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24.2点和圆、直线和圆的位置关系
24.2.1 点和圆的位置关系
情景引入
我国射击运动员在奥运会上屡获金牌,为我国赢得荣誉,右图是射击靶的示意图,它是由许多同心圆(圆心相同,半径不等的圆)构成的,你知道击中靶上不同位置的成绩是如何计算的吗?
观 察
r
问题2:设⊙O半径为r, 说出点A,点B,点C与圆心O 的距离与半径的关系:
·
C
O
A
B
OC > r.
问题1:观察图中点A,点B,点C与圆的位置关系?
点C在圆外.
点A在圆内,
点B在圆上,
OA < r,
OB = r,
问 题 探 究
设⊙O的半径为r,点P 到圆心的距离OP = d,则有:
r
·
O
A
问题3:反过来,已知点到圆心的距离和圆的半径,能否判断点和圆的位置关系?
P
P
P
练习:已知圆的半径等于5厘米,点到圆心的距离是: A、8厘米 B、4厘米 C、5厘米 请你分别说出点与圆的位置关系。
射击靶图上,有一组以靶心为圆心的大小不同的圆,他们把靶图由内到外分成几个区域,这些区域用由高到底的环数来表示,射击成绩用弹着点位置对应的环数来表示.弹着点与靶心的距离决定了它在哪个圆内,弹着点离靶心越近,它所在的区域就越靠内,对应的环数也就越高,射击的成绩越好.
你知道击中靶上不同位置的成绩是如何计算的吗 ?
例:如图已知矩形ABCD的边AB=3厘米,AD=4厘米
(1)以点A为圆心,3厘米为半径作圆A,则点B、C、D与圆A的位置关系如何?
(B在圆上,D在圆外,C在圆外)
(2)以点A为圆心,4厘米为半径作圆A,则点B、C、D与圆A的位置关系如何?
(B在圆内,D在圆上,C在圆外)
(3)以点A为圆心,5厘米为半径作圆A,则点B、C、D与圆A的位置关系如何?
(B在圆内,D在圆内,C在圆上)
·
2cm
3cm
1,画出由所有到已知点的距离大于或等于2cm并且小于或等于3cm的点组成的图形.
O
思考
体育课上,小明和小雨的铅球成绩分别是6.4m和5.1m,他们投出的铅球分别落在图中哪个区域内?
[思考]
●A
●A
●B
过一点可作几条直线?过两点可以作几条直线?过三点呢?
过两点有且只有一条直线(直线公理)
(“有且只有”就是“确定”的意思)
经过一点可以作无数条直线;
回忆思考:
过三点
直线公理:两点确定一条直线
对于一个圆来说,过几个点能作一个圆,并且只能作一个圆?
[类比探究]
演示
先假设结论的反面是正确的,然后通过逻辑推理,推出与公理、已证的定理、定义或已知条件相矛盾,说明假设不成立,从而得到原结论正确.
这种证明方法叫做“反证法”.
(2)经过同一条直线三个点能作出一个圆吗?
如图,假设过同一条直线l上三点A、B、C可以作一个圆,设这个圆的圆心为P,那么点P既在线段AB的垂直平分线l1上,又在线段BC的垂直平分线l2上,即点P为l1与l2的交点,而l1⊥l,l2⊥l这与我们以前学过的“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”相矛盾,所以过同一条直线上的三点不能作圆.
反证法的一般步骤:
假设命题的结论不成立,即假
设结论的反面成立;
从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;
(3) 由矛盾判定假设不正确,
从而肯定命题的结论正确。
例:求证: 在一个三角形中,至少有一个内角小于
或等于60°.
已知: △ABC.
求证: △ABC中至少有一个内角小于或等于60°.
证明: 假设△ABC中没有一个内角小于或等于60°,即∠A>60°, ∠B>60°, ∠C>60°.
于是∠A+∠B+∠C>60°+60°+60°=180°,
与三角形的内角和等于180°矛盾.
所以△ABC中至少有一个内角小于或等于60°。
思考: 如图,CD所在的直线垂直平分线段AB,怎样用这样的工具找到圆形工件的圆心.
∵A、B两点在圆上,所以圆心必与A、B两点的距离相等,
又∵和一条线段的两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上,
∴圆心在CD所在的直线上,因此可以做任意两条直径,它们的交点为圆心.
D
O
思考:任意四个点是不是可以作一个圆?请举例说明.
不一定
1. 四点在一条直线上不能作圆;
3. 四点中任意三点不在一条直线可能作圆也可能作不出一个圆.
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
2. 三点在同一直线上, 另一点不在这条直线上不能作圆;
3、过两点可以作无数个圆.圆心在以已知两点为端点
的线段的垂直平分线上.
2、过一点可以作无数个圆
过不在同一条直线上的三点确定一个圆
过在同一直线上的三点不能作圆
我学会了什么 ?
5、反证法的证明思想:反设、归谬、结论