直线和圆的位置关系(1)

主编:黄冈中学数学集体备课组

知识点归纳

1.直线和圆的位置关系:

  ①相交:直线和圆有两个公共点,这时说这条直线和圆相交;这条直线叫做圆的割线;

  ②相切:直线和圆有唯一公共点,这时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相离:直线和圆没有公共点,这时说这条直线和圆相离.

2.直线和圆的位置关系的判定:

  (1)定理:若⊙O的半径为R,圆心到直线l的距离为d. 则

  直线l与⊙O相交d﹤R;

  直线l与⊙O相切d =R;

  直线l与⊙O相离d﹥R;

  (2)“圆心到直线的距离d和半径R的数量关系”与“直线和圆的位置关系”之间的对应与等价关系列表如下:

直线与圆的位置关系

相交

相切

相离

公共点个数

2个

1个

0个

d与R的关系

d<R

d=R

d>R

典例讲解

例1、填空题

  1.在Rt△ABC中,∠C=,AC=3cm,AB=6cm,以点C为圆心,与AB边相切的圆的半径为_________cm.

  2.如图,⊙O的半径OD为5cm,直线l⊥OD,垂足为O,则直线l沿射线OD方向平移_________cm时与⊙O相切.

 

  3.已知⊙O的直径为6cm,如果直线l上的一点C到圆心的距离为3cm,则直线l与⊙O的位置关系是_________.

  4.⊙O的半径为R,圆心O到直线l的距离d与R是方程x2-6x+9=0的两个实数根,则直线l和⊙O的位置关系是_________.

答案:1.2. 5  3. 相切或相交  4. 相切

例2、如图,△ABC中,AB=4,∠C=,∠B=,AO=x,O在AB边上,且⊙O的半径为1,问当x在什么范围内取何值时,AC与⊙O相离、相切、相交?

解:

过点O作OD⊥AC于点D,则OD=

∴当OD<1即x<2时直线AC与⊙O相交,

当OD=1即x=2时,直线AB与⊙O相切,

当OD>1,即2<x≤4时,AC与⊙O相离.

例3、如图,在△ABC中,E、F分别是AC、BC的中点,CD⊥AB于D,垂足为D,且CD=EF,求证:以EF为直径的圆与AB相切.

证明:

取EF的中点O,过点O作OH⊥AB于点H,

设CD交EF于点G,则点O为以EF为直径的圆的圆心.

∵E、F分别是CA、CB的中点,

∴EF∥AB ,∴CG=GD ,∴GD=

∵CD⊥AB ,∴OH=GD.

∵CD=EF ,∴OH=

故以EF为直径的圆与AB相切.

例4、如图,公路MN和公路PQ分别在P点处交汇,且∠QPN=,点A处有一所中学,AP=160m,假设拖拉机行驶时,周围100m内会受到噪音的影响,那么拖拉机在公路MN上沿PN方向行驶时,学校是否会受到噪声的影响?请说明理由.如果受影响,当拖拉机的速度为18km/h时,学校受影响的时间为多少秒?

 

解:

  受影响,理由:

  过点A作AB⊥MN于点B,

  ∵∠1=, ∴

  ∴受影响;以点A为圆心,100m为半径画圆交MP于点C1、C2,连接AC1、AC2,则拖拉机由C1行驶到C2时,学校受影响.

  ∵AC1=AC2=100m,∴C1C2=2BC1

  ∴,∴C1C2=120m.

  故学校受影响的时间为()×3600=24(s).

 

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