证明圆的切线经典例题1
专题 证明圆的切线的常用方法(六大题型)(解析版)
(苏科版)九年级上册数学《第2章对称图形---圆》专题证明圆的切线的常用的方法★★★方法指引:证明一条直线是圆的切线的方法及辅助线作法:1、有交点:连半径、证垂直:当直线和圆有一个公共点时,把圆心和这个公共点连接起来,然后证明直线垂直于这条半径,简称:“有交点,连半径,证垂直”.2、无交点:作垂直、证半径:当直线和圆的公共点没有明确时,可以过圆心作直线的垂线,再证圆心到直线的距离等于半径,简称:“无交点,作垂直,证半径”.类型一:有公共点:连半径,证垂直●●【典例一】(2022•雁塔区校级模拟)如图,AB 是⊙O 的直径,点D 在直径AB 上(D 与A ,B 不重合),CD ⊥AB ,且CD =AB ,连接CB ,与⊙O 交于点F ,在CD 上取一点E ,使得EF =EC .求证:EF 是⊙O 的切线;【分析】连接OF ,根据垂直定义可得∠CDB =90°,从而可得∠B +∠C =90°,然后利用等腰三角形的性质可得∠B =∠OFB ,∠C =∠EFC ,从而可得∠OFB +∠EFC =90°,最后利用平角定义可得∠OFE =90°,即可解答;【解答】证明:连接OF ,∵CD ⊥AB ,∴∠CDB =90°,∴∠B +∠C =90°,∵OB =OF ,EF =EC ,∴∠B =∠OFB ,∠C =∠EFC,∴∠OFB+∠EFC=90°,∴∠OFE=180°﹣(∠OFB+∠EFC)=90°,∵OF是⊙O的半径,∴EF是⊙O的切线:【点评】本题考查了切线的判定与性质,勾股定理,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.【变式1-1】(2022•澄城县三模)如图,AB是△ABC外接圆⊙O的直径,过⊙O外一点D作BC的平行线分别交AC,AB于点G,E,交⊙O于点F,连接DB,CF,∠BAC=∠D.求证:BD是⊙O的切线;【分析】证明∠ABD=90°,根据切线的判定可得BD与⊙O相切;【解答】证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵DG∥BC,∴∠AGE=∠ACB=90°,∴∠A+∠AEG=90°,又∵∠A=∠D,∠AEG=∠DEB,∴∠D+∠DEB=90°,∴∠DBE=90°,∴AB⊥BD,∵AB为直径,∴BD与⊙O相切;【点评】此题考查了切线的判定,垂径定理,解答本题需要我们熟练掌握切线的判定.【变式1-2】如图,AB是⊙O的直径,点C是圆上一点,CD⊥AB于点D,点E是圆外一点,CA平分∠ECD.求证:CE是⊙O的切线.【分析】利用切线的判定定理证明∠OCE=90°即可得出结论.【解答】证明:∵CA平分∠ECD,∴∠ECA=∠DCA.∵CD⊥AB,∴∠CAD+∠DCA=90°,∴∠ECA+∠CAD=90°.∵OA=OC,∴∠CAD=∠ACO,∴∠ECA+∠ACO=90°,即∠OCE=90°,∴OC⊥EC,∵OC是⊙O的半径,∴CE是⊙O的切线.【点评】本题主要考查了圆的切线的判定,熟练应用圆的切线的判定定理是解题的关键.【变式1-3】(2022秋•阳谷县校级期末)如图,△ABC内接于半圆,AB是直径,过A作直线MN,∠MAC=∠ABC,D是弧AC的中点,连接BD交AC于G,过D作DE⊥AB于E,交AC于F.(1)求证:MN是半圆的切线.(2)求证:FD=FG.【分析】(1)欲证明MN是半圆的切线,只需证得∠MAB=90°,即MA⊥AB即可;(2)根据圆周角定理推论得到∠ACB=90°,由DE⊥AB得到∠DEB=90°,则∠1+∠5=90°,∠3+∠4=90°,又D是弧AC的中点,即弧CD=弧DA,得到∠3=∠5,于是∠1=∠4,利用对顶角相等易得∠1=∠2,则有FD=FG.【解答】证明:(1)如图,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠ABC=90°.又∵∠MAC=∠ABC,∴∠MAC+∠CAB=90°,即∠MAB=90°,∴MA⊥AB.∴MN是半圆的切线.(2)∵AB为直径,∴∠ACB=90°,而DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∴∠1+∠5=90°,∠3+∠4=90°,∵D是弧AC的中点,即弧CD=弧DA,∴∠3=∠5,∴∠1=∠4,而∠2=∠4,∴∠1=∠2,∴FD=FG.【点评】本题考查了切线的判定:经过半径的外端点,并且与半径垂直的直线是圆的切线.也考查了圆周角定理及其推论、三角形外角的性质以及等腰三角形的判定.【变式1-4】如图,AB为⊙O的直径,PD切⊙O于点C,与BA的延长线交于点D,DE⊥PO交PO延长线于点E,连接OC,PB,已知PB=6,DB=8,∠EDB=∠EPB.(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)求⊙O的半径.(3)连接BE,求BE的长.【分析】(1)由已知角相等及直角三角形的性质得到∠OBP为直角,即可得证;(2)在直角三角形PBD中,由PB与DB的长,利用勾股定理求出PD的长,由切线长定理得到PC=PB =6,由PD﹣PC求出CD的长,在直角三角形OCD中,设OC=r,则有OD=8﹣r,利用勾股定理列出关于r的方程,求出方程的解得到r的值,即为圆的半径.(3)延长PB、DE相交于点F,证明△PED≌△PEF(ASA),由全等三角形的性质得出PD=PF=10,DE =EF,求出DF的长,则可得出答案.【解答】(1)证明:∵DE⊥PE,∴∠DEO=90°,∵∠EDB=∠EPB,∠BOE=∠EDB+∠DEO,∠BOE=∠EPB+∠OBP,∴∠OBP=∠DEO=90°,∴OB⊥PB,∴PB为⊙O的切线;(2)解:在Rt△PBD中,PB=6,DB=8,根据勾股定理得:PD=10,∵PD与PB都为⊙O的切线,∴PC=PB=6,∴DC=PD﹣PC=10﹣6=4;在Rt△CDO中,设OC=r,则有OD=8﹣r,根据勾股定理得:(8﹣r)2=r2+42,解得:r=3,则圆的半径为3.(3)延长PB、DE相交于点F,∵PD与PB都为⊙O的切线,∴OP平分∠CPB,∴∠DPE=∠FPE,∵PE⊥DF,∴∠PED=∠PEF=90°,又∵PE=PE,∴△PED ≌△PEF (ASA ),∴PD =PF =10,DE =EF ,∴BF =PF ﹣PB =10﹣6=4,在Rt △DBF 中,DF==∴BE =12DF =【点评】本题考查了切线的判定和性质,勾股定理,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.●●【典例二】 如图,△ABC 是直角三角形,点O 是线段AC 上的一点,以点O 为圆心,OA 为半径作圆.O 交线段AB 于点D ,作线段BD 的垂直平分线EF ,EF 交线段BC 于点.(1)若∠B =30°,求∠COD 的度数;(2)证明:ED 是⊙O 的切线.【分析】(1)根据三角形的内角和定理得到∠A =60°,根据等腰三角形的性质得到∠ODA =∠A =60°,于是得到∠COD =∠ODA +∠A =120°;(2)根据线段垂直平分线的性质得到∠EDB =∠B =30°,求得ED ⊥DO ,根据切线的判定定理即可得到结论.【解答】(1)解:∵∠C =90°,∠B =30°,∴∠A =60°,∵OD =OA,∴∠COD=∠ODA+∠A=120°;(2)证明:∵EF垂直平分BD,∴∠EDB=∠B=30°,∴∠EDO=180°﹣∠EDB﹣∠ODA=180°﹣30°﹣60°=90°,∴ED⊥DO,∵OD是⊙O的半径,∴ED是⊙O的切线.【点评】本题考查了切线的判定,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,熟练掌握切线的判定定理是解题的关键.【变式2-1】如图,AB为⊙O的直径,点C,D在⊙O上,AC=CD=DB,DE⊥AC.求证:DE是⊙O的切线.【分析】连接OD,根据已知条件得到∠BOD=13×180°=60°,求得∠EAD=∠DAB=12∠BOD=30°,根据等腰三角形的性质得到∠ADO=∠DAB=30°,求得∠EDA=60°,根据切线的判定定理即可得到结论.【解答】证明:连接OD,∵AC=CD=DB,∴∠BOD=13×180°=60°,∵CD=DB,∴∠EAD=∠DAB=12∠BOD=30°,∵OA=OD,∴∠ADO=∠DAB=30°,∵DE⊥AC,∴∠E=90°,∴∠EDA=60°,∴∠EDO=∠EDA+∠ADO=90°,∴OD⊥DE,∵OD是⊙O的半径,∴DE是⊙O的切线.【点评】本题考查了切线的判定,等腰三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.【变式2-2】如图,AC是⊙O的直径,B在⊙O上,BD平分∠ABC交⊙O于点D,过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.求证:DE是⊙O的切线.【分析】连接OD,根据圆周角定理的推论得到∠ABC=90°,根据角平分线的性质求出∠DBE=45°,根据圆周角定理得到∠DOC,根据平行线的性质求出∠ODE=90°,根据切线的判定定理证明结论;【解答】证明:连接OD,∵AC是⊙O的直径,∴∠ABC=90°,∵BD平分∠ABC,∴∠DBE=45°,∴∠DOC=2∠DBE=90°,∵DE∥AC,∴∠ODE=∠DOC=90°,∴DE是⊙O的切线;【点评】本题考查的是切线的判定定理、圆周角定理以及正方形的判定和性质,掌握经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线是解题的关键.【变式2-3】(2023•鼓楼区校级模拟)如图,在⊙O中,AB为⊙O的直径,AC为弦,OC=4,∠OAC=60°.(1)求∠AOC的度数;(2)在图(1)中,P为直径BA的延长线上一点,且S△PAC=PC为⊙O的切线;【分析】(1)根据等腰三角形中有一角为60度时是等边三角形得到△ACO是等边三角形,则∠AOC=60°;(2)由等边三角形的性质以及勾股定理得出CD的长,再利用三角形外角的性质以及等腰三角形的性质得出∠PCA=30°,进而得出答案;【解答】(1)解:在△OAC中,∵OA=OC=4,∠OAC=60°,∴△OAC是等边三角形,∴∠AOC=60°;(2)证明:过点C作CD⊥AO于点D,∵△AOC是等边三角形,CD⊥AO,∴AD=DO=12OA=2,∠ACO=60°,∴CD∵S △PAC =∴12PA •CD =∴PA =4,∴PA =AC ,∴∠P =∠PCA =12∠OAC =30°,∴∠PCO =∠PCA +∠ACO =30°+60°=90°,∴OC ⊥PC ,∵OC 是⊙O 的半径,∴PC 为⊙O 的切线.【点评】本题考查了等边三角形的判定和性质,切线的判定,熟练掌握相关的性质和判定是解决问题的关键.【变式2-4】(2023•门头沟区二模)如图,AB 是⊙O 直径,弦CD ⊥AB 于E ,点F 在CD 上,且AF =DF ,连接AD ,BC .(1)求证:∠FAD =∠B(2)延长FA 到P ,使FP =FC ,作直线CP .如果AF ∥BC .求证:直线CP 为⊙O 的切线.【分析】(1)根据垂径定理、圆周角定理可得∠ACD =∠ACD =∠B ,根据等腰三角形的性质可得∠FAD=∠FDA,进而可得∠FAD=∠B;(2)根据平行线的性质以及三角形内角和定理可得∠FAB=∠FAD=∠FDA=30°,进而得到∠CFP=60°,再利用等边三角形的性质可得∠PCO=60°+30°=90°,由切线的判定方法可得结论.【解答】证明:(1)如图,连接AC,∵AB是⊙O直径,弦CD⊥AB,∴AC=AD,∴∠ACD=∠ACD=∠B,∵AF=FD,∴∠FAD=∠FDA,∴∠FAD=∠B;(2)如图,连接OC,∵AF∥BC,∴∠FAB=∠B,∴∠FAB=∠FAD=∠FDA,∵∠AED=90°,∴∠FAB=∠FAD=∠FDA=30°,∴∠CFP=60°,∵FP=FC,∴△CFP是等边三角形,∴∠PCF=60°,∵OB=OC,∴∠B=∠OCB=30°,∴∠OCD=30°,∴∠PCO=60°+30°=90°,即OC⊥PC,∵OC是半径,∴PC是⊙O的切线.【点评】本题考查切线的判定,圆周角定理、平行线的性质以及三角形内角和定理,掌握切线的判定方法,圆周角定理是正确解答的前提.●●【典例三】如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,AB 为⊙O 的直径,过点C 作CE ⊥AD 交AD 的延长线于点E ,延长EC ,AB 交于点F ,∠ECD =∠BCF .求证:CE 为⊙O 的切线;【分析】连接OC ,BD ,可推出EF ∥BD ,进而可证CD =BC ,进而得出CE 为⊙O 的切线;【解答】证明:如图1,连接OC ,BD ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,∵CE ⊥AE,∴∠E=∠ADB,∴EF∥BD,∴∠ECD=∠CDB,∠BCF=∠CBD,∵∠ECD=∠BCF,∴∠CDB=∠CBD,∴CD=BC,∴半径OC⊥EF,∴CE为⊙O的切线;【点评】本题考查了圆周角定理及其推论,圆的切线判定,解决问题的关键是作合适的辅助线.【变式3-1】(2022秋•阿瓦提县校级期末)已知:AB是⊙O的直径,BD是⊙O的弦,延长BD到点C,使AB=AC,连结AC,过点D作DE⊥AC,垂足为E.求证:DE为⊙O的切线.【分析】连接OD,根据OA=OB,CD=BD,得出OD∥AC,∠ODE=∠CED,再根据DE⊥AC,即可证出OD⊥DE,从而得出答案.【解答】证明:如图,连接OD.∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴CD=BD,∵OA=OB,∴OD∥AC.∴∠ODE=∠CED.∵DE⊥AC,∴∠CED=90°.∴∠ODE=90°,∴OD⊥DE,∵OD是⊙O的半径,∴DE是⊙O的切线.【点评】本题考查了切线的判定与性质,解决本题的关键是掌握圆周角定理的推论、线段垂直平分线的性质以及等边三角形的判定,是一道常考题型.【变式3-2】已知,如图,在△ABC中,BC=AC,以BC为直径的⊙O与边AB相交于点D,DE⊥AC,垂足为点E.(1)求证:点D是AB的中点;(2)判断DE与⊙O的位置关系,并证明你的结论.【分析】(1)连接CD,如图,根据圆周角定理,由BC为直径得到∠BDC=90°,然后根据等腰三角形的性质得AD=BD;(2)连接OD,先得到OD为△ABC的中位线,再根据三角形中位线性质得OD∥AC,而DE⊥AC,则DE⊥OD,然后根据切线的判定定理可得DE为⊙O的切线.【解答】(1)证明:连接CD,如图,∵BC为直径,∴∠BDC=90°,∴CD⊥AB,∵AC=BC,∴AD=BD,即点D是AB的中点;(2)解:DE与⊙O相切.理由如下:连接OD,∵AD=BD,OC=OB,∴OD为△ABC的中位线,∴OD∥AC,而DE⊥AC,∴DE⊥OD,∴DE为⊙O的切线.【点评】本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.【变式3-3】如图,已知点E在△ABC的边AB上,∠C=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,且D在以AE为直径的⊙O上.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)已知∠B=30°,CD=4,求线段AB的长.【分析】(1)连接OD,根据角平分线的定义得到∠BAD=∠CAD,而∠OAD=∠ODA,则∠ODA=∠CAD,于是判断OD∥AC,由于∠C=90°,所以∠ODB=90°,然后根据切线的判定定理即可得到结论;(2)由∠B=30°得到∠BAC=60°,则∠CAD=30°,在Rt△ADC中,根据含30度的直角三角形三边的关系得到AC=Rt△ABC中,根据含30度的直角三角形三边的关系可得到AB=【解答】(1)证明:连接OD,如图,∵∠BAC的平分线交BC于点D,∴∠BAD=∠CAD,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∴∠ODA=∠CAD,∴OD∥AC,∵∠C=90°,∴∠ODB=90°,∴OD⊥BC,∴BC是⊙O的切线;(2)解:∵∠B=30°,∴∠BAC=60°,∴∠CAD=30°,在Rt△ADC中,DC=4,∴AC==在Rt△ABC中,∠B=30°,∴AB=2AC=【点评】本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.也考查了含30度的直角三角形三边的关系.【变式3-4】如图,四边形ABCD内接于⊙O,BD是⊙O的直径,AE⊥CD,垂足为E,DA平分∠BDE.(1)求证:AE是⊙O的切线;(2)若∠DBC=30°,DE=1cm,求BD的长.【分析】(1)连接OA,根据角之间的互余关系可得∠OAE=∠DEA=90°,故AE⊥OA,即AE是⊙O的切线;(2)根据圆周角定理,可得在Rt△AED中,∠AED=90°,∠EAD=30°,有AD=2DE;在Rt△ABD中,∠BAD=90°,∠ABD=30°,有BD=2AD=4DE,即可得出答案.【解答】(1)证明:连接OA,∵DA平分∠BDE,∴∠BDA=∠EDA.∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD,∴∠OAD=∠EDA,∴OA∥CE.∵AE⊥CE,∴AE⊥OA.∴AE是⊙O的切线.(2)解:∵BD是直径,∴∠BCD=∠BAD=90°.∵∠DBC=30°,∠BDC=60°,∴∠BDE=120°.∵DA平分∠BDE,∴∠BDA=∠EDA=60°.∴∠ABD=∠EAD=30°.∵在Rt△AED中,∠AED=90°,∠EAD=30°,∴AD=2DE.∵在Rt△ABD中,∠BAD=90°,∠ABD=30°,∴BD=2AD=4DE.∵DE的长是1cm,∴BD的长是4cm.【点评】此题主要考查了切线的判定,角平分线的性质,含30°的直角三角形的性质,勾股定理,矩形的判定和性质,构造出直角三角形是解本题的关键,是一道中等难度的中考常考题.●●【典例四】(2022•城关区一模)如图,C是⊙O上一点,点P在直径AB的延长线上,⊙O的半径为6,PB=4,PC=8.求证:PC是⊙O的切线;【分析】可以证明OC2+PC2=OP2得△OCP是直角三角形,即OC⊥PC,PC是⊙O的切线;【解答】解:如图,连接OC、BC,∵⊙O的半径为6,PB=4,PC=8.∴OC=OB=6,OP=OB+BP=6+4=10,∴OC2+PC2=62+82=100,OP2=102=100,∴OC2+PC2=OP2,∴△OCP是直角三角形,∴OC⊥PC,∴PC是⊙O的切线;【点评】本题考查圆的切线的判定和勾股定理逆定理,利用勾股定理的逆定理证明垂直是解决问题的关键.【变式4-1】如图,AD, BD是⊙O的弦,AD⊥BD,且BD=2AD=8 ,点C是BD的延长线上的一点,CD=2,求证:AC是⊙O的切线.【分析】先由勾股定理的逆定理证明垂直,再由切线的判断进行解答即可.【解答】证明:连接AB,∵AD⊥BD,且BD=2AD=8 ,∴AB为直径,AB2 =82+42 =80,∵CD=2,AD=4 ,∴AC2 =22 +42=20,∵CD=2,BD=8,∴BC=102=100,∴AC2+AB2=CB2,∴∠BAC=90° ,∴AC是⊙O的切线【点评】本题考查切线的判定,圆周角定理的推论,勾股定理的逆定理,解题关键是作出辅助线构造直角三角形.【变式4-2】如图,AD,BD是⊙O的弦,AD⊥BD,且BD=2AD=8,点C是BD的延长线上的一点,CD=2,求证:AC是⊙O的切线.【分析】先根据圆周角定理得到AB为⊙O的直径,再利用勾股定理计算出AB、AC,接着利用勾股定理的逆定理证明△ABC为直角三角形,∠BAC=90°,所以AC⊥AB,然后根据切线的判定定理得到结论.【解答】证明:∵AD⊥BD,∴∠ADB=90°,∴AB为⊙O的直径,∵BD =2AD =8,∴AD =4,在Rt △ADB 中,AB 2=AD 2+BD 2=42+82=80,在Rt △ADC 中,AC 2=AD 2+CD 2=42+22=20,∵BC 2=(2+8)2=10,∴AC 2+AB 2=BC 2,∴△ABC 为直角三角形,∠BAC =90°,∴AC ⊥AB ,∵AB 为直径,∴AC 是⊙O 的切线.【点评】本题考查了切线的判定:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.也考查了圆周角定理、勾股定理和勾股定理的逆定理.●●【典例五】(2022•鄞州区校级开学)如图,AB 为⊙O 的直径,点C 和点D 是⊙O 上的两点,连接BC ,DC ,BC =CD ,CE ⊥DA 交DA 的延长线于点E .求证:CE 是⊙O 的切线;【分析】连接OD ,OC ,证得△COD ≌△COB ,可得∠OCD =∠BCO ,从而得到∠ADC =∠DCO ,进而得到DA ∥CO ,利用切线的判定定理即可求证;【解答】证明:连接OD ,OC,如图,在△COD和△COB中,OD=OBOC=OC,CD=CB∴△COD≌△COB(SSS),∴∠OCD=∠BCO,∵CO=BO,∴∠B=∠BCO,∵∠B=∠ADC,∴∠ADC=∠DCO.∴DA∥CO,∴∠E+∠ECO=180°.∵CE⊥EA,∴∠E=90°.∴∠ECO=90°,∴EC⊥CO,∵CO是⊙O的半径,∴EC是⊙O的切线;【点评】本题主要考查了切线的判定,圆周角定理等知识,熟练掌握切线的判定,相似三角形的判定和性质,圆周角定理等知识是解题的关键.【变式5-1】如图,已知AB是⊙O的直径,BC⊥AB,连接OC,弦AD∥OC,直线CD交BA的延长线于点E.求证:CD是⊙O的切线;【分析】连接OD,利用SAS得到三角形COD与三角形COB全等,利用全等三角形的对应角相等得到∠ODC 为直角,即可得证;【解答】证明:如图,连接OD.∵AD∥OC,∴∠DAO=∠COB,∠ADO=∠COD,又∵OA=OD,∴∠DAO=∠ADO,∴∠COD=∠COB,在△COD和△COB中,OC=OC∠COD=∠COB,OD=OB∴△COD≌△COB(SAS),∴∠CDO=∠CBO=90°,∵OD是⊙O的半径,∴CD是⊙O的切线;【点评】此题考查了切线的判定和性质,以及全等三角形的判定与性质,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.【变式5-2】(2022秋•新抚区期末)如图,AB为⊙O的直径,四边形OBCD是矩形,连接AD,延长AD 交⊙O于E,连接CE.求证:CE为⊙O的切线.【分析】连接OC、BE,根据矩形性质和圆半径相等,推出∠CDE=∠AEO,进而得到OP=CP,然后根据OB∥CD,可以推出∠COE=∠BOC,最后通过证明△BOC≌△EOC即可求解.【解答】证明:如图:连接OC、BE,OE,CD交于点P,∵四边形OBCD是矩形,∴OB∥CD,∠OBC=90°,OB=CD,∵OB∥CD,∴∠A=∠CDE,∵在⊙O中,OA=OB=OE,∴OE=CD,∵OA=OE,∴∠A=∠AEO,∴∠CDE=∠AEO,∴DP=PE,∵OE=CD,∴OP=CP,∴∠COE=∠DCO,∵OB∥CD,∴∠DCO=∠BOC,∴∠COE=∠BOC,在△BOC和△EOC中,OB=OECO=CO,∠BOC=∠COE∴△BOC≌△EOC(SAS),∴∠CEO=∠OBC=90°,∴CE⊥OE,又∵OE为⊙O的半径,∴CE为⊙O的切线.【点评】本题考查圆周角定理,全等三角形的判定和性质,矩形的性质等众多知识点,熟悉掌握以上知识点是解题关键.【变式5-3】(2022•建邺区二模)如图,四边形ABCD是菱形,以AB为直径作⊙O,交CB于点F,点E在CD上,且CE=CF,连接AE.(1)求证:AE是⊙O的切线;(2)连接AC交⊙O于点P,若AP BF=1,求⊙O的半径.【分析】(1)连接AF,根据菱形的性质得到∠ACF=∠ACE,根据全等三角形的性质得到∠AFC=∠AEC,推出OA⊥AE,根据切线的判定定理即可得到结论;(2)连接BP,根据圆周角定理得到∠APB=90°,求得AC=2AP=【解答】(1)证明:连接AF,∵四边形ABCD为菱形,∴∠ACF=∠ACE,在△ACF与△ACE中,CF=CE∠ACF=∠ACEAC=AC,∴△ACF≌△ACE(SAS),∴∠AFC=∠AEC,∵AB是⊙O的直径,∴∠AFB=∠AFC=90°,∴∠AEC=90°,∵AB∥DC,∴∠BAE+∠AEC=90°,∴∠BAE=90°,∴OA⊥AE,∵OA是⊙O的半径,∴AE是⊙O的切线;(2)解:连接BP,∵AB是⊙O的直径,∴∠APB=90°,∵AB=CB,AP=∴AC=2AP=设⊙O的半径为R,∵AC2﹣CF2=AF2,AB2﹣BF2=AF2,∴2−(2R−1)2=(2R)2−12,∴R=32(负值舍去),∴⊙O的半径为3 2.【点评】本题考查了切线的判定和性质,圆周角定理,菱形的性质,三角形全等的性质和判定,勾股定理等知识,解答本题的关键是根据勾股定理列方程解决问题.类型二:无公共点:作垂直,证半径●●【典例六】如图,△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,腰AB与⊙O相切于点D.求证:AC是⊙O的切线.【分析】过点O作OE⊥AC于点E,连接OD,OA,根据切线的性质得出AB⊥OD,根据等腰三角形三线合一的性质得出AO是∠BAC的平分线,根据角平分线的性质得出OE=OD,从而证得结论.【解答】证明:过点O作OE⊥AC于点E,连接OD,OA,∵AB与⊙O相切于点D,∴AB⊥OD,∵△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,∴AO是∠BAC的平分线,∴OE=OD,即OE是⊙O的半径,∵圆心到直线的距离等于半径,∴AC是⊙O的切线.【点评】本题考查了切线的判定和性质,等腰三角形的性质,角平分线的性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.【变式6-1】如图,O为正方形ABCD对角线AC上一点,以O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC相切于点M.求证:CD与⊙O相切.【分析】利用正方形的性质得出AC平分角∠BCD,再利用角平分线的性质得出OM=ON,即可得出答案.【解答】证明:如图所示,连接OM,过点O作ON⊥CD于点N,∵⊙O与BC相切于点M,∴OM⊥BC,又∵ON⊥CD,O为正方形ABCD对角线AC上一点,∴OM=ON,∴ON为⊙O的半径,∴CD与⊙O相切.【点评】此题主要考查了正方形的性质以及角平分线的性质,得出OM=ON是解题关键.【变式6-2】如图,OC平分∠AOB,D是OC上任意一点,⊙D和OA相切于点E,连接CE.(1)求证:OB与⊙D相切;(2)若OE=4,⊙D的半径为3,求CE的长.【分析】(1)过点D作DF⊥OB于点F,先由切线的性质得DE⊥OA,则由角平分线的性质得DF=DE,即可证得结论;(2)过E作EG⊥OD于G,先由勾股定理求出OD=5,再由面积法求出EG=125,然后由勾股定理求出DG=95,最后由勾股定理求出CE即可.【解答】(1)证明:连接DE,过点D作DF⊥OB于点F,如图所示:∵⊙D与OA相切于点E,∴DE⊥OA,∵OC平分∠AOB,∴DF=DE,又∵DF⊥OB,∴OB与⊙D相切;(2)解:过E作EG⊥OD于G,如图所示:由(1)得:DE⊥OA,∴∠OED=90°,∵OE=4,DE=3,∴OD=5,∵EG⊥OD,∴12OD×EG=12OE×DE,∴EG=OE×DEOD=4×35=125,∴DG===9 5,∴CG=CD+DG=3+95=245,∴CE=【点评】此题考查了切线的判定与性质、勾股定理以及角平分线的性质等知识,解题的关键是准确作出辅助线.【变式6-3】如图,AB是⊙O的直径,AM,BN分别切⊙O于点A,B,CD交AM,BN于点D,C,DO平分∠ADC.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AD=4,BC=9,求⊙O的半径R.【分析】(1)过O点作OE⊥CD于点E,通过角平分线的性质得出OE=OA即可证得结论.(2)过点D作DF⊥BC于点F,根据切线的性质可得出DC的长度,继而在Rt△DFC中利用勾股定理可得出DF的长,继而可得出半径.【解答】(1)证明:过O点作OE⊥CD于点E,∵AM切⊙O于点A,∴OA⊥AD,又∵DO平分∠ADC,∴OE=OA,∵OA为⊙O的半径,∴OE是⊙O的半径,且OE⊥DC,∴CD是⊙O的切线.(2)解:过点D作DF⊥BC于点F,∵AM,BN分别切⊙O于点A,B,∴AB⊥AD,AB⊥BC,∴四边形ABFD是矩形,∴AD=BF,AB=DF,又∵AD=4,BC=9,∴FC=9﹣4=5,∵AM,BN,DC分别切⊙O于点A,B,E,∴DA=DE,CB=CE,∴DC=AD+BC=4+9=13,在Rt△DFC中,DC2=DF2+FC2,∴DF=12,∴AB=12,∴⊙O的半径R是6.【点评】此题考查了切线的性质、角平分线的性质及勾股定理的知识,证明第一问关键是掌握切线的判定定理,解答第二问关键是熟练切线的性质.【变式6-4】(2022秋•清原县期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB边的中点,点O在AC边上,⊙O 经过点C 且与AB 边相切于点E ,∠FAC =12∠BDC .(1)求证:AF 是⊙O 的切线;(2)若BC =6,AB =10,求⊙O 的半径长.【分析】(1)作OH ⊥FA ,垂足为点H ,连接OE ,证明AC 是∠FAB 的平分线,进而根据OH =OE ,OE ⊥AB ,可得AF 是⊙O 的切线;(2)勾股定理得出AC ,设⊙O 的半径为r ,则OC =OE =r ,进而根据切线的性质,在Rt △OEA 中,勾股定理即可求解.【解答】(1)证明:如图,作OH ⊥FA ,垂足为点H ,连接OE ,∵∠ACB =90°,D 是AB 的中点,∴CD =AD =12AB ,∴∠CAD =∠ACD ,∵∠BDC =∠CAD +∠ACD =2∠CAD ,又∵∠FAC =12∠BDC ,∴∠FAC =∠CAD ,即AC 是∠FAB 的平分线,∵点O 在AC 上,⊙O 与AB 相切于点E ,∴OE ⊥AB ,且OE 是⊙O 的半径,∴OH =OE ,OH 是⊙O 的半径,∴AF 是⊙O 的切线;(2)解:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AB=10,∴AC==8,∵BE,BC是⊙O的切线,∴BC=BE=6,∴AE=10﹣6=4设⊙O的半径为r,则OC=OE=r,在Rt△OEA中,由勾股定理得:OE2+AE2=OA2,∴16+r2=(8﹣r)2,∴r=3.∴⊙O的半径长为3.【点评】本题考查了切线的性质与判定,勾股定理,熟练掌握切线的性质与判定是解题的关键.1.如图,已知AB是⊙O的直径,AB=BE,点P在BA的延长线上,连接AE交⊙O于点D,过点D作PC⊥BE垂足为点C.求证:PC与⊙O相切;【分析】连接OD,根据等腰三角形的性质得到∠BAE=∠BEA,∠BAE=∠ODA,等量代换得到∠ODA=∠BEA,证明OD∥BE,根据平行线的性质得到PC⊥OD,根据切线的判定定理证明结论;【解答】证明:连接OD,∵AB=BE,∴∠BAE=∠BEA,∵OA=OD,∴∠BAE=∠ODA,∴∠ODA=∠BEA,∴OD∥BE,∵PC⊥BE,∴PC⊥OD,∵OD是⊙O的半径,∴PC与⊙O相切;【点评】本题考查的是切线的判定、解直角三角形,掌握经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线是解题的关键.2.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AC是⊙O的直径,点D是BC的中点,DE∥BC交AC的延长线于点E.(1)求证:直线DE与⊙O相切;(2)若⊙O的直径是10,∠A=45°,求CE的长.【分析】(1)连接OD,如图,先利用垂径定理得到OD⊥BC,再根据平行线的性质得到OD⊥DE,然后根据切线的判定方法得到结论;(2)先根据圆周角定理得到∠B=90°,则∠ACB=45°,再根据平行线的性质得到∠E=45°,则可判断△ODE 为等腰直角三角形,于是可求出OE,然后计算OE﹣OC即可.【解答】(1)证明:连接OD,如图,∵点D是BC的中点,∴OD⊥BC,∵DE∥BC,∴OD⊥DE,∴直线DE与⊙O相切;(2)解:∵AC是⊙O的直径,∴∠B=90°,∵∠A=45°,∴∠ACB=45°,∵BC∥DE,∴∠E=45°,而∠ODE=90°,∴△ODE为等腰直角三角形,∴OE==∴CE=OE﹣OC=5.【点评】本题考查了切线的性质与判定:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了垂径定理、圆周角定理和等腰直角三角形的性质.3.(2023•东城区校级模拟)如图,⊙O的半径OC与弦AB垂直于点D,连接BC,OB.(1)求证:2∠ABC+∠OBA=90°;(2)分别延长BO、CO交⊙O于点E、F,连接AF,交BE于G,过点A作AM⊥BC,交BC延长线于点M,若G是AF的中点,求证:AM是⊙O的切线.【分析】(1)先根据垂径定理得到AC=BC,再根据圆周角定理得到∠BOC=2∠ABC,然后利用互余关系得∠BOD+∠OBD=90°,从而得到结论;(2)如图,连接OA,根据垂径定理得到BE⊥AF,再根据圆周角定理得到∠CAF=90°,则可判断BE ∥AC,所以∠ABE=∠BAC,接着证明∠BAO=∠CBA得到OA∥BC,根据平行线的性质得到AM⊥OA,然后根据切线的判断方法得到结论.【解答】证明:(1)∵OD⊥AB,∴AC=BC,∠ODB=90°,∴∠BOC=2∠ABC,∵∠BOD+∠OBD=90°,∴2∠ABC+∠OBA=90°;(2)如图,连接OA,∵G是AF的中点,∴BE⊥AF,∵CF为直径,∴∠CAF=90°,∴CA⊥AF,∴BE∥AC,∴∠ABE=∠BAC,∴AC=BC,∴∠CAB=∠CBA,∵OA=OB,∴∠BAO=∠ABO,∴∠BAO=∠CBA,∴OA∥BC,∵AM⊥BC,∴AM⊥OA,而OA为⊙O的半径,∴AM是⊙O的切线.【点评】本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.也考查了圆周角定理、垂径定理.4.(2022•思明区校级二模)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC是⊙O直径,BE∥AD交DC 延长线于点E,若BC平分∠ACE.(1)求证:BE是⊙O的切线;(2)若BE=3,CD=2,求⊙O的半径.【分析】(1)连接OB,由条件可以证明OB∥DE,从而证明OB⊥BE;(2)由垂径定理求出AD长,从而由勾股定理可求AC长.【解答】(1)证明:连接OB,∵″OB=OC,∴∠OBC=∠OCB,∵∠BCE=∠OCB,∴∠OBC=∠BCE,∴OB∥DE,∵AC是⊙O直径,∴AD⊥DE,∵BE∥AD,∴BE⊥DE,∴OB⊥BE,∵OB是⊙O半径,∴BE是⊙O切线;(2)解:延长BO交AD于F,∵∠D=∠DEB=∠EBF=90°,∴四边形BEDF是矩形,∴BF⊥AD,DF=BE=3,∴AD=2DF=6,∵AC2=AD2+CD2,∴AC2=62+22=40,∴AC=∴⊙O【点评】本题考查切线的判定,矩形的判定和性质,垂径定理,勾股定理,用到的知识点较多,关键是熟练掌握知识点,并能灵活应用.5.(2023•封开县一模)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,过点D作EF⊥AC于点E,交AB的延长线于点F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)当AB=5,BC=6时,求DE的长.【分析】(1)连接OD,由AC=AB,根据等边对等角得到一对角相等,再由OD=OB,根据等边对等角得到又一对角相等,等量代换可得一对同位角相等,根据同位角相等两直线平行可得OD与AC平行,又EF垂直于AC,根据垂直于两平行线中的一条,与另一条也垂直,得到EF与OD也垂直,可得EF为圆O的切线;(2)连接AD,由AB为圆的直径,根据直径所对的圆周角为直角可得∠ADB=90°,即AD与BC垂直,又AC=AB,根据三线合一得到D为BC中点,由BC求出CD的长,再由AC的长,利用勾股定理求出AD的长,三角形ACD的面积有两种求法,AC乘以DE除以2,或CD乘以AD除以2,列出两个关系式,两关系式相等可求出DE的长.【解答】(1)证明:连接OD,∵AB=AC,∴∠C=∠OBD,∵OD=OB,∴∠1=∠OBD,∴∠1=∠C,∴OD∥AC,∵EF⊥AC,∴EF⊥OD,∴EF是⊙O的切线;(2)连接AD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,又∵AB=AC,且BC=6,∴CD=BD=12BC=3,在Rt△ACD中,AC=AB=5,CD=3,根据勾股定理得:AD=4,又S△ACD =12AC•ED=12AD•CD,即12×5×ED=12×4×3,∴ED=12 5.【点评】此题考查了等腰三角形的性质,圆周角定理,平行线的性质,勾股定理,三角形面积的求法,以及切线的判定,其中证明切线的方法为:有点连接圆心与此点,证垂直;无点过圆心作垂线,证明垂线段长等于圆的半径.本题利用的是第一种方法.6.(2023•宁德模拟)如图,OM 为⊙O 的半径,且OM =3,点G 为OM 的中点,过点G 作AB ⊥OM 交⊙O 于点A ,B ,点D 在优弧AB 上运动,将AB 沿AD 方向平移得到DC ;连接BD ,BC .(1)求∠ADB 的度数;(2)如图2,当点D 在MO 延长线上时,求证:BC 是⊙O 的切线.【分析】(1)连接AO ,BO ,先根据特殊角的正弦值可得∠OAG =30°,再根据等腰三角形的性质可得∠OAG =∠OBG =30°,从而可得∠AOB =120°,然后根据圆周角定理即可得;(2)连接AO ,BO ,CO ,先证出四边形ABCD 是平行四边形,再根据等边三角形的判定与性质可得AB =AD ,根据菱形的判定可得四边形ABCD 是菱形,根据菱形的性质可得CB =CD ,然后根据SSS 定理证出△COB ≌△COD ,根据全等三角形的性质可得∠OBC =∠ODC =90°,最后根据圆的切线的判定即可得证.【解答】(1)解:如图1,连接AO ,BO .∵点G 为OM 的中点,且OM =3,∴OG =12OM =32,OA =OB =OM =3,∵AB ⊥OM ,在Rt △AOG 中,OG =12OA .∴∠OAG =30°,又∵OA =OB ,∴∠OAG=∠OBG=30°,∴∠AOB=120°,∴∠ADB=12∠AOB=60°.(2)证明:如图2,连接AO,BO,CO,由平移得:AB=DC,AB∥DC,∴四边形ABCD是平行四边形,∵OM⊥AB,点D在MO延长线上,∴DM⊥CD,∵OA=OB,AB⊥OM,∴AG=BG,∴DM垂直平分AB,∴AD=BD,∵∠ADB=60°,∴△ABD为等边三角形,∴AB=AD,∴平行四边形ABCD是菱形,∴CB=CD,在△COB和△COD中,CB=CDOB=ODOC=OC,∴△COB≌△COD(SSS),∴∠OBC=∠ODC=90°,又∵OB是⊙O的半径,。
24.2.2(7)---切线长定理(2条切线)
24.2.2(7)---切线长定理一.【知识要点】1.切线长定理:过圆外一点可以作圆的两条切线,切线长相等,连接这点和圆心的直线平分两切线的夹角。
二.【经典例题】1.(2022·元调)如图,PM,PN分别与⊙O相切于A、B两点,C为⊙O上异于A、B的一点,连接AC,BC。
若∠P=58°,则∠ACB的大小是 .2.如图,△ABC中,∠ACB=90゜,AC=6,BC=8,O为BC上一点,以O为圆心OC为半径作圆与AB切于D.(1)求BD的长;(2)求⊙O的半径.3.如图,⊙O与Rt△ABC的直角边AC和斜边AB分别相切于点C. D,与边BC相交于点F,OA与CD相交于点E,连接FE并延长交AC边于点G.求证:DF∥AO4.如图,PA、PB为⊙O的切线,A、B为切点,连PO交⊙O于D点,CD的延长线交AP于E 点,且CE∥PB.(1)求∠APB的大小。
(2)若PE=1,连BE,求BE的长。
5.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=12,过A,D两点的⊙O与BC边相切于点E,求⊙O的半径.6.如图,PA,PB与⊙O相切于A,B,连PO交于AB点E,∠APB=64°,点C为⊙O 上异于A,B的点.(1)若点C在优弧AB上,求∠BCE的度数;(2)若点C在劣弧AB上,求∠BCE的度数.三.【题库】【A】1.如图,AB,AC,BD是☉O的切线,P,C,D为切点,如果AB=5,AC=3,则BD的长为__________.2.如图,一把直尺,60°的直角三角板和光盘如图摆放,A为60°角与直尺交点,AB =3,则光盘的直径是()A.3B. 3√3C.6D. 6√33.(绵阳2018年第23题,本题满分11分)如图,AB是圆O的直径,点D在圆O上(点D 不与A,B重合),直线AD交过点B的切线于C,过点D作圆O的切线DE交BC于点E.求证:BE=CE4.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,☉O与Rt△ABC的三边AB,BC,AC分别相切于点D,E,F,若☉O的半径r=2,则Rt△ABC的周长为_________.5.(2023绵阳期末第4题)一根钢管放在V形架内,其横截面如图所示,钢管的半径是15cm,如果∠BDC=60°,则OD=()A.18cm B.20cm C.25cm D.30cm6.(2021绵阳期末第7题)如图,过点P作半径为1的⊙O的切线,切点分别为A,B,若∠APB=60°,则PA=()A.B.2 C.D.37.如图,PA,PB切⊙O于A、B,AC是⊙O的直径,∠P=40°,则∠PAB= ,∠ACB的度数为 .8.如图,PA,PB是⊙O的切线,A、B为切点,AC是⊙O的直径,∠BAC=25°.求∠P的度数.9.如图,PA,PB切⊙O于A,B两点,C为优弧ACB上一点,已知∠BCA=50°。
证明圆的切线的七种常用方法
证明圆的切线的七种常用方法类型1、有公共点:连半径,证垂直方法1、勾股定理逆定理法证垂直1.如图,⊙O的直径AB=12,点P是AB延长线上一点,且PB=4,点C是⊙O上一点,PC=8. 求证:PC是⊙O的切线.方法2、特殊角计算法证垂直2. 如图,△ABC内接于⊙O,∠B=60°,CD是⊙O的直径,点P是CD延长线上一点,且AP=AC.(1)求证:P A是⊙O的切线;(2)若PD =5,求⊙O 的直径.方法3、等角代换法证垂直3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为BC 的中点,以AC 为直径的⊙O交AB于点E . 求证:DE是⊙O 的切线.方法4、平行线性质法证垂直4.如图,已知四边形OABC的三个顶点A ,B ,C在以O为圆心的半圆上,过点C 作CD ⊥AB,分别交AB,AO 的延长线于点D,E,AE交半圆O于点F,连接CF,且∠E=30°,点B是︵AC的中点.(1)判断直线DE与半圆O的位置关系,并说明理由;(2)求证:CF=OC;(3)若⊙O的半径是6,求DC的长.AB POCACBPD OAEBDOCA O F ECDB方法5、全等三角形法证垂直5.如图,AB 是⊙O 的直径,点C ,D 在⊙O 上,且四边形AOCD 是平行四边形,过点D 作⊙O 的切线,交OC 的延长线于点F ,连接BF .求证:BF 是⊙O 的切线.类型2、无公共点:作垂直,证半径方法6、角平分线性质法证半径6.如图,在Rt △ABC 中,∠B =90°,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,E 是AB 上一点,DE =DC ,以点D 为圆心,BD 长为半径作OD ,AB =5,EB =2. (1)求证:AC 是OD 的切线;(2)求线段AC 的长.方法7、全等三角形法证半径7.如图,四边形ABCD 中,∠A =∠ABC =90°,AD +BC =CD ,以AB 为直径作⊙O . 求证:⊙O 与边CD 相切.A OBCD F A B C D EA OB C D。
圆的切线练习题
圆的切线练习题圆是基础几何学中的重要概念之一,掌握圆的性质和相关定理对于解决与圆有关的问题非常重要。
其中,在求解圆的切线问题时,可以遵循一定的方法和步骤。
本文将介绍一些常见的圆的切线练习题,以帮助读者更好地理解和掌握这一内容。
题目一:求过给定点的切线已知圆O的半径为r,圆心为C,给定一点A在圆外。
请问如何求解过点A的圆O的切线?解析:连接圆心C和点A,得到斜率为k的直线。
利用勾股定理可以得到斜边CA的长度为√(r^2+k^2)。
由于切线与半径的垂直,因此切线段与半径长相等。
所以,切线段的长度也是√(r^2+k^2)。
因此,可以通过先求解直线CA的斜率k,然后计算切线段长度来求解过点A的圆的切线。
题目二:求圆的切线方程已知圆O的半径为r,圆心为C,给定过圆上一点A的切线。
请问如何求解通过点A的切线的方程?解析:切线与半径的垂直,因此可以利用斜率来求解切线的方程。
先求解直线CA的斜率k,然后通过斜率和点A的坐标来确定切线的方程。
设点A的坐标为(x1, y1),圆心C的坐标为(x0, y0),则切线的斜率为k = -(x1 - x0)/(y1 - y0)。
由切线与点A的坐标可以确定方程为(y - y1) = k(x - x1)。
题目三:求两圆的外切线已知圆O1的半径为r1,圆心为C1,圆O2的半径为r2,圆心为C2。
请问如何求解这两个圆的外切线段的长度?解析:连接两个圆心C1和C2,得到直线L。
根据勾股定理可以求得直线L的长度为d = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2),其中(x1, y1)和(x2,y2)分别为圆心C1和C2的坐标。
由于切线与圆心到切点的线段相等(切点为两圆的外切点),所以外切线段的长度等于d - r1 - r2。
题目四:切线和半径的关系已知圆O的半径为r,圆心为C,给定过圆上一点A的切线。
设切线与半径的交点为点B,请问切线AB与半径OC之间存在什么关系?解析:根据圆的性质,切线与半径的垂直。
圆切线练习题(含答案)
圆切线练习题(含答案)XXX∠OAD,又∠OAD=90°,∴∠XXX°。
又因为CD与半径OD重合,∴CD垂直于过切点D的半径,即CD是⊙O的切线。
例5.证明:由点悟可知,须证OD=OA。
XXX是⊙O的直径,∴∠OAB=90°,又∠XXX°,因此O、B、D三点共线。
OBD是直角三角形,∴OD=OB×sin∠OBD=r×sin∠OAB=OA。
又因为OD是⊙O的半径,∴OD=r。
OA=r,即AC与⊙O相切。
例6.证明:如图所示。
OA⊥OB,∴∠XXX°,又∠OAD=∠DPB,∴∠DPB=90°。
CD是⊙O的切线,∴PC=CD。
例7.解:如图所示。
O是内心,∴∠BOC=2∠A=140°。
答案:∠BOC=140°。
题目:证明在一个圆中,若一条直径的一端点与圆上一点相连,且与该点相连的两条切线分别与直径所在直线交于不同点,则这两个交点和圆上的该点构成一个等腰三角形。
证明:连接直径的另一端点和圆上的该点,得到三角形ACD。
由于OA=OD,所以∠ODA=∠OAD,从而∠COB=∠COD。
又因为OD=OB,所以三角形COB≌三角形COD,从而∠B=∠XXX。
由于BC是切线,而AB是直径,所以∠B=90°,∠ODC=90°,因此CD是圆的切线。
在证明中,我们先利用“切线的性质定理”和“全等三角形”的基本图形,构造辅助线OD。
然后利用切线的判定定理,得到CD是圆的切线。
这样就证明了∠COB=∠COD和CD是圆的切线。
接下来,我们连接直径的另一端点和圆上的该点,得到三角形ACD。
由于OA=OD,所以∠ODA=∠OAD,从而∠COB=∠COD。
又因为OD=OB,所以三角形COB≌三角形COD,从而∠B=∠XXX。
由于BC是切线,而AB是直径,所以∠B=90°,∠ODC=90°,因此CD是圆的切线。
2022年中考数学大题圆证明切线的两种常用方法及专项练习题汇总
2022中考数学圆综合大题证明切线的两种常用方法类型1直线与圆有交点方法归纳:直线过圆上某一点,证明直线是圆的切线时,只需“连半径,证垂直,得切线”.“证垂直”时通常利用圆中的关系得到90°的角,如直径所对的圆周角等于90°等.【例1】如图,AB=AC,AB是⊙O的直径,⊙O交BC于D,DM⊥AC于M.求证:DM与⊙O相切.1.(朝阳中考)如图,AB是⊙O的弦,OA⊥OD,AB,OD交于点C,且CD=BD.(1)判断BD与⊙O的位置关系,并证明你的结论;(2)当OA=3,OC=1时,求线段BD的长.2.(德州中考)如图,已知⊙O的半径为1,DE是⊙O的直径,过D作⊙O的切线,C是AD的中点,AE交⊙O于B点,四边形BCOE是平行四边形.(1)求AD的长;(2)BC是⊙O的切线吗?若是,给出证明,若不是,说明理由.3.(毕节中考)如图,以△ABC的BC边上一点O为圆心的圆,经过A,B两点,且与BC边交于点E,D为BE的下半圆弧的中点,连接AD交BC于F,AC=FC.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)已知圆的半径R=5,EF=3,求DF的长.类型2不确定直线与圆是否有公共点方法归纳:直线与圆没有已知的公共点时,通常“作垂直,证半径,得切线”.证明垂线段的长等于半径常用的方法是利用三角形全等或者利用角平分线上的点到角的两边的距离相等.【例2】如图,AB=AC,D为BC中点,⊙D与AB切于E点.求证:AC与⊙D相切.4.如图,O为正方形ABCD对角线AC上一点,以O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC 相切于点M,与AB,AD分别相交于点E,F.求证:CD与⊙O相切.5.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,E为AB上的一点,DE=DC,以D为圆心,DB长为半径作⊙D,AB=5,EB=3.(1)求证:AC是⊙D的切线;(2)求线段AC的长.参考答案【例1】 证明:法一:连接OD.∵AB =AC ,∴∠B =∠C.∵OB =OD ,∴∠BDO =∠B.∴∠BDO =∠C.∴OD ∥AC.∵DM ⊥AC ,∴DM ⊥OD.∴DM 与⊙O 相切.法二:连接OD ,AD. ∵AB 是⊙O 的直径,∴AD ⊥BC.∵AB =AC ,∴∠BAD =∠CAD.∵DM ⊥AC ,∴∠CAD +∠ADM =90°.∵OA =OD ,∴∠BAD =∠ODA.∴∠ODA +∠ADM =90°.即OD ⊥DM ,∴DM 是⊙O 的切线.1.(1)连接OB ,∵OA =OB ,∴∠OAC =∠OBC.∵OA ⊥OD ,∴∠AOC =90°.∴∠OAC +∠OCA =90°.∵DC =DB ,∴∠DCB =∠DBC.∵∠DCB =∠ACO ,∴∠ACO =∠DBC.∴∠DBC +∠OBC =90°.∴∠OBD =90°.∵点B 是半径OB 的外端,∴BD 与⊙O 相切.(2)设BD =x ,则CD =x ,OD =x +1,OB =OA =3,由勾股定理得:32+x 2=(x +1)2.解得x =4.∴BD =4.2.(1)连接BD ,则∠DBE =90°.∵四边形BCOE 是平行四边形,∴BC ∥OE ,BC =OE =1.在Rt △ABD 中,C 为AD 的中点,∴BC =12AD =1.∴AD =2.(2)BC 是⊙O 的切线,理由如下:连接OB ,由(1)得BC ∥OD ,且BC =OD.∴四边形BCDO 是平行四边形.又∵AD 是⊙O 的切线,∴OD ⊥AD.∴四边形BCDO 是矩形.∴OB ⊥BC ,∴BC 是⊙O 的切线.3.(1)连接OA ,OD ,∵D 为BE 的下半圆弧的中点,∴∠FOD=90°.∵AC=FC,∴∠CAF=∠AFC.∵∠AFC=∠OFD,∴∠CAF=∠OFD.∵OA=OD,∴∠ODF=∠OAF.∵∠FOD=90°.∴∠OFD+∠ODF=90°.∴∠OAF+∠CAF=90°,即∠OAC=90°.∴AC与⊙O相切.(2)∵半径R=5,EF=3,∴OF=OE-EF=5-3=2.在Rt△ODF中,DF=52+22=29.【例2】法一:连接DE,作DF⊥AC,垂足为F.∵AB是⊙D的切线,∴DE⊥AB.∵DF⊥AC,∴∠DEB=∠DFC=90°.∵AB=AC,∴∠B=∠C.∵BD=CD,∴△BDE≌△CDF.∴DF=DE.∴F在⊙D上.∴AC是⊙D的切线.法二:连接DE,AD,作DF⊥AC,F是垂足.∵AB与⊙D相切,∴DE⊥AB.∵AB=AC,BD=CD,∴∠DAB=∠DAC.∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF.∴F在⊙D上,∴AC与⊙D相切.4.证明:连接OM,过点O作ON⊥CD,垂足为N,∵⊙O与BC相切于M,∴OM⊥BC.∵正方形ABCD中,AC平分∠BCD,又∵ON⊥CD,OM⊥BC,∴OM=ON.∴N在⊙O上.∴CD与⊙O相切.5.(1)证明:过点D作DF⊥AC于F.∵∠ABC=90°,∴AB⊥BC.∵AD平分∠BAC,DF⊥AC,∴BD=DF.∴点F在⊙D上.∴AC是⊙D的切线.(2)在Rt△BDE和Rt△FDC中,∵BD=DF,DE=DC,∴Rt△BDE≌Rt△FDC(HL),∴EB=FC.∵AB=AF,∴AB+EB=AF+FC,即AB+EB=AC,∴AC=5+3=8.2022年中考数学复习专题---圆中阴影面积计算班级:___________姓名:___________学号:___________1.如图,直线y kx b=+经过点M(1,√3)和点N(1−,3√3),A、B是此直线与坐标轴的交点.以AB为直径作⊙C,求此圆与y轴围成的阴影部分面积.2.如图,AAAA是⊙OO的直径,CC,DD是圆上两点,且有BD�=CCDD�,连结AADD,AACC,作DDDD⊥AACC的延长线于点DD.(1)求证:DDDD是⊙OO的切线;(2)若AADD=2√3,∠AADDDD=60∘,求阴影部分的面积.(结果保留ππ)3.如图,AAAA是圆OO的直径,AACC⊥AAAA,DD为圆OO上的一点,AACC=DDCC,延长CCDD交AAAA的延长线于点DD.(1)求证:CCDD为圆OO的切线.(2)若OOFF⊥AADD,OOFF=1,30∠=o,求圆中阴影部分的面积.(结果保留ππ)OAF4.如图,⊙OO是等边ΔAAAACC的外接圆,连接AAOO并延长至点PP,且AAAA=AAPP.(1)求证:PPAA是⊙OO的切线;(2)若AAAA=2√3,求图中阴影部分的面积.(结果保留ππ和根号)5.如图,OO为等边△AAAACC的外接圆,DD为直径CCDD延长线上的一点,连接AADD,AADD=AACC.(1)求证:AADD是⊙O的切线;(2)若CCDD=6,求阴影部分的面积.6.如图,AC为圆O的直径,弦AD的延长线与过点C的切线交于点B,E为BC中点,AC= 4√3,BC=4.(1)求证:DE为圆O的切线;(2)求阴影部分面积.7.已知AB是⊙O的直径,点C是圆O上一点,点P为⊙O外一点,且OP∥BC,∠P=∠BAC.(1)求证:P A为⊙O的切线;(2)如果OP=AB=6,求图中阴影部分面积.8.如图,AAAA为⊙OO的直径,弦CCDD⊥AAAA,垂足为DD,CCDD=4√5,连接OOCC,OODD=2DDAA,FF为圆上一点,过点FF作圆的切线交AAAA的延长线于点GG,连接AAFF,AAFF=AAGG.(1)求⊙OO的半径;(2)求证:AAFF=FFGG;(3)求阴影部分的面积.9.如图,△ABC中,∠C=90º,∠ABC=2∠A,点O在AC上,OA=OB,以O为圆心,OC为半径作圆.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若BC=3,求图中阴影部分的面积.10.如图,在△ABC中,∠CC=60∘,⊙OO是△ABC的外接圆,点P在直径BD的延长线上,且AB=AP.(1)求证:PA是⊙OO的切线;(2)若AB=2√3,求图中阴影部分的面积.(结果保留ππ和根号)11.如图,AB为圆O的直径,射线AD交圆O于点F,点C为劣弧BF的中点,过点C作CE⊥AD,垂足为E,连接AC(1)求证:CE是圆O的切线(2)若∠BAC=30°,AB=4,求阴影部分的面积12.如图,CD是⊙O的直径,AB是⊙O的弦,AB⊥CD于G,OG:OC=3:5,AB=8.(1)求⊙O的半径;(2)点E为圆上一点,∠ECD=15º,将弧CE沿弦CE翻折,交CD于点F,求图中阴影部分的面积.13.如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AC是直径,∠A=30°,BC=4,点D是AB的中点,连接DO并延长交⊙O于点P.(1)求劣弧PC的长(结果保留π);(2)过点P作PF⊥AC于点F,求阴影部分的面积(结果保留π).14.如图,四边形ABCD内接于圆O,对角线AC是圆O的直径,DB平分∠ADC,AC长10cm.(1)求点O到AB的距离;(2)求阴影部分的面积.15.如图,在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=4cm,以点A为圆心,AD为半径作圆与BA 的延长线交于点E,连接CE,求阴影部分的面积.16.如图,∠APB的平分线过点O,以O点为圆心的圆与PA相切于点C,DE为⊙O的直径.(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)若∠CPO=50°,∠E=25°,求∠POD;(3)若⊙O的半径为2,CE=2√3,求阴影部分的面积.17.如图,点P在圆O外,PA与圆O相切于A点,OP与圆周相交于C点,点B与点A 关于直线PO对称,已知OA=4,∠POA=60°求:(1)弦AB的长;(2)阴影部分的面积(结果保留π).18.如图,⊙O是Rt△ABC的外接圆,直径AB=4,直线EF经过点C,AD⊥EF于点D,∠ACD=∠B.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)若AD=1,求BC的长;(3)在(2)的条件下,求图中阴影部分的面积.。
证明直线与圆相切的常见方法
证明直线与圆相切的常见方法学习了直线与圆的位置关系,常会遇到证明一条直线是圆的切线的题目,如何证明一条直线是圆的切线,一般会出现以下三种情况.一、若证明是圆的切线的直线与圆有公共点,且存在连接公共点的半径,此时可根据“经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线”来证明.简记为“见半径,证垂直”. 例1 如图1,已知AB为⊙O的直径,直线PA过点A,且∠PAC=∠B.求证:PA是⊙O的切线.图1分析:要证明PA是⊙O的切线,因为AB是⊙O的直径,所以只要证明AB⊥AP.可结合直径所对的圆周为直角进行推理.证明:因为AB为⊙O的直径,所以∠ACB=90°,所以∠CAB+∠B=90°,因为∠PAC=∠B,所以∠CAB+∠PAC=90°,即∠BAP=90°,所以PA是⊙O的切线.二、若给出了直线与圆的公共点,但未给出过这点的半径,则连结公共点和圆心,然后根据“经过半径外端且垂直这条半径的直线是圆的切线”来证明.简记为“作半径,证垂直”. 例2如图2,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D是AB的延长线上的一点,AE⊥DC交DC的延长线于点E,且AC平分∠EAB.求证:DE是⊙O的切线.证明:连接OC,则OA=OC,所以∠CAO=∠ACO,因为AC平分∠EAB,所以∠EAC=∠CAO=∠ACO,所以AE∥CO,又AE⊥DE,所以CO⊥DE,所以DE是⊙O的切线.三、若直线与圆的公共点不明确时,则过圆心作该直线的垂线段,然后根据“圆心到直线的距离等于圆的半径,该直线是圆的切线”来证明.简记为“作垂直,证相等”.例3 如图3,已知,O为正方形ABCD对角线上一点,以O为圆心,OA的长为半径的⊙O 与BC相切于M,与AB、AD分别相交于E、F.求证:CD与⊙O相切.图3分析:要识别“CD与⊙O相切”,由于不知道CD经过圆上哪一点,所以先过点O作:ON ⊥CD于N,再证明ON是⊙O半径。
中考数学总复习《圆的切线证明》专题训练(附带答案)
中考数学总复习《圆的切线证明》专题训练(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________⊥于点D,E是AC上一点,以BE为直径的O交1.如图,在ABC中,AB=AC,AD BC∠=︒.BC于点F,连接DE,DO,且90DOB(1)求证:AC是O的切线;(2)若1DF=,DC=3,求BE的长.、2.如图,在O中,BC为非直径弦,点D是BC的中点,CD是ABC的角平分线.∠=∠;(1)求证:ACD ABC(2)求证:AC是O的切线;(3)若1BD=,3BC=时,求弦BD与BD围城的弓形面积.是O的切线;=,且AC BD已知等腰ABC,AB=AC为直径作O交BC于点延长线于点F.是O的切线;CD=2,求O的半径.与O相离,,交O于点A是O上一点,连于点C,且PB(1)求证:PB是O的切线;(2)若25AC=,OP=5,求O的半径.6.如图,点O是ABC的边AC上一点,以点O为圆心,OA为半径作O,与BC相切于点E,连接OB,OE,O交OB于点D,连接AD并延长交CB的延长线于点F,且AOD EOD.∠=∠(1)求证:AB是O的切线;BC=,AC=8,求O的半径.(2)若107.如图,AB 是O 的直径,AC 是O 的弦.(1)尺规作图:过点C 作O 的切线,交AB 的延长线于点D (保留作图痕迹,不写作法);(2)若2BD OB ==,求AC 的长.8.如图,ABCD 的顶点,,A B C 在O 上,AC 为对角线,DC 的延长线交O 于点E ,连接,,OC OE AE .(1)求证:AE BC =;(2)若AD 是O 的切线6,40OC D =∠=︒,求CE 的长.9.如图,Rt ABC △中90C ∠=︒,点E 为AB 上一点,以AE 为直径的O 上一点D 在BC 上,且AD 平分BAC ∠.(1)证明:BC 是O 的切线;(2)若42BD BE ==,,求AB 的长.10.如图,已知O 的弦AB 等于半径,连接OA 、OB ,并延长OB 到点C ,使得BC OB =,连接AC ,过点A 作AE OB ⊥于点E ,延长AE 交O 于点D .(1)求证:AC 是O 的切线;(2)若6BC =,求AD 的长.11.如图,线段AB 经过O 的圆心.O 交O 于A ,C 两点,AD 为O 的弦,连接BD ,30A ABD ∠=∠=︒连接DO 并延长交O 于点E ,连接BE 交O 于点F .(1)求证:BD 是O 的切线;(2)若1BC =,求BF 的长.12.如图,AB 为O 的直径,C 为O 上一点,CD BD ABC CBD ⊥∠=∠.(1)求证:CD 为O 的切线.(2)当1,4BD AB ==时,求CD 的长.13.如图 已知AB 是O 的直径 BC AB ⊥于B E 是OA 上的一点ED BC ∥交O 于D OC AD ∥ 连接AC 交ED 于F .(1)求证:CD 是O 的切线;(2)若8AB = 1AE = 求ED EF 的长.14.如图 AB 是O 的直径 AC BC ,是弦 点D 在AB 的延长线上 且DCB DAC ∠=∠ O 的切线AE 与DC 的延长线交于点E .(1)求证:CD 是O 的切线;(2)若O 的半径为2 30D ∠=︒ 求AE 的长.15.如图 已知AB 是O 的直径 点P 在BA 的延长线上 弦BC 平分PBD ∠且BD PD ⊥于点D .(1)求证:PD 是O 的切线.(2)若8cm 6cm AB BD , 求弧AC 的长.为O的直径在O上连接的延长线交于E.是O的切线;∠tan BDF为O的直径的平分线交O于点E BC的延长线于点(1)求证:DE 为O 切线;(2)若10AB = 6BC = 求DE 的长.18.如图 O 是ABC 的外接圆 点D 在BC 延长线上 且满足CAD B ∠=∠.(1)求证:AD 是O 的切线;(2)若AC 是BAD ∠的平分线 3sin 5B =4BC = 求O 的半径.参考答案:1.【分析】此题重点考查圆周角定理 切线的判定定理 勾股定理 三角形的中位线定理 等腰三角形的“三线合一” 线段的垂直平分线的性质等知识 正确地作出辅助线是解题的关键.是O的切线;+=314是O的直径90︒则22BE=+4(22)⊥AD BC是O的半径是O的切线.)连接EFDC=DF33+=+BD DF∠OE DOBDE=.3是O的直径90︒.中EF=中BE=(3)23312π- 【分析】此题考查了解直角三角形 切线的判定以及扇形的面积.注意掌握辅助线的作法 .(1)点D 是BC 的中点 可以得到BD CD = 即可得到DBC DCB ∠∠= 再根据角平分线的定义得到ACD BCD ∠∠= 进而得到结论;(2)连接OC OD OB 则可得到OD BC ⊥ 然后根据等边对等角可以得到90OCD ACD ∠∠+=︒ 即可得到结论(3)先求出60ODB ∠=︒ 继而利用OBD OBD S S S=-阴影部分扇形求得答案.【详解】(1)解:如图 ∵点D 是BC 的中点∵BD CD =∵DBC DCB ∠∠=又∵CD 是ABC 的角平分线∵ACD BCD ∠∠=∵ACD ABC ∠∠=;(2)证明:如图 连接OC OD OB∵点D 是BC 的中点∵OD BC ⊥∵90ODC BCD ∠∠+=︒∵OD OC =∵ODC OCD ∠∠=又∵ACD BCD ∠∠=∵90OCD ACD ∠∠+=︒即OC AC ⊥∵OC 是O 的半径∵AC 是O 的切线;Rt BDE 中 ODB ∠=60ODB =︒OB OD =∵OBD 是等边三角形BOD ∠=OBD S S==阴影部分.(1)见解析(2)23进而得出BFG 是等边三角形 是O 的切线;)解:如图所示∵OD AC ⊥∵AD CD =∵BD AC =∵BD AC =∵AD BC =∵AD CD BC ==;∵AB 为半圆O 的直径∵90CAB CBA ∠+∠=︒∵30DAC CAB ABD ∠=∠=∠=︒∵60GBF G ∠=∠=︒ 12GB AG =∵BFG 是等边三角形 223AB AG BG BG =-=∵3233BF BG AB ===. 【点睛】本题考查了切线的判定 弧与弦的关系 直径所对的圆周角是直角 勾股定理 等边三角形的性质与判定 垂径定理 熟练掌握以上知识是解题的关键.4.(1)证明(2)233【分析】本题主要考查切线的性质和判定及特殊角的三角函数的应用 掌握切线问题中的辅助线的作法是解题的关键.(1)连接OD 证明ODB C ∠=∠ 推出AC OD ∥ 即可证明结论成立;(2)连接AD 在Rt CED 中 求得利用三角形函数的定义求得30C ∠=︒ 60AOD ∠=︒ 在Rt ADB 中 利用勾股定理列式计算求得圆的半径即可.【详解】(1)证明:连接OD又OB OD=B ODB∴∠=∠ODB∴∠=∠AC OD∥DF AC⊥OD DF∴⊥DF∴是O的切线;(2)连接AD设O半径为Rt CED中3,CE CD=22ED CD∴=-又cosCE CCD ∠=30C∴∠=︒30B∴∠=︒60AOD=∠AB是O的直径.90ADB∴∠=︒12AD AB r ∴== ∵AB AC =∵2CD BD ==又222AD BD AB +=2222(2)r r ∴+=233r ∴=(负值已舍). 5.(1)证明见解析(2)3【分析】本题考查的是勾股定理的应用 等腰三角形的性质 切线的判定 熟练的证明圆的切线是解本题的关键;(1)连接OB 证明PCB PBC ∠=∠ OAB OBA ∠=∠ 再证明90PBC OBA ∠+∠=︒即可;(2)设O 的半径为r 表示()()22222255PC AC AP r =-=-- 222225PB OP OB r =-=- 再利用PB PC =建立方程求解即可.【详解】(1)解:连接OB∵PB PC = OA OB =∵PCB PBC ∠=∠ OAB OBA ∠=∠∵OP l ⊥ OAB PAC ∠=∠∵90BCP CAP BCP OAB ∠+∠=︒=∠+∠∵90PBC OBA ∠+∠=︒∵90OBP ∠=︒∵OB PB ⊥是O 的切线;)设O 的半径为l 2AC =2AC AP =-PB BP 2OP OB =-∵O 的半径为【点睛】.(1)见解析(2)3【分析】本题主要考查切线的判定和性质证AOB EOB ≌ 得出的半径为r 则OE OA =根据AOB EOB ≌得求得4CE = 在Rt OCE 中运用勾股定理列式求出r 的值即可. )证明:在AOB 和EOB 中∵()SAS AOB EOB ≌OAF OEF ∠=∠BC 与O 相切OE BC ⊥90OAB OEB ∠=∠=︒AF是O 的半径是O 的切线;(2)解:在Rt CAB △中 90108CAB BC AC ∠=︒==,,∵22221086AB BC AC =-=-=设圆O 的半径为r 则,OE OA r ==∵8OC r =-∵,AOB EOB ≌∵6BE AB ==∵10,BC =∵1064,CE BC BE =-=-=在Rt OCE 中 222OE CE OC +=∵()22248r r +=-解得3r =.∵O 的半径为3.7.(1)作图见解析(2)4π3【分析】本题考查了作图 复杂作图 切线的性质 等边三角形的判定与性质 弧长的计算 熟练掌握切线的性质 弧长公式是解答本题的关键.(1)根据题意 连接OC 作OC CD ⊥ 交AB 的延长线于点D 由此得到答案. (2)根据题意 得到OBC △是等边三角形 求出120AOC ∠=︒ 再利用弧长公式 得到答案.【详解】(1)解:如图所示 CD 即为所求.(2)如图所示 连接BCBD)证明:在ABCD中AE AD ∴=∵AE BC =.(2)解:连接OA 过点O 作OF CE ⊥于点F 如图所示:AD 是O 的切线OA AD ∴⊥OA BC ∴⊥AB AC ∴=40AEC B D ︒∠=∠=∠=40ACB B ∴∠=∠=︒在ABCD 中 AD BC ∥40DAC ACB ∴∠=∠=︒又180100DAE D AEC ∠=︒-∠-∠=︒60CAE DAE CAD ∴∠=∠-∠=︒2120COE CAE ∴∠=∠=︒OC OE =30OCE ∴∠=︒OF CE ⊥22cos3063CE CF OC ∴==⋅︒=.【点睛】本题主要考查了切线的性质 解直角三角形 圆周角定理 平行四边形的性质垂径定理 等腰三角形的判定 解题的关键是作出辅助线 熟练掌握相关的判定和性质.9.(1)证明详见解析;(2)8.【分析】本题考查了切线的判定 勾股定理等知识 熟练掌握切线的判定定理 勾股定理是解题的关键.(1)连接OD 根据平行线判定推出OD AC ∥ 推出OD BC ⊥ 根据切线的判定推出即可;(2)根据勾股定理求出3OD OA OE === 再根据线段的和差求解即可.【详解】(1)证明:连接OD∵OA OD =∵OAD ODA ∠=∠∵AD 平分BAC ∠∵BAD CAD ∠=∠∵ODA CAD ∠=∠∵OD AC ∥∵180C ODC ∠+∠=︒∵90C ∠=︒∵90ODC ∠=︒∵OD BC ⊥∵OD 为半径∵BC 是O 的切线;(2)解:设OD OE r ==在Rt ODB △中 42BD BE ==,∵2OB r =+由勾股定理 得:()22242r r +=+ 解得:3r =∵3OD OA OE ===∵628AB =+=.10.(1)证明见解析;(2)63.【分析】(1)先证明OAB 是等边三角形 再由性质得出60AOB OAB OBA ∠=∠=∠=︒ 再由BC AB =和角度和差即可求解;(2)先根据等边三角形性质求出132OE OA == 再根据勾股定理求得33AE = 最后由垂径定理即可求解;此题考查了等边三角形的判定与性质 勾股定理和垂径定理 解题的关键是熟练掌握以上知识点的应用.【详解】(1)证明:∵AB OA OB ==∵OAB 是等边三角形∵60AOB OAB OBA ∠=∠=∠=︒∵BC OB =∵BC AB =∵1302BAC BCA OBA ∠=∠=∠=︒ ∵90OAC OAB BAC ∠=∠+∠=︒又∵OA 为O 的半径∵AC 是O 的切线;(2)解:∵6BC =∵6AB OA OB ===∵AD OB ⊥于点E∵30OAE ∠=︒∵132OE OA == ∵2233AE OA OE =-=∵AE OB ⊥∵263AD AE ==.11.(1)见解析∠=)证明:BAD60︒6090︒-︒=OD是O的半径∴直线BD是O的切线;==(2)解:设OD OC△中sin30在Rt BDO解得:1r==+OB OCDE是O的直径∴∠=︒DFE90∠=∠即DFB BDE∠=∠DBF DBE∴△∵BDEBFD△BF BD∴=BD BE337BF ∴= 解得:377BF =. 【点睛】本题考查了切线的判定和性质 相似三角形的性质和判定 圆周角定理 勾股定理等知识点 作出辅助线构造出相似三角形是解题关键.12.(1)见详解(2)3【分析】(1)连接OC 由∠=∠OCB ABC ABC CBD ∠=∠ 得OCB CBD ∠=∠ 则OC BD ∥ 所以18090OCD D ∠=︒-∠=︒ 即可证明CD 为O 的切线;(2)由AB 为的直径 得90ACB ∠=︒ 则ACB D ∠=∠ 而ABC CBD ∠=∠ 所以C ABC BD ∽△△ 则AB CB CB BD = 可求得CB BD AB =⋅ 由勾股定理得22CD CB BD =-.【详解】(1)证明:连接OC 则OC OB =OCB ABC ∴∠=∠ABC CBD ∠=∠OCB CBD ∴∠=∠OC BD ∴∥CD BD ⊥90D ∴∠=︒18090OCD D ∴∠=︒-∠=︒OC 是O 的半径 且CD OC ⊥CD ∴为O 的切线.(2)解:AB 为的直径ABC∠=ABC CBD ∴∽∴AB CBCB BD=1,4BD AB==1 CB BD AB∴=⋅=22CD CB BD∴=-=CD∴的长是【点睛】此题重点考查等腰三角形的性质AD OC∥ADO∴∠OA OD=ADO DAO ∴∠=∠DOC BOC ∴∠=∠OD OB OC OC ==,ODC OBC ∴≌△△∴OBC ODC ∠=∠BC AB ⊥∴90OBC ODC ∠=∠=︒OD 为经过圆心的半径∴CD 是O 的切线;(2)如图所示:作DM BC ⊥交BC 于点M8AB = 1AE =1432OA OB OD AB OE OA AE ∴=====-=, 227DE BM OD OE ==-=令=7CM x CB CD x ==+, 7BE DM ==∴在222Rt DMC CM DM CD +=△,222(7)7x x ∴+=+解得:37x =47BC ∴=DE BC ∥ADE ABC ∴△△∽是O的切线.2)在Rt△是O的切线得出Rt EAD中【详解】(1)证明:连接.是O的直径+∠OCA OCBDCB OCB+∠OCD=︒.90是半径经过O的半径外端∵CD 是O 的切线.(2)解:在Rt OCD △中∵90OCD ∠=︒ 30D ∠=︒ 2OC =∵4OD =.∵6AD AO OD =+=.∵AE 是O 的切线 切点为A∵OA AE ⊥.在Rt EAD 中∵90EAD ∠=︒ 30D ∠=︒ 6AD =∵3tan 306233AE AD =⋅︒=⨯=. 15.(1)见解析(2)4π3【分析】本题考查圆与三角形的综合问题 掌握与圆有关的性质 正确作出辅助线是关键.(1)连接OC 根据条件证明OC BD ∥ 即可证明;(2)根据PCO PDB ∽可得PA 利用余弦值可求出COP ∠ 通过弧长公式求解即可.【详解】(1)证明:连接OC 如图∵OC OB =∵OCB OBC ∠=∠∵弦BC 平分PBD ∠∵DBC OBC ∠=∠∵OCB DBC ∠=∠.∵OC BD ∥∵BD PD ⊥∵OC PD ⊥.为O 的半径是O 的切线;)解:连接OC∵PCO PDB ∽OC PO BD PB= 8cm AB = BD =14cm 2OC AB ==4468PA PA +=+ Rt OCP 中cos COP ∠=60COP =︒AC 的长=(1)证明见解析; 是O 的切线;证明FBD FDA ∽ 得到1tan tan 4BD A BDF AD ∠=∠== 进而得到164DF = 即可求解; 本题考查了切线的判定 相似三角形的判定与性质 等腰三角形的性质 余角性质 根据题意 正确作出辅助线是解题的关键.【详解】(1)证明:连结OD∵CO AB ⊥∵90E C ∠+∠=︒∵FE FD = OD OC =∵E FDE ∠=∠ ∠=∠C ODC∵90FDE ODC ∠+∠=︒∵90ODF ∠=︒∵OD DF ⊥∵FD 是O 的切线;(2)解:连结AD ,OD BD 如图∵AB 为O 的直径∵90ADB ∠=︒∵90∠+∠=︒A ABD∵OB OD =∵OBD ODB ∠=∠∵90A ODB ∠+∠=︒∵FBD FDA ∽DF BD AF AD= 在Rt △ABD 中 tan ∠164DF = 3DF =的平分线交O 于点E∵ED OE ⊥∵DE 为O 切线.(2)过点O 作OM BC ⊥于点M 10AB = 6BC =则132MC MB BC ===,152OB OE AB === 四边形OEDM 时矩形∵DE OM =根据勾股定理 得224DE OM OB BM ==-=.18.(1)见解析(2)103【分析】(1)连接OA OC 与AB 相交于点E 如图 由OA OC = 可得OAC OCA ∠=∠ 根据圆周角定理可得12B AOC ∠=∠ 由已知CAD B ∠=∠ 可得2AOC CAD ∠=∠ 根据三角形内角和定理可得180OCA CAO AOC ∠+∠+∠=︒ 等量代换可得90CAO CAD ∠+∠=︒ 即可得出答案;(2)根据角平分线的定义可得BAC DAC ∠=∠ 由已知可得BAC B =∠∠ 根据垂径定理可得 OC AB ⊥ BE AE = 在Rt BEC △中 根据正弦定理可得3sin 45CE CE B BC === 即可算出CE 的长度 根据勾股定理可算出22BE BC CE =-的长度 设O 的半径为r 则125OE OC CE r =-=- 在Rt AOE △中 222OA OE AE =+ 代入计算即可得出答案. 【详解】(1)证明:连接OA OC 与AB 相交于点E 如图OA OC =OAC ∴∠AC AC =∴12B ∠=CAD ∠=AOC ∴∠=OCA ∠+2CAO ∴∠+CAO ∴∠+OAD ∴∠OA 是O 的半径AD ∴是O 的切线;(2)解:AC 是∠BAC DAC ∴∠=∠CAD B ∠=∠BAC B ∴∠=∠OC AB ∴⊥ BE =在Rt BEC △中4BC =sin CE B BC ∴=125CE ∴=BE BC ∴=设O 的半径为r ,则125OE OC CE r =-=-在Rt AOE △中222OA OE AE =+ 222121655r r ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 解得:103r =. 【点睛】本题主要考查了切线的性质与判定,垂径定理,勾股定理及解直角三角形, 熟练掌握切线的性质与判定,垂径定理及解直角三角形的方法进行求解是解决本题的关键.。
人教版九年级上册数学圆的切线相关证明题练习
人教版九年级上册数学圆的切线相关证明题练习1.如图,以△ABC 的边BC 为直径作△O ,点A 在△O 上,点D 在线段BC 的延长线上,AD =AB ,△D =30°.(1)求证:直线AD 是△O 的切线;(2)若直径BC =4,求图中阴影部分的面积.2.如图,O 是ABC 的外接圆,其切线AE 与直径BD 的延长线相交于点E ,且60ACB ∠=︒.(1)求证:AE AB =;(2)若2DE =,求O 的半径.3.图,AB 为△O 的直径,C 为△O 上一点,CD 垂直AB,垂足为D ,在AC 延长线上取点E,使,CBE=,BAC,4.如图,BE为△O的直径,点A和点D是△O上的两点,连接AE,AD,DE,过点A作射线交BE的延长线于点C,使△EAC=△ED A.(1)求证:AC是△O的切线;(2)若AD△BC于点F,DE=4,OF=2,求图中阴影部分的面积.5.如图,AB为△O的切线,B为切点,过点B作BC△OA,垂足为点E,交△O于点C,延长CO与AB的延长线交于点D.(1)求证:AC为△O的切线;(2)若OC=2,OD=5,求线段AD和AC的长.6.如图,在Rt△ABC中,△ABC=90°,△BAC的平分线交BC于点O,D为AB上的一点,OD=OC,以O为圆心,OB的长为半径作△O.7.如图,四边形ABCD 中,AB =AD =1,BC =CD ,以点A 为圆心,AB 为半径的△O 交AC 于点E ,12CBE CAB ∠=∠.(1)求证:BC 是△A 的切线;(2)△当CE =______时,四边形ABCD 是正方形;△当CE =______时,以点A ,B ,E ,D 为顶点的四边形是菱形.8.如图,AB 、CD 为O 的直径,AB CD ⊥,点E 为BC 上一点,点F 为EC 延长线上一点,FAC AEF ∠=∠.连接ED ,交AB 于点G .(1)证明:AF 为O 的切线;(2)证明:AF AG =;(3)若O 的半径为2,G 为OB 的中点,AE 的长.9.如图,在△ABC 中,AB =AC ,AD 平分BC ,BE 平分△ABC 交AD 于点E .点O 在AB 边上,以点O 为圆心的△O 经过B 、E 两点,交AB 于点F .(1)求证:AE 是△O 的切线;(2)若△BAC =60°,AC =12,求阴影部分的面积.10.如图,AB 是O 的直径,点C 是O 上一点(与点A ,B 不重合),过点C 作直线MN ,使得∠=∠ACN ABC .(1)求证:直线MN 是O 的切线.(2)点D 为直线MN 上一点,连接AD ,交O 于点E ,若AC 平分BAD ∠,3,2==DE AC CD ,求图中阴影部分(弓形)的面积.11.如图,ABC 为O 的内接三角形,AB 为O 的直径,点D 为O 上一点,且12ABD BAC ∠=∠,过点D 作DE BC ∥交CA 的延长线于点E .(1)求证:DE 为O 的切线;(2)若8,12AE DE ==,求O 的半径.(1)求证:DE 是O 的切线;(2)求BD 的长.13.如图,AB 是O 的直径,点C 是圆上一点,连接AC ,BC ,CBD BAC =∠∠.且CD BD ⊥.(1)求证:CD 是O 的切线;(2)若2BC =,BD π).14.如图1,AB 是△O 的直径,C ,D 是△O 上的点,连接CB ,CD ,延长CA ,BD 交于点E ,△BDC =2△ABE .(1)求证:AE =AB ;(2)如图2,过点D 作△O 的切线交AE 于点F ,若DF =52,CD =132,求EF 长.15.如图1,四边形ABCD 内接于△O ,AD 为直径,过点C 作CE △AB 于点E ,连接AC .(1)求证:△CAD =△ECB ;(2)若CE 是△O 的切线,△CAD =30°,连接OC .如图2,当AB =2时,求AD 、AC 与弧CD 围成阴影部分的面积.16.已知AB 是圆O 的直径,点C 是圆O 上一点,点P 为圆O 外一点,且OP BC ∥,P BAC ∠=∠.(1)求证:P A 为圆O 的切线;(2)如果2OP AB ==,求AC 的长.17.如图,已知AB 是O 的直径,CD 是O 的弦,连接AD ,BD .(1)如图1,连接OC .若58ADC ∠=︒,求CDB ∠及COB ∠的大小;(2)如图2,过点C 作O 的切线,交DB 的延长线于点E ,连接OD .若2ABD CDB ∠=∠,求CED ∠的大18.如图,已知点D在△O的直径AB延长线上,CD为△O的切线,过D作ED AD⊥,与AC的延长线相交于E.(1)求证:CD=DE;(2)若BD=1,DE△ADE的面积;(3)在(2)的条件下,作ACB∠的平分线CF与△O交于点F,P为△ABC的内心,求PF的长.19.如图,AB为△O的直径,CD是△O的弦,点E在AB的延长线上,连接OC、AD,CD△AB。
2023年九年级中考数学高频考点突破-圆的切线的证明【含答案】
2023年九年级中考数学高频考点突破-圆的切线的证明1.如图,直线AD 经过⊙O 上的点A ,△ABC 为⊙O 的内接三角形,并且∠CAD =∠B.(1)判断直线AD 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)若∠CAD =30°,⊙O 的半径为1,求图中阴影部分的面积.(结果保留π)2.已知:如图, 是 上一点,半径 的延长线与过点 的直线交于 点,A ⊙O OC AB OC =BC ,. AC =12OB(1)求证: 是 的切线;AB ⊙O (2)若 , ,求弦 的长.∠ACD =45°OC =2CD 3.如图,内接于圆O ,AB 为直径,与点D ,E 为圆外一点,,与BC 交于△ABC CD ⊥AB EO ⊥AB 点G ,与圆O 交于点F ,连接EC ,且.EG =EC(1)求证:EC 是圆O 的切线;(2)当时,连接CF ,∠ABC =22.5°①求证:;AC =CF ②若,求线段FG 的长.AD =14.如图,点A是⊙O直径BD延长线上的一点,C在⊙O上,AC=BC,AD=CD(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为4,求△ABC的面积.5.如图,在△ABC中,∠C=90°,点O在AC上,以OA为半径的⊙O交AB于点D,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE(1)求证:直线DE是⊙O的切线103(2)若BE=,AC=6,OA=2,求图中阴影部分的面积6.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC的平分线交AC于点E,过点E作BE的垂线交AB于点F,⊙O是△BEF的外接圆.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)过点E作EH⊥AB,垂足为H,求证:CD=HF;10(3)若CD=1,EF= ,求AF长.7.如图,在△ABC中,以AB为直径的⊙O交AC于点M,弦MN∥BC交AB于点E,且3ME=1,AM=2,AE=.(1)求证:BC 是⊙O 的切线;(2)求⊙O 的半径.8.如图,AB 是⊙O 的直径,点P 在⊙O 上,且PA =PB ,点M 是⊙O 外一点,MB 与⊙O 相切于点B ,连接OM ,过点A 作交⊙O 于点C ,连接BC 交OM 于点D .AC ∥OM(1)求证:MC 是⊙O (2)若,,连接PC ,求PC 的长.OB =152BC =129.如图,四边形ABCD 是平行四边形,以AB 为直径的圆O 经过点D ,E 是⊙O 上一点,且∠AED=45°.(1)判断CD 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O 半径为6cm ,AE=10cm ,求∠ADE 的正弦值.10.如图,以Rt △ABC 的直角边AB 为直径的半圆O ,与斜边AC 交于D ,E 是BC 边上的中点,连结DE .(1)DE 与半圆O 相切吗?若相切,请给出证明;若不相切,请说明理由;(2)若AD 、AB 的长是方程x 2﹣10x+24=0的两个根,求直角边BC 的长.11.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BE=3 ,DF=3,求图中阴影部分的面积.312.如图,在Rt △ABC 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DF .(1)求证:BC 是⊙O 的切线;(2)连接DE ,求证:△BDE △BAD∼(3)若BE =,sinB =,求AD 的长.523513.如图,已知 内接干 , 是 的直径, 的平分线交 于点 ,ΔABC ⊙O AB ⊙O ∠CAB BC D 交 于点 ,连接 ,作 ,交 的延长线于点 .⊙O E EB ∠BEF =∠CAE AB F(1)求证: 是 的切线;EF ⊙O (2)若 , ,求 的半径和 的长.BF =10EF =20⊙O AD 14.如图,在中,,以AC 为直径的分别交AB 、BC 于点M 、N ,点P 在AB 的△ABC AC =AB ⊙O 延长线上,.2∠BCP =∠BAC(1)求证:CP 是的切线;⊙O (2)若, ,求点B 到线段AC 的距离.BC =6tan∠BCP =1215.如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是弦,P 为AB 延长线上一点,∠BCP =∠BAC ,∠ACB 的平分线交⊙O 于点D ,交AB 于点E ,(1)求证:PC 是⊙O 的切线;(2)求证:△PEC 是等腰三角形;(3)若AC +BC =2时,求CD 的长.16.如图,BD 为⊙O 的直径,AB=AC ,AD 交BC 于点E ,AE=1,ED=2.(1)求证:∠ABC=∠D;(2)求AB的长;(3)延长DB到F,使得BF=BO,连接FA,试判断直线FA与⊙O的位置关系,并说明理由.答案解析部分1.【答案】(1)解:直线AD与⊙O的位置关系是相切,理由是:作直径AE,连接CE,∵AE为直径,∴∠ACE=90°,∴∠E+∠EAC=90°,∵∠B=∠DAC,∠B=∠E,∴∠E=∠DAC,∴∠EAC+∠DAC=90°,即OA⊥AD,∵OA过O,∴直线AD与⊙O(2)解:连接OC,过O作OF⊥AC于F,则∠OFA=90,∵∠CAD=30°,∠DAO=90°,∴∠OAC=60°,∵OC=OA=1,∴△OAC是等边三角形,∴AC=OA=1,∠AOC=60°,∵OA =OC ,OF ⊥AC ,∴AF =FC = ,12由勾股定理得:OF =,12−(12)2=3∴阴影部分的面积为: 60π×12360−12×1×32=π6−34【知识点】等边三角形的判定与性质;圆周角定理;切线的判定;扇形面积的计算【解析】【分析】(1)作直径AE ,连接CE ,求出∠OAD =90°,根据切线的判定得出即可;(2)求出△OAC 是等边三角形,再分别求出△OAC 和扇形OCA 的面积,即可得出答案.2.【答案】(1)证明:如图,连接OA ;∴OC=BC=AC=OA. ∴△ACO 是等边三角形.∵OC =BC,AC =12OB,∵AC=BC , ∴∠CAB=∠B , 又∠OCA 为△ACB 的外角,∴∠O =∠OCA =60∘,∴∠OCA=∠CAB+∠B=2∠B , ∴ 又 ∴AB 是∠B =30∘,∠OAC =60∘,∴∠OAB =90∘, 的切线⊙O (2)解:作AE ⊥CD 于点E , ∴∵∴在Rt △∠O =60∘,∠D =30∘.∠ACD =45∘,AC =OC =2,ACE 中, ∵∴∴∴CE =AE =2;∠D =30∘,AD =22,DE =3AE =6,CD =DE +CE =6+ 2.【知识点】圆周角定理;切线的判定【解析】【分析】(1) 如图,连接OA ,根据题意得出OC =BC =AC =OA . 根据三边相等的三角形是等边三角形得出 △ACO 是等边三角形 ,根据等边三角形的性质得出∠O=∠OCA=60°,根据等边对等角得出 ∠CAB =∠B , 根据三角形外角的定理得出 ∠OCA =∠CAB +∠B =2∠B ,故∠B=30°,根据角的和差得出∠OAB=90°,故 AB 是 的切线 ;⊙O (2) 作AE ⊥CD 于点E ,根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半得出∠D=30°,然后根据等腰直角三角形的性质及含30°直角三角形的边之间的关系得出CE,DE 的长,进而根据线段的和差即可算出答案。
中考数学考点《圆的切线的证明》专项练习题-附答案
中考数学考点《圆的切线的证明》专项练习题-附答案学校:班级:姓名:考号:1.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC的平分线交BC于D,以D为圆心,DB长为半径作⊙D.求证:AC与⊙D相切.2.已知AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB与CD交于E,CE=DE,过B作BF∥CD,交AC的延长线于点F,求证:BF是⊙O的切线.3.如图,点C在以AB为直径的⊙O上,弧AC=1弧BC,经过点C与⊙O相切的直线CE交BA的延长线2于点D,连接BC,过点D作DF∥BC.求证:DF是⊙O的切线.4.如图,Rt△ABC中∠C=90°,点O是AB边上一点,以OA为半径作⊙O,与边AC交于点D,连接BD,若∠DBC=∠A,求证:BD是⊙O的切线.5.如图,在△ABC中,AB=BC,以AB为直径的⊙O交AC于点D,DE⊥BC,垂足为E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若DG⊥AB,垂足为点F,交⊙O于点G,∠A=35°,⊙O半径为5,求劣弧DG的长.(结果保留π)6.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点H,点G在弧BD上,连接AG,交CD于点K,过点G的直线交CD延长线于点E,交AB延长线于点F,且EG=EK.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为13,CH=12,AC∥EF,求OH和FG的长.7.如图,已知△ABC内接于⊙O,点D在OC的延长线上,∠B=∠CAD=30°.(1)AD是⊙O的切线吗?为什么?(2)若OD⊥AB,BC=5,求⊙O的半径.8.如图在Rt△ABC中,∠C=90°,点D是AC的中点,且∠A+∠CDB=90°,过点A、D作⊙O,使圆心O 在AB上,⊙O与AB交于点E.(1)求证:直线BD与⊙O相切;(2)若AD:AE=4:5,BC=6,求⊙O的直径.9.如图,四边形ABCD内接于⊙O,BD是⊙O的直径,AE⊥CD,垂足为E,DA平分∠BDE.(1)求证:AE是⊙O的切线;(2)若∠DBC=30°,DE=1cm,求BD的长.10.如图,AB为⊙O的直径,AD平分∠BAC交⊙O于点D,DE⊥AC交AC的延长线于点E,FB是⊙O的切线交AD的延长线于点F.(1)求证:DE是⊙O的切线(2)若DE=3,⊙O的半径为5,求BF的长11.如图,△ABC内接于⊙O,点D在半径OB的延长线上,∠BCD=∠A=30°.(1)试判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O的半径长为1,求由弧BC、线段CD和BD所围成的阴影部分面积.(结果保留π和根号)12.如图,AB是⊙O的弦,OP⊥OA交AB于点P,过点B的直线交OP的延长线于点C,且CP=CB.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为√5,OP=1,求BC的长.13.如图,点B、C、D都在半径为4的⊙O上,过点C作AC∥BD交OB的延长线于点A,连接CD,已知∠CDB=∠OBD=30°.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)求弦BD的长.14.如图,⊙O的直径为AB,点C在圆周上(异于A,B),AD⊥CD.(1)若BC=3,AB=5,求AC的值;(2)若AC是∠DAB的平分线,求证:直线CD是⊙O的切线.15.如图,△ABC的边AB为⊙O的直径,BC与⊙O交于点D,D为BC的中点,过点D作DE⊥AC于E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若AB=13,BC=10,求CE的长.16.如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,且AD平分∠CAB,过点D作AC的垂线,与AC的延长线相交于点E,与AB的延长线相交于点F.(1)求证:EF与⊙O相切;(2)若AB=6,AD=4 √2,求EF的长.17.如图,AB是⊙O直径,D为⊙O上一点,AT平分∠BAD交⊙O于点T,过T作AD的垂线交AD的延长线于点C.(1)求证:CT为⊙O的切线;(2)连接BT,若⊙O半径为1,AT= √3,求BT的长.18.如图,点A是⊙O直径BD延长线上的一点,C在⊙O上,AC=BC,AD=CD(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为2,求△ABC的面积.19.如图,已知⊙O是以AB为直径的△ABC的外接圆,OD∥BC,交⊙O于点D,交AC于点E,连接BD,BD 交AC于点F,延长AC到点P,连接PB.(1)若PF=PB,求证:PB是⊙O的切线;(2)如果AB=10,BC=6,求CE的长度.答案解析1.证明:过点D作DF⊥AC于F,如图所示:∵AB为⊙D的切线∴∠B=90°∴AB⊥BC∵AD平分∠BAC,DF⊥AC∴BD=DF∴AC与⊙D相切.2.【解答】证明:∵AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,AB与CD交于E,CE=DE ∴AB⊥CD∵BF∥CD∴BF⊥AB∴BF是⊙O的切线.3.解:连接OC,过点O作OG⊥DF,垂足为G弧BC∵弧AC =12∴∠AOC=13∠AOB=60°∴∠ABC=12∠AOC=30°∵CE切⊙O于点C∴OC⊥CE,即∠DCO=90°∴在ΔDOC中∵DF//CB∴∠ABC=∠GDO=30°∴∠CDO=∠GDO,即DO平分∠CDG∵OC⊥CE,OG⊥DF ∴OC=OG(角平分线性质)∴OG是⊙O的半径∴DF是⊙O的切线(垂径定理).4.证明:如图,连接OD.∵OA=OD∴∠A=∠ADO.∵∠C=90°∴∠CBD+∠CDB=90°又∵∠CBD=∠A∴∠ADO+∠CDB=90°∴∠ODB=180°﹣(∠ADO+∠CDB)=90°.∴直线BD与⊙O相切.5.(1)证明:如图1,连接BD、OD∵AB是⊙O直径∴BD ⊥AC∵AB=BC∴AD=DC∵AO=OB∴OD 是△ABC 的中位线∴DO ∥BC∵DE ⊥BC∴DE ⊥OD∵OD 为半径∴DE 是⊙O 切线;(2)解:如图2所示,连接OG ,OD∵DG ⊥AB ,OB 过圆心O∴弧BG=弧BD∵∠A=35°∴∠BOD=2∠A=70°∴∠BOG=∠BOD=70°∴∠GOD=140°∴劣弧DG 的长是140π×5180=359π.6.解:(1)证明:连接OG∵弦CD ⊥AB 于点H∴∠HKA+∠KAH=90°∵EG=EK∴∠EGK=∠EKG∵∠HKA=∠GKE∴∠HAK+∠KGE=90°∵AO=GO∴∠OAG=∠OGA∴∠OGA+∠KGE=90°∴GO⊥EF∴EF是⊙O的切线;(2)解:连接CO,在Rt△OHC中∵CO=13,CH=12∴HO=5∴AH=8∵AC∥EF∴∠CAH=∠F∴tan∠CAH=tan∠F=128=32在Rt△OGF中,∵GO=13∴FG=13tan∠E =263.7.解:(1)AD是⊙O的切线,理由如下:连接OA∵∠B=30°∴∠O=60°∵OA=OC∴∠OAC=60°∵∠CAD=30°∴∠OAD=90°又∴点A在⊙O 上∴AD是⊙O的切线;(2)∵∠OAC=∠O=60°∴∠OCA=60°∴△AOC是等边三角形∵OD⊥AB∴OD垂直平分AB∴AC=BC=5∴OA=5即⊙O的半径为5.8.(1)证明:连接OD,在△AOD中,OA=OD∴∠A=∠ODA又∵∠A+∠CDB=90°∴∠ODA+∠CDB=90°∴∠BDO=180°-90°=90°,即OD⊥BD ∴BD与⊙O相切.(2)解:连接DE,∵AE是⊙O的直径∴∠ADE=90°∴DE∥BC.又∵D是AC的中点,∴AE=BE.∴△AED∽△ABC.∴AC∶AB=AD∶AE.∵AC∶AB=4∶5令AC=4x,AB=5x,则BC=3x.∵BC=6,∴AB=10∴AE=5,∴⊙O的直径为5.9.(1)连接OA∵DA平分∠BDE∴∠BDA=∠EDA.∵OA=OD∴∠ODA=∠OAD∴∠OAD=∠EDA∴OA∥CE.∵AE⊥DE∴∠AED=90°.∴∠OAE=∠DEA=90°.∴AE⊥OA.∴AE是⊙O的切线;(2)∵BD是直径∴∠BCD=∠BAD=90°.∵∠DBC=30°,∠BDC=60°∴∠BDE=120°.∵DA平分∠BDE∴∠BDA=∠EDA=60°.∴∠ABD=∠EAD=30°.∵在Rt△AED中,∠AED=90°,∠EAD=30°∴AD=2DE.∵在Rt△ABD中,∠BAD=90°,∠ABD=30°∴BD=2AD=4DE.∵DE的长是1cm∴BD的长是4cm.10.(1)证明:如图(1)连接OD.∵AD平分∠BAC,∴∠1=∠2.又∵OA="OD" ,∴∠1=∠3.∴∠2="∠3."∴OD∥AE.∵DE⊥AE∴DE⊥OD.而D在⊙O上∴DE是⊙O的切线.(2)过D作DG⊥AB 于G.∵DE⊥AE ,∠1=∠2.∴DG="DE=3" ,半径OD=5.在Rt△ODG中,根据勾股定理: OG===4 ∴AG=AO+OG=5+4=9.∵FB是⊙O的切线, AB是直径∴FB⊥AB.而DG⊥AB∴DG∥FB. △ADG∽△AFB∴∴.∴BF=.11.(1)解:直线CD与⊙O相切∵在⊙O中,∠COB=2∠CAB=2×30°=60°又∵OB=OC∴△OBC是正三角形∴∠OCB=60°又∵∠BCD=30°∴∠OCD=60°+30°=90°∴OC ⊥CD又∵OC 是半径∴直线CD 与⊙O 相切.(2)解:由(1)得△OCD 是Rt △,∠COB=60° ∵OC=1∴CD= √3∴S △COD = 12 OC •CD= √32又∵S 扇形OCB = π6∴S 阴影=S △COD ﹣S 扇形OCB = √32−π6=3√3−π6 .12.(1)证明:连接OB ,如图∵OP ⊥OA∴∠AOP=90°∴∠A+∠APO=90°∵CP=CB∴∠CBP=∠CPB而∠CPB=∠APO∴∠APO=∠CBP∵OA=OB∴∠A=∠OBA∴∠OBC=∠CBP+∠OBA=∠APO+∠A=90° ∴OB ⊥BC∴BC 是⊙O 的切线;(2)解:设BC=x ,则PC=x在Rt △OBC 中,OB= √5 ,OC=CP+OP=x+1 ∵OB 2+BC 2=OC 2∴( √5 )2+x 2=(x+1)2解得x=2即BC 的长为2.13.(1)证明:连接OC,OC交BD于E∵∠CDB=30°∴∠COB=2∠CDB=60°∵∠CDB=∠OBD∴CD∥AB又∵AC∥BD∴四边形ABDC为平行四边形∴∠A=∠D=30°∴∠OCA=180°﹣∠A﹣∠COB=90°,即OC⊥AC 又∵OC是⊙O的半径∴AC是⊙O的切线(2)解:由(1)知,OC⊥AC.∵AC∥BD∴OC⊥BD∴BE=DE∵在直角△BEO中,∠OBD=30°,OB=4∴BE=OBcos30°=2 √3∴BD=2BE=4 √314.(1)解:∵AB是⊙O直径,C在⊙O上∴∠ACB=90°又∵BC=3,AB=5∴由勾股定理得AC=4(2)解:证明:连接OC∵AC是∠DAB的角平分线∴∠DAC=∠BAC又∵AD⊥DC∴∠ADC=∠ACB=90°∴△ADC∽△ACB∴∠DCA=∠CBA又∵OA=OC∴∠OAC=∠OCA∵∠OAC+∠OBC=90°∴∠OCA+∠ACD=∠OCD=90°∴DC是⊙O的切线.15.(1)证明:连接OD∵D为BC的中点,O为AB的中点∴OD∥AC;∵DE⊥AC∴DE⊥OD∴DE是圆O的切线(2)解:连接 AD∵AB是直径∴AD⊥BC;∵D为BC的中点∴AD 是BC 的垂直平分线∴AC=AB=13;∵∠C=∠C ,∠DEC=∠ADC=90°∴△CDE ∽△CAD∴EC CD = DC AD ,而AC=AB=13,CD= 12 BC=5 ∴CE= 2513 .16.(1)证明:连接OD∵AD 平分∠CAB∴∠OAD=∠EAD .∵OD=OA∴∠ODA=∠OAD .∴∠ODA=∠EAD .∴OD ∥AE .∵∠ODF=∠AEF=90°且D 在⊙O 上 ∴EF 与⊙O 相切.(2)证明:连接BD ,作DG ⊥AB 于G∵AB 是⊙O 的直径∴∠ADB=90°∵AB=6,AD=4 √2∴BD= √AB 2−AD 2 =2∵OD=OB=3设OG=x ,则BG=3﹣x∵OD 2﹣OG 2=BD 2﹣BG 2,即32﹣x 2=22﹣(3﹣x )2 解得x= 73∴OG= 73∴DG= √OD2−OG2 = 43√2∵AD平分∠CAB,AE⊥DE,DG⊥AB∴DE=DG= 43√2∴AE= √AD2−DE2 = 163∵OD∥AE∴△ODF∽△AEF∴DFEF =ODAE,即EF−EDEF=ODAE∴EF−43√2EF=3163∴EF= 6421√2.17.(1)证明:连接OT,如图1所示:∵OA=OT∴∠OAT=∠OTA又∵AT平分∠BAD∴∠DAT=∠OAT∴∠DAT=∠OTA∴OT∥AC又∵CT⊥AC∴CT⊥OT∴CT为⊙O的切线(2)解:连接BT,如图2所示:∵AB是⊙O直径∴AB=2,∠ATB=90°∴BT= √AB2−AT2 = √22+(√3)2 =1.18.(1)解:连接OC .∵AC=BC ,AD=CD ,OB=OC∴∠A=∠B=∠1=∠2.∵∠ACO=∠DCO+∠2∴∠ACO=∠DCO+∠1=∠BCD又∵BD 是直径∴∠BCD=90°∴∠ACO=90°又C 在⊙O 上∴AC 是⊙O 的切线(2)解:由题意可得△DCO 是等腰三角形 ∵∠CDO=∠A+∠2,∠DOC=∠B+∠1∴∠CDO=∠DOC ,即△DCO 是等边三角形. ∴∠A=∠B=∠1=∠2=30°,CD=AD=2 在直角△BCD 中BC= √BD 2−CD 2 = √42−22 =2 √3 . 又AC=BC∴AC=2 √3 .作CE ⊥AB 于点E .在直角△BEC 中,∠B=30°∴CE= 12 BC= √3∴S △ABC = 12 AB •CE= 12 ×6× √3 =3 √3 .19.(1)证明:∵PF=PB∴∠PFB=∠PBF又∵∠DFE=∠PFB∴∠DFE=∠PBF∵AB 是圆的直径∴∠ACB=90°,即AC ⊥BC . 又∵OD ∥BC∴OD ⊥AC .∴在直角△DEF 中,∠D+∠DFE=90° 又∵OD=OB∴∠D=∠DBO∴∠DBO+∠PBE=90°,即PB ⊥AB ∴PB 是⊙O 的切线;(2)解:∵OD ∥BC ,OA=OB ∴OE= 12 BC= 12 ×6=3.∵OD ⊥AB∴EC=AE .∵在直角△OAE 中,OA= 12 AB= 12 ×10=5∴AE= √OA 2−OE 2 = √52−32 =4. ∴EC=4。
初中数学专题练习:圆的切线证明(解析版)
专题07圆的切线证明1.如图,等边△ABC内接于⊙O,P是上任意一点(不与点A、B重合),连AP、BP,过点C作CM∥BP 交PA的延长线于点M.(1)求∠APC和∠BPC的度数试;(2)探究PA、PB、PM之间的关系;(3)若PA=1,PB=2,求四边形PBCM的面积.解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,∵,,∴∠APC=∠ABC=60°,∠BPC=∠BAC=60°;(2)∵CM∥BP,∴∠BPM+∠M=180°,∠PCM=∠BPC=60°,∴∠M=180°﹣∠BPM=180°﹣(∠APC+∠BPC)=180°﹣120°=60°,∴∠M=∠BPC=60°,∴∠PCM﹣∠PCA=∠ACB﹣∠PCA,即∠ACM=∠BCP,又∵BC=AC,∴△ACM≌△BCP(AAS),∴AM=BP,∵PM=PA+AM,∴PM=PA+PB;(3)∵△ACM≌△BCP,∴CM=CP,又∵∠M=60°,∴△PCM为等边三角形,∴CM=CP=PM=1+2=3,如图,过点P作PH⊥CM于H,在Rt△PMH中,∠MPH=30°,∴PH=,=(PB+CM)×PH=(2+3)×=.∴S梯形PBCM2.如图所示,线段AC是⊙O的直径,过A点作直线BF交⊙O于A、B两点,过A点作∠FAC的角平分线交⊙O于D,过D作AF的垂线交AF于E.(1)证明DE是⊙O的切线;(2)证明AD2=2AE•OA;(3)若⊙O的直径为10,DE+AE=4,求AB.(1)证明:连接OD,∴DE为⊙O切线;(2)证明:连接CD.∵AC为⊙O的直径,DE⊥AF∴∠ADC=90°,∠DEA=90°,∴∠ADC=∠AED,∴在△ACD和△ADE中,∠DAC=∠EAD,∠ADC=∠AED,∴△ACD∽△ADE,∴.∴AD2=AE•AC.∵AC=2OA,∴AD2=2AE•OA;(3)解:过点O作OM⊥AB于点M,则四边形ODEM为矩形,设DE=OM=x,则AE=4﹣x,∴AM=5﹣(4﹣x)=1+x,在Rt△AMO中,OA2=AM2+OM2,即:(1+x)2+x2=52解得:x1=3,x2=﹣4(舍去).∴AM=4.∵OM⊥AB,由垂径定理得:AB=2AM=8.3.如图1,△ABC内接于⊙O,过C作射线CP与BA的延长线交于点P,∠B=∠ACP.(1)求证:CP是⊙O的切线;(2)若PC=4,PA=2,求AB的长;(3)如图2,D是BC的中点,PD与AC交于点E,求证:.(1)证明:如图1,连结OA、OC,则OA=OC.∴∠OAC=∠OCA.∴∠AOC+2∠OCA=180°.由圆周角定理,得∠AOC=2∠B.∴2∠B+2∠OCA=180°.∴∠B+∠OCA=90°.∵∠B=∠ACP.∴∠ACP+∠OCA=90°,即∠OCP=90°.∴CP是⊙O的切线;(2)∵∠B=∠ACP,∠ACP=∠CPB,∴△APC∽△CPB.∴=,∴PB===8.∴AB=PB﹣PA=8﹣2=6;(3)如图2,延长ED至F,使DF=ED,连结BF,易得△BDF≌△CDE,∴BF=CE,∠CED=∠F.∴BF∥EC,∴==.由(2)得,PB=,∴=,∴.4.定义:如果一个点能与另外两个点构成直角三角形,则称这个点为另外两个点的勾股点.如矩形OBCD 中,点C为O,B两点的勾股点,已知OD=4,在DC上取点E,DE=8.(1)如果点E是O,B两点的勾股点(点E不在点C),试求OB的长;(2)如果OB=12,分别以OB,OD为坐标轴建立如图2的直角坐标系,在x轴上取点F(5,0).在线段DC上取点P,过点P的直线l∥y轴,交x轴于点Q.设DP=t.①当点P在DE之间,以EF为直径的圆与直线l相切,试求t的值;②当直线l上恰好有2点是E,F两点的勾股点时,试求相应t的取值范围.解:(1)如图1,连接OE,BE,若点E是O,B两点的勾股点,则∠OEB=90°,∴∠OED+∠CEB=90°,∵∠OED+∠DOE=90°,∴∠DOE=∠CEB,又∵∠C=∠ODE,∴△BCE∽△EDO,∴=,即=,∴CE=2,∴OB=DE=8+2=10;(2)①如图2﹣1,设以EF为直径的圆的圆心为Q,与直线l的切点为M,直线l与OB的交点为H,连接QM,则∠FME=90°,QM⊥PH,∴∠HMF+∠PME=90°,∵∠PME+∠PEM=90°,∴∠HMF=∠PEM,又∵∠MHF=∠EPM=90°,∴△MHF∽△EPM,∴=,∵QM⊥PH,l∥y轴,∴HF∥MQ∥PE,∴=,∵FQ=QE,∴HM=MP=2,又∵DP=OH=t,DE=8,OF=5,∴HF=5﹣t,PE=8﹣t,∴=,解得,t1=4,t2=9(点P在DE之间,舍去),∴t=4;②如图2﹣2,当直线l在⊙Q的右侧与⊙Q相切时,由①知△MHF∽△EPM,∴=,此时,HM=MP=2,HF=t﹣5,PE=t﹣8,∴=,解得,t1=4,t2=9,∴当t=4或9时直线l与⊙Q相切,∵点E,F以及直线l上的点均可为直角三角形的直角顶点,∴当直线l上恰好有2点是E,F两点的勾股点时,相应t的取值范围为0≤t<4或t=5或t=8或9<t≤12.5.如图,AB是⊙O的直径,点P是圆上不与点A,B重合的动点,连接AP并延长到点D,使AP=DP,点C是BD的中点,连接OP,OC,PC(1)求证:∠A=∠D;(2)填空:①若AB=10cm,当AP=cm时,四边形AOCP是菱形;②当四边形OBCP是正方形时,∠DPC=°.(1)证明:如图,连接PB,∵AB是⊙O的直径,∴BP⊥AD,∵AP=PD,∴BP是线段AD的垂直平分线,∴BA=BD,∴∠A=∠D;(2)解:①∵AP=PD,BC=DC,∴,∵AB是⊙O的直径,∴,∴OA=PC,∴四边形AOCP是平行四边形,∴当时,平行四边形AOCP是菱形,故答案为:5;②当四边形OBCP是正方形时,∠POB=90°,∵OA=OP,∴∠OPA=∠A=45°=POB,∴PC∥AO,∴∠DPC=∠A=45°,故答案为:45.6.如图①,在矩形ABCD中,BC=60cm.动点P以6cm/s的速度在矩形ABCD的边上沿A→D的方向匀速运动,动点Q在矩形ABCD的边上沿A→B→C的方向匀速运动.P、Q两点同时出发,当点P到达终点D时,点Q立即停止运动.设运动的时间为t(s),△PDQ的面积为S(cm2),S与t的函数图象如图②所示.(1)AB=cm,点Q的运动速度为cm/s;(2)在点P、Q出发的同时,点O也从CD的中点出发,以4cm/s的速度沿CD的垂直平分线向左匀速运动,以点O为圆心的⊙O始终与边AD、BC相切,当点P到达终点D时,运动同时停止.①当点O在QD上时,求t的值;②当PQ与⊙O有公共点时,求t的取值范围.解:(1)设点Q的运动速度为acm/s,则由图②可看出,当运动时间为5s时,△PDQ有最大面积450,即此时点Q到达点B处,∵AP=6t,=(60﹣6×5)×5a=450,∴S△PDQ∴a=6,∴AB=5a=30,故答案为:30,6;(2)①如图1,设AB,CD的中点分别为E,F,当点O在QD上时,QC=AB+BC﹣6t=90﹣6t,OF=4t,∵OF∥QC且点F是DC的中点,∴OF=QC,即4t=(90﹣6t),解得,t=;②设AB,CD的中点分别为E,F,⊙O与AD,BC的切点分别为N,G,过点Q作QH⊥AD于H,如图2﹣1,当⊙O第一次与PQ相切于点M时,∵AP=6t,AB+BQ=6t,且BQ=AH,∴HP=QH=AB=30,∴△QHP是等腰直角三角形,∵CG=DN=OF=4t,∴QM=QG=90﹣4t﹣6t=90﹣10t,PM=PN=60﹣4t﹣6t=60﹣10t,∴QP=QM+MP=150﹣20t,∵QP=QH,∴150﹣20t=30,∴t=;如图2﹣2,当⊙O第二次与PQ相切于点M时,∵AP=6t,AB+BQ=6t,且BQ=AH,∴HP=QH=AB=30,∴△QHP是等腰直角三角形,∵CG=DN=OF=4t,∴QM=QG=4t﹣(90﹣6t)=10t﹣90,PM=PN=4t﹣(60﹣6t)=10t﹣60,∴QP=QM+MP=20t﹣150,∵QP=QH,∴20t﹣150=30,∴t=,综上所述,当PQ与⊙O有公共点时,t的取值范围为:≤t≤.7.如图,矩形ABCD中,AB=2BC,以AB为直径作⊙O.(1)证明:CD是⊙O的切线;(2)若BC=3,连接BD,求阴影部分的面积.(结果保留π)解:(1)过点O作OE⊥CD于E,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ADC=∠OED=90°,∴四边形ADEO是矩形,∴AD=OE,∵AB=2BC,∴AB=2AD=2OE,∴AO=OE,∴CD是⊙O的切线;(2)∵四边形ADEO是矩形,∴∠AOE=∠BOE=90°,==.∴阴影部分的面积=S扇形BOE8.定义:已知点O是三角形的边上的一点(顶点除外),若它到三角形一条边的距离等于它到三角形的一个顶点的距离,则我们把点O叫做该三角形的等距点.(1)如图1,△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,O在斜边AB上,且点O是△ABC的等距点,试求BO的长.(2)如图2,△ABC中,∠ACB=90°,点P在边AB上,AP=2BP,D为AC中点,且∠CPD=90°.①求证:△CPD的外接圆圆心是△ABC的等距点;②求tan∠PDC的值.解:(1)CB=4,AC=3,则AB=5,①当OH⊥BC时,只有OH=OA一种情况,设OB=x,则OH=OA=5﹣x,则sin B===,解得:x=;②当OH′⊥AC时,同理可得:OH′=OB,解得:x=,综上,OB=或;(2)①设△CPD的外接圆圆心为点O,连接OP、OB,则OD=OP=OC,设圆的半径为R,AP=2BP=2a,则AD=2R,OD=R,则,故PD∥OB,故∠BOP=∠DPO,∠COB=∠ODP,而∠ODP=∠OPD,∴∠POB=∠COB,而BO=BO,OP=OC,∴△BCO≌△BPO(SAS),∴∠BPO=90°,即OP⊥AB,且OP=OC,故:△CPD的外接圆圆心是△ABC的等距点;②∵△BCO≌△BPO(SAS),∴BC=BP=a,而AB=3a,AC=4R,故(3a)2=(4R)2+a2,解得:a=,tan∠PDC=tan∠COB====.9.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,G是上一动点,AG,DC的延长线交于点F,连接AC,AD,GC,GD.(1)求证:∠FGC=∠AGD;(2)若AD=6.①当AC⊥DG,CG=2时,求sin∠ADG;②当四边形ADCG面积最大时,求CF的长.证明:(1)∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∴CE=DE,CD⊥AB,∴AC=AD,∴∠ADC=∠ACD,∵四边形ADCG是圆内接四边形,∴∠ADC=∠FGC,∵∠AGD=∠ACD,∴∠FGC=∠ADC=∠ACD=∠AGD,∴∠FGC=∠AGD;(2)如图,设AC与GD交于点M,∵,∴∠GCM=∠ADM,又∵∠GMC=∠AMD,∴△GMC∽△AMD,∴===,设CM=x,则DM=3x,由(1)知,AC=AD,∴AC=6,AM=6﹣x,在Rt△AMD中,AM2+DM2=AD2,∴(6﹣x)2+(3x)2=62,解得,x1=0(舍去),x2=,∴AM=6﹣=,∴sin∠ADG===;=S△ADC+S△ACG,(3)S四边形ADCG∵点G是上一动点,∴当点G在的中点时,△ACG的的底边AC上的高最大,此时△ACG的面积最大,四边形ADCG的面积也最大,∴GA=GC,∴∠GAC=∠GCA,∵∠GCD=∠F+∠FGC,由(1)知,∠FGC=∠ACD,且∠GCD=∠ACD+∠GCA,∴∠F=∠GCA,∴∠F=∠GAC,∴FC=AC=6.10.如图,CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD,垂足为H,FG是⊙O的切线,FG∥BD,DF与AB交于点E.(1)求证:BE=BD;(2)若AB=8,DH=3,求EH的长.解:(1)如图,连接OF,∵FG是⊙O的切线,∴∠GFD+∠OFD=90°,∵AB⊥CD,∴∠DEH+∠ODE=90°,∵OF=OD,∴∠OFD=∠ODF.∴∠DEH=∠GFD,∵FG∥BD,∴∠GFD=∠BDF,∴∠DEH=∠BDF,∴BE=BD;(2)∵CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD,垂足为H,∴,∵DH=3,∴BD=5,∵BE=BD,∴BE=5,∴EH=BE﹣BH=1,答:EH的长为1.11.如图,直线MN交⊙O于A,B两点,AC是⊙O直径,∠CAM的平分线交⊙O于点D,过点D作DE⊥MN 于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若DE=6cm,AE=3cm,求⊙O的半径.(1)证明:连接OD,如图所示:∵OA=OD,∴∠3=∠2,∵AD平分∠CAM,∴∠2=∠1,∴∠1=∠3,∴MN∥OD,∵DE⊥MN,∴DE⊥OD,∴DE是⊙O的切线;(2)解:连接CD,如图所示:∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°,∴AD===3(cm),∵DE⊥MN,∴∠AED=90°,∴∠ADC=∠AED,又∵∠2=∠1,∴△ADC∽△AED,∴=,即=,∴AC=15(cm),∴OA=AC=cm,即⊙O的半径为cm.12.如图,O为∠MBN角平分线上一点,⊙O与BN相切于点C,连结CO并延长交BM于点A,过点A作AD⊥BO于点D.(1)求证:AB为⊙O的切线;(2)若BC=6,tan∠ABC=,求AD的长.解:(1)过点O作OE⊥AB于点E,∵O为∠MBN角平分线上一点,∴∠ABD=∠CBD,又∵BC为⊙O的切线,∴AC⊥BC,∵AD⊥BO于点D,∴∠D=90°,∴∠BCO=∠D=90°,在△BOC和△BOE中,∵,∴△BOC≌△BOE(AAS),∴OE=OC,∵OE⊥AB,∴AB是⊙O的切线;(2)∵∠ABC+∠BAC=90°,∠EOA+∠BAC=90°,∴∠EOA=∠ABC,∵tan∠ABC=、BC=6,∴AC=BC•tan∠ABC=8,则AB=10,由(1)知BE=BC=6,∴AE=4,∵tan∠EOA=tan∠ABC=,∴,∴OE=3,OB==3,∵∠ABD=∠OBC,∠D=∠ACB=90°,∴△ABD∽△OBC,∴,即=,∴AD=2.13.如图1是一块内置量角器的等腰直角三角板,它是一个轴对称图形.已知量角器所在的半圆O的直径DE与AB之间的距离为1,DE=4,AB=8,点N为半圆O上的一个动点,连结AN交半圆或直径DE 于点M.(1)当AN经过圆心O时,求AN的长;(2)如图2,若N为量角器上表示刻度为90°的点,求△MON的周长;(3)当时,求△MON的面积.解:(1)如图1中,连接FO延长FO交AB于H.则FH⊥AB,FH⊥DE.∵FA=FB,FH⊥AB,∴AH=HB=4,在Rt△AOH中,∵OH=1,AH=4,∴OA===,∴AN=OA+ON=+2.(2)如图2中,连接OM,作OJ⊥MN.在Rt△AHN中,∵AH=4,NH=ON+OH=2+1=3,∴AN===5,由△△OJN∽△AHN,可得=,∴=,∴JN=,∵OJ⊥MN,∴JM=JN,∴MN=2JN=,∴△MON的周长=2+2+=.(3)如图3﹣1中,连接AO,延长AO交⊙O于K,作OJ⊥MN于J,连接OM,ON.设AM=MN=x,OJ=y,则有,解得,∴MN=,OJ=,=•MN•OJ=××=.∴S△MON如图3﹣2中,连接ON,作NJ⊥AB于J交DE于K.∵AM=MN,MK∥AJ,∴NK=JK=OH=1,∵NJ⊥AB,DE∥AB,∴NK⊥OE,∴sin∠NOK==,∴OK=NK=,∵四边形OKJH是矩形,∴HJ=OK=,∴AJ=4+,∴MK=AJ=2+,∴OM=MK﹣OK=2﹣,=•OM•NK=•(2﹣)×1=1﹣,∴S△MON综上所述,满足条件的△MON的面积为或1﹣.14.MN是⊙O上的一条不经过圆心的弦,MN=4,在劣弧MN和优弧MN上分别有点A,B(不与M,N 重合),且,连接AM,BM.(1)如图1,AB是直径,AB交MN于点C,∠ABM=30°,求∠CMO的度数;(2)如图2,连接OM,AB,过点O作OD∥AB交MN于点D,求证:∠MOD+2∠DMO=90°;(3)如图3,连接AN,BN,试猜想AM•MB+AN•NB的值是否为定值,若是,请求出这个值;若不是,请说明理由.解:(1)如图1,∵AB是⊙O的直径,∴∠AMB=90°.∵,∴∠AMN=∠BMN=45°.∵OM=OB,∴∠OMB=∠OBM=30°,∴∠CMO=45°﹣30°=15°;(2)如图2,连接OA,OB,ON.∵,∴∠AON=∠BON.又∵OA=OB,∴ON⊥AB.∵OD∥AB,∴∠DON=90°.∵OM=ON,∴∠OMN=∠ONM.∵∠OMN+∠ONM+∠MOD+∠DON=180°,∴∠MOD+2∠DMO=90°;(3)如图3,延长MB至点M′,使BM′=AM,连接NM′,作NE⊥MM′于点E.设AM=a,BM=b.∵四边形AMBN是圆内接四边形,∴∠A+∠MBN=180°.∵∠NBM′+∠MBN=180°,∴∠A=∠NBM′.∵,∴AN=BN,∴△AMN≌△BM′N(SAS),∴MN=NM′,BM′=AM=a.∵NE⊥MM′于点E.∴.∵ME2+(BN2﹣BE2)=MN2,∴.化简得ab+NB2=16,∴AM•MB+AN•NB=16.15.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB为⊙O的直径,在△ABC外侧作∠CAD=∠CAB,过点C作CD⊥AD 于点D,交AB延长线于点P.(1)求证:PC是⊙O的切线;(2)若tan∠BCP=,AD•BC=4m2(m>0),求⊙O的半径;(用含m的代数式表示)(3)如图2,在(2)的条件下,作弦CF平分∠ACB,交AB于点E,连接BF,且BF=5,求线段PE的长.解:(1)如图1,连接OC,则OA=OC,则∠OAC=∠OCA=α,而∠CAD=∠CAB=α,故∠DAC=∠OCA=α,∴AD∥CO,而CD⊥AD,∴CO⊥PD,故PC是⊙O的切线;(2)PC是⊙O的切线,则∠BCP=∠CAB=α,即tan,则sin,cos,∵∠DAC=∠CAB=α,∴△ADC∽△ABC,设圆的半径为R,则AC=AB cosα=2R×=,CD=AC sinα=,故AD•BC=AC•CD==4m2,故R=m;(3)连接OF、OC,CF平分∠ACB,则FO⊥AB,∵∠ECP=90°﹣∠OCE,∠CEP=90°﹣∠OFC,而∠OCE=∠OFC,∴∠ECP=∠CEP,∴PC=PE,BF=5=R,则R=5,AD=AC cosα=×=8,同理CD=4,∵CO∥AD,∴,即,解得:PC==PE.。
证明圆的切线方法
证明圆的切线方法我们学习了直线和圆的位置关系,就岀现了新的一类习题,就是证明一直线是圆的切线.在我们所学的知识范围内,证明圆的切线常用的方法有:一、若直线丨过O O上某一点A,证明丨是O O的切线,只需连OA,证明OA丄l就行了,简称“连半径,证垂直”,难点在于如何证明两线垂直.例1 如图,在△ ABC中,AB=AC,以AB为直径的O O交BC于D,交AC于E,B 为切点的切线交0D延长线于F.求证:EF与O O相切.证明:连结0E,AD.•/ AB是O O的直径,••• AD 丄BC.又••• AB=BC,•••/ 3= / 4.•B D=DE,/ 1 = / 2.又••• OB=OE,OF=OF,•••△ BOF EOF ( SAS) •••/OBF= / OEF.••• BF与O O相切,• OB 丄BF.•••/ OEF=90• EF与O O相切.说明:此题是通过证明三角形全等证明垂直的例2 如图,AD是/ BAC的平分线,P为BC延长线上一点,且PA=PD.求证:PA与O O相切.••• AD 是/ BAC 的平分线, •••/ DAB= / DAC. •/ PA=PD , •••/ 2= / 1 + Z DAC. •••/ 2= / B+ / DAB , •••/ 1 = / B. 又•••/ B= / E , • / 1 = / E •/ AE 是O O 的直径, • AC 丄 EC , / E+ / EAC=90°. •••/ 1 + / EAC=90 °. 即OA 丄PA. • PA 与O O 相切. •/ PA=PD ,•••/ PAD= / PDA.又•••/ PDA= / BDE,即OA 丄PA.证明二: 延长AD 交O O 于E ,连结 ••• AD 是/ BAC 的平分线,•BE=CE ,• OE 丄BC.•••/ E+ / BDE=90 0.•/ OA=OE ,OA ,P证明一:作直径AE ,连结EC.••• PA与O O相切说明:此题是通过证明两角互余,证明垂直的,解题中要注意知识的综合运用例3 如图,AB=AC,AB是O O的直径,O O交BC于D,DM丄AC于M求证:DM与O O相切.证明一:连结OD.•/ AB=AC,•••/ B= / C.•/ OB=OD,•••/ 1 = / B.•-Z 1 = / C.• OD II AC.•/ DM 丄AC,• DM 丄OD.• DM与O O相切证明二:连结OD,AD.•/ AB是O O的直径,• AD 丄BC.又••• AB=AC,•/ 1 = / 2.•/ DM 丄AC,•/ 2+ / 4=90°•/ OA=OD,•/ 1 = / 3.•/ 3+ / 4=90°.即OD丄DM.• DM是O O的切线说明:证明一是通过证平行来证明垂直的.证明二是通过证两角互余证明垂直的,解题 中注意充分利用已知及图上已知AB 的延长线上.求证:DC 是O O 的切线证明:连结OC 、BC.•/ OA=OC ,•••/ A= / 1 = / 30°.•••/ BOC= / A+ / 仁6° ° 又••• OC=OB ,• △ OBC 是等边三角形.• OB=BC.•/ OB=BD ,• OB=BC=BD.• OC 丄 CD.• DC 是O O 的切线.说明:此题是根据圆周角定理的推论例5 如图,AB 是O O 的直径,求证:PC 是O O 的切线.证明:连结OC•/ OA 2=OD • OP ,OA=OC ,• OC 2=OD • OP , OC OP OD OC .又•••/ 1 = / 1,例4如图,已知: AB 是O O 的直径,点 C 在O O 上,且/ CAB=30 °, BD=OB , D 在 3证明垂直的,此题解法颇多,但这种方法较好 CD 丄 AB ,且 OA 2=OD • OP.说明:证明一是通过证平行来证明垂直的.证明二是通过证两角互余证明垂直的,解题• △ OCP ODC.:丄 OCP= / ODC.•/ CD 丄 AB ,:•/ OCP=90°. •: PC 是O O 的切线.说明:此题是通过证三角形相似证明垂直的 例6 如图,ABCD 是正方形,G 是BC 延长线上一点, AG 交BD 于E ,交CD 于F. 求证:CE 与厶CFG 的外接圆相切证明:取FG 中点O ,连结OC.•/ ABCD 是正方形,:• BC 丄 CD ,△ CFG 是 Rt △•/ O 是FG 的中点,•: O 是Rt △ CFG 的外心.•/ OC=OG ,:•/ 3= / G ,•/ AD II BC ,:•/ G= / 4.•/ AD=CD ,DE=DE ,/ ADE= / CDE=45°,:•△ ADE CDE ( SAS )•:Z 4= / 1,Z 1= / 3.•••/ 2+ / 3=90°,•:Z 1+ / 2=90°即CE 丄OC.分析:此题图上没有画岀△CFG 的外接圆,但△ CFG 是直角三角形,圆心在斜边 FG 的中点,为此我们取FG 的中点O ,连结OC ,证明CE 丄OC 即可得解•: CE与厶CFG的外接圆相切二、若直线丨与O O没有已知的公共点,又要证明丨是O O的切线,只需作OA 丄l, A为垂足,证明OA是O O的半径就行了,简称:“作垂直;证半径”例7 如图,AB=AC,D为BC中点,O D与AB切于E点.求证:AC与O D相切.证明一:连结DE,作DF丄AC,F是垂足.••• AB是O D的切线,••• DE 丄AB.•/ DF 丄AC,•••/ DEB= / DFC=90 °.•/ AB=AC,•••/ B= / C.又••• BD=CD,•••△BDE CDF (AAS )• DF=DE.• F在O D上.• AC是O D的切线证明二:连结DE,AD,作DF丄AC,F是垂足.T AB与O D相切,• DE 丄AB.•/ AB=AC,BD=CD,•••/ 1 = / 2.•/ DE 丄AB,DF 丄AC,• DE=DF.AB C• AC与O D相切.说明:证明一是通过证明三角形全等证明DF=DE 的,证明二是利用角平分线的性质证明DF=DE 的,这类习题多数与角平分线有关 例8 已知:如图, AC , BD 与O O 切于A 、B ,且AC II BD ,若/ COD=90 0 求证:CD 是O O 的切线.证明一: 连结0A ,OB ,作0E 丄CD ,E 为垂足.••• AC ,BD 与O O 相切,••• AC 丄 OA ,BD 丄 OB.•/ AC II BD ,•••/ 1 + / 2+ / 3+ / 4=180°.•••/ COD=90 °,• / 2+ / 3=90 °,/ 1+ / 4=90°. •••/ 4+ / 5=90 °,• -Z 1= / 5.• Rt △ AOC s Rt △ BDO.AC OCOB OD .•/ OA=OB ,AC OC…OA OD .又•••/ CAO= / COD=90 0,又••• OA 丄 AC ,OE 丄 CD,• OE=OA.• E 点在O O 上.• CD 是O O 的切线.证明二: 连结OA ,OB ,作OE 丄CD 于E ,延长 DO 交CA 延长线于 F.A O 3•••AC , BD 与O O 相切,••• AC 丄OA , BD 丄OB.•/ AC II BD ,:丄 F= / BDO.又• OA=OB ,:•△ AOF BOD ( AAS ):OF=OD.• / COD=90°,:CF=CD,/ 1 = / 2.又• OA 丄AC , OE 丄CD ,:OE=OA.•: E点在O O上.•: CD是O O的切线.证明三:连结AO并延长,作OE丄CD于E ,取CD中点F ,连结OF.• AC与O O相切,:AC 丄AO.•/ AC II BD ,:AO 丄BD.• BD与O O相切于B ,•: AO的延长线必经过点B.•: AB是O O的直径.•/ AC II BD , OA=OB , CF=DF ,:OF II AC ,:•/ 1 = / COF.•/ COD=90 0, CF=DF ,••• OF 1CD CF2•••/ 1 = / 2.•/ OA 丄AC , OE 丄CD ,• OE=OA.• E点在O O上.• CD是O O的切线说明:证明一是利用相似三角形证明/ 1 = / 2,证明二是利用等腰三角形三线合一证明/ 1= / 2.证明三是利用梯形的性质证明/ 1 = / 2,这种方法必需先证明A、O、B三点共线.此题较难,需要同学们利用所学过的知识综合求解以上介绍的是证明圆的切线常用的两种方法供同学们参考。
2023九年级数学下册中考专题训练——圆的切线的证明【含答案】
2023九年级数学下册中考专题训练——圆的切线的证明A AM⊙O B⊙O BD⊥AM D BD1. 如图,点是直线与的交点,点在上,垂足为,与⊙O C OC∠AOB∠B=60∘交于点,平分,.AM⊙O(1) 求证:是的切线;DC=2π(2) 若,求图中阴影部分的面积(结果保留和根号).AB⊙O AC BD⊙O OE∥AC BC E B 2. 如图,已知是的直径,,是的弦,交于,过点⊙O OE D DC BA F作的切线交的延长线于点,连接并延长交的延长线于点.DC⊙O(1) 求证:是的切线;∠ABC=30∘AB=8CF(2) 若,,求线段的长.△ABC∠B=∠C=30∘O BC O OB3. 如图,中,,点是边上一点,以点为圆心、为半径的圆A BC D经过点,与交于点.AC⊙O(1) 试说明与相切;AC=23(2) 若,求图中阴影部分的面积.ABC⊙O B C D⊙O E BC OE 4. 如图,割线与相交于,两点,为上一点,为弧的中点,BC F DE AC G∠ADG=∠AGD交于,交于,.AD⊙D(1) 求证明:是的切线;∠A=60∘⊙O4ED(2) 若,的半径为,求的长.5. 如图,, 分别是半 的直径和弦, 于点 ,过点 作半 的切线 AB AC ⊙O OD ⊥AC D A ⊙O , 与 的延长线交于点 .连接 并延长与 的延长线交于点 .AP AP OD P PC AB F(1) 求证: 是半 的切线;PC ⊙O (2) 若 ,,求线段 的长.∠CAB =30∘AB =10BF 6. 如图, 是 的直径, 是 上一点, 是 的中点, 为 延长线上一点,AB ⊙O C ⊙O D AC E OD 且 , 与 交于点 ,与 交于点 .∠CAE =2∠C AC BD H OE F(1) 求证: 是 的切线.AE ⊙O (2) 若 ,,求直径 的长.DH =9tanC =34AB 7. 如图, 是 的直径, 是 的弦,, 与 的延长线交于点 ,点 AB ⊙O AC ⊙O OD ⊥AB OD AC D 在 上,且 .E OD CE =DE(1) 求证:直线 是 的切线.CE ⊙O (2) 若 ,,.OA =23AC =3CD =8. 如图, 是的直径,弦 于点 ,点 在直径 的延长线上,AB ⊙O CD ⊥AB E G DF .∠D =∠G =30∘(1) 求证: 是 的切线.CG ⊙OCD=6GF(2) 若,求的长.AB⊙O AC D BC D EF AC9. 如图,是的直径,是弦,是的中点,过点作垂直于直线,垂E AB F足为,交的延长线于点.EF⊙O(1) 求证:是的切线.B OF⊙O3(2) 若点是的中点,的半径为,求阴影部分面积.PB⊙O B PO⊙O E F B PO BA 10. 如图,切于点,直线交于点,,过点作的垂线,垂D⊙O A AO⊙O C BC AF足为点,交于点,延长交于点,连接,.PA⊙O(1) 求证:直线为的切线;BC=6AD:FD=1:2⊙O(2) 若,,求的半径的长.AC⊙O B⊙O∠ACB=30∘CB D11. 如图,为的直径,为上一点,,延长至点,使得CB=BD D DE⊥AC E CA BE,过点作,垂足在的延长线上,连接.BE⊙O(1) 求证:是的切线;BE=3(2) 当时,求图中阴影部分的面积.AB⊙O AP⊙O A BP⊙O C12. 已知是的直径,是的切线,是切点,与交于点.∠P=35∘∠ABP(1) 如图①,若,求的度数;D AP CD⊙O(2) 如图②,若为的中点,求证:直线是的切线.Rt△ABC∠C=90∘D AB AD⊙O BC13. 如图,在中,,点在上,以为直径的与相交于点E AE∠BAC,且平分.BC⊙O(1) 求证:是的切线;∠EAB=30∘OD=3(2) 若,,求图中阴影部分的面积.⊙O PA PC PH∠APB⊙O H H 14. 如图,在中,是直径,是弦,平分且与交于点,过作HB⊥PC PC B交的延长线于点.HB⊙O(1) 求证:是的切线;HB=6BC=4⊙O(2) 若,,求的直径.AB⊙O BD⊙O BD C AB=AC AC15. 已知:是的直径,是的弦,延长到点,使,连接,过D DE⊥AC E点作,垂足为.DC=BD(1) 求证:;DE⊙O(2) 求证:为的切线.AB⊙O C⊙O D AB∠BCD=∠A16. 如图,是的直径,是上一点,在的延长线上,且.CD⊙O(1) 求证:是的切线;⊙O3CD=4BD(2) 若的半径为,,求的长.△ABC AC⊙O△ABC∠ABC⊙O17. 如图,以的边为直径的恰为的外接圆,的平分线交D D DE∥AC BC E于点,过点作交的延长线于点.DE⊙O(1) 求证:是的切线.AB=45BC=25DE(2) 若,,求的长.AB O AD∠DBC=∠A18. 如图,是半圆的直径,为弦,.BC O(1) 求证:是半圆的切线;OC∥AD OC BD E BD=6CE=4AD(2) 若,交于,,,求的长.△ABC AO⊥BC O⊙O AC D BE⊥AB 19. 如图,是等边三角形,,垂足为点,与相切于点,交AC E⊙O G F的延长线于点,与相交于,两点.AB⊙O(1) 求证:与相切;ABC8BF(2) 若等边三角形的边长是,求线段的长.AC⊙O BC⊙O P⊙O PB AB 20. 如图,是的直径,是的弦,点是外一点,连接,,∠PBA=∠C.PB⊙O(1) 求证:是的切线;OP OP∥BC OP=8⊙O22BC(2) 连接,若,且,的半径为,求的长.答案1. 【答案】(1) ,,∵∠B=60∘OB=OC是等边三角形,∴△BOC,∴∠1=∠2=60∘平分,∵OC∠AOB,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴OA∥BD,∴∠BDM=90∘,∴∠OAM=90∘是的切线.∴AM⊙O(2) ,,∵∠3=60∘OA=OC是等边三角形,∴△AOC,∴∠OAC=60∘,∵∠OAM=90∘,∴∠CAD=30∘,∵CD=2,∴AC=2CD=4,∴AD=23∴S阴影=S梯形OADC−S扇形OAC =12(4+2)×23−60⋅π×16360=63−8π3.2. 【答案】(1) 连接,OC,∵OE∥AC,∴∠1=∠ACB是的直径,∵AB⊙O,∴∠1=∠ACB=90∘,由垂径定理得垂直平分,∴OD⊥BC OD BC,∴DB=DC,∴∠DBE=∠DCE又,∵OC=OB,∴∠OBE=∠OCE即,∠DBO=∠OCD为的切线,是半径,∵DB⊙O OB,∴∠DBO=90∘,∴∠OCD =∠DBO =90∘即 ,OC ⊥DC 是 的半径,∵OC ⊙O 是 的切线.∴DC ⊙O (2) 在 中,,Rt △ABC ∠ABC =30∘ ,又 ,∴∠3=60∘OA =OC 是等边三角形,∴△AOC∴∠COF =60∘在 中,,Rt △COF tan∠COF =CF OC .∴CF =433. 【答案】(1) 连接 .OA ,∵OA =OB .∴∠OAB =∠B ,∵∠B =30∘ .∴∠OAB =30∘ 中:,△ABC ∠B =∠C =30∘ .∴∠BAC =180∘−∠B−∠C =120∘ .∴∠OAC =∠BAC−∠OAB =120∘−30∘=90∘ ,∴OA ⊥AC 是 的切线,即 与 相切.∴AC ⊙O AC ⊙O (2) 连接 .AD ,∵∠C =30∘∠OAC =90∘ .∴OC =2OA 设 的长度为 ,则 .OA x OC =2x 在 中,,.△OAC ∠OAC =90∘AC =23根据勾股定理可得:,x 2+(23)2=(2x )2解得:,(不合题意,舍去).x 1=2x 2=−2 ,∴S △OAC =12×2×23=23,S 扇形OAD =60360×π×22=23π .∴S 阴影=23−23π答:图中阴影部分的面积为 .23−23π4. 【答案】(1) 连接 .OD 为 的中点,∵E BC ,∴OE ⊥BC ,∵OD =OE ,∴∠ODE =∠OED ,∴∠AGD +∠OED =∠EGF +∠OED =90∘ ,∵∠AGD =∠ADG ,即 ,∴∠ADG +∠ODE =90∘OD ⊥AD 是 的切线.∴AD ⊙O (2) 作 于 .OH ⊥ED H ,∴DE =2DH ,∵∠ADG =∠AGD ,∴AG =AD ,∵∠A =60∘ ,∴∠ADG =60∘,∴∠ODE =30∘ ,∵OD =4 ,∴DH =32OD =23 .∴DE =2DH =435. 【答案】(1) 连接 ,OC , 经过圆心 ,∵OD ⊥AC OD O ,∴AD =CD ,∴PA =PC 在 和 中,△OAP △OCP {OA =OC,PA =PC,OP =OP,,∴△OAP ≌△OCP (SSS ) ,∴∠OCP =∠OAP 是 的切线,∵PA ⊙O .∴∠OAP =90∘,即 ,∴∠OCP =90∘OC ⊥PC 是 的切线.∴PC ⊙O (2) 是直径,∵AB ,∴∠ACB =90∘,∵∠CAB =30∘,∴∠COF =60∘ 是 的切线,,∵PC ⊙O AB =10 ,,∴OC ⊥PF OC =OB =12AB =5 ,∴OF =OC cos∠COF =10 .∴BF =OF−OB =56. 【答案】(1) 是 的中点,∵D AC ,∴OE ⊥AC ,∴∠AFE =90∘ ,∴∠E +∠EAF =90∘ ,,∵∠AOE =2∠C ∠CAE =2∠C ,∴CAE =∠AOE ,∴∠E +∠AOE =90∘ ,∴∠EAO =90∘ 是 的切线.∴AE ⊙O (2) ,∵∠C =∠B ,∵OD =OB ,∴∠B =∠ODB ,∴ODB =∠C ,∴tanC =tan∠ODB =HF DF =34 设 ,,∴HF =3x DF =4x ,∴DH =5x =9,∴x =95 ,,∴DE =365HF =275 ,,∵∠C =∠FDH ∠DFH =∠CFD ,∴△DFH ∼△CFD ,∴DF CF =FH DF,∴CF =365×365275=485 ,∴AF =CF =485设 ,OA =OD =x,∴OF =x−365 ,∵AF 2+OF 2=OA 2 ,∴(485)2+(x−365)2=x 2解得:,x =10 ,∴OA =10 直径 为 .∴AB 207. 【答案】(1) 连接 ,OC ,∵OD ⊥AB ,∴∠AOD =90∘ ,∴∠D +∠A =90∘ ,∵OA =OC ,∴∠A =∠ACO ,∵CE =DE ,∴∠ECD =∠D ,∵∠ACO +∠DCE =90∘ ,∴∠OCE =90∘ ,∴OC ⊥CE 直线 是 的切线.∴CE ⊙O (2)5【解析】(2) 连接 ,BC 是 的直径,∵AB ⊙O ,∴∠ACB =90∘ ,∴∠AOD =∠ACB ,∵∠A =∠A ,∴△ABC ∽△ADO,∴AO AC =AD AB ,∴233=AD43 ,∴AD =8 .∴CD =AD−AC =58. 【答案】(1) 连接 .OC ,,∵OC =OD ∠D =30∘ .∴∠OCD =∠D =30∘ ,∵∠G =30∘ .∴∠DCG =180∘−∠D−∠G =120∘ .∴∠GCO =∠DCG−∠OCD =90∘ .∴OC ⊥CG 又 是 的半径.∵OC ⊙O 是 的切线.∴CG ⊙O (2) 是 的直径,,∵AB ⊙O CD ⊥AB .∴CE =12CD =3 在 中,,,∵Rt △OCE ∠CEO =90∘∠OCE =30∘ ,.∴EO =12CO CO 2=EO 2+CE 2设 ,则 .EO =x CO =2x .∴(2x )2=x 2+32解得 (舍负值).x =±3 .∴CO =23 .∴FO =23在 中,△OCG ,,∵∠OCG =90∘∠G =30∘ .∴GO =2CO =43 .∴GF =GO−FO =239. 【答案】(1) 连接 ,连接 ,OD AD 点 是 的中点,∵D BC ,∴∠1=∠2 ,∵OA =OD ,∴∠2=∠3即 ,∠1=∠2=∠3 ,∴∠1=∠3 ,∴AE ∥OD ,∵AE ⊥EF ,∴OD ⊥EF 即 是 的切线.EF ⊙O(2) 点是 的中点, 半径为 ,∵B OF ⊙O 3 ,∴BF =OB =3由()可知 ,1OD ⊥EF 在 中,Rt △ODF ,∵sinF =OD OF =36=12 ,,∴∠F =30∘∠DOF =60∘故S 阴影=S △ODF −S 扇ODB=12OD ⋅DF−60∘360∘π×32=3×332−32π=32(33−π).故阴影面积为:.32(33−π)10. 【答案】(1) 如图,连接 .OB 是 的切线,∵PB ⊙O .∴∠PBO =90∘ , 于 ,∵OA =OB BA ⊥PO D ,.∴AD =BD ∠POA =∠POB 又 ,∵PO =PO .∴△PAO ≌△PBO .∴∠PAO =∠PBO =90∘ 直线 为 的切线.∴PA ⊙O (2) ,,,∵OA =OC AD =BD BC =6 .∴OD =12BC =3设 .AD =x ,∵AD:FD =1:2 ,.∴FD =2x OA =OF =2x−3在 中,由勾股定理,得 .Rt △AOD (2x−3)2=x 2+32解之得,,(不合题意,舍去).x 1=4x 2=0 ,.∴AD =4OA =2x−3=5即 的半径的长 .⊙O 511. 【答案】(1) 如图所示,连接 ,BO ,∵∠ACB =30∘ ,∴∠OBC =∠OCB =30∘,,∵DE ⊥AC CB =BD 中,,∴Rt △DCE BE =12CD =BC ,∴∠BEC =∠BCE =30∘ 中,,∴△BCE ∠EBC =180∘−∠BEC−∠BCE =120∘ ,∴∠EBO =∠EBC−∠OBC =120∘−30∘=90∘ 是 的切线.∴BE ⊙O (2) 当 时,,BE =3BC =3 为 的直径,∵AC ⊙O ,∴∠ABC =90∘又 ,∵∠ACB =30∘ ,∴AB =tan 30∘×BC =3 ,,∴AC =2AB =23AO =3 ∴S 阴影部分=S 半圆−S Rt △ABC =12π×AO 2−12AB ×BC=12π×3−12×3×3=32π−32 3.12. 【答案】(1) 是 的直径, 是 的切线,∵AB ⊙O AP ⊙O ,∴AB ⊥AP ;∴∠BAP =90∘又 ,∵∠P =35∘ ∴∠ABP =90∘−35∘=55∘(2) 如图,连接 ,,.OC OD AC 是 的直径,∵AB ⊙O (直径所对的圆周角是直角),∴∠ACB =90∘ ;∴∠ACP =90∘又 为 的中点,∵D AP (直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半);∴AD =CD 在 和 中,△OAD △OCD {OA =OC,OD =OD,AD =CD, ,△OAD ≌△OCD (SSS ) (全等三角形的对应角相等);∴∠OAD =∠OCD 又 是 的切线, 是切点,∵AP ⊙O A ,∴AB ⊥AP ,∴∠OAD =90∘ ,即直线 是 的切线.∴∠OCD =90∘CD ⊙O13. 【答案】(1) 平分 ,∵AE ∠BAC ,∴∠CAE =∠EAD ,∵OA =OE ,∴∠EAD =∠OEA ,∴∠OEA =∠CAE ,∴OE ∥AC ,∴∠OEB =∠C =90∘ ,∴OE ⊥BC 是 的切线.∴BC ⊙O (2) ,∵∠EAB =30∘ ,∴∠EOD =60∘ ,∴∠OEB =90∘ ,∴∠B =30∘ ,∴OB =2OE =2OD =6 ,∴BE =OB 2−OE 2=33,,∴S △OEB =932S 扇形=3π2 .∴S 阴影=932−3π214. 【答案】(1) 如图,连接 .OH 平分 ,∵PH ∠APB .∴∠HPA =∠HPB ,∵OP =OH .∴∠OHP =∠HPA .∴∠HPB =∠OHP .∴OH ∥BP ,∵BP ⊥BH .∴OH ⊥BH 是 的切线.∴HB ⊙O (2) 如图,过点 作 ,垂足为 .O OE ⊥PC E ,,,∵OE ⊥PC OH ⊥BH BP ⊥BH 四边形 是矩形.∴EOHB ,.∴OE =BH =6OH =BE .∴CE =OH−4 ,∵OE ⊥PC.∴PE =EC =OH−4=OP−4在 中,,.Rt △POE OP 2=PE 2+OE 2 .∴OP 2=(OP−4)2+36 .∴OP =132 .∴AP =2OP =13 的直径是 .∴⊙O 1315. 【答案】(1) 连接 ,AD 是 的直径,∵AB ⊙O ,∴∠ADB =90∘又 ,∵AB =AC .∴DC =BD (2) 连接半径 ,OD ,,∵OA =OB CD =BD ,∴OD ∥AC ,∴∠ODE =∠CED 又 ,∵DE ⊥AC ,∴∠CED =90∘ ,即 ,∴∠ODE =90∘OD ⊥DE 是 的切线.∴DE ⊙O 16. 【答案】(1) 连接 .OC 是 的直径, 是 上一点,∵AB ⊙O C ⊙O ,即 .∴∠ACB =90∘∠ACO +∠OCB =90∘ ,,∵OA =OC ∠BCD =∠A ,∴∠ACO =∠A =∠BCD ,即 ,∴∠BCD +∠OCB =90∘∠OCD =90∘ 是 的切线.∴CD ⊙O (2) 在 中,,,,Rt △OCD ∠OCD =90∘OC =3CD =4 ,∴OD =OC 2+CD 2=5 .∴BD =OD−OB =5−3=217. 【答案】(1) 连接 ,OD 是 的直径,∵AC ⊙O,∴∠ABC =90∘ 平分 ,∵BD ∠ABC ,∴∠ABD =45∘ ,∴∠ODE =90∘ ,∵DE ∥AC ,∴∠ODE =∠AOD =90∘ 是 的切线.∴DE ⊙O (2) 在 中,,,Rt △ABC AB =45BC =25 ,∴AC =AB 2+BC 2=10 ,∴OD =5过点 作 ,垂足为 ,C CG ⊥DE G 则四边形 为正方形,ODGC ,∴DG =CG =OD =5 ,∵DE ∥AC ,∴∠CEG =∠ACB ,∴tan∠CEG =tan∠ACB ,即 ,∴CG GE =AB BC 5GE =4525解得:,GE =52 .∴DE =DG +GE =15218. 【答案】(1) 是半圆 的直径,∵AB O ,∴BD ⊥AD ,∴∠DBA +∠A =90∘ ,∵∠DBC =∠A ,即 ,∴∠DBA +∠DBC =90∘AB ⊥BC 是半圆 的切线.∴BC O (2) ,∵OC ∥AD ,∴∠BEC =∠D =90∘ ,,∵BD ⊥AD BD =6 ,∴BE =DE =3 ,∵∠DBC =∠A ,∴△BCE ∽△BAD ,即 ,∴CE BD =BE AD 46=3AD .∴AD =4.519. 【答案】(1) 过点 作 ,垂足是 .O OM ⊥AB M 与 相切于点 ,∵⊙O AC D ,∴OD ⊥AC ,∠ADO =∠AMO =90∘ 是等边三角形,,∵△ABC AO ⊥BC 是 的角平分线,∴OA ∠MAD ,,∵OD ⊥AC OM ⊥AB .∴OM =OD 与 相切.∴AB ⊙O (2) 过点 作 ,垂足是 ,连接 .O ON ⊥BE N OF ,,∵AB =AC AO ⊥BC ∴ 是 的中点,O BC ,∴OB =12BC =12×8=4 在直角 中,,,△ABC ∠ABE =90∘∠MBO =60∘ ,∴∠OBN =30∘ ,,,∵ON ⊥BE ∠OBN =30∘OB =4 ,,∴ON =12OB =2BN =42−22=23 ,∵AB ⊥BE ∴四边形 是矩形,OMBN .∴BN =OM =23 .∵OF =OM =23由勾股定理得 .NF =(23)2−22=22 .∴BF =BN +NF =23+2220. 【答案】(1) 连接 ,如图所示:OB 是 的直径,∵AC ⊙O ,∴∠ABC =90∘ ,∴∠C +∠BAC =90∘ ,∵OA =OB ,∴∠BAC =∠OBA ,∵∠PBA =∠C ,即 ,∴∠PBA +∠OBA =90∘PB ⊥OB 是 的切线.∴PB ⊙O (2) 的半径为 ,∵⊙O 22,,∴OB =22AC =42 ,∵OP ∥BC ,∴∠CBO =∠BOP ,∵OC =OB ,∴∠C =∠CBO ,∴∠C =∠BOP 又 ,∵∠ABC =∠PBO =90∘ ,∴△ABC ∽△PBO ,即 ,∴BC OB =AC OP BC 22=428 .∴BC =2。
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证明圆的切线方法及例题
证明圆的切线常用的方法有:
一、若直线l过⊙O上某一点A,证明l是⊙O的切线,只需连OA,证明OA⊥l就行了,简称“连半径,证垂直”,难点在于如何证明两线垂直.
例1如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于D,交AC于E,B为切点的切线交OD延长线于F.
求证:EF与⊙O相切.
证明:连结OE,AD.
∵AB是⊙O的直径,
∴AD⊥BC.
又∵AB=BC,
∴∠3=∠4.
⌒⌒
∴BD=DE,∠1=∠2.
又∵OB=OE,OF=OF,
∴△BOF≌△EOF(SAS).
∴∠OBF=∠OEF.
∵BF与⊙O相切,
∴OB⊥BF.
∴∠OEF=900.
∴EF与⊙O相切.
说明:此题是通过证明三角形全等证明垂直的
例2 如图,AD是∠BAC的平分线,P为BC延长线上一点,且PA=PD.
求证:PA与⊙O相切.
证明一:作直径AE,连结EC.
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠DAB=∠DAC.
∵PA=PD,
∴∠2=∠1+∠DAC.
∵∠2=∠B+∠DAB,
∴∠1=∠B.
又∵∠B=∠E,
∴∠1=∠E
∵AE是⊙O的直径,
∴AC⊥EC,∠E+∠EAC=900.
∴∠1+∠EAC=900.
即OA⊥PA.
∴PA与⊙O相切.
证明二:延长AD交⊙O于E,连结OA,OE.
∵AD是∠BAC的平分线,
⌒⌒
∴BE=CE,
∴OE⊥BC.
∴∠E+∠BDE=900.
∵OA=OE,
∴∠E=∠1.
∵PA=PD,
∴∠PAD=∠PDA.
又∵∠PDA=∠BDE,
∴∠1+∠PAD=900
即OA⊥PA.
∴PA与⊙O相切
说明:此题是通过证明两角互余,证明垂直的,解题中要注意知识的综合运用. 例3 如图,AB=AC,AB是⊙O的直径,⊙O交BC于D,DM⊥AC于M
求证:DM与⊙O相切.
证明一:连结OD.
∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
∵OB=OD,
∴∠1=∠B.
∴∠1=∠C.
∴OD∥AC.
∵DM⊥AC,
∴DM⊥OD.
∴DM与⊙O相切
证明二:连结OD,AD.
∵AB是⊙O的直径,
∴AD⊥BC.
又∵AB=AC,
∴∠1=∠2.
∵DM⊥AC,
∴∠2+∠4=900
∵OA=OD,
∴∠1=∠3.
∴∠3+∠4=900.
即OD⊥DM. D
C
∴DM 是⊙O 的切线
说明:证明一是通过证平行来证明垂直的.证明二是通过证两角互余证明垂直的,解题中注意充分利用已知及图上已知.
例4 如图,已知:AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,且∠CAB=300,BD=OB ,D 在AB 的延长线上.
求证:DC 是⊙O 的切线
证明:连结OC 、BC.
∵OA=OC ,
∴∠A=∠1=∠300.
∴∠BOC=∠A+∠1=600.
又∵OC=OB ,
∴△OBC 是等边三角形.
∴OB=BC.
∵OB=BD ,
∴OB=BC=BD.
∴OC ⊥CD. ∴DC 是⊙O 的切线. 说明:此题是根据圆周角定理的推论3证明垂直的,此题解法颇多,但这种方法较好. 例5 如图,AB 是⊙O 的直径,CD ⊥AB ,且OA 2=OD ·OP.
求证:PC 是⊙O 的切线.
证明:连结OC
∵OA 2=OD ·OP ,OA=OC ,
∴OC 2=OD ·OP ,
OC OP OD OC . 又∵∠1=∠1,
∴△OCP ∽△ODC.
D
∴∠OCP=∠ODC.
∵CD⊥AB,
∴∠OCP=900.
∴PC是⊙O的切线.
说明:此题是通过证三角形相似证明垂直的
例6 如图,ABCD是正方形,G是BC延长线上一点,AG交BD于E,交CD于F.
求证:CE与△CFG的外接圆相切.
分析:此题图上没有画出△CFG的外接圆,但△CFG是直角三角形,圆心在斜边FG 的中点,为此我们取FG的中点O,连结OC,证明CE⊥OC即可得解.
证明:取FG中点O,连结OC.
∵ABCD是正方形,
∴BC⊥CD,△CFG是Rt△
∵O是FG的中点,
∴O是Rt△CFG的外心.
∵OC=OG,
∴∠3=∠G,
∵AD∥BC,
∴∠G=∠4.
∵AD=CD,DE=DE,
∠ADE=∠CDE=450,
∴△ADE≌△CDE(SAS)
∴∠4=∠1,∠1=∠3.
∵∠2+∠3=900,
∴∠1+∠2=900.
即CE⊥OC.
∴CE与△CFG的外接圆相切
二、若直线l与⊙O没有已知的公共点,又要证明l是⊙O的切线,只需作OA⊥l,A为垂足,证明OA是⊙O的半径就行了,简称:“作垂直;证半径”
例7 如图,AB=AC,D为BC中点,⊙D与AB切于E点.
求证:AC与⊙D相切.
证明一:连结DE,作DF⊥AC,F是垂足.
∵AB是⊙D的切线,
∴DE⊥AB.
∵DF⊥AC,
∴∠DEB=∠DFC=900.
∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
又∵BD=CD,
∴△BDE≌△CDF(AAS)
∴DF=DE.
∴F在⊙D上.
∴AC是⊙D的切线
证明二:连结DE,AD,作DF⊥AC,F是垂足.
∵AB与⊙D相切,
∴DE⊥AB.
∵AB=AC,BD=CD,
∴∠1=∠2.
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF.
∴F在⊙D上.
∴AC与⊙D相切.
说明:证明一是通过证明三角形全等证明DF=DE的,证明二是利用角平分线的性质
证明DF=DE 的,这类习题多数与角平分线有关.
例8 已知:如图,AC ,BD 与⊙O 切于A 、B ,且AC ∥BD ,若∠COD=900. 求证:CD 是⊙O 的切线.
证明一:连结OA ,OB ,作OE ⊥CD ,E 为垂足.
∵AC ,BD 与⊙O 相切,
∴AC ⊥OA ,BD ⊥OB.
∵AC ∥BD ,
∴∠1+∠2+∠3+∠4=1800.
∵∠COD=900, ∴∠2+∠3=900,∠1+∠4=900.
∵∠4+∠5=900.
∴∠1=∠5.
∴Rt △AOC ∽Rt △BDO.
∴OD OC OB AC =. ∵OA=OB ,
∴OD OC
OA AC =.
又∵∠CAO=∠COD=900,
∴△AOC ∽△ODC ,
∴∠1=∠2.
又∵OA ⊥AC ,OE ⊥CD,
∴OE=OA.
∴E 点在⊙O 上.
∴CD 是⊙O 的切线.
证明二:连结OA ,OB ,作OE ⊥CD 于E ,延长DO 交CA 延长线于F.
∵AC ,BD 与⊙O 相切,
∴AC ⊥OA ,BD ⊥OB.
O
∵AC ∥BD ,
∴∠F=∠BDO.
又∵OA=OB ,
∴△AOF ≌△BOD (AAS )
∴OF=OD.
∵∠COD=900,
∴CF=CD ,∠1=∠2.
又∵OA ⊥AC ,OE ⊥CD ,
∴OE=OA.
∴E 点在⊙O 上. ∴CD 是⊙O 的切线.
证明三:连结AO 并延长,作OE ⊥CD 于E ,取CD 中点F ,连结OF.
∵AC 与⊙O 相切,
∴AC ⊥AO.
∵AC ∥BD ,
∴AO ⊥BD.
∵BD 与⊙O 相切于B ,
∴AO 的延长线必经过点B.
∴AB 是⊙O 的直径.
∵AC ∥BD ,OA=OB ,CF=DF ,
∴OF ∥AC ,
∴∠1=∠COF.
∵∠COD=900,CF=DF ,
∴CF CD OF ==21.
∴∠2=∠COF. ∴∠1=∠2.
∵OA⊥AC,OE⊥CD,
∴OE=OA.
∴E点在⊙O上.
∴CD是⊙O的切线
说明:证明一是利用相似三角形证明∠1=∠2,证明二是利用等腰三角形三线合一证明∠1=∠2.证明三是利用梯形的性质证明∠1=∠2,这种方法必需先证明A、O、B三点共线.
以上介绍的是证明圆的切线常用的两种方法供同学们参考.。