内容正文:
专题02 圆的切线的证明的三种类型
类型一:见半径,证明垂直
类型二:连半径,证明垂直
类型三:作垂直,证明半径
类型一:见半径,证明垂直
1.如图,线段AB经过⊙O的圆心O,交⊙O于A,C两点,BC=5,AD为⊙O的弦,连接BD,∠BAD=∠ABD=30°,连接DO并延长交⊙O于点E,连接BE交⊙O于点M.
(1)求证:直线BD是⊙O的切线;
(2)求⊙O的半径和线段BM的长
2.如图,AB为⊙O的直径,点C在直径AB上(点C与A,B两点不重合),OC=3,点D在⊙O上且满足AC=AD,连接DC并延长到E点,使BE=BD.
(1)求证:BE是⊙O的切线;
(2)当BE=6时,求⊙O半径的长.
3.如图,AB为⊙O的直径,过圆上一点D作⊙O的切线CD交BA的延长线于点C,过点O作OE,OE∥AD交CD于点E,连接BE.
(1)求证:直线BE与⊙O相切.
(2)若CA=4,CD=6,求DE的长.
4.如图,AB是⊙O的直径,D是⊙O上的一个动点,过点B作⊙O的切线,连接AD并延长,交过点B的切线于点C,E是BC的中点,连接OD、DE.
(1)求证:DE是⊙O的切线.
(2)连接OE交⊙O于点F,连接DF,当BC=18,OA= 时,四边形ADFO是菱形.
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,O是AB上一点,以OA为半径的⊙O经过点D,交AB于点E.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若BE=2,BD=4,求AB长.
6.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC是⊙O的直径,点D是的中点,点E是AB延长线上的一点,连接CE,∠E=∠ADB.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若∠ADB=60°,,求BC的长.
7.如图,AC是⊙O的弦,过点O作OP⊥OC交AC于点P,在OP的延长线上取点B,使得BA=BP.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为4,PC=2,求线段AB的长.
类型二:连半径,证明垂直
8.如图,AB为⊙O的直径,OC⊥AB交⊙O于点C,D为OB上一点,延长CD交⊙O于点E,延长OB至F,使DF=FE,连接EF.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若OD=1且BD=BF,求⊙O的半径.
9.如图⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=45°,延长BC于D,连接AD,使得AD∥OC,AB交OC于E.
(1)求证:AD与⊙O相切;
(2)若AE=2,CE=2.求⊙O的半径和AB的长度.
10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,O是BC边上一点,以O为圆心,OB为半径的圆与AB相交于点D,连接CD,且CD=AC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AC=4,CE=2,求半径的长.
11.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,D是的中点,CD与AB交于点E.F是AB延长线上的一点,且CF=EF.
(1)求证:CF为⊙O的切线;
(2)连接BD.若CF=4,BF=2,求BD的长.
12.如图,以四边形ABCD的对角线BD为直径作圆,圆心为O,过点A作AE⊥CD的延长线于点E,已知DA平分∠BDE.
(1)求证:AE是⊙O切线;
(2)若AE=4,CD=6,求⊙O的半径和AD的长.
13.如图,AB是⊙O的直径,点C、D在圆上,CD=CB,AC,BD相交于点E,过点C作CF∥BD,CF与AB的延长线相交于点F,连接AD.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若AB=10,BC=6,求AD的长.
14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,在AC上取一点D,以AD为直径作⊙O,与AB相交于点E,作线段BE的垂直平分线MN交BC于点N,连接EN.
(1)求证:EN是⊙O的切线;
(2)若AC=3,BC=4,⊙O的半径为1,求线段EN的长.
类型三:作垂直,证明半径
15.如图,O为正方形ABCD对角线AC上一点,以O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC相切于点M,与AB,AD分别相交于点E,F.
(1)求证:CD是⊙O的切线.
(2)若正方形ABCD的边长为2,求⊙O的半径.
16.如图,BD是∠ABC的角平分线,点O是BD上一点,⊙O与AB相切于点M,与BD交于点E、F.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)连接EM,若EM∥BC,求∠ABC的度数.
17.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,DE⊥BC于点E,∠BAD的角平分线交DE于点O,以点O为圆心,OD为半径的圆经过点C,交BC于另一点F.
(1)求证:AB与⊙O相切;
(2)若CF=24,OE=5,求CD的长.
18.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,BD是角平分线,以点D为圆心,DA为半径的⊙D与AC相交于点E
(1)求证:BC是⊙D的切线;
(2)若AB=5,BC=13,求CE的长.
19.如图,AB是⊙O的直径,AM,BN分别切⊙O于点A,B,CD交AM,BN于点D,C,DO平分∠ADC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AD=4,BC=9,求OD的长.
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专题02 圆的切线的证明的三种类型
类型一:见半径,证明垂直
类型二:连半径,证明垂直
类型三:作垂直,证明半径
类型一:见半径,证明垂直
1.如图,线段AB经过⊙O的圆心O,交⊙O于A,C两点,BC=5,AD为⊙O的弦,连接BD,∠BAD=∠ABD=30°,连接DO并延长交⊙O于点E,连接BE交⊙O于点M.
(1)求证:直线BD是⊙O的切线;
(2)求⊙O的半径和线段BM的长
【分析】(1)利用等腰三角形的性质及三角形性质外角的性质得∠DOB=60°,∠ADO=∠OAD=30°,进而可求证∠ODB=90°,进而可求证结论;
(2)连接DM,利用三角形的特征得,进而可得OC=BC=5,则可求得⊙O的半径为5,进而可得DE=10,,在Rt△BDE中和在Rt△BDM中利用勾股定理即可求解.
【解答】(1)证明:∵OA=OD,∠BAD=30°,
∴∠ADO=∠OAD=30°,
∴∠DOB=∠A+∠ADO=60°,
∵∠ABD=30°,
∴∠ODB=180°﹣∠DOB﹣∠ABD=90°,
∴OD⊥BD,
∵OD是半径,
∴BD是⊙O的切线.
(2)解:连接DM,如图:
由(1)得:∠ODB=90°,
∵∠ABD=30°,
∴,
∵OD=OC,BC=5,
∴OC=BC=5,
∴⊙O的半径为5,
∴DE=10,,
在Rt△BDE中,∠EDB=90°,DE=10,,
∴,
∵DE为直径,
∴∠DME=90°,
∴DM⊥BE,
∴DE•BD=DM•BE,即:,
解得:,
在Rt△BDM中,∠BMD=90°,,,
∴.
2.如图,AB为⊙O的直径,点C在直径AB上(点C与A,B两点不重合),OC=3,点D在⊙O上且满足AC=AD,连接DC并延长到E点,使BE=BD.
(1)求证:BE是⊙O的切线;
(2)当BE=6时,求⊙O半径的长.
【分析】(1)先证∠BDE+∠ADC=90°,再由AC=AD,EB=DB得∠ACD=∠ADC,∠E=∠BDE,进而得∠E+∠BCE=90°,于是有∠EBC=90°,从而即可证明结论成立;
(2)设⊙O的半径为r,在Rt△ABD中,利用勾股定理得62+(r+3)2=(2r)2,求得r=5;
【解答】(1)证明:∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠BDE+∠ADC=90°,
∵AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC,
∵∠ACD=∠ECB,
∴∠ECB=∠ADC,
∵EB=DB,
∴∠E=∠BDE,
∴∠E+∠BCE=90°,
∴∠EBC=180°﹣(∠E+∠ECB)=90°,
∵OB是⊙O的半径,
∴BE是⊙O的切线;
(2)解:设⊙O的半径为r,
∵OC=3,
∴AC=AD=AO+OC=3+r,
∵BE=6,
∴BD=BE=6,
在Rt△ABD中,BD2+AD2=AB2,
∴36+(r+3)2=(2r)2,
∴r1=5,r2=﹣3(舍去),
∴⊙O半径的长为5.
3.如图,AB为⊙O的直径,过圆上一点D作⊙O的切线CD交BA的延长线于点C,过点O作OE,OE∥AD交CD于点E,连接BE.
(1)求证:直线BE与⊙O相切.
(2)若CA=4,CD=6,求DE的长.
【分析】(1)连接OD,根据切线的性质和平行线的性质可得∠ADO=∠DOE,∠DAO=∠EOB,进而可得∠EOB=∠DOE,则可以利用SAS证明△BOE≌△DOE,得∠OBE=∠ODE=90°,可以得到结论;
(2)设⊙O的半径为r,根据勾股定理进行列出方程进行求解即可.
【解答】(1)证明:如图,连接OD,
∵直线CD与⊙O相切于点D,
∴∠ODE=90°,
∵OE∥AD,
∴∠ADO=∠DOE,∠DAO=∠EOB,
∵OD=OA,
∴∠ADO=∠DAO,
∴∠EOB=∠DOE,
在△BOE和△DOE中,
,
∴△BOE≌△DOE(SAS),
∴∠OBE=∠ODE=90°,即OB⊥BE,
又∵OB是⊙O半径,
∴直线BE与⊙O相切;
(2)解:设⊙O的半径为r,
在Rt△ODC中,OD2+DC2=OC2,即r2+62=(r+4)2,
解得:r=2.5,
∴AB=2r=5,
∴BC=AC+AB=4+5=9,
由(1)得△BOE≌△DOE,
∴BE=DE,
在Rt△BCE中,BC2+BE2=CE2,即92+BE2=(6+DE)2,
∴92+BE2=(6+BE)2,
解得:,
∴DE的长为.
4.如图,AB是⊙O的直径,D是⊙O上的一个动点,过点B作⊙O的切线,连接AD并延长,交过点B的切线于点C,E是BC的中点,连接OD、DE.
(1)求证:DE是⊙O的切线.
(2)连接OE交⊙O于点F,连接DF,当BC=18,OA= 9 时,四边形ADFO是菱形.
【分析】(1)连接BD,由圆周角定理得出∠ADB=∠BDC=90°,由直角三角形的性质得出DE=BE=CE=BC,由等腰三角形的性质得出∠DBE=∠BDE,∠OBD=∠ODB,得出∠OBE=∠ODE=90°即可得出结论;
(2)证出△AOD是等边三角形,得出∠A=60°,由直角三角形的性质得出AB即可解决问题.
【解答】(1)证明:连接BD,如图所示:
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=∠BDC=90°,
∵在Rt△BDC中,点E是BC的中点,
∴DE=BE=CE=BC,
∴∠DBE=∠BDE,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∴∠DBE+∠OBD=∠BDE+∠ODB,
即∠OBE=∠ODE,
∵BC是⊙O的切线,
∴∠ODE=∠OBE=90°,
∵点D在⊙O上,
∴DE是⊙O切线;
(2)解:∵四边形ADFO为菱形,
∴OA=AD,
∵OA=OD,
∴OA=OD=AD,
∴△AOD是等边三角形,
∴∠A=60°,
∵∠ABC=90°,BC=18,
∴AB=tan30°BC=×18=18,
∴OA=AB=9,
∴OA=9时,四边形ADFO是菱形.
故答案为:9.
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,O是AB上一点,以OA为半径的⊙O经过点D,交AB于点E.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若BE=2,BD=4,求AB长.
【分析】(1)由等边对等角,角平分线可证OD∥AC,则∠BDO=∠C=90°,进而结论得证;
(2)设⊙O的半径为r,则OD=OE=OA=r,OB=2+r,AB=2+2r,由勾股定理得,OB2﹣OD2=BD2,即(2+r)2﹣r2=42,计算求解,然后作答即可.
【解答】(1)证明:∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠DAC=∠OAD,
∴∠DAC=∠ODA,
∴OD∥AC,
∴∠BDO=∠C=90°,
∵OD是半径,
∴BC是⊙O的切线;
(2)解:设⊙O的半径为r,则OD=OE=OA=r,OB=2+r,AB=2+2r,
由勾股定理得,OB2﹣OD2=BD2,即(2+r)2﹣r2=42,
解得,r=3,
∴AB=2+2×3=8,
∴AB的长为8.
6.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC是⊙O的直径,点D是的中点,点E是AB延长线上的一点,连接CE,∠E=∠ADB.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若∠ADB=60°,,求BC的长.
【分析】(1)首先根据等量代换得到∠E=∠ACB,然后根据同角的余角相等得到∠ACE=90°,进而证明即可;
(2)连接DO,首先根据点D是的中点得到∠AOD=90°,然后根据勾股定理求出AC=2AO=8,最后利用30°角直角三角形的性质求解即可.
【解答】(1)证明:如图,
∵,
∴∠ADB=∠ACB,
∵∠E=∠ADB,
∴∠E=∠ACB,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,
∴∠BAC+∠ACB=90°,
∴∠BAC+∠E=90°,
∴∠ACE=90°,即:AC⊥CE,
∵OC是⊙O的半径,
∴CE是⊙O的切线,
(2)解:连接DO,
∵点D是的中点,AC是⊙O的直径,
∴,
∴∠AOD=90°,AD=2,
在Rt△AOD中,设AO=DO=x,
由勾股定理可得:AD2=AO2+DO2,(2)2=x2+x2,
解得:x=2,
∴AC=2AO=4,
∵∠ACB=∠ADB=60°,∠ABC=90°,
∴∠CAB=30°,则有BC=,
故BC的长为2.
7.如图,AC是⊙O的弦,过点O作OP⊥OC交AC于点P,在OP的延长线上取点B,使得BA=BP.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为4,PC=2,求线段AB的长.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠C=∠OAC,∠BPA=∠BAP,求得∠CPO=∠BAP,推出∠BAO=90°,根据切线判定定理得到AB是⊙O的切线;
(2)根据勾股定理得到OP===2,设BA=BP=x,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵OA=OC,
∴∠C=∠OAC,
∵PB=BA,
∴∠BPA=∠BAP,
∵∠CPO=∠BPA,
∴∠CPO=∠BAP,
∵OP⊥OC,
∴∠COP=90°,
∴∠C+∠CPO=90°,
∴∠CAO+∠BAP=90°,
即∠BAO=90°,
∵OA是⊙O的半径,
∴AB是⊙O的切线;
(2)解:∵∠COP=90°,OC=4,PC=2,
∴OP===2,
设BA=BP=x,
∵∠BAO=90°,
∴AB2+AO2=OB2,
∴x2+42=(2+x)2,
∴x=3,
∴线段AB的长为3.
类型二:连半径,证明垂直
8.如图,AB为⊙O的直径,OC⊥AB交⊙O于点C,D为OB上一点,延长CD交⊙O于点E,延长OB至F,使DF=FE,连接EF.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若OD=1且BD=BF,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接OE,根据等边对等角结合对等角相等即可推出结论;
(2)设⊙O的半径EO=BO=r,则BD=BF=r﹣1,FE=2BD=2(r﹣1),在Rt△FEO中,由勾股定理得得出方程求解即可.
【解答】解:(1)证明:如图,连接OE,
∵OE=OC,
∴∠OEC=∠OCE,
∵DF=FE,
∴∠FED=∠FDE,
∵∠FDE=∠CDO,∠CDO+∠OCD=90°,
∴∠FED+∠OEC=90°,
即∠FEO=90°,
∴OE⊥FE,
∵OE是半径,
∴EF为⊙O的切线;
(2)解:设⊙O的半径EO=BO=r,则BD=BF=r﹣1,
∴FE=2BD=2(r﹣1),
在Rt△FEO中,由勾股定理得,
FE2+OE2=OF2,
∴(2r﹣2)2+r2=(2r﹣1)2,
解得r=3,或r=1(舍去),
∴⊙O的半径为3.
9.如图⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=45°,延长BC于D,连接AD,使得AD∥OC,AB交OC于E.
(1)求证:AD与⊙O相切;
(2)若AE=2,CE=2.求⊙O的半径和AB的长度.
【分析】(1)连接OA,要证明切线,只需证明OA⊥AD,根据AD∥OC,只需得到OA⊥OC,根据圆周角定理即可证明;
(2)设⊙O的半径为R,则OA=R,OE=R﹣2,AE=2,在Rt△OAE中根据勾股定理可计算出R=4;作OH⊥AB于H,根据垂径定理得AH=BH,再利用面积法计算出OH=,然后根据勾股定理计算出AH=,再利用垂径定理得出AB=2AH=.
【解答】(1)证明:连接OA;
∵∠ABC=45°,
∴∠AOC=2∠ABC=90°,
∴OA⊥OC;
又∵AD∥OC,
∴OA⊥AD,
∴AD是⊙O的切线.
(2)解:设⊙O的半径为R,则OA=R,OE=R﹣2,AE=2,
在Rt△OAE中,∵AO2+OE2=AE2,
∴R2+(R﹣2)2=(2)2,解得R=4,
作OH⊥AB于H,如图,OE=OC﹣CE=4﹣2=2,
则AH=BH,
∵OH•AE=•OE•OA,
∴OH===,
在Rt△AOH中,AH==,
∵OH⊥AB,
∴AB=2AH=.
10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,O是BC边上一点,以O为圆心,OB为半径的圆与AB相交于点D,连接CD,且CD=AC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AC=4,CE=2,求半径的长.
【分析】(1)连接OD.由等腰三角形的性质及圆的性质可得∠A=∠ADC,∠B=∠BDO.再根据余角性质及三角形的内角和定理可得∠ODC=180°﹣(∠ADC+∠BDO)=90°.最后由切线的判定定理可得结论;
(2)设半径为x,在直角三角形ODC中,根据勾股定理列方程即可求出半径.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵AC=CD,
∴∠A=∠ADC.
∵OB=OD,
∴∠B=∠BDO.
∵∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°.
∴∠ADC+∠BDO=90°.
∴∠ODC=180°﹣(∠ADC+∠BDO)=90°.
又∵OD是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线.
(2)解:∵CD=AC,
∴CD=4,
设半径为x,则OC=x+2,
在直角三角形ODC中,
OC2=OD2+CD2,即(x+2)2=x2+42,
∴x=3.
∴半径的长为3.
11.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,D是的中点,CD与AB交于点E.F是AB延长线上的一点,且CF=EF.
(1)求证:CF为⊙O的切线;
(2)连接BD.若CF=4,BF=2,求BD的长.
【分析】(1)如图,连接OC,OD.证明∠OCF=90°即可;
(2)设OA=OD=OC=OB=r,则OF=r+2,在Rt△COF中,42+r2=(r+2)2,可得r=3,再根据勾股定理可解决问题.
【解答】(1)如图,连接OC,OD,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∵CF=EF,
∴∠FCE=∠FEC,
∵∠OED=∠FEC,
∴∠OED=∠FCE,
∵AB是直径,D是的中点,
∴∠DOE=90°,
∴∠OED+∠ODC=90°,
∴∠FCE+∠OCD=90°,即∠OCF=90°,
∵OC是半径,
∴CF是⊙O的切线.
(2)设OA=OD=OC=OB=r,则OF=r+2,
在Rt△COF中,OC2+CF2=OF2
∴42+r2=(r+2)2,
解得r=3,
∴OB=OD=3,
∵∠DOB=90°,
∴BD2=OD2+OB2,
∴.
12.如图,以四边形ABCD的对角线BD为直径作圆,圆心为O,过点A作AE⊥CD的延长线于点E,已知DA平分∠BDE.
(1)求证:AE是⊙O切线;
(2)若AE=4,CD=6,求⊙O的半径和AD的长.
【分析】(1)连接OA,根据已知条件证明OA⊥AE即可解决问题;
(2)取CD中点F,连接OF,根据垂径定理可得OF⊥CD,所以四边形AEFO是矩形,利用勾股定理即可求出结果.
【解答】(1)证明:如图,连接OA,
∵AE⊥CD,
∴∠DAE+∠ADE=90°.
∵DA平分∠BDE,
∴∠ADE=∠ADO,
又∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ADO,
∴∠DAE+∠OAD=90°,
∴OA⊥AE,
∴AE是⊙O切线;
(2)解:如图,取CD中点F,连接OF,
∴OF⊥CD于点F.
∴四边形AEFO是矩形,
∵CD=6,
∴DF=FC=3.
在Rt△OFD中,OF=AE=4,
∴OD===5,
在Rt△AED中,AE=4,ED=EF﹣DF=OA﹣DF=OD﹣DF=5﹣3=2,
∴AD=,
∴AD的长是.
13.如图,AB是⊙O的直径,点C、D在圆上,CD=CB,AC,BD相交于点E,过点C作CF∥BD,CF与AB的延长线相交于点F,连接AD.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若AB=10,BC=6,求AD的长.
【分析】(1)连接OD,连接OC交BD于M,由圆心角、弧、弦的关系推出∠COD=∠COB,由OD=OB,得到OC⊥BD,又CF∥BD,因此半径OC⊥CF,即可证明CF是⊙O的切线;
(2)设OM=x,由勾股定理得到62﹣(5﹣x)2=52﹣x2,求出x=1.4,由三角形中位线定理,得到AD=2OM=2x=2.8.
【解答】(1)证明:连接OD,连接OC交BD于M,
∵CD=CB,
∴=,
∴∠COD=∠COB,
∵OD=OB,
∴OC⊥BD,DM=BM,
∵CF∥BD,
∴半径OC⊥CF,
∴CF是⊙O的切线;
(2)解:设OM=x,
∵OC=AB=5,
∴MC=5﹣x,
∵BM2=BC2﹣CM2=OB2﹣OM2,
∴62﹣(5﹣x)2=52﹣x2,
∴x=1.4,
∵AO=OB,DM=BM,
∴OM是△BAD的中位线,
∴AD=2OM=2x=2.8.
14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,在AC上取一点D,以AD为直径作⊙O,与AB相交于点E,作线段BE的垂直平分线MN交BC于点N,连接EN.
(1)求证:EN是⊙O的切线;
(2)若AC=3,BC=4,⊙O的半径为1,求线段EN的长.
【分析】(1)根据线段的垂直平分线的性质,等腰三角形的性质以及直角三角形的两锐角互余得出∠NEM+∠AEO=90°即可;
(2)利用线段中垂线的性质以及勾股定理列方程求解即可.
【解答】(1)证明:如图,连接OE,
∵OA=OE,
∴∠OAE=∠OEA,
∵MN是AB的中垂线,
∴NE=NB,
∴∠B=∠NEB,
∵△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,
∴∠B+∠A=90°,
∴∠NEB+∠OEA=90°,
∴∠OEN=180°﹣90°=90°,
即OE⊥EN,
∵OE是半径,
∴EN是⊙O的切线;
(2)解:如图,连接ON,
∵MN是BE的中垂线,
∴NE=NB,
设EN=x=BN,
在Rt△CON中,ON2=OC2+CN2,
在Rt△OEN中,ON2=OE2+EN2,
∴OC2+CN2=OE2+EN2,
即(3﹣1)2+(4﹣x)2=12+x2,
解得x=,
即EN=.
类型三:作垂直,证明半径
15.如图,O为正方形ABCD对角线AC上一点,以O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC相切于点M,与AB,AD分别相交于点E,F.
(1)求证:CD是⊙O的切线.
(2)若正方形ABCD的边长为2,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接OM,过点O作ON⊥CD,垂足为N,根据正方形性质推出∠ACB=∠ACD,根据角平分线性质推出OM=ON即可;
(2)若正方形的边长为2,则对角线AC的长为2,可用⊙O的半径表示出OA、OM、OC的长,然后根据AC的长度求出⊙O的半径.
【解答】(1)证明:连接OM,过点O作ON⊥CD,垂足为N,
∵⊙O与BC相切于M,
∴OM⊥BC,
∵正方形ABCD中,AC平分∠BCD,
又∵ON⊥CD,OM⊥BC
∴OM=ON
∴CD与⊙O相切.
(2)解:设⊙O的半径为R,则OM=R.
∵正方形ABCD的边长为2,
∴AC=2,OC=2﹣R.
在Rt△OMC中,
∵sin∠OCM=,
∴sin45°=,
解之,得R=4﹣2.
16.如图,BD是∠ABC的角平分线,点O是BD上一点,⊙O与AB相切于点M,与BD交于点E、F.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)连接EM,若EM∥BC,求∠ABC的度数.
【分析】(1)连接OM,过点O作ON⊥BC于N,先根据切线的性质得OM⊥AB,再由角平分线的性质得ON=OM,进而根据切线的判定可得出结论;
(2)设∠ABE=α,根据角平分线的定义得ABE=∠CBE=α,∠ABC=2α,再由EM∥BC得∠MEB=∠CBE=α,由OE=OM得∠MEB=∠OME=α,由此得∠MOB=2α,然后根据∠MOB+∠MBE=90°求出α=30°,进而可得∠ABC的度数.
【解答】(1)证明:连接OM,过点O作ON⊥BC于N,如图所示:
∵点O为⊙O的圆心,AB为⊙O的切线,切点为M,
∴OM为⊙O的半径,且OM⊥AB,
∵BD为∠ABC平分线,点O为BD上的点,且OM⊥AB,ON⊥BC,
∴ON=OM,
即ON为⊙O的半径,
∴BC是⊙O的切线;
(2)解:设∠ABE=α,
∵BD为∠ABC平分线,
∴∠ABE=∠CBE=α,∠ABC=2∠ABE=2α,
∵EM∥BC,
∴∠MEB=∠CBE=α,
∵OE=OM,
∴∠MEB=∠OME=α,
∴∠MOB=∠MEB+∠OME=2α,
∵OM⊥AB,
∴∠MOB+∠MBE=90°,
即2α+α=90°,
∴α=30°,
∴∠ABC=2α=60°.
17.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,DE⊥BC于点E,∠BAD的角平分线交DE于点O,以点O为圆心,OD为半径的圆经过点C,交BC于另一点F.
(1)求证:AB与⊙O相切;
(2)若CF=24,OE=5,求CD的长.
【分析】(1)过点O作AB的垂线,证明出OG=OD即可;
(2)利用勾股定理求出半径,再利用勾股定理求出CD即可.
【解答】解:(1)过点O作OG⊥AB,垂足为G,
∵AD∥BC,DE⊥BC,
∴DE⊥AD,
又∵∠BAD的角平分线交DE于点O,
∴OG=OD,
又∵OG⊥AB,
∴AB与⊙O相切;
(2)连接OC.
∵DE⊥CF,
∴,
在Rt△OEC中,=OD,
∴DE=OD+OE=13+5=18,
在Rt△DEC中,.
18.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,BD是角平分线,以点D为圆心,DA为半径的⊙D与AC相交于点E
(1)求证:BC是⊙D的切线;
(2)若AB=5,BC=13,求CE的长.
【分析】(1)过点D作DF⊥BC于点F,根据角平分线的性质得到AD=DF.根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)根据切线的性质得到AB=FB.根据和勾股定理列方程即可得到结论.
【解答】(1)证明:过点D作DF⊥BC于点F,
∵∠BAD=90°,BD平分∠ABC,
∴AD=DF.
∵AD是⊙D的半径,DF⊥BC,
∴BC是⊙D的切线;
(2)解:∵∠BAC=90°.
∴AB与⊙D相切,
∵BC是⊙D的切线,
∴AB=FB.
∵AB=5,BC=13,
∴CF=8,AC=12.
在Rt△DFC中,
设DF=DE=r,则
r2+64=(12﹣r)2,
解得:r=.
∴CE=12﹣2×=.
19.如图,AB是⊙O的直径,AM,BN分别切⊙O于点A,B,CD交AM,BN于点D,C,DO平分∠ADC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AD=4,BC=9,求OD的长.
【分析】(1)过O点作OE⊥CD于点E,根据切线的性质由AM切⊙O于点A得OA⊥AD,再根据角平分线定理得到OE=OA,然后根据切线的判定定理得到CD是⊙O的切线;
(2)过D作DF⊥BC于F,根据切线的性质得到AB⊥AD,AB⊥BC,则得到四边形ABFD为矩形,得到BF=AD=4,所以CF=BC﹣BF=5,再利用切线长定理得DA=DE=4,CE=CB=9,所以DC=AD+BC=13,在Rt△DCF中,利用勾股定理计算出DF=12,则AB=12,所以OA=6,然后在Rt△OAD中,利用勾股定理可计算出OD.
【解答】(1)证明:过O点作OE⊥CD于点E,如图,
∵AM切⊙O于点A,
∴OA⊥AD,
∵DO平分∠ADC,
∴OE=OA,
∵OA为⊙O的半径,
∴OE是⊙O的半径,且OE⊥DC,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:过D作DF⊥BC于F,如图,
∵AB是⊙O的直径,AM,BN分别切⊙O于点A,B,
∴AB⊥AD,AB⊥BC,
∴四边形ABFD为矩形,
∴BF=AD=4,
∴CF=BC﹣BF=5,
∵DC、AM、BC为圆的切线,
∴DA=DE=4,CE=CB=9,
∴DC=AD+BC=13,
在Rt△DCF中,DF==12,
∴AB=12,
∴OA=6,
在Rt△OAD中,OD===2.
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