2024年中考数学真题分类卷--专题23 圆的有关位置关系(原卷版+解析版)


专题23 圆的有关位置关系(36题)
一、单选题
1.(2024·福建·中考真题)如图,已知点在上,,直线与相切,切点为,且为的中点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了切线的性质,三角形内角和以及等腰三角形的性质,根据C为的中点,三角形内角和可求出,再根据切线的性质即可求解.
【详解】∵,为的中点,



∵直线与相切,
∴,

故选:A.
2.(2024·上海·中考真题)在中,,,,点在内,分别以为圆心画,圆半径为1,圆半径为2,圆半径为3,圆与圆内切,圆与圆的关系是( )
A.内含 B.相交 C.外切 D.相离
【答案】B
【分析】本题考查圆的位置关系,涉及勾股定理,根据题意,作出图形,数形结合,即可得到答案,熟记圆的位置关系是解决问题的关键.
【详解】解:圆半径为1,圆半径为3,圆与圆内切,
圆含在圆内,即,
在以为圆心、为半径的圆与边相交形成的弧上运动,如图所示:
当到位置时,圆与圆圆心距离最大,为,

圆与圆相交,
故选:B.
3.(2024·河南·中考真题)如图,是边长为的等边三角形的外接圆,点D是的中点,连接,.以点D为圆心,的长为半径在内画弧,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过D作于E,利用圆内接四边形的性质,等边三角形的性质求出,利用弧、弦的关系证明,利用三线合一性质求出,,在中,利用正弦定义求出,最后利用扇形面积公式求解即可.
【详解】解∶过D作于E,
∵是边长为的等边三角形的外接圆,
∴,,,
∴,
∵点D是的中点,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了圆内接四边形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,扇形面积公式,解直角三角形等知识,灵活应用以上知识是解题的关键.
4.(2024·四川泸州·中考真题)如图,,是的切线,切点为A,D,点B,C在上,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆的内接四边形的性质,切线长定理,等腰三角形的性质等知识点,正确作辅助线是解题关键.
根据圆的内接四边形的性质得,由得,由切线长定理得,即可求得结果.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∵,是的切线,根据切线长定理得,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
二、填空题
5.(2024·浙江·中考真题)如图,是的直径,与相切,A为切点,连接.已知,则的度数为

【答案】/40度
【分析】本题考查切线的性质,掌握圆的切线垂直于过切点的半径是解题的关键.
【详解】解:∵与相切,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:.
6.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,点在四边形内部,过点作的切线交的延长线于点,连接.若,,则的度数为 .
【答案】/105度
【分析】本题考查了切线的性质,等腰三角形的性质,圆内接四边形的性质等知识,连接,利用等边对等角得出,,利用切线的性质可求出,然后利用圆内接四边形的性质求解即可.
【详解】解∶连接,
∵,,
∴,,
∵是切线,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
故答案为:.
7.(2024·天津·中考真题)如图,在每个小正方形的边长为的网格中,点,,均在格点上.

(1)线段的长为 ;
(2)点在水平网格线上,过点,,作圆,经过圆与水平网格线的交点作切线,分别与,的延长线相交于点,,中,点在边上,点在边上,点在边上.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,,,使的周长最短,并简要说明点,,的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 图见解析,说明见解析
【分析】此题考查了勾股定理、切线的性质等知识,根据题意正确作图是解题的关键.
(1)利用勾股定理即可求解;
(2)作点关于、的对称点、,连接、,分别与、相交于点、,的周长等于的长,等腰三角形的腰长为,当的值最小时,的值最小,此时是切点,由此作图即可.
【详解】(1)由勾股定理可知,,
故答案为:
(2)如图,根据题意,切点为;连接并延长,与网格线相交于点;取圆与网格线的交点和格点,连接并延长,与网格线相交于点;连接,分别与,相交于点,,则点,,即为所求.

8.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知两条平行线、,点A是上的定点,于点B,点C、D分别是、上的动点,且满足,连接交线段于点E,于点H,则当最大时,的值为 .
【答案】
【分析】证明,得出,根据,得出,说明点H在以为直径的圆上运动,取线段的中点O,以点O为圆心,为半径画圆,则点在上运动,说明当与相切时最大,得出,根据,利用,即可求出结果.
【详解】解:∵两条平行线、,点A是上的定点,于点B,
∴点B为定点,的长度为定值,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点H在以为直径的圆上运动,
如图,取线段的中点O,以点O为圆心,为半径画圆,
则点在上运动,
∴当与相切时最大,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理,全等三角形的性质和判定,平行线的性质,切线的性质,解直角三角形等知识点,解题的关键是确定点H的运动轨迹.
9.(2024·四川凉山·中考真题)如图,的圆心为,半径为,是直线上的一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为
【答案】
【分析】记直线与x,y轴分别交于点A,K,连接;由直线解析式可求得点A、K的坐标,从而得均是等腰直角三角形,由相切及勾股定理得:,由,则当最小时,最小,点P与点K重合,此时最小值为,由勾股定理求得的最小值,从而求得结果.
【详解】解:记直线与x,y轴分别交于点A,K,连接,
当,,当,即,
解得:,
即;
而,
∴,
∴均是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵与相切,
∴,
∴,
∵,
∴当最小时即最小,
∴当时,取得最小值,
即点P与点K重合,此时最小值为,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∴最小值为.
【点睛】本题考查了圆的切线的性质,勾股定理,一次函数与坐标轴的交点问题,垂线段最短,正确添加辅助线是解题的关键.
10.(2024·山东烟台·中考真题)如图,在中,,,.E为边的中点,F为边上的一动点,将沿翻折得,连接,,则面积的最小值为 .
【答案】/
【分析】根据平行四边形的性质得到,,,由折叠性质得到,进而得到点在以E为圆心,4为半径的圆上运动,如图,过E作交延长线于M,交圆E于,此时到边的距离最短,最小值为的长,即此时面积的最小,过C作于N,根据平行线间的距离处处相等得到,故只需利用锐角三角函数求得即可求解.
【详解】解:∵在中,,,
∴,,则,
∵E为边的中点,
∴,
∵沿翻折得,
∴,
∴点在以E为圆心,4为半径的圆上运动,如图,过E作交延长线于M,交圆E于,此时到边的距离最短,最小值为的长,即面积的最小,
过C作于N,
∵,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴面积的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、折叠性质、圆的有关性质以及直线与圆的位置关系、锐角三角函数等知识,综合性强的填空压轴题,得到点的运动路线是解答的关键.
三、解答题
11.(2024·广东·中考真题)如图,在中,.

(1)实践与操作:用尺规作图法作的平分线交于点D;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与证明:在(1)的条件下,以点D为圆心,长为半径作.求证:与相切.
【答案】(1)见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了尺规作角平分线,角平分线的性质定理,切线的判定等知识.熟练上述知识是解题的关键.
(1)利用尺规作角平分线的方法解答即可;
(2)如图2,作于,由角平分线的性质定理可得,由是半径,,可证与相切.
【详解】(1)解:如图1,即为所作;

(2)证明:如图2,作于,

∵是的平分线,,,
∴,
∵是半径,,
∴与相切.
12.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)如图,中,,,经过B,C两点,与斜边交于点E,连接并延长交于点M,交于点D,过点E作,交于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,延长,交于点,连接根据直径所对的圆周角是直角求出,得,,由可得,从而可证明是的切线;
(2)由得,即,证明,得,由得,故可得,由勾股定理求出,得,由勾股定理求出,,根据求出,进一步求出
【详解】(1)证明:连接,延长,交于点,连接如图,

∴是等腰直角三角形,

∵是的直径,





∴即
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:∵,,
∴,

∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在等腰直角三角形中,,
∴,
解得,,
∴,

在中,
∴,
又,




【点睛】本题主要考查平行线的性质,等腰直角三角形的判定与性质,切线的判定,圆周角定理,勾股定理以及相似三角形的判定与性质,正确作出辅助线构造圆周角是解答本题的关键.
13.(2024·四川内江·中考真题)如图,是的直径,是的中点,过点作的垂线,垂足为点.

(1)求证:;
(2)求证:是的切线;
(3)若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】+(1)分别证明,,从而可得结论;
(2)连接,证明,可得,再进一步可得结论;
(3)连接、,证明四边形是矩形,可得,再证明,可得,可得,利用可得答案.
【详解】(1)证明:∵是的直径
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:连接

∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(3)解:连接、

∵是的直径,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵是半径,是的中点,
∴,,
即,
∵,
∴,
∴,
∴,

【点睛】本题主要考查了圆周角定理、切线的判定及扇形的面积公式,熟练地掌握相似三角形的判定和切线的判定是解决本题的关键。
14.(2024·江苏盐城·中考真题)如图,点C在以为直径的上,过点C作的切线l,过点A作,垂足为D,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】题目主要考查切线的性质,相似三角形的判定和性质及勾股定理解三角形,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)连接,根据题意得,,利用等量代换确定,再由相似三角形的判定即可证明;
(2)先由勾股定理确定,然后利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
∵是的切线,点C在以为直径的上,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,,
∴,
由(1)得,
∴即,
∴,
∴的半径为.
15.(2024·四川凉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,平分交于点,过点的直线,交的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)连接并延长,分别交于两点,交于点,若的半径为,求的值.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质及角平分线得到,根据平行线的性质得,即可证明;
(2)连接,先解,求得,,则,,可证明,由,得,故,证明,即可得到.
【详解】(1)解:连接,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,

∵,
∴,
∴,
即,
∵是的半径
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵,
∴在中,,
由勾股定理得:
∴,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,而,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆的切线的判定,相似三角形的判定与性质,勾股定理,的直角三角形的性质,等腰三角形的性质,正确添加辅助线是解题的关键.
16.(2024·山东烟台·中考真题)如图,是的直径,内接于,点I为的内心,连接并延长交O于点D,E是上任意一点,连接,,,.
(1)若,求的度数;
(2)找出图中所有与相等的线段,并证明;
(3)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)30
【分析】(1)利用圆周角定理得到,再根据三角形的内角和定理求,然后利用圆内接四边形的对角互补求解即可;
(2)连接,由三角形的内心性质得到内心,,,然后利用圆周角定理得到,,利用三角形的外角性质证得,然后利用等角对等边可得结论;
(3)过I分别作,,,垂足分别为Q、F、P,根据内切圆的性质和和切线长定理得到,,,利用解直角三角形求得, ,进而可求解.
【详解】(1)解:∵是的直径,
∴,又,
∴,
∵四边形是内接四边形,
∴,
∴;
(2)解:,
证明:连接,
∵点I为的内心,
∴,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴;
(3)解:过I分别作,,,垂足分别为Q、F、P,
∵点I为的内心,即为的内切圆的圆心.
∴Q、F、P分别为该内切圆与三边的切点,
∴,,,
∵,,,
∴,
∵,,,
∴,
∴的周长为

【点睛】本题考查圆周角定理、圆内接四边形的性质、三角形的内角和定理、三角形的内心性质、三角形的外角性质、等腰三角形的判定、切线长定理以及解直角三角形,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
17.(2024·甘肃·中考真题)如图,是的直径,,点E在的延长线上,且.
(1)求证:是的切线;
(2)当的半径为2,时,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,,证明垂直平分,得出,证明,得出,说明,即可证明结论;
(2)根据是的直径,得出,根据勾股定理求出,根据三角函数定义求出,证明,得出即可.
【详解】(1)证明:连接,,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴点O、B在的垂直平分线上,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴是的切线;
(2)解:∵的半径为2,
∴,
∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了切线的判定,勾股定理,求一个角的正切值,圆周角定理,垂直平分线的判定,平行线的判定和性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
18.(2024·山东威海·中考真题)如图,已知是的直径,点C,D在上,且.点E是线段延长线上一点,连接并延长交射线于点F.的平分线交射线于点H,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查切线的判定,勾股定理,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,根据角平分线的定义得到是解题的关键.
(1)连接,根据圆周角定理得到,即可得到,然后根据角平分线的定义得到,然后得到即可证明切线;
(2)设的半径为,根据,可以求出,然后根据,即可得到结果.
【详解】(1)证明:连接,
则,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
又∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:设的半径为,则,
∵,即,
解得,
∴,,
又∵
∴,
∴,即,解得.
19.(2024·陕西·中考真题)如图,直线l与相切于点A,是的直径,点C,D在l上,且位于点A两侧,连接,分别与交于点E,F,连接.
(1)求证:;
(2)若的半径,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2).
【分析】(1)利用切线和直径的性质求得,再利用等角的余角相等即可证明;
(2)先求得,,证明和是等腰直角三角形,求得的长,再证明,据此求解即可.
【详解】(1)证明:∵直线l与相切于点A,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,,
∵直线l与相切于点A,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴也是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,切线的性质,勾股定理等知识点的应用,掌握切线的性质定理、相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
20.(2024·湖北·中考真题)中,,点在上,以为半径的圆交于点,交于点.且.
(1)求证:是的切线.
(2)连接交于点,若,求弧的长.
【答案】(1)见解析
(2)弧的长为.
【分析】(1)利用证明,推出,据此即可证明结论成立;
(2)设的半径为,在中,利用勾股定理列式计算求得,求得,再求得,利用弧长公式求解即可.
【详解】(1)证明:连接,
在和中,,
∴,
∴,
∵为的半径,
∴是的切线;
(2)解:∵,
∴,
设的半径为,
在中,,即,
解得,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴弧的长为.
【点睛】本题考查了切线的判定,勾股定理,三角函数的定义,弧长公式.正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
21.(2024·贵州·中考真题)如图,为半圆O的直径,点F在半圆上,点P在的延长线上,与半圆相切于点C,与的延长线相交于点D,与相交于点E,.
(1)写出图中一个与相等的角:______;
(2)求证:;
(3)若,,求的长.
【答案】(1)(答案不唯一)
(2)
(3)
【分析】(1)利用等边对等角可得出,即可求解;
(2)连接,利用切线的性质可得出,利用等边对等角和对顶角的性质可得出,等量代换得出,然后利用三角形内角和定理求出,即可得证;
(3)设,则可求,,,,在中,利用勾股定理得出,求出x的值,利用可求出,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
故答案为:(答案不唯一);
(2)证明:连接,

∵是切线,
∴,即,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:设,则,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
解得,(舍去)
∴,,,
∵,
∴,
解得,
∴.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,切线的性质,勾股定理,解直角三角形的应用等知识,灵活运用以上知识是解题的关键.
22.(2024·青海·中考真题)如图,直线经过点C,且,.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若圆的半径为4,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】本题考查了切线的判定和性质、直角三角形的性质和勾股定理、扇形面积的计算等知识,解题的关键是掌握切线的判定与性质.
(1)利用等腰三角形的性质证得,利用切线的判定定理即可得到答案;
(2)在中,利用直角三角形的性质和勾股定理求得,,再根据,计算即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
∵在中,,,
∴,
又∵是的半径,
∴直线是的切线;
(2)解:由(1)知,
∵,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴,

23.(2024·天津·中考真题)已知中,为的弦,直线与相切于点.
(1)如图①,若,直径与相交于点,求和的大小;
(2)如图②,若,垂足为与相交于点,求线段的长.
【答案】(1);
(2)
【分析】本题考查等腰三角形的性质,切线的性质,解直角三角形,灵活运用相关性质定理是解答本题的关键.
(1)根据等边对等角得到,然后利用三角形的内角和得到,然后利用平行线的性质结合圆周角定理解题即可;
(2)连接,求出,再在中运用三角函数解题即可.
【详解】(1)为的弦,
.得.
中,,
又,

直线与相切于点为的直径,
.即.
又,

在中,.


(2)如图,连接.
∵ 直线 与 相切于点 ,


∴.
,得.
在中,由,
得.

在中,,

24.(2024·四川乐山·中考真题)如图,是的外接圆,为直径,过点C作的切线交延长线于点D,点E为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若垂直平分,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)如图1,连接.则,即.由为直径,可得,即.则.由,可得.由,可得.则.进而可证.
(2)如图2,连接.由垂直平分,可得.则为等边三角形.,.由,可得.由,可得..证明为等边三角形.则,..则....,再根据,计算求解即可.
【详解】(1)证明:如图1,连接.
图1
∵为的切线,
∴,即.
又∵为直径,
∴,即.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
(2)解:如图2,连接.
图2
∵垂直平分,
∴.
又∵,
∴为等边三角形.
∴,.
∵,
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴.
∵,
∴为等边三角形.
∴,.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴,
∴阴影部分的面积为.
【点睛】本题考查了切线的性质,直径所对的圆周角为直角,同弧或等弧所对的圆周角相等,平行线的判定与性质,等边三角形的判定与性质,垂直平分线的性质,正弦,扇形面积等知识.熟练掌握相关图形的性质定理、正确添加辅助线是解题的关键.
25.(2024·江苏苏州·中考真题)如图,中,,D为中点,,,是的外接圆.
(1)求的长;
(2)求的半径.
【答案】(1)
(2)的半径为
【分析】本题考查相似三角形的判定及性质,解直角三角形,圆周角定理.
(1)易证,得到,即可解答;
(2)过点A作,垂足为E,连接,并延长交于F,连接,在中,通过解直角三角形得到,,由得到.设,则,,在中,根据勾股定理构造方程,求得,,由得到,根据正弦的定义即可求解.
【详解】(1)解:,,

,即
,D为AB中点,



(2)解:过点A作,垂足为E,连接,并延长交于F,连接,
在中,.
又,

∴在中,.


设,则,.
∵在中,,
,即,
解得,(舍去).
,.
∵,

为的直径,


,即的半径为.
26.(2024·甘肃临夏·中考真题)如图,直线与相切于点,为的直径,过点作于点,延长交直线于点.
(1)求证:平分;
(2)如果,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)连接,根据切线的性质可得出,结合题意可证,即得出,再根据等边对等角可得出,即得出,即平分;
(2)设的半径为r,则,.再根据勾股定理可列出关于r的等式,求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接.
∵直线与相切于点,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,即平分;
(2)解:设的半径为r,则,.
在中,,
∴,
解得:,
∴的半径为4.
【点睛】本题考查切线的性质,等腰三角形的性质,同圆半径相等,平行线的判定和性质,角平分线的判定,勾股定理等知识.连接常用的辅助线是解题关键.
27.(2024·广西·中考真题)如图,已知是的外接圆,.点D,E分别是,的中点,连接并延长至点F,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求证:与相切;
(3)若,,求的半径.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)先证明,,再证明,可得,,再进一步解答即可;
(2)如图,连接,证明,可得过圆心,结合,证明,从而可得结论;
(3)如图,过作于,连接,设,则,可得,求解,可得,求解,设半径为,可得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵点D,E分别是,的中点,
∴,,
又∵,,
∴,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
(2)证明:如图,连接,
∵,为中点,
∴,
∴过圆心,
∵,
∴,
而为半径,
∴为的切线;
(3)解:如图,过作于,连接,
∵,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
设半径为,
∴,
∴,
解得:,
∴的半径为.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,勾股定理的应用,平行四边形的判定与性质,切线的判定,垂径定理的应用,做出合适的辅助线是解本题的关键.
28.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,内接于,为的直径,于点D,将沿所在的直线翻折,得到,点D的对应点为E,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,由折叠的性质得,,再证明,推出,据此即可证明是的切线;
(2)先求得,在中,求得,再利用扇形面积公式求解即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∵沿直线翻折得到,
∴,,
∵是的半径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴于点C,
又∵为的半径,
∴是的切线;
(2)解:∵,
∴,
由(1)得,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了切线的判定与扇形面积公式,折叠的性质,解直角三角形.充分运用圆的性质,综合三角函数相关概念,求得线段长度是解题的关键.
29.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,为等腰三角形,是底边的中点,腰与半圆相切于点,底边与半圆交于,两点.
(1)求证:与半圆相切;
(2)连接.若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形三线合一,角平分线的判定与性质,解直角三角形,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)连接、,作交于,根据等腰三角形三线合一可知,,平分,结合与半圆相切于点,可推出,得证;
(2)由题意可得出,根据,在中利用勾股定理可求得的长度,从而得到的长度,最后根据即可求得答案.
【详解】(1)证明:连接、,作交于,如图
为等腰三角形,是底边的中点
,平分
与半圆相切于点

是半圆的切线
(2)解:由(1)可知,


又,
在中,,

解得:
30.(2024·北京·中考真题)如图,是的直径,点,在上,平分.

(1)求证:;
(2)延长交于点,连接交于点,过点作的切线交的延长线于点.若,,求半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据题意,得,结合,得到,继而得到,根据平分,得到,继而得到,可证;
(2)不妨设,则,求得,证明,,求得,取的中点M,连接,则,求得,,结合切线性质,得到,解答即可.
【详解】(1)根据题意,得,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,,
不妨设,则,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
解得,
取的中点M,连接,

∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
解得,
故半径的长为.

【点睛】本题考查了圆的性质,等腰三角形的性质,平行线的判定,三角形相似的判定和性质,切线的性质,解直角三角形的相关计算,等量代换思想,熟练掌握三角形相似的判定和性质,切线的性质,解直角三角形的相关计算是解题的关键.
31.(2024·湖南·中考真题)【问题背景】
已知点A是半径为r的上的定点,连接,将线段绕点O按逆时针方向旋转得到,连接,过点A作的切线l,在直线l上取点C,使得为锐角.
【初步感知】
(1)如图1,当时, ;
【问题探究】
(2)以线段为对角线作矩形,使得边过点E,连接,对角线,相交于点F.
①如图2,当时,求证:无论在给定的范围内如何变化,总成立:
②如图3,当,时,请补全图形,并求及的值.
【答案】(1);①证明见解析;②补全图形见解析,,
【分析】(1)可证是等边三角形,则,由直线l是的切线,得到,故;
(2)①根据矩形的性质与切线的性质证明,则,而,由,得到;
②过点O作于点G,于点H,在中,先证明点E在线段上,,由等腰三角形的性质得,根据互余关系可得,可求,解,求得,可证明,故在中,.
【详解】解:(1)由题意得,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵直线l是的切线,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)①如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴;
②补全图形如图:
过点O作于点G,于点H,
在中,,
∴由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
∴点E在线段上,
∴在,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴设,
∴由勾股定理得,
∴,
∴在中,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
而,
∴,
∴在中,.
【点睛】本题考查了圆的切线的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的性质,解直角三角形,勾股定理,熟练掌握知识点,正确添加辅助线是解决本题的关键.
32.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图1,是正方形对角线上一点,以为圆心,长为半径的与相切于点,与相交于点.
(1)求证:与相切.
(2)若正方形的边长为,求的半径.
(3)如图2,在(2)的条件下,若点是半径上的一个动点,过点作交于点.当时,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)方法一:连接,过点作于点,四边形是正方形,是正方形的对角线,得出,进而可得为的半径,又,即可得证;
方法二:连接,过点作于点,根据正方形的性质证明得出,同方法一即可得证;
方法三:过点作于点,连接.得出四边形为正方形,则,同方法一即可得证;
(2)根据与相切于点,得出,由(1)可知,设,在中,勾股定理得出,在中,勾股定理求得,进而根据建立方程,解方程,即可求解.
(3)方法一:连接,设,在中,由勾股定理得:,在中,由勾股定理得:,结合题意得出,即可得出;
方法二:连接,证明得出,进而可得,同理可得
方法三:连接,证明得出,设,则,进而可得,进而同方法一,即可求解.
【详解】(1)方法一:证明:连接,过点作于点,
与相切于点,

四边形是正方形,是正方形的对角线,


为的半径,
为的半径,

与相切.
方法二:
证明:连接,过点作于点,
与相切于点,,

四边形是正方形,

又,


为的半径,
为的半径,

与相切.
方法三:
证明:过点作于点,连接.
与相切,为半径,




又四边形为正方形,

四边形为矩形,
又为正方形的对角线,


矩形为正方形,

又为的半径,
为的半径,
又,
与相切.
(2)解:为正方形的对角线,

与相切于点,

由(1)可知,设,
在中,


,,
又正方形的边长为.
在中,




∴的半径为.
(3)方法一:
解:连接,设,




在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:,
又,


方法二:
解:连接,
为的直径,








,,




方法三:
解:连接,
为的直径,











设,则,


又,


【点睛】本题考查了切线的性质与判定,正方形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,垂径定理,相似三角形的性质与判定,正确的添加辅助线是解题的关键.
33.(2024·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,的半径为1,对于的弦和不在直线上的点,给出如下定义:若点关于直线的对称点在上或其内部,且,则称点是弦的“可及点”.
(1)如图,点,.
①在点,,中,点___________是弦的“可及点”,其中____________;
②若点是弦的“可及点”,则点的横坐标的最大值为__________;
(2)已知是直线上一点,且存在的弦,使得点是弦的“可及点”.记点的横坐标为,直接写出的取值范围.
【答案】(1)①,45;②
(2)或
【分析】(1)由相对运动理解,作出关于的对称圆,若点关于直线的对称点在上或其内部,且,则称点是弦的“可及点”,则点C应在的圆内或圆上,先求得,根据点与圆的位置关系的判断方法分别判断即可得出在上,故符合题意,根据圆周角定理即可求解;
②取中点为H,连接,可确定点D在以H为圆心,为半径的上方半圆上运动(不包括端点A、B),当轴时,点D横坐标最大,可求,故点的横坐标的最大值为;
(2)反过来思考,由相对运动理解,作出关于的对称圆,故点P需要在的圆内或圆上,作出的外接圆,连接,则点P在以为圆心,为半径的上运动(不包括端点M、N),可求,随着的增大,会越来越靠近,当点与点重合时,点P在上,即为临界状态,此时最大,,由,故当最大,时,此时为等边三角形,此时,故当,的最大值为2,设,则,解得:,可求直线与交于点,,故t的取值范围是或.
【详解】(1)解:①:反过来思考,由相对运动理解,作出关于的对称圆,
∵若点关于直线的对称点在上或其内部,且,则称点是弦的“可及点”,
∴点C应在的圆内或圆上,
∵点,,
∴,
而,
∴,
由对称得:,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设半径为,
则,故在外,不符合题意;
,故在上,符合题意;
,故在外,不符合题意,
∴点是弦的“可及点”,
可知三点共线,
∵,
∴,
故答案为:,45;
②取中点为H,连接,
∵,
∴,
∴点D在以H为圆心,为半径的上方半圆上运动(不包括端点A、B),
∴当点轴时,点D横坐标最大,
∵,,
∴,
∴,
∵点,,
∴,
∴此时,
∴点的横坐标的最大值为,
故答案为:;
(2)解:反过来思考,由相对运动理解,作出关于的对称圆,
∵若点关于直线的对称点在上或其内部,且,则称点是弦的“可及点”,
∴点C应在的圆内或圆上,
故点P需要在的圆内或圆上,
作出的外接圆,连接,
∴点P在以为圆心,为半径的上运动(不包括端点M、N),
∴,
∴,
由对称得点在的垂直平分线上,
∵的外接圆为,
∴点也在的垂直平分线上,记与交于点Q,
∴,
∴,
随着的增大,会越来越靠近,当点与点重合时,点P在上,即为临界状态,此时最大,,
连接,
∵,
∴当最大,时,此时为等边三角形,
由上述过程知
∴,
∴当,的最大值为2,
设,则,
解得:,
而记直线与交于,与y轴交于点K,过点S作轴,
当,当时,,
解得,
∴与x轴交于点,
∴,而
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴t的取值范围是或.
【点睛】本题考查了新定义,轴对称变换,点与圆的位置关系,圆周角定理,解直角三角形,一次函数与坐标轴的交点问题,已知两点求距离等知识点,正确添加辅助线,找到临界状态情况是解题的关键.
34.(2024·广东广州·中考真题)如图,在菱形中,.点在射线上运动(不与点,点重合),关于的轴对称图形为.
(1)当时,试判断线段和线段的数量和位置关系,并说明理由;
(2)若,为的外接圆,设的半径为.
①求的取值范围;
②连接,直线能否与相切?如果能,求的长度;如果不能,请说明理由.
【答案】(1),
(2)①且;②能,
【分析】(1)由菱形的性质可得,,再结合轴对称的性质可得结论;
(2)①如图,设的外接圆为,连接交于.连接,,,,证明为等边三角形,共圆,,在上,,过作于,当时,最小,则最小,再进一步可得答案;②如图,以为圆心,为半径画圆,可得在上,延长与交于,连接,证明,可得,为等边三角形,证明,可得:,,过作于,再进一步可得答案.
【详解】(1)解:,;理由如下:
∵在菱形中,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
由对折可得:,
∴;
(2)解:①如图,设的外接圆为,连接交于.连接,,,,
∵四边形为菱形,,
∴, ,,
∴为等边三角形,
∴,
∴共圆,,在上,
∵,
∴,
过作于,
∴,,
∴,
当时,最小,则最小,
∵,,
∴,
∴;
点E不与B、C重合,
,且,
∴的取值范围为且;
②能为的切线,理由如下:
如图,以为圆心,为半径画圆,
∵,
∴在上,
延长与交于,连接,
同理可得为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵为的切线,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
由对折可得:,,
过作于,
∴设,
∵,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是轴对称的性质,菱形的性质,等边三角形的判定与性质,圆周角定理的应用,锐角三角函数的应用,勾股定理的应用,切线的性质,本题难度很大,作出合适的辅助线是解本题的关键.
35.(2024·云南·中考真题)如图,是的直径,点、是上异于、的点.点在外,,延长与的延长线交于点,点在的延长线上,,.点在直径上,,点是线段的中点.
(1)求的度数;
(2)求证:直线与相切:
(3)看一看,想一想,证一证:
以下与线段、线段、线段有关的三个结论:,,,你认为哪个正确?请说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3),理由见解析
【分析】(1)直接利用直径所对的圆周角是直角,即可得出结果;
(2)证明,得到,根据平角的定义,得到,即可得证;
(3)连接,连接交于点,易得,圆周角定理得到,推出,进而得到,根据三角函数推出,得到三点共线,即可得出结果.
【详解】(1)解:∵是的直径,点是上异于、的点,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵是半径,
∴直线与相切;
(3)我认为:正确,理由如下:
连接,连接交于点,如图,则:,
∴点在线段的中垂线上,
∵,
∴点在线段的中垂线上,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵为的中点,
∴,
∵,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴三点共线,
∴.
【点睛】本题考查圆周角定理,切线的判定,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,熟练掌握相关知识点,并灵活运用,是解题的关键.
36.(2024·河北·中考真题)已知的半径为3,弦,中,.在平面上,先将和按图1位置摆放(点B与点N重合,点A在上,点C在内),随后移动,使点B在弦上移动,点A始终在上随之移动,设.
(1)当点B与点N重合时,求劣弧的长;
(2)当时,如图2,求点B到的距离,并求此时x的值;
(3)设点O到的距离为d.
①当点A在劣弧上,且过点A的切线与垂直时,求d的值;
②直接写出d的最小值.
【答案】(1)
(2)点B到的距离为;
(3)①;②
【分析】(1)如图,连接,,先证明为等边三角形,再利用等边三角形的性质结合弧长公式可得答案;
(2)过作于,过作于,连接,证明四边形是矩形,可得,,再结合勾股定理可得答案;
(3)①如图,由过点A的切线与垂直,可得过圆心,过作于,过作于,而,可得四边形为矩形,可得,再进一步利用勾股定理与锐角三角函数可得答案;②如图,当为中点时,过作于,过作于, ,此时最短,如图,过作于,而,证明,求解,再结合等角的三角函数可得答案.
【详解】(1)解:如图,连接,,
∵的半径为3,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴的长为;
(2)解:过作于,过作于,连接,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,,
∴,而,
∴,
∴点B到的距离为;
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:①如图,∵过点A的切线与垂直,
∴过圆心,
过作于,过作于,而,
∴四边形为矩形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,即;
②如图,当为中点时,
过作于,过作于,
∴,
∴,此时最短,
如图,过作于,而,
∵为中点,则,
∴由(2)可得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
解得:(不符合题意的根舍去),
∴的最小值为.
【点睛】本题属于圆的综合题,难度很大,考查了勾股定理的应用,矩形的判定与性质,垂径定理的应用,锐角三角函数的应用,切线的性质,熟练的利用数形结合的方法,作出合适的辅助线是解本题的关键.
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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专题23 圆的有关位置关系(36题)
一、单选题
1.(2024·福建·中考真题)如图,已知点在上,,直线与相切,切点为,且为的中点,则等于( )
A. B. C. D.
2.(2024·上海·中考真题)在中,,,,点在内,分别以为圆心画,圆半径为1,圆半径为2,圆半径为3,圆与圆内切,圆与圆的关系是( )
A.内含 B.相交 C.外切 D.相离
3.(2024·河南·中考真题)如图,是边长为的等边三角形的外接圆,点D是的中点,连接,.以点D为圆心,的长为半径在内画弧,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川泸州·中考真题)如图,,是的切线,切点为A,D,点B,C在上,若,则( )
A. B. C. D.
二、填空题
5.(2024·浙江·中考真题)如图,是的直径,与相切,A为切点,连接.已知,则的度数为

6.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,点在四边形内部,过点作的切线交的延长线于点,连接.若,,则的度数为 .
7.(2024·天津·中考真题)如图,在每个小正方形的边长为的网格中,点,,均在格点上.

(1)线段的长为 ;
(2)点在水平网格线上,过点,,作圆,经过圆与水平网格线的交点作切线,分别与,的延长线相交于点,,中,点在边上,点在边上,点在边上.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,,,使的周长最短,并简要说明点,,的位置是如何找到的(不要求证明) .
8.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知两条平行线、,点A是上的定点,于点B,点C、D分别是、上的动点,且满足,连接交线段于点E,于点H,则当最大时,的值为 .
9.(2024·四川凉山·中考真题)如图,的圆心为,半径为,是直线上的一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为
10.(2024·山东烟台·中考真题)如图,在中,,,.E为边的中点,F为边上的一动点,将沿翻折得,连接,,则面积的最小值为 .
三、解答题
11.(2024·广东·中考真题)如图,在中,.

(1)实践与操作:用尺规作图法作的平分线交于点D;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与证明:在(1)的条件下,以点D为圆心,长为半径作.求证:与相切.
12.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)如图,中,,,经过B,C两点,与斜边交于点E,连接并延长交于点M,交于点D,过点E作,交于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
13.(2024·四川内江·中考真题)如图,是的直径,是的中点,过点作的垂线,垂足为点.

(1)求证:;
(2)求证:是的切线;
(3)若,,求阴影部分的面积.
14.(2024·江苏盐城·中考真题)如图,点C在以为直径的上,过点C作的切线l,过点A作,垂足为D,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的半径.
15.(2024·四川凉山·中考真题)如图,是的直径,点在上,平分交于点,过点的直线,交的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)连接并延长,分别交于两点,交于点,若的半径为,求的值.
16.(2024·山东烟台·中考真题)如图,是的直径,内接于,点I为的内心,连接并延长交O于点D,E是上任意一点,连接,,,.
(1)若,求的度数;
(2)找出图中所有与相等的线段,并证明;
(3)若,,求的周长.
17.(2024·甘肃·中考真题)如图,是的直径,,点E在的延长线上,且.
(1)求证:是的切线;
(2)当的半径为2,时,求的值.
18.(2024·山东威海·中考真题)如图,已知是的直径,点C,D在上,且.点E是线段延长线上一点,连接并延长交射线于点F.的平分线交射线于点H,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
19.(2024·陕西·中考真题)如图,直线l与相切于点A,是的直径,点C,D在l上,且位于点A两侧,连接,分别与交于点E,F,连接.
(1)求证:;
(2)若的半径,,,求的长.
20.(2024·湖北·中考真题)中,,点在上,以为半径的圆交于点,交于点.且.
(1)求证:是的切线.
(2)连接交于点,若,求弧的长.
21.(2024·贵州·中考真题)如图,为半圆O的直径,点F在半圆上,点P在的延长线上,与半圆相切于点C,与的延长线相交于点D,与相交于点E,.
(1)写出图中一个与相等的角:______;
(2)求证:;
(3)若,,求的长.
22.(2024·青海·中考真题)如图,直线经过点C,且,.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若圆的半径为4,,求阴影部分的面积.
23.(2024·天津·中考真题)已知中,为的弦,直线与相切于点.
(1)如图①,若,直径与相交于点,求和的大小;
(2)如图②,若,垂足为与相交于点,求线段的长.
24.(2024·四川乐山·中考真题)如图,是的外接圆,为直径,过点C作的切线交延长线于点D,点E为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若垂直平分,,求阴影部分的面积.
25.(2024·江苏苏州·中考真题)如图,中,,D为中点,,,是的外接圆.
(1)求的长;
(2)求的半径.
26.(2024·甘肃临夏·中考真题)如图,直线与相切于点,为的直径,过点作于点,延长交直线于点.
(1)求证:平分;
(2)如果,,求的半径.
27.(2024·广西·中考真题)如图,已知是的外接圆,.点D,E分别是,的中点,连接并延长至点F,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求证:与相切;
(3)若,,求的半径.
28.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图,内接于,为的直径,于点D,将沿所在的直线翻折,得到,点D的对应点为E,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
29.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,为等腰三角形,是底边的中点,腰与半圆相切于点,底边与半圆交于,两点.
(1)求证:与半圆相切;
(2)连接.若,,求的值.
30.(2024·北京·中考真题)如图,是的直径,点,在上,平分.

(1)求证:;
(2)延长交于点,连接交于点,过点作的切线交的延长线于点.若,,求半径的长.
31.(2024·湖南·中考真题)【问题背景】
已知点A是半径为r的上的定点,连接,将线段绕点O按逆时针方向旋转得到,连接,过点A作的切线l,在直线l上取点C,使得为锐角.
【初步感知】
(1)如图1,当时, ;
【问题探究】
(2)以线段为对角线作矩形,使得边过点E,连接,对角线,相交于点F.
①如图2,当时,求证:无论在给定的范围内如何变化,总成立:
②如图3,当,时,请补全图形,并求及的值.
32.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图1,是正方形对角线上一点,以为圆心,长为半径的与相切于点,与相交于点.
(1)求证:与相切.
(2)若正方形的边长为,求的半径.
(3)如图2,在(2)的条件下,若点是半径上的一个动点,过点作交于点.当时,求的长.
33.(2024·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,的半径为1,对于的弦和不在直线上的点,给出如下定义:若点关于直线的对称点在上或其内部,且,则称点是弦的“可及点”.
(1)如图,点,.
①在点,,中,点___________是弦的“可及点”,其中____________;
②若点是弦的“可及点”,则点的横坐标的最大值为__________;
(2)已知是直线上一点,且存在的弦,使得点是弦的“可及点”.记点的横坐标为,直接写出的取值范围.
34.(2024·广东广州·中考真题)如图,在菱形中,.点在射线上运动(不与点,点重合),关于的轴对称图形为.
(1)当时,试判断线段和线段的数量和位置关系,并说明理由;
(2)若,为的外接圆,设的半径为.
①求的取值范围;
②连接,直线能否与相切?如果能,求的长度;如果不能,请说明理由.
35.(2024·云南·中考真题)如图,是的直径,点、是上异于、的点.点在外,,延长与的延长线交于点,点在的延长线上,,.点在直径上,,点是线段的中点.
(1)求的度数;
(2)求证:直线与相切:
(3)看一看,想一想,证一证:
以下与线段、线段、线段有关的三个结论:,,,你认为哪个正确?请说明理由.
36.(2024·河北·中考真题)已知的半径为3,弦,中,.在平面上,先将和按图1位置摆放(点B与点N重合,点A在上,点C在内),随后移动,使点B在弦上移动,点A始终在上随之移动,设.
(1)当点B与点N重合时,求劣弧的长;
(2)当时,如图2,求点B到的距离,并求此时x的值;
(3)设点O到的距离为d.
①当点A在劣弧上,且过点A的切线与垂直时,求d的值;
②直接写出d的最小值.
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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