内容正文:
3.6 直线和圆的位置关系(1)
1.直线外一点到这条直线的垂线段的长度叫点到直线的距离.
2.连接直线外一点与直线所有点的线段中,垂线段最短.
复习导入
(1)观察上面的三幅照片,地平线与太阳的位置关系是怎样的? (2)作一个圆,将直尺的边缘看成一条直线.固定圆,平移直尺,直线和圆有几种位置关系?
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可以发现,直线和圆有三种位置关系:相交、相切和相离(如图 3-24).
图 3-24
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直线和圆有唯一公共点(即直线和圆相切)时,这条直线叫做圆的切线.(tangent line),这个唯一的公共点叫做切点(point of tangency).
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图 3-24 中,圆心 O 到直线 l 的距离 d 与 ⊙O 的半径 r 的大小有什么关系?你能根据 d 与 r 的大小关系确定直线与圆的位置关系吗?
想一想
图 3-24
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直线和圆相交,即 d _______r;
直线和圆相切,即 d _______r;
直线和圆相离,即 d _______r.
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(1)请举出生活中直线与圆相交、相切、相离的实例;
(2)图3-24中的三个图形是轴对称图形吗?如果是,你能画出它们的对称轴吗?
(3)如图3-25,直线CD与⊙O相切于点 A,直径AB与直线CD有怎样的位置关系?说一说你的理由.
图3-25
新知讲解
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(1)请举出生活中直线与圆相交、相切、相离的实例;
自行车前后轮所在的圆与链条直的部分的关系:
直线与圆相切.
自行车的三脚架与前后轮 :直线与圆相离.
栏杆上焊接的圆圈与直棍 :直线与圆相交.
(2)图3-24中的三个图形是轴对称图形吗?如果是,你能画出它们的对称轴吗?
图 3-24
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(3)如图3-25,直线CD与⊙O相切于点 A,直径AB与直线CD有怎样的位置关系?说一说你的理由.
图3-25
直径AB与直线CD垂直.
∵右图是轴对称图形,AB是对称轴,
∴沿直线AB对折图形时,AC与AD重合,
因此,∠BAC=∠BAD=90°.
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01
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例1 已知 Rt△ABC 的斜边 AB = 8 cm,AC = 4 cm.
(1)以点 C 为圆心作圆,当半径为多长时,AB 与 ⊙C 相切? (2)以点 C 为圆心,分别以 2 cm 和 4 cm 的长为半径作两个圆,这两个圆与 AB 分别有怎样的位置关系?
解:(1)如图 3-26,过点 C 作 AB 的垂线段 CD,交 AB 于点 D.
∵ AC = 4 cm,AB = 8 cm,
∴
∴ ∠A = 60°.
∴ CD = AC sin A = 4 sin 60°= (cm).
因此,当半径长为 cm时,AB与⊙C相切.
图 3-26
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(2)由(1)可知,圆心 C 到 AB 的距离
d = cm,
所以 当 r=2 cm 时,d>r,⊙C 与 AB 相离;
当 r=4 cm 时,d<r,⊙C与 AB 相交.
图 3-26
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1、在直角坐标平面内,已知点M(4,3),以M为圆心,r为半径的圆与x轴相交,与y轴相离,那么r的取值范围为( )
A. 0<r<5 B. 3<r<5 C. 4<r<5 D. 3<r<4
解:∵点M的坐标是(4,3),
∴点M到x轴的距离是3,到y轴的距离是4,
∵点M(4,3),以M为圆心,r为半径的圆与x轴相交,与y轴相离,
∴r的取值范围是3<r<4,
故选:D.
D
课堂练习
2、已知⊙O的半径为3,圆心O到直线l的距离为2,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A. 相交 B. 相切 C. 相离 D. 不能确定
解:∵⊙O的半径为3,圆心O到直线l的距离为2,
∵3>2,
∴ d<r,
∴直线l与⊙O的位置关系是相交.
故选:A.
A
课堂练习
3、已知在矩形ABCD中,AB=5,对角线AC=13.⊙C的半径长为12,下列说法正确的是( )
A. ⊙C与直线AB相交 B. ⊙C与直线AD相切
C. 点A在⊙C上 D. 点D在⊙C内
D
课堂练习
课堂练习
解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,AC=13,AB=5,
∴BC=12,
∵⊙C的半径长为12,
∴⊙C与直线AB相切,
故A选项不正确,
∵CD=AB=5<12,
∴⊙C与直线AD相交,
故B选项不正确,
课堂练习
∵AC=13>12,
∴点A在⊙C外,
故C选项不正确,
∵CD=5<12,
∴点D在⊙C内,
故D选项正确,
故选:D.
4、若⊙O的半径r=2,圆心O到直线l的距离d是方程x2-5x+6=0的解,则直线l与⊙O的位置关系是( )
A. 相切 B. 相交 C. 相切或相交 D. 相切或相离
D
拓展提高
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解: 由x2-5x+6=0,变形为(x-3)(x-2)=0,
解得:x=3或2,
当d=3时,则d>r,所以直线l与⊙O的位置关系是相离;
当d=2时,则d=r,所以直线l与⊙O的位置关系是相切;
则直线l与⊙O的位置关系是:相切或相离.
故选:D.
5、如图,△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,D、E分别是AC、AB的中点,则以DE为直径的圆与BC的位置关系是( )
A. 相切 B. 相交 C. 相离 D. 无法确定
B
拓展提高
解:过点A作AM⊥BC于点M,交DE于点N,
∴AM×BC=AC×AB,
∴AM= =4.8,
∵D、E分别是AC、AB的中点,
∴DE//BC,DE= BC=5,
∴AN=MN= AM,
∴MN=2.4,
拓展提高
∵以DE为直径的圆半径为2.5,
∴r=2.5>2.4,
∴以DE为直径的圆与BC的位置关系是:相交.
故选:B.
拓展提高
直线与圆的位置关系
公共点个数
公共点名称
数量关系
d<r d = r d > r
交点 切点 无
2
1
0
相离
相切
相交
课堂总结
课题:3.6 直线和圆的位置关系(1)
教师板演区
学生展示区
一、直线和圆的位置关系
二、例题
板书设计
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