【冀教版】2019年春九年级数学下册教案:29.3 切线的性质和判定

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29.3 切线的性质和判定
1.掌握判定直线与圆相切的方法,并能运用直线与圆相切的方法进行计算与证明(重点);
2.掌握直线与圆相切的性质,并能运用直线与圆相切的性质进行计算与证明(重点,难点);
3.能运用直线与圆的位置关系解决实际问题.
一、情境导入
约在6000年前,美索不达米亚人做出了世界上第一个轮子——圆形的木盘,你能设计一个办法测量这个圆形物体的半径吗?
二、合作探究
探究点一:切线的性质
【类型一】切线的性质的运用
AC上的一点,⊙O与边AB相切于点D,与线段AO
相交于点E,若点P是⊙O上一点,且∠EPD=35°,则∠BAC的度数为( )
A.20°B.35°C.55°D.70°
解析:连接OD,∵⊙O与边AB相切于点D,∴OD⊥AD,∴∠ADO=90°.∵∠EPD =35°,∴∠EOD=2∠EPD=70°,∴∠BAC=90°-∠EOD=20°.故选A.
方法总结:此题考查了切线的性质以及圆周角定理.解题时要注意运用切线的性质,注意掌握辅助线的作法,灵活运用数形结合思想.
【类型二】利用切线的性质进行证明和计算
如图,PA为⊙O的切线,A为切点.直线PO与⊙O交于B、C两点,∠P=30°,
连接AO、AB、AC.
(1)求证:△ACB≌△APO;
(2)若AP=3,求⊙O的半径.
(1)证明:∵PA 为⊙O 的切线,A 为切点,∴∠OAP =90°.又∵∠P =30°,∴∠AOB =60°,又OA =OB ,∴△AOB 为等边三角形.∴AB =AO ,∠ABO =60°.又∵BC 为⊙O 的直径,∴∠BAC =90°.在△ACB 和△APO 中,∠BAC =∠OAP ,AB =AO ,∠ABO =∠AOB ,∴△ACB ≌△APO ;
(2)解:在Rt △AOP 中,∠P =30°,AP =3,∴AO =1,即⊙O 的半径为1.
方法总结:运用切线进行证明和计算时,一般连接切点与圆心,根据切线的性质转化已知条件,构造出等量关系求解.
【类型三】 探究圆的切线的条件
如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,AB =AC =10,BC =12,P 是BC ︵上的一个动点,
过点P 作BC 的平行线交AB 的延长线于点D .
(1)当点P 在什么位置时,DP 是⊙O 的切线?请说明理由;
(2)当DP 为⊙O 的切线时,求线段BP 的长.
解析:(1)当点P 是BC ︵的中点时,得PBA ︵=PCA ︵,得出PA 是⊙O 的直径,再利用DP ∥
BC ,得出DP ⊥PA ,问题得证;(2)利用切线的性质,由勾股定理得出半径长,进而得出AB 的长,在Rt △ABP 中再次利用勾股定理即可求出BP 的长.
解:(1)当点P 是BC ︵的中点时,DP 是⊙O 的切线.理由如下:∵AB =AC ,∴AB ︵=AC ︵,
又∵PB ︵=PC ︵,∴PBA ︵=PCA ︵,∴PA 是⊙O 的直径.∵PB ︵=PC ︵,∴∠1=∠2,又∵AB =AC ,∴PA ⊥BC .又∵DP ∥BC ,∴DP ⊥PA ,∴DP 是⊙O 的切线.
(2)连接OB ,设PA 交BC 于点E .由垂径定理,得BE =12
BC =6.在Rt △ABE 中,由勾股定理,得AE =AB 2-BE 2=8.设⊙O 的半径为r ,则OE =8-r ,在Rt △OBE 中,由勾股定
理,得r 2=62+(8-r )2
,解得r =254.在Rt △ABP 中,AP =2r =252,AB =10,∴BP =(252)2-102=152
. 方法总结:判定直线是否为圆的切线时要从切线的性质入手,结合垂径定理与勾股定理,合理转化已知条件,得出结论.
探究点二:切线的判定
【类型一】 判定圆的切线
AB 的延长线上,点C 在⊙O 上,AC =CD ,∠D =30°,
求证:CD 是⊙O 的切线.
证明:连接OC ,∵AC =CD ,∠D =30°,∴∠A =∠D =30°.∵OA =OC ,∴∠2=∠A =30°,∴∠1=60°,∴∠OCD =90°,∴OC ⊥CD ,∴CD 是⊙O 的切线.
方法总结:切线的判定方法有三种:①利用切线的定义,即与圆只有一个公共点的直线是圆的切线;②到圆心距离等于半径长的直线是圆的切线;③经过半径的外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
【类型二】
如图,AB 是⊙O 的直径,点F 、C 是⊙O 上的两点,且AF ︵=FC ︵=CB ︵,连接AC 、
AF ,过点C 作CD ⊥AF 交AF 的延长线于点D ,垂足为D .
(1)求证:CD 是⊙O 的切线;
(2)若CD =23,求⊙O 的半径.
分析:(1)连接OC ,由弧相等得到相等的圆周角,根据等角的余角相等推得∠ACD =∠B ,再根据等量代换得到∠ACO +∠ACD =90°,从而证明CD 是⊙O 的切线;(2)由AF ︵=FC ︵
=CB ︵推得∠DAC =∠BAC =30°,再根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半即可求得AB 的长,进而求得⊙O 的半径.
(1)证明:连接OC ,BC .∵FC ︵=CB ︵,∴∠DAC =∠BAC .∵CD ⊥AF ,∴∠ADC =90°.
∵AB 是直径,∴∠ACB =90°.∴∠ACD =∠B .∵BO =OC ,∴∠OCB =∠OBC ,∵∠ACO +∠OCB =90°,∠OCB =∠OBC ,∠ACD =∠ABC ,∴∠ACO +∠ACD =90°,即OC ⊥CD .又∵OC 是⊙O 的半径,∴CD 是⊙O 的切线;
(2)解:∵AF ︵=FC ︵=CB ︵,∴∠DAC =∠BAC =30°.∵CD ⊥AF ,CD =23,∴AC =4 3.
在Rt △ABC 中,∠BAC =30°,AC =43,∴BC =4,AB =8,∴⊙O 的半径为4.
方法总结:若证明切线时有交点,需“连半径,证垂直”然后利用切线的性质构造直角三角形,在解直角三角形时常运用勾股定理求边长.
三、板书设计
1.切线的性质
圆的切线垂直于经过切点的半径.
2.切线的判定
经过半径外端点并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
教学过程中,经历切线性质的探究,从中可得出判定切线的条件,整个学习过程是一个逐层深入的过程.因此教师应当对学生在探究过程中遇到的问题及时进行解决,使学生能更全面的掌握知识.。