资源简介 ⒈专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线切线相关辅助线 核心解析圆辅助线思路围绕四大核心定理展开:一是圆心角定理,遇弦、弧时常连半径、作弦心距,构建相等线段与圆心角,实现“两个圆心角、两条劣弧(或优弧)、两条弦、两条弦的弦心距”四组量的知一推三;二是垂径定理,见到弦就过圆心作垂线,实现平分弦、平分弧的转化,,同时能构建直角三角形,采用勾股定理;三是圆周角定理及其推论,借助同弧转移等角,以此搭建角度、边长的等量关系解题;四是切线的性质与判定,已知切点,连接圆心,可得半径垂直于切线.模块1 切线相关辅助线辅助线 1:切点连圆心如图 1,已知直线为圆的切线,连接圆心与切点,得到半径垂直切线,构造直角三角形;可结合勾股定理计算线段,搭配圆周角、弦切角定理转换角度。图 2、3、4 为切线长定理基本图形,由圆外一点向圆引出两条切线,连接该点与圆心,可利用切线长相等、连线平分切线夹角、连线垂直平分切点连线的性质解题。图 1 图 2 图 3 图 4模块2 例题解析典型例题1 如图 5,在 Rt△AOB中,OA=OB= 3 2,⊙O的半径为 1,点 P是AB边上的动点,过点P作⊙O的一条切线PQ(点Q为切点),则线段PQ的最小值为 .图 5 图 6⒉专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线【辅助线思路】看到切线PQ,连接圆心O与切点Q,得到OQ⊥PQ,构造Rt△OPQ,利用勾股定理建立线段关系,再结合垂线段最短求最值。【解析】如图 6,连接OQ、OP∵PQ是⊙O的切线,∴OQ⊥PQ,∠OQP= 90°,在Rt△OPQ中,由勾股定理:PQ= OP2 OQ2 ,已知⊙O半径OQ= 1为定值,因此当OP长度最小时,PQ取得最小值,在Rt△AOB中,OA=OB= 3 2 ,∠AOB= 90 ,AB= OA2+OB2 = (3 2)2+(3 2)2= 6根据“垂线段最短”,当OP⊥AB时,OP最短。利用三角形面积法:S 1 1△AOB = 2 OA OB= 2 AB OPOP OA OBmin = = 3 2×3 26 = 3AB将OP = 3,OQ= 1代入:PQ = 32 2min min -1 = 2 2典型例题2 如图 7,AB为半圆O的直径,点 F在半圆上,点P在AB的延长线上,PC与半圆相切于点C,与OF的延长线相交于点D,AC与OF相交于点E,DC=DE。(1) 求证:OD⊥AB;(2) 若半圆O的半径为 8,且OA= 2OE,求DF的长。图 7 图 8【辅助线思路】连接圆心O与切点 C,得OC⊥PC,利用直角结合等角关系完成证明与计算。【解析】(1) 如图 8,连接OC,则OC=OA,∴∠OAC=∠OCA,∵DC=DE,∴∠DEC=∠DCE,∴∠OEA=∠DEC=∠DCE⒊专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线∵PC与⊙O相切于点C,与OF的延长线相交于点D,∴PC⊥OC,∴∠BOD=∠OEA+∠OAC=∠DCE+∠OCA=∠OCD= 90 ,∴OD⊥AB。(2) 解:∵⊙O的半径为 8,∴OA=OF=OC= 8。∵OA= 2OE= 8,∴OE= 4,∴FE=OF OE= 8 4= 4,∴DC=DE=DF+ 4。∵OC2+DC2=OD2,且OD=DF+ 8,∴ 82+ (DF+ 4)2= (DF+ 8)2,解得DF= 2,∴DF的长是 2。典型例题3 如图 9,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D、E、F,∠B= 60°,∠C= 70°,则∠EDF的度数为 .图 9 图 10【辅助线思路】见切线,连切点和圆心,连接OE,OF.由切线的性质知:∠OFA= 90°,∠OEA= 90°,【解析】如图 10,连接OE,OF.∵∠B= 60°,∠C= 70°,∴∠A= 180° -∠B-∠C= 180° 60° 70° = 50°.∵AB是圆O的切线,∴∠OFA= 90°.同理∠OEA= 90°.∴∠A+∠EOF= 180°.∴∠EOF= 130°, ∵EF =EF, ∴∠EDF= 12 ∠EOF= 65°.⒋专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线典型例题4 如图 11,在Rt△ABC中,∠C= 90°,AC= 3,BC= 4,⊙O是△ABC的内切圆,点D是斜边AB的中点,则OD的长度是 .图 11【辅助线思路】设圆O与△ABC三边相切的切点为 E、F、Q,得到OE⊥AC,OF⊥BC,OQ AB,进一步推出四边形CFOE是正方形,得到CE=CF=OF=OE.【解析】如图 12,连接OE、OF、OQ,设⊙O的半径是 r,由勾股定理得:AB= AC2+BC2= 5,∵⊙O是三角形ABC的内切圆,∴OE⊥AC,OF⊥BC,OE=OF,AE=AQ,BF=BQ,∵∠C= 90°,∴∠C=∠CFO=∠CEO= 90°,∴四边形CFOE是正方形,∴CE=CF=OF=OE,∴ 3- r+ 4- r= 5,∴ r= 1,AQ=AE= 3- 1= 2,OQ= 1,∵D是AB的中点,∴AD= 52 , 图 12∴DQ=AD-AQ= 12 ,∴OD2=OQ2+DQ2,∴OD= OQ2+DQ2= 5 52 ,故答案为: 2 .⒌专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线切线相关辅助线 专题训练辅助线 1:切点连圆心1 如图,CD切⊙O于B,若∠C= 30°,则∠ABD的度数是 .2 如图,P是⊙O的直径CD的延长线上一点,∠P= 30°,则当∠ACP= 时,直线PA是⊙O的切线.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= 6cm,CB= 8cm,则⊙O的半径为_____cm.⒍专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线4 如图,半圆⊙O的圆心在BC上,AC、AB分别与⊙O相切于点C、D,半圆⊙O交BC于另一点E.连接DE、AO,求证:DE∥AO.5 如图,PA、PB分别与⊙O相切于A、B,C为⊙O上一点,∠ACB= 126°,则∠P的度数为________.6 如图,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D, E, F,已知∠A= 40°,连接OB,OC,DE,EF,则∠BOC= °,∠DEF= °.⒎专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线 7 如图,⊙O与矩形ABCD的边相切于点E,F,G,点P是EFG上一点,则∠P的度数是 .8 如图,已知⊙O内切于Rt△ABC,∠C= 90°,BC边上切点为点D,作⊙O的直径DE,连结AE并延长AE交BC于点F,若∠AFC= 45°,FD= 2,则AB的长为________.9 如图,AB、CD是⊙O的切线,B、D为切点,AB= 2,CD= 4,AC= 10.若∠A+∠C= 90°,则⊙O的半径是 .⒏专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线10 如图,⊙O与正五边形ABCDE的边AB,AE分别相切于点M,N,且经过点C,D.若⊙O的半径为 2,则MN的长是 . (结果保留 π)11 如图,Rt△ABC中,斜边BC= 10,AC= 6,内切圆 I切各边为D,E,F,连结EF,作DG⊥EF交AB于G,则GD长为 .12 已知:如图,⊙O是Rt△ABC的内切圆,∠C= 90°.若AC= 12cm,BC= 9cm,求⊙O的半径r;若AC= b,BC= a,AB= c,求⊙O的半径 r. ⒐专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线13 如图,在△ABC中,AB= 10,AC= 8,BC= 6,经过点C且与边AB相切的动圆与CA、CB分别相交于点P、Q,则线段PQ长度的最小值是 .14 如图,在Rt△ABC中,∠C= 90°,AC= 3,BC= 4,⊙O是△ABC的内切圆,点D是斜边AB的中点,则OD的长度是 .15 如图,已知在矩形ABCD中,AB= 12,BC= 16,⊙O1和⊙O2分别是△ABC和△ADC的内切圆,点E、F为切点,则EF的长是 cm.⒑专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线16 如图,正方形ABCD边长为 4cm,以正方形的一边BC为直径在正方形ABCD内作半圆,过A作半圆的切线,与半圆相切于F点,与DC相交于E点,则△ADE的面积 cm217 铁匠王老五要制作一个圆锥体模型,操作规则是:在一块边长为 16cm的正方形纸片上剪出一个扇形和一个圆,使得扇形围成圆锥的侧面时,圆恰好是该圆锥的底面.他们首先设计了如图所示的方案一,发现这种方案不可行,于是他们调整了扇形和圆的半径,设计了如图所示的方案二. (两个方案的图中,圆与正方形相邻两边及扇形的弧均相切.方案一中扇形的弧与正方形的两边相切)请你帮助他算一算.(1)请说明方案一不可行的理由;(2)判断方案二是否可行?若可行,请确定圆锥的母线长 l及其底面圆半径 r;若不可行,请说明理由.⒒专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析专题 4 切线相关辅助线专题训练答案辅助线 1:切点连圆心1 如图,CD切⊙O于B,若∠C= 30°,则∠ABD的度数是 .【详解】如图,连接OB,∵CD与⊙O相切于B,∴∠OBC= 90°;在Rt△COB中,∠C= 30°,∴∠COB= 90° -∠C= 60°,∵OA=OB,∴∠OBA=∠OAB= 12 ∠COB= 30°,∴∠ABD= 90° -∠OBA= 60°,故答案为:60°.2 如图,P是⊙O的直径CD的延长线上一点,∠P= 30°,则当∠ACP= 时,直线PA是⊙O的切线.【详解】解:当∠ACP= 30°时,直线PA是⊙O的切线.证明:如图,连接OA.∵∠P= 30°,∠ACP= 30°,∴∠PAC= 120°.∵OA=OC,∴∠ACP=∠OAC= 30°,·1·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析∴∠OAP=∠PAC-∠OAC= 90°,即OA⊥PA,∴直线PA是⊙O的切线.故选:B.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=6cm,CB= 8cm,则⊙O的半径为_____cm.【解析】解: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= 6,设圆的半径为 rcm,在Rt△AOD中,根据勾股定理可得:OA2=OD2+AD2,即 r2= (r- 6)2+ 82,r= 25解得: 3 ,⊙O 25即 的半径为 3 cm.25故答案为:3 .4 如图,半圆⊙O的圆心在BC上,AC、AB分别与⊙O相切于点C、D,半圆⊙O交BC于另一点 E.连接DE、AO,求证:DE∥AO.【详解】连接OD,·2·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析∵AC、AB分别为⊙O的切线,∴AC=AD,∠OCA=∠ODA= 90°,在Rt△OAC和Rt△OAD中,OA=OA AC= ,AD∴Rt△OAC≌Rt△OAD HL ,∴∠AOC=∠AOD,∵OD=OE,∴∠ODE=∠OED,∵∠COD=∠ODE+∠OED,∴∠AOC=∠OED,∴DE∥AO5 如图,PA、PB分别与⊙O相切于A、B,C为⊙O上一点,∠ACB= 126°,则∠P的度数为________.【答案】72°【解析】解:如图所示,连接OA,OB,在优弧AB上取点D,连接AD,BD,∵∠ACB+∠ADB= 180°,∴∠ADB= 180° -126° = 54°,∴∠AOB= 2∠ADB= 108°,∵PA、PB分别与⊙O相切于A、B,∴OA⊥PA,OB⊥PB,∴∠OAP=∠OBP= 90°,·3·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析∴∠P= 180° -∠AOB= 180° -108° = 72°.故答案为:72°.6 如图,⊙ O是 △ABC的内切圆,切点分别为 D,E,F,已知 ∠A= 40°,连接 OB,OC,DE,EF,则∠BOC= 110 °,∠DEF= 70 °.【解答】解:如图,连接OD和OF,∵⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,∠A= 40°,∴OB,OC平分∠ABC,∠ACB,∴∠BOC= 180° -∠OBC-∠OCB= 180° - 12 (∠ABC+∠ACB)= 180° - 12 × 140°= 110°,∵OD⊥AB,OF⊥AC,∴∠ADO=∠AFO= 90°,∴∠DOF= 360° -90° -90° -40° = 140°,∴∠DEF= 12 ∠DOF= 70°.故答案为:110,70. 7 如图,⊙O与矩形ABCD的边相切于点E,F,G,点P是EFG上一点,则∠P的度数是 .【详解】解:如图,连接OE,OG.∵⊙O与矩形ABCD的边相切于点E,F,G,∴OE⊥AB,OG⊥AD,∠A= 90°,∴∠A=∠AEO=∠AGO= 90°,·4·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析∴四边形AEOG是矩形,∴∠EOG= 90°,∴∠P = 12 ∠EOG= 45°,8 如图,已知⊙O内切于Rt△ABC,∠C= 90°,BC边上切点为点D,作⊙O的直径DE,连结AE并延长AE交BC于点F,若∠AFC= 45°,FD= 2,则AB的长为________.【答案】5【解析】解:设AC与⊙O的切点为点G,AB与⊙O的切点为H,连接OG,OH,如图,则OG⊥AC∴∠OGC= 90°∵BC是⊙O的切线,DE是直径,D为切点∴ED⊥BC,即∠EDB= 90°又∵∠C= 90°∴ED AC∴OD=OG=DC=CG= 12 ED∵∠AFD= 45°∴∠FED=∠FAC= 45°∴FD=ED= 2,AC=FC,OD=OG=DC=CG= 12ED= 1∵FC=FD+DC= 2+ 1= 3∴AC= 3∴AH=AG=AC-CG= 3- 1= 2设BF= x,则BH=BD= 2+ x, ·5·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析∴BC=BD+CD= 3+ x,AB=AH+BH= 4+ x在Rt△ABC中,AB2=BC2+AC2∴ (4+ x)2= (3+ x)2+ 32解得,x= 1∴AB= 4+ 1= 5故答案为 5.9 如图,AB、CD是⊙O的切线,B、D为切点,AB= 2,CD= 4,AC= 10.若∠A+∠C= 90°,则⊙O的半径是 4 .【分析】连接OB,OD,根据切线的性质得到∠OBE=∠ODE= 90°,延长AB,CD交于E,求得∠AEC= 90°,根据正方形的性质得到BE=DE=OB,设⊙O的半径是 r,根据勾股定理即可得到结论.【解答】解:连接OB,OD,∵AB、CD是⊙O的切线,B、D为切点,∴∠OBE=∠ODE= 90°,延长AB,CD交于E,∵∠A+∠C= 90°,∴∠AEC= 90°,∴∠AEC=∠OBE=∠ODE= 90°,∴四边形ODEB是矩形,∵OB=OD,∴四边形ODEB是正方形,∴BE=DE=OB,设⊙O的半径是 r,∴AE= r+ 2,CE= r+ 4,∵AE 2+CE 2=AC2,∴ (r+ 2)2+ (r+ 4)2= 102,解得:r= 4(负值舍去),∴⊙O的半径是 4,故答案为:4.·6·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析10 如图,⊙O与正五边形ABCDE的边AB,AE分别相切于点M,N,且经过点C,D.若⊙O的半径4为 2,则MN的长是 5 π . (结果保留 π)【解答】解:∵⊙O与正五边形ABCDE的边AB、AE相切于点M、N,∴OM⊥AB,ON⊥AC,∠A= (5- 2) × 180÷ 5= 108°,∴∠AMO=∠ANO= 90°,∴∠MON= 180° -∠A= 72°,∵⊙O的半径为 2,∴ MN 72π×2 4劣弧 的长度为: 180 = 5 π.11 如图,Rt△ABC中,斜边BC= 10,AC= 6,内切圆 I切各边为D,E,F,连结EF,作DG⊥EF交AB于G,则GD长为 .【详解】连结 ID、IE、IF、IB,·7·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析∵⊙ I与AC、AB、BC分别相切于点D,E,F,∴CD=CF,AE=AD,BE=BF,AC⊥ ID,AB⊥ IE,∴∠ADI=∠AEI=∠BEI= 90°,BE+CD=BF+CF=BC,∵∠A= 90°,BC= 10,AC= 6,∴AB= BC2-AC2= 102-62= 8,∵∠ADI=∠AEI=∠A= 90°,ID= IE,∴四边形ADIE是正方形,∵AE+AD=AB+AC- (BE+CD) =AB+AC-BC= 8+ 6- 10= 4,∴ IE=AE=AD= 2,∴BE= 8- 2= 6,∴ IB= BE 2+IE 2= 62+22= 2 10,∵BE=BF,IE= IF,∴点B、I都在EF的垂直平分线上,∴ IB垂直平分EF,∵ IB⊥EF,DG⊥EF,∴ IB∥DG,∵ ID∥BG,∴四边形BIDG是平行四边形,∴GD= IB= 2 10,12 已知:如图,⊙O是Rt△ABC的内切圆,∠C= 90°.若AC= 12cm,BC= 9cm,求⊙O的半径 r;若AC= b,BC= a,AB= c,求⊙O的半径 r. 【详解】解:在Rt△ABC,∠C= 90°,AC= 12cm,BC= 9cm,根据勾股定理得:AB= AC2+BC2= 122+92= 15cm;连接OD,OF,·8·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析 ∵⊙O是Rt△ABC的内切圆,∴∠ODC=∠OFC= 90°,在四边形OFCD中,OD=OF,∠ODC=∠OFC=∠C= 90°,∴四边形OFCD是正方形;∴OD=CD,由切线长定理得:AD=AE,CD=CF,BE=BF,则CD=CF= 12 AC+BC-AB ,∴ r= 12 × 12+9-15 = 3,若AC= b,BC= a,AB= c,由以上可得:r= 12 a+b-c .13 如图,在△ABC中,AB= 10,AC= 8,BC= 6,经过点C且与边AB相切的动圆与CA、CB分别相交于点P、Q,则线段PQ长度的最小值是 .【解答】解:如图,设QP的中点为F,圆F与AB的切点为D,连接FD、CF、CD,则FD⊥AB.∵AB= 10,AC= 8,BC= 6,∴∠ACB= 90°,FC+FD=PQ,∴FC+FD>CD,∵当点F在直角三角形ABC的斜边AB的高CD上时,PQ=CD有最小值,∴CD=BC AC÷AB= 4.8.14 如图,在Rt△ABC中,∠C= 90°,AC= 3,BC= 4,⊙O是△ABC的内切圆,点D是斜边AB的中点,OD 5则 的长度是 2 .·9·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析【解答】解:如图连接OE、OF、OQ,设⊙O的半径是 r,由勾股定理得:AB= AC2+BC2= 5,∵⊙O是三角形ABC的内切圆,∴OE⊥AC,OF⊥BC,OE=OF,AE=AQ,BF=BQ,∵∠C= 90°,∴∠C=∠CFO=∠CEO= 90°,∴四边形CFOE是正方形,∴CE=CF=OF=OE,∴ 3- r+ 4- r= 5,r= 1,AQ=AE= 3- 1= 2,OQ= 1,∵D是AB的中点,∴AD= 52 ,∴DQ=AD-AQ= 12 ,∴OD2=OQ2+DQ2,∴OD= OQ2+DQ2= 52 ,5故答案为: 2 .15 如图,已知在矩形ABCD中,AB= 12,BC= 16,⊙O1和⊙O2分别是△ABC和△ADC的内切圆,点E、F为切点,则EF的长是 4 cm.【解答】解:∵矩形ABCD中,AB= 12,BC= 16,∴AC= 20,△ABC≌△CDA,则⊙O1和⊙O2的半径相等.·10·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析如图,过O1作AB、BC的垂线分别交AB、BC于N、P,过O2作BC,CD、AD的垂线分别交BC,CD、AD于Q,G、H,∵∠B= 90°,∴四边形O1NBP是正方形,设圆的半径为 r,根据切线长定理 12- r+ 16- r= 20,解得 r= 4,∴BP=BN= 4,同法可得DG= 4,∴AN=AE=CG=CF= 8,∴EF=AC-AE-CF= 20- 16= 4故答案为:4.16 如图,正方形ABCD边长为 4cm,以正方形的一边BC为直径在正方形ABCD内作半圆,过A作半圆的切线,与半圆相切于F点,与DC相交于E点,则△ADE的面积 cm2【解答】解:∵AE与圆O切于点F,显然根据切线长定理有AF=AB= 4cm,EF=EC,设EF=EC= xcm,则DE= (4- x)cm,AE= (4+ x)cm,在三角形ADE中由勾股定理得:(4- x)2+ 42= (4+ x)2,∴ x= 1cm,∴CE= 1cm,∴DE= 4- 1= 3cm,∴S△ADE=AD DE÷ 2= 3× 4÷ 2= 6cm2.故选:D.·11·专题 4 切线相关辅助线专题训练答案解析17 铁匠王老五要制作一个圆锥体模型,操作规则是:在一块边长为 16cm的正方形纸片上剪出一个扇形和一个圆,使得扇形围成圆锥的侧面时,圆恰好是该圆锥的底面.他们首先设计了如图所示的方案一,发现这种方案不可行,于是他们调整了扇形和圆的半径,设计了如图所示的方案二. (两个方案的图中,圆与正方形相邻两边及扇形的弧均相切.方案一中扇形的弧与正方形的两边相切)请你帮助他算一算.(1)请说明方案一不可行的理由;(2)判断方案二是否可行?若可行,请确定圆锥的母线长 l及其底面圆半径 r;若不可行,请说明理由.【解答】解:连接AC,E为两圆的切点,(1)理由如下:∵ π扇形的弧长= 16× 2 = 8π,圆锥底面周长= 2πr,∴圆的半径O1E= 4cm.过O1作O1F⊥CD,∴△CO1F为等腰直角三角形,∴O1C= 2O1F= 2O1E= 4 2cm,∵AE=AB= 16cm,而制作这样的圆锥实际需要正方形纸片的对角线长为AE+EO1+O1C= 16+ 4+ 4 2= (20+ 4 2 )cm,∵ 20+ 4 2> 16 2,∴方案一不可行;(2)方案二可行.理由如下:设圆锥底面圆的半径为 rcm,圆锥的母线长为Rcm,∵在一块边长为 16cm的正方形纸片上,∴正方形对角线长为 16 2cm,则 (1+ 2 )r+R= 16 2,①2πr= 2πR4 ,②R= 64 2 = 320 2-128 r= 16 2 = 80 2-32由①②,可得5+ 2 23, 23 .5+ 2320 2-128 cm 80 2-32故所求圆锥的母线长为 23 ,底面圆的半径为 23 cm.·12· 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2026-2027学年九年级数学上册期末复习专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线专题训练答案(解析版)-苏科版(2024).pdf 2026-2027学年九年级数学上册期末复习专题4 圆辅助线4——切线相关辅助线(原卷版)-苏科版(2024).pdf