【文档说明】初高中数学衔接讲义03相似形与圆 3课时(含答案).doc,共(29)页,1.891 MB,由MTyang资料小铺上传
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目录3.1相似形3.1.1.平行线分线段成比例定理3.1.2相似形3.2三角形3.2.1三角形的“四心”3.2.2几种特殊的三角形3.3圆3.3.1直线与圆,圆与圆的位置关系3.3.2点的轨迹3.1相似形3.1.1.平行线分线段
成比例定理在解决几何问题时,我们常涉及到一些线段的长度、长度比的问题.在数学学习与研究中,我们发现平行线常能产生一些重要的长度比.在一张方格纸上,我们作平\作直线b交123,,lll于点',','ABC,不难发现''2.''3ABABBCBC==我们将这个结论一般化,归纳出平行线分线段成
比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.如图3.1-2,123////lll,有ABDEBCEF=.当然,也可以得出ABDEACDF=.在运用该定理解决问题的过程中,我们一定要注意线段之间的对应关系,是“对应”线段成比例.
例1如图3.1-2,123////lll,且2,3,4,ABBCDF===求,DEEF.解1232////,,3ABDElllBCEF\==Q28312,.235235DEDFEFDF====++图3.1-1例2在ABC中
,,DE为边,ABAC上的点,//DEBC,求证:ADAEDEABACBC==.证明(1)//,,,DEBCADEABCAEDACB==ADE∽ABC,.ADAEDEABACBC==证明(2)如图3.1-3,过A作直线//lBC,////,lDEBCADAEAB
AC=.过E作//EFAB交AB于D,得BDEF,因而.DEBF=//,.AEBFDEEFABACBCBC==.ADAEDEABACBC==从上例可以得出如下结论:平行于三角形的一边的直线截其它两边(或两边的延长线
),所得的对应线段成比例.平行于三角形的一边,并且和其它两边相交的直线,所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.例3已知ABC,D在AC上,:2:1ADDC=,能否在AB上找到一点E,使得线段EC的中点在BD上.解假设能找到,如图3.1-4,设EC交BD于F,则F为E
C的中点,作//EGAC交BD于G.//,EGACEFFC=,EGFCDF,且EGDC=,’证:ABBDACDC=.证明过C作CE//AD,交BA延长线于E,//,.BABDADCEAEDC\=QQ
AD平分,,BACBADDAC衆??由//ADCE知,,BADEDACACE?行=?,,EACEAEAC\??即ABBDACDC\=.例4的结论也称为角平分线性质定理,可叙述为角平分线分对边成比例(等于该角的两边之比).练习11.如图3.1-6,123//
//lll,下列比例式正确的是()A.ADCEDFBC=B.ADBCBEAF=C.CEADDFBC=D.AFBEDFCE=2.如图3.1-7,//,//,DEBCEFAB5,ADcm=3,2,DBcmFCcm==求BF.3.
如图,在ABCV中,AD是角BAC的平分线,AB=5cm,AC=4cm,BC=7cm,求BD的长.4.如图,在ABCV中,BACÐ的外角平分线AD交BC的延长线于点D,求证:ABBDACDC=.5.如图,在ABCV的边AB、AC上分别取D、E两点,
使BD=CE,DE延长线交BC的延长线于F.求证:DFACEFAB=.3.1.2.相似形我们学过三角形相似的判定方法,想一想,有哪些方法可以判定两个三角形相似?有哪些方法可以判定两个直角三角形相似?例5如图3.1-11,四边形
ABCD的对角线相交于点O,BACCDB??,求证:DACCBD??.证明在OABV与ODCV中,,,AOBDOCOABODC?行=?\OABV∽ODCV,OAOBODOC\=,即OAODOBOC=.又OADV与OB
CV中,AODBOC??,\OADV∽OBCV,\DACCBD??.例6如图3.1-12,在直角三角形ABC中,BACÐ为直角,ADBCD^于.求证:(1)2ABBDBC=?,2ACCDCB=?;(2)2ADBDCD=?证明(1)在RtBACV与RtBDAV
中,BB??,BAC\V∽BDAV,2,.BABCABBDBCBDBA\==?即同理可证得2ACCDCB=?.图3.1-11图3.1-12(2)在RtABDV与RtCADV中,90oCCADBAD?-??,RtABD\V∽RtCADV,2,.ADDCA
DBDDCBDAD\==?即我们把这个例题的结论称为射影定理,该定理对直角三角形的运算很有用.例7在ABCV中,,,ADBCDDEABEDFACF^^^于于于,求证:AEABAFAC??.证明ADBC^Q,\ADBV为直角三
角形,又DEAB^,由射影定理,知2ADAEAB=?.同理可得2ADAFAC=?.AEABAFAC\??.例8如图3.1-14,在ABCV中,D为边BC的中点,E为边AC上的任意一点,BE交AD于点O.某学生在研究这一问题时,发现了如下的事实:(1)当11211AEAC==+时,有223
21AOAD==+.(如图3.1-14a)(2)当11312AEAC==+时,有22422AOAD==+.(如图3.1-14b)(3)当11413AEAC==+时,有22523AOAD==+.(如图3.1-14c)在图3.1-14d中,当11AEACn=+时,参照上述研究结论,请你
猜想用n表示AOAD的一般结论,并给出证明(其中n为正整数).解:依题意可以猜想:当11AEACn=+时,有22AOADn=+成立.图3.1-13图3.1-14证明过点D作DF//BE交AC于点F,QD是BC的中点,\F是EC的中点,由11AEACn=+可知1AEECn=,22,.2AEAEE
FnAFn\==+.2.2AOAEADAFn\==+想一想,图3.1-14d中,若1AOADn=,则?AEAC=本题中采用了从特殊到一般的思维方法.我们常从一些具体的问题中发现一些规律,进而作出一般性的猜想,然后加以证明或否定.数学的发展史就是不
断探索的历史.练习21.如图3.1-15,D是ABCV的边AB上的一点,过D点作DE//BC交AC于E.已知AD:DB=2:3,则:ADEBCDESSV四边形等于()A.2:3B.4:9C.4:5D.4:212.若一个梯形的中位线长为15,一条对角线把中
位线分成两条线段.这两条线段的比是3:2,则梯形的上、下底长分别是__________.3.已知:ABCV的三边长分别是3,4,5,与其相似的'''ABCV的最大边长是15,求'''ABC的面积'''ABCSV.4.已知:如图3.1-16,在四边
形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点.(1)请判断四边形EFGH是什么四边形,试说明理由;(2)若四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD满足什么条件时,EFGH是菱形?是正方形?5.如图点C、D在线段AB上,PC
DV是等边三角形,(1)当AC、CD、DB满足怎样的关系时,ACPV∽PDBV?(2)当ACPV∽PDBV时,求APBÐ的度数.习题3.1A组1.如图3.1-18,ABCV中,AD=DF=FB,AE=EG=GC,FG=4,则()A.DE=1,BC=7B.DE=2,BC=6C.DE=
3,BC=5D.DE=2,BC=82.如图3.1-19,BD、CE是ABCV的中线,P、Q分别是BD、CE的中点,则:PQBC等于()A.1:3B.1:4C.1:5D.1:63.如图3.1-20,ABCDY中,E是AB延长线上一点,DE交BC
于点F,已知BE:AB=2:3,4BEFS=V,求CDFSV.图3.1-18图3.1-19图3.1-204.如图3.1-21,在矩形ABCD中,E是CD的中点,BEAC^交AC于F,过F作FG//AB交AE于G,求证:2AGAFFC=?.B组1.如图3.1-22,已知A
BCV中,AE:EB=1:3,BD:DC=2:1,AD与CE相交于F,则EFAFFCFD+的值为()A.12B.1C.32D.22.如图3.1-23,已知ABCV周长为1,连结ABCV三边的中点构成第二个三角形,再连结第二个对角线三边中点构成第三个三角形,依此类推,第2003个三角形周长为
()A.12002B.12003C.200212D.2003123.如图3.1-24,已知M为ABCDY的边AB的中点,CM交BD于点E,则图中阴影部分的面积与ABCDY面积的比是()A.13B.14C.16D.
512图3.1-22图3.1-23图3.1-24图3.1-214.如图3.1-25,梯形ABCD中,AD//BC,EF经过梯形对角线的交点O,且EF//AD.(1)求证:OE=OF;(2)求OEOEADBC+的值;(3)求证:112ADBCEF+=.C组1.如图3.1-2
6,ABCV中,P是边AB上一点,连结CP.(1)要使ACPV∽ABCV,还要补充的一个条件是____________.(2)若ACPV∽ABCV,且:2:1APPB=,则:BCPC=_____.2.如图3.1-27,点E是四边形ABCD的对角线BD上一点,
且BACBDCDAE???.(1)求证:BEADCDAE??;的比(只须写出图中已有线段的一组比即可)?并证明你的猜想.3.如图3.1-28,在RtABCV中,AB=AC,90oA?,点D为BC上任一点,DFAB^于F,DEAC^于E,M为BC的中点,试判断
MEFV是什么形状的三角形,并证明你的结论.4.分别为B、D,AD和BC相交于E,EFBD^于F,我们可以证明111ABCDEF+=若将图3.1-29a中的垂直改为斜交,如图3.1-29b,//,ABCDADBC、相交,EF//AB交BD于F,则
:(1)111ABCDEF+=还成立吗?如果成立,请给出证明;如果不成立,请说明理由;(2)请找出,ABDBCDSSVV和EBDSV之间的关系,并给出证明.3.1相似形练习11.D2.设510,,,283DEADxBFxxBCABx
====+,即103BF=.3.535,.49ABBDBDcmACDC===4.作//CFAB交AD于F,则ABBDCFDC=,又AFCFAEFAC==得,ACCF=ABBDACDC=.5.作//
EGAB交BC于G,,,EGCECEGCABABAC=即,ACCEDBABEGEG==DFACEFAB=.练习21.C2.12,183.2'''115346,()654.25ABCABCSS====4.(1)因为1////,2EHB
DFG所以EFGH是平行四边形;(2)当ACBD=时,EFGH为菱形;当,ACBDACBD=⊥时,EFGH为正方形.5.(1)当2CDACBD=时,ACPPDB;(2)120oAPB=.习题3.1图3.1-29A组1.B2.B3.9CDFS=4.BF为
直角三角形ABC斜边上的高,2BFAFFC=,又可证,AGBF=2AGAFFC=.B组1.C2.C3.A4.(1)//,,EOAEDEOFADBCEOOFBCABDCBC====.(2)1.OEOEAEBEADBCABAB+=+=(3)由(2)
知1112.ADBCOEEF+==C组1.(1)2ACAPAB=或ACPB=.(2):3:2BCPC=.2.(1)先证AEBADC,可得BEAECDAD=;(2),BCABADADEACBDEAEAC==.3
.连AD交EF于O,连OM,ABC为等腰直角三角形,且AEDF为矩形,OM为RtAMD斜边的中线,11,22OMADEF==MEF为直角三角形.又可证BMFAME,得MFME=,故MEF为等腰直角三角形.4.(1)成立,1111,.EFEF
FDBFABCDBDBDABCDEF+=+=+=(2)111ABDBCDEBDSSS+=,证略.3.2三角形3.2.1三角形的“四心”三角形是最重要的基本平面图形,很多较复杂的图形问题可以化归为三角形的问题.如图3.2-1,在三角形ABCV中,有三条边,,A
BBCCA,三个角,,ABC行?,三个顶点,,ABC,在三角形中,角平分线、中线、高(如图3.2-2)是三角形中的三种重要线段.三角形的三条中线相交于一点,这个交点称为三角形的重心.三角形的重心在三角形的内部
,恰好是每条中线的三等分点.例1求证三角形的三条中线交于一点,且被该交点分成的两段长度之比为2:1.已知D、E、F分别为ABCV三边BC、CA、AB的中点,求证AD、BE、CF交于一点,且都被该点分成2:1.证明连结DE,设AD、BE交于点G,QD、E分别为BC、AE的中点
,则DE//AB,且12DEAB=,GDE\V∽GABV,且相似比为1:2,2,2AGGDBGGE\==.设AD、CF交于点'G,同理可得,'2','2'.AGGDCGGF==则G与'G重合,\AD、BE、CF交于一点,且都被该点分成2:1.三角形的三条角
平分线相交于一点,是三角形的内心.三角形的内心在三角形的内部,它到三角形的三边的距离相等.(如图3.2-5)图3.2-1图3.2-2图3.2-3图3.2-4图3.2-5例2已知ABCV的三边长分别为,,BCaACbABc===,I为ABCV的内心,且I在ABC
V的边BCACAB、、上的射影分别为DEF、、,求证:2bcaAEAF+-==.证明作ABCV的内切圆,则DEF、、分别为内切圆在三边上的切点,,AEAFQ为圆的从同一点作的两条切线,AEAF\=,同理,BD=BF,C
D=CE.22bcaAFBFAECEBDCDAFAEAFAE\+-=+++--=+==即2bcaAEAF+-==.例3若三角形的内心与重心为同一点,求证:这个三角形为正三角形.已知O为三角形ABC的重心和内心.求证三角形A
BC为等边三角形.证明如图,连AO并延长交BC于D.QO为三角形的内心,故AD平分BACÐ,ABBDACDC\=(角平分线性质定理)QO为三角形的重心,D为BC的中点,即BD=DC.1ABAC\=,即ABAC=.
同理可得,AB=BC.ABC\V为等边三角形.三角形的三条高所在直线相交于一点,该点称为三角形的垂心.锐角三角形的垂心一定在三角形的内部,直角三角形的垂心为他的直角顶点,钝角三角形的垂心在三角形的外部.(如图3.2-8)图3.2-6图3.2-7例4求证:三角形的三条高交于一点.已
知ABCV中,,ADBCDBEACE^^于于,AD与BE交于H点.求证CHAB^.证明以CH为直径作圆,,,90,oADBCBEACHDCHEC^^\??QDE\、在以CH为直径的圆上,FCBDEH\??.同理,E、D在以AB为直
径的圆上,可得BEDBAD??.BCHBAD\??,又ABDV与CBFV有公共角BÐ,90oCFBADB\??,即CHAB^.过不共线的三点A、B、C有且只有一个圆,该圆是三角形ABC的外接圆,圆心O为三角形的外心.三角形的外心到三
个顶点的距离相等,是各边的垂直平分线的交点.练习11.求证:若三角形的垂心和重心重合,求证:该三角形为正三角形.2.(1)若三角形ABC的面积为S,且三边长分别为abc、、,则三角形的内切圆的半径是___________;(2)若直角三角形的三边长分别为
abc、、(其中c为斜边长),则三角形的内切圆的半径是___________.并请说明理由.图3.2-8图3.2-93.2.2几种特殊的三角形等腰三角形底边上三线(角平分线、中线、高线)合一.因而在等腰三角形ABC中,三角形的内心I、
重心G、垂心H必然在一条直线上.例5在ABC中,3,2.ABACBC===求(1)ABC的面积ABCS及AC边上的高BE;(2)ABC的内切圆的半径r;(3)ABC的外接圆的半径R.解(1)如图,作ADBC⊥于D.,ABACD=为BC的中点,2222,122222.2ABCADABBDS
=−===又1,2ABCSACBE=解得423BE=.(2)如图,I为内心,则I到三边的距离均为r,连,,IAIBIC,ABCIABIBCIACSSSS=++,即11122222ABrBCrCAr=++,解得22r=.(3)ABC是等腰三角形,外心O在AD上,连
BO,则RtOBD中,,ODADR=−222,OBBDOD=+图3.2-10图3.2-11图3.2-12222(22)1,RR=−+解得92.8R=在直角三角形ABC中,AÐ为直角,垂心为直角顶点A,外心O为斜边BC的中点,内心I在三角形的内部,且内切圆的半
径为2bca+-(其中,,abc分别为三角形的三边BC,CA,AB的长),为什么?该直角三角形的三边长满足勾股定理:222ACABBC+=.例6如图,在ABCV中,AB=AC,P为BC上任意一点.求证:22APABPBPC=
-?.证明:过A作ADBC^于D.在RtABDV中,222ADABBD=-.在RtAPDV中,222APADDP=-.22222()().APABBDDPABBDDPBDDP\=-+=-+-,,ABACADBCBDDC=^\=Q.BDDPCDDPPC\-=-=.22APABPBP
C\=-?.正三角形三条边长相等,三个角相等,且四心(内心、重心、垂心、外心)合一,该点称为正三角形的中心.例7已知等边三角形ABC和点P,设点P到三边AB,AC,BC的距离分别为123,,hhh,图3.2-
13图3.2-14图3.2-15三角形ABC的高为h,“若点P在一边BC上,此时30h=,可得结论:123hhhh++=.”请直接应用以上信息解决下列问题:当(1)点P在ABCV内(如图b),(2)点在ABCV外(如图c),这两种情况时,上述结论是否还成立?若成立,请给予证
明;若不成立,123,,hhh与h之间有什么样的关系,请给出你的猜想(不必证明).解(1)当点P在ABCV内时,法一如图,过P作''BC分别交,,ABAMAC于',','BMC,由题设知'AMPDPE=+,而'AMAMPF=-,故PDPEPFAM++=,即123hhhh++=.法二如图,连
结,ABCPABPACPBCSSSS=++VVVVQ,11112222BCAMABPDACPEBCPF\????,又ABBCAC==,AMPDPEPF\=++,即123hhhh++=.(2)当点P在ABCV外如图
位置时,123hhhh++=不成立,猜想:123hhhh+-=.注意:当点P在ABCV外的其它位置时,还有可能得到其它的结论,如123hhhh-+=,123hhhh--=(如图3.2-18,想一想为什么?)等.在解决上述问题时,“法一”中
运用了化归的数学思想方法,“法二”中灵活地运用了面积的方法.练习21.直角三角形的三边长为3,4,x,则x=________.图3.2-16图3.2-17图3.2-182.等腰三角形有两个内角的和是100°,则它的顶角的大小是_________.3.满足下列
条件的ABCV,不是直角三角形的是()A.222bac=-B.CAB???C.::3:4:5ABC行?D.::12:13:5abc=4.已知直角三角形的周长为33+,斜边上的中线的长为1,求这个三角形的面积.5.证明:等腰
三角形底边上任意一点到两腰的距离之和为一个常量.习题3.2A组1.已知:在ABC中,AB=AC,120,oBACAD=为BC边上的高,则下列结论中,正确的是()A.32ADAB=B.12ADAB=C.ADBD=D.22ADBD=2.三角形三边长分别是6、8、1
0,那么它最短边上的高为()A.6B.4.5C.2.4D.83.如果等腰三角形底边上的高等于腰长的一半,那么这个等腰三角形的顶角等于_________.4.已知:,,abc是ABC的三条边,7,10ab==,那么c的取值范围是_________。5
.若三角形的三边长分别为18a、、,且a是整数,则a的值是_________。B组1.如图3.2-19,等边ABC的周长为12,CD是边AB上的中线,E是CB延长线上一点,且BD=BE,则CDE的周长为()A.643+B.18123+C.623+D
.1843+2.如图3.2-20,在ABC中,2CABCA==,BD是边AC上的高,求DBC的度数。3.如图3.2-21,,90,oRtABCCM=是AB的中点,AM=AN,MN//AC,求证:MN=AC。4.如图3.2-22
,在ABC中,AD平分BAC,AB+BD=AC.求:BC的值。图3.2-20图3.2-19图3.2-2图3.2-225.如图3.2-23,在正方形ABCD中,F为DC的中点,E为BC上一点,且14ECBC=,求证:90oEFA?.C组1.已知241,2,
2,1kbkackack=+==−,则以abc、、为边的三角形是()A.等边三角形B.等腰三角形C.直角三角形D.形状无法确定2.如图3.2-24,把ABC纸片沿DE折叠,当点A落在四边形BCDE内部时,则A与12+之间有一种数量关系始终保持不变,请试着找一找这个规律,你发现的规律
是()A.12A=+B.212A=+C.312A=+D.32(12)A=+3.如图3.2-25,已知BD是等腰三角形ABC底角平分线,且AB=BC+CD,求证:90oC?.4.如图3.2-26,在等腰Rt
ABC中90oC=,D是斜边AB上任一点,AECD⊥于E,图3.2-23图3.2-25图3.2-26图3.2-24BFCD⊥交CD的延长线于F,CHAB⊥于H,交AE于G.求证:BD=CG.3.2三角形练习11.证略2.(1)2Sabc++;(2)2abc+−.练习21.5或7
2.20o或80o3.C4.设两直角边长为,ab,斜边长为2,则13ab+=+,且224ab+=,解得3ab=,1232Sab==.5.可利用面积证.习题3.2A组1.B2.D3.120o4.317c5.8B组1.A2.18o3.连BM,证
MABAMN.4.在AC上取点E,使AE=AB,则ABDAED,BAED=.又BD=DE=EC,,:2:1.CEDCBC==5.可证ADFFCE,因而AFD与CFE互余,得90oEFA=.C组1.C.不妨设ac,可得222221,
1,akckabc=+=−=+,为直角三角形.2.B3.在AB上取E使BE=BC,则BCDBED,且AE=ED=DC,2180,90.ooCBEDAABCC===+=−=4.先证明ACECBF,得CE=BF,再证CGEBDF,得BD=CG.3.3圆3.3.1直线与圆
,圆与圆的位置关系设有直线l和圆心为O且半径为r的圆,怎样判断直线l和圆O的位置关系?观察图3.3-1,不难发现直线与圆的位置关系为:当圆心到直线的距离dr>时,直线和圆相离,如圆O与直线1l;当圆心到直线的距离dr=时,直线
和圆相切,如圆O与直线2l;当圆心到直线的距离dr<时,直线和圆相交,如圆O与直线3l.在直线与圆相交时,设两个交点分别为A、B.若直线经过圆心,则AB为直径;若直线不经过圆心,如图3.3-2,连结圆心O和弦AB的中点M的线段OM垂直于这条弦AB.且在R
tOMAV中,OA为圆的半径r,OM为圆心到直线的距离d,MA为弦长AB的一半,根据勾股定理,有222()2ABrd-=.当直线与圆相切时,如图3.3-3,,PAPB为圆O的切线,可得PAPB=,.OA
PA⊥,且在RtPOA中,222POPAOA=+.如图3.3-4,PT为圆O的切线,PAB为圆O的割线,我们可以证得PATPTB,因而2PTPAPB=.例1如图3.3-5,已知⊙O的半径OB=5cm,弦AB=6cm,D是AB的
中点,求弦BD的长度。解连结OD,交AB于点E。图3.3-1图3.3-2图3.3图3,BDADO=是圆心,1,3.2ODBBEAEABcm⊥===在RtBOE中,OB=5cm,BE=3cm,224.OE
OBBEcm=−=5,1.ODcmDEcm==在RtBDE中,BE=3cm,DE=1cm,10.BDcm=例2已知圆的两条平行弦的长度分别为6和26,且这两条线的距离为3.求这个圆的半径.解设圆的半径为r,分两种情况(如图3.3-6):(1)若O在两条平行线的外侧,如
图(1),AB=6,CD=26,则由3OMON-=,得229243rr---=,解得5r=.(2)若O在两条平行线的内侧(含线上),AB=6,CD=26,则由3OMON+=,得229243rr-+-=,无解.综合得,圆的半径为5.设圆1O与圆2O半
径分别为,()RrRr,它们可能有哪几种位置关系?观察图3.3-7,两圆的圆心距为12OO,不难发现:当12OORr=−时,两圆相内切,如图(1);当12OORr=+时,两圆相外切,如图(2);当12OORr−时,两圆相内含,如图(3);图3.3-5图3.3-6图3.3-7当
12RrOORr−+时,两圆相交,如图(4);当12OORr+时,两圆相外切,如图(5).例3设圆1O与圆2O的半径分别为3和2,124OO=,,AB为两圆的交点,试求两圆的公共弦AB的长度.解连AB
交12OO于C,则12OOAB⊥,且C为AB的中点,设ACx=,则22129,4,OCxOCx=−=−2212944OOxx=−+−=,解得3158x=。故弦AB的长为31524x=.练习11.如图3.3-9,⊙O的半径为17cm,弦AB=30cm,
AB所对的劣弧和优弧的中点分别为D、C,求弦AC和BD的长。2.已知四边形ABCD是⊙O的内接梯形,AB//CD,AB=8cm,CD=6cm,⊙O的半径等于5cm,求梯形ABCD的面积。3.如图3.3-10,⊙O的直径AB和弦C
D相交于点E,1,5,60,oAEcmEBcmDEB===求CD的长。图3.3-8图3.3-9图3.3-104.若两圆的半径分别为3和8,圆心距为13,试求两圆的公切线的长度.3.3.2点的轨迹在几何中,点的轨迹就是点按照某个条件运动形成的图形,它是符合某
个条件的所有点组成的.例如,把长度为r的线段的一个端点固定,另一个端点绕这个定点旋转一周就得到一个圆,这个圆上的每一个点到定点的距离都等于r;同时,到定点的距离等于r的所有点都在这个圆上.这个圆就叫做到定点的距离等于定长
r的点的轨迹.我们把符合某一条件的所有的点组成的图形,叫做符合这个条件的点的轨迹.这里含有两层意思:(1)图形是由符合条件的那些点组成的,就是说,图形上的任何一点都满足条件;(2)图形包含了符合条件的所有的点,就是说,符合条件的任何一点都在图形上.下面,我们讨论一些常见的平面内的点的轨迹.从
上面对圆的讨论,可以得出:(1)到定点的距离等于定长的点的轨迹是以定点为圆心,定长为半径的圆.我们学过,线段垂直平分线上的每一点,和线段两个端点的距离相等;反过来,和线段两个端点的距离相等的点,都在这条
线段的垂直平分线上.所以有下面的轨迹:(2)和已知线段两个端点的距离相等的点的轨迹,是这条线段的垂直平分线.由角平分线性质定理和它的逆定理,同样可以得到另一个轨迹:(3)到已知角的两边距离相等的点的轨迹,是这个角的平分
线.例3⊙O过两个已知点A、B,圆心O的轨迹是什么?画出它的图形.分析如图3.3-11,如果以点O为圆心的圆经过点A、B,那么OAOB=;反过来,如果一个点O到A、B两点距离相等,即OAOB=,那么以O为圆心,OA为半径的圆一定经过A、B两点.这就是说,过A
、B点的圆的圆心的轨迹,就是到A、B两点距离相等的点的轨迹,即和线段AB两个端点距离相等的点的轨迹.答:经过A、B两点的圆的圆心O的轨迹是线段AB的垂直平分线.练习2图3.3-111.画图说明满足下列条件的点的轨迹:(1)到定点A的距离等于3cm的点的轨迹;(2)到直线l
的距离等于2cm的点的轨迹;(3)已知直线//ABCD,到AB、CD的距离相等的点的轨迹.2.画图说明,到直线l的距离等于定长d的点的轨迹.习题3.3A组1.已知弓形弦长为4,弓形高为1,则弓形所在圆的半径为()A.3B.52C.3D.42.在半径等于4的圆中,垂直平分半径的弦
长为()A.43B.33C.23D.33.AB为⊙O的直径,弦CDAB⊥,E为垂足,若BE=6,AE=4,则CD等于()A.221B.46C.82D.264.如图3.3-12,在⊙O中,E是弦AB延长线上的一点,已知OB=10cm,OE=12cm,
30,oOEB=求AB。B组1.如图3.3-13,已知在RtABC中,90,5,12,oCACcmBCcm===以C为圆心,CA为半径的圆交斜边于D,求AD。图3.3-1图3.3-12.如图3.3-1
4,在直径为100mm的半圆铁片上切去一块高为20mm的弓形铁片,求弓形的弦AB的长。3.如图3.3-15,ABC内接于⊙O,D为BC的中点,AEBC⊥于E。求证:AD平分OAE。4.如图3.3-16,90oAOB=,C、D是AB的三等分点,AB分别交OC、OD于点E、F,求证:AE=BF=C
D。5.已知线段4ABcm=.画出到点A的距离等于3cm的点的轨迹,再画出到点B的距离等于2cm的点的轨迹,指出到点A的距离等于3cm,且到点B的距离等于2cm的点,这样的点有几个?3.3圆练习11.取AB中点M,连CM,MD,则,CMABDMAB⊥⊥,
且C,O,M,D共线,图3.3-16图3.3-15图3.3-142217158,25,9,OMCMDM=−===534,334ACcmBDcm==.2.O到AB,CD的距离分别为3cm,4cm,梯形的高为1
cm或7cm,梯形的面积为7或492cm.3.半径为3cm,OE=2cm.,OF=3,26CDcm=.4.外公切线长为12,内公切线长为43.练习21.(1)以A为圆心,3cm为半径的圆;(2)与l平行,且与l距离为2cm的两条平行线;(3)与AB平行,且与
AB,CD距离相等的一条直线.2.两条平行直线,图略.习题3.3A组1.B2.A3.B4.AB=8cm.B组1.作CMAD⊥于M,AB=13cm,6010,1331313CMADcm==.2.AB=120cm.3.先证BAOEAC=,再证OADDAE=.4.先证明75,oAECACE
==再证AE=BF=AC=CD.5.有2个,图略.245,2,1,21,22,1.aanaaaa+−=−−−+练习1.解下列不等式:(1)3x2-x-4>0;(2)x2-x-12≤0;kl(3)x2+3
x-4>0;(4)16-8x+x2≤0.2.解关于x的不等式x2+2x+1-a2≤0(a为常数).习题2.3A组1.解下列方程组:B组1.m取什么值时,方程组24,2yxyxm==+有一个实数解
?并求出这时方程组的解.2.解关于x的不等式x2-(1+a)x+a<0(a为常数).C组1.已知关于x不等式2x2+bx-c>0的解为x<-1,或x>3.试解关于x的不等式bx2+cx+4≥0.2.试求关于x的函数y=-x2+mx+2在0≤x≤2上的最大值k.