(4)两圆内切⇔d=R-r(R>r);
(5)两圆内含⇔dr).
注意:
两圆内含时,如果d为0,则两圆为同心圆.
重点:
两圆的位置关系
难点:
两圆的位置关系
知识点五:
三角形多边形的内切圆
1.与三角形(多边形)内切圆有关的一些概念
(1)和三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形;
(2)和多边形各边都相切的圆叫做多边形的内切圆,这个多边形叫做圆的外切多边形.
2.三角形的内心的性质:
三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,它到三边的距离相等,且在三角形内部.
重点:
与三角形(多边形)内切圆有关的一些概念。
难点:
三角形的内心的性质.
【考点解析】
考点一:
直线与圆的位置关系
【例题1】(2017广西百色)以坐标原点O为圆心,作半径为2的圆,若直线y=﹣x+b与⊙O相交,则b的取值范围是( )
A.0≤b<2B.﹣2C.﹣22D.﹣2<b<2
【考点】MB:
直线与圆的位置关系;F7:
一次函数图象与系数的关系.
【分析】求出直线y=﹣x+b与圆相切,且函数经过一、二、四象限,和当直线y=﹣x+b与圆相切,且函数经过二、三、四象限时b的值,则相交时b的值在相切时的两个b的值之间.
【解答】解:
当直线y=﹣x+b与圆相切,且函数经过一、二、四象限时,如图.
在y=﹣x+b中,令x=0时,y=b,则与y轴的交点是(0,b),
当y=0时,x=b,则A的交点是(b,0),
则OA=OB,即△OAB是等腰直角三角形.
连接圆心O和切点C.则OC=2.
则OB=OC=2.即b=2;
同理,当直线y=﹣x+b与圆相切,且函数经过二、三、四象限时,b=﹣2.
则若直线y=﹣x+b与⊙O相交,则b的取值范围是﹣2<b<2.
【例题2】(2017广西百色)已知△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、AC分别相切于点D、E、F,若=,如图1,.
(1)判断△ABC的形状,并证明你的结论;
(2)设AE与DF相交于点M,如图2,AF=2FC=4,求AM的长.
【考点】MI:
三角形的内切圆与内心.
【分析】
(1)易证∠EOF+∠C=180°,∠DOE+∠B=180°和∠EOF=∠DOE,即可解题;
(2)连接OB、OC、OD、OF,易证AD=AF,BD=CF可得DF∥BC,再根据AE长度即可解题.
【解答】解:
(1)△ABC为等腰三角形,
∵△ABC的内切圆⊙O与AB、BC、AC分别相切于点D、E、F,
∴∠CFE=∠CEF=∠BDO=∠BEO=90°,
∵四边形内角和为360°,
∴∠EOF+∠C=180°,∠DOE+∠B=180°,
∵=,
∴∠EOF=∠DOE,
∴∠B=∠C,AB=AC,
∴△ABC为等腰三角形;
(2)连接OB、OC、OD、OF,如图,
∵等腰三角形ABC中,AE⊥BC,
∴E是BC中点,BE=CE,
∵在Rt△AOF和Rt△AOD中,,
∴Rt△AOF≌Rt△AOD,
∴AF=AD,
同理Rt△COF≌Rt△COE,CF=CE=2,
Rt△BOD≌Rt△BOE,BD=BE,
∴AD=AF,BD=CF,
∴DF∥BC,
∴=,
∵AE==4,
∴AM=4×=.
【例题3】(2017浙江衢州)如图,AB为半圆O的直径,C为BA延长线上一点,CD切半圆O于点D,连接OD.作BE⊥CD于点E,交半圆O于点F.已知CE=12,BE=9.
(1)求证:
△COD∽△CBE.
(2)求半圆O的半径r的长.
【考点】S9:
相似三角形的判定与性质;MC:
切线的性质.
【分析】
(1)由切线的性质和垂直的定义得出∠E=90°=∠CDO,再由∠C=∠C,得出△COD∽△CBE.
(2)由勾股定理求出BC==15,由相似三角形的性质得出比例式,即可得出答案.
【解答】
(1)证明:
∵CD切半圆O于点D,
∴CD⊥OD,
∴∠CDO=90°,
∵BE⊥CD,
∴∠E=90°=∠CDO,
又∵∠C=∠C,
∴△COD∽△CBE.
(2)解:
在Rt△BEC中,CE=12,BE=9,
∴BC==15,
∵△COD∽△CBE.
∴,即,
解得:
r=.
考点二、其它与圆的位置关系
【例题4】(2017.湖南怀化)如图,已知BC是⊙O的直径,点D为BC延长线上的一点,点A为圆上一点,且AB=AD,AC=CD.
(1)求证:
△ACD∽△BAD;
(2)求证:
AD是⊙O的切线.
【考点】S9:
相似三角形的判定与性质;MD:
切线的判定.
【分析】
(1)根据等腰三角形的性质得到∠CAD=∠B,由于∠D=∠D,于是得到△ACD∽△BAD;
(2)连接OA,根据的一句熟悉的性质得到∠B=∠OAB,得到∠OAB=∠CAD,由BC是⊙O的直径,得到∠BAC=90°即可得到结论.
【解答】证明:
(1)∵AB=AD,
∴∠B=∠D,
∵AC=CD,
∴∠CAD=∠D,
∴∠CAD=∠B,
∵∠D=∠D,
∴△ACD∽△BAD;
(2)连接OA,
∵OA=OB,
∴∠B=∠OAB,
∴∠OAB=∠CAD,
∵BC是⊙O的直径,
∴∠BAC=90°,
∴OA⊥AD,
∴AD是⊙O的切线.
【中考热点】
(2017山东聊城)如图,⊙O是△ABC的外接圆,O点在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD、CD,过点D作BC的平行线,与AB的延长线相交于点P.
(1)求证:
PD是⊙O的切线;
(2)求证:
△PBD∽△DCA;
(3)当AB=6,AC=8时,求线段PB的长.
【考点】S9:
相似三角形的判定与性质;ME:
切线的判定与性质.
【分析】
(1)由直径所对的圆周角为直角得到∠BAC为直角,再由AD为角平分线,得到一对角相等,根据同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍及等量代换确定出∠DOC为直角,与平行线中的一条垂直,与另一条也垂直得到OD与PD垂直,即可得证;
(2)由PD与BC平行,得到一对同位角相等,再由同弧所对的圆周角相等及等量代换得到∠P=∠ACD,根据同角的补角相等得到一对角相等,利用两对角相等的三角形相似即可得证;
(3)由三角形ABC为直角三角形,利用勾股定理求出BC的长,再由OD垂直平分BC,得到DB=DC,根据
(2)的相似,得比例,求出所求即可.
【解答】
(1)证明:
∵圆心O在BC上,
∴BC是圆O的直径,
∴∠BAC=90°,
连接OD,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAC=2∠DAC,
∵∠DOC=2∠DAC,
∴∠DOC=∠BAC=90°,即OD⊥BC,
∵PD∥BC,
∴OD⊥PD,
∵OD为圆O的半径,
∴PD是圆O的切线;
(2)证明:
∵PD∥BC,
∴∠P=∠ABC,
∵∠ABC=∠ADC,
∴∠P=∠ADC,
∵∠PBD+∠ABD=180°,∠ACD+∠ABD=180°,
∴∠PBD=∠ACD,
∴△PBD∽△DCA;
(3)解:
∵△ABC为直角三角形,
∴BC2=AB2+AC2=62+82=100,
∴BC=10,
∵OD垂直平分BC,
∴DB=DC,
∵BC为圆O的直径,
∴∠BDC=90°,
在Rt△DBC中,DB2+DC2=BC2,即2DC2=BC2=100,
∴DC=DB=5,
∵△PBD∽△DCA,
∴=,
则PB===.
【达标检测】
一、选择题:
1.如图,AB是⊙O的直径,直线PA与⊙O相切于点A,PO交⊙O于点C,连接BC.若∠P=40°,则∠ABC的度数为( )
A.20°B.25°C.40°D.50°
【考点】切线的性质.
【分析】利用切线的性质和直角三角形的两个锐角互余的性质得到圆心角∠PAO的度数,然后利用圆周角定理来求∠ABC的度数.
【解答】解:
如图,∵AB是⊙O的直径,直线PA与⊙O相切于点A,
∴∠PAO=90°.
又∵∠P=40°,
∴∠∠PAO=50°,
∴∠ABC=∠PAO=25°.
故选:
B.
【点评】本题考查了切线的性质,圆周角定理.圆的切线垂直于经过切点的半径.
2.(2017山东泰安)如图,圆内接四边形ABCD的边AB过圆心O,过点C的切线与边AD所在直线垂直于点M,若∠ABC=55°,则∠ACD等于( )
A.20°B.35°C.40°D.55°
【考点】MC:
切线的性质;M6:
圆内接四边形的性质.
【分析】由圆内接四边形的性质求出∠ADC=180°﹣∠ABC=125°,由圆周角定理求出∠ACB=90°,得出∠BAC=35°,由弦切角定理得出∠MCA=∠ABC=55°,由三角形的外角性质得出∠DCM=∠ADC﹣∠AMC=35°,即可求出∠ACD的度数.
【解答】解:
∵圆内接四边形ABCD的边AB过圆心O,
∴∠ADC+∠ABC=180°,∠ACB=90°,
∴∠ADC=180°﹣∠ABC=125°,∠BAC=90°﹣∠ABC=35°,
∵过点C的切线与边AD所在直线垂直于点M,
∴∠MCA=∠ABC=55°,∠AMC=90°,
∵∠ADC=∠AMC+∠DCM,
∴∠DCM=∠ADC﹣∠AMC=35°,
∴∠ACD=∠MCA﹣∠DCM=55°﹣35°=20°;
故选:
A.
3.如图,过⊙O外一点P引⊙O的两条切线PA、PB,切点分别是A、B,OP交⊙O于点C,点D是优弧上不与点A、点C重合的一个动点,连接AD、CD,若∠APB=80°,则∠ADC的度数是