题目内容
设边长为2a的正方形的中心A在直线l上,它的一组对边垂直于直线l,半径为r的⊙O的圆心O在直线l上运动,点A、O间距离为d.(1)如图①,当r<a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d、a、r之间的关系 | 公共点的个数 |
d>a+r | |
d=a+r | |
a-r<d<a+r | |
d=a-r | |
d<a-r |
(2)如图②,当r=a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d、a、r之间的关系 | 公共点的个数 |
d>a+r | |
d=a+r | |
a≤d<a+r | |
d<a |
所以,当r=a时,⊙O与正方形的公共点个数可能有
(3)如图③,当⊙O与正方形有5个公共点时,试说明r=
5 |
4 |
分析:(1)当r<a时,通过⊙O向左平移,得到⊙O与正方形的公共点的个数.
(2)当r=a时,正方形固定,把⊙O向左平移得到⊙O与正方形的公共点的个数.
(3)根据⊙O与正方形有5个公共点,在图③构成直角三角形,利用勾股定理计算得到r与a的关系.
(2)当r=a时,正方形固定,把⊙O向左平移得到⊙O与正方形的公共点的个数.
(3)根据⊙O与正方形有5个公共点,在图③构成直角三角形,利用勾股定理计算得到r与a的关系.
解答:解:(1)
所以,当r<a时,⊙O与正方形的公共点的个数可能有0、1、2个;
(2)
所以,当r=a,⊙O与正方形的公共点个数可能有0、1、2、4个;
(3)如图所示,连接OC.
则OE=OC=r,OF=EF-OE=2a-r.
在Rt△OCF中,由勾股定理得:
OF2+FC2=OC2
即(2a-r)2+a2=r.2
4a2-4ar+r2+a2=r2
5a2=4ar
5a=4r
∴r=
a.
d、a、r之间的关系 | 公共点的个数 |
d>a+r | 0 |
d=a+r | 1 |
a-r<d<a+r | 2 |
d=a-r | 1 |
d<a-r | 0 |
(2)
d、a、r之间的关系 | 公共点的个数 |
d>a+r | 0 |
d=a+r | 1 |
a≤d<a+r | 2 |
d<a | 4 |
(3)如图所示,连接OC.
则OE=OC=r,OF=EF-OE=2a-r.
在Rt△OCF中,由勾股定理得:
OF2+FC2=OC2
即(2a-r)2+a2=r.2
4a2-4ar+r2+a2=r2
5a2=4ar
5a=4r
∴r=
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点评:本题考查的是直线与圆的位置关系,(1)根据r<a,当正方形固定,把⊙O向左平移时,得到圆与正方形的公共点的个数.(2)当r=a时,把正方形固定,⊙O向左平移,得到圆与正方形的公共点的个数.(3)利用勾股定理计算求出r与a的关系.
练习册系列答案
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设边长为2a的正方形的中心A在直线l上,它的一组对边垂直于直线l,半径为r的⊙O的圆心O在直线l上运动,点A、O间距离为d.
(1)如图①,当r<a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
所以,当r<a时,⊙O与正方形的公共点的个数可能有 个;
(2)如图②,当r=a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
所以,当r=a时,⊙O与正方形的公共点个数可能有 个;
(3)如图③,当⊙O与正方形有5个公共点时,试说明r=
a;
(4)就r>a的情形,请你仿照“当…时,⊙O与正方形的公共点个数可能有 个”的形式,至少给出一个关于“⊙O与正方形的公共点个数”的正确结论.
(注:第(4)小题若多给出一个正确结论,则可多得2分,但本大题得分总和不得超过12分).
(1)如图①,当r<a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d、a、r之间关系 | 公共点的个数 |
d>a+r | |
d=a+r |
|
a≤d<a+r | |
d=a-r | |
d<a-r |
(2)如图②,当r=a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d、a、r之间关系 | 公共点的个数 |
d>a+r | |
d=a+r | |
a≤d<a+r | |
d<a |
(3)如图③,当⊙O与正方形有5个公共点时,试说明r=
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(4)就r>a的情形,请你仿照“当…时,⊙O与正方形的公共点个数可能有
(注:第(4)小题若多给出一个正确结论,则可多得2分,但本大题得分总和不得超过12分).
设边长为2a的正方形的中心A在直线l上,它的一组对边垂直于直线l,半径为r的⊙O的圆心O在直线l上运动,点A、O间距离为d.
(1)如图①,当r<a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
所以,当r<a时,⊙O与正方形的公共点的个数可能有 个;
(2)如图②,当r=a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
所以,当r=a时,⊙O与正方形的公共点个数可能有 个;
(3)如图③,当⊙O与正方形有5个公共点时,试说明r=
a.
(1)如图①,当r<a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d、a、r之间关系 | 公共点的个数 |
d>a+r | |
d=a+r | |
a-r<d<a+r | |
d=a-r | |
d<a-r |
(2)如图②,当r=a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d、a、r之间关系 | 公共点的个数 |
d>a+r | |
d=a+r | |
a≤d<a+r | |
d<a |
(3)如图③,当⊙O与正方形有5个公共点时,试说明r=
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