24.2.2 直线和圆的位置关系(同步练习·含解析)-2025-2026学年人教版数学九年级上册

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24.2.2 直线和圆的位置关系(同步练习·含解析)-2025-2026学年人教版数学九年级上册

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24.2.2 直线和圆的位置关系
一.选择题(共8小题)
1.(2025 金东区二模)如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆上,CD是半圆的切线,OD⊥AB,若∠CAB=27°,则∠D的度数为(  )
A.63° B.44° C.54° D.64°
2.(2025 深圳模拟)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,BC是⊙O的直径,D为劣弧AC的中点,过点D作⊙O的切线DE交BA的延长线于点E,连接BD.若BE=4AE=4,则⊙O的半径为(  )
A.5 B. C.2 D.1
3.(2025 新化县二模)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,CB=8,则△ABC的内切圆半径r为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2025 南平模拟)如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上且关于直径AB对称,MN是⊙O切线,切点为B,若∠CBO=50°,则∠DBN的大小为(  )
A.50° B.40° C.35° D.25°
5.(2025 梧州一模)如图,AB是⊙O的直径,BM与⊙O相切于点B,∠A=27°,半径OE的延长线交BM于点M,则∠M的度数是(  )
A.36° B.38° C.40° D.43°
6.(2024秋 石家庄期末)如图,周长为15cm的三角形纸片ABC,小刚想用剪刀剪出它的内切圆⊙O,他先沿着与⊙O相切的DE剪下了一个三角形纸片BDE,已知AC=4cm,则三角形纸片BDE的周长是(  )
A.9cm
B.8cm
C.7cm
D.随直线DE的变化而变化
7.(2025 济宁校级二模)如图,在⊙O中,BC是切线,切点是B,直线CO交⊙O于点D,A,点E为⊙O上的一点,连接BE,DE.若∠C=24°,则∠E的度数为(  )
A.66° B.33° C.34° D.24°
8.(2025春 西湖区校级月考)如图,已知AB为⊙O的直径,CB切⊙O于B,CD切⊙O于D,交BA的延长线于E,若AB=3,ED=2,则BC的长为(  )
A.2 B.3 C.3.5 D.4
二.填空题(共5小题)
9.(2025 凉州区校级三模)如图,正方形ABCD的边AD与⊙O相切于点P,E、F是正方形与圆的另两个交点.若BC=8,则⊙O的半径是    .
10.(2025 杭州校级模拟)如图,过⊙O外一点P作圆的切线PA,PB,点A,B为切点,AC为直径,设∠P=50°,则∠C的度数为    .
11.(2025 南岗区校级三模)如图,PA,PB分别于⊙O相切于A,B两点,∠P=70°,则∠C=     .
12.(2025 重庆校级二模)如图,⊙O是锐角△ABC的外接圆,BD为⊙O的切线,连接AD交BC于点E,交圆O于点F,点F恰好为的中点,连接BO并延长交AD于点G,连接CD、BF.若∠ABO=∠CBO,,BF=12,则BC=    ,△BCD的周长为    .
13.(2024秋 曲阳县期末)如图,已知△ABC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,与AC相切于点A,连接OD.若∠AOD=80°,则∠C的度数为    .
三.解答题(共2小题)
14.(2025 潮阳区三模)如图,AB是⊙O的直径,PA与⊙O相切于点A,PD交AB的延长线于点D,DE⊥PO交PO的延长线于点E,∠EPD=∠EDO
(1)判断直线PD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若PA=5,AD=12,求⊙O的半径.
15.(2025 吉安县一模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,点E是BA延长线上一点,过点B作⊙O的切线BD交EC的延长线于点D,且满足∠BDE=2∠ABC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AE=3,EC=6,求⊙O的半径.
24.2.2 直线和圆的位置关系
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025 金东区二模)如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆上,CD是半圆的切线,OD⊥AB,若∠CAB=27°,则∠D的度数为(  )
A.63° B.44° C.54° D.64°
【考点】切线的性质;直角三角形的性质;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质.
【答案】C
【分析】连接OC,由等边对等角可得∠OCA=∠CAB=27°,由三角形外角的性质可得∠BOC=∠OCA+∠CAB=54°,由切线的性质可得CD⊥OC,则∠OCD=90°,由直角三角形的两个锐角互余可得∠D+∠COD=90°,由OD⊥AB可得∠BOD=90°,进而可得∠BOC+∠COD=90°,于是可得∠D=∠BOC,由此即可求出∠D的度数.
【解答】解:如图,连接OC,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠CAB=27°,
∴∠BOC=∠OCA+∠CAB=27°+27°=54°,
∵OC是半圆O的半径,CD是半圆O的切线,
∴CD⊥OC,
∴∠OCD=90°,
∴∠D+∠COD=90°,
∵OD⊥AB,
∴∠BOD=90°,
∴∠BOC+∠COD=90°,
∴∠D=∠BOC=54°,
故选:C.
【点评】本题主要考查了等边对等角,三角形外角的性质,切线的性质,直角三角形的两个锐角互余等知识点,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
2.(2025 深圳模拟)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,BC是⊙O的直径,D为劣弧AC的中点,过点D作⊙O的切线DE交BA的延长线于点E,连接BD.若BE=4AE=4,则⊙O的半径为(  )
A.5 B. C.2 D.1
【考点】切线的性质;平行线的判定与性质;全等三角形的判定与性质;圆周角定理.
【专题】图形的全等;与圆有关的计算;几何直观;推理能力.
【答案】B
【分析】连接OD,由切线知OD⊥DE,证明AB∥OD,可证明DE⊥AB;过点D作DF⊥BC于点F,证明△BDE≌△BDF,得到BE=BF,DE=DF,证明Rt△ADE≌Rt△CDF,得到AE=CF,再由BC=BF+CF求出BC的值,即可求出⊙O的半径.
【解答】解:如图,连接OD,
∵DE为⊙O的切线,
∴OD⊥DE.
∵D为的中点,
∴∠ABD=∠CBD.
∵OB=OD,
∴∠BDO=∠CBD.
∴∠BDO=∠ABD,
∴AB∥OD.
∵OD⊥DE,
∴DE⊥AB;
如图,过点D作DF⊥BC于点F,
∵DF⊥BC,DE⊥AB,
∴∠BED=∠BFD=90°.
在△BDE和△BDF中,

∴△BDE≌△BDF(AAS),
∴BE=BF,DE=DF.
∵D为的中点,
∴,
∴AD=CD.
∵在Rt△ADE和Rt△CDF中,

∴Rt△ADE≌Rt△CDF(HL),
∴AE=CF.
∵BE=4AE=4,
∴AE=1,
∴BC=BF+CF=BE+AE=4+1=5,
∴⊙O的半径为,
故选:B.
【点评】本题考查了切线的性质,平行线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,圆周角定理,解答本题的关键是熟练掌握全等三角形的判定定理.
3.(2025 新化县二模)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,CB=8,则△ABC的内切圆半径r为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点】三角形的内切圆与内心;勾股定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;几何直观;推理能力.
【答案】B
【分析】首先求出AB的长,再连圆心和各切点,利用切线长定理用半径表示AF和BF,而它们的和等于AB,得到关于r的方程,即可求出.
【解答】解:设△ABC的内切圆与各边相切于D,E,F,如图,连接OD,OE,OF,
则OE⊥BC,OF⊥AB,OD⊥AC,
设半径为r,则CD=CE=r,
∵∠C=90°,AC=8,BC=8,
在直角三角形ABC中,由勾股定理得:,
∴BE=BF=8﹣r,AF=AD=6﹣r,
∴8﹣r+6﹣r=10,
∴r=2.
∴△ABC的内切圆的半径为2.
故选:B.
【点评】此题主要考查了勾股定理,三角形的内切圆与内心,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
4.(2025 南平模拟)如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上且关于直径AB对称,MN是⊙O切线,切点为B,若∠CBO=50°,则∠DBN的大小为(  )
A.50° B.40° C.35° D.25°
【考点】切线的性质;轴对称的性质;圆周角定理.
【专题】与圆有关的位置关系.
【答案】B
【分析】根据对称得出∠CBO=∠DBO=50°,再根据切线的概念得出∠OBN=90°,再作差即可.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上且关于直径AB对称,
∴∠CBO=∠DBO=50°,
MN是切线,切点为B,
∴∠OBN=90°,则∠DBN=∠OBN﹣∠DBO=40°,
故选:B.
【点评】本题考查了轴对称,切线的性质,掌握以上性质是解题的关键.
5.(2025 梧州一模)如图,AB是⊙O的直径,BM与⊙O相切于点B,∠A=27°,半径OE的延长线交BM于点M,则∠M的度数是(  )
A.36° B.38° C.40° D.43°
【考点】切线的性质;圆周角定理.
【专题】与圆有关的计算;推理能力.
【答案】A
【分析】由切线的性质可得出∠OBM=90°.由圆周角定理可知,即可求出∠BOM=54°,最后由三角形内角和定理求解即可.
【解答】解:由条件可知OB⊥BM,
∴∠OBM=90°.
∵,∠A=27°,
∴∠BOM=54°,
∴∠M=180°﹣∠BOM﹣∠OBM=36°.
故选:A.
【点评】本题考查切线的性质,圆周角定理,三角形内角和定理.熟练掌握圆的相关知识并利用数形结合的思想是解题关键.
6.(2024秋 石家庄期末)如图,周长为15cm的三角形纸片ABC,小刚想用剪刀剪出它的内切圆⊙O,他先沿着与⊙O相切的DE剪下了一个三角形纸片BDE,已知AC=4cm,则三角形纸片BDE的周长是(  )
A.9cm
B.8cm
C.7cm
D.随直线DE的变化而变化
【考点】三角形的内切圆与内心;切线的性质.
【专题】三角形.
【答案】C
【分析】设△ABC与⊙O相切于点M,N,F,DE与⊙O相切于点G,则AM=AF,BM=BN,CN=CF,DM=DG,EN=EG,然后三角形的周长公式和等线段代换即可得到结论.
【解答】解:如图,设△ABC与⊙O相切于点M,N,F,DE与⊙O相切于点G,
∴AM=AF,BM=BN,CN=CF,DM=DG,EN=EG,
∵三角形纸片BDE的周长是BD+BE+DE
=BD+BE+DG+EG
=BD+BE+DM+EN
=BM+BN,
∵AM+AC+CN+BM+BN=15cm,
∴AF+AC+CF+BM+BN=15cm,
∵AC=AF+CF=4cm,
∴AC+AC+BM+BN=15cm,
∴BM+BN=7cm,
∴三角形纸片BDE的周长是7cm,
故选:C.
【点评】本题考查了三角形的内切圆,切线长定理,解题的关键是熟练掌握切线长定理.
7.(2025 济宁校级二模)如图,在⊙O中,BC是切线,切点是B,直线CO交⊙O于点D,A,点E为⊙O上的一点,连接BE,DE.若∠C=24°,则∠E的度数为(  )
A.66° B.33° C.34° D.24°
【考点】切线的性质;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质.
【答案】B
【分析】如图所示,连接OB,首先由切线得到∠OBC=90°,然后求出∠BOD=90°﹣∠C=66°,最后利用圆周角定理求解即可.
【解答】解:如图所示,连接OB,
∵BC是⊙O的切线,切点是B,
∴∠OBC=90°,
∵在Rt△OBC中,∠C=24°,
∴∠BOD=90°﹣∠C=66°,
∵圆周角∠E与圆心角∠BOD所对的弧是BD,
∴.
故选:B.
【点评】本题主要考查了切线的性质、直角三角形锐角互余、圆周角定理及推论,掌握以上性质是解题的关键.
8.(2025春 西湖区校级月考)如图,已知AB为⊙O的直径,CB切⊙O于B,CD切⊙O于D,交BA的延长线于E,若AB=3,ED=2,则BC的长为(  )
A.2 B.3 C.3.5 D.4
【考点】切线长定理;切割线定理.
【专题】计算题.
【答案】B
【分析】先由切割线定理,求出AE,再根据勾股定理、切线长定理求出BC的长即可.
【解答】解:由切割线定理,得DE2=EA EB,
∵AB=3,ED=2,
∴4=AE(AE+3),
解得AE=1或﹣4(舍去),
∵CB切⊙O于B,
∴∠B=90°,
∴根据勾股定理得,BC2+42=(BC+2)2,
∴BC=3.
故选:B.
【点评】本题考查了切线长定理、勾股定理、切割线定理等知识,综合性强,但难度不大.
二.填空题(共5小题)
9.(2025 凉州区校级三模)如图,正方形ABCD的边AD与⊙O相切于点P,E、F是正方形与圆的另两个交点.若BC=8,则⊙O的半径是 5  .
【考点】切线的性质;勾股定理;矩形的判定与性质;正方形的性质;垂径定理.
【专题】与圆有关的位置关系;推理能力.
【答案】5.
【分析】连接OP,并延长交BC于点Q,连接OB,首先证明四边形ABQP是矩形,根据矩形的性质得出PQ⊥BC,进而根据垂径定理得出BQ=CQ=4,设OP=OB=a,根据勾股定理列出方程,解方程即可得出答案.
【解答】解:连接OP,并延长交BC于点Q,连接OB,如下图,
由条件可知AB=BC=8,∠A=∠ABC=90°,
∵AD与⊙O相切于点P,
∴OP⊥AD,
∴∠APQ=∠A=∠ABC=90°,
∴四边形ABQP是矩形,
∴PQ=AB=8,∠PQB=90°,
即PQ⊥BC,
∴,
设OP=OB=a,则OQ=PQ﹣OP=8﹣a,
在Rt△OBQ中,a2=(8﹣a)2+42,
解得:a=5,
即⊙O的半径是5.
故答案为:5.
【点评】本题考查了正方形的性质、矩形的判定与性质、切线的性质定理、垂径定理、勾股定理等知识,正确作出辅助线是解题关键.
10.(2025 杭州校级模拟)如图,过⊙O外一点P作圆的切线PA,PB,点A,B为切点,AC为直径,设∠P=50°,则∠C的度数为 65°  .
【考点】切线的性质;圆周角定理.
【专题】与圆有关的位置关系;推理能力.
【答案】65°.
【分析】连接OB,由切线的性质可得∠OAP=∠OBP=90°,则由四边形内角和定理可得∠AOB的度数,再由圆周角定理即可得到答案.
【解答】解:如图所示,连接OB,
∵PA,PB都是⊙O的切线,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠AOB=130°,
由条件可得,
故答案为:65°.
【点评】本题主要考查了切线的性质,圆周角定理,四边形内角和定理,熟练掌握以上知识点是关键.
11.(2025 南岗区校级三模)如图,PA,PB分别于⊙O相切于A,B两点,∠P=70°,则∠C=  55°  .
【考点】切线的性质.
【答案】见试题解答内容
【分析】连接OA、OB,根据切线的性质定理,结合四边形AOBP的内角和为360°,即可推出∠AOB的度数,然后根据圆周角定理,即可推出∠C的度数.
【解答】解:连接OA、OB,
∵直线PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,
∵∠P=70°,
∴∠AOB=110°,
∵C是⊙O上一点,
∴∠ACB=55°.
故答案为:55°.
【点评】本题主要考查切线的性质、四边形的内角和、圆周角定理,关键在于熟练灵活运用切线的性质,通过作辅助线构建四边形,最后通过圆周角定理即可推出结果.
12.(2025 重庆校级二模)如图,⊙O是锐角△ABC的外接圆,BD为⊙O的切线,连接AD交BC于点E,交圆O于点F,点F恰好为的中点,连接BO并延长交AD于点G,连接CD、BF.若∠ABO=∠CBO,,BF=12,则BC= 6  ,△BCD的周长为   .
【考点】切线的性质;角平分线的性质;垂径定理;圆周角定理;三角形的外接圆与外心.
【专题】与圆有关的计算;运算能力;推理能力.
【答案】; .
【分析】连接OC,连接OF交BC于点N,过点O作OM⊥BF于点M,由点F恰好为的中点,得∠BOF=∠COF,由等腰三角形三线合一的性质,得出ON也是等腰△BOC的中线和高,根据垂径定理,可得,由已知条件和等面积法,在△BOF中,得,即可求得BC长;连接OA,连接CF,由∠ABO=∠CBO易得BA=BC,由2∠OBF+∠BOF=180°,2∠BAF=∠BOF,可得∠OBF+∠BAF=90°,由BD为⊙O的切线,可得∠OBF+∠DBF=90°,可得∠BAF=∠DBF,由点F恰好为的中点及角的关系,推出∠BGF=∠GBF,可得∠BDF=∠DBF,进而得∠BAF=∠BDF,得,再通过角的关系,易得△OBC∽△FDC,得,可得,即可求出△BCD的周长.
【解答】解:如图所示,连接OC,连接OF交BC于点N,过点O作OM⊥BF于点M,
∵点F恰好为的中点,
∴∠BOF=∠COF,
∵BO=CO,
∴∠BNO=∠CNO=90°,
∴,
由条件可得,
∵,BF=12,
∴,BM=6,
∴,
由条件可得,
∴;
如图所示,连接OA,连接CF,
∵∠ABO=∠CBO,OA=OB=OC,
∴∠ABO=∠CBO=∠BAO=∠BCO,
∴∠BOA=∠BOC,
∴△BOA≌△BOC(SAS),
∴BA=BC,
∵OB=OF,
∴∠OBF=∠OFB,
∵∠OBF+∠OFB+∠BOF=180°,
∴2∠OBF+∠BOF=180°,
∵,
∴2∠OBF+2∠BAF=180°,
∴∠OBF+∠BAF=90°,
又∵BD为⊙O的切线,
∴∠OBD=90°,
∴∠OBF+∠DBF=90°,
∴∠BAF=∠DBF,
∵点F恰好为的中点,
∴∠BAF=∠CBF,
∵∠BGF=∠BAF+∠ABO,∠GBF=∠CBF+∠CBO,
∴∠BGF=∠GBF,
∵∠BGF+∠BDF=90°,∠GBF+∠DBF=90°,
∴∠BDF=∠DBF,
∴∠BAF=∠BDF,BF=DF,
∴BA=BD,
∴,
在△ABD中,
∵∠BAF=∠BDF=∠CBF=∠DBF,∠ABO=∠CBO,
设∠BAF=∠BDF=∠CBF=∠DBF=α,∠ABO=∠CBO=β,
∴4α+2β=180°,
在△BCD中,由条件可得∠BDC=∠BCD,
∵∠BAF=∠BDF,∠BAF=∠BCF,
∴∠BDF=∠BCF,
∴∠BDC﹣∠BDF=∠BCD﹣∠BCF,
∴∠CDF=∠DCF,
由条件可得,
∵∠CBO=∠BCO=β,
∴△OBC∽△FDC,
∴,BF=DF=12,
∴,
∴,
∴△BCD的周长为.
故答案为:.
【点评】本题考查了等腰三角形三线合一的性质、圆周角的性质、切线的性质、垂径定理、全等三角形的判定及性质、相似三角形的判定及性质,熟练掌握以上知识点、添加适当的辅助线是解题的关键.
13.(2024秋 曲阳县期末)如图,已知△ABC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,与AC相切于点A,连接OD.若∠AOD=80°,则∠C的度数为 50°  .
【考点】切线的性质;圆周角定理.
【专题】圆的有关概念及性质.
【答案】50°.
【分析】直角三角形两锐角互余,有圆周角定理可得出,根据圆的切线定理可得出∠BAC=90°,由直角三角形两锐角互余即可得出答案.
【解答】解:∵,
∴,
∵以AB为直径的⊙O与AC相切于点A,
∴∠BAC=90°,
∴∠C=90°﹣40°=50°,
故答案为:50°.
【点评】本题考查了圆周角定理,圆的切线定理,掌握以上性质是解题的关键.
三.解答题(共2小题)
14.(2025 潮阳区三模)如图,AB是⊙O的直径,PA与⊙O相切于点A,PD交AB的延长线于点D,DE⊥PO交PO的延长线于点E,∠EPD=∠EDO
(1)判断直线PD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若PA=5,AD=12,求⊙O的半径.
【考点】切线的判定与性质.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由AB是⊙O的直径,PA与⊙O相切于点A,DE⊥PO,得到∠A=∠E=90°,根据对顶角相等,得到∠DOE=∠POA,通过三角形全等,得到圆心到直线的距离等于圆的半径,得出结论;
(2)由三角形全等得出线段相等,利用勾股定理列方程求出圆的半径.
【解答】解:(1)证明:∵AB是⊙O的直径,PA与⊙O相切于点A,
∴∠A=90°,
∵DE⊥PO,
∴∠E=90°,
∵∠DOE=∠POA,
∴∠EDO=∠APO,
∵∠EPD=∠EDO,
∴∠APO=∠DPO,
在△PFO与△PAO中,

∴△PFO≌△PAO,
∴OA=OF,
∴PD与⊙O相切;
(2)由(1)证得△AFO≌△PAO,
∴PF=PA,
∵PA=5,AD=12,
∴DF=8,PD13,
设⊙O的半径为:0A=r,
∴r2+82=(12﹣r)2,
∴r,
∴⊙O的半径为.
【点评】本题综合考查了圆周角定理,切线长定理,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,能综合运用性质进行推理和计算是解此题的关键,
15.(2025 吉安县一模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,点E是BA延长线上一点,过点B作⊙O的切线BD交EC的延长线于点D,且满足∠BDE=2∠ABC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AE=3,EC=6,求⊙O的半径.
【考点】切线的判定与性质;圆周角定理;三角形的外接圆与外心.
【专题】与圆有关的计算;推理能力.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】(1)连接CO,根据OB=OC,得出∠ABC=∠OCB,从而可证得∠AOC=∠BDE,再由切线的性质得出∠ABC=90°,则∠E+∠BDE=90°,从而可得∠OCE=90°,即可由切线的判定定理得出结论;
(2)设⊙O的半径为R,则AO=CO=R,OE=AO+AE=R+3,然后在Rt△COE中,由勾股定理,得OC2+EC2=OE2,即R2+62=(R+3)2,求解即可.
【解答】(1)证明:连接CO,
∵OB=OC,
∴∠ABC=∠OCB,
∴∠AOC=∠ABC+∠OCB=2∠ABC,
由条件可得∠AOC=∠BDE,
∵BD是⊙O的切线,
∴∠ABC=90°,
∴∠E+∠BDE=90°,
∴∠E+∠AOC=90°,
∴∠OCE=90°,
又∵OC是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线.
(2)解:设⊙O的半径为R,则AO=CO=R,
由条件可知OE=AO+AE=R+3,
在Rt△COE中,由勾股定理,得:R2+62=(R+3)2,
解得:,
∴⊙O的半径为.
【点评】本题考查切线的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的性质,熟练掌握切线的判定与性质是解题的关键.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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