1. 如图,四边形 $ABCD$ 的四条边都与$\odot O$相切,若$AB=10,BC=7,CD=8$,则$AD$的长度为 (

A.8
B.9
C.10
D.11
D
)A.8
B.9
C.10
D.11
答案
1.D
解析
【分析】
首先观察题目条件:四边形ABCD的四条边都与⊙O相切,说明该四边形是圆的外切四边形。我们可以利用切线长定理推导外切四边形的边长关系:从四边形的四个顶点分别向圆引两条切线,同一点引出的两条切线长度相等,由此可以得到外切四边形两组对边的长度之和相等,即AB + CD = AD + BC。接下来将已知的AB=10、BC=7、CD=8代入该等式,就可以直接计算出AD的长度。
【解析】
∵ 四边形ABCD的四条边都与⊙O相切,
∴ 四边形ABCD是⊙O的外切四边形。
根据切线长定理,从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,可推导得到圆外切四边形的核心性质:两组对边的和相等,即:
$AB + CD = AD + BC$
将AB=10,BC=7,CD=8代入上述等式:
$10 + 8 = AD + 7$
整理计算得:$AD = 18 -7 =11$。
【答案】
D
【知识点】
切线长定理,圆外切四边形性质
【点评】
本题属于圆与四边形结合的基础题型,核心考察圆外切四边形的性质,只要区分开圆内接四边形(对角互补)和圆外切四边形(对边和相等)的不同性质,代入数值即可快速求解,计算量很小,是切线相关性质的常规应用。
【难度系数】
0.8
首先观察题目条件:四边形ABCD的四条边都与⊙O相切,说明该四边形是圆的外切四边形。我们可以利用切线长定理推导外切四边形的边长关系:从四边形的四个顶点分别向圆引两条切线,同一点引出的两条切线长度相等,由此可以得到外切四边形两组对边的长度之和相等,即AB + CD = AD + BC。接下来将已知的AB=10、BC=7、CD=8代入该等式,就可以直接计算出AD的长度。
【解析】
∵ 四边形ABCD的四条边都与⊙O相切,
∴ 四边形ABCD是⊙O的外切四边形。
根据切线长定理,从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,可推导得到圆外切四边形的核心性质:两组对边的和相等,即:
$AB + CD = AD + BC$
将AB=10,BC=7,CD=8代入上述等式:
$10 + 8 = AD + 7$
整理计算得:$AD = 18 -7 =11$。
【答案】
D
【知识点】
切线长定理,圆外切四边形性质
【点评】
本题属于圆与四边形结合的基础题型,核心考察圆外切四边形的性质,只要区分开圆内接四边形(对角互补)和圆外切四边形(对边和相等)的不同性质,代入数值即可快速求解,计算量很小,是切线相关性质的常规应用。
【难度系数】
0.8
2. 如图,$PA,PB$是$\odot O$的切线,切点分别为$A,B,PO$交$AB$于点$C,PO$的延长线交$\odot O$于点$D$,下列结论不一定正确的是(

A.$△ BPA$为等腰三角形
B.$AB$与$PD$互相垂直平分
C.点$A,B$都在以$PO$为直径的圆上
D.$PC$为$△ BPA$的中线
B
)A.$△ BPA$为等腰三角形
B.$AB$与$PD$互相垂直平分
C.点$A,B$都在以$PO$为直径的圆上
D.$PC$为$△ BPA$的中线
答案
2.B
解析
【分析】
我们可以结合切线长定理、切线的性质、等腰三角形性质、圆周角相关推论逐一验证每个选项:
1. 先利用切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,先判断选项A是否成立;
2. 根据切线性质,PO必然垂直平分AB,再验证AB是否一定能平分PD,判断选项B;
3. 连接OA、OB,利用切线垂直于过切点的半径得到两个直角,结合90°圆周角所对的弦是直径的推论,判断选项C;
4. 结合等腰三角形三线合一的性质,判断点C是否为AB中点,验证选项D,最终选出不一定成立的结论。
【解析】
我们逐个对选项进行验证:
选项A:已知PA、PB是⊙O的切线,根据切线长定理可得PA=PB,因此△BPA是等腰三角形,该结论一定正确。
选项B:由切线长定理可知PO平分∠APB,结合PA=PB,可得PO⊥AB,且PO平分AB,即PD垂直平分AB;但一般情况下OC≠CD,AB无法平分PD,只有特殊情形下AB才能平分PD,因此AB与PD互相垂直平分的结论不一定正确。
选项C:连接OA、OB,因为PA是⊙O切线,所以OA⊥PA,即∠OAP=90°,同理∠OBP=90°,根据圆周角定理的推论,直角所对的斜边为直径,因此点A、B都在以PO为直径的圆上,该结论一定正确。
选项D:因为△BPA是等腰三角形,PC是顶角∠APB的角平分线,根据等腰三角形三线合一,C是AB的中点,因此PC是△BPA的中线,该结论一定正确。
综上,不一定正确的是B。
【答案】B
【知识点】切线长定理,等腰三角形性质,圆周角推论
【点评】本题是圆的切线相关性质的辨析题,易错点是混淆“一条线段垂直平分另一条线段”和“两条线段互相垂直平分”的差异,逐一排查每个选项的成立条件即可快速得到正确答案。
【难度系数】0.7
我们可以结合切线长定理、切线的性质、等腰三角形性质、圆周角相关推论逐一验证每个选项:
1. 先利用切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,先判断选项A是否成立;
2. 根据切线性质,PO必然垂直平分AB,再验证AB是否一定能平分PD,判断选项B;
3. 连接OA、OB,利用切线垂直于过切点的半径得到两个直角,结合90°圆周角所对的弦是直径的推论,判断选项C;
4. 结合等腰三角形三线合一的性质,判断点C是否为AB中点,验证选项D,最终选出不一定成立的结论。
【解析】
我们逐个对选项进行验证:
选项A:已知PA、PB是⊙O的切线,根据切线长定理可得PA=PB,因此△BPA是等腰三角形,该结论一定正确。
选项B:由切线长定理可知PO平分∠APB,结合PA=PB,可得PO⊥AB,且PO平分AB,即PD垂直平分AB;但一般情况下OC≠CD,AB无法平分PD,只有特殊情形下AB才能平分PD,因此AB与PD互相垂直平分的结论不一定正确。
选项C:连接OA、OB,因为PA是⊙O切线,所以OA⊥PA,即∠OAP=90°,同理∠OBP=90°,根据圆周角定理的推论,直角所对的斜边为直径,因此点A、B都在以PO为直径的圆上,该结论一定正确。
选项D:因为△BPA是等腰三角形,PC是顶角∠APB的角平分线,根据等腰三角形三线合一,C是AB的中点,因此PC是△BPA的中线,该结论一定正确。
综上,不一定正确的是B。
【答案】B
【知识点】切线长定理,等腰三角形性质,圆周角推论
【点评】本题是圆的切线相关性质的辨析题,易错点是混淆“一条线段垂直平分另一条线段”和“两条线段互相垂直平分”的差异,逐一排查每个选项的成立条件即可快速得到正确答案。
【难度系数】0.7
3. 如图,$AB$是$\odot O$的直径,$C$为$\odot O$外一点,$CA,CD$是$\odot O$的切线,$A,D$为切点,连接$BD,AD$.
若$∠ ACD=48^{ \circ }$,则$∠ DBA$的度数是

若$∠ ACD=48^{ \circ }$,则$∠ DBA$的度数是
$66°$
.答案
3.$66°$
解析
【分析】
首先观察题目给出的两条从点C出发的圆的切线,优先想到切线长定理,可得到CA=CD,构造出等腰△ACD,结合已知的∠ACD=48°就能算出底角∠CAD的度数。接着利用切线的核心性质:切线垂直于过切点的半径,CA是切线、AB是直径,因此CA⊥AB得到∠CAB=90°,进而求出∠DAB的度数。最后结合直径所对的圆周角是直角的性质,得到△ADB是直角三角形,利用直角三角形两锐角互余的关系,就能顺利求出目标角∠DBA的度数,整个推导过程层层递进,都是围绕圆的切线相关性质展开。
【解析】
解:
1. 由CA、CD是⊙O的切线,根据切线长定理可得:$CA=CD$,即△ACD为等腰三角形。
已知$∠ ACD=48°$,因此等腰三角形底角:
$∠ CAD=∠ CDA=\frac{180° - 48°}{2}=66°$。
2. 因为CA是⊙O的切线,A为切点,AB是⊙O的直径,根据切线的性质:切线垂直于过切点的半径,可得$CA⊥ AB$,即$∠ CAB=90°$。
因此$∠ DAB=∠ CAB - ∠ CAD=90° - 66°=24°$。
3. 又因为AB是⊙O的直径,根据圆周角定理:直径所对的圆周角为直角,可得$∠ ADB=90°$。
在Rt△ADB中,直角三角形两锐角互余,因此:
$∠ DBA=90° - ∠ DAB=90° - 24°=66°$。
【答案】
$66°$
【知识点】
切线长定理,切线的性质,直径对直角
【点评】
本题是圆的角度计算基础题型,综合考查切线相关性质和圆周角定理,解题的核心是串联切线长定理、切线垂直半径、直径的圆周角性质三个知识点,逐步推导角度关系,难度不高,适合巩固圆切线相关的基础性质。
【难度系数】
0.7
首先观察题目给出的两条从点C出发的圆的切线,优先想到切线长定理,可得到CA=CD,构造出等腰△ACD,结合已知的∠ACD=48°就能算出底角∠CAD的度数。接着利用切线的核心性质:切线垂直于过切点的半径,CA是切线、AB是直径,因此CA⊥AB得到∠CAB=90°,进而求出∠DAB的度数。最后结合直径所对的圆周角是直角的性质,得到△ADB是直角三角形,利用直角三角形两锐角互余的关系,就能顺利求出目标角∠DBA的度数,整个推导过程层层递进,都是围绕圆的切线相关性质展开。
【解析】
解:
1. 由CA、CD是⊙O的切线,根据切线长定理可得:$CA=CD$,即△ACD为等腰三角形。
已知$∠ ACD=48°$,因此等腰三角形底角:
$∠ CAD=∠ CDA=\frac{180° - 48°}{2}=66°$。
2. 因为CA是⊙O的切线,A为切点,AB是⊙O的直径,根据切线的性质:切线垂直于过切点的半径,可得$CA⊥ AB$,即$∠ CAB=90°$。
因此$∠ DAB=∠ CAB - ∠ CAD=90° - 66°=24°$。
3. 又因为AB是⊙O的直径,根据圆周角定理:直径所对的圆周角为直角,可得$∠ ADB=90°$。
在Rt△ADB中,直角三角形两锐角互余,因此:
$∠ DBA=90° - ∠ DAB=90° - 24°=66°$。
【答案】
$66°$
【知识点】
切线长定理,切线的性质,直径对直角
【点评】
本题是圆的角度计算基础题型,综合考查切线相关性质和圆周角定理,解题的核心是串联切线长定理、切线垂直半径、直径的圆周角性质三个知识点,逐步推导角度关系,难度不高,适合巩固圆切线相关的基础性质。
【难度系数】
0.7
4. 如图,正方形$ABCD$的边长为$4\ \mathrm{cm}$,以正方形的一边$BC$为直径在正方形$ABCD$内作半圆,过点$A$作半圆的切线,与半圆相切于点$F$,与$DC$相交于点$E$,则$△ ADE$的面积为 (

A.$12\ \mathrm{cm}^2$
B.$24\ \mathrm{cm}^2$
C.$8\ \mathrm{cm}^2$
D.$6\ \mathrm{cm}^2$
D
)A.$12\ \mathrm{cm}^2$
B.$24\ \mathrm{cm}^2$
C.$8\ \mathrm{cm}^2$
D.$6\ \mathrm{cm}^2$
答案
4.D
解析
【分析】
我们首先梳理已知条件:正方形边长为4,以BC为直径作半圆,AE是半圆的切线。首先根据正方形的性质,AB⊥BC、EC⊥BC,因此AB、EC本身就是半圆的切线,结合AE是半圆的切线,就可以用切线长定理得到两组相等的线段:AF=AB,EF=EC。接下来我们设EC的长度为未知数x,就可以把Rt△ADE的三条边都用含x的代数式表示出来,再利用勾股定理列方程求解出x,最后代入三角形面积公式就能算出△ADE的面积,整个过程用方程思想把几何线段关系转化为代数方程,推导逻辑清晰。
【解析】
解:已知正方形ABCD边长为4 cm,因此AB=BC=CD=DA=4 cm,∠B=∠C=∠D=90°。
1. 判定切线:
因为BC是半圆的直径,AB⊥BC,EC⊥BC,因此AB是半圆的切线(切点为B),EC是半圆的切线(切点为C)。
又已知AE是半圆的切线,切点为F,根据切线长定理可得:
AF = AB = 4 cm,EF = EC。
2. 设未知数列方程:
设EC = x cm,则EF = x cm,
DE = CD - EC = (4 - x) cm,
AE = AF + EF = (4 + x) cm。
在Rt△ADE中,∠D=90°,由勾股定理AD² + DE² = AE²,代入数值:
4² + (4 - x)² = (4 + x)²
展开计算:
16 + 16 - 8x + x² = 16 + 8x + x²
消去同类项后化简得:16 = 16x,解得x=1。
3. 计算面积:
DE = 4 - 1 = 3 cm,
因此S△ADE = 1/2 × AD × DE = 1/2 × 4 × 3 = 6 cm²。
【答案】
D
【知识点】
切线长定理,勾股定理,正方形性质
【点评】
本题核心考查切线长定理的应用,结合方程思想求解线段长度,避免了复杂的辅助线构造。解题的关键是发现AB、EC天然是半圆的切线,得到两组切线长相等的关系,部分同学容易忽略这个隐含条件,导致找不到等量关系无法解题。
【难度系数】
0.6
我们首先梳理已知条件:正方形边长为4,以BC为直径作半圆,AE是半圆的切线。首先根据正方形的性质,AB⊥BC、EC⊥BC,因此AB、EC本身就是半圆的切线,结合AE是半圆的切线,就可以用切线长定理得到两组相等的线段:AF=AB,EF=EC。接下来我们设EC的长度为未知数x,就可以把Rt△ADE的三条边都用含x的代数式表示出来,再利用勾股定理列方程求解出x,最后代入三角形面积公式就能算出△ADE的面积,整个过程用方程思想把几何线段关系转化为代数方程,推导逻辑清晰。
【解析】
解:已知正方形ABCD边长为4 cm,因此AB=BC=CD=DA=4 cm,∠B=∠C=∠D=90°。
1. 判定切线:
因为BC是半圆的直径,AB⊥BC,EC⊥BC,因此AB是半圆的切线(切点为B),EC是半圆的切线(切点为C)。
又已知AE是半圆的切线,切点为F,根据切线长定理可得:
AF = AB = 4 cm,EF = EC。
2. 设未知数列方程:
设EC = x cm,则EF = x cm,
DE = CD - EC = (4 - x) cm,
AE = AF + EF = (4 + x) cm。
在Rt△ADE中,∠D=90°,由勾股定理AD² + DE² = AE²,代入数值:
4² + (4 - x)² = (4 + x)²
展开计算:
16 + 16 - 8x + x² = 16 + 8x + x²
消去同类项后化简得:16 = 16x,解得x=1。
3. 计算面积:
DE = 4 - 1 = 3 cm,
因此S△ADE = 1/2 × AD × DE = 1/2 × 4 × 3 = 6 cm²。
【答案】
D
【知识点】
切线长定理,勾股定理,正方形性质
【点评】
本题核心考查切线长定理的应用,结合方程思想求解线段长度,避免了复杂的辅助线构造。解题的关键是发现AB、EC天然是半圆的切线,得到两组切线长相等的关系,部分同学容易忽略这个隐含条件,导致找不到等量关系无法解题。
【难度系数】
0.6
5. (2025·常熟月考)如图,EA,ED是$\odot O$的切线,切点为A,D,点B,C在$\odot O$上,若$∠ E=68°$,则$∠ BAE+∠ BCD$的度数为(

A.$202°$
B.$236°$
C.$240°$
D.$248°$
B
)A.$202°$
B.$236°$
C.$240°$
D.$248°$
答案
5.B
解析
【分析】
我们可以按照以下思路逐步推导:1. 首先根据切线长定理,从圆外一点引圆的两条切线长度相等,可知EA=ED,△EAD是等腰三角形,结合已知的∠E=68°,就能算出等腰三角形的两个底角∠EAD的度数。2. 观察所求的∠BAE,可将其拆分为∠EAD + ∠BAD,这样所求的∠BAE+∠BCD就转化为∠EAD + ∠BAD + ∠BCD。3. 最后利用圆内接四边形对角互补的性质,∠BAD和∠BCD是圆内接四边形ABCD的一组对角,二者之和为180°,代入数值即可直接算出最终结果,避免复杂的圆周角、圆心角推导。
【解析】
解:
∵ EA,ED是$\odot O$的切线,
∴ 根据切线长定理可得 $EA = ED$,即$△ EAD$为等腰三角形。
已知$∠ E = 68°$,由等腰三角形内角和性质:
$∠ EAD = ∠ EDA = \frac{180° - 68°}{2} = 56°$。
∵ 四边形ABCD是$\odot O$的内接四边形,
∴ 根据圆内接四边形对角互补的性质,得$∠ BAD + ∠ BCD = 180°$。
又
∵ $∠ BAE = ∠ EAD + ∠ BAD$,
代入得:
$∠ BAE + ∠ BCD = ∠ EAD + ∠ BAD + ∠ BCD = 56° + 180° = 236°$。
【答案】
B
【知识点】
切线长定理;圆内接四边形性质
【点评】
本题属于圆的性质综合基础题,解题的核心是通过拆分所求角,把已知条件和圆内接四边形的互补性质关联起来,跳过了计算圆心角、弧度数的繁琐步骤,只要能发现角之间的和差关系就能快速得到结果,是切线性质和圆内接四边形性质的典型应用。
【难度系数】
0.6
我们可以按照以下思路逐步推导:1. 首先根据切线长定理,从圆外一点引圆的两条切线长度相等,可知EA=ED,△EAD是等腰三角形,结合已知的∠E=68°,就能算出等腰三角形的两个底角∠EAD的度数。2. 观察所求的∠BAE,可将其拆分为∠EAD + ∠BAD,这样所求的∠BAE+∠BCD就转化为∠EAD + ∠BAD + ∠BCD。3. 最后利用圆内接四边形对角互补的性质,∠BAD和∠BCD是圆内接四边形ABCD的一组对角,二者之和为180°,代入数值即可直接算出最终结果,避免复杂的圆周角、圆心角推导。
【解析】
解:
∵ EA,ED是$\odot O$的切线,
∴ 根据切线长定理可得 $EA = ED$,即$△ EAD$为等腰三角形。
已知$∠ E = 68°$,由等腰三角形内角和性质:
$∠ EAD = ∠ EDA = \frac{180° - 68°}{2} = 56°$。
∵ 四边形ABCD是$\odot O$的内接四边形,
∴ 根据圆内接四边形对角互补的性质,得$∠ BAD + ∠ BCD = 180°$。
又
∵ $∠ BAE = ∠ EAD + ∠ BAD$,
代入得:
$∠ BAE + ∠ BCD = ∠ EAD + ∠ BAD + ∠ BCD = 56° + 180° = 236°$。
【答案】
B
【知识点】
切线长定理;圆内接四边形性质
【点评】
本题属于圆的性质综合基础题,解题的核心是通过拆分所求角,把已知条件和圆内接四边形的互补性质关联起来,跳过了计算圆心角、弧度数的繁琐步骤,只要能发现角之间的和差关系就能快速得到结果,是切线性质和圆内接四边形性质的典型应用。
【难度系数】
0.6
6. 如图,$△ ABC$的内切圆$\odot O$与$BC,CA,AB$分别相切于点$D,E,F$,若$AB=9\ \mathrm{cm},BC=14\ \mathrm{cm},$$CA=13\ \mathrm{cm}$,则$AF$的长为

4
$\mathrm{cm}.$答案
6.4
解析
【分析】
这道题是三角形内切圆相关的边长计算,首先我们可以联想到切线长定理:从圆外一点向圆引两条切线,两条切线的长度相等。我们设要求的AF长度为未知数x,根据切线长相等的性质,依次用x表示出AE、BF、CE的长度,再利用BD+CD=BC的已知边长条件建立一元一次方程,解方程就能直接得到AF的长度,解题思路清晰直接。
【解析】
解:设AF的长为$x\ \mathrm{cm}$,
∵ $\odot O$是$△ ABC$的内切圆,与$AB$、$AC$分别相切于点$F$、$E$,
∴ 由切线长定理可得:$AE = AF = x\ \mathrm{cm}$,
已知$AB=9\ \mathrm{cm}$,$AC=13\ \mathrm{cm}$,
因此$BF = AB - AF = (9 - x)\ \mathrm{cm}$,$CE = AC - AE = (13 - x)\ \mathrm{cm}$,
又
∵ 内切圆与$BC$相切于点$D$,同理可得$BD = BF$,$CD = CE$,
结合$BD + CD = BC = 14\ \mathrm{cm}$,代入线段表达式得:
$(9 - x) + (13 - x) = 14$
整理得$22 - 2x = 14$,移项计算得$2x=8$,解得$x=4$。
即$AF$的长为$4\ \mathrm{cm}$。
【答案】
4
【知识点】
切线长定理,三角形内切圆
【点评】
本题是三角形内切圆相关计算的经典基础题型,核心考察切线长定理的基础应用,通过设未知数列一元一次方程即可快速求解,解题时只要对应好不同顶点引出的两条相等切线的对应关系,不混淆线段长度就可以轻松得到正确结果。
【难度系数】
0.8
这道题是三角形内切圆相关的边长计算,首先我们可以联想到切线长定理:从圆外一点向圆引两条切线,两条切线的长度相等。我们设要求的AF长度为未知数x,根据切线长相等的性质,依次用x表示出AE、BF、CE的长度,再利用BD+CD=BC的已知边长条件建立一元一次方程,解方程就能直接得到AF的长度,解题思路清晰直接。
【解析】
解:设AF的长为$x\ \mathrm{cm}$,
∵ $\odot O$是$△ ABC$的内切圆,与$AB$、$AC$分别相切于点$F$、$E$,
∴ 由切线长定理可得:$AE = AF = x\ \mathrm{cm}$,
已知$AB=9\ \mathrm{cm}$,$AC=13\ \mathrm{cm}$,
因此$BF = AB - AF = (9 - x)\ \mathrm{cm}$,$CE = AC - AE = (13 - x)\ \mathrm{cm}$,
又
∵ 内切圆与$BC$相切于点$D$,同理可得$BD = BF$,$CD = CE$,
结合$BD + CD = BC = 14\ \mathrm{cm}$,代入线段表达式得:
$(9 - x) + (13 - x) = 14$
整理得$22 - 2x = 14$,移项计算得$2x=8$,解得$x=4$。
即$AF$的长为$4\ \mathrm{cm}$。
【答案】
4
【知识点】
切线长定理,三角形内切圆
【点评】
本题是三角形内切圆相关计算的经典基础题型,核心考察切线长定理的基础应用,通过设未知数列一元一次方程即可快速求解,解题时只要对应好不同顶点引出的两条相等切线的对应关系,不混淆线段长度就可以轻松得到正确结果。
【难度系数】
0.8
7.(2025·鼓楼区三模)如图,在四边形$ABCD$中,$AD// BC,AB⊥ BC$,$AD$,$CD$分别与扇形$BAF$相切于点$A$与点$E$.当$AB=15$,$BC=17$时,$AD$的长为

9
.答案
7.9
解析
【分析】
我们可以按以下思路逐步推导:
1. 先确定扇形BAF的圆心为点B,半径等于AB=15。由AD//BC、AB⊥BC,可得AB⊥AD,刚好符合AD与扇形相切于点A的切线性质(切线垂直于过切点的半径)。
2. 已知CD与扇形相切于点E,连接半径BE,根据切线性质可得BE⊥CD,且BE=15。在Rt△BEC中,已知斜边BC=17,直角边BE=15,用勾股定理就能算出CE的长度。
3. 点D是圆B外一点,从D引出两条切线DA、DE,根据切线长定理,两条切线长度相等,即AD=DE。
4. 过点D作DG⊥BC于G,可证四边形ABGD是矩形,得到DG=AB=15,AD=BG。设AD=x,就可以用x表示出CD的总长度为DE+CE=x+8,同时GC=BC-BG=17-x。
5. 最后在Rt△DGC中利用勾股定理列方程,就能解出x也就是AD的长度。
【解析】
解:连接BE,
∵ 扇形BAF的圆心为B,AB=15,
∴ 扇形半径r=AB=BE=BF=15。
∵ CD与扇形相切于点E,
∴ BE⊥CD,即∠BEC=90°。
在Rt△BEC中,BC=17,BE=15,由勾股定理得:
$CE=\sqrt{BC^2-BE^2}=\sqrt{17^2-15^2}=\sqrt{64}=8$
∵ AD与扇形相切于点A,AB⊥AD,
∴ 从点D引圆B的两条切线分别为DA、DE,根据切线长定理得:AD=DE。
过D作DG⊥BC于G,
∵ AD//BC,AB⊥BC,DG⊥BC,
∴ 四边形ABGD是矩形,
∴ DG=AB=15,AD=BG。
设AD=x,则DE=x,CD=DE+CE=x+8,GC=BC-BG=17-x。
在Rt△DGC中,由勾股定理得:
$DG^2+GC^2=CD^2$
代入数值:
$15^2+(17-x)^2=(x+8)^2$
展开计算:
$225+289-34x+x^2=x^2+16x+64$
消去同类项整理得:
$50x=450$
解得x=9,即AD=9。
【答案】
9
【知识点】
切线性质,切线长定理,勾股定理
【点评】
本题属于圆与几何图形结合的中档题,易错点是误将线段CF当作点C到圆的切线,混淆切线长与割线段的概念。解题核心是利用切线性质先求出CE的长度,再通过构造矩形转化边长,结合勾股定理列方程求解,对切线相关性质的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
我们可以按以下思路逐步推导:
1. 先确定扇形BAF的圆心为点B,半径等于AB=15。由AD//BC、AB⊥BC,可得AB⊥AD,刚好符合AD与扇形相切于点A的切线性质(切线垂直于过切点的半径)。
2. 已知CD与扇形相切于点E,连接半径BE,根据切线性质可得BE⊥CD,且BE=15。在Rt△BEC中,已知斜边BC=17,直角边BE=15,用勾股定理就能算出CE的长度。
3. 点D是圆B外一点,从D引出两条切线DA、DE,根据切线长定理,两条切线长度相等,即AD=DE。
4. 过点D作DG⊥BC于G,可证四边形ABGD是矩形,得到DG=AB=15,AD=BG。设AD=x,就可以用x表示出CD的总长度为DE+CE=x+8,同时GC=BC-BG=17-x。
5. 最后在Rt△DGC中利用勾股定理列方程,就能解出x也就是AD的长度。
【解析】
解:连接BE,
∵ 扇形BAF的圆心为B,AB=15,
∴ 扇形半径r=AB=BE=BF=15。
∵ CD与扇形相切于点E,
∴ BE⊥CD,即∠BEC=90°。
在Rt△BEC中,BC=17,BE=15,由勾股定理得:
$CE=\sqrt{BC^2-BE^2}=\sqrt{17^2-15^2}=\sqrt{64}=8$
∵ AD与扇形相切于点A,AB⊥AD,
∴ 从点D引圆B的两条切线分别为DA、DE,根据切线长定理得:AD=DE。
过D作DG⊥BC于G,
∵ AD//BC,AB⊥BC,DG⊥BC,
∴ 四边形ABGD是矩形,
∴ DG=AB=15,AD=BG。
设AD=x,则DE=x,CD=DE+CE=x+8,GC=BC-BG=17-x。
在Rt△DGC中,由勾股定理得:
$DG^2+GC^2=CD^2$
代入数值:
$15^2+(17-x)^2=(x+8)^2$
展开计算:
$225+289-34x+x^2=x^2+16x+64$
消去同类项整理得:
$50x=450$
解得x=9,即AD=9。
【答案】
9
【知识点】
切线性质,切线长定理,勾股定理
【点评】
本题属于圆与几何图形结合的中档题,易错点是误将线段CF当作点C到圆的切线,混淆切线长与割线段的概念。解题核心是利用切线性质先求出CE的长度,再通过构造矩形转化边长,结合勾股定理列方程求解,对切线相关性质的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
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