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2018-2019学年度人教版数学九年级上册同步练习
24.2.2 直线和圆的位置关系
一.选择题(共12小题)
1.已知⊙O的半径为4,点O到直线m的距离为3,则直线m与⊙O公共点的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8cm,AB=10cm,以C为圆心,以9cm长为直径的⊙C与直线AB的位置关系为( )
A.相交 B.相离 C.相切 D.相离或相交
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,CB=3cm,AB=4cm,若以点C为圆心,以2cm为半径作⊙C,则AB与⊙C的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.相切或相交
4.⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,下列位置关系正确的是( )
A. B.
C. D.
5.已知圆的直径是13cm,如果圆心到某直线的距离是6.5cm,则此直线与这个圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.无法确定
6.如图,⊙O与直线l1相离,圆心O到直线l1的距离OH=2,OA=4,将直线l1绕点A逆时针旋转30°后得到的直线l2刚好与⊙O相切于点C,则OC=( )
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A.1 B.2 C.3 D.4
7.直线l上的一点到圆心的距离等于半径,则直线与圆的位置关系一定是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.相切或相交
8.已知∠BAC=45°,一动点O在射线AB上运动(点O与点A不重合),设OA=x,如果半径为1的⊙O与射线AC有公共点,那么x的取值范围是( )
A.0<x≤1 B.1≤x< C.0<x≤ D.x>
9.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,⊙B的半径为1,已知⊙A与直线BC相交,且与⊙B没有公共点,那么⊙A的半径可以是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
10.已知在直角坐标平面内,以点P(﹣2,3)为圆心,2为半径的圆P与x轴的位置关系是( )
A.相离
B.相切
C.相交
D.相离、相切、相交都有可能
11.圆的直径为13cm,如果圆心与直线的距离是d,则( )
A.当d=8cm时,直线与圆相交
B.当d=4.5cm时,直线与圆相离
C.当d=6.5cm时,直线与圆相切
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D.当d=13cm时,直线与圆相切
12.如图,△ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,D、E分别是AC、AB的中点,则以DE为直径的圆与BC的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.无法确定
二.填空题(共5小题)
13.在平面直角坐标系中,⊙C的圆心为C(a,0),半径长为2,若y轴与⊙C相离,则a的取值范围为 .
14.已知在直角坐标系内,半径为2的圆的圆心坐标为(3,﹣4),当该圆向上平移m(m>0)个单位长度时,若要此圆与x轴没有交点,则m的取值范围是 .
15.如图,给定一个半径长为2的圆,圆心O到水平直线l的距离为d,即OM=d.我们把圆上到直线1的距离等于1的点的个数记为m.如d=0时,l为经过圆心O的一条直线,此时圆上有四个到直线的距离等于1的点,即m=4,由此可知,当d=3时,m= .
16.在平面直角坐标系中,以点A(﹣2,3)为圆心、r为半径的圆与坐标轴恰好有三个公共点,那么r的值为 .
17.如图,已知Rt△ABC的斜边AB=8,AC=4.以点C为圆心作圆,当⊙C与边AB只有一个交点时,则⊙C的半径的取值范围是 .
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三.解答题(共5小题)
18.如图,已知∠APB=30°,OP=3cm,⊙O的半径为1cm,若圆心O沿着BP的方向在直线BP上移动.
(1)当圆心O移动的距离为1cm时,则⊙O与直线PA的位置关系是什么?
(2)若圆心O的移动距离是d,当⊙O与直线PA相交时,则d的取值范围是什么?
19.如图,AB为⊙O直径,E为⊙O上一点,∠EAB的平分线AC交⊙O于C点,过C点作CD⊥AE的延长线于D点,直线CD与射线AB交于P点.
(1)判断直线DP与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若DC=4,⊙O的半径为5,求PB的长.
20.如图,点D是直角△ABC斜边AB上的一点,过点D作AB的垂线交AC于E,过点C作∠ECP=∠AED,CP交DE的延长线于点P,以斜边AB为直径做⊙O.
(1)判断PC与⊙O的位置关系并证明;
(2)若AB=5,AC=4,AD=OA,求PC的长
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21.如图,在⊙O中,AB为直径,AC为弦.过BC延长线上一点G,作GD⊥AO于点D,交AC于点E,交⊙O于点F,M是GE的中点,连接CF,CM.
(1)判断CM与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若∠ECF=2∠A,CM=6,CF=4,求MF的长.
22.如图,O是Rt△ABC的直角边BC上的点,以O为圆心,OC长为半径的圆的⊙O过斜边上点D,交BC于点F,DF∥AO.
(1)判断直线AD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若BD=4,BC=8,求DF的长.
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参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.【解答】解:∵d=3<半径=4
∴直线与圆相交
∴直线m与⊙O公共点的个数为2个
故选:C.
2.【解答】解:∵AC=8cm,AB=10cm,
∴BC==6,
S△ABC=AC×BC=×6×8=24,
∴AB上的高为:24×2÷10=4.8,
即圆心到直线的距离是4.8,
∵r=4.5,
∴4.8>4.5
∴⊙C与直线AB相离,
故选:B.
3.【解答】解:如图:过点C作CD⊥AB于点D
∵∠C=90°,CB=3cm,AB=4cm,
∴AC==
∵S△ABC=×AC×BC=×AB×CD
∴CD=
∵<2
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∴AB与⊙C相交
故选:C.
4.【解答】解:∵⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,
∵5>3,即:d<r,
∴直线L与⊙O的位置关系是相交.
故选:B.
5.【解答】解:∵圆的直径为13 cm,
∴圆的半径为6.5 cm,
∵圆心到直线的距离6.5cm,
∴圆的半径=圆心到直线的距离,
∴直线于圆相切,
故选:B.
6.【解答】解:在Rt△ABO中,sin∠OAB===,
∴∠OAB=60°,
∵直线l1绕点A逆时针旋转30°后得到的直线l2刚好与⊙O相切于点C,
∴∠CAB=30°,OC⊥AC,
∴∠OAC=60°﹣30°=30°,
在Rt△OAC中,OC=OA=2.
故选:B.
7.【解答】解:∵圆心到直线的距离等于或小于圆的半径,
∴直线和圆相交或相切.
故选:D.
8.【解答】解:
当⊙O与直线AC相切时,设切点为D,如图,
∵∠A=45°,∠ODA=90°,OD=1,
∴AD=OD=1,
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由勾股定理得:AO=,即此时x=,
所以当半径为1的⊙O与射线AC有公共点,x的取值范围是0<x,
故选:C.
9.【解答】解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,
∴AB==5,
∵⊙A、⊙B没有公共点,
∴⊙A与⊙B外离或内含,
∵⊙B的半径为1,
∴若外离,则⊙A半径r的取值范围为:0<r<5﹣1=4,
若内含,则⊙A半径r的取值范围为r>1+5=6,
∴⊙A半径r的取值范围为:0<r<4或r>6.
故选:D.
10.【解答】解:∵点P的坐标为(﹣2,3),
∴点P到x轴的距离是3,
∵2<3,
∴以点P(﹣2,3)为圆心,2为半径的圆P与x轴的位置关系是相离,
故选:A.
11.【解答】解:已知圆的直径为13cm,则半径为6.5cm,
当d=6.5cm时,直线与圆相切,d<6.5cm直线与圆相交,d>6.5cm直线与圆相离,
故A、B、D错误,C正确,
故选:C.
12.【解答】解:过点A作AM⊥BC于点M,交DE于点N,
∴AM×BC=AC×AB,
∴AM==,
∵D、E分别是AC、AB的中点,
∴DE∥BC,DE=BC=2.5,
∴AN=MN=AM,
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∴MN=1.2,
∵以DE为直径的圆半径为1.25,
∴r=1.25>1.2,
∴以DE为直径的圆与BC的位置关系是:相交.
故选:B.
二.填空题(共5小题)
13.【解答】解:∵若y轴与⊙C相离,
∴d>r,
∵C(a,0),r=2,
∴a<﹣2或a>2,
故答案为a<﹣2或a>2.
14.【解答】解:不妨设圆A(3,﹣4),作AC⊥x轴于C,交⊙A于B.
易知AB=2,AC=4,BC=2,
∴当⊙A向上平移2个单位或6个单位,⊙A与x轴相切,
∴若要此圆与x轴没有交点,则m的取值范围是0<m<2或m>6.
故答案为0<m<2或m>6.
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15.【解答】解:当d=3时,MN=3﹣2=1,
此时只有点N到直线l的距离为1,
故答案为:1.
16.【解答】解:∵点A坐标为(﹣2,3),
∴点A到x轴的距离为3,到y轴的距离为2,
当⊙A与x轴相切时,与y轴有2个交点,圆与坐标轴恰好有三个公共点,此时r=3;
当⊙A经过原点时,圆与坐标轴恰好有三个公共点,此时r==,
综上所述,r的值为3或.
故答案为3或.
17.【解答】解:作CD⊥AB于D,如图,
在Rt△ABC中,BC==4,
∵CD•AB=AC•BC,
∴CD==2,
当⊙C与AB相切时,r=2;
当直线AB与⊙C相交,且边AB与⊙O只有一个交点时,4<r≤4,
综上所述,当r=2或4<r≤4,⊙C与边AB只有一个公共点.
故答案为r=2或4<r≤4.
三.解答题(共5小题)
18.【解答】解:(1)如图,当点O向左移动1cm时,PO′=PO﹣O′O=3﹣1=2cm,
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作O′C⊥PA于C,
∵∠P=30度,
∴O′C=PO′=1cm,
∵圆的半径为1cm,
∴⊙O与直线PA的位置关系是相切;
(2)如图:当点O由O′向右继续移动时,PA与圆相交,
当移动到C″时,相切,
此时C″P=PO′=2,
∵OP=3,
∴OO'=1,OC''=OP+C''P=3+2=5
∴点O移动的距离d的范围满足1cm<d<5cm时相交,
故答案为:1cm<d<5cm.
19.【解答】解:(1)直线DP与⊙O相切.
理由如下:连接OC,如图,
∵AC是∠EAB的平分线,
∴∠EAC=∠OAC
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠OAC,
∴∠ACO=∠DAC,
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∴OC∥AD,
∵CD⊥AE,
∴OC⊥CD,
∴DP是⊙O的切线;
(2)作CH⊥AB于H,如图,
∵AC是∠EAB的平分线,CD⊥AD,CH⊥AB,
∴CH=CD=4,
∴OH==3,
∵OC⊥CP,
∴∠OCP=∠CHO=90°,
而∠COP=∠POC,
∴△OCH∽△OPC,
∴OC:OP=OH:OC,
∴OP==,
∴PB=OP﹣OB=﹣5=.
20.【解答】解:(1)PC是⊙O的切线,
证明:如图,连接OC,
∵PD⊥AB,
∴∠ADE=90°,
∵∠ECP=∠AED,
又∵OA=OC
∴∠EAD=∠ACO,
∴∠PCO=∠ECP+∠ACO=∠AED+∠EAD=90°,
∴PC⊥OC,
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∴PC是⊙O切线.
(2)∵AB是⊙O的直径,AB=5,
∴AO=,
∴AD=OA=,
∵∠A=∠A,∠ADE=∠ACB=90°,
∴△ADE∽△ACB,
∴,
∴,
∴AE=,
∴CE=4﹣=,
过P作PG⊥CE于G,
∵∠ECP=∠PEC,
∴PE=PC,
∴EG=CG=CE=,
同理得△CGP∽△BCA,
∴,
∴,
∴PC=.
21.【解答】解:(1)CM与⊙O相切.理由如下:
连接OC,如图,
∵GD⊥AO于点D,
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∴∠G+∠GBD=90°,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∵M点为GE的中点,
∴MC=MG=ME,
∴∠G=∠1,
∵OB=OC,
∴∠B=∠2,
∴∠1+∠2=90°,
∴∠OCM=90°,
∴OC⊥CM,
∴CM为⊙O的切线;
(2)∵∠1+∠3+∠4=90°,∠5+∠3+∠4=90°,
∴∠1=∠5,
而∠1=∠G,∠5=∠A,
∴∠G=∠A,
∵∠4=2∠A,
∴∠4=2∠G,
而∠EMC=∠G+∠1=2∠G,
∴∠EMC=∠4,
而∠FEC=∠CEM,
∴△EFC∽△ECM,
∴==,即==,
∴CE=4,EF=,
∴MF=ME﹣EF=6﹣=.
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22.【解答】解:(1)直线AD与⊙O的位置关系是相切,
理由是:连接OD,
∵OD=OF,
∴∠ODF=∠OFD,
∵DF∥AO,
∴∠ODF=∠AOD,∠OFD=∠AOC,
∴∠AOD=∠AOC,
在△ACO和△ADO中
∴△ACO≌△ADO,
∴∠ADO=∠ACO,
∵∠ACO=90°,
∴∠ADO=90°,
∵OD为半径,
∴直线AD与⊙O的位置关系是相切;
(2)设⊙O的半径是R,
∵BC=8,
∴BO=8﹣R,
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在Rt△ODB中,由勾股定理得:OD2+BD2=OB2,
即R2+42=(8﹣R)2,
解得:R=3,
即OD=3,BO=8﹣3=5,
过D作DM⊥OB于M,
则S△ODB=×OD×BD=,
3×4=5×DM,
解得:DM=2.4,
在Rt△DMO中,由勾股定理得:OM===1.8,
∴MF=3﹣1.8=1.2,
在Rt△DMF中,由勾股定理得:DF===1.2.
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