内容正文:
第05讲 直线与圆的位置关系及切线的判定与性质
1. 了解直线与圆的三种位置关系;
2. 了解圆的切线的概念;
3. 掌握直线与圆位置关系的性质。
知识点1 直线与圆的位置关系
1、直线与圆相离 无交点;
2、直线与圆相切 有一个交点;
3、直线与圆相交 有两个交点;
知识点2 切线的性质与判定定理
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:∵且过半径外端
∴是⊙的切线
2、性质定理:切线垂直于过切点的半径(如上图)
推论1:过圆心垂直于切线的直线必过切点。
推论2:过切点垂直于切线的直线必过圆心。
以上三个定理及推论也称二推一定理:
即: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。
知识点3 切线长定理
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:∵、是的两条切线
∴;平分
知识点4 三角形的内切圆和内心
1、三角形的内切圆
与三角形的各边都相切的圆叫做三角形的内切圆。
2、三角形的内心
三角形的内切圆的圆心是三角形的三条内角平分线的交点,它叫做三角形的内心。
注意:内切圆及有关计算。
(1)三角形内切圆的圆心是三个内角平分线的交点,它到三边的距离相等。
(2)△ABC中,∠C=90°,AC=b,BC=a,AB=c,则内切圆的半径r= 。
(3)S△ABC=,其中a,b,c是边长,r是内切圆的半径。
(4)弦切角:角的顶点在圆周上,角的一边是圆的切线,另一边是圆的弦。
如图,BC切⊙O于点B,AB为弦,∠ABC叫弦切角,∠ABC=∠D。
B
O
A D
C
【题型1 直线与圆的位置关系的判定】
【典例1】(2023•滨江区二模)已知⊙O的直径为4,圆心O到直线l的距离为2,则直线l与⊙O( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.无法确定
【变式1-1】(2023•淮阴区一模)已知⊙O的半径为5,直线l与⊙O有2个公共点,则点O到直线l的距离可能是( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【变式1-2】(2023春•市南区校级月考)如果一个圆的直径是8cm,圆心到一条直线的距离也是8cm,那么这条直线和这个圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.不能确定
【变式1-3】(2022秋•青山湖区校级期末)在平面直角坐标系中,以点(﹣3,4)为圆心,3为半径的圆( )
A.与x轴相离,与y轴相切 B.与x轴相离,与y轴相交
C.与x轴相切,与y轴相交 D.与x轴相切,与y轴相离
【题型2利用切线的性质求有关的角度/边长的运算】
【典例2】(2023•西湖区校级二模)如图,菱形OABC的顶点A,B,C在⊙O上,过点B作⊙O的切线交OA的延长线于点D.若⊙O的半径为2,则BD的长为( )
A.2 B.4 C. D.
【变式2-1】(2023•重庆)如图,AC是⊙O的切线,B为切点,连接OA,OC.若∠A=30°,AB=2,BC=3,则OC的长度是( )
A.3 B. C. D.6
【变式2-2】(2023•九龙坡区模拟)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,连接OC交⊙O于点D,连接BD,∠C=30°,OA=2,则BD的长为( )
A.2 B.2 C.3 D.3
【变式2-3】(2023•沙坪坝区校级模拟)如图,在△ABC中,∠A=30°,点O是边AB上一点,以点O为圆心,以OB为半径作圆,⊙O恰好与AC相切于点D,连接BD.若BD平分∠ABC,,则线段AB的长是( )
A. B. C.3 D.6
【典例3】(2023•鹿城区校级模拟)如图,在△ABC中,D是AC上一点,以AD为直径的半圆O恰好切CB于点B.连接BD,若∠CBD=21°,则∠C的度数为( )
A.42° B.45° C.46° D.48°
【变式3-1】(2023•平房区三模)如图,PE、PG为⊙O的两条切线,E、G为切点,点F为⊙O上一点.连接OE、OG、EF、FG,若∠EFG=52°,则∠P的度数为( )
A.52° B.56° C.66° D.76°
【变式3-2】(2023•邵阳模拟)如图,已知⊙O的直径AB与弦AC的夹角为31°,过点C的切线与AB的延长线交于点P,则∠P的度数是( )
A.24° B.25° C.28° D.31°
【变式3-3】(2023•原平市模拟)如