=BC2+12,∴BC=2.∵AB为⊙O的直径,且AB⊥BC,∴BC为⊙O的切线.又∵CD也为⊙O的切线,∴CD=BC=2.
7. 【答案】D [解析] 如图,设PQ的中点为F,⊙F与AB的切点为D,连接FD,FC,CD.
∵AB=10,AC=8,BC=6,
∴∠ACB=90°,
∴PQ为⊙F的直径.
∵⊙F与AB相切,∴FD⊥AB,FC+FD=PQ,而FC+FD≥CD,
∴当CD为Rt△ABC的斜边AB上的高且点F在CD上时,PQ有最小值,为CD的长,即CD为⊙F的直径.
∵S△ABC=eq \f(1,2)BC·AC=eq \f(1,2)CD·AB,∴CD=4.8.故PQ的最小值为4.8.
8. 【答案】D [解析] 设光盘的圆心为O,连接OA,OB,则OB⊥AB,∠OAB=eq \f(1,2)×(180°-60°)=60°.
∵AB=3,∴OA=6,OB=3 eq \r(3),
∴光盘的直径是6 eq \r(3).故选D.
二、填空题(本大题共8道小题)
9. 【答案】2 [解析]直角三角形的斜边==13,所以它的内切圆半径==2.
10. 【答案】219° [解析]连接AB,
∵PA,PB是☉O的切线,
∴PA=PB.
∵∠P=102°,
∴∠PAB=∠PBA=(180°-102°)=39°.
∵∠DAB+∠C=180°,
∴∠PAD+∠C=∠PAB+∠DAB+∠C=180°+39°=219°.
11. 【答案】0≤d≤3
12. 【答案】BD=CD或AB=AC(答案不唯一)
[解析] (1)连接OD.要使DE是⊙O的切线,结合DE⊥AC,只需OD∥AC,根据O是AB的中点,只需BD=CD即可;
(2)根据(1)中探求的条件,要使BD=CD,则连接AD,由于∠ADB=90°,只需AB=AC,根据等腰三角形的三线合一即可.
13. 【答案】eq \f(10 \r(3),3) 如图,能够将△ABC完全覆盖的最小圆形纸片是△ABC的外接圆⊙O.连接OB,OC,则∠BOC=2∠A=120°.过点O作OD⊥BC于点D,则∠BOD=eq \f(1,2)∠BOC=60°.∴∠OBD=30°,
∴OB=2OD.由垂径定理,得BD=eq \f(1,2)BC=eq \f(5,2) cm,在Rt△BOD中,由勾股定理,得OB2=OD2+BD2,即(2OD)2=OD2+(eq \f(5,2))2,解得OD=eq \f(5,6) eq \r(3) cm.∴OB=eq \f(5 \r(3),3) cm,∴能够将△ABC完全覆盖的最小圆形纸片的直径是eq \f(10 \r(3),3) cm.
14. 【答案】2或4 [解析] 设圆O的半径为r cm如图①所示,r-1=3,得r=4;如图②所示,r+1=3,得r=2.
15. 【答案】112.5 [解析] 如图,连接OC.∵CD是⊙O的切线,∴OC⊥CD.∵BD=eq \r(2)-1,OA=OB=OC=1,∴OD=eq \r(2),∴CD=eq \r(OD2-OC2)=eq \r((\r(2))2-12)=1,∴OC=CD,∴∠DOC=45°.∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∴∠OCA=eq \f(1,2)∠DOC=22.5°,
∴∠ACD=∠OCA+∠OCD=22.5°+90°=112.5°.
16. 【答案】②③ [解析] ∵在半圆O中,AB是直径,D是半圆O上一点,C是eq \(AD,\s\up8(︵))的中点,
∴eq \(AC,\s\up8(︵))=eq \(DC,\s\up8(︵)),但不一定等于eq \(DB,\s\up8(︵)),
∴∠BAD与∠ABC不一定相等,故①错误.
如图,连接OD,则OD⊥GD,∠OAD=∠ODA.
∵∠ODA+∠GDP=90°,∠OAD+∠GPD=∠OAD+∠APE=90°,
∴∠GPD=∠GDP,∴GP=GD,故②正确.
补全⊙O,延长CE交⊙O于点F.
∵CE⊥AB,∴A为eq \(FC,\s\up8(︵))的中点,即eq \(AF,\s\up8(︵))=eq \(AC,\s\up8(︵)).
又∵C为eq \(AD,\s\up8(︵))的中点,∴eq \(CD,\s\up8(︵))=eq \(AC,\s\up8(︵)),∴eq \(AF,\s\up8(︵))=eq \(CD,\s\up8(︵)),
∴∠CAP=∠ACP,∴AP=CP.
∵AB为⊙O的直径,∴∠ACQ=90°,
∴∠ACP+∠PCQ=90°,∠CAP+∠PQC=90°,
∴∠PCQ=∠PQC,∴PC=PQ,
∴AP=PQ,即P为Rt△ACQ的斜边AQ的中点,
∴点P为Rt△ACQ的外心,故③正确.
三、解答题(本大题共4道小题)
17. 【答案】
解:⊙A与直线BC相交.
理由:过点A作AD⊥BC于点D,
则BD=CD=8.
∵AB=AC=10,
∴AD=6.
∵6<7,
∴⊙A与直线BC相交.
18. 【答案】
解:(1)∵PA切⊙O于点A,PB切⊙O于点B,∴PA=PB,∠PAC=90°.
∵∠APB=60°,
∴△APB是等边三角形,∴∠BAP=60°,
∴∠BAC=90°-∠BAP=30°.
(2)过点O作OD⊥AB于点D,如图所示,则AD=BD=eq \f(1,2)AB.
由(1)得△APB是等边三角形,
∴AB=PA=1,∴AD=eq \f(1,2).
在Rt△AOD中,∵∠BAC=30°,
∴OD=eq \f(1,2)OA.
由勾股定理,得OA2=OD2+AD2,
即(2OD)2=OD2+(eq \f(1,2))2,
∴OD=eq \f(\r(3),6),即点O到弦AB的距离为eq \f(\r(3),6).
19. 【答案】
证明:(1)如图①,连接OC.
∵直线l与⊙O相切于点C,∴OC⊥l.
又∵AD⊥l,∴AD∥OC,
∴∠DAC=∠ACO.
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠CAO,
∴∠DAC=∠CAO,即AC平分∠DAB.
(2)如图②,连接BF.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AFB=90°,
∴∠BAF=90°-∠B.
∵∠AEF=∠ADE+∠DAE=90°+∠DAE,
又由圆内接四边形的性质,得∠AEF+∠B=180°,∴90°+∠DAE+∠B=180°,
∴∠DAE=90°-∠B,
∴∠BAF=∠DAE.
20. 【答案】
解:(1)证明:如图,连接OC.
∵OA=OB,AC=CB,
∴OC⊥AB.
又∵点C在⊙O上,
∴直线AB是⊙O的切线.
(2)证明:∵OA=OB,AC=CB,
∴∠AOC=∠BOC.
∵OD=OF,
∴∠ODF=∠OFD.
∵∠AOB=∠ODF+∠OFD=∠AOC+∠BOC,
∴∠BOC=∠OFD,
∴OC∥DF,
∴∠CDF=∠OCD.
∵OD=OC,
∴∠ODC=∠OCD,
∴∠CDF=∠EDC.
(3)如图,过点O作ON⊥DF于点N,延长DF交AB于点M.
∵ON⊥DF,
∴DN=NF=4.
在Rt△ODN中,∵∠OND=90°,OD=5,DN=4,
∴ON=eq \r(OD2-DN2)=3.
由(2)知OC∥DF,
∴∠OCM+∠CMN=180°.
由(1)知∠OCM=90°,
∴∠CMN=90°=∠OCM=∠MNO,
∴四边形OCMN是矩形,
∴CM=ON=3,MN=OC=5.
在Rt△CDM中,∵∠DMC=90°,CM=3,DM=DN+MN=9,
∴CD=eq \r(DM2+CM2)=eq \r(92+32)=3eq \r(10).
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