切线的判定与性质同步培优题典(解析版)
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专题4.7切线的判定与性质
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
注意事项:
本试卷满分100分,试题共24题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2019秋•睢宁县期中)如图,AB是半圆的直径,P是AB延长线上的一点,PC切半圆于点C,若∠CAB =29°,则∠P等于()
A.29°B.30°C.31°D.32°
【分析】连接OC,根据圆周角定理和切线的性质即可得到结论.
【解析】连接OC,
∴∠CAB=29°,
∴∠COP=2∠CAB=58°,
∵PC切半圆于点C,
∴∠OCP=90°,
∴∠P=90°﹣58°=32°,
故选:D.
2.(2020•桂林)如图,AB是⊙O的弦,AC与⊙O相切于点A,连接OA,OB,若∠O=130°,则∠BAC 的度数是()
A.60°B.65°C.70°D.75°
【分析】由“AC与⊙O相切于点A“得出AC⊥OA,根据等边对等角得出∠OAB=∠OBA.求出∠OAC 及∠OAB即可解决问题.
【解析】∵AC与⊙O相切于点A,
∴AC⊥OA,
∴∠OAC=90°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA.
∵∠O=130°,
∴∠OAB=180°−∠O
2
=25°,
∴∠BAC=∠OAC﹣∠OAB=90°﹣25°=65°.
故选:B.
3.(2020•思明区校级二模)如图,P A、PB是⊙O切线,A、B为切点,点C在⊙O上,且∠ACB=50°,则∠APB等于()
A.50°B.120°C.100°D.80°
【分析】连接OA、OB,如图,根据切线的性质得到∠OAP=∠OBP=90°,则利用四边形内角和得到∠AOB+∠P=180°,再根据圆周角定理得到∠AOB=100°,然后计算∠P的度数.
【解析】连接OA、OB,如图,
∵P A、PB是⊙O切线,
∴OA⊥P A,OB⊥PB,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠AOB+∠P=180°,
∵∠AOB=2∠ACB=2×50°=100°,
∴∠P=180°﹣100°=80°.
故选:D.
4.(2020•南关区校级模拟)如图,AB为⊙O的直径,PD切⊙O于点C,交AB的延长线于D,且∠D=40°,则∠PCA等于()
A.50°B.60°C.65°D.75°
【分析】根据切线的性质,由PD切⊙O于点C得到∠OCD=90°,再利互余计算出∠DOC=50°,由
∠A=∠ACO,∠COD=∠A+∠ACO,所以∠A=1
2∠COD=25°,然后根据三角形外角性质计算∠PCA
的度数.
【解析】∵PD切⊙O于点C,∴OC⊥CD,
∴∠OCD=90°,
∵∠D=40°,
∴∠DOC=90°﹣40°=50°,∵OA=OC,
∴∠A=∠ACO,
∵∠COD=∠A+∠ACO,
∴∠A=1
2∠COD=25°,
∴∠PCA=∠A+∠D=25°+40°=65°.
故选:C.
5.(2020•丰泽区校级模拟)如图,AB是⊙O的直径,BP是⊙O的切线,AP与⊙O交于点C,D为BC上一点,若∠P=36°,则∠ADC等于()
A.18°B.27°C.36°D.54°
【分析】连接BC,根据圆的切线垂直于经过切点的半径得到∠ABP=90°,求出∠BAP,根据圆周角定理解答即可.
【解析】连接BC,
∵BP是⊙O的切线,
∴AB⊥BP,
∴∠ABP=90°,
∴∠BAP=90°﹣∠P=54°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°﹣∠BAP=36°,
由圆周角定理得,∠ADC=∠ABC=36°,
故选:C.
6.(2020•渝中区校级二模)如图,△ABC为圆O的一个内接三角形,过点B作圆O的切线PB与OA延长线交于点P,连接OB,已知∠ACB=34°,则∠P=()
A.17°B.27°C.32°D.22°
【分析】根据圆周角定理求出∠AOB,根据切线性质即可得到结论.
【解析】∵∠ACB=34°,
∴∠AOB=2∠ACB=68°,
∵PB是⊙O的切线,
∴∠OBP=90°,
∴∠P=90°﹣∠AOB=22°,
故选:D.
7.(2019秋•天心区校级月考)如图,∠APB=30°,点O在射线P A上,⊙O的半径为2,当⊙O与PB相切时,OP的长度为()
A.3B.4C.2√3D.2√5
【分析】设⊙O与PB相切于点C,连接OC,由切线的性质得出PB⊥OC,由直角三角形的性质得出OP =2OC=2×2=4即可.
【解析】设⊙O与PB相切于点C,连接OC,如图所示:
∵⊙O与PB相切于点C,
∴PB⊥OC,OC=2,
∵∠APB=30°,
∴OP=2OC=2×2=4;
故选:B.
8.(2020•徐州)如图,AB是⊙O的弦,点C在过点B的切线上,OC⊥OA,OC交AB于点P.若∠BPC =70°,则∠ABC的度数等于()
A.75°B.70°C.65°D.60°
【分析】先利用对顶角相等和互余得到∠A=20°,再利用等腰三角形的性质得到∠OBA=∠A=20°,然后根据切线的性质得到OB⊥BC,从而利用互余计算出∠ABC的度数.
【解析】∵OC⊥OA,
∴∠AOC=90°,
∵∠APO=∠BPC=70°,
∴∠A=90°﹣70°=20°,
∵OA=OB,
∴∠OBA=∠A=20°,
∵BC为⊙O的切线,
∴OB⊥BC,
∴∠OBC=90°,
∴∠ABC=90°﹣20°=70°.
故选:B.
9.(2020•南京)如图,在平面直角坐标系中,点P在第一象限,⊙P与x轴、y轴都相切,且经过矩形AOBC 的顶点C,与BC相交于点D.若⊙P的半径为5,点A的坐标是(0,8).则点D的坐标是()
A.(9,2)B.(9,3)C.(10,2)D.(10,3)
【分析】设⊙O与x、y轴相切的切点分别是F、E点,连接PE、PF、PD,延长EP与CD交于点G,
证明四边形PEOF为正方形,求得CG,再根据垂径定理求得CD,进而得PG、DB,便可得D点坐标.【解析】设⊙O与x、y轴相切的切点分别是F、E点,连接PE、PF、PD,延长EP与CD交于点G,则PE⊥y轴,PF⊥x轴,
∵∠EOF=90°,
∴四边形PEOF是矩形,
∵PE=PF,PE∥OF,
∴四边形PEOF为正方形,
∴OE=PF=PE=OF=5,
∵A(0,8),
∴OA=8,
∴AE=8﹣5=3,
∵四边形OACB为矩形,
∴BC=OA=8,BC∥OA,AC∥OB,
∴EG∥AC,
∴四边形AEGC为平行四边形,四边形OEGB为平行四边形,
∴CG=AE=3,EG=OB,
∵PE⊥AO,AO∥CB,
∴PG⊥CD,
∴CD=2CG=6,
∴DB=BC﹣CD=8﹣6=2,
∵PD=5,DG=CG=3,
∴PG=4,
∴OB=EG=5+4=9,
∴D(9,2).
故选:A.
10.(2019•弥勒市二模)如图,在平面直角坐标系内,O 为原点,点A 的坐标为(﹣3,0),经过A 、O 两点作半径为5
2的⊙C ,交y 轴的负半轴于点B .过B 点作⊙C 的切线交x 轴于点D ,则D 点的坐标为( )
A .(16
3,0) B .(5,0) C .(14
3,0)
D .(203,0) 【分析】先求出OB 长,证明△AOB ∽△BOD ,得比例线段
OA OB =OB
OD ,求出线段OD 长,则D 点坐标可
求.
【解析】∵点A 的坐标为(﹣3,0),⊙C 的半径为52, ∴OA =3,AB =5,
∴OB =√AB 2−OA 2=√52−32=4,
∵BD 是⊙C 的切线, ∴BD ⊥AB , ∴∠ABD =90°,
∴∠OBD =∠OAB , ∴△AOB ∽△BOD ,
∴OA
OB
=OB OD , ∴3
4=4
OD ,
∴OD =16
3,
∴D (163,0),
故选:A .
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
11.(2019秋•镇江期中)如图,AB 是⊙O 的直径,CD 与⊙O 相切于点C ,∠BCD =25°,∠ABC = 65 °.
【分析】连接OC ,如图,根据切线的性质得OC ⊥CD ,利用互余得到∠OCB =65°,然后根据等腰三角形的性质得到∠B 的度数.
【解析】连接OC ,如图, ∵CD 切⊙O 于点C ,
∴OC ⊥CD ,
∴∠OCD =90°,
∴∠OCB =90°﹣∠BCD =90°﹣25°=65°,
∵OB =OC ,
∴∠B =∠OCB =65°.
故答案为:65.
12.(2020•苏州)如图,已知AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的切线,连接OC 交⊙O 于点D ,连接BD .若∠C =40°,则∠B 的度数是 25 °.
【分析】先根据切线的性质得∠OAC=90°,再利用互余计算出∠AOC=90°﹣∠C=50°,由于∠OBD
=∠ODB,利用三角形的外角性质得∠OBD=1
2∠AOC=25°.
【解析】∵AC是⊙O的切线,
∴OA⊥AC,
∴∠OAC=90°,
∴∠AOC=90°﹣∠C=90°﹣40°=50°,∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
而∠AOC=∠OBD+∠ODB,
∴∠OBD=1
2∠AOC=25°,
即∠ABD的度数为25°,
故答案为:25.
13.(2020•玄武区二模)如图,▱ABCD的两边AB、BC分别切⊙O于点A、C,若∠B=50°,则∠DAE=15°.
【分析】连接OA、OC,如图,根据切线的性质得∠OAB=∠OCB=90°,再利用四边形内角和计算出∠AOC=130°,则利用圆周角定理得到∠AEC=65°,接着根据平行四边形的性质得到∠D=50°,然后利用三角形外角性质计算∠DAE的度数.
【解析】连接OA、OC,如图,
∵AB、BC分别切⊙O于点A、C,
∴OA⊥AB,OC⊥BC,
∴∠OAB=∠OCB=90°,
∴∠AOC=180°﹣∠B=180°﹣50°=130°,
∴∠AEC=1
2∠AOC=65°,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠D=∠B=50°,
∵∠AEC=∠DAE+∠D,
∴∠DAE=65°﹣50°=15°.
故答案为15°.
14.(2020•枣庄)如图,AB是⊙O的直径,P A切⊙O于点A,线段PO交⊙O于点C.连接BC,若∠P=36°,则∠B=27°.
【分析】直接利用切线的性质得出∠OAP=90°,再利用三角形内角和定理得出∠AOP=54°,结合圆周角定理得出答案.
【解析】∵P A切⊙O于点A,
∴∠OAP=90°,
∵∠P=36°,
∴∠AOP=54°,
∵AC
̂=AĈ,
∴∠B=1
2∠AOP=27°.
故答案为:27°.
15.(2020•余姚市模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是对角线AC上的动点,以点P为圆
心,PC 长为半径作⊙P .当⊙P 与矩形ABCD 的边相切时,CP 的长为 158或209 .
【分析】作PE ⊥AD 于E ,PF ⊥AB 于F ,根据勾股定理求出AC ,分⊙P 与AD 相切、⊙P 与AB 相切相切两种情况,根据相似三角形的判定定理和性质定理计算.
【解析】作PE ⊥AD 于E ,PF ⊥AB 于F ,
在Rt △ABC 中,AC =√AB 2+BC 2=5,
由题意可知,⊙P 只能与矩形ABCD 的边AD 、AB 相切,
当⊙P 与AD 相切时,PE =PC ,
∵PE ⊥AD ,CD ⊥AD ,
∴PE ∥CD ,
∴△APE ∽△ACD ,
∴AP
AC =PE
CD ,即
CP 3=5−CP 5, 解得,CP =158,
当⊙P 与AB 相切时,PF =PC ,
∵PF ⊥AB ,CB ⊥AB ,
∴PF ∥BC ,
∴△APE ∽△ACD ,
∴PF
BC =AP
AC ,即
CP 4=5−CP 5, 解得,CP =209,
综上所述,当⊙P 与矩形ABCD 的边相切时,CP 的长
158或209, 故答案为:15
8或20
9.
16.(2020•岳阳模拟)如图,以△ABC的边AB为直径的⊙O恰好过BC的中点D,过点D作DE⊥AC于E,连结OD,则下列结论中:①OD∥AC;②∠B=∠C;③2OA=AC;④DE是⊙O的切线;⑤∠EDA=∠B,正确的序号是①②③④⑤.
【分析】连接AD,根据三角形中位线定理得到OD∥BC,①正确;根据圆周角定理得到∠ADB=90°=∠ADC,根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C,②正确;根据切线的判定定理得到DE是⊙O的切线,
④正确;根据余角的性质得到∠EDA=∠ODB,
根据等腰三角形的性质得到∠B=∠ODB,求得∠EDA=∠B,⑤正确;根据线段垂直平分线的性质得到
AC=AB,求得OA=1
2AC,③不正确
【解析】连接AD,
∵D为BC中点,点O为AB的中点,∴OD为△ABC的中位线,
∴OD∥AC,①正确;
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°=∠ADC,
即AD⊥BC,又BD=CD,
∴△ABC为等腰三角形,
∴∠B=∠C,②正确;
∵DE⊥AC,且DO∥AC,
∴OD⊥DE,
∵OD是半径,
∴DE是⊙O的切线,∴④正确;
∴∠ODA+∠EDA=90°,
∵∠ADB=∠ADO+∠ODB=90°,
∴∠EDA=∠ODB,
∵OD=OB,
∴∠B=∠ODB,
∴∠EDA=∠B,∴⑤正确;∵D为BC中点,AD⊥BC,∴AC=AB,
∵OA=OB=1
2AB,
∴OA=1
2AC,
∴③正确,
故答案为:①②③④⑤.
17.(2019秋•章贡区期中)如图,P是抛物线y=x2﹣4x+3上的一点,以点P为圆心、1个单位长度为半径作⊙P,当⊙P与x轴相切时,点P的坐标为(2+√2,1)或(2−√2,1)或(2,﹣1).
【分析】由⊙P与直线y=0相切时就是:⊙P与x轴相切,半径为1个单位长度,即点P的纵坐标|y|=1,根据P是抛物线y=x2﹣4x+3上的一点,代入计算出x的值,并写出点P的坐标.
【解析】当y=1时,x2﹣4x+3=1,
解得:x=2±√2,
∴P(2+√2,1)或(2−√2,1),
当y=﹣1时,x2﹣4x+3=﹣1,
解得:x1=x2=2,
∴P(2,﹣1),
则点P的坐标为:(2+√2,1)或(2−√2,1)或(2,﹣1).
故答案为:(2+√2,1)或(2−√2,1)或(2,﹣1).
18.(2020•连云港一模)如图,在平面直角坐标系中,已知C(2,4),以点C为圆心的圆与y轴相切.点
A、B在x轴上,且OA=OB.点P为⊙C上的动点,∠APB=90°,则线段AB长度的最大值为4√5+4.
【分析】连接OC并延长,交⊙C上一点P,以O为圆心,以OP为半径作⊙O,交x轴于A、B,此时AB的长度最大,根据勾股定理和题意求得OP,则AB的最大长度为4√5+4.
【解析】连接OC并延长,交⊙C上一点P,以O为圆心,以OP为半径作⊙O,交x轴于A、B,此时AB的长度最大,
∵C(2,4),
∴OC=√22+42=2√5,
∵以点C为圆心的圆与y轴相切.
∴⊙C的半径为2,
∴OP=OA=OB=2√5+2,
∵AB是直径,
∴AB长度的最大值为4√5+4,
故答案为4√5+4.
三、解答题(本大题共6小题,共46分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.(2020•亳州二模)如图,BD是⊙O的直径,BA是⊙O的弦,过点A的切线CF交BD延长线于点C.(Ⅰ)若∠C=25°,求∠BAF的度数;
(Ⅱ)若AB=AC,CD=2,求AB的长.
【分析】(Ⅰ)连接OA,AD,根据切线的性质得到OA⊥CF,求得∠OAC=90°,根据三角形的内角和得到∠COA=65°,根据等腰三角形的性质得到∠OAB=32.5°,于是得到结论;
(Ⅱ)根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C,求得∠C=30°,根据直角三角形的性质得到OA=1
2OC,
于是得到结论.
【解析】(Ⅰ)连接OA,AD,
∵CF是⊙O的切线,
∴OA⊥CF,
∴∠OAC=90°,
∵∠C=25°,
∴∠COA=65°,
∵∠COA=∠B+∠OAB,OA=OB,
∴∠OAB=32.5°,
∴∠BAF=∠OAF﹣∠OAB=90°﹣32.5°=57.5°;
(Ⅱ)∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵∠COA=2∠B,
∴3∠C=90°,
∴∠C=30°,
∴OA=1
2OC,
∵OA=OD,
∴CD=DO=OA=2,AC=2√3,
∴AB=AC=2√3.
20.(2020春•锡山区期中)如图,AC是⊙O的直径,AB是⊙O的一条弦,AP是⊙O的切线.作BM=AB 并与AP交于点M,延长MB交AC于点E,交⊙O于点D,连接AD.
(1)求证:AB=BE;
(2)若⊙O的半径R=2.5,MB=3,求AD的长.
【分析】(1)根据切线的性质得出∠EAM=90°,等腰三角形的性质∠MAB=∠AMB,根据等角的余角相等得出∠BAE=∠AEB,即可证得AB=BE;
(2)连接BC ,证明△ABC ∽△EAM ,由比例段求出AM 的长,则答案可求出.
【解答】(1)证明:∵AP 是⊙O 的切线,
∴∠EAM =90°,
∴∠BAE +∠MAB =90°,∠AEB +∠AMB =90°.
又∵AB =BM ,
∴∠MAB =∠AMB ,
∴∠BAE =∠AEB ,
∴AB =BE ;
(2)解:连接BC ,
∵AC 是⊙O 的直径,
∴∠ABC =90°,
∴∠ABC =∠EAM ,
在Rt △ABC 中,AC =5,BM =AB =3,
∴BC =√AC 2−BC 2=√52−32=4,
∵BE =AB =BM ,
∴EM =6,
由(1)知,∠BAE =∠AEB ,
∴△ABC ∽△EAM ,
∴AC EM
=BC AM ,∠AMB =∠C , 即56=4AM
, ∴AM =245,
又∵∠C =∠D ,
∴∠AMB =∠D ,
∴AD=AM=24 5.
21.(2019秋•新北区期中)如图,已知AB是⊙P的直径,点C在⊙P上,D为⊙P外一点,且∠ADC=90°,直线CD为⊙P的切线.
(1)试说明:2∠B+∠DAB=180°
(2)若∠B=30°,AD=2,求⊙P的半径.
【分析】(1)根据切线的性质和圆周角定理,可得∠APC=∠PCB+∠B=2∠B,证得∠DAB+∠APC=180°,则结论得证;
(2)连接AC,证得△ACP是等边三角形,可得AC=P A,∠ACP=60°,可求出AC长,P A长,则⊙P 的半径可求出.
【解析】(1)连接CP,
∵PC=PB,
∴∠B=∠PCB,
∴∠APC=∠PCB+∠B=2∠B,
∵CD是⊙OP的切线,
∴∠DCP=90°,
∵∠ADC=90°,
∴∠DAB+∠APC=180°
∴2∠B+∠DAB=180°;
(2)解:连接AC,
∵∠B=30°,
∴∠APC=60°,
∵PC=P A,
∴△ACP是等边三角形,
∴AC=P A,∠ACP=60°,
∴∠ACD=30°,
∴AC=2AD=4,
∴P A=4.
即⊙P的半径为4.
22.(2020•新宾县二模)如图,AB是⊙O直径,CD为⊙O的切线,C为切点,过A作CD的垂线,垂足为D.
(1)求证:AC平分∠BAD;
(2)若⊙O半径为5,CD=4,求AD的长.
【分析】(1)利用切线的性质得OC⊥CD,根据CD⊥AD,则OC∥AD,所以∠DAC=∠ACO,然后证明∠DAC=∠CAO即可;
(2)过点O作OE⊥AD于点E,则四边形OEDC是矩形,由勾股定理可求出AE长,则AD长可求出.【解答】(1)证明:如图1,连接OC,
∵直线CD切半圆O于点C,
∴OC⊥CD,
∵CD⊥AD,
∴OC∥AD,
∴∠DAC=∠ACO,
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠CAO,
∴∠DAC=∠CAO,
∴AC平分∠BAD;
(2)如图2,过点O作OE⊥AD于点E,
∵∠OCD=∠OED=∠CDE=90°,
∴四边形OEDC是矩形,
∴DC=OE=4,
∴AE=√OA2−OE2=√52−42=3,
∴AD=AE+DE=3+5=8.
23.(2019秋•宿豫区期中)如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上的一点,点D为BĈ的中点,DE⊥AC于点E.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AE=8,DE=4,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接AD.证明OD∥AE,可得∠E=90°,则∠ODE=90°得出DE⊥OD即可;
(2)设⊙O的半径为r.过点O作OF⊥AE于F,则OF=DE=4,EF=OD=r,AF=8﹣r(8﹣r)2+42=r2解方程即可得出答案.
【解答】(1)证明:连接AD.
∵点D为弧BC的中点,
̂=BD̂,
∴CD
∴∠EAD=∠DAB,
∵OA=OD,
∴∠ADO=∠DAB,
∴∠EAD=∠ADO,
∴OD∥AE,
∵DE⊥AC,
∴∠E=90°,
∴∠ODE=90°,
∴DE⊥OD
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:设⊙O的半径为r.
过点O作OF⊥AE于F,则OF=DE=4,EF=OD=r,AF=8﹣r,
∵在Rt△AFO中,AF2+OF2=OA2,
∴(8﹣r)2+42=r2,
∴r=5,
∴⊙O的半径为5.
24.(2019秋•建湖县期中)如图,AB为⊙O直径,P A、PC分别与⊙O相切于点A、C,PE⊥P A,PE交OC的延长线于点E.
(1)求证:OE=PE;
(2)连接BC并延长交PE于点D,P A=AB,且CE=9,求PE的长.
【分析】(1)欲证明OE=PE,只要证明∠EOP=∠EPO即可;
(2)设OA=r.在Rt△PCE中,利用勾股定理构建方程求出r,即可解决问题.
【解答】(1)证明:连接OP.
∵P A、PC分别与⊙O相切于点A,C
∴P A=PC,OA⊥P A,
∵OA=OC,OP=OP,
∴△OP A≌△OPC(SSS),
∴∠AOP=∠POC,
∵EP⊥P A,
∴EP∥BA,
∴∠EPO=∠AOP,
∴∠EOP=∠EPO,
∴OE=PE.
(2)设OA=r.
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∵OB∥ED,
∴∠EDC=∠B,
∵∠OCB=∠ECD,
∴∠ECD=∠EDC,
∴EC=ED=9,
∵EO=EP,
∴OC=DP=r,
∵PC是⊙O的切线,
∴OC⊥PC,
∴∠OCP=∠PCE=90°,
在Rt△PCE中,∵PE2=PC2+EC2,∴(9+r)2=92+(2r)2,
解得:r=6或0(舍弃),
∴PE=15.。