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专题 24.5 点与圆的位置关系
1. 掌握点与圆的位置关系,能够熟练判断点与圆的位置的位置关系以及根据关系求
值。
教学目标 2. 掌握确定圆的条件有哪些方法,能够熟练的根据各种条件作图。
3. 掌握三角形的外接圆与外心的性质,能够熟练的用其进行线段和角度的计算。
4. 掌握反证法,并能够在相关的题目中熟练的应用反证法证明。
1. 重点
(1)点与圆的位置关系;
教学重难点 (2)三角形的外接圆与外心。
2. 难点
(1)三角形的外接圆的应用;知识点01 点与圆的位置关系
1. 点与圆的位置关系:
设⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离OP为d。如图:
(1)如图1:d>r 点在 。
(2)如图2:d r 点在圆上。
(3)如图3:d<r 点在 。
【即学即练1】
1.如图, O中,弦AB的长为8,点C在 O上,OC⊥AB,∠ABC=22.5°, O所在的平面内有一点
P,若OP=5,则点P与 O的位置关系是( )
⊙ ⊙ ⊙
⊙
A.点P在 O上 B.点P在 O内 C.点P在 O外 D.无法确定
【即学即练2】
⊙ ⊙ ⊙
2.点P在半径为10cm的 O内,则PO的长度不可能是( )
A.8cm B.9cm C.7cm D.11cm
⊙
知识点02 确定圆的条件
1. 确定圆的条件:
①由不在 上的三点可以确定唯一的圆。圆心的位置在三点连线段的 的
交点处。
②确定 与 能确定唯一的圆。
③已知圆的 能确定唯一的圆。
【即学即练1】
3.小明不慎把家里的圆形镜子打碎了,其中三块碎片如图所示,三块碎片中最有可能配到与原来一样大
小的圆形镜子的碎片是( )A.① B.② C.③ D.均不可能
【即学即练2】
4.下列条件中,能确定一个圆的是( )
A.经过已知点M
B.以点O为圆心,10cm长为半径
C.以10cm长为半径
D.以点O为圆心
知识点03 三角形的外接圆与外心
1. 三角形的外接圆:
如图:若三角形的三个顶点都在 ,则此时三角形是圆的
,圆是三角形的 。
2. 三角形的外心:
三角形外接圆的 即是三角形的外心。是三角形三条边的 的交点。所以到
三角形三个顶点的距离 。
特别说明:①锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;
钝角三角形的外心在三角形的外部.
②找一个三角形的外心,就是找一个三角形的三条边的垂直平分线的交点,三角形的外接圆只有
一个,而一个圆的内接三角形却有无数个。
【即学即练1】
5.如图,已知 O是△ABD的外接圆,AB是 O的直径,CD是 O的弦,若∠BCD=35°,则∠ABD等
于( )
⊙ ⊙ ⊙
A.35° B.45° C.55° D.65°
【即学即练2】
6.如图, O是△ABC的外接圆,∠ABC=120°,弦BD平分∠ABC并交AC于点E,弦AC=2❑√3,连接
DA,DC,则 O的半径是( )
⊙
⊙3 3
A.2 B.❑√3 C. D. ❑√3
2 2
知识点04 反证法
1. 反证法的一般步骤:
①先假设命题的结论不成立;
②由假设出发,经过逻辑推理,得出与基本事实、定理,定义或已知条件矛盾的结论;
③由矛盾断定假设结论不成立,从而得到原命题成立,这种方法叫做 。
【即学即练1】
7.用反证法证明:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.将下面的过程补充完整.
已知:如图,∠ACD是△ABC的一个外角.
求证:∠ACD=∠A+∠B
证明:假设 .
在△ABC中,∠A+∠B+∠ACB=180°,
∴ =180°﹣∠ACB.
∵∠ACD+ =180°,
∴∠ACD=180°﹣ .
∴∠ACD= .
∴与假设相矛盾.
∴假设不成立.
∴原命题成立,即∠ACD=∠A+∠B.
题型01 判断点与圆的位置关系
【典例1】已知 O的半径为2cm,OP=❑√3cm,则点P与 O的位置关系是( )
⊙ ⊙A.点P在 O内 B.点P在 O上 C.点P在 O外 D.无法确定
【变式1】 O半径为5,圆心O的坐标为(0,0),点P的坐标为(3,4),则点P与 O的位置关系
⊙ ⊙ ⊙
是( )
⊙ ⊙
A.点P在 O内 B.点P在 O上
C.点P在 O外 D.点P在 O上或外
⊙ ⊙
【变式2】已知 O的直径为10,点P到点O的距离大于8,那么点P的位置( )
⊙ ⊙
A.一定在 O的内部 B.一定在 O的外部
⊙
C.一定在 O上 D.不能确定
⊙ ⊙
【变式3】已知 O的半径为3,点P到圆心O的距离d恰好是一元二次方程x2﹣6x+8=0的根,则点P与
⊙
O的位置关系是( )
⊙
A.点P在 O的内部
⊙
B.点P在 O上
⊙
C.点P在 O的外部
⊙
D.点P在 O的内部或点P在 O的外部
⊙
⊙ ⊙
题型02 根据点与圆的位置关系求值
【典例1】已知 O的直径为6,点P在 O内,则线段OP的长度可以是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
⊙ ⊙
【变式1】如图,一组同心圆的圆心为O,半径分别为3cm,5cm,以O为坐标原点建立直角坐标系,点P
要求在小圆外,大圆内,则点P可能的坐标为( )
A.(3.5,5) B.(0,3) C.(3,4) D.(﹣1,﹣4)
【变式2】在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,D为AB的中点.以A为圆心,r为半径作 A,若
B、C、D三点中只有一点在 A内,则 A的半径r的取值范围是( )
⊙
A.2.5<r≤4 B.2.5<r<4 C.2.5≤r≤4 D.2.5≤r<4
⊙ ⊙
题型03 确定圆的条件与作图
【典例1】如图,点A、B、C、D在同一条直线上,点E在直线AB外,过这5个点中的任意三个,能画
的圆有( )A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【变式1】下列说法中正确的是( )
A.经过一个定点,以定长为半径只能作一个圆
B.经过两个定点,以定长为半径只能作一个圆
C.经过三个定点,只能作一个圆
D.经过三角形的三个顶点,只能作一个圆
【变式2】如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B,C的横、纵坐标都为整数,过这三个点作一条圆弧.
(1)该圆弧所在圆的圆心坐标为 ;
(2)求该圆的半径.
【变式3】将图中的破轮子复原,已知弧上三点A,B,C.
(1)画出该轮的圆心;
(2)若△ABC是等腰三角形,底边BC=16cm,腰AB=10cm,求圆片的半径R.
题型04 利用外接圆与外心求角度
【典例 1】如图,△ABC 内接于 O,AB 为 O 的直径,∠ABC=48°,点 D 在 BAC 上,则∠D 为
( )
⊙ ⊙A.42° B.44° C.46° D.48°
【变式1】如图,△ABC内接于 O,AB是 O的直径,D是 O上一点,连接BD,CD,若∠D=70°,
则∠ABC的度数为( )
⊙ ⊙ ⊙
A.15° B.20° C.25° D.30°
【变式2】若等腰△ABC内接于 O,AB=AC,∠BOC=100°,则△ABC底角的度数为( )
A.65° B.25° C.65°或 25° D.65°或 30°
⊙
【变式3】已知△ABC的边BC=2❑√2,且△ABC内接于半径为2的 O,则∠A的度数为( )
A.60° B.45° C.45°或135° D.60°或120°
⊙
题型05 利用外接圆与外心求线段
【典例1】如图,△ABC内接于 O,∠A=45°,连接OB,OC.若OB=2,则BC的长为( )
⊙
A.❑√2 B.2 C.2❑√2 D.2❑√3
【变式1】如图,△BCD内接于 O,点B是C^D的中点,CD是 O的直径,若∠ABC=30°,AC=3,则
BC的长为( )
⊙ ⊙
A.4 B.4❑√2 C.3❑√2 D.3❑√3
【变式2】如图, O的半径为2,△ABC是 O的内接三角形,D为^BC上一点,连接AD,CD.若
∠ACD=75°,∠BAD=30°,则弦AB的长为( )
⊙ ⊙A.2 B.2❑√2 C.❑√3 D.2❑√3
【变式3】如图, O是△ABC的外接圆,弦BD交AC于点E,AE=DE,BC=CE,过点O作OF⊥AC于
点F,延长FO交BE于点G,若DE=4,EG=2,则AB的长为( )
⊙
A.4❑√7 B.2❑√19 C.8 D.2❑√17
题型06 反证法的简单应用
【典例1】用反证法证明命题“在△ABC中,AB≠AC,则∠B≠∠C”时,首先应该假设( )
A.AB=AC B.∠B=∠C
C.AB=AC且∠B=∠C D.AB=AC且∠B≠∠C
【变式1】用反证法证明“一个三角形中至多有一个内角为钝角”时,应假设这个三角形中( )
A.没有一个内角为钝角
B.三个内角都是锐角
C.至少有一个内角为钝
D.至少有两个内角为钝角
【变式2】用反证法证明:等腰三角形的底角必定是锐角.
已知:在△ABC中,AB=AC.求证:∠B,∠C必为锐角.
【变式3】如图,在△ABC中,点D、E分别在AC、AB上,连接BD、CE,BD、CE相交于点O.用反证
法证明:BD和CE不可能互相平分.1.已知点A为 O内的一点,且 O的半径为5cm,则线段OA的长度可能是( )
A.3cm B.5cm C.6cm D.7cm
⊙ ⊙
2.三角形的外心是( )
A.三角形三边垂直平分线的交点
B.三角形三条角平分线的交点
C.三角形三边高线的交点
D.三角形三条中线的交点
3.“已知a2=b2,a>0,b>0,求证:a=b”.若用反证法证明,则应假设( )
A.a=b B.a≠b C.a2=b2 D.a2≠b2
4.如图,A,B,C是某社区的三栋楼,若在AC中点D处建一个5G基站,其覆盖半径为300m,则这三栋
楼中在该5G基站覆盖范围内的是( )
A.A,B,C都不在 B.只有B
C.只有A,C D.A,B,C
5.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,CD、CE分别是斜边AB上的高和中线,如果 A是以点A
为圆心,半径长为2的圆,那么下列判断正确的是( )
⊙
A.点D、E均在圆A内
B.点D在圆A外,点E在圆A内
C.点D、E均在圆A外
D.点D在圆A内,点E在圆A外
6.如图,已知线段AB,AD,点C在线段AB上,下列说法正确的是( )
A.经过点A,B,C,只能作一个圆
B.经过点A,B,D,只能作一个圆
C.经过点A,以AD的长为半径只能作一个圆D.经过点A,B,以AD的长为半径只能作一个圆
7.如图,将 O的内接三角形ABC绕点B顺时针旋转30°后得到△A′B′C′,其中点C′恰好落在 O上,则
∠A的度数是( )
⊙ ⊙
A.100 B.105° C.110° D.115°
8.如图,等边三角形ABC的三个顶点均在 O上,BC=3,BD为 O的直径,则BD的长为( )
⊙ ⊙
A.4 B.2❑√2 C.2❑√3 D.3.5
9. O是等腰三角形ABC的外接圆,圆心O到底边BC的距离为2cm, O的半径为6cm,则腰AB的长
为( )
⊙ ⊙
A.4❑√6cm B.2❑√26cm
C.2❑√14cm或2❑√26cm D.4❑√6cm或4❑√3cm
10.如图, O是△ABC的外接圆,AB=AC,小亮和小明只用无刻度的直尺,分别画出了图①和图②中
∠P的平分线.图①中小亮的画法是:连接AP,则AP即为∠P的平分线;图②中小明的画法是:连
⊙
接AO并延长;交 O于点D,连接PD,则PD即为∠P的平分线.对于以上二人的做法,说法正确的
说( )
⊙
A.小亮的做法正确,小明的做法不正确
B.小亮和小明的做法都不正确
C.小亮和小明的做法都正确
D.小明的做法正确,小亮的做法不正确
11.已知点P为平面内一点,若点P到 O上的点的最长距离为5,最短距离为1,则 O的半径为
.
⊙ ⊙12.若在平面直角坐标系中的点A(1,1),B(﹣1,﹣1),C(m,3)不能确定一个圆,则m的值是
.
13.如图所示, O是△ABC的外接圆,D是弧AB上一点,连接BD,并延长至E,连接AD,若AB=
AC,∠ADE=65°,则∠BOC= .
⊙
14.如图,在△ABC中,AB=10,DE⊥AB于D,若△ABC的外心O在线段DE上,∠BOC=120°,则AE
= .
15.如图,AB是 O的直径,AB=2,C在 O上,∠ABC=60°,P是 O上一动点,D是AP的中点,连
接CD,则CD的最小值为 .
⊙ ⊙ ⊙
16.某地出土一个明代残破圆形瓷盘,为复制该瓷盘需确定其圆心和半径,请在图中用直尺和圆规画出瓷
盘的圆心(不要求写作法、证明和讨论,但要保留作图痕迹).
17.如图, O是△ABC的外接圆,AB是 O的直径,半径OD⊥AC,垂足为点E,连接BD.
(1)求证:BD平分∠ABC;
⊙ ⊙
(2)若AC=8,DE=2,求线段BD的长.18.如图,在△ABC中,AB、BC、AC均不相等,点D、E、F分别是AC、AB、BC的中点.求证:(1)
四边形EFCD是平行四边形.
(2)用反证法证明:线段EC与FD不垂直.
19.如图,在△ABC中,AB=AC=5,D是BC的中点,现在以D为圆心,以DC为半径作 D,求:
(1)BC=8时,点A与 D的位置关系;
⊙
(2)BC=6时,点A与 D的位置关系;
⊙
(3)BC=5❑√2时,点A与 D的位置关系.
⊙
⊙20.如图是一条弧形道路和两块三角形的空地组成的区块.A,E,B三点在一条直线上,且∠A=∠B=
∠DEC=60°,BE=AD.
(1)求证:△ADE≌△BEC;
(2)若DE=❑√3且E点在弧CD所在的圆上,在劣弧CD上找一点P,使得四边形CPDE的周长最大,
并求出周长的最大值.