【名师导航•浙江】2026年中考数学一轮复习专题5.2与圆有关的位置关系(学生版+教师版)

资源下载
  1. 二一教育资源

【名师导航•浙江】2026年中考数学一轮复习专题5.2与圆有关的位置关系(学生版+教师版)

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考数学一轮复习精讲精练
第五章 圆
5.2与圆有关的位置关系
与圆有关的位置关系 点、与圆的位置关系 如果圆的半径为r,某一点到圆心的距离为d,那么: (1)点在圆外 ; (2)点在圆上 ; (3)点在圆内 .
线与圆的位置关系 直线与圆的位置关系有三种: 位置关系相离相切相交图形公共点 个数012数量关系d>rd=rd切线 性质 圆的切线垂直于经过切点的 . 即:∵OA是半径,MN是⊙O的切线, ∴OA⊥MN
判定 经过半径的外端并且 于这条半径的直线是圆的切线。 即:∵OA是半径,且OA⊥MN于点A ∴MN是⊙O的切线
证明切线的常用方法 1.已知直线过半径外端,证直角; 2.已知直线与圆有公共点,连半径,证直角; 3.直线与圆没有明确的公共点,作垂线段,证半径.
切线长 定义 经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长,叫做这点到圆的切线长.
定理 从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长 ,这一点和圆心的连线 . 即:∵PA、PB是⊙O的两条切线 ∴PA=PB,PO平分∠APB
内切圆 定义 与三角形的三边都相切的圆叫做三角形的内切圆。
内心 三角形的内切圆的圆心是三角形的三条内角平分线的交点,它叫做三角形的内心。
有关计算 (1)三角形内切圆的圆心是三个内角平分线的交点,它到三边的距离相等。 (2)在△ABC中,∠C=90°,AC=b,BC=a,AB=c,则内切圆的半径r= 。 (3)S△ABC=,其中a,b,c是边长,r是内切圆的半径。
【题型一】点与圆的位置关系
【例1.1】(2025 云南)已知⊙O的半径为5cm.若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为 5  cm.
【例1.2】(2025 巢湖市校级一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,4),B(﹣4,4),C(﹣6,2)都在⊙M上,则⊙M的半径为(  )
A. B.2 C. D.
【例1.3】(2025 南陵县一模)如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,E是矩形内部的一个动点,且AE⊥BE,则线段CE最小值为(  )
A.8 B.10 C.12 D.6
【题型二】直线与圆的位置关系
【例2.1】(2025 镇江一模)已知矩形ABCD中,AB=a,BC=b,若以AB为直径的圆与边CD有交点,则a与b满足的关系为(  )
A.a≥2b B.a>2b C.a>b D.a≥b
【例2.2】(2025 南岗区模拟)如图,AB为⊙O的直径,,当AC=   cm时,直线AC与⊙O相切.
【例2.3】(2025 台山市一模)如图,在△ABC中,点O是AB上(异于点A、B)的一点,⊙O恰好经过点B、C,BD⊥AC,垂足为点D,且BC平分∠ABD.
(1)判断AC与⊙O的位置关系,并说明理由.
(2)若AB=5,AD=4,求⊙O的半径长.
【题型三】切线的性质
【例3.1】(2025 瓯海区二模)如图,AB是⊙O的切线,C为切点,连接AO并延长交⊙O于点D,连接CD.若∠A=24°,则∠D的度数为(  )
A.24° B.30° C.33° D.36°
【例3.2】(2025 浙江模拟)如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆上,CD是半圆的切线,cosD=,∠CAB=30°,若CD=6,则AC的长是    .
【例3.3】(2025 椒江区二模)如图,⊙O中,AB为直径,BC与⊙O相切于点B,AC交⊙O于点E,D为AC上一点,∠AOD=∠C.
(1)求证:OD⊥AE;
(2)若,OA=3,求AE的长.
【例3.4】(2025 广州)已知⊙O的半径为6,⊙O所在平面内有一动点P,过点P可以引⊙O的两条切线PA,PB,切点分别为A,B.点P与圆心O的距离为d,则d的取值范围是   ;若过点O作OC∥PA交直线PB于点C(点C不与点B重合),线段OC与⊙O交于点D.设PA=x,CD=y,则y关于x的函数解析式为   .
【题型四】切线的判定
【例4.1】(2025 济南一模)如图,AB是⊙O的直径,⊙O交BC的中点于D,DE⊥AC.
(1)求证:DE是⊙O的切线.
(2)已知:BC=8cm,AD=3cm,求线段AE的长.
【例4.2】(2025 本溪一模)如图,在△ABC中,AB=AC,⊙O为△ABC的外接圆,BD为⊙O的直径,连接CD、OC,过A作AE⊥CD交CD延长线于点E.
(1)求证:AE为⊙O的切线;
(2)若∠ABC=67.5°,AE=4,求的长度.
【题型五】切线的判定与性质综合
【例5.1】(2025 郯城县一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以直角边BC为直径的⊙O交斜边AB于点D,E为边AC的中点,连接DE并延长,交BC的延长线于点F.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)若∠B=30°,AC=2,求阴影部分的面积.
【例5.2】(2023 婺城区模拟)如图,AB为⊙O的直径,点C是弧AB的中点,点D在圆O上,点E在AB的延长线上,且EF=ED.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)连接BC,若tan∠BCD=,DE=6,求AB的长.
1.(2025 余姚市一模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为2,点A(1,)与⊙O的位置关系是(  )
A.在⊙O上 B.在⊙O内 C.在⊙O外 D.不能确定
2.(2025 钱塘区一模)已知⊙O的半径是5,直线l与⊙O相交,圆心O到直线l的距离可能是(  )
A.4 B.5 C.6 D.10
3.(2025 滨江区一模)如图,AB是⊙O的弦,AC是⊙O的切线,A为切点,BC经过圆心.若∠B=21°,则∠C的度数是(  )
A.21° B.42° C.48° D.69°
4.(2025 钱塘区一模)如图,⊙O的切线PC交直径AB的延长线于点P,C为切点.若∠P=30°,⊙O的半径为2,则PC的长为(  )
A. B. C. D.
5.(2023 拱墅区二模)如图,点B在⊙A上,点C在⊙A外,以下条件不能判定BC是⊙A切线的是(  )
A.∠A=50°,∠C=40° B.∠B﹣∠C=∠A C.AB2+BC2=AC2 D.⊙A与AC的交点是AC中点
6.(2025 浙江模拟)如图,C是以AB为直径的半圆上一点,过B,C两点作与弦AC相切.已知AB=4,∠ABC=30°,则阴影部分的面积为(  )
A. B. C. D.
7.(2025 黄岩区二模)如图,已知⊙O的半径长是2,BA,BC分别切⊙O于点A,C,连结BO并延长交⊙O于点D,连结AD,CD.若四边形ABCD是菱形,则BD的长是(  )
A.5 B.4 C.6 D.4
8.(2022 拱墅区模拟)如图,AB、AC、BD是⊙O的切线,切点分别是P、C、D.若AB=10,AC=6,则BD的长是(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
9.(2025 浙江模拟)如图,已知⊙O的直径AB为10,将⊙O沿CD折叠,使弧CED与直径AB相切于点E,则折痕CD的取值范围为(  )
A. B. C. D.
10.(2025 龙湾区二模)如图,在△ABC中,AB=AC,tanB=2.以AB为直径画半圆O,交BC于点D,过点D作半圆O的切线交AC于点E,若DE=4,则AB的长为(  )
A.8 B. C. D.10
11.(2024 浙江)如图,AB是⊙O的直径,AC与⊙O相切,A为切点,连接BC.已知∠ACB=50°,则∠B的度数为    .
12.(2023 浙江)如图,点A是⊙O外一点,AB,AC分别与⊙O相切于点B,C,点D在上.已知∠A=50°,则∠D的度数是    .
13.(2025 钱塘区一模)如图,切线PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,切线EF与⊙O相切于点C,且分别交PA、PB于点E、F,若△PEF的周长为12,则线段PA的长为   .
14.(2025 新昌县二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=3,⊙O分别与AC,BC相切于点M,N,圆心O在AB上,则⊙O的半径长为   .
15.(2025 浙江模拟)如图,⊙O的半径为1,圆心角∠AOB<90°,过点A作⊙O的切线,交OB的延长线于点C,过点B作BD⊥OA于点D,记BD=m,OD=n,则AC=   .(用含m,n的代数式表示)
16.(2024 瓯海区校级三模)如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,AC=3,点E是AC边上的动点,以CE为直径作⊙F,连接BE交⊙F于点D,则AD的最小值为    .
17.(2025 浙江)如图,在△ABC中,AB=AC,点O在边AB上,以点O为圆心,OB长为半径的半圆,交BC于点D,与AC相切于点E,连接OD,OE.
(1)求证:OD⊥OE.
(2)若AB=BC,OB=,求四边形ODCE的面积.
18.(2025 景宁县二模)如图,AB为⊙O的直径,P为AB延长线上一点,过点P作⊙O的切线PD,切点为M.过点A作AC⊥PD于点C,交⊙O于点N,连接AM.
(1)求证:AM平分∠CAB;
(2)若⊙O的直径为10,AN=6,求CM的长.
19.(2025 衢江区一模)如图,△ABC中.∠ACB=90°,点O为AC边上一点,以点O为圆心,OC为半径作圆与AB相切于点D,连接CD.
(1)求证:∠ABC=2∠ACD;
(2)若,BC=6,求的长.
20.(2025 浙江模拟)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,∠ABC的平分线交⊙O于点D,DE⊥BC于点E.
(1)试判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)过点D作DF⊥AB于点F,若∠ABC=45°,,求图中阴影部分的面积.
21.(2025 宁波模拟)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O外,AD平分∠BAC,交BC于点D,交⊙O于点E,DF⊥AC于点F,AF=AB.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若CF=AF=6,求弧BE的长度.
22.(2022 富阳区一模)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BF=2,BD=2,求阴影部分的面积(结果保留π).
1.(2024 浙江模拟)如图,X,Y,Z是某社区的三栋楼,XY=40m,YZ=30m,XZ=50m.若在XZ中点M处建一个5G网络基站,该基站的覆盖半径为26m,则这三栋楼中在该基站覆盖范围内的是(  )
A.X,Y,Z B.X,Z C.Y,Z D.Y
2.(2025 市南区校级二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,,AC=5cm,以点C为圆心,以2.8cm的长为半径作圆,则⊙C与AB的位置关系是(  )
A.相离 B.相交 C.相切 D.相切或相交
3.(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°
4.(2025 鹿城区二模)如图,△ABC内接于⊙O,CE是⊙O的切线,连接CO并延长交弦AB于点D.若=80°,∠ACE=α(0°<α<90°),则∠CDB的度数为(  )
A.130°﹣α B.170°﹣α C.80°+α D.40°+α
5.(2025 淄博)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为斜边AB上一点,以DB为直径的圆与AC相切于点E.若AD=5,AE=10,则BC的长是(  )
A.10 B.12 C.13 D.15
6.(2025 诸暨市三模)如图,点O在△ABC的边AC上,⊙O经过点C,且与AB相切于点B.若OC=1,AC=3,则扇形BOC的面积为(  )
A. B. C.π D.
7.(2025 自贡)PA,PB分别与⊙O相切于A,B两点,点C在⊙O上,不与点A,B重合.若∠P=80°,则∠ACB的度数为(  )
A.50° B.100° C.130° D.50°或130°
8.(2025 镇坪县一模)如图,在△ABC中,AB=BC,AB为⊙O的直径,AC与⊙O相交于点D,过点D作DE⊥BC于点E,CB延长线交⊙O于点F.下列结论中不正确的是(  )
A.DE为⊙O的切线 B.DO=DE
C.若∠ABC=120°,则S△CDE= D.若BE=1,BF=2,则AD的长为
9.(2025 云南)已知⊙O的半径为5cm.若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为   cm.
10.(2025 浙江模拟)如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B为切点,AC是⊙O的直径,∠BAC=15°,则∠P的度数为    .
11.(2025 温州模拟)如图,在△ABC中,∠A=90°,⊙O分别切AB,BC,AC于点D,E,F.若∠DOE=140°,则∠C=    °.
12.(2025 临平区模拟)如图,AB、AC是⊙O的两条弦,∠A=31°,过点C的切线与OB的延长线交于点D,则∠D=   度.
13.(2025 东营)如图,在平面直角坐标系中,⊙P与x轴交于点M,N,与y轴相切于点Q,点P的坐标为(5,﹣3),则点N的坐标为   .
14.(2025 金华模拟)如图,在△ABC中,AB=AC=2,点D是AC的中点,以B为圆心,BD长为半径作圆.若⊙B与线段AC有两个交点,则BC满足的条件是    .
15.(2025 仁寿县一模)如图,AB为⊙O的直径,取OA的中点C,过点C作CD⊥AB交⊙O于点D,D在AB的上方,连接AD、BD,点E在线段CA的延长线上,且AD=AE.
(1)求∠E的度数;
(2)试判断ED与⊙O的位置关系,并说明理由.
16.(2024 金华模拟)如图,已知:以Rt△ABC的直角边AB为直径作⊙O,与斜边AC交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.
(1)猜想DE是⊙O的切线吗?并证明你的结论;
(2)若∠C=40°,AD=6,求⊙O的半径.(精确到0.01,sin40°≈0.64,cos40°≈0.77)
17.(2025 上城区三模)如图,BD为半圆O的直径,A为BD延长线上一点,AE切半圆O于点E,BC⊥AC于点C,交半圆O于点F.连接BE.
(1)求证:BE平分∠ABC.
(2)若AC=8,BC=6,求⊙O半径的长.
18.(2025 浙江模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,以CD为直径作⊙O,过点D作⊙O的切线交AC于点E,且AE=DE.
(1)求证:CD=BC;
(2)若BC=5,BD=6,求DE的长.
19.(2024 诸暨市模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AC边上,以AD为直径作⊙O交BD的延长线于点E,CE=BC.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若CD=1,BD=3,求⊙O的半径长.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考数学一轮复习精讲精练
第五章 圆
5.2与圆有关的位置关系
与圆有关的位置关系 点、与圆的位置关系 如果圆的半径为r,某一点到圆心的距离为d,那么: (1)点在圆外 d>r; (2)点在圆上 d=r; (3)点在圆内 d线与圆的位置关系 直线与圆的位置关系有三种:相离、相切和相交 位置关系相离相切相交图形公共点 个数012数量关系d>rd=rd切线 性质 圆的切线垂直于经过切点的半径. 即:∵OA是半径,MN是⊙O的切线, ∴OA⊥MN
判定 经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。 即:∵OA是半径,且OA⊥MN于点A ∴MN是⊙O的切线
证明切线的常用方法 1.已知直线过半径外端,证直角; 2.已知直线与圆有公共点,连半径,证直角; 3.直线与圆没有明确的公共点,作垂线段,证半径.
切线长 定义 经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长,叫做这点到圆的切线长.
定理 从圆外一点可以引圆的两条切线,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. 即:∵PA、PB是⊙O的两条切线 ∴PA=PB,PO平分∠APB
内切圆 定义 与三角形的三边都相切的圆叫做三角形的内切圆。
内心 三角形的内切圆的圆心是三角形的三条内角平分线的交点,它叫做三角形的内心。
有关计算 (1)三角形内切圆的圆心是三个内角平分线的交点,它到三边的距离相等。 (2)在△ABC中,∠C=90°,AC=b,BC=a,AB=c,则内切圆的半径r= 。 (3)S△ABC=,其中a,b,c是边长,r是内切圆的半径。
【题型一】点与圆的位置关系
【例1.1】(2025 云南)已知⊙O的半径为5cm.若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为 5  cm.
【点拨】根据“点P在圆上 d=r”求解即可.
【解析】解:∵⊙O的半径为5cm,点P在⊙O上,
∴点P到圆心O的距离为5cm,
故答案为:5.
【点睛】本题主要考查点与圆的位置关系,点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:①点P在圆外 d>r;②点P在圆上 d=r;③点P在圆内 d<r.
【例1.2】(2025 巢湖市校级一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,4),B(﹣4,4),C(﹣6,2)都在⊙M上,则⊙M的半径为(  )
A. B.2 C. D.
【点拨】分别作AB、BC的垂直平分线,其交点即为M点,进而利用勾股定理求得圆的半径.
【解析】解:分别作AB、BC的垂直平分线,其交点即为M点,M点的坐标为(﹣2,0),
∴OM=2,
∵点A(0,4),
∴AM=,
∴⊙M的半径为2.
故选:C.
【点睛】本题考查了坐标与图形性质,点和圆的位置关系,求得圆心的坐标是解题的关键.
【例1.3】(2025 南陵县一模)如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,E是矩形内部的一个动点,且AE⊥BE,则线段CE最小值为(  )
A.8 B.10 C.12 D.6
【点拨】由AE⊥BE,得到E在以AB为直径的⊙O上,连接OC交圆于E′,当E与E′重合时,线段CE的长最小,由勾股定理求出,即可得到CE′=OC﹣OE′=8,于是得到线段CE的最小值为8.
【解析】解:如图,连接OC交圆于E′,当E与E′重合时,线段CE的长最小,
∵AE⊥BE,
∴∠AEB=90°,
∴E在以AB为直径的⊙O上,
∵AB=10,
∴OB=OA=OE′=5,
∵BC=12,
∴,
∴CE′=OC﹣OE′=13﹣5=8,
∴线段CE的最小值为8.
故选答案为:A.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系,勾股定理,矩形的性质,圆周角定理,熟练掌握圆周角定理的推论及勾股定理是解题的关键.
【题型二】直线与圆的位置关系
【例2.1】(2025 镇江一模)已知矩形ABCD中,AB=a,BC=b,若以AB为直径的圆与边CD有交点,则a与b满足的关系为(  )
A.a≥2b B.a>2b C.a>b D.a≥b
【点拨】根据直线与圆的位置关系即可得到结论.
【解析】解:∵AB=a,
∴以AB为直径的圆的半径=,
∵以AB为直径的圆与边CD有交点,
∴≥b,
∴a≥2b,
故选:A.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,矩形的性质,正确地理解题意得到不等式是解题的关键.
【例2.2】(2025 南岗区模拟)如图,AB为⊙O的直径,,当AC= 1  cm时,直线AC与⊙O相切.
【点拨】由AB是⊙O的直径,直线AC与⊙O相切,得∠BAC=90°,则AC==1cm,于是得到问题的答案.
【解析】解:∵AB是⊙O的直径,直线AC与⊙O相切,
∴AC⊥AB,
∴∠BAC=90°,
∵AB=1cm,BC=cm,
∴AC===1(cm),
故答案为:1.
【点睛】此题重点考查直线与圆的位置关系,证明∠BAC=90°是解题的关键.
【例2.3】(2025 台山市一模)如图,在△ABC中,点O是AB上(异于点A、B)的一点,⊙O恰好经过点B、C,BD⊥AC,垂足为点D,且BC平分∠ABD.
(1)判断AC与⊙O的位置关系,并说明理由.
(2)若AB=5,AD=4,求⊙O的半径长.
【点拨】(1)连接OC,根据角平分线的定得到∠DBC=∠ABC,根据等腰三角形的性质得到∠ABC=∠BCO,求得∠DBC=∠ABC,根据平行线的性质得到OC⊥AD,根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)根据勾股定理得到BD==3,根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【解析】解:(1)AC与⊙O相切,
理由:连接OC,
∵BC平分∠ABD,
∴∠DBC=∠ABC,
∵OC=OB,
∴∠ABC=∠BCO,
∴∠DBC=∠ABC,
∴OC∥BD,
∵BD⊥AD,
∴OC⊥AD,
∵OC是⊙O的半径,
∴AC与⊙O相切;
(2)∵BD⊥AC,
∴∠D=90°,
∵AB=5,AD=4,
∴BD==3,
∵OC∥BD,
∴△AOC∽△ABD,
∴,
∴,
∴OC=,
∴⊙O的半径长为.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系、平行线的判定、相似三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的性质与平行线定理,熟练掌握相关性质是解题的关键.
【题型三】切线的性质
【例3.1】(2025 瓯海区二模)如图,AB是⊙O的切线,C为切点,连接AO并延长交⊙O于点D,连接CD.若∠A=24°,则∠D的度数为(  )
A.24° B.30° C.33° D.36°
【点拨】根据切线的性质得到∠ACO=90°,求得∠AOC=90°﹣24°=66°,根据等腰三角形的性质和三角形外角的性质即可得到结论.
【解析】解:∵AB是⊙O的切线,
∴∠ACO=90°,
∵∠A=24°,
∴∠AOC=90°﹣24°=66°,
∵OC=OD,
∴∠D=∠OCD,
∵∠AOC=∠D+∠OCD,
∴∠D=°,
故选:C.
【点睛】本题考查了切线的性质,等腰三角形的性质,圆周角定理,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
【例3.2】(2025 浙江模拟)如图,AB是半圆O的直径,点C在半圆上,CD是半圆的切线,cosD=,∠CAB=30°,若CD=6,则AC的长是  8  .
【点拨】连接OC、BC,如图,先根据切线的性质得到∠OCD=90°,在Rt△OCD中利用余弦的定义求出OD=10,再利用勾股定理计算出OC=8,接着根据圆周角定理得到∠BOC=60°,∠ACB=90°,然后判断△OCB为等边三角形得到BC=OC=8,然后根据含30度角的直角三角形三边的关系得到AC的长.
【解析】解:连接OC、BC,如图,
∵CD是半圆的切线,
∴OC⊥CD,
∴∠OCD=90°,
在Rt△OCD中,∵cosD==,
∴OD=CD=×6=10,
∴OC==8,
∵∠BOC=2∠BAC=60°,OC=OB,
∴△OCB为等边三角形,
∴BC=OC=8,
∵AB是半圆O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠BAC=30°,
∴AC=BC=8.
故答案为:8.
【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理和解直角三角形.
【例3.3】(2025 椒江区二模)如图,⊙O中,AB为直径,BC与⊙O相切于点B,AC交⊙O于点E,D为AC上一点,∠AOD=∠C.
(1)求证:OD⊥AE;
(2)若,OA=3,求AE的长.
【点拨】(1)根据切线的性质得到AB⊥BC,得到∠A+∠C=90°,根据题意得到∠A+∠AOD=90°,即可证明;
(2)连接BE,根据圆周角定理得到∠AEB=90°,根据余弦的定义计算即可.
【解析】(1)证明:∵BC与⊙O相切于点B,
∴AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∴∠A+∠C=90°,
∵∠AOD=∠C,
∴∠A+∠AOD=90°,
∴∠ADO=90°,
∴OD⊥AE;
(2)解:如图,连接BE,
∵OA=3,
∴AB=6,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∵cosA==,
∴AE=4.
【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
【例3.4】(2025 广州)已知⊙O的半径为6,⊙O所在平面内有一动点P,过点P可以引⊙O的两条切线PA,PB,切点分别为A,B.点P与圆心O的距离为d,则d的取值范围是 d>6  ;若过点O作OC∥PA交直线PB于点C(点C不与点B重合),线段OC与⊙O交于点D.设PA=x,CD=y,则y关于x的函数解析式为 y=  .
【点拨】由题意知点P在⊙O外,得到d>6,由平行线的性质和角平分线定义推出∠POC=∠CPO,得到PC=OC,由勾股定理得到(y+6)2=(x﹣y﹣6)2+62,即可得到y关于x的函数关系式.
【解析】解:∵过点P可以引⊙O的两条切线PA,PB,
∴点P在⊙O外,
∴d>6;
∵PA切⊙O于A,PB切⊙O于B,
∴OP平分∠APB,
∴∠APO=∠BPO,
∵OC∥PA,
∴∠POC=∠APO,
∴∠POC=∠CPO,
∴PC=OC,
∵PA=x,CD=y,
∴PC=OC=y+6,
∴BC=PB﹣PC=x﹣(y+6)=x﹣y﹣6,
连接OB,
∴半径OB⊥PB,
∴∠OBC=90°,
∴OC2=BC2+OB2,
∴(y+6)2=(x﹣y﹣6)2+62,
∴y=.
故答案为:d>6,y=.
【点睛】本题考查切线的性质,勾股定理,函数关系式,关键是由勾股定理列出关于x、y的等式.
【题型四】切线的判定
【例4.1】(2025 济南一模)如图,AB是⊙O的直径,⊙O交BC的中点于D,DE⊥AC.
(1)求证:DE是⊙O的切线.
(2)已知:BC=8cm,AD=3cm,求线段AE的长.
【点拨】(1)连接OD,只要证得∠EDO=90°即可得到DE是⊙O的切线;
(2)根据线段中点的定义和勾股定理即可得到结论.
【解析】(1)证明:连接OD,
∵D是BC的中点,
∴BD=CD.
∵OA=OB,
∴OD∥AC.
又∵DE⊥AC,
∴OD⊥DE.
∴DE是⊙O的切线;
(2)∵D是BC的中点,
∴BD=CD=BC=4(cm),
∵AB是⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∴AC=AB,
∵AD=3cm,
∴AC===5(cm),
∵DE⊥AC,
∴DE===(cm),
∴AE===(cm).
【点睛】本题考查了切线的判定,直角三角形性质,等腰三角形的性质,勾股定理,熟练掌握切线的判定是解题的关键.
【例4.2】(2025 本溪一模)如图,在△ABC中,AB=AC,⊙O为△ABC的外接圆,BD为⊙O的直径,连接CD、OC,过A作AE⊥CD交CD延长线于点E.
(1)求证:AE为⊙O的切线;
(2)若∠ABC=67.5°,AE=4,求的长度.
【点拨】(1)连接AO,延长AO交BC于点F,利用线段的垂直平分线的判定与性质得到∠AFC=90°,利用矩形的判定与性质得到∠OAE=90°,即OA⊥AE,再利用圆的切线的判定定理解答即可;
(2)利用等腰三角形的性质,三角形的内角和定理和圆周角定理得到∠BOC=2∠BAC=90°,得到△OBC和△OCD为等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质求得圆的半径,再利用弧长公式解答即可.
【解析】(1)证明:连接AO,延长AO交BC于点F,如图,
∵AB=AC,OB=OC,
∴OA是BC的垂直平分线,
∴∠AFC=90°,
∵AE⊥CD,
∴∠E=90°,
∵BD为⊙O的直径,
∴∠BCE=90°,
∴∠BCE=∠E=∠AFC=90°,
∴四边形AFCE为矩形,
∴∠OAE=90°,
即OA⊥AE,
∵OA是⊙O的半径,
∴AE为⊙O的切线;
(2)解:∵AB=AC,∠ABC=67.5°,
∴∠ABC=∠ACB=67.5°,
∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=45°,
∴∠BOC=2∠BAC=90°,
∴∠COD=180°﹣∠BOC=90°,
∵OB=OC,
∴∠OCB=45°,
∵四边形AFCE为矩形,AE=4,
∴AE=CF=4.
在Rt△OFC中,∠AFC=90°,
∵,
∴,
∴,
∴的长度为.
【点睛】本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,垂径定理,圆的切线的判定定理,圆的弧长公式,直角三角形的性质,直角三角形的边角关系定理,等腰直角三角形的性质,三角形的内角和定理,连接经过切点的半径是解决此类问题常添加的辅助线.
【题型五】切线的判定与性质综合
【例5.1】(2025 郯城县一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以直角边BC为直径的⊙O交斜边AB于点D,E为边AC的中点,连接DE并延长,交BC的延长线于点F.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)若∠B=30°,AC=2,求阴影部分的面积.
【点拨】(1)连接OD、CD,根据等腰三角形的性质得到∠OCD=∠ODC,根据圆周角定理得到∠BDC=90°,推出△ACD是直角三角形,根据直角三角形的性质得到EC=ED,求得∠ECD=∠EDC于是得到结论;
(2)由(1)得出∠ODF=90°,根据直角三角形内角和得到∠DOF=60°,求得∠F=30°,解直角三角形得到DF=3,根据扇形的面积公式即可得到结论.
【解析】(1)证明:连接OD,CD.
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC.
又∵BC是⊙O的直径,
∴∠BDC=∠ADC=90°,
∴△ACD是直角三角形.
又∵E是AC的中点,
∴EC=ED,
∴∠ECD=∠EDC.
又∵∠ECD+∠OCD=∠ACB=90°,
∴∠EDC+∠ODC=∠ODE=90°,
∴直线DE是⊙O的切线.
(2)解:由(1)可知∠ODF=90°.
∵∠B=30°,
∴∠DOF=60°,
∴∠F=30°.
在Rt△ABC中,AC=2,∠B=30°,
∴AB=4,
∴,
∴.
在Rt△ODF中,∠F=30°,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积为.
【点睛】本题考查了扇形的面积的计算,切线的判定,直角三角形的性质,正确的作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
【例5.2】(2023 婺城区模拟)如图,AB为⊙O的直径,点C是弧AB的中点,点D在圆O上,点E在AB的延长线上,且EF=ED.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)连接BC,若tan∠BCD=,DE=6,求AB的长.
【点拨】(1)连接OC,OD,可证明∠ODC=∠OCD,∠FDE=∠DFE=∠OFC,根据∠OCF+∠OFC=90°,进而证明∠ODF+∠FDE=90°,进一步得出结论;
(2)连接OD,作DG⊥AE于G,设DG=a,AG=2a,OA=OD=r,OG=AG﹣OA=2a﹣r,在Rt△DOG中列出r2﹣(2a﹣r)2=a2,从而r=a,进而tan∠DOG===,进一步得出结果.
【解析】(1)证明:如图1,
连接OC,OD,
∵点C是弧AB的中点,
∴∠BOC=∠AOC=90°,
∴∠OCD+∠CFO=90°,
∵∠BFD=∠CFO,
∴∠OCD+∠BFD=90°,
∵EF=ED,
∴∠BFD=∠EDF,
∴∠OCD+∠EDF=90°,
∵OD=OC,
∴∠ODF=∠OCD,
∴∠ODF+∠EDF=90°,
∴∠ODE=90°,
∴OD⊥DE,
∵点D在⊙O上,
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:如图2,
连接OD,作DG⊥AE于G,
∵tan∠BAD=tan∠BCD=,
∴,
设DG=a,AG=2a,OA=OD=r,
∴OG=AG﹣OA=2a﹣r,
在Rt△DOG中,
∵OD2﹣OG2=DG2,
∴r2﹣(2a﹣r)2=a2,
∴r=a,
∴OG=2a﹣a=a,
∴tan∠DOG===,
在Rt△DOE中,
∵tan∠DOG=,
∴=,
∴OD=4.5,
∴AB=2OD=9.
【点睛】本题考查了圆周角定理,圆的切线判定,解直角三角形等知识,解决问题的关键是熟练掌握有关基础知识.
1.(2025 余姚市一模)在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为2,点A(1,)与⊙O的位置关系是(  )
A.在⊙O上 B.在⊙O内 C.在⊙O外 D.不能确定
【点拨】根据两点间的距离公式求出AO的长,然后与⊙O的半径比较,即可确定点A的位置.
【解析】解:∵点A(1,),
∴AO==2,
∵⊙O的半径为2,
∴点A在⊙O上,
故选:A.
【点睛】此题主要考查了点与圆的位置关系,关键要记住若半径为r,点到圆心的距离为d,则有:当d>r时,点在圆外;当d=r时,点在圆上;当d<r时,点在圆内.
2.(2025 钱塘区一模)已知⊙O的半径是5,直线l与⊙O相交,圆心O到直线l的距离可能是(  )
A.4 B.5 C.6 D.10
【点拨】根据直线l和⊙O相交 d<r,即可判断.
【解析】解:∵⊙O的半径为5,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<5,
故选:A.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,解题的关键是记住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.
3.(2025 滨江区一模)如图,AB是⊙O的弦,AC是⊙O的切线,A为切点,BC经过圆心.若∠B=21°,则∠C的度数是(  )
A.21° B.42° C.48° D.69°
【点拨】连接OA,由切线的性质得AC⊥OA,则∠OAC=90°,而∠AOC=2∠B=42°,所以∠C=90°﹣∠AOC=48°,于是得到问题的答案.
【解析】解:连接OA,
∵AC是⊙O的切线,A为切点,
∴AC⊥OA,
∴∠OAC=90°,
∵∠B=21°,
∴∠AOC=2∠B=2×21°=42°,
∴∠C=90°﹣∠AOC=90°﹣42°=48°,
故选:C.
【点睛】此题重点考查切线的性质、圆周角定理、直角三角形的两个锐角互余等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
4.(2025 钱塘区一模)如图,⊙O的切线PC交直径AB的延长线于点P,C为切点.若∠P=30°,⊙O的半径为2,则PC的长为(  )
A. B. C. D.
【点拨】连接OC,根据切线的性质得到OC⊥PC,根据含30°角的直角三角形的性质求出OP,根据勾股定理求出PC.
【解析】解:如图,连接OC,
∵PC是⊙O的切线,
∴OC⊥PC,
∵∠P=30°,OC=2,
∴OP=2OC=4,
由勾股定理得:PC===2,
故选:B.
【点睛】本题考查的是切线的性质,圆的切线垂直于经过切点的半径.
5.(2023 拱墅区二模)如图,点B在⊙A上,点C在⊙A外,以下条件不能判定BC是⊙A切线的是(  )
A.∠A=50°,∠C=40° B.∠B﹣∠C=∠A C.AB2+BC2=AC2 D.⊙A与AC的交点是AC中点
【点拨】根据切线的判定分别对各个选项进行判断,即可得出结论.
【解析】解:A、∵∠A=50°,∠C=40°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠C=90°,
∴BC⊥AB,
∵点B在⊙A上,
∴AB是⊙A的半径,
∴BC是⊙A切线;
B、∵∠B﹣∠C=∠A,
∴∠B=∠A+∠C,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠B=90°,
∴BC⊥AB,
∵点B在⊙A上,
∴AB是⊙A的半径,
∴BC是⊙A切线;
C、∵AB2+BC2=AC2,
∴△ABC是直角三角形,∠B=90°,
∴BC⊥AB,
∵点B在⊙A上,
∴AB是⊙A的半径,
∴BC是⊙A切线;
D、∵⊙A与AC的交点是AC中点,
∴AB=AC,但不能证出∠B=90°,
∴不能判定BC是⊙A切线;
故选:D.
【点睛】本题考查了切线的判定、勾股定理的逆定理、三角形内角和定理等知识;熟练掌握切线的判定是解题的关键.
6.(2025 浙江模拟)如图,C是以AB为直径的半圆上一点,过B,C两点作与弦AC相切.已知AB=4,∠ABC=30°,则阴影部分的面积为(  )
A. B. C. D.
【点拨】设与AB交于点D,的圆心为O,连接OD,CD,利用圆周角定理和圆的切线的性质得到BC经过圆心O,利用含30°角的直角三角形的性质和勾股定理求得OC,CD,再利用阴影部分的面积=S△ACD+S△OCD﹣S扇形OCD解答即可得出结论.
【解析】解:设与AB交于点D,的圆心为O,连接OD,CD,如图,
∵AB为半圆的直径,
∴∠ACB=90°,
∴AC⊥BC,
∵过B,C两点作与弦AC相切,
∴BC经过圆心O,
即BC为直径,
∴∠CDB=90°,
∵∠ABC=30°,
∴AC=AB=2,CD=BC,∠COD=60°,
∵BC==2,
∴OC=OB=CD=,
∴AD==1,
∴BD=AB﹣AD=3,
∵OB=OC,
∴,
∴阴影部分的面积=S△ACD+S△OCD﹣S扇形OCD
=+﹣
=.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,圆的切线的性质定理,扇形与三角形的面积,直角三角形的性质,勾股定理,含30°角的直角三角形的性质,连接直径所对的圆周角是解决此类问题常添加的辅助线.
7.(2025 黄岩区二模)如图,已知⊙O的半径长是2,BA,BC分别切⊙O于点A,C,连结BO并延长交⊙O于点D,连结AD,CD.若四边形ABCD是菱形,则BD的长是(  )
A.5 B.4 C.6 D.4
【点拨】连接AO,CO,根据菱形的性质得到AB=AD,求得∠ABD=∠ADB,根据等腰三角形的性质得到∠ADO=∠DAO,根据切线的性质得到∠BAO=90°,求得∠ABO=30°,得到OB=2OA=4,于是得到结论.
【解析】解:连接AO,CO,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∵OA=OD,
∴∠ADO=∠DAO,
∵∠AOB=∠DAO+∠ADO=2∠ADO=2∠ABD,
∵BA切⊙O于点A,
∴∠BAO=90°,
∴∠ABO+∠AOB=90°,
∴∠ABO=30°,
∵AO=2,
∴OB=2OA=4,
∴BD=OB+OD=6,
故选:C.
【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
8.(2022 拱墅区模拟)如图,AB、AC、BD是⊙O的切线,切点分别是P、C、D.若AB=10,AC=6,则BD的长是(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【点拨】由于AB、AC、BD是⊙O的切线,则AC=AP,BP=BD,求出BP的长即可求出BD的长.
【解析】解:∵AC、AP为⊙O的切线,
∴AC=AP=6,
∵BP、BD为⊙O的切线,
∴BP=BD,
∴BD=PB=AB﹣AP=10﹣6=4.
故选:B.
【点睛】本题考查了切线长定理,两次运用切线长定理并利用等式的性质是解题的关键.
9.(2025 浙江模拟)如图,已知⊙O的直径AB为10,将⊙O沿CD折叠,使弧CED与直径AB相切于点E,则折痕CD的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【点拨】如图,设AE=x.CD=y,设弧CED的圆心为O′,连接OO′交CD于F,连接O′E,OD,根据垂径定理以及勾股定理即可求解.
【解析】解:如图,设AE=x.CD=y,设弧CED的圆心为O′,连接OO′交CD于F,连接O′E,OD,
由折叠得OO′⊥CD,OF=O′F,⊙O′的半径为5,
∴CF=DF=CD=,
∴OF==,
∴OO′=2,
∵弧CE'D与AB相切于点E',
∴O′E′⊥AB,
∴OO′2=OE′2+O′E′2,
∵OE=OB﹣BE′=1﹣x,
∴(2)2=(5﹣x)2+52,
∴(x﹣5)2+y2=75,
当x=5时,y的值最大,最大值为5,
当x=10时,y的值最小,最小值为5,
∴5≤CD≤5.
故选:C.
【点睛】此题主要考查了翻折变换的性质以及垂径定理和勾股定理,切线的性质,作辅助线是解题的关键.
10.(2025 龙湾区二模)如图,在△ABC中,AB=AC,tanB=2.以AB为直径画半圆O,交BC于点D,过点D作半圆O的切线交AC于点E,若DE=4,则AB的长为(  )
A.8 B. C. D.10
【点拨】连结OD、AD,如图,先根据切线的性质得到OD⊥DE,根据圆周角定理得到∠ADB=90°,再证明OD为△ABC的中位线得到OD∥AC,所以∠AED=90°,接着在Rt△CDE中利用正切的定义求出CE=2,则利用勾股定理可计算出CD=2,然后再在Rt△ACD中利用正切的定义求AD,最后利用勾股定理计算出AC的长即可.
【解析】解:连结OD、AD,如图,
∵DE为半圆O的切线,
∴OD⊥DE,
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∵AB=AC,
∴BD=CD,∠C=∠B,
∵OA=OB,
∴OD为△ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∴∠AED=90°,
在Rt△CDE中,∵tanC==tanB=2,
∴CE=DE=2,
∴CD==2,
在Rt△ACD中,∵tanC==2,
∴AD=2CD=4,
∴AC==10,
∴AB=10.
故选:D.
【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了等腰三角形的性质和解直角三角形.
11.(2024 浙江)如图,AB是⊙O的直径,AC与⊙O相切,A为切点,连接BC.已知∠ACB=50°,则∠B的度数为  40°  .
【点拨】由切线的性质得到∠BAC=90°,由直角三角形的性质求出∠B=90°﹣50°=40.
【解析】解:∵AB是⊙O的直径,AC与⊙O相切,A为切点,
∴BA⊥AC,
∴∠BAC=90°,
∵∠ACB=50°,
∴∠B=90°﹣50°=40°.
故答案为:40°.
【点睛】本题考查切线的性质,关键是由切线的性质得到∠BAC=90°.
12.(2023 浙江)如图,点A是⊙O外一点,AB,AC分别与⊙O相切于点B,C,点D在上.已知∠A=50°,则∠D的度数是  65°  .
【点拨】连接OC,OB,根据切线的性质得到∠ACO=∠ABO=90°,求得∠COB=360°﹣∠A﹣∠ACO﹣∠ABO=130°,根据圆周角定理即可得到结论.
【解析】解:连接OC,OB,
∵AB,AC分别与⊙O相切于点B,C,
∴∠ACO=∠ABO=90°,
∵∠A=50°,
∴∠COB=360°﹣∠A﹣∠ACO﹣∠ABO=130°,
∴∠D=,
故答案为:65°.
【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,正确地作出辅助线是解题的关键.
13.(2025 钱塘区一模)如图,切线PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,切线EF与⊙O相切于点C,且分别交PA、PB于点E、F,若△PEF的周长为12,则线段PA的长为 6  .
【点拨】可通过切线长定理将相等的线段进行转换,得出三角形PEF的周长等于PA+PB=12,又因为PA=PB,所以可求出PA的长.
【解析】解:∵EA,EC都是圆O的切线,
∴EC=EA,
同理FC=FB,PA=PB,
∴△PEF的周长=PF+PE+EF=PF+PE+EA+FB=PA+PB=2PA=12,
∴PA=6;
故答案为:6.
【点睛】本题考查的是切线长定理,解此题的关键是得出△PEF的周长=PA+PB.
14.(2025 新昌县二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=3,⊙O分别与AC,BC相切于点M,N,圆心O在AB上,则⊙O的半径长为   .
【点拨】连接ON,OM,根据切线的性质得到∠ONC=∠C=∠OMC=90°,根据正方形的性质得到CN=CM=ON=OM,ON∥AC,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【解析】解:连接ON,OM,
∵⊙O分别与AC,BC相切于点M,N,
∴∠ONC=∠C=∠OMC=90°,
∴四边形OMCN是矩形,
∵OM=ON,
∴四边形OMCN是正方形,
∴CN=CM=ON=OM,ON∥AC,
∴△BNO∽△BCA,
∴,
∴,
∴ON=,
∴⊙O的半径长为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了切线的性质,相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,正方形的判定和性质,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
15.(2025 浙江模拟)如图,⊙O的半径为1,圆心角∠AOB<90°,过点A作⊙O的切线,交OB的延长线于点C,过点B作BD⊥OA于点D,记BD=m,OD=n,则AC=   .(用含m,n的代数式表示)
【点拨】根据切线的性质得到AC⊥OA,得到BD∥AC,证明△ODB∽△OAC,根据相似三角形的性质列出比例式,把已知数据代入计算得到答案.
【解析】解:∵AC是⊙O的切线,
∴AC⊥OA,
∵BD⊥OA,
∴BD∥AC,
∴△ODB∽△OAC,
∴=,即=,
解得:AC=,
故答案为:.
【点睛】本题考查的是切线的性质,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
16.(2024 瓯海区校级三模)如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,AC=3,点E是AC边上的动点,以CE为直径作⊙F,连接BE交⊙F于点D,则AD的最小值为    .
【点拨】连接DC,由以CE为直径作⊙F,得∠CDE=90°,∠CDB=90°,即可得动点D在以BC中点O为圆心,为半径的圆上运动,当A,D,O在一直线上时,AO==,故AD≥AO﹣OD==.
【解析】解:△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,AC=3,
∴==,
连接DC,由以CE为直径作⊙F,
得∠CDE=90°,∠CDB=90°,
得动点D在以BC中点O为圆心,为半径的圆上运动,
当A,D,O在一直线上时,AO==,
故AD≥AO﹣OD==,
即AD的最小值=,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了点与圆的位置关系、圆周角定理,三角形三边关系以及直角三角形斜边上的中线,解题关键是动中抓不变.
17.(2025 浙江)如图,在△ABC中,AB=AC,点O在边AB上,以点O为圆心,OB长为半径的半圆,交BC于点D,与AC相切于点E,连接OD,OE.
(1)求证:OD⊥OE.
(2)若AB=BC,OB=,求四边形ODCE的面积.
【点拨】(1)根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C,∠B=∠ODB,得到∠ODB=∠C,证明OD∥AC,根据切线的性质得到OE⊥AC,根据平行线的性质证明;
(2)根据等边三角形的性质求出∠A=60°,解直角三角形求出EC,再根据梯形面积公式计算即可.
【解析】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
由作图可知:OB=OD,
∴∠B=∠ODB,
∴∠ODB=∠C,
∴OD∥AC,
∵以点O为圆心,OB长为半径的半圆与AC相切于点E,
∴OE⊥AC,
∴OD⊥OE;
(2)解:∵AB=AC,AB=BC,
∴△ABC为等边三角形,
∴∠A=60°,
在Rt△AEO中,OE=OD=OB=,
则OA===2,AE===1,
∴AB=2+,
∴EC=AC﹣AE=2+﹣1=1+,
则四边形ODCE的面积为:×(++1)×=3+.
【点睛】本题考查的是切线的性质、等边三角形的判定和性质,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
18.(2025 景宁县二模)如图,AB为⊙O的直径,P为AB延长线上一点,过点P作⊙O的切线PD,切点为M.过点A作AC⊥PD于点C,交⊙O于点N,连接AM.
(1)求证:AM平分∠CAB;
(2)若⊙O的直径为10,AN=6,求CM的长.
【点拨】(1)连接OM,则AO=MO和∠OAM=∠OMA,根据题意得OM⊥CP,即有OM∥AC,可得∠CAM=∠OMA,则有∠CAM=∠OAM即可判定角平分线;
(2)过点O 作OE⊥AN于点E,连接ON,则∠OEC=90°,判定四边形OMCE为矩形,有CM=EO,结合圆的性质和等腰三角形的性质求得,利用勾股定理求得即可.
【解析】(1)证明:如图1,AB为⊙O的直径,P为AB延长线上一点,过点P作⊙O的切线PD,切点为M.连接OM,
∴AO=MO,∠OAM=∠OMA,OM⊥CP,
∵AC⊥PD,
∴OM∥AC,
∴∠CAM=∠OMA,
∴∠CAM=∠OAM,
∴AM平分∠CAB;
(2)解:如图2,过点O 作OE⊥AN于点E,连接ON,OM,则∠OEC=90°,
∵过点P作⊙O的切线PD,切点为M,
∴OM⊥CP,即∠OMC=90°,
∵AC⊥PD,
∴∠ACM=90°,
∴四边形OMCE为矩形,
∴CM=EO,
∵OA=ON,AN=6,
∴,
∵⊙O的直径为10,
∴OA=5,
在直角三角形AOE中,由勾股定理得:,
∴CM=4.
【点睛】本题主要考查切线的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,矩形的判定与性质,圆周角定理,解题的关键是熟悉常规辅助线的做法.
19.(2025 衢江区一模)如图,△ABC中.∠ACB=90°,点O为AC边上一点,以点O为圆心,OC为半径作圆与AB相切于点D,连接CD.
(1)求证:∠ABC=2∠ACD;
(2)若,BC=6,求的长.
【点拨】(1)连接OD,根据圆周角定理得到∠AOD=2∠ACD,根据切线的性质得到OD⊥AB,根据四边形内角和、邻补角的定义得到∠AOD=∠ABC,得到∠ABC=2∠ACD;
(2)根据正切的定义求出∠A,根据含30°角的直角三角形的性质求出OC,再根据弧长公式计算即可.
【解析】(1)证明:如图,连接OD,
由圆周角定理得:∠AOD=2∠ACD,
∵OC为半径作圆与AB相切于点D,
∴OD⊥AB,
∵∠ACB=90°,
∴∠COD+∠ABC=180°,
∵∠COD+∠AOD=180°,
∴∠AOD=∠ABC,
∴∠ABC=2∠ACD;
(2)解:在△ABC中.∠ACB=90°,AC=6,BC=6,
则tanA===,
∴∠A=30°,
∴∠COD=∠A+∠ADO=120°,OD=OA,
∴OC=OA,
∵AC=6,
∴OC=2,
∴的长为:=.
【点睛】本题考查的是切线的性质、弧长的计算,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
20.(2025 浙江模拟)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,∠ABC的平分线交⊙O于点D,DE⊥BC于点E.
(1)试判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)过点D作DF⊥AB于点F,若∠ABC=45°,,求图中阴影部分的面积.
【点拨】(1)如图,连接OD,根据角平分线的定义得到∠EBD=∠OBD,则∠ODB=∠EBD,得到OD∥EB,结合切线的判定即可求解;
(2)根据角平分线的性质定理得到,根据圆周角定理得到∠DOF=2∠DBF=45°,则等腰Rt△DOF中,,根据,即可求解.
【解析】解:(1)DE与⊙O相切,理由如下:
如图,连接OD,
由条件可知∠EBD=∠OBD,
∵OD=OB,
∴∠ODB=∠OBD,
∴∠ODB=∠EBD,
∴OD∥EB,
∵DE⊥BC,
∴DE⊥OD,
又∵OD是⊙O的半径.
∴DE与⊙O相切;
(2)由条件可知,
∵∠ABC=45°,∠ABC的平分线交⊙O于点D,
∴,
∴∠DOF=2∠DBF=45°,
∴等腰Rt△DOF中,,
∴.
【点睛】本题主要考查切线的判定,角平分线的定义及角平分线的性质定理,圆周角定理,扇形面积的计算,掌握切线的判定,扇形面积的计算是关键.
21.(2025 宁波模拟)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O外,AD平分∠BAC,交BC于点D,交⊙O于点E,DF⊥AC于点F,AF=AB.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若CF=AF=6,求弧BE的长度.
【点拨】(1)证明△ABD≌△AFD,即可得到∠ABD=∠AFD=90°,进一步即可得到结论;
(2)连结OE.求出∠BOE=60°,根据弧长公式进行求解即可.
【解析】(1)证明:∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠FAD.
∵AF=AB,AD=AD,
在△ABD和△AFD中,

∴△ABD≌△AFD(SAS).
∵DF⊥AC于点F,
∴∠ABD=∠AFD=90°.
∵AB为⊙O的直径,
∴BC是⊙O的切线.
(2)解:连接OE,
∵CF=AF=6,DF⊥AC,
∴AB=6,∠C=∠FAD=∠BAD.
∵∠ABD=90°,
∴∠BAD=30°.
∴∠BOE=60°.
∴弧BE的长为.
【点睛】本题考查切线的判定与性质,掌握切线的判定与性质是解题的关键.
22.(2022 富阳区一模)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BF=2,BD=2,求阴影部分的面积(结果保留π).
【点拨】(1)连接OD,证明OD∥AC,即可证得∠ODB=90°,从而证得BC是圆的切线;
(2)设⊙O的半径为r,则OB=r+2,根据勾股定理列方程可得r的长,最后由面积差可得结论.
【解析】解:(1)BC与⊙O相切.
理由:连接OD.
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=∠CAD,
又∵OD=OA,
∴∠OAD=∠ODA,
∴∠CAD=∠ODA,
∴OD∥AC,
∴∠ODB=∠C=90°,即OD⊥BC,
又∵OD是⊙O的半径,
∴BC与⊙O相切;
(2)设⊙O的半径为r,则OB=r+2,
由勾股定理得:OD2+BD2=OB2,
∴r2+(2)2=(r+2)2,
∴r=2,
∴OD=2,OB=4,
∴∠OBD=30°,
∴∠DOB=60°,
∴阴影部分的面积=×2×2﹣=2﹣π.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,扇形面积的计算,以及勾股定理,熟练掌握切线的判定是解本题的关键.
1.(2024 浙江模拟)如图,X,Y,Z是某社区的三栋楼,XY=40m,YZ=30m,XZ=50m.若在XZ中点M处建一个5G网络基站,该基站的覆盖半径为26m,则这三栋楼中在该基站覆盖范围内的是(  )
A.X,Y,Z B.X,Z C.Y,Z D.Y
【点拨】根据勾股定理的逆定理证得△XYZ是直角三角形,可以根据直角三角形斜边中线的性质求得YM的长,然后与26m比较大小,即可解答本题.
【解析】解:∵XY=40m,YZ=30m,XZ=50m.
∴XY2+YZ2=XZ2,
∴△XYZ是直角三角形,
∴∠XYZ=90°,
∵点N是斜边XZ的中点,
∴XM=MZ=25m,
∵△XYZ是直角三角形,YM是斜边XZ的中线,
∴YM=XZ=25m,
∵26>25,
∴点X、Y、Z都在圆内,
∴这三栋楼都不该5G基站覆盖范围内.
故选:A.
【点睛】本题考查点和圆的位置关系,勾股定理的逆定理,解题的关键是求出三角形三个顶点到M点的距离.
2.(2025 市南区校级二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,,AC=5cm,以点C为圆心,以2.8cm的长为半径作圆,则⊙C与AB的位置关系是(  )
A.相离 B.相交 C.相切 D.相切或相交
【点拨】利用锐角三角函数关系以及勾股定理得出AC,BC的长,再利用三角形面积求出DC的长,进而利用直线与圆的位置关系得出答案.
【解析】解:过点C作CD⊥AB于点D,
∴∠B+∠DCB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCD=90°,
∴∠ACD=∠B,
∵sinB=sin∠ACD===,
∴AD=4cm,
∴CD==3(cm),
∵r=2.8cm,
∴CD>r,
故以点C为圆心,以2.8cm的长为半径作圆,则⊙C与AB的位置关系是相离.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了直线与圆的位置关系,解直角三角形、三角形面积求法等知识,得出Rt△ABC斜边上的高是解题关键.
3.(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°
【点拨】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.
【解析】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.
【点睛】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.
4.(2025 鹿城区二模)如图,△ABC内接于⊙O,CE是⊙O的切线,连接CO并延长交弦AB于点D.若=80°,∠ACE=α(0°<α<90°),则∠CDB的度数为(  )
A.130°﹣α B.170°﹣α C.80°+α D.40°+α
【点拨】连接OB,由=80°,得∠BOC=80°,则∠A=∠BOC=40°,由切线的性质得∠OCE=90°,则∠ACD=90°﹣α,求得∠CDB=∠A+∠ACD=130°﹣α,于是得到问题的答案.
【解析】解:连接OB,
∵=80°,
∴∠BOC=80°,
∴∠A=∠BOC=40°,
∵CE是⊙O的切线,∠ACE=α
∴CE⊥OC,
∴∠OCE=90°,
∴∠ACD=∠OCE﹣∠ACE=90°﹣α,
∴∠CDB=∠A+∠ACD=40°+90°﹣α=130°﹣α,
故选:A.
【点睛】此题重点考查圆周角定理、切线的性质、三角形的一个外角等于与它不相邻的内角的和等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
5.(2025 淄博)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为斜边AB上一点,以DB为直径的圆与AC相切于点E.若AD=5,AE=10,则BC的长是(  )
A.10 B.12 C.13 D.15
【点拨】设圆心为O,连接OE,设⊙O的半径为r,得AO=5+r,AB=5+2r,然后利用勾股定理求出r,根据sin∠A==,代入值即可求出BC.
【解析】解:如图,设圆心为O,连接OE,
∵AC是⊙O的切线,
∴OE⊥AC,
设⊙O的半径为r,
∴OE=OD=r,
∴AO=AD+OD=5+r,AB=AD+BD=5+2r,
在Rt△AEO中,根据勾股定理得:AO2=AE2+OE2,
∴(5+r)2=102+r2,
∴r=7.5,
∴AO=5+r=12.5,AB=5+2r=20,
∵sin∠A==,
∴=,
∴BC=12.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了切线的性质,勾股定理,锐角三角函数等知识,根据勾股定理求出半径是解题的关键.
6.(2025 诸暨市三模)如图,点O在△ABC的边AC上,⊙O经过点C,且与AB相切于点B.若OC=1,AC=3,则扇形BOC的面积为(  )
A. B. C.π D.
【点拨】先根据切线的性质得到∠ABO=90°,再利用余弦的定义求出∠AOB=60°,所以∠BOC=120°,然后根据扇形的面积公式计算.
【解析】解:∵⊙O与AB相切于点B,
∴OB⊥AB,
∴∠ABO=90°,
∵OC=1,AC=3,
∴OA=2,OB=1,
在Rt△AOB中,∵cos∠AOB==,
∴∠AOB=60°,
∴∠BOC=120°,
∴扇形BOC的面积==π..
故选:A.
【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了解直角三角形和扇形面积的计算.
7.(2025 自贡)PA,PB分别与⊙O相切于A,B两点,点C在⊙O上,不与点A,B重合.若∠P=80°,则∠ACB的度数为(  )
A.50° B.100° C.130° D.50°或130°
【点拨】连接OA、OB,根据切线的性质得到∠OAP=∠OBP=90°,根据四边形内角和等于360°求出∠AOB,分点C在优弧AB上、点C在劣弧AB上两种情况,根据圆周角定理解答即可.
【解析】解:连接OA、OB,
∵PA、PB分别与⊙O相切于A、B两点,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠AOB=180°﹣∠P=180°﹣80°=100°,
当点C在优弧AB上时,∠ACB=∠AOB=×100°=50°,
当点C′在劣弧AB上时,∠AC′B=180°﹣50°=130°,
综上所述:∠ACB的度数是50°或130°,
故选:D.
【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理,灵活运用分情况讨论思想、掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
8.(2025 镇坪县一模)如图,在△ABC中,AB=BC,AB为⊙O的直径,AC与⊙O相交于点D,过点D作DE⊥BC于点E,CB延长线交⊙O于点F.下列结论中不正确的是(  )
A.DE为⊙O的切线 B.DO=DE
C.若∠ABC=120°,则S△CDE= D.若BE=1,BF=2,则AD的长为
【点拨】对于选项A,根据OA=OD得∠A=∠ODA,根据AB=BC得∠A=∠C,进而得∠ODA=∠C,则OD∥BC,再根据DE⊥BC得DE⊥OD,据此根据切线的判定即可对选项A进行判断;
对于选项B,证明DO是△ABC的中位线得DO=1/2BC,根据∠ADB=90°得∠BDC=90°,因此当DE是Rt△BCD的斜边BC边上的中线时,DE=BC,此时才有DO=DE,据此可对选项B进行判断;
对于选项C,设⊙O的半径为R,则AB=BC=2R,根据∠ABC=120°,AB=BC得∠A=∠C=30°,进而得BD=R,AD=√3R,再根据OD是△ABC的中位线得AD=CD=,则AC=,继而得S△ABC=AC BD=,再分别求出DE=,CE=,则S△CDE=DE CE=,据此可对选项C进行判断;
对于选项D,连接AF,则EF=BE+BF=3,证明DE是△ACF的中位线得CE=EF=3,DE=AF,进而得AB=BC=4,AF=,则DE=,然后在Rt△CDE中,由勾股定理可求出CD=,据此可对选项D进行判断,综上所述即可得出答案.
【解析】解:对于选项A,
∵AB为⊙O的直径,AC与⊙O相交于点D,
∴OA=OD,
∴∠A=∠ODA,
∵AB=BC,
∴∠A=∠C,
∴∠ODA=∠C,
∴OD∥BC,
∵DE⊥BC,
∴DE⊥OD,
∵OD是⊙O的半径,
∴DE为⊙O的切线,
故选项A正确,不符合题意;
对于选项B,
∵OA=OB,OD∥BC,
∴DO是△ABC的中位线,
∴DO=BC,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠BDC=90°,
∴当DE是Rt△BCD的斜边BC边上的中线时,DE=BC,
此时才有DO=DE,
根据已知条件无法判定DE是BC边上的中线,
∴无法判定DO=DE,
故选项B不正确,符合题意;
对于选项C,
设⊙O的半径为R,则AB=BC=2R,
∵∠ABC=120°,AB=BC,
∴∠A=∠C=(180°﹣∠ABC)=30°,
在Rt△ABD中,∠ADB=90°,∠A=30°,
∴BD=1/2AB=R,
由勾股定理得:AD===,
∵OD是△ABC的中位线,
∴CD=AD=,
∴AC=,
∴S△ABC=AC BD==,
∵DE⊥BC,
∴在Rt△CDE中,∠CED=90°,∠C=30°,
∴DE=CD=,
由勾股定理得:CE===,
∴S△CDE=DE CE==,
∴S△CDE=S△ABC,
故选项C正确,不符合题意;
对于选项D,
连接AF,如图所示:
∵BE=1,BF=2,
∴EF=BE+BF=3,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠F=90°,
即AF⊥BC,
∵DE⊥BC,
∴DE∥AF,
∴AD=CD,
∴DE是△ACF的中位线,
∴CE=EF=3,DE=AF,
∴BC=CE+BE=3+1=4,
∴AB=BC=4,
在Rt△ABF中,由勾股定理得:AF===,
∴DE=AF=,
在Rt△CDE中,由勾股定理得:CD===.
故选项D正确,不符合题意.
故选:B.
【点睛】此题主要考查了切线的判定,等腰三角形的性质,圆周角定理,含30度角的直角三角形,熟练掌握切线的判定,等腰三角形的性质,圆周角定理,灵活运用含30度角的直角三角形的性质及勾股定理进行计算是已解决问题的关键.
9.(2025 云南)已知⊙O的半径为5cm.若点P在⊙O上,则点P到圆心O的距离为 5  cm.
【点拨】根据“点P在圆上 d=r”求解即可.
【解析】解:∵⊙O的半径为5cm,点P在⊙O上,
∴点P到圆心O的距离为5cm,
故答案为:5.
【点睛】本题主要考查点与圆的位置关系,点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:①点P在圆外 d>r;②点P在圆上 d=r;③点P在圆内 d<r.
10.(2025 浙江模拟)如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B为切点,AC是⊙O的直径,∠BAC=15°,则∠P的度数为  30°  .
【点拨】先利用切线的性质得到∠CAP=90°,则利用互余计算出∠PAB=75°,再根据切线长定理得到PA=PB,然后根据等腰三角形的性质和三角形内角和计算∠P的度数.
【解析】解:∵PA为切线,
∴OA⊥PA,
∴∠CAP=90°,
∴∠PAB=90°﹣∠BAC=90°﹣15°=75°,
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,
∴∠PBA=∠PAB=75°,
∴∠P=180°﹣75°﹣75°=30°.
故答案为30°.
【点睛】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.
11.(2025 温州模拟)如图,在△ABC中,∠A=90°,⊙O分别切AB,BC,AC于点D,E,F.若∠DOE=140°,则∠C=  50  °.
【点拨】根据切线的性质得到OD⊥AB,OE⊥BC,根据四边形内角和等于360°求出∠B,再根据三角形内角和定理计算即可.
【解析】解:∵⊙O分别切AB,BC于点D,E,
∴OD⊥AB,OE⊥BC,
∴∠B+∠DOE=180°,
∵∠DOE=140°,
∴∠B=180°﹣140°=40°,
∵∠A=90°,
∴∠C=180°﹣90°﹣40°=50°,
故答案为:50.
【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
12.(2025 临平区模拟)如图,AB、AC是⊙O的两条弦,∠A=31°,过点C的切线与OB的延长线交于点D,则∠D= 28  度.
【点拨】连接OC,根据圆周角定理求出∠COD,根据切线的性质得到OC⊥CD,再根据直角三角形的性质求出∠D.
【解析】解:如图,连接OC,
由圆周角定理得:∠COD=2∠A=2×31°=62°,
∵CD是⊙O的切线,
∴OC⊥CD,
∴∠D=90°﹣∠COD=90°﹣62°=28°,
故答案为:28.
【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
13.(2025 东营)如图,在平面直角坐标系中,⊙P与x轴交于点M,N,与y轴相切于点Q,点P的坐标为(5,﹣3),则点N的坐标为 (9,0)  .
【点拨】连接PQ,PN,过点P作PA⊥MN于点A,根据点的坐标结合切线的性质推出OA=PQ=PN=5,据此解答.
【解析】解:如图,连接PQ,PN,过点P作PA⊥MN于点A,
∵点P的坐标为(5,﹣3),
∴OA=5,PA=3,
∵⊙P与x轴交于点M,N,与y轴相切于点Q,
∴OA=PQ=PN=5,
∴AN==4,
∴ON=OA+AN=5+4=9,
∴N(9,0),
故答案为:(9,0).
【点睛】本题考查了切线的性质,勾股定理,熟记切线的性质,勾股定理是解题的关键.
14.(2025 金华模拟)如图,在△ABC中,AB=AC=2,点D是AC的中点,以B为圆心,BD长为半径作圆.若⊙B与线段AC有两个交点,则BC满足的条件是  BC且BC≠2  .
【点拨】找出临界值,当⊙B与AC相切时,⊙B经过点C时,⊙B经过点A时分别求出对应的BC值,即可得解.
【解析】解:∵在△ABC中,AB=AC=2,点D是AC的中点,
∴AD=CD=1,
①若AC与⊙B相切,则BD⊥AC,
∵D是AC中点,
∴此时AB=BC=AC=2,
∴BC≠2;
②若⊙B经过点C,如图,
则BD=BC,
∴∠BDC=∠BCD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=∠BDC,
∴△ABC∽△BDC,
∴=,即,
∴BC=;
③若⊙B经过点A,则BD=BA=2,
如图,取BC中点E,连接DE,过D作DF⊥BC于点F,
∵D和E分别是AC和BC中点,
∴DE=AB=1,DE∥AB,
∴∠ABC=∠DEC=∠C,
∴DE=DC,
∴设EF=CF=x,则CE=BE=2x,
∴BF=3x,
在Rt△DCF中,DF2=CD2﹣CF2=1﹣x2,
在Rt△BDF中,DF2=BD2﹣BF2=4﹣9x2,
∴1﹣x2=4﹣9x2,
解得x=,
∴BC=4x=;
综上,若⊙B与线段AC有两个交点,则BC且BC≠2;
故答案为:BC且BC≠2.
【点睛】本题主要考查了直线和圆的位置关系、相似三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、勾股定理等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
15.(2025 仁寿县一模)如图,AB为⊙O的直径,取OA的中点C,过点C作CD⊥AB交⊙O于点D,D在AB的上方,连接AD、BD,点E在线段CA的延长线上,且AD=AE.
(1)求∠E的度数;
(2)试判断ED与⊙O的位置关系,并说明理由.
【点拨】(1)根据等腰三角形的性质得到AD=OD.推出△OAD是等边三角形.得到∠OAD=60°,再结合AD=AE即可求解;
(2)根据三角形的内角和定理得到∠ODE=90°.由垂直的定义得到OD⊥DE.推出DE是⊙O的切线.
【解析】解:(1)∵AB为⊙O的直径,点D在圆上,
∴OA=OD,
∵点C为OA的中点,CD⊥AB,
∴AD=OD,
∴OA=OD=AD,
∴△OAD是等边三角形,
∴∠OAD=60°,
∵AD=AE,
∴;
(2)ED与⊙O的位置关系是相切;理由如下:
由(1)知∠ADE=30°,∠ADO=60°,
∴∠ODE=90°,
∴OD⊥DE,
∵OD是圆O的半径,
∴ED是⊙O的切线.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,正确地作出辅助线是解题的关键.
16.(2024 金华模拟)如图,已知:以Rt△ABC的直角边AB为直径作⊙O,与斜边AC交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.
(1)猜想DE是⊙O的切线吗?并证明你的结论;
(2)若∠C=40°,AD=6,求⊙O的半径.(精确到0.01,sin40°≈0.64,cos40°≈0.77)
【点拨】(1)只要证∠EDO=90°,即可得到DE是⊙O的切线;
(2)根据直角三角形两锐角互余得∠A=50°,根据cosA=,即可求得⊙O的半径.
【解析】(1)证明:如图1,连接OD、DB;
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠CDB=90°.
∵E为BC边上的中点,
∴CE=EB=DE,
∴∠1=∠2.
∵OB=OD,
∴∠3=∠4.
∴∠1+∠4=∠2+∠3.
∵在Rt△ABC中,∠ABC=∠2+∠3=90°,
∴∠EDO=∠1+∠4=90°.
∵D为⊙O上的点,
∴DE是⊙O的切线.
(2)解:∵∠ABC=90°,∠C=40°,
∴∠A=50°,
∵cosA=,
∴AB==≈9.334,
∴⊙O的半径为4.67.
【点睛】主要考查了切线的判定方法和解直角三角函数.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证垂直即可.
17.(2025 上城区三模)如图,BD为半圆O的直径,A为BD延长线上一点,AE切半圆O于点E,BC⊥AC于点C,交半圆O于点F.连接BE.
(1)求证:BE平分∠ABC.
(2)若AC=8,BC=6,求⊙O半径的长.
【点拨】(1)连接OE,根据切线的性质得到OE⊥AC,得到OE∥BC,根据平行线的性质得到∠CBE=∠OEB,根据等腰三角形的性质得到∠ABE=∠OEB,得到∠CBE=∠ABE;
(2)根据勾股定理求出AB,证明△AOE∽△ABC,根据相似三角形的性质列出比例式,把已知数据代入计算即可.
【解析】(1)证明:如图,连接OE,
∵AE切半圆O于点E,
∴OE⊥AC,
∵BC⊥AC,
∴OE∥BC,
∴∠CBE=∠OEB,
∵OE=OB,
∴∠ABE=∠OEB,
∴∠CBE=∠ABE,即BE平分∠ABC.
(2)解:在Rt△ACB中,AC=8,BC=6,
由勾股定理得:AB===10,
设⊙O半径的长为r,则OA=10﹣r,
∵OE∥BC,
∴△AOE∽△ABC,
∴=,即=,
解得:r=,
答:⊙O半径的长为.
【点睛】本题考查的是切线的性质、勾股定理、相似三角形的判定和性质,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
18.(2025 浙江模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,以CD为直径作⊙O,过点D作⊙O的切线交AC于点E,且AE=DE.
(1)求证:CD=BC;
(2)若BC=5,BD=6,求DE的长.
【点拨】(1)根据切线的性质得到∠CDE=90°,再根据等腰三角形的性质得到∠A=∠1,利用等角的余角相等得到∠2=∠B,然后根据等角对等边可得结论;
(2)设BD与⊙O交于点F,连接CF,根据圆周角定理可推导出∠3=∠A,∠CFD=90°,再根据三线合一得到.利用勾股定理求得CF=4;证明△CFB∽△ACB求得,设DE=x,则AE=x,,在Rt△CDE中,利用勾股定理求得即可求解.
【解析】(1)证明:如解图,∵DE是⊙O的切线,
∴∠CDE=90°,
∴∠1+∠2=90°,
∵AE=DE,
∴∠A=∠1,
∴∠A+∠2=90°
∴∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠2=∠B,
∴CD=BC;
(2)解:设BD与⊙O交于点F,连接CF,
由题意可得:∠CFD=90°,
∴∠3+∠B=90°,
又∵∠A+∠B=90°,
∴∠3=∠A,
由(1)知CD=BC=5,
∴.
∴在Rt△CBF中,,
∵∠CFB=∠ACB=90°,
∴△CFB∽△ACB,
∴,即,
∴,
设DE=x,则AE=x,
∴,
∵CE2=DE2+CD2,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查切线得性质、等腰三角形的判定与性质、圆周角定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握等腰三角形的性质和相似三角形的性质是解答的关键.
19.(2024 诸暨市模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AC边上,以AD为直径作⊙O交BD的延长线于点E,CE=BC.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若CD=1,BD=3,求⊙O的半径长.
【点拨】(1)连接OE,则∠ODE=∠OED=∠CDB,根据∠ACB=90°得∠CBD+∠CDB=90°,则∠CBD+∠OED=90°,再根据CE=BC得∠CBD=∠CED,据此可得∠CED+∠OED=90°,然后根据切线的判定可得出结论;
(2)设⊙O的半径为r,则OD=OE=r,OC=r+1,在Rt△BCD中由勾股定理可求出BC=,然后在Rt△OEC中由勾股定理求出r即可.
【解析】(1)证明:连接OE,如图所示:
∵AD为⊙O的直径,点E在⊙O上,
∴OD=OE,
∴∠ODE=∠OED,
∵∠ODE=∠CDB,
∴∠OED=∠CDB,
∵∠ACB=90°,
∴∠CBD+∠CDB=90°,
∴∠CBD+∠OED=90°,
∵CE=BC,
∴∠CBD=∠CED,
∴∠CED+∠OED=90°,
∴∠OEC=90°,
即OE⊥CE,
又∵OE为⊙O的半径,
∴CE是⊙O的切线;
(2)设⊙O的半径为r,则OD=OE=r,
∵CD=1,
∴OC=OD+CD=r+1,
在Rt△BCD中,CD=1,BD=3,
由勾股定理得:BC==,
∴CE=BC=,
∵∠OEC=90°,
∴在Rt△OEC中,由勾股定理得:OC2=OE2+CE2,
即(r+1)2=r2+()2,
解得:r=3.5.
故⊙O的半径为3.5.
【点睛】此题主要考查了切线的判定,勾股定理,熟练掌握切线的判定,勾股定理是解决问题的关键.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源列表