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第三章 圆
第8课 直线和圆的位置关系(2)
北师大版九年级下册
本套资料以教育部颁布的《数学课程标准(2022)版》为依据,结合新中考改革研究,立足北师大版本教材开发,通过课堂流程的优化设计,内容的层次设计,循序渐进,让不同层次的学生都学有所问,问有所探,探有所获,能力都有不同层次的提高,思维不断生长。
新授课通过激活思维、探究新知、双基巩固、综合运用、分层反馈五个环节来完成。
资料简介
第一环节 激活思维 通过回顾与本节新知有关的旧知或熟悉的生活情境,唤醒、激活学生的旧知,为新知生成奠定基础,为知识的形成提供情境。
第二环节 探究新知 通过一系列问题,引领学生通过自主、合作、探究的方式,在解决问题串的过程中,生成新知,积累基本活动经验,提高分析问题和解决问题的能力。
第三环节 双基巩固 通过典型例题,及时巩固基础知识与基本技能,为学生初步应用新知解决问题积累经验。
第四环节 综合运用 以本节知识为核心,设计一道综合题,提高学生综合运用知识的能力,发散思维,渗透数学思想方法。
第五环节 分层反馈 通过由易到难的当堂练习或检测,及时反馈学生掌握情况,给教师课后针对辅导与布置课后作业的量和难度提供数据参考。
五环导学
(1)切线的定义:%// //%.
(2)切线的性质:%// //% .
(3)目前为止,判断直线和圆相切的方法有几种?分别是?还有吗?
解:目前为止,判断直线和圆相切的方法有2种;
分别是:①直线与圆的的交点个数为一个时,直线与圆相切;
②圆心到直线距离等于半径时,直线与圆相切.
过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线
圆的切线垂直于过切点的半径
【探究1】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?
解:随着∠α由小变大,
点O到l的距离d也由小变大;
当∠α=90°时,d达到最大,
此时d=r;
之后当∠α继续增大时,d逐渐变小.
直线l与⊙O的位置关系是相交到相切到相交./
(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?
(3)由以上两个问题,如何判断直线和圆相切?
切线判定定理:过半径外端且%////%于半径的直线是圆的%////%.
几何语言:∵点A在圆上, %// //% ,∴AC是⊙O的切线.
垂直
切线
OA⊥AC
解:当∠α=90°时,此时d=r,直线l与⊙O相切.
因为过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线,所以直线l与⊙O相切.
解:通过圆心到直线的距离来判断.
对点练习:如图所示,已知⊙O上有一点A,过A作出⊙O的切线.
解:连接OA,过点A画OA的垂线l,l即为所求的切线.图略/
【探究2】如图所示,从一块三角形材料中,能否剪下一个圆使其与各边都相切.
解:(1)作∠B、∠C的平分线BE和CF,交点为I(如答图).
(2)过I作ID⊥BC,垂足为D .
(3)以I为圆心,以ID为半径作⊙I.⊙I就是所求的圆.
这种做法的原理:角平分线上的点到角两边的距离相等.
小结:和三角形三边都相切的圆可以作出一个,因为三角形三个内角的%// //%交于一点,这点为圆心,这点到三角形三边的%// //%相等,这个距离为半径,圆心和半径都确定的圆只有一个.并且只能作出一个,这个圆叫做三角形的%// //%,内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做%// //%.
平分线
距离
内切圆
三角形的内心
对点练习:分别作出图中锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的内切圆,找出内心的位置.
解:图略;三角形的内心都在三角形的内部.
【例题1】以边长为3,4,5的三角形的三个顶点为圆心,分别作圆与对边相切,则这三个圆的半径分别是%// //%.
3、4、
【例题2】如图所示,AB是⊙O的直径,∠ABT=45°,AT=AB .求证:AT是⊙O的切线.
证明:∵∠ABT=45°,AT=AB,
∴∠T=∠ABT=45°,
∴∠BAT=90°,即AT⊥AB,
∵AB为⊙O的直径,
∴AT是⊙O的切线.
【例题3】如图所示,AB为⊙O的直径,BC是⊙O的切线,切点为B,OC平行于弦AD,求证:CD是⊙O的切线.
证明:连接OD,
∵BC是⊙O的切线,∴∠OBC=90°,
∵AD∥OC,∴∠COB=∠DAO,∠ADO=∠DOC.
∵OA=OD,∴∠ADO=∠DAO=∠COB=∠DOC,
∵OB=OD,OC=OC,
∴△OCD≌△OCB,∴∠ODC=90°,
又∵CD过半径OD的外端点D,
∴DC是⊙O的切线.
1.如图所示,已知⊙O的半径为5,直线EF经过⊙O上一点P(点E,F在点P的两旁),下列条件能判定直线EF与⊙O相切的是(%////%)
A.OP=5
B.OE=OF
C.O到直线EF的距离是4
D.OP⊥EF
D
2.如图所示,在锐角△ABC中,已知∠A=60°.
(1)若点O是在△ABC的外心,则∠BOC=%// //%°;
(2)若点O是在△ABC的内心,则∠BOC=%// //%°.
120
120
3.已知:如图所示,直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB .求证:直线AB是⊙O的切线.
证明:连接OC,
∵OA=OB,CA=CB,
∴OC⊥AB,
又OC是⊙O的半径
∴直线AB是⊙O的切线.
4.已知:如图所示,O为∠BAC平分线上一点,OD⊥AB于D,以O为圆心,OD为半径作⊙O.求证:⊙O与AC相切.
证明:如答图,过O作OE⊥AC,垂足为E;
∵O为∠BAC平分线上一点,OD⊥AB于D,
∴OE=OD,∴OE也是⊙O的半径
又∵OE⊥AC,
∴⊙O与AC相切.
5.(★)(中考真题)如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线,以CD为直径的⊙O分别交AC、BC于点M、N,过点N作NE⊥AB,垂足为E.
(1)若⊙O的半径为,AC=6,求BN的长;
(2)求证:NE与⊙O相切.
(1)解:如答图,连接DN,ON,∵⊙O的半径为,
∴CD=5,∵∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线,
∴BD=CD=AD=5,∴AB=10,
∴BC==8;
∵CD为直径,∴∠CND=90°,且BD=CD,
∴BN=NC=BC=4,
(2)证明:∵∠ACB=90°,D为斜边的中点,
∴CD=DA=DB=AB,∴∠BCD=∠B,
∵OC=ON,∴∠BCD=∠ONC,
∴∠ONC=∠B,∴ON∥AB,
∵NE⊥AB,∴ON⊥NE,∴NE为⊙O的切线.