11. 已知 P 是$\odot O$内一点,Q 是$\odot O$上任意一点,若$3 ≤ PQ ≤ 9$,则$\odot O$的半径为
6
.答案
11. 6
解析:如图.$\because P$是$\odot O$内一点,Q 是$\odot O$上任意一点,$3≤ PQ≤9$,$\therefore \odot O$的直径为$3+9=12$,$\therefore \odot O$的半径为 6.
解析
【分析】
要解决本题,需明确圆内一点到圆上任意一点的距离的最值规律:当圆内一点P与圆心O共线时,P到圆上点的距离取得最值,其中最小值为半径减去OP的长度,最大值为半径加上OP的长度。题目给出PQ的范围,对应最小值和最大值,据此可求出半径。
【解析】
设$\odot O$的半径为$r$,$OP$的长度为$d$。
因为$P$是$\odot O$内一点,$Q$是$\odot O$上任意一点,所以:
当$Q$在$PO$线段与$\odot O$的交点(靠近$P$侧)时,$PQ$取得最小值,此时$PQ = r - d$;
当$Q$在$PO$的延长线与$\odot O$的交点(远离$P$侧)时,$PQ$取得最大值,此时$PQ = r + d$。
已知$3 ≤ PQ ≤9$,因此:
$\begin{cases} r - d = 3 \\ r + d =9 \end{cases}$
将两式相加,得$2r=12$,解得$r=6$。
【答案】
6
【知识点】
圆的基本性质;点与圆的位置关系
【点评】
本题考查圆内一点到圆上点的距离最值问题,核心是掌握共线时的最值规律,属于基础题型,需熟练应用。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确圆内一点到圆上任意一点的距离的最值规律:当圆内一点P与圆心O共线时,P到圆上点的距离取得最值,其中最小值为半径减去OP的长度,最大值为半径加上OP的长度。题目给出PQ的范围,对应最小值和最大值,据此可求出半径。
【解析】
设$\odot O$的半径为$r$,$OP$的长度为$d$。
因为$P$是$\odot O$内一点,$Q$是$\odot O$上任意一点,所以:
当$Q$在$PO$线段与$\odot O$的交点(靠近$P$侧)时,$PQ$取得最小值,此时$PQ = r - d$;
当$Q$在$PO$的延长线与$\odot O$的交点(远离$P$侧)时,$PQ$取得最大值,此时$PQ = r + d$。
已知$3 ≤ PQ ≤9$,因此:
$\begin{cases} r - d = 3 \\ r + d =9 \end{cases}$
将两式相加,得$2r=12$,解得$r=6$。
【答案】
6
【知识点】
圆的基本性质;点与圆的位置关系
【点评】
本题考查圆内一点到圆上点的距离最值问题,核心是掌握共线时的最值规律,属于基础题型,需熟练应用。
【难度系数】
0.6
12. (1)若平面内一点 $P$ 到 $\odot O$ 上的点的最大距离是 12, 最小距离为 8, 则 $\odot O$ 的半径为
(2)已知 $P$ 是半径为 4 的 $\odot O$ 上一点,平面上一点 $Q$ 到点 $P$ 的距离为 2,则线段 $OQ$ 的长$a$ 的取值范围是
2或10
.(2)已知 $P$ 是半径为 4 的 $\odot O$ 上一点,平面上一点 $Q$ 到点 $P$ 的距离为 2,则线段 $OQ$ 的长$a$ 的取值范围是
$2≤ a≤6$
.答案
12. (1)2 或 10
解析:①当点 P 在$\odot O$外时,
(2)$2≤ a≤6$
解析:当点 Q 在$\odot O$外且 O、P、Q 三点共线时(
解析
【分析】
第(1)问:平面内一点到圆上点的最大距离和最小距离,需分点在圆外、圆内两种情况(点在圆上时最大最小距离相等,不符合本题数据)。当点在圆外时,最大距离与最小距离的差为圆的直径;当点在圆内时,最大距离与最小距离的和为圆的直径,据此可求半径。第(2)问:点P在⊙O上,Q到P的距离固定为2,当O、P、Q三点共线时,OQ取得最值,结合OP=4,即可确定OQ的取值范围。
【解析】
(1) 分两种情况讨论:
① 若点P在⊙O外,如图(对应题目图1),点P到⊙O上点的最大距离为PA=12,最小距离为PB=8,则⊙O的直径AB=PA - PB=12 - 8=4,因此⊙O的半径为$\frac{4}{2}=2$;
② 若点P在⊙O内,如图(对应题目图2),点P到⊙O上点的最大距离为PC=12,最小距离为PD=8,则⊙O的直径CD=PC + PD=12 + 8=20,因此⊙O的半径为$\frac{20}{2}=10$。
综上,⊙O的半径为2或10。
(2) 已知⊙O半径为4,故OP=4,Q到P的距离PQ=2。
当O、P、Q三点共线,且Q位于线段OP上时(对应题目图3的点Q₂),OQ取得最小值,最小值为OP - PQ=4 - 2=2;
当O、P、Q三点共线,且P位于线段OQ上时(对应题目图3的点Q₁),OQ取得最大值,最大值为OP + PQ=4 + 2=6;
因此线段OQ的长a的取值范围是$2≤ a≤6$。
【答案】
12. (1)2或10
(2)$2≤ a≤6$
【知识点】
点与圆的位置关系、圆的基本性质、线段最值
【点评】
本题考查点与圆的位置关系,核心是分情况讨论点的位置避免漏解;第(2)问利用三点共线时线段的最值结合圆的半径计算,难度适中,需掌握圆上点的距离关系。
【难度系数】
0.3
第(1)问:平面内一点到圆上点的最大距离和最小距离,需分点在圆外、圆内两种情况(点在圆上时最大最小距离相等,不符合本题数据)。当点在圆外时,最大距离与最小距离的差为圆的直径;当点在圆内时,最大距离与最小距离的和为圆的直径,据此可求半径。第(2)问:点P在⊙O上,Q到P的距离固定为2,当O、P、Q三点共线时,OQ取得最值,结合OP=4,即可确定OQ的取值范围。
【解析】
(1) 分两种情况讨论:
① 若点P在⊙O外,如图(对应题目图1),点P到⊙O上点的最大距离为PA=12,最小距离为PB=8,则⊙O的直径AB=PA - PB=12 - 8=4,因此⊙O的半径为$\frac{4}{2}=2$;
② 若点P在⊙O内,如图(对应题目图2),点P到⊙O上点的最大距离为PC=12,最小距离为PD=8,则⊙O的直径CD=PC + PD=12 + 8=20,因此⊙O的半径为$\frac{20}{2}=10$。
综上,⊙O的半径为2或10。
(2) 已知⊙O半径为4,故OP=4,Q到P的距离PQ=2。
当O、P、Q三点共线,且Q位于线段OP上时(对应题目图3的点Q₂),OQ取得最小值,最小值为OP - PQ=4 - 2=2;
当O、P、Q三点共线,且P位于线段OQ上时(对应题目图3的点Q₁),OQ取得最大值,最大值为OP + PQ=4 + 2=6;
因此线段OQ的长a的取值范围是$2≤ a≤6$。
【答案】
12. (1)2或10
(2)$2≤ a≤6$
【知识点】
点与圆的位置关系、圆的基本性质、线段最值
【点评】
本题考查点与圆的位置关系,核心是分情况讨论点的位置避免漏解;第(2)问利用三点共线时线段的最值结合圆的半径计算,难度适中,需掌握圆上点的距离关系。
【难度系数】
0.3
13. 如图,已知 O 为原点,点 A 的坐标为$(4,3)$,$\odot A$的半径为 2,过点 A 作直线 a 平行于 x 轴,点 P 在直线 a 上运动,当点 P 在$\odot A$上时,点 P 的坐标为

(2,3)或(6,3)
.答案
13. $(2,3)$或$(6,3)$
解析
【分析】
要解决这个问题,首先明确:直线a平行于x轴,因此直线a上所有点的纵坐标都等于点A的纵坐标;点P在⊙A上,说明点P到圆心A的距离等于⊙A的半径。我们可以结合坐标特征和距离公式计算点P的坐标。
【解析】
1. 由直线a平行于x轴,且点A的坐标为$(4,3)$,可知直线a上所有点的纵坐标均为$3$,因此设点P的坐标为$(x,3)$。
2. 因为点P在$\odot A$上,$\odot A$的半径为$2$,所以点P到圆心A的距离等于半径$2$,根据两点间距离公式:
$\sqrt{(x-4)^2 + (3-3)^2} = 2$,化简得$|x-4|=2$。
3. 解绝对值方程:$x-4=2$或$x-4=-2$,解得$x=6$或$x=2$。
因此点P的坐标为$(2,3)$或$(6,3)$。
【答案】
$(2,3)$或$(6,3)$
【知识点】
圆的基本性质、坐标与图形性质
【点评】
本题结合平行于坐标轴的直线的坐标特征和圆的性质,考查点与圆的位置关系,解题关键是利用直线平行的特点简化计算,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,首先明确:直线a平行于x轴,因此直线a上所有点的纵坐标都等于点A的纵坐标;点P在⊙A上,说明点P到圆心A的距离等于⊙A的半径。我们可以结合坐标特征和距离公式计算点P的坐标。
【解析】
1. 由直线a平行于x轴,且点A的坐标为$(4,3)$,可知直线a上所有点的纵坐标均为$3$,因此设点P的坐标为$(x,3)$。
2. 因为点P在$\odot A$上,$\odot A$的半径为$2$,所以点P到圆心A的距离等于半径$2$,根据两点间距离公式:
$\sqrt{(x-4)^2 + (3-3)^2} = 2$,化简得$|x-4|=2$。
3. 解绝对值方程:$x-4=2$或$x-4=-2$,解得$x=6$或$x=2$。
因此点P的坐标为$(2,3)$或$(6,3)$。
【答案】
$(2,3)$或$(6,3)$
【知识点】
圆的基本性质、坐标与图形性质
【点评】
本题结合平行于坐标轴的直线的坐标特征和圆的性质,考查点与圆的位置关系,解题关键是利用直线平行的特点简化计算,难度适中。
【难度系数】
0.5
14. 如图,在矩形$ABCD$中,$AB=5$,$BC=12$,以点$A$为圆心作$\odot A$,若使$B$、$C$、$D$三点中至少有一点在圆内,且至少有一点在圆外,则$\odot A$的半径$r$的取值范围是

$5<r<13$
.答案
14. $5<r<13$
解析:由题意得$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{5^2+12^2}=13$.当点 B 在圆上时,$r=5$;当点 C 在圆上时,$r=13$.当$\therefore B、C、D$三点中至少有一点在圆内,且至少有一点在圆外时,$5<r<13$.
解析:由题意得$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{5^2+12^2}=13$.当点 B 在圆上时,$r=5$;当点 C 在圆上时,$r=13$.当$\therefore B、C、D$三点中至少有一点在圆内,且至少有一点在圆外时,$5<r<13$.
解析
【分析】
要确定⊙A的半径r的取值范围,需先求出点A到B、C、D三点的距离,再根据点与圆的位置关系(点到圆心的距离小于半径则在圆内,大于半径则在圆外),结合“至少一点在圆内且至少一点在圆外”的条件分析r的范围。步骤:1. 利用矩形性质和勾股定理计算A到B、C、D的距离;2. 根据位置关系的要求,确定r需满足的条件。
【解析】
在矩形ABCD中,AB=5,BC=12,由矩形对边相等得AD=BC=12,且∠B=90°。根据勾股定理,对角线AC的长度为:
$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{5^2+12^2}=13$。
点与圆的位置关系判定:若点到圆心的距离$d<r$,则点在圆内;$d>r$则点在圆外。
要使B、C、D三点中至少有一点在圆内,需满足最小距离对应的点B在圆内,即$r>AB=5$;要使至少一点在圆外,需满足最大距离对应的点C在圆外,即$r<AC=13$。因此r的取值范围是$5<r<13$。
【答案】
5<r<13
【知识点】
点与圆的位置关系、矩形性质、勾股定理
【点评】
本题结合矩形性质和勾股定理计算点到圆心的距离,利用点与圆的位置关系的判定条件求半径范围,关键是确定三个点到圆心距离的最值,属于基础几何综合题,难度适中。
【难度系数】
0.5
要确定⊙A的半径r的取值范围,需先求出点A到B、C、D三点的距离,再根据点与圆的位置关系(点到圆心的距离小于半径则在圆内,大于半径则在圆外),结合“至少一点在圆内且至少一点在圆外”的条件分析r的范围。步骤:1. 利用矩形性质和勾股定理计算A到B、C、D的距离;2. 根据位置关系的要求,确定r需满足的条件。
【解析】
在矩形ABCD中,AB=5,BC=12,由矩形对边相等得AD=BC=12,且∠B=90°。根据勾股定理,对角线AC的长度为:
$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{5^2+12^2}=13$。
点与圆的位置关系判定:若点到圆心的距离$d<r$,则点在圆内;$d>r$则点在圆外。
要使B、C、D三点中至少有一点在圆内,需满足最小距离对应的点B在圆内,即$r>AB=5$;要使至少一点在圆外,需满足最大距离对应的点C在圆外,即$r<AC=13$。因此r的取值范围是$5<r<13$。
【答案】
5<r<13
【知识点】
点与圆的位置关系、矩形性质、勾股定理
【点评】
本题结合矩形性质和勾股定理计算点到圆心的距离,利用点与圆的位置关系的判定条件求半径范围,关键是确定三个点到圆心距离的最值,属于基础几何综合题,难度适中。
【难度系数】
0.5
15. 如图,在$△ ABC$中,$∠ C=90^{ \circ }$,$AC=4\ {cm}$,$BC=3\ {cm}$,以点$C$为圆心、$r\ {cm}$为半径作$\odot C$.
(1)若$A$、$B$两点都不在$\odot C$内,则$r$的取值范围是
(2)若$A$、$B$两点都在$\odot C$内,则$r$的取值范围是
(3)若$A$、$B$两点中只有一点在$\odot C$内,则$r$的取值范围是

(1)若$A$、$B$两点都不在$\odot C$内,则$r$的取值范围是
$0<r≤3$
.(2)若$A$、$B$两点都在$\odot C$内,则$r$的取值范围是
$r>4$
.(3)若$A$、$B$两点中只有一点在$\odot C$内,则$r$的取值范围是
$3<r≤4$
.答案
15. (1)$0<r≤3$
解析:$\because AC=4\ \mathrm{cm},BC=3\ \mathrm{cm}<4\ \mathrm{cm}$,$\therefore$当点 B 不在$\odot C$内时,点 A 也不在$\odot C$内,$\therefore$当 A、B 两点都不在$\odot C$内时,$0<r≤3$.
(2)$r>4$
解析:$\because A、B$两点都在$\odot C$内,$\therefore r>4$.
(3)$3<r≤4$
解析:由题意可知,点 A 不在$\odot C$内,点 B 在$\odot C$内.当点 B 在$\odot C$内时,$r>3$;当点 A 不在$\odot C$内时,$r≤4$,$\therefore 3<r≤4$.
解析:$\because AC=4\ \mathrm{cm},BC=3\ \mathrm{cm}<4\ \mathrm{cm}$,$\therefore$当点 B 不在$\odot C$内时,点 A 也不在$\odot C$内,$\therefore$当 A、B 两点都不在$\odot C$内时,$0<r≤3$.
(2)$r>4$
解析:$\because A、B$两点都在$\odot C$内,$\therefore r>4$.
(3)$3<r≤4$
解析:由题意可知,点 A 不在$\odot C$内,点 B 在$\odot C$内.当点 B 在$\odot C$内时,$r>3$;当点 A 不在$\odot C$内时,$r≤4$,$\therefore 3<r≤4$.
解析
【分析】
要解决本题,需先明确点与圆的位置关系判定规则:设点到圆心的距离为$d$,圆的半径为$r$,则$d>r$时点在圆外,$d=r$时点在圆上,$d<r$时点在圆内。本题中,在$Rt△ABC$里,$∠C=90°$,因此点$A$到圆心$C$的距离为$AC=4cm$,点$B$到圆心$C$的距离为$BC=3cm$。接下来分三小问,结合两点到圆心的距离与半径$r$的关系,分析不同位置对应的$r$的取值范围。
【解析】
已知在$△ABC$中,$∠C=90°$,$AC=4cm$,$BC=3cm$,即点$A$到圆心$C$的距离为$4cm$,点$B$到圆心$C$的距离为$3cm$。
(1) 若$A$、$B$两点都不在$⊙C$内,说明两点在圆外或圆上,即两点到$C$的距离≥$r$。因为$BC=3cm < AC=4cm$,所以只需满足$r≤3$,又半径$r>0$,故$0<r≤3$;
(2) 若$A$、$B$两点都在$⊙C$内,说明两点到$C$的距离都小于$r$。因为$AC=4cm > BC=3cm$,所以只需满足$r>4$;
(3) 若$A$、$B$两点中只有一点在$⊙C$内,结合$AC$、$BC$的长度,只能是点$B$在圆内、点$A$不在圆内(圆上或圆外),因此需满足$BC=3cm < r$且$AC=4cm ≥ r$,即$3<r≤4$。
【答案】
(1)$0<r≤3$;(2)$r>4$;(3)$3<r≤4$
【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应用,核心是掌握“点到圆心的距离与半径的大小关系决定点的位置”,属于基础题型,需准确区分不同位置对应的数量关系。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确点与圆的位置关系判定规则:设点到圆心的距离为$d$,圆的半径为$r$,则$d>r$时点在圆外,$d=r$时点在圆上,$d<r$时点在圆内。本题中,在$Rt△ABC$里,$∠C=90°$,因此点$A$到圆心$C$的距离为$AC=4cm$,点$B$到圆心$C$的距离为$BC=3cm$。接下来分三小问,结合两点到圆心的距离与半径$r$的关系,分析不同位置对应的$r$的取值范围。
【解析】
已知在$△ABC$中,$∠C=90°$,$AC=4cm$,$BC=3cm$,即点$A$到圆心$C$的距离为$4cm$,点$B$到圆心$C$的距离为$3cm$。
(1) 若$A$、$B$两点都不在$⊙C$内,说明两点在圆外或圆上,即两点到$C$的距离≥$r$。因为$BC=3cm < AC=4cm$,所以只需满足$r≤3$,又半径$r>0$,故$0<r≤3$;
(2) 若$A$、$B$两点都在$⊙C$内,说明两点到$C$的距离都小于$r$。因为$AC=4cm > BC=3cm$,所以只需满足$r>4$;
(3) 若$A$、$B$两点中只有一点在$⊙C$内,结合$AC$、$BC$的长度,只能是点$B$在圆内、点$A$不在圆内(圆上或圆外),因此需满足$BC=3cm < r$且$AC=4cm ≥ r$,即$3<r≤4$。
【答案】
(1)$0<r≤3$;(2)$r>4$;(3)$3<r≤4$
【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应用,核心是掌握“点到圆心的距离与半径的大小关系决定点的位置”,属于基础题型,需准确区分不同位置对应的数量关系。
【难度系数】
0.5
16. 如图,在$△ ABC$中,$AB=AC=2\sqrt{5}$,$BC=4$,$D$是$AB$的中点,若以点$D$为圆心、$r$为半径作$\odot D$,使点$B$在$\odot D$内,点$C$在$\odot D$外,试求$r$的取值范围.

答案
16. 如图,连接 CD,过点 A 作$AE⊥ BC$于点 E,过点 D 作$DF⊥ BC$于点 F,则$DF// AE$. $\because AB=AC=2\sqrt{5},BC=4$,$\therefore BE=\frac{1}{2}BC=2$,$\therefore AE=\sqrt{AB^2-BE^2}=4$. $\because D$是 AB 的中点,$\therefore DF$是$△ ABE$的中位线,$\therefore DF=\frac{1}{2}AE=2$,$BF=\frac{1}{2}BE=1$,$\therefore CF=BC-BF=3$,$\therefore CD=\sqrt{DF^2+CF^2}=\sqrt{13}$. 又$\because DB=\frac{1}{2}AB=\sqrt{5}$,$\therefore r$的取值范围是$\sqrt{5}<r<\sqrt{13}$.
解析
【分析】
要确定r的取值范围,需依据点与圆的位置关系:点在圆内时,该点到圆心的距离小于半径;点在圆外时,该点到圆心的距离大于半径。因此需计算点B、点C到圆心D的距离DB和CD的长度。先利用等腰三角形的性质作高,结合中位线定理求出相关线段长度,再用勾股定理算出CD,结合DB的长度即可得到r的范围。
【解析】
1. 过点A作$AE⊥ BC$于点E,过点D作$DF⊥ BC$于点F。
∵ $AB=AC=2\sqrt{5}$,$BC=4$,等腰三角形三线合一,
∴ $BE=\frac{1}{2}BC=2$,
在$Rt△ABE$中,由勾股定理得:$AE=\sqrt{AB^2-BE^2}=\sqrt{(2\sqrt{5})^2-2^2}=\sqrt{20-4}=4$。
2.
∵ D是AB的中点,$DF⊥ BC$,$AE⊥ BC$,
∴ $DF// AE$,DF是$△ABE$的中位线,
∴ $DF=\frac{1}{2}AE=2$,$BF=\frac{1}{2}BE=1$,
∴ $CF=BC-BF=4-1=3$。
3. 在$Rt△DFC$中,由勾股定理得:$CD=\sqrt{DF^2+CF^2}=\sqrt{2^2+3^2}=\sqrt{13}$。
4.
∵ D是AB中点,
∴ $DB=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×2\sqrt{5}=\sqrt{5}$。
5. 要使点B在$\odot D$内,需$DB < r$;点C在$\odot D$外,需$CD > r$,
∴ r的取值范围是$\sqrt{5} < r < \sqrt{13}$。
【答案】
√5<r<√13
【知识点】
等腰三角形性质,勾股定理,点与圆的位置关系
【点评】
本题综合考查等腰三角形三线合一、中位线定理、勾股定理及点与圆的位置关系,解题关键是构造直角三角形计算点到圆心的距离,进而确定半径范围,难度中等。
【难度系数】
0.5
要确定r的取值范围,需依据点与圆的位置关系:点在圆内时,该点到圆心的距离小于半径;点在圆外时,该点到圆心的距离大于半径。因此需计算点B、点C到圆心D的距离DB和CD的长度。先利用等腰三角形的性质作高,结合中位线定理求出相关线段长度,再用勾股定理算出CD,结合DB的长度即可得到r的范围。
【解析】
1. 过点A作$AE⊥ BC$于点E,过点D作$DF⊥ BC$于点F。
∵ $AB=AC=2\sqrt{5}$,$BC=4$,等腰三角形三线合一,
∴ $BE=\frac{1}{2}BC=2$,
在$Rt△ABE$中,由勾股定理得:$AE=\sqrt{AB^2-BE^2}=\sqrt{(2\sqrt{5})^2-2^2}=\sqrt{20-4}=4$。
2.
∵ D是AB的中点,$DF⊥ BC$,$AE⊥ BC$,
∴ $DF// AE$,DF是$△ABE$的中位线,
∴ $DF=\frac{1}{2}AE=2$,$BF=\frac{1}{2}BE=1$,
∴ $CF=BC-BF=4-1=3$。
3. 在$Rt△DFC$中,由勾股定理得:$CD=\sqrt{DF^2+CF^2}=\sqrt{2^2+3^2}=\sqrt{13}$。
4.
∵ D是AB中点,
∴ $DB=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×2\sqrt{5}=\sqrt{5}$。
5. 要使点B在$\odot D$内,需$DB < r$;点C在$\odot D$外,需$CD > r$,
∴ r的取值范围是$\sqrt{5} < r < \sqrt{13}$。
【答案】
√5<r<√13
【知识点】
等腰三角形性质,勾股定理,点与圆的位置关系
【点评】
本题综合考查等腰三角形三线合一、中位线定理、勾股定理及点与圆的位置关系,解题关键是构造直角三角形计算点到圆心的距离,进而确定半径范围,难度中等。
【难度系数】
0.5
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