7. 如图,直线$AB$经过$\odot O$上的点C,$OA=OB$,$CA=CB$.
(1) 直线$AB$是否与$\odot O$相切? 为什么?
(2) 如果$\odot O$的直径为4 cm,$AB=8$ cm,求$OA$的长.

(1) 直线$AB$是否与$\odot O$相切? 为什么?
(2) 如果$\odot O$的直径为4 cm,$AB=8$ cm,求$OA$的长.
答案
7. (1)证明略 (2) $AO=2\sqrt{5}(\mathrm{cm})$.
解析
【分析】
第(1)问要判断直线AB是否与⊙O相切,需依据切线的判定定理:经过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线。已知OA=OB,CA=CB,可推出OC是等腰△OAB底边AB的中线,根据等腰三角形三线合一的性质,OC⊥AB,结合C在⊙O上(OC为半径),即可证明AB是切线。第(2)问,先由直径得半径OC的长度,再由CA=CB算出CA的长度,利用(1)中得到的直角三角形OCA,结合勾股定理即可求出OA的长。
【解析】
(1) 直线AB与⊙O相切,理由如下:
连接OC,
∵ OA=OB,CA=CB,
∴ OC是等腰△OAB底边AB的中线,根据等腰三角形三线合一的性质,OC⊥AB。
又
∵ 点C在⊙O上,
∴ OC是⊙O的半径,根据切线的判定定理,直线AB与⊙O相切。
(2) 解:
∵ ⊙O的直径为4 cm,
∴ 半径OC=4÷2=2 cm。
∵ CA=CB,AB=8 cm,
∴ CA=AB÷2=4 cm。
由(1)知OC⊥AB,
∴ △OCA是直角三角形,∠OCA=90°。
在Rt△OCA中,根据勾股定理:OA²=OC² + CA²,
代入OC=2 cm,CA=4 cm,得OA²=2² + 4²=4 + 16=20,
∴ OA=√20=2√5 cm。
【答案】
(1) 直线AB与⊙O相切,理由见解析;(2) OA的长为2√5 cm。
【知识点】
切线的判定、等腰三角形的性质、勾股定理
【点评】
本题综合考查切线的判定、等腰三角形的性质及勾股定理的应用,核心是利用等腰三角形三线合一得到垂直关系,再结合勾股定理计算,属于中等难度的几何题。
【难度系数】
0.5
第(1)问要判断直线AB是否与⊙O相切,需依据切线的判定定理:经过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线。已知OA=OB,CA=CB,可推出OC是等腰△OAB底边AB的中线,根据等腰三角形三线合一的性质,OC⊥AB,结合C在⊙O上(OC为半径),即可证明AB是切线。第(2)问,先由直径得半径OC的长度,再由CA=CB算出CA的长度,利用(1)中得到的直角三角形OCA,结合勾股定理即可求出OA的长。
【解析】
(1) 直线AB与⊙O相切,理由如下:
连接OC,
∵ OA=OB,CA=CB,
∴ OC是等腰△OAB底边AB的中线,根据等腰三角形三线合一的性质,OC⊥AB。
又
∵ 点C在⊙O上,
∴ OC是⊙O的半径,根据切线的判定定理,直线AB与⊙O相切。
(2) 解:
∵ ⊙O的直径为4 cm,
∴ 半径OC=4÷2=2 cm。
∵ CA=CB,AB=8 cm,
∴ CA=AB÷2=4 cm。
由(1)知OC⊥AB,
∴ △OCA是直角三角形,∠OCA=90°。
在Rt△OCA中,根据勾股定理:OA²=OC² + CA²,
代入OC=2 cm,CA=4 cm,得OA²=2² + 4²=4 + 16=20,
∴ OA=√20=2√5 cm。
【答案】
(1) 直线AB与⊙O相切,理由见解析;(2) OA的长为2√5 cm。
【知识点】
切线的判定、等腰三角形的性质、勾股定理
【点评】
本题综合考查切线的判定、等腰三角形的性质及勾股定理的应用,核心是利用等腰三角形三线合一得到垂直关系,再结合勾股定理计算,属于中等难度的几何题。
【难度系数】
0.5
8. 对于题目"已知$\odot O$及圆外一点P,如何过点P作出$\odot O$的切线?"甲、乙的作法如图:

甲的作法:连接$OP$,作$OP$的垂直平分线交$OP$于点G,以点G为圆心,$OG$长为半径画弧交$\odot O$于点M,作直线$PM$.直线$PM$即为所求.
乙的作法:连接$PO$并延长,交$\odot O$于B、C两点,分别以点P、O为圆心,$PO$、$BC$长为半径作弧,两弧交于点D,连接$OD$,交$\odot O$于点M,作直线$PM$.直线$PM$即为所求.
下列说法正确的是(
A.甲和乙的作法都正确
B.甲和乙的作法都错误
C.甲的作法正确,乙的作法错误
D.乙的作法正确,甲的作法错误
甲的作法:连接$OP$,作$OP$的垂直平分线交$OP$于点G,以点G为圆心,$OG$长为半径画弧交$\odot O$于点M,作直线$PM$.直线$PM$即为所求.
乙的作法:连接$PO$并延长,交$\odot O$于B、C两点,分别以点P、O为圆心,$PO$、$BC$长为半径作弧,两弧交于点D,连接$OD$,交$\odot O$于点M,作直线$PM$.直线$PM$即为所求.
下列说法正确的是(
A
)A.甲和乙的作法都正确
B.甲和乙的作法都错误
C.甲的作法正确,乙的作法错误
D.乙的作法正确,甲的作法错误
答案
8. A
解析
【分析】要判断甲、乙的作法是否正确,核心是验证所作直线PM是否为⊙O的切线,即证明PM与⊙O的半径OM垂直。需分别结合垂直平分线性质、圆周角定理、等腰三角形性质分析两种作法的合理性。
【解析】
甲的作法验证:
1. 连接OP,作OP的垂直平分线交OP于G,根据垂直平分线的性质,G是OP中点,故$OG=GP$。
2. 以G为圆心、OG长为半径画弧交⊙O于M,则$GM=OG=GP$,因此$GM=\frac{1}{2}OP$。根据“若三角形一边上的中线等于这边的一半,则该三角形为直角三角形”,可得$∠ OMP=90°$,即$OM⊥ PM$。
3. 因OM是⊙O的半径,故PM是⊙O的切线,甲的作法正确。
乙的作法验证:
1. 连接PO并延长交⊙O于B、C,则BC是⊙O的直径,故$BC=2OB$(OB为⊙O半径)。
2. 分别以P、O为圆心,PO、BC长为半径作弧交于D,得$PD=PO$,$OD=BC=2OB=2OM$,即M是OD的中点。
3. 在$△ POD$中,$PD=PO$,M是OD中点,根据等腰三角形“三线合一”,得$PM⊥ OD$,即$OM⊥ PM$。
4. 因OM是⊙O的半径,故PM是⊙O的切线,乙的作法正确。
综上,甲和乙的作法都正确。
【答案】A
【知识点】切线的判定、垂直平分线性质、等腰三角形性质
【点评】本题通过两种几何作图方法考查切线的判定,需结合几何定理分析作图逻辑,关键是证明直线与半径垂直,属于基础几何应用题型。
【难度系数】0.5
【解析】
甲的作法验证:
1. 连接OP,作OP的垂直平分线交OP于G,根据垂直平分线的性质,G是OP中点,故$OG=GP$。
2. 以G为圆心、OG长为半径画弧交⊙O于M,则$GM=OG=GP$,因此$GM=\frac{1}{2}OP$。根据“若三角形一边上的中线等于这边的一半,则该三角形为直角三角形”,可得$∠ OMP=90°$,即$OM⊥ PM$。
3. 因OM是⊙O的半径,故PM是⊙O的切线,甲的作法正确。
乙的作法验证:
1. 连接PO并延长交⊙O于B、C,则BC是⊙O的直径,故$BC=2OB$(OB为⊙O半径)。
2. 分别以P、O为圆心,PO、BC长为半径作弧交于D,得$PD=PO$,$OD=BC=2OB=2OM$,即M是OD的中点。
3. 在$△ POD$中,$PD=PO$,M是OD中点,根据等腰三角形“三线合一”,得$PM⊥ OD$,即$OM⊥ PM$。
4. 因OM是⊙O的半径,故PM是⊙O的切线,乙的作法正确。
综上,甲和乙的作法都正确。
【答案】A
【知识点】切线的判定、垂直平分线性质、等腰三角形性质
【点评】本题通过两种几何作图方法考查切线的判定,需结合几何定理分析作图逻辑,关键是证明直线与半径垂直,属于基础几何应用题型。
【难度系数】0.5
9. 如图,在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C=90°$.
(1) 请用无刻度的直尺和圆规作一个圆,使圆心O在$AC$上,且与$AB$、$BC$所在直线相切(不写作法,保留作图痕迹,标明字母);
(2) 若(1)中$\odot O$与$AB$相切于点E,$BC=8$,$AC=6$,求线段$OE$的长.

(1) 请用无刻度的直尺和圆规作一个圆,使圆心O在$AC$上,且与$AB$、$BC$所在直线相切(不写作法,保留作图痕迹,标明字母);
(2) 若(1)中$\odot O$与$AB$相切于点E,$BC=8$,$AC=6$,求线段$OE$的长.
答案
9. (1)解:如图1,$\odot O$即为所求作;
(2) $OE=\dfrac{8}{3}$.
解析
【分析】
(1)要作圆心在AC上且与AB、BC相切的圆,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,只需作∠ABC的角平分线,交AC于点O,再以O为圆心、OC长为半径作圆,即可满足圆心在AC上且与AB、BC相切的条件。
(2)求OE的长时,OE是⊙O的半径,因⊙O与AB相切于E,故OE⊥AB,结合OC⊥BC,利用角平分线性质得OE=OC;先由勾股定理算出AB的长度,再通过△AEO与△ACB相似,对应边成比例设未知数列方程求解。
【解析】
(1)作图:作∠ABC的角平分线,交AC于点O;以O为圆心,OC的长为半径作圆,⊙O即为所求(作图痕迹保留)。
(2)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10$。
∵⊙O与AB相切于E,
∴OE⊥AB,又OC⊥BC,且O在∠ABC的角平分线上,
∴OE=OC(角平分线的性质)。
设OE=OC=x,则AO=AC-OC=6-x。
∵∠A是△AEO和△ACB的公共角,∠AEO=∠C=90°,
∴△AEO∽△ACB(两角对应相等,三角形相似)。
根据相似三角形对应边成比例:$\frac{OE}{BC}=\frac{AO}{AB}$,代入得:
$\frac{x}{8}=\frac{6-x}{10}$,
交叉相乘得:$10x=8(6-x)$,
展开:$10x=48-8x$,
合并:$18x=48$,
解得:$x=\frac{8}{3}$,即OE=$\frac{8}{3}$。
【答案】
(1) 如图1,⊙O即为所求;
(2) OE=$\frac{8}{3}$。
【知识点】
角平分线性质、切线性质、相似三角形、勾股定理
【点评】
本题结合直角三角形考查作图与几何计算,核心是利用角平分线性质和相似三角形建立关系,需掌握切线的性质及相似三角形的判定,综合性适中。
【难度系数】
0.5
(1)要作圆心在AC上且与AB、BC相切的圆,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,只需作∠ABC的角平分线,交AC于点O,再以O为圆心、OC长为半径作圆,即可满足圆心在AC上且与AB、BC相切的条件。
(2)求OE的长时,OE是⊙O的半径,因⊙O与AB相切于E,故OE⊥AB,结合OC⊥BC,利用角平分线性质得OE=OC;先由勾股定理算出AB的长度,再通过△AEO与△ACB相似,对应边成比例设未知数列方程求解。
【解析】
(1)作图:作∠ABC的角平分线,交AC于点O;以O为圆心,OC的长为半径作圆,⊙O即为所求(作图痕迹保留)。
(2)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10$。
∵⊙O与AB相切于E,
∴OE⊥AB,又OC⊥BC,且O在∠ABC的角平分线上,
∴OE=OC(角平分线的性质)。
设OE=OC=x,则AO=AC-OC=6-x。
∵∠A是△AEO和△ACB的公共角,∠AEO=∠C=90°,
∴△AEO∽△ACB(两角对应相等,三角形相似)。
根据相似三角形对应边成比例:$\frac{OE}{BC}=\frac{AO}{AB}$,代入得:
$\frac{x}{8}=\frac{6-x}{10}$,
交叉相乘得:$10x=8(6-x)$,
展开:$10x=48-8x$,
合并:$18x=48$,
解得:$x=\frac{8}{3}$,即OE=$\frac{8}{3}$。
【答案】
(1) 如图1,⊙O即为所求;
(2) OE=$\frac{8}{3}$。
【知识点】
角平分线性质、切线性质、相似三角形、勾股定理
【点评】
本题结合直角三角形考查作图与几何计算,核心是利用角平分线性质和相似三角形建立关系,需掌握切线的性质及相似三角形的判定,综合性适中。
【难度系数】
0.5
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