7 [2024沭阳段考]如图,
,A,B是线段MN上的两点,MN=4,MA=1,MB>1.以点A为中心顺时针旋转点M,以点B为中心逆时针旋转点N,使M,N两点重合于点C处,连接AC,BC,设AB=x.若以点B为圆心,1.6为半径作⊙B,使点M和点N都在⊙B外,则x的取值范围是 (
A.$1<x<2$
B.$0.6<x<1.6$
C.$1<x<1.6$
D.$1<x<1.4$
D
)A.$1<x<2$
B.$0.6<x<1.6$
C.$1<x<1.6$
D.$1<x<1.4$
答案
D
解析
【分析】
解题时先根据线段和差关系用含x的式子表示出BN的长度,再结合旋转的性质得到AC、BC的长度;首先根据三角形三边关系列出关于x的不等式,得到x的第一组取值范围;再根据“点在圆外时,点到圆心的距离大于半径”,结合点M、N都在⊙B外的条件列出关于x的不等式,得到第二组取值范围;最后取所有范围的公共部分即可得到x的最终取值范围。
【解析】
解:
∵MN=4,MA=1,AB=x,
∴BN=MN-MA-AB=4-1-x=3-x,
由旋转的性质可得:AC=MA=1,BC=BN=3-x,
∵△ABC存在,需满足三角形三边关系:
①$AC + AB > BC$,即$1 + x > 3 - x$,解得$x>1$;
②$AC + BC > AB$,即$1 + (3 - x) > x$,解得$x<2$;
③$AB + BC > AC$,即$x + (3 - x) >1$,化简得$3>1$,恒成立。
又
∵点M、N都在半径为1.6的⊙B外,点在圆外时点到圆心的距离大于半径:
$MB=MA+AB=1+x >1.6$,解得$x>0.6$;
$BN=3-x >1.6$,解得$x<1.4$;
综合所有不等式的解,取公共部分得:$1 < x < 1.4$。
【答案】
D
【知识点】
旋转的性质;三角形三边关系;点与圆的位置关系
【点评】
本题属于综合基础题,解题的关键是梳理清楚所有限制x取值的条件,不要漏看三角形三边关系或点与圆的位置关系的限制,最后取所有解集的公共部分即可得到正确结果。
【难度系数】
0.7
解题时先根据线段和差关系用含x的式子表示出BN的长度,再结合旋转的性质得到AC、BC的长度;首先根据三角形三边关系列出关于x的不等式,得到x的第一组取值范围;再根据“点在圆外时,点到圆心的距离大于半径”,结合点M、N都在⊙B外的条件列出关于x的不等式,得到第二组取值范围;最后取所有范围的公共部分即可得到x的最终取值范围。
【解析】
解:
∵MN=4,MA=1,AB=x,
∴BN=MN-MA-AB=4-1-x=3-x,
由旋转的性质可得:AC=MA=1,BC=BN=3-x,
∵△ABC存在,需满足三角形三边关系:
①$AC + AB > BC$,即$1 + x > 3 - x$,解得$x>1$;
②$AC + BC > AB$,即$1 + (3 - x) > x$,解得$x<2$;
③$AB + BC > AC$,即$x + (3 - x) >1$,化简得$3>1$,恒成立。
又
∵点M、N都在半径为1.6的⊙B外,点在圆外时点到圆心的距离大于半径:
$MB=MA+AB=1+x >1.6$,解得$x>0.6$;
$BN=3-x >1.6$,解得$x<1.4$;
综合所有不等式的解,取公共部分得:$1 < x < 1.4$。
【答案】
D
【知识点】
旋转的性质;三角形三边关系;点与圆的位置关系
【点评】
本题属于综合基础题,解题的关键是梳理清楚所有限制x取值的条件,不要漏看三角形三边关系或点与圆的位置关系的限制,最后取所有解集的公共部分即可得到正确结果。
【难度系数】
0.7
8 在$△ ABC$中,$∠ B=55°,∠ C=65°$.现分别以点$B,C$为圆心,$BC$长为半径画$\odot B,\odot C$,则点$A$在$\odot B$
外
,点$A$在$\odot C$ 内
(填“内”“上”或“外”).答案
外 内
【解析】在$△ ABC$中,$∠B=55°,∠C=65°,∴ ∠A=60°,∴ ∠C>∠A>∠B,∴ AB>BC>AC,∴$ 点$A$在$\odot B$外,点$A$在$\odot C$内.
【解析】在$△ ABC$中,$∠B=55°,∠C=65°,∴ ∠A=60°,∴ ∠C>∠A>∠B,∴ AB>BC>AC,∴$ 点$A$在$\odot B$外,点$A$在$\odot C$内.
解析
【分析】
要判断点A与⊙B、⊙C的位置关系,需根据点到圆心的距离和半径的大小关系判定:距离大于半径时点在圆外,等于半径时点在圆上,小于半径时点在圆内。本题中⊙B、⊙C的半径都为BC,因此只要比较AB与BC、AC与BC的大小即可。三角形中边的大小可通过“大角对大边”判断,所以先利用三角形内角和求出∠A的度数,再比较三个内角的大小,就能得到三边的大小关系,进而判断点的位置。
【解析】
在△ABC中,根据三角形内角和为180°,可得:
$∠ A = 180° - ∠ B - ∠ C = 180° - 55° - 65° = 60°$
因此三个角的大小关系为:$∠ C > ∠ A > ∠ B$
根据三角形“大角对大边”的性质,对应边的大小关系为:$AB > BC > AC$
∵⊙B的半径为$BC$,点A到圆心B的距离为$AB$,$AB>BC$
∴点A在$\odot B$外
∵⊙C的半径为$BC$,点A到圆心C的距离为$AC$,$AC<BC$
∴点A在$\odot C$内
【答案】
外;内
【知识点】
点与圆的位置关系判定;三角形内角和定理;三角形大角对大边
【点评】
本题属于基础题,将点与圆的位置关系判定和三角形基础性质结合考查,熟练掌握相关基础知识点就能快速求解。
【难度系数】
0.8
要判断点A与⊙B、⊙C的位置关系,需根据点到圆心的距离和半径的大小关系判定:距离大于半径时点在圆外,等于半径时点在圆上,小于半径时点在圆内。本题中⊙B、⊙C的半径都为BC,因此只要比较AB与BC、AC与BC的大小即可。三角形中边的大小可通过“大角对大边”判断,所以先利用三角形内角和求出∠A的度数,再比较三个内角的大小,就能得到三边的大小关系,进而判断点的位置。
【解析】
在△ABC中,根据三角形内角和为180°,可得:
$∠ A = 180° - ∠ B - ∠ C = 180° - 55° - 65° = 60°$
因此三个角的大小关系为:$∠ C > ∠ A > ∠ B$
根据三角形“大角对大边”的性质,对应边的大小关系为:$AB > BC > AC$
∵⊙B的半径为$BC$,点A到圆心B的距离为$AB$,$AB>BC$
∴点A在$\odot B$外
∵⊙C的半径为$BC$,点A到圆心C的距离为$AC$,$AC<BC$
∴点A在$\odot C$内
【答案】
外;内
【知识点】
点与圆的位置关系判定;三角形内角和定理;三角形大角对大边
【点评】
本题属于基础题,将点与圆的位置关系判定和三角形基础性质结合考查,熟练掌握相关基础知识点就能快速求解。
【难度系数】
0.8
9 在平面直角坐标系中,$\odot O$的直径为26,圆心O为坐标原点,则点$P(-12,-5)$与$\odot O$的位置关系是
点P在$\odot O$上
。答案
点$P$在$\odot O$上
解析
【分析】
要判断点P与$\odot O$的位置关系,需按以下思路推导:首先明确点与圆的位置关系由点到圆心的距离$d$和圆半径$r$的大小关系决定,$d>r$时点在圆外,$d=r$时点在圆上,$d<r$时点在圆内。因此第一步先根据圆的直径求出半径$r$,第二步利用两点间距离公式计算点$P$到原点$O$的距离$d$,最后对比$d$和$r$的大小即可得出结论。
【解析】
解:已知$\odot O$的直径为26,因此$\odot O$的半径$r=26÷2=13$。
圆心$O$为坐标原点$(0,0)$,点$P$的坐标为$(-12,-5)$,根据两点间距离公式,点$P$到圆心$O$的距离为:
$OP=\sqrt{(-12-0)^2+(-5-0)^2}=\sqrt{144+25}=\sqrt{169}=13$
可得$OP=r$,因此点$P$在$\odot O$上。
【答案】
点$P$在$\odot O$上
【知识点】
1.点与圆的位置关系判定
2.两点间距离公式
【点评】
本题属于基础应用题,核心考查点与圆位置关系的判定逻辑,只要掌握判定规则和两点间距离的计算方法,就能快速求解,计算难度低。
【难度系数】
0.9
要判断点P与$\odot O$的位置关系,需按以下思路推导:首先明确点与圆的位置关系由点到圆心的距离$d$和圆半径$r$的大小关系决定,$d>r$时点在圆外,$d=r$时点在圆上,$d<r$时点在圆内。因此第一步先根据圆的直径求出半径$r$,第二步利用两点间距离公式计算点$P$到原点$O$的距离$d$,最后对比$d$和$r$的大小即可得出结论。
【解析】
解:已知$\odot O$的直径为26,因此$\odot O$的半径$r=26÷2=13$。
圆心$O$为坐标原点$(0,0)$,点$P$的坐标为$(-12,-5)$,根据两点间距离公式,点$P$到圆心$O$的距离为:
$OP=\sqrt{(-12-0)^2+(-5-0)^2}=\sqrt{144+25}=\sqrt{169}=13$
可得$OP=r$,因此点$P$在$\odot O$上。
【答案】
点$P$在$\odot O$上
【知识点】
1.点与圆的位置关系判定
2.两点间距离公式
【点评】
本题属于基础应用题,核心考查点与圆位置关系的判定逻辑,只要掌握判定规则和两点间距离的计算方法,就能快速求解,计算难度低。
【难度系数】
0.9
10已知$\odot O$的半径为2,设点M到圆心O的距离$OM=a$。若关于x的方程$2x^2 - 2\sqrt{2}x + a - 1 = 0$有实数根,则点M与$\odot O$的位置关系为
点M在$\odot O$上或$\odot O$内
。答案
点$M$在$\odot O$上或$\odot O$内
解析
【分析】
要判断点M与$\odot O$的位置关系,需先确定$OM=a$的取值范围:① 已知关于x的一元二次方程有实数根,根据一元二次方程根的判别式的性质,判别式$\Delta ≥ 0$,据此可列不等式求出a的取值范围;② 再结合点与圆的位置关系的判定规则:点到圆心的距离等于半径时在圆上,小于半径时在圆内,大于半径时在圆外,将a的范围和$\odot O$的半径2比较,即可得出结论。
【解析】
对于一元二次方程$2x^2 - 2\sqrt{2}x + a - 1 = 0$,其判别式为:
$\Delta = b^2 - 4ac = (-2\sqrt{2})^2 - 4 × 2 × (a - 1)$
计算得:
$\Delta = 8 - 8(a - 1) = 16 - 8a$
∵ 方程有实数根
∴ $\Delta ≥ 0$,即$16 - 8a ≥ 0$
解不等式得:$a ≤ 2$
已知$\odot O$的半径为2,点M到圆心的距离$OM=a$
∴ 当$a=2$时,点M在$\odot O$上;当$a<2$时,点M在$\odot O$内
综上,点M在$\odot O$上或$\odot O$内。
【答案】
点$M$在$\odot O$上或$\odot O$内
【知识点】
一元二次方程根的判别式、解一元一次不等式、点与圆的位置关系判定
【点评】
本题是代数与几何的基础综合题,将一元二次方程根的情况和点与圆的位置关系相结合,解题的关键是熟练掌握两个模块的基础知识点,先通过判别式求出参数的取值范围,再进行位置关系的判断。
【难度系数】
0.7
要判断点M与$\odot O$的位置关系,需先确定$OM=a$的取值范围:① 已知关于x的一元二次方程有实数根,根据一元二次方程根的判别式的性质,判别式$\Delta ≥ 0$,据此可列不等式求出a的取值范围;② 再结合点与圆的位置关系的判定规则:点到圆心的距离等于半径时在圆上,小于半径时在圆内,大于半径时在圆外,将a的范围和$\odot O$的半径2比较,即可得出结论。
【解析】
对于一元二次方程$2x^2 - 2\sqrt{2}x + a - 1 = 0$,其判别式为:
$\Delta = b^2 - 4ac = (-2\sqrt{2})^2 - 4 × 2 × (a - 1)$
计算得:
$\Delta = 8 - 8(a - 1) = 16 - 8a$
∵ 方程有实数根
∴ $\Delta ≥ 0$,即$16 - 8a ≥ 0$
解不等式得:$a ≤ 2$
已知$\odot O$的半径为2,点M到圆心的距离$OM=a$
∴ 当$a=2$时,点M在$\odot O$上;当$a<2$时,点M在$\odot O$内
综上,点M在$\odot O$上或$\odot O$内。
【答案】
点$M$在$\odot O$上或$\odot O$内
【知识点】
一元二次方程根的判别式、解一元一次不等式、点与圆的位置关系判定
【点评】
本题是代数与几何的基础综合题,将一元二次方程根的情况和点与圆的位置关系相结合,解题的关键是熟练掌握两个模块的基础知识点,先通过判别式求出参数的取值范围,再进行位置关系的判断。
【难度系数】
0.7
11 如图,在平面直角坐标系中,以点A(2,0)为圆心作圆,使圆经过点B(0,-4).
(1) 试判断点C(0,4),D(-2,0),E(0,8)与$\odot A$ 的位置关系;
(2) 若点M(0,m)在$\odot A$外,则m的取值范围是

(1) 试判断点C(0,4),D(-2,0),E(0,8)与$\odot A$ 的位置关系;
(2) 若点M(0,m)在$\odot A$外,则m的取值范围是
$m<-4$或$m>4$
.答案
(1) 连接$AB. \because A(2,0),B(0,-4),\therefore OA=2,OB=4.$ 在$\mathrm{Rt}△ AOB$中,由勾股定理,得$AB=\sqrt{2^2+4^2}=2\sqrt{5}$,即$\odot A$的半径为$2\sqrt{5}. \because C(0,4),D(-2,0),E(0,8),\therefore$ 同理,可得$AC=2\sqrt{5},AD=4,AE=2\sqrt{17}. \because AC=2\sqrt{5},AD<2\sqrt{5},AE>2\sqrt{5},\therefore$ 点$C(0,4)$在$\odot A$上,点$D(-2,0)$在$\odot A$内,点$E(0,8)$在$\odot A$外 (2) $m<-4$或$m>4$
解析
【分析】
要判断点与圆的位置关系,首先需要确定圆的半径:已知⊙A过点B,因此半径r等于AB的长度,可通过勾股定理计算AB的长度。接下来分别计算各待判断点到圆心A的距离d,再根据d与r的大小关系判断位置:d=r时点在圆上,d<r时点在圆内,d>r时点在圆外。第二问中,点M在y轴上,结合y轴上落在⊙A上的点的坐标,即可推出M在圆外时m的取值范围。
【解析】
(1) 连接$AB$,
$\because A(2,0),B(0,-4)$,
$\therefore OA=2,OB=4,∠ AOB=90°$,
在$\mathrm{Rt}△ AOB$中,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{OA^2+OB^2}=\sqrt{2^2+4^2}=2\sqrt{5}$,即$\odot A$的半径$r=2\sqrt{5}$。
分别计算各点到A的距离:
对$C(0,4)$:$AC=\sqrt{(2-0)^2+(0-4)^2}=\sqrt{4+16}=2\sqrt{5}=r$;
对$D(-2,0)$:$AD=\sqrt{[2-(-2)]^2+(0-0)^2}=4<2\sqrt{5}$;
对$E(0,8)$:$AE=\sqrt{(2-0)^2+(0-8)^2}=\sqrt{4+64}=2\sqrt{17}>2\sqrt{5}$。
$\therefore$ 点$C$在$\odot A$上,点$D$在$\odot A$内,点$E$在$\odot A$外。
(2) 点$M(0,m)$在y轴上,由(1)可知y轴上的点$B(0,-4)$、$C(0,4)$在$\odot A$上,若点$M$在$\odot A$外,则点M到A的距离大于半径,即$m$的取值范围为$m<-4$或$m>4$。
【答案】
(1) 点$C(0,4)$在$\odot A$上,点$D(-2,0)$在$\odot A$内,点$E(0,8)$在$\odot A$外;
(2) $m<-4$或$m>4$
【知识点】
点与圆的位置关系、勾股定理、两点间距离计算
【点评】
本题核心考查点与圆位置关系的判定,解题关键是掌握点到圆心距离和半径的大小比较规则,能熟练运用勾股定理计算平面直角坐标系中两点的距离,属于基础题型,需熟练掌握。
【难度系数】
0.8
要判断点与圆的位置关系,首先需要确定圆的半径:已知⊙A过点B,因此半径r等于AB的长度,可通过勾股定理计算AB的长度。接下来分别计算各待判断点到圆心A的距离d,再根据d与r的大小关系判断位置:d=r时点在圆上,d<r时点在圆内,d>r时点在圆外。第二问中,点M在y轴上,结合y轴上落在⊙A上的点的坐标,即可推出M在圆外时m的取值范围。
【解析】
(1) 连接$AB$,
$\because A(2,0),B(0,-4)$,
$\therefore OA=2,OB=4,∠ AOB=90°$,
在$\mathrm{Rt}△ AOB$中,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{OA^2+OB^2}=\sqrt{2^2+4^2}=2\sqrt{5}$,即$\odot A$的半径$r=2\sqrt{5}$。
分别计算各点到A的距离:
对$C(0,4)$:$AC=\sqrt{(2-0)^2+(0-4)^2}=\sqrt{4+16}=2\sqrt{5}=r$;
对$D(-2,0)$:$AD=\sqrt{[2-(-2)]^2+(0-0)^2}=4<2\sqrt{5}$;
对$E(0,8)$:$AE=\sqrt{(2-0)^2+(0-8)^2}=\sqrt{4+64}=2\sqrt{17}>2\sqrt{5}$。
$\therefore$ 点$C$在$\odot A$上,点$D$在$\odot A$内,点$E$在$\odot A$外。
(2) 点$M(0,m)$在y轴上,由(1)可知y轴上的点$B(0,-4)$、$C(0,4)$在$\odot A$上,若点$M$在$\odot A$外,则点M到A的距离大于半径,即$m$的取值范围为$m<-4$或$m>4$。
【答案】
(1) 点$C(0,4)$在$\odot A$上,点$D(-2,0)$在$\odot A$内,点$E(0,8)$在$\odot A$外;
(2) $m<-4$或$m>4$
【知识点】
点与圆的位置关系、勾股定理、两点间距离计算
【点评】
本题核心考查点与圆位置关系的判定,解题关键是掌握点到圆心距离和半径的大小比较规则,能熟练运用勾股定理计算平面直角坐标系中两点的距离,属于基础题型,需熟练掌握。
【难度系数】
0.8
12 如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以顶点D为圆心,r为半径作圆.
(1) 在点A,B,C中,若有且只有一点在圆内,求r的取值范围;
(2) 在点A,B,C中,若至少有一点在圆内,至少有一点在圆外,求r的取值范围.

(1) 在点A,B,C中,若有且只有一点在圆内,求r的取值范围;
(2) 在点A,B,C中,若至少有一点在圆内,至少有一点在圆外,求r的取值范围.
答案
连接$DB. \because$ 四边形$ABCD$为矩形,$\therefore ∠A=90°,DC=AB.$
$\because AB=4,AD=3,\therefore DC=4,BD=\sqrt{3^2+4^2}=5,\therefore DA<DC<DB.$ (1) 由题意,得只能是点$A$在$\odot D$内,点$B,C$均不在$\odot D$内,$\therefore DA<r≤ DC$,即$3<r≤4$ (2) 由题意,得点$A$一定在$\odot D$内,点$B$一定在$\odot D$外,$\therefore 3<r<5$
$\because AB=4,AD=3,\therefore DC=4,BD=\sqrt{3^2+4^2}=5,\therefore DA<DC<DB.$ (1) 由题意,得只能是点$A$在$\odot D$内,点$B,C$均不在$\odot D$内,$\therefore DA<r≤ DC$,即$3<r≤4$ (2) 由题意,得点$A$一定在$\odot D$内,点$B$一定在$\odot D$外,$\therefore 3<r<5$
解析
【分析】
要解决本题,首先要明确点与圆的位置关系判定规则:点到圆心的距离小于半径时,点在圆内;等于半径时在圆上;大于半径时在圆外。第一步先计算A、B、C三点到圆心D的距离:矩形中AD=3,DC=AB=4,对角线BD用勾股定理求得为5,可得距离大小关系为$DA<DC<DB$。再结合两问的条件推导r的范围:
(1)要求有且只有1个点在圆内,只能是距离最小的点A在圆内,其余两点在圆上或圆外,因此r要大于DA且小于等于DC;
(2)要求至少1个点在圆内、至少1个点在圆外,说明半径要大于最小距离(保证存在圆内的点),小于最大距离(保证存在圆外的点)即可。
【解析】
解:连接$BD$。
$\because$ 四边形$ABCD$为矩形,
$\therefore ∠A=90°,DC=AB$。
$\because AB=4,AD=3$,
$\therefore DC=4$,$BD=\sqrt{AD^2+AB^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$,
可得三点到D的距离关系:$DA<DC<DB$。
(1) 若点A,B,C中有且只有一点在圆内,结合距离关系可知仅点A在圆内,点B、C不在圆内,
$\therefore DA<r≤ DC$,即$3<r≤4$。
(2) 若至少有一点在圆内,至少有一点在圆外,结合距离关系可知半径需大于最小距离、小于最大距离,
$\therefore DA<r<DB$,即$3<r<5$。
【答案】
(1) $\boxed{3<r≤4}$
(2) $\boxed{3<r<5}$
【知识点】
点与圆的位置关系;矩形的性质;勾股定理
【点评】
本题重点考查点与圆位置关系的实际应用,解题核心是先求出各点到圆心的距离,再结合题设条件确定半径的取值范围,解题时需注意判断端点值是否符合要求,避免出现范围错误。
【难度系数】
0.7
要解决本题,首先要明确点与圆的位置关系判定规则:点到圆心的距离小于半径时,点在圆内;等于半径时在圆上;大于半径时在圆外。第一步先计算A、B、C三点到圆心D的距离:矩形中AD=3,DC=AB=4,对角线BD用勾股定理求得为5,可得距离大小关系为$DA<DC<DB$。再结合两问的条件推导r的范围:
(1)要求有且只有1个点在圆内,只能是距离最小的点A在圆内,其余两点在圆上或圆外,因此r要大于DA且小于等于DC;
(2)要求至少1个点在圆内、至少1个点在圆外,说明半径要大于最小距离(保证存在圆内的点),小于最大距离(保证存在圆外的点)即可。
【解析】
解:连接$BD$。
$\because$ 四边形$ABCD$为矩形,
$\therefore ∠A=90°,DC=AB$。
$\because AB=4,AD=3$,
$\therefore DC=4$,$BD=\sqrt{AD^2+AB^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$,
可得三点到D的距离关系:$DA<DC<DB$。
(1) 若点A,B,C中有且只有一点在圆内,结合距离关系可知仅点A在圆内,点B、C不在圆内,
$\therefore DA<r≤ DC$,即$3<r≤4$。
(2) 若至少有一点在圆内,至少有一点在圆外,结合距离关系可知半径需大于最小距离、小于最大距离,
$\therefore DA<r<DB$,即$3<r<5$。
【答案】
(1) $\boxed{3<r≤4}$
(2) $\boxed{3<r<5}$
【知识点】
点与圆的位置关系;矩形的性质;勾股定理
【点评】
本题重点考查点与圆位置关系的实际应用,解题核心是先求出各点到圆心的距离,再结合题设条件确定半径的取值范围,解题时需注意判断端点值是否符合要求,避免出现范围错误。
【难度系数】
0.7
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