初中数学冀教版九年级下册第29章 直线与圆的位置关系综合与测试精品课后练习题
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这是一份初中数学冀教版九年级下册第29章 直线与圆的位置关系综合与测试精品课后练习题,共36页。试卷主要包含了下面四个结论正确的是,已知M等内容,欢迎下载使用。
九年级数学下册第二十九章直线与圆的位置关系定向训练
考试时间:90分钟;命题人:数学教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、已知⊙O的半径为3,点P到圆心O的距离为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.无法确定
2、如图,若的半径为R,则它的外切正六边形的边长为( )
A. B. C. D.
3、如图,等边△ABC内接于⊙O,D是上任一点(不与B、C重合),连接BD、CD,AD交BC于E,CF切⊙O于点C,AF⊥CF交⊙O于点G.下列结论:①∠ADC=60°;②DB2=DE•DA;③若AD=2,则四边形ABDC的面积为;④若CF=2,则图中阴影部分的面积为.正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4、如图,AB是⊙O的直径,BD与⊙O相切于点B,点C是⊙O上一点,连接AC并延长,交BD于点D,连接OC,BC,若∠BOC=50°,则∠D的度数为( )
A.50° B.55° C.65° D.75°
5、如图,在Rt△ABC中,,,,以边上一点为圆心作,恰与边,分别相切于点,,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
6、下面四个结论正确的是( )
A.度数相等的弧是等弧 B.三点确定一个圆
C.在同圆或等圆中,圆心角是圆周角的2倍 D.三角形的外心到三角形的三个顶点的距离相等
7、如图,⊙O是正五边形ABCDE的外接圆,点P是的一点,则∠CPD的度数是( )
A.30° B.36° C.45° D.72°
8、已知M(1,2),N(3,﹣3),P(x,y)三点可以确定一个圆,则以下P点坐标不满足要求的是( )
A.(3,5) B.(﹣3,5) C.(1,2) D.(1,﹣2)
9、平面内,⊙O的半径为3,若点P在⊙O外,则OP的长可能为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
10、如图,与相切于点,连接交于点,点为优弧上一点,连接,,若,的半径,则的长为( )
A.4 B. C. D.1
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图,点,,均在的正方形网格格点上,过,,三点的外接圆除经过,,三点外还能经过的格点数为_________.
2、如图,、是的切线,其中、为切点,点在上,,则______.
3、已知的半径为5,点A到点O的距离为7,则点A在圆______.(填“内”或“上”或“外”)
4、如图,PA,PB分别与⊙O相切于A,B两点,C是优弧AB上的一个动点,若∠P = 50°,则∠ACB =_____________°
5、如图,直线AB与x轴、y轴分别相交于A、B两点,点A(-3,0),点 B(0,),圆心P的坐标为(1,0),圆P与y轴相切与点O.若将圆P沿x轴向左移动,当圆P与该直线相交时,令圆心P的横坐标为m,则m的取值范围是________.
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,O点在△ABC内部,⊙O经过B、C两点且交AB于点D,连接CO并延长交线段AB于点G,以GD、GC为邻边作平行四边形GDEC.
(1)求证:直线DE是⊙O的切线;
(2)若DE=7,CE=5,求⊙O的半径.
2、如图,PA,PB是圆的切线,A,B为切点.
(1)求作:这个圆的圆心O(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法和证明);
(2)在(1)的条件下,延长AO交射线PB于C点,若AC=4,PA=3,请补全图形,并求⊙O的半径.
3、如图,点E是的内心,AE的延长线交BC于点F,交的外接圆点D.过D作直线.
(1)求证:DM是的切线;
(2)求证:;
(3)若,,求的半径.
4、如图,四边形ACBD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,CD平分∠ACB交AB于点E,点P在AB延长线上,.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)求证:;
(3)若,△ACD的面积为12,求PB的长.
5、如图,是的直径,是圆上两点,且有,连结,作的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求阴影部分的面积.(结果保留)
-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【分析】
根据点与圆心的距离与半径的大小关系即可确定点P与⊙O的位置关系.
【详解】
解:∵⊙O的半径分别是3,点P到圆心O的距离为4,
∴d>r,
∴点P与⊙O的位置关系是:点在圆外.
故选:A.
【点睛】
本题主要考查了点与圆的位置关系,准确分析判断是解题的关键.
2、B
【解析】
【分析】
如图连结OA,OB,OG,根据六边形ABCDEF为圆外切正六边形,得出∠AOB=60°△AOB为等边三角形,根据点G为切点,可得OG⊥AB,可得OG平分∠AOB,得出∠AOC=,根据锐角三角函数求解即可.
【详解】
解:如图连结OA,OB,OG,
∵六边形ABCDEF为圆外切正六边形,
∴∠AOB=360°÷6=60°,△AOB为等边三角形,
∵点G为切点,
∴OG⊥AB,
∴OG平分∠AOB,
∴∠AOC=,
∴cos30°=,
∴.
故选择B.
【点睛】
本题考查圆与外切正六边形性质,等边三角形性质,锐角三角形函数,掌握圆与外切正六边形性质,等边三角形性质,锐角三角形函数是解题关键.
3、C
【解析】
【分析】
如图1,△ABC是等边三角形,则∠ABC=60°,根据同弧所对的圆周角相等∠ADC=∠ABC=60°,所以判断①正确;如图1,可证明△DBE∽△DAC,则,所以DB•DC=DE•DA,而DB与DC不一定相等,所以判断②错误;如图2,作AH⊥BD于点H,延长DB到点K,使BK=CD,连接AK,先证明△ABK≌△ACD,可证明S四边形ABDC=S△ADK,可以求得S△ADK=,所以判断③正确;如图3,连接OA、OG、OC、GC,由CF切⊙O于点C得CF⊥OC,而AF⊥CF,所以AF∥OC,由圆周角定理可得∠AOC=120°,则∠OAC=∠OCA=30°,于是∠CAG=∠OCA=30°,则∠COG=2∠CAG=60°,可证明△AOG和△COG都是等边三角形,则四边形OABC是菱形,因此OA∥CG,推导出S阴影=S扇形COG,在Rt△CFG中根据勾股定理求出CG的长为4,则⊙O的半径为4,可求得S阴影=S扇形COG==,所以判断④正确,所以①③④这3个结论正确.
【详解】
解:如图1,∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵等边△ABC内接于⊙O,
∴∠ADC=∠ABC=60°,
故①正确;
∵∠BDE=∠ACB=60°,∠ADC=∠ABC=60°,
∴∠BDE=∠ADC,
又∠DBE=∠DAC,
∴△DBE∽△DAC,
∴,
∴DB•DC=DE•DA,
∵D是上任一点,
∴DB与DC不一定相等,
∴DB•DC与DB2也不一定相等,
∴DB2与DE•DA也不一定相等,
故②错误;
如图2,作AH⊥BD于点H,延长DB到点K,使BK=CD,连接AK,
∵∠ABK+∠ABD=180°,∠ACD+∠ABD=180°,
∴∠ABK=∠ACD,
∴AB=AC,
∴△ABK≌△ACD(SAS),
∴AK=AD,S△ABK=S△ACD,
∴DH=KH=DK,
∵∠AHD=90°,∠ADH=60°,
∴∠DAH=30°,
∵AD=2,
∴DH=AD=1,
∴DK=2DH=2,,
∴S△ADK=,
∴S四边形ABDC=S△ABD+S△ACD=S△ABD+S△ABK=S△ADK=,
故③正确;
如图3,连接OA、OG、OC、GC,则OA=OG=OC,
∵CF切⊙O于点C,
∴CF⊥OC,
∵AF⊥CF,
∴AF∥OC,
∵∠AOC=2∠ABC=120°,
∴∠OAC=∠OCA=×(180°﹣120°)=30°,
∴∠CAG=∠OCA=30°,
∴∠COG=2∠CAG=60°,
∴∠AOG=60°,
∴△AOG和△COG都是等边三角形,
∴OA=OC=AG=CG=OG,
∴四边形OABC是菱形,
∴OA∥CG,
∴S△CAG=S△COG,
∴S阴影=S扇形COG,
∵∠OCF=90°,∠OCG=60°,
∴∠FCG=30°,
∵∠F=90°,
∴FG=CG,
∵FG2+CF2=CG2,CF=,
∴(CG)2+()2=CG2,
∴CG=4,
∴OC=CG=4,
∴S阴影=S扇形COG==,
故④正确,
∴①③④这3个结论正确,
故选C.
【点睛】
本题主要考查了等边三角形的性质与判定,圆切线的性质,圆周角定理,全等三角形的性质与判定,菱形的性质与判定,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
4、C
【解析】
【分析】
首先证明∠ABD=90°,由∠BOC=50°,根据圆周角定理求出∠A的度数即可解决问题.
【详解】
解:∵BD是切线,
∴BD⊥AB,
∴∠ABD=90°,
∵∠BOC=50°,
∴∠A=∠BOC=25°,
∴∠D=90°﹣∠A=65°,
故选:C.
【点睛】
本题考查的是切线的性质、圆周角定理,解题的关键是灵活应用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
5、A
【解析】
【分析】
连结OC,根据切线长性质DC=AC,OC平分∠ACD,求出∠OCD=∠OCA==30°,利用在Rt△ABC中,AC=ABtanB=3×,在Rt△AOC中,∠ACO=30°,AO=ACtan30°=,利用三角形面积公式求出,,再求出扇形面积,利用割补法求即可.
【详解】
解:连结OC,
∵以边上一点为圆心作,恰与边,分别相切于点A, ,
∴DC=AC,OC平分∠ACD,
∵,,
∴∠ACD=90°-∠B=60°,
∴∠OCD=∠OCA==30°,
在Rt△ABC中,AC=ABtanB=3×,
在Rt△AOC中,∠ACO=30°,AO=ACtan30°=,
∴OD=OA=1,DC=AC=,
∴,,
∵∠DOC=360°-∠OAC-∠ACD-∠ODC=360°-90°-90°-60°=120°,
∴,
S阴影=.
故选择A.
【点睛】
本题考查切线长性质,锐角三角形函数,扇形面积,三角形面积,角的和差计算,割补法求阴影面积,掌握切线长性质,锐角三角形函数,扇形面积,三角形面积,角的和差计算,割补法求阴影面积是解题关键.
6、D
【解析】
【分析】
根据圆的有关概念、确定圆的条件、圆周角定理及三角形的外心的性质解得即可.
【详解】
解:A、在同圆或等圆中,能完全重合的弧才是等弧,故错误;
B、不在同一直线上的三点确定一个圆,故错误;
C、在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆心角是圆周角的2倍,故错误;
D、三角形的外心到三角形的三个顶点的距离相等,故正确;
故选D.
【点睛】
本题考查了圆的有关的概念,属于基础知识,必须掌握.
7、B
【解析】
【分析】
连接OC,OD.求出∠COD的度数,再根据圆周角定理即可解决问题;
【详解】
解:如图,连接OC,OD.
∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠COD==72°,
∴∠CPD=∠COD=36°,
故选:B
【点睛】
本题主要考查了正多边形和圆、圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
8、C
【解析】
【分析】
先利用待定系数法求出直线的解析式,再把每点代入函数解析式,根据不在同一直线上的三点能确定一个圆即可得出答案.
【详解】
解:设直线的解析式为,
将点代入得:,解得,
则直线的解析式为,
A、当时,,则此时点不在同一直线上,可以确定一个圆,此项不符题意;
B、当时,,则此时点不在同一直线上,可以确定一个圆,此项不符题意;
C、当时,,则此时点在同一直线上,不可以确定一个圆,此项符合题意;
D、当时,,则此时点不在同一直线上,可以确定一个圆,此项不符题意;
故选:C.
【点睛】
本题考查了确定一个圆、求一次函数的解析式,熟练掌握确定一个圆的条件是解题关键.
9、A
【解析】
【分析】
根据点与圆的位置关系得出OP>3即可.
【详解】
解:∵⊙O的半径为3,点P在⊙O外,
∴OP>3,
故选:A.
【点睛】
本题考查点与圆的位置关系,解答的关键是熟知点与圆的位置关系:设平面内的点与圆心的距离为d,圆的半径为r,则点在圆外d>r,点在圆上d=r,点在圆内d<r.
10、B
【解析】
【分析】
连接OB,根据切线性质得∠ABO=90°,再根据圆周角定理求得∠AOB=60°,进而求得∠A=30°,然后根据含30°角的直角三角形的性质解答即可.
【详解】
解:连接OB,
∵AB与相切于点B,
∴∠ABO=90°,
∵∠BDC=30°,
∴∠AOB=2∠BDC=60°,
在Rt△ABO中,∠A=90°-60°=30°,OB=OC=2,
∴OA=2OB=4,
∴,
故选:B.
【点睛】
本题考查切线的性质、圆周角定理、直角三角形的锐角互余、含30°角的直角三角形性质、勾股定理,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
二、填空题
1、5
【解析】
【分析】
根据圆的确定方法做出过A,B,C三点的外接圆,从而得出答案.
【详解】
如图,分别作AB、BC的中垂线,两直线的交点为O,
以O为圆心、OA为半径作圆,则⊙O即为过A,B,C三点的外接圆,
由图可知,⊙O还经过点D、E、F、G、H这5个格点,
故答案为5.
【点睛】
此题考查了确定圆的方法,三角形的外接圆,解题的关键是根据题意确定三角形ABC外接圆的圆心.
2、76
【解析】
【分析】
连接OA、OB,根据圆周角定理求得∠AOB,由切线的性质求出∠OAP=∠OBP=90°,再由四边形的内角和等于360°,即可得出答案
【详解】
解:连接OA、OB,,
∴∠AOB=104°
∵PA、PB是⊙O的两条切线,点A、B为切点,
∴∠OAP=∠OBP=90°
∵∠APB+∠OAP+∠AOB+∠OBP=360°
∴∠APB=180°-(∠OAP+∠AOB+∠OBP)=76°
故答案为:76
【点睛】
本题考查了切线的性质、四边形的内角和定理以及圆周角定理,利用切线性质和圆周角定理求出角的度数是解题的关键
3、外
【解析】
【分析】
直接根据点与圆的位置关系的判定方法进行判断.
【详解】
解:∵⊙O的半径是5,点A到圆心O的距离是7,
即点A到圆心O的距离大于圆的半径,
∴点A在⊙O外.
故答案为:外.
【点睛】
本题考查了点与圆的位置关系: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.
4、
【解析】
【分析】
连接,根据切线的性质以及四边形内角和定理求得,进而根据圆周角定理即可求得∠ACB
【详解】
解:连接,如图,
PA,PB分别与⊙O相切
故答案为:
【点睛】
本题考查了切线的性质,圆周角定理,四边形的内角和,掌握切线的性质是解题的关键.
5、
【解析】
【分析】
当⊙P在直线AB下方与直线AB相切时,可求得此时m的值;当⊙P在直线AB上方与直线AB相切时,可求得此时m的值,从而可确定符合题意的m的取值范围.
【详解】
∵圆心P的坐标为(1,0),⊙P与y轴相切与点O
∴⊙P的半径为1
∵点A(-3,0),点 B(0,)
∴OA=3,
∴
∴∠BAO=30°
当⊙P在直线AB下方与直线AB相切时,如图,设切点为C,连接PC
则PC⊥AB,且PC=1
∴AP=2PC=2
∴OP=OA−AP=3−2=1
∴P点坐标为(−1,0)
即m=−1
当⊙P在直线AB上方与直线AB相切时,如图,设切点为C,连接PD
则PD⊥AB,且PD=1
∴AP=2PD=2
∴OP=OA+AP=3+2=5
∴P点坐标为(−5,0)
即m=−5
∴⊙P沿x轴向左移动,当⊙P与直线AB相交时,m的取值范围为
故答案为:
【点睛】
本题考查了直线与圆相交的位置关系,切线的性质定理等知识,这里通过讨论直线与圆相切的情况来解决直线与圆相交的情况,体现了转化思想,注意相切有两种情况,不要出现遗漏的情况.
三、解答题
1、 (1)见解析
(2)4
【解析】
【分析】
(1)连接OD,根据题意和平行四边形的性质可得DE∥CG,可得OD⊥DE,即可求解;
(2)设⊙O的半径为r,因为∠GOD=90°,根据勾股定理可求解r,当r=2时,OG=5,此时点G在⊙O外,不合题意,舍去,可求解.
(1)
证明:连接OD,
∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠ABC=45°,
∴∠COD=2∠ABC=90°,
∵四边形GDEC是平行四边形,
∴DE∥CG,
∴∠ODE+∠COD=180°,
∴∠ODE=90°,即OD⊥DE,
∵OD是半径,
∴直线DE是⊙O的切线;
(2)
解:设⊙O的半径为r,
∵四边形GDEC是平行四边形,
∴CG=DE=7,DG=CE=5,
∵∠GOD=90°,
∴OD2+OG2=DG2,即r2+(7﹣r)2=52,
解得:r1=3,r2=4,
当r=3时,OG=4>3,此时点G在⊙O外,不合题意,舍去,
∴r=4,即⊙O的半径4.
【点睛】
本题主要考查了平行四边形的性质,切线的性质和判定,勾股定理,熟练掌握切线的判定定理是解决本题的关键.
2、 (1)见解析;
(2)见解析,的半径为
【解析】
【分析】
(1)过点B作BP的垂线,作∠APB的平分线,二线的交点就是圆心;
(2)根据切线的性质,利用勾股定理,建立一元一次方程求解即可.
(1)
如图所示,点O即为所求
(2)
如图,∵PA是圆的切线,AO是半径,PB是圆的切线,
∴∠CAP=90°,PA=PB=3,∠CBO=90°,
∵AC=4,
∴PC==5,BC=5-3=2,
设圆的半径为x,则OC=4-x,
∴,
解得x=,
故圆的半径为.
【点睛】
本题考查了垂线的画法,角的平分线的画法,切线的性质,切线长定理,勾股定理,一元一次方程的解法,熟练掌握切线的性质,切线长定理和勾股定理是解题的关键.
3、 (1)见解析
(2)见解析
(3)⊙O的半径为5.
【解析】
【分析】
(1)连接OD交BC于H,根据圆周角定理和切线的判定即可证明;
(2)连接BD,由点E是△ABC的内心,得到∠ABE=∠CBE,∠DBC=∠BAD,推出∠BED=∠DBE,根据等角对等边得到BD=DE;
(3)根据垂径定理和勾股定理即可求出结果.
(1)
证明:连接OD交BC于H,如图,
∵点E是△ABC的内心,
∴AD平分∠BAC,
即∠BAD=∠CAD,
∴,
∴OD⊥BC,BH=CH,
∵DM∥BC,
∴OD⊥DM,
∴DM是⊙O的切线;
(2)
证明:∵点E是△ABC的内心,
∴∠ABE=∠CBE,
∵,
∴∠DBC=∠BAD,
∴∠DEB=∠BAD+∠ABE=∠DBC+∠CBE=∠DBE,
即∠BED=∠DBE,
∴BD=DE;
(3)
解:设⊙O的半径为r,
连接OD,OB,如图,
由(1)得OD⊥BC,BH=CH,
∵BC=8,
∴BH=CH=4,
∵DE=2,BD=DE,
∴BD=2,
在Rt△BHD中,BD2=BH2+HD2,
∴(2)2=42+HD2,解得:HD=2,
在Rt△BHO中,
r2=BH2+(r-2)2,解得:r=5.
∴⊙O的半径为5.
【点睛】
本题考查了三角形的内心,切线的判定与性质,三角形的外接圆与外心,圆周角定理,垂径定理,解决本题的关键是综合运用以上知识.
4、 (1)见解析
(2)见解析
(3)
【解析】
【分析】
(1)连接,根据直径所对的圆周角等于90°可得,根据等边对等角可得,进而证明,即可求得,从而证明PC是⊙O的切线;
(2)由(1)可得,进而证明,可得,根据等角对等边证明,即可得证;
(3)作于点F,勾股定求得,证明,进而求得的长,设,根据△ACD的面积为12,求得,勾股定理求得,由可得,即可求得的长.
(1)
连接OC,如图,
∵AB是的直径,
,
即.
,,
,
.
,
.
.
又是半径,
是⊙O的切线.
(2)
由(1),得.
,
.
,
.
平分,
.
又,
,即.
,
.
(3)
作于点F,如图,
.
平分,,
.
,由勾股定理得:.
,,
,
.
,
.
设,
,
.
解得或(舍去).
.
Rt△ACF中,由勾股定理得:,
,.
由(2)得,
.
,,
,
,
【点睛】
本题考查了切线的判定,相似三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,勾股定理,掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
5、 (1)见解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)要证明DE是⊙O的切线,所以连接OD,只要求出∠ODE=90°即可解答;
(2)连接BD,利用Rt△ADB的面积加上弓形面积即可求出阴影部分的面积.
(1)
证明:连接OD,
∵,
∴∠CAD=∠BAD,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
∴∠CAD=∠ODA,
∴AE∥OD,
∴∠E+∠ODE=90°,
∵DE⊥AC,
∴∠E=90°,
∴∠ODE=180°﹣∠E=90°,
∵OD是圆O的半径,
∴DE是⊙O的切线;
(2)
连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ADE=60°,∠E=90°,
∴∠CAD=90°﹣∠ADE=30°,
∴∠DAB=∠CAD=30°,
∴AB=2BD,
∵,
∴
∴BD=2,BA=4,
∴OD=OB=2,
∴△ODB是等边三角形,
∴∠DOB=60°,
∴△ADB的面积=AD•DB
=×2×2
=2,
∵OA=OB,
∴△DOB的面积=△ADB的面积=,
∴阴影部分的面积为:
△ADB的面积+扇形DOB的面积﹣△DOB的面积
=2﹣
=,
∴阴影部分的面积为:.
【点睛】
本题考查了切线的判定与性质,圆周角定理,扇形的面积公式,勾股定理,含30°角的直角三角形,根据题目的已知条件并结合图形,添加适当的辅助线是解题的关键.
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