内容正文:
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6 直线和圆的位置关系
第1课时
基础主干落实
重点典例研析
素养当堂测评
基础主干落实
直线l与圆的三种位置关系
名称 相交 相切 相离
图示
d与r的
关系 d<r d=r d>r
交点个数 2 1 0
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【一题多变】
1.(2024·烟台招远市期末)已知☉O的半径为2.5,圆心O到直线l的距离为1.5,那么
直线l与☉O的位置关系是( )
A.相交 B.相离
C.相切 D.无法确定
2.平面内,☉O的半径为3,若直线l与☉O相离,则圆心O到直线l的距离可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
A
D
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3.(2024·德州期中)“海上生明月,天涯共此时”,如图是记录的日出美景,图中太阳
与海天交界处可看成圆与直线,它们的位置关系是__________.
4.若直线l与圆心O的距离大于☉O的半径,则直线l与☉O的交点个数为_______.
5.若☉O的半径为5,圆心O到直线l的距离为d,且直线l与☉O相交,则d_______5.(填
“>”“<”“=”)
相交
0
<
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重点典例研析
【重点1】判断直线和圆的位置关系
【典例1】已知∠AOB=30°,M为OB上一点,且OM=5 cm,以M为圆心,以r为半径的圆与直线OA有怎样的位置关系?为什么?
(1)r=2 cm.
(2)r=4 cm.
(3)r=2.5 cm.
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【解析】作MC⊥OA于C,如图所示:
则∠OCM=90°,∵∠AOB=30°,
∴MC=OM=2.5 cm,
即圆心M到直线OA的距离d=2.5 cm,
(1)当r=2 cm时,d>r,
∴☉M与直线OA相离;
(2)当r=4 cm时,d<r,
∴☉M与直线OA相交;
(3)当r=2.5 cm时,d=r,
∴☉M与直线OA相切.
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【举一反三】
1.(2024·菏泽期中)直线l上一点与圆心O的距离恰好等于圆的半径,则直线l与☉O
的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相切或相交 D.相离
C
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2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,BC=4 cm,以点C为圆心,以2 cm的长为半
径作圆,则☉C与直线AB的位置关系是__________.(填“相交”“相切”或“相离”)
相切
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【重点2】根据直线和圆的位置关系求圆的半径或圆心到直线的距离
【典例2】(教材再开发·P33例1拓展)如图,已知∠APB=30°,OP=3 cm,☉O的半径为1 cm,若圆心O沿着BP的方向在直线BP上移动.
(1)当圆心O移动的距离为1 cm时,☉O与直线PA的位置关系是什么?
【思维切入】(1)根据30°角所对的直角边等于斜边的一半得解.
【解析】(1)如图,当点O向左移动1 cm时,
PO'=PO-O'O=3-1=2(cm),
作O'C⊥PA于点C,
∵∠APB=30°,∴O'C=PO'=1 cm,
∵圆的半径为1 cm,
∴☉O与直线PA的位置关系是相切.
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(2)若圆心O移动的距离是d,当☉O与直线PA相交时,d的取值范围是什么?
【思维切入】(2)根据圆心的移动,求出直线与圆相切的临界值.
【解析】(2)当点O由O'向左继续移动时,PA与圆相交,当移动到C″时,相切,此时C″P=PO'=2,
∵OP=3,
∴OC″=OP+C″P=3+2=5(cm),
∴点O移动的距离d的范围满足1 cm<d<5 cm时相交.
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【举一反三】
1.直线l与半径为r的☉O相交,且点O到直线l的距离为5,则r的值可以是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(2024·菏泽巨野县期中)已知☉O的半径为6,圆心O到直线l的距离为d,若☉O与直
线l有公共点,则d的取值范围为___________.
3.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的☉P的圆心P的坐标为(-3,0),将☉P
沿x轴正方向平移,使☉P与y轴相切,则平移的距离为__________.
D
0≤d≤6
1或5
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(10分钟·20分)
1.(5分·空间观念)已知☉O的半径是6,点O到直线l的距离为5,则直线l与☉O的位置
关系是( )
A.相离 B.相交
C.相切 D.无法判断
素养当堂测评
B
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2.(5分·空间观念)如图,∠AOB=30°,C为OB上一点,且OC=3,CD⊥OA于点D,以点C为
圆心,半径为1的圆与OA的位置关系是( )
A.相交
B.相切
C.相离
D.以上三种情况均有可能
3.(5分·空间观念)在平面直角坐标系中,以点(3,-4)为圆心,r为半径的圆与坐标轴有
且只有3个公共点,则r的值是( )
A.3 B.4
C.3或4 D.4或5
C
D
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4.(5分·空间观念、运算能力)Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,若以点C为圆心,r为半径,且☉C与斜边AB有唯一公共点,求半径r的取值和范围.
【解析】如图,根据勾股定理求得AB=5.
∵BC>AC,
∴以C为圆心,r为半径所作的圆与斜边AB只有一个公共点分两种情况:
(1)圆与AB相切时,即r=CD=3×4÷5=2.4;
(2)点A在圆内部,点B在圆上或圆外时,此时AC<r≤BC,即3<r≤4.
∴3<r≤4或r=2.4.
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本课结束
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