计算点与圆、直线与圆的位置关系的数学方法
大家好,感谢邀请,今天来为大家分享一下计算点与圆、直线与圆的位置关系的数学方法的问题,以及和的一些困惑,大家要是还不太明白的话,也没有关系,因为接下来将为大家分享,希望可以帮助到大家,解决大家的问题,下面就开始吧!
直线与圆:相交,相切,相离
圆与圆:内含,内切,相交,外切,外离
由直线与圆的公共点的个数,得出以下直线和圆的三种位置关系:
(1)相交:直线与圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交.这时直线叫做圆的割线.
(2)相切:直线和圆有唯一公共点时,叫做直线和圆相切.这时直线叫做圆的切线,唯一的公共点叫做切点.
(3)相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离.
直线与圆的位置关系的数量特征
1、迁移:点与圆的位置关系
(1)点P在⊙O内 dr.
2、归纳概括:
如果⊙O的半径为r ,圆心O到直线l的距离为d,那么
(1)直线l和⊙O相交 dr.
【直线与圆的位置关系】
1.直线与圆的位置关系:
1)相交:直线和圆有两个公共点时,这时直线也叫做圆的割线。(d
2)相切:直线和圆有唯一一个公共点时,这时直线也叫做圆的切线。(d=r)
3)相离:直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离。(d>r)
2.切线的判定定理:经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线;
切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.
推论1:经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点。
推论2:经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心。
分析性质定理及两个推论的条件和结论间的关系,可得出如下结论:如果一条直线具备下列三个条件中的任意两个,就可推出第三个(1)垂直于切线;(2)过切点;(3)过圆心。
切线长:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长;
切线长定理:过圆外一点所画的圆的两条切线长相等。这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角。
考点分析:切线的证明是中考的考点,辽宁中考中一般在20~24题的位置会有一道切线的证明题
3.证明一条直线是圆的切线,可分两种情况进行分析。
(1)圆和直线的唯一公共点已知,方法是:连半径,证垂直(比较常用)。
(2)圆和直线的公共点位置未知,方法是:作垂直,证半径。
方法:
(1)根据切线定义判定,即与圆只有一个公共点的直线是圆的切线;
(2)根据圆心到直线的距离来判定,即与圆心的距离等于圆的半径的直线是圆的切线;
(3)根据直线的位置关系来判定,即经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
【三角形内切圆】
1.三角形内切圆:和三角形各边都相切的圆,叫做三角形的内切圆。一个三角形有且只有一个内切圆。
2.三角形的内心:三角形内切圆的圆心叫做三角形的内心。
3.圆的外切三角形:这个三角形叫做圆的外切三角形。
4.三角形的内心是三个内角的角平分线的交点,内心到三角形的三边距离相等。
5.三角形的内切圆的作法:
分析:假设符合条件的圆已作出,则它的圆心到三角形三边的距离相等.因此,圆心在这个三角形三个角的平分线上,半径为圆心到三边的距离.
解:(1)作∠B、∠C的平分线BE和CF,交点为I(如右上图).
(2)过I作ID⊥BC,垂足为D.
(3)以I为圆心,以ID为半径作⊙I.⊙I就是所求的圆.
∵I在∠B的角平分线BE上,∴ID=IM,又∵I在∠C的平分线CF上.∵ID=IN,∵ID=IM=IN.这是根据角平分线的性质定理得出的,所以I到△ABC三边的距离相等
【圆内接正多边形】
1.顶点都在同一圆上的正多边形叫做圆内接正多边形,这个圆叫做该正多边形的外接圆。
2.依次连结圆的n(n≥3)等分点,所得的多边形是正多边形.
3.正多边形和圆的关系:只要把一个圆分成相等的一些弧,就可以作出这个圆的内接正多边形,这个圆就是这个正多边形的外接圆.
4.正多边形的外接圆(或内切圆)的圆心叫做正多边形的中心,外接圆的半径叫做正多边形的半径,正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.正n边形的每个中心都等于360°/n.中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.
【弧长及扇形的面积】
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用户评论
小时候学到这些就觉得好无聊,现在才知道几何 really 有用!想问问这个"位置关系" 指的是像距离吗?还是说更复杂的方位关系?
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看了标题瞬间回忆起了高中数学老师总是写板书,讲到后来都搞不懂是啥意思???? 这篇文章感觉蛮好懂的,希望再详细解释一下圆心和点的关系,比如什么时候点在圆内,什么时候在圆上或者圆外。
有13位网友表示赞同!
终于有人讲解这个问题了!我一直在打游戏的时候犯这个问题,不知道这个直线跟这个圆怎么互相作用。感谢作者的干货讲解,我现在应该能更灵活运用这些知识了~
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感觉这种计算方法真的很难记,还是画图更容易理解,大家觉得呢?我看有些人都是靠几何软件来解决这种问题吧...
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这个算法有点超出我的数学水平了???? 我还是想问问点和圆、直线和其他形状的关系如何计算,有没有专门的课程可以推荐呢?
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太棒啦!这篇文章简直是我在找的那类答案啊!最近在工作上遇到很多这样的问题,现在终于有方法解决啦!作者你好厉害~
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这种几何知识真的很有用,不仅可以帮助我们理解一些物理现象,还可以应用到实际生活中。比如导航系统使用的路线规划就是基于这些原理的哦!
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我还以为这只是一个抽象的概念呢!没想到它竟然在现实生活中扮演着重要的角色,太让人惊喜了!希望以后还能看到更多关于几何知识的文章!
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文章讲解很精彩,但我还是不明白如何用代码来实现这些计算,有没有人可以分享一下相关的代码示例吗?
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感觉标题和内容有点脱节,主要讲的好像不是点和圆、直线的位置关系怎么计算,而是说了一些数学定理,希望能更加注重实际应用场景.
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我试着用这个方法做了很多练习题,发现确实比单纯靠想象力要有效率得多!感谢作者分享了这么实用的知识~
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这篇文章对我理解几何图形之间的关系很有帮助,以后再遇到类似的问题,我可以轻松解决,不用老是费半天劲去想。
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我比较晕数学公式,希望文章能更加图示化一些,这样更容易理解。比如可以加入一些动画演示或者使用更直观的示意图来讲解这些原理。
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点、圆、直线之间的关系确实很多种,这篇文章只讲解了一种比较基础的计算方法,对于更复杂的情况还有些局限性。有没有人知道怎么解决更复杂的几何问题呢?
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其实我发现生活中有很多现象都可以用这些几何知识来解释,比如建筑设计、图像处理等等,感觉学好几何真的很有意思!
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学习一下这些算法,以后在做3D模型或者游戏开发的时候应该会用到,很实用的知识点!希望作者能再分享一些更高级的几何知识.
有17位网友表示赞同!