内容正文:
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第六章 圆
第2节 与圆有关的位置关系
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以题代讲抓考点
考点一 点、直线与圆的位置关系
考点讲前练
题目1 如图,在中,点为的中点,连接 ,已知
,,以点为圆心, 为半径画圆.
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(1)若,则点与 的位置关系是___________
___,直线与 的位置关系是______;
点在外
相离
(2)若,则点与的位置关系是_____________,直线与
的位置关系是______;
(3)若,则点与的位置关系是_____________,直线与
的位置关系是______.
点在上
相切
点在内
相交
4
考点链接
1.点与圆的位置关系
设的半径为,点到圆心的距离 .
(1)点在圆外①___ ;
(2)点在圆上②___ ;
(3)点在圆内③___ .
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2.直线与圆的位置关系
设的半径为,圆心到直线的距离为 ,则直线与圆的位置关系如下
表所示.
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位置关系 示意图 交点个数 与 的关系
相交 ______________________________ 2 ④___
相切 ______________________________ 1 ⑤___
相离 ______________________________ 0 ⑥___
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考点二 切线的性质与判定
考点讲前练
题目2 如图,已知是的直径,与相切于点 ,
交于点 .
(1)若 ,则____, ____;
(2)若,,连接,则___, ___,
__.
5
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考点链接
1.切线的性质与判定
(1)定义:直线与圆只有一个公共点,这时我们说这条直线和圆相切,
这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.
(2)性质:圆的切线⑦______于过切点的半径.
垂直
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(3)判定
①经过半径的外端并且⑧______于这条半径的直线是圆的切线;(判定定理)
②和圆有且只有⑨___个公共点的直线是圆的切线;(定义)
③到圆心的距离⑩______半径的直线是圆的切线.
垂直
1
等于
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(1)当公共点确定时,常连接圆心与公共点,证所连半径与直线垂直;
(2)当公共点不确定时,通常利用角平分线的性质或者全等三角形的性
质,来证明所作垂线等于半径.
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2.切线长
(1)定义:如图,过圆外一点有两条直线 ,
分别与 相切,经过圆外一点作圆的切线,
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:从圆外一点可以引圆的两条切
相等
线,它们的切线长⑪______,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
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【考点巩固练】
1.如图,为的直径,为弦,射线与相切于点,过点 作
交于点,连接.求证:是 的切线.
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证明:如图,连接 .
与相切于点 ,
.
,
, .
,
.
.
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又,, .
,即 .
又是 的半径,
是 的切线.
考点三 三角形的内心与外心
考点讲前练
题目3 如图,已知的内切圆与边相切于点,连接 ,
.若 ,则 的度数是____.
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考点链接
三角形的外心 三角形的内心
概念 三角形外接圆的圆心 三角形内切圆的圆心
位置 三角形三边垂直平分线的交点 三角形三条角平分线的交点
示意图 _______________________________________ ___________________________________________________
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三角形的外心 三角形的内心
性质 三角形的外心到三角形 ⑫______
____的距离相等,即
三角形的内心到三角形⑬
______的距离相等,即
三个顶点
三边
续表
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如图,直角三角形三边与其内切圆半径 之间的关系:
;
② .
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【考点巩固练】
第2题图
2.如图,点是外接圆的圆心,点是 的内心,
连接,.若 ,则 的度数为( )
C
A. B. C. D.
第3题图
3.如图,在中, ,, ,
则的内切圆的半径 是( )
A
A.2 B.3 C.4 D.无法判断
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多向思维解真题
命题点 与切线有关的证明与计算(10年10考)
1.(2023河南)如图,与相切于点,交于点,点在
上,且.若,,则 的长为___.
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2.(2022河南)为弘扬民族传统体育
文化,某校将传统游戏“滚铁环”列入
了校运动会的比赛项目.滚铁环器材
由铁环和推杆组成.小明对滚铁环的
启动阶段进行了研究.如图,滚铁环时,铁环与水平地面相切于点 ,
推杆与铅垂线的夹角为,点,,,, 在同一平面
内.当推杆与铁环相切于点时,手上的力量通过切点 传递到铁
环上,会有较好的启动效果.
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(1)求证: ;
1
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证明:如图,过点作,分别交 ,
于点, .
与相切于点, .
, .
, .
,
.
为的切线, .
.
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.
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3
4
5
(2)实践中发现,切点 只有在铁环上一定区域内时,才能保证铁环平稳
启动.图中点是该区域内最低位置,此时点距地面的距离 最小,测
得.已知铁环的半径为,推杆的长为 ,求
此时 的长.
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解:在 中,
, ,
.
由(1)知,, .
在中,, .
由勾股定理,得 .
, .
, 四边形 为矩形.
. .
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3.(2021河南)在古代,智慧的劳动人民已经会使用“石磨”,其原理为在
磨盘的边缘连接一个固定长度的“连杆”,推动“连杆”带动磨盘转动,将粮
食磨碎,物理学上称这种动力传输工具为“曲柄连杆机构”.小明受此启发
设计了一个“双连杆机构”,设计图如图1,两个固定长度的“连杆”,
的连接点在上,当点在上转动时,带动点, 分别在射线
,上滑动,.当与相切时,点恰好落在 上,如
图2.
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2
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请仅就图2的情形解答下列问题.
(1)求证: ;
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证明:如图,连接,设交于点 .
是 的切线,
.
, .
.
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.
又, .
1
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3
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(2)若的半径为5,,求 的长.
解:的半径为5, .
在中, ,
由勾股定理,得 .
如图,过点作于点 .
由(1),可知,且 ,
.
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. .
, .
在 中,由勾股定理,得
.
的长为 .
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4.(2020河南)我们学习过利用尺规作图平分一个任意角,而“利用尺规作
图三等分一个任意角”曾是数学史上一大难题,之后被数学家证明是不可
能完成的,人们根据实际需要,发明了一种简易操作工具——三分角
器.图1是它的示意图,其中与半圆的直径在同一直线上,且 的
长度与半圆的半径相等;与垂直于点, 足够长.
使用方法如图2所示,若要把 三等分,只需适当放置三分角器,使
经过的顶点,点落在边上,半圆与另一边 恰好相切,
切点为,则,就把 三等分了.
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为了说明这一方法的正确性,需要对其进行证明.如下给出了不完整的
“已知”和“求证”,请补充完整,并写出“证明”过程.
已知:如图2,点,,, 在同
一直线上,,垂足为 ,
___________________________.
求证:____________________.
,切半圆于点
,三等分
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证明:如图,连接 .
,
.
又, ,
.
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.
切半圆于点 ,
.
又, ,
平分 .
,三等分 .
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5.(2019河南)如图,在中,, .以 为直径
的半圆交于点,点是 上不与点,重合的任意一点,连接
交于点,连接并延长交于点 .
(1)求证: ;
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证明:, , .
为半圆 的直径,
.
.
.
和都是 所对的圆周角,
.
.
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(2)填空:
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①若,且点是 的中点,则 的长为________;
解: 点是 的中点,
.
是半圆 的直径,
.
又 ,
.
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.
, ,
.
.
.
由(1),知 ,
.
.
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②取的中点,当的度数为____时,四边形
为菱形.
[解析] 四边形为菱形, .
,
为等边三角形.
.
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对应配套练习见进阶训练卷
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