内容正文:
专题17 圆的综合题
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1圆的综合
(5年5考)
2024·北京:圆的性质,等腰三角形的性质,平行线的判定,三角形相似的判定和性质,切线的性质,解直角三角形的相关计算
2023·北京:弧与圆周角的关系,等弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,含度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定,圆内接四边形对角互补
2022·北京:三角形全等的判定与性质,同弧所对的圆周角相等,圆周角定理,直线平行的判定与性质,三角形的内角和公式
2021·北京:垂径定理、三角形中位线及相似三角形的性质与判定
2020·北京:平行线分线段成比例定理,锐角三角函数,切线的性质,直径所对的圆周角是90°
在中考中,圆的综合大题不仅需要掌握圆的基本性质、圆切线的判定和性质,及圆中的一些计算,还需要我们熟练的结合全等三角形、相似三角形、特殊四边形、特殊三角形、三角函数、解三角形等综合分析问题,并需要考生注意几何大题的逻辑语言使用,在解答时,思路要清晰、书写要工整,做到每一步都有理有据。
考点1圆的综合
1.(2024·北京·中考真题)如图,是的直径,点,在上,平分.
(1)求证:;
(2)延长交于点,连接交于点,过点作的切线交的延长线于点.若,,求半径的长.
2.(2023·北京·中考真题)如图,圆内接四边形的对角线,交于点,平分,.
(1)求证平分,并求的大小;
(2)过点作交的延长线于点.若,,求此圆半径的长.
3.(2022·北京·中考真题)如图,是的直径,是的一条弦,连接
(1)求证:
(2)连接,过点作交的延长线于点,延长交于点,若为的中点,求证:直线为的切线.
4.(2021·北京·中考真题)如图,是的外接圆,是的直径,于点.
(1)求证:;
(2)连接并延长,交于点,交于点,连接.若的半径为5,,求和的长.
5.(2020·北京·中考真题)如图,AB为⊙O的直径,C为BA延长线上一点,CD是⊙O的切线,D为切点,OF⊥AD于点E,交CD于点F.
(1)求证:∠ADC=∠AOF;
(2)若sinC=,BD=8,求EF的长.
6.(2024·北京朝阳·二模)如图,是的直径,点C在上,的平分线交于点D,过点D的直线,分别交,的延长线于点E,F.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的长.
7.(2024·北京·三模)如图,为的直径,点C在上,连接,D为的中点,过点C作的切线与射线交于点E.
(1)求证:;
(2)若延长与交于点F,若,,求的面积.
8.(2024·北京·三模)如图,是的直径,点P是外一点,,点M在上,连接交于点N,使得.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为5,,求的长.
9.(2024·北京西城·一模)如图,为的直径,弦于点H,的切线与的延长线交于点E,,与的交点为F.
(1)求证:;
(2)若的半径为6,,求的长.
10.(2024·北京西城·二模)如图,是的直径,交于点,点是的中点,连接交于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
11.(2024·北京顺义·二模)如图,是的外接圆,AB是的直径,过BC上一点作于点E,过点作的切线交ED的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)若D为BC的中点,的半径为5,求CF的长.
12.(2024·北京平谷·二模)如图,点A、C是上两点,过点A作的切线与的延长线交于点B,过点C作的平行线与交于点D,连接、.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
13.(2024·北京·二模)如图,为四边形的外接圆,平分,于点E.
(1)求证:;
(2)延长交于点F,连接,若,,求的长.
14.(2024·北京门头沟·二模)如图,是的直径,切于点A,连接交于点D,,连接并延长交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的值.
15.(2024·北京石景山·二模)如图,过外一点P作的两条切线,,切点分别为A,B,是的直径,连接并延长交直线于点D.
(1)求证:;
(2)延长交的延长线于点E.若的半径为,,求的长.
16.(2024·北京房山·二模)如图,是的直径,点在上,且,连接并延长到点,连接,若.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
17.(2024·北京东城·二模)如图,在中,,于点,交的外接圆于点.连接,于点,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)当,时,求线段的长及的外接圆的半径长.
18.(2024·北京·二模)如图,为的直径,C是圆上一点,D是弧的中点,弦,垂足为点F.
(1)求证:;
(2)P是上一点,,,求的长度.
19.(2024·北京大兴·二模)如图,在中,,是边上一点,以为直径作交于点,连接并延长交的延长线于点,且
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
20.(2024·北京东城·二模)如图,已知及外一点.
求作:的切线,.
作法:
①连接;
②分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧分别交于点,,作直线交于点;
③以点为圆心,的长为半径画圆,交于点,(点位于的上方);
④作直线,;
则直线,就是所求作的直线.
(1)利用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹);
(2)设线段交于点,连接,,.若,则 °, °.
21.(2024·北京海淀·二模)如图,是外一点,分别切于点,与交于点,.
(1)求证:是等边三角形;
(2)过点作的平行线,与的另一个交点为,连接.若,求的半径和的值.
22.(2024·北京昌平·二模)如图,是的直径,点C在上,若弦平分,交于点E,过点C作的切线,交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)连接,若,,求半径的长.
23.(2024·北京丰台·一模)如图,四边形是的内接四边形,是直径,C是的中点,过点C作的切线交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)连接,若,,求的长.
24.(2024·北京·模拟预测)如图,为直径,,为上不同于,的两点,,连接.过点作,垂足为,直线与相交于点.
(1)求证:为的切线;
(2)当,时,求的长.
25.(2024·北京·一模)如图,为的直径,弦,过点A作的切线交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)若的半径为5,,求的长.
26.(2024·北京房山·一模)如图,是的直径,点是上一点,过点作的切线与的延长线交于点,过点作,与交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
27.(2024·北京大兴·一模)如图,过外一点作的切线,切点为点,为的直径,点为上一点,且,连接,,线段交直径于点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求半径的长.
28.(2024·北京石景山·一模)如图,是的直径,是的弦,于点,点在上且 ,连接.
(1)求证:;
(2)连接.若,求的长.
29.(2024·北京平谷·一模)如图,内接于,,连接,过B作的切线交的延长线于点D.
(1)求证:;
(2)若,,求半径的长.
30.(2024·北京通州·一模)如图,为的直径,过点A作的切线,C是半圆上一点(不与点A、B重合),连结,过点C作于点E,连接并延长交于点F.
(1)求证:;
(2)若的半径为5,,求的长.
31.(2024·北京顺义·一模)如图,是的直径,,与交于点E,的切线交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)连接并延长,交的延长线于点G.若E为的中点,的半径为4,求的长.
32.(2024·北京朝阳·一模)如图,是的直径,点在上,是的中点,的延长线与过点的切线交于点,与的交点为.
(1)求证:;
(2)若的半径是,,求的长.
33.(2024·北京海淀·一模)如图,、均为的直径.点E在上,连接,交于点F,连,,点G在的延长线上,.
(1)求证:与相切;
(2)若,,求的长.
34.(2024·北京东城·一模)如图,为的直径,点C在上,,直线于点D,交AB的延长线于点F.
(1)求证:直线为的切线;
(2)当,时,求的长.
35.(2024·北京·一模)如图,是的直径,是上一点,连接.
(1)使用直尺和圆规,在图中过点A作的切线,补全图形(点P在上方,保留作图痕迹);
(2)点D是弧的中点,连接并延长,分别交,于点E,F,若,,求线段的长.
36.(2024·北京朝阳·一模)如图,是的一条弦,E是的中点,过点B作的切线交的延长线于点D.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
37.(2024·北京东城·一模)如图,是的直径,为圆上一点,是劣弧的中点,于,过点作的平行线,连接并延长与相交于点,连接与交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的值.
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专题17 圆的综合题
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1圆的综合
(5年5考)
2024·北京:圆的性质,等腰三角形的性质,平行线的判定,三角形相似的判定和性质,切线的性质,解直角三角形的相关计算
2023·北京:弧与圆周角的关系,等弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,含度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定,圆内接四边形对角互补
2022·北京:三角形全等的判定与性质,同弧所对的圆周角相等,圆周角定理,直线平行的判定与性质,三角形的内角和公式
2021·北京:垂径定理、三角形中位线及相似三角形的性质与判定
2020·北京:平行线分线段成比例定理,锐角三角函数,切线的性质,直径所对的圆周角是90°
在中考中,圆的综合大题不仅需要掌握圆的基本性质、圆切线的判定和性质,及圆中的一些计算,还需要我们熟练的结合全等三角形、相似三角形、特殊四边形、特殊三角形、三角函数、解三角形等综合分析问题,并需要考生注意几何大题的逻辑语言使用,在解答时,思路要清晰、书写要工整,做到每一步都有理有据。
考点1圆的综合
1.(2024·北京·中考真题)如图,是的直径,点,在上,平分.
(1)求证:;
(2)延长交于点,连接交于点,过点作的切线交的延长线于点.若,,求半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据题意,得,结合,得到,继而得到,根据平分,得到,继而得到,可证;
(2)不妨设,则,求得,证明,,求得,取的中点M,连接,则,求得,,结合切线性质,得到,解答即可.
【详解】(1)根据题意,得,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,,
不妨设,则,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
解得,
取的中点M,连接,
则
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
解得,
故半径的长为.
【点睛】本题考查了圆的性质,等腰三角形的性质,平行线的判定,三角形相似的判定和性质,切线的性质,解直角三角形的相关计算,等量代换思想,熟练掌握三角形相似的判定和性质,切线的性质,解直角三角形的相关计算是解题的关键.
2.(2023·北京·中考真题)如图,圆内接四边形的对角线,交于点,平分,.
(1)求证平分,并求的大小;
(2)过点作交的延长线于点.若,,求此圆半径的长.
【答案】(1)见解析,
(2)
【分析】(1)根据已知得出,则,即可证明平分,进而根据平分,得出,推出,得出是直径,进而可得;
(2)根据(1)的结论结合已知条件得出,,是等边三角形,进而得出,由是直径,根据含度角的直角三角形的性质可得,在中,根据含度角的直角三角形的性质求得的长,进而即可求解.
【详解】(1)解:∵
∴,
∴,即平分.
∵平分,
∴,
∴,
∴,即,
∴是直径,
∴;
(2)解:∵,,
∴,则.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴是等边三角形,则.
∵平分,
∴.
∵是直径,
∴,则.
∵四边形是圆内接四边形,
∴,则,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵是直径,
∴此圆半径的长为.
【点睛】本题考查了弧与圆周角的关系,等弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,含度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定,圆内接四边形对角互补,熟练掌握以上知识是解题的关键.
3.(2022·北京·中考真题)如图,是的直径,是的一条弦,连接
(1)求证:
(2)连接,过点作交的延长线于点,延长交于点,若为的中点,求证:直线为的切线.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)设交于点,连接,证明 ,故可得 ,于是 ,即可得到;
(2)连接AD,解出,根据为直径得到,进而得到,即可证明,故可证明直线为的切线.
【详解】(1)证明:设交于点,连接,
由题可知,
,,
,
,
,
,
,
,
;
(2)证明:
连接,
,
,
同理可得:,,
∵点H是CD的中点,点F是AC的中点,
,
,
,
,
为的直径,
,
,
,
,
,
,
直线为的切线.
【点睛】本题主要考查三角形全等的判定与性质,同弧所对的圆周角相等,圆周角定理,直线平行的判定与性质,三角形的内角和公式,证明三角形全等以及证明平行线是解题的关键.
4.(2021·北京·中考真题)如图,是的外接圆,是的直径,于点.
(1)求证:;
(2)连接并延长,交于点,交于点,连接.若的半径为5,,求和的长.
【答案】(1)见详解;(2),
【分析】(1)由题意易得,然后问题可求证;
(2)由题意可先作图,由(1)可得点E为BC的中点,则有,进而可得,然后根据相似三角形的性质可进行求解.
【详解】(1)证明:∵是的直径,,
∴,
∴;
(2)解:由题意可得如图所示:
由(1)可得点E为BC的中点,
∵点O是BG的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵的半径为5,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查垂径定理、三角形中位线及相似三角形的性质与判定,熟练掌握垂径定理、三角形中位线及相似三角形的性质与判定是解题的关键.
5.(2020·北京·中考真题)如图,AB为⊙O的直径,C为BA延长线上一点,CD是⊙O的切线,D为切点,OF⊥AD于点E,交CD于点F.
(1)求证:∠ADC=∠AOF;
(2)若sinC=,BD=8,求EF的长.
【答案】(1)见解析;(2)2.
【分析】(1)连接OD,根据CD是⊙O的切线,可推出∠ADC+∠ODA=90°,根据OF⊥AD,∠AOF+∠DAO=90°,根据OD=OA,可得∠ODA=∠DAO,即可证明;
(2)设半径为r,根据在Rt△OCD中,,可得,AC=2r,由AB为⊙O的直径,得出∠ADB=90°,再根据推出OF⊥AD,OF∥BD,然后由平行线分线段成比例定理可得,求出OE,,求出OF,即可求出EF.
【详解】(1)证明:连接OD,
∵CD是⊙O的切线,
∴OD⊥CD,
∴∠ADC+∠ODA=90°,
∵OF⊥AD,
∴∠AOF+∠DAO=90°,
∵OD=OA,
∴∠ODA=∠DAO,
∴∠ADC=∠AOF;
(2)设半径为r,
在Rt△OCD中,,
∴,
∴,
∵OA=r,
∴AC=OC-OA=2r,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
又∵OF⊥AD,
∴OF∥BD,
∴,
∴OE=4,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,锐角三角函数,切线的性质,直径所对的圆周角是90°,灵活运用知识点是解题关键.
6.(2024·北京朝阳·二模)如图,是的直径,点C在上,的平分线交于点D,过点D的直线,分别交,的延长线于点E,F.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】本题考查了切线的判定,解直角三角形,勾股定理,添加辅助线构造直角三角形是关键;
(1)连接.证明,,可得,进而得到结论;
(2) 先推出,再在中,由,列出比例式即可求解
【详解】(1)证明:如图,连接.
∵,
∴.
∵平分,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵是的直径,
∴.
∵,
∴.
∴.
即.
∴直线是的切线.
(2)解:∵,
设的半径为r,则.
∵,
∴.
∵,
在中,.
即.
∴.
∴.
∴.
在中,由勾股定理得.
7.(2024·北京·三模)如图,为的直径,点C在上,连接,D为的中点,过点C作的切线与射线交于点E.
(1)求证:;
(2)若延长与交于点F,若,,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】题目主要考查切线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,解三角形,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)连接,根据题意得出,再由圆周角定理确定,根据切线的性质及等量代换即可证明;
(2)根据题意设,得出,再由相似三角形的判定和性质得出,设,利用三角形中位线的性质及相似三角形的判定和性质求解即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵D为的中点,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵为的直径,切于C,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)在中,,
∴设,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴设,
∵D为的中点,O为的中点,
∴为的中位线,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴的面积.
8.(2024·北京·三模)如图,是的直径,点P是外一点,,点M在上,连接交于点N,使得.
(1)求证:是的切线;
(2)若的半径为5,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)首先根据圆周角定理得到,然后等量代换得到,然后结合得到,即,进而证明即可;
(2)过点M作,首先得到,设,,根据勾股定理求出,,然后求出,然后证明出,得到,求出,进而求解即可.
【详解】(1)∵
∴
∵
∴
∵
∴
∴
∴
∵点M在上,
∴是的切线;
(2)如图所示,过点M作
∵,
∴
∴设,
∵若的半径为5,
∴
∵,.即
解得(负值舍去)
∴,
∴
∴
∵,
∴
∴
∴,即
解得
∴.
【点睛】此题考查了切线的判定,圆周角定理,相似三角形的性质和判定,勾股定理,解直角三角形等知识,解题的关键是添加辅助线构造直角三角形.
9.(2024·北京西城·一模)如图,为的直径,弦于点H,的切线与的延长线交于点E,,与的交点为F.
(1)求证:;
(2)若的半径为6,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)的长为12.
【分析】此题考查圆周角定理、切线的性质定理、垂径定理、锐角三角函数,正确地作出辅助线是解题的关键.
(1)连接,由切线的性质证明,而为的直径,所以,由,得,则,由垂径定理得,则,可证明,所以;
(2)由的半径为6,,得到,求得,因为,所以,进而即可求解.
【详解】(1)解:连接,则,
∵与相切于点C,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵的半径为6,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴的长为12.
10.(2024·北京西城·二模)如图,是的直径,交于点,点是的中点,连接交于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)12
【分析】(1)由直径所对的圆周角为直角及同圆中等弧所对的圆周角相等,及.求得,则,根据切线的判定定理可得证;
(2)利用锐角三角函数可求的长,由角平分线的性质可得,由锐角三角函数可求解.
【详解】(1)证明:连接,如图,
是的中点,
,
,
,
,
是的直径,
,
,
,即,
,
为的半径,
是的切线;
(2)解:过点作于,而,
,
,
,
,
,
,,,
,
,
,
,
,
设,,
,
,
.
【点睛】本题考查了圆的切线的判定定理及三角函数在线段求值中的应用,圆周角定理,勾股定理,角平分线的性质定理,熟练掌握运用三角函数的计算技巧,正确添加辅助线是解题的关键.
11.(2024·北京顺义·二模)如图,是的外接圆,AB是的直径,过BC上一点作于点E,过点作的切线交ED的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)若D为BC的中点,的半径为5,求CF的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先由切线的性质得出再证明,再由,得出,即可得出结论;
(2)先证明,得,再解,求得即可求解.
【详解】(1)证明:连接
是的切线,
∵于E,
∴
在中,
∴
又∵交于点D.
∴.
∴.
∵
∴
∴.
(2)解:是的直径,
又
,
半径是5,
在中,
为中点,
即,
【点睛】本题考查切线的性质,解直角三角形,圆周角定理,相似三角形的判定与性质.本题属圆的综合题目,熟练掌握相关性质是解题的关键.
12.(2024·北京平谷·二模)如图,点A、C是上两点,过点A作的切线与的延长线交于点B,过点C作的平行线与交于点D,连接、.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的性质,垂径定理,等腰三角形的判定及性质,勾股定理,相似三角形的判定及性质等;
(1)连接交于E,由切线的性质得,由垂径定理得,由等腰三角形的性质得,即可求证;
(2)由垂径定理得,由正切函数得,可求出,设,由勾股定理得可求出、,由平行线,由相似三角形的性质得,即可求解;
掌握相关的判定方法及性质,能根据切线的性质作出圆中的常用辅助线是解题的关键.
【详解】(1)证明:连接交于E,
是的切线,
,
,
,,
,
,
,
;
(2)解:,,
,
,
,
,
设,
,
,
,
,
解得,
,,
,
,
,
,
解得.
13.(2024·北京·二模)如图,为四边形的外接圆,平分,于点E.
(1)求证:;
(2)延长交于点F,连接,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由角平分线的定义和垂径定理求证即可;
(2)连接,,由圆周角定理和垂径定理可得,由勾股定理可得,再证,可得,由勾股定理求解即可;
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∴,
∵,
,
∴,
∴;
(2)解:如图,连接,,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,,
在中,,
,
,
,
,
,
,
∵,,
∴,
∴=,
,
在中,,
;
【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,三角函数,勾股定理,相似三角形的性质和判定,解题的关键是正确的作出辅助线;
14.(2024·北京门头沟·二模)如图,是的直径,切于点A,连接交于点D,,连接并延长交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由是的直径得到,即,由是切线得到,即,由得到,从而得证;
(2)连接,在中,根据勾股定理求得,根据三角形的面积公式有,求得,根据,得到,从而求得,,在中,根据勾股定理即可求得.
【详解】(1)证明:∵是的直径,
,
,
切于点A,
,
,
,
,
(2)解:连接,
,,
∴在中,,
是的直径,
,
由(1)可得,
∴
,
∵,,
∴,
∴,即,
,
∴在中,.
【点睛】本题考查切线的性质,直径所对的圆周角为直角,等腰三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定及性质.综合运用相关知识是解题的关键.
15.(2024·北京石景山·二模)如图,过外一点P作的两条切线,,切点分别为A,B,是的直径,连接并延长交直线于点D.
(1)求证:;
(2)延长交的延长线于点E.若的半径为,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,利用切线的性质和切线长定理得到,,利用等腰三角形性质和等量代换得到,利用等量代换即可证明;
(2)连接,,在中,利用,得到设,.则,.在中,利用建立等式算出的值,进而得到,利用勾股定理得到,证明,利用相似三角形的性质即可求出.
【详解】(1)证明:连接,如图1.
,是的切线,,是的半径,
,,
,.
,
,
,
.
又,
.
(2)解:连接,,如图2.
在中,,
设,.则,.
在中,,即.解得.
,.
是的直径,
.
,,
.
,
.
【点睛】本题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、圆周角定理、勾股定理、相似三角形的判定和性质、解直角三角形、熟练掌握切线的性质,能够正确作出辅助线是解答问题的关键.
16.(2024·北京房山·二模)如图,是的直径,点在上,且,连接并延长到点,连接,若.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)如图1,连接,则,,,由,可得,则,即,进而结论得证;
(2)由,可得,则,,由,可得,如图2,过点作于点,则,,,根据,求解作答即可.
【详解】(1)证明:如图1,连接,
图1
∵是的直径,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
又∵是半径,
∴是的切线.
(2)解:∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
如图2,过点作于点,
图2
∴,,
∴,
∴,
∴的长度为.
【点睛】本题考查了直径所对的圆周角为直角,三角形内角和定理,切线的判定,圆周角定理,同弧所对的圆周角相等,正弦,正切,余弦等知识.熟练掌握直径所对的圆周角为直角,三角形内角和定理,切线的判定,圆周角定理,同弧所对的圆周角相等,正弦,正切,余弦是解题的关键.
17.(2024·北京东城·二模)如图,在中,,于点,交的外接圆于点.连接,于点,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)当,时,求线段的长及的外接圆的半径长.
【答案】(1)证明见解析
(2),的外接圆的半径长为
【分析】(1)证明,结合,可得,再结合等腰三角形的性质可得结论;
(2)如图,过作于,证明,设,而,求解,可得,可得,设,由,可得,可得,再证明,再进一步可得答案.
【详解】(1)证明: ∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:如图,过作于,
∵,
∴,
设,而
∴,
∵,
∴,而,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∵,,
∴,设,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴为的直径,
∴的外接圆的半径长为.
【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质,圆周角定理的应用,勾股定理的应用,相似三角形的判定与性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
18.(2024·北京·二模)如图,为的直径,C是圆上一点,D是弧的中点,弦,垂足为点F.
(1)求证:;
(2)P是上一点,,,求的长度.
【答案】(1)见详解
(2)2
【分析】本题考查圆周角定理,勾股定理,垂径定理,解直角三角形,关键是由垂径定理推出,得到;由勾股定理求出的长.
(1)由垂径定理推出,得到,推出;
(2)由锐角的正切求出,由勾股定理求出,由垂径定理得到由勾股定理求出,即可得到.
【详解】(1)证明:∵是的中点,
,
,
,
,
;
(2)解:连接,
∵是圆的直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
19.(2024·北京大兴·二模)如图,在中,,是边上一点,以为直径作交于点,连接并延长交的延长线于点,且
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】()连接.利用等腰三角形的性质及平行线的判定证.得.从而即可得证.
()连接,由,得.然后证.得.从而.在和中,解直角三角形即可得解.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
,
,
,
,
,
∴是的切线;
(2)解:如图,连接,
,
,
在中,
,
,
,
∵是直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在中,
,
在中,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形,直角三角形的性质,圆周角定理的推论,切线的判定,等腰三角形的性质,熟练掌握解直角三角形,直角三角形的性质以及圆周角定理的推论是解题的关键.
20.(2024·北京东城·二模)如图,已知及外一点.
求作:的切线,.
作法:
①连接;
②分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧分别交于点,,作直线交于点;
③以点为圆心,的长为半径画圆,交于点,(点位于的上方);
④作直线,;
则直线,就是所求作的直线.
(1)利用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹);
(2)设线段交于点,连接,,.若,则 °, °.
【答案】(1)画图见解析
(2),
【分析】(1)根据题意,画出图形即可;根据直径所对的圆周角为直角,得出,再根据垂线的定义,得出,,再根据切线的判定定理,即可得出结论.
(2)如图,连接,,,再结合圆周角定理,切线的性质与切线长定理可得答案.
【详解】(1)解:补全图形如图:
理由如下:
∵是的直径,
∴(直径所对的圆周角为直角).
∴,.
∵,是的半径,
∴,是的切线.
(2)解:如图,连接,,,
∵,
∴,
∵,为的切线,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查的是画圆的切线,四边形的内角和定理的应用,圆周角定理的应用,切线的性质,切线长定理的应用,熟练的作线段 垂直平分线是解本题的关键.
21.(2024·北京海淀·二模)如图,是外一点,分别切于点,与交于点,.
(1)求证:是等边三角形;
(2)过点作的平行线,与的另一个交点为,连接.若,求的半径和的值.
【答案】(1)证明过程见详解
(2)的半径为,
【分析】(1)连接,根据可得,根据切线的性质,切线长定理即可求得,由此即可求解;
(2)作,根据等边三角形的判和性质可得是直径,可得是直角三角形,根据垂径定理,含角的直角三角形的性质可得半径,根据解直角三角形的方法即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵是的切线,
∴,,
∴,
∵,
∴,即是等边三角形,
∴,
在中,,
∴,则,且,
∴是等边三角形;
(2)解:如图所示,延长交于点,连接并延长交于点,连接,
由(1)可知,,
∵,
∴,且,
∴,且,
∴是等边三角形,
∴,
∵,且,
∴点三点共线,即点与点重合,
∴是的直径,
∴是直角三角形,
∵是等边三角形,,,
∴,
∴,,
∴中,,
∴,,
∴,即的半径为,
∴,
在中,,
∴,
综上所述,的半径为,.
【点睛】本题主要考查圆与三角形的综合,掌握圆的切线的性质,切线长定理,等腰三角形的判定和性质,垂径定理,含角的直角三角形的性质,解直角三角形的计算方法等知识是解题的关键.
22.(2024·北京昌平·二模)如图,是的直径,点C在上,若弦平分,交于点E,过点C作的切线,交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)连接,若,,求半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查了切线的性质、圆周角定理、解直角三角形等知识,熟练掌握切线的性质和锐角三角函数的定义是解题的关键.
(1)连接.证明,,又由,即可得到;
(2)证明为等边三角形,则,在中,得到设,则,则,解方程即可得到答案.
【详解】(1)证明:连接.
平分
∴
是直径,
在中,
是切线
(2)解:连接,
是直径,
∴,
,
为等边三角形,
中,
设,则
,
∴,
经检验,是分式方程的解且符合题意,
即半径的长为2.
23.(2024·北京丰台·一模)如图,四边形是的内接四边形,是直径,C是的中点,过点C作的切线交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)连接,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,由切线的性质推出,由圆周角定理得到,由等腰三角形的性质推出,得到,推出,即可证明;
(2)由圆周角定理得到,由勾股定理求出,证明可求出,证明四边形是矩形得,,从而,然后利用平行线分线段成比例定理即可求解.
【详解】(1)连接,
∵为的切线,
∴.
∴.
∵C是的中点,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)∵为直径,
∴.
∵,,
∴.
∵,,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴四边形是矩形.
∴,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查切线的性质,圆周角定理,勾股定理,等腰三角形的性质,矩形的判定与性质,关键是掌握圆周角定理.
24.(2024·北京·模拟预测)如图,为直径,,为上不同于,的两点,,连接.过点作,垂足为,直线与相交于点.
(1)求证:为的切线;
(2)当,时,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定和性质,圆周角定理,解直角三角形,掌握圆周角定理,切线的判定方法,解直角三角形是解决问题的关键.
(1)连接,由圆周角定理结合已知得出,得出,由平行线的性质得出,即可证明为的切线;
(2)连接,,由圆周角定理得出,由,得出,由三角形内角和定理及,得出,利用解直角三角形求出.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,,
,
,
,
,
为的半径,
为的切线;
(2)解:如图,连接,,
为直径,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,
.
25.(2024·北京·一模)如图,为的直径,弦,过点A作的切线交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)若的半径为5,,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题考查了圆的切线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的 .
(1)先证明,则,由,得到,继而求证;
(2)连接,为的直径,,则,,先求,再证明即可.
【详解】(1)证明:∵是的切线,为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)解:如图,连接,
∵为的直径,,
∴,,
∵半径为5
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,,
∴ ,
∴,
∴.
26.(2024·北京房山·一模)如图,是的直径,点是上一点,过点作的切线与的延长线交于点,过点作,与交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据, 得出,根据,得出,即可证明结论;
(2)连接,交于点,根据切线的性质得出,证明为的中位线,得出,解直角三角形得出,.最后根据勾股定理求出.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
又∵,
∴.
∴.
(2)解:连接,交于点,如图所示:
∵是的切线,切点为,
∴,
∵,
∴,
∴⊥,
∴为中点.
∵为直径中点,
∴为的中位线,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
在中
∵,
∴,
由勾股定理得.
∴.
∴.
∵为中点, ,
∴.
在中, 由勾股定理得
.
【点睛】本题主要考查了切线的性质,勾股定理,解直角三角形,中位线的性质,圆周角定理,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
27.(2024·北京大兴·一模)如图,过外一点作的切线,切点为点,为的直径,点为上一点,且,连接,,线段交直径于点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求半径的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由切线的定义可得出,由直径所对的圆周角等于得出,由等边对等角得出,等量代换得出,由同弧所对的圆周角相等得出, 进而可得出 ,由等角对等边得出.
(2)连接,先证明,设,则,解直角三角形得出,再证明,得出,进一步得出,即,解出x即可求解.
【详解】(1)证明:为的切线,
.
.
为的直径,
.
.
,
.
.
又,
.
.
(2)连接.
为的切线,
.
,.
,
.
.
.
设,则.
在中,
,,
.
为直径,
.
,,
.
.
在中,
,
.
,
.
解得.
.
半径的长为.
【点睛】本题主要考查了切线的定义,直径所对的圆周角等于,同弧所对的圆周角相等,解直角三角形的相关计算,等角对等边等知识,掌握这些性质是解题的关键.
28.(2024·北京石景山·一模)如图,是的直径,是的弦,于点,点在上且 ,连接.
(1)求证:;
(2)连接.若,求的长.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】(1)由垂径定理可得,则,,进而可得.
(2)如图,连接,连接,设的半径为,由是的直径,可得,由,可得,,则,证明,则,即,可求,则,,由勾股定理得,,,由勾股定理得,,计算求解即可.
【详解】(1)证明:∵是的直径,,
∴.
又∵,
∴.
∴.
∴.
(2)解:如图,连接,连接,
设的半径为,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,即.
解得,
∴,,
由勾股定理得,,
∵是的直径,,
∴,
由勾股定理得,,
∴的长为.
【点睛】本题考查了垂径定理,同弧或等弧所对的弦长相等,直径所对的圆周角为直角,相似三角形的判定与性质,勾股定理等知识.熟练掌握垂径定理,同弧或等弧所对的弦长相等,直径所对的圆周角为直角,相似三角形的判定与性质,勾股定理是解题的关键.
29.(2024·北京平谷·一模)如图,内接于,,连接,过B作的切线交的延长线于点D.
(1)求证:;
(2)若,,求半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)20
【分析】(1)连接,根据圆周角定理可得,然后利用平行线的性质即可解答;
(2)过点B作于点H,直角三角形的性质以及勾股定理,得,再证明即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵是的切线,
,
,
,
,
∴ ;
(2)解:过点B作于点H,
,
∵,,
,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
设的半径为x,
,
,
解得,
半径的长.
【点睛】本题考查切线的性质,圆周角定理,三角函数,掌握切线的判定方法和性质,圆周角定理正确解答的关键.
30.(2024·北京通州·一模)如图,为的直径,过点A作的切线,C是半圆上一点(不与点A、B重合),连结,过点C作于点E,连接并延长交于点F.
(1)求证:;
(2)若的半径为5,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查切线的判定和性质,垂径定理,圆周角定理以及勾股定理,掌握切线的性质和判断方法,垂径定理,圆周角定理以及勾股定理是正确解答的关键.
(1)根据切线的性质,平行线的判定和性质以及圆周角定理即可得出结论;
(2)根据相似三角形的判定和性质以及垂径定理进行计算即可.
【详解】(1)证明:是的切线,
,
于点,
,
,
,
,
.
(2)解:连结,
于点,是的直径,
,
是的垂直平分线,
,
的半径为5,
,
,
是的直径,
,
,
,
,
,
.
31.(2024·北京顺义·一模)如图,是的直径,,与交于点E,的切线交的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)连接并延长,交的延长线于点G.若E为的中点,的半径为4,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的性质,垂径定理的推论,解直角三角形,相似三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定:
(1)由垂径定理的推论可得,再由切线的性质得到,据此可证明结论;
(2)连接,先解直角三角形得到,则可求出,则由垂径定理的推论可得;证明是等边三角形,得到,可求出,证明,求出,则.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵的切线交的延长线于点F,
∴,
∵是的直径,
∴三点共线,
∴;
(2)解:如图所示,连接,
∵,
∴,
∵E为的中点,的半径为4,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
32.(2024·北京朝阳·一模)如图,是的直径,点在上,是的中点,的延长线与过点的切线交于点,与的交点为.
(1)求证:;
(2)若的半径是,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据在同圆中等弧所对的圆周角相等得出,根据直径所对的圆周角是直角可得,根据直角三角形中两个锐角互余可得,根据对顶角相等可得,根据圆的切线垂直于经过切点的半径可得,根据直角三角形中两个锐角互余可得,根据等角的余角相等可得,根据等角对等边即可证明;
(2)连接,根据直径所对的圆周角是直角可得,根据直角三角形中两个锐角互余可得,根据等角的余角相等可得,根据题意可得,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方求得,根据锐角三角形函数的定义可求得,根据等腰三角形底边上的高与底边上的中点重合可得,即可求解.
【详解】(1)证明:∵是的中点,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵与相切于点,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:连接,如图:
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵的半径是,
∴,
∵,
在中,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆周角定理,直角三角形的性质,切线的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,锐角三角形函数的定义,等角的余角相等等,熟练掌握圆周角定理、等腰三角形的性质和勾股定理是解题的关键.
33.(2024·北京海淀·一模)如图,、均为的直径.点E在上,连接,交于点F,连,,点G在的延长线上,.
(1)求证:与相切;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据圆周角定理可得,结合已知可得,再根据等腰三角形的性质得出,求出即可得出结论;
(2)连接,根据等腰三角形的性质求出,进而可得,的长,然后根据三角函数的定义和勾股定理求出,再在中,根据三角函数的定义和勾股定理求出,进而可得的长.
【详解】(1)证明:,
,
,
,即,
为的直径,
,
,
,
,
,
,
为的直径,
与相切;
(2)解:连接,如图,
,,,
.
在中,,,
∴,
,
,
,
为的直径,
.
∴在中,,
∴,
由勾股定理得.
,
,
.
,
∴在中,,
∴,
∴,
.
【点睛】本题考查了圆周角定理的推论,等腰三角形的性质,锐角三角函数的定义,勾股定理,切线的判定等知识,作出合适的辅助线,熟练掌握相关判定定理和性质定理是解题的关键.
34.(2024·北京东城·一模)如图,为的直径,点C在上,,直线于点D,交AB的延长线于点F.
(1)求证:直线为的切线;
(2)当,时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质得到,求得,根据平行线的性质得到,根据切线的判定定理得到结论;
(2)设,则,,根据勾股定理得到,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
,
,
,
,
,
是的半径,
直线为的切线;
(2)解:,
,
设,则,,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了切线的判定和性质,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,勾股定理,平行线的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
35.(2024·北京·一模)如图,是的直径,是上一点,连接.
(1)使用直尺和圆规,在图中过点A作的切线,补全图形(点P在上方,保留作图痕迹);
(2)点D是弧的中点,连接并延长,分别交,于点E,F,若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查作垂线,切线的性质,相似三角形的判定与性质:
(1)以点A为圆心,任意长为半径画弧交和的延长线玩点为M,N,分别以M,N为圆心,大于为半径画弧,将于两点,过两点作直线,则为的切线;
(2)由切线的性质得,求出,由垂径定理和勾股定理可求出,再证明,可求出,从而可求出的长
【详解】(1)解:如图,为的切线:
(2)解:∵是的直径,
∴
∴,
∵为的切线,
∴即
∴
∴
∴
∴,
又
∴AB=10,
∴
∵是的中点,
∴
∴
∴
∵
∴,
∴
∴
∴,
∴
36.(2024·北京朝阳·一模)如图,是的一条弦,E是的中点,过点B作的切线交的延长线于点D.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由切线,可知,即,由,可得,由三角形内角和、对顶角相等可得,进而结论得证;
(2)如图,连接,作于,则,,,由勾股定理得,,证明,则,即,计算求解,然后作答即可.
【详解】(1)证明:∵是的切线,
∴,即,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:如图,连接,作于,
∵E是的中点,,,
∴,,,
由勾股定理得,,
∵,, ,
∴,
∴,即,
解得,,
∴的半径为.
【点睛】本题考查了切线的性质,三角形内角和定理,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,正弦等知识.熟练掌握切线的性质,三角形内角和定理,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,正弦是解题的关键.
37.(2024·北京东城·一模)如图,是的直径,为圆上一点,是劣弧的中点,于,过点作的平行线,连接并延长与相交于点,连接与交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)3.5
【分析】本题主要考查切线的判定,勾股定理,垂径定理,相似三角形的判定与性质等知识:
(1)连接,得,再由可得,故可证明是的切线;
(2)运用勾股定理求出,再,可求出,从而求出
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
∵是劣弧的中点,
∴,平分,
∴
∵,
∴
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)∵是劣弧的中点,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
∴
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