内容正文:
2.5直线与圆的位置关系(1)
问题1 如果我们把太阳看成一个圆,地平线看成一条直线,那你能根据直线和圆的公共点个数想象一下,直线和圆有几种位置关系吗?
问题2 请同学在纸上画一条直线l,把硬币的边缘看作圆,在纸上移动硬币,你能发现直线和圆的公共点个数的变化情况吗?公共点个数最少时有几个?最多时有几个?
●
●
●
l
0
2
问题3 根据上面观察的发现结果,你认为直线与圆的位置关系可以分为几类?你分类的依据是什么?分别把它们的图形在草稿纸上画出来.
直线与圆的
位置关系
图形
公共点个数
公共点名称
直线名称
2个
交点
割线
1个
切点
切线
0个
相离
相切
相交
位置关系
公共点个数
直线与圆最多有两个公共点.
若直线与圆相交,则直线上的点都在圆上.
若A是☉O上一点,则直线AB与☉O相切.
④若C为☉O外一点,则过点C的直线与☉O相交或相离.
⑤直线a 和☉O有公共点,则直线a与☉O相交.
√
×
×
×
×
问题1 刚才同学们用直尺在圆上移动的过程中,除了发现公共点的个数发生了变化外,还发现有什么量也在改变?它与圆的半径有什么样的数量关系呢?
相关知识:
点到直线的距离是指从直线外一点(A)到直线(l)的垂线段(OA)的长度.
l
A
O
直线与圆的位置关系的性质与判定
问题2 怎样用d(圆心与直线的距离)来判别直线与圆的位置关系呢?
O
d
直线和圆相交
d< r
直线和圆相切
d= r
直线和圆相离
d> r
r
d
∟
r
d
∟
r
d
数形结合:
位置关系
数量关系
(用圆心O到直线的距离d与圆的半径r的关系来区分)
o
o
o
公共点个数
直线和圆的位置关系
A
C
B
8
6
例1 在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,以C为圆心,分别以下面给出的r为半径作圆,试问所作的圆与斜边AB所在的直线分别有怎样的位置关系?请说明理由.
(1) r=4; (2) r=4.8; (3) r=5.
分析:要了解AB与☉C的位置关系,只要知道圆心C到AB的距离d与r的关系.已知r,只需求出C到AB的距离d.
D
解:过C作CD⊥AB,垂足为D.
在△ABC中,
AB=
10.
根据三角形的面积公式有
∴
即圆心C到AB的距离d=4.8.
所以 (1)当r=4时,
有d >r,
因此☉C和AB相离.
A
C
B
8
6
D
d
记住:斜边上的高等于两直角边的乘积除以斜边.
11
(2)当r=4.8时,有d=r.
因此☉C和AB相切.
A
C
B
8
6
D
d
(3)当r=5时,有d<r,
因此,☉C和AB相交.
A
C
B
8
6
D
d
判定直线与圆的位置关系有两种方法:
1.直接根据定义,判断直线和圆的交点数;
2.判断直线与圆心的距离与半径r的大小关系.
直线与圆的位置关系
定义
性质
判定
相离
相切
相交
公共点的个数
d与r的数量关系
定义法
性质法
特别提醒:在图中没有d要先做出该垂线段
相离:0个
相切:1个
相交:2个
相离:d>r
相切:d=r
相交:d<r
0个:相离;1个:相切;2个:相交
d>r:相离
d=r:相切
d<r:相交
【小结】
2.5直线与圆的位置关系(2)
O
A
B
C
问题:已知圆O上一点A,怎样根据圆的切线定义过点A作圆O的切线?
观察:(1) 圆心O到直线AB的距离 和圆的半径有什么数量关系?
(2)二者位置有什么关系?为什么?
经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
OA为☉O的半径
BC⊥OA于A
BC为☉O的切线.
O
A
B
C
切线的判定定理
应用格式
下列各直线是不是圆的切线?如果不是,请说明为什么?
O.
A
O.
A
B
A
O
(1)
(2)
(3)
(1)不是,因为没有垂直.
(2),(3)不是,因为没有经过半径的外端点A.
在此定理中,“经过半径的外端”和“垂直于这条半径”,两个条件缺一不可,否则就不是圆的切线.
注意
判断一条直线是一个圆的切线有三个方法:
1.定义法:直线和圆只有一个公共点时,我们说这条直线是圆的切线;
2.数量关系法:圆心到这条直线的距离等于半径(即d=r)时,直线与圆相切;
3.判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
l
A
l
O
l
r
d
例1 如图,直线AB是☉O上的点A,且AB=OA,∠OBA=45°, AT=BA.
求证:直线AB是☉O的切线.
解析:直线AB经过