1. 到圆心的距离不大于半径的点的集合是(
A.圆的外部
B.圆的内部
C.圆
D.圆的内部和圆
D
)A.圆的外部
B.圆的内部
C.圆
D.圆的内部和圆
答案
1. D 解析:根据点和圆的位置关系,知圆的内部是到圆心的距离小于半径的所有点的集合,圆是到圆心的距离等于半径的所有点的集合,
∴与圆心的距离不大于半径的点所组成的图形是圆的内部和圆.故选D.
∴与圆心的距离不大于半径的点所组成的图形是圆的内部和圆.故选D.
解析
【分析】
首先回忆点与圆的三种位置关系对应的点的集合:圆的内部是到圆心距离小于半径的点的集合,圆上是到圆心距离等于半径的点的集合,圆的外部是到圆心距离大于半径的点的集合;题目中“不大于半径”即“小于等于半径”,对应圆的内部和圆上,据此可判断选项。
【解析】
根据点与圆的位置关系定义:
1. 圆的内部是到圆心的距离小于半径的所有点的集合;
2. 圆是到圆心的距离等于半径的所有点的集合;
3. 圆的外部是到圆心的距离大于半径的所有点的集合。
题目要求“到圆心的距离不大于半径”,即距离≤半径,对应上述圆的内部和圆的集合,因此答案选D。
【答案】
D
【知识点】
点与圆的位置关系
【点评】
本题考查点与圆的位置关系的基础概念,核心是准确理解“不大于”的数学含义,属于基础题型,需牢记相关定义。
【难度系数】
0.8
首先回忆点与圆的三种位置关系对应的点的集合:圆的内部是到圆心距离小于半径的点的集合,圆上是到圆心距离等于半径的点的集合,圆的外部是到圆心距离大于半径的点的集合;题目中“不大于半径”即“小于等于半径”,对应圆的内部和圆上,据此可判断选项。
【解析】
根据点与圆的位置关系定义:
1. 圆的内部是到圆心的距离小于半径的所有点的集合;
2. 圆是到圆心的距离等于半径的所有点的集合;
3. 圆的外部是到圆心的距离大于半径的所有点的集合。
题目要求“到圆心的距离不大于半径”,即距离≤半径,对应上述圆的内部和圆的集合,因此答案选D。
【答案】
D
【知识点】
点与圆的位置关系
【点评】
本题考查点与圆的位置关系的基础概念,核心是准确理解“不大于”的数学含义,属于基础题型,需牢记相关定义。
【难度系数】
0.8
2. 在平面直角坐标系中,O 是坐标原点,$\odot O$的半径为5,若点 P 的坐标为$(4,1)$,则点 P 与$\odot O$的位置关系是(
A.点 P 在圆内
B.点 P 在圆上
C.点 P 在圆外
D.不能确定
A
)A.点 P 在圆内
B.点 P 在圆上
C.点 P 在圆外
D.不能确定
答案
2. A 解析:
∵点 P 的坐标为(4,1),
∴由勾股定理得点 P 到圆心 O 的距离 D=√17.
∵D=√17<5,
∴点 P 在⊙O 内.故选 A.
∵点 P 的坐标为(4,1),
∴由勾股定理得点 P 到圆心 O 的距离 D=√17.
∵D=√17<5,
∴点 P 在⊙O 内.故选 A.
解析
【分析】要判断点P与⊙O的位置关系,需先计算点P到圆心O(坐标原点)的距离,再将该距离与⊙O的半径5比较:若点到圆心的距离小于半径,点在圆内;等于半径则在圆上;大于半径则在圆外。
【解析】圆心O为坐标原点,点P坐标为(4,1),根据勾股定理,点P到O的距离$OP=\sqrt{4^2 + 1^2}=\sqrt{17}$。已知⊙O的半径$r=5$,因为$\sqrt{17}\approx4.123<5$,即$OP<r$,所以点P在⊙O内。
【答案】A
【知识点】点与圆的位置关系、勾股定理
【点评】本题为基础题型,考查点与圆位置关系的判定方法,核心是掌握点到圆心距离的计算及与半径的比较规则,属于初中几何的基础考点,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】圆心O为坐标原点,点P坐标为(4,1),根据勾股定理,点P到O的距离$OP=\sqrt{4^2 + 1^2}=\sqrt{17}$。已知⊙O的半径$r=5$,因为$\sqrt{17}\approx4.123<5$,即$OP<r$,所以点P在⊙O内。
【答案】A
【知识点】点与圆的位置关系、勾股定理
【点评】本题为基础题型,考查点与圆位置关系的判定方法,核心是掌握点到圆心距离的计算及与半径的比较规则,属于初中几何的基础考点,难度较低。
【难度系数】0.8
3. (2026·邯郸期中) 在数轴上,点A所表示的实数为4,点B所表示的实数为b,$\odot A$的半径为2,要使点B在$\odot A$内时,实数b的取值范围是
2<b<6
.答案
3. 2<b<6 解析:要使点 B 在⊙A 内,则 AB<2,即|b-4|<2,解得 2<b<6.
解析
【分析】
要解决这个问题,需先明确点与圆的位置关系判定规则:若点到圆心的距离小于圆的半径,则该点在圆内。首先利用数轴上两点间距离公式表示出点B到圆心A的距离,再结合点在圆内的条件列出不等式,最后解不等式得到b的取值范围。
【解析】
根据点与圆的位置关系:点在圆内等价于点到圆心的距离小于圆的半径。
已知⊙A的圆心A对应实数4,半径为2,点B对应实数b,则点B到圆心A的距离为|b - 4|。
要使点B在⊙A内,需满足距离小于半径,即:
|b - 4| < 2
解该绝对值不等式:
-2 < b - 4 < 2
不等式两边同时加4,得:
2 < b < 6
【答案】
2<b<6
【知识点】
数轴上两点距离、点与圆的位置关系
【点评】
本题考查点与圆的位置关系在数轴上的应用,核心是将位置关系转化为绝对值不等式求解,属于基础题型,需掌握基本的距离公式和不等式解法。
【难度系数】
0.7
要解决这个问题,需先明确点与圆的位置关系判定规则:若点到圆心的距离小于圆的半径,则该点在圆内。首先利用数轴上两点间距离公式表示出点B到圆心A的距离,再结合点在圆内的条件列出不等式,最后解不等式得到b的取值范围。
【解析】
根据点与圆的位置关系:点在圆内等价于点到圆心的距离小于圆的半径。
已知⊙A的圆心A对应实数4,半径为2,点B对应实数b,则点B到圆心A的距离为|b - 4|。
要使点B在⊙A内,需满足距离小于半径,即:
|b - 4| < 2
解该绝对值不等式:
-2 < b - 4 < 2
不等式两边同时加4,得:
2 < b < 6
【答案】
2<b<6
【知识点】
数轴上两点距离、点与圆的位置关系
【点评】
本题考查点与圆的位置关系在数轴上的应用,核心是将位置关系转化为绝对值不等式求解,属于基础题型,需掌握基本的距离公式和不等式解法。
【难度系数】
0.7
4. 已知$\odot O$的半径$r=5$,点$P$和圆心$O$之间的距离为$d$,且方程$x^{2}-\sqrt{5}x+\dfrac{d}{4}=0$没有实数根,则点$P$与$\odot O$的位置关系是点$P$在$\odot O$
外
.(填“内”“上”或“外”)答案
4. 外 解析:
∵$x^{2}-\sqrt{5}x+\dfrac{d}{4}=0$没有实数根,
∴$5-4×\dfrac{d}{4}<0$,得 d>5,
∴点 P 与⊙O 的位置关系是点 P 在⊙O 外.
∵$x^{2}-\sqrt{5}x+\dfrac{d}{4}=0$没有实数根,
∴$5-4×\dfrac{d}{4}<0$,得 d>5,
∴点 P 与⊙O 的位置关系是点 P 在⊙O 外.
解析
【分析】要判断点P与⊙O的位置关系,需比较点P到圆心O的距离d与⊙O半径r的大小,已知r=5,因此需先求出d的取值范围。题目给出的一元二次方程无实数根,可利用一元二次方程根的判别式确定d的范围,再根据点与圆的位置关系判定规则得出结论。
【解析】对于一元二次方程$x^2 - \sqrt{5}x + \dfrac{d}{4}=0$,其中$a=1$,$b=-\sqrt{5}$,$c=\dfrac{d}{4}$。
因为方程没有实数根,所以判别式$\Delta < 0$,即:
$\Delta = b^2 - 4ac = (-\sqrt{5})^2 - 4 × 1 × \dfrac{d}{4} = 5 - d < 0$
解得$d > 5$。
已知⊙O的半径$r=5$,根据点与圆的位置关系判定:当$d > r$时,点在圆外,因此点P在⊙O外。
【答案】外
【知识点】一元二次方程根的判别式,点与圆的位置关系
【点评】本题结合一元二次方程根的判别式与点和圆的位置关系,考查基础知识点的综合应用,解题思路清晰,步骤明确,属于常规基础题。
【难度系数】0.7
【解析】对于一元二次方程$x^2 - \sqrt{5}x + \dfrac{d}{4}=0$,其中$a=1$,$b=-\sqrt{5}$,$c=\dfrac{d}{4}$。
因为方程没有实数根,所以判别式$\Delta < 0$,即:
$\Delta = b^2 - 4ac = (-\sqrt{5})^2 - 4 × 1 × \dfrac{d}{4} = 5 - d < 0$
解得$d > 5$。
已知⊙O的半径$r=5$,根据点与圆的位置关系判定:当$d > r$时,点在圆外,因此点P在⊙O外。
【答案】外
【知识点】一元二次方程根的判别式,点与圆的位置关系
【点评】本题结合一元二次方程根的判别式与点和圆的位置关系,考查基础知识点的综合应用,解题思路清晰,步骤明确,属于常规基础题。
【难度系数】0.7
5. 如图, $△ ABC$ 和 $△ ABD$ 都是直角三角形, 且$∠ C = ∠ D = 90°$.判断 $A,B,C,D$ 四点是否在同一个圆上,为什么?

答案
5. A,B,C,D 四点在同一个圆上.理由如下:
取线段 AB 的中点 O,连接 OC,OD.
∵ △ABC 和△ABD 都为直角三角形,且∠ACB=∠ADB=90°,
∴ DO,CO 分别为 Rt△ABD 和 Rt△ABC 斜边上的中线,
∴ OA=OB=OC=OD,
∴ A,B,C,D 四点在同一个圆上.
取线段 AB 的中点 O,连接 OC,OD.
∵ △ABC 和△ABD 都为直角三角形,且∠ACB=∠ADB=90°,
∴ DO,CO 分别为 Rt△ABD 和 Rt△ABC 斜边上的中线,
∴ OA=OB=OC=OD,
∴ A,B,C,D 四点在同一个圆上.
解析
【分析】要判断A、B、C、D四点是否共圆,需依据“到定点的距离等于定长的点在同一个圆上”的判定方法。观察图形可知,两个直角三角形的斜边均为AB,因此取AB的中点作为定点,利用直角三角形斜边中线的性质,证明四个点到该中点的距离相等,即可得出结论。
【解析】取线段AB的中点O,连接OC、OD。
∵ △ABC和△ABD都是直角三角形,且∠C=∠D=90°,
∴ OC是Rt△ABC斜边上的中线,OD是Rt△ABD斜边上的中线。
根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”,可得:
OC = ½AB,OD = ½AB,OA = OB = ½AB,
∴ OA = OB = OC = OD,
即A、B、C、D四点到点O的距离相等,
∴ A、B、C、D四点在同一个圆上。
【答案】A、B、C、D四点在同一个圆上,理由如下:取线段AB的中点O,连接OC,OD。
∵ △ABC和△ABD都为直角三角形,且∠ACB=∠ADB=90°,
∴ DO,CO分别为Rt△ABD和Rt△ABC斜边上的中线,
∴ OA=OB=OC=OD,
∴ A,B,C,D四点在同一个圆上。
【知识点】直角三角形斜边中线性质、四点共圆的判定
【点评】本题考查四点共圆的判定,核心是利用直角三角形斜边中线的性质找到公共圆心,属于基础几何题,需掌握“到定点距离相等的点共圆”的判定逻辑,以及直角三角形的重要性质。
【难度系数】0.6
【解析】取线段AB的中点O,连接OC、OD。
∵ △ABC和△ABD都是直角三角形,且∠C=∠D=90°,
∴ OC是Rt△ABC斜边上的中线,OD是Rt△ABD斜边上的中线。
根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”,可得:
OC = ½AB,OD = ½AB,OA = OB = ½AB,
∴ OA = OB = OC = OD,
即A、B、C、D四点到点O的距离相等,
∴ A、B、C、D四点在同一个圆上。
【答案】A、B、C、D四点在同一个圆上,理由如下:取线段AB的中点O,连接OC,OD。
∵ △ABC和△ABD都为直角三角形,且∠ACB=∠ADB=90°,
∴ DO,CO分别为Rt△ABD和Rt△ABC斜边上的中线,
∴ OA=OB=OC=OD,
∴ A,B,C,D四点在同一个圆上。
【知识点】直角三角形斜边中线性质、四点共圆的判定
【点评】本题考查四点共圆的判定,核心是利用直角三角形斜边中线的性质找到公共圆心,属于基础几何题,需掌握“到定点距离相等的点共圆”的判定逻辑,以及直角三角形的重要性质。
【难度系数】0.6
6.(2026·大连期末)下列各组图形中,四个顶点一定在同一圆上的是(
A.矩形、菱形
B.矩形、正方形
C.菱形、正方形
D.平行四边形、菱形
B
)A.矩形、菱形
B.矩形、正方形
C.菱形、正方形
D.平行四边形、菱形
答案
6. B 解析:中心到四个顶点距离相等的四边形的四个顶点一定在同一圆上,
∴矩形、正方形符合条件.故选 B.
∴矩形、正方形符合条件.故选 B.
解析
【分析】要判断四边形四个顶点是否在同一圆上,需依据“若四边形对角线交点到四个顶点的距离相等,则四个顶点共圆”的判定思路,结合各特殊四边形的对角线性质逐一分析选项中的图形,进而得出正确答案。
【解析】对于四边形,若其对角线交点到四个顶点的距离相等,则四个顶点一定在同一圆上。
矩形:对角线相等且互相平分,对角线交点到四个顶点的距离相等,因此矩形四个顶点一定共圆;
正方形:是特殊的矩形,同样满足对角线相等且互相平分,对角线交点到四个顶点距离相等,故正方形四个顶点一定共圆;
菱形:对角线互相垂直但不一定相等,对角线交点到四个顶点的距离不一定相等,因此菱形四个顶点不一定共圆;
平行四边形:一般情况下对角线不相等,对角线交点到四个顶点距离不相等,故平行四边形四个顶点不一定共圆。
综上,只有矩形、正方形符合四个顶点共圆的条件,故选B。
【答案】B
【知识点】四点共圆判定、矩形性质、正方形性质
【点评】本题考查特殊四边形的性质与四点共圆的判定,属于基础题,牢记各特殊四边形的对角线特征即可轻松解答。
【难度系数】0.7
【解析】对于四边形,若其对角线交点到四个顶点的距离相等,则四个顶点一定在同一圆上。
矩形:对角线相等且互相平分,对角线交点到四个顶点的距离相等,因此矩形四个顶点一定共圆;
正方形:是特殊的矩形,同样满足对角线相等且互相平分,对角线交点到四个顶点距离相等,故正方形四个顶点一定共圆;
菱形:对角线互相垂直但不一定相等,对角线交点到四个顶点的距离不一定相等,因此菱形四个顶点不一定共圆;
平行四边形:一般情况下对角线不相等,对角线交点到四个顶点距离不相等,故平行四边形四个顶点不一定共圆。
综上,只有矩形、正方形符合四个顶点共圆的条件,故选B。
【答案】B
【知识点】四点共圆判定、矩形性质、正方形性质
【点评】本题考查特殊四边形的性质与四点共圆的判定,属于基础题,牢记各特殊四边形的对角线特征即可轻松解答。
【难度系数】0.7
7. 在平面直角坐标系中,我们把横坐标和纵坐标都是整数的点称为格点,则到坐标原点 $O$ 的距离为 5 的格点共有
(
A.6 个
B.8 个
C.10 个
D.12 个
(
D
)A.6 个
B.8 个
C.10 个
D.12 个
答案
7. D 解析:设格点 P(x,y)到坐标原点的距离为 5,根据题意得 $x^2+y^2=5^2$.
∵横坐标和纵坐标都是整数,即 x,y 都是整数,
∴当 x=0 时,y=±5;当 x=±3 时,y=±4;当 x=±4 时,y=±3;当 x=±5 时,y=0,
∴满足条件的格点共 12 个.故选 D.
∵横坐标和纵坐标都是整数,即 x,y 都是整数,
∴当 x=0 时,y=±5;当 x=±3 时,y=±4;当 x=±4 时,y=±3;当 x=±5 时,y=0,
∴满足条件的格点共 12 个.故选 D.
解析
【分析】
要解决这个问题,首先明确格点的定义(横、纵坐标均为整数的点),再利用平面内两点间的距离公式建立方程,最后通过列举整数解的方式找出所有满足条件的格点,注意考虑坐标的正负情况,避免漏解。
【解析】
设满足条件的格点为$P(x,y)$,根据两点间距离公式,点$P$到原点$O$的距离为5,可得:
$\sqrt{x^2 + y^2} = 5$,两边平方化简得$x^2 + y^2 = 25$。
因为$x$、$y$均为整数,分情况讨论:
1. 当$x=0$时,$y^2=25$,解得$y=\pm5$,对应点为$(0,5)$、$(0,-5)$;
2. 当$x=\pm3$时,$(\pm3)^2=9$,则$y^2=25-9=16$,解得$y=\pm4$,对应点为$(3,4)$、$(3,-4)$、$(-3,4)$、$(-3,-4)$;
3. 当$x=\pm4$时,$(\pm4)^2=16$,则$y^2=25-16=9$,解得$y=\pm3$,对应点为$(4,3)$、$(4,-3)$、$(-4,3)$、$(-4,-3)$;
4. 当$x=\pm5$时,$(\pm5)^2=25$,则$y^2=0$,解得$y=0$,对应点为$(5,0)$、$(-5,0)$。
综上,满足条件的格点共$2+4+4+2=12$个。
【答案】
D
【知识点】
平面内两点距离公式、格点
【点评】
本题结合格点定义考查两点间距离公式的应用,解题核心是通过方程$x^2+y^2=25$列举所有整数解,需注意坐标的正负取值,避免漏解或重复计数,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,首先明确格点的定义(横、纵坐标均为整数的点),再利用平面内两点间的距离公式建立方程,最后通过列举整数解的方式找出所有满足条件的格点,注意考虑坐标的正负情况,避免漏解。
【解析】
设满足条件的格点为$P(x,y)$,根据两点间距离公式,点$P$到原点$O$的距离为5,可得:
$\sqrt{x^2 + y^2} = 5$,两边平方化简得$x^2 + y^2 = 25$。
因为$x$、$y$均为整数,分情况讨论:
1. 当$x=0$时,$y^2=25$,解得$y=\pm5$,对应点为$(0,5)$、$(0,-5)$;
2. 当$x=\pm3$时,$(\pm3)^2=9$,则$y^2=25-9=16$,解得$y=\pm4$,对应点为$(3,4)$、$(3,-4)$、$(-3,4)$、$(-3,-4)$;
3. 当$x=\pm4$时,$(\pm4)^2=16$,则$y^2=25-16=9$,解得$y=\pm3$,对应点为$(4,3)$、$(4,-3)$、$(-4,3)$、$(-4,-3)$;
4. 当$x=\pm5$时,$(\pm5)^2=25$,则$y^2=0$,解得$y=0$,对应点为$(5,0)$、$(-5,0)$。
综上,满足条件的格点共$2+4+4+2=12$个。
【答案】
D
【知识点】
平面内两点距离公式、格点
【点评】
本题结合格点定义考查两点间距离公式的应用,解题核心是通过方程$x^2+y^2=25$列举所有整数解,需注意坐标的正负取值,避免漏解或重复计数,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
8. (1) $\odot O$ 的半径为 5 cm, 平面上有一点 $P$,
$PO=3\ \mathrm{cm}$, 则点 $P$ 到 $\odot O$ 上各点的最小距离
为
(2) (2025·泰州校级月考) 已知点 $A$ 与 $\odot O$
上各点的最大距离为 6 cm, 最小距离为 2 cm,
那么 $\odot O$ 的半径为
$PO=3\ \mathrm{cm}$, 则点 $P$ 到 $\odot O$ 上各点的最小距离
为
2
cm.(2) (2025·泰州校级月考) 已知点 $A$ 与 $\odot O$
上各点的最大距离为 6 cm, 最小距离为 2 cm,
那么 $\odot O$ 的半径为
2或4
cm.答案
8. (1)2 解析:
∵ ⊙O 的半径为 5 cm,平面上有一点 P,PO=3 cm,
∴ 点 P 在⊙O 内,
∴ 点 P 到⊙O 上各点的最小距离为 5-3=2(cm).
(2)2或4 解析:当点 A 在圆内时,最大距离为 6 cm,最小距离为 2 cm,则直径是 8 cm,因而半径是 4 cm;当点 A 在圆外时,最大距离为 6 cm,最小距离为 2 cm,则直径是 4 cm,因而半径是 2 cm.故答案为 2 或 4.
∵ ⊙O 的半径为 5 cm,平面上有一点 P,PO=3 cm,
∴ 点 P 在⊙O 内,
∴ 点 P 到⊙O 上各点的最小距离为 5-3=2(cm).
(2)2或4 解析:当点 A 在圆内时,最大距离为 6 cm,最小距离为 2 cm,则直径是 8 cm,因而半径是 4 cm;当点 A 在圆外时,最大距离为 6 cm,最小距离为 2 cm,则直径是 4 cm,因而半径是 2 cm.故答案为 2 或 4.
解析
【分析】
要解决这道题,需先判断点与圆的位置关系,再根据不同位置的距离规律计算:
1. 第(1)问:先比较点P到圆心O的距离与⊙O半径,确定点P在圆内,圆内一点到圆上的最小距离为半径减去该点到圆心的距离;
2. 第(2)问:点A位置不确定,需分“点在圆内”“点在圆外”两种情况讨论,结合“圆内最大距离+最小距离=直径”“圆外最大距离-最小距离=直径”计算直径,进而得半径。
【解析】
(1) 已知⊙O半径为5 cm,PO=3 cm,因为3 cm < 5 cm,所以点P在⊙O内。
圆内一点到圆上各点的最小距离 = 半径 - 该点到圆心的距离,因此点P到⊙O上各点的最小距离为:5 - 3 = 2(cm)。
(2) 分两种情况讨论:
① 当点A在⊙O内时,最大距离为6 cm,最小距离为2 cm,直径 = 6 + 2 = 8(cm),半径 = 8÷2 = 4(cm);
② 当点A在⊙O外时,最大距离为6 cm,最小距离为2 cm,直径 = 6 - 2 = 4(cm),半径 = 4÷2 = 2(cm)。
综上,⊙O的半径为2 cm或4 cm。
【答案】
(1)2;(2)2或4
【知识点】
点与圆的位置关系,圆的半径计算
【点评】
本题考查点与圆位置关系的应用,核心是掌握不同位置下点到圆上点的距离规律,需注意第(2)问要分情况讨论,避免漏解,属于初中几何基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先判断点与圆的位置关系,再根据不同位置的距离规律计算:
1. 第(1)问:先比较点P到圆心O的距离与⊙O半径,确定点P在圆内,圆内一点到圆上的最小距离为半径减去该点到圆心的距离;
2. 第(2)问:点A位置不确定,需分“点在圆内”“点在圆外”两种情况讨论,结合“圆内最大距离+最小距离=直径”“圆外最大距离-最小距离=直径”计算直径,进而得半径。
【解析】
(1) 已知⊙O半径为5 cm,PO=3 cm,因为3 cm < 5 cm,所以点P在⊙O内。
圆内一点到圆上各点的最小距离 = 半径 - 该点到圆心的距离,因此点P到⊙O上各点的最小距离为:5 - 3 = 2(cm)。
(2) 分两种情况讨论:
① 当点A在⊙O内时,最大距离为6 cm,最小距离为2 cm,直径 = 6 + 2 = 8(cm),半径 = 8÷2 = 4(cm);
② 当点A在⊙O外时,最大距离为6 cm,最小距离为2 cm,直径 = 6 - 2 = 4(cm),半径 = 4÷2 = 2(cm)。
综上,⊙O的半径为2 cm或4 cm。
【答案】
(1)2;(2)2或4
【知识点】
点与圆的位置关系,圆的半径计算
【点评】
本题考查点与圆位置关系的应用,核心是掌握不同位置下点到圆上点的距离规律,需注意第(2)问要分情况讨论,避免漏解,属于初中几何基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
9. (1) 如图①,在网格中(每个小正方形的边长均为1个单位)选取9个格点(网格线的交点称为格点).如果以A为圆心,r为半径画圆,选取的格点中除点A外恰好有3个在圆内,则r的取值范围是

(2) 如图②,矩形ABCD中,$AB=1$,$∠ ABD=$$60°$,点O在对角线BD上,圆O经过点C.如果矩形ABCD有两个顶点在圆O内,那么圆O的半径长r的取值范围是
$\sqrt{17}<r ≤ 3\sqrt{2}$
.(2) 如图②,矩形ABCD中,$AB=1$,$∠ ABD=$$60°$,点O在对角线BD上,圆O经过点C.如果矩形ABCD有两个顶点在圆O内,那么圆O的半径长r的取值范围是
$1<r≤\sqrt{3}$
.答案
9. (1) $\sqrt{17}<r ≤ 3\sqrt{2}$ 解析:如图①所示, $AD=\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt{2}$, $AE=AF=\sqrt{4^2+1^2}=\sqrt{17}$, $AB=\sqrt{3^2+3^2}=3\sqrt{2}$,
∴ $AB>AE=AF>AD$,
∴ 当 $\sqrt{17}<r ≤ 3\sqrt{2}$ 时,以 A 为圆心,r 为半径画圆,选取的格点中除点 A 外恰好有 3 个在圆内.
(2)$1<r≤\sqrt{3}$ 解析:
∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴ ∠BAD=90°.
∵ ∠ABD=60°,
∴ ∠ADB=30°,
∴ BD=2AB=2×1=2.由勾股定理得 $AD=\sqrt{BD^2-AB^2}=\sqrt{2^2-1^2}=\sqrt{3}$,如图②,连接 AC,交 BD 于点 F,作 CE⊥BD 于点 E.
∵ $S_{△ BCD}=\frac{1}{2}BC· CD=\frac{1}{2}BD· CE$,
∴ $CE=\frac{BC· CD}{BD}=\frac{\sqrt{3}}{2}$.
点 O 从点 D 开始向点 B 移动,移到点 E 时,OC 的长度从 1 减到 $\frac{\sqrt{3}}{2}$,再移到点 F,此时 $OC=\frac{1}{2}AC=1$,在这一范围内, $\frac{\sqrt{3}}{2}≤ r<1$,$OA>AF=1$,$OB>BF=1$,
∴ 当 $\frac{\sqrt{3}}{2}≤ r<1$ 时,点 A,B 都在圆外,不满足条件;
当点 O 从点 F 移到点 B 时(不包含点 B),在这一范围内,$1<OC<\sqrt{3}$,此时 $OA<AF=1$,$OB<BF=1$,
∵ ∠DCF=∠ODC,
∴ ∠DCO>∠CDO,
∴ OD>OC,
∴ 当 $1<r<\sqrt{3}$ 时,满足有两个顶点在圆内的条件;
当 OC=1,即 r=1 时,点 O 在点 F 的位置,OA=OB=OC=OD,此时四点都在圆上,不满足条件;当 $OC=\sqrt{3}$,即 $r=\sqrt{3}$ 时,点 O 在点 B 的位置,此时 OA=AB=1<r,OD=2>r,点 A 和点 B 在圆内,点 D 在圆外,满足条件,故 r 的取值范围是 $1<r≤\sqrt{3}$.
解析
【分析】
(1) 要确定以A为圆心、r为半径的圆内恰好有3个格点,需先计算A到各格点的距离,再根据“点在圆内则点到圆心的距离小于半径”,结合距离大小关系确定r的范围。
(2) 对于矩形中的圆,先利用矩形性质和直角三角形性质求出各边、对角线长度,再分析点O在BD上移动时,矩形四个顶点到O的距离变化,结合“圆内点到圆心距离小于半径”,确定满足“两个顶点在圆内”的r范围。
【解析】
(1) 设每个小正方形边长为1,计算A到各格点的距离:
到某格点的距离:$AD=\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt{2}$,$AE=AF=\sqrt{4^2+1^2}=\sqrt{17}$,$AB=\sqrt{3^2+3^2}=3\sqrt{2}$;
比较得:$AB>AE=AF>AD$。
当$\sqrt{17}<r ≤ 3\sqrt{2}$时,以A为圆心的圆内(除A外)恰好有3个格点。
(2) 矩形ABCD中,$∠ BAD=90°$,$∠ ABD=60°$,$AB=1$,故$∠ ADB=30°$,$BD=2AB=2$,由勾股定理得$AD=\sqrt{BD^2-AB^2}=\sqrt{3}$。
连接AC交BD于F,作$CE⊥ BD$于E:
由面积法,$S_{△ BCD}=\frac{1}{2}BC· CD=\frac{1}{2}BD· CE$,得$CE=\frac{BC· CD}{BD}=\frac{\sqrt{3}}{2}$;
分析O在BD上移动时各顶点到O的距离:
当$\frac{\sqrt{3}}{2}≤r<1$时,A、B在圆外,不满足;
当$1<r<\sqrt{3}$时,A、B在圆内,但不满足最终条件;
当$r=\sqrt{3}$时,O在B点,OA=AB=1<$\sqrt{3}$,OD=2>$\sqrt{3}$,此时A、B在圆内,D在圆外,满足条件;
当$r=1$时,四点都在圆上,不满足。
故r的取值范围是$1<r≤\sqrt{3}$。
【答案】
(1) $\sqrt{17}<r ≤ 3\sqrt{2}$
(2) $1<r≤\sqrt{3}$
【知识点】
点与圆的位置关系,矩形的性质
【点评】
本题结合网格和矩形考查点与圆的位置关系,需通过计算距离、分析图形中各点到圆心的距离变化确定半径范围,对几何分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
(1) 要确定以A为圆心、r为半径的圆内恰好有3个格点,需先计算A到各格点的距离,再根据“点在圆内则点到圆心的距离小于半径”,结合距离大小关系确定r的范围。
(2) 对于矩形中的圆,先利用矩形性质和直角三角形性质求出各边、对角线长度,再分析点O在BD上移动时,矩形四个顶点到O的距离变化,结合“圆内点到圆心距离小于半径”,确定满足“两个顶点在圆内”的r范围。
【解析】
(1) 设每个小正方形边长为1,计算A到各格点的距离:
到某格点的距离:$AD=\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt{2}$,$AE=AF=\sqrt{4^2+1^2}=\sqrt{17}$,$AB=\sqrt{3^2+3^2}=3\sqrt{2}$;
比较得:$AB>AE=AF>AD$。
当$\sqrt{17}<r ≤ 3\sqrt{2}$时,以A为圆心的圆内(除A外)恰好有3个格点。
(2) 矩形ABCD中,$∠ BAD=90°$,$∠ ABD=60°$,$AB=1$,故$∠ ADB=30°$,$BD=2AB=2$,由勾股定理得$AD=\sqrt{BD^2-AB^2}=\sqrt{3}$。
连接AC交BD于F,作$CE⊥ BD$于E:
由面积法,$S_{△ BCD}=\frac{1}{2}BC· CD=\frac{1}{2}BD· CE$,得$CE=\frac{BC· CD}{BD}=\frac{\sqrt{3}}{2}$;
分析O在BD上移动时各顶点到O的距离:
当$\frac{\sqrt{3}}{2}≤r<1$时,A、B在圆外,不满足;
当$1<r<\sqrt{3}$时,A、B在圆内,但不满足最终条件;
当$r=\sqrt{3}$时,O在B点,OA=AB=1<$\sqrt{3}$,OD=2>$\sqrt{3}$,此时A、B在圆内,D在圆外,满足条件;
当$r=1$时,四点都在圆上,不满足。
故r的取值范围是$1<r≤\sqrt{3}$。
【答案】
(1) $\sqrt{17}<r ≤ 3\sqrt{2}$
(2) $1<r≤\sqrt{3}$
【知识点】
点与圆的位置关系,矩形的性质
【点评】
本题结合网格和矩形考查点与圆的位置关系,需通过计算距离、分析图形中各点到圆心的距离变化确定半径范围,对几何分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
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