第一部分第六章第25讲
命题点1 与圆有关的位置关系(2017年百色考,2016年梧州考)
1.(2016·梧州6题3分)已知半径为5的圆,其圆心到直线的距离是3,此时直线和圆的位置关系为( C )
A.相离B.相切
C.相交D.无法确定
2.(2017·百色11题3分)以坐标原点O为圆心,作半径为2的圆,若直线y=-x+b 与⊙O相交,则b的取值范围是( D )
A.0≤b<2 2 B.-22≤b≤2 2
C.-23
命题点2 切线的性质与判定(2018年9考,2017年8考,2016年10考)
3.(2016·河池12题3分)如图,在平面直角坐标系中,⊙P与x轴相切,与y轴相交于A(0,2),B(0,8),则圆心P的坐标是( D )
A.(5,3) B.(5,4)
C.(3,5) D.(4,5)
4.(2018·百色25题10分)已知AD为⊙O的直径,BC为⊙O的切线,切点为M,分别过A,D两点作BC的垂线,垂足分别为B,C,AD的延长线与BC相交于点E.
(1)求证:△ABM∽△MCD;
(2)若AD=8,AB=5,求ME的长.
(1)证明:∵AD是⊙O的直径,
∴∠AMD=90°.
∵∠BMC=180°,
∴∠2+∠3=90°.
∵∠ABM=∠MCD=90°,
∴∠2+∠1=90°,∴∠1=∠3,
∴△ABM∽△MCD.
(2)解:如答图,连接OM.
∵BC 是⊙O 的切线,∴OM ⊥BC .又∵AB ⊥BC , ∴si n ∠E =AB AE =OM OE ,∴AB AO +OE =OM
OE
. ∵AD =8,AB =5, ∴
54+OE =4
OE
,∴OE =16, ∴ME =OE 2
-OM 2
=162
-42
=415.
5.(2018·玉林23题9分)如图,在△ABC 中,以AB 为直径作⊙O 交BC 于点D ,∠DAC =∠B .
(1)求证:AC 是⊙O 的切线;
(2)点E 是AB 上一点,若∠BCE =∠B ,tan ∠B =1
2,⊙O 的半径是4,求EC 的长.
(1)证明:∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ADB =90°,∴∠B +∠BAD =90°. ∵∠DAC =∠B ,∴∠DAC +∠BAD =90°, ∴∠BAC =90°,∴BA ⊥AC ,∴AC 是⊙O 的切线. (2)解:∵∠BCE =∠B , ∴EC =EB ,设EC =EB =x , 在Rt △ABC 中,∵tan ∠B =
AC AB =1
2
,AB =8,∴AC =4. 在Rt △AEC 中,∵EC 2
=AE 2
+AC 2
, ∴x 2
=(8-x )2
+42
,解得x =5,∴CE =5.
6.(2018·河池25题10分)如图,⊙O 的直径为AB ,点C 在⊙O 上,点D ,E 分别在AB ,
AC 的延长线上,DE ⊥AE ,垂足为E ,∠A =∠CDE .
(1)求证:CD 是⊙O 的切线; (2)若AB =4,BD =3,求CD 的长. (1)证明:连接OC ,
∵DE ⊥AE ,∴∠E =90°,∴∠DCE +∠CDE =90°. 又∵OA =OC ,∴∠A =∠ACO . ∵∠A =∠CDE ,∴∠ACO =∠CDE , ∴∠DCE +∠ACO =90°, ∴∠OCD =90°,即OC ⊥CD .
∵OC 是⊙O 的半径,∴CD 是⊙O 的切线. (2)解:由(1)可得OC ⊥CD ,∵AB =4,BD =3, ∴OC =OB =1
2AB =2,OD =OB +BD =5,
在Rt △OCD 中,根据勾股定理得,
CD =OD 2-OC 2=52-22=21.
7.(2018·贵港24题8分)如图,已知⊙O 是△ABC 的外接圆,且AB =BC =CD ,AB ∥CD ,连接BD .
(1)求证:BD 是⊙O 的切线;
(2)若AB =10,cos ∠BAC =3
5
,求BD 的长及⊙O 的半径.
(1)证明:如答图1,作直径BE ,交⊙O 于E ,连接EC ,OC ,则∠BCE =90°,∴∠OCE +∠OCB =90°.
∵AB ∥CD ,AB =CD ,
∴四边形ABDC 是平行四边形,∴∠A =∠D . ∵OE =OC ,∴∠E =∠OCE . ∵BC =CD ,∴∠CBD =∠D .
∵∠A =∠E ,∴∠CBD =∠D =∠A =∠OCE . ∵OB =OC ,∴∠OBC =∠OCB ,
∴∠OBC +∠CBD =90°,即∠EBD =90°, ∴BD 是⊙O 的切线.
第7题答图
(2)解:如答图2,∵cos ∠BAC =cos ∠E =EC EB =3
5
,
∴设EC =3x ,EB =5x ,则BC =4x ,
∵AB =BC =10=4x ,x =5
2,
∴EB =5x =252,∴⊙O 的半径为25
4.
过C 作CG ⊥BD 于G , ∵BC =CD =10,∴BG =DG ,
在Rt △CGD 中,cos ∠D =cos ∠BAC =DG CD =3
5,
∴DG 10=3
5
,∴DG =6,∴BD =12. 8.(2018·贺州25题10分)如图,AB 是⊙O 的弦,过AB 的中点E 作EC ⊥OA ,垂足为C ,过点B 作直线BD 交CE 的延长线于点D ,使得DB =DE .
(1)求证:BD 是⊙O 的切线;
(2)若AB =12,DB =5,求△AOB 的面积. (1)证明:∵OA =OB ,DB =DE , ∴∠A =∠OBA ,∠DEB =∠DBE . ∵EC ⊥OA ,∠DEB =∠AEC ,
∴∠A +∠DEB =90°,∴∠OBA +∠DBE =90°, ∴∠OBD =90°,∴OB ⊥BD .
∵OB 是⊙O 的半径,∴BD 是⊙O 的切线.
(2)解:如答图,过点D 作DF ⊥AB 于点F ,连接OE .
∵点E 是AB 的中点,AB =12, ∴AE =EB =6,OE ⊥AB . 又∵DE =DB ,DF ⊥BE ,DB =5, ∴EF =BF =3,
∴DF =DE 2
-EF 2
=52
-32
=4. ∵∠AEC =∠DEF ,∴∠A =∠EDF .
∵OE ⊥AB ,DF ⊥AB ,∴∠AEO =∠DFE =90°,
∴△AEO ∽△DFE ,∴ EO FE =
AE
DF
,
即EO 3=64,解得EO =92
, ∴S △AOB =12AB ·EO =12×12×9
2
=27.
9.(2017·河池25题10分)如图,AB 为⊙O 的直径,CB ,CD 分别切⊙O 于点B ,D ,CD 交BA 的延长线于点E ,CO 的延长线交⊙O 于点G ,EF ⊥OG 于点F .
(1)求证:∠FEB =∠ECF ; (2)若BC =6,DE =4,求EF 的长. (1)证明:∵CB ,CD 分别切⊙O 于点B ,D , ∴OC 平分∠BCE ,即∠ECO =∠BCO ,OB ⊥BC , ∴∠BCO +∠COB =90°.
∵EF ⊥OG ,∴∠FEB +∠FOE =90°,而∠COB =∠FOE ,∴∠FEB =∠ECF . (2)解:连接OD ,如答图.
∵CB ,CD 分别切⊙O 于点B ,D ,∴CD =CB =6,OD ⊥CE ,
CE =CD +DE =6+4=10.
在Rt △BCE 中,BE =102
-62
=8.
设⊙O 的半径为r ,则OD =OB =r ,OE =8-r . 在Rt △ODE 中,r 2
+42
=(8-r )2
,解得r =3, ∴OE =8-3=5,
∴在Rt △OBC 中,OC =62
+32
=3 5. ∵∠COB =∠FOE ,∴△OEF ∽△OCB ,
∴EF BC =OE OC ,即EF 6=5
35
,∴EF =2 5. 10.(2017·百色25题10分)已知△ABC 的内切圆⊙O 与AB ,BC ,AC 分别相切于点D ,E ,F ,若EF ︵ =DF ︵
,如图1.
第10题图
(1)判断△ABC 的形状,并证明你的结论;
(2)设AE 与DF 相交于点M ,如图2,AF =2FC =4,求AM 的长. 解:(1)△ABC 为等腰三角形.
证明:∵△ABC 的内切圆⊙O 与AB ,BC ,AC 分别相切于点D ,E ,F , ∴∠CFO =∠CEO =∠BDO =∠BEO =90°. ∵四边形内角和为360°,
∴∠EOF +∠C =180°,∠DOE +∠B =180°. ∵EF ︵ =DF ︵
, ∴∠EOF =∠DOE . ∴∠B =∠C ,∴AB =AC , ∴△ABC 为等腰三角形.
(2)连接OB ,OC ,OD ,OF ,如答图.
∵等腰△ABC 中,AE ⊥BC , ∴BE =CE .
在Rt △AOF 和Rt △AOD 中,???
??
OD =OF ,
OA =OA ,
∴Rt △AOF ≌Rt △AOD (HL),∴AF =AD , 同理Rt △COF ≌Rt △COE ,CF =CE =2, 同理Rt △BOD ≌Rt △BOE ,BD =BE , ∴AD =AF ,BD =CF ,∴DF ∥BC ,∴AM AE =AF
AC
. ∵AE =AC 2
-CE 2
=42, ∴AM =42×23=82
3
.
11.(2018·柳州25题10分)如图,△ABC 为⊙O 的内接三角形,AB 为⊙O 的直径,过点A 作⊙O 的切线交BC 的延长线于点D .
(1)求证:△DAC ∽△DBA ;
(2)过点C 作⊙O 的切线CE 交AD 于点E ,求证:CE =1
2
AD ;
(3)若点F 为直径AB 下方半圆的中点,连接CF 交AB 于点G ,且AD =6,AB =3,求CG 的长.
(1)证明:∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ACD =∠ACB =90°.
∵AD 是⊙O 的切线,∴∠BAD =90°, ∴∠ACD =∠DAB =90°.
∵∠CDA =∠ADB ,∴△DAC ∽△DB A. (2)证明:∵EA ,EC 是⊙O 的切线, ∴AE =CE ,∴∠DAC =∠EC A. ∵∠ACD =90°,
∴∠ACE +∠DCE =90°,∠DAC +∠D =90°, ∴∠D =∠DCE ,∴DE =CE ,
∴AD =AE +DE =CE +CE =2CE ,∴CE =1
2AD .
(3)解:在Rt △ABD 中,AD =6,
AB =3,∴tan ∠ABD =AD
AB
=2.
如答图,过点G 作GH ⊥BD 于点H ,
∴tan ∠ABD =GH BH
=2,∴GH =2BH .
∵点F 是直径AB 下方半圆的中点,∴∠BCF =45°, ∴∠CGH =∠CHG -∠BCF =45°, ∴CH =GH =2BH ,∴BC =BH +CH =3BH .
在Rt △ABC 中,tan ∠ABC =
AC
BC
=2,∴AC =2BC , 根据勾股定理得,AC 2
+BC 2
=AB 2
, ∴4BC 2+BC 2
=9,∴BC =3 55
,
∴3BH =355,∴BH =55,∴GH =2BH =25
5.
在Rt △CHG 中,∵∠BCF =45°, ∴CG =2GH =210
5
.
12.(2018·北部湾经济区25题10分)如图,△ABC 内接于⊙O ,∠CBG =∠A ,CD 为直径,
第12题图
OC 与AB 相交于点E ,过点E 作EF ⊥BC ,垂足为F ,延长CD 交GB 的延长线于点P ,连
接BD .
(1)求证:PG 与⊙O 相切;
(2)若EF AC =58,求BE
OC
的值;
(3)在(2)的条件下,若⊙O 的半径为8,PD =OD ,求OE 的长. (1)证明:如答图,连接OB ,则OB =OD , ∴∠BDC =∠DBO .
∵∠BAC =∠BDC ,∴∠GBC =∠BDC .
∵CD 是⊙O 的直径,∴∠DBO +∠OBC =90°, ∴∠GBC +∠OBC =90°,
∴∠GBO =90°,∴PG 与⊙O 相切.
第12题答图
(2)解:如答图,过点O 作OM ⊥AC 于点M ,连接OA , 则∠AOM =∠COM =1
2∠AOC .
∵A C =A C ,∴∠ABC =1
2
∠AOC .
又∵∠EFB =∠OMA =90°, ∴△BEF ∽△OAM ,∴EF AM =BE OA
. ∵AM =12AC ,OA =OC ,∴EF 12
AC =BE OC
.
又∵EF AC =58,∴BE OC =2×EF AC =2×58=54
.
(3)解:∵PD =OD ,∠PBO =90°,∴BD =OD =8, 在Rt △DBC 中,BC =DC 2
-BD 2
=8 3. 又∵OD =OB ,∴△DOB 是等边三角形, ∴∠DOB =60°.
∵∠DOB =∠OBC +∠OCB ,OB =OC ,
∴∠OCB =30°,∴EF CE =12,FC EC =32
,
∴设EF =x ,则EC =2x ,FC =3x , ∴BF =83-3x .
在Rt △BEF 中,BE 2
=EF 2
+BF 2
,
∴100=x 2
+(83-3x )2
,解得x =6±13. ∵6+13>8,舍去,∴x =6-13, ∴EC =12-213,
∴OE =8-(12-213)=213-4.
13.(2018·桂林25题10分)如图1,已知⊙O 是△ADB 的外接圆,∠ADB 的平分线DC 交AB 于点M ,交⊙O 于点C ,连接AC ,BC .
(1)求证:AC =BC ;
(2)如图2,在图1的基础上作⊙O 的直径CF 交AB 于点E ,连接AF ,过点A 作⊙O 的切线AH ,若AH ∥BC ,求∠ACF 的度数;
(3)在(2)的条件下,若△ABD 的面积为63,△ABD 与△ABC 的面积比为2∶9,求CD 的长.
第13题图
(1)证明:∵DC 平分∠ADB ,
∴∠ADC =∠BDC ,∴A C =B C ,∴AC =BC .
第13题答图
(2)解:如答图,连接AO 并延长交BC 于I 交⊙O 于J . ∵AH 是⊙O 的切线,AH ∥BC , ∴AI ⊥BC ,
由垂径定理得,BI =IC . ∵AC =BC ,∴IC =1
2
AC ,
即在Rt △AIC 中,IC =1
2AC ,∴∠IAC =30°,
∴∠ABC =60°=∠F =∠ACB . ∵FC 是⊙O 的直径,∴∠FAC =90°, ∴∠ACF =180°-90°-60°=30°. (3)解:过点D 作DG ⊥AB 于点G ,连接AO , 由(1)(2)知,△ABC 为等边三角形. ∵∠ACF =30°,∴AB ⊥CF ,∴AE =BE . ∵S △ABD =63,
S △ABD S △ABC =29,∴S △ABC =34
AB 2
=273, ∴AB =63,∴AE =33, ∴在Rt △AEC 中,CE =3AE =9, 在Rt △AEO 中,设EO =x ,则AO =2x , ∴AO 2
=AE 2
+OE 2
,∴(2x )2
=(33)2
+x 2
, 解得x =3,
∴⊙O 的半径为6,∴CF =12.
∵S △ABD =12AB ·DG =1
2×63×DG =63,
∴DG =2,
过点D 作DP ⊥CF ,连接OD , ∵AB ⊥CF ,DG ⊥AB ,∴CF ∥DG , ∴四边形PDGE 为矩形,∴PE =DG =2, ∴CP =PE +CE =2+9=11, 在Rt △OPD 中,OP =5,OD =6,
∴DP=OD2-OP2=11,
∴在Rt△CPD中,根据勾股定理得,CD=DP2+CP2=233.