_人教版九年级上册24.2.2 直线和圆的位置关系 教学设计

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名称 _人教版九年级上册24.2.2 直线和圆的位置关系 教学设计
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文件大小 448.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2021-01-20 09:49:32

文档简介

课程基本信息
课题
24.2.2直线和圆的位置关系(2)
教科书
书名:
《义务教育教科书?数学(九年级上册)》
出版社:
人民教育出版社
出版日期:2014年3月
教学目标
教学目标:运用圆的切线的判定方法判定直线是否为圆的切线
教学重点:理解并掌握圆的切线的判定方法
教学难点:准确运用圆的切线的判定方法解决问题
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
3min
7min
10min
1min
(一)知识回顾,引出问题
(二)
学习新知,总结方法
(三)巩固练习,学以致用
(四)归纳总结,反思提高
(五)布置作业
1.判断直线和圆的位置关系:
直线l和⊙O相交d<r;
直线l和⊙O相切d=r;
直线l和⊙O相离d>r.
2.
直线与圆相切在生活中大量存在,需重点研究
1.
作图:已知,点A为⊙O上的一点,过点A作⊙O的切线.
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?
圆心O到直线l的距离就是⊙O的半径,即d=r,所以直线l就是⊙O的切线.
2.
切线的判定定理:
经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
推理格式:∵
OA
为⊙O半径且OA⊥l于A,

l为⊙O切线.
根据上面的判定定理,如果你要证明一条直线是☉O的切线,你应该如何证明?
应分为两步:(1)说明这个点是圆上的点;(2)过这点的半径垂直于直线.
3.圆的切线的判定方法:
⑴定义法:直线和圆只有一个公共点时,我们说这条直线是圆的切线;
⑵数量关系法:圆心到这条直线的距离等于半径(即d=r)时,直线与圆相切;
⑶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.
例1
如图,
AB是⊙O直径,∠ABT=45°,
且AT=AB.求证:AT与⊙O相切.
例2
如图,
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.
例3
如图,△ABC内接于大圆O,
D是AB中点,
∠B=∠C,以O为圆心OD为半径作小圆O.
求证:AB、AC分别是小圆切线.
当证明某直线是圆的切线时,如果已知直线过圆上一点,则作出过这一点的半径,证明直线垂直于半径,简记为“连半径,证垂直”
;如果直线和圆的公共点没有确定,则应过圆心作直线的垂线,证明圆心到直线的距离等于半径,简记为“作垂直,证半径”.
小结:
1.直线与圆相切是直线与圆位置关系中最特殊的一种;
2.一般的,当证明某直线是圆的切线时,如果已知直线过圆上一点,应“连半径,证垂直”
,即作出过这一点的半径,证明直线垂直于半径;如果直线和圆的公共点没有确定,应“作垂直,证半径”,即应过圆心作直线的垂线,证明圆心到直线的距离等于半径.
1.
如图,
A是⊙O外一点,
AO的延长线交⊙O于点C,
点B在圆上,
且AB=BC,
∠A=30°.
求证:直线AB是⊙O的切线.
2.
如图,点D是∠AOB的平分线OC上任意一点,过D作DE⊥OB于E,以DE为半径作⊙D.
补全图形,判断OA与⊙D的位置关系,并证明你的结论.课程基本信息
课题
24.2.2直线与圆的位置关系(3)
教科书
书名:
《义务教育教科书
?
数学(九年级上册)》
出版社:
人民教育出版社
出版日期:
2014

3月
教学目标
教学目标:1.
理解切线的性质定理;
会运用切线的性质定理进行计算与证明.
教学重点:用切线的性质定理进行计算与证明.
教学难点:用反证法证明切线的性质定理.
教学过程
时间
教学
环节
主要师生活动
2min
活动一:
复习回顾
1.圆的切线是如何定义的?
如果直线和圆只有一个公共点,那么这条直线叫圆的切线.
2.判断一条直线是圆的切线有哪些方法?
切线的判定方法有三种:
(1)当直线和圆只有唯一公共点的时候,这条直线是圆的切线;
(2)当圆心到直线的的距离等于半径的时候,这条直线是圆的切线;
(3)切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
文图式经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
∵OA为⊙O半径,直线l⊥OA于A,
∴直线l与⊙O相切于A.
(直线l是⊙O的切线.)
3.今天我们一起探讨圆的切线有什么性质?
9min
活动二:
探索性质
根据切线的定义我们可以得到切线的如下性质:(如图)
(1)切线l和⊙O有且只有一个公共点A
(这个公共点A就是切点)

(2)圆心O到切线l的距离等于圆的半径.
切线的判定定理,实际上可以看成:

OA为⊙O的半径(点A在⊙O上),②
直线l⊥OA于A
.
③直线l是⊙O的切线.
(交换判定定理的条件和结论,如果已知直线l是⊙O的切线,下面又可分为“切点已知”和“切点未知”这两种情况分别研究,我们先看“切点已知”的情况)
问1:如图,已知直线l是⊙O的切线,切点为A,连接OA,直线l⊥OA吗?
从现有知识看,不具备直接证明垂直的条件,我们可以考虑用反证法.
已知:直线l是⊙O
的切线,切点为A,连接OA.
求证:l⊥OA.
证明:假设OA与直线l不垂直,
则过点O作OM⊥l,垂足为M,
根据垂线段最短,得OM<OA,
即圆心O到直线l的距离OM<半径OA.
∴直线l
与⊙O相交,
这与直线l是⊙O的切线矛盾.
∴假设不成立,即l⊥OA.
这样,我们就得到了切线的性质定理:
切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.
结合图形分析切线性质定理的条件和结论:
文图式圆的切线垂直于过切点的半径.∵直线l与⊙O相切于A,
(直线l是⊙O的切线,点A是切点,)
∴直线l⊥OA.
可以看成:①
OA为⊙O的半径,③直线l是⊙O的切线,
点A是切点
.
②直线l⊥OA于A.
(我们再来看“切点未知”的情况)
问2:如图,已知⊙O的切线l,但切点未知,你能作出切点A吗?
  我们过O作直线l的垂线,设垂足是T,也就是OT⊥l于T.
假设切点是A,由切线的性质定理,
过切点A的半径OA⊥l于A,由于“平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”,所以垂足T就是切点A.也就是说,过圆心作切线的垂线,垂足就是切点.
由此得到结论1:经过圆心且垂直于切线的直线一定经过切点.
文图式经过圆心且垂直于切线的直线一定经过切点.∵直线l与⊙O相切(直线l是⊙O的切线),l⊥OA于A,
∴点A为切点.
实际上可以看成:③直线l是⊙O的切线,②直线l⊥OA于A
.
①OA为⊙O的半径.
问3:请同学们课后研究:结论2:
经过切点垂直于切线的直线一定经过圆心.
9min
活动三:
性质的应用
例1.如图,△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,腰AB与⊙O相切于点D.
求证:AC是⊙O的切线.
    
分析:根据切线的判定定理,要证明AC是⊙O的切线,只要证明由点O向AC所作的垂线段OE是⊙O的半径就可以了,而由切线的性质,OD是⊙O的半径,因此只需证明
OD
=
OE.
证明:如图,过点O作OE⊥AC,垂足为E,连接OD,OA.
∵⊙O与AB相切于点D,
∴OD⊥AB.
又△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,
∴AO是∠BAC的平分线.
又∵OE⊥AC,OD⊥AB,
∴OE=OD,即OE是⊙O的半径.
∵OE为⊙O的半径,OE⊥AC于E,
∴AC与⊙O相切.
例2.如图,AB为⊙O的直径,AC是弦,D是的中点,过点D作⊙O的切线,交BA的延长线于点E.
(1)求证:AC∥ED;
(2)若OA
=
AE
=
4,求弦AC的长.
分析:
 这里有三个条件:(1)AB为⊙O的直径;(2)D是的中点;(3)ED切⊙O于D.
特别要关注D的作用:它即是弧的中点,又是切点.
(1)证明:连接OC,OD.
∵ED切⊙O于D,
∴OD⊥ED.
∴∠1
=
90°.
∵D是的中点,

=

∴∠2
=
∠3,
又∵OA
=
OC,∴OD⊥AC,
∴∠4
=
90°
=∠1,
∴AC∥ED.
(2)连接AD.
∵∠ODE
=
90°,OA
=
AE
=
4,
∴.
又∵OA
=
OD
=
4,
∴△ADO为等边三角形.
由(1)OD⊥AC,设垂足为F,
∴,
在Rt△ADF中,可得,
∴.
2min
活动四:
课堂小结
课堂小结:
1.切线的判定与性质的关系:
(1)切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直这条半径的直线是圆的切线.
①OA为⊙O的半径(A在⊙O上),②直线l⊥OA于A
.
③直线l是⊙O的切线.
(2)切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.
①OA为⊙O的半径,③直线l是⊙O的切线
,
点A是切点.
②直线l⊥OA于A.
(3)结论:
结论1:
经过圆心且垂直于切线的直线必过切点;
③直线l是⊙O的切线,②直线l⊥OA于A
.
①OA为⊙O的半径.
结论2:
经过切点垂直于切线的直线必过圆心.
2.已知圆的切线,要利用切线的性质时常添的常用辅助线:切点的位置如果确定,常常是连接圆心和切点;切点位置如果不确定,可以过圆心作切线的垂线,垂足就是切点.
1min
活动五:布置作业
1.如图,已知⊙O的直径AB与弦AC的夹角为35°,过点C的切线PC与AB的延长线相交于点P,则∠P=_______°.
2.如图,已知⊙O的半径为3,直线AB是⊙O的切线,OC交AB于点C,且∠OCA
=
30°,则OC的长为_________.
3.
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,点O在AB上,OB
=
2,以OB为半径的⊙O与AC相切于点D,交BC于点E,求弦BE的长.