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初三數學圓的經典例題及解析

教育 更新时间:2024-08-29 13:12:03

初三數學圓的經典例題及解析(圓知識的第二部分及例題詳解)1

圓的第二部分的主要内容有

/.點與圓的位置關系.如圖

(1)點在圓外<=>d>r,如點A.

(2)點在圓上<=>d=r,如點B.

(3)點在圓内<=>d<r,如點C.

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(d為點到圓心的距離,r為圓O的半徑).

平面内,不在同一直線上的三個點确定一個圓.

■經過三角形三個頂點的圓叫三角形的外接圓.三角形外接圓的圓心叫這個三角形的外心.這個三角形叫這個圓的内接三角形,三角形外心是三角形三邊垂直平分線的交點,它到三個頂點的距離相等.

2.直線與圓的位置關系.

(1)直線和圓相交<=>d<r,有兩個公共點;

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(2)直線和圓相切<=>d=r有且隻有一個公共點

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(3)直線和圓相離<=>d>r,沒有公共點

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切線的判定定理:

經過半徑外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線.

■切線的性質定理:圓的切線垂直于過切點的半徑.

■切線長定理:從圓外一點引圓的兩條切線,它們的切線長相等,圓心和這個點的連線平分兩條切線的夾角.

■和三角形各邊都相切的圓叫三角形的内切圓,内切圓的圓心叫三角形的内心,這個三角形叫圓的外切三角形.三角形的内心是三個内角平分線的交點,内心到三邊的距離相等

■證明直線與圓相切,一般有兩種情況:①已知直線與圓有公共點,這時連接圓心與公共點的半徑,證明該半徑與已知直線垂直.即連半徑,證垂直.②不知直線與圓有公共點,這時過圓心作與已知直線垂直的線段,證明此垂線段的長與半徑相等.即作垂直,證半徑.

■圓與圓的位置關系的内容,現在教學為選學内容,不再陳述.

這部分内容以直線與圓相切最為重要,它不僅溝通了幾何圖形中的數量關系、線的位置關系和線段間的等量關系,還常與勾股定理聯系起來,派生出很多重要的結論,為中考的開放性、探究性考題提供了素材.

【題目呈現】

1.如圖,已知⊙O是以坐标原點O為圓心,1為半徑的圓,∠AOB=45°,點P在x軸上運動,若過點P且與OA平行的直線與⊙O有公共點,設P(x,0),則x的取值範圍是_______

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【分析】左右平移OA,當平移線與⊙O相切時正好與⊙O隻有一個公共點,如圖

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設此時與x軸上的一個交點為P1,連接O與切點C,可知△OCP1為等腰直角三角形,∠OCP1=90°,而OC=1,∴OP1=√2,∴x的取值範圍:一√2≤x≤√2.

2.如圖,在矩形ABCD中,AB=4,AD=5,AD、AB、BC分别與⊙O相切于E、F、G三點,過點D作⊙O的切線交BC于點M,則DM的長為(____)

A.13/3,B.9/2,C.4√13/3,D.2√5

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【分析】要求DM的長,看圖應考慮Rt△DCM,用勾股定理,DC=AB=4,再看⊙O與AD,AB,BC分别相切,與DM相切于點N,由切線長定理知,AE=AF,BG=BF,GM=MN,DE=DN,而OE⊥AD,OF⊥AB,OG⊥BC,且OE=OF=OG,∴AE=AF=BF=BG=2,則ED=DN=3=CG,于是設GM=x,則DM=3十x,MC=3一x,∴在Rt△DCM中,可得4² (3一x)²=(3 x)²,解得x=4/3,∴DM=13/3,選A.

3.如圖,在△ABC中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=2√2,D是線段BC上的一個動點,以AD為直徑畫⊙O分别交AB,AC于點E,F,連接EF,則線段EF長度的最小值為______.

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【分析】此題,給定了兩個角度,一條看似與EF無關的邊,在圓中,我們就要連OE,OF,則∠EOF=120°,這樣出現了一個120°的等腰三角形,則EF=√3OE,看來欲使EF最小,則須半徑或直徑最小,即AD最小,當AD⊥BC時AD最小(垂線段最短),而AB=2√2,∴AD=2,則OE=1,∴EF長度的最小值為√3.【注,圓中最值問題常用到直徑】

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4.如圖,已知等邊△ABC,以邊BC為直徑的半圓與邊AB、AC分别交于點D、點E,過點D作DF⊥AC,垂足為點F.

(1)判斷DF與⊙O的位置關系,并證明你的結論;

(2)過點F作FH⊥BC,垂足為點H.若等邊△ABC的邊長為4,求FH的長.

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【分析】第一問應該是相切關系,由于D是圓上的點,所以連半徑,證垂直,如圖

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連接OD,由于△ABC是等邊三角形,∠A=∠B=∠C=60°,而OD=OB,∴△BDO也是等邊三角形,∴∠BDO=60°,又DF⊥AC,∠DFA=90°,∴∠ADF=30°,∴∠ODF=90°,即OD⊥DF,∴DF與⊙O相切.

第二問,由于BD=BO=BC/2=AB/2=1/2×4=2,∴AD=2,∴AF=1,CF=3,在Rt△FHC中,∠C=60°,FH=3√3/2.

5.如圖,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠BAC的平分線交BC于點D,E為AB上的一點,DE=DC,以D為圓心,DB長為半徑作⊙D.

(1)求證:AC是⊙D的切線;

(2)求證:AB EB=AC

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【分析】此題AC與⊙D無公共點,所以過D作AC的垂線DF,垂足為F,即作垂直,證半徑,如圖

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由于AD平分∠BAC,又∠B=90°,∴DF=BD,∴AC是⊙D的切線.又可知此時AB=AF,為第2問提供了依據,隻須證CF=EB,由于DE=DC,BD=DF,∴Rt△EBD≌Rt△CFD,∴EB=CF,∴問題得證.

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