1、 宝山家教 10 年专注,8 万上海家长首选朗朗家教网! 圆中的分类讨论 由于圆中的点、线在圆中的位置分布可能有多种情况,经常会导致其答案的不唯一性。如:点与圆 的位置关系,点可能在圆内,也可能在圆外;两条弦的位置关系,可能在某一条直径的同侧,也可能在 直径的异侧;圆与圆相切,可能外切,也可能内切,等等。因此,求解圆的有关问题时,要注意分类讨 论思想。 一、点与圆的位置关系不唯一性 例1.若所在O 所在平面内一点 P 到O 上的点的最大距离为 a,最小距离为 b(ab) ,则此圆的 半径为( ) 。 (A) (B) (C) 或 (D)a+b 或 ab 分析:P 可能在圆内,也可能在 圆外。 图
2、11 图12 P 在圆内时。如图11。 连接 O、P 所在的直线交 O 于 A、B 。 则 PA=a,PB=b 直径 AB=PA+PB=a+b,半径 OA=OB= AB= (a+b) P 在圆外时。如图12。 此时直径 AB=PAPB=a b ,半径 OA=OB= AB= (ab) 宝山家教 10 年专注,8 万上海家长首选朗朗家教网! 由可知,应选(C) 。 二、弦与弦的位置关系不唯一性 例2.O 的半径为5cm ,弦 ABCD,AB=6cm,CD=8cm,则 AB 与 CD 之间的距离是( ) 。 (A)7cm (B)8cm (C )7cm 或1cm (D1cm 分析:弦 AB 与 CD
3、可能在圆心的同侧,也可能在 圆心的异 侧。 图21 图22 弦 AB 与 CD 在圆心的同侧。如图21。 过 O 作弦 AB 的垂线,交 AB 于 M,交 CD 于 N。连接 OB,OD 。 ABCD ,OMAB,ONCD 由垂径定理,BM= AB=3cm,DN= CD=4cm,又 OB=OD=5cm 在 Rt BMO 中,OM= =4cm,同理 ON=3cm MN= OM ON=43=1 cm 弦 AB 与 CD 在圆心的异侧。如图22。 此时,MN=OM+ON=4+3=7cm 故选(C) 。 例3如图,已知 AB 是O 的直径,AC 是O 的弦,AB=2,AC= ,在图中画出弦 AD,使
4、AD 等于1,并求出CAD 的度数。 宝山家教 10 年专注,8 万上海家长首选朗朗家教网! 分析:弦 AC 与弦 AD 可能在直径 AB 的同侧,可能在直径 AB 的异侧。 弦 AC 与弦 AD 在直径 AB 的同侧。如图31。 连 OC、OD。由 OC=OD= AB=1,AC= OC +OD =AC AOC=90,CAO=ACO=45 又 OA=OD=AD,DAO=60 DAC=DAOCAO=15 弦 AC 与弦 AD 在直径 AB 的异侧。 此时,DAC=DAO+CAO=115 三、点在直径上的位置不唯一性 例4已知O 的直径 AB=10cm,弦 CDAB 于点于点 M。若 OM:OA=
5、3:5,则弦 AC 的长为多 少? 分析:垂足 M 可能在半径 OA 上,也可能在半径 OB 上。 宝山家教 10 年专注,8 万上海家长首选朗朗家教网! M 在半径 OA 上。如图41。 连接 OC。OC=OA= AB=5cm, 又 OM:OA=3:5,OM=3cm AB 是直径,弦 CDAB 在 RtOMC 中, MC= =4cm 又 AM=OAOM=2cm 在 RtAMC 中,AC= = =2 (cm) M 在半径 OB 上。如图42. 此时,AM=OA+OM=8cm AC= = =4 (cm ) 四、弦所对圆周角的不唯一性 例5圆的一条弦长等于它的半径,那么这条弦所对的圆周角为( )
6、。 30或60(B)60(C)150(D )30或150 (A) (B) 分析:弦(不是直径)所 对的弧有两条,一条 优弧,一条劣弧, 因此,一条弦所对的圆周角也有两个,并且这两个圆周角互 补。 宝山家教 10 年专注,8 万上海家长首选朗朗家教网! 如图5。劣弧所对的角为ACB,优弧所对的角为ADB。 由 AB=0A=OB,AOB=60 ACB= AOB=30 ADB= (360AOB )= (36060)=150 故选(D) 五、圆与圆的位置关系不唯一性 例6如果两圆相切,两圆的圆心距为8cm,圆 A 的半径为3cm,则圆 B 的半径是( ) 。 5cm (B )11cm (C )3cm
7、(D)11cm 或5cm (A) (B) 分析:圆与圆相切,可能是内切,也可能是外切。 两圆外切。如图61。AB=8+3=11cm 两圆内切。如图62。AB=83=5cm 故选(D) 六、相交圆圆心与公共弦的位置关系不唯一性 宝山家教 10 年专注,8 万上海家长首选朗朗家教网! 例7已知相交两圆的半径分别为5cm 和4cm,公共弦长6cm,则这两个圆的圆心距为 。 分析:两圆圆心可能在公共弦的同侧,也可能在公共弦的异侧。 圆心在公共弦的异侧。如图71。 连接 O A,O A。由圆的对称性,O O 垂直平分公共弦 AB。 AD= AB=3 在 Rt A O D 中,O D= =4 在 Rt A O D 中,O D= = O O = O D+ O D=4+ 圆心在公共弦的同侧。如图72。 此时,O O = O D O D=4 故这两个圆的圆心距为4+ 或4 。