内容正文:
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系
第二十四章 圆
24.2.2 直线和圆的位置关系
24.2.2.3 切线长定理
不为失败找借口, 只为成功找方法!
学习目标
1.掌握切线长定理,初步学会运用切线长定理进行计算与证明.(重点)
3.学会利用方程思想解决几何问题,体验数形结合思想.(难点)
2.了解有关三角形的内切圆和三角形的内心的概念.
知识回顾
2.圆的切线的判定方法有几种?
(2)数量关系法:
(3)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
圆的切线垂直于经过切点的半径.
1.圆的切线的性质是什么?
(1)定义法:
与圆只有一个公共点的直线是圆的切线.
圆心到直线的距离等于半径的直线是圆的切线.
问题1 如图所示,过圆外一点作圆的切线,可以作几条?
切线长的定义:
过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段长叫做切线长.
切线长与切线的区别:
①切线是直线,不能度量.
②切线长是线段的长,这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点,可以度量.
问题探究
P
O
A
B
问题2 如图,PA、PB是⊙O的两条切线,切点分别为A,B.在一张半透明的纸上画出这个图形,沿着直线PO将图形对折,图中的PA与PB,∠APO与∠BPO有什么关系?为什么?
连接OA,OB,
OA=OB
OP=OP
(HL)
问题探究
P
O
A
B
答:PA=PB,∠APO=∠BPO.理由如下:
∵ PA、PB是⊙O的两条切线
∴ OA⊥AP,OB⊥PB.
在Rt△AOP与Rt△BOP中,有:
∴ Rt△AOP≌Rt△BOP
∴PA=PB,∠APO=∠BPO.
由此,你发现了什么?你能归纳吗?
过圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角.
∵ PA、PB分别切⊙O于A、B,
∴PA=PB,
∠OPA=∠OPB.
如图所示,几何语言表示为:
切线长定理为证明线段相等、角相等提供了新的方法.
切线长定理:
总结归纳
P
O
A
B
切线长问题辅助线添加方法:
(1)分别连接圆心和切点;
(3)连接圆心和圆外一点.
(2)连接两切点;
例 △ABC的内切圆⊙O与BC、CA、AB分别相切于点D、E、F,且AB=9,BC=14,CA=13,求AF、BD、CE的长.
解:设AF=x,则AE=x.
∴CE=CD=AC-AE=13-x,
BF=BD=AB-AF=9-x.
由 BD+CD=BC,可得:
(13-x)+(9-x)=14,
解得: x=4.
∴ AF=4,BD=5,CE=9.
典例精析
A
B
C
E
F
D
O
PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点, ⊙O的半径为3.
(1)若OP=5,则切线长PA= ;
(2)若∠BPA=60°,则OP= .
4
6
练一练
P
O
A
B
问题3 小明在一家木料厂上班,工作之余想对厂里的三角形废料进行加工:裁下一块圆形用料,怎样才能使裁下的圆的面积尽可能大呢?
问题探究
三角形的内切圆及作法
思考1:如果最大圆存在,它与三角形三边应有怎样的位置关系?
O
O
O
最大的圆与三角形三边都相切
问题探究
思考2:如果最大圆存在,那么最大圆的圆心要满足什么条件呢?
圆心到三角形三边的距离都相等,都等于圆的半径.
思考3:在△ABC的内部,如何找到满足条件的圆心O呢?
圆心O是三角形的三条角平分线的交点.
已知:△ABC.
求作:和△ABC的各边都相切的圆.
3.以O为圆心,OD为半径作圆O.
则⊙O就是所求的圆.
A
B
C
作法:
1.作∠B和∠C的平分线BM和CN,交点为O.
M
N
O
2.过点O作OD⊥BC.垂足为D.
D
问题4 如何求作一个圆,使它与三角形的三边都相切?
问题探究
与三角形的三条边都相切的圆叫做三角形的内切圆,
这个三角形叫做圆的外切三角形.
三角形内切圆的圆心叫做三角形的内心.
①三角形的内心就是三角形的三个内角角平分线的交点.
②三角形的内心到三角形的三边的距离相等.
总结归纳
1.三角形的内切圆:
2.三角形的内心:
3.三角形内心的性质:
1.如图,PA、PB是⊙O的两条切线,切点分别是A、B,
如果AP=4,∠APB= 40°,则∠APO= ,PB= .
20°
4
P
B
A
O
当堂练习
2.如图,点O是△ABC内切圆的圆心,若∠BAC=80o,则∠BOC=
A
B
C
O
第1题
第2题
130°
当堂练习
A
B
C
O
第1题
第2题
160°
3.如图,点O是△ABC外接圆的圆心,若∠BAC=80o,则∠BOC =
4. PA、PB是⊙O的两条切线,切点为A、B,∠P= 50°, 点C是⊙O上异于A、B的点,则∠ACB= .
P
B
A
O
65°或115°
5.如图,△ABC的内切圆⊙O与三边分别切于D、E、F三点,已知AF=3,BD+CE=12,则△ABC的周长是 .
30
当堂练习
F
D
A
B
C
O
E
6.如图,△ABC 中,∠ABC=50°,∠ACB=75°,点O是△ABC的内心,求∠BOC的度数.
A
B
C
O
第5题
第6题
7.△ABC的内切圆半径为r, △ABC的周长为l,
求△ABC的面积.
提示:设△ABC的内心为O,
连接OA、OB、OC.
A
C
B
E
D
F
O
S△ABC=S△ABO+S△BCO+S△ACO
r
当堂练习
△ABC的内切圆半径公式:
8.如图,PA、PB是圆⊙O的切线,A、B为切点,AC是⊙O的直径,∠BAC=25°. 求∠APB的度数.
当堂练习
C
P
B
A
O
当堂练习
9.如图,△ABC中,∠C=90°,⊙O是△ABC的内切圆,
D,E,F是切点.
(1)求证:四边形ODCE是正方形;
(2)如果AB=5,AC=3,求内切圆⊙O的半径.
A
B
C
E
F
D
O
课
堂
小
结
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