内容正文:
专题02 切线长定理(选学)重难点题型专训(8大题型+15道拓展培优)
题型一 切线的判定定理
题型二 应用切线长定理求解
题型三 应用切线长定理求证
题型四 利用切线长定理求线段长度
题型五 利用切线长定理求周长
题型六 利用切线长定理求面积
题型七 利用切线长定理求角度
题型八 利用切线长定理求内切圆半径
知识点一 切线的判定与性质
(1)判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
点拨:切线必须满足两个条件:(1)经过半径的外端;(2)垂直于这条半径,两个条件缺一不可。
(2)性质定理:圆的切线垂直于过点的半径。
拓展
推论:①经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点;
②经过切点且垂直到切线的直线必经过圆心。
圆的切线性质定理与它的两个推论涉及一条直线满足的三个条件:(1)垂直于切线;(2)过切点;(3)过圆心,如果一条直线满足于以上三个条件中的任意两个,那么它一定满足另外一个条件,也可理解为“二推
【经典例题一 切线的判定定理】
【例1】(2024·河北沧州·二模)已知P是上一点,用直尺和圆规过点P作一条直线,使它与相切于点 P.以下是甲、乙二人的作法.下列判断正确的是( )
甲:如图1,①连接,以点P 为圆心,长为半径画弧交于点A,连接并延长;②在上截取,直线即为所求.
乙:如图2,①作射线;
②在直线外任取一点A,以点A为圆心,长为半径作,与射线交于另一点B;③连接并延长与交于点C,直线即为所求.
A.甲、乙都正确 B.甲、乙都不正确
C.甲正确,乙不正确 D.甲不正确,乙正确
1.(2024·河北保定·一模)如图,已知及外一定点P,嘉嘉进行了如下操作后,得出了四个结论:
①点A是的中点;
②直线,都是的切线;
③点P到点Q、点R的距离相等;
④连接,,,,,则.
对上述结论描述正确的是( )
A.只有①正确 B.只有②正确 C.①②③正确 D.①②③④都正确
2.(22-23九年级上·福建莆田·期中)如图,是的弦,是过B点的直线,,当 时,是切线.
3.(2024九年级上·江苏·专题练习)如图,在中,是直径,点在上.在的延长线上取一点,连接,使.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的长.
【经典例题二 】
【例2】(24-25九年级上·河北沧州·期末)如图,、、是的切线,切点分别为、、,若,,则的长是( )
A.1.5 B.2 C.2.5 D.3
1.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)如图,在一张纸片中,,O是它的内切圆.小明用剪刀沿着的切线剪下一块三角形,则的周长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.(24-25九年级上·全国·期中)如图,是的两条切线,是切点,若,,则的半径等于 .
3.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)如图,是的切线,切点分别为A、B.点C在上,过点C的切线分别交于点D、E,已知的周长20,求的长.
【经典例题三 】
【例3】(2024·湖北武汉·二模)如图,圆O的圆心在梯形的底边上,并与其它三边均相切,若,,,且,则长为( )
A.b B. C. D.
1.(2023·山东青岛·二模)如图,是的直径,点是外一点,过点的两条直线分别与圆相切于点、,点是圆周上任意一点,连接、,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·北京·模拟预测)如图,,是的切线,,为切点,是的直径,若,则的度数为 .
3.(24-25九年级上·江苏南通·开学考试)在中,,经过点的与斜边相切于点.
(1)如图①,当点在上时,试说明;
(2)如图②,,当点O在外部时,求长的取值范围.
【经典例题四 利用切线长定理求线段长度】
【例4】(23-24九年级·四川绵阳·阶段练习)如图,等腰的内切圆与,,分别相切于点D,E、F,且,,则的长是( )
A. B. C. D.
1.(23-24九年级·重庆北碚·期末)如图,是的切线,为切点,经过圆心,若,则的长度是( )
A. B. C. D.
2.(23-24九年级·河北承德·期末)如图,与正方形的两边,相切,且与相切于E点.若的半径为4,且,则的长度为 .
3.(23-24九年级·江苏南京·期末)如图,为的直径,,分别与⊙O相切于点B,C,过点C作的垂线,垂足为E,交于点D.若,则长为多少
【经典例题五 利用切线长定理求周长】
【例5】(23-24九年级·浙江宁波·期末)如图,是的内切圆,分别与相切于D,E两点,已知,,则的周长为( )
A.14 B. C.16 D.18
1.(23-24九年级·江西赣州·阶段练习)如图,已知是边长为3的等边三角形,的半径为1,是上一动点,,分别切于点,,的另一条切线切于点,分别交,于点,.若是的中点,则的周长是( )
A. B.6 C. D.
2.(23-24九年级·北京海淀·期末)如图,过点作的切线,,切点分别是,,连接.过上一点作的切线,交,于点,.若,的周长为4,则的长为 .
3.(23-24九年级·江苏南通·期中)已知是边长为3的等边三角形,的半径为是上一动点,分别切于点的另一条切线交于点,则周长的取值范围是
【经典例题六 利用切线长定理求面积】
【例6】(23-24九年级·江苏镇江·期末)我们知道:过圆外一点所画的圆的两条切线长相等.
【问题解决】如图,现有一块边长为的正方形空地,在边取一点,以长为直径,在这个正方形的空地内建一个半圆形儿童游乐场,过点划出一条与这个半圆相切的分割线,正方形位于分割线右下方的部分作为娱乐区,娱乐区的最大面积等于( )
A. B. C. D.
1.(23-24九年级·四川·期末)如图,直线分别与⊙相切于,且∥,连接,若,则梯形的面积等于( )
A.64 B.48 C.36 D.24
2.(23-24九年级·山东威海·期末)如图,的内切圆分别与三边相切于点,点和点,若,,则的面积为 .
3.(23-24九年级·全国·单元测试)如图所示,在中,,以为直径的与边交于点,过点作的切线,交于点.
(1)求证:.
(2)若以,,,四点为顶点的四边形是正方形,的半径为,求的面积.
(3)若,,求的半径的长.
【经典例题七 利用切线长定理求角度】
【例7】(23-24九年级·湖北武汉·期末)四边形是的外切四边形,若,则的度数是( ).
A.95 B.100 C.102 D.120
1.(23-24九年级·四川广安·期末)如图,,是的两条切线,切点分别为,,连接,,若,则等于( )
A.40 B.55 C.65 D.70
2.(23-24九年级·辽宁葫芦岛·期末)如图,是的切线,是切点,分别交于,两点,若,则 .
3.(23-24九年级·浙江杭州·期中)如图,A是外一点,分别与相切于点B,C.P是上任意一点,过点P作的切线,交于点M,交于点N.,
(1)则的周长是(2)若,则.
【经典例题八 利用切线长定理求内切圆半径】
【例8】(23-24九年级·江苏南通·期中)如图,在中,,,,则的内切圆半径等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
1.(23-24九年级·江苏南京·期末)如图,在四边形中,分别与相切于B、E、A三点,为的直径.若,则的半径为( ).
A.1 B. C.3 D.4
2.(23-24九年级·湖北荆门·期末)如图, 内切于正方形,边、上两点,,且是的切线,当的面积为时,则的半径是 .
3.(23-24九年级·河北邢台·期末)如图,将刻度尺、含角的直角三角板和量角器如图摆放(无重叠部分),若三角板角的顶点A在刻度尺上的读数是,量角器与刻度尺接触点在刻度尺上的读数是,量角器与三角板的接触点为B.
(1) .
(2)该量角器的直径长为多少 .(结果保留根号)
1.(2024九年级上·北京·专题练习)如图,过点作的切线,,切点分别是,,连接.过上一点作的切线,交,于点,.若,的周长为4,则的长为( )
A.2 B. C.4 D.
2.(23-24九年级上·四川绵阳·阶段练习)如图,是的切线,D、E为切点,与相切于点F,分别交于点B、C.若的周长为16,则切线长为( )
A.6 B.7 C.8 D.无法确定
3.(2024·河北保定·一模)如图,已知及外一定点P,嘉嘉进行了如下操作后,得出了四个结论:
①点A是的中点;
②直线,都是的切线;
③点P到点Q、点R的距离相等;
④连接,,,,,则.
对上述结论描述正确的是( )
A.只有①正确 B.只有②正确 C.①②③正确 D.①②③④都正确
4.(2022·浙江宁波·一模)如图,A是外一点,,分别与圆O相切于B,C,P是上任意一点,过点P作的切线,交于点M,交于点N.若的半径为4,,则的周长为( )
A. B.8 C. D.12
5.(23-24九年级上·全国·课后作业)如图,是的两条切线,切点分别为交于点.下列结论中,错误的是( )
A. B. C. D.
6.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,在中,分别与相切于点,交于点.若,则的半径为 .
7.(24-25九年级上·江苏南京·期中)如图,都是的切线,,则 .
8.(2024九年级上·北京·专题练习)如图,是的内切圆,点、分别为边、上的点,且为的切线,若的周长为25,的长是9,则的周长是 .
9.(2024·河南信阳·模拟预测)如图,在四边形中,,,以D为圆心,为半径的弧恰好与相切,切点为E,若, ,则的长为 .
10.(23-24九年级上·湖北·阶段练习)如图,正方形的边长为4,E,F分别是边,上的点,连接, 交于点G,且,连接并延长交于点 H,则的最小值是 .
11.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,为的直径,与切于点,连接,交于点, .
(1)如图,求的正切值;
(2)如图,弦,连接,求证:为的切线;
(3)如图,在()的条件下,点在弧上,连接,,,求的长.
12.(24-25九年级上·全国·课后作业)已知点是外一点,分别与相切于点.
(1)如图①,若,则______;
(2)如图②,连接,若,则______°;
(3)如图③,点是优弧上一点,连接,若,则______°.
13.(23-24九年级下·甘肃平凉·开学考试)(1)如图,,,分别与相切于点,,,猜想的周长与切线长的数量关系,并证明你的结论;
(2)如果(1)的条件不变,且,的周长为,求的半径.
14.(23-24九年级下·北京·期末)如图,是的直径,,是的两条切线,切点分别为B,C.连接交于点D,交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若点E是的中点,的半径为6,求的长.
15.(2024·广东梅州·模拟预测)如图,P为外一点,为的切线,切点分别为A、B,直线交于点D、E,交于点C.
(1)求证∶.
(2)若,连接,求证:四边形是菱形.
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专题02 切线长定理(选学)重难点题型专训(8大题型+15道拓展培优)
题型一 切线的判定定理
题型二 应用切线长定理求解
题型三 应用切线长定理求证
题型四 利用切线长定理求线段长度
题型五 利用切线长定理求周长
题型六 利用切线长定理求面积
题型七 利用切线长定理求角度
题型八 利用切线长定理求内切圆半径
知识点一 切线的判定与性质
(1)判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
点拨:切线必须满足两个条件:(1)经过半径的外端;(2)垂直于这条半径,两个条件缺一不可。
(2)性质定理:圆的切线垂直于过点的半径。
拓展
推论:①经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点;
②经过切点且垂直到切线的直线必经过圆心。
圆的切线性质定理与它的两个推论涉及一条直线满足的三个条件:(1)垂直于切线;(2)过切点;(3)过圆心,如果一条直线满足于以上三个条件中的任意两个,那么它一定满足另外一个条件,也可理解为“二推
【经典例题一 切线的判定定理】
【例1】(2024·河北沧州·二模)已知P是上一点,用直尺和圆规过点P作一条直线,使它与相切于点 P.以下是甲、乙二人的作法.下列判断正确的是( )
甲:如图1,①连接,以点P 为圆心,长为半径画弧交于点A,连接并延长;②在上截取,直线即为所求.
乙:如图2,①作射线;
②在直线外任取一点A,以点A为圆心,长为半径作,与射线交于另一点B;③连接并延长与交于点C,直线即为所求.
A.甲、乙都正确 B.甲、乙都不正确
C.甲正确,乙不正确 D.甲不正确,乙正确
【答案】A
【分析】本题考查作图-复杂作图,切线的判定等知识,根据切线的判定定理,分别证明,即可解答,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
【详解】解:甲正确,
理由:如图1中,连接,
根据题意可得,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
,
是的切线;
乙正确,
理由:为直径,
,
,
是的切线,
故选:A.
1.(2024·河北保定·一模)如图,已知及外一定点P,嘉嘉进行了如下操作后,得出了四个结论:
①点A是的中点;
②直线,都是的切线;
③点P到点Q、点R的距离相等;
④连接,,,,,则.
对上述结论描述正确的是( )
A.只有①正确 B.只有②正确 C.①②③正确 D.①②③④都正确
【答案】C
【分析】由第一步作图痕迹可知直线是的垂直平分线,由此可判断①正确;根据直径所对的圆周角等于,可判断②正确;根据切线长定理可判断③正确;先证明,由此可得,进而可得,因此可判断④错误.
【详解】
由第一步作图痕迹可知直线是的垂直平分线,因此点A是的中点,
故①正确;
∵是的直径,
,
,,
∴直线,都是的切线,
故②正确;
直线,都是的切线,根据切线长定理,可知 ,
故③正确;
,,,
,
∴,
∴.
∵点A是的中点,
,
故④错误.
故选:C
【点睛】本题主要考查了垂直平分线的尺规作图法、圆周角定理、切线的判定以及切线长定理.熟练掌握以上知识是解题的关键.
2.(22-23九年级上·福建莆田·期中)如图,是的弦,是过B点的直线,,当 时,是切线.
【答案】
【分析】本题考查等腰三角形的性质、三角形内角和定理、切线的判定定理,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求得,再根据切线的判定定理可得当时,,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∴当时,,
∴当时,是切线,
故答案为:.
3.(2024九年级上·江苏·专题练习)如图,在中,是直径,点在上.在的延长线上取一点,连接,使.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】本题主要考查了切线的判定和性质,等腰三角形的性质,等边三角形的性质和判定,含30度直角三角形的性质,综合运用这些知识是解决问题的关键.
(1)连接,得到,圆周角定理得到,得到,进而得到,根据切线的判定即可证得结论;
(2)根据等腰三角形的和三角形外角定理证明,推出是等边三角形,得到,根据含30度直角三角形的性质求出,即可求出.
【详解】(1)证明:连接,则:,
,
是直径,
,
,
,
,即,
,
是的半径,
直线是的切线;
(2)解:由(1)知,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
.
【经典例题二 】
【例2】(24-25九年级上·河北沧州·期末)如图,、、是的切线,切点分别为、、,若,,则的长是( )
A.1.5 B.2 C.2.5 D.3
【答案】B
【分析】本题考查了切线长定理的应用;由于、、是的切线,则,,求出的长即可求出的长.
【详解】解:、为的切线,
,
、为的切线,
,
.
故选:B.
1.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)如图,在一张纸片中,,O是它的内切圆.小明用剪刀沿着的切线剪下一块三角形,则的周长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的内切圆,勾股定理,切线的性质、切线长定理等知识,解决本题的关键是掌握切线的性质和切线长定理.
设与相切于点M,切设的内切圆切三边于点、、,连接、、,则,设的半径为r,证得四边形是正方形,则,根据是的切线,可得,,求出再求出内切圆的半径,进而可得的周长.
【详解】解:如图,设与相切于点M,切设的内切圆切三边于点、、,连接、、,则,设的半径为r,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
∵是的切线,
∴,
∵,,,
∴
由切线长定理可知,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的周长.
故选:B.
2.(24-25九年级上·全国·期中)如图,是的两条切线,是切点,若,,则的半径等于 .
【答案】
【分析】本题考查了切线长定理,切线的性质和直角三角形的性质,根据切线的性质求得,平分,再由直角三角形的性质得,解题的关键是熟练掌握知识点的应用.
【详解】解:∵是的两条切线,
∴,平分,
∴,,
∴,即的半径等于,
故答案为:.
3.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)如图,是的切线,切点分别为A、B.点C在上,过点C的切线分别交于点D、E,已知的周长20,求的长.
【答案】10
【分析】本题考查了切线长定理,关键是把的周长转化为;根据切线长定理得,由此得的周长为,从而可求得结果.
【详解】解:∵是的切线,
∴;
∵过点C的切线分别交于点D、E,
∴;
∵的周长20,
∴,
∴,
即,
∴.
【经典例题三 】
【例3】(2024·湖北武汉·二模)如图,圆O的圆心在梯形的底边上,并与其它三边均相切,若,,,且,则长为( )
A.b B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了切线长定理、切线的性质等知识,利用切线的性质得出,证明,进而得出,即可得到,同理可证,由得到,即可得到答案.
【详解】解:连接,圆O的圆心在梯形的底边上,并与其它三边均相切,切点分别为,如图,连接,
则,
∵,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
同理可证,,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
1.(2023·山东青岛·二模)如图,是的直径,点是外一点,过点的两条直线分别与圆相切于点、,点是圆周上任意一点,连接、,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查切线长定理,切线的性质,连接,根据切线长定理结合等边对等角,求出的度数,切线的性质,求出的度数,再根据圆周角定理,即可得出结果.
【详解】解:连接,
,分别切圆于、,
,
,
,
,
是圆的直径,
,
.
故选:D.
2.(2024·北京·模拟预测)如图,,是的切线,,为切点,是的直径,若,则的度数为 .
【答案】/13度
【分析】本题考查的是切线长定理的应用,切线的性质,掌握切线长定理的含义是解本题的关键;先求解,再结合切线的性质可得答案.
【详解】解:∵,是的切线,,为切点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
3.(24-25九年级上·江苏南通·开学考试)在中,,经过点的与斜边相切于点.
(1)如图①,当点在上时,试说明;
(2)如图②,,当点O在外部时,求长的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查了切线的性质,勾股定理;
(1)利用切线长定理得到,进而得到,再由,等量代换即可得证;
(2)当点在上时,求出长,再根据当点与点重合时,最长,即可确定出的范围.
【详解】(1)当点在上时,为的半径,
,且点在上,
与相切.
与边相切于点,
,
,
,
.
即;
(2)在中,,,,
如图,连接、,当点在上时,为的半径,
,且点在上,
与相切,
与边相切于点,
,
∴,
设,则,,
在中,,
根据勾股定理得:,即,
解得:,
在中,,,
.
,,
垂直平分,
根据面积法得:,则符合条件的长大于.
由题意可知,当点与点重合时,最长,
综上,当点在外时,.
【经典例题四 利用切线长定理求线段长度】
【例4】(23-24九年级·四川绵阳·阶段练习)如图,等腰的内切圆与,,分别相切于点D,E、F,且,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,,,,,,交于点M,根据“从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分这两条切线的夹角”可得,,,结合求得点E是中点,然后由等腰三角形三线合一的性质求得点A,O,E共线,在中由勾股定理求得后,利用的面积求得内切圆的半径;由切线长定理和等腰三角形三线合一的性质可得垂直平分,在中由勾股定理求得后,再利用面积法求得即可解答;
【详解】解:如下图,连接,,,,,,交于点M,
由切线长定理可知平分,,
∵,
∴,
∴,
同理根据切线长定理可知平分,,,
∴,
∴点E是中点,
根据等腰三角形三线合一的性质可得点E在的延长线上,即点A,O,E共线,
∴,
中由勾股定理可得,
∵且,
∴,
中由勾股定理可得,
等腰中由三线合一的性质可得垂直平分,
∵,
∴,
∴,
故选: D.
【点睛】本题考查了切线长定理,勾股定理,等腰三角形的性质;利用面积法求三角形内切圆半径可使计算简便.
1.(23-24九年级·重庆北碚·期末)如图,是的切线,为切点,经过圆心,若,则的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了切线的性质定理,切线长定理,勾股定理,根据切线长定理,得到,根据切线性质,得,勾股定理计算即可.
【详解】∵是的切线,为切点,经过圆心,,
∴,,,
∴,
故选:B.
2.(23-24九年级·河北承德·期末)如图,与正方形的两边,相切,且与相切于E点.若的半径为4,且,则的长度为 .
【答案】6
【知识点】根据正方形的性质与判定求线段长、切线的性质定理、应用切线长定理求解
【分析】设与正方形的边,切于点F,H,先证四边形是正方形,求出,再根据切线长定理可得.
【详解】解:如图,设与正方形的边,切于点F,H,
则,
,,
四边形是正方形,
的半径为4,且,
,,
,
与相切于点E,
,
【点睛】本题考查了正方形的性质和判定,切线的性质,切线长定理等知识点的应用,解题的关键是根据切线长定理得出.
3.(23-24九年级·江苏南京·期末)如图,为的直径,,分别与⊙O相切于点B,C,过点C作的垂线,垂足为E,交于点D.若,则长为多少
【答案】3
【知识点】用勾股定理解三角形、根据矩形的性质与判定求线段长、利用垂径定理求值、应用切线长定理求解
【分析】作于H,由垂径定理得到的长,从而求出的长,由勾股定理求出的长,即可求出的长.
【详解】解:作于H,
∵直径于H,
∴,
∵,分别切于C,B,
∴,直径,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查切线的性质,切线长定理,矩形的判定与性质,勾股定理,关键是通过辅助线构造直角三角形,应用勾股定理求出的长.
【经典例题五 利用切线长定理求周长】
【例5】(23-24九年级·浙江宁波·期末)如图,是的内切圆,分别与相切于D,E两点,已知,,则的周长为( )
A.14 B. C.16 D.18
【答案】C
【分析】本题主要考查切线长定理,熟练掌握切线长定理是解题的关键.
根据切线长定理得到,根据即可得到的周长.
【详解】解:如图:∵的内切圆分别与相切于点,且,
∴,
∵,
∴,
∴的周长,
故选:C.
1.(23-24九年级·江西赣州·阶段练习)如图,已知是边长为3的等边三角形,的半径为1,是上一动点,,分别切于点,,的另一条切线切于点,分别交,于点,.若是的中点,则的周长是( )
A. B.6 C. D.
【答案】C
【知识点】等边三角形的性质、切线的性质定理、应用切线长定理求解
【分析】本题主要考查了切线的性质和切线长定理,根据切线长定理可知的周长,连接在中,由勾股定理求出的长即可得出结论
【详解】解:连接,如图,
∵是等边三角形,
∴
∵是的中点,
∴,
∵分别切于点M,N,
∴,
同理:,
∴的周长,
在中,,
∴的周长为,
故选:C
2.(23-24九年级·北京海淀·期末)如图,过点作的切线,,切点分别是,,连接.过上一点作的切线,交,于点,.若,的周长为4,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查切线长定理,勾股定理;利用切线长定理得出,,,再根据三角形周长等于4,可求得,从而利用勾股定理可求解.
【详解】解:∵,是的切线,切点分别是,,
∴,
∵、是的切线,切点是D,交,于点,,
∴,,
∵的周长为4,即,
∴,
∵,
∴,
3.(23-24九年级·江苏南通·期中)已知是边长为3的等边三角形,的半径为是上一动点,分别切于点的另一条切线交于点,则周长的取值范围是
【答案】
【知识点】等边三角形的性质、用勾股定理解三角形、切线的性质定理、应用切线长定理求解
【分析】连接,,根据切线长定理和切线性质、勾股定理求得,根据垂线段最短可得,当时,最小,求出最小值为,当点D与点B(或C)重合时,AD最长,此时,即可得出,从而可求得l最大与是最小值,即可得出答案.
【详解】解:连接,,设切于G,
∵,分别是的切线,
∴,
∵是的切线,
∴,,
∴,
∴周长,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
∴当最小时,l最小,当最大时,l最大;
根据垂线段最短可得,当时,最小,
∵是边长为3的等边三角形,,
∴,
由勾股定理得:,
当点D与点B(或C)重合时,AD最长,此时,
∴,
∴.
【点睛】本题考查切线长定理,切线的性质,勾股定理,等边三角形的性质,垂线段最短.根据切线长定理和切线性质、勾股定理求得,以及当时,最小,点D与点B(或C)重合时,AD最长是解题的关键.
【经典例题六 利用切线长定理求面积】
【例6】(23-24九年级·江苏镇江·期末)我们知道:过圆外一点所画的圆的两条切线长相等.
【问题解决】如图,现有一块边长为的正方形空地,在边取一点,以长为直径,在这个正方形的空地内建一个半圆形儿童游乐场,过点划出一条与这个半圆相切的分割线,正方形位于分割线右下方的部分作为娱乐区,娱乐区的最大面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查切线的性质,正方形的性质,勾股定理,关键是掌握切线长定理.
当半圆面积最大,即M与A重合时,娱乐区的面积最大,由切线长定理得到,,由勾股定理列出关于的方程,求出的长即可解决问题.
【详解】解:当半圆面积最大,即M与A重合时,娱乐区的面积最大,与半圆相切于H,交于P,
∵四边形是正方形,
∴,
∴分别是半圆的切线,
∴,
设,则,,,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴娱乐区的最大面积梯形的面积.
故选:C.
1.(23-24九年级·四川·期末)如图,直线分别与⊙相切于,且∥,连接,若,则梯形的面积等于( )
A.64 B.48 C.36 D.24
【答案】B
【知识点】应用切线长定理求解
【分析】先根据切线长定理得出,然后利用面积求出OF的长度,即可得到圆的半径,最后利用梯形的面积公式 即可求出梯形的面积.
【详解】连接OF,
∵直线分别与⊙相切于,
∴ .
在 和 中,
∴,
∴.
在 和 中,
∴,
∴.
∵ ,
.
∵,
.
,
∴ ,
,
∴梯形的面积为
.
故选:B.
【点睛】本题主要考查切线的性质,切线长定理,梯形的面积公式,掌握切线的性质和切线长定理是解题的关键.
2.(23-24九年级·山东威海·期末)如图,的内切圆分别与三边相切于点,点和点,若,,则的面积为 .
【答案】20
【分析】直接利用切线长定理得出,,,设,再结合勾股定理得出的长,进而得出答案.
本题考查了切线长定理和勾股定理,解决本题的关键是正确理解题意,熟练掌握切线长定理的相关内容,找到线段之间的关系.
【详解】的内切圆分别与斜边、直角边、切于点D、E、F,,,
,,,
设,
则
整理得,,
解得:,(不合题意舍去),
则, ,
,
故的面积为20,
故答案为20.
3.(23-24九年级·全国·单元测试)如图所示,在中,,以为直径的与边交于点,过点作的切线,交于点.
(1)求证:.
(2)若以,,,四点为顶点的四边形是正方形,的半径为,求的面积.
(3)若,,求的半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【知识点】切线的性质定理、应用切线长定理求证、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)根据切线长定理可得再证明得出从而可证明;
(2)连接,由四边形是正方形可得,进而得出和,运用三角形面积公式可得出结论;
(3)连接,证明得出代入数据求出,再由勾股定理求出的长即可得出圆的半径
【详解】(1)证明:如图所示,连接.
∵是直径,
∴
∴
,都是的切线,
,
;
又,,
,
.
.
(2)如图,连接.
当以,,,四点为顶点的四边形是正方形时,,
∴;
∵
∴,
∴
∵
.
(3)若,则
∵
∴
∴,即
∵ ,
∴,
在中,,
∴,
∴
【点睛】本题考查了圆的切线性质,切线长定理,相似三角形的判定与性质以及勾股定理等知识.运用切线的性质来进行计算或论证,常通过作辅助线连接圆心和切点,利用垂直构造直角三角形解决有关问题.
【经典例题七 利用切线长定理求角度】
【例7】(23-24九年级·湖北武汉·期末)四边形是的外切四边形,若,则的度数是( ).
A.95 B.100 C.102 D.120
【答案】C
【分析】本题主要考查了切线长定理,解题的关键是熟练掌握切线长定理及其推论.令四边形与分别相切于点E、F、G、H,连接,通过证明,即可求解.
【详解】解:令四边形与分别相切于点E、F、G、H,
连接,
∵是的外切四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得:,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:C.
1.(23-24九年级·四川广安·期末)如图,,是的两条切线,切点分别为,,连接,,若,则等于( )
A.40 B.55 C.65 D.70
【答案】B
【分析】本题考查了切线的性质以及切线长定理.根据题意可得,,进而求得,根据等边对等角,即可求解.
【详解】解:,是的两条切线,
,,
,
,
,
.
故答案为:B.
2.(23-24九年级·辽宁葫芦岛·期末)如图,是的切线,是切点,分别交于,两点,若,则 .
【答案】/度
【分析】本题考查了切线的性质定理以及切线长定理,连接,由切线的性质可求出,再由切线长定理可得出,可求得答案.
【详解】解:如图,连接,
∵分别为的切线,
∴,
∴,
∵为的切线,
∴,
∴,
故答案为:.
3.(23-24九年级·浙江杭州·期中)如图,A是外一点,分别与相切于点B,C.P是上任意一点,过点P作的切线,交于点M,交于点N.,
(1)则的周长是(2)若,则.
【答案】 /110度
【分析】本题考查切线的性质、切线长定理,圆周角定理,先利用勾股定理可计算出的长,再根据切线长定理得到得到的周长,由四边形的内角和得到的度数,然后利用圆周角定理计算是解题的关键.
【详解】解:连接,,,
∵分别与切于点B,C,
∴,,,
在中,,
∵与相切于P,
∴,
∴的周长.
∵,,
∴,
∴,
∴优弧的度数为,
∴,
故答案为:,.
【经典例题八 利用切线长定理求内切圆半径】
【例8】(23-24九年级·江苏南通·期中)如图,在中,,,,则的内切圆半径等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】本题考查了切线长定理,圆的切线的性质,正方形的判定与性质,熟练掌握切线长定理是解答本题的关键,首先利用切线的性质证明四边形是正方形,得到,再利用切线长定理得到,,最后由列方程即可求解.
【详解】设的内切圆与、、分别相切于点D、E、F,
,,
,
四边形是矩形,
,
四边形是正方形,
,
,,
,,
,,
在中,,
,
,
解得 .
故答案为:A.
1.(23-24九年级·江苏南京·期末)如图,在四边形中,分别与相切于B、E、A三点,为的直径.若,则的半径为( ).
A.1 B. C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了切线的性质,切线长定理,勾股定理,矩形的判定与性质,根据切线的性质把图形分割为矩形和直角三角形是解题的关键.
过D作于F,由切线的性质得四边形是矩形,则;由切线长定理可得的长,由勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,过D作于F,
∵与,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴;
∵分别与相切,
∴,
∴;
在中,由勾股定理得:,
∴,
∴的半径为.
故答案为:B
2.(23-24九年级·湖北荆门·期末)如图, 内切于正方形,边、上两点,,且是的切线,当的面积为时,则的半径是 .
【答案】
【分析】设正方形的边长为,则,设,,则,,,利用勾股定理得出,再由,得出,从而求出,得到.
【详解】解:设与相切于,与相切于,与相切于,
设正方形的边长为,
,
设,,
在中,
,,,
,
,
,
,
,
,
的半径为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆的切线的性质,以及勾股定理等知识,熟记切线长定理是解决问题的关键.
3.(23-24九年级·河北邢台·期末)如图,将刻度尺、含角的直角三角板和量角器如图摆放(无重叠部分),若三角板角的顶点A在刻度尺上的读数是,量角器与刻度尺接触点在刻度尺上的读数是,量角器与三角板的接触点为B.
(1) .
(2)该量角器的直径长为多少 .(结果保留根号)
【答案】 2
【分析】本题考查了切线长定理,含30度角直角三角形的特征,勾股定理.根据题意得出和与量角器相切,则,,进而得出,即可解答.
【详解】解:令量角器与刻度尺接触点为点C,量角器圆心为点O,
根据题意可知,和与量角器相切,
∴,,,
∵A在刻度尺上的读数是,C在刻度尺上的读数是,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
根据勾股定理可得:,
∴该量角器的直径长为,
故答案为:2,.
1.(2024九年级上·北京·专题练习)如图,过点作的切线,,切点分别是,,连接.过上一点作的切线,交,于点,.若,的周长为4,则的长为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】本题考查的是切线长定理,掌握切线长定理是解题的关键.根据切线长定理得到,再根据切线长定理、三角形的周长公式、勾股定理计算,得到答案.
【详解】解:、为的切线,
,
、为的切线,
,
同理,,
的周长,
,
.
故选:B
2.(23-24九年级上·四川绵阳·阶段练习)如图,是的切线,D、E为切点,与相切于点F,分别交于点B、C.若的周长为16,则切线长为( )
A.6 B.7 C.8 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题主要考查了切线长定理,对于定理的认识,在图形中找到切线长定理的基本图形是解决本题的关键.利用切线长定理,可以得到:,再根据的周长为16,即可求解.
【详解】解:∵是的切线,.
∴,
同理,,
三角形的周长.
,
故选:C.
3.(2024·河北保定·一模)如图,已知及外一定点P,嘉嘉进行了如下操作后,得出了四个结论:
①点A是的中点;
②直线,都是的切线;
③点P到点Q、点R的距离相等;
④连接,,,,,则.
对上述结论描述正确的是( )
A.只有①正确 B.只有②正确 C.①②③正确 D.①②③④都正确
【答案】C
【分析】由第一步作图痕迹可知直线是的垂直平分线,由此可判断①正确;根据直径所对的圆周角等于,可判断②正确;根据切线长定理可判断③正确;先证明,由此可得,进而可得,因此可判断④错误.
【详解】
由第一步作图痕迹可知直线是的垂直平分线,因此点A是的中点,
故①正确;
∵是的直径,
,
,,
∴直线,都是的切线,
故②正确;
直线,都是的切线,根据切线长定理,可知 ,
故③正确;
,,,
,
∴,
∴.
∵点A是的中点,
,
故④错误.
故选:C
【点睛】本题主要考查了垂直平分线的尺规作图法、圆周角定理、切线的判定以及切线长定理.熟练掌握以上知识是解题的关键.
4.(2022·浙江宁波·一模)如图,A是外一点,,分别与圆O相切于B,C,P是上任意一点,过点P作的切线,交于点M,交于点N.若的半径为4,,则的周长为( )
A. B.8 C. D.12
【答案】C
【分析】连接,证明,得到,从而求得的值,再利用切线的性质得到,则利用勾股定理计算的长,再根据切线长定理得到,,,然后利用等线段代换求得的周长.
【详解】解:连接,
∵、分别与切于点B、C,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵与相切于点P,
∴,,
∴
,
故选:C.
【点睛】本题考查切线的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、切线长定理,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
5.(23-24九年级上·全国·课后作业)如图,是的两条切线,切点分别为交于点.下列结论中,错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,根据切线长定理和半径相等,得到是线段的中垂线,逐一进行判断即可.
【详解】解:连接,
则:,
∵是的两条切线,
∴,
∴是线段的中垂线,
∴,
∴;
∴,
条件不足,无法得到,
∴;
综上,只有选项D错误,符合题意;
故选D.
【点睛】本题考查切线长定理:从圆外一点,引圆的两条切线,则该点到两个切点间的距离相等.
6.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,在中,分别与相切于点,交于点.若,则的半径为 .
【答案】
【分析】连接,过点O作于点F.由切线长定理可知,证明四边形为矩形得,由垂径定理得,设,则,在和中,由勾股定理可求出,在中,,进而可求出的半径.
【详解】解:连接,过点O作于点F.
与相切于点,
,
,
∴四边形为矩形,
,
∵
.
,
设,则,
在和中,
,
,
.
在中,,
∴,
.
【点睛】本题考查了切线的性质,切线长定理,矩形的判定与性质,勾股定理等知识,正确作出辅助线是解答本题的关键.
7.(24-25九年级上·江苏南京·期中)如图,都是的切线,,则 .
【答案】6
【分析】本题考查了切线长定理,
根据切线长定理,可得,得到,由此即可解决问题.
【详解】解:∵都是的切线,
∴可以假设切点分别为E、H、G、F,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:6
8.(2024九年级上·北京·专题练习)如图,是的内切圆,点、分别为边、上的点,且为的切线,若的周长为25,的长是9,则的周长是 .
【答案】7
【分析】本题考查了切线长定理,理解定理,找出图形中存在的相等的线段是关键.根据切线长定理,可得,,,,则,据此即可求解.
【详解】解:如图,设与相切于点G,与相切于点H,与相切于点I,与相切于点F,
、、、都和相切,
,,,.
,
.
故答案为:7.
9.(2024·河南信阳·模拟预测)如图,在四边形中,,,以D为圆心,为半径的弧恰好与相切,切点为E,若, ,则的长为 .
【答案】
【分析】连接、,根据切线的判定可证是的切线,再根据切线长定理可得,,由切线的性质可得,再由平行线的性质与等腰三角形的判定可得,可得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:连接、,
∵,是的半径,
∴是的切线,
∵是的切线,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查切线的判定与性质、切线长定理、平行线的性质、等腰三角形的判定、勾股定理,熟练掌握切线的判定与性质和切线长定理是解题的关键.
10.(23-24九年级上·湖北·阶段练习)如图,正方形的边长为4,E,F分别是边,上的点,连接, 交于点G,且,连接并延长交于点 H,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查正方形的性质,圆的性质以及切线长定理,根据题意画出辅助圆是解题的关键.证明得到,即可得到点在以为直径的圆上,与相切时,最大,由勾股定理求出的最大值为,即可得到答案.
【详解】解:正方形,
,
,
,
,
,
,
,
点在以为直径的圆上,
与相切时,最大,
此时,
设,则,
在中,,
,
解得,
的最大值为,故的最小值为.
故答案为:.
11.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,为的直径,与切于点,连接,交于点, .
(1)如图,求的正切值;
(2)如图,弦,连接,求证:为的切线;
(3)如图,在()的条件下,点在弧上,连接,,,求的长.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)长为.
【分析】()设的半径是,由,则,,再由切线的性质得,通过勾股定理可得,最后由正切的定义即可求解;
()连接,证明,再根据全等三角形的性质即可求证;
()由切线长定理得,则可求出的半径为,,作于,则, 由三角函数得,则,连接交于,连接,由,,可得垂直平分,得是的中位线,设,则,,最后由勾股定理即可求解.
【详解】(1)设的半径是,
∵,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴由勾股定理得:,
∴;
(2)如图,连接,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵为半径,
∴是的切线;
(3)∵是的切线,
∴,
由()知,
∴,
∴的半径为,,
如图,作于,
则,
在中,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
连接交于,连接,
由,,可得垂直平分,
∴,,
∵,
∴是的中位线,
∴,
设,则,,
∵是的直径,
∴
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴
∴,
,
,
∴
即长为.
【点睛】本题考查了解直角三角形,勾股定理,垂径定理,切线的判定与性质,垂径定理,中位线性质定理,垂直平分线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
12.(24-25九年级上·全国·课后作业)已知点是外一点,分别与相切于点.
(1)如图①,若,则______;
(2)如图②,连接,若,则______°;
(3)如图③,点是优弧上一点,连接,若,则______°.
【答案】(1)1
(2)56
(3)60
【分析】本题考查了切线长定理,切线的性质定理,圆周角定理,解题的关键是熟练掌握相关性质定理,正确作出辅助线.
(1)根据切线长定理即可解答;
(2)根据切线的性质得出,进而得出,即可解答;
(3)连接,根据切线的性质得出,进而得出为等边三角形,推出,根据三角形的内角和定理和圆周角定理即可解答.
【详解】(1)解:∵分别与相切于点,,
∴,
故答案为:1.
(2)解:是的切线,
,
,
,
,
.
故答案为:56.
(3)解:连接,如图,
是的切线,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
.
故答案为:60.
13.(23-24九年级下·甘肃平凉·开学考试)(1)如图,,,分别与相切于点,,,猜想的周长与切线长的数量关系,并证明你的结论;
(2)如果(1)的条件不变,且,的周长为,求的半径.
【答案】(1)的周长,详见解析;(2)
【分析】本题考查了切线的性质,勾股定理,熟记切线的性质是解题的关键.
(1)根据切线的性质分别得出,,,即可推出结论;
(2)根据(1)的结论得出的长,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)的周长,
证明:,分别与相切于点,,
,
与均为的切线,
,
同理得到,
的周长;
(2)是的切线,
,
,
的周长为,
,
的半径为.
14.(23-24九年级下·北京·期末)如图,是的直径,,是的两条切线,切点分别为B,C.连接交于点D,交于点E,连接.
(1)求证:;
(2)若点E是的中点,的半径为6,求的长.
【答案】(1)见解析;
(2)
【分析】(1)根据切线长定理得到,.根据等腰三角形的性质和中位线定理即可得到结论;
(2)根据题意得出为等边三角形,得出,得出,再由含30度角的直角三角形的性质及勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵,是的两条切线,切点分别为,,
∴,,
∴,,
∵,
∴是的中位线,
∴;
(2)∵,点是的中点,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∵的半径为6,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查切线的性质,切线长定理,中位线定理,等边三角形的判定和性质,勾股定理解三角形等知识点.熟练掌握切线的性质和切线长定理是解题的关键.
15.(2024·广东梅州·模拟预测)如图,P为外一点,为的切线,切点分别为A、B,直线交于点D、E,交于点C.
(1)求证∶.
(2)若,连接,求证:四边形是菱形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)连接,由,证明,,进而得证;
(2)连接,连接,证明,得到,由为的切线得到,,证明,得到,则,得到,又由,即可证明四边形是菱形.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵是直径,
∴
即
∵为的切线,
∴,
即.
∴,
∵
∴,
∴.
(2)连接,连接,如图,
∵,
∴,
∵为的切线,
∴,
∴,
∴
∵为的切线,
∴,,
∵
∴,
∴
∴
∴,
∵,
∴四边形是菱形.
【点睛】此题考查了切线的性质、切线长定理、圆周角定理、全等三角形的判定和性质、菱形的判定等知识,添加适当的辅助线是证明的关键.
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