中考数学培优(含解析)之与圆有关的位置关系
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1、与圆有关的位置关系聚焦考点温习理解一、点和圆的位置关系设O 的半径是 r,点 P 到圆心 O 的距离为 d,则有:dr 点 P 在O 外。二、直线与圆的位置关系直线和圆有三种位置关系,具体如下: (1)相交:直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交,这时直线叫做圆的割线,公共点叫做交点;(2)相切:直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切,这时直线叫做圆的切线,(3)相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离。如果O 的半径为 r,圆心 O 到直线 l 的距离为 d,那么:直线 l 与O 相交 = dr;切线的判定和性质 : (1) 、切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是
2、圆的切线。(2) 、切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径。如右图中,OD 垂直于切线。切线长定理 : (1) 、切线长:在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长叫做这点 到圆的切线长。(2) 、切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。(3) 、圆内接四边形性质(四点共圆的判定条件)圆内接四边形对角互补。(4)、三角形的内切圆:与三角形的各边都相切的圆叫做三角形的内切圆。如图圆 O 是ABC的内切圆。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。三、圆和圆的位置关系1、圆和圆的位置关系如果两个圆没
3、有公共点,那么就说这两个圆相离,相离分为外离和内含两种。如果两个圆只有一个公共点,那么就说这两个圆相切,相切分为外切和内切两种。如果两个圆有两个公共点,那么就说这两个圆相交。2、圆心距两圆圆心的距离叫做两圆的圆心距。3、圆和圆位置关系的性质与判定设两圆的半径分别为 R 和 r,圆心距为 d,那么两圆外离 dR+r两圆外切 d=R+r两圆相交 R-rr)两圆内含 dr)4、两圆相切、相交的重要性质如果两圆相切,那么切点一定在连心线上,它们是轴对称图形,对称轴是两圆的连心线;相交的两个圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。名师点睛典例分类考向一:点与圆的位置关系典例 1:(2017枣庄) 如图,在网格(
4、每个小正方形的边长均为 1)中选取 9 个格点(格线的交点称为格点) ,如果以 A 为圆心,r 为半径画圆,选取的格点中除点 A 外恰好有3 个在圆内,则 r 的取值范围为( )A 2r 17B r 23C 17r 5D r 29考向二:直线与圆的位置关系典例 2:(2018 眉山)如图所示, AB 是O 的直径,PA 切O 于点 A,线段 PO 交O 于点 C,连结 BC,若P 36 ,则 B 等于( )A27 B32 C36 D54考向三:圆的切线判定与性质典例 3:(2018武汉)如图,PA 是O 的切线,A 是切点,AC 是直径,AB 是弦,连接PB、PC,PC 交 AB 于点 E,且
5、 PAPB.(1 )求证:PB 是O 的切线;(2 )若APC3BPC,求 CEP的值.考向四:圆与全等(相似)形 典例 4:(2.018上海)已知圆 O 的直径 AB=2,弦 AC 与弦 BD,交于点 E,且 ODAC,垂足为点 F(1)图 11,如果 AC=BD,求弦 AC 的长;(2)如图 12,如果 E 为 BD 的中点,求ABD 的余切值(3)联结 BC、CD 、DA ,如果 BC 是圆 O 的内接正 n 边形的一边, CD 是的内接正(n +4)边形的一边,求ACD 的面积 考向五:圆与函数 典例 5:(2018 宿迁)如图,在平面直角坐标系中,二次函数 )30)(xaxy的图像与
6、 x 轴交于点 A、B(点 A 在点 B 的左侧) ,与 y 轴交于点 D,过其顶点 C 作直线 CPx 轴,垂足为点 P,连接 AD、BC(1 )求点 A、B、D 的坐标;(2 )若AOD 与BPC 相似,求 a 的值;(3 )点 D、O、C、B 能否在同一个圆上,若能,求出 a 的值,若不能,请说明理由y xPODCBA课时作业能力提升一选择题1 ( 2017吉林)如图,直线 l 是O 的切线,A 为切点,B 为直线 l 上一点,连接 OB 交O 于点 C若 AB=12,OA=5,则 BC 的长为( )A5 B6 C7 D82 ( 2018泰安)如图,BM 与O 相切于点 B,若MBA14
7、0 ,则ACB 的度数为( )A40 B50 C60 D703 ( 2018内江)已知的半径为 3cm,的半径为 2cm,圆心距 =4cm,则与的位置关系是( )A.外离 B.外切 C.相交 D.内切4 在 ABC 中,若 O 为 BC 边的中点,则必有: AB2+AC2=2AO2+2BO2 成立.依据以上结论,解决如下问题:如图,在矩形 DEFG 中,已知 DE=4,EF=3,点 P 在以 DE 为直径的半圆上运动,则 PF2 +PG2 的最小值为( )A. B. C.34 D.10 10192C A BM O 5 ( 2017百色)以坐标原点 O 为圆心,作半径为 2 的圆,若直线 y=x
8、+b 与O 相交,则b 的取值范围是( )A 20 B 2b C 3b D 22b6 ( 2018 重庆)如图,已知 AB 是O 的直径,点 P 在 BA 的延长线上,PD 与O 相切于点 D,过点 B 作 PD 的垂线交 PD 的延长线于点 C,若O 的半径为 4,BC6,则 PA 的长为( )A4 B 32 C3 D2.57 (2018鄂州)如图,PA、PB 是O 的切线,切点为 A、B,AC 是O 的直径,OP 与 AB 交于点 D,连接 BC,下列结论:APB2BAC OPBC 若 tanC3,则 OP5 BC AC 24OD OP 其中正确结论的个数为( )A4 个 B3 个 C2
9、个 D1 个二、填空题8 ( 2018宁波, 17,4 分)如图,正方形 ABCD的边长为 8, M是 AB的中点, P是BC边上的动点,连结 PM,以点 P 为圆心,PM 长为半径作P.当P 与正方形 ABCD 的边相切时,BP 的长为 9 ( 2017衢州)如图,在直角坐标系中, A 的圆心 A 的坐标为( 1,0) ,半径为 1,点P 为直线 y 43x3 上的动点,过点 P 作A 的切线,切点为 Q,则切线长 PQ 的最小值是 10 2018玉林)小华为了求出一个圆盘的半径,他用所学的知识,将一宽度为 2cm 的刻度尺的一边与圆盘相切,另一边与圆盘边缘两个交点处的读数分别是“4”和“1
10、6”(单位:cm ) ,请你帮小华算出圆盘的半径是 cm 三、解答题 11 ( 2018盐城)如图,在以线段 AB 为直径的O 上取一点 C,连接 AC、BC将ABC沿 AB 翻折后得到AB D(1 )试说明点 D 在O 上;(2 )在线段 AD 的延长线上取一点 E,使 AB2ACAE求证:BE 为O 的切线;(3 )在(2 )的条件下,分别延长线段 AE、CB 相交于点 F,若 BC2,AC4 ,求线段 EF的长 12 ( 2018烟台)如图,已知 D、E 分别为ABC 的边 AB、BC 上两点,点 A、C、E 在ADCFEBOD 上,点 B、 D 在E 上,点 F 为 上一点,连接 EF
11、 并延长交 AC 的延长线于点 N,交 BDAB 于点 M(1 )若EBD 为 ,请将CAD 用含 的代数式表示;(2 )若 EM=MB,请说明当CAD 为多少度时,直线 EF 为D 的切线;(3 )在(2 )的条件下,若 AD= 3,求MNF的值NMFEDC BA13 (2018永州 )如图,线段 AB 为O 的直径,点 C、E 在O 上,CDAB,垂足为点 D,连接 BE,弦 BE 与线段 CD 相交于点 F(1 )求证:CF BF ;(2 )若 cosABE 54,在 AB 的延长线上取一点 M,使 BM4 ,O 的半径为 6求证:直线 CM 是O 的切线14 ( 2018成都)如图,在
12、 RtABC 中,C =90,AD 平分BAC 交 BC 于点 D,O 为 AB 上一点,经过点 A,D 的O 分别交 AB,AC 于点 E,F ,连接 OF 交 AD 于点 G.(1)求证:BC 是O 的切线;(2) 设 AB=x,AF=y,试用 x, y 的代数式表示线段 AD 的长;(3)若 BE=8,sinB= 135,求 DG 的长.15 ( 2018苏州)如图,AB 是O 的直径,点 C 在O 上,AD 垂直于过点 C 的切线,垂足为 D,CE 垂直 AB,垂足为 E延长 DA 交O 于点 F,连接 FC,FC 与 AB 相交于点 G,连接 OC(1 )求证:CDCE;(2 )若
13、AEGE,求证:CEO 是等腰直角三角形16( 2018孝感)如图,ABC 中,ABAC ,以 AB 为直径的O 交 BC 于点 D,交 AC 于点E,过点 D 作 DFAC 于点 F,交 AB 的延长线于点 G.(1 )求证:DF 是O 的切线;(2 )已知 BD2 5,CF2,求 AE 和 BG 的长.(第 16 题 ) (备用图)与圆有关的位置关系聚焦考点温习理解一、点和圆的位置关系设O 的半径是 r,点 P 到圆心 O 的距离为 d,则有:dr 点 P 在O 外。二、直线与圆的位置关系直线和圆有三种位置关系,具体如下: (1)相交:直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交,这时直线叫做
14、圆的割线,公共点叫做交点;(2)相切:直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切,这时直线叫做圆的切线,(3)相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离。如果O 的半径为 r,圆心 O 到直线 l 的距离为 d,那么:直线 l 与O 相交 = dr;切线的判定和性质 : (1) 、切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。(2) 、切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径。如右图中,OD 垂直于切线。切线长定理 : (1) 、切线长:在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长叫做这点 到圆的切线长。(2) 、切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线
15、长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。(3) 、圆内接四边形性质(四点共圆的判定条件)圆内接四边形对角互补。(4)、三角形的内切圆:与三角形的各边都相切的圆叫做三角形的内切圆。如图圆 O 是ABC的内切圆。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。三、圆和圆的位置关系1、圆和圆的位置关系如果两个圆没有公共点,那么就说这两个圆相离,相离分为外离和内含两种。如果两个圆只有一个公共点,那么就说这两个圆相切,相切分为外切和内切两种。如果两个圆有两个公共点,那么就说这两个圆相交。2、圆心距两圆圆心的距离叫做两圆的圆心距。3、圆和圆位置关系的性质与判定设两圆的半径分别
16、为 R 和 r,圆心距为 d,那么两圆外离 dR+r两圆外切 d=R+r两圆相交 R-rr)两圆内含 dr)4、两圆相切、相交的重要性质如果两圆相切,那么切点一定在连心线上,它们是轴对称图形,对称轴是两圆的连心线;相交的两个圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。名师点睛典例分类考向一:点与圆的位置关系典例 1:(2017枣庄) 如图,在网格(每个小正方形的边长均为 1)中选取 9 个格点(格线的交点称为格点) ,如果以 A 为圆心,r 为半径画圆,选取的格点中除点 A 外恰好有3 个在圆内,则 r 的取值范围为( )A 2r 17B r 23C 17r 5D r 29【分析】考查点与圆的位置关系以及
17、勾股定理,利用勾股定理求出各格点到点 A 的距离,结合点与圆的位置关系,即可得出结论【解答】解:给各点标上字母,如图所示AB 22,ACAD 1742,AE 232,AF95,AGAMAN 53, 17r 3时,以 A 为圆心,r 为半径画圆,选取的格点中除点 A 外恰好有 3 个在圆内故答案:B考向二:直线与圆的位置关系典例 2:(2018 眉山)如图所示, AB 是O 的直径,PA 切O 于点 A,线段 PO 交O 于点 C,连结 BC,若P 36 ,则 B 等于( )A27 B32 C36 D54【分析】考查直线与圆的位置关系【解答】解:由 PA 是O 的切线,可得 OAP90, AOP
18、54 ,根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半,可得B27故答案:A,考向三:圆的切线判定与性质典例 3:(2018武汉)如图,PA 是O 的切线,A 是切点,AC 是直径,AB 是弦,连接PB、PC,PC 交 AB 于点 E,且 PAPB.(1 )求证:PB 是O 的切线;(2 )若APC3BPC,求 CP的值.【分析】 (1)方法一:由切线的性质得到 OAP90,再通过OAPOBP 得到OBP OAP,从而判断出 PB 是O 的切线.;方法二:由等边对等角的性质得到PBO与OAP 的关系;(2 )根据切线长定理得到 OPBC,再根据条件APC 3BPC 得到 CBBP.由PBFPOB ,判断
19、出 PF 与 OF 的关系,再由PFE CBE 将 PF 与 OF 的关系转移到 PE与 CE 的关系 .【解答】解: (1)证明:方法一:分别连接 OB,OP,在OAP 和OBP 中,OABP,OAP OBP(SSS) ,OBPOAP , PA 是O 的切线,OBP OAP90 ,PB 是O 的切线.方法二:连接 OB.PA 是O 的切线, PAO90.OAOB,PAPB,OABOBA, PAB PBA.PBO PAO90 ,PB 是O 的切线.连接 BC,设 AB 与 OP 交于点 F,AC 是O 的直径,ABC90,PA,PB 是O 的切线,PO 垂直平分 AB, PO 平分APB .O
20、PBC, OPCPCB.APC3BPC, OPCCPB , PCBCPB.CB BP设 OFt,则 CBBP2t ,由PBFPOB ,得 PB2PFPO.即(2t) 2 PF(PFt).解得 PF 17t.(取正值)PFECBE, PEFCB, 174.考向四:圆与全等(相似)形 典例 4:(2.018上海)已知圆 O 的直径 AB=2,弦 AC 与弦 BD,交于点 E,且 ODAC,垂足为点 F(1)图 11,如果 AC=BD,求弦 AC 的长;(2)如图 12,如果 E 为 BD 的中点,求ABD 的余切值(3)联结 BC、CD 、DA ,如果 BC 是圆 O 的内接正 n 边形的一边,
21、CD 是的内接正(n +4)边形的一边,求ACD 的面积 【分析】(1)连结 CB 可以证明弧 AD、弧 DC、弧 CB 相等,从而得到ABC=60 在ABC中求出 AC 长 (2)运用中位线及全等转化求出 CB 长,再把直角三角形 OBE 中的两个直角边求出,即可ABD 的余切值 (3) 根据“BC 是圆 O 的内接正 n 边形的一边, CD 是的内接正(n+4)边形的一边 ”求出 n 值,从而求出AOD=45,可得各线段长,再求ACD 的面积 【解答】解: (1 )连结 CBAC=BD,弧 AC=弧 BD,ODAC,弧 AD=弧 DC=12弧 AC,弧 AD=弧 DC=弧 CB,ABC=6
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