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圆是平面几何中的基本图形。圆是平面上到定点距离等于定长的所有点的集合。这个定点叫做圆心,用字母O表示。定长叫做半径,用字母r表示。圆上任意一点P到圆心O的距离都等于半径r,这是圆的基本性质。
当点P到圆心O的距离等于半径r时,我们说点P在圆上。这是判断点在圆上的基本条件,用数学式子表示就是|PO|等于r。如图所示,圆上的点A、B、C、D、E、F到圆心O的距离都等于半径r。无论圆上哪一点,它们到圆心的距离都是相等的,这正是圆的定义所决定的。
当点P到圆心O的距离小于半径r时,我们说点P在圆内。这是判断点在圆内的基本条件,用数学式子表示就是|PO|小于r。如图所示,圆内的点A、B、C、D、E、F到圆心O的距离都小于半径2.5。现在我们看一个动态演示,点P从圆心开始向外移动,但始终保持在圆内,它到圆心的距离始终小于半径。
当点P到圆心O的距离大于半径r时,我们说点P在圆外。这是判断点在圆外的基本条件,用数学式子表示就是|PO|大于r。现在我们用不同颜色来区分三种位置关系:蓝色表示点在圆上,距离等于半径2.5;绿色表示点在圆内,距离小于半径;红色表示点在圆外,距离大于半径。通过这种颜色对比,我们可以清楚地看出点与圆的三种位置关系。
现在我们来系统总结点与圆的三种位置关系。第一种,点在圆上,判断条件是点到圆心的距离等于半径,数学表达式是|PO|等于r。第二种,点在圆内,判断条件是点到圆心的距离小于半径,数学表达式是|PO|小于r。第三种,点在圆外,判断条件是点到圆心的距离大于半径,数学表达式是|PO|大于r。通过比较点到圆心的距离与半径的大小关系,我们可以准确判断任意一点与圆的位置关系。