内容正文:
第三章 圆
6 直线和圆的位置关系
第1课时 直线和圆的位置关系及切线的性质
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1. 【新情境 生产生活】(贵州六盘水中考)如图是“光盘行动”的宣传海报,图中餐盘与筷子可看成直线和圆的位置关系是 ( )
A. 相切 B. 相交 C. 相离 D. 平行
础
基
练
知识点1 直线和圆的位置关系
B
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2. (江苏盐城滨海期末)如图,以点O为圆心作圆,所得的圆与直线a相切的是 ( )
A. 以OA 为半径的圆
B. 以OB 为半径的圆
C. 以OC 为半径的圆
D. 以OD 为半径的圆
D
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3. 【新趋势 多模块综合】(河北保定唐县期末)在平面直角坐标系中,以点(2,1)为圆心,1为半径的圆与坐标轴的位置关系为 ( )
A. 与 x 轴相离、与 y 轴相切
B. 与 x 轴、y 轴都相离
C. 与 x 轴相切、y 轴相离
D. 与 x 轴、y 轴都相切
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4. (山东青岛一模)如图,在Rt△ABC 中,∠C=90°,sin B=,AC=5 cm,以点C 为圆心,以2 cm的长为半径作圆,则C 与AB 的位置关系是 ( )
A. 相离 B. 相交 C. 相切 D. 相切或相交
A
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5. (广西河池中考)如图,AB是O 的直径,PA与O 相切于点A,∠ABC=25°,OC 的延长线交PA 于点P,则∠P 的度数是 ( )
A. 25° B. 35° C. 40° D. 50°
知识点2 切线的性质
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6. (福建三明尤溪模拟)如图,在平面直角坐标系中,以M(3,5)为圆心,AB为直径的圆与x轴相切,与y轴交于A,C两点,则tan∠ACM的值是 ( )
A. B. C. D.
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7. (教材P91第3题改编)如图,将量角器和含30°角的一块直角三角尺紧靠着放在同一平面内,使D,C,B在一条直线上,且DC=2BC,过点A作量角器圆弧所在圆的切线,切点为E,则点E在量角器上所对应的锐角度数是 ( )
A. 60° B. 45° C. 75° D. 50°
A
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8. (江苏南京模拟)如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的O交BC于点E,过点B作O的切线,交AC的延长线于点D.
求证:∠CBD=∠CAB.
证明:如图,连接AE. ∵AB 是圆的直径,
∴∠AEB=90°,即AE⊥BC.
∵AB=AC,∴AE 平分∠CAB,∴∠BAE=∠CAE= ∠CAB.
∵BD 是⊙O 的切线,∴∠CBD+∠ABC=90°.
∵∠BAE+∠ABC=90°,∴∠CBD=∠BAE,∠CBD= ∠CAB.
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升
提
练
9. (贵州遵义汇川模拟)如图是一个钟表表盘,连接整点2时与整点10时的B,D两点并延长,交过整点8时的切线于点P,若PC=2,表盘的半径长为 ( )
A. 3 B. C. 2 D. 3
B
【解析】设钟表的中心为点O,连接BC,OD.
由题意得,点O 在BC 上,∠DOC=2×30°=60°,
∴∠DBC=∠DOC=30°.
∵PC 与O 相切于点C,∴∠BCP=90°,
∴BC= = =2,∴表盘的半径长为. 故选B.
O
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10. (山东青岛一模)如图,一圆环分别与夹角为α的两墙面相切,圆环上图示位置固定一小球,并用细线将小球与两切点分别相连,两细线夹角为β,则α与β之间的关系是 ( )
A. β=90°+ B. β=90°+α C. β=180°- D. β=180°-α
F
Q
E
P
O
G
A
【解析】如图所示,根据题意得,QE,QF 分别是O 的切线,点E,F 分别是切点,P 为O 上一点.
∴OE⊥QE,OF⊥QF,∴∠OEQ=∠OFQ=90°,
又∵∠EOF+∠OEQ+∠EQF+∠OFQ=360°,
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∴∠EOF+∠EQF=360°-(∠OEQ+∠OFQ)=180°,
∴∠EOF=180°-∠EQF=180°-α.
∵四边形EGFP 是圆内接四边形,
∴∠EPF+∠EGF=180°,
即∠EPF+β=180°.
又∵∠EPF=∠EOF=(180°-α)=90°-,
∴90°-+β=180°,即β=90°+. 故选A.
11. 【新趋势 规律探究题】平面直角坐标系中,点A1是以原点O为圆心,半径为2的圆与过点(0,1)且平行于x轴的直线l1的一个交点;点A2是以原点O为圆心,半径为3的圆与过点(0,2)且平行于x轴的直线l2的一个交点……按照这样的规律进行下去,点A2 023的坐标为________________.
(,2 023)
【解析】由题意可知,A1的纵坐标为1.
又∵OA1=2,∴A1的横坐标为=;
同理可得,A2的纵坐标为2,横坐标为=,
由此,得到规律,An的纵坐标为n,An的横坐标为=,
当n=2 023时,==,
∴点A2 023的坐标为(,2 023).
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12. (易错题)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,O的半径为3,若圆心O从点C开始沿射线CA移动,当OC=________时,O与直线AB相切.
或
【解析】在Rt△ABC中,AC=5,BC=12,∴AB==13.
①如图1,过点O作OD⊥AB于点D,当OD=3时,O与AB相切.
∵OD⊥AB,∠C=90°,∴∠ODA=∠C=90°.
∵∠A=∠A,∴△ADO△ACB,
∴ = ,即 = ,∴AO=,∴OC=5- = .
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②如图2,过点O作OD⊥BA交BA延长线于点D,
则∠C=∠ODA=90°,∠BAC=∠OAD,
∴△BCA△ODA,
∴ = ,∴ = ,∴AO= ,∴OC=5+ = ,
∴当OC等于或时,O与AB相切.
反思本题易错点是_______________________________________________
_______________________________________________________________.
忽略O与直线AB相切分两种情况:一种与线段AB相切,另一种与线段BA的延长线相切
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13. 【新趋势 动点探究题】如图,在直角坐标系中,A的圆心A的坐标为(-1,0),半径为1,点P为直线y=-x+上的动点,过点P作A的切线,切点为Q,则切线长PQ的最小值是________.
B
B
Q
C
【解析】如图,连接AP,AQ,直线y=-x+与y轴交于点B,与x轴交于点C. ∵PQ为切线,∴AQ⊥PQ. 在Rt△APQ中,PQ==,∴当AP最小时,PQ最小.
∵B(0,),C(3,0),∴BC==2,当AP⊥BC于点P时,AP最小.
此时×BC×AP= ×AC×OB,即×2×AP=×4×,
∴AP=2,∴PQ的最小值为=.
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14. (1)如图1,有一个残缺圆,请作出残缺圆的圆心O.(保留作图痕迹,不写作法)
解:(1)如图,在残缺圆上分别取A,B,C三点,连接AB,AC,再分别作AC与AB的垂直平分线,两直线的交点即为所求作的圆心O.
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(2)如图2,设AB是该残缺圆O的直径,C是圆上一点,∠CAB的平分线AD交O于点D,过点D作O的切线交AC的延长线于点E.
①求证:AE⊥DE;
②若DE=3,AC=2,求残缺圆的半径.
F
G
解:(2)①证明:如图,连接DO,交BC于点F. DE是O的切线,∴DO⊥DE,∠ODE=∠ODG=90°.∵AO=DO,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠BAE,∴∠EAD=∠OAD,∴∠EAD=∠ODA,∴AE⫽OD,∴∠E=∠ODG=90°,∴AE⊥DE.
②∵AB是O的直径,∴∠ACB=90°,∴CF⊥CE. ∵CE⊥DE,DF⊥DE,∴四边形ECFD是矩形,∴OF⊥BC,DE=CF,∴F是BC的中点.∵DE=3,∴BC=6. ∵AC=2,∴AB==2,∴残缺圆的半径为.
养
素
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15. 【新趋势 规律探究题】如图,圆心都在x轴正半轴上的半圆O1,半圆O2,
…,半圆On与直线l相切. 设半圆O1,半圆O2,…,半圆On的半径分别是r1,r2,…,rn,则当直线l与x轴所成锐角为α,tan α=,且r1=1时,r2 023的值是________.
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【解析】设半圆O1,半圆O2,半圆O3与直线l分别相切于点A,B,C,连接O1A,O2B,O3C.
∴∠OAO1=∠OBO2=∠OCO3=90°.
∵tan α= ,∴∠AOO1=α=30°.
在Rt△OAO1中,O1A=r1=1=30,∴OO1=2O1A=2r1=2.
在Rt△OBO2中,OO2=2O2B,∴2+1+r2=2r2,∴r2=3=31.
在Rt△OCO3中,OO3=2O3C,
∴2+1+3+3+r3=2r3,∴r3=9=32,…,∴r2 023=32 022.
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