内容正文:
第2节 与圆有关的位置关系
考点梳理
1
点、直线和圆的位置关系
1. 点和圆的位置关系
设圆的半径为r,点到圆心O的距离为d,则
(1) ⇔点在圆内;
(2)d=r⇔点在圆 ;
(3) ⇔点在圆外.
d<r
上
d>r
第4节
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考点梳理
2. 直线与圆的位置关系
设☉O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.
位置关系 相离 相切 相交
图示
d与r
的关系 d r d r d r
交点的情况 没有交点 有且只有一个交点 有两个交点
>
=
<
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考点梳理
1. 已知☉O的半径为5,线段OA的长为d.若点A在☉O外,则d的取值范
围为 .
d>5
2. 已知点A(3,4),若以点A为圆心,3个单位长度为半径作圆,则☉A
与x轴的位置关系为 .
相离
3. 一个点到圆的最小距离为3 cm,最大距离为6 cm,该圆的直径是
.
9 cm或
3 cm
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考点梳理
4. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3.若以C点为圆心,r为半
径所作的圆与斜边AB只有一个公共点,则r的取值范围是 .
3<r≤4或r=2.4
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考点梳理
切线的性质与判定
1. 切线的性质
(1)圆的切线 于经过 的半径.
(2)经过圆心且垂直于切线的直线经过 .
(3)经过切点且垂直于切线的直线经过 .
垂直
切点
切点
圆心
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考点梳理
2. 切线的判定
(1)与圆有且只有 个公共点的直线是圆的切线.
(2)如果圆心到一条直线的距离等于圆的 ,那么这条直线是圆的
切线.
(3)经过半径的 并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
一
半径
外端
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考点梳理
提醒
证明切线的两种常用方法
(1)当直线与圆有公共点时,“连半径,证垂直”.(2)当不确定直线与
圆是否有公共点时,“作垂直,证相等”.
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考点梳理
3. 切线长及切线长定理
(1)切线长:经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长,叫
做这点到圆的切线长.
(2)切线长定理:过圆外一点所画的圆的两条切线长 ,圆心和这
一点的连线 两条切线的夹角.
相等
平分
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考点梳理
1. 如图,AB与☉O相切于点B,连接AO并延长交☉O于点C,连接BC.
若∠C=35°,则∠A的度数是 .
20°
第4节
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考点梳理
2. 如图,PA,PB是☉O的切线,A,B为切点.若∠OAB=30°,则
∠APB= .
60°
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考点梳理
3. 如图,在平面直角坐标系中,点P的坐标为(-4,0),半径为1的动圆
☉P沿x轴正方向运动.若运动后☉P与y轴相切,则点P的运动距离为 .
3或5
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考点梳理
4. 如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=30°,以点A为圆心,以3 cm为
半径作☉A. 当AB= cm时,BC与☉A相切.
6
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考点梳理
三角形的外接圆和内切圆
1. 确定圆的条件:不在同一直线上的三点确定一个圆.
2. 三角形的外接圆和内切圆
名称 三角形的外接圆 三角形的内切圆
定义 经过三角形三个顶点的圆 与三角形三边都相切的圆
图示
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考点梳理
名称 三角形的外接圆 三角形的内切圆
圆心 三角形的外心,三角形三条
边 的交点 三角形的内心,三角形三条
的交点
性质 三角形的外心到三角形的三个顶
点的距离 ,等于外接圆
的半径 三角形的内心到三角形三边的距
离 ,等于内切圆的半径
垂直平分线
角
平分线
相等
相等
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考点梳理
提醒
三角形内切圆的半径
(1)已知Rt△ABC的两条直角边长为a,b,斜边长为c,则Rt△ABC的内切圆半径r= .
(2)已知△ABC的三边长分别为a,b,c,面积为S,则△ABC的内切圆
半径r= .
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考点梳理
1. 直角三角形的两边长为6和8,则此三角形的外接圆半径为 .
4或5
2. 已知△ABC的面积是54 cm2,周长是36 cm,则△ABC的内切圆半径
是 cm.
3
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考点梳理
3. 如图,在△ABC中,∠A=68°.若点O是△ABC的外心,则∠BOC
= ;若点O是△ABC的内心,则∠BOC= .
第3题图
136°
124°
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考点梳理
4. 如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC外接圆的圆心坐标是 ,
半径是 .
第4题图
(5, 2)
2
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考点梳理
考点精研
2
点、直线和圆的位置关系
1. (2023宿迁)在同一平面内,已知☉O的半径为2,圆心O到直线l的距
离为3,点P为圆上的一个动点,则点P到直线l的最大距离是( B )
A. 2 B. 5 C. 6 D. 8
B
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考点精研
2. (2023镇江)已知一次函数y=kx+2的图像经过第一、二、四象限,以
坐标原点O为圆心,r为半径作☉O. 若对于符合条件的任意实数k,一次
函数y=kx+2的图像与☉O总有两个公共点,则r的最小值为 .
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考点精研
切线的性质与判定
3. (2024盐城)如图,点C在以AB为直径的☉O上,过点C作☉O的切线
l,过点A作AD⊥l,垂足为D,连接AC,BC.
(1)求证:△ABC∽△ACD;
解析:(1)证明:如图,连接OC,
∵l是☉O的切线,∴OC⊥l,
∵AD⊥l,∴OC∥AD,
∴∠CAD=∠ACO=∠CAB,
∵∠ADC=∠ACB=90°,
∴△ABC∽△ACD.
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考点精研
(2)若AC=5,CD=4,求☉O的半径.
解析:(2)∵AC=5,CD=4,∠ADC=90°,
∴AD= =3,
∵△ABC∽△ACD,∴ = ,
∴ = ,∴AB= ,
∴☉O的半径为 .
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考点精研
4. (2024镇江)如图,将△ABC沿过点A的直线翻折并展开,点C的对应
点C'落在边AB上,折痕为AD,点O在边AB上,☉O经过点A,D. 若
∠ACB=90°,判断BC与☉O的位置关系,并说明理由.
解析:BC与☉O相切.理由如下:
如图,连接OD.
∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA.
由翻折可知∠CAD=∠OAD.
∴∠CAD=∠ODA,∴AC∥OD,
∴∠ACB=∠ODB,
∵∠ACB=90°,
∴∠ODB=90°,即OD⊥BC,
∵D在☉O上,∴BC与☉O相切.
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考点精研
5. (2024宿迁)如图,在☉O中,AB是直径,CD是弦,且AB⊥CD,垂
足为E,AB=20,CD=12,在BA的延长线上取一点F,连接CF,使
∠FCD=2∠B.
(1)求证:CF是☉O的切线;
解析:(1)证明:如图,连接OC,
∵OC=OB,∴∠B=∠BCO,
∴∠AOC=∠B+∠BCO=2∠B,
∵AB⊥CD,∴∠CEO=90°,
∴∠COE+∠OCE=90°,
∵∠FCD=2∠B,∴∠FCD=∠COE,
∴∠FCD+∠OCE=90°,∴∠OCF=90°,
∵OC是☉O的半径,∴CF是☉O的切线.
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考点精研
(2)求EF的长.
解析:(2)∵AB是☉O的直径,CD是☉O的弦,且AB⊥CD,
∴CE= CD=6,∵AB=20,∴OC=10,
∴OE= =8,
∵∠OCF=∠OEC=90°,∠COE=∠FOC,
∴△OCE∽△OFC,∴ = ,
∴ = ,∴OF= ,
∴EF=OF-OE= -8= .
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考点精研
6. (2023宿迁)(1)如图,AB是☉O的直径,AC与☉O交于
点F,弦AD平分∠BAC,点E在AC上,连接DE,DB, .
求证: .
从①DE与☉O相切;②DE⊥AC中选择一个作为已知条件,
余下的一个作为结论,将题目补充完整(填写序号),
并完成证明过程;
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考点精研
证明:连接OD.
∵DE与☉O相切于点D,∴∠ODE=90°.
∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠DAB,
∵OA=OD,∴∠DAB=∠ADO,
∴∠EAD=∠ADO,∴AE∥DO,
∴∠AED=180°-∠ODE=90°,∴DE⊥AC.
解析:(1)当选择①作为条件,②作为结论时,
如图1,AB是☉O的直径,AC与☉O交于点F,弦AD平分∠BAC,点E在AC
上,连接DE,DB,DE与☉O相切,求证:DE⊥AC.
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考点精研
当选择②作为条件,①作为结论时,
如图2,AB是☉O的直径,AC与☉O交于点F,弦AD平分∠BAC,点E在AC
上,连接DE,DB,DE⊥AC,求证:DE与☉O相切.
证明:连接OD.
∵DE⊥AC,∴∠AED=90°.
∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠DAB,
∵OA=OD,∴∠DAB=∠ADO,
∴∠EAD=∠ADO,∴AE∥DO,
∴∠ODE=180°-∠AED=90°.
∵OD是☉O的半径,∴DE与☉O相切.
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考点精研
(2)在(1)的前提下,若AB=6,∠BAD=30°,
求阴影部分的面积. 重难点拨
解析:(2)如图3,连接OF,DF.
∵AB是☉O的直径,∴∠ADB=90°.
∵AB=6,∠BAD=30°,
∴BD= AB=3,AD= BD=3 .
∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠DAB=30°,
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考点精研
在Rt△AED中,DE= AD= ,AE= DE= ,
∵∠EAD=∠DAB=30°,
∴∠DOB=2∠DAB=60°,∠DOF=2∠EAD=60°.
∵OD=OF,∴△DOF,△DOB都是等边三角形,
∴∠ODF=60°,∴∠DOB=∠ODF=60°,
∴DF∥AB,∴S△ADF=S△ODF,
∴S阴影=S△AED-S扇形DOF
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考点精研
= AE·DE-
= × × -
= -
= ,
∴阴影部分的面积为 .
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考点精研
三角形的外接圆和内切圆
7. (2023常州)如图,AD是☉O的直径,△ABC是☉O的内接三角形.若
∠DAC=∠ABC,AC=4,则☉O的直径AD= .
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考点精研
8. (2022南京)如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E在BC上,BD=
CE. 过A,D,E三点作☉O,连接AO并延长,交BC于点F.
(1)求证:AF⊥BC;
解析:(1)证明:如图,连接AD,AE.
∵AB=AC,∴∠B=∠C,
在△ABD与△ACE中,
∴△ABD≌△ACE(SAS).∴AD=AE.
连接OD,OE,则OD=OE.
∵AO=AO,∴△ADO≌△AEO(SSS),
∴∠DAF=∠EAF,∴AF⊥BC.
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考点精研
(2)若AB=10,BC=12,BD=2,求☉O的半径.
解析:(2)∵AB=AC,AF⊥BC,∴BF=CF= BC=6,
∴AF= = =8.
∵BD=2,∴DF=4.
设DO=AO=x,∴OF=AF-x=8-x.
∵OD2=OF2+DF2,∴x2=(8-x)2+42,∴x=5,
∴☉O的半径为5.
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考点精研
9. (2023南京)如图,在△ABC中,AB=AC,☉O是△ABC的外接圆,
过点O作AC的垂线,垂足为D,分别交直线BC, 于点E,F,射线
AF交直线BC于点G.
(1)求证:AC=CG;
解析:(1)证明:如图1,过点A作直径AM.
∵AB=AC,∴AM⊥BC,∴∠E+∠EOM=90°.
∵AC⊥EF,∴∠OAD+∠AOD=90°.
∵∠EOM=∠AOD,∴∠E=∠OAD.
∵OA=OF,
∴∠OAD+∠DAF=∠AFO=∠E+∠G,
∴∠DAF=∠G,∴AC=CG.
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考点精研
(2)若点E在CB的延长线上,且EB=CG,求∠BAC的度数;
解析:(2)∵AB=AC,AM⊥BC,∴∠BAM=∠CAM.
设∠BAM=∠CAM=2α,
∴∠ABC=∠ACB= (180°-∠BAC)=90°-2α,
∴∠CAG=∠CGA=45°-α,
∴∠BAG=2α+2α+45°-α=45°+3α.
如图2,连接AE,
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考点精研
∵EF⊥AC,又EF过圆心,
∴EF垂直平分AC,∴EC=AE.
∵BH=HC,又EB=CG,∴HE=HG,
∴AM垂直平分EG,∴AE=AG,∴EC=AG.
∵EB=CG,∴EB+BC=BC+CG,
∴EC=BG,∴AG=BG,
∴∠BAG=∠ABG,
∴45°+3α=90°-2α,
∴α=9°,∴∠BAC=4α=36°.
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考点精研
(3)当BC=6时,随着CG的长度的增大,EB的长度如何变化?请描述变
化过程,并说明理由.
解析:(3)当CG=6时,BE=0.
当CG>6时,BE随CG的增大而增大;
当3<CG<6时,BE随CG的增大而减小.
说明:①如图3,当BE=0时,点E与B重合.
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考点精研
在△BOH和△AOD中,
∴△BOH≌△AOD(AAS),
∴AD=BH=3,
∴AC=2AD=6,∴AB=AC=BC=6,
∴CA=CG=6.
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考点精研
②如图4,当CG>6时,
∵∠E=∠CAH,∠EDC=∠AHC=90°,
∴△ACH∽△ECD,∴ = ,
∴ = ,∴ = ,
∴BE= CG2-6,
∴BE随CG的增大而增大.
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考点精研
③如图5,当3<CG<6时,
∵∠ACH=∠DCE,∠EDC=∠AHC=90°,
∴△AHC∽△EDC,∴ = ,
∴ = ,∴ = ,
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考点精研
∴BE=- CG2+6,
∴BE随CG的增大而减小.
综上所述,当CG=6时,BE=0;
当CG>6时,BE随CG的增大而增大;
当3<CG<6时,BE随CG的增大而减小.
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考点精研
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