3.6直线和圆的位置关系(2)
新北师大版九年级数学下册《直线和圆的位置关系》教学课件
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1.看图判断直线l与⊙O的位置关系?
(1)
(2)
.O
.O
(3) .O
相离 (4) .O
相交
相交 (5)
? .O
相交
相切 注意:直线是可 以无限延伸的.
2.直线和圆相交,圆的半径为r,且圆心到直线的距离为5,则有( )
A. r < 5 B. r > 5 CB. r = 5 D. r ≥ 5
3. ⊙O的最大弦长为8,若圆心O到直线l的距离为d=5,则直线l与
O
应用格式
∵直线l是⊙O 的切线,A是切点,
A
l
∴直线l ⊥OA.
切线性质的证明
证法1:反证法.
小亮的理由是:直径AB与直线CD要么垂直,要么不垂直.
(1)假设AB与CD不垂直,过点O作一条
直径垂直于CD,垂足为M,
B
(2)则OM<OA,即圆心到直线CD的距离
O
小于⊙O的半径,因此,CD与⊙O相交.这
2
∴AC=OC= OB.
(2)解:由(1)可知OA=OC=AC, ∴△OAC为等边三角形, ∴∠AOB=60°, ∴在Rt△OAB中, ∠B=90°-60°=30°.
拓展提升
已知⊙O的半径r =7cm,直线l1 // l2,且l1与⊙O相切,
圆心O到l2的距离为9cm.求l1与l2的距离. 解:设 l2与l1的距离为m,
填写d的范围:
d > 5cm
(1)若AB和⊙O相离, 则 d = 5cm ;
((23))若若AABB和和⊙⊙OO相相切交,,则则 0cm≤d < 5cm ; .
典例精析 例1 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm.
北师大版数学九年级下册3.6《直线和圆的位置关系》教案2
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北师大版数学九年级下册3.6《直线和圆的位置关系》教案2一. 教材分析《直线和圆的位置关系》是北师大版数学九年级下册第3.6节的内容。
本节主要让学生了解直线和圆的位置关系,包括相切和相交两种情况,并掌握判断直线和圆位置关系的方法。
通过本节的学习,学生能够进一步理解直线和圆的性质,为后续解析几何的学习打下基础。
二. 学情分析学生在学习本节内容前,已经掌握了直线、圆的基本性质和相互之间的交点性质。
但对于判断直线和圆位置关系的实践操作能力尚待提高,需要通过实例分析和动手操作,进一步理解和掌握。
三. 教学目标1.让学生了解直线和圆的位置关系,包括相切和相交两种情况。
2.让学生掌握判断直线和圆位置关系的方法。
3.培养学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。
四. 教学重难点1.教学重点:直线和圆的位置关系的判断方法。
2.教学难点:如何运用位置关系解决实际问题。
五. 教学方法采用问题驱动法、案例分析法和动手操作法,引导学生主动探究,合作交流,从而提高学生对直线和圆位置关系的理解和应用能力。
六. 教学准备1.准备相关的教学案例和图片。
2.准备课件和教学道具。
3.安排学生在课前预习相关内容。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过提问方式复习直线和圆的基本性质,为新课的学习做好铺垫。
例如:“直线和圆有哪些基本的性质?它们之间有什么联系?”2.呈现(15分钟)展示直线和圆的位置关系图片,让学生观察并描述它们之间的位置关系。
接着,通过课件演示直线和圆相切、相交的动态过程,引导学生直观地理解两种位置关系。
3.操练(15分钟)让学生分组讨论,每组选取一个实例,分析直线和圆的位置关系。
学生可以利用直尺、圆规等工具进行实际操作,验证理论。
教师巡回指导,解答学生的疑问。
4.巩固(10分钟)请学生上台演示刚才的操作,并讲解直线和圆位置关系的判断方法。
其他学生认真听讲,互相交流心得。
5.拓展(10分钟)出示一些实际问题,让学生运用所学知识解决。
直线和圆的位置关系2
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C O B
• 例2、如图,⊙C的半径是1,∠A=300, AC=2,求证:AB是⊙C的切线.
C
A
B
注:本例也是证明一条直线是圆的切线,但与前面的例子不同 之处在于前面已经知道圆与直线有公共点,连接后证明垂直运 用判定定理可得切线。这里却不知道圆与直线是否有公共点, 我们无法进行连接,因此我们可以作垂直得到d,再证明d=r, 从而得证.
直线和圆的位置关系(2) 切线判定定理
直线与圆的 位置关系
相交
O r d A B l
相切
O r d A
相离
O r d l
图
形
l
公共点个数
公共点名称
直线名称 圆心到直线距 离d与半径r的 关系
2个 交点 割线
1个 切点 切线
没有
d<r
d=r
d>r
切线的性质定理
• 定理 圆的切线垂直于过切点的半径.
思考:定点C在圆的什么位置?
例4 作经过一定点C的圆的切线. A
P
C O B (1)点C在圆上. 作法:连接OC,过 点C作AB⊥OC.则 直线AB就是所要作 的切线. 证明:直线AB经过点 C,并且AB⊥OC.由 切线的判定定理可知, AB就是⊙O的切线, 切点是点C.
P′ O. O1 C
作法:连接OC, 以OC为直径的 圆为⊙O1,与 ⊙O 相交于两点 P和P′.连接CP和 CP′,则CP和CP′ 都是过已知点C 所引⊙O的切 线.
例3 如图,AB是⊙O的直径,⊙O过BC的中点D, DE⊥AC. 求证:DE是⊙O的切线.
北师大版数学九年级下册3.6《直线和圆的位置关系》教学设计2
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北师大版数学九年级下册3.6《直线和圆的位置关系》教学设计2一. 教材分析《直线和圆的位置关系》是北师大版数学九年级下册第3.6节的内容。
本节课的主要内容是研究直线和圆的位置关系,包括相切和相交两种情况。
教材通过实例引导学生探究直线和圆的位置关系,从而让学生掌握判断直线和圆位置关系的方法,并能够运用这一方法解决实际问题。
二. 学情分析学生在学习本节课之前,已经掌握了直线、圆的基本概念和性质,具备了一定的几何直观能力。
但是,对于直线和圆的位置关系的理解和应用,还需要进一步的引导和培养。
因此,在教学过程中,教师需要关注学生的学习需求,通过适当的引导和启发,帮助学生理解和掌握直线和圆的位置关系。
三. 教学目标1.让学生了解直线和圆的位置关系,掌握判断直线和圆位置关系的方法。
2.培养学生运用直线和圆的位置关系解决实际问题的能力。
3.提高学生的几何直观能力,培养学生的空间想象能力。
四. 教学重难点1.重点:直线和圆的位置关系的判断方法。
2.难点:直线和圆的位置关系的应用。
五. 教学方法1.采用问题驱动的教学方法,通过引导学生探究直线和圆的位置关系,激发学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力。
2.利用几何画板等教学工具,直观展示直线和圆的位置关系,帮助学生理解和掌握相关概念。
3.通过例题和练习题,让学生在实际问题中运用直线和圆的位置关系,提高学生的解决问题的能力。
六. 教学准备1.教学课件:制作相关的教学课件,包括直线和圆的位置关系的图片、实例等。
2.几何画板:准备几何画板软件,用于展示直线和圆的位置关系。
3.练习题:准备相关的练习题,用于巩固学生的学习成果。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过展示一些直线和圆的实例,让学生观察并思考:直线和圆之间有什么关系?引导学生发现直线和圆的位置关系有相切和相交两种情况。
2.呈现(10分钟)利用几何画板软件,展示直线和圆的相切和相交情况,引导学生直观地感受直线和圆的位置关系。
直线和圆的位置关系(第2课时)同步课件
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∵O__A_⊥__A_B__,__O_A 是⊙O的半径
∴_A_B_是__⊙__O_的__切_线__
,
,
∴_A__B_⊥__O_A___. .
∴A__B_是_⊙__O_的__切__线_.
有切线,圆心连 切点,得垂直
证切线,圆心连 准切点,证垂直
作垂直,证半径
自主合作,探究新知
核心知识点二: 三角形的内切圆及内心
②三角形的内心是三个角平分线的交点;
③三角形的外心到三边的距离相等;
④三角形的外心是三边中垂线的交点.
A.①②③④
B.①②③
C.①②④
D.②③④
随堂练习
2.下列说法错误的是( C ) A.三角形的内切圆与三角形的三边都相切 B.一个三角形一定有唯一一个内切圆 C.一个圆一定有唯一一个外切三角形 D.等边三角形的内切圆与外接圆是同心圆
r
●O
┐d
l
相交
r ●O
d
┐
l
相切
r ●O d
┐l
相离
d< r
d= r
d> r
创设情境,引入新知
问题:一辆急速行驶的火车的车轮与铁轨之间存在 着什么样的位置关系?
车轮可以看成什么图形?铁轨可以看成什么图形? 你有没有判定两者位置关系的方法?
自主合作,探究新知
核心知识点一: 圆的切线的判定
如图,在⊙O中,经过半径 OA 的外端点 A 作直线l⊥OA,则 圆心 O 到直线 l 的距离是多少?直线 l 和⊙O有什么位置关系?
随堂练习
3.如图,AB是⊙O的直径,线段BC与⊙O的交点D是
BC的中点,DE⊥AC于点E,连接AD,则下列结论中
正确的个数是( D )
3.6 直线和圆的位置关系 第2课时(教案)-北师大版数学九下
![3.6 直线和圆的位置关系 第2课时(教案)-北师大版数学九下](https://img.taocdn.com/s3/m/b9d03407effdc8d376eeaeaad1f34693dbef1076.png)
第2课时切线的判定定理1.掌握切线的判定定理,会判断一条直线是否为圆的切线.2.掌握经过圆上一点画圆的切线的方法.3.理解三角形的内切圆和内心的概念及内心的性质;掌握用尺规作三角形内切圆的方法.1.通过判定一条直线是否为圆的切线,训练学生的推理判断能力.2.会过圆上一点画圆的切线,训练学生的作图能力.1.经历观察、实验、猜想、证明等数学活动过程,发展合情推理能力和初步演绎推理能力,能有条理地、清晰地阐述自己的观点.2.经历探究圆与直线的位置关系的过程,掌握图形的基础知识和基本技能,并能解决简单的问题.【重点】探索圆的切线的判定方法,并会用切线的判定方法进行计算和证明.【难点】1.探索圆的切线的判定方法,并会用切线的判定方法进行计算和证明.2.作三角形内切圆的方法.【教师准备】多媒体课件和圆规.【学生准备】1.复习判断一个角等于90度的方法及切线的性质.2.圆规、直尺.导入一:教师引入:同学们,请观察下面四张图片(多媒体展示),我们会发现,在下雨天当车从我们身边飞驰而过时,我们会看到车轮后留下一条水流痕迹,砂轮打磨零件会飞出火星,如果我们把车轮和砂轮看做一个圆,留下的水流痕迹和飞出的火星看做一条直线,大家探索一下这一生活现象中的直线和圆又有怎样的位置关系呢?【问题】上节课我们掌握了切线的性质,那么如何判断一条直线是圆的切线呢?[设计意图]以图片的形式向学生展示直线和圆有关的生活现象,创设问题情境,吸引学生的注意,激发学生的学习兴趣.通过观察图片,以问题的形式引导学生发现图片中直线和圆,引出本节课的课题.导入二:一辆急速行驶的火车的车轮与铁轨之间存在着什么样的位置关系?学生思考并进行猜测.【问题】车轮可以看成什么图形?铁轨可以看成什么图形?你有没有判定两者位置关系的方法?[设计意图]通过对车轮与铁轨之间的位置关系的讨论,引出本节课的探究任务,能使学生做到有的放矢.课件出示:如图所示,AB是☉O的直径,直线l经过点A,l与AB的夹角为∠α,当l绕点A旋转时.(1)随着∠α的变化,点O到l的距离d如何变化?直线l与☉O的位置关系如何变化?(2)当∠α等于多少度时,点O到l的距离d等于半径r?此时,直线l与☉O有怎样的位置关系?为什么?【学生活动】学生认真思考,感受两者之间的变化规律,然后与同伴交流,代表发言,学生相互订正.学生分析:随着∠α由小变大,点O到l的距离d也由小变大,此时d=r sinα;当∠α=90°时,d 达到最大,此时d=r;之后∠α逐渐变小,d逐渐变小.因此,当∠α=90°(即l⊥AB)时,d=r.这时直线l 与☉O相切.【师生活动】在学生回答问题后,师生共同订正,并且教师利用多媒体进行动画演示,让学生一目了然.【教师点评】直线l绕A点逆时针旋转时,AB与直线l的夹角是先减小后增大的,圆心O到直线l的距离d也是先减小后增大的.当∠α=90°时,d达到最大,此时d=r,这时直线与圆只有一个公共点,即直线与圆是相切的.切线的判定定理:过半径的外端且垂直于半径的直线是圆的切线.用数学语言表示:∵AB是☉O的直径,直线CD经过A点,且CD⊥AB,∴CD是☉O的切线.【教师强调】判定圆的切线要满足两个条件:一是直线过半径的外端;二是垂直于这条半径.[设计意图]此环节由要探究的问题,让学生自己亲身探究得出直线和圆相切的判定方法,这样不仅锻炼学生探究问题的能力,而且加深对判定定理的理解.[知识拓展]圆的切线的判定方法:(1)利用公共点:一个交点⇔圆的切线.(2)利用d与r的关系:d=r⇔圆的切线.课件出示:【做一做】已知☉O上有一点A,过点A画☉O的切线.【师生活动】学生作图,教师巡视指导.学生完成后,代表说明作法.作法:(1)连接OA.(2)过点A作OA的垂线l.直线l即为所求的切线.【想一想】作图的依据是什么呢?学生分析:作图的依据是:经过直径的一端,并且垂直于这条直径的直线是圆的切线.【拓展延伸】已知☉O外一点P,过点P作出☉O的切线.(此题有一定难度,老师既可以作为课下作业留给学生讨论,又可以引导学生作图)课件展示:已知☉O外一点P,过点P作出☉O的切线,可以作两条,作图时可以以OP为直径作圆,与☉O相交于A,B两点,然后作射线PA,PB即得☉O的两条切线.如图所示.【想一想】这个作图的依据是什么呢?学生观察后得出:作图的依据是直径所对的圆周角是90°.[设计意图]这是对圆的切线判定定理的灵活运用,利用作图加深对圆的切线的判定定理的理解.[知识拓展]证明圆的切线的方法:1.知道直线与圆有一个公共点,可以把这个点和圆心连接起来,再证明直线与这条半径垂直,就可以说明这条直线是圆的切线,可以简记为“连半径,证垂直”.2.知道半径和直线垂直的情况下,证明垂线段等于半径也可以证明这条直线是圆的切线,可以简多媒体出示:(教材例2)如图(1)所示,在△ABC中,作一个圆使它与这个三角形三边都相切.〔解析〕作一个圆使它与这个三角形三边都相切,那么它的圆心到三角形三边的距离应该相等,可以先作两个角的平分线,其交点即为圆心.解:1.作∠ABC,∠ACB的平分线BE和CF,交点为I(如图(2)).2.过I作BC的垂线,垂足为D.3.以I为圆心,以ID为半径作☉I.☉I就是所求的圆.教师引导学生思考下面的问题:1.这样的圆你能做出几个?2.交点I到三角形三边的距离有什么关系?【学生活动】学生思考后,小组互相交流,统一答案.【教师点评】因为BE和CF只有一个交点I,并且I到三边的距离相等,所以和三角形三边都相切的圆可以作出一个,并且只能作一个,这个圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心.【类比联想】我们知道三角形的内心是三角形三条角平分线的交点,那么内心的位置一定在三角形的内部吗?还是和外心一样有三个不同的位置?【学生活动】学生思考后与同伴交流得出:无论锐角、直角、钝角三角形的内心都在三角形的内部.[设计意图]通过作圆的切线引出作三角形的内切圆,得出三角形和圆的关系,同时也巩固了直线和圆相切的判定定理,复习了确定圆的方法,从而把与本节有关系的知识都联系起来了,形成知识体系,便于学生学习和掌握.[知识拓展]三角形的外接圆和内切圆的对比:圆心O 的名称圆心O的确定“心”的性质“心”的位置内心作两角的平分线内心到三边的距离相等内部外心作两边的中垂线外心到三个顶点的距离相等内部、外部、边上1.圆的切线的判定定理.2.三角形的内切圆和内心的概念.3.圆的切线及三角形内切圆的作法.4.圆的切线的证明方法.1.下列直线中,可以判定为圆的切线的是()A.与圆仅有一个公共点的直线B.垂直于圆的半径的直线C.与圆心的距离等于直径的直线D.过圆的半径外端的直线解析:A.根据圆的切线的定义,可知与圆仅有一个公共点的直线是切线,故选项正确;B.垂直于圆的半径的直线,可能与圆相交或相离,故选项错误;C.与圆心的距离等于直径的直线与圆相离,故选项错误;D.过圆的半径外端的直线与圆相交或相切,故选项错误.故选A.2.如图所示,△ABC是☉O的内接三角形,下列选项中,能使过点A的直线EF与☉O相切于点A的条件是()A.∠EAB=∠CB.∠B=90°C.EF⊥ACD.AC是☉O直径解析:假设直线EF与☉O相切于点A,由弦切角定理可得∠EAB=∠C,故A正确;因为AC不一定过圆心,所以AC不一定是☉O的直径,∠B=90°,EF⊥AC都不一定成立,故B,C,D错误.故选A.3.如图所示,A,B是☉O上的两点,AC是过A点的一条直线,如果∠AOB=120°,那么当∠CAB的度数等于度时,AC才能成为☉O的切线.解析:∵△AOB中,OA=OB,∠AOB=120°,∴∠OAB=30°,∴当∠CAB的度数等于60°时,OA⊥AC,AC才能成为☉O的切线.故填60.4.如图所示,在△ABC中,点P是△ABC的内心,则∠PBC+∠PCA+∠PAB=度.解析:∵点P是△ABC的内心,∴BP平分∠ABC,AP平分∠BAC,CP平分∠ACB,∵∠ABC+∠ACB+∠BAC=180°,∴∠PBC+∠PCA+∠PAB=90°.故填90.5.(2014·梅州中考)如图所示,在△ABO中,OA=OB,C是边AB的中点,以O为圆心的圆过点C.(1)求证AB与☉O相切;(2)若∠AOB=120°,AB=4,求☉O的面积.证明:(1)连接OC,∵在△ABO中,OA=OB,C是边AB的中点,∴OC⊥AB,∵以O为圆心的圆过点C,∴AB与☉O相切.解:(2)∵OA=OB,∠AOB=120°,∴∠A=∠B=30°,∵AB=4,C是边AB的中点,∴AC=AB=2,∴OC=AC·tan A=2×=2.∴☉O的面积为π×22=4π.第2课时1.切线的判定定理:过半径的外端且垂直于半径的直线是圆的切线.2.内切圆和内心的概念:和三角形三边都相切的圆可以作出一个,并且只能作一个,这个圆叫做三角形的内切圆.内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心.一、教材作业【必做题】1.教材第93页随堂练习第1,2题.2.教材第93页习题3.8第1,2题.【选做题】教材第93页习题3.8第3题.二、课后作业【基础巩固】1.下列说法正确的是()A.与圆有公共点的直线是圆的切线B.到圆心距离等于圆的半径的直线是圆的切线C.垂直于圆的半径的直线是圆的切线D.过圆的半径外端的直线是圆的切线2.如图所示.点O是△ABC的内心,若∠ACB=70°,则∠AOB等于()A.140°B.135°C.125°D.110°3.如图所示,CD是☉O的直径,BD是弦,延长DC到A,使∠ABD=120°,若添加一个条件,使AB是☉O的切线,则下列四个条件:①AC=BC;②AC=OC;③OC=BC;④AB=BD中.能使命题成立的有(只填序号即可).4.☉O是边长为2的等边三角形ABC的内切圆,则☉O的半径为.【能力提升】5.如图所示,直线AB,CD相交于点O,∠AOD=30°,半径为1cm的☉P的圆心在射线OA上,且与点O的距离为6cm.如果☉P以1cm/s的速度沿由A向B的方向移动,那么要使☉P与直线CD相切,则☉P 移动的时间为()A.4sB.8sC.4s或6sD.4s或8s6.如图所示,AB是☉O的直径,经过圆上点D的直线CD恰使∠ADC=∠B.过点A作直线AB的垂线,交BD的延长线于点E,且AB=,BD=2,则线段AE的长为.7.如图所示,△ABC内接于☉O,∠B=60°,CD是☉O的直径,点P是CD延长线上的一点,且AP=AC. (1)求证PA是☉O的切线;(2)若PD=,求☉O的直径.8.如图所示,BC是☉O的直径,A是☉O上一点,过点C作☉O的切线,交BA的延长线于点D,取CD的中点E,AE的延长线与BC的延长线交于点P.(1)求证AP是☉O的切线;(2)若OC=CP,AB=6,求CD的长.9.如图所示,☉O为△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,∠BCA=90°,BC=3,AC=4.(1)求△ABC的面积;(2)求☉O的半径;(3)求AF的长.【拓展探究】10.(2014·遂宁中考)如图所示,☉O的直径AB垂直于弦CD,过点C的切线与直径AB的延长线相交于点P,连接PD.(1)求证PD是☉O的切线;(2)求证PD2=PB·PA;(3)若PD=4,tan∠CDB=,求直径AB的长.【答案与解析】1.B (解析:A.与圆只有一个公共点的直线是圆的切线,故本选项错误;B.到圆心距离等于圆的半径的直线是圆的切线,故本选项正确;C.经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,故本选项错误;D.经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,故本选项错误.故选B .)2.C (解析:∵点O 是△ABC 的内心,∴∠BAO =∠CAO =∠BAC ,∠ABO =∠CBO =∠ABC ,∵∠ACB =70°,∴∠ABC +∠BAC =180°-∠ACB =110°,∴∠AOB =180°-(∠BAO +∠ABO )=180°-(∠BAC +∠ABC )=180°-×110°=125°.故选C .)3.①②③④(解析:经过半径的外端且垂直于半径的直线是圆的切线,分析每种情况后,能得到经过半径的外端且垂直于半径的直线就是圆的切线.)4.(解析:如图所示,连接O 和切点D ,OC ,由等边三角形的内心即为中线、底边高线、角平分线的交点知OD ⊥BC ,∠OCD =30°,OD 即为圆的半径.又BC =2,则CD =1.在直角三角形OCD 中=tan 30°=,所以OD =.)5.D (解析:①由题意设CD 与圆P 1相切于点E ,∴P 1E ⊥CD.又∵∠AOD =30°,r =1cm ,∴在△OEP 1中OP 1=2cm ,又∵OP =6cm .∴P 1P =4cm ,∴圆P 到达圆P 1需要的时间为:4÷1=4(s ).②当圆心P 在直线CD的右侧时,PP 2=6+2=8(cm ),∴圆P 到达圆P 2需要的时间为:8÷1=8(s ).综上可知,☉P 与直线CD 相切时,经过的时间为4s 或8s .故选D .)6.(解析:∵EA ⊥AB ,∴∠EAB =90°,∴∠B +∠E =90°,∵AB 是☉O 的直径,∴∠ADB =90°,∴AD ===1,∠ADB =∠EAB ,∠B +∠DAB =90°,∴∠DAB =∠E ,∴△ABD ∽△EAD ,∴=,∴=,∴AE =.)7.(1)证明:连接OA,∵∠B=60°,∴∠AOC=2∠B=120°,又∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=30°,又∵AP=AC,∴∠P=∠ACP=30°,∴∠OAP=∠AOC-∠P=90°,∴OA⊥PA,∴PA是☉O的切线.(2)解:在Rt△OAP中,∵∠P=30°,∴PO=2OA=OD+PD,又∵OA=OD,∴PD=OA,∵PD=,∴2OA=2PD=2,∴☉O的直径为2.8.(1)证明:如图所示,连接AO,AC.∵BC是☉O的直径,∴∠BAC=∠CAD=90°.∵E是CD的中点,∴CE=DE=AE.∴∠ECA=∠EAC.∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA.∵CD是☉O的切线,∴CD⊥OC.∴∠ECA+∠OCA=90°.∴∠EAC+∠OAC=90°.∴OA⊥AP.∵A是☉O上一点,∴AP是☉O的切线.(2)解:由(1)知OA ⊥AP.在Rt△OAP中,∵∠OAP=90°,OC=CP=OA,即OP=2OA,∴sin P==,∴∠P=30°.∴∠AOP=60°.∵OC=OA,∴∠ACO=60°.在Rt△BAC中,∵∠BAC=90°,AB=6,∠ACO=60°,∴AC==2,又∵在Rt △ACD中,∠CAD=90°,∠ACD=90°-∠ACO=30°,∴CD===4.9.解:(1)∵∠C=90°,BC=3,AC=4,∴△ABC的面积为×3×4=6.(2)如图所示,连接OE,OD,OF,∵☉O为△ABC的内切圆,D,E,F为切点,∴OD=OE=OF=r,∴△ABC的面积=BC·OE+AC·OD+AB·OF=(AB+BC+AC)r=6,即×(3+4+5)r=6,∴r=1.(3)∵CD=1,∴AF=AD=4-1=3.10.(1)证明:连接OD,OC,∵PC是☉O的切线,∴∠PCO=90°,∵AB⊥CD,AB是直径,∴=,∴∠DOP=∠COP,在△DOP和△COP中,DO=CO,∠DOP=∠COP,OP=OP,∴△DOP≌△COP(SAS),∴∠ODP=∠PCO=90°,∵D在☉O 上,∴PD是☉O的切线.(2)证明:∵AB是☉O的直径,∴∠ADB=90°,由(1)知∠PDO=90°,∴∠ADO=∠PDB=90°-∠BDO,∵OA=OD,∴∠A=∠ADO,∴∠A=∠PDB,∵∠DPB=∠APD,∴△PDB∽△PAD,∴=,∴PD2=PA·PB.(3)解:∵DC⊥AB,设垂足为M,∴∠ADB=∠DMB=90°,∴∠A+∠DBM=90°,∠BDC+∠DBM=90°,∴∠A=∠BDC,∵tan∠BDC=,∴tan A==,由(2)知△PDB∽△PAD,∴===,∵PD=4,∴PB=2,PA=8,∴AB=8-2=6.情境引入是利用学生熟知的生活现象图片,激发了学生的学习兴趣和学习新知识的好奇心,在学生的好奇下引出新授内容,从而使学生很快融入课堂.本节课在探索新知识的环节设计上重在让学生参与,尽可能多地为学生创造自主学习、合作交流的机会,促使他们主动参与、积极探究,让学生真正“动起来”,让学生真正成为课堂的主人.教学过程中,对于学生的表现,给予了及时的鼓励和评价:一个会心的微笑、学生的掌声、翘起的拇指、真诚的语言……让学生及时感受到被认可,学生就有更大的动力投入到后面的学习中去.本节课中由于时间关系,处理得比较仓促,并且多数题目没有与以前的知识联系起来.自我测试的巩固环节上,可以进行分层评价,分层评价中设置不同层次的题目,发展学生的发散思维,使每个学生都有收获,都能体验成功的快乐.随堂练习(教材第93页)1.解:半径分别为3,4,.2.解:三角形的内心都在三角形的内部.习题3.8(教材第93页)1.解:直线AB是☉O的切线.理由如下:连接OC,∵OA=OB,CA=CB,∴OC⊥AB,∴AB与☉O相切.2.解:∵∠A=68°,∴∠ABC+∠ACB=180°-68°=112°,∴∠ABC+∠ACB=56°.又∵∠BIC=180°-(∠IBC+∠ICB),且∠IBC=∠ABC,∠ICB=∠ACB,∴∠BIC=180°-=180°-56°=124°.3.解:以OP为直径作圆,与☉O相交于A,B两点,然后作射线PA,PB.则PA,PB即为☉O的切线.1.通过情境导入初步感知圆的切线,让学生感受数学来源于生活的事实.2.通过交流与合作,探究出圆的切线的判定定理,关于定理一定要重点强调前提条件“过半径的外端”,这是本节课的一个易错点.3.通过动手操作作出圆的切线和三角形的内切圆,然后再利用类比探究三角形外接圆(外心)的方法总结归纳出三角形内切圆(内心)的概念及性质,这样会降低难度,突破难点.(2014·威海中考)如图所示,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC的平分线交AC于点E,过点E作BE的垂线交AB于点F,☉O是△BEF的外接圆.(1)求证AC是☉O的切线.(2)过点E作EH⊥AB于点H,求证CD=HF.〔解析〕(1)连接OE,由于BE是角平分线,则有∠CBE=∠OBE,而OB=OE,就有∠OBE=∠OEB,等量代换有∠OEB=∠CBE,那么利用内错角相等,两直线平行,可得OE∥BC;又∠C=90°,所以∠AEO=90°,即AC是☉O的切线;(2)连接DE,先根据AAS证明△CDE≌△HFE,再由全等三角形的对应边相等即可得出CD=HF.证明:(1)连接OE.∵BE平分∠ABC,∴∠CBE=∠OBE,∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB,∴∠OEB=∠CBE,∴OE∥BC,∴∠AEO=∠C=90°,∴AC是☉O的切线.(2)如图所示,连接DE.∵∠CBE=∠OBE,EC⊥BC于C,EH⊥AB于H,∴EC=EH.∵∠CDE+∠BDE=180°,∠HFE+∠BDE=180°,∴∠CDE=∠HFE.在△CDE与△HFE中,∠CDE=∠HFE,∠C=∠EHF=90°,EC=EH,∴△CDE≌△HFE(AAS),∴CD=HF.[解题策略]本题主要考查了切线的判定,全等三角形的判定与性质.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.。
2024北师大版数学九年级下册3.6.2《直线和圆的位置关系》教案
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2024北师大版数学九年级下册3.6.2《直线和圆的位置关系》教案一. 教材分析《直线和圆的位置关系》是北师大版数学九年级下册第3章第6节的内容。
本节课主要探讨直线和圆的位置关系,包括相切和相交两种情况。
通过本节课的学习,学生能够理解直线和圆的位置关系的概念,掌握判断直线和圆位置关系的方法,并能够运用到实际问题中。
二. 学情分析九年级的学生已经学习了直线、圆的基本知识,对图形的几何特性有一定的了解。
但是,对于直线和圆的位置关系的理解和运用还需要进一步的引导和培养。
因此,在教学过程中,需要关注学生的认知水平,通过合适的教学方法引导学生理解和掌握直线和圆的位置关系。
三. 教学目标1.理解直线和圆的位置关系的概念,包括相切和相交。
2.学会判断直线和圆位置关系的方法。
3.能够运用直线和圆的位置关系解决实际问题。
四. 教学重难点1.重点:直线和圆的位置关系的概念和判断方法。
2.难点:直线和圆的位置关系的运用。
五. 教学方法1.采用问题驱动的教学方法,通过提问引导学生思考和探索直线和圆的位置关系。
2.利用几何图形和实例,直观地展示直线和圆的位置关系,帮助学生理解和记忆。
3.提供丰富的练习题,让学生在实践中巩固和拓展知识。
六. 教学准备1.准备相关的几何图形和实例,用于教学演示和练习。
2.准备教案和教学材料,确保教学过程的顺利进行。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过提问方式引导学生回顾直线和圆的基本知识,为新课的学习做好铺垫。
2.呈现(15分钟)利用几何图形和实例,直观地展示直线和圆的位置关系,引导学生理解和记忆。
3.操练(15分钟)讲解判断直线和圆位置关系的方法,让学生进行练习,巩固知识。
4.巩固(10分钟)提供一些练习题,让学生在实践中巩固所学知识。
5.拓展(5分钟)引导学生思考直线和圆位置关系在实际问题中的应用,提升学生的解决问题的能力。
6.小结(5分钟)对本节课的内容进行总结,强调直线和圆位置关系的概念和判断方法。
第四节 直线与圆、圆与圆的位置关系(二)(知识梳理)
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第四节直线与圆、圆与圆的位置关系(二)复习目标学法指导1.直线与圆的位置关系(1)判断直线与圆的位置关系.(2)在已知直线与圆的位置关系的条件下,求直线或圆的方程.2.圆与圆的位置关系(1)判断圆与圆的位置关系.(2)会利用圆与圆的位置关系判断切线情况.3.直线与圆的方程的应用(1)利用坐标法解直线与圆的方程.(2)直线与圆方程的综合应用.4.通过研究圆上任意两1.直线与圆的位置关系是圆的重点内容.由于圆的特殊性,解答直线与圆的位置关系问题的方法多种多样,繁简不一.要注意方法的选择.对于求参数的取值范围问题,一般将直线与圆的位置关系转化为圆心和半径的几何问题,然后根据距离公式列出方程(不等式组),解方程(不等式(组)),得解.2.根据两圆位置关系求参数的值或取值范围时,一般将两圆的位置关系转化为圆心和半径的几何问题,利用距离公式,列出方程(组)或不等式(组),解出所求结果.点之间距离的最值问题,体会数形结合、化归的思想方法;通过两圆关于直线对称问题的研究,进一步体会解析法思想.一、直线与圆的位置关系已知直线l:Ax+By+C=0,圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0).位置关系相交相切相离公共点个数2个1个0个判定方法几何法:设圆心到直线的距离d=22||Aa Bb CA B+++d<r d=r d>r 代数法:由()()2220,,Ax By Cx a y b r++=⎧⎪⎨-+-=⎪⎩消元得到一元二次方程的判别式ΔΔ>0 Δ=0 Δ<01.概念理解过定点A作已知圆的切线,可得到的有关切线的条数: (1)当点A在圆内时,无切线;(2)当点A在圆上时,有且只有一条切线;(3)当点A在圆外时,有两条切线.2.与直线与圆位置关系相关的结论(1)当直线Ax+By+C=0(A2+B2≠0)与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)相交时,经过它们交点的圆都可以用方程x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0表示,称这个方程是过直线和圆交点的圆系方程.(2)过圆上一点的切线方程①与圆x2+y2=r2相切于点(x1,y1)的切线方程是x1x+y1y=r2,②与圆(x-a)2+(y-b)2=r2相切于点(x1,y1)的切线方程是(x1-a)(x-a)+(y1-b)(y-b)=r2.二、圆与圆的位置关系1.几何法:设圆C1:(x-a)2+(y-b)2=22r,圆C2:(x-m)2+(y-n)2=22r(r1>0,r2>0),圆心距用d表示,则两圆的位置关系如下:位置关系外离外切相交内切内含图示d与r1,r2的关系d>r1+r2d=r1+r2|r1-r2|<d<r1+r2d=|r2-r1|d<|r2-r1|2.代数法:联立两圆的方程组成方程组,则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:方程组解的个数 2组 1组 0组 两圆的公共点个数 2个 1个 0个 两圆的位置关系相交外切或内切 外离或内含1.概念理解两圆的位置关系有五种:外离、外切、相交、内切和内含,判断两圆的位置关系一般用几何法,因代数法判断时,有时得不到确切的位置关系,如两圆组成的方程组仅有一解时有内切和外切两种关系,具体是哪一种,用代数法是无法判断的. 2.相关结论(1)两圆相切时常用的性质有:①设两圆的圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,则两圆相切12121212||||||.O O r r O O r r ⇔=-⎧⎪⎨⇔=+⎪⎩内切,外切 ②两圆相切时,两圆圆心的连线过切点(两圆若相交时,两圆圆心的连线垂直平分公共弦).在解题过程中应用这些性质,能大大简化运算.(2)求两圆公共弦方程的前提条件是两圆相交,只要使x 2,y 2的系数对应相等,两圆方程作差即得到公共弦所在的直线方程.(3)一般地,过圆C 1:x 2+y 2+D 1x+E 1y+F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x+E 2y+F 2=0交点的圆的方程可设为:λ1(x 2+y 2+D 1x+E 1y+F 1)+λ2(x 2+y 2+D 2x+E 2y+F 2)=0,λ1+λ2≠0.(4)直线与圆的方程的应用涉及两方面①实际应用问题,多通过建系利用坐标法来解决.②与圆有关的最值问题,可借助图形性质,利用数形结合求解,一般地:a.形如u=y bx a--形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题; b.形如t=ax+by 形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题; c.形如t=(x-m)2+(y-n)2的最值问题,可转化为动点(x,y)与定点(m,n)距离平方的最值问题.1.直线3x+4y=5与圆x 2+y 2=16的位置关系是( A ) (A)相交 (B)相切 (C)相离 (D)相切或相交 解析:圆心到直线的距离2234+所以相交.故选A.2.圆x 2+2x+y 2+4y-3=0上到直线x+y+1=03的点共有(C )(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个解析:因为圆x 2+2x+y 2+4y-3=0的圆心为(-1,-2),半径为2圆心到22因此圆上到直线x+y+1=03共有2个.故选C.3.半径为1的圆C 与(x+1)2+(y-2)2=9相切,则圆C 的圆心轨迹为( A )(A)两个圆 (B)一个圆 (C)两个点 (D)一个点解析:若两圆外切,则C 与(-1,2)的距离为4,在一个圆上;若两圆内切,则C 与(-1,2)的距离为2,在一个圆上. 故选A.4.若直线y=mx+1与圆C:x 2+y 2+2x+2y=0相交于A,B 两点,且AC ⊥BC,则m 等于( A ) (A)34(B)-1 (C)-12(D)32解析:圆C:(x+1)2+(y+1)2=2,因为AC ⊥BC,所以圆心C 到直线的距离为1, 则221m m -+=1,解得m=34.故选A. 5.如果圆C:x 2+y 2-2ax-2ay+2a 2-4=0与圆O:x 2+y 2=4总相交,那么实数a 的取值范围是 .解析:圆C 的标准方程为(x-a)2+(y-a)2=4,圆心坐标为(a,a),半径为2. 依题意得0<22a a +<2+2,所以0<|a|<22.所以a ∈(-22,0)∪(0,22).答案:(-22,0)∪(0,22)考点一 直线与圆的位置关系[例1] 已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直线l:y=x-1被该圆所截得的弦长为2则圆C 的标准方程为 .解析:由题意,设圆心坐标为(a,0),则由直线l:y=x-1被该圆所截得的弦长为22,得(|1|2a -)2+2=(a-1)2,解得a=3或-1.又因为圆心在x 轴的正半轴上,a>0, 所以a=3,故圆心坐标为(3,0),又已知圆C 过点(1,0),所以所求圆的半径为2, 故圆C 的标准方程为(x-3)2+y 2=4. 答案:(x-3)2+y 2=4(1)用几何法求圆的弦长:设圆的半径为r,弦心距为d,弦长为l,则(2l )2=r 2-d 2.(2)求过一点的圆的切线方程时,首先要判断此点与圆的位置关系,若点在圆内,无切线;若点在圆上,有一条切线;若点在圆外,有两条切线.在平面直角坐标系xOy 中,若直线3)上存在一点P,圆x 2+(y-1)2=1上存在一点Q,满足OP u u u r=3OQ u u u r,则实数k 的最小值为 .解析:设P(x,y),所以Q(3x ,3y ),所以(3x )2+(3y -1)2=1,x 2+(y-3)2=9,23331k k --+3,所以3≤k ≤0,即实数k 的最小值为3.答案3考点二 圆与圆的位置关系[例2] 如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 为圆心的圆M:x 2+y 2-12x-14y+60=0及其上一点A(2,4).(1)设圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,且圆心N 在直线x=6上,求圆N 的标准方程;(2)设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于B,C 两点,且BC=OA,求直线l 的方程;(3)设点T(t,0)满足:存在圆M 上的两点P 和Q,使得TA u u r+TP u u r=TQ u u u r,求实数t 的取值范围.解:圆M 的标准方程为(x-6)2+(y-7)2=25, 所以圆心M(6,7),半径为5.(1)由圆心N 在直线x=6上,可设N(6,y 0).因为圆N 与x 轴相切、与圆M 外切,所以0<y 0<7,于是圆N 的半径为y 0,从而7-y 0=5+y 0,解得y 0=1. 因此,圆N 的标准方程为(x-6)2+(y-1)2=1. 解:(2)因为直线l ∥OA,所以直线l 的斜率为4020--=2. 设直线l 的方程为y=2x+m,即2x-y+m=0.则圆心M 到直线l 的距离 d=5=5.因为BC=OA=2224+=25,而MC 2=d 2+(2BC )2, 所以25=()255m ++5,解得m=5或m=-15, 故直线l 的方程为2x-y+5=0或2x-y-15=0. 解:(3)设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2). 因为A(2,4),T(t,0),TA u u r +TP u u r =TQ u u u r,所以21212,4,xx t y y =+-⎧⎨=+⎩①因为点Q 在圆M 上, 所以(x 2-6)2+(y 2-7)2=25.②将①代入②,得(x 1-t-4)2+(y 1-3)2=25.于是点P(x 1,y 1)既在圆M 上,又在圆[x-(t+4)]2+(y-3)2=25上, 从而圆(x-6)2+(y-7)2=25与圆[x-(t+4)]2+(y-3)2=25有公共点, 所以5-5≤()()224637t ⎡+-⎤+-⎣⎦≤5+5,解得2-221≤t ≤2+221.因此,实数t 的取值范围是[2-221,2+221].判断两圆的位置关系时常用几何法,即利用两圆圆心之间的距离与两圆半径之间的关系,一般不采用代数法.若两圆相交,则两圆公共弦所在直线的方程可由两圆的方程作差消去x 2,y 2项得到.已知圆O:x 2+y 2=4与圆B:(x+2)2+(y-2)2=4.(1)求两圆的公共弦长;(2)过平面上一点Q(x 0,y 0)向圆O 和圆B 各引一条切线,切点分别为C,D,设QD QC=2,求证:平面上存在一定点M 使得Q 到M 的距离为定值,并求出该定值.(1)解:由2224440,4,x y x y x y ⎧++-+=⎪⎨+=⎪⎩相减得两圆的公共弦所在直线方程为l:x-y+2=0, 设(0,0)到l 的距离为d,则所以公共弦长为2所以公共弦长为(2)证明:=2,化简得:20x +20y -43x 0+43y 0-203=0配方得2023x ⎛⎫- ⎪⎝⎭+(y 0+23)2=689. 所以存在定点M(23,-23)使得Q 到M 的距离为定值,. 考点三 利用圆系的方程解题[例3] 已知圆C 1:x 2+y 2+2x+2y-8=0与圆C 2:x 2+y 2-2x+10y-24=0相交于A,B 两点,(1)求公共弦AB 所在的直线方程;(2)求圆心在直线y=-x 上,且经过A,B 两点的圆的方程. 解:(1)由题圆C 1,圆C 2相交,由22222280,210240,x y x y x y x y ⎧+++-=⎪⎨+-+-=⎪⎩两式作差可得直线AB 的方程为x-2y+4=0.解:(2)设所求圆的方程为x 2+y 2+2x+2y-8+λ(x 2+y 2-2x+10y-24)=0,即x 2+y 2+221λλ-+x+2101λλ++y-8241λλ++=0, 圆心坐标为(11λλ-+,-151λλ++),其在直线y=-x 上, 所以11λλ-+-151λλ++=0,解得λ=-12, 代入可得所求圆的方程为x 2+y 2+6x-6y+8=0.具有某种共同性质的圆的集合,称为圆系.(1)同心圆系的方程为(x-x 0)2+(y-y 0)2=r 2,x 0,y 0为常数,r 为参数. (2)过两个已知圆f i (x,y)=x 2+y 2+D i x+E i y+F i =0(i=1,2)的交点的圆系方程为x 2+y 2+D 1x+E 1y+F 1+λ(x 2+y 2+D 2x+E 2y+F 2)=0, 即f 1(x,y)+λf 2(x,y)=0(λ≠-1). (3)过直线与圆交点的圆系方程.设直线l:Ax+By+C=0与圆C:x 2+y 2+Dx+Ey+F=0相交,则方程x 2+y 2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0表示过直线l 与圆C 的两个交点的圆系方程.已知直线l:4x-3y+1=0与圆C:x 2+y 2-3x+3y+2=0,求过l 与C 的交点且圆心在直线x-2y+3=0上的圆的方程.解:设所求圆的方程为x 2+y 2-3x+3y+2+t(4x-3y+1)=0, 即x 2+y 2+(4t-3)x+3(1-t)y+2+t=0,则其圆心为(342t -,332t -)在直线x-2y+3=0上, 所以342t --2×332t -+3=0,得t=32, 所以所求圆的方程为2x 2+2y 2+6x-3y+7=0.考点四易错辨析[例4] 求半径为4,与圆A:x2+y2-4x-2y-4=0相切,且和直线y=0相切的圆的方程.解:由题意,设所求圆C的方程为(x-a)2+(y-b)2=16,因为圆C与直线y=0相切,且半径为4,故b=±4,所以圆心坐标为C(a,4)或C(a,-4).又已知圆A的方程可化为(x-2)2+(y-1)2=9,圆心坐标为A(2,1),半径为3.若两圆相切,则|CA|=4+3=7或|CA|=4-3=1.(1)当取C(a,4)时,(a-2)2+(4-1)2=72解得a=2±210,或(a-2)2+(4-1)2=12(无解),此时圆的方程为(x-2-210)2+(y-4)2=16或(x-2+210)2+(y-4)2=16.(2)当取C(a,-4)时,(a-2)2+(-4-1)2=72解得a=2±26,或(a-2)2+(-4-1)2=12(无解),此时圆的方程为(x-2-26)2+(y+4)2=16或(x-2+26)2+(y+4)2=16.综上,所求圆的方程为(x-2-210)2+(y-4)2=16或(x-2+210)2+(y-4)2=16或(x-2-26)2+(y+4)2=16或(x-2+26)2+(y+4)2=16.本例的一种常见错误是由于思维定势,想当然地认为两圆外切只考虑|CA|=4+3=7,遗漏了|CA|=4-3=1的情况,本例另一种常见错误是忽略圆心在x轴下方的情况从而导致所求方程个数丢失一半. 防范措施:(1)涉及两圆相切的情况,要分清是内切还是外切,切莫将外切等同于相切,以免出现知识性错误.(2)可通过作图观察有哪些情况,以避免遗漏某些情形.。
第二十四章 第2节 点,直线,圆和圆的位置关系(二)
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解:连结OC,则OA=OC.
所以∠OCA=∠A=30°,
∠COB=∠A+∠OCA=60°.
因为CA=CD,所以∠A=∠D=30°.
解:(1)5(2)D
评析:(1)本题在考查直线与圆的位置关系的同时,也考查了图形平移的特征.(2)本题考查了利用直线与圆的公共点的个数来判断直线与圆的位置关系,从而得出d与r的关系.
例2.如图所示,已知正方形ABCD的边长为2,AC和BD相交于点O,过O作EF∥AB,分别交BC于E,交AD于F.问以点B为圆心,长为半径的圆与直线AC、EF、CD的位置关系分别是什么?
例5.如图所示,P为⊙O外一点,PA、PB为⊙O的切线,A和B是切点,BC是直径.试说明:(1)∠APB=2∠ABC;(2)AC∥OP.
分析:此图是基本图形结构,图形中隐含着丰富的“内容”.要说明∠APB=2∠ABC,也即是∠ABC=∠APB,由PA、PB为⊙O的切线知,∠BPO=∠APB.所以问题转化为研究∠ABC=∠BPO.由BC是⊙O的直径,得AB⊥AC.只要OP⊥AB,就有AC∥OP.
(2)性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.
3.切线长定理
(1)定义: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.
(2)切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
4.三角形的内切圆
与三角形三条边都相切的圆叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心.
九年级数学下册 3.6 直线和圆的位置关系教案2 (新版)北师大版
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3.6.2直线和圆的位置关系【教学内容】直线和圆的位置关系(二)【教学目标】知识与技能 掌握圆的切线的判定定理,能用切线的性质定理和判定定理进行解答和证明。
会过圆上一点画出圆的切线,会画三角形内切圆并理解相关概念。
过程与方法 经历圆的切线判定定理的推导,能区分切线判定和性质定理,理解三角形内切圆及相关概念。
情感、态度与价值观 引导学生在数学知识的探究中培养学生勇于探索的良好学习习惯,感受数学的严谨性以及数学结论的确定性。
【教学重难点】重点:掌握圆的切线的判定和性质定理的综合应用,会作三角形的内切圆,并理解其唯一性。
难点:区分并应用圆的切线的判定和性质定理进行解答和证明。
【导学过程】【知识回顾】直线和圆有几种位置关系?圆的切线具有什么性质?【情景导入】什么是圆的切线?我们已学过哪两种方法证明圆的切线?【新知探究】探究一、AB 是⊙O 的直径,直线l 经过点A , l 与AB 的夹角为∠α,当l 绕点A 旋转时,(1)随着∠α的变化,点O 到l 的距离d 如何变化?直线l 与⊙O 的位置关系如何变化?(2)当∠α等于多少度时,点O 到l 的距离d 等于半径R ?此时,直线l 与⊙O 有怎样的位置关系?为什么?探究二、由此可得切线的判定定理:过半径的外端且垂直于半径的直线是圆的切线。
1、如图3,ABC ∆为等腰三角形,AB AC =,O 是底边BC的中点,⊙O 与腰AB 相切于点D ,求证:AC 与⊙O 相切.探究三、 已知⊙O 上有一点A ,过点A 作出⊙O 的切线 例2如图,在⊿ABC 中,作一个圆使它与三角形三边相切?作法:归纳:由作图可知,与三角形三边都相切的圆有且只有一个,这个圆叫做 叫三角形的内心,它是三角形 的交点。
【知识梳理】本节们我们学习哪些知识?(图3)CD D【随堂练习】1.如图4,直线AB 与⊙O 相切于点A ,⊙O 的半径为2,若30OBA ∠=︒,则OB 的长为( )A.B. 42.点D 在AB 的延长线上,DC 切⊙O 于C ,若25A ∠=︒, 则D ∠等于 () A.40︒ B. 50︒ C. 60︒ D. 70︒3.(2009泸州)如图6,以O 为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB 与小圆相切于点C ,若大圆半径为10cm ,小圆半径为6cm ,则弦AB 的长为 cm .4.已知:如图7,△ABC 中,AC =BC ,以BC 为直径的⊙O 交AB 于E 点,直线EF ⊥AC 于F . 求证:EF 与⊙O 相切.5.已知:如图8,PA 切⊙O 于A 点,PO ∥AC ,BC 是⊙O 的直径.请问:直线PB 是否与⊙O 相切?说明你的理由.6.(2009安顺)如图9,AB=BC ,以AB 为直径的⊙O 交AC 于点D ,过D 作DE⊥BC,垂足为E 。
直线和圆的位置关系(2)
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范例提炼
如图,AB为⊙ O 的直径 , C为⊙O上一点 , AD 和 过 C 点 切 线 互 相 垂 直 , 垂 足 为 D. 求证:AC平分∠DAB
D 证明: 证明
1
ห้องสมุดไป่ตู้
C A
2 3
O
B
小提示:连结圆心与切点是作辅 助线常用的方法之一.
变式导练 已 知 : 如 图 , AB 是 ⊙ O 的 直 的中点C,CD⊥AE. 径 ,⊙O过 BE的中点 ⊙ 过 的中点 ⊥ 求证:DC是⊙O的切线 是 的切线. 求证 的切线
O
●
●
●
O
●
P
A
2.已知⊙O外有一点P,你还能过点P点作出⊙O的切线吗? 已知⊙ 外有一点P,你还能过点P点作出⊙ 的切线吗? P,你还能过点 已知
老师提示: 老师提示:
根据“经过半径的外端, 根据“经过半径的外端,并且垂直于这条半径的直线是 A,过点 过点A 的垂线即可. 圆的切线” 圆的切线”只要连接OA,过点A作OA的垂线即可.
B A D
●
O C
我们可以证明圆外切四边的一个重要性质: 我们可以证明圆外切四边的一个重要性质: 圆外切四边的一个重要性质 1.圆外切四边形两组对边的和相等 圆外切四边形两组对边的和相等. 1.圆外切四边形两组对边的和相等.
随堂练习P 随堂练习 120 11
三角形与圆 三角形与圆的“切”关系
1.以边长为3,4,5的三角形的三个顶点为圆心, 1.以边长为3,4,5的三角形的三个顶点为圆心,分别 以边长为3,4,5的三角形的三个顶点为圆心 作圆与对边相切,则这三个圆的半径分别是多少?. 作圆与对边相切,则这三个圆的半径分别是多少?.
A
C
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∴△BAD∽△DAE,∴∠ADB=∠E.
又∵∠ADB=∠ACB, ∴∠ACB=∠E,BC∥DE, ∴∠CDE=∠BCD=∠BAD=∠DAC, 又∵∠CAF=∠CDF,
∴∠FDE=∠CDE+∠CDF=∠DAC+∠CAF=∠DAF=90°,
故DE是⊙O的切线.
2.(德化· 中考)如图,在矩形ABCD中,点O在对角线
∴∠AE0+∠DEC=90°,
∴∠OEC=90 °,
∴直线CE与⊙O相切.
(2)∵tan∠ACB=
AB 2 BC 2
BC=2,∴AB=BCtan∠ACB= 2, AC= 又∵∠ACB=∠DCE
6.
∴DE=DC•tan∠DCE=1,
2 ∴tan∠DCE= , 2
在Rt△CDE中,CE= CD 2 DE 2 3 , 设⊙O的半径为r,则在Rt△COE中, 由 C O 2 OE 2 C E 2 得 ( 6 r ) 2 r 2 , 3
(2)∵∠BDE=60°,∠ODE=90°,∠ADB=90°, ∴∠ODB=30°,∠ODA=60°. ∵OA=OD,
∴△AOD是等边三角形.
∴∠POD=60°. ∴∠P=∠PDA=30°. 在Rt△PDO中,设OD=x, ∴
x
2
3
2
2x
2
∴x1=1,x2=-1(不合题意,舍去)
6 解得:r= . 4
3.(临沂· 中考)如图,AB是半圆的直径,O为圆心,AD,
BD是半圆的弦,且∠PDA=∠PBD.
(1)判断直线PD是否为⊙O的切线,并说明理由. (2)如果∠BDE=60°, PD ,求PA的长. 3
【解析】(1)PD是⊙O的切线. 连接OD,∵OB=OD, ∴∠ODB=∠PBD. 又∵∠PDA=∠PBD.∴∠ODB=∠PDA. 又∵AB是半圆的直径,∴∠ADB=90°. 即∠ODB+∠ODA=90°. ∴∠ODA+∠PDA=90°, 即OD⊥PD.∴PD是⊙O的切线.
你能写出一个命题来表 述这个事实吗?
切线的判定定理: 经过直径的一端,并且垂直于 这条直径的直线是圆的切线.
切线需满足两个条件: 注意:定理中的两 1、直线经过圆上的一点, 个条件缺一不可 2、垂直于过这个点的半径。
几何语言: ∵直线CD经过⊙O上的点A, 且CD⊥OA, ∴ CD是⊙O的切线.
点评:证明切线时,
若不能确定直线与圆有无公共点,
常常“作垂直,证圆心到直线的距
O
离等于半径。”
A
C
B
切线的判定方法有3种:
• 1、定义:直线与圆只有一个公共点。
• 2、圆心到直线的距离等于半径。
• 3、定理:过圆上一点(直径的端点),且 垂直于过该点的半径的直线是圆的切线。
【规律方法】证明直线是否是圆的切线有两种辅助线的作法: (1)过圆心作已知直线的垂线,判定距离等于半径; (2)连接圆心与圆上的点,证垂直.
O
●
A E
自我总结:
通过本节的学习,你有哪些收获? 布置作业:见作业本
(第二课时)
知识回顾
r
●
O ┐
d
r
●
d ┐
O
r
●
O
相交 d < r d =r >r
相切 相离 直线和圆相交 直线和圆相切 直线和圆相离
d ┐
• 如图,AB是⊙O的直径,直线l经过点A,l 与AB的夹角为∠α,当l绕点A顺时针旋 转时,
圆心O到直线l的距离d如何变化?
B O l
●
α d
α ┓ A
● ●
2
A
abc r . 2
c
●
O C
b
B
a
斜△的三边长及面积与其内切圆半径间的关系
• 已知:如图,△ABC的面积 S=4cm2,周长等于10cm. • 求内切圆⊙O的半径r.
D
A
●
O
┓
F
1 S r a b c . 2
B
E
4 r . 5
C
2S r . abc
思考题: 如图,某乡镇在进入镇区的道路交叉 口的三角地处建造了一座镇标雕塑,以树立起文明 古镇的形象。已知雕塑中心M到道路三边AC、BC、 AB的距离相等,AC⊥BC,BC=30米,AC=40米。 请你帮助计算一下,镇标雕塑中心M离道路三边的 距离有多远?
判断题:
1、三角形的内心到三角形各个 顶点的距离相等( 错 ) 2、三角形的外心到三角形各边 的距离相等 ( 错 )
3、等边三角形的内心和外心重 合; ( 对 )
• 4、三角形的内心一定在三 角形的内部( 对 ) • 5、菱形一定有内切圆( 对 ) • 6、矩形一定有内切圆 ( 错 )
例2 如图,在△ABC中,点O是 A 内心, (1)若∠ABC=50°, ∠ACB=70°, O
三角形与圆的位置关系(回顾)
1.由定理可知:经过三角形三个顶 点可以作一个圆。
2.经过三角形各顶点的圆叫做 三角形的外接圆。
O C A
3.三角形外接圆的圆心叫做
B
三角形的外心,这个三角形叫做这 个圆的内接三角形。
• 探索:从一块三角形材料中, 能否剪下一个圆,使其与各边 都相切?
A N I
● ●
这个定理实际上就是: “ d=r 直线和圆相切”
B
●
O D
C
A
的另一种说法。
练一练 1、判断题: (1) 垂直于圆的半径的直线一定是这个圆的 切线。 (× ) (2) 过圆的半径的外端的直线一定是这个圆 的切线 。 (× )
2、以三角形的一边为直径的圆恰好与另一边 直角 三角形 相切,则此三角形是__________
例:如图:AB是⊙O的直径, 0 ∠ABT=45 ,AT=BA. 求证:AT是⊙O的切线.
B
O
T
A
1.如图,已知直线AB 经过⊙O 上 的点C, 并且OA=OB,CA=CB,那 么直线 AB是⊙O 的切线吗?
点评:证明切线时,
a. 若知道直线与圆有公共点时,
O
经常“连半径,证垂直。”
A
C
B
2.如图,已知:OA=OB=5, AB=8,以O为圆心,以3为半径 的圆与直线AB 相切吗?为什么?
AC上,以OA的长为半径的圆O与AD,AC分别交于点E,
F,且∠ACB=∠DCE.
(1)判断直线CE与⊙O的位置关系,
D
C
并证明你的结论.
(2)若tan∠ACB= ,BC=2,
2 2
E O A
F
求⊙O的半径.
B
【解析】(1)直线CE与⊙O相切. ∵四边形ABCD是矩形, ∴BC∥AD,∠ACB=∠DAC , 又 ∵∠ACB=∠DCE, ∴∠DAC=∠DCE,连接OE,则∠DAC=∠AEO=∠DCE, ∵∠DCE+∠DEC=90°,
∴PA=1.
【规律方法】证明直线是否是圆的切线有两种辅助线的作法: (1)过圆心作已知直线的垂线,判定距离等于半径; (2)连接圆心与圆上的点,证垂直.
Rt△的三边长与其内切圆半径间的关系
A
• 1。已知:如图,⊙O是 D O Rt△ABC的内切圆,∠C是 ┗ F ┓ 直角,∠AC=3,BC=4. B E C 3 4 5 • 求⊙O的半径r. r 1.
求∠BOC的度数
B 130 C
(2)若∠A=80度,则∠BOC=
(3)若∠BOC=110度,则∠A=
40
1.(黄冈· 中考)如图,点P为△ABC的内心,
延长AP交△ABC的外接圆于D,在AC延长
线上有一点E,满足AD2=AB· AE,求证:
DE是⊙O的切线.
F
证明:连接DC,DO,并延长DO交⊙O于F,连接AF. ∵AD2=AB· AE,∠BAD=∠DAE,
A
镇 商 业 区 D
C
.M
F B
E 镇工业区
五、作业
如图,CA、CB分别切⊙O于B、A,
∠C=76°,求∠D。
B C O
●
D
A
• 练习:O为∠BAC平分线上一点, OD⊥AB于D,以O为圆心,以OD为 半径作⊙O,求证:AC与⊙O相切。
B
D
点评:证明切线时,
a. 若知道直线与圆有公共点时, 经常“连半径,证垂直。” C b. 若不能确定直线与圆有无公共 点时,常常“作垂直,证与半 径相等。”
A
F
I ●
●
E
┓
C
定义:与三角形三边都相切的圆叫做三角形 的内切圆.这个三角形叫做圆的外切三角形. 内切圆的圆心叫做三角形的内心,是三 角形三条角平分线的交点.
分别作出锐角三角形,直角三 角形,钝角三角形的内切圆,并说 明与它们内心的位置情况 ? A
A
● ●
A
B
C
B
┐
C
●
B
C
提示:先确定圆心和半径,尺规 作图要保留作图痕迹.
A M
I ●
●
B
┓
上右图就是三角形的内切圆作法:
C
B
┓ D
C
(1)作∠ABC、∠ACB的平分线BM和CN,交点为I. (2)过点I作ID⊥BC,垂足为D. (3)以I为圆心,ID为半径作⊙I, ⊙I就是所求
• 这样的圆可以作出几个呢?为什么?. ∵直线BE和CF只有一个交点I, 并且点I到△ABC三边的距离相 等(为什么?), 因此和△ABC三边都相切的 圆可以作出一个,并且只能 B 作一个.