第三章 圆的切线性质与判定 典型题精编 2025--2026学年北师大版九年级数学下册
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内容正文:
圆的切线性质与判定典型题精编答案
一.选择题(共17小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
B
D
B
D
A
C
B
A
D
C
题号
12
13
14
15
16
17
答案
A
C
A
A
B
B
一.选择题(共17小题)
1.如图,点P为⊙O外一定点,连接OP,作以OP为直径的⊙A,与⊙O交于两点Q和R,根据切线的判断,直线PQ和PR是⊙O的两条切线.由△OQP≌△ORP得,PQ=PR,∠OPQ=∠OPR,即切线长定理.上述过程中,可以判定△OQP≌△ORP的定理是( )
A.SSS B.SAS C.AAS D.HL
【解答】解:∵OP是⊙A的直径,
∴∠OQP=∠ORP=90°,
∴OQ⊥PQ,OR⊥PR,
∴直线PQ和PR是⊙O的两条切线,
在Rt△OQP和Rt△ORP中,
,
∴Rt△OQP≌Rt△ORP(HL),
∴PQ=PR,∠OPQ=∠OPR,
∴判定△OQP≌△ORP的定理是HL,
故选:D.
2.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=4.以AB的中点D为圆心作⊙D,当⊙D与AC相切于点P时,⊙D与BC相交于点M、N,则tan∠MPN的值为( )
A. B. C.1 D.
【解答】解:连接DP,DM,DN,MP,MN,过点D作BC的垂线,垂足为Q,如图所示,
∵∠C=90°,AB=4,∠B=30°,
∴AC,
∴BC.
∵⊙D与AC相切于点P,
∴DP⊥AC.
又∵∠C=90°,
∴DP∥BC.
又∵点D为AB中点,
∴DP,
∴DN=DP.
同理可得,DQ.
∵DM=DN,DQ⊥BC,
∴∠MDN=2∠QDN.
又∵∠MDN=2∠MPN,
∴∠QDN=∠MPN.
在Rt△QDN中,
QN,
∴tan∠QDN,
∴tan∠MPN=tan∠QDN.
故选:B.
3.下列说法正确的是( )
A.三点确定一个圆
B.切线垂直于半径
C.长度相等的弧是等弧
D.若直线和圆有公共点,则直线和圆相交或相切
【解答】解:不在同一直线上的三点才能确定一个圆,故A错误;
切线垂直于经过切点的半径,而非任意半径,故B错误;
等弧需在同圆或等圆中长度相等且能重合,故C错误;
直线与圆有公共点时,位置关系为相交或相切,故D正确.
故选:D.
4.如图,∠MPN=60°,点O是∠MPN的角平分线上的一点,半径为4的⊙O经过点P,将⊙O向左平移,当⊙O与射线PM相切时,⊙O平移的距离是( )
A.2 B. C. D.2
【解答】解:设⊙O'为⊙O向左平移后与PM相切的圆,切点为B,连接O'B交PO于D,过O作OA⊥PM于A,OC⊥O'B于C,如图所示:
则OO'即为⊙O平移的距离,O'B=OP=4,O'B⊥PM,
∵∠MPN=60°,PO是∠MPN的平分线,
∴∠MPO=∠OPN∠MPN=30°,
∵OA⊥PM,
∴OAOP=2,
∵OA⊥PM,OC⊥O'B,O'B⊥PM,
∴四边形OABC是矩形,
∴BC=OA=2,
∴O'C=O'B﹣BC=2,
由平移的性质得:OO'∥PN,
∴∠DOO'=∠OPN=30°,
∵O'B⊥PM,
∴∠O'BP=90°,
∴∠BDP=90°﹣∠MPO=60°,
∵∠BDP=∠DOO'+∠DO'O,
∴∠DO'O=∠BDP﹣∠DOO'=30°,
∴OCO'C,OO'=2OC,
即⊙O平移的距离为,
故选:B.
5.下列说法:
①弧长相等的弧是等弧;②三点确定一个圆;③相等的圆心角所对的弧相等;④垂直于半径的直线是圆的切线;⑤三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等.其中不正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:①弧长相等的弧是等弧,故该说法不正确;
②不在同一直线的三点可以确定一个圆,故该说法不正确;
③在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,故该说法不正确;
④经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,故该说法不正确;
⑤三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点,到三角形三个顶点的距离相等,故该说法正确.
故选:D.
6.下列说法,其中正确的说法有( )个.
①弧长相等的弧是等弧;
②过三点可以确定一个圆;
③同弧或等弧所对的圆心角相等;
④垂直于半径的直线是圆的切线;
⑤平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:∵在同圆或等圆中,能够完全重合的弧是等弧,
∴弧长相等的弧不一定是等弧,
故①不符合题意;
∵不在同一直线上的三点确定一个圆,
∴“过三点可以确定一个圆”这一说法是错误的,
故②不符合题意;
根据圆心角、弧、弦的关系定理,同弧或等弧所对的圆心角相等,
故③符合题意;
∵经过半径的外端且与这条半径垂直的直线是圆的切线,
∴垂直于半径的直线不一定是圆的切线,
故④不符合题意;
∵平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧,
∴“平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧”这一说法是错误的,
故⑤不符合题意,
故选:A.
7.如图,在5×5的正方形方格图形中,点A,B,C,D,E都在格点上,以AB为直径作⊙O,分别连接BC,BD,DE,BE.有以下结论:①D,E两点都在⊙O上;②;③BC与⊙O相切;④BD平分∠CBE.结论正确的有( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.③④
【解答】解:连接AE,AD,则∠ADB=90°,
∴点D在以AB为直径的⊙O上,
∵AE2=12+32=10,BE2=12+32=10,AB2=42+22=20,
∴AE2+BE2=AB2,
∴∠AEB=90°,
∴点E在以AB为直径的⊙O上,故①正确;
∵∠BED=∠BAD,
∴tan∠BED=tan∠BAD,故②正确;
∵BC2=12+22=5,AB2=42+22=20,AC2=52,
∴BC2+AB2=AC2=25,
∴∠ABC=90°,
∴AB⊥BC,
∵AB为⊙O的直径,BC与⊙O相切,故③正确;
∵∠CBD=∠BAC=90°﹣∠ABD,∠BAC=∠BED,
∴∠CBD=∠BAC,
∴∠CBD=∠BED,
∵BD≠ED,
∴∠DBE≠∠BED,
∴∠DBE≠∠CBD,故④错误,
故选:C.
8.摇摇马也叫木马,是形状像马的儿童玩具,如图1是某品牌设计生产的摇摇马水平放置的示意图,其长槽符合圆的一部分.点O是长槽所在圆的圆心.⊙O的半径为50cm,已知摇摇马静止时点A,B所在的直线与地面MN平行,且A,B两点之间的距离为60cm.将图1中的摇摇马玩具沿地面MN向右作无滑动滚动,如图2所示,当⊙O与MN相切于点B时,点A的竖直高度为(长槽的厚度忽略不计)( )
A.32cm B.36cm C.40cm D.44cm
【解答】解:点O是长槽所在圆的圆心.⊙O的半径为50cm,A,B两点之间的距离为60cm.如图2,过点O作OD⊥AB于点D,过点A作AE⊥MN于点E,
∴OA=OB=50cm,AB=60cm,
∴,
∵当⊙O与MN相切于点B时,
∴OB⊥MN,
∵AE⊥MN,
∴AE∥OB,
∴∠BAE=∠OBD,
∴,
∴,即,
解得:AE=36,
∴当⊙O与MN相切于点B时,点A的竖直高度为36cm.
故选:B.
9.如图,⊙O与水平面相切于点A,过点A作⊙O的内接矩形ABCD,已知⊙O的半径为2,且,在保证不滑动的情况下,使⊙O在水平面上沿直线向右滚动,当滚动的路程为2025π时,⊙O与地面相切的切点所在的弧为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵⊙O与水平面相切于点A,过点A作⊙O的内接矩形ABCD,
∴∠D=∠B=90°,BC=AD,
∴∠D所对的弧是半圆,
∵已知⊙O的半径为2,且,
∴圆的周长为2π×r=4π,
2025÷4=506……1,
∴⊙O滚动506圈回到点A后又滚动了π的路程,
∵,,,
则,
∵,
∴⊙O与地面相切的切点所在的弧为在上,
故选:A.
10.如图,点P为⊙O外一定点,连接OP,作以OP为直径的⊙A,与⊙O交于两点Q和R,根据切线的判断,直线PQ和PR是⊙O的两条切线.由△OQP≌△ORP得,PQ=PR,∠OPQ=∠OPR,即切线长定理.上述过程中,可以判定△OQP≌△ORP的依据是( )
A.三边分别相等的两个三角形全等
B.两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等
C.两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等
D.斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等
【解答】解:∵OP为⊙A的直径,
∴∠OQP=∠ORP=90°,
在△OQP和△ORP中,
,
∴△OQP≌△ORP(斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等).
故选:D.
11.如图,⊙O是△ABC的外接圆,P是BC延长线上一点,连接OA,OC,PA,且∠PCA=∠PAB,点D是AC中点,OD的延长线交AP于点Q,则下列结论:①∠B=∠AOD;②OQ垂直平分AC;③直线PA和CQ都是⊙O的切线;④CQ∥AO.其中正确的结论是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
【解答】解:∵点D是AC中点,
∴AD=CD,
∵OA=OC,
∴OQ⊥AC,
∴OQ垂直平分AC,
故②正确;
∴∠AOD=∠COD∠AOC,
∵∠B∠AOC,
∴∠B=∠AOD,
故①正确;
∵∠PCA=∠PAB,
∴∠PAC=180°﹣∠P﹣∠PAC=180°﹣∠P﹣∠PAB=∠B,
∵∠B=∠AOD,
∴∠PAC=∠AOD,
∵∠ADO=90°,
∴∠PAO=∠PAC+∠OAC=∠AOD+∠OAC=90°,
∵OC=OA,QC=QA,
∴∠OCA=∠OAC,∠QCA=∠QAC,
∴∠QCO=∠OCA+∠QCA=∠OAC+∠QAC=∠QAO=90°,
∵OA、OC都是⊙O的半径,PA⊥OA,CQ⊥OC,
∴直线PA和CQ都是⊙O的切线,
故③正确;
假设CQ∥AO正确,则∠AQC=180°﹣∠QAO=90°,
∴∠AQC=∠QAO=∠QCO=90°,
∴∠AOC=360﹣∠AQC﹣∠QAO﹣∠QCO=90°,
∴∠B∠AOC=45°,显然与已知条件不符,
∴CQ∥AO不正确,
故④错误,
故选:C.
12.如图,四边形ABCD中,AB=AD=CD,以AB为直径的⊙O经过点C,连接AC、OD交于点E.连接BD交⊙O于点F,连接EF,若BC=1,AC=2,则以下结论正确的是( )
①OD∥BC;②AD为⊙O的切线;③∠DEF=45°;④.
A.①②③④ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【解答】解:①连接OC,如图1所示:
∵AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,
∴OA=OC=OB,∠ACB=90°,
在△OAD和△OCD中,
,
∴△OAD≌△OCD(SSS),
∴∠ADO=∠CDO,
又∵AD=CD,
∴OD⊥AC,
∵∠ACB=90°,
∴BC⊥AC,
∴OD∥BC,
故结论①正确;
②在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=1,AC=2,
由勾股定理得:AB,
∴AB=AD=CD,
∵OA=OB=1AB,OD∥BC,
∴OE是△ABC的中位线,
∴OEBC,
在Rt△AOE中,由勾股定理得:AE1,
在Rt△ADE中,由勾股定理得:DE2,
∴OD=OE+DE,
在△OAD中,OA2+AD2,OD2,
∴OA2+AD2=OD2,
∴△OAD是直角三角形,即∠OAD=90°,
∴OA⊥AD,
又∵OA是⊙O的半径,
∴AD是⊙O的切线,
故结论②正确;
∵OA⊥AD,AB=AD,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴∠ABD=∠ADB=45°,
又∵AF⊥BD,
∴∠BAF=∠DAF∠BAD=45°,
∵OD⊥AC,
∴∠AED=90°,
∴AD是△ADE外接圆的直径,
∵AB是⊙O的直径,BD交⊙O于点F,
∴∠AFB=∠AFD=90°,
即AF⊥BD,
∴点F在△ADE的外接圆上,
∴∠DEF=∠DAF=45°,
故结论③正确;
④在Rt△ABD中,AB=AD,AF⊥BD,
由勾股定理得:BD√,
∵∠DEF=∠ABD=45°,∠EDF=∠BDO,
∴△DEF∽△DBO,
∴,
∴BD•EF=DE•OB,
∴,
∴EF,
故结论④正确,
综上所述:正确的结论是①②③④.
故选:A.
13.如图,已知⊙O的直径AB为10,将⊙O沿CD折叠,使弧CED与直径AB相切于点E,则折痕CD的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:如图,设AE=x.CD=y,设弧CED的圆心为O′,连接OO′交CD于F,连接O′E,OD,
由折叠得OO′⊥CD,OF=O′F,⊙O′的半径为5,
∴CF=DF=CD,
∴OF,
∴OO′=2,
∵弧CE'D与AB相切于点E',
∴O′E′⊥AB,
∴OO′2=OE′2+O′E′2,
∵OE=OB﹣BE′=1﹣x,
∴(2)2=(5﹣x)2+52,
∴(x﹣5)2+y2=75,
当x=5时,y的值最大,最大值为5,
当x=10时,y的值最小,最小值为5,
∴5CD≤5.
故选:C.
14.如图,在△AOB中,∠AOB=90°,OB=3,半径为1的⊙O与OB交于点C,且AB与⊙O相切,过点C作CD⊥OB交AB于点D,点M是边OA上动点.则△MCD周长最小值为( )
A.2 B. C. D.
【解答】解:如图,延长CO交⊙O于点E,连接ED,交AO于点M,此时MC+MD的值最小.
设AB与⊙O相切于F,
连接OF,
则∠OFB=90°,
∵OC=1,
∴OF=OC=1,
∴BF2;
∵CD⊥OB,OC为⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线,
∴DF=CD,
∵∠DCB=90°,
∴CD2+CB2=BD2,
∴CD2+22=(2CD)2,
解得:CD,
∴DE,
∴△MCD周长最小值为2,
故选:A.
15.如图,在平面直角坐标系中,半径为2的⊙P的圆心P的坐标为(﹣3,0),将⊙P沿x轴正方向平移,使⊙P与y轴相切,则平移的距离为( )
A.1或5 B.1或3 C.3或5 D.1
【解答】解:设平移的距离为m,
∵半径为2的⊙P的圆心P在x轴上,且与y轴相切,
∴圆心的坐标为(﹣2,0)或(2,0),
∴﹣3+m=﹣2 或﹣3+m=2,
解得m=1或m=5,
∴平移的距离为1或5,
故选:A.
16.如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,以边AB的中点O为圆心作半圆,使BC与半圆相切,点P,Q分别是边AC和半圆上的动点,连接PQ,则PQ长的最大值与最小值的和是( )
A.8 B.9 C.10 D.12
【解答】解:如图,设⊙O与AC相切于点E,连接OE,作OP⊥AC垂足为P交⊙O于Q,
此时垂线段OP最短,PQ最小值为OQ﹣OP,
∵AB=10,AC=8,BC=6,
∴AB2=AC2+BC2,
∴∠C=90°,
∵∠OPA=90°,
∴OP∥BC,
∵AO=OB,
∴PC=PA,
∴OPBC=3,OEAC=4,
∴PQ最小值为OQ﹣OP=4﹣3=1,
当P、Q重合时,PQ最小值为0,
如图,当Q运动到AB边上时,P与A重合时,PQ经过圆心,经过圆心的弦最长,
PQ最大值=5+4=9,
∴PQ长的最大值与最小值的和是9.
故选:B.
17.如图,在矩形ABCD中,AD=80cm,AB=40cm,半径为8cm的⊙O在矩形内且与AB、AD均相切.现有动点P从A点出发,在矩形边上沿着A→B→C→D的方向匀速移动,当点P到达D点时停止移动;⊙O在矩形内部沿AD向右匀速平移,移动到与CD相切时立即沿原路按原速返回,当⊙O回到出发时的位置(即再次与AB相切)时停止移动.已知点P与⊙O同时开始移动,同时停止移动(即同时到达各自的终止位置).当⊙O到达⊙O1的位置时(此时圆心O1在矩形对角线BD上),DP与⊙O1恰好相切,此时⊙O移动了( )cm.
A.56 B.72 C.56或72 D.不存在
【解答】解:存在这种情况,
设点P移动速度为v1cm/s,⊙O2移动的速度为v2cm/s,
由题意,得,
如图②:
设直线OO1与AB交于E点,与CD交于F点,⊙O1与AD相切于G点,连接O1G,
若PD与⊙O1相切,切点为H,则O1G=O1H.连接O1H,
易得△DO1G≌△DO1H,
∴∠ADB=∠BDP.
∵BC∥AD,
∴∠ADB=∠CBD,
∴∠BDP=∠CBD,
∴BP=DP.
设BP=xcm,则DP=xcm,PC=(80﹣x)cm,
在Rt△PCD中,由勾股定理,得
PC2+CD2=PD2,即(80﹣x)2+402=x2,
解得x=50,
此时点P移动的距离为40+50=90(cm),
∵EF∥AD,
∴△BEO1∽△BAD,
∴,即,
EO1=64cm,OO1=56cm.
①当⊙O首次到达⊙O1的位置时,⊙O移动的距离为40cm,
此时点P与⊙O移动的速度比为,
∵,
∴此时PD与⊙O1不能相切;
②当⊙O在返回途中到达⊙O1位置时,⊙O移动的距离为2(80﹣16)﹣56=72(cm),
∴此时点P与⊙O移动的速度比为,
此时PD与⊙O1恰好相切.此时⊙O移动了72cm,
故选:B.
二.填空题(共33小题)
18.如图,直线AB,CD相交于点O,∠AOC=30°,半径为1cm的⊙P的圆心在射线OA上,且与点O的距离为6cm,如果⊙P以1cm/s的速度沿A向B的方向移动,则经过 4或8 秒后⊙P与直线CD相切.
【解答】解:当点P在射线OA上⊙P与CD相切,如图,过P作PE⊥CD与E,
∴PE=1cm,
∵∠AOC=30°,
∴OP=2PE=2cm,
∴⊙P的圆心在直线AB上向右移动了(6﹣2)cm后与CD相切,
∴⊙P移动所用的时间(秒);
当点P在射线OB上⊙P与CD相切,如图2,过P作PF⊥CD与F,
∴PF=1cm,
∵∠AOC=∠DOB=30°,
∴OP=2PF=2cm,
∴⊙P的圆心在直线AB上向右移动了(6+2)cm后与CD相切,
∴⊙P移动所用的时间(秒).
故答案为:4或8.
19.如图,在直线l上有相距5cm的两点A和O(点A在点O的右侧),以O为圆心作半径为1cm的圆,过点A作直线AB⊥l.将⊙O以2cm/s的速度向右移动(点O始终在直线l上),则⊙O与直线AB在 2或3 秒时相切.
【解答】解:当点O到AB的距离为1cm时,⊙O与AB相切,
∵开始时O点到AB的距离为5,
∴当圆向右移动5﹣1或5+1时,点O到AB的距离为1cm,此时⊙O与AB相切,
∴t=(5﹣1)÷2=2(s)或t=(5+1)÷2=3(s),
即⊙O与直线AB在2秒或3秒时相切.
故答案为:2或3.
20.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=8,以CD为直径作⊙O.将矩形ABCD绕点C旋转,使所得矩形A′B′C′D′的边A′B′与⊙O相切,切点为E,边CD′与⊙O相交于点F,则D′F的长为 2 .
【解答】解:连接OE,延长EO交CD于点G,作OH⊥B′C于点H,
则∠OEB′=∠OHB′=90°,
∵矩形ABCD绕点C旋转所得矩形为A′B′C′D′,
∴∠B′=∠B′CD′=90°,AB=CD=10,BC=B′C=8,
∴四边形OEB′H和四边形EB′CG都是矩形,OE=OD=OC=5,
∴B′H=OE=5,
∴CH=B′C﹣B′H=3,
∴CG=B′E=OH4,
∵四边形EB′CG是矩形,
∴∠OGC=90°,即OG⊥CD′,
∴CF=2CG=8,
∴D′F=CD′﹣CF=10﹣8=2.
故答案为:2.
21.如图,边长为4的正方形ABCD中,顶点A落在矩形DEFG的边EF上,EF=5,而矩形的顶点G恰好落在BC边上.点O是AB边上一动点(不与A,B重合),以O为圆心,OA长为半径作圆,当⊙O与矩形DEFG的边相切时,AO的长为 或2 .
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD=4,∠C=∠ADC=90°.
∵四边形DEFG为矩形,
∴DG=EF=5,∠E=∠EDG=90°.
∴CG3.
∵∠CDG+∠ADG=90°,∠EDA+∠ADG=90°,
∴∠CDG=∠EDA.
∵∠C=∠E=90°,
∴△CDG∽△EAD.
∴,
∴,
∴DE,AE.
∴AF=EF﹣AE.
①当⊙O与矩形DEFG的FG边相切时,设AB与FG交于点H,
过点O作OM⊥FG于点M,如图,
∵∠DAB=90°,
∴∠EAD+∠FAB=90°.
∵∠F=90°,
∴∠FAB+∠FHA=90°,
∴∠EAD=∠FHA.
∵∠E=∠F=90°,
∴△EAD∽△FHA.
∴.
∴,
∴AH,FH.
设OA=x,
∵⊙O与矩形DEFG的FG边相切,
∴OM=OA=x.
∵OM⊥FG,AF⊥FG,
∴OM∥AF,
∴.
∴,
解得:x.
∴OA
②当⊙O与矩形DEFG的DG边相切时,如图,
过点O作OM⊥DG于点M,延长MO,交EF于点N,则ON⊥EF,MN=DE.
设OA=x,
∵⊙O与矩形DEFG的DG边相切,
∴OM=OA=x.
∴ON=MN﹣OMx,
∵ON∥FH,
∴,
∴.
解得:x=2.
∴OA=2;
③过点O作OM⊥DE于点M,如图,
可知OM>OA,⊙O与矩形DEFG的边DE相离.
综上,以O为圆心,OA长为半径作圆,当⊙O与矩形DEFG的边相切时,AO的长为或2.
故答案为:或2.
22.如图,已知扇形AOB的半径为18,圆心角为90°,E是半径OA上一点,F是弧AB上一点.将扇形AOB沿EF对折,使得折叠后的圆弧A′F恰好与半径OB相切于点G,若OE=10,则O到折痕EF的距离为 .
【解答】解:如图,过点G作OG的垂线,交A′E的延长线于O′,连接OO′交EH于H,连接AO′,则点A′、G、F在以点O′为圆心,O′G为半径的圆上,
,
∵将扇形AOB沿EF对折,使得折叠后的圆弧A′F恰好与半径OB相切于点G,
∴,
∴⊙O与⊙O'是等圆,
∴O′G=OA,
∵AO⊥OB,O′G⊥OB,
∴AO∥O′G,
∴四边形AO′GO为矩形,
∴AO′⊥AO,
在直角三角形AO′E中,由勾股定理得:,
∵A′E=AE,O′A′=O′G=OA,
∴EO′=EO,
∵OE=10,扇形AOB的半径为18,
∴AE=8,EO′=10,
∴AO′=6,
在直角三角形AOO′中,由勾股定理得:,
连接AA′,由折叠的性质可得AA′⊥EF,
∵∠AEA′=∠OEO′,∠AA′E=∠A′AE,∠EOO′=∠EO′O,∠AEA′+∠AA′E+∠A′AE=∠OEO′+∠EOO′+∠EO′O=180°,
∴∠AA′E=∠EO′O,
∴AA′∥OO′,
∴OO′⊥EF,
∴OH=O′H,
∴,
∴O到折痕EF的距离为,
故答案为:.
23.如图,在矩形ABCD中,点F是CD上一点,以点D为圆心,AD长为半径画弧,与BC交于点E,再以点C为圆心,CF长为半径画弧,使得弧FG与DE恰好相切于点H,与BC交于点G.若AD=2CD=4,则图中阴影部分的面积为 .
【解答】解:在矩形ABCD中,AD=2CD=4,如图,连接CH,
∴DE=AD=4,CD=2,∠DCE=90°,AD∥BC,
∴,
在直角三角形CDE中,由勾股定理得:,
∴∠DEC=30°,
∵弧FG与DE恰好相切于点H,
∴CH⊥DE,
∴,
∵AD∥BC,∠DEC=30°,
∴∠ADE=∠DEC=30°,
∴S阴影部分=S矩形ABCD﹣S扇形ADE﹣S扇形GCF
.
故答案为:.
24.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,AB=5,∠A=30°,P是AB延长线上一动点,要使直线PC与⊙O相切,则BP的长等于 2.5 .
【解答】解:连接OC,如图所示:
∵AB是⊙O的直径,AB=5,∠A=30°,
∴OA=OC=OBAB=2.5,
∴∠OCA=∠A=30°,
∴∠COP=∠OCA+∠A=60°,
∵PC与⊙O相切,
∴∠OCP=90°,
在Rt△OCP中,∠OPC=90°﹣∠COP=30°,
∴OP=2OC=5,
∴BP=OP﹣OB=2.5.
故答案为:2.5.
25.如图,在矩形ABCD中,AB=2AD=4,以点A为圆心,AD长为半径作圆,交AB于点E,过点B作⊙A的切线BF交CD于点G,切点为F,则图中阴影部分的面积为 8﹣2π .
【解答】解:连接AF,
∵BF切圆A于F,
∴AF⊥BG.
∵AF=AD=2,AB=4,
∴sin∠ABF,
∴∠ABF=30°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴DC∥AB,
∴∠BGC=∠ABF=30°,
∴CGBC=2,
∴S阴影=矩形的面积﹣△BCG的面积﹣扇形ADE的面积=2×42×2π×22=8﹣2π.
故答案为:8﹣2π.
26.如图,AB是⊙O的直径,AD是一条弦,延长AD至点C,使DC=AD,连结BC,过点D作DE⊥BC,垂足为点E.给出下面五个结论:①AB≠BC;②DE是⊙O的切线;③∠ADE>90°+∠A;④当DE∥AB时,若AB=4,则阴影部分图形的面积为π﹣2;⑤当CE:EB=2:1时,△DEC与△ABC的面积比为2:5.上述结论中,正确结论的序号有 ②④ .
【解答】解:①连接OD,如图1所示:
∵AB是⊙O的直径,
∴OA=OB=ODAB,
∵DC=AD,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥BC,ODBC,
∴ABBC,
∴AB=BC,
故结论①不正确;
②∵OD∥BC,DE⊥BC,
∴DE⊥OD,
又∵OE是⊙O的半径,
∴DE是⊙O的切线,
故结论②正确;
③∵OA=OD,
∴∠A=∠ODA,
∵DE⊥OD,
∴∠ODE=90°,
∴∠ADE=∠ODE+∠ODA=90°+∠A,
故结论③不正确;
④当DE∥AB时,
∵DE⊥BC,
∴DE⊥AB,连接OD,如图2所示:
∵OD⊥DE,
∴∠ODE=∠DEB=∠B=90°,
∴四边形ODEB是矩形,
∴∠EOB=∠DOA=90°,
∴AB=4,
∴OA=ODAB=2,
∴S△OADOA•OD2×2=2,
又∵S扇形OADπ,
∴阴影部分图形的面积为:S扇形OAD﹣S△OAD=π﹣2,
故结论④正确;
⑤连接BD,如图3所示:
由三角形面积公式得:S△CDECE•DE,S△BDEBE•DE,
∴S△DEC:S△DEB=CE:EB=2:1,
∴设S△DEB=a,S△DEC=2a,
∴S△CBD=S△DEB+S△DEC=3a,
∵DC=AD,
∴S△ABD=S△CBD=3a,
∴S△ABC=S△ABD+S△CBD=6a,
∴S△DEC:S△ABC=2a:6a=1:3,
故结论⑤不正确,
综上所述:正确结论的序号有②④.
故答案为:②④.
27.如图,直线AB,CD相交于点O,∠AOD=30°,半径为1cm的⊙P的圆心在射线OA上,且与点O的距离为6cm.如果⊙P以1cm/s的速度沿由A向B的方向移动,那么 4 s后⊙P与直线CD相切.
【解答】解当⊙P移动到⊙P1位置时,⊙P1与直线CD相切于点E,
则P1E⊥CD,
∵∠AOD=30°,
∴OP1=2P1E=2×1=2(cm),
∴AP1=6﹣2=4(cm),
此时t=4,
当⊙P移动到⊙P2位置时,同理可得,P2=6+2=8(cm),
此时t=8,
∵圆心在射线OA上,
∴t≤6,
综上所述,4秒钟后⊙P与直线CD相切,
故答案为:4.
28.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AC>BC,∠ACB=45°,将△ABC绕点A逆时针旋转后得到△ADE(点B,C的对应点分别为D,E).当AD与⊙O相切时,恰好DE所在的直线也与⊙O相切,若⊙O的半径为3,则BC的长为 4 .
【解答】解:当AD与⊙O相切时,设DE所在的直线与⊙O相切于点F,连接OA、OB、OF,
∵⊙O的半径为3,∠ACB=45°,
∴OA=OB=OF=3,∠AOB=2∠ACB=90°,
∵将△ABC绕点A逆时针旋转后得到△ADE,
∴∠E=∠ACB=45°,FD=AD=AB3,
∵AD⊥OA,FD⊥OF,
∴∠OAD=∠OFD=90°,
∴OD3,
连接AF交OD于点L,作AH⊥EF于点H,则∠AHE=∠AHF=90°,
∵AD=FD,∠ODA=∠ODF,
∴OD⊥AF,AL=FL,
∴S四边形AOFDOD•AF,∠DLF=90°,
∵S四边形AOFD=S△AOD+S△FOD33×2=9,
∴3AF=9,
∴AF=2,
∴AL=FLAF,
∴DL2,
∵S△ADF3AH22,
∴AH=4,
∵∠AHE=90°,∠E=45°,
∴∠HAE=∠E=45°,
∴EH=AH=4,
∵DH,
∴DE=BC=EH﹣DH=4,
∴BC的长为4,
故答案为:4.
29.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点为格点,已知△ACB的三个顶点均在格点上,点M为AC上一点,以点C为圆心,CM的长为半径作圆与边AB相切于点N,已知为该圆的一部分,则图中由线段AN、AM及所围成的阴影部分的周长为 .
【解答】解:连接ON,
∵网格中每个小正方形的边长为1,且AC、BC、AB都是直角三角形的斜边,
∴AC2=BC2=12+32=10,AB2=22+42=20,
∴AB=AC,AB2,AC2+BC2=AB2=20,
∴△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,
∵以点C为圆心,CM的长为半径作圆与边AB相切于点N,
∴AB⊥CN,
∴CM=CN=AN=BNAB,∠ACN=∠BCN∠ACB=45°,
∴AM,,
∴AM+AN,
故答案为:.
30.如图,量角器的0刻度线为AB,将一矩形直尺与量角器部分重叠,使直尺的一边与量角器相切于点C,直尺的另一边交量角器于点A,D,点A在量角器上的读数是0°,在直尺上的读数是1cm,点D在量角器上的读数为60°,在直尺上的读数为7cm,则该直尺的宽度为 cm.
【解答】解:如图,连接OD,OC,且OC交AD于点E,
由题知AD=7﹣1=6cm,∠BOD=60°,
∴∠AOD=120°,
由条件可知OC⊥CM,
∵AD∥CM,
∴OC⊥AD交AD于点E,
∴DE=AE=3cm,∠DOE=∠AOE=60°,
∴∠ODE=30°,
∴,
设OE=xcm,则OD=2xcm,
∴x2+32=(2x)2,
解得(负值舍去),
∴,
∴,
故答案为:.
31.如图,在平面直角坐标系中,⊙P的半径为3,点P的坐标为(﹣5,0),若将⊙P沿x轴向右平移,使得⊙P与y轴相切,则⊙P向右平移的距离为 2或8 .
【解答】解:∵点P的坐标为(﹣5,0),
∴OP=5,
①当圆在y轴左侧相切时,
∵⊙P的半径为3,
∴OP1=3,
∴PP1=OP﹣OP1=5﹣3=2;
②当圆在y轴右侧相切时,
∵⊙P的半径为3,
∴OP2=3,
∴PP2=OP+OP2=5+3=8;
综上所述:⊙P向右平移的距离为2或8,
故答案为:2或8.
32.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=10.动点E在AB边上,以点E为圆心,以BE为半径作弧,点G是弧上一动点.
(1)如图1,若点E与点A重合,且点F在BC上,当DF与弧相切于点G时,则BF的值是 2 ;
(2)如图2,若AE=1连结CG,DG,分别取DG、CG的中点P、Q,连接PQ,M为PQ的中点,则CM的最小值为 2.5 .
【解答】(1)连接AG,则AG⊥DF,AG=6,
∴DG,
∵∠ABC=90°,
∴FB与弧相切于点B,
∴FB=FG,
设FB=FG=x,则CF=BC﹣FB=10﹣x,
Rt△CDF中,DF2=CF2+CD2,
即(8+x)2=(10﹣x)2+62,
解得x=2,即BF=2,
故答案为:2;
(2)如图,连接DE、GE,取DE的中点H,连接PH,则PH∥BE,
∴PHEG(AB﹣AE)=2.5,
连接CE,取CE的中点I,连接IQ,同理IQ∥BE,
∴IQBE=2.5,
∴PH∥IQ,PH=IQ,
∴四边形PHIQ是平行四边形,
∴HI=PQ,HI∥PQ∥CD,
∵P、Q是DG、CG的中点,
∴PQCD=3,
∴HI=PQ=3,
取HI的中点J,由HJHIPQ=PM=1.5,
∴四边形HJMP是平行四边形,
∴JM=PH=2.5,即点M在以J为圆心,2.5为半径的圆弧上,
∴当C,M,J三点共线时,CM最短,即最小值CM=CJ﹣JM=CJ﹣2.5,
延长JH,JI,交AD,BC于点K,L,则KL∥AB,
∴点K,点L分别是AD,BC的中点,
∴CLBC﹣5,HKAE=05,KL=CD=6,
∴KJ=HK+HJ=0.5+1.5=2,JL=KL﹣KJ=6﹣2=4,
Rt△CJL中,
CJ,
∴最小值CM=CJ﹣JM2.5,
故答案为:2.5.
33.如图,在四边形ABCD中,AD=CD=2,CB=AB=6,∠BAD=∠BCD=90°,点E在对角线BD上运动,⊙O为△DCE的外接圆,当⊙O与四边形ABCD的一边相切时,其半径为 或2或106 .
【解答】解:如图1,点O在CD边上,
∵∠BCD=90°,
∴BC⊥OC,
∴⊙O与BC相切于点C,
∵AD=CD=2,
∴OC=ODCD2,
∴⊙O的半径为.
如图2,⊙O与AD相切,连接OD,连接CO并延长CO交BD于点F,
∵点O到AD的距离等于⊙O的半径,且OD是⊙O的半径,
∴OD就是点O到AD的距离,
∴AD⊥OD,
∴∠ODA=90°,
∵AD=CD=2,CB=AB=6,BD=BD,
∴△ABD≌△CBD(SSS),
∵∠BAD=∠BCD=90°,
∴tan∠ADB,
∴∠ADB=∠CDB=60°,
∴∠ABD=∠CBD=30°,∠ADC=120°,
∴∠ABC=60°,
∵OD=OC,
∴∠OCD=∠ODC=120°﹣90°=30°,
∴∠ODF=30°,∠FOD=∠OCD+∠ODC=60°,
∴∠OFD=90°,
∴OFODOC,DF=OD•sin60°ODOC,
∵DF2+CF2=CD2,且CD=2,
∴(OC)2+(OC+OC)2=(2)2,
∴OC=2或OC=﹣2(不符合题意,舍去),
∴⊙O的半径为2.
如图3,⊙O与AB相切于点G,连接OG、OD,OC,作OL⊥AD于点L,设⊙O的半径为r,
∵∠OGA=∠OLA=∠A=90°,
∴四边形OGAL是矩形,
∴AL=OG=OD=OC=r,
∴DL=2r,
作OH⊥CD于点H,交AB于点K,作KM⊥BC于点M,则DH=CHCD,
∵∠KMC=∠MCH=∠KHC=90°,
∴四边形MKHC是矩形,
∴KM=CH,
∵∠BMK=90°,∠KBM=60°,
∴sin∠KBM=sin60°,
∴,
∴BK=2,
∵KH∥BC,
∴∠OKG=∠ABC=60°,
∵∠OGK=90°,
∴tan∠OKG=tan60°,
∴KGOGr,
∴OL=AG=6﹣2r=4r,
∵∠OLD=90°,
∴OL2+DL2=OD2,
∴(4r)2+(2r)2=r2,
整理得r2﹣20r+84=0,
解得r=106或r=106(不符合题意,舍去),
∴⊙O的半径为106,
综上所述,⊙O的半径为或2或106,
故答案为:或2或106.
34.如图,量角器的零刻度线为AB,将一矩形直尺和量角器部分重叠,使直尺一边和量角器相切于点C,直尺另一边交量角器于点A,D,量得AD=6cm,点D在量角器上的读数为120°,则该直尺的宽度为 cm.
【解答】解:如图,连接OC,OD,OC与AD相交于点E.
∵直尺一边与量角器相切于点C,
∴OC⊥AD,
∵AD=6cm,∠AOD=120°,
∴∠DAO=30°,AE=DE=3(cm),
∴OE(cm),OA=2(cm),
∴CE=OC﹣OE=OA﹣OE(cm),
故答案为:.
35.如图,已知△ABC,AC=BC=6,∠C=90°,O是AB的中点,⊙O与AC,BC分别相切于点D与点E.点F是⊙O与AB的一个交点,连DF并延长交CB的延长线于点G.则∠CDG= 67.5° ,CG= 33 .
【解答】解:连接OD.
∵CD切⊙O于点D,
∴∠ODA=90°,∠DOA=45°,
∵OD=OF,
∴∠ODF=∠OFD∠DOA=22.5°,
∴∠CDG=∠CDO﹣∠ODF=90°﹣22.5°=67.5°.
∵∠C=90°,
∴OD∥CB;
∵O是AB的中点,
∴OD是△ABC的中位线,即OD=BC=3;
∵AC=BC=6,∠C=90°,
∴AB=6,则OB=3,
∵OD∥CG,
∴∠ODF=∠G;
∵OD=OF,则∠ODF=∠OFD,
∴∠BFG=∠OFD=∠G,
∴BF=BG=OB﹣OF=33,
∴CG=BC+BG=6+33=33,
故答案为:67.5°,33.
36.如图,在矩形ABCD中,BC=8,AB>BC,以AB为直径作⊙O,将矩形ABCD绕点B逆时针旋转,使所得矩形A′BC′D′的边C′D′与⊙O相切,切点为E,边A′B与⊙O相交于点F.连接OE,则OE与BC′的位置关系为 平行 ,若BF=8,则矩形ABCD的面积为 80 .
【解答】解:如图,延长EO交BF于点M.
∵C′D′与⊙O相切,
∴∠OEC′=90°.
∵四边形A′BC′D′为矩形,BC=8,
∴A′B∥C′D′,∠C′=90°,
∴EM⊥A′B,∠C′+∠OEC′=180°,
∴,OE∥BC′.
∵将矩形ABCD绕点B逆时针旋转,使所得矩形A′BC′D′的边C′D′与⊙O相切,
∴∠C′=∠C=∠A′BC′=90°,AB=CD,BC=BC′=8,
∴四边形EMBC′为矩形,
∴ME=BC′=8.
设OB=OE=x,则OM=8﹣x.
在直角三角形OBM中,由勾股定理得:
∵OM2+BM2=OB2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
解得x=5,
∴AB=CD=10,
∴矩形ABCD的面积为10×8=80.
故答案为:平行;80.
37.如图,在平面直角坐标系中,⊙P的半径为2,点P的坐标为(﹣3,0),若将⊙P沿x轴向右平移,使得⊙P与y轴相切,则⊙P向右平移的距离为 1或5 .
【解答】解:∵点P的坐标为(﹣3,0),
∴OP=3,
①当圆在y轴左侧相切时,
∵⊙P的半径为2,
∴OP1=2,
∴PP1=OP﹣OP1=3﹣2=1;
②当圆在y轴右侧相切时,
∵⊙P的半径为2,
∴OP2=2,
∴PP2=OP+OP2=3+2=5;
综上所述:⊙P向右平移的距离为1或5,
故答案为:1或5.
38.如图,在平面直角坐标系中,A(5,0),动点B、C从原点O出发,分别以每秒1个单位和每秒2个单位长度的速度沿y轴正方向运动,以A为圆心,以OB长为半径画圆;以BC为斜边,在y轴右侧作Rt△BCD,∠D=90°,BD:CD=4:3,当⊙A与△BCD一边所在直线相切,运动的时间为 5或10 秒.
【解答】解:设运动的时间为t秒,
则OB=t,OC=2t,⊙A的半径为t,
∴BC=OC﹣OB=t,
∵BD:CD=4:3,∠D=90°,
∴设BD=4k,CD=3k,且k>0,
∵BD2+CD2=BC2,
∴(4k)2+(3k)2=t2,
∴t=5k,
①当⊙A与△BCD的边BC所在直线相切时,如图1,
∵OB=OA,
∴t=5;
②当⊙A与△BCD的边BD所在直线相切时,如图2,作AH⊥BD于H,延长DB交x轴于E,
∵⊙A与Rt△BCD的边BD所在直线相切,
∴AH=OB=t,∠AHE=90°,
∵△BCD为直角三角形,且∠D=90°,
∴∠D=∠AHE=∠BOE=90°,
∵∠OBE+∠OEB=90°,∠OEB+∠EAH=90°,∠CBD=∠OBE,
∴∠CBD=∠OBE=∠EAH,
∴△BEO∽△AEH∽△BCD,
∴,
∴OEt,
∴AEt+5,
∵△AEH∽△BCD,
∴,即,
消去k,得3t+20=5t,
解得t=10;
③当⊙A与△BCD的边CD所在直线相切时,如图3,作AH⊥CD于H,延长CD交x轴于E,
则△CEO∽△CBD,
∴,
∴OEt,
∴AEt﹣5,
∵△AEH∽△CBD,
∴,
∴3AE=5AH,即3(t﹣5)=5t,
解得:t=5;
综上所述,运动的时间为5或10秒;
故答案为:5或10.
39.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O交AC于点E,点D是BC的中点,连接DE、OC,OC交DE于点F,AO=10,DE=4,的值是 .
【解答】解:如图所示:连接OE、BE,
∵∠ABC=90°,
∴∠A+∠ACB=90°,
∵AB为直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠BEC=90°,
∵D为BC中点,
∴,
∴∠DEC=∠ACB,
∵OA=OE,
∴∠A=∠AEO,
∴∠AEO+∠DEO=90°,
∴∠OED=90°,
∴DE与圆O相切,
∵DE,
∴BC=8,
∵OA=10,
∴AB=2OA=20,
∴,
∵∠ABC=90°,
∴BC与圆O相切,
∴BC2=CE•AC,
∴,
∵O是AB中点,D是BC中点,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AC,OD,
∴△ODF∽△CEF,
∴,
故答案为:.
40.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点为格点,已知△ACB的三个顶点均在格点上,点M为AC上一点,以点C为圆心,CM的长为半径作圆与边AB相切于点N,已知为该圆的一部分,则图中由线段AN、AM及所围成的阴影部分的面积为 .
【解答】解:由勾股定理得AC2=BC2=12+32=10,AB2=22+42=20,
∴AC=BC,AB=2,AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,
连接CN,
∵以点C为圆心,CM的长为半径作圆与边AB相切于点N,
∴AB⊥CN,
∴CN=AN=BNAB,∠MCN=∠BCN∠ACB=45°,
∴∠ANC=90°,
∴S阴影=S△CAN﹣S扇形CMN,
故答案为:.
41.在古代,智慧的劳动人民已经会使用“石磨”,其原理为在磨盘的边缘连接一个固定长度的“连杆”,推动“连杆”带动磨盘转动,将粮食磨碎,物理学上称这种动力传输工具为“曲柄连杆机构”.图1是一种推磨工具模型,图2是它的示意图,图3是其简化图,已知AB=12dm,点A在中轴线l上运动,点B在以O为圆心,OB长为半径的圆上运动,且OB=4dm.当点B按逆时针方向运动到B'时,A'B'与⊙O相切,则AA'的长为 (16﹣4) dm.
【解答】解:如图3,连接OB′,则OB′=OB=4dm,
∵AB=12dm,
∴OA=OB+AB=4+12=16(dm),
∵A'B'与⊙O相切于点B′,
∴A'B'⊥OB′,
∴∠A′B′O=90°,
∵A'B'=AB=12dm,
∴OA′4(dm),
∴AA′=OA﹣OA′=(16﹣4)dm,
故答案为:(16﹣4).
42.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,点D在边BC上,CD=1,BD=3.点P是线段AD上一动点,当半径为1的⊙P与△ABC的一边相切时,AP的长为 或或 .
【解答】解:①当⊙P与AC边相切时,如图,
过点P作PE⊥AC,则E为切点,PE=1.
∵BC⊥AC,
∴PE∥CD.
∴.
∵AD,
∴,
∴AP;
此时,点P与点D重合.
②当⊙P与BC边相切时,如图,
过点P作PF⊥BC,则F为切点,PF=1.
∵BC⊥AC,
∴PF∥CA.
∴.
由①得:AD,
∴PD=AD﹣APAP.
∴,
解得:AP;
③当⊙P与AB边相切时,如图,
过点P作PG⊥BA于点G,则G为切点,PG=1.
过点D作DH⊥AB于点H,
∵CD=1,BD=3,
∴BC=4.
∴AB5.
∵∠BHD=∠BCA=90°,∠B=∠B,
∴△BDH∽△BAC.
∴.
∴.
∴DH.
∵DH⊥AB,PG⊥BA,
∴PG∥DH.
∴.
∴,
∴AP.
综上,当半径为1的⊙P与△ABC的一边相切时,AP的长为或或.
故答案为:或或.
43.如图,点C在半圆⊙O上,延长直径AB至D点,使CD是⊙O的切线,若,CD=6,则图中阴影部分的面积是 .(结果保留π)
【解答】解:如图,连接OC,
,
∵CD是⊙O的切线,
∴∠OCD=90°,
∵,
∴∠COD=60°,
,
故答案为:.
44.如图,AB=6,以AB为直径作半圆,弦CD∥AB,将CD上方的图形沿CD向下折叠,使弧CD与直径AB恰好相切于点O,则图中阴影部分的面积为 3π .
【解答】解:取的中点E,连接OE,交DC于F,连接OC,OD,
则CF=DF,OF⊥CD,
∴OC=OD,
∴∠COF=∠DOF,
由折叠的性质得EF=OFOEOC,
在Rt△OCF中,cos∠COF,
∴∠COF=∠DOF=60°,
∴∠COD=120°,
∵AB=6,
∴OC=3,OF,
∴OF=OC•sin60°,
∴CD=3,
∴阴影部分的面积=扇形OCD的面积﹣△OCD的面积33π,
故答案为:3π.
45.如图,△ABC的周长为20,⊙O的半径为1,⊙O从与AB相切于点D的位置出发,在△ABC外部,按顺时针方向沿三角形作无滑动滚动,当滚动一周又回到与AB相切于点D的位置,⊙O的圆心O点运动的长度 > (填写>或=或<)三角形的周长,运动长度为 20+2π .
【解答】解:如图,四边形ABEL、四边形BCGF、四边形CAKH都是矩形,
根据题意可知,⊙O的圆心O的运动的总长度为线段LE、FG、HK及、、的长度的和,
∵LE=AB,FG=BC,HK=CA,
∴⊙O的圆心O点运动的长度大于△ABC的周长,
∵∠ABC+∠BCA+∠CAB=180°,
∴∠EBF+∠GCH+∠KAL=360°×3﹣90°×6﹣180°=360°,
∴、、的长度和等于一个半径长为1的圆的周长,即2π×1=2π,
∵LE+FG+HK=AB+BC+CA=20,
∴l圆心O的运动路径=20+2π,
∴圆心O点运动长度为20+2π,
故答案为:>,20+2π.
46.如图,已知一次函数的图象与坐标轴分别交于点A,B两点,⊙O的半径为1,P是线段AB上的一个点,过点P作⊙O的切线PQ,切点为Q,则PQ的最小值为 2 .
【解答】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;
∵一次函数,
当x=0时,y=3,
∴A(0,3),
当y=0时,x=3,
∴B(3,0),
∴OA=OB=3,
∴AB6,
∴OPAB=3,
∴PQ2.
故答案为:2.
47.如图,∠ABC=70°,O为射线BC上一点,以点O为圆心,长为半径作圆.将射线BA绕点B顺时针旋转,使射线BA与⊙O相切,则旋转角的度数是 40°或100° .
【解答】解:如图:
①当BA′与⊙O相切,且BA′位于BC上方时,设切点为P,连接OP,则∠OPB=90°,
Rt△OPB中,OB=2OP,
∴∠A′BO=30°,
∵∠ABC=70°,
∴∠ABA′=40°;
②当BA′与⊙O相切,且BA′位于BC下方时,
同①,可求得∠A′BO=30°;
此时∠ABA′=70°+30°=100°,
故旋转角α的度数为40°或100°.
故答案为:40°或100°.
48.如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,∠A=30°,CB,BD平分∠ABC,点P为线段BD上一动点.以点P为圆心、以1为半径作圆,当⊙P与△ACB的边相切时,BP的长为 2或 .
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠A=30°,
∴∠ABC=60°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD=30°,
∵BC=2,
∴DC2,
∴BD=2DC=4,
①若⊙P与BC相切于点E,连接PE,则∠PEB=90°,
∵PE=1,∠PBE=30°,
∴PB=2,
∵BD平分∠ABC,
过点P作PF⊥AB,
∴PE=PF,
∴此时⊙P与AB相切;
②若⊙P与AC相切于点E,连接PE,则PE⊥AC,
∴PE∥BC,
∴∠DPE=30°,
∵PE=1,
∴DE,
∴PD=2DE,
∴PB=BD﹣PD=4,
综合以上可得,当⊙P与△ACB的边相切时,BP长为2或4.
故答案为:2或4.
49.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点为格点,已知Rt△ABC的三个顶点均在格点上,且∠BAC=90°,点M为AC上一点,以点A为圆心,AM的长为半径作圆与边BC相切于点N,已知为该圆的一部分.则图中由线段CN,CM及所围成的阴影部分的面积为 .
【解答】解:如图,连接AN,
根据网格线,可得,,,
∴BC2=AC2+AB2,且AB=AC,
∴△ABC是等腰直角三角形,且∠BAC=90°,
∵边BC与所在的圆相切于点N,AN⊥BC,
∴.
在Rt△ACN中,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
50.如图,在⊙O中,AB为直径,点M为AB延长线上的一点,MC与⊙O相切于点C,圆周上有另一点D与点C分居直径AB两侧,且使得MC=MD=AC,连接AD.现有下列结论:①MD与⊙O相切;②四边形ACMD是菱形;③AB=MO;④∠ADM=120°.其中正确的结论是 ①②③④ (填序号).
【解答】解:连接OC,OD,
∵OC=OD,CM=DM,OM=OM,
∴△CMO≌△DMO(SSS),
∴∠ODM=∠OCM,
∵MC与⊙O相切于点C,
∴∠OCM=90°,
∴∠ODM=90°,
∵OD是⊙O的直径,
∴MD与⊙O相切;故①正确;
∵△CMO≌△DMO,
∴∠COM=∠DOM,
∴∠AOC=∠AOD,
∵OA=OA,
∴△AOC≌△AOD(SAS),
∴AC=AD,
∴AC=AD=CM=DM,
∴四边形ACMD是菱形,故②正确;
∵AC=CM,
∴∠CAM=∠CMA,
∵∠COM=2∠CAM,
∴∠COM=2∠CMO,
∴∠CMO=30°,
∴OCOM,
∵OCAB,
∴AB=OM,故③正确;
∵四边形ACMD是菱形,
∴∠DAM=∠DMA=∠AMC=∠CAM=30°,
∴∠ADM=120°,故④正确;
故答案为:①②③④.
三.解答题(共10小题)
51.如图,O为正方形ABCD的对角线AC上一点,以点O为圆心,OA的长为半径的⊙O与BC相切于点M.
(1)求证:CD与⊙O相切;
(2)若正方形ABCD的边长为1,求⊙O的半径.
【解答】(1)证明:如图,四边形ABCD为正方形,⊙O与BC相切于点M,过O作ON⊥CD于N,连接OM,
∴OM⊥BC,∠B=90°,AB∥CD,
∴AB∥OM∥DC,
又∵AC为正方形ABCD对角线,
∴∠NOC=∠NCO=∠MOC=∠MCO=45°,
∴∠ONC=90°,
∵ON为圆的半径,
∴CD与⊙O相切;
(2)解:由(1)易知△MOC为等腰直角三角形,OM为半径,
∴设OM=MC=r,
在直角三角形MOC中,由勾股定理得:
∴,
在Rt△ABC中,AB=BC,
由勾股定理得:AC2=AB2+BC2,
∴AC2=2AB2=2,
解得:(负值已舍去),
∴,
∴,
∴⊙O的半径为.
52.如图,△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,点O是边AB上一点,以点O为圆心,以OB为半径作圆,⊙O恰好经过点D.
(1)求证:直线AC是⊙O的切线;
(2)若∠A=30°,OB=2,求线段CD的长.
【解答】(1)证明:连接OD.
∵BD平分∠ABC,
∴∠DBC=∠DBA,
∵OD=OB,
∴∠ODB=∠DBA,
∴∠ODB=∠DBC,
∴OD∥BC(内错角相等,两直线平行),
∴∠ODA=∠C=90°,
∴直线AC是⊙O的切线;
(2)解:∵OB=2,
∴OD=OB=2,
∵∠A=30°,
∴AO=2DO=4,
∴AB=4+2=6,
∴BC=3,
∵∠ABC=90°﹣30°=60°,
∴∠DBC=∠DBA=30°,
设DC=x,则DB=2x,
∵DC2+BC2=BD2,
∴x2+9=4x2,
解之得,或(舍去),
∴.
53.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,D是的中点,CD与AB交于点E.F是AB延长线上的一点,且CF=EF.
(1)求证:CF为⊙O的切线;
(2)连接BD.若CF=4,BF=2,求BD的长.
【解答】(1)如图,连接OC,OD,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∵CF=EF,
∴∠FCE=∠FEC,
∵∠OED=∠FEC,
∴∠OED=∠FCE,
∵AB是直径,D是的中点,
∴∠DOE=90°,
∴∠OED+∠ODC=90°,
∴∠FCE+∠OCD=90°,即∠OCF=90°,
∵OC是半径,
∴CF是⊙O的切线.
(2)设OA=OD=OC=OB=r,则OF=r+2,
在Rt△COF中,OC2+CF2=OF2
∴42+r2=(r+2)2,
解得r=3,
∴OB=OD=3,
∵∠DOB=90°,
∴BD2=OD2+OB2,
∴.
54.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=45°,⊙O经过B,C两点,与斜边AB交于点E,连接CO并延长交AB于点M,交⊙O于点D,过点E作EF∥CD,交AC于点F.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)若BM=3,,求OM的长.
【解答】(1)证明:连接OE.
∵∠ACB=90°,∠A=45°,
∴∠ABC=45°,
∴∠EOC=2∠ABC=90°,
又∵EF∥CD,
∴∠FEO=90°,
即 EF⊥OE,
∴EF与⊙O相切;
(2)解:连接DB.
∵CD为直径,
∴∠CBD=90°
∴∠DBM=45°=∠A.
又∠DMB=∠CMA,
∴△DBM∽△CAM,
,
∴AM=3BM=9,AB=12,,
∴
∴,
∴.
55.已知BC是⊙O的直径,点D是BC延长线上一点,AB=AD,AE是⊙O的弦,∠AEC=30°.
(1)求证:直线AD是⊙O的切线;
(2)若AE⊥BC,垂足为M,⊙O的半径为8,求AE的长.
【解答】(1)证明:连接OA,如图所示,
∵∠AEC=30°,
∴∠B=∠AEC=30°,
∵AB=AD,
∴∠D=∠B=30°.
∴∠AOC=2∠AEC=60°,
∴∠OAD=180°﹣∠AOC﹣∠D=180°﹣60°﹣30°=90°,
∴AD⊥OA.
∵OA是⊙O的半径,
∴直线AD是⊙O的切线;
(2)解:由垂径定理可得AM=EM,
∵∠AEC=30°,
∴∠AOM=2∠AEC=60°,
∴∠OAM=180°﹣90°﹣60°=30°,
∴.
根据勾股定理得,
∴.
56.如图,以点O为圆心,AB长为直径作圆,在⊙O上取一点C,延长AB至点D,连接DC,∠DCB=∠DAC,过点A作AE⊥AD交DC的延长线于点E.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若CD=2,DB=1,求AE的长.
【解答】(1)证明:如图1,以点O为圆心,AB长为直径作圆,连接OC,
∴∠ACB=90°,即∠BCO+∠OCA=90°,
又∵∠DCB=∠CAD,
∵∠CAD=∠OCA,
∴∠OCA=∠DCB,
∴∠DCB+∠BCO=90°,则∠DCO=90°,
∴OC⊥DE,
∵OC是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:如图2,连接OE,OC,
∴∠DCO=90°,OC=OB=OA,
在直角三角形COD中,由勾股定理得:OC2+CD2=OD2,
∴OB2+22=(OB+1)2,
解得:,
∴AB=3,
∵AE⊥AD,
∴∠OAE=∠OCE,OC=OC,OE=OE,
在Rt△ECO和Rt△EAO中,
,
∴Rt△ECO≌Rt△EAO(HL),
∴AE=CE,
在直角三角形ADE中,由勾股定理得:AD2+AE2=DE2,
∴42+AE2=(AE+2)2,
解得:AE=3.
57.如图,在△ABC中,∠C=90°,点O在AC上,以OA为半径的半圆O交AB于点D,交AC于点E,F为BC上一点,BF=DF.
(1)求证:DF与⊙O相切;
(2)若AB=5,BC=3,CF=1,求半圆O的半径长.
【解答】(1)证明:连接OD,如图,
∵BF=DF,
∴∠B=∠BDF,
∵∠C=90°,
∴∠OAD+∠B=90°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA.
∴∠ODA+∠BDF=90°,
∴∠ODF=90°,
∴DF与⊙O的相切;
(2)解:连接OF,OD,如图,
设圆的半径为r,则OD=OE=r,
∵AC=4,BC=3,CF=1,
∴OC=4﹣r,DF=BF=3﹣1=2,
∵OD2+DF2=OF2=OC2+CF2,
∴r2+22=(4﹣r)2+12,
∴r,
故圆的半径长为.
58.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O交BC于点D,过点D作DE⊥AC,垂足为E.
(1)求证:DE为⊙O的切线;
(2)若⊙O半径为5,∠BAC=60°,求DE的长.
【解答】(1)证明:如图,连接OD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,
∵OB=OD,
∴∠ODB=∠ABC,
∴∠C=∠ODB,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD,
又∵OD是半径,
∴DE为⊙O的切线;
(2)解:∵⊙O半径为5,
∴AB=10,OB=5,
∵∠BAC=60°,AB=AC,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠C=∠ABC=60°,BC=AB=10,
∵OB=OD,
∴△BOD是等边三角形,
∴BD=OB=5,
∴CD=BC﹣BD=5,
∵∠C=60°,CD=5,
∴∠CDE=30°,
∴,
∴.
59.如图,已知AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,点E在⊙O外,∠EAC=∠D.
(1)请说明AE是⊙O的切线;
(2)若OA=BC=2时,求阴影部分的面积.
【解答】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠BCA=90°,
∴∠B+∠CAB=90°,
∵∠B=∠D,∠EAC=∠D,
∴∠EAC+∠CAB=90°,
∴∠BAE=90°,
∵OA是半径,
∴AE是⊙O的切线;
(2)解:如图,AB是⊙O的直径,OA=BC=2,连接OC,
∴∠BCA=90°,AB=4,AO=BO=CO=2,
∴,
在直角三角形ABC中,由勾股定理得:,
∴∠BAC=30°,
∴∠B=60°,
∴∠AOC=120°,
∵阴影部分的面积为:,OC=2,
∴阴影部分的面积为:.
60.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,点D是AC上一点,以AD为直径的⊙O交BC、AB于点E、F,连接OF、EF、DE,且DE=EF.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若AB=6,CD=4,求⊙O的半径.
【解答】(1)证明:如图,DE=EF,连接OE,
∴,
∴,
∵,
∴∠DOE=∠A,
∴OE∥AB,
∴∠CEO=∠B=90°,
∴OE⊥BC,
∵OE是⊙O的半径,
∴BC是⊙O的切线;
(2)解:∵OE∥AB,AB=6,CD=4,
∴△COE∽△CAB,
∴,
∵OD=OE=OA,
∴,
∴,
解得:OD=4或﹣3(经检验,都是分式方程的解,负值舍去).
∴⊙O的半径为4.
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圆的切线性质与判定典型题精编
一.选择题(共17小题)
1.如图,点P为⊙O外一定点,连接OP,作以OP为直径的⊙A,与⊙O交于两点Q和R,根据切线的判断,直线PQ和PR是⊙O的两条切线.由△OQP≌△ORP得,PQ=PR,∠OPQ=∠OPR,即切线长定理.上述过程中,可以判定△OQP≌△ORP的定理是( )
A.SSS B.SAS C.AAS D.HL
2.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=4.以AB的中点D为圆心作⊙D,当⊙D与AC相切于点P时,⊙D与BC相交于点M、N,则tan∠MPN的值为( )
A. B. C.1 D.
3.下列说法正确的是( )
A.三点确定一个圆
B.切线垂直于半径
C.长度相等的弧是等弧
D.若直线和圆有公共点,则直线和圆相交或相切
4.如图,∠MPN=60°,点O是∠MPN的角平分线上的一点,半径为4的⊙O经过点P,将⊙O向左平移,当⊙O与射线PM相切时,⊙O平移的距离是( )
A.2 B. C. D.2
5.下列说法:
①弧长相等的弧是等弧;②三点确定一个圆;③相等的圆心角所对的弧相等;④垂直于半径的直线是圆的切线;⑤三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等.其中不正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
6.下列说法,其中正确的说法有( )个.
①弧长相等的弧是等弧;
②过三点可以确定一个圆;
③同弧或等弧所对的圆心角相等;
④垂直于半径的直线是圆的切线;
⑤平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
A.1 B.2 C.3 D.4
7.如图,在5×5的正方形方格图形中,点A,B,C,D,E都在格点上,以AB为直径作⊙O,分别连接BC,BD,DE,BE.有以下结论:①D,E两点都在⊙O上;②;③BC与⊙O相切;④BD平分∠CBE.结论正确的有( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.③④
8.摇摇马也叫木马,是形状像马的儿童玩具,如图1是某品牌设计生产的摇摇马水平放置的示意图,其长槽符合圆的一部分.点O是长槽所在圆的圆心.⊙O的半径为50cm,已知摇摇马静止时点A,B所在的直线与地面MN平行,且A,B两点之间的距离为60cm.将图1中的摇摇马玩具沿地面MN向右作无滑动滚动,如图2所示,当⊙O与MN相切于点B时,点A的竖直高度为(长槽的厚度忽略不计)( )
A.32cm B.36cm C.40cm D.44cm
9.如图,⊙O与水平面相切于点A,过点A作⊙O的内接矩形ABCD,已知⊙O的半径为2,且,在保证不滑动的情况下,使⊙O在水平面上沿直线向右滚动,当滚动的路程为2025π时,⊙O与地面相切的切点所在的弧为( )
A. B. C. D.
10.如图,点P为⊙O外一定点,连接OP,作以OP为直径的⊙A,与⊙O交于两点Q和R,根据切线的判断,直线PQ和PR是⊙O的两条切线.由△OQP≌△ORP得,PQ=PR,∠OPQ=∠OPR,即切线长定理.上述过程中,可以判定△OQP≌△ORP的依据是( )
A.三边分别相等的两个三角形全等
B.两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等
C.两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等
D.斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等
11.如图,⊙O是△ABC的外接圆,P是BC延长线上一点,连接OA,OC,PA,且∠PCA=∠PAB,点D是AC中点,OD的延长线交AP于点Q,则下列结论:①∠B=∠AOD;②OQ垂直平分AC;③直线PA和CQ都是⊙O的切线;④CQ∥AO.其中正确的结论是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
12.如图,四边形ABCD中,AB=AD=CD,以AB为直径的⊙O经过点C,连接AC、OD交于点E.连接BD交⊙O于点F,连接EF,若BC=1,AC=2,则以下结论正确的是( )
①OD∥BC;②AD为⊙O的切线;③∠DEF=45°;④.
A.①②③④ B.①②④ C.①③④ D.②③④
13.如图,已知⊙O的直径AB为10,将⊙O沿CD折叠,使弧CED与直径AB相切于点E,则折痕CD的取值范围为( )
A. B.
C. D.
14.如图,在△AOB中,∠AOB=90°,OB=3,半径为1的⊙O与OB交于点C,且AB与⊙O相切,过点C作CD⊥OB交AB于点D,点M是边OA上动点.则△MCD周长最小值为( )
A.2 B. C. D.
15.如图,在平面直角坐标系中,半径为2的⊙P的圆心P的坐标为(﹣3,0),将⊙P沿x轴正方向平移,使⊙P与y轴相切,则平移的距离为( )
A.1或5 B.1或3 C.3或5 D.1
16.如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,以边AB的中点O为圆心作半圆,使BC与半圆相切,点P,Q分别是边AC和半圆上的动点,连接PQ,则PQ长的最大值与最小值的和是( )
A.8 B.9 C.10 D.12
17.如图,在矩形ABCD中,AD=80cm,AB=40cm,半径为8cm的⊙O在矩形内且与AB、AD均相切.现有动点P从A点出发,在矩形边上沿着A→B→C→D的方向匀速移动,当点P到达D点时停止移动;⊙O在矩形内部沿AD向右匀速平移,移动到与CD相切时立即沿原路按原速返回,当⊙O回到出发时的位置(即再次与AB相切)时停止移动.已知点P与⊙O同时开始移动,同时停止移动(即同时到达各自的终止位置).当⊙O到达⊙O1的位置时(此时圆心O1在矩形对角线BD上),DP与⊙O1恰好相切,此时⊙O移动了( )cm.
A.56 B.72 C.56或72 D.不存在
二.填空题(共33小题)
18.如图,直线AB,CD相交于点O,∠AOC=30°,半径为1cm的⊙P的圆心在射线OA上,且与点O的距离为6cm,如果⊙P以1cm/s的速度沿A向B的方向移动,则经过 秒后⊙P与直线CD相切.
19.如图,在直线l上有相距5cm的两点A和O(点A在点O的右侧),以O为圆心作半径为1cm的圆,过点A作直线AB⊥l.将⊙O以2cm/s的速度向右移动(点O始终在直线l上),则⊙O与直线AB在 秒时相切.
20.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=8,以CD为直径作⊙O.将矩形ABCD绕点C旋转,使所得矩形A′B′C′D′的边A′B′与⊙O相切,切点为E,边CD′与⊙O相交于点F,则D′F的长为 .
21.如图,边长为4的正方形ABCD中,顶点A落在矩形DEFG的边EF上,EF=5,而矩形的顶点G恰好落在BC边上.点O是AB边上一动点(不与A,B重合),以O为圆心,OA长为半径作圆,当⊙O与矩形DEFG的边相切时,AO的长为 .
22.如图,已知扇形AOB的半径为18,圆心角为90°,E是半径OA上一点,F是弧AB上一点.将扇形AOB沿EF对折,使得折叠后的圆弧A′F恰好与半径OB相切于点G,若OE=10,则O到折痕EF的距离为 .
23.如图,在矩形ABCD中,点F是CD上一点,以点D为圆心,AD长为半径画弧,与BC交于点E,再以点C为圆心,CF长为半径画弧,使得弧FG与DE恰好相切于点H,与BC交于点G.若AD=2CD=4,则图中阴影部分的面积为 .
24.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,AB=5,∠A=30°,P是AB延长线上一动点,要使直线PC与⊙O相切,则BP的长等于 .
25.如图,在矩形ABCD中,AB=2AD=4,以点A为圆心,AD长为半径作圆,交AB于点E,过点B作⊙A的切线BF交CD于点G,切点为F,则图中阴影部分的面积为 .
26.如图,AB是⊙O的直径,AD是一条弦,延长AD至点C,使DC=AD,连结BC,过点D作DE⊥BC,垂足为点E.给出下面五个结论:①AB≠BC;②DE是⊙O的切线;③∠ADE>90°+∠A;④当DE∥AB时,若AB=4,则阴影部分图形的面积为π﹣2;⑤当CE:EB=2:1时,△DEC与△ABC的面积比为2:5.上述结论中,正确结论的序号有 .
27.如图,直线AB,CD相交于点O,∠AOD=30°,半径为1cm的⊙P的圆心在射线OA上,且与点O的距离为6cm.如果⊙P以1cm/s的速度沿由A向B的方向移动,那么 s后⊙P与直线CD相切.
28.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AC>BC,∠ACB=45°,将△ABC绕点A逆时针旋转后得到△ADE(点B,C的对应点分别为D,E).当AD与⊙O相切时,恰好DE所在的直线也与⊙O相切,若⊙O的半径为3,则BC的长为 .
29.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点为格点,已知△ACB的三个顶点均在格点上,点M为AC上一点,以点C为圆心,CM的长为半径作圆与边AB相切于点N,已知为该圆的一部分,则图中由线段AN、AM及所围成的阴影部分的周长为 .
30.如图,量角器的0刻度线为AB,将一矩形直尺与量角器部分重叠,使直尺的一边与量角器相切于点C,直尺的另一边交量角器于点A,D,点A在量角器上的读数是0°,在直尺上的读数是1cm,点D在量角器上的读数为60°,在直尺上的读数为7cm,则该直尺的宽度为 cm.
31.如图,在平面直角坐标系中,⊙P的半径为3,点P的坐标为(﹣5,0),若将⊙P沿x轴向右平移,使得⊙P与y轴相切,则⊙P向右平移的距离为 .
32.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=10.动点E在AB边上,以点E为圆心,以BE为半径作弧,点G是弧上一动点.
(1)如图1,若点E与点A重合,且点F在BC上,当DF与弧相切于点G时,则BF的值是 ;
(2)如图2,若AE=1连结CG,DG,分别取DG、CG的中点P、Q,连接PQ,M为PQ的中点,则CM的最小值为 .
33.如图,在四边形ABCD中,AD=CD=2,CB=AB=6,∠BAD=∠BCD=90°,点E在对角线BD上运动,⊙O为△DCE的外接圆,当⊙O与四边形ABCD的一边相切时,其半径为 .
34.如图,量角器的零刻度线为AB,将一矩形直尺和量角器部分重叠,使直尺一边和量角器相切于点C,直尺另一边交量角器于点A,D,量得AD=6cm,点D在量角器上的读数为120°,则该直尺的宽度为 cm.
35.如图,已知△ABC,AC=BC=6,∠C=90°,O是AB的中点,⊙O与AC,BC分别相切于点D与点E.点F是⊙O与AB的一个交点,连DF并延长交CB的延长线于点G.则∠CDG= ,CG= .
36.如图,在矩形ABCD中,BC=8,AB>BC,以AB为直径作⊙O,将矩形ABCD绕点B逆时针旋转,使所得矩形A′BC′D′的边C′D′与⊙O相切,切点为E,边A′B与⊙O相交于点F.连接OE,则OE与BC′的位置关系为 ,若BF=8,则矩形ABCD的面积为 .
37.如图,在平面直角坐标系中,⊙P的半径为2,点P的坐标为(﹣3,0),若将⊙P沿x轴向右平移,使得⊙P与y轴相切,则⊙P向右平移的距离为 .
38.如图,在平面直角坐标系中,A(5,0),动点B、C从原点O出发,分别以每秒1个单位和每秒2个单位长度的速度沿y轴正方向运动,以A为圆心,以OB长为半径画圆;以BC为斜边,在y轴右侧作Rt△BCD,∠D=90°,BD:CD=4:3,当⊙A与△BCD一边所在直线相切,运动的时间为 秒.
39.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O交AC于点E,点D是BC的中点,连接DE、OC,OC交DE于点F,AO=10,DE=4,的值是 .
40.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点为格点,已知△ACB的三个顶点均在格点上,点M为AC上一点,以点C为圆心,CM的长为半径作圆与边AB相切于点N,已知为该圆的一部分,则图中由线段AN、AM及所围成的阴影部分的面积为 .
41.在古代,智慧的劳动人民已经会使用“石磨”,其原理为在磨盘的边缘连接一个固定长度的“连杆”,推动“连杆”带动磨盘转动,将粮食磨碎,物理学上称这种动力传输工具为“曲柄连杆机构”.图1是一种推磨工具模型,图2是它的示意图,图3是其简化图,已知AB=12dm,点A在中轴线l上运动,点B在以O为圆心,OB长为半径的圆上运动,且OB=4dm.当点B按逆时针方向运动到B'时,A'B'与⊙O相切,则AA'的长为 dm.
42.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,点D在边BC上,CD=1,BD=3.点P是线段AD上一动点,当半径为1的⊙P与△ABC的一边相切时,AP的长为 .
43.如图,点C在半圆⊙O上,延长直径AB至D点,使CD是⊙O的切线,若,CD=6,则图中阴影部分的面积是 .(结果保留π)
44.如图,AB=6,以AB为直径作半圆,弦CD∥AB,将CD上方的图形沿CD向下折叠,使弧CD与直径AB恰好相切于点O,则图中阴影部分的面积为 .
45.如图,△ABC的周长为20,⊙O的半径为1,⊙O从与AB相切于点D的位置出发,在△ABC外部,按顺时针方向沿三角形作无滑动滚动,当滚动一周又回到与AB相切于点D的位置,⊙O的圆心O点运动的长度 (填写>或=或<)三角形的周长,运动长度为 .
46.如图,已知一次函数的图象与坐标轴分别交于点A,B两点,⊙O的半径为1,P是线段AB上的一个点,过点P作⊙O的切线PQ,切点为Q,则PQ的最小值为 .
47.如图,∠ABC=70°,O为射线BC上一点,以点O为圆心,长为半径作圆.将射线BA绕点B顺时针旋转,使射线BA与⊙O相切,则旋转角的度数是 .
48.如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,∠A=30°,CB,BD平分∠ABC,点P为线段BD上一动点.以点P为圆心、以1为半径作圆,当⊙P与△ACB的边相切时,BP的长为 .
49.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点为格点,已知Rt△ABC的三个顶点均在格点上,且∠BAC=90°,点M为AC上一点,以点A为圆心,AM的长为半径作圆与边BC相切于点N,已知为该圆的一部分.则图中由线段CN,CM及所围成的阴影部分的面积为 .
50.如图,在⊙O中,AB为直径,点M为AB延长线上的一点,MC与⊙O相切于点C,圆周上有另一点D与点C分居直径AB两侧,且使得MC=MD=AC,连接AD.现有下列结论:①MD与⊙O相切;②四边形ACMD是菱形;③AB=MO;④∠ADM=120°.其中正确的结论是 (填序号).
三.解答题(共10小题)
51.如图,O为正方形ABCD的对角线AC上一点,以点O为圆心,OA的长为半径的⊙O与BC相切于点M.
(1)求证:CD与⊙O相切;
(2)若正方形ABCD的边长为1,求⊙O的半径.
52.如图,△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,点O是边AB上一点,以点O为圆心,以OB为半径作圆,⊙O恰好经过点D.
(1)求证:直线AC是⊙O的切线;
(2)若∠A=30°,OB=2,求线段CD的长.
53.如图,AB是⊙O的直径,AC是弦,D是的中点,CD与AB交于点E.F是AB延长线上的一点,且CF=EF.
(1)求证:CF为⊙O的切线;
(2)连接BD.若CF=4,BF=2,求BD的长.
54.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=45°,⊙O经过B,C两点,与斜边AB交于点E,连接CO并延长交AB于点M,交⊙O于点D,过点E作EF∥CD,交AC于点F.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)若BM=3,,求OM的长.
55.已知BC是⊙O的直径,点D是BC延长线上一点,AB=AD,AE是⊙O的弦,∠AEC=30°.
(1)求证:直线AD是⊙O的切线;
(2)若AE⊥BC,垂足为M,⊙O的半径为8,求AE的长.
56.如图,以点O为圆心,AB长为直径作圆,在⊙O上取一点C,延长AB至点D,连接DC,∠DCB=∠DAC,过点A作AE⊥AD交DC的延长线于点E.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若CD=2,DB=1,求AE的长.
57.如图,在△ABC中,∠C=90°,点O在AC上,以OA为半径的半圆O交AB于点D,交AC于点E,F为BC上一点,BF=DF.
(1)求证:DF与⊙O相切;
(2)若AB=5,BC=3,CF=1,求半圆O的半径长.
58.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O交BC于点D,过点D作DE⊥AC,垂足为E.
(1)求证:DE为⊙O的切线;
(2)若⊙O半径为5,∠BAC=60°,求DE的长.
59.如图,已知AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,点E在⊙O外,∠EAC=∠D.
(1)请说明AE是⊙O的切线;
(2)若OA=BC=2时,求阴影部分的面积.
60.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,点D是AC上一点,以AD为直径的⊙O交BC、AB于点E、F,连接OF、EF、DE,且DE=EF.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若AB=6,CD=4,求⊙O的半径.
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