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1、黃金數(shù)學(xué)組 專注專業(yè) 彰顯權(quán)威 堅(jiān)持 執(zhí)著 高效 調(diào)節(jié) 反思 總結(jié)
第三講 直線與圓的位置關(guān)系
一、 知識掃描
(一)、直線與圓的位置關(guān)系
設(shè)的半徑為,圓心到直線的距離為,則直線和圓的位置關(guān)系如下表:
(二)、切線的性質(zhì)及判定
1、切線的性質(zhì)
(1) 定理:圓的切線垂直于過切點(diǎn)的半徑.
推論1:經(jīng)過圓心且垂直于切線的直線必經(jīng)過切點(diǎn).
推論2:經(jīng)過切點(diǎn)且垂直于切線的直線必經(jīng)過圓心.
(2) 注意:這個定理共有三個條件,即一條直線滿足:①垂直于切線②過切點(diǎn)③過圓心
①過圓心,過切點(diǎn)垂直于切線.過圓心,過切點(diǎn),則.
②過圓心,垂直于切線過切點(diǎn).過圓心,,
2、則過切點(diǎn).
③過切點(diǎn),垂直于切線過圓心.,過切點(diǎn),則過圓心.
2、切線的判定
(1) 定義法:和圓只有一個公共點(diǎn)的直線是圓的切線;
(2) 距離法:和圓心距離等于半徑的直線是圓的切線;
(3) 定理:經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.
注意:定理的題設(shè)是①“經(jīng)過半徑外端”,②“垂直于半徑”,兩個條件缺一不可;定理的結(jié)論是“直線是圓的切線”.因此,證明一條直線是圓的切線有兩個思路:①連接半徑,證直線與此半徑垂直;②作垂直,證垂直在圓上.
3、切線長和切線長定理
(1) 切線長:在經(jīng)過圓外一點(diǎn)的圓的切線上,這點(diǎn)和切點(diǎn)之間的線段的長,叫做這
3、點(diǎn)到圓的切線長.
(2) 切線長定理:從圓外一點(diǎn)引圓的兩條切線,它們的切線長相等,圓心和這一點(diǎn)的連線平分兩條切線的夾角.
二、 考點(diǎn)聚焦
考點(diǎn)題型1、直線與圓位置關(guān)系的確定
例1、在中,,,,以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓和有怎樣的位置關(guān)系?為什么?
⑴ ;⑵;⑶.
例2、如圖,已知⊙是以數(shù)軸的原點(diǎn)為圓心,半徑為1的圓,,點(diǎn)在數(shù)軸上運(yùn)動,若過點(diǎn)且與平行的直線與⊙有公共點(diǎn),設(shè),則的取值范圍是
A.≤≤ B.≤≤
C.-1≤≤1 D.>
例3、如下左圖,在直角梯形中,,,且,是的直徑,則直線與的位置關(guān)系為( )
A.相離 B.相切 C.相
4、交 D.無法確定
鞏固練習(xí):
如圖,是半圓的直徑,點(diǎn)是半圓上的一點(diǎn),過點(diǎn)作的切線,,,,那么直線與以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓的位置關(guān)系是 .
考點(diǎn)題型2、切線的性質(zhì)與判斷
例4、(1)如圖,中,,以上一點(diǎn)為圓心作與相切,又與的另一交點(diǎn)為,則線段的長為_____________.
(2)是圓的直徑,是它的弦,過作圓的切線,過作交于,求證:.
例5、已知:如圖,在中,,以為直徑的半圓與邊相交于點(diǎn),切線,垂足為點(diǎn).求證:(1)是等邊三角形;(2).
鞏固練習(xí):
在中,,是邊上一點(diǎn),以為直徑的與邊相切于點(diǎn),
5、連結(jié)并延長,與的延長線交于點(diǎn).
(1)求證:;
(2)若,求的面積.
例6、(1)如圖,為等腰三角形,,是底邊的中點(diǎn),與腰相切于點(diǎn),求證與相切.
(2) 已知:如圖,內(nèi)接于,是過的一條射線,且.求證:是的切線.
(3)如下圖所示,以的直角邊為直徑作半圓,交斜邊于,交于,求證:是的切線;
(4)如圖,已知AB為⊙O的弦,C為⊙O上一點(diǎn),∠C=∠BAD,且BD⊥AB于B.
①求證:AD是⊙O的切線.
②若⊙O的半徑為3,AB=4,求AD的長.
鞏固練習(xí):
1、如圖所示在中,,的平分線交于,為上一點(diǎn),,以為圓心,以的長為半徑
6、畫圓.求證:(1)是的切線;(2).
2、如圖,是的直徑,點(diǎn)在圓上,于.在延長線上,且.求證:是的切線.
3、如圖,是的外接圓,,點(diǎn)是圓外一點(diǎn),切于點(diǎn),且.
(1)求證:是的切線.
(2)已知,求的半徑.
考點(diǎn)題型3、切線長定理
例7、(1)如圖,已知以直角梯形的腰為直徑的半圓與梯形
上底、下底以及腰均相切,切點(diǎn)分別是.若半圓
的半徑為,梯形的腰為,則該梯形的周長是________.
(2)如圖,分別切于,若,周長為,求的半徑.
(3)如圖,是的內(nèi)切圓,是切點(diǎn),,又直線切于,交于,則的周長為______________.
鞏固練習(xí):
7、
1、等腰梯形外切于圓,且中位線的長為,那么這個等腰梯形的周長是________.
2、如圖,切于,切于,交于兩點(diǎn),已知,求的周長.
例8、(1)如圖,以正方形的邊為直徑作半圓, 過點(diǎn)作直線切半圓于點(diǎn), 交邊于點(diǎn). 則三角形和直角梯形周長之比為________.
(2)梯形中,是上一點(diǎn),以為圓心的半圓與都相切。已知,求的長。
例9、(1)如圖, 是⊙直徑, 于,交⊙于,切⊙于,交于.求證① ;②
(2)(2012?岳陽)如圖,為半圓的直徑,分別切⊙O于兩點(diǎn),切⊙O于點(diǎn)與相交于與相交于,連接,對于下列結(jié)論:①;
8、②;③④;⑤,其中正確的是________.
綜合提升
例10、如圖,為的直徑,是的中點(diǎn),交的延長線于,的切線交的延長線于點(diǎn).
(1)求證:是的切線;
(2)若,的半徑為,求的長.
例11、已知,如圖在矩形中,點(diǎn)在對角線上,以長為半徑的圓與分別交于點(diǎn),.
(1)判斷直線與的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
(2)若,求的半徑.
例12、已知:在中,是直徑,是弦,于點(diǎn),過點(diǎn)作直線,使,交的延長線于點(diǎn).
(1)求證:是的切線;
(2)設(shè)與相交于點(diǎn),若,求半徑的長;
(3)在(2)的條件下,當(dāng)時,求圖中陰影部分的面積.
9、
例13、如圖,已知是的直徑,點(diǎn)在上,過點(diǎn)的直線與的延長線交于點(diǎn),,.
(1)求證:是的切線;
(2)求證:;
(3)點(diǎn)是弧的中點(diǎn),交于點(diǎn),若,求的值.
對應(yīng)練習(xí):
1、如圖,已知是正方形對角線上一點(diǎn),以為圓心、長為半徑的與相切于,與、分別相交于、.
(1)求證:與相切.
(2)若正方形的邊長為,求的半徑.
2、如圖,是的的直徑,于點(diǎn),連接交于點(diǎn),弦,弦于點(diǎn).
(1)求證:點(diǎn)是的中點(diǎn);
(2)求證:是的切線;
(3)若,的半徑為,求的長.
3、如圖,是的直徑,,是上一點(diǎn),過作的垂線交于點(diǎn),交的延長線于點(diǎn),直線交于點(diǎn),且.
10、
(1)證明是的切線;
(2)設(shè)的半徑為,且,求的長.
第四講 圓冪定理
一、知識掃描
1、弦切角定理
⑴定義:頂點(diǎn)在圓上,一邊和圓相交,另一邊和圓相切的角叫做弦切角。
⑵弦切角定理:弦切角等于它所夾的弧對的圓周角。
如圖,PA是⊙O的切線,A是切點(diǎn),AB是弦,則∠PAB=∠ACB。
證明:
2、相交弦定理
圓內(nèi)的兩條相交弦被交點(diǎn)分成的兩條線段長的乘積相等。
即:
證明:
3、切割線定理:
從圓外一點(diǎn)引圓的切線和割線,切
11、線長是這點(diǎn)到割線與圓交點(diǎn)的兩條線段長的比例中項(xiàng)。
4、割線定理:
從圓外一點(diǎn)引圓的兩條割線,這一點(diǎn)到每條割線與圓的交點(diǎn)的兩條線段長的積相等。
如圖,PT是⊙O的切線,T是切點(diǎn),PAB、PCD是割線,則PT2=PA·PB,PA·PB=PC·PD。
證明:
小結(jié):(圓冪定理)
過圓所在平面內(nèi)任一點(diǎn)作直線,與圓交于兩點(diǎn),則點(diǎn)與圓上兩點(diǎn)的距離之乘積等于點(diǎn)心距與半徑的平方差的絕對值.
即 (因叫做點(diǎn)對于⊙O的冪,所以將上述定理統(tǒng)稱為圓冪定理).
二、方法技能平臺
例1、(1)已知:如圖 ,、切⊙于兩點(diǎn),為直徑,則圖中與相等的角的個數(shù)為
12、 .
(2) 已知:如圖,直線切⊙于點(diǎn),,,那么 .
(3) 如圖,為⊙直徑,切⊙于點(diǎn),,為垂足,,則__________;_________.
(4) 已知:如圖,三角形的,內(nèi)切圓與的三邊分別切于,,三點(diǎn),,那么 .
對應(yīng)練習(xí):
如圖,內(nèi)接于⊙O,BC是直徑,∠B=35°,MN是過A點(diǎn)的切線,則∠C=____,∠CAM= 。
例2、(1)如圖,已知AB是⊙O的直徑,直線MN切⊙O于點(diǎn)C,AD⊥MN于D,AD交⊙O于E,AB的延長線交MN于點(diǎn)P,求證:。
(2)已知:內(nèi)接于⊙O, AE切⊙O于A,BD
13、平分∠ABC交⊙O于D,交AE于E,DF⊥AE于F,求證:①;②.
(3)如圖,、切⊙于、,為割線。求證:
拔高訓(xùn)習(xí):
如圖,為圓的切線,為切點(diǎn),為割線,的平分線交于點(diǎn),交于點(diǎn).
求證:(1);(2);(3)若是上的點(diǎn),交于,且,試確定點(diǎn)在上的位置,并證明你的結(jié)論.
例3、(1)如圖,⊙O的弦AB與CD相交于點(diǎn)P,PA=3cm,PB=4cm,PC=2cm,那么PD=_____cm。
(2)如圖,在⊙O中,弦AB與半徑OC相交于點(diǎn)M,且OM=MC,若AM=
14、1.5,BM=4,則OC的長為____。
⑶如圖,在⊙O中,P為弦AB上一點(diǎn),PO⊥PC,PC交⊙O于C,那么( )
A. B. C. D.
(4)如圖,在直徑為的半圓上有兩動點(diǎn),弦相交于點(diǎn),則
例4、如圖,和是的半徑,并且是上任一點(diǎn),的延長線交于點(diǎn),過點(diǎn)的的切線交延長線于點(diǎn).
(Ⅰ)求證:;
(Ⅱ)若,試求的長.
對應(yīng)練習(xí):
如圖,內(nèi)接于⊙O,的延長線與過點(diǎn)的切線相交于點(diǎn)與相交于點(diǎn),且.
求證:(1); (2).
例5、(1)如圖,點(diǎn)是⊙O的直徑延長線上一點(diǎn),與相切于點(diǎn),,垂足為,連接,那么下列結(jié)論中:
15、
①; ②; ③.
正確的有________________
(2) 已知如圖,的內(nèi)接四邊形,、的延長線交于點(diǎn),切于點(diǎn),,則__________;__________.
(3) 如圖,兩圓相交于C、D,AB為公切線,AB=12,CD=9,則MD=__________.
例6、如圖,AB是⊙O的直徑,弦CD⊥AB,垂足為E,P是BA延長線上的點(diǎn),連結(jié)PC交⊙O于F,如果PF=7,F(xiàn)C=13,且PA∶AE∶EB=2∶4∶1,那么CD的長是________。
例7、如圖,AC是⊙O的直徑,OB⊥AC,M是AO上一點(diǎn),BM的延長線交⊙O于N,過N點(diǎn)的切線交CA得延長線于P,
①求證:;
②若⊙O的半徑為,,求的周長.
例8、如圖,PA是⊙O的切線,從PA的中點(diǎn)B作割線BCD,分別交⊙O于C、D,連結(jié)PC、PD,分別交⊙O于E、F,求證:∠APD=∠EFD。
例9、如圖,已知是⊙O直徑延長線上一點(diǎn),割線交⊙O于、兩點(diǎn),弦于,交于點(diǎn);
(1)連接,求證:
(2)求證:;
(3)若,⊙O的半徑為,求的長。
(備用圖)
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