本文由 259574 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修4-1学业分层测评9 弦切角的性质 Word版含解析
学业分层测评(九)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.如图2412所示,AB是⊙O的直径,MN与⊙O切于点C,AC=BC,则sin∠MCA=( )
图2412
A. B.
C. D.
【解析】 由弦切角定理,得∠MCA=∠ABC.
∵sin∠ABC====,故选D.
【答案】 D
2.如图2413,在圆的内接四边形ABCD中,AC平分∠BAD,EF切⊙O于C点,那么图中与∠DCF相等的角的个数是( )
图2413
A.4 B.5
C.6 D.7
【解析】 ∠DCF=∠DAC,∠DCF=∠BAC,∠DCF=∠BCE,
∠DCF=∠BDC,∠DCF=∠DBC.
【答案】 B
3.如图2414所示,AB是⊙O的直径,EF切⊙O于C,AD⊥EF于D,AD=2,AB=6,则AC的长为( )
图2414
A.2 B.3
C.2 D.4
【解析】 连接BC.∵AB是⊙O的直径,
∴AC⊥BC,由弦切角定理可知,
∠ACD=∠ABC,∴△ABC∽△ACD,
∴=,
∴AC2=AB·AD=6×2=12,
∴AC=2,故选C.
【答案】 C
4.如图2415,PC与⊙O相切于C点,割线PAB过圆心O,∠P=40°,则∠ACP等于( )
【导学号:07370043】
图2415
A.20° B.25°
C.30° D.40°
【解析】 如图,连接OC,BC,
∵PC切⊙O于C点,
∴OC⊥PC,∵∠P=40°,∴∠POC=50°.
∵OC=OB,
∴∠B=∠POC=25°,
∴∠ACP=∠B=25°.
【答案】 B
5.如图2416所示,已知AB,AC与⊙O相切于B,C,∠A=50°,点P是⊙O上异于B,C的一动点,则∠BPC的度数是( )
图2416
A.65°
B.115°
C.65°或115°
D.130°或50°
【解析】 当点P在优弧上时,
由∠A=50°,得∠ABC=∠ACB=65°.
∵AB是⊙O的切线,∴∠ABC=∠BPC=65°.
当P点在劣弧上时,∠BPC=115°.
故选C.
【答案】 C
二、填空题
6.如图2417所示,直线PB与圆O相切于点B,D是弦AC上的点,∠PBA=∠DBA.若AD=m,AC=n,则AB=________.
图2417
【解析】 ∵PB切⊙O于点B,∴∠PBA=∠ACB.
又∠PBA=∠DBA,∴∠DBA=∠ACB,
∴△ABD∽△ACB.
∴=,∴AB2=AD·AC=mn,
∴AB=.
【答案】
7.如图2418,已知△ABC内接于圆O,点D在OC的延长线上.AD是⊙O的切线,若∠B=30°,AC=2,则OD的长为__________.
图2418
【解析】 连接OA,
则∠COA=2∠CBA=60°,
且由OC=OA知△COA为正三角形,所以OA=2.
又因为AD是⊙O的切线,即OA⊥AD,
所以OD=2OA=4.
【答案】 4
8.如图2419,点P在圆O直径AB的延长线上,且PB=OB=2,PC切圆O于C点,CD⊥AB于D点,则CD=________.
图2419
【解析】 连接OC,∵PC切⊙O于点C,
∴OC⊥PC,
∵PB=OB=2,OC=2,
∴PC=2,∵OC·PC=OP·CD,
∴CD==.
【答案】
三、解答题
9.如图2420所示,△ABT内接于⊙O,过点T的切线交AB的延长线于点P,∠APT的平分线交BT,AT于C,D.
图2420
求证:△CTD为等腰三角形.
【证明】 ∵PD是∠APT的平分线,∴∠APD=∠DPT.
又∵PT是圆的切线,∴∠BTP=∠A.
又∵∠TDC=∠A+∠APD,
∠TCD=∠BTP+∠DPT,
∴∠TDC=∠TCD,∴△CTD为等腰三角形.
10.如图2421,AB是⊙O的弦,M是上任一点,过点M的切线与分别以A,B为垂足的直线AD,BC交于D,C两点,过M点作NM⊥CD交AB于点N,求证:MN2=AD·BC.
图2421
【证明】 连接AM,MB,
因为DA⊥AB,MN⊥CD,
所以∠MDA+∠MNA=180°.
又因为∠MNA+∠MNB=180°,
所以∠MDA=∠MNB,
又因为CD为⊙O的切线,所以∠1=∠2,
所以△ADM∽△MNB,
所以=,同理=,
所以=,即有MN2=AD·BC.
[能力提升]
1.在圆O的直径CB的延长线上取一点A,AP与圆O切于点P,且∠APB=30°,AP=,则CP=( ) 【导学号:07370044】
A. B.2
C.2-1 D.2+1
【解析】 如图,连接OP,则OP⊥PA,
又∠APB=30°,
∴∠POB=60°,
在Rt△OPA中,由AP=,
易知,PB=OP=1,
在Rt△PCB中,
由PB=1,∠PBC=60°,得PC=.
【答案】 A
2.如图2422,AB是⊙O直径,P在AB的延长线上,PD切⊙O于C点,连接AC,若AC=PC,PB=1,则⊙O的半径为( )
图2422
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 连接BC.
∵AC=PC,∴∠A=∠P.
∵∠BCP=∠A,∴∠BCP=∠P,
∴BC=BP=1.
由△BCP∽△CAP,得
PC2=PB·PA,
即AC2=PB·PA.
而AC2=AB2-BC2,
设⊙O半径为r,
则4r2-12=1·(1+2r),解得r=1.
【答案】 A
3.如图2423,过圆O外一点P分别作圆的切线和割线交圆于A,B,且PB=7,C是圆上一点使得BC=5,∠BAC=∠APB,则AB=__________.
图2423
【解析】 由PA为⊙O的切线,BA为弦,
得∠PAB=∠BCA.
又∠BAC=∠APB,
于是△APB∽△CAB,
所以=.
而PB=7,BC=5,
故AB2=PB·BC=7×5=35,即AB=.
【答案】
4.如图2424,AB为⊙O的直径,直线CD与⊙O相切于E,AD垂直CD于D,BC垂直CD于C,EF垂直AB于F,连接AE,BE.
图2424
证明:
(1)∠FEB=∠CEB;
(2)EF2=AD·BC.
【证明】 (1)由直线CD与⊙O相切,得∠CEB=∠EAB.
由AB为⊙O的直径,得AE⊥EB,从而∠EAB+∠EBF=.
又EF⊥AB,得∠FEB+∠EBF=.
从而∠FEB=∠EAB,故∠FEB=∠CEB.
(2)由BC⊥CE,EF⊥AB,∠FEB=∠CEB,BE是公共边,得Rt△BCE≌Rt△BFE,所以BC=BF.
类似可证Rt△ADE≌Rt△AFE,得AD=AF.
又在Rt△AEB中,EF⊥AB,故EF2=AF·BF,
所以EF2=AD·BC.
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.如图2412所示,AB是⊙O的直径,MN与⊙O切于点C,AC=BC,则sin∠MCA=( )
图2412
A. B.
C. D.
【解析】 由弦切角定理,得∠MCA=∠ABC.
∵sin∠ABC====,故选D.
【答案】 D
2.如图2413,在圆的内接四边形ABCD中,AC平分∠BAD,EF切⊙O于C点,那么图中与∠DCF相等的角的个数是( )
图2413
A.4 B.5
C.6 D.7
【解析】 ∠DCF=∠DAC,∠DCF=∠BAC,∠DCF=∠BCE,
∠DCF=∠BDC,∠DCF=∠DBC.
【答案】 B
3.如图2414所示,AB是⊙O的直径,EF切⊙O于C,AD⊥EF于D,AD=2,AB=6,则AC的长为( )
图2414
A.2 B.3
C.2 D.4
【解析】 连接BC.∵AB是⊙O的直径,
∴AC⊥BC,由弦切角定理可知,
∠ACD=∠ABC,∴△ABC∽△ACD,
∴=,
∴AC2=AB·AD=6×2=12,
∴AC=2,故选C.
【答案】 C
4.如图2415,PC与⊙O相切于C点,割线PAB过圆心O,∠P=40°,则∠ACP等于( )
【导学号:07370043】
图2415
A.20° B.25°
C.30° D.40°
【解析】 如图,连接OC,BC,
∵PC切⊙O于C点,
∴OC⊥PC,∵∠P=40°,∴∠POC=50°.
∵OC=OB,
∴∠B=∠POC=25°,
∴∠ACP=∠B=25°.
【答案】 B
5.如图2416所示,已知AB,AC与⊙O相切于B,C,∠A=50°,点P是⊙O上异于B,C的一动点,则∠BPC的度数是( )
图2416
A.65°
B.115°
C.65°或115°
D.130°或50°
【解析】 当点P在优弧上时,
由∠A=50°,得∠ABC=∠ACB=65°.
∵AB是⊙O的切线,∴∠ABC=∠BPC=65°.
当P点在劣弧上时,∠BPC=115°.
故选C.
【答案】 C
二、填空题
6.如图2417所示,直线PB与圆O相切于点B,D是弦AC上的点,∠PBA=∠DBA.若AD=m,AC=n,则AB=________.
图2417
【解析】 ∵PB切⊙O于点B,∴∠PBA=∠ACB.
又∠PBA=∠DBA,∴∠DBA=∠ACB,
∴△ABD∽△ACB.
∴=,∴AB2=AD·AC=mn,
∴AB=.
【答案】
7.如图2418,已知△ABC内接于圆O,点D在OC的延长线上.AD是⊙O的切线,若∠B=30°,AC=2,则OD的长为__________.
图2418
【解析】 连接OA,
则∠COA=2∠CBA=60°,
且由OC=OA知△COA为正三角形,所以OA=2.
又因为AD是⊙O的切线,即OA⊥AD,
所以OD=2OA=4.
【答案】 4
8.如图2419,点P在圆O直径AB的延长线上,且PB=OB=2,PC切圆O于C点,CD⊥AB于D点,则CD=________.
图2419
【解析】 连接OC,∵PC切⊙O于点C,
∴OC⊥PC,
∵PB=OB=2,OC=2,
∴PC=2,∵OC·PC=OP·CD,
∴CD==.
【答案】
三、解答题
9.如图2420所示,△ABT内接于⊙O,过点T的切线交AB的延长线于点P,∠APT的平分线交BT,AT于C,D.
图2420
求证:△CTD为等腰三角形.
【证明】 ∵PD是∠APT的平分线,∴∠APD=∠DPT.
又∵PT是圆的切线,∴∠BTP=∠A.
又∵∠TDC=∠A+∠APD,
∠TCD=∠BTP+∠DPT,
∴∠TDC=∠TCD,∴△CTD为等腰三角形.
10.如图2421,AB是⊙O的弦,M是上任一点,过点M的切线与分别以A,B为垂足的直线AD,BC交于D,C两点,过M点作NM⊥CD交AB于点N,求证:MN2=AD·BC.
图2421
【证明】 连接AM,MB,
因为DA⊥AB,MN⊥CD,
所以∠MDA+∠MNA=180°.
又因为∠MNA+∠MNB=180°,
所以∠MDA=∠MNB,
又因为CD为⊙O的切线,所以∠1=∠2,
所以△ADM∽△MNB,
所以=,同理=,
所以=,即有MN2=AD·BC.
[能力提升]
1.在圆O的直径CB的延长线上取一点A,AP与圆O切于点P,且∠APB=30°,AP=,则CP=( ) 【导学号:07370044】
A. B.2
C.2-1 D.2+1
【解析】 如图,连接OP,则OP⊥PA,
又∠APB=30°,
∴∠POB=60°,
在Rt△OPA中,由AP=,
易知,PB=OP=1,
在Rt△PCB中,
由PB=1,∠PBC=60°,得PC=.
【答案】 A
2.如图2422,AB是⊙O直径,P在AB的延长线上,PD切⊙O于C点,连接AC,若AC=PC,PB=1,则⊙O的半径为( )
图2422
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 连接BC.
∵AC=PC,∴∠A=∠P.
∵∠BCP=∠A,∴∠BCP=∠P,
∴BC=BP=1.
由△BCP∽△CAP,得
PC2=PB·PA,
即AC2=PB·PA.
而AC2=AB2-BC2,
设⊙O半径为r,
则4r2-12=1·(1+2r),解得r=1.
【答案】 A
3.如图2423,过圆O外一点P分别作圆的切线和割线交圆于A,B,且PB=7,C是圆上一点使得BC=5,∠BAC=∠APB,则AB=__________.
图2423
【解析】 由PA为⊙O的切线,BA为弦,
得∠PAB=∠BCA.
又∠BAC=∠APB,
于是△APB∽△CAB,
所以=.
而PB=7,BC=5,
故AB2=PB·BC=7×5=35,即AB=.
【答案】
4.如图2424,AB为⊙O的直径,直线CD与⊙O相切于E,AD垂直CD于D,BC垂直CD于C,EF垂直AB于F,连接AE,BE.
图2424
证明:
(1)∠FEB=∠CEB;
(2)EF2=AD·BC.
【证明】 (1)由直线CD与⊙O相切,得∠CEB=∠EAB.
由AB为⊙O的直径,得AE⊥EB,从而∠EAB+∠EBF=.
又EF⊥AB,得∠FEB+∠EBF=.
从而∠FEB=∠EAB,故∠FEB=∠CEB.
(2)由BC⊥CE,EF⊥AB,∠FEB=∠CEB,BE是公共边,得Rt△BCE≌Rt△BFE,所以BC=BF.
类似可证Rt△ADE≌Rt△AFE,得AD=AF.
又在Rt△AEB中,EF⊥AB,故EF2=AF·BF,
所以EF2=AD·BC.
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