中考数学复习专题精品导学案:第24讲与圆有关的位置关系.doc
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1、中考数学复习专题精品导学案:第24讲与圆有关的位置关系2013年中考数学专题复习第二十四讲 与圆有关的位置关系【基础知识回顾】一、 点与圆的位置关系:1、点与圆的位置关系有 种,若圆的半径为r点P到圆心的距离为d 则:点P在圆内 点P在圆上 点P在圆外 2、 过三点的圆: 过同一直线上三点 作用,过 三点,有且只有一个圆三角形的外接圆:经过三角形各顶点的圆叫做三角形的 外接圆的圆心叫做三角形的 这个三角形叫做这个圆的 三角形外心的形成:三角形 的交点,外心的性质:到 相等【名师提醒:1、锐角三角形外心在三角形 直角三角形的外心是 锐角三角形的外心在三角形 】一、 直线与圆的位置关系: 1、直线
2、与圆的位置关系有 种:当直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆 直线叫圆的 线,这的直线叫做圆的 直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆 2、设Qo的半径为r,圆心o到直线l的距离为d,则: 直线l与Qo相交d r,直线l与Qo相切d r直线l与Qo相离d r3、 切线的性质和判定:性质定理:圆的切线垂直于经过切点的 【名师提醒:根据这一定理,在圆中遇到切线时,常用连接圆心和切点,即可的垂直关系】判定定理:经过半径的 且 这条半径的直线式圆的切线【名师提醒:在切线的判定中,当直线和圆的公共点标出时,用判定定理证明。当公共点未标出时,一般可证圆心到直线的距离d=r来判定相切】4、 切线长定理: 切线长
3、定义:在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间 的长叫做这点到圆的切线长。切线长定理:从圆外一点到圆的两条切线,它们的 相等,并且圆心和这一点的连线平分 的夹角5、 三角形的内切圆: 与三角形各边都 的圆,叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的 三角形内心的形成:是三角形 的交点 内心的性质:到三角形各 的距离相等,内心与每一个顶点的连接线平分 【名师提醒:三类三角形内心都在三角形 若ABC三边为a、b、c面积为s,内切圆半径为r,则s= ,若ABC为直角三角形,则r= 】二、 圆和圆的位置关系: 圆和圆的位置关系有 种,若Qo1半径为R,Qo2半径为r,圆心距外,则Qo1 与Qo2
4、外距 Qo1 与Qo2 外切 两圆相交 两圆内切 两圆内含 【名师提醒:两圆相离无公共点包含 和 两种情况,两圆相切有唯一公共点包含 和 两种情况,注意题目中两种情况的考虑圆心同是两圆 此时d= 】三、 反证法: 假设命题的结论 ,由此经过推理得出 由矛盾判定所作的假设 从而得到原命题成立,这种证明命题的方法叫反证法【名师提醒:反证法正题的关键是提出 即假设所证结论的反面成立,择推理论证得出的矛盾可以与 相矛盾,也可以与 相矛盾,从而肯定原命题成立】【典型例题解析】 考点一:切线的性质例1 (2012永州)如图,AC是O的直径,PA是O的切线,A为切点,连接PC交O于点B,连接AB,且PC=1
5、0,PA=6求:(1)O的半径;(2)cosBAC的值考点:切线的性质;勾股定理;锐角三角函数的定义分析:(1)由AC是O的直径,PA是O的切线,根据切线的性质,即可得PAC=90,又由PC=10,PA=6,利用勾股定理即可求得AC的值,继而求得O的半径;(2)由AC是O的直径,PA是O的切线,根据圆周角定理与切线的性质,即可得ABC=PAC=90,又由同角的余角相等,可得BAC=P,然后在RtPAC中,求得cosP的值,即可得cosBAC的值解答:解:(1)AC是O的直径,PA是O的切线,CAPA,即PAC=90,PC=10,PA=6,AC=8,OA=AC=4,O的半径为4;(2)AC是O的
6、直径,PA是O的切线,ABC=PAC=90,P+C=90,BAC+C=90,BAC=P,在RtPAC中,cosP=,cosBAC=点评:此题考查了切线的性质、圆周角定理、勾股定理以及三角函数的定义此题难度适中,注意掌握数形结合思想与转化思想的应用例2 (2012珠海)已知,AB是O的直径,点P在弧AB上(不含点A、B),把AOP沿OP对折,点A的对应点C恰好落在O上(1)当P、C都在AB上方时(如图1),判断PO与BC的位置关系(只回答结果);(2)当P在AB上方而C在AB下方时(如图2),(1)中结论还成立吗?证明你的结论;(3)当P、C都在AB上方时(如图3),过C点作CD直线AP于D,且
7、CD是O的切线,证明:AB=4PD考点:切线的性质;等边三角形的判定与性质;含30度角的直角三角形;圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理专题:几何综合题分析:(1)PO与BC的位置关系是平行;(2)(1)中的结论成立,理由为:由折叠可知三角形APO与三角形CPO全等,根据全等三角形的对应角相等可得出APO=CPO,再由OA=OP,利用等边对等角得到A=APO,等量代换可得出A=CPO,又根据同弧所对的圆周角相等得到A=PCB,再等量代换可得出COP=ACB,利用内错角相等两直线平行,可得出PO与BC平行;(3)由CD为圆O的切线,利用切线的性质得到OC垂直于CD,又AD垂直于CD,利用平面内垂直于
8、同一条直线的两直线平行得到OC与AD平行,根据两直线平行内错角相等得到APO=COP,再利用折叠的性质得到AOP=COP,等量代换可得出APO=AOP,再由OA=OP,利用等边对等角可得出一对角相等,等量代换可得出三角形AOP三内角相等,确定出三角形AOP为等边三角形,根据等边三角形的内角为60得到AOP为60,由OP平行于BC,利用两直线平行同位角相等可得出OBC=AOP=60,再由OB=OC,得到三角形OBC为等边三角形,可得出COB为60,利用平角的定义得到POC也为60,再加上OP=OC,可得出三角形POC为等边三角形,得到内角OCP为60,可求出PCD为30,在直角三角形PCD中,利
9、用30所对的直角边等于斜边的一半可得出PD为PC的一半,而PC等于圆的半径OP等于直径AB的一半,可得出PD为AB的四分之一,即AB=4PD,得证解答:解:(1)PO与BC的位置关系是POBC;(2)(1)中的结论POBC成立,理由为:由折叠可知:APOCPO,APO=CPO,又OA=OP,A=APO,A=CPO,又A与PCB都为所对的圆周角,A=PCB,CPO=PCB,POBC;(3)CD为圆O的切线,OCCD,又ADCD,OCAD,APO=COP,由折叠可得:AOP=COP,APO=AOP,又OA=OP,A=APO,A=APO=AOP,APO为等边三角形,AOP=60,又OPBC,OBC=
10、AOP=60,又OC=OB,BCO为等边三角形,COB=60,POC=180-(AOP+COB)=60,又OP=OC,POC也为等边三角形,PCO=60,PC=OP=OC,又OCD=90,PCD=30,在RtPCD中,PD=PC,又PC=OP=AB,PD=AB,即AB=4PD点评:此题考查了切线的性质,等边三角形的判定与性质,含30直角三角形的性质,折叠的性质,圆周角定理,以及平行线的判定与性质,熟练掌握性质及判定是解本题的关键对应训练1(2012玉林)如图,已知点O为RtABC斜边AC上一点,以点O为圆心,OA长为半径的O与BC相切于点E,与AC相交于点D,连接AE(1)求证:AE平分CAB
11、;(2)探求图中1与C的数量关系,并求当AE=EC时,tanC的值考点:切线的性质;特殊角的三角函数值专题:探究型分析:(1)连接OE,则OEBC,由于ABBC,故可得出ABOE,进而可得出2=AEO,由于OA=OE,故1=AEO,进而可得出1=2;(2)由三角形外角的性质可知1+AEO=EOC,因为1=AEO,OEC=90,所以21+C=90;当AE=CE时,1=C,再根据21+C=90即可得出C的度数,由特殊角的三角函数值得出tanC即可解答:(1)证明:连接OE,O与BC相切于点E,OEBC,ABBC,ABOE,2=AEO,OA=OE,1=AEO,1=2,即AE平分CAB;(2)解:21
12、+C=90,tanC=EOC是AOE的外角,1+AEO=EOC,1=AEO,OEC=90,21+C=90,当AE=CE时,1=C,21+C=903C=90,C=30tanC=tan30=点评:本题考查的是切线的性质、三角形外角的性质及等腰三角形的性质,在解答此类题目时要熟知“若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系”2(2012泰州)如图,已知直线l与O相离,OAl于点A,OA=5OA与O相交于点P,AB与O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C(1)试判断线段AB与AC的数量关系,并说明理由;(2)若PC=2,求O的半径和线段PB的长;(3)若在O上存在点Q,使QAC是以A
13、C为底边的等腰三角形,求O的半径r的取值范围考点:切线的性质;等腰三角形的性质;勾股定理;直线与圆的位置关系;相似三角形的判定与性质专题:计算题;几何综合题分析:(1)连接OB,根据切线的性质和垂直得出OBA=OAC=90,推出OBP+ABP=90,ACP+CPA=90,求出ACP=ABC,根据等腰三角形的判定推出即可;(2)延长AP交O于D,连接BD,设圆半径为r,则OP=OB=r,PA=5r,根据AB=AC推出52-r2=(2)2(5-r)2,求出r,证DPBCPA,得出 ,代入求出即可;(3)根据已知得出Q在AC的垂直平分线上,作出线段AC的垂直平分线MN,作OEMN,求出OEr,求出r
14、范围,再根据相离得出r5,即可得出答案解答:解:(1)AB=AC,理由如下: 连接OBAB切O于B,OAAC,OBA=OAC=90,OBP+ABP=90,ACP+APC=90,OP=OB,OBP=OPB,OPB=APC,ACP=ABC,AB=AC;(2)延长AP交O于D,连接BD,设圆半径为r,则OP=OB=r,PA=5r,AB2=OA2OB2=52-r2,AC2=PC2-PA2=(2)2(5r)2,52r2=(2)2(5-r)2,解得:r=3,AB=AC=4,PD是直径,PBD=90=PAC,DPB=CPA,DPBCPA,解得:PB=O的半径为3,线段PB的长为;(3)作出线段AC的垂直平分
15、线MN,作OEMN,则可以推出OE=AC=AB=;又圆O要与直线MN交点,OE=r,r,又圆O与直线l相离,r5,即r5点评:本题考查了等腰三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,切线的性质,勾股定理,直线与圆的位置关系等知识点的应用,主要培养学生运用性质进行推理和计算的能力本题综合性比较强,有一定的难度 考点二:切线的判定例2 (2012铁岭)如图,O的直径AB的长为10,直线EF经过点B且CBF=CDB连接AD(1)求证:直线EF是O的切线;(2)若点C是弧AB的中点,sinDAB= ,求CBD的面积考点:切线的判定;圆周角定理;解直角三角形专题:探究型分析:(1)先由AB是O的直径可
16、得出ADB=90,再根据ADC=ABC,CBF=CDB即可得出ABF=90,故EF是O的切线;(2)作BGCD,垂足是G,在RtABD中,AB=10,sinDAB= 可求出BD的长,再由C是弧AB的中点,可知ADC=CDB=45,根据BG=DG=BDsin45可求出BG的长,由DAB=DCB可得出CG的长,进而得出CD的长,利用三角形的面积公式即可得出结论解答:(1)证明:AB是O的直径,ADB=90即ADC+CDB=90,ADC=ABC,CBF=CDB,ABC+CBF=90即ABF=90,ABEFEF是O的切线;(2)解:作BGCD,垂足是G,在RtABD中AB=10,sinDAB=,又si
17、nDAB=,BD=6C是弧AB的中点,ADC=CDB=45,BG=DG=BDsin45=6=3,DAB=DCBtanDCB=,CG=4,CD=CG+DG=4+3=7,SCBD=CDBG=点评:本题考查的是切线的判定定理,涉及到圆周角定理、解直角三角形及三角形的面积公式,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键对应训练 考点三:三角形的外接圆和内切圆例4 (2012阜新)如图,在ABC中,BC=3cm,BAC=60,那么ABC能被半径至少为 cm的圆形纸片所覆盖考点:三角形的外接圆与外心;圆周角定理;锐角三角函数的定义专题:计算题分析:作圆O的直径CD,连接BD,根据圆周角定理求出D
18、=60,根据锐角三角函数的定义得出sinD= ,代入求出CD即可解答:解:作圆O的直径CD,连接BD,弧BC对的圆周角有A、D,D=A=60,直径CD,DBC=90,sinD=,即sin60=,解得:CD=2,圆O的半径是,故答案为:点评:本题考查了圆周角定理,三角形的外接圆与外心,锐角三角函数的定义的应用,关键是得出sinD= ,题目比较典型,是一道比较好的题目例5 (2012玉林)如图,RtABC的内切圆O与两直角边AB,BC分别相切于点D,E,过劣弧(不包括端点D,E)上任一点P作O的切线MN与AB,BC分别交于点M,N,若O的半径为r,则RtMBN的周长为()Ar B C2r D 考点
19、:三角形的内切圆与内心;矩形的判定;正方形的判定;切线长定理专题:计算题分析:连接OD、OE,求出ODB=DBE=OEB=90,推出四边形ODBE是正方形,得出BD=BE=OD=OE=r,根据切线长定理得出MP=DM,NP=NE,代入MB+NB+MN得出BD+BE,求出即可解答:解:连接OD、OE,O是RtABC的内切圆,ODAB,OEBC,ABC=90,ODB=DBE=OEB=90,四边形ODBE是矩形,OD=OE,矩形ODBE是正方形,BD=BE=OD=OE=r,O切AB于D,切BC于E,切MN于P,MP=DM,NP=NE,RtMBN的周长为:MB+NB+MN=MB+BN+NE+DM=BD
20、+BE=r+r=2r,故选C点评:本题考查的知识点是矩形的判定、正方形的判定、三角形的内切圆和内心、切线长定理等,主要考查运用这些性质进行推理和计算的能力,题目比较好,难度也适中对应训练4(2012台州)已知,如图1,ABC中,BA=BC,D是平面内不与A、B、C重合的任意一点,ABC=DBE,BD=BE(1)求证:ABDCBE;(2)如图2,当点D是ABC的外接圆圆心时,请判断四边形BDCE的形状,并证明你的结论考点:三角形的外接圆与外心;全等三角形的判定与性质;菱形的判定专题:几何综合题;探究型分析:(1)由ABC=DBE可知ABC+CBD=DBE+CBD,即ABD=CBE,根据SAS定理
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