章法数学上海初中数学

几何5-圆 · 第 139

第14讲 直线与圆的位置关系

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知识模块 01 · 原讲小节

直线与圆的位置关系

按原讲小节整理;知识模块与题目边界正在精校,精校完成后按正式课程结构呈现。

01
知识讲解定义、性质与方法

O 的半径为 r 圆心 O 到直线 l 的距离为 d 则直线和圆的位置关系如下表:

位置关系 图形 定义 性质及判定
相离 直线与圆没有公共点. d > r 直线 l O 相离
相切 直线与圆有唯一公共点直线叫做圆的切线唯一公共点叫做切点. d = r 直线 l O 相切
相交 直线与圆有两个公共点直线叫做圆的割线. 0 d < r 直线 l O 相交
直线和圆的位置关系 相交 相切 相离
公共点个数 2 1 0
圆心到直线的距离 d 与半径 r 的关系 0 d < r d = r d > r
公共点名称 交点 切点
直线名称 割线 切线
题目SH-139-001

⑴ 如图, A P B = 30 ° ,圆心在边 P B 上的 O 的半径为 1 c m O P = 3 c m ,若 O 沿射线 B P 方向移动,当 O 与直线 P A 相切时,圆心 O 移动的距离为________.

题目SH-139-002

⑵下列关于圆的切线的说法正确的是( )

A .垂直于圆的半径的直线是圆的切线

B .与圆只有一个公共点的射线是圆的切线

C .经过半径一端且垂直于半径的直线是圆的切线

D .如果圆心到一条直线的距离等于半径长,那么这条直线是圆的切线

⑴如果圆心 O 到直线 l 的距离 d 不大于 O 的半径 r 那么 l O 的位置关系是________.

⑵在 A B C A D B C 边上的高 A D = 1 2 B C E A B 的中点 F A C 的中点则以 E F 为直径的圆与 B C 的位置关系是________.

⑶已知在直角坐标平面内,以点 P ( 1 , 2 ) 为圆心, r 为半径画圆, P 与坐标轴恰好有三个交点,那么 r 的取值范围是________.

题目SH-139-003

如图,在矩形 A B C D 中, A B = 4 A D = 3 P 是边 A B 上一点(除端点外),过三点 A D P O

⑴ 指出圆心 O 的位置;

⑵ 当 A P = 3 时,判断 B C O 的位置关系;

⑶ 当 B C O 相切时,求 A B O 截得的弦长.

题目SH-139-004

已知 R t A B C A B C = 90 ° A B = 3 B C = 4 以点 B 为圆心作 B

⑴ 若 B 与斜边 A C 相切 B 的半径长 R

题目SH-139-005

⑵ 若 B 与斜边 A C 只有唯一一个公共点 B 的半径长 R 的取值范围

⑶ 若 B 与斜边 A C 有两个公共点 B 的半径长 R 的取值范围

⑷ 若 B 与斜边 A C 没有公共点 B 的半径长 R 的取值范围

2021 闵行】

如图,在 R t A B C 中, C = 90 ° A B = 5 B C = 3 ,点 P 在边 A C 上, P 的半径为 1 .如果 P 与边 B C 和边 A B 都没有公共点,那么线段 P C 长的取值范围是________.

知识模块 02 · 原讲小节

切线的性质

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01
知识讲解定义、性质与方法

定理:圆的切线垂直于过切点的半径

推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点

推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心

切线的判定

定义法:和圆只有一个公共点的直线是圆的切线

距离法:和圆心距离等于半径的直线是圆的切线

定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线

常用辅助线:“联半径证垂直”、“作垂线证半径”

知识模块 03 · 原讲小节

切线长和切线长定理

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01
知识讲解定义、性质与方法

题目SH-139-006

⑴ 切线长:

题目SH-139-007

在经过圆外一点的圆的切线上这点和切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线长( P A P B )

⑵ 切线长定理:

从圆外一点引圆的两条切线它们的切线长相等圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角

( A P O = B P O )

⑴ 如图半径为 3 c m O 切直线 A C B A B = 3 c m B C = 3 c m A O C 的度数是________

题目SH-139-008

⑵ 已知:如图, A B = A C D B C 中点, D A B 相切于 E 点.求证: A C D 相切.

题目SH-139-009

⑶ 如图 A B O 的直径 C 点在圆上 C D A B D P B A 延长线上 P C A = A C D 求证: P C O 的切线

题目SH-139-010

⑷ 如图已知 A B O 的直径 A C l C B D l D A C + B D = A B 求证:直线 l O 相切

【总结】

“联半径证垂直”:若图形中已给出直线与圆的公共点,但未给出过点的半径,则可先连结过此点的

半径,再证其与直线垂直.

“作垂线证半径”:若图形中未给出直线与圆的公共点,则需先过圆心作该直线的垂线,再证垂足到

题目SH-139-011

圆心的距离等于半径.

如图, 在平面直角坐标系 x O y 中, 直线 A B 经过点 A ( 6 , 0 ) B ( 0 , 6 ) O 的半径为 2 ( O 为坐标原点),点 P 是直线 A B 上的一动点, 过点 P O 的一条切线 P Q Q 为切点, 则切线长 P Q 的最小值为 (    )

题目SH-139-012

A . 7 B . 3 C . 3 2 D . 14

⑴如图 P A P B D E 分别切 O A B C P O = 10 P D E 周长为 16 O 的半径

题目SH-139-013

⑵如图,在等腰三角形 A B C 中, O 为底边 B C 的中点,以 O 为圆心作半圆与 A B A C 相切,切点分别为 D E .过半圆上一点 F 作半圆的切线,分别交 A B A C M N .那么 B M · C N B C 2 的值等于 (    )

题目SH-139-014

A. 1 8 B. 1 4 C. 1 2 D.1

如图,在 R t A B C 中, A B C = 90 ° A C 的垂直平分线与 A C B C A B 的延长线分别相交于点 D E F O B E F 的外接圆, E B F 的平分线交 E F 于点 G ,交 O 于点 H ,联结 B D ,若 B C = B F

⑴求证: A B C E B F

⑵试判断 D B O 的位置关系,并说明理由.

⑶若 A B = 1 ,求线段 B F H G 的长度.

题目SH-139-015

⑴ 如图 R t A B C C = 90 ° A C = 4 B C = 3 B C 上一点 O 为圆心作 O A B A C 相切 O B C 的另一交点为 D 则线段 B D 的长为________

⑵ 如图 O A B C 的内切圆 D E F 是切点 A B = 18 c m B C = 20 c m A C = 12 c m .又直线 M N O G A B A C M N B M N 的周长为________

题目SH-139-016

评定:lALPDgQ9rN7UgP_M2s0Eaw_1131_218

A B C A B = 5 A C = 4 B C = 3

⑴ 以点 A 为圆心 3 为半径的圆和直线 B C 的位置关系是________

⑵ 如果以点 C 为圆心的圆与直线 A B 相切 C 的半径为________

⑶ 如果以点 C 为圆心的圆与直线 A B 相交 C 的半径 r 的取值范围为________

O 的一条弦 A B 长为 8 半径为 5 O 为圆心、 4 为半径作圆则此圆与 A B 的位置关系是________

⑵ 已知直角三角形 A B C A B C = 90 ° A B = 12 B C = 5 ,以 B 为圆心,以 r 为半径的圆与线段 A C 只有一个公共点,则 r 的取值范围是________.

题目SH-139-017

如图,在 R t A B C 中, C = 90 ° A C = 5 B C = 12 O 的半径为 3

⑴ 当圆心 O 在点 C 上时, O A B 的位置关系如何?

⑵ 若点 O 在线段 C A 上移动,当 O C 为多少时, O A B 有公共点?

函数 y = 1 2 x + 3 的图像上有一点 P ,以 P 为圆心的圆和 x 轴、 y 轴均相切,则点 P 的坐标为________.

⑴点 A O 的半径延长线上的一点 B C O A 垂足为 D A B C = A O C 求证: A B O 的切线

题目SH-139-018

⑵如图,已知在 O 中, A B 是直径,过点 B B C 垂直于 A B ,联结 C O .若 A D O C O 于点 D .求证: C D O 的切线.

题目SH-139-019

如图已知 O 的弦 A B 垂直于直径 C D 垂足为 F E A B E A = E C 延长 E C 到点 P 联结 P B P B = P E 试判断 P B O 的位置关系并说明理由

题目SH-139-020

A B C 中, A C B = 90 ° ,以 A C 为直径的圆交斜边 A B 于点 P E B C 中点,联结 P E

⑴如果圆 O 的半径为 2 B = 30 ° ,求 O E 长;

⑵求证: P E O 的切线.

题目SH-139-021

已知:如图在以 O 为圆心的两个同心圆中小圆的半径长为 4 大圆的弦 A B 与小圆交于 C D 两点 A C = C D C O D = 60 °

求:⑴ 求大圆半径的长

⑵ 如果大圆的弦 A E 长为 8 2 A E O 的余切并判断弦 A E 与小圆的位置关系

题目SH-139-022

如图已知 A B O 的直径 B C 是和 O 相切于点 B 的切线 O 的弦 A D 平行于 O C O A = 2 A D + O C = 6 ⑴ 求证: C D O 的切线⑵ 求 C D 的长

设边长为 2 a 的正方形的中心 A 在直线 l 它的一组对边垂直于直线 l 半径为 r O 的圆心 O 在直线 l 上运动 A O 间距离为 d

图① 图② 图③

⑴如图① r < a 根据 d a r 之间关系 O 与正方形的公共点个数填入下表:

d a r 之间关系 公共点的个数
d > a + r
d = a + r
a r < d < a + r
d = a r
d < a r

所以 r < a O 与正方形的公共点的个数可能有________个

⑵如图② r = a 根据 d a r 之间关系 O 与正方形的公共点个数填入下表:

d a r 之间关系 公共点的个数
d > a + r
d = a + r
a d < a + r
d < a

所以 r = a O 与正方形的公共点个数可能有________个

题目SH-139-023

⑶如图③ O 与正方形有 5 个公共点时试说明 r = 5 4 a