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点和圆、直线和圆的位置关系

核心概念

点和圆:设点到圆心的距离为 dd,圆的半径为 rr

关系位置
d<rd < r点在圆内
d=rd = r点在圆上
d>rd > r点在圆外

直线和圆:设圆心到直线的距离为 dd,半径为 rr

关系位置公共点数
d>rd > r相离00
d=rd = r相切11 个(切点)
d<rd < r相交22 个(交点)

切线的性质:经过切点的半径垂直于切线(OTOT \perp \ell,TT 为切点)。

切线的判定:经过半径的外端,且垂直于该半径的直线是圆的切线。

切线长定理:从圆外一点 PP 引圆的两条切线,两条切线长相等(PA=PB|PA| = |PB|,A,BA, B 为切点),且**POPO 平分** APB\angle APB

直观理解 · 动手试试

点和圆、直线和圆,所有判断只看一件事:某段距离 dd 与半径 rr 谁大谁小。距离比半径小就在"圆里",相等就"贴着"圆,大就"在外面"。没有其他信息需要 —— 把题目里复杂的几何关系最终全部归结到"算出 dd,比较 rr"。

互动演示

直线与圆的位置关系

Or = 80直线 ℓd = 50
相交 (d < r)
50
d > r
相离
d = r
相切
d < r
相交
例题 1判断点的位置

OO 半径 r=5r = 5。点 PPOO 的距离 OP=5|OP| = 5,PP 在哪里?

互动演示点与圆:比较 d 与 r
OP
半径 r = 5,距离 d = 5.0
d = r ⇒ 点在 圆上

d < r 圆内、d = r 圆上、d > r 圆外。本题 d = 5 = r → 点恰好在圆上。

查看解答步骤

答: 点在圆上

例题 2切线性质求长度

PTPT 是圆 OO 的切线,切点 TTPO=5|PO| = 5,r=3r = 3,求 PT|PT|

互动演示切线长:OT ⊥ PT,用勾股
OPT
r = 3,|PO| = 5
|PT| = √(5² − 3²) = 4.00

切线垂直于过切点的半径,所以 △OTP 是直角三角形。|PT|² = |PO|² − r²。PO=5、r=3 → PT=4。

查看解答步骤

答: PT = 4

即时练习

点到圆心距离 77,圆半径 55。点在哪里?

圆内圆上圆外无法判断

d=7>5=rd = 7 > 5 = r,点在圆外。

    直线与圆相切时,公共点的个数是?

    相切恰好 11 个公共点(切点)。

    经过切点的半径与切线的夹角(度数)是?

    切线性质:半径 \perp 切线,夹角 90°90°

    圆心 OO 到直线 \ell 的距离是 44,圆半径 55。直线 \ell 与圆?

    相离相切相交无法判断

    d=4<5=rd = 4 < 5 = r,相交。

      易错点

      • 方向搞反。 "点在圆内"对应 d<rd < r,内部距离;"点在圆外"对应 d>rd > r。直线相离对应 d>rd > r(远离),相交对应 d<rd < r(靠近)。
      • 切线判定漏一个条件。 切线需要两个条件:经过半径的外端(端点在圆上),并且垂直于该半径。少一个都不算。
      • 切线长定理范围。 切线长定理只在 PP圆外一点时成立;PP 在圆上或圆内则不成立。

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