第三章 圆
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同学们,还记得唐代诗人白居易的《忆江南》这首诗吗
?诗里面的句名是“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝,能不
忆江南?”实际上 “日出江花红胜火”便是“旭日东升”的
真实写照,同学们能不能简单描述一下“旭日东升”的画面?
【想一想】当太阳逐渐升起时,地平线与太阳的位置发生了怎样的
变化?
【问题】 直线和圆有几种位置关系呢?
观察上面三幅图,地平线(直线)与太阳(圆)的位置关系是怎样的?
活动1:利用公共点的个数判断直线和圆的位置关系.
【观察】 当太阳逐渐升起时,地平线与太阳的位置,直线(地
平线)和圆(太阳)的公共点个数是怎样变化的?
直线与圆分别有两个公共点、一个公共点、没有公共点.
一、直线和圆的位置关系
【做一做】 为了验证直线与圆的位置关系,请同学在纸上
画一条直线,把硬币的边缘看做圆,在纸上移动硬币,你能发现
直线和圆有几种位置关系?
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,这个唯一的公共点叫做切点.
活动2:利用圆心O到直线l的距离d与圆的半径r的关系来
判断直线和圆的位置关系.
【想一想】 圆心O到直线l的距离d与☉O的半径r的大小有怎样
的数量关系?你能根据d与r的大小关系确定直线和圆的位置关系吗?
由位置关系得到了d与r的数量关系,同时反过来也成立,
我们就可以根据数量关系判断直线和圆的位置关系.
直线和圆相交⇔dr.
[知识拓展] 判断直线和圆的位置关系的方法:(1)利用直线和圆
的公共点个数来判断;(2)利用圆心到直线的距离d与半径r的大小
关系来判断.
切线的性质
问题1
你能举出生活中直线与圆相交、相切、相离的实例吗?
问题2
图中的三个图形是轴对称图形吗?如果是,你能画出它们的对称轴吗?
图中的三个图形都是轴对称图形,对称轴是过圆心
O且与直线l垂直的直线.
问题3
如图所示,直线CD与☉O相切于点A,直径
AB与直线CD有怎样的位置关系?说一说你的理
由.
思考下面的问题:
1.此图是对称图形吗?是什么对称图形?
2.把图形沿AB对折后,会得到什么结论?
理由:直径AB与直线CD垂直. 因为此图形是轴对称图形,所以沿AB
所在的直线对折时,AC与AD重合,因此∠BAC=∠BAD=90°,所以
AB⊥CD.
圆的切线性质:圆的切线垂直于过切点的半径.
用几何语言描述:如图所示,∵CD是☉O的切线,A是切点,
OA是☉O的半径,∴CD⊥OA.
例1 已知Rt△ABC的斜边AB=8 cm,AC=4 cm.
(1)以点C为圆心作圆,当半径为多长时,AB与☉C相切?
(2)以点C为圆心,分别以2 cm和4 cm的长为半径作两个圆,这两个
圆与AB分别有怎样的位置关系?
〔解析〕 根据d与r之间的数量关系可知:dr时,直线与圆相离.
解:(1)如图所示,过点C作AB的
垂线,垂足为D.
∵AC=4 cm,AB=8 cm,
∴cos A=
∴∠A=60°.
∴CD=ACsin A=4sin 60°=2 (cm).
因此,当半径长为2 cm时,AB与☉C相切.
(2)由(1)可知,圆心C到AB
的距离d=2 cm,所以当
r=2 cm时,d>r,☉C与AB相离;
当r=4 cm时,d