1. 如图,$AB$是$\odot O$的直径,$C$是$\odot O$上一点,$D$是$\odot O$外一点,过点$A$作$AE⊥ CD$,垂足为$E$,连接$AC,OC$。若要使$CD$切$\odot O$于点$C$,则下列条件中,添加后不正确的是(

A.$OC// AE$
B.$∠ OAC=∠ CAE$
C.$∠ OCA=∠ CAE$
D.$OA=AC$
D
)A.$OC// AE$
B.$∠ OAC=∠ CAE$
C.$∠ OCA=∠ CAE$
D.$OA=AC$
答案
1. D $\because AE ⊥ CD,\therefore ∠ AED = 90°$. 当 $OC// AE$ 时,$∠ OCD=90°$,即 $OC ⊥ DE$. $\because OC$ 是 $\odot O$ 的半径,$\therefore CD$ 切$\odot O$ 于点 $C$. 故 A 正确,不符合题意. $\because AE ⊥ CD$,$\therefore ∠ AED=90°$,则$∠ CAE + ∠ ACE = 90°$. $\because OA=OC$,$\therefore ∠ OAC = ∠ OCA$. 当 $∠ OAC = ∠ CAE$ 时, $∠ OCA + ∠ ACE=90°$,即 $OC ⊥ DE$. $\because OC$ 是 $\odot O$ 的半径,$\therefore CD$ 切$\odot O$ 于点 $C$. 故 B 正确,不符合题意. 当$∠ OCA = ∠ CAE$时,$OC// AE$. $\because AE ⊥ CD$,$\therefore ∠ AED=90°$. $\therefore ∠ OCD=90°$,即 $OC ⊥ DE$. $\because OC$ 是 $\odot O$ 的半径,$\therefore CD$ 切$\odot O$ 于点 $C$. 故 C 正确,不符合题意. 当 $OA=AC$ 时,由 $OA=OC$,得$OA=OC=AC$,则$△ OAC$ 是等边三角形,$\therefore ∠ OCA=60°$.无法确定$∠ OCD=90°$,不能得到 $CD$ 切$\odot O$ 于点 $C$. 故 D不正确,符合题意.
解析
【分析】
解题思路:本题核心目标是判断哪个添加的条件无法推出CD是⊙O的切线,根据切线判定定理,已知OC是⊙O的半径,点C在圆上,因此只需验证各选项能否推导出OC⊥CD即可。先梳理已知隐含条件:AE⊥CD即∠AEC=90°,OA、OC都是⊙O的半径,故OA=OC。接下来逐个代入选项推导:
1. 对A选项:若OC//AE,结合AE⊥CD可直接推出OC⊥CD,满足切线判定要求;
2. 对B选项:若∠OAC=∠CAE,结合OA=OC得∠OAC=∠OCA,等量代换后可得∠OCA=∠CAE,再由∠CAE+∠ACE=90°,即可推出∠OCA+∠ACE=90°,即OC⊥CD;
3. 对C选项:若∠OCA=∠CAE,内错角相等可直接得到OC//AE,结合AE⊥CD即可推出OC⊥CD;
4. 对D选项:若OA=AC,结合OA=OC只能得到△OAC是等边三角形,仅能得到∠OCA=60°,无法推导∠OCD=90°,不能满足切线判定要求。
【解析】
已知AE⊥CD,因此∠AEC=90°,且OA、OC均为⊙O半径,故OA=OC。逐一分析选项:
选项A:当OC// AE时,由AE⊥CD可得∠OCD=∠AEC=90°,即OC⊥DE,又OC是⊙O的半径,因此CD切⊙O于点C,该条件正确,不符合题意。
选项B:当∠OAC=∠CAE时,由OA=OC得∠OAC=∠OCA,等量代换得∠OCA=∠CAE。在Rt△ACE中,∠CAE+∠ACE=90°,代入得∠OCA+∠ACE=90°,即OC⊥DE,又OC是⊙O的半径,因此CD切⊙O于点C,该条件正确,不符合题意。
选项C:当∠OCA=∠CAE时,内错角相等可得OC// AE,结合AE⊥CD得∠OCD=∠AEC=90°,即OC⊥DE,又OC是⊙O的半径,因此CD切⊙O于点C,该条件正确,不符合题意。
选项D:当OA=AC时,结合OA=OC可得OA=OC=AC,即△OAC是等边三角形,仅能推出∠OCA=60°,无法得到∠OCD=90°,不能证明CD切⊙O于点C,该条件错误,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
切线的判定,平行线的性质,等边三角形性质
【点评】
本题是切线判定的基础变式题,核心是将切线证明转化为证明半径与待证直线垂直的关系,通过逐个条件推导验证即可得出结论。易错点是对D选项的判断,不少同学会混淆等边三角形的角度性质和CD的位置关系,忽略没有条件能证明OC和CD垂直,解题时要牢牢抓住切线判定的核心要素,不要被无关的角度条件误导。
【难度系数】
0.7
解题思路:本题核心目标是判断哪个添加的条件无法推出CD是⊙O的切线,根据切线判定定理,已知OC是⊙O的半径,点C在圆上,因此只需验证各选项能否推导出OC⊥CD即可。先梳理已知隐含条件:AE⊥CD即∠AEC=90°,OA、OC都是⊙O的半径,故OA=OC。接下来逐个代入选项推导:
1. 对A选项:若OC//AE,结合AE⊥CD可直接推出OC⊥CD,满足切线判定要求;
2. 对B选项:若∠OAC=∠CAE,结合OA=OC得∠OAC=∠OCA,等量代换后可得∠OCA=∠CAE,再由∠CAE+∠ACE=90°,即可推出∠OCA+∠ACE=90°,即OC⊥CD;
3. 对C选项:若∠OCA=∠CAE,内错角相等可直接得到OC//AE,结合AE⊥CD即可推出OC⊥CD;
4. 对D选项:若OA=AC,结合OA=OC只能得到△OAC是等边三角形,仅能得到∠OCA=60°,无法推导∠OCD=90°,不能满足切线判定要求。
【解析】
已知AE⊥CD,因此∠AEC=90°,且OA、OC均为⊙O半径,故OA=OC。逐一分析选项:
选项A:当OC// AE时,由AE⊥CD可得∠OCD=∠AEC=90°,即OC⊥DE,又OC是⊙O的半径,因此CD切⊙O于点C,该条件正确,不符合题意。
选项B:当∠OAC=∠CAE时,由OA=OC得∠OAC=∠OCA,等量代换得∠OCA=∠CAE。在Rt△ACE中,∠CAE+∠ACE=90°,代入得∠OCA+∠ACE=90°,即OC⊥DE,又OC是⊙O的半径,因此CD切⊙O于点C,该条件正确,不符合题意。
选项C:当∠OCA=∠CAE时,内错角相等可得OC// AE,结合AE⊥CD得∠OCD=∠AEC=90°,即OC⊥DE,又OC是⊙O的半径,因此CD切⊙O于点C,该条件正确,不符合题意。
选项D:当OA=AC时,结合OA=OC可得OA=OC=AC,即△OAC是等边三角形,仅能推出∠OCA=60°,无法得到∠OCD=90°,不能证明CD切⊙O于点C,该条件错误,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
切线的判定,平行线的性质,等边三角形性质
【点评】
本题是切线判定的基础变式题,核心是将切线证明转化为证明半径与待证直线垂直的关系,通过逐个条件推导验证即可得出结论。易错点是对D选项的判断,不少同学会混淆等边三角形的角度性质和CD的位置关系,忽略没有条件能证明OC和CD垂直,解题时要牢牢抓住切线判定的核心要素,不要被无关的角度条件误导。
【难度系数】
0.7
2. 如图,$AB$切$\odot O$于点$B$,连接$OA$,交$\odot O$于点$C$,过点$B$作$BD// OA$,交$\odot O$于点$D$,连接$CD$.
若$∠ DCO=25^{\circ }$,则$∠ A$的度数为(

A.$25^{\circ }$
B.$30^{\circ }$
C.$40^{\circ }$
D.$45^{\circ }$
若$∠ DCO=25^{\circ }$,则$∠ A$的度数为(
C
)A.$25^{\circ }$
B.$30^{\circ }$
C.$40^{\circ }$
D.$45^{\circ }$
答案
2. C 连接 $OB$. $\because AB$ 切 $\odot O$ 于点 $B$, $\therefore AB ⊥ OB$.$\therefore ∠ ABO=90°$. $\because BD// OA$,$∠ DCO=25°$,$\therefore ∠ D=∠ DCO=25°$. $\therefore ∠ AOB=2∠ D=50°$. $\therefore ∠ A=90°-∠ AOB=40°$.
解析
【分析】
这是一道圆的基础性质综合题,解题思路非常清晰:首先看到AB是⊙O的切线,优先连接切点B和圆心O,利用切线的性质得到OB⊥AB,构造出直角三角形ABO,后续可以借助直角三角形两锐角互余计算角度;接着已知BD平行OA,根据平行线内错角相等的性质,直接得到圆周角∠D等于已知条件∠DCO=25°;再根据圆周角定理,同弧BC对应的圆心角∠AOB是圆周角∠D的2倍,算出∠AOB的度数;最后在Rt△ABO中用90°减去∠AOB的度数,就能得到∠A的大小,匹配对应选项即可。
【解析】
解:连接OB,
∵ AB切⊙O于点B,
∴ AB⊥OB,即∠ABO=90°,
∵ BD//OA,
∴ ∠BDC = ∠DCO = 25°(两直线平行,内错角相等),
由圆周角定理可知:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,弧BC对应的圆心角为∠AOB,圆周角为∠BDC,
∴ ∠AOB = 2∠BDC = 2×25° = 50°,
在Rt△ABO中,∠A + ∠AOB = 90°,
∴ ∠A = 90° - ∠AOB = 90° - 50° = 40°。
【答案】C
【知识点】切线的性质;圆周角定理;平行线性质
【点评】本题属于圆部分的常规基础考题,核心考察切线的常用辅助线构造技巧:遇到切线优先连接切点与圆心得到垂直关系,再结合平行线性质、圆周角定理即可快速推导,整体思路流畅,适合巩固圆相关的基础性质。
【难度系数】0.7
这是一道圆的基础性质综合题,解题思路非常清晰:首先看到AB是⊙O的切线,优先连接切点B和圆心O,利用切线的性质得到OB⊥AB,构造出直角三角形ABO,后续可以借助直角三角形两锐角互余计算角度;接着已知BD平行OA,根据平行线内错角相等的性质,直接得到圆周角∠D等于已知条件∠DCO=25°;再根据圆周角定理,同弧BC对应的圆心角∠AOB是圆周角∠D的2倍,算出∠AOB的度数;最后在Rt△ABO中用90°减去∠AOB的度数,就能得到∠A的大小,匹配对应选项即可。
【解析】
解:连接OB,
∵ AB切⊙O于点B,
∴ AB⊥OB,即∠ABO=90°,
∵ BD//OA,
∴ ∠BDC = ∠DCO = 25°(两直线平行,内错角相等),
由圆周角定理可知:同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,弧BC对应的圆心角为∠AOB,圆周角为∠BDC,
∴ ∠AOB = 2∠BDC = 2×25° = 50°,
在Rt△ABO中,∠A + ∠AOB = 90°,
∴ ∠A = 90° - ∠AOB = 90° - 50° = 40°。
【答案】C
【知识点】切线的性质;圆周角定理;平行线性质
【点评】本题属于圆部分的常规基础考题,核心考察切线的常用辅助线构造技巧:遇到切线优先连接切点与圆心得到垂直关系,再结合平行线性质、圆周角定理即可快速推导,整体思路流畅,适合巩固圆相关的基础性质。
【难度系数】0.7
3. 如图,在$△ ABC$中,$AB=AC$,$D$为边$BC$上一点,过点$D$作$DE ⊥ AC$,垂足为$E$,以$AB$为直径作$\odot O$,$\odot O$经过点$D$,则$DE$与$\odot O$的位置关系是

相切
.答案
3. 相切 如图,连接 $AD,OD$. $\because AB$ 是 $\odot O$ 的直径,$\therefore AO=BO$,$∠ ADB=90°$. $\therefore AD ⊥ BC$. $\because AB=AC$,$\therefore BD=CD$. $\therefore OD$ 是 $△ ABC$ 的中位线. $\therefore OD// AC$.$\because DE ⊥ AC$,$\therefore DE ⊥ OD$. $\because OD$ 是 $\odot O$ 的半径,$\therefore DE$与$\odot O$相切.
解析
【分析】
要判断直线DE与⊙O的位置关系,我们优先使用切线的判定思路:若能证明直线经过圆的半径外端,且与该半径垂直,即可判定直线与圆相切。首先构造辅助线连接OD、AD:由AB是⊙O的直径,可直接得到直径所对的圆周角∠ADB为直角,即AD⊥BC;结合AB=AC的等腰三角形条件,由三线合一可得D是BC中点,又O是AB中点,因此OD是△ABC的中位线,可推出OD平行于AC;再结合已知DE⊥AC,通过平行线的性质即可得到DE⊥OD,OD是⊙O的半径,满足切线判定条件,即可得出结论。
【解析】
连接AD、OD,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ADB=90°,即AD⊥BC,
又
∵ AB=AC,△ABC为等腰三角形,由等腰三角形三线合一可得BD=CD,即D是BC的中点,
∵ O是AB的中点,
∴ OD是△ABC的中位线,
∴ OD//AC,
又
∵ DE⊥AC,
∴ DE⊥OD,
∵ OD是⊙O的半径,
∴ DE与⊙O相切。
【答案】
相切
【知识点】
切线判定定理,直径的圆周角性质,三角形中位线
【点评】
本题是圆与等腰三角形结合的基础题型,核心考查切线判定的常规辅助线构造方法“连半径证垂直”,同时综合了等腰三角形三线合一、三角形中位线的性质,属于圆章节的常考基础题,要求学生熟练掌握切线判定的基本思路。
【难度系数】
0.7
要判断直线DE与⊙O的位置关系,我们优先使用切线的判定思路:若能证明直线经过圆的半径外端,且与该半径垂直,即可判定直线与圆相切。首先构造辅助线连接OD、AD:由AB是⊙O的直径,可直接得到直径所对的圆周角∠ADB为直角,即AD⊥BC;结合AB=AC的等腰三角形条件,由三线合一可得D是BC中点,又O是AB中点,因此OD是△ABC的中位线,可推出OD平行于AC;再结合已知DE⊥AC,通过平行线的性质即可得到DE⊥OD,OD是⊙O的半径,满足切线判定条件,即可得出结论。
【解析】
连接AD、OD,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ADB=90°,即AD⊥BC,
又
∵ AB=AC,△ABC为等腰三角形,由等腰三角形三线合一可得BD=CD,即D是BC的中点,
∵ O是AB的中点,
∴ OD是△ABC的中位线,
∴ OD//AC,
又
∵ DE⊥AC,
∴ DE⊥OD,
∵ OD是⊙O的半径,
∴ DE与⊙O相切。
【答案】
相切
【知识点】
切线判定定理,直径的圆周角性质,三角形中位线
【点评】
本题是圆与等腰三角形结合的基础题型,核心考查切线判定的常规辅助线构造方法“连半径证垂直”,同时综合了等腰三角形三线合一、三角形中位线的性质,属于圆章节的常考基础题,要求学生熟练掌握切线判定的基本思路。
【难度系数】
0.7
4. 如图,$OA$是$\odot O$的半径,$BC$是$\odot O$的弦,$OA ⊥ BC$于点$D$,$AE$是$\odot O$的切线,$AE$交$OC$的延长线于点$E$.若$∠ AOC=45^{ \circ }$,$BC=2$,则$AE$的长为

$\sqrt{2}$
.答案
4. $\sqrt{2}$ $\because OA ⊥ BC$ 于点 $D$,$\therefore CD=BD=\frac{1}{2}BC=1$,$∠ ODC=90°$. $\because ∠ AOC=45°$,$\therefore △ OCD$ 为等腰直角三角形. $\therefore$ 易得 $OC=\sqrt{2}CD=\sqrt{2}$. $\therefore OA=OC=\sqrt{2}$. $\because AE$ 是$\odot O$ 的切线,$\therefore OA ⊥ AE$. $\therefore ∠ OAE=90°$. $\because ∠ AOE=45°$,$\therefore △ AOE$ 为等腰直角三角形. $\therefore AE=AO=\sqrt{2}$.
解析
【分析】
我们可以按以下思路逐步推导:第一步,题目给出OA垂直弦BC,首先回忆垂径定理,垂直于弦的直径平分弦,所以可以直接得到CD是BC的一半,算出CD长度为1;第二步,在Rt△ODC中,已知∠AOC=45°,可以判断这个三角形是等腰直角三角形,由此就能算出半径OC的长度,也就是OA的长度;第三步,根据AE是圆O的切线,利用切线的性质,切线垂直于过切点的半径,得到OA⊥AE,也就是△OAE是直角三角形,结合已知的∠AOE=45°,可知△OAE也是等腰直角三角形,因此AE和OA长度相等,代入OA的数值就能得到AE的长。
【解析】
解:
1. 由$OA ⊥ BC$,根据垂径定理,可得$CD=BD=\frac{1}{2}BC$,
已知$BC=2$,因此$CD=1$,且$∠ ODC=90°$。
2. 在$△ ODC$中,$∠ DOC=45°$,$∠ ODC=90°$,因此$△ OCD$是等腰直角三角形,
可得$OC=\sqrt{2} · CD = \sqrt{2} × 1 = \sqrt{2}$,
因为$OA$和$OC$都是$\odot O$的半径,所以$OA=OC=\sqrt{2}$。
3. 因为$AE$是$\odot O$的切线,$A$是切点,根据切线的性质,$OA ⊥ AE$,即$∠ OAE=90°$。
在$△ OAE$中,$∠ AOE=45°$,$∠ OAE=90°$,因此$△ OAE$是等腰直角三角形,
可得$AE=OA=\sqrt{2}$。
【答案】
$\sqrt{2}$
【知识点】
垂径定理;切线的性质;等腰直角三角形判定
【点评】
本题属于圆的基础综合题型,解题逻辑清晰,先后结合垂径定理、切线的核心性质,利用45°特殊角构造等腰直角三角形完成边长推导,侧重考查学生对圆基础性质的掌握熟练度,只要准确识别两个等腰直角三角形的等量关系即可快速求解。
【难度系数】
0.7
我们可以按以下思路逐步推导:第一步,题目给出OA垂直弦BC,首先回忆垂径定理,垂直于弦的直径平分弦,所以可以直接得到CD是BC的一半,算出CD长度为1;第二步,在Rt△ODC中,已知∠AOC=45°,可以判断这个三角形是等腰直角三角形,由此就能算出半径OC的长度,也就是OA的长度;第三步,根据AE是圆O的切线,利用切线的性质,切线垂直于过切点的半径,得到OA⊥AE,也就是△OAE是直角三角形,结合已知的∠AOE=45°,可知△OAE也是等腰直角三角形,因此AE和OA长度相等,代入OA的数值就能得到AE的长。
【解析】
解:
1. 由$OA ⊥ BC$,根据垂径定理,可得$CD=BD=\frac{1}{2}BC$,
已知$BC=2$,因此$CD=1$,且$∠ ODC=90°$。
2. 在$△ ODC$中,$∠ DOC=45°$,$∠ ODC=90°$,因此$△ OCD$是等腰直角三角形,
可得$OC=\sqrt{2} · CD = \sqrt{2} × 1 = \sqrt{2}$,
因为$OA$和$OC$都是$\odot O$的半径,所以$OA=OC=\sqrt{2}$。
3. 因为$AE$是$\odot O$的切线,$A$是切点,根据切线的性质,$OA ⊥ AE$,即$∠ OAE=90°$。
在$△ OAE$中,$∠ AOE=45°$,$∠ OAE=90°$,因此$△ OAE$是等腰直角三角形,
可得$AE=OA=\sqrt{2}$。
【答案】
$\sqrt{2}$
【知识点】
垂径定理;切线的性质;等腰直角三角形判定
【点评】
本题属于圆的基础综合题型,解题逻辑清晰,先后结合垂径定理、切线的核心性质,利用45°特殊角构造等腰直角三角形完成边长推导,侧重考查学生对圆基础性质的掌握熟练度,只要准确识别两个等腰直角三角形的等量关系即可快速求解。
【难度系数】
0.7
5. 如图,$\odot O$ 的半径为 2,四边形 $ABCD$ 内接于 $\odot O$,$∠ C=60°$,$AB=AD$,连接 $OB,OD$,延长 $OD$ 至点 $M$,使得 $DM=OD$,连接 $AM$.
(1)求证:四边形 $ABOD$ 为菱形.
(2)试判断 $AM$ 与 $\odot O$ 的位置关系,并说明理由.

(1)求证:四边形 $ABOD$ 为菱形.
(2)试判断 $AM$ 与 $\odot O$ 的位置关系,并说明理由.
答案
5. (1) 连接 $OA$. $\because ∠ C=60°$,$\therefore ∠ BOD=120°$. 又$\because AB=AD$,$\therefore ∠ AOB=∠ AOD=60°$. 又 $\because OA=OD$,$\therefore △ AOD$ 为等边三角形. $\therefore AD=OD$. $\because AB=AD$,$OB=OD$,$\therefore AB=AD=OB=OD$. $\therefore$ 四边形 $ABOD$ 为菱形.
(2) $AM$ 与 $\odot O$ 相切. 理由: $\because △ AOD$ 为等边三角形,$\therefore ∠ ADO=∠ OAD=60°$. $\therefore ∠ ADM=120°$. 又$\because OD=DM$,$OD=AD$,$\therefore DM=AD$. $\therefore ∠ DAM=30°$.$\therefore ∠ OAM=∠ OAD+∠ DAM=60°+30°=90°$. $\therefore OA ⊥ AM$. 又 $\because OA$ 为 $\odot O$ 的半径,$\therefore AM$ 与 $\odot O$ 相切.
(2) $AM$ 与 $\odot O$ 相切. 理由: $\because △ AOD$ 为等边三角形,$\therefore ∠ ADO=∠ OAD=60°$. $\therefore ∠ ADM=120°$. 又$\because OD=DM$,$OD=AD$,$\therefore DM=AD$. $\therefore ∠ DAM=30°$.$\therefore ∠ OAM=∠ OAD+∠ DAM=60°+30°=90°$. $\therefore OA ⊥ AM$. 又 $\because OA$ 为 $\odot O$ 的半径,$\therefore AM$ 与 $\odot O$ 相切.
解析
【分析】
这道题分为两小问,我们可以按如下思路思考:
1. 第一问要证明四边形ABOD是菱形,优先选择"四条边相等的四边形是菱形"的判定路径:首先利用圆周角定理,由已知的∠C=60°,得到它对应的圆心角∠BOD=120°;再结合AB=AD,根据同圆中等弦对等圆心角,将120°平分得到∠AOB=∠AOD=60°;因为OA、OB、OD都是圆的半径,所以△AOB和△AOD都是含60°角的等腰等边三角形,由此可推出四条边AB=AD=OB=OD全部相等,直接证得四边形是菱形。
2. 第二问判断AM和⊙O的位置关系,证明切线的常规思路是"连半径证垂直":从第一问得到的等边△AOD出发,得到∠ADO=60°,算出它的邻补角∠ADM=120°;结合题目给出的DM=OD,以及已证的AD=OD,得到AD=DM,△ADM是顶角120°的等腰三角形,算出底角∠DAM=30°,相加得到∠OAM=90°,即OA⊥AM,就可证明AM是⊙O的切线。
【解析】
(1)证明:连接OA
∵ ∠C=60°,根据圆周角定理,同弧所对的圆心角是圆周角的2倍
∴ ∠BOD=2∠C=120°
又
∵ AB=AD,同圆中相等的弦对应的圆心角相等
∴ ∠AOB=∠AOD=$\frac{1}{2}$∠BOD=60°
∵ OA=OD(均为⊙O的半径)
∴ △AOD是含60°内角的等腰三角形,即等边三角形,得AD=OD
同理可证△AOB为等边三角形,得AB=OB
又
∵ OB=OD,AB=AD
∴ AB=AD=OB=OD,四边形四条边全部相等
∴ 四边形ABOD为菱形。
(2)解:AM与⊙O相切,理由如下:
∵ △AOD为等边三角形
∴ ∠ADO=∠OAD=60°
∴ ∠ADM=180°-∠ADO=120°
∵ DM=OD,且AD=OD(已证)
∴ DM=AD,即△ADM为等腰三角形
∴ ∠DAM=$\frac{180°-120°}{2}$=30°
∴ ∠OAM=∠OAD+∠DAM=60°+30°=90°,即OA⊥AM
又
∵ OA是⊙O的半径
∴ AM与⊙O相切。
【答案】
(1) 四边形ABOD为菱形,证明成立;(2) AM与⊙O相切。
【知识点】
圆周角定理,菱形判定,切线判定
【点评】
本题综合考查圆的基础性质、特殊四边形判定和切线判定,解题核心是利用圆周角和圆心角的数量关系得到60°特殊角,构造出等边三角形推导边、角的等量关系,整体逻辑连贯,能有效检验学生对圆相关基础定理的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
这道题分为两小问,我们可以按如下思路思考:
1. 第一问要证明四边形ABOD是菱形,优先选择"四条边相等的四边形是菱形"的判定路径:首先利用圆周角定理,由已知的∠C=60°,得到它对应的圆心角∠BOD=120°;再结合AB=AD,根据同圆中等弦对等圆心角,将120°平分得到∠AOB=∠AOD=60°;因为OA、OB、OD都是圆的半径,所以△AOB和△AOD都是含60°角的等腰等边三角形,由此可推出四条边AB=AD=OB=OD全部相等,直接证得四边形是菱形。
2. 第二问判断AM和⊙O的位置关系,证明切线的常规思路是"连半径证垂直":从第一问得到的等边△AOD出发,得到∠ADO=60°,算出它的邻补角∠ADM=120°;结合题目给出的DM=OD,以及已证的AD=OD,得到AD=DM,△ADM是顶角120°的等腰三角形,算出底角∠DAM=30°,相加得到∠OAM=90°,即OA⊥AM,就可证明AM是⊙O的切线。
【解析】
(1)证明:连接OA
∵ ∠C=60°,根据圆周角定理,同弧所对的圆心角是圆周角的2倍
∴ ∠BOD=2∠C=120°
又
∵ AB=AD,同圆中相等的弦对应的圆心角相等
∴ ∠AOB=∠AOD=$\frac{1}{2}$∠BOD=60°
∵ OA=OD(均为⊙O的半径)
∴ △AOD是含60°内角的等腰三角形,即等边三角形,得AD=OD
同理可证△AOB为等边三角形,得AB=OB
又
∵ OB=OD,AB=AD
∴ AB=AD=OB=OD,四边形四条边全部相等
∴ 四边形ABOD为菱形。
(2)解:AM与⊙O相切,理由如下:
∵ △AOD为等边三角形
∴ ∠ADO=∠OAD=60°
∴ ∠ADM=180°-∠ADO=120°
∵ DM=OD,且AD=OD(已证)
∴ DM=AD,即△ADM为等腰三角形
∴ ∠DAM=$\frac{180°-120°}{2}$=30°
∴ ∠OAM=∠OAD+∠DAM=60°+30°=90°,即OA⊥AM
又
∵ OA是⊙O的半径
∴ AM与⊙O相切。
【答案】
(1) 四边形ABOD为菱形,证明成立;(2) AM与⊙O相切。
【知识点】
圆周角定理,菱形判定,切线判定
【点评】
本题综合考查圆的基础性质、特殊四边形判定和切线判定,解题核心是利用圆周角和圆心角的数量关系得到60°特殊角,构造出等边三角形推导边、角的等量关系,整体逻辑连贯,能有效检验学生对圆相关基础定理的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
6. 一题多解 易错题 如图,在平面直角坐标系中,过格点$A$,$B$,$C$作一段圆弧,下列格点中,与点$B$的连线能够与该圆弧相切的是(

A.点$(0,3)$
B.点$(1,3)$
C.点$(6,0)$
D.点$(6,1)$
B
)A.点$(0,3)$
B.点$(1,3)$
C.点$(6,0)$
D.点$(6,1)$
答案
6. B 解法一:如图①,$\because$ 过格点 $A,B,C$ 作一段圆弧,$\therefore$ 易得三点所在圆的圆心为 $O'(2,0)$. 当 $O'B ⊥ EF$ 时,直线 $BF$ 与圆弧相切,此时 $E(1,3)$,$F(5,1)$. $\therefore$ 选项所给的格点中,与点 $B$ 的连线能够与该圆弧相切的是点 $(1,3)$.
解法二:如图②,$\because$ 过格点 $A,B,C$ 作一段圆弧,$\therefore$ 易得三点所在圆的圆心为 $O'(2,0)$. 当 $∠ O'BD+∠ EBF=90°$ 时,$BF$ 与圆弧相切,易得 $△ BO'D ≌ △ FBE$,$\therefore EF=BD=2$,$\therefore$ 点 $F$ 的坐标为 $(5,1)$. $\therefore$ 直线 $BF$ 上的格点满足题意.$\therefore$ 选项所给的格点中,与点 $B$ 的连线能够与该圆弧相切的是点 $(1,3)$.
解法二:如图②,$\because$ 过格点 $A,B,C$ 作一段圆弧,$\therefore$ 易得三点所在圆的圆心为 $O'(2,0)$. 当 $∠ O'BD+∠ EBF=90°$ 时,$BF$ 与圆弧相切,易得 $△ BO'D ≌ △ FBE$,$\therefore EF=BD=2$,$\therefore$ 点 $F$ 的坐标为 $(5,1)$. $\therefore$ 直线 $BF$ 上的格点满足题意.$\therefore$ 选项所给的格点中,与点 $B$ 的连线能够与该圆弧相切的是点 $(1,3)$.
解析
【分析】
解题思路:要判断某点与点B的连线是否和圆弧相切,首先需要确定这段圆弧所在圆的圆心:圆弧是圆的一部分,根据垂径定理,圆心必然在任意两条弦的垂直平分线上。先从网格中读出A、B、C三点的坐标,分别作两条弦的垂直平分线,交点就是圆弧的圆心。接下来结合切线的核心性质:圆的切线垂直于过切点的半径,只需要验证选项中的点与B的连线,是否和半径O'B互相垂直,即可判断该连线是否为圆弧的切线,最终选出符合条件的选项。
【解析】
1. 读取三点坐标:从网格可得A(1,2),B(3,2),C(4,1)。
2. 求解圆弧所在圆的圆心:
弦AB为水平线段,A(1,2)、B(3,2),AB中点为(2,2),因此AB的垂直平分线为直线x=2;
弦BC的端点为B(3,2)、C(4,1),BC的斜率$k_{BC}=\frac{1-2}{4-3}=-1$,因此BC的垂直平分线斜率为1,BC中点为(3.5,1.5),可得BC垂直平分线方程为$y-1.5=x-3.5$,整理得$y=x-2$;
联立$x=2$和$y=x-2$,解得$y=0$,即圆弧所在圆的圆心为$O'(2,0)$。
3. 结合切线性质验证选项:
半径$O'B$的斜率$k_{O'B}=\frac{2-0}{3-2}=2$,若直线切圆弧于B,则该直线斜率$k$满足$k· k_{O'B}=-1$,即切线斜率为$-\frac{1}{2}$。
选项A:点(0,3)与B连线的斜率为$\frac{3-2}{0-3}=-\frac{1}{3}$,不符合要求;
选项B:点(1,3)与B连线的斜率为$\frac{3-2}{1-3}=-\frac{1}{2}$,满足垂直条件,该连线是圆弧的切线;
选项C:点(6,0)与B连线的斜率为$\frac{0-2}{6-3}=-\frac{2}{3}$,不符合要求;
选项D:点(6,1)与B连线的斜率为$\frac{1-2}{6-3}=-\frac{1}{3}$,不符合要求。
因此符合条件的点为(1,3)。
【答案】B
【知识点】
垂径定理,切线的性质,坐标与图形
【点评】
本题是典型的易错题,核心突破口是利用垂径定理确定圆弧的圆心,不少同学会忽略“圆弧属于完整的圆,圆心在弦的垂直平分线上”这一关键点,后续结合切线与半径垂直的性质验证即可快速得到答案,综合考察了圆的基础性质和平面直角坐标系的相关计算能力。
【难度系数】
0.5
解题思路:要判断某点与点B的连线是否和圆弧相切,首先需要确定这段圆弧所在圆的圆心:圆弧是圆的一部分,根据垂径定理,圆心必然在任意两条弦的垂直平分线上。先从网格中读出A、B、C三点的坐标,分别作两条弦的垂直平分线,交点就是圆弧的圆心。接下来结合切线的核心性质:圆的切线垂直于过切点的半径,只需要验证选项中的点与B的连线,是否和半径O'B互相垂直,即可判断该连线是否为圆弧的切线,最终选出符合条件的选项。
【解析】
1. 读取三点坐标:从网格可得A(1,2),B(3,2),C(4,1)。
2. 求解圆弧所在圆的圆心:
弦AB为水平线段,A(1,2)、B(3,2),AB中点为(2,2),因此AB的垂直平分线为直线x=2;
弦BC的端点为B(3,2)、C(4,1),BC的斜率$k_{BC}=\frac{1-2}{4-3}=-1$,因此BC的垂直平分线斜率为1,BC中点为(3.5,1.5),可得BC垂直平分线方程为$y-1.5=x-3.5$,整理得$y=x-2$;
联立$x=2$和$y=x-2$,解得$y=0$,即圆弧所在圆的圆心为$O'(2,0)$。
3. 结合切线性质验证选项:
半径$O'B$的斜率$k_{O'B}=\frac{2-0}{3-2}=2$,若直线切圆弧于B,则该直线斜率$k$满足$k· k_{O'B}=-1$,即切线斜率为$-\frac{1}{2}$。
选项A:点(0,3)与B连线的斜率为$\frac{3-2}{0-3}=-\frac{1}{3}$,不符合要求;
选项B:点(1,3)与B连线的斜率为$\frac{3-2}{1-3}=-\frac{1}{2}$,满足垂直条件,该连线是圆弧的切线;
选项C:点(6,0)与B连线的斜率为$\frac{0-2}{6-3}=-\frac{2}{3}$,不符合要求;
选项D:点(6,1)与B连线的斜率为$\frac{1-2}{6-3}=-\frac{1}{3}$,不符合要求。
因此符合条件的点为(1,3)。
【答案】B
【知识点】
垂径定理,切线的性质,坐标与图形
【点评】
本题是典型的易错题,核心突破口是利用垂径定理确定圆弧的圆心,不少同学会忽略“圆弧属于完整的圆,圆心在弦的垂直平分线上”这一关键点,后续结合切线与半径垂直的性质验证即可快速得到答案,综合考察了圆的基础性质和平面直角坐标系的相关计算能力。
【难度系数】
0.5
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