1 如图,在$\odot O$中,$AB ⊥ OC$,垂足为$D$,$AB=8$,$CD=2$. 若$P$是优弧$AB$上的任意一点,则$\sin ∠ APB$的值为 ()

A.$\frac{3}{5}$
B.$\frac{4}{5}$
C.$\frac{\sqrt{3}}{2}$
D.$\frac{1}{2}$
A.$\frac{3}{5}$
B.$\frac{4}{5}$
C.$\frac{\sqrt{3}}{2}$
D.$\frac{1}{2}$
答案
B
解析
连接OA、OB,设⊙O半径为r。
1. 由垂径定理,AB⊥OC,得AD=BD=½AB=4。
2. OD=OC-CD=r-2,在Rt△ODA中,由勾股定理:$r^2=4^2+(r-2)^2$,解得r=5,即OA=5,OD=3。
3. 由圆周角定理,∠APB=½∠AOB,又OC⊥AB,OA=OB,故∠AOD=½∠AOB,因此∠APB=∠AOD。
4. 计算$\sin∠AOD=\frac{AD}{OA}=\frac{4}{5}$,即$\sin∠APB=\frac{4}{5}$。
1. 由垂径定理,AB⊥OC,得AD=BD=½AB=4。
2. OD=OC-CD=r-2,在Rt△ODA中,由勾股定理:$r^2=4^2+(r-2)^2$,解得r=5,即OA=5,OD=3。
3. 由圆周角定理,∠APB=½∠AOB,又OC⊥AB,OA=OB,故∠AOD=½∠AOB,因此∠APB=∠AOD。
4. 计算$\sin∠AOD=\frac{AD}{OA}=\frac{4}{5}$,即$\sin∠APB=\frac{4}{5}$。
2 如图,在$4×4$的正方形网格中,点$A$,$B$,$C$,$D$,$O$均在格点上,其中点$A$,$B$,$D$在$\odot O$上,$E$是线段$CD$与$\odot O$的交点,则$∠ BAE$的正切值为。

答案
$\boldsymbol{\frac{1}{2}}$
解析
解:由圆周角定理可知,同弧所对的圆周角相等,因此$∠ BAE = ∠ BDC$。
在$\mathrm{Rt}△ BCD$中,$∠ DBC=90°$,$BC=1$,$BD=2$,
则$\tan∠ BDC = \frac{BC}{BD} = \frac{1}{2}$,
因此$\tan∠ BAE = \frac{1}{2}$。
在$\mathrm{Rt}△ BCD$中,$∠ DBC=90°$,$BC=1$,$BD=2$,
则$\tan∠ BDC = \frac{BC}{BD} = \frac{1}{2}$,
因此$\tan∠ BAE = \frac{1}{2}$。
3 [2025 苏州]如图,在四边形ABCD中,BD=CD,∠C=∠BAD.以AB为直径的⊙O经过点D,且与边CD交于点E,连接AE,BE.
(1)求证:BC为⊙O的切线;
(2)若$AB=\sqrt{10}$,$\sin∠ AED=\frac{\sqrt{10}}{10}$,求BE的长.

(1)求证:BC为⊙O的切线;
(2)若$AB=\sqrt{10}$,$\sin∠ AED=\frac{\sqrt{10}}{10}$,求BE的长.
答案
(1)证明:
∵ $BD=CD$,
∴ $∠ DBC=∠ C$。
∵ $∠ C=∠ BAD$,
∴ $∠ DBC=∠ BAD$。
∵ $AB$是$\odot O$的直径,
∴ $∠ ADB=90°$,
∴ $∠ BAD + ∠ ABD = 90°$,
∴ $∠ DBC + ∠ ABD = 90°$,即$∠ ABC=90°$,
∴ $AB⊥ BC$。
又∵ $OB$是$\odot O$的半径,
∴ $BC$为$\odot O$的切线。
---
(2)解:
∵ $AB$是$\odot O$的直径,
∴ $∠ AEB=90°$。
∵ $∠ ABD$和$∠ AED$都是弧$AD$所对的圆周角,
∴ $∠ ABD=∠ AED$,
∴ $\sin∠ ABD = \sin∠ AED = \frac{\sqrt{10}}{10}$。
在$\mathrm{Rt}△ ABE$中,$\sin∠ ABE = \frac{AE}{AB} = \frac{\sqrt{10}}{10}$,
∵ $AB=\sqrt{10}$,
∴ $AE = AB · \sin∠ ABE = \sqrt{10} × \frac{\sqrt{10}}{10} = 1$,
由勾股定理得:
$BE = \sqrt{AB^2 - AE^2} = \sqrt{(\sqrt{10})^2 - 1^2} = \sqrt{10-1}=3$。
最终结论:$BE$的长为$\boldsymbol{3}$。
∵ $BD=CD$,
∴ $∠ DBC=∠ C$。
∵ $∠ C=∠ BAD$,
∴ $∠ DBC=∠ BAD$。
∵ $AB$是$\odot O$的直径,
∴ $∠ ADB=90°$,
∴ $∠ BAD + ∠ ABD = 90°$,
∴ $∠ DBC + ∠ ABD = 90°$,即$∠ ABC=90°$,
∴ $AB⊥ BC$。
又∵ $OB$是$\odot O$的半径,
∴ $BC$为$\odot O$的切线。
---
(2)解:
∵ $AB$是$\odot O$的直径,
∴ $∠ AEB=90°$。
∵ $∠ ABD$和$∠ AED$都是弧$AD$所对的圆周角,
∴ $∠ ABD=∠ AED$,
∴ $\sin∠ ABD = \sin∠ AED = \frac{\sqrt{10}}{10}$。
在$\mathrm{Rt}△ ABE$中,$\sin∠ ABE = \frac{AE}{AB} = \frac{\sqrt{10}}{10}$,
∵ $AB=\sqrt{10}$,
∴ $AE = AB · \sin∠ ABE = \sqrt{10} × \frac{\sqrt{10}}{10} = 1$,
由勾股定理得:
$BE = \sqrt{AB^2 - AE^2} = \sqrt{(\sqrt{10})^2 - 1^2} = \sqrt{10-1}=3$。
最终结论:$BE$的长为$\boldsymbol{3}$。
4 [2026 福建]如图,AB是$\odot O$的直径,BC是$\odot O$的切线,AC交$\odot O$于点D.若$AD=CD$,则$\tan A$的值是()

A.$\dfrac{\sqrt{2}}{2}$
B.$1$
C.$\sqrt{2}$
D.$2$
A.$\dfrac{\sqrt{2}}{2}$
B.$1$
C.$\sqrt{2}$
D.$2$
答案
B
解析
连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,即BD⊥AC。
又∵AD=CD,
∴BD垂直平分线段AC,得AB=BC。
∵BC是⊙O的切线,AB是⊙O的直径,
∴AB⊥BC,即∠ABC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,∠A=45°,
∴tanA=1。
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,即BD⊥AC。
又∵AD=CD,
∴BD垂直平分线段AC,得AB=BC。
∵BC是⊙O的切线,AB是⊙O的直径,
∴AB⊥BC,即∠ABC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,∠A=45°,
∴tanA=1。
5 如图,P是$\odot O$的直径AB的延长线上一点,过点P作直线交$\odot O$于C,D两点.若$OA=3$,$PB=2$,则$\tan∠ PAC·\tan∠ PAD$的值为.

答案
$\boldsymbol{\frac{1}{4}}$
解析
解:
连接BC,BD。
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ACB=∠ADB=90°。
在Rt△ABC中,$\tan∠ PAC = \tan∠ BAC = \frac{BC}{AC}$,
在Rt△ABD中,$\tan∠ PAD = \tan∠ BAD = \frac{BD}{AD}$,
∴ $\tan∠ PAC · \tan∠ PAD = \frac{BC}{AC} · \frac{BD}{AD} = \frac{BC · BD}{AC · AD}$。
∵ ∠PBC是圆内接四边形ACBD的外角,
∴ ∠PBC = ∠PDA,
又∵ ∠P = ∠P,
∴ △PBC ∽ △PDA,
∴ $\frac{BC}{DA} = \frac{PB}{PD}$ ①。
同理,∠PDB = ∠PAC,∠P=∠P,
∴ △PBD ∽ △PCA,
∴ $\frac{BD}{CA} = \frac{PB}{PC}$ ②。
①×②得:$\frac{BC · BD}{DA · CA} = \frac{PB^2}{PD · PC}$。
由割线定理得:$PC · PD = PB · PA$,
已知$OA=3$,∴ $AB=2OA=6$,$PA=AB+PB=6+2=8$,
∴ $PC · PD = 2 × 8 = 16$,
∴ $\tan∠ PAC · \tan∠ PAD = \frac{PB^2}{PB · PA} = \frac{PB}{PA} = \frac{2}{8} = \frac{1}{4}$。
连接BC,BD。
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ACB=∠ADB=90°。
在Rt△ABC中,$\tan∠ PAC = \tan∠ BAC = \frac{BC}{AC}$,
在Rt△ABD中,$\tan∠ PAD = \tan∠ BAD = \frac{BD}{AD}$,
∴ $\tan∠ PAC · \tan∠ PAD = \frac{BC}{AC} · \frac{BD}{AD} = \frac{BC · BD}{AC · AD}$。
∵ ∠PBC是圆内接四边形ACBD的外角,
∴ ∠PBC = ∠PDA,
又∵ ∠P = ∠P,
∴ △PBC ∽ △PDA,
∴ $\frac{BC}{DA} = \frac{PB}{PD}$ ①。
同理,∠PDB = ∠PAC,∠P=∠P,
∴ △PBD ∽ △PCA,
∴ $\frac{BD}{CA} = \frac{PB}{PC}$ ②。
①×②得:$\frac{BC · BD}{DA · CA} = \frac{PB^2}{PD · PC}$。
由割线定理得:$PC · PD = PB · PA$,
已知$OA=3$,∴ $AB=2OA=6$,$PA=AB+PB=6+2=8$,
∴ $PC · PD = 2 × 8 = 16$,
∴ $\tan∠ PAC · \tan∠ PAD = \frac{PB^2}{PB · PA} = \frac{PB}{PA} = \frac{2}{8} = \frac{1}{4}$。
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