1. 已知$\odot O$的半径为3,记圆心O到直线l的距离为d,若直线l与$\odot O$没有公共点,则d的取值范围是(
A.$d>3$
B.$d<3$
C.$d≤ 3$
D.$d≥ 3$
A
)A.$d>3$
B.$d<3$
C.$d≤ 3$
D.$d≥ 3$
答案
1. A
解析
【分析】
要解决这道题,首先需明确直线与圆的位置关系和圆心到直线的距离d、圆半径r的对应关系:第一步,根据“直线l与⊙O没有公共点”判断直线和圆的位置关系;第二步,结合该位置关系对应的d与r的大小规则,代入已知半径r=3,即可求出d的取值范围。
【解析】
直线与圆的位置关系共有3种,对应规则如下:
1. 直线与圆相交:有2个公共点,满足d<r;
2. 直线与圆相切:有1个公共点,满足d=r;
3. 直线与圆相离:没有公共点,满足d>r。
已知直线l与⊙O没有公共点,说明直线l与⊙O相离,对应d>r。
又
∵⊙O的半径r=3,
∴d>3,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
直线与圆的位置关系判定
【点评】
本题属于基础题型,核心考查直线与圆位置关系的判定规则,只需熟记三种位置关系对应的公共点个数、d与r的大小对应关系,即可快速得出答案。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,首先需明确直线与圆的位置关系和圆心到直线的距离d、圆半径r的对应关系:第一步,根据“直线l与⊙O没有公共点”判断直线和圆的位置关系;第二步,结合该位置关系对应的d与r的大小规则,代入已知半径r=3,即可求出d的取值范围。
【解析】
直线与圆的位置关系共有3种,对应规则如下:
1. 直线与圆相交:有2个公共点,满足d<r;
2. 直线与圆相切:有1个公共点,满足d=r;
3. 直线与圆相离:没有公共点,满足d>r。
已知直线l与⊙O没有公共点,说明直线l与⊙O相离,对应d>r。
又
∵⊙O的半径r=3,
∴d>3,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
直线与圆的位置关系判定
【点评】
本题属于基础题型,核心考查直线与圆位置关系的判定规则,只需熟记三种位置关系对应的公共点个数、d与r的大小对应关系,即可快速得出答案。
【难度系数】
0.9
2. 在平面直角坐标系中,以点(2,3)为圆心,2为半径的圆必定 (
A.与x轴相离,与y轴相切
B.与x轴、y轴都相离
C.与x轴相切,与y轴相离
D.与x轴、y轴都相切
A
)A.与x轴相离,与y轴相切
B.与x轴、y轴都相离
C.与x轴相切,与y轴相离
D.与x轴、y轴都相切
答案
2. A
解析
【分析】
要判断圆与x轴、y轴的位置关系,需用到直线与圆位置关系的判定方法:若圆心到直线的距离为d,圆的半径为r,当d>r时,直线与圆相离;当d=r时,直线与圆相切;当d<r时,直线与圆相交。本题中直线为x轴和y轴,先求出圆心(2,3)到x轴、y轴的距离,再分别与半径2比较大小,即可得出位置关系,对应选出正确选项。
【解析】
设圆的半径为r,由题可知r=2。
1. 判断圆与x轴的位置关系:平面直角坐标系中,点到x轴的距离为该点纵坐标的绝对值,因此圆心(2,3)到x轴的距离d₁=|3|=3。因为3>2,即d₁>r,所以圆与x轴相离。
2. 判断圆与y轴的位置关系:平面直角坐标系中,点到y轴的距离为该点横坐标的绝对值,因此圆心(2,3)到y轴的距离d₂=|2|=2。因为2=2,即d₂=r,所以圆与y轴相切。
综上,圆与x轴相离,与y轴相切,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
直线与圆的位置关系判定;点到坐标轴的距离
【点评】
本题属于基础题,核心考查直线与圆位置关系的判定,解题关键是准确求出圆心到坐标轴的距离,再和半径做大小比较即可得出结论。
【难度系数】
0.8
要判断圆与x轴、y轴的位置关系,需用到直线与圆位置关系的判定方法:若圆心到直线的距离为d,圆的半径为r,当d>r时,直线与圆相离;当d=r时,直线与圆相切;当d<r时,直线与圆相交。本题中直线为x轴和y轴,先求出圆心(2,3)到x轴、y轴的距离,再分别与半径2比较大小,即可得出位置关系,对应选出正确选项。
【解析】
设圆的半径为r,由题可知r=2。
1. 判断圆与x轴的位置关系:平面直角坐标系中,点到x轴的距离为该点纵坐标的绝对值,因此圆心(2,3)到x轴的距离d₁=|3|=3。因为3>2,即d₁>r,所以圆与x轴相离。
2. 判断圆与y轴的位置关系:平面直角坐标系中,点到y轴的距离为该点横坐标的绝对值,因此圆心(2,3)到y轴的距离d₂=|2|=2。因为2=2,即d₂=r,所以圆与y轴相切。
综上,圆与x轴相离,与y轴相切,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
直线与圆的位置关系判定;点到坐标轴的距离
【点评】
本题属于基础题,核心考查直线与圆位置关系的判定,解题关键是准确求出圆心到坐标轴的距离,再和半径做大小比较即可得出结论。
【难度系数】
0.8
3. 直线$l$与半径为$r$的$\odot O$相交,且点$O$到直线$l$的距离为3,则$r$的取值范围是
$r>3$
。答案
3. $r>3$
解析
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆直线与圆位置关系的判定逻辑:我们通过比较圆心到直线的距离d和圆半径r的大小,来判断直线和圆的位置关系。当直线与圆相交时,对应的数量关系是d<r。本题已经给出圆心O到直线l的距离为3,结合相交的判定条件就能直接推出r的取值范围。
【解析】
直线与圆的位置关系对应以下数量规则:
1. 直线与圆相交⇨圆心到直线的距离d<半径r;
2. 直线与圆相切⇨d=r;
3. 直线与圆相离⇨d>r。
本题中直线l与⊙O相交,且已知圆心O到直线l的距离d=3,代入相交的判定条件可得:r>3。
【答案】
$r>3$
【知识点】
直线与圆的位置关系判定
【点评】
本题是基础概念考查题,核心是对直线和圆不同位置关系对应数量关系的记忆与应用,掌握对应判定规则即可快速得出结果。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,首先需要回忆直线与圆位置关系的判定逻辑:我们通过比较圆心到直线的距离d和圆半径r的大小,来判断直线和圆的位置关系。当直线与圆相交时,对应的数量关系是d<r。本题已经给出圆心O到直线l的距离为3,结合相交的判定条件就能直接推出r的取值范围。
【解析】
直线与圆的位置关系对应以下数量规则:
1. 直线与圆相交⇨圆心到直线的距离d<半径r;
2. 直线与圆相切⇨d=r;
3. 直线与圆相离⇨d>r。
本题中直线l与⊙O相交,且已知圆心O到直线l的距离d=3,代入相交的判定条件可得:r>3。
【答案】
$r>3$
【知识点】
直线与圆的位置关系判定
【点评】
本题是基础概念考查题,核心是对直线和圆不同位置关系对应数量关系的记忆与应用,掌握对应判定规则即可快速得出结果。
【难度系数】
0.9
4. 在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$AC=6$,$BC=8$,若以点$C$为圆心,$r$为半径的圆与边$AB$所在直线相离,则$r$的取值范围为________;若$\odot C$与$AB$边只有一个公共点,则$r$的取值范围为________。
答案
4. $0<r<\frac{24}{5}$,$6<r≤8$或$r=\frac{24}{5}$
解析
【分析】
解题时首先利用勾股定理求出斜边AB的长度,再通过面积法算出圆心C到AB所在直线的距离,这是判断直线与圆位置关系的核心依据。第一个问题判断圆与AB所在直线相离,直接根据“相离时半径小于圆心到直线的距离”,结合半径为正数即可得到范围。第二个问题需注意是与AB边(线段)只有一个公共点,要分两类讨论:一是圆与AB直线相切,切点恰好落在线段AB上,仅一个公共点;二是圆与线段AB相交仅交于一点,此时半径需大于AC长度、小于等于BC长度,避免出现两个交点,综合两类情况即可得到结果。
【解析】
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$AC=6$,$BC=8$,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10$
设点C到AB所在直线的距离为$d$,根据三角形面积公式:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}AC· BC=\frac{1}{2}AB· d$
代入数值计算:$\frac{1}{2}×6×8=\frac{1}{2}×10× d$,解得$d=\frac{24}{5}$。
1. 若$\odot C$与AB所在直线相离,根据直线与圆相离的判定条件$r<d$,且半径$r>0$,可得$0<r<\frac{24}{5}$。
2. 若$\odot C$与AB边只有一个公共点,分两种情况:
① 圆与AB所在直线相切,此时切点在线段AB上,仅1个公共点,即$r=d=\frac{24}{5}$;
② 圆与线段AB相交且仅交于1个点:因为$AC=6$,$BC=8$,当$r>6$时点A在圆内,当$r≤8$时点B在圆上或圆外,此时圆与线段AB仅1个交点,即$6<r≤8$。
综上,$r=\frac{24}{5}$或$6<r≤8$。
【答案】
$0<r<\frac{24}{5}$;$6<r≤8$或$r=\frac{24}{5}$
【知识点】
直线与圆的位置关系,勾股定理,三角形面积计算
【点评】
本题易错点是忽略“AB边是线段”的限制,第二个空仅考虑相切的情况,漏掉圆与线段相交仅一个交点的情况,解题时要注意区分直线和线段的差异。
【难度系数】
0.65
解题时首先利用勾股定理求出斜边AB的长度,再通过面积法算出圆心C到AB所在直线的距离,这是判断直线与圆位置关系的核心依据。第一个问题判断圆与AB所在直线相离,直接根据“相离时半径小于圆心到直线的距离”,结合半径为正数即可得到范围。第二个问题需注意是与AB边(线段)只有一个公共点,要分两类讨论:一是圆与AB直线相切,切点恰好落在线段AB上,仅一个公共点;二是圆与线段AB相交仅交于一点,此时半径需大于AC长度、小于等于BC长度,避免出现两个交点,综合两类情况即可得到结果。
【解析】
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$AC=6$,$BC=8$,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10$
设点C到AB所在直线的距离为$d$,根据三角形面积公式:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}AC· BC=\frac{1}{2}AB· d$
代入数值计算:$\frac{1}{2}×6×8=\frac{1}{2}×10× d$,解得$d=\frac{24}{5}$。
1. 若$\odot C$与AB所在直线相离,根据直线与圆相离的判定条件$r<d$,且半径$r>0$,可得$0<r<\frac{24}{5}$。
2. 若$\odot C$与AB边只有一个公共点,分两种情况:
① 圆与AB所在直线相切,此时切点在线段AB上,仅1个公共点,即$r=d=\frac{24}{5}$;
② 圆与线段AB相交且仅交于1个点:因为$AC=6$,$BC=8$,当$r>6$时点A在圆内,当$r≤8$时点B在圆上或圆外,此时圆与线段AB仅1个交点,即$6<r≤8$。
综上,$r=\frac{24}{5}$或$6<r≤8$。
【答案】
$0<r<\frac{24}{5}$;$6<r≤8$或$r=\frac{24}{5}$
【知识点】
直线与圆的位置关系,勾股定理,三角形面积计算
【点评】
本题易错点是忽略“AB边是线段”的限制,第二个空仅考虑相切的情况,漏掉圆与线段相交仅一个交点的情况,解题时要注意区分直线和线段的差异。
【难度系数】
0.65
5. 如图,在平面直角坐标系中,点A,B,C的坐标分别为(2,5),(4,5),(6,3).$\odot M$经过A,B,C三点.
(1) 点M的坐标是
(2) 判断$\odot M$与y轴的位置关系,并说明理由.

(1) 点M的坐标是
(3,2)
;(2) 判断$\odot M$与y轴的位置关系,并说明理由.
答案
5. (1) 如图,连接AB,BC,分别作AB,BC的垂直平分线交于点M,则以点M为圆心,以AM为半径的圆即为所求.根据网格的特征可得点M的坐标为(3,2)
(2) ⊙M与y轴相交.理由如下:由勾股定理,得$MA=\sqrt{1^2+3^2}=\sqrt{10}$,即⊙M的半径$r=\sqrt{10}$.
∵⊙M的圆心M的坐标为(3,2),
∴点M到y轴的距离d=3.
∵d<r,
∴⊙M与y轴相交
解析
【分析】
(1) 过A、B、C三点的圆的圆心M是△ABC的外心,即三角形三边垂直平分线的交点,圆心到A、B、C三点的距离相等。首先观察A、B两点纵坐标相同,AB为水平线段,可先确定AB的垂直平分线,再求出BC的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为M,结合网格可直接得出M的坐标。
(2) 判断圆与y轴的位置关系,只需比较圆心到y轴的距离d和圆的半径r的大小:d>r时相离,d=r时相切,d<r时相交。先利用勾股定理求出半径r,再求M到y轴的距离d,比较二者大小即可得结论。
【解析】
(1) 连接AB、BC:
① 点A(2,5)、B(4,5),AB中点的横坐标为$\frac{2+4}{2}=3$,AB平行于x轴,因此AB的垂直平分线为直线$x=3$;
② 作BC的垂直平分线,与直线$x=3$的交点即为M,结合网格特征可得M的坐标为(3,2)。
(2) ⊙M与y轴相交,理由如下:
已知M(3,2),A(2,5),由勾股定理得半径$r=MA=\sqrt{(3-2)^2+(2-5)^2}=\sqrt{1+9}=\sqrt{10}$。
圆心M到y轴的距离d等于M横坐标的绝对值,即$d=3$。
因为$3<\sqrt{10}$,即$d<r$,所以⊙M与y轴相交。
【答案】
(1)
$(3,2)$
(2) ⊙M与y轴相交。理由如下:由勾股定理,得$MA=\sqrt{1^2+3^2}=\sqrt{10}$,即$\odot M$的半径$r=\sqrt{10}$。$\because \odot M$的圆心M的坐标为$(3,2)$,$\therefore$点M到y轴的距离$d=3$。$\because d<r$,$\therefore \odot M$与y轴相交
【知识点】
确定圆的条件,勾股定理,直线与圆的位置关系判定
【点评】
本题核心考查外心的性质和直线与圆位置关系的判断方法,解题关键是明确外心为三角形三边垂直平分线的交点,掌握通过距离与半径的大小关系判断直线和圆位置关系的规律,结合网格可快速简化计算过程。
【难度系数】
0.7
(1) 过A、B、C三点的圆的圆心M是△ABC的外心,即三角形三边垂直平分线的交点,圆心到A、B、C三点的距离相等。首先观察A、B两点纵坐标相同,AB为水平线段,可先确定AB的垂直平分线,再求出BC的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为M,结合网格可直接得出M的坐标。
(2) 判断圆与y轴的位置关系,只需比较圆心到y轴的距离d和圆的半径r的大小:d>r时相离,d=r时相切,d<r时相交。先利用勾股定理求出半径r,再求M到y轴的距离d,比较二者大小即可得结论。
【解析】
(1) 连接AB、BC:
① 点A(2,5)、B(4,5),AB中点的横坐标为$\frac{2+4}{2}=3$,AB平行于x轴,因此AB的垂直平分线为直线$x=3$;
② 作BC的垂直平分线,与直线$x=3$的交点即为M,结合网格特征可得M的坐标为(3,2)。
(2) ⊙M与y轴相交,理由如下:
已知M(3,2),A(2,5),由勾股定理得半径$r=MA=\sqrt{(3-2)^2+(2-5)^2}=\sqrt{1+9}=\sqrt{10}$。
圆心M到y轴的距离d等于M横坐标的绝对值,即$d=3$。
因为$3<\sqrt{10}$,即$d<r$,所以⊙M与y轴相交。
【答案】
(1)
(2) ⊙M与y轴相交。理由如下:由勾股定理,得$MA=\sqrt{1^2+3^2}=\sqrt{10}$,即$\odot M$的半径$r=\sqrt{10}$。$\because \odot M$的圆心M的坐标为$(3,2)$,$\therefore$点M到y轴的距离$d=3$。$\because d<r$,$\therefore \odot M$与y轴相交
【知识点】
确定圆的条件,勾股定理,直线与圆的位置关系判定
【点评】
本题核心考查外心的性质和直线与圆位置关系的判断方法,解题关键是明确外心为三角形三边垂直平分线的交点,掌握通过距离与半径的大小关系判断直线和圆位置关系的规律,结合网格可快速简化计算过程。
【难度系数】
0.7
6. 如图,$\odot O$的半径长为25,弦AB长为48,C是$\overset{\frown}{AB}$的中点.
(1)求弦AC长;
(2)$\odot O$的一个同心圆与弦AC所在的直线相切,求这个同心圆半径r的大小.

(1)求弦AC长;
(2)$\odot O$的一个同心圆与弦AC所在的直线相切,求这个同心圆半径r的大小.
答案
6. (1) 如图,连接OA,OB,OC,OC交AB于点H.
∵C是$\overset{\frown}{AB}$的中点,
∴$\overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{BC}$.
∴∠AOC=∠BOC.
∵OA=OB,∠AOC=∠BOC,
∴OH⊥AB,$AH=\frac{1}{2}AB=24$.在Rt△OAH中,OA=25,AH=24,根据勾股定理,得$OH=\sqrt{25^2-24^2}=7$.
∴HC=OC−OH=25−7=18.在Rt△AHC中,根据勾股定理,得$AC=\sqrt{24^2+18^2}=30$,即AC的长为30
(2) 如图过O作OG⊥AC,垂足为G.
∵OA=OC,
∴$AG=\frac{1}{2}AC=15$.
∵OA=25,
∴$OG=\sqrt{OA^2-AG^2}=20$.答:这个同心圆半径r的大小为20
解析
【分析】
(1)求解弦AC的长度时,我们可以利用弧中点的性质推导垂直关系:弧的中点与圆心的连线垂直平分该弧所对的弦,因此连接OA、OC,OC与AB交于H,可得到OH⊥AB,先在Rt△OAH中用勾股定理求出OH,再得到CH的长度,最后在Rt△AHC中用勾股定理即可算出AC的长度。
(2)已知同心圆与AC所在直线相切,根据切线的性质,圆心到直线的距离等于半径,因此r就是点O到AC的距离。过O作OG⊥AC于G,利用等腰三角形三线合一得到AG的长度,再在Rt△OAG中用勾股定理求出OG,即为r的值。
【解析】
(1) 连接OA,OB,OC,OC交AB于点H.
∵C是$\overset{\frown}{AB}$的中点,
∴$\overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{BC}$.
∴∠AOC=∠BOC.
∵OA=OB,∠AOC=∠BOC,
∴OH⊥AB,$AH=\frac{1}{2}AB=24$.
在Rt△OAH中,OA=25,AH=24,根据勾股定理,得$OH=\sqrt{25^2-24^2}=7$.
∴HC=OC−OH=25−7=18.
在Rt△AHC中,根据勾股定理,得$AC=\sqrt{24^2+18^2}=30$,即AC的长为30.

(2) 过O作OG⊥AC,垂足为G.
∵OA=OC,
∴$AG=\frac{1}{2}AC=15$.
∵OA=25,
∴$OG=\sqrt{OA^2-AG^2}=20$.
【答案】
(1) 弦AC长为30;
(2) 这个同心圆半径r的大小为20。
【知识点】
垂径定理、勾股定理、切线的性质
【点评】
本题是圆相关计算的常见题型,通过合理构造辅助线将问题转化为直角三角形的边长计算,解题时需熟练运用弧中点、垂径定理、切线性质等相关结论,计算时注意勾股定理的正确应用。
【难度系数】
0.7
(1)求解弦AC的长度时,我们可以利用弧中点的性质推导垂直关系:弧的中点与圆心的连线垂直平分该弧所对的弦,因此连接OA、OC,OC与AB交于H,可得到OH⊥AB,先在Rt△OAH中用勾股定理求出OH,再得到CH的长度,最后在Rt△AHC中用勾股定理即可算出AC的长度。
(2)已知同心圆与AC所在直线相切,根据切线的性质,圆心到直线的距离等于半径,因此r就是点O到AC的距离。过O作OG⊥AC于G,利用等腰三角形三线合一得到AG的长度,再在Rt△OAG中用勾股定理求出OG,即为r的值。
【解析】
(1) 连接OA,OB,OC,OC交AB于点H.
∵C是$\overset{\frown}{AB}$的中点,
∴$\overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{BC}$.
∴∠AOC=∠BOC.
∵OA=OB,∠AOC=∠BOC,
∴OH⊥AB,$AH=\frac{1}{2}AB=24$.
在Rt△OAH中,OA=25,AH=24,根据勾股定理,得$OH=\sqrt{25^2-24^2}=7$.
∴HC=OC−OH=25−7=18.
在Rt△AHC中,根据勾股定理,得$AC=\sqrt{24^2+18^2}=30$,即AC的长为30.
(2) 过O作OG⊥AC,垂足为G.
∵OA=OC,
∴$AG=\frac{1}{2}AC=15$.
∵OA=25,
∴$OG=\sqrt{OA^2-AG^2}=20$.
【答案】
(1) 弦AC长为30;
(2) 这个同心圆半径r的大小为20。
【知识点】
垂径定理、勾股定理、切线的性质
【点评】
本题是圆相关计算的常见题型,通过合理构造辅助线将问题转化为直角三角形的边长计算,解题时需熟练运用弧中点、垂径定理、切线性质等相关结论,计算时注意勾股定理的正确应用。
【难度系数】
0.7
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