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第二十九章 直线与圆的位置关系
29.2 直线与圆的位置关系
1.直线与圆的位置关系
(1)相交:当直线与圆有 两 个公共点时,我们称直线与圆相交.
(2)相切:当直线与圆有 唯一一个 公共点时,称直线与圆相切.这个公共点叫做 切 ,
这条直线叫做圆的 切线 .
(3)相离:当直线与圆 没有 公共点时,称直线与圆相离.
2.圆心到直线的距离d和半径r的数量关系
设圆的半径为r,圆心到直线的距离为d.
(1)直线和圆相离⇔d > r.
(2)直线和圆相切⇔d = r.
(3)直线和圆相交⇔d < r.
两
唯一一个
切点
切线
没有
>
=
<
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知识点1 判断直线与圆的位置关系
典题1 如图,正方形ABCD的边长为2,AC和BD相交于点O,过O作EF∥AB,交BC于点E,交AD于点F,则以点B为圆心, 为半径的圆与直线AC,EF的位置关系分别是什么?
解:由题中已知条件,得
BO⊥AC,BO=BD==,
即点B到AC的距离为,与☉B的半径相等,
∴直线AC与☉B相切.
∵EF∥AB,∠ABC=90°,∴BE⊥EF,
且BE=BC=×2=1<,∴直线EF与☉B相交.
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变式1-1 已知☉O的半径是一元二次方程x2-2x-3=0的一个根,圆心O到直线l的距离d=4,那么直线l与☉O的位置关系是( C )
A.相交 B.相切 C.相离 D.平行
C
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知识点2 直线与圆的位置关系的应用
典题2 如图,∠AOB=30°,点M在OB上,且OM=5 cm,以点M为圆心,r为半径画圆,试讨论r的大小与所画的圆和射线OA的公共点个数之间的对应关系.
解:作MN⊥OA于点N,如图,
∵∠AOB=30°,
∴MN=OM=×5=,
∴当r=时,☉M与射线OA只有一个公共点;
当0<r<时,☉M与射线OA没有公共点;
当<r≤5时,☉M与射线OA有两个公共点;
当r>5时,☉M与射线OA只有一个公共点.
∴当0<r<时,☉M与射线OA没有公共点;当r=或r>5时,☉M与射线OA只有一个公共点;当<r≤5时,☉M与射线OA有两个公共点.
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变式2-1 (2021邯郸武安期末)已知☉O的半径为6,点O到某条直线的距离为8,则这条直线可以是( B )
B
A.l1 B.l2 C.l3 D.l4
名师点睛
判断直线与圆的位置关系的方法有两种:①根据直线与圆的公共点个数;②根据圆心到直线的距离d与圆的半径r的大小关系.其中②是判断直线与圆的位置关系的常用方法,其解题步骤如下:
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—— 基础巩固练 ——
1.已知☉O的直径为12 cm,如果圆心O到一条直线的距离为7 cm,那么这条直线与这个圆的位置关系是( A )
A.相离 B.相切
C.相交 D.相交或相切
2.(2022沧州黄骅期中)半径为5的四个圆按如图所示位置摆放,若其中有一个圆的圆心到直线l的距离为4,则这个圆可以是( C )
A.☉O1 B.☉O2
C.☉O3 D.☉O4
A
C
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3.如图,两个同心圆,大圆的半径为5,小圆的半径为3,若大圆的弦AB与小圆有公共点,则弦AB的取值范围是( A )
A.8≤AB≤10
B.8<AB≤10
C.4≤AB≤15
D.4<AB≤15
A
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5.设☉O的半径为4,点O到直线a的距离为d,若☉O与直线a至多只有一个公共点,则d的取值范围是 d≥4 .
6.已知☉O的半径是5,圆心O到直线AB的距离为2,则☉O上有且只有 3 个点到直线AB的距离为3.
d≥4
3
4.在平面直角坐标系中,以点(2,1)为圆心,1为半径的圆与坐标轴的位置关系为( C )
A.与x轴相离、与y轴相切
B.与x轴、y轴都相离
C.与x轴相切、与y轴相离
D.与x轴、y轴都相切
C
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(1)若以点C为圆心,2 cm长为半径画☉C,则直线AB与☉C的位置关系如何?
解:(1)∵AB=5 cm,BC=4 cm,AC=3 cm,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°.
作CD⊥AB于点D,如图,由△ABC的面积得CD==2.4>2,
∴若以点C为圆心,2 cm长为半径画☉C,则直线AB与☉C的位置关系是相离.
(2)若直线AB与半径为r的☉C相切,求r的值.
解:(2)若直线AB与半径为r的☉C相切,
则r=CD=2.4 cm.
7.在△ABC中,AB=5 cm,BC=4 cm,AC=3 cm.
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