内容正文:
7 切线长定理
课题
切线长定理
授课类型
新授课
授课人
教学内容
课本P94-96
教学目标
1. 探索并证明切线长定理,发展推理能力。
教学重难点
重点:理解切线长定理;能运用切线长定理解决问题。
难点:理解切线长定理;能运用切线长定理解决问题。
教学准备
多媒体课件,圆规,直尺,三角尺。
教与学互动设计(教学过程)
设计意图
1.创设情境,导入新课
同学们玩过用筷子夹球的游戏吗,球用筷子容易夹起来吗?为什么?(多媒体呈现)
师生活动:教师播放相关游戏视频,以及用筷子夹球的图片,提出问题。
教师:对于用筷子夹球,我们从侧面看时,如果将筷子看做直线,球看做圆,那么我们可以抽象出怎样的几何图形?
学生活动:思考并回答问题。
教师活动:同学们,观察这个图形,它与我们之前所学的圆的切线有什么关系?
学生活动:它有两条切线并且交于一点。
教师活动:是的,那它具备什么特殊的性质呢?今天这节课我们将对其展开探究学习。(板书课题:切线长定理)
以用筷子夹球的小游戏创设情境,渗透数学与生活息息相关的思想,调动学生学习的积极性,引导学生用数学的眼光观察世界,最后在学生观察思考后,引出本节课课题。
2.实践探究,学习新知
【探究】切线长定理
(1)如果点P是圆外一点,你可以过点P作该圆的切线吗?可以作出几条?(多媒体呈现)
教师活动: 给出问题,适当引导,学生作图交流并回答。
学生活动:作图并交流展示(板演)。只能作出两条切线,如图所示。
教师活动:请同学们继续思考,这个图形是轴对称图形吗?如果是,它的对称轴是什么?为什么?
学生活动:学生思考交流回答。是轴对称图形,对称轴是直线PA,因为过直线OP折叠,图形的两部分可以重合。
教师追问:那同学们,在这个图中,你能找到相等的线段吗?说说你的理由。
学生:设切点分别是A,B,因为是轴对称图形,直线OP是对称轴,所以线段PA=PB。
教师活动:教师提出问题,该证明是本节课的重难点,注意适当引导。同学们可以通过证明来进行验证吗?
学生活动:思考交流讨论并回答(板演)。
连接OA,OB。
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴∠PAO=∠PBO=90°。
在Rt△POA和Rt△POB中,
∵OA=OB,OP=OP,
∴Rt△POA≌Rt△POB。
∴PA=PB。
师生活动:教师给出切线长的概念,引导学生总结切线长定理,学生思考交流回答。
教师:过圆外一点画圆的切线,这点和切点之间的线段长叫做这点到圆的切线长。(教师板书或多媒体呈现)
教师:同学们观察概念中的线段有何特点?
学生:①线段在切线上;②线段的两个端点,一个是切点,一个是圆外已知点;③过圆外一点,能得到两条这样的线段,它们的长度相等。
教师:刚才有同学提到了两条线段长度相等,那同学们可以借助切线长的概念,总结下这条性质吗?
学生:过圆外一点画圆的两条切线,它们的切线长相等。(教师板书或多媒体呈现)
师生活动:提出问题,引导学生作答,给出规范步骤。
教师:我们上节课学习了三角形的内切圆,课后作业中也有要求同学们分别画出直角、锐角、钝角三角形的内切圆,那同学们观察下面三种三角形的内切圆,利用切线长定理,我们可以得到哪些线段相等?
学生:分别连接圆心和三边上的切点,如图所示。
则三个三角形中都存在OD=OE=OF,AD=AE,BD=BF,CF=CE。
教师活动:给出例题,在学生板演后规范解题步骤。
例 如图所示,在Rt△ABC中,C=90°,AC=10,BC=24,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,请利用切线长定理,求⊙O的半径。
学生活动:思考交流并回答(板演)。连接OD,OE,OF,则OD=OE=OF,设OD=r。
在Rt△ABC中,AC=10,BC=24,
∴AB==26。
∵⊙O分别与AB,BC,AC相切于点D,E,F,
∴OD⊥AB,OE⊥BC,OF⊥AC,BD=BE,AD=AF,CE=CF。
又∵∠C=90°,
∴四边形OECF为正方形。
∴CE=CF=r。
∴BE=24-r,AF=10-r。
∴AB=BD+AD=BE+AF=24-r+10-r=34-2r。
而AB=26,
∴34-2r=26。
∴r=4,
即⊙O的半径为4。
【拓展提升】圆的外切四边形的性质
教师活动:我们探究了三角形内切圆与切线长的关系,那么,在一个圆的外切四边形(各边都与圆相切)中,又存在哪些等量关系呢?请同学们参照下图给出结论,并说明理由。(多媒体呈现)
学生活动:思考交流回答(板演)。
AB+CD=BC+DA。学生在三角形内切圆与切线长的图形基础上,进一步探究圆外切四边形中切线长定理的应用。
理由:设切点分别是E,F,G,H。连接OE,OF,OG,OH。
∴AE=AF,BE=BH,CH=CG,DG=DF,AE=AF。
∴AE+BE+CG+DG=AF+BH+CH+DF,
即AB+CD=BC+DA。
教师活动:引导学生用文字说明该结论。
学生活动:思考交流回答。圆外接四边形的对边之和相等。
在教师的引导下探究如何过圆外一点画圆的切线,在此过程中学生会发现过圆外一点可以画两条圆的切线。
先通过对称得出两线短相等, 再通过证明验证结论。
给出切线长的概念,引导学生在此基础上,结合先前证明得出的结论总结切线长定理。
新知旧知结合,提升学生对切线长的理解与运用能力。
巩固学生所学,提高学生解决问题的能力,规范答题。
3.学以致用,应用新知
考点 切线长定理
随堂练习
变式训练
如图,PC,PB分别切⊙O于点C,B.若AB是⊙O的直径,∠P=70°,则∠A的度数为( )
A.55° B.60° C.70° D.80°
答案:A
学以致用,通过及时练习,进一步提升学生对新知的理解与运用。
4.随堂训练,巩固新知
1. 如图,P为圆O外一点,PA,PB分别切圆O于A,B两点,若PA=5,则PB=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案:D
2.如图,⊙O内切于四边形ABCD,AB=10,BC=7,CD=8,则AD的长度为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
答案:D
3. 如图,已知PA,PB是⊙O的两条切线,A,B为切点,线段OP交⊙O于点M.给出下列四种说法:①PA=PB;②OP⊥AB;③四边形OAPB有外接圆;④M是△AOP外接圆的圆心.其中正确说法的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:C
4. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,⊙O是△ABC的内切圆,半径为2,则图中阴影部分的面积为( )
A.30﹣4π
B.30﹣4π
C.60﹣16π
D.30﹣16π
答案:A
5. 如图,花边带上正三角形的内切圆半径为1 cm。如果这条花边带有100个圆和100个正三角形,则这条花边的面积为 。
答案:300
进一步巩固新知,同时为学生提供自我检测的机会,教师也可针对学生的学习情况,及时调整授课,查缺补漏。
5.课堂小结,自我完善
教师引导学生畅所欲言地谈谈本节课的收获:
1. 经历探索切线长定理的过程,理解切线长概念与切线长定理;
2. 能运用切线长定理解决问题。
通过小结,回顾探索新知识的过程,进一步感悟其中蕴含的数学思想方法,提高学生的概括能力,培养学生良好的回顾和反思的习惯。
6.布置作业
1.书面作业:习题3.9。
让学生所学知识得以运用,在巩固学生知识技能的同时也减轻学生负担。
板书设计
切线长定理
1、 切线长定理
2、 圆的外切四边形的性质
教师题目讲解
学生活动区
投影区
提纲掣领,重点突出。
教后反思
本节课根据用筷子夹球的小游戏创设情景,引发学生学习的热情,从而使学生能够积极地投身到课堂的探究活动中。同时在本节课教学中,对本课的重点学习内容能组织学生自主观察、猜想、证明,并深刻剖析切线长定理的基本图形,对重要的结论及时总结。尤其是切线长的基本图形研究环节,学生能充分利用已有的知识和新课内容结合,把切线长定理和圆的对称性紧密结合,体现了本节课知识点的工具性。同时因为本节课的教学策略主要是通过教师引导,让学生通过观察、思考、交流等合作活动亲身经历知识的发生、发展及其探求过程,所以同时培养了学生类比的思维方法以及数形结合的思想。整体而言,本节课充分将课堂还给学生,以学生为主体,进而把数学的课堂变成数学探讨的课堂,学生探究的课堂。
反思,更进一步提升。
学科网(北京)股份有限公司
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