1.如图,在同心圆中,大$\odot O$的弦AB切小$\odot O$于点P.若$AB=8$,则圆环的面积为.

答案
$\boldsymbol{16π}$
解析
解:连接OP、OA。
∵ AB切小⊙O于点P,
∴ OP⊥AB,
由垂径定理得:$AP=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×8=4$。
圆环的面积$S=S_{大\odot O}-S_{小\odot O}=π· OA^2-π· OP^2=π(OA^2-OP^2)$。
在$Rt△ OPA$中,由勾股定理得:$OA^2-OP^2=AP^2=16$,
∴ 圆环的面积为$16π$。
最终
∵ AB切小⊙O于点P,
∴ OP⊥AB,
由垂径定理得:$AP=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×8=4$。
圆环的面积$S=S_{大\odot O}-S_{小\odot O}=π· OA^2-π· OP^2=π(OA^2-OP^2)$。
在$Rt△ OPA$中,由勾股定理得:$OA^2-OP^2=AP^2=16$,
∴ 圆环的面积为$16π$。
最终
2.如图,PA,PB是$\odot O$的两条切线,切点分别是A,B,PA=10,CD是$\odot O$的切线,交PA于点C,交PB于点D.
$△ PCD$的周长是.

$△ PCD$的周长是.
答案
$\boldsymbol{20}$
解析
解:
∵ PA,PB是⊙O的两条切线,
∴ PA = PB = 10。
设CD与⊙O的切点为E,
∵ CA、CE是⊙O的切线,
∴ CA = CE,
同理可得DB = DE。
∴ △PCD的周长 = PC + CD + PD
= PC + CE + DE + PD
= PC + CA + DB + PD
= PA + PB
= 10 + 10 = 20。
∵ PA,PB是⊙O的两条切线,
∴ PA = PB = 10。
设CD与⊙O的切点为E,
∵ CA、CE是⊙O的切线,
∴ CA = CE,
同理可得DB = DE。
∴ △PCD的周长 = PC + CD + PD
= PC + CE + DE + PD
= PC + CA + DB + PD
= PA + PB
= 10 + 10 = 20。
3. 提升题 如图,P是抛物线$y=x^2 -4x +3$上的一点,以点P为圆心、1个单位长度为半径作$\odot P$,当$\odot P$与x轴相切时,点P的坐标为。

答案
解:
∵⊙P的半径为1,且⊙P与x轴相切,
∴点P到x轴的距离等于半径1,即点P的纵坐标为1或-1。
① 当纵坐标y=1时,将y=1代入抛物线解析式$y=x^2-4x+3$:
$x^2-4x+3=1$
整理得$x^2-4x+2=0$,
解得$x_1=2+\sqrt{2}$,$x_2=2-\sqrt{2}$,
对应点P的坐标为$(2+\sqrt{2},1)$,$(2-\sqrt{2},1)$。
② 当纵坐标y=-1时,将y=-1代入抛物线解析式$y=x^2-4x+3$:
$x^2-4x+3=-1$
整理得$(x-2)^2=0$,
解得$x_1=x_2=2$,
对应点P的坐标为$(2,-1)$。
综上,点P的坐标为$\boldsymbol{(2+\sqrt{2},1)}$、$\boldsymbol{(2-\sqrt{2},1)}$、$\boldsymbol{(2,-1)}$。
∵⊙P的半径为1,且⊙P与x轴相切,
∴点P到x轴的距离等于半径1,即点P的纵坐标为1或-1。
① 当纵坐标y=1时,将y=1代入抛物线解析式$y=x^2-4x+3$:
$x^2-4x+3=1$
整理得$x^2-4x+2=0$,
解得$x_1=2+\sqrt{2}$,$x_2=2-\sqrt{2}$,
对应点P的坐标为$(2+\sqrt{2},1)$,$(2-\sqrt{2},1)$。
② 当纵坐标y=-1时,将y=-1代入抛物线解析式$y=x^2-4x+3$:
$x^2-4x+3=-1$
整理得$(x-2)^2=0$,
解得$x_1=x_2=2$,
对应点P的坐标为$(2,-1)$。
综上,点P的坐标为$\boldsymbol{(2+\sqrt{2},1)}$、$\boldsymbol{(2-\sqrt{2},1)}$、$\boldsymbol{(2,-1)}$。
4.已知AB是$\odot O$的直径,AP是$\odot O$的切线,A是切点,BP与$\odot O$相交于点C.
(1)如图①,若$∠ P=35°$,则$∠ ABP=$;
(2)如图②,若D为AP的中点,求证:直线CD是$\odot O$的切线.

(1)如图①,若$∠ P=35°$,则$∠ ABP=$;
(2)如图②,若D为AP的中点,求证:直线CD是$\odot O$的切线.
答案
(1) $\boldsymbol{55°}$
解析
解:(1)
∵ AP是⊙O的切线,A是切点,
∴ AB⊥AP,即∠BAP=90°。
在Rt△ABP中,∠ABP + ∠P = 90°,
∵ ∠P=35°,
∴ ∠ABP=90°-35°=55°。
(2) 证明:连接OC、AC。
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ACB=90°,即∠ACP=90°,△ACP为直角三角形。
∵ D为AP的中点,
∴ CD=AD=$\frac{1}{2}$AP,
∴ ∠DAC=∠DCA。
∵ OA=OC,
∴ ∠OAC=∠OCA。
∵ AP是⊙O的切线,
∴ AB⊥AP,即∠OAC + ∠DAC = 90°,
∴ ∠OCA + ∠DCA = ∠OCD = 90°,即OC⊥CD。
又∵ OC是⊙O的半径,
∴ 直线CD是⊙O的切线。
∵ AP是⊙O的切线,A是切点,
∴ AB⊥AP,即∠BAP=90°。
在Rt△ABP中,∠ABP + ∠P = 90°,
∵ ∠P=35°,
∴ ∠ABP=90°-35°=55°。
(2) 证明:连接OC、AC。
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ACB=90°,即∠ACP=90°,△ACP为直角三角形。
∵ D为AP的中点,
∴ CD=AD=$\frac{1}{2}$AP,
∴ ∠DAC=∠DCA。
∵ OA=OC,
∴ ∠OAC=∠OCA。
∵ AP是⊙O的切线,
∴ AB⊥AP,即∠OAC + ∠DAC = 90°,
∴ ∠OCA + ∠DCA = ∠OCD = 90°,即OC⊥CD。
又∵ OC是⊙O的半径,
∴ 直线CD是⊙O的切线。
5. 提升题▶如图,AB,BC,CD分别与$\odot O$相切于E,F,G三点,且$AB// CD$,$BO=6\ \mathrm{cm}$,$CO=8\ \mathrm{cm}$。
(1)求证:$∠ BOC=90°$;
(2)求BE的长。

(1)求证:$∠ BOC=90°$;
(2)求BE的长。
答案
(1) 证明:
∵ AB, BC分别与$\odot O$相切于E, F两点,
∴ $BO$平分$∠ ABC$,即$∠ OBC = \frac{1}{2}∠ ABC$。
同理,CD, BC分别与$\odot O$相切于G, F两点,
∴ $CO$平分$∠ BCD$,即$∠ OCB = \frac{1}{2}∠ BCD$。
∵ $AB // CD$,
∴ $∠ ABC + ∠ BCD = 180°$,
∴ $∠ OBC + ∠ OCB = \frac{1}{2}(∠ ABC + ∠ BCD) = \frac{1}{2} × 180° = 90°$,
∴ $∠ BOC = 180° - (∠ OBC + ∠ OCB) = 90°$。
---
(2) 解:
在$\mathrm{Rt}△ BOC$中,$BO=6\ \mathrm{cm}$,$CO=8\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得:
$BC = \sqrt{BO^2 + CO^2} = \sqrt{6^2 + 8^2} = 10\ \mathrm{cm}$
∵ $BC$切$\odot O$于点$F$,
∴ $OF ⊥ BC$。
由三角形面积公式:
$S_{△ BOC} = \frac{1}{2} · BO · CO = \frac{1}{2} · BC · OF$
代入数值解得:
$OF = \frac{BO · CO}{BC} = \frac{6 × 8}{10} = \frac{24}{5}\ \mathrm{cm}$
由切线长定理得$BE = BF$,在$\mathrm{Rt}△ BOF$中:
$BF = \sqrt{BO^2 - OF^2} = \sqrt{6^2 - (\frac{24}{5})^2} = \sqrt{\frac{324}{25}} = \frac{18}{5}\ \mathrm{cm}$
∴ $BE = \frac{18}{5}\ \mathrm{cm} = 3.6\ \mathrm{cm}$。
答:$BE$的长为$\frac{18}{5}\ \mathrm{cm}$(或$3.6\ \mathrm{cm}$)。
∵ AB, BC分别与$\odot O$相切于E, F两点,
∴ $BO$平分$∠ ABC$,即$∠ OBC = \frac{1}{2}∠ ABC$。
同理,CD, BC分别与$\odot O$相切于G, F两点,
∴ $CO$平分$∠ BCD$,即$∠ OCB = \frac{1}{2}∠ BCD$。
∵ $AB // CD$,
∴ $∠ ABC + ∠ BCD = 180°$,
∴ $∠ OBC + ∠ OCB = \frac{1}{2}(∠ ABC + ∠ BCD) = \frac{1}{2} × 180° = 90°$,
∴ $∠ BOC = 180° - (∠ OBC + ∠ OCB) = 90°$。
---
(2) 解:
在$\mathrm{Rt}△ BOC$中,$BO=6\ \mathrm{cm}$,$CO=8\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得:
$BC = \sqrt{BO^2 + CO^2} = \sqrt{6^2 + 8^2} = 10\ \mathrm{cm}$
∵ $BC$切$\odot O$于点$F$,
∴ $OF ⊥ BC$。
由三角形面积公式:
$S_{△ BOC} = \frac{1}{2} · BO · CO = \frac{1}{2} · BC · OF$
代入数值解得:
$OF = \frac{BO · CO}{BC} = \frac{6 × 8}{10} = \frac{24}{5}\ \mathrm{cm}$
由切线长定理得$BE = BF$,在$\mathrm{Rt}△ BOF$中:
$BF = \sqrt{BO^2 - OF^2} = \sqrt{6^2 - (\frac{24}{5})^2} = \sqrt{\frac{324}{25}} = \frac{18}{5}\ \mathrm{cm}$
∴ $BE = \frac{18}{5}\ \mathrm{cm} = 3.6\ \mathrm{cm}$。
答:$BE$的长为$\frac{18}{5}\ \mathrm{cm}$(或$3.6\ \mathrm{cm}$)。
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