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专题23
圆的有关位置关系-2年中考1年模拟备战2018年中考数学精品系列解析版
专题
23
有关
位置
关系
年中
模拟
备战
2018
数学
精品
系列
解析
备战2018中考系列:数学2年中考1年模拟
第四篇 图形的性质
专题23 与圆有关的位置关系
☞解读考点
知 识 点
名师点晴
点和圆的位置关系
理解并掌握设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外 d>r;点P在圆上 d=r;点P在圆内 d<r及其运用.
直线和圆的位置关系
切线的判定定理[来源:Z#xx#k.Com][来源:学。科。网Z。X。X。K]
理解切线的判定定理,会运用它解决一些具体的题目[来源:学_科_网][来源:学科网]
切线的性质定理
理解切线的性质定理,会运用它解决一些具体的题目
切线长定理
运用切线长定理解决一些实际问题.
圆和圆的位置关系
理解两圆的互解关系与d、r1、r2等量关系的等价条件并灵活应用它们解题.
☞2年中考
【2017年题组】
一、选择题
1.(2017四川省自贡市)AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,PO交⊙O于点C;连接BC,若∠P=40°,则∠B等于( )
A.20° B.25° C.30° D.40°
【答案】B.
【解析】
考点:切线的性质.
2.(2017临沂)如图,AB是⊙O的直径,BT是⊙O的切线,若∠ATB=45°,AB=2,则阴影部分的面积是( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】C.
【解析】
试题分析:设AT交⊙O于D,连结BD.∵BT是⊙O的切线,AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,而∠ATB=45°,∴△ADB、△BDT都是等腰直角三角形,∴AD=BD=TD=AB=,∴弓形AD的面积等于弓形BD的面积,∴阴影部分的面积=S△BTD=××=1.故选C.学科~网
考点:1.切线的性质;2.扇形面积的计算.
3.(2017广东省广州市)如图,⊙O是△ABC的内切圆,则点O是△ABC的( )
A.三条边的垂直平分线的交点 B.三条角平分线的交点
C.三条中线的交点 D.三条高的交点
【答案】B.
【解析】
考点:三角形的内切圆与内心.
4.(2017广西玉林崇左市)如图,大小不同的两个磁块,其截面都是等边三角形,小三角形边长是大三角形边长的一半,点O是小三角形的内心,现将小三角形沿着大三角形的边缘顺时针滚动,当由①位置滚动到④位置时,线段OA绕点O顺时针转过的角度是( )
A.240° B.360° C.480° D.540°
【答案】C.
【解析】
试题分析:由题意可得:第一次AO顺时针转动了120°,第二次AO顺时针转动了240°,第三次AO顺时针转动了120°,故当由①位置滚动到④位置时,线段OA绕点O顺时针转过的角度是:120°+240°+120°=480°.故选C.
考点:1.三角形的内切圆与内心;2.等边三角形的性质;3.旋转的性质.
5.(2017江苏省无锡市)如图,菱形ABCD的边AB=20,面积为320,∠BAD<90°,⊙O与边AB,AD都相切,AO=10,则⊙O的半径长等于( )
A.5 B.6 C. D.
【答案】C.
【解析】
∵AD=AB,OA平分∠DAB,∴AE⊥BD,∵∠OAF+∠ABE=90°,∠ABE+∠BDH=90°,∴∠OAF=∠BDH,∵∠AFO=∠DHB=90°,∴△AOF∽△DBH,∴,∴,∴OF=.故选C.
考点:1.切线的性质;2.菱形的性质;3.综合题.
6.(2017湖北省随州市)如图,在矩形ABCD中,AB<BC,E为CD边的中点,将△ADE绕点E顺时针旋转180°,点D的对应点为C,点A的对应点为F,过点E作ME⊥AF交BC于点M,连接AM、BD交于点N,现有下列结论:
①AM=AD+MC;②AM=DE+BM;③DE2=AD•CM;④点N为△ABM的外心.其中正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B.
【解析】
∵ME⊥FF,EC⊥MF,∴EC2=CM×CF,又∵EC=DE,AD=CF,∴DE2=AD•CM,故③正确;
∵∠ABM=90°,∴AM是△ABM的外接圆的直径,∵BM<AD,∴当BM∥AD时,<1,∴N不是AM的中点,∴点N不是△ABM的外心,故④错误.
综上所述,正确的结论有2个,故选B.
考点:1.相似三角形的判定与性质;2.全等三角形的判定与性质;3.矩形的性质;4.三角形的外接圆与外心;5.旋转的性质;6.综合题.
7.(2017贵州省黔南州)如图,已知直线AD是⊙O的切线,点A为切点,OD交⊙O于点B,点C在⊙O上,且∠ODA=36°,则∠ACB的度数为( )
A.54° B.36° C.30° D.27°
【答案】D.
【解析】
试题分析:∵AD为圆O的切线,∴AD⊥OA,即∠OAD=90°,∵∠ODA=36°,∴∠AOD=54°,∵∠AOD与∠ACB都对,∴∠ACB=∠AOD=27°.故选D.
考点:切线的性质.
8.(2017山东省济南市)把直尺、三角尺和圆形螺母按如图所示放置于桌面上,∠CAB=60°,若量出AD=6cm,则圆形螺母的外直径是( )
A.12cm B.24cm C.cm D.cm
【答案】D.
【解析】
考点:切线的性质.
9.(2017山东省莱芜市)如图,AB是⊙O的直径,直线DA与⊙O相切与点A,DO交⊙O于点C,连接BC,若∠ABC=21°,则∠ADC的度数为( )
A.46° B.47° C.48° D.49°
【答案】C.
【解析】
试题分析:∵OB=OC,∴∠B=∠BCO=21°,∴∠AOD=∠B+∠BCO=21°+21°=42°,∵AB是⊙O的直径,直线DA与⊙O相切与点A,∴∠OAD=90°,∴∠ADC=90°﹣∠AOD=90°﹣42°=48°.故选C.
考点:切线的性质.
10.(2017四川省凉山州)如图,一个半径为1的⊙O1经过一个半径为的⊙O的圆心,则图中阴影部分的面积为( )
A.1 B. C. D.
【答案】A.
【解析】
考点:1.相交两圆的性质;2.扇形面积的计算.
二、填空题
11.(2017上海市)如图,已知Rt△ABC,∠C=90°,AC=3,BC=4.分别以点A、B为圆心画圆.如果点C在⊙A内,点B在⊙A外,且⊙B与⊙A内切,那么⊙B的半径长r的取值范围是 .
【答案】8<r<10.
【解析】
试题分析:如图1,当C在⊙A上,⊙B与⊙A内切时,⊙A的半径为:AC=AD=4,⊙B的半径为:r=AB+AD=5+3=8;
如图2,当B在⊙A上,⊙B与⊙A内切时,⊙A的半径为:AB=AD=5,⊙B的半径为:r=2AB=10;
∴⊙B的半径长r的取值范围是:8<r<10.故答案为:8<r<10.
考点:1.圆与圆的位置关系;2.点与圆的位置关系;3.分类讨论.
12.(2017山东省威海市)如图,△ABC为等边三角形,AB=2.若P为△ABC内一动点,且满足∠PAB=∠ACP,则线段PB长度的最小值为 .
【答案】.
【解析】
PD=AD•tan30°=AD=,BD=AD=,∴PB=BD﹣PD=﹣=.故答案为:.
考点:1.点与圆的位置关系;2.等边三角形的性质;3.最值问题;4.圆周角定理;5.动点型.
13.(2017云南省)如图,边长为4的正方形ABCD外切于⊙O,切点分别为E、F、G、H.则图中阴影部分的面积为 .
【答案】2π+4.
【解析】
考点:1.切线的性质;2.正方形的性质;3.扇形面积的计算.
14.(2017宁夏)如图,点 A,B,C均在6×6的正方形网格格点上,过A,B,C三点的外接圆除经过A,B,C三点外还能经过的格点数为 .
【答案】5.
【解析】
考点:确定圆的条件.
15.(2017山东省威海市)阅读理解:如图1,⊙O与直线a、b都相切,不论⊙O如何转动,直线a、b之间的距离始终保持不变(等于⊙O的直径),我们把具有这一特性的图形成为“等宽曲线”,图2是利用圆的这一特性的例子,将等直径的圆棍放在物体下面,通过圆棍滚动,用较小的力既可以推动物体前进,据说,古埃及人就是利用这样的方法将巨石推到金字塔顶的.
拓展应用:如图3所示的弧三角形(也称为莱洛三角形)也是“等宽曲线”,如图4,夹在平行线c,d之间的莱洛三角形无论怎么滚动,平行线间的距离始终不变,若直线c,d之间的距离等于2cm,则莱洛三角形的周长为 cm.
【答案】2π.
【解析】
考点:1.切线的性质;2.平行线之间的距离;3.新定义.
16.(2017浙江省绍兴市)如图,∠AOB=45°,点M、N在边OA上,OM=x,ON=x+4,点P是边OB上的点.若使点P、M、N构成等腰三角形的点P恰好有三个,则x的值是 .
【答案】x=0或x= 或 .
【解析】
试题分析:以MN为底边时,可作MN的垂直平分线,与OB的必有一个交点P1 , 且MN=4,以M为圆心MN为半径画圆,以N为圆心MN为半径画圆,①如下图,当M与点O重合时,即x=0时,除了P1 , 当MN=MP,即为P3;当NP=MN时,即为P2;
只有3个点P;
②当0<x<4时,如下图,圆N与OB相切时,NP2=MN=4,且NP2⊥OB,此时MP3=4,则OM=ON-MN= NP2-4= .
③因为MN=4,所以当x>0时,MN<ON,则MN=NP不存在,除了P1外,当MP=MN=4时,过点M作MD⊥OB于D,当OM=MP=4时,圆M与OB刚好交OB两点P2和P3;
当MD=MN=4时,圆M与OB只有一个交点,此时OM=MD=,故4≤x<.
与OB有两个交点P2和P3,故答案为:x=0或x=或4≤x<.
考点:1.等腰三角形的判定;2.相交两圆的性质;3.分类讨论;4.综合题.
17.(2017四川省德阳市)如图,已知⊙C的半径为3,圆外一点O满足OC=5,点P为⊙C上一动点,经过点O的直线l上有两点A、B,且OA=OB,∠APB=90°,l不经过点C,则AB的最小值为_____.
【答案】4.
【解析】
考点:1.最值问题;2.三角形三边关系;3.相切两圆的性质.
18.(2017浙江省湖州市)如图,已知∠AOB=30°,在射线OA上取点O1,以O1为圆心的圆与OB相切;在射线O1A上取点O2,以O2为圆心,O2O1为半径的圆与OB相切;在射线O2A上取点O3,以O3为圆心,O3O2为半径的圆与OB相切;…;在射线O9A上取点O10,以O10为圆心,O10O9为半径的圆与OB相切.若⊙O1的半径为1,则⊙O10的半径长是 .
【答案】29.
【解析】
考点:1.切线的性质;2.规律型.
19.(2017衢州)如图,在直角坐标系中,⊙A的圆心A的坐标为(﹣1,0),半径为1,点P为直线上的动点,过点P作⊙A的切线,切点为Q,则切线长PQ的最小值是 .
【答案】 .
【解析】
考点:1.切线的性质;2.一次函数的性质;3.最值问题.
20.(2017湖南省岳阳市)如图,⊙O为等腰△ABC的外接圆,直径AB=12,P为弧上任意一点(不与B,C重合),直线CP交AB延长线于点Q,⊙O在点P处切线PD交BQ于点D,下列结论正确的是 .(写出所有正确结论的序号)
①若∠PAB=30°,则弧的长为π;②若PD∥BC,则AP平分∠CAB;
③若PB=BD,则PD=;④无论点P在弧上的位置如何变化,CP•CQ为定值.
【答案】②③④.
【解析】
试题分析:如图,连接OP,∵AO=OP,∠PAB=30°,∴∠POB=60°,∵AB=12,∴OB=6,∴弧的长为 =2π,故①错误;
∵PD是⊙O的切线,∴OP⊥PD,∵PD∥BC,∴OP⊥BC,∴ =,∴∠PAC=∠PAB,∴AP平分∠CAB,故②正确;
若PB=BD,则∠BPD=∠BDP,∵OP⊥PD,∴∠BPD+∠BPO=∠BDP+∠BOP,∴∠BOP=∠BPO,∴BP=BO=PO=6,即△BOP是等边三角形,∴PD=OP=,故③正确;
∵AC=BC,∴∠BAC=∠ABC,又∵∠ABC=∠APC,∴∠APC=BAC,又∵∠ACP=∠QCA,∴△ACP∽△QCA,∴,即CP•CQ=CA2(定值),故④正确;
故答案为:②③④.
考点:1.相似三角形的判定与性质;2.等腰三角形的性质;3.切线的性质;4.弧长的计算;5.动点型;6.定值问题;7.综合题.
21.(2017甘肃省兰州市)如图,在平面直角坐标系xOy中,▱ABCO的顶点A,B的坐标分别是A(3,0),B(0,2).动点P在直线上运动,以点P为圆心,PB长为半径的⊙P随点P运动,当⊙P与▱ABCO的边相切时,P点的坐标为 .
【答案】P(0,0)或(,1)或(,).
【解析】
P的纵坐标为1,可得P(,1).
③如图2中,当⊙P与OA相切时,则点P到点B的距离与点P到x轴的距离相等,可得 =,解得x=或,∵x=>OA,∴P不会与OA相切,∴x=不合题意,∴P(,).
④如图3中,当⊙P与AB相切时,设线段AB与直线OP的交点为G,此时PB=PG,
∵OP⊥AB,∴∠BGP=∠PBG=90°不成立,∴此种情形,不存在P.
综上所述,满足条件的P的坐标为(0,0)或(,1)或(,).
考点:1.切线的性质;2.一次函数图象上点的坐标特征;3.动点型;4.分类讨论;5.综合题.
三、解答题
22.(2017内蒙古包头市)如图,AB是⊙O的直径,弦CD与AB交于点E,过点B的切线BP与CD的延长线交于点P,连接OC,CB.
(1)求证:AE•EB=CE•ED;
(2)若⊙O的半径为3,OE=2BE,,求tan∠OBC的值及DP的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)tan∠OBC=,.
【解析】
(2)解:∵⊙O的半径为3,∴OA=OB=OC=3,∵OE=2BE,∴OE=2,BE=1,AE=5,∵,∴设CE=9x,DE=5x,∵AE•EB=CE•ED,∴5×1=9x•5x,解得:x1=,x2=﹣(不合题意舍去),∴CE=9x=3,DE=5x=,过点C作CF⊥AB于F,∵OC=CE=3,∴OF=EF=OE=1,∴BF=2,在Rt△OCF中,∵∠CFO=90°,∴CF2+OF2=OC2,∴CF=,在Rt△CFB中,∵∠CFB=90°,∴tan∠OBC==,∵CF⊥AB于F,∴∠CFB=90°,∵BP是⊙O的切线,AB是⊙O的直径,∴∠EBP=90°,∴∠CFB=∠EBP,在△CFE和△PBE中,∵∠CFB=∠PBE,EF=EF,∠FEC=∠BEP,∴△CFE≌△PBE(ASA),∴EP=CE=3,∴DP=EP﹣ED=3﹣=.
考点:1.相似三角形的判定与性质;2.切线的性质;3.解直角三角形.
23.(2017内蒙古赤峰市)如图,点A是直线AM与⊙O的交点,点B在⊙O上,BD⊥AM垂足为D,BD与⊙O交于点C,OC平分∠AOB,∠B=60°.
(1)求证:AM是⊙O的切线;
(2)若DC=2,求图中阴影部分的面积(结果保留π和根号).
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
试题解析:(1)∵∠B=60°,∴△BOC是等边三角形,∴∠1=∠2=60°,∵OC平分∠AOB,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴OA∥BD,∴∠BDM=90°,∴∠OAM=90°,∴AM是⊙O的切线;
(2)∵∠3=60°,OA=OC,∴△AOC是等边三角形,∴∠OAC=60°,∵∠OAM=90°,∴∠CAD=30°,∵CD=2,∴AC=2CD=4,∴AD=,∴S阴影=S梯形OADC﹣S扇形OAC=(4+2)×﹣ =.
考点:1.切线的判定与性质;2.扇形面积的计算.
24.(2017四川省凉山州)如图,已知AB为⊙O的直径,AD、BD是⊙O的弦,BC是⊙O的切线,切点为B,OC∥AD,BA、CD的延长线相交于点E.
(1)求证:DC是⊙O的切线;
(2)若AE=1,ED=3,求⊙O的半径.
【答案】(1)证明见解析;(2)4.
【解析】
试题解析:(1)证明:连结DO.∵AD∥OC,∴∠DAO=∠COB,∠ADO=∠COD.
又∵OA=OD,∴∠DAO=∠ADO,∴∠COD=∠COB.
在△COD和△COB中,∵OD=OB,OC=OC,∴△COD≌△COB(SAS),∴∠CDO=∠CBO.
∵BC是⊙O的切线,∴∠CBO=90°,∴∠CDO=90°,又∵点D在⊙O上,∴CD是⊙O的切线;
(2)设⊙O的半径为R,则OD=R,OE=R+1,∵CD是⊙O的切线,∴∠EDO=90°,∴ED2+OD2=OE2,∴32+R2=(R+1)2,解得R=4,∴⊙O的半径为4.
考点:切线的判定与性质.
25.(2017四川省绵阳市)如图,已知AB是圆O的直径,弦CD⊥AB,垂足为H,与AC平行的圆O的一条切线交CD的延长线于点M,交AB的延长线于点E,切点为F,连接AF交CD于点N.
(1)求证:CA=CN;
(2)连接DF,若cos∠DFA=,AN=,求圆O的直径的长度.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
(2)连接OC,由圆周角定理结合cos∠DFA=,AN=,即可求出CH、AH的长度,设圆的半径为r,则OH=r﹣6,根据勾股定理即可得出关于r的一元一次方程,解之即可得出r,再乘以2即可求出圆O直径的长度.
试题解析:(1)证明:连接OF,则∠OAF=∠OFA,如图所示.
∵ME与⊙O相切,∴OF⊥ME.∵CD⊥AB,∴∠M+∠FOH=180°.
∵∠BOF=∠OAF+∠OFA=2∠OAF,∠FOH+∠BOF=180°,∴∠M=2∠OAF.
∵ME∥AC,∴∠M=∠C=2∠OAF.
∵CD⊥AB,∴∠ANC+∠OAF=∠BAC+∠C=90°,∴∠ANC=90°﹣∠OAF,∠BAC=90°﹣∠C=90°﹣2∠OAF,∴∠CAN=∠OAF+∠BAC=90°﹣∠OAF=∠ANC,∴CA=CN.
(2)连接OC,如图2所示.
∵cos∠DFA=,∠DFA=∠ACH,∴=.设CH=4a,则AC=5a,AH=3a,∵CA=CN,∴NH=a,∴AN= = = a=,∴a=2,AH=3a=6,CH=4a=8.
设圆的半径为r,则OH=r﹣6,在Rt△OCH中,OC=r,CH=8,OH=r﹣6,∴OC2=CH2+OH2,r2=82+(r﹣6)2,解得:r=,∴圆O的直径的长度为2r=.
考点:1.切线的性质;2.勾股定理;3.圆周角定理;4.解直角三角形.
26.(2017四川省达州市)如图,△ABC内接于⊙O,CD平分∠ACB交⊙O于D,过点D作PQ∥AB分别交CA、CB延长线于P、Q,连接BD.
(1)求证:PQ是⊙O的切线;
(2)求证:BD2=AC•BQ;
(3)若AC、BQ的长是关于x的方程的两实根,且tan∠PCD=,求⊙O的半径.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3).
【解析】
(3)根据题意得到AC•BQ=4,得到BD=2,由(1)知PQ是⊙O的切线,由切线的性质得到OD⊥PQ,根据平行线的性质得到OD⊥AB,根据三角函数的定义得到BE=3DE,根据勾股定理得到BE的长,设OB=OD=R,根据勾股定理即可得到结论.
试题解析:(1)证明:∵PQ∥AB,∴∠ABD=∠BDQ=∠ACD,∵∠ACD=∠BCD,∴∠BDQ=∠ACD,如图1,连接OB,OD,交AB于E,则∠OBD=∠ODB,∠O=2∠DCB=2∠BDQ,在△OBD中,∠OBD+∠ODB+∠O=180°,∴2∠ODB+2∠O=180°,∴∠ODB+∠O=90°,∴PQ是⊙O的切线;
(2)证明:如图2,连接AD,由(1)知PQ是⊙O的切线,∴∠BDQ=∠DCB=∠ACD=∠BCD=∠BAD,∴AD=BD,∵∠DBQ=∠ACD,∴△BDQ∽△ACD,∴,∴BD2=AC•BQ;
(3)解:方程可化为x2﹣mx+4=0,∵AC、BQ的长是关于x的方程的两实根,∴AC•BQ=4,由(2)得BD2=AC•BQ,∴BD2=4,∴BD=2,由(1)知PQ是⊙O的切线,∴OD⊥PQ,∵PQ∥AB,∴OD⊥AB,由(1)得∠PCD=∠ABD,∵tan∠PCD=,∴tan∠ABD=,∴BE=3DE,∴DE2+(3DE)2=BD2=4,∴DE=,∴BE=,设OB=OD=R,∴OE=R﹣,∵OB2=OE2+BE2,∴R2=(R﹣)2+()2,解得:R=,∴⊙O的半径为.
考点:1.相似三角形的判定与性质;2.分式方程的解;3.圆周角定理;4.切线的判定与性质;5.解直角三角形;6.压轴题.
27.(2017山东省聊城市)如图,⊙O是△ABC的外接圆,O点在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD、CD,过点D作BC的平行线,与AB的延长线相交于点P.
(1)求证:PD是⊙O的切线;
(2)求证:△PBD∽△DCA;
(3)当AB=6,AC=8时,求线段PB的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3).
【解析】
(3)由三角形ABC为直角三角形,利用勾股定理求出BC的长,再由OD垂直平分BC,得到DB=DC,根据(2)的相似,得比例,求出所求即可.
试题解析:(1)证明:∵圆心O在BC上,∴BC是圆O的直径,∴∠BAC=90°,连接OD,∵AD平分∠BAC,∴∠BAC=2∠DAC,∵∠DOC=2∠DAC,∴∠DOC=∠BAC=90°,即OD⊥BC,∵PD∥BC,∴OD⊥PD,∵OD为圆O的半径,∴PD是圆O的切线;
(2)证明:∵PD∥BC,∴∠P=∠ABC,∵∠ABC=∠ADC,∴∠P=∠ADC,∵∠PBD+∠ABD=180°,∠ACD+∠ABD=180°,∴∠PBD=∠ACD,∴△PBD∽△DCA;
(3)解:∵△ABC为直角三角形,∴BC2=AB2+AC2=62+82=100,∴BC=10,∵OD垂直平分BC,∴DB=DC,∵BC为圆O的直径,∴∠BDC=90°,在Rt△DBC中,DB2+DC2=BC2,即2DC2=BC2=100,∴DC=DB=,∵△PBD∽△DCA,∴,则PB===.
考点:1.相似三角形的判定与性质;2.切线的判定与性质;3.圆的综合题.
28.(2017广东省)如图,AB是⊙O的直径,AB=,点E为线段OB上一点(不与O,B重合),作CE⊥OB,交⊙O于点C,垂足为点E,作直径CD,过点C的切线交DB的延长线于点P,AF⊥PC于点F,连接CB.
(1)求证:CB是∠ECP的平分线;
(2)求证:CF=CE;
(3)当时,求劣弧的长度(结果保留π)
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3).
【解析】
试题解析:(1)证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∵PF是⊙O的切线,CE⊥AB,∴∠OCP=∠CEB=90°,∴∠PCB+∠OCB=90°,∠BCE+∠OBC=90°,∴∠BCE=∠BCP,∴BC平分∠PCE.
(2)证明:连接AC.
∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠BCP+∠ACF=90°,∠ACE+∠BCE=90°,∵∠BCP=∠BCE,∴∠ACF=∠ACE,∵∠F=∠AEC=90°,AC=AC,∴△ACF≌△ACE,∴CF=CE.
(3)解:作BM⊥PF于M.则CE=CM=CF,设CE=CM=CF=4a,PC=4a,PM=a,∵△BMC∽△PMB,∴,∴BM2=CM•PM=3a2,∴BM=a,∴tan∠BCM=,∴∠BCM=30°,∴∠OCB=∠OBC=∠BOC=60°,∴的长= =.
考点:1.相似三角形的判定与性质;2.垂径定理;3.切线的性质;4.弧长的计算.
29.(2017江苏省盐城市)如图,△ABC是一块直角三角板,且∠C=90°,∠A=30°,现将圆心为点O的圆形纸片放置在三角板内部.
(1)如图①,当圆形纸片与两直角边AC、BC都相切时,试用直尺与圆规作出射线CO;(不写作法与证明,保留作图痕迹)
(2)如图②,将圆形纸片沿着三角板的内部边缘滚动1周,回到起点位置时停止,若BC=9,圆形纸片的半径为2,求圆心O运动的路径长.
【答案】(1)作图见解析;(2).
【解析】
试题分析:(1)作∠ACB的平分线得出圆的一条弦,再作此弦的中垂线可得圆心O,作射线CO即可;
(2)添加如图所示辅助线,圆心O的运动路径长为,先求出△ABC的三边长度,得出其周长,证四边形OEDO1、四边形O1O2HG、四边形OO2IF均为矩形、四边形OECF为正方形,得出∠OO1O2=60°=∠ABC、∠O1OO2=90°,从而知△OO1O2∽△CBA,利用相似三角形的性质即可得出答案.
试题解析:(1)如图①所示,射线OC即为所求;
(2)如图2,圆心O的运动路径长为,过点O1作O1D⊥BC、O1F⊥AC、O1G⊥AB,垂足分别为点D、F、G,过点O作OE⊥BC,垂足为点E,连接O2B,过点O2作O2H⊥AB,O2I⊥AC,垂足分别为点H、I,在Rt△ABC中,∠ACB=90°、∠A=30°,∴AC===,AB=2BC=18,∠ABC=60°,∴C△ABC=9++18=27+,∵O1D⊥BC、O1G⊥AB,∴D、G为切点,∴BD=BG,在Rt△O1BD和Rt△O1BG中,∵BD=BG,O1B=O1B,∴△O1BD≌△O1BG(HL),∴∠O1BG=∠O1BD=30°,在Rt△O1BD中,∠O1DB=90°,∠O1BD=30°,∴BD= ==,∴OO1=9﹣2﹣=7﹣,∵O1D=OE=2,O1D⊥BC,OE⊥BC,∴O1D∥OE,且O1D=OE,∴四边形OEDO1为平行四边形,∵∠OED=90°,∴四边形OEDO1为矩形,同理四边形O1O2HG、四边形OO2IF、四边形OECF为矩形,又OE=OF,∴四边形OECF为正方形,∵∠O1GH=∠CDO1=90°,∠ABC=60°,∴∠GO1D=120°,又∵∠FO1D=∠O2O1G=90°,∴∠OO1O2=360°﹣90°﹣90°=60°=∠ABC,同理,∠O1OO2=90°,∴△OO1O2∽△CBA,∴,即,∴ =,即圆心O运动的路径长为.
考点:1.轨迹;2.切线的性质;3.作图—复杂作图;4.综合题.
30.(2017湖北省鄂州市)如图,已知BF是⊙O的直径,A为⊙O上(异于B、F)一点,⊙O的切线MA与FB的延长线交于点M;P为AM上一点,PB的延长线交⊙O于点C,D为BC上一点且PA=PD,AD的延长线交⊙O于点E.
(1)求证:;
(2)若ED、EA的长是一元二次方程的两根,求BE的长;
(3)若MA=,sin∠AMF=,求AB的长.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3).
【解析】
试题解析:(1)证明:连接OA、OE交BC于T.
∵AM是切线,∴∠OAM=90°,∴∠PAD+∠OAE=90°,∵PA=PD,∴∠PAD=∠PDA=∠EDT,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA,∴∠EDT+∠OEA=90°,∴∠DTE=90°,∴OE⊥BC,∴.
(2)∵ED、EA的长是一元二次方程的两根,∴ED•EA=5,∵,∴∠BAE=∠EBD,∵∠BED=∠AEB,∴△BED∽△AEB,∴,∴BE2=DE•EA=5,∴BE=.
(3)作AH⊥OM于H.在Rt△AMO中,∵AM=,sin∠M==,设OA=m,OM=3m,∴9m2﹣m2=72,∴m=3,∴OA=3,OM=9,易知∠OAH=∠M,∴tan∠OAD==,∴OH=1,AH=.BH=2,∴AB===.
考点:1.切线的性质;2.根与系数的关系;3.解直角三角形;4.压轴题.
【2016年题组】
一、选择题
1.(2016江苏省连云港市)如图,在网格中(每个小正方形的边长均为1个单位)选取9个格点(格线的交点称为格点).如果以A为圆心,r为半径画圆,选取的格点中除点A外恰好有3个在圆内,则r的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B.
【解析】
试题分析:如图,∵AD=,AE=AF=,AB=,∴AB>AE>AD,∴时,以A为圆心,r为半径画圆,选取的格点中除点A外恰好有3个在圆内,故选B.
考点:点与圆的位置关系.
2.(2016吉林省长春市)如图,PA、PB是⊙O的切线,切点分别为A、B,若OA=2,∠P=60°,则的长为( )
A. B.π C. D.
【答案】C.
【解析】
考点:1.弧长的计算;2.切线的性质.
3.(2016山东省德州市)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有下列问题“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆径几何?”其意思是:“今有直角三角形,勾(短直角边)长为8步,股(长直角边)长为15步,问该直角三角形能容纳的圆形(内切圆)直径是多少?”( )
A.3步 B.5步 C.6步 D.8步
【答案】C.
【解析】
考点:三角形的内切圆与内心.
4.(2016江苏省无锡市)如图,AB是⊙O的直径,AC切⊙O于A,BC交⊙O于点D,若∠C=70°,则∠AOD的度数为( )
A.70° B.35° C.20° D.40°
【答案】D.
【解析】
试题分析:∵AC是圆O的切线,AB是圆O的直径,∴AB⊥AC,∴∠CAB=90°.又∵∠C=70°,∴∠CBA=20°,∴∠DOA=40°.故选D.
考点:1.切线的性质;2.圆周角定理.
5.(2016河北省)如图为4×4的网格图,A,B,C,D,O均在格点上,点O是( )
A.△ACD的外心 B.△ABC的外心 C.△ACD的内心 D.△ABC的内心
【答案】A.
【解析】
试题分析:由图中可得:OA=OD=OB=OC==,所以点O在△ACD的外心上,故选A.
考点:1.三角形的内切圆与内心;2.三角形的外接圆与外心.
6.(2016贵州省贵阳市)小颖同学在手工制作中,把一个边长为12cm的等边三角形纸片贴到一个圆形的纸片上,若三角形的三个顶点恰好都在这个圆上,则圆的半径为( )
A.cm B.cm C.cm D.cm
【答案】B.
【解析】
考点:1.三角形的外接圆与外心;2.等边三角形的性质.
7.(2016湖北省襄阳市)如图,I是△ABC的内心,AI的延长线和△ABC的外接圆相交于点D,连接BI、BD、DC.下列说法中错误的一项是( )
A.线段DB绕点D顺时针旋转一定能与线段DC重合
B.线段DB绕点D顺时针旋转一定能与线段DI重合
C.∠CAD绕点A顺时针旋转一定能与∠DAB重合
D.线段ID绕点I顺时针旋转一定能与线段IB重合
【答案】D.
【解析】
考点:1.三角形的内切圆与内心;2.三角形的外接圆与外心;3.旋转的性质.
8.(2016湖南省湘西州)在RT△ABC中,∠C=90°,BC=3cm,AC=4cm,以点C为圆心,以2.5cm为半径画圆,则⊙C与直线AB的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不能确定
【答案】A.
【解析】
试题分析:过C作CD⊥AB于D,如图所示:
∵在Rt△ABC中,∠C=90,AC=4,BC=3,∴AB==5,∵△ABC的面积=AC×BC=AB×CD,∴3×4=5CD,∴CD=2.4<2.5,即d<r,∴以2.5为半径的⊙C与直线AB的关系是相交;故选A.
考点:直线与圆的位置关系.
9.(2016福建省泉州市)如图,AB和⊙O相切于点B,∠AOB=60°,则∠A的大小为( )
A.15° B.30° C.45° D.60°
【答案】B.
【解析】
考点:切线的性质.
10.(2016上海市)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=7,点D在边BC上,CD=3,⊙A的半径长为3,⊙D与⊙A相交,且点B在⊙D外,那么⊙D的半径长r的取值范围是( )
A.1<r<4 B.2<r<4 C.1<r<8 D.2<r<8
【答案】B.
【解析】
试题分析:连接AD,∵AC=4,CD=3,∠C=90°,∴AD=5,∵⊙A的半径长为3,⊙D与⊙A相交,∴r>5﹣3=2,∵BC=7,∴BD=4,∵点B在⊙D外,∴r<4,∴⊙D的半径长r的取值范围是2<r<4,故选B.
考点:1.圆与圆的位置关系;2.点与圆的位置关系.
二、填空题
11.(2016内蒙古包头市)如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的切线与AB的延长线交于点P,连接AC,若∠A=30°,PC=3,则BP的长为 .
【答案】.
【解析】
考点:切线的性质.
12.(2016内蒙古呼和浩特市)在周长为26π的⊙O中,CD是⊙O的一条弦,AB是⊙O的切线,且AB∥CD,若AB和CD之间的距离为18,则弦CD的长为 .
【答案】24.
【解析】
试题分析:如图,设AB与⊙O相切于点F,连接OF,OD,延长FO交CD于点E.
∵2πR=26π,∴R=13,∴OF=OD=13,∵AB是⊙O切线,∴OF⊥AB,∵AB∥CD,∴EF⊥CD即OE⊥CD,∴CE=ED,∵EF=18,OF=13,∴OE=5,在RT△OED中,∵∠OED=90°,OD=13,OE=5,∴ED===12,∴CD=2ED=24.故答案为:24.
考点:切线的性质.
13.(2016内蒙古赤峰市)如图,两同心圆的大圆半径长为5cm,小圆半径长为3cm,大圆的弦AB与小圆相切,切点为C,则弦AB的长是 .
【答案】8cm.
【解析】
考点:切线的性质.
14.(2016四川省成都市)如图,△ABC内接于⊙O,AH⊥BC于点H,若AC=24,AH=18,⊙O的半径OC=13,则AB= .
【答案】.
【解析】
考点:三角形的外接圆与外心.
15.(2016四川省攀枝花市)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,D为BC边的中点,以AD上一点O为圆心的⊙O和AB、BC均相切,则⊙O的半径为 .
【答案】.
【解析】
试题分析:过点0作OE⊥AB于点E,OF⊥BC于点F.
∵AB、BC是⊙O的切线,∴点E、F是切点,∴OE、OF是⊙O的半径;
∴OE=OF;
在△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,∴由勾股定理,得BC=4;
又∵D是BC边的中点,∴S△ABD=S△ACD,又∵S△ABD=S△ABO+S△BOD,∴AB•OE+BD•OF=CD•AC,即5×OE+2×0E=2×3,解得OE=,∴⊙O的半径是.故答案为:.
考点:切线的性质.
16.(2016广