24.2.2 直线和圆的位置关系)
依兰县第四中学九年级数学上册第二十四章圆24.2点和圆直线和圆的位置关系24.2.2直线和圆的位置关

在生活中 , 人们常常利用中心投影来形成光影 效果.例如 , 艺人在银幕后 , 用灯光把人物剪影照 射在银幕上 , 形成皮影戏.电影放映机把电影胶片 上的图像投影到银幕上 , 再配以声音 , 就形成了 电影.
随堂练习
请同学们举出一些平行投影和中心投影的例子.
把以下物体与它们的投影用线连接起来 :
问题探究
观察以下图 , 思考以下问题 :
〔1〕
〔2〕
〔3〕
观察以下图 , 思考以下问题 :
〔1〕
〔2〕
〔3〕
观察以下图 , 思考以下问题 :
【素养提升] 16.(14分)如下图 , ⊙O的直径DE=12 cm , 在Rt△ABC中 , ∠ACB= 90° , ∠ABC=30° , BC=12 cm , ⊙O以2 cm/s的速度从左向右移动 , 在 移动过程中 , DE始终在直线BC上 , 设运动的时间为t(s) , 当t=0时 , ⊙O 在△ABC的左侧 , OC=8 cm , 当t为何值时 , △ABC的一边所在的直线与⊙O 相切 ? 解 : 当⊙O与AC在AC的左侧相切时 , t=1 ; 当⊙O与AB在AB左侧相切时 , t=4 ; 当⊙O与AC在AC的右侧相切时 , t=7 ; 当⊙O与AB在AB右侧相切时 , t=16 , ∴t=1 , 4 , 7 , 16时 , ⊙O与△ABC的一边所在直线相切
3.(3分)在平面直角坐标系xOy中 , 以点(-3 , 4)为圆心 , 4为半径的圆( C)
A.与x轴相交 , 与y轴相切
B.与x轴相离 , 与y轴相交
C.与x轴相切 , 与y轴相交
D.与x轴相切 , 与y轴相离
4.(3分)已知⊙O的半径为2 , 直线l上有一点P满足PO=2 ,
人教版数学九年级上册24.2《点和圆、直线和圆的位置关系》知识点+例题+练习(精品)

点、直线、圆与圆的位置关系_知识点+例题+练习1.点和圆的位置关系2.(1)点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:3.①点P在圆外⇔d>r4.②点P在圆上⇔d=r5.①点P在圆内⇔d<r6.(2)点的位置可以确定该点到圆心距离与半径的关系,反过来已知点到圆心距离与半径的关系可以确定该点与圆的位置关系.7.(3)符号“⇔”读作“等价于”,它表示从符号“⇔”的左端可以得到右端,从右端也可以得到左端.2.确定圆的条件不在同一直线上的三点确定一个圆.注意:这里的“三个点”不是任意的三点,而是不在同一条直线上的三个点,而在同一直线上的三个点不能画一个圆.“确定”一词应理解为“有且只有”,即过不在同一条直线上的三个点有且只有一个圆,过一点可画无数个圆,过两点也能画无数个圆,过不在同一条直线上的三点能画且只能画一个圆.3.三角形的外接圆与外心(1)外接圆:经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆.(2)(2)外心:三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.(3)(3)概念说明:(4)①“接”是说明三角形的顶点在圆上,或者经过三角形的三个顶点.(5)②锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;钝角三角形的外心在三角形的外部.(6)③找一个三角形的外心,就是找一个三角形的两条边的垂直平分线的交点,三角形的外接圆只有一个,而一个圆的内接三角形却有无数个.4.反证法(了解)(1)对于一个命题,当使用直接证法比较困难时,可以采用间接证法,反证法就是一个间接证法.反证法主要适合的证明类型有:①命题的结论是否定型的.②命题的结论是无限型的.③命题的结论是“至多”或“至少”型的.(2)(2)反证法的一般步骤是:(3)①假设命题的结论不成立;(4)②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;(5)③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.5.直线和圆的位置关系(1)直线和圆的三种位置关系:①相离:一条直线和圆没有公共点.②相切:一条直线和圆只有一个公共点,叫做这条直线和圆相切,这条直线叫圆的切线,唯一的公共点叫切点.③相交:一条直线和圆有两个公共点,此时叫做这条直线和圆相交,这条直线叫圆的割线.(2)判断直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.①直线l和⊙O相交⇔d<r②直线l和⊙O相切⇔d=r③直线l和⊙O相离⇔d>r.6.切线的性质(1)切线的性质(2)①圆的切线垂直于经过切点的半径.(3)②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.(4)③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.(5)(2)切线的性质可总结如下:(6)如果一条直线符合下列三个条件中的任意两个,那么它一定满足第三个条件,这三个条件是:①直线过圆心;②直线过切点;③直线与圆的切线垂直.(7)(3)切线性质的运用(8)由定理可知,若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.简记作:见切点,连半径,见垂直.7.切线的判定8.(1)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.9.(2)在应用判定定理时注意:10.①切线必须满足两个条件:a、经过半径的外端;b、垂直于这条半径,否则就不是圆的切线.11.②切线的判定定理实际上是从”圆心到直线的距离等于半径时,直线和圆相切“这个结论直接得出来的.12.③在判定一条直线为圆的切线时,当已知条件中未明确指出直线和圆是否有公共点时,常过圆心作该直线的垂线段,证明该线段的长等于半径,可简单的说成“无交点,作垂线段,证半径”;当已知条件中明确指出直线与圆有公共点时,常连接过该公共点的半径,证明该半径垂直于这条直线,可简单地说成“有交点,作半径,证垂直”.8.切线的判定与性质(1)切线的性质①圆的切线垂直于经过切点的半径.②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.(2)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.(3)常见的辅助线的:①判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;②有切线时,常常“遇到切点连圆心得半径”.9.切线长定理(1)圆的切线定义:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,叫做这点到圆的切线长.(2)(2)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角.(3)(3)注意:切线和切线长是两个不同的概念,切线是直线,不能度量;切线长是线段的长,这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点,可以度量.(4)(4)切线长定理包含着一些隐含结论:(5)①垂直关系三处;(6)②全等关系三对;(7)③弧相等关系两对,在一些证明求解问题中经常用到.10.三角形的内切圆与内心(1)内切圆的有关概念:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点.(2)任何一个三角形有且仅有一个内切圆,而任一个圆都有无数个外切三角形.(3)三角形内心的性质:三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.11.圆与圆的五种位置关系(1)圆与圆的五种位置关系:①外离;②外切;③相交;④内切;⑤内含.如果两个圆没有公共点,叫两圆相离.当每个圆上的点在另一个圆的外部时,叫两个圆外离,当一个圆上的点都在另一圆的内部时,叫两个圆内含,两圆同心是内含的一个特例;如果两个圆有一个公共点,叫两个圆相切,相切分为内切、外切两种;如果两个圆有两个公共点叫两个圆相交.(2)圆和圆的位置与两圆的圆心距、半径的数量之间的关系:①两圆外离⇔d>R+r;②两圆外切⇔d=R+r;③两圆相交⇔R-r<d<R+r(R≥r);④两圆内切⇔d=R-r(R>r);⑤两圆内含⇔d<R-r(R>r).12.相切两圆的性质相切两圆的性质:如果两圆相切,那么连心线必经过切点.这说明两圆的圆心和切点三点共线,为证明带来了很大方便.13.相交两圆的性质(1)相交两圆的性质:(2)相交两圆的连心线(经过两个圆心的直线),垂直平分两圆的公共弦.(3)注意:在习题中常常通过公共弦在两圆之间建立联系.(4)(2)两圆的公切线性质:(5)两圆的两条外公切线的长相等;两圆的两条内公切线的长也相等.(6)两个圆如果有两条(内)公切线,则它们的交点一定在连心线上.4. 判断圆的切线的方法及应用判断圆的切线的方法有三种:(1)与圆有惟一公共点的直线是圆的切线;(2)若圆心到一条直线的距离等于圆的半径,则该直线是圆的切线;(3)经过半径外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.【例4】如图,⊙O的直径AB=4,∠ABC=30°,BC=34,D是线段BC的中点.(1)试判断点D与⊙O的位置关系,并说明理由.(2)过点D作DE⊥AC,垂足为点E,求证:直线DE是⊙O的切线.【例5】如图,已知O为正方形ABCD对角线上一点,以O为圆心,OA的长为半径的⊙O与BC相切于M,与AB、AD分别相交于E、F,求证CD与⊙O相切.【例6】如图,半圆O为△ABC的外接半圆,AC为直径,D为劣弧上一动点,P在CB 的延长线上,且有∠BAP=∠BDA.求证:AP 是半圆O 的切线.【知识梳理】1. 直线与圆的位置关系:2. 切线的定义和性质:3.三角形与圆的特殊位置关系:4. 圆与圆的位置关系:(两圆圆心距为d ,半径分别为21,r r )相交⇔2121r r d r r +<<-; 外切⇔21r r d +=;内切⇔21r r d -=; 外离⇔21r r d +>; 内含⇔210r r d -<<【注意点】与圆的切线长有关的计算.【例题精讲】例1.⊙O 的半径是6,点O 到直线a 的距离为5,则直线a 与⊙O 的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .内含例 2. 如图1,⊙O 内切于ABC △,切点分别为D E F ,,.50B ∠=°,60C ∠=°,连结OE OF DE DF ,,,,则EDF ∠等于( )A .40°B .55°C .65°D .70°例3. 如图,已知直线L 和直线L 外两定点A 、B ,且A 、B 到直线L 的距离相等,则经过A 、B 两点且圆心在L 上的圆有( )A .0个B .1个C .无数个D .0个或1个或无数个例4.已知⊙O 1半径为3cm ,⊙O 2半径为4cm ,并且⊙O 1与⊙O 2相切,则这两个圆的圆心距为( ) A.1cm B.7cm C.10cm D. 1cm 或7cm例5.两圆内切,圆心距为3,一个圆的半径为5,另一个圆的半径为 例6.两圆半径R=5,r=3,则当两圆的圆心距d 满足___ ___•时,•两圆相交;•当d•满足___ ___时,两圆不外离.例7.⊙O 半径为6.5cm ,点P 为直线L 上一点,且OP=6.5cm ,则直线与⊙O•的位置关系是____例8.如图,PA 、PB 分别与⊙O 相切于点A 、B ,⊙O 的切线EF 分别交PA 、PB 于点E 、F ,切点C 在弧AB 上,若PA 长为2,则△PEF 的周长是 _.例9. 如图,⊙M 与x 轴相交于点(20)A ,,(80)B ,,与y 轴切于点C ,则圆心M 的坐标是例10. 如图,四边形ABCD 内接于⊙A ,AC 为⊙O 的直径,弦DB ⊥AC ,垂足为M ,过点D 作⊙O 的切线交BA 的延长线于点E ,若AC=10,tan ∠DAE=43,求DB 的长.【当堂检测】1.如果两圆半径分别为3和4,圆心距为7,那么两圆位置关系是( )A .相离B .外切C .内切D .相交2.⊙A 和⊙B 相切,半径分别为8cm 和2cm ,则圆心距AB 为( )A .10cmB .6cmC .10cm 或6cmD .以上答案均不对3.如图,P 是⊙O 的直径CB 延长线上一点,PA 切⊙O 于点A ,如果PA =3,PB =1,那么∠APC 等于( )A. 15B. 30C. 45D. 60O O2O14. 如图,⊙O 半径为5,PC 切⊙O 于点C ,PO 交⊙O 于点A ,PA =4,那么PC 的长等于( ) A )6 (B )25 (C )210 (D )2145.如图,在10×6的网格图中(每个小正方形的边长均为1个单位长).⊙A 半径为2,⊙B 半径为1,需使⊙A 与静止的⊙B 相切,那么⊙A 由图示的位置向左平移 个单位长.6. 如图,⊙O 为△ABC 的内切圆,∠C = 90,AO 的延长线交BC 于点D ,AC =4,DC =1,,则⊙O 的半径等于( )A. 45B. 54C. 43D. 657.⊙O 的半径为6,⊙O 的一条弦AB 长63,以3为半径⊙O 的同心圆与直线AB 的位置关系是( )A.相离B.相交C.相切D.不能确定8.如图,在ABC △中,12023AB AC A BC =∠==,°,,A ⊙与BC 相切于点D ,且交AB AC 、于M N 、两点,则图中阴影部分的面积是 (保留π).9.如图,B 是线段AC 上的一点,且AB :AC=2:5,分别以AB 、AC 为直径画圆,则小圆的面积与大圆的面积之比为_______.10. 如图,从一块直径为a+b 的圆形纸板上挖去直径分别为a 和b 的两个圆,则剩下的纸板面积是___.11. 如图,两等圆外切,并且都与一个大圆内切.若此三个圆的圆心围成的三角形的周长为18cm .则大圆的半径是______cm .12.如图,直线AB 切⊙O 于C 点,D 是⊙O 上一点,∠EDC=30º,弦EF ∥AB ,连结OC 交EF 于H 点,连结CF ,且CF=2,则HE 的长为_________.13. 如图,PA 、PB 是⊙O 的两条切线,切点分别为A 、B ,若直径AC=12cm ,∠P=60°.求弦AB 的长. 【中考连接】 一、选择题 1. 正三角形的内切圆半径为1,那么三角形的边长为( )A.2B.32C.3D.3 2.⊙O 是等边ABC △的外接圆,⊙O 的半径为2,则ABC △的边长为( )A .3B .5C .23D .253. 已知⊙O 的直径AB 与弦AC 的夹角为 30,过C 点的切线PC 与AB 延长线交于P 点.PC =5,则⊙O 的半径为 ( )A. 335 B. 635 C. 10 D. 54. AB 是⊙O 的直径,点P 在BA 的延长线上,PC 是⊙O 的切线,C 为切点,PC =26,PA =4,则⊙O 的半径等于( )A. 1B. 2C. 23D. 265.某同学制做了三个半径分别为1、2、3的圆,在某一平面内,让它们两两外O D C B ABPA OC 第3题图 第4题图 第5题图 第6题图 第8题图 第9题图 第11题图 第10题图 第12题图切,该同学把此时三个圆的圆心用线连接成三角形.你认为该三角形的形状为( )A.钝角三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰三角形6.关于下列四种说法中,你认为正确的有( )①圆心距小于两圆半径之和的两圆必相交 ②两个同心圆的圆心距为零③没有公共点的两圆必外离 ④两圆连心线的长必大于两圆半径之差A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题 6. 如图,AB 、AC 是⊙O 的两条切线,切点分别为B 、C ,D 是优弧BC 上的一点,已知∠BAC =80°,那么∠BDC =__________度.7. 如图,AB 是⊙O 的直径,四边形ABCD 内接于⊙O ,,,的度数比为3∶2∶4,MN 是⊙O 的切线,C 是切点,则∠BCM 的度数为________.8.如图,在△ABC 中,5cm AB AC ==,cos B 35=.如果⊙O 的半径为10cm ,且经过点B 、C ,那么线段AO = cm .9.两个等圆⊙O 与⊙O ′外切,过点O 作⊙O ′的两条切线OA 、OB ,A 、B 是切点,则∠AOB = .10.如图6,直线AB 与⊙O 相切于点B ,BC 是⊙O 的直径,AC 交⊙O 于点D ,连结BD ,则图中直角三角形有 个.11.如图,60ACB ∠=°,半径为1cm 的O ⊙切BC 于点C ,若将O ⊙在CB 上向右滚动,则当滚动到O ⊙与CA 也相切时,圆心O 移动的水平距离是__________cm .12.如图, AB 与⊙O 相切于点B ,线段OA 与弦BC 垂直于点D ,∠AOB =60°,B C=4cm ,则切线AB = cm.13.如图,⊙A 和⊙B 与x 轴和y 轴相切,圆心A 和圆心B 都在反比例函数1y x =图象上,则阴影部分面积等于 .14. Rt △ABC 中,9068C AC BC ∠===°,,.则△ABC的内切圆半径r =______.15.⊙O 的圆心到直线l 的距离为d ,⊙O 的半径为r ,当d 、r 是关于x 的方程x 2-4x+m=0的两根,且直线l 与⊙O 相切时,则m 的值为_____.16.已知:⊙A 、⊙B 、⊙C 的半径分别为2、3、5,且两两相切,则AB 、BC 、CA 分别为 .17.⊙O 的圆心到直线l 的距离为d ,⊙O 的半径为r ,当d 、r 是关于x 的方程x 2-4x+m=0的两根,且直线l 与⊙O 相切时,则m 的值为_____.三、解答题18. 如图,AB 是⊙O 的弦,OA OC ⊥交AB 于点C ,过B 的直线交OC 的延长线于点E ,当BE CE =时,直线BE 与⊙O 有怎样的位置关系?请说明理由. 第3题图 第6题图 第7题图 第8题图 第10题图 第11题图 第12题图 第13题图19.如图1,在⊙O 中,AB 为⊙O 的直径,AC 是弦,4OC =,60OAC ∠=. (1)求∠AOC 的度数;(2)在图1中,P 为直径BA 延长线上的一点,当CP 与⊙O 相切时,求PO 的长;(3)如图2,一动点M 从A 点出发,在⊙O 上按A 照逆时针的方向运动,当MAO CAO S S =△△时,求动点M 所经过的弧长.第18题图。
直线和圆的位置关系说课稿

人教版数学九年级上册第二十四章第二节直线和圆的位置关系说课稿《24.2.2直线和圆的位置关系》说课稿沽源县小厂中学宋丽娟各位评委、各位老师:大家好!今天我说课的内容是《直线和圆的位置关系》,这是人教版九年级第二十四章《圆》第二节的内容。
这节课分两个课时,我说的是第一课时。
我将从教材分析、教法学法分析、教学过程分析、教学评价分析这四个方面对本节课进行阐述。
一、教材分析(一)教材的地位和作用“直线和圆的位置关系”是在学习了点和圆的位置关系后学习的内容之一,直线和圆的位置关系及其性质是研究直线型与圆的有关性质的基础,是圆这一章的中心内容。
从知识体系上看,它既是点与圆的位置关系的延续与提高,又是学习切线的性质和判定、圆和圆的位置关系的基础。
从数学思想方法的层面上看,它运用运动变化的观点揭示了知识的发生过程以及相关知识间的内在联系,渗透了数形结合、分类讨论、类比等数学思想方法,有助于提高学生的数学思维品质。
因此,直线和圆的位置关系在圆一章中起着承上启下的作用。
在直线和圆的位置关系中,相切关系是特殊的位置关系,被广泛地应用于工农业生产、交通运输等方面。
(二)学情分析九年级学生好奇心强,活泼好动、注意力易分散、爱发表见解,希望得到老师的表扬,对亲身体验的事物容易激发求知的渴望。
在教学中应抓住这一心理特征,一方面要创造条件和机会适时提问,让更多的学生敢于发表见解;另一方面要想方设法,引导学生深入思考、主动探究、主动获取新知识。
我根据教材的地位和作用,以及学生特点,制定了如下的教学目标。
(三)教学目标(1)知识目标:1、知道直线和圆相交、相切、相离的定义。
2、能根据定义来判断直线和圆的位置关系3、能根据圆心到直线的距离与圆的半径之间的数量关系揭示直线和圆的位置。
(2)能力目标:体验数学活动中的探索与创造,培养学生的观察、归纳能力,以及分析问题,解决问题的能力。
(3)情感目标:1、体会事物间的相互渗透,初步掌握转化的思想;2、感受数学思维的严谨性,并在合作学习中获得成功的体验。
2014年秋人教版九年级数学上册随堂优化课后能力提升专练24.2.2直线和圆的位置关系

第2课时直线和圆的位置关系(附答案)1.已知圆的直径为13 cm,设直线和圆心的距离为d,(1)若d=4.5 cm,则直线与圆________,直线与圆有______个公共点;(2)若d=6.5 cm,则直线与圆________,直线与圆有______个公共点;(3)若d=8 cm,则直线与圆________,直线与圆有______个公共点.2.直线l和⊙O有公共点,则直线l与⊙O()A.相离B.相切C.相交D.相切或相交3.如图24-2-18,PA,PB是⊙O的两条切线,切点是A,B.如果OA=4,PO=8,那么∠AOB=()A.90°B.100°C.110°D.120°图24-2-18 图24-2-194.如图24-2-19,已知AD为⊙O的切线,⊙O的直径AB=2,弦AC=1,则∠CAD=________.5.⊙A的直径为6,点A的坐标为(-3,-4),则⊙A与x轴、y轴的位置关系分别是______________.6.如图24-2-20,正三角形的内切圆半径为1 cm,正三角形的边长是________.图24-2-20 图24-2-217.如图24-2-21,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,⊙A与BC相切于点D,与AB相交于点E,则∠ADE=______.8.如图24-2-22,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D是AC的中点,且∠A+∠CDB=90°,过点A,D作⊙O,使圆心O在AB上,⊙O与AB交于点E.求证:直线BD与⊙O相切.图24-2-229.如图24-2-23,在平面直角坐标系中,四边形OABC为正方形,顶点A,C在坐标轴上,以边AB为弦的⊙M与x轴相切,若点A的坐标为(0,8),则圆心M的坐标为()图24-2-23A.(4,5) B.(-5,4)C.(-4,6) D.(-4,5)10.如图24-2-24,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,内切圆⊙I与BC相切于点D,∠BIC =105°,AB=8 cm,求:(1)∠IBA和∠A的度数;(2)BC和AC的长.图24-2-2411.如图24-2-25,直线AB,CD相交于点O,∠AOC=30°,半径为1 cm的⊙P的圆心在射线OA上,开始时,PO=6 cm,如果⊙P以1 cm/秒的速度沿由A向B的方向移动,那么当⊙P的运动时间t(单位:秒)满足什么条件时,⊙P与直线CD相交?图24-2-25第2课时直线和圆的位置关系【课后巩固提升】1.(1)相交2(2)相切1(3)相离02.D 3.D4.30° 5.相离、相切 6.2 3 cm7.60°8.证明:连接OD,∵OA=OD,∴∠A=∠ADO.又∵∠A+∠CDB=90°,∴∠ADO+∠CDB=90°.∴∠ODB=180°-(∠ADO+∠CDB)=90°.∴BD⊥OD.∴BD是⊙O切线.9.D10.解:(1)∵∠ACB=90°,I为内心,∴∠ICB=45°.∵∠BIC=105°,∴∠IBA=∠IBC=30°,∠ABC=60°.∴∠A=30°.(2)∵AB=8 cm,∴BC=4 cm.∴AC=AB2-BC2=82-42=4 3(cm).11.解:如图D34,当⊙P运动到⊙P′时,⊙P′与CD相切.作P′E⊥CD于点E.∵⊙P′半径为1 cm.∴P′E=1.又∠AOC=30°,P′E⊥CD,∴P′O=2.∴t=4.同理,当点P在OB上时,也存在一圆与CD相切,即圆中的⊙P,此时,t=8. 综上所述,4<t<8.图D34。
王景磊24.2.2直线和圆的位置关系(3)

图 10
P
∠COD=_______度. (提示:连接 OA,OB)
形成定理.
(3)观察(1)中所画的图,验证猜想:PA=PB, ∠APO=∠BPO.
如图,PA,PB 是⊙O 的两条切线,A,B 为切点.求证: PA=PB, ∠APO=∠BPO.
将上面数学语言转化成文字语言形成定理——切线长定理:
温馨提示:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长 线平分 。 ,这一点和圆心的连
D F
A
E
C
3. △ABC 的内切圆半径为 r, △ABC 的周长为 L,则△ABC 的面积是 ( ) 。
4. a,b,c 分别是直角三角形 ABC 的三边,其中∠C=900 ,求此三角形内切圆半 径。
5. 如图 10,PA、PB、CD 是⊙O 的切线,A、B、E 为切点,
且 PA=8cm, CD 交 PA、PB 于点 C、D, ∠APB=400 , 则△PCD 的周长=_______ cm ,
(4)切线长定理的基本图形进一步研究 如图,PA,PB 是⊙O 的两条切线,A,B 为切点.OP 交⊙O 于点 D, 连结 AB,交 AB 于点 C。 问:还能得到哪些结论?
(三)联系生活 1、如图是一张三角形的铁皮,如何在它上面截下一块圆形的用料,并且 使圆的面积尽可能大呢? 小组讨论交流试着画一画,完成下列问题。 A.圆与三角形的三边应都( ) )
(二)动手操作,自主探究 (1) 同学们在一张纸片上画一圆 O, 过圆 O 外一点 P 画圆 O 的一条切线, 切点为 A,画直线 PO,沿着直线 PO 将纸对折,设圆上于点 A 重合 的点为 B,这时,观察 OB 是圆 O 的一条半径吗?PB 是圆 O 的切线 吗?利用图形的轴对称性,猜想:PA___PB , ∠APO___∠BPO. (2) 以上点 P 到点 A,点 P 到点 B 之间的线段的长, 叫做这点到圆的切线 长。 切线长定义: ( )
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∴∠ACD=45°.
∴AD=CD.
∴CD2 AD2 2CD2 AC2.
∴CD=2 2 .
D
∴(1)r= 5 时, 5 < 2 2,圆与直线AB相离;
(2)r=2 2 时,2 2 =2 2,圆与直线AB相切;
(3)r=3时,3> 2 2,圆与直线AB相交.
探究三:直线与圆位置关系的性质及判定的应用
活动3 探究型例题 例4:如图平面直角坐标系中,圆心A 的坐标为(6,8),已知 ⊙A经过坐标原点,则直线y=kx+16与⊙A的位置关系为( ) A.相交 B、相离 C、相切 D、相切或相交
【思路点拨】通过比较圆心到直线的距离与圆的半径之间的数 量关系确定直线与圆的位置关系. 【解题过程】
解:(1)∵点O到直线l的距离d=5cm,r>5cm, ∴d<r ∴直线l和⊙O相交 (2)∵点O到直线l的距离d=5cm,r=2cm, ∴d>r ∴直线l和⊙O相离
探究三:直线与圆位置关系的性质及判定的应用
怎样的变化? (3)继续向上移动硬币,当直线和圆相交时,有几个公
共点? 经过上述过程,你能试着归纳直线和圆的位置关系,并用图形表 示出来吗?
探究二:探究直线与圆的位置关系及交点情况 重点、难点知识★▲
活动1 大胆操作,探究新知
知识点归纳: 1.直线与圆的三种位置关系:
1)直线l和⊙O没有公共点,则直线l和⊙O相离. 2)直线l和⊙O有且仅有一个公共点,则直线l和⊙O相切. 直线l叫⊙O的切线,有且仅有的一个公共点P叫切点. 3)直线l和⊙O有两个公共点A、B,则直线l和⊙O相交.直 线l叫⊙O的割线.
知识梳理
(2)根据判定定理(数量关系),由圆心到直线的距离d与半 径r的数量关系来判断位置关系。 ⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d:
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人教版( 九2年01级2)数九学年上级册数直学线上和册圆的位24置.2关.2系直线精和品圆pp的t 课位件置关系(2) 课件(25张ppt)
归纳分析
例1与例2的辅助线、证法有何不同?
〖例1〗已知: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。
O
A
C
B
〖例2〗已知:O为∠BAC平分上
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判 断×
×
1. 过半径的外端的直线是圆的切线( ) ×
2. 与半径垂直的的直线是圆的切线( )
3. 过l 半径的rO 端点与半径垂直rO的直线l 是圆的切线rO(
l)
A
A
A
利用判定定理时,要注意直线须具备以 下两个条件,缺一不可:
(1)直线经过半径的外端; (2)直线垂直于这条半径。
O.
那过点O可作OB⊥ l 于点B,
则OA为直角三角形的斜边,
AB l
OB的长就是圆心0到切线l的距离,即OA=OB,
这与“直角三角形的斜边大于直角边”相矛盾,
所以半径OA与切线 l 不垂直的假设不成立。
那半径OA与切线 l 垂直成立。
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九年级 上册
24.2.2 直线和圆的位置关系(2)
切线的判定与性质
直线和圆相切
.
O
切
切点 A
线
利用切线的定义: 与圆有唯一公共点的直线是圆的切线。
利用d与r的关系作判断: 当d=r时直线是圆的切线。
新人教版九上24.2.2(1)直线和圆的位置关系
l
A
. B
lC
.
相离 0 d>r
相切 1 d=r
相交 2 d< r
公共点的个数
圆心到直线的距离 d 与半径 r的关系
公共点的名称 直线名称
切点
切线
交点
割线
思考:
在⊙O中,经过半径OA的 外端点A作直线l⊥OA, 直线l和⊙O有什么位置 关系?
3.在Rt△ABC中,∠B=90°,∠A的平分线交BC于 D,以D为圆心,DB长为半径作⊙D.试说明:AC A 是⊙D的切线.
F
E
B
D
C
1.定义法:和圆有且只有一个公共点的直线是圆的切线.
2.数量法(d=r):和圆心距离等于半径的直线是圆的切线.
3.判定定理:经过半径外端且垂直于这条半径的直线是
解决问题4: 已知⊙A的直径为6,点A的坐标为 相离 (-3,-4),则x轴与⊙A的位置关系是______, y轴 与⊙A的位置关系是______. y 相切
思考:
求圆心A到x轴、 y轴的距离各是多少?
4
B O x
A.(-3,-4) 3
C
小结: 直线与圆的位置关系判定方法:
图形 直线与圆的 位置关系
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回忆旧知
1.点和圆的位置关系有几种? (1)d<r (2)d=r (3)d>r 点在圆内 点在圆上 点 在圆外
2.“大漠孤烟直,________” 是唐朝诗人王维的 长河落日圆 诗句.它描述了黄昏日落时分塞外特有的景象. 如果我们把太阳看成一个圆,地平线看成一条 直线,那你能根据直线与圆的公共点的个数想 象一下,直线和圆的位置关系有几种?
切线长定理
巩固练习: 1.P100练习1:如图,△ABC中, ∠ABC=50°,∠ACB=75°,点O是△ABC 的内心,求∠BOC的度数. 解: ∵点O是△ABC 的内心, OB,OC分别平分ABC 和ACB BOC 180 1 ABC 1 ACB 117.5 2 2 2.P100练习2:△ABC的内切圆半径为r, △ABC的周长为l,求△ABC的面积.(提示: 设△ABC的内心为O,连接OA,OB,OC.) 如图所示,S S S S △ABC △OAB △OBC △AOC 1 ( AB BC CA) r 1 lr 2 2 总结:三角形的面积等于周长乘以其内切圆的半径,即
几何语言:
∵PA,PB与⊙O分别相切于点A,B, ∴PA=PB,∠APO=∠BPO. (∠POA=∠POB)
巩固练习:
1.已知⊙O的半径为6,圆心O到圆外
一点P的距离为10,则点P到圆的切线
长PM为( )
A. 7
B. 8
C. 9
D. 10
2.如图,PA,PB是⊙O的两条切线, 切点分别为A,B,点C在⊙O上.如果 ∠P=50°,那么∠C= .
2
思考:如图是一块三角形铁 皮,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 角形的面积最大?
Байду номын сангаас
切线长定理.gsp
分析:假设符合条件的圆已经作出,那么这个圆 的圆心到三角形的三条边的距离都等于半径 . 如图所示:OD=OE=OF. 那么如何找到这个圆心呢? 由OD=OF可知,点O到∠B 两边的距离相等,则点O在∠B 同理可知,点O在 的角平分线上, ∠C的角平分线,那么两条角平分线的交点即为圆心O. 点O到BC的距离OD为半径作圆,则⊙O与△ABC三边 都相切,⊙O为所求作的圆.
24.2点、直线、圆和圆的位置关系(共7课时)
24.2点、直线、圆和圆的位置关系(共7课时)第一课时:点和直线的位置关系教学内容1.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.2.不在同一直线上的三个点确定一个圆.3.三角形外接圆及三角形的外心的概念.4.反证法的证明思路.教学目标1.理解并掌握设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P 在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r及其运用.2.理解不在同一直线上的三个点确定一个圆并掌握它的运用.3.了解三角形的外接圆和三角形外心的概念.4.了解反证法的证明思想.复习圆的两种定理和形成过程,并经历探究一个点、两个点、•三个点能作圆的结论及作图方法,给出不在同一直线上的三个点确定一个圆.接下去从这三点到圆心的距离逐渐引入点P•到圆心距离与点和圆位置关系的结论并运用它们解决一些实际问题.重点:点和圆的位置关系的结论:不在同一直线上的三个点确定一个圆其它们的运用.难点:讲授反证法的证明思路.教学过程一、复习引入(学生活动)请同学们口答下面的问题.1.圆的两种定义是什么?2.你能至少举例两个说明圆是如何形成的?3.圆形成后圆上这些点到圆心的距离如何?4.如果在圆外有一点呢?圆内呢?请你画图想一想.(1)在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,•另一个端点A所形成的图形叫做圆;圆心为O,半径为r的圆可以看成是所有到定点O的距离等于定长r的点组成的图形.(2)圆规:一个定点,一个定长画圆.(3)都等于半径.(4)经过画图可知,圆外的点到圆心的距离大于半径;•圆内的点到圆心的距离小于半径.二、探索新知由上面的画图以及所学知识,我们可知:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离为OP=d则有:点P在圆外⇒d>r点P在圆上⇒d=r点P在圆内⇒d<r反过来,也十分明显,如果d>r⇒点P在圆外;如果d=r⇒点P在圆上;如果d<r⇒点P在圆内.因此,我们可以得到:这个结论的出现,对于我们今后解题、判定点P是否在圆外、圆上、圆内提供了依据.下面,我们接下去研究确定圆的条件:(学生活动)经过一点可以作无数条直线,经过二点只能作一条直线,那么,经过一点能作几个圆?经过二点、三点呢?请同学们按下面要求作圆.(1)作圆,使该圆经过已知点A,你能作出几个这样的圆?(2)作圆,使该圆经过已知点A、B,你是如何做的?你能作出几个这样的圆?其圆心的分布有什么特点?与线段AB有什么关系?为什么?(3)作圆,使该圆经过已知点A、B、C三点(其中A、B、C三点不在同一直线上),•你是如何做的?你能作出几个这样的圆?老师在黑板上演示:(1)无数多个圆,如图1所示.(2)连结A、B,作AB的垂直平分线,则垂直平分线上的点到A、B的距离都相等,都满足条件,作出无数个.其圆心分布在AB的中垂线上,与线段AB互相垂直,如图2所示.lBAB(1) (2) (3)(3)作法:①连接AB、BC;②分别作线段AB、BC的中垂线DE和FG,DE与FG相交于点O;③以O 为圆心,以OA 为半径作圆,⊙O 就是所要求作的圆,如图3所示. 在上面的作图过程中,因为直线DE 与FG 只有一个交点O ,并且点O 到A 、B 、C•三个点的距离相等(中垂线上的任一点到两边的距离相等),所以经过A 、B 、C 三点可以作一个圆,并且只能作一个圆.也就是,经过三角形的三个顶点可以做一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆.外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心.下面我们来证明:经过同一条直线上的三个点不能作出一个圆.证明:如图,假设过同一直线L 上的A 、B 、C 三点可以作一个圆,设这个圆的圆心为P ,那么点P 既在线段AB 的垂直平分线L 1,又在线段BC 的垂直平分线L 2,•即点P 为L 1与L 2点,而L 1⊥L ,L 2⊥L ,这与我们以前所学的“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾.所以,过同一直线上的三点不能作圆. 上面的证明方法与我们前面所学的证明方法思路不同,它不是直接从命题的已知得出结论,而是假设命题的结论不成立(即假设过同一直线上的三点可以作一个圆),由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到命题成立.这种证明方法叫做反证法.在某些情景下,反证法是很有效的证明方法.例1.某地出土一明代残破圆形瓷盘,如图所示.为复制该瓷盘确定其圆心和半径,请在图中用直尺和圆规画出瓷盘的圆心.分析:圆心是一个点,一个点可以由两条直线交点而成,因此,只要在残缺的圆盘上任取两条线段,作线段的中垂线,交点就是我们所求的圆心. 作法:(1)在残缺的圆盘上任取三点连结成两条线段;(2)作两线段的中垂线,相交于一点.则O 就为所求的圆心.四、应用拓展例2.如图,已知梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AD=BC ,AB=48cm ,CD=30cm ,高27cm ,求作一个圆经过A 、B 、C 、D 四点,写出作法并求出这圆的半径(比例尺1:10)分析:要求作一个圆经过A 、B 、C 、D 四个点,应该先选三个点确定一个圆,•然后证明第四点也在圆上即可.要求半径就是求OC 或OA 或OB ,因此,•要在直角三角形中进行,不妨设在Rt △EOC 中,设OF=x ,则OE=27-x 由OC=OB 便可列出,•这种方法是几何代数解.作法分别作DC 、AD 的中垂线L 、m ,则交点O 为所求△ADC 的外接圆圆心. ∵ABCD 为等腰梯形,L 为其对称轴Al m BA C E D O F ∵OB=OA ,∴点B 也在⊙O 上∴⊙O 为等腰梯形ABCD 的外接圆设OE=x ,则OF=27-x ,∵OC=OB= 解得:x=20∴,即半径为25m . 五、归纳总结(学生总结,老师点评)本节课应掌握:1. 点和圆的位置关系:设⊙O 的半径为r ,点P 到圆心的距离为d ,则;;.P d r P d r P d r ⇔>⎧⎪⇔=⎨⎪⇔<⎩点在圆外点在圆上点在圆内2.不在同一直线上的三个点确定一个圆.3.三角形外接圆和三角形外心的概念.4.反证法的证明思想.5.以上内容的应用.六、布置作业1.教材P93 练习第二课时:直线和圆的位置关系(1)教学内容1.直线和圆相交、割线;直线和圆相切、圆的切线、切点;•直线和圆没有公共点、直线和圆相离等概念.2.设⊙O 的半径为r ,直线L 到圆心O 的距离为d直线L 和⊙O 相交⇔d<r ;直线和⊙O 相切⇔d=r ;直线L 和⊙O 相离⇔d>r .教学目标1.探索并了解直线和圆的位置关系.2.根据圆心到直线的距离与圆的半径之间的数量关系揭示直线和圆的位置关系.3.能够利用公共点个数和数量关系来判断直线和圆的位置关系.重点:探索并了解直线和圆的位置关系.难点:掌握识别直线和圆的位置关系的方法.教学过程一、复习引入(老师口答,学生口答,老师并在黑板上板书)同学们,我们前一节课已经学到点和圆的位置关系.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,(b)(c)则有:点P在圆外⇔d>r,如图(a)所示;点P在圆上⇔d=r,如图(b)所示;点P在圆内⇔d<r,如图(c)所示.(1)“大漠孤烟直,长河落日圆”是唐朝诗人王维的诗句,它描述了黄昏日落时分塞外特有的景象.如果我们把太阳看成一个圆,地平线看成一条直线,那你能根据直线和圆的公共点个数想象一下,直线和圆有几种位置关系吗?探究一、请同学在纸上画一条直线,把硬币的边缘看作圆,在纸上移动硬币,你能发现直线和圆的公共点个数的变化情况吗?公共点个数最少时有几个?最多时有几个?直线和圆有三种位置关系:相交、相切和相离.(老师板书)如图所示:l(a)(b)相离(c)如图(a ),直线L 和圆有两个公共点,这时我们就说这条直线和圆相交,这条直线叫做圆的割线.如图(b ),直线和圆有一个公共点,这时我们说这条直线和圆相切,•这条直线叫做圆的切线,这个点叫做切点.如图(c ),直线和圆没有公共点,这时我们说这条直线和圆相离.探究二、割线切线基本概念探究二、(1) 能否根据基本概念来判断直线与圆的位置关系?练习已知:如图所示,∠AOB =30°,P 为OB 上一点,且OP =5 cm ,以P 为圆心,以R 为半径的圆与直线OA 有怎样的位置关系?为什么?①R =2 cm ;②R =2.5 cm ;③R =4 cm .(2) 练习课堂小结:(学生归纳,总结发言老师点评)1.直线和圆相交、割线、直线和圆相切,切线、切点、直线和圆相离等概念.2.设⊙O 的半径为r ,直线L 到圆心O 的距离为d 则有: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第三课时:直线和圆的位置关系(2)教学内容1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.2切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.教学过程是否还有其他的方法来判断直线与圆的位置关系?我们知道,点到直线L的距离是这点向直线作垂线,这点到垂足D的距离,•按照这个定义,作出圆心O到L的距离的三种情况?(学生分组活动):设⊙O的半径为r,圆心到直线L的距离为d,•请模仿点和圆的位置关系,总结出什么结论?老师点评直线L和⊙O相交⇔d<r,如图(a)所示;l(a)直线L和⊙O相切⇔d=r,如图(b)所示;直线L和⊙O相离⇔d>r,如图(c)所示.因为d=r⇒直线L和⊙O相切,这里的d是圆心O到直线L的距离,即垂直,并由d=r就可得到L经过半径r的外端,即半径OA的A点,因此,很明显的,•我们可以得到切线的判定定理:例1.如图,已知Rt△ABC的斜边AB=8cm,AC=4cm.(1)以点C为圆心作圆,当半径为多长时,直线AB与⊙C相切?为什么?(2)以点C为圆心,分别以2cm和4cm为半径作两个圆,这两个圆与直线AB分别有怎样的位置关系?分析:(1)根据切线的判定定理可知,要使直线AB与⊙C相切,•那么这条半径应垂直于直线AB,并且C点到垂足的长就是半径,所以只要求出如图AD 所示的CD 即可.(2)用d 和r 的关系进行判定,或借助图形进行判定.解:(1)如图24-54:过C 作CD ⊥AB ,垂足为D .在Rt △ABC 中∴因此,当半径为时,AB 与⊙C 相切.理由是:直线AB 为⊙C 的半径CD 的外端并且CD ⊥AB ,所以AB 是⊙C 的切线.(2)由(1)可知,圆心C 到直线AB 的距离,所以当r=2时,d>r ,⊙C 与直线AB 相离;当r=4时,d<r ,⊙C 与直线AB 相交.刚才的判定定理也好,或者例1也好,都是不知道直线是切线,而判定切线,反之,如果知道这条直线是切线呢?有什么性质定理呢?实际上,如图,CD 是切线,A 是切点,连结AO 与⊙O 于B ,那么AB 是对称轴,所以沿AB 对折图形时,AC 与AD 重合,因此,∠BAC=∠BAD=90°.因此,我们有切线的性质定理:三、巩固练习教材P94 练习,四、应用拓展例.如图,AB 为⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,D 在AB 的延长线上,且∠DCB=•∠A .(1)CD 与⊙O 相切吗?如果相切,请你加以证明,如果不相切,请说明理由.A D (2)若CD 与⊙O 相切,且∠D=30°,BD=10,求⊙O 的半径.分析:(1)要说明CD 是否是⊙O 的切线,只要说明OC 是否垂直于CD ,垂足为C ,•因为C 点已在圆上.由已知易得:∠A=30°,又由∠DCB=∠A=30°得:BC=BD=10解:(1)CD 与⊙O 相切理由:①C 点在⊙O 上(已知) ②∵AB 是直径∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠OCB=90° ∵∠A=∠OCA 且∠DCB=∠A∴∠OCA=∠DCB∴∠OCD=90°综上:CD 是⊙O 的切线.(2)在Rt △OCD 中,∠D=30°∴∠COD=60°∴∠A=30°∴∠BCD=30°∴BC=BD=10∴AB=20,∴r=10答:(1)CD 是⊙O 的切线,(2)⊙O 的半径是10.五、归纳小结(学生归纳,总结发言老师点评)本节课应掌握:1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.2、切线的性质定理,圆的切线垂直于过切点的半径.3、应用上面的知识解决实际问题.六、布置作业一、选择题.1.如图,AB 与⊙O 切于点C ,OA=OB ,若⊙O 的直径为8cm ,AB=10cm ,那么OA 的长是( )A2.下列说法正确的是( ) A .与圆有公共点的直线是圆的切线.B .和圆心距离等于圆的半径的直线是圆的切线;C .垂直于圆的半径的直线是圆的切线;D .过圆的半径的外端的直线是圆的切线3.已知⊙O 分别与△ABC 的BC 边,AB 的延长线,AC 的延长线相切,则∠BOC 等于( )A .12(∠B+∠C )B .90°+12∠A AC.90°-12∠A D.180°-∠A二、填空题1.如图,AB为⊙O直径,BD切⊙O于B点,弦AC的延长线与BD交于D•点,•若AB=10,AC=8,则DC长为________.D2.如图,P为⊙O外一点,PA、PB为⊙O的切线,A、B为切点,弦AB与PO交于C,⊙O半径为1,PO=2,则PA_______,PB=________,PC=_______AC=______,BC=______∠AOB=________.3.设I是△ABC的内心,O是△ABC的外心,∠A=80°,则∠BIC=•________,•∠BOC=________.第四课时:直线和圆的位置关系(3)教学内容1.切线长的概念.2.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.3.三角形的内切圆及三角形内心的概念.教学目标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,熟练掌握它的应用.3、复习圆与直线的位置关系和切线的判定定理、性质定理知识迁移到切长线的概念和切线长定理,然后根据所学三角形角平分线的性质给出三角形的内切圆和三角形的内心概念,最后应用它们解决一些实际问题.重点:切线长定理及其运用.•难点与关键:切线长定理的导出及其证明和运用切线长定理解决一些实际问题.教学过程一、复习引入1.已知△ABC,作三个内角平分线,说说它具有什么性质?2.点和圆有几种位置关系?你能说说在这一节中应掌握几个方面的知识?3.直线和圆有什么位置关系?切线的判定定理和性质定理,它们如何?老师点评:(1)在黑板上作出△ABC的三条角平分线,并口述其性质:•①三条角平分线相交于一点;②交点到三条边的距离相等.(2)(口述)点和圆的位置关系有三种,点在圆内⇔d<r;点在圆上⇔d=r;点在圆外⇔d>r;不在同一直线上的三个点确定一个圆;反证法的思想.(3)(口述)直线和圆的位置关系同样有三种:直线L和⊙O相交⇔d<r;直线L和⊙相切⇔d=r;直线L和⊙O相离⇔d>r;切线的判定定理:•经过半径的外端并且垂直于半径的直线是圆的切线;切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的半径.二、探索新知从上面的复习,我们可以知道,过⊙O上任一点A都可以作一条切线,•并且只有一条,根据下面提出的问题操作思考并解决这个问题.问题:在你手中的纸上画出⊙O,并画出过A点的唯一切线PA,•连结PO,•沿着直线PO将纸对折,设圆上与点A重合的点为B,这时,OB是⊙O的一条半径吗?PB是⊙O的切线吗?利用图形的轴对称性,说明圆中的PA与PB,∠APO与∠BPO有什么关系?学生分组讨论,老师抽取3~4位同学回答这个问题.老师点评:OB与OA重叠,OA是半径,OB也就是半径了.又因为OB是半径,PB为OB•的外端,又根据折叠后的角不变,所以PB是⊙O的又一条切线,根据轴对称性质,•我们很容易得到PA=PB,∠APO=∠BPO.我们把PA或PB的长,即经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长,•叫做这点到圆的切线长.从上面的操作几何我们可以得到: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.下面,我们给予逻辑证明.例1.如图,已知PA、PB是⊙O的两条切线.Array求证:PA=PB,∠OPA=∠OPB.证明:∵PA、PB是⊙O的两条切线.∴OA⊥AP,OB⊥BP又OA=OB,OP=OP,∴Rt △AOP ≌Rt △BOP ∴PA=PB ,∠OPA=∠OPB因此,我们得到切线长定理: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.我们刚才已经复习,三角形的三条角平分线于一点,并且这个点到三条边的距离相等.(同刚才画的图)设交点为I ,那么I 到AB 、AC 、BC 的距离相等,如图所示,因此以点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. 与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,•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2.如图,已知⊙O 是△ABC 的内切圆,切点为D 、E 、F ,如果AE=1,CD=2,BF=3,且△ABC 的面积为6.求内切圆的半径r .分析:直接求内切圆的半径有困难,由于面积是已知的,•因此要转化为面积法来求.就需添加辅助线,如果连结AO 、BO 、CO ,就可把三角形ABC 分为三块,•那么就可解决. 解:连结AO 、BO 、CO∵⊙O 是△ABC 的内切圆且D 、E 、F 是切点. ∴AF=AE=1,BD=BF=3,CE=CD=2∴AB=4,BC=5,AC=3又∵S △ABC =6∴12(4+5+3)r=6 ∴r=1答:所求的内切圆的半径为1. 三、巩固练习 教材P98 练习.五、归纳小结(学生归纳,老师点评) 本节课应掌握:1.圆的切线长概念; 2.切线长定理3.三角形的内切圆及内心的概念.l AC第五课时:直线和圆的位置关系(4) 内容:直线和圆的位置关系复习要点梳理一、 直线和圆的位置关系1、直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆相交。
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随堂练习小测试 九年级数学(下)自主学习达标检测 直线和圆的位置关系 5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.已知Rt△ABC的斜边AB=6 cm,直角边AC=3 cm. (1)以C为圆心,2 cm长为半径的圆和AB的位置关系是_________; (2)以C为圆心,4 cm长为半径的圆和AB的位置关系是_________; (3)如果以C为圆心的圆和AB相切,则半径长为_________.
思路解析:由勾股定理知此直角三角形斜边上的高是233 cm,因此当圆与AB相切时,
半径为233 cm. 答案:(1)相离 (2)相交 (3)233 cm 2.三角形的内心是三角形_______________的交点. 思路解析:由三角形的内心即内切圆圆心到三角形三边相等. 答案:三个内角平分线 3.⊙O的半径r=5 cm,点P在直线l上,若OP=5 cm,则直线l与⊙O的位置关系是( ) A.相离 B.相切 C.相交 D.相切或相交 思路解析:点P也可能不是切点,而是直线与圆的交点. 答案:D 4.设⊙O的半径为3,点O到直线l的距离为d,若直线l与⊙O至少有一个公共点,则d应满足的条件是( ) A.d=3 B.d≤3 C.d<3 D.d>3 思路解析:直线l可能和圆相交或相切. 答案:B 10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.(2010南京建邺一模)如图24-2-2-1,已知∠AOB=30°,M为OA边上一点,以M为圆心、2 cm为半径作⊙M.若点M在OA边上运动,则当OM= cm时,⊙M与OB相切.
图24-2-2-1 思路解析:根据切线的定义,可得OM=2×2=4. 答案:4 2.⊙O的半径为R,直线l和⊙O有公共点,若圆心到直线l的距离是d,则d与R的大小关系是( ) A.d>R B.d<R C.d≥R D.d≤R 思路解析:直线l与⊙O有公共点,则l与直线相切或相交,所以d≤R. 答案:D 3.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以C为圆心作⊙C和AB相切,则⊙C的半径长为( ) A.8 B.4 C.9.6 D.4.8
思路解析:作CD⊥AB于D,则CD为⊙C的半径,BC=22ACAB=22610=8,由面积相等,得AB·CD=AC·BC. ∴CD=1086=4.8. 答案:D 4.⊙O内最长弦长为m,直线l与⊙O相离,设点O到l的距离为d,则d与m的关系是( )
A.d=m B.d>m C.d>2m D.d<2m
思路解析:最长弦即为直径,所以⊙O的半径为2m,故d>2m. 答案:C 5.以三角形的一边长为直径的圆切三角形的另一边,则该三角形为( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形 思路解析:直径边必垂直于相切边. 答案:B 6.(北京模拟)如图24-2-2-2,PA、PB是⊙O的两条切线,切点是A、B.如果OP=4,PA=23,那么∠AOB等于( )
图24-2-2-2 A.90° B.100° C.110° D.120° 思路解析:∵PA、PB是⊙O的两条切线,切点是A、B,∴PA⊥OA,PB⊥OB.∠APO=∠BPO.
∵OP=4,PA=23,∴OA=2.∴∠APO=∠BPO=30°,即∠APB=60°.∴∠AOB=120°. 答案:D 7.(北京模拟)已知在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D是AC的中点,⊙O经过A、D、B三点,CB的延长线交⊙O于点E(如图24-2-2-3(1)). 在满足上述条件的情况下,当∠CAB的大小变化时,图形也随着改变(如图24-2-2-3(2)),在这个变化过程中,有些线段总保持着相等的关系. 图24-2-2-3 观察上述图形,连结图24-2-2-3(2)中已标明字母的某两点,得到一条新线段,证明它与线段CE相等; 连结_____________________________. 求证:____________=CE. 证明: 思路分析:由切线的性质定理和三角形中位线定理和线段垂直平分线性质定理来解决. 答案:AE AE
证法一:如图,连结OD, ∵∠ABC=90°,CB的延长线交⊙O于点E, ∴∠ABE=90°. ∴AE是⊙O的直径. ∵D是AC的中点,O是AE的中点,
∴OD=21CE.
∵OD=21AE,∴AE=CE. 证法二:如图,连结BD,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,
∵D是AC的中点, ∴AD=CD=BD.∴∠1=∠2. ∵四边形AEBD内接于⊙O, ∴∠1=∠DAE. ∴∠2=∠DAE.∴AE=CE. 证法三:如图,连结DE,
同证法一,得AE是⊙O的直径, ∴∠ADE=90°. ∵D是AC的中点, ∴DE是线段AC的垂直平分线.∴AE=CE. 8.(2010上海普陀调研)如图24-2-2-4,延长⊙O的半径OA到B,使OA=AB,DE是圆的一条切线,E是切点,过点B作DE的垂线,垂足为点C.
求证:∠ACB=31∠OAC.
图24-2-2-4 证明:连结OE、AE,并过点A作AF⊥DE于点F,
∵DE是圆的一条切线,E是切点,∴OE⊥DC. 又∵BC⊥DE,∴OE∥AF∥BC. ∴∠1=∠ACB,∠2=∠3. ∵OA=OE,∴∠4=∠3.∴∠4=∠2. 又∵点A是OB的中点,∴点F是EC的中点. ∴AE=AC.∴∠1=∠2.
∴∠4=∠2=∠1,即∠ACB=31∠OAC. 快乐时光 最后一幕 制片商:“你给我从这个悬崖上跳下去!” 临时演员:“这么高的悬崖,要是我跌伤或跌死,那怎么办?” 制片商:“不要紧,这是本片最后一个镜头了.” 30分钟训练(巩固类训练,可用于课后) 1.如图24-2-2-5,已知同心圆O,大圆的弦AB=CD,且AB是小圆的切线,切点为E.求证:CD是小圆的切线.
图24-2-2-5 思路分析:证切线的两种方法是:①作半径,证垂直;②作垂直,证半径.本题属于②,前一个例题属于①. 证明:连结OE,作OF⊥CD于F. ∵AB切小圆于E,∴OE⊥AB. ∵OF⊥CD,AB=CD,∴OE=OF.∴CD是小圆O的切线. 2.(江苏金湖实验区模拟)如图24-2-2-6,是不倒翁的正视图,不倒翁的圆形脸恰好与帽子边沿PA、PB分别相切于点A、B,不倒翁的鼻尖正好是圆心O,若∠OAB=25°,求∠APB的度数.
图24-2-2-6 思路分析:由切线的性质定理和等腰三角形“三线合一”定理解决. 解法一:∵PA、PB切⊙O于A、B, ∴PA=PB.∴OA⊥PA. ∵∠OAB=25°,∴∠PAB=65°. ∴∠APB=180-65°×2=50°.
解法二:连结OB,如图(1). ∵PA、PB切⊙O于A、B, ∴OA⊥PA,OB⊥AB. ∴∠OAP+∠OBP=180°. ∴∠APB+∠AOB=180°. ∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=25°. ∴∠AOB=130°.∴∠APB=50°. 解法三:连结OP交AB于C,如图(2). ∵PA、PB切⊙O于A、B, ∴OA⊥PA,OP⊥AB. OP平分∠APB,∴∠APC=∠OAB=25°. ∴∠APB=50°. 3.已知如图24-2-2-7所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,AD+BC=AB,以AB为直径作⊙O,求证:⊙O和CD相切. 图24-2-2-7 思路分析:要证⊙O与CD相切,只需证明圆心O到CD的距离等于半径OA(或OB或21AB)即可,即在不知道圆与直线是否有公共点的情况下通常过圆心作直线的垂线段,然后证垂线段的长等于半径(“作垂直,证半径”),这是证直线与圆相切的方法之一. 证明:过O作OE⊥CD于点E. ∵OE⊥CD,∴∠OEC=90°. ∵∠D=90°,∴∠OEC=∠D.∴AD∥OE. ∵AD∥BC,∴AD∥BC∥OE. ∵OA=OB,∴CE=DE.
∴OE=21 (AD+BC). ∵AD+BC=AB, ∴OE=21AB. ∴⊙O与CD相切. 4.如图24-2-2-8所示,已知AB为⊙O的直径,C、D是直径AB同侧圆周上两点,且CD=BD,过D作DE⊥AC于点E,求证:DE是⊙O的切线.
图24-2-2-8 思路分析:要证DE是⊙O的切线,根据切线的判定定理,连结OD,只须证明OD⊥DE即可,即“作半径,证垂直”这是证明圆的切线的另一方法.
证明:连结OD、AD. ∵弧CD=弧BD,∴∠1=∠2. ∵OA=OD, ∴∠2=∠3. ∴∠1=∠3. ∴AE∥OD. ∵AE⊥DE,∴OD⊥DE. ∴DE是⊙O的切线. 5.(广东梅州模拟)如图24-2-2-9,已知正方形ABCD的边长为2,点M是BC的中点,P是线段MC上的一个动点,P不运动到M和C,以AB为直径作⊙O,过点P作⊙O的切线交AD于点F,切点为E.求四边形CDFP的周长.
图24-2-2-9 思路分析:从圆外一点引圆的两条切线,可证切线长相等,则可将四边形CDFP的周长转化为正方形边长的3倍. 解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠B=90°. ∴AF、BP都是⊙O的切线. 又∵PF是⊙O的切线, ∴FE=FA,PE=PB. ∴四边形CDFP的周长为 AD+DC+CB=2×3=6. 6.如图24-2-2-10所示,已知AB为半圆O的直径,直线MN切半圆于点C,AD⊥MN于点D,BE⊥MN于点E,BE交半圆于点F,AD=3 cm,BE=7 cm, (1)求⊙O的半径; (2)求线段DE的长.
图24-2-2-10 思路分析:(1)连结OC,证OC为梯形中位线.在解有关圆的切线问题时,常常需要作出过切点的半径. (2)连结AF,证四边形ADEF为矩形,从而得到AD=EF,DE=AF,然后在Rt△ABF中运用勾股定理,求AF的长.
解:(1)连结OC. ∵MN切半圆于点C,