24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
24.2 点和圆、直线和圆的
位置关系
24.2.1 点和圆的位置关系
人教版 数学 九年级 上册
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
我国射击运动员在奥运会
上获金牌,为我国赢得荣誉.
如图是射击靶的示意图,它是
由许多同心圆(圆心相同,半
径不相同)构成的,你知道击
中靶上不同位置的成绩是如何
计算的吗?
解决这个问题
要研究点和圆的
位置关系.
导入新知
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
3. 了解三角形的外接圆和三角形外心的概念.
1. 理解并掌握点和圆的三种位置关系.
2. 理解不在同一直线上的三个点确定一个圆
并掌握作图方法.
4. 了解反证法的证明思想.
素养目标
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
问题1:观察下图中点和圆的位置关系有哪几种
?
.o.C
. ... B . .A.
点与圆的位置关系有三种:
点在圆内,点在圆上,点在圆外.
探究新知
点和圆的位置关系点和圆的位置关系知识点 1
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
问题2:设点到圆心的距离为d,圆的半径为r,量一量在点和圆
三种不同位置关系时,d与r有怎样的数量关系?
点P在⊙O内
点P在⊙O上
点P在⊙O外
d
d
d
r
P
d
Pr
d P
r
d
< r
r =
> r
反过来,由d与r的数量关系,怎样判定点与圆的位置关系呢
?
探究新知
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
r
P
d
Pr
d P
r
d
点P在⊙O内 dr
数形结合: 位置关系 数量关系
探究新知
点和圆的位置关系
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
例1 如图,已知矩形ABCD的边AB=3,AD=4.
(1)以A为圆心,4为半径作⊙A,则点B、C、D与⊙A
的位置关系如何?
解:AD=4=r,故D点在⊙A上
AB=3r,故C点在⊙A外
判定点和圆的位置关系素 养 考 点 1
探究新知
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
(2)若以A点为圆心作⊙A,使B、C、D三点中至少有一点
在圆内,且至少有一点在圆外,求⊙A的半径r的取值范围?
(直接写出答案)
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24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
1. ⊙O的半径为10cm,A、B、C三点到圆心的距离分别为
8cm、10cm、12cm,则点A、B、C与⊙O的位置关系是:点
A在 ;点B在 ;点C在 . 圆内 圆上 圆外
2. 圆心为O的两个同心圆,半径分别为1和2,若OP=
,则点P在( )
A.大圆内 B.小圆内
C.小圆外 D.大圆内,小圆外
o
D
巩固练习
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
问题1 如何过一个点A作一个圆?
过点A可以作多少个圆?
·
·
·
·
·以不与A点重合的任意一
点为圆心,以这个点到A
点的距离为半径画圆即可;
可作无数个圆.
A
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过不共线三点作圆过不共线三点作圆知识点 2
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
问题2 如何过两点A、B作一个圆
?过两点可以作多少个圆?
·
·
··A B
作线段AB的垂直平分线,以其
上任意一点为圆心,以这点和点
A或B的距离为半径画圆即可;
可作无数个圆.
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24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
问题3:过不在同一直线上的三点能不能确定一个圆?
A
B
C
D
E
G
F
●
o
经过B,C两点的圆的圆心在线段BC
的垂直平分线上.
经过A,B,C三点的圆的圆心应该在这两条
垂直平分线的交点O的位置.
经过A,B两点的圆的圆心在线段AB
的垂直平分线上.
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24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
有且只有
位置关系
定理:
不在同一直线上的三个点
确定一个圆.
A
B
C
D
E
G
F
●
o
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24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
例2 已知:不在同一直线上的三点A、B、C.
求作: ⊙O,使它经过点A、B、C.
作法:1. 连结AB,作线段AB的垂
直平分线MN;
2. 连接AC,作线段AC的垂直平分
线EF,交MN于点O;
3. 以O为圆心,OB为半径作圆.
所以⊙O就是所求作的圆.
O
N
M
F
E
A
B C
利用尺规法作圆素 养 考 点 2
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24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
问题4:现在你知道怎样将一个如图所示的破损的圆盘复原
了吗?
方法:
1. 在圆弧上任取三点A、B、C;
2. 作线段AB、BC的垂直平分线,
其交点O即为圆心;
3. 以点O为圆心,OC长为半径
作圆.
⊙O即为所求.
A
B
C
O
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24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
3. 如图,CD所在的直线垂直平分线段AB,怎样用这样
的工具找到圆形工件的圆心.
D
A B
C
O
∵A、B两点在圆上,所以圆心必与A、B两
点的距离相等,
又∵和一条线段的两个端点距离相等的点在
这条线段的垂直平分线上,
∴圆心在CD所在的直线上,因此可以做任意两条直
径,它们的交点为圆心.
巩固练习
解
:
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
已知△ABC,用直尺与圆规作出过A、B、C三
点的圆. A
B
C
O
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三角形的外接圆及外心三角形的外接圆及外心知识点 3
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
外接圆
经过三角形三个顶点可以作一个圆,这个圆叫做
三角形的外接圆.
⊙O叫做△ABC的________,
△ABC叫做⊙O的____________.
到三角形三个顶点的距离相等.
三角形的外心:
定义:
外接圆
内接三角形
外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,
叫做三角形的外心.
作图:三角形三边中垂线的交点.
性质:
●O
A
B C
要
点
归
纳
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24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
【练一练】 判断下列说法是否正确.
(1)任意的一个三角形一定有一个外接圆.( )
(2)任意一个圆有且只有一个内接三角形.( )
(3)经过三点一定可以确定一个圆. ( )
(4)三角形的外心到三角形各顶点的距离相等.( )
√
×
×
√
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24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
画一画:分别画一个锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,
再画出它们的外接圆,观察并叙述各三角形与它的外心的位
置关系.
锐角三角形的外心位于三角形内,
直角三角形的外心位于直角三角形斜边的中点,
钝角三角形的外心位于三角形外.
A
B C
●O
A
B CC
A
B
┐
●O ●O
探究新知
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
例3 如图,将△AOB置于平面直角坐标系中,O为原点,
∠ABO=60°,若△AOB的外接圆与y轴交于点D(0,3).
(1)求∠DAO的度数;
(2)求点A的坐标和△AOB外接圆的面积.
解:(1)∵∠ADO=∠ABO=60°,
∠DOA=90°,
∴∠DAO=30°;
圆与平面直角坐标系相结合的问题
探究新知
素 养 考 点 3
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
(2)求点A的坐标和△AOB外接圆的面积.
∵点D的坐标是(0,3),∴OD=3.
在Rt△AOD中,∵∠DOA=90° ,
∴AD为直径.
又∵∠DAO=30°,∴AD=2OD=6, OA=
因此圆的半径为3.
∴△AOB外接圆的面积是9π.
解题妙招:图形中求三角形外接圆的面积时,关键是确定外
接圆的直径(或半径)长度.
探究新知
点A的坐标( , 0)
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
4. 如图,已知直角坐标系中,A(0,4), B(4,4), C(6,2).
(1)写出经过A,B,C三点的圆弧所在圆的圆心M的坐标.
(2)判断点D(5,-2)和圆M的位置关系.
巩固练习
解:(1)在方格纸中,线段AB和BC的垂直
平分线相交于点(2,0),所以圆心M的坐
标为(2,0).
(2)圆的半径
线段DM ,所以点D在圆M内.
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
例4 如图,在△ABC中,O是它的外心,BC=24cm,O到
BC的距离是5cm,求△ABC的外接圆的半径.
解:连接OB,过点O作OD⊥BC.
D
则OD=5cm,
在Rt△OBD中
即△ABC的外接圆的半径为13cm.
考查三角形的外接圆的有关知识
探究新知
素 养 考 点 4
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
5. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6 cm,
BC=8cm,则它的外心与顶点C的距离为( )
A.5 cm B.6 cm
C.7 cm D.8 cm
巩固练习
A
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思考:经过同一条直线上的三个点能作出一个圆吗?
l1 l2
A B C
P
探究新知
反证法反证法知识点 4
如图,假设过同一条直线l上三点A、B、C可以作
一个圆,设这个圆的圆心为P.
那么点P既在线段AB的垂直平分线l1上,又在线段
BC的垂直平分线l2上,即点P为l1与l2的交点.
而l1⊥l,l2⊥l这与我们以前学过的“过一点有且只
有一条直线与已知直线垂直”相矛盾.
所以过同一条直线上的三点不能作圆.
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
反证法的定义
先假设命题的结论不成立,然后由此经过推理得出矛盾
(常与公理、定理、定义或已知条件相矛盾),由矛盾判定假
设不正确,从而得到原命题成立,这种方法叫做反证法.
反证法的一般步骤
① 假设命题的结论不成立(提出与结论相反的假设);
② 从这个假设出发,经过推理,得出矛盾;
③ 由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确.
探究新知
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
例5 求证:在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于60°.
已知:△ABC
求证:△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
证明:假设 ,
则 。
因此
这与 矛盾.假设不成立.
因此 .
△ABC中没有一个内角小于或等于60°
∠A>60°,∠B>60°,∠C>60°
三角形的内角和为180度
△ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
∠A+∠B+∠C>180°
反证法的应用
探究新知
素 养 考 点 5
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
6. 利用反证法证明“在直角三角形中,至少有一个
锐角不大于45°”时,应先假设( )
A.有一个锐角小于45°
B.每一个锐角都小于45°
C.有一个锐角大于45°
D.每一锐角都大于45°
巩固练习
D
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
1.已知△ABC的三边a,b,c,满足a+b2+|c﹣6|+28=
4 +10b,则△ABC的外接圆半径= .
巩固练习
连 接 中 考
ᵽᵽ
ᵽ
2.如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠A=45°,
BC=4,则⊙O的直径为 .
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
1. 如图,请找出图中圆的圆心,并写出你找圆心的方法?
A
B
C
O
课堂检测
基 础 巩 固 题
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
2. 正方形ABCD的边长为2cm,以A为圆心2cm为半径作⊙A
,则点B在⊙A ;点C在⊙A ;点D在⊙A .上 上外
3.⊙O的半径r为5cm,O为原点,点P的坐标为(3,4),则
点P与⊙O的位置关系为 ( )
A.在⊙O内 B.在⊙O上
C.在⊙O外 D.在⊙O上或⊙O外
B
课堂检测
基 础 巩 固 题
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
4.已知:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,则它
的外接圆半径= . 5
5.如图,△ABC内接于⊙O,若∠OAB=20°,则∠C的度数
是________.70°
课堂检测
基 础 巩 固 题
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
1. 如图,在5×5正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三
点,那么这条圆弧所在圆的圆心是( )
M
RQ
A B
C
P
A.点P B.点Q
C.点R D.点M
B
课堂检测
能 力 提 升 题
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
1
·
2cm
3cm
2. 画出由所有到已知点的距离大于或等于2cm并且
小于或等于3cm的点组成的图形.
O
课堂检测
能 力 提 升 题
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
某地出土一明代残破圆形瓷盘,如图所示.为复制该瓷盘
要确定其圆心和半径,请在图中用直尺和圆规画出瓷盘的圆心.
解:(1)在圆形瓷盘的边缘选A、B、C三点;
(2)连接AB、BC;
(3)分别作出AB、BC的垂直平分线;
(4)两垂直平分线的交点就是瓷盘的圆心.
A
B C
课堂检测
拓 广 探 索 题
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
点 与 圆 的
位 置 关 系
点 在 圆 外
点 在 圆 上
点 在 圆 内
d > r
d = r
d < r 作 圆 过一点可以作无数个圆 过两点可以作无数个圆 定理: 过不在同一直线上的三个点确定一个圆 注意:同一直线上的三个点不能作圆 点P在圆环内 r≤d≤R R r P 课堂小结
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/
一个三角形的外接
圆是唯一的.
反
证
法
定 义
步 骤
假 设 , 推 理 , 得 证
三
角
形
的
外
心
定 义
性 质
在各类三角形
中的位置
课堂小结
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系/课后作业
作业
内容
教材作业
从课后习题中选取
自主安排
配套练习册练习