内容正文:
专题21直线与圆的位置关系(13大类型精准练+过关检测)
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练题型 强知识:12大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1.直线和圆的位置关系
(1) 相交:直线与圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交.这时直线叫做圆的割线.
(2) 相切:直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切.这时直线叫做圆的切线,唯一的公共点叫做切点.
(3) 相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离.
由于圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小,因此研究直线和圆的位置关系,就可以转化为直线和点(圆心)的位置关系.下面图(1)中直线与圆心的距离小于半径;图(2)中直线与圆心的距离等于半径;图(3)中直线与圆心的距离大于半径.
如果⊙O的半径为r,圆心O到直线的距离为d,那么
知识点2.切线的判定定理和性质定理(重点)(难点)
(1)切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
(2)在应用判定定理时注意:
①切线必须满足两个条件:a、经过半径的外端;b、垂直于这条半径,否则就不是圆的切线.
②切线的判定定理实际上是从”圆心到直线的距离等于半径时,直线和圆相切“这个结论直接得出来的.
③在判定一条直线为圆的切线时,当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径,可简单的说成“无交点,作垂线段,证半径”;当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,可简单地说成“有交点,作半径,证垂直”.
(3)切线的性质
①圆的切线垂直于经过切点的半径.
②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.
③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.
(4)切线的性质可总结如下:
如果一条直线符合下列三个条件中的任意两个,那么它一定满足第三个条件,这三个条件是:①直线过圆心;②直线过切点;③直线与圆的切线垂直.
(5)切线性质的运用
由定理可知,若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.简记作:见切点,连半径,见垂直.
归纳总结:
切线的判定定理中强调两点:一是直线与圆有一个交点,二是直线与过交点的半径垂直,缺一不可.
知识点3.切线长定理
(1)圆的切线长定义:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.
(2)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角.
(3)注意:切线和切线长是两个不同的概念,切线是直线,不能度量;切线长是线段的长,这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点,可以度量.
归纳总结:
切线长定理的一个基本图形如图所示其中包含的其他结论有:
(1)三组垂直线段:OA⊥PA,OB⊥PB,AB⊥OP:
(2)三组全等三角形:△QAP≌△OBP,△OCA≌△OCB,△ACP≌△BCP;
(3)两组相等的孤:弧AD=弧BD,弧AE=弧BE;
(4)两个等腰三角形:△OAB和△PAB.
知识点4.三角形的内切圆
1.三角形的内切圆:
与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.
2.三角形的内心:
三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心. 三角形的内心到三边的距离都相等.
要点归纳:
(1) 任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但任意一个圆都有无数个外切三角形;
(2) 解决三角形内心的有关问题时,面积法是常用的,即三角形的面积等于周长与内切圆半径乘积的一半,即(S为三角形的面积,P为三角形的周长,r为内切圆的半径).
(3) 三角形的外心与内心的区别:
名称
确定方法
图形
性质
外心(三角形外接圆的圆心)
三角形三边中垂线的交点
(1) 到三角形三个顶点的距离相等,即OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形内部
内心(三角形内切圆的圆心)
三角形三条角平分线的交点
(1)到三角形三边距离相等;(2)OA、OB、OC分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB; (3)内心在三角形内部.
21直线与圆的位置关系(12大类型精准练+过关检测)
【类型1】直线与圆的位置关系
1.(24-25九年级上·广东江门·期中)若半径为的圆,其圆心到直线的距离是,则直线和圆的位置关系为( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.无法确定
2.(24-25九年级下·河北秦皇岛·阶段练习)已知直线l与圆O相交,点P在直线l上,若P点到O点的距离等于圆O的半径,则点P的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.3个以上
3.(2025九年级下·浙江·专题练习)在中,,以点为圆心,为半径画,根据下列条件,分别求出的取值范围.
(1)边与相离;
(2)边与相切;
(3)边与相交.
【类型2】已知直线与圆的位置关系求半径
4.(24-25九年级下·广西南宁·阶段练习)在中,,,,以点C为圆心,r为半径作圆,若与直线相离,则r的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(22-23九年级下·上海·阶段练习)如果一圆的半径为,圆心到直线的距离为,且这个圆与这条直线有公共点,那么下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
6.(23-24九年级下·全国·课后作业)已知的斜边,直角边,以点为圆心作.
(1)当半径为________时,直线与相切;
(2)当与线段只有一个公共点时,半径的取值范围为________;
(3)当与线段没有公共点时,半径的取值范围为__________.
【类型3】圆平移到与直线相切时满足的条件
7.(24-25九年级上·四川南充·期中)如图,在平面直角坐标系中,半径为2的的圆心P的坐标为,将沿x轴正方向平移,使与y轴相切,则平移的距离为( )
A.1 B.1或5 C.3 D.3或5
8.(22-23九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点P的坐标为,以点P为圆心,2为半径的以每秒2个单位的速度沿x轴正方向移动,移动时间为t,当与y轴相切时,t的值为( )
A. B.1 C.或 D.1或3
9.(2025九年级下·浙江·专题练习)如图,直线相交于点O,,半径为的的圆心在直线上,开始时,.如果以的速度向右运动,那么当的运动时间满足条件 时,与直线相交.
【类型4】切线的判定的认识
10.(2025·江苏无锡·模拟预测)下列判断正确的是( )
A.同弧或等弧所对的圆心角相等 B.三点确定一个圆
C.长度相等的弧是等弧 D.垂直于半径的直线是圆的切线
11.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)下列命题:①等弧所对的弦相等;②垂直于弦的直线平分弦;③相等的圆心角所对的弧相等;④直径所对的圆周角是直角;⑤垂直于半径的直线是圆的切线.其中正确的命题有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
12.(2024·湖北·模拟预测)如图,和直线,直线在同一平面内,是的直径,直线是的切线,直线经过点,下列条件不能判定直线与相切的是 ( )
A. B.
C.与只有一个公共点 D.点到上某点的距离等于半径
【类型5】切线的判定条件
13.(23-24九年级上·河北衡水·阶段练习)如图,是的直径,C是上一点,D是外一点,过点A作,垂足为E,连接.若使切于点C,添加的下列条件中,不正确的是( )
A. B. C. D.
14.(17-18九年级下·全国·期末)如图,A、B是⊙O上的两点,AC是过A点的一条直线,如果∠AOB=120°,那么当∠CAB的度数等于 度时,AC才能成为⊙O的切线.
15.(21-22九年级上·北京·期末)在下图中,是的直径,要使得直线是的切线,需要添加的一个条件是 .(写一个条件即可)
【类型6】证明直线与圆相切
16.(19-20九年级上·福建福州·期中)如图,在RT△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC的平分线交BC于D,以D为圆心,DB长为半径作⊙D.求证:AC与⊙D相切.
17.(2025·江苏·二模)如图,在中,是的直径,点在上,点是弧的中点,,垂足为点.求证:是的切线.
18.(2025·四川眉山·一模)如图,为的直径,取的中点C,过点C作交于点D,D在的上方,连接、,点E在线段的延长线上,且.
(1)求的度数;
(2)试判断与的位置关系,并说明理由.
19.(2025·山东临沂·一模)如图,内接于,是上一点,.是外一点,,,连接.
(1)若,,求的长;
(2)求证:是的切线.
【类型7】切线的性质
20.(2025·山西·模拟预测)如图,与的边相切于点,与边相交于点.点为优弧上的点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
21.(2025·浙江杭州·模拟预测)如图,过外一点作圆的切线,点为切点,为直径,设,则的度数为 .
22.(2025·湖南·中考真题)如图,的顶点,在上,圆心在边上,,与相切与点,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:.
23.(24-25九年级下·江苏连云港·阶段练习)如图中,,平分交于点,以点为圆心,为半径作交于点.
(1)求证:与相切;
(2)若,,试求的长.
【类型8】切线长定理
24.(2024·西藏日喀则·二模)如图,P为外一点,,分别切于A,B两点,若,则( )
A.3 B.6 C.9 D.12
25.(24-25九年级上·北京石景山·期末)如图,是的内切圆,切点分别为,,.若,,则的周长为( )
A.16 B.23 C.25 D.32
26.(19-20九年级上·贵州黔西·期末)如图,分别切于点切于点C,分别交于点M,,若,则的周长是 .
【类型9】有关切线长定理的计算与证明
27.(22-23九年级上·江苏南通·阶段练习)如图,是⊙O的切线,A,B为切点,是⊙O的直径,,求和的度数.
28.(18-19九年级下·全国·课后作业)如图,在△ABC中,已知∠ABC=90o,在AB上取一点E,以BE为直径的⊙O恰与AC相切于点D,若AE=2cm,AD=4cm.
(1)求⊙O的直径BE的长;
(2)计算△ABC的面积.
29.(18-19九年级·安徽马鞍山·阶段练习)如图,AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G三点,且AB∥CD,OB=6cm,OC=8cm.
(Ⅰ)求证:OB⊥OC;
(Ⅱ)求CG的长.
【类型10】三角形的内切圆
30.(23-24九年级上·广西河池·期末)如图,中,,点是的内心.则的度数( )
A. B. C. D.
31.(24-25九年级上·江西新余·阶段练习)如图,为的内切圆,点为切点,若,,则的面积为 .
32.(2025九年级下·浙江·专题练习)如图,是的内切圆,切点分别为D,E,F,且, ,,则的半径是 .
33.(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图,在中,请利用尺规作图法作出的内心O.(不写作法,保留作图痕迹)
34.(24-25九年级上·福建莆田·阶段练习)(1)尺规作图:如图,已知.求作:的内切圆.(要求:不写作法,保留作图痕迹).
(2)的内切圆与分别相切于点D,E,F,且cmcm,求的长.
35.(23-24九年级下·全国·课后作业)如图,中,,,与的三边分别相切于点D,E,F,若的半径为2,求的周长.
【类型11】切线的性质与判定的计算与证明
36.(21-22九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图,以点O为圆心,长为直径作圆,在上取一点C,延长至点D,连接,,过点A作交的延长线于点E.
(1)求证:是的切线
(2)若,,则的长
37.(22-23九年级上·广西南宁·阶段练习)如图,是的直径,点P在上,且,点M是外一点,与相切于点B,连接,过点A作交于点C,连接交于点D.
(1)求证是的切线
(2)若,,连接,求的长.
38.(21-22九年级上·福建莆田·期末)如图,AB是⊙O的直径,D在AB上,C为⊙O上一点,AD=AC,CD的延长线交⊙O于点E.
(1)点F在CD延长线上,BC=BF,求证:BF是⊙O的切线;
(2)若AB=2,,求∠CAE的度数.
【类型12】切线的综合问题
39.(2022·河北石家庄·一模)如图,AB是半圆形量角器的直径,点O为半圆的圆心,DA与半圆O相切于点A,点P在半圆上,且点P对应的示数为120°(60°),点C是上一点(不与点P重合).连接DO交半圆O于点E,点E对应的示数为60°(120°).
(1)连接PC,AC,求∠PCA的度数;
(2)连接AP,PB,求证:△DAO≌△APB;
(3)若直径AB上存在一点M,使得EM+PM的值最小,已知半圆O的半径是2,直接写出EM+PM的最小值.
40.(19-20九年级上·河北石家庄·期中)如图1,平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=6,AD=10,点P在边AD上运动,以P为圆心,PA为半径的⊙P与对角线AC交于A,E两点.
(1)线段AC的长度是 .
(2)如图2,当⊙P与边CD相切于点F时,求AP的长;
(3)不难发现,当⊙P与边CD相切时,⊙P与平行四边形ABCD的边有三个公共点,随着AP的变化,⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数也在变化,若公共点的个数为4,直接写出相对应的AP的值的取值范围 .
【类型13】新定义材料探究
41.(20-21九年级上·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,的半径为1.
给出如下定义:记线段的中点为,当点不在上时,平移线段,使点落在上,得到线段(分别为点的对应点)线段长度的最小值称为线段到的“平移距离”.
(1)已知点的坐标为,点在轴上.
①若点与原点重合,则线段到的“平移距离”为________;
②若线段到的“平移距离”为2,则点的坐标为________;
(2)若点都在直线上,且,记线段到的“平移距离”为,求的最小值;
(3)若点的坐标为,且,记线段到的“平移距离”为,直接写出的取值范围.
42.(2025·北京通州·一模)在平面直角坐标系中,的半径为1,对于平面内点和轴上点,给出如下定义:将点绕着点旋转得到的对应点恰好在上,称点为的“赋能点”.
(1)已知点的坐标为.
①如图1,在点中,的“赋能点”是_____;
②如图2,若直线上存在点,使点为的“赋能点”,求的取值范围;
(2)如图3,点.若线段上存在点,使点为的“赋能点”,直接写出的取值范围.
一、单选题
1.(24-25九年级下·上海虹口·阶段练习)已知的半径,直线上有一点到圆心O的距离为,那么直线与的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相离或相切 D.相切或相交
2.(2025·上海杨浦·模拟预测)如图,已知点到直线的距离为5,如果在以点为圆心的圆上有且只有两个点到直线的距离为2,那么这个圆的半径长的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图,直线经过上的点,并且,下列条件中不能判断直线是切线的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·四川自贡·中考真题)分别与相切于两点.点在上,不与点重合.若,则的度数为( )
A. B. C. D.或
5.(2025·河南平顶山·模拟预测)如图,以为直径的半圆交于点,已知与相切于点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.(23-24九年级下·重庆·阶段练习)以正方形的边为直径作半圆,过点作直线切半圆于点,交边于点,若的周长为12,则正方形周长为( )
A.14 B.15 C.16 D.17
7.(24-25九年级下·广东广州·期中)如图,点为的内心,,,,将平移,使其顶点与点重合,则图中阴影部分的周长为( )
A. B. C. D.
8.(2024·四川德阳·二模)如图,内切于正方形,边分别与切于点,点分别在线段上,且与相切.若的面积为,则的半径为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.(24-25九年级上·北京·期中)的直径为,若圆心O与直线l的距离为,则l与的位置关系是 (填“相交”、“相切”或“相离”).
10.(24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习)若的圆心到直线的距离小于半径,则直线与的位置关系是 .
11.(2025·浙江湖州·二模)如图,是的直径,点在的延长线上,是的切线,为切点,连结,,若,则的度数为 .
12.(2025·浙江温州·一模)如图,,是的切线,切点分别是,,如果,那么的度数等于 .
13.(2025·湖南株洲·三模)如图,在中,,的角平分线、交于点,则以点为圆心,以 为半径,可作的内切圆.
14.(24-25九年级上·广东江门·期末)如图,是一张三角形纸片,,是它的内切圆,小陈准备用剪刀在的左侧沿着与相切的任意一条直线剪下,若剪下的的周长为,则的周长为 .
15.(2023·广东广州·一模)如图,在中,为直径,点M为延长线上的一点,与相切于点C,圆周上有另一点D与点C分居直径两侧,且使得,连接.现有下列结论:①与相切;②四边形是菱形;③;④.其中正确的结论是 (填序号).
16.(18-19九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB经过点A(−6,0),B(0,6),⊙O的半径为2(O为坐标原点),点P在直线AB上,过点P作⊙O的一条切线PQ,Q为切点,则切线长PQ的最小值为
三、解答题
17.(21-22九年级上·江苏南京·阶段练习)在中,,,,
(1)斜边上的高为________;
(2)以点C为圆心,r为半径作⊙C
①若直线与⊙C没有公共点,直接写出r的取值范围;
②若边与⊙C有两个公共点,直接写出r的取值范围;
③若边与⊙C只有一个公共点,直接写出r的取值范围.
18.(20-21九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)如图,为的直径,C为上一点,直线是的切线,于点D,交于点F,连接.
(1)求证:平分.
(2)若,求.
19.(2022·河南·一模)如图,在△ABC中,AB=BC,以AB为直径的⊙O交AC于点D,过点D作切线DE交AB的延长线于点E,交BC于点F.
(1)求证:BC⊥DE;
(2)若AB=4,∠A=30°,填空:
①线段AD的长为______;②线段BF的长为______.
20.(22-23九年级上·山东烟台·期末)如图,是的直径,射线交于点D,E是劣弧上一点,且平分,过点E作于点F,延长,交延长线于点G.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
21.(22-23九年级上·全国·课后作业)如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,过点A作⊙O的切线,交BC的延长线于点D,取AD的中点E,延长CE交BA的延长线交于点P.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)AB=2AP,AB=8,求AD的长.
22.(2024九年级下·安徽·专题练习)如图,在中,,是它的内切圆,与,,分别切于点,,.
(1)若,则 ;
(2)若,,求的半径.
23.(24-25九年级下·湖南永州·阶段练习)平面直角坐标系中的与上一点Q,若存在一点M(点M不与点Q重合)使得直线绕点M旋转,所得直线恰好经过中点,则称点M为的“内直点”.如图所示点M为的内直点,平面直角坐标系中半径为r.
(1)若,下列各点:,,,中是的“内直点”的是 ;
(2)在(1)条件下,若一次函数上存在的“内直点”,结合图形求k的取值范围;
(3)直线与x轴交于点E与y轴交于点F,若线段上存在的“内直点”,直接写出此时半径r的取值范围.
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知识点1.直线和圆的位置关系
(1) 相交:直线与圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交.这时直线叫做圆的割线.
(2) 相切:直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切.这时直线叫做圆的切线,唯一的公共点叫做切点.
(3) 相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离.
由于圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小,因此研究直线和圆的位置关系,就可以转化为直线和点(圆心)的位置关系.下面图(1)中直线与圆心的距离小于半径;图(2)中直线与圆心的距离等于半径;图(3)中直线与圆心的距离大于半径.
如果⊙O的半径为r,圆心O到直线的距离为d,那么
知识点2.切线的判定定理和性质定理(重点)(难点)
(1)切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
(2)在应用判定定理时注意:
①切线必须满足两个条件:a、经过半径的外端;b、垂直于这条半径,否则就不是圆的切线.
②切线的判定定理实际上是从”圆心到直线的距离等于半径时,直线和圆相切“这个结论直接得出来的.
③在判定一条直线为圆的切线时,当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径,可简单的说成“无交点,作垂线段,证半径”;当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,可简单地说成“有交点,作半径,证垂直”.
(3)切线的性质
①圆的切线垂直于经过切点的半径.
②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.
③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.
(4)切线的性质可总结如下:
如果一条直线符合下列三个条件中的任意两个,那么它一定满足第三个条件,这三个条件是:①直线过圆心;②直线过切点;③直线与圆的切线垂直.
(5)切线性质的运用
由定理可知,若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.简记作:见切点,连半径,见垂直.
归纳总结:
切线的判定定理中强调两点:一是直线与圆有一个交点,二是直线与过交点的半径垂直,缺一不可.
知识点3.切线长定理
(1)圆的切线长定义:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.
(2)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角.
(3)注意:切线和切线长是两个不同的概念,切线是直线,不能度量;切线长是线段的长,这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点,可以度量.
归纳总结:
切线长定理的一个基本图形如图所示其中包含的其他结论有:
(1)三组垂直线段:OA⊥PA,OB⊥PB,AB⊥OP:
(2)三组全等三角形:△QAP≌△OBP,△OCA≌△OCB,△ACP≌△BCP;
(3)两组相等的孤:弧AD=弧BD,弧AE=弧BE;
(4)两个等腰三角形:△OAB和△PAB.
知识点4.三角形的内切圆
1.三角形的内切圆:
与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.
2.三角形的内心:
三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心. 三角形的内心到三边的距离都相等.
要点归纳:
(1) 任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但任意一个圆都有无数个外切三角形;
(2) 解决三角形内心的有关问题时,面积法是常用的,即三角形的面积等于周长与内切圆半径乘积的一半,即(S为三角形的面积,P为三角形的周长,r为内切圆的半径).
(3) 三角形的外心与内心的区别:
名称
确定方法
图形
性质
外心(三角形外接圆的圆心)
三角形三边中垂线的交点
(1) 到三角形三个顶点的距离相等,即OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形内部
内心(三角形内切圆的圆心)
三角形三条角平分线的交点
(1)到三角形三边距离相等;(2)OA、OB、OC分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB; (3)内心在三角形内部.
【类型1】直线与圆的位置关系
1.(24-25九年级上·广东江门·期中)若半径为的圆,其圆心到直线的距离是,则直线和圆的位置关系为( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了直线与圆的位置关系,先确定圆的半径为,而圆心到直线的距离为,即圆心O到直线的距离小于圆的半径,根据直线与圆的位置关系得到直线与圆相交,则直线与圆有两个交点.
【详解】解:∵圆的半径为,圆心到直线的距离为,
∴圆心到直线的距离圆的半径,
∴直线与圆相交,
故选:B.
2.(24-25九年级下·河北秦皇岛·阶段练习)已知直线l与圆O相交,点P在直线l上,若P点到O点的距离等于圆O的半径,则点P的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.3个以上
【答案】B
【分析】本题主要考查了直线与圆的位置关系,根据直线与圆的位置关系判断即可.
【详解】解:∵直线l与圆O相交,
∴直线l与圆O有两个公共点,这两个公共点到O点的距离等于圆O的半径,
故选B,
3.(2025九年级下·浙江·专题练习)在中,,以点为圆心,为半径画,根据下列条件,分别求出的取值范围.
(1)边与相离;
(2)边与相切;
(3)边与相交.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查的是直线与圆的位置关系,解决此类问题可通过比较圆心到直线距离d与圆半径大小关系完成判定.
(1)过作于,根据勾股定理得到,再根据三角形的面积公式得到的长,然后根据圆心到的距离与半径的关系即可得到结论;
(2)解法同(1),边与相切时,;
(3)解法同(1),边与相交时,.
【详解】(1)解:如图,过作于,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴直线与相离,则的取值范围是;
(2)解:直线与相切,则的值是;
(3)解:直线与相交,则的取值范围是.
【类型2】已知直线与圆的位置关系求半径
4.(24-25九年级下·广西南宁·阶段练习)在中,,,,以点C为圆心,r为半径作圆,若与直线相离,则r的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了直线和圆的位置关系,以及勾股定理.根据题意画出草图,过点作于点,利用勾股定理求出,再根据直线与圆相离得到,最后利用等面积法求解,即可解题.
【详解】解:根据题意画图如下,
过点作于点,
,,,
,
以点C为圆心,r为半径作圆,且与直线相离,
,
,
解得,
故选:C.
5.(22-23九年级下·上海·阶段练习)如果一圆的半径为,圆心到直线的距离为,且这个圆与这条直线有公共点,那么下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是直线与圆的位置关系,熟练掌握直线与圆的位置关系是解答本题的关键.
根据这个圆与这条直线有公共点,可判断出直线与圆相切或相交,即可得到与的大小关系.
【详解】解:这个圆与这条直线有公共点,
直线与圆相切或相交,
圆心到直线的距离为,
,
故选:B.
6.(23-24九年级下·全国·课后作业)已知的斜边,直角边,以点为圆心作.
(1)当半径为________时,直线与相切;
(2)当与线段只有一个公共点时,半径的取值范围为________;
(3)当与线段没有公共点时,半径的取值范围为__________.
【答案】(1);
(2)或;
(3)或.
【分析】()如图作于,求出的值即可判断;
()当与线段只有一个公共点时,半径的取值范围为或 ;
()当与线段没有公共点时,半径的取值范围为或,
本题考查直线与圆的位置关系,勾股定理,等面积法,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)如图作于,
在中,,,,
∴由勾股定理得,
∵,
∴,
∴当半径时,直线与相切,
故答案为:;
(2)观察图形可知,
当与线段只有一个公共点时,半径的取值范围为或 ,
故答案为:或;
(3)观察图形可知,
当与线段没有公共点时,半径的取值范围为或,
故答案为:或.
【类型3】圆平移到与直线相切时满足的条件
7.(24-25九年级上·四川南充·期中)如图,在平面直角坐标系中,半径为2的的圆心P的坐标为,将沿x轴正方向平移,使与y轴相切,则平移的距离为( )
A.1 B.1或5 C.3 D.3或5
【答案】B
【分析】本题考查了平移的性质,直线与圆的位置关系,解题关键是掌握当圆与直线相切时,点到圆心的距离等于圆的半径.分两种情况讨论:位于轴左侧和位于轴右侧,根据平移的性质和圆的切线的性质分别求解,即可得到答案.
【详解】解:的圆心P的坐标为,
,
的半径为2,
,
,,
当位于轴左侧且与轴相切时,平移的距离为1,
当位于轴右侧且与轴相切时,平移的距离为5,
平移的距离为或,
故选:B.
8.(22-23九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点P的坐标为,以点P为圆心,2为半径的以每秒2个单位的速度沿x轴正方向移动,移动时间为t,当与y轴相切时,t的值为( )
A. B.1 C.或 D.1或3
【答案】C
【分析】当圆的圆心到直线的距离等于圆半径时,直线与圆相切,即可求解.
【详解】解:(1)当的圆心P在y轴左侧时,
P到y轴距离时,⊙P与y轴相切,
∴移动时间(秒);
(2)当 的圆心P在y轴右侧时,
P到y轴距离时,与y轴相切,
∴移动时间(秒).
故选C.
【点睛】本题考查直线和圆位置关系的判定,关键是掌握判定方法:圆心到直线的距离等于圆的半径.
9.(2025九年级下·浙江·专题练习)如图,直线相交于点O,,半径为的的圆心在直线上,开始时,.如果以的速度向右运动,那么当的运动时间满足条件 时,与直线相交.
【答案】
【分析】本题主要考查了直线与圆的位置关系,分当点P在射线OA和点P在射线OB两种情况进行计算是解题的关键.
求得当位于点O的左边与CD相切时t的值和位于点O的右边与CD相切时t的值,两值之间即为相交.
【详解】解:当点P在射线时,与相切,如图,过P作于E,
∴,
∵,
∴,
∴的圆心在直线上向右移动了后与相切,
∴移动所用的时间(秒);
当点P在射线时,与相切,如图,过P作与F,
∴,
∵,
∴,
∴的圆心在直线上向右移动了后与相切,
∴移动所用的时间(秒).
∴当的运动时间满足条件时,与直线相交.
故答案为:.
【类型4】切线的判定的认识
10.(2025·江苏无锡·模拟预测)下列判断正确的是( )
A.同弧或等弧所对的圆心角相等 B.三点确定一个圆
C.长度相等的弧是等弧 D.垂直于半径的直线是圆的切线
【答案】A
【分析】本题主要考查了等弧的定义,弧与圆心角之间的关系,确定圆的条件,切线的定义,分别根据圆的确定条件,圆周角定理,圆的切线的判定,等弧的概念依次进行判断即可.
【详解】解:A、同弧或等弧所对的圆心角相等,原说法正确,符合题意;
B、不在同一直线上的三点确定一个圆,原说法错误,不符合题意;
C、能够完全重合的弧是等弧,长度相等的弧不一定是等弧,原说法错误,不符合题意;
D、经过半径外端且与半径垂直的直线为圆的切线,原说法错误,不符合题意;
故选:A.
11.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)下列命题:①等弧所对的弦相等;②垂直于弦的直线平分弦;③相等的圆心角所对的弧相等;④直径所对的圆周角是直角;⑤垂直于半径的直线是圆的切线.其中正确的命题有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题主要考查了圆周角、垂径定理、切线等知识,熟练掌握圆的相关知识和定理是解题关键.根据“在等圆或同圆中,相等的圆周角所对的弧相等,相等的弧所对的圆心角相等”、垂径定理、直径所对的圆周角是直角、切线的定义,逐一分析判断即可.
【详解】解:等弧所对的弦相等,说法①正确;
垂直于弦的直径平分弦,故说法②错误;
同圆或等圆中相等的圆心角所对的弧相等,故说法③错误;
直径所对的圆周角是直角,说法④正确;
垂直于半径且垂足在圆上的直线是圆的切线,故说法⑤错误.
综上所述,正确的命题有①④,共计2个.
故选:C.
12.(2024·湖北·模拟预测)如图,和直线,直线在同一平面内,是的直径,直线是的切线,直线经过点,下列条件不能判定直线与相切的是 ( )
A. B.
C.与只有一个公共点 D.点到上某点的距离等于半径
【答案】D
【分析】本题考查了切线的判定与性质,平行线的性质,熟练掌握切线的判定方法是解题的关键.根据切线的判定定理“经过半径的外端且垂直于这条半径的直线”或“圆心到直线的距离等于半径”逐项进行判断即可.
【详解】解:是的直径,且是的切线
又
直线与相切
故选项A、B可以判定,不符合题意;
C、根据圆的切线的定义,可知与圆仅有一个公共点的直线是切线,选项C可以判定,不符合题意;
D、根据与圆心的距离等于半径的直线为圆的切线,选项D不可判定,符合题意;
故选:D.
【类型5】切线的判定条件
13.(23-24九年级上·河北衡水·阶段练习)如图,是的直径,C是上一点,D是外一点,过点A作,垂足为E,连接.若使切于点C,添加的下列条件中,不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据圆的切线的判定、平行线的判定与性质,逐项判定即可得到答案.
【详解】解:A、∵,
∴,
当时,则,即,
∴切于点C,该选项正确,不符合题意;
B、∵,
∴,则,
∵,
∴,
当时,则,即,
∴切于点C,该选项正确,不符合题意;
C、当时,,
∵,
∴,
∴,即,
∴切于点C,该选项正确,不符合题意;
D、当时,由得到,
∴是等腰三角形,无法确定,
∴不能得到切于点C,该选项不正确,符合题意.
故选:D.
【点睛】本题考查切线的判定,平行线的判定与性质,熟记圆的切线的判定是解决问题的关键.
14.(17-18九年级下·全国·期末)如图,A、B是⊙O上的两点,AC是过A点的一条直线,如果∠AOB=120°,那么当∠CAB的度数等于 度时,AC才能成为⊙O的切线.
【答案】60
【分析】由已知可求得∠OAB的度数,因为OA⊥AC,AC才能成为⊙O的切线,从而可求得∠CAB的度数.
【详解】解:∵△AOB中,OA=OB,∠AOB=120°,
∴,
∵当OA⊥AC即∠OAC=90°时,AC才能成为⊙O的切线,
∴当∠CAB的度数等于60°,即OA⊥AC时,AC才能成为⊙O的切线.
故答案为:60.
【点睛】本题考查了切线的判定,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,掌握切线的判定定理是解答此题的关键.
15.(21-22九年级上·北京·期末)在下图中,是的直径,要使得直线是的切线,需要添加的一个条件是 .(写一个条件即可)
【答案】∠ABT=∠ATB=45°(答案不唯一)
【分析】根据切线的判定条件,只需要得到∠BAT=90°即可求解,因此只需要添加条件:∠ABT=∠ATB=45°即可.
【详解】解:添加条件:∠ABT=∠ATB=45°,
∵∠ABT=∠ATB=45°,
∴∠BAT=90°,
又∵AB是圆O的直径,
∴AT是圆O的切线,
故答案为:∠ABT=∠ATB=45°(答案不唯一).
【点睛】本题主要考查了圆切线的判定,三角形内角和定理,熟知圆切线的判定条件是解题的关键.
【类型6】证明直线与圆相切
16.(19-20九年级上·福建福州·期中)如图,在RT△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC的平分线交BC于D,以D为圆心,DB长为半径作⊙D.求证:AC与⊙D相切.
【答案】详见解析
【分析】过点D作DF⊥AC于F,求出BD=DF(半径),即可得出AC是⊙D的切线.
【详解】证明:过点D作DF⊥AC于F,如图所示:
∵AB为⊙D的切线,
∴∠B=90°,
∴AB⊥BC,
∵AD平分∠BAC,DF⊥AC,
∴BD=DF,
∴AC与⊙D相切.
【点睛】本题考查的是切线的判定、角平分线的性质定理、熟练掌握切线的判定方法是解题的关键.
17.(2025·江苏·二模)如图,在中,是的直径,点在上,点是弧的中点,,垂足为点.求证:是的切线.
【答案】见解析
【分析】本题考查切线的判定、等弧所对的圆周角相等、平行线的判定与性质、等腰三角形的性质,熟练掌握切线的判定是解答的关键.连接,先证明得到,再利用平行线的性质得到,进而利用切线的判定定理可得结论.
【详解】证明:连接,
∵点是弧的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,又为的半径,
∴是的切线.
18.(2025·四川眉山·一模)如图,为的直径,取的中点C,过点C作交于点D,D在的上方,连接、,点E在线段的延长线上,且.
(1)求的度数;
(2)试判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)与的位置关系是相切,理由见解析
【分析】本题考查了直线与圆的位置关系,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
(1)如图,连接,根据等腰三角形的性质得到.推出是等边三角形.得到,再结合即可求解;
(2)根据三角形的内角和定理得到.由垂直的定义得到.推出是的切线.
【详解】(1)解:如图,连接,
,
点为的中点,,
,
,
是等边三角形,
,
,
;
(2)解:与的位置关系是相切,理由如下:
由(1)知,,
,
,
是的切线.
19.(2025·山东临沂·一模)如图,内接于,是上一点,.是外一点,,,连接.
(1)若,,求的长;
(2)求证:是的切线.
【答案】(1)4
(2)见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,切线的判定,掌握切线的判定是关键.
(1)证明 ,得到,即可求解;
(2)连接并延长交于点,可得,,,所以,结合切线的判定即可求解.
【详解】(1)解:,
,即,
又,,
,
,
;
(2)证明:连接并延长交于点,连接,
是的直径,
,
,
∵,
∴,
由(1)知
∴,
,
又,
,
,
,
,
是的切线.
【类型7】切线的性质
20.(2025·山西·模拟预测)如图,与的边相切于点,与边相交于点.点为优弧上的点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了圆周角定理、切线的性质定理等知识,根据切线的性质得到即可得到根据圆周角定理即可得到答案.
【详解】解:如图,连接.
与的边相切于点,
,
,
,
,
;
故选:B.
21.(2025·浙江杭州·模拟预测)如图,过外一点作圆的切线,点为切点,为直径,设,则的度数为 .
【答案】
【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,连接,由切线的性质可得,则由四边形内角和定理可得的度数,再由圆周角定理即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接,
∵都是的切线,
∴,
∴,
∵为直径,
∴,
故答案为:.
22.(2025·湖南·中考真题)如图,的顶点,在上,圆心在边上,,与相切与点,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题主要考查了切线的性质,三角形内角和定理,等腰三角形的性质与判定,熟知相关知识是解题的关键.
(1)由切线的性质得到,据此根据角的和差关系可得答案;
(2)由等边对等角得到,再由三角形内角和定理可得,则可证明,进而可证明.
【详解】(1)解:∵与相切与点,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
23.(24-25九年级下·江苏连云港·阶段练习)如图中,,平分交于点,以点为圆心,为半径作交于点.
(1)求证:与相切;
(2)若,,试求的长.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】本题主要考查了圆与三角形的综合,角平分线性质,圆的切线的判定和性质,切线长定理,勾股定理,一元一次方程解决实际问题等知识点,熟练掌握各性质定理是解题的关键.
(1)作 于点,根据角平分线性质得 ,得点 在 上,即得 与 相切;
(2)根据勾股定理求得,表示出,根据切线性质定理表示出所需要的边,根据勾股定理列出关于 的方程,解方程即可得出结果.
【详解】(1)证明:
如图,作 于点 ,
, 平分 交 于点 ,
于点 ,
,
是 的半径,,
点 在 上,
是 的半径,且 ,
与 相切.
(2)
解:
,,,
,
,
,
是 的半径,且 ,
是 的切线,
,
,
,
,
,
,
,
的长为 3.
【类型8】切线长定理
24.(2024·西藏日喀则·二模)如图,P为外一点,,分别切于A,B两点,若,则( )
A.3 B.6 C.9 D.12
【答案】B
【分析】本题考查了切线长定理,熟练掌握切线长定理是解题的关键: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.
利用切线长定理即可直接得出答案.
【详解】解:由切线长定理可知:
,
故选:.
25.(24-25九年级上·北京石景山·期末)如图,是的内切圆,切点分别为,,.若,,则的周长为( )
A.16 B.23 C.25 D.32
【答案】D
【分析】本题考查了切线长定理,由切线长定理得,,,即可求解;掌握切线长定理是解题的关键.
【详解】解:是的内切圆,切点分别为,,,
,
,
,
的周长为:
;
故选:D.
26.(19-20九年级上·贵州黔西·期末)如图,分别切于点切于点C,分别交于点M,,若,则的周长是 .
【答案】/15厘米
【分析】本题考查切线长定理,掌握从圆外一点引圆的两条切线,这两条切线的长度相等是解题关键.根据切线长定理可知,,从而可求出,即可求解.
【详解】解:∵切于点C,
∴,,
∴
.
故答案为:.
【类型9】有关切线长定理的计算与证明
27.(22-23九年级上·江苏南通·阶段练习)如图,是⊙O的切线,A,B为切点,是⊙O的直径,,求和的度数.
【答案】,
【分析】根据切线的性质,得到,利用互余关系求出的度数,利用切线长定理,得到是等腰三角形,利用三角形内角和求出的度数即可.
【详解】解:∵是⊙O的切线,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查切线的性质和切线长定理.熟练掌握切线的性质和切线长定理是解题的关键.
28.(18-19九年级下·全国·课后作业)如图,在△ABC中,已知∠ABC=90o,在AB上取一点E,以BE为直径的⊙O恰与AC相切于点D,若AE=2cm,AD=4cm.
(1)求⊙O的直径BE的长;
(2)计算△ABC的面积.
【答案】(1)BE=6;(2) S△ABC=24..
【分析】(1)连接OD,由切线的性质得OD⊥AC,,在Rt△ODA中运用勾股定理可以求出半径OD,即可求得直径BE的长;
(2)由切线长定理知,CD=BC,在Rt△ABC中运用勾股定理可以求出BC,则可由直角三角形的面积公式求得△ABC的面积.
【详解】(1)连接OD,
∴OD⊥AC
∴△ODA是直角三角形
设半径为r
∴AO=r+2
∴
解之得:r=3
∴BE=6
(2)∵∠ABC=900
∴OB⊥BC
∴BC是⊙O的切线
∵CD切⊙O于D
∴CB=CD
令CB=x
∴AC=x+4, CB=x,AB=8
∵
∴x=6.
∴S△ABC=24(cm2).
故答案为(1)BE=6;(2) S△ABC=24..
【点睛】本题考查勾股定理,切线的定义,切线长定理.
29.(18-19九年级·安徽马鞍山·阶段练习)如图,AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G三点,且AB∥CD,OB=6cm,OC=8cm.
(Ⅰ)求证:OB⊥OC;
(Ⅱ)求CG的长.
【答案】(Ⅰ)证明见解析 (Ⅱ)6.4cm
【分析】(Ⅰ)根据切线的性质得到OB平分∠EBF,OC平分∠GCF,OF⊥BC,再根据平行线的性质得∠GCF+∠EBF=180°,则有∠OBC+∠OCB=90°,即∠BOC=90°;
(Ⅱ)由勾股定理可求得BC的长,进而由切线长定理即可得到CG的长.
【详解】解:(Ⅰ)连接OF;根据切线长定理得:BE=BF,CF=CG,∠OBF=∠OBE,∠OCF=∠OCG;
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∴∠OBE+∠OCF=90°,
∴∠BOC=90°,
∴OB⊥OC;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,∠BOC=90°.
∵OB=6cm,OC=8cm,
∴由勾股定理得到:BC==10cm,
∴ 即
∴OF=4.8cm.
∴ =6.4cm,
∵CF、CG分别与⊙O相切于F、G,
∴CG=CF=6.4cm.
【点睛】本题综合运用了切线长定理和切线的性质定理.注意:求直角三角形斜边上的高时,可以借助直角三角形的面积进行计算.
【类型10】三角形的内切圆
30.(23-24九年级上·广西河池·期末)如图,中,,点是的内心.则的度数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形的内角和、三角形的内心等知识,熟练掌握三角形的内心的定义是解题关键.先根据三角形的内角和定理可得,再根据三角形的内心可得平分,平分,从而可得,然后根据三角形的内角和定理求解即可得.
【详解】解:∵中,,
∴,
∵点是的内心,
∴平分,平分,
∴,,
∴,
∴,
故选:D.
31.(24-25九年级上·江西新余·阶段练习)如图,为的内切圆,点为切点,若,,则的面积为 .
【答案】
【分析】本题主要考查切线长定理,正方形的判定和性质,勾股定理.根据题意,连接,根据内切圆的性质可得四边形是正方形,则,根据切线的性质可得,,设的半径为,则,运用勾股定理可得,据此计算即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵是直角三角形的内切圆,点为切点,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴矩形是正方形,
∴,
∵点为切点,
∴,,
设的半径为,则,
∴,
∴或(舍去),
∴,,
∴的面积,
故答案为:.
32.(2025九年级下·浙江·专题练习)如图,是的内切圆,切点分别为D,E,F,且, ,,则的半径是 .
【答案】/
【详解】设,利用切线长定理,构建方程,解方程即可解决问题.
本题考查三角形的内切圆与内心,勾股定理,切线长定理等知识,解题的关键是熟练掌握以上基本知识.
【解答】解:在中,
∵, ,,
∴,
∵为的内切圆,切点分别为D,E,F,
∴,
如图,连接,
∵,
∴,
∴四边形是正方形,
设,
则, ,
∵,
∴,
∴,
则圆O的半径为.
故答案为:.
33.(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图,在中,请利用尺规作图法作出的内心O.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了作三角形的内心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,分别作的角平分线,二者所在的直线交于点O,则点O即为所求.
【详解】解:如图所示,分别作的角平分线,二者所在的直线交于点O,则点O即为所求.
34.(24-25九年级上·福建莆田·阶段练习)(1)尺规作图:如图,已知.求作:的内切圆.(要求:不写作法,保留作图痕迹).
(2)的内切圆与分别相切于点D,E,F,且cmcm,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】本题主要考查了尺规作三角形内切圆,切线长性质定理,
对于(1),作的平分线,再作的平分线,交于点O,过点O作,交于点D,以点O为圆心,为半径作圆,即为所求作;
对于(2),根据切线长定理得,再结合,可得答案.
【详解】解:(1)如图所示.
(2)如图所示,
∵的内切圆与分别相切与点D,E,F,
∴.
∵,
∴,
∴.
则,
∴,
则,
即,
解得.
35.(23-24九年级下·全国·课后作业)如图,中,,,与的三边分别相切于点D,E,F,若的半径为2,求的周长.
【答案】30
【分析】本题考查的是三角形的内切圆与内心,根据题意作出辅助线,利用勾股定理求解是解答此题的关键.
设,由切线长定理得,根据题意可得四边形为正方形,则,,在直角三角形中,利用勾股定理求出x,然后求其周长.
【详解】解:连接,,设.
由切线长定理,得.
与的三边分别切于点D,E,F,
,,
∵
∴四边形为正方形.
的半径为2,,
,.
在中,,
即,
解得,
,,
的周长为.
【类型11】切线的性质与判定的计算与证明
36.(21-22九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图,以点O为圆心,长为直径作圆,在上取一点C,延长至点D,连接,,过点A作交的延长线于点E.
(1)求证:是的切线
(2)若,,则的长
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题考查了切线的判定和性质:过半径的外端点与半径垂直的直线是圆的切线;也考查了圆周角定理的推论,全等三角形的性质和判定,正确的作出辅助线是解题的关键.
(1)连接,如图,根据圆周角定理得到,即,求得,得到,根据切线的判定定理得到答案;
(2)根据勾股定理得到,求得,根据切线的性质得到根据勾股定理即可得出结论.
【详解】(1)证明:连接,如图,
为直径,
,即,
又,
,
,
,
即,
是的半径,
是的切线;
(2)解:连接,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:.
37.(22-23九年级上·广西南宁·阶段练习)如图,是的直径,点P在上,且,点M是外一点,与相切于点B,连接,过点A作交于点C,连接交于点D.
(1)求证是的切线
(2)若,,连接,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据,,可得,证明,又因为是的切线,所以,即可得是的切线;
(2)根据,得出,因为,由勾股定理得,过点A作于点H,可得和长度,即可得的长度.
【详解】(1)证明:如图所示:连接,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵在与中,
,
∴,
又∵是的切线,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线.
(2)解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
过点A作于点H,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了切线的判定与性质,解直角三角形,圆周角定理,勾股定理,平行线的性质,全等三角形的判定与性质,解题的关键是作出辅助线,掌握并灵活运用这些知识点.
38.(21-22九年级上·福建莆田·期末)如图,AB是⊙O的直径,D在AB上,C为⊙O上一点,AD=AC,CD的延长线交⊙O于点E.
(1)点F在CD延长线上,BC=BF,求证:BF是⊙O的切线;
(2)若AB=2,,求∠CAE的度数.
【答案】(1)见解析
(2)45°
【分析】(1)要证明BF是⊙O的切线,只要求出∠OBF=90°即可,先根据直径所对的圆周角是直角,求出∠ACB=90°,再利用等边对等角得出∠ACD=∠ADC,∠BCD=∠F,即可解答;
(2)根据直径的长可得出半径的长,所以连接OC,OE,然后利用勾股定理的逆定理证明△COE是直角三角形,最后利用圆周角定理即可解答.
【详解】(1)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCD=90°,
∵AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC,
∵∠ADC=∠BDF,
∴∠ACD=∠BDF,
∵BC=BF,
∴∠BCD=∠F,
∴∠BDF+∠F=90°,
∴∠FBD=180°-(∠FDB+∠F)=90°,
∵OB是圆O的半径,
∴BF是⊙O的切线;
(2)连接CO,EO,
∵AB=2,
∴OC=OE=1,
∵CE=,
∴CO2+EO2=2,CE2=()2=2,
∴CO2+EO2=CE2,
∴∠COE=90°,
∴∠CAE=∠COE=45°.
【点睛】本题考查了切线的判定与性质,圆周角定理,根据题目个已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
【类型12】切线的综合问题
39.(2022·河北石家庄·一模)如图,AB是半圆形量角器的直径,点O为半圆的圆心,DA与半圆O相切于点A,点P在半圆上,且点P对应的示数为120°(60°),点C是上一点(不与点P重合).连接DO交半圆O于点E,点E对应的示数为60°(120°).
(1)连接PC,AC,求∠PCA的度数;
(2)连接AP,PB,求证:△DAO≌△APB;
(3)若直径AB上存在一点M,使得EM+PM的值最小,已知半圆O的半径是2,直接写出EM+PM的最小值.
【答案】(1)60°;
(2)见解析;
(3)4
【分析】(1)连接AP,OP,根据同弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半进行解答;
(2)连接AP,OP,先证ΔBOP是等边三角形,再根据圆周角定理及切线的性质得到∠OAD =∠APB,最后证△DAO≌△APB;
(3)作点E关于直线AB对称的对称点E',连接E'O,PO,先证ΔΑΕΟ是等边三角形,再得到E'、O、P在同一条直线上,最后求得EM+PM的最小值.
【详解】(1)连接AP,OP,
根据题意可知,∠AOP = 120°
所对的圆心角为∠AOP,
∴ ∠PCA=∠AOP = 60°;
(2)连接PO,
根据题意可知,∠AOE= ∠BOP = 60°,
∵BO = PO,
∴ΔBOP是等边三角形,
∴PB = OB,∠ABP = ∠AOD = 60°,
∵AO = OB,
∴AO = BP ,
∵AB是直径,
∴∠APB = 90°,
∵AD是OO的切线,
∴∠OAD = 90°,
∴∠OAD =∠APB,
在ΔDAO和ΔAPB中
∴;
(3)作点E关于直线AB对称的对称点E',连接E'O,PO,
根据对称性可知EO =E'O =2,
根据题意可知∠AOE= 60°,
∵AO = EO,
∴ΔΑΕΟ是等边三角形,
∴∠AEO = 60°,
∵ΕΕ'⊥AO,
∴∠ΟEE'= ∠AEO = 30°,
∴∠EE'O =∠OEE'= 30°,
∴∠EΟE'= 120°,
∵∠AOE =∠BOP = 60°,
∴∠EOP = 180°-∠AOE-∠BOP=60°,
∴∠EOP + ∠EOE'=180°,
∴E'、O、P在同一条直线上,
∴当点M与点O重合时,EM+PM为最小值,此时EM+PM = E'P = 2+ 2 = 4.
【点睛】本题属于几何综合题,主要考查了切线的性质,圆周角定理,直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,以及对称线段之和最短问题,关键是熟练掌握切线的性并能灵活应用.
40.(19-20九年级上·河北石家庄·期中)如图1,平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=6,AD=10,点P在边AD上运动,以P为圆心,PA为半径的⊙P与对角线AC交于A,E两点.
(1)线段AC的长度是 .
(2)如图2,当⊙P与边CD相切于点F时,求AP的长;
(3)不难发现,当⊙P与边CD相切时,⊙P与平行四边形ABCD的边有三个公共点,随着AP的变化,⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数也在变化,若公共点的个数为4,直接写出相对应的AP的值的取值范围 .
【答案】(1)8;(2)AP=;(3)<AP<或AP=5.
【分析】(1)在Rt△ABC中,直接利用勾股定理求解即可;
(2)连接PF,如图3,利用平行四边形的性质和切线的性质可得PF∥AC,进而可证明△DPF∽△DAC,然后根据相似三角形的性质列比例式求解即得AP的长;
(3)先利用平行四边形的面积求出当⊙P与BC相切时圆的半径,可发现此时⊙P与平行四边形ABCD的边有5个公共点;再分两种情况:①⊙P与边AD、CD分别有两个公共点;②⊙P过点A、C、D三点,分别求出即可得到答案.
【详解】解:(1)∵平行四边形ABCD中,AB=6,AD=10,
∴BC=AD=10,
∵AB⊥AC,
∴在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC=,
故答案为:8;
(2)如图3所示,连接PF,设AP=x,则DP=10﹣x,PF=x,
∵⊙P与边CD相切于点F,
∴PF⊥CD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∵AB⊥AC,
∴AC⊥CD,
∴AC∥PF,
∴△DPF∽△DAC,
∴,即,
解得:x=,
即AP=;
(3)当⊙P与BC相切时,设切点为G,连接PG,如图4,则S▱ABCD=×6×8×2=10PG,解得:PG=,此时⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数为5;
①当⊙P与边AD、CD分别有两个公共点,与BC没有公共点时,<AP<,即此时⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数为4;
②当⊙P过点A、C、D三点,如图5,⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数为4,此时AP=5,
综上所述,AP的值的取值范围是:<AP<或AP=5,
故答案为:<AP<或AP=5.
【点睛】本题是平行四边形和圆的综合题,主要考查了平行四边形的性质、圆的切线的性质、勾股定理、相似三角形的判定和性质等知识,熟练掌握上述知识、善于动中取静、灵活应用运动变化的观点和数形结合的思想方法是解题的关键.
【类型13】新定义材料探究
41.(20-21九年级上·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,的半径为1.
给出如下定义:记线段的中点为,当点不在上时,平移线段,使点落在上,得到线段(分别为点的对应点)线段长度的最小值称为线段到的“平移距离”.
(1)已知点的坐标为,点在轴上.
①若点与原点重合,则线段到的“平移距离”为________;
②若线段到的“平移距离”为2,则点的坐标为________;
(2)若点都在直线上,且,记线段到的“平移距离”为,求的最小值;
(3)若点的坐标为,且,记线段到的“平移距离”为,直接写出的取值范围.
【答案】(1)①;②或;(2) ;(3)
【分析】(1)根据平移的性质以及线段AB到的“平移距离”的定义判断即可求出.
(2)过点O作 于E,联立方程组求出OE即可得出的最小值.
(3)以A为圆心,1为半径作,连接OA 交于E、F;由图可知:当M在点时,最小;在点E时,最大.由此得出的取值范围.
【详解】(1)①当B与原点O重合时,AB中点为,移动最小距离为向左平移到上.
故答案为:
②当“平移距离”为2时,如图:
有两种情况,当为时, ,AB=4, 为.
当为时,,AB=8,B为.
故答案为: 或.
(2)如图:
直线如图L,当L平移到m位置时,最小.即平移到直线m与相切时,最小.
过点O作于E,
则
设直线OE为y=kx,
,
∴ 即,
∴.
联立方程组,
解得: ,
∴E为 ,
∴,
∴.
(3)∵,
∴AM=1,
即M点在以A为圆心,半径为1的圆上,如图所示:
连接OA 交于E、F,可知:当M在点F时,最小;在点E时,最大.
当M在F时,,
当M在E时,,
∴.
【点睛】本题属于综合题,考查了平面直角坐标系平移变换,一次函数的性质,圆相切的相关概念,解直角三角形,线段AB到的“平移距离”的定义等知识;此题解题关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会寻找特殊位置解决数学问题,属于中考压轴题.
42.(2025·北京通州·一模)在平面直角坐标系中,的半径为1,对于平面内点和轴上点,给出如下定义:将点绕着点旋转得到的对应点恰好在上,称点为的“赋能点”.
(1)已知点的坐标为.
①如图1,在点中,的“赋能点”是_____;
②如图2,若直线上存在点,使点为的“赋能点”,求的取值范围;
(2)如图3,点.若线段上存在点,使点为的“赋能点”,直接写出的取值范围.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】(1)①将绕点旋转,得到半径为1的和,其中,,通过计算判断是否在或上,即可得出结论;②根据“赋能点”的定义可得直线与或有交点,再根据直线与、的位置关系讨论即可求解;
(2)将绕点旋转,得到半径为1的和,其中,,根据“赋能点”的定义可得线段与或有交点,再根据线段与、的位置关系讨论即可求解.
【详解】(1)解:①将绕点旋转,得到半径为1的和,其中,,
,,
点在上,点在上,
点是的“赋能点”,
,,
点不在上,也不在上,
点不是的“赋能点”,
综上所述,的“赋能点”是.
故答案为:.
②直线与轴交于点,与轴交于点,
,
,
直线上存在点,使点为的“赋能点”,
直线与或有交点,
当直线与相切于点,与直线交于点,如图,
连接、,则有,
,
又,
,
,
,
,
点在直线上,
,
;
当直线与相切于点,与直线交于点,如图,
同理可得,,
点在直线上,
,
;
的取值范围为.
(2)解:将绕点旋转,得到半径为1的和,其中,,
线段上存在点,使点为的“赋能点”,
线段与或有交点,
当线段与只有点一个交点,此时,
,
解得:,;
当线段与只有点一个交点,此时,
,
解得:,;
结合图象得,的取值范围为.
【点睛】本题考查了新定义、旋转的性质、解直角三角形、直线与圆的位置关系、一次函数的性质,理解“赋能点”的定义是解题的关键.本题属于函数与几何综合题,需要较强的数形结合能力,适合有能力解决压轴题的学生.
一、单选题
1.(24-25九年级下·上海虹口·阶段练习)已知的半径,直线上有一点到圆心O的距离为,那么直线与的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相离或相切 D.相切或相交
【答案】D
【分析】本题考查了判断直线和圆的位置关系,熟练掌握直线和圆的位置关系是解题的关键.比较圆心O到直线上的距离与的半径大小关系,即可得出结论.
【详解】解:直线上有一点到圆心O的距离为,
圆心O到直线上的距离,
的半径,
,
当时,直线与相切;
当时,直线与相交;
直线与的位置关系是相切或相交.
故选:D.
2.(2025·上海杨浦·模拟预测)如图,已知点到直线的距离为5,如果在以点为圆心的圆上有且只有两个点到直线的距离为2,那么这个圆的半径长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题主要考查了圆与直线的位置关系.要掌握直线与圆的三种位置关系中各自的特点,并根据特殊的位置关系求出相对应的半径的长度是解题的关键.已知点O到直线l的距离为5,要使圆上有且只有两个点到直线l的距离为2.过点O作直线l的垂线,垂足为A.当圆与直线l的位置关系满足: 以O为圆心的圆与直线l相交,且在直线l两侧到直线l距离为2的点中,只有两个在圆上.从距离角度看,圆的半径r要满足:,即,得出答案.
【详解】解:已知点O到直线l的距离为5,要使圆上有且只有两个点到直线l的距离为2.
过点O作直线l的垂线,垂足为A.
当圆与直线l的位置关系满足: 以O为圆心的圆与直线l相交,且在直线l两侧到直线l距离为2的点中,只有两个在圆上.
从距离角度看,圆的半径r要满足:,即.
故选:D
3.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图,直线经过上的点,并且,下列条件中不能判断直线是切线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆的切线的判定,等腰三角形的判定和性质,掌握相关知识点是解题关键.结合等腰三角形三线合一的性质和平角的定义分析即可.
【详解】解:A、由、可得,又因为是半径,则直线是切线,不符合题意;
B、由、可得,又因为是半径,则直线是切线,不符合题意;
C、由,可得,又因为是半径,则直线是切线,不符合题意;
D、不能判断出直线是切线,符合题意;
故选:D.
4.(2025·四川自贡·中考真题)分别与相切于两点.点在上,不与点重合.若,则的度数为( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】本题考查的是切线的性质,圆周角定理的应用,圆的内接四边形的性质,先画图,连接,,求解,再根据C的位置结合圆周角定理与圆的内接四边形的性质可得答案.
【详解】解:如图,连接,,
∵分别与相切于两点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
故选:D
5.(2025·河南平顶山·模拟预测)如图,以为直径的半圆交于点,已知与相切于点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆周角定理,圆的切线定理,直角三角形两锐角互余,熟练掌握以上知识点是解题的关键.由圆周角定理可得出,再由圆的切线定理可得出,最后由直角三角形两锐角互余即可得出答案.
【详解】解:∵,
∴.
∵以为直径的与相切于点A,
∴,
∴.
故选:B.
6.(23-24九年级下·重庆·阶段练习)以正方形的边为直径作半圆,过点作直线切半圆于点,交边于点,若的周长为12,则正方形周长为( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】C
【分析】此题重点考查正方形的性质、圆的切线的判定与性质、切线长定理等知识,根据切线长定理及正方形的性质求出正方形的边长是解题的关键.
设正方形的边长为,,则,证明是的切线,因为与相切于点,所以,,即可由的周长为12列方程,得,即可求得正方形周长为16.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
,
设正方形的边长为,,则,
∵经过的半径的外端,且,
∴是的切线,
∵与相切于点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴正方形周长为16,
故选:C.
7.(24-25九年级下·广东广州·期中)如图,点为的内心,,,,将平移,使其顶点与点重合,则图中阴影部分的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角形内心的定义、平移的性质及角平分线的定义等知识,熟练掌握三角形的内心是角平分线的交点是关键.
连接,,根据点为的内心,可得和分别平分和,再根据平移,使其顶点与点重合,可得,可得角相等,从而得等腰三角形,进而可得图中阴影部分的周长.
【详解】解:如图,连接,,
点为的内心,
和分别平分和,
,,
将平移,使其顶点与点重合,
,,
,,
,,
,,
.
所以图中阴影部分的周长为.
故选:B.
8.(2024·四川德阳·二模)如图,内切于正方形,边分别与切于点,点分别在线段上,且与相切.若的面积为,则的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的性质、切线长定理,勾股定理,三角形的面积,设与相切于点,设正方形的边长为 ,由切线长定理得,,,设,,在中,由勾股定理得,即得,又由,得,即得,得到,即可求解,掌握切线长定理是解题的关键.
【详解】解:设与相切于点,设正方形的边长为 ,
∵是切线,
∴,,,
设,,
在中,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的半径为,
故选:.
二、填空题
9.(24-25九年级上·北京·期中)的直径为,若圆心O与直线l的距离为,则l与的位置关系是 (填“相交”、“相切”或“相离”).
【答案】相交
【分析】此题重点考查直线与圆的位置关系,由的直径为,求得的半径为,而圆心O与直线l的距离为,则圆心O与直线l的距离小于的半径,所以l与相交,于是得到问题的答案.
【详解】解:∵的直径为,,
∴的半径为,
∵圆心O与直线l的距离为,
∴圆心O与直线l的距离小于的半径,
∴l与相交,
故答案为:相交.
10.(24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习)若的圆心到直线的距离小于半径,则直线与的位置关系是 .
【答案】相交
【分析】考查对直线与圆的位置关系的性质的理解和掌握,能熟练地运用性质进行判断是解此题的关键.
根据圆O的半径和圆心O到直线l的距离的大小,相交:;相切:;相离:;即可选出答案.
【详解】解:的圆心O到直线l的距离d小于半径r,
∴直线l与的位置关系是相交.
故答案为:相交.
11.(2025·浙江湖州·二模)如图,是的直径,点在的延长线上,是的切线,为切点,连结,,若,则的度数为 .
【答案】/度
【分析】本题考查了切线的性质,等边对等角,三角形的外角性质,三角形内角和定理,掌握知识点的应用是解题的关键.
由是的切线,则有,根据等边对等角得,所以,最后通过三角形内角和定理即可求解.
【详解】解:∵是的切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
12.(2025·浙江温州·一模)如图,,是的切线,切点分别是,,如果,那么的度数等于 .
【答案】
【分析】此题主要考查了切线的性质以及圆周角定理,正确把握切线的性质是解题关键.直接利用切线的性质得出,进而利用圆周角定理结合四边形内角和定理得出答案.
【详解】连接,,
、是的切线,切点分别是、,
,
,
,
.
故答案为:.
13.(2025·湖南株洲·三模)如图,在中,,的角平分线、交于点,则以点为圆心,以 为半径,可作的内切圆.
【答案】/
【分析】本题考查了三角形内心的定义,等腰三角形的性质,三角形内接圆,根据题意可得点O是的内心,即点到三边的距离相等,再根据等腰三角形三线合一可得,进而可得当以点为圆心,以为半径,可作的内切圆.
【详解】解:根据题意可得点O是的内心,即点到三边的距离相等,
∵,
∴,
∴当以点为圆心,以为半径,可作的内切圆.
故答案为:.
14.(24-25九年级上·广东江门·期末)如图,是一张三角形纸片,,是它的内切圆,小陈准备用剪刀在的左侧沿着与相切的任意一条直线剪下,若剪下的的周长为,则的周长为 .
【答案】21
【分析】此题重点考查三角形的内切圆与内心、切线长定理、三角形的周长等知识.设与分别相切于点F、G、L、H,则,,所以,而,,则,所以,于是得到问题的答案.
【详解】解:根据题意设与分别相切于点F、G、L、H,
则,,且,
∴,
∵,,且的周长为,
∴,
∴,
∴的周长为,
故答案为:21.
15.(2023·广东广州·一模)如图,在中,为直径,点M为延长线上的一点,与相切于点C,圆周上有另一点D与点C分居直径两侧,且使得,连接.现有下列结论:①与相切;②四边形是菱形;③;④.其中正确的结论是 (填序号).
【答案】①②③④
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质、切线的判定及性质、菱形的判定及性质、含角的直角三角形的特征,利用得,可得,再根据切线的判定及性质可判断①,利用三角形的判定及性质得,再根据菱形的判定即可判断②,利用含角的直角三角形的特征可判断③,利用菱形的性质可判断④,熟练掌握相关的判定及性质是解题的关键.
【详解】解:连接,,
,,,
,
,
与相切于点C,
,
,
是的直径,
与相切;故①正确;
,
,
,
,
,
,
,
∴四边形是菱形,故②正确;
,
,
,
,
,
,
,
,故③正确;
∵四边形是菱形,
,
,故④正确;
故答案为:①②③④.
16.(18-19九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB经过点A(−6,0),B(0,6),⊙O的半径为2(O为坐标原点),点P在直线AB上,过点P作⊙O的一条切线PQ,Q为切点,则切线长PQ的最小值为
【答案】
【分析】连接OP.根据勾股定理知PQ2=OP2-OQ2,当OP⊥AB时,线段OP最短,即线段PQ最短.
【详解】解:连接OP、OQ.
∵PQ是⊙O的切线,
∴OQ⊥PQ;
根据勾股定理知PQ2=OP2-OQ2,
∵当PO⊥AB时,线段PQ最短;
又∵A(-6,0)、B(0,6),
∴OA=OB=6,
∴AB=6,
∴OP=AB=3,
∵OQ=2,
∴PQ=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了切线的判定与性质、坐标与图形性质以及矩形的性质等知识点.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,利用垂直构造直角来解决有关问题.
三、解答题
17.(21-22九年级上·江苏南京·阶段练习)在中,,,,
(1)斜边上的高为________;
(2)以点C为圆心,r为半径作⊙C
①若直线与⊙C没有公共点,直接写出r的取值范围;
②若边与⊙C有两个公共点,直接写出r的取值范围;
③若边与⊙C只有一个公共点,直接写出r的取值范围.
【答案】(1)2.4;(2)①;②;③或
【分析】(1)勾股定理求得斜边,进而根据等面积法求得斜边上的高;
(2)根据圆心到直线的距离与半径比较,根据直线与圆的位置关系以及点与圆的位置关系,即可求得的取值范围.
【详解】(1)中,,,,
设斜边上的高为,
,
,
故答案为:
(2)①若直线与⊙没有公共点,则⊙相离,则r的取值范围是;
②若边与⊙有两个公共点,点在圆外或者圆上,则r的取值范围是;
③若边与⊙只有一个公共点,则⊙相切,或者点在圆内,则r的取值范围是或
【点睛】本题考查了勾股定理,直线与圆的位置关系以及点与圆的位置关系,理解直线与圆的位置关系以及点与圆的位置关系是解题的关键.
18.(20-21九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)如图,为的直径,C为上一点,直线是的切线,于点D,交于点F,连接.
(1)求证:平分.
(2)若,求.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据切线的性质和已知求出,求出,即可得出答案;
(2)首先由勾股定理和圆周角的性质得到,然后证明出,最后根据相似三角形的性质即可求出的值.
【详解】(1)证明:连接,
∵直线是的切线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即平分;
(2)解:∵,
∴在中,
∵
∴
∵圆内接四边形
∴
∵
∴
∵为的直径
∴
∴
∴,即,解得.
【点睛】本题考查了切线的性质,圆内接四边形性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,能灵活运用知识点进行推理是解此题的关键.
19.(2022·河南·一模)如图,在△ABC中,AB=BC,以AB为直径的⊙O交AC于点D,过点D作切线DE交AB的延长线于点E,交BC于点F.
(1)求证:BC⊥DE;
(2)若AB=4,∠A=30°,填空:
①线段AD的长为______;②线段BF的长为______.
【答案】(1)见解析
(2)①2,②1
【分析】(1)证明OD是△ABD的中位线,再根据切线的性质即可证明BC⊥DE;
(2)利用含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:连接BD、OD,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,AO=OB,
∵AB=BC,
∴AD=DC,
∴OD是△ABD的中位线,
∴OD∥BC,
∵DE是⊙O的切线,
∴OD⊥DE,
∴BC⊥DE;
(2)解:①∵AB=4,∠A=30°,∠ADB=90°,
∴DB=AB=2,AD==2,
②∵∠A=30°,
∴∠BOD=60°,
∴△OBD是等边三角形,
∴∠ODB=60°,
∵OD⊥DE,
∴∠BDF=30°,
∵BC⊥DE,
∴∠DFB=90°,
∴BF=BD=1,
故答案为:①2,②1.
【点睛】本题考查了切线的性质,三角形中位线定理,含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
20.(22-23九年级上·山东烟台·期末)如图,是的直径,射线交于点D,E是劣弧上一点,且平分,过点E作于点F,延长,交延长线于点G.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)6.
【分析】(1)连接,根据角平分线的定义,得到,再利用半径相等,得到,进而得到,推出,又因为,得到,即可证明结论;
(2)过点O作,证明四边形是矩形,得到,再利用勾股定理得到,最后利用垂径定理即可求出的长.
【详解】(1)证明:如图,连接,
平分,
,
,
,
,
,
,
,
点E在上,
是的切线;
(2)解:过点O作于点M,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质,圆的切线性质和判定,垂径定理,矩形的判定和性质,勾股定理等知识,熟练掌握圆的相关性质是解题关键.
21.(22-23九年级上·全国·课后作业)如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,过点A作⊙O的切线,交BC的延长线于点D,取AD的中点E,延长CE交BA的延长线交于点P.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)AB=2AP,AB=8,求AD的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接AC,OC,欲证PC是⊙O的切线,只需证明OCP=90°即可.
(2)利用直角三角形斜边上的中线证明AOC是等边三角形,进而可得BD=2AD,运用勾股定理即可得到解答.
【详解】(1)证明:连接AC,OC,
∵AB是⊙O的直径,AD是⊙O的切线,
∴BAD=ACB=90°,
∵点E是AD的中点,
∴AE=DE=CE,
∴ACE=CAE,
∵OC=OA,
∴OAC=OCA,
∴OCA+ACE=OAC+CAE=90°,
∴OCP=90°,
∵OC是⊙O的半径,
∴PC是⊙O的切线;
(2)解:∵AB=2AP,AB=2AO,
∴AP=AO,
∵OCP=90°,
∴AC=OA=OC,
∴AOC是等边三角形,
∴AOC=60°,
∴B=30°,
∵BAD=90°,
∴BD=2AD,
在RtADB中,
∵,
∴,
∴AD=.
【点睛】本题考查了切线的判定和性质、等边三角形的判定和性质、含30°的直角三角形的性质和勾股定理的应用,解决本题的关键是掌握以上基本的性质并加以运用.
22.(2024九年级下·安徽·专题练习)如图,在中,,是它的内切圆,与,,分别切于点,,.
(1)若,则 ;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)
(2)1
【分析】本题主要考查了三角形内切圆与内心、切线的性质、三角形的性质、勾股定理等知识点,灵活运用这些性质是解题的关键.
(1)由切线的性质可得,由四边形内角和定理和直角三角形的性质可求解;
(2)由三角形面积的和差关系列出等式计算即可解答.
【详解】(1)解:,是的切线,
,
又,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:如图,连接,,,,
,,是的切线,
,,,
,,,
,
,
,
.
,
的半径为1.
23.(24-25九年级下·湖南永州·阶段练习)平面直角坐标系中的与上一点Q,若存在一点M(点M不与点Q重合)使得直线绕点M旋转,所得直线恰好经过中点,则称点M为的“内直点”.如图所示点M为的内直点,平面直角坐标系中半径为r.
(1)若,下列各点:,,,中是的“内直点”的是 ;
(2)在(1)条件下,若一次函数上存在的“内直点”,结合图形求k的取值范围;
(3)直线与x轴交于点E与y轴交于点F,若线段上存在的“内直点”,直接写出此时半径r的取值范围.
【答案】(1);
(2)或;
(3)
【分析】(1)可得出点的轨迹是以为直径的圆(不包括与半径为2和4相切的点),进一步判断即可得解;
(2)直线过,求出相切时的的值,即可得解;
(3)求出与相切时的值,结合题意分析即可得解.
【详解】(1)解:如图1,
设半径的中点为A,则点A的轨迹是以O为圆心,2为半径的圆,
∵,
∴点M的轨迹是以为直径的圆(不包括与半径为2和4相切的点),
∴点M在圆环内,
∵,,,
∴点,,不是的“内直点”,
∵,
∴是的“内直点”,
故答案为:;
(2)解:如图2,
∵,
∴直线过,
设直线与半径为4的圆且与点A和点B,连接,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴或;
(3)解:如图3,直线记作直线l,直线l与x轴交于点B,交y轴于点C,当直线l与相切于点A,连接,
可得,,,,
∵,
∴,
∴,
如图4,当时,和圆环交于点C,
∴.
【点睛】本题在新定义的基础上,考查了确定圆的条件,直线和圆的位置关系,一次函数的有关知识点,解直角三角形等知识点,解决问题的关键是数形结合的思想.
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