2026年小题狂做九年级数学上册苏科版提优版第72页答案
1. 已知同一平面内有$\odot O$和点$A$与点$B$,如果$\odot O$的半径为$6\ \mathrm{cm}$,线段$OA=10\ \mathrm{cm}$,线段$OB=6\ \mathrm{cm}$,那么直线$AB$与$\odot O$的位置关系为(
D


A.相离
B.相交
C.相切
D.相交或相切

答案


1. D 提示: 因为$\odot O$的半径为10 cm,线段$OA=$10 cm,线段$OB=6$ cm,所以点A在以O为圆心,10 cm长为半径的圆上,点B在以O圆心,6 cm长为半径的$\odot O$上.当$AB⊥ OB$时,如图1,由$OB=$6 cm知,直线AB与$\odot O$相切;当AB与OB不垂直时,如图2,过点O作$OD⊥ AB$于点D,则$OD<OB$,所以直线AB与$\odot O$相交.所以直线AB与$\odot O$的位置关系为相交或相切.

解析

【分析】
要判断直线AB与$\odot O$的位置关系,需比较圆心O到直线AB的距离d与$\odot O$的半径r的大小。已知$\odot O$半径$r=6\ \mathrm{cm}$,$OB=6\ \mathrm{cm}$,故点B在$\odot O$上;$OA=10\ \mathrm{cm}>6\ \mathrm{cm}$,故点A在$\odot O$外。由于直线AB过圆上的点B,因此分两种情况讨论圆心O到直线AB的距离,进而判断直线与圆的位置关系。
【解析】
已知$\odot O$的半径$r=6\ \mathrm{cm}$,$OB=6\ \mathrm{cm}$,所以点B在$\odot O$上;$OA=10\ \mathrm{cm}>6\ \mathrm{cm}$,所以点A在$\odot O$外。
直线AB过点B,分两种情况:
1. 当$AB ⊥ OB$时,圆心O到直线AB的距离$d=OB=6\ \mathrm{cm}=r$,此时直线AB与$\odot O$相切;
2. 当AB与OB不垂直时,过点O作$OD ⊥ AB$于点D,在$\mathrm{Rt}△ OBD$中,OD是直角边,OB是斜边,因此$OD < OB=6\ \mathrm{cm}=r$,此时直线AB与$\odot O$相交。
综上,直线AB与$\odot O$的位置关系为相交或相切,故选D。
【答案】
D
【知识点】
直线与圆的位置关系,点与圆的位置关系
【点评】
本题考查直线与圆的位置关系,核心是利用分类讨论思想,结合点与圆的位置关系,分析圆心到直线的距离与半径的大小关系,避免漏解。
【难度系数】
0.5
2. $\odot O$ 的半径为 10 cm,A 是 $\odot O$ 上一点,B是 $OA$ 中点,点 $C$ 和点 $B$ 的距离等于5 cm,则点 $C$ 和 $\odot O$ 的位置关系是(
D


A.$C$ 在 $\odot O$ 内
B.$C$ 在 $\odot O$ 上
C.$C$ 在 $\odot O$ 外
D.$C$ 在 $\odot O$ 上或 $C$ 在 $\odot O$ 内

答案

2. D 提示:因为$\odot O$的半径是10 cm,A是圆上一点,所以$OA=10$ cm,又B是OA的中点,所以$BA=5$ cm.而$BC=5$ cm,所以点C应在以B为圆心,5 cm为半径的$\odot B$上.$\odot B$上的点除点A在$\odot O$上外,其他的点都在$\odot O$内.

解析

【分析】
要判断点C与⊙O的位置关系,需依据点与圆的位置关系判定规则(点到圆心的距离d与圆半径r的大小关系:d>r在圆外,d=r在圆上,d<r在圆内)分析。首先根据⊙O半径及B是OA中点算出OB长度,再由BC的长度确定点C的轨迹,最后分析轨迹上的点与⊙O的位置,需全面考虑轨迹上的所有点,避免漏解。
【解析】
解:1. 求OA的长度:
∵⊙O的半径为10cm,A是⊙O上一点,
∴OA=10cm。
2. 计算OB的长度:
∵B是OA的中点,
∴OB=½OA=½×10=5cm。
3. 确定点C的轨迹:
∵点C到点B的距离为5cm,
∴点C在以B为圆心、5cm为半径的⊙B上。
4. 分析⊙B上的点与⊙O的位置关系:
⊙O的半径r=10cm,圆心O到⊙B的圆心B的距离OB=5cm,⊙B的半径r₁=5cm,
∵两圆圆心距OB=5cm=r - r₁=10 - 5=5cm,
∴⊙B与⊙O内切,切点为A。
因此,⊙B上除切点A在⊙O上外,其余点都在⊙O内部。
综上,点C在⊙O上或⊙O内,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
点与圆的位置关系;圆的基本性质
【点评】
本题考查点与圆的位置关系,核心是先确定点C的轨迹,再结合两圆位置关系分析轨迹上的点与目标圆的位置,需全面考虑轨迹上的所有点,避免漏解,属于基础易错题。
【难度系数】
0.5
3. 已知$\odot O$的半径为7,直线$l$与$\odot O$相交,点$O$到直线$l$的距离为4,则$\odot O$上到直线$l$的距离为3的点共有(
C


A.1个
B.2个
C.3个
D.4个

答案


3. C 提示:如图,过点O作直线l的垂线,交直线l于点E,交$\odot O$于点C.因为$\odot O$的半径为7,点O到直线l的距离为4,所以$OE=4$,$OC=7$,所以$CE=3$,在OE上取点D,使$DE=3$,过点D作$AB⊥ OC$,垂足为D,交$\odot O$于A,B两点,所以$\odot O$上到直线l的距离为3的点为A,B,C.

解析

【分析】
要确定⊙O上到直线l距离为3的点的个数,需先过圆心O作直线l的垂线,得到点O到直线l的距离,再结合圆的半径,分析直线l两侧距离为3的位置与圆的交点情况,从而得出符合条件的点的数量。
【解析】
过点O作OE⊥直线l于点E,由题意得OE=4(点O到直线l的距离),⊙O的半径OC=7。
1. 直线l靠近圆心O的一侧:在OE上取点D,使DE=3,则OD=OE - DE=4 - 3=1。过点D作AB⊥OC,交⊙O于A、B两点,根据垂径定理,A、B两点到直线l的距离为DE=3,符合条件。
2. 直线l远离圆心O的一侧:计算点C到直线l的距离,CE=OC - OE=7 - 4=3,故点C到直线l的距离为3,符合条件。
综上,⊙O上到直线l的距离为3的点共有3个。
【答案】C
【知识点】
垂径定理、点到直线的距离、圆的基本性质
【点评】
本题结合圆与直线的位置关系,考查了点到直线距离的应用,核心是通过作垂线分析圆上符合条件的点的位置,需结合垂径定理判断交点数量,属于中等难度的几何题。
【难度系数】
0.5
4. 如图,已知直线 $l$ 的函数表达式是 $y=$$$\dfrac{4}{3}x-4$$,并且与 $x$ 轴, $y$ 轴分别交于 $A,B$两点. 一个半径为 1.5 的 $\odot C$,圆心 $C$ 从点$(0,1.5)$开始以每秒 0.5 个单位长度的速度沿着 $y$ 轴向下运动,当 $\odot C$ 与直线 $l$ 相切时,该圆运动的时间为( )


A.3 s 或 6 s
B.6 s
C.3 s
D.6 s 或 16 s

答案


4. D 提示:如图,当$x=0$时,$y=-4$,当$y=0$时,$x=3$,所以点$A(3,0)$,$B(0,-4)$,所以$AB=5$.设直线与圆的切点为D.当点C在点B上方,直线与圆相切时,连接CD,因为点C到AB的距离等于1.5,所以$CB=1.5× \dfrac{5}{3}=2.5$;所以点C运动的距离为$1.5+(4-2.5)=3$,运动的时间为$3÷ 0.5=6$;同理当点C在点B下方,直线与圆相切时,连接CD,则点C运动的距离为$1.5+(4+2.5)=8$,运动的时间为$8÷ 0.5=16$.

解析

【分析】首先求出直线$ l $与$ x $轴、$ y $轴交点$ A $、$ B $的坐标,计算$ AB $的长度;再利用圆与直线相切时,圆心到直线的距离等于半径这一性质,结合点到直线的距离公式,建立关于运动时间的方程,需注意圆心沿$ y $轴向下运动时,与直线相切存在两种位置情况,避免漏解。
【解析】
1. 求直线$ l $与坐标轴交点:
对于直线$ y=\frac{4}{3}x -4 $,当$ x=0 $时,$ y=-4 $,故$ B(0,-4) $;当$ y=0 $时,$ 0=\frac{4}{3}x -4 $,解得$ x=3 $,故$ A(3,0) $。
2. 计算$ AB $长度:
在$ Rt△ AOB $中,$ OA=3 $,$ OB=4 $,由勾股定理得$ AB=\sqrt{3^2+4^2}=5 $。
3. 设运动时间为$ t $秒,圆心$ C $初始坐标为$ (0,1.5) $,沿$ y $轴向下运动,速度为$ 0.5 $单位/秒,故运动后圆心坐标为$ (0,1.5-0.5t) $。
直线$ l $的一般式为$ 4x-3y-12=0 $,圆$ C $与直线$ l $相切时,圆心到直线的距离等于半径$ 1.5 $,根据点到直线的距离公式:
$\frac{|4×0 -3×(1.5-0.5t)-12|}{\sqrt{4^2+(-3)^2}}=1.5$
化简得:
$|1.5t -16.5|=7.5$
分两种情况求解:
① 当$1.5t -16.5=7.5$时,解得$ t=16 $;
② 当$1.5t -16.5=-7.5$时,解得$ t=6 $。
综上,圆运动的时间为$ 6\ \mathrm{s} $或$16\ \mathrm{s}$。
【答案】D.6 s 或 16 s
【知识点】
一次函数、点到直线距离、直线与圆相切
【点评】
本题结合一次函数与圆的相切性质,需掌握点到直线的距离公式,关键是分析圆心运动时与直线相切的两种位置,避免漏解,属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.4
5. 已知$\odot O$的直径$AB$的长为2,弦$AC$的长为$\sqrt{2}$, 则弦 $AC$ 所对的圆周角的度数为
45°或135°
.

答案


5. $45°$或$135°$ 提示:如图,连接BC,因为AB为$\odot O$的直径,所以$∠ ACB=90°$.根据勾股定理,得$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}$,所以$BC=\sqrt{2}$,所以$△ ABC$为等腰直角三角形,所以$∠ ABC=45°$,$∠ AC'C=135°$,所以弦AC所对的圆周角的度数为$45°$或$135°$.

解析

【分析】
首先,利用直径所对的圆周角为直角的性质,连接BC构造直角三角形ABC;通过勾股定理计算BC的长度,判断△ABC的形状;注意弦AC所对的圆周角有两种情况,分别位于弦AC的两侧,需分别计算这两个角的度数,避免漏解。
【解析】
解:连接BC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°(直径所对的圆周角为直角),
在Rt△ABC中,AB=2,AC=√2,
由勾股定理得:BC=√(AB² - AC²)=√(2² - (√2)²)=√2,
∴AC=BC,即△ABC为等腰直角三角形,
∴∠ABC=45°,
根据圆周角定理,弦AC所对的圆周角分为两种:一种是弧AC所对的圆周角∠ABC=45°;另一种是优弧AC所对的圆周角,它与∠ABC互补,即180°-45°=135°,
因此弦AC所对的圆周角的度数为45°或135°。
【答案】
45°或135°
【知识点】
圆周角定理,直径的性质,勾股定理
【点评】
本题考查圆周角定理的应用,核心是明确弦所对的圆周角有两种情况,需考虑弦两侧的不同圆周角,避免漏解,同时要熟练运用直径所对圆周角为直角的性质。
【难度系数】
0.5
6. 已知在半径为 20 的$\odot O$中,弦$AB=32$,点$P$在弦$AB$上,且$OP=15$,则$AP=$
7或25
.

答案


6. 7或25 提示:如图,过点O作$OC⊥ AB$于点C,所以$AC=\dfrac{1}{2}AB=16$,$OC=\sqrt{OA^2-AC^2}=12$.又因为$OP=15$,所以$PC=\sqrt{OP^2-OC^2}=9$.当点P在线段AC上时,$AP=AC-PC=16-9=7$;当点P在线段BC上时,$AP=AC+PC=16+9=25$.所以$AP=7$或$AP=25$.

解析

【分析】
要解决这个问题,我们可利用垂径定理和勾股定理逐步推导。首先过圆心O作弦AB的垂线,根据垂径定理,该垂线会平分弦AB,由此得到AC的长度;再通过勾股定理算出垂线段OC的长度;结合已知OP的长度,算出点P到垂足C的距离PC;最后分两种情况讨论点P在AB上的位置,即可求出AP的两个可能值。
【解析】
过点O作OC⊥AB于点C,根据垂径定理,垂直于弦的直径平分弦,因此:
AC = $\frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}×32 = 16$。
在Rt△AOC中,OA为⊙O的半径,长度是20,由勾股定理得:
OC = $\sqrt{OA^2 - AC^2} = \sqrt{20^2 - 16^2} = \sqrt{400 - 256} = 12$。
在Rt△OPC中,OP=15,OC=12,由勾股定理得:
PC = $\sqrt{OP^2 - OC^2} = \sqrt{15^2 - 12^2} = \sqrt{225 - 144} = 9$。
分两种情况讨论点P的位置:
1. 当点P在线段AC上时,AP = AC - PC = 16 - 9 = 7;
2. 当点P在线段BC上时,AP = AC + PC = 16 + 9 = 25。
综上,AP的长度为7或25。
【答案】
7或25
【知识点】
垂径定理、勾股定理
【点评】
本题结合垂径定理与勾股定理考查圆中弦长的计算,核心是构造直角三角形,需注意点P在AB上有两种位置,避免漏解,属于中等难度的圆相关计算题。
【难度系数】
0.5
7. 已知 A B, A C 是$\odot O$的弦, M, N 分别是A B, A C 的中点, 若$∠ BAC=40°$, 则$∠ MON$的度数为
40°或140°
.

答案


7. $40°$或$140°$ 提示:因为M,N分别是AB,AC的中点,所以$OM⊥ AB$,$ON⊥ AC$,所以$∠ AMO=∠ ANO=90°$.如图1,因为$∠ ADM=∠ ODN$,所以$∠ MON=∠ BAC=40°$;如图2,$∠ MON=360°-90°-90°-40°=140°$.所以$∠ MON$的度数为$40°$或$140°$.

解析

【分析】
要解决本题,需先利用圆的垂径定理推论得到OM⊥AB、ON⊥AC,再根据圆心O相对于∠BAC的位置分两种情况讨论,结合对顶角相等或四边形内角和性质计算∠MON的度数,避免漏解。
【解析】
解:
∵M是AB的中点,O是⊙O的圆心,根据垂径定理的推论,弦的中点与圆心的连线垂直于弦,
∴OM⊥AB,即∠AMO=90°;
同理,N是AC的中点,
∴ON⊥AC,即∠ANO=90°。
分两种情况计算:
1. 当圆心O在∠BAC的外部时(对应图1):
在△AMD和△OND中,∠ADM与∠ODN是对顶角,故∠ADM=∠ODN;

∵∠AMO=∠ANO=90°,
∴∠MON=∠BAC=40°;
2. 当圆心O在∠BAC的内部时(对应图2):
在四边形AMON中,内角和为360°,
∴∠MON=360° - ∠AMO - ∠ANO - ∠BAC = 360° - 90° - 90° - 40° = 140°。
综上,∠MON的度数为40°或140°。
【答案】
40°或140°

【知识点】
垂径定理推论,四边形内角和,对顶角性质
【点评】
本题考查垂径定理的应用,核心是需根据圆心位置分情况讨论,易因漏解出错,是典型的易错题,需学生全面分析图形的不同情况。
【难度系数】
0.5
8. 已知在$△ ABC$中,$AC=4$,$BC=3\sqrt{2}$,以$AB$为直径的圆经过$△ ABC$的外心,则$AB$的长为
$\sqrt{10}$或$\sqrt{58}$
.

答案


8. $\sqrt{10}$或$\sqrt{58}$ 提示:设$\odot D$是以AB为直径的圆,点O是$△ ABC$的外心.①如图1,当点O在$△ ABC$内部时,根据圆心角与圆周角的关系,得$∠ C=\dfrac{1}{2}∠ AOB=\dfrac{1}{2}×90°=45°$.如图2,过点A作$AE⊥ BC$于点E,则$△ AEC$是等腰直角三角形,$EC=EA$.由勾股定理,得$EC^2+EA^2=AC^2$,即$2EC^2=4^2$,$EC=EA=2\sqrt{2}$,所以$BE=BC-EC=3\sqrt{2}-2\sqrt{2}=\sqrt{2}$,所以$AB=\sqrt{AE^2+BE^2}=\sqrt{(2\sqrt{2})^2+(\sqrt{2})^2}=\sqrt{10}$.


②如图3,当点O在$△ ABC$外部时,根据圆心角与圆周角的关系,得$∠ C=\dfrac{1}{2}(360°-∠ AOB)=\dfrac{1}{2}×(360°-90°)=135°$.如图4,过点A作$AF⊥ BC$的延长线于点F,则$△ AFC$是等腰直角三角形,$FC=FA$.由勾股定理,得$FC^2+FA^2=AC^2$,即$2FC^2=4^2$,$FC=FA=2\sqrt{2}$,所以$BF=BC+FC=3\sqrt{2}+2\sqrt{2}=5\sqrt{2}$,所以$AB=\sqrt{AF^2+BF^2}=\sqrt{(2\sqrt{2})^2+(5\sqrt{2})^2}=\sqrt{58}$.综上所述,$AB=\sqrt{10}$或$AB=\sqrt{58}$.

解析

【分析】
要解决本题,需结合三角形外心的性质和圆周角定理分析:已知以AB为直径的圆经过△ABC的外心O,根据直径所对圆周角为直角,得∠AOB=90°;再分两种情况讨论O的位置(在△ABC内部或外部),利用圆周角定理确定∠ACB的度数(45°或135°),最后通过作高构造直角三角形,结合等腰直角三角形性质和勾股定理计算AB的长度。
【解析】
设以AB为直径的圆为⊙D,O是△ABC的外心,故OA=OB,又AB为⊙D直径,因此∠AOB=90°(直径所对圆周角为直角),分两种情况:
1. 当O在△ABC内部时(对应图1、图2):
根据圆周角定理,同弧所对圆周角是圆心角的一半,得∠ACB = $\frac{1}{2}∠AOB = \frac{1}{2}×90° = 45°$。
过点A作AE⊥BC于E,在Rt△AEC中,∠ACB=45°,故△AEC为等腰直角三角形,AE=EC。
由勾股定理:$AE^2 + EC^2 = AC^2$,代入AC=4得$2EC^2 = 16$,解得$EC = AE = 2\sqrt{2}$。
已知BC=3√2,故$BE = BC - EC = 3\sqrt{2} - 2\sqrt{2} = \sqrt{2}$。
在Rt△ABE中,由勾股定理:$AB^2 = AE^2 + BE^2 = (2\sqrt{2})^2 + (\sqrt{2})^2 = 10$,得$AB = \sqrt{10}$。
2. 当O在△ABC外部时(对应图3、图4):
此时∠ACB对应的圆心角为$360° - ∠AOB = 270°$,根据圆周角定理,得$∠ACB = \frac{1}{2}×270° = 135°$,故∠ACF=180°-135°=45°(F为BC延长线上的点)。
过点A作AF⊥BC延长线于F,在Rt△AFC中,∠ACF=45°,故△AFC为等腰直角三角形,AF=FC。
由勾股定理:$AF^2 + FC^2 = AC^2$,代入AC=4得$2FC^2 = 16$,解得$FC = AF = 2\sqrt{2}$。
此时$BF = BC + FC = 3\sqrt{2} + 2\sqrt{2} = 5\sqrt{2}$。
在Rt△ABF中,由勾股定理:$AB^2 = AF^2 + BF^2 = (2\sqrt{2})^2 + (5\sqrt{2})^2 = 58$,得$AB = \sqrt{58}$。
综上,AB的长为$\sqrt{10}$或$\sqrt{58}$。
【答案】
$\sqrt{10}$或$\sqrt{58}$

【知识点】
圆周角定理,三角形外心,勾股定理
【点评】
本题考查几何综合计算,需利用外心性质和圆周角定理确定角度,关键是分情况讨论O的位置,通过作高构造直角三角形,结合等腰直角三角形性质和勾股定理求解,体现分类讨论思想,对学生的几何逻辑和计算能力要求较高。
【难度系数】
0.4
9. 已知 $OA$ 为 $\odot O$ 的半径, $AB$ 是 $\odot O$ 的弦,且 $AB=4\sqrt{3},∠ OAB=30°$, 点 $P$ 在 $\odot O$ 上,若点 $P$ 到直线 $AB$ 的距离为 2,则$∠ PAB$ 的度数为
15°或30°或105°
.

答案


9. $15°$或$30°$或$105°$ 提示:如图,过点O作$OH⊥ AB$于点H,则$AH=BH=\dfrac{1}{2}AB=\dfrac{1}{2}×4\sqrt{3}=2\sqrt{3}$.因为$∠ OAB=30°$,所以$OH=2\sqrt{3}×\dfrac{\sqrt{3}}{3}=2$,所以$OA=2OH=4$.又因为点P在$\odot O$上,且点P到直线AB的距离为2,所以满足条件的点P有3个.延长OH,交$\odot O$于点$P_1$,此时$P_1H=OP_1-OH=4-2=2$.过点O作直线$P_2P_3// AB$,交$\odot O$于点$P_2$,$P_3$,此时$P_2$,$P_3$到直线AB的距离为2.连接$AP_1$,$AP_2$,$AP_3$,因为$AB⊥ OP_1$,$P_1H=OH$,所以$AP_1=AO$,所以$∠ P_1AB=∠ OAB=30°$.因为$P_2P_3// AB$,所以$∠ AOP_2=∠ OAB=30°$.因为$OA=OP_2$,所以$∠ OAP_2=∠ OP_2A=\dfrac{1}{2}×(180°-30°)=75°$,所以$∠ P_2AB=∠ OAP_2+∠ OAB=75°+30°=105°$.因为$P_2P_3// AB$,所以$∠ P_3AB=∠ OP_3A$.因为$OA=OP_3$,所以$∠ OAP_3=∠ OP_3A$,所以$∠ P_3AB=∠ OAP_3=\dfrac{1}{2}∠ OAB=\dfrac{1}{2}×30°=15°$.综上所述,$∠ PAB$的度数为$15°$或$30°$或$105°$.

解析

【分析】
要解决本题,首先利用垂径定理和直角三角形的性质求出圆心O到弦AB的距离OH及圆的半径OA;再根据“点P到直线AB的距离为2”,结合圆的对称性找到圆上满足条件的3个点P;最后分别计算各点对应的∠PAB的度数,需注意分类讨论,避免漏解。
【解析】
1. 过点O作OH⊥AB于点H,由垂径定理得:AH = BH = $\frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}×4\sqrt{3} = 2\sqrt{3}$。
2. 在Rt△AOH中,∠OAB=30°,则OH = AH·tan30° = $2\sqrt{3}×\frac{\sqrt{3}}{3}=2$,OA = 2OH = 4(30°角所对直角边等于斜边的一半)。
3. 确定圆上满足条件的点P:
延长OH交⊙O于点$P_1$,此时$P_1$到AB的距离$P_1H = OP_1 - OH = 4 - 2 = 2$,符合条件。因AB⊥$OP_1$,故$AP_1 = AO$,△$AOP_1$为等腰三角形,得∠$P_1AB = ∠OAB = 30°$。
过O作直线$P_2P_3//AB$,交⊙O于$P_2$、$P_3$,此时$P_2$、$P_3$到AB的距离等于OH=2,符合条件。
对$P_2$:因$P_2P_3//AB$,故∠$AOP_2 = ∠OAB = 30°$,又OA=OP₂,△$AOP_2$为等腰三角形,∠$OAP_2 = \frac{1}{2}(180° - 30°)=75°$,则∠$P_2AB = ∠OAP_2 + ∠OAB = 75° + 30° = 105°$。
对$P_3$:同理,$P_2P_3//AB$,∠$P_3AB = ∠OP_3A$,OA=OP₃,∠$OAP_3 = ∠OP_3A$,∠$AOP_3 = 180° - ∠AOP_2 = 150°$,故∠$OAP_3 = \frac{1}{2}(180° - 150°)=15°$,即∠$P_3AB = 15°$。
4. 综上,∠PAB的度数为15°或30°或105°。
【答案】
15°或30°或105°
【知识点】
垂径定理、圆的性质、等腰三角形
【点评】
本题综合考查圆的垂径定理、对称性及等腰三角形的性质,解题关键是通过圆心到弦的距离确定满足条件的点P,需注意分类讨论,避免遗漏不同位置的点,是一道易因漏解出错的几何题。
【难度系数】
0.5
10. 已知在 $\mathrm{Rt}△ ABC$ 中, $∠ C=90°, BC=4,$
$AC=3$. 若边 $AB$ 与半径 $r$ 的 $\odot C$ 只有一个公共点,则 $r$ 的取值范围为
$3<r≤4$

$r=\dfrac{12}{5}$
.

答案


10. $3<r≤4$ 或 $r=\dfrac{12}{5}$ 提示:如图,过点C作$CD⊥ AB$于点D.因为在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=3$,$BC=4$,所以$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$.因为$S_{\mathrm{Rt}△ ABC}=\dfrac{1}{2}AC· BC=\dfrac{1}{2}AB· CD$,所以$CD=\dfrac{AC· BC}{AB}=\dfrac{3×4}{5}=\dfrac{12}{5}$.当$\odot C$与AB相切时,$r=\dfrac{12}{5}$;当$\odot C$与AB相交,且只有一个交点时,$3<r≤4$.故r的取值范围是$r=\dfrac{12}{5}$或$3<r≤4$.

解析

【分析】
要解决这个问题,需分两种情况讨论⊙C与线段AB只有一个公共点的情形:一是⊙C与AB相切,二是⊙C与AB相交但仅一个交点在线段AB上。首先利用勾股定理求出AB的长度,再通过面积法求出C到AB的距离(即相切时的半径),最后结合线段AB上交点的位置分析半径r的取值范围。
【解析】
1. 计算Rt△ABC的边长:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$。
2. 求C到AB的距离CD:利用三角形面积公式,$S_{\mathrm{Rt}△ABC}=\frac{1}{2}AC·BC=\frac{1}{2}AB·CD$,代入数值:
$\frac{1}{2}×3×4=\frac{1}{2}×5×CD$,解得$CD=\frac{12}{5}$。
当⊙C与AB相切时,半径$r=CD=\frac{12}{5}$,此时⊙C与AB只有1个公共点。
3. 分析相交时仅一个公共点的情况:当⊙C与AB相交时,若仅一个交点在线段AB上,需满足交点中仅一个在AB线段内。结合AC=3,BC=4,当半径r满足$3<r≤4$时,⊙C与直线AB的两个交点中,仅一个在AB线段上(另一个在AB延长线上),此时⊙C与AB只有1个公共点;当$r≤3$时,两个交点都在线段AB上,有2个公共点;当$r>4$时,两个交点都在AB延长线上,无公共点。
综上,r的取值范围是$r=\frac{12}{5}$或$3<r≤4$。
【答案】
$r=\dfrac{12}{5}$或$3<r≤4$

【知识点】
直线与圆的位置关系、直角三角形的性质
【点评】
本题考查直线与圆的位置关系,需分相切和相交两种情况讨论,关键是确定圆与线段AB交点的位置,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.5
11. 如图,正方形 $ABCD$ 的边长为 8,$M$ 是边$AB$ 的中点,$P$ 是边 $BC$ 上的动点,连接$PM$,以点 $P$ 为圆心,$PM$ 长为半径作$\odot P$.

(1) 当 $BP=4$ 时,点 $C$ 在 $\odot P$
(填"上""内"或"外").
(2) 当$\odot P$ 与正方形 $ABCD$ 的边相切时,$BP$ 的长为
$3$或$4\sqrt{3}$
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答案


11. (1) 内 提示:因为正方形ABCD的边长为8,M是边AB的中点,所以$BM=\dfrac{1}{2}AB=4$,$∠ B=90°$.因为$BP=4$,所以$MP=\sqrt{MB^2+BP^2}=4\sqrt{2}$,$PC=BC-BP=4$.因为$CP<MP$,所以点C在$\odot P$内.
(2) 3或$4\sqrt{3}$ 提示:如图1,当$\odot P$与边CD相切时,设$BP=x$,则$PC=BC-BP=8-x$,$MP=\sqrt{MB^2+BP^2}=\sqrt{16+x^2}$,所以$\sqrt{16+x^2}=8-x$,解得$x=3$,经检验$x=3$是方程的根且符合题意.如图2,当$\odot P$与边AD相切时,设切点为K,则$PK⊥ AD$.因为正方形ABCD的边长为8,M是边AB的中点,所以$BM=\dfrac{1}{2}AB=\dfrac{1}{2}CD=4$,$∠ B=∠ C=∠ D=90°$,所以四边形PCDK是矩形,所以$PK=DC=8$.设$BP=x$,则$MP=\sqrt{MB^2+BP^2}=\sqrt{16+x^2}$,所以$\sqrt{16+x^2}=8$,解得$x_1=4\sqrt{3}$,$x_2=-4\sqrt{3}$(舍去),经检验$x=4\sqrt{3}$符合题意.综上所述,BP的长为3或$4\sqrt{3}$.

解析

【分析】
本题需要利用正方形的性质、勾股定理,结合点与圆的位置关系、切线的性质来解题。第(1)问通过比较点C到圆心P的距离与⊙P的半径PM的大小,判断点C的位置;第(2)问分⊙P与CD、AD边相切两种情况,利用切线性质(圆心到切线的距离等于半径)列方程求解BP的长度。
【解析】
(1) 已知正方形ABCD边长为8,M是AB中点,故$BM=\frac{1}{2}AB=4$,$∠ B=90°$。当$BP=4$时,在$Rt△ BMP$中,由勾股定理得:
$PM=\sqrt{BM^2+BP^2}=\sqrt{4^2+4^2}=4\sqrt{2}$,
又$PC=BC-BP=8-4=4$,
因为$PC=4 < PM=4\sqrt{2}$,所以点C在$\odot P$内。
(2) 分两种情况讨论:
① 当$\odot P$与CD边相切时,圆心P到CD的距离等于半径PM。设$BP=x$,则$PC=8-x$,此时$PM=PC$,即:
$\sqrt{BM^2+BP^2}=PC$,代入$BM=4$得:
$\sqrt{16+x^2}=8-x$,
两边平方得$16+x^2=64-16x+x^2$,化简得$16x=48$,解得$x=3$,符合题意。
② 当$\odot P$与AD边相切时,圆心P到AD的距离等于半径PM。设$BP=x$,由正方形性质知P到AD的距离为8,故$PM=8$,即:
$\sqrt{16+x^2}=8$,
平方得$16+x^2=64$,解得$x=4\sqrt{3}$(舍去负根),符合题意。
综上,BP的长为3或$4\sqrt{3}$。
【答案】
(1) 内;(2) 3或$4\sqrt{3}$
【知识点】
点与圆的位置关系、切线的性质、正方形的性质
【点评】
本题结合正方形与圆的位置关系,考查了勾股定理的应用及分类讨论思想,需准确分析相切时的几何关系,舍去不符合实际的解,是中等难度的几何综合题。
【难度系数】
0.6