3 1直線與圓的位置關係 1 講義學生版

2022-04-28 03:57:03 字數 3568 閱讀 4491

一、直線與圓的位置關係

設的半徑為,圓心到直線的距離為,則直線和圓的位置關係如下表:

二、切線的性質及判定

1. 切線的性質

(1) 定理:圓的切線垂直於過切點的半徑.

推論1:經過圓心且垂直於切線的直線必經過切點.

推論2:經過切點且垂直於切線的直線必經過圓心.

(2) 注意:這個定理共有三個條件,即一條直線滿足:①垂直於切線②過切點③過圓心

①過圓心,過切點垂直於切線.過圓心,過切點,則.

②過圓心,垂直於切線過切點.過圓心,,則過切點.

③過切點,垂直於切線過圓心.,過切點,則過圓心.

2. 切線的判定

(1) 定義法:和圓只有乙個公共點的直線是圓的切線;

(2) 距離法:和圓心距離等於半徑的直線是圓的切線;

(3) 定理:經過半徑的外端並且垂直於這條半徑的直線是圓的切線.

注意:定理的題設是①「經過半徑外端」,②「垂直於半徑」,兩個條件缺一不可;定理的結論是「直線是圓的切線」.因此,證明一條直線是圓的切線有兩個思路:①連線半徑,證直線與此半徑垂直;②作垂直,證垂直在圓上.

3. 切線長和切線長定理

(1) 切線長:在經過圓外一點的圓的切線上,這點和切點之間的線段的長,叫做這點到圓的切線長.

(2) 切線長定理:從圓外一點引圓的兩條切線,它們的切線長相等,圓心和這一點的連線平分兩條切線的夾角.

三、三角形的內切圓

1. 三角形的內切圓:和三角形各邊都相切的圓叫做三角形的內切圓,內切圓的圓心叫做三角形的內心,這個三角形叫做圓的外切三角形.

2. 多邊形的內切圓:和多邊形的各邊都相切的圓叫做多邊形的內切圓,這個多邊形叫做圓的外切多邊形.

3. 直角三角形內切圓的半徑與三邊的關係

設、、分別為中、、的對邊,面積為,則內切圓半徑為,其中.若,則.

一、直線與圓位置關係的確定

【例1】 如圖,已知⊙是以數軸的原點為圓心,半徑為1的圓,,點在數軸上運動,若過點且與平行的直線與⊙有公共點,設,則的取值範圍是

ab.≤≤

c.-1≤≤1d.>

【例2】 中,,,,給出下列三個結論: ①以點為圓心,3 cm長為半徑的圓與相離;②以點為圓心,4cm長為半徑的圓與相切;③以點為圓心,5cm長為半徑的圓與相交.上述結論中正確的個數是( )

a.0個 b.l個 c.2個 d.3個

【鞏固】在中,,,,以點為圓心,為半徑的圓和有怎樣的位置關係?為什麼?

1 ;⑵;⑶.

【例3】 如下左圖,在直角梯形中,,,且,是的直徑,則直線與的位置關係為( )

a.相離 b.相切c.相交 d.無法確定

【鞏固】如圖,是半圓的直徑,點是半圓上的一點,過點作的切線,,,,那麼直線與以點為圓心,為半徑的圓的位置關係是

二、切線的性質及判定

【例4】 已知:為平分線上一點,於,以為圓心.以為半徑作圓.求證:與相切.

【鞏固】如圖,為等腰三角形,,是底邊的中點,與腰相切於點,求證與相切.

【例5】 已知:如圖,內接於,是過的一條射線,且.求證:是的切線.

【鞏固】已知:如圖,是的直徑,為上一點,過點,於,平分.求證:為的切線.

【例6】 如下圖所示,以的直角邊為直徑作半圓,交斜邊於,交於,⑴ 求證:是的切線;

【鞏固】如下圖所示,以的直角邊為直徑作半圓,交斜邊於,交於,求證:是的切線.

【例7】 如圖,已知是的半徑,是中點,,是延長線上一點,且.求證:是的切線.

【鞏固】如圖,是的直徑,點在圓上,於.在延長線上,且.求證:是的切線.

【例8】 如圖,已知ab為⊙o的弦,c為⊙o上一點,∠c=∠bad,且bd⊥ab於b.

(1)求證:ad是⊙o的切線.

(2)若⊙o的半徑為3,ab=4,求ad的長.

【例9】 如圖,以等腰中的腰為直徑作,交於點.過點作,垂足為.

(1)求證:為的切線;

(2)若的半徑為5,,求的長.

【例10】 如圖,是的外接圓,,點是圓外一點,切於點,且.

(1)求證:是的切線.

(2)已知,求的半徑.

【例11】 如圖,為的直徑,是的中點,交的延長線於,的切線交的延長線於點.

(1)求證:是的切線;

(2)若,的半徑為,求的長.

【例12】 已知,如圖在矩形中,點在對角線上,以長為半徑的圓與分別交於點,.

(1)判斷直線與的位置關係,並證明你的結論;

(2)若,求的半徑.

【鞏固】如圖,已知是正方形對角線上一點,以為圓心、長為半徑的與相切於,與、分別相交於、.

(1)求證:與相切.

(2)若正方形的邊長為,求的半徑.

【例13】 已知:在中,是直徑,是弦,於點,過點作直線,使,交的延長線於點.

(1)求證:是的切線;

(2)設與相交於點,若,求半徑的長;

(3)在(2)的條件下,當時,求圖中陰影部分的面積.

【例14】 如圖,,以為直徑的交於點,過作,垂足為.

(1)求證:是的切線;

(2)作交於,垂足為,若,求弦的長.

【鞏固】如圖,在中,,以為直徑的與交於點,過作,交的延長線於,垂足為.

(1)求證:直線是的切線;

(2)當時,求的值.

【例15】 如圖,中,,以為直徑作交邊於點,是邊的中點,連線.

(1)求證:直線是的切線;

(2)連線交於點,若,求的值.

【鞏固】如圖,為的直徑,是外一點,交於點,過點作的切線,交於點,,作於點,交於點.

(1)求證:是的切線;

(2).

【鞏固】如圖,是的的直徑,於點,連線交於點,弦,弦於點.

(1)求證:點是的中點;

(2)求證:是的切線;

(3)若,的半徑為,求的長.

【例16】 如圖,是的直徑,,是上一點,過作的垂線交於點,交的延長線於點,直線交於點,且.

(1)證明是的切線;

(2)設的半徑為,且,求的長.

【鞏固】如圖,是以為直徑的上一點,於點,過點作的切線,與的延長線相交於點是的中點,鏈結並延長與相交於點,延長與的延長線相交於點.

(1)求證:;

(2)求證:是的切線;

(3)若,且的半徑長為,求和的長度.

1. 已知,點在的平分線上,,以為圓心3cm為半徑作圓,則與的位置關係是________.

2. 如圖,半徑為的切直線於,,則的度數是 .

3. 如圖所示在中,,的平分線交於,為上一點,,以為圓心,以的長為半徑畫圓.求證:(1)是的切線;(2).

4. 已知:如圖,為上一點,交於,鏈結,且.求證:(1)為的切線;(2).

5. 如圖,四邊形內接於,是的直徑,,垂足為,平分.

(1)求證:是的切線;

(2)若,求的長.

6. 如圖,等腰三角形中,,.以為直徑作交於點,交於點,,垂足為,交的延長線於點.

(1)求證:直線是的切線;

(2)求的值.

7. 如圖,在以為圓心的兩個同心圓中,經過圓心,且與小圓相交於點、與大圓相交於點.小圓的切線與大圓相交於點,且平分.

⑴ 試判斷所在直線與小圓的位置關係,並說明理由;

⑵ 試判斷線段之間的數量關係,並說明理由;

⑶ 若,求大圓與小圓圍成的圓環的面積.

直線與圓的位置關係

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