2.5直线与圆的位置关系(四)导学案
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《直线与圆的位置关系》教案第一章:引言教学目标:1. 让学生了解直线与圆的位置关系的概念。
2. 引导学生通过观察和思考,探索直线与圆的位置关系。
教学内容:1. 直线与圆的定义。
2. 直线与圆的位置关系的分类。
教学步骤:1. 引入直线和圆的定义,让学生回顾相关概念。
2. 提问:直线和圆有什么关系?它们可以相交、相切还是相离?3. 引导学生观察和思考直线与圆的位置关系,让学生举例说明。
练习题目:a) 直线x=2与圆x^2+y^2=4b) 直线y=3与圆x^2+y^2=9c) 直线x+y=4与圆x^2+y^2=8第二章:直线与圆的相交教学目标:1. 让学生了解直线与圆相交的概念。
2. 引导学生通过观察和思考,探索直线与圆相交的性质。
教学内容:1. 直线与圆相交的定义。
2. 直线与圆相交的性质。
教学步骤:1. 引入直线与圆相交的概念,让学生了解相交的含义。
2. 提问:直线与圆相交时,会有什么特殊的性质?3. 引导学生观察和思考直线与圆相交的性质,让学生举例说明。
练习题目:a) 直线y=2x+3与圆x^2+y^2=16b) 直线x-y+4=0与圆x^2+y^2=16c) 直线x+y-6=0与圆x^2+y^2=36第三章:直线与圆的相切教学目标:1. 让学生了解直线与圆相切的概念。
2. 引导学生通过观察和思考,探索直线与圆相切的性质。
教学内容:1. 直线与圆相切的定义。
2. 直线与圆相切的性质。
教学步骤:1. 引入直线与圆相切的概念,让学生了解相切的含义。
2. 提问:直线与圆相切时,会有什么特殊的性质?3. 引导学生观察和思考直线与圆相切的性质,让学生举例说明。
练习题目:a) 直线y=3x+2与圆x^2+y^2=16b) 直线x-y+4=0与圆x^2+y^2=16c) 直线x+y-6=0与圆x^2+y^2=36第四章:直线与圆的相离教学目标:1. 让学生了解直线与圆相离的概念。
2. 引导学生通过观察和思考,探索直线与圆相离的性质。
《直线与圆的位置关系》导学案一、学习目标1、理解直线与圆的三种位置关系:相交、相切、相离。
2、掌握直线与圆位置关系的判定方法,包括代数法和几何法。
3、能运用直线与圆的位置关系解决相关的实际问题。
二、学习重难点1、重点(1)直线与圆的三种位置关系的定义及判定。
(2)直线与圆位置关系的判定方法的应用。
2、难点(1)几何法判定直线与圆位置关系的原理。
(2)灵活运用直线与圆的位置关系解决综合问题。
三、知识链接1、圆的标准方程:\((x a)^2 +(y b)^2 = r^2\),其中\((a, b)\)为圆心坐标,\(r\)为圆的半径。
2、点\(P(x_0, y_0)\)到直线\(Ax + By + C = 0\)的距离公式:\(d =\frac{|Ax_0 + By_0 + C|}{\sqrt{A^2 + B^2}}\)四、学习过程(一)引入通过展示一些生活中直线与圆的位置关系的实例,如太阳升起时地平线与太阳的位置关系、自行车车轮与地面的位置关系等,引出直线与圆的位置关系这一课题。
(二)直线与圆的位置关系的定义1、相交:直线与圆有两个公共点。
2、相切:直线与圆只有一个公共点。
3、相离:直线与圆没有公共点。
(三)直线与圆位置关系的判定方法1、代数法将直线方程与圆的方程联立,消去\(y\)(或\(x\))得到一个关于\(x\)(或\(y\))的一元二次方程,然后根据判别式\(\Delta\)的值来判断直线与圆的位置关系。
(1)\(\Delta > 0\),直线与圆相交。
(2)\(\Delta = 0\),直线与圆相切。
(3)\(\Delta < 0\),直线与圆相离。
2、几何法计算圆心到直线的距离\(d\),与圆的半径\(r\)进行比较。
(1)\(d < r\),直线与圆相交。
(2)\(d = r\),直线与圆相切。
(3)\(d > r\),直线与圆相离。
(四)例题讲解例 1:已知圆\(C\):\(x^2 + y^2 2x 4y 4 = 0\),直线\(l\):\(x 2y 2 =0\),判断直线\(l\)与圆\(C\)的位置关系。
24.2.2直线和圆的位置关系第1课时1.知道直线和圆相离、相切、相交的概念、性质和判定方法.2.探索直线和圆的位置关系,圆心到直线的距离和圆的半径之间的数量关系,并能利用它们解决问题.3.重点:直线和圆的三种位置关系及其判定方法.知识点直线和圆的位置关系阅读教材本课时的内容,解决下列问题.1.阅读教材本课时“思考”第(1)问,将你发现的圆和直线的几种位置关系画出来.2.在纸上画一个圆,上、下移动直尺,在移动过程中直线与圆的位置关系有哪几种?直线与圆的公共点的个数是如何变化的?有相离、相切、相交三种,直线和圆的公共点的个数从0个,变为1个、2个,又从2个变为1个、0个.3.通过上面的讨论,我们得到直线和圆有三种位置关系:(1)直线和圆有两个公共点,这时我们说这条直线和圆相交,这条直线叫做圆的割线.(2)直线和圆只有一个公共点,这时我们说这条直线和圆相切,这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.(3)直线和圆没有公共点,这时我们说这条直线和圆相离.【归纳总结】直线和圆的位置关系:直线和圆的位置关系相交相切相离图形语言公共点个数210圆心到直线l的距离d与半径r的关系d < r d = r d > r公共点名称交点切点无直线名称割线切线无【讨论】你能找到几种判断直线和圆的位置关系的方法?两种方法:(1)由直线和圆的公共点的个数判断;(2)由圆心到直线的距离d与半径r的大小关系来判断.【预习自测】☉O的半径为8,圆心O到直线l的距离为4,则直线l与☉O的位置关系是(B)A.相切B.相交C.相离D.不能确定互动探究1:设☉O的半径为3,点O到直线l的距离为d,若直线l与☉O至少有一个公共点,则d应满足的条件是(B)A.d=3B.d≤3C.d<3D.d>3互动探究2:已知Rt△ABC的斜边AB=6 cm,直角边AC=3 cm.(1)以C为圆心,以2 cm长为半径的圆和AB的位置关系是相离;(2)以C为圆心,以4 cm长为半径的圆和AB的位置关系是相交;(3)以C为圆心,以 cm长为半径的圆和AB的位置关系是相切.互动探究3:某圆最长的弦为12 cm,如果直线与圆相交,且直线与圆心的距离为d,试确定d 的取值范围(方法指导:圆中最长的弦是直径).解:圆最长的弦是直径,由直径是12 cm,可知半径是6 cm,则直线与圆相交时,d<6 cm.互动探究4:如图,☉O的半径为5 cm,点O到直线l的距离OP为7 cm.(1)怎样平移直线l,才能使l与☉O相切?(2)要使直线l与☉O有交点,应把直线l向上平移多少 cm?解:(1)直线l向上平移2 cm或12 cm;(2)大于或等于2 cm且小于或等于12 cm.[变式训练]如果把直线l向上平移3 cm,这时直线l与☉O相交,直线l被☉O所截得的弦长为6cm.【方法归纳交流】直线和圆有交点,是指直线和圆的位置关系为相交或相切.★互动探究5:如图,P为正比例函数y=x图象上的一个动点,☉P的半径为3,设点P的坐标为(x,y).(1)求☉P与直线x=2相切时点P的坐标.(2)请直接写出☉P与直线x=2相交、相离时x的取值范围.解:(1)过点P作直线x=2的垂线,垂足为A,当点P在直线x=2右侧时,AP=x-2=3,∴x=5,∴P(5,).当点P在x=2的左侧时,PA=2-x=3,x=-1,∴P(-1,-),∴当☉P与直线x=2相切时,P点坐标为(5,)或(-1,-).(2)当-1<x<5时,☉P与直线x=2相交,当x<-1或x>5时,☉P与直线x=2相离.。
2.5.1 第1课时 直线与圆的位置关系教学设计一、教学目标1. 能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆的位置关系;2. 能用直线和圆的方程解决一些简单的数学问题和实际问题. 二、教学重难点 1. 教学重点直线与圆的位置关系及其应用. 2. 教学难点直线与圆的方程的应用. 三、教学过程 (一)新课导入思考:直线与圆有哪些位置关系? (学生自由发言,教师总结) (1)直线与圆相交,有两个公共点; (2)直线与圆相切,只有一个公共点; (3)直线与圆相离,没有公共点. (二)探索新知问题1 在初中,我们怎样判断直线与圆的位置关系?根据圆心到直线的距离d 与圆的半径r 的大小关系来判断直线与圆的位置关系. (1)直线与圆相交d r ⇔<; (2)直线与圆相切d r ⇔=; (3)直线与圆相离d r ⇔>.问题2 如何利用直线和圆的方程判断它们之间的位置关系? 先来看例1.例1 已知直线:360l x y +-=和圆心为C 的圆22240x y y +--=,判断直线l 与圆C 的位置关系;如果相交,求直线l 被圆C 所截得的弦长. 解法1:联立直线l 与圆C 的方程,得22360240x y x y y +-=⎧⎨+--=⎩①②,消去y ,得2320x x -+=,解得1221x x ==,. 所以,直线l 与圆C 相交,有两个公共点.把1221x x ==,分别代入方程①,得1203y y ==,. 所以,直线l 与圆C 的两个交点是(20)(13)A B ,,,.因此||AB 解法2:圆C 的方程22240x y y +--=可化为22(1)5x y +-=,因此圆心C 的坐标为(01),,,圆心(01)C ,到直线l 的距离d =所以,直线l 与圆C 相交,有两个公共点.如图,由垂径定理,得||AB ==通过上述解法我们发现,在平面直角坐标系中,要判断直线:0l Ax By C ++=与圆222:()()C x a y b r -+-=的位置关系,可以联立它们的方程,通过判定方程组222()()Ax By C x a y b r++=⎧⎨-+-=⎩的解的个数,得出直线与圆的公共点的个数,进而判断直线与圆的位置关系.若相交,可以由方程组解得两交点坐标,利用两点间的距离公式求得弦长. 我们还可以根据圆的方程求得圆心坐标与半径r ,从而求得圆心到直线的距离d ,通过比较d 与r 的大小,判断直线与圆的位置关系.若相交,则可利用勾股定理求得弦长.例2 过点(21)P ,作圆22:1O x y +=的切线l ,求切线l 的方程.解法1:设切线l 的斜率为k ,则切线l 的方程为1(2)y k x -=-,即120kx y k -+-=.由圆心(00),到切线l 的距离等于圆的半径11=,解得0k =或43.因此,所求切线l 的方程为1y =,或4350x y --=.解法2:设切线l 的斜率为k ,则切线l 的方程为1(2)y k x -=-. 因为直线l 与圆相切,所以方程组221(2)1y k x x y -=-⎧⎨+=⎩只有一组解. 消元,得22221(24)440()x k k x k k k ++-+-=.①因为方程①只有一个解,所以222Δ4(12)161)()0(1k k k k k =--+-=,解得0k =或43.所以,所求切线l 的方程为1y =,或4350x y --=.例3 如图是某圆拱形桥一孔圆拱的示意图.圆拱跨度20m AB =,拱高4m OP =,建造时每间隔4 m 需要用一根支柱支撑,求支柱22A P 的高度(精确到0.01 m ).解:建立如图所示的直角坐标系,使线段AB 所在直线为x 轴,O 为坐标原点,圆心在y 轴上. 由题意,点P ,B 的坐标分别为(04)(100),,,. 设圆心坐标是(0)b ,,圆的半径是r ,那么圆的方程是222()x y b r +-=.因为P ,B 两点都在圆上,所以它们的坐标(04)(100),,,都满足方程222()x y b r +-=. 于是,得到方程组2222220(4)10(0)b r b r ⎧-⎨+-=+=⎩. 解得2210.514.5b r =-=,.所以,圆的方程是222(10.5)14.5x y ++=.把点2P 的横坐标2x =-代入圆的方程,得222(2)(10.5)14.5y -++=,即10.5y +=(2P 的纵坐标0y >,平方根取正值).所以10.514.3610.5 3.86(m)y ≈-=. 答:支柱22A P 的高度约为3.86 m.例4 一个小岛的周围有环岛暗礁,暗礁分布在以小岛中心为圆心,半径为20 km 的圆形区域内. 已知小岛中心位于轮船正西40 km 处,港口位于小岛中心正北30 km 处. 如果轮船沿直线返港,那么它是否会有触礁危险?解:以小岛的中心为原点O ,东西方向为x 轴,建立如图所示的直角坐标系. 为了运算的简便,我们取10 km 为单位长度,则港口所在位置的坐标为(03),,轮船所在位置的坐标为(40),.这样,受暗礁影响的圆形区域的边缘所对应的圆的方程为224x y +=. 轮船航线所在直线l 的方程为143x y+=,即34120x y +-=. 联立直线l 与圆O 的方程,得22341204x y x y +-=⎧⎨+=⎩. 消去y ,得22572800x x -+=.由2Δ(72)425800=--⨯⨯<,可知方程组无解.所以直线l 与圆O 相离,轮船沿直线返港不会有触礁危险.用坐标法解决平面几何问题的“三步曲”:第一步:建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何要素,如点、直线、圆,把平面几何问题转化为代数问题;第二步:通过代数运算,解决代数问题;第三步:把代数运算的结果“翻译”成几何结论.(三)课堂练习1. 若直线与圆相切,则的值为( )A.16B.4C.D.16或答案:D解析:圆的方程可化为,则圆心坐标为,.因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离为,解得或.故选D.2. 已知直线过点,当直线与圆有两个交点时,其斜率的取值范围是( )A. B. C. D.答案:C解析:易知圆心坐标是,半径是1,直线的斜率存在.设直线的方程为,即,即,解得.故选C.3. 直线1y x=+与圆22230x y y++-=交于A B,两点,则AB=______________.答案:解析:由题意知圆的方程为()2214x y++=,所以圆心坐标为()0,1-,半径为2,则圆心到直线1y x=+的距离d=||AB=.340x y a+-=2240x y x+-=a4-4-22(2)4x y-+=(2,0)2r=(2,0)340x y a+-=r2=16a= 4a=-l()2,0-l222x y x+=k (-(⎛⎝⎭11,88⎛⎫-⎪⎝⎭()1,0l l()2y k x=+ 20kx y k-+=1<218k<k<<4. 点在圆上,则点到直线的最短距离为___________. 答案:2解析:圆心的坐标为,点到直线的距离为,所以所求最小值为.5. 已知圆和点. (1)若过点有且只有一条直线与圆相切,求实数的值,并求出切线方程; (2)若的两条弦互相垂直,求的最大值. 答案:(1)由题意知点在圆上, 所以,解得.当时,点为,所以, 切线此时切线方程为,即; 当时,点为,所以. 此时切线方程为,即. 综上,所求切线方程为或.(2)设圆心到直线的距离分别为, 则.因为, 所以,所以.N ()()22:539M x y -+-=N 3420x y+-=M ()5,3M 3420x y +-=5d=532d r -=-=22:4O x y +=()1M a ,M Oaa =M AC BD ,AC BD +M O 214a +=a=a =M (1OM k k ==切线1)yx =-40x +-=a =M (1,OM k k ==切线1)y x +=-40x -=40x -=40x -=O AC BD ,()12120d d d d ≥,,22212||3d d OM +==||||AC BD ==||||AC BD +=2(||||)AC BD +(2212444d d =⨯-+-+45⎡=⨯+⎢⎣(45=⨯+因为,即,所以, 当且仅当, 所以.所以,即的最大值为. (四)小结作业 小结:1. 直线与圆的位置关系;2. 直线与圆的方程的应用. 作业: 四、板书设计2.5.1 直线与圆的位置关系1. 直线与圆的位置关系:相交、相切、相离;2. 用方程判断直线与圆的位置关系;3. 用坐标法判断直线与圆的位置关系.()2120d d -≥22121223d d d d ≤+=221294d d ≤12d d ==5225(||||)452402AC BD ⎛⎫+⨯+⨯= ⎪⎝≤⎭||||AC BD +≤||||AC BD +。
2.5.1 直线与圆的位置关系学案(含解析)第二章直线和圆的方程2.5.1 直线与圆的位置关系学案学习目标1.能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆的位置关系.2.能用直线和圆的方程解决一些简单的数学问题和实际问题.3.逐步理解用代数方法处理几何问题的基本思想和方法.知识汇总1.直线与圆的位置关系:(1)直线与圆相交,有两个公共点;(2)直线与圆相切,只有一个公共点;(3)直线与圆相离,没有公共点.2.在平面直角坐标系中,要判断直线与圆的位置关系,可以联立它们的方程,通过判定方程组的解的个数,得出直线与圆的公共点的个数,进而判断直线与圆的位置关系.若相交,可以由方程组解得两交点坐标,利用两点间的距离公式求得弦长.习题检测1.对任意的实数k,直线与圆的位置关系一定是( )A.相离B.相切C.相交但直线不过圆心D.相交且直线过圆心2.若直线l与圆相切于点,则直线l的方程为( )A. B.C. D.3.若直线与圆没有公共点,则实数m的取值范围是( )A. B.或C.或D.4.若直线被圆所截得的弦长为,则实数a的值为( )A.0或4B.0或3C.或6D.或5.一束光线从点射出,经x轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( )A.或B.或C.或D.或6.(多选)已知圆,则( ).A.圆M可能过原点B.圆心M在直线上C.圆M与直线相切D.圆M被直线所戴得的弦长为7.过点且与圆相切的直线的方程为__________________.8.如图所示是一座圆拱桥,当水面在如图所示的位置时,拱桥顶部离水面2m,水面宽12m,若水面下降1m,则水面的宽为_______________m.9.已知圆,直线.(1)求证:不论m取什么实数,直线l与圆恒有两个不同的交点;(2)若直线l被圆C截得的弦长最小,求此时l的方程.10.已知点,直线及圆.(1)求过点M的圆的切线方程;(2)若直线与圆相切,求a的值;(3)若直线与圆相交于A,B两点,且弦AB的长为,求a的值.答案以及解析1.答案:C解析:直线恒过定点,由定点在圆内,知直线与圆一定相交.又直线不过圆心,所以位置关系是相交但直线不过圆心,故选C.2.答案:D解析:由题意,得点P在圆上,且点P与圆心的连线的斜率是,则切线l的斜率是,则切线方程为,即为.故选D.3.答案:B解析:圆的圆心为,半径为2,由题意得,圆心到直线的距离,或.故选B.4.答案:A解析:由圆的方程,可知圆心坐标为,半径.又直线被圆截得的弦长为,所以圆心到直线的距离.又,所以,解得或.故选A.5.答案:C解析:圆的方程可化为,易知关于x轴对称的点为,如图所示,易知反射光线所在直线的斜率存在,设为k,其方程为,即,依题意得,圆心到反射光线所在直线的距离,化简得,解得或.故选C.6.答案:ABD解析:圆,圆心为,半径为1,若圆M过原点,则,解得或,故A 正确;因为,所以圆心M在直线上,故B正确;圆心到直线的距离,故圆M与直线相离,故C错误;圆心到直线的距离,所以圆M被直线截得的弦长,故D正确.故选ABD.7.答案:或解析:易知点在圆外,当切线的斜率存在时,设国的切线方程为,由圆心到切线的距离等于半径,得,所以切线方程为.当切线的斜率不存在时,切线方程为.综上,所求直线的方程为或.8.答案:解析:如图,建立平面直角坐标系,设初始水面在AB处,则由已知得,设圆C的半径长为,则,故圆C 的方程为,将代入,得,所以圆C的方程为.① 当水面下降1m到时,设.将代入①式,得,所以水面下降1m后,水面宽为m.9.解析:(1)将直线l的方程改写成,因为,所以,解得,,可知直线l恒过定点,因为圆心,半径,易得,因此点A必在圆C内,故直线l与圆恒有两个不同的交点.(2)由图形位置关系可知,当弦长最小时,必有,因为,则,从而,得,故直线l的方程为.10.解析:(1)由题意得,圆心,半径.当直线的斜率不存在时,方程为.由圆心到直线的距离知,此时,直线与圆相切.当直线的斜率存在时,设方程为,即.由题意知圆心到直线的距离,解得,方程为.故过点M的圆的切线方程为或.(2)由题意得,圆心到直线的距离为,解得或.(3)圆心到直线的距离为,,解得.2。
学案48 直线、圆的位置关系导学目标: 1.能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系.2.能用直线和圆的方程解决一些简单的问题.3.在学习过程中,体会用代数方法处理几何问题的思想.自主梳理1.直线与圆的位置关系位置关系有三种:________、________、________.判断直线与圆的位置关系常见的有两种方法:①代数法:利用判别式Δ,即直线方程与圆的方程联立方程组消去x 或y 整理成一元二次方程后,计算判别式Δ=b 2-4ac ⎩⎪⎨⎪⎧ >0⇔ ,=0⇔ ,<0⇔ .②几何法:利用圆心到直线的距离d 和圆半径r 的大小关系:d <r ⇔________,d =r ⇔________,d >r ⇔________.2.计算直线被圆截得的弦长的常用方法运用弦心距(即圆心到直线的距离)、弦长的一半及半径构成直角三角形计算.3.圆与圆的位置关系(1)圆与圆的位置关系可分为五种:________、________、________、________、________. 判断圆与圆的位置关系常用方法:设两圆圆心分别为O 1、O 2,半径为r 1、r 2 (r 1≠r 2),则O 1O 2>r 1+r 2;O 1O 2=r 1+r 2;|r 1-r 2|<O 1O 2<r 1+r 2;O 1O 2=|r 1-r 2;0≤|O 1O 2|<|r 1-r 2. 自我检测1.直线y =kx +3与圆(x -3)2+(y -2)2=4相交于M ,N 两点,若MN ≥23,则k 的取值范围是________.2.圆x 2+y 2-4x =0在点P (1,3)处的切线方程为______________.3.圆C 1:x 2+y 2+2x +2y -2=0与圆C 2:x 2+y 2-4x -2y +1=0的公切线有________条.4.过点(0,1)的直线与x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则AB 的最小值为________.5.若P (2,-1)为圆C :(x -1)2+y 2=25的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是______________.探究点一 直线与圆的位置关系例1 已知圆C :x 2+y 2+2x -4y +3=0.(1)若圆C 的切线在x 轴和y 轴上的截距相等,求此切线的方程;变式迁移1 从圆C :(x -1)2+(y -1)2=1外一点P (2,3)向该圆引切线,求切线的方程及过两切点的直线方程.探究点二 圆的弦长、中点弦问题例2 已知点P (0,5)及圆C :x 2+y 2+4x -12y +24=0.(1)若直线l 过点P 且被圆C 截得的线段长为43,求l 的方程;变式迁移2 已知圆C :x 2+y 2-6x -8y +21=0和直线kx -y -4k +3=0.(1)证明:不论k 取何值,直线和圆总有两个不同交点;(2)求当k 取什么值时,直线被圆截得的弦最短,并求这条最短弦的长.探究点三 圆与圆的位置关系例3 )已知两圆x 2+y 2-2x -6y -1=0和x 2+y 2-10x -12y +m =0.求:(1)m 取何值时两圆外切?(2)m 取何值时两圆内切?(3)m 取何值时两圆相交1.求切线方程时,若知道切点,可直接利用公式;若过圆外一点求切线,一般运用圆心到直线的距离等于半径来求,但注意有两条.2.解决与弦长有关的问题时,注意运用由半径、弦心距、弦长的一半构成的直角三角形,也可以运用弦长公式.这就是通常所说的“几何法”和“代数法”.3.判断两圆的位置关系,从圆心距和两圆半径的关系入手.1.直线l :y -1=k (x -1)和圆x 2+y 2-2y =0的位置关系是________.2.直线3x -y +m =0与圆x 2+y 2-2x -2=0相切,则实数m =______________.3.过原点且倾斜角为60°的直线被圆x 2+y 2-4y =0所截得的弦长为________.4.若圆(x -3)2+(y +5)2=r 2上有且仅有两个点到直线4x -3y -2=0的距离为1,则半径r 的取值范围是______________.5.已知点A 是圆C :x 2+y 2+ax +4y -5=0上任意一点,A 点关于直线x +2y -1=0的对称点也在圆C 上,则实数a =________.6.已知圆O 的半径为1,P A 、PB 为该圆的两条切线,A 、B 为两切点,那么P A →·PB →的最小值为____________.。
广宇学校初三数学学案课题:§2.5直线与圆的位置关系(4)一.教学目标:1.会过圆上一点画圆的切线;2.会作三角形的内切圆;3.理解三角形内切圆的有关概念;4.通过探究作三角形的内切圆的过程,归纳内心的性质,进一步提高学生的归纳和作能力.教学重点:掌握三角形内切圆的画法、理解三角形内切圆的有关概念.教学难点:作已知三角形的内切圆.一.复习引入1.如图是一块三角形木料,木工师傅要从中裁下一块圆形用料,怎样才能使裁下来的圆的面积尽可能大?二.新授实践探索一:三角形的内切圆的概念1.三角形内切圆的定义:与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,2.这个三角形叫做圆的外切三角形.实践探索二:三角形的内切圆性质操作探究:1.作三角形的内切圆:已知:△ABC.求作:⊙O,使它与△ABC的3边都相切.①作圆的关键是什么?(确定圆心和半径)②怎样确定圆心的位置?(作两条角平分线,其交点就是圆心的位置)③圆心的位置确定后,怎样确定圆的半径?(过圆心作三角形一边的垂线,垂线段的长就是圆的半径)2.内心的概念:三角形内切圆的圆心叫做三角形的内心.(比较三角形的内心和外心有什么区别与联系?)3.内心有哪些性质?①三角形的内心是三角形角平分线的交点;②三角形的内心到三边的距离相等;③三角形的内心一定在三角形的内部.练一练1.下列说法中,正确的是().A.垂直于半径的直线一定是这个圆的切线;B.圆有且只有一个外切三角形;C.三角形有且只有一个内切圆;D.三角形的内心到三角形的3个顶点的距离相等.三.例题讲解例1如图,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D、E、F,∠B=60°,∠C=70°,求∠EDF的度数.(拓展:∠A与∠EDF有什么关系?)例2已知:点I是△ABC的内心,AI的延长线交外接圆于D.则DB与DI相等吗?为什么?巩固练习:1课本P70:1、2三.总结:四.课后作业:对应练习五.教学反思:六.板书设计:。
《直线与圆的位置关系》教案教学目标知识与技能1.理解直线与圆相交、相切、相离的概念.2.会根据圆心到直线的距离与半径的大小关系,判断直线与圆的位置关系.过程与方法经历点、直线与圆的位置关系的探索过程,让我们了解位置关系与数量的相互转化思想,发展抽象思维能力.情感态度教学过程中让我们从不同的角度认识问题,采用不同的方法与知识解决问题,让我们在解决问题的过程中,学会自主探究与合作、讨论、交流,感受问题解法的多样性,思维的灵活性与合理性.教学重点判断直线与圆的位置关系.教学难点理解圆心到直线的距离.教学过程一、情境导入,初步认识活动1学生口答,点与圆的位置关系三个对应等价是什么?学生回答或展示:【教学说明】设⊙O的半径为r,点P到圆心距离OP=d,则有:点P在⊙O外⇔d>r,点P在⊙O上⇔d=r,点P在⊙O内⇔d<r.二、思考探究,获取新知探究1直线与圆的位置关系活动2前面讲了点和圆的位置关系,如果把这个点改为直线l呢?它是否和圆还有这三种关系呢?学生操作:固定一个圆,按三角尺的边缘运动.如果把这个边缘看成一条直线,那么这条直线和圆有几种位置关系?【教学说明】如图所示:如上图(1)所示,直线l和圆有两个公共点,叫直线与圆相交,这条直线叫做圆的割线.如上图(2)所示,直线l和圆只有一个公共点,叫直线与圆相切,这条直线叫圆的切线,这个点叫做切点.如上图(3)所示,直线l和圆没有公共点,叫这条直线与圆相离.注:以上是从直线与圆的公共点的个数来说明直线和圆的位置关系的,还有其它的方法来说明直线与圆的位置关系吗?看探究二.探究2直线与圆的位置关系的判定和性质活动3设⊙O半径为r,直线l到圆心O的距离为d,在直线和圆的不同位置关系中,d与r 具有怎样的大小关系?反过来,根据d与r的大小关系,你能确定直线与圆的位置关系吗?同学们分组讨论下:学生代表回答:【教学说明】直线与⊙O相交⇔d<r直线与⊙O相切⇔d=r直线与⊙O相离⇔d>r注:1.这是从圆心到直线的距离大小来说明直线与圆的三种位置关系的.2.以上两种不同的角度来说明直线与圆的位置关系中,在今后的证明中以第二种居多.三、典例精析,掌握新知例1、如课本图,∠C=30°,O为BC上一点,且OC=6cm,以O为圆心,r为半径的预案与直线CA有怎样的位置关系?为什么?(1)r=2.5cm;(2)r=3cm;(3)r=5cm.【分析】过O作OD⊥CA于D点,在Rt△COD中,∠C=30°.∴OD=12OC=3.∴圆心到直线CA的距离d=3cm,再分别对(1)(2)(3)中的r与d进行比较,即可判定⊙O 与CA的关系.例2如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4.若以点C为圆心,r为半径的圆与斜边AB只有一个公共点,求r的取值范围?【分析】此题中以r为半径的圆与斜边AB只有一个公共点,此时要注意相切和相交两种情形,由于相交有两个交点但受线段AB的限制,也有可能只有一个交点,提示后让学生自主解答.。
直线与圆、圆与圆的位置关系导学案
一、知识梳理1.直线与圆的位置关系:设直线l:Ax+By+C=0(A2+B2≠0),圆:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),
为圆心(a,b)到直线l的距离,联立直线和圆的方程,消元后得到的一元二次方程的判别式为Δ.
2.圆与圆的位置关系:设圆1:(-1)+(-1)=1(1>0),圆2:(-2)+(-2)2=r22(r2>0).
3.辨明两个易误点
(1)对于圆的切线问题,尤其是圆外一点引圆的切线,易忽视切线斜率k不存在的情形.
(2)两圆相切问题易忽视分两圆内切与外切两种情形.
[熟记常用结论]
1.圆系方程:(1)同心圆系方程:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),其中a,b是定值,r是参数;
(2)过直线Ax+By+C=0与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0交点的圆系方程:x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0(λ∈R);
(3)过圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0和圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0交点的圆系方程:x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠-1)(该圆系不含圆C2,解题时,注意检验圆C2是否满足题意,以防漏解).。
课题:§2.5 直线与圆的位置关系(4) 学习目标:
1.了解切线长的概念.
2.经历探索切线长性质的过程,并运用这个性质解决问题. 重点、难点:切线长性质的运用.
明标预学
学习过程: 一.【预习提纲】初步感知、激发兴趣
1.请同学们探索过圆外一点作圆切线的方法.
(1)P 为⊙O 外一点,如何用直角三角板经过点P 作⊙O 的切线? 在下图中试一试.
这样的切线能作 条. 思考:你会几种画法?
(2)如图PA 、PB 是⊙O 的两条切线,切点分别是A 、B ,沿直线OP 将图形对折,你发现了哪些等量关系?你能证明吗?
2.切线长的定义、性质
定义:在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的 的长,叫
做这点到圆的切线长.
性质:从圆外一点引圆的两条切线,它们的 相等,这点和圆心
的连线 两条切线的夹角.
二.【预习练习】初步运用、生成问题
课本P 134页 例 6如图,PA 、
PB 是⊙O 的两条切线,切点分别为A 、B ,直线OP 交⊙O
于点D 、E ,交AB 于点C.(1) 与
是否相等?为什么?
(2)OP 与AB 有怎样的位置关系?
例题拓展:例6的图形是哪种对称图形?你还能得出哪些结论?
• B O A
P
P BD
合作探究
三.【新知探究】师生互动、揭示通法
1.如图1,PA 、PB 是,切点分别是A 、B ,直线EF 也是⊙O 的切线,切点为P ,交PA 、PB 为E 、F 点,已知12PA cm =,70P ∠=︒, (1)求△PEF 的周长; (2)求EOF ∠的度数.
四.【解疑助学】生生互动、突出重点
2. 数学课上,数学老师把一个乒乓球放在一个V 形架中,如图是它的平面示意图,CA 、CB 是⊙O 的切线,切点分别是A 、B ,某同学通过测量,量得AB =4cm ,∠ACB =600,如何求出乒乓球的直径?
五.【变式拓展】能力提升、突破难点 2、如图2,⊙O 内切于Rt △ABC, ∠C=90°,切点分别是D 、E 、F ,如果BC=a ,AC=b ,AB=c ,r 是的⊙O 半径,S 是△ABC 的面积,试证明:
c
b a ab
c b a r ++=-+=2
六.【回扣目标】学有所成、悟出方法
通过本节课的学习,你有哪些收获,请你和同学们进行交流.
A
E
D
C
B
F •
O
训练拓展
七.【当堂反馈】分层达标、收获成功 班级 姓名 . 1. 如图.PA 、PB 是圆的切线.A 、B 为切点.AC 为直径.∠BAC=20°.则∠P= .
2、林业工人为调查树木的生长情况,常用一种角卡为工具,可以很快测出大树的直径,其工作原理如图所示.现已知∠BAC =60°,AB =0.5米,则这棵大树的直径为 _米.
3、两条边是6和8的直角三角形,其内切圆的半径是 .
4、如图,圆O 切PB 于点B,PB=4,PA=2,求圆O 的半径是。
八.【课后作业】及时巩固、查漏补缺 1.PA 、PC 分别切圆O 于点A,C 两点,B 为圆O 上与A,C 不重合的点,若∠P=50°,则∠ABC=___ 2.如图:在梯形ABCD 中,AD ∥BC,∠BCD=90°,以CD 为直径的圆与AB 相切于点E,梯形ABCD 的面积是21cm 2
,周长为20cm,则半圆的半
径为( )
A.3cm;
B.7cm;
C.3cm 或7cm;
D.2cm
3.如图.AB ∥DC.直线AB 、BC 、CD 分别与⊙O 相切于点E 、F 、G. 求
∠BOC 的度数
D
4.如图.在⊿ABC 中.∠C=90°. 它的内切圆O 分别与边AB 、BC 、CA 相切于点D 、E 、F. 且BD=6 .AD=4. 求⊙O 的半径.
5、△ABC 外切于⊙O ,切点分别为点D 、E 、F ,∠A =600
,BC =7,⊙O 的半径为3.
求△ABC 的周长.
6、如图AB 是⊙O 的直径,C 为圆上任意一点,过C 的切线分别与过A 、B 两点的切线交于P 、Q ,已知AP =1cm ,BQ =9cm ,求⊙O 的半径.。