内容正文:
3.5 点与圆、直线与圆的位置关系(2)
—直线与圆的位置关系
班级 姓名
【学习目标】
1. 经历操作观察,认识直线与圆相交、相切、相离三种位置关系,能根据公共点个数区分三类位置;掌握圆心到直线距离d与半径r对应的等价数量关系.
2. 能利用d与r的大小关系判定直线和圆的位置关系,会结合几何计算求解距离,发展数形结合推理能力.
3. 理解切线、切点定义,建立 “图形位置” 与 “数量大小” 双向转化的思维模型.
【重点、难点】
重点:直线与圆三种位置关系;利用d,r数量关系判定直线与圆的位置关系.
难点:构造圆心到直线的垂线段,通过计算距离完成位置判定;区分点与圆、直线与圆位置关系判定条件.
【创设情境】
1. 点与圆有哪三种位置关系?对应的d与r满足什么关系?
2. 思考:如果把点换成直线,直线和圆会存在哪些位置情形?如何量化判断?
【探究活动】
1. 认识直线与圆的位置关系
(1)欣赏图片,将海平面抽象为直线、太阳抽象为圆,感受直线与圆的位置关系.
(2)操作:先在纸上画一个圆,再将直尺在纸上平行移动.如果将直尺的边缘 看作一条直线,那么在直尺平行移动的过程中,直线与圆的位置关系怎样变化?
(3)归纳:观察直线与圆公共点数量变化,分为三类:
当直线与圆有两个公共点时,我们称_________________;
当直线与圆有唯一公共点时,我们称__________,这条直线叫_________,这个公共点叫 ;
当直线与圆没有公共点时,我们称_____________.
2. 位置关系的数量判定
利用圆心与点的距离可以判断这个点与圆的位置关系,是否也可以利用圆心到直线的距离来判断这条直线与圆的位置关系?
设⊙O 半径为 r,圆心 O 到直线 l 的距离为 d,可得结论:
直线 l 与⊙O 相交⇔ ;
直线 l 与⊙O 相切⇔ ;
直线 l 与⊙O 相离⇔ .
解读:过圆心向直线作垂线,垂线段长度即为d;通过对比d与r大小,就能判定直线与圆位置关系.
【典型例题】
例1 已知 ∠BAC=45°,点O在射线AC上,AO=4,
以点O为圆心,r为半径画圆. 根 据下列r的值,
判断AB所在直线与⊙O的位置关系:
(1)r=2;(2)r=2;(3)r=3.
解:
例2 已知,如图,∠AOB=30°,M为OB上一点,以M为圆心,5 cm长为半径作圆,若M在OB上运动,问:
(1)当OM满足________时,⊙M与OA相离;
(2)当OM满足________时,⊙M与OA相切;
(3)当OM满足________时,⊙M与OA相交.
【当堂检测】
1. 填表
直线与圆的位置关系
相交
相切
相离
公共点个数
圆心到直线的距离d与半径r的关系
2. 已知⊙O的直径为8 cm,点O到直线l的距离为d:
(1)若直线l与⊙O相切,则d=_________;
(2)若d=3 cm,则直线l与⊙O有______个公共点;
(3)若d=5 cm,则直线l与⊙O的位置关系是______.
3. 已知∠MAN=30°,点 B,C 分别在射线 AM,AN 上,AB=4.
判断当 BC 的长满足什么条件时,
(1) 用直尺和圆规可以作出两个△ABC;
(2) 用直尺和圆规只能作出一个△ABC;
(3) 满足条件的△ABC 不存在.
【课后作业】
( )1.已知⊙O的半径为3,点O到直线m的距离为d,若直线m与⊙O公共点的个数
为2个,则d可取
A.0 B.3 C.3.5 D.4
( )2.如图,在直角坐标系中,O为原点,⊙O的半径为1,则直线y=-x+与⊙O的
位置关系是
A.相交 B.相切 C.相离 D.不相交A
B
C
D
O
A
B
y
x
3. 如图,在矩形ABCD中,AB=6 , BC=4, ⊙O是以AB为直径的圆,
则直线DC与⊙O的位置关系是 .
4.已知⊙O的半径为r,点O到直线l的距离为5厘米.
(1) 若r大于5厘米,则直线l与⊙O的位置关系是_________;
(2) 若r等于2厘米,直线l与⊙O有 个公共点;
(3)若⊙O与直线l相切,则r= 厘米.
5 . 已知Rt△ABC中,AC=3,BC=4,以C为圆心,以r为半径作圆.若此圆与线段AB
只有一个交点,则r的取值范围为 .
6.在平面直角坐标系中,以点P(‐3,4)为圆心,r为半径的圆与两坐标轴恰有三个公共点,
则r的值是 .
7.如图,P为正比例函数图象上的一个动点,⊙P的半径为3,
设点P的坐标为(x,y).
(1)若⊙P与直线x=2相切时点P的坐标为 ;
(2)若⊙P与直线x=2相交时x的取值范围为 ;
(3)若⊙P与直线x=2相离时x的取值范围为 .
8. 在平面内,已知点⊙O到直线l的距离为6,以点O为圆心,r为半径作圆.
探究、归纳:
(1)当r= 时,⊙O上有且只有一个点到直线l的距离等于4;
(2)当r= 时,⊙O上有且只有三个点到直线l的距离等于4;
(3)随着r的变化,⊙O上到直线l的距离等于4的点的个数有哪些变化?
并求出相对应的r的值或取值范围(不必写计算过程).
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