内容正文:
24.2.1 点和圆的位置关系
1.点和圆的位置关系
设☉O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则点P在圆外⇔d r;点P在圆上⇔d r;点P在圆内⇔d r.
2.过三点的圆
(1) 的三个点确定一个圆.
(2)经过三角形的三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边的 的交点,叫做这个三角形的 .外心到三角形三个顶点的距离相等.
3.反证法
假设命题的 不成立,经过推理得出 ,由 断定所作假设 ,从而得到原命题成立.
>
=
<
不在同一条直线上
垂直平分线
外心
结论
矛盾
矛盾
不正确
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知识点一 点和圆的位置关系
1.在平面直角坐标系中,已知点A(4,3),以原点O为圆心,5为半径作☉O,则( )
A.点A在☉O上 B.点A在☉O内
C.点A在☉O外 D.无法确定
【变式】已知☉O的半径为5,点A为线段OP的中点,当OP=12时,点A与☉O的位置关系
是( )
A.在圆内 B.在圆上
C.在圆外 D.不能确定
A
C
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2.已知☉O的半径为3,平面内有一点到圆心O的距离为5,则此点可能是( )
A.P点
B.Q点
C.M点
D.N点
3.已知☉O的直径是6,若P是☉O内部的一点,则OP的长度的取值范围是 .
D
0≤OP<3
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4.如图,已知在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,以点C为圆心作☉C,半径为r.
(1)当r取什么值时,点A,B在☉C外?
(2)当r取什么值时,点A在☉C内,点B在☉C外.
解:(1)若点A,B在☉C外,则AC>r,
∵AC=3,
∴0<r<3.
(2)如点A在☉C内,点B在☉C外,则AC<r<BC,
∵AC=3,BC=4,
∴3<r<4.
名师点睛
点与圆的位置关系⇔点到圆心的距离(d)和半径(r)的数量关系,即由位置关系可以得到数量关系,反过来由数量关系可以判断位置关系.
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知识点二 确定圆的条件
5.平面直角坐标系内的三个点A(1,-3),B(0,-3),C(2,-3), 确定一个圆(填“能”或“不能”).
6.下列说法正确的是( )
A.过一点A的圆的圆心可以是平面上任意点
B.同一平面内,过两点A,B的圆的圆心在一条直线上
C.过三点A,B,C的圆的圆心有且只有一点
D.过四点A,B,C,D的圆不存在
不能
B
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知识点三 三角形的外接圆和外心
7.在如图所示的正方形网格中,A,B,C三点均在格点上,那么△ABC的外接圆圆心是( )
A.点E
B.点F
C.点G
D.点H
8.直角三角形的两条边长分别为6和8,那么这个三角形的外接圆半径为 .
C
4或5
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9.如图,已知等腰三角形ABC,AB=AC.
(1)用直尺和圆规作△ABC的外接圆☉O.
(2)若∠BOC=128°,求∠BAC.
解:(1)作图如图所示.
(2)如图,连接OB,OC,∵∠BOC=128°,
∴∠BAC=(360°-∠BOC)=116°.
名师点睛
过不在同一直线上的三个点作圆时,只需作出其中两条线段的垂直平分线,这两条垂直平分线的交点就是圆心,这个交点到三个点中的任意一点的距离就是圆的半径.
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知识点四 反证法
10.用反证法证明“若☉O的半径为r,点P到圆心的距离d<r,则点P在☉O的内部”首先应假设( )
A.d≤r
B.d≥r
C.点P在☉O的外部
D.点P在☉O上或点P在☉O的外部
11.用反证法证明:一个三角形中不能有两个角是直角.
D
已知:∠A,∠B,∠C是△ABC的三个内角.
求证:∠A,∠B,∠C中不能有两个角是直角.
证明:假设∠A,∠B,∠C中有两个角是直角,不妨设∠A=∠B=90°,
则∠A+∠B+∠C>180°,
这与三角形内角和等于180°相矛盾,
∴假设不成立,
∴∠A,∠B,∠C中不能有两个角是直角.
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【能力提升】
1.已知☉O的半径为1,AO=d,且关于x的方程x2-2dx+1=0有两个相等的实数根,则点A与☉O的位置关系是( )
A.在☉O内 B.在☉O外
C.在☉O上 D.无法确定
2.如图,已知空间站A与星球B距离为a,信号飞船C在星球B附近沿圆形轨道行驶,B,C之间的距离为b.数据s表示飞船C与空间站A的实时距离,那么s的最大值是( )
A.A B.b
C.a+b D.a-b
C
C
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3.已知点O是△ABC的外心,连接OB,若∠OBC=28°,则∠A的度数为( )
A.28° B.52°
C.56° D.62°
4.已知在△ABC中,AB=AC,求证:∠B<90°,下面写出运用反证法证明这个命题的四个步骤:
①∴∠A+∠B+∠C>180°,这与三角形内角和为180°矛盾,
②因此假设不成立.∴∠B<90°.
③假设在△ABC中,∠B≥90°,
④由AB=AC,得∠B=∠C≥90°,即∠B+∠C≥180°.
这四个步骤正确的顺序应是( )
A.④③①② B.③④②①
C.①②③④ D.③④①②
5.已知矩形ABCD的边AB=15,BC=20,以点B为圆心作圆,使A,C,D三点至少有一点在☉B内,且至少有一点在☉B外,则☉B的半径r的取值范围是 .
D
D
15<r<25
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6.(教材P102T9变式)将图中破损的轮盘复原,已知弧上三点A,B,C.
(1)画出该轮盘的圆心.
(2)若△ABC是等腰三角形,底边BC=16 cm,腰AB=10 cm,求圆片的半径R.
解:(1)如图1所示,分别作弦AB和AC的垂直平分线,交点O即为所求的圆心.
(2)如图2,连接AO,OB,BC,BC交OA于D.
∵BC=16 cm,∴BD=8 cm,∵AB=10 cm,∴AD=6 cm.
设圆片的半径为R,在Rt△BOD中,OD=(R-6)cm,
∴R2=82+(R-6)2,解得R= cm,∴圆片的半径R为 cm.
图1 图2
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【素养闯关】
7.如图,AD为△ABC外接圆的直径,AD⊥BC,垂足为F,∠ABC的平分线交AD于点E,连接BD,CD.
(1)求证:BD=CD.
(2)请判断B,E,C三点是否在以点D为圆心,以DB为半径的圆上?并说明理由.
(1)证明:∵AD为△ABC外接圆的直径,AD⊥BC,
∴由垂径定理,得=.∴BD=CD.
(2)解:B,E,C三点在以点D为圆心,以DB为半径的圆上.理由如下:
如图,由(1)知,=,
∴∠1=∠2.∵∠2=∠3,
∴∠1=∠3.
∵BE是∠ABC的平分线,
∴∠4=∠5.
∵∠DBE=∠3+∠4,∠DEB=∠1+∠5,
∴∠DBE=∠DEB.∴DB=DE.
由(1)知BD=CD,∴DB=DE=DC,
∴B,E,C三点在以点D为圆心,以DB为半径的圆上.
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