§5.3 与圆有关的位置关系一、选择题1.如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B是切点,点C是劣弧上的一个动点,若∠P=40°,则∠ACB的度数是( ) A.80°B.110°C.120°D.140°解析 连结OA,OB,根据切线的性质得∠OAP=∠OBP=90°,所以∠AOB=180°-40°=140°,根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,得∠ACB=(360°-140°)=110°,故选B.答案 B2.如图所示,直线CD与以线段AB为直径的圆相切与点D,并交BA的延长线于点C,且AB=2,AD=1,P点在切线CD上移动.当∠APB的度数最大时,则∠ABP的度数为( )A.15°B.30°C.60°D.90°解析 连结BD,∵直线CD与以线段AB为直径的圆相切于点D,∴∠ADB=90°.当∠APB的度数最大时,则P和D重合,∴∠APB=90°.∵AB=2,AD=1,∴sin∠ABP==,∴∠ABP=30°,∴当∠APB的度数最大时,∠ABP的度数为30°.故选B.答案 B3.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长度的最小值是( )
A.4.8B.4.75C.5D.4解析 过C作CD⊥AB于D,设圆心为O,作OE⊥AB于E,连结OC.在△ABC中,∵AB=10,AC=8,BC=6,∴AC2+BC2=82+62=102=AB2,∴∠ACB=90°.∴PQ是直径.∵S△ABC=AB·CD=AC·BC,∴CD===4.8.∵OC+OE≥CD,∴当以CD为直径时,圆的直径最小,即PQ最小,最小值为4.8.故选A.答案 A二、填空题4.如图,AB是⊙O的直径,O是圆心,BC与⊙O相切于B点,CO交⊙O于点D,且BC=8,CD=4,那么⊙O的半径是________.解析 ∵BC是切线,∴∠OBC=90°.设半径为x,则OB=x,OC=x+4,由勾股定理得x2+82=(x+4)2,解得x=6.∴⊙O的半径是6.答案 6三、解答题5.如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,⊙O的切线PC交BA的延长线于点P,OF∥BC交AC于点E,交PC于点F,连结AF.(1)判断AF与⊙O的位置关系并说明理由;(2)若AC=24,AF=15,求⊙O的半径.
解 (1)AF是⊙O的切线.证明:连结OC,∵AB是⊙O直径,∴∠BCA=90°.∵OF∥BC,∴∠AEO=90°,∴OF⊥AC.∵OC=OA,∴∠COF=∠AOF,又OF=OF,∴△OCF≌△OAF.∴∠OAF=∠OCF=90°,∴FA⊥OA.∴AF是⊙O的切线.(2)∵OF⊥AC,OA=OC,∴AE=AC.∵AC=24,∴AE=12.∵FA⊥OA,∴OF=.∵FA⊥OA,OF⊥AC,S△OAF=AF·OA=OF·EA,∴AF·OA=OF·EA,即15·OA=·12,两边平方得225OA2=144(152+OA2).解得OA=20.