1. 若$\odot O$的半径为3,$OA$,$OB$,$OC$的长分别为2,3,4,则点$A$,$B$,$C$与$\odot O$的位置关系是:点$A$在$\odot O$
,点$B$在$\odot O$
,点$C$在$\odot O$
。
答案:解:
设⊙O的半径为r,则r=3。
∵ OA=2 < r,
∴ 点A在⊙O内;
∵ OB=3 = r,
∴ 点B在⊙O上;
∵ OC=4 > r,
∴ 点C在⊙O外。
答案依次为:内;上;外。
解析:
【分析】
判断点与圆的位置关系的核心方法是:比较点到圆心的距离与圆半径的大小。若点到圆心的距离小于半径,点在圆内;等于半径,点在圆上;大于半径,点在圆外。本题已知⊙O的半径为3,只需分别将OA、OB、OC的长度与半径3作比较,就能对应得出三个点的位置。
【解析】
设⊙O的半径为r,则r=3。
∵ OA=2 < r,
∴ 点A在⊙O内;
∵ OB=3 = r,
∴ 点B在⊙O上;
∵ OC=4 > r,
∴ 点C在⊙O外。
【答案】
内;上;外
【知识点】
点与圆的位置关系判定
【点评】
本题是基础题型,直接考查点与圆位置关系的判定规则,熟练掌握点到圆心的距离和半径的大小对应关系即可快速解题。
【难度系数】
0.9
2. 在平面直角坐标系中,若$\odot P$的半径为5,圆心$P$的坐标为$(3,4)$,则原点$O$与$\odot P$的位置关系是 (
)
A.$O$在$\odot P$内
B.$O$在$\odot P$上
C.$O$在$\odot P$外
D.无法确定
答案:B
解析:
【分析】
要判断原点和圆的位置关系,首先明确点与圆位置关系的判定规则:设圆的半径为$r$,点到圆心的距离为$d$,若$d<r$,点在圆内;若$d=r$,点在圆上;若$d>r$,点在圆外。因此本题需要先计算原点$O$到圆心$P$的距离,再将距离和半径$5$比较,即可得出位置关系。
【解析】
根据两点间的距离公式,计算原点$O(0,0)$到圆心$P(3,4)$的距离:
$OP=\sqrt{(3-0)^2+(4-0)^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5$
已知$\odot P$的半径$r=5$,因此$OP=r$,根据点与圆的位置关系判定规则,可知点$O$在$\odot P$上。
故选B。
【答案】
B
【知识点】
两点间距离公式、点与圆的位置关系判定
【点评】
本题属于点与圆位置关系的基础考查题型,解题核心是牢记判定规则,准确计算点到圆心的距离后与半径对比即可得出结果。
【难度系数】
0.9
3. 如图,矩形ABCD的边AB=3,AD=4,若以点A为圆心画$\odot A$.
(1) 要使点B在$\odot A$内,点D在$\odot A$外,则$\odot A$的半径$r$的取值范围是
;
(2) 要使点B,C,D中至少有一点在$\odot A$内,且至少有一点在$\odot A$外,则$\odot A$的半径$r$的取值范围是
.

答案:解:
在矩形ABCD中,∠B=90°,AB=3,AD=BC=4,
由勾股定理得对角线$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$,
因此点B、C、D到圆心A的距离分别为3、5、4。
(1) 点B在$\odot A$内,则$r > AB=3$;
点D在$\odot A$外,则$r < AD=4$,
因此$\odot A$的半径$r$的取值范围是$\boldsymbol{3<r<4}$。
(2) 点B、C、D到点A的距离最小值为3,最大值为5,
要使三点中至少有一点在$\odot A$内,需$r > 3$;
要使三点中至少有一点在$\odot A$外,需$r < 5$,
因此$\odot A$的半径$r$的取值范围是$\boldsymbol{3<r<5}$。
解析:
【分析】
解决本题的核心是掌握点与圆的位置关系的判定规则:点到圆心的距离d<r时,点在圆内;d=r时,点在圆上;d>r时,点在圆外。首先需要先求出点B、C、D到圆心A的距离:已知矩形边长AB=3、AD=4,可直接得到AB、AD的长度,再利用勾股定理求出矩形对角线AC的长度,即点C到A的距离。再结合题目的位置要求列出对应不等式,求解即可得到半径r的取值范围。
【解析】
在矩形ABCD中,∠B=90°,AB=3,AD=BC=4,
由勾股定理得对角线$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5$,
因此点B、C、D到圆心A的距离分别为3、5、4。
(1) 若点B在$\odot A$内,则$r > AB=3$;
若点D在$\odot A$外,则$r < AD=4$,
因此$\odot A$的半径$r$的取值范围是$3<r<4$。
(2) 点B、C、D到点A的距离最小值为3,最大值为5,
要使三点中至少有一点在$\odot A$内,需$r > 3$;
要使三点中至少有一点在$\odot A$外,需$r < 5$,
因此$\odot A$的半径$r$的取值范围是$3<r<5$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{3<r<4}$;(2)$\boldsymbol{3<r<5}$
【知识点】
点与圆的位置关系;矩形的性质;勾股定理
【点评】
本题属于基础题,解题关键是先求出各点到圆心的距离,再结合点与圆的位置关系的判定规则列不等式求解,熟练掌握点和圆的三种位置关系的判定方法是解决这类问题的基础。
【难度系数】
0.8
4. 如图,在$△ ABC$中,$∠ A=92°$,则点A在以线段BC为直径的圆
。

答案:解:设以BC为直径的圆的圆心为O,O是BC的中点,连接AO。
根据直径所对的圆周角为直角可知:若点A在⊙O上,则∠BAC=90°。
已知∠BAC=92°>90°,可得点A到圆心O的距离AO < $\frac{1}{2}BC$,即点A到圆心的距离小于圆的半径。
∴ 点A在以线段BC为直径的圆的内部。
解析:
【分析】
要解决这个问题,我们需要结合点与圆的位置关系判定规则和圆周角定理来思考。首先回忆两个核心知识点:一是直径所对的圆周角为90°;二是点和圆的位置关系由点到圆心的距离d与半径r的大小关系决定:d<r时点在圆内,d=r时点在圆上,d>r时点在圆外。解题时先设BC为直径的圆的圆心为O,连接AO,将∠A的度数和90°对比,再推导AO和半径(即$\frac{1}{2}BC$)的大小关系,即可判断点A的位置。
【解析】
设以线段BC为直径的圆的圆心为O,则O是BC的中点,圆的半径$r=\frac{1}{2}BC$,连接AO。
根据圆周角定理:直径所对的圆周角为直角,可知若点A在⊙O上,则$∠ BAC=90°$。
已知$∠ BAC=92°>90°$,由此可推出点A到圆心O的距离$AO<\frac{1}{2}BC$,即点到圆心的距离小于半径。
根据点与圆的位置关系判定规则,可得点A在⊙O的内部。
【答案】
内部
【知识点】
1. 点与圆的位置关系
2. 圆周角定理
【点评】
本题是点与圆位置关系的基础应用题型,解题的关键是掌握直径所对圆周角的特征,以及角的大小和点的位置的对应规律,熟练掌握相关定理即可快速求解。
【难度系数】
0.8
5. 已知一个点到圆上的点的最大距离是5 cm,最小距离是1 cm,则这个圆的半径是 (
)
A.3 cm
B.2 cm
C.3 cm或2 cm
D.不能确定
答案:C
解析:
【分析】
解决本题首先要明确点与圆有三种位置关系,由于已知点到圆的最小距离是1cm不为0,因此排除点在圆上的情况,需分点在圆内、点在圆外两种情况分类讨论:无论点在圆内还是圆外,点到圆上的最大距离、最小距离都在过该点与圆心的直线上,结合直径与最大、最小距离的关系即可算出半径。
【解析】
分两种情况讨论:
① 当该点在圆内时:
点到圆上的最大距离与最小距离之和等于圆的直径,即直径$d=5\mathrm{cm}+1\mathrm{cm}=6\mathrm{cm}$,因此半径$r=d÷2=6÷2=3\mathrm{cm}$;
② 当该点在圆外时:
点到圆上的最大距离与最小距离之差等于圆的直径,即直径$d=5\mathrm{cm}-1\mathrm{cm}=4\mathrm{cm}$,因此半径$r=d÷2=4÷2=2\mathrm{cm}$。
综上,圆的半径为3cm或2cm,故选C。
【答案】
C
【知识点】
点与圆的位置关系;分类讨论思想;圆的基本性质
【点评】
本题是点与圆位置关系的典型应用题,解题关键是要做到分类讨论,不能仅考虑点在圆外或点在圆内的单一情况,避免出现漏解的错误。
【难度系数】
0.7