《直线与圆的位置关系》典型例题
例1 在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4cm,BC=2cm,以C为圆心,r为半径的圆与AB有何种位置关系?为什么?
(1)r=1cm; (2)r=
cm; (3)r=2.5cm.
例2 在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4cm,BC=2cm,以C为圆心,r为半径的圆,若直线AB与⊙C,(1)相交;(2)相切;(3)相离.求半径r的取值.
例3 如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=∠D=90°,若AB=6,AD=4,BC=2,试问:DC上是否存在点P,使Rt△PBC∽Rt△APD?
例4 如图,直角梯形上的一点,相切.
平分
中, ,
平分
, , , 为 为直径的圆与
.求证:以
例5 已知为圆心,
中,
,
和⊙
于
,
,
,以
为半径画圆.求证直线 相离.
参考答案
例1 分析 如图,欲判定⊙C与直线AB的关系,只需先求出圆心C到直线AB的距离CD的长,然后再与r比较即可.
解:过C点作CD⊥AB于D,
在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2, ∴AC=2
∴AB·CD=AC·BC,
,
∴ ,
(1)当r =1cm时 CD>r,∴圆C与AB相离; (2)当r=
cm时,CD=r,∴圆C与AB相切;
(3)当r=2.5cm时,CD<r,∴圆C与AB相交. 说明:从“数”到“形”,判定圆与直线位置关系. 例2 解:过C点作CD⊥AB于D,
在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2, ∴AC=2
∴AB·CD=AC·BC,
,
∴ ,
;
(1)∵直线AB与⊙C相离,∴0 r
; .
说明:从“形”到“数”,由圆与直线位置关系来确定半径.
例3 分析:若Rt△PBC∽Rt△APD,则∠APD+∠BPC=90°,可知∠APB=90°,所以P点为以AB为直径的圆O与DC的交点,由条件可知为⊙O与DC相切,
所以存在一点P,使Rt△PBC∽Rt△APD.
解:设以AB为直径的圆为⊙O,OP⊥DC,则: OP为直角梯形ABCD的中位线,
∴OP=(AD+BC)/2=(4+2)/2=3,又∵OA=OB=AB/2=3, ∴OP=OA,∴⊙O与DC相切,
∴∠APB=90°,∴∠APD+∠BPC=90°.又∵∠PBC+∠BPC=90°, ∴∠APD=∠PBC,又∵∠C=∠D=90°,∴Rt△PBC∽Rt△APD. 因此, DC上存在点P,使Rt△PBC∽Rt△APD.
说明:①直线与圆位置关系的应用;②此题目可以变动数值,使DC与⊙O相交、相离. 例4 分析:要证以
为直径的圆与
相切,只需证明
的中点到
的距离等于 . 作
于
,
证明 :过点
同理可证:
为
的中点,
即:以
为直径的圆与
相切.
说明:在判定直线是圆的切线时,若条件没有告诉它们有公共点,常用的方法就是“距离判定”法,即先由圆心到该直线作垂线,证明圆心到该直线的距离恰好等于半径,从而得出直线是圆的切线的结论. 例5 分析:欲证直线长,若
证明
是圆心
,则判定
于 到
和⊙
相离,只需计算点 相离(如图)
到
的距离
的
与⊙ , 的距离
∽
又 ⊙
的半径 为
故
与⊙
相离.
,
.