24.2.2直线和圆的位置关系第一课时
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第 24章(课)第 2.2节《直线和圆的位置关系》第 1课时总第 22 个教案教学目标:知识与技能:1.理解直线与圆有相交、相切、相离三种位置关系.2.了解切线的概念,探索切线与过切点的直径之间的关系.过程与方法:1.经历探索直线与圆位置关系的过程,培养学生的探索能力.2.通过观察得出“圆心到直线的距离d和半径r的数量关系”与“直线和圆的位置关系”的对应与等价,从而实现位置关系与数量关系的相互转化.情感态度价值观:1、通过探索直线与圆的位置关系的过程,体验数学活动充满着探索与创造,感受数学的严谨性以及数学结论的确定性.2、在数学学习活动中获得成功的体验,锻炼克服困难的意志,建立自信心.教学重点:1、经历探索直线与圆位置关系的过程.2、理解直线与圆的三种位置关系.教学难点:1、经历探索直线与圆的位置关系的过程,归纳总结出直线与圆的三种位置关系.预习作业一.课本重要内容1.直线和圆有哪几种位置关系?2.设⊙O的半径为r,直线l到圆心的距离为d,则有:直线l和⊙O相交⇔;直线l和⊙O相切⇔;直线l和⊙O相离⇔ .二.练习题1.已知⊙O的半径为5cm,O到直线a的距离为3cm,则⊙O与直线a的位置关系是_____。
直线a与⊙O的公共点个数是____。
2.判断正误:①直线与圆最多有两个公共点。
…………………()②若C为⊙O上的一点,则过点C的直线与⊙O相切。
… … … …( )③若A、B是⊙O外两点,则直线AB与⊙O相离。
… … … … …( )④若C为⊙O内一点,则过点C的直线与⊙O相交。
()3.已知⊙O的半径为6cm,O到直线a的距离为7cm,则直线a与⊙O的公共点个数是____。
教学设计过程:一:预习交流1、教师课前检查了解学生完成预习作业情况。
2、学生围绕教材内容和预习作业题自学2---3分钟。
3、教师精讲点拨预习作业.二:展示探究例1.圆的直径是13cm,如果直线与圆心的距离分别是(1)4.5cm ;(2) 6.5cm ;(3) 8cm,那么直线与圆分别是什么位置关系?有几个公共点?巩固:1.⊙O的半径为3 ,圆心O到直线l的距离为d,若直线l 与⊙O没有公共点,则d为():A.d >3 B.d<3 C.d ≤3 D.d =3例2.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,AB与⊙C相切?(2)以点C为圆心,分别以2cm和4cm的长为半径作两个圆,这两个圆与AB分别有怎样的位置关系?巩固:1、圆心O到直线的距离等于⊙O的半径,则直线和⊙O的位置关系是(): A.相离 B.相交 C.相切 D.相切或相交例3.(1)、设⊙O的半径为4,点O到直线a的距离为d,若⊙O与直线a至多只有一个公共点,则d为()A、d≤4B、d<4C、d≥4D、d=4(2)、设⊙p的半径为4cm,直线l上一点A到圆心的距离为4cm,则直线l与⊙O的位置关系是()A、相交B、相切C、相离D、相切或相交巩固:例4.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,判断⊙D与OA的位置关系巩固:1、如图,已知∠AOB =30°,M 为OB 上一点,且OM =5cm ,以M 为圆心,r 为半径的圆与直线OA 有怎样的位置关系?为什么?①r =2cm ;②r =4cm ;③r =2.5cm三、检测反馈1.在平面直角坐标系中,以点(2,3)为圆心,2为半径的圆必定( )A .与x 轴相离、与y 轴相切B .与x 轴、y 轴都相离C .与x 轴相切、与y 轴相离D .与x 轴、y 轴都相切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。
《直线和圆的位置关系》教学设计方案(第一课时)一、教学目标:1. 理解直线和圆的位置关系及其判定方法,掌握相交、相切、相离三种位置关系的特征。
2. 能够运用判定方法判断直线和圆的位置关系。
3. 理解切线概念,掌握切线判定和性质定理。
4. 培养观察、比较、分析、综合、抽象、概括和转化的能力以及数形结合的思想。
二、教学重难点:1. 教学重点:掌握直线和圆的三种位置关系及其特征,能够运用判定方法判断位置关系。
2. 教学难点:理解切线的性质定理,正确判断切线。
三、教学准备:1. 准备教学用具,如黑板、白板、圆规、三角板、直尺、圆形纸片等。
2. 制作PPT课件,用于展示图形和概念。
3. 提前准备相关习题,用于课堂练习和课后作业。
四、教学过程:1. 引入课题教师通过展示一些生活中直线和圆的图片,引导学生观察并思考直线和圆之间存在的关系。
同时,教师提出问题,引导学生思考如何通过数学方法来研究直线和圆的位置关系。
2. 探究新知教师引导学生探究直线和圆的位置关系,通过画图、观察、比较等方法,总结出三种位置关系:相交、相切、相离。
同时,教师介绍相关的数学概念,如圆心到直线的距离等。
3. 实践操作教师为学生提供一些练习题,让学生通过实践操作来巩固所学知识。
学生可以通过画图、计算等方式,检验自己对直线和圆的位置关系掌握的情况。
4. 课堂互动教师鼓励学生提出自己的疑问和想法,引导学生进行讨论和交流。
同时,教师对学生的表现进行点评和指导,帮助学生更好地掌握知识。
5. 总结回顾教师引导学生回顾本节课所学知识,强调重点和难点,帮助学生形成完整的知识体系。
同时,教师鼓励学生分享自己的收获和感受,激发学生的学习热情和兴趣。
6. 布置作业教师根据学生的学习情况和教学大纲要求,为学生布置适量的作业,包括练习题和探究性问题,帮助学生进一步巩固和拓展所学知识。
7. 延伸拓展教师介绍一些与直线和圆的位置关系相关的实际应用问题,如卫星轨道、航海等,引导学生了解数学在实际生活中的应用价值,激发学生的学习兴趣和动力。
24.2.2 直线和圆的位置关系(第一课时)
松岭门中学董珊珊
一、教学目标
【知识与技能】
1、使学生从具体的事例中认知和理解直线与圆的三种位置关系并能概括其定义
2、会用定义来判断直线与圆的位置关系,
3、通过类比点与圆的位置关系及观察、实验等活动探究直线与圆的位置关系的数量关系及其运用。
【过程与方法】
1、通过观察、实验、讨论、合作研究等数学活动使学生了解探索问题的一般方法
2、由观察得到“圆心与直线的距离和圆半径大小的数量关系对应等价于直线和圆的位置关系”从而实现
位置关系与数量关系的转化,渗透运动与转化的数学思想。
【情感态度与价值观】
1、创设问题情景,激发学生好奇心,提高自学能力和效率
2、体验数学活动中的探索与创造,感受数学的严谨性和数学结论的正确性,在学习活动中获得成功的体验
3、通过“转化”数学思想的运用,让学生认识到事物之间是普遍联系、相互转化的辨证唯物主义思想。
二、教学重难点
【重点】探索并理解直线与圆的三种位置关系
【难点】直线与圆的三种位置关系性质和判定的正确运用
三、教具准备
教师准备:多媒体课件、学案、尺、圆规
学生准备:尺、规、钥匙环
、直线和圆有几种位置关系,分别是什么?
、直线和圆的公共点个数与直线与圆的位置关系有
、圆心到直线的距离与圆的半径之间的数量关系与直线和圆的位置关系有什么样的联系?
、怎样利用公共点个数和数量关系来判断直线和圆
D
C
B
图1。
24.2.2 直线和圆的位置关系第1课时直线和圆的位置关系1.直线l上的一点到圆心O的距离等于☉O的半径,则直线l与☉O 的位置关系是( D )(A)相切(B)相交(C)相离(D)相切或相交2.已知☉O的半径为8 cm,如果一条直线和圆心O的距离为8 cm,那么这条直线和这个圆的位置关系为( B )(A)相离(B)相切(C)相交(D)相交或相离3.已知☉O的半径为5 cm,O到直线a的距离为3 cm,则☉O与直线a 的位置关系是相交.直线a与☉O的公共点个数是 2 .4.已知☉O的半径是4 cm,O到直线a的距离是4 cm,则☉O与直线a 的位置关系是相切.5.已知☉O的半径为6 cm,O到直线a的距离为7 cm,则直线a与☉O 的公共点个数是0 .6.已知,☉O的直径是6 cm,O到直线a的距离是4 cm,则☉O与直线a 的位置关系是相离.7. 已知如图∠AOB=30°,M为OB边上任意一点,以M为圆心,2 cm为半径作☉M.当OM= 4 cm时,☉M与OA相切.8.已知圆O的半径为r,点O到直线l的距离为5厘米.(1)若r大于5厘米,则l与圆O的位置关系是相交;(2)若r等于2厘米,l与圆O有0 个公共点.9.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3 cm,BC=4 cm,以C为圆心,r为半径的圆与AB有何位置关系?(1)r=2 cm;(2)r=2.4 cm;(3)r=3 cm.解:∵△ABC为直角三角形,∴根据直角三角形的勾股定理可得AB===5(cm),设AB边上高为h,则h·AB=AC·BC,h==2.4(cm),∴(1)当r=2 cm,d>r,则AB与☉C相离;(2)当r=2.4 cm,d=r,则AB与☉C相切;(3)当r=3 cm,r>d,则AB与☉C相交.10.已知Rt△ABC的斜边AB=6 cm,直角边AC=3 cm,以点C为圆心,半径分别为2 cm和4 cm画两个圆,这两个圆与AB有怎样的位置关系?当半径多长时,AB与☉C相切?解: 过C作CD⊥AB,交AB于点D,Rt△ABC的斜边AB=6 cm,AC=3 cm,根据勾股定理得BC=3 cm.∵S△ABC=AB·CD=AC·BC,∴CD= cm,以点C为圆心,当半径为 cm时,AB与☉C相切;∵2<<4,∴以点C为圆心,分别以2 cm和4 cm为半径画两个圆,这两个圆与直线AB分别相离和相交;故答案为以点C为圆心,分别以2 cm和4 cm为半径作两个圆,这两个圆与直线AB分别相离和相交;以点C为圆心,当半径为 cm时,AB与☉C相切.11. 如图,∠AOB=30°,点M在OB上,且OM=5 cm,以M为圆心,r为半径画圆,试讨论r的大小与所画☉M和射线OA的公共点个数之间的对应关系.解: 作MN⊥OA于N,如图,∵∠AOB=30°,∴MN=OM=×5=,∴当r=时,☉M与射线OA只有一个公共点;当0<r<时,☉M与射线OA没有公共点;当<r≤5时,☉M与射线OA有两个公共点;当r>5时,☉M与射线OA只有一个公共点.所以当0<r<时,☉M与射线OA没有公共点;当r=或r>5时,☉M与射线OA只有一个公共点; 当<r≤5时,☉M与射线OA有两个公共点.。
24.2点、直线、圆和圆的位置关系(第1课时)一、学习目标: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。
二、学习重点、难点:1. 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。
2. 难点:讲授反证法的证明思路。
三、学习过程:(一)温故知新:1.圆的两种定义是什么?2.圆形成后圆上这些点到圆心的距离如何?3.如果在圆外有一点呢?圆内呢?请你画图想一想.(二)自主学习:自学教材P90-----P92,思考下列问题:1.点与圆的三种位置关系:(圆的半径r,点P与圆心的距离为d)点P在圆外⇔;点P在圆上⇔;点P在圆内⇔;2.自己作圆:(思考)(1)作经过已知点A的圆,这样的圆能作出多少个?(2)经过A、B两点作圆,这样的圆能作出多少个?它们的圆心分布有什么特点?(3)经过A、B、C三点作圆,有哪些情况?三点应符合什么条件才能作圆?3.什么叫三角形的外接圆?三角形的外心及性质?4.教材是如何用反证法证明过同一直线上的三点不能作圆?反证法的证明思路是什么?(三)合作探究: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.(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).(四)巩固练习:(五)达标训练1.下列说法:①三点确定一个圆;②三角形有且只有一个外接圆; ③圆有且只有一个内接三角形;④三角形的外心是各边垂直平分线的交点;⑤三角形的外心到三角形三边的距离相等;⑥等腰三角形的外心一定在这个三角形内,其中正确的个数有(•)A.1 B.2 C.3 D.42.Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=2,BC=4,如果以点A 为圆心,AC 为半径作⊙A ,•那么斜边中点D 与⊙O 的位置关系是( )A .点D 在⊙A 外B .点D 在⊙A 上C .点D 在⊙A 内 D .无法确定 AC B DB ACD O(第2题图) (第3题图)3.如图,△ABC 内接于⊙O ,AB 是直径,BC=4,AC=3,CD 平分∠ACB ,则弦AD 长为( )A .522B .52C .2D .3 4.经过一点P 可以作_______个圆;经过两点P 、Q 可以作________•个圆,•圆心在_________上;经过不在同一直线上的三个点可以作________个圆,•圆心是________的交点.5.在平面内,⊙O 的半径为5cm ,点P 到圆心O 的距离为3cm ,则点P 与⊙O 的位置关系是 .6.直角三角形的外心是______的中点,锐角三角形外心在三角形______,钝角三角形外心在三角形_________.(六)拓展创新1.已知△ABC 的三边长分别为6cm 、8cm 、10cm ,则这个三角形的外接圆的面积为__________cm2.(结果用含π的代数式表示)2.如图,通过防治“非典”,人们增强了卫生意识,大街随地乱扔生活垃圾的人少了,人们自觉地将生活垃圾倒入垃圾桶中,如图所示,A 、B 、C •为市内的三个住宅小区,环保公司要建一垃圾回收站,为方便起见,•要使得回收站建在三个小区都相等的某处,请问如果你是工程师,你将如何选址. B A C。
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。
24.2.2 直线和圆的位置关系(第一课时)教学设计一、内容和内容解析1.内容本节课是人教版《义务教育教科书•数学》九年级上册(以下统称“教材”)第二十四章“圆”24.2.2 直线和圆的位置关系(第一课时),内容包括:直线和圆的位置关系.2.内容解析本节课是在学生已经学习了点和圆的位置关系后,对直线和圆的位置关系进行探索.为后续学习切线判断定理打好基础.直线与圆的位置关系从两个方面去刻画:一是通过再现海上日出的过程中,探索直线与圆的公共点的个数,将直线与圆的位置分为相交、相切、相离三种情况;二是通过比较直线与圆心的距离与半径,对直线与圆的位置进行分类,二者之间相互对应,相互联系.基于以上分析,确定本节课的教学重点是:探索直线和圆的位置关系.二、目标和目标解析1.目标1)理解直线和圆的三种位置关系.2)经历类比探索点和圆位置关系的过程,探索直线和圆的位置关系,体会类比思想,分类思想以及数形结合思想.2.目标解析达成目标1)的标志是:会根据交点个数及数量关系判断直线和圆的位置关系会运用它解决一些实际问题.达成目标2)的标志是:经历类比探索点和圆位置关系的过程,探索直线和圆的位置关系.三、教学问题诊断分析在研究直线和圆的位置关系中,学生不容易想到去类比探索点和圆位置关系的过程,探索直线和圆的位置关系.此外,在对直线和圆的位置关系进行分类时,需要学生具备运动的观点和一定的分类标准,部分学生可能也会存在困难.本节课的教学难点是:类比点和圆的位置关系的过程,探索直线和圆的位置关系.四、教学过程设计(一)复习巩固【提问】点和圆的位置关系有几种?用数量关系如何来判断呢?师生活动:教师提出问题,学生根据所学知识回答.【设计意图】通过回顾点和圆的位置关系,为本节课探究直线和圆的位置关系打好基础.(二)探究新知[诗词欣赏]晓日天际霞光入水中,水中天际一时红。
直须日观三更后,首送金乌上碧空。
【问题一】古诗前两句的意思是什么?师生活动:教师提出问题,学生根据所学知识回答.【问题二】如果从数学的角度来分析,把水面当作一直线,太阳当作一个圆,请同学们利用手中的纸片圆和笔,再现海上日出过程?师生活动:教师提出问题,学生根据所学知识回答.教师通过多媒体展示海上日出过程,加深学生理解.【问题三】再现海上日出过程中,你认为直线和圆有几种位置关系吗?分类依据是什么?师生活动:教师提出问题,学生认真观察后得出答案.教师根据情况适当提示学生通过观察圆与直线的公共点的数量判断直线和圆的位置关系.【问题四】通过预习,你能根据直线与圆之间公共点个数下定义吗?师生活动:教师提出问题,学生根据所学知识回答.教师通过多媒体给出答案:1)直线与圆没有公共点,称为直线与圆相离。