由于圆既是轴对称图形,又是中心对称图形,并且具有旋转不变性,因此有不少题目会出现多解问题。这类题目重在考查同学们对基础知识的掌握与运用情况,它有利于培养同学们严谨周密的逻辑思维能力。 如果解题时考虑不严密,理解不透切,形成思维定势,就会漏解,从而造成错误。在圆中解这类问题时,需要利用分类讨论思想,在解题时可以多考虑将圆进行折叠或旋转。 01点与圆的位置关系 例题1:已知点P到⊙O的最长距离为6cm,最短距离为2cm.试求⊙O的半径长. 分析:分两种情况进行讨论:①点P在圆内;②点P在圆外,画出图形,进行计算即可。 解:①当P在⊙O外时,如图,∵P当⊙O的最长距离是为6cm,最短距离为2cm,∴PB=6cm,PA=2cm,∴AB=4cm,∴⊙O的半径为2cm; ②当P在⊙O内时,此时AB=8cm,⊙O的半径为4cm. 点与圆的位置关系: 设圆的半径为r,点P到圆心的距离为d。(1)当d<r是,点P在圆内;(2)当d=r时,点P在圆上;(3)当d>r时,点P在圆外。 02点在弧上的位置关系 例题2:PA、PC分别切⊙O于A、C两点,B为⊙O上与A、C不重合的点,若∠P=50°,则∠ABC=___________度 分析:根据P点位置分两种情形分别求解.连接OA、OC;①点B在优弧上,根据圆周角定理求解;②点B在劣弧上,根据圆内接四边形对角互补求解. 解:分两种情形,如图所示.连接OA、OC.则OA⊥PA,OC⊥PC.∵∠P=50°,∴∠AOC=130°. ①B在优弧上,∠ABC=1/2∠AOC=1/2×130°=65°; ②B在劣弧上,∠ABC=180°-65°=115°. 一条弦对着两条弧,一条优弧,一条劣弧,因此点也可能在优弧或劣弧上,并且得到的两个圆周角互补。 03直线与圆的位置关系 例题3:已知圆O的直径为6cm,如果直线l上的一点C到圆心O的距离为3cm,则直线l与圆O的位置关系是__________. 分析:求直线与圆的位置关系,关键是明确直线上一点到圆心的距离恰好等于圆的半径,也就是说直线与圆至少有一个交点。注意本题的重点为“点到圆心的距离”而不是“圆心到直线的距离”。 解:∵圆O的半径r=3cm,且直线上存在一点到圆心的距离d=3cm,∴直线与圆至少有一个交点.①当圆与直线有且只有一个交点时,交点到圆心的距离为3cm,此时直线与圆相切.②当直线与圆有两个交点时,交点到圆心的距离为3cm.此时直线与圆相交.∴直线与圆的位置关系是相交或相切. 直线与圆的位置关系: 设圆的半径为r,圆心到直线的距离为d。(1)当d<r是,直线与圆相交;(2)当d=r时,直线与圆相切;(3)当d>r时,直线与圆相离。 04圆心与弦的位置关系 例题4:已知⊙O的半径为5 cm,AB和CD是⊙O的弦,AB∥CD,AB=6 cm,CD=8 cm,求AB与CD之间的距离是多少? 分析:先根据垂径定理求出AE、CF的长,然后再根据勾股定理求出OE、OF的长;因为圆心与两弦的位置不明确,所以分两种情况讨论. 解:(1)当两平行弦AB、CD可能在圆心O同侧,如图,AB与CD之间的距离为EF=OE-OF=1cm; (2)当两平行弦AB、CD可能在圆心O异侧如图,AB与CD之间的距离为EF=OE+OF=7cm; 所以AB与CD之间的距离为1cm或7cm. 05弦与弧的位置关系 例题5:若△ABC内接于⊙O,∠AOB=100°,求圆周角∠ACB的度数. 分析:分点C在优弧和劣弧上两种情况,当点C在优弧上时,可直接利用圆周角定理得到∠ACB是∠AOB的一半,当点C在劣弧上时,可以优弧上找点D,则可求得∠ADB是∠AOB的一半,再利用圆内接四边形的性质可求得∠ACB。 解:如图1,当点C在优弧上时, 则∠ACB=1/2∠AOB=50°; 如图2,当点C在劣弧上时,在优弧上找点D,连接DA、DB, 则可得∠ADB=1/2∠AOB=50°, 又∵四边形ACBD为圆的内接四边形, ∴∠ADB+∠ACB=180°, ∴∠ACB=180°-50°=130°, ∴∠ACB的度数是50°或130°. |
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