2016年各地中考数学解析版试卷分类汇编:点直线与圆的位置关系.pdf
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1、 点直线与圆的位置关系 一、选择题 1.(2016湖北鄂州)如图所示,AB 是O 的直径,AM、BN 是O 的两条切线,D、C 分别在 AM、BN 上,DC 切O 于点 E,连接 OD、OC、BE、AE,BE 与 OC 相交于点 P,AE 与 OD 相交于点 Q,已知AD=4,BC=9.以下结论:O 的半径为213 ODBE PB=131813 tanCEP=32 其中正确的结论有()A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个 【考点】直线与圆的位置关系(直线与圆的相交,直线与圆的相切),平行线的判定,矩形的判定和性质,直角三角形的性质及判定,相似三角形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的
2、判定和性质,三角函数等.【分析】连接 OE,则 OEDC,易证明四边形 ABCD 是梯形,则其中位线长等于21(4+9)=213,而梯形 ABCD 的中位线平行于两底,显而易见,中位线的长(斜边)大于直角边(或运用垂线段最短判定),故可判断错误;另外的方法是直接计算出O 的半径的长(做选择题时,不宜);先证明AODEOD,得出AOD=EOD=21AOE,再运用同弧所对的圆周角等于圆心角的一半证明AOD=ABE,从而得出 ODBE,故正确;由知 OB=6,根据勾股定理示出 OC,再证明OPBOBC,则BCPB=OCOB,可得出 PB 的长.易知CEPECP,所以 CPPE,故 tanCEP=32
3、错误.【解答】解法一:易知四边形 ABCD 是梯形,则其中位线长等于21(4+9)=213,OE 为O 的半径,且 OEDC,而梯形 ABCD 的中位线平行于两底,显而易见,中位线的长(斜边)大于直角边的长(或运用垂线段最短判定),故可判断错误;解法二:过点 D 作 DFBC 于点 F,AM,BN 分别切O 于点 A,B,ABAD,ABBC,四边形 ABFD 是矩形,AD=BF,AB=DF,又AD=4,BC=9,FC=94=5,AM,BN,DC 分别切O 于点 A,B,E,DA=DE,CB=CE,DC=AD+BC=4+9=13,在 RTDFC 中,DC2=DF2+FC2,DF=FCDC22=5
4、1322=12,AB=12,O 的半径 R 是 6 故错误;连接 OE,AM、DE 是O 的切线,DA=DE,OAD=OED=90,又OD=OD,在AOD 和EOD 中,DA=DE OD=OD AODEOD,AOD=EOD=21AOE,ABE=21AOE,AOD=ABE,ODBE.故正确;根据勾股定理,OC=OBBC22=6922=313;由知OB=6,易知OPBOBC,则BCPB=OCOB,PB=OCOBBC=13369=131813.故正确;易知CEPECP,所以 CPPE,故 tanCEP=32错误.综上,正确的答案为:B【点评】在解决切线的问题中,一般先连接切点和圆心,再证明垂直;同时
5、熟记切线垂直于经过切点的半径.在做判断题时,不需要计算出结果时,一定要灵活运用多种方法,以节约时间.2(2016 安徽,10,4 分)如图,RtABC中,ABBC,AB=6,BC=4,P 是ABC 内部的一个动点,且满足PAB=PBC,则线段 CP 长的最小值为()A B2 C D【考点】点与圆的位置关系;圆周角定理【分析】首先证明点 P 在以 AB为直径的O上,连接 OC与O交于点 P,此时 PC最小,利用勾股定理求出 OC即可解决问题【解答】解:ABC=90,ABP+PBC=90,PAB=PBC,BAP+ABP=90,APB=90,点 P 在以 AB 为直径的O 上,连接 OC交O于点 P
6、,此时 PC最小,在 RTBCO 中,OBC=90,BC=4,OB=3,OC=5,PC=OC=OP=53=2 PC 最小值为 2 故选 B 3.(2016,湖北宜昌,13,3 分)在公园的 O处附近有 E、F、G、H四棵树,位置如图所示(图中小正方形的边长均相等)现计划修建一座以 O为圆心,OA为半径的圆形水池,要求池中不留树木,则E、F、G、H四棵树中需要被移除的为()AE、F、G BF、G、H CG、H、E DH、E、F【考点】点与圆的位置关系【专题】应用题【分析】根据网格中两点间的距离分别求出,OE,OF,OG,OH然后和 OA比较大小最后得到哪些树需要移除【解答】解:OA=,OE=2O
7、A,所以点 E在O内,OF=2OA,所以点 E在O内,OG=1OA,所以点 E在O内,OH=2OA,所以点 E在O外,故选 A【点评】此题是点与圆的位置关系,主要考查了网格中计算两点间的距离,比较线段长短的方法,计算距离是解本题的关键点到圆心的距离小于半径,点在圆内,点到圆心的距离大于半径,点在圆外,点到圆心的距离大于半径,点在圆内 4.(2016 年浙江省衢州市)如图,AB是O 的直径,C是O上的点,过点 C 作O的切线交 AB的延长线于点 E,若A=30,则 sinE 的值为()A B C D【考点】切线的性质【分析】首先连接 OC,由 CE是O 切线,可证得 OCCE,又由圆周角定理,求
8、得BOC 的度数,继而求得E的度数,然后由特殊角的三角函数值,求得答案【解答】解:连接 OC,CE是O切线,OCCE,A=30,BOC=2A=60,E=90BOC=30,sinE=sin30=故选 A 5.(2016 年浙江省台州市)如图,在ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,以边 AB的中点 O 为圆心,作半圆与 AC相切,点 P,Q分别是边 BC 和半圆上的动点,连接 PQ,则 PQ长的最大值与最小值的和是()A6 B2+1 C9 D【考点】切线的性质【分析】如图,设O与 AC 相切于点 E,连接 OE,作 OP1BC 垂足为 P1交O 于 Q1,此时垂线段 OP1最短,P1Q1最小
9、值为 OP1OQ1,求出 OP1,如图当 Q2在 AB边上时,P2与 B 重合时,P2Q2最大值=5+3=8,由此不难解决问题【解答】解:如图,设O与 AC 相切于点 E,连接 OE,作 OP1BC垂足为 P1交O于 Q1,此时垂线段 OP1最短,P1Q1最小值为 OP1OQ1,AB=10,AC=8,BC=6,AB2=AC2+BC2,C=90,OP1B=90,OP1AC AO=OB,P1C=P1B,OP1=AC=4,P1Q1最小值为 OP1OQ1=1,如图,当 Q2在 AB 边上时,P2 与 B重合时,P2Q2最大值=5+3=8,PQ长的最大值与最小值的和是 9 故选 C 6(2016山西)如
10、图,在ABCD中,AB为O的直径,O与DC相切于点E,与AD相交于点F,已知AB=12,60C,则FE的长为(C)A3 B2 C D2 考点:切线的性质,求弧长 分析:如图连接OF,OE 由切线可知904,故由平行可知903 由OF=OA,且60C,所以601C所以OFA为等 边三角形602,从而可以得出FE所对的圆心角然后根据弧长公式即可求出 解答:3090-60-1803-2-180EOF r=122=6 FE=180630180rn 故选C 7(2016上海)如图,在 RtABC中,C=90,AC=4,BC=7,点 D在边 BC上,CD=3,A的半径长为 3,D与A相交,且点 B在D外,
11、那么D的半径长 r的取值范围是()A1r4 B2r4 C1r8 D2r8【考点】圆与圆的位置关系;点与圆的位置关系【分析】连接 AD,根据勾股定理得到 AD=5,根据圆与圆的位置关系得到 r53=2,由点 B在D外,于是得到 r4,即可得到结论【解答】解:连接 AD,AC=4,CD=3,C=90,AD=5,A的半径长为 3,D与A相交,r53=2,BC=7,BD=4,点 B在D外,r4,D的半径长 r的取值范围是 2r4,故选 B 【点评】本题考查了圆与圆的位置关系,点与圆的位置关系,设点到圆心的距离为 d,则当 d=r 时,点在圆上;当 dr 时,点在圆外;当 dr 时,点在圆内 8(201
12、6江苏连云港)如图,在网格中(每个小正方形的边长均为 1 个单位)选取 9 个格点(格线的交点称为格点)如果以 A为圆心,r 为半径画圆,选取的格点中除点 A外恰好有 3 个在圆内,则 r的取值范围为()A2r Br3 Cr5 D5r【分析】如图求出 AD、AB、AE、AF即可解决问题 【解答】解:如图,AD=2,AE=AF=,AB=3,ABAEAD,r3时,以 A为圆心,r 为半径画圆,选取的格点中除点 A外恰好有 3个在圆内,故选 B 【点评】本题考查点由圆的位置关系、勾股定理等知识,解题的关键是正确画出图形,理解题意,属于中考常考题型 9(2016江苏无锡)如图,AB 是O的直径,AC切
13、O 于 A,BC交O于点 D,若C=70,则AOD的度数为()A70 B35 C20 D40 【考点】切线的性质;圆周角定理【分析】先依据切线的性质求得CAB的度数,然后依据直角三角形两锐角互余的性质得到CBA的度数,然后由圆周角定理可求得AOD的度数【解答】解:AC是圆 O的切线,AB 是圆 O的直径,ABAC CAB=90 又C=70,CBA=20 DOA=40 故选:D 二、填空题 1.(2016四川成都5 分)如图,ABC 内接于O,AHBC 于点 H,若 AC=24,AH=18,O的半径OC=13,则 AB=【考点】三角形的外接圆与外心【分析】首先作直径 AE,连接 CE,易证得AB
14、HAEC,然后由相似三角形的对应边成比例,即可求得O半径【解答】解:作直径 AE,连接 CE,ACE=90,AHBC,AHB=90,ACE=ADB,B=E,ABHAEC,=,AB=,AC=24,AH=18,AE=2OC=26,AB=,故答案为:2.(2016四川凉山州5分)如图,四边形 ABCD中,BAD=DC=90,AB=AD=,CD=,点P 是四边形 ABCD四条边上的一个动点,若 P 到 BD 的距离为,则满足条件的点 P 有 2 个 【考点】点到直线的距离【分析】首先作出 AB、AD边上的点 P(点 A)到 BD 的垂线段 AE,即点 P到 BD 的最长距离,作出BC、CD的点 P(点
15、 C)到 BD的垂线段 CF,即点 P 到 BD的最长距离,由已知计算出 AE、CF的长为,比较得出答案【解答】解:过点 A作 AEBD 于 E,过点 C 作 CFBD 于 F,BAD=ADC=90,AB=AD=,CD=2,ABD=ADB=45,CDF=90ADB=45,sinABD=,AE=ABsinABD=3sin45=3,CF=2,所以在 AB和 AD边上有符合 P 到 BD的距离为的点 2个,故答案为:2 3(2016呼和浩特)在周长为 26 的O中,CD是O的一条弦,AB是O 的切线,且 ABCD,若 AB和 CD之间的距离为 18,则弦 CD的长为 24 【考点】切线的性质【分析】
16、如图,设 AB与O 相切于点 F,连接 OF,OD,延长 FO 交 CD 于点 E,首先证明 OECD,在 RTEOD中,利用勾股定理即可解决问题【解答】解:如图,设 AB与O相切于点 F,连接 OF,OD,延长 FO交 CD于点 E 2R=26,R=13,OF=OD=13,AB是O切线,OFAB,ABCD,EFCD即 OECD,CE=ED,EF=18,OF=13,OE=5,在 RTOED中,OED=90,OD=13,OE=5,ED=12,CD=2ED=24 故答案为 24 4.(2016.山东省泰安市,3 分)如图,半径为 3的O 与 RtAOB的斜边 AB切于点 D,交 OB于点 C,连接
17、 CD交直线 OA于点 E,若B=30,则线段 AE的长为 【分析】要求 AE 的长,只要求出 OA和 OE 的长即可,要求 OA的长可以根据B=30和 OB的长求得,OE 可以根据OCE 和 OC的长求得 【解答】解:连接 OD,如右图所示,由已知可得,BOA=90,OD=OC=3,B=30,ODB=90,BO=2OD=6,BOD=60,ODC=OCD=60,AO=BOtan30=,COE=90,OC=3,OE=OCtan60=,AE=OEOA=,故答案为:【点评】本题考查切线的性质,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件 5(2016江苏无锡)如图,AOB中,O=90,AO=8cm,
18、BO=6cm,点 C从 A 点出发,在边 AO上以 2cm/s 的速度向 O点运动,与此同时,点 D从点 B出发,在边 BO上以 1.5cm/s 的速度向 O点运动,过OC 的中点 E 作 CD的垂线 EF,则当点 C 运动了 s 时,以 C点为圆心,1.5cm为半径的圆与直线 EF相切 【考点】直线与圆的位置关系【分析】当以点 C 为圆心,1.5cm 为半径的圆与直线 EF相切时,即 CF=1.5cm,又因为EFC=O=90,所以EFCDCO,利用对应边的比相等即可求出 EF的长度,再利用勾股定理列出方程即可求出 t的值,要注意 t的取值范围为 0t4【解答】解:当以点 C 为圆心,1.5c
19、m 为半径的圆与直线 EF相切时,此时,CF=1.5,AC=2t,BD=t,OC=82t,OD=6t,点 E是 OC 的中点,CE=OC=4t,EFC=O=90,FCE=DCO EFCDCO=由勾股定理可知:CE2=CF2+EF2,(4t)2=+,解得:t=或 t=,0t4,t=故答案为:三、解答题 1.(2016湖北咸宁)(本题满分 9 分)如图,在ABC 中,C=90,BAC 的平分线交 BC 于点D,点 O 在 AB 上,以点 O 为圆心,OA 为半径的圆恰好经过点 D,分别交 AC,AB 于点 E,F.(1)试判断直线 BC 与O 的位置关系,并说明理由;(2)若 BD=23,BF=2
20、,求阴影部分的面积(结果保留)【考点】直线与圆的位置关系,勾股定理,扇形面积,三角函数.【分析】(1)连接 OD,证明 ODAC 即可解决问题;(2)设O 的半径为 r,则 OD=r,OB=r+2,在 RtBDO 中,OD2+BD2=OB2,求出 r,利用 S阴影=SOBD-S扇形 BDF即可解决问题.【解答】解:(1)BC 与O 相切,理由如下:连接 OD.AD 平分BAC,CAD=OAD.又OAD=ODA,CAD=ODA,ODAC;2 分 BDO=C=90,BC 与O 相切.4 分 (2)解:设O 的半径为 r,则 OD=r,OB=r+2.由(1)知BDO=90,OD2+BD2=OB2,即
21、 r2+(23)2=(r+2)2,解得 r=2.5 分 tanBOD=ODBD=232=3,BOD=60.7 分 S阴影=SOBD-S扇形 BDF=21ODBD-36060r2=23-32.9 分【点评】本题综合考查了直线与圆的位置关系,勾股定理,扇形面积,三角函数.第(1)小题中,连接 OD,证明 ODAC 是解题的关键;第(2)小题中,利用勾股定理 r 和 S阴影=SOBD-S扇形 BDF是解题的关键.2.(2016四川资阳)如图,在O中,点 C是直径 AB延长线上一点,过点 C作O 的切线,切点为 D,连结 BD(1)求证:A=BDC;(2)若 CM平分ACD,且分别交 AD、BD于点
22、M、N,当 DM=1 时,求 MN的长 【考点】切线的性质【分析】(1)由圆周角推论可得A+ABD=90,由切线性质可得CDB+ODB=90,而ABD=ODB,可得答案;(2)由角平分线及三角形外角性质可得A+ACM=BDC+DCM,即DMN=DNM,根据勾股定理可求得 MN的长【解答】解:(1)如图,连接 OD,AB 为O的直径,ADB=90,即A+ABD=90,又CD与O 相切于点 D,CDB+ODB=90,OD=OB,ABD=ODB,A=BDC;(2)CM平分ACD,DCM=ACM,又A=BDC,A+ACM=BDC+DCM,即DMN=DNM,ADB=90,DM=1,DN=DM=1,MN=
23、3.(2016四川自贡)如图,O是ABC的外接圆,AC为直径,弦 BD=BA,BEDC交 DC的延长线于点 E(1)求证:1=BAD;(2)求证:BE是O的切线 【考点】三角形的外接圆与外心;圆周角定理;切线的判定【分析】(1)根据等腰三角形的性质和圆周角定理得出即可;(2)连接 BO,求出 OBDE,推出 EBOB,根据切线的判定得出即可;【解答】证明:(1)BD=BA,BDA=BAD,1=BDA,1=BAD;(2)连接 BO,ABC=90,又BAD+BCD=180,BCO+BCD=180,OB=OC,BCO=CBO,CBO+BCD=180,OBDE,BEDE,EBOB,OB是O的半径,BE
24、是O的切线 【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心,等腰三角形的性质,切线的判定,熟练掌握切线的判定定理是解题的关键 4.(2016云南)如图,AB为O的直径,C是O上一点,过点 C的直线交 AB的延长线于点 D,AEDC,垂足为 E,F是 AE与O的交点,AC平分BAE(1)求证:DE是O的切线;(2)若 AE=6,D=30,求图中阴影部分的面积 【考点】切线的判定;扇形面积的计算【分析】(1)连接 OC,先证明OAC=OCA,进而得到 OCAE,于是得到 OCCD,进而证明 DE是O的切线;(2)分别求出OCD的面积和扇形 OBC的面积,利用 S阴影=SCODS扇形OBC即可得到答案【解答
25、】解:(1)连接 OC,OA=OC,OAC=OCA,AC平分BAE,OAC=CAE,OCA=CAE,OCAE,OCD=E,AEDE,E=90,OCD=90,OCCD,点 C在圆 O上,OC为圆 O的半径,CD是圆 O的切线;(2)在 RtAED中,D=30,AE=6,AD=2AE=12,在 RtOCD中,D=30,DO=2OC=DB+OB=DB+OC,DB=OB=OC=AD=4,DO=8,CD=4,SOCD=8,D=30,OCD=90,DOC=60,S扇形OBC=OC2=,S阴影=SCODS扇形OBC S阴影=8,阴影部分的面积为 8 【点评】本题主要考查了切线的判定以及扇形的面积计算,解(1
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