内容正文:
30.1.1 直线与圆相离、相切、相交
素养目标
1.知道直线与圆相离、相切、相交的概念、性质和判定方法.
2.探索直线与圆的位置关系,圆心到直线的距离和圆的半径之间的数量关系,并能利用它们解决问题.
3.通过探究直线与圆的三种位置关系,结合圆心到直线的距离与半径的大小关系进行推理判断,发展几何直观、逻辑推理核心素养.
重点
直线和圆的三种位置关系及其判定方法.
【自主预习】
预学思考
知识点 直线与圆的位置关系
阅读课本与本课时的内容,补全下列新知要点:
理解“直线与圆的三种位置关系”,尝试独立完成下表.
直线与圆的
位置关系
相
相
相
图形语言
公共点的个数
圆心到直线
l的距离d与
半径r的关系
d r
d r
d r
公共点的名称
直线的名称
自学检测
1.(生活情境·海上日出)如图,这是一张海上日出照片,如果把太阳看作一个圆,把海平面看作一条直线,那么这条直线与这个圆的位置关系是 ( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3 cm,BC=4 cm,以点C为圆心,2 cm长为半径的圆与AB的位置关系是 ( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.不能确定
【合作探究】
题型精讲
题型1 直线与圆的位置关系的判断
例1 已知Rt△ABC的斜边AB=6 cm,直角边AC=3 cm.
(1)以点C为圆心,2 cm长为半径的圆和AB的位置关系是 .
(2)以点C为圆心,4 cm长为半径的圆和AB的位置关系是 .
(3)以点C为圆心, cm长为半径的圆和AB的位置关系是相切.
变式训练 已知☉O的半径为2,直线l上有一点P满足PO=2,则直线l与☉O的位置关系是 ( )
A.相切 B.相离
C.相离或相切 D.相切或相交
题型2 直线与圆的位置关系中的动态问题
例2 如图,P为正比例函数y=x图象上的一个动点,☉P的半径为3,设点P的坐标为(x,y).
(1)求☉P与直线x=2相切时点P的坐标.
(2)请直接写出☉P与直线x=2相交、相离时x的取值范围.
【方法归纳交流】
1.解决直线与圆动态问题,紧抓圆心到直线距离d与半径r的大小关系,分析距离变化范围分类讨论位置关系.
2.注意区分点到点的距离与点到直线的距离,找准动态临界相切位置,结合几何最值分析求解.
变式训练 如图,在平面直角坐标系中,☉A的半径为2,圆心A的坐标为(4,0),y轴上有点B(0,3),C是☉A上的动点,P是BC的中点,则OP的取值范围是 ( )
A.≤OP≤ B.2≤OP≤4
C.≤OP≤ D.3≤OP≤4
课堂检测
1.已知☉O的半径是二次函数y=x2-2x+4的最小值,圆心O到直线l的距离d=3,则直线l与☉O的位置关系是 ( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.无法确定
2.如图,在平面直角坐标系中,已知A(2,5),B(4,5),C(6,3)三点,☉M经过A,B,C三点.
(1)点M的坐标是 .
(2)判断☉M与y轴的位置关系,并说明理由.
参考答案
【自主预习】
预学思考
知识点
交 切 离
2 1 0
< = >
交点 切点 无
割线 切线 无
自学检测
1.C 2.C
【合作探究】
题型精讲
题型1
例1
(1)相离
(2)相交
(3)
变式训练
D
题型2
例2
解:(1)如图,过点P作直线x=2的垂线,垂足为A,当点P在直线x=2右侧时,AP=x-2=3,∴x=5,
∴P(5,).当点P在直线x=2的左侧时,PA=2-x=3,∴x=-1,∴P(-1,-),∴当☉P与直线x=2相切时,点P的坐标为(5,)或(-1,-).
(2)当-1<x<5时,☉P与直线x=2相交;当x<-1或x>5时,☉P与直线x=2相离.
变式训练
A
课堂检测
1.A
2.解:(1)(3,2).
提示:连接AB,BC,分别作AB,BC的垂直平分线交于点M,则以点M为圆心,AM为半径的圆为所求,如图所示:
根据网格的特征可知,点M的坐标为(3,2).
故答案为(3,2).
(2)☉M与y轴相交.理由如下:
由勾股定理得MA==,
即☉M的半径r=.
∵☉M的圆心M的坐标为(3,2),
∴点M到y轴的距离d=3.
∵d<r,
∴☉M与y轴相交.
第 1 页 共 9 页
学科网(北京)股份有限公司
$