内容正文:
第27节 与圆有关的位置关系
1
立标明方向
2
循本知脉络
3
精讲通考点
4
精练提思维
5
课后作业
立标明方向 备考有的放矢
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课标结果
目标 >了解
(知道,初步认识) >>理解
(认识,会) >>>掌握
(能) >>>>运用
(证明,应用)
课程内容 ·了解三角形的内心与外心
·了解直线与圆的位置关系 —— ·点与圆的位置关系
·掌握切线的概念 ·*探索并证明切线长定理
立标明方向 备考有的放矢
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循本知脉络 构建知识体系
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与圆有关的
位置关系
一、点、直线与圆的位置关系
(5年2考)
二、切线
(5年4考)
三、三角形的内心与外心
切线的定义、性质、判定
*切线长定理
判定切线的一般思路
循本知脉络 构建知识体系
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基础巩固
重点突破
精讲通考点 掌握通性通法
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基础巩固
一、点、直线与圆的位置关系(5年2考)
1. 点和圆的位置关系(设☉O的半径为r,点到圆心的距离为d)
(1)点在☉O外 ⇔ d r,如右图,点A在☉O外.
(2)点在☉O上 ⇔ d r,如右图,点B在☉O上.
(3)点在☉O内 ⇔ d r,如右图,点C在☉O内.
(4)如图,圆上任意一点 P到圆外一定点 A的所有
连线中,当点 P在 P1位置时,PA存在最小值,其长度为 ;当点P在P2位置时,PA存在最大值,其长度为 .
>
=
<
d - r
d + r
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2. 直线和圆的位置关系(设☉O的半径为r,圆心到直线的距离为d)
(1)直线和☉O相交 ⇔ d < r,如右图,直线l1与☉O有 个公共点.
(2)直线和☉O ⇔ d = r,如右图,直线l2与☉O有 个公共点.
(3)直线和☉O相离 ⇔ d > r,如右图,直线l3与☉O 公共点.
2
相切
1
没有
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跟踪训练
1. 如图,在矩形ABCD中,AB = 4 cm,BC = 3 cm.
以顶点B为圆心作☉B,半径为r.
(1)若 r = 4,则点 A在☉B ,点 C在☉B ,
点 D在☉B (填“上”“内”“外”).
(2)若A,C,D三点中至少有一点在☉B内,且至少有一点在☉B外, 则r的取值范围为 .
(3)若☉B与直线AD相离,且与直线CD相交,则r的取值范围 是 .
(4)当☉B与△ACD的边有交点时,则r的取值范围是 .
上
内
外
3 < r < 5
3 < r < 4
≤ r ≤ 5
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二、切线(5年4考)
1. 定义:直线和圆只有一个公共点时,我们说这条直线和圆相切,这条 直线叫做圆的 ,这个点叫做 .
2. 性质:圆的切线垂直于过切点的半径(圆心到切线的距离等于半径).
3. 切线的判定:
(1)与圆只有一个公共点的直线是圆的切线.
(2)经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的 .
4. *切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,
它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条
切线的夹角 . 如图,P 是☉O外一点,PA,PB是由
点P引出的☉O的两条切线,则有 PA = .
切点
切线
切线
PB
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跟踪训练
2. 如图,AB是☉O的直径,AC与☉O相切,A为切点,连接BC.已知 ∠ACB = 50°,则∠B的度数为 °.
3. 如图,PA,PB 是☉O 的切线,A,B 为切点,AC 是☉O 的直径 . 若∠BAC = 25°,则∠P 的度数为 °.
40
50
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三、三角形的内心与外心
圆心 定义 特征 图示
内心 与三角形三边都相切的圆叫做三角形的内切圆.内切圆的圆心是三角形三条 的交点,叫做三角形的内心 内心到三角形 的距离相等,即 OD = OE = OF = r
外心 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边 的交点,叫做三角形的外心 外心到三角形的 .
的距离相等,即 OA = OB = OC = r
角平分线
三条边
垂直平分线
三个顶点
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跟踪训练
4. 若直角三角形两条直角边长分别为 6 和 8,则此直角三角形的外接 圆面积为 .
5. 如图,点 O 是△ABC 外接圆的圆心,点 I 是△ABC 的内心,连接 OB,IA.若∠CAI = 35°,则∠OBC的度数为 °.
25π
20
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重点突破
突破点1 切线的性质与判定
1.(2024天津)在△AOB中,∠ABO = 30°,AB,BC为☉O的弦,直线MN与☉O相切于点C.
(1)如图1,若AB∥MN,直径CE与 AB相交于点D,则∠AOB = °,∠BCE = °.
120
30
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(2)如图2,若OB∥MN,CG⊥AB,垂足为G,CG与OB相交于点F, OA = 3,求线段OF的长.
思路引导
已知直线与圆相切,
连接 与切点,则所
连线段与切线 .
圆心
垂直
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(2)如图2,若OB∥MN,CG⊥AB,垂足为G,CG与OB相交于点F, OA = 3,求线段OF的长.
解:如答图,连接OC.
∵直线MN与☉O相切于点C.
∴∠OCM = 90°.
∵OB∥MN,∴∠OCM = ∠COB = 90°.
∵CG⊥AB,∴∠FGB = 90°.
∵∠ABO = 30°,
∴∠BFG = 90° - ∠ABO = 60°.
∴∠CFO = ∠BFG = 60°.
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(2)如图2,若OB∥MN,CG⊥AB,垂足为G,CG与OB相交于点F,OA = 3,求线段OF的长.
在Rt△COF中,tan∠CFO = ,OC = OA = 3,
∴OF = .
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2. 如图,在四边形 ABCD 中,AD∥BC,∠BAD = 90°,CB = CD,连接 BD.以点 B为圆心,BA长为半径作☉B,交BD于点E.
(1)试判断CD与☉B的位置关系,并说明理由.
解:CD与☉B相切.理由如下:
如答图,过点B作BF⊥CD,垂足为F,则∠BFD = 90°.
∵AD∥BC,∴∠ADB = ∠CBD.
∵CB = CD,∴∠CBD = ∠CDB.
∴∠ADB = ∠CDB.
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(1)试判断CD与☉B的位置关系,并说明理由.
又∵∠BAD = ∠BFD = 90°,BD = BD,
∴△ABD ≌ △FBD(AAS).
∴BF = BA,则点F在☉B上.
∴CD与☉B相切.
(2)若 AB = 2,∠BCD = 60°,则 图中阴影部分的面积为 .
2 - π
思路引导
本题圆与待证切线的公共点 ,所以用到的方法是“公共点 ,作 ,证 ”
未知
未知
垂直
半径
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3. 如图,在△ABC中,∠ACB = 90°,AC = BC,☉O经过B,C两点,与AB交于点E,连接CO并延长交AB于点M,交☉O于点D,连接BD,过点E作EF∥CD,交AC于点F.求证:EF是☉O的切线.
思路引导
本题圆与待证切线的公
共点 ,所以用到的方法是“公共点 ,连 ,证 ”.
已知
已知
垂直
半径
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3. 如图,在△ABC中,∠ACB = 90°,AC = BC,☉O经过B,C两点,与AB交于点E,连接CO并延长交AB于点M,交☉O于点D,连接BD,过点E作EF∥CD,交AC于点F.求证:EF是☉O的切线.
证明:如答图,连接EO.
∵AB = BC,∠ACB = 90°,
∴△ABC是等腰直角三角形.
∴∠ABC = 45°.
∵CD是☉O的直径,
∴∠CBD = 90°.
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求证:EF是☉O的切线.
∴∠DBE = ∠CBD - ∠ABC = 90° - 45° = 45°.
∴∠DOE = 2∠DBE = 2 × 45° = 90°.
∵EF∥CD,
∴∠FEO = ∠DOE = 90°,即OE⊥EF.
∵OE是☉O的半径,
∴EF是☉O的切线.
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判定切线的一般思路
1. 有公共点,作半径,证垂直:当直线和圆有公共点时,把圆心和这个公共点连接起来,然后证明直线垂直于这条半径即可.
2. 无公共点,作垂直,证半径:如果已知条件中未指出直线与圆是否有公共点,其作法是先过圆心作直线的垂线段,再证明垂线段的长等于半径即可.
方法总结
精讲通考点 掌握通性通法
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快速对答案
精练提思维 促进自我评价
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1. (2024广东广州)如图,在☉O中,弦AB的长为4,点C在☉O上, OC⊥AB,∠ABC = 30°.☉O所在的平面内有一点P,若OP = 5,则点P与☉O的位置关系是 ( )
A. 点P在☉O上
B. 点P在☉O内
C. 点P在☉O外
D. 无法确定
C
精练提思维 促进自我评价
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2.(2024 四川泸州)如图,EA,ED 是☉O 的切线,切点分别为 A,D,点 B,C 在☉O 上,若∠BAE + ∠BCD = 236°,则∠E的度数为 ( )
A. 56°
B. 60°
C. 68°
D. 70°
C
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3. 如图,有一个圆内切于四边形ABCD,且AB = 16,CD = 10,则四边形ABCD的周长为 .
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精练提思维 促进自我评价
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4. 若Rt△ABC的两条直角边AC,BC的长分别是5和12,则此直角三 角形的内切圆半径为 .
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精练提思维 促进自我评价
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5. (2024湖北武汉)如图,△ABC为等腰三角形,O是底边 BC的中点,腰 AC与半圆 O相切于点 D,底边BC与半圆O交于E,F两点.
(1)求证:AB与半圆O相切.
证明:如答图,连接OD,作ON⊥AB交AB于点N.
∵△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,
∴AO⊥BC,AO平分∠BAC.
∵AC与半圆O相切于点D,
∴OD⊥AC.
∵ON⊥AB,∴ON = OD.
∴AC是半圆O的切线.
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精练提思维 促进自我评价
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(2)连接OA.若CD = 4,CF = 2,求sin∠OAC的值.
解:由(1)可知AO⊥BC,OD⊥AC,
∴∠AOC = 90°,∠ODC = 90°.
∴∠OAC + ∠OCA = 180° - ∠AOC = 90°,
∠COD + ∠OCA = 180° - ∠ODC = 90°.
∴∠OAC = ∠COD ,sin∠OAC = sin∠COD = .
又∵OF = OD,CF = 2,
∴在Rt△ODC中,CD = 4,OC = OF + FC = OD + 2.
∵OC2 = CD2 + OD2,∴(OD + 2)2 = 42 + OD2.解得OD = 3.
∴sin∠OAC = sin∠COD = .
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6. 如图,AB 是☉O 的直径,点 C 是☉O 上的一点,点 P 是 BA 延长线上的一点,连接 AC,BC,∠PCA = ∠B.
(1)求证:PC是☉O的切线.
解:如答图,连接OC.
∵AB是☉O的直径,∴∠ACB = 90°.
∴∠BCO + ∠OCA = 90°.
∵OB = OC,∴∠B = ∠BCO.
∵∠PCA = ∠B,∴∠PCA = ∠BCO,
∴∠PCA + ∠OCA = 90°,即∠OCP = 90°.
∴OC⊥PC,∴PC是☉O的切线.
素养提升
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(2)若sin ∠B = ,求证:AC = AP.
证明:∵sin∠B = ,∴∠B = 30°.
∴∠PCA = ∠B = 30°.
由(1)知∠ACB = 90°,∴∠CAB = 60°.
∴∠P = ∠CAB - ∠PCA = 30°.
∴∠PCA = ∠P.
∴AC = AP.
素养提升
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(3)若CD⊥AB于点D,PA = 4,BD = 6,则AD的长为 .
点拨:设AD = x,易证△BDC ∽ △CDA,
易得CD2 = AD · BD = 6x,易证△PAC ∽ △PCB,
∴PC2 = PA·PB = 4(6 + 4 + x) = 4(10 + x),
在Rt△PCD中,由勾股定理得PD2 + CD2 = PC2,
即(4 + x)2 + 6x = 4(10 + x),
整理得x2 + 10x - 24 = 0,
解得x1 = 2,x2 = -12(舍去),
故AD = 2.
素养提升
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快速对答案
C
C
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(1)略 (2)
(1)略 (2)略 (3)2
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