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PAGE1專題21直線與圓的位置關(guān)系(13大類型精準(zhǔn)練+過關(guān)檢測)內(nèi)容導(dǎo)航——預(yù)習(xí)三步曲第一步:學(xué)析教材學(xué)知識:教材精講精析、全方位預(yù)習(xí)練題型強(qiáng)知識:12大核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練第二步:記串知識識框架:思維導(dǎo)圖助力掌握知識框架、學(xué)習(xí)目標(biāo)復(fù)核內(nèi)容掌握第三步:測過關(guān)測穩(wěn)提升:小試牛刀檢測預(yù)習(xí)效果、查漏補(bǔ)缺快速提升知識點(diǎn)1.直線和圓的位置關(guān)系(1)相交:直線與圓有兩個公共點(diǎn)時,叫做直線和圓相交.這時直線叫做圓的割線.(2)相切:直線和圓有唯一公共點(diǎn)時,叫做直線和圓相切.這時直線叫做圓的切線,唯一的公共點(diǎn)叫做切點(diǎn).(3)相離:直線和圓沒有公共點(diǎn)時,叫做直線和圓相離.由于圓心確定圓的位置,半徑確定圓的大小,因此研究直線和圓的位置關(guān)系,就可以轉(zhuǎn)化為直線和點(diǎn)(圓心)的位置關(guān)系.下面圖(1)中直線與圓心的距離小于半徑;圖(2)中直線與圓心的距離等于半徑;圖(3)中直線與圓心的距離大于半徑.如果⊙O的半徑為r,圓心O到直線的距離為d,那么知識點(diǎn)2.切線的判定定理和性質(zhì)定理(重點(diǎn))(難點(diǎn))(1)切線的判定定理:經(jīng)過半徑的外端且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.(2)在應(yīng)用判定定理時注意:①切線必須滿足兩個條件:a、經(jīng)過半徑的外端;b、垂直于這條半徑,否則就不是圓的切線.②切線的判定定理實(shí)際上是從”圓心到直線的距離等于半徑時,直線和圓相切“這個結(jié)論直接得出來的.③在判定一條直線為圓的切線時,當(dāng)已知條件中未明確指出直線和圓是否有公共點(diǎn)時,常過圓心作該直線的垂線段,證明該線段的長等于半徑,可簡單的說成“無交點(diǎn),作垂線段,證半徑”;當(dāng)已知條件中明確指出直線與圓有公共點(diǎn)時,常連接過該公共點(diǎn)的半徑,證明該半徑垂直于這條直線,可簡單地說成“有交點(diǎn),作半徑,證垂直”.(3)切線的性質(zhì)①圓的切線垂直于經(jīng)過切點(diǎn)的半徑.②經(jīng)過圓心且垂直于切線的直線必經(jīng)過切點(diǎn).③經(jīng)過切點(diǎn)且垂直于切線的直線必經(jīng)過圓心.(4)切線的性質(zhì)可總結(jié)如下:如果一條直線符合下列三個條件中的任意兩個,那么它一定滿足第三個條件,這三個條件是:①直線過圓心;②直線過切點(diǎn);③直線與圓的切線垂直.(5)切線性質(zhì)的運(yùn)用由定理可知,若出現(xiàn)圓的切線,必連過切點(diǎn)的半徑,構(gòu)造定理圖,得出垂直關(guān)系.簡記作:見切點(diǎn),連半徑,見垂直.歸納總結(jié):切線的判定定理中強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):一是直線與圓有一個交點(diǎn),二是直線與過交點(diǎn)的半徑垂直,缺一不可.知識點(diǎn)3.切線長定理(1)圓的切線長定義:經(jīng)過圓外一點(diǎn)作圓的切線,這點(diǎn)和切點(diǎn)之間的線段的長,叫做這點(diǎn)到圓的切線長.(2)切線長定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,它們的切線長相等,圓心和這一點(diǎn)的連線,平分兩條切線的夾角.(3)注意:切線和切線長是兩個不同的概念,切線是直線,不能度量;切線長是線段的長,這條線段的兩個端點(diǎn)分別是圓外一點(diǎn)和切點(diǎn),可以度量.歸納總結(jié):切線長定理的一個基本圖形如圖所示其中包含的其他結(jié)論有:(1)三組垂直線段:OA⊥PA,OB⊥PB,AB⊥OP:(2)三組全等三角形:△QAP≌△OBP,△OCA≌△OCB,△ACP≌△BCP;(3)兩組相等的孤:弧AD=弧BD,弧AE=弧BE;(4)兩個等腰三角形:△OAB和△PAB.知識點(diǎn)4.三角形的內(nèi)切圓1.三角形的內(nèi)切圓:與三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內(nèi)切圓.2.三角形的內(nèi)心:三角形內(nèi)切圓的圓心是三角形三條角平分線的交點(diǎn),叫做三角形的內(nèi)心.三角形的內(nèi)心到三邊的距離都相等.要點(diǎn)歸納:(1)任何一個三角形都有且只有一個內(nèi)切圓,但任意一個圓都有無數(shù)個外切三角形;(2)解決三角形內(nèi)心的有關(guān)問題時,面積法是常用的,即三角形的面積等于周長與內(nèi)切圓半徑乘積的一半,即(S為三角形的面積,P為三角形的周長,r為內(nèi)切圓的半徑).(3)三角形的外心與內(nèi)心的區(qū)別:名稱確定方法圖形性質(zhì)外心(三角形外接圓的圓心)三角形三邊中垂線的交點(diǎn)(1)到三角形三個頂點(diǎn)的距離相等,即OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形內(nèi)部內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓心)三角形三條角平分線的交點(diǎn)(1)到三角形三邊距離相等;(2)OA、OB、OC分別平分∠BAC、∠ABC、∠ACB;(3)內(nèi)心在三角形內(nèi)部.【類型1】直線與圓的位置關(guān)系1.(24-25九年級上·廣東江門·期中)若半徑為的圓,其圓心到直線的距離是,則直線和圓的位置關(guān)系為(
)A.相離 B.相交 C.相切 D.無法確定【答案】B【分析】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,先確定圓的半徑為,而圓心到直線的距離為,即圓心O到直線的距離小于圓的半徑,根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系得到直線與圓相交,則直線與圓有兩個交點(diǎn).【詳解】解:∵圓的半徑為,圓心到直線的距離為,∴圓心到直線的距離圓的半徑,∴直線與圓相交,故選:B.2.(24-25九年級下·河北秦皇島·階段練習(xí))已知直線l與圓O相交,點(diǎn)P在直線l上,若P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離等于圓O的半徑,則點(diǎn)P的個數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.3個以上【答案】B【分析】本題主要考查了直線與圓的位置關(guān)系,根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系判斷即可.【詳解】解:∵直線l與圓O相交,∴直線l與圓O有兩個公共點(diǎn),這兩個公共點(diǎn)到O點(diǎn)的距離等于圓O的半徑,故選B,3.(2025九年級下·浙江·專題練習(xí))在中,,以點(diǎn)為圓心,為半徑畫,根據(jù)下列條件,分別求出的取值范圍.(1)邊與相離;(2)邊與相切;(3)邊與相交.【答案】(1)(2)(3)【分析】本題考查的是直線與圓的位置關(guān)系,解決此類問題可通過比較圓心到直線距離d與圓半徑大小關(guān)系完成判定.(1)過作于,根據(jù)勾股定理得到,再根據(jù)三角形的面積公式得到的長,然后根據(jù)圓心到的距離與半徑的關(guān)系即可得到結(jié)論;(2)解法同(1),邊與相切時,;(3)解法同(1),邊與相交時,.【詳解】(1)解:如圖,過作于,∵,∴,∵,∴,∴直線與相離,則的取值范圍是;(2)解:直線與相切,則的值是;(3)解:直線與相交,則的取值范圍是.【類型2】已知直線與圓的位置關(guān)系求半徑4.(24-25九年級下·廣西南寧·階段練習(xí))在中,,,,以點(diǎn)C為圓心,r為半徑作圓,若與直線相離,則r的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】本題考查了直線和圓的位置關(guān)系,以及勾股定理.根據(jù)題意畫出草圖,過點(diǎn)作于點(diǎn),利用勾股定理求出,再根據(jù)直線與圓相離得到,最后利用等面積法求解,即可解題.【詳解】解:根據(jù)題意畫圖如下,過點(diǎn)作于點(diǎn),,,,,以點(diǎn)C為圓心,r為半徑作圓,且與直線相離,,,解得,故選:C.5.(22-23九年級下·上海·階段練習(xí))如果一圓的半徑為,圓心到直線的距離為,且這個圓與這條直線有公共點(diǎn),那么下列結(jié)論正確的是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查的是直線與圓的位置關(guān)系,熟練掌握直線與圓的位置關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵.根據(jù)這個圓與這條直線有公共點(diǎn),可判斷出直線與圓相切或相交,即可得到與的大小關(guān)系.【詳解】解:這個圓與這條直線有公共點(diǎn),直線與圓相切或相交,圓心到直線的距離為,,故選:B.6.(23-24九年級下·全國·課后作業(yè))已知的斜邊,直角邊,以點(diǎn)為圓心作.(1)當(dāng)半徑為________時,直線與相切;(2)當(dāng)與線段只有一個公共點(diǎn)時,半徑的取值范圍為________;(3)當(dāng)與線段沒有公共點(diǎn)時,半徑的取值范圍為__________.【答案】(1);(2)或;(3)或.【分析】()如圖作于,求出的值即可判斷;()當(dāng)與線段只有一個公共點(diǎn)時,半徑的取值范圍為或;()當(dāng)與線段沒有公共點(diǎn)時,半徑的取值范圍為或,本題考查直線與圓的位置關(guān)系,勾股定理,等面積法,熟練掌握知識點(diǎn)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.【詳解】(1)如圖作于,
在中,,,,∴由勾股定理得,∵,∴,∴當(dāng)半徑時,直線與相切,故答案為:;(2)觀察圖形可知,當(dāng)與線段只有一個公共點(diǎn)時,半徑的取值范圍為或,故答案為:或;(3)觀察圖形可知,當(dāng)與線段沒有公共點(diǎn)時,半徑的取值范圍為或,故答案為:或.【類型3】圓平移到與直線相切時滿足的條件7.(24-25九年級上·四川南充·期中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,半徑為2的的圓心P的坐標(biāo)為,將沿x軸正方向平移,使與y軸相切,則平移的距離為(
)A.1 B.1或5 C.3 D.3或5【答案】B【分析】本題考查了平移的性質(zhì),直線與圓的位置關(guān)系,解題關(guān)鍵是掌握當(dāng)圓與直線相切時,點(diǎn)到圓心的距離等于圓的半徑.分兩種情況討論:位于軸左側(cè)和位于軸右側(cè),根據(jù)平移的性質(zhì)和圓的切線的性質(zhì)分別求解,即可得到答案.【詳解】解:的圓心P的坐標(biāo)為,,的半徑為2,,,,當(dāng)位于軸左側(cè)且與軸相切時,平移的距離為1,當(dāng)位于軸右側(cè)且與軸相切時,平移的距離為5,平移的距離為或,故選:B.8.(22-23九年級上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P的坐標(biāo)為,以點(diǎn)P為圓心,2為半徑的以每秒2個單位的速度沿x軸正方向移動,移動時間為t,當(dāng)與y軸相切時,t的值為(
)A. B.1 C.或 D.1或3【答案】C【分析】當(dāng)圓的圓心到直線的距離等于圓半徑時,直線與圓相切,即可求解.【詳解】解:(1)當(dāng)?shù)膱A心P在y軸左側(cè)時,P到y(tǒng)軸距離時,⊙P與y軸相切,∴移動時間(秒);(2)當(dāng)?shù)膱A心P在y軸右側(cè)時,P到y(tǒng)軸距離時,與y軸相切,∴移動時間(秒).故選C.【點(diǎn)睛】本題考查直線和圓位置關(guān)系的判定,關(guān)鍵是掌握判定方法:圓心到直線的距離等于圓的半徑.9.(2025九年級下·浙江·專題練習(xí))如圖,直線相交于點(diǎn)O,,半徑為的的圓心在直線上,開始時,.如果以的速度向右運(yùn)動,那么當(dāng)?shù)倪\(yùn)動時間滿足條件時,與直線相交.【答案】【分析】本題主要考查了直線與圓的位置關(guān)系,分當(dāng)點(diǎn)P在射線OA和點(diǎn)P在射線OB兩種情況進(jìn)行計算是解題的關(guān)鍵.求得當(dāng)位于點(diǎn)O的左邊與CD相切時t的值和位于點(diǎn)O的右邊與CD相切時t的值,兩值之間即為相交.【詳解】解:當(dāng)點(diǎn)P在射線時,與相切,如圖,過P作于E,∴,∵,∴,∴的圓心在直線上向右移動了后與相切,∴移動所用的時間(秒);當(dāng)點(diǎn)P在射線時,與相切,如圖,過P作與F,∴,∵,∴,∴的圓心在直線上向右移動了后與相切,∴移動所用的時間(秒).∴當(dāng)?shù)倪\(yùn)動時間滿足條件時,與直線相交.故答案為:.【類型4】切線的判定的認(rèn)識10.(2025·江蘇無錫·模擬預(yù)測)下列判斷正確的是(
)A.同弧或等弧所對的圓心角相等 B.三點(diǎn)確定一個圓C.長度相等的弧是等弧 D.垂直于半徑的直線是圓的切線【答案】A【分析】本題主要考查了等弧的定義,弧與圓心角之間的關(guān)系,確定圓的條件,切線的定義,分別根據(jù)圓的確定條件,圓周角定理,圓的切線的判定,等弧的概念依次進(jìn)行判斷即可.【詳解】解:A、同弧或等弧所對的圓心角相等,原說法正確,符合題意;B、不在同一直線上的三點(diǎn)確定一個圓,原說法錯誤,不符合題意;C、能夠完全重合的弧是等弧,長度相等的弧不一定是等弧,原說法錯誤,不符合題意;D、經(jīng)過半徑外端且與半徑垂直的直線為圓的切線,原說法錯誤,不符合題意;故選:A.11.(24-25九年級上·黑龍江齊齊哈爾·期中)下列命題:①等弧所對的弦相等;②垂直于弦的直線平分弦;③相等的圓心角所對的弧相等;④直徑所對的圓周角是直角;⑤垂直于半徑的直線是圓的切線.其中正確的命題有(
)A.0個 B.1個 C.2個 D.3個【答案】C【分析】本題主要考查了圓周角、垂徑定理、切線等知識,熟練掌握圓的相關(guān)知識和定理是解題關(guān)鍵.根據(jù)“在等圓或同圓中,相等的圓周角所對的弧相等,相等的弧所對的圓心角相等”、垂徑定理、直徑所對的圓周角是直角、切線的定義,逐一分析判斷即可.【詳解】解:等弧所對的弦相等,說法①正確;垂直于弦的直徑平分弦,故說法②錯誤;同圓或等圓中相等的圓心角所對的弧相等,故說法③錯誤;直徑所對的圓周角是直角,說法④正確;垂直于半徑且垂足在圓上的直線是圓的切線,故說法⑤錯誤.綜上所述,正確的命題有①④,共計2個.故選:C.12.(2024·湖北·模擬預(yù)測)如圖,和直線,直線在同一平面內(nèi),是的直徑,直線是的切線,直線經(jīng)過點(diǎn),下列條件不能判定直線與相切的是(
)A. B.C.與只有一個公共點(diǎn) D.點(diǎn)到上某點(diǎn)的距離等于半徑【答案】D【分析】本題考查了切線的判定與性質(zhì),平行線的性質(zhì),熟練掌握切線的判定方法是解題的關(guān)鍵.根據(jù)切線的判定定理“經(jīng)過半徑的外端且垂直于這條半徑的直線”或“圓心到直線的距離等于半徑”逐項(xiàng)進(jìn)行判斷即可.【詳解】解:是的直徑,且是的切線又直線與相切故選項(xiàng)A、B可以判定,不符合題意;C、根據(jù)圓的切線的定義,可知與圓僅有一個公共點(diǎn)的直線是切線,選項(xiàng)C可以判定,不符合題意;D、根據(jù)與圓心的距離等于半徑的直線為圓的切線,選項(xiàng)D不可判定,符合題意;故選:D.【類型5】切線的判定條件13.(23-24九年級上·河北衡水·階段練習(xí))如圖,是的直徑,C是上一點(diǎn),D是外一點(diǎn),過點(diǎn)A作,垂足為E,連接.若使切于點(diǎn)C,添加的下列條件中,不正確的是()A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)圓的切線的判定、平行線的判定與性質(zhì),逐項(xiàng)判定即可得到答案.【詳解】解:A、∵,∴,當(dāng)時,則,即,∴切于點(diǎn)C,該選項(xiàng)正確,不符合題意;B、∵,∴,則,∵,∴,當(dāng)時,則,即,∴切于點(diǎn)C,該選項(xiàng)正確,不符合題意;C、當(dāng)時,,∵,∴,∴,即,∴切于點(diǎn)C,該選項(xiàng)正確,不符合題意;D、當(dāng)時,由得到,∴是等腰三角形,無法確定,∴不能得到切于點(diǎn)C,該選項(xiàng)不正確,符合題意.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查切線的判定,平行線的判定與性質(zhì),熟記圓的切線的判定是解決問題的關(guān)鍵.14.(17-18九年級下·全國·期末)如圖,A、B是⊙O上的兩點(diǎn),AC是過A點(diǎn)的一條直線,如果∠AOB=120°,那么當(dāng)∠CAB的度數(shù)等于度時,AC才能成為⊙O的切線.【答案】60【分析】由已知可求得∠OAB的度數(shù),因?yàn)镺A⊥AC,AC才能成為⊙O的切線,從而可求得∠CAB的度數(shù).【詳解】解:∵△AOB中,OA=OB,∠AOB=120°,∴,∵當(dāng)OA⊥AC即∠OAC=90°時,AC才能成為⊙O的切線,∴當(dāng)∠CAB的度數(shù)等于60°,即OA⊥AC時,AC才能成為⊙O的切線.故答案為:60.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的判定,三角形內(nèi)角和定理,等腰三角形的性質(zhì),掌握切線的判定定理是解答此題的關(guān)鍵.15.(21-22九年級上·北京·期末)在下圖中,是的直徑,要使得直線是的切線,需要添加的一個條件是.(寫一個條件即可)【答案】∠ABT=∠ATB=45°(答案不唯一)【分析】根據(jù)切線的判定條件,只需要得到∠BAT=90°即可求解,因此只需要添加條件:∠ABT=∠ATB=45°即可.【詳解】解:添加條件:∠ABT=∠ATB=45°,∵∠ABT=∠ATB=45°,∴∠BAT=90°,又∵AB是圓O的直徑,∴AT是圓O的切線,故答案為:∠ABT=∠ATB=45°(答案不唯一).【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓切線的判定,三角形內(nèi)角和定理,熟知圓切線的判定條件是解題的關(guān)鍵.【類型6】證明直線與圓相切16.(19-20九年級上·福建福州·期中)如圖,在RT△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC的平分線交BC于D,以D為圓心,DB長為半徑作⊙D.求證:AC與⊙D相切.
【答案】詳見解析【分析】過點(diǎn)D作DF⊥AC于F,求出BD=DF(半徑),即可得出AC是⊙D的切線.【詳解】證明:過點(diǎn)D作DF⊥AC于F,如圖所示:∵AB為⊙D的切線,∴∠B=90°,∴AB⊥BC,∵AD平分∠BAC,DF⊥AC,∴BD=DF,∴AC與⊙D相切.
【點(diǎn)睛】本題考查的是切線的判定、角平分線的性質(zhì)定理、熟練掌握切線的判定方法是解題的關(guān)鍵.17.(2025·江蘇·二模)如圖,在中,是的直徑,點(diǎn)在上,點(diǎn)是弧的中點(diǎn),,垂足為點(diǎn).求證:是的切線.【答案】見解析【分析】本題考查切線的判定、等弧所對的圓周角相等、平行線的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握切線的判定是解答的關(guān)鍵.連接,先證明得到,再利用平行線的性質(zhì)得到,進(jìn)而利用切線的判定定理可得結(jié)論.【詳解】證明:連接,∵點(diǎn)是弧的中點(diǎn),∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴,又為的半徑,∴是的切線.18.(2025·四川眉山·一模)如圖,為的直徑,取的中點(diǎn)C,過點(diǎn)C作交于點(diǎn)D,D在的上方,連接、,點(diǎn)E在線段的延長線上,且.(1)求的度數(shù);(2)試判斷與的位置關(guān)系,并說明理由.【答案】(1)(2)與的位置關(guān)系是相切,理由見解析【分析】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,等邊三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),正確地作出輔助線是解題的關(guān)鍵.(1)如圖,連接,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到.推出是等邊三角形.得到,再結(jié)合即可求解;(2)根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理得到.由垂直的定義得到.推出是的切線.【詳解】(1)解:如圖,連接,,點(diǎn)為的中點(diǎn),,,,是等邊三角形,,,;(2)解:與的位置關(guān)系是相切,理由如下:由(1)知,,,,是的切線.19.(2025·山東臨沂·一模)如圖,內(nèi)接于,是上一點(diǎn),.是外一點(diǎn),,,連接.(1)若,,求的長;(2)求證:是的切線.【答案】(1)4(2)見解析【分析】本題主要考查全等三角形的判定和性質(zhì),切線的判定,掌握切線的判定是關(guān)鍵.(1)證明,得到,即可求解;(2)連接并延長交于點(diǎn),可得,,,所以,結(jié)合切線的判定即可求解.【詳解】(1)解:,,即,又,,,,;(2)證明:連接并延長交于點(diǎn),連接,是的直徑,,,∵,∴,由(1)知∴,,又,,,,,是的切線.【類型7】切線的性質(zhì)20.(2025·山西·模擬預(yù)測)如圖,與的邊相切于點(diǎn),與邊相交于點(diǎn).點(diǎn)為優(yōu)弧上的點(diǎn),連接.若,則的度數(shù)為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】此題考查了圓周角定理、切線的性質(zhì)定理等知識,根據(jù)切線的性質(zhì)得到即可得到根據(jù)圓周角定理即可得到答案.【詳解】解:如圖,連接.與的邊相切于點(diǎn),,,,,;故選:B.21.(2025·浙江杭州·模擬預(yù)測)如圖,過外一點(diǎn)作圓的切線,點(diǎn)為切點(diǎn),為直徑,設(shè),則的度數(shù)為.【答案】【分析】本題主要考查了切線的性質(zhì),圓周角定理,四邊形內(nèi)角和定理,連接,由切線的性質(zhì)可得,則由四邊形內(nèi)角和定理可得的度數(shù),再由圓周角定理即可得到答案.【詳解】解:如圖所示,連接,∵都是的切線,∴,∴,∵為直徑,∴,故答案為:.22.(2025·湖南·中考真題)如圖,的頂點(diǎn),在上,圓心在邊上,,與相切與點(diǎn),連接.(1)求的度數(shù);(2)求證:.【答案】(1)(2)見解析【分析】本題主要考查了切線的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,等腰三角形的性質(zhì)與判定,熟知相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.(1)由切線的性質(zhì)得到,據(jù)此根據(jù)角的和差關(guān)系可得答案;(2)由等邊對等角得到,再由三角形內(nèi)角和定理可得,則可證明,進(jìn)而可證明.【詳解】(1)解:∵與相切與點(diǎn),∴,∴,∵,∴;(2)證明:∵,∴,∵,,∴,∴,∴.23.(24-25九年級下·江蘇連云港·階段練習(xí))如圖中,,平分交于點(diǎn),以點(diǎn)為圓心,為半徑作交于點(diǎn).(1)求證:與相切;(2)若,,試求的長.【答案】(1)見解析(2)3【分析】本題主要考查了圓與三角形的綜合,角平分線性質(zhì),圓的切線的判定和性質(zhì),切線長定理,勾股定理,一元一次方程解決實(shí)際問題等知識點(diǎn),熟練掌握各性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.(1)作于點(diǎn),根據(jù)角平分線性質(zhì)得,得點(diǎn)在上,即得與相切;(2)根據(jù)勾股定理求得,表示出,根據(jù)切線性質(zhì)定理表示出所需要的邊,根據(jù)勾股定理列出關(guān)于的方程,解方程即可得出結(jié)果.【詳解】(1)證明:如圖,作于點(diǎn),,平分交于點(diǎn),于點(diǎn),,是的半徑,,點(diǎn)在上,是的半徑,且,與相切.(2)解:,,,,,,是的半徑,且,是的切線,,,,,,,,的長為3.【類型8】切線長定理24.(2024·西藏日喀則·二模)如圖,P為外一點(diǎn),,分別切于A,B兩點(diǎn),若,則(
)A.3 B.6 C.9 D.12【答案】B【分析】本題考查了切線長定理,熟練掌握切線長定理是解題的關(guān)鍵:從圓外一點(diǎn)可以引圓的兩條切線,它們的切線長相等,這一點(diǎn)和圓心的連線平分這兩條切線的夾角.利用切線長定理即可直接得出答案.【詳解】解:由切線長定理可知:,故選:.25.(24-25九年級上·北京石景山·期末)如圖,是的內(nèi)切圓,切點(diǎn)分別為,,.若,,則的周長為(
)A.16 B.23 C.25 D.32【答案】D【分析】本題考查了切線長定理,由切線長定理得,,,即可求解;掌握切線長定理是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:是的內(nèi)切圓,切點(diǎn)分別為,,,,,,的周長為:;故選:D.26.(19-20九年級上·貴州黔西·期末)如圖,分別切于點(diǎn)切于點(diǎn)C,分別交于點(diǎn)M,,若,則的周長是.【答案】/15厘米【分析】本題考查切線長定理,掌握從圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,這兩條切線的長度相等是解題關(guān)鍵.根據(jù)切線長定理可知,,從而可求出,即可求解.【詳解】解:∵切于點(diǎn)C,∴,,∴.故答案為:.【類型9】有關(guān)切線長定理的計算與證明27.(22-23九年級上·江蘇南通·階段練習(xí))如圖,是⊙O的切線,A,B為切點(diǎn),是⊙O的直徑,,求和的度數(shù).【答案】,【分析】根據(jù)切線的性質(zhì),得到,利用互余關(guān)系求出的度數(shù),利用切線長定理,得到是等腰三角形,利用三角形內(nèi)角和求出的度數(shù)即可.【詳解】解:∵是⊙O的切線,∴,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查切線的性質(zhì)和切線長定理.熟練掌握切線的性質(zhì)和切線長定理是解題的關(guān)鍵.28.(18-19九年級下·全國·課后作業(yè))如圖,在△ABC中,已知∠ABC=90o,在AB上取一點(diǎn)E,以BE為直徑的⊙O恰與AC相切于點(diǎn)D,若AE=2cm,AD=4cm.(1)求⊙O的直徑BE的長;(2)計算△ABC的面積.【答案】(1)BE=6;(2)S△ABC=24..【分析】(1)連接OD,由切線的性質(zhì)得OD⊥AC,,在Rt△ODA中運(yùn)用勾股定理可以求出半徑OD,即可求得直徑BE的長;(2)由切線長定理知,CD=BC,在Rt△ABC中運(yùn)用勾股定理可以求出BC,則可由直角三角形的面積公式求得△ABC的面積.【詳解】(1)連接OD,∴OD⊥AC∴△ODA是直角三角形設(shè)半徑為r∴AO=r+2∴解之得:r=3∴BE=6(2)∵∠ABC=900∴OB⊥BC∴BC是⊙O的切線∵CD切⊙O于D∴CB=CD令CB=x∴AC=x+4,CB=x,AB=8∵∴x=6.∴S△ABC=24(cm2).故答案為(1)BE=6;(2)S△ABC=24..【點(diǎn)睛】本題考查勾股定理,切線的定義,切線長定理.29.(18-19九年級·安徽馬鞍山·階段練習(xí))如圖,AB、BC、CD分別與⊙O相切于E、F、G三點(diǎn),且AB∥CD,OB=6cm,OC=8cm.(Ⅰ)求證:OB⊥OC;(Ⅱ)求CG的長.【答案】(Ⅰ)證明見解析
(Ⅱ)6.4cm【分析】(Ⅰ)根據(jù)切線的性質(zhì)得到OB平分∠EBF,OC平分∠GCF,OF⊥BC,再根據(jù)平行線的性質(zhì)得∠GCF+∠EBF=180°,則有∠OBC+∠OCB=90°,即∠BOC=90°;(Ⅱ)由勾股定理可求得BC的長,進(jìn)而由切線長定理即可得到CG的長.【詳解】解:(Ⅰ)連接OF;根據(jù)切線長定理得:BE=BF,CF=CG,∠OBF=∠OBE,∠OCF=∠OCG;∵AB∥CD,∴∠ABC+∠BCD=180°,∴∠OBE+∠OCF=90°,∴∠BOC=90°,∴OB⊥OC;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,∠BOC=90°.∵OB=6cm,OC=8cm,∴由勾股定理得到:BC==10cm,∴即∴OF=4.8cm.∴=6.4cm,∵CF、CG分別與⊙O相切于F、G,∴CG=CF=6.4cm.
【點(diǎn)睛】本題綜合運(yùn)用了切線長定理和切線的性質(zhì)定理.注意:求直角三角形斜邊上的高時,可以借助直角三角形的面積進(jìn)行計算.【類型10】三角形的內(nèi)切圓30.(23-24九年級上·廣西河池·期末)如圖,中,,點(diǎn)是的內(nèi)心.則的度數(shù)(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題考查了三角形的內(nèi)角和、三角形的內(nèi)心等知識,熟練掌握三角形的內(nèi)心的定義是解題關(guān)鍵.先根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理可得,再根據(jù)三角形的內(nèi)心可得平分,平分,從而可得,然后根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理求解即可得.【詳解】解:∵中,,∴,∵點(diǎn)是的內(nèi)心,∴平分,平分,∴,,∴,∴,故選:D.31.(24-25九年級上·江西新余·階段練習(xí))如圖,為的內(nèi)切圓,點(diǎn)為切點(diǎn),若,,則的面積為.【答案】【分析】本題主要考查切線長定理,正方形的判定和性質(zhì),勾股定理.根據(jù)題意,連接,根據(jù)內(nèi)切圓的性質(zhì)可得四邊形是正方形,則,根據(jù)切線的性質(zhì)可得,,設(shè)的半徑為,則,運(yùn)用勾股定理可得,據(jù)此計算即可求解.【詳解】解:如圖所示,連接,∵是直角三角形的內(nèi)切圓,點(diǎn)為切點(diǎn),∴,∴四邊形是矩形,∵,∴矩形是正方形,∴,∵點(diǎn)為切點(diǎn),∴,,設(shè)的半徑為,則,∴,∴或(舍去),∴,,∴的面積,故答案為:.32.(2025九年級下·浙江·專題練習(xí))如圖,是的內(nèi)切圓,切點(diǎn)分別為D,E,F(xiàn),且,,,則的半徑是.【答案】/【詳解】設(shè),利用切線長定理,構(gòu)建方程,解方程即可解決問題.本題考查三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,勾股定理,切線長定理等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握以上基本知識.【解答】解:在中,∵,,,∴,∵為的內(nèi)切圓,切點(diǎn)分別為D,E,F(xiàn),∴,如圖,連接,∵,∴,∴四邊形是正方形,設(shè),則,,∵,∴,∴,則圓O的半徑為.故答案為:.33.(24-25九年級上·陜西西安·期中)如圖,在中,請利用尺規(guī)作圖法作出的內(nèi)心O.(不寫作法,保留作圖痕跡)【答案】見解析【分析】本題主要考查了作三角形的內(nèi)心,三角形的內(nèi)心是三角形三條角平分線的交點(diǎn),分別作的角平分線,二者所在的直線交于點(diǎn)O,則點(diǎn)O即為所求.【詳解】解:如圖所示,分別作的角平分線,二者所在的直線交于點(diǎn)O,則點(diǎn)O即為所求.34.(24-25九年級上·福建莆田·階段練習(xí))(1)尺規(guī)作圖:如圖,已知.求作:的內(nèi)切圓.(要求:不寫作法,保留作圖痕跡).(2)的內(nèi)切圓與分別相切于點(diǎn)D,E,F(xiàn),且cmcm,求的長.【答案】(1)見解析(2)2【分析】本題主要考查了尺規(guī)作三角形內(nèi)切圓,切線長性質(zhì)定理,對于(1),作的平分線,再作的平分線,交于點(diǎn)O,過點(diǎn)O作,交于點(diǎn)D,以點(diǎn)O為圓心,為半徑作圓,即為所求作;對于(2),根據(jù)切線長定理得,再結(jié)合,可得答案.【詳解】解:(1)如圖所示.(2)如圖所示,∵的內(nèi)切圓與分別相切與點(diǎn)D,E,F(xiàn),∴.∵,∴,∴.則,∴,則,即,解得.35.(23-24九年級下·全國·課后作業(yè))如圖,中,,,與的三邊分別相切于點(diǎn)D,E,F(xiàn),若的半徑為2,求的周長.【答案】30【分析】本題考查的是三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心,根據(jù)題意作出輔助線,利用勾股定理求解是解答此題的關(guān)鍵.設(shè),由切線長定理得,根據(jù)題意可得四邊形為正方形,則,,在直角三角形中,利用勾股定理求出x,然后求其周長.【詳解】解:連接,,設(shè).由切線長定理,得.與的三邊分別切于點(diǎn)D,E,F(xiàn),,,∵∴四邊形為正方形.的半徑為2,,,.在中,,即,解得,,,的周長為.【類型11】切線的性質(zhì)與判定的計算與證明36.(21-22九年級上·黑龍江齊齊哈爾·期末)如圖,以點(diǎn)O為圓心,長為直徑作圓,在上取一點(diǎn)C,延長至點(diǎn)D,連接,,過點(diǎn)A作交的延長線于點(diǎn)E.(1)求證:是的切線(2)若,,則的長【答案】(1)見解析(2)6【分析】本題考查了切線的判定和性質(zhì):過半徑的外端點(diǎn)與半徑垂直的直線是圓的切線;也考查了圓周角定理的推論,全等三角形的性質(zhì)和判定,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.(1)連接,如圖,根據(jù)圓周角定理得到,即,求得,得到,根據(jù)切線的判定定理得到答案;(2)根據(jù)勾股定理得到,求得,根據(jù)切線的性質(zhì)得到根據(jù)勾股定理即可得出結(jié)論.【詳解】(1)證明:連接,如圖,為直徑,,即,又,,,,即,是的半徑,是的切線;(2)解:連接,,,,,,,,,,,,,解得:.37.(22-23九年級上·廣西南寧·階段練習(xí))如圖,是的直徑,點(diǎn)P在上,且,點(diǎn)M是外一點(diǎn),與相切于點(diǎn)B,連接,過點(diǎn)A作交于點(diǎn)C,連接交于點(diǎn)D.(1)求證是的切線(2)若,,連接,求的長.【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)連接,根據(jù),,可得,證明,又因?yàn)槭堑那芯€,所以,即可得是的切線;(2)根據(jù),得出,因?yàn)?,由勾股定理得,過點(diǎn)A作于點(diǎn)H,可得和長度,即可得的長度.【詳解】(1)證明:如圖所示:連接,∵,∴,,∵,∴,∴,∵在與中,,∴,又∵是的切線,∴,∵是的半徑,∴是的切線.(2)解:∵是的直徑,∴,∵,∴,∵,∴,過點(diǎn)A作于點(diǎn)H,∴,∵,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了切線的判定與性質(zhì),解直角三角形,圓周角定理,勾股定理,平行線的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是作出輔助線,掌握并靈活運(yùn)用這些知識點(diǎn).38.(21-22九年級上·福建莆田·期末)如圖,AB是⊙O的直徑,D在AB上,C為⊙O上一點(diǎn),AD=AC,CD的延長線交⊙O于點(diǎn)E.(1)點(diǎn)F在CD延長線上,BC=BF,求證:BF是⊙O的切線;(2)若AB=2,,求∠CAE的度數(shù).【答案】(1)見解析(2)45°【分析】(1)要證明BF是⊙O的切線,只要求出∠OBF=90°即可,先根據(jù)直徑所對的圓周角是直角,求出∠ACB=90°,再利用等邊對等角得出∠ACD=∠ADC,∠BCD=∠F,即可解答;(2)根據(jù)直徑的長可得出半徑的長,所以連接OC,OE,然后利用勾股定理的逆定理證明△COE是直角三角形,最后利用圓周角定理即可解答.【詳解】(1)∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴∠ACD+∠BCD=90°,∵AC=AD,∴∠ACD=∠ADC,∵∠ADC=∠BDF,∴∠ACD=∠BDF,∵BC=BF,∴∠BCD=∠F,∴∠BDF+∠F=90°,∴∠FBD=180°-(∠FDB+∠F)=90°,∵OB是圓O的半徑,∴BF是⊙O的切線;(2)連接CO,EO,∵AB=2,∴OC=OE=1,∵CE=,∴CO2+EO2=2,CE2=()2=2,∴CO2+EO2=CE2,∴∠COE=90°,∴∠CAE=∠COE=45°.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的判定與性質(zhì),圓周角定理,根據(jù)題目個已知條件并結(jié)合圖形添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵.【類型12】切線的綜合問題39.(2022·河北石家莊·一模)如圖,AB是半圓形量角器的直徑,點(diǎn)O為半圓的圓心,DA與半圓O相切于點(diǎn)A,點(diǎn)P在半圓上,且點(diǎn)P對應(yīng)的示數(shù)為120°(60°),點(diǎn)C是上一點(diǎn)(不與點(diǎn)P重合).連接DO交半圓O于點(diǎn)E,點(diǎn)E對應(yīng)的示數(shù)為60°(120°).(1)連接PC,AC,求∠PCA的度數(shù);(2)連接AP,PB,求證:△DAO≌△APB;(3)若直徑AB上存在一點(diǎn)M,使得EM+PM的值最小,已知半圓O的半徑是2,直接寫出EM+PM的最小值.【答案】(1)60°;(2)見解析;(3)4【分析】(1)連接AP,OP,根據(jù)同弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半進(jìn)行解答;(2)連接AP,OP,先證ΔBOP是等邊三角形,再根據(jù)圓周角定理及切線的性質(zhì)得到∠OAD=∠APB,最后證△DAO≌△APB;(3)作點(diǎn)E關(guān)于直線AB對稱的對稱點(diǎn)E',連接E'O,PO,先證ΔΑΕΟ是等邊三角形,再得到E'、O、P在同一條直線上,最后求得EM+PM的最小值.【詳解】(1)連接AP,OP,根據(jù)題意可知,∠AOP=120°所對的圓心角為∠AOP,∴∠PCA=∠AOP=60°;(2)連接PO,根據(jù)題意可知,∠AOE=∠BOP=60°,∵BO=PO,∴ΔBOP是等邊三角形,∴PB=OB,∠ABP=∠AOD=60°,∵AO=OB,∴AO=BP,∵AB是直徑,∴∠APB=90°,∵AD是OO的切線,∴∠OAD=90°,∴∠OAD=∠APB,在ΔDAO和ΔAPB中∴;(3)作點(diǎn)E關(guān)于直線AB對稱的對稱點(diǎn)E',連接E'O,PO,根據(jù)對稱性可知EO=E'O=2,根據(jù)題意可知∠AOE=60°,∵AO=EO,∴ΔΑΕΟ是等邊三角形,∴∠AEO=60°,∵ΕΕ'⊥AO,∴∠ΟEE'=∠AEO=30°,∴∠EE'O=∠OEE'=30°,∴∠EΟE'=120°,∵∠AOE=∠BOP=60°,∴∠EOP=180°-∠AOE-∠BOP=60°,∴∠EOP+∠EOE'=180°,∴E'、O、P在同一條直線上,∴當(dāng)點(diǎn)M與點(diǎn)O重合時,EM+PM為最小值,此時EM+PM=E'P=2+2=4.【點(diǎn)睛】本題屬于幾何綜合題,主要考查了切線的性質(zhì),圓周角定理,直角三角形的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì)與判定,等腰三角形的性質(zhì),以及對稱線段之和最短問題,關(guān)鍵是熟練掌握切線的性并能靈活應(yīng)用.40.(19-20九年級上·河北石家莊·期中)如圖1,平行四邊形ABCD中,AB⊥AC,AB=6,AD=10,點(diǎn)P在邊AD上運(yùn)動,以P為圓心,PA為半徑的⊙P與對角線AC交于A,E兩點(diǎn).(1)線段AC的長度是.(2)如圖2,當(dāng)⊙P與邊CD相切于點(diǎn)F時,求AP的長;(3)不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)⊙P與邊CD相切時,⊙P與平行四邊形ABCD的邊有三個公共點(diǎn),隨著AP的變化,⊙P與平行四邊形ABCD的邊的公共點(diǎn)的個數(shù)也在變化,若公共點(diǎn)的個數(shù)為4,直接寫出相對應(yīng)的AP的值的取值范圍.【答案】(1)8;(2)AP=;(3)<AP<或AP=5.【分析】(1)在Rt△ABC中,直接利用勾股定理求解即可;(2)連接PF,如圖3,利用平行四邊形的性質(zhì)和切線的性質(zhì)可得PF∥AC,進(jìn)而可證明△DPF∽△DAC,然后根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列比例式求解即得AP的長;(3)先利用平行四邊形的面積求出當(dāng)⊙P與BC相切時圓的半徑,可發(fā)現(xiàn)此時⊙P與平行四邊形ABCD的邊有5個公共點(diǎn);再分兩種情況:①⊙P與邊AD、CD分別有兩個公共點(diǎn);②⊙P過點(diǎn)A、C、D三點(diǎn),分別求出即可得到答案.【詳解】解:(1)∵平行四邊形ABCD中,AB=6,AD=10,∴BC=AD=10,∵AB⊥AC,∴在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC=,故答案為:8;(2)如圖3所示,連接PF,設(shè)AP=x,則DP=10﹣x,PF=x,∵⊙P與邊CD相切于點(diǎn)F,∴PF⊥CD,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AB∥CD,∵AB⊥AC,∴AC⊥CD,∴AC∥PF,∴△DPF∽△DAC,∴,即,解得:x=,即AP=;(3)當(dāng)⊙P與BC相切時,設(shè)切點(diǎn)為G,連接PG,如圖4,則S?ABCD=×6×8×2=10PG,解得:PG=,此時⊙P與平行四邊形ABCD的邊的公共點(diǎn)的個數(shù)為5;①當(dāng)⊙P與邊AD、CD分別有兩個公共點(diǎn),與BC沒有公共點(diǎn)時,<AP<,即此時⊙P與平行四邊形ABCD的邊的公共點(diǎn)的個數(shù)為4;②當(dāng)⊙P過點(diǎn)A、C、D三點(diǎn),如圖5,⊙P與平行四邊形ABCD的邊的公共點(diǎn)的個數(shù)為4,此時AP=5,綜上所述,AP的值的取值范圍是:<AP<或AP=5,故答案為:<AP<或AP=5.【點(diǎn)睛】本題是平行四邊形和圓的綜合題,主要考查了平行四邊形的性質(zhì)、圓的切線的性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的判定和性質(zhì)等知識,熟練掌握上述知識、善于動中取靜、靈活應(yīng)用運(yùn)動變化的觀點(diǎn)和數(shù)形結(jié)合的思想方法是解題的關(guān)鍵.【類型13】新定義材料探究41.(20-21九年級上·北京東城·期末)在平面直角坐標(biāo)系中,的半徑為1.給出如下定義:記線段的中點(diǎn)為,當(dāng)點(diǎn)不在上時,平移線段,使點(diǎn)落在上,得到線段(分別為點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn))線段長度的最小值稱為線段到的“平移距離”.(1)已知點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)在軸上.①若點(diǎn)與原點(diǎn)重合,則線段到的“平移距離”為________;②若線段到的“平移距離”為2,則點(diǎn)的坐標(biāo)為________;(2)若點(diǎn)都在直線上,且,記線段到的“平移距離”為,求的最小值;(3)若點(diǎn)的坐標(biāo)為,且,記線段到的“平移距離”為,直接寫出的取值范圍.【答案】(1)①;②或;(2);(3)【分析】(1)根據(jù)平移的性質(zhì)以及線段AB到的“平移距離”的定義判斷即可求出.(2)過點(diǎn)O作于E,聯(lián)立方程組求出OE即可得出的最小值.(3)以A為圓心,1為半徑作,連接OA交于E、F;由圖可知:當(dāng)M在點(diǎn)時,最??;在點(diǎn)E時,最大.由此得出的取值范圍.【詳解】(1)①當(dāng)B與原點(diǎn)O重合時,AB中點(diǎn)為,移動最小距離為向左平移到上.故答案為:②當(dāng)“平移距離”為2時,如圖:有兩種情況,當(dāng)為時,,AB=4,為.當(dāng)為時,,AB=8,B為.故答案為:或.(2)如圖:直線如圖L,當(dāng)L平移到m位置時,最小.即平移到直線m與相切時,最?。^點(diǎn)O作于E,則設(shè)直線OE為y=kx,,∴即,∴.聯(lián)立方程組,解得:,∴E為,∴,∴.(3)∵,∴AM=1,即M點(diǎn)在以A為圓心,半徑為1的圓上,如圖所示:連接OA交于E、F,可知:當(dāng)M在點(diǎn)F時,最?。辉邳c(diǎn)E時,最大.當(dāng)M在F時,,當(dāng)M在E時,,∴.【點(diǎn)睛】本題屬于綜合題,考查了平面直角坐標(biāo)系平移變換,一次函數(shù)的性質(zhì),圓相切的相關(guān)概念,解直角三角形,線段AB到的“平移距離”的定義等知識;此題解題關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決問題,學(xué)會尋找特殊位置解決數(shù)學(xué)問題,屬于中考壓軸題.42.(2025·北京通州·一模)在平面直角坐標(biāo)系中,的半徑為1,對于平面內(nèi)點(diǎn)和軸上點(diǎn),給出如下定義:將點(diǎn)繞著點(diǎn)旋轉(zhuǎn)得到的對應(yīng)點(diǎn)恰好在上,稱點(diǎn)為的“賦能點(diǎn)”.(1)已知點(diǎn)的坐標(biāo)為.①如圖1,在點(diǎn)中,的“賦能點(diǎn)”是_____;②如圖2,若直線上存在點(diǎn),使點(diǎn)為的“賦能點(diǎn)”,求的取值范圍;(2)如圖3,點(diǎn).若線段上存在點(diǎn),使點(diǎn)為的“賦能點(diǎn)”,直接寫出的取值范圍.【答案】(1)①;②(2)【分析】(1)①將繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),得到半徑為1的和,其中,,通過計算判斷是否在或上,即可得出結(jié)論;②根據(jù)“賦能點(diǎn)”的定義可得直線與或有交點(diǎn),再根據(jù)直線與、的位置關(guān)系討論即可求解;(2)將繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),得到半徑為1的和,其中,,根據(jù)“賦能點(diǎn)”的定義可得線段與或有交點(diǎn),再根據(jù)線段與、的位置關(guān)系討論即可求解.【詳解】(1)解:①將繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),得到半徑為1的和,其中,,,,點(diǎn)在上,點(diǎn)在上,點(diǎn)是的“賦能點(diǎn)”,,,點(diǎn)不在上,也不在上,點(diǎn)不是的“賦能點(diǎn)”,綜上所述,的“賦能點(diǎn)”是.故答案為:.②直線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),,,直線上存在點(diǎn),使點(diǎn)為的“賦能點(diǎn)”,直線與或有交點(diǎn),當(dāng)直線與相切于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),如圖,連接、,則有,,又,,,,,點(diǎn)在直線上,,;當(dāng)直線與相切于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),如圖,同理可得,,點(diǎn)在直線上,,;的取值范圍為.(2)解:將繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),得到半徑為1的和,其中,,線段上存在點(diǎn),使點(diǎn)為的“賦能點(diǎn)”,線段與或有交點(diǎn),當(dāng)線段與只有點(diǎn)一個交點(diǎn),此時,,解得:,;當(dāng)線段與只有點(diǎn)一個交點(diǎn),此時,,解得:,;結(jié)合圖象得,的取值范圍為.【點(diǎn)睛】本題考查了新定義、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、解直角三角形、直線與圓的位置關(guān)系、一次函數(shù)的性質(zhì),理解“賦能點(diǎn)”的定義是解題的關(guān)鍵.本題屬于函數(shù)與幾何綜合題,需要較強(qiáng)的數(shù)形結(jié)合能力,適合有能力解決壓軸題的學(xué)生.一、單選題1.(24-25九年級下·上海虹口·階段練習(xí))已知的半徑,直線上有一點(diǎn)到圓心O的距離為,那么直線與的位置關(guān)系是(
)A.相切 B.相交C.相離或相切 D.相切或相交【答案】D【分析】本題考查了判斷直線和圓的位置關(guān)系,熟練掌握直線和圓的位置關(guān)系是解題的關(guān)鍵.比較圓心O到直線上的距離與的半徑大小關(guān)系,即可得出結(jié)論.【詳解】解:直線上有一點(diǎn)到圓心O的距離為,圓心O到直線上的距離,的半徑,,當(dāng)時,直線與相切;當(dāng)時,直線與相交;直線與的位置關(guān)系是相切或相交.故選:D.2.(2025·上海楊浦·模擬預(yù)測)如圖,已知點(diǎn)到直線的距離為5,如果在以點(diǎn)為圓心的圓上有且只有兩個點(diǎn)到直線的距離為2,那么這個圓的半徑長的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】此題主要考查了圓與直線的位置關(guān)系.要掌握直線與圓的三種位置關(guān)系中各自的特點(diǎn),并根據(jù)特殊的位置關(guān)系求出相對應(yīng)的半徑的長度是解題的關(guān)鍵.已知點(diǎn)O到直線l的距離為5,要使圓上有且只有兩個點(diǎn)到直線l的距離為2.過點(diǎn)O作直線l的垂線,垂足為A.當(dāng)圓與直線l的位置關(guān)系滿足:以O(shè)為圓心的圓與直線l相交,且在直線l兩側(cè)到直線l距離為2的點(diǎn)中,只有兩個在圓上.從距離角度看,圓的半徑r要滿足:,即,得出答案.【詳解】解:已知點(diǎn)O到直線l的距離為5,要使圓上有且只有兩個點(diǎn)到直線l的距離為2.過點(diǎn)O作直線l的垂線,垂足為A.當(dāng)圓與直線l的位置關(guān)系滿足:以O(shè)為圓心的圓與直線l相交,且在直線l兩側(cè)到直線l距離為2的點(diǎn)中,只有兩個在圓上.從距離角度看,圓的半徑r要滿足:,即.故選:D3.(24-25九年級上·湖北武漢·期末)如圖,直線經(jīng)過上的點(diǎn),并且,下列條件中不能判斷直線是切線的是(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】本題考查了圓的切線的判定,等腰三角形的判定和性質(zhì),掌握相關(guān)知識點(diǎn)是解題關(guān)鍵.結(jié)合等腰三角形三線合一的性質(zhì)和平角的定義分析即可.【詳解】解:A、由、可得,又因?yàn)槭前霃?,則直線是切線,不符合題意;B、由、可得,又因?yàn)槭前霃?,則直線是切線,不符合題意;C、由,可得,又因?yàn)槭前霃剑瑒t直線是切線,不符合題意;D、不能判斷出直線是切線,符合題意;故選:D.4.(2025·四川自貢·中考真題)分別與相切于兩點(diǎn).點(diǎn)在上,不與點(diǎn)重合.若,則的度數(shù)為(
)A. B. C. D.或【答案】D【分析】本題考查的是切線的性質(zhì),圓周角定理的應(yīng)用,圓的內(nèi)接四邊形的性質(zhì),先畫圖,連接,,求解,再根據(jù)C的位置結(jié)合圓周角定理與圓的內(nèi)接四邊形的性質(zhì)可得答案.【詳解】解:如圖,連接,,∵分別與相切于兩點(diǎn),∴,∵,∴,∴,,故選:D5.(2025·河南平頂山·模擬預(yù)測)如圖,以為直徑的半圓交于點(diǎn),已知與相切于點(diǎn),若,則的度數(shù)為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題主要考查了圓周角定理,圓的切線定理,直角三角形兩銳角互余,熟練掌握以上知識點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.由圓周角定理可得出,再由圓的切線定理可得出,最后由直角三角形兩銳角互余即可得出答案.【詳解】解:∵,∴.∵以為直徑的與相切于點(diǎn)A,∴,∴.故選:B.6.(23-24九年級下·重慶·階段練習(xí))以正方形的邊為直徑作半圓,過點(diǎn)作直線切半圓于點(diǎn),交邊于點(diǎn),若的周長為12,則正方形周長為(
)A.14 B.15 C.16 D.17【答案】C【分析】此題重點(diǎn)考查正方形的性質(zhì)、圓的切線的判定與性質(zhì)、切線長定理等知識,根據(jù)切線長定理及正方形的性質(zhì)求出正方形的邊長是解題的關(guān)鍵.設(shè)正方形的邊長為,,則,證明是的切線,因?yàn)榕c相切于點(diǎn),所以,,即可由的周長為12列方程,得,即可求得正方形周長為16.【詳解】解:∵四邊形是正方形,∴,,設(shè)正方形的邊長為,,則,∵經(jīng)過的半徑的外端,且,∴是的切線,∵與相切于點(diǎn),∴,,∵,∴,∴,∴正方形周長為16,故選:C.7.(24-25九年級下·廣東廣州·期中)如圖,點(diǎn)為的內(nèi)心,,,,將平移,使其頂點(diǎn)與點(diǎn)重合,則圖中陰影部分的周長為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考查了三角形內(nèi)心的定義、平移的性質(zhì)及角平分線的定義等知識,熟練掌握三角形的內(nèi)心是角平分線的交點(diǎn)是關(guān)鍵.連接,,根據(jù)點(diǎn)為的內(nèi)心,可得和分別平分和,再根據(jù)平移,使其頂點(diǎn)與點(diǎn)重合,可得,可得角相等,從而得等腰三角形,進(jìn)而可得圖中陰影部分的周長.【詳解】解:如圖,連接,,點(diǎn)為的內(nèi)心,和分別平分和,,,將平移,使其頂點(diǎn)與點(diǎn)重合,,,,,,,,,.所以圖中陰影部分的周長為.故選:B.8.(2024·四川德陽·二模)如圖,內(nèi)切于正方形,邊分別與切于點(diǎn),點(diǎn)分別在線段上,且與相切.若的面積為,則的半徑為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】本題考查了正方形的性質(zhì)、切線長定理,勾股定理,三角形的面積,設(shè)與相切于點(diǎn),設(shè)正方形的邊長為,由切線長定理得,,,設(shè),,在中,由勾股定理得,即得,又由,得,即得,得到,即可求解,掌握切線長定理是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:設(shè)與相切于點(diǎn),設(shè)正方形的邊長為,∵是切線,∴,,,設(shè),,在中,∵,,,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∴的半徑為,故選:.二、填空題9.(24-25九年級上·北京·期中)的直徑為,若圓心O與直線l的距離為,則l與的位置關(guān)系是(填“相交”、“相切”或“相離”).【答案】相交【分析】此題重點(diǎn)考查直線與圓的位置關(guān)系,由的直徑為,求得的半徑為,而圓心O與直線l的距離為,則圓心O與直線l的距離小于的半徑,所以l與相交,于是得到問題的答案.【詳解】解:∵的直徑為,,∴的半徑為,∵圓心O與直線l的距離為,∴圓心O與直線l的距離小于的半徑,∴l(xiāng)與相交,故答案為:相交.10.(24-25九年級上·江蘇鹽城·階段練習(xí))若的圓心到直線的距離小于半徑,則直線與的位置關(guān)系是.【答案】相交【分析】考查對直線與圓的位置關(guān)系的性質(zhì)的理解和掌握,能熟練地運(yùn)用性質(zhì)進(jìn)行判斷是解此題的關(guān)鍵.根據(jù)圓O的半徑和圓心O到直線l的距離的大小,相交:;相切:;相離:;即可選出答案.【詳解】解:的圓心O到直線l的距離d小于半徑r,∴直線l與的位置關(guān)系是相交.故答案為:相交.11.(2025·浙江湖州·二模)如圖,是的直徑,點(diǎn)在的延長線上,是的切線,為切點(diǎn),連結(jié),,若,則的度數(shù)為.【答案】/度【分析】本題考查了切線的性質(zhì),等邊對等角,三角形的外角性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,掌握知識點(diǎn)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.由是的切線,則有,根據(jù)等邊對等角得,所以,最后通過三角形內(nèi)角和定理即可求解.【詳解】解:∵是的切線,∴,∴,∵,∴,∴,∴,故答案為:.12.(2025·浙江溫州·一模)如圖,,是的切線,切點(diǎn)分別是,,如果,那么的度數(shù)等于.【答案】【分析】此題主要考查了切線的性質(zhì)以及圓周角定理,正確把握切線的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.直接利用切線的性質(zhì)得出,進(jìn)而利用圓周角定理結(jié)合四邊形內(nèi)角和定理得出答案.【詳解】連接,,、是的切線,切點(diǎn)分別是、,,,,.故答案為:.13.(2025·湖南株洲·三模)如圖,在中,,的角平分線、交于點(diǎn),則以點(diǎn)為圓心,以為半徑,可作的內(nèi)切圓.【答案】/【分析】本題考查了三角形內(nèi)心的定義,等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)接圓,根據(jù)題意可得點(diǎn)O是的內(nèi)心,即點(diǎn)到三邊的距離相等,再根據(jù)等腰三角形三線合一可得,進(jìn)而可得當(dāng)以點(diǎn)為圓心,以為半徑,可作的內(nèi)切圓.【詳解】解:根據(jù)題意可得點(diǎn)O是的內(nèi)心,即點(diǎn)到三邊的距離相等,∵,∴,∴當(dāng)以點(diǎn)為圓心,以為半徑,可作的內(nèi)切圓.故答案為:.14.(24-25九年級上·廣東江門·期末)如圖,是一張三角形紙片,,是它的內(nèi)切圓,小陳準(zhǔn)備用剪刀在的左側(cè)沿著與相切的任意一條直線剪下,若剪下的的周長為,則的周長為.【答案】21【分析】此題重點(diǎn)考查三角形的內(nèi)切圓與內(nèi)心、切線長定理、三角形的周長等知識.設(shè)與分別相切于點(diǎn)F、G、L、H,則,,所以,而,,則,所以,于是得到問題的答案.【詳解】解:根據(jù)題意設(shè)與分別相切于點(diǎn)F、G、L、H,則,,且,∴,∵,,且的周長為,∴,∴,∴的周長為,故答案為:21.15.(2023·廣東廣州·一模)如圖,在中,為直徑,點(diǎn)M為延長線上的一點(diǎn),與相切于點(diǎn)C,圓周上有另一點(diǎn)D與點(diǎn)C分居直徑兩側(cè),且使得,連接.現(xiàn)有下列結(jié)論:①與相切;②四邊形是菱形;③;④.其中正確的結(jié)論是(填序號).【答案】①②③④【分析】本題考查了全等三角形的判定及性質(zhì)、切線的判定及性質(zhì)、菱形的判定及性質(zhì)、含角的直角三角形的特征,利用得,可得,再根據(jù)切線的判定及性質(zhì)可判斷①,利用三角形的判定及性質(zhì)得,再根據(jù)菱形的判定即可判斷②,利用含角的直角三角形的特征可判斷③,利用菱形的性質(zhì)可判斷④,熟練掌握相關(guān)的判定及性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:連接,,,,,,,與相切于點(diǎn)C,,,是的直徑,與相切;故①正確;,,,,,,,∴四邊形是菱形,故②正確;,,,,,,,,故③正確;∵四邊形是菱形,,,故④正確;故答案為:①②③④.16.(18-19九年級上·江蘇連云港·階段練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線AB經(jīng)過點(diǎn)A(?6,0),B(0,6),⊙O的半徑為2(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),點(diǎn)P在直線AB上,過點(diǎn)P作⊙O的一條切線PQ,Q為切點(diǎn),則切線長PQ的最小值為【答案】【分析】連接OP.根據(jù)勾股定理知PQ2=OP2-OQ2,當(dāng)OP⊥AB時,線段OP最短,即線段PQ最短.【詳解】解:連接OP、OQ.∵PQ是⊙O的切線,∴OQ⊥PQ;根據(jù)勾股定理知PQ2=OP2-OQ2,∵當(dāng)PO⊥AB時,線段PQ最短;又∵A(-6,0)、B(0,6),∴OA=OB=6,∴AB=6,∴OP=AB=3,∵OQ=2,∴PQ=,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的判定與性質(zhì)、坐標(biāo)與圖形性質(zhì)以及矩形的性質(zhì)等知識點(diǎn).運(yùn)用切線的性質(zhì)來進(jìn)行計算或論證,常通過作輔助線連接圓心和切點(diǎn),利用垂直構(gòu)造直角來解決有關(guān)問題.三、解答題17.(21-22九年級上·江蘇南京·階段練習(xí))在中,,,,(1)斜邊上的高為________;(2)以點(diǎn)C為圓心,r為半徑作⊙C①若直線與⊙C沒有公共點(diǎn),直接寫出r的取值范圍;②若邊與⊙C有兩個公共點(diǎn),直接寫出r的取值范圍;③若邊與⊙C只有一個公共點(diǎn),直接寫出r的取值范圍.【答案】(1)2.4;(2)①;②;③或【分析】(1)勾股定理求得斜邊,進(jìn)而根據(jù)等面積法求得斜邊上的高;(2)根據(jù)圓心到直線的距離與半徑比較,根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系以及點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,即可求得的取值范圍.【詳解】(1)中,,,,設(shè)斜邊上的高為,,,故答案為:(2)①若直線與⊙沒有公共點(diǎn),則⊙相離,則r的取值范圍是;②若邊與⊙有兩個公共點(diǎn),點(diǎn)在圓外或者圓上,則r的取值范圍是;③若邊與⊙只有一個公共點(diǎn),則⊙相切,或者點(diǎn)在圓內(nèi),則r的取值范圍是或【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理,直線與圓的位置關(guān)系以及點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,理解直線與圓的位置關(guān)系以及點(diǎn)與圓的位置關(guān)系是解題的關(guān)鍵.18.(20-21九年級上·新疆烏魯木齊·階段練習(xí))如圖,為的直徑,C為上一點(diǎn),直線是的切線,于點(diǎn)D,交于點(diǎn)F,連接.(1)求證:平分.(2)若,求.【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)連接,根據(jù)切線的性質(zhì)和已知求出,求出,即可得出答案;(2)首先由勾股定理和圓周角的性質(zhì)得到,然后證明出,最后根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求出的值.【詳解】(1)證明:連接,∵直線是的切線,∴,又∵,∴,∴,∵,∴,∴,即平分;(2)解:∵,∴在中,∵∴∵圓內(nèi)接四邊形∴∵∴∵為的直徑∴∴∴,即,解得.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),圓內(nèi)接四邊形性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理,能靈活運(yùn)用知識點(diǎn)進(jìn)行推理是解此題的關(guān)鍵.19.(2022·河南·一模)
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