三圆两两相切
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圆的有关概念和性质知识考点:1、理解圆的定义,掌握点与圆的位置关系;2、理解弦、弧、半圆、优弧、同心圆、等圆、等弧、弓形、圆心角、圆周角等与圆有关的概念;3、掌握圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系,并会运用这些关系解决一些几何证明题和计算题。
圆的形成性描述:在一个平面内,线段OA绕它固定的O一端旋转一周,另一端点A所形成的图形叫做圆,固定的端点叫做圆心,线段OA叫做半径。
以点O为圆心的圆记作“”1.圆是定点的距离等于定长的点的集合2、圆的内部可以看作是圆心的距离小于半径的点的集合3、圆的外部可以看作是圆心的距离大于半径的点的集合圆弧和弦:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。
大于半圆的弧称为优弧,小于半圆的弧称为劣弧。
连接圆上任意两点的线段叫做弦。
经过圆心的弦叫做直径4、同圆或等圆的半径相等5、和已知线段两个端点的距离相等的点的轨迹,是着条线段的垂直平分线6、到已知角的两边距离相等的点的轨迹,是这个角的平分线7、到两条平行线距离相等的点的轨迹,是和这两条平行线平行且距离相等的一条直线8、不在通一条直线上的三点确定一个圆垂径定理: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1:①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②弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧③平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧12、推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等13、圆是以圆心为对称中心的中心对称图形14、定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等圆心角定义:顶点在圆心上,角的两边与圆周相交的角叫圆心角圆心角定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦心距也相等。
在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么他们所对的圆心角相等,所对的弦相等,所对的弦心距也相等。
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么他们所对的圆心角相等,所对的弧相等,所对的弦心距也相等。
小学六年级数学(圆的周长和面积(20150926))1、把4个啤酒瓶扎在一起(如图所示),捆4圈至少用绳子多少厘米?(7×4+3.14×7)×4=(28+21.98)×4=49.98×4,≈200(厘米);2、计算下图中阴影部分的周长。
(单位:厘米)3、一个街心花园如下图的形状,中间正文形的边长是20米,四周为半圆形,这个街心花园的周长是多少米?这个街心花园的周长是四个半圆组合而成的,圆的半径r=20÷2=10m所以周长:2×2π×10=40π m4、在学校200米的跑道中,每条跑道宽1.2米。
由于有弯道,为了公平,外道和内道选手的起跑线不在同一地点。
如:A点处是小明的起跑线,B点处是小强的起跑线(如下图所示)那么,,A、B两点的距离是多少米?5、如下图,从点A到点B沿着大圆周走和沿着中、小圆周走的路程相同吗?6、下图中,从A点到B点沿着大圆周走和沿着小圆周走,路程相同吗?7、已知AB=50厘米,求图中各圆的周长总和。
8、已知一个大圆中紧紧地排列着三个半径不同的小圆(如图),并且这四个圆的圆心恰好在同一条直线上。
如果大圆的周长是30厘米,那么三个小圆的周长之和是多少?9、将半径分别是3厘米和2厘米的两个半圆如下图形状放置,求阴影部分的周长。
3.14×3×2÷2+3.14×2×2÷2+3+2×2-3,=9.42+6.28+3+1,=19.7(厘米),10、一个半圆的周长是20.56分米,这个半圆的直径是多少厘米?11、以B与C为圆心的两个半圆的直径都是4分米,求阴影部分的周长。
12、下图中圆的面积等于长方形的面积,已知圆的周长是36厘米,那么图中的阴影部分的周长是多少厘米?13、如下图,是由正方形和半圆组成的图形,其中P点为半圆的中点,Q点为正方形一边上的中点,那么阴影部分的面积是多少?(单位:厘米)14、求下图中阴影部分的面积。
三圆的切线的性质及判定定理[对应学生用书P25]1.切线的性质(1)性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径. 如图,已知AB 切⊙O 于A 点,则OA ⊥AB .(2)推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点. (3)推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心. 2.圆的切线的判定方法(1)定义:和圆只有一个公共点的直线是圆的切线. (2)数量关系:到圆心距离等于半径的直线是圆的切线. (3)定理:过半径外端点且与这条半径垂直的直线是圆的切线.其中(2)和(3)是由(1)推出的,(2)是用数量关系来判定,而(3)是用位置关系加以判定的.[说明] 在切线的判定定理中要分清定理的题设和结论,“经过半径的外端”和“垂直于这条半径”这两个条件缺一不可,否则该直线就不是圆的切线.[对应学生用书P25][例1] 如图,已知∠C =90°,点O 在AC 上,CD 为⊙O 的直径,⊙O 切AB 于E ,若BC =5,AC =12.求⊙O 的半径.[思路点拨] ⊙O 切AB 于点E ,由圆的切线的性质,易联想到连接OE 构造Rt △OAE ,再利用相似三角形的性质,求出⊙O 的半径.[解] 连接OE ,∵AB 与⊙O 切于点E , ∴OE ⊥AB ,即∠OEA =90°. ∵∠C =90°,∠A =∠A , ∴Rt △ACB ∽Rt △AEO , ∴OE BC =AOAB. ∵BC =5,AC =12,∴AB =13,∴OE 5=12-OE 13, ∴OE =103.即⊙O 的半径为103.利用圆的切线的性质来证明或进行有关的计算有时需添加辅助线,其中连接圆心和切点的半径是常用辅助线,从而可以构造直角三角形,利用直角三角形边角关系求解,或利用勾股定理求解,或利用三角形相似求解等.1.如图,AB 切⊙O 于点B ,延长AO 交⊙O 于点C ,连接BC .若∠A =40°,则∠C =( )A .20°B .25°C .40°D .50°解析:连接OB ,因为AB 切⊙O 于点B ,所以OB ⊥AB ,即∠ABO =90°,所以∠AOB =50°.又因为点C 在AO 的延长线上,且在⊙O 上, 所以∠C =12∠AOB =25°.答案:B2.如图,已知P AB 是⊙O 的割线,AB 为⊙O 的直径.PC 为⊙O 的切线,C 为切点,BD ⊥PC 于点D ,交⊙O 于点E ,P A =AO =OB =1.(1)求∠P 的度数; (2)求DE 的长. 解:(1)连接OC .∵C 为切点,∴OC ⊥PC ,△POC 为直角三角形. ∵OC =OA =1,PO =P A +AO =2, ∴sin ∠P =OC PO =12.∴∠P =30°.(2)∵BD ⊥PD ,∴在Rt △PBD 中, 由∠P =30°,PB =P A +AO +OB =3, 得BD =32.连接AE .则∠AEB =90°,∴AE ∥PD . ∴∠EAB =∠P =30°,∴BE =AB sin 30°=1,∴DE =BD -BE =12.[例2] 已知D 是△ABC ADB =60°,求证:AB 是△BCD 的外接圆的切线.[思路点拨]连接OB ,OC ,OD →∠BOD =90°→ ∠OBC =∠OCB =30°→∠ABO =90°→结论. [证明] 如图,连接OB ,OC ,OD ,OD 交BC 于E . ∵∠DCB 是BD 所对的圆周角, ∠BOD 是BD 所对的圆心角,∠BCD =45°, ∴∠BOD =90°.∵∠ADB 是△BCD 的一个外角, ∴∠DBC =∠ADB -∠ACB =60°-45°=15°, ∴∠DOC =2∠DBC =30°, 从而∠BOC =120°,∵OB =OC ,∴∠OBC =∠OCB =30°. 在△OEC 中,因为∠EOC =∠ECO =30°, ∴OE =EC ,在△BOE 中,因为∠BOE =90°,∠EBO =30°. ∴BE =2OE =2EC , ∴CE BE =CD DA =12, ∴AB ∥OD ,∴∠ABO =90°, 故AB 是△BCD 的外接圆的切线.要证明某直线是圆的切线,主要是运用切线的判定定理,除此以外,还有圆心到直线的距离等于半径等判定方法,但有时需添加辅助线构造判定条件,其中过圆心作直线的垂线是常用辅助线.3.本例中,若将已知改为“∠ABD =∠C ”,怎样证明:AB 是△BCD 的外接圆的切线. 证明:作直径BE ,连接DE , ∵BE 是⊙O 的直径,∴∠BDE =90°, ∴∠E +∠DBE =90°. ∵∠C =∠E ,∠ABD =∠C , ∴∠ABD +∠DBE =90°. 即∠ABE =90°.∴AB 是△BCD 的外接圆的切线.4.如图,△ABC 内接于⊙O ,点D 在OC 的延长线上,sin B =12,∠D =30°.(1)求证:AD 是⊙O 的切线. (2)若AC =6,求AD 的长. 解:(1)证明:如图,连接OA , ∵sin B =12,∴∠B =30°,∵∠AOC =2∠B ,∴∠AOC =60°, ∵∠D =30°,∴∠OAD =180°-∠D -∠AOC =90°, ∴AD 是⊙O 的切线. (2)∵OA =OC ,∠AOC =60°,∴△AOC 是等边三角形,∴OA =AC =6, ∵∠OAD =90°,∠D =30°, ∴AD =3AO =6 3.[例3] 如图,AB 为⊙O 的直径,D 是BC 的中点,DE ⊥AC 交AC 的延长线于E ,⊙O的切线BF 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. [思路点拨] (1)连接OD ,证明OD ⊥DE ; (2)作DG ⊥AB . [证明] (1)连接OD , ∵D 是BC 中点,∴∠1=∠2. ∵OA =OD ,∴∠2=∠3. ∴∠1=∠3. ∴OD ∥AE .∵DE ⊥AE ,∴DE ⊥OD ,即DE 是⊙O 的切线. (2)过D 作DG ⊥AB , ∵∠1=∠2,∴DG =DE =3. 在Rt △ODG 中,OG =52-32=4, ∴AG =4+5=9.∵DG ⊥AB ,FB ⊥AB ,∴DG ∥FB . ∴△ADG ∽△AFB . ∴DG BF =AG AB. ∴3BF =910.∴BF =103.对圆的切线的性质与判定的综合考查往往是热点,其解答思路常常是先证明某直线是圆的切线,再利用切线的性质来求解相关结果.5.如图,已知两个同心圆O ,大圆的直径AB 交小圆于C 、D ,大圆的弦EF 切小圆于C ,ED 交小圆于G ,若小圆的半径为2,EF =43,试求EG 的长.解:连接GC ,则GC ⊥ED . ∵EF 和小圆切于C , ∴EF ⊥CD ,EC =12EF =2 3.又CD =4,∴在Rt △ECD 中, 有ED =EC 2+CD 2 =(23)2+42=27.由射影定理可知EC 2=EG ·ED , ∴EG =EC 2ED =(23)227=677.6.如图,以Rt △ABC 直角边AC 上一点O 为圆心,OC 为半径的⊙O 与AC 的另一个交点为E ,D 为斜边AB 上一点且在⊙O 上,AD 2=AE ·AC .(1)证明:AB 是⊙O 的切线; (2)若DE ·OB =8,求⊙O 的半径. 解:(1)证明:连接OD ,CD ,∵AD 2=AE ·AC , ∴AD AE =ACAD.又∵∠DAE =∠DAC , ∴△DAE ∽△CAD ,∴∠ADE =∠ACD . ∵OD =OC ,∴∠ACD =∠ODC , 又∵CE 是⊙O 的直径,∴∠ODE +∠CDO =90°,∴∠ODA =90°, ∴AB 是⊙O 的切线. (2)∵AB ,BC 是⊙O 的切线,∴OB ⊥DC ,∴DE ∥OB ,∴∠CED =∠COB , ∵∠EDC =∠OCB ,∴△CDE ∽△BCO , ∴DE CO =CEBO,DE ·OB =2R 2=8, ∴⊙O 的半径为2.[对应学生用书P27]一、选择题1.下列说法:①与圆有公共点的直线是圆的切线;②垂直于圆的半径的直线是圆的切线;③与圆心的距离等于半径的直线是圆的切线;④过直径的端点,垂直于此直径的直线是圆的切线.其中正确的有( )A .①②B .②③C .③④D .①④答案:C2.如图,AB 是⊙O 的直径,BC 是⊙O 的切线,AC 交⊙O 于D .AB =6,BC =8,则BD等于( )A .4B .4.8C .5.2D .6解析:∵AB 是⊙O 的直径,∴BD ⊥AC . ∵BC 是⊙O 的切线,∴AB ⊥BC . ∵AB =6,BC =8,∴AC =10. ∴BD =AB ·BCAC =4.8.答案:B3.如图,CD 切⊙O 于B ,CO 的延长线交⊙O 于A ,若∠C =36°,则∠ABD 的度数是( )A .72°B .63°C .54°D .36°解析:连接OB .∵CD 为⊙O 的切线,∴∠OBC =90°. ∵∠C =36°,∴∠BOC =54°. 又∵∠BOC =2∠A ,∴∠A =27°, ∴∠ABD =∠A +∠C =27°+36°=63°. 答案:B4.如图,在⊙O 中,AB 为直径,AD 为弦,过B 点的切线与AD 的延长线交于C ,若AD =DC ,则sin ∠ACO 等于( )A.1010 B.210 C.55D.24解析:连接BD ,则BD ⊥AC .∵AD =DC ,∴BA =BC , ∴∠BCA =45°.∵BC 是⊙O 的切线,切点为B , ∴∠OBC =90°.∴sin ∠BCO =OB OC =OB 5OB =55,cos ∠BCO =BC OC =2OB 5OB =255.∴sin ∠ACO =sin(45°-∠BCO ) =sin 45°cos ∠BCO -cos 45°sin ∠BCO =22×255-22×55=1010. 答案:A 二、填空题5.如图,已知∠AOB =30°,M 为OB 边上一点,以M 为圆心、2为半径作⊙M .若点M 在OB 边上运动,则当OM =________时,⊙M 与OA 相切.解析:若⊙M 与OA 相切,则圆心M 到直线OA 的距离等于圆的半径2.过M作MN⊥OA于点N,则MN=2.在Rt△MON中,∵∠MON=30°,∴OM=2MN=2×2=4.答案:46.已知P A是圆O的切线,切点为A,P A=2,AC是圆O的直径,PC与圆O交于B点,PB=1.则圆O的半径R=________.解析:AB=AP2-PB2= 3.由AB2=PB·BC,∴BC=3,Rt△ABC中,AC=AB2+BC2=2 3.∴R= 3.答案: 37.圆O的直径AB=6,C为圆周上一点,BC=3,过C作圆的切线l,过A作l的垂线AD,AD分别与直线l、圆交于点D、E,则∠DAC=________,DC=________.解析:连接OC,∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC.又∠DCA+∠ACO=90°,∠ACO+∠OCB=90°,∴∠DCA=∠OCB,∵OC=3,BC=3,∴△OCB是正三角形.∴∠OBC=60°,即∠DCA=60°.∴∠DAC=30°.在Rt△ACB中,AC=AB2-BC2=33,DC=AC sin 30°=32 3.答案:30°33 2三、解答题8.如图所示,D是⊙O的直径AB的延长线上一点,PD是⊙O的切线,P是切点,∠D=30 °.求证:P A=PD.证明:如图,连接OP,∵PD是⊙O的切线,P为切点.∴PO⊥PD.∵∠D=30°,∴∠POD=60°.又∵OA=OP,∴∠A=∠APO=30°.∴∠A=∠D.∴P A=PD.9.如图,已知在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于D,过D点作⊙O的切线交AC于E.求证:(1)DE⊥AC;(2)BD2=CE·CA.证明:(1)连接OD,AD.∵DE是⊙O的切线,D为切点,∴OD⊥DE.∵AB是⊙O的直径,∴AD⊥BC.又AB=AC,∴BD=DC.∴OD∥AC.∴DE⊥AC.(2)∵AD⊥BC,DE⊥AC,∴△CDE∽△CAD.∴CDCA=CECD.∴CD2=CE·CA.∴BD=DC.∴BD2=CE·CA.10.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=1 cm,求BD的长.解:(1)证明: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1 cm,∴BD的长是4 cm.。
点、直线、圆与圆的位置关系_知识点+例题+练习1.点和圆的位置关系2.(1)点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:3.①点P在圆外⇔d>r4.②点P在圆上⇔d=r5.①点P在圆内⇔d<r6.(2)点的位置可以确定该点到圆心距离与半径的关系,反过来已知点到圆心距离与半径的关系可以确定该点与圆的位置关系.7.(3)符号“⇔”读作“等价于”,它表示从符号“⇔”的左端可以得到右端,从右端也可以得到左端.2.确定圆的条件不在同一直线上的三点确定一个圆.注意:这里的“三个点”不是任意的三点,而是不在同一条直线上的三个点,而在同一直线上的三个点不能画一个圆.“确定”一词应理解为“有且只有”,即过不在同一条直线上的三个点有且只有一个圆,过一点可画无数个圆,过两点也能画无数个圆,过不在同一条直线上的三点能画且只能画一个圆.3.三角形的外接圆与外心(1)外接圆:经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆.(2)(2)外心:三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.(3)(3)概念说明:(4)①“接”是说明三角形的顶点在圆上,或者经过三角形的三个顶点.(5)②锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;钝角三角形的外心在三角形的外部.(6)③找一个三角形的外心,就是找一个三角形的两条边的垂直平分线的交点,三角形的外接圆只有一个,而一个圆的内接三角形却有无数个.4.反证法(了解)(1)对于一个命题,当使用直接证法比较困难时,可以采用间接证法,反证法就是一个间接证法.反证法主要适合的证明类型有:①命题的结论是否定型的.②命题的结论是无限型的.③命题的结论是“至多”或“至少”型的.(2)(2)反证法的一般步骤是:(3)①假设命题的结论不成立;(4)②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;(5)③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.5.直线和圆的位置关系(1)直线和圆的三种位置关系:①相离:一条直线和圆没有公共点.②相切:一条直线和圆只有一个公共点,叫做这条直线和圆相切,这条直线叫圆的切线,唯一的公共点叫切点.③相交:一条直线和圆有两个公共点,此时叫做这条直线和圆相交,这条直线叫圆的割线.(2)判断直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.①直线l和⊙O相交⇔d<r②直线l和⊙O相切⇔d=r③直线l和⊙O相离⇔d>r.6.切线的性质(1)切线的性质(2)①圆的切线垂直于经过切点的半径.(3)②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.(4)③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.(5)(2)切线的性质可总结如下:(6)如果一条直线符合下列三个条件中的任意两个,那么它一定满足第三个条件,这三个条件是:①直线过圆心;②直线过切点;③直线与圆的切线垂直.(7)(3)切线性质的运用(8)由定理可知,若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.简记作:见切点,连半径,见垂直.7.切线的判定8.(1)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.9.(2)在应用判定定理时注意:10.①切线必须满足两个条件:a、经过半径的外端;b、垂直于这条半径,否则就不是圆的切线.11.②切线的判定定理实际上是从”圆心到直线的距离等于半径时,直线和圆相切“这个结论直接得出来的.12.③在判定一条直线为圆的切线时,当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径,可简单的说成“无交点,作垂线段,证半径”;当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,可简单地说成“有交点,作半径,证垂直”.8.切线的判定与性质(1)切线的性质①圆的切线垂直于经过切点的半径.②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.(2)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.(3)常见的辅助线的:①判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;②有切线时,常常“遇到切点连圆心得半径”.9.切线长定理(1)圆的切线定义: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.(2)(2)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角.(3)(3)注意:切线和切线长是两个不同的概念,切线是直线,不能度量;切线长是线段的长,这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点,可以度量.(4)(4)切线长定理包含着一些隐含结论:(5)①垂直关系三处;(6)②全等关系三对;(7)③弧相等关系两对,在一些证明求解问题中经常用到.10.三角形的内切圆与内心(1)内切圆的有关概念:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点.(2)任何一个三角形有且仅有一个内切圆,而任一个圆都有无数个外切三角形.(3)三角形内心的性质:三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.11.圆与圆的五种位置关系(1)圆与圆的五种位置关系:①外离;②外切;③相交;④内切;⑤内含.如果两个圆没有公共点,叫两圆相离.当每个圆上的点在另一个圆的外部时,叫两个圆外离,当一个圆上的点都在另一圆的内部时,叫两个圆内含,两圆同心是内含的一个特例;如果两个圆有一个公共点,叫两个圆相切,相切分为内切、外切两种;如果两个圆有两个公共点叫两个圆相交.(2)圆和圆的位置与两圆的圆心距、半径的数量之间的关系:①两圆外离⇔d>R+r;②两圆外切⇔d=R+r;③两圆相交⇔R-r<d<R+r(R≥r);④两圆内切⇔d=R-r(R>r);⑤两圆内含⇔d<R-r(R>r).12.相切两圆的性质相切两圆的性质:如果两圆相切,那么连心线必经过切点.这说明两圆的圆心和切点三点共线,为证明带来了很大方便.13.相交两圆的性质(1)相交两圆的性质:(2)相交两圆的连心线(经过两个圆心的直线),垂直平分两圆的公共弦.(3)注意:在习题中常常通过公共弦在两圆之间建立联系.(4)(2)两圆的公切线性质:(5)两圆的两条外公切线的长相等;两圆的两条内公切线的长也相等.(6)两个圆如果有两条(内)公切线,则它们的交点一定在连心线上.4. 判断圆的切线的方法及应用判断圆的切线的方法有三种:(1)与圆有惟一公共点的直线是圆的切线;(2)若圆心到一条直线的距离等于圆的半径,则该直线是圆的切线;(3)经过半径外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.【例4】如图,⊙O的直径AB=4,∠ABC=30°,BC=34,D是线段BC的中点.(1)试判断点D与⊙O的位置关系,并说明理由.(2)过点D作DE⊥AC,垂足为点E,求证:直线DE是⊙O的切线.【例5】如图,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.【例6】如图,半圆O为△ABC的外接半圆,AC为直径,D为劣弧上一动点,P在CB 的延长线上,且有∠BAP=∠BDA.求证:AP 是半圆O 的切线.【知识梳理】1. 直线与圆的位置关系:2. 切线的定义和性质:3.三角形与圆的特殊位置关系:4. 圆与圆的位置关系:(两圆圆心距为d ,半径分别为21,r r )相交⇔2121r r d r r +<<-; 外切⇔21r r d +=;内切⇔21r r d -=; 外离⇔21r r d +>; 内含⇔210r r d -<<【注意点】与圆的切线长有关的计算.【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1,⊙O 内切于ABC △,切点分别为D E F ,,.50B ∠=°,60C ∠=°,连结OE OF DE DF ,,,,则EDF ∠等于( )A .40°B .55°C .65°D .70°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 例6.两圆半径R=5,r=3,则当两圆的圆心距d 满足___ ___•时,•两圆相交;•当d•满足___ ___时,两圆不外离.例7.⊙O 半径为6.5cm ,点P 为直线L 上一点,且OP=6.5cm ,则直线与⊙O•的位置关系是____例8.如图,PA 、PB 分别与⊙O 相切于点A 、B ,⊙O 的切线EF 分别交PA 、PB 于点E 、F ,切点C 在弧AB 上,若PA 长为2,则△PEF 的周长是 _.例9. 如图,⊙M 与x 轴相交于点(20)A ,,(80)B ,,与y 轴切于点C ,则圆心M 的坐标是例10. 如图,四边形ABCD 内接于⊙A ,AC 为⊙O 的直径,弦DB ⊥AC ,垂足为M ,过点D 作⊙O 的切线交BA 的延长线于点E ,若AC=10,tan ∠DAE=43,求DB 的长.【当堂检测】1.如果两圆半径分别为3和4,圆心距为7,那么两圆位置关系是( )A .相离B .外切C .内切D .相交2.⊙A 和⊙B 相切,半径分别为8cm 和2cm ,则圆心距AB 为( )A .10cmB .6cmC .10cm 或6cmD .以上答案均不对3.如图,P 是⊙O 的直径CB 延长线上一点,PA 切⊙O 于点A ,如果PA =3,PB =1,那么∠APC 等于( )A. 15B. 30C. 45D. 60O O2O14. 如图,⊙O 半径为5,PC 切⊙O 于点C ,PO 交⊙O 于点A ,PA =4,那么PC 的长等于( ) A )6 (B )25 (C )210 (D )2145.如图,在10×6的网格图中(每个小正方形的边长均为1个单位长).⊙A 半径为2,⊙B 半径为1,需使⊙A 与静止的⊙B 相切,那么⊙A 由图示的位置向左平移 个单位长.6. 如图,⊙O 为△ABC 的内切圆,∠C = 90,AO 的延长线交BC 于点D ,AC =4,DC =1,,则⊙O 的半径等于( )A. 45B. 54C. 43D. 657.⊙O 的半径为6,⊙O 的一条弦AB 长63,以3为半径⊙O 的同心圆与直线AB 的位置关系是( )A.相离B.相交C.相切D.不能确定8.如图,在ABC △中,12023AB AC A BC =∠==,°,,A ⊙与BC 相切于点D ,且交AB AC 、于M N 、两点,则图中阴影部分的面积是 (保留π).9.如图,B 是线段AC 上的一点,且AB :AC=2:5,分别以AB 、AC 为直径画圆,则小圆的面积与大圆的面积之比为_______.10. 如图,从一块直径为a+b 的圆形纸板上挖去直径分别为a 和b 的两个圆,则剩下的纸板面积是___.11. 如图,两等圆外切,并且都与一个大圆内切.若此三个圆的圆心围成的三角形的周长为18cm .则大圆的半径是______cm .12.如图,直线AB 切⊙O 于C 点,D 是⊙O 上一点,∠EDC=30º,弦EF ∥AB ,连结OC 交EF 于H 点,连结CF ,且CF=2,则HE 的长为_________.13. 如图,PA 、PB 是⊙O 的两条切线,切点分别为A 、B ,若直径AC=12cm ,∠P=60°.求弦AB 的长. 【中考连接】 一、选择题 1. 正三角形的内切圆半径为1,那么三角形的边长为( )A.2B.32C.3D.3 2.⊙O 是等边ABC △的外接圆,⊙O 的半径为2,则ABC △的边长为( )A .3B .5C .23D .253. 已知⊙O 的直径AB 与弦AC 的夹角为 30,过C 点的切线PC 与AB 延长线交于P 点.PC =5,则⊙O 的半径为 ( )A. 335 B. 635 C. 10 D. 54. AB 是⊙O 的直径,点P 在BA 的延长线上,PC 是⊙O 的切线,C 为切点,PC =26,PA =4,则⊙O 的半径等于( )A. 1B. 2C. 23D. 265.某同学制做了三个半径分别为1、2、3的圆,在某一平面内,让它们两两外O D C B ABPA OC 第3题图 第4题图 第5题图 第6题图 第8题图 第9题图 第11题图 第10题图 第12题图切,该同学把此时三个圆的圆心用线连接成三角形.你认为该三角形的形状为( )A.钝角三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰三角形6.关于下列四种说法中,你认为正确的有( )①圆心距小于两圆半径之和的两圆必相交 ②两个同心圆的圆心距为零③没有公共点的两圆必外离 ④两圆连心线的长必大于两圆半径之差A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题 6. 如图,AB 、AC 是⊙O 的两条切线,切点分别为B 、C ,D 是优弧BC 上的一点,已知∠BAC =80°,那么∠BDC =__________度.7. 如图,AB 是⊙O 的直径,四边形ABCD 内接于⊙O ,,,的度数比为3∶2∶4,MN 是⊙O 的切线,C 是切点,则∠BCM 的度数为________.8.如图,在△ABC 中,5cm AB AC ==,cos B 35=.如果⊙O 的半径为10cm ,且经过点B 、C ,那么线段AO = cm .9.两个等圆⊙O 与⊙O ′外切,过点O 作⊙O ′的两条切线OA 、OB ,A 、B 是切点,则∠AOB = .10.如图6,直线AB 与⊙O 相切于点B ,BC 是⊙O 的直径,AC 交⊙O 于点D ,连结BD ,则图中直角三角形有 个.11.如图,60ACB ∠=°,半径为1cm 的O ⊙切BC 于点C ,若将O ⊙在CB 上向右滚动,则当滚动到O ⊙与CA 也相切时,圆心O 移动的水平距离是__________cm .12.如图, AB 与⊙O 相切于点B ,线段OA 与弦BC 垂直于点D ,∠AOB =60°,B C=4cm ,则切线AB = cm.13.如图,⊙A 和⊙B 与x 轴和y 轴相切,圆心A 和圆心B 都在反比例函数1y x =图象上,则阴影部分面积等于 .14. Rt △ABC 中,9068C AC BC ∠===°,,.则△ABC的内切圆半径r =______.15.⊙O 的圆心到直线l 的距离为d ,⊙O 的半径为r ,当d 、r 是关于x 的方程x 2-4x+m=0的两根,且直线l 与⊙O 相切时,则m 的值为_____.16.已知:⊙A 、⊙B 、⊙C 的半径分别为2、3、5,且两两相切,则AB 、BC 、CA 分别为 .17.⊙O 的圆心到直线l 的距离为d ,⊙O 的半径为r ,当d 、r 是关于x 的方程x 2-4x+m=0的两根,且直线l 与⊙O 相切时,则m 的值为_____.三、解答题18. 如图,AB 是⊙O 的弦,OA OC ⊥交AB 于点C ,过B 的直线交OC 的延长线于点E ,当BE CE =时,直线BE 与⊙O 有怎样的位置关系?请说明理由. 第3题图 第6题图 第7题图 第8题图 第10题图 第11题图 第12题图 第13题图19.如图1,在⊙O 中,AB 为⊙O 的直径,AC 是弦,4OC =,60OAC ∠=. (1)求∠AOC 的度数;(2)在图1中,P 为直径BA 延长线上的一点,当CP 与⊙O 相切时,求PO 的长;(3)如图2,一动点M 从A 点出发,在⊙O 上按A 照逆时针的方向运动,当MAO CAO S S =△△时,求动点M 所经过的弧长.第18题图。
目录1.初等几何研究 (2)2.线段相等的证法 (8)3.等角的证法 (12)4.和差倍分的证法 (17)5.平行线的证法 (22)6.梅内劳斯定理与塞瓦定理 (28)7.共点线的证法 (33)8.共线点的证法 (37)9.垂直线的证法 (42)10.面积方法 (47)11.几何变换(一)——平移 (53)12.几何变换(二)——旋转 (58)13.几何变换(三)——轴反射 (62)14.共圆点的证法 (67)初等几何研究第一节引言一、归纳的经验几何(公元前七世纪前)二、初步的推理几何(公元前七世纪至公元前四世纪)由经验和已有的几何知识出发,按照逻辑的要求,对某一项几何知识进行推理论证。
对实验几何进行总结工作,其伟大功绩归于古希腊的哲学家和数学家,受到哲学思想的影响,把实验几何加以抽象化、系统化。
最主要的就是把实验几何改造为演绎推理的科学。
古希腊:泰勒斯毕达格拉斯(勾股定理)柏拉图雅典学派提出的三个经典问题:化方为圆、三等分角和倍立方体直至公元前四世纪,未见按逻辑编排的系统的几何书籍出现三、系统的推理几何(公元前四世纪至公元后18世纪)《几何原本》的出现,由古希腊欧几里得按前人所提的几何知识,按照逻辑的要求的顺序,前因后果地进行编排,并先提出定义和公理,而后在这基础上,对各项知识都作推断论证。
《几何原本》的简介:公元前300年左右,希腊数学家欧几里得综合了人们对图形的认识成果,发表了13卷的巨著《几何原本》这是用公理化方法进行演绎推理的最早典范。
《原本》的发表,标志着初等几何的诞生。
《原本》中所介绍的几何学称欧氏几何,这是在整个数学发展史中最早、最完备、最成功的数学模型。
《原本》前10卷介绍平面几何,后3卷介绍立体几何,第一卷系统地提出二十三个定义、五条公理,成为《原本》的理论基础。
四、现代几何的产生与发展(公元后18世纪至今)俄国数学家罗巴切夫斯基罗氏几何德国数学家黎曼黎氏几何统称非欧几何罗氏几何:假设过直线外一点可引不止一条而是无数条直线平行该直线。
7题 4 一、相交线、平行线一、填空每小题3分,共60分1.不在一直线上的四点,最多能作 条直线.2.延长线段AB 到C ,使AC =3BC ,则AB =______BC .3.如果一个角的余角等于50°,则这个角的补角是 .4.把“等角的补角相等”改成“如果……,那么……”的形式: . 5.平面内两直线的位置关系有 . 6.国旗上的五角星的每一个内角是 度.7.图中有_____条线段,_____条射线,_____条直线.8.如图1,∠1﹕∠2﹕∠3﹕∠4=1﹕2﹕3﹕4,则∠1= 度.9.两点之间线段的 ,叫做这两点之间的距离.10.如图2所示,能用一个字母表示的角有_____个,以A 为顶点的角有_____个,图中所有的角有_____个.图1 图2图3 11.如图3,∠AOC =∠COD =∠BOD ,则OD 平分______,OC 平分______,32∠AOB =___________=__ ____. 12.8点30分,分针和时针之间的夹角的度数是 °.13.过平面内一点能画 条直线,过平面内两点P 、Q 能画 条直线.14.如果一个角的度数为α,则它的补角为__ ____,余角为___ ___.15.已知,∠α的补角为125°,∠β的余角为37°,则α、β的大小关系为α_____β.16.如图4,∠EOF =∠AOD =∠BOD =Rt ∠,则图中与∠AOF 互余的角有 ,与∠BOE 互补的角有 .17.如图5,AB ⊥MN ,CD ⊥MN ,已知∠1=α,∠2=β,∠3=3α-β,则α= 度,β= 度.图4 图5 图618.如图6,AC ⊥BC ,垂足为C,CD ⊥AB ,垂足为D ; 3 2 1E D C B AF E C A N M D B O F D A B 3 2 1则1点A 到直线BC 的距离是 ;2点B 到直线AC 的距离是 ;3点C 到直线AB 的距离是 .19.已知点C 分线段AB 为5﹕7,点D 分线段AB 为5﹕11,CD =10cm,则AC = ,BC = ,AB = . 20.如右图,若∠1=∠2,则可判定的平行线是;若AC ⊥BD 且AB ∥DC ,则∠3与∠4的关系是 ,∠3与∠5的的关系是 .二、选择题每小题2分,共12分 21.图中是对顶角的有① ② ③ ④A.① ②B.② ③C.④D.都不是22.下列语句中,那一句不是命题A. 两直线相交,只有一个交点;B. 在直线AB 上除A 、B 外任取一点C ;C. 同位角相等,两直线平行;D. 内错角相等.23.经过A 、B 、C 三点可连结直线的条数为A. 只能一条B. 只能三条C. 三条或一条D. 不能确定24.如果直线a ∥b ,b ∥c 那么A. a ∥cB. a ⊥cC. a = cD. 以上都对25.下列语句中正确的是A. 过任意一点有且只有一条直线与已知直线垂直 ;B. 必须过直线外一点有且只有一条直线与已知直线相交;C. 必须经过直线上一点有且只有一条直线与已知直线垂直;D. 以上说法都不对.26.线段AB =5cm ,BC =4cm ,那么A 、C 两点的距离是A .1cm B. 9cm C. 1cm 或9cm D. 以上答案都不对三、解答题每小题7分,共28分27.一个角的余角与它的补角的和等于这个角的4倍,则这个角是多少度28.如图,已知∠AOC =m °,∠BOD =n °,∠AOD =p °,求α、β、γ的度数.29.如图,已知:BE 平分∠ABC ,CE 平分∠BCD ,且∠1+∠2=90°, 求证:AB ∥CD .30.如图:已知点O 是直线AE 上一点,OB 平分∠AOC,OD 平分∠COE .①试写出∠COD 的余角和∠AOD 的补角.②若∠AOC ﹕∠COE =4﹕5,求∠AOB 的度数 二、三角形一、填空每题4分,共44分1.在ABC ∆中,0072,28,A B ∠=∠=则C ∠= ___________度.2.在ABC ∆中,AB=AC,D 是BA 延长线上的一点,若0CAD=130∠,则B=∠_____度. 3.某三角形的三边长分别是3cm 、4cm 、5cm,则它的面积是__________________.4.如果一个三角形的周长为18,三边之比为4:3:2,则三边分别为______________.5.若三角形的三个内角之比为3:2:1,且最小边长为cm 6,则最长边长是_______cm .6.在ABC ∆中,0C=90∠,AB=2BC,则B ∠= _____________度.7.全等三角形的对应角相等"的逆命题是_________________________________, 这个命题是_____命题填"真"或"假"8.在ABC ∆中,D 、E 分别是AC 、BC 的中点,若20=DE 米,则=AB _____米.9.已知AD 、BE 是ABC ∆的中线,AD 、BE 相交于G 点,6=AD ,则=AG _____.10.若在ABC ∆和DEF ∆中, 50=∠A , 70=∠B , 70=∠E , 60=∠F ,4=DF ,若ABC ∆和DEF ∆全等,则=AC __________.11.若DEF ABC ∆≅∆, 90=∠=∠D A , 30=∠B ,10=BC ,则=DE .二、选择题每小题4分,共16分1.下列命题是真命题的是A.所有的等边三角形都全等;B.所有的等腰直角三角形都全等;C.两边分别相等的两个直角三角形全等;D.关于一点O 中心对称的两个三角形全等.2.点F 是ABC ∆的重心,则点F 是ABC ∆的A.三个内角平分线的交点;E D C B A 2 1 γβα DC B A OB.三边中线的交点;C.三边上的高的交点;D.三边的垂直平分线的交点.3.有两根棒,它们的长分别是cm 20和cm 25,若要钉成一个三角形木架,则在下列四根木棒中应该选取A.cm 5. B.cm 20. C.cm 45. D.cm 50.4.下列条件中,不能判定两个三角形全等的是A.已知三边对应相等;B.已知两角和夹边对应相等;C.已知两边和夹角对应相等;D.已知两边和其中一边的对角对应相等.三、简答题每题10分,共40分1.如图:已知D 、E 分别在AB 、AC 上,AC AB =,C B ∠=∠,求证:CD BE =.2.如图:已知AB AD =,BC CD =,求证:AC 垂直平分BD .3.如图:已知CD AB =,C A ∠=∠,求证:CBD ADB ∠=∠.4.如图:在ABC ∆中, 90=∠C ,BC AC =,D 是斜边AB 的中点,点E 、F 分别在边AC 、BC 上,且DF ED ⊥,求证:EDF ∆是等腰三角形.三、四边形一.填空2分×30=分 A D1在平行四边形 ABCD 中,∠A=50°,则∠B= 2在平行四边形ABCD 中,如果∠A=2∠B,则∠C= 0 B 3 C3在平行四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于O,则右上图中相等线段有 对; 4平行四边形ABCD 的周长为36cm,AB=8cm,则BC= cm;5平行四边形ABCD 的周长是28cm,△ABC 周长是20cm,则AC= cm6对角线互相平分且相等的四边形是 形7已知矩形一条对角线长8cm,两条对角线的一个交角是60°,则矩形的边长为 cm8已知菱形的两条对角线长分别为6cm 和8cm,则菱形周长为9正方形的边长为m,则它的对角线长是A 10B E10如图,正方形ABCD,延长AB 至E,使BE=BD,则∠CDE=11已知菱形相邻两角之比为1:2,周长为24cm,则较长对角线为 cm12有一组邻边相等的平行四边形是13平行四边形ABCD的周长为20cm,它的两条高分别为23cm和33cm,则它的面积是cm214如图,矩形ABCD中,BC=2CD,在AD上取F点,使BF=BC,则∠FCD=15梯形上、下两底长分别为4cm和6cm,则梯形的中位线长 cm16如果直角梯形的一条对角线把这个梯形分成两个三角形,且其中一个是边长为6cm的等边三角形,那么这个梯形的面积是 cm2A F D17等腰梯形一个角为45°,高为2,上底为1,则中位线长18等腰梯形周长为80cm,中位线与腰长相等,则中位线等于 cm B 14 C19梯形上底长3cm,下底长7cm,梯形被中位线分成的两部分的面积比是 ;20等腰三角形是轴对称图形,对称轴是 ;21过平行四边形的115°角的顶点作平行四边形的两条高,则这两条边的夹角的度数是 ;22梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD交于O,则图中面积相等的三角形有对;23一个正方形的面积是4厘米2,这个正方形的一条对角线的长是厘米;A D24菱形一组邻角之比为1:5,且周长为8cm,25平行四边形是中心对称图形,对称中心是 ;BC26正方形的对称轴有条;27梯形上、下两底长分别为3cm和5cm,则连接梯形两对角线中点的线段长 cm 22 28有一个角是直角的形是正方形;29矩形ABCD对角线交于点O,一条边AB长为1cm,△AOB是正三角形,则矩形的周长是cm;30直角梯形中位线长为a,一腰长为b,这条腰与底所成的角是30°,则它的面积是二、选择题2分×10=20分1、平行四边形ABCD的对角线AC、BD交于O,则图中全等三角形共有A1对 B2对 C3对 D4对2、平行四边形两邻边长分别为6cm和4cm,且他们的夹角为60°,则它的面积为A123 cm2 B73cm2 C63cm2 D43cm23、四边形的两条对角线互相垂直,这个四边形是A矩形 B菱形 C正方形 D形状不确定4、菱形具有而矩形不一定具有的性质是A对角线平分一组对角 B对角线互相平分C对角相等 D对边平行且相等5、菱形的周长是40cm,一条对角线长16cm,则它的面积A192cm2 B96cm2 C48cm2 D40cm26、能判定四边形ABCD是平行四边形的是AAB∥CD,AD∥BC B∠A=∠B,∠C=∠DCAB=AD,CB=CD DAB∥CD,AD=BC7、下列图形中,既是轴对称,又是中心对称的图形是A平行四边形 B等腰梯形 C菱形 D角8、下列图形中,一定有外接圆的是A四边形 B矩形 C平行四边形 D梯形9、平行四边形一条边长14,下列各组数中能分别作出它的两条对角线的长的是A10和16 B12和16 C20和22 D10和4010、一组对边平行,而另一组对边相等的四边形是A 平行四边形B 矩形C 等腰梯形D 平行四边形或等腰梯形三、简答题1、 已知四边形ABCD 中,AB=DC,AE ⊥BD,CF ⊥BD,垂足分别为E 、F,AE=CF ;求证:四边形ABCD 是平行四边形. D C EFA B 2、如图:等腰梯形ABCD 中,AB=CD,∠B=45°,AD+BC=30,高AE=7,求梯形两底AD,BC 的长;A DB E C3、如图,平行四边形ABCD 中,E 是BC 上一点,AE 交BD 于点F,已知BE :EC=4:1,S △BEF =48 求:S △FDAA DFB E C4、如图,在正方形ABCD 中,E 是DC 的中点,F 是BC 上的点,CF=41BC求证:AE 平分∠DAFA DEB FC 五、比例线段和相似形一、填空题每题3分,共36分1.若线段b 是线段a 和c 的比例中项,且a=4cm,c=9cm,则b=2.如果地图上A 、B 两地的图距是4cm,表示的实际距离为160公里,则实际距离为400公里的两地,在地图上的图距为A B C E F G A B C D G EFA B C E F A B C D F E C A B E D 8题 10题 12题 A B C D E 5题 6题 A B C D E 4题 A G D B C F 14题A B C D E 13题 A B C E FG D A B C D ECFA 3.已知,线段AB=1cm,C 是AB 的黄金分割点,且AC >BC,则AC=4.如图,DE ∥BC,BD=2AD,DE=2,则BC=5.如图,在△ABC 中,DE ∥BC,DBCE ADE S S 四边形=∆,BC=4,则DE=6.如图,G 是的△ABC 重心,EF 过G 且EF ∥BC,7.两个相似三角形对应角平分线的比为3∶4,8.如图,E 、F 分别在AC 、BC 上,若AE=3,AC=7,FC=3.2,BC=5.6,AB 填平行或不平行9.一个直角三角形的两边长分别是3和6,2和4,那么这两个三角形 相似;填“一定”,“不一定”或“一定不” 10.如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC,EF ∥BC,AD=2,BC=8,且DF ∶FC=2∶3,则EF=11.在△ABC 中,AC =6,BC=9,在BC 上取一点D,使△ABC ∽△DAC,则BD= 12.如图CD 是Rt △ABC 斜边上的高,若AD=6,BD=2,CE=3,则BE=二、选择题每题3分,共12分 13.如图,能推得DE ∥BC 的条件是 A.AD ∶AB=DE ∶BC ;B.AD ∶DB=DE ∶BC ;C.AD ∶DB=AE ∶EC ;D.AE ∶AC=DE ∶BC.14.如图,AG ∥BD,AF ∶FB=2∶5,BC ∶CD=4∶1,AG=4,则CD=A.1;B.2;C.3;D.4. 15.下列命题错误的是A.相似三角形周长之比等于对应高之比;B.两个等腰直角三角形一定相似;C.各有一个角等于︒91的两个等腰三角形相似;D.两边对应成比例且有一个角相等的两个三角形相似16.顺次连接三角形各边中点,所成的三角形的高与原三角形对应高之比为 A. 2∶1; B. 1∶2; C. 1∶4; D. 4∶1. 三、简答题每题10分,共40分17.已知,EF ∥AB,ED=DF,AF 交BC 于G,求证:CDBC GD BG = 18.如图,ABCD 为正方形,过A 一条直线依次与BD 、DC 及BC 的延长线交于点E 、F 、G,AE=5cm,EF=4cm,求FG;19.如图,△ABC 中,AD 、BE 是BC 、AC 边上的高,连接DE,求证:△DEC ∽△ABC. 20.如图,G 是△ABC 的重心,AG 、BG 的延长线分别交BC 于F,交AC 于E,已知1=∆GEF S ,求:①GBA S ∆;②ABC S ∆ 四、解答题12分21.在△FEC 中,∠ACB=90︒,AC=BC,∠ECF=135︒,BE=x,BF=y;1求证:∠ECA=∠F ;2若AE=2,求y 与x 的函数关系式 六、圆一、 填空每小题3分,共48分1. 圆心的坐标是3,4,半径是5,那么坐标原点在————————填圆内或圆上或圆外.2. 已知⊙O 的半径是5,圆心O 到一条直线的距离是4,那么这条直线和圆的公共点的个数是———————— .3. 如果⊙O 和⊙O ˊ的半径分别为4cm 和3cm,OO ˊ=15cm ,那么⊙O 和⊙O ˊ的位置关系是———————— .4.⊙O 的一条弦长为8,弦心距为3,则⊙O 的直径长为———————— .5. 如果⊙O 和⊙O ˊ相交,两圆的半径分别是3和5,那么OO ˊ长的范围是———————— .6. 如果⊙O 和⊙O 1相切,⊙O 的半径是3,圆心距OO 1=5,则⊙O 1的半径等于———————— .7. 已知AB 是⊙O 的直径,CD 是弦,EC ⊥CD,FD ⊥CD,E 、F 在AB 上,OG ⊥CD,G 为垂足,已知EC =3,FD =5,则OG =———————— .8. 在Rt △ABC 中,∠C =90°,如果AB =5,BC=3,那么△ABC 的内切圆的半径=———————— .9. 过⊙O 外一点P ,向⊙O 作切线PA 、PB,A 、B 为切点,如果⊙O 的半径是4cm ,PO =8cm ,那么△PAB 是————————三角形.10.已知P 是⊙O 外一点,如果⊙O 的半径为3,PO =5,那么点P 到圆O 的切线长为———————— .11.正八边形的中心角等于————————度 .12.如果正六边形边长为a ,那么面积等于———————— .13.已知两等圆半径为5cm ,公共弦长为6cm ,则圆心距为————————cm .14.若⊙O 的直径为2,则⊙O 的内接正方形的边长为———————— .15.半径分别为1、2、3的三圆两两外切,那么以三个圆心为顶点构成的三角形的形状是———————— .16.同圆的内接正三角形和外切正三角形的边长的比是———————— .二. 选择题每小题3分,共18分17.到三角形各边距离相等的点是这个三角形的A 外心;B 内心;C 重心;D 垂心.18.在Rt △ABC 中,∠C =90°,BC =6,AB =10,如果以点C 为圆心,画圆与AB 相切,那么圆C 的半径是A2.4; B 3.6; C 4.8; D 5.19.如果两个圆有且只有一条公切线,那么这两个圆的位置关系是A 外切;B 相交;C 内切;D 内含.20.两圆半径的比为5∶2,当两圆外切时圆心距为7,此时外公切线长为A4; B210; C7; D 58.21.下列命题中,正确的是A 垂直于半径的直线是这圆的切线;B 平分弦的直径垂直于弦;C 任何两个圆必有两条外公切线;D 经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.22.已知△ABC 的周长是24,内切圆半径是1.5,那么这个三角形的面积是A24; B20; C18; D16.三.简答题23、24题每题11分,第25题12分,共34分23如图,Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AC =5,AB =12,圆心O 在AB 上,⊙O 过点A ,且与BC 相切于D ,求⊙O 的半径.24如图,以AB 为直径的⊙O 上有一点C,CD 切⊙O 于点C,AE ⊥CD,D 为垂足,BC的延长线交AE 于点E ;求证:△ABE 是等腰三角形. 25.如图,⊙O 1和⊙O 2的半径都是2,相交于点A 和B,⊙O 1过点O 2,⊙O 2过点O 1,(1) 求证:四边形AO 1BO 2是菱形;(2) 求菱形AO 1BO 2的面积. O D C G F E B A A C B 23题O D 25题。
4.2.2 圆与圆的位置关系4.2.3 直线与圆的方程的应用目标定位 1.掌握圆与圆的位置关系及判定方法.2.能利用直线与圆的位置关系解决简单的实际问题.3.理解坐标法解决几何问题的一般步骤.自主预习1.圆与圆位置关系的判定(1)几何法:若两圆的半径分别为r1、r2,两圆的圆心距为d,则两圆的位置关系的判断方法如下:位置关系外离外切相交内切内含图示d与r1、r2的关系d>r1+r2d=r1+r2|r1-r2|<d<r1+r2d=|r1-r2| d<|r1-r2|(2)代数法:通过两圆方程组成方程组的公共解的个数进行判断.⎭⎪⎬⎪⎫圆C 1方程圆C 2方程――→消元一元二次方程⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0⇒相交Δ=0⇒内切或外切Δ<0⇒外离或内含2.用坐标方法解决平面几何问题的“三步曲”:即 时 自 测1.判断题(1)两圆无公共点,则两圆外离.( ×)(2)两圆有且只有一个公共点,则两圆内切和外切.(√)(3)设两圆的圆心距为l ,两圆半径长分别为r 1,r 2,则当|r 1-r 2|<l <r 1+r 2时,两圆相交.(√)(4)两圆外切时,有三条公切线:两条外公切线,一条内公切线.(√) 提示 (1)两圆无公共点,则两圆外离和内含.2.圆O 1:x 2+y 2-2x =0和圆O 2:x 2+y 2-4y =0的位置关系为( ) A.相离B.相交C.外切D.内切解析 圆O 1的圆心坐标为(1,0),半径长r 1=1;圆O 2的圆心坐标为(0,2),半径长r 2=2;1=r 2-r 1<|O 1O 2|=5<r 1+r 2=3,即两圆相交. 答案 B3.圆x 2+y 2+4x -4y +7=0与圆x 2+y 2-4x +10y +13=0的公切线的条数是( ) A.1B.2C.3D.4解析 两圆的圆心坐标和半径分别为(-2,2),(2,-5),1,4,圆心距d =(-2-2)2+(2+5)2>8,1+4=5<8,∴两圆相离,公切线有4条. 答案 D4.两圆x 2+y 2=r 2与(x -3)2+(y +1)2=r 2(r >0)外切,则r 的值是________.解析 由题意可知(3-0)2+(-1-0)2=2r ,∴r =102. 答案102类型一 与两圆相切有关的问题【例1】 求与圆x 2+y 2-2x =0外切且与直线x +3y =0相切于点M (3,-3)的圆的方程. 解 设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0), 则(a -1)2+b 2=r +1,①b +3a -3=3,② |a +3b |2=r .③ 联立①②③解得a =4,b =0,r =2,或a =0,b =-43,r =6,即所求圆的方程为(x -4)2+y 2=4或x 2+(y +43)2=36. 规律方法 两圆相切时常用的性质有:(1)设两圆的圆心分别为O 1、O 2,半径分别为r 1、r 2,则两圆相切⎩⎪⎨⎪⎧内切⇔|O 1O 2|=|r 1-r 2|外切⇔|O 1O 2|=r 1+r 2(2)两圆相切时,两圆圆心的连线过切点(两圆若相交时,两圆圆心的连线垂直平分公共弦). 【训练1】 求与圆(x -2)2+(y +1)2=4相切于点A (4,-1)且半径为1的圆的方程. 解 设所求圆的圆心为P (a ,b ),则 (a -4)2+(b +1)2=1.①(1)若两圆外切,则有(a -2)2+(b +1)2=1+2=3,②联立①②,解得a =5,b =-1,所以,所求圆的方程为(x -5)2+(y +1)2=1; (2)若两圆内切,则有(a -2)2+(b +1)2=|2-1|=1,③联立①③,解得a =3,b =-1,所以,所求圆的方程为(x -3)2+(y +1)2=1. 综上所述,所求圆的方程为(x -5)2+(y +1)2=1或(x -3)2+(y +1)2=1. 类型二 与两圆相交有关的问题(互动探究)【例2】 已知两圆x 2+y 2-2x +10y -24=0和x 2+y 2+2x +2y -8=0.(1)判断两圆的位置关系; (2)求公共弦所在的直线方程; (3)求公共弦的长度. [思路探究]探究点一 当两圆相交时,其公共弦所在直线的方程是什么? 提示 两圆的方程相减即可得公共弦所在直线的方程. 探究点二 如何求公共弦长?提示 (1)代数法:将两圆的方程联立,求出两交点的坐标,利用两点间的距离公式求弦长. (2)几何法:求出公共弦所在的直线方程,半径、弦心距、半弦长构成直角三角形的三边长,利用勾股定理求弦长.解 (1)将两圆方程配方化为标准方程,C 1:(x -1)2+(y +5)2=50, C 2:(x +1)2+(y +1)2=10,则圆C 1的圆心为(1,-5),半径r 1=52, 圆C 2的圆心为(-1,-1),半径r 2=10.又∵|C 1C 2|=25,r 1+r 2=52+10,r 1-r 2=52-10, ∴r 1-r 2<|C 1C 2|<r 1+r 2,∴两圆相交.(2)将两圆方程相减,得公共弦所在直线方程为x -2y +4=0. (3)法一 由(2)知圆C 1的圆心(1,-5)到直线x -2y +4=0的距离d =|1-2×(-5)+4|1+(-2)2=35, ∴公共弦长l =2r 21-d 2=250-45=2 5.法二 设两圆相交于点A ,B ,则A ,B 两点满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0,x 2+y 2+2x +2y -8=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-4,y =0,或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.即A (-4,0),B (0,2).所以|AB |=(-4-0)2+(0-2)2=25, 即公共弦长为2 5.规律方法 1.两圆相交时,公共弦所在的直线方程若圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0相交,则两圆公共弦所在直线的方程为(D 1-D 2)x +(E 1-E 2)y +F 1-F 2=0.2.公共弦长的求法(1)代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长. (2)几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解.【训练2】 已知圆C 1:x 2+y 2+2x -6y +1=0,圆C 2:x 2+y 2-4x +2y -11=0,求两圆的公共弦所在的直线方程及公共弦长.解 设两圆交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A ,B 两点坐标是方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2+2x -6y +1=0, ①x 2+y 2-4x +2y -11=0 ②的解, ①-②得:3x -4y +6=0. ∵A ,B 两点坐标都满足此方程,∴3x -4y +6=0即为两圆公共弦所在的直线方程. 易知圆C 1的圆心(-1,3),半径r 1=3. 又C 1到直线AB 的距离为d =|-1×3-4×3+6|32+(-4)2=95. ∴|AB |=2r 21-d 2=232-⎝ ⎛⎭⎪⎫952=245.即两圆的公共弦长为245.类型三 直线与圆的方程的应用【例3】 一艘轮船沿直线返回港口的途中,接到气象台的台风预报,台风中心位于轮船正西70 km 处,受影响的范围是半径为30 km 的圆形区域,已知港口位于台风中心正北40 km 处,如果这艘轮船不改变航线,那么它是否会受到台风的影响?解 以台风中心为坐标原点,以东西方向为x 轴建立直角坐标系(如图),其中取10 km 为单位长度,则受台风影响的圆形区域所对应的圆的方程为x 2+y 2=9, 港口所对应的点的坐标为(0,4),轮船的初始位置所对应的点的坐标为(7,0), 则轮船航线所在直线l 的方程为x 7+y4=1, 即4x +7y -28=0.圆心(0,0)到航线4x+7y-28=0的距离d=|28|42+72=2865,而半径r=3,∴d>r,∴直线与圆相离,所以轮船不会受到台风的影响.规律方法解决直线与圆的方程的实际应用题时应注意以下几个方面:【训练3】台风中心从A地以20千米/时的速度向东北方向移动,离台风中心30千米内的地区为危险区,城市B在A的正东40千米处,B城市处于危险区内的时间为( )A.0.5小时B.1小时C.1.5小时D.2小时解析以台风中心A为坐标原点建立平面直角坐标系,如图,则台风中心在直线y=x上移动,又B(40,0)到y=x的距离为d=202,由|BE|=|BF|=30知|EF|=20,即台风中心从E到F时,B城市处于危险区内,时间为t=20千米20千米/时=1小时.故选B.答案 B[课堂小结]1.判断圆与圆位置关系的方式通常有代数法和几何法两种,其中几何法较简便易行、便于操作.2.直线与圆的方程在生产、生活实践以及数学中有着广泛的应用,要善于利用其解决一些实际问题,关键是把实际问题转化为数学问题;要有意识用坐标法解决几何问题,用坐标法解决平面几何问题的思维过程:1.圆x 2+y 2=1与圆x 2+y 2+2x +2y +1=0的交点坐标为( ) A.(1,0)和(0,1) B.(1,0)和(0,-1) C.(-1,0)和(0,-1)D.(-1,0)和(0,1)解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=1,x 2+y 2+2x +2y +1=0;解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0. 答案 C2.圆x 2+y 2-2x -5=0和圆x 2+y 2+2x -4y -4=0的交点为A 、B ,则线段AB 的垂直平分线方程为( ) A.x +y -1=0 B.2x -y +1=0 C.x -2y +1=0D.x -y +1=0解析 直线AB 的方程为:4x -4y +1=0,因此它的垂直平分线斜率为-1,过圆心(1,0),方程为y =-(x -1),即两圆连心线. 答案 A3.已知两圆x 2+y 2=10和(x -1)2+(y -3)2=20相交于A 、B 两点,则直线AB 的方程是________.解析 ⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=10,x 2+y 2-2x -6y =10⇒2x +6y =0,即x +3y =0. 答案 x +3y =04.已知圆C 1:x 2+y 2-2mx +4y +m 2-5=0,圆C 2:x 2+y 2+2x -2my +m 2-3=0,当m 的取值满足什么条件时,圆C 1与圆C 2相切?解 对于圆C 1与圆C 2的方程,化为标准方程得C 1:(x -m )2+(y +2)2=9,C 2:(x +1)2+(y -m )2=4,所以两圆的圆心分别为C 1(m ,-2),C 2(-1,m ),半径分别为r 1=3,r 2=2,且|C 1C 2|=(m +1)2+(m +2)2.当圆C 1与圆C 2相外切时,则|C 1C 2|=r 1+r 2,即(m +1)2+(m +2)2=3+2,解得m =-5或m =2.当圆C 1与圆C 2相内切时,则|C 1C 2|=|r 1-r 2|,即(m +1)2+(m +2)2=|3-2|,解得m =-1或m =-2.综上可知,当m =-5或m =2或m =-1或m =-2时,两圆相切.基 础 过 关1.圆(x +2)2+y 2=4与圆(x -2)2+(y -1)2=9的位置关系为( ) A.内切B.相交C.外切D.相离解析 两圆圆心分别为(-2,0),(2,1),半径分别为2和3,圆心距d =42+1=17.∵3-2<d <3+2,∴两圆相交. 答案 B2.若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0外切,则m 等于( ) A.21B.19C.9D.-11解析 圆C 2的标准方程为(x -3)2+(y -4)2=25-m . 又圆C 1:x 2+y 2=1,∴|C 1C 2|=5.又∵两圆外切,∴5=1+25-m ,解得m =9. 答案 C3.一辆卡车宽1.6米,要经过一个半径为3.6米的半圆形隧道,则这辆卡车的平顶车蓬蓬顶距地面的高度不得超过( ) A.1.4米B.3.5米C.3.6米D.2米解析 建立如图所示的平面直角坐标系.如图设蓬顶距地面高度为h ,则A (0.8,h -3.6)半圆所在圆的方程为:x 2+(y +3.6)2=3.62把A (0.8,h -3.6)代入得0.82+h 2=3.62.∴h =40.77≈3.5(米).答案 B4.两圆x 2+y 2-x +y -2=0和x 2+y 2=5的公共弦长为________.解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-x +y -2=0,x 2+y 2=5,①②②-①得两圆的公共弦所在的直线方程为x -y -3=0, ∴圆x 2+y 2=5的圆心到该直线的距离为d =|-3|1+(-1)2=32,设公共弦长为l ,∴l =25-⎝ ⎛⎭⎪⎫322= 2. 答案25.已知圆C 1:x 2+y 2=4和圆C 2:x 2+y 2+4x -4y +4=0关于直线l 对称,则直线l 的方程为________.解析 圆C 2可化为(x +2)2+(y -2)2=4,则圆C 1,C 2的圆心为C 1(0,0),C 2(-2,2),所以C 1C 2的中点为(-1,1),kC 1C 2=2-0-2-0=-1,所以所求直线的斜率为1,所以直线l 的方程为y -1=x +1,即x -y +2=0. 答案 x -y +2=06.求与圆O :x 2+y 2=1外切,切点为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-22,半径为2的圆的方程.解 设所求圆的圆心为C (a ,b ),则所求圆的方程为 (x -a )2+(y -b )2=4.∵两圆外切,切点为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-22,∴|OC |=1+2=3,|CP |=2.∴⎩⎨⎧a 2+b 2=9,⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122+⎝ ⎛⎭⎪⎫b +322=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-32,b =-332. ∴圆心C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-332,故所求圆的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +322+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +3322=4.7.已知圆C 1:x 2+y 2-10x -10y =0和圆C 2:x 2+y 2+6x -2y -40=0.求: (1)它们的公共弦所在直线的方程; (2)公共弦长.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-10x -10y =0,x 2+y 2+6x -2y -40=0,两方程相减,得公共弦所在直线方程为2x +y -5=0. (2)圆x 2+y 2-10x -10y =0的圆心C 1的坐标为(5,5),半径r =52,又点C 1到相交弦的距离d =|2×5+5-5|22+12=2 5. ∴公共弦长为2(52)2-(25)2=230.能 力 提 升8.设两圆C 1,C 2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离|C 1C 2|等于( ) A.4B.4 2C.8D.8 2解析 ∵两圆与两坐标轴都相切,且都经过点(4,1), ∴两圆圆心均在第一象限且横、纵坐标相等. 设两圆的圆心分别为(a ,a ),(b ,b ),则有(4-a )2+(1-a )2=a 2,(4-b )2+(1-b )2=b 2, 即a ,b 为方程(4-x )2+(1-x )2=x 2的两个根, 整理得x 2-10x +17=0,∴a +b =10,ab =17. ∴(a -b )2=(a +b )2-4ab =100-4×17=32, ∴|C 1C 2|=(a -b )2+(a -b )2=32×2=8. 答案 C9.以圆C 1:x 2+y 2+4x +1=0与圆C 2:x 2+y 2+2x +2y +1=0相交的公共弦为直径的圆的方程为( )A.(x -1)2+(y -1)2=1 B.(x +1)2+(y +1)2=1C.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +352+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +652=45D.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -352+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -652=45解析 两圆方程相减得公共弦所在直线的方程为x -y =0,因此所求圆的圆心的横、纵坐标相等,排除C ,D 选项,画图(图略)可知所求圆的圆心在第三象限,排除A.故选B. 答案 B10.与直线x +y -2=0和曲线x 2+y 2-12x -12y +54=0都相切的半径最小的圆的标准方程是________.解析 曲线化为(x -6)2+(y -6)2=18,其圆心C 1(6,6)到直线x +y -2=0的距离为d =|6+6-2|2=5 2.过点C 1且垂直于x +y -2=0的直线为y -6=x -6,即y =x ,所以所求的最小圆的圆心C 2在直线y =x 上,如图所示,圆心C 2到直线x +y -2=0的距离为52-322=2,则圆C 2的半径长为 2.设C 2的坐标为(x 0,x 0),则|x 0+x 0-2|2=2, 解得x 0=2(x 0=0舍去),所以圆心坐标为(2,2),所以所求圆的标准方程为(x -2)2+(y -2)2=2.答案 (x -2)2+(y -2)2=211.已知隧道的截面是半径为4 m 的半圆,车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为2.7 m ,高为3 m 的货车能不能驶入这个隧道?假设货车的最大宽度为a m ,那么要正常驶入该隧道,货车的限高为多少?解 以某一截面半圆的圆心为坐标原点,半圆的直径AB 所在直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,那么半圆的方程为x 2+y 2=16(y ≥0).将x =2.7代入,得y =16-2.72=8.71<3,所以,在离中心线2.7 m 处,隧道的高度低于货车的高度.因此,货车不能驶入这个隧道.将x =a 代入x 2+y 2=16(y ≥0)得y =16-a 2.所以,货车要正常驶入这个隧道,最大高度(即限高)为16-a 2m.探 究 创 新12.已知圆C 1:x 2+y 2-4x -2y -5=0与圆C 2:x 2+y 2-6x -y -9=0.(1)求证:两圆相交;(2)求两圆公共弦所在的直线方程;(3)在平面上找一点P ,过点P 引两圆的切线并使它们的长都等于6 2.(1)证明 圆C 1:(x -2)2+(y -1)2=10, 圆C 2:(x -3)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=734. ∵|C 1C 2|=(2-3)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-122=52.且732-10<52<732+10, ∴圆C 1与圆C 2相交.(2)解 联立两圆方程,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-4x -2y -5=0,x 2+y 2-6x -y -9=0, ∴两圆公共弦所在的直线方程为2x -y +4=0.(3)解 设P (x ,y ),由题意,得⎩⎨⎧2x -y +4=0,x 2+y 2-6x -y -9=(62)2,解方程组,得点P 的坐标为(3,10)或⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,-265.。
切线的判定与性质【知识要点】1.直线与圆的三种位置关系在图中,图(1)、图(2)、图(3)中的直线l和⊙O是什么关系?2.切线的判定定理:切线的判定定理:经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.对定理的理解:①经过半径外端;②垂直于这条半径.注意:定理中的两个条件缺少一个行不行?定理中的两个条件缺一不可.(如图)3.切线的判定方法判定一条直线是圆的切线的三种方法:(1)定义:与圆有唯一公共点的直线是圆的切线。
(2)数量关系:即与圆心的距离等于圆的半径的直线是圆的切线.(3)图形位置关系(判定定理):.经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.其中(2)和(3)本质相同,只是表达形式不同.解题时,灵活选用其中之一。
4.切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点。
推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心。
注意:对于切线性质定理的两个推论:①垂直于切线;②经过切点;③经过圆心,知道任意二个就可以推出第三个【典型例题】例1.下列说法正确的是()(1)与直径垂直的直线是圆的切线;(2)到圆心距离等于半径的直线是圆的切线;(3)经过半径外端点的直线是圆的切线; (4)与圆有唯一公共点的直线是圆的切线;(5)经过半径的外端点且垂直于半径的直线是圆的切线.A 、(1)(2)(3)B 、(2)(3)(5)C 、(2)(4)(5)D 、(3)(4)(5)例2.如图所示,PBC 是⊙O 的割线,A 点是⊙O 上一点,且PC PB PA ⋅=2. 求证:PA 是⊙O 的切线.例3.如图所示,已知:梯形ABCD 中AB ∥CD ,∠A=︒90,腰BC 是⊙O 的直径,且BC=CD+AB .求证:AD 和⊙O 相切.例4.如图所示,已知:两个同心圆O 中,大圆的弦AB 、CD 相等,且AB 与小圆相切于点E .求证:CD 是小圆O 的切线.·OPABC·ACBDO ABD C例5.如图所示,AB 是⊙O 的直径,BC 为弦,C 为弧AD 的中点,过C 作BD 的垂线交BD 的延长线于E 点.求证:CE 与⊙O 相切.例6. 如图所示,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,DC ⊥BC ,AB=8,BC=5,若以AB 为直径为⊙O 与DC 相切于点E ,则DC= 。
(典型)初中数学学科青年教师基本功大赛试题(附答案详解)一、选择题(10×2=20分,单选或多选) 1.现实中传递着大量的数学信息,如反映人民生活水平的“恩格尔系数”、预测天气情况的“降雨概率”、表示空气污染程度的“空气指数”、表示儿童智能状况的“智商”等,这表明数学术语日趋( )(A )人本化 (B )生活化 (C )科学化 (D )社会化 2. 导入新课应遵循( )(A )导入新课的方法应能激发学生的学习兴趣、学习动机,造成悬念,达到激发情感,提出疑问的作用(B )要以生动的语言、有趣的问题或已学过的知识,引入新知识、新概念 (C )导入时间应掌握得当,安排紧凑 (D )要尽快呈现新的教学内容3.下列关于课堂教学的改进,理念正确的是 ( ) (A )把学生看作教育的主体,学习内容和学习方法由学生作主 (B )促进学生的自主学习,激发学生的学习动机 (C )教学方法的选用改为完全由教学目标来决定(D )尽可能多的提供学生有效参与的机会,让学生自己去发现规律,进而认识规律 4.为了了解某地区初一年级7000名学生的体重情况,从中抽取了500名学生的体重,就这个问题来说,下面说法中正确的是( )(A )7000名学生是总体 (B ) 每个学生是个体(C )500名学生是所抽取的一个样本 (D ) 样本容量是500 5. 一个几何体的三视图如图2所示,则这个几何体是( )6.如图1,点A(m,n)是一次函数y=2x 的图象上的任意一点,AB 垂直于x 轴,垂足为B ,那么三角形ABO 的面积S关于m 的函数关系的图象大致为( )7.有三条绳子穿过一片木板,姊妹两人分别站在木板的左、右两边,各选该边的一条绳子。
若每边每条绳子被选中的机会相等,则两人选到同一条绳子的概率为( )(A)21 (B) 31 (C) 61(D) 91主视图左视图俯视图图2 (A ) (B ) (C ) (D )8.一次数学课上,老师让大家在一张长12cm 、宽5cm 的矩形纸片内,折出一个菱形。
附录I 截面的几何性质 习题解[习题I-1] 试求图示各截面的阴影线面积对x 轴的静积。
(a )解:)(24000)1020()2040(3mm y A S c x =+⨯⨯=⋅=(b )解:)(42250265)6520(3mm y A S c x =⨯⨯=⋅= (c )解:)(280000)10150()20100(3mm y A S c x =-⨯⨯=⋅=(d )解:)(520000)20150()40100(3mm y A S c x =-⨯⨯=⋅=[习题I-2] 试积分方法求图示半圆形截面对x 轴的静矩,并确定其形心的坐标。
解:用两条半径线和两个同心圆截出一微分面积如图所示。
dx xd dA ⋅=)(θ;微分面积的纵坐标:θsin x y =;微分面积对x 轴的静矩为: θθθθθdxd x x dx xd y dx xd y dA dS x ⋅=⋅⋅=⋅⋅=⋅=sin sin )(2半圆对x 轴的静矩为:32)]0cos (cos [3]cos []3[sin 33003002r r x d dx x S r rx =--⋅=-⋅=⋅=⎰⎰πθθθππ因为c x y A S ⋅=,所以c y r r ⋅⋅=232132π π34ry c = [习题I-3] 试确定图示各图形的形心位置。
(a ) 解:习题I-3(a): 求门形截面的形心位置矩形 Li Bi Ai Yci AiYci Yc 离顶边上 400 20 8000 160 1280000 左 150 20 3000 75 225000 右15020300075225000(b) 解:(c)解:等边角钢80*1015.126 2.35 35.546 2.35 35.54647.963 363.92 7.6 -28.49 -0.6Yc=∑AiYci/∑AiXc=∑AiXci/∑Ai[习题I-4] 试求图示四分之一圆形截面对于x 轴和y 轴的惯性矩x I 、y I 和惯性积xy I 。
1.如图所示,三圆123,O O O ,
两两外切A,B,C 三点。
连接AB,AC ,BC,分别延长AB,AC 与圆3O 相交于E,D 两点,连接ED,证明:ED 为3O 的直径。
方法1,
过A,B,C 三点做一圆心为O 的圆,连接OA,OB,OC,BD,122313,O O O O O O ,
证明:
OA ,OB ,OC 都为圆O的半径
OA OB OC ∴==
22222
22OAO OCO OA OC O A O C
OO OAO OCO ∆∆=⎧⎪=⎨⎪⎩∴∆≅∆在与中
为公共边
22
11
33
1232
13
13
113
3212
180180OAO OCO OAO OBO OBO OCO OAO OAO OCO OCO OAO OCO OBO OBO OBO OB O O OC O O OA O O OA OC OB ∴∠=∠∠=∠∠=∠∠=︒-∠∠︒-∠∴∠∠∴∠∠∴∠︒⊥⊥⊥∴====90123231同理可证得:
又,,同理得:
,为圆O,O的公共切线
为圆O,O的公共切线
为圆O,O的公共切线
3,290(2)
(3)
(4)
OC OB OA
OBC OCB OCA OAC OAB OBA OBC OCB OCA OAC OAB OBA OBC OCA OBA OBA OBC OCA ACB OCA OCB CDB CBD OC O OCB CDB ==∴∠=∠∠=∠∠=∠︒∠∠∠∠∠∠︒∠+∠∠︒
∴∠+∠+∠=︒∠=∠+∠=∠+∠∴∠=∠,根据三角形的内角和等于180,
+++++=1802+2=180为的切线
由(4),(3)式同时减去相等项,
9018018090OCA CBD
OCA CBD ABD OBA OBC CBD EBD ABD ED ∠∠∠∠∠∠+∠+∠=︒
∴∠=︒∠=︒︒=︒
∴3
得:=把=代入(2)式,
得:=--90为圆 O的直径。
证毕。
方法2
连接BD,122313,O O O O O O ,。
设三个圆123,O O O ,
的半径分别为x ,y ,z 。
过A,B 两点分别做O 1与O 2,O 1与O 3的公共切
线相较于点O ,连接OC 。
可得:OA=OB=r ,那么2223OO r z =+,2222OO r y =+。
在332OO C OO O ∆∆与中,根据三角形的余弦定理得
()2
222223233322()
OO z y OO OO z OC OO z OO z y ++-+-=+(1) 把2223OO r z =+,2222OO r y =+代入(1)式。
得,222222222
()r z z OC r z z y r y z z y
++-+++--=+。
整理得:22222()r z OC z z y z z y
+-+=+。
右边分式约去同类项得:222
22r z OC z z
+-=。
整理得:OC r =,
因为2223OO r z =+,
所以2223OC z OO +=,23CO O O ⊥,所以OC 为圆O2,O3的公共切线。
3,290(2)
(3)
(4)
OC OB OA r
OBC OCB OCA OAC OAB OBA OBC OCB OCA OAC OAB OBA OBC OCA OBA OBA OBC OCA ACB OCA OCB CDB CBD OC O OCB CDB ===∴∠=∠∠=∠∠=∠︒∠∠∠∠∠∠︒∠+∠∠︒
∴∠+∠+∠=︒∠=∠+∠=∠+∠∴∠=∠,根据三角形的内角和等于180,
+++++=1802+2=180为的切线
由(4),(3)式同时减去相等9018018090OCA CBD
OCA CBD ABD OBA OBC CBD EBD ABD ED ∠∠∠∠∠∠+∠+∠=︒
∴∠=︒∠=︒︒=︒
∴3
项,
得:=把=代入(2)式,
得:=--90为圆 O的直径。
证毕。