2.5.2 第1课时 切线的判定
知识点 1 切线的判定
1.下列直线中一定是圆的切线的是( )
A.与圆有公共点的直线
B.过半径外端点的直线
C.垂直于圆的半径的直线
D.过圆的半径的外端并且垂直于这条半径的直线
2.如图2-5-4,A是⊙O上一点,AO=5,PO=13,AP=12,则PA与⊙O的位置关系是( )
图2-5-4
A.相交 B.相切 C.相离 D.无法确定
3.如图2-5-5,△ABC的一边AB是⊙O的直径,请你添加一个条件,使BC是⊙O的切线,你所添加的条件为______________.
图2-5-5
4.如图2-5-6,在△ABC中,AB=AC,∠B=30°,以点A为圆心,以3 cm为半径作⊙A,当AB=________ cm时,BC与⊙A相切.
图2-5-6
5.如图2-5-7,A,B是⊙O上的两点,AC是过点A的一条直线,如果∠AOB=120°,那么当∠CAB的度数为________时,AC才能成为⊙O的切线.
图2-5-7
6.如图2-5-8,点A,B,D在⊙O上,∠A=25°,OD的延长线交直线BC于点C,且∠OCB=40°,则直线BC与⊙O的位置关系为________.
图2-5-8
7.教材习题2.5A组第3题变式如图2-5-9,延长⊙O的半径OA到点B,使AB=OA,过点A作弦AC,使AC=OA.求证:BC是⊙O的切线.
图2-5-9
8.教材习题2.5A组第2题变式如图2-5-10,直线MN过⊙O上的一点B,△ABC内接于⊙O,∠CBM=∠A,求证:MN是⊙O的切线.
图2-5-10
知识点 2 切线的画法
9.如图2-5-11所示,过⊙O外一点P作⊙O的切线.
图2-5-11
10.如图2-5-12,P是⊙O外一点,OP交⊙O于点A,OA=AP.甲、乙两人想作一条经过点P且与⊙O相切的直线,其作法如下:
甲:以点A为圆心,AP长为半径画弧,交⊙O于点B,则直线BP即为所求.
乙:过点A作直线MN⊥OP,以点O为圆心,OP长为半径画弧,交射线AM于点B,连接OB,交⊙O于点C,直线CP即为所求.对于甲、乙两人的作法,下列判断正确的是( )
图2-5-12
A.甲正确,乙错误 B.乙正确,甲错误
C.两人都正确 D.两人都错误
11.如图2-5-13,直线AB,CD相交于点O,∠AOC=30°,半径为1 cm的⊙P的圆心P在射线OA上,点P与点O的距离为8 cm,如果⊙P以2 cm/s的速度由A向B匀速运动,那么________s时⊙P与直线CD相切.
图2-5-13
12.2018·邵阳如图2-5-14所示,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,过点B作BD⊥CD,垂足为D,连接BC,BC平分∠ABD.
求证:CD为⊙O的切线.
图2-5-14
13.2018·郴州如图2-5-15,已知BC是⊙O的直径,D是BC的延长线上一点,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.
图2-5-15
14.2017·聊城如图2-5-16,⊙O是△ABC的外接圆,点O在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD,CD,过点D作BC的平行线,与AB的延长线交于点P.
(1)求证:PD是⊙O的切线;
(2)求证:△PBD∽△DCA;
(3)当AB=6,AC=8时,求线段PB的长.
图2-5-16
教师详解详析
1.D 2.B
3.AB⊥BC(答案不唯一)
4.6 [解析] 过点A作AD⊥BC于点D.∵AB=AC,∠B=30°,∴AD=AB,即AB=2AD.又∵BC与⊙A相切,∴AD就是⊙A的半径,∴AD=3 cm,则AB=2AD=6 cm.
5.60° [解析] ∵在△AOB中,OA=OB,∠AOB=120°,∴∠OAB=30°,∴当∠CAB的度数为60°时,OA⊥AC,AC才能成为⊙O的切线.
6.相切 [解析] ∵∠BOC=2∠A=50°,∠OCB=40°,∴∠OBC=180°-50°-40°=90°.
又∵OB为⊙O的半径,∴直线BC与⊙O相切.
7.证明:连接OC.∵AC=OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC=60°.
又OA=AB,∴AC=AB,
∴∠ACB=∠OAC=30°,
∴∠OCB=∠OCA+∠ACB=90°.
又∵OC是⊙O的半径,∴BC是⊙O的切线.
8.证明:如图,过点B作⊙O的直径BD,连接DC,则∠D=∠A.
又∠CBM=∠A,
∴∠CBM=∠D.
∵BD是⊙O的直径,
∴∠BCD=90°,
∴∠D+∠DBC=90°,
∴∠CBM+∠DBC=90°,
即∠DBM=90°,∴BD⊥MN.
又BD是⊙O的直径,∴MN是⊙O的切线.
9.解:作法:如图,
(1)连接OP,以OP为直径作⊙O′交⊙O于A,B两点;
(2)连接PA,PB,则PA,PB所在的直线即为所求作的切线.
10.C [解析] 对于甲的作法,连接OB,如图①,先判断OP为⊙A的直径,再根据圆周角定理得到∠OBP=90°,于是根据切线的判定定理得到PB为⊙O的切线;
对于乙的作法:如图②,通过证明△OAB≌△OCP得到∠OAB=∠OCP=90°,于是根据切线的判定定理得到PC为⊙O的切线.
11.3或5 [解析] 当⊙P在点O左侧与直线CD相切时,设圆心为P′,切点为E′,∵∠AOC=30°,P′E′=1 cm,∴OP′=2 cm,PP′=8-2=6(cm),运动时间为6÷2=3(s);当⊙P在点O右侧与直线CD相切时,同理可得PP″=8+2=10(cm),运动时间为10÷2=5(s).
12.证明:∵BC平分∠ABD,
∴∠OBC=∠DBC.
∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB.
∴∠DBC=∠OCB.∴OC∥BD.
∵BD⊥CD,∴OC⊥CD.
又∵OC为⊙O的半径,
∴CD为⊙O的切线.
13.解:(1)证明:连接OA.
因为BC是⊙O的直径,所以∠BAC=90°.
因为∠AEC=30°,AB=AD,
所以∠B=∠D=30°,∠ACB=60°,
又∠ACB=∠CAD+∠D,
所以∠CAD=30°,
因为OC,OA是⊙O的半径,
所以△AOC是等边三角形,
所以∠OAC=60°,
所以∠OAD=90°,即OA⊥AD.
又因为OA是⊙O的半径,
所以AD是⊙O的切线.
(2)因为AE⊥BC,垂足为M,所以AE=2AM.
在直角三角形AOM中,半径OA=4,∠AOC=60°,
所以AM=OA·sin60°=4×=2 ,
所以AE=2AM=4 .
14.解:(1)证明:∵圆心O在BC上,∴BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°.
连接OD,∵AD平分∠BAC,∴∠BAC=2∠DAC.∵∠DOC=2∠DAC,∴∠DOC=∠BAC=90°,即OD⊥BC.∵PD∥BC,∴OD⊥PD.∵OD是⊙O的半径,∴PD是⊙O的切线.
(2)证明:∵PD∥BC,∴∠P=∠ABC.∵∠ADC=∠ABC,∴∠P=∠ADC.∵∠PBD+∠ABD=180°,∠ACD+∠ABD=180°,∴∠PBD=∠ACD,∴△PBD∽△DCA.
(3)∵△ABC是直角三角形,∴BC2=AB2+AC2=62+82=100,∴BC=10.∵BC是⊙O的直径,∴∠BDC=90°.∵AD平分∠BAC,∴=,∴BD=CD.∴在Rt△BDC中,BD2+CD2=BC2,即2CD2=BC2=100,∴CD=BD=5 .∵△PBD∽△DCA,∴=,即PB===.