中考专题圆和圆的位置关系
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总复习圆的有关概念、性质与圆有关的位置关系【考纲要求】1. 圆的基本性质和位置关系是中考考查的重点,但圆中复杂证明及两圆位置关系中证明会有下降趋势,不会有太复杂的大题出现;2.中考试题中将更侧重于具体问题中考查圆的定义及点与圆的位置关系,对应用、创新、开放探究型题目,会根据当前的政治形势、新闻背景和实际生活去命题,进一步体现数学来源于生活,又应用于生活.【知识网络】【考点梳理】考点一、圆的有关概念及性质 1.圆的有关概念圆、圆心、半径、等圆;弦、直径、弦心距、弧、半圆、优弧、劣弧、等弧;三角形的外接圆、三角形的内切圆、三角形的外心、三角形的内心、圆心角、圆周角. 要点进阶:等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧. 2.圆的对称性圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴,圆有无数条对称轴; 圆是以圆心为对称中心的中心对称图形; 圆具有旋转不变性. 3.圆的确定不在同一直线上的三个点确定一个圆.要点进阶:圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小. 4.垂直于弦的直径垂径定理 垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧. 推论 平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.要点进阶:在图中(1)直径CD ,(2)CD ⊥AB ,(3)AM =MB ,(4)C C A B =,(5)AD BD =.若上述5个条件有2个成立,则另外3个也成立.因此,垂径定理也称“五二三定理”.即知二推三.注意:(1)(3)作条件时,应限制AB不能为直径.5.圆心角、弧、弦之间的关系定理在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.推论在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量也相等.6.圆周角圆周角定理在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论1 在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等.推论2 半圆(或直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径.要点进阶:圆周角性质的前提是在同圆或等圆中.7.圆内接四边形(1)定义: 圆内接四边形:顶点都在圆上的四边形,叫圆内接四边形.(2)性质:圆内接四边形对角互补,外角等于内对角(即它的一个外角等于它相邻内角的对角).考点二、与圆有关的位置关系1.点和圆的位置关系设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.要点进阶:圆的确定:①过一点的圆有无数个,如图所示.②过两点A、B的圆有无数个,如图所示.③经过在同一直线上的三点不能作圆.④不在同一直线上的三点确定一个圆.如图所示.2.直线和圆的位置关系(1)切线的判定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.(会过圆上一点画圆的切线)(2)切线的性质切线的性质定理圆的切线垂直于过切点的半径.(3)切线长和切线长定理切线长经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.切线长定理从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.要点进阶:直线l是⊙O的切线,必须符合两个条件:①直线l经过⊙O上的一点A;②OA⊥l.(4)三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.(5)三角形的内心:三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心. 三角形的内心到三边的距离都相等.要点进阶:(1) 任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但任意一个圆都有无数个外切三角形;(2) 解决三角形内心的有关问题时,面积法是常用的,即三角形的面积等于周长与内切圆半径乘积的一半,即(S为三角形的面积,P为三角形的周长,r为内切圆的半径).(3) 三角形的外心与内心的区别:名称确定方法图形性质外心(三角形外接圆的圆心) 三角形三边中垂线的交点(1)到三角形三个顶点的距离相等,即OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形内部内心(三角形内切圆的圆心) 三角形三条角平分线的交点(1)到三角形三边距离相等;(2)OA、OB、OC分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB; (3)内心在三角形内部.3.圆和圆的位置关系(1)基本概念两圆相离、相切、外离、外切、相交、内切、内含的定义.(2)请看下表:要点进阶:①相切包括内切和外切,相离包括外离和内含.其中相切和相交是重点.②同心圆是内含的特殊情况.③圆与圆的位置关系可以从两个圆的相对运动来理解.④“R-r”时,要特别注意,R>r.考点三、与圆有关的规律探究1.和圆有关的最长线段和最短线段了解和圆有关的最长线段与最短线段,对有关圆的性质的了解极为重要,下面对有关问题进行简单论述.(1)圆中最长的弦是直径.如图①,AB是⊙O的直径,CD为非直径的弦,则AB>CD,即直径AB是最长的弦.过圆内一点最短的弦,是与过该点的直径垂直的弦,如图②,P是⊙O内任意一点,过点P作⊙O的直径AB,过P作弦CD⊥AB于P,则CD是过点P的最短的弦.(2)圆外一点与圆上一点的连线中,最长的线段与最短的线段都在过圆心的直线上.如图所示,P在⊙O外,连接PO交⊙O于A,延长PO交⊙O于B,则在点P与⊙O上各点连接的线段中,PB最长,PA最短.(3)圆内一点与圆上一点的连线中,最长的线段与最短的线段也都在过圆心的直线上.如图所示,P为⊙O内一点,直径过点P,交⊙O于A、B两点,则PB最长、PA最短.2.与三角形内心有关的角(1)如图所示,I是△ABC的内心,则∠BIC1902A =+∠°.(2)如图所示,E是△ABC的两外角平分线的交点,1902BEC A ∠=-∠°.(3)如图所示,E是△ABC内角与外角的平分线的交点,12E A ∠=∠.(4)如图所示,⊙O是△ABC的内切圆,D、E、F分别为切点,则∠DOE=180°-∠A.(5)如图所示,⊙O是△ABC的内切圆,D、E、F为切点,1902DFE A ∠=-∠°.(6)如图所示,⊙O是△ABC的内切圆,D、E、F为切点,P为DE上一点,则1902 DPE A ∠=+∠°.【典型例题】类型一、圆的性质及垂径定理的应用例1.已知:如图所示,⊙O中,半径OA=4,弦BC经过半径OA的中点P,∠OPC=60°,求弦BC的长.例2.如图所示,在⊙O 中,弦AB 与CD 相交于点M ,AD BC =,连接AC . (1)求证:△MAC 是等腰三角形;(2)若AC 为⊙O 直径,求证:AC 2=2AM ·AB .举一反三:【变式】如图所示,在⊙O 中,AB =2CD ,则( )A .2AB CD > B .2AB CD <C .2AB CD = D .AB 与2CD 的大小关系无法确定例3.已知:如图所示,△ABC 内接于⊙O ,BD ⊥半径AO 于D .(1)求证:∠C =∠ABD ;(2)若BD =4.8,sinC =45,求⊙O 的半径.类型二、圆的切线判定与性质的应用例4.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,AD与过点C的切线垂直,垂足为点D,直线DC与AB 的延长线相交于点P,弦CE平分∠ACB,交AB于点F,连接BE.(1)求证:AC平分∠DAB;(2)求证:△PCF是等腰三角形;(3)若AC=8,BC=6,求线段BE的长.举一反三:【变式】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.类型三、切线的性质与等腰三角形、勾股定理综合运用例5.如图所示,⊙O是Rt△ABC的外接圆,AB为直径,∠ABC=30°,CD是⊙O的切线,ED⊥AB于F.(1)判断△DCE的形状;(2)设⊙O的半径为1,且312OF-=,求证△DCE≌△OCB.举一反三:【变式】如图所示,PQ=3,以PQ为直径的圆与一个以5为半径的圆相切于点P,正方形ABCD的顶点A、B在大圆上,小圆在正方形的外部且与CD切于点Q,则AB=________.例6.如图所示,⊙O的直径AB=4,点P是AB延长线上的一点,PC切⊙O于点C,连接AC.PM平分∠APC交AC于M.(1)若∠CPA=30°,求CP的长及∠CMP的度数;(2)若点P在AB的延长线上运动,你认为∠CMP的大小是否发生变化?若变化,说明理由;若不变化,请求出∠CMP的度数;(3)若点P在直径BA的延长线上,PC切⊙O于点C,那么∠CMP的大小是否变化?请直接写出你的结论.举一反三:A的中点,CD⊥AB于D,CD与AE相交于F.【变式】如图所示,AB是⊙O的直径,C是E(1)求证:AC2=AF·AE;(2)求证:AF=CF.【巩固练习】一、选择题1. 在△ABC中,,∠C=45°,AB=8,以点B为圆心4为半径的⊙B与以点C为圆心的⊙C相离,则⊙C的半径不可能为()A.5 B.6 C.7 D.152.如图,AB为⊙ O 的直径,CD 为弦,AB⊥CD,如果∠BOC=70°,那么∠A的度数为()A. 70°B.35°C. 30°D. 20°3.已知AB是⊙O的直径,点P是AB延长线上的一个动点,过P作⊙O的切线,切点为C,∠APC的平分线交AC于点D,则∠CDP等于()A.30°B.60°C.45°D.50°第2题第3题第4题第5题4.如图,⊙O的半径为5,弦AB的长为8,M是弦AB 上的动点,则线段OM长的最小值为()A. 5B. 4C. 3D. 25.如图所示,四边形ABCD中,DC∥AB,BC=1,AB=AC=AD=2.则BD的长为()A. 14B. 15C. 32D. 236. 如图,O 为原点,点A 的坐标为(3,0),点B 的坐标为(0,4),⊙D 过A 、B 、O 三点,点C 为0AB 上一点(不与O 、A 两点重合),则cosC 的值为( )A .34B .35 C .43D .45二、填空题7.已知⊙O 的半径为1,圆心O 到直线l 的距离为2,过l 上任一点A 作⊙O 的切线,切点为B ,则线段AB 长度的最小值为 .8.如图,AD ,AC 分别是⊙O 的直径和弦.且∠CAD=30°.O B⊥AD,交AC 于点B .若OB=5,则BC 的长等于 .9.如图所示,已知⊙O 中,直径MN =10,正方形ABCD 的四个顶点分别在半径OM 、OP 以及⊙O 上,并且∠POM =45°,则AB 的长为________.第8题 第9题 第10 题10.如图所示,在边长为3 cm 的正方形ABCD 中,1O 与2O 相外切,且1O 分别与,DA DC 边相切,2O 分别与,BA BC 边相切,则圆心距12O O = cm .11.如图所示,,EB EC 是O 的两条切线,,B C 是切点,,A D 是O 上两点,如果∠E=46°,∠DCF=32°那么∠A 的度数是 .12.如图,在⊙O 中,AB 是直径,点D 是⊙O 上一点,点C 是的中点,CE⊥AB 于点E ,过点D 的切线交EC 的延长线于点G ,连接AD ,分别交CE 、CB 于点P 、Q ,连接AC ,关于下列结论:①∠BAD=∠ABC;②GP=GD;③点P 是∠ACQ 的外心,其中正确结论是 (只需填写序号).三、解答题13.如图所示,AC 为⊙O 的直径且PA⊥AC,BC 是⊙O 的一条弦,直线PB 交直线AC 于点D ,DB DC 2DP DO 3==.(1)求证:直线PB 是⊙O 的切线; (2)求cos∠BCA 的值.14.如图所示,点A、B在直线MN上,AB=11厘米,⊙A、⊙B的半径均为1厘米.⊙A以每秒2厘米的速度自左向右运动,与此同时,⊙B的半径也不断增大,其半径r(厘米)与时间t(秒)之间的关系式为r =1+t(t≥0).(1)试写出点A、B之间的距离d(厘米)与时间t(秒)之间的函数关系式;(2)问点A出发后多少秒两圆相切?15.已知⊙O的直径AB=10,弦BC=6,点D在⊙O上(与点C在AB两侧),过D作⊙O的切线PD.(1)如图①,PD与AB的延长线交于点P,连接PC,若PC与⊙O相切,求弦AD的长;(2)如图②,若PD∥AB,①求证:CD平分∠ACB;②求弦AD的长.16. 如图1至图4中,两平行线AB、CD间的距离均为6,点M为AB上一定点.思考如图1,圆心为0的半圆形纸片在AB,CD之间(包括AB,CD),其直径MN在AB上,MN=8,点P 为半圆上一点,设∠MOP=α.当α=度时,点P到CD的距离最小,最小值为.探究一在图1的基础上,以点M为旋转中心,在AB,CD 之间顺时针旋转该半圆形纸片,直到不能再转动为止,如图2,得到最大旋转角∠BMO=度,此时点N到CD的距离是.探究二将如图1中的扇形纸片NOP按下面对α的要求剪掉,使扇形纸片MOP绕点M在AB,CD之间顺时针旋转.(1)如图3,当α=60°时,求在旋转过程中,点P到CD的最小距离,并请指出旋转角∠BMO的最大值;(2)如图4,在扇形纸片MOP旋转过程中,要保证点P能落在直线CD上,请确定α的取值范围.(参考数椐:sin49°=34,cos41°=34,tan37°=34.)。
第六单元圆专题2 与圆有关的位置关系考点1 点和圆、直线和圆的位置关系1.已知平面内有⊙O和点A,B,若⊙O半径为2cm,线段OA=3cm,OB=2cm,则直线AB与⊙O的位置关系为( )A.相离B.相交C.相切D.相交或相切2.点P是非圆上一点,若点P到⊙O上的点的最小距离是4cm,最大距离是9 cm,则⊙O 的半径是___________.3.如图,直线a⊥b,垂足为H,点P在直线b上,PH=4cm,O为直线b上一动点.若以1cm为半径的⊙O与直线a相切,则OP的长为___________.考点2 切线的性质与判定1.如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的切线,若∠BAC=35°,则∠ACB的大小为( )A.35°B.45°C.55°D.65°2.如图,PA,PB为圆O的切线,切点分别为A,B,PO交AB于点C,PO的延长线交圆O于点D.下列结论不一定成立的是( )A.△BPA为等腰三角形B.AB与PD相互垂直平分C.点A,B都在以PO为直径的圆上D.PC为△BPA的边AB上的中线3.如图,菱形OABC的顶点A,B,C在⊙O上,过点B作⊙O的切线交OA的延长线于点D.若⊙O的半径为1,则BD的长为( )A.1B.2C.√2C.√34.如图,在▱ABCD中,AD=12,以AD为直径的⊙O与BC相切于点E,连接OC.若OC=AB,则▱ABCD 的周长为____________.5.如图,⊙O的半径OA=2,B是⊙O上的动点(不与点A重合),过点B作⊙O的切线BC,BC=OA,连接OC,AC.当△OAC是直角三角形时,其斜边长为_____________.6.如图,AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,线段PO交⊙O于点C.连接BC,若∠P=36°,则∠B=___________.7.如图,PA是以AC为直径的⊙O的切线,切点为A,过点A作AB⊥OP,交⊙O于点B. (1)求证:PB是⊙O的切线;,求PO的长.(2)若CC=6,cos∠CCC=358.如图,AB为⊙O的直径,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC,BD交于点E,⊙O的切线AF交BD的延长线于点F,切点为A,且∠CAD=∠ABD.(1)求证:AD=CD;(2)若AB=4,BF=5,求sin∠BDC的值.̂上一点,连接AE并延长至点C,使9.已知:如图,AB是⊙O的直径,E为⊙O上一点,D是AE∠CBE=∠BDE,BD与AE交于点F.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若BD平分∠ABE,求证:AD²=DF· DB.考点3 三角形的外接圆与内切圆1.如图,已知点O是△ABC的外心,∠A=40°,连接BO,CO,则∠BOC的度数是( )A.60°B.70°C.80°D.90°2.如图,△ABC内接于⊙O,∠BAC=120°,AB=AC,BD是⊙O的直径,若AD=3,则CC=( )C.2√3C.3√3 C.3D.43.设边长为a的等边三角形的高、内切圆的半径、外接圆的半径分别为h,r,R,则下列结论不正确的是( )A.h=R+rB.R=2rC.C=√34C C.C=√33C4.如图,△ABC内接于⊙O,∠A=50°,点D是BC的中点,连接OD,OB,OC,则∠BOD=_______.5.如图所示的网格由边长为1个单位长度的小正方形组成,点A,B,C在直角坐标系中的坐标分别为(3,6),(-3,3),(7,-2),则△ABC内心的坐标为_____________.6.已知△ABC的三边a,b,c满足b+|c-3|+C2−8C=4√C−1−19,则△ABC的内切圆半径=____________.专题检测一、选择题(每小题4分,共40分)1.平面内有两点P,O,⊙O的半径为5,若PO=4,则点P与⊙O的位置关系是( )A.点P在⊙O外B.点P在⊙O上C.点P在⊙O内D.无法判断2.已知⊙O的半径为5,点O到直线l的距离为3,则⊙O上到直线l的距离为2的点共有( )A.1个B.2个C.3个D.4个3.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°̂上一点,则∠EPF的4.如图,⊙O是等边△ABC的内切圆,分别切AB,BC,AC于点E,F,D,P是DF度数是( )A.65°B.60°C.58°D.50°5.如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B是切点,若∠P=70°,则∠ABO=( )A.30°B.35°C.45°D.55°6.如图,长方形ABCD中,AB=4,AD=3,圆B 半径为1,圆A与圆B内切,则点C、D与圆A的位置关系是( )A.点C在圆A外,点D在圆A内B.点C在圆A外,点D在圆A外C.点C在圆A上,点D在圆A内D.点C在圆A内,点D在圆A外7.如图,在等腰△ABC中, AB=AC=2√5,BC=8,按下列步骤作图:①以点A为圆心,适当的长度为半径作弧,分别交AB,AC于点E,F,再分EF的长为半径作弧相交于点H,作射线AH;别以点E,F为圆心,大于12AB的长为半径作弧相交于点M,N,作直线②分别以点A,B为圆心,大于12MN,交射线AH于点O;③以点O为圆心,线段OA长为半径作圆.则⊙O的半径为( )A.2√5B.10C.4D.58.如图,直线AB,BC,CD分别与⊙O相切于点E,F,G,且AB∥CD,若OB=6 cm,OC=8cm,则BE+CG的长等于( )A.13 cmB.12 cmC.11 cmD. 10 cm9.如图,AB为⊙O的直径,点P在AB的延长线上,PC,PD与⊙O相切,切点分别为C,D.若AB=6,PC=4,则sin∠CAD等于( )A.35B.23C.34D.4510.如图,点A的坐标为(-3,2),⊙A的半径为1,P为坐标轴上一动点,PQ切⊙A于点Q,在所有P点中,使得PQ长最小时,点P的坐标为( )A.( 0,2)B.( 0,3)C.( -2,0)D.( -3,0)二、填空题(每小题4分,共24分)11.点A(0,3),点B(4,0),则点O(0,0)在以AB为直径的圆 (填“内”“上”或“外”).12.如图,在△ABC中,D是边BC上的一点,以AD为直径的⊙O交AC于点E,连接DE.若⊙O与BC相切,∠ADE=55°,则∠C的度数为___________.13.点O是△ABC的外心,若∠BOC=110°,则∠BAC为 .14.如图,四边形ABCD是⊙O的外切四边形,且AB=10,CD=12,则四边形ABCD的周长为 .15.如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B是切点.若∠P=50°,则∠AOB= .16.如图,两个圆都是以点O为圆心,大圆的弦AB是小圆的切线,点P为切点,AB=10,则图中圆环的面积为 .三、解答题(共36分)17.(12分)阅读下列材料:平面上两点P₁(x₁,y₁),P₂(x₂,y₂)之间的距离表示为|P1P2|=√(x1−x2)2+(y1−y2)2,称为平面内两点间的距离公式,根据该公式,如图,设P(x,y)是圆心坐标为C(a,b)、半径为r的圆上任意一点,则点P适合的条件可表示为√(x−a)2+(y−b)2=r,变形可得 (x-a)²+(y-b)²=r², 我们称其为圆心为C(a,b),半径为r的圆的标准方程.例如:由圆的标准方程(x-1)²+(y-2)²=25 可得它的圆心为(1,2),半径为5.根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列各题.(1)圆心为C(3,4),半径为2的圆的标准方程为 ;(2)若已知⊙O的标准方程为(x-2)²+y²=2²,圆心为C,请判断点A(3,-1)与⊙O的位置关系.18.(12分)已知△ABC内接于⊙O,AB=AC,∠BAC=42°,点D是⊙O上一点.(1)如图①,若BD为⊙O的直径,连接CD,求∠DBC和∠ACD的大小;(2)如图②,若CD∥BA,连接AD,过点D作⊙O的切线,与OC的延长线交于点E,求∠E的大小.19.(12分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BO为△ABC的角平分线,以点O为圆心,OC为半径作⊙O与线段AC交于点D.(1)求证:AB为⊙O的切线;,AD=2,求BO的长.(2)若tanA=34参考答案考点1 点和圆、直线和圆的位置关系1.D ⊙O的半径为2 cm,线段OA=3cm,OB=2cm,即点A到圆心O的距离大于圆的半径,点B 到圆心O的距离等于圆的半径,∴点A在⊙O外,点B在⊙O上,∴直线AB 与⊙O的位置关系为相交或相切.2.6.5cm或2.5cm 分为两种情况:①当点在圆内时,如图1,∵点到圆上的最小距离PB=4cm,最大距离PA=9cm,∴直径AB=4+9=13(cm),∴半径r=6.5 cm;②当点在圆外时,如图2,∵点到圆上的最小距离PB=4 cm,最大距离PA=9 cm,∴直径AB=9-4=5(cm),∴半径r=2.5cm.3.3cm或5cm ∵直线a⊥b,O为直线b上一动点,∴⊙O与直线a相切时,切点为H,∴OH=1 cm. 当点O在点H的左侧,⊙O与直线a相切时,OP=PH-OH=4-1=3(cm);当点O在点H的右侧,⊙O与直线a相切时,OP=PH+OH=4+1=5(cm);∴⊙O与直线a相切,OP的长为3cm或5cm.考点2 切线的性质与判定1.C ∵BC是⊙O的切线,AB是⊙O的直径,∴AB⊥BC,∴∠ABC=90°,∴∠ACB=90°-∠BAC=90°-35°=55°.2.B 由切线长定理,得PA=PB,∴△BPA 是等腰三角形,故A正确;由圆的对称性可知AB⊥PD,但不一定平分,故B不一定正确;如图,连接OB,OA,由切线的性质,得∠OBP=∠OAP=90°,∴点A,B,P在以OP为直径的圆上,故C正确;∵△BPA是等腰三角形,PD⊥AB,∴PC为△BPA的边AB上的中线,故D正确.3.D 如图,连接OB.∵四边形OABC是菱形.∴OA=AB.∵OA=OB,∴OA=AB=OB,∴∠AOB=60°.∵BD是⊙O的切线,∴∠DBO=90°.∵OB=1,∴BD=√3OB=√3.4.24+6√5如图,连接OE,过点C作CF⊥AD交AD于点F,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB=CD,AD=BC,AD∥BC,∴∠EOD+∠OEC =180°,∵⊙O与BC相切于点E,∴OE⊥BC,∴∠OEC=90°,∴∠EOD=90°,∵CF⊥AD,∴∠CFO=90°,∴四边形OECF为矩形,∴FC=OE,OD=3,∵AD为直径,AD=12,∴FC=OE=OD= 12在Rt△OFC中,由勾股定理得OC²=OF²+FC²=3²+6²=45.∴AB=OC=3√5,∴平行四边形ABCD的周长为12+12+3√5+3√5=24+6√5.5.2√3或2√2连接OB,∵BC是⊙O的切线,∴∠OBC=90°.∵BC=OA,∴OB=BC=2,∴△OBC是等腰直角三角形,∴∠BCO=45°,∴∠ACO≤45°.当△OAC是直角三角形时,①若∠AOC=90°,∴OC=√2OB=2√2,∴AC=√OA2+OC2=√22+(2√2)2=2√3;②若∠OAC=90°,∵BC是⊙O的切线,∴∠CBO=∠OAC=90°.∵BC=OA=OB,∴△OBC是等腰直角三角形,∴OC= 2√2.6.27°∵ PA切⊙O于点A,∴∠OAP=90°.∵∠P=36°, ∴∠AOP=54°. ∴∠B=12∠AOP=27 ∘.7.(1)证明连接OB,如图,∵PA是以AC为直径的⊙O的切线,切点为A,∴∠PAO=90°, ∵OA=OB,AB⊥OP,∴∠POA=∠POB,在△PAO和△PBO中, {AO=BO,∠POA=∠POB,OP=OP,∴△PAO≌△PBO(SAS),∴∠PBO=∠PAO=90°,即OB⊥PB,又∵OB为⊙O的半径,∴PB是⊙O的切线;(2)解设OP与AB交于点D.∵AB⊥OP,AB=6,∴DA=DB=3,∠PDA =∠PDB=90°,∵cos∠PAB=35=DAPA=3PA,∴PA=5,∴PD=√PA2−AD2=√52−32=4,在Rt△APD和Rt△APO中,cos∠APD= PDPA ,cos∠APO=PAPO,8.(1)证明∵∠CAD=∠ABD,∠ABD=∠ACD,∴∠ACD=∠CAD,∴AD=CD;(2)解∵AF是⊙O的切线,∴∠FAB=90°.∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ADB=∠ADF=90°,∴∠ABD+∠BAD=∠BAD+∠FAD=90°. ∴∠ABD=∠FAD.∵∠ABD=∠CAD,∠CAD=∠EAD,∴∠FAD=∠EAD.∵AD=AD,∴△ADF≌△ADE(ASA).∴AF=AE,DF=DE.∵AB=4,BF=5,∴AF =√BF 2−AB 2=3,∴AE=AF=3. ∵S △ABF =12AB ⋅AF =12BF ⋅AD, ∴AD =AB⋅AF BF=4×35=125,∴DE =√AE 2−AD 2=√32−(125)2=95, ∴BE =BF −2DE =75.∵∠AED=∠BEC,∠ADE=∠BCE=90°.∴△BEC ∽△AED. ∴BEAE =BCAD , ∴BC =BE⋅AD AE=2825, ∴sin ∠BAC =BC AB =725.∵∠BDC=∠BAC,∴sin ∠BDC =725.9.证明 (1)∵AB 是⊙O 的直径,∴∠AEB=90°,∴∠EAB+∠EBA=90°. ∵∠CBE=∠BDE,∠BDE=∠EAB,∴∠EAB=∠CBE,∴∠EBA+∠CBE=∠EBA+∠EAB=90°,即∠ABC=90°,∴CB ⊥AB. ∵AB 是⊙O 的直径,∴BC 是⊙O 的切线. (2)∵BD 平分∠ABE,∴∠ABD=∠DBE. ∵∠DAF=∠DBE,∴∠DAF=∠DBA.∵∠ADB=∠FDA,∴△ADF ∽△BDA, ∴ADBD =DFAD ,∴AD ²=DF ·DB. 考点3 三角形的外接圆与内切圆1.C ∵点O 为△ABC 的外心,∠A=40°, ∴∠A =12∠BOC,∴∠BOC =2∠A =80 ∘. 2.C 过点O 作OE ⊥BC 于点E,如图所示:∵∠BAC=120°,AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=30°,又 ∵AB̂对应的圆周角为∠ACB 和∠ADB,∴∠ACB=∠ADB=30°, 而BD 为直径,∴∠BAD=90°,在Rt △BAD 中,∠ADB=30°,AD=3, ∴cos30 ∘=ADBD =3BD =√32,∴BD =2√3,∴OB =√3,又∵∠ABD=90°-∠ADB=90°-30°=60°,∠ABC=30°,∴∠OBE=30°. 又∵OE ⊥BC,∴△OBE 为直角三角形. ∴cos ∠OBE =cos30 ∘−BEOB =√3=√32, ∴BE =32.由垂径定理可得BC=2BE= 2×32=3.3.C 如图,∵△ABC是等边三角形.∴△ABC的内切圆和外接圆是同心圆,圆心为O. 设OE=r,AO=R,AD=h,∴h=R+r,故A正确;∵AD⊥BC,∴∠DAC=12∠BAC=12×60°=30°.在Rt△AOE中,∴R=2r,故B正确;∵OD=OE=r,AB=AC=BC=a,∴AE=12AC=12a,∴(12a)2+r2=(2r)2,(12a)2+(12R)2=R².∴r=√36a,R=√33a,故C错误,D正确.4.50°∵∠A=50° ,∴∠BOC=100°.∵OB=OC,∴△OBC为等腰三角形,又∵D为BC 中点,∴OD为BC上的中线,根据等腰三角形三线合一性质可得OD为∠BOC的平分线∴∠BOD=12∠BOC=50∘.5.(2,3) 根据A,B,C三点的坐标建立如图所示的坐标系.根据题意,得AB=√62+32=3√5,AC=√42+82=4√5,BC=√102+52=5√5.∵AB²+AC²=BC².∴∠BAC=90°.设BC的函数表达式为y=kx+b,代入B( -3,3),C(7,-2).得{3=−3k+b,−2=7k+b,解得{k=−12,b=32,∴BC的函数表达式为y=−12x+32.当y=0时,x=3,即G(3,0),∴点A与点G关于BD对称,射线BD是∠ABC的平分线.设点M为三角形的内心,内切圆的半径为r,在BD上找一点M,过点M作ME⊥AB,过点M作MF⊥AC,且ME=MF=r.∵∠BAC=90°,∴四边形MEAF为正方形, S ABC=12AB×AC=12AB×r+12AC×r+12BC×r,解得r=√5,即AE=EM=√5,∴BE=3√5−√5=2√5,∴BM=√BE2+EM2=5,∵B( -3,3),∴M(2,3).∴△ABC内心M的坐标为(2,3).6.1 ∵b+|c−3|+a2−8a=4√b−1−19,∴|c−3|+(a−4)2+(√b−1−2)2= 0,∴c=3,a=4,b=5.∵3²+4²=25=5²,∴c²+a²=b²,∴△ABC是直角三角形,∠ABC=90°.设内切圆的半径为r.根据题意,得S△ABC=12×3×4=12×3×r+12×4×r+12×r×5,∴r=1.(或者r=3+4−52=1)专题检测1.C2.C 如图,∵⊙O的半径为5,点O到直线l 的距离为3,∴CE=2,过点D作AB⊥ OC,垂足为D,交⊙O于A,B两点,且DE=2,∴⊙O上到直线l的距离为2的点为A,B,C,∴⊙O上到直线l的距离为2的点有3个.3.B4.B5.B 如图,连接OA.∵PA,PB是⊙O的切线,A,B是切点,∴∠PBO=∠PAO=90°,∵∠P=70°,∴∠BOA=360°—∠PBO—∠PAO-∠P=110°,∵OA=OB,∴∠ABO=∠BAO=12(180∘−∠BOA)=12(180 ∘−110 ∘)=35 ∘.6.C 两圆内切,圆心距等于半径之差的绝对值,设圆A的半径为R,则AB=R-1,∵AB =4,圆B半径为1,∴R=5,即圆A的半径等于5,∵AB=4,BC=AD=3,由勾股定理可知AC=5,∴AC=5=R,AD=3C在圆上,点D在圆内.7.D 如图,连接OC,设OA交BC于点T.∵AB=AC=2√5,AO平分∠BAC,∴AO⊥BC,BT=TC=4,∴AT=√AC2−CT2=√(2√5)2−42=2.在Rt△OCT中.有r²=(r-2)²+4²,解得r=5.8.D9.D 连接OC、OD、CD,CD交PA于点E,如图,∵PC,PD与⊙O相切,切点分别为C,D,∴OC⊥CP,PC=PD,OP平分∠CPD.∴OP⊥CD,∴CB̂=DB̂,∴∠COB=∠DOB,∵∠CAD=12∠COD,∴∠COB=∠CAD,在Rt△OCP中, OP=√OC2+PC2=√32+42=5,∴sin∠COP=PCOP =45,∴sin∠CAD=45.10.D 连接AQ、PA,如图,∵PQ切⊙A于点Q,∴AQ⊥PQ,∴∠AQP=90°,∴PQ=√AP2−AQ2=√AP2−1,当AP的长度最小时,PQ的长度最小,∵AP⊥x轴时,AP的长度最小,∴AP⊥x轴时,PQ的长度最小,∵A(-3,2),∴此时P点坐标为(-3,0).11.上 12.55°13.55°或125°分两种情况:(1)点A 与点O 在BC 边同侧时,如图1:∵∠BOC=110°,∴∠BAC =110 ∘×12=55 ∘. (2)点A 与点O 在BC 边两侧时,如图2:∵∠BOC=110°,即BĈ所对的圆心角为110°,∴BDC ̂所对的圆心角为:360°—110°=250°. ∴∠BAC =12×250 ∘=125 ∘. 14.4415.130° ∵PA,PB 是⊙O 的切线,A,B 是切点,∴OA ⊥PA,OB ⊥PB,∴∠OAP=∠OBP=90°,∵∠OAP+∠AOB+∠OBP +∠P=360°,∴∠AOB=360°—90°—90°-50°=130°. 16.25π 如图,连接OP 、OA,∵大圆的弦AB 是小圆的切线,∴OP ⊥AB, ∴AP=BP= 12AB =5, 由勾股定理得OA ²-OP ²=AP ²=25, ∴圆环的面积=π×OA ²-π×OP ²=π×(OA ²-OP ²)=25π.17.解 (1)圆心为C(3,4),半径为2的圆的标准方程为(x-3)²+( y-4)²=4.故答案为:(x-3)²+(y-4)²=4. (2)由题意得圆心为C(2.0),∵A (3,−1),∴AC =√(3−2)2+12= √2<2,∴点A 在⊙C 内部.18.解 (1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB= 12(180 ∘−∠BAC)=12×(180 ∘−42 ∘)=69 ∘,∵BD 为直径,∴∠BCD=90°,∵∠D=∠BAC=42°,∴∠DBC=90°-∠D=90°-42°=48°; ∴∠ACD=∠ABD=∠ABC-∠DBC=69°-48°=21°; (2)如图,连接OD,∵CD ∥AB,∴∠ACD=∠BAC=42°,∵四边形ABCD 为⊙O 的内接四边形,∴∠B+∠ADC=180°, ∴∠ADC=180°-∠B=180°-69°=111°,∴∠CAD=180°-∠ACD-∠ADC=180°-42°-111°=27°,∴∠COD=2∠CAD=54°, ∵DE 为切线,∴OD ⊥DE,∴∠ODE=90°,∴∠E=90°-∠DOE=90°-54°=36°. 19.(1)证明如图,过点O 作OH ⊥AB 于点H.∵∠ACB=90°,∴OC ⊥BC.∵BO 为△ABC 的角平分线,OH ⊥AB,∴OH=OC,即OH 为⊙O 的半径. ∵OH ⊥AB,∴AB 为⊙O 的切线.(2)解设⊙O 的半径为3x,则OH=OD=OC=3x.在Rt △AOH 中,∵tanA =34, ∴OHAH =34,∴3xAH =34,∴AH=4x, ∴AO =√OH 2+AH 2=√(3x )2+(4x )2=5x,∵AD=2,∴AO=OD+AD=3x+2,∴3x+2=5x,∴x=1,∴OA=3x+2=5,OH=OD=OC=3x=3 . ∴AC=OA+OC=5+3=8.在Rt △ABC 中, ∵tanA =BCAC ,∴BC =AC ⋅tanA =8×34=6, ∴OB =√OC 2+BC 2=√32+62=3√5.。
考点20.与圆有关的位置关系及计算(精讲)【命题趋势】与圆相关的位置关系也是各地中考数学中的必考考点之一,主要内容包括点、直线与圆的位置关系、切线的性质和判定、三角形的内切圆和外接圆三块,在解答题中想必还会考查切线的性质和判定,和直角三角形结合的求线段长的问题和三角函数结合的求角度的问题等知识点综合,考查形式多样,多以动点、动图的形式给出,难度较大。
关键是掌握基础知识、基本方法,力争拿到全分。
【知识清单】1:点、直线与圆的位置关系类(☆☆)1)点和圆的位置关系:已知⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为d,则:图1图2(1)d<r⇔点在⊙O内,如图1;(2)d=r⇔点在⊙O上,如图2;(3)d>r⇔点在⊙O外,如图3.解题技巧:掌握已知点的位置,可以确定该点到圆心的距离与半径的关系,反过来已知点到圆心的距离与半径的关系,可以确定该点与圆的位置关系。
2)直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心到直线l的距离为d,则直线和圆的位置关系如下:图1图2图3(1)d>r⇔相离,如图1;(2)d=r⇔相切,如图2;(3)d<r⇔相交,如图3。
2:切线的性质与判定(☆☆☆)1)切线的性质:(1)切线与圆只有一个公共点;(2)切线到圆心的距离等于圆的半径;(3)切线垂直于经过切点的半径。
解题技巧:利用切线的性质解决问题时,通常连过切点的半径,利用直角三角形的性质来解决问题。
2)切线的判定(1)与圆只有一个公共点的直线是圆的切线(定义法);(2)到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线(数量关系法);(3)经过半径外端点并且垂直于这条半径的直线是圆的切线(判定定理法)。
切线判定常用的证明方法:①知道直线和圆有公共点时,连半径,证垂直;②不知道直线与圆有没有公共点时,作垂直,证垂线段等于半径。
3)切线长定理定义: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。
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。
如何判定圆与圆的位置关系襄阳市第47中学 孙光柱圆与圆的位置关系是圆一章中的重点知识,分析近几年来各地的中考试题可以看出,考察圆与圆的位置关系的题目是最常见的,而以圆与圆的位置关系为框架的综合题也屡见不鲜,因此掌握圆与圆的位置关系也是学好圆一章的关键。
那么圆与圆的位置关系如何进行判定呢?一方面,可以根据两圆公共点的个数来判定。
当两个圆没有公共点时,如果每个圆上的点都在另一个圆的外部时,这两个圆外离,如果一个圆上的点都在另一个圆的内部时,这两个圆内含;当两个圆有唯一公共点时,如果除了这个公共点以外,每个圆上的点都在另一个圆的外部时,这两个圆外切;如果除了这个公共点以外,一个圆上的点都在另一个圆的内部时,这两个圆内切;当两个圆有两个公共点时,这两个圆相交。
另一方面,可以根据两圆圆心距与半径的数量关系来判定。
设两圆的半径分别为R 和r ,圆心距为d ,则:d >R+r ⇒两圆外离;d =R+r ⇒两圆外切;R-r <d <R+r ⇒两圆相交(R ≥r );d =R-r ⇒两圆内切(R >r );d <R-r ⇒两圆内含(R >r )。
对于两圆的位置关系的判定,考察的类型较多,笔者根据多年的教学经验,现总结如下,仅供读者参考。
Ⅰ 根据两圆公共点的个数来判定两圆的位置关系。
例1 (2002年上海市)如果两个半径不等的圆有公共点,那么这两个圆的公切线可能有( )条。
A 1 B 2 C 3 D 4分析:两圆有公共点时,两圆的位置关系是内切、相交或外切,因此,公切线的条数可能是1条、2条或3条,故选ABC 。
Ⅱ 根据圆心距与半径的数量关系直接判定两圆的位置关系。
例2 已知⊙O 1和⊙O 2的半径分别为3㎝和4㎝,圆心距O 1O 2=6㎝,那么⊙O 1和⊙O 2的位置关系是( ) A 外离 B 相交 C 外切 D 内切分析: ∵4-3<O 1O 2=6<4+3 ∴两圆相交 故选BⅢ 结合一元二次方程来判定两圆的位置关系。
中考复习专题训练与圆有关的位置关系一、选择题1.⊙O1的半径为1cm,⊙O2的半径为4cm,圆心距O1O2=3cm,这两圆的位置关系是( )A. 相交B. 内切C. 外切D. 内含2.⊙O的半径为4,线段OP=4,则点P与⊙O的位置关系是()A. 点P在⊙O外B. 点P在⊙O内C. 点P在⊙O上D. 不能确定3.两圆外离,作它们的两条内公切线,四个切点构成的四边形是()A. 矩形B. 等腰梯形C. 矩形或等腰梯形D. 菱形4. 已知线段AB=7cm,现以点A为圆心,2cm为半径画⊙A;再以点B为圆心,3cm为半径画⊙B,则⊙A 和⊙B的位置关系()A. 内含B. 相交C. 外切D. 外离5.下列四个命题中,真命题是( )A. 相等的圆心角所对的两条弦相等;B. 圆既是中心对称图形也是轴对称图形;C. 平分弦的直径一定垂直于这条弦;D. 相切两圆的圆心距等于这两圆的半径之和.6.在△ABC中,cosB=,∠C=45°,AB=8,以点B为圆心4为半径的⊙B与以点C为圆心的⊙C相离,则⊙C的半径不可能为()A. 15B. 5C. 6D. 77. 如图,已知⊙O的半径为4,点D是直径AB延长线上一点,DC切⊙O于点C,连接AC,若∠CAB=30°,则BD的长为()A. 4B. 8C. 4D. 28.下列说法正确的是()A. 任意三点可以确定一个圆B. 平分弦的直径垂直于弦,并且平分该弦所对的弧C. 同一平面内,点P到⊙O上一点的最小距离为2,最大距离为8,则该圆的半径为5D. 同一平面内,点P到圆心O的距离为5,且圆的半径为10,则过点P且长度为整数的弦共有5条9.如图,AB为⊙O的直径,P为AB延长线上一点,PT切⊙O于T,若PT=6,PB=2,则⊙O的直径为()A. 8B. 10C. 16D. 1810.如图,在等腰三角形△ABC中,O为底边BC的中点,以O为圆心作半圆与AB,AC相切,切点分别为D,E.过半圆上一点F作半圆的切线,分别交AB,AC于M,N.那么的值等于()A. B. C. D. 111.如图,⊙O的半径为2,点O到直线L的距离为3,点O是直线L上的一个动点,PQ切⊙O于点Q,则PQ的最小值为()A. B. C. 3 D. 512.已知如图,PA、PB切⊙O于A、B,MN切⊙O于C,交PB于N;若PA=7.5cm,则△PMN的周长是()A. 7.5cmB. 10cmC. 15cmD. 12.5cm二、填空题13.已知⊙P在直角坐标平面内,它的半径是5,圆心P(﹣3,4),则坐标原点O与⊙P的位置关系是________14.已知点P在半径为5的⊙O外,如果设OP=x,那么x的取值范围是________.15.如图,已知扇形AOB的半径为6,圆心角为90°,E是半径OA上一点,F是上一点.将扇形AOB沿EF对折,使得折叠后的圆弧恰好与半径OB相切于点G.若OE=4,则O到折痕EF的距离为________.16.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC≠BC,点M是边AC上的动点.过点M作MN∥AB交BC于N,现将△MNC沿MN折叠,得到△MNP.若点P在AB上.则以MN为直径的圆与直线AB的位置关系是________.17.如图,在⊙O中,OB为半径,AB是⊙O的切线,OA与⊙O相交于点C,∠A=30°,OA=8,则阴影部分的面积是________.18. 如图,在⊙O中,AB是直径,点D是⊙O上一点,点C是的中点,CE⊥AB于点E,过点D的切线交EC的延长线于点G,连接AD,分别交CE、CB于点P、Q,连接AC,关于下列结论:①∠BAD=∠ABC;②GP=GD;③点P是∠ACQ的外心,其中正确结论是________ (只需填写序号).19.如图,AE、AD、BC分别切⊙O于E、D、F,若AD=20,则△ABC的周长为 ________20.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4 .若动点D在线段AC上(不与点A、C重合),过点D作DE⊥AC交AB边于点E.点A关于点D的对称点为点F,以FC为半径作⊙C,当DE=________时,⊙C与直线AB相切.21.如图,在△ABC中,BC=4,以点A为圆心,2为半径的⊙A与BC相切于点D,交AB于点E,交AC于点F,点P是⊙A上的一点,且∠EPF=45°,则图中阴影部分的面积为________.三、解答题22.如图,已知PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,∠OAB=30°.(1)求∠APB的度数;(2)当OA=3时,求AP的长.23.如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,以AB为直径的⊙O与DC相切于E.已知AB=8,边BC 比AD大6.(1)求边AD、BC的长;(2)在直径AB上是否存在一动点P,使以A、D、P为顶点的三角形与△BCP相似?若存在,求出AP的长;若不存在,请说明理由.24.在⊙O中,AB为直径,C为⊙O上一点.(Ⅰ)如图①,过点C作⊙O的切线,与AB的延长线相交于点P,若∠CAB=32°,求∠P的大小;(Ⅱ)如图②,D为优弧ADC上一点,且DO的延长线经过AC的中点E,连接DC与AB相交于点P,若∠CAB=16°,求∠DPA的大小.25.解答题(1)如图1,已知⊙O的半径是4,△ABC内接于⊙O,AC=4 .①求∠ABC的度数;②已知AP是⊙O的切线,且AP=4,连接PC.判断直线PC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)如图2,已知▱ABCD的顶点A、B、D在⊙O上,顶点C在⊙O内,延长BC交⊙O于点E,连接DE.求证:DE=DC.参考答案一、选择题B C C D B D C D C B B C二、填空题13.点O在⊙P上14.x>515.216.相交17.8 ﹣π18.②③19.4020.或21.4﹣π三、解答题22.解:(1)∵在△ABO中,OA=OB,∠OAB=30°,∴∠AOB=180°-2×30°=120°,∵PA、PB是⊙O的切线,∴OA⊥PA,OB⊥PB,即∠OAP=∠OBP=90°,∴在四边形OAPB中,∠APB=360°-120°-90°-90°=60°.(2)如图,连接OP;∵PA、PB是⊙O的切线,∴PO平分∠APB,即∠APO=∠APB=30°,又∵在Rt△OAP中,OA=3,∠APO=30°,∴AP=.23.解:(1)方法1:过D作DF⊥BC于F,在Rt△DFC中,DF=AB=8,FC=BC﹣AD=6,∴DC2=62+82=100,即DC=10.设AD=x,则DE=AD=x,EC=BC=x+6,∴x+(x+6)=10.∴x=2.∴AD=2,BC=2+6=8.方法2:连OD、OE、OC,由切线长定理可知∠DOC=90°,AD=DE,CB=CE,设AD=x,则BC=x+6,由射影定理可得:OE2=DE•EC.即:x(x+6)=16,解得x1=2,x2=﹣8,(舍去)∴AD=2,BC=2+6=8.(2)存在符合条件的P点.设AP=y,则BP=8﹣y,△ADP与△BCP相似,有两种情况:①△ADP∽△BCP时,有即∴y=;②△ADP∽△BPC时,有即∴y=4.故存在符合条件的点P,此时AP=或4.24.解:(Ⅰ)连接OC,如图①,∵PC为切线,∴OC⊥PC,∴∠OCP=90°,∵OA=OC,∴∠OCA=∠CAB=32°,∴∠POC=∠OCA+∠CAB=64°,∴∠P=90°﹣∠POC=90°﹣64°=26°;(Ⅱ)如图②,∵点E为AC的中点,∴OD⊥AC,∴∠OEA=90°,∴∠AOD=∠CAB+∠OEA=16°+90°=106°,∴∠C= ∠AOD=53°,∴∠DPA=∠BAC+∠C=16°+53°=69°25.(1)解:①连结OA、OC,如图1,∵OA=OC=4,AC=4 ,∴OA2+OC2=AC2,∴△OCA为等腰直角三角形,∠AOC=90°,∴∠ABC= ∠AOC=45°;②直线PC与⊙O相切.理由如下:∵AP是⊙O的切线,∴∠OAP=90°,而∠AOC=90°,∴AP∥OC,而AP=OC=4,∴四边形APCO为平行四边形,∵∠AOC=90°,∴四边形AOCP为矩形,∴∠PCO=90°,∴PC⊥OC,∴PC为⊙O的切线(2)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥CD,AD∥BC,∴∠B+∠A=180°,∠DCE=∠B,∵∠E+∠A=180°,∴∠E=∠B,∴∠DCE=∠E,∴DC=DE.。
圆与圆的位置关系一、圆与圆的位置关系(由距离判断位置关系)8、如果两圆的半径分别为R和r,圆心距为d,那么R+r<d<R-r(R>r两圆.4、如果⊙O1的半径是5cm,⊙O2的半径是7cm,且2≤O1O2≤12,则两圆位置关系是.相切、相交.12、两圆的直径分别为8cm和10cm,圆心距为9cm,这两圆的位置关系是.外切.8、如果⊙O1和⊙O2的半径分别是3和8,点O1和O2的坐标分别是(0,3)和(4,0),那么⊙A与⊙B位置关系的是……………………………………………………………(A)(A)内切;(B)相交;(C)外切;(D)外离.8、如果两个圆的半径分别为4cm 和6cm ,那么下列说法中,错误的是……(C)(A)圆心距为2cm时,两圆内切;(B)圆心距为6cm时,两圆相交;(C)圆心距为9cm时,两圆外切;(D)圆心距为11cm时,两圆外离.8、⊙O和⊙O′的半径分别为R和R′,圆心距OO′=5,R=3,当0<R′<2时,⊙O和⊙O′的位置关系是……………………………………………………………()(A)内含;(B)外切;(C)相交;(D)外离.(2005年陕西省中考试题)D.5、已知两圆的圆心距是5,两圆的半径是方程x2-7x+10=0的两个根,则这两圆的位置关系是.相交.8、相切的两圆半径分别为3cm和2cm,则两圆的圆心距为.1或5.8、两圆的半径都是8cm,圆心距也是8cm,则这两圆位置关系的是…………(B)(A)内切;(B)相交;(C)外切;(D)外离.9、直角坐标系中,两圆的圆心坐标分别是(3,0)和(0,1),它们的半径分别是3和5,则这两个圆的位置关系是.内切.二、圆与圆的位置关系(知位置关系求参数)7、若半径分别为R和r的⊙O1和⊙O2相交,且R=4cm,O1O2=10cm,那么r的取值范围是.解:∵相交,∴| 4-r |<10<r+4,∴-10<(4-r)<10,且10<r+4,∴6<r<14.11、已知两圆内切,圆心距为2cm,如果其中一个圆的半径为3cm,那么另一个圆的半径为cm.5或1.(2007年1月普陀卷)14、矩形ABCD中,AB=5,BC=12 .如果分别以A、C为圆心的两圆相切,点D在圆C内,点B在圆C外,那么圆A的半径r的取值范围是.(2003年上海市中考试题)解:∵⊙C的半径R的取值范围是5<R<12,R+r=13,∴当⊙A与⊙C外切时,1<r<8;当⊙A与⊙C内切时,18<r<25.∴⊙A的半径r的取值范围是1<r<8或18<r<25.(图一)AB CD14、半径为d 的两圆外切,半径为2d 的圆与这两个圆都相切,这样的圆有…( A )(A )5个; (B )4个; (C )3个; (D )2个.8、已知:一个三角形的三边长分别为4cm 、5cm 、6cm .如果以它的顶点为圆心,作三个圆两两相切,求这三个圆的半径. 1.5cm 、2.5cm 、3.5cm .8、已知:如图一,在等腰Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =4,⊙C 的半径为1,若点P 是AB 边上的一个动点, (与点B 、C 不重合),⊙P 以AP 为半径.当AP 为多长 时,圆P 与圆C 相切. (根据2004年上海市中考试题改编) 解:x 1=27,x 2=67.8.已知两个圆有公共点,两圆半径分别为2cm 、3cm ,则这两圆的圆心距d 的取值范围是 . 1≤d ≤5.18、已知两圆半径分别为1和7,下列各长度的圆心距中,这两圆相交的是( )(A )5; (B )6; (C )7; (D )8 . C .12、如图一,在10×6的网格中(每个小正方形的边长均为1个单位长度),⊙A 的半径为1,⊙B 的 半径为2.要使⊙A 与静止的⊙B 内切,那么⊙A 由 图示位置需向右平移 个单位长度.4或6.(图五)C A B · · A B (图一)。
初中数学中考复习辅导专题圆考点一:圆的基本性质【例题精讲】例题1.如图,公园的一座石拱桥是圆弧形(劣弧),其跨度为24米,拱的半径为13米,则拱高为()A .5米B.8米C .7米D .53米例题2.如图⊙O 的半径为5,弦AB=8,M 是弦AB 上的动点,则OM 不可能为()A .2B .3C .4D .5例题3.如图⊙O 弦AB=6,M 是AB 上任意一点,且OM 最小值为4,则⊙O 半径为()A .5B .4C .3D .2例题4.如图,⊙O 的半径为1,AB 是⊙O 的一条弦,且AB=3,则弦AB 所对圆周角的度数为()A.30° B.60° C.30°或150° D.60°或120°例题5.AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于点E ,∠CDB =30°,⊙O 的半径为cm 3,则弦CD 的长为()A .3cm 2B .3cmC .23cmD .9cm例题6.如图,BC 是以线段AB 为直径的O ⊙的切线,AC 交O ⊙于点D ,过点D 作弦DE AB ⊥,垂足为点F ,连接BD BE 、..(1)仔细观察图形并写出四个不同的正确结论:①______,②________,③______,④________(不添加其它字母和辅助线)(2)A ∠=30°,CD =233,求O ⊙的半径r .考点二:与圆有关的位置关系【例题精讲】例1.⊙O 的半径是6,点O 到直线a 的距离为5,则直线a 与⊙O 的位置关系为()A .相离B .相切C .相交D .内含例2.如图,⊙O 内切于ABC △,切点分别为D,E,F.∠B=50°,∠C=60°,,连结OE,OF,DE,DF ,则EDF ∠等于()A .40°B .55°C .65°D .70°第2题第3题例3.如图,已知直线L 和直线L 外两定点A 、B ,且A 、B 到直线L 的距离相等,则经过A 、B 两点且圆心在L 上的圆有()A .0个B .1个C .无数个D .0个或1个或无数个例4.已知⊙O 1半径为3cm ,⊙O 2半径为4cm ,并且⊙O 1与⊙O 2相切,则这两个圆的圆心距为()A.1cm B.7cm C.10cm D.1cm 或7cm 例5.两圆内切,圆心距为3,一个圆的半径为5,另一个圆的半径为。
辅导:圆和圆的位置关系一、学习目标1、了解圆与圆的五种位置关系.2、经历探索两圆的位置关系与两圆半径、圆心距的数量关系间的内在联系的过程,并运用相关结论解决问题.学习重点:位置关系与对应数量关系的运用.学习难点:两圆的位置关系对应数量关系的探索.二、探究学习(一).两圆位置关系的定义注:(1)找到分类的标准:①公共点的个数;②一个圆上的点是在另一个圆的内部还是外部(2)两圆相切是指两圆外切与内切(3)两圆同心是内含的一种特殊情况(二).两圆位置关系与两圆半径、圆心距的数量关系之间的联系:两圆的半径分别为R、r,圆心距为d,那么两圆外离 d > R+r两圆外切 d = R+r两圆相交 R-r < d <R+r(R≥r)两圆内切 d = R-r(R > r)两圆内含 d < R-r(R > r)(三).借助数轴进一步理解两圆位置关系与量关系之间的联系(四). 典型例题问题1、(2012贵州六盘水,14,4分)已知两圆的半径分别为2和3,两圆的圆心距为4,那么这两圆的位置关系是.问题2、(20XX年四川省德阳市,第18题、3分.)在平面直角坐标系xoy中,已知点A(0,2),⊙A的半径是2,⊙P的半径是1,满足与⊙A及x轴都相切的⊙P有个.问题3、(2011山东省潍坊市,题号7,分值3)7、已知两圆半径1r、2r分别是方程01072=+-xx的两根,两圆的圆心距为7,则两圆的位置关系是()A.相交B.内切C.外切D.外离O1O2O1O2O1O2O1O2O1O2⇔⇔⇔⇔⇔问题4、(20XX年四川省绵阳市,22,12分)如图,梯形ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,以AD为直径的半圆O与BC相切。
(1)求证:OB⊥OC;(2)若AD=12,∠BCD=60°,⊙O1与半圆O外切,并与BC、CD相切,求⊙O1的面积。
(五).练习1、(2012福州,8,4分,)⊙O1和⊙O2,的半径分别是3㎝和4㎝,如果O1O2=7㎝,则这两圆的位置关系是()A.内含 B.相交 C.外切 D. 外离2、2012四川省南充市,10,3分) 如图,平面直角坐标系中,⊙O半径长为1,点P(a,0) ,⊙P的半径长为2,把⊙P向左平移,当⊙P与⊙O相切时,a的值为()A.3 B.1 C.1,3 D.±1,±33、2012江苏省淮安市,15,3分)如图,⊙M 与⊙N 外切,MN =l0cm ,若⊙M 的半径为6cm ,则⊙N 的半径为 cm 。
4、2011浙江绍兴,16,5分)如图,相距2cm 的两个点A 、B 在直线l 上.它们分别以2cm/s 和1cm/s 的速度在l 上同时向右平移,当点A ,B 分别平移到点A 1,B 1的位置时,半径为1cm 的⊙A 1,与半径为BB 1的⊙B 相切.则点A 平移到点A 1,所用的时间为 s .5、2011•南通)已知:如图,三个半圆以此相外切,它们的圆心都在x 轴的正半轴上并与直线y =3x 相切,设半圆C 1、半圆C 2、半圆C 3的半径分别是r 1、r 2、r 3,则当r 1=1时,r 3=6、2011四川广安,14,3分)已知⊙O 1与⊙O 2的半径1r 、2r 分别是方程2680x x -+= 的两实根,若⊙O 1与⊙O 2的圆心距d =5.则⊙O 1与⊙O 2的位置关系是___________.7、2011江苏省无锡市,10,3′)如图,以M (-5,0)为圆心、4为半径的圆与x 轴交于A 、B 两点,P 是⊙M 上异于A 、B 的一动点,直线PA 、PB 分别交y 轴于C 、D ,以CD 为直径的⊙N 与与x 轴交于E 、F 两点,则EF 的长( )A .等于42 B. 等于43 C.等于6 D.随P 点位置的变化而变化8、2011福建福州,15,4分)以数轴上的原点O 为圆心,3为半径的扇形中,圆心角∠AOB =90°,另一个扇形是以点P 为圆心,5为半径,圆心角∠CPD =60°,点P 在数轴上表示实数a ,如图.如果两个扇形的圆弧部分(弧AB 和弧CD )相交,那么实数a 的取值范围是 .9、2012四川宜宾,23,10分)如图,⊙O 、⊙O 相交于点P 、Q 两点,其中⊙O 的半径r=2,⊙O,的半径r=2,过点Q 作CD ⊥PQ,分别交⊙O 和⊙O 于点C 、D ,连结CP 、DP ,过点Q 任作一直线A 交⊙O 和⊙O 于A 、B ,连结AP 、BP 、AC 、DB ,且AC 与DB 的延长线交于点E, (1) 求证:2 PBPA;(2)若PQ=2,试求∠E 度数。
10、(2011江苏南京,26,8分)如图,在R t △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6c m ,BC =8c m .P 为BC 的中点,动点Q 从点P 出发,沿射线PC 方向以2c m /s 的速度运动,以P 为圆心,PQ 长为半径作圆.设点Q 运动的时间为t s .(1)当t =1.2时,判断直线AB 与⊙P 的位置关系,并说明理由; (2)已知⊙O 为△ABC 的外接圆.若⊙P 与⊙O 相切,求t 的值.11、(2011新疆乌鲁木齐,24)如图,在△ABC 中,∠B =90°,AB =6米,BC =8米,动点P 以2米/秒的速度从A 点出发,沿AC 向点C 移动.同时,动点Q 以1米/秒的速度从C 点出发,沿CB 向点B 移动.当其中有一点到达终点时,它们都停止移动.设移动的时间为t 秒.(1)①当t =2.5秒时,求△CPQ 的面积;②求△CPQ 的面积S (平方米)关于时间t (秒)的函数解析式;(2)在P ,Q 移动的过程中,当△CPQ 为等腰三角形时,写出t 的值;(3)以P 为圆心,PA 为半径的圆与以Q 为圆心,QC 为半径的圆相切时,求出t 的值.参考答案:4. 典型例题问题1、分析:两圆的位置关系有:相离(d>R+r)、相切(外切:d=R+r或内切:d=R﹣r)、相交(R﹣r<d<R+r).解答:解:∵⊙O1和⊙O2的半径分别为2和3,O1O2=4,R+r=5>4,R﹣r=1<4,满足R﹣r<d<R+r∴两圆相交.点评:本题考查了由数量关系来判断两圆位置关系的方法.问题2、【解析】和⊙A 相内切且与x 轴相切的⊙P 有1个,与x 轴相切且与⊙A 相外切的⊙P 有3个,故共有4个.【答案】4【点评】本题考查了圆与圆的位置关系和坐标与图形性质.两圆的半径分别为R 和r ,且R ≥r ,圆心距为d :外离,则d >R+r ;外切,则d=R+r ;相交,则R-r <d <R+r ;内切,则d=R-r ;内含,则d <R-r .问题3、考点:两圆的位置关系的判断和一元二次方程的解法 解答:解方程01072=+-x x 得到21=r 、52=r ,所以1r +2r =7.由于两圆的圆心距d为7, 满足d=1r +2r ,所以两圆外切,本题正确答案是C.点评:本题考察了一元二次方程的解法和两圆的位置关系得判定,内容基础,综合性强. 问题4、考点:相切两圆的性质;直角梯形.专题:证明题;综合题. 分析:(1)证明两个锐角的和等于90°即可;(2)求得⊙O 1的半径后代入圆的面积公式求得其面积即可. 解答:解:(1)∵AB ,BC ,CD 均与半圆O 相切, ∴∠ABO=∠CBO ,∠DCD=∠BCO . 又AB ∥CD ,∴∠ABC+∠BCD=180°, 即∠ABO+∠CBO+∠BCO+∠DCO=180°.∴2∠CBO+2∠BCO=180°, 于是∠CBO+∠BCO=90°,∴∠BOC=180°-(∠CBO+∠BCO )=180°-90°=90°,即OB ⊥OC . (2)设CD 切⊙O 1于点M ,连接O 1M ,则O 1M ⊥CD . 设⊙O 1的半径为r . ∵∠BCD=60°,且由(1)知∠BCO=∠O 1CM ,∴∠O 1CM=30°.在Rt △O 1CM 中,CO 1=2O 1M=2r .在Rt △OCD 中,OC=2OD=AD=12.∵⊙O 1与半圆D 外切,∴OO 1=6+r ,于是,由OO 1+O 1C=OC 有6+r+2r=12,解得r=2, 因此⊙O 1的面积为4π.点评:本题考查了相切两圆的性质及直角梯形的性质,解题的关键是根据相切两圆半径只间的关系确定两圆心之间的距离. 5、练习:1、解析:因为⊙O 1和 ⊙O 2,的半径和=7,因此两圆外切。
答案:C点评:本题考查两圆的位置关系,设两圆的半径分别为R 、r(R>r),圆心距为d ,则:(1)d>R+r时,两圆外离;(2)d=R+r 时,两圆外切;(3)R-r<d<R+r 时,两圆相交;(4)d=R-r 时,两圆内切;(5)d<R-r 时,两圆内含.4、解析:⊙P 在向左移动时首先会与⊙O 外切,此时点P 的坐标为(3,0);当⊙P 继续向左平移,则会与⊙O 内切,此时点P 坐标为(1,0);继续向左平移则会与⊙O 另一侧出现内切、外切,点P 的坐标依次为(-1,0)、(-3,0)。
答案:D点评:本题考查了两圆相切时,圆心距与半径的关系。
对于没有明确两圆内切或外切的情况下,要全面考虑,以免出现漏解。
16、【解析】∵⊙M 与⊙N 外切,圆心距MN =l0cm ,⊙M 的半径为6cm ,则⊙N 的半径为=10-6=4(cm ), 【答案】4【点评】此题考查了圆与圆的位置关系,设两圆的半径分别为R 和r ,且R ≥r ,圆心距为d :外离d >R +r ;外切d =R +r ;相交R ﹣r <d <R +r ;内切d =R ﹣r ;内含d <R ﹣r ,难度适中.掌握两圆位置关系与圆心距d ,两圆半径R ,r 的数量关系间的联系是解此题的关键. 17、考点:圆与圆的位置关系。
专题:数形结合;分类讨论。
分析:首先设点A 平移到点A 1,所用的时间为ts ,根据题意求得AB=2cm ,AA 1=2tcm ,A 1B=1cm ,BB 1=tcm ,再分别从内切与外切四种情况分析求解,即可求得答案. 解答:解:设点A 平移到点A 1,所用的时间为ts ,根据题意得:AB=2cm ,AA 1=2tcm ,A 1B=1cm ,BB 1=tcm , 如图,此时外切:2t+1+t=2, ∴t=31;如图,此时内切:2t+t ﹣1=2, ∴t=1,此时两圆重合,舍去; 如图,此时内切:2t ﹣t+1=2,∴t=1,此时两圆重合,舍去;如图:此时外切: 2t ﹣t ﹣1=2,∴t=3.∴点A 平移到点A 1,所用的时间为31或3s .故答案为:31或3.点评:此题考查了圆与圆的位置关系.解题的关键是注意数形结合与方程思想,分类讨论思想的应用,注意别漏解.19、考点:相似三角形的判定与性质;一次函数的性质;相切两圆的性质。