27.2.3.切线 课时作业 2024-—2025学年华东师大版数学九年级下册
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内容正文:
切线(第1课时)
【A层 基础夯实】
知识点1 切线的判定
1.(2024·扬州期中)如图所示,△POM中,点M在☉O上,点P在☉O外,OP交☉O于点N,以下条件不能判定PM是☉O的切线的是( )
A.∠O+∠P=90°
B.∠O+∠P=∠OMP
C.OM2+PM2=OP2
D.点N是OP的中点
2.如图,已知∠AOB=30°,点M为OB边上任意一点,以M为圆心,2 cm为半径作☉M,当OM= cm时,☉M与OA相切.
3.(2023·扬州中考节选)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB上一点,且∠BCD=∠A,点O在BC上,以点O为圆心的圆经过C,D两点.试判断直线AB与☉O的位置关系,并说明理由.
知识点2 切线的性质
4.如图,AB切☉O于点B,连结OA交☉O于点C,BD∥OA交☉O于点D,连结CD,若∠A=34°,则∠OCD的大小为( )
A.68° B.56° C.34° D.28°
5.(2024·天津期中)如图,AB,AC是☉O的切线,B,C为切点,D是☉O上一点,连结BD,CD,若∠BDC=60°,AB=3,则☉O的半径长为( )
A.1.5 B. C. D.
6.(2023·邵阳中考)如图,AD是☉O的直径,AB是☉O的弦,BC与☉O相切于点B,连结OB,若∠ABC=65°,则∠BOD的大小为 .
7.(2023·衡阳中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.以点C为圆心,r为半径作圆,当所作的圆与斜边AB所在的直线相切时,r的值为 .
【B层 能力进阶】
8.如图,在平面直角坐标系中,已知C(3,4),以点C为圆心的圆与y轴相切.点A,B在x轴上,且OA=OB.点P为☉C上的动点,∠APB=90°,则AB长度的最大值为( )
A.14 B.15 C.16 D.8
9.(2023·鸡西中考)如图,AB是☉O的直径,PA切☉O于点A,PO交☉O于点C,连结BC,若∠B=28°,则∠P= °.
10.如图,PA与☉O相切于点A,PO与弦AB相交于点C,OB⊥OP,若OB=3,OC=1,则PA的长为 .
11.(2023·内江中考)如图,以线段AB为直径作☉O,交射线AC于点C,AD平分∠CAB交☉O于点D,过点D作直线DE⊥AC,交AC的延长线于点E,交AB的延长线于点F,连结BD并延长交AC的延长线于点M.
(1)求证:直线DE是☉O的切线;
(2)当∠F=30°时,判断△ABM的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,ME=1,连结BC交AD于点P,求AP的长.
【C层 创新挑战(选做)】
12.(推理能力、几何直观、模型观念)知识重现:如图1,分三种情况探究了一条弧所对的圆周角∠BAC和它所对的圆心角∠BOC的数量关系.
(1)直接写出∠BAC和∠BOC的数量关系 ;
(2)任选一种情况进行证明.
迁移应用:如图2,已知△ABC内接于☉O,直线DE是☉O的切线,切点为A,求证:∠CAE=∠ABC.
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切线(第1课时)
【A层 基础夯实】
知识点1 切线的判定
1.(2024·扬州期中)如图所示,△POM中,点M在☉O上,点P在☉O外,OP交☉O于点N,以下条件不能判定PM是☉O的切线的是(D)
A.∠O+∠P=90°
B.∠O+∠P=∠OMP
C.OM2+PM2=OP2
D.点N是OP的中点
2.如图,已知∠AOB=30°,点M为OB边上任意一点,以M为圆心,2 cm为半径作☉M,当OM= 4 cm时,☉M与OA相切.
3.(2023·扬州中考节选)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB上一点,且∠BCD=∠A,点O在BC上,以点O为圆心的圆经过C,D两点.试判断直线AB与☉O的位置关系,并说明理由.
【解析】直线AB与☉O相切,
理由:连结OD(图略),
∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC,
∴∠DOB=∠OCD+∠ODC=2∠BCD,
∴∠BCD=∠BOD,
∵∠BCD=∠A,∴∠BOD=∠A,
∵∠ACB=90°,∴∠A+∠B=90°,
∴∠BOD+∠B=90°,∴∠BDO=90°,
∵OD是☉O的半径,∴直线AB与☉O相切.
知识点2 切线的性质
4.如图,AB切☉O于点B,连结OA交☉O于点C,BD∥OA交☉O于点D,连结CD,若∠A=34°,则∠OCD的大小为(D)
A.68° B.56° C.34° D.28°
5.(2024·天津期中)如图,AB,AC是☉O的切线,B,C为切点,D是☉O上一点,连结BD,CD,若∠BDC=60°,AB=3,则☉O的半径长为(D)
A.1.5 B. C. D.
6.(2023·邵阳中考)如图,AD是☉O的直径,AB是☉O的弦,BC与☉O相切于点B,连结OB,若∠ABC=65°,则∠BOD的大小为 50° .
7.(2023·衡阳中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.以点C为圆心,r为半径作圆,当所作的圆与斜边AB所在的直线相切时,r的值为 .
【B层 能力进阶】
8.如图,在平面直角坐标系中,已知C(3,4),以点C为圆心的圆与y轴相切.点A,B在x轴上,且OA=OB.点P为☉C上的动点,∠APB=90°,则AB长度的最大值为(C)
A.14 B.15 C.16 D.8
9.(2023·鸡西中考)如图,AB是☉O的直径,PA切☉O于点A,PO交☉O于点C,连结BC,若∠B=28°,则∠P= 34 °.
10.如图,PA与☉O相切于点A,PO与弦AB相交于点C,OB⊥OP,若OB=3,OC=1,则PA的长为 4 .
11.(2023·内江中考)如图,以线段AB为直径作☉O,交射线AC于点C,AD平分∠CAB交☉O于点D,过点D作直线DE⊥AC,交AC的延长线于点E,交AB的延长线于点F,连结BD并延长交AC的延长线于点M.
(1)求证:直线DE是☉O的切线;
【解析】(1)连结OD,
∵AD平分∠CAB,∴∠CAD=∠BAD,
∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,
∴∠CAD=∠ODA,∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,
∵OD是☉O的半径,
∴直线DE是☉O的切线;
(2)当∠F=30°时,判断△ABM的形状,并说明理由;
【解析】(2)△ABM是等边三角形,理由如下:
∵DE⊥AC,∠F=30°,
∴∠EAF=60°,
∴∠EAD=∠DAF=30°,
∴∠CBD=∠CAD=30°,
∵AB为☉O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°-∠EAF=30°,
∴∠ABM=∠ABC+∠CBD=60°,
∴△ABM是等边三角形;
(3)在(2)的条件下,ME=1,连结BC交AD于点P,求AP的长.
【解析】(3)∵△ABM是等边三角形,
∴∠M=60°,
∴∠MDE=30°,
∵ME=1,DE⊥AM,
∴MD=2ME=2,
∴AB=MB=4,
∵AB为☉O的直径,∠ABC=30°,
∴AC=AB=2,
∵∠CAD=30°,
∴AP=2CP,
∵AP2=CP2+AC2,
∴AP=.
【C层 创新挑战(选做)】
12.(推理能力、几何直观、模型观念)知识重现:如图1,分三种情况探究了一条弧所对的圆周角∠BAC和它所对的圆心角∠BOC的数量关系.
(1)直接写出∠BAC和∠BOC的数量关系 ;
(2)任选一种情况进行证明.
迁移应用:如图2,已知△ABC内接于☉O,直线DE是☉O的切线,切点为A,求证:∠CAE=∠ABC.
【解析】知识重现:(1)∠BAC=∠BOC.
答案:∠BAC=∠BOC
(2)情况①,作直径AD,
∵OA=OB,∴∠1=∠3.
∴∠BOD=∠1+∠3=2∠1,
同理∠COD=2∠2,
∴∠BOC=∠BOD+∠COD=2∠BAC,
∴∠BAC=∠BOC;
情况②,当点O在∠BAC的一边上时,
∵OA=OC,∴∠1=∠2,
由外角可得,∠BOC=∠1+∠2,
∴∠BOC=2∠1,
∴∠1=∠BOC,即∠BAC=∠BOC;
情况③,作直径AD,
∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA,
∴∠BOD=∠OAB+∠OBA=2∠OAB,
同理∠COD=2∠DAC,
∴∠BOC=∠COD-∠BOD=2∠DAC-2∠OAB=2∠BAC,
∴∠BAC=∠BOC.
迁移应用:作直径AF,交☉O于F,连结CF,如图,
∵DE为☉O的切线,∴OA⊥DE,
∴∠CAE+∠FAC=90°,
∵AF为☉O的直径,∴∠ACF=90°,
∴∠AFC+∠FAC=90°,
∴∠AFC=∠CAE,
∵∠CBA=∠AFC,
∴∠CAE=∠ABC.
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切线(第2课时)
【A层 基础夯实】
知识点1 切线长定理
1.(2024·南京期末)如图,AB,AC,BD是☉O的切线,切点分别是P,C,D.若AB=5,AC=3,则BD的长是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
2.(2024·泸州中考)如图,EA,ED是☉O的切线,切点为A,D,点B,C在☉O上,若
∠BAE+∠BCD=236°,则∠E=( )
A.56° B.60° C.68° D.70°
3.如图,PA,PB是☉O的切线,A,B为切点,∠OAB=38°,则∠P= °.
4.(2024·广州期中)如图,已知AB为☉O的直径,PA,PC是☉O的切线,A,C为切点,∠BAC=30°.
(1)求∠P的大小;
(2)若AB=2,求PA的长(结果保留根号).
知识点2 三角形的内切圆及内心的性质
5.(2024·湖州期中)如图,点O为△ABC的内心,∠A=60°,OB=2,OC=4,则△OBC的面积是( )
A.4 B.2 C.2 D.4
6.如图,☉O内切于△ABC,切点分别为D,E,F,且AB=3,BC=5,AC=4,则CD= .
7. (2024·莆田期中)如图,△ABC内接于☉O,AB为☉O的直径,I为△ABC的内心,连结OI,AI,BI.若OI⊥BI,OI=2,则AB的长为 .
8.已知,如图,AB为☉O的直径,△ABC内接于☉O,BC>AC,点P是△ABC的内心,延长CP交☉O于点D,连结BP,BD.
(1)求证:BD=PD;
(2)已知☉O的半径是3,CD=8,求BC的长.
【B层 能力进阶】
9.(2024·杭州一模)如图,在△ABC中,AB+AC=BC,AD⊥BC于D,☉O为△ABC的内切圆,设☉O的半径为R,AD的长为h,则的值为( )
A. B. C. D.
10.(2023·仙桃中考)如图,在△ABC中,∠ACB=70°,△ABC的内切圆☉O与AB,BC分别相切于点D,E,连结DE,AO的延长线交DE于点F,则∠AFD= .
11.如图,点E是△ABC的内心,AE的延长线和△ABC的外接圆相交于点D,与BC相交于点G,则下列结论:
①∠BAD=∠CAD;
②若∠BAC=50°,则∠BEC=130°;③若点G为BC的中点,则∠BGD=90°;④BD=DE.其中一定正确的结论是 .(填序号)
12.(2024·泉州期末)如图,☉O是△ABC的外接圆,BC为☉O的直径,点I为△ABC的内心,连结AI并延长交☉O于D点,连结BD并延长至E,使得BD=DE,连结CE,BI.
(1)求证:DB=DI;
(2)求证:直线CE为☉O的切线;
(3)若tan∠ADB=,BC=20,求AD的长.
【C层 创新挑战(选做)】
13.(推理能力、运算能力、几何直观)探究问题:
(1)如图1,PM,PN,EF分别切☉O于点A,B,C,猜想△PEF的周长与切线长PA的数量关系,并证明你的结论.
(2)如果图1的条件不变,且PO=10 cm,△PEF的周长为16 cm,求☉O的半径.
(3)如图2,点E是∠MPN的边PM上的点,EF⊥PN于点F,☉O与边EF及射线PM、射线PN都相切.若EF=3,PF=4,求☉O的半径.
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切线(第2课时)
【A层 基础夯实】
知识点1 切线长定理
1.(2024·南京期末)如图,AB,AC,BD是☉O的切线,切点分别是P,C,D.若AB=5,AC=3,则BD的长是(C)
A.4 B.3 C.2 D.1
2.(2024·泸州中考)如图,EA,ED是☉O的切线,切点为A,D,点B,C在☉O上,若
∠BAE+∠BCD=236°,则∠E=(C)
A.56° B.60° C.68° D.70°
3.如图,PA,PB是☉O的切线,A,B为切点,∠OAB=38°,则∠P= 76 °.
4.(2024·广州期中)如图,已知AB为☉O的直径,PA,PC是☉O的切线,A,C为切点,∠BAC=30°.
(1)求∠P的大小;
【解析】(1)∵PA是☉O的切线,AB为☉O的直径,∴PA⊥AB,∴∠BAP=90°;∵∠BAC=30°,∴∠CAP=90°-∠BAC=60°.
又∵PA,PC与☉O相切于点A,C,∴PA=PC,
∴△PAC为等边三角形,∴∠P=60°.
(2)若AB=2,求PA的长(结果保留根号).
【解析】(2)如图,连结BC,则∠ACB=90°.
在Rt△ACB中,AB=2,∠BAC=30°,
∵cos∠BAC=,
∴AC=AB·cos∠BAC=2cos 30°=.
∵△PAC为等边三角形,
∴PA=AC,
∴PA=.
知识点2 三角形的内切圆及内心的性质
5.(2024·湖州期中)如图,点O为△ABC的内心,∠A=60°,OB=2,OC=4,则△OBC的面积是(B)
A.4 B.2 C.2 D.4
6.如图,☉O内切于△ABC,切点分别为D,E,F,且AB=3,BC=5,AC=4,则CD= .
7. (2024·莆田期中)如图,△ABC内接于☉O,AB为☉O的直径,I为△ABC的内心,连结OI,AI,BI.若OI⊥BI,OI=2,则AB的长为 4 .
8.已知,如图,AB为☉O的直径,△ABC内接于☉O,BC>AC,点P是△ABC的内心,延长CP交☉O于点D,连结BP,BD.
(1)求证:BD=PD;
【解析】(1)∵AB为☉O的直径,∴∠ACB=90°,∵点P是△ABC的内心,∴∠ACD=∠BCP=45°,∠CBP=∠EBP,∴∠ABD=∠ACD=45°,
∵∠DPB=∠BCP+∠CBP=45°+∠CBP,∠DBP=∠ABD+∠EBP=45°+∠EBP,
∴∠DPB=∠DBP,∴BD=DP;
(2)已知☉O的半径是3,CD=8,求BC的长.
【解析】(2)连结AD,过点B作BH⊥CD于H,如图所示:
∵AB是直径,∠ABD=45°,∴AB=6,△ABD是等腰直角三角形,∴BD=AB=×6=6,
∵∠BCD=45°,BH⊥CD,
∴∠BCH=∠CBH=45°,∴BH=CH,
∴BC=BH,∵BD2=DH2+BH2,
∴36=(8-BH)2+BH2,∴BH=4±,BC=4±2,
∵BC>AC,∴BC=4+2.
【B层 能力进阶】
9.(2024·杭州一模)如图,在△ABC中,AB+AC=BC,AD⊥BC于D,☉O为△ABC的内切圆,设☉O的半径为R,AD的长为h,则的值为(A)
A. B. C. D.
10.(2023·仙桃中考)如图,在△ABC中,∠ACB=70°,△ABC的内切圆☉O与AB,BC分别相切于点D,E,连结DE,AO的延长线交DE于点F,则∠AFD= 35° .
11.如图,点E是△ABC的内心,AE的延长线和△ABC的外接圆相交于点D,与BC相交于点G,则下列结论:
①∠BAD=∠CAD;
②若∠BAC=50°,则∠BEC=130°;③若点G为BC的中点,则∠BGD=90°;④BD=DE.其中一定正确的结论是 ①③④ .(填序号)
12.(2024·泉州期末)如图,☉O是△ABC的外接圆,BC为☉O的直径,点I为△ABC的内心,连结AI并延长交☉O于D点,连结BD并延长至E,使得BD=DE,连结CE,BI.
(1)求证:DB=DI;
【解析】(1)∵I是△ABC的内心,∴∠BAI=∠CAI,∠IBA=∠IBC,∵∠BID=∠BAI+∠IBA,∠DBI=∠IBC+∠DBC,∠DBC=∠IAC,∴∠DBI=∠DIB,∴DB=DI;
(2)求证:直线CE为☉O的切线;
【解析】(2)连结CD.如图1,
∵AD平分∠BAC,∴∠DAB=∠DAC,
∴BD=CD,又∵BD=DE,
∴CD=DB=DE,
∴∠BCE=90°,∴BC⊥CE,
∵BC为☉O的直径,∴CE是☉O的切线.
(3)若tan∠ADB=,BC=20,求AD的长.
【解析】(3)如图2,
在Rt△ABC中,BC=20,∠ACB=∠ADB,tan∠ADB=,∴AB=16,AC=12,过点I作IH⊥AC于H,
∵点I是Rt△ABC的内心,
∴内切圆的半径IH==4,
在Rt△AIH中,∠CAD=45°,∴AI=IH=4,
由(2)知,△BDC为等腰直角三角形,
又∵BC=20,∴BD=20÷=10,∴DI=BD=10,
∴AD=DI+AI=14.
【C层 创新挑战(选做)】
13.(推理能力、运算能力、几何直观)探究问题:
(1)如图1,PM,PN,EF分别切☉O于点A,B,C,猜想△PEF的周长与切线长PA的数量关系,并证明你的结论.
【解析】(1)△PEF的周长=2PA,
证明:∵PA,PB分别切☉O于点A,B,
∴PB=PA,
∵EA与EC为☉O的切线,
∴EA=EC,
同理得到FC=FB,
∴C△PEF=PE+EF+PF=PE+EC+FC+PF=PE+EA+FB+PF=PA+PB=2PA;
(2)如果图1的条件不变,且PO=10 cm,△PEF的周长为16 cm,求☉O的半径.
【解析】(2)如图1所示,连结OA,OP,
∵PA是☉O的切线,
∴OA⊥PA,
∴∠PAO=90°,
∵△PEF的周长为16 cm,
∴PA=8 cm,
∴OA===6(cm),
∴☉O的半径为6 cm;
(3)如图2,点E是∠MPN的边PM上的点,EF⊥PN于点F,☉O与边EF及射线PM、射线PN都相切.若EF=3,PF=4,求☉O的半径.
【解析】(3)当☉O在EF右侧时,如图2所示,
设☉O与射线PM、射线PN分别相切于A,B,与EF相切于C,则AE=CE,
连结OA,OB,OC,
∵EF⊥PN,
∴∠CFB=∠OBF=∠OCF=90°,
∵OC=OB,
∴四边形OCFB是正方形,
∴CF=BF=OC.
设☉O的半径为r,
∴CF=BF=r,
∵EF=3,PF=4,∴PE=5,
∵PA=PB,∴5+AE=PF+BF,
即5+3-r=4+r,
∴r=2.
当☉O在EF左侧时,如图3所示,
PE==5,
∴(3+4+5)r=×3×4,解得r=1.
∴☉O的半径为2或1.
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