(共31张PPT)
3.6.1直线与圆的位置关系
北师大版 九年级下册
复习旧知
点和圆的位置关系有哪几种?
(1)d(2)d=r
(3)d>r
点A在圆内
点B在圆上
点C 在圆外
三种位置关系
A
B
C
O
点到圆心距离为d
⊙O半径为r
情境导入
(1)观察上面的三幅图片,地平线与太阳的位置关系是怎样的?
你发现这个自然现象反映出直线和圆的位置关系有哪几种
a(地平线)
●O
●O
●O
导入新课
(2)作一个圆,将直尺的边缘看成一条直线.固定圆,平移直尺,直线和圆有几种位置关系?
O
l
新知讲解
可以发现,直线和圆有三种位置关系:相交、相切和相离.
O
l
O
l
O
l
相交
相切
相离
2个公共点
1个公共点
0个公共点
切线
割线
探究新知
直线和圆有唯一的公共点(即直线和圆相切)时,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点。
O
l
相切
切线
切点
探究新知
2个
交点
1个
切点
切线
0个
相离
相切
相交
位置关系
公共点个数
割线
想一想
如图,圆心 O 到直线 l 的距离 d 与⊙O 的半径 r 的大小有什么关系?你能根据 d 与 r 的大小关系确定直线与圆的位置关系吗?
O
l
O
l
O
l
相交
相切
相离
d
r
d
r
d
r
d < r
d = r
d > r
归纳
d< r
直线和圆相切
d= r
直线和圆相离
d> r
r
d
∟
r
d
∟
r
d
数形结合:
位置关系
数量关系
(用圆心O到直线的距离d与圆的半径r 的关系来区分)
公共点个数
直线和圆相交
总结
直线和圆的位置关系 相 交 相 切 相 离
图 形
公共点个数
公共点名称 -
直线名称 -
距离 d 与半径 r 的关系
l
O
d
r
l
O
A
B
d
r
l
O
A
d
r
2 个
交点
割线
1 个
切点
切线
d<r
d=r
d>r
没有
想一想
判定直线与圆的位置关系的方法有____种:
(1)根据定义,由___________________的个数来判断;
(2)由____________________________ 的大小关系来判断.
在实际应用中,常采用第二种方法判定.
两
直线与圆的公共点
圆心到直线的距离 d 与半径 r
典例精析
例1 已知 Rt△ABC 的斜边 AB = 8 cm,AC = 4cm.
(1)以点 C 为圆心作圆,当半径为多长时,AB 与 ⊙C 相切?
(2)以点 C 为圆心,分别以 2 cm 和 4cm 的长为半径作两个圆,这两个圆与 AB 分别有怎样的位置关系?
典例精析
解:(1)如图,过点 C 作 AB 的垂线,垂足为 D.
∵ AC = 4 cm,AB = 8 cm,
∴cosA=
∴ ∠A = 60°.
∴ CD = AC sinA = 4 sin 60°=
因此,当半径长为2时,AB与圆C相切.
C
A
B
你还有其他解法吗?
D
典例精析
C
A
B
(2)由(1)可知,圆心 C 到 AB 的距离d= ,所以
当 r = 2 cm时,d > r, ⊙C 与 AB 相离;
当 r = 4 cm时,d < r, ⊙C 与 AB 相交.
变式训练
C
A
D
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,以C为圆心画圆,当半径r为何值时,圆C与线段AB没有公共点?
当0cm<r<2.4cm或r>4cm时,
⊙C与线段AB没有公共点.
B
探究新知
如图,直线CD与⊙O相切于点A,直径AB与直线CD有怎样的位置关系 说说你的理由.
C
D
B
●O
A
小颖的理由是:
∵右图是轴对称图形,AB是对称轴,
∴沿直线AB对折图形时,AC与AD重合,因此∠BAC=∠BAD=90°.
直径AB与直线CD垂直.
证一证
小亮的理由是:通过反正法.
(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,
(2)则OM(3)所以AB与CD垂直.
C
D
B
●O
A
M
归纳总结
∵CD是⊙O的切线,A是切点,
OA是⊙O的半径,
∴CD⊥OA.
C
D
B
●O
A
基本图形
切线性质定理
应用格式
圆的切线垂直于经过切点的半径.
一般连接圆心与切点,作过切点的半径,构造直角三角形,再利用直角三角形的相关性质解题.
添加辅助线方法
见切线,连半径,则垂直
练一练
如图AB为⊙O的直径,D为AB延长线上一点,DC与⊙O相切于点C,∠DAC=30°, 若⊙O的半径长1cm,则CD= cm.
方法点拨
利用切线的性质解题时,常需连接辅助线,一般连接圆心与切点,构造直角三角形,再利用直角三角形的相关性质解题.
课堂练习
1.行驶在水平路面上的汽车,若把路面看成直线,则此时转动的车轮与地面的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
2.已知☉O的半径为3,直线l与☉O相交,则圆心O到直线l的距离d的取值范围是( )
A.d=3 B.d>3 C.0≤d<3 D.d<3
B
C
课堂练习
3.如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PO的延长线交⊙O于点B,若∠P=40°,则∠B的度数为 。
4.如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,A为切点,BC与⊙O交于点D,连接OD,若∠C=50°,则∠AOD的度数为 。
25°
80°
课堂练习
5.如图所示,已知∠AOB=30°,P是OA上一点,OP=24 cm,以r为半径作⊙P.
(1)若r=12 cm,试判断⊙P与OB的位置关系;
(2)若⊙P与OB相离,试求出r需满足的条件.
课堂练习
解:如图所示,过点P作PC⊥OB,垂足为C,则∠OCP=90°.
∵∠AOB=30°,OP=24 cm,
∴PC=OP=12 cm.
C
(1)当r=12 cm时,r=PC,此时⊙P与OB相切.
(2)当⊙P与OB相离时,r<PC,
此时r需满足的条件是0 cm<r<12 cm.
课堂练习
6.在⊙O中,弦CD与直径AB相交于点P,∠ABC=63°.
(1)如图①,若∠APC=100°,求∠BAD和∠CDB的大小;
(2)如图②,若CD⊥AB,过点D作⊙O的切线,与AB的延长线相交于点E,求∠E的大小.
课堂练习
解:(1)∵∠APC是△PBC的一个外角,
∴∠C=∠APC-∠ABC=100°-63°=37°,
由圆周角定理得∠BAD=∠C=37°,∠ADC=∠ABC=63°.
∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°.
∴∠CDB=∠ADB-∠ADC=90°-63°=27°.
课堂练习
解:(2)连接OD,如图所示.
∵CD⊥AB,∴∠CPB=90°.
∴∠PCB=90°-∠ABC=90°-63°=27°.
∵DE是⊙O的切线,∴DE⊥OD.
∴∠ODE=90°.∵∠BOD=2∠PCB=54°,
∴∠E=90°-∠BOD=90°-54°=36°.
作业布置
1.课本P91 习题3.7 1,2,3
课堂小结
直线和圆的位置关系及切线的性质
直线和圆的位置关系的性质
直线和圆的三种位置关系
相交:直线和圆有两个公共点
相切:直线和圆有一个公共点
相离:直线和圆没有公共点
(1) 直线和圆相交;d(2) 直线和圆相切;d=r
(3) 直线和圆相离;d>r
切线的性质
圆的切线垂直于经过切点的半径.
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3.6.1直线与圆的位置关系教学设计
课题 直线与圆的位置关系 单元 3 学科 数学 年级 九
学习 目标 1.经历探索直线和圆位置关系的过程. 2.理解直线与圆有相交、相切、相离三种位置关系. 3.了解切线的概念,探索切线与过切点的直径之间的关系.
重点 理解直线与圆的三种位置关系的定义,并能准确的判定
难点 (1)利用d与r的大小关系判断直线与圆的位置关系 . (2)运用切线的性质定理解决问题.
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 我们已经学过了点与圆的位置关系,点与圆的位置关系有哪几种? 点在圆外 (2) 点在圆上 (3)点在圆内. 2.观察三幅太阳落山的照片,地平线与太阳的位置关系是怎样的 这个自然现象反映出直线和圆的位置关系有哪几种 教师提出问题,引导学生回答,师生共同回顾、交流,适时做好总结. 生活中太阳西落这一自然现象引入,通过观察、动手操作、合作研究发现规律,抽象出直线与圆的三种位置关系,借助学生对日落情景的认知经验为下文的“直线与圆的位置关系”知识的认识与构建做准备.
讲授新课 作一个圆,把直尺边缘看成一条直线.固定圆,平移直尺 从直线与圆交点个数这一角度,如何对对直线与圆的位置关系进行分类? (1)直线和圆有两个交点 (2)直线和圆有一个交点 (3)直线和圆没有交点. 当直线与圆有唯一公共点时,这时直线与圆相切; 当直线与圆有两个公共点时,这时直线与圆相交; 当直线与圆没有公共点时,这时直线与圆相离. (2)直线和圆有唯一公共点(即直线和圆相切)时,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点. 我们用量化(d与 r的大小关系)的方法判定了点与圆的位置关系,类似地,我们能不能用量化的方法判定了直线与圆的位置关系呢? 分析总结:①若d>r,则直线与圆相离 ②若d=r,则直线与圆相切 ③若dr,⊙C与AB相离; 当r=4 cm时,d课堂练习 1.行驶在水平路面上的汽车,若把路面看成直线,则此时转动的车轮与地面的位置关系是( ) A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定 2.已知☉O的半径为3,直线l与☉O相交,则圆心O到直线l的距离d的取值范围是( ) A.d=3 B.d>3 C.0≤d<3 D.d<3 3.如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PO的延长线交⊙O于点B,若∠P=40°,则∠B的度数为 。 4.如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,A为切点,BC与⊙O交于点D,连接OD,若∠C=50°,则∠AOD的度数为 。 5.如图所示,已知∠AOB=30°,P是OA上一点,OP=24 cm,以r为半径作⊙P. (1)若r=12 cm,试判断⊙P与OB的位置关系;
(2)若⊙P与OB相离,试求出r需满足的条件. 6.在⊙O中,弦CD与直径AB相交于点P,∠ABC=63°. (1)如图①,若∠APC=100°,求∠BAD和∠CDB的大小; (2)如图②,若CD⊥AB,过点D作⊙O的切线,与AB的延长线相交于点E,求∠E的大小. 学生自主动手解决,老师进行订正。 及时练习巩固,体现学以致用的观念,消除学生学无所用的思想顾虑。
课堂小结 谈一谈这节课,你有哪些收获? 教师与学生一起进行交流,共同回顾本节知识 让学生与同伴交流获得结果,帮助他分析,找出问题原因,及时查漏补缺.
板书
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