直線與圓的位置關(guān)系(一)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

一. 教學(xué)內(nèi)容:直線與圓的位置關(guān)系(一)

二. 重點、難點:

1. 圓周角定理

2. 圓心角定理

3. 圓的內(nèi)接四邊形的對角互補

4. 圓的內(nèi)接四邊形的外角等于它的內(nèi)角的對角

5. 圓內(nèi)接四邊形判定定理

6. 切線的判定定理

7. 切線的性質(zhì)定理

8. 弦切角定理

【典型例題】

[例1] 如圖,OA、OB、OC都是⊙O的半徑,∠AOB=2∠BOC,求證:∠ACB=2∠BAC。

證明:

< >

[例2] 如圖,已知:AB是⊙O的直徑,CD是弦,AF⊥CD于F,BE⊥CD于E,連結(jié)OE、OF。求證:OE=OF及CE=DF。

證明:延長EO交AF于N點 ∵ BE⊥CD,AF⊥CD ∴ EB//AF ∴ B= A

在△BEO與△ANO中,BO=AO ∠B=∠A,∠BOE=∠AON

∴ EO=NO ∴ OF=EO=NO

過O作OM⊥CD于M ∴ CM=DM EM=MF ∴CE=DF

[例3] 已知:如圖所示,AB是⊙O的直徑,M是AB上一點,過M作弦CD且MC=MO,求證: 。

證明:連結(jié)CO且延長交⊙O于E點 ∵ MC=MO ∴ ∠MCO=∠MOC

∵ ∠EOB=∠MOC ∴ ∠MCO =∠EOB

∴ ∵∠MCO是圓周角

∴ ∴

[例4] 已知:如圖AB是直徑,C是 的中點,CD⊥AB于D交AE于F,求證:CF=AF。

證明:連結(jié)AC,CB ∵ C是AE的中點 ∴ ∠B=∠CAE ∵ AB是直徑

∴ ∠ACB=90° ∵ CD⊥AB

∴ ∠ACD=∠B ∴ ∠ACD=∠CAF ∴ CF=AF

[例5] 已知:△ABC內(nèi)接于⊙O,弦AB的垂直平分線和CA及BC的延長線分別交于點D及E,交⊙O于F兩點,求證:ED?DO=AD?DC。

證明:延長AO交⊙O于M點,連結(jié)CM ∵ AM是⊙O的直徑

∴ ∠ACM=90° 又EH⊥AB ∴ ∠EHB=90° ∵ ∠AMC=∠ABC

∴ ∠CAM=∠E 又∠ADO=∠CDE ∴ △ADO∽△CDE

證明:連結(jié)AB ∵ ABEC是⊙O1的內(nèi)接四邊形 ∴ ∠BAD=∠E

又 ∵ ADFB是⊙O2的內(nèi)接四邊形 ∴ ∠BAD ∠F=180°

∴ ∠E ∠F=180° ∴ CE//DF

[例7] 四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,對角線是直徑,AC與BD相交于點E,BO⊥AD于H,AD=OA=2。求:

(1)∠ABD和∠BEC的度數(shù);

(2)OE:EC;

(3)四邊形ABCD的面積。

證明:(1)∵ BO⊥AC ∴ AH=HD ∴ AD=OA=2 ∴ AH=1

∴ ∠OAH=60° ∵ AC是⊙O直徑 ∴ ∠ADC=90°

∴ ∠ACD=90°-∠OAH=90°-60°=30°

∵ ∠ABD=∠ACD ∴ ∠ABD=30°

∵ BH是AD的垂直平分線 ∴ BA=BD

∴ ∠BDA=∠BAD=在Rt△ADE中, AED=180°-( EAD EDA)=180°-(60° 75°)=45°

∴ BEC= AED=45°

(2)在Rt△ADC中,DC=

∵ AD⊥DC,AH⊥BH ∴ BH//DC ∴ ∴ OE:EC=1:(3)在

作BF⊥DC交DC的延長線于F,則四邊形DHBF是矩形

∴ BF=HD=1 ∴ ∴

[例8] 已知點A、B、C、D順次在⊙O上, ,BM垂直于AC,垂足為M,證明:AM=DC CM。

證明:延長DC至N,使CN=CM,連結(jié)BN

由∠BAD ∠BCD=180° ∠BCN ∠BCD=180° 知∠BAD=∠BCN

由 知∠BAD=∠BCA AB=BD ∴ ∠BCM=∠BCN

而BC=BC,CM=CN,BM⊥AC ∠BMC=90°

∴ △BCM≌△BCN BM=BN,∠BNC=∠BMC=90°

在Rt△ABM與Rt△DBN中,AB=BD,BM=BN,∠BMA=∠BNC=90°

∴ Rt△ABM≌Rt△DBN AM=DN ∴ AM=DC CM

[例9] 已知弦CD垂直于圓O的直徑AB,L為垂足,弦AE平分半徑OC于H,求證:弦DE平分弦BC于M。

證明:連結(jié)BD,由 ∴ ∠BAE=∠BDE

由直徑AB⊥CD知BC=BD ∠DBC=2∠CBA

又∠AOC=2∠ABC 故∠AOH=∠DBM ∴ △AOH∽△DBM

∴ 分析:CD是⊙O的切線,連結(jié)OC,則OC⊥CD,連結(jié)圓心與切點是作輔助線常用的之一。

證明:連結(jié)OC

∴ AC平分∠DAB

[例11] AB是⊙O的直徑,BC是⊙O的切線,切點為B,OC平行于AD,求證:DC是⊙O的切線。

分析:切線要滿足:(1)過半徑外端;(2)與半徑垂直,而直線CD過半徑OD的外端,故關(guān)鍵在于證明CD與OD的垂直關(guān)系,利用三角形全等可以證明∠ODC=90°。

證明:連結(jié)OD ∵ OA=OD ∴ ∠1=∠2 ∵ AD//OC

∴ ∠2=∠4 ∠1=∠3 ∴ ∠3=∠4 ∴ OB=OD ∠3=∠4 OC=OC

∴ △OBC≌△ODC ∴ ∠OBC=∠ODC

∵ BC是⊙O的切線 ∴ ∠OBC=90° ∴ ∠ODC=90° ∴ DC是⊙O的切線

[例12] 如圖,在以O(shè)為圓心的兩個同心圓中,大圓的弦AB和CD相等,且AB與小圓相切于點E,求證:CD與小圓相切。

證明:連結(jié)OE,過O作OF⊥CD,垂足為F,AB與小圓O切于點E

∴ OE⊥AB ∵ OF⊥CD AB=CD ∴ OE=OF

又OF⊥CD ∴ CD與小圓O相切

【模擬

1. 下列三個命題:

① 圓既是軸對稱圖形,又是中心對稱圖形;

② 垂直于弦的直徑平分這條弦;

③ 相等的圓心角所對的弧相等;

其中是真命題的有( )

A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③

2. 一塊手表,早上8時的時針、分針的位置如圖所示,那么分針與時針?biāo)傻慕堑亩葦?shù)是( )

A. 60° B. 80° C. 120° D. 150°

3. 已知在⊙O中,弦AB的長為8cm,圓心到AB的距離為3cm,則⊙O的半徑是( )

A. 3cm B. 4cm C. 5cm D. 8cm

4. 如圖,A,B,C三點在⊙O上,且∠AOB=80°,則∠ACB等于( )

A. 100° B. 80° C. 50° D. 40°

5. 如圖,AB是⊙O的弦,半徑OC⊥AB于點D,且AB=8cm,OC=5cm,則OD的長是( )

A. 3cm B. 2.5cm C. 2cm D. 1cm

6. 已知如圖,⊙O的兩條弦AE、BC相交于點D,連接AC、BE,若∠ACB=60°,則下列結(jié)論中正確的是( )

A. ∠AOB=60° B. ∠ADB=60° C. ∠AEB=60° D. ∠AEB=30°

7. 如圖,AB是⊙O的直徑,CD為弦,CD⊥AB于E,則下列結(jié)論中不一定成立的是( )

A. ∠COE=∠DOE B. CE=DE C. OE=BE D.

8. 下列語句:① 相等的圓心角所對的弧相等;② 平分弦的直徑垂直于弦;③ 圓是軸對稱圖形,任何一條直徑所在直線都是它的對稱軸;④ 三角形的外心到各頂點的距離相等,其中不正確的有( )

A. 3個 B. 2個 C. 1個 D. 以上都不對

9. 如圖,⊙O的半徑為5,弦AB的長為8,M是弦AB上的動點,則線段OM長的最小值為( )

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

10. 如圖P(x,y)是以坐標(biāo)原點為圓心,5為半徑的圓周上的點,若x、y都是整數(shù),則這樣的點共有( )

A. 4個 B. 8個 C. 12個 D. 16個

11. 如圖,梯形ABCD內(nèi)接于⊙O,AB//CD,AB為直徑,DO平分∠ADC,則∠DAO的度數(shù)是( )

A. 90° B. 80° C. 70° D. 60°

12. 如圖,AB是⊙O的直徑,CD是弦,若AB=1,CD=8cm,則A,B兩點到直線CD的距離之和為( )

A. 12cm B. 1 C. 8cm D. 6cm

13. 下列圖中能夠說明∠1>∠2的是( )

14. 如圖,已知AB,CD是⊙O的兩條直徑且∠AOC=50°,過A作AE//CD交⊙O于E,則 的度數(shù)為( )

A. 65° B. 70° C. 75° D. 80°

15. 如圖,一圓內(nèi)切于四邊形ABCD,且AB=16,CD=10,此四邊形的周長為( )

A. 50 B. 52 C. 54 D. 56

16. 如圖,AB是⊙O的直徑,點D,E是半圓的三等分點,AE,BD的延長線交于點C,若CE=2,則圖中陰影部分的面積是( )

A. B.

17. 托勒密定理:圓內(nèi)接四邊形對邊積的和等于兩條對角線的積。

18. 如圖,已知在△ABC中,AB=AC,以AB為直徑作⊙O交BC于D,過D作AC的垂線,垂足為E,求證:DE是⊙O的切線。

【試題答案

1. D 2. C 3. C 4. D 5. A 6. C 7. C 8. C 9. B 10. C

11. D 12. D 13. B 14. D 15. B 16. A

17. 如圖,作∠ABP=∠DBC,BP與AC交于P點,可得△ABP∽△DBC

高中化學(xué),同理可證△BCP∽△BDA

18. 證明:連結(jié)OD ∵ AB=AC ∴ ∠B=∠C ∵ OB=OD ∴ ∠B=∠ODB

∴ ∠ODB=∠C,OD//AC 又DE⊥AC ∴ OD⊥DE而OD是⊙O的半徑

∴ DE是⊙O的切線



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