专题2.1 直线与圆的位置关系(知识梳理+17个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共59题)-2025-2026学年浙教版数学九年级下册同步培优讲义
2025-12-26
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学浙教版(2012)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 2.1 直线与圆的位置关系 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.64 MB |
| 发布时间 | 2025-12-26 |
| 更新时间 | 2025-12-26 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55653237.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦初中数学“直线与圆的位置关系”核心知识点,系统梳理相交、相切、相离的定义及判定(d与r关系),通过17个题型构建从基础判断、半径/距离计算到切线性质判定,再到与三角形、四边形、函数综合应用的学习支架,衔接知识脉络。
该资料以“知识梳理+题型讲练+真题演练+分层练”为框架,17个题型含典例与变式,结合日出美景等实例培养几何直观,综合题型提升推理能力,分层练习助学生查漏补缺,课中辅助教学,课后强化应用意识,共59题覆盖全面。
内容正文:
专题2.1 直线与圆的位置关系
(知识荟萃+17个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共59题)
【解析版】
知识梳理 技巧点拨 2
知识点梳理:直线和圆的位置关系 2
优选题型 考点讲练 2
考点1:判断直线和圆的位置关系 2
考点2:已知直线和圆的位置关系求半径的取值 3
考点3:已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离 7
考点4:求圆平移到与直线相切时圆心经过的距离 10
考点5:求直线平移到与圆相切时运动的距离 11
考点6:切线的应用 17
考点7:切线的性质定理 22
考点8:切线的性质和判定的综合应用 27
考点9:有关切线的概念辨析 30
考点10:判断或补全使直线为切线的条件 32
考点11:证明某直线是圆的切线 34
考点12:过圆外一点作圆的切线(尺规作图) 38
考点13:圆内知识综合(圆的综合问题) 41
考点14:圆与三角形的综合(圆的综合问题) 45
考点15:圆与四边形的综合(圆的综合问题) 51
考点16:圆与函数的综合(圆的综合问题) 56
考点17:其他问题(圆的综合问题) 59
中考真题 实战演练 64
难度分层 拔尖冲刺 73
基础夯实 73
培优拔高 80
知识点梳理:直线和圆的位置关系
1.相交的定义:如图24.2-8(1),直线和圆有两个公共点,这时我们说这条直线和圆相交,这条直线叫做圆的割线.
2.相切的定义:如图24.2-8(2),直线和圆只有一个公共点,这时我们说这条直线和圆相切,这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.
3.相离的定义:如图24.2-8(3),直线和圆没有公共点,这时我们说这条直线和圆相离.
4.直线和圆的位置关系的判定:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离d,则有
直线和⊙O相交 ⇔ d<r ; 直线和⊙O相切 ⇔ d=r ;
直线和⊙O相离 ⇔ d>r .
考点1:判断直线和圆的位置关系
【典例精讲】(24-25九年级下·安徽·自主招生)如图,已知的半径是1,圆心P在抛物线上运动.当与x轴相切时,圆心P的坐标为 .
【答案】或或
【思路点拨】本题主要考查了切线的性质、抛物线的性质,由题意可得圆心的纵坐标为,代入抛物线方程,分别求出圆心的横坐标,则答案可求.解决本题的关键在于当与轴相切时,确定点的纵坐标.
【规范解答】解:设点的坐标为.
与轴相切,,.
当时,,解得,,点的坐标为或;
当时,,解得,点的坐标为.
综上所述,圆心的坐标为或或.
故答案为:或或.
【变式训练】(24-25九年级下·贵州黔东南·月考)如图是记录的日出美景,图中太阳与海天交界处可看成圆与直线,它们的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【答案】A
【思路点拨】本题考查了直线与圆的位置关系,根据直线与圆的位置关系即可得到结论.
【规范解答】解:图中太阳与海天交界处可看成圆与直线,它们的位置关系是相交,
故选:A.
考点2:已知直线和圆的位置关系求半径的取值
【典例精讲】(2025·广东东莞·二模)【问题背景】
已知抛物线(k是实数)与x轴有交点,将此抛物线向左平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到新的抛物线E,设抛物线E与x轴的交点为B、C,如图.
【构建联系】
(1)求k的值,并求抛物线E所对应的函数关系式及其顶点A的坐标.
(2)连接,把所在的直线平移,使它经过点C,得到直线l,点P是l上一动点(与点C不重合).设以点A,B,C,P为顶点的四边形面积为S,点P的横坐标为t,当时,求出S关于t的函数关系式,并求出t的取值范围.
【深入探究】
(3)点Q是直线l上的另一个动点,以点Q为圆心,R为半径作⊙,当R取何值时,⊙与直线相切?相交?相离?直接给出结果.
【答案】(1),,坐标为;(2);(3)当时相切,时相交,时相离
【深入探究】(1)首先根据抛物线与轴有交点,则判别式,据此即可求得的值,函数的解析式即可求得,然后根据将此抛物线向左平移1个单位,再向上平移4个单位,得到新的抛物线,即可求得的解析式以及顶点坐标;
(2)首先求得、的坐标,然后利用待定系数法即可求得,的解析式,分在轴下方和上方,两种情况利用的横坐标表示出四边形的面积,再根据得出t的范围即可得到S关于t的函数关系式,求得的范围;
(3)过点作,为垂足,利用三角形的面积公式求得的长,然后利用直线与圆的位置关系的判定方法,即可写出结果.
【规范解答】解:(1)抛物线是实数)与轴有交点,
则判别式,
则,
因而抛物线的解析式是:,
将此抛物线向左平移1个单位,再向上平移4个单位得到的抛物线是:,
即:
即,
顶点坐标为;
(2)令,得,
解得:,
所以,,,
设直线的函数关系式为、
,,
,解得,
直线且过点,
可设直线的函数关系式为,
直线过点,
,解得:,
直线的函数关系式为,
点是上一动点且横坐标为,
点坐标为,
当在轴下方时,
.
,
,
,
又,
,
当在轴上方时,
作轴于,设对称轴与轴交点为.则
,
,
,
,
又,
,
综上所述,;
(3)因为,,
所以,
过点作,为垂足,
所以,
因为平行线间距离处处相等,所以点到直线的距离等于,
所以当时相切,时相交,时相离.
【变式训练】(24-25九年级下·江苏苏州·期末)四个半径为5的等圆与直线的位置关系如图所示,若某个圆上的点到直线的最大距离为8,则这个圆可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】本题考查了直线和圆的位置关系的应用,解此题的关键是找出这个圆.根据圆与直线相交求解即可.
【规范解答】解:、、、是四个半径为5的等圆,某个圆上的点到直线l的最大距离为8,
∴直线与这个圆相交且不经过圆心,且与圆有两个交点,
某个圆上的点到直线l的最大距离为8是,
故选:C.
考点3:已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离
【典例精讲】(2025·江苏盐城·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线分别与轴、轴相交于点,点分别是正方形的边上的动点,且,过原点作,垂足为,连接,则面积的最大值为 .
【答案】/
【思路点拨】连接,交于,连接,取的中点,连接,过点作于,交于点,作于点,如图所示,先证明,再证点在以直径的圆上运动,则当点在的延长线上时,点到的距离最大,由相似三角形的性质可求,的长,由三角形的面积公式代值求解即可得到答案.
【规范解答】解:连接,交于,连接,取的中点,连接,过点作于,交于点,作于点,如图所示:
直线分别与轴、 轴相交于点、,
点,点,
, ,
,
四边形是正方形,
,
,,
又,
,
,
点是的中点,即点是的中点,
,
,
,
点在以直径的圆上运动,则当点在的延长线上时,点到的距离最大,
点是的中点,
,
,,
,
则,
,
,
又,
,
,
则 ,解得,,
,
,,
,
,即,
,
,
点到的最大距离为,
面积的最大值 ,
故答案为:.
【变式训练】(2025·浙江·一模)已知的半径是5,直线与相交,则圆心到直线的距离可能是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【思路点拨】本题考查直线与圆的位置关系,根据直线和相交即,即可判断.
【规范解答】解:∵直线与相交,
∴圆心到直线的距离小于,
符合要求的为4,
故选:A.
考点4:求圆平移到与直线相切时圆心经过的距离
【典例精讲】(24-25九年级·江苏·假期作业)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轴正方向以个单位/秒的速度平移,使与y轴相切,则平移的时间为 秒.
【答案】2或10
【思路点拨】平移分在y轴的左侧和y轴的右侧两种情况写出答案即可.
【规范解答】解:当位于y轴的左侧且与y轴相切时,平移的距离为1;
∴(秒);
当位于y轴的右侧且与y轴相切时,平移的距离为5.
∴(秒);
故答案为:2或10
【变式训练】(24-25九年级下·江苏扬州·月考)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
【思路点拨】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.
【规范解答】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.
考点5:求直线平移到与圆相切时运动的距离
【典例精讲】(2025·北京·模拟预测)对于平面内的点,如果点,点与点所构成的是边长为1的等边三角形,则称点,点为点的一对“关联点”.已知.
(1)在,,,中,点的一对关联点是______;
(2)以原点为圆心作半径为1的圆,已知直线.
①若点在上,点在直线上,点,点为点的一对关联点,求的值;
②若在上存在点,在直线上存在两点和,其中,点、点为点的一对关联点,且点、点、点关于的中心按顺时针方向排列,直接写出的取值范围______.
【答案】(1)C、D,
(2)①b的值为0或或;②b的值为.
【思路点拨】(1)画出图形,可得是等边三角形,根据“关联点”的定义判断即可;
(2)①如图2-1中,点P,点Q为点A的一对关联点,有三种情形如图所示,求出直线经过原点,,,b的值即可.
②如图2—2中,当直线与相切于E,F时,解析式分别为:,.以为边向上构造等边三角形(边长1),当等边三角形与有交点时,满足条件(这个交点为点R ),求出两种特殊位置,b的值可得结论.
【规范解答】(1)解:如图1中,
观察图象可知,是边长为1的等边三角形,
点A的一对关联点是D,C.
故答案为:C,D.
(2)解:①如图2-1中,点P,点Q为点A的一对关联点,有三种情形如图所示,
当直线经过原点,满足条件,此时.
当直线经过点,满足条件,此时.
当直线经过点,满足条件,此时.
综上所述,满足条件的b的值为0或或.
②如图2-2中,当直线与相切于E,F时,
设切点坐标为,
∵以原点为圆心作半径为1的圆,
∴,
化简得,
∵直线与相切,
∴,
解得或,
∴或.
以为边向上构造等边三角形(边长1),当等边三角形与有交点时,满足条件(这个交点为点R ),
当R与E重合时,直线的解析式为,
当R与F重合时,直线的解析式为,
观察图象可知,满足条件的b的值为.
【变式训练】(24-25九年级下·山东济宁·期末)如图,已知二次函数的图象与轴交于和两点,与轴交于,连接,在直线上有一动点,过点作轴的平行线交二次函数的图象于点,交轴于点,
(1)求抛物线与直线的函数解析式;
(2)设点的坐标为,求当以为直径的圆与轴相切时的值;
(3)若点在线段上运动,则是否存在这样的点,使得与相似,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请写出理由.
【答案】(1),
(2)的值为或
(3)存在这样的点或,使得与相似
【思路点拨】(1)把点代入抛物线,运用待定系数法可得二次函数解析式,设直线的解析式为,运用待定系数法可得解析式,由此即可求解;
(2)根据题意得到,,则线段的中点,根据题意,分类讨论:点在轴下方时,与轴切于点;点在轴上方时;数学结合分析即可求解;
(3)分类讨论:如图所示,,得,由此列式求解;如图所示,,过点作轴于点,可证,则,由此列式求解.
【规范解答】(1)解:二次函数的图象与轴交于和两点,与轴交于,
∴,
解得,,
∴抛物线的解析式为,
设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为;
(2)解:抛物线的解析式为,直线的解析式为,,
∴,,
∴设线段的中点的横坐标为,纵坐标为,即,过点作轴于点,
如图所示,点在轴下方时,与轴切于点,
∴四边形是矩形,,
∵,,
∴,
解得,,,
当时,,即点重合,不符合题意,舍去;
∴时,以为直径的圆与轴相切;
如图所示,点在轴上方时,
∴,
∴,
解得,(不符合题意,舍去),,
∴时,以为直径的圆与轴相切;
综上所述,的值为或;
(3)解:存在,理由如下,
如图所示,,
∴,,
∵,,,,
∴,
整理得,,
解得,(不符合题意,舍去),(点与点重合,不符合题意,舍去),,
∴,
∴;
如图所示,,过点作轴于点,
∴,
∵,
∴,且,
∴,
∴,则,
∵,,,,
∴,
解得,,
∴,
∴;
综上所述,存在这样的点或,使得与相似.
考点6:切线的应用
【典例精讲】(2025·北京东城·二模)在平面直角坐标系中,对于线段和不在直线上的点,给出如下定义:若存在点,满足点与点在直线的异侧,,且,则称点为点关于线段的“平衡点”.
(1)已知点,.
①在点,,中,点_____是点关于线段的“平衡点”;
②若直线上存在点关于线段的“平衡点”,直接写出的取值范围;
(2)已知半径为2,是的弦,且.点,,以为对角线作正方形.若正方形边上存在点关于线段的“平衡点”,直接写出的取值范围.
【答案】(1)①;②;
(2)或.
【思路点拨】本题考查了几何新定义,勾股定理,圆内接四边形对角互补,切线的性质,坐标与图形,理解新定义是解题的关键;
(1)先进行定义分析,得出,的长度临界值为四点共圆,
①根据定义即可求解;
②根据定义得出点关于线段的“平衡点”,在上,且在以的圆的内部,包括圆上,即上的点,进而将点和分别代入一次函数解析式,即可求解;
(2)根据定义得出点关于线段的“平衡点”在的右侧,在的垂直平分线上,且在的外接圆的内部,找出范围,进而将正方形从左到右移动找到临界值,即可求解.
【规范解答】(1)解:定义分析,如图,满足点与点在直线的异侧,过点分别作的垂线,垂足分别为
根据勾股定理可得:,
∵,
∴
∴
∴
∴
∴,即重合,
∴符合条件的四边形,,如图,
又∵,
∴,即的长度临界值为四点共圆,且包括圆上的点,
①∵点,,,,,
∴只有点使得,,且
∴点是点关于线段的“平衡点”
②作的外接圆,则圆心为的垂直平分线的交点,如图,
由定义可得,点关于线段的“平衡点”,在上,且在以的圆的内部,包括圆上,即上的点,
当经过和时,即
将代入,解得,
将代入,解得:
∴;
(2)解:∵半径为2,是的弦,且,
∴是等边三角形,
如图,点关于线段的“平衡点”在的右侧,在的垂直平分线上,且在的外接圆的内部,
设的中点为,,则在的外接圆上,此时为直径,
∵是的弦,
∴点关于线段的“平衡点”在以,为半径的圆弧内部,不包括为半径的圆上部分,包括为半径的圆上部分,
∵,
∴,,
∵点,,以为对角线作正方形.若正方形边上存在点关于线段的“平衡点”,
如图,当正方形与为半径的圆在轴的负半轴外切时,
∴
解得:,
如图,当正方形的一个顶点在以为半径的圆上时,
解得:或(舍去)
∴
继续移动正方形,如图,当在以为半径的圆上时,
∴
解得:(舍去)或
当正方形与为半径的圆在轴的正半轴外切时,
∴
∴
综上所述,或.
【变式训练】(2025·四川南充·二模)如图,在四边形中,,的平分线交于,过三点的圆交于,恰是圆的切线,弦,弧等于孤的2倍.
(1)比较与的大小,并说明理由.
(2)当时,求的长.
【答案】(1),见解析
(2)2
【思路点拨】本题主要考查了圆周角定理,切线的性质,等角对等边,勾股定理等知识,正确作出辅助线是解答本题的关键.
(1)连接,.由得是直径,由恰是圆的切线得,根据平分可得,求得,根据同弧所对圆周角相等可得结论;
(2)连接,证明,得出.再证明,得出.
【规范解答】(1)解:.
理由:连接.
∵,
∴是直径.
∵是切线,
∴.即,
∵平分,
∴.
∴.
∴.
∴,即.
(2)解:连接,则.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵弧等于弧的2倍,
∴.
∴..
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
考点7:切线的性质定理
【典例精讲】(24-25九年级下·全国·期末)如图①,是的外接圆,是的直径,点在上,连接平分,过点作的切线,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长;
(3)如图②,连接,,若四边形为菱形,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)10
(3)
【思路点拨】(1)连接,如图,先利用圆周角定理得到,再根据垂径定理得到,接着利用切线的性质得,然后根据平行线的性质得到结论;
(2)先利用得到,所以,再根据圆周角定理得,则利用余弦的定义可求出,所以,接着在中利用余弦的定义得到,于是设,则,求出得到,然后计算即可;
(3)由圆周角定理得到,再根据菱形的性质得到,解直角三角形求出,由(1)知,进而推出,,进而求出,再根据阴影部分的面积为即可求解.
【规范解答】(1)证明:连接,如图,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵为的切线,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
在中,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,
∵,
∴设,
∴,
即,
解得,
∴,
∴.
(3)解:∵是的直径,,
∴,,
∵四边形为菱形,
∴,,
∴,
∴,
由(1)知,
∴,,
∴,
∴,
∴.
【变式训练】(2024·云南曲靖·模拟预测)如图,与的边相切于点C,与分别交于点D,E,连接,,是的直径,连接,平分,过点C作交于点 G,连接与交于点F.
(1)求证:直线与相切;
(2)求证:;
(3)若,求的半径.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【思路点拨】(1)根据圆周角定理以及得,然后得到垂直平分线段,继而可证明,再结合与的边相切,即可证明直线与相切;
(2)先证明,则,然后证明,而,故,那么,再交叉相乘并由结合即可证明;
(3)先导角证明,求出,在中,由勾股定理得,即可求解半径.
【规范解答】(1)证明:∵是的直径
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴垂直平分线段,
∴,
∵,
∵,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线,
即直线与相切;
(2)证明:如解图,连接.
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∵.
∴,
∵,
∴,
∴
∵,
∴;
(3)解:由(2)可知,
∴,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,
∴,
∴(负值已舍去),
∴在中, ,
∴
即的半径为.
考点8:切线的性质和判定的综合应用
【典例精讲】(2025·广东·模拟预测)将一张边长为4的正方形纸片对折,使与重合,得到折痕,把正方形纸片展平.再一次折叠纸片,点A落在点G处,并使折痕经过点E,得到折痕,点P在边上,过点P作的垂线交的延长线于点H.
【知识技能】
(1)如图1,若点H落在边上,求证:是等边三角形.
【数学理解】
(2)如图2,设,,试求关于的函数解析式.
【拓展探索】
(3)如图3,为的外接圆,若与边相切,求的长.
【答案】(1)见解析;(2);(3)
【思路点拨】(1)证明四边形是矩形,再结合折叠的性质可得,从而得到,即可解答;
(2)过点 H 作于点M,则四边形是矩形,可得,可得,从而得到,然后在中,由勾股定理解答即可;
(3)如图,设与边相切于点M,连接并延长,交边于点N.根据是的中位线,可得,,然后在中,由勾股定理求出,即可解答.
【规范解答】(1)证明:∵,四边形 是正方形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
由折叠的性质得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
,
∴是等边三角形;
(2)解∶如图,过点 H 作于点M,则四边形是矩形,
由折叠的性质得:.
同理,
∴,
∴,
在中,由勾股定理,得 ,
∴
整理,得:,
∴y关于x的函数解析式为.
(3)解∶如图,设与边相切于点M,连接并延长,交边于点N.
设,
由(2)可知,
∵,
∴是的直径.
∵与边, ,
∴,即,
∴是的中位线.
∴, ,
,
在中,由勾股定理,得
解得:
.
【变式训练】(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
【思路点拨】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.
【规范解答】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.
考点9:有关切线的概念辨析
【典例精讲】(2025·陕西西安·二模)如图,在中,,,用尺规作图法在找一点,以为半径作,使得与相切.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【思路点拨】本题考查了角平分线与圆的作图,正确理解题意,结合角平分线与圆的性质确定圆心是解题的关键.作的角平分线交于点即可.再以D为圆心,为半径画圆即可.
【规范解答】解:如图所示为所求.
【变式训练】(24-25九年级下·江苏淮安·期中)如图,点C在以为直径的半圆上,,点D在线段上运动,点E与点D关于对称,于点D,并交的延长线于点F,当长度为 时,与半圆相切.
【答案】/1.5
【思路点拨】本题考查了等边三角形的判定与性质、切线的判定、轴对称的性质等知识,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
连接,,先证明是等边三角形,从而可得,然后利用等腰三角形的三线合一性质可得,进而可得,然后再证,即可判断.
【规范解答】解:当时,与半圆相切.
连接,,
∵为直径,
∴,
∵,
∴
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵点E与点D关于对称,
∴,
∴,
∴,
∵是半的半径,
∴与半相切,
∴当时,与半圆相切.
故答案为:.
考点10:判断或补全使直线为切线的条件
【典例精讲】(2023·江苏镇江·一模)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,的顶点A、B、C均落在格点上.
(1)的周长为______.
(2)请在如图所示的网格中,用无刻度的直尺在上确定一点,使以点为圆心,以为半径的与相切.(保留作图痕迹)
【答案】(1)12
(2)见解析
【思路点拨】(1)根据勾股定理求出,根据三角形的周长公式计算即可;
(2)根据等腰三角形的性质、角平分线的性质、切线的判定定理作图即可.
【规范解答】(1)解:由勾股定理得:,
则的周长,
故答案为:12;
(2)延长至,使,连接,取的中点,连接交于点,
则点即为所求.
【变式训练】(24-25九年级下·陕西·期末)如图,在中,,点在上,以为直径的经过上的点D,与交于点F,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求弧的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【思路点拨】本题属于几何综合题,考查全等三角形的判定与性质,勾股定理,切线的性质,锐角三角函数等性质.
(1)利用全等三角形的判定与性质,即可证得是的切线;
(2)结合,联立勾股定理,解出半径的长度,观察边长的关系,可得的大小,通过角度计算得出的大小,即弧所对的圆心角,根据弧长公式可得弧的长度.
【规范解答】(1)证明:连接,如下图:
在和中,,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线.
(2)解:设的半径为R,则,
在中,,,,
由勾股定理得,
∴,
解得,
∴,
∴,
∴,
∴,
由(1)知,
∴,
∴弧的长为.
考点11:证明某直线是圆的切线
【典例精讲】(24-25九年级下·广东广州·期末)如图,已知是的直径,是的弦,延长到点C,使,过点D作,垂足为E.
(1)求证:;
(2)求证:为的切线;
(3)点F是与的交点,若,求.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【思路点拨】(1)根据半圆(直径)所对的圆周角是直角,得到,再结合等腰三角形“三线合一”,即可证明;
(2)连接,结合等腰三角形性质证明,进而推出,再结合切线判定定理,即可证明为的切线;
(3)过点作于点,利用勾股定理与等面积法求出,再根据等腰三角形性质,角平分线性质得到,连接交于点,证明四边形为矩形,推出,结合垂径定理得到,利用勾股定理求出,最后根据求解,即可解题.
【规范解答】(1)证明: 是的直径,
,
,
;
(2)证明:连接,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
是的半径,
为的切线;
(3)解:过点作于点,
,,
,,
,
即,
解得,
,,,
,
连接交于点,
是的直径,
,
,
,
四边形为矩形,
,,
,
,
,
.
【变式训练】(24-25九年级下·福建漳州·期中)如图,在中,,平分交于点,点在上,以为直径的经过点.
(1)求证:是的切线;
(2)若点是劣弧的中点,且,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【思路点拨】本题主要考查切线的判定与性质、圆的基本性质、等边三角形的性质与判定及扇形面积公式,熟练掌握切线的判定与性质、圆的基本性质、等边三角形的性质与判定及扇形面积公式是解题的关键;
(1)连接,由题意易得,则有,然后可得,进而问题可求证;
(2)连接,,,由题意易得,则有,然后可得是等边三角形,进而根据扇形面积公式及等积法可进行求解.
【规范解答】(1)证明:连接,
平分,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
又是半径,
是的切线.
(2)解:如图,连接,,,
点是劣弧的中点,
,
,,
,
,
,
,
又,
,
又,
,
是等边三角形,
,
又,
,
,
.
考点12:过圆外一点作圆的切线(尺规作图)
【典例精讲】(24-25九年级下·江苏镇江·期中)数学活动课上,老师让同学们根据切线的定义,用尺规过点P作的一条切线.
(1)尺规作图:作的切线.(保留作图痕迹).
(2)作图的依据是:________;
【答案】(1)见解析
(2)直径所对的圆周角为直角
【思路点拨】本题考查了作圆的切线,圆周角定理,切线的判定.
(1)①连接,分别以O,P为圆心,以大于长为半径作弧,两弧分别交于C,D两点(点C,D分别位于直线的上下两侧);②作直线交于点M;③以点M为圆心,为半径作,交于点Q;④连接,则直线即为所求;
(2)由作图知是的内接三角形,且是的直径,则,即,得到是的切线,即可得出作图的依据.
【规范解答】(1)解:如图,直线即为所求的切线.
(2)解:由作图知是的内接三角形,且是的直径,
则,即,
是的半径,
是的切线,
故作图的依据是:直径所对的圆周角为直角.
【变式训练】(2025·吉林松原·模拟预测)如图,在每个小正方形的边长均为1的网格中,的顶点A,B,C均落在格点上,以为直径的半圆的圆心为O,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,保留作图痕迹.
(1)在图①中作出的边上的高;
(2)在图②中作出的中位线;
(3)在图③中作出的切线.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【思路点拨】本题主要考查圆周角定理,中位线的判定以及切线的判定,掌握疏导他对于空间解答本题的关键.
(1)延长交半圆于点,连接,则,即是边上的高;
(2)取格点,连接,交于点,连接,则是的中位线;
(3)取格点,作射线,则是⊙O的切线
【规范解答】(1)解:如图,是边上的高;
(2)解:如图,是的中位线;
(3)解:如图,是⊙O的切线
考点13:圆内知识综合(圆的综合问题)
【典例精讲】(24-25九年级下·安徽安庆·月考)如图,是的直径,点为上一点,交于点,与交于点.
(1)求证:;
(2)若的直径为5,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【思路点拨】(1)连接,根据垂径定理和圆周角定理的推论可证明,进而证明,再利用相似三角形的性质求解即可;
(2)连接,解直角三角形可得,再根据勾股定理可求出,根据,求出即,在中,利用勾股定理求解即可.
【规范解答】(1)证明:连接,
,
,
.
又,
,
,即;
(2)解:连接.
是的直径,
.
的直径为5,,
.
在中,由勾股定理得,,
,,
,即.
在中,.
【变式训练】(2023·四川德阳·中考真题)如图,的直径,是弦,,,,的延长线与的延长线相交于点,的延长线与的延长线相交于点,连接.下列结论中正确的个数是( )
①;
②是的切线;
③B,E两点间的距离是;
④.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【思路点拨】连接、、,过点作交延长线于,于.①根据已知、垂径定理和圆内接四边形证,,即可得到;②根据已知、垂径定理、中垂线定理证,推出,不垂直,即可判断不是的切线;③证,结合、,计算出、、,最后根据勾股定理计算即可;④先计算出,推理出,设,用含的代数式表示和,代入求解即可.
【规范解答】如图,连接、、,过点作交延长线于,于
的直径,,
,,
,,
是弦,,,
(垂直于弦的直径平分弦所对的弧),
,即,
,
,
,
(圆内接四边形的一个外角等于它的内对角),
,
故结论①正确
,
,
又(同弧所对圆周角是圆心角的一半),
,
,
,于,
,
,
,
,
,
故结论③正确
,,
,
,
平分(垂直于弦的直径平分弦),
是的中垂线,
,
,
,
,
,即,
是弦,
是锐角,
是钝角,
是钝角,,
不垂直,不是的切线,
故结论②不正确
,,
,,
,
,,
,
设,则,
,,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
故结论④不正确
综上,①和③这2个结论正确,
故选:B.
考点14:圆与三角形的综合(圆的综合问题)
【典例精讲】(24-25九年级下·上海·自主招生)已知:如图,直线 交x轴于 交y轴于 与x轴相切于O点,交直线 于 P点,以 为圆心 为半径的圆交x轴于A、B两点,交 于点F, 的弦 ,的延长线交于D, 连接.
(1)求证:;
(2)求证:是的切线;
(3)的延长线交 于C点,若G为上一动点,以 为直径作 交 于点 M,交 于N.下列结论: ①为定值;②线段的长度不变.只有一个是正确的,请你判断出正确的结论, 并证明正确的结论, 以及求出它的值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)②线段的长度,证明见解析
【思路点拨】(1)连接.由,可得.得,得,得.由,即得.
(2)延长交于点H,连接,,.证明,得,可得,可得,得,得,得.可得,即得为的切线.
(3)的长度不变.过N作的直径,连接,. 由圆周角定理证明则,得.求出,得,,得.可得四边形为矩形,得,∴,即得.故的长度不会发生变化,其长度为.
【规范解答】(1)解:连接.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
又∵为直径,
∴.
∴.
(2)解:延长交于点H,连接,,,.
由(1)知,,.
∵,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
又∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴由对称性知,.
由(1)知,
∴.
∴为的切线.
(3)解:的长度不变.
证明:过N作的直径,连接,.
则,.
又∵,
∴.
∴.
对,
令,
则,
解得;
令,
则.
∴.
∴.
∴.
∴.
∵与相切,
∴.
∴.
∵,
∴四边形为矩形.
∴.
∴.
∴.
故的长度不会发生变化,其长度为.
【变式训练】(23-24九年级下·北京东城·期末)如图,为的直径,点C在上,的平分线交于点D,过点D作.交的延长线于点E.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【思路点拨】本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,圆的切线的判定定理,勾股定理,相似三角形的判定与性质,连接经过切点的半径是解决问题的关键.
(1)连接,利用角平分线的定义,圆周角定理和圆的切线的判定定理进行解答即可;
(2)设与交于点F,利用含角的直角三角形的性质,勾股定理求得和的长度,再利用相似三角形的判定与性质求得和的长度,最后利用勾股定理进行解答即可.
【规范解答】(1)证明:连接,如图,
是的平分线,
,
,
为的直径,
,
,
,
,
为的半径,
直线是的切线.
(2)解:设与交于点F,如图,
为的直径,
,,
,,
,
,,
过点C作于点H,则,
,
,
,
,
,
令,则,
,
,
,,
,
,
.
答:的长为.
考点15:圆与四边形的综合(圆的综合问题)
【典例精讲】(2025·江苏泰州·三模)如图1,在菱形中,,是的外接圆,E是上一动点,连接并延长交于M,连接并延长交于N,
(1)求证:是的切线;
(2)如图2,当E是中点时,求图中阴影部分面积;
(3)当时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【思路点拨】(1)连接,证明是等边三角形,可得,然后根据是的外接圆,可得,从而得到,即可求证;
(2)连接,设交于点F,根据垂径定理和圆周角定理可得,,从而得到,再根据图中阴影部分面积为,即可求解;
(3)过点M作于点H,证明,可得,可证明,从而得到,然后在中,解直角三角形可得,,从而得到,再利用勾股定理解答即可.
【规范解答】(1)证明:如图,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∵是的外接圆,
∴垂直平分,
∴,
∴,
即,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:如图,连接,设交于点F,
由(1)得:是等边三角形,,
∴,
∵E是中点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴图中阴影部分面积为;
(3)解:如图,过点M作于点H,
∵四边形是的内接四边形,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,,
∴,,
∴,
∴.
【变式训练】(2025·湖南益阳·模拟预测)已知矩形,,,边上有一动点E,连接,将沿直线翻折,点C恰好落在边上的点F处.
(1)求的值;
(2)若半径为1的在四边形内(包括边界)任意移动,则能够到达的区域的面积是多少?(第(2)问只需要写出结果,不要过程)
【答案】(1)
(2)
【思路点拨】(1)先由折叠得:,,,由勾股定理可得的长,由三角函数可得,由平角的定义和直角三角形的两锐角互余可得,,由此即可解答;
(2)分别计算半径为1的不能到四边形四个顶点处的区域,计算四边形的面积与这四个顶点处处不能到的面积差即可解答.
【规范解答】(1)解:四边形是矩形,
,,
由折叠得:,,,
,
,
,
,
,
,
,,
在中,,
,
;
(2)解:如图1,与,相切,设切点为G,H,连接,,
,,
,
,
,
,
,
,
,
点D处不能到的区域的面积;
如图2,与,相切,设切点为G,P,连接,,
,,
,
四边形是正方形,
,
点C处不能到的区域的面积;
同理可得:点F处不能到的区域的面积;
如图3,与,相切,设切点为P,Q,连接,,
,,
同理得,
,
,
点E处不能到的区域的面积;
能够到达的区域的面积为:
.
考点16:圆与函数的综合(圆的综合问题)
【典例精讲】(2025·河南南阳·模拟预测)已知反比例函数经过点.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)以平面直角坐标系原点为圆心,长为半径画圆,与该反比例函数图象有交点,求除点A外的其余交点的坐标;
(3)若该反比例函数与在第一象限的另一个交点为点,求的面积.
【答案】(1)
(2),,;
(3)
【思路点拨】本题考查反比例函数的图象与性质、圆的性质、三角形的面积公式.
(1)将点的坐标代入反比例函数解析式即可求解;
(2)根据点的坐标求出的长,进而求出的方程,联立的方程和反比例函数的解析式即可求解;
(3)根据点,的坐标,求出直线的解析式,进而求出直线与轴的交点坐标,再根据三角形的面积公式即可求解.
【规范解答】(1)解:将点代入反比例函数中,得,
,
反比例函数的解析式为;
(2)解:∵点为圆心,,,
,
的方程为,
联立,
将代入得
,即,
设 ,则,
解得或.
当时,,,
时
时.
当时,,,
时,
时.
除点外的其余交点的坐标为,,;
(3)由(2)可知,点的坐标为,
设直线的解析式为,
将点,代入中,得
,
解得,
直线的解析式为,
令,则,
直线与轴的交点坐标为,
.
【变式训练】(24-25九年级下·江苏宿迁·期末)二次函数的图像与x轴分别交于点、,与y轴交于点C,点P是这个函数图像的一个动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)如图1,当点P在直线下方时,过点P作,垂足为M,求的最大值;
(3)如图2,当点P在x轴上方时,连接、,直线l是二次函数图像的对称轴,过点P作,垂足为N,以点N为圆心作圆,与相切,切点为T.若以的长为边长的正方形的面积与的面积相等,试说明的半径是常量.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【思路点拨】本题主要考查了二次函数的性质,切线的性质、勾股定理、正方形、三角形面积的计算等知识点,掌握知识点的应用是解题的关键;
(1)利用待定系数法即可得出答案;
(2)连接、,过点P作,交BC于点D,求直线的解析式,设点P坐标为,则,得出,根据,运用三角函数的性质可得结论;
(3)设点P坐标为,则
设的半径为r.根据切线的性质得,然后根据的长为边长的正方形的面积与的面积相等,列式计算即可得出结论.
【规范解答】(1)解:由题意,得,
∴,
∴;
(2)连接、,过点P作,交于点D.
由题意,可得点,设直线对应函数表达式为,则
∴,
∴
设点P坐标为,则,
则
当时,的最大值为8.
∴,
∴,
∴最大.
(3)设点P坐标为,则
设的半径为r.
∵与相切,切点为T.
∴
∵以的长为边长的正方形的面积与的面积相等
∴,
∴
∵,
∴,
∴的半径是常量.
考点17:其他问题(圆的综合问题)
【典例精讲】(2024九年级下·江西赣州·竞赛)如图,是正方形中一动点,连接,,.
(1)如图,若,,求的度数;
(2)如图,若时,()点是否在“半径为的”上?()请你证明:;
(3)如图,在()的条件下,若正方形的边长为,为上一点,,连接,,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)()点在“半径为的”上,理由见解析;()见解析
(3)
【思路点拨】(1)先求出,从而易证是等边三角形,即可得到 , 再根据三角形内角和定理和等边对等角求出,最后根据求解即可;
(2)()以为圆心,为半径作圆,根据优弧所对的圆周角是,从而得证点在“半径为的”上;()根据点在上,可得,结合, 等量代换从而得证;
(3)以为圆心,为半径作圆, 则点在上,设与的交点为,当时,面积有最大值, 先求出, 在中,由勾股定理求解的长,再用等积法求出的长,从而得到的长,最后根据三角形面积公式求解面积即可.
【规范解答】(1)解:四边形是正方形,
,,
,
,
,
, ,
是等边三角形,
,
;
(2)解:()点在“半径为的”上,理由如下:
,,
以为圆心,为半径作圆, 如图所示,
优弧所对的圆心角度数为,
优弧所对的圆周角度数为,
,
点在“半径为的”上;
()证明:点在上;
,
四边形是正方形,
,
;
(3)解:如图所示,以为圆心,为半径作圆, 则点在上,设与的交点为,
当时,面积有最大值,
,,
,
,
, 即,
,
,
,
面积的最大值为.
【变式训练】(2025·广东清远·模拟预测)【问题背景】
在平面直角坐标系中,点A在轴正半轴上,,点B是轴上的一个动点.过点A,B的圆P与轴相切,切点为点B,与轴交于点A,C.设圆心P的坐标为.
【构建联系】
(1)当时,直接写出点P的坐标;
(2)如图1,连接,过点A作,垂足为点H,线段满足什么数量关系?试求出满足的函数关系式;
【深入探究】
(3)如图2,过点B作的直径,连接.作点A关于直线的对称点,当点落在的边上时,求的长度.
【答案】(1)点P的坐标为或;
(2)线段满足的数量关系为;x,y满足的函数关系式为
(3)当点落在的边上时,的长度为2或4.
【思路点拨】(1)利用圆的切线的性质定理,点的坐标的特征和矩形的判定与性质解答即可;
(2)利用勾股定理得到,利用点的坐标的特征得到,,利用矩形的判定与性质得到,利用勾股定理化简运算即可;
(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:①当点落在的边上时,利用圆的切线的性质定理和正方形的判定与性质解答即可;当点落在的边上时,利用对称性和圆周角定理求得,,再利用含角的直角三角形的性质解答即可.
【规范解答】解:(1)当时,
∵,
∴,
∵与x轴相切,切点为点B,
∴轴,
∴轴,
∴点P到x轴,y轴的距离为1,
∴点P的坐标为或,
∴当1时,点P的坐标为或;
(2)∵,
∴,
∴线段满足的数量关系为:.
∵圆心P的坐标为,
∴,
∵轴,轴,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
∴x,y满足的函数关系式为;
(3)①当点落在的边上时,如图,
∵点A关于直线的对称点,
∴,
∴点重合,即与y轴相切,
连接,四边形为正方形,
∴,
∴;
②当点落在的边上时,如图,连接,
∵点,点A关于直线的对称,点落在的边上,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵为圆的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上,当点落在的边上时,的长度为2或4.
1.(2024·浙江台州·中考真题)小明对《数书九章》中的“遥度圆城”问题进行改编:如图,是一座圆形城堡,四个城门分别向正东、正南、正西、正北而开.北门外的正北方向有一棵大树,与城堡的最近距离为城堡直径的,出南门向东走6里恰好能看见这棵树(即视线恰好与城堡外围相切),则城堡外围的直径是( )
A.3里 B.6里 C.里 D.里
【答案】B
【思路点拨】本题考查切线的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质.如图,设城堡外围的半径为r,则直径为,用勾股定理求出,再证,根据对应边成比例求出r即可.
【规范解答】解:如图,
设城堡外围的半径为r,则直径为,
,, ,
由题意知, 是的切线,
,
,
由题意知,
,
又 ,
,
,即 ,
解得,
城堡外围的直径是(里),
故选B.
2.(2024·重庆开州·中考真题)如图,在中,点O在上,以O为圆心,为半径作圆与相切于点D,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】此题重点考查切线的性质、直角三角形的两个锐角互余、圆周角定理、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和等知识,正确地求出的度数是解题的关键.由切线的性质得,因为,所以,由圆周角定理得,则,于是得到问题的答案.
【规范解答】解:∵与相切于点D,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
3.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,,半径为2的圆O内切于.P为圆O上一动点,过点P作、分别垂直于的两边,垂足为M、N,则的取值范围为 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了切线的性质,解直角三角形.过点M作于H,作于F,推出,进而有,由四边形是矩形得出,因此当与相切时,取得最大和最小,进而确定的最大值和最小值即可解答.
【规范解答】解:过点M作于H,作于F
,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴当与相切时,取得最大和最小,
如图,
连接,,,
可得:四边形是正方形,
,
在中,,
,
在中,,
,
∴.
如图,
由上知:,,
,
,
,
∴.
故答案为:.
4.(2024·上海·中考真题)已知:如图,直线切于点C,为的直径,延长交直线于点,、分别为垂足,交于,连结、,过点作为垂足,连结、.
下列结论:其中正确的有 .
; ;
; .
【答案】
【思路点拨】①由与圆相切于点,根据切线的性质可得,又由为圆直径,可得,则可证得,同理可得,根据全等三角形的对应边相等,即可得;
②由①可证得,根据相似三角形的对应边成比例,与,即可证得;
③由与即可证得;
④由与.利用相似三角形的对应边成比例,即可求得.
【规范解答】解:与圆相切于点,
∴,
为圆直径,
,
∴,
∵,
∴,
,
,
,
,
,
在和中,
,
∴,
,
同理,,
∴,故①正确;
由①的过程知:,
∴,
,
∴,
∴,
,
由①的结论知,,
,
∴,故②正确;
由①过程知,,
,(1)
为切线,
∴同理可得,
由①结论知,,
,
∴,
而由①的过程知,,
∴,
,(2)
由(1)(2)得到:;故③正确;
,,
,
,
,
,
,(3)
又∵,
∴,(4)
由(3)(4)得到:,
∴;故④正确.
故答案为:①②③④.
5.(2024·全国·中考真题)如图,是的直径,点在上,连接,点为延长线上一点,过点作交的延长线于点,交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若线段与的交点是的中点,的半径为3,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【思路点拨】(1)连接,如图,先利用平行线的性质得到,则可证明,接着证明,然后根据圆周角定理得到,从而可证明,于是根据切线的判定方法得到结论;
(2)先利用点F是OE的中点得到,则根据余弦的定义可求出,再根据含度角的直角三角形三边的关系计算出,,然后根据扇形的面积公式和三角形面积公式,利用阴影部分的面积=进行计算.
【规范解答】(1)证明:连接,如图,
是的直径,
即
即
是⊙O的切线;
(2)解:点F是的中点,
在中,
在中,
,
∴阴影部分的面积.
基础夯实
1.(2024·辽宁抚顺·模拟预测)如图,的边经过圆心,与圆相切于点,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】本题考查的是切线的性质、圆周角定理.
连接,根据圆周角定理求出,根据切线的性质得到,根据直角三角形的性质计算,得到答案.
【规范解答】解:连接,
,
,
与圆相切于点,
,
,
故选:C.
2.(2023·江苏淮安·模拟预测)下列命题中,假命题的是( )
A.经过两点有且只有一条直线
B.平行四边形的对角线相等
C.有两角相等的三角形是等腰三角形
D.圆的切线垂直于经过切点的半径
【答案】B
【思路点拨】本题考查命题与定理,掌握这些性质定理是解题关键.根据直线公理、平行四边形性质定理、等腰三角形的判定定理、切线性质定理即可判断A、C、D正确.
【规范解答】解:A.经过两点有且只有一条直线,是真命题,故本选项不符合题意;
B.平行四边形的对角线平分,原命题是假命题,故本选项符合题意;
C.有两角相等的三角形是等腰三角形,是真命题,故本选项不符合题意;
D.圆的切线垂直于经过切点的半径,是真命题,故本选项不符合题意;
故选:B.
3.(24-25九年级下·全国·期末)如图,是的直径,P是延长线上一点,过P作的切线,切点为点C,点D是劣弧上一点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】本题主要考查了切线的性质,圆周角定理,圆内接四边形的性质,
连接,根据切线的性质及直角三角形的性质求出,再根据圆周角定理求出
,然后根据圆内接四边形对角互补得出答案.
【规范解答】解:连接,
∵是的切线,
∴,
即.
∵,
∴,
∴
在圆内接四边形中,,
∴.
故选:C.
4.(2023九年级下·湖南湘西·竞赛)一根钢管放在形架内,其横截面如图所示,钢管的半径是,若,则劣弧的长是 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了弧长公式和切线的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
利用切线的性质和弧长公式解题即可.
【规范解答】解:由题意得:和分别与相切于点和点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴劣弧的长为:.
故答案为: .
5.(2025·吉林长春·三模)如图,是两条切线,切点分别为点,点,若,的半径为2,则的长度为 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了切线的性质,弧长公式,根据切线的性质得,再结合,算出,然后根据弧长公式,即可作答.
【规范解答】解:过点O分别作,如图所示:
∵是两条切线,切点分别为点,点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵的半径为2,
则的长度为,
故答案为:.
6.(2025·浙江台州·三模)如图,与相切于点,连结交于点,连结,,若,则 .
【答案】/35度
【思路点拨】本题考查了切线的性质、圆周角定理,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
根据切线的性质得到,根据直角三角形的性质求出,进而求出,计算即可.
【规范解答】解:∵与相切于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为: .
7.(2025·浙江杭州·三模)如图,的切线交直径的延长线于点,连接,若,则的度数为 (用含的代数式表示).
【答案】
【思路点拨】本题考查了切线的性质,圆周角定理,直角三角形的性质等知识,连接过切点的半径是解题的关键与常作的辅助线.
连接,则,由圆周角定理得,再由直角三角形两锐角互余即可求解.
【规范解答】解:如图,连接,
∵是的切线,
∴;
∵,
∴;
故答案为:.
8.(2025·山东青岛·模拟预测)如图,线段长为8,O是上一点,且,以O为圆心,为半径作圆在的上方求作点P使得相切于.
【答案】见解析
【思路点拨】本题考查了过圆外一点作圆的切线.以为直径作圆,与在上方的交点即为所求点P.
【规范解答】解:如图,点P即为所作.
9.(2025·湖南长沙·模拟预测)如图,是的直径,点C、E在上,,点F在线段的延长线上且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析;
(2)4.
【思路点拨】此题重点考查圆周角定理、切线的判定、解直角三角形等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
(1)连接,因为是的直径,所以,由,,得,而,则,所以,即可证明是的切线;
(2)由,,得,由,得,求得,所以的半径长为4.
【规范解答】(1)证明:连接,
∵是的直径,
,
,
,
,
,
,
是的半径,
是的切线.
;
(2)解:,
,
,
∴ ,
,
解得,
的半径长为4.
10.(2025·吉林·三模)如图,在边长为1的正方形网格中,点A,B,C均在格点上,只用无刻度的直尺按要求作图,并保留作图痕迹.
(1)在图①中,作的中线,高线,则______(填“>”、“=”或“<”)
(2)在图②中,作以为直径的圆O的切线(点E为格点).
【答案】(1)图见解析,
(2)见解析
【思路点拨】本题考查作图-应用与设计作图,全等三角形的判定和性质,圆周角定理,切线的判定与性质,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
(1)根据三角形的高,中线的定义画出图形,再根据垂线段最短判定大小;
(2)取格点E,作直线,可得,直线即为所求.
【规范解答】(1)解:如图,的中线,高线即为所求,.
故答案为:;
;
(2)解:如图,直线即为所求.
.
培优拔高
11.(2025·山东德州·中考真题)如图,从一张半圆形的铁片上剪下一个小的半圆形铁片,为了计算剩余部分的面积,在图中作出一条小圆的切线,并使它平行于大圆的直径.设这条切线交大圆于点A,B,量得的长是,则剩余部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【思路点拨】本题考查的是切线的性质、圆的面积计算,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
根据切线的性质得到,根据垂径定理求出,再根据勾股定理、圆的面积公式计算即可.
【规范解答】解:如图,平移小圆,使小圆的圆心与点重合,小圆与相切于,连接,
∵小圆与相切于,
,
,
在中,,
则剩余部分的面积为:,
故选:D.
12.(2024·广东·模拟预测)如图,矩形中,,.以为直径的半圆O与相切于点E,连接,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路点拨】本题考查了圆的切线的性质,勾股定理,矩形的判定与性质,扇形面积公式等知识点.
连接交于点,根据切线的性质可得,可得到四边形和四边形为矩形,再证得,可得,从而得到阴影部分的面积,即可求解.
【规范解答】解:连接交于点,如图,
以为直径的半圆与相切于点,
,
,
四边形为矩形,
,,
四边形和四边形为矩形,
,,
在和中,
,
,
,
阴影部分的面积.
故选:C.
13.(2025·上海·模拟预测)如果有三个圆分别任取一条半径都能组成一个直角三角形,则称这三个圆为一组“Right圆组”. 已知在直角梯形中,,两底中,,腰. 点在上,以点为圆心,作三个同心圆分别与直线相切,过点D和点C. 若三个同心圆为一组“Right圆组”,则OD =( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】A
【思路点拨】本题考查了切线的性质、勾股定理,理解“Right圆组”的半径满足勾股定理是解题关键.
可得三个圆的半径分别为:、、,过点作,垂足为,求出梯形的高, 设,则,,再分以或为斜边,利用勾股定理列方程求解即可.
【规范解答】解:如图,以点O为圆心,作三个同心圆分别与直线BC相切于点,过点D和点C.其半径分别为:、、,,
过点作,垂足为,
∵在直角梯形中,,
∴,,
∴四边形、是矩形,
∴,,,
∴,
∴在中,,
∴
设,则,,
∴,
若三个同心圆为一组“Right圆组”,
当为斜边时,即:
,
解得:,
当为斜边时,即:
,
解得:,
综上所述:长为或.
故选:A.
14.(2025·甘肃酒泉·二模)如图,,是的切线,,为切点,若,,则的周长是 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了切线的性质、等边三角形的判定与性质、含角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握切线的性质,证明为等边三角形是解题的关键.
由切线的性质得出,,,证是等边三角形,,得出,,即可得出答案.
【规范解答】解:、是的切线,、是切点,
,,,
,
,
是等边三角形,,
,
,,
,
的周长.
故答案为:.
15.(2025·青海西宁·三模)如图所示,的两条切线和相交于点,与圆相切于两点,是圆 上的一点,若,则 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了圆的切线的性质,四边形的内角和,圆周角定理.
连接,先根据圆的切线的性质可得,再根据四边形的内角和可得的度数,然后根据圆周角定理即可得.
【规范解答】解:如图,连接,
∵,分别与相切于两点,
∴,
∴,
∵,
∴,
由圆周角定理得:,
故答案为:.
16.(2025·山东泰安·一模)如图,是的切线,连接并延长交于点,点,在上,且.若,则的度数是 .
【答案】
【思路点拨】本题考查了直角三角形的性质,切线的性质,三角形外角性质,圆周角定理等知识,连接,由切线性质可得,又,则,所以,则,根据是的直径,得,然后通过直角三角形性质即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【规范解答】解:如图,连接,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
故答案为:.
17.(2024·广东清远·一模)如图,矩形中,,以为直径的半圆与相切于点E,连接,则阴影部分的面积为 .(结果保留)
【答案】π
【思路点拨】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.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.也考查了矩形的性质和扇形的面积公式.
连接交于点,根据切线的性质可得,可得到四边形和四边形为矩形,再证得,可得,从而得到阴影部分的面积,即可求解.
【规范解答】解:连接交于点,如图,
以为直径的半圆与相切于点,
,
,
四边形为矩形,
,
四边形和四边形为矩形,
,,
在和中,
,
,
,
阴影部分的面积.
故答案为π.
18.(24-25九年级下·云南昆明·月考)如图, 在中,,点O在上,以O为圆心,长为半径的圆与相切于点D,与,分别相交于点E,F.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【思路点拨】本题主要考查圆的基础知识,切线的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点,合理作出辅助线是关键.
(1)如图所示,连接,则,,根据角的等量代换即可求解;
(2)运用勾股定理得到,设,则,证明,代入计算即可求解.
【规范解答】(1)证明:如图所示,连接,
∵以为圆心,长为半径的圆与相切于点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴平分;
(2)解:∵,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,即,
解得,,
∴的半径为.
19.(2025·北京·模拟预测)如图,在中,,以为直径作,交于点D,过点D作,垂足为E.
(1)求证:是的切线;
(2)若,.
①求的长;
②点P为上一点,连接,是否有最小值?若有,请直接写出这个最小值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2)①;②的最小值为.
【思路点拨】本题考查与圆的性质概念,与圆有关的位置关系,相似三角形的判定和性质,熟练掌握以上性质并正确作出辅助线是解题关键.
(1)连接、,由“直径所对的圆周角是直角”得,即有,由已知、根据“等腰三角形三线合一”得,从而得出:是△ABC的中位线,由三角形中位线定理得,由已知、“一条直线垂直于两条平行线中的一条,那么它也垂直于另一条得,根据切线的判定定理得证;
(2)①由题意证明,求出,从而得出结论;
②在中,由边角关系可以求出,从而得出:,,过点P作于点G,则由“直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半”得,延长到点F,使,则由线段垂直平分线的性质可知:上任意一点P到点A与点F的距离都相等,即总有,由“两点之间,线段最短”可知:当点F在直线上时,的长最小,从而的长最小,最小值为线段的长,此时,在中,由边角关系即可求出最小值.
【规范解答】(1)证明:连接、,如图:
∵是的直径,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线.
(2)解:①若,,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即的长为.
②点P为上一点,连接,有最小值,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
过点P作于点G,则,
延长到点F,使,则上任意一点P到点A与点F的距离都相等,即总有,
由两点之间,线段最短可知:当点F在直线上时,的长最小,从而的长最小,最小值为线段的长,
此时,在中,,
,
即的最小值为.
20.(2025·四川广元·一模)如图,是的直径,点是延长线上一点,过作的切线,切点为,连接、.
(1)若,求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【思路点拨】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理、相似三角形的判定与性质和解直角三角形.
(1)连接,先证,再证,得到,可得结论;
(2)先证明,得到,再利用三角形函数得,最后求出PD的长.
【规范解答】(1)证明:连接,
∵是切线,
∴,
∴,
∴,
又∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:在和中,,,
∴,
∴,
又∵在中,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴.
第 1 页 共 12 页
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专题2.1 直线与圆的位置关系
(知识荟萃+17个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共59题)
【原卷版】
知识梳理 技巧点拨 2
知识点梳理:直线和圆的位置关系 2
优选题型 考点讲练 2
考点1:判断直线和圆的位置关系 2
考点2:已知直线和圆的位置关系求半径的取值 3
考点3:已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离 4
考点4:求圆平移到与直线相切时圆心经过的距离 4
考点5:求直线平移到与圆相切时运动的距离 5
考点6:切线的应用 6
考点7:切线的性质定理 7
考点8:切线的性质和判定的综合应用 8
考点9:有关切线的概念辨析 9
考点10:判断或补全使直线为切线的条件 10
考点11:证明某直线是圆的切线 11
考点12:过圆外一点作圆的切线(尺规作图) 12
考点13:圆内知识综合(圆的综合问题) 13
考点14:圆与三角形的综合(圆的综合问题) 14
考点15:圆与四边形的综合(圆的综合问题) 15
考点16:圆与函数的综合(圆的综合问题) 16
考点17:其他问题(圆的综合问题) 17
中考真题 实战演练 19
难度分层 拔尖冲刺 20
基础夯实 20
培优拔高 23
知识点梳理:直线和圆的位置关系
1.相交的定义:如图24.2-8(1),直线和圆有两个公共点,这时我们说这条直线和圆相交,这条直线叫做圆的割线.
2.相切的定义:如图24.2-8(2),直线和圆只有一个公共点,这时我们说这条直线和圆相切,这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.
3.相离的定义:如图24.2-8(3),直线和圆没有公共点,这时我们说这条直线和圆相离.
4.直线和圆的位置关系的判定:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离d,则有
直线和⊙O相交 ⇔ d<r ; 直线和⊙O相切 ⇔ d=r ;
直线和⊙O相离 ⇔ d>r .
考点1:判断直线和圆的位置关系
【典例精讲】(24-25九年级下·安徽·自主招生)如图,已知的半径是1,圆心P在抛物线上运动.当与x轴相切时,圆心P的坐标为 .
【变式训练】(24-25九年级下·贵州黔东南·月考)如图是记录的日出美景,图中太阳与海天交界处可看成圆与直线,它们的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
考点2:已知直线和圆的位置关系求半径的取值
【典例精讲】(2025·广东东莞·二模)【问题背景】
已知抛物线(k是实数)与x轴有交点,将此抛物线向左平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到新的抛物线E,设抛物线E与x轴的交点为B、C,如图.
【构建联系】
(1)求k的值,并求抛物线E所对应的函数关系式及其顶点A的坐标.
(2)连接,把所在的直线平移,使它经过点C,得到直线l,点P是l上一动点(与点C不重合).设以点A,B,C,P为顶点的四边形面积为S,点P的横坐标为t,当时,求出S关于t的函数关系式,并求出t的取值范围.
【深入探究】
(3)点Q是直线l上的另一个动点,以点Q为圆心,R为半径作⊙,当R取何值时,⊙与直线相切?相交?相离?直接给出结果.
【变式训练】(24-25九年级下·江苏苏州·期末)四个半径为5的等圆与直线的位置关系如图所示,若某个圆上的点到直线的最大距离为8,则这个圆可能是( )
A. B. C. D.
考点3:已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离
【典例精讲】(2025·江苏盐城·一模)如图,在平面直角坐标系中,直线分别与轴、轴相交于点,点分别是正方形的边上的动点,且,过原点作,垂足为,连接,则面积的最大值为 .
【变式训练】(2025·浙江·一模)已知的半径是5,直线与相交,则圆心到直线的距离可能是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
考点4:求圆平移到与直线相切时圆心经过的距离
【典例精讲】(24-25九年级·江苏·假期作业)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轴正方向以个单位/秒的速度平移,使与y轴相切,则平移的时间为 秒.
【变式训练】(24-25九年级下·江苏扬州·月考)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
考点5:求直线平移到与圆相切时运动的距离
【典例精讲】(2025·北京·模拟预测)对于平面内的点,如果点,点与点所构成的是边长为1的等边三角形,则称点,点为点的一对“关联点”.已知.
(1)在,,,中,点的一对关联点是______;
(2)以原点为圆心作半径为1的圆,已知直线.
①若点在上,点在直线上,点,点为点的一对关联点,求的值;
②若在上存在点,在直线上存在两点和,其中,点、点为点的一对关联点,且点、点、点关于的中心按顺时针方向排列,直接写出的取值范围______.
【变式训练】(24-25九年级下·山东济宁·期末)如图,已知二次函数的图象与轴交于和两点,与轴交于,连接,在直线上有一动点,过点作轴的平行线交二次函数的图象于点,交轴于点,
(1)求抛物线与直线的函数解析式;
(2)设点的坐标为,求当以为直径的圆与轴相切时的值;
(3)若点在线段上运动,则是否存在这样的点,使得与相似,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请写出理由.
考点6:切线的应用
【典例精讲】(2025·北京东城·二模)在平面直角坐标系中,对于线段和不在直线上的点,给出如下定义:若存在点,满足点与点在直线的异侧,,且,则称点为点关于线段的“平衡点”.
(1)已知点,.
①在点,,中,点_____是点关于线段的“平衡点”;
②若直线上存在点关于线段的“平衡点”,直接写出的取值范围;
(2)已知半径为2,是的弦,且.点,,以为对角线作正方形.若正方形边上存在点关于线段的“平衡点”,直接写出的取值范围.
【变式训练】(2025·四川南充·二模)如图,在四边形中,,的平分线交于,过三点的圆交于,恰是圆的切线,弦,弧等于孤的2倍.
(1)比较与的大小,并说明理由.
(2)当时,求的长.
考点7:切线的性质定理
【典例精讲】(24-25九年级下·全国·期末)如图①,是的外接圆,是的直径,点在上,连接平分,过点作的切线,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长;
(3)如图②,连接,,若四边形为菱形,,求阴影部分的面积.
【变式训练】(2024·云南曲靖·模拟预测)如图,与的边相切于点C,与分别交于点D,E,连接,,是的直径,连接,平分,过点C作交于点 G,连接与交于点F.
(1)求证:直线与相切;
(2)求证:;
(3)若,求的半径.
考点8:切线的性质和判定的综合应用
【典例精讲】(2025·广东·模拟预测)将一张边长为4的正方形纸片对折,使与重合,得到折痕,把正方形纸片展平.再一次折叠纸片,点A落在点G处,并使折痕经过点E,得到折痕,点P在边上,过点P作的垂线交的延长线于点H.
【知识技能】
(1)如图1,若点H落在边上,求证:是等边三角形.
【数学理解】
(2)如图2,设,,试求关于的函数解析式.
【拓展探索】
(3)如图3,为的外接圆,若与边相切,求的长.
【变式训练】(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
考点9:有关切线的概念辨析
【典例精讲】(2025·陕西西安·二模)如图,在中,,,用尺规作图法在找一点,以为半径作,使得与相切.(保留作图痕迹,不写作法)
【变式训练】(24-25九年级下·江苏淮安·期中)如图,点C在以为直径的半圆上,,点D在线段上运动,点E与点D关于对称,于点D,并交的延长线于点F,当长度为 时,与半圆相切.
考点10:判断或补全使直线为切线的条件
【典例精讲】(2023·江苏镇江·一模)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,的顶点A、B、C均落在格点上.
(1)的周长为______.
(2)请在如图所示的网格中,用无刻度的直尺在上确定一点,使以点为圆心,以为半径的与相切.(保留作图痕迹)
【变式训练】(24-25九年级下·陕西·期末)如图,在中,,点在上,以为直径的经过上的点D,与交于点F,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求弧的长.
考点11:证明某直线是圆的切线
【典例精讲】(24-25九年级下·广东广州·期末)如图,已知是的直径,是的弦,延长到点C,使,过点D作,垂足为E.
(1)求证:;
(2)求证:为的切线;
(3)点F是与的交点,若,求.
【变式训练】(24-25九年级下·福建漳州·期中)如图,在中,,平分交于点,点在上,以为直径的经过点.
(1)求证:是的切线;
(2)若点是劣弧的中点,且,求阴影部分的面积.
考点12:过圆外一点作圆的切线(尺规作图)
【典例精讲】(24-25九年级下·江苏镇江·期中)数学活动课上,老师让同学们根据切线的定义,用尺规过点P作的一条切线.
(1)尺规作图:作的切线.(保留作图痕迹).
(2)作图的依据是:________;
【变式训练】(2025·吉林松原·模拟预测)如图,在每个小正方形的边长均为1的网格中,的顶点A,B,C均落在格点上,以为直径的半圆的圆心为O,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,保留作图痕迹.
(1)在图①中作出的边上的高;
(2)在图②中作出的中位线;
(3)在图③中作出的切线.
考点13:圆内知识综合(圆的综合问题)
【典例精讲】(24-25九年级下·安徽安庆·月考)如图,是的直径,点为上一点,交于点,与交于点.
(1)求证:;
(2)若的直径为5,,求的长.
【变式训练】(2023·四川德阳·中考真题)如图,的直径,是弦,,,,的延长线与的延长线相交于点,的延长线与的延长线相交于点,连接.下列结论中正确的个数是( )
①;
②是的切线;
③B,E两点间的距离是;
④.
A.1 B.2 C.3 D.4
考点14:圆与三角形的综合(圆的综合问题)
【典例精讲】(24-25九年级下·上海·自主招生)已知:如图,直线 交x轴于 交y轴于 与x轴相切于O点,交直线 于 P点,以 为圆心 为半径的圆交x轴于A、B两点,交 于点F, 的弦 ,的延长线交于D, 连接.
(1)求证:;
(2)求证:是的切线;
(3)的延长线交 于C点,若G为上一动点,以 为直径作 交 于点 M,交 于N.下列结论: ①为定值;②线段的长度不变.只有一个是正确的,请你判断出正确的结论, 并证明正确的结论, 以及求出它的值.
【变式训练】(23-24九年级下·北京东城·期末)如图,为的直径,点C在上,的平分线交于点D,过点D作.交的延长线于点E.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求的长.
考点15:圆与四边形的综合(圆的综合问题)
【典例精讲】(2025·江苏泰州·三模)如图1,在菱形中,,是的外接圆,E是上一动点,连接并延长交于M,连接并延长交于N,
(1)求证:是的切线;
(2)如图2,当E是中点时,求图中阴影部分面积;
(3)当时,求的长.
【变式训练】(2025·湖南益阳·模拟预测)已知矩形,,,边上有一动点E,连接,将沿直线翻折,点C恰好落在边上的点F处.
(1)求的值;
(2)若半径为1的在四边形内(包括边界)任意移动,则能够到达的区域的面积是多少?(第(2)问只需要写出结果,不要过程)
考点16:圆与函数的综合(圆的综合问题)
【典例精讲】(2025·河南南阳·模拟预测)已知反比例函数经过点.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)以平面直角坐标系原点为圆心,长为半径画圆,与该反比例函数图象有交点,求除点A外的其余交点的坐标;
(3)若该反比例函数与在第一象限的另一个交点为点,求的面积.
【变式训练】(24-25九年级下·江苏宿迁·期末)二次函数的图像与x轴分别交于点、,与y轴交于点C,点P是这个函数图像的一个动点.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)如图1,当点P在直线下方时,过点P作,垂足为M,求的最大值;
(3)如图2,当点P在x轴上方时,连接、,直线l是二次函数图像的对称轴,过点P作,垂足为N,以点N为圆心作圆,与相切,切点为T.若以的长为边长的正方形的面积与的面积相等,试说明的半径是常量.
考点17:其他问题(圆的综合问题)
【典例精讲】(2024九年级下·江西赣州·竞赛)如图,是正方形中一动点,连接,,.
(1)如图,若,,求的度数;
(2)如图,若时,()点是否在“半径为的”上?()请你证明:;
(3)如图,在()的条件下,若正方形的边长为,为上一点,,连接,,求面积的最大值.
【变式训练】(2025·广东清远·模拟预测)【问题背景】
在平面直角坐标系中,点A在轴正半轴上,,点B是轴上的一个动点.过点A,B的圆P与轴相切,切点为点B,与轴交于点A,C.设圆心P的坐标为.
【构建联系】
(1)当时,直接写出点P的坐标;
(2)如图1,连接,过点A作,垂足为点H,线段满足什么数量关系?试求出满足的函数关系式;
【深入探究】
(3)如图2,过点B作的直径,连接.作点A关于直线的对称点,当点落在的边上时,求的长度.
1.(2024·浙江台州·中考真题)小明对《数书九章》中的“遥度圆城”问题进行改编:如图,是一座圆形城堡,四个城门分别向正东、正南、正西、正北而开.北门外的正北方向有一棵大树,与城堡的最近距离为城堡直径的,出南门向东走6里恰好能看见这棵树(即视线恰好与城堡外围相切),则城堡外围的直径是( )
A.3里 B.6里 C.里 D.里
2.(2024·重庆开州·中考真题)如图,在中,点O在上,以O为圆心,为半径作圆与相切于点D,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,,半径为2的圆O内切于.P为圆O上一动点,过点P作、分别垂直于的两边,垂足为M、N,则的取值范围为 .
4.(2024·上海·中考真题)已知:如图,直线切于点C,为的直径,延长交直线于点,、分别为垂足,交于,连结、,过点作为垂足,连结、.
下列结论:其中正确的有 .
; ;
; .
5.(2024·全国·中考真题)如图,是的直径,点在上,连接,点为延长线上一点,过点作交的延长线于点,交于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若线段与的交点是的中点,的半径为3,求阴影部分的面积.
基础夯实
1.(2024·辽宁抚顺·模拟预测)如图,的边经过圆心,与圆相切于点,若,则等于( )
A. B. C. D.
2.(2023·江苏淮安·模拟预测)下列命题中,假命题的是( )
A.经过两点有且只有一条直线
B.平行四边形的对角线相等
C.有两角相等的三角形是等腰三角形
D.圆的切线垂直于经过切点的半径
3.(24-25九年级下·全国·期末)如图,是的直径,P是延长线上一点,过P作的切线,切点为点C,点D是劣弧上一点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.(2023九年级下·湖南湘西·竞赛)一根钢管放在形架内,其横截面如图所示,钢管的半径是,若,则劣弧的长是 .
5.(2025·吉林长春·三模)如图,是两条切线,切点分别为点,点,若,的半径为2,则的长度为 .
6.(2025·浙江台州·三模)如图,与相切于点,连结交于点,连结,,若,则 .
7.(2025·浙江杭州·三模)如图,的切线交直径的延长线于点,连接,若,则的度数为 (用含的代数式表示).
8.(2025·山东青岛·模拟预测)如图,线段长为8,O是上一点,且,以O为圆心,为半径作圆在的上方求作点P使得相切于.
9.(2025·湖南长沙·模拟预测)如图,是的直径,点C、E在上,,点F在线段的延长线上且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
10.(2025·吉林·三模)如图,在边长为1的正方形网格中,点A,B,C均在格点上,只用无刻度的直尺按要求作图,并保留作图痕迹.
(1)在图①中,作的中线,高线,则______(填“>”、“=”或“<”)
(2)在图②中,作以为直径的圆O的切线(点E为格点).
培优拔高
11.(2025·山东德州·中考真题)如图,从一张半圆形的铁片上剪下一个小的半圆形铁片,为了计算剩余部分的面积,在图中作出一条小圆的切线,并使它平行于大圆的直径.设这条切线交大圆于点A,B,量得的长是,则剩余部分的面积是( )
A. B. C. D.
12.(2024·广东·模拟预测)如图,矩形中,,.以为直径的半圆O与相切于点E,连接,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
13.(2025·上海·模拟预测)如果有三个圆分别任取一条半径都能组成一个直角三角形,则称这三个圆为一组“Right圆组”. 已知在直角梯形中,,两底中,,腰. 点在上,以点为圆心,作三个同心圆分别与直线相切,过点D和点C. 若三个同心圆为一组“Right圆组”,则OD =( )
A.或 B.或 C.或 D.或
14.(2025·甘肃酒泉·二模)如图,,是的切线,,为切点,若,,则的周长是 .
15.(2025·青海西宁·三模)如图所示,的两条切线和相交于点,与圆相切于两点,是圆 上的一点,若,则 .
16.(2025·山东泰安·一模)如图,是的切线,连接并延长交于点,点,在上,且.若,则的度数是 .
17.(2024·广东清远·一模)如图,矩形中,,以为直径的半圆与相切于点E,连接,则阴影部分的面积为 .(结果保留)
18.(24-25九年级下·云南昆明·月考)如图, 在中,,点O在上,以O为圆心,长为半径的圆与相切于点D,与,分别相交于点E,F.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的半径.
19.(2025·北京·模拟预测)如图,在中,,以为直径作,交于点D,过点D作,垂足为E.
(1)求证:是的切线;
(2)若,.
①求的长;
②点P为上一点,连接,是否有最小值?若有,请直接写出这个最小值;若没有,请说明理由.
20.(2025·四川广元·一模)如图,是的直径,点是延长线上一点,过作的切线,切点为,连接、.
(1)若,求证:;
(2)若,,求的长.
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