29.2
直线与圆的位置关系
导入新课
讲授新课
当堂练习
课堂小结
第二十九章
直线与圆的位置关系
学习目标
1.
理解直线与圆有相交、相切、相离三种位置关系
.
2.
能根据圆心到直线的距离
d
和圆的半径
r
之间的数量关系,判断出直线与圆的位置关系
.(
重点)
点和圆的位置关系有几种?
d
<
r
d=r
d>r
用数量关系如何来
判断呢?
⑴
点在圆内
·
P
⑵
点在圆上
·
P
⑶
点在圆外
·
P
(
令
OP=
d
)
导入新课
知识准备
导入新课
观赏视频
问题
1
如果我们把太阳看成一个圆,地平线看成一条直线,那你能根据直线和圆的公共点个数想象一下,直线和圆有几种位置关系吗?
讲授新课
用定义判断直线与圆的位置关系
一
问题
2
请同学在纸上画一条直线
l
,把硬币的边缘看作圆,在纸上移动硬币,你能发现直线和圆的公共点个数的变化情况吗?公共点个数最少时有几个?最多时有几个?
●
●
●
l
0
2
直线与圆的
位置关系
图形
公共点个数
公共点名称
直线名称
2
个
交点
1
个
切点
切线
0
个
相离
相切
相交
位置关系
公共点个数
填一填:
直线和圆有唯一的公共点(即直线和圆相切)时,这条直线叫做
圆的切线(如图直线
l
)
,这个唯一的公共点叫做
切点(如图点
A
)
.
A
l
O
要点归纳
1.
直线与圆最多有两个公共点
.
2.
若直线与圆相交,则直线上的点都在圆上
.
3.
若
A
是
⊙
O
上一点,则直线
AB
与
⊙
O
相切
.
4.
若
C
为
⊙
O
外一点,则过点
C
的直线与
⊙
O
相交或相离
.
5.
直线
a
和
⊙
O
有公共点,则直线
a
与
⊙
O
相交
.
判一判
:
√
×
×
×
×
问题
1
同学们用直尺在圆上移动的过程中,除了发现公共点的个数发生了变化外,还发现有什么量也在改变?它与圆的半径有什么样的数量关系呢?
相关知识:
点到直线的距离是指从直线外一点(
A
)
到直线
(
l
)
的垂线段
(
OA
)
的长度
.
l
A
O
用数量关系判断直线与圆的位置关系
二
问题
2
怎样用
d
(
圆心与直线的距离
)
来判别直线与圆的位置关系呢?
O
d
合作探究
直线和圆相交
d< r
直线和圆相切
d= r
直线和圆相离
d> r
r
d
∟
r
d
∟
r
d
数形结合:
位置关系
数量关系
(用圆心
O
到直线的距离
d
与圆的半径
r
的关系来区分)
o
o
o
公共点个数
要点归纳
1.
已知圆的半径为
6cm
,设直线和圆心的距离为
d
:
(
3
)
若
d
=8cm ,
则直线与圆
______
,
直线与圆有
____
个公共点
.
(
2
)
若
d
=6cm ,
则直线与圆
______
,
直线与圆有
____
个公共点
.
(
1
)
若
d
=4cm
,
则直线与圆
,
直线与圆有
____
个公共点
.
(3)
若
AB
和
⊙
O
相交
,
则
.
2.
已知
⊙
O
的半径为
5cm,
圆心
O
与直线
AB
的距离为
d
,
根据条件
填写
d
的范围
:
(1)
若
AB
和
⊙
O
相离
,
则
;
(2)
若
AB
和
⊙
O
相切
,
则
;
相交
相切
相离
d >
5cm
d =
5cm
0cm
≤d <
5cm
2
1
0
练一练:
B
C
A
4
3
例
1
在
Rt△
ABC
中,
∠
C
=90°
,
AC
=3cm
,
BC
=4cm
,
以
C
为圆心,
r
为半径的圆与
AB
有怎样的位置关系?为什么?
(
1
)
r
=2cm
;
(
2
)
r
=2.4cm; (3)
r
=3cm
.
分析:
要了解
AB
与
⊙
C
的位置关系,只要知道圆心
C
到
AB
的距离
d
与
r
的关系.已知
r
,只需求出
C
到
AB
的距离
d
.
D
典例精析
解:过
C
作
CD
⊥
AB
,
垂足为
D.
在
△
ABC
中,
AB
=
5.
根据三角形的面积公式有
∴
即圆心
C
到
AB
的距离
d
=2.4cm.
所以
(1)
当
r
=2cm
时
,
有
d
>
r
,
因此
⊙
C
和
AB
相离
.
B
C
A
4
3
D
d
记住:斜边上的高等于两直角边的乘积除以斜边
.
(
2
)
当
r
=2.4cm
时
,
有
d
=
r.
因此
⊙
C
和
AB
相切
.
B
C
A
4
3
D
d
(
3
)
当
r
=3cm
时,有
d
<
r
,
因此,
⊙
C
和
AB
相交
.
B
C
A
4
3
D
d
A
B
C
A
D
4
5
3
变式题
:
1.
Rt△ABC,∠C=90°AC=3cm
,
BC=4cm
,
以
C
为圆心画圆
,
当半径
r
为何值时
,
圆
C
与直线
AB
没有公共点
?
当
0cm
<
r
<
2
.4
cm
或
r
>
4cm
时
,
⊙C
与线段
AB
没有公共点
.
2.
Rt△ABC,∠C=90
,
AC=3cm
,
BC=4cm
,以
C
为圆心画圆,当半径
r
为何值时,圆
C
与
线段
AB
有一个公共点?当半径
r
为何值时,圆
C
与
线段
AB
有两个公共点?
A
B
C
A
D
4
5
3
当
r=2.4cm
或
3cm
≤
r
<
4
cm
时
,
⊙C
与线段
AB
有一个公共点
.
当
2.4cm
<
r
≤
3
cm
时
,
⊙C
与线段
AB
有两公共点
.
例
2
如图,
Rt△
ABC
的斜边
AB=
10cm,
∠A=
30
°
.
(1)
以点
C
为圆心,当半径为多少时,
AB
与☉
C
相切?
(2)
以点
C
为圆心,半径
r
分别为
4cm,5cm
作两个圆,这两个圆与斜边
AB
分别有怎样的位置关系?
A
C
B
解:
(1)
过点
C
作边
AB
上的高
CD
.
D
∵∠
A
=30
°,
AB
=10cm,
在
Rt
△
BCD
中,有
当半径为 时,
AB
与☉
C
相切
.
当堂练习
.
O
.
O
.
O
.
O
.
O
1.
看图判断直线
l
与
☉
O
的位置关系?
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
相离
相交
相切
相交
?
注意
:直线是可以无限延伸的
.
相交
2
.
直线和圆相交,圆的半径为
r
,
且
圆心
到
直线
的距离为
5
,
则有( )
A.
r
< 5 B.
r
> 5 C.
r
= 5 D.
r
≥ 5
3.
☉
O
的最大弦长为
8
,
若圆心
O
到直线
l
的距离为
d
=5
,
则直线
l
与
☉
O
.
4.
☉
O
的半径为
5,
直线
l
上的一点到圆心
O
的距离是
5
,
则直线
l
与
☉
O
的位置关系是( )
A.
相交或相切
B.
相交或相离
C.
相切或相离
D.
上三种情况都有可能
B
相离
A
解析:过点
A
作
AQ
⊥
MN
于
Q
,连接
AN
,设半径为
r
,由垂径定理有
MQ
=
NQ
,所以
AQ
=
2
,
AN
=
r
,
NQ
=
4
-
r
,利用勾股定理可以求出
NQ
=
1.5
,所以
N
点坐标为
(
-
1
,-
2)
.故选
A.
5.
如图,在平面直角坐标系中,
⊙
A
与
y
轴相切于原点
O
,平行于
x
轴的直线交
⊙
A
于
M
、
N
两点.若点
M
的坐标是
(
-
4
,-
2)
,则点
N
的坐标为
(
)
A
.
(
-
1
,-
2) B
.
(1
,
2)
C
.
(
-
1.5
,-
2) D
.
(1.5
,-
2)
A
拓展提升:
已知
☉
O
的半径
r
=7cm
,
直线
l
1
// l
2
,
且
l
1
与
☉
O
相切
,
圆心
O
到
l
2
的距离为
9cm.
求
l
1
与
l
2
的距离
.
o
l
1
l
2
A
B
C
l
2
解
:(
1
)
l
2
与
l
1
在圆的同一侧:
m
=9-7=2 cm
(
2
)
l
2
与
l
1
在圆的两侧:
m
=9+7=16 cm
课堂小结
直线与圆的位置关系
定义
性质
判定
相离
相切
相交
公共点的个数
d
与
r
的数量关系
定义法
性质法
特别提醒:在图中没有
d
要先做出该垂线段
相离
:0
个
相切:
1
个
相交:
2
个
相离
:
d
>
r
相切
:
d
=
r
相交
:
d
<
r
0
个:相离;
1
个:相切;
2
个:相交
d
>
r
:相离
d
=
r
:
相切
d
<
r
:相交