内容正文:
24.2.1 点与圆的位置关系
人教版·初中数学·九年级上册·第二十四章
学
习
目
标
1.理解并掌握点和圆的三种位置关系.
2.理解不在同一直线上的三个点确定一个圆及其运用.
3.了解三角形的外接圆和三角形外心的概念.
4.了解反证法的证明思想.
重点
掌握点和圆的三种位置关系并应用
学习准备
阅读教材P92-P95.思考下列问题:
(1)由生活例子归纳,在同一平面内,点与圆有哪些围着关系,点与圆的位置关系怎样用数量体现?
(2)经过平面内一点怎样作圆,能作多少个?经过平面内两点呢,他们的圆心如何确定?经过平面内三点呢,你得到什么结论?
(3)谈谈三角形的外接圆与圆的内接三角形之间的关系?并思考三角形外接圆圆心在何处,如何确定一个圆的圆心?
(4)什么是反证法,怎么应用反证法证明数学命题?
新知探究
活动1:探索点与圆的位置关系
通过阅读P92内容,由生活例子归纳,在同一平面内,点与圆有哪些围着关系,点与圆的位置关系怎样用数量体现?
归纳小结
点与圆的位置关系总结
(1)确定点与圆的位置关系
(2)点到圆心距离d(OP)与半径r数量关系
点P在圆内
点P在圆外
点P在圆上
d<r
d=r
d>r
现学现用
1.⊙O的半径为10cm,A、B、C三点到圆心的距离分别为8cm、10cm、12cm,则点A、B、C与⊙O的位置关系是:点A在 ;点B在 ;点C在 .
2.圆心为O的两个同心圆,半径分别为1和2,若OP= ,则点P在( )
A.大圆内 B.小圆内
C.小圆外 D.大圆内,小圆外
圆内
圆上
圆外
D
典例解析
例1:如图,已知矩形ABCD的边AB=3,AD=4.
(1)以A为圆心,4为半径作⊙A,则点B、C、D与⊙A的位置关系如何?
(2)若以A点为圆心作⊙A,使B、C、D三点中至少有一点在圆内,且至少有一点在圆外,求⊙A的半径r的取值范围?(直接写出答案)
变式:如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(2,1),P是x轴上一点,要使△PAO为等腰三角形,满足条件的P有几个?求出点P的坐标.
变式应用
新知探究
活动2:过不共线三点作圆
问题1如何过一个点A作一个圆?过点A可以作多少个圆?
问题2:如何过两点A、B作一个圆(关键如何确定圆心)?过两点可以作多少个圆?
问题3:过不在同一直线上的三点能不能确定一个圆(关键如何确定圆心)?
归纳小结
1.以不与A点重合的任意一点为圆心,以这个点到A点的距离为半径画圆即可;可作无数个圆.
2.作线段AB的垂直平分线,以其上任意一点为圆心,以这点和点A或B的距离为半径画圆即可;可作无数个圆.
3.经过不在同一条直线A,B,C三点的圆的圆心应该在这两条垂直平分线的交点O的位置.因此有且仅有一个圆
定理:
不在同一直线上的三个点确定一个圆.
有且仅有一个
位置关系
应用1.已知:不在同一直线上的三点A、B、C.
求作: ⊙O使它经过点A、B、C.
新知应用
变式1:某一个城市在一块空地新建了三个居民小区,它们分别为A、B、C,且三个小区不在同一直线上,要想规划一所中学,使这所中学到三个小区的距离相等。请问同学们这所中学建在哪个位置?你怎么确定这个位置呢?
作法:
1、连结AB,作线段AB的垂直平分线MN;
2、连接BC,作线段BC的垂直平分线EF,交MN于点O;
3、以O为圆心,OB为半径作圆。
∴⊙O就是所求作的圆.
思考:(1)为什么以O为圆心,OB为半径作圆就过点A,B,C?
(2)点O在AC的垂直平分线上吗?
应用二:现在你知道怎样将一个如图所示的破损的圆盘复原了吗?
新知应用
方法:
1、在圆弧上任取三点A、B、C;
2、作线段AB、BC的垂直平分线,其交点O即为圆心;
3、以点O为圆心,OC长为半径作圆.
⊙O即为所求.
变式2:如图是一个圆心被隐藏 的圆,你能帮助找到他的圆心吗?
新知探究
活动3:三角形与圆的关系
通过以上的活动探究发现过不在同一条支线上的三点可以作圆,说明圆与三角形存在对应关系.
画一画:分别画一个锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,再画出它们的外接圆,观察并叙述各三角形与它的外心的位置关系.
新知探究
归纳:
锐角三角形的外心位于三角形内,
直角三角形的外心位于直角三角形斜边的中点,
钝角三角形的外心位于三角形外.
例2:如图,将△AOB置于平面直角坐标系中,O为原点,∠ABO=60°,若△AOB的外接圆与y轴交于点D(0,3).
(1)求∠DAO的度数;
(2)求点A的坐标和△AOB外接圆的面积.
精例解析
解:(1)∵∠ADO=∠ABO=60°,
∠DOA=90°,
∴∠DAO=30°;
(2)∵点D的坐标是(0,3),∴OD=3.
在Rt△AOD中,∠DOA=90°,∠DAO=30°
∴OA= OD = ,AD=2OD=6,
∴点A的坐标是( ,0).
∵∠AOD=90°,∴AD是圆的直径,
∴△AOB外接圆的面积是9π.
方法总结:图形中求三角形外接圆的面积时,关键是确定外接圆的直径(或半径)长度.
例3 如图,在△ABC中,O是它的外心,BC=24cm,O到BC的距离是5cm,求△ABC的外接圆的半径.
精例解析
变式 如图,△ABC内接于⊙O,∠C=45°,
AB=4,求⊙O的半径.
活动4:探究反证法
思考:通过以上的活动探究发现过不在同一条支线上的三点可以作圆,哪过在同一条支线上的三点能作一个圆吗?
新知探究
先假设命题的结论不成立,然后由此经过推理得出矛盾(常与公理、定理、定义或已知条件相矛盾),由矛盾判定假设不正确,从而得到原命题成立,这种方法叫做反证法.
假设命题的结论不成立
从这个假设出发,经过推理,得出矛盾
由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确
例4 求证:在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.
已知:△ABC
求证:△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
证明:假设 ,
则 。
∴ ,
即 .
这与 矛盾.假设不成立.
∴ .
精例解析
△ABC中没有一个内角小于或等于60°
∠A>60°,∠B>60°,∠C>60°
∠A+∠B+∠C>60°+60°+60°=180°
三角形的内角和为180度
∠A+∠B+∠C>180°
△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
拓展提升
拓展提升
拓展1:
拓展2:
拓展提升
拓展3:
课堂小结
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
$$