人教版九年级上数学《24.2.2直线和圆的位置关系》练习题(含答案)
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24.2.2 直线和圆的位置关系第1课时 直线和圆的位置关系01 基础题知识点1 直线和圆的位置关系1.(梧州中考)已知半径为5的圆,其圆心到直线的距离是3,此时直线和圆的位置关系为(C) A.相离B.相切C.相交D.无法确定2.已知一条直线与圆有公共点,则这条直线与圆的位置关系是(D)A.相离B.相切C.相交D.相切或相交3.(张家界中考)如图,∠O=30°,C为OB上一点,且OC=6,以点C为圆心,半径为3的圆与OA的位置关系是(C)A.相离B.相交C.相切D.以上三种情况均有可能4.在平面直角坐标系中,以点(3,2)为圆心,3为半径的圆,一定(C)A.与x轴相切,与y轴相切B.与x轴相切,与y轴相交C.与x轴相交,与y轴相切D.与x轴相交,与y轴相交5.如图,在矩形ABCD 中,AB =6,BC =4,⊙O 是以AB 为直径的圆,则直线DC 与⊙O 的位置关系是相离.6.在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =4 cm ,BC =2 cm ,以C 为圆心,r 为半径的圆与AB 有何种位置关系?请你写出判断过程.(1)r =1.5 cm ;(2)r = cm ;(3)r =2 cm.3解:过点C 作CD ⊥AB ,垂足为D.在Rt △ABC 中,∵AB =4,BC =2,∴AC =2.3又∵S △ABC =AB·CD =BC·AC ,1212∴CD ==.BC·ACAB 3(1)r =1.5 cm 时,相离;(2)r = cm 时,相切;3(3)r =2 cm 时,相交.知识点2 直线和圆的位置关系的性质7.直线l 与半径为r 的⊙O 相交,且点O 到直线l 的距离为5,则半径r 的取值范围是(A)A .r>5B .r =5C .0<r<5D .0<r ≤58.设⊙O 的半径为4,点O 到直线a 的距离为d ,若⊙O 与直线a 至多只有一个公共点,则d 的取值范围为(C)A .d ≤4B .d <4C .d ≥4D .d =49.(山西第二次质量评估)如图,在平面直角坐标系xOy 中,半径为2的⊙P 的圆心P 的坐标为(-3,0),将⊙P 沿x 轴正方向平移,使⊙P 与y 轴相切,则平移的距离为(B)A .1B .1或5C .3D .510.(西宁中考)⊙O 的半径为R ,点O 到直线l 的距离为d ,R ,d 是方程x 2-4x +m =0的两根,当直线l 与⊙O 相切时,m 的值为4.11.如图,在Rt △ABC 中,∠A =90°,∠C =60°,BO =x ,⊙O 的半径为2,当AB 所在的直线与⊙O 相交,相切,相离时,求x 的取值范围.解:过点O 作OD ⊥AB.∵∠A =90°,∠C =60°,∴∠B =30°.∴OD =OB =x.1212当AB 所在的直线与⊙O 相交时,0≤x<2,解得0≤x<4.12当AB 所在的直线与⊙O 相切时,x =2,12解得x =4.当AB 所在的直线与⊙O 相离时,x>2,12解得x>4.易错点 题意理解不清12.已知⊙O 的半径为2,直线l 上有一点P 满足PO =2,则直线l 与⊙O 的位置关系是相切或相交.02 中档题13.(百色中考)以坐标原点O 为圆心,作半径为2的圆,若直线y =-x +b 与⊙O 相交,则b 的取值范围是(D)A .0≤b<2B .-2≤b ≤2 222C .-2<b<2D .-2<b<2332214.在△ABC 中,∠C =90°,AC =4,AB =5,以点C 为圆心,R 为半径画圆,若⊙C 与边AB 只有一个公共点,则R 的取值范围是(D)A .R =B .3≤R ≤4125C .0<R<3或R>4 D .3<R ≤4或R =12515.如图,⊙P 的圆心P(-3,2),半径为3,直线MN 过点M(5,0)且平行于y 轴,点N 在点M 的上方.(1)在图中作出⊙P 关于y 轴对称的⊙P′,根据作图直接写出⊙P′与直线MN 的位置关系;(2)若点N 在(1)中的⊙P′上,求PN 的长.解:(1)如图,⊙P′与直线MN 相交.(2)连接PP′并延长交MN 于点Q ,连接PN ,P′N.在Rt △P′QN 中,P′Q =2,P′N =3,由勾股定理可求出QN =.5在Rt △PQN 中,PQ =3+5=8,QN =,5由勾股定理可求出PN ==.82+(5)26916.如图,有两条公路OM ,ON 相交成30°角,沿公路OM 方向离O 点80米处有一所学校A ,当重型运输卡车P 沿道路ON 方向行驶时,在以点P 为圆心,50米长为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车与学校A 的距离越近噪声影响越大,若已知重型运输卡车P 沿道路ON 方向行驶的速度为18千米/时.(1)求对学校A 的噪声影响最大时卡车P 与学校A 的距离;(2)求卡车P 沿道路ON 方向行驶一次给学校A 带来噪声影响的时间.解:(1)过点A 作AP ⊥ON 于点P ,在Rt △AOP 中,∠APO =90°,∠POA =30°,OA =80米,所以AP =80×=40(米),即对学校A 的噪声影响最大时卡车P 与学校A 的距离是40米.12(2)以A 为圆心,50米长为半径画弧,交ON 于点D ,E ,在Rt △ADP 中,∠APD =90°,AP =40米,AD =50米,所以DP ===30(米).AD2-AP2502-402同理可得EP =30米,所以DE =60米.又因为18千米/时=300米/分,所以=0.2(分)=12秒,60300即卡车P 沿道路ON 方向行驶一次给学校A 带来噪声影响的时间为12秒.03 综合题17.(永州中考)如图,给定一个半径长为2的圆,圆心O 到水平直线l 的距离为d ,即OM =d.我们把圆上到直线l 的距离等于1的点的个数记为m.如d =0时,l 为经过圆心O 的一条直线,此时圆上有四个到直线l 的距离等于1的点,即m =4,由此可知:(1)当d =3时,m =1;(2)当m =2时,d 的取值范围是1<d <3.第2课时 切线的判定和性质01 基础题知识点1 切线的判定1.下列说法中,正确的是(D)A .AB 垂直于⊙O 的半径,则AB 是⊙O 的切线B .经过半径外端的直线是圆的切线C .经过切点的直线是圆的切线D .圆心到直线的距离等于半径,那么这条直线是圆的切线2.如图,△ABC 的一边AB 是圆O 的直径,请你添加一个条件,使BC 是圆O 的切线,你所添加的条件为∠ABC =90°或AB ⊥BC .3.(漳州中考改编)如图,AB 为⊙O 的直径,点E 在⊙O 上,C 为的中点,过点C 作直线CD ⊥AE 于点BE ︵ D ,连接AC ,BC.试判断直线CD 与⊙O 的位置关系,并说明理由.解:直线CD 与⊙O 相切,理由:连接OC.∵C 为的中点,∴=.BE ︵ BC ︵ EC ︵ ∴∠DAC =∠BAC.∵OA =OC ,∴∠BAC =∠OCA.∴∠DAC =∠OCA.∴OC ∥AD.∵AD ⊥CD ,∴OC ⊥CD.∴CD 是⊙O 的切线.知识点2 切线的性质4.(吉林中考)如图,直线l 是⊙O 的切线,A 为切点,B 为直线l 上一点,连接OB 交⊙O 于点C.若AB =12,OA =5,则BC 的长为(D)A.5 B.6C.7 D.85.(莱芜中考)如图,AB是⊙O的直径,直线DA与⊙O相切于点A,DO交⊙O于点C,连接BC.若∠ABC=21°,则∠ADC的度数为(C)A.46° B.47°C.48° D.49°6.(永州中考)如图,已知△ABC内接于⊙O,BC是⊙O的直径,MN与⊙O相切,切点为A.若∠MAB=30°,则∠B=60°.7.(包头中考)如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的切线与AB的延长线交于点P,连接3AC,若∠A=30°,PC=3,则BP的长为.8.(南通中考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,点O在AB上,OB=2,以OB为半径的⊙O与AC相切于点D,交BC于点E,求弦BE的长.解:连接OD ,作OF ⊥BE 于点F.∴BF =BE.12∵AC 是圆的切线,∴OD ⊥AC.∴∠ODC =∠C =∠OFC =90°.∴四边形ODCF 是矩形.∵OD =OB =FC =2,BC =3,∴BF =BC -FC =BC -OD =3-2=1.∴BE =2BF =2.易错点 判断圆和各边相切时考虑不全面而漏解9.如图,在平面直角坐标系第一象限内有一矩形OABC ,B(4,2),现有一圆同时和这个矩形的三边都相切,则此圆的圆心P 的坐标为(1,1)或(3,1)或(2,0)或(2,2).02 中档题10.(教材P101习题T5变式)如图,两个同心圆的半径分别为4 cm 和5 cm ,大圆的一条弦AB 与小圆相切,则弦AB 的长为(C)A.3 cm B.4 cm C.6 cm D.8 cm11.(山西中考)如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上两点,∠CDB=20°,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点E,则∠E等于(B)A.40° B.50° C.60° D.70°12.(泰安中考)如图,圆内接四边形ABCD的边AB过圆心O,过点C的切线与边AD所在直线垂直于点M.若∠ABC=55°,则∠ACD等于(A)A.20° B.35° C.40° D.55°13.(潍坊中考)如图,在平面直角坐标系中,⊙M与x轴相切于点A(8,0),与y轴分别交于点B(0,4)与点C(0,16),则圆心M到坐标原点O的距离是(D)A.10 B.821341C.4D.214.(南充中考)如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,以AC为直径作⊙O交AB于点D,E为BC的中点,连接DE并延长交AC的延长线于点F.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若CF=2,DF=4,求⊙O直径的长.解:(1)证明:连接OD、CD,∵AC为⊙O的直径,∴△BCD是直角三角形.∵E为BC的中点,∴BE=CE=DE.∴∠CDE=∠DCE.∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD.∵∠ACB=90°,∴∠OCD+∠DCE=90°.∴∠ODC+∠CDE=90°,即OD⊥DE.∵OD为⊙O的半径,∴DE是⊙O的切线.(2)设⊙O的半径为r,∵∠ODF=90°,∴OD2+DF2=OF2,即r2+42=(r+2)2.解得r=3.∴⊙O 的直径为6.15.(南京中考)如图,PA ,PB 是⊙O 的切线,A ,B 为切点,连接OA 并延长,交PB 的延长线于点C ,连接PO ,交⊙O 于点D.(1)求证:PO 平分∠APC ;(2)连接DB ,若∠C =30°,求证:DB ∥AC.证明:(1)连接OB ,∵PA ,PB 是⊙O 的切线,∴OA ⊥AP ,OB ⊥BP.又OA =OB ,∴PO 平分∠APC.(2)∵OA ⊥AP ,OB ⊥BP ,∴∠CAP =∠OBP =90°.∵∠C =30°,∴∠APC =90°-∠C =90°-30°=60°.∵PO 平分∠APC ,∴∠OPC =∠APC =×60°=30°.1212∴∠POB =90°-∠OPC =90°-30°=60°.又OD =OB ,∴△ODB是等边三角形.∴∠OBD=60°.∴∠DBP=∠OBP-∠OBD=90°-60°=30°.∴∠DBP=∠C.∴DB∥AC.03 综合题16.如图,以Rt△ABC的AC边为直径作⊙O交斜边AB于点E,连接EO并延长交BC的延长线于点D,点F为BC的中点,连接EF.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为3,∠EAC=60°,求AD的长.解:(1)证明:连接FO,易证OF∥AB.∵AC是⊙O的直径,∴CE⊥AE.∵OF∥AB,∴OF⊥CE.∴OF所在直线垂直平分CE.∴FC=FE,OE=OC.∴∠FEC=∠FCE,∠OEC=∠OCE.∵∠ACB=90°.∴∠OCE+∠FCE=90°.∴∠OEC+∠FEC=90°,即∠FEO=90°.∴EF⊥OE.又OE为⊙O的半径,∴EF为⊙O的切线.(2)∵⊙O的半径为3,∴AO=CO=EO=3.∵∠EAC=60°,OA=OE,∴△AOE是等边三角形.∴∠EOA=60°.∴∠COD=∠EOA=60°.∵在Rt△OCD中,∠COD=60°,OC=3,3∴CD=3.3∵在Rt△ACD中,∠ACD=90°,CD=3,AC=6,7∴AD=3.第3课时 切线长定理和三角形的内切圆01 基础题知识点1 切线长定理1.如图,从⊙O外一点P引⊙O的两条切线PA,PB,切点分别为A,B.如果∠APB=60°,PA=8,那么弦AB的长是(B)A.4 B.833C.4D.82.(邵阳中考)如图所示,AB是⊙O的直径,点C为⊙O外一点,CA,CD是⊙O的切线,A,D为切点,连接BD,AD.若∠ACD=30°,则∠DBA的大小是(D)A.15° B.30°C.60° D.75°3.(济南中考)把直尺和圆形螺母按如图所示放置在桌面上,∠CAB=60°,若量出AD=6 cm,则圆形螺母的外直径是(D)A.12 cm B.24 cm33C.6 cm D.12 cm4.如图,PA,PB是⊙O的切线,切点分别是A,B.若PA=6 cm,则PB=6__cm.5.如图,PA,PB是⊙O的切线,切点分别是A,B.若∠APB=60°,OA=2 cm,则OP=4__cm.6.(忻州中考)如图,PA,PB切⊙O于点A,B,点C是⊙O上的一点,且∠ACB=65°,则∠P=50°.知识点2 三角形的内切圆7.(广州中考)如图,⊙O是△ABC的内切圆,则点O是△ABC的(B)A.三条边的垂直平分线的交点B.三条角平分线的交点C.三条中线的交点D.三条高的交点8.(株洲中考)如图,△ABC的内切圆的三个切点分别为D,E,F,∠A=75°,∠B=45°,则圆心角∠EOF=120°.9.如图,Rt△ABC的内切圆⊙O与AB,BC,AC分别相切于点D,E,F,且AC=13,AB=12,∠ABC=90°,则⊙O的半径为2.10.(教材P100例2变式)如图,△ABC的内切圆⊙O与BC,CA,AB分别相切于点D,E,F,且AB=18 cm,BC=28 cm,CA=26 cm,求AF,BD,CE的长.解:根据切线长定理,得AE=AF,BF=BD,CE=CD.设AF=AE=x cm,则CE=CD=(26-x)cm,BF=BD=(18-x)cm.∵BC=28 cm,∴(18-x)+(26-x)=28.解得x=8.∴AF=8 cm,BD=10 cm,CE=18 cm.易错点 内心与外心概念混淆不清11.(教材P100练习T1变式)如图,△ABC是圆的内接三角形,点P是△ABC的内心,∠A=50°,则∠BPC的度数为115°.02 中档题12.如图,已知以直角梯形ABCD的腰CD为直径的半圆O与梯形上底AD,下底BC以及腰AB均相切,切点分别是D,C,E.若半圆O的半径为2,梯形的腰AB为5,则该梯形的周长是(D) A.9 B.10 C.12 D.1413.(荆州中考)如图,过⊙O 外一点P 引⊙O 的两条切线PA ,PB ,切点分别是A ,B ,OP 交⊙O 于点C ,点D 是优弧上不与点A ,点C 重合的一个动点,连接AD ,CD.若∠APB =80°,则∠ADC 的度数是(C)ABC ︵ A .15°B .20°C .25°D .30°14.如图,菱形ABCD 的边长为10,⊙O 分别与AB ,AD 相切于E ,F 两点,且与BG 相切于点G.若AO =5,且圆O 的半径为3,则BG 的长度为(C)A .4B .5C .6D .715.(南京中考)如图,在矩形ABCD 中,AB =4,AD =5,AD ,AB ,BC 分别与⊙O 相切于E ,F ,G 三点,过点D 作⊙O 的切线交BC 于点M ,切点为N ,则DM 的长为(A)A.B.13392C. D .24133516.如图,△ABC 中,AB =AC ,∠A 为锐角,CD 为AB 边上的高,点O 为△ACD 的内切圆圆心,则∠AOB =135°.17.(武威中考)如图,已知在△ABC中,∠A=90°.(1)请用圆规和直尺作出⊙P,使圆心P在AC边上,且与AB,BC两边都相切;(保留作图痕迹,不写作法和证明)(2)若∠B=60°,AB=3,求⊙P的面积.解:(1)如图所示.(2)∵∠ABC=60°,BP平分∠ABC,∴∠ABP=30°.∴BP=2AP.设AP=x,则BP=2x.由勾股定理,得BP2-AP2(2x)2-x23AB===x.∵AB=3,3∴x=3.解得x=.3∴AP=.3∴S⊙P=3π.03 综合题18.如图,以AB 为直径的⊙O 分别与四边形ABCD 的边切于点A ,E ,B ,DB =DC.(1)求证:CE =2DE ;(2)若⊙O 的半径为2,求S 四边形ABCD .2解:(1)作DF ⊥BC 于点F ,易证CF =BF =AD =DE ,∵BC =CE ,∴CE =2DE.(2)设CF =x ,则DE =x ,CE =2x ,∴CD =3x.∵DF =AB =4,2在Rt △DCF 中,有(4)2+x 2=(3x)2.2解得x =2.∴S 四边形ABCD =·AB·(AD +BC)=×4×(2+4)=12.121222。