内容正文:
人教版九年级上册
第30章 直线与圆的位置关系
30.1 直线与圆
本节知识点总结
1. 直线与圆的三种位置关系:
(1)相离:直线和圆没有公共点,这时称这条直线与圆相离;
(2)相切:直线和圆只有一个公共点,这时称这条直线与圆相切,这条直线叫作圆的切线,这个点叫作切点;
(3)相交:直线和圆有两个公共点,这时称这条直线与圆相交,这条直线叫作圆的割线。
2. 直线与圆位置关系的数量判定:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,则:
直线l与⊙O相离 ⇔ d > r;
直线l与⊙O相切 ⇔ d = r;
直线l与⊙O相交 ⇔ d < r。
3. 切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径。
4. 切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
5. 切线长:经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长,叫作这点到圆的切线长。
6. 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,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角。
分层作业
📅 一、基础过关题
题型一:直线与圆位置关系的识别
【考查要点】直线与圆相离、相切、相交的定义及公共点个数。
【解题方法】根据直线与圆公共点的个数判断:0个公共点为相离,1个公共点为相切,2个公共点为相交。
1. 直线与圆有两个公共点时,这条直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
2. 圆的切线和圆的公共点有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
3. 下列直线中,是圆的切线的是( )
A.与圆有一个公共点的直线 B.与圆有两个公共点的直线
C.经过圆外一点的直线 D.与圆的圆心距离大于半径的直线
题型二:根据d与r判断直线与圆的位置关系
【考查要点】圆心到直线的距离d与半径r的大小关系判定直线与圆的位置关系。
【解题方法】比较d与r的大小:d>r相离,d=r相切,d<r相交。
4. 已知⊙O的半径为5 cm,圆心O到直线l的距离为3 cm,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
5. 已知⊙O的半径为6,圆心O到直线l的距离为6,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.相切或相交
6. 圆的直径是13,如果圆心与直线的距离分别是:(1) 4.5;(2) 6.5;(3) 8。那么直线与圆的位置关系分别是什么?有几个公共点?
7. (课本练习)如图,∠AOB=30°,M为OB上一点,OM=5。判断直线OA与以点M为圆心、下列r为半径的圆的位置关系:(1) r=2;(2) r=4;(3) r=2.5。
题型三:切线的性质
【考查要点】圆的切线垂直于过切点的半径。
【解题方法】见切线,连半径,得垂直。利用直角三角形的性质求解。
8. 如图,直线l是⊙O的切线,A为切点,连接OA,则下列结论正确的是( )
A.OA∥l B.OA⊥l C.OA=l D.OA与l相交但不垂直
9. 已知PA是⊙O的切线,A为切点,PO=13,OA=5,则切线长PA的长为( )
A.12 B.8 C.18 D.14
10. (课本练习)如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,AC是⊙O的直径,∠BAC=25°。求∠P的度数。
题型四:切线的判定
【考查要点】经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
【解题方法】有交点,连半径,证垂直;无交点,作垂直,证半径。
11. 下列直线中,可以判定为圆的切线的是( )
A.垂直于圆的半径的直线
B.经过半径外端的直线
C.经过半径外端并且垂直于这条半径的直线
D.与圆有公共点的直线
12. (课本练习)如图,AB是⊙O的直径,∠ABC=45°,AC=AB。求证:AC是⊙O的切线。
13. (课本练习)如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB与小圆相切,点P为切点。求证:AP=BP。
题型五:切线长定理
【考查要点】从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,连线平分夹角。
【解题方法】PA=PB,OP平分∠APB,且OP垂直平分AB。
14. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,切点分别为A,B,下列结论错误的是( )
A.PA=PB B.∠APO=∠BPO C.OA⊥PA D.AB垂直平分OP
15. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,若∠APB=60°,PA=4,则PB的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
16. (课本例题)如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B是切点,连接AB,若∠APO=30°,OP=2,求△PAB的周长。
二、进阶思维题
(一)选择题
1. (2024·山西·中考真题)如图,以AB为直径的⊙O与AC相切于点A,连接OD。若∠AOD=80°,则∠C的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
2. (2025·山东烟台·中考真题)如图,△ABC内接于⊙O,AB为直径,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D。若∠A=35°,则∠D的度数为( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
3. (2024·金东区·模拟)如图,⊙O是△ABC的内切圆,点D、E分别为边AB、AC上的点,且DE为⊙O的切线。若△ABC的周长为25,BC的长是9,则△ADE的周长是( )
A.7 B.8 C.9 D.16
4. 已知⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
6. (课本习题)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4。判断以点C为圆心、下列r为半径的⊙C与AB的位置关系:(1) r=2;(2) r=2.4;(3) r=3。
A.(1)相离;(2)相切;(3)相交 B.(1)相切;(2)相离;(3)相交
C.(1)相交;(2)相切;(3)相离 D.(1)相离;(2)相交;(3)相切
(二)填空题
8. PA切⊙O于点A,若PO=10,⊙O的半径为6,则切线长PA=______。
9. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,直线OP交⊙O于点C,D,交AB于点E。如果PA=4,PD=2,则⊙O的半径长为______。
10. 从圆外一点P引圆的两条切线PA、PB,切点分别为A、B,若∠APB=60°,OP=4,则圆的半径OA=_____。
11. (课本习题)一根钢管放在V形架内,其横截面如图所示,钢管的半径是25 cm。如果∠UVW=60°,则VT的长为_____cm。
(三)解答题
12. 如图,AB是⊙O的直径,直线分别切⊙O于A,B两点。l1,l2有怎样的位置关系?证明你的结论。
13. 如图,△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,腰AB与⊙O相切于点D。求证:AC是⊙O的切线。
14. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,直线OP交⊙O于点C,D,交AB于点E。
(1)写出图中所有的垂直关系;
(2)若PA=4,PD=2,求⊙O的半径长。
15. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,∠APB=60°。
(1)求∠APO的度数;
(2)若⊙O的半径为3,求切线长PA。
三、中考链接题
1. (2025·云南·中考真题)已知⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为d,若直线l与⊙O相离,则d的取值范围是( )
A.d<5 B.d=5 C.d>5 D.d≤5
2. (2024·山西·中考真题)如图,以AB为直径的⊙O与AC相切于点A,连接OD。若∠AOD=80°,则∠C的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
3. (2025·四川乐山·中考真题)下列关于切线的说法中,正确的是( )
A.与圆有公共点的直线是圆的切线
B.垂直于圆的半径的直线是圆的切线
C.经过半径外端的直线是圆的切线
D.经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线
4. PA,PB分别切⊙O于A、B两点,若PA=6,则PB的长为( )
A.3 B.6 C.12 D.无法确定
5. (2024·江西·中考真题)AB是半圆O的直径,点D在弦AC延长线上,连接BD,BC。若∠D=∠ABC=60°,求证:BD是半圆O的切线。
6. (2024·广东深圳·中考真题)在△ABD中,AB=BD,⊙O为△ABD的外接圆,BE为⊙O的切线。若∠ABE=40°,则∠ADB的度数为( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
7. 1.(2026·湖北中考)如图,在中,,以为直径的交于点,弦,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
8.(25-26·安徽中考)如图,为的直径,点在上,点,分别在的边,上,,分别与相切于点,.
(1)求证:四边形为正方形;
(2)若,,求的长.
9.(2026·四川中考)如图,是的直径,弦,垂足为.为上一点,连接交于点,的垂直平分线交的延长线于点,连接.
(1)若的半径为,,求的长;
(2)求证:是的切线.
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人教版九年级上册
第30章 直线与圆的位置关系
30.1 直线与圆
本节知识点总结
1. 直线与圆的三种位置关系:
(1)相离:直线和圆没有公共点,这时称这条直线与圆相离;
(2)相切:直线和圆只有一个公共点,这时称这条直线与圆相切,这条直线叫作圆的切线,这个点叫作切点;
(3)相交:直线和圆有两个公共点,这时称这条直线与圆相交,这条直线叫作圆的割线。
2. 直线与圆位置关系的数量判定:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,则:
直线l与⊙O相离 ⇔ d > r;
直线l与⊙O相切 ⇔ d = r;
直线l与⊙O相交 ⇔ d < r。
3. 切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径。
4. 切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
5. 切线长:经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长,叫作这点到圆的切线长。
6. 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,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角。
分层作业
📅 一、基础过关题
题型一:直线与圆位置关系的识别
【考查要点】直线与圆相离、相切、相交的定义及公共点个数。
【解题方法】根据直线与圆公共点的个数判断:0个公共点为相离,1个公共点为相切,2个公共点为相交。
1. 直线与圆有两个公共点时,这条直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查直线与圆相交的定义。直线与圆有两个公共点时,直线与圆相交。
【详解】解:直线与圆有两个公共点时,这条直线与圆相交。
故选C。
2. 圆的切线和圆的公共点有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】本题考查切线的定义。切线与圆只有一个公共点。
【详解】解:直线和圆只有一个公共点时叫作切线,这个公共点叫切点。
故选B。
3. 下列直线中,是圆的切线的是( )
A.与圆有一个公共点的直线 B.与圆有两个公共点的直线
C.经过圆外一点的直线 D.与圆的圆心距离大于半径的直线
【答案】A
【分析】本题考查切线的定义。切线与圆只有一个公共点。
【详解】解:与圆有一个公共点的直线是切线,故A正确;与圆有两个公共点的直线是割线,故B错误;经过圆外一点的直线可能与圆相离或相交,故C错误;与圆心距离大于半径的直线与圆相离,故D错误。
故选A。
题型二:根据d与r判断直线与圆的位置关系
【考查要点】圆心到直线的距离d与半径r的大小关系判定直线与圆的位置关系。
【解题方法】比较d与r的大小:d>r相离,d=r相切,d<r相交。
4. 已知⊙O的半径为5 cm,圆心O到直线l的距离为3 cm,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查根据d与r判断位置关系。d=3 < r=5,所以相交。
【详解】解:∵⊙O半径r=5 cm,圆心O到直线l的距离d=3 cm,且d<r,∴直线l与⊙O相交。故选C。
5. 已知⊙O的半径为6,圆心O到直线l的距离为6,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.相切或相交
【答案】B
【分析】本题考查d=r时直线与圆相切。
【详解】解:∵d=6=r=6,∴直线l与⊙O相切。
故选B。
6. 圆的直径是13,如果圆心与直线的距离分别是:(1) 4.5;(2) 6.5;(3) 8。那么直线与圆的位置关系分别是什么?有几个公共点?
【答案】(1)相交,2个公共点;(2)相切,1个公共点;(3)相离,0个公共点
【分析】本题考查课本练习题。圆直径13,则半径r=6.5,分别比较d与r。
【详解】解:圆的直径为13,∴半径r=6.5。
(1) ∵d=4.5 < 6.5,∴直线与圆相交,有2个公共点;
(2) ∵d=6.5 = 6.5,∴直线与圆相切,有1个公共点;
(3) ∵d=8 > 6.5,∴直线与圆相离,有0个公共点。
7. (课本练习)如图,∠AOB=30°,M为OB上一点,OM=5。判断直线OA与以点M为圆心、下列r为半径的圆的位置关系:(1) r=2;(2) r=4;(3) r=2.5。
【答案】(1)相离;(2)相交;(3)相切
【分析】本题考查根据d与r判断位置关系。过M作MD⊥OA于D,利用直角三角形中30°角所对直角边等于斜边一半求MD。
【详解】解:过点M作MD⊥OA,垂足为D。
在Rt△OMD中,∠DOM=30°,OM=5,
∵直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,
∴MD=OM=×5=2.5。
(1) ∵r=2 < 2.5,∴直线OA与⊙M相离;
(2) ∵r=4 > 2.5,∴直线OA与⊙M相交;
(3) ∵r=2.5 = 2.5,∴直线OA与⊙M相切。
题型三:切线的性质
【考查要点】圆的切线垂直于过切点的半径。
【解题方法】见切线,连半径,得垂直。利用直角三角形的性质求解。
8. 如图,直线l是⊙O的切线,A为切点,连接OA,则下列结论正确的是( )
A.OA∥l B.OA⊥l C.OA=l D.OA与l相交但不垂直
【答案】B
【分析】本题考查切线的性质定理。圆的切线垂直于过切点的半径。
【详解】解:∵直线l是⊙O的切线,A为切点,OA是半径,∴OA⊥l。
故选B。
9. 已知PA是⊙O的切线,A为切点,PO=13,OA=5,则切线长PA的长为( )
A.12 B.8 C.18 D.14
【答案】A
【分析】本题考查切线的性质和勾股定理。PA⊥OA,在Rt△POA中用勾股定理。
【详解】解:∵PA是⊙O的切线,A为切点,∴OA⊥PA。
在Rt△POA中,PA====12。
故选A。
10. (课本练习)如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,AC是⊙O的直径,∠BAC=25°。求∠P的度数。
【答案】50°
【分析】本题考查切线的性质和切线长定理。PA=PB,OA⊥PA。
【详解】解:∵PA是⊙O的切线,AC是直径,∴OA⊥PA,即∠CAP=90°。
∵∠BAC=25°,∴∠PAB=90°-25°=65°。
∵PA,PB是⊙O的两条切线,∴PA=PB,∴∠PBA=∠PAB=65°。
∴∠P=180°-65°-65°=50°。
题型四:切线的判定
【考查要点】经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
【解题方法】有交点,连半径,证垂直;无交点,作垂直,证半径。
11. 下列直线中,可以判定为圆的切线的是( )
A.垂直于圆的半径的直线
B.经过半径外端的直线
C.经过半径外端并且垂直于这条半径的直线
D.与圆有公共点的直线
【答案】C
【分析】本题考查切线的判定定理。两个条件缺一不可:经过半径外端、垂直于这条半径。
【详解】解:切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。两个条件缺一不可。
故选C。
12. (课本练习)如图,AB是⊙O的直径,∠ABC=45°,AC=AB。求证:AC是⊙O的切线。
【答案】证明见详解
【分析】本题考查切线的判定。AB是直径,需证明AB⊥AC。
【详解】证明:∵AB=AC,∠ABC=45°,
∴∠ACB=∠ABC=45°,
∴∠BAC=180°-45°-45°=90°,即AB⊥AC。
∵AB是⊙O的直径,即AC经过半径OA的外端A,且AC⊥AB,
∴AC是⊙O的切线。
13. (课本练习)如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB与小圆相切,点P为切点。求证:AP=BP。
【答案】证明见详解
【分析】本题考查切线的性质和垂径定理。连接OP,由切线性质得OP⊥AB,再由垂径定理得AP=BP。
【详解】证明:连接OP。
∵AB与小圆相切于点P,∴OP⊥AB。
∵AB是大圆的弦,OP过圆心O,∴由垂径定理得AP=BP。
题型五:切线长定理
【考查要点】从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,连线平分夹角。
【解题方法】PA=PB,OP平分∠APB,且OP垂直平分AB。
14. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,切点分别为A,B,下列结论错误的是( )
A.PA=PB B.∠APO=∠BPO C.OA⊥PA D.AB垂直平分OP
【答案】D
【分析】本题考查切线长定理。PA=PB,∠APO=∠BPO,OA⊥PA,OP垂直平分AB而非AB垂直平分OP。
【详解】解:∵PA,PB是⊙O的两条切线,∴PA=PB,∠APO=∠BPO,OA⊥PA,故A、B、C正确;
OP垂直平分AB,但AB不一定平分OP,故D错误。
故选D。
15. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,若∠APB=60°,PA=4,则PB的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】本题考查切线长定理。从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等。
【详解】解:∵PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,∴PB=PA=4。
故选B。
16. (课本例题)如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B是切点,连接AB,若∠APO=30°,OP=2,求△PAB的周长。
【答案】3
【分析】本题考查切线长定理和直角三角形性质。先求PA,再证△PAB为等边三角形。
【详解】解:连接OA。
∵PA,PB是⊙O的两条切线,A,B是切点,
∴PA=PB,∠APO=∠BPO,OA⊥PA。
又∵∠APO=30°,∴∠APB=60°,∴△PAB是等边三角形,∴AB=PA=PB。
在Rt△POA中,∠APO=30°,OP=2,∴OA=1(直角三角形中30°角所对直角边等于斜边一半)。
PA===。
∴△PAB的周长=3PA=3。
二、进阶思维题
(一)选择题
1. (2024·山西·中考真题)如图,以AB为直径的⊙O与AC相切于点A,连接OD。若∠AOD=80°,则∠C的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【答案】C
【分析】本题考查切线的性质和圆周角定理。AC切⊙O于A,则AB⊥AC。
【详解】解:∵AC与⊙O相切于点A,AB是直径,∴AB⊥AC,即∠BAC=90°。
∵OA=OD,∠AOD=80°,
在△AOD中,∠OAD=∠ODA=(180°-80°)÷2=50°。
∴∠DAC=∠BAC-∠OAD=90°-50°=40°。
∵AB是直径,∴∠ADB=90°(直径所对的圆周角是直角),∴∠ADC=90°。
在Rt△ADC中,∠C=90°-∠DAC=90°-40°=50°。
故选C。
2. (2025·山东烟台·中考真题)如图,△ABC内接于⊙O,AB为直径,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D。若∠A=35°,则∠D的度数为( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【答案】A
【分析】本题考查切线的性质和等腰三角形性质。连接OC,OC⊥CD。
【详解】解:连接OC。
∵CD是⊙O的切线,∴OC⊥CD,即∠OCD=90°。
∵OA=OC,∠A=35°,∴∠OCA=∠A=35°。
∠COD是△AOC的外角,∠COD=∠A+∠OCA=35°+35°=70°。
在Rt△OCD中,∠D=90°-∠COD=90°-70°=20°。
故选A。
3. (2024·金东区·模拟)如图,⊙O是△ABC的内切圆,点D、E分别为边AB、AC上的点,且DE为⊙O的切线。若△ABC的周长为25,BC的长是9,则△ADE的周长是( )
A.7 B.8 C.9 D.16
【答案】A
【分析】本题考查切线长定理。从圆外一点引圆的两条切线长相等。
【详解】解:设⊙O与AB、AC、BC分别相切于点F、G、H。
由切线长定理:BF=BH,CH=CG,DF=DE,EG=DE。
△ADE的周长=AD+DE+AE=AD+DF+EG+AE=AF+AG。
∵△ABC周长=AB+AC+BC=25,BC=9,∴AB+AC=16。
∵AF=AG,BF=BH,CH=CG,
∴AF+AG=AB+AC-(BF+CG)=AB+AC-(BH+CH)=AB+AC-BC=16-9=7。
即△ADE的周长=7。
故选A。
4. 已知⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查d与r的大小关系判定。d=3 < r=5。
【详解】解:∵d=3 < r=5,∴直线l与⊙O相交。故选C。
5. PA,PB分别切⊙O于点A、B,若PA=8,则PB的长为( )
A.4 B.8 C.16 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查切线长定理。PA=PB。
【详解】解:∵PA,PB分别切⊙O于A、B,∴PB=PA=8。
故选B。
6. (课本习题)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4。判断以点C为圆心、下列r为半径的⊙C与AB的位置关系:(1) r=2;(2) r=2.4;(3) r=3。
A.(1)相离;(2)相切;(3)相交 B.(1)相切;(2)相离;(3)相交
C.(1)相交;(2)相切;(3)相离 D.(1)相离;(2)相交;(3)相切
【答案】A
【分析】本题考查直线与圆位置关系判定。先求C到AB的距离d,再比较d与r。
【详解】解:在Rt△ABC中,AB=√(3²+4²)=5。
设C到AB的距离为d,由面积法:
×3×4=×5×d,解得d=2.4。
(1) ∵r=2 < 2.4,∴⊙C与AB相离;
(2) ∵r=2.4 = 2.4,∴⊙C与AB相切;
(3) ∵r=3 > 2.4,∴⊙C与AB相交。
故选A。
(二)填空题
7. 已知⊙O的半径为4,圆心O到直线l的距离是4,则直线l与⊙O的位置关系是__相切____。
【答案】相切
【分析】本题考查d=r时直线与圆相切。
【详解】解:∵d=4=r=4,∴直线l与⊙O相切。
8. PA切⊙O于点A,若PO=10,⊙O的半径为6,则切线长PA=__8____。
【答案】8
【分析】本题考查切线的性质和勾股定理。
【详解】解:∵PA切⊙O于A,∴OA⊥PA。在Rt△POA中,PA===8。
9. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,直线OP交⊙O于点C,D,交AB于点E。如果PA=4,PD=2,则⊙O的半径长为__3____。
【答案】3
【分析】本题考查切线长定理和勾股定理。设半径为r,在Rt△OAP中列方程。
【详解】解:设⊙O的半径为r,则OA=r,OP=OD+PD=r+2。
∵PA切⊙O于A,∴OA⊥PA。在Rt△OAP中:
OA²+PA²=OP²,即r²+4²=(r+2)²,
r²+16=r²+4r+4,解得4r=12,r=3。
10. 从圆外一点P引圆的两条切线PA、PB,切点分别为A、B,若∠APB=60°,OP=4,则圆的半径OA=___2___。
【答案】2
【分析】本题考查切线长定理和直角三角形性质。∠APO=30°。
【详解】解:∵PA、PB是切线,∴OP平分∠APB,∠APO=30°,OA⊥PA。
在Rt△OAP中,∠APO=30°,OP=4,
∵直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,
∴OA=OP=2。
11. (课本习题)一根钢管放在V形架内,其横截面如图所示,钢管的半径是25 cm。如果∠UVW=60°,则VT的长为___50___cm。
【答案】50
【分析】本题考查切线长定理和直角三角形。VT平分∠UVW,TU⊥UV。
【详解】解:由切线长定理,VT平分∠UVW,∴∠UVT=30°。
∵TU⊥UV(切线性质),TU=25,
在Rt△TUV中,∠UVT=30°,TU是∠UVT所对的直角边,
∴TU=VT,即VT=2TU=2×25=50。
(三)解答题
12. 如图,AB是⊙O的直径,直线分别切⊙O于A,B两点。l1,l2有怎样的位置关系?证明你的结论。
【答案】∥,证明见详解
【分析】本题考查切线的性质。⊥AB,⊥AB,垂直于同一直线的两直线平行。
【详解】证明:∵直线切⊙O于点A,AB是直径,∴⊥AB。
∵直线切⊙O于点B,∴⊥AB。
∵和都垂直于AB,∴∥。
13. 如图,△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,腰AB与⊙O相切于点D。求证:AC是⊙O的切线。
【答案】证明见详解
【分析】本题考查切线的判定。作OE⊥AC于E,证明OE=OD即可。
【详解】证明:过点O作OE⊥AC,垂足为E,连接OD,OA。
∵AB与⊙O相切于点D,∴OD⊥AB。
又∵△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,
∴AO是∠BAC的平分线(等腰三角形三线合一)。
∴OE=OD(角平分线上的点到角两边距离相等),即OE是⊙O的半径。
∵AC经过半径OE的外端E,且OE⊥AC,∴AC是⊙O的切线。
14. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,直线OP交⊙O于点C,D,交AB于点E。
(1)写出图中所有的垂直关系;
(2)若PA=4,PD=2,求⊙O的半径长。
【答案】(1)OA⊥PA,OB⊥PB,AB⊥OP;(2)半径为3
【分析】本题考查切线的性质和切线长定理。
【详解】解:(1)垂直关系有:OA⊥PA,OB⊥PB,AB⊥OP。
(2)设⊙O半径为r,则OA=r,OP=OD+PD=r+2。
在Rt△OAP中,OA²+PA²=OP²,即r²+4²=(r+2)²,
r²+16=r²+4r+4,解得r=3。∴⊙O的半径为3。
15. 如图,PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,∠APB=60°。
(1)求∠APO的度数;
(2)若⊙O的半径为3,求切线长PA。
【答案】(1)30°;(2)3
【分析】本题考查切线长定理和直角三角形。OP平分∠APB,OA⊥PA。
【详解】解:(1)∵PA,PB是⊙O的两条切线,
∴OP平分∠APB,∠APO=∠BPO。
∵∠APB=60°,∴∠APO=30°。
(2)∵PA是⊙O的切线,∴OA⊥PA。
在Rt△OAP中,OA=3,∠APO=30°,
∴OP=2OA=6(直角三角形中30°角所对直角边等于斜边一半)。
PA====3。
三、中考链接题
1. (2025·云南·中考真题)已知⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为d,若直线l与⊙O相离,则d的取值范围是( )
A.d<5 B.d=5 C.d>5 D.d≤5
【答案】C
【分析】本题考查直线与圆相离的条件,是中考基础题。相离时d>r。
【详解】解:∵直线l与⊙O相离,∴d>r=5。
故选C。
2. (2024·山西·中考真题)如图,以AB为直径的⊙O与AC相切于点A,连接OD。若∠AOD=80°,则∠C的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【答案】C
【分析】本题考查切线的性质和圆周角定理,是中考中档题。
【详解】解:∵AC切⊙O于A,AB是直径,∴AB⊥AC。
∵OA=OD,∠AOD=80°,∴∠OAD=50°。
∴∠DAC=90°-50°=40°。
∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADC=90°。
在Rt△ADC中,∠C=90°-40°=50°。
故选C。
3. (2025·四川乐山·中考真题)下列关于切线的说法中,正确的是( )
A.与圆有公共点的直线是圆的切线
B.垂直于圆的半径的直线是圆的切线
C.经过半径外端的直线是圆的切线
D.经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线
【答案】D
【分析】本题考查切线的判定定理,是中考概念辨析题。
【详解】解:与圆有唯一公共点的直线才是切线,故A错误;
垂直于半径且经过半径外端的直线才是切线,两个条件缺一不可,故B、C错误;D正确。
故选D。
4. PA,PB分别切⊙O于A、B两点,若PA=6,则PB的长为( )
A.3 B.6 C.12 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查切线长定理,从圆外一点引圆的两条切线长相等。
【详解】解:∵PA,PB分别切⊙O于A、B,∴PB=PA=6。
故选B。
5. (2024·江西·中考真题)AB是半圆O的直径,点D在弦AC延长线上,连接BD,BC。若∠D=∠ABC=60°,求证:BD是半圆O的切线。
【答案】证明见详解
【分析】本题考查切线的判定。AB是直径,则∠ACB=90°,需证明AB⊥BD。
【详解】证明:∵AB是半圆O的直径,∴∠ACB=90°。
在Rt△ABC中,∠ABC=60°,∴∠BAC=30°。
在△ABD中,∠D=60°,∠BAD=30°,
∴∠ABD=180°-30°-60°=90°,即AB⊥BD。
∵BD经过半径OB的外端B,且BD⊥AB,∴BD是半圆O的切线。
6. (2024·广东深圳·中考真题)在△ABD中,AB=BD,⊙O为△ABD的外接圆,BE为⊙O的切线。若∠ABE=40°,则∠ADB的度数为( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
【答案】A
【分析】本题考查切线的性质和弦切角定理。切线与弦的夹角等于所对圆周角。
【详解】解:∵BE是⊙O的切线,AB是弦,∴∠ABE=∠ADB(弦切角等于所对的圆周角)。
∵∠ABE=40°,∴∠ADB=40°。
故选A。
7. 1.(2026·湖北中考)如图,在中,,以为直径的交于点,弦,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】
证明:如图,连接CD,
为 O的直径,
又
【解析】
(1)利用等腰三角形三线合一证明即可;
(2)由(1)得出BD的长,利用垂径定理求出DE的长,在Rt 中利用勾股定理求出BE的长,设 的半径为r,则 ,在Rt 中利用勾股定理即可求出r.
【解答】
(1)证明:如图,连接CD,
为 O的直径,
又
;
(2)解:如图,连接
弦DF BC,BC为直径,DF=8,
在Rt 中,BE
设 的半径为r,则OD=r,OE=r-3,
在Rt 中, ,
,化简得6r=25,解得 ,
的半径为
8.(25-26·安徽中考)如图,为的直径,点在上,点,分别在的边,上,,分别与相切于点,.
(1)求证:四边形为正方形;
(2)若,,求的长.
【答案】
证明: 为 O的直径,
(1)证明: 为 的直径,
四边形CDEF是平行四边形,
,EF分别与 相切于点M,N,
四边形OMEN为矩形,
四边形OMEN为正方形;
8
【解析】
(1)先根据直径所对的圆周角是直角得到 ,然后根据平行四边形的性质得到 ,再由圆的切线的性质证明即可;
(2)过点O作OT BC于点T,由垂径定理得BT=CT,然后求出EN=ON=OB ,再证明四边形ONFT是矩形,则 ,OT=NF=EF-EN=9-5=4,再由勾股定理求解BT,最后由CF=CT+TF求解即可.
【解答】
(1)证明: 为 O的直径,
(1)证明: 为 的直径,
四边形CDEF是平行四边形,
,EF分别与 相切于点M,N,
四边形OMEN为矩形,
四边形OMEN为正方形
(2)解:过点O作 于点T,则
经过圆心,
经过圆心,
在 中,
四边形CDEF是矩形,
,四边形OMEN为正方形,
四边形ONFT是矩形,
,
9.(2026·四川中考)如图,是的直径,弦,垂足为.为上一点,连接交于点,的垂直平分线交的延长线于点,连接.
(1)若的半径为,,求的长;
(2)求证:是的切线.
【答案】
;
证明:连接
点G在EF的垂直平分线上,
是 O半径,
是 O的切线。
【解析】
(1)连接OC,先求出OH长度,利用垂径定理得 ,再在Rt 中由勾股定理算出CH,进而求出CD;
CH=DH
-,连接OE,田垂直平分线性质得GE=GF,等边对等角得 ,结合CD AB推出 ,再利用OA=OE得 ,等量代换证明 ,依据切线判定定理证EG为切线。
【解答】
(1)解:连接OC.
O半径为3,
,AB为直径,
,CD=2CH,
在Rt 中,
(2)证明:连接
点G在EF的垂直平分线上,
是 O半径,
是 O的切线。
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