内容正文:
第3章 圆
3.5 点与圆、直线与圆的位置关系
1
学 习 目 标
1
2
理解点与圆的三种位置关系:点在圆内、点在圆上、点在圆.
掌握用点到圆心的距离 d 与半径 r 的大小关系来判断点与圆的位置关系的方法.
3
能利用勾股定理计算点到圆心距离,准确判断点和圆的位置关系;会根据点的位置求半径取值范围.
问题情境
如果把靶心定为圆心,靶子最大外圈看成一个大圆,每支箭尖当作平面上的一个点,这些点和圆一共会出现几种位置情况?如何描述?
如图,这是一张射击靶纸的图片.图中的箭落点分几种情况?
射中靶内、刚好压线、完全脱靶.
能用什么数量关系精准区分这几种位置吗?
知识梳理
一、点与圆的位置关系
类别 点与圆的位置关系
位置
关系 点在圆外 点在圆上 点在圆内
数量
关系 _ __ _ __ _ __
<m></m>
<m></m>
<m></m>
的半径是 ,
点到圆心 的距离是
4
平面内的点与圆有三种位置关系(设的半径为,点到圆心
的距离为 ):
#2.2
位置关系 点在圆内 点在圆上 点在圆外
图示
对应关系 点 在圆内
. 点 在圆上
. 点在圆外 .
5
圆是到定点(圆心)的距离等于定长(半径)的点的集
合;圆的内部是到圆心的距离小于半径的点的集合;圆的外部是到
圆心的距离大于半径的点的集合.#2.2.2
6
操作思考
O
如图,动点从圆心 O出发向外移动,
P
P1
P3
P2
动点到圆心 O 的距离分别小于、等于、大于半径.
依次经过P1(圆内)、P2(圆上)、P3(圆外),
动点到圆心的距离和半径有什么关系?
因此可以利用点到圆心的距离判断点与圆的位置关系.
●
新知归纳
点 P 在圆上 ⇔ d=r;
点 P 在圆内 ⇔ d<r;
点 P 在圆外 ⇔ d>r.
r
d
如果⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为d,那么
符号“⇔”读作:“等价于”,它表示从左端可以推出右端,从右端也可以推出左端.
点与圆的位置关系
d 与 r 的数量关系
例1 如图,在 中, ,
,,是 的中点.以点为
圆心, 为半径画圆,判断点,,与
的位置关系,并说明理由.
9
解:点在外,点在上,点在 内.理由如下:
在中, ,
半径 .
, 点在 外.
, 点在 上.
,, 点在 内.
10
考向一
点与圆的位置关系
例1 在矩形 中, , .
若以点 为圆心,8为半径作 ,
A.点 B.点
C.点 D.点
C
(1)则下列各点在 外的( )
6
8
10
11
考向一
点与圆的位置关系
例1 在矩形 中, , .
(2)以点 为圆心, 为半径
作 , 若 ,, 三个
点中有两个点在圆内,则
的取值范围是___________
<m></m>
6
8
10
12
●
O
探究交流
从集合的角度来理解,圆是什么?
圆:到定点(圆心)的距离等于定长(半径)
的点的集合;
圆的内部和外部呢?
圆的内部:到圆心的距离小于半径的点的集合;
圆的外部:到圆心的距离大于半径的点的集合.
归纳总结
判断点与圆位置关系的一般步骤:
1.确定圆心和半径 r;
2.计算点到圆心的距离 d;
3.比较 d 与 r 的大小,对应三类位置.
直线与圆的
位置关系 相交 相切 相离
定义 当直线与圆有两
个公共点时,称
直线与圆相交. 当直线与圆有唯
一公共点时,称
直线与圆相切. 当直线与圆没
有公共点时,
称直线与圆相
离.
15
直线与圆的
位置关系 相交 相切 相离
图示
公共点个数 2 1 0
16
考向一
点与圆的位置关系
例1在矩形 中, , .
若以点 为圆心,8为半径作
(3)点 到 的
最长距离是________,
18
M
6
8
10
17
最短距离为________.
考向一
点与圆的位置关系
例1在矩形 中, , .
若以点 为圆心,8为半径作
(3)点 到 的
最长距离是________,
18
2
N
6
8
10
18
例题讲解
变式:如图,在△ABC 中,AB=3,AC=5,⊙A 的半径为 r,点 B 在
⊙A 内,点 C 在⊙A 外.求 r 的取值范围.
A
B
C
解:∵点B在⊙A内,AB=3,
∴ r>3.
∵点 C 在⊙A 外,AC=5,
∴ r<5.
∴ r 的取值范围是 3<r<5.
新知巩固
1.已知⊙O的半径为4.如果点 P1,P2,P3 到圆心 O 的距离分别为4.5,
4,3,那么点 P1,P2,P3 与⊙O分别有怎样的位置关系?
解:当点 P1 到圆心 O的距离为4.5时,∵4.5>4,∴点P在⊙O外;
当点 P2 到圆心 O的距离为4时,∵4>4,∴点P在⊙O上;
当点 P3 到圆心 O的距离为3时,∵3<4,∴点P在⊙O内.
直线与圆的
位置关系 相交 相切 相离
圆心到直线
的距离 与半
径 的关系
公共点名称 切点
直线名称 切线
总结 直线与
相交 . 直线与
相切 . 直线与
相离 .
21
例2 如图, ,为 上一点,
且,以点 为圆心,3为半
径的圆与 的位置关系是 ( )
C
A.相离 B.相交
C.相切 D.不确定
解析:如图,过点作于点 .
,,,
以点 为圆心,3为半径的圆与 的位置关系是相切.
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二、直线与圆的位置关系
类别 直线与圆的位置关系
位置
关系 相离 相切 相交
图示
数量
关系 _ __ _ __ _ __
的半径是
圆心 到直线的
距离是
<m></m>
<m></m>
<m></m>
有两个公共点
有一个公共点
没有公共点
知识梳理
变式 在矩形 中, , .
若以点 为圆心,6为半径作 .
(1)与 只有一个交点的直线
是( )
A.直线 B.直线
C.直线 D.直线
B
考向二
直线与圆的位置关系
24
新知巩固
2.在平面上给定一个点 A,用图形表示到点 A 的距离小于或等于 2,
并且大于或等于 1 的点的集合.
●
●
1
2
A
解:如图所示的阴影部分.
新知巩固
3.在平面直角坐标系中,⊙O的半径为 r.已知点A(3,4)在⊙O内.
求半径 r 的取值范围.
解:∵点 A的坐标为(3,4),
∴ OA==5.
∵点 A(3,4)在⊙O内,
∴ ⊙O的半径 r>5.
判断直线与圆的位置关系的两种方法
(1)定义法:根据直线与圆的公共点的个数来判断.
(2)距离法:将圆心到直线的距离与圆的半径 进行比较.
27
文字语言 符号语言 图示
切线的
判定
方法 (1)判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线. 如图, 是
的半径,
经过点 且 ,
是 的切线.
28
文字语言 符号语言 图示
切线的
判定
方法 (2)距离法:圆心到
直线的距离 等于半径
,此直线是圆的切线. 如图, ,
是 的切线.
(3)定义法:与圆只
有一个公共点的直线
是圆的切线. 如图, 与 只有一个公共点,
是 的切线.
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变式 在矩形 中, , .
若以点 为圆心,6为半径作 .
考向二
直线与圆的位置关系
(2)过点 可以画 的____
条切线.
两
(3)直线 和 的位置
关系是________.
相离
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二、直线与圆的位置关系
类别 直线与圆的位置关系
位置
关系 相离 相切 相交
图示
数量
关系 _ __ _ __ _ __
的半径是
圆心 到直线的
距离是
<m></m>
<m></m>
<m></m>
有两个公共点
有一个公共点
没有公共点
知识梳理
课堂小结
这节课,你的收获是---
课堂小结
3.5 点与圆、直线与圆的位置关系(1)
点与圆的三种位置关系:点在圆内、点在圆上、点在圆外
判定方法:d<r⇔点在圆内;d=r⇔点在圆上;d>r⇔点在圆外
解题步骤:一找圆心半径,二求距离,三比较大小
两类题型:①已知d、r,判断点的位置;
②已知点的位置,求半径取值范围
谢谢大家聆听
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