圓的相關(guān)問題常常與多種圖形相結(jié)合,這使得我們在解題過程中容易出錯?,F(xiàn)整理我們易做錯的問題進行解析,以幫助大家查漏補缺,加深對圓的理解。
審題不仔細
例1 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,若以C為圓心,r為半徑作圓,⊙C與斜邊AB只有1個公共點,則r的取值范圍是( )。
A.r=4.8
B.6<r<8
C.r=4.8或6<r<8
D.r=4.8或6<r≤8
【錯誤解答】選A。
【錯因分析】本題僅從“只有1個公共點”得出直線與圓是相切的關(guān)系來求解而出錯,沒有關(guān)注到條件是“⊙C與斜邊AB”,而不是“⊙C與直線AB”。因為斜邊是線段,所以本題中圓與斜邊的關(guān)系應(yīng)分類討論求解。
【正確解答】當⊙C與斜邊AB相切時,切點記為D,∠C=90°,AC=6,BC=8,由勾股定理求得AB=10,根據(jù)面積法可得[12]AB·CD=[12]AC·BC,將相應(yīng)數(shù)據(jù)代入,解得CD=4.8,即r1=4.8;當⊙C的半徑為r2(此時r2>6,通過畫圖可知,如圖1),⊙C與斜邊AB也只有一個公共點,進一步畫圖嘗試,當r2逐漸增大到8時均符合題意,因此6<r2≤8。綜上所述,選D。
隱含條件挖掘不夠
例2 已知△ABC中,AB=4,AC=3,當∠B度數(shù)最大時,求BC的長。
【錯誤解答】5。
【錯因分析】△ABC中,由于AB=4,AC=3,就認為BC=5。這是受勾股數(shù)3、4、5的影響所致。事實上,題目中并沒有∠A=90°這個條件,而當∠B取得最大值時,∠A也不是90°,所以我們不能毫無根據(jù)地解答問題,而應(yīng)挖掘題目中的隱含條件:平面上到定點的距離等于定長的點的集合叫作圓,定點叫作圓心,定長叫作半徑。當題目中出現(xiàn)“定點”“定長”的條件時,我們可以考慮挖掘隱圓來輔助解題。
【正確解答】由題意,△ABC中只有AB、AC兩條邊長確定,這時它們的夾角∠A起到了決定性作用。但∠A在由小變大的過程中,點C到點A的距離始終等于3,聯(lián)想到圓的定義,可以發(fā)現(xiàn)點C的運動軌跡為以點A為圓心,半徑長為3的圓,即圖2中的⊙A就是要挖掘的隱圓。我們可以發(fā)現(xiàn),當BC與⊙A相切時,∠B取得最大值,此時由勾股定理求得BC=[7]。
切線的證明方法有誤
例3 如圖3,△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足為D,⊙O與AB相切于點E。
求證:⊙O與AC相切。
【錯誤解答】設(shè)⊙O與AC的公共點為F,連接OE、OF?!逜B=AC,AD⊥BC,
∴AD平分∠BAC。∴OE=OF?!摺袿與AB相切于點E,∴OE⊥AB。∴OF⊥AC,且OF為半徑。∴⊙O與AC相切。
【錯因分析】切線的判定定理如下:經(jīng)過半徑的外端,且垂直于這條半徑的直線是圓的切線。而本題的已知條件并沒有明確⊙O與AC公共點的情況,所以“設(shè)⊙O與AC的公共點為F”是錯誤的,在此基礎(chǔ)上的推理也就沒有了依據(jù)。要證明一條直線是圓的切線時,常見思路有以下兩種:①若已知直線與圓的公共點,則采用判定定理法,即連接過該點的半徑,證明這條半徑與直線垂直即可;②若直線與圓的公共點不明確,則采用數(shù)量關(guān)系法,即過圓心作直線的垂線段,證明這條垂線段等于半徑即可。
【正確解答】過點O作OF⊥AC?!逜B=AC,AD⊥BC,∴AD平分∠BAC,即∠BAD=∠CAD。∵⊙O與AB相切于點E,∴OE
⊥AB。∵OF⊥AC,∴∠OEA=∠OFA=90°。又∵AO=AO,∴△AOE≌△AOF(AAS)。∴OE
=OF?!逴E是半徑,∴OF也為半徑。
∴⊙O與AC相切。
(作者單位:江蘇省南京博頌學校)