资源简介 2021-2022学年北师大版九年级数学下册《3.6直线与圆的位置关系》解答题专题训练(附答案)1.如图,已知∠APB=30°,OP=3cm,⊙O的半径为1cm,若圆心O沿着BP的方向在直线BP上移动.(1)当圆心O移动的距离为1cm时,则⊙O与直线PA的位置关系是什么?(2)若圆心O的移动距离是d,当⊙O与直线PA相交时,则d的取值范围是什么?2.如图,点D是直角△ABC斜边AB上的一点,过点D作AB的垂线交AC于E,过点C作∠ECP=∠AED,CP交DE的延长线于点P,以斜边AB为直径做⊙O.(1)判断PC与⊙O的位置关系并证明;(2)若AB=5,AC=4,AD=OA,求PC的长3.如图,△ABC中,∠ACB=90°,D为AB上一点,以CD为直径的⊙O交BC于点E,连接AE交CD于点P,交⊙O于点F,连接DF,∠CAE=∠ADF.(1)判断AB与⊙O的位置关系,并说明理由.(2)若PF:PC=1:2,AF=5,求CP的长.4.如图,△ABC内接于⊙O,AD平分∠BAC交⊙O于点D,过点D作DE∥BC交AC的延长线于点E.(1)试判断DE与⊙O的位置关系,并证明你的结论;(2)若∠E=60°,⊙O的半径为5,求AB的长.5.如图,⊙O的直径AB为10cm,弦BC为5cm,D、E分别是∠ACB的平分线与⊙O,AB的交点,P为AB延长线上一点,且PC=PE.(1)求AC、AD的长;(2)试判断直线PC与⊙O的位置关系,并说明理由.6.(1)已知⊙O的直径为6,圆心O到直线l的距离为5,①直线l与⊙O的位置关系是 ;②若点P为⊙O上一动点,求点P到直线l的距离的最大值和最小值.(2)如图,在⊙O中,直径AB=10,弦CD⊥AB,垂足为E,BE=2,求弦CD的长.7.已知等边三角形ABC,AB=12,以AB为直径的半圆与BC边交于点D,过点D作DF⊥AC,垂足为F,过点F作FG⊥AB,垂足为G,连接GD,(1)求证:DF与⊙O的位置关系并证明;(2)求FG的长.8.如图,以Rt△ABC的AC边为直径作⊙O交斜边AB于点E,连接EO并延长交BC的延长线于点D,点F为BC的中点,连接EF.(1)判断EF与⊙O的位置关系并说明理由;(2)若⊙O的半径为2,∠EAC=60°,求AD的长.9.如图直角坐标系中,已知A(﹣8,0),B(0,6),点M在线段AB上.(1)如图1,如果点M是线段AB的中点,且⊙M的半径为4,试判断直线OB与⊙M的位置关系,并说明理由;(2)如图2,⊙M与x轴、y轴都相切,切点分别是点E、F,试求出点M的坐标.10.已知直线l与⊙O,AB是⊙O的直径,AD⊥l于点D.(1)如图①,当直线l与⊙O相切于点C时,求证:AC平分∠DAB;(2)如图②,当直线l与⊙O相交于点E,F时,求证:∠DAE=∠BAF.11.如图,AD是⊙O的弦,AB经过圆心O,交⊙O于点C,∠DAB=∠B=30°.(1)判断直线BD与⊙O的位置关系,并说明理由.(2)连接CD,若CD=6,求AB的长.12.如图所示,正方形网格中,每个小正方形的边长为1个单位,以O为原点建立平面直角坐标系.圆心为A(3,0)的A被y轴截得的弦长BC=8.解答下列问题:(1)⊙A的半径为 ;(2)若将⊙A先向上平移2个单位,再向右平移3个单位得到⊙D,则⊙D的圆心D点的坐标是 ;⊙D与x轴的位置关系是 ;⊙D与y轴的位置关系是 ;(3)若将⊙A沿着水平方向平移 个单位长度,⊙A即可与y轴相切.13.如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,点C在⊙O上,CA=CD,∠CDA=30°.(1)试判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O的半径为6,求点A到CD所在直线的距离.14.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=40,BC=30.半径为(10+t)的圆的圆心P以2个单位/s的速度由点A出发,沿AC方向在射线AC上移动,设移动时间为t(单位:s).(1)t=10时,分别判断⊙P与BC、AB的位置关系;(2)⊙P与直线AB、BC能否同时相切?若相切,求出t的值,若不相切,说明理由.15.如图,点A在x轴的正半轴上,以OA为直径作⊙P,C是⊙P上一点,过点C的直线与x轴、y轴分别相交于点D、点E,连接AC并延长与y轴相交于点B,点B的坐标为(0,).(1)求证:OE=CE;(2)请判断直线CD与⊙P位置关系,证明你的结论,并请求出⊙P的半径长.16.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,过点D作DE⊥AC于点E.直线DE与⊙O有怎样的位置关系?为什么?17.如图,已知⊙P圆心P在直线y=2x﹣1的图象上运动.(1)若⊙P的半径为2,当⊙P与x轴相切时,求P点的坐标;(2)若⊙P的半径为2,当⊙P与y轴相切时,求P点的坐标;(3)若⊙P与x轴和y轴都相切时,⊙P的半径是多少?18.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,点O在AB上,以点O为圆心,OA为半径的圆恰好经过点D,分别交AC、AB于点E、F.(1)试判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若BD=2,BF=2,求⊙O的半径.19.如图,在△ABC中,AB=AC,AE是角平分线,BM平分∠ABC交AE于点M,经过B、M两点的⊙O交BC于点G,交AB于点F,FB恰为⊙O的直径.(1)判断AE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若BC=6,AC=4CE时,求⊙O的半径.20.如图,AB为圆O的直径,点C为圆O上一点,若∠BAC=∠CAM,过点C作直线l垂直于射线AM,垂足为点D.(1)试判断CD与圆O的位置关系,并说明理由;(2)若直线l与AB的延长线相交于点E,圆O的半径为3,并且∠CAB=30°,求AD的长.21.如图,在△ABC中,∠C=90°,点O在AB上,以O为圆心,OA长为半径的圆与AC、AB分别交于点D、E,且∠CBD=∠A.(1)判断直线BD与⊙O的位置关系,并证明你的结论;(2)若AD:AO=10:7,BC=2,求BD的长.22.如图所示,AB为⊙O的直径,弦AD平分∠CAB,AC⊥CD,垂足为C.(1)判断CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)求证:∠CDA=∠AED.23.如图,点D是∠AOB的平分线OC上任意一点,过D作DE⊥OB于E,以DE为半径作⊙D.①判断⊙D与OA的位置关系,并证明你的结论.②通过上述证明,你还能得出哪些等量关系?24.如图,△ABC为等腰三角形,AC=BC,以边BC为直径的半圆与边AB,AC分别交于D,E两点,过点D作DF⊥AC,垂足为点F.(1)判断DF与⊙O的位置关系,并证明你的结论;(2)若BC=9,EF=1,求DF的长.25.已知,四边形ABCD中,点O,E在对角线AC上,以OE为半径的⊙O经过A,B,D三点,连接OB,DE,DE=CE=OE.(1)猜想CD与⊙O的为位置关系并证明;(2)若AC=2,求△ACD的面积.参考答案1.解:(1)如图,当点O向左移动1cm时,PO′=PO﹣O′O=3﹣1=2cm,作O′C⊥PA于C,∵∠P=30度,∴O′C=PO′=1cm,∵圆的半径为1cm,∴⊙O与直线PA的位置关系是相切;(2)如图:当点O由O′向左继续移动时,PA与圆相交,当移动到C″时,相切,此时C″P=PO′=2,∵OP=3,∴OO'=1,OC''=OP+C''P=3+2=5∴点O移动的距离d的范围满足1cm<d<5cm时相交,故答案为:1cm<d<5cm.2.解:(1)PC是⊙O的切线,证明:如图,连接OC,∵PD⊥AB,∴∠ADE=90°,∵∠ECP=∠AED,又∵OA=OC∴∠EAD=∠ACO,∴∠PCO=∠ECP+∠ACO=∠AED+∠EAD=90°,∴PC⊥OC,∴PC是⊙O切线.(2)∵AB是⊙O的直径,AB=5,∴AO=,∴AD=OA=,∵∠A=∠A,∠ADE=∠ACB=90°,∴△ADE∽△ACB,∴,∴,∴AE=,∴CE=4﹣=,过P作PG⊥CE于G,∵∠ECP=∠PEC,∴PE=PC,∴EG=CG=CE=,同理得△CGP∽△BCA,∴,∴,∴PC=.3.解:(1)AB是⊙O的切线,理由是:∵∠ACB=90°,∴∠CAE+∠CEF=90°,∵∠FDP=∠CEP,∠CAE=∠ADF,∴∠ADF+∠FDP=∠CAE+∠CEF=90°,∴AB⊥CD,∴AB是⊙O的切线;(2)∵∠FDP=∠CEP,∠DPF=∠EPC,∴△DPF∽△EPC,∴=,∵CD为⊙O的直径,∴∠DEC=90°,∵∠ACB=90°,∴∠DEC+∠ACB=180°,∴DE∥AC,∴△DPE∽△CPA,∴,∴=,设PF=x,则PC=2x,∴=,x=,∴CP=2x=.4.解:(1)DE与⊙O相切,理由:连接DO并延长到圆上一点N,交BC于点F,∵AD平分∠BAC交⊙O于点D,∴∠BAD=∠DAC,∴=,∴DF⊥BC,∵DE∥BC,∴∠EDO=90°,∴DE与⊙O相切;(2)连接AO并延长到圆上一点M,连接BM,∵BC∥DE,∴∠ACB=∠E=60°,∴∠M=60°,∵⊙O的半径为5,∴AM=10,∴BM=5,则AB==5.5.解:(1)连接BD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ADB=90°',∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠DCB=45°,∴∠ABD=∠ACD=45°,∠DAB=∠DCB=45°,∴△ADB是等腰直角三角形,∵AB=10,∴AD=BD==5,在Rt△ACB中,AB=10,BC=5,∴AC==5,答:AC=5,AD=5;(2)直线PC与⊙O相切,理由是:连接OC,在Rt△ACB中,AB=10,BC=5,∴∠BAC=30°,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴∠COB=60°,∵∠ACD=45°,∴∠OCD=45°﹣30°=15°,∴∠CEP=∠COB+∠OCD=15°+60°=75°,∵PC=PE,∴∠PCE=∠CEP=75°,∴∠OCP=∠OCD+∠ECP=15°+75°=90°,∴直线PC与⊙O相切.6.解:(1)①∵⊙O的直径为6,∴⊙O的半径为3,∵圆心O到直线l的距离是5,5>3,∴直线l与⊙O的位置关系是相离;②点P到直线l的距离的最大值=5+6÷2=8,最小值=5﹣6÷2=2;(2)如图,连接OC;∵直径AB=10,BE=2,∴OE=5﹣2=3,OC=5;∵弦CD⊥AB,∴CE=DE;由勾股定理得:CE==4,∴CD=2CE=8.故答案为:相离.7.(1)证明:连接OD,∵以等边三角形ABC的边AB为直径的半圆与BC边交于点D,∴∠B=∠C=∠ODB=60°,∴OD∥AC,∵DF⊥AC,∴∠CFD=∠ODF=90°,即OD⊥DF,∵OD是以边AB为直径的半圆的半径,∴DF是圆O的切线;(2)∵OB=OD=AB=6,且∠B=60°,∴BD=OB=OD=6,∴CD=BC﹣BD=AB﹣BD=12﹣6=6,∵在Rt△CFD中,∠C=60°,∴∠CDF=30°,∴CF=CD=×6=3,∴AF=AC﹣CF=12﹣3=9,∵FG⊥AB,∴∠FGA=90°,∵∠FAG=60°,∴FG=AFsin60°=.8.证明:(1)如图1,连接FO,∵F为BC的中点,AO=CO,∴OF∥AB,∵AC是⊙O的直径,∴CE⊥AE,∵OF∥AB,∴OF⊥CE,∴OF所在直线垂直平分CE,∴FC=FE,OE=OC,∴∠FEC=∠FCE,∠0EC=∠0CE,∵∠ACB=90°,即:∠0CE+∠FCE=90°,∴∠0EC+∠FEC=90°,即:∠FEO=90°,∴FE为⊙O的切线;(2)如图2,∵⊙O的半径为2,∴AO=CO=EO=2,∵∠EAC=60°,OA=OE,∴∠EOA=60°,∴∠COD=∠EOA=60°,∵在Rt△OCD中,∠COD=60°,OC=2,∴CD=2,∵在Rt△ACD中,∠ACD=90°,CD=2,AC=4,∴AD=2.9.解:(1)直线OB与⊙M相切,理由:设线段OB的中点为D,连接MD,如图1,∵点M是线段AB的中点,所以MD∥AO,MD=4.∴∠AOB=∠MDB=90°,∴MD⊥OB,点D在⊙M上,又∵点D在直线OB上,∴直线OB与⊙M相切;,(2)解:连接ME,MF,如图2,∵A(﹣8,0),B(0,6),∴设直线AB的解析式是y=kx+b,∴,解得:k=,b=6,即直线AB的函数关系式是y=x+6,∵⊙M与x轴、y轴都相切,∴点M到x轴、y轴的距离都相等,即ME=MF,设M(a,﹣a)(﹣8<a<0),把x=a,y=﹣a代入y=x+6,得﹣a=a+6,得a=﹣,∴点M的坐标为(﹣,).10.解:(1)连接OC,∵直线l与⊙O相切于点C,∴OC⊥CD;又∵AD⊥CD,∴AD∥OC,∴∠DAC=∠ACO;又∵OA=OC,∴∠ACO=∠CAO,∴∠DAC=∠CAO,即AC平分∠DAB;(2)如图②,连接BF,∵AB是⊙O的直径,∴∠AFB=90°,∴∠BAF=90°﹣∠B,∴∠AEF=∠ADE+∠DAE,在⊙O中,四边形ABFE是圆的内接四边形,∴∠AEF+∠B=180°,∴∠BAF=∠DAE.11.解:(1直线BD与⊙O相切.连接OD,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA=30°,∴∠DOB=60°,又∠B=30°,∴∠ODB=90°,∴直线BD与⊙O相切;(2)∵CD=6,∴AC=2CD=12,∴OD=6,∴OB=2OD=12,∴AB=18.12.解:(1)由垂径定理得:OB=BC=4,∵A(3,0),∴OA=3,由勾股定理得:AB==5,即⊙A的半径为5;故答案为:5;(2)根据题意得:⊙D的圆心D点的坐标是(6,2);∵D到x轴的距离为2,到y轴的距离为6,⊙D的半径=5,2<5<6,∴⊙D与x轴相交,与y轴相离;故答案为:(6,2),相交,相离;(3)∵A(3,0),⊙A的半径为5,当圆心A到y轴的距离=5时,即⊙A沿着水平方向向右平移2高或向左平移8个单位长度,∴⊙A即可与y轴相切.故答案为:2或8.13.解:(1)∵△ACD是等腰三角形,∠D=30°,∴∠CAD=∠CDA=30°.连接OC,∵AO=CO,∴△AOC是等腰三角形,∴∠CAO=∠ACO=30°,∴∠COD=60°,在△COD中,又∵∠CDO=30°,∴∠DCO=90°∴CD是⊙O的切线,即直线CD与⊙O相切.(2)过点A作AE⊥CD,垂足为E.在Rt△COD中,∵∠CDO=30°,∴OD=2OC=12,AD=AO+OD=6+12=18,在Rt△ADE中,∵∠EDA=30°,∴点A到CD边的距离为:AE==9.14.解:(1)作PD⊥AB于D,如图,∵∠C=90°,AC=40,BC=30,∴AB==50,当t=10时,AP=2t=20,半径R=10+10=20,∴PC=AC﹣AP=40﹣20=20,∵BC⊥PC,∴⊙P与BC相切;∵∠PAD=∠BAC,∴Rt△APD∽Rt△ABC,∴=,即=,解得PD=12,∴R>PD,∴⊙P与AB相交;(2)能.理由如下:AP=2t,PC=40﹣2t或PC=2t﹣40,∴Rt△APD∽Rt△ABC,∴=,即=,∴PD=t,当⊙P与直线BC相切时,PC=10+t,即40﹣2t=10+t,解得t=10或2t﹣40=10+t,解得t=50当⊙P与直线AB相切时,PD=10+t,即t=10+t,解得t=50,∴当t=50时,⊙P与直线AB、AC能同时相切.15.解:(1)证明:连接OC,∵直线y=x+2与y轴相交于点E,∴点E的坐标为(0,2),即OE=2.又∵点B的坐标为(0,4),∴OB=4,∴BE=OE=2,又∵OA是⊙P的直径,∴∠ACO=90°,即OC⊥AB,∴OE=CE(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)(2)直线CD是⊙P的切线.①证明:连接PC、PE,由①可知:OE=CE.在△POE和△PCE,,∴△POE≌△PCE,∴∠POE=∠PCE.又∵x轴⊥y轴,∴∠POE=∠PCE=90°,∴PC⊥CE,即:PC⊥CD.又∵直线CD经过半径PC的外端点C,∴直线CD是⊙P的切线;②∵对,当y=0时,x=﹣6,即OD=6,在Rt△DOE中,,∴CD=DE+EC=DE+OE=.设⊙P的半径为r,则在Rt△PCD中,由勾股定理知PC2+CD2=PD2,即 r2+()2=(6+r)2,解得 r=6,即⊙P的半径长为6.16.解:连接OD,∵在△ABC中,AB=AC,∴∠C=∠CBA,∵在△OBD中,OB、OD均为⊙O的半径,∴∠BDO=∠CBA,∴OD∥AC,又∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∴直线DE与⊙O相切.17.解:(1)当⊙P与x轴相切时,P点的纵坐标为2或﹣2.∴2=2x﹣1,或﹣2=2x﹣1;∴.∴P点的坐标为或.(2)当⊙P与y轴相切时,P点的横坐标2或﹣2.∴y=2×2﹣1=3,或y=2×(﹣2)﹣1=﹣5.∴P点的坐标为(2,3)或(﹣2,﹣5).(3)⊙P与x轴和y轴都相切时,横坐标与纵坐标绝对值相等即x=y,或y=﹣x∴x=2x﹣1,即x=1,y=1;或﹣x=2x﹣1,即x=,y=﹣;∴P点的坐标为(1,1)或(,﹣),即⊙P的半径是1或.18.解:(1)线BC与⊙O的位置关系是相切,理由是:连接OD,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠CAB,∴∠OAD=∠CAD,∴∠ODA=∠CAD,∴OD∥AC,∵∠C=90°,∴∠ODB=90°,即OD⊥BC,∵OD为半径,∴线BC与⊙O的位置关系是相切;(2)设⊙O的半径为R,则OD=OF=R,在Rt△BDO中,由勾股定理得:OB2=BD2+OD2,即(R+2)2=(2)2+R2,解得:R=2,即⊙O的半径是2.19.解:(1)AE与⊙O相切.理由如下:连接OM,则OM=OB,∴∠OMB=∠OBM.∵BM平分∠ABC,∴∠OBM=∠EBM.∴∠OMB=∠EBM.∴OM∥BC.∴∠AMO=∠AEB.在△ABC中,AB=AC,AE是角平分线,∴AE⊥BC.∴∠AEB=90°.∴∠AMO=90°.∴OM⊥AE.∴AE与⊙O相切;(2)在△ABC中,AB=AC,AE是角平分线,∴BE=BC,∠ABC=∠C.∵BC=6,cosC=,∴BE=3,cos∠ABC=.在△ABE中,∠AEB=90°,∴AB===12.设⊙O的半径为r,则AO=12﹣r.∵OM∥BC,∴△AOM∽△ABE.∴=.∴=.解得:r=2.4∴⊙O的半径为2.4.20.解:(1)CD与圆O的位置关系是相切,理由是:连接OC,∵OA=OC,∴∠OCA=∠CAB,∵∠CAB=∠CAD,∴∠OCA=∠CAD,∴OC∥AD,∵CD⊥AD,∴OC⊥CD,∵OC为半径,∴CD与圆O的位置关系是相切;(2)连接BC,∵AB是⊙O的直径,∴∠BCA=90°,∵圆O的半径为3,∴AB=6,∵∠CAB=30°,∴BC=AB=3,AC=BC=3,∵AD⊥直线l,∴∠ADC=90°,∵∠DAC=∠CAB=30°,∴CD=AC=,AD===.21.(1)直线BD与⊙O的位置关系是相切,证明:连接OD,∵∠C=90°,∴∠CBD+∠CDB=90°,∵OD=OA,∴∠A=∠ADO,∵∠A=∠CBD,∴∠ADO+∠CDB=90°,∴∠ODB=180°﹣90°=90°,即OD⊥BD,∴直线BD与⊙O的位置关系是相切;(2)解:连接DE,∵AE为直径,∴∠ADE=90°,∵∠C=90°,∴∠ADE=∠C,∵∠A=∠CBD,∴△ADE∽△BCD,∴=,∵AD:AO=10:7,BC=2,∴=,解得:BD=2.8.22.证明:(1)CD是⊙O的切线,连接OD,∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD,∵AD平分∠CAB,∴∠OAD=∠CAD,∴∠ODA=∠CAD,∵AC⊥CD,即∠CAD+∠CDA=90°,∴∠ODA+∠CDA=90°,∴OD⊥CD,即CD是⊙O的切线;(2)连接BD,∵AB为直径,∴∠ADB=90°,∴∠B+∠BAD=90°,∠B=∠AED,∴∠AED+∠BAD=90°,∵∠CDA+∠CAD=90°,∠CAD=∠BAD,∴∠CDA=∠AED.23.解:①⊙D与OA的位置关系是相切,证明:过D作DF⊥OA于F,∵点D是∠AOB的平分线OC上任意一点,DE⊥OB,∴DF=DE,即D到直线OA的距离等于⊙D的半径DE,∴⊙D与OA相切.②∠DOA=∠DOE,OE=OF.24.解:(1)DF与⊙O相切.连接OD.∵AC=BC,OB=OD,∴∠B=∠A,∠B=∠1.∴∠A=∠1.∴OD∥AC.∵DF⊥AC,∴∠AFD=90°.∴∠ODF=∠AFD=90°.又∵OD是⊙O的半径,∴DF与⊙O相切.(2)过O作OG⊥EC交EC于点G.∵∠ODF=∠AFD=90°,∴四边形OGFD是矩形.∴DF=OG,FG=OD=AC=BC=.连接OE,∵OG⊥EC,OC=OE∴CG=EG=FG﹣EF=﹣1=.∴DF=OG===2.25.(1)CD与⊙O的为位置关系是相切,证明:连接OD,∵DE=CE=OE,∴∠CDE=∠DCE,∠EDO=∠EOD,∵∠CDE+∠DCE+∠EDO+∠EOD=180°,∴∠CDE+∠EDO=90°,∴DO∠CD,∴CD与⊙O相切;(2)解:作DF⊥AC于F,∵OD=OE,∴OD=DE=OE,∴∠EDO=∠COD=∠DEO=60°,∴∠CDE=∠DCE=30°,∵OD=OA,∴∠OAD=∠ODA=∠COD=30°,∴∠DCE=∠OAD,∴AD=CD,∴AF=CF=AC==,在Rt△AFD中,∠OAD=30°,∴AD=2DF,∵AD2+DF2=AF2=()2=3,∴DF=1,∴S△ACD===. 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