1. (教材 $ P_{101}T_6 $ 变式)如图, $ CA $, $ CD $ 是 $ \odot O $ 的切线,切点分别为 $ A $, $ D $, $ AB $ 是 $ \odot O $ 的直径,连接 $ AD $.
(1)求证: $ \angle ACD = 2\angle BAD $;
(2)若 $ AC = 8 $, $ AB = 12 $,求 $ AD $ 的长.

(1)求证: $ \angle ACD = 2\angle BAD $;
(2)若 $ AC = 8 $, $ AB = 12 $,求 $ AD $ 的长.
答案
解:(1) 连接 $ OC $,交 $ AD $ 于点 $ M $,证 $ OC \perp AD $,
$ \therefore \angle BAD = \angle ACO = \frac{1}{2} \angle ACD $,
$ \therefore \angle ACD = 2 \angle BAD $;
(2) $ \because AC = 8 $,$ AO = 6 $,$ \therefore OC = 10 $。
$ \because AC \cdot AO = OC \cdot AM $,
$ \therefore AM = \frac{8 \times 6}{10} = \frac{24}{5} $,
$ \therefore AD = 2AM = \frac{48}{5} $。
$ \therefore \angle BAD = \angle ACO = \frac{1}{2} \angle ACD $,
$ \therefore \angle ACD = 2 \angle BAD $;
(2) $ \because AC = 8 $,$ AO = 6 $,$ \therefore OC = 10 $。
$ \because AC \cdot AO = OC \cdot AM $,
$ \therefore AM = \frac{8 \times 6}{10} = \frac{24}{5} $,
$ \therefore AD = 2AM = \frac{48}{5} $。
2. (教材 $ P_{101}T_6 $ 变式)如图, $ AB $ 为 $ \odot O $ 的直径,过圆上一点 $ D $ 作 $ \odot O $ 的切线 $ CD $,交 $ BA $ 的延长线于点 $ C $,过点 $ O $ 作 $ OE// AD $,交 $ CD $ 的延长线于点 $ E $,连接 $ BE $.
(1)直线 $ BE $ 与 $ \odot O $ 相切吗? 并说明理由;
(2)若 $ CA = 2 $, $ CD = 4 $,求 $ DE $ 的长.

(1)直线 $ BE $ 与 $ \odot O $ 相切吗? 并说明理由;
(2)若 $ CA = 2 $, $ CD = 4 $,求 $ DE $ 的长.
答案
解:(1) 直线 $ BE $ 与 $ \odot O $ 相切。理由如下:连接 $ OD $。
$ \because CD $ 与 $ \odot O $ 相切于点 $ D $,
$ \therefore \angle ODE = 90^{\circ} $。$ \because AD // OE $,
$ \therefore \angle ADO = \angle DOE $,
$ \angle DAO = \angle EOB $,
$ \because OD = OA $,$ \therefore \angle ADO = \angle DAO $,
$ \therefore \angle DOE = \angle EOB $。
$ \because OD = OB $,$ OE = OE $,
$ \therefore \triangle DOE \cong \triangle BOE (SAS) $,
$ \therefore \angle OBE = \angle ODE = 90^{\circ} $。
$ \because OB $ 是 $ \odot O $ 的半径,
$ \therefore $ 直线 $ BE $ 与 $ \odot O $ 相切;
(2) 设 $ \odot O $ 的半径为 $ r $。
在 $ Rt \triangle ODC $ 中,
$ OD^{2} + DC^{2} = OC^{2} $,
$ \therefore r^{2} + 4^{2} = (r + 2)^{2} $,
$ \therefore r = 3 $,$ \therefore AB = 2r = 6 $,
$ \therefore BC = AC + AB = 2 + 6 = 8 $,
由 (1) 得 $ \triangle DOE \cong \triangle BOE $,
$ \therefore DE = BE $。在 $ Rt \triangle BCE $ 中,
$ BC^{2} + BE^{2} = CE^{2} $,
$ \therefore 8^{2} + BE^{2} = (4 + DE)^{2} $,
$ \therefore 64 + DE^{2} = (4 + DE)^{2} $,
$ \therefore DE = 6 $,$ \therefore DE $ 的长为 $ 6 $。
$ \because CD $ 与 $ \odot O $ 相切于点 $ D $,
$ \therefore \angle ODE = 90^{\circ} $。$ \because AD // OE $,
$ \therefore \angle ADO = \angle DOE $,
$ \angle DAO = \angle EOB $,
$ \because OD = OA $,$ \therefore \angle ADO = \angle DAO $,
$ \therefore \angle DOE = \angle EOB $。
$ \because OD = OB $,$ OE = OE $,
$ \therefore \triangle DOE \cong \triangle BOE (SAS) $,
$ \therefore \angle OBE = \angle ODE = 90^{\circ} $。
$ \because OB $ 是 $ \odot O $ 的半径,
$ \therefore $ 直线 $ BE $ 与 $ \odot O $ 相切;
(2) 设 $ \odot O $ 的半径为 $ r $。
在 $ Rt \triangle ODC $ 中,
$ OD^{2} + DC^{2} = OC^{2} $,
$ \therefore r^{2} + 4^{2} = (r + 2)^{2} $,
$ \therefore r = 3 $,$ \therefore AB = 2r = 6 $,
$ \therefore BC = AC + AB = 2 + 6 = 8 $,
由 (1) 得 $ \triangle DOE \cong \triangle BOE $,
$ \therefore DE = BE $。在 $ Rt \triangle BCE $ 中,
$ BC^{2} + BE^{2} = CE^{2} $,
$ \therefore 8^{2} + BE^{2} = (4 + DE)^{2} $,
$ \therefore 64 + DE^{2} = (4 + DE)^{2} $,
$ \therefore DE = 6 $,$ \therefore DE $ 的长为 $ 6 $。
3. (2024 通辽中考)如图,在 $ \triangle ABC $ 中, $ \angle ACB = 90^{\circ} $, $ O $ 为 $ AC $ 边上一点,以点 $ O $ 为圆心, $ OC $ 为半径作圆与 $ AB $ 相切于点 $ D $,连接 $ CD $.
(1)求证: $ \angle ABC = 2\angle ACD $;
(2)若 $ AC = 8 $, $ BC = 6 $,求 $ \odot O $ 的半径.

(1)求证: $ \angle ABC = 2\angle ACD $;
(2)若 $ AC = 8 $, $ BC = 6 $,求 $ \odot O $ 的半径.
答案
解:(1) 连接 $ OD $。
$ \because AB $ 为 $ \odot O $ 的切线,
$ \therefore OD \perp AB $,
$ \therefore \angle ODA = \angle ODB = 90^{\circ} $。
$ \because \angle ACB = 90^{\circ} $,
$ \therefore \angle ABC + \angle COD = 180^{\circ} $,
$ \because \angle AOD + \angle COD = 180^{\circ} $,
$ \therefore \angle ABC = \angle AOD $。
$ \because \angle AOD = 2 \angle ACD $,
$ \therefore \angle ABC = 2 \angle ACD $;
(2) 设 $ \odot O $ 的半径为 $ r $,
则 $ OD = OC = r $,$ OA = 8 - r $,
在 $ Rt \triangle ACB $ 中,
$ \because AC = 8 $,$ BC = 6 $,
$ \therefore AB = \sqrt{6^{2} + 8^{2}} = 10 $。
$ \because OC \perp BC $,$ OC $ 是 $ \odot O $ 的半径,
$ \therefore BC $ 为 $ \odot O $ 的切线,
$ \because AB $ 为 $ \odot O $ 的切线,
$ \therefore BD = BC = 6 $,
$ \therefore AD = 4 $,在 $ Rt \triangle AOD $ 中,
$ r^{2} + 4^{2} = (8 - r)^{2} $,
解得 $ r = 3 $,即 $ \odot O $ 的半径为 $ 3 $。
$ \because AB $ 为 $ \odot O $ 的切线,
$ \therefore OD \perp AB $,
$ \therefore \angle ODA = \angle ODB = 90^{\circ} $。
$ \because \angle ACB = 90^{\circ} $,
$ \therefore \angle ABC + \angle COD = 180^{\circ} $,
$ \because \angle AOD + \angle COD = 180^{\circ} $,
$ \therefore \angle ABC = \angle AOD $。
$ \because \angle AOD = 2 \angle ACD $,
$ \therefore \angle ABC = 2 \angle ACD $;
(2) 设 $ \odot O $ 的半径为 $ r $,
则 $ OD = OC = r $,$ OA = 8 - r $,
在 $ Rt \triangle ACB $ 中,
$ \because AC = 8 $,$ BC = 6 $,
$ \therefore AB = \sqrt{6^{2} + 8^{2}} = 10 $。
$ \because OC \perp BC $,$ OC $ 是 $ \odot O $ 的半径,
$ \therefore BC $ 为 $ \odot O $ 的切线,
$ \because AB $ 为 $ \odot O $ 的切线,
$ \therefore BD = BC = 6 $,
$ \therefore AD = 4 $,在 $ Rt \triangle AOD $ 中,
$ r^{2} + 4^{2} = (8 - r)^{2} $,
解得 $ r = 3 $,即 $ \odot O $ 的半径为 $ 3 $。
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