内容正文:
专题20 与圆有关的位置关系
1.知道三角形的内心和外心;
2.了解直线与圆的位置关系,掌握切线的概念,探索切线与过切点的半径的关系,会用三角尺过圆上一点画圆的切线;
3.探索并证明切线长定理。
考点1:点与圆的位置关系
(1)判定一个点P是否在⊙O上
设⊙O的半径为,OP=,则有
点P在⊙O 外; 点P在⊙O 上;点P在⊙O 内.
(2)判定几个点在同一个圆上的方法
当时,在⊙O 上.
考点2:直线与圆位置关系
设⊙O 半径为R,点O到直线的距离为.
(1)直线和⊙O没有公共点直线和圆相离.
(2)直线和⊙O有唯一公共点直线和⊙O相切.
(3)直线和⊙O有两个公共点直线和⊙O相交.
考点3:切线的判定与性质
(1)切线的判定:
①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到圆心的距离等于圆的半径的直线是圆的切线.
(2)切线的性质:
①圆的切线垂直于过切点的半径.
②经过圆心作圆的切线的垂线经过切点.
③经过切点作切线的垂线经过圆心.
(3)切线长:从圆外一点作圆的切线,这一点和切点之间的线段的长度叫做切线长.
(4)切线长定理:从圆外一点作圆的两条切线,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.
考点4:外接圆与内切圆
(1)三角形的内心:是三角形三条角平分线的交点,它是三角形内切圆的圆心,在三角形内部,它到三角形三边的距离相等,通常用“I”表示.
(2)三角形的外心:是三角形三边中垂线的交点,它是三角形外接圆的圆心,锐角三角形外心在三角形内部,直角三角形的外心是斜边中点,钝角三角形外心在三角形外部,三角形外心到三角形三个顶点的距离相等,通常用O表示.
(3)三角形重心:是三角形三边中线的交点,在三角形内部;它到顶点的距离是到对边中点距离的2倍,通常用G表示.
(4)垂心:是三角形三边高线的交点.
注:
(1)任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但任意一个圆都有无数个外切三角形;
(2)解决三角形内心的有关问题时,面积法是常用的,即三角形的面积等于周长与内切圆半径乘积的一半,即(S为三角形的面积,P为三角形的周长,r为内切圆的半径)
(3) 三角形的外心与内心的区别:
名称
确定方法
图形
性质
外心(三角形外接圆的圆心)
三角形三边中垂线的交点
(1)OA=OB=OC;(2)外心不一定在三角形内部
内心(三角形内切圆的圆心)
三角形三条角平分线的交点
(1)到三角形三边距离相等;(2)OA、OB、OC分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB; (3)内心在三角形内部.
【题型1:点与圆的位置关系】
【典例1】如果⊙O是以原点O为圆心,为半径的圆,则点与⊙O的位置是()
A.点A在⊙O内 B.点A在⊙O外
C.点A在⊙O上 D.无法确定
1.体育课上,小明在点O处进行了四次铅球试投,铅球分别落在图中的M,N,P,Q四个点处,则表示他最好成绩的点是( )
A.M B.N C.P D.Q
2.如图,在中,点在弦上,于点,则圆心距的长为 ;若点在圆上动,则的最小值= .
3.一个点到圆的最小距离是,最大距离是,则这个圆的半径长为 .
4.如图,在正方形网格图中建立平面直角坐标系,一条圆弧经过网格点A、B、C,点O为坐标原点.(网格中小正方形的边长为1)
(1)该圆弧所在圆的圆心P的坐标为______;
(2)根据(1)中的条件填空:
①的半径为______;(结果保留根号)
②点在______;(填“上”、“内”或“外”)
③连接,则的度数为______.
【题型2:三角形的外接圆】
【典例2】如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点、、、、、、在小正方形的顶点上,则的外心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
1.如图,点是的内心,也是的外心,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,将放在每个小正方形的边长为1的网格中,点A、B、C均落在格点上,用一个圆面去覆盖,能够完全覆盖这个三角形的最小圆面的半径是 .
3.在中,,则它的外接圆的半径为 .
4.如图是由小正方形组成的的网格,每个小正方形的顶点叫格点,点、、在格点上,点是圆与竖直网格线的交点,仅用无刻度的直尺在给定的网格中完成画图,画图过程用虚线.
(1)在图1中画出经过、、三点的圆的圆心,再过点作圆的切线;
(2)在图2中先在上作点使得,再作的角平分线.
【题型3:直线与圆的位置关系】
【典例3】在平面直角坐标系中,的圆心坐标为,半径为5,那么x轴与的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定
1.已知的半径为3,点O到直线m的距离为d,若直线m与⊙O公共点的个数为2个,则d可取(