内容正文:
切线长定理
【教学目标】
1.切线长定理的探究,通过设计让学生经历观察、猜想、验证、最后归纳得出切线长定理,使学生的直观操作与逻辑推理有机的整合到一起,让学生在探究的过程中体验数学活动充满着探索性和创造性,感受证明的必要性,证明过程的严谨性以及结论的确定性。
2.应用了“实验几何——论证几何”的探究方法,并初步建立了由动手操作抽象出数学条件进而解决问题的意识。
3.让学生的思维能够经历一个从模糊到清晰,从具体到抽象,从直觉到逻辑的过程,再由直观、粗糙的向严格、精确的追求过程中,使学生体验数学发展的过程。
【教学重点】
1.使学生理解切线长定义。
2.使学生掌握切线长定理,并能初步运用。
【教学难点】
灵活应用切线长定理解决问题。
【教学过程】
第一环节:创设情景,引入新课。
问题:有一天,同学们去王老师家做客,王老师正在洗锅,就问:谁能测出这个锅盖的半径,就可以得到一根雪糕,同学们都跃跃欲试,但老师家里只有一个曲尺,到底谁能得到这根雪糕呢?
这里让学生们小组讨论,那么,该如何测量这个锅盖的半径呢?学生们众说纷纭,可能会利用90°的圆周角所对的弦为直径来作答,也有可能会利用曲尺的两边与圆构造正方形来解答,哪一种方法更好呢?
教师引导学生发现A、B分别为⊙O与PA、PB的切点,连结OB,OA,则四边形OBAP是正方形,所以,圆的半径为A点或B点的刻度,PA=PB。
如果这根尺子的夹角不是90°,是否还能得到PA=PB?
第二环节:合作学习,探究新知。
一、切线长定义。
(一)板书定义:从圆外一点可以引圆的两条切线,这一点和切点之间线段的长度叫做圆的切线长。
(二)剖析定义:
1.找出中心词,把定义进行缩句。(线段的长叫做切线长。)
2.定义中的“线段”具有什么特征?
(1)在圆的切线上;(2)两个端点一个是切点,一个是圆外已知点。
3.在图形中辨别:(1)已知:如图1,PC和⊙O相切于点A,点P到⊙O的切线长可以用哪一条线段的长来表示?(线段PA)
(2)已知:如图2,PA和PB分别与⊙O相切于点A、B,点P到⊙O的切线长可以用哪一条线段的长来表示?(线段PA或线段PB)
(3)如图2,思考:点P到⊙O的切线长可以用三条或三条以上不同的线段的长来表示吗?这样的线段最多可以有几条?为什么?
(4)既然点P到⊙O的切线长可以用两条不同的线段的长来表示,那么这两条线段之间一定存在着某种关系,是什么关系呢?我们来探索一下,出示探索问题1,从而进入定理教学。
二、切线长定理:
(一)探索问题1:从⊙O外一点P引⊙O的两条切线,切点分别为A、B,那么线段PA和PB之间有何关系?
探索步骤:
1.根据条件画出图形;
2.度量线段PA和PB的长度;
3.猜想:线段PA和PB之间的关系;
4.寻找证明猜想的途径;
5.在图3中还能得出哪些结论?并把它们归类。
6.上述各结论中,你想把哪个结论作为切线长的性质?
请说明理由。
(二)剖析定理:
1.指出定理的题设和结论;
2.用符号语言表示定理:
∵PA、PB分别是⊙O的切线,点A、B分别为切点,(PA、PB分别与⊙O相切于点A、B)
∴PA=PB,∠APO=∠BPO。
3.切线和切线长区别。
切线是到圆心距离等于圆的半径的直线,而切线长是线段,指过圆外一点做圆的切线,该点到切点的距离。
(三)拓展:
1.图3是轴对称图形吗?如图4,连结图3中的两个切点AB交OP于点C,OP所在的直线交⊙O于点D、E,又能得出什么结论?并把它们分类。
2.如图5,已知⊙O的两条切线互相平行,A、B两点为切点,如果连接两切点AB,则AB是⊙O的直径吗?数学来源于生活,又应用于生活,请同学们再思考下,它们在我们的日常生活中各有什么应用?
答:(1)图3是轴对称图形,连接AB,结论a:△PAB是一个等腰三角形,并且存在等腰三角形的三线合一定理。结论b:AB⊥OP,出现了圆的垂径定理。
(2)AB是⊙O的直径。我们的日常生活中,球放在墙角,V形架中放入一个圆球等。如图7可以应用于解决日常生活中测量球体的直径。
3.如图8中,三角形三条切线后与三角形各边都相切的圆叫做三角形的内切圆,图8中存在切线长定理吗?
4.老师有一张三角形的铁皮,如何在它的上面截下一块圆形的用料,并且使圆的面积尽可能最大?
答:只要做出这个三角形的内切圆便是这个三角形中取出的用料。
三、圆的外切四边形的性质。
请同学们先在草稿本中做出有关已知圆O的四条切线,再互相交流与讨论你的发现与结论并加以验证。
结论:圆的外切四边形的两组对边的和相等。
第三环节:应用新知,体验成功。
一、例题学习。
1.例题:已知如图,Rt△ABC的两条直角边AC=10,BC=24,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,求⊙O的半径。
变式一:由于切线长定理的运用是本节的