2021春北师版九下数学3.6.2直线和圆的位置关系导学案(有答案)

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名称 2021春北师版九下数学3.6.2直线和圆的位置关系导学案(有答案)
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文件大小 205.0KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2021-10-15 07:36:56

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文档简介

2021春北师版九下数学3.6.2直线和圆的位置关系导学案
学习目标
1.能判定一条直线是否为圆的切线.
2.会过圆上一点画圆的切线.
3.会作三角形的内切圆.
学习策略
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.
3.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.
4.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.
学习过程
一.复习回顾:
上节课我们学习直线和圆的位置关系,你知道怎么判定直线和圆位置关系吗?
方法1:看直线与圆交点的个数
方法2:看直线到圆的距离d与圆的半径r的大小关系
二.新课学习:
1. 如下图,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旋转.
(1)随着∠α的变化,点O到l的距离d如何变化
(2)直线l与⊙O的位置关系如何变化
(3)当∠α等于多少度时,点O到l的距离d等于半径r
(4)此时,直线l与⊙O有怎样的位置关系 为什么
圆的切线的判定定理:经过直径的一端,并且垂直于这条直径的直线是圆的切线.
2.做一做:已知⊙O上有一点A,过A作出⊙O的切线.
(1)过A点的切线需要满足几个条件?
(2)你能找到这几个条件吗?
(3)你能根据条件作图吗?
3.作三角形的内切圆.
如下图,从一块三角形材料中,能否剪下一个圆使其与各边都相切.
(1)假设符号条件的圆已作出,则它的圆心到三角形三边的距离有什么关系?
(2)那么圆心在这个三角形的什么位置上?
(3)半径是什么?
(4)和三角形三边都相切的圆可以作出几个?
像这样和三角形三边都相切的圆叫做三角形的内切圆.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.
三.尝试应用:
1、下列说法中,正确的是( )。
A垂直于半径的直线一定是这个圆的切线
B 圆有且只有一个外切三角形
C三角形有且只有一个内切圆,
D三角形的内心到三角形的3个顶点的距离相等
2、直角三角形两直角边长是5cm、12cm,则它的外接圆半径R=________,内切圆半径r=___________.
3、已知:在△ABC中,∠A=68°,点I是内心,求:∠BIC的度数.
四.自主总结:
1.切线的判定定理:过半径 且 于半径的 是圆的切线.
2.像这样和三角形三边都 的圆叫做三角形的内切圆.内切圆的 叫做三角形的内心,是三角形三条 的交点.
五.达标测试
一、选择题
1. 下列命题中正确的是(  )
A.垂直于半径的直线是圆的切线
B.经过半径外端的直线是圆的切线
C.经过切点的直线是圆的切线
D.圆心到某直线的距离等于半径,那么这条直线是圆的切线
2. 如图,Rt△ABC中,AB=10cm,BC=8cm,若点C在⊙A上,则⊙A的半径是(  )
A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm
3.如图,在△ABC中,∠BAC=28°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,DE∥CB,连接BD,若添加一个条件,使BC是⊙O的切线,则下列四个条件中不符合的是(  )
A.DE⊥AB B.∠EDB=28° C.∠ADE=∠ABD D.OB=BC
二、填空题
4. 如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=30°,以点A为圆心,以3cm为半径作⊙A,当AB=   cm时,BC与⊙A相切.
5.如图,△ABC的一边AB是⊙O的直径,请你添加一个条件,使BC是⊙O的切线,你所添加的条件为   .
6.已知Rt△ABC的斜边AB=8,AC=4,以点C为圆心作圆,当半径R等于   时,AB与⊙O相切.
三、解答题
7.如图,等边△ABC的边长为6.
(1)作正△ABC的内切圆;
(2)求内切圆的半径.
8. 如图,△ABC的内心为点I,外心为点O,且∠BIC=115°,求∠BOC的度数.
9. (1)如图(1),△ABC内接于⊙O,AB为直径,∠CAE=∠B,试说明AE与⊙O相切于点A.(2)在图(2)中,若AB为非直径的弦,∠CAE=∠B,AE还与⊙O相切于点A吗?请说明理由.
10.如图,AB是⊙O的直径,点D在⊙O上,OC∥AD交⊙O于E,点F在CD延长线上,且∠BOC+∠ADF=90°.
(1)求证:;
(2)求证:CD是⊙O的切线.
达标测试答案
一、选择题
1.【解析】由切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线;与切线的定义:圆心到某直线的距离等于半径,那么这条直线是圆的切线,即可求得答案.注意排除法在解选择题中的应用.
【解答】解:由经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,
故A,B,C错误;
由圆心到某直线的距离等于半径,那么这条直线是圆的切线,故D正确.
故选D.
【点评】此题考查了切线的判定与定义.此题比较简单,注意熟记定理与定义是解此题的关键.
2.【解析】先利用勾股定理计算出AC=6cm,然后根据圆的半径的定义求解.
【解答】解:∵∠ACB=90°,
∴AC===6(cm),
∵点C在⊙A上,
∴⊙A的半径为6cm.
故选B.
【点评】本题考查了切线的判定:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.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.也考查了垂径定理.
3.【解析】利用切线的判定方法,结合平行线的性质以及圆周角定理得出∠ABC=90°即可.
【解答】解:A、∵DE⊥AB,DE∥CB,
∴∠ABC=90°,
∵AB为直径,
∴BC是⊙O的切线,故此选项错误;
B、∵∠EDB=28°,以AB为直径的⊙O交AC于点D,
∴∠BDE+∠ADE=90°,
∵∠BAD=28°,
∴∠BAD+∠ADE=90°,
∴DE⊥AB,
∵DE∥CB,
∴∠ABC=90°,
∵AB为直径,
∴BC是⊙O的切线,故此选项错误;
C、∵以AB为直径的⊙O交AC于点D,
∴∠BDE+∠ADE=90°,
∵∠ADE=∠ABD,
∴∠BDE+∠ABD=90°,
∴DE⊥AB,
∵DE∥CB,
∴∠ABC=90°,
∵AB为直径,
∴BC是⊙O的切线,故此选项错误;
D、OB=BC,无法得出,AB⊥BC,故符合题意.
故选:D.
【点评】此题主要考查了切线的判定以及圆周角定理和平行线的性质等知识,正确应用圆周角定理是解题关键.
二、填空题
4.【解析】当BC与⊙A相切,点A到BC的距离等于半径即可.
【解答】解:如图,过点A作AD⊥BC于点D.
∵AB=AC,∠B=30°,
∴AD=AB,即AB=2AD.
又∵BC与⊙A相切,
∴AD就是圆A的半径,
∴AD=3cm,
则AB=2AD=6cm.
故答案是:6.
【点评】本题考查了切线的判定.此题利用了切线的定义和含30度角的直角三角形的性质得到AB的长度的.
5. 【解析】根据切线的判定方法知,能使BC成为切线的条件就是能使AB垂直于BC的条件,进而得出答案即可.
【解答】解:当△ABC为直角三角形时,即∠ABC=90°时,
BC与圆相切,
∵AB是⊙O的直径,∠ABC=90°,
∴BC是⊙O的切线,(经过半径外端,与半径垂直的直线是圆的切线).
故答案为:∠ABC=90°.
【点评】此题主要考查了切线的判定,本题是一道典型的条件开放题,解决本类题目可以是将最终的结论当做条件,而答案就是使得条件成立的结论.
6.【解析】首先根据题意画出图形,再过点C作CD⊥AB于点D,由Rt△ABC的斜边AB=8,AC=4,可求得BC的长,然后由三角形面积可得CD==2,即可求得答案.
【解答】解:过点C作CD⊥AB于点D,
∵Rt△ABC的斜边AB=8,AC=4,
∴CB==4,
∵S△ABC=AC BC=AB CD,
∴CD==2,
∴当半径R等于2时,AB与⊙O相切.
故答案为:2.
【点评】此题考查了切线的判定、勾股定理以及三角形面积问题.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.
三、解答题
7.【解析】(1)分别作∠BAC、∠ABC的角平分线AE、BF,二者交于点O,以点O为圆心、OE为半径作圆O,圆O即是所求;
(2)根据等边三角形的性质以及角平分线的定义即可得出∠OBE=30°、∠OEB=90°、BE=3,再根据特殊角的三角函数值即可求出OE的长度,此题得解.
【解答】解:(1)分别作∠BAC、∠ABC的角平分线AE、BF,二者交于点O,以点O为圆心、OE为半径作圆O(如图所示),圆O即是正△ABC的内切圆.
(2)∵△ABC为等边三角形,AE平分∠BAC,BF平分∠ABC,
∴AE垂直平分BC,∠OBE=∠ABC=30°,
∴BE=BC=3,∠OEB=90°.
在Rt△OBE中,∠OBE=30°,∠OEB=90°,BE=3,
∴OE=BE tan∠OBE=3×=.
∴内切圆的半径为.
【点评】本题考查了三角形的内切圆与内心、角平分线的定义以及等边三角形的性质,熟练掌握三角形内心的找法是解题的关键.
8. 【解析】如图,证明∠ABI=∠CBI(设为α),∠ACI=∠BCI(设为β);求出α+β=65°,进而求出∠A即可解决问题.
【解答】解:如图,∵△ABC的内心为点I,
∴∠ABI=∠CBI(设为α),∠ACI=∠BCI(设为β),
∵∠BIC=115°,
∴α+β=180°﹣115°=65°,
∴∠A=180°﹣2(α+β)=180°﹣130°=50°,
∴∠BOC=2∠A=100°.
【点评】该题主要考查了三角形内切圆的性质及其应用问题;解题的关键是灵活运用有关定理来解析、解答;对综合的解析问题、解决问题的能力提出了一定的要求.
9.【解析】(1)根据圆周角定理由AB为直径得∠ACB=90°,所以∠B+∠BAC=90°,由于∠CAE=∠B,则∠CAE+∠BAC=90°,所以OA⊥AE,则可根据切线的判定定理得到AE与⊙O相切于点A;
(2)作直径AD,根据圆周角定理得到∠B=∠D,则可与(1)中的证明方法一样得到AE与⊙O相切于点A.
【解答】证明:(1)∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠B+∠BAC=90°,
而∠CAE=∠B,
∴∠CAE+∠BAC=90°,即∠BAE=90°,
∴OA⊥AE,
∴AE与⊙O相切于点A;
(2)AE还与⊙O相切于点A.理由如下:
作直径AD,如图2,
∴∠D+∠DAC=90°,
∵∠B=∠D,
而∠CAE=∠B,
∴∠CAE+∠DAC=90°,即∠DAE=90°,
∴OA⊥AE,
∴AE与⊙O相切于点A.
【点评】本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.也考查了圆周角定理.
10. 【解析】(1)证明弧相等可转化为证明弧所对的圆心角相等即证明∠BOC=∠COD即可;
(2)由(1)可得∠BOC=∠OAD,∠OAD=∠ODA,再由已知条件证明∠ODF=90°即可.
【解答】证明:(1)连接OD.
∵AD∥OC,
∴∠BOC=∠OAD,∠COD=∠ODA,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA.
∴∠BOC=∠COD,
∴=;
(2)由(1)∠BOC=∠OAD,∠OAD=∠ODA.
∴∠BOC=∠ODA.
∵∠BOC+∠ADF=90°.
∴∠ODA+∠ADF=90°,
即∠ODF=90°.
∵OD是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线.
【点评】本题考查了切线的判定,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.