第二节 与圆有关的位置关系
姓名:________ 班级:________ 限时:______分钟
1. (2017·广州)如图,⊙O是△ABC的内切圆,则点O是△ABC的( )
A. 三条边的垂直平分线的交点
B. 三条角平分线的交点
C. 三条中线的交点
D.三条高的交点
2.(2018·湘西州)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
3.(2018·眉山)如图所示,AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,线段PO交⊙O于点C,连接BC,若∠P=36°,则∠B=( )
A.27° B.32° C.36° D.54°
4.(2018·莆田质检)如图,AB是⊙O的切线,A为切点,连接OB交⊙O于点C,若OA=3,tan∠AOB=,则BC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(2018·宜昌)如图,直线AB是⊙O的切线,C为切点,OD∥AB交⊙O于点D,点E在⊙O上,连接OC、EC、ED,则∠CED的度数为( )
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A.30° B.35° C.40° D.45°
6.(2018·自贡)如图,若△ABC内接于半径为R的⊙O,且∠A=60°,连接OB、OC,则边BC的长为( )
A.R B.R C.R D.R
7.(2018·南平质检)如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=4,以点C为圆心,2为半径作⊙C,则AB的中点O与⊙C的位置关系是( )
A.点O在⊙C外 B.点O在⊙C上
C.点O在⊙C内 D.不能确定
8.(2018·深圳)如图,一把直尺,60°的直角三角板和光盘如图摆放,A为60°角与直尺交点,AB=3,则光盘的直径是( )
A.3 B.3 C.6 D.6
9.(2018·重庆A卷)如图,已知AB是⊙O的直径,点P在BA的延长线上,PD与⊙O相切于点D,过点B作PD的垂线交PD的延长线于点C,若⊙O的半径为4,BC=6,则PA的长为( )
A.4 B.2 C.3 D.2.5
10.(2018·大庆)在△ABC中,∠C=90°,AB=10,且AC=6,则这个三角形的内切圆半径为________.
11.(2018·台州)如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上的点,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D.若∠A=32°,则∠D= ________度.
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12.(2018·益阳)如图,在圆O中,AB为直径,AD为弦,过点B的切线与AD的延长线交于点C,AD=DC,则∠C=________度.
13.(2018·徐州)如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD与⊙O相切于点D.若∠C=18°,则∠CDA=________.
14.(2018·连云港)如图,AB是⊙O的弦,点C在过点B的切线上,且OC⊥OA,OC交AB于点P,已知∠OAB=22°,则∠OCB=________.
15.(2018·湖州)如图,已知△ABC的内切圆⊙O与BC边相切于点D,连接OB,OD.若∠ABC=40°,则∠BOD的度数是________.
16.(2018·安徽)如图,菱形ABOC的边AB,AC分别与⊙O相切于点D,E,若点D是AB的中点,则∠DOE=________°.
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17.(2018·包头)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的切线与BA的延长线交于点D,点E在上(不与点B,C重合),连接BE,CE.若∠D=40°,则∠BEC=________度.
18.(2018·厦门质检)如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是圆上两点,∠CDB=45°,AC=1,则AB的长为________.
19.(2017·宁夏)如图,点A、B、C均在6×6的正方形网格格点上,过A、B、C三点的外接圆除经过A、B、C三点外还能经过的格点数为________.
20.(2018·临沂)如图,在△ABC中,∠A=60°,BC=5 cm.能够将△ABC完全覆盖的最小圆形片的直径是________cm.
21.(2018·福州质检)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的直线与AB延长线相交于点P.若∠COB=2∠PCB,求证:PC是⊙O的切线.
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22.(2018·漳州质检)如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,D是的中点,过点D作EF垂直于直线AC,垂足为F,交AB的延长线于点E.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)若tanA=,AF=6,求⊙O的半径.
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23.(2018·三明质检)如图,在△ABC中,∠A=45°,以AB为直径的⊙O经过AC的中点D,E为⊙O上的一点,连接DE,BE,DE与AB交于点F.
(1)求证:BC为⊙O的切线;
(2)若F为OA的中点,⊙O的半径为2,求BE的长.
24.(2018·郴州)已知BC是⊙O的直径,点D是BC延长线上一点,AB=AD,AE是⊙O的弦,∠AEC=30°.
(1)求证:直线AD是⊙O的切线;
(2)若AE⊥BC,垂足为M,⊙O的半径为4,求AE的长.
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25.(2018·江西)如图,在△ABC中,O为AC上一点,以点O为圆心,OC为半径作圆,与BC相切于点C,过点A作AD⊥BO交BO的延长线于点D,且∠AOD=∠BAD.
(1)求证:AB为⊙O的切线;
(2)若BC=6,tan∠ABC=,求AD的长.
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26.(2018·黄冈)如图,AD是⊙O的直径,AB为⊙O的弦,OP⊥AD,OP与AB的延长线交于点P,过B点的切线交OP于点C.
(1)求证:∠CBP=∠ADB;
(2)若OA=2,AB=1,求线段BP的长.
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27.(2018·陕西)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以斜边AB上的中线CD为直径作⊙O,分别与AC、BC相交于点M、N.
(1)过点N作⊙O的切线NE与AB相交于点E,求证:NE⊥AB;
(2)连接MD,求证:MD=NB.
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28.(2018·宁德质检)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,O是AB上一点,以OA为半径的⊙O与BC相切于点D,与AB交于点E,连接ED并延长交AC的延长线于点F.
(1)求证:AE=AF;
(2)若DE=3,sin∠BDE=,求AC的长.
29.(2018·北京)如图,AB是⊙O的直径,过⊙O外一点P作⊙O 的两条切线PC,PD,切点分别为C,D,连接OP,CD.
(1)求证:OP⊥CD;
(2) 连接AD,BC,若∠DAB=50°, ∠CBA=70°,OA=2,求OP 的长.
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1.(2018·泸州)在平面直角坐标系内,以原点O为原心,1为半径作圆,点P在直线y=x+2上运动,过点P作该圆的一条切线,切点为A,则PA的最小值为( )
A.3 B.2 C. D.
2.(2018·山西)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D是AB的中点,以CD为直径作⊙O,⊙O分别与AC,BC交于点E,F,过点F作⊙O的切线FG,交AB于点G,则FG的长为________.
3.(2017·泰州)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,P的坐标分别为(1,0),(2,5),(4,2).若点C在第一象限内,且横坐标、纵坐标均为整数,P是△ABC的外心,则点C的坐标为________.
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4.(2018·枣庄) 如图,在Rt△ACB中,∠C= 90°,AC=3 cm,BC=4 cm,以BC为直径作⊙O交AB于点D.
(1)求线段AD的长度;
(2)点E是线段AC上的一点,试问:当点E在什么位置时,直线ED与⊙O相切?请说明理由.
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参考答案
【基础训练】
1.B 2.B 3.A 4.A 5.D 6.D 7.B 8.D 9.A 10.2
11.26 12.45 13.126° 14.44° 15.70° 16.60 17.115
18. 19.5
20.
【解析】能够将△ABC完全覆盖的最小圆形片是如解图所示的△ABC外接圆⊙O,连接OB,OC,则∠BOC=2∠BAC=120°,过点O作OD⊥BC于点D,∠BOD=∠BOC=60°,由垂径定理得BD=BC= cm,OB===,所以能够将△ABC完全覆盖的最小圆形片的直径是 cm.
21.证明: 连接AC,如解图.
∵=,∴∠COB=2∠CAB.
∵∠COB=2∠PCB,∴∠CAB=∠PCB.
∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,
∴∠OCA=∠PCB,
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
∴∠OCA+∠OCB=90°,
∴∠PCB+∠OCB=90°,
即∠OCP=90°,∴OC⊥CP.
∵OC是⊙O的半径,
∴PC是⊙O的切线.
22. (1)证明:如解图,连接OD.
∵EF⊥AF,∴∠F=90°,
∵D是的中点,∴=.
∴∠1=∠2=∠BOC.
∵∠A=∠BOC,∴∠A=∠1,
∴OD∥AF.
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∴∠EDO=∠F=90°,
∴OD⊥EF.
∵OD是⊙O的半径,
∴EF是⊙O的切线.
(2)解:设⊙O半径为r,则OA=OD=OB=r.
∵在Rt△AFE中,tanA=,AF=6,
∴EF=AF·tanA=8.∴AE==10.
∴OE=10-r.∴cosA==.
∴cos∠1=cosA===.
∴r=,即⊙O的半径为.
23. (1)证明:连接OD,如解图.
∵OA=OD,∠A=45°,∴∠ADO=∠A=45°,
∴∠AOD=90°,
∵D是AC的中点,∴AD=CD.
∴OD∥BC.
∴∠ABC=∠AOD=90°,
∵AB是⊙O的直径,∴BC是⊙O的切线.
(2)解:由(1)可得∠AOD=90°,
∵⊙O的半径为2,F为OA的中点,
∴OF=1,BF=3,AD==2.
∴DF===.
∵=,∴∠E=∠A.
∵∠AFD=∠EFB,∴△AFD∽△EFB,
∴=,即=,∴BE=.
24. (1)证明:∵∠AEC=30°,
∴∠ABC=30°,
∵AB=AD,∴∠D=∠B=30°,∴∠BAD=120°.
如解图,连接AO,∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=30°,
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∴∠OAD=∠BAD-∠BAO=120°-30°=90°,
∵OA是⊙O的半径,
∴AD是⊙O的切线.
(2)解:∵BC是圆O的直径,∴∠BAC=90°,
∵∠ABC=30°,∴∠ACM=60°,
∵BC=2CO=8,∴AC=4,
∵AE⊥BC,∴AM=AC=2,
∴AE=2AM=4.
25. (1)证明:过点O作OE⊥AB于点E,如解图,
∵AD⊥BO,∴∠D=90°
∴∠BAD+∠ABD=90°,∠AOD+∠OAD=90°.
∵∠AOD=∠BAD,∴∠ABD=∠OAD
又∵BC为⊙O的切线.
∴AC⊥BC,∴∠BOC+∠OBC=90°.
∵∠BOC=∠AOD,
∴∠OBC=∠OAD=∠ABD,
在△BOE和△BOC中,
∴△BOE≌△BOC(AAS),
∴EO=CO,
∵EO⊥AB,∴AB为⊙O切线.
(2)解:∵∠ABC+∠BAC=90°,∠EOA+∠BAC=90°,
∴∠EOA=∠ABC,
∵tan∠ABC=,BC=6,
∴AC=BC·tan∠ABC=8,
在Rt△ABC中,AB2=AC2+BC2,
∴AB=10.
∵BC,BA都为圆外一点B引出的切线,
∴BE=BC=6,∴AE=4.
∵tan∠ABC=,∴tan∠EOA=,
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即=,∴OE=3,∴OB=3.
∵∠ABD=∠OBC,∠D=∠ACB=90°,
∴△ABD∽△OBC,
∴=,即=,∴AD=2.
26. (1)证明:连接OB,如解图,则OB⊥BC,∴∠OBD+∠DBC=90°,
又∵AD为⊙O的直径,
∴∠DBP=∠DBC+∠CBP=90°,∴∠OBD=∠CBP.
又∵OD=OB,∠OBD=∠ODB,
∴∠ODB=∠CBP,
即∠ADB=∠CBP.
(2)解:在Rt△ADB和Rt△APO中,
∠DAB=∠PAO,
∴Rt△ADB∽Rt△APO,
∴=,即=,∴AP=8,BP=7.
27.证明: (1)如解图,连接ON,则OC=ON.
∴∠DCB=∠ONC.
∵在Rt△ABC中,D为斜边AB的中点,
∴CD=DB,∴∠DCB=∠B.∴∠ONC=∠B.
∴ON∥AB.∵NE是⊙O的切线,
∴NE⊥ON,∴NE⊥AB.
(2)连接ND,如解图,则∠CND=∠CMD=90°,
∵∠ACB=90°,∴四边形CMDN是矩形.∴MD=CN.
由(1)知,CD=BD.∴CN=NB.∴MD=NB.
28.(1)证明:连接OD,如解图,
∵OD=OE.∴∠ODE=∠OED.
∵直线BC为⊙O的切线.
∴OD⊥BC.∴∠ODB=90°,
∵∠ACB=90°,∴OD∥AC.
∴∠ODE=∠F.∴∠OED=∠F.
∴AE=AF.
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(2)解:连接AD,如解图.
∵AE是⊙O的直径,∴∠ADE=90°,
∵AE=AF,∴DF=DE=3.
∵∠ADF=90°,∴∠DAF+∠F=90°,∠CDF+∠F=90°.
∴∠DAF=∠CDF=∠BDE.
在Rt△ADF中,
=sin∠DAF=sin∠BDE=,
∴AF=3DF=9.
在Rt△CDF中,
=sin∠CDF=sin∠BDE=,
∴CF=DF=1.
∴AC=AF-CF=8.
29. (1)证明:设OP与CD相交于点Q,如解图,∵PC、PD与⊙O相切于C、D,
∴PC=PD,OP平分∠CPD.
在等腰△PCD中,PC=PD,PQ平分∠CPD.
∴PQ⊥CD ,即OP⊥CD.
(2)解:连接OC、OD,如解图.
∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD=50°,
∴∠AOD=180°-∠OAD-∠ODA=80°,
同理:∠BOC=40°,
∴∠COD=180°-∠AOD-∠BOC=60°,
在等腰△COD中,OC=OD,OQ⊥CD,
∴∠DOQ=∠COD=30°,
∵PD与⊙O相切于D.
∴OD⊥DP.
∴∠ODP=90°,
在Rt△ODP中,∠ODP=90°,∠POD=30°,
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∴OP====.
【拔高训练】
1.D 【解析】如解图,PA是⊙O的切线,∴PA==,即当OP最小时,PA有最小值.根据“垂线段最短”可知当OP⊥BC时,PA的值最小.对于y=x+2,当x=0时,y=2,∴B(0,2),OB=2;当y=0时,x=-2,∴C(-2,0),OC=2.在Rt△OBC中,根据勾股定理,得BC==4,∴OP===,∴PA==,即PA的最小值为.
2.
【解析】如解图,连接OF、FD,在Rt△ABC中,由勾股定理得,AB=10.在⊙O中,由圆周角定理可知∠CFD=90°,结合∠ACB=90°,点D是AB的中点得BF=BC=4,即点F是BC的中点,BD=AB=5.在Rt△BFD中,由勾股定理得FD=3.由三角形的中位线性质和判定得:OF=BD,OF∥BD,即∠OFD=∠BDF.由切线性质得∠OFG=90°,即∠OFD+∠DFG=90°,所以∠BDF+∠DFG=90°.在Rt△BDF中,由等面积法得FG===.
3. (1,4)或(7,4)或(6,5)
【解析】由点P是△ABC的外心,可知点P到点A、B、C三点的距离相等,由图象可知点P到点A的距离PA==,所以点P到点C的距离为,又由点C的横坐标和纵坐标均为整数,故点C在格点上,点C应为以点P为直角顶点长和宽分别为3和2或2和3的矩形的一个顶点,且P、C为矩形的对角线的位置处,据此由图形可得到点C的位置,如解图,即可得到点C的坐标为(1,4)或(7,4)或(6,5).
4.解: (1)在Rt△ACB中,
∵AC=3 cm,BC=4 cm,∠ACB=90°,
∴AB=5 cm,
如解图,连接CD,∵BC为⊙O的直径,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
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∵∠A=∠A,∠ADC=∠ACB,
∴Rt△ADC∽Rt△ACB.
∴=,即AD==(cm).
(2)当点E是AC的中点时,ED与⊙O相切,理由如下:
连接OD,如解图,
∵DE是Rt△ADC斜边AC上的中线;
∴ED=EC,
∴∠EDC=∠ECD,
∵OC=OD,
∴∠ODC=∠OCD,
∴∠EDO=∠EDC+∠ODC=∠ECD+∠OCD=∠ACB=90°,
∴ED⊥OD,
又∵OD是⊙O的半径,
∴ED与⊙O相切.
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