内容正文:
直线与圆的位置关系
知识点一、直线与圆的位置关系
直线与圆有三种位置关系,如下所示:
相交
相切
相离
定义
直线和圆有两个公共点时,叫做直线与圆相交
直线和圆只有一个公共点时,叫做直线与圆相切
直线和圆没有公共点时,叫做直线与圆相离
图示
公共点个数
2
1
0
圆心到直径的距离d与圆半径r之间的大小关系
公共点名称
交点
切点
无
直线名称
交线/割线
切线
无
结论
直线与相交
直线与相切
直线与相离
判定直线与圆的位置关系通常有以下两种方法:
(1)根据直线与圆的公共点的个数判断;
(2)根据圆心到直线的距离与半径的大小关系判断.
知识点二、切线的判定定理与切线的性质定理
1. 切线的判定定理:经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
如图所示,OA是的一条半径,直线l经过点A且OA⊥l,则l是的切线.
判定一条直线是否是圆的切线共有以下三种方法:
(1)定义法:当直线与圆有且只有一个公共点时,直线与圆相切;
(2)数量关系法:当圆心到直线的距离等于半径时, 直线与圆相切;
(3)判定定理法: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. 切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.
如图所示:直线l是的切线,切点为点A,则OA⊥l.
例:如图,AB为⊙O的直径,PD切⊙O于点C,与BA的延长线交于点D,DE⊥PO交PO延长线于点E,连接PB,∠EDB=∠EPB.
(1)求证:PB是的切线.
(2)若PB=6,DB=8,求⊙O的半径.
【解答】(1)见解析;(2)3
【解析】(1)证明:∵在△DEO和△PBO中,∠EDB=∠EPB,∠DOE=∠POB,
∴∠OBP=∠E=90°,
∵OB为圆的半径,
∴PB为圆O的切线;
(2)在Rt△PBD中,PB=6,DB=8,
根据勾股定理得,
∵PD与PB都为圆的切线,
∴PC=PB=6,
∴DC=PD﹣PC=10﹣6=4,
在Rt△CDO中,设OC=r,则有DO=8﹣r,
根据勾股定理得:(8﹣r)2=r2+42,
解得:r=3,
则圆的半径为3.
知识点三、三角形的内切圆
1. 定义:与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.
三角形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.
2. 性质:三角形的内心就是三角形三条内角平分性的交点,内心到三角形各边的距离相等,任意三角形的内心都在三角形的内部.
3. 三角形的内切圆的作法:作三角形任意两个内角平分线,它们的交点就是内切圆的圆心,过圆心向任意一条边作垂线,垂线段的长度就是内切圆的半径.
补充:三角形外心与内心对比:
图形
名称
性质
位置
角度关系
外心(三角形外接圆的圆心,三角形三边中垂线的交点)
到三角形三个顶点的距离相等
外心不一定在三角形的内部
∠BOC=2∠A
内心(三角形内切圆的圆心,三角形三条内角平分线的交点)
到三角形三边距离相等
内心一定在三角形的内部
∠BOC=90°+∠A
例:直角三角形的两条直角边分别为8和15,那么这个直角三角形最大能容纳一个直径为几的圆?
【解答】6
【解析】如图所示:
由勾股定理可求出三角形斜边AB=17,
设三角形的内切圆的半径为r,则,
即,
解得半径,则直径为6.
知识点四、切线长及切线长定理
1. 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;
2. 切线长定理:过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.
拓展:如图所示:过外一点P引两条切线PA、PB,切点分别为A、B,连接OA、OB、AB,延长PO并延长交圆于点E,则:①垂直:OA⊥PA,OB⊥PB,OD⊥AB;②全等:△OAP≌△OBP,△OCA≌△OCB,△ACP≌△BCP;③弧相等:.
巩固练习
一.选择题
1.如图,PA、PB分别与⊙O相切于A、B两点,点C为⊙O上一点,连接AC、BC,若∠C=65°,则∠P的度数为( )
A.50° B.65° C.70° D.80°
2.平面直角坐标系中,⊙P的圆心坐标为(﹣4,﹣5),半径为5,那么⊙P与y轴的位置关系是( )
A.相交 B.相离 C.相切 D.以上都不是
3.三角形的三边长分别为6,8,10,则它的边与半径为2的圆的公共点个数最多为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.如图,AB是圆O的直径.点P是BA延长线上一点,PC与圆O相切,切点为C,连接OC,BC,如果∠P=40°,那么∠B的度数为( )
A.40° B.25° C.35° D.45°
5.如图,已知PA,PB是⊙O的两条切线,A