凹凸教育·九年级数学
直线与圆的位置关系 (2014.12.14) 姓名:________
一.选择题
1.如图,AB、AC为⊙O的切线,B、C是切点,延长OB到D,使BD=OB,连接AD,如果∠DAC=78°,那么∠ADO等于( ) A.70° B.64° C.62° D.51°
AD2.如图,已知PA切⊙O于A,割线PBC经过圆心O,OB=PB=1,OA绕点O?逆时针旋转60°到OD,则PD的长为( ) A.7 B.37 C.5 D.22 2COB3.如图,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线PA、PB,切点分别为A、B,连结AB,在AB、PB、PA上分别取一点D、E、F,使AD=BE,BD=AF,连结DE、DF、EF,则∠EDF=( ) A.90-∠P B.90-
0
0
1100
∠P C.180-∠P D.45-∠P 22
4、如图,直线l1∥l2,⊙O与l1和l2分别相切于点A和点B.点M和点N分别是l1和l2上的动点,MN沿l1和l2平移.⊙O的半径为1,∠1=60°.下列结论错误的是( ) A、MN=
43 B、若MN与⊙O相切,则AM=3 3C、若∠MON=90°,则MN与⊙O相切 D、l1和l2的距离为2 5、如图,已知⊙O是以数轴的原点O为圆心,半径为1的圆,∠AOB=45°,点P在数轴上运动,若过点P且与OA平行的直线与⊙O有公共点,设OP=x,则x的取值范围是( ) A、0?x?2 B、?2?x?2 C、?1?x?1 D、x?2
6、如图,在Rt△ABC中,BC=3cm,AC=4cm,动点P从点C出发,沿C→B→A→C运动,点P在运动过程中速度始终为1cm/s,以点C为圆心,线段CP长为半径作圆,设点P的运动时间为t(s),当⊙C与△ABC有3个交点时,此时t的值不可能是( )
A、2.4 B、3.6 C、6.6 D、9.6
7、如图所示,在直角坐标系中,A点坐标为(-3,-2),⊙A的半径为1,P为x轴上一动点,PQ切⊙A于点Q,则当PQ最小时,P点的坐标是( ) A.(-4,0) B.(-2,0) C.(-4,0)或(-2,0) D.(-3,0)
二.填空题
8、如图,⊙O1的半径为1,正方形ABCD的边长为6,点O2为正方形ABCD的中心,O1O2垂直AB于P点,O1O2=8.若将⊙O1绕点P按顺时针方向旋转360°,在旋转过程中,⊙O1与正方形ABCD的边只有一个公共点的情况一共出现 次
1
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9、如图,直线y?3,圆P与y轴相x?3与x轴、y轴分别相交于A,B两点,圆心P的坐标为(1,0)
3切于点O.若将圆P沿x轴向左移动,当圆P与该直线相交时,横坐标为整数的点P的个数是
10、如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,且AB>AD+BC,AB是⊙O的直径,则直线CD与⊙O的位置关系为
11、如图,在△ABC中,AB=13,AC=5,BC=12,经过点C且与边AB相切的动圆与CA、CB分别相交于点P、Q,则线段PQ长度的最小值是 12、如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,以腰AB为直径作圆,已知AB=10,AD=M,BC=M+4,要使圆与折线BCDA有三个公共点(A、B两点除外),则M的取值范围是 13、如图,已知点A的坐标为(3,3)),AB丄x轴,垂足为B,连接OA,反比例函数y?象与线段OA、AB分别交于点C、D.若AB=3BD,以点C为圆心,CA的轴的位置关系是 (填”相离”,“相切”或“相交“).
14、如图,△ABC为等边三角形,AB=6,动点O在△ABC的边上从点A出发沿着A→C→B→A的路线匀速运动一周,速度为1个长度单位每秒,以O为圆心、3为半径的圆在运动过程中与△ABC的边第二次相切时是出发后第 秒.
15、如图,在Rt△ABC中,∠ABC是直角,AB=3,BC=4,P是BC边上的动点,设BP=x,若能在AC边上找到一点Q,使∠BQP=90°,则x的取值范围是 ___ . 16、如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AB=6.点D在AB边上,点E是BC边上一点(不与点B、C重合),且DA=DE,则AD的取值范围是 .
17、如图,BC是半圆O的直径,点D是半圆上一点,过点D作⊙O切线AD,BA⊥DA于点A,BA交半圆于点E.已知BC=10,AD=4.那么直线CE与以点O为圆心,
k(k?0)的图x5倍的长为半径作圆,则该圆与x45为半径的圆的位置关系是 . 218、如图,半圆的圆心与坐标原点重合,圆的半径为1,直线L的解析式为y=x+t.若直线L与半圆只有一个交点,则t的取值范围是 ;若直线L与半圆有交点,则t的取值范围是 . 19、如图,直线l经过边长为10的正方形中心A,且与正方形的一组对边平行,⊙B的圆心B在直线l上,半 径为r,AB=7,要使⊙B和正方形的边有2个公共点,那么r的取值范围是 .
2
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20、△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,如图,现在△ABC内作一扇形,使扇形半径都在△ABC的边上,扇形的弧与△ABC的其他边相切,则符合条件的扇形的半径为 .
三.计算题
21、如图,菱形ABCD的边长为2cm,∠DAB=60°.点P从A点出发,以3cm/s的速度,沿AC向C作匀速运动;与此同时,点Q也从A点出发,以1cm/s的速度,沿射线AB作匀速运动.当P运动到C点时,P、Q都停止运动.设点P运动的时间为ts. (1)当P异于A、C时,请说明PQ∥BC;
(2)以P为圆心、PQ长为半径作圆,请问:在整个运动过程中,t为怎样的值时,⊙P与边BC分别有1个公共点和2个公共点?
22、如图1至图4中,两平行线AB、CD间的距离均为6,点M为AB上一定点.思考: 如图1,圆心为0的半圆形纸片在AB,CD之间(包括AB,CD),其直径MN在AB上,MN=8,点P为半圆上一点,设∠MOP=α.当α= 度时,点P到CD的距离最小,最小值为 .
探究一:在图1的基础上,以点M为旋转中心,在AB,CD 之间顺时针旋转该半圆形纸片,直到不能再转动
为止,如图2,得到最大旋转角∠BMO= 度,此时点N到CD的距离是 .
探究二:将如图1中的扇形纸片NOP按下面对α的要求剪掉,使扇形纸片MOP绕点M在AB,CD之间顺时针旋转. (1)如图3,当α=60°时,求在旋转过程中,点P到CD的最小距离,并请指出旋转角∠BMO的最大值; (2)如图4,在扇形纸片MOP旋转过程中,要保证点P能落在直线CD上,请确定α的取值范围.(参考数椐:sin49°=tan37°=
34,cos41°=
34,
34.)
3
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23、如图,已知半圆O的直径DE=12cm,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,BC=12cm,半圆O以2cm/s的速度从左向右
运动,在运动过程中,点D、E始终在直线BC上.设运动时间为t(s),当t=0s时,半圆O在△ABC的左侧,OC=8cm. (1)当t为何值时,△ABC的边AC与半圆O相切?t为何值时,△ABC的边AB与半圆O相切?
(2)当△ABC的一边所在直线与半圆O所在的圆相切时,如果半圆O与直线DE围成的区域与△ABC三边围成的区域有重叠部分,求重叠部分的面积.
24、如图,矩形ABCD的边AD、AB分别与⊙O相切于E、F,AE=3。
(1)求弧EF的长. (2)若AD=
,将直线MN沿射线DA方向平移, 当MN和⊙O3?5,直线MN分别交DA、DC于点M、N,∠DMN=60°
第一次相切时,求点D到直线MN的距离.
(3)根据(2)设点D到直线MN的距离为d,当时1≤d≤4,请判断直线MN与⊙O的位置关系,并说明理由.
4
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1-7:B、A、B、B、A、B、D
4. 连结OA、OB,根据切线的性质和l1∥l2得到AB为⊙O的直径,则l1和l2的距离为2;当MN与⊙O相切,
连结OM,ON,当MN在AB左侧时,根据切线长定理得∠AMO=∠AMN=30°,在Rt△AMO中,利用正切的定义可计算出AM=
,在Rt△OBN中,由于∠ONB=∠BNM=60°,可计算出BN=
或
,当MN在AB右侧时,AM=
,
所以AM的长为;当∠MON=90°时,作OE⊥MN于E,延长NO交l1于F,易证得Rt△OAF≌Rt△OBN,
则OF=ON,于是可判断MO垂直平分NF,
所以OM平分∠NOF,根据角平分线的性质得OE=OA,然后根据切线的判定定理得到MN为⊙O的切线. 解:连结OA、OB,如图1,
∵⊙O与l1和l2分别相切于点A和点B ∴OA⊥l1,OB⊥l2, ∵l1∥l2, ∴点A、O、B共线, ∴AB为⊙O的直径, ∴l1和l2的距离为2;
作NH⊥AM于H,如图1,则MN=AB=2,∵∠AMN=60°,∴sin60°=当MN与⊙O相切,如图2,连结OM,ON, 当MN在AB左侧时,∠AMO=∠AMN=
×60°=30°,
,∴MN==;
在Rt△AMO中,tan∠AMO=,即AM==, ,即BN=
=
,
在Rt△OBN中,∠ONB=∠BNM=60°,tan∠ONB=当MN在AB右侧时,AM=
,∴AM的长为
或
;
当∠MON=90°时,作OE⊥MN于E,延长NO交l1于F,如图2,
∵OA=OB,∴Rt△OAF≌Rt△OBN,∴OF=ON,∴MO垂直平分NF,∴OM平分∠NOF, ∴OE=OA,∴MN为⊙O的切线.
故选B.
5. 根据题意,知直线和圆有公共点,则相切或相交.相切时,设切点为C,连接OC.根据等腰直角三角形的直角边是圆的半
径1,求得斜边是
.所以x的取值范围是0≤x≤
.
5