2. 如图,已知PA,PB是$\odot O$的切线,A,B为切点,AC是直径,$∠ BAC = 35°$,则$∠ P$的度数为

$70°$
。答案
2. $70°$
解析
【分析】
解题时先回忆切线的相关性质:1、圆的切线垂直于过切点的半径;2、从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等。我们可以先通过切线垂直半径求出∠PAB的度数,再结合切线长定理得到△PAB为等腰三角形,最后利用三角形内角和求出∠P;也可以先求出圆心角∠AOB的度数,再结合四边形内角和计算∠P。
【解析】
方法1:
∵PA是⊙O的切线,AC为⊙O的直径,
∴PA⊥AC,即∠CAP=90°,
已知∠BAC=35°,
∴∠PAB=∠CAP - ∠BAC = 90° - 35° = 55°,
又
∵PA、PB都是⊙O的切线,A、B为切点,
根据切线长定理可得PA=PB,
∴∠PAB=∠PBA=55°,
在△PAB中,由三角形内角和为180°得:
∠P=180° - ∠PAB - ∠PBA = 180° - 55°×2 = 70°。
方法2:
连接OB,
∵OA、OB都是⊙O的半径,
∴OA=OB,∠OBA=∠BAC=35°,
∴∠AOB=180° - 35°×2=110°,
∵PA、PB是⊙O的切线,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
四边形OAPB内角和为360°,
∴∠P=360° - ∠OAP - ∠OBP - ∠AOB = 360° - 90° - 90° - 110°=70°。
【答案】
70°
【知识点】
切线的性质,切线长定理,内角和定理
【点评】
本题是圆的基础应用题型,解题核心是灵活运用切线的相关性质,结合三角形或四边形的内角和公式计算角度,属于常考的基础题型,掌握切线性质和切线长定理就能快速作答。
【难度系数】
0.7
解题时先回忆切线的相关性质:1、圆的切线垂直于过切点的半径;2、从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等。我们可以先通过切线垂直半径求出∠PAB的度数,再结合切线长定理得到△PAB为等腰三角形,最后利用三角形内角和求出∠P;也可以先求出圆心角∠AOB的度数,再结合四边形内角和计算∠P。
【解析】
方法1:
∵PA是⊙O的切线,AC为⊙O的直径,
∴PA⊥AC,即∠CAP=90°,
已知∠BAC=35°,
∴∠PAB=∠CAP - ∠BAC = 90° - 35° = 55°,
又
∵PA、PB都是⊙O的切线,A、B为切点,
根据切线长定理可得PA=PB,
∴∠PAB=∠PBA=55°,
在△PAB中,由三角形内角和为180°得:
∠P=180° - ∠PAB - ∠PBA = 180° - 55°×2 = 70°。
方法2:
连接OB,
∵OA、OB都是⊙O的半径,
∴OA=OB,∠OBA=∠BAC=35°,
∴∠AOB=180° - 35°×2=110°,
∵PA、PB是⊙O的切线,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
四边形OAPB内角和为360°,
∴∠P=360° - ∠OAP - ∠OBP - ∠AOB = 360° - 90° - 90° - 110°=70°。
【答案】
70°
【知识点】
切线的性质,切线长定理,内角和定理
【点评】
本题是圆的基础应用题型,解题核心是灵活运用切线的相关性质,结合三角形或四边形的内角和公式计算角度,属于常考的基础题型,掌握切线性质和切线长定理就能快速作答。
【难度系数】
0.7
3. 如图,在$△ OAB$中,以点O为圆心,OA为半径作$\odot O$,作$OC ⊥ OB$交$\odot O$于点C,垂足为O,连接AC交OB于点D,$AB=BD$。
(1)判断AB与$\odot O$的位置关系,并证明你的结论;
(2)若$OA=2$,$∠ DAB = 70°$,则$\overset{\frown}{AC}$的长是

(1)判断AB与$\odot O$的位置关系,并证明你的结论;
(2)若$OA=2$,$∠ DAB = 70°$,则$\overset{\frown}{AC}$的长是
$\frac{14π}{9}$
(结果保留$π$)。答案
3. 解(1)AB与$\odot O$相切.
证明:因为 $AB = BD$,所以 $∠BAD = ∠BDA$. 因为$∠CDO = ∠BDA$,
所以$∠CDO = ∠BAD$.
因为 $OA = OC$,所以$∠C = ∠OAC$.
因为 $OB ⊥ OC$,所以 $∠C + ∠CDO = ∠OAC + ∠BAD = 90°$. 所以 $∠OAB = 90°$.
所以 $OA ⊥ AB$. 因为 OA 为 $\odot O$ 的半径,
所以 AB 与$\odot O$相切.
(2)$\frac{14π}{9}$
证明:因为 $AB = BD$,所以 $∠BAD = ∠BDA$. 因为$∠CDO = ∠BDA$,
所以$∠CDO = ∠BAD$.
因为 $OA = OC$,所以$∠C = ∠OAC$.
因为 $OB ⊥ OC$,所以 $∠C + ∠CDO = ∠OAC + ∠BAD = 90°$. 所以 $∠OAB = 90°$.
所以 $OA ⊥ AB$. 因为 OA 为 $\odot O$ 的半径,
所以 AB 与$\odot O$相切.
(2)$\frac{14π}{9}$
解析
【分析】
(1)判断直线与圆的位置关系通常优先考虑相切,切线判定需证明直线与过交点的半径垂直,因此本题目标是证OA⊥AB。首先利用等腰三角形等边对等角的性质,结合对顶角相等,将角进行等量代换,再结合OC⊥OB得到的直角,可推导得出∠OAB=90°,即可证明AB是⊙O的切线。
(2)求弧长需用到弧长公式$l=\frac{nπr}{180}$,已知半径$r=OA=2$,因此只需先求出弧AC对应的圆心角∠AOC的度数。利用(1)中得到的∠OAB=90°,结合已知∠DAB=70°算出∠OAC的度数,再由等腰三角形OAC的内角和求出∠AOC的度数,最后代入公式计算即可。
【解析】
(1)AB与$\odot O$相切,证明如下:
∵ $AB = BD$,
∴ $∠BAD = ∠BDA$,
又
∵ $∠CDO = ∠BDA$(对顶角相等),
∴ $∠CDO = ∠BAD$。
∵ $OA = OC$(都是$\odot O$的半径),
∴ $∠C = ∠OAC$,
∵ $OC ⊥ OB$,
∴ $∠COB = 90°$,即$∠C + ∠CDO = 90°$,
将$∠CDO = ∠BAD$、$∠C = ∠OAC$代入得:$∠OAC + ∠BAD = 90°$,即$∠OAB = 90°$,
∴ $OA ⊥ AB$,又
∵OA是$\odot O$的半径,
∴ AB与$\odot O$相切。
(2)解:由(1)可知$∠OAB = 90°$,
∵ $∠DAB = 70°$,
∴ $∠OAC = ∠OAB - ∠DAB = 90° - 70° = 20°$,
∵ $OA = OC$,
∴ $∠C = ∠OAC = 20°$,
在△OAC中,$∠AOC = 180° - ∠C - ∠OAC = 180° - 20° - 20° = 140°$,
根据弧长公式,$\overset{\frown}{AC}$的长$l=\frac{nπr}{180}$,其中$n=140$,$r=OA=2$,
代入得:$l=\frac{140π×2}{180}=\frac{14π}{9}$。
【答案】
(1)AB与$\odot O$相切,证明见解析;(2)$\frac{14π}{9}$
【知识点】
切线的判定;弧长的计算;等腰三角形的性质
【点评】
本题属于圆的基础综合题,解题的关键是熟练掌握切线的判定方法和弧长计算公式,通过角度的等量代换推导未知角度是解题的核心,这类题型是圆章节的高频考点。
【难度系数】
0.7
(1)判断直线与圆的位置关系通常优先考虑相切,切线判定需证明直线与过交点的半径垂直,因此本题目标是证OA⊥AB。首先利用等腰三角形等边对等角的性质,结合对顶角相等,将角进行等量代换,再结合OC⊥OB得到的直角,可推导得出∠OAB=90°,即可证明AB是⊙O的切线。
(2)求弧长需用到弧长公式$l=\frac{nπr}{180}$,已知半径$r=OA=2$,因此只需先求出弧AC对应的圆心角∠AOC的度数。利用(1)中得到的∠OAB=90°,结合已知∠DAB=70°算出∠OAC的度数,再由等腰三角形OAC的内角和求出∠AOC的度数,最后代入公式计算即可。
【解析】
(1)AB与$\odot O$相切,证明如下:
∵ $AB = BD$,
∴ $∠BAD = ∠BDA$,
又
∵ $∠CDO = ∠BDA$(对顶角相等),
∴ $∠CDO = ∠BAD$。
∵ $OA = OC$(都是$\odot O$的半径),
∴ $∠C = ∠OAC$,
∵ $OC ⊥ OB$,
∴ $∠COB = 90°$,即$∠C + ∠CDO = 90°$,
将$∠CDO = ∠BAD$、$∠C = ∠OAC$代入得:$∠OAC + ∠BAD = 90°$,即$∠OAB = 90°$,
∴ $OA ⊥ AB$,又
∵OA是$\odot O$的半径,
∴ AB与$\odot O$相切。
(2)解:由(1)可知$∠OAB = 90°$,
∵ $∠DAB = 70°$,
∴ $∠OAC = ∠OAB - ∠DAB = 90° - 70° = 20°$,
∵ $OA = OC$,
∴ $∠C = ∠OAC = 20°$,
在△OAC中,$∠AOC = 180° - ∠C - ∠OAC = 180° - 20° - 20° = 140°$,
根据弧长公式,$\overset{\frown}{AC}$的长$l=\frac{nπr}{180}$,其中$n=140$,$r=OA=2$,
代入得:$l=\frac{140π×2}{180}=\frac{14π}{9}$。
【答案】
(1)AB与$\odot O$相切,证明见解析;(2)$\frac{14π}{9}$
【知识点】
切线的判定;弧长的计算;等腰三角形的性质
【点评】
本题属于圆的基础综合题,解题的关键是熟练掌握切线的判定方法和弧长计算公式,通过角度的等量代换推导未知角度是解题的核心,这类题型是圆章节的高频考点。
【难度系数】
0.7
如图,$\odot O$是$\mathrm{Rt}△ ABC$的内切圆,$∠ C=90°$,$AC=3$,$AB=5$,则$∠ AOB$的大小是________,$\odot O$的半径是________。

解析 因为$∠ C=90°$,
所以$∠ CAB+∠ CBA=90°$。
因为$\odot O$是$\mathrm{Rt}△ ABC$的内切圆,
所以$∠ OAB=\frac{1}{2}∠ CAB$,$∠ OBA=\frac{1}{2}∠ CBA$。
所以$∠ OAB+∠ OBA=\frac{1}{2}×90°=45°$。
所以$∠ AOB=180°-(∠ OAB+∠ OBA)=180°-45°=135°$。
如图,设$AB$,$AC$,$BC$与$\odot O$的切点分别为$F$,$D$,$E$,连接$OD$,$OE$。

因为$∠ C=90°$,$AC=3$,$AB=5$,
所以$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=4$。
因为$\odot O$为$\mathrm{Rt}△ ABC$的内切圆,
所以$BF=BE$,$AD=AF$,$CD=CE$。
设$CE=CD=x$。
则$AD=AF=3-x$,
$BF=BE=4-x$。
因为$AB=AF+BF=5$,
所以$3-x+4-x=5$。所以$x=1$。
所以$CE=CD=1$。
因为$OD⊥ AC$,$OE⊥ BC$,
所以$∠ OEC=∠ C=∠ ODC=90°$。
所以四边形$OECD$是矩形。
所以$OE=CD=1$。
所以$\odot O$的半径长为$1$。
答案 $135°$ $1$
解析 因为$∠ C=90°$,
所以$∠ CAB+∠ CBA=90°$。
因为$\odot O$是$\mathrm{Rt}△ ABC$的内切圆,
所以$∠ OAB=\frac{1}{2}∠ CAB$,$∠ OBA=\frac{1}{2}∠ CBA$。
所以$∠ OAB+∠ OBA=\frac{1}{2}×90°=45°$。
所以$∠ AOB=180°-(∠ OAB+∠ OBA)=180°-45°=135°$。
如图,设$AB$,$AC$,$BC$与$\odot O$的切点分别为$F$,$D$,$E$,连接$OD$,$OE$。
因为$∠ C=90°$,$AC=3$,$AB=5$,
所以$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=4$。
因为$\odot O$为$\mathrm{Rt}△ ABC$的内切圆,
所以$BF=BE$,$AD=AF$,$CD=CE$。
设$CE=CD=x$。
则$AD=AF=3-x$,
$BF=BE=4-x$。
因为$AB=AF+BF=5$,
所以$3-x+4-x=5$。所以$x=1$。
所以$CE=CD=1$。
因为$OD⊥ AC$,$OE⊥ BC$,
所以$∠ OEC=∠ C=∠ ODC=90°$。
所以四边形$OECD$是矩形。
所以$OE=CD=1$。
所以$\odot O$的半径长为$1$。
答案 $135°$ $1$
答案
$\boldsymbol{135°}$,$\boldsymbol{1}$
解析
【分析】
解题可分两个部分展开:①求∠AOB的度数:首先明确内切圆的圆心是三角形内角角平分线的交点,因此OA、OB分别平分∠CAB和∠CBA,结合直角三角形两锐角和为90°,可算出∠OAB与∠OBA的和,再利用三角形内角和定理即可求出∠AOB的大小。②求内切圆半径:首先用勾股定理算出BC的长度,再结合切线长定理,用半径表示出AF、BF的长度,根据AF+BF=AB列方程求解即可。
【解析】
步骤1:计算∠AOB的度数
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C=90°$,根据直角三角形两锐角互余可得:
$∠ CAB+∠ CBA=90°$
∵$\odot O$是$\mathrm{Rt}△ ABC$的内切圆,
∴OA平分$∠ CAB$,OB平分$∠ CBA$,即$∠ OAB=\frac{1}{2}∠ CAB$,$∠ OBA=\frac{1}{2}∠ CBA$
∴$∠ OAB+∠ OBA=\frac{1}{2}(∠ CAB+∠ CBA)=\frac{1}{2}×90°=45°$
在$△ AOB$中,根据三角形内角和为180°可得:
$∠ AOB=180°-(∠ OAB+∠ OBA)=180°-45°=135°$
步骤2:计算$\odot O$的半径
已知$AC=3$,$AB=5$,$∠ C=90°$,由勾股定理得:
$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{5^2-3^2}=4$
设$\odot O$的半径为$r$,记$AB,AC,BC$与$\odot O$的切点分别为$F,D,E$,连接$OD,OE$。
根据切线的性质可得$OD⊥ AC$,$OE⊥ BC$,结合$∠ C=90°$,可知四边形$ODCE$是矩形,又因为$OD=OE=r$,因此四边形$ODCE$是正方形,即$CD=CE=r$。
根据切线长定理可得:$AD=AF=AC-CD=3-r$,$BE=BF=BC-CE=4-r$
∵$AB=AF+BF=5$
∴$(3-r)+(4-r)=5$,解得$r=1$,即$\odot O$的半径为1。
【答案】
$135°$,$1$
【知识点】
三角形内切圆性质,勾股定理,切线长定理
【点评】
本题是圆与直角三角形结合的基础题型,解题的核心是明确内切圆圆心为三角形角平分线交点,熟练运用切线长的等量关系建立方程求解,掌握直角三角形内切圆半径的推导方法可以有效提高解题效率。
【难度系数】
0.75
解题可分两个部分展开:①求∠AOB的度数:首先明确内切圆的圆心是三角形内角角平分线的交点,因此OA、OB分别平分∠CAB和∠CBA,结合直角三角形两锐角和为90°,可算出∠OAB与∠OBA的和,再利用三角形内角和定理即可求出∠AOB的大小。②求内切圆半径:首先用勾股定理算出BC的长度,再结合切线长定理,用半径表示出AF、BF的长度,根据AF+BF=AB列方程求解即可。
【解析】
步骤1:计算∠AOB的度数
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C=90°$,根据直角三角形两锐角互余可得:
$∠ CAB+∠ CBA=90°$
∵$\odot O$是$\mathrm{Rt}△ ABC$的内切圆,
∴OA平分$∠ CAB$,OB平分$∠ CBA$,即$∠ OAB=\frac{1}{2}∠ CAB$,$∠ OBA=\frac{1}{2}∠ CBA$
∴$∠ OAB+∠ OBA=\frac{1}{2}(∠ CAB+∠ CBA)=\frac{1}{2}×90°=45°$
在$△ AOB$中,根据三角形内角和为180°可得:
$∠ AOB=180°-(∠ OAB+∠ OBA)=180°-45°=135°$
步骤2:计算$\odot O$的半径
已知$AC=3$,$AB=5$,$∠ C=90°$,由勾股定理得:
$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{5^2-3^2}=4$
设$\odot O$的半径为$r$,记$AB,AC,BC$与$\odot O$的切点分别为$F,D,E$,连接$OD,OE$。
根据切线的性质可得$OD⊥ AC$,$OE⊥ BC$,结合$∠ C=90°$,可知四边形$ODCE$是矩形,又因为$OD=OE=r$,因此四边形$ODCE$是正方形,即$CD=CE=r$。
根据切线长定理可得:$AD=AF=AC-CD=3-r$,$BE=BF=BC-CE=4-r$
∵$AB=AF+BF=5$
∴$(3-r)+(4-r)=5$,解得$r=1$,即$\odot O$的半径为1。
【答案】
$135°$,$1$
【知识点】
三角形内切圆性质,勾股定理,切线长定理
【点评】
本题是圆与直角三角形结合的基础题型,解题的核心是明确内切圆圆心为三角形角平分线交点,熟练运用切线长的等量关系建立方程求解,掌握直角三角形内切圆半径的推导方法可以有效提高解题效率。
【难度系数】
0.75
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