圆与圆的位置关系-初中数学知识点
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中考总复习:圆综合复习—知识讲解(基础)【考纲要求】1.圆的基本性质和位置关系是中考考查的重点,但圆中复杂证明及两圆位置关系中证明定会有下降趋势,不会有太复杂的大题出现;2.今后的中考试题中将更侧重于具体问题中考查圆的定义及点与圆的位置关系,对应用、创新、开放探究型题目,会根据当前的政治形势、新闻背景和实际生活去命题,进一步体现数学来源于生活,又应用于生活.【知识网络】【考点梳理】考点一、圆的有关概念1. 圆的定义如图所示,有两种定义方式:①在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A随之旋转所形成的图形叫做圆.固定的端点O叫做圆心,以O为圆心的圆记作⊙O,线段OA叫做半径;②圆是到定点的距离等于定长的点的集合.要点诠释:圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.2.与圆有关的概念①弦:连接圆上任意两点的线段叫做弦;如上图所示线段AB ,BC ,AC 都是弦.②直径:经过圆心的弦叫做直径,如AC 是⊙O 的直径,直径是圆中最长的弦.③弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧,如曲线BC 、BAC 都是⊙O 中的弧,分别记作BC ,BAC .④半圆:圆中任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆,如AC 是半圆. ⑤劣弧:像BC 这样小于半圆周的圆弧叫做劣弧.⑥优弧:像BAC 这样大于半圆周的圆弧叫做优弧.⑦同心圆:圆心相同,半径不相等的圆叫做同心圆.⑧弓形:由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.⑨等圆:能够重合的两个圆叫做等圆.⑩等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧.⑪圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角,如上图中∠AOB ,∠BOC 是圆心角.⑫圆周角:顶点在圆上,两边都和圆相交的角叫做圆周角,如上图中∠BAC 、∠ACB 都是圆周角.考点二、圆的有关性质1.圆的对称性圆是轴对称图形,经过圆心的直线都是它的对称轴,有无数条.圆是中心对称图形,圆心是对称中心,又是旋转对称图形,即旋转任意角度和自身重合.2.垂径定理①垂直于弦的直径平分这条弦,且平分弦所对的两条弧.②平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.如图所示:要点诠释:在图中(1)直径CD ,(2)CD ⊥AB ,(3)AM =MB ,(4)C C A B =,(5)AD BD =.若上述5个条件有2个成立,则另外3个也成立.因此,垂径定理也称“五二三定理”.即知二推三.注意:(1)(3)作条件时,应限制AB 不能为直径.3.弧、弦、圆心角之间的关系①在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等;②在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,它们所对应的其余各组量也相等.4.圆周角定理及推论①圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.②圆周角定理的推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径. 要点诠释:圆周角性质的前提是在同圆或等圆中.考点三、与圆有关的位置关系1.点与圆的位置关系如图所示.d表示点到圆心的距离,r为圆的半径.点和圆的位置关系如下表:点与圆的位置关系d与r的大小关系点在圆内d<r点在圆上d=r点在圆外d>r要点诠释:(1)圆的确定:①过一点的圆有无数个,如图所示.②过两点A、B的圆有无数个,如图所示.③经过在同一直线上的三点不能作圆.④不在同一直线上的三点确定一个圆.如图所示.(2)三角形的外接圆经过三角形三个顶点可以画一个圆,并且只能画一个.经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆.三角形外接圆的圆心叫做这个三角形的外心.这个三角形叫做这个圆的内接三角形.三角形的外心就是三角形三条边的垂直平分线交点.它到三角形各顶点的距离相等,都等于三角形外接圆的半径.如图所示.2.直线与圆的位置关系①设r为圆的半径,d为圆心到直线的距离,直线与圆的位置关系如下表.②圆的切线.切线的定义:和圆有唯一公共点的直线叫做圆的切线.这个公共点叫切点.切线的判定定理:经过半径的外端.且垂直于这条半径的直线是圆的切线.友情提示:直线l是⊙O的切线,必须符合两个条件:①直线l经过⊙O上的一点A;②OA⊥l.切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.切线长定义:我们把圆的切线上某一点与切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线长.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这两条切线的夹角.③三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形,三角形的内心就是三角形三个内角平分线的交点.要点诠释:找三角形内心时,只需要画出两内角平分线的交点.三角形外心、内心有关知识比较3.圆与圆的位置关系在同一平面内两圆作相对运动,可以得到下面5种位置关系,其中R、r为两圆半径(R≥r).d为圆心距.要点诠释:①相切包括内切和外切,相离包括外离和内舍.其中相切和相交是重点.②同心圆是内含的特殊情况.③圆与圆的位置关系可以从两个圆的相对运动来理解.④“r 1-r 2”时,要特别注意,r 1>r 2.考点四、正多边形和圆1.正多边形的有关概念正多边形的外接圆(或内切圆)的圆心叫正多边形的中心.外接圆的半径叫正多边形的半径,内切圆的半径叫正多边形的边心距,正多边形各边所对的外接圆的圆心角都相等,这个角叫正多边形的中心角,正多边形的每一个中心角都等于360n°. 要点诠释:通过中心角的度数将圆等分,进而画出内接正多边形,正六边形边长等于半径.2.正多边形的性质任何一个正多边形都有一个外接圆和一个内切圆,这两圆是同心圆.正多边形都是轴对称图形,偶数条边的正多边形也是中心对称图形,同边数的两个正多边形相似,其周长之比等于它们的边长(半径或边心距)之比.3.正多边形的有关计算定理:正n 边形的半径和边心距把正n 边形分成2n 个全等的直角三角形.正n 边形的边长a 、边心距r 、周长P 和面积S 的计算归结为直角三角形的计算.360n a n =°,1802sin n a R n =°,180cos n r R n=°, 2222n n a R r ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,n n P n a =,1122n n n n n S a r n P r ==.考点五、圆中的计算问题1.弧长公式:180n R l π=,其中l 为n °的圆心角所对弧的长,R 为圆的半径. 2.扇形面积公式:2360n R S π=扇,其中12S lR =扇.圆心角所对的扇形的面积,另外12S lR =扇. 3.圆锥的侧面积和全面积:圆锥的侧面展开图是扇形,这个扇形的半径等于圆锥的母线长,弧长等于圆锥底面圆的周长. 圆锥的全面积是它的侧面积与它的底面积的和.要点诠释:在计算圆锥的侧面积时要注意各元素之间的对应关系,千万不要错把圆锥底面圆半径当成扇形半径.考点六、求阴影面积的几种常用方法(1)公式法;(2)割补法;(3)拼凑法;(4)等积变形法;(5)构造方程法.【典型例题】类型一、圆的有关概念及性质1. (2015•石景山区一模)如图,A ,B ,E 为⊙0上的点,⊙O 的半径OC ⊥AB 于点D ,若∠CEB=30°,OD=1,则AB 的长为( )A .B .4C .2D .6【思路点拨】 连接OB ,由垂径定理可知,AB=2BD ,由圆周角定理可得,∠COB=60°,在Rt △DOB 中,OD=1,则BD=1×tan60°=,故AB=2.【答案】C ;【解析】连接OB ,∵AB 是⊙O 的一条弦,OC ⊥AB ,∴AD=BD ,即AB=2BD ,∵∠CEB=30°,∴∠COB=60°,∵OD=1, ∴BD=1×tan60°=,∴AB=2,故选C .【总结升华】弦、弦心距,则应连接半径,构造基本的直角三角形是垂径定理应用的主要方法.举一反三:【变式】如图,⊙O 的直径CD=5cm ,AB 是⊙O 的弦,AB ⊥CD ,垂足为M ,OM :OD=3:5.则AB 的长是( )A 、2cmB 、3cmC 、4cmD 、221cm【答案】 解:连接OA ,∵CD 是⊙O 的直径,AB 是⊙O 的弦,AB ⊥CD ,∴AB=2AM ,∵CD=5cm ,∴OD=OA=12CD=12×5=52cm , ∵OM :OD=3:5,∴OM=35OD=×=, ∴在Rt △AOM 中,AM =22OA OM -=2253()()22-=2,∴AB=2AM=2×2=4cm.故选C .类型二、与圆有关的位置关系2.如图所示,已知AB 为⊙O 的直径,直线BC 与⊙O 相切于点B ,过A 作AD ∥OC 交⊙O 于点D ,连接CD .(1)求证:CD 是⊙O 的切线;(2)若AD =2,直径AB =6,求线段BC 的长.【思路点拨】要证明DC 是⊙O 的切线,因为点D 在⊙O 上,所以连接交点与圆心证垂直即可.【答案与解析】(1)证明:如图(2),连接OD .∵ AD ∥OC ,∴ ∠1=∠3,∠2=∠A ,∴ OA =OD ,∴ ∠3=∠A ,∴ ∠1=∠2.∵ OD =OB ,OC =OC .∴ △COD ≌△COB ,∴ ∠CDO =∠CBO =90°,∴ CD 是⊙O 的切线.(2)解:连接BD ,∵ AB 是⊙O 的直径,∴ ∠ADB =90°.在△DAB 和△BOC 中,∵ ∠ADB =∠OBC ,∠A =∠2,∴ △DAB ∽△BOC ,∴AD BD OB BC =, ∴ OB BD BC AD =. 在Rt △DAB 中,由勾股定理得22226242BD AB AD =-=-=.∴ 342622BC ⨯==.【总结升华】如果已知直线经过圆上一点,那么连半径,证垂直;如果已知直线与圆是否有公共点在条件中并没有给出,那么作垂直,证半径.举一反三:【变式】如图所示,已知CD 是△ABC 中AB 边上的高,以CD 为直径的⊙O 分别交CA 、CB 于点E 、F ,点G 是AD 的中点.求证:GE 是⊙O 的切线.【答案与解析】证法1:连接OE 、DE(如图(1)).∵ CD 是⊙O 的直径,∴ ∠AED =∠CED =90°.∵ G 是AD 的中点,∴ EG =12AD =DG . ∴ ∠1=∠2.∵ OE =OD ,∴ ∠3=∠4.∴ ∠1+∠3=∠2+∠4,即∠OEG =∠ODG =90°.∴ GE 是⊙O 的切线.证法2:连接OE 、ED(如图(2)).在△ADC 中,∠ADC =90°,∴ ∠A+∠ACD =90°.又∵ CD 是⊙O 的直径,∴ ∠AED =∠CED =90°.在△AED 中,∠AED =90°,G 是AD 中点,∴ AG =GE =DG ,∴ ∠A =∠AEG .又∵ OE =OC ,∴ ∠OEC =∠ACD .又∵ ∠A+∠ACD =90°,∴ ∠AEG+∠OEC =90°.∴ ∠OEG =90°,∴ OE ⊥EG .∴ GE 是⊙O 的切线.类型三、与圆有关的计算3.在一节数学实践活动课上,老师拿出三个边长都为5cm 的正方形硬纸板,他向同学们提出了这样一个问题:若将三个正方形纸板不重叠地放在桌面上,用一个圆形硬纸板将其盖住,这样的圆形硬纸板的最小直径应有多大?问题提出后,同学们经过讨论,大家觉得本题实际上就是求将三个正方形硬纸板无重叠地适当放置,圆形硬纸板能盖住时的最小直径.老师将同学们讨论过程中探索出的三种不同摆放类型的图形画在黑板上,如下图所示:(1)通过计算(结果保留根号与π).(Ⅰ)图①能盖住三个正方形所需的圆形硬纸板最小直径应为 cm;(Ⅱ)图②能盖住三个正方形所需的圆形硬纸板最小直径为 cm;(Ⅲ)图③能盖住三个正方形所需的圆形硬纸板最小直径为 cm;(2)其实上面三种放置方法所需的圆形硬纸板的直径都不是最小的,请你画出用圆形硬纸板盖住三个正方形时直径最小的放置方法,(只要画出示意图,不要求说明理由),并求出此时圆形硬纸板的直径.【思路点拨】(1)(Ⅰ)连接正方形的对角线BD,利用勾股定理求出BD的长即可;(Ⅱ)利用勾股定理求出小正方形对角线的长即可;(Ⅲ)找出过A、B、C三点的圆的圆心及半径,利用勾股定理求解即可;(2)连接OB,ON,延长OH交AB于点P,则OP⊥AB,P为AB中点,设OG=x,则OP=10-x,再根据勾股定理解答.【答案与解析】解:(1)(Ⅰ)如图连接BD,∵ AD=3×5=15cm,AB=5cm,∴ BD==cm;(Ⅱ)如图所示,∵三个正方形的边长均为5,∴ A、B、C三点在以O为圆心,以OA为半径的圆上,∴ OA==5cm,∴能盖住三个正方形所需的圆形硬纸板最小直径为10cm;(Ⅲ)如图所示,连接OA,OB,∵ CE⊥AB,AC=BC,∴ CE是过A、B、C三点的圆的直径,∵ OA=OB=OD,∴ O为圆心,∴⊙O的半径为OA,OA==5cm,∴能盖住三个正方形所需的圆形硬纸板最小直径为5×2=10cm;(2)如图④为盖住三个正方形时直径最小的放置方法,连接OB,ON,延长OH交AB于点P,则OP⊥AB,P为AB中点,设OG=x,则OP=10-x,则有:,解得:,则ON=,∴直径为.【总结升华】此题比较复杂,解答此题的关键是找出以各边顶点为顶点的圆的圆心及半径,再根据勾股定理解答.举一反三:【变式】如图,图1、图2、图3、…、图n分别是⊙O的内接正三角形ABC,正四边形ABCD、正五边形ABCDE、…、正n边形ABCD…,点M、N分别从点B、C开始以相同的速度在⊙O上逆时针运动.(1)求图1中∠APN的度数是;图2中,∠APN的度数是,图3中∠APN的度数是.(2)试探索∠APN的度数与正多边形边数n的关系(直接写答案).【答案】 解:(1)图1:∵点M 、N 分别从点B 、C 开始以相同的速度在⊙O 上逆时针运动,∴∠BAM=∠CBN ,又∵∠APN=∠BPM ,∴∠APN=∠BPM=∠ABN+∠BAM=∠ABN+∠CBN=∠ABC=60°;同理可得:图2中,∠APN=90°;图3中∠APN=108°.(2)由(1)可知,∠APN=所在多边形的内角度数,故在图n 中,.4.如图所示,半圆的直径AB =10,P 为AB 上一点,点C ,D 为半圆的三等分点,则阴影部分的面积等于________.【思路点拨】观察图形,可以适当进行“割”与“补”,使阴影面积转化为扇形面积.【答案】256π; 【解析】连接OC 、OD 、CD .∵ C 、D 为半圆的三等分点,∴ ∠AOC =∠COD =∠DOB =180603=°°. 又∵ OC =OD ,∴ ∠OCD =∠ODC =60°,∴ DC ∥AB ,∴ PCD OCD S S =△△,∴ 2605253606S S ππ===阴影扇形OCD. 答案:256π. 【总结升华】用等面积替换法将不规则的图形转化为简单的规则图形是解本类题的技巧.类型四、与圆有关的综合应用5.(2014•黄陂区模拟)如图,在△ABC中,以AC为直径的⊙O交BC于D,过C作⊙O的切线,交AB的延长线于P,∠PCB=∠BAC.(1)求证:AB=AC;(2)若sin∠BAC=35,求tan∠PCB的值.【思路点拨】(1)连接AD,根据圆周角定理求得∠ADC=90°,根据弦切角定理求得∠PCB=∠CAD,进而求得∠CAD=∠BAD,然后根据ASA证得△ADC≌△ADB,即可证得结论.(2)作BE⊥AC于E,得出BE∥PC,求得∠PCB=∠CBE,根据已知条件得出=,从而求得=,根据AB=AC,得出tan∠CBE===,就可求得tan∠PCB=.【答案与解析】解:(1)连接AD,∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°,∴AD⊥BC,∵PC是⊙O的切线,∴∠PCB=∠CAD,∵∠PCB=∠BAC,∴∠CAD=∠BAD,在△ADC和△ADB中,,∴△ADC≌△ADB(ASA),∴AB=AC.(2)作BE⊥AC于E,∵PC是⊙O的切线,∴AC⊥PC,∴BE ∥PC ,∴∠PCB=∠CBE ,∵sin ∠BAC==, ∴=, ∵AB=AC ,∴tan ∠CBE===,∴tan ∠PCB=.【总结升华】本题考查了圆周角定理,切线的性质,三角形全等的判定和性质,直角三角函数等,作出辅助线构建直角三角形是解题的关键.举一反三:【高清课堂:圆的综合复习 例2】【变式】已知:如图,⊙O 是Rt △ABC 的外接圆,AB 为直径,∠ABC=30°,CD 是⊙O 的切线,ED ⊥AB 于F .(1)判断△DCE 的形状并说明理由;(2)设⊙O 的半径为1,且213-=OF ,求证△DCE ≌△OCB .【答案】(1)解:∵∠ABC=30°,∴∠BAC=60°.又∵OA=OC,∴△AOC 是正三角形.又∵CD 是切线,∴∠OCD=90°,∴∠DCE=180°-60°-90°=30°.而ED ⊥AB 于F ,∴∠CED=90°-∠BAC=30°.故△CDE 为等腰三角形.(2)证明:在△ABC 中,∵AB=2,AC=AO=1,∴BC=2212-=3.OF=213-,∴AF=AO+OF=213+.又∵∠AEF=30°,∴AE=2AF=3+1.∴CE=AE-AC=3=BC .而∠OCB=∠ACB-∠ACO=90°-60°=30°=∠ABC,故△CDE ≌△COB.6.如图,已知⊙O 的直径AB =2,直线m 与⊙ O 相切于点A ,P 为⊙ O 上一动点(与点A 、点B 不重合),PO 的延长线与⊙ O 相交于点C ,过点C 的切线与直线m 相交于点D .(1)求证:△APC ∽△COD .(2)设AP =x ,OD =y ,试用含x 的代数式表示y .(3)试探索x 为何值时, △ACD 是一个等边三角形.【思路点拨】(1)可根据“有两个角对应相等的两个三角形相似”来说明 △APC ∽△COD ; (2)根据相似三角形的对应边成比例,找出x 与y 的关系;(3)若△ACD 是一个等边三角形,逆推求得x 的值.【答案与解析】解 (1)∵PC 是⊙O 的直径,CD 是⊙O 的切线, ∴∠PAC =∠OCD =90°.由△DOA ≌△DOC ,得到∠DOA =∠DOC , ∴∠APC =∠COD , ∴△APC∽△COD.(2)由△APC∽△COD,得AP OC PC OD = , ∴y x 12= 则 xy 2= (3)若ACD △是一个等边三角形,则6030ADC ODC ∠=∠=,于是2OD OC =,可得2y =,从而1=x ,故当1x =时,ACD △是一个等边三角形.【总结升华】本例是一道动态几何题.(1)考查了相似三角形的判定,证三角形相似有:两个角分别对应相等的两个三角形相似;两条边分别对应成比例,且夹角相等的两个三角形相似;三条边分别对应成比例的两个三角形相似;(2)考查了相似三角形的性质.利用第一问的结论,得出对应边成比例,找出y 与x 间的关系.(3)动点问题探求条件.一般运用结论逆推的方法找出结论成立的条件.本题应从ACD △是一个等边三角形出发,逆推6030ADC ODC ∠=∠=,,于是2OD OC =,可得2y =,从而1=x , 故当1x =时,ACD △是一个等边三角形.举一反三:【高清课堂:圆的综合复习 例1】【变式】如图,MN 是⊙O 的直径,2MN =,点A 在⊙O 上,30AMN =∠,B 为弧AN 的中点,P 是直径MN 上一动点,则PA PB +的最小值为( ) A.22 B.2 C.1 D.2【答案】选B ;解:过B 作BB ′⊥MN 交⊙O 于B ′,连接AB ′交MN 于P ,此时PA+PB =AB ′最小.连AO 并延长交⊙O 于C ,连接CB ′,在Rt △ACB ′中,AC =2,∠C =190452⨯=°°, ∴ 2sin 45222AB AC '==⨯=°.。
第二十三讲圆与圆圆与圆的位置关系有外离、外切、相交、内切、内含五种情形,判定两圆的位置关系有文档设计者:设计时间:文档类型:文库精品文档,欢迎下载使用。
Word精品文档,可以编辑修改,放心下载如下三种方法:1.通过两圆交点的个数确定;2.通过两圆的半径与圆心距的大小量化确定;3.通过两圆的公切线的条数确定.为了沟通两圆,常常添加与两圆都有联系的一些线段,如公共弦、共切线、连心线,以及两圆公共部分相关的角和线段,这是解圆与圆位置关系问题的常用辅助线.熟悉以下基本图形、基本结论:【例题求解】【例1】如图,⊙O l与半径为4的⊙O2内切于点A,⊙O l经过圆心O2,作⊙O2的直径BC 交⊙O l于点D,EF为过点A的公切线,若O2D=22,那么∠BAF= 度.思路点拨直径、公切线、O2的特殊位置等,隐含丰富的信息,而连O2O l必过A点,先求出∠D O2A的度数.注:(1)两圆相切或相交时,公切线或公共弦是重要的类似于“桥梁”的辅助线,它可以使弦切角与圆周角、圆内接四边形的内角与外角得以沟通.同时,又是生成圆幂定理的重要因素.(2)涉及两圆位置关系的计算题,常作半径、连心线,结合切线性质等构造直角三角形,将分散的条件集中,通过解直角三角形求解.【例2】如图,⊙O l与⊙O2外切于点A,两圆的一条外公切线与⊙O1相切于点B,若AB 与两圆的另一条外公切线平行,则⊙O l 与⊙O2的半径之比为( )A.2:5 B.1:2 C.1:3 D.2:3思路点拨添加辅助线,要探求两半径之间的关系,必须求出∠CO l O2 (或∠DO2O l)的度数,为此需寻求∠CO1B、∠CO1A、∠BO1A的关系.【例3】如图,已知⊙O l与⊙O2相交于A、B两点,P是⊙O l上一点,PB的延长线交⊙O2于点C,PA交⊙O2于点D,CD的延长线交⊙O l于点N.(1)过点A作AE∥CN交⊙O l l于点E,求证:PA=PE;(2)连结PN,若PB=4,BC=2,求PN的长.思路点拨(1)连AB,充分运用与圆相关的角,证明∠PAE=∠PEA;(2)PB·PC=PD·PA,探寻PN、PD、PA对应三角形的联系.【例4】如图,两个同心圆的圆心是O,AB是大圆的直径,大圆的弦与小圆相切于点D,连结OD并延长交大圆于点E,连结BE交AC于点F,已知AC=24,大、小两圆半径差为2.(1)求大圆半径长;(2)求线段BF的长;(3)求证:EC与过B、F、C三点的圆相切.思路点拨(1)设大圆半径为R,则小圆半径为R-2,建立R的方程;(2)证明△EBC∽△ECF;(3)过B、F、C三点的圆的圆心O′,必在BF上,连OˊC,证明∠O′CE=90°.注:本例以同心圆为背景,综合了垂径定理、直径所对的圆周角为直角、切线的判定、勾股定理、相似三角形等丰富的知识.作出圆中基本辅助线、运用与圆相关的角是解本例的关键.【例5】 如图,AOB 是半径为1的单位圆的四分之一,半圆O 1的圆心O 1在OA 上,并与弧AB 内切于点A ,半圆O 2的圆心O 2在OB 上,并与弧AB 内切于点B ,半圆O 1与半圆O 2相切,设两半圆的半径之和为x ,面积之和为y . (1)试建立以x 为自变量的函数y 的解析式; (2)求函数y 的最小值.思路点拨 设两圆半径分别为R 、r ,对于(1),)(2122r R y +=π,通过变形把R 2+r 2用“x =R+r ”的代数式表示,作出基本辅助线;对于(2),因x =R+r ,故是在约束条件下求y 的最小值,解题的关键是求出R+r 的取值范围.注:如图,半径分别为r 、R 的⊙O l 、⊙O 2外切于C ,AB ,CM 分别为两圆的公切线,O l O 2与AB 交于P 点,则: (1)AB=2r R ;(2) ∠ACB=∠O l M O 2=90°; (3)PC 2=PA ·PB ; (4)sinP=rR rR +-; (5)设C 到AB 的距离为d ,则dR r 211=+.学力训练1.已知:⊙O l 和⊙O 2交于A 、B 两点,且⊙O l 经过点O 2,若∠AO l B=90°,则∠A O 2B 的度数是 .2.矩形ABCD 中,AB=5,BC=12,如果分别以A 、C 为圆心的两圆相切,点D 在圆C 内,点B 在圆C 外,那么圆A 的半径r 的取值范围 . (2003年上海市中考题)3.如图;⊙O l 、⊙O 2相交于点A 、B ,现给出4个命题:(1)若AC 是⊙O 2的切线且交⊙O l 于点C ,AD 是⊙O l 的切线且交⊙O 2于点D ,则AB 2=BC ·BD ;(2)连结AB 、O l O 2,若O l A=15cm ,O 2A=20cm ,AB=24cm ,则O l O 2=25cm ;(3)若CA 是⊙O l 的直径,DA 是⊙O 2 的一条非直径的弦,且点D 、B 不重合,则C 、B 、D 三点不在同一条直线上,(4)若过点A 作⊙O l 的切线交⊙O 2于点D ,直线DB 交⊙O l 于点C ,直线CA 交⊙O 2于点E ,连结DE ,则DE 2=DB ·DC ,则正确命题的序号是 (写出所有正确命题的序号) .4.如图,半圆O 的直径AB=4,与半圆O 内切的动圆O l 与AB 切于点M ,设⊙O l 的半径为y ,AM 的长为x ,则y 与x 的函数关系是 ,自变量x 的取值范围是 .5.如图,施工工地的水平地面上,有三根外径都是1米的水泥管两两相切摞在一起,则其最高点到地面的距离是( )A .2B .221+C .231+D .231+ 6.如图,已知⊙O l 、⊙O 2相交于A 、B 两点,且点O l 在⊙O 2上,过A 作⊙O l l 的切线AC交B O l 的延长线于点P ,交⊙O 2于点C ,BP 交⊙O l 于点D ,若PD=1,PA=5,则AC 的长为( )A .5B .52C .52+D .537.如图,⊙O l 和⊙O 2外切于A ,PA 是内公切线,BC 是外公切线,B 、C 是切点①PB=AB ;②∠PBA=∠PAB ;③△PAB ∽△O l AB ;④PB ·PC=O l A ·O 2A . 上述结论,正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .48.两圆的半径分别是和r (R>r),圆心距为d ,若关于x 的方程0)(222=-+-d R rx x 有两个相等的实数根,则两圆的位置关系是( )A.一定内切B.一定外切C.相交D.内切或外切9.如图,⊙O l和⊙O2内切于点P,过点P的直线交⊙O l于点D,交⊙O2于点E,DA与⊙O2相切,切点为C.(1)求证:PC平分∠APD;(2)求证:PD·PA=PC2+AC·DC;(3)若PE=3,PA=6,求PC的长.10.如图,已知⊙O l和⊙O2外切于A,BC是⊙O l和⊙O2的公切线,切点为B、C,连结BA并延长交⊙O l于D,过D点作CB的平行线交⊙O2于E、F,求证:(1)CD是⊙O l的直径;(2)试判断线段BC、BE、BF的大小关系,并证明你的结论.11.如图,已知A是⊙O l、⊙O2的一个交点,点M是O l O2的中点,过点A的直线BC垂直于MA,分别交⊙O l、⊙O2于B、C.(1)求证:AB=AC;(2)若O l A切⊙O2于点A,弦AB、AC的弦心距分别为d l、d2,求证:d l+d2=O1O2;(3)在(2)的条件下,若d l d2=1,设⊙O l、⊙O2的半径分别为R、r,求证:R2+r2= R2r2.12.已知半径分别为1和2的两个圆外切于点P,则点P到两圆外公切线的距离为.13.如图,7根圆形筷子的横截面圆半径为r,则捆扎这7根筷子一周的绳子的长度为.14.如图,⊙O l和⊙O2内切于点P,⊙O2的弦AB经过⊙O l的圆心O l,交⊙O l于C、D,若AC:CD:DB=3:4:2,则⊙O l与⊙O2的直径之比为( )A.2:7 B.2:5 C.2:3 D.1:315.如图,⊙O l与⊙O2相交,P是⊙O l上的一点,过P点作两圆的切线,则切线的条数可能是( )A.1,2 B.1,3 C.1,2,3 D.1,2,3,416.如图,相等两圆交于A、B两点,过B任作一直线交两圆于M、N,过M、N各引所在圆的切线相交于C,则四边形AMCN有下面关系成立( )A.有内切圆无外接圆B有外接圆无内切圆C.既有内切圆,也有外接圆D.以上情况都不对17.已知:如图,⊙O与相交于A,B两点,点P在⊙O上,⊙O的弦AC切⊙P于点A,CP及其延长线交⊙P P于点D,E,过点E作EF⊥CE交CB的延长线于F.(1)求证:BC是⊙P的切线;(2)若CD=2,CB=22,求EF的长;(3)若k=PE:CE,是否存在实数k,使△PBD恰好是等边三角形?若存在,求出是的值;若不存在,请说明理由.18.如图,⊙A和⊙B是外离两圆,⊙A的半径长为2,⊙B的半径长为1,AB=4,P为连接两圆圆心的线段AB上的一点,PC切⊙A于点C,PD切⊙B于点D.(1)若PC=PD,求PB的长;(2)试问线段AB上是否存在一点P,使PC2+PD2=4?,如果存在,问这样的P点有几个?并求出PB的值;如果不存在,说明理由;(3)当点F在线段AB上运动到某处,使PC⊥PD时,就有△APC∽△PBD.请问:除上述情况外,当点P在线段AB上运动到何处(说明PB的长为多少,或PC、PD 具有何种关系)时,这两个三角形仍相似;并判断此时直线CP与OB的位置关系,证明你的结论.19.如图,D、E是△ABC边BC上的两点,F是BA延长线上一点,∠DAE=∠CAF.(1)判断△ABD的外接圆与△AEC的外接圆的位置关系,并证明你的结论;(2)若△ABD的外接圆半径是△AEC的外接圆半径的2倍,BC=6,AB=4,求BE的长.20.问题:要将一块直径为2cm的半圆形铁皮加工成一个圆柱的两个底面和一个圆锥的底面.操作:方案一:在图甲中,设计一个使圆锥底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求,画示意图) .方案二;在图乙中,设计一个使圆柱两个底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画示意图);,探究:(1)求方案一中圆锥底面的半径;(2)求方案二中圆锥底面及圆柱底面的半径;(3)设方案二中半圆圆心为O,圆柱两个底面的圆心为O1、O2,圆锥底面的圆心为O3,试判断以O1、O2、O3、O为顶点的四边形是什么样的特殊四边形,并加以证明.参考答案温馨提示After writing the test paper, you must remember to check Oh, I wish you all can achieve good results!可以编辑的试卷(可以删除)。
3·6圆和圆的位置关系1.圆与圆的五种位置关系:(1)外离:两个圆没有公共点,并且每一个圆上的点都在另一个圆的外部;(2)外切:两个圆有唯一公共点,除公共点外一个圆上的点都在另一个圆的外部;(3)相交:两个圆有两个公共点,一个圆上的点有的在另一个圆的外部,有的在另一个圆的内部;(4)内切:两个圆有一个公共点,除公共点外,⊙O2上的点在⊙O1的内部;(5)内含:两个圆没有公共点,⊙O2上的点都在⊙O1的内部.外离和内含都没有公共点;外切和内切都有一个公共点,相交有两个公共点.因此只从公共点的个数来考虑,可分为相离、相切、相交三种.(2)相交2.两圆相内切或外切时,两圆的连心线一定经过切点,都是轴对称图形,对称轴是它们的连心线.3.在图(1)中,两圆相外切,切点是A.因为切点A在连心线O1O2上,所以O1O2=O1A+O2A =R+r,即d=R+r:反之,当d=R+r时,说明圆心距等于两圆半径之和,O1、A、O2在一条直线上,所以⊙O1与⊙O2只有一个交点A,即⊙O1与⊙O2外切.在图(2)中,⊙O1与⊙O2相内切,切点是B.因为切点B在连心线O1O2,所以O1O2=O1B-O2B,即d=R-r:反之,当d=R-r时,圆心距等于两半径之差,即O1O2=O1B-O2B,说明O1、O2、B在一条直线上,B既在⊙O1上,又在⊙O2上,所以⊙O1与⊙O2内切.当两圆相外切时,有d=R+r,反过来,当d=R+r时,两圆相外切,即两圆相外切 d=R+r当两圆相内切时,有d=R-r,反过来,当d=R-r时,两圆相内切,即两圆相内切d =R-r.设两圆半径分别为R和r,圆心矩为d,那么(1)两圆外离d>R+r(2)两圆外切d=R+r(3)两圆相交R-r<d<R=r(R≥r)(4)两圆内切d=R-r(R>r)(5)两圆内含d<R-r(R>r)同心圆d=04.定理:相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦.1.两个同样大小的肥皂泡黏(点O,O′是圆心),分隔两个肥皂泡的肥皂膜PQ成一条直线,TP、NP分别为两圆的切线,求∠TPN的大小.分析:因为两个圆大小相同,所以半径OP=O′P=OO′,又TP、NP分别为两圆的切线,所以PT⊥OP,PN⊥O′P,即∠OPT=∠O′PN=90°,所以∠TPN等于360°减去∠OPT+∠O′PN+∠OPO°即可.【解析】∵OP =OO′=PO′,∴△PO′O是一个等边三角形.∴∠OPO′=60°.又∵TP与NP分别为两圆的切线,∴∠TPO=∠NPO′=90°.∴∠TPN=360°-2× 90°-60°=120°.2.如图⊙O的半径为5cm,点P是⊙O外一点,OP=8cm.求:(1)以P为圆心作⊙P与⊙O外切,小圆⊙P的半径是多少?(2)以P为圆心作⊙P与⊙O内切,大圆⊙P的半径是多少?【解析】(1)设⊙O与⊙P外切于点A.∴ PA=OP-OA=8-5,∴ PA=3cm.(2)设⊙O与⊙p内切于点B.∴ PB=OP+OB=8+5,∴ PB=13cm.(3)如图7-101,⊙O2与以O1为圆心的同心圆相交于A、B、C、D.3.求证:四边形ABCD是等腰梯形.分析:欲证明四边形ABCD是等腰梯形,只需证明AB∥CD,AD=BC且AB≠CD即可.【解析】证明:连结O1O2,∵⊙O2与以O1为圆心的圆相交于A、B、C、D,∴ AB⊥O1O2,DC⊥O1O2.∴ AB∥CD.在⊙O2中,∵AB∥CD,又∵ AB≠CD,∴四边形ABCD是等腰梯形.4.已知:如图7-102,A是⊙O1、⊙O2的一个交点,点P是O1O2的中点.如果过A的直线MN垂直于PA,交⊙O1于M,交⊙O2于N.那么AM与AN有什么关系呢?是O1O2中点,由平行线等分线段定理可得AC=AD,而得结论.【解析】证明:过点O1、O2分别作O1C⊥MN,O2D⊥MN,垂足为C、D,又∵ PA⊥MN,∴ PA∥O1C∥O2D,∵O1P=O2P,∴ AC=AD.∴ AM=AN.。
初中数学竞赛辅导讲义---圆与圆圆与圆的位置关系有外离、外切、相交、内切、内含五种情形,判定两圆的位置关系有如下三种方法:1.通过两圆交点的个数确定;2.通过两圆的半径与圆心距的大小量化确定;3.通过两圆的公切线的条数确定.为了沟通两圆,常常添加与两圆都有联系的一些线段,如公共弦、共切线、连心线,以及两圆公共部分相关的角和线段,这是解圆与圆位置关系问题的常用辅助线.熟悉以下基本图形、基本结论:【例题求解】【例1】如图,⊙O l与半径为4的⊙O2内切于点A,⊙O l经过圆心O2,作⊙O2的直径BC 交⊙O l于点D,EF为过点A的公切线,若O2D=22,那么∠BAF= 度.思路点拨直径、公切线、O2的特殊位置等,隐含丰富的信息,而连O2O l必过A点,先求出∠D O2A的度数.注:(1)两圆相切或相交时,公切线或公共弦是重要的类似于“桥梁”的辅助线,它可以使弦切角与圆周角、圆内接四边形的内角与外角得以沟通.同时,又是生成圆幂定理的重要因素.(2)涉及两圆位置关系的计算题,常作半径、连心线,结合切线性质等构造直角三角形,将分散的条件集中,通过解直角三角形求解.【例2】如图,⊙O l与⊙O2外切于点A,两圆的一条外公切线与⊙O1相切于点B,若AB 与两圆的另一条外公切线平行,则⊙O l 与⊙O2的半径之比为( )A.2:5 B.1:2 C.1:3 D.2:3思路点拨添加辅助线,要探求两半径之间的关系,必须求出∠CO l O2 (或∠DO2O l)的度数,为此需寻求∠CO1B、∠CO1A、∠BO1A的关系.【例3】如图,已知⊙O l与⊙O2相交于A、B两点,P是⊙O l上一点,PB的延长线交⊙O2于点C,PA交⊙O2于点D,CD的延长线交⊙O l于点N.(1)过点A作AE∥CN交⊙O l l于点E,求证:PA=PE;(2)连结PN,若PB=4,BC=2,求PN的长.思路点拨(1)连AB,充分运用与圆相关的角,证明∠PAE=∠PEA;(2)PB·PC=PD·PA,探寻PN、PD、PA对应三角形的联系.【例4】如图,两个同心圆的圆心是O,AB是大圆的直径,大圆的弦与小圆相切于点D,连结OD并延长交大圆于点E,连结BE交AC于点F,已知AC=24,大、小两圆半径差为2.(1)求大圆半径长;(2)求线段BF的长;(3)求证:EC与过B、F、C三点的圆相切.思路点拨(1)设大圆半径为R,则小圆半径为R-2,建立R的方程;(2)证明△EBC∽△ECF;(3)过B、F、C三点的圆的圆心O′,必在BF上,连OˊC,证明∠O′CE=90°.注:本例以同心圆为背景,综合了垂径定理、直径所对的圆周角为直角、切线的判定、勾股定理、相似三角形等丰富的知识.作出圆中基本辅助线、运用与圆相关的角是解本例的关键.【例5】 如图,AOB 是半径为1的单位圆的四分之一,半圆O 1的圆心O 1在OA 上,并与弧AB 内切于点A ,半圆O 2的圆心O 2在OB 上,并与弧AB 内切于点B ,半圆O 1与半圆O 2相切,设两半圆的半径之和为x ,面积之和为y . (1)试建立以x 为自变量的函数y 的解析式; (2)求函数y 的最小值.思路点拨 设两圆半径分别为R 、r ,对于(1),)(2122r R y +=π,通过变形把R 2+r 2用“x =R+r ”的代数式表示,作出基本辅助线;对于(2),因x =R+r ,故是在约束条件下求y 的最小值,解题的关键是求出R+r 的取值范围.注:如图,半径分别为r 、R 的⊙O l 、⊙O 2外切于C ,AB ,CM 分别为两圆的公切线,O l O 2与AB 交于P 点,则: (1)AB=2r R ;(2) ∠ACB=∠O l M O 2=90°; (3)PC 2=PA ·PB ; (4)sinP=rR rR +-; (5)设C 到AB 的距离为d ,则dR r 211=+.学力训练1.已知:⊙O l 和⊙O 2交于A 、B 两点,且⊙O l 经过点O 2,若∠AO l B=90°,则∠A O 2B 的度数是 .2.矩形ABCD 中,AB=5,BC=12,如果分别以A 、C 为圆心的两圆相切,点D 在圆C 内,点B 在圆C 外,那么圆A 的半径r 的取值范围 . (2003年上海市中考题)3.如图;⊙O l 、⊙O 2相交于点A 、B ,现给出4个命题:(1)若AC 是⊙O 2的切线且交⊙O l 于点C ,AD 是⊙O l 的切线且交⊙O 2于点D ,则AB 2=BC ·BD ;(2)连结AB 、O l O 2,若O l A=15cm ,O 2A=20cm ,AB=24cm ,则O l O 2=25cm ;(3)若CA 是⊙O l 的直径,DA 是⊙O 2 的一条非直径的弦,且点D 、B 不重合,则C 、B 、D 三点不在同一条直线上,(4)若过点A 作⊙O l 的切线交⊙O 2于点D ,直线DB 交⊙O l 于点C ,直线CA 交⊙O 2于点E ,连结DE ,则DE 2=DB ·DC ,则正确命题的序号是 (写出所有正确命题的序号) .4.如图,半圆O 的直径AB=4,与半圆O 内切的动圆O l 与AB 切于点M ,设⊙O l 的半径为y ,AM 的长为x ,则y 与x 的函数关系是 ,自变量x 的取值范围是 .5.如图,施工工地的水平地面上,有三根外径都是1米的水泥管两两相切摞在一起,则其最高点到地面的距离是( )A .2B .221+C .231+D .231+6.如图,已知⊙O l 、⊙O 2相交于A 、B 两点,且点O l 在⊙O 2上,过A 作⊙O l l 的切线AC交B O l 的延长线于点P ,交⊙O 2于点C ,BP 交⊙O l 于点D ,若PD=1,PA=5,则AC 的长为( )A .5B .52C .52+D .537.如图,⊙O l 和⊙O 2外切于A ,PA 是内公切线,BC 是外公切线,B 、C 是切点①PB=AB ;②∠PBA=∠PAB ;③△PAB ∽△O l AB ;④PB ·PC=O l A ·O 2A . 上述结论,正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .48.两圆的半径分别是和r (R>r),圆心距为d ,若关于x 的方程0)(222=-+-d R rx x 有两个相等的实数根,则两圆的位置关系是( )A.一定内切B.一定外切C.相交D.内切或外切9.如图,⊙O l和⊙O2内切于点P,过点P的直线交⊙O l于点D,交⊙O2于点E,DA与⊙O2相切,切点为C.(1)求证:PC平分∠APD;(2)求证:PD·PA=PC2+AC·DC;(3)若PE=3,PA=6,求PC的长.10.如图,已知⊙O l和⊙O2外切于A,BC是⊙O l和⊙O2的公切线,切点为B、C,连结BA并延长交⊙O l于D,过D点作CB的平行线交⊙O2于E、F,求证:(1)CD是⊙O l的直径;(2)试判断线段BC、BE、BF的大小关系,并证明你的结论.11.如图,已知A是⊙O l、⊙O2的一个交点,点M是O l O2的中点,过点A的直线BC垂直于MA,分别交⊙O l、⊙O2于B、C.(1)求证:AB=AC;(2)若O l A切⊙O2于点A,弦AB、AC的弦心距分别为d l、d2,求证:d l+d2=O1O2;(3)在(2)的条件下,若d l d2=1,设⊙O l、⊙O2的半径分别为R、r,求证:R2+r2= R2r2.12.已知半径分别为1和2的两个圆外切于点P,则点P到两圆外公切线的距离为.13.如图,7根圆形筷子的横截面圆半径为r,则捆扎这7根筷子一周的绳子的长度为.14.如图,⊙O l和⊙O2内切于点P,⊙O2的弦AB经过⊙O l的圆心O l,交⊙O l于C、D,若AC:CD:DB=3:4:2,则⊙O l与⊙O2的直径之比为( )A.2:7 B.2:5 C.2:3 D.1:315.如图,⊙O l与⊙O2相交,P是⊙O l上的一点,过P点作两圆的切线,则切线的条数可能是( )A.1,2 B.1,3 C.1,2,3 D.1,2,3,416.如图,相等两圆交于A、B两点,过B任作一直线交两圆于M、N,过M、N各引所在圆的切线相交于C,则四边形AMCN有下面关系成立( )A.有内切圆无外接圆B有外接圆无内切圆C.既有内切圆,也有外接圆D.以上情况都不对17.已知:如图,⊙O与相交于A,B两点,点P在⊙O上,⊙O的弦AC切⊙P于点A,CP及其延长线交⊙P P于点D,E,过点E作EF⊥CE交CB的延长线于F.(1)求证:BC是⊙P的切线;(2)若CD=2,CB=22,求EF的长;(3)若k=PE:CE,是否存在实数k,使△PBD恰好是等边三角形?若存在,求出是的值;若不存在,请说明理由.18.如图,⊙A和⊙B是外离两圆,⊙A的半径长为2,⊙B的半径长为1,AB=4,P为连接两圆圆心的线段AB上的一点,PC切⊙A于点C,PD切⊙B于点D.(1)若PC=PD,求PB的长;(2)试问线段AB上是否存在一点P,使PC2+PD2=4?,如果存在,问这样的P点有几个?并求出PB的值;如果不存在,说明理由;(3)当点F在线段AB上运动到某处,使PC⊥PD时,就有△APC∽△PBD.请问:除上述情况外,当点P在线段AB上运动到何处(说明PB的长为多少,或PC、PD 具有何种关系)时,这两个三角形仍相似;并判断此时直线CP与OB的位置关系,证明你的结论.19.如图,D、E是△ABC边BC上的两点,F是BA延长线上一点,∠DAE=∠CAF.(1)判断△ABD的外接圆与△AEC的外接圆的位置关系,并证明你的结论;(2)若△ABD的外接圆半径是△AEC的外接圆半径的2倍,BC=6,AB=4,求BE的长.20.问题:要将一块直径为2cm的半圆形铁皮加工成一个圆柱的两个底面和一个圆锥的底面.操作:方案一:在图甲中,设计一个使圆锥底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求,画示意图) .方案二;在图乙中,设计一个使圆柱两个底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画示意图);,探究:(1)求方案一中圆锥底面的半径;(2)求方案二中圆锥底面及圆柱底面的半径;(3)设方案二中半圆圆心为O,圆柱两个底面的圆心为O1、O2,圆锥底面的圆心为O3,试判断以O1、O2、O3、O为顶点的四边形是什么样的特殊四边形,并加以证明.参考答案。
课时教案课次:33教务主任签名:一、选择1. (泸州)已知⊙O 1与⊙O 2的半径分别为5cm 和3cm ,圆心距020=7cm ,则两圆的位置关系为( )A .外离B .外切C .相交D .内切2. (滨州)已知两圆半径分别为2和3,圆心距为,若两圆没有公共点,则下列结论正确的是( ) A . B . C .或 D .或3.若两圆的半径分别是1cm 和5cm ,圆心距为6cm ,则这两圆的位置关系是( )A .内切B .相交C .外切D .外离4. .(益阳市)已知⊙O 1和⊙O 2的半径分别为1和4,如果两圆的位置关系为相交,那么圆心距O 1O 2的取值范围在数轴上表示正确的是5.(肇庆)10.若与相切,且,的半径,则的半径是( )A .3B . 5C . 7D . 3 或76. (遂宁)如图,把⊙O 1向右平移8个单位长度得⊙O 2,两圆相交于A.B ,且O 1A ⊥O 2A ,则图中阴影部分的面积是A.4π-8B. 8π.16π- 7.(常德市)如图4,两个同心圆的半径分别为3cm 和5cm ,弦AB 与小圆相切于点C ,则AB 的长为( )A .4cmB .5cmC .6cmD .8cm8.(荆州年)如图,两同心圆的圆心为O ,大圆的弦AB 切小圆于P ,两圆的半径分别为6,3,则图中阴影部分的面积是( ) A . B . C . D . 9.(乌鲁木齐市)若相交两圆的半径分别为1和2,则此两圆的圆心距可能是( ).A .1B .2C .3D .4 10.(陕西省)图中圆与圆之间不同的位置关系有 ( )A .2种B .3种C .4种D .5种二、填空 11.(济宁市)已知两圆的半径分别是2和3,圆心距为6,那么这两圆的位置关系是 . 12. (齐齐哈尔市)已知相交两圆的半径分别为和,公共弦长为,则这两个圆的圆心距是_____________.13.(锦州)如图所示,点A.B 在直线MN 上,AB=11cm ,⊙A 、.⊙B 的半径均为1cm ,⊙A以每秒2cm 的速度自左向右运动,与此同时,⊙B 的半径也不断增大,其半径r(cm)与时间t(秒)之间的关系式为r=1+t(t≥0),当点A 出发后____秒两圆相切.14. (重庆)已知的半径为3cm ,的半径为4cm ,两圆的圆心距为7cm ,则与的位置关系是 .15. (莆田)已知和的半径分别是一元二次方程的两根,且则和的位置关系是 . 16.(宜昌)如图,日食图中表示太阳和月亮的分别为两个圆, 这两个圆的位置关系是 .B . D . A .C .17.(绍兴市)如图,,的半径分别为1cm ,2cm ,圆心距为5cm .如果由图示位置沿直线向右平移3cm ,则此时该圆与的位置关系是__________.18.(威海)如图,⊙O 1和⊙O 2的半径为1和3,连接O 1O2,交⊙O 2于点P ,O 1O 2=8,若将⊙O 1绕点按顺时针方向旋转360°,则⊙O 1与⊙O 2共相切_______次.19.(大兴安岭)已知相切两圆的半径分别为和,这两个圆的圆心距是 . 20.(佛山市)已知的三边分别是,两圆的半径,圆心距,则这两个圆的位置关系是 . 三、解答 21.(兰州)如图16,在以O 为圆心的两个同心圆中,AB 经过圆心O ,且与小圆相交于点A .与大圆相交于点B .小圆的切线AC 与大圆相交于点D ,且CO 平分∠ACB . (1)试判断BC 所在直线与小圆的位置关系,并说明理由; (2)试判断线段AC .AD .BC 之间的数量关系,并说明理由; (3)若,求大圆与小圆围成的圆环的 面积.(结果保留π)22.(凉山州)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,以点为圆心,8为半径的圆与轴交于两点,过作直线与轴负方向相交成60°的角,且交轴于点,以点为圆心的圆与轴相切于点.(1)求直线的解析式;23.(枣庄市) 如图,线段AB 与⊙O 相切于点C ,连结OA ,OB ,OB 交⊙O 于点D ,已知6OA OB ==,AB =(1)求⊙O 的半径;(2)求图中阴影部分的面积.第23题图COABD。
人教版初中数学——圆的性质及与圆有关的位置关系知识点归纳及中考典型例题解析一、圆的有关概念1.与圆有关的概念和性质(1)圆:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.(2)弦与直径:连接圆上任意两点的线段叫做弦,过圆心的弦叫做直径,直径是圆内最长的弦.(3)弧:圆上任意两点间的部分叫做弧,小于半圆的弧叫做劣弧,大于半圆的弧叫做优弧.(4)圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角.(5)圆周角:顶点在圆上,并且两边都与圆还有一个交点的角叫做圆周角.(6)弦心距:圆心到弦的距离.2.注意(1)经过圆心的直线是该圆的对称轴,故圆的对称轴有无数条;(2)3点确定一个圆,经过1点或2点的圆有无数个.(3)任意三角形的三个顶点确定一个圆,即该三角形的外接圆.二、垂径定理及其推论1.垂径定理垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.关于垂径定理的计算常与勾股定理相结合,解题时往往需要添加辅助线,一般过圆心作弦的垂线,构造直角三角形.2.推论(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.三、圆心角、弧、弦的关系1.定理在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等.圆心角、弧和弦之间的等量关系必须在同圆等式中才成立.2.推论在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等.四、圆周角定理及其推论1.定理一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.2.推论(1)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.(2)直径所对的圆周角是直角.圆内接四边形的对角互补.在圆中求角度时,通常需要通过一些圆的性质进行转化.比如圆心角与圆周角间的转化;同弧或等弧的圆周角间的转化;连直径,得到直角三角形,通过两锐角互余进行转化等.五、与圆有关的位置关系1.点与圆的位置关系设点到圆心的距离为d.(1)d<r⇔点在⊙O内;(2)d=r⇔点在⊙O上;(3)d>r⇔点在⊙O外.判断点与圆之间的位置关系,将该点的圆心距与半径作比较即可.2.直线和圆的位置关系位置关系相离相切相交图形公共点个数0个1个2个数量关系d>r d=r d<r由于圆是轴对称和中心对称图形,所以关于圆的位置或计算题中常常出现分类讨论多解的情况.六、切线的性质与判定1.切线的性质(1)切线与圆只有一个公共点.(2)切线到圆心的距离等于圆的半径.(3)切线垂直于经过切点的半径.利用切线的性质解决问题时,通常连过切点的半径,利用直角三角形的性质来解决问题.2.切线的判定(1)与圆只有一个公共点的直线是圆的切线(定义法).(2)到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线.(3)经过半径外端点并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.切线判定常用的证明方法:①知道直线和圆有公共点时,连半径,证垂直;②不知道直线与圆有没有公共点时,作垂直,证垂线段等于半径.七、三角形与圆1.三角形的外接圆相关概念经过三角形各顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形.外心是三角形三条垂直平分线的交点,它到三角形的三个顶点的距离相等.2.三角形的内切圆与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.内心是三角形三条角平分线的交点,它到三角形的三条边的距离相等.考向一圆的基本认识1.在一个圆中可以画出无数条弦和直径.2.直径是弦,但弦不一定是直径.3.在同一个圆中,直径是最长的弦.4.半圆是弧,但弧不一定是半圆.弧有长度和度数,规定半圆的度数为180°,劣弧的度数小于180°,优弧的度数大于180°.5.在同圆或等圆中能够互相重合的弧是等弧,度数或长度相等的弧不一定是等弧.典例1下列命题中正确的有①弦是圆上任意两点之间的部分;②半径是弦;③直径是最长的弦;④弧是半圆,半圆是弧.A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】A【解析】①弦是圆上任意两点之间所连线段,所以①错误;②半径不是弦,所以②错误;③直径是最长的弦,正确;④只有180°的弧才是半圆,所以④错误,故选A.1.把圆的半径缩小到原来的14,那么圆的面积缩小到原来的A.12B.14C.18D.1162.半径为5的圆的一条弦长不可能是A.3 B.5 C.10 D.12考向二垂径定理1.垂径定理中的“弦”为直径时,结论仍然成立.2.垂径定理是证明线段相等、弧相等的重要依据,同时也为圆的计算和作图问题提供了理论依据.典例2如图,已知⊙O的半径为6 cm,两弦AB与CD垂直相交于点E,若CE=3 cm,DE=9 cm,则AB=A3cm B.3cm C.3D.3【答案】D【解析】如图,连接OA,∵⊙O的半径为6 cm,CE+DE=12 cm,∴CD是⊙O的直径,∵CD⊥AB,∴AE=BE,OE=3,OA=6,∴AE=2233OA OE-=,∴AB=2AE=63,故选D.典例3如图,将半径为2 cm的圆形纸片折叠后,圆弧恰好经过圆心O,则折痕AB的长为A.2 cm B.3cmC.23cm D.25cm【答案】C【解析】在图中构建直角三角形,先根据勾股定理得AD的长,再根据垂径定理得AB的长.作OD⊥AB于D,连接OA.根据题意得OD=12OA=1cm,再根据勾股定理得:AD3,根据垂径定理得AB3.故选C.3.如图,⊙O的直径为10,圆心O到弦AB的距离OM的长为4,则弦AB的长是A.3 B.6 C.4 D.84.如图,某菜农在蔬菜基地搭建了一个横截面为圆弧形的蔬菜大棚,大棚的跨度弦AB的长为8515米,大棚顶点C离地面的高度为2.3米.(1)求该圆弧形所在圆的半径;(2)若该菜农的身高为1.70米,则他在不弯腰的情况下,横向活动的范围有几米?考向三弧、弦、圆心角、圆周角1.圆心角的度数等于它所对弧的度数,把顶点在圆心的周角等分成360份,每一份的圆心角是1°的角,1°的圆心角对着1°的弧.2.圆周角要具备两个特征:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交,二者缺一不可.典例4如图,在⊙O中∠O=50°,则∠A的度数为A.50°B.20°C.30°D.25°【答案】D【解析】∠A=12BOC=12×50°=25°.故选D.典例5如图,AB是⊙O的直径,△ACD内接于⊙O,延长AB,CD相交于点E,若∠CAD=35°,∠CDA=40°,则∠E的度数是A.20°B.25°C.30°D.35°【答案】B【解析】如图,连接BD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,由三角形内角和定理得,∠ACD=180°﹣∠CAD﹣∠CDA=105°,∴∠ABD=180°﹣∠ACD=75°,∴∠BAD=90°﹣∠ABD=15°,∴∠E=∠CDA﹣∠DAB=25°,故选B.5.如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,若∠OCA=50°,AB=4,则BC的长为A.103πB.109πC.59πD.518π6.如图,AB是⊙O的直径,=BC CD DE,∠COD=38°,则∠AEO的度数是A.52°B.57°C.66°D.78°考向四点、直线与圆的位置关系1.点和圆的位置关系:①在圆上;②在圆内;③在圆外.2.直线和圆的位置关系:相交、相切、相离.典例6已知⊙O的半径是5,点A到圆心O的距离是7,则点A与⊙O的位置关系是A.点A在⊙O上B.点A在⊙O内C.点A在⊙O外D.点A与圆心O重合【答案】C【解析】∵O的半径是5,点A到圆心O的距离是7,即点A到圆心O的距离大于圆的半径,∴点A在⊙O外.故选C.【点睛】直接根据点与圆的位置关系的判定方法进行判断.典例7在△ABC中,AB=AC=2,∠A=150°,那么半径长为1的⊙B和直线AC的位置关系是A.相离B.相切C.相交D.无法确定【答案】B【解析】过B作BD⊥AC交CA的延长线于D,∵∠BAC=150,∴∠DAB=30°,∴BD=11222AB=⨯=1,即B到直线AC的距离等于⊙B的半径,∴半径长为1的⊙B和直线AC的位置关系是相切,故选B.【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系的应用,过B作BD⊥AC交CA的延长线于D,求出BD和⊙B的半径比较即可,主要考查学生的推理能力.7.如图,⊙O的半径为5cm,直线l到点O的距离OM=3cm,点A在l上,AM=3.8cm,则点A与⊙O的位置关系是A.在⊙O内B.在⊙O上C.在⊙O外D.以上都有可能8.如图,⊙O的半径OC=5cm,直线l⊥OC,垂足为H,且l交⊙O于A、B两点,AB=8cm,则l沿OC 所在直线向下平移__________cm时与⊙O相切.考向五切线的性质与判定有圆的切线时,常常连接圆心和切点得切线垂直半径,这是圆中作辅助线的一种方法.典例8如图,⊙O以AB为直径,PB切⊙O于B,近接AP,交⊙O于C,若∠PBC=50°,∠ABC=A.30°B.40°C.50°D.60°【答案】B【解析】∵⊙O以AB为直径,PB切⊙O于B,∴∠PBA=90°,∵∠PBC=50°,∴∠ABC=40°.故选B.典例9如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,点E在中线AD上,以E为圆心的⊙E分别与AB、BC相切,则⊙E的半径为A.78B.67C.56D.1【答案】B【解析】作EH⊥AC于H,EF⊥BC于F,EG⊥AB于G,连接EB,EC,设⊙E的半径为r,如图,∵∠C=90°,AB=5,AC=3,∴BC22AB AC-,而AD为中线,∴DC=2,∵以E为圆心的⊙E分别与AB、BC相切,∴EG=EF=r,∴HC=r,AH=3–r,∵EH∥BC,∴△AEH∽△ADC,∴EH∶CD=AH∶AC,即EH=233r-(),∵S △ABE +S △BCE +S △ACE =S △ABC , ∴()1112154333422232r r r ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯-=⨯⨯,∴67r =.故选B .9.已知四边形ABCD 是梯形,且AD ∥BC ,AD <BC ,又⊙O 与AB 、AD 、CD 分别相切于点E 、F 、G ,圆心O 在BC 上,则AB +CD 与BC 的大小关系是 A .大于 B .等于C .小于D .不能确定10.如图,以等腰△ABC 的腰AB 为⊙O 的直径交底边BC 于D ,DE AC ⊥于E .求证:(1)DB DC =; (2)DE 为⊙O 的切线.1.下列关于圆的叙述正确的有①圆内接四边形的对角互补; ②相等的圆周角所对的弧相等;③正多边形内切圆的半径与正多边形的半径相等; ④同圆中的平行弦所夹的弧相等.A .1个B .2个C .3个D .4个2.如图,AB 是⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点(A 、B 除外),∠AOD =136°,则∠C 的度数是A .44°B .22°C .46°D .36°3.如图,半径为5的⊙A 中,弦BC ,ED 所对的圆心角分别是∠BAC ,∠EAD ,已知DE =6,∠BAC +∠EAD =180°,则弦BC 的长等于A .41B .34C .8D .64.如图,在平面直角坐标系中,过格点A ,B ,C 作一圆弧,则圆心坐标是A .点(1,0)B .点(2,1)C .点(2,0)D .点(2.5,1)5.如图,O 的直径8AB =,30CBD ∠=︒,则CD 的长为A .2B .3C .4D .36.如图,一圆内切四边形ABCD ,且BC =10,AD =7,则四边形的周长为A .32B .34C .36D .387.已知在⊙O 中,AB =BC ,且34AB AMC =∶∶,则∠AOC =__________.8.如图,A 、B 、C 、D 都在⊙O 上,∠B =130°,则∠AOC 的度数是__________.9.如图,PA 、PB 分别切⊙O 于A 、B ,并与圆O 的切线DC 分别相交于D 、C .已知△PCD 的周长等于14 cm ,则PA =__________cm .10.如图,在⊙O 的内接四边形ABCD 中,AB AD =,120C ∠=︒,点E 在弧AD 上.若AE 恰好为⊙O的内接正十边形的一边,DE 的度数为__________.11.如图,半圆O 的直径是AB ,弦AC 与弦BD 交于点E ,且OD ⊥AC ,若∠DEF =60°,则tan ∠ABD =__________.12.如图,AB为⊙O的直径,C、F为⊙O上两点,且点C为弧BF的中点,过点C作AF的垂线,交AF 的延长线于点E,交AB的延长线于点D.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)如果半径的长为3,tan D=34,求AE的长.13.如图,在△ABC中,∠C=90°,点O在AC上,以OA为半径的⊙O交AB于点D,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE.(1)判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AC=6,BC=8,OA=2,求线段DE的长.14.如图1,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,D是⊙O外一点且满足∠DCA=∠B,连接AD.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AD⊥CD,CD=2,AD=4,求直径AB的长;(3)如图2,当∠DAB=45°时,AD与⊙O交于E点,试写出AC、EC、BC之间的数量关系并证明.1.如图,在O 中,AB 所对的圆周角50ACB ∠=︒,若P 为AB 上一点,55AOP ∠=︒,则POB ∠的度数为A .30°B .45°C .55°D .60°2.如图,AD 是O 的直径,AB CD =,若40AOB ∠=︒,则圆周角BPC ∠的度数是A .40︒B .50︒C .60︒D .70︒3.如图,AB ,AC 分别是⊙O 的直径和弦,OD AC ⊥于点D ,连接BD ,BC ,且10AB =,8AC =,则BD 的长为A .25B .4C .213D .4.84.如图,PA 、PB 为圆O 的切线,切点分别为A 、B ,PO 交AB 于点C ,PO 的延长线交圆O 于点D ,下列结论不一定成立的是A .PA =PB B .∠BPD =∠APDC .AB ⊥PDD .AB 平分PD5.如图,PA 、PB 是⊙O 切线,A 、B 为切点,点C 在⊙O 上,且∠ACB =55°,则∠APB 等于A .55°B .70°C .110°D .125°6.如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的切线,A 为切点,若∠C =40°,则∠B 的度数为A .60°B .50°C .40°D .30°7.如图,AB 是⊙O 的直径,点C 、D 是圆上两点,且∠AOC =126°,则∠CDB =A .54°B .64°C .27°D .37°8.如图,AB 为O 的直径,BC 为O 的切线,弦AD ∥OC ,直线CD 交的BA 延长线于点E ,连接BD .下列结论:①CD 是O 的切线;②CO DB ⊥;③EDA EBD △∽△;④ED BC BO BE ⋅=⋅.其中正确结论的个数有A .4个B .3个C .2个D .1个9.如图,C 、D 两点在以AB 为直径的圆上,2AB =,30ACD ∠=︒,则AD =__________.10.如图,△ABC 内接于⊙O ,∠CAB =30°,∠CBA =45°,CD ⊥AB 于点D ,若⊙O 的半径为2,则CD 的长为__________.11.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB=AC,AC⊥BD,垂足为E,点F在BD的延长线上,且DF=DC,连接AF、CF.(1)求证:∠BAC=2∠CAD;(2)若AF=10,BC=45,求tan∠BAD的值.12.如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,以AB为直径的半圆O交AC于点D,点E是BD上不与点B,D重合的任意一点,连接AE交BD于点F,连接BE并延长交AC于点G.(1)求证:△ADF≌△BDG;(2)填空:①若AB=4,且点E是BD的中点,则DF的长为__________;②取AE的中点H,当∠EAB的度数为__________时,四边形OBEH为菱形.1.【答案】D【解析】设原来的圆的半径为r ,则面积S 1=πr 2, ∴半径缩小到原来的14后所得新圆的面积22211π()π416S r r ==, ∴22211π116π16rS S r ==,故选D . 2.【答案】D【解析】∵圆的半径为5,∴圆的直径为10,又∵直径是圆中最长的弦,∴圆中任意一条弦的长度10l ≤,故选D . 3.【答案】B【解析】如图,连接OA ,∵O 的直径为10,5OA ∴=,∵圆心O 到弦AB 的距离OM 的长为4, 由垂径定理知,点M 是AB 的中点,12AM AB =, 由勾股定理可得,3AM =,所以6AB =.故选B .4.【解析】(1)如图所示:CO ⊥AB 于点D ,设圆弧形所在圆的半径为xm ,根据题意可得:DO 2+BD 2=BO 2, 则(x –2.3)2+851×12)2=x 2,解得x =3. 变式训练答:圆弧形所在圆的半径为3米;(2)如图所示:当MN =1.7米,则过点N 作NF ⊥CO 于点F ,可得:DF =1.7米,则FO =2.4米,NO =3米,故FN =223 2.4-=1.8(米), 故该菜农身高1.70米,则他在不弯腰的情况下,横向活动的范围有3.6米. 5.【答案】B【解析】根据题意可知:∠OAC =∠OCA =50°,则∠BOC =2∠OAC =100°,则弧BC 的长度为:100π210π1809⨯=,故选B .6.【答案】B【解析】∵=BC CD DE =,∴∠BOC =∠DOE =∠COD =38°, ∴∠BOE =∠BOC +∠DOE +∠COD =114°,∴∠AOE =180°–∠BOE =66°, ∵OA =OE ,∴∠AEO =(180°–∠AOE )÷2=57°,故选B . 7.【答案】A【解析】如图,连接OA ,则在直角△OMA 中,根据勾股定理得到OA =223 3.823.445+=<. ∴点A 与⊙O 的位置关系是:点A 在⊙O 内.故选A .8.【答案】2【解析】连接OA .∵直线和圆相切时,OH =5,又∵在直角三角形OHA 中,HA =AB ÷2=4,OA =5,∴OH =3. ∴需要平移5–3=2(cm ).故答案为:2.【点睛】本题考查垂径定理及直线和圆的位置关系.注意:直线和圆相切,应满足d =R . 9.【答案】B【解析】如图,连接OF ,OA ,OE ,作AH ⊥BC 于H .∵AD 是切线,∴OF ⊥AD ,易证四边形AHOF 是矩形,∴AH =OF =OE , ∵S △AOB =12•OB •AH =12•AB •OE ,∴OB =AB ,同理可证:CD =CO , ∴AB +CD =BC ,故选B .【点睛】本题考查了切线的性质,切线垂直于过切点的半径,正确作出辅助线是关键. 10.【解析】(1)如图,连AD ,∵AB 是直径,∴90ADB ∠=︒,AD BC ⊥, 又AB AC =,∴D 为BC 中点,DB DC =; (2)连OD ,∵D 为BC 中点,OA OB =, ∴OD 为ABC △中位线,OD AC ∥, 又DE AC ⊥于,E ∴90ODE DEC ∠=∠=︒, ∴DE 为⊙O 的切线.1.【答案】B【解析】①圆内接四边形的对角互补;正确;②相等的圆周角所对的弧相等;错误;③正多边形内切圆的半径与正多边形的半径相等;错误;④同圆中的平行弦所夹的弧相等;正确; 正确的有2个,故选B . 2.【答案】B【解析】∵∠AOD =136°,∴∠BOD =44°,∴∠C =22°,故选B . 3.【答案】C【解析】如图,延长CA ,交⊙A 于点F ,考点冲关∵∠BAC+∠BAF=180°,∠BAC+∠EAD=180°,∴∠BAF=∠DAE,∴BF=DE=6,∵CF是直径,∴∠ABF=90°,CF=2×5=10,∴BC=228CF BF-=.故选C.4.【答案】C【解析】根据勾股定理可知A、B、C点到(2,0)的距离均为5,然后可知圆心为(2,0)或者通过AB、BC的垂直平分线求解也可以.故选C.5.【答案】C【解析】如图,作直径DE,连接CE,则∠DCE=90°,∵∠DBC=30°,∴∠DEC=∠DBC=30°,∵DE=AB=8,∴12DC DE==4,故选C.6.【答案】B【解析】由题意可得圆外切四边形的两组对边和相等,所以四边形的周长=2×(7+10)=34.故选B.7.【答案】144°【解析】根据AB=BC可得:弧AB的度数和弧BC的度数相等,则弧AMC的度数为:(360°÷10)×4=144°,则∠AOC =144°. 8.【答案】100°【解析】∵∠B =130°,∴∠D =180°-130°=50°,∴∠AOC =2∠D =100°.故答案为100°. 9.【答案】7【解析】如图,设DC 与⊙O 的切点为E ;∵PA 、PB 分别是⊙O 的切线,且切点为A 、B ,∴PA =PB ; 同理,可得:DE =DA ,CE =CB ;则△PCD 的周长=PD +DE +CE +PC =PD +DA +PC +CB =PA +PB =14(cm ); ∴PA =PB =7cm ,故答案是:7. 10.【答案】84︒【解析】如图,连接BD ,OA ,OE ,OD ,∵四边形ABCD 是圆的内接四边形,∴180BAD C ∠+∠=︒, ∵120C ∠=︒,∴60BAD ∠=︒,∵AB AD =,∴ABD △是正三角形,∴60ABD ∠=︒,2120AOD ABD ∠=∠=︒, ∵AE 恰好是⊙的内接正十边形的一边,∴3603610AOE ︒∠==︒, ∴1203684DOE ∠=︒-︒=︒,∴DE 的度数为84°.故答案为:84°.113【解析】∵OD ⊥AC ,∠DEF =60°, ∴∠D =30°,∵OD=OB,∴∠ABD=∠D=30°,∴tan∠ABD=33,故答案为:33.12.【解析】(1)连接OC,如图.∵点C为弧BF的中点,∴弧BC=弧CF,∴∠BAC=∠FAC.∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC,∴∠OCA=∠FAC,∴OC∥AE.∵AE⊥DE,∴OC⊥DE,∴DE是⊙O的切线;(2)在Rt△OCD中,∵tan D=34OCCD=,OC=3,∴CD=4,∴OD=22OC CD+=5,∴AD=OD+AO=8.在Rt△ADE中,∵sin D=35OC AEOD AD==,∴AE=245.13.【解析】(1)直线DE与⊙O相切,理由如下:如图,连接OD,∵OD=OA,∴∠A=∠ODA,∵EF是BD的垂直平分线,∴EB=ED,∴∠B=∠EDB,∵∠C=90°,∴∠A+∠B=90°,∴∠ODA+∠EDB=90°,∴∠ODE=180°–90°=90°,∴直线DE与⊙O相切;(2)连接OE,设DE=x,则EB=ED=x,CE=8–x,∵∠C=∠ODE=90°,∴OC2+CE2=OE2=OD2+DE2,∴42+(8–x)2=22+x2,解得:x=4.75,则DE=4.75.14.【解析】(1)如图1,连接OC.∵OB=OC,∴∠OCB=∠B,∵∠DCA=∠B,∴∠DCA=∠OCB,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠DCA+∠ACO=∠OCB+∠ACO=90°,即∠DCO=90°,∴CD是⊙O的切线.(2)∵AD⊥CD,CD=2,AD=4.∴222425AC=+=由(1)可知∠DCA=∠B,∠D=∠ACB=90°,∴△ADC∽△ACB,∴AD ACAC AB=2525=,∴AB=5.(3)2AC BC EC=+,如图2,连接BE,在AC上截取AF=BC,连接EF.∵AB 是直径,∠DAB =45°, ∴∠AEB =90°,∴△AEB 是等腰直角三角形, ∴AE =BE ,又∵∠EAC =∠EBC ,∴△ECB ≌△EFA ,∴EF =EC , ∵∠ACE =∠ABE =45°, ∴△FEC 是等腰直角三角形, ∴2FC EC =,∴2AC AF FC BC EC =+=.1.【答案】B【解析】∵∠ACB =50°,∴∠AOB =2∠ACB =100°,∵∠AOP =55°,∴∠POB =45°,故选B . 2.【答案】B【解析】∵AB CD =,40AOB ∠=︒,∴40COD AOB ∠=∠=︒, ∵180AOB BOC COD ∠+∠+∠=︒,∴100BOC ∠=︒, ∴1502BPC BOC ∠=∠=︒,故选B . 3.【答案】C【解析】∵AB 为直径,∴90ACB ∠=︒,∴22221086BC AB AC =--=,∵OD AC ⊥,∴142CD AD AC ===, 直通中考在Rt CBD △中,2246213BD =+=.故选C .4.【答案】D【解析】∵PA ,PB 是⊙O 的切线,∴PA =PB ,所以A 成立;∠BPD =∠APD ,所以B 成立; ∴AB ⊥PD ,所以C 成立;∵PA ,PB 是⊙O 的切线,∴AB ⊥PD ,且AC =BC ,只有当AD ∥PB ,BD ∥PA 时,AB 平分PD ,所以D 不一定成立,故选D . 5.【答案】B【解析】如图,连接OA ,OB ,∵PA ,PB 是⊙O 的切线,∴PA ⊥OA ,PB ⊥OB ,∵∠ACB =55°,∴∠AOB =110°, ∴∠APB =360°-90°-90°-110°=70°.故选B .6.【答案】B【解析】∵AC 是⊙O 的切线,∴AB ⊥AC ,且∠C =40°,∴∠ABC =50°,故选B . 7.【答案】C【解析】∵∠AOC =126°,∴∠BOC =180°-∠AOC =54°,∵∠CDB =12∠BOC =27°.故选C . 8.【答案】A【解析】如图,连接DO .∵AB 为O 的直径,BC 为O 的切线,∴90CBO ∠=︒,∵AD OC ∥,∴DAO COB ∠=∠,ADO COD ∠=∠. 又∵OA OD =,∴DAO ADO ∠=∠,∴COD COB ∠=∠.在COD △和COB △中,CO CO COD COB OD OB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴COD COB △≌△,∴90CDO CBO ∠=∠=︒.又∵点D 在O 上,∴CD 是O 的切线,故①正确,∵COD COB △≌△,∴CD CB =,∵OD OB =,∴CO 垂直平分DB ,即CO DB ⊥,故②正确; ∵AB 为O 的直径,DC 为O 的切线,∴90EDO ADB ∠=∠=︒,∴90EDA ADO BDO ADO ∠+∠=∠+∠=︒,∴ADE BDO ∠=∠, ∵OD OB =,∴ODB OBD ∠=∠,∴EDA DBE ∠=∠, ∵E E ∠=∠,∴EDA EBD △∽△,故③正确;∵90EDO EBC ∠=∠=︒,E E ∠=∠,∴EOD ECB △∽△, ∴ED ODBE BC=,∵OD OB =, ∴ED BC BO BE ⋅=⋅,故④正确,故选A . 9.【答案】1【解析】∵AB 为直径,∴90ADB ∠=︒,∵30B ACD ∠=∠=︒,∴112122AD AB ==⨯=. 故答案为:1. 10.【答案】2【解析】如图,连接CO 并延长交⊙O 于E ,连接BE ,则∠E =∠A =30°,∠EBC =90°,∵⊙O 的半径为2,∴CE =4,∴BC =12CE =2, ∵CD ⊥AB ,∠CBA =45°,∴CD =22BC =2,故答案为:2. 11.【解析】(1)∵AB =AC ,∴AB AC =,∠ABC =∠ACB ,∴∠ABC =∠ADB ,∠ABC =(180°-∠BAC )=90°-∠BAC ,∵BD⊥AC,∴∠ADB=90°-∠CAD,∴12∠BAC=∠CAD,∴∠BAC=2∠CAD.(2)∵DF=DC,∴∠DFC=∠DCF,∴∠BDC=2∠DFC,∴∠BFC=12∠BDC=12∠BAC=∠FBC,∴CB=CF,又BD⊥AC,∴AC是线段BF的中垂线,AB=AF=10,AC=10.又BC=45,设AE=x,CE=10-x,由AB2-AE2=BC2-CE2,得100-x2=80-(10-x)2,解得x=6,∴AE=6,BE=8,CE=4,∴DE=648AE CEBE⋅⨯==3,∴BD=BE+DE=3+8=11,如图,作DH⊥AB,垂足为H,∵12AB·DH=12BD·AE,∴DH=11633105 BD AEAB⋅⨯==,∴BH2244 5BD DH-=,∴AH=AB-BH=10-446 55=,∴tan∠BAD=331162 DHAH==.12.【解析】(1)∵BA=BC,∠ABC=90°,∴∠BAC=45°,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠AEB=90°,∴∠DAF+∠BGD=∠DBG+∠BGD=90°,∴∠DAF=∠DBG,∵∠ABD+∠BAC=90°,∴∠ABD=∠BAC=45°,∴AD=BD,∴△ADF≌△BDG.(2)①如图2,过F作FH⊥AB于H,∵点E是BD的中点,∴∠BAE=∠DAE,∵FD⊥AD,FH⊥AB,∴FH=FD,∵FHBF=sin∠ABD=sin45°2,∴22FDBF=BF2FD,∵AB=4,∴BD=4cos45°2,即BF+FD22+1)FD2,∴FD=2221=4-22,故答案为:4-22.②连接OH,EH,∵点H是AE的中点,∴OH⊥AE,∵∠AEB=90°,∴BE⊥AE,∴BE∥OH,∵四边形OBEH为菱形,∴BE=OH=OB=12 AB,∴sin∠EAB=BEAB=12,∴∠EAB=30°.故答案为:30°.31。
圆的基本概念和性质要点一、圆的定义及性质1.圆的定义(1)动态:如图,在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A 随之旋转所形成的图形叫做圆,固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径. 以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.要点诠释:①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;确定一个圆应先确定圆心,再确定半径,二者缺一不可;②圆是一条封闭曲线.(2)静态:圆心为O,半径为r的圆是平面内到定点O的距离等于定长r的点的集合.要点诠释:①定点为圆心,定长为半径;②圆指的是圆周,而不是圆面;③强调“在一个平面内”是非常必要的,事实上,在空间中,到定点的距离等于定长的点的集合是球面,一个闭合的曲面.2.圆的性质①旋转不变性:圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任一角度都和原来图形重合;圆是中心对称图形,对称中心是圆心;②圆是轴对称图形:任何一条直径所在直线都是它的对称轴.或者说,经过圆心的任何一条直线都是圆的对称轴.要点诠释:①圆有无数条对称轴;②因为直径是弦,弦又是线段,而对称轴是直线,所以不能说“圆的对称轴是直径”,而应该说“圆的对称轴是直径所在的直线”.3.两圆的性质两个圆组成的图形是一个轴对称图形,对称轴是两圆连心线(经过两圆圆心的直线叫做两圆连心线).要点二、与圆有关的概念1.弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦.直径:经过圆心的弦叫做直径.弦心距:圆心到弦的距离叫做弦心距.要点诠释:直径是圆中通过圆心的特殊弦,也是圆中最长的弦,即直径是弦,但弦不一定是直径.2. 弧弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A、B为端点的弧记作,读作“圆弧AB”或“弧AB”.半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆;优弧:大于半圆的弧叫做优弧;劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧.要点诠释:①半圆是弧,而弧不一定是半圆;②无特殊说明时,弧指的是劣弧.3.同心圆与等圆圆心相同,半径不等的两个圆叫做同心圆.圆心不同,半径相等的两个圆叫做等圆.同圆或等圆的半径相等.4.等弧:在同圆或等圆中,能够完全重合的弧叫做等弧.要点诠释:①等弧成立的前提条件是在同圆或等圆中,不能忽视;②圆中两平行弦所夹的弧相等.垂径定理知识点一、垂径定理1.垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.2.推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.要点诠释:(1)垂径定理是由两个条件推出两个结论,即⎩⎨⎧⇒⎭⎬⎫平分弦所对的弧平分弦垂直于弦直径(2)这里的直径也可以是半径,也可以是过圆心的直线或线段. 知识点二、垂径定理的拓展根据圆的对称性及垂径定理还有如下结论:(1)平分弦(该弦不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧; (2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧. 要点诠释:在垂径定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径)弧、弦、圆心角、圆周角要点一、弧、弦、圆心角的关系1.圆心角定义:如图所示,∠AOB的顶点在圆心,像这样顶点在圆心的角叫做圆心角.2.定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.3.推论:在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦也相等.在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧也相等.要点诠释:(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;(2)注意定理中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.要点二、圆周角1.圆周角定义:像图中∠AEB、∠ADB、∠ACB这样的角,它们的顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.2.圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.3.圆周角定理的推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.要点诠释:(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交.(2)圆周角定理成立的前提条件是在同圆或等圆中.4.圆内接四边形:(1)定义: 圆内接四边形:顶点都在圆上的四边形,叫圆内接四边形.(2)性质:圆内接四边形对角互补,外角等于内对角(即它的一个外角等于它相邻内角的对角).5.弦、弧、圆心角、弦心距的关系:在同圆或等圆中,弦,弧,圆心角,弦心距等几何量之间是相互关联的,即它们中间只要有一组量相等,(例如圆心角相等),那么其它各组量也分别相等(即相对应的弦、弦心距以及弦所对的弧也分别相等)。
【人教版】初中数学九年级知识点总结:24圆【人教版】初中数学九年级知识点总结:24圆【编者按】圆是初中数学的重要内容,也是初中阶段考试的重点和难点,多以大题、综合题、压轴题的形式出现,因此对于这部分内容同学们应引起格外的注意。
本章的学习是高中的数学学习,尤其是圆锥曲线的学习的基础性工程.一、目标与要求1.了解圆的有关概念,探索并理解垂径定理,探索并认识圆心角、弧、弦之间的相等关系的定理,探索并理解圆周角和圆心角的关系定理。
2.探索并理解点和圆、直线与圆以及圆与圆的位置关系:了解切线的概念,探索切线与过切点的直径之间的关系,能判定一条直线是否为圆的切线,会过圆上一点画圆的切线。
3.进一步认识和理解正多边形和圆的关系和正多边的有关计算。
4.熟练掌握弧长和扇形面积公式及其它们的应用;理解圆锥的侧面展开图并熟练掌握圆锥的侧面积和全面积的计算。
二、知识框架三、重点1.平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧及其运用.2.在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等及其运用.3.在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半及其运用.4.半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90度的圆周角所对的弦是直径及其运用.5.不在同一直线上的三个点确定一个圆.6.直线L和⊙O相交dr及其运用.7.圆的切线垂直于过切点的半径及其运用.8.经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线并利用它解决一些具体问题.9.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及其运用.10.两圆的位置关系:d与r1和r2之间的关系:外离d>r1+r2;外切d=r1+r2;相交│r2-r1│12.圆锥侧面展开图的理解.五、知识点、概念总结1.圆:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆。
定点称为圆心,定长称为半径。
2.圆弧和弦:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。
人教版初中数学圆与圆的位置关系示例文章篇一:《神奇的圆与圆的位置关系》嘿!同学们,你们知道吗?在我们的数学世界里,圆与圆的位置关系就像是一场精彩的舞蹈表演,超级有趣!先来说说外离吧,这就好像两个特别傲娇的小伙伴,谁也不愿意靠近谁,远远地保持着距离,各自在自己的小世界里玩耍。
你看,它们之间的距离是不是比两个圆的半径相加还要大呀?再看看外切,这就像两个好朋友,手拉手站在一起,刚刚好碰到对方。
它们之间的距离就等于两个圆的半径相加,是不是很神奇?还有内切,这就像是一个圆悄悄地钻进了另一个圆的怀抱,只露出一点点小脑袋。
两个圆之间的距离就是大圆半径减去小圆半径。
相交呢,就像是两个调皮的孩子,一会儿靠近,一会儿又分开,你中有我,我中有你。
它们之间的距离在两个圆半径相加和大圆半径减去小圆半径之间。
我们在课堂上,老师会给我们画出各种圆与圆的位置关系,然后让我们仔细观察,还会问我们:“同学们,你们能看出来这两个圆是哪种位置关系吗?”大家都瞪大眼睛,认真思考,然后抢着回答。
“哎呀,这不是很明显是外离嘛!”小明兴奋地喊着。
“不对不对,我觉得是内切!”小红着急地反驳。
大家七嘴八舌地讨论着,教室里热闹极了。
我就在想,这圆与圆的位置关系,不就跟我们和朋友相处一样吗?有时候离得远,有时候靠得近,有时候又会有一部分重叠。
就像我和我的好朋友小花,有时候我们一起玩得特别开心,紧紧挨着;有时候又会因为一些小事闹别扭,谁也不理谁,就像两个外离的圆。
数学里的这些知识,不只是书本上的符号和图形,它们其实就在我们的生活中呀!所以呀,我觉得圆与圆的位置关系真的是太有意思啦!它不仅让我们学到了知识,还让我们能从生活中发现数学的美。
我们可一定要好好学习数学,发现更多有趣的东西!示例文章篇二:《圆与圆的奇妙位置关系》嘿,同学们!你们知道吗?在数学的奇妙世界里,圆与圆之间的位置关系可有趣啦!就好像在一个大大的操场上,有两个小朋友各自拿着一个呼啦圈在玩耍。
与圆有关的位置关系适用年级九年级所需时间10课时(说明:课内共用几课时,每周几课时;课外共用几课时)主题单元学习概述(说明:简述主题单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,单元的学习重点和难点、解释专题的划分和专题之间的关系,单元的主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500) 本单元是初中数学教材中有关圆的知识方面最重要的一部分,内容包括“点和圆的位置关系”、“直线和圆的位置关系”、“圆和圆的位置关系”、“正多边形和圆的位置关系”等四个方面。
本章是在小学学过的一些圆的知识的基础上,系统的研究圆的概念、性质、圆中有关的角、点和圆、直线和圆、圆和圆、圆和正多边形之间的位置关系、圆的有关计算等知识。
在本主题单元中,我把和圆有关的位置关系设计成四个专题来组织学习活动。
专题一:点和圆的三种位置关系。
通过结合射击问题,得出点和圆的三种位置关系,并讨论过三点的圆。
专题二:直线和圆的三种位置关系。
首先学生讨论直线和圆的三种位置关系,然后共同研究直线和圆的相切的情况,总结出直线和圆相切的判定定理、性质定理、切线长定理,并在此基础上了解三角形的内切圆。
专题三:圆和圆的五种位置关系。
通过两个圆相接近的实验,重点讨论圆和圆的五种位置关系、数量关系。
专题四:正多边形和圆的位置关系。
正多边形是一种特殊的多边形,它有一些类似于圆的性质,正确掌握它们,也为综合运用以前所学的知识,打下良好的基础,并且这些知识也在现实生活中经常用到。
主题单元规划思维导图(说明:将主题单元规划的思维导图导出为jpeg文件后,粘贴在这里;如果提交到平台,则需要使用图片导入的功能,具体操作见《2013学员教师远程研修手册》。
)主题单元学习目标(说明:依据新课程标准要求描述学生在本主题单元学习中所要达到的主要目标)知识与技能:1. 探索点与圆、直线与圆、圆与圆之间的位置关系以及相关的数量关系2. 切线的性质定理及判定定理与切线长定理3. 两圆相交连心线垂直平分公共弦过程与方法:1. 通过类比、观察、实验、猜想、验证、推理、交流等学习活动,进一步增强动手能力、合情推理能力。
1 / 1 圆与圆的位置关系
圆与圆的位置关系
(1 )圆与圆的五种位置关系:①外离;②外切;③相交;④内切;⑤内含.
如果两个圆没有公共点,叫两圆相离.当每个圆上的点在另一个圆的外部时,叫两个圆外离,当一个圆上的点都在另一圆的内部时,叫两个圆内含,两圆同心是内含的一个特例;如果两个圆有一个公共点,叫两个圆相切,相切分为内切、外切两种;如果两个圆有两个公共点叫两个圆相交.
(2 )圆和圆的位置与两圆的圆心距、半径的数量之间的关系:
①两圆外离⇔d R r >+;
②两圆外切⇔=d R r +;
③两圆相交⇔R r d r -<+<()R r ≥;
④两圆内切⇔()=d R r R r ->;
⑤两圆内含⇔()d R r R r <->.。