1. 如图,$\odot O$是$△ ABC$的内切圆,若$∠ A=70°$,则$∠ BOC=(\quad)$

A.$125°$
B.$115°$
C.$100°$
D.$130°$
A.$125°$
B.$115°$
C.$100°$
D.$130°$
答案
A
解析
∵⊙O是△ABC的内切圆,∴O是△ABC的内心,即BO平分∠ABC,CO平分∠ACB。
∵∠A=70°,根据三角形内角和为180°,得∠ABC + ∠ACB = 180° - 70° = 110°。
∴∠OBC + ∠OCB = $\frac{1}{2}$(∠ABC + ∠ACB) = $\frac{1}{2}$×110° = 55°。
在△BOC中,∠BOC = 180° - (∠OBC + ∠OCB) = 180° - 55° = 125°。
∵∠A=70°,根据三角形内角和为180°,得∠ABC + ∠ACB = 180° - 70° = 110°。
∴∠OBC + ∠OCB = $\frac{1}{2}$(∠ABC + ∠ACB) = $\frac{1}{2}$×110° = 55°。
在△BOC中,∠BOC = 180° - (∠OBC + ∠OCB) = 180° - 55° = 125°。
2.如图,若正方形ABCD的边长为6,则其外接圆的半径OA与内切圆的半径OE的比值为()

A.$\sqrt{3}$
B.$\sqrt{2}$
C.2
D.3
A.$\sqrt{3}$
B.$\sqrt{2}$
C.2
D.3
答案
B
解析
已知正方形ABCD边长为6,1. 内切圆半径OE是圆心到正方形边的距离,等于边长的一半,得OE=6÷2=3;2. E为AD中点,AE=3,OE⊥AD,在Rt△OAE中由勾股定理得OA=√(AE²+OE²)=√(3²+3²)=3√2;3. 计算比值:OA/OE=3√2/3=√2。
3.简易直尺、含$60°$角的直角三角尺和量角器按图示摆放(无重叠部分),A为三角尺与直尺的一个重合点,B为量角器与直尺的接触点,C为量角器与三角尺的接触点.若点A处刻度为4,点B处刻度为6,则该量角器的直径长为()

A.2
B.$2\sqrt{3}$
C.4
D.$4\sqrt{3}$
A.2
B.$2\sqrt{3}$
C.4
D.$4\sqrt{3}$
答案
D
解析
设量角器的半圆圆心为O,连接OA、OB。
1. 由点A刻度为4,点B刻度为6,得AB=6-4=2。
2. 因为AB、AC均为半圆O的切线,B、C为切点,根据切线长定理:AB=AC,OA平分∠BAC。
3. 由三角尺的60°角,得∠BAC=180°-60°=120°,因此∠OAB=1/2∠BAC=60°。
4. 根据切线性质,OB⊥AB,即△OAB为直角三角形,∠OBA=90°。
5. 在Rt△OAB中,OB=AB·tan60°=2×√3=2√3,因此量角器的直径为2OB=4√3。
1. 由点A刻度为4,点B刻度为6,得AB=6-4=2。
2. 因为AB、AC均为半圆O的切线,B、C为切点,根据切线长定理:AB=AC,OA平分∠BAC。
3. 由三角尺的60°角,得∠BAC=180°-60°=120°,因此∠OAB=1/2∠BAC=60°。
4. 根据切线性质,OB⊥AB,即△OAB为直角三角形,∠OBA=90°。
5. 在Rt△OAB中,OB=AB·tan60°=2×√3=2√3,因此量角器的直径为2OB=4√3。
4.如图,AB是$\odot O$的直径,点P在AB的延长线上,PM切$\odot O$于点M.若$OA=a$,$PM=\sqrt{3}a$,$PB=2-a$,则$△ PMB$的周长等于.

答案
$\boldsymbol{2+\sqrt{3}}$
解析
解:连接OM,
∵ PM切$\odot O$于点M,
∴ $OM⊥ PM$,即$∠ OMP=90°$。
∵ $OA=OM=a$,$PM=\sqrt{3}a$,
在$\mathrm{Rt}△ OMP$中,由勾股定理得:
$OP^2=OM^2+PM^2=a^2+(\sqrt{3}a)^2=4a^2$,
∴ $OP=2a$。
又∵ $OP=OB+PB$,$OB=OA=a$,$PB=2-a$,
∴ $OP=a+2-a=2$,
∴ $2a=2$,解得$a=1$。
∴ $OM=OB=1$,$OP=2$,$PM=\sqrt{3}$,$PB=1$。
在$\mathrm{Rt}△ OMP$中,$OM=1$,$OP=2$,可得$∠ MOP=60°$,
又∵ $OM=OB$,
∴ $△ OMB$是等边三角形,
∴ $MB=OB=1$。
∴ $△ PMB$的周长$=PM+PB+MB=\sqrt{3}+1+1=2+\sqrt{3}$。
∵ PM切$\odot O$于点M,
∴ $OM⊥ PM$,即$∠ OMP=90°$。
∵ $OA=OM=a$,$PM=\sqrt{3}a$,
在$\mathrm{Rt}△ OMP$中,由勾股定理得:
$OP^2=OM^2+PM^2=a^2+(\sqrt{3}a)^2=4a^2$,
∴ $OP=2a$。
又∵ $OP=OB+PB$,$OB=OA=a$,$PB=2-a$,
∴ $OP=a+2-a=2$,
∴ $2a=2$,解得$a=1$。
∴ $OM=OB=1$,$OP=2$,$PM=\sqrt{3}$,$PB=1$。
在$\mathrm{Rt}△ OMP$中,$OM=1$,$OP=2$,可得$∠ MOP=60°$,
又∵ $OM=OB$,
∴ $△ OMB$是等边三角形,
∴ $MB=OB=1$。
∴ $△ PMB$的周长$=PM+PB+MB=\sqrt{3}+1+1=2+\sqrt{3}$。
5.如图,已知线段PA,PB分别与⊙O相切于点A,B.C为PB延长线上一点,CD⊥PC于点C,线段CD与⊙O相切于点D,且PA=4,PC=6,则⊙O的半径R=. 
答案
$\boldsymbol{2}$
解析
解:连接OB,OD。
∵PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,
∴由切线长定理得:PA=PB=4,OB⊥PC。
∵CD与⊙O相切于点D,
∴OD⊥CD。
又∵CD⊥PC,
∴∠OBC=∠C=∠ODC=90°,
∴四边形OBCD是矩形。
∵OB=OD=R,
∴矩形OBCD是正方形,
∴BC=R。
∵PC=6,
∴BC=PC-PB=6-4=2,
∴R=2。
∵PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,
∴由切线长定理得:PA=PB=4,OB⊥PC。
∵CD与⊙O相切于点D,
∴OD⊥CD。
又∵CD⊥PC,
∴∠OBC=∠C=∠ODC=90°,
∴四边形OBCD是矩形。
∵OB=OD=R,
∴矩形OBCD是正方形,
∴BC=R。
∵PC=6,
∴BC=PC-PB=6-4=2,
∴R=2。
6.如图,在$\mathrm{Rt}△ AOB$中,$OA=OB=4$,$\odot O$的半径为1,$P$是$AB$边上的动点.若过点$P$作$\odot O$的一条切线$PQ$($Q$为切点),则线段$PQ$长度的最小值为.

答案
$\boldsymbol{\sqrt{7}}$
解析
解:连接OQ、OP。
∵ PQ是⊙O的切线,Q为切点,
∴ OQ⊥PQ,
由勾股定理可得:$PQ^2 = OP^2 - OQ^2$。
∵ ⊙O的半径$OQ=1$,
∴ $PQ = \sqrt{OP^2 - 1}$。
要使PQ长度最小,则需OP的长度最小。
在$\mathrm{Rt}△AOB$中,$OA=OB=4$,$∠ AOB=90°$,
∴ $AB = \sqrt{OA^2 + OB^2} = \sqrt{4^2 + 4^2} = 4\sqrt{2}$。
当$OP⊥ AB$时,OP取得最小值,此时OP是$\mathrm{Rt}△AOB$斜边AB上的高,
由三角形面积公式:$S_{△ AOB} = \frac{1}{2}· OA· OB = \frac{1}{2}· AB· OP$,
代入得:$\frac{1}{2} × 4 × 4 = \frac{1}{2} × 4\sqrt{2} × OP$,
解得$OP=2\sqrt{2}$。
将$OP=2\sqrt{2}$代入PQ的表达式,得PQ的最小值为:
$\sqrt{(2\sqrt{2})^2 - 1^2} = \sqrt{8-1} = \sqrt{7}$。
最终
∵ PQ是⊙O的切线,Q为切点,
∴ OQ⊥PQ,
由勾股定理可得:$PQ^2 = OP^2 - OQ^2$。
∵ ⊙O的半径$OQ=1$,
∴ $PQ = \sqrt{OP^2 - 1}$。
要使PQ长度最小,则需OP的长度最小。
在$\mathrm{Rt}△AOB$中,$OA=OB=4$,$∠ AOB=90°$,
∴ $AB = \sqrt{OA^2 + OB^2} = \sqrt{4^2 + 4^2} = 4\sqrt{2}$。
当$OP⊥ AB$时,OP取得最小值,此时OP是$\mathrm{Rt}△AOB$斜边AB上的高,
由三角形面积公式:$S_{△ AOB} = \frac{1}{2}· OA· OB = \frac{1}{2}· AB· OP$,
代入得:$\frac{1}{2} × 4 × 4 = \frac{1}{2} × 4\sqrt{2} × OP$,
解得$OP=2\sqrt{2}$。
将$OP=2\sqrt{2}$代入PQ的表达式,得PQ的最小值为:
$\sqrt{(2\sqrt{2})^2 - 1^2} = \sqrt{8-1} = \sqrt{7}$。
最终
7. 如图,在$△ ABC$中,$∠ C=90°$,以$AC$为直径的$\odot O$交$AB$于点$D$,点$E$在$BC$上,且$BE=DE$.
(1) 求证:$DE$是$\odot O$的切线;
(2) 试判断$DE$与$BC$的数量关系,并说明理由;
(3) 若$∠ B=30°$,$AB=8\sqrt{3}$,求阴影部分的面积(结果保留$π$).

(1) 求证:$DE$是$\odot O$的切线;
(2) 试判断$DE$与$BC$的数量关系,并说明理由;
(3) 若$∠ B=30°$,$AB=8\sqrt{3}$,求阴影部分的面积(结果保留$π$).
答案
(1) 证明:
连接$OD$,
$\because OD=OA$,
$\therefore ∠ A=∠ ODA$,
$\because BE=DE$,
$\therefore ∠ B=∠ EDB$,
$\because ∠ C=90°$,
$\therefore ∠ A+∠ B=90°$,
$\therefore ∠ ODA+∠ EDB=∠ A+∠ B=90°$,
$\therefore ∠ ODE=180°-(∠ ODA+∠ EDB)=90°$,即$OD⊥ DE$,
又$\because OD$是$\odot O$的半径,
$\therefore DE$是$\odot O$的切线。
---
(2) 解:$DE=\dfrac{1}{2}BC$,理由如下:
连接$CD$,
$\because AC$是$\odot O$的直径,
$\therefore ∠ ADC=90°$,
$\therefore ∠ CDB=90°$,即$△ CDB$是直角三角形,
$\because BE=DE$,
$\therefore ∠ B=∠ EDB$,
$\because ∠ CDB=90°$,
$\therefore ∠ EDC+∠ EDB=90°$,$∠ DCE+∠ B=90°$,
$\therefore ∠ EDC=∠ DCE$,
$\therefore CE=DE$,
$\therefore CE=BE=DE$,
$\therefore DE=\dfrac{1}{2}BC$。
---
(3) 解:
$\because ∠ B=30°$,$∠ ACB=90°$,$AB=8\sqrt{3}$,
$\therefore ∠ A=90°-∠ B=60°$,
$AC=AB·\sin30°=8\sqrt{3}×\dfrac{1}{2}=4\sqrt{3}$,
$BC=AB·\cos30°=8\sqrt{3}×\dfrac{\sqrt{3}}{2}=12$,
$\therefore OC=OD=\dfrac{1}{2}AC=2\sqrt{3}$,
$\because OA=OD$,$∠ A=60°$,
$\therefore △ AOD$是等边三角形,$∠ AOD=60°$,
$\therefore ∠ COD=180°-∠ AOD=120°$,
由(2)得$CE=DE=\dfrac{1}{2}BC=6$,
$\because DE$是$\odot O$的切线,$\therefore OD⊥ DE$,又$∠ ACB=90°$,
$\therefore S_{\mathrm{四边形}OCED}=S_{△ OCE}+S_{△ ODE}=\dfrac{1}{2}× OC× CE+\dfrac{1}{2}× OD× DE=\dfrac{1}{2}×2\sqrt{3}×6+\dfrac{1}{2}×2\sqrt{3}×6=12\sqrt{3}$,
$S_{\mathrm{扇形}OCD}=\dfrac{120π×(2\sqrt{3})^2}{360}=4π$,
$\therefore$ 阴影部分的面积$=S_{\mathrm{四边形}OCED}-S_{\mathrm{扇形}OCD}=12\sqrt{3}-4π$。
答:阴影部分的面积为$12\sqrt{3}-4π$。
连接$OD$,
$\because OD=OA$,
$\therefore ∠ A=∠ ODA$,
$\because BE=DE$,
$\therefore ∠ B=∠ EDB$,
$\because ∠ C=90°$,
$\therefore ∠ A+∠ B=90°$,
$\therefore ∠ ODA+∠ EDB=∠ A+∠ B=90°$,
$\therefore ∠ ODE=180°-(∠ ODA+∠ EDB)=90°$,即$OD⊥ DE$,
又$\because OD$是$\odot O$的半径,
$\therefore DE$是$\odot O$的切线。
---
(2) 解:$DE=\dfrac{1}{2}BC$,理由如下:
连接$CD$,
$\because AC$是$\odot O$的直径,
$\therefore ∠ ADC=90°$,
$\therefore ∠ CDB=90°$,即$△ CDB$是直角三角形,
$\because BE=DE$,
$\therefore ∠ B=∠ EDB$,
$\because ∠ CDB=90°$,
$\therefore ∠ EDC+∠ EDB=90°$,$∠ DCE+∠ B=90°$,
$\therefore ∠ EDC=∠ DCE$,
$\therefore CE=DE$,
$\therefore CE=BE=DE$,
$\therefore DE=\dfrac{1}{2}BC$。
---
(3) 解:
$\because ∠ B=30°$,$∠ ACB=90°$,$AB=8\sqrt{3}$,
$\therefore ∠ A=90°-∠ B=60°$,
$AC=AB·\sin30°=8\sqrt{3}×\dfrac{1}{2}=4\sqrt{3}$,
$BC=AB·\cos30°=8\sqrt{3}×\dfrac{\sqrt{3}}{2}=12$,
$\therefore OC=OD=\dfrac{1}{2}AC=2\sqrt{3}$,
$\because OA=OD$,$∠ A=60°$,
$\therefore △ AOD$是等边三角形,$∠ AOD=60°$,
$\therefore ∠ COD=180°-∠ AOD=120°$,
由(2)得$CE=DE=\dfrac{1}{2}BC=6$,
$\because DE$是$\odot O$的切线,$\therefore OD⊥ DE$,又$∠ ACB=90°$,
$\therefore S_{\mathrm{四边形}OCED}=S_{△ OCE}+S_{△ ODE}=\dfrac{1}{2}× OC× CE+\dfrac{1}{2}× OD× DE=\dfrac{1}{2}×2\sqrt{3}×6+\dfrac{1}{2}×2\sqrt{3}×6=12\sqrt{3}$,
$S_{\mathrm{扇形}OCD}=\dfrac{120π×(2\sqrt{3})^2}{360}=4π$,
$\therefore$ 阴影部分的面积$=S_{\mathrm{四边形}OCED}-S_{\mathrm{扇形}OCD}=12\sqrt{3}-4π$。
答:阴影部分的面积为$12\sqrt{3}-4π$。
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