3. 如图,在$△ ABC$中,$AB=AC$,以$BC$的中点$O$为圆心作$\odot O$,使$\odot O$与$AB$相切,切点为$D$。求证:$AC$是$\odot O$的切线。

答案:过点$O$作$OE⊥ AC$,垂足为$E$,连接$OD,OA$,证明略
解析:
【分析】
要证明AC是$\odot O$的切线,需结合切线的判定思路分析:若未知直线与圆的公共点,就过圆心作该直线的垂线,证明圆心到直线的距离等于圆的半径。首先已知AB是$\odot O$的切线,可得圆心O到AB的距离等于$\odot O$的半径;再结合$AB=AC$、O是BC中点的条件,由等腰三角形三线合一可知AO平分$∠ BAC$,最后利用角平分线的性质,就能推出O到AC的距离等于O到AB的距离,也就是等于$\odot O$的半径,即可完成证明。
【解析】
证明:过点$O$作$OE⊥AC$,垂足为$E$,连接$OD$、$OA$。
1. 因为$\odot O$与$AB$相切于点$D$,根据切线的性质,得$OD⊥AB$,且$OD$是$\odot O$的半径。
2. 因为$AB=AC$,$O$是$BC$的中点,根据等腰三角形三线合一的性质,得$AO$平分$∠ BAC$。
3. 因为$OE⊥AC$,$OD⊥AB$,根据角平分线上的点到角两边的距离相等,得$OE=OD$。
4. 因此$OE$的长度等于$\odot O$的半径,又因为$OE⊥AC$,根据切线的判定定理,可得$AC$是$\odot O$的切线。
【答案】
$AC$是$\odot O$的切线,得证。
【知识点】
切线的判定与性质,等腰三角形的性质,角平分线的性质
【点评】
本题是切线证明的典型基础题,核心是掌握切线的两类证明思路:已知直线与圆有公共点时,连半径证垂直;未知公共点时,作垂直证半径。本题需要结合等腰三角形、角平分线的性质推导距离相等,能很好地考查对基础定理的应用能力。
【难度系数】
0.7
4. 如图,AB是$\odot O$的直径,BC与$\odot O$相切于点B,弦$AD// OC$. 求证:DC是$\odot O$的切线.

答案:连接$OD$,证明$△ OBC≌△ ODC$,可得$∠ ODC=∠ OBC=90°$
解析:
【分析】
要证明DC是$\odot O$的切线,根据切线的判定定理,需证明DC垂直于$\odot O$的半径OD,因此首先连接OD。已知BC是$\odot O$的切线,可得$∠ OBC=90°$,因此只需证明$∠ ODC=∠ OBC$即可,可通过证明$△ OBC$和$△ ODC$全等来实现。接下来找全等条件:OD和OB都是$\odot O$的半径,故$OB=OD$,OC是两个三角形的公共边,还需证明夹角$∠ BOC=∠ DOC$。结合已知$AD// OC$,利用平行线的性质和等腰三角形等边对等角的性质,可推出两个角相等,进而证明全等,得到$∠ ODC=90°$,即可完成证明。
【解析】
证明:连接$OD$,
$\because BC$与$\odot O$相切于点$B$,$AB$是$\odot O$的直径,
$\therefore OB⊥ BC$,即$∠ OBC=90°$,
$\because AD// OC$,
$\therefore ∠ OAD=∠ BOC$(两直线平行,同位角相等),$∠ ADO=∠ DOC$(两直线平行,内错角相等),
$\because OA=OD$($\odot O$的半径相等),
$\therefore ∠ OAD=∠ ADO$,
$\therefore ∠ DOC=∠ BOC$,
在$△ OBC$和$△ ODC$中:
$\begin{cases}OB=OD\\∠ BOC=∠ DOC\\OC=OC\end{cases}$
$\therefore △ OBC≌△ ODC(\mathrm{SAS})$,
$\therefore ∠ ODC=∠ OBC=90°$,即$OD⊥ DC$,
又$\because OD$是$\odot O$的半径,
$\therefore DC$是$\odot O$的切线。
【答案】
连接$OD$,证明$△ OBC≌△ ODC$,可得$∠ ODC=∠ OBC=90°$,故$DC$是$\odot O$的切线。
【知识点】
切线的判定与性质;全等三角形的判定;平行线的性质
【点评】
本题是切线判定的常规题型,解题的关键是正确连接辅助线,将证明切线的问题转化为证明半径与直线垂直的问题,需要熟练掌握平行线性质、等腰三角形性质及全等三角形的判定方法。
【难度系数】
0.7
1. 如图,直线BC与$\odot O$相切于点C,DE是$\odot O$的直径,$∠ A=∠ B=26°$,则$∠ DEC=$
$38°$
。

(第1题)
答案:$38°$
解析:
【分析】
拿到本题,首先结合已知条件“BC与$\odot O$相切于点C”,优先回忆切线的性质:切线垂直于过切点的半径,因此第一步连接OC,可得到$Rt△ BOC$。已知$∠ B=26°$,可先求出$∠ BOC$的度数。要求$∠ DEC$,观察图形可知$∠ DEC$与$∠ AEO$是对顶角,二者相等,因此只需计算$∠ AEO$的度数即可。$∠ BOC$是$△ AOE$的外角,根据三角形外角性质,结合已知$∠ A=26°$,即可求出$∠ AEO$,最终得到$∠ DEC$的度数。
【解析】
连接$OC$,
$\because$ 直线$BC$与$\odot O$相切于点$C$,
$\therefore OC⊥ BC$,即$∠ OCB=90°$,
在$Rt△ BOC$中,$∠ B=26°$,
$\therefore ∠ BOC=90°-∠ B=90°-26°=64°$,
$\because ∠ BOC$是$△ AOE$的外角,
$\therefore ∠ BOC=∠ A+∠ AEO$,
已知$∠ A=26°$,代入得:
$∠ AEO=∠ BOC-∠ A=64°-26°=38°$,
又$\because ∠ DEC$与$∠ AEO$是对顶角,
$\therefore ∠ DEC=∠ AEO=38°$。
【答案】
$38°$
【知识点】
切线的性质;三角形外角的性质;对顶角的性质
【点评】
本题是圆相关角度计算的基础题,解题关键是利用切线性质构造直角三角形,再结合三角形外角和对顶角的性质转化角度关系,只要熟练掌握相关基础性质就能快速求解。
【难度系数】
0.7
2. 如图,正方形ABCD的边长为8,M是边AB的中点,P是边BC上的动点,连接PM,以点P为圆心,PM长为半径作$\odot P$.当$\odot P$与正方形ABCD的边相切时,BP的长为
$3或4\sqrt{3}$
.

答案:$3或4\sqrt{3}$
解析:
【分析】
解决本题需分情况讨论$\odot P$与正方形边相切的两种情形:首先根据正方形性质得$MB=4$,$△ MBP$为直角三角形,设$BP=x$,用勾股定理表示出半径$PM$,再结合“直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于半径”分别列方程求解即可,注意不要遗漏相切的情况。
【解析】
已知正方形$ABCD$边长为8,$M$是$AB$的中点,因此$MB=\frac{1}{2}AB=4$,$∠ B=90°$。设$BP=x$,由勾股定理可得$\odot P$的半径$PM=\sqrt{MB^2+BP^2}=\sqrt{x^2+16}$,分两种情况讨论:
1. 当$\odot P$与边$CD$相切时:
圆心$P$到$CD$的距离为$PC=8-BP=8-x$,根据切线的性质,圆心到切线的距离等于半径,因此$PM=PC$,即:
$\sqrt{x^2+16}=8-x$
两边平方得$x^2+16=64-16x+x^2$,化简得$16x=48$,解得$x=3$,符合题意。
2. 当$\odot P$与边$AD$相切时:
圆心$P$到$AD$的距离等于正方形的边长8,根据切线的性质,$PM=8$,即:
$\sqrt{x^2+16}=8$
两边平方得$x^2+16=64$,解得$x^2=48$,因线段长度为正,故$x=4\sqrt{3}$,符合题意。
综上,$BP$的长为3或$4\sqrt{3}$。
【答案】
$3或4\sqrt{3}$
【知识点】
切线的性质;勾股定理;正方形的性质
【点评】
本题重点考查直线与圆的位置关系,解题关键是明确相切的分类情况,结合勾股定理列方程求解,做题时要注意全面考虑,避免漏解。
【难度系数】
0.6
3. 如图,AB是$\odot O$的直径,ED与$\odot O$相切于点C,AD与$\odot O$相交于点A,F,AC平分$∠ BAD$,连接BF.
(1) 求证:$AD\bot ED$.
(2) 若$CD=4$,$AF=2$,求$\odot O$的半径.

答案:(1) 连接$OC$,由$AC$平分$∠ BAD$和$OA=OC$,可证得$∠ CAD=∠ OCA$,则$OC// AD$,再由$ED$切$\odot O$于点$C$,得$OC⊥ DE$,故$AD⊥ ED$
(2) 记$OC$交$BF$于点$H$,易证四边形$CDFH$是矩形,则$BH=FH=4$,$BF=8$,故$\odot O$的半径为$\sqrt{17}$
解析:
【分析】
(1) 要证$AD\bot ED$,结合ED是圆的切线,先连接OC,利用切线性质得$OC\bot ED$,再通过角平分线和等腰三角形等边对等角的性质推导内错角相等,证明$OC// AD$,即可由平行线的性质得到$AD\bot ED$。
(2) 先利用直径所对圆周角为直角得$BF\bot AD$,结合(1)的垂直结论可证四边形CDFH是矩形,得到$FH=CD=4$,再由垂径定理得BF的长,最后在$Rt△ ABF$中用勾股定理求直径AB,即可得到圆的半径。
【解析】
(1) 证明:连接$OC$,
∵ $AC$平分$∠ BAD$,
∴ $∠ BAC = ∠ CAD$,
∵ $OA$、$OC$均为$\odot O$的半径,
∴ $OA=OC$,
∴ $∠ BAC = ∠ OCA$,
∴ $∠ CAD = ∠ OCA$,
∴ $OC// AD$(内错角相等,两直线平行),
∵ $ED$与$\odot O$相切于点$C$,
∴ $OC\bot ED$(圆的切线垂直于过切点的半径),
∴ $AD\bot ED$。
(2) 解:设$OC$与$BF$交于点$H$,
∵ $AB$是$\odot O$的直径,
∴ $∠ AFB = 90°$(直径所对的圆周角是直角),即$BF\bot AD$,
由(1)知$AD\bot ED$,$OC\bot ED$,
∴ $∠ D = ∠ HCD = ∠ HFD = 90°$,
∴ 四边形$CDFH$是矩形,
∴ $FH = CD = 4$,且$OC\bot BF$,
由垂径定理可得$BH=FH=4$,
∴ $BF = BH + FH = 8$,
在$Rt△ ABF$中,$∠ AFB=90°$,$AF=2$,$BF=8$,
由勾股定理得:$AB = \sqrt{AF^2 + BF^2} = \sqrt{2^2 + 8^2} = \sqrt{68} = 2\sqrt{17}$,
∴ $\odot O$的半径为$\frac{1}{2}AB = \sqrt{17}$。
【答案】
(1) 证明成立;(2) $\sqrt{17}$
【知识点】
切线的性质,垂径定理,勾股定理
【点评】
本题属于圆的综合基础题,将切线性质、平行线判定、矩形判定、垂径定理和勾股定理结合考查,解题的关键是合理连接辅助线,将已知条件转化到直角三角形中求解。
【难度系数】
0.6