中考数学复习两圆的公切线2[人教版]
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中考数学复习(47):圆与圆(二)知识考点:1、掌握两圆的内外公切线长的性质和求切线长的方法(转化为解直角三角形)。
2、掌握有关两圆的内、外公切线的基本图形,以及这类问题添加辅助线的方法,会结合圆的切线的性质解决有关两圆公切线的问题。
精典例题:【例1】如图,⊙O 1与⊙O 2外切于P ,AB 是两圆的外公切线,切点为A 、B ,我们称△PAB 为切点三角形,切点三角形具有许多性质,现总结如下:(1)△PAB 是直角三角形,并且∠APB =900; (2)△PAB 的外接圆与连心线O 1O 2相切;(3)以O 1O 2为直径的圆与Rt △PAB 的斜边AB 相切; (4)斜边AB 是两圆直径的比例中项;(5)若⊙O 1、⊙O 2的半径为1R 、2R ,则PA ∶PB ∶AB =1R ∶2R ∶21R R +; (6)内公切线PC 平分斜边AB ; (7)△CO 1O 2为直角三角形。
这些结论虽然在证题时仍需证明,但有了这些基本结论作基础,可帮助你迅速找到解题思路,可以提高解题速度,下面用一个具体的例子来说明。
例1图1例1图2F如图2,⊙A 和⊙B 外切于P ,CD 为两圆的外公切线,C 、D 分别为切点,PT 为内公切线,PT 与CD 相交于点T ,延长CP 、DP 分别与两圆相交于点E 、F ,又⊙A 的半径为9,⊙B 的半径为4。
(1)求PT 的长;(2)求证:PF PE PD PC ⋅=⋅;(3)试在图中找出是线段PA 和PB 比例中项的线段,并加以证明。
分析:图中的基本图形是切点三角形,易证T 为CD 的中点,∠CPD =900,PT 即为外公切线长的一半,CF 、DE 分别为两圆直径,且互相平行,问题就解决了。
略解:(1)作BG ⊥AC 于G ,则CD =BG =12)49()49(22=--+∴PT =CT =TD =21CD =6 证明:(2)PT =21CD ,∴∠CPD =900 ∴CF 、DE 分别是⊙A 和⊙B 的直径又∵CD 切两圆于C 、D ,∴FC ⊥CD ,ED ⊥CD∴CF ∥DE ,∴PDPFPE CP =,∴PF PE PD PC ⋅=⋅ (3)图中是PA 和PB 比例中项的线段有PT 、CT 、DT (证明略)【例2】如图,⊙O 和⊙O '内切于点B ,⊙O '经过O ,⊙O 的弦AE 切⊙O '于点C ,AB 交⊙O '于D 。
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第七章:圆第30课时:两圆的公切线(二)教学目标:1、使学生学会两圆内公切线长的求法.2.使学生会求出公切线与连心线的夹角或公切线的夹角.2、使学生在学会求两圆内公切线长的过程中,探索规律,培养学生的总结、归纳能力.3、培养学生会根据图形分析问题,培养学生的数形结合能力.教学重点:使学生进一步掌握两圆公切线等有关概念,会求两圆内公切线长及切线夹角.教学难点:两圆内公切线和内公切线长容易搞混.教学过程:一、新课引入:上一节我们学会了求两圆的外公切线长,这一节我们将学习两圆内公切线长的求法及两圆公切线夹角的求法.实际上,我们首先要清楚,什么样的两圆的位置关系存在两圆内公切线?有几条?什么样的两圆位置关系有内公切线长?请同学们打开练习本,动手画一画,结合图形,考虑上面的问题.学生动手画图,教师巡视,当所有学生都画完图后,教师打开计算机或幻灯作演示,演示过程由学生回答上述三个问题,并认定只有两圆外离时,存在内公切线长.二、新课讲解:有了上一节求两圆外公切线长的基础,学生不难想到求两圆的内公切线长也要在一个直角三角形中完成,只要稍加提示,学生便会作出直角三角形,同时教师要提醒学生注意两种公切线长的求法中,三角形的边有所不同.例2 如图7-106,P.142已知⊙O1、⊙O2的半径分别为4cm和2cm,圆心距为10cm,AB 是⊙O1、⊙O2的内公切线,切点分别为A、B.求:公切线的长AB.分析:仿照上节的辅助线方法作辅助线,我们会发现,不论从O1或O2向另一条半径作垂线,垂足都落在半径的延长线上,因此O2C是两圆半径之和.例题解法参照教材P.142例2.结论:由于圆是轴对称图形,1.两圆的两条外公切线长相等,两条内公切线长相等.2.如果两圆有两条外(或内)公切线,并且它们相交,那么交点一定在连心线上.练习一,如图7-107,已知⊙O1、⊙O2的半径分别为1.5cm和2.5cm,O1O2=6cm.求内公切线的长.此题分析类同于例题.解:连结O2A、O1B,过点O2作O2C⊥O1B交O1B的延长线于C.在Rt△O2CO1中:∵O1O2=6,O1C=O1B+BC=4,结论:在由公切线长、圆心距、两圆半径的和或差构成的Rt△中,已知任意两量,都可以求出第三量来,同时,我们也可以求出所需角来.例3 P.143要做一个如图7—108.那样的V形架,将两个钢管托起,已知钢管的外径分别为20mm和80mm,求V形角α的度数.分析:首先指导学生将实际问题转化为两圆外公切线问题,V形角α实际上就是求两圆公切线的夹角.由矩形、外公切线的基本图形知,矩形A BO2C的边O2C∥AB,则Rt△O1CO2中的锐角∠CO2O1=∠解:设两圆管的圆心分别为O1、O2,它们与V形架切于点A、B,AB与O1O2交于点P,连结O1A,O2B,过点O2作O2C⊥O1A,垂足为C.∴∠CO2O1=25°23′.∴∠α=50°46′练习二,P.145中1.如图7—109,⊙A、⊙B外切于点C,它们的半径分别为5cm,2cm,直线l与⊙A、⊙B都相切.求直线AB与l所成的角.分析:这是两圆外公切线与两圆连心线夹角问题,属于两圆外公切线的基本图形,只要在Rt△ADB中求出∠ABD的度数即可.解:设l与⊙A、⊙B分别切于点M、N,连结AM、BN,过点B作BD⊥AM,垂足为D.∴∠ABD=25°23′.∴∠1=25°23′.答:直线AB与l所成的角为25°23′.三、课堂小结:为培养学生阅读教材的习惯,让学生看教材P.142—P.145,从中总结出本课主要内容:1.求两圆的内公切线,仍然归结为解直角三角形问题,注意基本图形中的直角三角形,圆心距仍然为斜边,内公切线长、两半径之和作直角边,三个量中已知任何两个量,都可以求出第三个量来.2.如果两圆有两条外(或内)公切线,并且它们相交,那么交点一定在两圆的连心线上.3.求两圆两外(或内)公切线的夹角.要根据基本图形,归结为求Rt△中的锐角.从而根据平行线的同位角相等,进而求出两公切线的夹角.四、布置作业教材P.153中12、13、14.。
两圆的公切线(二)在前一篇文章中,我们介绍了两个圆的公切线的概念及求解方法。
在本篇文章中,我们将进一步探讨两个圆公切线的性质和一些特殊情况的解法。
1. 两个圆的外公切线当两个圆不相交且不包含的时候,它们之间存在两条外公切线。
我们将分别讨论这两种情况。
1.1. 外公切线的性质两个圆的外公切线具有以下性质:•外公切线与两圆的切点的连线垂直于两个圆的半径。
•外公切线的切点共线,与两个圆心的连线垂直于外公切线。
•外公切线的两个切点的连线垂直于两个圆心的连线。
1.2. 外公切线的求解方法方法一:勾股定理设两个圆的半径分别为 r1 和 r2,它们的中心距离为 d。
根据勾股定理,我们可以得到外公切线的长度 t:t = sqrt(d^2 - (r1 - r2)^2)外公切线的斜率为 k:k = (r2 - r1) / d两个切点的坐标分别为:(x1, y1) = ((d * r1 + t * (r1 - r2)) / d, (t * (r1 - r2)) / d)(x2, y2) = ((d * r1 - t * (r1 - r2)) / d, (-t * (r1 - r2)) / d)方法二:几何关系另一种求解外公切线的方法是利用几何关系。
我们可以通过构造一个与两个圆心相连的直角三角形,以及一个与该直角三角形的斜边平行的直线来求解。
具体求解过程如下:•连接两个圆心,得到线段 AB。
•分别从两个圆心向外作两条与 AB 相切的线段 AC 和 BD,使得 AC 和 BD 与圆的切点分别为 C 和 D。
•连接 CD,得到直线 L。
•直线 L 即为两个圆的外公切线。
2. 两个圆的内公切线当两个圆相交的时候,它们之间存在两条内公切线,我们将分别讨论这两种情况。
2.1. 内公切线的性质两个圆的内公切线具有以下性质:•内公切线与两圆的切点的连线垂直于两个圆的半径。
•内公切线的切点共线,与连结两圆心的直线的延长线垂直于内公切线。