6. 如图,在平面直角坐标系中,过格点 A,B,C 作一圆弧,连接点 B 与图中的格点 D,则满足直线BD 与该圆弧相切的点 D有(
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个

第6题图
第7题图
第8题图
C
)A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
第6题图
第7题图
第8题图
答案
6.C
解析
【分析】
我们的解题思路分两步走:第一步先确定过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心,因为不在同一直线的三点确定一个圆,通过作两条弦的垂直平分线,交点就是圆心;第二步利用圆的切线性质:切线垂直于过切点的半径,可知过B点的切线必然和圆心与B的连线互相垂直,据此在网格中找出所有满足该垂直关系的格点D,统计数量即可得到结果。首先标注三点坐标A(1,2)、B(3,2)、C(4,1),先求AB的垂直平分线,AB是水平线段,它的垂直平分线是x=2,再求BC的垂直平分线,联立两条垂直平分线就能得到圆心坐标,再根据垂直直线的斜率关系,筛选所有符合条件的格点即可。
【解析】
解:1. 求圆弧所在圆的圆心:
由网格坐标可得A(1,2),B(3,2),C(4,1)
弦AB为水平线段,中点为(2,2),因此AB的垂直平分线为直线$x=2$;
弦BC的中点为$(\frac{3+4}{2},\frac{2+1}{2})=(3.5,1.5)$,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,方程为$y-1.5=x-3.5$,整理得$y=x-2$;
联立方程$\begin{cases}x=2\\y=x-2\end{cases}$,解得圆心坐标为$O'(2,0)$。
2. 结合切线性质筛选格点:
根据圆的切线性质,若BD是圆弧的切线,则$BD⊥ O'B$。
计算$O'B$的斜率:$k_{O'B}=\frac{2-0}{3-2}=2$,因此直线BD的斜率必须为$-\frac{1}{2}$(两垂直直线斜率乘积为-1)。
遍历网格所有格点,满足过点B(3,2)且斜率为$-\frac{1}{2}$的格点D共有3个,分别为(1,1)、(5,1)、(7,3),全部符合要求。
因此满足条件的点D有3个。
【答案】C
【知识点】
三点定圆,切线性质,坐标与图形
【点评】
本题需要先确定圆弧的圆心,再结合切线的垂直性质筛选格点,易错点是容易漏数符合条件的格点,需要结合网格逐一验证所有满足垂直关系的格点,整体考察对圆的基本性质的灵活应用能力。
【难度系数】
0.5
我们的解题思路分两步走:第一步先确定过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心,因为不在同一直线的三点确定一个圆,通过作两条弦的垂直平分线,交点就是圆心;第二步利用圆的切线性质:切线垂直于过切点的半径,可知过B点的切线必然和圆心与B的连线互相垂直,据此在网格中找出所有满足该垂直关系的格点D,统计数量即可得到结果。首先标注三点坐标A(1,2)、B(3,2)、C(4,1),先求AB的垂直平分线,AB是水平线段,它的垂直平分线是x=2,再求BC的垂直平分线,联立两条垂直平分线就能得到圆心坐标,再根据垂直直线的斜率关系,筛选所有符合条件的格点即可。
【解析】
解:1. 求圆弧所在圆的圆心:
由网格坐标可得A(1,2),B(3,2),C(4,1)
弦AB为水平线段,中点为(2,2),因此AB的垂直平分线为直线$x=2$;
弦BC的中点为$(\frac{3+4}{2},\frac{2+1}{2})=(3.5,1.5)$,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,方程为$y-1.5=x-3.5$,整理得$y=x-2$;
联立方程$\begin{cases}x=2\\y=x-2\end{cases}$,解得圆心坐标为$O'(2,0)$。
2. 结合切线性质筛选格点:
根据圆的切线性质,若BD是圆弧的切线,则$BD⊥ O'B$。
计算$O'B$的斜率:$k_{O'B}=\frac{2-0}{3-2}=2$,因此直线BD的斜率必须为$-\frac{1}{2}$(两垂直直线斜率乘积为-1)。
遍历网格所有格点,满足过点B(3,2)且斜率为$-\frac{1}{2}$的格点D共有3个,分别为(1,1)、(5,1)、(7,3),全部符合要求。
因此满足条件的点D有3个。
【答案】C
【知识点】
三点定圆,切线性质,坐标与图形
【点评】
本题需要先确定圆弧的圆心,再结合切线的垂直性质筛选格点,易错点是容易漏数符合条件的格点,需要结合网格逐一验证所有满足垂直关系的格点,整体考察对圆的基本性质的灵活应用能力。
【难度系数】
0.5
7. (2025·连云港一模)如图,在$△ ABC$中,$AB=6$,以点$A$为圆心,$3$为半径的圆与边$BC$相切于点$D$,与$AC$,$AB$分别交于点$E$和点$G$,$F$是优弧$GE$上一点,$∠ CDE=18^{ \circ }$,则$∠ GFE$的度数是 (

A.$50°$
B.$48°$
C.$45°$
D.$36°$
B
)A.$50°$
B.$48°$
C.$45°$
D.$36°$
答案
7.B
解析
【分析】
这道题的核心是利用圆的相关性质逐步推导:首先看到圆与BC相切,第一时间连接过切点的半径AD,根据切线性质得到AD⊥BC;已知AD=3、AB=6,在Rt△ABD中可直接推出∠BAD的度数;再结合已知∠CDE=18°,利用等腰三角形性质算出∠DAE的度数,相加得到弧GE对应的圆心角∠GAE的度数,最后根据圆周角定理,圆周角等于同弧所对圆心角的一半,即可求出∠GFE的大小。
【解析】
1. 连接辅助线AD:
因为⊙A与边BC相切于点D,根据切线的性质,可得AD⊥BC,即∠ADB=∠ADC=90°。
2. 在Rt△ABD中,AD=3,AB=6,满足AD=1/2 AB,因此∠B=30°,进而计算得∠BAD=90°-30°=60°。
3. 已知∠CDE=18°,因此∠ADE=∠ADC - ∠CDE=90°-18°=72°。
又因为AD和AE都是⊙A的半径,即AD=AE,△ADE为等腰三角形,所以∠AED=∠ADE=72°,由三角形内角和得∠DAE=180°-72°×2=36°。
4. 计算弧GE对应的圆心角:∠GAE=∠BAD + ∠DAE=60°+36°=96°。
5. 根据圆周角定理,∠GFE是弧GE对应的圆周角,因此∠GFE=1/2 ∠GAE=1/2×96°=48°。
【答案】B
【知识点】
切线的性质,圆周角定理,直角三角形性质
【点评】
本题属于圆的综合基础题,解题的突破口是主动连接切点与圆心的辅助线AD,将切线性质、等腰三角形性质、圆周角定理串联起来推导,侧重考查学生对圆核心性质的综合运用能力,步骤逻辑清晰,没有复杂变形。
【难度系数】
0.6
这道题的核心是利用圆的相关性质逐步推导:首先看到圆与BC相切,第一时间连接过切点的半径AD,根据切线性质得到AD⊥BC;已知AD=3、AB=6,在Rt△ABD中可直接推出∠BAD的度数;再结合已知∠CDE=18°,利用等腰三角形性质算出∠DAE的度数,相加得到弧GE对应的圆心角∠GAE的度数,最后根据圆周角定理,圆周角等于同弧所对圆心角的一半,即可求出∠GFE的大小。
【解析】
1. 连接辅助线AD:
因为⊙A与边BC相切于点D,根据切线的性质,可得AD⊥BC,即∠ADB=∠ADC=90°。
2. 在Rt△ABD中,AD=3,AB=6,满足AD=1/2 AB,因此∠B=30°,进而计算得∠BAD=90°-30°=60°。
3. 已知∠CDE=18°,因此∠ADE=∠ADC - ∠CDE=90°-18°=72°。
又因为AD和AE都是⊙A的半径,即AD=AE,△ADE为等腰三角形,所以∠AED=∠ADE=72°,由三角形内角和得∠DAE=180°-72°×2=36°。
4. 计算弧GE对应的圆心角:∠GAE=∠BAD + ∠DAE=60°+36°=96°。
5. 根据圆周角定理,∠GFE是弧GE对应的圆周角,因此∠GFE=1/2 ∠GAE=1/2×96°=48°。
【答案】B
【知识点】
切线的性质,圆周角定理,直角三角形性质
【点评】
本题属于圆的综合基础题,解题的突破口是主动连接切点与圆心的辅助线AD,将切线性质、等腰三角形性质、圆周角定理串联起来推导,侧重考查学生对圆核心性质的综合运用能力,步骤逻辑清晰,没有复杂变形。
【难度系数】
0.6
8.(2025·东海县期中)如图,在$△ ABC$中,$AB=AC=10$,点$O$在$AC$上,以点$O$为圆心,$OC$的长为半径的圆与$AB$相切于点$D$,与$BC$相交于点$E$,若$D$是$AB$的中点,则点$E$到$AB$的距离为

$\frac {15}{4}$
.答案
8.$\frac {15}{4}$
解析
【分析】
这道题的解题思路可以按以下步骤推进:
1. 首先看到圆和AB相切于D,立刻联想到切线的核心性质:切线垂直于过切点的半径,因此OD⊥AB。
2. 已知D是AB中点,AB长度为10,可直接得到AD=5。我们设圆的半径为r,那么OD=OC=r,AO的长度就可以表示为AC-OC=10-r,在直角三角形AOD中用勾股定理列方程,就能解出半径r的值。
3. 接下来观察等腰三角形的角的关系:AB=AC可得∠B=∠ACB,同时OE=OC可得∠OEC=∠ACB,等量代换后得到∠B=∠OEC,同位角相等即可推出OE平行于AB。
4. 利用平行线的性质:平行线上任意两点到同一直线的距离相等,因此点E到AB的距离就等于点O到AB的距离,也就是OD的长度,直接得到最终结果。
【解析】
解:
1. 连接OD,
∵⊙O与AB相切于点D,根据切线的性质可得:$OD⊥ AB$。
2.
∵D是AB的中点,$AB=10$,
∴$AD=\frac{1}{2}AB=5$。
3. 设⊙O的半径为r,则$OD=OC=r$,又
∵$AC=10$,
∴$AO=AC-OC=10-r$。
4. 在$Rt△ AOD$中,由勾股定理得:
$AD^2 + OD^2 = AO^2$
代入数值:
$5^2 + r^2 = (10-r)^2$
展开化简:$25 + r^2 = 100 - 20r + r^2$,消去$r^2$后解得$r=\frac{15}{4}$,即$OD=\frac{15}{4}$。
5.
∵$AB=AC$,
∴$∠ B = ∠ ACB$;又
∵$OE=OC$,
∴$∠ OEC = ∠ ACB$,等量代换得$∠ B = ∠ OEC$,因此$OE// AB$(同位角相等,两直线平行)。
6. 由$OE// AB$可知,点E到AB的距离等于点O到AB的距离,而$OD⊥ AB$,OD就是点O到AB的距离,因此点E到AB的距离为$\frac{15}{4}$。
【答案】
$\frac{15}{4}$
【知识点】
切线的性质,勾股定理,平行线判定与性质
【点评】
本题的核心技巧是转化思想的运用,不需要额外作垂线计算点E到AB的距离,而是通过等腰三角形角的关系推导出OE与AB平行,把所求距离转化为已经求出的OD的长度,大幅简化了计算流程,同时也考察了切线性质和勾股定理的基础应用。
【难度系数】
0.5
这道题的解题思路可以按以下步骤推进:
1. 首先看到圆和AB相切于D,立刻联想到切线的核心性质:切线垂直于过切点的半径,因此OD⊥AB。
2. 已知D是AB中点,AB长度为10,可直接得到AD=5。我们设圆的半径为r,那么OD=OC=r,AO的长度就可以表示为AC-OC=10-r,在直角三角形AOD中用勾股定理列方程,就能解出半径r的值。
3. 接下来观察等腰三角形的角的关系:AB=AC可得∠B=∠ACB,同时OE=OC可得∠OEC=∠ACB,等量代换后得到∠B=∠OEC,同位角相等即可推出OE平行于AB。
4. 利用平行线的性质:平行线上任意两点到同一直线的距离相等,因此点E到AB的距离就等于点O到AB的距离,也就是OD的长度,直接得到最终结果。
【解析】
解:
1. 连接OD,
∵⊙O与AB相切于点D,根据切线的性质可得:$OD⊥ AB$。
2.
∵D是AB的中点,$AB=10$,
∴$AD=\frac{1}{2}AB=5$。
3. 设⊙O的半径为r,则$OD=OC=r$,又
∵$AC=10$,
∴$AO=AC-OC=10-r$。
4. 在$Rt△ AOD$中,由勾股定理得:
$AD^2 + OD^2 = AO^2$
代入数值:
$5^2 + r^2 = (10-r)^2$
展开化简:$25 + r^2 = 100 - 20r + r^2$,消去$r^2$后解得$r=\frac{15}{4}$,即$OD=\frac{15}{4}$。
5.
∵$AB=AC$,
∴$∠ B = ∠ ACB$;又
∵$OE=OC$,
∴$∠ OEC = ∠ ACB$,等量代换得$∠ B = ∠ OEC$,因此$OE// AB$(同位角相等,两直线平行)。
6. 由$OE// AB$可知,点E到AB的距离等于点O到AB的距离,而$OD⊥ AB$,OD就是点O到AB的距离,因此点E到AB的距离为$\frac{15}{4}$。
【答案】
$\frac{15}{4}$
【知识点】
切线的性质,勾股定理,平行线判定与性质
【点评】
本题的核心技巧是转化思想的运用,不需要额外作垂线计算点E到AB的距离,而是通过等腰三角形角的关系推导出OE与AB平行,把所求距离转化为已经求出的OD的长度,大幅简化了计算流程,同时也考察了切线性质和勾股定理的基础应用。
【难度系数】
0.5
9. (2025·海州区月考)如图,$AB$是$\odot O$的直径,$C$是$AB$延长线上的一点,$AD⊥ CD$,$CD$与$\odot O$相交于点$F$,且$F$是$\overset{\frown}{BE}$的中点.
(1)求证:$CD$是$\odot O$的切线;
(2)若$BC=5$,$CF=5\sqrt{2}$,求$\odot O$的半径.

(1)求证:$CD$是$\odot O$的切线;
(2)若$BC=5$,$CF=5\sqrt{2}$,求$\odot O$的半径.
答案
9. (1) 证明:如答图,连接 OF.
$\because OF=OA,\therefore ∠ OAF=∠ OFA$(等边对等角).
$\because F$为$\overset{\frown}{BE}$的中点,$\therefore \overset{\frown}{BF}=\overset{\frown}{EF},$
$\therefore ∠ BAF=∠ DAF$(等弧所对的圆周角相等),
$\therefore ∠ DAF=∠ OFA,\therefore OF// AD.$
$\because AD⊥ CD,\therefore OF⊥ CD$,即 CD 为$\odot O$的切线.
(2) 解:由(1)得$△ COF$为直角三角形,设半径$OF=x,$
$\because OC^{2}=OF^{2}+CF^{2},BC=5,CF=5\sqrt {2},$
$\therefore (5+x)^{2}=x^{2}+(5\sqrt {2})^{2}$,解得$x=2.5,$
$\therefore \odot O$的半径为 2.5.
解析
【分析】
这道题分为两小问,第一问要证明CD是⊙O的切线,根据切线的判定定理,已知点F在圆上,优先连接半径OF,只需要证明OF⊥CD即可。首先利用F是弧BE的中点,得到等弧对应的圆周角相等,推出∠BAF=∠DAF,再结合OA=OF的等边对等角性质,得到内错角相等,证明OF平行于AD,结合已知AD⊥CD,就可以推导出OF⊥CD,完成切线的证明。第二问在第一问已经得到△COF是直角三角形的基础上,设圆的半径为未知数,用勾股定理建立方程,代入已知的BC和CF的长度,解方程就能求出半径。
【解析】
(1) 证明:连接OF,
∵ OF=OA,
∴ ∠OAF=∠OFA(等边对等角),
∵ F是$\overset{\frown}{BE}$的中点,
∴ $\overset{\frown}{BF}=\overset{\frown}{EF}$,
∴ ∠BAF=∠DAF(等弧所对的圆周角相等),
∴ ∠DAF=∠OFA,
∴ OF//AD,
又
∵ AD⊥CD,
∴ OF⊥CD,
又
∵ OF是⊙O的半径,
∴ CD是⊙O的切线。
(2) 解:由(1)可知OF⊥CD,即△COF是直角三角形,
设⊙O的半径为x,则OF=x,OC=OB+BC=x+5,
在Rt△COF中,由勾股定理得:$OC^2=OF^2+CF^2$,
将BC=5,CF=$5\sqrt{2}$代入得:
$(x+5)^2 = x^2 + (5\sqrt{2})^2$
展开整理得:$10x=25$,解得$x=2.5$。
【答案】

(1) 证明:连接OF.
∵ OF=OA,
∴ ∠ OAF=∠ OFA(等边对等角).
∵ F为$\overset{\frown}{BE}$的中点,
∴ $\overset{\frown}{BF}=\overset{\frown}{EF}$,
∴ ∠ BAF=∠ DAF(等弧所对的圆周角相等),
∴ ∠ DAF=∠ OFA,
∴ OF// AD.
∵ AD⊥ CD,
∴ OF⊥ CD,即 CD 为$\odot O$的切线.
(2) 解:由(1)得$△ COF$为直角三角形,设半径$OF=x$,
∵ $OC^{2}=OF^{2}+CF^{2}$,BC=5,CF=$5\sqrt{2}$,
∴ $(5+x)^{2}=x^{2}+(5\sqrt{2})^{2}$,解得$x=2.5$,
∴ $\odot O$的半径为 2.5.
【知识点】
切线的判定,等弧的性质,勾股定理
【点评】
本题是圆的基础综合题,第一问考查切线判定的常规辅助线作法“连半径证垂直”,结合平行线的判定与性质完成推导,第二问直接利用直角三角形勾股定理列方程求解,难度不大,侧重考查学生对圆基础性质的掌握程度,是中考常见的基础题型。
【难度系数】
0.7
这道题分为两小问,第一问要证明CD是⊙O的切线,根据切线的判定定理,已知点F在圆上,优先连接半径OF,只需要证明OF⊥CD即可。首先利用F是弧BE的中点,得到等弧对应的圆周角相等,推出∠BAF=∠DAF,再结合OA=OF的等边对等角性质,得到内错角相等,证明OF平行于AD,结合已知AD⊥CD,就可以推导出OF⊥CD,完成切线的证明。第二问在第一问已经得到△COF是直角三角形的基础上,设圆的半径为未知数,用勾股定理建立方程,代入已知的BC和CF的长度,解方程就能求出半径。
【解析】
(1) 证明:连接OF,
∵ OF=OA,
∴ ∠OAF=∠OFA(等边对等角),
∵ F是$\overset{\frown}{BE}$的中点,
∴ $\overset{\frown}{BF}=\overset{\frown}{EF}$,
∴ ∠BAF=∠DAF(等弧所对的圆周角相等),
∴ ∠DAF=∠OFA,
∴ OF//AD,
又
∵ AD⊥CD,
∴ OF⊥CD,
又
∵ OF是⊙O的半径,
∴ CD是⊙O的切线。
(2) 解:由(1)可知OF⊥CD,即△COF是直角三角形,
设⊙O的半径为x,则OF=x,OC=OB+BC=x+5,
在Rt△COF中,由勾股定理得:$OC^2=OF^2+CF^2$,
将BC=5,CF=$5\sqrt{2}$代入得:
$(x+5)^2 = x^2 + (5\sqrt{2})^2$
展开整理得:$10x=25$,解得$x=2.5$。
【答案】
(1) 证明:连接OF.
∵ OF=OA,
∴ ∠ OAF=∠ OFA(等边对等角).
∵ F为$\overset{\frown}{BE}$的中点,
∴ $\overset{\frown}{BF}=\overset{\frown}{EF}$,
∴ ∠ BAF=∠ DAF(等弧所对的圆周角相等),
∴ ∠ DAF=∠ OFA,
∴ OF// AD.
∵ AD⊥ CD,
∴ OF⊥ CD,即 CD 为$\odot O$的切线.
(2) 解:由(1)得$△ COF$为直角三角形,设半径$OF=x$,
∵ $OC^{2}=OF^{2}+CF^{2}$,BC=5,CF=$5\sqrt{2}$,
∴ $(5+x)^{2}=x^{2}+(5\sqrt{2})^{2}$,解得$x=2.5$,
∴ $\odot O$的半径为 2.5.
【知识点】
切线的判定,等弧的性质,勾股定理
【点评】
本题是圆的基础综合题,第一问考查切线判定的常规辅助线作法“连半径证垂直”,结合平行线的判定与性质完成推导,第二问直接利用直角三角形勾股定理列方程求解,难度不大,侧重考查学生对圆基础性质的掌握程度,是中考常见的基础题型。
【难度系数】
0.7
10.(2025·淮安模拟)如图,AB是$\odot O$的直径,AF是$\odot O$的弦,AE平分$∠ BAF$,交$\odot O$于点E,过点E作直线$ED⊥ AF$,交AF的延长线于点D,交AB的延长线于点C.
(1)求证:CD是$\odot O$的切线;
(2)若$AB=10$,$AF=6$,求AE的长.

(1)求证:CD是$\odot O$的切线;
(2)若$AB=10$,$AF=6$,求AE的长.
答案
10. (1) 证明:$\because AE$平分$∠ DAC,\therefore ∠ CAE=∠ DAE.$
$\because OA=OE,\therefore ∠ OEA=∠ OAE,$
$\therefore ∠ DAE=∠ AEO,\therefore AD// OE.$
$\because AD⊥ CD,\therefore OE⊥ CD,\therefore CD$是$\odot O$的切线.
(2) 解:如答图,连接 BF 交 OE 于点 K.
$\because AB$是$\odot O$的直径,$\therefore ∠ AFB=90^{\circ }.$
$\because AB=10,AF=6,$
$\therefore BF=\sqrt {AB^{2}-AF^{2}}=\sqrt {10^{2}-6^{2}}=8.$
$\because OE// AD,\therefore ∠ OKB=∠ AFB=90^{\circ },$
$\therefore OE⊥ BF,\therefore FK=BK=4.$
$\because OA=OB,KF=KB,\therefore OK=\frac {1}{2}AF=\frac {1}{2}×6=3.$
$\because AB=10,\therefore OA=OB=OE=5.$
$\therefore EK=OE-OK=5-3=2.$
$\because ∠ D=∠ DFK=∠ FKE=90^{\circ },$
$\therefore$四边形 DFKE 是矩形,
$\therefore DE=KF=4,DF=EK=2,$
$\therefore AD=AF+DF=6+2=8.$
在$\mathrm{Rt}△ ADE$中,$AE=\sqrt {AD^{2}+DE^{2}}=\sqrt {8^{2}+4^{2}}=4\sqrt {5}.$
解析
【分析】
本题分为两小问,第一问为切线证明,思路为:已知点E在⊙O上,要证CD是切线,采用“连半径、证垂直”的切线判定常规思路。首先利用角平分线定义得到∠CAE=∠DAE,再结合OA=OE的等腰三角形等边对等角性质,推导得内错角相等,证明OE//AD,结合已知AD⊥CD,即可推出OE⊥CD,满足切线判定条件。
第二问求AE的长度,思路为:构造辅助线连接BF,利用AB是直径的性质得到∠AFB=90°,先通过勾股定理计算BF的长度;结合第一问得到的OE//AD,推出OE⊥BF,由垂径定理得到BF被OE垂直平分,得到FK、BK的长度;再利用三角形中位线性质算出OK的长度,进而得到EK的长度;随后证明四边形DFKE是矩形,得到DE、DF的长度,计算出AD的总长度,最后在Rt△ADE中通过勾股定理求出AE的长。
【解析】
(1) 证明:
∵ AE平分∠BAF,
∴ ∠CAE=∠DAE,
∵ OA=OE,
∴ ∠OEA=∠OAE,
∴ ∠DAE=∠AEO,
∴ AD//OE,
又
∵ AD⊥CD,
∴ OE⊥CD,
又
∵ E在⊙O上,
∴ CD是⊙O的切线。
(2) 解:连接BF,交OE于点K,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠AFB=90°,
已知AB=10,AF=6,在Rt△AFB中,
BF=√(AB²-AF²)=√(10²-6²)=8,
由(1)知OE//AD,
∴ ∠OKB=∠AFB=90°,即OE⊥BF,
由垂径定理得FK=BK=1/2 BF=4,
∵ OA=OB,KF=KB,
∴ OK是△ABF的中位线,
∴ OK=1/2 AF=1/2 ×6=3,
∵ AB=10,
∴ OA=OB=OE=5,
∴ EK=OE-OK=5-3=2,
∵ ∠D=∠DFK=∠FKE=90°,
∴ 四边形DFKE四个角均为直角,是矩形,
∴ DE=KF=4,DF=EK=2,
∴ AD=AF+DF=6+2=8,
在Rt△ADE中,由勾股定理得:
AE=√(AD²+DE²)=√(8²+4²)=4√5。
【答案】
(1) 证明见上述过程;(2) AE的长为$4\sqrt{5}$

【知识点】
切线的判定,圆周角定理,勾股定理
【点评】
本题是圆的基础综合题,第一问考察切线判定的核心方法,属于常规基础考点;第二问综合了直径所对圆周角为直角、垂径定理、三角形中位线、矩形判定等多个知识点,引导学生掌握圆类问题的常用辅助线构造技巧,整体计算难度不高,侧重几何逻辑推导能力的考察。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问,第一问为切线证明,思路为:已知点E在⊙O上,要证CD是切线,采用“连半径、证垂直”的切线判定常规思路。首先利用角平分线定义得到∠CAE=∠DAE,再结合OA=OE的等腰三角形等边对等角性质,推导得内错角相等,证明OE//AD,结合已知AD⊥CD,即可推出OE⊥CD,满足切线判定条件。
第二问求AE的长度,思路为:构造辅助线连接BF,利用AB是直径的性质得到∠AFB=90°,先通过勾股定理计算BF的长度;结合第一问得到的OE//AD,推出OE⊥BF,由垂径定理得到BF被OE垂直平分,得到FK、BK的长度;再利用三角形中位线性质算出OK的长度,进而得到EK的长度;随后证明四边形DFKE是矩形,得到DE、DF的长度,计算出AD的总长度,最后在Rt△ADE中通过勾股定理求出AE的长。
【解析】
(1) 证明:
∵ AE平分∠BAF,
∴ ∠CAE=∠DAE,
∵ OA=OE,
∴ ∠OEA=∠OAE,
∴ ∠DAE=∠AEO,
∴ AD//OE,
又
∵ AD⊥CD,
∴ OE⊥CD,
又
∵ E在⊙O上,
∴ CD是⊙O的切线。
(2) 解:连接BF,交OE于点K,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠AFB=90°,
已知AB=10,AF=6,在Rt△AFB中,
BF=√(AB²-AF²)=√(10²-6²)=8,
由(1)知OE//AD,
∴ ∠OKB=∠AFB=90°,即OE⊥BF,
由垂径定理得FK=BK=1/2 BF=4,
∵ OA=OB,KF=KB,
∴ OK是△ABF的中位线,
∴ OK=1/2 AF=1/2 ×6=3,
∵ AB=10,
∴ OA=OB=OE=5,
∴ EK=OE-OK=5-3=2,
∵ ∠D=∠DFK=∠FKE=90°,
∴ 四边形DFKE四个角均为直角,是矩形,
∴ DE=KF=4,DF=EK=2,
∴ AD=AF+DF=6+2=8,
在Rt△ADE中,由勾股定理得:
AE=√(AD²+DE²)=√(8²+4²)=4√5。
【答案】
(1) 证明见上述过程;(2) AE的长为$4\sqrt{5}$
【知识点】
切线的判定,圆周角定理,勾股定理
【点评】
本题是圆的基础综合题,第一问考察切线判定的核心方法,属于常规基础考点;第二问综合了直径所对圆周角为直角、垂径定理、三角形中位线、矩形判定等多个知识点,引导学生掌握圆类问题的常用辅助线构造技巧,整体计算难度不高,侧重几何逻辑推导能力的考察。
【难度系数】
0.6
[基础图形]

[已知条件]$AC$ 平分$∠ DAE$
[基本结论]$CD$ 是$\odot O$ 的切线
[已知条件]$AC$ 平分$∠ DAE$
[基本结论]$CD$ 是$\odot O$ 的切线
答案
证明:连接OC
∵ OA=OC
∴ ∠OAC=∠OCA
∵ AC平分∠DAE
∴ ∠DAC=∠EAC
∴ ∠DAC=∠OCA
∴ OC//AD
∵ CD⊥AD,即∠D=90°
∴ ∠OCD=∠D=90°,即OC⊥CD
又∵ OC是⊙O的半径
∴ CD是⊙O的切线
∵ OA=OC
∴ ∠OAC=∠OCA
∵ AC平分∠DAE
∴ ∠DAC=∠EAC
∴ ∠DAC=∠OCA
∴ OC//AD
∵ CD⊥AD,即∠D=90°
∴ ∠OCD=∠D=90°,即OC⊥CD
又∵ OC是⊙O的半径
∴ CD是⊙O的切线
解析
【分析】
要证明CD是⊙O的切线,根据切线的判定定理,需要证明CD垂直于过圆上点C的半径,因此首先想到连接辅助线OC。第一步利用同圆半径相等得到OA=OC,推出等腰三角形的两个底角∠OAC和∠OCA相等;再结合AC平分∠DAE的已知条件,得到∠DAC=∠EAC,通过等量代换得到内错角∠DAC=∠OCA,由此可推出OC和AD平行;已知CD⊥AD,根据平行线的性质就能得到OC⊥CD,最终结合OC是⊙O的半径,即可完成证明。
【解析】
证明:
1. 作辅助线,连接OC
2. 因为OA、OC都是⊙O的半径,所以OA=OC,由等腰三角形性质可得∠OAC=∠OCA
3. 已知AC平分∠DAE,根据角平分线定义可得∠DAC=∠EAC
4. 进行等量代换得到∠DAC=∠OCA,由内错角相等两直线平行,推出OC//AD
5. 已知CD⊥AD,即∠D=90°,由两直线平行内错角相等可得∠OCD=∠D=90°,即OC⊥CD
6. 又因为OC是⊙O的半径,点C在⊙O上,根据切线判定定理即可得CD是⊙O的切线
【答案】
证明:连接OC
∵ OA=OC
∴ ∠OAC=∠OCA
∵ AC平分∠DAE
∴ ∠DAC=∠EAC
∴ ∠DAC=∠OCA
∴ OC//AD
∵ CD⊥AD,即∠D=90°
∴ ∠OCD=∠D=90°,即OC⊥CD
又
∵ OC是⊙O的半径
∴ CD是⊙O的切线
【知识点】
切线的判定,平行线判定,角平分线定义
【点评】
本题是切线判定的经典基础题型,核心思路是“连半径,证垂直”,通过角的等量代换推导平行线,间接得到半径与待证直线的垂直关系,是圆几何证明模块必须熟练掌握的基础模型,为后续复杂切线证明题搭建了基础思路框架。
【难度系数】
0.8
要证明CD是⊙O的切线,根据切线的判定定理,需要证明CD垂直于过圆上点C的半径,因此首先想到连接辅助线OC。第一步利用同圆半径相等得到OA=OC,推出等腰三角形的两个底角∠OAC和∠OCA相等;再结合AC平分∠DAE的已知条件,得到∠DAC=∠EAC,通过等量代换得到内错角∠DAC=∠OCA,由此可推出OC和AD平行;已知CD⊥AD,根据平行线的性质就能得到OC⊥CD,最终结合OC是⊙O的半径,即可完成证明。
【解析】
证明:
1. 作辅助线,连接OC
2. 因为OA、OC都是⊙O的半径,所以OA=OC,由等腰三角形性质可得∠OAC=∠OCA
3. 已知AC平分∠DAE,根据角平分线定义可得∠DAC=∠EAC
4. 进行等量代换得到∠DAC=∠OCA,由内错角相等两直线平行,推出OC//AD
5. 已知CD⊥AD,即∠D=90°,由两直线平行内错角相等可得∠OCD=∠D=90°,即OC⊥CD
6. 又因为OC是⊙O的半径,点C在⊙O上,根据切线判定定理即可得CD是⊙O的切线
【答案】
证明:连接OC
∵ OA=OC
∴ ∠OAC=∠OCA
∵ AC平分∠DAE
∴ ∠DAC=∠EAC
∴ ∠DAC=∠OCA
∴ OC//AD
∵ CD⊥AD,即∠D=90°
∴ ∠OCD=∠D=90°,即OC⊥CD
又
∵ OC是⊙O的半径
∴ CD是⊙O的切线
【知识点】
切线的判定,平行线判定,角平分线定义
【点评】
本题是切线判定的经典基础题型,核心思路是“连半径,证垂直”,通过角的等量代换推导平行线,间接得到半径与待证直线的垂直关系,是圆几何证明模块必须熟练掌握的基础模型,为后续复杂切线证明题搭建了基础思路框架。
【难度系数】
0.8
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