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初中数学.与圆有关的位置关系.学生版

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中考内容

中考要求

A B C

圆的有关概念理解圆及其有关概

会过不在同一直线

上的三点作圆;能利

用圆的有关概念解

决简单问题

圆的性质知道圆的对称性,了

解弧、弦、圆心角的

关系

能用弧、弦、圆心角

的关系解决简单问

能运用圆的性质解

决有关问题

圆周角了解圆周角与圆心

角的关系;知道直径

所对的圆周角是直

会求圆周角的度数,

能用圆周角的知识

解决与角有关的简

单问题

能综合运用几何知

识解决与圆周角有

关的问题

垂径定理会在相应的图形中

确定垂径定理的条

件和结论

能用垂径定理解决

有关问题

点与圆的位置关系了解点与圆的位置关系

直线与圆的位置关系了解直线与圆的位

置关系;了解切线的

概念,理解切线与过

切点的半径之间的

关系;会过圆上一点

画圆的切线;了解切

线长的概念

能判定直线和圆的

位置关系;会根据切

线长的知识解决简

单的问题;能利用直

线和圆的位置关系

解决简单问题

能解决与切线有关

的问题

圆与圆的位置关系了解圆与圆的位置

关系

能利用圆与圆的位

置关系解决简单问

中考内容与要求

与圆有关的位置关系

弧长会计算弧长能利用弧长解决有关问题

扇形会计算扇形面积能利用扇形面积解决有关问题

圆锥的侧面积和全面积会求圆锥的侧面积

和全面积

能解决与圆锥有关

的简单实际问题

圆是北京中考的必考内容,主要考查圆的有关性质与圆的有关计算,每年的第20题都会考查,第1小题一般是切线的证明,第2小题运用圆与三角形相似、解直角三角形等知识求线段长度问题,有时也以阅读理解、条件开放、结论开放探索题作为新的题型。

要求同学们重点掌握圆的有关性质,掌握求线段、角的方法,理解概念之间的相互联系和知识之间的相互转化,理解直线和圆的三种位置关系,掌握切线的性质和判定方法,会根据条件解决圆中的动态问题。

年份2010年2011年2012年

题号11,20 20,25 8,20,25

分值9分13分17分

考点垂径定理的应用;

切线判定、圆与解

直角三角形综合

圆的有关证明,计

算(圆周角定理、

切线、等腰三角形、

相似、解直角三角

形);直线与圆的

位置关系

圆的基本性质,圆

的切线证明,圆同

相似和三角函数的

结合;直线与圆的

位置关系

中考考点分析

定义示例剖析

点和圆的位置关系:

点和圆的位置关系有:点在圆上、点在圆内、点在圆外三种,这三种关系由这个点到圆心的距离与半径的大小关系决定.

设O

⊙的半径为r,点P到圆心O的距离为d,则有:

点在圆外?d r

>;

点在圆上?d r

=;

点在圆内?d r

<. 点P在圆外:

P

r

O

点P在圆上:

P

r

O

点P在圆内:

P

r

O

确定圆的条件:

1. 圆的确定

确定一个圆有两个基本条件:①圆心(定点),

确定圆的位置;②半径(定长),确定圆的大小.只有当圆心和半径都确定时,圆才能确定.

2. 过已知点作圆

C B

A

知识互联网

模块一点和圆的位置关系知识导航

⑴经过点A的圆:以点A以外的任意一点O 为圆心,以OA的长为半径,即可作出过点A的圆,这样的圆有无数个.

⑵经过两点A B

、的圆:以线段AB中垂线上任意一点O作为圆心,以OA的长为半径,即可作出过点A B

、的圆,这样的圆也有无数个.

⑶过三点的圆:若这三点A B C

、、共线时,过三点的圆不存在;若A B C

、、三点不共线时,圆心是线段AB与BC的中垂线的交点,而这个交点O是唯一存在的,这样的圆有唯一一个.

⑷过n()4

n≥个点的圆:只可以作0个或1个,当只可作一个时,其圆心是其中不共线三点确定的圆的圆心.

3. 定理:不在同一直线上的三点确定一个圆.

A B C

、、三点确定一个圆

注意:

⑴“不在同一直线上”这个条件不可忽视,换句话说,在同一直线上的三点不能作圆;

⑵“确定”一词的含义是“有且只有”,即“唯一存在”.

三角形的外接圆

⑴经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,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,这个三角形叫做这个圆的内接三角形.

⑵三角形外心的性质:

①三角形的外心是指外接圆的圆心,它是

三角形三边垂直平分线的交点,它到三

角形各顶点的距离相等;

②三角形的外接圆有且只有一个,即对于

给定的三角形,其外心是唯一的,但一

个圆的内接三角形却有无数个,这些三

角形的外心重合.

⑶锐角三角形外接圆的圆心在它的内部;直角三角形外接圆的圆心在斜边中点处(即直角三角形外接圆半径等于斜边的一半);钝角三角形外接圆的圆心在它的外部.

O

C B

A

OA OB OC

==

【例1】 1. 已知ABC

△中,90

ACB

∠=?,2

AC=,3

BC=,AB的中点为M,

⑴以C为圆心,2为半径作C

⊙,则点A,B,M与C

⊙的位置关系如何?

⑵若以C为圆心作C

⊙,使A,B,M三点至少有一点在C

⊙内,且至少有一点在C

⊙外,求C

⊙半径r的取值范围.

夯实基础

2. 矩形ABCD 中,8=AB ,53=BC ,点P 在边AB 上,且AP BP 3=,如果圆P 是以点P 为圆心,PD 为半径的圆,那么下列判断正确的是( )

A .点

B 、

C 均在圆P 外 B .点B 在圆P 外、点C 在圆P 内 C .点B 在圆P 内、点C 在圆P 外

D .点B 、C 均在圆P 内

【例2】 ⑴ 一个已知点到圆周上的点的最大距离为5cm ,最小距离为1cm ,则此圆的半径为

________.

⑵ 在ABC △中,90C ∠=?,10cm AC =,24cm BC =,则它的外接圆的直径为_____________.

⑶ 确定已知弧AB 所在圆的圆心.

定 义

示例剖析

直线和圆的位置关系:

直线和圆的位置关系有:直线和圆相离、直线和圆相切、直线和圆相交三种,这三种关系由圆心到这条直线的距离与半径的大小关系决定.

设O ⊙的半径为r ,圆心O 到直线l 的距离为d ,则有:

d r >?直线l 与O ⊙相离; d r =?直线l 与O ⊙相切; d r

直线和圆相离:

l

O

d r

直线与圆没有公共点 直线和圆相切:

l

O

d r

直线与圆有唯一公共点, 直线叫做圆的切线, 公共点叫做切点

直线和圆相交:

能力提升

知识导航

模块二 直线和圆的位置关系

B

A

l

O

d r

直线与圆有两个公共点, 直线叫做圆的割线

切线的性质:

定理:圆的切线垂直于过切点的半径. 推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点. 推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.

“经过圆心”、“经过切点”、“互相垂直”知二推一

切线的判定:

定义:和圆只有一个公共点的直线是圆的切线; 距离:和圆心距离等于半径的直线是圆的切线; 定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.

l

O

d r 定义法 距离法 定理法

切线长:

经过圆外一点做圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.

定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.

弦切角:

顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角.

定理:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角. 弦切角等于它所夹的弧所对的圆心角的一半. 推论:两个弦切角所夹的弧相等,那么这两个弦切角也相等. O

P

B

A

,PA PB OPA OPB =∠=∠

θ

θP

A C B

O

PBC ∠为弦切角,

1

2

PBC BAC BOC ∠=∠=∠.

【例3】 在Rt ABC △中,90C ∠=?,12cm AC =,16cm BC =,以点C 为圆心,r 为半径的圆

和直线AB 有怎样的位置关系?为什么?

⑴ 9cm r =;⑵ 10cm r =;⑶ 9.6cm r =.

夯实基础

O

C B A

【例4】 ⑴ 如图为平面上圆O 与四条直线l 1、l 2、l 3、l 4的位置关系.若

圆O 的半径为20公分,且O 点到其中一直线的距离为14 公分,则此直线为何?( )

A .l 1

B .l 2

C .l 3

D .l 4

⑵ 如图,AB 是⊙O 的直径,C 、D 是⊙O 上一点, ∠CDB =20°,过点C 作⊙O 的切线交AB 的延长 线于点E ,则∠E 等于( ) A .40° B .50° C .60° D .70°

⑶ 如图,P A 、PB 是⊙O 的切线,A 、B 是切点,点C 是劣弧AB 上的一个动点,若∠P =40°,则∠ACB 的 度数是( ) A .80° B .110° C .120° D .140° ⑷ 如图,半径为3cm 的O ⊙切直线AC 于B ,cm AB 3=,

cm BC 3=,则AOC ∠的度数是 .

【例5】 1. 如图,AB 为⊙O 的直径,BC 切⊙O 于点B ,AC 交⊙O 于点D ,E 为BC 中点.

求证: DE 为⊙O 的切线.

2. 如图,在△ABC 中,AB=AC ,以A C 为直径作⊙O 交BC 于点D ,过点D 作FE ⊥AB 于点E ,交AC 的延长线于点F . (1) 求证:EF 与⊙O 相切; (2) 若AE=6,sin ∠CFD=3

5

,求EB 的长. 能力提升

C

A

B O O D

C

B A F

C O

D B

E A

l 3

l 4l 1O E

B D C

O F E D

C

B

A

【例6】 如图,已知O 是正方形ABCD 对角线上一点,以O 为圆心、OA 长

为半径的O ⊙与BC 相切于M ,与AB 、AD 分别相交于E 、F . ⑴ 求证:CD 与O ⊙相切;

⑵ 若正方形ABCD 的边长为1,求O ⊙的半径.

定 义

示例剖析

圆和圆的位置关系:

圆和圆的位置关系有:圆和圆外离、圆和圆外切、圆和圆相交、圆和圆内切、圆和圆内含五种,这五种关系由两圆圆心的距离与两圆半径之和或差的大小关系决定.

设12O O 、⊙⊙的半径分别为r R 、(其中

R r >)

,两圆圆心距为d ,则有: d R r >+?两圆外离; d R r =+?两圆外切; R r d R r -<<+?两圆相交; d R r =-?两圆内切; 0d R r <-?≤两圆内含

说明:圆和圆的位置关系,既考虑了他们公共点的个数,又注意到位置的不同,若以两圆的公共点的个数来分,又可分为三大类:相离、相切、相交,其中相离两圆没有公共点,它包括外离与

⑴ 两圆外离:

r R

O 1

O 2

两个圆没有公共点,并且每个圆上的点都在另一个圆的外部. ⑵ 两圆外切:

r

R O 2O 1

两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点之外,每个圆上的点都在

另一个圆的外部. ⑶ 两圆相交: 知识导航

模块三 圆与圆的位置关系

内含两种情况;相切两圆只有一个公共点,它包括内切与外切两种情况.

r R O 1O 2

两个圆有两个公共点.

⑷ 两圆内切:

r R

O 1O

2

两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点之外,一个圆上的点都在另一个圆的内部. ⑸ 两圆内含:

r R

O 1

O

2

两个圆没有公共点,并且一个圆上的点都在另一个圆的内部,两圆同心是两圆内含的一种特例.

【例7】 ⑴ 圆心距为2的两圆相切,其中一个圆的半径为1,则另一个圆的半径为( )

A. 1

B. 3

C. 1或2

D. 1或3

⑵ 如图,平面直角坐标系中,⊙O 的半径长为1, 点()0 ,a P ,⊙P 的半径长为2,把⊙P 向左平 移,当⊙P 与⊙O 相切时,a 的值为( ) A. 3 B. 1 C. 1或3 D. 1±或3±

⑶ 若两个圆相切于A 点,它们的半径分别为10cm 、4cm ,则这两个圆的圆心距 为_______.

⑷ 相交两圆的半径分别为1和3,把这两个的圆心距的取值范围在数轴上表示正 确的是( )

夯实基础

P

1

1O

y x

A. B.

C. D.

⑸ 两圆的圆心距为7,两圆的半径分别是方程01072=+-x x 的两个根,则两圆的

位置关系是( ) A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 外离

如图,PA ,PB 是O ⊙的切线,A ,B 为切点, AC 是O ⊙的直径,若25BAC ∠=°,则 P ∠= 度.

.

训练1. 在ABC △中,90C ∠=?,4AC =,5AB =,以点C 为圆心,以r 为半径作圆,请回答

下列问题,并说明理由.

⑴ 当r 取何值时,点A 在C ⊙上,且点B 在C ⊙内部?

⑵ 当r 在什么范围内取值时,点A 在C ⊙外部,且点B 在C ⊙的内部? ⑶ 是否存在这样的实数r ,使得点B 在C ⊙上,且点A 在C ⊙内部?

训练2. 已知:A B C D E ,,,,五个点中无任何三点共线,无任何四点共圆,那么过其中的三

点作圆,最多能作出________个圆. (西

城区教研)

训练3. 如图,AB 是O ⊙的直径,C 点在圆上,CD AB ⊥于D .P 在BA 延

长线上,且PCA ACD ∠=∠.求证:PC 是O ⊙的切线.

思维拓展训练(选讲)

P

O

C

B

A C

B A

O

D

C

A P

G

F E

K D

C

B

A

训练4. 如图,两个等圆O ⊙和O ⊙′,O ⊙′

的两条切线OA OB 、,A B 、是切点,则AOB ∠等于__________.

知识模块一 点和圆的位置关系 课后演练

【演练1】 定义:定点A 与O ⊙上的任意一点之间的距离的最小值称为点A 与O ⊙之间的距离.如图,现有一矩形ABCD ,14cm 12cm AB BC ==,

,K ⊙与矩形的边AB BC CD 、、分别相切于点E F G 、、,则点A 与K

⊙的距离为______________.

知识模块二 直线和圆的位置关系 课后演练

【演练2】 如图,AB 为O ⊙的直径,C 为O ⊙上一点,AD 和过C 点的切线

互相垂直,垂足为D ,求证:AC 平分DAB ∠.

【演练3】 已知:如图,P 是AOB ∠的角平分线OC 上一点,PE OA ⊥于

E .

以P 点为圆心,PE 长为半径作P ⊙.求证:P ⊙与OB 相切.

知识模块三 圆和圆的位置关系 课后演练

【演练4】 图中包含的两圆之间不同的位置关系有____________________________.

【演练5】 ⑴已知两圆相切,两圆半径分别为5cm 和2cm ,则圆心距为______________.

⑵设1O ⊙和2O ⊙是同一平面上两个相切的半径为1的圆,在这个平面上同时与1O ⊙和2O ⊙ 相切的半径为3的圆的个数是_______. 实战演练

B

A

O'O

O

D

C

B

A

P

B

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