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测评
展开九年级数学下册第二十九章直线与圆的位置关系定向测试
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的半径等于8,点P在直线l上,圆心O到点P的距离为8,那么直线l与⊙O的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相离、相切或相离 D.相切或相交
2、已知点A是⊙O外一点,且⊙O的半径为3,则OA可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3、如图所示,在的网格中,A、B、D、O均在格点上,则点O是△ABD的( )
A.外心 B.重心 C.中心 D.内心
4、如图,AB为⊙O的切线,切点为A,连接AO、BO,BO与⊙O交于点C,延长BO与⊙O交于点D,连接AD.若∠ABO=36°,则∠ADC的度数为( )
A.54° B.36° C.32° D.27°
5、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)
6、如图,在矩形ABCD中,点E在CD边上,连接AE,将沿AE翻折,使点D落在BC边的点F处,连接AF,在AF上取点O,以O为圆心,线段OF的长为半径作⊙O,⊙O与AB,AE分别相切于点G,H,连接FG,GH.则下列结论错误的是( )
A. B.四边形EFGH是菱形
C. D.
7、已知⊙O的半径为5,若点P在⊙O内,则OP的长可以是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
8、已知是正六边形的外接圆,正六边形的边心距为,将图中阴影部分的扇形围成一个圆锥的侧面,则该圆锥的底面圆的半径为( )
A.1 B. C. D.
9、如图,圆形螺帽的内接正六边形的面积为24cm2,则圆形螺帽的半径是( )
A.1cm B.2cm C.2cm D.4cm
10、如图,一把直尺,60°的直角三角板和一个量角器如图摆放,A为60°角与刻度尺交点,刻度尺上数字为4,点B为量角器与刻度尺的接触点,刻度为7,则该量角器的直径是( )
A.3 B. C.6 D.
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、中,,,点I是的内心,点O是的外心,则______.
2、如图,在中,,,,是内切圆,则的半径为______.
3、已知圆O的圆心到直线l的距离为2,且圆的半径是方程x2﹣5x+6=0的根,则直线l与圆O的的位置关系是______.
4、下面是“过圆外一点作圆的切线”的尺规作图过程.
已知:⊙O和⊙O外一点P.
求作:过点P的⊙O的切线.作法:如图,
(1)连接OP;
(2)分别以点O和点P为圆心,大于的长半径作弧,两弧相交于M,N两点;
(3)作直线MN,交OP于点C;
(4)以点C为圆心,CO的长为半径作圆,交⊙O于A,B两点;
(5)作直线PA,PB.直线PA,PB即为所求作⊙O的切线
完成如下证明:
证明:连接OA,OB,
∵OP是⊙C直径,点A在⊙C上
∴∠OAP=90°(___________)(填推理的依据).
∴OA⊥AP.
又∵点A在⊙O上,
∴直线PA是⊙O的切线(___________)(填推理的依据).
同理可证直线PB是⊙O的切线.
5、如图,PM,PN分别与⊙O相切于A,B两点,C为⊙O上异于A,B的一点,连接AC,BC.若∠P=58°,则∠ACB的大小是___________.
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图,四边形OAEC是平行四边形,以O为圆心,OC为半径的圆交CE于D,延长CO交O于B,连接AD、AB,AB是O的切线.
(1)求证:AD是O的切线.
(2)若O的半径为4,,求平行四边形OAEC的面积.
2、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.
3、如图,在中,,平分交于点D,点O在上,以点O为圆心,为半径的圆恰好经过点D,分别交、于点E、F.
(1)试判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若,,求阴影部分的面积(结果保留).
4、如图,点在轴正半轴上,,点是第一象限内的一点,以为直径的圆交轴于,两点,,两点的横坐标是方程的两个根,,连接.
(1)如图(1),连接.
①求的正切值;
②求点的坐标.
(2)如图(2),若点是的中点,作于点,连接,,,求证:.
5、如图,在中,,平分,与交于点,,垂足为,与交于点,经过,,三点的与交于点.
(1)求证是的切线;
(2)若,,求的半径.
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【分析】
根据垂线段最短,则点O到直线l的距离≤5,则直线l与⊙O的位置关系是相切或相交.
【详解】
解:的半径为8,,
点到直线的距离,
直线与的位置关系是相切或相交.
故选:D.
【点睛】
此题要特别注意OP不一定是点到直线的距离.判断点和直线的位置关系,必须比较点到直线的距离和圆的半径之间的大小关系.
2、D
【解析】
【分析】
根据点到圆心的距离和圆的半径之间的数量关系,即可判断点和圆的位置关系.点到圆心的距离小于圆的半径,则点在圆内;点到圆心的距离等于圆的半径,则点在圆上;点到圆心的距离大于圆的半径,则点在圆外.
【详解】
解:∵点A为⊙O外的一点,且⊙O的半径为3,
∴线段OA的长度>3.
故选:D.
【点睛】
此题考查了点和圆的位置关系与数量之间的联系:点到圆心的距离大于圆的半径,则点在圆外.
3、A
【解析】
【分析】
根据网格的特点,勾股定理求得,进而即可判断点O是△ABD的外心
【详解】
解:∵
∴O是△ABD的外心
故选A
【点睛】
本题考查了三角形的外心的判定,勾股定理与网格,理解三角形的外心的定义是解题的关键.三角形的外心是三边中垂线的交点,且这点到三角形三顶点的距离相等.
4、D
【解析】
【分析】
由切线的性质得出∠OAB=90°,由直角三角形的性质得出∠AOB=90°-∠ABO=54°,由等腰三角形的性质得出∠ADC=∠OAD,再由三角形的外角性质即可得出答案.
【详解】
解:∵AB为⊙O的切线,
∴∠OAB=90°,
∵∠ABO=36°,
∴∠AOB=90°﹣∠ABO=54°,
∵OA=OD,
∴∠ADC=∠OAD,
∵∠AOB=∠ADC+∠OAD,
∴∠ADC=∠AOB=27°;
故选:D.
【点睛】
本题考查了切线的性质、直角三角形的性质、等腰三角形的性质以及三角形的外角性质;熟练掌握切线的性质和等腰三角形的性质是解题的关键.
5、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.
6、C
【解析】
【分析】
由折叠可得∠DAE=∠FAE,∠D=∠AFE=90°,EF=ED,再根据切线长定理得到AG=AH,∠GAF=∠HAF,进而求出∠GAF=∠HAF=∠DAE=30°,据此对A作出判断;接下来延长EF与AB交于点N,得到EF是⊙O的切线,ANE是等边三角形,证明四边形EFGH是平行四边形,再结合HE=EF可对B作出判断;在RtEFC中,∠C=90°,∠FEC=60°,则EF=2CE,再结合AD=DE对C作出判断;由AG=AH,∠GAF=∠HAF,得出GH⊥AO,不难判断D.
【详解】
解:由折叠可得∠DAE=∠FAE,∠D=∠AFE=90°,EF=ED.
∵AB和AE都是⊙O的切线,点G、H分别是切点,
∴AG=AH,∠GAF=∠HAF,
∴∠GAF=∠HAF=∠DAE=30°,
∴∠BAE=2∠DAE,故A正确,不符合题意;
延长EF与AB交于点N,如图:
∵OF⊥EF,OF是⊙O的半径,
∴EF是⊙O的切线,
∴HE=EF,NF=NG,
∴△ANE是等边三角形,
∴FG//HE,FG=HE,∠AEF=60°,
∴四边形EFGH是平行四边形,∠FEC=60°,
又∵HE=EF,
∴四边形EFGH是菱形,故B正确,不符合题意;
∵AG=AH,∠GAF=∠HAF,
∴GH⊥AO,故D正确,不符合题意;
在Rt△EFC中,∠C=90°,∠FEC=60°,
∴∠EFC=30°,
∴EF=2CE,
∴DE=2CE.
∵在Rt△ADE中,∠AED=60°,
∴AD=DE,
∴AD=2CE,故C错误,符合题意.
故选C.
【点睛】
本题是一道几何综合题,考查了切线长定理及推论,切线的判定,菱形的定义,含30的直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,翻折变换等,正确理解翻折变换及添加辅助线是解决本题的关键.
7、A
【解析】
【分析】
根据点与圆的位置关系可得,由此即可得出答案.
【详解】
解:的半径为5,点在内,
,
观察四个选项可知,只有选项A符合,
故选:A.
【点睛】
本题考查了点与圆的位置关系,熟练掌握点与圆的位置关系(圆内、圆上、圆外)是解题关键.
8、C
【解析】
【分析】
根据边心距求得外接圆的半径为2,根据圆锥的底面圆周长等于扇形的弧长,计算圆锥的半径即可.
【详解】
如图,过点O作OG⊥AF,垂足为G,
∵正六边形的边心距为,
∴∠AOG=30°,OG=,
∴OA=2AG,
∴,
解得GA=1,
∴OA=2,
设圆锥的半径为r,根据题意,得2πr=,
解得r=,
故选C.
【点睛】
本题考查了扇形的弧长公式,圆锥的侧面积,熟练掌握弧长公式,圆锥的侧面积公式是解题的关键.
9、D
【解析】
【分析】
根据圆内接正六边形的性质可得△AOB是正三角形,由面积公式可求出半径.
【详解】
解:如图,由圆内接正六边形的性质可得△AOB是正三角形,过作于
设半径为r,即OA=OB=AB=r,
OM=OA•sin∠OAB=,
∵圆O的内接正六边形的面积为(cm2),
∴△AOB的面积为(cm2),
即,
,
解得r=4,
故选:D.
【点睛】
本题考查正多边形和圆,作边心距转化为直角三角形的问题是解决问题的关键.
10、D
【解析】
【分析】
如图所示,连接OA,OB,OC,利用切线定理可知△AOC与△AOB为直角三角形,进而可证明Rt△AOC≌Rt△AOB,根据三角板的角度可算出∠OAB的度数,借助三角函数求出OB的长度.
【详解】
解:如图所示,连接OA,OB,OC,
∵三角板的顶角为60°,
∴∠CAB=120°,
∵AC,AB,与扇形分别交于一点,
∴AC,AB是扇形O所在圆的切线,
∴OC⊥AC,OB⊥AB,
在Rt△AOC与Rt△AOB中,
∴Rt△AOC≌Rt△AOB,
∴∠OAC=∠OAB=60°,
由题可知AB=7-4=3,
∴OB=AB•tan60°= ,
∴直径为,
故选:D.
【点睛】
本题考查,圆的切线定理,全等三角形的判定,三角函数,在图中构造适合的辅助线是解决本题的关键.
二、填空题
1、14.3
【解析】
【分析】
如图,过点A作交于点D,由等腰三角形得点I、点O都在直线AD上,连接OB、OC,过点I作交于点E,设,,根据勾股定理求出,则,,由勾股定理求出R的值,证明由相似三角形的性质得,求出r的值,即可计算.
【详解】
如图,过点A作交于点D,
∵,,
∴是等腰三角形,
∴,
∵点I是的内心,点O是的外心,
∴点I、点O都在直线AD上,
连接OB、OC,过点I作交于点E,
设,,
在中,,
∴,,
在中,,
解得:,
∵,,
∴,
∴,即,
解得:,
∴,
∴.
故答案为:14.3.
【点睛】
本题考查内切圆与外接圆,等腰三角形的性质以及相似三角形的判定与性质,掌握内切圆的圆心为三角形三条角平分线的交点,外接圆圆心为三角形三条垂直平分线的交点是解题的关键.
2、1
【解析】
【分析】
根据三角形内切圆与内心的性质和三角形面积公式解答即可.
【详解】
解:∵∠C=90°,AC=3,AB=5,
∴BC==4,
如图,分别连接OA、OB、OC、OD、OE、OF,
∵⊙O是△ABC内切圆,D、E、F为切点,
∴OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB于D、E、F,OD=OE=OF,
∴S△ABC=S△BOC+S△AOC+S△AOB=BC•DO+AC•OE+AB•FO=(BC+AC+AB)•OD,
∵∠ACB=90°,
∴,
∴.
故答案为:1.
【点睛】
此题考查三角形内切圆与内心,勾股定理,熟练掌握三角形内切圆的性质是解答本题的关键.
3、相切或相交
【解析】
【详解】
首先求出方程的根,再利用半径长度,由点O到直线l的距离为d,若d<r,则直线与圆相交;若d=r,则直线于圆相切;若d>r,则直线与圆相离,从而得出答案.
【分析】
解:∵x2﹣5x+6=0,
(x﹣2)(x﹣3)=0,
解得:x1=2,x2=3,
∵圆的半径是方程x2﹣5x+6=0的根,即圆的半径为2或3,
∴当半径为2时,直线l与圆O的的位置关系是相切,
当半径为3时,直线l与圆O的的位置关系是相交,
综上所述,直线l与圆O的的位置关系是相切或相交.
故答案为:相切或相交.
【点睛】
本题考查的是直线与圆的位置关系,因式分解法解一元二次方程,解决此类问题可通过比较圆心到直线距离d与圆的半径大小关系完成判定.
4、 直径所对的圆周角是直角 经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线
【解析】
【分析】
连接OA,OB,根据圆周角定理可知∠OAP=90°,再依据切线的判定证明结论;
【详解】
证明:连接OA,OB,
∵OP是⊙C直径,点A在⊙C上,
∴∠OAP=90°(直径所对的圆周角是直角),
∴OA⊥AP.
又∵点A在⊙O上,
∴直线PA是⊙O的切线(经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线),
同理可证直线PB是⊙O的切线,
故答案为:直径所对的圆周角是直角;经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
5、或
【解析】
【分析】
如图,连接利用切线的性质结合四边形的内角和定理求解再分两种情况讨论,结合圆周角定理与圆的内接四边形的性质可得答案.
【详解】
解:如图,连接 (即)分别在优弧与劣弧上,
PM,PN分别与⊙O相切于A,B两点,
故答案为:或
【点睛】
本题考查的是切线的性质定理,圆周角定理的应用,圆的内接四边形的性质,四边形的内角和定理的应用,求解是解本题的关键.
三、解答题
1、 (1)见解析
(2)32
【解析】
【分析】
(1)连接OD,证明,可得,根据切线的性质可得,进而可得,即可证明AD是O的切线;
(2)根据平行四边形OAEC的面积等于2倍即可求解.
(1)
证明:连接OD.
∵四边形OAEC是平行四边形,
∴,
又∵,
∴,
∵AB与相切于点B,
∴,
又∵OD是的半径,
∴AD为的切线.
(2)
∵
在Rt△AOD中,
∴平行四边形OABC的面积是
【点睛】
本题考查了切线的性质与判定,平行四边形的性质,三角形全等的性质与判定,掌握切线的性质与判定是解题的关键.
2、 (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.
3、 (1)BC与⊙O相切,理由见详解
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据题意先证明OD∥AC,即可证得∠ODB=90°,从而证得BC是圆的切线;
(2)由题意直接根据三角形和扇形的面积公式进行计算即可得到结论.
(1)
解: BC与⊙O相切.
证明:∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=∠CAD.
又∵OD=OA,
∴∠OAD=∠ODA.
∴∠CAD=∠ODA.
∴OD∥AC.
∴∠ODB=∠C=90°,即OD⊥BC.
又∵BC过半径OD的外端点D,
∴BC与⊙O相切;
(2)
∵,∠ODB=90°,,
∴,
在Rt△OBD中,
由勾股定理得:,
∴S△OBD= OD•BD= ,S扇形ODF= ,
∴阴影部分的面积=.
【点睛】
本题考查切线的判定和扇形面积以及勾股定理,熟练掌握切线的判定是解答本题的关键.
4、 (1)①,②(4,3)
(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)①过点P作PH⊥DC于H,作AF⊥PH于F,连接PD、AD,利用因式分解法解出一元二次方程,求出OD、OC,根据垂径定理求出DH,根据勾股定理计算求出半径,根据圆周角定理得到∠ADB=90°,根据正切的定义计算即可;②过点B作BE⊥x轴于点E,作AG⊥BE于G,根据平行线分线段成比例定理定理分别求出OE、BE,得到点B的坐标;
(2)过点E作EH⊥x轴于H,证明△EHD≌△EFB,得到EH=EF,DH=BF,再证明Rt△EHC≌Rt△EFC,得到CH=CF,结合图形计算,证明结论.
(1)
解:①以AB为直径的圆的圆心为P,
过点P作PH⊥DC于H,作AF⊥PH于F,连接PD、AD,
则DH=HC=DC,四边形AOHF为矩形,
∴AF=OH,FH=OA=1,
解方程x2﹣4x+3=0,得x1=1,x2=3,
∵OC>OD,
∴OD=1,OC=3,
∴DC=2,
∴DH=1,
∴AF=OH=2,
设圆的半径为r,则PH2=,
∴PF=PH﹣FH,
在Rt△APF中,AP2=AF2+PF2,即r2=22+(PH﹣1)2,
解得:r=,PH=2,PF=PH﹣FH=1,
∵∠AOD=90°,OA=OD=1,
∴AD=,
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∴BD===3,
∴tan∠ABD===;
②过点B作BE⊥x轴于点E,交圆于点G,连接AG,
∴∠BEO=90°,
∵AB为直径,
∴∠AGB=90°,
∵∠AOE=90°,
∴四边形AOEG是矩形,
∴OE=AG,OA=EG=1,
∵AF=2,
∵PH⊥DC,
∴PH⊥AG,
∴AF=FG=2,
∴AG=OE=4,BG=2PF=2,
∴BE=3,
∴点B的坐标为(4,3);
(2)
证明:过点E作EH⊥x轴于H,
∵点E是的中点,
∴=,
∴ED=EB,
∵四边形EDCB为圆P的内接四边形,
∴∠EDH=∠EBF,
在△EHD和△EFB中,
,
∴△EHD≌△EFB(AAS),
∴EH=EF,DH=BF,
在Rt△EHC和Rt△EFC中,
,
∴Rt△EHC≌Rt△EFC(HL),
∴CH=CF,
∴2CF=CH+CF=CD+DH+BC﹣BF=BC+CD.
【点睛】
本题考查的是圆周角定理、全等三角形的判定和性质、垂径定理、勾股定理的应用,正确作出辅助线、求出圆的半径是解题的关键.
5、 (1)见解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)连接,利用角平分线的定义和等腰三角形的性质可证,从而,得到,根据切线的判定方法可证是的切线;
(2)证明,利用相似三角形的性质可求的半径.
(1)
证明:连接,
∵,
∴,
∴是直径,是的中点.
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴,
又∵经过半径的外端,
∴是的切线.
(2)
解:∵,
∴,
在与中,
,,
∴.
∴,
在中,,,
∴.
设半径为,则,,
即,
∴.
∴的半径为.
【点睛】
本题考查了切线的判定,等腰三角形的性质,平行线的判定与性质,以及相似三角形的判定与性质,掌握切线的判定方法是解(1)的关键,掌握相似三角形的判定与性质是解(2)的关键.
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