内容正文:
24.2 点和圆、直线和圆的位置关系
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24.2.2 直线和圆的位置关系
第3课时 切线长定理
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1.知道切线长的概念,三角形的内切圆、内心的概念.
2.探索切线长定理,并会利用切线长定理解决问题.
3.会画出三角形的内切圆,会利用三角形内心的性质解题.
◎重点:切线长定理及其应用;三角形的内心及其性质.
◎难点:切线长定理的综合应用.
学习目标
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用一双筷子夹起一个乒乓球,由筷子和乒乓球抽象出几何图形,指出这与本节课所学习的知识有关,引入课题.
预习导学
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切线长的概念
认真阅读课本本课时第一自然段,理解“切线长”的概念,并解决下面的问题.
切线和切线长有什么不同?
答:切线是直线,不可度量;切线长是指线段的长度.
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切线长定理*
认真阅读课本本课时“探究”及其下面的证明过程,按照其中的活动要求操作,解决下面的问题.
(1)回答“探究”中提出的问题.
答:PA=PB,∠APO=∠BPO.
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(2)说一说在证明“切线长定理”时,主要用到了哪些定理?
答:切线的性质定理——连半径,得垂直;用“HL”证明直角三角形全等;全等三角形的对应边相等、对应角相等.
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归纳总结 从圆外一点可以引圆的 条切线,它们的切线长 ,这一点和圆心的连线 两条切线的夹角.
温馨提示 切线长定理的几何语言:∵PA,PB切☉O于点A,B,∴PA=PB,∠APO=∠BPO.
两
相等
平分
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切线长定理的应用
1.如图,PA,PB是☉O的两条切线,切点为A,B,BC为☉O的直径,连接AB,AC,OP.
求证:(1)∠APB=2∠ABC.
(2)AC∥OP.
合作探究
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证明:(1)∵PA,PB是☉O的两条切线,
∴∠APO=∠BPO=∠APB,PA=PB,
∴PO⊥AB,
∴∠ABP+∠BPO=90°.
∵PB是☉O的切线,∴OB⊥PB,∴∠ABP+∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠BPO=∠APB,即∠APB=2∠ABC.
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(2)∵BC是☉O的直径,∴∠BAC=90°,即AC⊥AB.
由(1)可知PO⊥AB,∴AC∥OP.
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变式演练
1.如图,PA,PB是☉O的切线,A,B为切点,∠OAB=38°,则∠P= °.
76
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2.如图,边长为1的正方形ABCD的边AB是☉O的直径,CF是☉O的切线,E为切点,点F在AD上,BE是☉O的弦,求△CDF的面积.
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解:设AF=x.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAB=90°,∴DA⊥AB,∴AD是☉O的切线.
∵CF是☉O的切线,E为切点,∴EF=AF=x,∴FD=1-x.
∵CB⊥AB, ∴CB 为☉O 的切线,
∴CB=CE,
∴CF=CE+EF=CB+EF=1+x.
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在Rt△CDF中,由勾股定理得到CF2=CD2+DF2,
即(1+x)2=1+(1-x)2,
解得x=,
∴DF=1-x=,
∴S△CDF=×1×=.
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方法归纳交流 切线长定理包括 相等和 相等两个结论.当连接切线长定理中的两个切点时,可得等腰三角形、垂径定理等,所以利用切线长定理可以证明线段相等、角相等、弧相等以及垂直关系等.
线段
角
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直角三角形内切圆半径的求法
2.如图,直角三角形的直角边为a、b,斜边为c,内切圆的半径为r,与三边分别切于点D,E,F,请用直角三角形的三边长a,b,c表示内切圆半径r.
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解:如图,连接OD、OE.∵☉O是△ABC的内切圆,∴OD⊥BC,OE⊥AC.
∵∠C=90°且CD=CE,∴四边形ODCE是正方形,∴CD=CE=r,
∴BD=BC-CD=a-r,AE=AC-CE=b-r.
由切线长定理可得BF=BD=a-r,AF=AE=b-r,
∴(a-r)+(b-r)=c,整理得r=.
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变式演练
1.△ABC的内切圆☉O与BC,CA,AB分别相切于点D,E,F,且AB=18 cm,BC=28 cm,CA=26 cm,求AF,BD,CE的长.
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解:根据切线长定理,得
AE=AF,BF=BD,CE=CD.
设AF=AE=x cm,
则CE=CD=(26-x)cm,BF=BD=(18-x)cm.
∵BC=28 cm,
∴(18-x)+(26-x)=28,解得x=8,
∴AF=8 cm,BD=10 cm,CE=18 cm.
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2.如图,在△ABC中,∠C=90°,☉O是△ABC的内切圆,切点分别是D,E,F.
(1)连接OA,OB,则∠AOB= .
(2)若BD=6,AD=4,求☉O的半径r.
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解:(1)135°. 提示:∵☉O是△ABC的内切圆,
∴O为△ACB的内心,
∴∠OBA=∠ABC,∠OAB=∠CAB.
∵∠C=90°,∴∠CAB+∠CBA=90°,
∴∠OBA+∠OAB=×90°=45°,
∴∠AOB=180°-∠45°=135°,故答案为135°.
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(2)如图,连接EO,FO.
∵☉O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,
∴OE⊥BC,OF⊥AC,BD=BE,AD=AF,EC=CF.
又∵∠C=90°,
∴四边形ECFO是矩形.
又∵EO=FO,
∴矩形OECF是正方形.
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设EO=x,则EC=CF=x.
在Rt△ABC中,
BC2+AC2=AB2,
故(x+6)2+(x+4)2=102,
解得x1=2,x2=-12(不合题意,舍去),
即☉O的半径r为2.
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方法归纳交流 若直角三角形的直角边为a、b,斜边为c,则这个直角三角形的内切圆的半径可以表示为 .
r=或r=
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1如图,△ABC的内切圆☉O与各边相切于点D,E,F,若∠EOD=∠FOD=135°,则△ABC是 ( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.直角三角形
D.等腰直角三角形
D
分层作业
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2若点O到△ABC的三条边的距离相等,则点O是△ABC的
心.
3如图,PA,PB分别切☉O于点A,B,E是☉O上一点,且∠AEB=60°,则∠P= 度.
内
60
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4如图,AB,AC与☉O相切于B,C,∠A=50°,P是圆上异于B,C的一动点,则∠BPC的度数是 .
65°或115°
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5《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著.书中有下列问题“今有勾八步,股十五步.问勾中容圆径几何?”其意思是今有直角三角形,勾(短直角边)长为8步,股(长直角边)长为15步,问该直角三角形(如图)能容纳的圆形(内切圆)直径是多少?( )
A.3步 B.5步 C.6步 D.8步
C
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6
如图,边长为a的正△ABC内有一边长为b的内接正△DEF,则△AEF的内切圆半径为 .
(a-b)
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7如图,已知△ABC的内切圆☉O分别和边BC,AC,AB相切于点D,E,F,且AF=2,BD=7,CE=4.
(1)求△ABC的三边长.
(2)如果P为上一点,过点P作☉O的切线,交AB于点M,交BC于点N,求△BMN的周长.
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解:(1)AB=AF+BF=AF+BD=9,BC=BD+CD=BD+CE=11,AC=AE+CE=AF+CE=6.
(2)BM+MN+BN=BM+MP+NP+BN=BM+MF+BN+ND=BF+BD=2BD=14.
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END
感谢观看 下节课再会
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