24.2.2 直线和圆的位置关系
了解直线和圆相交、相切、相离等概念;
会判断直线和圆的位置关系;
通过对直线和圆的位置关系的探究,让学生体会分类讨论、数形结合的思想.
教学目标
利用圆心到直线的距离与半径的关系判别直线和圆的位置关系.
教学重、难点
复习回顾
引入新知
探究新知
巩固落实
课堂小结
布置作业
教学环节
复习回顾
点与圆的位置关系都有哪些?我们如何进行判断?
复习回顾
点到圆心的距离为d,圆的半径为r,则:
A
B
点在圆外 d>r;
点在圆上 d=r;
点在圆内 dC
O
复习回顾
如何定义直线外一点到这条直线的距离?
复习回顾
直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离.
连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
引入新知
我们在纸上画一条直线 l ,把钥匙环看作一个圆.在纸上移动钥匙环,你能发现移动钥匙环的过程中,它与直线 l 的公共点个数的变化情况吗?
引入新知
l
●O
引入新知
l
●O
●O
●O
●O
●O
引入新知
O
O
l
l
l
O
引入新知
l
O
直线和圆没有公共点,这时我们说这条直线和圆相离.
引入新知
直线和圆只有一个公共点,
这时我们说这条直线和圆相切.
这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.
O
l
A
引入新知
直线和圆有两个公共点,
这时我们说这条直线和圆相交,这条直线叫做圆的割线.
O
l
A
B
探究新知
思考:
直线和圆会不会有三个公共点?
O
l
A
B
探究新知
O
P
r
d
O
P
r
d
O
P
r
d
思考:
探究新知
O
O
l
l
l
O
探究新知
直线 l 与圆O相离
直线 l 上的点都在⊙ O外
对于直线 l 上任意一点P,
都有OP>r
探究新知
直线 l 与⊙ O相离
d>r
OA⊥ l 于A,
OA为圆心O到直线 l 的距离
记为d
探究新知
直线 l 与⊙ O相离
d>r
探究新知
直线 l 与⊙ O相离
d>r
?
反之成立吗?
探究新知
直线 l 与⊙ O相离
d>r
直线上距离⊙ O的圆心O
最近的点在⊙ O外
直线上每一点都在⊙ O外
探究新知
直线 l 与⊙ O相离
d>r
探究新知
直线 l 与⊙ O相切
d=r
探究新知
直线 l 与⊙ O相交
d巩固落实
例1 已知圆的直径是13cm,如果圆心与直线的距离分别是:
(1)4.5cm;(2)6.5cm;(3)8cm;
那么直线和圆分别是什么位置关系?有几个公共点?
解:由题意可知:r=6.5cm;
(1)4.5cm< 6.5cm,即d因此直线和圆相交,有两个公共点.
巩固落实
由题意可知:r=6.5cm;
(2)6.5cm=6.5cm,即d=r,
因此直线和圆相切,有一个公共点.
(3)8cm>6.5cm,即d>r,
因此直线和圆相离,没有公共点.
巩固落实
例2 Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3 cm,
BC=4 cm, 以 C 为圆心,r 为半径的圆与直线 AB 有怎样的位置关系?为什么?
(1)r=2 cm;(2)r=2.4 cm;(3)r=3 cm.
巩固落实
C
B
A
d
D
解:由勾股定理可得:
AB=5cm,
过点C作CD⊥AB于D,则CD的长度即为点C到AB的距离d.
巩固落实
C
B
A
d
D
解得:d=CD=2.4cm.
根据:
(1)当 r=2 cm时,
2.4cm>2cm,即d>r,
因此直线AB和⊙ C相离;
巩固落实
C
B
A
d
D
解得:d=CD=2.4cm.
根据:
(2)当 r=2.4 cm时,
2.4cm=2.4cm,即d=r,
因此直线AB和⊙ C相切;
巩固落实
C
B
A
d
D
解得:d=CD=2.4cm.
根据:
(3)当 r=3 cm时,
2.4cm<3cm,即d 因此直线AB和⊙ C相交.
巩固落实
思考1: Rt△ABC,∠C= 90 °,AC=3 cm,
BC=4 cm,以 C 为圆心,
(1)当r满足 时,⊙C与直线AB相离;
(2)当r满足 时,⊙C与直线AB相切;
(3)当r满足 时,⊙C与直线AB相交.
巩固落实
C
B
A
巩固落实
C
B
A
d
d=2.4 cm
D
思考1: Rt△ABC,∠C= 90 °,AC=3 cm,
BC=4 cm,以 C 为圆心,
(2)当r满足 时,⊙C与直线AB相切;
r=2.4
巩固落实
C
B
A
d
d=2.4 cm
D
思考1: Rt△ABC,∠C= 90 °,AC=3 cm,
BC=4 cm,以 C 为圆心,
(1)当r满足 时,⊙C与直线AB相离;
0巩固落实
C
B
A
d
d=2.4 cm
D
思考1: Rt△ABC,∠C= 90 °,AC=3 cm,
BC=4 cm,以 C 为圆心,
(3)当r满足 时,⊙C与直线AB相交.
r>2.4
巩固落实
思考2 Rt△ABC,∠C= 90 °,AC=3 cm,
BC=4 cm,若要使⊙C与线段AB只有一个公共点,这时⊙C的半径r要满足什么条件?
巩固落实
C
B
A
d
d=2.4 cm
D
思考2
r=2.4
或3课堂小结
1.直线与圆有三种位置关系;
2.根据公共点的个数进行判断;
3.根据圆心到直线的距离和半径数量大
小的关系进行判断.
布置作业
⊙O的半径为5cm, 已知点O与直线AB的距离为d, 根据条件填写d的范围:
(1)若直线AB和⊙O相离, 则 ;
(2)若直线AB和⊙O相切, 则 ;
(3)若直线AB和⊙O相交, 则 .
布置作业
2. 已知圆心 O 到直线 l 的距离为 d,⊙O 的半
径为 r,若 d、r 是方程 的两个根,
则直线 l 和⊙O 的位置关系是 ________.