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- 2021-11-11 发布
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直线与圆的位置关系
直线和圆
的位置关系
O
r
d
相离
O
r
d
O
相切
O
r
d
O
相交
公共点的个数
0个
1个
2个
圆心到直线的距离d与半径r的关系
直线的名称
切线
割线
公共点名称
切点
交点
在解决与圆有关的问题时,常常需要添加辅助线. (1)已知直线是圆的切点线时,通常需要连接圆心和切点,这条半径垂直于切线. (2) 要证明一条直线是圆的切线:①如果直线经过圆上某一点,则需要连接这点和圆心得到辅助线半径,在证明所作半径垂直于这条直线,(已知公共点,连半径证垂直);②如果条件中直线与圆的公共点没有确定,那么应过圆心做直线的垂线,得垂线段,在证明这条垂线段的长等于半径. (未知公共点,作垂线证半径)
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.
切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,切线长相等.这一点与圆心的连线平分两条切线的夹角.
三角形内切圆:与三角形各边都相切的圆.
三角形的内心:三角形内切圆的圆心.这个三角形叫做这个圆的外切三角形.三角形的内心是三角形三条
内角平分线的交点,它到三角形三边的距离相等.
类型1. 判断直线与圆的位置关系
例1. 在中,∠C=900,AC=3cm,BC=4cm,以C为圆心,r为半径的圆与AB有什么样的位置关系?为什么?
(1)r=2cm; (2) r=2.4 cm (3)r=3cm.
O
B
A
P
变式题:如图,已知:∠AOB=300,P为OB上一点,且OP=5cm,以P为圆心,以r为半径的圆与直线OA有怎样的位置关系?为什么?(1)r=2 cm ;(2) r=4 cm ;(3)r=2.5 cm.
例2. 如图,在∆ABC中,AD为BC上的高,且分别为AB、AC的中点,试问以EF为直径的圆与BC有怎样的位置关系?
变式题:如图,正方形ABCD中,边长为1,以A点为圆心,1为半径的圆与直线BC的位置关系?以A为圆心,半径为多少时的圆与直线BD相切?
A
B
C
D
O
例3. 如图,点A是一个半径为300m的圆形森林公园的中心,在森林公园附件有B、C两个村庄,现要在B、C两个村庄之间修一条长为1000m的笔直公路将两村连同,经测得∠ABC=450,∠ACB=300,问此公路是否会穿过森林公园?请通过计算进行说明?
A
B
C
练习:
1. 已知,如图,∆ABC内接于⊙O,AB是一条非直径的弦,∠CAD=∠B,试判断AD与⊙O的位置
关系,并说明理由.
A
D
C
B
O.
2. 如图,在∆AOC中,若OA=OB=,⊙O的半径,问:AB与⊙O相切、相交、相离时,∠AOB的取值范围.
O
A
B
类型2. 切线的判定
O
O
B
O
A
O
C
O
例1. 已知:直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB,求证:直线AB是⊙O的切线.
例2. 如图,已知:AB是⊙O的直径,∠B=450,AC=AB,求证:AC是⊙O的切线.
A
C
B
O
变式题:如图已知:线段AB经过圆心O,交⊙O于点A、C,∠BAD=∠B=300,边BD交圆于D.
求证:BD是⊙O的切线.
A
O
D
B
C
例3. 如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,BD=OB,点C在⊙O上,∠CAB=300,
求证:DC是⊙O的切线.
A
C
D
O
B
练习:
1.已知:如图,A是⊙O上一点,半径OC的延长线与过点A的直线交于B点,OC=BC,.
若∠ACD=450,OC=2,求弦CD的长.
O
D
C
A
B
2. 如图OA⊥OC,且交⊙O于点B,E为⊙O上的一点,AE交OC于点,且CE=CD,
C
A
O
E
B
D
求证:CE是⊙O的切线.
类型3. 切线的性质
例1. 如图,AB是⊙O的切线,A是切点,如果∠PAB=300,那么∠AOB= .
例2. 如图,AB是⊙O的直径,DC切⊙O于点E,连接CA,CB,如果AB=12cm,∠ACD=300,那么AC= cm.
P
B
O
A
D
A
C
B
O
P
A
O
B
C
例3. 已知:如图,AB是⊙O的直径,P为⊙O外一点,PA⊥AB,弦BC∥OP,
求证:PC是⊙O的切线.
练习:
1. 如图,A是⊙O外一点,B是⊙O上一点,BO⊥AO,AB交⊙O于D,过点D的直线交AO于C.若CD=CA,求证:CD是⊙O的切线.
A
C
O
D
B
2. ⊙O的圆心到直线的距离为,⊙O的半径为R,当d、R是关于的方程的两根,直线与⊙O的位置关系是 ;若⊙O的圆心到直线的距离d与⊙O的半径R为关于的方程的根,且直线与⊙O相切,则m的值是 .
类型4.切线长的利用
P
F
B
O
E
A
Q
例1. 已知:如图,PA、PB是⊙O的切线,切点是A、B,Q为弧AB上一点,过Q点作⊙O的切线,交PA、PB于E、F点,已知PA=12 cm ,∠P=700,(1)求∆PEF的周长;(2)求∠EOF的度数.
变式题:如图,P为⊙O外一点,PA,PB分别切⊙O于A,B两点,连接OP,交⊙O于C,若PA=6,PC=
求⊙O的半径OA及两切线PA,PB的夹角.
O
B
P
A
例2. 如图,已知:在∆ABC中,∠B=900,O是AB上一点,以O为圆心,OB为半径的圆与AB交
A
D
E
O
B
C
于点E,与AC相切于点D.求证:DE∥OC.
【拓展提升】
B
E
C
D
A
F
O.
例1. ∆ABC的内切圆的半径为r,∆ABC的周长为,求∆ABC的面积S.
B
C
A
I.
变式题:如图,在∆ABC中,I是内心,∠BIC=1100,求∠A.
例2. 如图,等腰梯形ABCD的上底为4,下底为10,⊙O是该梯形的内切圆,与各边的切点分别为M、N、G、H,内切圆⊙O的半径为2,P为⊙O上的一点,EF是过P的⊙O的切线,分别交AB于E,BC于F,求∆BEF的周长.
B
C
A
D
N
G
H
P
F
E
.O
例3. 小明按下面的方法作出了∠MON的平分线:
① 方向延长射线OM
② 以点O为圆心,任意长为半径作圆,分别交∠MON的两边于点A、B,交射线OM的方向延长线于点C;
③ 连接CB;
④ 以O为顶点,OA为一边作∠AOP=∠OCB.
作出的图形如下图所示.
(1)射线OP是∠MON的平分线?说明理由.
A
M
N
F
P
E
O
N
B
C
(2)若过点A作⊙O的切线交射线OP于点F,连接AB交OP于点E,当∠MON=600、OF=10时,求AE的长.
例4. 已知:如图,⊙O是的内切圆,∠C=900.
(1)若AC=12cm,BC=9cm,求⊙O的半径r;
A
E
D
B
F
C
.O
(2)若AC=b,BC=,AB=c,求⊙O的半径r.
例5. 已知:如图,⊙O内切于等腰梯形ABCD,切点分别是E、H、F、G,AB∥DC,AD=BC.
(1) 求证:线段EF是⊙O的直径;
(2) 求证:∠AOD=900;
(3)若AB=,DC=2b,求此梯形的面积S.
A
BB
C
D
E
H
G
F
O
CF
⌒
BC
⌒
例6. 已知:如图,AB是⊙O的直径,F、C是⊙O上两点,且 = ,过C点作DE⊥AF的延长线于E点,交AB的延长线于D点.
(1)试判断DE与⊙O的位置关系,并证明你的结论;
(2)试判断∠BCD与∠BAC的大小关系,并证明你的结论.
D
E
CC
B
A
F
O
练习:
1. 如图,两个圆的圆心都为O,大圆的弦AB、AC分别和小圆相切于点D和E.
A
B
C
E
D
O .
求证:DE∥BC且.
2. 已知∆ABC的内切与圆I分别切BC、CA、AB于点D、E、F.A
B
C
F
D
E
I .
求证:∠EDF=(∠B+∠C).
3. 已知:如图,⊙O内切于,∠BOC=1050,∠ACB=900,AB=20cm.
A
C
B
O
求:BC、AC.
4. 如图,四边形ABCD外切于⊙O,切点分别是E、F、G、H点.
(1) 若AB=6cm,DC=8cm,求AD+BC;
(2) 四边形ABCD的对边之和AB+CD与AD+BC之间有怎样的数量关系?并证明你的结论.
D
A
B
C
H
F
E
G
.
D