内容正文:
专题14 点与圆、直线与圆的位置关系
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1 点与圆的位置关系
2024·广州卷:垂径定理,圆周角定理,点与圆的位置关系,锐角三角函数
在中考中,与圆有关的位置关系、与切线有关的计算常以填选形式考察,而圆的切线判定及性质常出现在圆的综合大题中,解决与圆有关的综合题目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2 直线与圆的位置关系
2020·广州卷:由三角函数解直角三角形、勾股定理、直线和圆的位置关系
2021·广州卷:直线与圆的位置关系,四边形内角和,弧长公式
考点3 切线的性质
2022·深圳卷:圆周角定理、切线的性质、等腰三角形的判定和性质、全等三角形的判定及性质
2022·广州卷:等腰三角形的性质、平行线的判定与性质、切线的性质、三角形的内角和定理的应用、弧长的计算
2020·深圳卷:切线的性质、相似三角形
2024·深圳卷:切线的性质、圆周角定理、中垂线的判定和性质、矩形的判定和性质
考点4 切线的判定
2023·深圳卷:格点作图、圆切线的性质和判定、全等三角形的性质和判定、相似三角形的性质和判定
2020·广东卷:圆的切线的判定与性质、圆周角定理、切线长定理、相似三角形的判定与性质、正切三角函数
考点5 切线长定理
2023·广州卷:三角形内切圆、切线长定理、圆周角定理、切线的性质
考点1 点与圆的位置关系
1.
(2024·广东广州·中考真题)如图,中,弦的长为,点在上,,.所在的平面内有一点,若,则点与的位置关系是( )
A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理,点与圆的位置关系,锐角三角函数,掌握圆的相关性质是解题关键.由垂径定理可得,由圆周角定理可得,再结合特殊角的正弦值,求出的半径,即可得到答案.
【详解】解:如图,令与的交点为,
为半径,为弦,且,
,
,
在中,,,,
,
,即的半径为4,
,
点在外,
故选:C.
考点2 直线与圆的位置关系
2.
(2020·广东广州·中考真题)如图,中,,,,以点为圆心,为半径作,当时,与的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】B
【分析】根据中,, ,求出AC的值,再根据勾股定理求出BC 的值,比较BC与半径r的大小,即可得出与的位置关系.
【详解】解:∵中,, ,
∴cosA=
∵,
∴AC=4
∴BC=
当时,与的位置关系是:相切
故选:B
【点睛】本题考查了由三角函数解直角三角形,勾股定理以及直线和圆的位置关系等知识,利用勾股定理解求出BC是解题的关键.
3.
(2021·广东广州·中考真题)一根钢管放在V形架内,其横截面如图所示,钢管的半径是24cm,若,则劣弧AB的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用v形架与圆的关系求出∠C+∠AOB=180°,由∠C=60°,可求∠AOB=120°,由OB=24cm,利用弧长公式求即可.
【详解】解:∵AC与BC是圆的切线,
∴OA⊥AC,OB⊥CB,
∴∠OAC=∠OBC=90°,
∴∠C+∠AOB=360°-∠OAC-∠OBC=360°-90°-90°=180°,
∵∠C=60°,
∴∠AOB=180°-60°=120°,
∵OB=24cm,
∴=cm.
故选择B.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,四边形内角和,弧长公式,掌握直线与圆的位置关系,四边形内角和,弧长公式是解题关键.
考点3 切线的性质
4.
(2022·广东深圳·中考真题)如图所示,已知三角形为直角三角形,,BC为切线,为切点,为直径,则和面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆周角定理,切线的性质以及等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定及性质进行计算即可.
【详解】解:如图取中点O,连接.
∵是圆O的直径.
∴.
∵与圆O相切.
∴.
∵.
∴.
∵.
∴.
又∵.
∴.
∵,,.
∴.
∴.
∵点O是的中点.
∴.
∴.
∴
故答案是:1∶2.
故选:B.
【点睛】本题考查切线的性质,圆周角定理,等腰三角形以及全等三角形的性质,理解切线的性质,圆周角定理以及全等三角形的判定和性质是解决问题的前提.
5.
(2022·广东广州·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,点O在边AC上,以O为圆心,4为半径的圆恰好过点C,且与边AB相切于点D,交BC于点E,则劣弧的长是 (结果保留)
【答案】
【分析】如图,连接OD,OE,证明 可得 再证明 可得 再利用弧长公式进行计算即可.
【详解】解:如图,连接OD,OE,
∵
∴
∵与边AB相切于点D,
∴
∴
的长
故答案为:.
【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质,平行线的判定与性质,切线的性质,三角形的内角和定理的应用,弧长的计算,求解是解本题的关键.
6. (2020·广东深圳·中考真题)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,AD与过点C的切线互相垂直,垂足为D.连接BC并延长,交AD的延长线于点E.
(1)求证:AE=AB;
(2)若AB=10,BC=6,求CD的长.
【答案】(1)见解析;(2).
【分析】(1)连接OC,由同旁内角互补得出AD//OC,可得∠OCB=∠E,即可推出∠ABE=∠E,AE=AB.
(2)连接AC,由勾股定理求出AC,由△EDC∽△ECA得出相似比,求出CD即可.
【详解】
(1)证明:连接OC
∵CD与⊙O相切于C点
∴OC⊥CD
又∵CD⊥AE
∴OC//AE
∴∠OCB=∠E
∵OC=OB
∴∠ABE=∠OCB
∴∠ABE=∠E
∴AE=AB
(2)连接AC
∵AB为⊙O的直径
∴∠ACB=90°
∴
∵AB=AE,AC⊥BE
∴EC=BC=6
∵∠DEC=∠CEA, ∠EDC=∠ECA
∴△EDC∽△ECA
∴
∴.
【点睛】本题考查圆与三角形的综合性质及相似的证明和性质,关键在于合理作出辅助线将已知条件转换求解.
7.
(2024·广东深圳·中考真题) 如图,在中,,为的外接圆,为的切线,为的直径,连接并延长交于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】本题考查切线的性质,圆周角定理,中垂线的判定和性质,矩形的判定和性质:
(1)连接并延长,交于点,连接,易证垂直平分,圆周角定理,切线的性质,推出四边形为矩形,即可得证;
(2)由(1)可知,勾股定理求出的长,设的半径为,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【小问1详解】
证明:连接并延长,交于点,连接,
∵,,
∴垂直平分,
∴,,
∵为的切线,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴四边形为矩形,
∴;
小问2详解】
由(1)知四边形为矩形,,,
∴,
∴,
设的半径为,则:,
在中,由勾股定理,得:,
解得:;
即:的半径为.
考点4 切线的判定
8.
(2023·广东深圳·中考真题)如图,在单位长度为1的网格中,点O,A,B均在格点上,,,以O为圆心,为半径画圆,请按下列步骤完成作图,并回答问题:
①过点A作切线,且(点C在A的上方);
②连接,交于点D;
③连接,与交于点E.
(1)求证:为的切线;
(2)求的长度.
【答案】(1)画图见解析,证明见解析
(2)
【分析】(1)根据题意作图,首先根据勾股定理得到,然后证明出,得到,即可证明出为的切线;
(2)首先根据全等三角形的性质得到,然后证明出,利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】(1)如图所示,
∵是的切线,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∵点D在上,
∴为的切线;
(2)∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
∴解得.
【点睛】此题考查了格点作图,圆切线的性质和判定,全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
9.
(2020·广东·中考真题)如图1,在四边形中,,,是的直径,平分.
(1)求证:直线与相切;
(2)如图2,记(1)中的切点为,为优弧上一点,,.求的值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)如图(见解析),先根据平行线的性质得出,再根据角平分线的性质可得,然后根据圆的切线的判定即可得证;
(2)如图(见解析),先根据圆周角定理可得,,再根据圆的切线的判定、切线长定理可得,然后根据相似三角形的判定与性质可得,设,从而可得,又根据相似三角形的判定与性质可得,从而可得,最后根据正切三角函数的定义即可得.
【详解】(1)如图,过点作于点
∵,
∴,即
又∵平分,
∴
即OE是的半径
∴直线与相切;
(2)如图,连接,延长交延长线于点
由圆周角定理得:,
是的直径,,
AD、BC都是的切线
由切线长定理得:
∵
∴
在和中,
∴
∴
设,则
在和中,
,即
解得
在中,
则.
【点睛】本题考查了圆的切线的判定与性质、圆周角定理、切线长定理、相似三角形的判定与性质、正切三角函数等知识点,较难的是题(2),通过作辅助线,构造相似三角形是解题关键.
考点5 切线长定理
10.
(2023·广东广州·中考真题)如图,的内切圆与,,分别相切于点D,E,F,若的半径为r,,则的值和的大小分别为( )
A. 2r, B. 0, C. 2r, D. 0,
【答案】D
【解析】
【分析】如图,连接.利用切线长定理,圆周角定理,切线的性质解决问题即可.
【详解】解:如图,连接.
∵的内切圆与,,分别相切于点D,E,F,
∴,
∴,,
∴,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查三角形的内切圆与内心,圆周角定理,切线的性质等知识,解题的关键是掌握切线的性质,属于中考常考题型.
11.
(2024·广东广州·二模)中,,,以点为圆心,为半径画圆,那么该圆与的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
【答案】A
【分析】本题考查了直线和圆的位置关系、等腰三角形三线合一的性质、勾股定理,明白要作、求出是解题的关键.
根据题意画出,并过点作于点,根据等腰三角形三线合一求得的长,再利用勾股定理求得的长,把与圆的半径比较大小,判定该圆与的位置关系即可.
【详解】解:如图,根据题意画出,并过点作于点,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴以点为圆心,为半径的圆,与的位置关系是相离,
故选:A.
12.
(2024·广东河源·二模)如图,是的切线,切点分别为点A、B,点C为上一点,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了切线的性质,圆周角定理,四边形内角和定理,先由切线的性质得到,再由四边形内角和为360度求出,则由圆周角定理即可得到.
【详解】解:∵是的切线,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
13.
(2024·广东汕头·一模)如图,为的直径,是的切线,点A是切点,连接交于点D,连接,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了切线的性质和圆周角定理.先根据切线的性质得到,再利用互余计算出,然后根据圆周角定理得到的度数.
【详解】解:∵为的直径,是的切线,点A是切点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵
∴
∴.
故选:D.
14.
(2024·广东广州·二模)如图,是的直径,直线与相切于点C,过A,B分别作,,垂足为点D,E,连接,若,,则的面积为( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】D
【分析】本题考查了切线的定义,解直角三角形,直径所对的圆周角,解题的关键是掌握切线的定义,熟记各个特殊角度的三角函数值,以及直径所对的圆周角是直角.
连接,得出,易得,,推出,则是等边三角形,进而得出,再根据圆周角定理得出,根据勾股定理得出,即可得出.
【详解】解:连接,
∵直线与相切于点C,
∴,
∵,,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴的面积,
故选:D.
15.
(2024·广东清远·三模)如图,是的切线,A,B是切点,C是上一点,若,则 .
【答案】/70度
【分析】题目主要考查切线的性质,圆周角定理,连接,根据题意得出,再由多边形内角和得出,最后利用圆周角定理即可求解,熟练掌握这些基础知识点是解题关键.
【详解】解:连接,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为: .
16.
(2024·广东汕头·二模)如图,已知中,,,内切圆半径为,则图中阴影部分面积是 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形的内切圆与内心,扇形面积的计算,根据内切圆的性质可得图中阴影部分面积和是的面积扇形的面积,进而即可求解.解决本题的关键是掌握三角形的内切圆与内心.
【详解】解:设是的内切圆与,,的切点分别为,,,令,与分别交于,,
则、分别是、的角平分线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
由圆的对称性及角平分线的对称性可知,图中阴影部分面积和是的面积扇形的面积,
∴,
故答案为:.
17.
(2024·广东广州·二模)如图,已知的半径长为,为直径,点是一动点,,连结,以为斜边,在上方构造直角三角形且满足,.
(1)若是的切线,求 .
(2)求的最大值为 .
【答案】 或 /
【分析】本题考查了切线的性质,解直角三角形,相似三角形的性质与判定;
(1)分情况讨论,分别画出图形,解直角三角形,即可求解;
(2)以为斜边构造直角三角形且满足,,证明,得出进而得出,进而根据点到圆上的距离最值问题,即可求解.
【详解】解:如图所示,
∵的半径长为,为直径,,
∴
又∵是的切线,
∴,
∴
∵,.
∴,
∵
∴
∴
在中,;
如图所示,过点作于点,
∵,
∴
∵,
∴,
∴
在中,
故答案为:或.
(2)如图所示,以为斜边构造直角三角形且满足,, 则
∵,
∴,
∴即
又∵
∴
∴
∴
∴,
∴点在以为圆心,为半径的圆上运动,
∴的最大值为
故答案为:.
18.
(2024·广东深圳·三模)如图,是的直径,是上一点,过点作的切线交的延长线于点,过点作于点,延长交于点,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,如图,根据切线的性质得到,则根据平行线的判定方法得到,再利用平行线的性质得到,加上,从而得到;
(2)根据圆周角定理得,再证明,利用相似三角形的性质得到,则,接着利用正弦的定义得到,然后根据特殊角的三角函数值求解.
本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理和解直角三角形.
【详解】(1)证明:连接,如图,
为的切线,
,
,
,
,
,
,
,
平分;
(2)解:是的直径,
,
,,
,
,
,
在中,
,
,
.
19.
(2024·广东深圳·三模)如图,是的正方形网格,每个小正方形的顶点叫作格点.A、B、C、D四点是格点且在圆上,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图.
(1)在图中,画出经过A、B、C这三点的圆的圆心O;
(2)在图中,过点C作的切线.
(3)在图中,每个小正方形边长等于1,求阴影部分的面积
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查作图应用与设计作图,切线的判定和性质,相似三角形的判定与性质等知识,解题的关键是理解题意,学会利用数形结合的思想解决问题.
(1)连接,与的垂直平分线的交点O即为圆心;
(2)取格点P、Q、T,连接,取的中点D,连接,则直线即为所作的切线(可证明,得,从而);
(3)先利用勾股定理求出直径,则可得圆的半径;根据即可求解.
【详解】(1)解:如图,点O即为所求;
(2)解:如图,直线CD即为所求.
(3)解:∵由勾股定理得
,
∴的面积.
,
.
20.
(2024·广东深圳·模拟预测)如图,内接于,平分交边于点,交于点,过点作于点,已知的直径为.
(1)过点作直线,求证:是的切线;
(2)若,,求.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了圆的相关性质,平行线的性质,相似三角形的判定与性质等知识,解题的关键正确作出辅助线.
(1)连接,,,由角平分线的定义可得,推出,得到,最后根据平行线的性质即可证明;
(2)连接并延长交于,连接,由是直径,得到,证明,根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接,,,
平分,
,
,
,
又,
,
,
,
是半径,
是的切线;
(2)解:如图,连接并延长交于,连接,
是直径,
,,
又,
,
,
,
,
,,,
.
21.
(2024·广东东莞·一模)如图,是的外接圆,点在边上,的平分线交于点,连接、,过点作的平行线与的延长线相交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求和的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3),
【分析】(1)先得出,进而得出,得出即可得出结论;
(2)先说明,再推出,即可得出结论;
(3)先求出,再推出,利用勾股定理求出,最后由得出比例式求解即可得出的长,如图,过点作于点,在中,根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵是⊙O的直径,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解:∵是的直径,,,
∴,
在中,,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
如图,过点作于点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∴的长为,的长为.
【点睛】本题是圆的综合题,考查直径所对的圆周角是直角,圆周角定理,圆内接四边形的性质,切线的判定,圆心角、圆周角、弦、弧之间的关系,勾股定理,相似三角形的判定和性质,同角的补角相等,平行线的性质等知识点.判断出、掌握圆的基本性质是解题的关键.
22.
(2024·广东深圳·三模)如图,是的直径,C为上一点,连接,延长至点D,使得,点E为的中点,连接交于点F,连接.
(1)求证:为的切线
(2)求证:;
(3)若,,则直接写出_______.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)如图:连接,可知进而证得,再根据圆周角定理可得,可推出,从而证得结论;
(2)如图连接,利用圆周角定理即可证明;
(3)由已知易证,于是;再结合已知条件可得,再根勾股定理列方程求得, ;由,然后根据相似三角形的性质即可解答.
【详解】(1)证明:如图:连接,
∵,
∴.
又∵,
∴,
∵是直径,
∴,即,
∴,
∴,即,
∵为半径,
∴为的切线;
(2)证明:如图:连接,
∵点E为的中点,
∴,
又∵,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∵,即,
∴, ,
∵;
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了切线的判定、直径所对的圆周角是直角、相似三角形的判定与性质、解直角三角形等知识点,能够灵活运用相关知识是解题的关键.
23.
(2024·广东广州·二模)如图,已知为直径,是的弦,的平分线交于D.
(1)尺规作图:过点D作交的延长线于点E,交于点F.
(2)求证:是的切线;
(3)若,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)5
【分析】(1)按照基本作图“过一点作已知直线的垂线”的作法,作交的延长线于点,再连接交于点即可;
(2)连接,则,而,则,所以,则,即可证明是的切线;
(3)作于点,则,可证明,设,由,得,则,再证明,得,则.
【详解】(1)解:作法:1.延长;
2.以点为圆心,以适当长度为半径作弧交射线于点、;
3.分别以点、为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧交于点;
4.作射线交的延长线于点;
5.连接交于点,
线段、、点就是所求的图形.
(2)证明:连接,则,
,
的平分线交于,
,
,
,
交的延长线于点,
,
是的半径,且,
是的切线.
(3)解:作于点,则
∵是的切线.
∴
平分,作于点,交的延长线于点,
,
,
,
设,
,
,
,
,
,,
,
,
,
的长是5.
【点睛】此题重点考查尺规作图、等腰三角形的性质、平行线的判定与性质、切线的判定定理、相似三角形的判定与性质、锐角三角函数与解直角三角形等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
24.
(2024·广东东莞·一模)已知:如图,是的直径,,是上两点,过点的切线交的延长线于点E,,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据切线的性质,已知条件可得,进而根据平行线的性质可得,根据圆周角定理可得,等量代换即可得证;
(2)连接,根据同弧所对的圆周角相等,可得,进而根据正切值以及已知条件可得的长,勾股定理即可求得,进而即可求得圆的半径.
【详解】(1)连接,如图,
是的切线,
,
,
,
,
,
,
.
(2)解:连接
是的直径,
,
,
,
,
,
∵,
∴,
∴,
∴⊙O的半径为.
【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,正切的定义,同弧所对的圆周角相等,勾股定理,理解题意添加辅助线是解题的关键.
25.
(2024·广东中山·三模)如图,是的直径,且,点是上的一个动点,是的一条弦,且,点在的延长线上.
(1)若,求证:是的切线;
(2)若点为半圆的中点,连接,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了圆周角定理、解直角三角形、含角的直角三角形的性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)连接,由圆周角定理得出,求出得到,解直角三角形得出,求出即可得证;
(2)连接,则,由含角的直角三角形的性质得出,证明,推出,再由勾股定理计算即可得解.
【详解】(1)证明:连接,
,为的直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
为的半径,
是的切线;
(2)解:连接,则,
,在中,,
,
为半圆的中点,
,
在中,.
26.
(2024·广东·三模)如图,在菱形中,是边上的高,以为直径的分别交,于点F,G,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)若,,求.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)首先根据菱形的性质得到,求出,然后由直径得到是的切线;
(2)连接,首先得出,然后由得到,然后结合菱形的性质证明即可;
(3)连接交于点H,首先根据菱形的性质得到,,,然后利用勾股定理求出,然后利用代数求出,得到,进而等量代换求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴.
∵,
∴.
又∵为的直径,
∴是的切线;
(2)证明:如图1,连接,
∵,是的直径,
∴,,
∴,即.
又∵,
∴.
∵四边形是菱形,
∴,则,
∴,;
(3)解:如图2,连接交于点H,
∵四边形是菱形,,
∴,,,
在中,
∵,
∴,解得,
∴.
∵,
∴,解得.
在中,.
由(2)知,,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】此题考查了圆与四边形综合题,圆周角定理,菱形的性质,解直角三角形,勾股定理等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
27.
(2024·广东深圳·三模)如图,是的直径,点C在上,且点C为的中点,连接并延长交的延长线于点D.过点C作,垂足为点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,圆周角定理及其推论,平行线的判定和性质,勾股定理,圆内接四边形的性质,等腰三角形的性质等,熟练掌握以上判定和性质是解题的关键.
(1)连接,,根据圆周角定理可得,根据直径所对的圆周角是90度可得,根据全等三角形的判定和性质可得,,根据平行线的判定和性质可得,即可求证;
(2)根据角相等可得相等角的正切值也相等,即可求得,根据勾股定理求得,同理可求得,;连接,根据圆内接四边形的性质可得,故,根据等角对等边可得,根据等腰三角形的性质可得,求得,即可求得.
【详解】(1)连接,
∵点为的中点
∴
又∵是直径
∴,
∴
∴,
∴
∴
∵
∴
∴,点在上
∴是的切线
(2)∵
∴
∵且
∴
在中,由勾股定理得
在中,
故
由勾股定理得
连接
∵,
∴,又
∴
∴
又∵
∴
∴
∴.
28.
(2024·广东珠海·三模)如图,四边形是的内接正方形, E是外一点,平分,连接并延长交于点F,连接交于点G.
(1)求证:为的切线;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由四边形是的内接正方形,可得,由平分,可得,进而结论得证;
(2)证明,由题意知,是四边形的外接圆,则,证明,进而结论得证.
【详解】(1)证明:∵四边形是的内接正方形,
∴,
∵平分,
∴,即,
又∵是半径,
∴为的切线;
(2)证明:∵正方形,
∴,,
∴,即,
由题意知,是四边形的外接圆,
∴,
∵,,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆内接四边形,角平分线,正方形的性质,切线的判定,全等三角形的判定与性质.熟练掌握圆内接四边形,角平分线,正方形的性质,切线的判定,全等三角形的判定与性质是解题的关键.
29.
(2024·广东韶关·二模)如图,为的直径,是圆上一点,是的中点,于点,延长至点,连接,,
(1)求证:是的切线;
(2)若点是上的一点,连接、,,.
①求的值;
②若为的角平分线,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)①;②
【分析】(1)根据,证明,再根据圆周角定理得出,即可证明,即可证明;
(2)①连接,证明,设的半径为,利用相似三角形的性质得,由勾股定理求得,得到,即可得到;
②过点作交于点,证明是等腰直角三角形,解直角三角形得到,由得到,解得,由即可求解.
【详解】(1)连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)①解:连接,
∵是的中点,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设的半径为,则,
解得,
经检验,是方程的解,
,
,
,
,
;
②如图,过点作交于点,
,
是的角平分线,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,垂径定理,圆周角定理及推论,解直角三角形等知识,熟练掌握以上知识并灵活运用是解题的关键.
30.
(2024·广东佛山·三模)综合与运用:如图,为的切线,为切点,直线交于点,,过点作的垂线,垂足为点,交于点,延长与交于点,连接,.
(1)求证:直线为的切线;
(2)求证:;
(3)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接,由垂直于,利用垂径定理得到D为的中点,即垂直平分,可得出,再由,得,由为圆的切线,得到垂直于,利用全等三角形的对应角相等及垂直的定义得到垂直于,即可得出结论;
(2)先证明,得出,通过等量代换即可得证.
(3)根据,求出.设,表示出,在中,由勾股定理求得x后即可求得半径,从而求得直径.
【详解】(1)证明:如图,连接,
是的切线,
.
于D
.
又,
.
,
,
为的半径,
∴直线为的切线.
(2),
.
,
,
即.
又,
;
(3),
.
设
.
在中,由勾股定理,得.
解得,(不合题意,舍去).
.
是的直径,
.
【点睛】本题考查了切线的判定与性质,相似及全等三角形的判定与性质以及解直角三角形的相关计算,勾股定理等知识,熟练掌握切线的判定与性质是解本题的关键.
31.
(2024·广东江门·二模)如图,是的切线,切点为B,点A在⊙O上,且,连接并延长交于点C,交直线于点D,连接.
(1)证明:是的切线;
(2)证明:;
(3)若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接,判定,从而得到,即可得证;
(2)连接,根据弦切角等于所夹弧所对的圆周角推出判定的条件,判定相似后根据相似三角形的性质即可推出结论;
(3)先解直角三角形,求出,再根据锐角三角函数的定义和已知条件求出的长,再根据勾股定理即可求出.
【详解】(1)证明:如图1,连接,
∵是的切线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
又∵点A在上,
∴是的切线;
(2)证明:如图2,连接,,
∴
∴
∵是的切线,
∴即
∵是的直径,
∴
∴
∴
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:在中,,
设,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在中,.
【点睛】本题主要考查圆的切线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,解直角三角形等知识点,深入理解题意解决问题的关键.
32.
(2024·广东惠州·三模)如图,是的内接三角形,是的直径,,弦于,点是延长线上一点,且,连接.
(1)填空:__________;
(2)判断与的位置关系,并说明理由;
(3)取的中点,连接,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)是的切线,理由见解析
(3)
【分析】(1)由是的内接三角形,是的直径,可得,则,由,可得,计算求解即可;
(2)如图,连接,则,由是的直径,,可得,证明,则,,即,进而可得是的切线;
(3)由,可得,则的半径为4,,由是的中点,可得,根据,计算求解即可.
【详解】(1)解:∵是的内接三角形,是的直径,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:是的切线,理由如下;
如图,连接,
∵,
∴,
∵是的直径,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,即,
又∵是半径,
∴是的切线;
(3)解:∵,
∴,
∴的半径为4,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴图中阴影部分的面积.
【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,垂径定理,全等三角形的判定与性质,圆周角定理,扇形的面积,中线与面积的关系,正弦,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,垂径定理,全等三角形的判定与性质,圆周角定理,扇形的面积,中线与面积的关系,正弦,余弦是解题的关键.
33.
(2024·广东·二模)如图,P是外一点,,是的两条切线,切点分别为A,B,C为劣弧上一点,过点C作的切线,分别交,于点D,E.
(1)若的周长为12,求的长;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)6
(2)
【分析】本题考查的是切线的性质,切线长定理的含义,四边形的内角和定理的应用,作出合适的辅助线是解本题的关键.
(1)由切线长定理可得答案;
(2)如图,连接,,,利用切线的性质与切线长定理的含义,再结合四边形的内角和定理可得答案.
【详解】(1)解:由切线长定理可知,,,.
则的周长.
.
(2)如图,连接,,,
则,.
.
在四边形中,,,
即,
.
34.
(2024·广东惠州·二模)如图1,已知在中,,,,点O为的中点,分别与,相切于点D,E,点P是上的动点,过点P作的切线交,于点M,N.
(1)求点B到线段的距离;
(2)如图2,当点P是的中点时,求的长;
(3)与的乘积是否为定值?若是,请求出定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】过点B作于点F,在中求得,即为点B到线段的距离;
连接,,连接交于点,可证得,有,结合题意可判定点P与点重合,可证得,得到,有,利用面积法得,进一步证得,得,求得和即可求得;
连接,求得,,由可证得,得到,同理可证,则有,证得,则,得到即可求得答案.
【详解】(1)解:过点B作于点F,如图,
在中,,
∵,
∴,
∴点B到线段的距离为.
(2)连接,,连接交于点,如图,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵点P是的中点,
∴,
∴点P与点重合,
∵,点O为的中点,
∴,,
又∵为的切线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,由面积法得∶
,
∵,,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)定值,理出如下,
连接,如图,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵分别与,相切于点D,E,
∴,
在和中
∴,
∴,
同理可证,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
则.
【点睛】本题主要考查解直角三角形、全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质和平行线的判定和性质,解题的关键是作辅助线,并找到对应的边角关系.
35.
(2024·广东广州·二模)如图,在中,,的平分线交于点D,过点D作的垂线交于点E.
(1)请画出的外接圆(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求证:是的切线;
(3)过点D作于点F,延长交于点G,若,.求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)的半径为5
【分析】(1)根据圆周角定理可知是的外接圆的直径,所以作的垂直平分线,交于点O,以O为圆心以为半径画圆即可;
(2)根据连接,由为直径、可得出点D在上且,根据平分可得出,由内错角相等,两直线平行可得出,再结合即可得出,进而即可证出是的切线;
(2)设,根据勾股定理列方程可得r值.
【详解】(1)解:圆周角定理可知是的外接圆的直径,所以作的垂直平分线,交于点O,以O为圆心以为半径画圆即可,
如图1所示,即为所求;
(2)证明:如图2,连接,
平分,
,
,
,
,
∴,
,
,
,
,
为的半径,
是的切线;
(3)解:设的半径为r,
,
,
,
,
在中,,
,,
,
解得:,
的半径为5.
【点睛】本题考查了切线的判定与性质、平行线的判定与性质、垂径定理以及勾股定理,熟练掌握相关知识是解题关键.
36.
(2024·广东深圳·二模)如图,在中,,以为直径的交于点D,连接,过点D作于点E,延长交于点F,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)详见解析
(2)4
【分析】(1)由,,可推出,根据,可得,即可证明;
(2)连接,根据圆周角定理可得,,结合,可得,根据三角函数可求出,进而求出,最后根据平行线分线段成比例定理即可求解.
【详解】(1)证明:,,
,
,
,
,
为的切线;
(2)解:连接,
是的直径,
,即,,
,
,
,,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了圆周角定理,平行线分线段成比例定理,切线的判定,勾股定理和解直角三角形,熟练掌握以上知识点的应用是解题的关键.
37.
(2024·广东东莞·三模)如图,是的两条直径,且,点E是上一动点(不与点B,D重合),连接并延长交的延长线于点F,点P在上,且,连接分别交于点M,N,连接,设的半径为.
(1)求证:是的切线;
(2)当时,求证:;
(3)在点E的移动过程中,判断是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)是定值,为200
【分析】(1)连接,由直径所对圆周角是直角可得,则,由,可知,根据,可得,进而可证得,即可证明结论;
(2)由圆周角定理可知,进而可得,,再证明,结合含的直角三角形即可求解;
(3)证明,得到即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵是的直径,
∴,则,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)解:∵,
∴,
∵,则,
∴,
∵,
∴,
则,
又∵,
∴,
∴;
(3)是定值,为200,理由如下:
∵,
∴,
∵为直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是定值,为200.
【点睛】本题主要考查圆周角定理,切线的判定定理,勾股定理,含的直角三角形以及相似三角形的性质等知识,证明是解答本题的关键.
38.
(2024·广东东莞·一模)如图1,在边长为6的正方形中,E是边的动点,以E为圆心,为半径作圆,与相切于点F,连接并延长交于点G,连接
(1)求证:;
(2)当与相切时,求的长;
(3)如图2,AE与相交于点H,连接并延长交于点K,当满足时,求证:是的切线.
【答案】(1)见解析
(2)BG=2
(3)见解析
【分析】(1)利用圆的切性的性质定理,正方形的性质和全等三角形的判定定理得到,则,再利用全等三角形的判定定理解答即可;
(2)利用(1)的结论得到,设,则,,利用勾股定理列出方程解答即可得出结论;
(3)利用(1)的结论得到,利用正方形的性质和同圆的半径相等的性质得到,利用全等三角形的判定与性质和直角三角形的性质得到,再利用圆的切线的判定定理解答即可得出结论.
【详解】(1)证明:与相切于点,
,
四边形为正方形,
,.
在和中,
,
,
,
.
在和中,
,
;
(2)解:当与相切时,如图,
与相切,为半径作圆,
.
由(1)知:,
,
设,则,,
,
,
,
.
;
(3)证明:由(1)知:,
,
,
.
,
,
,
,,
,
.
,
,
.
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
为的半径,
是的切线.
【点睛】本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,圆的切线的判定与性质定理,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握圆的有关性质和全等三角形的判定与性质是解题的关键.
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专题14 点与圆、直线与圆的位置关系
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1 点与圆的位置关系
2024·广州卷:垂径定理,圆周角定理,点与圆的位置关系,锐角三角函数
在中考中,与圆有关的位置关系、与切线有关的计算常以填选形式考察,而圆的切线判定及性质常出现在圆的综合大题中,解决与圆有关的综合题目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2 直线与圆的位置关系
2020·广州卷:由三角函数解直角三角形、勾股定理、直线和圆的位置关系
2021·广州卷:直线与圆的位置关系,四边形内角和,弧长公式
考点3 切线的性质
2022·深圳卷:圆周角定理、切线的性质、等腰三角形的判定和性质、全等三角形的判定及性质
2022·广州卷:等腰三角形的性质、平行线的判定与性质、切线的性质、三角形的内角和定理的应用、弧长的计算
2020·深圳卷:切线的性质、相似三角形
2024·深圳卷:切线的性质、圆周角定理、中垂线的判定和性质、矩形的判定和性质
考点4 切线的判定
2023·深圳卷:格点作图、圆切线的性质和判定、全等三角形的性质和判定、相似三角形的性质和判定
2020·广东卷:圆的切线的判定与性质、圆周角定理、切线长定理、相似三角形的判定与性质、正切三角函数
考点5 切线长定理
2023·广州卷:三角形内切圆、切线长定理、圆周角定理、切线的性质
考点1 点与圆的位置关系
1.
(2024·广东广州·中考真题)如图,中,弦的长为,点在上,,.所在的平面内有一点,若,则点与的位置关系是( )
A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.无法确定
考点2 直线与圆的位置关系
2.
(2020·广东广州·中考真题)如图,中,,,,以点为圆心,为半径作,当时,与的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
3.
(2021·广东广州·中考真题)一根钢管放在V形架内,其横截面如图所示,钢管的半径是24cm,若,则劣弧AB的长是( )
A. B. C. D.
考点3 切线的性质
4.
(2022·广东深圳·中考真题)如图所示,已知三角形为直角三角形,,BC为切线,为切点,为直径,则和面积之比为( )
A. B. C. D.
5.
(2022·广东广州·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,点O在边AC上,以O为圆心,4为半径的圆恰好过点C,且与边AB相切于点D,交BC于点E,则劣弧的长是 (结果保留)
6. (2020·广东深圳·中考真题)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,AD与过点C的切线互相垂直,垂足为D.连接BC并延长,交AD的延长线于点E.
(1)求证:AE=AB;
(2)若AB=10,BC=6,求CD的长.
7.
(2024·广东深圳·中考真题) 如图,在中,,为的外接圆,为的切线,为的直径,连接并延长交于点E.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
考点4 切线的判定
8.
(2023·广东深圳·中考真题)如图,在单位长度为1的网格中,点O,A,B均在格点上,,,以O为圆心,为半径画圆,请按下列步骤完成作图,并回答问题:
①过点A作切线,且(点C在A的上方);
②连接,交于点D;
③连接,与交于点E.
(1)求证:为的切线;
(2)求的长度.
9.
(2020·广东·中考真题)如图1,在四边形中,,,是的直径,平分.
(1)求证:直线与相切;
(2)如图2,记(1)中的切点为,为优弧上一点,,.求的值.
考点5 切线长定理
10.
(2023·广东广州·中考真题)如图,的内切圆与,,分别相切于点D,E,F,若的半径为r,,则的值和的大小分别为( )
A. 2r, B. 0, C. 2r, D. 0,
11.
(2024·广东广州·二模)中,,,以点为圆心,为半径画圆,那么该圆与的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
12.
(2024·广东河源·二模)如图,是的切线,切点分别为点A、B,点C为上一点,,则等于( )
A. B. C. D.
13.
(2024·广东汕头·一模)如图,为的直径,是的切线,点A是切点,连接交于点D,连接,若,则( )
A. B. C. D.
14.
(2024·广东广州·二模)如图,是的直径,直线与相切于点C,过A,B分别作,,垂足为点D,E,连接,若,,则的面积为( )
A.4 B. C.6 D.
15.
(2024·广东清远·三模)如图,是的切线,A,B是切点,C是上一点,若,则 .
16.
(2024·广东汕头·二模)如图,已知中,,,内切圆半径为,则图中阴影部分面积是 .
17.
(2024·广东广州·二模)如图,已知的半径长为,为直径,点是一动点,,连结,以为斜边,在上方构造直角三角形且满足,.
(1)若是的切线,求 .
(2)求的最大值为 .∴
18.
(2024·广东深圳·三模)如图,是的直径,是上一点,过点作的切线交的延长线于点,过点作于点,延长交于点,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,求的值.
19.
(2024·广东深圳·三模)如图,是的正方形网格,每个小正方形的顶点叫作格点.A、B、C、D四点是格点且在圆上,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图.
(1)在图中,画出经过A、B、C这三点的圆的圆心O;
(2)在图中,过点C作的切线.
(3)在图中,每个小正方形边长等于1,求阴影部分的面积
20.
(2024·广东深圳·模拟预测)如图,内接于,平分交边于点,交于点,过点作于点,已知的直径为.
(1)过点作直线,求证:是的切线;
(2)若,,求.
21.
(2024·广东东莞·一模)如图,是的外接圆,点在边上,的平分线交于点,连接、,过点作的平行线与的延长线相交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求和的长.
22.
(2024·广东深圳·三模)如图,是的直径,C为上一点,连接,延长至点D,使得,点E为的中点,连接交于点F,连接.
(1)求证:为的切线
(2)求证:;
(3)若,,则直接写出_______.
23.
(2024·广东广州·二模)如图,已知为直径,是的弦,的平分线交于D.
(1)尺规作图:过点D作交的延长线于点E,交于点F.
(2)求证:是的切线;
(3)若,求的长.
24.
(2024·广东东莞·一模)已知:如图,是的直径,,是上两点,过点的切线交的延长线于点E,,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
25.
(2024·广东中山·三模)如图,是的直径,且,点是上的一个动点,是的一条弦,且,点在的延长线上.
(1)若,求证:是的切线;
(2)若点为半圆的中点,连接,求的长.
26.
(2024·广东·三模)如图,在菱形中,是边上的高,以为直径的分别交,于点F,G,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)若,,求.
27.
(2024·广东深圳·三模)如图,是的直径,点C在上,且点C为的中点,连接并延长交的延长线于点D.过点C作,垂足为点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的值.
28.
(2024·广东珠海·三模)如图,四边形是的内接正方形, E是外一点,平分,连接并延长交于点F,连接交于点G.
(1)求证:为的切线;
(2)求证:.
29.
(2024·广东韶关·二模)如图,为的直径,是圆上一点,是的中点,于点,延长至点,连接,,
(1)求证:是的切线;
(2)若点是上的一点,连接、,,.
①求的值;
②若为的角平分线,求的长.
30.
(2024·广东佛山·三模)综合与运用:如图,为的切线,为切点,直线交于点,,过点作的垂线,垂足为点,交于点,延长与交于点,连接,.
(1)求证:直线为的切线;
(2)求证:;
(3)若,,求的长.
31.
(2024·广东江门·二模)如图,是的切线,切点为B,点A在⊙O上,且,连接并延长交于点C,交直线于点D,连接.
(1)证明:是的切线;
(2)证明:;
(3)若,,求线段的长.
32.
(2024·广东惠州·三模)如图,是的内接三角形,是的直径,,弦于,点是延长线上一点,且,连接.
(1)填空:__________;
(2)判断与的位置关系,并说明理由;
(3)取的中点,连接,求图中阴影部分的面积.
33.
(2024·广东·二模)如图,P是外一点,,是的两条切线,切点分别为A,B,C为劣弧上一点,过点C作的切线,分别交,于点D,E.
(1)若的周长为12,求的长;
(2)若,求的度数.
34.
(2024·广东惠州·二模)如图1,已知在中,,,,点O为的中点,分别与,相切于点D,E,点P是上的动点,过点P作的切线交,于点M,N.
(1)求点B到线段的距离;
(2)如图2,当点P是的中点时,求的长;
(3)与的乘积是否为定值?若是,请求出定值;若不是,请说明理由.
35.
(2024·广东广州·二模)如图,在中,,的平分线交于点D,过点D作的垂线交于点E.
(1)请画出的外接圆(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求证:是的切线;
(3)过点D作于点F,延长交于点G,若,.求的半径.
36.
(2024·广东深圳·二模)如图,在中,,以为直径的交于点D,连接,过点D作于点E,延长交于点F,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求的长.
37.
(2024·广东东莞·三模)如图,是的两条直径,且,点E是上一动点(不与点B,D重合),连接并延长交的延长线于点F,点P在上,且,连接分别交于点M,N,连接,设的半径为.
(1)求证:是的切线;
(2)当时,求证:;
(3)在点E的移动过程中,判断是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
38.
(2024·广东东莞·一模)如图1,在边长为6的正方形中,E是边的动点,以E为圆心,为半径作圆,与相切于点F,连接并延长交于点G,连接
(1)求证:;
(2)当与相切时,求的长;
(3)如图2,AE与相交于点H,连接并延长交于点K,当满足时,求证:是的切线.
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