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加练15 切线的性质与判定
1.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于点E,交AB的延长线于点F,连接BD并延长交AC于点M.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)求证:AB=AM;
第1题图
2.如图,△ABC中,AB=AC,⊙O过B、C两点,且AB是⊙O的切线,连接AO交劣弧BC于点P.
(1)证明:AC是⊙O的切线;
(2)若AB=8,AP=4,求⊙O的半径.
第2题图
3.如图,AB为⊙O的直径,CD为弦,且CD⊥AB于E,F为BA延长线上一点,CA恰好平分∠FCE.
(1)求证:FC与⊙O相切;
(2)连接OD,若OD∥AC,求的值.
第3题图
4.如图,以AB边为直径的⊙O经过点P,C是⊙O上一点,连接PC交AB于点E,且∠ACP=60°,PA=PD.
(1)证明:PD是⊙O的切线.
(2)若点C是弧AB的中点,已知AB=2,求CE•CP的值.
第4题图
5.如图,点P是⊙O外一点,PA与⊙O相切于A点,B,C是⊙O上的另外两点,连接AC,BC,∠APB+2∠ACB=180°,
(1)求证:PB是⊙O的切线;
(2)若BC∥PA,⊙O的半径为5,BC=6,求PA的长.
第5题图
6.如图,AB与⊙O相切于点B,AO交⊙O于点C,AO的延长线交⊙O于点D,E是上不与B,D重合的点,∠A=30°.
(1)求∠BED的大小;
(2)若点F在AB的延长线上,且BF=AB,求证:DF与⊙O相切.
第6题图
7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,以CD为直径作⊙O,交BC边于点E,过点E作EF⊥AB,垂足为点F.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若AC=6,CD=5,求DF的长.
第7题图
8.如图,AC是四边形ABCD外接圆O的直径,AB=BC,∠DAC=30°,延长AC到E使得CE=CD,作射线ED交BO的延长线与F,BF交AD与G.
(1)求证:EF与⊙O相切;
(2)若AO=3,求△FGD的周长.
第8题图
9.如图,△ABC内接于⊙O,AB为直径,CD平分∠ACB交⊙O于点D.
(1)过点D作DE∥AB,求证:DE为⊙O的切线;
(2)若AC=8,BC=6,求BD的长和阴影部分的面积.
第9题图
10.已知点O是△ABC的外心,连接OB,以点O为圆心,OB长作⊙O交CO延长线于点E,过点A作AF∥BC交CO延长线于点F,若AO∥BE.
(1)求证:AF与⊙O相切;
(2)求证:AO平分∠BAC.
第10题图
11.如图,在平面直角坐标系中,AB∥OC,A(0,)、C(﹣4,0),且 AB=2.以BC为直径作⊙O1交OC于点D,过点D作直线DE交线段OA于点E,且∠EDO=30°.
(1)求证:DE是⊙O1的切线;
(2)若线段BC上存在一点P,使以点P为圆心,PC为半径的⊙P与y轴相切,求点P的坐标.
第11题图
加练15 与圆有关的位置 参考答案与解析
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1.证明:(1)如解图,连接OD,
第1题解图
∵OD=OA,∴∠ODA=∠OAD,
∵AD平分∠CAB,∴∠OAD=∠DAC,
∴∠ODA=∠DAC,∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,∴DE⊥OD,
∵OD是⊙O的半径,
∴直线DE是⊙O的切线;
(2)∵线段AB是⊙O的直径,∠ADB=90°,
∠ADM=180°﹣∠ADB=90°,
∠M+∠DAM=90°,∠ABM+∠DAB=90°,
∵∠DAM=∠DAB,∴∠M=∠ABM,
∴AB=AM.
2.(1)证明:∵AB是⊙O的切线,
∴OB⊥AB,∴∠ABO=90°.
在△ABO和△ACO中,,
∴△ABO≌△ACO(SSS),
∴∠ABO=∠ACO=90°,∴OC⊥AC,
∵OC为⊙O的半径,∴AC是⊙O的切线;
(2)解:设⊙O的半径为r,
则OB=r,OA=4+r.
在Rt△OAB中,∵OB2+AB2=OA2,
∴r2+82=(r+4)2,解得r=6,
∴⊙O的半径为6.
3.(1)证明:如解图,连接OC,
第3题解图
则OC=OA,∴∠OCA=∠OAC,
∵CD⊥AB于E,∴∠AEC=90°,
∵CA平分∠FCE,∴∠ACF=∠ACE,
∴∠OCF=∠OCA+∠ACF=∠OAC+∠ACE=90°,
∵FC经过⊙O的半径OC的外端,且FC⊥OC,
∴FC与⊙O相切;
(2)解:∴OC=OD,OF⊥CD,
∴∠COF=∠DOF,
∵OD∥AC,∴∠DOF=∠OAC,
∴∠COF=∠OAC=∠OCA=60°,∴∠F=30°,
∴OA=OCOF,∴AF=OAAB,
∴,∴的值是.
4.解:(1)如解图,连接OP,
∵∠ACP=60°,∴∠AOP=120°,
∵OA=OP,∴∠OAP=∠OPA=30°,
∴∠POD=60°,
∵PA=PD,∴∠PAO=∠D=30°,
∴∠OPD=90°,∴PD是⊙O的切线;
第4题解图
(2)如解图,连接BC,
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
又∵C为弧AB的中点,
∴∠CAB=∠ABC=∠APC=45°,AC=BC,
∴AC2+BC2=AB2,
∵AB=2,∴,
∵∠C=∠C,∠CAB=∠APC,
∴△CAE∽△CPA,∴
∴CP•CE.
5.(1)证明:连接OA,OB,如解图①,
第5题解图①
∵∠APB+2∠ACB=180°,∠AOB=2∠ACB,
∴∠APB+∠AOB=180°,
∴∠OAP+∠OBP=180°,
∵PA切⊙O于点A,∴PA⊥OA,
∴∠OAP=90°,∴∠OBP=90°,
∵OB是半径,∴PB是⊙O的切线;
(2)解:延长AO并延长交BC于D,连接OC,过P作PQ⊥BC于Q,如解图②,
第5题解图②
∵PA⊥OA,BC∥PA,∴AD⊥BC,
∴,四边形ADQP是矩形,
∴,
∴AD=OA+OD=5+4=9,
∵PA、PB是⊙O的切线,∴PA=PB,
在Rt△PBQ中,设PB=PA=x,
则BQ=x﹣3,
由勾股定理得(x﹣3)2+92=x2,
解得x=15,即PA的长为15.
6.(1)解:如解图,连接OB,
∵AB与⊙O相切于点B,
∴OB⊥AB,即∠ABO=90°,
∵∠A=30°,∴∠AOB=90°﹣30°=60°,
∴∠BOD=180°﹣60°=120°,
∴∠BED∠BOD=60°,
第6题解图
(2)证明:如解图,连接BD,
∵OB=OD,∠BOD=120°,
∴∠ODB(180°﹣60°)=30°=∠A,
∴AB=DB,又∵AB=BF,∴DB=AB=BF,
∴△ADF是直角三角形,即∠ADF=90°,
∵OD⊥DF,OD是半径,
∴DF是⊙O的切线.
7.(1)证明:如解图,连接OE,DE,
第7题解图
∵CD是⊙O直径,
∴∠CED=90°,即DE⊥BC,
∵在Rt△ABC中,
∠ACB=90°,D为AB的中点,
∴CD=BD,
∴点E是BC的中点,
又∵点O是CD的中点,
∴OE是△BCD的中位线,∴OE∥AB,
∵EF⊥AB,∴EF⊥OE,
∵OE是⊙O的半径,
∴EF是⊙O的切线;
(2)解:∵CD是直角三角形ABC斜边中线,CD=5,
∴AB=2CD=10,
∵AC=6,∴BC8,
∵点E是BC的中点,
∴BEBC=4,
在Rt△BDE中,BD=5,BE=4,
∴DE3,
∵S△BDEDE•BEBD•EF,
即3×4=5×EF,
∴EF,
在Rt△DEF中,DE=3,EF,
∴DF.
8.(1)证明:如解图,连接OD,
第8题解图
∵AC是直径,∠ADC是AC所对的圆周角,
∴∠ADC=90°,
∵OC=OD=OA,∠DAC=30°,
∴∠ODA=∠DAC=30°,
∴∠COD=∠DAC+∠ODA=60°,
∴△OCD是等边三角形,∴∠OCD=60°,
∵CE=CD,
∴,
∴∠CDE+∠ODC=90°,
又∵OD是半径,∴EF是⊙O的切线;
(2)解:∵AB=BC,AO=CO,
∴BO⊥AC,∴∠AOG=∠EOF=90°,
∵∠DAC=∠E=30°,
∴∠AGO=∠F=60°,
∴∠F=∠FGD=60°,
∴△FGD是等边三角形,
∴FD=DG=FG,
在Rt△ODF中,∠F=60°,
∵OD=AO=3,,∴,
∴△FGD周长.
9.(1)证明:如解图,连接OD,
第9题解图
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD∠ACB=45°,
∴∠BOD=2∠BCD=90°,
∵DE∥AB,∴∠ODE=∠BOD=90°,
∵OD是⊙O的半径,且DE⊥OD,
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:∵AB为直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°,
∵AC=8,BC=6,
∴AB10,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD=45°,
∴∠DAB=∠DCB=∠ABD=∠ACD=45°,
∴AD=BDAB=5,
∵OA=OB,∴OD⊥AB,∴∠BOD=90°,
∴阴影部分的面积=扇形BOD的面积﹣△BOD的面积5×5π.
10.证明:(1)由题意可知,⊙O是△ABC的外心,且CE是⊙O的直径,∴∠CBE=90°,
∵AF∥BC,∴∠FAB=∠ABC,
∵AO∥BE,∴∠OAB=∠ABE,
∴∠OAF=∠FAB+∠OAB=∠ABC+∠ABE= ∠CBE=90°,
∵OA是⊙O的半径,且AF⊥OA,
∴AF与⊙O相切;
(2)如解图,延长AO交BC于点L,
第10题解图
∵AF∥BC,∠OAF=90°,
∴∠ALC=∠OAF=90°,
∴AL⊥BC,∴BL=CL,
∵AL垂直平分BC,∴AB=AC,
∴∠BAL=∠CAL,即∠BAO=∠CAO,
∴AO平分∠BAC.
11.(1)证明:连接O1D,BD,如解图①,
第11题解图①
∵A(0,)、C(﹣4,0),
∴OA=2,OC=4,
∵以BC为直径作⊙O1交OC于点D,
∴∠BDC=90°,
∵AB∥OC,OC⊥OA,∴AB⊥OA,
∴四边形ABDO为矩形,
∴OD=AB=2,BD=OA=2,
∴CD=OC﹣OD=2,
∴BC4,
∴O1C=O1D=2,
∴△O1CD为等边三角形,
∴∠O1CD=∠O1DC=60°,
∵∠EDO=30°,
∴∠O1DE=180°﹣∠O1DC﹣∠EDO=90°,
∴O1D⊥DE,
∵O1D为⊙O1的半径,∴DE是⊙O1的切线;
(2)解:∵线段BC上存在一点P,使以点P为圆心,PC为半径的⊙P与y轴相切,
∴点P到y轴的距离等于PC,过点P作PF⊥y轴于点F,PH⊥x轴于点H,如解图②,
第11题解图②
则PF=PC.
由(1)知∠BCD=60°,
∴CHPC,PHPC,
∵PF⊥y轴,PH⊥x轴,OA⊥OC,
∴四边形PHOF为矩形,∴OH=PF=PC,
∴OC=CH+OHPC+PC=4,∴PC,
∴PF=OH,PH,
∴点P的坐标为(,).
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