内容正文:
第六单元 圆
第25课时 点与圆、直线与圆的位置关系
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高频考向探究
1
知识梳理
一、点与圆、直线与圆的位置关系
1. 点与圆的位置关系
位置关系 数量关系 图示
点在圆外 ①___ ______________________________________________
的半径是,点到圆心的距离是
点在圆上 ②___
点在圆内 ③___
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2
2. 直线与圆的位置关系
位置关系 数量关系 交点个数 图示
相离 ④___ 0 ____________________________________________________________
的半径是 ,圆心
到直线的距离是
相切 ⑤___ 1
相交 ⑥___ 2
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3
二、切线的性质与判定
性质
定理 圆的切线⑦________过切点的半径
判定 (1)直线和圆只有一个公共点,这条直线叫做圆的切线;
(定义法)
(2)经过半径的外端并且⑧________这条半径的直线是圆的
切线;(判定定理)
(3)圆心到一条直线的距离等于圆的⑨______的直线
垂直于
垂直于
半径
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4
三、切线长与切线长定理
定义 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 _____________________________________
定理 从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长
⑩______,这一点和圆心的连线平分两条切线的
夹角.
如图,, ,
由此还可得
相等
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5
四、三角形的外接圆与内切圆
类别 外接圆 内切圆
图示 _______________________________________ ______________________________________________________________
定义 经过三角形的三个顶点的圆 与三角形各边都相切的圆
圆心 三角形三条边的⑪________
_____的交点即外接圆的圆
心,叫做三角形的外心 三角形三条⑫__________的交点
即内切圆的圆心,叫做三角形的
内心
垂直平分线
角平分线
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6
类别 外接圆 内切圆
性质 三角形的外心到三角形三个
顶点的距离相等 三角形的内心到三角形三条边的
距离相等
画法 作三角形任意两边的垂直平
分线,其交点即为圆心 ,以
圆心 到任一顶点的距离为
半径作 即可 作三角形任意两角的平分线,其
交点即为圆心,过点 作任一边
的垂线,以垂线段长为半径,作
即可
续表
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7
对点自测
1. (九上P101习题24.2T1改编) 的半径为,如果点到圆心
的距离分别为(1);(2);(3),那么点和
的位置关系分别是_____________、_____________、_____________.
点在内
点在上
点在外
2. (九上P96练习改编) 圆的直径是 ,如果圆心与直线的距离分
别是:(1);(2);(3) .那么直线和圆的位置关
系分别是______、______、______.
相交
相切
相离
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8
图25-1
3. (九上P122复习题) 如图25-1, ,分别与相切于
,两点, ,则 等于( )
B
A. B. C. D.
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9
4. (九上P102习题24.2T11改编) 如图25-2,,,分别与 相
切于,,三点,且,,,则____ .
10
图25-2
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10
[解析] ,,分别与相切于,, 三点,
, .
, ,
,
.
在 中,由勾股定理,得
.
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11
5. (九上P100练习T1改编) 如图25-3,中, ,
,点是的内心,则 的度数为_______.
图25-3
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12
考向一
点、直线与圆的位置关系
例1 一题多变 如图25-4,在矩形中,, .
图25-4
(1)若以点为圆心,8为半径作 ,
则下列各点在 外的是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
C
(2)以点为圆心,为半径作,若,, 三
个点中有两个点在圆内,则 的取值范围是___________.
(3)在(1)的条件下,点到 的最长距离是____,最短距离为___.
(4)探究:若平面内一点到 的最长距离是8,最短距离是4,则
的半径为______.
18
2
2或6
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13
图25-4
变式 如图25-4,在矩形中,, .若以点为圆心,
6为半径作 .
(1)与 只有一个交点的直线是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
B
(2)过点可以画 的____条切线.
(3)直线和 的位置关系是______.
两
相离
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考向二
切线的性质
例2(1) [2022衢州] 如图25-5,切于点,的延长线交
于点,连接.若 ,则 的度数为____.
图25-5
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15
(2)[2023河南] 如图25-6,与相切于点,交于点 ,
点在上,且.若,,则 的长为___.
图25-6
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16
[解析] 连接 ,如图.与相切于点, .
,, , .
.
在中,, ,
.
的面积的面积 的面积,
.
.
.
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17
图25-7
例3 [2023绍兴] 如图25-7,是 的直径,是上一点,过点
作的切线 ,交的延长线于点,过点作 ,交
的延长线于点 .
(1)若 ,求 的度数;
(2)若,,求 的长.
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18
(1)若 ,求 的度数;
解:, .
.
(2)若,,求 的长.
解:是的切线, .
.
,,, .
.
, .
.. .
图25-7
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19
考向精练
图25-8
1. [2023广元] 如图25-8,为 的直径,为上一点,连接,
,过点作的切线交 的延长线于点,于点,交
于点 .
(1)求证: ;
(2)若,,
求 的长.
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20
(1)求证: ;
证明:连接 ,如图.
是的切线,点在 上,
. .
, .
.
,
.
图25-8
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21
(2)若,,求 的长.
解:过点作于点 ,如图.
为的直径,, , .
, .
, .
, .
. .
,, .
. . .
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考向三
微专题 切线的判定
角度1 直线与圆公共点已知,连半径,证垂直
图25-9
例4 (等角代换)[2023攀枝花] 如图25-9,为的直径,如果圆
上的点 恰使,求证:直线与 相切.
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23
证明:如图,连接 .
, .
为的直径, .
.
又,
,即
.
.
又是的半径, 直线与 相切.
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24
图25-10
例5 (平行证垂直)如图25-10, 中,,为上一点,
以为直径的 与相切于点,交于点,,垂足为 .
(1)求证:是 的切线;
(2)若,,
求 的长.
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25
(1)求证:是 的切线;
证明:如图,连接 .
,
,
.
.
又 ,
.
又是的半径,
是 的切线.
图25-10
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26
(2)若,,求 的长.
解:如图,连接,过点作于点 .
,, ,
.
与相切于点, .
又, , 四边形 是矩形.
. .
, .
, .
.. .
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27
角度2 直线与圆公共点未知,作垂直,证半径
例6 [2024武汉] 如图25-11,为等腰三角形,是底边 的中点,
腰与半圆相切于点,底边与半圆交于, 两点.
图25-11
(1)求证:与半圆 相切;
(2)连接.若,,求 的值.
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28
(1)求证:与半圆 相切;
证明:连接,,过点作 于
点 ,如图.
为等腰三角形,是底边 的中点,
平分 .
与半圆相切于点, .
又, ,
与半圆 相切.
图25-11
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29
(2)连接.若,,求 的值.
解:由(1)知 .
,,
.
在中,
由勾股定理,得 ,即 ,
,, .
为等腰三角形,是底边的中点, .
在中,, .
图25-11
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30
通性通法
证明直线与圆相切的方法有:
(1)图中有<m></m> 角时,可以①利用等角代换;②利用平行线性质;③利
用三角形相似;④利用三角形全等求证.
(2)图中无<m></m> 角时,可以利用等腰三角形性质,根据等腰三角形“三
线合一”的性质求证.
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31
考向精练
图25-12
2. [2023甘肃] 如图25-12, 内接于,是的直径,是
上的一点,平分,,垂足为 ,与相交于
点 .
(1)求证:是 的切线;
(2)当的半径为5,时,
求 的长.
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(1)求证:是 的切线;
证明:平分 ,
.
, .
, .
, .
. .
又是的半径,是 的切线.
图25-12
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33
(2)当的半径为5,时,求 的长.
解:是的直径, 的半径为5,
, .
,
.
, ,
. .
. .
图25-12
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34
考向四
三角形的内切圆
例7 [2023攀枝花] 已知的周长为,其内切圆的面积为 ,则
的面积为( )
A
A. B. C. D.
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35
[解析] 如图,设内切圆与 的三边分
别相切于点D,,,连接,, ,
, .
与相切于点, ,
.同理可得 ,
, ,
.
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36
图25-13
变式 一题多解 [2024滨州] 刘徽(今山东滨州人)是
魏晋时期我国伟大的数学家,中国古典数学理论的奠
基者之一,被誉为“世界古代数学泰斗”.刘徽在注释
《九章算术》时十分重视一题多解,其中最典型的是
勾股容方和勾股容圆公式的推导,他给出了内切圆直
径的多种表达形式.如图25-13, 中,
D
A. B.
C. D.
,,,的长分别为,,,则可以用含, 的
式子表示出的内切圆直径 ,下列表达式错误的是( )
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37
[解析] 方法1 本题作为选择题,用特殊值法则可快速定位答案.
为直角三角形,
不妨令,, .
选项A: .
选项B: .
选项C: .
选项D: .
很明显,只有D选项跟其他选项不一致, 表达式错误的应是D选项.故
选D.
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38
方法2 如图,设与 三边的切点分别为
D,,,连接,,,,, ,则
,, .
易证四边形是正方形,设 ,
则 ,
, .
, . .
.故选项A正确.
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39
, .
. .故选项B正确.
,
.
,
. .故选项C正确.
由排除法可知选项D错误.
故选D.
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$$