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- 2021-11-10 发布
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例 某机械传动装置在静止状态时,如图所示.连杆PB与点B运动所形成的交于点A,测量得PA=4cm,AB=5cm,⊙O半径为4.5cm.求点P到圆心O的距离.
解:连结PO并延长,交⊙O于点C、D.
根据切割线定理的推论,有PA·PB=PC·PD.
∵PB=PA+AB=4+5=9,PC=PO-4.5,PD=PO+4.5,
∴,,
∴OP=.又OP为线段,取正数得OP=7.5(cm)
∴点P到圆心O的距离为7.5(cm).
说明:割线定理的在计算中的简单应用.
例 已知:如图,AB是⊙O的弦,P是AB上的一点,AB=10cm,PA=4cm,OP=5cm,求⊙O的半径.
分析:由P为AB上的一点,且巳知PA、PB故联想到相交弦定理,所以需把OP向两方延长,分别与圆相交,再利用相交弦定理解之.
解:向两方延长OP,分别交⊙O于C、D
由相交弦定理有: BP·AP=CP·DP
设CO=x,则
解得:,∵CO>0,∴CO=7(cm)
答:⊙O半径为7cm.
说明:①相交弦定理的简单应用;②作辅助线构成基本图形.
例 已知:如图,在△ABC中,∠C=90°,BE是角平分线,DE⊥BE交AB于D,⊙O是△BDE的外接圆。
(1)求证AC是⊙O的切线;
(2)若AD=6,AE=6,求DE的长。
证明(1):连结OE
∵BE是∠ABC的平分线,∴∠1=∠2,
又∵∠BED=∠C=90°,∴△BCE∽△BED,
∴∠4=∠3,
又∵OE=OB,∴∠1=∠5,∴∠4+∠5=∠1+∠3=90°,
∴OE⊥AC,∴AC是⊙O的切线.
(2)∵AE是⊙O的切线,AE=6,AD=6,
∴,∴.
∴BD=AB-AD=12-6=6
∵∠AED=∠ABE,∠A=∠A,∴△AED∽△ABE,∴
设DE=,BE=2x,∵,∴,
得(负的舍去),∴.
说明:①此题主要应用:切线的判定定理,切割线定理、相似形以及勾股定理以及相似形;
此题是与切割线定理有关的计算综合问题.
例 如图,PA切⊙O于A,割线PBC交⊙O于B、C两点,D为PC的中点,连AD并延长交⊙O 于E,已知:.
求证:(1)PA=PD;
(2).
分析:(1)易证∠PAD=∠PDA;
(2)关键在于利用线段之间的关系、等式性质,证出PB=BD.
证明:(1)连结AB
在△DBE和△BAE中 ,
∵,即,
又∠BED=∠AEB,∴△DBE∽△BAE
∴∠2=∠3
∵PA切⊙O于A,∴∠1=∠E
又∠PAD=∠1+∠2,∠PDA=∠3+∠E.
∴∠PAD=∠PDA,∴PA=PD.
(2)由切割线定理知,,
又PA=PD,PD=DC, ∴,
∴PB=BD.
又 (相交弦定理),
DC=2PB,BD=PB,∴.
说明:本题应用的知识点有:切割线定理、相交弦定理、弦切角定理、相似角形,利用等式性质证明线段的中点.
典型例题五
例 (北京市宣武区,2002)已知:CF是⊙O直径,CB为⊙O的弦,CB的延长线与过点F的⊙O的切线交于点P.
(1)如图所示,若,求⊙O半径的长;
(2)如图所示,若E为BC上一点,且满足,连结FE并延长交⊙O于点A,求证:点A为的中点.
分析:证明,可以有两种证法:一可以证明,由垂径定理即可证明结论,二可证明,由圆周角定理结论可证.
解:(1)∵ CF是⊙O直径,PF切⊙O于点F,
∴ .
又
∴ ⊙O的半径的长为5.
(2)证法一:连结OA.
∵ PF为⊙O切线,PBC为⊙O割线,
∴ .
又∵ ,
∴ .
∴ .
又∵ ,
∴ 点A为中点.
证法二:连结FB.
同证法一可得 ,
∴
∵ PF切⊙O于点F,
∴ ,
又,
,
∴ ,
∴ ,
即 点A为中点.
典型例题六
例 (北京市崇文区,2002)已知:如图,PA切⊙O于点A,割线PBC交⊙O于点B、C,于点D,PD、AO的延长线相交于点E,连结CE并延长CE交⊙O于点F,连结AF.
1.求证:∽;
2.若,求⊙O半径的长.
证明:1.∵ PA切⊙O于点A,
∴
∵ O在AE上, ∴
∵ 于D,
∴ ∽
∴ ∽.
2.∵ ∽,
作于G,
则,
∴
在Rt中,
∴ ⊙O的半径长为.
说明:这是一道综合性较强的几何题,对于几何题目难点是作辅助线。
典型例题七
例 如图,内接于⊙,为⊙外一点,作,使交⊙于、两点,并与、分别交于点、.
(1)求证:;
(2)若,求证:是⊙的切线.
分析:(1)由相交弦定理,因此待证式(1)可化为,即,这只需证明∽;(2)连,则是⊙的切线条件是,这只需证明.
证明 (1)由相交弦定理,得
在与中,,
∽,,
即 故
(2)过作⊙的直径,连结,则,
,
故是⊙的切线.
说明:本题涉及知识点全面,体现了常用的证题方法,是一道优秀的选题.
典型例题八
例 已知如图,点是⊙外一点,过作⊙的切线和,切点分别为、,连并延长交⊙于点,交的延长线于,若,且,求的值.
分析:由切割线定理得:,而,因此有,且,再由比例线段,找出与之间的关系即可.
解 连结、,
为⊙的切线,
,
、为⊙的切线,
在中,,
为⊙的切线,为半径,
同理,
,
为公共角,∽,
,
有
又,
说明:题中有从圆外引圆的两条切线时,常把圆心与这点连结起来利用切线长定理证题.
典型例题九
例 如图,中,,,以为直径的圆切于,设,.
求与的函数关系式(为自变量)
分析:本题着重考查切割线定理与一元二次函数的基础知识.
解 由切割线定理知,
,,
即
说明:本题是1996年山东省中考试题的第一问,它将圆幂定理、二次函数等重要知识融为一体.
典型例题十
例 (辽宁省试题,2002)已知:如图,⊙P与x轴相切于坐标原点O,点A(0,2)是⊙P与y轴的交点,点在x轴上,连结BP交⊙O于点C,连结AC并延长交x轴于点D。
(1)求线段BC的长;
(2)求直线AC的函数解析式;
(3)当点B在x轴上移动时,是否存在点B,使相似于?若存在,求出符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由。
解:(1)解法一:
由题意,得,
在Rt中,,
∴
∴
解法二:
延长BP交⊙P于G,由题意,得
(2)
过点C作于E,轴于F
在中,,
∴,
即,
解得
同理可求得
因此点C坐标为
设直线AC的函数解析式为
由于直线过两点,
所以有 解得
∴所求函数解析式为
(3)在x轴上存在点B,使与相似
故,若要与相似,则
又
因此,
∴点坐标为
根据对称性可求得符合条件的点坐标为
综上,符合条件的B点坐标有两个:
说明:这是一道存在型问题。存在型说理题是探索性问题的主要形势,它要求学生紧扣题设条件,把握特征,拨开迷雾,对“是否存在”做出准确判断和正确的理解作为解决这类问题的理论依据.解这类考题一般遵循“三部曲”,即假设“存在”,——演绎推理——得出结论(合理或矛盾两种形式).
典型例题十一
例 (辽宁省试题,2002) 如图,已知矩形ABCD,以A为圆心,AD为半径的圆交AC、AB于M、E,CE的延长线交⊙O于F,CM=2,AB=4.
(1)求⊙A的半径;
(2)求CE的长和的面积.
分析:(1)在中,利用勾股定理可求得AD=3.(2)在中,所以利用勾股定理可求得,进一步求出三角形的面积.
解:(1)四边形ABCD为矩形,AB=4,.
在中,
解得AD=3.
(2)过A点作于G.
由,
得
又
∽
即
典型例题十二
例 如图,PA切⊙O于B,C,若,则.
A.1.5 B.4 C.5 D.9
解 切⊙O于点A,PC交⊙O于点B、C,
选C.
说明:本题考查切割线定理的应用,解题关键是应用切割线定理列出方程,易错点是将切割线定理错误地表述成.
典型例题十三
例 (广州市,2002) 如图,PA为⊙O的切线,A为切点,⊙O的割线PBC过点O与⊙O分别交于点,求⊙O的半径.
解法1 为⊙O的切线,
⊙O的半径cm.
解法2 连OA.为⊙O的切线,∴
∴
设⊙O的半径为R,则∴cm.
说明:本题用两种方法求⊙O的半径,解题关键是列出方程,易错点是用错切割线定理,如错成.
典型例题十四
例 如图,已知BC为半圆的直径,AD与半圆相切于点D,在AB上截取,过E作,交AC的延长线于点F,过F作交AB的延长线于点G,求证:(1);(2).
证明 (1)设AB与半圆交于H,连CH.
∵BC为半圆O的直径,∴.
∵AD切半圆于D,∴
(2)
说明:本题考查了切割线定理的应用,解题关键是作出辅助线,易错点是不善于进行比较复杂的比例式的代换.
典型例题十五
例 已知线段,求作:线段c,使
作法 1.作线段;
2.延长AP到B,使;
3.以AB为直径作半圆;
4.过点P作交半圆于点C.
则PC就是的比例中项.
说明: 本题考查相交弦定理推论的应用,解题关键是找到作图方法,此题还可以应用切割线定理和割线定理作图,易错点是找不到作图方法.
选择题
1.若切⊙于点,交⊙于点两点,且,如果,那么的长为( )
(A) (B)3 (C) (D)
2.如图,是⊙的两条切线,为切点,直线交⊙于,交于,为⊙直径,下列结论:①;②;③,其中正确结论的个数有( )
(A)3个 (B)2个 (C)1个 (D)0个
3.如图,若直线分别与⊙交于点,则下列各式中,相等关系成立的是( )
(A) (B)
(C) (D)
4.如图,⊙中,弦相交于,则下列结论正确的是( )
(A) (B)
(C) (D)
5.如图,切⊙于,和是⊙的割线,弦交于,则下列等式( )
(1);
(2);
(3);
(4).
正确的个数是()
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
6.弦相交于P,则下列等式成立的是( )
A. B.
C. D.
7.⊙O的半径是6cm,cm,则过点P的弦且被点分成1:2两部分的长是( )。
A.1cm和2cm B.2cm和4cm
C.cm和2cm D.cm和2cm
8.在⊙O,弦AB和CD相交于点P,若,则以的长为根的一元二次方程为( )
A. B.
C. D.
9.如图,的高交于的延长线交的外接圆于是BC的中点,,( )。
A. B. C.4 D.
参考答案:
1.(B) 2.(A) 3.(C) 4.(C) 5.(C)。6.B 7.C 8.B 9.A
填空题
1、在⊙O中,弦AB与CD相交于E,AB=8,BE=6,DE=3,
则CE= .
2、如图,AB是半圆O的直径,CB切半圆于点B,AC交半圆于D,若CD=1,AD=3,则⊙O的半径的长为 .
3、如图,BC是⊙O的直径,P是CB延长线上一点,PA切⊙O于点A,如果PA=,PB=1,那么∠APC = .
4.如图,AB是⊙O的直径,CB切⊙O于B,CD切⊙O于D,交BA的延长线于E,若,则BC的长为_________。
5.如图,⊙O中弦AB与CD相交于点E,,则弦CD的长是______cm。
6.如图,CD是⊙O的直径,且,弦于P,,则
7.圆内两弦相交,一弦长为6cm,且被交点平分,另一弦被交点为1:3,则另一弦长为______cm。
8.直径为2cm的圆外有一点P,点P到圆上的点的最短距离为3cm,则过点P的切线长是_________cm。
9.如图,在⊙O中,PA为切线,A为切点,,则⊙O的半径为_______。
10.从圆外一点引圆的切线长为20cm,再从这一点引圆的割线,其中最长的为50cm,则圆的半径为_________。
11.如图,EF是⊙O的弦,P是EF上一点,,则⊙O的半径是_________。
12.如图,过⊙O的直径BA的延长线上一点P,作⊙O的切线为切点,如果,则
13.如图,⊙O的直径是OA上一点,弦MN经过P,且,那么弦心距OQ为_________。
参考答案:1. 4 2. 3. 30°4.3 5.8 6. 7. 8. 9.3cm 10.21cm 11.6cm 12. 13.
解答题
1.已知⊙O的两条弦AD和BC相交于点E,AB和CD的延长线交于点P.
(1)写出图中所有的相似三角形.
(2)写出图中所有的成比例线段.
(3)下列结论是否成立?
①PC·DC=PB·BA; ②DE·CE=BE·AE;
②DE·DA=BE·BC; ④PD·PC=PB·PA;
⑤DE·EA=EB·EC.
说明:通过此练习,强化学生对相交弦定理和割线定理的理解,熟悉基本图形的性质.
2.已知:如图,AF是⊙O的直径,弦BC⊥AF于D,DE⊥AC于E.
求证:EC·AC=DF·AD
3.如图,AB是⊙O的直径,CD切⊙O于D,交BA的延长线于C点,若CA=1,CD等于半径的倍,求DB长.
4.已知:如图,在⊙中,过圆心,且,垂足为,过点任作一弦交⊙于,交于.
5.已知如图,⊙内接四边形,D是的中点,的延长线相交于点,切⊙于点,交于.
(1)求证:是的平分线;
(2)试在直线上找出四条线段(仅限图中已有线段),使其中两条线段之积等于,另两条线段之积等于,并加以证明.
6.已知:如图,内接于⊙,过圆心作的垂线交⊙于点,交于点,的延长线交于点,求证:.
7.如图,⊙与⊙相交于两点,分别交⊙于,
的延长线的交点在⊙上,与相交于点.
求证:(1);
(2).
8.已知:如图,内接于⊙,为⊙的直径,且,的延长线与过点的的垂线相交于.
求证:(1)为⊙的切线;
(2).
9.如图,内接于⊙,,是⊙的切线,,交⊙于点,连结.
求证:.
10.已知:如图,是⊙的切线,为切点,和均是⊙的割线,它们与⊙的交点分别为,且.求证:
(1);
(2)∽;
(3).
11.已知:如图,⊙半径垂直于直径,为上一点,的延长线交⊙于,过点的切线交的延长线于.求证:
(1);
(2)若⊙半径为,,求的周长.
12.如图,同心圆O,外⊙O的弦AB切内⊙O于E点,过E点作直线交外⊙O于C,D两点,外⊙O的半径为5, 内⊙O的半径为3,。求CD的长。
13.如图,AB是⊙O的直径,P为AB延长线上一点,PT切⊙O于T,过点B的切线和PT交于C,和AT的延长线交于D。(1)求证:为等腰三角形;(2)当时,求的值。
14.如图,⊙O的直径AB的延长线与弦CD的延长线相交于点为⊙O上一点,,DE交AB于点F。求证:
15.如图,内接于⊙O,P为⊙O外一点,作,使PD交⊙O于
,并与分别交于。(1)求证:;(2)若。求证:PC是⊙O的切线。
16.已知:如图,A是⊙O上一点,割线PC交⊙O于两点,D是PC上一点,且PD是PB与PC的比例中项,,连AD并延长交⊙O于E。求证:
17.如图,⊙O是以AB为直径的的外接圆,D是劣弧的中点,连AD并延长与过C点的切线交于与BC相交于E。(1)求证:;(2)求证:;(3)当,求PC的长度。
18.如图,P是⊙O外一点,割线分别与⊙O相交于四点,PT切⊙O于T,点分别在上,且(1)求证:;(2)若,求PT的长。
19.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A点坐标为(-8,0),B点坐标为(2,0),以AB中点P为圆心,AB为直径作⊙P与y轴的负半轴交于点C。(1)求图象经过三点的抛物线的解析式;(2)设M点为(1)中抛物线的顶点,求出顶点的坐标和直线MC的解析式;(3)判定(2)中的直线MC与⊙P的位置关系,并说明理由;(4)过坐标原点O作直线BC的平行线OG,与(2)中的直线MC相交于点G,连结AG,求出点G的坐标,并证明
20.已知线段。求作:线段,使
21.(1)通过⊙O内或⊙O外一点P作两条直线交⊙O于和四点(如图(5),(6)中有重合的点),得到了如图(l)~(6)所表示的六种不同情况,在六种不同情况下,四条线段之间在数量上满足的关系式可以用同一个式子表示出来,请你首先写出这个式子,然后只就如图(2)所示的圆内两条弦相交的一般情况,给出它的证明;(2)已知⊙O的半径为一定值r,若点P是不在⊙O上的一个定点,请你过点P任作一直线交⊙O于不重合的两点的值是否为定值?为什么?由此你发现了什么结论?请你把这一结论用文字叙述出来.
22.已知一个二次函数的图象经过和三点.
(1)求这个二次函数的解析式以及它的图象与x轴的交点(M在N的左边)的坐标;
(2)若以线段MN为直径作OG.过坐标原点O作OG的切线OD,切点为D,求OD的长;
(3)求直线OD的解析式;
(4)在直线OD上是否存在点P,使得是直角三角形?如果存在,求出点P的坐标(只需写出结果,不必写出解答过程);如果不存在,请说明理由。
参考答案与提示:
1.略 2. 提示:由EC·AC=CD2,CD2=DF·AD可证
3. 提示:由切割线定理建立方程求出CD=,AB=2,又△CAD∽△CBD,得DA:DB=1:,应用勾股定理建立方程可得DB=.
4.连结. ∵过圆心,且,
∴,∴.∵为公共角,
∴∽,∴,∴.
5.(1)连结.∵为⊙切线,∴.
∵为⊙内接四边形,
∴.∴.
∵,∴.
∴,即为的平分线.
(2)由切割线定理得:.
由上一问,可证∽,.
∴.
6.从所求需证明∽.已有一公共角,只须再证另一对角相等.连,由已知据垂径定理可证,得.又∵,,且可证,∴.
∴.故可证两三角形相似得出所求.
7.(1)连.∵两圆相交,∴且平分.
∵,∴.
∵,∴.
可证∽,得.
(2)连.可证. ①
∵ ∴. ②
又∵ ∴. ③
由①②③可得,即.
∴是⊙切线.∴.
又可证∽,∴.
∴.∴.
8.提示:(1)用切线定理.
(2)连结,证∽.
9.提示:由已知可证.显然只需证.再证∽,可证为等腰三角形即得.
10.提示:(1)证∽可得所求.
(2)∵,,
∴.由共圆得,∴相似可证.
(3)可证:,.
∴.
∵,∴.
11.提示:(1)连.可证,得.
∵,∴.
(2)可得,∴,可证.
∴为等边三角形,可得
.
∵,∴.
∴周长为6.
12. 13.连BT。证;(2)
14.连OC。∽,∴。又
15.(1)证∽,得,而∴;(2)连CO并延长交⊙O于F,连BF。证。
16.连,证∽。。而。即。∴。∴
17.(1)证;(2)连CD。∽。∴。∴。是切线,∴。∴∴;(3)
18.(1)连CD。证,得;(2)
19.(1);(2),直线MC的解析式为;(3)直线MC与⊙P相切。连结PC。证;(4)证
20.略
21.(1)满足的关系式是;(2)的值为定值。分点P在⊙O内和⊙O外两种情况证明分别得和。总之,P是不在⊙O上的一个定点时,为定值。结论:过不在圆上的一个定点任作一条直线与圆相交,则这点到直线与圆的交点的两条线段长的积为为定值。
22.(1);(2);(3)
;(4)存在点P。坐标为,或,或.
相关中考试题
1.(北京市东城区2002年试题)已知:如图,P是⊙O直径AB延长线上的一点,割线PCD交⊙O于C、D两点,弦DF⊥AB于点H,CF交AB于点E。
(1)求证:PA·PB=PO·PE;
(2)若DE⊥CF,,⊙O的半径为2,求弦CF的长。
2.(北京市崇文区2002年试题)已知:如图,PA切⊙O于点A,割线PBC交⊙O于点B、C,于点D,PD、AO的延长线相交于点E,连结CE并延长CE交⊙O于点F,连结AF.
(1)求证:∽;
(2)若,求⊙O半径的长.
3.(北京市宣武区2002年试题)已知:CF是⊙O直径,CB为⊙O的弦,CB的延长线与过点F的⊙O的切线交于点P。
(1)如图所示,若,求⊙O半径的长;
(2)如图所示,若E为BC上一点,且满足,连结FE并延长交⊙O于点A,求证:点A为的中点。
4.(吉林市2002年试题)如图,已知矩形ABCD,以A为圆心,AD为半径的圆交AC、AB于M、E,CE的延长线交⊙O于F,CM=2,AB=4.
(1)求⊙A的半径;
(2)求CE的长和的面积.
参考答案:
1.(1)证明:连结OD。
∵ AB是⊙O的直径,弦DF⊥AB于点H。
∴ 。
又,
∽
∴ ,即
由切割线定理的推论,得
∴
(2)解:由(1)知,AB是弦DF垂直平分线,
由 ,
得 。
∴ 。
在中,由,,
可求得 。
∵ △DHE是等腰直角三角形,
∴ 。
由 ,
得 ∽。
解得 。
∴ 。
2.证明:1.∵ PA切⊙O于点A,
∴
∵ O在AE上, ∴
∵ 于D,
∴ ∽
∴ ∽.
2.∵ ∽,
作于G,
则,
∴
在Rt中,
∴ ⊙O的半径长为.
3.解:(1)∵ CF是⊙O直径,PF切⊙O于点F,
∴ 。
又
∴ ⊙O的半径的长为5。
(2)证法一:连结OA。
∵ PF为⊙O切线,PBC为⊙O割线,
∴ 。
又∵ ,
∴ 。
∴ 。
又∵ ,
∴ 点A为中点。
证法二:连结FB。
同证法一可得 ,
∴
∵ PF切⊙O于点F,
∴ ,
又,
,
∴ ,
∴ ,
即 点A为中点。
4.解:(1)四边形ABCD为矩形,AB=4,。
在中,
解得AD=3。
(2)过A点作于G。
由,
得
又
∽
即
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