1. 直线与圆有三种位置关系:
相离——直线与圆没有公共点.
相切——直线与圆只有
相交——直线与圆有
相离——直线与圆没有公共点.
相切——直线与圆只有
一
个公共点,这条直线叫作圆的切线
,这个点叫作切点
.相交——直线与圆有
两
个公共点,这条直线叫作圆的割线
.答案
1. 一 圆的切线 切点 两 圆的割线
解析
【分析】
这道题考查直线与圆位置关系的基础定义,解题时只需回忆教材中相切、相交两种位置对应的公共点数量及相关名称的规定,逐一对应填空即可。
【解析】
根据直线与圆的位置关系相关定义:
1. 相切的定义为直线与圆只有1个公共点,此时这条直线叫作圆的切线,这个唯一的公共点叫作切点;
2. 相交的定义为直线与圆有2个公共点,此时这条直线叫作圆的割线。
将上述内容依次填入对应空缺处即可。
【答案】
一 圆的切线 切点 两 圆的割线
【知识点】
直线与圆的位置关系;切线的概念;割线的概念
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是对课本基础定义的识记,熟练掌握教材相关概念即可快速作答。
【难度系数】
0.9
这道题考查直线与圆位置关系的基础定义,解题时只需回忆教材中相切、相交两种位置对应的公共点数量及相关名称的规定,逐一对应填空即可。
【解析】
根据直线与圆的位置关系相关定义:
1. 相切的定义为直线与圆只有1个公共点,此时这条直线叫作圆的切线,这个唯一的公共点叫作切点;
2. 相交的定义为直线与圆有2个公共点,此时这条直线叫作圆的割线。
将上述内容依次填入对应空缺处即可。
【答案】
一 圆的切线 切点 两 圆的割线
【知识点】
直线与圆的位置关系;切线的概念;割线的概念
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是对课本基础定义的识记,熟练掌握教材相关概念即可快速作答。
【难度系数】
0.9
2. 直线与圆的位置关系的判定方法:
设圆的半径为$r$,圆心到直线的距离为$d$,则
直线与圆相离$⇔ d$
直线与圆相切$⇔ d$
直线与圆相交$⇔ d$
设圆的半径为$r$,圆心到直线的距离为$d$,则
直线与圆相离$⇔ d$
>
$r$;直线与圆相切$⇔ d$
=
$r$;直线与圆相交$⇔ d$
<
$r$。答案
2. > = <
解析
【分析】
本题考查直线与圆位置关系的判定方法,解题时可结合三种位置关系的公共点特征推导d与r的大小关系:①直线与圆相离时无公共点,说明直线到圆心的距离比半径大;②相切时仅有1个公共点,说明直线刚好与圆接触,距离等于半径;③相交时有2个公共点,说明直线穿入圆内,距离小于半径,对应填入符号即可。
【解析】
根据直线与圆的位置关系判定规则:
1. 直线与圆相离时,直线与圆没有公共点,圆心到直线的距离大于圆的半径,即$d > r$;
2. 直线与圆相切时,直线与圆有且只有1个公共点,圆心到直线的距离等于圆的半径,即$d = r$;
3. 直线与圆相交时,直线与圆有2个公共点,圆心到直线的距离小于圆的半径,即$d < r$。
因此三个空依次填入对应符号即可。
【答案】
> = <
【知识点】
直线与圆的位置关系判定
【点评】
本题属于基础概念识记题,核心考查对直线与圆位置关系判定定理的掌握,是平面几何中直线与圆模块的基础内容,需熟练记忆为后续综合解题打好基础。
【难度系数】
0.9
本题考查直线与圆位置关系的判定方法,解题时可结合三种位置关系的公共点特征推导d与r的大小关系:①直线与圆相离时无公共点,说明直线到圆心的距离比半径大;②相切时仅有1个公共点,说明直线刚好与圆接触,距离等于半径;③相交时有2个公共点,说明直线穿入圆内,距离小于半径,对应填入符号即可。
【解析】
根据直线与圆的位置关系判定规则:
1. 直线与圆相离时,直线与圆没有公共点,圆心到直线的距离大于圆的半径,即$d > r$;
2. 直线与圆相切时,直线与圆有且只有1个公共点,圆心到直线的距离等于圆的半径,即$d = r$;
3. 直线与圆相交时,直线与圆有2个公共点,圆心到直线的距离小于圆的半径,即$d < r$。
因此三个空依次填入对应符号即可。
【答案】
> = <
【知识点】
直线与圆的位置关系判定
【点评】
本题属于基础概念识记题,核心考查对直线与圆位置关系判定定理的掌握,是平面几何中直线与圆模块的基础内容,需熟练记忆为后续综合解题打好基础。
【难度系数】
0.9
例 如图30.1-1,已知在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=3$,$BC=4$,如果以点$C$为圆心的圆与斜边$AB$有公共点,那么$\odot C$的半径$r$的取值范围是().

A.$0≤ r≤ \frac{12}{5}$
B.$\frac{12}{5}≤ r≤ 3$
C.$\frac{12}{5}≤ r≤ 4$
D.$3≤ r≤ 4$
A.$0≤ r≤ \frac{12}{5}$
B.$\frac{12}{5}≤ r≤ 3$
C.$\frac{12}{5}≤ r≤ 4$
D.$3≤ r≤ 4$
答案
C
解析
【分析】要确定$\odot C$与斜边$AB$有公共点时半径$r$的取值范围,需先找到两个临界状态:1. 当$\odot C$与$AB$相切时,$r$取最小值,等于点$C$到$AB$的垂线段长度;2. 当$\odot C$经过线段$AB$上距离点$C$最远的端点时,$r$取最大值。先利用勾股定理求出斜边$AB$的长度,再通过三角形面积法求出$C$到$AB$的垂距,最后对比$A$、$B$到$C$的距离得到最大半径,即可确定$r$的范围。
【解析】
在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=3$,$BC=4$,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$
过点$C$作$CD⊥ AB$于点$D$,根据三角形面积公式:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}AC· BC=\frac{1}{2}AB· CD$
代入数值计算:
$\frac{1}{2}×3×4=\frac{1}{2}×5× CD$
解得$CD=\frac{12}{5}$。
当$\odot C$与$AB$相切时,半径$r=CD=\frac{12}{5}$,此时圆与$AB$有1个公共点,为$r$的最小值;
线段$AB$上的点到点$C$的最大距离为$BC=4$,当$r=4$时,点$B$在$\odot C$上,圆与$AB$有公共点;
综上,$r$的取值范围是$\frac{12}{5}≤ r≤4$。
【答案】C
【知识点】勾股定理;直线与圆的位置关系;三角形面积计算
【点评】本题是直线与圆位置关系的典型应用题,解题的关键是明确圆与线段有公共点的两个临界情况,结合几何性质计算即可,需要注意这里的$AB$是线段而非直线,要结合线段端点到圆心的距离判断最大半径。
【难度系数】0.7
【解析】
在$Rt△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AC=3$,$BC=4$,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$
过点$C$作$CD⊥ AB$于点$D$,根据三角形面积公式:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}AC· BC=\frac{1}{2}AB· CD$
代入数值计算:
$\frac{1}{2}×3×4=\frac{1}{2}×5× CD$
解得$CD=\frac{12}{5}$。
当$\odot C$与$AB$相切时,半径$r=CD=\frac{12}{5}$,此时圆与$AB$有1个公共点,为$r$的最小值;
线段$AB$上的点到点$C$的最大距离为$BC=4$,当$r=4$时,点$B$在$\odot C$上,圆与$AB$有公共点;
综上,$r$的取值范围是$\frac{12}{5}≤ r≤4$。
【答案】C
【知识点】勾股定理;直线与圆的位置关系;三角形面积计算
【点评】本题是直线与圆位置关系的典型应用题,解题的关键是明确圆与线段有公共点的两个临界情况,结合几何性质计算即可,需要注意这里的$AB$是线段而非直线,要结合线段端点到圆心的距离判断最大半径。
【难度系数】0.7
解 过点C作CD⊥AB于点D,如图30.1-2所示。
∵AC=3,BC=4,∠ACB=90°,
∴AB=5。
∵CD×AB=AC×BC,
∴CD=$\frac{12}{5}$。
当r=CD时,⊙C与斜边AB相切,此时⊙C与AB只有一个公共点;
当CD<r≤AC时,⊙C与AB相交,有两个公共点;
当AC<r≤BC时,⊙C与AB只有一个公共点;
当r>BC时,⊙C与AB没有交点。
∴要使⊙C与斜边AB有公共点,则需满足CD≤r≤BC。
∴$\frac{12}{5}$≤r≤4。
故选C。

图30.1-2
方法感悟 在判断直线与圆的位置关系时,需要先确定圆心到直线的距离,再比较其与半径的大小从而确定直线与圆的位置关系。
∵AC=3,BC=4,∠ACB=90°,
∴AB=5。
∵CD×AB=AC×BC,
∴CD=$\frac{12}{5}$。
当r=CD时,⊙C与斜边AB相切,此时⊙C与AB只有一个公共点;
当CD<r≤AC时,⊙C与AB相交,有两个公共点;
当AC<r≤BC时,⊙C与AB只有一个公共点;
当r>BC时,⊙C与AB没有交点。
∴要使⊙C与斜边AB有公共点,则需满足CD≤r≤BC。
∴$\frac{12}{5}$≤r≤4。
故选C。
图30.1-2
方法感悟 在判断直线与圆的位置关系时,需要先确定圆心到直线的距离,再比较其与半径的大小从而确定直线与圆的位置关系。
答案
解析
【分析】
要确定⊙C与斜边AB有公共点时半径r的取值范围,首先明确:判断直线与圆的位置关系可通过比较圆心到直线的距离d和半径r的大小,有公共点时满足d≤r;但本题中AB是线段而非无限延伸的直线,还需结合线段端点与圆的位置关系综合判断。解题时第一步先用勾股定理求出斜边AB的长度,再通过直角三角形面积的两种计算方法求出圆心C到AB的垂线段CD的长度(即d);第二步分情况讨论不同r值下⊙C与线段AB的交点情况,最终整合得到r的取值范围。
【解析】
过点C作CD⊥AB于点D。
∵AC=3,BC=4,∠ACB=90°,
∴由勾股定理得:$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$。
∵△ABC的面积可表示为$\frac{1}{2}AC· BC$,也可表示为$\frac{1}{2}AB· CD$,
∴$\frac{1}{2}×3×4=\frac{1}{2}×5×CD$,解得$CD=\frac{12}{5}$。
对r的不同取值分析如下:
1. 当$r=\frac{12}{5}$时,⊙C与斜边AB相切,只有1个公共点,符合要求;
2. 当$\frac{12}{5}<r≤3$时,⊙C与线段AB相交,有2个公共点,符合要求;
3. 当$3<r≤4$时,点A在⊙C内,点B在⊙C上或圆内,⊙C与线段AB只有1个公共点,符合要求;
4. 当$r>4$时,点A、B都在⊙C内,⊙C与AB无公共点,不符合要求。
综上,⊙C与斜边AB有公共点时,r的取值范围是$\frac{12}{5}≤r≤4$,故选C。
【答案】
$\frac{12}{5}≤r≤4$(或选C)
【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】
本题易错点是容易忽略AB是线段的限制,仅按直线与圆的位置关系得到$r≥\frac{12}{5}$的错误结论,解题时需要结合线段两个端点和圆的位置关系综合判断,才能得到完整的取值范围。
【难度系数】
0.6
要确定⊙C与斜边AB有公共点时半径r的取值范围,首先明确:判断直线与圆的位置关系可通过比较圆心到直线的距离d和半径r的大小,有公共点时满足d≤r;但本题中AB是线段而非无限延伸的直线,还需结合线段端点与圆的位置关系综合判断。解题时第一步先用勾股定理求出斜边AB的长度,再通过直角三角形面积的两种计算方法求出圆心C到AB的垂线段CD的长度(即d);第二步分情况讨论不同r值下⊙C与线段AB的交点情况,最终整合得到r的取值范围。
【解析】
过点C作CD⊥AB于点D。
∵AC=3,BC=4,∠ACB=90°,
∴由勾股定理得:$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$。
∵△ABC的面积可表示为$\frac{1}{2}AC· BC$,也可表示为$\frac{1}{2}AB· CD$,
∴$\frac{1}{2}×3×4=\frac{1}{2}×5×CD$,解得$CD=\frac{12}{5}$。
对r的不同取值分析如下:
1. 当$r=\frac{12}{5}$时,⊙C与斜边AB相切,只有1个公共点,符合要求;
2. 当$\frac{12}{5}<r≤3$时,⊙C与线段AB相交,有2个公共点,符合要求;
3. 当$3<r≤4$时,点A在⊙C内,点B在⊙C上或圆内,⊙C与线段AB只有1个公共点,符合要求;
4. 当$r>4$时,点A、B都在⊙C内,⊙C与AB无公共点,不符合要求。
综上,⊙C与斜边AB有公共点时,r的取值范围是$\frac{12}{5}≤r≤4$,故选C。
【答案】
$\frac{12}{5}≤r≤4$(或选C)
【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】
本题易错点是容易忽略AB是线段的限制,仅按直线与圆的位置关系得到$r≥\frac{12}{5}$的错误结论,解题时需要结合线段两个端点和圆的位置关系综合判断,才能得到完整的取值范围。
【难度系数】
0.6
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