圆心确定圆的位置
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人教版数学六年级(上册)知识点梳理附复习要点各知识点梳理归纳(四)分数乘法混合运算1、分数乘法混合运算顺序与整数相同,先乘、除后加、减,有括号的先算括号里面的,再算括号外面的。
2、整数乘法运算定律对分数乘法同样适用;运算定律可以使一些计算简便。
乘法交换律:a×b=b×a乘法结合律:(a×b)×c=a×(b×c)乘法分配律:a×(b±c)=a×b±a×c(五)倒数的意义:乘积为1的两个数互为倒数。
1、倒数是两个数的关系,它们互相依存,不能单独存在。
单独一个数不能称为倒数。
(必须说清谁是谁的倒数)2、判断两个数是否互为倒数的唯一标准是:两数相乘的积是否为“1”。
例如:a×b=1,则a、b互为倒数。
3、求倒数的方法:①求分数的倒数:交换分子、分母的位置。
②求整数的倒数:整数分之1。
③求带分数的倒数:先化成假分数,再求倒数。
④求小数的倒数:先化成分数再求倒数。
4、1的倒数是它本身,因为1×1=1。
0没有倒数,因为任何数乘0积都是0,且0不能作分母。
5、真分数的倒数是假分数,真分数的倒数大于1,也大于它本身。
假分数的倒数小于或等于1。
带分数的倒数小于1。
(六)分数乘法应用题——用分数乘法解决问题1、求一个数的几分之几是多少?(用乘法)已知单位“1”的量,求单位“1”的量的几分之几是多少,用单位“1”的量与分数相乘。
2、巧找单位“1”的量:在含有分数(分率)的语句中,分率前面的量就是单位“1”对应的量,或者“占”“是”“比”字后面的量是单位“1”。
3、什么是速度?速度是单位时间内行驶的路程。
速度=路程÷时间(1)用比的前项和后项同时除以它们的最大公约数。
(2)两个分数的比,用前项后项同时乘分母的最小公倍数,再按化简整数比的方法来化简。
也可以求出比值再写成比的形式。
(3)两个小数的比,向右移动小数点的位置,也是先化成整数比。
【2020中考数学专项复习】:圆的有关概念、性质与圆有关的位置关系【考纲要求】1. 圆的基本性质和位置关系是中考考查的重点,但不会有太复杂的大题出现;2.中考试题中将更侧重于具体问题中考查圆的定义及点与圆的位置关系,对应用、创新、开放探究型题目,会根据当前的政治形势、新闻背景和实际生活去命题,进一步体现数学来源于生活,又应用于生活.【知识网络】【考点梳理】考点一、圆的有关概念及性质1.圆的有关概念圆、圆心、半径、等圆;弦、直径、弦心距、弧、半圆、优弧、劣弧、等弧;三角形的外接圆、三角形的内切圆、三角形的外心、三角形的内心、圆心角、圆周角.要点诠释:等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧.2.圆的对称性圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴,圆有无数条对称轴;圆是以圆心为对称中心的中心对称图形;圆具有旋转不变性.3.圆的确定不在同一直线上的三个点确定一个圆.要点诠释:圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.4.垂直于弦的直径垂径定理 垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧. 推论 平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.要点诠释:在图中(1)直径CD ,(2)CD ⊥AB ,(3)AM =MB ,(4)C C A B =,(5)AD BD =.若上述5个条件有2个成立,则另外3个也成立.因此,垂径定理也称“五二三定理”.即知二推三. 注意:(1)(3)作条件时,应限制AB 不能为直径.5.圆心角、弧、弦之间的关系定理 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.推论 在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量也相等. 6.圆周角圆周角定理 在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半. 推论1 在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等.推论2 半圆(或直径)所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径. 要点诠释:圆周角性质的前提是在同圆或等圆中. 7.圆内接四边形(1)定义: 圆内接四边形:顶点都在圆上的四边形,叫圆内接四边形.(2)性质:圆内接四边形对角互补,外角等于内对角(即它的一个外角等于它相邻内角的对角).考点二、与圆有关的位置关系1.点和圆的位置关系设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.要点诠释:圆的确定:①过一点的圆有无数个,如图所示.②过两点A、B的圆有无数个,如图所示.③经过在同一直线上的三点不能作圆.④不在同一直线上的三点确定一个圆.如图所示.2.直线和圆的位置关系(1)切线的判定切线的判定定理经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.(会过圆上一点画圆的切线)(2)切线的性质切线的性质定理圆的切线垂直于过切点的半径.(3)切线长和切线长定理切线长经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.切线长定理从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.要点诠释:直线l是⊙O的切线,必须符合两个条件:①直线l经过⊙O上的一点A;②OA⊥l.(4)三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆.(5)三角形的内心:三角形内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心. 三角形的内心到三边的距离都相等.要点诠释:(1) 任何一个三角形都有且只有一个内切圆,但任意一个圆都有无数个外切三角形;(2) 解决三角形内心的有关问题时,面积法是常用的,即三角形的面积等于周长与内切圆半径乘积的一半,即(S为三角形的面积,P为三角形的周长,r为内切圆的半径).(3) 三角形的外心与内心的区别:(1)离相等,即外心不一定在三角形内部(1)(2)OABAC心在三角形内部3.圆和圆的位置关系(1)基本概念两圆相离、相切、外离、外切、相交、内切、内含的定义.(2)请看下表:要点诠释:①相切包括内切和外切,相离包括外离和内含.其中相切和相交是重点.②同心圆是内含的特殊情况.③圆与圆的位置关系可以从两个圆的相对运动来理解.④“R-r”时,要特别注意,R>r.考点三、与圆有关的规律探究1.和圆有关的最长线段和最短线段了解和圆有关的最长线段与最短线段,对有关圆的性质的了解极为重要,下面对有关问题进行简单论述. (1)圆中最长的弦是直径.如图①,AB是⊙O的直径,CD为非直径的弦,则AB>CD,即直径AB是最长的弦.过圆内一点最短的弦,是与过该点的直径垂直的弦,如图②,P是⊙O内任意一点,过点P作⊙O的直径AB,过P作弦CD⊥AB于P,则CD是过点P的最短的弦.(2)圆外一点与圆上一点的连线中,最长的线段与最短的线段都在过圆心的直线上.如图所示,P 在⊙O 外,连接PO 交⊙O 于A ,延长PO 交⊙O 于B ,则在点P 与⊙O 上各点连接的线段中,PB 最长,PA 最短.(3)圆内一点与圆上一点的连线中,最长的线段与最短的线段也都在过圆心的直线上.如图所示,P 为⊙O 内一点,直径过点P ,交⊙O 于A 、B 两点,则PB 最长、PA 最短. 2.与三角形内心有关的角(1)如图所示,I 是△ABC 的内心,则∠BIC=90°+A ∠21.(2)如图所示,E 是△ABC 的两外角平分线的交点,A BEC ∠21-°90=∠.(3)如图所示,E 是△ABC 内角与外角的平分线的交点,∠E=A ∠21.(4) 如图所示,⊙O 是△ABC 的内切圆,D 、E 、F 分别为切点,则∠DOE =180°-∠A .(5)如图所示,⊙O 是△ABC 的内切圆,D 、E 、F 为切点,A DFE ∠21-°90=∠.(5) 如图所示,⊙O 是△ABC 的内切圆,D 、E 、F 为切点,P 为DE 上一点,则A DPE ∠21+=°90=∠.【典型例题】类型一、圆的性质及垂径定理的应用1.已知:如图所示,⊙O 中,半径OA =4,弦BC 经过半径OA 的中点P ,∠OPC =60°,求弦BC 的长.【总结升华】圆的半径、弦长的一半、弦心距三条线段组成一个直角三角形,其中一个锐角为弦所对圆心角的一半,可充分利用它们的关系解决有关垂径定理的计算问题.2.如图所示,在⊙O 中,弦AB 与CD 相交于点M ,AD BC =,连接AC . (1)求证:△MAC 是等腰三角形;(2)若AC 为⊙O 直径,求证:AC 2=2AM ·AB . 【总结升华】本题考查的是圆周角定理,涉及到全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质及三角形内角和定理,涉及面较广,难度适中. 举一反三:【变式】如图所示,在⊙O 中,AB =2CD ,则( )A .2AB CD > B .2AB CD <C .2AB CD = D .AB 与2CD 的大小关系无法确定3.已知:如图所示,△ABC内接于⊙O,BD⊥半径AO于D.(1)求证:∠C=∠ABD;(2)若BD=4.8,sinC=45,求⊙O的半径.【总结升华】解决圆周角的问题中常用的方法有两种:一是把圆周角转化为同弧所对圆心角的一半的角;二是将圆周角的顶点移动到使其一边经过圆心.类型二、圆的切线判定与性质的应用4.已知:如图所示,AB是⊙O的直径,∠BAC=30°,M是OA上一点,过M作AB的垂线交AC于点N,交BC的延长线于点E,直线CF交EN于点F,且∠ECF=∠E.(1)求证:CF是⊙O的切线;(2)设⊙O的半径为1,且AC=CE,求MO的长.【总结升华】有关切线的判定,主要有两种类型,若题目已经给出了直线与圆有公共点,可采用“连半径证垂直”的方法(此题就如此);若要判定的直线与已知圆的公共点没有给出,可采用“过圆心作垂线,证垂线段等于半径”的方法,简称“作垂直证半径”.举一反三:【变式】如图所示,△ABC中,AB=C,BC=a,CA=b,面积为S.⊙O是△ABC的内切圆,求内切圆半径r.类型三、切线的性质与等腰三角形、勾股定理综合运用5.如图所示,⊙O是Rt△ABC的外接圆,AB为直径,∠ABC=30°,CD是⊙O的切线,ED⊥AB于F.(1)判断△DCE的形状;(2)设⊙O的半径为1,且21-3=OF,求证△DCE≌△OCB.【总结升华】本题考查了切线的性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的判定、勾股定理、全等三角形的判定和性质.解题的关键是证明△AOC是正三角形.举一反三:【变式】如图所示,PQ=3,以PQ为直径的圆与一个以5为半径的圆相切于点P,正方形ABCD的顶点A、B在大圆上,小圆在正方形的外部且与CD切于点Q,则AB=________.6.如图所示,⊙O的直径AB=4,点P是AB延长线上的一点,PC切⊙O于点C,连接AC.PM平分∠APC交AC于M.(1)若∠CPA=30°,求CP的长及∠CMP的度数;(2)若点P在AB的延长线上运动,你认为∠CMP的大小是否发生变化?若变化,说明理由;若不变化,请求出∠CMP的度数;(3)若点P在直径BA的延长线上,PC切⊙O于点C,则∠CMP的大小是否变化?【总结升华】解第(2)小题时,引用“设∠CPA=α”这一方法,用代数方法计算得出结论,降低了解题的难度.举一反三:【变式】如图所示,AB是⊙O的直径,C是EA的中点,CD⊥AB于D,CD与AE相交于F.(1)求证:AC2=AF·AE;(2)求证:AF=CF.中考总复习:圆的有关概念、性质与圆有关的位置关系—巩固练习(提高)【巩固练习】 一、选择题1. 已知两圆的直径分别是2厘米与4厘米,圆心距是3厘米,则这两个圆的位置关系是 ( )A.相交B.外切C.外离D.内含2.如图,AB 为⊙ O 的直径,CD 为弦,AB⊥CD ,如果∠BOC=70°,那么∠A 的度数为 ( )A. 70°B.35°C. 30°D. 20°3.已知AB 是⊙O 的直径,点P 是AB 延长线上的一个动点,过P 作⊙O 的切线,切点为C ,∠APC 的平分线交AC 于点D ,则∠CDP 等于 ( )A.30°B.60°C.45°D.50°第2题 第3题 第4题 第5题4.如图,⊙O 的半径为5,弦AB 的长为8,M 是弦AB 上的动点,则线段OM 长的最小值为( )A. 5B. 4C. 3D. 25.如图所示,四边形ABCD 中,DC∥AB,BC=1,AB=AC=AD=2.则BD 的长为 ( )A.B.C.D.6. 如图,O为原点,点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(0,4),⊙D过A、B、O三点,点C为上一点(不与O、A两点重合),则cosC的值为()A. B. C.D.二、填空题7.已知⊙O的半径为1,圆心O到直线l的距离为2,过l上任一点A作⊙O的切线,切点为B,则线段AB长度的最小值为 .8.如图,AD,AC分别是⊙O的直径和弦.且∠CAD=30°.OB⊥AD,交AC于点B.若OB=5,则BC的长等于 .9.如图所示,已知⊙O中,直径MN=10,正方形ABCD的四个顶点分别在半径OM、OP以及⊙O上,并且∠POM=45°,则AB的长为________.第8题第9题第10 题10.如图所示,在边长为3 cm的正方形中,与相外切,且分别与边相切,分别与边相切,则圆心距= cm.11.如图所示,是的两条切线,是切点,是上两点,如果∠E=46°,∠DCF=32°那么∠A的度数是 .12.在圆的内接等腰三角形ABC(三角形ABC三个顶点均在圆周上)中,圆心到底边BC的距离为3cm,圆的半径为7cm,则腰AB的长为 .AB34354345ABCD1O2O1O,DA DC 2O,BA BC12O O,EB EC O,B C,A D O三、解答题13.如图所示,AC 为⊙O 的直径且PA⊥AC,BC 是⊙O 的一条弦,直线PB 交直线AC 于点D ,32==DO DC DP DB . (1)求证:直线PB 是⊙O 的切线;(2)求cos∠BCA 的值.14.如图所示,点A 、B 在直线MN 上,AB =11厘米,⊙A 、⊙B 的半径均为1厘米.⊙A 以每秒2厘米的速度自左向右运动,与此同时,⊙B 的半径也不断增大,其半径r(厘米)与时间t(秒)之间的关系式为r =1+t(t ≥0).(1)试写出点A 、B 之间的距离d(厘米)与时间t(秒)之间的函数关系式;(2)问点A 出发后多少秒两圆相切?15. 如图所示,半径为2.5的⊙O 中,直径AB 的不同侧有定点C 和动点P .已知BC:CA =4:3,点P 在AB 上运动,过点C 作CP 的垂线,与PB 的延长线交于点Q .(1)当点P 运动到与点C 关于AB 对称时,求CQ 的长;(2)当点P 运动到AB 的中点时,求CQ 的长;(3)当点P 运动到什么位置时,CQ 取到最大值,并求此时CQ 的长.16. 如图1至图4中,两平行线AB 、CD 间的距离均为6,点M 为AB 上一定点.思考如图1,圆心为0的半圆形纸片在AB ,CD 之间(包括AB ,CD ),其直径MN 在AB 上,MN=8,点P 为半圆上一点,设∠MOP=α.当α= 度时,点P 到CD 的距离最小,最小值为 .探究一在图1的基础上,以点M 为旋转中心,在AB ,CD 之间顺时针旋转该半圆形纸片,直到不能再转动为止,如图2,得到最大旋转角∠BMO= 度,此时点N 到CD 的距离是 .探究二将如图1中的扇形纸片NOP 按下面对α的要求剪掉,使扇形纸片MOP 绕点M 在AB ,CD 之间顺时针旋转.(1)如图3,当α=60°时,求在旋转过程中,点P 到CD 的最小距离,并请指出旋转角∠BMO 的最大值;(2)如图4,在扇形纸片MOP 旋转过程中,要保证点P 能落在直线CD 上,请确定α的取值范围. (参考数椐:sin49°=,cos41°=,tan37°=.)343434。
浙教版-9年级-上册-数学-第3章《圆的基本性质》分节知识点一、圆的有关概念及圆的确定要点一、圆的定义1、圆的描述概念(1)如图,在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A随之旋转所形成的图形叫做圆,固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径.以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”.要点诠释:(1)圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;确定一个圆应先确定圆心,再确定半径,二者缺一不可;(2)圆是一条封闭曲线.2、圆的集合概念(1)圆心为O,半径为r的圆是平面内到定点O的距离等于定长r的点的集合.(2)平面上的一个圆,把平面上的点分成三类:圆上的点,圆内的点和圆外的点.(3)圆的内部可以看作是到圆心的距离小于半径的的点的集合;圆的外部可以看成是到圆心的距离大于半径的点的集合.要点诠释:(1)定点为圆心,定长为半径;(2)圆指的是圆周,而不是圆面;(3)强调“在一个平面内”是非常必要的,事实上,在空间中,到定点的距离等于定长的点的集合是球面,一个闭合的曲面.要点二、点与圆的位置关系(1)点和圆的位置关系有三种:点在圆内,点在圆上,点在圆外.(2)若⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为d,那么:点P在圆内d<r;点P在圆上d=r;点P在圆外d>r.“”读作“等价于”,它表示从左端可以推出右端,从右端也可以推出左端.要点诠释:(1)点在圆上是指点在圆周上,而不是点在圆面上;要点三、与圆有关的概念1、弦:(1)弦:连结圆上任意两点的线段叫做弦.(2)直径:经过圆心的弦叫做直径.(3)弦心距:圆心到弦的距离叫做弦心距.要点诠释:(1)直径是圆中通过圆心的特殊弦,也是圆中最长的弦,即直径是弦,但弦不一定是直径.(2)为什么直径是圆中最长的弦?如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O中任意一条弦,求证:AB≥CD.证明:连结OC、OD∵AB=AO+OB=CO+OD≥CD(当且仅当CD过圆心O时,取“=”号)∴直径AB是⊙O中最长的弦.2、弧(1)弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧.以A、B为端点的弧记作,读作“圆弧AB”或“弧AB”.(2)半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆;(3)优弧:大于半圆的弧叫做优弧;(4)劣弧:小于半圆的弧叫做劣弧.要点诠释:(1)半圆是弧,而弧不一定是半圆;(2)无特殊说明时,弧指的是劣弧.3、等弧:在同圆或等圆中,能够完全重合的弧叫做等弧.要点诠释:(1)等弧成立的前提条件是在同圆或等圆中,不能忽视;(2)圆中两平行弦所夹的弧相等.4、同心圆与等圆(1)圆心相同,半径不等的两个圆叫做同心圆.(2)圆心不同,半径相等的两个圆叫做等圆.要点诠释:同圆或等圆的半径相等.5、圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角.要点诠释:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,反之也成立.要点四、确定圆的条件(1)经过一个已知点能作无数个圆;(2)经过两个已知点A、B能作无数个圆,这些圆的圆心在线段AB的垂直平分线上;(3)不在同一直线上的三个点确定一个圆.(4)经过三角形各个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形.如图:⊙O是△ABC的外接圆,△ABC是⊙O的内接三角形,点O是△ABC的外心.外心的性质:外心是△ABC三条边的垂直平分线的交点,它到三角形的三个顶点的距离相等.要点诠释:(1)不在同一直线上的三个点确定一个圆.“确定”的含义是“存在性和唯一性”.(2)只有确定了圆心和圆的半径,这个圆的位置和大小才唯一确定.二、图形的旋转要点一、旋转的概念(1)一般地,一个图形变为另一个图形,在运动的过程中,原图形上的所有点都绕一个固定的点,按同一个方向,转动同一个角度,这样的图形运动叫做图形的旋转.这个固定的定点叫做旋转中心,转过的角叫做旋转角.如下图,点O为旋转中心,∠AOA′(或∠BOB′或∠COC′)是旋转角.要点诠释:(1)旋转的三个要素:旋转中心、旋转方向和旋转角度.(2)如上图,如果图形上的点A经过旋转变为点A′,那么这两个点叫做这个图形旋转的对应点.点B与点B′,点C与点C′均是对应点,线段AB与A′B′、线段AC与A′C′、线段BC与B′C′均是对应线段.要点二、旋转的性质一般地,图形的旋转有下面的性质:(1)图形经过旋转所得的图形和原图形全等;(2)对应点到旋转中心的距离相等;(3)任意一对对应点与旋转中心连线所成的角度等于旋转的角度.要点诠释:图形绕某一点旋转,既可以按顺时针旋转也可以按逆时针旋转.要点三、旋转的作图(1)在画旋转图形时,首先确定旋转中心,其次确定图形的关键点,再将这些关键点沿指定的方向旋转指定的角度,然后连接对应的部分,形成相应的图形.要点诠释:作图的步骤:(1)连接图形中的每一个关键点与旋转中心;(2)把连线按要求(顺时针或逆时针)绕旋转中心旋转一定的角度(旋转角);(3)在角的一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到各点的对应点;(4)连接所得到的各对应点.三、垂径定理知识点一、垂径定理1、垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧.如图,几何语言为:CD 是直径要点诠释:2、推论(1)定理1:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧.(2)定理2:平分弧的直径垂直平分弧所对的弦.要点诠释:(1)分一条弧成相等的两条弧的点,叫做这条弧的中点.(2)这里的直径也可以是半径,也可以是过圆心的直线或线段.知识点二、垂径定理的拓展根据圆的对称性及垂径定理还有如下结论:(1)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;(2)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.要点诠释:(1)在垂径定理及其推论中:过圆心、垂直于弦、平分弦、平分弦所对的优弧、平分弦所对的劣弧,在这五个条件中,知道任意两个,就能推出其他三个结论.(注意:“过圆心、平分弦”作为题设时,平分的弦不能是直径)四、圆心角要点一、圆心角与弧的定义1、圆心角定义:顶点在圆心的角叫做圆心角.如图所示,∠AOB 就是一个圆心角.要点诠释:(1)一个角要是圆心角,必须具备顶点在圆心这一特征;(2)圆心角∠AOB 所对的弦为线段AB,所对的弧为弧AB.2、1°的弧的定义:1°的圆心角所对的弧叫做1°的弧.如下图,要点诠释:(1)圆心角的度数和它所对的弧的度数相等.注意不是角与弧相等.即不能写成圆心角∠AOB=.CD ⊥ABAE=BE(2)在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫等弧.等弧的长度相等,所含度数相等(即弯曲程度相等).要点二、圆心角定理及推论1、圆心角定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等.要点诠释:(1)圆心到圆的一条弦的距离叫做弦心距.(2)在同圆或等圆中,相等的圆心角所对两条弦的弦心距相等.(3)注意定理中不能忽视“同圆或等圆”这一前提.2、圆心角定理的推论:(1)在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对量相等,那么它们所对应的其余各对应量都相等.要点诠释:(1)在同圆或等圆中,弦,弧,圆心角,弦心距等几何量之间是相互关联的,即它们中间只要有一组量相等,(例如圆心角相等),那么其它各组量也分别相等(即相对应的弦、弦心距以及弦所对的弧也分别相等).*如果它们中间有一组量不相等,那么其它各组量也分别不等.五、圆周角要点一、圆周角1、圆周角定义:(1)像图中∠AEB、∠ADB、∠ACB这样的角,它们的顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.2、圆周角定理:圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半.要点诠释:(1)圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上;②角的两边都和圆相交.(2)圆周角定理成立的前提条件是在同圆或等圆中.(3)圆心与圆周角存在三种位置关系:圆心在圆周角的一边上;圆心在圆周角的内部;圆心在圆周角的外部.(如下图)3、圆周角定理的推论1:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.4、圆周角定理的推论2:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等.六、圆内接四边形要点一、圆内接四边形(1)如果一个四边形的各个顶点在同一个圆上,那么这个四边形叫做圆的内接四边形,这个圆叫做四边形的外接圆.要点二、圆内接四边形性质定理(1)圆内接四边形的对角互补.(2)圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).要点诠释:圆内接四边形的性质是沟通角相等关系的重要依据,在应用此性质时,要注意与圆周角定理结合起来.在应用时要注意是对角,而不是邻角互补.七、正多边形和圆知识点一、正多边形的概念(1)各边相等,各角也相等的多边形是正多边形.要点诠释:判断一个多边形是否是正多边形,必须满足两个条件:(1)各边相等;(2)各角相等;缺一不可.如菱形的各边都相等,矩形的各角都相等,但它们都不是正多边形(正方形是正多边形).知识点二、正多边形的重要元素1、正多边形的外接圆和圆的内接正多边形(1)正多边形和圆的关系十分密切,只要把一个圆分成相等的一些弧,就可以作出这个圆的内接正多边形,这个圆就是这个正多边形的外接圆.2、正多边形的有关概念(1)一个正多边形的外接圆的圆心叫做这个正多边形的中心.(2)正多边形外接圆的半径叫做正多边形的半径.(3)正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.(4)正多边形的中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.3、正多边形的有关计算(1)正n边形每一个内角的度数是;(2)正n边形每个中心角的度数是;(3)正n边形每个外角的度数是.要点诠释:要熟悉正多边形的基本概念和基本图形,将待解决的问题转化为直角三角形.知识点三、正多边形的性质(1)正多边形都只有一个外接圆,圆有无数个内接正多边形.(2)正n边形的半径和边心距把正n边形分成2n个全等的直角三角形.(3)正多边形都是轴对称图形,对称轴的条数与它的边数相同,每条对称轴都通过正n边形的中心;当边数是偶数时,它也是中心对称图形,它的中心就是对称中心.(4)边数相同的正多边形相似。
圆的前提条件
圆是一个几何图形,它有一些前提条件,包括以下几点:
1. 圆心:圆的中心被称为圆心,圆心是确定圆的位置的点。
2. 半径:从圆心到圆上任意一点的线段被称为半径,半径的长度决定了圆的大小。
3. 直径:通过圆心并且两端都在圆上的线段被称为直径,直径是圆中最长的线段,并且直径的长度是半径的两倍。
4. 相等的曲率:圆上任意一点的曲率都是相等的,这意味着圆上的每一个点到圆心的距离都是相等的。
5. 闭合曲线:圆是一个闭合的曲线,它没有起点和终点,圆上的任意一点都与其他点相连。
6. 平面图形:圆是一个平面图形,它存在于二维空间中。
这些前提条件是定义一个圆所必需的。
只有满足这些条件,才能确定一个几何图形为圆。
圆的这些特性使得它在数学、几何、物理学等领域中都有广泛的应用。
六年级上册第五单元《圆》知识点一、认识圆1、圆的定义:圆是平面上的一种曲线图形,也是封闭图形和轴对称图形。
2、圆心:用圆规画圆时,针尖所在的点叫做圆心。
圆心一般用字母“O ”表示。
圆心到圆上任意一点的距离都相等.3、半径:连接圆心到圆上任意一点的线段叫做半径。
半径一般用字母“r ”表示。
用圆规画圆时,圆规两脚之间的距离就是圆的半径。
4、直径:通过圆心并且两端都在圆上的线段叫做直径。
直径一般用字母“d ”表示。
直径是一个圆内最长的线段。
5、圆心确定圆的中心位置,半径决定圆的大小。
半径相等的两个圆叫做等圆。
6、一个圆有无数条半径,无数条直径。
在同圆或等圆内,所有的半径都相等,所有的直径都相等。
7.在同圆或等圆内,直径的长度是半径的2倍,半径的长度是直径的21。
用字母表示为:d =2r 或r = 2d 8、如果一个图形沿着一条直线对折,直线两侧的部分能够完全重合,这个图形叫做轴对称图形。
折痕所在的这条直线叫做对称轴(注:直径不是圆的对称轴,直径所在的直线才是对称轴)。
9、圆是轴对称图形,直径所在的直线是圆的对称轴。
10、轴对称图形 名称对称轴 名称 对称轴 线段1条 等腰梯形 1条 长方形2条 圆 无数条正方形4条 半圆 1条 等腰三角形1条 扇形 1条 等边三角形3条 圆环 无数条 五角星 5条 扇环 1条 11、平行四边形不是轴对称图形1、圆的周长:围成圆的曲线的长度叫做圆的周长。
用字母“C ”表示。
2、一个圆的周长总是它的直径的3倍多一些。
3.圆周率:任意一个圆的周长与它的直径的比值是一个固定的数,我们把它叫做圆周率。
用字母“π” 表示。
(1)圆周率π是一个无限不循环小数。
在计算时,一般取π ≈ 3.14。
(2)在判断时,圆的周长总是它直径的π倍,圆的周长大约是它直径的 3.14倍。
圆的周长是它的半径的2π倍。
(3)世界上第一个把圆周率精确到七位小数的人是我国的数学家 祖冲之。
4、圆的周长公式: C= πd d = C ÷π或C=2πr r = C ÷π÷25、在一个正方形里画一个最大的圆,圆的直径等于正方形的边长。
圆的概念及确定1.圆定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做圆。
固定的端点O叫做圆心。
(确定圆的位置)线段OA叫做半径。
(确定圆的大小)记法:以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”注意:(1)圆指的是“圆周”而不是“圆面”。
(2)半径指的是线段,为了方便也把半径的长称为半径。
圆的确定:(1)一个圆心一个半径(2)圆心、圆上一个一个的已知点(3)直径2. 圆的集合定义:(1)角平分线上的点到角两边的距离相等。
到角两边距离相等的点在角的平分线上。
所以:角平分线可以看做是到角的两边距离相等的点的集合。
(2)线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等。
到线段的两个端点的距离相等的点在线段的垂直平分线上。
线段的垂直平分线可以看做是和线段两个端点距离相等的点的集合。
*把一个图形看成是满足某种条件的点的集合,必须符合:a.图形上的每一点都满足某个条件,b.满足某个条件的每一个点,都在这个图形上。
(3)圆上各点到定点(圆心O)的距离都等于定长(半径r),到定点的距离等于定长的点都在同一个圆上。
(圆心为O,半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离等于定长r的点组成的图形)圆的集合定义:圆是到定点的距离等于定长的点的集合。
点和圆的位置关系有:点在圆内、圆上,圆外三种,设⊙O的半径为r,点P和圆心O的距离为d,则有:点在圆内;点在圆上;点在圆外。
6. 理解定理,不在一直线上的三点确定一个圆,并掌握不在同一条直线上三点作圆的方法。
7. 会用尺规作经过不在同一直线上三点的圆。
8. 了解三角形外心的概念。
9. 过三点的圆确定一个圆有两个基本条件:圆心(定点),确定圆的位置;半径(定长),确定圆的大小。
只有当圆心和半径都确定时,圆才能确定。
此外,下列条件都可以确定圆心和半径,因而都能确定圆:(1)经过不在一直线上的三点的圆;(2)已知圆心和圆上一点的圆;(3)以已知线段为直径的圆。
一、点与圆的位置关系1.确定圆的条件(1)圆心(定点),确定圆的位置;(2)半径(定长),确定圆的大小.注意:只有当圆心和半径都确定时,圆才能确定.2.点与圆的位置关系(3)点与圆的位置关系有:点在圆上、点在圆内、点在圆外三种,这三种关系由这个点到圆心的距离与半径的大小关系决定.(4)设O=;⊙的半径为r,点P到圆心O的距离为d,则有:点在圆外⇔d r>;点在圆上⇔d r 点在圆内⇔d r<.如下表所示:二、过已知点的圆1.过已知点的圆(1)经过点A的圆:以点A以外的任意一点O为圆心,以OA的长为半径,即可作出过点A的圆,这样的圆有无数个.(2)经过两点A B、的圆:以线段AB中垂线上任意一点O作为圆心,以OA的长为半径,即可作出过点A B、的圆,这样的圆也有无数个.(3)过三点的圆:若这三点A B C、、三点不共线时,圆心、、共线时,过三点的圆不存在;若A B C是线段AB与BC的中垂线的交点,而这个交点O是唯一存在的,这样的圆有唯一一个.n≥个点的圆:只可以作0个或1个,当只可作一个时,其圆心是其中不共线三点确定的(4)过n()4圆的圆心.2.定理:不在同一直线上的三点确定一个圆(1)“不在同一直线上”这个条件不可忽视,换句话说,在同一直线上的三点不能作圆;(2)“确定”一词的含义是”有且只有”,即”唯一存在”.三、三角形的外接圆及外心1.三角形的外接圆(1)经过三角形三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心,这个三角形叫做这个圆的内接三角形.(2)锐角三角形外接圆的圆心在它的内部;直角三角形外接圆的圆心在斜边中点处(即直角三角形外接圆半径等于斜边的一半);钝角三角形外接圆的圆心在它的外部.2. 三角形外心的性质(1) 三角形的外心是指外接圆的圆心,它是三角形三边垂直平分线的交点,它到三角形各顶点的距离相等; (2) 三角形的外接圆有且只有一个,即对于给定的三角形,其外心是唯一的,但一个圆的内接三角形却有无数个,这些三角形的外心重合.一、点与圆的位置关系【例1】 已知圆内一点到圆周上的点的最大距离是7,最小距离是5,则该圆的半径是( )A .2B .6C .12D .7【巩固】1、一个已知点到圆周上的点的最大距离为5cm ,最小距离为1cm ,则此圆的半径为______.2、若⊙O 所在平面内一点P 到⊙O 上的点的最大距离为a ,最小距离为b (a>b ),则此圆的半径为( )DA .2b a + B .2ba - C .22b a b a -+或D .b a b a -+或3、定义:定点A 与O ⊙上的任意一点之间的距离的最小值称为点A 与O ⊙之间的距离.现有一矩形ABCD如图,14cm 12cm AB BC ==,,K ⊙与矩形的边AB BC CD 、、分别相切于点E F G 、、,则点A 与K ⊙的距离为______________.【例2】 已知ABC ∆中,90C ∠=︒,2AC =,3BC =,AB 的中点为M ,⑴以C 为圆心,2为半径作C ⊙,则点A ,B ,M 与C ⊙的位置关系如何? ⑵若以C 为圆心作C ⊙,使A ,B ,M 三点至少有一点在C ⊙内,且至少有一点在C ⊙外,求C ⊙半径r 的取值范围.M CBA【巩固】1、Rt ABC ∆的两条直角边3BC =,4AC =,斜边AB 上的高为CD ,若以C 为圆心,分别以12r =,2 2.4r =,33r =为半径作圆,试判断D 点与这三个圆的位置关系.DCBA2、在ABC ∆中,90C ∠=︒,4AC =,5AB =,以点C 为圆心,以r 为半径作圆,请回答下列问题,并说明理由.⑴当r 取何值时,点A 在C ⊙上,且点B 在C ⊙内部?⑵当r 在什么范围内取值时,点A 在C ⊙外部,且点B 在C ⊙的内部? ⑶是否存在这样的实数r ,使得点B 在C ⊙上,且点A 在C ⊙内部?CBA二、过三点的圆【例3】 如图,四边形ABCD 中,AB AC AD ==,若7613CAD BDC ∠=︒∠=︒,,则CBD ∠=_________,BAC ∠=__________.DCBA【例4】 如图,在平面直角坐标系中,O '与两坐标轴分别交于A B C D ,,,四点,已知:()60A ,,()03B -,,()20C -,,则点D 的坐标是( ) A .()02,B .()03,C .()04,D .()05,三、三角形的外接圆及外心【例5】 如图,ABC ∆内接于O ⊙,120BAC ∠=︒,AB AC =,BD 为O ⊙的直径,6AD =,则BC =.【巩固】等边三角形的外接圆的半径等于边长的( )倍.ABCD .12【例6】 设Rt ABC ∆的两条直角边长分别为3,4,则此直角三角形的内切圆半径为 ,外接圆半径为 .【巩固】1、如图,直角坐标系中一条圆弧经过网格点A B C ,,,其中B 点的坐标为()44,,则该圆弧所在圆的圆心的坐标为 .2、ABC ∆中,10AB AC ==,12BC =,求其外接圆的半径.【例7】 在等腰ABC ∆中,AB BC =,BH 是高,点M 是边AB 的中点,而经过点B ,M 于C 的圆同BH的交点是K ,求证32BK R =,其中R 是ABC ∆的外接圆半径.【巩固】1、已知∆ABC 中,=AB AC ,D 是∆ABC 外接圆劣弧AC 上的点(不与点A C ,重合),延长BD 至E .⑴求证:AD的延长线平分∠CDE;⑵若30∠=︒BAC,∆ABC中BC边上的高为2∆ABC外接圆的面积.AB CD E2、已知如图,ACD∆的外角平分线CB交其外接圆于B,连接BA、BD,求证:BA BD=.一、直线与圆的位置关系设O⊙的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,则直线和圆的位置关系如下表:切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.注意:这个定理共有三个条件,即一条直线满足:①垂直于切线②过切点③过圆心①过圆心,过切点⇒垂直于切线.AB过圆心,AB过切点M,则AB l⊥.②过圆心,垂直于切线⇒过切点.AB过圆心,AB l⊥,则AB过切点M.③过切点,垂直于切线⇒过圆心.AB l⊥,AB过切点M,则AB过圆心.l 3.切线的判定(1)定义法:和圆只有一个公共点的直线是圆的切线;(2)距离法:和圆心距离等于半径的直线是圆的切线;(3)定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.注意:定理的题设是①“经过半径外端”,②“垂直于半径”,两个条件缺一不可;定理的结论是“直线是圆的切线”.因此,证明一条直线是圆的切线有两个思路:①连接半径,证直线与此半径垂直;②作垂直,证垂直在圆上.l4.切线长和切线长定理(1)切线长:在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.(2)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角.三、三角形的内切圆1.三角形的内切圆:和三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.2. 多边形的内切圆:和多边形的各边都相切的圆叫做多边形的内切圆,这个多边形叫做圆的外切多边形.3. 直角三角形内切圆的半径与三边的关系cb acbaO F ED CBACBAC B A设a 、b 、c 分别为ABC △中A ∠、B ∠、C ∠的对边,面积为S ,则内切圆半径为sr p=,其中()12p a b c =++.若90C ∠=︒,则()12r a b c =+-. 一、直线与圆位置关系的确定【例1】 如图,已知⊙O 是以数轴的原点O 为圆心,半径为1的圆,45AOB ∠=︒,点P 在数轴上运动,若过点P 且与OA 平行的直线与⊙O 有公共点,设OP x =,则x 的取值范围是A .0≤x B.x C .-1≤x ≤1D .x【例2】 Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,3cm AC =,4cm BC =,给出下列三个结论: ①以点C 为圆心,3 cm长为半径的圆与AB 相离;②以点C 为圆心,4cm 长为半径的圆与AB 相切;③以点C 为圆心,5cm 长为半径的圆与AB 相交.上述结论中正确的个数是( ) A .0个 B .l 个 C .2个 D .3个【巩固】在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,12cm AC =,16cm BC =,以点C 为圆心,r 为半径的圆和AB 有怎样的位置关系?为什么?⑴ 9cm r =;⑵10cm r =;⑶9.6cm r =.DCBA【例3】 如下左图,在直角梯形ABCD 中,AD BC ∥,90C =︒∠,且AB AD BC >+,AB 是O 的直径,则直线CD 与O 的位置关系为( ) A .相离 B .相切 C .相交 D .无法确定【巩固】如图,BC是半圆O的直径,点D是半圆上的一点,过点D作O的切线AD,BA DA⊥,10BC=,4AD=,那么直线CE与以点O为圆心,52为半径的圆的位置关系是.二、切线的性质及判定【例4】已知:O为BAC∠平分线上一点,OD AB⊥于D,以O为圆心.以OD为半径作圆O.求证:O⊙与AC相切.【巩固】如图,ABC∆为等腰三角形,AB AC=,O是底边BC的中点,O⊙与腰AB相切于点D,求证AC与O⊙相切.【例5】已知:如图,ABC∆内接于O,AD是过A的一条射线,且B CAD∠=∠.求证:AD是O的切线.【巩固】已知:如图,AB 是O ⊙的直径,C 为O ⊙上一点,MN 过C 点,AD MN ⊥于D ,AC 平分DAB ∠.求证:MN 为O ⊙的切线.【例6】 如图,已知OA 是O ⊙的半径,B 是OA 中点,BC OA ⊥,P 是OA 延长线上一点,且PA AC =.求证:PC 是O ⊙的切线.【巩固】如图,AB 是O ⊙的直径,C 点在圆上,CD AB ⊥于D .P 在BA 延长线上,且PCA ACD ∠=∠.求证:PC 是O ⊙的切线.BP【例7】 如图,O ⊙是Rt ABC ∆的外接圆,90ABC ∠=︒,点P 是圆外一点,PA 切O ⊙于点A ,且PA PB =. (1)求证:PB 是O ⊙的切线.(2)已知1PA BC ==,求O ⊙的半径.【巩固】1、如图,AB 为O ⊙的直径,D 是BC 的中点,DE AC ⊥交AC 的延长线于E ,O ⊙的切线BF 交AD 的延长线于点F .求证:DE 是O ⊙的切线;FAB2、如图,已知O 是正方形ABCD 对角线上一点,以O 为圆心、OA 长为半径的O ⊙与BC 相切于M ,与AB 、AD 分别相交于E 、F . (1)求证:CD 与O ⊙相切.(2)若正方形ABCD 的边长为1,求O ⊙的半径.【例8】 如图,AB BC =,以AB 为直径的O ⊙交AC 于点D ,过D 作DE BC ⊥,垂足为E .(1)求证:DE 是O ⊙的切线;(2)作DG AB ⊥交O ⊙于G ,垂足为F ,若308A AB ∠=︒=,,求弦DG 的长.【巩固】如图,AC 为O ⊙的直径,B 是O ⊙外一点,AB 交O ⊙于E 点,过E 点作O ⊙的切线,交BC 于D 点,DE DC =,作EF AC ⊥于F 点,交AD 于M 点.求证:BC 是O ⊙的切线;D CB A【例9】 如图,AB 是O 的直径,30BAC ∠=︒,M 是OA 上一点,过M 作AB 的垂线交AC 于点N ,交BC 的延长线于点E ,直线CF 交EN 于点F ,且ECF E ∠=∠. (1)证明CF 是O 的切线;(2)设O 的半径为1,且AC CE =,求MO 的长.A1. 已知60ABC ∠=︒,点O 在ABC ∠的平分线上,5cm OB =,以O 为圆心3cm 为半径作圆,则O 与BC 的位置关系是________.2.如图,半径为3cm 的O ⊙切直线AC 于B ,3cm AB BC =,,则AOC ∠的度数是 .3.如图所示在Rt ABC ∆中,90B ∠=︒,A ∠的平分线交BC 于D ,E 为AB 上一点,DE DC =,以D 为圆心,以DB 的长为半径画圆.求证:(1)AC 是D ⊙的切线;(2)AB EB AC +=.E B4.如图,四边形ABCD 内接于O ,BD 是O 的直径,AE CD ⊥,垂足为E ,DA 平分BDE ∠.(1)求证:AE 是O 的切线;(2)若301cm DBC DE ∠==,,求BD 的长.5.如图,在以O 为圆心的两个同心圆中,AB 经过圆心O ,且与小圆相交于点A 、与大圆相交于点B .小圆的切线AC 与大圆相交于点D ,且CO 平分ACB ∠. ⑴ 试判断BC 所在直线与小圆的位置关系,并说明理由; ⑵ 试判断线段AC AD BC 、、之间的数量关系,并说明理由; ⑶ 若8cm 10cm AB BC ==,,求大圆与小圆围成的圆环的面积.。
4.2.2圆与圆的位置关系知识点两圆位置关系的判定思考1圆与圆的位置关系有几种?如何利用几何方法判断圆与圆的位置关系?答案圆与圆的位置关系有五种,分别为:相离、外切、相交、内切、内含.几何方法判断圆与圆的位置关系设两圆的圆心距为d,两圆的半径分别为r1,r2(r1≠r2),则(1)当d>r1+r2时,圆C1与圆C2相离;(2)当d=r1+r2时,圆C1与圆C2外切;(3)当|r1-r2|<d<r1+r2时,圆C1与圆C2相交;(4)当d=|r1-r2|时,圆C1与圆C2内切;(5)当d<|r1-r2|时,圆C1与圆C2内含.思考2已知两圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0和C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0,如何通过代数的方法判断两圆的位置关系?答案联立两圆的方程,消去y后得到一个关于x的一元二次方程,当判别式Δ>0时,两圆相交,当Δ=0时,两圆外切或内切,当Δ<0时,两圆外离或内含.梳理(1)用几何法判定圆与圆的位置关系已知两圆C1:(x-x1)2+(y-y1)2=r21,C2:(x-x2)2+(y-y2)2=r22,则圆心距d=|C1C2|=(x1-x2)2+(y1-y2)2.两圆C1,C2有以下位置关系:位置关系相离内含相交内切外切圆心距与半d>r1+r2d<|r1-r2||r1-r2|<d<r1+r2d=|r1-r2|d=r1+r2径的关系图示(2)用代数法判定圆与圆的位置关系已知两圆:C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0,C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0,将方程联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0,x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0,消去y (或x )得到关于x (或y )的一元二次方程, 则①判别式Δ>0时,C 1与C 2相交; ②判别式Δ=0时,C 1与C 2外切或内切; ③判别式Δ<0时,C 1与C 2相离或内含.类型一 两圆的位置关系命题角度1 两圆位置关系的判断例1 已知圆M :x 2+y 2-2ay =0(a >0)截直线x +y =0所得线段的长度是22,则圆M 与圆N :(x -1)2+(y -1)2=1的位置关系是( ) A .内切 B .相交 C .外切 D .相离答案 B解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2ay =0,x +y =0,得两交点分别为(0,0),(-a ,a ).∵圆M 截直线所得线段的长度为22, ∴a 2+(-a )2=22, 又a >0,∴a =2.∴圆M 的方程为x 2+y 2-4y =0,即x 2+(y -2)2=4,圆心为M (0,2),半径为r 1=2.又圆N :(x -1)2+(y -1)2=1,圆心为N (1,1),半径为r 2=1, ∴|MN |=(0-1)2+(2-1)2= 2. ∵r 1-r 2=1,r 1+r 2=3,1<|MN |<3, ∴两圆相交.反思与感悟 判断圆与圆的位置关系的一般步骤(1)将两圆的方程化为标准方程(若圆方程已是标准形式,此步骤不需要). (2)分别求出两圆的圆心坐标和半径长r 1,r 2. (3)求两圆的圆心距d .(4)比较d 与|r 1-r 2|,r 1+r 2的大小关系. (5)根据大小关系确定位置关系.跟踪训练1 已知圆C 1:x 2+y 2-2x +4y +4=0和圆C 2:4x 2+4y 2-16x +8y +19=0,则这两个圆的公切线的条数为( ) A .1或3 B .4 C .0 D .2 答案 D解析 由圆C 1:(x -1)2+(y +2)2=1,圆C 2:(x -2)2+(y +1)2=14,得C 1(1,-2),C 2(2,-1), ∴|C 1C 2|=(2-1)2+(-1+2)2= 2. 又r 1=1,r 2=12,则r 1-r 2<|C 1C 2|<r 1+r 2, ∴圆C 1与圆C 2相交. 故这两个圆的公切线共2条.命题角度2 已知两圆的位置关系求参数例2 当a 为何值时,两圆C 1:x 2+y 2-2ax +4y +a 2-5=0和C 2:x 2+y 2+2x -2ay +a 2-3=0:(1)外切;(2)相交;(3)相离. 解 将两圆方程写成标准方程,则C 1:(x -a )2+(y +2)2=9,C 2:(x +1)2+(y -a )2=4.∴两圆的圆心和半径分别为C 1(a ,-2),r 1=3,C 2(-1,a ),r 2=2. 设两圆的圆心距为d ,则d 2=(a +1)2+(-2-a )2=2a 2+6a +5. (1)当d =5,即2a 2+6a +5=25时,两圆外切, 此时a =-5或a =2.(2)当1<d <5,即1<2a 2+6a +5<25时,两圆相交,此时-5<a <-2或-1<a <2. (3)当d >5,即2a 2+6a +5>25时,两圆相离, 此时a >2或a <-5.反思与感悟 (1)判断两圆的位置关系或利用两圆的位置关系求参数的取值范围有以下几个步骤:①将圆的方程化成标准形式,写出圆心和半径. ②计算两圆圆心的距离d .③通过d ,r 1+r 2,|r 1-r 2|的关系来判断两圆的位置关系或求参数的范围,必要时可借助于图形,数形结合.(2)应用几何法判定两圆的位置关系或求参数的范围是非常简单清晰的,要理清圆心距与两圆半径的关系.跟踪训练2 若圆C 1:x 2+y 2=16与圆C 2:(x -a )2+y 2=1相切,则a 的值为( )A .±3B .±5C .3或5D .±3或±5答案 D解析 圆C 1与圆C 2的圆心距为d =a 2+(0-0)2=|a |. 当两圆外切时,有|a |=4+1=5,∴a =±5; 当两圆内切时,有|a |=4-1=3,∴a =±3. 类型二 两圆的公共弦问题例3 已知两圆x 2+y 2-2x +10y -24=0和x 2+y 2+2x +2y -8=0. (1)判断两圆的位置关系; (2)求公共弦所在的直线方程; (3)求公共弦的长度.解 (1)将两圆方程配方化为标准方程,则 C 1:(x -1)2+(y +5)2=50, C 2:(x +1)2+(y +1)2=10,∴圆C 1的圆心坐标为(1,-5),半径为r 1=52, 圆C 2的圆心坐标为(-1,-1),半径为r 2=10. 又∵|C 1C 2|=25,r 1+r 2=52+10, |r 1-r 2|=|52-10|, ∴|r 1-r 2|<|C 1C 2|<r 1+r 2, ∴两圆相交. (2)将两圆方程相减,得公共弦所在的直线方程为x -2y +4=0.(3)方法一 由(2)知圆C 1的圆心(1,-5)到直线x -2y +4=0的距离为d =|1-2×(-5)+4|1+(-2)2=35,∴公共弦长为l =2r 21-d 2=250-45=2 5.方法二 设两圆相交于点A ,B ,则A ,B 两点满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0,x 2+y 2+2x +2y -8=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-4,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2,∴|AB |=(-4-0)2+(0-2)2=2 5. 即公共弦长为2 5.反思与感悟 (1)当两圆相交时,公共弦所在的直线方程的求法若圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0相交,则两圆公共弦所在的直线方程为(D 1-D 2)x +(E 1-E 2)y +F 1-F 2=0. (2)公共弦长的求法①代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长.②几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解.跟踪训练3 (1)两圆相交于两点A (1,3)和B (m ,-1),两圆圆心都在直线x -y +c =0上,则m +c 的值为________. 答案 3解析 由题意知直线AB 与直线x -y +c =0垂直, ∴k AB ×1=-1, 即3-(-1)1-m=-1,得m =5, ∴AB 的中点坐标为(3,1).又AB 的中点在直线x -y +c =0上, ∴3-1+c =0,∴c =-2, ∴m +c =5-2=3.(2)求圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-2x -2y +1=0的公共弦所在的直线被圆C 3:(x -1)2+(y -1)2=254截得的弦长.解 由题意将两圆的方程相减,可得圆C 1和圆C 2公共弦所在的直线l 的方程为 x +y -1=0.又圆C 3的圆心坐标为(1,1),其到直线l 的距离为d =|1+1-1|12+12=22,由条件知,r 2-d 2=254-12=234,所以弦长为2×232=23. 类型三 圆系方程及应用例4 求圆心在直线x -y -4=0上,且过两圆x 2+y 2-4x -6=0和x 2+y 2-4y -6=0的交点的圆的方程.解 方法一 设经过两圆交点的圆系方程为 x 2+y 2-4x -6+λ(x 2+y 2-4y -6)=0(λ≠-1),即x 2+y 2-41+λx -4λ1+λy -6=0,所以圆心坐标为(21+λ,2λ1+λ).又圆心在直线x -y -4=0上,所以21+λ-2λ1+λ-4=0,即λ=-13.所以所求圆的方程为x 2+y 2-6x +2y -6=0.方法二 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-4x -6=0,x 2+y 2-4y -6=0,得两圆公共弦所在直线的方程为y =x .由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x ,x 2+y 2-4y -6=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-1,y 1=-1,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=3,y 2=3. 所以两圆x 2+y 2-4x -6=0和x 2+y 2-4y -6=0的交点坐标分别为A (-1,-1),B (3,3), 线段AB 的垂直平分线所在的直线方程为y -1=-(x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧ y -1=-(x -1),x -y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,即所求圆的圆心为(3,-1), 半径为(3-3)2+[3-(-1)]2=4. 所以所求圆的方程为(x -3)2+(y +1)2=16.反思与感悟 当经过两圆的交点时,圆的方程可设为(x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1)+λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2)=0,然后用待定系数法求出λ即可.跟踪训练4 求过两圆C 1:x 2+y 2-4x +2y +1=0与C 2:x 2+y 2-6x =0的交点且过点(2,-2)的圆的方程.解 设过两圆C 1:x 2+y 2-4x +2y +1=0与C 2:x 2+y 2-6x =0的交点的圆系方程为x 2+y 2-4x +2y +1+λ(x 2+y 2-6x )=0, 即(1+λ)x 2+(1+λ)y 2-(4+6λ)x +2y +1=0.把(2,-2)代入,得4(1+λ)+4(1+λ)-2(4+6λ)-4+1=0,解得λ=-34.∴圆的方程为x 2+y 2+2x +8y +4=0.1.两圆x 2+y 2-1=0和x 2+y 2-4x +2y -4=0的位置关系是( ) A .内切 B .相交 C .外切 D .相离 答案 B解析 圆x 2+y 2-1=0的圆心为C 1(0,0),半径为r 1=1,圆x 2+y 2-4x +2y -4=0的圆心为C 2(2,-1),半径为r 2=3,两圆的圆心距为d =|C 1C 2|=(2-0)2+(-1-0)2=5,又r 2-r 1=2,r 1+r 2=4,所以r 2-r 1<d <r 1+r 2,故两圆相交.2.圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+(y -3)2=1的内公切线有且仅有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条 答案 B解析 因为两圆的圆心距为3,半径之和为2,故两圆相离,所以内公切线的条数为2. 3.圆x 2+y 2-4x +6y =0和圆x 2+y 2-6x =0交于A ,B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( )A .x +y +3=0B .2x -y -5=0C .3x -y -9=0D .4x -3y +7=0答案 C解析 AB 的垂直平分线过两圆的圆心,把圆心(2,-3)代入,即可排除A 、B 、D. 4.已知以C (4,-3)为圆心的圆与圆O :x 2+y 2=1相切,则圆C 的方程是________. 答案 (x -4)2+(y +3)2=16或(x -4)2+(y +3)2=36 解析 设圆C 的半径为r ,圆心距为d =(4-0)2+(-3-0)2=5, 当圆C 与圆O 外切时,r +1=5,r =4, 当圆C 与圆O 内切时,r -1=5,r =6, ∴圆的方程为(x -4)2+(y +3)2=16 或(x -4)2+(y +3)3=36.5.若圆x 2+y 2=4与圆x 2+y 2+2ay -6=0(a >0)的公共弦长为23,则a =________. 答案 1解析 将两圆的方程相减,得相交弦所在的直线方程为y =1a ,圆心(0,0)到直线的距离为d =1a =22-(3)2=1,所以a =1.1.判断两圆的位置关系的方法(1)由两圆的方程组成的方程组有几个实数解确定,这种方法计算量比较大,一般不用. (2)依据圆心距与两圆半径的和或两半径的差的绝对值的大小关系.2.当两圆相交时,把两圆的方程作差消去x 2和y 2就得到两圆的公共弦所在的直线方程. 3.求弦长时,常利用圆心到弦所在的直线的距离求弦心距,再结合勾股定理求弦长.课时作业一、选择题1.圆(x-3)2+(y+2)2=1与圆x2+y2-14x-2y+14=0的位置关系是()A.外切B.内切C.相交D.相离答案 B解析圆x2+y2-14x-2y+14=0变形为(x-7)2+(y-1)2=36,圆心坐标为(7,1),半径为r1=6,圆(x-3)2+(y+2)2=1的圆心坐标为(3,-2),半径为r2=1,所以圆心距d=(7-3)2+[1-(-2)]2=5=6-1=r1-r2,所以两圆内切.2.已知圆C1:x2+y2+2x+8y-8=0与圆C2:x2+y2-4x-4y-2=0相交,则圆C1与圆C2的公共弦所在直线的方程为()A.x+2y+1=0 B.x+2y-1=0C.x-2y+1=0 D.x-2y-1=0答案 B解析两个圆的方程相减,得x+2y-1=0.故选B.3.若圆C1:(x+2)2+(y-m)2=9与圆C2:(x-m)2+(y+1)2=4外切,则m的值为() A.2 B.-5C.2或-5 D.不确定答案 C解析两圆的圆心坐标分别为(-2,m),(m,-1),两圆的半径分别为3,2,由题意得(m+2)2+(-1-m)2=3+2,解得m=2或-5.4.设r>0,圆(x-1)2+(y+3)2=r2与圆x2+y2=16的位置关系不可能是()A.相切B.相交C.内切或内含D.外切或相离答案 D解析两圆的圆心距为d=(1-0)2+(-3-0)2=10,两圆的半径之和为r+4,因为10<r+4,所以两圆不可能外切或相离,故选D.5.若圆x2+y2=r2与圆x2+y2+2x-4y+4=0有公共点,则r满足的条件是()A.r<5+1 B.r>5+1C.|r-5|≤1 D.|r-5|<1答案 C解析由x2+y2+2x-4y+4=0,得(x+1)2+(y-2)2=1,两圆圆心之间的距离为(-1)2+22= 5.∵两圆有公共点,∴|r-1|≤5≤r+1,∴5-1≤r≤5+1,即-1≤r-5≤1,∴|r-5|≤1.6.半径为6的圆与x轴相切,且与圆x2+(y-3)2=1内切,则此圆的方程是()A.(x-4)2+(y-6)2=6B.(x+4)2+(y-6)2=6或(x-4)2+(y-6)2=6C.(x-4)2+(y-6)2=36D.(x+4)2+(y-6)2=36或(x-4)2+(y-6)2=36答案 D解析由题意可设圆的方程为(x-a)2+(y-6)2=36,由题意,得a2+9=5,所以a2=16,所以a=±4.7.设两圆C1,C2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离|C1C2|等于() A.4 B.4 2 C.8 D.8 2答案 C解析∵两圆与两坐标轴都相切,且都经过点(4,1),∴两圆圆心均在第一象限且每个圆心的横、纵坐标相等.设两圆的圆心坐标分别为(a,a),(b,b),则有(4-a)2+(1-a)2=a2,(4-b)2+(1-b)2=b2,即a,b为方程(4-x)2+(1-x)2=x2的两个根,整理得x2-10x+17=0,∴a+b=10,ab=17.∴(a-b)2=(a+b)2-4ab=100-4×17=32,∴|C1C2|=(a-b)2+(a-b)2=32×2=8.二、填空题8.若圆x2+y2-2ax+a2=2和x2+y2-2by+b2=1相离,则a,b满足的条件是_____.答案a2+b2>3+2 2解析 由题意可得两圆的圆心坐标和半径长分别为(a,0),2和(0,b ),1.因为两圆相离,所以a 2+b 2>2+1, 即a 2+b 2>3+2 2.9.圆C 1:x 2+y 2-2x -8=0与圆C 2:x 2+y 2+2x -4y -4=0的公共弦长为________. 答案 27解析 由圆C 1与圆C 2的公共弦所在的直线l 的方程为x -y +1=0,得点C 1(1,0)到直线l 的距离为d =|1-0+1|12+12=2,圆C 1的半径为r 1=3,所以圆C 1与圆C 2的公共弦长为2r 21-d 2=232-(2)2=27.10.集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=4},B ={(x ,y )|(x -3)2+(y -4)2=r 2},其中r >0 ,若A ∩B 中有且仅有一个元素,则r 的值是__________. 答案 3或7解析 ∵A ∩B 中有且仅有一个元素, ∴圆x 2+y 2=4与圆(x -3)2+(y -4)2=r 2相切. 当两圆内切时,由32+42=|2-r |,解得r =7; 当两圆外切时,由32+42=2+r ,解得r =3. ∴r =3或7.11.经过直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=2的交点,且过点(1,2)的圆的方程为________. 答案 x 2+y 2-34x -34y -114=0解析 由已知可设所求圆的方程为x 2+y 2-2+λ(x +y +1)=0,将(1,2)代入,可得λ=-34,故所求圆的方程为x 2+y 2-34x -34y -114=0.三、解答题12.已知圆O 1:x 2+(y +1)2=4,圆O 2的圆心O 2(2,1). (1)若圆O 2与圆O 1外切,求圆O 2的方程;(2)若圆O 2与圆O 1交于A ,B 两点,且|AB |=22,求圆O 2的方程. 解 (1)设圆O 2半径为r 2, 因为两圆外切,所以|O 1O 2|=r 2+2. 又|O 1O 2|=22+[1-(-1)2]=22, 所以r 2=|O 1O 2|-2=2(2-1),故圆O 2的方程为(x -2)2+(y -1)2=12-8 2. (2)设圆O 2的方程为(x -2)2+(y -1)2=r 22, 因为圆O 1的方程为x 2+(y +1)2=4,将两圆的方程相减,即得两圆公共弦AB 所在的直线方程为4x +4y +r 22-8=0,作O 1H ⊥AB ,H 为垂足,则|AH |=12|AB |=2, 所以|O 1H |=r 21-|AH |2=4-2= 2.由圆心O 1(0,-1)到直线4x +4y +r 22-8=0的距离为|r 22-12|42=2, 得r 22=4或r 22=20, 故圆O 2的方程为(x -2)2+(y -1)2=4或(x -2)2+(y -1)2=20.四、探究与拓展13.已知圆C 1:x 2+y 2+4x +1=0和圆C 2:x 2+y 2+2x +2y +1=0,则以圆C 1与圆C 2的公共弦为直径的圆的方程为________.答案 (x +1)2+(y +1)2=1解析 由两圆的方程相减,得公共弦所在直线的方程为x -y =0.∵圆C 1:(x +2)2+y 2=3,圆C 2:(x +1)2+(y +1)2=1,圆心C 1(-2,0),C 2(-1,-1),∴两圆连心线所在直线的方程为y -0-1-0=x +2-1+2, 即x +y +2=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,x +y +2=0,得所求圆的圆心为(-1,-1). 又圆心C 1(-2,0)到公共弦所在直线x -y =0的距离d =|-2-0|2=2, ∴所求圆的半径r =(3)2-(2)2=1,∴所求圆的方程为(x +1)2+(y +1)2=1.14.求与圆C :x 2+y 2-2x =0外切且与直线l :x +3y =0相切于点M (3,-3)的圆的方程. 解 圆C 的方程可化为(x -1)2+y 2=1,圆心为C (1,0),半径为1.设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0),由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧ (a -1)2+b 2=r +1,b +3a -3×(-33)=-1,|a +3b |2=r ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =0,r =2. 故所求圆的方程为(x -4)2+y 2=4.。
圆与圆的位置关系的判断方法李吉文一、圆与圆的位置关系的判断方法有两种,一种是~d r 法,另一种是判别式法D .以下详解这两种方法. 1、~d r 法根据两圆心距与两圆径的大小关系来判断: ①外离Ûd R r >+; ②外切Ûd R r =+;③相交ÛR r d R r -<<+; ④内切Ûd R r =-; ⑤内含Ûd R r <-.其中,R 是大圆的半径,r 是小圆的半径,如果是等圆,那么两圆就没有内含这种位置关系了.2、判别式法D已知22111:0C x y D x E y F ++++=1⊙,半径为r 和222222:0C x y D x E y F ++++=⊙,半径为R ,且R r >判断两圆的位置关系:两圆的方程相减,得 121212()()()0D D x E E y F F -+-+-=简记为 0A x B yC ++= 其中220A B +? (1) 将(1)式代入其中一个圆的方程中,消去x 或y ,可得一个关于y 或x 一元二次方程,记为20ay by c ++=或20ax bx c ++=,其中0a >①0D >?两圆有两个公共点(相交);②0D =?两圆有一个公共点(内切或外切); ③0D <?两圆无公共点(内含或外离);以上②③中,如何区分内切和外切,内含和外离呢?请看以下数学思想方法: 将问题转化为小圆的圆心与大圆的位置关系(亦即点圆位置关系)来判断!如果圆心1C 在圆2C 的外面,即d R >,那么两圆外切或外离;如果圆心1C 在圆2C 的内部,即d R <,那么两圆内切或内含.二、两圆方程作差的意义两圆作差后得到的方程:121212()()()0D D x E E y F F -+-+-=简记为 0A x B yC ++= 其中220A B +? (1) 其意义为①当两圆相交时,方程(1)是相交弦所在的直线方程; ②当两圆相切时,方程(1)是过切点的公切线的方程; ③当两圆没有公共点时,方程(1)没有特别的含义.三、应用举例例题1 已知22:2440C x y x y ++--=1⊙和222:1090C x y x +-+=⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程.【解析】方法一:~d r 法圆心1(1,2)C -,半径3r =,圆心2(5,0)C ,半径4R =,则1,7R r R r -=+= 两圆圆心距为(1,7)d =所以,两圆相交,将两圆的方程相减可得 124130x y --= 即为相交弦的方程. 方法二:判别式法D将两圆的方程相减,得 124130x y --= 即 1334y x =-(2) 将(2)式代入222:1090C x y x +-+=⊙得 21604723130x x -+=24724160313224640D =-创=>所以,两圆相交,相交弦所在直线的方程是124130x y --=.【变式训练】 已知22:650C x y y +-+=1⊙和222:870C x y x +-+=⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程.例题2 已知22:4210C x y x y +--+=1⊙和222:142410C x y x y +--+=⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程. 【解析】方法一:~d r 法圆心1(2,1)C ,半径2r =,圆心2(7,1)C ,半径3R =,则1,5R r R r -=+= 两圆圆心距为5d R r ===+所以,两圆外切,将两圆的方程相减可得 4x = 即为所求公切线的方程. 方法二:判别式法D将两圆的方程相减,得 4x = (3) 将(3)式代入222:142410C x y x y +--+=⊙得2210y y -+= 2(2)4110D =--创=所以,两圆相切.小圆圆心1(2,1)C ,坐标代入222:142410C x y x y +--+=⊙中,有222214241211422141170x y x y +--+=+-??=>所以,两圆是外切关系,所求公切线的方程4x =.【变式训练】1.已知22:1C x y +=1⊙和222:6890C x y x y +--+=⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程. 2.已知22:46120C x y x y +--+=1⊙和222:680C x y x y +--=⊙,判断两圆的位置关系.。
圆的一般方程圆心和半径公式一、圆的一般方程(x-a)²+(y-b)²=r²其中,(a,b)为圆心的坐标,r为圆的半径。
通过圆的一般方程,我们可以确定圆的位置和大小。
具体来说,圆心的坐标可以通过方程中的常数项a和b确定,而半径则由方程中的平方项系数确定。
通过圆的一般方程,我们可以推导出圆心和半径的计算公式。
1.圆心求解对圆的一般方程进行变形,可以得到圆心的坐标:(x-a)²+(y-b)²=r²=>(x-a)²=r²-(y-b)²=> (x-a)²=r²-y²+2by-b²=> x²-2ax+a²=r²-y²+2by-b²=> x²-2ax+y²-2by=a²-b²通过观察可发现,上式左边是x的一次项和y的一次项的平方和,右边是常数项。
如果将x²-2ax+y²-2by=a²-b²记为D,那么方程可以进一步简化为:D=(x-a)²+(y-b)²因此,圆心的坐标为(a,b)。
2.半径求解对于圆的一般方程,我们可以将其变形为标准方程的形式:(x-a)²+(y-b)²=r²=>(x-a)²=r²-(y-b)²=>(x-a)²=(r+y-b)(r-y+b)由此可得到半径的计算公式为:r=√((r+y-b)(r-y+b))其中,r为圆的半径。
总结:圆的一般方程和圆心和半径公式是描述圆的基本数学工具。
通过圆的一般方程,我们可以确定圆的位置和大小,而通过圆心和半径公式,我们可以计算得出圆心的坐标和半径的大小。
这些公式在几何学和解决实际问题中的应用非常广泛。
高中圆确定圆心的方法
确定圆心是解决圆的相关问题的基础,以下是一些确定圆心的步骤:
1. 确定圆的轨迹:首先需要确定圆是由哪些点组成的,即确
定圆的轨迹。
这可以通过分析相关几何条件或使用适当的数学工具(如几何画板)来实现。
2. 找到共点垂直:在圆上找到两对互相
垂直的直线,这些直线将圆分成四个象限,并且它们的交点就是圆心。
3. 确定圆心位置:通过测量圆的半径,可以确定圆心的位置。
通常,圆心位于圆上最长的弦的中点。
为了更准确地找到圆心,可以使用以下方法:
* 找到圆上的三等分点:通过测量和比较,可以找到三个特殊点,它们将共线地排列在一条直线上,这条直线与圆的交点就是圆心。
* 利用勾股定理:在圆上找到一对互相垂直的直径,并使用勾
股定理来确定圆心。
这些方法可以帮助您更准确地确定圆的中心位置。
在实际应用中,根据具体情况选择合适的方法来解决问题。
圆一、圆的特征1、圆是平面内封闭曲线围成的平面图形。
2、圆的特征:外形美观,易滚动。
3、圆心O:圆中心的点叫做圆心.圆心一般用字母O表示。
圆多次对折之后,折痕的相交于圆的中心即圆心。
圆心确定圆的位置。
半径r:连接圆心到圆上任意一点的线段叫做半径。
在同一个圆里,有无数条半径,且所有的半径都相等。
半径确定圆的大小。
直径d:通过圆心且两端都在圆上的线段叫做直径。
在同一个圆里,有无数条直径,且所有的直径都相等。
直径是圆内最长的线段。
同圆或等圆内直径是半径的2倍:d=2r 或r=d÷24、等圆:半径相等的圆叫做同心圆,等圆通过平移可以完全重合。
同心圆:圆心重合、半径不等的两个圆叫做同心圆。
5、圆是轴对称图形:如果一个图形沿着一条直线对折,两侧的图形能够完全重合,这个图形是轴对称图形。
折痕所在的直线叫做对称轴。
有一条对称轴的图形:半圆、扇形、等腰梯形、等腰三角形、角。
有二条对称轴的图形:长方形有三条对称轴的图形:等边三角形有四条对称轴的图形:正方形有无条对称轴的图形:圆,圆环6、画圆(1)圆规两脚间的距离是圆的半径。
(2)画圆步骤:定半径、定圆心、旋转一周。
二、圆的周长:围成圆的曲线的长度叫做圆的周长,周长用字母C表示。
1、圆的周长总是直径的三倍多一些。
2、圆周率:圆的周长与直径的比值是一个固定值,叫做圆周率,用字母π表示。
即:圆周率π = 周长÷直径≈3.14所以,圆的周长(c)=直径(d)×圆周率(π)—周长公式:c=πd, c=2πr圆周率π是一个无限不循环小数,3.14是近似值。
3、周长的变化的规律:半径扩大多少倍直径也扩大多少倍,周长扩大的倍数与半径、直径扩大的倍数相同。
4、半圆周长=圆周长一半+直径= πr+d三、圆的面积s1、圆面积公式的推导如图把一个圆沿直径等分成若干份,剪开拼成长方形,份数越多拼成的图像越接近长方形。
圆的半径=长方形的宽圆的周长的一半=长方形的长长方形面积=长×宽所以:圆的面积=圆的周长的一半(πr)×圆的半径(r)S圆=πr×r=πr22、几种图形,在面积相等的情况下,圆的周长最短,而长方形的周长最长;反之,在周长相等的情况下,圆的面积则最大,而长方形的面积则最小。
第二十四章《圆》小结一、本章知识结构框图二、本章知识点概括(一)圆的有关概念1、圆(两种定义)、圆心、半径;2、圆的确定条件:①圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小;②不在同一直线上的三个点确定一个圆。
3、弦、直径;4、圆弧(弧)、半圆、优弧、劣弧;5、等圆、等弧,同心圆;6、圆心角、圆周角;7、圆内接多边形、多边形的外接圆;8、割线、切线、切点、切线长;9、反证法:假设命题的结论不成立,由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到原命题成立。
(二)圆的基本性质1、圆的对称性①圆是轴对称图形,任何一条直径所在的直线都是它的对称轴。
*②圆是中心对称图形,圆心是对称中心。
2、圆的弦、弧、直径的关系①垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧。
②平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧。
* [引申] 一条直线若具有:Ⅰ、经过圆心;Ⅱ、垂直于弦;Ⅲ、平分弦;Ⅳ、平分弦所对的劣弧;Ⅴ、平分弦所对的优弧,这五个性质中的任何两条,必具有其余三条性质,即“知二推三”。
(注意:具有Ⅰ和Ⅲ时,应除去弦为直径的情况)3、弧、弦、圆心角的关系①在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等。
②在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弦相等。
③在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心角相等,所对的弧相等。
归纳:在同圆或等圆中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量也相等。
4、圆周角的性质①定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半。
②在同圆或等圆中,如果两个圆周角相等,它们所对的弧一定相等。
③推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径。
(三)与圆有关的位置关系1、点与圆的位置关系设⊙O的半径为r,OP=d则:点P在圆内d<r;点P在圆上d=r;点P在圆外d>r.2、直线与圆的位置关系设⊙O的半径为r,圆心O到l的距离为d则:直线l与⊙O相交d<r直线和圆有两个公共点;直线l与⊙O相切d=r直线和圆只有一个公共点;直线l与⊙O相离d>r直线和圆没有公共点。
确定圆心位置的四种方法
介绍
圆的圆心位置的确定是永恒的数学课题,一般有四种方法。
首先是经典的三点法。
通过三个点确定圆心的坐标,它们共线而且必须满足向心力方程,其次是以圆的截距和半径的圆的方程,它的圆心的坐标就是圆的半径向量分解得出;其次是以圆的周长和面积对函数,它来自于固有关系,也用来确定圆心坐标;最后,借助饱和增广椭圆方程可以求出相应的圆心坐标。
上述四种方法可以用来确定圆心位置。
三点法已经被普遍采用,简单实用,但用圆的截距和半径来确定圆心位置更易于实现,而以圆的周长和面积对函数求得的圆心坐标更根据实际情况,最后,通过椭圆方程确定圆心也是一有效的方法。
以上四种方法,不仅体现出数学的丰富性,也有利于确定圆心位置。
当进行圆或椭圆的求解时,这些方法都是非常有效的,而且可以很快得出结果,尤其是在计算机时代,电脑能够实现这些方法,极大地为我们计算带来了便利。
圆的中点坐标公式圆是几何学中非常重要的一个概念,它由一系列与固定点的距离相等的点组成。
当我们研究圆的性质时,有一个非常关键的概念,那就是圆的中点坐标。
本文将为大家介绍圆的中点坐标公式,并解释其含义和应用。
首先,让我们来了解一下什么是圆的中点。
在平面直角坐标系中,任何一个圆都有一个中心点,称为圆心。
而圆心的坐标就是圆的中点坐标。
圆心的坐标一般表示为 (x, y),其中 x 表示圆心在 x 轴上的位置,y 表示圆心在 y 轴上的位置。
如何求解圆的中点坐标呢?这里有一个简单而实用的公式可以帮助我们计算。
假设我们已知圆上任意两点的坐标为 (x1, y1) 和 (x2, y2),则圆的中点坐标为:x = (x1 + x2) / 2y = (y1 + y2) / 2这个公式的原理很简单,我们只需将两点的横坐标分别相加再除以 2,得到的值就是圆心的横坐标。
同样地,将两点的纵坐标相加再除以 2,得到的值就是圆心的纵坐标。
这个中点坐标公式对于解决一些与圆有关的问题非常有帮助。
比如,当我们需要在平面直角坐标系中画一个圆时,可以先确定圆心的坐标,然后再确定半径的长度,最后使用这些信息画出完整的圆。
此外,利用圆的中点坐标公式还可以帮助我们求解两个圆的位置关系。
当我们已知两个圆分别的圆心坐标和半径时,可以通过计算两个圆心的距离来判断它们的位置关系。
如果两个圆心的距离小于两个圆的半径之和,那么这两个圆是相交的;如果两个圆心的距离等于两个圆的半径之和,那么这两个圆是外切的;如果两个圆心的距离大于两个圆的半径之和,那么这两个圆是相离的。
综上所述,圆的中点坐标公式是解决与圆有关问题的重要工具之一。
通过这个公式,我们可以方便地确定圆心的坐标,利用它求解圆与圆之间的位置关系。
希望本文的介绍能够帮助大家理解和应用圆的中点坐标公式,更好地掌握圆的性质和特点。
圆心确定圆的位置
2011年12月5日星期三“你这道题做得不对。
”爸爸把我拉到桌子边,指着一道题。
在长方形内画一个最大的圆。
“哪里不对嘛!我明明认认真真地找到了直径,量出半径,然后才用圆规对准圆心画了个圆啊!”我忿忿不平朝老爸嚷道。
“你怎么知道这是圆心呢?”“因为是中心点连接起来的交叉点!”“那你也得表达出来呀!况且我还有更好的方法呢!”老爸这下可来劲了,得意地找来圆规和尺子。
“你看,”,老爸画了一个很规范的长方形“量出半径后,以长方形的一个顶点为圆心,画出一个1/4圆(扇形),然后以这个1/4圆的弧的两端为圆心,画两个半圆,这两个半圆的交叉点就是这个圆的圆心。
”哦,老爸不愧是个“制图专家”,本人可佩服的五体投地。
“其实中心点有不同的找法,你自己去找吧。
”这个老爸,真会吊人胃口!
第二天,数学老师告诉我们,确定一个图形或者物体是否方形?可以去量对角线,因为它们的对角线都是相等的。
可不是嘛!那对角形的交叉点也是长方形和正方形的中心点。
也就是说可以在长方形内画最大的正方形,连接对角线后,它们的交叉点也是这个圆的圆心。
可长方形对角线也相等,直接连接长方形的对角线,它们的交叉点也应该是这个圆的圆心吧。
为了进一步证实这个想法,我用了一个非常笨的方法——大智若愚嘛,我就画了一下。
总算是画完了,看起来是没错,不过,还是问问老师或者老爸,安全”起见,嘻!
老师肯定了这个方法,并且他说,很多题是可以一题多解的。
看来我们做题要多思考,多观察,就可以找到很多书本上没有的知识。
这道题就证明了这一点:圆心确定圆的位置。