内容正文:
6 直线和圆的位置关系
第1课时
直线和圆的位置关系及
切线的性质
1.直线和圆的三种位置关系
直线和圆的位置关系 相交 相切 相离
图形
圆心到直线的距离d
与半径r的关系 d<r d=r d>r
公共点个数 2 1 0
公共点名称 交点 切点 —
例:已知圆的半径为3,圆心到某直线的距离是2,则此直线与圆的位置关系为 ;圆心到某直线的距离是3,则此直线与圆的位置关系为 ;圆心到某直线的距离是4,则此直线与圆的位置关系为 .
相交
相切
相离
2.圆的切线的定义与性质
(1)定义:直线和圆有 的公共点(即直线和圆相切)时,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做 .
(2)性质:圆的切线垂直于过 的半径.
唯一
切点
切点
判断直线与圆的位置关系
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.以点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] 要判断直线与圆的位置关系,只要求出圆心到直线的距离d,再比较d与r的大小即可.因此应先过点C作AB边的高并求出高.
解:如答案图,作斜边AB上的高CD.
在Rt△ABC中,由勾股定理,得AB==10.
由三角形的面积公式,可得CD·AB=AC·BC,
∴CD===4.8,
即点C到直线AB的距离d=4.8.
(1)当r=4时,d>r,此时☉C与AB相离;
(2)当r=4.8时,d=r,此时☉C与AB相切;(3)当r=5时,d<r,此时☉C与AB相交.
[方法归纳] 判断直线与圆的位置关系的关键是求出圆心到直线的距离,有的时候也可以直接用定义判断.
1.已知圆的半径为10 cm,圆心到直线l的距离为8 cm,那么这条直线和这个圆的公共点的个数是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.不能确定
C
2.在平面直角坐标系中,以点(-3,4)为圆心,4为半径的圆 ( )
A.与x轴相交,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
C
切线的性质
如图,BE是☉O的直径,A和D是☉O上的两点,过点A作☉O的切线交BE的延长线于点C.
(1)若∠ADE=25°,求∠C的度数;
解:(1)如答案图,连接OA.
∵AC是☉O的切线,OA是☉O的半径,
∴OA⊥AC.∴∠OAC=90°.
∵=,∠ADE=25°,
∴∠AOE=2∠ADE=50°.
∴∠C=90°-∠AOE=90°-50°=40°.
(答案图)
(2)若AB=AC,CE=2,求☉O的半径.
(2)∵AB=AC,∴∠B=∠C.
∵=,∴∠AOC=2∠B.∴∠AOC=2∠C.
∵∠OAC=90°,∴∠AOC+∠C=90°.∴3∠C=90°.
∴∠C=30°.∴OA=OC.
设☉O的半径为r,
∵CE=2,∴r=(r+2),解得r=2.∴☉O的半径为2.
[方法点拨] 在运用切线的性质时,连接圆心和切点是常作的辅助线,这样可以产生半径和垂直条件.
3.如图,在△ABC中,AC=2,BC=4,点O在BC上,以OB为半径的圆与AC相切于点A.D是BC边上的动点,当△ACD为直角三角形时,AD的长为 .
或
4.如图,AB为☉O的直径,直线l与☉O相切于点C,AD⊥l,垂足为D,AD交☉O于点E,连接CE.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(1)证明:如答案图1,
连接OC,
∵CD为☉O的切线,OC是☉O的半径,
∴OC⊥CD.
∵AD⊥CD,∴OC∥AD,∴∠CAD=∠ACO.
又∵OA=OC,∴∠ACO=∠CAO,
∴∠CAD=∠CAO,∴AC平分∠DAB.
(答案图1)
(2)若EC=2,sin∠CAD=,求☉O的半径.
(2)解:如答案图2,连接OC,OE,BC,
∵∠COE=2∠CAD,∠COB=2∠CAB,
∠CAD=∠CAB,
∴∠COE=∠COB,∴EC=BC=2.
∵AB是☉O的直径,∴∠ACB=90°.
在Rt△ABC中,
sin∠CAB==sin∠CAD=,
∴AB=3BC=3×2=6,
∴☉O的半径为3.
(答案图2)
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