一、选择题
1. 已知等边三角形ABC的边长为$2\sqrt{3}$ cm,下列以点A为圆心的各圆中,半径是3 cm的圆是().

1. 已知等边三角形ABC的边长为$2\sqrt{3}$ cm,下列以点A为圆心的各圆中,半径是3 cm的圆是().
答案
$\boldsymbol{C}$
解析
【分析】
要判断以A为圆心、半径3cm的圆对应的选项,需先求出等边△ABC中点A到BC的距离,以及AB的长度,再结合直线与圆、点与圆的位置关系判定规则逐一筛选选项。第一步先计算等边三角形BC边上的高;第二步通过高和半径的大小关系判断BC与圆的位置关系,排除不符合的选项;第三步通过AB长度和半径的大小关系判断点B、C与圆的位置关系,最终锁定正确选项。
【解析】
已知等边△ABC的边长为$2\sqrt{3}\mathrm{cm}$,取BC的中点E,连接AE,由等边三角形的性质可得$AE⊥ BC$,且$BE=\frac{1}{2}BC=\sqrt{3}\mathrm{cm}$。
在$\mathrm{Rt}△ ABE$中,根据勾股定理:
$AE=\sqrt{AB^2-BE^2}=\sqrt{(2\sqrt{3})^2-(\sqrt{3})^2}=\sqrt{12-3}=3\mathrm{cm}$。
已知圆A半径$r=3\mathrm{cm}$:
1. 点A到直线BC的距离$d=AE=3\mathrm{cm}=r$,因此直线BC和圆A相切,只有1个公共点(切点为BC中点E),可排除B(BC与圆交于两点)、D(BC与圆无交点)选项;
2. $AB=2\sqrt{3}\approx3.464\mathrm{cm}>3\mathrm{cm}$,即点B到圆心A的距离大于半径,点B在圆外,同理点C也在圆外,可排除A选项(B、C在圆上)。
因此符合条件的是C选项。
【答案】
$\boldsymbol{C}$
【知识点】
等边三角形的性质,直线与圆的位置关系,点与圆的位置关系
【点评】
本题核心是通过计算等边三角形的高,结合位置关系的判定规则排除错误选项,是对基础几何性质和位置关系判定的综合考查。
【难度系数】
0.7
要判断以A为圆心、半径3cm的圆对应的选项,需先求出等边△ABC中点A到BC的距离,以及AB的长度,再结合直线与圆、点与圆的位置关系判定规则逐一筛选选项。第一步先计算等边三角形BC边上的高;第二步通过高和半径的大小关系判断BC与圆的位置关系,排除不符合的选项;第三步通过AB长度和半径的大小关系判断点B、C与圆的位置关系,最终锁定正确选项。
【解析】
已知等边△ABC的边长为$2\sqrt{3}\mathrm{cm}$,取BC的中点E,连接AE,由等边三角形的性质可得$AE⊥ BC$,且$BE=\frac{1}{2}BC=\sqrt{3}\mathrm{cm}$。
在$\mathrm{Rt}△ ABE$中,根据勾股定理:
$AE=\sqrt{AB^2-BE^2}=\sqrt{(2\sqrt{3})^2-(\sqrt{3})^2}=\sqrt{12-3}=3\mathrm{cm}$。
已知圆A半径$r=3\mathrm{cm}$:
1. 点A到直线BC的距离$d=AE=3\mathrm{cm}=r$,因此直线BC和圆A相切,只有1个公共点(切点为BC中点E),可排除B(BC与圆交于两点)、D(BC与圆无交点)选项;
2. $AB=2\sqrt{3}\approx3.464\mathrm{cm}>3\mathrm{cm}$,即点B到圆心A的距离大于半径,点B在圆外,同理点C也在圆外,可排除A选项(B、C在圆上)。
因此符合条件的是C选项。
【答案】
$\boldsymbol{C}$
【知识点】
等边三角形的性质,直线与圆的位置关系,点与圆的位置关系
【点评】
本题核心是通过计算等边三角形的高,结合位置关系的判定规则排除错误选项,是对基础几何性质和位置关系判定的综合考查。
【难度系数】
0.7
2. 如图,AB与$\odot O$切于点B,$AO=6\ \mathrm{cm}$,$AB=4\ \mathrm{cm}$,则$\odot O$的半径为().

A.$4\sqrt{5}\ \mathrm{cm}$
B.$2\sqrt{5}\ \mathrm{cm}$
C.$2\sqrt{13}\ \mathrm{cm}$
D.$\sqrt{13}\ \mathrm{cm}$
A.$4\sqrt{5}\ \mathrm{cm}$
B.$2\sqrt{5}\ \mathrm{cm}$
C.$2\sqrt{13}\ \mathrm{cm}$
D.$\sqrt{13}\ \mathrm{cm}$
答案
B
解析
【分析】
遇到切线相关的计算问题,首先想到切线的性质:切线垂直于过切点的半径。因此我们可以连接圆心O和切点B,得到OB⊥AB,构造出直角三角形ABO,已知直角三角形的斜边AO和直角边AB的长度,直接用勾股定理就能求出另一条直角边OB的长度,也就是圆的半径。
【解析】
解:连接OB
∵AB与$\odot O$切于点B,根据切线的性质可得$OB⊥ AB$,即$△ ABO$是直角三角形,$∠ ABO=90°$
在$Rt△ ABO$中,$AO=6\ \mathrm{cm}$,$AB=4\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得:
$OB=\sqrt{AO^2-AB^2}=\sqrt{6^2-4^2}=\sqrt{36-16}=\sqrt{20}=2\sqrt{5}\ \mathrm{cm}$
即$\odot O$的半径为$2\sqrt{5}\ \mathrm{cm}$,故选B。
【答案】
B
【知识点】
切线的性质;勾股定理
【点评】
本题是切线相关计算的基础题型,核心解题思路是连接圆心与切点构造直角三角形,再结合勾股定理计算线段长度,掌握这个常用辅助线做法就能快速解题。
【难度系数】
0.8
遇到切线相关的计算问题,首先想到切线的性质:切线垂直于过切点的半径。因此我们可以连接圆心O和切点B,得到OB⊥AB,构造出直角三角形ABO,已知直角三角形的斜边AO和直角边AB的长度,直接用勾股定理就能求出另一条直角边OB的长度,也就是圆的半径。
【解析】
解:连接OB
∵AB与$\odot O$切于点B,根据切线的性质可得$OB⊥ AB$,即$△ ABO$是直角三角形,$∠ ABO=90°$
在$Rt△ ABO$中,$AO=6\ \mathrm{cm}$,$AB=4\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得:
$OB=\sqrt{AO^2-AB^2}=\sqrt{6^2-4^2}=\sqrt{36-16}=\sqrt{20}=2\sqrt{5}\ \mathrm{cm}$
即$\odot O$的半径为$2\sqrt{5}\ \mathrm{cm}$,故选B。
【答案】
B
【知识点】
切线的性质;勾股定理
【点评】
本题是切线相关计算的基础题型,核心解题思路是连接圆心与切点构造直角三角形,再结合勾股定理计算线段长度,掌握这个常用辅助线做法就能快速解题。
【难度系数】
0.8
3. 如图,AB切$\odot O$于点B,连接OA交$\odot O$于点C,BD$//$OA交$\odot O$于点D,连接CD,若$∠ OCD=25°$,则$∠ A$的度数为().

A.$25°$
B.$35°$
C.$40°$
D.$45°$
A.$25°$
B.$35°$
C.$40°$
D.$45°$
答案
C
解析
【分析】
解题时首先观察到AB是圆的切线,根据切线性质优先连接切点与圆心OB,得到直角∠ABO,此时要求∠A,只需要求出∠AOB的度数即可。结合已知BD//OA,可利用平行线的内错角相等得到∠CDB=∠OCD,再通过圆周角定理得到∠AOB与∠CDB的数量关系,算出∠AOB后,最后利用直角三角形两锐角互余即可求出∠A的度数。
【解析】
解:连接OB,
∵ AB切$\odot O$于点B,
∴ OB⊥AB,即$∠ ABO=90°$,
∴ $∠ A + ∠ AOB = 90°$。
∵ BD$//$OA,$∠ OCD=25°$,
∴ $∠ CDB = ∠ OCD = 25°$(两直线平行,内错角相等)。
根据圆周角定理:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,$∠ AOB$和$∠ CDB$均对应弧BC,
∴ $∠ AOB = 2∠ CDB = 2×25°=50°$。
∴ $∠ A = 90° - ∠ AOB = 90° - 50° = 40°$。
【答案】
C
【知识点】
切线的性质;圆周角定理;平行线的性质
【点评】
本题是圆的性质的综合基础题,解题的关键是正确作出辅助线连接OB,再结合平行线性质、圆周角定理、直角三角形的角度关系逐步推导,考查了学生对基础定理的应用和角度转换的能力。
【难度系数】
0.7
解题时首先观察到AB是圆的切线,根据切线性质优先连接切点与圆心OB,得到直角∠ABO,此时要求∠A,只需要求出∠AOB的度数即可。结合已知BD//OA,可利用平行线的内错角相等得到∠CDB=∠OCD,再通过圆周角定理得到∠AOB与∠CDB的数量关系,算出∠AOB后,最后利用直角三角形两锐角互余即可求出∠A的度数。
【解析】
解:连接OB,
∵ AB切$\odot O$于点B,
∴ OB⊥AB,即$∠ ABO=90°$,
∴ $∠ A + ∠ AOB = 90°$。
∵ BD$//$OA,$∠ OCD=25°$,
∴ $∠ CDB = ∠ OCD = 25°$(两直线平行,内错角相等)。
根据圆周角定理:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,$∠ AOB$和$∠ CDB$均对应弧BC,
∴ $∠ AOB = 2∠ CDB = 2×25°=50°$。
∴ $∠ A = 90° - ∠ AOB = 90° - 50° = 40°$。
【答案】
C
【知识点】
切线的性质;圆周角定理;平行线的性质
【点评】
本题是圆的性质的综合基础题,解题的关键是正确作出辅助线连接OB,再结合平行线性质、圆周角定理、直角三角形的角度关系逐步推导,考查了学生对基础定理的应用和角度转换的能力。
【难度系数】
0.7
4. 已知$\odot O$的直径为10 cm,点O到直线l的距离为d.
(1)若l与$\odot O$相切,则$d=$ cm;
(2)若$d=4$ cm,则l与$\odot O$有个公共点;
(3)若$d=6$ cm,则l与$\odot O$的位置关系是.
(1)若l与$\odot O$相切,则$d=$ cm;
(2)若$d=4$ cm,则l与$\odot O$有个公共点;
(3)若$d=6$ cm,则l与$\odot O$的位置关系是.
答案
(1)$\boldsymbol{5}$;(2)$\boldsymbol{2}$;(3)$\boldsymbol{相离}$。
解析
【分析】
解决本题首先要先求出圆的半径,已知圆的直径为10cm,可得半径r=5cm。直线与圆的位置关系由圆心到直线的距离d和半径r的大小关系决定:①d=r时,直线与圆相切,有1个公共点;②d<r时,直线与圆相交,有2个公共点;③d>r时,直线与圆相离,没有公共点。结合三个小问的已知条件,对应上述判定规则即可得出结果。
【解析】
先计算$\odot O$的半径:$\because$直径为10 cm,$\therefore$半径$r=10÷2=5$ cm。
(1)若l与$\odot O$相切,根据相切的判定规则,圆心到直线的距离等于半径,因此$d=r=5$ cm;
(2)若$d=4$ cm,$\because4\mathrm{cm}<5\mathrm{cm}$,即$d<r$,$\therefore$直线l与$\odot O$相交,相交时直线与圆有2个公共点;
(3)若$d=6$ cm,$\because6\mathrm{cm}>5\mathrm{cm}$,即$d>r$,$\therefore$直线l与$\odot O$的位置关系是相离。
【答案】
(1)$\boldsymbol{5}$;(2)$\boldsymbol{2}$;(3)$\boldsymbol{相离}$
【知识点】
1.直线与圆的位置关系判定;2.圆的半径与直径的关系
【点评】
本题属于基础题,主要考查直线与圆三种位置关系的判定,解题关键是牢记圆心到直线的距离d和圆半径r的大小对应关系,代入数值对比即可快速求解。
【难度系数】
0.9
解决本题首先要先求出圆的半径,已知圆的直径为10cm,可得半径r=5cm。直线与圆的位置关系由圆心到直线的距离d和半径r的大小关系决定:①d=r时,直线与圆相切,有1个公共点;②d<r时,直线与圆相交,有2个公共点;③d>r时,直线与圆相离,没有公共点。结合三个小问的已知条件,对应上述判定规则即可得出结果。
【解析】
先计算$\odot O$的半径:$\because$直径为10 cm,$\therefore$半径$r=10÷2=5$ cm。
(1)若l与$\odot O$相切,根据相切的判定规则,圆心到直线的距离等于半径,因此$d=r=5$ cm;
(2)若$d=4$ cm,$\because4\mathrm{cm}<5\mathrm{cm}$,即$d<r$,$\therefore$直线l与$\odot O$相交,相交时直线与圆有2个公共点;
(3)若$d=6$ cm,$\because6\mathrm{cm}>5\mathrm{cm}$,即$d>r$,$\therefore$直线l与$\odot O$的位置关系是相离。
【答案】
(1)$\boldsymbol{5}$;(2)$\boldsymbol{2}$;(3)$\boldsymbol{相离}$
【知识点】
1.直线与圆的位置关系判定;2.圆的半径与直径的关系
【点评】
本题属于基础题,主要考查直线与圆三种位置关系的判定,解题关键是牢记圆心到直线的距离d和圆半径r的大小对应关系,代入数值对比即可快速求解。
【难度系数】
0.9
5. 如图,AD是$\odot O$的直径,AB是$\odot O$的弦,BC与$\odot O$相切于点B,连接OB,若$∠ ABC = 65°$,则$∠ BOD$的度数为。

答案
$\boldsymbol{50°}$
解析
【分析】
解题时先利用切线的性质得到垂直关系,求出∠ABO的度数;再结合圆半径相等得到等腰三角形,推出底角∠OAB的度数;最后根据圆周角定理,即可求出圆心角∠BOD的度数。
【解析】
解:
∵BC与$\odot O$相切于点B,由切线的性质可得$OB⊥ BC$,
∴$∠ OBC=90°$,
∵$∠ ABC=65°$,
∴$∠ ABO=∠ OBC-∠ ABC=90°-65°=25°$,
∵OA、OB都是$\odot O$的半径,
∴$OA=OB$,
∴$△ OAB$是等腰三角形,$∠ OAB=∠ ABO=25°$,
根据圆周角定理:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,$∠ BOD$是弧BD所对的圆心角,$∠ OAB$是弧BD所对的圆周角,
∴$∠ BOD=2∠ OAB=2×25°=50°$。
【答案】
$\boldsymbol{50°}$
【知识点】
切线的性质;等腰三角形的性质;圆周角定理
【点评】
本题是圆的基础角度计算题,解题核心是先通过切线性质得到垂直关系,再结合等腰三角形和圆周角定理逐步推导角度,整体解题逻辑清晰,难度较低。
【难度系数】
0.85
解题时先利用切线的性质得到垂直关系,求出∠ABO的度数;再结合圆半径相等得到等腰三角形,推出底角∠OAB的度数;最后根据圆周角定理,即可求出圆心角∠BOD的度数。
【解析】
解:
∵BC与$\odot O$相切于点B,由切线的性质可得$OB⊥ BC$,
∴$∠ OBC=90°$,
∵$∠ ABC=65°$,
∴$∠ ABO=∠ OBC-∠ ABC=90°-65°=25°$,
∵OA、OB都是$\odot O$的半径,
∴$OA=OB$,
∴$△ OAB$是等腰三角形,$∠ OAB=∠ ABO=25°$,
根据圆周角定理:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,$∠ BOD$是弧BD所对的圆心角,$∠ OAB$是弧BD所对的圆周角,
∴$∠ BOD=2∠ OAB=2×25°=50°$。
【答案】
$\boldsymbol{50°}$
【知识点】
切线的性质;等腰三角形的性质;圆周角定理
【点评】
本题是圆的基础角度计算题,解题核心是先通过切线性质得到垂直关系,再结合等腰三角形和圆周角定理逐步推导角度,整体解题逻辑清晰,难度较低。
【难度系数】
0.85
6. 如图,木工用角尺的短边紧靠$\odot O$于点A,长边与$\odot O$相切于点B,角尺的直角顶点为C,已知$AC=6\ \mathrm{cm}$,$CB=8\ \mathrm{cm}$,则$\odot O$的半径为 cm.
(第6题)
答案
解:连接OA、OB,过点A作AD⊥OB于点D。
∵ 长边与⊙O相切于点B,
∴ OB⊥BC,OB=r。
∵ ∠C=90°,AD⊥OB,
∴ 四边形ACBD是矩形,
∴ AD=CB=8 cm,BD=AC=6 cm,∠ADO=90°。
∴ OD=OB - BD = r - 6。
在Rt△AOD中,由勾股定理得:
OA² = AD² + OD²,
又OA=r,代入得:
r² = 8² + (r - 6)²,
展开整理得12r=100,
解得r=25/3。
故答案为:$\dfrac{25}{3}$。
∵ 长边与⊙O相切于点B,
∴ OB⊥BC,OB=r。
∵ ∠C=90°,AD⊥OB,
∴ 四边形ACBD是矩形,
∴ AD=CB=8 cm,BD=AC=6 cm,∠ADO=90°。
∴ OD=OB - BD = r - 6。
在Rt△AOD中,由勾股定理得:
OA² = AD² + OD²,
又OA=r,代入得:
r² = 8² + (r - 6)²,
展开整理得12r=100,
解得r=25/3。
故答案为:$\dfrac{25}{3}$。
解析
【分析】
遇到圆的切线问题,首先想到切线的性质:切线垂直于过切点的半径,因此先连接OA、OB,得到OA⊥AC,OB⊥BC。已知∠C是直角,此时四边形ACBD有三个直角,因此过点A作AD⊥OB,即可构造出矩形ACBD,将已知的AC=6cm、CB=8cm转化为直角三角形AOD的边长,设半径为r,用含r的式子表示出直角三角形的各边,再利用勾股定理列方程即可求出半径。
【解析】
解:连接OA、OB,过点A作AD⊥OB于点D。
∵ 长边与⊙O相切于点B,短边紧靠⊙O于点A,
∴ OB⊥BC,OA⊥AC,OA=OB=r。
∵ ∠C=90°,AD⊥OB,
∴ 四边形ACBD是矩形,
∴ AD=CB=8 cm,BD=AC=6 cm,∠ADO=90°。
∴ OD=OB - BD = r - 6。
在Rt△AOD中,由勾股定理得:
OA² = AD² + OD²,
将OA=r代入得:
$r^2 = 8^2 + (r - 6)^2$,
展开整理得:$r^2=64+r^2-12r+36$,
消去$r^2$后得$12r=100$,
解得$r=\frac{25}{3}$。
【答案】
$\dfrac{25}{3}$
【知识点】
切线的性质;矩形的判定与性质;勾股定理
【点评】
本题是圆的切线相关计算的典型题,解题的关键是掌握“见切线,连半径,得垂直”的辅助线做法,通过构造矩形和直角三角形,结合勾股定理建立方程求解,体现了方程思想在几何计算中的应用。
【难度系数】
0.7
遇到圆的切线问题,首先想到切线的性质:切线垂直于过切点的半径,因此先连接OA、OB,得到OA⊥AC,OB⊥BC。已知∠C是直角,此时四边形ACBD有三个直角,因此过点A作AD⊥OB,即可构造出矩形ACBD,将已知的AC=6cm、CB=8cm转化为直角三角形AOD的边长,设半径为r,用含r的式子表示出直角三角形的各边,再利用勾股定理列方程即可求出半径。
【解析】
解:连接OA、OB,过点A作AD⊥OB于点D。
∵ 长边与⊙O相切于点B,短边紧靠⊙O于点A,
∴ OB⊥BC,OA⊥AC,OA=OB=r。
∵ ∠C=90°,AD⊥OB,
∴ 四边形ACBD是矩形,
∴ AD=CB=8 cm,BD=AC=6 cm,∠ADO=90°。
∴ OD=OB - BD = r - 6。
在Rt△AOD中,由勾股定理得:
OA² = AD² + OD²,
将OA=r代入得:
$r^2 = 8^2 + (r - 6)^2$,
展开整理得:$r^2=64+r^2-12r+36$,
消去$r^2$后得$12r=100$,
解得$r=\frac{25}{3}$。
【答案】
$\dfrac{25}{3}$
【知识点】
切线的性质;矩形的判定与性质;勾股定理
【点评】
本题是圆的切线相关计算的典型题,解题的关键是掌握“见切线,连半径,得垂直”的辅助线做法,通过构造矩形和直角三角形,结合勾股定理建立方程求解,体现了方程思想在几何计算中的应用。
【难度系数】
0.7
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