内容正文:
第16讲 圆的确定与圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系
知识一、圆的确定
1.圆的概念
圆:平面上到一个定点的距离等于定长的所有点所成的图形.
圆心:以上概念中的“定点”;以点O为圆心的圆称为“圆O”,记作.
半径:联结圆心和圆上任意一点的线段;以上概念中的“定长”是圆的半径长.
2.点与圆的位置关系
设一个圆的半径长为R,点P到圆心的距离为d,则有以下结论:
当点P在圆外时,d > R;
当点P在圆上时,d = R;
当点P在圆内时,.
反之亦然.
3.定理:不在同一直线上的三个点确定一个圆.
4.三角形的三个顶点确定一个圆.经过一个三角形各顶点的圆叫做这个三角形的外接圆,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.
如果一个圆经过一个多边形的各顶点,那么这个圆叫做这个多边形的外接圆,这个多边形叫做这个圆的内接多边形.
题型探究
【例1】若A(a,)在以点B(,)为圆心,37为半径的圆上,求a的值.
【答案】或.
【解析】∵点在上,∴,即,
解得,.
【例2】在△中,,,,、分别是上的高和中线,如果圆是以点为圆心,半径长为2的圆,那么下列判断正确的是( )
A.点、均在圆内; B.点、均在圆外;
C.点在圆内,点在圆外; D.点在圆外,点在圆内.
【答案】C
【解析】
解:如图,∵在Rt△ABC中,
∴
∵分别是AB上的高和中线,
∴
∵AP=1.8<2,AM=2.5>2,
∴点P在圆A内、点M在圆A外 .
所以都不符合题意,符合题意.
故选:C.
【例3】如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,tanB=2,以AB的中点D为圆心,r为半径作⊙D,如果点B在⊙D内,点C在⊙D外,那么r可以取( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】
如图,过点A作AF⊥BC于点F,连接CD交AF于点 G,
∵AB=AC,BC=4,
∴BF=CF=2,
∵tanB=2,
∴,即AF=4,∴AB=,
∵D为AB的中点,
∴BD=,G是△ABC的重心,
∴GF=AF=,
∴CG= ,∴CD=CG=,
∵点B在⊙D内,点C在⊙D外,
∴<r<,
故选B.
【例4】如图,作出所在圆的圆心,并补全整个圆.
【答案】如图所示.
【解析】在上任意作两条弦,分别做两条弦的垂直平分线,两垂直平分线的交点即为圆心.
【例5】如图所示,已知矩形的边,,以点为圆心,为半径作,判断点,,与怎样的位置关系.
【答案】点在内,点在外,点在上
【解析】
解:连接,∵,,
∴,
∵的半径为4,,
∴点在内,
∵,
∴点在上
,
∴点在外.
【例6】如图,以点O′(1,1)为圆心,OO′为半径画圆,判断点P(﹣1,1),点Q(1,0),点R(2,2)和⊙O′的位置关系.
【答案】O′P>r,点P在⊙O′外;O′Q<r,点Q在⊙O′内;O′R=r,点R在⊙O′上.
【解析】
解:∵OO′=r== ,O′P==2
同理可得:O′Q=1,O′R= ,
∴O′P>r,点P在⊙O′外;
O′Q<r,点Q在⊙O′内;
O′R=r,点R在⊙O′上.
举一反三
1.如图,平面直角坐标系中,点A是y轴正半轴上任意一点,B(-3,0),C(4,0),则当点A在y轴上运动时,△ABC的外心不可能在( )
A.第三象限 B.第一象限 C.第四象限 D.x轴上
【答案】A
【解析】
解:∵B(-3,0),C(4,0),
∴边BC的垂直平分线在y轴的右侧,
∴三角形的外心O在不可能在第二象限或第三象限,故A错误;
当△ABC为锐角三角形时,三角形的外心O在三角形内部,并在第一象限,故B正确;
当△ABC为钝角三角形时,三角形的外心O在三角形外部,并在第四象限,故C正确;
当△ABC为直角三角形时,三角形的外心O在三角形斜边中点处,即在x轴上,故D正确,
故选:A.
2.已知△ABC中,AB=BC,若以点B为圆心,以AB为半径作圆,则点C在( )
A.在⊙B上 B.在⊙B外 C.在⊙B内 D.不能确定
【答案】A
【解析】
∵AB=BC,
∴点A,C均在以点B为圆心,以AB为半径的圆上.
故选:A.
3.在直角坐标平面内,点A的坐标为,点B的坐标为,圆A的半径为2.下列说法中不正确的是( )
A.当时,点B在圆A上 B.当时,点B在圆A内
C.当时,点B在圆A外 D.当时,点B在圆A内
【答案】B
【解析】
如图:
∵A(1,0),A的半径是2,
∴AC=AE=2,
∴OE=1,OC=3,
A. 当a=−1时,点B在E上,即B在圆A上,正确,故本选项不合题意;
B. 当a=−3时,B在A外,即说当a<1时,点B在圆A内错误,故本选项符合题意;
C. 当a<−1时,AB>2,即说点B在圆A外正确,故本选项不合题