直线与园圆与圆的位置关系知识点及习题
直线与圆的位置关系典例+讲解+习题+答案
4.2.1 直线与圆的位置关系直线与圆的位置关系(典例)已知圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),直线L:Ax+By+C=01.位置关系的判定:判定方法1:联立方程组得到关于x(或y)的方程(1)△>0相交;(2)△=0相切;(3)△<0相离。
判定方法2:若圆心(a,b)到直线L的距离为d(1)d<r相交;(2)d=r相切;(3)d>r相离。
例1、判断直线L:(1+m)x+(1-m)y+2m-1=0与圆O:x2+y2=9的位置关系。
法一:直线L:m(x-y+2)+x+y-1=0恒过点,∵点P在圆O内,∴直线L与圆O相交。
法二:圆心O到直线L的距离为当d<3时,(2m-1)2<9(2m2+2),∴14m2+4m+17>0 ∴m∈R所以直线L与直线O相交。
2.切线问题:例3:已知点P(x0,y0)是圆C:x2+y2=r2上一点,求过点P的圆C的切线方程;(x0x+y0y=r2) 法一:∵点P(x0,y0)是圆C:x2+y2=r2上一点,∴当x0≠0且y0≠0时,∴切线方程为当P为(0,r)时,切线方程为y=r,满足方程(1);\当P为(0,-r)时,切线方程为t=-r,满足方程(1);当P为(r,0)时,切线方程为x=r,满足方程(1);当P为(-r,0)时,切线方程为x=-r,满足方程(1);综上,所求切线方程为x0x+y0y=r2法二:设M(x,y)为所求切线上除P点外的任一点,则由图知|OM|2=|OP|2+|PM|2,即x2+y2=r2+(x-x0)2+(y-y0)2∴x0x+y0y=r2且P(x0,y0)满足上面的方程。
综上,所求切线方程为x0x+y0y=r2。
(1)已知圆O:x2+y2=16,求过点P(4,6)的圆的切线PT的方程。
解:当PT方程为x=4时,为圆O的切线,满足题意:设PT的方程为y-6=k(x-4),即kx-y-4k+6=0则圆心O到PT的距离为所以PT的方程为综上,切线PT的方程为x=4,5x-12y+52=0 例4、求过下列各点的圆C:x2+y2-2x+4y-4=0的切线方程:(1);(2) B(4,5) 解: (1)圆C:(x-1)2+(y+2)2=9,圆心C(1,-2),r=3,且点A在圆C上,法一:设切线方程为,则圆心到切线的距离为,∴所求切线方程为法二:∵AC⊥l,∴所求切线方程为(2)点B在圆外,所以过B点的切线有两条设切线方程为y=k(x-4)+5,则圆心C到切线的距离为又直线x=4也是圆的切线方程,∴所求切线方程为例5、设点P(x,y)是圆x2+y2=1上任一点,求的取值范围。
直线与圆的位置关系练习题及参考答案
直线与圆的位置关系练习题及参考答案一、选择题1. 在平面上,已知点A(4,-2),圆心O(1,3),半径R=5. 则点A与圆的位置关系是:A. A在圆内B. A在圆上C. A在圆外答案: A. A在圆内2. 已知直线L的方程为2x - 3y = 6,圆C的方程为x^2 + y^2 = 25.则直线L与圆C的位置关系是:A. 直线L与圆C相切B. 直线L与圆C相交于两点C. 直线L与圆C不相交答案: B. 直线L与圆C相交于两点3. 在平面上,已知两个圆C1与C2,圆C1的半径为3,圆心坐标为(1,1),圆C2的半径为2,圆心坐标为(-2,-3). 则两个圆的位置关系是:A. 两个圆相交于两点B. 两个圆内切C. 两个圆相离答案: C. 两个圆相离二、填空题1. 已知圆C的半径为2,圆心坐标为(3,5). 则圆心到原点的距离是______.答案: sqrt(3^2 + 5^2) = sqrt(34)2. 在平面上,已知直线L的方程为y = 2x + 1,圆C的半径为4,圆心坐标为(-1,2). 则直线L与圆C的位置关系可以表示为______.答案: (x+1)^2 + (y-2)^2 = 16三、解答题1. 如图所示,在平面上有一个圆C,其圆心坐标为(2,3),半径为4. 请写出圆C的方程,并确定点A(-3,4)与圆C的位置关系。
解答:圆C的方程为:(x-2)^2 + (y-3)^2 = 16点A(-3,4)与圆C的位置关系可以通过计算点A到圆心的距离来判断。
点A到圆心的距离为:distance = sqrt((-3-2)^2 + (4-3)^2) = sqrt(25) = 5比较点A到圆C的距离与圆的半径的关系:若 distance < 4,则点A在圆内;若 distance = 4,则点A在圆上;若 distance > 4,则点A在圆外。
因为 distance = 5 > 4,所以点A在圆外。
直线与圆知识点及经典例题_含答案_
圆的方程、直线和圆的位置关系【知识要点】 一、 圆的定义:平面内与一定点距离等于定长的点的轨迹称为圆 (一)圆的标准方程(x a)2 ( y b)2 r 2 这个方程叫做圆的标准方程。
新疆 王 新敞 学案说 明:1、若圆心在坐标原点上,这时 a b 0 ,则圆的方程就是 x2 y2 r 2 。
2、圆的标准方程的两个基本要素:圆心坐标和半径;圆心和半径分别确定了圆的位置和大小,从而确定了圆,所以,只要 a, b, r 三个量确定了且 r >0,圆的方程就给定了。
就是说要确定圆的方程,必须具备三个独立的条件新疆确定 a, b, r ,可以根据条件,利用待定系数法来解决。
王 新敞 学案(二)圆的一般方程将圆的标准方程 (x a)2 ( y b)2 r 2 ,展开可得 x 2 y 2 2ax 2by a 2 b2 r 2 0 。
可见,任何一个圆的方程都可以写成 : x2 y2 Dx Ey F 0问题:形如 x2 y2 Dx Ey F 0 的方程的曲线是不是圆?将方程x2y2DxEyF0 左边配方得:(x D )2 2(x E )2 2D2 E2 4F 2(1)当 D 2E24F>0时,方程(1)与标准方程比较,方程x2y2DxEyF0 表示以(D , 2E 2)为圆D2 E2 4F心,以2为半径的圆。
,(3)当 D2 E 2 4F <0 时,方程 x 2 y 2 Dx Ey F 0 没有实数解,因而它不表示任何图形。
圆的一般方程的定义:当 D2 E2 4F >0 时,方程 x2 y2 Dx Ey F 0 称为圆的一般方程.圆的一般方程的特点:(1) x2 和 y2 的系数相同,不等于零;(2)没有 xy 这样的二次项。
(三)直线与圆的位置关系1、直线与圆位置关系的种类(1)相离---求距离;(2)相切---求切线;(3)相交---求焦点弦长。
2、直线与圆的位置关系判断方法:几何方法主要步骤:(1)把直线方程化为一般式,利用圆的方程求出圆心和半径(2)利用点到直线的距离公式求圆心到直线的距离(3)作判断: 当 d>r 时,直线与圆相离;当 d=r 时,直线与圆相切;当 d<r 时,直线与圆相交。
高中 平面解析几何直线与圆、圆与圆的位置关系 知识点+例题
辅导讲义――直线和圆、圆与圆的位置关系圆的切线方程设法:(1)过圆222r y x =+上一点),(00y x P 的圆的切线方程为200r y y x x =+.(2)过圆222)()(r b y a x =-+-上一点),(00y x P 的圆的切线方程为200))(())((r b y b y a x a x =--+--. (3)过圆222r y x =+外一点),(00y x P 作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为200r y y x x =+.(4)过圆222)()(r b y a x =-+-外一点),(00y x P 作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为200))(())((r b y b y a x a x =--+--.[例]经过点M (2,-1)作圆522=+y x 的切线,则切线方程为_________________. 2x-y-5=0[巩固] 过点P (3,1)作曲线C :0222=-+x y x 的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为____________. 2x+y-3=01.若两圆的半径分别为r 1,r 2,两圆的圆心距为d ,则两圆的位置关系的判断方法如下:位置 关系 外离外切相交内切内含图示d 与r 1,r 2 的关系d >r 1+r 2 d =r 1+r 2 |r 1-r 2|< d < r 1+r 2d =|r 1-r 2|d <|r 1-r 2|两圆的公共点个数0个 1个 2个 1个 0个2.两圆的共切线:(1)当两圆内含时,没有公切线; (2)当两圆内切时有一条公切线; (3)当两圆相交时,有两条外公切线;知识模块4圆与圆的位置关系 精典例题透析知识模块3切线及弦所在直线的方程设法∴切线方程为2x +y ±52=0; ③∵k AC =-2+11-4=13,∴过切点A (4,-1)的切线斜率为-3,∴过切点A (4,-1)的切线方程为y +1=-3(x -4), 即3x +y -11=0.[巩固] (2013·江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A (0,3),直线l :y =2x -4.设圆C 的半径为1,圆心在l 上.(1)若圆心C 也在直线y =x -1上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程; (2)若圆C 上存在点M ,使|MA |=2|MO |,求圆心C 的横坐标a 的取值范围. (1)由题设,圆心C 是直线y =2x -4和y =x -1的交点,解得点C (3,2), 于是切线的斜率必存在.设过A (0,3)的圆C 的切线方程为y =kx +3, 由题意,得|3k +1|k 2+1=1,解得k =0或-34,故所求切线方程为y =3或3x +4y -12=0.(2)因为圆心在直线y =2x -4上,所以圆C 的方程为 (x -a )2+[y -2(a -2)]2=1.设点M (x ,y ),因为|MA |=2|MO |,所以x 2+(y -3)2=2 x 2+y 2,化简得x 2+y 2+2y -3=0,即x 2+(y +1)2=4,所以点M 在以D (0,-1)为圆心,2为半径的圆上.由题意,点M (x ,y )在圆C 上,所以圆C 与圆D 有公共点,则|2-1|≤|CD |≤2+1, 即1≤a 2+(2a -3)2≤3. 由5a 2-12a +8≥0,得a ∈R ; 由5a 2-12a ≤0,得0≤a ≤125. 所以点C 的横坐标a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,125.题型三:直线与圆相交的问题[例]已知直线kx -y +6=0被圆x 2+y 2=25所截得的弦长为8,求k 的值.设直线kx -y +6=0被圆x 2+y 2=25所截得的弦长为AB ,其中点为C ,则△OCB 为直角三角形.因为圆的半径为|OB |=5,半弦长为|AB |2=|BC |=4,所以圆心到直线kx -y +6=0的距离为3,由点到直线的距离公式得6k 2+1=3,解之得k =±3.[巩固] 求直线x -3y +23=0被圆x 2+y 2=4截得的弦长.如图,设直线x -3y +23=0与圆x 2+y 2=4交于A ,B 两点,弦AB 的中点为M ,则OM ⊥AB (O 为坐标原点),所以OM =|0-0+23|12+(-3)2=3,所以AB =2AM =2OA 2-OM 2=222-(3)2=2.圆x 2+(y -3)2=4的圆心为点(0,3),又因为直线l 与直线x +y +1=0垂直,所以直线l 的斜率k =1.由点斜式得直线l :y -3=x -0,化简得x -y +3=0.3.若圆C 1:x 2+y 2-2ax +a 2-9=0(a ∈R )与圆C 2:x 2+y 2+2by +b 2-1=0 (b ∈R )内切,则ab 的最大值为___________. 圆C 1:x 2+y 2-2ax +a 2-9=0 (a ∈R ).化为:(x -a )2+y 2=9,圆心坐标为(a,0),半径为3.圆C 2:x 2+y 2+2by +b 2-1=0 (b ∈R ),化为x 2+(y +b )2=1,圆心坐标为(0,-b ),半径为1,∵圆C 1:x 2+y 2-2ax +a 2-9=0 (a ∈R )与圆C 2:x 2+y 2+2by +b 2-1=0 (b ∈R )内切,∴a 2+b 2=3-1,即a 2+b 2=4,ab ≤12(a 2+b 2)=2. ∴ab 的最大值为2.4.(2013·山东)过点P (3,1)作圆C :(x -1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为____________.解析 如图所示:由题意知:AB ⊥PC ,k PC =12,∴k AB =-2, ∴直线AB 的方程为y -1=-2(x -1),即2x +y -3=0.5.已知直线y =kx +b 与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,当b =1+k 2时,OA →·OB →等于___________.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将y =kx +b 代入x 2+y 2=1得(1+k 2)x 2+2kbx +b 2-1=0,故x 1+x 2=-2kb 1+k 2,x 1x 2=b 2-11+k 2, 从而·=x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)x 1x 2+kb (x 1+x 2)+b 2=b 2-1-2k 2b 21+k 2+b 2=2b 21+k 2-1=1. 6.若直线y =x +b 与曲线y =3-4x -x 2有公共点,则b 的取值范围是______________.由y =3-4x -x 2,得(x -2)2+(y -3)2=4(1≤y ≤3).∴曲线y =3-4x -x 2是半圆,如图中实线所示.当直线y =x +b 与圆相切时,|2-3+b |2=2.∴b =1±2 2. 由图可知b =1-2 2.∴b 的取值范围是[]1-22,3.7.(2014·上海)已知曲线C :x =-4-y 2,直线l :x =6,若对于点A (m,0),存在C 上的点P 和l 上的Q 使得AP →+AO→=0,则m 的取值范围为________.曲线C :x =-4-y 2,是以原点为圆心,2为半径的圆,并且x P ∈[-2,0],对于点A (m,0),存在C 上的点P 和l 上的Q 使得+=0,(1)求矩形ABCD 的外接圆的方程;(2)已知直线l :(1-2k )x +(1+k )y -5+4k =0(k ∈R ),求证:直线l 与矩形ABCD 的外接圆恒相交,并求出相交的弦长最短时的直线l 的方程.(1)∵l AB :x -3y -6=0且AD ⊥AB ,点(-1,1)在边AD 所在的直线上,∴AD 所在直线的方程是y -1=-3(x +1),即3x +y +2=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x -3y -6=0,3x +y +2=0,得A (0,-2). ∴|AP |=4+4=22, ∴矩形ABCD 的外接圆的方程是(x -2)2+y 2=8.(2)直线l 的方程可化为k (-2x +y +4)+x +y -5=0,l 可看作是过直线-2x +y +4=0和x +y -5=0的交点(3,2)的直线系,即l 恒过定点Q (3,2),由(3-2)2+22=5<8知点Q 在圆P 内,∴l 与圆P 恒相交.设l 与圆P 的交点为M ,N ,则|MN |=28-d 2(d 为P 到l 的距离),设PQ 与l 的夹角为θ,则d =|PQ |·sin θ=5sin θ,当θ=90°时,d 最大,|MN |最短.此时l 的斜率为PQ 的斜率的负倒数,即-12, 故l 的方程为y -2=-12(x -3),即x +2y -7=0.11.若直线l :y =kx +1 (k <0)与圆C :x 2+4x +y 2-2y +3=0相切,则直线l 与圆D :(x -2)2+y 2=3的位置关系是_________. 因为圆C 的标准方程为(x +2)2+(y -1)2=2,所以其圆心坐标为(-2,1),半径为2,因为直线l 与圆C 相切.所以|-2k -1+1|k 2+1=2,解得k =±1,因为k <0,所以k =-1,所以直线l 的方程为x +y -1=0.圆心D (2,0)到直线l 的距离d =|2+0-1|2=22<3,所以直线l 与圆D 相交. 12.设曲线C 的方程为(x -2)2+(y +1)2=9,直线l 的方程为x -3y +2=0,则曲线上的点到直线l 的距离为71010的点的个数为____________.B解析 由(x -2)2+(y +1)2=9,得圆心坐标为(2,-1),半径r =3,圆心到直线l 的距离d =|2+3+2|1+(-3)2=710=71010. 能力提升训练要使曲线上的点到直线l 的距离为71010, 此时对应的点在直径上,故有两个点.13.(2013·江西)过点(2,0)引直线l 与曲线y =1-x 2相交于A 、B 两点,O 为坐标原点,当△AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于____________.∵S △AOB =12|OA ||OB |sin ∠AOB =12sin ∠AOB ≤12. 当∠AOB =π2时, △AOB 面积最大.此时O 到AB 的距离d =22. 设AB 方程为y =k (x -2)(k <0),即kx -y -2k =0.由d =|2k |k 2+1=22得k =-33. (也可k =-tan ∠OPH =-33). 14.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是________.圆C 的标准方程为(x -4)2+y 2=1,圆心为(4,0).由题意知(4,0)到kx -y -2=0的距离应不大于2,即|4k -2|k 2+1≤2.整理,得3k 2-4k ≤0.解得0≤k ≤43. 故k 的最大值是43. 15.(2014·重庆)已知直线ax +y -2=0与圆心为C 的圆(x -1)2+(y -a )2=4相交于A ,B 两点,且△ABC 为等边三角形,则实数a =________.圆心C (1,a )到直线ax +y -2=0的距离为|a +a -2|a 2+1.因为△ABC 为等边三角形,所以|AB |=|BC |=2,所以(|a +a -2|a 2+1)2+12=22,解得a =4±15.。
二、直线与圆的位置关系
29.2 直线与圆的位置关系一、知识点1、直线与圆有三种位置关系:(1)当直线与圆有两个公共点时,我们称直线与圆相交;(2)当直线与圆有且只有一个公共点时,我们称直线与圆相切,这个公共点叫做切点;(3)当直线与圆没有公共点时,我们称直线与圆相离。
2、若圆心O 到直线l 距离为d ,⊙O 的半径为r ,则依据直线与圆位置关系的定义得到:(1)直线l 与⊙O 相交⇔r d <;(2)直线l 与⊙O 相切⇔r d =;(3)直线l 与⊙O 相离⇔r d >;二、试题训练:1、已知⊙O 的半径r =2 cm ,直线l 与⊙O 的圆心距离d =2 cm ,则直线l 与⊙O 的位置关系是( ) A.相离 B.相交 C.相切 D.无法确定2、直线l 与半径为r 的⊙O 相交,且点O 到直线l 的距离为6,则r 的取值范围是( ) A. r <6 B.r =6 C.r >6 D.r ≥63、如图,已知∠AOB=30°,P 为边OA 上一点,且OP=5cm ,若以P 为圆心,r 为半径的圆与OB 相切,则半径r 为( )A.5 cmB.235cmC.25cm D.335cm 4、在△ABC 中,AB=AC=2,∠A=150。
,那么半径为1的⊙B 和直线AC 的位置关系是( )A.相离B.相切C.相交D.无法确定5、在平面直角坐标系xoy 中,以点(-3,4)为圆心,4为半径的圆( )A.与x 轴相交,与y 轴相切B.与x 轴相离,与y 轴相交B.与x 轴相切,与y 轴相交 D.与x 轴相切,与y 轴相离6、在直角坐标系中,⊙O 的半径1,则直线2+-=x y 与⊙O 的位置关系是( )A.相离B.相交C.相切D.以上三种情况都有可能7、设⊙O 的半径为r ,圆心O 到直线l 的距离为d ,若直线l 与⊙O 有交点,则d 与r 的关系是( )A.d =rB.d <rC.d >rD.d ≤r8、已知ABC 的面积为12,BC=8 cm ,则以A 为圆心,2 cm 为半径的圆与BC 的位置关系是( )A.相离B.相切C.相交D.无法确定9、已知OA 平分∠BOC ,P 是OA 上任意一点(点O 除外),若以点P 为圆心的⊙P 与OC 相离,则⊙P 与OB 的位置关系是( )A.相离B.相交C.相切D.相交或相切 10、在Rt △ABC 中,∠C=90°,AB=5cm ,BC=3cm ,以点C 为圆心,与AB 边相切的圆的半径是______11、⊙O 的半径为6 cm ,弦AB 的长为6 cm ,以O 为圆心,3 cm 长为半径,与弦AB 有_______个公共 点。
直线与圆的位置关系知识点及例题
直线与圆的位置关系一、知识点梳理1、直线与圆的位置关系:例1、下列判断正确的是( )①直线上一点到圆心的距离大于半径,则直线与圆相离;②直线上一点到圆心的距离等于半径,则直线与圆相切;③直线上一点到圆心的距离小于半径,•则直线与圆相交. A .①②③ B .①② C .②③ D .③例2、过圆上一点可以作圆的______条切线;过圆外一点可以作圆的_____条切线;•过圆内一点的圆的切线______. 例3、以三角形一边为直径的圆恰好与另一边相切,则此三角形是_______. 例4、下列直线是圆的切线的是( )A .与圆有公共点的直线B .到圆心的距离等于半径的直线C .垂直于圆的半径的直线D .过圆直径外端点的直线例5.如图所示,Rt △ABC 中,∠ACB=90°,CA=6,CB=8,以C 为圆心,r 为半径作⊙C ,当r 为多少时,⊙C 与AB 相切?2、切线的判定:(1)根据切线的定义判定:即与圆有 一个 公共点的直线是圆的切线.(2)根据圆心到直线的距离来判定:即与圆心的距离等于 半径 的直线是圆的切线.(3)根据切线的判定定理来判定:即经过半径的 外端 并且 垂直于 这条半径的直线是圆的切线.判定切线时常用的辅助线作法:(1)若直线与圆有公共点时,辅助线的作法是“连结圆心和公共点”,再证明直线和半径垂直.(2)当直线与圆并没有明确有公共点时,辅助线的作法是“过圆心向直线作垂线”再证明圆心到直线的距离等于圆的半径.例6、判断下列命题是否正确(1)经过半径的外端的直线是圆的切线(2)垂直于半径的直线是圆的切线;(3)过直径的外端并且垂直于这条直径的直线是圆的切线;(4)和圆有一个公共点的直线是圆的切线;(5)以等腰三角形的顶点为圆心,底边上的高为半径的圆与底边相切.例7.OA平分∠BOC,P是OA上任一点(O除外),若以P为圆心的⊙P与OC相离,•那么⊙P与OB的位置关系是() A.相离 B.相切 C.相交 D.相交或相切例8、如图所示,在直角坐标系中,⊙M的圆心坐标为(m,0),半径为2,•如果⊙M与y轴所在直线相切,那么m=______,如果⊙M与y轴所在直线相交,那么m•的取值范围是_______.例9、如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点M,过点B作BE∥CD,交AC•的延长线于点E,连结BC.(1)求证:BE为⊙O的切线;(2)如果CD=6,tan∠BCD=12,求⊙O的直径.例10、如图,已知:△ABC内接于⊙O,点D在OC的延长线上,sinB=12,∠D=30°.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若AC=6,求AD的长.例11、如图,P为⊙O外一点,PO交⊙O于C,过⊙O上一点A作弦AB⊥PO于E,若∠EAC=∠CAP,求证:PA是⊙O的切线.3、切线的性质:1、经过切点的半径垂直于圆的切线,经过切点垂直于切线的直线必经过圆心对于切线的性质可分解为:过圆心、过切点、垂直于切线这三个条件中任意两个作为条件,就可以推出第三个作为结论4、切线长定理:切线长定义: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,这点和圆心的连线平分两条切线的夹角.例12、如图1,PA、PB是⊙O的两条切线、A、B为切点。
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⇔。
圆与直线的位置关系知识点总结及练习
圆与直线的位置关系知识点总结及练习例1:设圆C :225x y +=,试判断圆C 和下列直线的相交情形。
(1)1:10L x y -+= (2)2:250L x y --= (3)3:34150L x y +-=。
【练习题】设圆C 和直线L 1、 L 2、 L 3的方程式如下: 试判断它们的相交情形。
C :22(1)8x y ++=,1:3L x y +=-, 2:0L x y +=,3:3L x y +=例2:已知圆C 和直线L 的方程式如下: 22:5C x y +=、:10L x y -+=试问圆C 和直线L 是否相交?若相交, 求出它们的交点。
【练习题】设圆C :22(1)8x y ++=,直线:3L x y +=,试问圆C 和直线L 是否相交?若相交, 求出它们的交点例3:试就实数k 的范围,讨论直线L :y x k =+ 和圆22:2C x y += 的相交情形。
【练习题】就实数m 的范围讨论直线L :2y mx =+和圆22:1C x y +=的相交情形。
例4:求通过圆x 2+y 2=5上一点P (1, 2)的切线方程式。
例5:求通过圆(x -1)2+(y+2)2=25上一点P (4, 2)且与圆相切的直线方程式。
【练习题】(1)求通过P (1, -2)且与圆x 2+y 2=5相切的直线方程式。
(2)求通过P (1, 4)且与圆x 2+y 2-2x +2y -23=0相切的直线方程式。
例6:设圆C :(x -3)2+(y -2)2=8,求通过圆外一点P (-1, 2)且与圆C 相切的直线方程式。
例7:求过点P (5, 15)且与圆C : x 2+y 2=25相切的直线方程式。
【练习题】(1)求过(2,4)-P 且与圆2210x y +=相切的直线方程式。
(2)求过(4,3)P 且与圆22(2)4x y -+=相切的直线方程式.例8:有一半径60公尺的圆形碉堡,甲站在碉堡的正北方与碉堡中心距离100公尺的A处,乙从碉堡中心向东走,要走多少公尺才会看到甲?【练习题】有一圆形碉堡,甲站在碉堡的正北方与碉堡中心距离40公尺的A处,乙从碉堡中心向西走,要走30公尺才刚好看到甲,碉堡的半径为多少公尺?。
点、直线、圆与圆的位置关系_知识点+例题+练习()
点、直线、圆与圆的位置关系_知识点+例题+练习()点、直线、圆与圆的位置关系_知识点+例题+练习1.点和圆的位置关系点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:①点P在圆外d>r ②点P 在圆上d=r ①点P在圆内d<r点的位置可以确定该点到圆心距离与半径的关系,反过来已知点到圆心距离与半径的关系可以确定该点与圆的位置关系.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.2.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.3.三角形的外接圆与外心外接圆: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.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.4.反证法(了解)对于一个命题,当使用直接证法比较困难时,可以采用间接证法,反证法就是一个间接证法.反证法主要适合的证明类型有:①命题的结论是否定型的.②命题的结论是无限型的.③命题的结论是“至多”或“至少”型的.反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确. 5.直线和圆的位置关系直线和圆的三种位置关系:①相离:一条直线和圆没有公共点.②相切:一条直线和圆只有一个公共点,叫做这条直线和圆相切,这条直线叫圆的切线,唯一的公共点叫切点.③相交:一条直线和圆有两个公共点,此时叫做这条直线和圆相交,这条直线叫圆的割线.判断直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.1①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.6.切线的性质切线的性质①圆的切线垂直于经过切点的半径.②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.切线的性质可总结如下:如果一条直线符合下列三个条件中的任意两个,那么它一定满足第三个条件,这三个条件是:①直线过圆心;②直线过切点;③直线与圆的切线垂直.切线性质的运用定理可知,若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.简记作:见切点,连半径,见垂直.7.切线的判定切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.在应用判定定理时注意:①切线必须满足两个条件:a、经过半径的外端;b、垂直于这条半径,否则就不是圆的切线.②切线的判定定理实际上是从”圆心到直线的距离等于半径时,直线和圆相切“这个结论直接得出来的.③在判定一条直线为圆的切线时,当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径,可简单的说成“无交点,作垂线段,证半径”;当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,可简单地说成“有交点,作半径,证垂直”.8.切线的判定与性质切线的性质①圆的切线垂直于经过切点的半径.②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.常见的辅助线的:①判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;②有切线时,常常“遇到切点连圆心得半径”.9.切线长定理2圆的切线定义: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.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.注意:切线和切线长是两个不同的概念,切线是直线,不能度量;切线长是线段的长,这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点,可以度量.切线长定理包含着一些隐含结论:①垂直关系三处;②全等关系三对;③弧相等关系两对,在一些证明求解问题中经常用到.10.三角形的内切圆与内心内切圆的有关概念:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的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.三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点.任何一个三角形有且仅有一个内切圆,而任一个圆都有无数个外切三角形.三角形内心的性质:三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.11.圆与圆的五种位置关系圆与圆的五种位置关系:①外离;②外切;③相交;④内切;⑤内含.如果两个圆没有公共点,叫两圆相离.当每个圆上的点在另一个圆的外部时,叫两个圆外离,当一个圆上的点都在另一圆的内部时,叫两个圆内含,两圆同心是内含的一个特例;如果两个圆有一个公共点,叫两个圆相切,相切分为内切、外切两种;如果两个圆有两个公共点叫两个圆相交.圆和圆的位置与两圆的圆心距、半径的数量之间的关系:①两圆外离d>R+r;②两圆外切d=R+r;③两圆相交R-r<d<R+r;④两圆内切d=R-r;⑤两圆内含d<R-r.12.相切两圆的性质相切两圆的性质:如果两圆相切,那么连心线必经过切点.这说明两圆的圆心和切点三点共线,为证明带来了很大方便. 13.相交两圆的性质相交两圆的性质:相交两圆的连心线,垂直平分两圆的公共弦.注意:在习题中常常通过公共弦在两圆之间建立联系.两圆的公切线性质:两圆的两条外公切线的长相等;两圆的两条内公切线的长也相等.两个圆如果有两条公切线,则它们的交点一定在连心线上.34. 判断圆的切线的方法及应用判断圆的切线的方法有三种:与圆有惟一公共点的直线是圆的切线;若圆心到一条直线的距离等于圆的半径,则该直线是圆的切线;经过半径外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.【例4】如图,⊙O的直径AB=4,∠ABC=30°,BC=43,D是线段BC的中点.试判断点D与⊙O的位置关系,并说明理. 过点D作DE⊥AC,垂足为点E,求证:直线DE是⊙O的切线.【例5】如图,已知O为正方形ABCD对角线上一点,以O为圆心,OA的长为半径的⊙O与BC相切于M,与AB、AD分别相交于E、F,求证CD与⊙O相切.【例6】如图,半圆O为△ABC的外接半圆,AC为直径,D为劣弧上一动点,P在CB的延长线上,且有∠BAP=∠BDA.求证:AP是半圆O的切线.4【知识梳理】1. 直线与圆的位置关系:2. 切线的定义和性质:3.三角形与圆的特殊位置关系:4. 圆与圆的位置关系:相交r1r2dr1r2;外切dr1r2;内切dr1r2;外离dr1r2;内含0dr1r2 【注意点】与圆的切线长有关的计算.【例题精讲】例1.⊙O的半径是6,点O到直线a的距离为5,则直线a与⊙O的位置关系为A.相离B.相切 C.相交D.内含例2. 如图1,⊙O内切于△ABC,切点分别为D,E,F.B50°,C60°,连结OE,OF,DE,DF,则EDF等于 A.40°B.55° C.65°D.70°例3. 如图,已知直线L和直线L外两定点A、B,且A、B到直线L的距离相等,则经过A、B两点且圆心在L上的圆有A.0个B.1个C.无数个D.0个或1个或无数个例4.已知⊙O1半径为3cm,⊙O2半径为4cm,并且⊙O1与⊙O2相切,则这两个圆的圆心距为 D. 1cm或7cm 例5.两圆内切,圆心距为3,一个圆的半径为5,另一个圆的半径为例6.两圆半径R=5,r=3,则当两圆的圆心距d满足___ ___时,两圆相交;当d满足___ ___时,两圆不外离.例7.⊙O半径为,点P为直线L上一点,且OP=,则直线与⊙O的位置关系是____例8.如图,PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,⊙O的切线EF分别交PA、PB于点E、F,切点C在弧AB上,若PA 长为2,则△PEF的周长是_.例9. 如图,⊙M与x轴相交于点A(2,0),B(8,0),与y轴切于点C,则圆心M的坐标是5例10. 如图,四边形ABCD内接于⊙A,AC为⊙O的直径,弦DB⊥AC,垂足为M,过点D作⊙O的切线交BA的延长线于点E,若AC=10,tan∠DAE=43,求DB的长.【当堂检测】1.如果两圆半径分别为3和4,圆心距为7,那么两圆位置关系是 A.相离B.外切C.内切D.相交2.⊙A和⊙B相切,半径分别为8cm和2cm,则圆心距AB为 A.10cm B.6cm C.10cm或6cm D.以上答案均不对3.如图,P是⊙O的直径CB延长线上一点,PA切⊙O于点A,如果PA=3,PB=1,那么∠APC等于A. 15B. 30C. 45D. 604. 如图,⊙O半径为5,PC切⊙O于点C,PO交⊙O于点A,PA=4,那么PC的长等于 AA)6 25 210 214 O BDC5.如图,在第3题图10× 6的网格图中第4题图(每个小正方形的边长均为第5题图1 个单位长).⊙第6A题图半径为2,⊙B半径为1,需使⊙A与静止的⊙B相切,那么⊙A图示的位置向左平移个单位长.6. 如图,⊙O为△ABC的内切圆,∠C=90,AO的延长线交BC于点D,AC=4,DC=1,,则⊙O的半径等于A.54 B. 45 C. 354 D. 6 7.⊙O的半径为6,⊙O的一条弦AB长63,以3为半径⊙O的同心圆与直线AB的位置关系是( )A.相离B.相交C.相切D.不能确定8.如图,在△ABC中,ABAC,A120°,BC23,⊙A与BC 相切于点D,且交AB、AC于M、N两点,则图中阴影部分的面积是.9.如图,B是线段AC上的一点,且AB:AC=2:5,分别以AB、AC为直径画圆,则小圆的面积与大圆的面积之比为_______.O1O2O6第8题图第9题图第10题图第11题图 10. 如图,从一块直径为a+b的圆形纸板上挖去直径分别为a和b的两个圆,则剩下的纸板面积是___.11. 如图,两等圆外切,并且都与一个大圆内切.若此三个圆的圆心围成的三角形的周长为18cm.则大圆的半径是______cm.12.如图,直线AB切⊙O于C点,D是⊙O上一点,∠EDC=30o,弦EF∥AB,连结OC交EF于H点,连结CF,且CF=2,则HE的长为_________.13. 如图,PA、PB是⊙O的两条切线,切点分别为A、B,若直径AC=12cm。
直线与圆圆与圆的位置关系知识点
1.直线与圆的位置关系设圆O的半径为r(r>0),圆心到直线l的距离为d,则直线与圆的位置关系可用下表表示:位置关系相离相切相交图形方程观点Δ0 Δ0 Δ0 量化几何观点d r d r d r2.圆与圆的位置关系设圆O1,O2的半径分别为R,r(R>r),两圆圆心间的距离为d,则两圆的位置关系可用下表表示: 位置关系外离外切相交内切内含图形数量的关系例1已知直线l:(m2+m+1)x+(3-2m)y-2m2-5=0,圆C:x2+y2-2x=0,则直线l与圆C的位置关系是()A.相离B.相切C.相交D.不确定例2已知直线l过点A(a,0)且斜率为1,若圆x2+y2=4上恰有3个点到l的距离为1,则实数a 的值为()A.3√2B.±3√2C.±2D.±√2例3设点A(-2,3),B(0,a),直线AB关于直线y=a的对称直线为l,已知l与圆C:(x+3)2+(y+2)2=1有公共点,则a的取值范围为.总结反思判断直线与圆的位置关系的常用方法:(1)若易求出圆心到直线的距离d,则用几何法,利用d与半径r的大小关系判断.(2)若方程中含有参数,或圆心到直线的距离的表达式较复杂,则用代数法,联立方程后利用Δ判断,能用几何法求解的,尽量不用代数法.例4 已知直线l:ax+by-r2=0(r>0)与圆C:x2+y2=r2,点A(a,b),则下列说法正确的是()A.若点A在圆C上,则直线l与圆C相切B.若点A在圆C内,则直线l与圆C相离C.若点A在圆C外,则直线l与圆C相离D.若点A在直线l上,则直线l与圆C相切例5已知直线y=mx与曲线y=√-x2+8x-12+1有两个交点,则实数m的取值范围为()A.[12,1)B.[12,45)C.(√13-26,12]D.[12,2+√136)例6 “-√2<b<√2”是“圆C:x2+y2=9上有四个不同的点到直线l:y=x-b的距离等于1”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件。
高考数学一轮复习---直线与圆、圆与圆的位置关系知识点与题型复习
直线与圆、圆与圆的位置关系知识点与题型复习一、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>02.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+221⎪⎭⎫⎝⎛l .三、考点解析考点一 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.考法(二) 直线与圆相切的问题例、(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=0B .4x -3y +4=0C .x =2或4x -3y +4=0D .y =4或3x +4y -4=0 (2)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 |=________.考法(三) 弦长问题例、(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)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 .4π B .2π C .9π D .22π跟踪练习:1.已知圆的方程是x 2+y 2=1,则经过圆上一点M ⎪⎪⎭⎫⎝⎛2222,的切线方程是________. 2.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________.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 |=________.考点二 圆与圆的位置关系例、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 .相离变式练习:1.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 .-112.(变结论)若本例两圆的方程不变,则两圆的公共弦长为________.[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.课后作业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 .3 D .±32.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3.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π3 C .-π6或π6 D.π64.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=0 D .x -2y -7=05.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 .±1 B .±24 C .± 2 D .±326.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 =-34 B .y =-12 C .y =-32 D .y =-147.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________. 8.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________. 9.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________.10.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________.11.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.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.提高练习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. 2 B.3 C .2 D .32.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________. 3.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.。
圆与直线的位置关系练习题
圆与直线的位置关系练习题圆与直线是几何学中常见的图形,它们之间的位置关系有着多种情况。
本文将通过一些练习题来深入探讨圆与直线的位置关系,帮助读者更好地理解和运用相关知识。
练习题一:圆内一点到圆的位置关系设有一个圆C,圆心为O,半径为r。
点P在圆C内部,距离圆心O的距离为d。
现在要画一条直线l通过点P,使得直线l与圆C相交于点A、B两个不同的点。
请问,在给定的条件下,直线l与圆C的位置关系有哪些可能性,并给出相应的解释。
解析:根据给定的条件,直线l必然与圆C相交于两个不同的点。
具体的位置关系取决于点P与圆心O之间的距离d与圆的半径r之间的关系。
以下是三种可能的情况:1. d > r:此时,点P与圆心O的距离大于圆的半径,直线l将穿过圆C的内部,与圆C相交于两个不同的点A、B。
2. d = r:此时,点P与圆心O的距离等于圆的半径,直线l刚好与圆C相切于点P。
3. d < r:此时,点P与圆心O的距离小于圆的半径,直线l将不会与圆C相交,即没有解。
练习题二:圆外一点到圆的位置关系现在考虑一个不同的情况,点P位于圆C的外部,距离圆心O的距离为d。
同样地,画一条直线l通过点P,使得直线l与圆C相交于点A、B两个不同的点。
请问,在给定的条件下,直线l与圆C的位置关系有哪些可能性,并给出相应的解释。
解析:与练习题一类似,直线l与圆C的位置关系取决于点P与圆心O之间的距离d与圆的半径r之间的关系。
以下是三种可能的情况:1. d > r:此时,点P与圆心O的距离大于圆的半径,直线l将与圆C相交于两个不同的点A、B。
2. d = r:此时,点P与圆心O的距离等于圆的半径,直线l将切割圆C并与圆相切于点P。
3. d < r:此时,点P与圆心O的距离小于圆的半径,直线l将穿过圆C的外部,无法与圆C相交。
练习题三:圆与平行直线的位置关系给定一条平行于$x$轴的直线$l$,圆C的圆心为O,半径为r。
直线与圆圆与圆的位置关系
直线与圆、圆与圆的位置关系一、知识点回顾当直线与圆有两个公共点时,叫做直线与圆相交;当直线与圆有唯一公共点时,叫做直线与圆相切,这条直线叫做圆的切线,公共点叫做切点;当直线与圆没有公共点时,叫做直线与圆相离。
1、如果⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,那么:1.d r⇔直线l与⊙O相交;=⇔直线l与⊙O相切;2.d r3.d r⇔直线l与⊙O相离。
2、切线的性质和判定(1)切线的性质定理及推论定理:圆的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过切点推论2:经过切点且垂直于切线的直线必过圆心(2)切线的判定1)定义法:一条直线与圆只有一个公共点,则直线与圆相切。
2)距离法:圆心到直线的距离等于圆的半径,则直线与圆相切。
3)定理法:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
3、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。
4、弦切角定理1)弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角。
2)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、相交两圆的性质定理:相交的两圆的连心线垂直平分两圆公共弦。
6、两圆的公切线性质1)如果两圆有两条外公切线,那么这两条外公切线相等;如果两圆有两条内公切线,那么这两条内公切线相等。
2)如果两圆有两条外(内)公切线并且相交,那么交点一定在两圆的连心线上,连心线平分这两条公切线的夹角。
3)如果两圆外切,那么两圆的连心线垂直于两圆的内公切线;如果两圆内切,那么两圆的连心线垂直于两圆的外公切线。
与三角形三边都相切的圆叫三角形的内切圆,圆心叫做三角形的内心,三角形叫做圆的外切三角形。
二、经典题型1、如图,AB是⊙O的直径,C.D是⊙O上一点,∠CDB=20°,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点E,则∠E等于【】A. 40°B. 50°C. 60°D. 70°2.如图,AB是⊙O的切线,切点为A,OA=1,∠AOB=600,则图中阴影部分的面积是【】A .136π-B .133π-C .3126π-D .3123π-3如图,点O 是△ABC 的内心,过点O 作EF ∥AB ,与AC 、BC 分别交于点E 、F ,则【 】A .EF >AE +BFB . EF <AE +BFC .EF =AE +BFD .EF ≤AE +BF4如图所示,直线CD 与线段AB 为直径的圆相切于点D ,并交BA 的延长线于点C ,且AB =2,AD =1,P 点在切线CD 上移动.当∠APB 的度数最大时,则∠ABP 的度数为【 】A . 15°B . 30°C . 60°D . 90°5如图,在等腰直角三角形ABC 中,AB =AC =8,O 为BC 的中点,以O 为圆心作半圆,使它与AB ,AC 都相切,切点分别为D ,E ,则⊙O 的半径为【 】A .8B .6C .5D .46如图,Rt △ABC 的内切圆⊙O 与两直角边AB ,BC 分别相切与点D 、E ,过劣弧DE (不包括端点D ,E )上任一点P 作⊙O 的切线MN 与AB ,BC 分别交于点M ,N ,若⊙O 的半径为r ,则Rt △MBN 的周长为【 】A. r B .23r C .2r D . 25r 7如图,在直角坐标系中,四边形OABC 是直角梯形,BC ∥OA ,⊙P 分别与OA 、OC 、BC 相切于点E 、D 、B ,与AB 交于点F .已知A (2,0),B (1,2),则tan ∠FDE = .8如图,⊙O的半径为6cm,直线AB是⊙O的切线,切点为点B,弦BC∥AO,若∠A=30°,则劣弧BC的长为cm.9如图,⊙O是四边形ABCD的内切圆,E、F、G、H是切点,点P是优弧EFH上异于E、H的点.若∠A=50°,则∠EPH= .10如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,BC=8,以其三边为直径向三角形外作三个半圆,矩形EFGH的各边分别与半圆相切且平行于AB或BC,则矩形EFGH的周长是.11如图,已知⊙O是以坐标原点O为圆心,1为半径的圆,∠AOB=45°,点P在x轴上运动,若过点P且与OA平行的直线与⊙O有公共点,设P(x,0),则x的取值范围是.12已知⊙O中,AC为直径,MA、MB分别切⊙O于点A、B.(Ⅰ)如图①,若∠BAC=250,求∠AMB的大小;(Ⅱ)如图②,过点B作BD⊥AC于点E,交⊙O于点D,若BD=MA,求∠AMB的大小.13如图,P A、PB分别与⊙O相切于点A、B,点M在PB上,且OM∥AP,MN⊥AP,垂足为N.(1)求证:OM=AN;(2)若⊙O的半径R=3,P A=9,求OM的长. 514如图,在△ABC中,BE是它的角平分线,∠C=90°,D在AB边上,以DB为直径的半圆O经过点E,交BC于点F.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)已知sinA=12,⊙O的半径为4,求图中阴影部分的面积.15如图,在四边形ABCD中,∠DAB=∠ABC= 90°,CD与以AB为直径的半圆相切于点E,EF⊥AB于点F,EF交BD于点G。
专题10直线与圆圆与圆的位置关系(4个知识点8种题型)(原卷版)
专题10直线与圆、圆与圆的位置关系(4个知识点8种题型) 【目录】倍速学习四种方法【方法一】 脉络梳理法知识点1.直线与圆的位置关系的判断 【方法二】 实例探索法题型1.直线与圆位置关系的判定与应用 题型2.直线与圆相切的有关问题 圆位置关系的判断 【方法三】 成果评定法【倍速学习三种方法】【方法一】脉络梳理法知识点1.直线与圆的位置关系的判断1.直线与圆的三种位置关系代数法:由 ⎩⎨⎧Ax +By +C =0,x -a 2+y -b2=r2(1)几何法:若两圆的半径分别为r 1,r 2,两圆的圆心距为d ,则两圆的位置关系的判断方法如下:|r -r |<d 0<d <⎭⎬⎫圆C 1方程圆C 2方程――→消元一元二次方程⎩⎨⎧Δ>0⇒相交,Δ=0⇒内切或外切,Δ<0⇒外离或内含.①外离(4条公切线):d >r 1+r 2 ②外切(3条公切线):d =r 1+r 2③相交(2条公切线):|r 1﹣r 2|<d <r 1+r 2 ④内切(1条公切线):d =|r 1﹣r 2| ⑤内含(无公切线):0<d <|r 1﹣r 2|【方法二】实例探索法题型1.直线与圆位置关系的判定与应用【例1】 已知直线方程mx -y -m -1=0,圆的方程x 2+y 2-4x -2ym 为何值时,圆与直线:(1)有两个公共点; (2)只有一个公共点; (3)没有公共点.【变式】已知直线l :(2m +1)x +(m +1)y =7m +4,圆C :(x -1)2+(y -2)2=25,则直线l 与圆C的位置关系为________.题型2.直线与圆相切的有关问题【例2】(1)已知直线l:ax+by-3=0与圆M:x2+y2+4x-1=0相切于点P(-1,2),则直线l的方程为________.(2)过点A(4,-3)作圆(x-3)2+(y-1)2=1的切线,求此切线方程.【变式】若圆C:x2+y2+2x-4y+3=0,关于直线2ax+by+6=0对称,则由点(a,b)向圆C 所作的切线长的最小值为________.【例3】(1)求直线l:3x+y-6=0被圆C:x2+y2-2y-4=0截得的弦长|AB|.(2)过点(-4,0)作直线l与圆x2+y2+2x-4y-20=0交于A,B两点,如果|AB|=8,求直线l的方程.【变式】直线m:x+y-1=0被圆M:x2+y2-2x-4y=0截得的弦长为( )A.4 B.2 3 C.12D.13【例4】一艘轮船沿直线返回港口的途中,接到气象台预报,台风中心位于轮船正西70 km 处,受影响的范围是半径为30 km的圆形区域,已知港口位于台风中心正北40 km处,如果这艘轮船不改变航线,那么它是否会受到台风的影响?【变式】如图所示,一座圆弧形拱桥,当水面在如图所示的位置时,拱顶离水面2米,水面宽12米,则水面下降1米后,水面宽度为( )A.14米B.15米C.51米D.251米圆位置关系的判断【例5】当实数k为何值时,两圆C1:x2+y2+4x-6y+12=0,C2:x2+y2-2x-14y+k=0相交、相切、外离?【变式】已知圆C1:x2+y2-2ax-2y+a2-15=0,圆C2:x2+y2-4ax-2y+4a2=0(a>0).试求a为何值时,两圆C1,C2的位置关系为:(1)相切;(2)相交;(3)外离;(4)内含.【例6】(1)圆C1:(x-m)2+(y+2)2=9与圆C2:(x+1)2+(y-m)2=4相外切,则m的值是________.(2)求半径为4,与圆(x-2)2+(y-1)2=9相切,且和直线y=0相切的圆的方程.【变式】求与圆x2+y2-2x=0外切且与直线x+3y=0相切于点M(3,-3)的圆的方程.【例7】 已知圆C 1:x 2+y 2+6x -4=0和圆C 2:x 2+y 2+6y -28=0.(1)求两圆公共弦所在直线的方程;(2)求经过两圆交点且圆心在直线x -y -4=0上的圆的方程.【例8】 已知圆C 1:x 2+y 2+4x -4y -5=0与圆C 2:x 2+y 2-8x +4y +7=0.(1)证明圆C 1与圆C 2相切,并求过切点的两圆公切线的方程; (2)求过点(2, 3)且与两圆相切于(1)中切点的圆的方程.【变式】在平面直角坐标系xOy 中,过点P (0,1)且互相垂直的两条直线分别与圆O :x 2+y 2=4交于点A ,B ,与圆M :(x -2)2+(y -1)2=1交于点C ,D .若AB =372,求CD 的长. 【例9】 已知圆C :x 2+y 2+2x -7=0内一点P (-1,2),直线l 过点P 且与圆C 交于A ,B 两点.(1)求圆C 的圆心坐标和面积;(2)若直线l 的斜率为3,求弦AB 的长;(3)若圆上恰有三点到直线l 的距离等于2,求直线l 的方程. 【变式】已知圆x 2+y 2-4ax +2ay +20a -20=0.(1)求证:对任意实数a ,该圆恒过一定点; (2)若该圆与圆x 2+y 2=4相切,求a 的值.【方法三】 成果评定法一、单选题1.(2023秋·江西九江·高二九江市同文中学校考阶段练习)已知圆221:()1C x a y -+=,圆222:(1)()4C x a y b --+-=,其中,R a b ∈,那么这两个圆的位罝关系不可能为( )A .外离B .外切C .内含D .内切2.(2023秋·浙江嘉兴·高二浙江省海盐高级中学校考阶段练习)已知圆1C :()()22234x y -+-=与圆2C :()()22119x y +++=,则圆1C 与圆2C 的位置关系为( )A .相交B .外切C .内切D .内含3.(2023秋·河北石家庄·高二石家庄市第四中学校考阶段练习)已知圆22:(2)(3)4C x y -+-=,该圆被直线30x y +-=所截得弦长为( )4.(2023秋·江西上饶·高二江西省广丰中学校考阶段练习)已知a 、R b ∈,圆1C :A .2B .3C .4D .55.(2023秋·河北保定·高二定州市第二中学校考阶段练习)几何学史上有一个著名的米勒问题:“设点,M N 是锐角AQB ∠的一边QA 上的两点,试在边QB 上找一点P ,使得MPN ∠最大.”如图,其结论是:点P 为过,M N 两点且和射线QB 相切的圆与射线QB 的切点.根据以上结论解决以下问题:在平面直角坐标系xoy 中,给定两点()()0,2,2,4M N ,点P 在x 轴上移动,当MPN ∠取最大值时,点P 的横坐标是( ) A .2B .6C .2或6D .1或3值与x ,y 无关,则实数a 的取值范围是( ) A .4a ≤- B .46a -≤≤ C .4a ≤-或6a ≥D .6a ≥7.(2023秋·天津武清·高二天津市武清区杨村第一中学校考阶段练习)已知圆22:1O x y +=,点()00,P x y 是直线:3240l x y +-=上的动点,若圆O 上总存在不同的两点,A B ,使得直线AB 垂直平分OP ,则0x 的8.(2023·江苏·高二专题练习)已知点P 是圆22:(2)(2)2M x y -+-=上的动点,线段AB 是圆||PA PB +的最大值是(二、多选题9.(2023秋·江苏连云港·高二校考阶段练习)设b 为实数,已知圆224x y +=,直线l :y x b =+,当b 为( )时,圆224x y +=上恰有3个点到直线l 的距离都等于1.10.(2023秋·陕西咸阳·高二咸阳彩虹学校校考阶段练习)已知圆22:(2)4C x y ++=,直线()():1210R l m x y m m ++-+=∈.则( )A .直线l 恒过定点()1,1-B .当0m =时,圆C 上恰有四个点到直线l 的距离等于1 C .直线l 与圆C 有一个交点D .若圆C 与圆22280x y x y a +-++=恰有三条公切线,则8a =11.(2023秋·山东德州·高二校考阶段练习)已知点(,)P x y 是圆224440x y x y +--+=上一动点,则下列12.(2023秋·贵州·高二贵州省兴义市第八中学校联考阶段练习)在平面直角坐标系xOy 中,圆22:1C x y +=,点P 为直线:20l x y --=上的动点,则( )60恒过定点三、填空题13.(2023秋·江西九江·高二九江市同文中学校考阶段练习)经过点()0,4,且与圆四、解答题17.(2023秋·山东菏泽·高二山东省鄄城县第一中学校考阶段练习)已知圆2211:C x y +=与圆若ABC为等腰直角三角形,求⊥时,求ABC的外接圆方程PC l(2023秋·贵州高二贵州省兴义市第八中学校联考阶段练习)已知圆+-=为直线l上一点,过点310y求直线AB的方程;轴正半轴的交点,过点。
直线与圆、圆与圆的位置关系练习题
A§27.4直线和圆的位置关系一、选择题:1.下列直线是圆的切线的是( ) A .与圆有公共点的直线B .到圆心的距离等于半径的直线C .到圆心距离大于半径的直线D .到圆心的距离小于半径的直线2.如果圆心O 到直线l 的距离等于半径R ,则直线l 与圆的位置关系是( ) A .相交 B .相切 C .相离 D .相切或相交3.⊙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 ≤R4.如图,AB 与⊙O 切于点C ,OA=OB ,若⊙O 的直径为8cm , AB=10cm ,那么OA 的长是( )ABC 5.若∠OAB=30°,OA=10cm ,则以O 为圆心,6cm 为半径的圆与射线AB 的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .不能确定6.Rt △ABC 中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以C 为圆心作⊙C 和AB 相切,则⊙C 的半径长为( ) A .8B .4C .9.6D .4.8二、填空题:7.已知⊙O 的直径为6,P 为直线l 上一点,OP=3,那么直线l 与⊙O 的位置关系是 .8.已知圆的直径为13cm ,圆心到直线l 的距离为6cm ,那么直线l 和这个圆的公共点的个数是 .9.以点M (-3,4)为圆心且与y 轴相切的圆的半径等于 . 10.已知o 的圆心在坐标原点,半径为3cm ,直线4y x =-与圆的位置关系是 .11.在Rt △ABC 中,AB=2,AC=4,O 为AC 的中点,以R 为半径作⊙O ,则⊙O 与线段BC 只有一个交点时,半径R 的取值范围是 .12.在△ABC 中,90ACB ∠=︒,AC=3,BC=4,以点C 为圆心作圆,设圆的半径为R. (1)若⊙C 与直线AB 只有一个公共点时,则半径R 的取值范围是 ; (2)若⊙C 与斜边AB 只有一个公共点时,则半径R 的取值范围是 . 13.从o 的直径两端分别向o 的切线作垂线,如果垂线段之和为18,那么o 的直径为 .三、解答题:14.圆心坐标为P (3tan 45-︒,cot 30-︒),点A (4cos 60-︒,2cos 45︒在P上,试判断P 与x 轴、y 轴的位置关系.15.如图,在△ABC 中,∠C=90°,∠A=30°,O 为AB 上一点,BO=m ,O 的半径12r =,问当m 在什么范围内变化时,BC 边所在的直线与⊙O 相离,相切、相交?16.在△ABC 中,5AB AC ==,6BC =,作O 使其直径在AB 上,且和边AC 、BC 都有公共点,求AO 的取值范围.§27.5(1)圆和圆的位置关系一、选择题:1.以平面直角坐标系中的两点O1(0,3)和O2(4,0)为圆心,以8和3为半径的两圆的位置关系是()A.内切B.外切C.相离D.相交2.两圆半径之比为3:2,当此两圆外切时,圆心距是10cm,那么,当此两圆内切时,其圆心距为()A.大于2cm且小于6cm B.小于2cmC.等于2cm D.非以上取值范围3.已知半径分别为r和2r的两圆相交,则这两圆的圆心距d的取值范围是()A.0<d<3r B.r<d<3r C.r<d<2r D.r≤d≤3r 4.半径分别为1、2、3的三圆两两外切,则以这三个圆的圆心为顶点的三角形的形状为()A.钝角三角形B.等腰三角形C.等边三角形D.直角三角形5.半径分别为1cm和2cm的两圆外切,那么与这两个圆都相切且半径为3cm的圆的个数是()A.5个B.4个C.3个D.2个二、填空题:6.仔细观察如图所示的卡通脸谱,图中没有出现的两圆的位置关系有.7.两圆的半径分别是方程x2-12x+27=0的两个根,圆心距为9,则两圆的位置关系一定是.8.已知两圆外离,圆心距等于12,大圆的半径是7,那么小圆的半径所可能取的整数值是.9.已知两圆直径为3+r,3-r,若它们圆心距为r,则两圆的位置关系是.10.已知⊙O1和⊙O2相内切,且⊙O1的半径6,两圆的圆心距为3,则⊙O2的半径为.三、解答题:11.若三个圆两两外切,圆心距分别是6、8、10,则这三个圆的半径分别是多少?C12.如图,已知△ABC 是边长为10的等边三角形,以AB 为直径作⊙O 1. 在边BC 上取一点O 2,使BO 2=8,以O 2为圆心、O 2C 为半径作⊙O 2,试问⊙O 1与⊙O 2有怎样的位置关系?并证明你的判断.13.已知1r 、2r 为两圆的半径,圆心距5d =,且1r 、2r 、12r r -是方程3261160x x x -+-= 的三个根,试判断以1r 、2r 为半径的两圆的位置关系.§27.5(2)圆和圆的位置关系一、选择题:1.已知两圆的半径之和为12 cm,半径之差为4 cm,圆心距为4 cm,则两圆的位置关系是()A.外离B.外切C.相交D.内切2.已知半径为1厘米的两圆相外切,半径为2厘米且和这两个圆都相切的圆共有()A.2个B.3个C.4个D.5个二、填空题:o o的长是15cm ,那么⊙O2的半径等3.⊙O1与⊙O2 外切,若⊙O1半径是7cm,线段12于cm.o o的长是4cm ,则⊙O2的半径等于4.若⊙O1与⊙O2 内切,若⊙O1半径是7cm,线段12cm.5.半径为3与5的两个圆相切,那么这两个圆圆心之间的距离是6.若两圆的半径分别为5cm和8cm,圆心距为12cm,则这两个圆的位置关系是. 7.若两圆内切时,圆心距是3,两圆外切时,圆心距为5,则这两个圆的半径分别是. 8.两圆半径之比是4:7,内切时圆心距是6,若两圆的圆心距是24,这两个圆的位置关系是.三、解答题:O O=4cm,若⊙O2的半径长是7cm,求⊙O1的半径长. 9.已知⊙O1与⊙O2 相切,1210.如图,公路MN 与公路PQ 在点P 处交汇,且∠QPN= 30°,点A 处有一所中学,AP=160米,假设拖拉机行驶时周围100米以内会受到噪音的影响,那么拖拉机在公路MN 上沿PN 方向行驶时,学校是否会受到噪音的影响?说明理由;如果受影响,且知拖拉机的速度为18千米/11.已知A 城气象台测得台风中心在A 城正西方向300千米的B处,以每小时千米的速度向北偏东60°的BF 方向移动,距台风中心200千米的范围内是受台风影响的区域.(1)问A 城是否受这次台风的影响?为什么?(2)若A 城受到这次台风的影响,那么A 城遭受这次台风影响的时间有多少?§27.5(3)圆和圆的位置关系一、选择题:1.下列说法正确的是( )A .没有公共点的两圆叫两圆外离B .相切两圆的圆心距必须经过切点C .若⊙O 1、⊙O 2的半径为R 、r ,圆心距为d ,当两圆同心时,R -r >dD .相交两圆的交点关于连心线对称2.已知两个等圆⊙O 1和⊙O 2相交于A 、B 两点,且⊙O 1经过O 2,则四边形O 1AO 2B 是( )A .平行四边形B .菱形C .矩形D .正方形3.已知⊙1O 与⊙2O 交于A 、B 两点,125,r r ==且AB=8,则12O O =( ) A .9 B .3 C .9或3 D .以上都不对 4.⊙1O 与⊙2O 的圆心都在x 轴上,若两圆相交于A 、B ,其中点(3A -,4),则点B 的坐标是( )A .(3,4)B .(3,4-)C .(3-,4-)D .(4,3-) 二、填空题:5.已知半径分别是1,2,3的三个圆两两外切,那么以这三个圆的圆心为顶点构成的三 角形是 三角形.6.已知两个半径分别是5和4的圆交于A 、B 两点,公共弦AB 长为6,那么这两个圆的圆心距等于7.如图,⊙O 1与⊙O 2相交于A 、B 两点,则O 1O 2所在的直线是公共弦AB 的________.第7题图 第8题图8.如图,⊙O 1•和⊙O 2•内切于T ,•则T •在直线________上,•理由是 .若过O 2的弦AB 与⊙O 2交于C 、D 两点,若AC :CD :BD=2:4:3,则⊙O 2与⊙O 1半径之比为 . 三、解答题:9.已知1O 2O 的半径为2,3O 的半径为1,且1O 分别与2O 、 3O 外切,160O ∠=︒,求:(1)23O O 的长;(2)132OO O ∠的度数.PD10.在直角坐标平面内,分别以(3A ,0),(1B -,0)为圆心作圆,两圆交于(1M a -,2)-,(1N ,22)b a -两点,求a 、b 的值.11.已知⊙1O 与⊙2O 交于A 、B 两点,1AO =25AO =,13cos 5AO B ∠=.求:(1)AB 的值;(2)2sin BAO ∠的值.12.已知⊙O 1,⊙O 2相切于点P ,它们的半径分别为R 、r ,一直线绕P 点旋转,与⊙O 1,⊙O 2分别交于点A 、B (点P 、B 不重合),探索规律: (1)如图(1),当⊙O 1与⊙O 2外切时,探索PAPB与半径R 、r 之间的关系式,并证明; (2)如图(2),当⊙O 1与⊙O 2内切时,第(1)题探求的结论是否成立?为什么?图(1) 图(2)§27.6(1)正多边形和圆一、选择题:1.下列说法正确的是()A.正五边形的中心角是108°B.正十边形的每个外角是18°C.正五边形是中心对称图形D.正五边形的每个外角是72°2.下列正多边形中,中心角等于内角的是().A.正六边形B.正五边形C.正四边形D.正三边形3.如图所示,正六边形ABCDEF内接于⊙O,则∠ADB的度数是()A.60°B.45°C.30°D.22.5°4.圆内接正五边形ABCDE中,对角线AC和BD相交于点P,则∠APB的度数是()A.36°B.60°C.72°D.108°5.下列四边形中一定有内切圆的是()A.矩形;B.菱形;C.平行四边形;D.等腰梯形。
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直线与圆、圆与圆的位置关系一、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(切点);3、直线与圆相交⇒d r<⇒有两个交点;dr d=r r d二、切线的判定定理与性质(1)切线的判定定理:过半径外端且垂直于半径的直线是切线;两个条件:过半径外端且垂直半径,二者缺一不可即:∵MN OA⊥且MN过半径OA外端∴MN是⊙O的切线(2)性质定理:经过切点的半径垂直于圆的切线经过切点垂直于切线的直线必经过圆心(如上图)①过圆心;②过切点;③垂直切线,三个条件中知道其中两个条件就能推出最后一个。
例1、在中,BC=6cm,∠B=30°,∠C=45°,以A为圆心,当半径r多长时所作的⊙A与直线BC相切?相交?相离?解题思路:作AD⊥BC于D在中,∠B=30°∴在中,∠C=45°∴ CD=AD∵ BC=6cm ∴∴N MOBOBACDO∴ 当时,⊙A 与BC 相切;当时,⊙A 与BC 相交;当时,⊙A 与BC 相离。
例2.如图,AB 为⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,D 在AB 的延长线上,且∠DCB=•∠A . (1)CD 与⊙O 相切吗?如果相切,请你加以证明,如果不相切,请说明理由. (2)若CD 与⊙O 相切,且∠D=30°,BD=10,求⊙O 的半径.解题思路:(1)要说明CD 是否是⊙O 的切线,只要说明OC 是否垂直于CD ,垂足为C ,•因为C 点已在圆上.由已知易得:∠A=30°,又由∠DCB=∠A=30°得:BC=BD=10 解:(1)CD 与⊙O 相切 理由:①C 点在⊙O 上(已知) ②∵AB 是直径∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠OCB=90° ∵∠A=∠OCA 且∠DCB=∠A ∴∠OCA=∠DCB ∴∠OCD=90° 综上:CD 是⊙O 的切线. (2)在Rt △OCD 中,∠D=30°∴∠COD=60° ∴∠A=30° ∴∠BCD=30° ∴BC=BD=10 ∴AB=20,∴r=10答:(1)CD 是⊙O 的切线,(2)⊙O 的半径是10.三、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,这点和圆心的连线平分两条切线的夹角。
即:∵PA 、PB 是的两条切线 ∴PA PB = PO 平分BPA ∠ (证明) 四、圆幂定理(1)相交弦定理:圆内两弦相交,交点分得的两条线段的乘积相等。
即:在⊙O 中,∵弦AB 、CD 相交于点P ,PO DC BA BO∴PA PB PC PD ⋅=⋅ (相似)(2)推论:如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项。
即:在⊙O 中,∵直径AB CD ⊥, ∴2CE AE BE =⋅(3)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。
即:在⊙O 中,∵PA 是切线,PB 是割线 ∴ 2PA PC PB =⋅(4)割线定理: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(如上图)。
即:在⊙O 中,∵PB 、PE 是割线 ∴PC PB PD PE ⋅=⋅ 五、三角形的内切圆(1)定义:与三角形三边都相切的圆(角平分线的交点) (2)内心、外切三角形例1:如图,⊙O 为△ABC 的内切圆,∠C =ο90,AO 的延长线交BC 于点D ,AC =4,DC =1,,则⊙O 的半径等于 ( )1、如图,∠ABC =90°,O 为射线BC 上一点,以点O 为圆心、21BO 长为半径作⊙O ,当射线BA 绕点B 按顺时针方向旋转 度时与⊙0相切.六、圆与圆的位置关系外离(图1)⇒ 无交点 ⇒ d R r >+; 外切(图2)⇒ 有一个交点 ⇒ d R r =+; 相交(图3)⇒ 有两个交点 ⇒ R r d R r -<<+;O EDCBADCB PAODCBPAO内切(图4)⇒有一个交点⇒d R r=-;内含(图5)⇒无交点⇒d R r<-;rRd图3rRd例1.两个同样大小的肥皂泡黏在一起,其剖面如图1所示(点O,O′是圆心),分隔两个肥皂泡的肥皂膜PQ成一条直线,TP、NP分别为两圆的切线,求∠TPN的大小.(1)(2) 解题思路:要求∠TPN,其实就是求∠OPO′的角度,很明显,∠POO′是正三角形,如图2所示.解:∵PO=OO′=PO′∴△PO′O是一个等边三角形∴∠OPO′=60°又∵TP与NP分别为两圆的切线,∴∠TPO=90°,∠NPO′=90°∴∠TPN=360°-2×90°-60°=120°例2.如图1所示,⊙O的半径为7cm,点A为⊙O外一点,OA=15cm,求:(1)作⊙A与⊙O外切,并求⊙A的半径是多少?rRd图4rRd图5rRdAO(1) (2) (2)作⊙A 与⊙O 相内切,并求出此时⊙A 的半径.解题思路:(1)作⊙A 和⊙O 外切,就是作以A 为圆心的圆与⊙O 的圆心距d=r O +r A ;(•2)•作OA 与⊙O 相内切,就是作以A 为圆心的圆与⊙O 的圆心距d=r A -r O .解:如图2所示,(1)作法:以A 为圆心,r A =15-7=8为半径作圆,则⊙A•的半径为8cm(2)作法:以A 点为圆心,r A ′=15+7=22为半径作圆,则⊙A 的半径为22cm 例3.如图所示,点A 坐标为(0,3),OA 半径为1,点B 在x 轴上. (1)若点B 坐标为(4,0),⊙B 半径为3,试判断⊙A 与⊙B 位置关系; (2)若⊙B 过M (-2,0)且与⊙A 相切,求B 点坐标. 答(1)AB=5>1+3,外离.(2)设B (x ,0)x≠-2,则29x +B 半径为│x+2│, ①设⊙B 与⊙A 29x +,当x>-229x +,平方化简得:x=0符题意,∴B (0,0), 当x<-229x +-x -1,化简得x=4>-2(舍), ②设⊙B 与⊙A 29x +-1,当x>-229x +,得x=4>-2,∴B (4,0), 当x<-229x +-x -3,得x=0,七、两圆公共弦定理:两圆圆心的连线垂直并且平分这两个圆的的公共弦。
如图:12O O 垂直平分AB 。
即:∵⊙1O 、⊙2O 相交于A 、B 两点∴12O O 垂直平分ABBAO1O2CO2O1B A_A_y _x_O八、圆的公切线两圆公切线长的计算公式:(1)公切线长:12Rt O O C ∆中,221AB CO ==(2)外公切线长:2CO 是半径之差; 内公切线长:2CO 是半径之和 。
九、圆内正多边形的计算 (1)正三角形在⊙O 中△ABC 是正三角形,有关计算在Rt BOD ∆中进行:::2OD BD OB =;(2)正四边形同理,四边形的有关计算在Rt OAE ∆中进行,::OE AE OA = (3)正六边形同理,六边形的有关计算在Rt OAB ∆中进行,::2AB OB OA =.基础训练 1.填表:2.若直线a 与⊙O 交于A ,B 两点,O 到直线a•的距离为6,•AB=•16,•则⊙O•的半径为_____. 3.在△ABC 中,已知∠ACB=90°,BC=AC=10,以C 为圆心,分别以5,8为半径作图,那么直线AB 与圆的位置关系分别是______,_______,_______.4.⊙O 的半径是6,点O 到直线a 的距离为5,则直线a 与⊙O 的位置关系为( ) A .相离 B .相切 C .相交 D .内含 5.下列判断正确的是( )①直线上一点到圆心的距离大于半径,则直线与圆相离;②直线上一点到圆心的距离等于半径,则直线与圆相切;③直线上一点到圆心的距离小于半径,•则直线与圆相交. A .①②③ B .①② C .②③ D .③6.OA 平分∠BOC ,P 是OA 上任一点(O 除外),若以P 为圆心的⊙P 与OC 相离,•那么⊙P 与OB 的位置关系是( )A.相离 B.相切 C.相交 D.相交或相切7.如图所示,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=6,CB=8,以C为圆心,r为半径作⊙C,当r为多少时,⊙C与AB相切?8.如图,⊙O的半径为3cm,弦AC=42cm,AB=4cm,若以O为圆心,•再作一个圆与AC 相切,则这个圆的半径为多少?这个圆与AB的位置关系如何?◆提高训练9.如图所示,在直角坐标系中,⊙M的圆心坐标为(m,0),半径为2,•如果⊙M 与y轴所在直线相切,那么m=______,如果⊙M与y轴所在直线相交,那么m•的取值范围是_______.10.如图,△ABC中,AB=AC=5cm,BC=8cm,以A为圆心,3cm•长为半径的圆与直线BC的位置关系是_______.11.如图,正方形ABCD的边长为2,AC和BD相交于点O,过O作EF∥AB,交BC于E,交AD于F,则以点B为圆心,2长为半径的圆与直线AC,EF,CD的位置关系分别是什么?12.已知⊙O的半径为5cm,点O到直线L的距离OP为7cm,如图所示.(1)怎样平移直线L,才能使L与⊙O相切?(2)要使直线L与⊙O相交,应把直线L向上平移多少cm?13.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,若以C为圆心,r为半径作圆,•那么: (1)当直线AB与⊙C相切时,求r的取值范围;(2)当直线AB与⊙C相离时,求r的取值范围;(3)当直线AB与⊙C相交时,求r的取值范围.14.在南部沿海某气象站A测得一热带风暴从A的南偏东30•°的方向迎着气象站袭来,已知该风暴速度为每小时20千米,风暴周围50千米范围内将受到影响,•若该风暴不改变速度与方向,问气象站正南方60千米处的沿海城市B是否会受这次风暴的影响?若不受影响,请说明理由;若受影响,请求出受影响的时间.九年级下册直线和圆的位置关系练习题一、选择题:1.若∠OAB=30°,OA=10cm ,则以O 为圆心,6cm 为半径的圆与射线AB 的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .不能确定2.Rt △ABC 中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以C 为圆心作⊙C 和AB 相切,则⊙C 的半径长为( )A .8B .4C .9.6D .4.83.⊙O 内最长弦长为m ,直线l 与⊙O 相离,设点O 到l 的距离为d ,则d 与m 的关系是( )A .d =mB .d >mC .d >2mD .d <2m4.以三角形的一边长为直径的圆切三角形的另一边,则该三角形为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形5.菱形对角线的交点为O ,以O 为圆心,以O 到菱形一边的距离为半径的圆与其他几边的关系为( )A .相交B .相切C .相离D .不能确定6.⊙O 的半径为6,⊙O 的一条弦AB 为63,以3为半径的同心圆与直线AB 的位置关系是( )A .相离B .相交C .相切D .不能确定7.下列四边形中一定有内切圆的是( )A .直角梯形B .等腰梯形C .矩形D .菱形8.已知△ABC 的内切圆O 与各边相切于D 、E 、F ,那么点O 是△DEF 的( )A .三条中线交点B .三条高的交点C .三条角平分线交点D .三条边的垂直平分线的交点 9.给出下列命题:①任一个三角形一定有一个外接圆,并且只有一个外接圆;②任一个圆一定有一个内接三角形,并且只有一个内接三角形;③任一个三角形一定有一个内切圆,并且只有一个内切圆;④任一个圆一定有一个外切三角形,并且只有一个外切三角形.其中真命题共有()A.1个B.2个C.3个D.4个二、证明题1.如图,已知⊙O中,AB是直径,过B点作⊙O的切线BC,连结CO.若AD∥OC交⊙O 于D.求证:CD是⊙O的切线.2.已知:如图,同心圆O,大圆的弦AB=CD,且AB是小圆的切线,切点为E.求证:CD 是小圆的切线.3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,⊙O的半径为3.(1)当圆心O与C重合时,⊙O与AB的位置关系怎样?(2)若点O沿CA移动时,当OC为多少时?⊙C与AB相切?4.如图,直角梯形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD∥BC,E为AB上一点,DE平分∠ADC,CE平分∠BCD,以AB为直径的圆与边CD有怎样的位置关系?5.设直线ι到⊙O的圆心的距离为d,半径为R,并使x2-2d x+R=0,试由关于x的一元二次方程根的情况讨论ι与⊙O的位置关系.6.如图,AB是⊙O直径,⊙O过AC的中点D,DE⊥BC,垂足为E.(1)由这些条件,你能得出哪些结论?(要求:不准标其他字母,找结论过程中所连的辅助线不能出现在结论中,不写推理过程,写出4个结论即可)(2)若∠ABC为直角,其他条件不变,除上述结论外你还能推出哪些新的正确结论?并画出图形.(要求:写出6个结论即可,其他要求同(1))7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4.若以C为圆心,R为半径所作的圆与斜边AB只有一个公共点,则R的取值范围是多少?8.如图,有一块锐角三角形木板,现在要把它截成半圆形板块(圆心在BC上),问怎样截取才能使截出的半圆形面积最大?(要求说明理由)9.如图,直线ι1、ι2、ι3表示相互交叉的公路.现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可选择的地址有几处?答案:一.1-5 A D C B B ;6-9 C D D B二.1.提示:连结OC,证△AOC与△BOC全等2.作垂直证半径,弦心距相等3.①垂直三角形的高,用面积方法求;②△AOE∽△ABC即可4.用角平分线定理证明EF=EA=EB即可5.做三角形的内切圆6.①DE与⊙O相切,AB=BC,DE2+CE2=CD2,∠C+∠CDE=90°②BC是⊙O的切线,有DE=1/2AB等.7.R=2.4或3<R≤48.∠A角平分线与BC的交点为圆心O,O到AC的距离为半径做圆9.4。