Vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn
↵
Bài tập Cơ bản:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. hai.
Đường thẳng a và đường tròn (O) gọi là cắt nhau nếu chúng có đúng hai điểm chung.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. tiếp xúc.
Đường thẳng a và đường tròn (O) gọi là tiếp xúc nhau nếu chúng có duy nhất một điểm chung H. Điểm chung ấy gọi là tiếp điểm.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. Đường tròn (O; 3 cm) không cắt đường thẳng a.
Vì d > R (4 > 3) nên đường tròn (O; 3 cm) không cắt đường thẳng a.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. không có điểm chung.
Đường thẳng a và đường tròn (O) gọi là không giao nhau nếu chúng không có điểm chung.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. b và đường tròn (I; 2 cm) tiếp xúc nhau.
Vì d = 2 cm, R = 2 mc nên d = R.
Vậy b và đường tròn (I; 2 cm) tiếp xúc nhau.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. b và đường tròn (I; 8 cm) cắt nhau.
Ta có: d = 3 mc, R = 8 cm nên d < R.
Vậy b và đường tròn (I; 8 cm) cắt nhau.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. OA > 7 cm.
Đường thẳng và đường tròn không giao nhau khi khoảng cách từ tâm đường tròn đến đường thẳng lớn hơn bán kính của đường tròn.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. Đường thẳng c cắt đường tròn tại hai điểm.
JK = 3 cm là khoảng cách từ đường thẳng c đến tâm J của đường tròn.
Ta có JK < R = 4 cm nên đường thẳng c cắt đường tròn tại hai điểm.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. bán kính đi qua điểm ấy.
Nếu một đường thẳng đi qua một điểm nằm trên đường tròn và vuông góc với bán kính đi qua điểm ấy thì đường thẳng đó là một tiếp tuyến của đường tròn.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. 2
Kẻ OH ⊥ a tại H suy ra OH = 6 cm là khoảng cách từ tâm O đến đường thẳng a.
Do OH < R (6 < 10) nên (O) có hai giao điểm với đường thẳng a.
Bài tập Trung bình:
Câu 1: Chọn đáp án đúng nhất
(1) Đường thẳng AB tiếp xúc với đường tròn (A; AH).
(2) Đường thẳng AC tiếp xúc với đường tròn (A; AH).
(3) Đường thẳng BC tiếp xúc với đường tròn (A; AH).
điểm). Gọi C là điểm bất kỳ thuộc cung nhỏ AB. Qua C kẻ tiếp tuyến với đường tròn cắt MA, MB lần lượt tại D và E. Chu vi ΔMDE bằng:
(1) Chu vi hình thang ABCD bằng hai lần tổng hai cạnh đáy.
(2) ΔAOD là tam giác đều.
(3) OB = BC
(4) OD = DC =OC
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. Khẳng định (3).
Vì AH ⊥ BC và H thuộc đường thẳng BC nên khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng BC bằng AH. Do đó, khoảng cách từ tâm A của đường tròn (A; AH) đến đường thẳng BC bằng bán kính AH của đường tròn.
Vậy đường thẳng BC tiếp xúc với đường tròn (A; AH).
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. Đường thẳng BD tiếp xúc với (E; EA).
Xét ΔAEB (vuông tại A) và ΔIEB (vuông tại I) có: AB = BI (gt), BE chung.
Suy ra ΔAEB = ΔIEB (ch–cgv) suy ra AE = EI hay I ∈ (E; EA).
Mặt khác: EI ⊥ BD hay khoảng cách từ điểm E đến đường thẳng BD bằng EI mà EI = EA (cmt) nên đường thẳng BD tiếp xúc với (E; EA).
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. 2
Từ ΔAOH vuông tại H, ta có: OH = OA . sinA = 12 . sin30° = 6 (cm).
Suy ra OH < R (6 cm < 8 cm)
Vậy tia Ax và đường tròn (O; 8 cm) cắt nhau tại hai điểm.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. Cả A, B, C đều đúng.
♦ Gọi J là giao điểm của OA và CD.
Do CD là đường trung trực của OA nên AC = OC = R hay OA = OC = AC = R (1).
Vậy ΔOAC là tam giác đều (câu A đúng).
♦ Chứng minh tương tự ta được OA = OD = AD = R (2).
Từ (1) và (2) suy ra OC = OD = AC = AD suy ra tứ giác OCAD là hình thoi (câu B đúng).
♦ Xét ΔOCI vuông tại C có CI = OC . tan60° = (câu C đúng).
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C.
Theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau ta có: AB = AC suy ra A thuộc đường trung trực của BC.
Lại có: OB = OC hay O thuộc đường trung trực của BC.
Do đó AO là đường trung trực của đoạn BC.
Ta có AO ⊥ BC; DB ⊥ BC suy ra BD // AO.
Mà và là 2 góc so le trong nên .
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. OI . OH = OK . OM
♦ Vì OA = OB (= R); MA = MB (tính chất 2 tiếp tuyến cắt nhau) nên OM là đường trung trực của đoạn thẳng AB.
Suy ra OM ⊥ AB tại K.
♦ Xét ΔOIK và ΔOMH có: là góc chung, .
Suy ra ΔOIK ΔOMH (g.g) nên .
Suy ra OI . OH = OK . OM.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B.
♦ Vì ME, MF là tiếp tuyến của (O) nên theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau ta có: .
Suy ra .
Vì ΔMEF có ME = MF, nên ΔMEF đều. Suy ra ME = MF = EF.
Mà chu vi ΔMEF là ME + MF + EF = 30 (cm) suy ra ME = MF = EF = 10 (cm).
♦ Gọi I là giao điểm của OM và EF.
Vì OE = OF (bán kính); ME = MF (tính chất 2 tiếp tuyến cắt nhau) nên OM là đường trung trực của đoạn EF.
Suy ra OM ⊥ EF tại I.
Xét ΔMEI có MI = ME . cos30° = (cm).
Diện tích ΔMEF là: S = (cm²)
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. 4 cm
Xét hình chữ nhật AMBO có: MA = MB (tính chất 2 tiếp tuyến cắt nhau).
Suy ra tứ giác AMBO là hình vuông. Suy ra MA = MB = OA = OB = 2 cm.
Theo tính chất của hai tiếp tuyến cắt nhau ta có:
+ DA, DC cắt nhau tại D nên DA = DC
+ EC, EB cắt nhau tại E nên EB = EC
Chu vi tam giác MDE là:
MD + ME + DE = MD + ME + DC + EC
= MD + ME + DA + EB
= (MD + DA) + (ME + EB)
= MA + MB = 2 + 2 = 4 (cm)
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. 1
♦ Đường tròn (O) tiếp xúc với các cạnh AB, BC, CD, DA theo thứ tự tại M, N, P, Q.
Ta có: (hai góc trong cùng phía); (gt). Suy ra .
Theo tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau, ta có:
+ (); (); ()
+ AM = AQ, BM = BN, CN = CP, DP = DQ.
♦ Xét các khẳng định:
(1) Ta có: AD + BC = AQ + DQ + BN + CN = AM + DP + BM + CP = (AM + BM) + (DP + CP) = AB + CD
Chu vi hình thang ABCD là: AB + CD + AD + BC = AB + CD + AB + CD = 2(AB + CD)
Vậy chu vi hình thang ABCD bằng hai lần tổng hai cạnh đáy (khẳng định 1 đúng).
(2) Xét ΔAOD có suy ra ΔAOD vuông cân tại O (khẳng định 2 sai).
(3) Xét ΔOBC có , suy ra ΔOBC vuông tại O.
Suy ra OB = BC . sin30° = BC (khẳng định 3 sai).
(4) Xét ΔODC có , suy ra ΔODC không phải tam giác đều nên ba cạnh OD, DC, OC không bằng nhau khẳng định 3 sai).
Vậy có 1 khẳng định đúng.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B.
CA cắt BP tại D; (vì A thuộc đường tròn đường kính BC)
PA = PB (tính chất 2 tiếp tuyến cắt nhau) suy ra ΔPAB cân tại P hay .
Ta có: ; mà nên .
Suy ra ΔPAD cân ở P. Do đó PD = PA mà PA = PB nên PD = PB (1).
Vì DB ⊥ BC, AH ⊥ BC nên DB // AH. Suy ra (2 góc so le trong).
Xét ΔCAI và ΔCDP có: chung, . Suy ra ΔCAI ΔCDP (g.g). Suy ra (2).
Xét ΔCIH và ΔCPB có: chung, . Suy ra ΔCIH ΔCPB (g.g). Suy ra (3).
Từ (1), (2), (3) suy ra mà PD = PB nên IA = IH.
Bài tập Nâng cao:
Câu 1: Chọn đáp án đúng nhất
Gọi E, F là tiếp điểm của đường tròn (I) với các cạnh AB, AC.
Theo tính chất của hai tiếp tuyến cắt nhau, ta có: AE = AF ; BE = BD ; CD = CF.
Do đó: 2BD = BD + BE
= BC – CD + AB – AE
= BC + AB – (CD + AE)
= BC + AB – (CF + AF)
= BC + AB – AC
Suy ra .
CD = 9 cm. AD là tiếp tuyến của đường tròn
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. 11,31 km.
Trên hình bên, ta có điểm B biểu diễn vị trí của con tàu, điểm A biểu diễn vị trí của thủy thủ, điểm C biểu diễn điểm xa nhất mà thủy thủ nhìn thấy. Khi đó độ dài đoạn thẳng AC gọi là tầm nhìn xa tối đa từ A.
Đặt AB = h = 10 m = 0,01 km; OB = OC = R = 6400 km.
Ta tính AC theo R và h.
Do AC là tiếp tuyến với (O ; R) tại C nên suy ra AC OC tại C.
Áp dụng định lí Pythagore trong tam giác ACO vuông tại C ta có:
.
Suy ra
km.
Vậy tầm nhìn xa tối đa của thủy thủ khoảng 11,31 km.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. trung điểm của AC.
Vì tam giác ABC cân tại A nên OA BC (1).
Tứ giác ABCD là hình bình hành suy ra AD // BC hay NA // BC (2).
Từ (1) và (2) có AN OA tại A suy ra đường thẳng NA là tiếp tuyến của đường tròn (O).
Gọi I là giao điểm của AC và BD.
Khi đó có I là trung điểm của AC suy ra I ∈ ON (vì NA, NC là tiếp tuyến).
Hay AC, BD, ON đồng quy tại I là trung điểm của AC.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. .
Gọi O là trung điểm của AH.
Tam giác DBC vuông tại D có DM là đường trung tuyến nên .
Ta có: ( OAD cân).
Mà (phụ với ) và (vì tam giác MBD cân).
Do đó: .
Ta có: (BD AC).
Suy ra ().
Hay suy ra MD OD.
Vậy MD là tiếp tuyến của đường tròn đường kính AH.
Tương tự ta chứng minh được ME là tiếp tuyến của đường tròn đường kính AH.
Khi đó MO là phân giác (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau) hay .
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. .
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. .
Ta có: ON // AM (cùng vuông góc với OB); AN // OM (cùng vuông góc với OC) suy ra AMON là hình bình hành.
Lại có AO là phân giác của (tính chất hai đường tiếp tuyến cắt nhau).
Khi đó AMON là hình thoi suy ra MN OA ; HA = HO với H là giao điểm của AO và MN.
Để MN là tiếp tuyến của đường tròn (O) thì OH = R hay OA = 2OH = 2R.
Vậy OA = 2R thì MN là tiếp tuyến của đường tròn (O).
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. R.
Kẻ đường thẳng qua A tiếp xúc với đường tròn tại D và D' , ta có D và D' cố định.
- Nếu d trùng với AD hoặc AD' thì các điểm B, C, D trùng nhau hoặc B, C, D' trùng nhau nên AB + AC = 2AD = 2AD'.
- Nếu d không trùng với AD hoặc AD' thì:
Vẽ OH d, H ∈ d. Ta có H là trung điểm của BC, tức là HB = HC (định lý đường kính vuông góc với dây cung) và có OH < R.
Suy ra AB + AC = AH + HB + AH – HC = 2AH (vì HB = HC).
Xét OAH vuông tại H có (Định lý Pythagore).
Xét OAD vuông tại D có (Định lý Pythagore).
Do đó : .
Mà OH < OD = R suy ra AH > AD hay AB + AC > 2AD.
Vậy AB + AC nhỏ nhất khi đường thẳng d tiếp xúc với đường tròn hay khoảng cách từ đường thẳng d đến tâm O bằng R.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. R + h.
Gọi H, B lần lượt là hình chiếu của A và O trên đường thẳng d.
Ta có B cố định và OB = h.
Vì AH HB nên AH AB.
Áp dụng bất đẳng thức trong tam giác OAB ta có: AB OA + OB.
Suy ra AH OA + OB hay AH R + h không đổi.
Dấu ‘‘=’’ xảy ra khi và chỉ khi H B; O nằm giữa A và B.
Vậy khi A là giao điểm của tia đối tia OB và đường tròn (O) (B là hình chiếu của O trên d) thì khoảng cách từ A đến d lớn nhất là R + h.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. (D ; DA).
Kẻ DE BC, E ∈ BC.
Xét DAB (vuông tại A) và DEB (vuông tại E) có:
DB chung ; (BD là tia phân giác của góc B)
Suy ra DAB = DEB (cạnh huyền, góc nhọn)
Suy ra DA = DE.
Do đó đường thẳng BC và đường tròn (D ; DA ) tiếp xúc nhau.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. (B ; 6,5 cm).
Gọi O là trung điểm của BC thì OB = OC = 13 : 2 = 6,5 cm.
Vẽ BI CD tại I suy ra tứ giác ABID là hình chữ nhật hay AD = BI, DI = AB = 4 cm.
Suy ra IC = CD – DI = 9 – 4 = 5 cm.
Kẻ OH AD tại H.
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác BIC có:
cm.
Hay AD = 12 cm.
Hình thang ABCD có OH là đường trung bình nên:
cm.
Suy ra đường tròn (O ; 6,5 cm) tiếp xúc với AD.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. m và (O ; OA) không giao nhau.
Đặt OB = d. Khi đó d là khoảng cách từ điểm O đến đường thẳng m.
Vì OA < OB và OB = d nên OA < d. Vậy đường thẳng m và đường tròn (O ; OA) không giao nhau.
Vì OB = d nên đường thẳng m và đường tròn (O ; OB) tiếp xúc nhau tại B.
Vì OC > OB và OB = d nên OC > d. Vậy đường thẳng m và đường tròn (O ; OC) cắt nhau.