(1)求证:以AB为直径的⊙O与斜腰CD相切;
(2)若OC=8cm,OD=6cm,求CD的长.
解析:(1)过AB的中点O作OE⊥CD于E.证明OE的长等于半径即可.(2)证明∠COD=900,运用勾股定理求值..
答案:证明: 过AB的中点O作OE⊥CD于E.
S梯形ABCD= (AD+BC) •AB=(AD+BC) •OA
=2( AD•OA+ BC•OB)
=2(S⊿OAD +S⊿OBC)
由S梯形ABCD =S⊿OBC+ S⊿OAD+ S⊿OCD
∴S⊿OBC+ S⊿OAD=S⊿OCD
∴ AD•OA+ BC•OA= CD•OE
∴ (AD+BC) •OA= CD•OE又AD+BC=CD
∴OA=OE,∴E点在以AB为直径的⊙O上,又OE⊥CD
∴CD是⊙O的切线
即:CD与⊙O相切 …………5分
(2)∵DA、DE均为⊙O的切线,∴DA=DE,则∠1=∠2,同理∠3=∠4. ∴∠COD=900.
∴CD= …………5分
点评:本题考查梯形、直线余与圆的位置关系、勾股定理.根据圆的切线的定义准确的作出辅助线是解决问题的关键.本题中运用面积法证明AD+BC=CD很巧妙.难度较大.
(2012四川成都,27,10分)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,过CD延长线上一点E作⊙O的切线交AB的延长线于F.切点为G,连接AG交CD于K.
(1)求证:KE=GE;
(2)若 =KD•GE,试判断AC与EF的位置关系,并说明理由;
(3) 在(2)的条件下,若sinE= ,AK= ,求FG的长.
解析:利用切线的性质和等边对等角可以证明∠EGK=∠EKG,然后根据等角对等边,即可证明第(1)小题;对于第(2)小题,可以先由等积式得到比例式,然后得到三角形相似,根据角的关系可以判断两条直线的位置关系;对于第(3)小题,可以先利用方程的思想求出相关线段的长,然后利用三角函数求FG的长。
答案:(1)如下图,连接OG,
∵EG是⊙O的切线
∴OG⊥GE
∴∠OGK+∠EGK=90°
∵CD⊥AB
∴∠OAG+∠AKH=90°
∵OG=OA
∴∠OGK=∠OAG
∴∠EGK=∠AKH=∠EKG
∴KE=GE;
(2)AC∥EF
理由如下:
∵ =KD•GE,GE=KE
∴
∴△KGD∽△KGE
∴∠KGD=∠E
∠KGD=∠C
∴∠E=∠C
∴AC∥EF
(3)∵在(2)的条件下,
∴AC∥EF
∴∠CAF=∠F,∠E=∠C
∵sinE=
∴sinC= ,sinF= ,tanE=tanC=
连接BG,过G作GN⊥AB于N,交⊙O于Q
则弧BQ=弧BG
∴∠BGN=∠BAG
设AH=3k,则CH=4k
于是BH= ,OG=
∵EG是切线,CD⊥AB
∴∠OGF=90°
∴∠FOG+∠F=∠E+∠F
∴∠FOG=∠E
∴NG=OGsin∠FOG= =
∴BN=OB-ON=OG-OGcos∠FOG=
∴BG=
∴cos∠BAG=cos∠BGN=
∴
∴FG=
点评:本题的第(3)小题是一道大型综合题,且运算量较大,属于较难题;但是,前两个小题比较基础,同学们应争取做对。
27.((2012江苏泰州市,27,本题满分12分)如图,已知直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,OA=5,OA与⊙O相交于点P,AB与⊙O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C.
(1)试判断线段AB与AC的数量关系,并说明理由;
(2)若PC=2 ,求⊙O的半径和线段PB的长;
(3)若在⊙O上存在点Q,使△QAC是以AC为底边的等腰三角形,求⊙O的半径r的取值范围.
(第27题图) (备用图)
【解析】(1)由于AB是⊙O的切线,故连半径,利用切线性质,圆半径相等,对顶角相等,余角性质,推出AB,AC两底角相等;
(2)设圆半径为r,利用勾股定理列方程求半径,再利用三角形相似求PB
(3)先作出线段AC的垂直平分线MN,作OD垂直于MN,再利用勾股定理计算即可
【答案】(1)AB=AC; 连接OB,则OB⊥AB,所以∠CBA+∠OBP=900,又OP=OB,所以∠OBP=∠OPB,又∠OPB=∠CPA,又OA⊥l于点A,所以∠PCA+∠CPA=900,故∠PCA=∠CBA,所以AB=AC
(2)设圆半径为r,则OP=OB=r,PA=5-r;∴AB2=OA2-OB2=52-r2,AC2=PC2-AP2=(2 )2-(5-r)2,从而建立等量关系,r=3,∵AB=AC,∴AB2= AC2,利用相似,求出PB=4
(3)作出线段AC的垂直平分线MN,作OD垂直于MN,则可推出OD= = ;由题意,圆O要与直线MN有交点,所以 ;又因为圆O与直线l相离;所以r<5;综上, .
【点评】本题主要考查了切线的性质、等角对等边、三角形相似的判定及其性质的运用以及勾股定理的应用等知识,知识点丰富;考查了学生综合运用知识以及转化思想来解决问题的能力,考查了圆的相关知识,圆的切线是圆中的重点,也是考试常考的部分;求线段的长常用勾股定理或相似等知识解答.
24. (2012山东省聊城,24,10分)如图,⊙O是△ABC外接圆,AB=AC=10,BC=12,P是 弧上一动点,过点P作BC的平行线交AB延长线与点D.
(1)当点P在什么位置时,DP是⊙O的切线?说明理由.
(2)当DP是⊙O的切线时,求DP的长.
解析:(1)根据PD//BC,可以天加辅助线由切线判定定理解题;(2)根据勾股定理与垂径定理求出⊙O半径r,再结合△ABE∽△ADP即可.
解:(1)当P是BC中点时,DP是⊙O的切线.理由如下:
∵AB=AC,∴
又
∴PA是⊙O的直径.
又AB=AC,∴PA⊥BC.
∵DP//BC,∴PD⊥AP.
∴DP是⊙O的切线.
(2)连接OB,设PA交BC于点E.
由垂径定理得,BE= .
在Rt△ABE中,据勾股定理, .
设⊙O的半径为r,则OE=8-r.
在Rt△OBE中, .
解得r= .
∵DP//BC,∴∠ABE=∠D.
又∵∠1=∠1,∴△ABE≌△ADP.
,即 ,
∴DP=
点评:本题是一道综合试题,以圆为载体考查了圆的基本知识、圆的切线、平行线、勾股定理、相似三角形、方程思想等,解题要冷静、细心、充分拓展数学核心知识,达到灵活解决问题.
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