3.5 点与圆、直线与圆的位置关系(题型专练,7基础4提升题型+培优)数学新教材苏科版九年级上册
2026-07-03
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3份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 3.5 点与圆、直线与圆的位置关系 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 点、直线、圆的位置关系 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.48 MB |
| 发布时间 | 2026-07-03 |
| 更新时间 | 2026-07-03 |
| 作者 | 思而学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58635807.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本同步练习围绕点与圆、直线与圆的位置关系,构建“基础认知-技能应用-综合拓展”三层递进设计,通过选择、填空、证明等多元题型,强化从概念理解到综合应用的知识巩固路径,培养几何直观与推理能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|点与圆、直线与圆位置关系的判断|以选择、填空题为主,如判断点与圆位置关系,直接应用概念,培养抽象能力|
|技能应用|利用位置关系求半径、切线的证明与性质|包含计算题与证明题,如切线证明需逻辑推理,提升推理意识|
|综合拓展|三角形内切圆、圆与四边形综合|结合几何图形综合题,如内切圆与外接圆综合,发展模型观念与空间观念|
内容正文:
3.5 点与圆、直线与圆的位置关系
题型一 判断点与圆的位置关系
1.已知的半径为,点为平面内一点,且,则点与的位置关系是( )
A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.无法判断
2.如图,A,B,C是小区内的三栋楼,现准备在B,C的中点D处建造一个基站,若其覆盖范围是一个半径为的圆,则这三栋楼在该基站覆盖范围内的是( )
A.只有B B.只有A、B C.只有B、C D.A、B、C
3.已知矩形,,,以点为圆心,为半径作,则点在_________(填“外”“内”或“上”).
4.如图,在矩形中,,.以点为圆心作,且使点、、中至少有一个点在内,同时至少有一个点在外,则的半径应满足的条件是________.
题型二 利用点与圆的位置关系求半径
1.点P到圆心O的距离为6,若点P在圆O外,则圆O的半径r满足( )
A. B. C. D.
2.平面上的一点和的最近点距离为,最远距离为,则这个圆的半径是( )
A. B.或 C.或 D.或
3.点与的位置关系如图所示,若,,则的半径可能是( )
A. B. C. D.
4.如图,在中,,,,点在边上,且,连接.以点为圆心,以为半径画圆,若点中只有2个点在圆内,则的值可能为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
题型三 判断直线与圆的位置关系
1.圆的半径为,圆心与直线上某一点距离为,则直线与圆的位置关系不可能是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
2.已知及其所在平面内的直线l,P为直线l上的一点,如果半径为3,且,那么下列对直线l的表述不正确的是( )
A.直线l可能经过圆心O B.直线l可能与相交
C.直线l可能与相切 D.直线l可能与相离
3.如图,,点O为射线上一点,,如果是以点O为圆心,半径为3的圆,那么与直线的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
4.如图,已知的半径是3,点O到一条直线的距离是2,则该直线为( )
A. B. C. D.
题型四 利用直线与圆的位置关系求半径的取值范围
1.已知在中,,,,以点为圆心,为半径作圆,若圆与斜边有两个公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知点坐标为,如果半径为的与轴无公共点,与轴有公共点,那么的取值范围是_________.
3.如图,中,以点为圆心作,与,有交点(不经过点,两点),,.若,则的半径的取值范围是________.
4.如图,在中,,,,是的内心,以为圆心,为半径的圆与线段有且只有一个公共点,则的取值范围是______.
题型五 切线的证明
1.如图,为的直径,点,为上的两个点,延长至,使,连接交于点.
求证:是的切线;
2.如图, 是 的直径,是 的弦,点D是的中点.过点D作交的延长线于点E.四边形内接于 ,是 的直径,连接.
(1)若,求的度数;
(2)求证:是的切线.
3.如图,是的直径,是的半径,,点为上方圆周上一点,连接,,交于点.
(1)请用无刻度的直尺和圆规在射线上取点,使得(保留作图痕迹,不写作法).
(2)在(1)的条件下,求证:是的切线.
(3)在(1)的条件下,若,,求的长.
4.如图,是的直径,点C在上,过点C的直线与的延长线交于点P,.
(1)求证:是的切线;
(2)已知弦于E点,,,求长.
题型六 切线的性质
1.如图,与相切于点,连接并延长交于点,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,是的直径,与相切于点D,与的延长线交于点C,连接,过点B作,交于点E,已知,则( )
A. B. C. D.
3.如图,E为的直角边上一点,以为半径的半圆与斜边相切于点D.已知,,则的半径的长为( )
A.3.5 B.3 C.2.5 D.2
4.如图,是的直径,直线切于点C,连结,若,则的度数为______.
题型七 三角形的内切圆
1.将三角形按下列方式折叠得到线段,其中满足三角形的内心一定在上的是( )
A. B.
C. D.
2.已知为的外接圆,点E是的内心,的延长线交于点F,交于点D.如图,为的直径,若,,则的长为( )
A.2 B. C.3 D.
3.如图,在中,,,点是AB边上一点(不与点A,B重合),点是的内心,则____________.
4.如图,在中,,是的内切圆,切点分别是、、.
(1)连接、,则______.
(2)若,,求的半径.
(3)在(2)的条件下,的外心和内心的距离等于______.
题型一 圆外切四边形
1.如图,是四边形的内切圆.若,则( )
A. B. C. D.
2.如图,四边形是的外切四边形,,.则四边形的周长为_______.
3.如图,⊙O与四边形ABCD的各边依次切于M,N,G,H.
(1)猜想AB+CD与AD+BC有何数量关系,并证明你的猜想;
(2)若四边形ABCD增加条件AD∥BC而成为梯形,梯形的中位线长为m,其他条件不变,试用m表示梯形的周长.
4.如图1,四边形的边均与相切,切点分别为E,F,G,且,连接平分.
(1)求证:与相切;
(2)如图2,记与的公共点为点H,连接交于点I,若,求证:四边形对角互补;
(3)如图3,的半径为,连接与交于点M,N,与交于点P,Q,,连接,令,,求关于的函数解析式.(不考虑自变量的取值范围)
题型二 三角形内切圆与外接圆综合
1.如图,是一张周长为的三角形的纸片,,是它的内切圆,小明准备用剪刀在的右侧沿着与相切的任意一条直线剪下,则剪下的三角形的周长为( )
A. B.
C. D.随直线的变化而变化
2.如图,四边形为的内接四边形,,平分,,,则的内心与外心之间的距离为( )
A. B. C. D.
3.直角三角形两条直角边分别为和,则此三角形的内切圆半径为_____,外接圆半径为_____.
4.如图,点是外接圆的圆心,点是的内心,连接.若,则的度数为___________.
题型三 圆与四边形综合
1.如图是一张四边形纸片,已知,要在该纸片中剪出一个圆形纸片,则圆形纸片的半径的最大值是( )
A. B. C. D.
2.如图,在正方形中,,点是平面内的一动点,且是的中点,是上一动点,连接,,则的最小值为( )
A. B. C.9 D.
3.如图,在四边形中,,,若,,则四边形的面积_______.
4.如图,的半径为1,A,P,B,C是上的四个点,.
(1)请判断的形状?说明理由;
(2)当点P位于的什么位置时,四边形的面积最大?求出最大面积.
题型四 圆与圆的位置关系
1.在矩形中,,,与直线相切.如果与相交,且点B在内,那么的半径长r可以是( )
A.6 B.10 C.14 D.18
2.如图,两圆与直线相切,定圆的半径是,动圆的半径是.动圆在直线上移动,当两圆相切时,,两点的距离等于( )
A.或 B. C. D.
3.已知点,到直线L的距离分别为和,满足条件的直线L的条数是______.
4.已知和的半径分别为5和1,,与都内切,那么半径的取值范围是___________.
1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,过点O作OD⊥CB,垂足为点D,延长DO交⊙O于点E,过点E作PE⊥AB,垂足为点P,作射线DP交CA的延长线于F点,连接EF,
(1)求证:OD=OP;
(2)求证:FE是⊙O的切线.
2.如图,在等腰△ABC中,CA=CB,AD是腰BC边上的高,△ACD的内切圆⊙E分别与边AD、BC相切于点F、G,连接AE、BE.
(1)求证:AF=BG;
(2)过E点作EH⊥AB于H,试探索线段EH与线段AB的数量关系,并说明理由.
3.如图,AN是⊙M的直径,NB∥x轴,AB交⊙M于点C.
(1)若点A(0,6),N(0,2),∠ABN=30°,求点B的坐标;
(2)若D为线段NB的中点,求证:直线CD是⊙M的切线.
4.如图,等边△ABC的边长为2,E是边BC上的动点,EF∥AC交边AB于点F,在边AC上取一点P,使PE=EB,连接FP.
(1)请直接写出图中与线段EF相等的两条线段;(不再另外添加辅助线)
(2)探究:当点E在什么位置时,四边形EFPC是平行四边形?并判断四边形EFPC是什么特殊的平行四边形,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,以点E为圆心,r为半径作圆,根据⊙E与平行四边形EFPC四条边交点的总个数,求相应的r的取值范围.
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3.5点与圆、直线与圆的位置关系
题型一判断点与圆的位置关系
题型二利用点与圆的位置关系求半径
题型三判断直线与圆的位置关系
基础达标题
题型四利用直线与圆的位置关系求半径的取值范围
题型五切线的证明
题型六切线的性质
题型七三角形的内切圆
点与圆、直线与圆的位置关系
题型一圆外切四边形
题型二三角形内切圆与外接圆综合
能力提升题
题型三圆与四边形综合
题型四圆与圆的位置关系
拓展培优题
基础达标题
题型一判断点与圆的位置关系
1.B
2.C
3.内
4.3<r<5
题型二利用点与圆的位置关系求半径
1.A
2.C
3.C
4.C
1/4
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题型三判断直线与圆的位置关系
1.A
2.D
3.A
4.A
题型四利用直线与圆的位置关系求半径的取值范围
1.B
2.1≤r<3
3.3<r<6
4.2V5<r≤210或r=2
题型五切线的证明
1.见解析
2.(1)∠BAC=45°;(2)见解析
3.
(1)见解析;(2)见解析:(3)7.5
4.
(1)见解析;(2)CD=3V3
题型六切线的性质
1.A
2.C
3.B
4.50°/50度
题型七三角形的内切圆
1.A
2.B
3.115°/115度
2/4
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4.
(1)135°:(22:3R/5
B
能力提升题
题型一圆外切四边形
1.A
2.48
3.(1)AB+CD=AD+BC,证明详见解析;(2)4m.
4.
但现解析:(2见解析:By=x4r-文
r
题型二三角形内切圆与外接圆综合
1.C
2.B
3.25
4.10°/10度
题型三圆与四边形综合
1.B
2.A
3.11
4.(1)△ABC是等边三角形:(2)当点P为AB的中点时,四边形APBC的面积最大.
AB
3/4
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题型四圆与圆的位置关系
1.C
2.A
3.4
3
9
≤rs2
拓展培优题
1.见试题解答内容
2.4)见试影解答内容:(2)融方8
3.(1)B(43,2);(2)见试题解答内容
4.见试题解答内容
4/4
3.5 点与圆、直线与圆的位置关系
题型一 判断点与圆的位置关系
1.已知的半径为,点为平面内一点,且,则点与的位置关系是( )
A.点在上 B.点在内 C.点在外 D.无法判断
【答案】B
【详解】的半径,点到圆心的距离,
.
点在内.
2.如图,A,B,C是小区内的三栋楼,现准备在B,C的中点D处建造一个基站,若其覆盖范围是一个半径为的圆,则这三栋楼在该基站覆盖范围内的是( )
A.只有B B.只有A、B C.只有B、C D.A、B、C
【答案】C
【详解】解:如图,点O是的中点,
∴,
∵,,,
而,
∴,
在中,,,
∴
即,
又∵,
∴点B、点C在圆的内部,点A在圆的外部.
3.已知矩形,,,以点为圆心,为半径作,则点在_________(填“外”“内”或“上”).
【答案】内
【详解】解:如图:矩形,,,以点为圆心,为半径作,
∴点D到圆心A的距离,的半径,
∴,
∴点在内.
4.如图,在矩形中,,.以点为圆心作,且使点、、中至少有一个点在内,同时至少有一个点在外,则的半径应满足的条件是________.
【答案】
【详解】如图,连接,
,,
,
以点为圆心作,使点、、中至少有一个点在内,同时至少有一个点在外,
的半径的取值范围是:.
题型二 利用点与圆的位置关系求半径
1.点P到圆心O的距离为6,若点P在圆O外,则圆O的半径r满足( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:点P在圆O外,
点P到圆心O的距离大于圆O的半径r,
点P到圆心O的距离为,且圆的半径,
.
故选:A.
2.平面上的一点和的最近点距离为,最远距离为,则这个圆的半径是( )
A. B.或 C.或 D.或
【答案】C
【详解】解:设点与圆心距离为d,半径为r,
当点在圆外时,
∵最近距离为,最远距离为,
∴两式相加,,
即,
代入,
得;
当点在圆内时,
∵最近距离为,最远距离为,
∴两式相加,,
解得:;
∴圆的半径为或.
故选:C.
3.点与的位置关系如图所示,若,,则的半径可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:设的半径为,
∵点在圆外且,
∴,
∵点在圆内且,
∴,
∴的半径是,
∴选项符合题意,
故选:.
4.如图,在中,,,,点在边上,且,连接.以点为圆心,以为半径画圆,若点中只有2个点在圆内,则的值可能为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【详解】解:∵,,,,
∴,,
∵点中只有2个点在圆内,,
∴,
故选:C.
题型三 判断直线与圆的位置关系
1.圆的半径为,圆心与直线上某一点距离为,则直线与圆的位置关系不可能是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】A
【详解】解:设圆心到直线的距离为d,圆的半径为,圆心与直线上某一点的距离为,
又∵垂线段最短,
圆心到直线的距离,
∴
∴直线与圆相切或相交,不可能相离.
2.已知及其所在平面内的直线l,P为直线l上的一点,如果半径为3,且,那么下列对直线l的表述不正确的是( )
A.直线l可能经过圆心O B.直线l可能与相交
C.直线l可能与相切 D.直线l可能与相离
【答案】D
【详解】解:设的半径为,圆心到直线的距离为,
由题意得,为上一点,,
∵点到直线的距离,垂线段最短,
∴,即,
∵直线与圆相离的判定条件为,
∴不可能大于,
∴直线不可能与相离.
3.如图,,点O为射线上一点,,如果是以点O为圆心,半径为3的圆,那么与直线的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
【答案】A
【详解】解:作于点,
∵,,
∴,
∵的半径为3,,
∴与直线的位置关系是相离.
4.如图,已知的半径是3,点O到一条直线的距离是2,则该直线为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:因为点O到一条直线的距离小于的半径,
所以该直线与相交,
由图可知只有直线与圆相交.
故选:A.
题型四 利用直线与圆的位置关系求半径的取值范围
1.已知在中,,,,以点为圆心,为半径作圆,若圆与斜边有两个公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:
又 (d为C到的距离),
即 ,
,
当 时,圆与相切,有一个公共点,
当 时,圆与相交,
为保证两个交点在线段上,需
故选:B.
2.已知点坐标为,如果半径为的与轴无公共点,与轴有公共点,那么的取值范围是_________.
【答案】
【详解】解:圆心到x轴的距离为,
由于圆与x轴无公共点,
故圆心到x轴的距离大于半径,即;
圆心到y轴的距离为1,由于圆与y轴有公共点,
故圆心到y轴的距离小于或等于半径,即;
因此,r的取值范围是.
故答案为:.
3.如图,中,以点为圆心作,与,有交点(不经过点,两点),,.若,则的半径的取值范围是________.
【答案】
【详解】 ,,,
,
如图,当与相切时,半径,
当过点时,半径,
由图像可得,当与,有交点(不经过点,两点)时,
的半径的取值范围是.
4.如图,在中,,,,是的内心,以为圆心,为半径的圆与线段有且只有一个公共点,则的取值范围是______.
【答案】或
【详解】解:如图,作于D,于E,于F,连接,,
则,
四边形是长方形,
是的内心,
,
四边形是正方形,
.
,,,
,
设,
则,
,
,
,,
,,
当时,与线段有且只有一个公共点,
当时,与线段有两个公共点,
当时,与线段有且只有一个公共点,
当时,与线段没有公共点,
综上可知,的取值范围是或.
故答案为:或.
题型五 切线的证明
1.如图,为的直径,点,为上的两个点,延长至,使,连接交于点.
求证:是的切线;
证明:∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线.
2.如图, 是 的直径,是 的弦,点D是的中点.过点D作交的延长线于点E.四边形内接于 ,是 的直径,连接.
(1)若,求的度数;
(2)求证:是的切线.
【答案】(1);(2) 见解析
【详解】(1)解:如图,连接.
∵ 是 的直径,
∴ .
∵,
∴,
则 是等腰直角三角形.
∴;
(2)证明:如图,连接.
∵点D是的中点,
∴,
∵ ,
∴,
∵,
∴,
∵ 是 的半径,
∴是 的切线.
3.如图,是的直径,是的半径,,点为上方圆周上一点,连接,,交于点.
(1)请用无刻度的直尺和圆规在射线上取点,使得(保留作图痕迹,不写作法).
(2)在(1)的条件下,求证:是的切线.
(3)在(1)的条件下,若,,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【详解】(1)如图
(2)证明:∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
在中,,
∴,即,
∴.
∵为的半径,
∴是的切线;
(3)解:设.
∵,
∴.
∵,
∴,
由(2)可知,且,
∴在中,由勾股定理,得,
∴,解得,
∴的长为.
4.如图,是的直径,点C在上,过点C的直线与的延长线交于点P,.
(1)求证:是的切线;
(2)已知弦于E点,,,求长.
【答案】(1)见解析;(2)
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵为的半径,
∴是的切线;
(2)解:设的半径为r,则,,
在中,根据勾股定理得,
∴,
解得,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴.
题型六 切线的性质
1.如图,与相切于点,连接并延长交于点,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:连接,
是的切线,
,
,
,
,
.
2.如图,是的直径,与相切于点D,与的延长线交于点C,连接,过点B作,交于点E,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图:连接,
∵与相切于点D,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
3.如图,E为的直角边上一点,以为半径的半圆与斜边相切于点D.已知,,则的半径的长为( )
A.3.5 B.3 C.2.5 D.2
【答案】B
【详解】解:连接,,设的半径的长为r,
∵与半圆相切于D,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,
∵,
∴,
∴,
∴的半径的长为3.
4.如图,是的直径,直线切于点C,连结,若,则的度数为______.
【答案】/50度
【详解】解:连接,
∵直线切于点,
∴,
∴,
∵,
∴.
题型七 三角形的内切圆
1.将三角形按下列方式折叠得到线段,其中满足三角形的内心一定在上的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:选项A:折叠后点落在边上,根据折叠前后对应角相等,可得,即平分,因此的内心一定在上, 选项A正确;
选项B:根据折叠前后对应角相等,可得,即不平分,所以 选项B不符合题意;
选项C:根据折叠前后对应角相等,可得,即不平分,所以 选项C不符合题意;
选项D:根据折叠前后对应角相等,可得,即不平分,所以 选项D不符合题意.
2.已知为的外接圆,点E是的内心,的延长线交于点F,交于点D.如图,为的直径,若,,则的长为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】B
【详解】解:连接、、.
∵点是的内心,
∴平分,平分,
∵为的直径,
∴,.
在中,,,
,
∴.
在中,,
∵,,
又∵,,
∴,
∴,
∴.
3.如图,在中,,,点是AB边上一点(不与点A,B重合),点是的内心,则____________.
【答案】/115度
【详解】∵在中,,,
∴;
又∵是的内心,
∴平分,平分,
∴,;
又∵在中,,
∴,
∴,
∴;
又∵在中,,
∴
4.如图,在中,,是的内切圆,切点分别是、、.
(1)连接、,则______.
(2)若,,求的半径.
(3)在(2)的条件下,的外心和内心的距离等于______.
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)解:是的内切圆,
平分,平分,
在中,,
,
,
.
(2)解:设半径为r,连接、,
是的内切圆,切点分别为、、,
由切线长定理得:,,,
,,,
四边形是正方形,,
,,
,
在中,由勾股定理得:
,
解得: 或 (舍去负值),
的半径.
(3)解:由(2)知,,,
设斜边的中点为,则是的外心,
分别连接,
,,
,
,
是内切圆半径,,
,
在中,由勾股定理得:
,
的外心和内心的距离为.
题型一 圆外切四边形
1.如图,是四边形的内切圆.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵是四边形的内切圆,
∴,,, ,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
故选:A;
2.如图,四边形是的外切四边形,,.则四边形的周长为_______.
【答案】48
【详解】解:如图,令与边的切点分别为E,F,G,H,
∵四边形是的外切四边形,
∴,
∴
∴,
∴四边形的周长为
.
故答案为:48.
3.如图,⊙O与四边形ABCD的各边依次切于M,N,G,H.
(1)猜想AB+CD与AD+BC有何数量关系,并证明你的猜想;
(2)若四边形ABCD增加条件AD∥BC而成为梯形,梯形的中位线长为m,其他条件不变,试用m表示梯形的周长.
【答案】(1)AB+CD=AD+BC,证明详见解析;(2)4m.
【详解】(1)AB+CD=AD+BC
证明:由切线长定理,得:AM=AH,BN=BM,CN=CG,DG=DH,
所以AB+CD=AM+BM+CG+DG=AH+BN+CN+DH=AD+BC,
即AB+CD=AD+BC
(2)AD∥BC,在梯形ABCD中,由梯形的中位线定理得,
AD+BC=2m,
梯形的周长=AB+CD+AD+BC=2(AD+BC)=2×2m=4m
4.如图1,四边形的边均与相切,切点分别为E,F,G,且,连接平分.
(1)求证:与相切;
(2)如图2,记与的公共点为点H,连接交于点I,若,求证:四边形对角互补;
(3)如图3,的半径为,连接与交于点M,N,与交于点P,Q,,连接,令,,求关于的函数解析式.(不考虑自变量的取值范围)
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】此题考查切线的判定定理,圆周角定理,圆外切四边形的性质,切线长定理,勾股
【详解】(1)证明:如图1,连接,过点作于点,
∵与相切,
∴,又平分,
∴,
∴与相切.
(2)如图2,连接,
∵是四边形的内切圆,
∴,,,,
∴,
在四边形中,,
同理可证,.
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴四边形对角互补.
(3)∵是四边形的内切圆,
∴,①
记与的交点为点,
∵,
∴,②
由①②可得,
设,,
∴和都是方程的两根,
又,∴,,
又,∴平分,
∴为直径,
连接,则,
∴,
∴,
∵为直径,,
∴,
∴.
题型二 三角形内切圆与外接圆综合
1.如图,是一张周长为的三角形的纸片,,是它的内切圆,小明准备用剪刀在的右侧沿着与相切的任意一条直线剪下,则剪下的三角形的周长为( )
A. B.
C. D.随直线的变化而变化
【答案】C
【详解】解:设与、、、直线分别相切于点、、、,
的周长为,,
,
,,
,
,
,,
,
剪下的三角形的周长为,
故选:C.
2.如图,四边形为的内接四边形,,平分,,,则的内心与外心之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:作于,于,
平分,,,
,,
又 ,
,即,
四边形为的内接四边形,,
,即,
,
在和中,
,
,
,
,,
,
,
四边形是正方形,是对角线,
,
正方形的边长为,
,
,
,
,
作的内切圆,圆心为,为切点,连接,.
由切线长定理可知:,
,
,
,
,
即内切圆半径为,
在中,.
的内心与外心之间的距离为,
故选:B.
3.直角三角形两条直角边分别为和,则此三角形的内切圆半径为_____,外接圆半径为_____.
【答案】
【详解】解:如图所示:
由内切圆性质可知,,
∵直角三角形的两条直角边分别为和,
∴由勾股定理得斜边长为,
则内切圆半径,
再由直角三角形外接圆半径为斜边的一半,可知此三角形的外接圆半径为.
4.如图,点是外接圆的圆心,点是的内心,连接.若,则的度数为___________.
【答案】/10度
【详解】解:如图,连接,
∵点I是的内心,
∴平分,
∵,
∴,
∵点O是外接圆的圆心,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
题型三 圆与四边形综合
1.如图是一张四边形纸片,已知,要在该纸片中剪出一个圆形纸片,则圆形纸片的半径的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:设内切圆圆心为,半径为,连接及四个切点(如图);
根据切线的性质定理可知,每条半径r都与四边形的各边垂直。
∵,
,
∴,
即,
∴.
故选:B.
2.如图,在正方形中,,点是平面内的一动点,且是的中点,是上一动点,连接,,则的最小值为( )
A. B. C.9 D.
【答案】A
【详解】解: 四边形是正方形,,
连接、交于点,
点为的中点.
,
点的轨迹是以点为圆心,为半径的圆.
是的中点,是的中点,
连接,
是的中位线.
,
,
点的轨迹是以点为圆心,为半径的圆.
作点关于的对称点,连接,,,
,
.
∴当点O,F,E,M在同一直线上时,取得最小值,为的长,
过点作于点,
是正方形对角线的交点,
,.
点与点关于对称,
,,
∴点A,B,M三点共线,
.
在中,
.
的最小值为,
的最小值为.
3.如图,在四边形中,,,若,,则四边形的面积_______.
【答案】
【详解】解:在四边形中,,
、、、四点共圆,
设圆心为,则点是的中点
如图,连接,则为的直径,
在中,,,
,
过点作于点,
,
,
连接,则,
、、共线,
,
,
,
,
,
.
4.如图,的半径为1,A,P,B,C是上的四个点,.
(1)请判断的形状?说明理由;
(2)当点P位于的什么位置时,四边形的面积最大?求出最大面积.
【详解】(1)解:是等边三角形.理由如下:
在中,∵与是所对的圆周角,与是所对的圆周角,
∴,
又∵,
∴,
∴为等边三角形;
(2)解:当点P为的中点时,四边形的面积最大.理由如下:
如图,过点P作,垂足为E.过点C作,垂足为F.
∵ • •,
∴ •,
当点P为的中点时,为的直径,
∴此时四边形的面积最大.
又∵的半径为1,
∴其内接正三角形的边长 ,
∴ .
题型四 圆与圆的位置关系
1.在矩形中,,,与直线相切.如果与相交,且点B在内,那么的半径长r可以是( )
A.6 B.10 C.14 D.18
【答案】C
【详解】解:∵ 四边形是矩形,,,与直线相切
∴的半径,
由勾股定理得两圆圆心距
∵ 点在内,半径为,点到圆心的距离为
∴ ,
即
∵ 与相交,
∴两圆相交满足
代入,得
解不等式得
结合 得的取值范围为
选项中只有符合该范围.
2.如图,两圆与直线相切,定圆的半径是,动圆的半径是.动圆在直线上移动,当两圆相切时,,两点的距离等于( )
A.或 B. C. D.
【答案】A
【详解】解:设圆 的半径为 ,圆 的半径为 ,则 ,.
两圆相切,
分两圆外切和两圆内切两种情况:
当两圆外切时,如图1,圆心距 ;
当两圆内切时,如图2,圆心距 .
综上所述,, 两点的距离等于或.
3.已知点,到直线L的距离分别为和,满足条件的直线L的条数是______.
【答案】
【详解】解:如图所示:
,
∴,
∵两圆半径分别为,,
∴
,即
两圆外离,外离的两圆共有条公切线
∴故满足条件的直线的条数为条.
4.已知和的半径分别为5和1,,与都内切,那么半径的取值范围是___________.
【答案】
【详解】解:设半径为,
∵与都内切,
∴,,
∵,
∴当时,,,
∴,
根据三角形三边关系,任意两边之差的绝对值小于等于第三边,
∴,
∴不成立,此情况无解;
当时,,,
∴,,
∴
,
∴,
解得,符合条件;
当时,,,
则,不成立,此情况无解.
综上所述,半径的取值范围是.
1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,过点O作OD⊥CB,垂足为点D,延长DO交⊙O于点E,过点E作PE⊥AB,垂足为点P,作射线DP交CA的延长线于F点,连接EF,
(1)求证:OD=OP;
(2)求证:FE是⊙O的切线.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)在∴△OPE和△ODB中 ,
∴△OPE≌△ODB(AAS),
∴OD=OP;
(2)如图:连接EA,EB,
∵AB是直径,
∴∠AEB=∠C=90°,
∴∠2+∠3=90°,∠AEO+∠OEB=90°.
∵∠3=∠DEB
∴∠2=∠AEO.
∵∠C=∠BDE=90°
∴CF∥OE,
∴∠ODP=∠AFP,∠1=∠AEO,
∴∠1=∠2.
∵OD=OP,
∴∠ODP=∠OPD.
∵∠OPD=∠APF,
∴∠AFP=∠APF
∴AF=AP.
在△APE和△AFE 中,
∴△APE≌△AFE (SAS),
∴∠AFE=∠APE=90°
∴∠FED=90°
又∵FE经过半径的外端,
∴FE是⊙O的切线.
2.如图,在等腰△ABC中,CA=CB,AD是腰BC边上的高,△ACD的内切圆⊙E分别与边AD、BC相切于点F、G,连接AE、BE.
(1)求证:AF=BG;
(2)过E点作EH⊥AB于H,试探索线段EH与线段AB的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见试题解答内容;(2)EHAB
【解答】解:(1)设△ACD的内切圆⊙E与边AC相切于点I,
△ACD的内切圆⊙E与边BC相切于点G,所以CI=CG.
同理:AI=AF.
∵CA=CB,CI=CG,∴AI=BG.
又∵AI=AF,∴AF=BG.
(2)EHAB,
理由:连接AE、BE、CE,
∵E是△ACD的内切圆的圆心,
∴CE平分∠ACB.
即∠ACE=∠BCE,
在△ACE和△BCE中,
,
∴△ACE≌△BCE(SAS).
∴∠AEC=∠BEC,AE=BE,
∵E是△ACD的内切圆的圆心,∠ADC=90°,
∵∠AEC=90°∠ADC=135°,
从而∠AEB=90°,又AE=BE,
∴△ABE为等腰直角三角形,
∵EH⊥AB于H,
∴EHAB.
3.如图,AN是⊙M的直径,NB∥x轴,AB交⊙M于点C.
(1)若点A(0,6),N(0,2),∠ABN=30°,求点B的坐标;
(2)若D为线段NB的中点,求证:直线CD是⊙M的切线.
【答案】(1)B(,2);(2)见试题解答内容
【解答】解:(1)∵A的坐标为(0,6),N(0,2),
∴AN=4,
∵∠ABN=30°,∠ANB=90°,
∴AB=2AN=8,
∴由勾股定理可知:NB,
∴B(,2).
(2)连接MC,NC
∵AN是⊙M的直径,
∴∠ACN=90°,
∴∠NCB=90°,
在Rt△NCB中,D为NB的中点,
∴CDNB=ND,
∴∠CND=∠NCD,
∵MC=MN,
∴∠MCN=∠MNC,
∵∠MNC+∠CND=90°,
∴∠MCN+∠NCD=90°,
即MC⊥CD.
∴直线CD是⊙M的切线.
4.如图,等边△ABC的边长为2,E是边BC上的动点,EF∥AC交边AB于点F,在边AC上取一点P,使PE=EB,连接FP.
(1)请直接写出图中与线段EF相等的两条线段;(不再另外添加辅助线)
(2)探究:当点E在什么位置时,四边形EFPC是平行四边形?并判断四边形EFPC是什么特殊的平行四边形,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,以点E为圆心,r为半径作圆,根据⊙E与平行四边形EFPC四条边交点的总个数,求相应的r的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图,∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠A=∠C=60°.
又∵EF∥AC,
∴∠BFE=∠A=60°,∠BEF=∠C=60°,
∴△BFE是等边三角形,PE=EB,
∴EF=BE=PE=BF;
(2)当点E是BC的中点时,四边形是菱形;
∵E是BC的中点,
∴EC=BE,
∵PE=BE,
∴PE=EC,
∵∠C=60°,
∴△PEC是等边三角形,
∴PC=EC=PE,
∵EF=BE,
∴EF=PC,
又∵EF∥CP,
∴四边形EFPC是平行四边形,
∵EC=PC=EF,
∴平行四边形EFPC是菱形;
(3)如图所示:
当点E是BC的中点时,EC=1,则NE=ECcos30°,
当0<r时,有两个交点;
当r时,有四个交点;
当r<1时,有六个交点;
当r=1时,有三个交点;
当r>1时,有0个交点.
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