专题30.1.1直线与圆相离、相切、相交 讲义 2026-2027学年人教版九年级数学上册
2026-07-24
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摘要:
本讲义聚焦初中数学“直线与圆相离、相切、相交”核心知识点,系统梳理相交(d<r,2公共点)、相切(d=r,1公共点)、相离(d>r,无公共点)的定义、d与r的双向等价关系及几何特征,辅以易错点解析和技巧总结作为学习支架。
该资料通过题型分层设计(例题+变式),结合易错点(如d为垂线段)和技巧(速记口诀、临界思想),培养学生几何直观与推理意识,课中助教师系统授课,课后学生可借变式题巩固,提升应用意识,有效查漏补缺。
内容正文:
专题30.1.1直线与圆相离、相切、相交
【新人教版】
【题型1 直线与圆的位置关系】...........................................................................................................................2
【题型2 已知直线与圆的位置关系求半径的取值】...........................................................................................5
【题型3 已知直线与圆的位置关系求圆心到直线的距离】...............................................................................7
设圆半径为r,圆心到直线的距离为d
1.三种位置关系
· 相交:直线与圆有2个公共点 数量关系:d<r,直线叫做圆的割线。
· 相切:直线与圆有1个公共点 数量关系:d=r,直线叫做圆的切线,公共点叫切点。
· 相离:直线与圆没有公共点 数量关系:d>r。
2.双向等价
位置关系 d与r的大小关系,可以互相推导。
3.几何特征
相交:两点;相切:唯一切点;相离:无交点。
易错1:距离概念理解错误
d是圆心到直线的垂线段长度,不是圆心到直线上任意一点的距离。
易错2:语言描述出错
相切说成“有一个交点”,规范表述:有唯一公共点。
易错3:不会数形结合
只比较d、r,不会根据位置关系反推d、r取值范围。
易错4:动点题型漏多种情况
直线平移、旋转问题,没有分类讨论相交、相切、相离临界情况。
技巧1:速记口诀
d大r,两相离;d等r,切线依;d小r,两交点。
技巧2:判断位置关系标准步骤
· 作出圆心到直线的垂线段,求出距离d;
· 将d与半径r比较大小;
· 判定直线与圆位置关系。
技巧3:临界思想运用
相切是相交和相离的分界点,参数题目常以d=r作为临界值求参数。
技巧4:作图观察要点
判断相切时,必须保证圆心到直线垂线段长度等于半径。
题型一 直线与圆的位置关系
【例1】(25-26九年级上·江苏盐城·期末)已知的半径为,圆心到直线距离为,则与直线位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查直线与圆的位置关系的判定,根据圆心到直线的距离与圆半径的大小关系即可判断位置关系,当时直线与圆相离,时相切,时相交.
【详解】∵的半径,圆心到直线的距离,且,即,
∴与直线的位置关系是相离.
故选:A.
【变式1-1】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)已知的半径等于3,圆心到直线上一点的距离为9,则直线与的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都有可能
【答案】D
【分析】本题考查了直线与圆的位置关系判定定理.结合垂线段最短的性质,明确圆心到直线的距离与圆心到直线上一点距离的区别,进而分析直线与圆的位置关系.
【详解】解:设圆心到直线的距离为,
∵圆心到直线上一点的距离为9,根据垂线段最短的性质,
∴,
又∵的半径,
∴可能满足(此时直线与圆相离),或(此时直线与圆相切),或(此时直线与圆相交),
∴直线与的位置关系以上都有可能.
故选:D.
【变式1-2】(25-26九年级上·河北沧州·期末)如图,已知的半径是3,点O到一条直线的距离是2,则该直线为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了直线与圆的位置关系,熟练掌握直线与圆的位置关系的判断方法是关键.直线与圆的位置关系的判断方法:当圆心到直线的距离等于半径时,则直线与圆相切,当圆心到直线的距离大于半径时,则直线与圆相离,当圆心到直线的距离小于半径时,则直线与圆相交.根据直线与圆的位置关系的判断方法判断即可.
【详解】解:因为点O到一条直线的距离小于的半径,
所以该直线与相交,
由图可知只有直线与圆相交.
故选:A.
【变式1-3】(25-26九年级上·河南周口·期末)如图,中,以边的中点为圆心,2为半径作,下列判断错误的是( )
A.点在外 B.点在内
C.与相交 D.与相切
【答案】B
【分析】如图,连接,过点O作于点E,过点O作于点F,由勾股定理得,再根据直角三角形斜边上中线的性质得,即可判定A、B;根据等腰三角形三线合一的性质得,,则、是的中位线,,,即可判定C、D.
【详解】解:如图,连接,过点O作于点E,过点O作于点F,
∵中,
∴,
∵点是边的中点,
∴,
∴点在外,点在外,
故选项A正确;选项B错误;
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴、是的中位线,
∴,,
∴与相切,与相交,
故选项C、D正确.
故选:B.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系,直角三角形的性质,等腰三角形三线合一的性质,中位线的性质,勾股定理等知识.熟练掌握圆心距与圆到直线距离的大小关系对应的位置关系是关键.
题型二 已知直线与圆的位置关系求半径的取值
【例2】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图,直线l与半径为r的相交,且点O到直线l的距离为6,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是直线与圆的位置关系,解决此类问题的关键是通过比较圆心到直线距离d与圆半径大小关系完成判定.根据直线与圆相交、相切、相离的定义判定.直线l与半径r的相交,且点O到直线l的距离,即可得到问题的选项.
【详解】解:∵直线l与半径r的相交,且点O到直线l的距离为6,
∴,
故选:A.
【变式2-1】(25-26九年级上·浙江金华·阶段检测)已知直线l与相离,圆心O到直线l的距离为3,则的半径可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】本题考查直线与圆的位置关系,解题的关键是掌握直线与圆相离的条件:圆心到直线的距离大于圆的半径.
根据直线与圆相离的条件,结合已知的圆心到直线的距离,确定半径的取值范围,再判断选项.
【详解】解:∵直线l与相离,
∴圆心到直线的距离半径,
已知,
∴.
观察选项中只有A.,满足条件.
故选:A.
【变式2-2】(25-26九年级上·河南周口·阶段检测)已知在中,,,,以点为圆心,为半径作圆,若圆与斜边有两个公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了直线与圆的位置关系、勾股定理及三角形面积公式的应用,解题的关键是求出点到的距离,并结合线段长度确定半径范围.先通过勾股定理求的长,再用面积法求点到的距离,结合直线与圆的位置关系及的长度,确定的取值范围.
【详解】解:
又 (d为C到的距离),
即 ,
,
当 时,圆与相切,有一个公共点,
当 时,圆与相交,
为保证两个交点在线段上,需
故选:B.
【变式2-3】(25-26九年级上·上海静安·期末)已知点坐标为,如果半径为的与轴无公共点,与轴有公共点,那么的取值范围是_________.
【答案】
【分析】本题考查了直线与圆的位置关系;根据圆与坐标轴的位置关系,利用圆心到直线的距离与半径的关系列不等式求解.
【详解】解:圆心到x轴的距离为,
由于圆与x轴无公共点,
故圆心到x轴的距离大于半径,即;
圆心到y轴的距离为1,由于圆与y轴有公共点,
故圆心到y轴的距离小于或等于半径,即;
因此,r的取值范围是.
故答案为:.
题型三 已知直线与圆的位置关系求圆心到直线的距离
【例3】(25-26九年级上·吉林延边·期末)已知与直线有个公共点,若直径为,则圆心到直线l的距离可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查判断直线和圆的位置关系,已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离.
直线与圆有两个公共点,说明直线与圆相交,因此圆心到直线的距离小于半径.
【详解】解:∵直径为,
∴半径
∵与直线有个公共点,
∴直线与相交,
∴圆心到直线的距离小于,
∴选项A符合题意,选项B、C、D不符合题意.
故选:A.
【变式3-1】(25-26九年级上·甘肃张掖·期末)已知与直线没有公共点,若的半径为5,则圆心到直线的距离可以是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A
【分析】圆与直线的位置关系由圆心到直线的距离和圆半径的大小关系决定:当时,圆与直线相离,无公共点;当时,圆与直线相切,有一个公共点;当时,圆与直线相交,有两个公共点.
【详解】解:∵与直线没有公共点,
∴与直线相离,
已知的半径,
∴圆心到直线的距离,
观察选项,只有选项A中的6满足,
故选:A.
【变式3-2】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)已知的半径为5,直线与相切,圆心到直线距离等于__________.
【答案】5
【分析】本题考查直线与圆的位置关系,根据圆心到直线的距离等于半径时,直线和圆相切,即可得出结果.
【详解】解:∵的半径为5,直线与相切,
∴圆心到直线距离等于5;
故答案为:5.
【变式3-3】(25-26九年级上·辽宁盘锦·期末)已知的半径为5,点到直线的距离为,若直线与相离,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】本题考查的是直线与圆的位置关系,熟知的半径为,圆心到直线的距离为,当时,直线和相离是解答此题的关键.
根据圆与直线相离的位置关系,圆心到直线的距离大于半径,即可求解.
【详解】解:∵直线与相离,
∴圆心到直线的距离大于的半径,即.
故答案为:.
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专题30.1.1直线与圆相离、相切、相交
【新人教版】
【题型1 直线与圆的位置关系】...........................................................................................................................2
【题型2 已知直线与圆的位置关系求半径的取值】...........................................................................................3
【题型3 已知直线与圆的位置关系求圆心到直线的距离】...............................................................................3
设圆半径为r,圆心到直线的距离为d
1.三种位置关系
· 相交:直线与圆有2个公共点 数量关系:d<r,直线叫做圆的割线。
· 相切:直线与圆有1个公共点 数量关系:d=r,直线叫做圆的切线,公共点叫切点。
· 相离:直线与圆没有公共点 数量关系:d>r。
2.双向等价
位置关系 d与r的大小关系,可以互相推导。
3.几何特征
相交:两点;相切:唯一切点;相离:无交点。
易错1:距离概念理解错误
d是圆心到直线的垂线段长度,不是圆心到直线上任意一点的距离。
易错2:语言描述出错
相切说成“有一个交点”,规范表述:有唯一公共点。
易错3:不会数形结合
只比较d、r,不会根据位置关系反推d、r取值范围。
易错4:动点题型漏多种情况
直线平移、旋转问题,没有分类讨论相交、相切、相离临界情况。
技巧1:速记口诀
d大r,两相离;d等r,切线依;d小r,两交点。
技巧2:判断位置关系标准步骤
· 作出圆心到直线的垂线段,求出距离d;
· 将d与半径r比较大小;
· 判定直线与圆位置关系。
技巧3:临界思想运用
相切是相交和相离的分界点,参数题目常以d=r作为临界值求参数。
技巧4:作图观察要点
判断相切时,必须保证圆心到直线垂线段长度等于半径。
题型一 直线与圆的位置关系
【例1】(25-26九年级上·江苏盐城·期末)已知的半径为,圆心到直线距离为,则与直线位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【变式1-1】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)已知的半径等于3,圆心到直线上一点的距离为9,则直线与的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都有可能
【变式1-2】(25-26九年级上·河北沧州·期末)如图,已知的半径是3,点O到一条直线的距离是2,则该直线为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(25-26九年级上·河南周口·期末)如图,中,以边的中点为圆心,2为半径作,下列判断错误的是( )
A.点在外 B.点在内
C.与相交 D.与相切
题型二 已知直线与圆的位置关系求半径的取值
【例2】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)如图,直线l与半径为r的相交,且点O到直线l的距离为6,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(25-26九年级上·浙江金华·阶段检测)已知直线l与相离,圆心O到直线l的距离为3,则的半径可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式2-2】(25-26九年级上·河南周口·阶段检测)已知在中,,,,以点为圆心,为半径作圆,若圆与斜边有两个公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(25-26九年级上·上海静安·期末)已知点坐标为,如果半径为的与轴无公共点,与轴有公共点,那么的取值范围是_________.
题型三 已知直线与圆的位置关系求圆心到直线的距离
【例3】(25-26九年级上·吉林延边·期末)已知与直线有个公共点,若直径为,则圆心到直线l的距离可以是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(25-26九年级上·甘肃张掖·期末)已知与直线没有公共点,若的半径为5,则圆心到直线的距离可以是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【变式3-2】(25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测)已知的半径为5,直线与相切,圆心到直线距离等于__________.
【变式3-3】(25-26九年级上·辽宁盘锦·期末)已知的半径为5,点到直线的距离为,若直线与相离,则的取值范围是______.
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