内容正文:
2.5 直线与圆的位置关系(3)
第3课时 圆的切线的性质
学习目标
1.探索直线与圆相切的性质,能运用切线的性质解决相关问题;
2.能综合运用切线的判定和性质解决有关问题.
2
问题导学
直线与圆相切有哪些性质?
思考与探索
如图,直线l是⊙O的切线,切点为D. 直线 l与半径OD有怎样的位置关系?为什么?
l
D
O
直线l与OD垂直.
可以用反证法证明.
4
D′
思考与探索
如图,直线l是⊙O的切线,切点为D. 直线 l与半径OD有怎样的位置关系?为什么?
l
D
O
假设直线l与OD不垂直,
过圆心O作OD′⊥ l,垂足为D′.
根据“垂线段最短”的性质有OD′<OD,
即圆心O到直线l的距离小于半径,
所以直线l与⊙O相交.
这与“直线l与圆相切”矛盾.
所以 l⊥OD .
5
新知归纳
圆的切线垂直于经过切点的半径.
切线的性质定理:
O
D
l
符号语言:
∵直线l与⊙O相切于点D,
∴OD⊥直线 l.
新知归纳
回忆对切线的认识,想一想直线与圆相切有哪些性质?
(1)切线与圆有唯一的公共点;
(2)圆心到切线的距离等于半径(即d=r);
(3)性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.
本质相同
7
例题讲解
例1 如图,AB是⊙O的直径,弦AD平分∠BAC,过点D的切线交AC于点E,DE与AC有怎样的位置关系?为什么?
●
O
B
A
D
C
E
解:DE与AC互相垂直.
连接OD.
∵OD=OA,
∴ ∠ODA=∠OAD.
又∵∠OAD=∠CAD,
∴ ∠ODA=∠CAD.
∴ OD∥AC.
∵DE是⊙O的切线,
∴ DE⊥OD (圆的切线垂直于经过切点的半径),
即∠ODE=90°.
∴∠DEA=90°,DE⊥OD.
8
例题讲解
变式1 如图,AB为⊙O的直径, DE切⊙O于D点,交AB于E点,过A点作AC⊥DE于C. 求证:AD平分∠CAB.
●
O
B
A
D
C
证明:连接OD.
∵DE是⊙O的切线,
∴DE⊥OD (圆的切线垂直于经过切点的半径),
∵AC⊥DE,
∴ OD∥AC.
∴ ∠ODA=∠CAD.
∵OD=OA,
∴ ∠ODA=∠OAD,
∴ ∠OAD=∠CAD.
即AD平分∠BAC.
E
9
例题讲解
变式2 如图,AB是⊙O的直径,弦AD平分∠BAC,过D点作DE⊥AC于E. 求证:DE是⊙O的切线.
●
O
B
A
D
C
E
解:连接OD.
∵OD=OA,
∴ ∠ODA=∠OAD,
又∵AD平分∠BAC,
∴ ∠OAD=∠CAD,
∴ ∠ODA=∠CAD.
∴ OD∥AC.
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD.
∴ DE是⊙O的切线.
10
例题讲解
例2 如图,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,点O为AB的中点,连接CO交⊙O于点E, ⊙O与AC相切于点D.
求证:BC是⊙O的切线.
证明:连接,过点O作于点P,
∵与相切于点D.
∴,
∵是等腰直角三角形,,
点O为的中点,
∴,
∴,即是的半径,
∴是的切线.
B
A
D
C
E
●
O
P
11
归纳总结
与切线相关的辅助线的作法:
已知圆的切线时,经常连接圆心和切点,得到半径垂直于切线,通过构造直角三角形解决问题,即“见切线,连半径,得垂直”.
12
新知巩固
1. 如图,AB是⊙O的直径,AD是⊙O的弦,过点B的切线交AD的延长线于点C. 若AD=DC,求∠ABD的度数.
B
A
D
C
●
O
解:∵BC是⊙O的切线,
∴ AB⊥BC.
∴∠ABC=90°.
∵AB是⊙O的直径,
∴ ∠ADB=90°.
∴ BD⊥AC.
又∵AD=DC,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴BD是∠ABC的平分线.
∴∠ABD=∠ABC=×90°=45°.
13
新知巩固
2. 如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB切小圆于点P,PA与PB相等吗?为什么?
●
B
A
P
O
证明:连接OP.
∵AB是小圆的切线,P为切点,
∴ OP⊥AB.
又∵AB是大圆的弦, OP⊥AB,
∴ PA=PB.
14
新知巩固
3. 如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,过点C的切线交AB的延长线于点D,若∠D=30°,求∠A的度数.
B
A
C
●
D
O
解:连接OC.
∵CD是⊙O的切线,C为切点,
∴ OC⊥CD,
∴ ∠OCD=90°.
又∵∠D=30°,
∴ ∠COD=60°.
∵2∠A=∠COD,
∴ ∠A=30°.
15
新知巩固
4. 如图,AB是⊙O的弦,点C在过点B的切线上,且OC⊥OA,OC交AB 于点P. 判断△CBP的形状,并说明理由.
●
A
O
B
C
P
证明:连接OB.
∵BC切⊙O于点B,
∴OB⊥BC.
∴∠OBA+∠PBC=90∘.
∵OC⊥OA,
∴∠OAB+∠APO=90∘.
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA.
∴∠PBC=∠APO.
∵∠APO=∠BPC,
∴∠PBC=∠BPC,
∴PC=BC.
∴△CBP是等腰三角形.
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直线与圆相切的性质定理
直线与圆相切的性质:
1.有唯一的公共点;
2.d=r;3.性质定理.
与切线相关的辅助线的作法:
见切线,连半径,得垂直
课堂总结
当堂检测
基础过关
1.(2024·浙江·中考真题)如图,是的直径,与相切,A为切点,连接.已知,则的度数为_______.
40°
18
当堂检测
基础过关
2.(2023·黑龙江·中考真题)如图,是的直径,切于点A,交于点,连接,若,则 .
34
19
当堂检测
基础过关
3.(2023·重庆·中考真题)如图,为的直径,直线与相切于点C,连接,若,则的度数为______.
20
当堂检测
基础过关
4.(2023·安徽·模拟预测)如图,四边形OAPB为菱形,且顶点A、P、B都在⊙O上,过点P作⊙O的切线,与OB的延长线相交于点Q.若⊙O的半径为2,则PQ的长为__________.
21
当堂检测
基础过关
5.(2024·甘肃临夏·中考真题)如图,直线与相切于点,为的直径,过点作于点,延长交直线于点.
(1)求证:平分;
(1)证明:如图,连接.
∵直线与相切于点,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,即平分.
22
当堂检测
基础过关
(2)解:设的半径为r,
则,.
在中,,
∴,
解得:,
∴的半径为4.
5.(2024·甘肃临夏·中考真题)如图,直线与相切于点,为的直径,过点作于点,延长交直线于点.
(2)如果,,求的半径.
23
当堂检测
综合提升
1.(2023·四川眉山·中考真题)如图,切于点B,连接交于点C,交于点D,连接,若,则的度数为( )
A. B.
C. D.
C
24
当堂检测
综合提升
2.(2024·福建·中考真题)如图,已知点在上,,直线与相切,切点为,且为的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
A
25
当堂检测
综合提升
3.如图,点D是中边的中点,于E,以为直径的经过D,连接,有下列结论:①;②;③;④是的切线.
其中正确的结论是___________.
①②③④
26
4.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,四边形是的内接四边形,点在四边形内部,过点作的切线交的延长线于点,连接.若,,则的度数为________.
当堂检测
综合提升
27
当堂检测
综合提升
5.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图,中,,点为边上一点,以点为圆心,为半径作圆与相切于点,连接.
(1)求证:;
(1) 证明:如图,连接,
∵为切线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,
∴.
28
当堂检测
综合提升
(2) 解:在中,,
∵,
在和中,,,
∴,
∴,
∴,
设的半径为r,则,,
在中,,
解得,
∴半径的长为3.
5.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图,中,,点为边上一点,以点为圆心,为半径作圆与相切于点,连接.
(2)若,,求的半径.
29
2021
Blues
4800.0
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