与圆有关的动点问题
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( 1)当点落在梯形的中位线上时,求的值;(全等)( 2)试用表示,并写出的取值范围;(相像)( 3)当的外接圆与相切时,求的值.(垂径定理+中线+等面积+相像)【答案】解:( 1 )如图 1 ,为梯形的中位线,则,过点作于点,则有:在中,有在中,又解得:(2)如图 2,交于点,与对于对称,则有:,又又与对于对称,( 3)如图 3,当的外接圆与相切时,则为切点.的圆心落在的中点,设为则有,过点作,连结,得则又解得:(舍去)①②③3.已知在平面直角坐标系 xOy中, O是坐标原点,以 P(1,1)为圆心的⊙ P与 x 轴, y 轴分别相切于点 M和点 N,点 F 从点 M出发,沿 x 轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,连结 PF,过点 PE⊥ PF交 y 轴于点 E,设点 F 运动的时间是 t 秒( t >0)(1)若点E在y轴的负半轴上(以下图),求证:PE=PF;(全等)(2)在点F运动过程中,设OE=a,OF=b,试用含a的代数式表示b;(全等 +分类议论)(3)作点F对于点M的对称点F′,经过M、E和F′三点的抛物线的对称轴交x 轴于点 Q,连结 QE.在点 F 运动过程中,能否存在某一时辰,使得以点Q、 O、E 为极点的三角形与以点、、为极点的三角形相像?若存在,请直接写出t 的值;若不存P M F在,请说明原因.(议论对称轴+全等 +相像)【剖析】:(1)连结PM, PN,运用△PMF≌△ PNE证明,(2)分两种状况①当t >1时,点 E 在 y 轴的负半轴上,0<t≤1时,点 E 在y 轴的正半轴或原点上,再依据(1)求解,(3)分两种状况,当 1<t<2 时,当t>2 时,三角形相像时还各有两种状况,依据比率式求出时间 t .【解答】:证明:( 1)如图,连结PM, PN,∵⊙P 与x轴,y轴分别相切于点和点,M N∴PM⊥ MF,PN⊥ ON且 PM=PN,∴∠ PMF=∠ PNE=90°且∠ NPM=90°,∵ PE⊥ PF,∠NPE=∠ MPF=90°﹣∠ MPE,在△ PMF和△ PNE中,,∴△ PMF≌△ PNE(ASA),∴PE=PF,(2)解:①当t> 1 时,点E在y轴的负半轴上,如图,由( 1)得△PMF≌△PNE,∴NE=MF=t,PM=PN=1,∴b=OF=OM+MF=1+t ,a=NE﹣ ON=t ﹣1,∴b﹣ a=1+t ﹣( t ﹣1)=2,∴ b=2+a,②0<t≤1时,如图 2,点E在y轴的正半轴或原点上,同理可证△ PMF≌△ PNE,∴b=OF=OM+MF=1+t ,a=ON﹣ NE=1﹣ t ,∴b+a=1+t +1﹣ t =2,∴b=2﹣ a,(3)如图 3,(Ⅰ)当 1<t<2 时,∵F(1+t ,0), F 和 F′对于点 M对称,∴F′(1﹣t ,0)∵经过 M、E 和 F′三点的抛物线的对称轴交x 轴于点 Q,∴Q(1﹣t ,0)∴ OQ=1﹣t ,由( 1)得△PMF≌△PNE[ 根源 : 学 , 科, 网 ]∴NE=MF=t ,∴ OE=t ﹣1当△ OEQ∽△ MPF∴=∴=,解得, t =,当△ OEQ∽△ MFP时,∴=,=,解得, t =,(Ⅱ)如图4,当t> 2 时,∵F(1+t ,0), F 和 F′对于点 M对称,∴F′(1﹣t ,0)∵经过、和′三点的抛物线的对称轴交x 轴于点,M E F Q∴Q(1﹣ t ,0)∴ OQ=t ﹣1,由( 1)得△≌△∴ = =,∴= ﹣ 1PMF PNE NE MF t OE t当△ OEQ∽△ MPF∴=∴=,无解,当△ OEQ∽△ MFP时,∴= ,=,解得, t =2±,因此当t =,=,=2±时,使得以点、、为极点的三角形与以点、、t t Q O E P M F为极点的三角形相像.【评论】:本题主要考察了圆的综合题,解题的重点是把圆的知识与全等三角形与相像三角形相联合找出线段关系.3.木工黄师傅用长 AB=3,宽 BC=2的矩形木板做一个尽可能大的圆形桌面,他设计了四种方案:方案一:直接锯一个半径最大的圆;方案二:圆心 O1、 O2分别在 CD、 AB上,半径分别是 O1C、 O2A,锯两个外切的半圆拼成一个圆;(圆心距 +勾股)方案三:沿对角线AC将矩形锯成两个三角形,适合平移三角形并锯一个最大的圆;(相像 +设半径)方案四:锯一块小矩形BCEF拼到矩形 AFED下边,利用拼成的木板锯一个尽可能大的圆.(1)写出方案一中圆的半径;(2)经过计算说明方案二和方案三中,哪个圆的半径较大?(3)在方案四中,设CE=x(0<x< 1),圆的半径为y.(分类议论)①求 y 对于 x 的函数分析式;②当 x 取何值时圆的半径最大,最大部分径为多少?并说明四种方案中哪一个圆形桌面的半径最大.【考点】:圆的综合题【剖析】:( 1)察看图易知,截圆的直径需不超出长方形长、宽中最短的边,由已知长宽分别为3, 2,那么直接取圆直径最大为2,则半径最大为1.(2)方案二、方案三中求圆的半径是惯例的利用勾股定理或三角形相像中对应边长成比率等性质解直角三角形求边长的题目.一般都先设出所求边长,尔后利用关系代入表示其余有关边长,方案二中可利用△O1O2 E为直角三角形,则知足勾股定理整理方程,方案三可利用△AOM∽△ OFN后对应边成比率整理方程,从而可求r的值.(3)①近似( 1)截圆的直径需不超出长方形长、宽中最短的边,固然方案四中新拼的图象不必定为矩形,但直径也不得超出横纵向方向跨度.则选择最小跨度,取其,即为半径.由EC为 x,则新拼图形水平方向跨度为 3﹣x,竖直方向跨度为 2+x,则需要先判断大小,尔后分别议论结论.②已有关系表达式,则直接依据不等式性质易得方案四中的最大部分径.另与前三方案比较,即得最后结论.【解答】:解:( 1)方案一中的最大部分径为1.剖析以下:2,则半径最由于长方形的长宽分别为3, 2,那么直接取圆直径最大为大为 1.(2)如图 1,方案二中连结O1, O2,过 O1作 O1E⊥ AB于 E,方案三中,过点O分别作 AB,BF的垂线,交于M,N,此时 M,N恰为⊙ O与 AB, BF的切点.方案二:设半径为 r ,在 Rt△ O1O2E中,∵O1O2=2r , O1E=BC=2, O2E=AB﹣ AO1﹣CO2=3﹣2r ,∴( 2r)2 =22+( 3﹣ 2r)2,解得 r =.方案三:设半径为 r ,在△ AOM和△ OFN中,,∴△ AOM∽△ OFN,∴,∴,解得r =.比较知,方案三半径较大.(3)方案四:①∵ EC=x,∴新拼图形水平方向跨度为3﹣x,竖直方向跨度为 2+x.近似( 1),所截出圆的直径最大为 3﹣x或 2+x较小的.1.当 3﹣x< 2+x时,即当x>时,r=(3﹣x);2.当 3﹣x=2+x时,即当x=时,r=(3﹣)=;3.当 3﹣x> 2+x时,即当x<时,r=(2+x).②当 x>时,r=(3﹣x)<(3﹣)=;当 x=时, r =(3﹣)=;当 x<时, r =(2+x)<(2+)=,∴方案四,当 x=时, r 最大为.∵1<<<,∴方案四时可取的圆桌面积最大.【评论】:本题考察了圆的基天性质及经过勾股定理、三角形相像等性质求解边长及分段函数的表示与性质议论等内容,题目虽看似新奇不易找到思路,但认真察看每一小问都是惯例的基础考点,因此整体来说是一道质量很高的题目,值得认真练习.4.如图,已知 l 1⊥ l 2,⊙ O与 l 1,l 2都相切,⊙ O的半径为2cm,矩形 ABCD的边 AD、AB分别与 l 1, l 2重合, AB=4 cm, AD=4cm,若⊙ O与矩形 ABCD沿 l 1同时向右挪动,⊙ O的挪动速度为 3cm,矩形ABCD的挪动速度为 4cm/ s,设挪动时间为t(s)(1)如图①,连结OA、 AC,则∠ OAC的度数为105°;(2)如图②,两个图形挪动一段时间后,⊙O抵达⊙O1的地点,矩形ABCD抵达A1B1C1D1的地点,此时点 O1, A1, C1恰幸亏同向来线上,求圆心 O挪动的距离(即 OO1的长);(相像)(3)在挪动过程中,圆心O到矩形对角线AC所在直线的距离在不停变化,设该距离为d(cm),当 d<2时,求 t 的取值范围(解答时能够利用备用图画出有关表示图).(相像+切线)(数形联合 +分类议论)【考点】:圆的综合题.【剖析】:(1)利用切线的性质以及锐角三角函数关系分别求出∠OAD=45°,∠ DAC=60°,从而得出答案;(2)第一得出,∠C1A1D1=60°,再利用A1E=AA1﹣OO1﹣ 2=t﹣2,求出t的值,从而得出 OO1=3t 得出答案即可;(3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设挪动时间为t 1,②当直线 AC与⊙O第二次相切时,设挪动时间为t 2,分别求出即可.【解答】:解:( 1)∵l⊥ l,⊙ O与 l , l2都相切,121∴∠ OAD=45°,∵ =4,=4 ,AB cm AD cm∴CD=4cm, AD=4cm,∴tan ∠ DAC===,∴∠ DAC=60°,[根源:ZXXK]∴∠ OAC的度数为:∠ OAD+∠ DAC=105°,故答案为: 105;(2)如图地点二,当O1,A1,C1恰幸亏同向来线上时,设⊙O1与 l 1的切点为 E,连结 O1E,可得 O1E=2, O1E⊥ l 1,在 Rt△ A1D1C1中,∵ A1D1=4, C1D1=4,∴tan ∠ C1A1D1=,∴∠ C1A1D1=60°,在Rt△ A1O1E 中,∠ O1A1E=∠ C1A1 D1=60°,∴A E==,1∵ 1 =1﹣1﹣2=﹣2,AE AA OO t∴t ﹣2=,∴t =+2,∴1=3 =2+6;OO t(3)①当直线AC与⊙O第一次相切时,设挪动时间为t 1,如图,此时⊙O 挪动到⊙2 的地点,矩形挪动到2 2 2 2的地点,O ABCD ABCD设⊙ 2 与直线l 1, 2 2 分别相切于点,,连结2,2, 2 2,O A C F G OF OG OA ∴O2F⊥ l 1, O2G⊥ A2G2,由( 2)得,∠C2A2D2=60°,∴∠GA2F=120°,∴∠ O2A2F=60°,在Rt △ 2 2中, 2 =2,∴ 2 =,A OF OF A F∵OO=3t , AF=AA+A F=4t +,2221∴4t 1+﹣ 3t1=2,∴t 1=2﹣,②当直线AC与⊙ O第二次相切时,设挪动时间为t 2,记第一次相切时为地点一,点 O1,A1,C1共线时地点二,第二次相切时为地点三,由题意知,从地点一到地点二所用时间与地点二到地点三所用时间相等,∴+2﹣( 2﹣)=t2﹣(+2),解得: t 2=2+2,综上所述,当d<2时, t 的取值范围是:2﹣<t<2+2.【评论】:本题主要考察了切线的性质以及锐角三角函数关系等知识,利用分类议论以及数形联合 t 的值是解题重点.5.如图,平面直角坐标系 xOy中,一次函数 y=﹣ x+b( b 为常数, b>0)的图象与 x 轴、 y 轴分别订交于点A、B,半径为4的⊙ O与 x 轴正半轴订交于点 C,与 y 轴订交于点D、E,点D在点 E 上方.(1)若直线AB与有两个交点F、G.①求∠ CFE的度数;2②用含 b 的代数式表示FG,并直接写出 b 的取值范围;(垂径定理+直线方程)(2)设b ≥5,在线段上能否存在点,使∠=45°?若存在,恳求出P点坐标;若不AB P CPE存在,请说明原因.(相切 +圆周角)【考点】:圆的综合题【剖析】:(1)连结CD,EA,利用同一条弦所对的圆周角相等求行∠CFE=45°,(2)作OM⊥AB点M,连结OF,利用两条直线垂直订交求出交点M的坐标,利用勾股定理求出22FM,再求出FG,再依据式子写出 b 的范围,(3)当b=5 时,直线与圆相切,存在点P,使∠ CPE=45°,再利用两条直线垂直订交求出交点P的坐标,【解答】:解:(1)连结CD,EA,∵DE是直径,∴∠ DCE=90°,∵CO⊥ DE,且 DO=EO,∴∠ ODC=OEC=45°,∴∠ CFE=∠ ODC=45°,(2)①如图,作OM⊥ AB点 M,连结 OF,∵OM⊥ AB,直线的函数式为:y=﹣x+b,∴OM所在的直线函数式为:y=x,∴交点 M(b,b)222∴OM=(b)+(b),∵OF=4,2222﹣(2﹣(2∴FM=OF﹣ OM=4b)b),∵FM=FG,∴2=42=4×[4 2﹣()2﹣()2]=64 ﹣2=64×( 1﹣2),FG FM b b b b∵直线 AB与有两个交点F、 G.∴4≤b< 5,(3)如图,当 b=5时,直线与圆相切,∵DE是直径,[根源:]∴∠ DCE=90°,∵CO⊥ DE,且 DO=EO,∴∠ ODC=OEC=45°,∴∠ CFE=∠ ODC=45°,∴存在点 P,使∠ CPE=45°,连结 OP,∵P 是切点,∴OP⊥ AB,∴OP所在的直线为:y=x,又∵ AB所在的直线为:y=﹣x+5,∴P(,).【评论】:本题主要考察了圆与一次函数的知识,解题的重点是作出协助线,明确两条直线垂直时 K的关系.6.如图,矩形 ABCD的边 AB=3cm,AD=4cm,点 E 从点 A出发,沿射线 AD挪动,以 CE为直径作圆 O,点 F 为圆 O与射线 BD的公共点,连结 EF、CF,过点 E作 EG⊥ EF,EG与圆 O订交于点 G,连结 CG.(1)试说明四边形EFCG是矩形;(2)当圆O与射线BD相切时,点E停止挪动,在点E挪动的过程中,①矩形 EFCG的面积能否存在最大值或最小值?若存在,求出这个最大值或最小值;若不存在,说明原因;②求点 G挪动路线的长.【考点】:圆的综合题;垂线段最短;直角三角形斜边上的中线;矩形的判断与性质;圆周角定理;切线的性质;相像三角形的判断与性质.【剖析】:( 1)只需证到三个内角等于90°即可.FCE=∠ FDE,从而证到△CFE∽△ DAB,依据(2)易证点D在⊙ O上,依据圆周角定理可得∠S矩形ABCD 相像三角形的性质可获得S 矩形ABCD=2S△CFE=.而后只需求出CF的范围便可求出的范围.依据圆周角定理和矩形的性质可证到∠GDC=∠ FDE=定值,从而获得点G的挪动的路线是线段,只需找到点G的起点与终点,求出该线段的长度即可.【解答】:解:( 1)证明:如图1,∵CE为⊙ O的直径,[根源:学。
圆上的动点例题1: 如图(1):已知⊙O 的半径为6cm , 射 线PM 经 过点O ,OP=10cm ,射线PN 经过点⊙O 相切于点Q 。
A ,B 两点同时从点P 出发,点A 以5cm/s 的速度沿射线PM 方向运动,点B 以4cm/s 的速度沿射线PN 方向运动,设运动时间为ts 。
求PQ 的长;(2)当为t 何值时,直线AB 与⊙O 相切。
练习:1.如图,⊙O 的半径为1,圆心O 在正三角形的边AB 上沿图示方向移动,当⊙O 移动到与AC边相切时,OA 的长是.2.在直角梯形ABCD 中,AD∥BC,∠B=90°,AD=13cm,BC=5cm,AB 为圆O 的直径,动点P 沿AD 从点A 开始向点D 以1m/s,的速度运动,动点Q 沿CB 从点C 开始向点B 以2cm/s 的速度运动,点P 、Q 分别从A 、C 两点同时出发,当其中一点停止时,另一点也随之停止运动。
是否存在某一时刻t,使直线PQ 与圆O 相切?若存在,求出t 的值,若不存在,说明理由。
A B Q O P N M例题2(2004年·上海)如图,在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC=22,⊙A 的半径为1.若点O 在BC 边上运动(与点B 、C 不重合),设BO=x ,△AOC 的面积为y .(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域.(2)以点O 为圆心,BO 长为半径作圆O,求当⊙O 与⊙A 相切时, △AOC 的面积.练习:如图,点A ,B 在直线MN 上,AB =11厘米,⊙A ,⊙B 的半径均为1厘米.⊙A 以每秒2厘米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 (厘米)与时间t (秒)之间的关系式为r =1+t (t ≥0). (1)试写出点A ,B 之间的距离d (厘米) 与时间t (秒)之间的函数表达式;(2)问点A 出发后多少秒两圆相切?例题3如图,在平面直角坐标系中,点1O 的坐标为(40) ,,以点1O 为圆心,8为半径的圆与x 轴交于A B ,两点,过A 作直线l 与x 轴负方向相交成60°的角,且交y 轴于C 点,以A B CO 图8H A BNM点2(135)O ,为圆心的圆与x 轴相切于点D . (1)求直线l 的解析式;(2)将2O ⊙以每秒1个单位的速度沿x 轴向左平移,当2O ⊙第一次与1O ⊙外切时,求2O ⊙平移的时间.练习:已知:如图所示,直线l 的解析式为334y x =-,并且与x 轴、y 轴分别交于点A 、B 。
圆形的动点问题
简介
圆形的动点问题是一个经典的数学问题,涉及到在一个固定半径的圆上找到一个动点的运动轨迹。
本文将探讨在给定的圆上找到一个动点的运动轨迹的一种简单策略。
策略
我们可以将圆形的动点问题简化为一个平面几何问题。
设定一个固定半径的圆,我们需要找到一个动点,在圆的周长上运动。
为了简化问题,我们将动点的速度设定为相等和恒定。
步骤
以下是解决圆形的动点问题的简单策略的步骤:
1. 确定圆的半径:首先,我们需要确定给定圆的半径。
这将帮助我们计算动点的运动轨迹。
2. 计算圆的周长:根据圆的半径,我们可以计算出圆的周长。
周长是动点在圆上运动的路径。
3. 确定动点的速度:我们需要确定动点的速度。
假设动点的速
度是相等和恒定的,以便简化问题。
4. 计算动点的运动轨迹:根据动点的速度和圆的周长,我们可
以计算出动点在给定圆上的运动轨迹。
5. 图形化运动轨迹:为了更直观地理解动点在圆上的运动轨迹,可以图形化展示。
结论
通过简化圆形的动点问题,我们可以使用上述策略找到动点的
运动轨迹。
这个问题对几何学及其应用具有重要意义,并且可以帮
助我们理解运动轨迹的计算方法。
请注意,以上策略是一种简化的方法,可能不适用于所有情况。
特殊情况下可能涉及更复杂的数学问题和计算方法。
以上是关于圆形的动点问题的简要介绍和解决策略。
希望这能
为您提供有用的信息。
动点问题(4)------与圆有关的动点直线与圆相切1.如图,⊙O 的半径为1,圆心O 在正三角形的边AB 上沿图示方向移动,当⊙O 移动到与AC 边相切时,OA 的长是 .2.如图,已知⊙O 的半径为6cm ,射线PM 经过点O ,10cm OP ,射线PN 与⊙O 相切于点Q .A B ,两点同时从点P 出发,点A 以5cm/s 的速度沿射线PM 方向运动,点B 以4cm/s 的速度沿射线PN 方向运动.设运动时间为t s .(1)求PQ 的长; (2)当t 为何值时,直线AB 与⊙O 相切?3如图,ABC ∆中,090C ∠=,4AC =,3BC =.半径为1的圆的圆心P 以1个单位/s 的速度由点A 沿AC 方向在AC 上移动,设移动时间为t (单位:s ). (1)当t 为何值时,⊙P 与AB 相切;(2)作PD AC ⊥交AB 于点D ,如果⊙P 和线段BC 交于点E ,证明:当165t s=时,四边形PDBE 为平行四边形.4.(2012河北中考25)如图14,(50)(30).A B --,,,点C 在y 轴的正半轴上,CBO∠=45,CD AB ∥,90CDA = ∠.点P 从点(40)Q ,出发,沿x 轴向左以每秒1个单位长的速度运动,运动时间为t 秒.(1) 求点C 的坐标;(2) 当15BCP =∠时,求t 的值;(3) 以点P 为圆心,PC 为半径的P ⊙随点P 的运动而变化,当P ⊙与四边形ABCD 的边(或边所在的直线)相切时,求t 的值.5.如图,形如量角器的半圆O的直径DE=12cm,形如三角板的⊿ABC中,∠ACB=90°,∠ABC= 30°,BC=12cm。
半圆O以2cm/s的速度从左向右运动,在运动过程中,点D、E始终在直线BC 上。
设运动时间为t (s),当t=0s时,半圆O在⊿ABC的左侧,OC=8cm。
(1)当t为何值时,⊿ABC的一边所在直线与半圆O所在的圆相切?(2)当⊿ABC的一边所在直线与半圆O所在的圆相切时,如果半圆O与直线DE围成的区域与⊿ABC 三边围成的区域有重叠部分,求重叠部分的面积。
圆的动点问题方法总结
圆的动点问题涉及圆的运动轨迹和动点的位置变化。
在解决这类问题时,我们
可以采用以下方法:
1. 构建几何模型:首先,我们可以通过绘制几何图形来简化问题。
将圆和动点
在纸上画出来,有助于我们更清楚地理解问题。
2. 利用圆的性质:圆有很多重要的性质,我们可以利用这些性质来解决动点问题。
例如,圆的半径和直径之间的关系,圆的切线和切点的性质等。
3. 使用向量方法:在处理圆的动点问题时,向量方法很有用。
我们可以将动点
的位置表示为向量,并使用向量的运算规则来解决问题。
例如,我们可以用位置向量来表示动点的位置,并使用向量的加法和减法来计算动点的移动方向和距离。
4. 应用三角函数:如果涉及到角度的变化,我们可以使用三角函数来解决问题。
例如,如果动点绕圆心旋转,我们可以使用正弦和余弦函数来描述动点在不同位置的坐标变化。
5. 运用解析几何:解析几何是解决圆的动点问题的常用方法之一。
我们可以使
用坐标系和代数方程来描述圆和动点的运动轨迹。
通过求解方程组,我们可以得到动点的位置和移动方向。
总的来说,解决圆的动点问题需要充分利用圆的性质,运用几何、向量、三角
函数和解析几何等方法。
通过选择合适的方法,我们可以更好地理解问题并求解出准确的结果。
关于圆的动点问题常见解决方案[例谈圆中常见两解问题] 由于圆具有对称性,以及点、弦、角等元素在圆中位置的相对性.因此,在解答没有给出图形的圆的有关计算题时,就要仔细审题,周密思考,以防漏解. 一、有关点与圆的位置关系问题例1:点P到⊙O的最大距离是8cm,最小距离是4cm,则⊙O的半径是.分析:题中并没有说明点P与圆的位置关系,故需分点P在圆内与点P在圆外两种情况求解.(如图1)当点P在圆内时,由已知,得PA=4, PB=8.(如图2)当点P在圆外时,由已知,得PA=4,PB=8.综上所述,⊙O的半径为6cm或2cm.二、有关平行弦问题例2:已知四边形ABCD是⊙O的内接梯形,AB∥CD,AB=8,CD=6.⊙O的半径等于5,求梯形ABCD的高.分析:求圆内接梯形的高就是求圆中两条平行弦间的距离.(如图3)当AB、CD在圆心的两侧时,过圆心O作EF⊥AB于E,交CD于F.∵AB∥CD,∴EF⊥CD.连结OA、OD,则△OAE、△ODF都是直角三角形.∴梯形的高EF=OE+OF=3+4=7.(如图4)当AB、CD在圆心O的同侧时,作OF⊥CD于F,交AB于E,连结OA、OD.同理,求得OE=3,OF=4.∴梯形的高EF=OF-OE=4-3=1.综上所述,⊙O的内接梯形ABCD的高为7或1.三、有关公共弦问题例3:⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,它们的半径AO1=20,AO2=15,公共弦AB=24,则△AO1O2的周长为 .分析:因为已知两圆的半径不等,所以,圆心可能在公共弦AB 的两侧(如图5),也可能在AB的同侧(如图6).分别在Rt△AO1C和Rt△AO2C中,由勾股定理求得O1C=16,O2C=9.∴O1O2=16+9=25.∴△AO1O2的周长为20+15+25=60.在图6中,同理求得O1C=16,O2C=9.∴O1O2=16-9=7.∴△AO1O2的周长为20+15+7=42.综上所述,△AO1O2的周长为60或42.四、有关两条弦的夹角问题分析:连结OA,则弦AC、AD可能在半径OA的两侧(如图7),也可能在OA的同侧(如图8).在图7中,连结OC.∴∠OAD=30°.∴∠CAD=∠CAO+∠OAD=45°+30°=75°.在图8中,同理求得∠OAD=30°,∠OAC=45°.∴∠CAD=∠OAC-∠OAD=45°-30°=15°.综上所述,∠CAD等于75°或15°.五、有关圆周角问题例5 :PA、PB是⊙O的切线,A、B是切点,∠APB=78°,点C是⊙O上异于A、B的任意一点,则∠ACB=.分析:如图9,因为C是⊙O上异于A、B的任意一点,所以点C可能在优弧AB上,也可能在劣弧 AB上.当点C在优弧AB上时,连结OA、OB,则OA⊥PA,OB⊥PB.又∠APB=78°,∴∠AOB=360°-90°-90°-78°=102°.当点C"在劣弧AB上时,四边形AC"BC是圆内接四边形.∴∠AC"B=180°-∠ACB=180°-51°=129°.综上所述,∠ACB等于51°或129°.六、有关圆的相切问题例6:以O为圆心的两个同心圆的半径分别9cm和5cm,若⊙A 与这两个圆都相切,则⊙A的半径为 .分析:因为相切分内切和外切两种,所以⊙A可能与大圆内切,与小圆外切(如图10),也可能与两个圆都内切(如图11).综上所述,⊙A的半径为2cm或7cm.本文为全文原貌未安装PDF浏览器用户请先下载安装原版全文内容仅供参考。
圆动点问题的常见思路
圆动点问题是一种经典的运动学问题,通常涉及到一个固定圆周上有一动点,且该动点以某种方式移动,例如作简谐振动或绕圆周做匀角速度运动等。
这类问题的求解思路可以归纳为以下几种:
1、构造与分解法:将动点的运动分解成沿圆周方向和垂直于圆周方向的两个独立的运动,然后对它们进行分别处理,最后再合并起来得出完整的解。
2、向量法:将圆周运动转换为向量运算,通过向量的代数运算求解。
3、几何法:利用圆的性质和三角函数,构造相应的几何图形,从而得出所需的解。
4、分析法:根据运动学基本公式,列出运动学方程,然后通过求解方程组来得出所需的解。
5、能量守恒法:对于一些特殊的圆动点问题,可以利用机械能守恒原理来求解。
与圆有关的动点问题的教学设计
一、教学内容分析
与圆有关的动点问题是动态问题中的一类问题,它以圆为载体,主要研究几何图形在点的运动中的位置关系和数量关系;它集几何、代数知识于一体,是数形结合的完美表现,具有较强的综合性、灵活性和多样性。
而做这种题就是要抓住图形运动的本质规律,用“静态”的方法来分解图形的运动的过程,用静态的方法来研究运动当中的变与不变的函数关系,把复杂的运动过程化为简单的数学问题。
复习时,除了深刻理解图形的基本性质外,还必须注重数形结合、转化等数学思想方法的学习,努力发展空间观念,切实提高分析解决问题的能力。
二、学情分析
九年级的学生已经具备了抽象、概括和分析问题解决问题的能力,通过合作交流、共同探讨,形成了一定的探究能力,此年龄段的学生独立意识、表现欲望较为强烈,要培养他们敢于面对挑战和勇于克服困难的意志。
因此在课程内容的安排中创设了一些具有一定难度的问题,加强学生在学习过程中自主探索与合作交流的紧密结合,鼓励他们大胆尝试,敢于发表自己的看法,从中获得成功的体验,激发学习热情。
三、教学目标:
(1)知识与技能:
培养学生观察图形,探索动点运动的特点和规律的能力。
引导学生正确分析变量与其它量之间的内在联系,建立它们之间的关系,(2)过程与方法:
通过观察、动手操作培养学生发现问题、解决问题的能力;(3)情感、态度与价值观
让学生通过观察图形,探索动点运动的特点和规律的能力,培养学生数形结合的思想。
四、教学重难点:
重点:如何探索动点运动的特点和规律。
难点:如何探索动点运动的特点和规律。
五、教学方法分析
根据本专题的特点,为了较好的达成本节课的教学目标,突出重点,突破难点,我采用教师启发引导,学生合作交流的方式来组织本节课的教学。
同时利用Z Z动态演示图形的运动变化过程,化抽象为直观,采取动中觅静、动静互化、以动制动的策略来帮助学生寻找图形中的基本关系,突破难点。
六、教学策略与手段:
新教材倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以
及交流与合作的能力。
本节课采用主动参与——探究——发现教学策略,鼓励学生去发现、猜想、分析并解决问题,借助多媒体课件,从直观的感性认识中发现动点的运动规律和解决动点问题的策略,使学生成为探求知识的主体。
七、教学过程设计:
(一)创设情境,引入新课
众观前几年的中考试卷,动点型问题是个热点问题,这节课我们一起来探讨《与圆有关的的动点问题》
【设计意图】采用这种直接方法引入的目的是开门见山紧扣课题,明确学习目标.
(二)探索新知,提炼方法
多媒体出示例题:
例、如图,已知正三角形ABC的高为9厘米,⊙O的半径为r 厘米,当圆心O从点A出发,沿线路AB—BC—CA运动,回到点A时,⊙O随着点O的停止而停止.
(1)当r=9厘米时,⊙O在移动过程中与△ABC三边有几个切点?师:直线与圆相切要具备什么条件?
生:d=r
师:在圆心o运动的过程中,哪些量发生了变化?哪些量没有发生变化?
生:圆的位置发生了变化,圆的半径r、正三角形的高没变。
师:当圆心o沿着AB运动时,它可能与哪边相切?
生:AC
师:这时我们需要判断d与r的大小。
AB边上有没有一点到AC的距离为9厘米呢?
生:有,点B。
师:很好,我们一块看动画演示。
【设计意图】设计一个学生熟悉的几何图形,圆O在等边三角形的边上运动,让学生猜想、探索结论,并利用几何画板实验的方法验证结论,激发学生学习数学的兴趣,同时发现动点问题中蕴藏着一些相互联系的变量与不变的量,使学生解决动点问题有个感性的认识。
(2)当r=2厘米时,⊙O在移动过程中与△ABC三边有几个切点?
【学生活动】学生分组讨论、思考、交流。
学生代表发言,展台展
示。
【教师活动】教师巡视,最后动画演示。
【设计意图】学生之间互相讨论,充分发挥学生的潜能,让学生上台展示、讲解,充分发挥学生的学习积极性。
对所学的知识加深理解与应用,培养学生发散思维,进一步发展了学生有条理的思考和表达能力。
(3)当r=10厘米时,⊙O在移动过程中与△ABC三边有几个切点?
(4)猜想不同情况下,r的取值范围及相应的切点个数。
(三)课堂练习---小试牛刀
如图,在矩形ABCD中,AB=20厘米,BC=4厘米,点P从点A开始沿
折线A—B—C—D以4厘米/秒的速度移动,点Q从点C开始沿CD以1
厘米/秒的速度移动,如果点P和Q分别从点A、C同时出发,当其中一
个点到达D点时,另一点也随之停止运动.设运动时间为t(秒)
(1)当t为何值时,四边形APQD为矩形;
(2)如果⊙P和⊙Q半径都是2厘米,那么当t为何值时,⊙P和⊙Q
相外切?
【学生活动】观察图形,阅读题目,讨论、交流,思考方法,建立数学模型。
【教师活动】巡视,适时点拨。
【设计意图】。
老师积极引导学生猜想这两个圆相外切的情形,并借助多媒体课件,演示两个动圆在运动过程中,外切时固定不变的量是圆心距始终为4。
既培养了学生合作交流的精神,又使学生获得了以不变应万变,用不变的解题思路,求解动点问题的方法.
(四)课堂小结
【教师活动】通过这节课的学习,你有哪些收获?
【设计意图】让学生归纳这节课的学习内容,使学生对知识加深理解,形成体系,为今后解决动点问题打下扎实的基础;惟有总结反思,才能控制思维操作,才能促进理解,提高认识水平,促进数学观点的形成与发展,更好地进行知识建构
(五)布置作业:
如图,A是半径为12cm的⊙O上的定点,动点P从A出发,以2πcm/s的速度沿圆周逆时针运动,当点P回到A地立即停止运动. (1)如果∠POA=90°,求点P运动的时间;
(2)如果点B是OA延长线上的一点,AB=OA,那么当点P运动的时间为2s时,判断直线BP与⊙O的位置关系,并说明理由.
【设计意图】通过变式训练,引导学生进行观察、类比,从不同的图形中发现共同的基本图形,建立相似的数学模型。
找到解决问题的有效途径。
八、教学反思:
1、教学设计合理,题型选择有梯度,由易到难,符合学生的认知规
律,解题方法灵活多样,充分照顾不同层次的学生。
2、教学过程中给学生足够的发展空间,既有独立思考又有合作交流,
不仅使学生学到获取知识的思想和方法,同时也体会到在解决问题的过程中与他人合作的重要性,品尝着成功后带来的乐趣。
4、采用的多媒体课件及Flash动画辅助教学,形象直观生动,帮助
学生从复杂的图形中抽象出数学模型,并清晰地展示了动点的变化情况,加深了学生对图形变化的理解。