资源简介 2.1直线与圆的位置关系【题型1】判断直线与圆的位置关系 6【题型2】根据直线与圆的位置关系求半径 10【题型3】根据直线与圆的位置关系求点到直线的距离 15【题型4】直线与圆的公共点个数问题 18【题型5】切线的定义及证明 20【题型6】直线与圆的位置关系的实际应用 26【题型7】切线的判定 28【题型8】应用切线的性质求半(直)径 35【题型9】应用切线的性质求角度 41【题型10】应用切线的性质求面积 45【题型11】应用切线的性质求弧长及线段长度 49【题型12】应用切线的性质证明 57【题型13】切线的性质的实际应用 63【题型14】切线的判定和性质的综合应用 67【知识点1】直线与圆的位置关系 (1)直线和圆的三种位置关系:①相离:一条直线和圆没有公共点.②相切:一条直线和圆只有一个公共点,叫做这条直线和圆相切,这条直线叫圆的切线,唯一的公共点叫切点.③相交:一条直线和圆有两个公共点,此时叫做这条直线和圆相交,这条直线叫圆的割线.(2)判断直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.①直线l和⊙O相交 d<r②直线l和⊙O相切 d=r③直线l和⊙O相离 d>r. 1.(2024秋 渝中区校级月考)已知⊙O的半径为3,圆心O到直线的距离为2,则⊙O与直线的位置关系是( ) A.相切B.相交C.相离D.相交或相离【答案】B 【分析】判断直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.①直线l和⊙O相交 d<r,②直线l和⊙O相切 d=r,③直线l和⊙O相离 d>r.圆心到直线的距离大于圆心距,直线与圆相离;小于圆心距,直线与圆相交;等于圆心距,直线与圆相切.据此解答. 【解答】解:已知⊙O的半径为3,圆心O到直线的距离为2,∵2<3,∴直线与圆的位置关系为相交.故选:B. 2.(2024秋 新县期末)如图,若⊙O的半径为6,圆心O到一条直线的距离为3,则这条直线可能是( ) A.l1B.l2C.l3D.l4【答案】B 【分析】直接根据直线与圆的位置关系可得出结论. 【解答】解:∵⊙O的半径是6,圆心O到直线l的距离是3,6>3,∴直线l与⊙O相交.故选:B. 【知识点2】切线的性质 (1)切线的性质①圆的切线垂直于经过切点的半径.②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.(2)切线的性质可总结如下:如果一条直线符合下列三个条件中的任意两个,那么它一定满足第三个条件,这三个条件是:①直线过圆心;②直线过切点;③直线与圆的切线垂直.(3)切线性质的运用运用切线的性质进行计算或证明时,常常作的辅助线是连接圆心和切点,通过构造直角三角形或相似三角形解决问题. 1.(2024 呼兰区校级开学)如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,点D在OC的延长线上,DA与⊙O相切于点A,若∠D=32°,则∠OCB的度数为( ) A.32°B.58°C.29°D.34°【答案】C 【分析】通过外角求出∠BOC的度数,再证明出△BOC是等腰三角形即可解题. 【解答】解:∵DA与⊙O相切于点A,∴∠OAD=90°,∵∠D=32°,∴∠BOC=∠OAD+∠D=122°,∵OC=OB,∴△BOC是等腰三角形,∴,故选:C. 【知识点3】切线的判定 (1)切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.(2)在应用判定定理时注意:①切线必须满足两个条件:a、经过半径的外端;b、垂直于这条半径,否则就不是圆的切线.②切线的判定定理实际上是从”圆心到直线的距离等于半径时,直线和圆相切“这个结论直接得出来的.③在判定一条直线为圆的切线时,当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径,可简单的说成“无交点,作垂线段,证半径”;当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,可简单地说成“有交点,作半径,证垂直”. 1.(2024秋 赣榆县校级月考)如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC于E,交BC于D,DF⊥AC于F.给出以下五个结论:①BD=DC;②CF=EF;③弧AE=弧DE;④∠A=2∠FDC;⑤DF是⊙O的切线.其中正确的有( ) A.5个B.4个C.3个D.2个【答案】B 【分析】首先由AB是⊙O的直径,得出AD⊥BC,推出BD=DC,再由OA=OB,推出OD是△ABC的中位线,得DF⊥OD,即DF是⊙O的切线,然后由DF⊥AC,AD⊥BC,推出△CDE为等腰三角形,从而推出∠A=2∠FDC,CF=EF.最后由假设推出=不正确; 【解答】解:连接OD,AD.∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°(直径所对的圆周角是直角),∴AD⊥BC;而在△ABC中,AB=AC,∴AD是边BC上的中线,∴BD=DC(正确);∵AB是⊙O的直径,∴AD⊥BC,∵AB=AC,∴DB=DC,∵OA=OB,∴OD是△ABC的中位线,即:OD∥AC,∵DF⊥AC,∴DF⊥OD.∴DF是⊙O的切线(正确);∵DF⊥AC,AD⊥BC,∴∠FDC+∠C=∠CAD+∠C=90°,∴∠FDC=∠CAD,又AB=AC,∴∠BAD=∠CAD,∴∠A=2∠CAD=2∠FDC(正确);∵DF是⊙O的切线,∴∠FDE=∠CAD=∠FDC,∴∠C=∠DEC,∴DC=DE,又DF⊥AC,∴CF=EF(正确);当∠EAD=∠EDA时,=,此时△ABC为等边三角形,当△ABC不是等边三角形时,∠EAD≠∠EDA,则≠,∴=(不正确);综上,正确结论的序号是①②④⑤,故选:B. 【知识点4】切线的判定与性质 (1)切线的性质①圆的切线垂直于经过切点的半径.②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.(2)切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.(3)常见的辅助线的:①判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;②有切线时,常常“遇到切点连圆心得半径”. 【知识点5】弦切角定理 (1)弦切角:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角.(2)弦切角定理:弦切角的度数等于它所夹的弧的圆心角的度数的一半. 如右图所示,直线PT切圆O于点C,BC、AC为圆O的弦,则有∠PCA=∠PBC(∠PCA为弦切角).【题型1】判断直线与圆的位置关系【典型例题】已知点A在半径为3的圆O上,如果点A到直线a的距离是6,那么圆O与直线a的位置关系是( )A.相交 B.相离 C.相切 D.以上答案都不对【答案】D【解析】根据圆心到直线的距离d与半径r的大小关系解答.∵点A在圆O上,已知圆O的半径是3,点A到直线a的距离是6,∴圆O与直线a的位置关系可能是相切或相离或相交,故选:D.【举一反三1】如图所示,△ABC是等腰三角形,以腰AB为直径作⊙O交底BC于点P,PQ⊥AC于Q,则PQ与⊙O( )A.相切 B.相交 C.相离 D.相切或相交【答案】A【解析】根据已知条件AB为直径,连接AP和OP,所以AP⊥BC,可知P为BC的中点,O为AB的中点,即OP∥AC;再结合已知条件,可证出OP⊥PQ,则PQ与⊙O相切.连接AP、OP,在⊙O中,AB为直径,AP⊥BC,又∵△ABC是等腰三角形,∴P点为BC的中点,又∵O点为AB的中点,∴OP∥AC,又PQ⊥AC,即OP⊥PQ,∴PQ与⊙O相切.故选:A.【举一反三2】圆的直径为10cm,如果圆心与直线的距离是d,那么( )A.若d=4.5cm时;则直线与圆相离B.若d=5cm时;则直线与圆相切C.若d=8时;则直线与圆相交D.若d=10cm时;则直线与圆相切【答案】B【解析】求圆与直线的交点个数,即确定直线与圆的位置关系,关键是把d与半径5cm进行比较.若d<r,则直线与圆相交;若d=r,则直线于圆相切;若d>r,则直线与圆相离.(d为圆心距,r为圆的半径).已知圆的直径为10cm,则半径为5cm,当d=5cm时,直线与圆相切,d<5cm直线与圆相交,d>5cm直线与圆相离,故A、C、D错误,B正确,故选:B.【举一反三3】已知圆的直径为10cm,若圆心到三条直线的距离分别为:①4cm;②5cm;③10cm,则这三条直线和圆的位置关系分别是① ,② ,③ .【答案】相交;相切;相离【解析】根据:若d<r,则直线与圆相交;若d=r,则直线于圆相切;若d>r,则直线与圆相离解答即可.设圆的半径为r,圆心到直线的距离d,∵圆的直径为10cm,∴r=5cm,∵圆心到三条直线的距离分别为:①4cm;②5cm;③10cm,∴①d<r;②d=r;③d>r;∴这三条直线与这个圆的位置关系分别是①相交;②相切;③相离;故答案为:相交;相切;相离.【举一反三4】如图,∠AOB=30°,OM=6,那么以M为圆心,4为半径的圆与射线OA的位置关系是 .【答案】相交【解析】计算出点M到射线OA的距离,与4进行比较即可.作MN⊥AO交AO于点N,MN=MO sin30°=6×=3<4,∴圆与射线OA相交.故答案为:相交.【举一反三5】如图,△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点O在AB上,AO=x,⊙O的半径为1.问当x在什么范围内取值时,AC与⊙O相离、相切、相交?【答案】解:∵∠C=90°,∠B=60°,∴∠A=30°,∵AO=x,∴OD=AO=x,(1)若圆O与AC相离,则有OD大于r,即x>1,解得:x>2;(2)若圆O与AC相切,则有OD等于r,即x=1,解得:x=2;(3)若圆O与AC相交,则有OD小于r,即x<1,解得:0<x<2;综上可知:当x>2时,AC与⊙O相离;x=2时,AC与⊙O相切;0<x<2时,AC与⊙O相交.【举一反三6】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,AC=3cm,以点C为圆心,r为半径的圆与AB有何位置关系?为什么?【答案】解:∵∠ACB=90°,AB=5cm,AC=3cm,∴BC==4cm,设AB边高为h,则h AB=AC×BC,∴h=2.4cm,(1)当r<2.4cm,d>r,则AB与⊙C相离;(2)当r=2.4cm,d=r,则AB与⊙C相切;(3)当r>2.4cm,r>d,则AB与⊙C相交.【题型2】根据直线与圆的位置关系求半径【典型例题】已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5,若以C为圆心,r长为半径的圆C与边AB有交点,那么r的取值范围是( )A.5≤r≤12或 B.5<r<12 C. D.【答案】D【解析】作CD⊥AB于D,根据勾股定理计算出AB=13,再利用面积法计算出CD=,然后根据直线与圆的位置关系得到当≤r≤12时,以C为圆心、r为半径作的圆与斜边AB有公共点.作CD⊥AB于D,如图,∵∠C=90°,AC=5,BC=12,∴AB==13,∵CD AB=BC AC,∴CD=,∴以C为圆心、r为半径作的圆与斜边AB有公共点时,r的取值范围为≤r≤12.故选:D.【举一反三1】如图,△ABC中,∠C=90°,AB=5,,如果以点C为圆心,半径为R的⊙C与线段AB有两个交点,那么⊙C的半径R的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】根据直线与圆的位置关系得出相切时有两个交点,再结合图形得出另一种有一个交点的情况,即可得出答案.∵∠C=90°,,∴=,设AC=x,BC=2x,∴AB==x=5,∴x=,∴AC=,BC=2,过点C作CD⊥AB于点D,∴CD==2,∵⊙C与线段AB有两个交点,∴2<R≤,故选:A.【举一反三2】题目:“如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,AC=5,以点B为圆心的⊙B的半径为r,若对于r的一个值,⊙B与AC只有一个交点,求r的取值范围.”对于其答案,甲答:r=4.乙答:3<r<4.丙答:.则正确的是( )A.只有乙答的对 B.甲、乙的答案合在一起才完整 C.乙、丙的答案合在一起才完整 D.三人的答案合在一起才完整【答案】D【解析】由勾股定理求出BC=4,再根据等面积法求出斜边AC上的高为,再根据半径r的情况,分别作出图形,进行判断即可得到答案.∵AB=3,AC=5,∴,∴斜边AC上的高为:,当r=4时,画出图如图所示:,此时△ABC在圆内部,⊙B与AC只有一个交点,当3<r<4时,画出图如图所示,,此时⊙B与AC只有一个交点,当时,画出图如图所示:,此时⊙B与AC只有一个交点,∴三人的答案合在一起才完整,故选:D.【举一反三3】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,若以点C为圆心,r为半径的圆与边AB所在直线相离,则r的取值范围为 ;若⊙C与AB边只有一个公共点,则r的取值范围为 .【答案】,3<r≤4或【解析】如图,作CH⊥AB于H.利用勾股定理求出AB,再利用面积法求出CH即可判断.如图,作CH⊥AB于H.在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴,∵,∴,∵以点C为圆心,r为半径的圆与边AB所在直线相离,∴r的取值范围为,∵⊙C与AB边只有一个公共点,∴r的取值范围为3<r≤4或,故答案为:,3<r≤4或.【举一反三4】在Rt△ABC中,AC=3,BC=4,∠ACB=90°.若以点C为圆心,r为半径的圆与直线AB不相离,求r的取值范围.【答案】解:过点C作CD⊥AB于点C,∵Rt△ABC中,AC=3,BC=4,∠ACB=90°,∴CD=,∴以点C为圆心,r为半径的圆与直线AB不相离,r的取值范围是:r≥2.4.【题型3】根据直线与圆的位置关系求点到直线的距离【典型例题】已知⊙O的半径为3,直线l与⊙O相交,则圆心O到直线l的距离d的取值范围是( )A.d=3 B.d>3 C.0≤d<3 D.d<3【答案】C【解析】根据直线l和⊙O相交 d<r,即可判断.∵⊙O的半径为3,直线l与⊙O相交,∴圆心D到直线l的距离d的取值范围是0≤d<3,故选:C. 【难度】基础题【举一反三1】已知⊙O的半径为5cm,直线l和点O的距离为dcm,若直线l与⊙O有公共点,则( )A.d>5 B.d=5 C.d<5 D.0≤d≤5【答案】D【解析】根据⊙O与直线有公共点,可得直线与圆相切或相交,从而得出点O到直线L的距离小于或等于圆的半径即可得到问题答案.∵⊙O与直线有公共点,∴直线L与圆相切或相交,∴点O到直线L的距离小于或等于圆的半径,即d≤5,∵d≥0,∴0≤d≤5.故选:D.【举一反三2】若在△ABC中,∠C=90°,以AC为直径的⊙O与边AB相交于点D,AC=4cm,BC=3cm,则点O到AB的距离为 .【答案】【解析】作OD⊥AB于点D,由勾股定理可得AB=5,根据∠C=90°,得到△AOE∽△ABC,然后利用相似三角形的对应边的比相等列出方程求解即可.作OE⊥AB于点E,由勾股定理可得AB=5,∵∠C=90°,∴△AOE∽△ABC,∴,即:,∴OE=,即点O到AB的距离为.故答案为:【举一反三3】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=2,半径为1的⊙O在Rt△ABC内平移(⊙O可以与该三角形的边相切),则点A到⊙O上的点的距离的最大值为 .【答案】2+1【解析】连接OE、OF,根据正切的定义求出∠ABC,根据切线长定理得到∠OBF=30°,根据含30°角的直角三角形的性质、勾股定理计算,得到答案.当⊙O与BC、BA都相切时,连接AO并延长交⊙O于点D,则AD为点A到⊙O上的点的距离的最大值,设⊙O与BC、BA的切点分别为E、F,连接OE、OF,则OE⊥BC,OF⊥AB,∵AC=6,BC=2,∴tan∠ABC==,AB==4,∴∠ABC=60°,∴∠OBF=30°,∴BF==,∴AF=AB﹣BF=3,∴OA==2,∴AD=2+1,故答案为:2+1.【举一反三4】已知⊙O的半径r=7cm,直线l1∥l2,且l1与⊙O相切,圆心O到l2的距离为9cm.求l1到l2的距离.【答案】解:∵l1与⊙O相切,∴O点到l1的距离为7cm,当圆心O在两平行直线之间:l1与l2之间的距离=9cm﹣7cm=2cm;当圆心O在两平行直线之外:l1与l2之间的距离为9cm+7cm=16cm,∴l1到l2的距离为2cm或16cm.【题型4】直线与圆的公共点个数问题【典型例题】设⊙O的半径为4,点O到直线a的距离为d,若⊙O与直线a至多只有一个公共点,则d为( )A.d≤4 B.d<4 C.d≥4 D.d=4【答案】C【解析】当d=r时,直线与圆相切,直线L与圆有一个公共点;当d<r时,直线与圆相交,直线L与圆有两个公共点;当d>r时,直线与圆相离,直线L与圆没有公共点.因为直线L与⊙O至多只有一个公共点,所以包括直线与圆有一个公共点和没有公共点两种情况,因此d≥r.故选:C.【举一反三1】已知⊙O的半径是6.5cm,点P是直线l上一点,且OP=6cm.那么直线l与⊙O的公共点的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.无法确定【答案】C【解析】根据直线与圆的位置关系判定方法,当d<r,直线与圆相交即可得出答案.∵⊙O的半径是6.5cm,点P是直线l上一点,且OP=6cm,∴r>d,∴直线l与⊙O的关系是:相交.故选:C.【举一反三2】已知圆的直径为12cm,如果圆心到直线的距离为4cm,那么直线与圆有 个交点.【答案】两【解析】先确定圆的半径为6cm,而圆心到直线的距离为4cm,即圆心O到直线l的距离小于圆的半径,根据直线与圆的位置关系得到直线与圆相交,则直线与圆有两个交点.∵圆的直径为12cm,∴圆的半径为6cm,∵圆心到直线的距离为4cm,∴直线与圆相交,∴直线与圆有两个交点.故答案为:两.【举一反三3】在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(3,1),若⊙A与坐标轴有三个公共点,则⊙A的半径为 .【答案】或3【解析】由已知A(3,1),可以知道圆心A到x轴的距离为1,到y轴的距离为3,到原点的距离为,由此可以确定,⊙A与坐标轴共有三个公共点时圆的半径是和3.设⊙A的半径为r,当1<r<3时,⊙A与坐标轴共有2个公共点,当半径等于3时,如图1,⊙A与y轴相切且与x轴有2个交点,共有3个公共点,当半径r等于A到原点的距离=时,如图2,共有3个公共点,当半径r大于时,⊙A与坐标轴共有4个公共点.即⊙A与坐标轴有三个公共点,则⊙A的半径为或3.故答案为:或3.【举一反三4】已知∠AOB=30°,M为OB上一点,且OM=5cm,以M为圆心,r为半径画圆.若C是OA上一点,OC等于5cm,讨论OC与⊙M的公共点个数,并写出r相应的取值范围.【答案】解:作MN⊥OA于N,如图,∵∠AOB=30°,∴MN=OM=×5=,∴当r=时,⊙M与射线OC只有一个公共点;当0<r<时,⊙M与射线OC没有公共点;当<r≤5时,⊙M与射线OC有两个公共点;当r>5时,⊙M与射线OC只有一个公共点.所以当0<r<时,⊙M与射线OC没有公共点;当r=或r>5时,⊙M与射线OC只有一个公共点;当<r≤5时,⊙M与射线OC有两个公共点.【题型5】切线的定义及证明【典型例题】已知⊙O的半径为5,直线EF经过⊙O上一点A(点E,F在点A的两旁),下列条件:(1)OA=5;(2)OE=OF;(3)OA⊥EF;(4)O到直线EF的距离是5.能判定直线EF与⊙O相切的有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】B【解析】依据切线的判定定理“经过半径的外端且垂直于这条半径的直线”或“圆心到直线的距离等于半径”进行判断即可.如图,(1)OA=5,不能判定直线EF与⊙O相切,不符合题意;(2)OE=OF,不能判定直线EF与⊙O相切,不符合题意;(3)OA⊥EF且点A在⊙O上,能判定直线EF与⊙O相切,符合题意;(4)O到直线EF的距离是5,等于半径,能判定直线EF与⊙O相切,符合题意.故选:B.【举一反三1】如图,CD为等边三角形ABC的高,点O在DC的延长线上,且OD=11,CD=6,⊙O的半径为1,若将⊙O绕点C按顺时针方向旋转360°,在旋转过程中,⊙O与等边三角形ABC的边只有一个公共点的情况一共出现( )A.3次 B.4次 C.5次 D.6次【答案】C【解析】延长CO交⊙O于点,先根据OD=11,CD=6得出OC=5,故CE=6,再根据△ABC是等边三角形可知BC=AC,BC>CD,根据直线与圆的位置关系即可得出结论.延长CO交⊙O于点,∵OD=11,CD=6,∴OC=5,∴CE=6.∵△ABC是等边三角形,∴BC=AC,BC>CD,∴在旋转过程中⊙O与BC边只有一个公共点时有两次,与AB边有一次,与AC边有2次.∴⊙O与等边三角形ABC的边只有一个公共点的情况一共出现5次.故选:C.【举一反三2】如图,△ABC内接于⊙O,过A点作直线DE,当∠BAE=( )时,直线DE与⊙O相切.A.∠B B.∠BAC C.∠C D.∠DAC【答案】C【解析】首先过点O作直径AF,连接BF,根据同弧所对的圆周角相等可得∠C=∠AFB,进而可得到∠BAE=∠F,再根据直径所对的圆周角是90°,可证出∠AFB+∠BAF=90°,再利用等量代换可得∠BAE+∠BAF=90°,进而得到直线DE与⊙O相切.当∠BAE=∠C时,直线DE与⊙O相切.理由如下:作直径AF交圆O于F点,连接BF.∵∠F,∠C是同弧AB所对的角,∴∠C=∠F,∵∠BAE=∠C,∴∠BAE=∠F,∵AF为直径,∴∠ABF=90°,在三角形ABF中,∠F+∠BAF=90°,∵∠F=∠BAE,∴∠BAE+∠BAF=90°,∴FA⊥DE,∵OA是半径,∴直线DE与⊙O相切.故选:C.【举一反三3】已知⊙O到直线l的距离为d,半径为R、d是方程x2﹣2x+m=0的两根,且l与⊙O相切,则m= .【答案】1【解析】首先根据直线l与⊙O相切,确定⊙O到直线l的距离d=半径为R;再根据R、d是方程x2﹣2x+m=0的两根,确定方程x2﹣2x+m=0有两个相等的根,进一步通过Δ=0,确定m的值.∵l与⊙O相切∴d=R又∵R、d是方程x2﹣2x+m=0的两根∴方程x2﹣2x+m=0有两个相等的根∴△=(﹣2)2﹣4×1×m=0解得m=1故答案为1【举一反三4】如图,△ABC内接于⊙O,过点A作直线EF,已知∠B=∠EAC,根据弦AB的位置变化,试探究直线EF与⊙O的位置关系.甲:如图(1),当弦AB过点O时,EF与⊙O相切;乙:如图(2),当弦AB不过点O时,EF也与⊙O相切.你认为 的判断正确.【答案】甲、乙【解析】甲、根据直径推出∠CAB+∠B=90°,推出∠EAC+∠CAB=90°,根据切线判定推出即可;乙、作直径AM,连接CM,推出∠M=∠B=∠EAC,求出∠EAC+∠CAM=90°,根据切线的判定推出即可.甲、∵AB是⊙O的直径,∴∠C=90°,∴∠B+∠CAB=90°,∵∠EAC=∠B,∴∠EAC+∠CAB=90°,∴EF⊥AB,∵OA是半径,∴EF是⊙O的切线;乙、作直径AM,连接CM,即∠B=∠M(在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等),∵∠EAC=∠B,∴∠EAC=∠M,∵AM是⊙O的直径,∴∠ACM=90°,∴∠CAM+∠M=90°,∴∠EAC+∠CAM=90°,∴EF⊥AM,∵OA是半径,∴EF是⊙O的切线.故甲、乙正确,故答案为:甲、乙.【举一反三5】若Rt△ABC的斜边AB=6,直角边AC=3,则圆心为点C,半径分别为2,4的两个圆与AB具有怎样的位置关系?当半径为多长时,AB与⊙C相切?【答案】解:如图,过C作CD⊥A,于点D.Rt△ABC的斜边AB=6,AC=3,根据勾股定理得:BC==3,∵S△ABC=AB CD=AC BC,∴CD===.∵2<<4,∴以点C为圆心,分别以2和4为半径作两个圆,这两个圆与直线AB分别相离和相交;∵CD=.则以点C为圆心,当半径为时,AB与⊙C相切.【举一反三6】已知Rt△ABC的斜边AB=5cm,直角边AC=3cm,以C为圆心,半径分别为2cm、3cm的两个圆⊙C1和⊙C2与AB有怎样的位置关系?半径为多长时,AB与⊙C相切?【答案】解:(1)如图1,过C作CD⊥A,于点D.Rt△ABC的斜边AB=5cm,AC=3cm,根据勾股定理得:BC==4(cm),∵S△ABC=AB CD=AC BC,∴CD==cm.∵2<<3∴以点C为圆心,分别以2cm和3cm为半径作两个圆,这两个圆与直线AB分别相离和相交;(2)由(1)知,CD=cm.则以点C为圆心,当半径为cm时,AB与⊙C相切.【题型6】直线与圆的位置关系的实际应用【典型例题】如图是“海上日出”图片,图中海平面与太阳可看成直线和圆的位置关系是( )A.相切 B.相交 C.平行 D.相离【答案】D【解析】根据直线与圆的位置关系即可得到结论.图中太阳与海天交界处可看成圆与直线,它们的位置关系是相离,故选:D.【举一反三1】如图,一辆汽车的轮胎因为漏气瘪掉了,将轮胎外轮廓看作一个圆,则这个圆和它在同一平面内的地面(看作一条直线)的位置关系是( )A.相交 B.相切 C.相离 D.包含【答案】A【解析】根据直线与圆的位置关系,即可解答.这个圆和它在同一平面内的地面(看作一条直线)的位置关系是相交,故选:A.【举一反三2】如图,若把太阳看成一个圆,则太阳与地平线l的位置关系是 .【答案】相离【解析】直线和圆有两个公共点,则直线和圆相交;直线和圆有唯一一个公共点,则直线和圆相切;直线和圆没有公共点,则直线和圆相离.根据直线和圆无公共点,则直线和圆相离.故答案为:相离【举一反三3】在“海上生明月”这幅图中,把月亮与地平线分别抽象成圆和直线,则该图所呈现的直线与圆之间的位置关系是 .【答案】相离【解析】根据相离的概念:一条直线和圆没有公共点称为直线和圆相离,由此即可作出判断.∵月亮与地平线没有公共点,∴该图所呈现的直线与圆之间的位置关系是相离.故答案为:相离.【举一反三4】在看日出时,丁丁想到:如果把太阳看作一个圆,把地平线看作一条直线,太阳升起的过程中,太阳和地平线会有哪几种位置关系呢?【答案】解:太阳从地平线下方刚刚向上升起,则太阳与地平线相交,然后是相切,最后是相离.故太阳升起的过程中,太阳和地平线的位置关系有:相交、相切、相离.【举一反三5】如图,定滑轮⊙O静止时,半径OA在水平位置.链条AB所在的直线与⊙O有什么位置关系?请说明理由.【答案】解:链条AB所在的直线与⊙O相切,理由:由题意得,OA⊥AB,OA为⊙O的直径,∴AB是⊙O的切线.【题型7】切线的判定【典型例题】如图,在△ABC中,∠BAC=28°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,DE∥CB,连接BD,若添加一个条件,使BC是⊙O的切线,则下列四个条件中不符合的是( )A.DE⊥AB B.∠EDB=28° C.∠ADE=∠ABD D.OB=BC【答案】D【解析】利用切线的判定方法,结合平行线的性质以及圆周角定理得出∠ABC=90°即可.A、∵DE⊥AB,DE∥CB,∴∠ABC=90°,∵AB为直径,∴BC是⊙O的切线,故此选项错误;B、∵∠EDB=28°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,∴∠BDE+∠ADE=90°,∵∠BAD=28°,∴∠BAD+∠ADE=90°,∴DE⊥AB,∵DE∥CB,∴∠ABC=90°,∵AB为直径,∴BC是⊙O的切线,故此选项错误;C、∵以AB为直径的⊙O交AC于点D,∴∠BDE+∠ADE=90°,∵∠ADE=∠ABD,∴∠BDE+∠ABD=90°,∴DE⊥AB,∵DE∥CB,∴∠ABC=90°,∵AB为直径,∴BC是⊙O的切线,故此选项错误;D、OB=BC,无法得出,AB⊥BC,故符合题意.故选:D.【举一反三1】如图,在平面直角坐标系中,过格点A,B,C画圆弧,则点B与下列格点连线所得的直线中,能够与该圆弧相切的格点坐标是( )A.(5,2) B.(2,4) C.(1,4) D.(6,2)【答案】D【解析】根据切线的判定在网格中作图即可得结论.如图,过格点A,B,C画圆弧,则点B与下列格点连线所得的直线中,能够与该圆弧相切的格点坐标是(6,2).故选:D.【举一反三2】如图,AB是⊙O的直径,下列条件中不能判定直线AT是⊙O的切线的是( )A.AB=4,AT=3,BT=5 B.∠B=45°,AB=AT C.∠B=55°,∠TAC=55° D.∠ATC=∠B【答案】D【解析】分别利用切线的判定进而得出∠BAT=90°,得出答案即可.A、∵AB=4,AT=3,BT=5,∴AB2+AT2=BT2,∴△BAT是直角三角形,∴∠BAT=90°,∴直线AT是⊙O的切线,故此选项错误;B、∵∠B=45°,AB=AT,∴∠T=45°,∴∠BAT=90°,∴直线AT是⊙O的切线,故此选项错误;C、∵AB为直径,∴∠BAC=90°,∵∠B=55°,∴∠BAC=35°,∵∠TAC=55°,∴∠BAT=90°,∴直线AT是⊙O的切线,故此选项错误;D、∠ATC=∠B,无法得出直线AT是⊙O的切线,故此选项正确.故选:D.【举一反三3】如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=﹣2x+b(b≥0)的位置随b的不同取值而变化,已知⊙M的圆心坐标为(3,2),半径为2,当b= 时,直线l与⊙M相切.【答案】8±2【解析】先求出直线y=﹣2x+b与坐标轴的交点A坐标为(0,b),B点坐标为(,0),再计算出当直线y=﹣2x+b过点M时与y轴的交点D的坐标(0,8),如图,作MF⊥AB于F,AE⊥DC于E,根据切线的性质得MF=2,则AE=MF=2,再证明△OAB∽△EDA,利用相似比得到=,解得b=8﹣2,利用直线平移的方法可得当b=8+2时,直线y=﹣2x+b与⊙M相切.当x=0时,y=﹣2x+b=b,则A点坐标为(0,b);当y=0时,﹣2x+b=0,解得x=,则B(,0),所以AB==b,当直线y=﹣2x+b过点M时,把M(3,2)代入得﹣6+b=2,解得b=8,则直线y=﹣2x+8与y轴的交点坐标为(0,8),当AB与⊙M相切时,如图,作MF⊥AB于F,AE⊥DC于E,则AE=MF=2,∵CD∥AB,∴△OAB∽△EDA,∴=,即=,解得b=8﹣2,同样可得当b=8+2时,直线y=﹣2x+b与⊙M相切.故答案为8±2.【举一反三4】如图,已知∠AOB=30°,M为OB边上任意一点,以M为圆心、3cm为半径作⊙M.当OM= cm时,⊙M与OA相切.【答案】6【解析】设⊙M与OA相切于N,连接MN,N为切点,根据MN⊥AO,∠AOB=30°,2cm为半径,利用直角三角形中30°的角所对的直角边是斜边的一半解答.设⊙M与OA相切于N,连接MN,∵MN⊥AO,∠AOB=30°,3cm为半径,∴OM=2MN=2×3=6cm.故当OM=6cm时,⊙M与OA相切,故答案为:6.【举一反三5】如图,⊙O的半径为6cm,B为⊙O外一点,OB交⊙O于点A,AB=OA,动点P从点A出发,以πcm/s的速度在⊙O上按逆时针方向运动一周回到点A立即停止.当点P运动的时间为多少秒时,BP与⊙O相切.【答案】解:如图所示:连接OP,∵当OP⊥PB时,BP与⊙O相切,∵AB=OA,OA=OP,∴OB=2OP,∠OPB=90°,∴∠B=30°,∴∠O=60°.∵OA=6cm,弧AP==2π,∵圆的周长为:12π,∴点P运动的距离为2π或12π﹣2π=10π,∴当t=2秒或10秒时,有BP与⊙O相切.【举一反三6】如图,⊙O的直径AB=4,C、D为圆周上两点,且四边形OBCD是菱形,过点D的直线EF∥AC,交BA、BC的延长线于点E、F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)求DE的长.【答案】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°.∵四边形OBCD是菱形,∴OD∥BC.∴∠1=∠ACB=90°.∵EF∥AC,∴∠2=∠1=90°.∵OD是半径,∴EF是⊙O的切线.(2)解:连接OC,∵直径AB=4,∴半径OB=OC=2.∵四边形OBCD是菱形,∴OD=BC=OB=OC=2.∴∠B=60°.∵OD∥BC,∴∠EOD=∠B=60°.在Rt△EOD中,.【题型8】应用切线的性质求半(直)径【典型例题】如图,在平面直角坐标系中,⊙M与x轴相切于点A(8,0),与y轴分别交于点B(0,4)与点C(0,16),则⊙M的直径是( )A.10 B.2 C.4 D.20【答案】D【解析】如图连接BM、OM,AM,作MH⊥BC于H,先证明四边形OAMH是矩形,进而解答即可.如图连接AM,OM,作MH⊥BC于H.∵⊙M与x轴相切于点A(8,0),∴AM⊥OA,OA=8,∴∠OAM=∠MHO=∠HOA=90°,∴四边形OAMH是矩形,∴AM=OH,∵MH⊥BC,∴HC=HB=6,∴OH=AM=10,则⊙M的直径是20,故选:D.【举一反三1】如图,AB是⊙O的直径,点C是AB延长线上一点,CD是⊙O的切线,点D是切点,过点B作⊙O的切线,交CD于点E,若CD=8,BE=3,则⊙O的半径为( )A.3 B.4 C.5 D.6【答案】D【解析】连接OD,利用切线的性质和相似三角形△CBE∽△CDO的对应边成比例进行解答.如图,连接OD.∵CD是⊙O的切线,∴∠ODC=90°.又∵BE作⊙O的切线,∴∠CBE=90°且BE=ED,∴∠CBE=∠CDO.又∵∠BCE=∠DCO,∴△CBE∽△CDO,∴=,即=.又∵CD=8,BE=3,∴CE=CD﹣DE=CD﹣BE=5,∴在直角△CBE中,利用勾股定理求得CB=4,∴=,则OB=6,即该圆的半径为6.故选:D.【举一反三2】Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以C为圆心作⊙C和AB相切,则⊙C的半径长为( )A.8 B.4 C.9.6 D.4.8【答案】D【解析】作CD⊥AB于D,先根据勾股定理计算出BC,再利用等积法计算出CD,然后根据切线的性质即可得到⊙C的半径长.作CD⊥AB于D,如图,∵∠C=90°,AB=10,AC=6,∴BC==8,∵AC BC=AB CD,∴CD==,∵⊙C与AB相切,∴CD为⊙的半径,即⊙C的半径长为.故选:D.【举一反三3】已知:如图,在△ABC中,CB=3,AB=4,AC=5,以点B为圆心的圆与AC相切于点D,则⊙B的半径为 .【答案】2.4【解析】连接BD,由AC是⊙C的切线,即可得BD⊥AC,由勾股定理的逆定理可证明△ABC是直角三角形,然后由S△ABC=AB BC=BD AC,即可求得⊙B的半径长度.连接BD,在△ABC中,∵CB=3,AB=4,AC=5,∴AB2+BC2=32+42=52=AC2,∴∠B=90°,∴△ABC是直角三角形,∵AC是⊙C的切线,∴BD⊥AC,∵S△ABC=AB BC=AC BD,∴AB BC=AC BD,即BD==2.4,故答案为:2.4.【举一反三4】如图,已知AD是⊙O的弦,且AD=4,以AD为一边作正方形ABCD.若BC边与⊙O相切,切点为E,则⊙O的半径为 .【答案】【解析】连接EO并延长交AD于H点,连接OA,如图,先根据切线的性质得到OE⊥BC,根据正方形的性质得到AD∥BC,AB=AD=4,则EH⊥AD,再根据垂径定理得到AH=DH=2,接着证明四边形ABEH为矩形得到BE=AB=4,设⊙O的半径为r,则OA=OE=r,OH=4﹣r,在Rt△OAH中利用勾股定理得到22+(4﹣r)2=r2,然后解方程求出r即可.连接EO并延长交AD于H点,连接OA,如图,∵BC边与⊙O相切,切点为E,∴OE⊥BC,∵四边形ABCD为正方形,∴AD∥BC,AB=AD=4,∴EH⊥AD,∴AH=DH=AD=2,∵∠B=∠BAH=∠AHE=90°,∴四边形ABEH为矩形,∴BE=AB=4,设⊙O的半径为r,则OA=OE=r,OH=4﹣r,在Rt△OAH中,22+(4﹣r)2=r2,解得r=,即⊙O的半径为.【举一反三5】如图,已知⊙O中直径AB与弦AC的夹角为30°,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,OD=30cm.求直径AB的长.【答案】解:∵∠A=30°,OC=OA,∴∠ACO=∠A=30°,∴∠COD=60°,∵DC切⊙O于C,∴∠OCD=90°,∴∠D=30°,∵OD=30cm,∴OC=OD=15cm,∴AB=2OC=30cm.【题型9】应用切线的性质求角度【典型例题】如图,AB是圆O的直径,D是BA延长线上一点,DC与圆O相切于点C,连接BC,∠ABC=20°,则∠BDC的度数为( )A.50° B.45° C.40° D.35°【答案】A【解析】连接OC,根据切线的性质得到∠OCD=90°,根据圆周角定理得到∠COD=2∠ABC=40°,根据三角形内角和定理即可得到结论.连接OC,∵DC与圆O相切于点C,∴∠OCD=90°,∵∠ABC=20°,∴∠COD=2∠ABC=40°,∴∠BDC=90°﹣40°=50°,故选:A.【举一反三1】如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,过点C作⊙O的切线,交AB的延长线于点D,若∠ADC=50°,则∠CAD的度数为( )A.20° B.25° C.30° D.15°【答案】A【解析】连接OC,根据切线的性质可得∠OCD=90°,进而得出∠COD=90°﹣∠ADC=40°,根据等腰三角形的性质即可求解.连接OC,∵CD与⊙O相切于点C,∴CD⊥OC,∴∠OCD=90°,∵∠ADC=50°,∴∠COD=90°﹣∠ADC=90°﹣50°=40°,∴∠OAC+∠OCA=∠COD=40°,∵OA=OC,∴,故选:A.【举一反三2】如图,点P在⊙O外,PA、PB是⊙O的切线,A、B是切点,BC是直径,若∠APB=70°,则∠ACB的度数为 .【答案】55°【解析】连接OA,根据切线的性质得出∠PAO=∠PBO=90°,求出∠AOB=110°,根据三角形外角性质和等腰三角形性质求出即可.连接OA,∵PA、PB是⊙O的切线,A、B是切点,∴∠PAO=∠PBO=90°,∵∠APB=70°,∴∠AOB=360°﹣90°﹣90°﹣70°=110°,∴∠ACB+∠OAC=∠AOB=110°,∵OC=OA,∴∠ACB=∠OAC,∴∠ACB=55°故答案为:55°.【举一反三3】如图,ABC是圆内接三角形,BC是圆的直径,∠B=35°,MN是过A点的切线,那么∠C= ;∠CAM= ;∠BAM= .【答案】55°;35°;125°【解析】由BC是圆的直径,得到∠BAC=90°,根据三角形的内角和得到∠C=55°,根据弦切角定理即可得到结论.∵BC是圆的直径,∴∠BAC=90°,∵∠B=35°,∴∠C=55°,∵MN是过A点的切线,∴∠CAM=∠B=35°,∴∠BAM=∠CAM+∠CAB=125°,故答案为:55°;35°;125°.【举一反三4】已知AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,(Ⅰ)如图①,连接AC,AD,若∠ADC=55°,求∠CAB的大小;(Ⅱ)如图②,C是半圆弧AB的中点,AD的延长线与过点B的切线相交于点P,若CD=,求∠APB的大小.【答案】解:(I)连接CB,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠ABC=90°,∵∠ADC=55°,∴∠ABC=∠ADC=55°,∴∠CAB=90°﹣∠ABC=35°;(II)连接AC,OC,DO,∵CD=AB=OC=OD,∴△COD为等边三角形,∴∠COD=60°,∴∠CAD=∠COD=30°,∵C是半圆弧AB的中点,∴=,∴∠AOC=∠BOC=90°,∵AO=CO,∴∠CAO=∠ACO=45°,∴∠BAD=∠BAC﹣∠DAC=15°,∵AD的延长线与过点B的切线相交于点P,∴BP⊥AB,∴∠ABP=90°,∴∠APB=90°﹣∠BAP=75°.【题型10】应用切线的性质求面积【典型例题】已知⊙O与直线l相切于A点,点P、Q同时从A点出发,P沿着直线l向右、Q沿着圆周按逆时针以相同的速度运动,当Q运动到点A时,点P也停止运动.连接OQ、OP(如图),则阴影部分面积S1、S2的大小关系是( )A.S1=S2 B.S1≤S2 C.S1≥S2 D.先S1<S2,再S1=S2,最后S1>S2【答案】A【解析】由题意得到弧AQ长度与AP相等,利用扇形面积公式及三角形面积公式得到扇形AOQ面积与三角形AOP面积相等,都减去扇形AOB面积即可得到S1、S2的大小关系.∵直线l与圆O相切,∴OA⊥AP,∴S扇形AOQ= r= OA,S△AOP=OA AP,∵=AP,∴S扇形AOQ=S△AOP,即S扇形AOQ﹣S扇形AOB=S△AOP﹣S扇形AOB,则S1=S2.故选:A.【举一反三1】如图,⊙O的半径是1,AB是⊙O的切线,A是切点,若半径OC∥AB,则阴影部分的面积为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】求出扇形的圆心角的度数即可解决问题、∵AB是切线,∴OA⊥AB,∴∠OAB=90°,∵OC∥AB,∴∠COA=∠OAB=90°,∴阴影部分的扇形的圆心角的度数为270°,∴S阴==π.故选:D.【举一反三2】如图,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,AB=AC=2,O为BC的中点,以O为圆心的圆弧分别与AB,AC相切于点D,E,则图中AD,AE与所围成的封闭图形的面积为 .【答案】见试题解答内容【解析】首先连接OE,OD,由以O为圆心的圆弧分别与AB,AC相切于点D,E,易得四边形OEAD是正方形,然后由S阴影=S正方形OEAD﹣S扇形OED,求得答案.连接OE,OD,∵以O为圆心的圆弧分别与AB,AC相切于点D,E,∴OE⊥AC,OD⊥AB,∴∠OEA=∠ODA=∠A=90°,∴四边形OEAD是矩形,∵OE=OD,∴四边形OEAD是正方形,∵在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,AB=AC=2,O为BC的中点,∴OE=AB=1,∴S阴影=S正方形OEAD﹣S扇形OED=1﹣=1﹣.故答案为:1﹣.【举一反三3】如图,AB是⊙O的直径,C是半圆上的一点,CD是⊙O的切线,AD⊥CD于点D,交⊙O于点E.(1)求证:AC平分∠DAB;(2)若点E为弧AC的中点,⊙O的半径为1,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)证明:连结OC,∵CD是切线,∴OC⊥CD,∵AD⊥CD,∴OC∥AD,∴∠DAC=∠ACO,∵OA=OC,∴∠CAO=∠ACO,∴∠DAC=∠CAO,∴AC平分∠DAB;(2)解:连结OE,EC,∵E为弧AC的中点,∴AE=EC,S弓形AE=S弓形EC,∴∠DAC=∠ECA,∵∠DAC=∠OAC,∴∠ECA=∠OAC,∴EC∥OA,而OC∥AE,∴四边形OAEC为平行四边形,而OA=OC,∴四边形OAEC为菱形,∴CE=OC=OE=1,∴△OCE都为等边三角形,∴∠COE=∠OCE=60°,而∠DCO=90°,∴∠DCE=30°,在Rt△DCE中,CE=1,∴DE=CE=,DC=DE=,∴S△DCE=××=,∵S弓形AE=S弓形EC,∴S阴影=S△DCE=.【题型11】应用切线的性质求弧长及线段长度【典型例题】如图,AB为⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD为⊙O的切线,切点为点D,点E在⊙O上,且∠ABE=∠C.若BC=1,,则BE的长为( )A.4 B. C. D.8【答案】B【解析】连接OD,如图所示,由切线性质得到∠ODC=90°,设O D=O B=r,则OC=OB+BC=r+1,在Rt△ODC中,由三角函数定义列式求解的得到r=4,得到相关线段长,再由直径所对的圆周角是直角,利用相等角的三角函数值相等,在Rt△ABE中,由三角函数定义列式求出AE,最后利用勾股定理求解即可得到答案.连接OD,如图所示:∵CD是⊙O的切线,∴OD⊥CD,∴∠ODC=90°.设O D=O B=r,则OC=OB+BC=r+1.在Rt△ODC中,,∴,解得r=4.∴OB=4,∴AB=2OB=8.∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°.∵∠ABE=∠C,∴.在Rt△ABE中,,∴.∴.故选:B.【举一反三1】如图,CD切⊙O于点D,OC交⊙O于点A,AB垂直平分OD.若,则线段OC的长为( )A. B.4 C. D.8【答案】B【解析】连接AD,根据垂直平分线的性质得到△AOD为等边三角形,可得∠AOD=60°,再利用垂径定理得到,求得OD的长,即可求得OC.∵AB垂直平分OD,∴,∵OA=OD,∴△AOD为等边三角形,∴∠AOD=60°,∴,∴OD=2OE=2,∴OC=2OD=4,故选:B.【举一反三2】如图,在△ABC中,∠ABC=144°,AB与⊙O相切于点B,点C在⊙O上,若⊙O的半径为1,则的长为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】连接OB、OC,如图,先根据切线的性质得到∠OBA=90°,则可计算出∠OBC=54°,再利用等腰三角形的性质和三角形内角和计算出∠BOC=72°,然后根据弧长公式计算.连接OB、OC,如图,∵AB与⊙O相切于点B,∴OB⊥AB,∴∠OBA=90°,∵∠ABC=144°,∴∠OBC=144°﹣90°=54°,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=54°,∴∠BOC=180°﹣54°﹣54°=72°,∴的长==π.故选:D.【举一反三3】如图,已知在直角坐标系中,点P是直线y=﹣x+4上的一个动点,⊙O的半径为1,过点P作⊙O的切线,切点为A,则PA长度的最小值为 .【答案】【解析】连接OA、OP,由切线性质可知OA⊥PA,且OA=1,则当OP最小时,PA最小,故当OP与直线y=﹣x+4垂直时,PA最小,再利用等腰直角三角形的性质可求得OP的值,可求得答案.∵PA为⊙O的切线,∴OA⊥PA,且OA=1,∴当OP最小时,PA最小,∴当OP与直线y=﹣x+4垂直时,OP最小,如图,设直线y=﹣x+4交x轴、y轴于点B、C,则B(4,0),C(0,4),∴OB=OC=4,∴BC=4,∴OP=BC=2,即OP的最小值为2,∴PA的最小值==,故答案为:.【举一反三4】如图,已知直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,OA=10,OA与⊙O相交于点P,AB与⊙O切于点B,BP的延长线交直线l于点C.(1)试判断线段AB与AC的数量关系,并说明理由;(2)若PC=4,求⊙O的半径和线段PB的长.【答案】解:(1)AB=AC,理由如下:如图1,连接OB.∵AB切⊙O于B,OA⊥l,∴∠OBA=∠OAC=90°,∴∠OBP+∠ABP=90°,∠ACP+∠APC=90°,∵OP=OB,∴∠OBP=∠OPB,∵∠OPB=∠APC,∴∠ACP=∠ABC,∴AB=AC;(2)如图2,延长AP交⊙O于E,连接BE,设圆半径为r,则OP=OB=r,PA=10﹣r,则AB2=OA2﹣OB2=102﹣r2,∵AC2+PA2=PC2,∴,解得:r=6,∴AB=AC=8,PA=OA﹣OP=4,∵PE是⊙O的直径,∴∠PBE=90°=∠PAC,又∵∠EPB=∠CPA,∴△EPB∽△CPA,∴,∴,∴.【举一反三5】如图,△ABC内接于以AB为直径的⊙O,过点A作⊙O的切线,与BC的延长线相交于点D,在CB上截取CE=CD,连接AE并延长,交⊙O于点F,连接CF.(1)求证:AC=CF;(2)若AB=4,sinB=,求EF的长.【答案】(1)证明:∵AD是⊙O的切线,∴∠DAB=90°,∴∠CAD+∠CAB=90°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°.∴∠CAB+∠B=90°,∴∠CAD=∠B,∵CE=CD,∴AE=AD,∴∠CAE=∠CAD=∠B,∵∠B=∠F,∴∠CAE=∠F,∴AC=CF;(2)解:由(1)可知,sin∠CAE=sin∠CAD=sinB=.∵AB=4,∴在Rt△ABD中,AD=3,BD=5,∴在Rt△ACD中,CD=,∴DE=,BE=,∵∠CEF=∠AEB,∠B=∠F,∴△CEF∽△AEB.∴.∴EF=.【题型12】应用切线的性质证明【典型例题】如图,已知⊙O及⊙O外一定点P,嘉嘉进行了如下操作后,得出了四个结论:①点A是PO的中点;②直线PQ,PR都是⊙O的切线;③点P到点Q、点R的距离相等;④连接PQ,QA,PR,RO,OQ,则.对上述结论描述正确的是( )A.只有①正确 B.只有②正确 C.①②③正确 D.①②③④都正确【答案】C【解析】由第一步作图痕迹可知直线MN是PO的垂直平分线,由此可判断①正确;根据直径所对的圆周角等于90°,可判断②正确;根据切线长定理可判断③正确;先证明△POQ≌△POR,由此可得S△POQ=S△POR,进而可得,因此可判断④错误.如图:由第一步作图痕迹可知直线MN是PO的垂直平分线,因此点A是PO的中点,故①正确;∵PO是⊙A的直径,∴∠PQO=∠PRO=90°,∴PQ⊥OQ,PR⊥OR,∴直线PQ,PR都是⊙O的切线,故②正确;直线PQ,PR都是⊙O的切线,根据切线长定理,可知 PQ=PR,故③正确;∵PQ=PR,OQ=OR,PO=PO,∴△POQ≌△POR,∴S△POQ=S△POR,∴.∵点A是PO的中点,∴,故④错误.故选:C.【举一反三1】如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=21,BC=20,有一个半径为10的圆分别与AB、BC相切,则此圆的圆心是( )A.AB边的中垂线与BC中垂线的交点B.∠B的平分线与AB的交点C.∠B的平分线与AB中垂线的交点D.∠B的平分线与BC中垂线的交点【答案】D【解析】因为圆分别与AB、BC相切,所以圆心到AB、CB的距离一定相等,都等于半径.而到角的两边距离相等的点在角的平分线上,圆的半径为10,所以圆心到AB的距离为10.因为BC=20,所以BC的中垂线上的点到AB的距离为10,所以∠B的角平分线与BC的中垂线的交点即为圆心.∵圆分别与AB、BC相切,∴圆心到AB、CB的距离都等于半径,∵到角的两边距离相等的点在角的平分线上,∴圆心定在∠B的角平分线上,∵因为圆的半径为10,∴圆心到AB的距离为10,∵BC=20,又∵∠B=90°,∴BC的中垂线上的点到AB的距离为10,∴∠B的角平分线与BC的中垂线的交点即为圆心.故选:D.【举一反三2】如图,在⊙O中,AB是直径,点D是⊙O上一点,点C是弧AD的中点,弦CE⊥AB于点E,过点D的切线交EC的延长线于点G,连接AD,分别交CE、CB于点P、Q,连接AC.给出下列结论:①∠BAD=∠ABC;②AD=CB;③点P是△ACQ的外心;④GP=GD;⑤CB∥GD.其中正确结论的序号是 .(把所有正确结论的序号都填在横线上)【答案】③④【解析】根据切线的性质、垂径定理、圆周角定理、弧与弦的关系、三角形的外心的定义、等腰三角形的判定方法.平行线的判定方法一一判断即可.∵在⊙O中,AB是直径,点D是⊙O上一点,点C是弧AD的中点,∴=≠,∴∠BAD≠∠ABC,故①错误;∵≠,∴+≠+,即 ≠,∴AD≠BC,故②错误;∵弦CE⊥AB于点F,∴A为 的中点,即 =,又∵C为 的中点,∴=,∴=,∴∠CAP=∠ACP,∴AP=CP.∵AB为圆O的直径,∴∠ACQ=90°,∴∠PCQ=∠PQC,∴PC=PQ,∴AP=PQ,即P为Rt△ACQ斜边AQ的中点,∴P为Rt△ACQ的外心,故③正确;连接OD,则OD⊥GD,∠OAD=∠ODA,∵∠ODA+∠GDP=90°,∠EPA+∠FAP=∠FAP+∠GPD=90°,∴∠GPD=∠GDP;∴GP=GD,故④正确;∵CE⊥AB,∴=,∵≠,∴≠,∴∠GDA≠∠BCE,又∵∠BCE=∠PQC,∴∠GDA≠∠PQC,∴CB与GD不平行,故⑤错误.综上可知,正确的结论是③④,一共2个.故答案为:③④.【举一反三3】如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,直线MN与⊙O相切于点C,过点B作BD⊥MN于点D.求证:∠ABC=∠CBD.【答案】证明:连接OC,如图,∵MN为⊙O的切线,∴OC⊥MN,∵BD⊥MN,∴OC∥BD,∴∠CBD=∠BCO,又∵OC=OB,∴∠BCO=∠ABC,∴∠CBD=∠ABC.【举一反三4】如图,AB是半圆O的直径,C,D是上的两点,AC与BD相交于点F,AD=BC,BE是半圆O所在圆的切线,与AC的延长线相交于点E.(1)求证:△ABC≌△BAD;(2)若BE=BF,求证:AE平分∠DAB.【答案】(1)证明:∵AB是半圆O的直径,∴∠ACB=∠ADB=90°,在Rt△CBA与Rt△DAB中,,∴Rt△CBA≌Rt△DAB(HL);(2)解:∵BE=BF,由(1)知BC⊥EF,∴∠E=∠BFE,∵BE是半圆O所在圆的切线,∴∠ABE=90°,∴∠E+∠BAE=90°,由(1)知∠D=90°,∴∠DAF+∠AFD=90°,∵∠AFD=∠BFE,∴∠AFD=∠E,∵∠DAF=90°﹣∠AFD,∠BAF=90°﹣∠E,∴∠DAF=∠BAF,∴AC平分∠DAB.【题型13】切线的性质的实际应用【典型例题】如图是高铁线路在转向处所设计的圆曲线(即圆弧),高铁列车在转弯时的曲线起点为A,曲线终点为B,过点A,B的两条切线相交于点C,列车在从A到B行驶的过程中转角α为60°,则∠AOB的度数为( )A.40° B.50° C.60° D.70°【答案】C【解析】首先求出∠ACB,然后根据切线的性质可得∠CAO=∠CBO=90°,再根据四边形的内角和定理计算即可.∵∠α=60°,∴∠ACB=180°﹣60°=120°,∵AC、BC是切线,∴∠CAO=∠CBO=90°,∴∠AOB=360°﹣∠ACB﹣∠CAB﹣∠CBA=360°﹣120°﹣90°﹣90°=60°,故选:C.【举一反三1】如图,为知道一个光盘的面积,小明把直尺、光盘和三角尺按图所示放置于桌面上,并量出AB=6cm,则这张光盘(包含圆孔)的面积为( )A. B. C.108cm2 D.108πcm2【答案】D【解析】设圆的圆心为O点,过O点作OC垂直于三角尺的斜边于C点,连接OB,如图,根据切线长定和切线的性质得到OA平分∠BAC,OB⊥AB,则可计算出∠OAB=∠OAC=60°,再在Rt△OAB中利用含30度角的直角三角形三边的关系得到OA=2AB=12cm,则利用勾股定理计算出OB,然后根据圆的面积公式求解.圆的圆心为O点,过O点作OC垂直于三角尺的斜边于C点,连接OB,如图,∵AC和AB为⊙O的切线,∴OA平分∠BAC,OB⊥AB,∴∠OAB=∠OAC=∠BAC=×(180°﹣60°)=60°,在Rt△OAB中,∵OA=2AB=12cm,∴OB==6(cm),∴这张光盘(包含圆孔)的面积=π×(6)2=108π(cm2).故选:D.【举一反三2】把量角器和含30°角的三角板按如图方式摆放:零刻度线与长直角边重合,移动量角器使外圆弧与斜边相切时,发现中心恰好在刻度2处,短直角边过量角器外沿刻度120处(即OC=2cm,∠BOF=120°).则阴影部分的面积为 .【答案】(8﹣π)cm2【解析】连接OE,由切线的性质得到∠BEO=90°,∠DOE=60°,,由∠BOF=120°,得到∠OFC=30°,求出OF的长,即可求出BE的长,从而求出△BOE的面积,扇形DOE的面积,即可得到阴影的面积.连接OE,∵AB与半圆相切于E,∴半径OE⊥AB,∴∠BEO=90°,∵∠BOF=120°,∴∠FOC=180°﹣120°=60°,∵∠ACB=90°,∴∠OFC=90°﹣60°=30°,∴OF=2OC=2×2=4cm,∵∠B=30°,∴BE=OE=4cm,∴△BOE的面积=BE OE=×4×4=8cm2,∵∠EOD=90°﹣∠B=60°,∴扇形DOE的面积==π( cm2),∴阴影的面积=△BOE的面积﹣扇形DOE的面积=(8﹣π)cm2.故答案为:(8﹣π)cm2.【举一反三3】如图,木工用角尺的短边紧靠⊙O于点A,长边与⊙O相切于点B,角尺的直角顶点为C,已知AC=4cm,CB=8cm,则⊙O的半径为 cm.【答案】10【解析】设圆的半径为rcm,连接OB、OA,过点A作AD⊥OB,垂足为D,利用勾股定理,在Rt△AOD中,得到r2=(r﹣4)2+82,求出r即可.连接OB、OA,过点A作AD⊥OB,垂足为D,如图所示:∵CB与⊙O相切于点B,∴OB⊥CB,∴∠CBD=∠BDA=∠ACB=90°,∴四边形ACBD为矩形,∴AD=CB=8,BD=AC=4,设圆的半径为r cm,在Rt△AOD中,根据勾股定理可得:OA2=OD2+AD2,即r2=(r﹣4)2+82,解得:r=10,即⊙O的半径为10cm.故答案为:10.【举一反三4】把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,如图所示为正视图.已知EF=CD=16厘米,求出这个球的半径.【答案】解:由题意,⊙O与BC相切,记切点为G,作直线OG,分别交AD、劣弧于点H、I,再连接OF,在矩形ABCD中,AD∥BC,而IG⊥BC,∴IG⊥AD,∴在⊙O中,FH=EF=8,设求半径为r,则OH=16﹣r,在Rt△OFH中,r2﹣(16﹣r)2=82,解得r=10,∴这个球的半径是10厘米.【题型14】切线的判定和性质的综合应用【典型例题】如图,在⊙O中,AB为直径,点M为AB延长线上的一点,MC与⊙O相切于点C,圆周上有一点D与点C分居直径AB两侧,且使得MC=MD=AC,连接AD.现有下列结论:①MD与⊙O相切;②四边形ACMD是菱形;③AB=MO;④∠ADM=120°.其中正确的结论有( )A.4个 B.3个 C.2个 D.1个【答案】A【解析】连接OC,OD,根据全等三角形的性质得到∠ODM=∠OCM,求得∠ODM=90°,得到MD与⊙O相切;故①正确;根据全等三角形的性质得到AC=AD,求得AC=AD=CM=DM,于是得到四边形ACMD是菱形,故②正确;根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质得到∠COM=2∠CMO,求得∠CMO=30°,求得AB=OM,故③正确;根据菱形的性质和三角形的内角和得到∠ADM=120°,故④正确.连接OC,OD,∵OC=OD,CM=DM,OM=OM,∴△CMO≌△DMO(SSS),∴∠ODM=∠OCM,∵MC与⊙O相切于点C,∴∠OCM=90°,∴∠ODM=90°,∵OD是⊙O的直径,∴MD与⊙O相切;故①正确;∵△CMO≌△DMO,∴∠COM=∠DOM,∴∠AOC=∠AOD,∵OA=OA,∴△AOC≌△AOD(SAS),∴AC=AD,∴AC=AD=CM=DM,∴四边形ACMD是菱形,故②正确;∵AC=CM,∴∠CAM=∠CMA,∵∠COM=2∠CAM,∴∠COM=2∠CMO,∴∠CMO=30°,∴OC=OM,∵OC=AB,∴AB=OM,故③正确;∵四边形ACMD是菱形,∴∠DAM=∠DMA=∠AMC=∠CAM=30°,∴∠ADM=120°,故④正确;故选:A.【举一反三1】已知OA平分∠BOC,P是OA上一点,以P为圆心的⊙P与OC相切,则⊙P与OB的位置关系为( )A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定【答案】B【解析】由切线的判定,结合角平分线的性质,即可证明.连接NP.∵⊙P与OC相切.∴PN⊥OC.即PN为圆半径,作PM⊥OB.又∵OA平分∠BOC,并由角平分线的性质.∴PM=PN=圆半径.∴⊙P与OB的位置关系为相切.故选:B.【举一反三2】如图,AB是⊙O的直径,BC交⊙O于点D,DE⊥AC于点E,下列说法不正确的是( )A.若DE=DO,则DE是⊙O的切线B.若AB=AC,则DE是⊙O的切线C.若CD=DB,则DE是⊙O的切线D.若DE是⊙O的切线,则AB=AC【答案】A【解析】根据AB=AC,连接AD,利用圆周角定理以及等腰三角形的性质可以得到点D是BC的中点,OD是△ABC的中位线,OD∥AC,然后由DE⊥AC,得到∠ODE=90°,可以证明DE是⊙O的切线.根据CD=BD,AO=BO,得到OD是△ABC的中位线,同上可以证明DE是⊙O的切线.根据切线的性质得出AC∥OD,由等腰三角形的判定与性质得出结论.当AB=AC时,如图:连接AD,∵AB是⊙O的直径,∴AD⊥BC,∴CD=BD,∵AO=BO,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴DE⊥OD,∴DE是⊙O的切线.所以B正确.当CD=BD时,AO=BO,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC,∵DE⊥AC,∴DE⊥OD,∴DE是⊙O的切线.所以C正确.∵DE是⊙O的切线,∴DE⊥OD.∵DE⊥AC,∴AC∥OD,∴∠ODB=∠C,∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∴∠C=∠OBD,∴AC=AB,所以D正确.若DE=DO,不能判断DE是⊙O的切线.故选:A.【举一反三3】如图,直线y=x﹣3交x轴于点A,交y轴于点B,点P是x轴上一动点,以点P为圆心,以1个单位长度为半径作⊙P,当⊙P与直线AB相切时,点P的坐标是 .【答案】(3﹣2,0)或P(3+2,0)【解析】根据函数解析式求得A(3,0),B(0.﹣3),得到OA=3,OB=3根据勾股定理得到AB=6,设⊙P与直线AB相切于D,连接PD,则PD⊥AB,PD=1,根据相似三角形的性质即可得到结论.∵直线y=x﹣3交x轴于点A,交y轴于点B,∴令x=0,得y=﹣3,令y=0,得x=3,∴A(3,0),B(0.﹣3),∴OA=3,OB=3,∴AB=6,设⊙P与直线AB相切于D,连接PD,则PD⊥AB,PD=1,∵∠ADP=∠AOB=90°,∠PAD=∠BAO,∴△APD∽△ABO,∴=,∴=,∴AP=2,∴OP=3﹣2或OP=3+2,∴P(3﹣2,0)或P(3+2,0),故答案为(3﹣2,0)或P(3+2,0).【举一反三4】如图,已知∠APB=30°,O是线段PB上的一点,OP=5cm,若以点O为圆心,1.5cm为半径的⊙O沿BP方向以1cm/s的速度移动,则⊙O移动 s后与PA相切.【答案】2【解析】首先根据题意画出图形,然后由切线的性质,可得∠O′CP=90°,又由∠APB=30°,O′C=1cm,即可求得O′P的长,继而求得答案.如图,当⊙O平移到⊙O′位置时,⊙O与PA相切时,且切点为C,连接O′C,则O′C⊥PA,即∠O′CP=90°,∵∠APB=30°,O′C=1.5cm,∴O′P=2O′C=3cm,∵OP=5cm,∴OO′=OP﹣O′P=2(cm),∴⊙O移动的时间为2÷1=2(s)故答案为:2.【举一反三5】如图,在△ABC的边BC上取一点O,以O为圆心,OC为半径画⊙O,⊙O与边AB相切于点D,AC=AD,连接OA交⊙O于点E,连接CE,并延长交线段AB于点F.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若AB=10,tanB=,求⊙O的半径.【答案】(1)证明:如图,连接OD,∵⊙O与边AB相切于点D,∴OD⊥AB,即∠ADO=90°,在△ACO和△ADO中,,∴△ACO≌△ADO(SSS),∴∠ADO=∠ACO=90°,∴OD⊥AB,又∵OC是半径,∴AC是⊙O的切线;(2)解:∵tanB==,∴设AC=4x,BC=3x,∵AC2+BC2=AB2,∴16x2+9x2=100,∴x=2,∴BC=6,∵AC=AD=8,AB=10,∴BD=2,∵OB2=OD2+BD2,∴(6﹣OC)2=OC2+4,∴OC=,故⊙O的半径为.【举一反三6】如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,D是⊙O上的一点,CO平分∠BCD,CE⊥AD,垂足为点E,AB与CD相交于点F.(1)求证:CE是⊙O的切线.(2)当⊙O的半径为5,时,求AE的长.【答案】(1)证明:∵CO平分∠BCD,∴∠OCD=∠OCB,∵OB=OC,∴∠OCB=∠OBC,∵∠AOC=∠OBC+∠OCB=2∠B,∠DAB=∠DCB=2∠OCB=2∠B,∴∠AOC=∠DAB,∴OC∥DE,∵CE⊥AD,∴CE⊥OC,∵OC是半径,∴CE是⊙O的切线;(2)解:∵OC⊥CE,∴∠OCE=90°,即∠OCA+∠ACE=90°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠B+∠CAB=90°,∵OA=OC,∴∠CAO=∠OCA,∴∠ACE=∠B,∵∠E=∠ACB=90°,∴△ACE∽△ABC,∴==sinB=,∵AB=5×2=10,∴AC=6,AE=.2.1直线与圆的位置关系【题型1】判断直线与圆的位置关系 4【题型2】根据直线与圆的位置关系求半径 5【题型3】根据直线与圆的位置关系求点到直线的距离 6【题型4】直线与圆的公共点个数问题 7【题型5】切线的定义及证明 8【题型6】直线与圆的位置关系的实际应用 9【题型7】切线的判定 11【题型8】应用切线的性质求半(直)径 13【题型9】应用切线的性质求角度 14【题型10】应用切线的性质求面积 15【题型11】应用切线的性质求弧长及线段长度 17【题型12】应用切线的性质证明 19【题型13】切线的性质的实际应用 20【题型14】切线的判定和性质的综合应用 22【知识点1】直线与圆的位置关系 (1)直线和圆的三种位置关系:①相离:一条直线和圆没有公共点.②相切:一条直线和圆只有一个公共点,叫做这条直线和圆相切,这条直线叫圆的切线,唯一的公共点叫切点.③相交:一条直线和圆有两个公共点,此时叫做这条直线和圆相交,这条直线叫圆的割线.(2)判断直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.①直线l和⊙O相交 d<r②直线l和⊙O相切 d=r③直线l和⊙O相离 d>r. 1.(2024秋 渝中区校级月考)已知⊙O的半径为3,圆心O到直线的距离为2,则⊙O与直线的位置关系是( ) A.相切B.相交C.相离D.相交或相离2.(2024秋 新县期末)如图,若⊙O的半径为6,圆心O到一条直线的距离为3,则这条直线可能是( ) A.l1B.l2C.l3D.l4【知识点2】切线的性质 (1)切线的性质①圆的切线垂直于经过切点的半径.②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.(2)切线的性质可总结如下:如果一条直线符合下列三个条件中的任意两个,那么它一定满足第三个条件,这三个条件是:①直线过圆心;②直线过切点;③直线与圆的切线垂直.(3)切线性质的运用运用切线的性质进行计算或证明时,常常作的辅助线是连接圆心和切点,通过构造直角三角形或相似三角形解决问题. 1.(2024 呼兰区校级开学)如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,点D在OC的延长线上,DA与⊙O相切于点A,若∠D=32°,则∠OCB的度数为( ) A.32°B.58°C.29°D.34°【知识点3】切线的判定 (1)切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.(2)在应用判定定理时注意:①切线必须满足两个条件:a、经过半径的外端;b、垂直于这条半径,否则就不是圆的切线.②切线的判定定理实际上是从”圆心到直线的距离等于半径时,直线和圆相切“这个结论直接得出来的.③在判定一条直线为圆的切线时,当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径,可简单的说成“无交点,作垂线段,证半径”;当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,可简单地说成“有交点,作半径,证垂直”. 1.(2024秋 赣榆县校级月考)如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC于E,交BC于D,DF⊥AC于F.给出以下五个结论:①BD=DC;②CF=EF;③弧AE=弧DE;④∠A=2∠FDC;⑤DF是⊙O的切线.其中正确的有( ) A.5个B.4个C.3个D.2个【知识点4】切线的判定与性质 (1)切线的性质①圆的切线垂直于经过切点的半径.②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.(2)切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.(3)常见的辅助线的:①判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;②有切线时,常常“遇到切点连圆心得半径”. 【知识点5】弦切角定理 (1)弦切角:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角.(2)弦切角定理:弦切角的度数等于它所夹的弧的圆心角的度数的一半. 如右图所示,直线PT切圆O于点C,BC、AC为圆O的弦,则有∠PCA=∠PBC(∠PCA为弦切角).【题型1】判断直线与圆的位置关系【典型例题】已知点A在半径为3的圆O上,如果点A到直线a的距离是6,那么圆O与直线a的位置关系是( )A.相交 B.相离 C.相切 D.以上答案都不对【举一反三1】如图所示,△ABC是等腰三角形,以腰AB为直径作⊙O交底BC于点P,PQ⊥AC于Q,则PQ与⊙O( )A.相切 B.相交 C.相离 D.相切或相交【举一反三2】圆的直径为10cm,如果圆心与直线的距离是d,那么( )A.若d=4.5cm时;则直线与圆相离B.若d=5cm时;则直线与圆相切C.若d=8时;则直线与圆相交D.若d=10cm时;则直线与圆相切【举一反三3】已知圆的直径为10cm,若圆心到三条直线的距离分别为:①4cm;②5cm;③10cm,则这三条直线和圆的位置关系分别是① ,② ,③ .【举一反三4】如图,∠AOB=30°,OM=6,那么以M为圆心,4为半径的圆与射线OA的位置关系是 .【举一反三5】如图,△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点O在AB上,AO=x,⊙O的半径为1.问当x在什么范围内取值时,AC与⊙O相离、相切、相交?【举一反三6】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,AC=3cm,以点C为圆心,r为半径的圆与AB有何位置关系?为什么?【题型2】根据直线与圆的位置关系求半径【典型例题】已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5,若以C为圆心,r长为半径的圆C与边AB有交点,那么r的取值范围是( )A.5≤r≤12或 B.5<r<12 C. D.【举一反三1】如图,△ABC中,∠C=90°,AB=5,,如果以点C为圆心,半径为R的⊙C与线段AB有两个交点,那么⊙C的半径R的取值范围是( )A. B. C. D.【举一反三2】题目:“如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,AC=5,以点B为圆心的⊙B的半径为r,若对于r的一个值,⊙B与AC只有一个交点,求r的取值范围.”对于其答案,甲答:r=4.乙答:3<r<4.丙答:.则正确的是( )A.只有乙答的对 B.甲、乙的答案合在一起才完整 C.乙、丙的答案合在一起才完整 D.三人的答案合在一起才完整【举一反三3】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,若以点C为圆心,r为半径的圆与边AB所在直线相离,则r的取值范围为 ;若⊙C与AB边只有一个公共点,则r的取值范围为 .【举一反三4】在Rt△ABC中,AC=3,BC=4,∠ACB=90°.若以点C为圆心,r为半径的圆与直线AB不相离,求r的取值范围.【题型3】根据直线与圆的位置关系求点到直线的距离【典型例题】已知⊙O的半径为3,直线l与⊙O相交,则圆心O到直线l的距离d的取值范围是( )A.d=3 B.d>3 C.0≤d<3 D.d<3【举一反三1】已知⊙O的半径为5cm,直线l和点O的距离为dcm,若直线l与⊙O有公共点,则( )A.d>5 B.d=5 C.d<5 D.0≤d≤5【举一反三2】若在△ABC中,∠C=90°,以AC为直径的⊙O与边AB相交于点D,AC=4cm,BC=3cm,则点O到AB的距离为 .【举一反三3】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=2,半径为1的⊙O在Rt△ABC内平移(⊙O可以与该三角形的边相切),则点A到⊙O上的点的距离的最大值为 .【举一反三4】已知⊙O的半径r=7cm,直线l1∥l2,且l1与⊙O相切,圆心O到l2的距离为9cm.求l1到l2的距离.【题型4】直线与圆的公共点个数问题【典型例题】设⊙O的半径为4,点O到直线a的距离为d,若⊙O与直线a至多只有一个公共点,则d为( )A.d≤4 B.d<4 C.d≥4 D.d=4【举一反三1】已知⊙O的半径是6.5cm,点P是直线l上一点,且OP=6cm.那么直线l与⊙O的公共点的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.无法确定【举一反三2】已知圆的直径为12cm,如果圆心到直线的距离为4cm,那么直线与圆有 个交点.【举一反三3】在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(3,1),若⊙A与坐标轴有三个公共点,则⊙A的半径为 .【举一反三4】已知∠AOB=30°,M为OB上一点,且OM=5cm,以M为圆心,r为半径画圆.若C是OA上一点,OC等于5cm,讨论OC与⊙M的公共点个数,并写出r相应的取值范围.【题型5】切线的定义及证明【典型例题】已知⊙O的半径为5,直线EF经过⊙O上一点A(点E,F在点A的两旁),下列条件:(1)OA=5;(2)OE=OF;(3)OA⊥EF;(4)O到直线EF的距离是5.能判定直线EF与⊙O相切的有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【举一反三1】如图,CD为等边三角形ABC的高,点O在DC的延长线上,且OD=11,CD=6,⊙O的半径为1,若将⊙O绕点C按顺时针方向旋转360°,在旋转过程中,⊙O与等边三角形ABC的边只有一个公共点的情况一共出现( )A.3次 B.4次 C.5次 D.6次【举一反三2】如图,△ABC内接于⊙O,过A点作直线DE,当∠BAE=( )时,直线DE与⊙O相切.A.∠B B.∠BAC C.∠C D.∠DAC【举一反三3】已知⊙O到直线l的距离为d,半径为R、d是方程x2﹣2x+m=0的两根,且l与⊙O相切,则m= .【举一反三4】如图,△ABC内接于⊙O,过点A作直线EF,已知∠B=∠EAC,根据弦AB的位置变化,试探究直线EF与⊙O的位置关系.甲:如图(1),当弦AB过点O时,EF与⊙O相切;乙:如图(2),当弦AB不过点O时,EF也与⊙O相切.你认为 的判断正确.【举一反三5】若Rt△ABC的斜边AB=6,直角边AC=3,则圆心为点C,半径分别为2,4的两个圆与AB具有怎样的位置关系?当半径为多长时,AB与⊙C相切?【举一反三6】已知Rt△ABC的斜边AB=5cm,直角边AC=3cm,以C为圆心,半径分别为2cm、3cm的两个圆⊙C1和⊙C2与AB有怎样的位置关系?半径为多长时,AB与⊙C相切?【题型6】直线与圆的位置关系的实际应用【典型例题】如图是“海上日出”图片,图中海平面与太阳可看成直线和圆的位置关系是( )A.相切 B.相交 C.平行 D.相离【举一反三1】如图,一辆汽车的轮胎因为漏气瘪掉了,将轮胎外轮廓看作一个圆,则这个圆和它在同一平面内的地面(看作一条直线)的位置关系是( )A.相交 B.相切 C.相离 D.包含【举一反三2】如图,若把太阳看成一个圆,则太阳与地平线l的位置关系是 .【举一反三3】在“海上生明月”这幅图中,把月亮与地平线分别抽象成圆和直线,则该图所呈现的直线与圆之间的位置关系是 .【举一反三4】在看日出时,丁丁想到:如果把太阳看作一个圆,把地平线看作一条直线,太阳升起的过程中,太阳和地平线会有哪几种位置关系呢?【举一反三5】如图,定滑轮⊙O静止时,半径OA在水平位置.链条AB所在的直线与⊙O有什么位置关系?请说明理由.【题型7】切线的判定【典型例题】如图,在△ABC中,∠BAC=28°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,DE∥CB,连接BD,若添加一个条件,使BC是⊙O的切线,则下列四个条件中不符合的是( )A.DE⊥AB B.∠EDB=28° C.∠ADE=∠ABD D.OB=BC【举一反三1】如图,在平面直角坐标系中,过格点A,B,C画圆弧,则点B与下列格点连线所得的直线中,能够与该圆弧相切的格点坐标是( )A.(5,2) B.(2,4) C.(1,4) D.(6,2)【举一反三2】如图,AB是⊙O的直径,下列条件中不能判定直线AT是⊙O的切线的是( )A.AB=4,AT=3,BT=5 B.∠B=45°,AB=AT C.∠B=55°,∠TAC=55° D.∠ATC=∠B【举一反三3】如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=﹣2x+b(b≥0)的位置随b的不同取值而变化,已知⊙M的圆心坐标为(3,2),半径为2,当b= 时,直线l与⊙M相切.【举一反三4】如图,已知∠AOB=30°,M为OB边上任意一点,以M为圆心、3cm为半径作⊙M.当OM= cm时,⊙M与OA相切.【举一反三5】如图,⊙O的半径为6cm,B为⊙O外一点,OB交⊙O于点A,AB=OA,动点P从点A出发,以πcm/s的速度在⊙O上按逆时针方向运动一周回到点A立即停止.当点P运动的时间为多少秒时,BP与⊙O相切.【举一反三6】如图,⊙O的直径AB=4,C、D为圆周上两点,且四边形OBCD是菱形,过点D的直线EF∥AC,交BA、BC的延长线于点E、F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)求DE的长.【题型8】应用切线的性质求半(直)径【典型例题】如图,在平面直角坐标系中,⊙M与x轴相切于点A(8,0),与y轴分别交于点B(0,4)与点C(0,16),则⊙M的直径是( )A.10 B.2 C.4 D.20【举一反三1】如图,AB是⊙O的直径,点C是AB延长线上一点,CD是⊙O的切线,点D是切点,过点B作⊙O的切线,交CD于点E,若CD=8,BE=3,则⊙O的半径为( )A.3 B.4 C.5 D.6【举一反三2】Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以C为圆心作⊙C和AB相切,则⊙C的半径长为( )A.8 B.4 C.9.6 D.4.8【举一反三3】已知:如图,在△ABC中,CB=3,AB=4,AC=5,以点B为圆心的圆与AC相切于点D,则⊙B的半径为 .【举一反三4】如图,已知AD是⊙O的弦,且AD=4,以AD为一边作正方形ABCD.若BC边与⊙O相切,切点为E,则⊙O的半径为 .【举一反三5】如图,已知⊙O中直径AB与弦AC的夹角为30°,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,OD=30cm.求直径AB的长.【题型9】应用切线的性质求角度【典型例题】如图,AB是圆O的直径,D是BA延长线上一点,DC与圆O相切于点C,连接BC,∠ABC=20°,则∠BDC的度数为( )A.50° B.45° C.40° D.35°【举一反三1】如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,过点C作⊙O的切线,交AB的延长线于点D,若∠ADC=50°,则∠CAD的度数为( )A.20° B.25° C.30° D.15°【举一反三2】如图,点P在⊙O外,PA、PB是⊙O的切线,A、B是切点,BC是直径,若∠APB=70°,则∠ACB的度数为 .【举一反三3】如图,ABC是圆内接三角形,BC是圆的直径,∠B=35°,MN是过A点的切线,那么∠C= ;∠CAM= ;∠BAM= .【举一反三4】已知AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,(Ⅰ)如图①,连接AC,AD,若∠ADC=55°,求∠CAB的大小;(Ⅱ)如图②,C是半圆弧AB的中点,AD的延长线与过点B的切线相交于点P,若CD=,求∠APB的大小.【题型10】应用切线的性质求面积【典型例题】已知⊙O与直线l相切于A点,点P、Q同时从A点出发,P沿着直线l向右、Q沿着圆周按逆时针以相同的速度运动,当Q运动到点A时,点P也停止运动.连接OQ、OP(如图),则阴影部分面积S1、S2的大小关系是( )A.S1=S2 B.S1≤S2 C.S1≥S2 D.先S1<S2,再S1=S2,最后S1>S2【举一反三1】如图,⊙O的半径是1,AB是⊙O的切线,A是切点,若半径OC∥AB,则阴影部分的面积为( )A. B. C. D.【举一反三2】如图,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,AB=AC=2,O为BC的中点,以O为圆心的圆弧分别与AB,AC相切于点D,E,则图中AD,AE与所围成的封闭图形的面积为 .【举一反三3】如图,AB是⊙O的直径,C是半圆上的一点,CD是⊙O的切线,AD⊥CD于点D,交⊙O于点E.(1)求证:AC平分∠DAB;(2)若点E为弧AC的中点,⊙O的半径为1,求图中阴影部分的面积.【题型11】应用切线的性质求弧长及线段长度【典型例题】如图,AB为⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD为⊙O的切线,切点为点D,点E在⊙O上,且∠ABE=∠C.若BC=1,,则BE的长为( )A.4 B. C. D.8【举一反三1】如图,CD切⊙O于点D,OC交⊙O于点A,AB垂直平分OD.若,则线段OC的长为( )A. B.4 C. D.8【举一反三2】如图,在△ABC中,∠ABC=144°,AB与⊙O相切于点B,点C在⊙O上,若⊙O的半径为1,则的长为( )A. B. C. D.【举一反三3】如图,已知在直角坐标系中,点P是直线y=﹣x+4上的一个动点,⊙O的半径为1,过点P作⊙O的切线,切点为A,则PA长度的最小值为 .【举一反三4】如图,已知直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,OA=10,OA与⊙O相交于点P,AB与⊙O切于点B,BP的延长线交直线l于点C.(1)试判断线段AB与AC的数量关系,并说明理由;(2)若PC=4,求⊙O的半径和线段PB的长.【举一反三5】如图,△ABC内接于以AB为直径的⊙O,过点A作⊙O的切线,与BC的延长线相交于点D,在CB上截取CE=CD,连接AE并延长,交⊙O于点F,连接CF.(1)求证:AC=CF;(2)若AB=4,sinB=,求EF的长.【题型12】应用切线的性质证明【典型例题】如图,已知⊙O及⊙O外一定点P,嘉嘉进行了如下操作后,得出了四个结论:①点A是PO的中点;②直线PQ,PR都是⊙O的切线;③点P到点Q、点R的距离相等;④连接PQ,QA,PR,RO,OQ,则.对上述结论描述正确的是( )A.只有①正确 B.只有②正确 C.①②③正确 D.①②③④都正确【举一反三1】如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=21,BC=20,有一个半径为10的圆分别与AB、BC相切,则此圆的圆心是( )A.AB边的中垂线与BC中垂线的交点B.∠B的平分线与AB的交点C.∠B的平分线与AB中垂线的交点D.∠B的平分线与BC中垂线的交点【举一反三2】如图,在⊙O中,AB是直径,点D是⊙O上一点,点C是弧AD的中点,弦CE⊥AB于点E,过点D的切线交EC的延长线于点G,连接AD,分别交CE、CB于点P、Q,连接AC.给出下列结论:①∠BAD=∠ABC;②AD=CB;③点P是△ACQ的外心;④GP=GD;⑤CB∥GD.其中正确结论的序号是 .(把所有正确结论的序号都填在横线上)【举一反三3】如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,直线MN与⊙O相切于点C,过点B作BD⊥MN于点D.求证:∠ABC=∠CBD.【举一反三4】如图,AB是半圆O的直径,C,D是上的两点,AC与BD相交于点F,AD=BC,BE是半圆O所在圆的切线,与AC的延长线相交于点E.(1)求证:△ABC≌△BAD;(2)若BE=BF,求证:AE平分∠DAB.【题型13】切线的性质的实际应用【典型例题】如图是高铁线路在转向处所设计的圆曲线(即圆弧),高铁列车在转弯时的曲线起点为A,曲线终点为B,过点A,B的两条切线相交于点C,列车在从A到B行驶的过程中转角α为60°,则∠AOB的度数为( )A.40° B.50° C.60° D.70°【举一反三1】如图,为知道一个光盘的面积,小明把直尺、光盘和三角尺按图所示放置于桌面上,并量出AB=6cm,则这张光盘(包含圆孔)的面积为( )A. B. C.108cm2 D.108πcm2【举一反三2】把量角器和含30°角的三角板按如图方式摆放:零刻度线与长直角边重合,移动量角器使外圆弧与斜边相切时,发现中心恰好在刻度2处,短直角边过量角器外沿刻度120处(即OC=2cm,∠BOF=120°).则阴影部分的面积为 .【举一反三3】如图,木工用角尺的短边紧靠⊙O于点A,长边与⊙O相切于点B,角尺的直角顶点为C,已知AC=4cm,CB=8cm,则⊙O的半径为 cm.【举一反三4】把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,如图所示为正视图.已知EF=CD=16厘米,求出这个球的半径.【题型14】切线的判定和性质的综合应用【典型例题】如图,在⊙O中,AB为直径,点M为AB延长线上的一点,MC与⊙O相切于点C,圆周上有一点D与点C分居直径AB两侧,且使得MC=MD=AC,连接AD.现有下列结论:①MD与⊙O相切;②四边形ACMD是菱形;③AB=MO;④∠ADM=120°.其中正确的结论有( )A.4个 B.3个 C.2个 D.1个【举一反三1】已知OA平分∠BOC,P是OA上一点,以P为圆心的⊙P与OC相切,则⊙P与OB的位置关系为( )A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定【举一反三2】如图,AB是⊙O的直径,BC交⊙O于点D,DE⊥AC于点E,下列说法不正确的是( )A.若DE=DO,则DE是⊙O的切线B.若AB=AC,则DE是⊙O的切线C.若CD=DB,则DE是⊙O的切线D.若DE是⊙O的切线,则AB=AC【举一反三3】如图,直线y=x﹣3交x轴于点A,交y轴于点B,点P是x轴上一动点,以点P为圆心,以1个单位长度为半径作⊙P,当⊙P与直线AB相切时,点P的坐标是 .【举一反三4】如图,已知∠APB=30°,O是线段PB上的一点,OP=5cm,若以点O为圆心,1.5cm为半径的⊙O沿BP方向以1cm/s的速度移动,则⊙O移动 s后与PA相切.【举一反三5】如图,在△ABC的边BC上取一点O,以O为圆心,OC为半径画⊙O,⊙O与边AB相切于点D,AC=AD,连接OA交⊙O于点E,连接CE,并延长交线段AB于点F.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若AB=10,tanB=,求⊙O的半径.【举一反三6】如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,D是⊙O上的一点,CO平分∠BCD,CE⊥AD,垂足为点E,AB与CD相交于点F.(1)求证:CE是⊙O的切线.(2)当⊙O的半径为5,时,求AE的长. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 初中数学浙教版九年级下册2.1直线与圆的位置关系 举一反三(原卷版).docx 初中数学浙教版九年级下册2.1直线与圆的位置关系 举一反三(解析版).docx