第二十四章 圆
24.2.2 直线与圆的位置关系
第三课时
【学习目标】
1.了解切线长的概念.
2.理解切线长定理,了解三角形的内切圆和三角形的内心的概念,熟练掌握并能应用.
3.经历画图、度量、猜想、证明等数学活动的过程,发展合情推理能力和初步的演绎推理能力.
【课前预习】
1.下列说法正确的是( )
A.垂直于半径的直线是圆的切线 B.经过三点一定可以作圆
C.平分弦的直径垂直于弦 D.每个三角形都有一个外接圆
3.已知AB是 的直径,点C是AB的三等分点,过点可作的切线条数为( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
4.下列命题中,正确的是( )
A.三点确定一个圆
B.平分弦的直径必垂直于这条弦
D.圆心角相等,它们所对的弧也相等
5.下列命题中,是真命题的是( )
A.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形 B.同位角相等
C.平分弦的直径垂直于弦 D.圆的切线垂直于经过切点的半径
【课前预习】答案
1.D
2.A
3.C
4.C
5.D
前面我们已经学习了切线的判定和性质,已知⊙O和⊙O外一点P,你能够过点P画出⊙O的切线吗?
1.猜想:图中的线段PA与PB有什么关系?
2.图中还有哪些量?猜想它们之间有什么关系?
1
知识点
切线长定理
下面研究经过圆外一点所作的两条切线之间的关系.如图,过圆外一点P有两条直线PA,PB分别与⊙O相切.经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长,叫做这点到圆的切线长.
如图,连接OA和OB.
∵PA和PB是⊙O的两条切线,
∴OA⊥AP,OB⊥BP.
又OA=OB,OP=OP.
∴Rt△AOP≌Rt△BOP.
∴PA=PB,∠APO=∠BPO.
由此得到切线长定理:
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.
例1 如图,PA,PB是⊙O的切线,A,B是切点,点C是
AB上一点,过点C作⊙O的切线分别交PA,PB于点
D,E.已知∠APB=60°,⊙O的半径为 ,则
△PDE的周长为______,∠DOE的度数为______.
⌒
6
60°
导引:如图,连接PO,CO,AO,BO,DO,EO,由切
线长定理知PA=PB,DC=DA,EC=EB,因而
△PDE的周长可转化为PA+PB,即2PA.又由切线
长定理易得∠DOC= ∠AOC,∠EOC= ∠BOC,
∴∠DOE= (∠AOC+∠BOC)= ∠AOB.由
∠APB=60°得∠APO=30°,又∵AO= ,
由切线的性质得∠PAO=90°,∠PBO=90°,
∴PO=2 ,∠AOB=180°-∠APB=120°.
∴PA= =3,
∠DOE= ∠AOB=60°.
总 结
利用切线长定理进行几何计算时,要注意构成切线
长定理的基本图形,作过切点的半径、连接圆外一点与
圆心是常用的作辅助线的方法.由于切线长定理涉及的
线段、角较多,因此熟记基本图形的相关结论是解题的
关键,而三角形的有关性质在解决有关切线问题时,也
起到了很好的辅助作用.
1 下列说法正确的是( )
A.过任意一点总可以作圆的两条切线
B.圆的切线长就是圆的切线的长度
C.过圆外一点所画的圆的两条切线长相等
D.过圆外一点所画的圆的切线长一定大于圆的半径
C
2
知识点
三角形的内切圆
图是一块三角形的铁片,如何在它上面截下一块圆形的用料,并且使截下来的圆与三角形的三条边都相切?
归 纳
如图,分别作∠B,∠C的平分线BM和CN,设它们相交于点
I,那么点I到AB,BC,CA的距离都相等.以点I为圆心,点I
到BC的距离ID为半径作圆,则⊙I与△ABC
的三条边都相切,圆I就是所求作的圆.
与三角形各边都相切的圆叫做三角形的
内切圆.
例2 如图,△ABC的内切圆⊙O与BC,CA,AB分别相切于点D,
E,F,且AB=9,BC=14,CA=13.求AF,BD,CE的长.
解:设AF=x,则AE=x.
CD=CE=AC-AE=13-x,
BD=BF=AB-AF=9-x.
由BD+CD=BC,可得(13-x)+(9-x)=14.
解得x=4.
因此AF=4,BD=5,CE=9.
总 结
求三角形内切圆的问题,一般的作辅助线的方法为:
一是连顶点、内心产生角平分线;
二是连切点、内心产生半径及垂直条件.
三角形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.
例3 如图,点O是△ABC的内切圆的圆心,若∠BAC=
80°,则∠BOC的度数为( )
A.130°B.100°C.50°D.65°
导引:由题意知BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的平分线,
∴∠OBC+∠OCB= (∠ABC+∠ACB)=
×(180°-80°)=50°,
∴∠BOC=180°-50°=130°.
A
【课后练习】
1.下列说法错误的是( )
A.平分弦的直径,垂直于弦,并且平分弦所对的弧 B.已知⊙O的半径为6,点O到直线a的距离为5,则直线a与⊙O有两个交点 C.如果一个三角形的外心在三角形的外部,则这个三角形是钝角三角形 D.三角形的内心到三角形的三边的距离相等
2.下列命题中:
①如果a>b,那么a2>b2②一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形③从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等④关于x的一元二次方程ax2+2x+1=0有实数根,则a的取值范围是a≤1 其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.下列命题中的真命题是( )
①相等的角是对顶角 ②矩形的对角线互相平分且相等 ③垂直于半径的直线是圆的切线 ④顺次连接四边形各边中点所得四边形是平行四边形.
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
4.下列命题是真命题的是( )
A.顶点在圆上的角叫圆周角 B.三点确定一个圆 C.圆的切线垂直于半径 D.三角形的内心到三角形三边的距离相等
5.下列说法①三角形的内心到三边的距离相等;②相等的圆心角所对的弧相等;③平分弦的直径垂直于弦;④过平面内三点一定可以做圆;其中正确的有( )个
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
6.已知等边三角形的周长为6,则它的内切圆和外接圆组成的圆环面积为( )
A.6π B.3π C.π D.2π
7.已知两圆的半径分别为2和5,如果这两圆内含,那么圆心距d的取值范围是( )
A.0<d<3 B.0<d<7 C.3<d<7 D.0≤d<3
8.如果两圆的半径长分别为5和3,圆心距为7,那么这两个圆的位置关系是( )
A.内切 B.外离 C.相交 D.外切
9.矩形ABCD中,AB=5,BC=12,如果分别以A、C为圆心的两圆外切,且点D在圆C内,点B在圆C外,那么圆A的半径r的取值范围是( )
A.5<r<12 B.18<r<25 C.1<r<8 D5<r<8.
10.下列命题中正确的个数是( )
①过三点可以确定一个圆
②直角三角形的两条直角边长分别是5和12,那么它的外接圆半径为6.5
③如果两个半径为2厘米和3厘米的圆相切,那么圆心距为5厘米
④三角形的重心到三角形三边的距离相等.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
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2020
【课后练习】答案
1.A 2.A 3.D 4.D 5.B 6.C 7.D 8.C 9.C 10.A 11.4
12.30
13.2cm;
14.相离
15.2cm或18cm