Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức

Khám phá vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn

schedule.svg

Thứ tư, 13/11/2024 08:07 AM

Tác giả: Admin Hoclagioi

Vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn là khái niệm quan trọng trong hình học, đóng vai trò nền tảng trong việc giải quyết các bài toán lớp 9. Trong bài viết này, gia sư online Học là Giỏi sẽ cùng khám phá ba trường hợp cơ bản về vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn nhé.

Mục lục [Ẩn]

Kiến thức về vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn

Kiến thức về vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn

Mối quan hệ giữa đường thẳng và đường tròn sẽ được chia làm 3 dạng căn bản để bạn dễ dàng xác định vị trí tương đối giữa chúng. Để xác định vị trí tương đối rõ hơn, dưới đây là khái quát về khái niệm cơ bản này.

Đường thẳng cắt đường tròn

Định nghĩa: Khi một đường thẳng và một đường tròn có hai điểm chung, ta nói rằng đường thẳng và đường tròn đó giao nhau.

Trong trường hợp này, mỗi điểm chung được gọi là một điểm giao.

Lưu ý: Đường thẳng a sẽ giao với đường tròn (O;R) khi khoảng cách từ tâm O đến đường thẳng a nhỏ hơn bán kính R, và ngược lại.

Đường thẳng cắt đường tròn

Khi đó, đường thẳng a được gọi là cát tuyến của đường tròn (O).

Đường thẳng tiếp xúc với đường tròn

Định nghĩa: Khi một đường thẳng và một đường tròn có duy nhất một điểm chung, ta nói rằng chúng tiếp xúc với nhau tại điểm đó.

Khi đường thẳng tiếp xúc với đường tròn, ta gọi đường thẳng là tiếp tuyến của đường tròn, và điểm chung được gọi là tiếp điểm.

Nhận xét: Đường thẳng a sẽ tiếp xúc với đường tròn (O;R) khi khoảng cách từ tâm O đến đường thẳng a bằng bán kính R, và ngược lại.

Đường thẳng tiếp xúc với đường tròn

Định lý: Nếu một đường thẳng là tiếp tuyến của một đường tròn, thì nó sẽ vuông góc với bán kính của đường tròn đi qua tiếp điểm.

Đường thẳng không giao với đường tròn

Định nghĩa: Khi một đường thẳng và một đường tròn không có điểm chung nào, ta nói rằng chúng không giao nhau.

Nhận xét: Đường thẳng a và đường tròn (O;R) sẽ không giao nhau nếu khoảng cách từ tâm O đến đường thẳng aaa lớn hơn bán kính R, và ngược lại.

Đường thẳng không giao với đường tròn

Hệ thức giữa khoảng cách từ tâm đến đường thẳng và bán kính của đường tròn

Vị trí tương đối của đường thẳng a và đường tròn (O;R) có thể được xác định dựa trên mối quan hệ giữa khoảng cách d từ tâm O đến đường thẳng a và bán kính R, như được trình bày trong bảng sau:

Vị trí tương đốiĐường thẳng và đường tròn cắt nhauĐường thẳng và đường tròn tiếp xúc nhauĐường thẳng và đường tròn không giao nhau
Số điểm chung

2

1

0

Quan hệ giữa d và R

d<R

d=R

d>R

Trong đó:

- d: khoảng cách từ tâm đường tròn đến đường thẳng.

- R: bán kính của đường tròn.

Xem thêm: Nắm trọn kiến thức đường kính và dây của đường tròn

Bài tập vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn

Để nắm rõ kiến thức cơ bản trên thì phải luyện tập thường xuyên với các dạng bài tập. Dưới đây là các dạng cơ bản và nâng cao mà bạn có thể tham khảo.

Bài tập dạng cơ bản

Bài 1: Cho điểm A nằm trên đường tròn (O;3cm). Trên tiếp tuyến tại A của đường tròn (O), lấy điểm B sao cho AB=4cm. Tính độ dài đoạn OB.

Cho điểm A nằm trên đường tròn (O;3cm). Trên tiếp tuyến tại A của đường tròn (O), lấy điểm B sao cho AB=4cm. Tính độ dài đoạn OB.

Do AB là tiếp tuyến của đường tròn (O;3cm), nên AB vuông góc với OA, do đó góc BOA^=90.

Áp dụng định lý Pythagoras trong tam giác vuông AOB:

OB2=OA2+AB2OB^2 = OA^2 + AB^2

Thay số:

OB2=32+42=9+16=25OB^2 = 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25

Suy ra: OB=5cm.

Bài 2: Cho đường tròn (O;15cm) với dây AB=24cm. Một tiếp tuyến của đường tròn song song với AB cắt OA và OB lần lượt tại E và F. Tính độ dài EF.

 Cho đường tròn (O;15cm) với dây AB=24cm. Một tiếp tuyến của đường tròn song song với AB cắt OA và OB lần lượt tại E và F. Tính độ dài EF.

Dễ thấy tam giác OAB đồng dạng với tam giác OEF, nên tam giác OEF cân tại O.

Gọi I là tiếp điểm của tiếp tuyến và M là trung điểm của AB.

Vì OM vuông góc với AB, ta có OI vuông góc với EF.

Trong tam giác vuông OMB:

OM=9cm

Do MB//IF, theo định lý Thales, ta có:

OMOI=ABEF\frac{OM}{OI} = \frac{AB}{EF}

Suy ra:

EF=40cm

Bài tập dạng nâng cao

Bài 3: Cho tam giác ABC vuông tại A (với AB<AC), đường cao AH. E là điểm đối xứng của B qua H. Vẽ một đường tròn có đường kính EC cắt AC tại K. Xác định vị trí tương đối của đường thẳng HK với đường tròn có đường kính EC.

Cho tam giác ABC vuông tại A (với AB<AC), đường cao AH. E là điểm đối xứng của B qua H. Vẽ một đường tròn có đường kính EC cắt AC tại K. Xác định vị trí tương đối của đường thẳng HK với đường tròn có đường kính EC.

Gọi I là tâm của đường tròn có đường kính EC, tức là I là trung điểm của EC.

Vì EC là đường kính của đường tròn này và K thuộc đường tròn, ta có EK vuông góc với KC.

Do K thuộc AC, suy ra AC vuông góc với EK.

Mặt khác, vì tam giác ABC vuông tại A, ta có AB vuông góc với AC, do đó AB//KE.

Suy ra tứ giác ABEK là hình thang (theo dấu hiệu nhận biết hình thang).

Gọi M là trung điểm của AK. Vì E đối xứng với B qua H, suy ra H là trung điểm của BE. Do đó, HM là đường trung bình của hình thang ABEK, và HM//EK. Vì EK vuông góc với AC, ta có HM vuông góc với AC, do đó HM vuông góc với AK.

HM vừa là đường cao, vừa là đường trung tuyến của tam giác AHK, nên tam giác AHK là tam giác cân tại H, suy ra HAK^=AKH^(1).

Vì AK vuông góc với EK và AH vuông góc với BE, ta có HAK^=KEI^=EKI^ (2).

Từ (1) và (2), ta suy ra: AKH^=EKI^. Do đó, HKI^=HKE^+EKI^=AKH^+HKI^=AKE^=90

Suy ra, HK vuông góc với IK, do đó HK và đường tròn có đường kính EC tiếp xúc với nhau.

Bài 4: Cho tam giác ABC vuông tại A (với AB<AC) và đường cao AH. Gọi E là điểm đối xứng của B qua H. Đường tròn tâm O có đường kính EC, cắt AC tại K. Chứng minh rằng HK là tiếp tuyến của đường tròn (O).

Cho tam giác ABC vuông tại A (với AB<AC) và đường cao AH. Gọi E là điểm đối xứng của B qua H. Đường tròn tâm O có đường kính EC, cắt AC tại K. Chứng minh rằng HK là tiếp tuyến của đường tròn (O).

Vì tam giác EKC có cạnh EC là đường kính của đường tròn (O), ta có EKC^=90.

Kẻ HI vuông góc với AC, ta có BA//HI//EK. Suy ra AI=IK, từ đó ta suy ra tam giác AHK là tam giác cân tại H.

Do đó, K2^=B^ (vì đây là hai góc phụ với góc bằng nhau, là BAH^ và IHK^).

Mặt khác, ta có K2^=C3^​ (do tam giác KOC là tam giác cân tại O).

Vì B^+C3^=90, ta suy ra K1^+K2^=90, từ đó HKO^=90.

Vậy HK vuông góc với OK, suy ra HK là tiếp tuyến của đường tròn (O).

Việc hiểu và áp dụng đúng vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn sẽ giúp bạn giải quyết các bài toán hình học phức tạp. Hệ thống giáo dục trực tuyến Học là Giỏi hy vọng rằng qua những kiến thức này, bạn hiểu thêm kiến thức và sẵn sàng xử lí với các bài toán khó hơn trong tương lai về vị trí tương đối này nhé.

Chủ đề:

Đăng ký học thử ngay hôm nay

Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!

Bài viết liên quan

Dãy số lớp 11: Tổng hợp lý thuyết và bài tập chọn lọc
schedule

Thứ hai, 20/4/2026 01:03 PM

Dãy số lớp 11: Tổng hợp lý thuyết và bài tập chọn lọc

Trong chương trình Toán, chuyên đề dãy số lớp 11 là một phần kiến thức quan trọng, thường xuất hiện trong các bài kiểm tra và đề thi học kì. Đồng hành cùng học sinh trong quá trình học tập và ôn luyện, Gia sư Học là Giỏi tổng hợp đầy đủ lý thuyết trọng tâm và bài tập tiêu biểu để các em dễ dàng tiếp cận, ghi nhớ theo chuẩn kiến thức sách Kết nối tri thức và cuôc sống.

Ôn thi vào 10: Những bài toán thực tế lớp 9 chọn lọc
schedule

Thứ sáu, 17/4/2026 12:56 PM

Ôn thi vào 10: Những bài toán thực tế lớp 9 chọn lọc

Trong cấu trúc đề thi tuyển sinh vào lớp 10 những năm gần đây, các bài toán thực tế đã trở thành một phần điểm số quan trọng, quyết định sự phân hóa thí sinh. Dựa trên hệ thống kiến thức trong sách Kết nối tri thức với cuộc sống, Gia sư Học là Giỏi đã tuyển chọn những bài toán thực tế lớp 9 trọng tâm, giúp học sinh luyện tập đúng trọng điểm và nâng cao khả năng xử lý bài thi hiệu quả.

15 chuyên đề hình học thi vào 10 trọng điểm thường gặp
schedule

Thứ năm, 16/4/2026 05:32 PM

15 chuyên đề hình học thi vào 10 trọng điểm thường gặp

Trong quá trình ôn thi vào lớp 10, hình học là phần quan trọng và thường xuất hiện trong đề thi. Để giúp học sinh ôn tập hiệu quả, Gia sư Học là Giỏi tổng hợp 15 chuyên đề hình học thi vào 10 trọng điểm thường gặp, bám sát nội dung trong sách Kết nối tri thức và cuộc sống. Các chuyên đề được hệ thống rõ ràng, giúp người học nắm chắc dạng bài và cách làm.

Chuyên đề giải bài toán bằng cách lập phương trình vào 10
schedule

Thứ tư, 15/4/2026 04:01 PM

Chuyên đề giải bài toán bằng cách lập phương trình vào 10

Kỳ thi vào lớp 10 đang đến gần, đòi hỏi học sinh cần nắm chắc kiến thức các dạng toán trọng tâm. Trong đó, chuyên đề giải bài toán bằng cách lập phương trình theo chương trình sách giáo khoa Kết nối tri thức với cuộc sống là nội dung quan trọng thường xuyên xuất hiện trong đề thi. Đồng hành cùng các em, Gia sư Học là Giỏi mang đến bộ tài liệu tổng hợp đầy đủ nhất với cách tiếp cận logic và dễ hiểu.

Ôn tập rút gọn biểu thức lớp 9 thi vào 10 cấp tốc
schedule

Thứ ba, 14/4/2026 12:31 PM

Ôn tập rút gọn biểu thức lớp 9 thi vào 10 cấp tốc

Ôn thi vào lớp 10 luôn là giai đoạn “nước rút” đầy áp lực, đặc biệt với những dạng toán thường xuyên xuất hiện như rút gọn biểu thức. Bài viết dưới đây, Gia sư Học là Giỏi sẽ giúp bạn ôn tập rút gọn biểu thức lớp 9 thi vào 10 cấp tốc, nhận diện dạng đề và xử lý nhanh các bài một cách hiệu quả.

Trọn bộ chuyên đề ôn thi vào 10 môn Toán trọng tâm
schedule

Thứ sáu, 10/4/2026 02:10 PM

Trọn bộ chuyên đề ôn thi vào 10 môn Toán trọng tâm

Trọn bộ chuyên đề ôn thi vào 10 môn Toán trọng tâm: Tổng hợp kiến thức sát đề thi thực tế, phương pháp giải toán tối ưu giúp học sinh bứt phá điểm 8, 9 và 10.

message.svg zalo.png