点、直线和圆的位置关系
点、直线、圆与圆的位置关系
点、直线、圆与圆的位置关系【要点梳理】要点一、点和圆的位置关系1.点和圆的三种位置关系:由于平面上圆的存在,就把平面上的点分成了三个集合,即圆内的点,圆上的点和圆外的点,这三类点各具有相同的性质和判定方法;设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为d,则有2.三角形的外接圆经过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心. 三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等.要点诠释:(1)点和圆的位置关系和点到圆心的距离的数量关系是相对应的,即知道位置关系就可以确定数量关系;知道数量关系也可以确定位置关系;(2)不在同一直线上的三个点确定一个圆.要点二、直线和圆的位置关系1.直线和圆的三种位置关系:(1) 相交:直线与圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交.这时直线叫做圆的割线.(2) 相切:直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切.这时直线叫做圆的切线,唯一的公共点叫做切点.(3) 相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离.2.直线与圆的位置关系的判定和性质.直线与圆的位置关系能否像点与圆的位置关系一样通过一些条件来进行分析判断呢?由于圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小,因此研究直线和圆的位置关系,就可以转化为直线和点(圆心)的位置关系.下面图(1)中直线与圆心的距离小于半径;图(2)中直线与圆心的距离等于半径;图(3)中直线与圆心的距离大于半径.如果⊙O的半径为r,圆心O到直线的距离为d,那么要点诠释:这三个命题从左边到右边反映了直线与圆的位置关系所具有的性质;从右边到左边则是直线与圆的位置关系的判定.要点三、切线的判定定理、性质定理和切线长定理1.切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要点诠释:切线的判定定理中强调两点:一是直线与圆有一个交点,二是直线与过交点的半径垂直,缺一不可.2.切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.3.切线长:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.要点诠释:切线长是指圆外一点和切点之间的线段的长,不是“切线的长”的简称.切线是直线,而非线段. 4.切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角. 要点诠释:切线长定理包含两个结论:线段相等和角相等.5.三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.6.三角形的内心:三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心. 三角形的内心到三边的距离都相等.要点诠释:(1) 任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但任意一个圆都有无数个外切三角形;(2) 解决三角形内心的有关问题时,面积法是常用的,即三角形的面积等于周长与内切圆半径乘积的一半,即(S为三角形的面积,P为三角形的周长,r为内切圆的半径).名称确定方法图形性质外心(三角形外接圆的圆心)三角形三边中垂线的交点(1) 到三角形三个顶点的距离相等,即OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形内部内心(三角形内切圆的圆心)三角形三条角平分线的交点(1)到三角形三边距离相等;(2)OA、OB、OC分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB; (3)内心在三角形内部.要点四、圆和圆的位置关系1.圆与圆的五种位置关系的定义两圆外离:两个圆没有公共点,且每个圆上的点都在另一个圆的外部时,叫做这两个圆外离.两圆外切:两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点外,每个圆上的点都在另一个圆的外部时,叫做这两个圆外切.这个唯一的公共点叫做切点.两圆相交:两个圆有两个公共点时,叫做这两圆相交.两圆内切:两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点外,一个圆上的点都在另一个圆的内部时,叫做这两个圆内切.这个唯一的公共点叫做切点.两圆内含:两个圆没有公共点,且一个圆上的点都在另一个圆的内部时,叫做这两个圆内含.2.两圆的位置与两圆的半径、圆心距间的数量关系:设⊙O1的半径为r1,⊙O2半径为r2,两圆心O1O2的距离为d,则:两圆外离d>r1+r2两圆外切d=r1+r2两圆相交r1-r2<d<r1+r2 (r1≥r2)两圆内切d=r1-r2 (r1>r2)两圆内含d<r1-r2 (r1>r2)要点诠释:(1) 圆与圆的位置关系,既考虑它们公共点的个数,又注意到位置的不同,若以两圆的公共点个数分类,又可以分为:相离(含外离、内含)、相切(含内切、外切)、相交;(2) 内切、外切统称为相切,唯一的公共点叫作切点;(3) 具有内切或内含关系的两个圆的半径不可能相等,否则两圆重合.【典型例题】类型一、点与圆的位置关系1.已知圆的半径等于5 cm,根据下列点P到圆心的距离:(1)4 cm;(2)5 cm;(3)6 cm,判定点P与圆的位置关系,并说明理由.【变式】点A在以O为圆心,3 为半径的⊙O内,则点A到圆心O的距离d的范围是________.类型二、直线与圆的位置关系2.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3厘米,BC=4厘米,以C为圆心,r为半径的圆与AB有怎样的位置关系?为什么?(1)r=2厘米; (2)r=2.4厘米; (3)r=3厘米【变式】如图,P点是∠AOB的平分线OC上一点,PE⊥OA于E,以P为圆心,PE为半径作⊙P .求证:⊙P与OB相切。
点、直线、圆与圆的位置关系
平面内点和圆的位置关系有三种:点在圆外、点在圆上、点在圆内
当点在圆外时,d>r;反过来,当d>r时,点在圆外。
当点在圆上时,d=r;反过来,当d=r时,点在圆上。
当点在圆内时,d<r;反过来,当d<r时,点在圆内。
例1.如图1,已知矩形ABCD的边AB=4cm,AD=3cm。
(1)△ABC的形状是______,理由是______。
(2)求证:BC平分∠ABE;
(3)若∠A=60°,OA=2,求CE的长.
(3)若将图10-1中的半径OB所在直线向上平行移动到⊙O外的CF处,点E是DA的延长线与CF的交点,其他条件不变,如图10-3,那么上述结论CD=CE还成立吗?为什么?
题型四、切线长定理的运用
15.如图11,在△ABC中,O是△ABC的内心,若∠A=50°,则∠BOC=______。
16.如图12,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,AB=10,点P在AC上,AP=2,若⊙O的圆心在线段BP上,且⊙O与AB、AC都相切,则⊙O的半径是______。
题型二、切线的判定
12.如图8,在△ABC中,AB=AC,AE是角平分线,BM平分∠ABC交AE于点M,经过B,M两点的⊙O交BC于点G,交AB于点F,FB恰为⊙O的直径。求证:AE与⊙O相切。
题型三、切线性质的应用及拓展
13.如图9,点P为⊙O外一点,PA为⊙O的切线,A为切点,OP交⊙O于点B,点C为优弧AMB上一点,若∠P=28°,求∠ACB的度数。
外离 d>R+r
外切 d=R+r
相交 R-r<d<R+r
内切 d=R-r
内含 0≤d<R-r(其中d=0,两圆同心)
初三数学直线和圆的位置关系
初三数学直线和圆的位置关系一.直线和圆的位置关系:①相交:直线和圆有两个公共点,这时说这条直线和圆相交;这条直线叫做圆的割线;②相切:直线和圆有唯一公共点,这时说这条直线和圆相切;这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.③相离:直线和圆没有公共点,这时说这条直线和圆相离.二.直线和圆的位置关系的判定:(1)定理:若⊙O的半径为R,圆心到直线l 的距离为d. 则直线l与⊙O相交d﹤R;直线l与⊙O相切 d =R;直线l与⊙O相离d﹥R;(2)“圆心到直线的距离d和半径R的数量关系”与“直线和圆的位置关系”之间的对应与等价关系列表如下:例1、1.在Rt△ABC中,∠C=,AC=3cm,AB=6cm,以点C为圆心,与AB边相切的圆的半径为_________cm.2.如图,⊙O的半径OD为5cm,直线l⊥OD,垂足为O,则直线l沿射线OD方向平移_________cm时与⊙O相切.3.已知⊙O的直径为6cm,如果直线l上的一点C到圆心的距离为3cm,则直线l与⊙O的位置关系是_________.4.⊙O的半径为R,圆心O到直线l的距离d与R是方程x2-6x+9=0的两个实数根,则直线l和⊙O的位置关系是_________.三.切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线;2.切线的性质:①切线垂直于过切点的半径;②切线和圆心的距离等于半径;③经过圆心且垂直于切线的直线必过切点;④经过切点垂直于切线的直线必过圆心.综上所述,在解决有关圆的切线的问题,连接圆心和切点的线段是最常见的辅助线.四、切线长的定义及切线长定理过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段长叫做这点到圆的切线长,如图所示,PA,PB 是⊙O的两条切线,A,B为切点,线段PA,PB的长即为点P到⊙O的切线长.切线长定理:过圆外一点所画的圆的两条切线长相等.例2、如图,AB是⊙O的直径,BC切⊙O于点B,AD∥CO.求证:CD是⊙O的切线.1、⊙O的半径为R,直线l和⊙O有公共点,若圆心到直线l的距离是d,则d与R的大小关系是()A.d>RB.d<RC.d≤RD.d≥R2、点A为直线l上任一点,过A点与直线l相切的圆有()个.A.1 B.2C.不存在 D.无数个3、在Rt△ABC中,∠A=,BA=12,CA=5,若以A为圆心,5为半径作圆,则斜边BC与⊙A的位置关系是()A.相交 B.相离C.相切 D.不确定4、等边△ABC的边长为6,点O为△ABC的外心,以O为圆心,为半径的圆与△ABC的三边()A.都相交B.都相离C.都相切D.不确定5、两个同心圆的半径分别为3cm和5cm,作大圆的弦MN=8cm,则MN与小圆的位置关系是()A.相交 B.相切C.相离D.无法判断6、如图,在直角坐标系中,⊙O的半径为1,则直线与⊙O的位置关系是()A.相离 B.相交C.相切 D.以上三种情形都有可能7、下列说法正确的是()A.垂直于切线的直线必过切点B.垂直于半径的直线是圆的切线C.圆的切线垂直于经过切点的半径D.垂直于切线的直线必经过圆心8、已知Rt△ABC的直角边AC=BC=4cm,若以C为圆心,以3cm的长为半径作圆,则这个圆与斜边所在的直线的位置关系是()A.相交 B.相切C.相离 D.不能确定9、如右上图,在△ABC中,AB=2,AC=1,以AB为直径的圆与AC相切,与边BC交于点D,则AD的长为()10、如下图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,过点D作⊙O的切线,切点为C,若∠A=25°,∠D=__________.11、如图,⊙O的半径为1,圆心O在正三角形的边AB上沿图示方向移动,当⊙O移动到与AC相切时,OA=__________.12、设⊙O的半径为R,⊙O的圆心到直线的距离为d,若d、R是方程x2-6x+m=0的两根,则直线l 与⊙O相切时,m的值为__________.13、已知∠ABC=60°,点O在∠ABC的平分线上,OB=5cm,以O为圆心,2cm为半径作⊙O,则⊙O与BC的位置关系是__________.14、如图,Rt△ABC中,∠B=90°,∠A的平分线交BC于D,E为AB上一点,DE=DC,以D为圆心,DB的长为半径作⊙D.求证:(1)AC是⊙D的切线;(2)AB+EB=AC.15、如图,以边长为4的正△ABC的BC边为直径作⊙O与AB相交于点D,⊙O的切线DE交AC于E,EF⊥BC,点F是垂足,求EF的长.16、如图,PA是⊙O的切线,切点是A,过点A作AH⊥OP于点H,交⊙O于点B.求证:PB是⊙O的切线.17、如图,已知AB是⊙O的直径,AB=2,∠BAC=30°,点C在⊙O上,过点C与⊙O相切的直线交AB 的延长线于点D,求线段BD的长.1.弧长公式:n°的圆心角所对的弧长l公式不要死记硬背,可依比例关系很快地随手推得:2.扇形面积公式:(1)和含n°圆心角的扇形的面积公式同样不要死记硬背,可依比例关系很快地随手推得:.(2)将弧长公式代入扇形面积公式中,立即得到用弧长和半径表示的扇形面积公式:。
直线与圆的位置关系 (代数解法)
点和圆的位置关系有几种?
1)d<r 2)d=r
3)d>r
点在圆内 ; 点在圆上 ;
点在圆外 ;
二、问题引入
想一想,平面几何中,直线与圆有哪几种位置关系? 在初中,我们怎样判断直线与圆的位置关系?
平面几何中,直线与圆有三种位置关系: (1)直线和圆有两个公共点,直线与圆相交; (2)直线和圆只有一个公共点,直线与圆相切;
思想:直线与圆连列方程组求解
法 二 :
圆心到直线的距离d:
d=|k(2+1)+4-3|/(1+k^2)^1/2 因为是相切直线,所以d=r |k(2+1)+4-3|/(1+k^2)^1/2=1 解得:k=0,k=-3/4 我们可以看出从不同的角 度看问题会有不同方法。
思想:d与的大小关系
现在我们知道:
知道了他们之间的对应关系,我们要学会应用 例:过点(-1,4),作圆(X-2)^2+(Y-3)^2=1的切线方程
解:用点斜式,我们需要先考虑斜率不存在的情形:
X=-1是不满足要求的,故不成立。
法 一 :
设切线方程为
y-4=k(x+1)
y-4=k(x+1) (x-2)^2+(y-3)^2=1
解得:(x-2)^2+(k(x+1)+1)^2=1 △=(2k^2+2k-4)^2-4(k^2+1)(k^2+2k+4)=0 K=0,k=-3/4
(3)直线和圆没有公共点,直线与圆相离.
(1)
(2)
(3)
r
d
C l
C
C l
d r 相交
直线和圆的位置关系(1)
在实际应用中,常采用第二种方法判定。
3、切线的性质:圆的切线垂直于过切点的直 径
拓展 已知⊙A的直径为6,点A的坐标为 (-3,-4),则x轴与⊙A的位置关系是 _相__离__, y轴与⊙A的位置关系是_相__切__。
出它们的对称轴吗?
相
离
B
2、右图,直线CD与⊙O相切于
点A,直径AB与直线CD有怎样的
●
O
位置关系?说说你的理由.
CA D
3、你看得懂小颖和小亮的做法吗?
点拨
B
小颖的理由是:
●O
∵右图是轴对称图形,
AB是对称轴,
C
A
D
∴沿直线AB对折图形时,AC与AD 重合,
∴ ∠BAC=∠BAD=90°.
利用圆的轴对称性
B
∴当∠r=A2=c6m0时°,.d>r,AB与⊙C相离
;因C当此Dr,=当4Ac半Cm径时si长n,dA为<r2,43AsBicn与m6时⊙0,0CAB相与2交⊙3.Cc相m切. .
B
C
1、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5cm,
A相C切=,3则cm这,个以圆C的为半圆径心是的圆与152AcmB 。
A
2、直线L 和⊙O有公共点,则直线L与⊙O( D ). A、相离;B、相切;C、相交;D、相切或相交。
3.⊙O的半径为3 ,圆心O到直线l的距离为d,若直线l
与⊙O没有公共点,则d为( A):
A.d >3 B.d<3 C.d ≤3 D.d =3
4.判断:若直线和圆相切,则该直线和圆一定有一个公共
直线与圆的位置关系
直线与圆的位置关系直线与圆是几何学中常见的两种基本图形,它们之间的位置关系在几何学的研究中具有重要意义。
本文将探讨直线与圆的位置关系,并从不同角度进行分析。
一、直线与圆相交首先,我们来考虑直线与圆相交的情况。
当一条直线与圆相交时,可能存在三种情况:直线与圆相交于两个不同的点、直线与圆相切于一个点、直线完全包含在圆内。
1. 直线与圆相交于两个不同的点当一条直线与圆相交于两个不同的点时,我们可以得出以下结论:直线与圆的半径相交于直线的垂线。
这是因为,直线与圆相交的两个点与圆心构成的直线必然与圆的半径垂直。
这一性质在解决许多几何问题时非常有用。
2. 直线与圆相切于一个点当一条直线与圆相切于一个点时,我们可以得出以下结论:直线与圆的切线垂直于半径。
这是因为,切线与圆相切于圆上的一个点,而半径与切线相交于切点,根据切线与半径的性质,切线必然与半径垂直。
3. 直线完全包含在圆内当一条直线完全包含在圆内时,我们可以得出以下结论:直线的两个端点与圆心的距离均小于圆的半径。
这是因为,直线完全包含在圆内意味着直线的两个端点与圆心的连线必然在圆内,根据圆的定义,这两个端点与圆心的距离必然小于圆的半径。
二、直线与圆相离除了相交的情况,直线与圆还可能相离。
当一条直线与圆相离时,直线与圆之间的距离大于圆的半径。
这种情况常见于几何学中的定理证明和问题求解中,通过计算直线与圆的距离可以得到准确的结果。
三、直线与圆的位置关系的应用直线与圆的位置关系在实际生活中有着广泛的应用。
例如,在建筑设计中,我们常常需要确定建筑物的位置和方向,直线与圆的位置关系可以帮助我们确定建筑物的布局和朝向。
此外,在机械制图和工程测量中,直线与圆的位置关系也是非常重要的,可以帮助我们准确地绘制图纸和测量尺寸。
总结直线与圆的位置关系在几何学中具有重要意义,通过研究它们之间的相交、相切和相离关系,我们可以得出许多有用的结论和性质。
直线与圆的位置关系不仅在学术研究中有着广泛的应用,也在实际生活中起着重要的作用。
点、直线和圆的位置关系教案
点、直线和圆的位置关系教案教学过程、课堂导入问题:观察上面太阳升起的图片,思考直线和圆有怎样的位置关系?复习预习1、圆周角的定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半2、圆周角定理的推论: (1)同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等3、其它推论:①圆周角度数定理,圆周角的度数等于它所对的弧的度数的一半② 同圆或等圆中,圆周角等于它所对的弧上的圆心角的一半 •③ 同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等圆周角所对的弧也相等④ 圆的内接四边形的对角互补,并且任何一个外角都等于它的内对角 •三、知识讲解考点1点与圆的位置三种位置关系(地平线)(2)半圆(或直径)所对圆周角是直角,90。
的圆周角所对的弦是直径ZBOC = 74*Z8AC 二37°C zB^'C = 37c如图1所示,设。
O的半径为r,A点在圆内,OA v rB点在圆上,0B= r反之,在同一平面上,已知的半径为r O 0,和A,B,C 三点: 若OA v r,则A点在圆内若0B= r,则B点在圆上若0C > r,则C点在圆外考点2直线和圆的位置关系(设圆心到直线的距离为d,圆的半径为r.)1、当d >r时,直线与圆相离(如图所示)C点在圆外,0C > r2、当d v r时,直线与圆相交(如图所示)3、当d=r时,直线与圆相切(如图所示),此时直线即为圆的切线考点3切线的判定和性质1、切线的性质定理圆的切线垂直于过切点的半径2、推论:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点,经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心3、切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线考点4切线长定理1切线长定义:从圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段长,叫做这点到圆的切线长(如图AB长度即为切线长).切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,这两条切线长相等,这一点和圆心的连线平分这两条切线的夹角■如图所示,PA,PB为圆的两条切线,则PA=PB,ZAPO= ZBPO.考点5三角形的内心外心经过三角形三个顶点可以画一个圆,并且只能画一个.经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆. 三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心•这个三角形叫做这个圆的内接三角形•三角形的外心就是三角形三条边的垂直平分线的交点,它到三角形三个顶点的距离相等。
九年级数学 点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系
九年级数学 点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系1、点与圆的位置关系有 种,若圆的半径为r ,点P 到圆心的距离为d 。
则:点P 在圆内⇔ ;点P 在圆上⇔ ;点P 在圆外⇔ 。
2、过三点的圆:⑴过同一直线上三点 作圆,过 三点,有且只有一个圆;⑵三角形的外接圆:经过三角形各顶点的圆叫做三角形的 ,外接圆的圆心叫做三角形的 ,这个三角形叫做这个圆的 。
⑶三角形外心的形成:三角形 的交点, 相等。
1、直线与圆的位置关系有 种:○1当直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆 ,这时直线叫圆的 线,; ○2当直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆 ,这时直线叫圆的 线; ○3当直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆 ,这时直线叫圆的 线。
2、设⊙O 的半径为r ,圆心O 到直线l 的距离为d ,则:直线l 与⊙O 相交r d _____⇔直线l 与⊙O 相切r d _____⇔直线l 与⊙O 相离r d _____⇔3、 切线的性质和判定:⑴性质定理:圆的切线垂直于经过切点的 。
【谈重点】根据这一定理,在圆中遇到切线时,常常连接圆心和切点,即可得垂直关系。
⑵判定定理:经过半径的 且 这条半径的直线是圆的切线。
【谈重点】在切线的判定中,当直线和圆的公共点标出时,用判定定理证明。
当公共点未标出时,一般可证圆心到直线的距离d=r 来判定相切。
4、 切线长定理:⑴切线长定义:在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间 的长叫做这点到圆的切线长。
⑵切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的 相等,并且圆心和这一点的连线平分 的夹角5、 三角形的内切圆:⑴与三角形各边都 的圆,叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的 ;⑵三角形内心的形成:是三角形 的交点;(3)内心的性质:到三角形各 的距离相等,内心与每一个顶点的连接线平分 。
【谈重点】三类三角形内心都在三角形若△ABC三边为a、b、c面积为s,内切圆半径为r,则s= ,若△ABC为直角三角形,则r=考点一:切线的性质例题1已知直线PD垂直平分⊙O的半径OA于点B,PD交⊙O于点C、D,PE是⊙O的切线,E为切点,连结AE,交CD于点F.(1)若⊙O的半径为8,求CD的长;(2)证明:PE=PF;(3)若PF=13,sinA=513,求EF的长.对应训练1.如图,△ABC内接于⊙O,弦AD⊥AB交BC于点E,过点B作⊙O的切线交DA的延长线于点F,且∠ABF=∠ABC.(1)求证:AB=AC;(2)若AD=4,cos∠ABF=45,求DE的长.考点二:切线的判定例题2如图,点B、C、D都在⊙O上,过点C作AC∥BD交OB延长线于点A,连接CD,且∠CDB=∠OBD=30°,DB=63cm.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)求由弦CD、BD与弧BC所围成的阴影部分的面积.(结果保留π)对应训练2.如图,以△ABC的BC边上一点O为圆心的圆,经过A,B两点,且与BC边交于点E,D为BE的下半圆弧的中点,连接AD交BC于F,若AC=FC.(1)求证:AC是⊙O的切线:(2)若BF=8,DF=40,求⊙O的半径r.知识点三、圆和圆的位置关系圆和圆的位置关系有种,若⊙O1半径为R,⊙O 2半径为r,圆心距为d;○1当⊙O 1 与⊙O 2 外离⇔;○2当⊙O 1 与⊙O 2 外切⇔;○3当⊙O 1 与⊙O2相交⇔;○4当⊙O 1 与⊙O2内切⇔;○5当⊙O 1 与⊙O 2内含⇔。
直线与圆知识点总结
直线与圆知识点总结1. 直线与圆的位置关系:- 直线与圆可能相交于两个点,这种情况称为相交。
- 直线与圆可能与圆外部割线相切于一点,这种情况称为相切。
- 直线可能与圆没有交点,这种情况称为相离。
2. 判断直线与圆的位置关系:- 使用勾股定理可以判断直线与圆是否相交。
设直线的方程为ax + by + c = 0,圆的方程为(x - h)² + (y - k)² = r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为半径。
将直线的方程代入圆的方程,计算方程的解。
若方程的解为实数,且解满足直线的方程,则直线与圆相交;若方程的解为实数,但解不满足直线的方程,则直线与圆相离;若方程的解为复数,则直线与圆相切。
- 使用两点式可以判断直线与圆的位置关系。
设直线上两点为(x₁, y₁)和(x₂, y₂),圆的方程为(x - h)² + (y - k)² = r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为半径。
计算直线的斜率m = (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁),若直线的斜率存在且非零,则直线与圆相交或相离;若直线的斜率不存在或为0,则直线可能与圆相切或相离。
将直线的方程代入圆的方程,计算方程的解。
若方程的解为实数,且解满足直线的方程,则直线与圆相交;若方程的解为实数,但解不满足直线的方程,则直线与圆相离;若方程的解为复数,则直线与圆相切。
3. 求直线与圆的交点:- 设直线的方程为ax + by + c = 0,圆的方程为(x - h)² + (y - k)²= r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为半径。
将直线的方程代入圆的方程,得到一个关于x的二次方程。
解这个方程即可得到直线与圆的交点的x坐标。
将得到的x坐标代入直线的方程,可以求得对应的y坐标。
4. 求直线与圆的切点:- 设直线的方程为ax + by + c = 0,圆的方程为(x - h)² + (y - k)²= r²,其中(h, k)为圆心的坐标,r为半径。
直线和圆的位置关系知识梳理大全
圆的有关性质与直线和圆的位置关系知识梳理一、重点内容梳理.1、点与圆,直线与圆的位置关系.①设点P到⊙o的圆心的距离为OP,圆半径为R点P在圆内⇔OP﹤R;点P在圆上⇔' P=R;点P在圆外⇔OP﹥R②设圆心到直线的距离为d,圆半径为R.d﹥R⇔直线与圆相离;d=R⇔直线与圆相切;d﹤R⇔直线与圆相交2、与圆有关的角圆心角:顶点在圆心,两边和圆相交的角;圆周角:顶点在圆上,两边和圆相交的角;弦切角:顶点在圆上,一边和圆相切,另一边和圆相交的角.3、体现圆中相等关系的定理.①垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧推论1:平分弦(不是直径)的直线垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.推论2:圆的两条平行弦所夹的弧相等.②圆心角、弧、弦心距的关系定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对弦的弦心距相等.推论:在同圆或等圆中,如果两个圆心角,两条弧,两条弦或两条弦的弦心距中有一组量相等,那么其余各组量都分别相等.③圆周角的定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等;同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等.推论2:半圆(或直径)所对的圆周角等于90°(直角);90°的圆周角所对的弦为直径.推论3:如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形为直角三角形.④弦切角定理:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角.推论:如果两个弦切角所夹的弧相等,那么这两个弦切角也相等.⑤切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角.⑥圆内接四边形性质:圆内接四边形对角互补,一个外角等于它的内对角.注意:<1>证明圆中的等量常用“等对等”的方法,即“等角(圆心角、圆周角或弦切角)⇔等弧⇔等弦⇔等弦心距.”<2>圆周角的推论3是判定一个三角形为直角三角形的又一种方法.4、和圆有关的比例线段.①相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.推论:如果弦和直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条经段的比例中项.②切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等.注意:利用相交弦定理的推论可求作已知两线段比例中项.PA CB ⌒ 5、三角形的外接圆与内切圆①经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆.外接圆的圆心叫三角形的外心,外心是三角形三边的垂直平分线的交点.②和三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.内切圆的圆心叫三角形的内心,内心是三角形各个内角的平分线的交点.6、圆的切线.①判定:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.②性质:切线垂直于过切点的半径.推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.7、一种间接证明几何命题的方法——反证法.步骤为:①反设(假设命题的结论不成立)②反推(从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾).③由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确.8、点的五种基本轨迹.二、思维方法小结.1、在圆中,解有关弦的问题时,常常需要作垂直于弦的直径作为辅助线;在解决与直径有关的问题时,常常添作辅助线,构成直径上的圆周角.以便利用直径上的圆周角是直角的性质;而在解有关圆的切线问题时,常常需要作出过切点的半径,以便利用切线垂直于过切点的半径这一性质.2、相交弦定理和推论,切割线定理和推论是解决与圆有关比例线段问题的四个主要定理.解题时,要准确找出线段,结合图形来理解.当直接应用定理不能证明出结论时,通常用“三点定形”法来寻找和构造相似三角形,其思路一般是“等积式→比例式→中间比→相似三角形”.3、与圆有关的开放探索问题主要有探索条件、探索结论,探索问题的存在性三类.解题的基本思路是:探索条件类的解法类似分析法,先假设结论成立,逐步探索其成立的条件;探索结论类的解法是根据条件,运用数学思想,结合已有知识,合理推理,大胆猜想,分析归纳得出结论;探索问题的存在性,常采用“假设检验法”.先假设存在,再检验是否矛盾,从而确定问题的存在性.三、中考试题特点及命题趋势.1、各省市试题主要考查的知识点有:圆的概念,点与圆、直线与圆的位置关系,正确区别和应用圆心角,圆周角、弦切角的定义和性质,去论证或计算角,线段相等的几何问题,运用垂径定理、切线长定理、相交弦定理、切割线定理及推论证明几何题,应用圆内接四边形的性质进行计算,判定圆的切线或运用切线性质来解决与切线有关的问题.2、本章试题形式多种多样,有考查基本知识的填空,选择题,也有考查计算、论证的中档题,还有考查数学能力的应用、创新、开放、探究型题目.本章是初中数学的核心内容,试题分值占18%~22%左右.四、典型中考试题介绍.例1(2005年天津)如图,已知圆心角∠AOB 的度数为100°,则圆周角∠ACB 等于 . 解:在优弧AB 上任取一点P (与A 、B 不重合). 则∠APB=21∠AOB=50° 在圆内接四边形ACBP 中∠P+∠ACB=180°∴∠ACB=180°-50°=130°OC A BD ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ 例2(2005年重庆)在⊙o 中,P 是弦AB 的中点,C 、D 是过点P 的直径,则下列结论中不正确的是( )(A )AB ⊥CD (B )∠AOB=4∠ACD (C )AD=BD (D )PO=PD解:CD 为直径,P 是AB 的中点,由垂径定理的推论可得AB ⊥CD ∴AD=BD ∴∠AOD=∠BOD由圆周的定理可得∠ACD=21∠AOD ∴∠ACD=41∠AOB ∴不正确的是(D ).评注:垂径定理是圆的重要性质,各省市试题几乎都有,同学们务必掌握. 例3(2005年四川绵阳)已知BC 是⊙o 的直径,AH ⊥BC ,垂足为D ,点A 为BF 的中点,BF 交AD 于点E ,且BE ·EF=32,AD=6.(1)求证:AE=BE (2)求DE 的长(3)求BD 的长(1)证明:连结AB ∵BC 为直径,AH ⊥BC ∴AB=BH ∵A 为BF 的中点 ∴AB =AF ∴BH=AF∴∠EAB=EBA ∴AE=BE(2)由相交弦定理得AE ·EH=BE ·EF∴(AD-DE )(DH+DE )=32∴(6-DE )(6+DE )=32∴DE=2(3)∵BE=AE=AD-DE=6-2=4在RT △BDE 中,由勾股定理可得BD=32416242222=-=-=-DE BE评析:相交弦定理经常和垂径定理交织在一起,使题中有较多的相等关系,解题时要注意寻找到相等关系.例4(2005年四川自贡)如图,P 是⊙o 的弦CB 延长线上一点,点A 在⊙o 上,且∠PCA=∠BAP(1)求证:PA 是⊙o 的切线,(2)若PB :BC=2:3,且PC=10,求PA 的长(1)证明:连结AO ,并延长交⊙o 于点D ,连结CD ,则∠ACD 为直径AD 所对的圆周角. ∠ACD=90°∴∠PCA+∠BCD=90°∵∠PCA =∠BAP∠BCD=∠BAD∴∠BAP+∠BAD=∠PCA+∠BCD=90°即∠PAD=90°∴PA 为⊙o 的切线H P O AC ED B O FAA (2)∵PB:BC=2:3 ∴PB=52PC=52×10=4 由切割线定理得PA 2=PB ·PC∴PA 2=4×10=40 ∴PA=210 评析:连结过切点的半径或直径构造直径所对圆周的是解本题的关键.例5(2005年辽宁十一市)如左图,AB 是⊙o 的直径,AC 是弦,直线EF 和⊙o 相切于点C ,AD ⊥EF ,垂足为D.(1)求证:∠DAC=∠BAC(2)若将直线EF 向上平行移动,如右图,EF 与⊙o 交于G ,C 两点,若题中心的其他条件不变,这时与∠DAC 相等的角是哪一个?为什么?(1) 证明:连结BC∵EF 切⊙o 于C∴∠B=∠ACD∵AB 为直径∴∠B +∠BAC=90°∵△ACD 为Rt △∴∠ACD +∠DAC=90°∴BAC=∠DAC(2)∠BAG 与∠DAC 相等证明: 连结BG ,则四边形ABGC 为⊙o 的内接四边形.∴∠ACD=∠B∵AB 为直径∴∠B +∠BAG=90°∵△ACD 为Rt △∴∠ACD +∠DAC=90°∴∠BAG=∠DAC评析:本题考查切线的性质、弦切角定理、直径所对圆周角为直角、圆内接四边形一个外角等于它的内对角等与圆有关的内容;覆盖面较广,综合性较强,这要求同学们要全面掌握圆的有关性质。
点和圆、直线和圆的位置关系
细节决定未来
) )
7、如图,在△ABC 中,AB=10,AC=8,BC=6,经过点 C 且与边 AB 相切的动圆与 CB,CA 分别 相交于点 E,F,则线段 EF 长度的值是( A、 4 2 B、4.75 C 、5 )----------------- 切线的性质 D、4.8
7题
8题
8、如图,在△ABC 中,∠C=90°,AC=8,AB=10,点 P 在 AC 上,AP=2,若⊙O 的圆心在线 段 BP 上,且⊙O 与 AB、AC 都相切,则⊙O 的半径是 。
授课教案
学员姓名:________ 授课教师:_________ 所授科目:________学员年级:________ 上课时间:______年 ____月 ____日,具体时段: 共______小时 工位号: 授课合同号: 教学标题 教学重难点 知识要点 点与圆的位置关系有三种 1、点在圆内 2、点在圆上 3、点在圆外
d r d r d r
点 C 在圆内;
A
点 B 在圆上;
B
d r d C O
点 A 在圆外;
4.不在同一直线上的三点确定一个圆 5. 三角形的外接圆与外心 (1)外接圆:经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆。 (2)外心:三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心。 (3)概念说明: ①“接”是说明三角形的顶点在圆上,或者经过三角形的三个顶点。 ②锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;钝角 三角形的外心在三角形的外部。 ③找一个三角形的外心,就是找一个三角形的两条边的垂直平分线的交点,三角形的外接 圆只有一个,而一个圆的内接三角形却有无数个. 直线与圆的位置关系 1、直线与圆相离 d r 无交点; 2、直线与圆相切 d r 有一个交点; 3、直线与圆相交 d r 有两个交点;
点与圆、直线和圆的位置关系
பைடு நூலகம்D. 150∘
3. 已知 ⊙ ������ 的半径为 4 cm,如果圆心 ������ 到直线 ������ 的距离为 3.5 cm,那么直线 ������ 与 ⊙ ������ 的位置关系是 ( A. 相交 4. 若点 ������ ������, 0 为( ) B. ������ < 4 D. ������ > 4 或 ������ < −2 ) B. 相切 在以点 ������ 1,0 C. 相离 D. 不确定
d>R. d=R. d<R.
4、切线 (1)切线的判定: ①经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线. ②到圆心的距离 d 等于圆的半径的直线是圆的切线. (2)切线长: 从圆外一点作圆的切线,这一点和切点之间的线段的长度叫做切线 长. (3)切线长定理:从圆外一点作圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆 心的连线平分两条切线的夹角. 一、 选择题 1、1. ⊙ ������ 的半径为 5,圆心 ������ 到直线的距离为 3,则直线 ������ 与 ⊙ ������ 的位置关系
A. 点 ������ 在 ⊙ ������ 上 C. 点 ������ 在 ⊙ ������ 外
7. 如图,已知直线 ������������ 切 ⊙ ������ 于点 ������,������������ 为 ⊙ ������ 的直径,若 ∠������������������ = 123∘ ,则 ������������ 所对的圆心角的度数为 ( )
A. 点 ������ 在 ⊙ ������ 上 C. 点 ������ 在 ⊙ ������ 外
6. 已知 ⊙ ������ 的半径为 8,点 ������ 到圆心 ������ 的距离为 3,那么点 ������ 与 ⊙ ������ 的位置关 系是 ( ) B. 点 ������ 在 ⊙ ������ 内 D. 无法确定
点、直线、圆与圆的位置关系—知识讲解
点、直线、圆与圆的位置关系一知识讲解(基础)点、直线、圆与圆的位置关系一知识讲解(基础)【学习目标】1. 理解并掌握点与圆、直线与圆、圆与圆的各种位置关系;2. 理解切线的判定定理、性质定理和切线长定理,了解三角形的内切圆和三角形的内心的概念,并熟练掌握以上内容解决一些实际问题;3. 了解两个圆相离(外离、内含),两个圆相切(外切、内切),两圆相交,圆心距等概念•理解两圆的位置关系与d、r i、r2等量关系的等价条件并灵活应用它们解题. 【要点梳理】要点一、点和圆的位置关系1 •点和圆的三种位置关系:由于平面上圆的存在,就把平面上的点分成了三个集合,即圆内的点,圆上的点和圆外的点,这三类点各具有相同的性质和判定方法;设O O的半径为r,点P到圆心的距离为d,则有⑵点在圆上=N二厂u> + y2= r;⑶点尸在圆外=占 > 厂o 十b > r.2•三角形的外接圆经过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心. 三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等. 要点诠释:(1) 点和圆的位置关系和点到圆心的距离的数量关系是相对应的,即知道位置关系就可以确定数量关系;知道数量关系也可以确定位置关系;(2) 不在同一直线上的三个点确定一个圆. 要点二、直线和圆的位置关系1.直线和圆的三种位置关系:(1) 相交:直线与圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交.这时直线叫做圆的割线.(2) 相切:直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切.这时直线叫做圆的切线,唯一的公共点叫做切点.(3) 相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离.2.直线与圆的位置关系的判定和性质.直线与圆的位置关系能否像点与圆的位置关系一样通过一些条件来进行分析判断呢?由于圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小,因此研究直线和圆的位置关系,就可以转化为直线和点(圆心) 的位置关系.下面图(1) 中直线与圆心的距离小于半径;图(2) 中直线与圆心的距离等于半径;图(3) 中直线与圆心的距离大于半径.如果O O的半径为r,圆心0到直线「的距离为d,那么(1)直线2和OOffi交(2)亘线/和④O相切O已三井(3)直线2和0 0相离U d>r.要点诠释:这三个命题从左边到右边反映了直线与圆的位置关系所具有的性质;从右边到左边则是直线与圆的位置关系的判疋.要点三、切线的判定定理、性质定理和切线长定理1 •切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要点诠释:切线的判定定理中强调两点:一是直线与圆有一个交点,二是直线与过交点的半径垂直,缺一不可.2. 切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.3. 切线长:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.要点诠释:切线长是指圆外一点和切点之间的线段的长,不是“切线的长”的简称•切线是直线,而非线段•4. 切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角• 要点诠释:切线长定理包含两个结论:线段相等和角相等.5. 三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆. 6•三角形的内心:三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心.三角形的内心到三边的距离都相等. 要点诠释:(1) 任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但任意一个圆都有无数个外切三角形;(2) 解决三角形内心的有关问题时,面积法是常用的,即三角形的面积等于周长与内切圆半径乘积的一半,即-(S为三角形的面积,P为三角形的周长,r为内切圆的半径).⑶三角形的外心与内心的区别:要点四、圆和圆的位置关系1圆与圆的五种位置关系的定义两圆外离:两个圆没有公共点,且每个圆上的点都在另一个圆的外部时,叫做这两个圆外离•两圆外切:两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点外,每个圆上的点都在另一个圆的外部时,叫做这两个圆外切•这个唯一的公共点叫做切点•两圆相交:两个圆有两个公共点时,叫做这两圆相交两圆内切:两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点外,一个圆上的点都在另一个圆的内部时,叫做这两个圆内切•这个唯一的公共点叫做切点•两圆内含:两个圆没有公共点,且一个圆上的点都在另一个圆的内部时,叫做这两个圆内含•2 •两圆的位置与两圆的半径、圆心距间的数量关系:设O 0的半径为r i,O Q半径为「2,两圆心0Q的距离为d,则:两圆外离两圆外切两圆相交两圆内切两圆内含要点诠释:-d>r i+「2 = d=r i+「2 -r i-r 2vd v r i+「2 (r i>「2)= d=r i-r 2 (r i >「2)=d v r i-r 2 (r i >「2)(1)圆与圆的位置关系,既考虑它们公共点的个数,又注意到位置的不同,若以两圆的公共点个数分类,又可以分为:相离(含外离、内含)、相切(含内切、外切)、相(2) 内切、外切统称为相切,唯一的公共点叫作切点;(3) 具有内切或内含关系的两个圆的半径不可能相等,否则两圆重合•【典型例题】类型一、点与圆的位置关系。
高考数学考点归纳之 直线与圆、圆与圆的位置关系
高考数学考点归纳之 直线与圆、圆与圆的位置关系一、基础知识1.直线与圆的位置关系(半径为r ,圆心到直线的距离为d )Δ<0 Δ=0 Δ>0 2.圆与圆的位置关系(两圆半径为r 1,r 2,d =|O 1O 2|)|r -r |<d <二、常用结论(1)圆的切线方程常用结论①过圆x 2+y 2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.②过圆(x -a )2+(y -b )2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程为(x 0-a )(x -a )+(y 0-b )(y -b )=r 2.③过圆x 2+y 2=r 2外一点M (x 0,y 0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x 0x +y 0y =r 2.(2)直线被圆截得的弦长弦心距d 、弦长l 的一半12l 及圆的半径r 构成一直角三角形,且有r 2=d 2+⎝⎛⎭⎫12l 2. 考点一 直线与圆的位置关系考法(一) 直线与圆的位置关系的判断[典例] 直线l :mx -y +1-m =0与圆C :x 2+(y -1)2=5的位置关系是( ) A .相交B .相切C .相离D .不确定[解析] 法一:由⎩⎪⎨⎪⎧mx -y +1-m =0,x 2+(y -1)2=5, 消去y ,整理得(1+m 2)x 2-2m 2x +m 2-5=0, 因为Δ=16m 2+20>0, 所以直线l 与圆相交.法二:由题意知,圆心(0,1)到直线l 的距离d =|m |m 2+1<1<5,故直线l 与圆相交. 法三:直线l :mx -y +1-m =0过定点(1,1),因为点(1,1)在圆x 2+(y -1)2=5的内部,所以直线l 与圆相交.[答案] A[解题技法] 判断直线与圆的位置关系的常见方法 (1)几何法:利用d 与r 的关系.(2)代数法:联立方程组,消元得一元二次方程之后利用Δ判断.(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内,可判断直线与圆相交. [提醒] 上述方法中最常用的是几何法. 考法(二) 直线与圆相切的问题[典例] (1)过点P (2,4)作圆(x -1)2+(y -1)2=1的切线,则切线方程为( ) A .3x +4y -4=0 B .4x -3y +4=0 C .x =2或4x -3y +4=0 D .y =4或3x +4y -4=0(2)(2019·成都摸底)已知圆C :x 2+y 2-2x -4y +1=0上存在两点关于直线l :x +my +1=0对称,经过点M (m ,m )作圆C 的切线,切点为P ,则|MP |=________.[解析] (1)当斜率不存在时,x =2与圆相切;当斜率存在时,设切线方程为y -4=k (x -2),即kx -y +4-2k =0,则|k -1+4-2k |k 2+1=1,解得k =43,则切线方程为4x -3y +4=0,故切线方程为x =2或4x -3y +4=0.(2)圆C :x 2+y 2-2x -4y +1=0的圆心为C (1,2),半径为2.因为圆上存在两点关于直线l :x +my +1=0对称,所以直线l :x +my +1=0过点(1,2),所以1+2m +1=0,解得m =-1,所以|MC |2=13,|MP |=13-4=3.[答案] (1)C (2)3 考法(三) 弦长问题[典例] (1)若a 2+b 2=2c 2(c ≠0),则直线ax +by +c =0被圆x 2+y 2=1所截得的弦长为( )A.12 B .1 C.22D.2(2)(2019·海口一中模拟)设直线y =x +2a 与圆C :x 2+y 2-2ay -2=0相交于A ,B 两点,若|AB |=23,则圆C 的面积为( )A .4πB .2πC .9πD .22π[解析] (1)因为圆心(0,0)到直线ax +by +c =0的距离d =|c |a 2+b 2=|c |2|c |=22,因此根据直角三角形的关系,弦长的一半就等于1-⎝⎛⎭⎫222=22,所以弦长为 2. (2)易知圆C :x 2+y 2-2ay -2=0的圆心为(0,a ),半径为a 2+2.圆心(0,a )到直线y =x +2a 的距离d =|a |2,由直线y =x +2a 与圆C :x 2+y 2-2ay -2=0相交于A ,B 两点,|AB |=23,可得a 22+3=a 2+2,解得a 2=2,故圆C 的半径为2,所以圆C 的面积为4π,故选A.[答案] (1)D (2)A[题组训练]1.已知圆的方程是x 2+y 2=1,则经过圆上一点M ⎝⎛⎭⎫22,22的切线方程是________. 解析:因为M ⎝⎛⎭⎫22,22是圆x 2+y 2=1上的点,所以圆的切线的斜率为-1,则设切线方程为x +y +a =0,所以22+22+a =0,得a =-2,故切线方程为x +y -2=0. 答案:x +y -2=02.若直线kx -y +2=0与圆x 2+y 2-2x -3=0没有公共点,则实数k 的取值范围是________.解析:由题知,圆x 2+y 2-2x -3=0可写成(x -1)2+y 2=4,圆心(1,0)到直线kx -y +2=0的距离d >2,即|k +2|k 2+1>2,解得0<k <43.答案:⎝⎛⎭⎫0,43 3.设直线y =kx +1与圆x 2+y 2+2x -my =0相交于A ,B 两点,若点A ,B 关于直线l :x +y =0对称,则|AB |=________.解析:因为点A ,B 关于直线l :x +y =0对称,所以直线y =kx +1的斜率k =1,即y =x +1.又圆心⎝⎛⎭⎫-1,m2在直线l :x +y =0上,所以m =2,则圆心的坐标为(-1,1),半径r =2,所以圆心到直线y =x +1的距离d =22,所以|AB |=2r 2-d 2= 6. 答案:6考点二 圆与圆的位置关系[典例] (2016·山东高考)已知圆M :x 2+y 2-2ay =0(a >0)截直线x +y =0所得线段的长度是22,则圆M 与圆N :(x -1)2+(y -1)2=1的位置关系是( )A .内切B .相交C .外切D .相离[解析] 法一:由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2ay =0,x +y =0,得两交点为(0,0),(-a ,a ). ∵圆M 截直线所得线段长度为22, ∴a 2+(-a )2=2 2.又a >0,∴a =2.∴圆M 的方程为x 2+y 2-4y =0, 即x 2+(y -2)2=4,圆心M (0,2),半径r 1=2.又圆N :(x -1)2+(y -1)2=1,圆心N (1,1),半径r 2=1, ∴|MN |=(0-1)2+(2-1)2= 2. ∵r 1-r 2=1,r 1+r 2=3,1<|MN |<3, ∴两圆相交.法二:由题知圆M :x 2+(y -a )2=a 2(a >0),圆心(0,a )到直线x +y =0的距离d =a2,所以2a 2-a 22=22,解得a =2.圆M ,圆N 的圆心距|MN |=2,两圆半径之差为1,两圆半径之和为3,故两圆相交.[答案] B [变透练清]1.(2019·太原模拟)若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0外切,则m =( )A .21B .19C .9D .-11解析:选C 圆C 1的圆心为C 1(0,0),半径r 1=1,因为圆C 2的方程可化为(x -3)2+(y -4)2=25-m ,所以圆C 2的圆心为C 2(3,4),半径r 2=25-m (m <25).从而|C 1C 2|=32+42=5.由两圆外切得|C 1C 2|=r 1+r 2,即1+25-m =5,解得m =9,故选C.2.(变结论)若本例两圆的方程不变,则两圆的公共弦长为________.解析:联立两圆方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-4y =0,(x -1)2+(y -1)2=1,两式相减得,2x -2y -1=0,因为N (1,1),r =1,则点N 到直线2x -2y -1=0的距离d =|-1|22=24,故公共弦长为21-⎝⎛⎭⎫242=142.答案:142[解题技法]几何法判断圆与圆的位置关系的3步骤(1)确定两圆的圆心坐标和半径长;(2)利用平面内两点间的距离公式求出圆心距d ,求r 1+r 2,|r 1-r 2|; (3)比较d ,r 1+r 2,|r 1-r 2|的大小,写出结论.[课时跟踪检测]A 级1.若直线2x +y +a =0与圆x 2+y 2+2x -4y =0相切,则a 的值为( ) A .±5 B .±5 C .3D .±3解析:选B 圆的方程可化为(x +1)2+(y -2)2=5,因为直线与圆相切,所以有|a |5=5,即a =±5.故选B.2.与圆C 1:x 2+y 2-6x +4y +12=0,C 2:x 2+y 2-14x -2y +14=0都相切的直线有( )A .1条B .2条C .3条D .4条解析:选A 两圆分别化为标准形式为C 1:(x -3)2+(y +2)2=1,C 2:(x -7)2+(y -1)2=36,则两圆圆心距|C 1C 2|=(7-3)2+[1-(-2)]2=5,等于两圆半径差,故两圆内切.所以它们只有一条公切线.故选A.3.(2019·南宁、梧州联考)直线y =kx +3被圆(x -2)2+(y -3)2=4截得的弦长为23,则直线的倾斜角为( )A.π6或5π6 B .-π3或π3C .-π6或π6D.π6解析:选A 由题知,圆心(2,3),半径为2,所以圆心到直线的距离为d =22-(3)2=1.即d =|2k |1+k 2=1,所以k =±33,由k =tan α,得α=π6或5π6.故选A.4.过点(3,1)作圆(x -1)2+y 2=r 2的切线有且只有一条,则该切线的方程为( ) A .2x +y -5=0 B .2x +y -7=0 C .x -2y -5=0D .x -2y -7=0解析:选B 由题意知点(3,1)在圆上,代入圆的方程可得r 2=5,圆的方程为(x -1)2+y 2=5,则过点(3,1)的切线方程为(x -1)·(3-1)+y (1-0)=5,即2x +y -7=0.故选B.5.(2019·重庆一中模拟)若圆x 2+y 2+2x -6y +6=0上有且仅有三个点到直线x +ay +1=0的距离为1,则实数a 的值为( )A .±1B .±24 C .± 2D .±32解析:选B 由题知圆的圆心坐标为(-1,3),半径为2,由于圆上有且仅有三个点到直线的距离为1,故圆心(-1,3)到直线x +ay +1=0的距离为1,即|-1+3a +1|1+a 2=1,解得a =±24. 6.(2018·嘉定二模)过点P (1,-2)作圆C :(x -1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则AB 所在直线的方程为( )A .y =-34B .y =-12C .y =-32D .y =-14解析:选B 圆(x -1)2+y 2=1的圆心为C (1,0),半径为1,以|PC |=(1-1)2+(-2-0)2=2为直径的圆的方程为(x -1)2+(y +1)2=1,将两圆的方程相减得AB 所在直线的方程为2y +1=0,即y =-12.故选B.7.在平面直角坐标系xOy 中,直线x +2y -3=0被圆(x -2)2+(y +1)2=4截得的弦长为________.解析:易知圆心(2,-1),半径r =2,故圆心到直线的距离d =|2+2×(-1)-3|12+22=355,弦长为2r 2-d 2=2555. 答案:25558.若P (2,1)为圆(x -1)2+y 2=25的弦AB 的中点,则直线AB 的方程为________. 解析:因为圆(x -1)2+y 2=25的圆心为(1,0),所以直线AB 的斜率等于-11-02-1=-1,由点斜式得直线AB 的方程为y -1=-(x -2),即x +y -3=0.答案:x +y -3=09.过点P (-3,1),Q (a,0)的光线经x 轴反射后与圆x 2+y 2=1相切,则a 的值为________. 解析:因为P (-3,1)关于x 轴的对称点的坐标为P ′(-3,-1), 所以直线P ′Q 的方程为y =-1-3-a (x -a ),即x -(3+a )y -a =0, 圆心(0,0)到直线的距离d =|-a |1+(3+a )2=1,所以a =-53.答案:-5310.点P 在圆C 1:x 2+y 2-8x -4y +11=0上,点Q 在圆C 2:x 2+y 2+4x +2y +1=0上,则|P Q |的最小值是________.解析:把圆C 1、圆C 2的方程都化成标准形式,得(x -4)2+(y -2)2=9,(x +2)2+(y +1)2=4.圆C 1的圆心坐标是(4,2),半径长是3; 圆C 2的圆心坐标是(-2,-1),半径是2.圆心距d =(4+2)2+(2+1)2=35>5.故圆C 1与圆C 2相离, 所以|P Q |的最小值是35-5.答案:35-511.已知圆C 1:x 2+y 2-2x -6y -1=0和圆C 2:x 2+y 2-10x -12y +45=0. (1)求证:圆C 1和圆C 2相交;(2)求圆C 1和圆C 2的公共弦所在直线的方程和公共弦长. 解:(1)证明:圆C 1的圆心C 1(1,3),半径r 1=11, 圆C 2的圆心C 2(5,6),半径r 2=4,两圆圆心距d =|C 1C 2|=5,r 1+r 2=11+4, |r 1-r 2|=4-11,∴|r 1-r 2|<d <r 1+r 2,∴圆C 1和圆C 2相交. (2)圆C 1和圆C 2的方程相减,得4x +3y -23=0, ∴两圆的公共弦所在直线的方程为4x +3y -23=0.圆心C 2(5,6)到直线4x +3y -23=0的距离d =|20+18-23|16+9=3,故公共弦长为216-9=27.12.已知圆C 经过点A (2,-1),和直线x +y =1相切,且圆心在直线y =-2x 上. (1)求圆C 的方程;(2)已知直线l 经过原点,并且被圆C 截得的弦长为2,求直线l 的方程. 解:(1)设圆心的坐标为C (a ,-2a ), 则(a -2)2+(-2a +1)2=|a -2a -1|2.化简,得a 2-2a +1=0,解得a =1.∴C (1,-2),半径r =|AC |=(1-2)2+(-2+1)2= 2. ∴圆C 的方程为(x -1)2+(y +2)2=2.(2)①当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =0,此时直线l 被圆C 截得的弦长为2,满足条件.②当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =kx , 由题意得|k +2|1+k 2=1,解得k =-34,∴直线l 的方程为y =-34x ,即3x +4y =0.综上所述,直线l 的方程为x =0或3x +4y =0.B 级1.过圆x 2+y 2=1上一点作圆的切线,与x 轴、y 轴的正半轴相交于A ,B 两点,则|AB |的最小值为( )A. 2B.3 C .2D .3解析:选C 设圆上的点为(x 0,y 0),其中x 0>0,y 0>0,则有x 20+y 20=1,且切线方程为x 0x +y 0y =1.分别令y =0,x =0得A ⎝⎛⎭⎫1x 0,0,B ⎝⎛⎭⎫0,1y 0,则|AB |=⎝⎛⎭⎫1x 02+⎝⎛⎭⎫1y 02=1x 0y 0≥1x 20+y 202=2,当且仅当x 0=y 0时,等号成立.2.(2018·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线l :y =2x 上在第一象限内的点,B (5,0),以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若AB ―→·CD ―→=0,则点A 的横坐标为________.解析:因为AB ―→·CD ―→=0,所以AB ⊥CD ,又点C 为AB 的中点,所以∠BAD =π4,设直线l 的倾斜角为θ,直线AB 的斜率为k ,则tan θ=2,k =tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-3.又B (5,0),所以 直线AB 的方程为y =-3(x -5),又A 为直线l :y =2x 上在第一象限内的点,联立直线AB 与直线l 的方程,得⎩⎪⎨⎪⎧ y =-3(x -5),y =2x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =6,所以点A 的横坐标为3. 答案:33.(2018·安顺摸底)已知圆C :x 2+(y -a )2=4,点A (1,0). (1)当过点A 的圆C 的切线存在时,求实数a 的取值范围; (2)设AM ,AN 为圆C 的两条切线,M ,N 为切点,当|MN |=455时,求MN 所在直线的方程.解:(1)过点A 的切线存在,即点A 在圆外或圆上, ∴1+a 2≥4,∴a ≥3或a ≤- 3.(2)设MN 与AC 交于点D ,O 为坐标原点. ∵|MN |=455,∴|DM |=255.又|MC |=2,∴|CD |=4-2025=45, ∴cos ∠MCA =452=25,|AC |=|MC |cos ∠MCA =225=5,∴|OC|=2,|AM|=1,∴MN是以点A为圆心,1为半径的圆A与圆C的公共弦,圆A的方程为(x-1)2+y2=1,圆C的方程为x2+(y-2)2=4或x2+(y+2)2=4,∴MN所在直线的方程为(x-1)2+y2-1-x2-(y-2)2+4=0,即x-2y=0或(x-1)2+y2-1-x2-(y+2)2+4=0,即x+2y=0,因此MN所在直线的方程为x-2y=0或x+2y=0.。
3点与圆、直线与圆的位置关系(题型篇)-初中数学题型大全
A.相离B.相交C.相切D.相交或相切
【解析】
⊙O的半径为3cm,线段OA=5cm,线段OB=3cm,
即点A到圆心O的距离大于圆的半径,点B到圆心O的距离等于圆的半径,
题型二确定圆的条件
不在同一直线上的三点确定一个圆.注意:这里的“三个点”不是任意的三点,而是不在同一条直线上的三个点,而在同一直线上的三个点不能画一个圆.“确定”一词应理解为“有且只有”,即过不在同一条直线上的三个点有且只有一个圆,过一点可画无数个圆,过两点也能画无数个圆,过不在同一条直线上的三点能画且只能画一个圆.
变式7
7.如图,以点O为圆心作圆,所得的圆与直线a相切的是()
A. 以OA为半径的圆B. 以OB为半径的圆
C. 以OC为半径的圆D. 以OD为半径的圆
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线与圆的位置关系进行判断.
【详解】解: 于 ,
以 为圆心, 为半径的圆与直线 相切,
故选:D.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系—相切,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
故答案为:27°.
【点睛】本题考查了切线的性质,等腰三角形的判定与性质,三角形的内角和定理,利用了等量代换及转化的数学思想,熟练掌握切线的性质是解本题的关键,同时注意连接OA.
10.如图,从点P引⊙O的切线PA,PB,切点分别为A,B,DE切⊙O于C,交PA,PB于D,E.若△PDE的周长为20cm,则PA=________cm.
【详解】解:A.已知圆心和半径可以作一个圆,正确,不符合题意;
B.经过一个已知点A的圆能做无数个,正确,不符合题意;
点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系
点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系知识梳理:考点一点与圆的位置关系1.点与圆的位置关系有三种:点在圆内、点在圆上、点在圆外.如果圆的半径是r,点到圆心的距离为d,那么:(1)点在圆上⇔d=r;(2)点在圆内⇔d<r;(3)点在圆外⇔d>r.2.过三点的圆(1)经过三点作圆:①经过在同一直线上的三点不能作圆;②经过不在同一直线上的三点,有且只有一个圆.(2)三角形的外接圆:经过三角形各顶点的圆叫做三角形的外接圆;外接圆的圆心叫做三角形的外心;这个三角形叫做这个圆的内接三角形.(3)三角形外接圆的作法:①确定外心:作任意两边的中垂线,交点即为外心;②确定半径:两边中垂线的交点到三角形任一个顶点的距离作为半径.考点二直线与圆的位置关系1.直线与圆的位置关系的有关概念(1)直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交,这时的直线叫做圆的割线;(2)直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切,唯一的公共点叫做切点,这时的直线叫圆的切线;(3)直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离.2.直线和圆的位置关系的性质与判定如果⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,那么:(1)直线l和⊙O相交⇔d<r;(2)直线l和⊙O相切⇔d=r;(3)直线l和⊙O相离⇔d>r.考点三切线的判定和性质1.切线的判定方法(1)和圆只有一个公共点的直线是圆的切线;(2)到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线;(3)过半径外端点且和这条半径垂直的直线是圆的切线.2.切线的性质(1)切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径;(2)推论1:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心;(3)推论2:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.考点四切线长定理1.切线长:在经过圆外一点的切线上,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.2.切线长定理.....:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分这两条切线的夹角.【典型例题分析】【例1】(1)(2009·江西)在数轴上,点A所表示的实数为3,点B所表示的实数为a,⊙A的半径为2,下列说法中不正确...的是()A.当a<5时,点B在⊙A内B.当1<a<5时,点B在⊙A内C.当a<1时,点B在⊙A外D.当a>5时,点B在⊙A外(2)(2010·青岛)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,BC=4 cm,以点C为圆心,以2 cm的长为半径作圆,则⊙C与AB的位置关系是()A.相离B.相切C.相交D.相切或相交(3)(2010·门头沟)如图,已知⊙O是以数轴的原点O为圆心,半径为1的圆,∠AOB=45°,点P在数轴上运动,若过点P且与OA平行的直线与⊙O有公共点,设OP=x,则x 的取值范围是()A.-1≤x≤1 B.-2≤x≤ 2C.0≤x≤ 2 D.x> 2【点拨】解答本组题时注重数形结合思想.【解答】(1)通过画图和点与圆位置关系的判定条件,A不正确.故选A.(2)过点C作CD⊥AB于D.∵∠B=30°,BC=4 cm∴CD=2 cm,即点C到AB的距离等于⊙C的半径.故⊙C与AB相切,故选B.(3)当P与O重合时,PO=0.当过点P 且与OA 平行的直线与⊙有唯一公共点时,PO =2,即0≤x ≤ 2.故选C.【例2】 (2010·聊城)如图,已知Rt △ABC ,∠ABC =90°,以直角边AB 为直径作⊙O ,交斜边AC 于点D ,连结BD.(1)若AD =3,BD =4,求边BC 的长;(2)取BC 的中点E ,连结ED ,试证明ED 与⊙O 相切.【点拨】本题综合考查相似三角形的判定性质以及切线的判定.【解答】(1)由AB 为⊙O 的直径 ∴∠ADB =90°在Rt △ADB 中,AD =3,BD =4,∴AB =5在Rt △ADB 和Rt △ABC 中,∵∠ADB =∠ABC =90°,∠DAB =∠BAC ,∴Rt △ADB ∽Rt △ABC.∴AD BD =AB BC ,即34=5BC .∴BC =203.(2)如图,连结OD.∵OB =OD ,∴∠OBD =∠ODB.在Rt △BDC 中,点E 为斜边BC 的中点,∴EB =ED.∴∠EBD =∠EDB.∴∠OBD +∠EBD =∠ODB +∠EDB =90°.∴OD ⊥DE ,又OD 为⊙O 的半径,∴ED 与⊙O 相切.【例3】 (2010·陕西)如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,斜边AC 的垂直平分线交BC 于点D ,交AC 于点E ,连结BE.(1)若BE 是△DEC 外接圆的切线,求∠C 的大小;(2)若AB =1,BC =2时,求△DEC 外接圆的半径.【点拨】(1)连结过切点的半径,构造直角三角形是常用的辅助线.(2)通过证明三角形相似,利用相似三角形对应边成比例求线段的长度.【解答】(1)∵DE 垂直平分AC ,∴∠DEC =90°,∴DC 为△DEC 外接圆的直径.∴DC 的中点O 即为圆心,如图,连结OE.又知BE 是⊙O 的切线,∴∠EBD +∠BOE =90°.在Rt △ABC 中,E 是斜边AC 的中点,∴BE =EC.∴∠EBC =∠C.又∵∠BOE =2∠C ,∴∠C +2∠C =90°,∴∠C =30°.(2)在Rt △ABC 中,AC =AB 2+BC 2=5,∴EC =12AC =52.∵∠ABC =∠DEC =90°,∴△ABC ∽△DEC. ∴AC DC =BC EC ,∴DC =5×52÷2=54. ∴△DEC 外接圆的半径为58. 【巩固练习】1.如图,P 为⊙O 外一点,PA 切⊙O 于点A ,且OP =5,PA =4,则sin ∠APO 等于( B ) A.45 B.35 C.43 D.34(第1题) (第2题)2.如图,从⊙O 外一点P 引⊙O 的两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B ,如果∠APB =60°,PA =8,那么弦AB 的长是( B )A .4B .8C .4 3D .8 33.⊙O 的半径为5,圆心O 到直线l 的距离为3,则直线l 与⊙O 的位置关系是( A )A .相交B .相切C .相离D .无法确定4.如图,CD 切⊙O 于点B ,CO 的延长线交⊙O 于点A.若∠C =36°,则∠ABD 的度数是( B )A .72°B .63°C .54°D .36°(第4题) (第5题)5.如图,⊙O 的半径OA =10 cm ,弦AB =16 cm ,P 为AB 上一动点,则点P 到圆心O 的最短距离为6cm.6.△ABC 中,AB =10 cm ,AC =8 cm ,BC =6 cm ,以点B 为圆心、6 cm 为半径作⊙B ,则边AC 所在的直线与⊙B 的位置关系是相切.【考点训练】一、选择题(每小题4分,共48分)1.(2011中考预测题)如图,AB 是⊙O 的直径,点D 在AB 的延长线上,DC 切⊙O 于点C ,若∠A =25°,则∠D 等于( )A .40°B .50°C .60°D .70°【解析】连结OC ,则OC ⊥DC ,∴∠DOC =2∠A =50°.【答案】A2.(2009中考变式题)如图,EB 为半圆O 的直径,点A 在EB 的延长线上,AD 切半圆O 于点D ,BC ⊥AD 于点C ,AB =2,半圆O 的半径为2,则BC 的长为( )A .2B .1.5C .1D .0.5【解析】连结OD ,则OD ⊥AD ,又BC ⊥AD ,∴BC ∥OD.∵AB =OB =2,∴BC =12OD =12×2=1. 【答案】C3.(2009中考变式题)如图,在平面直角坐标系中,⊙P 与x 轴相切于原点O ,平行于y 轴的直线交⊙P 于M 、N 两点.若点M 的坐标是(2,-1),则点N 的坐标是( )A .(2,-4)B .(2,-4.5)C .(2,-5)D .(2,-5.5)【解析】过点P 作PA ⊥MN 于点A ,设NA =x ,连结PN ,则MA =x.∴⊙P 半径为x +1,在Rt △PNA 中,∵PN 2=NA 2+PA 2,∴(x +1)2=x 2+22,解得x =1.5,∴N(2,-4).【答案】A4.(2011中考预测题)如图,已知⊙O 的半径为R ,AB 是⊙O 的直径,D 是AB 延长线上一点,DC 是⊙O 的切线,C 是切点,连结AC ,若∠CAB =30°,则BD 的长为( )A .2R B.3R C .R D.32R 【解析】连结OC ,则OC ⊥OD.∵∠CAB =30°,∴∠COD =60°,∴∠D =30°,则OD =2R.∴BD =OD -OB =2R -R =R.【答案】C5.(2009中考变式题)如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的切线,A 为切点,连结BC 交⊙O 于点D ,连结AD ,若∠ABC =45°,则下列结论正确的是( )A .AD =12BCB .AD =12AC C .AC>AB D .AD>DC 【解析】易证△ABC 为等腰直角三角形,AD 为斜边上的中线,∴AD =12BC. 【答案】A6.(2011中考预测题)在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =3 cm ,BC =4 cm ,以C 为圆心、3 cm 长为半径的圆与AB 的关系为( )A .相切B .相离C .相交D .无法判断【解析】易求C 到AB 的距离为125<3,∴⊙C 与AB 相交. 【答案】C7.(2010·眉山)下列命题中,真命题是( )A .对角线互相垂直且相等的四边形是正方形B .等腰梯形既是轴对称图形又是中心对称图形C .圆的切线垂直于经过切点的半径D .垂直于同一直线的两条直线互相垂直【解析】本题考查切线的性质.【答案】C8.(2009中考变式题)如图,PA 、PB 分别是⊙O 的切线,A 、B 为切点,AC 是⊙O 的直径,已知∠BAC =35°,则∠P 的度数为( )A .35°B .45°C .60°D .70°【解析】∵∠BAC =35°,∠OAP =90°,∴∠PAB =55°.由切线长定理得PA =PB ,∴∠PAB =∠PBA =55°,∴∠P =70°.【答案】D9.(2009中考变式题)下列四个命题:①与圆有公共点的直线是该圆的切线;②到圆心的距离等于该圆半径的直线是该圆的切线;③垂直于圆的半径的直线是该圆的切线;④过圆直径的端点,垂直于此直径的直线是该圆的切线,其中正确的是( )A .①②B .①④C .②④D .③④【解析】利用圆的切线的判定方法和定义,②④是正确的.【答案】C10.(2011中考预测题)如图,已知⊙O 的直径AB 与弦AC 的夹角为35°,过C 点的切线与AB 的延长线交于点P ,则∠P 等于( )A .15°B .20°C .25°D .30°【解析】∵OA =OC ,∠A =35°,∴∠A =∠ACO =35°,∴∠COP =70°.又OC ⊥PC ,∴∠P =90°-∠COP =20°.【答案】B11.(2009中考变式题)如图,⊙O 是等边三角形ABC 的外接圆,⊙O 的半径为2,则等边三角形ABC 的边长为( )A. 3B. 5 C .2 3 D .2 5【解析】过O 作OE ⊥BC 于点E ,连结OB ,在Rt △OBE 中,OB =2,∠OBE =30°,∴BE =3,∴BC =2BE =2 3.【答案】C12.(2010·武汉)如图,⊙O 的直径AB 的长为10,弦AC 长为6,∠ACB 的平分线交⊙O 于D ,则CD 的长为( )A .7B .7 2C .8 2D .9【解析】连结BD 、AD ,作BE ⊥CD 于E ,∵AB 是直径,∴∠ACB =90°.∵AC =6,AB =10,根据勾股定理得BC =8.∵CD 平分∠ACB ,∴∠BCD =45°.∵BE ⊥CD ,∴CE =BE.∵BC =8,根据勾股定理得CE =BE =4 2.∵AD =BD ,AB 是直径,∴BD =5 2.在Rt △BDE 中,BD =52,BE =42,∴DE =32,∴CD =CE +DE =72,故选B.【答案】B二、填空题(每小题4分,共16分)13.(2009·河北)如图,AB 与⊙O 相切于点B ,AO 的延长线交⊙O 于点C ,连结BC.若∠A =36°,则∠C =________.【解析】连结OB ,则OB ⊥AB ,又∠A =36°,∴∠AOB =54°.又OB =OC ,∠C =∠OBC =12∠AOB =27°. 【答案】27°14.(2010·河南)如图,AB 切⊙O 于点A ,BO 交⊙O 于点C ,点D 是OMA 上异于点C 、A 的一点.若∠ABO =32°,则∠ADC 的度数是________.【解析】∵AB 切⊙O 于点A ,∴OA ⊥AB.∵∠ABO =32°,∴∠AOB =90°-32°=58°,则∠ADC =12∠AOB =29°. 【答案】29°15.(2011中考预测题)如图,从⊙O 外一点P 引⊙O 的两条切线PA 、PB ,切点分别是A 、B ,若PA =8 cm ,C 是AB 上的一个动点(点C 与A 、B 两点不重合),过点C 作⊙O 的切线,分别交PA 、PB 于点D 、E ,则△PED 的周长是________.【解析】由切线长定理得DC =DA ,CE =BE ,∴DE =DA +EB ,∴△PED 的周长=PA +PB =2PA =16 cm.【答案】16 cm16.(2010·杭州)如图,已知△ABC ,AC =BC =6,∠C =90°.O 是AB 的中点,⊙O 与AC 、BC 分别相切于点D 与点E.点F 是⊙O 与AB 的一个交点,连结DF 并延长交CB 的延长线于点G ,则CG =________.【解析】连结DO ,∵⊙O 与AC 相切于点D ,则DO ⊥AC.∵∠C =90°,∴DO ∥CG ,由DO =OF ,可推得BF =BG.由AC =BC =6,∠C =90°,得AB =62,∴AO =3 2.在Rt △ADO 中,∠A =45°,∴DO =3,BF =AB -AO -OF =32-3,∴CG =BC +GB =6+32-3=3+3 2.【答案】3+3 2三、解答题(共36分)17.(12分)(2010·广东)如图,PA 与⊙O 相切于A 点,弦AB ⊥OP ,垂足为C ,OP 与⊙O相交于D 点.已知OA =2,OP =4.(1)求∠POA 的度数;(2)计算弦AB 的长.解:(1)因为PA 与⊙O 相切于A 点,所以OA ⊥AP.在Rt △PAO 中,cos ∠POA =OA OP =24=12,所以∠POA =60°. (2)因为AB ⊥OP ,所AC =BC =12AB. 在Rt △ACO 中,sin ∠COA =AC OA, 所以AC =OA·sin ∠COA =2×sin60°=2×32= 3. 所以AB =2AC =2 3.18.(12分)(2010·北京)已知:如图,在△ABC 中,D 是AB 边上的一点,⊙O 过D 、B 、C 三点,∠DOC =2∠ACD =90°.(1)求证:直线AC 是⊙O 的切线;(2)如果∠ACB =75°,⊙O 的半径为2,求BD 的长.(1)证明:∵OD =OC ,∠DOC =90°,∴∠ODC =∠OCD =45°.∵∠DOC =2∠ACD =90°.∴∠ACD =45°.∴∠ACD +∠OCD =∠OCA =90°.∵点C 在⊙O 上,∴直线AC 是⊙O 的切线.(2)解:∵OD =OC =2,∠DOC =90°,可求CD =2 2.∵∠ACB =75°,∠ACD =45°,∴∠BCD =30°.作DE ⊥BC 于点E ,∴∠DEC =90°,∴DE =DC·sin30°= 2.∵∠B =45°,∴BD =2.19.(12分)(2010·襄樊)如图,已知:AC 是⊙O 的直径,PA ⊥AC ,连结OP ,弦CB ∥OP ,直线PB 交直线AC 于D ,BD =2PA.(1)证明:直线PB 是⊙O 的切线;(2)探究线段PO 与线段BC 之间的数量关系,并予以证明;(3)求sin ∠OPA 的值.(1)证明:连结OB ,∵BC ∥OP ,∴∠BCO =∠POA ,∠CBO =∠POB.又∵OC =OB ,∴∠BCO =∠CBO ,∴∠POB =∠POA.又∵PO =PO ,OB =OA ,∴△POB ≌△POA(SAS).∴∠PBO =∠PAO =90°,∴PB 是⊙O 的切线.(2)2PO =3BC(或PO =32BC 亦可). 证明:∵△POB ≌△POA ,∴PB =PA.∵BD =2PA ,∴BD =2PB.∵BC ∥PO ,∴△DBC ∽△DPO.∴BC PO =BD PD =23.∴2PO =3BC. (3)解:∵△DBC ∽△DPO ,∴DC DO =BD PD =23. 即DC =23OD ,∴DC =2OC. 设OA =x ,PA =y ,则OD =3x ,OB =x ,BD =2y.在Rt △OBD 中,由勾股定理,得(3x)2=x 2+(2y)2.即2x 2=y 2.∵x>0,y>0,∴y =2x ,OP =x 2+y 2=3x.∴sin ∠OPA =OA OP =x 3x =13=33.。
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直线和圆只有一个公共点,这时我们就说这条直线和圆相切, 这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.
直线和圆没有公共点,这时我们就说这条直线和圆相离.
1.直线和圆的位置关系有三种(从直线与圆 公共点的个数)
2.用图形表示如下:
有两个公共点
有一个公共点
没有公共点
. ..o l 相交
.o
.
.o
l
l
相切
相离
点交
1、已知⊙O的半径为6cm, 圆心O与直线AB的距离为d, 根据 条件填写d的范围:
1)若AB和⊙O相离, 则 d > 6cm ; 2)若AB和⊙O相切, 则 d = 6cm ; 3)若AB和⊙O相交,则 0cm≤ d < 6cm.
2.直线和圆有2个交点,则直线和圆__相__交_____; 直线和圆有1个交点,则直线和圆___相__切____; 直线和圆有没有交点,则直线和圆___相__离____;
问题探究
问题1:观察图中点A,点B,点C与圆的位
置关系?
点A在圆内,
A
点B在圆上, 点C在圆外.
O·
C
r
B
问题2:设⊙O半径为r,说出点A,点B,点C 与圆心O的距离与半径的关系:
OA < r, OB = r,
OC > r.
问题3:反过来,已知点到圆心的距离和圆 的半径,能否判断点和圆的位置关系?
5
M
B
射线OA与⊙M相离
3)当∠a <30°时
射线OA与⊙M相交
方程 几何综合练习题
设⊙O的圆心O到直线的距离为d,半径为r,d.r是
方程(m+9)x2- (m+6) x +1=0的两根,且直线与⊙O相切
时,求m的值?
析:直线与⊙O相切
解:由题意可得
b2-4ac= [-(m+6)]2-4(m+9)=0
BC 10cm ,求外接圆的半径。
A
O
B
C
D
直线和圆的位置关系有三种
相交
相切
相离
d
●
●
EC F
直线 l与⊙A
割 线
切 点
切 线
快速判断下列各图中直线与圆的位置关系
(从直线与圆公共点的个数)
l l
.O
.O1
.O2
.O ●
l
●
●
1) 相离
l
2)
直线l与O1相离 直线l与 O2相交
3)
相切
●
.
O
● 4) 相交
直线与圆的位置关系量化
• 如图,圆心O到直线的距离d与⊙O的半径r的大小有什么 关系?
r ●O ┐d
典型例题
如图:∠AOB = 30°M是OB上的一点,且OM =5 cm 以M为圆 心,以r 为半径的圆与 直线OA 有怎样的关系?为什么? A (1)r = 2 cm ; (2) r = 4 cm ; (3) r = 2.5 cm .
解: 过 M 作 MC⊥OA 于 C,
C
在 Rt △OMC 中, ∠AOB = 30° O
相交
1)直线和圆相交 2) 直线和圆相切 3) 直线和圆相离
r ●O
d ┐ 相切
d <Leabharlann r;d = r;d > r;
r ●O
d
┐ 相离
直线与圆的位置关系量化
你能根据d与r的大小关系确定直线与圆的位置关系吗?
d:圆心O到直线的距离为d 过圆心作直线的垂线段
r ●O ┐d
相交
1)直线和圆相交 2) 直线和圆相切 3) 直线和圆相离
1
1
30°
2.5
MC= 2 OM= 2 x5=2.5
5M
B
即圆心 M 到OA的距离 d = 2.5 cm.
(1) 当 r = 2 cm 时,有 d > r, 因此⊙M 和 直线OA 相离.
(2) 当 r = 4 cm 时,有 d < r, 因此⊙M 和直线O A 相交.
(3) 当 r = 2.5cm 时,有 d = r ,因此⊙M 和直线 OA 相切.
与⊙O没有公共点,则d为(A):
A.d >3 B.d<3 C.d ≤3 D.d =3
2.圆心O到直线的距离等于⊙O的半径,则直线
和⊙O的位置 关系是( C ):
A.相离
B.相交
C.相切
D.相切或相交
3.判断:若直线和圆相切,则该直线和圆一定有一个公共点.( √ )
4.等边三角形ABC的边长为2,则以A为圆心,半径为1.73的圆
与直线BC的位置关系是 相离 ,以A为圆心, 3 为半径的圆与
直线BC相切.
如图,已知等边三角形ABC中,边长为6cm,求 它的外接圆半径。
A
E O
B
C
D
如图,已知 Rt⊿ABC 中 C 90 ,若 AC=12cm,
BC=5cm,求的外接圆半径。
C
B A
如图,等腰⊿ABC中,AB AC 13cm ,
解得 m1= -8 m2= 0
d=r
当m=-8时原方程 为x2+ 2x+1=0
x1=x2= -1 (不符合题意舍去)
当m=0时原方程 为9x2- 6x+1=0
∴ x1=x2=
1 3
m=0
b2-4ac=0
[-(m+6)]2-4(m+9)=0
随堂检测
1.⊙O的半径为3 ,圆心O到直线l的距离为d,若直线l
设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP = d,
则有:
点P在圆内 d < r ;
点P在圆上 d = r;
点P在圆外 d > r .
P
P
符号 读
作“等价于”,它
表示从符号
的左端可以得到右
端从右端也可以得
到左端.
P
O·
r
A
意观把察太直阳线看与成圆一的个公圆共,点地的平个线数看成一条直a(线地平,注线)
●
●
O
●
O ●
●
●
●
O
a(地平线)
●
O
●
•你发现这O个自然现象反映出直线和圆的公共点个数有 三
种情况
• 把钥匙环看作一个圆,把直尺边缘看成一条直线. • 固定圆,平移直尺,
直线和圆分别有几个公共点?
两个公共点
●O
一个公共点
没有公共点
●O直线与圆的交点个 ●O 数可判定它们关系
相交
相切
相离
直线和圆有两个公共点,这时我们就说这条直线和圆相交,这条 直线叫做圆的割线
例题的变式题
如图:M是OB上的一点,且OM =5 cm 以M为圆心,
半径r=2.5cm作⊙M. 试问过O的射线 OA与OB所夹的
锐角a取什么值时射线OA与 ⊙M
A
1)相离 (2)相切 (3)相交 ?
C
解: 过 M 作 MC⊥OA 于 C 1)当∠a = 30°时,d=2.5cm=r O a
2.5
此时射线OA与 ⊙M相切 2)当 30°<∠a < 90°时
r ●O
d ┐ 相切
d < r;
d = r;
d > r;
r ●O
d
┐ 相离
归纳:
一判定直线 与圆的位置关系的方法有_两___种:
(1)根据定义,由_直__线___与__圆___的__公__共_ 点 的个数来判断;
(2)由_圆__心__到__直__线__的__距__离__d与半径r 的大小关系来判断。