内容正文:
3.6 直线和圆的位置关系
第三章 圆
第1课时 直线和圆的位置关系及切线的性质
九年级下册数学(北师版)
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情景导入
如图,在太阳升起的过程中,太阳和地平线会有几种位置关系? 我们把太阳看作一个圆,地平线看作一条直线,由此你能得出直线和圆的位置关系吗?
情景导入
1
直线与圆的三种位置关系
问题1 如果我们把太阳看成一个圆,地平线看成一条直线,那你能根据直线和圆的公共点个数想象一下,直线和圆有几种位置关系吗?
探究新知
作一个圆,将直尺的边缘看成一条直线. 固定圆,平移直尺,直线和圆有几种位置关系?
l
自主探究
l
l
相离
相切
相交
切线
割线
切点
交点
直线与圆的位置关系
公共交点个数
位置关系
无公共点
1 个公共点
2 个公共点
相离
相切
相交
归纳总结
除了公共点个数不同外,还可以用什么样的数量关系来描述直线和圆的位置关系?
类比点和圆的位置关系.
相离 ⇒ d>r
相切 ⇒ d = r
相交 ⇒ d<r
相离 ⇔ d>r
相切 ⇔ d = r
相交 ⇔ d<r
合作探究
图形
直线与圆的
位置关系
公共点个数
圆心到直线的距离 d 与半径 r 的关系
2 个
1 个
0 个
相离
相切
相交
d>r
d = r
d<r
归纳总结
例1 已知圆的半径为 6 cm,设直线和圆心的距离为 d :
(3)若 d = 8 cm ,则直线与圆______,直线与圆有____个公共点.
(2)若 d = 6 cm ,则直线与圆______,直线与圆有____个公共点.
(1)若 d = 4 cm ,则直线与圆 ,直线与圆有____个公共点.
相交
相切
相离
2
1
0
典例精析
(3) 若 AB 和 ⊙O 相交,则 .
1. 已知 ⊙O 的半径为 5 cm,圆心 O 与直线 AB 的距离为d,根据条件
填写 d 的范围:
(1) 若 AB 和 ⊙O 相离, 则 ;
(2) 若 AB 和 ⊙O 相切, 则 ;
d > 5 cm
d = 5 cm
0 cm≤d < 5 cm
练一练
1.(浙江)已知平面内有⊙O 和点 A,B,若⊙O 半径为 2 cm,线段 OA = 3 cm,OB = 2 cm,则直线 AB 与⊙O 的位置关系为 ( )
A. 相离 B. 相交
C. 相切 D. 相交或相切
D
链接中考
(1)请举出生活中直线与圆相交、相切、相离的实例.
议一议
2
圆的切线的性质
(2)下图中的三个图形是轴对称图形吗?如果是,你能画出它们的对称轴吗?
都是轴对称图形.
l
O
O
l
O
l
(3)如图,直线 CD 与⊙O 相切于点 A,直线 AB 与直线 CD 有怎样的位置关系?说一说你的理由.
O
C
B
D
A
∵ 图形是轴对称图形,AB 所在的直线是对称轴,
AB⊥CD .
∴沿 AB 对折图形时,AC 与 AD 重合,
因此∠BAC=∠BAD=90°.
小亮的理由是:直径 AB 与直线 CD 要么垂直,要么不垂直.
(1)假设 AB 与 CD 不垂直,过点 O 作一条
直径垂直于 CD,垂足为 M,
(2)则 OM<OA,即圆心到直线 CD 的距
离小于 ⊙O 的半径,因此,CD 与 ⊙O
相交.这与已知条件“直线与 ⊙O 相切”
相矛盾.
C
D
B
O
A
(3)所以 AB 与 CD 垂直.
M
证法:反证法.
圆的切线垂直于过切点的半径.
切线的性质定理
作过切点的半径是常用经验辅助线之一
归纳总结
O
C
B
D
A
∵ CD 是⊙O 的切线,A 是切点,OA 是⊙O 的半径,
∴CD⊥OA.
几何语言:
例2 已知 Rt△ABC 的斜边 AB = 8 cm,AC = 4 cm.
(1)以点 C 为圆心作圆,当半径为多长时,AB 与 ⊙C 相切?
C
A
B
D
∴ CD = AC sinA = 4 sin 60°
∴ ∠A = 60°.
∵ AC = 4 cm,AB = 8 cm,
解:(1) 如图,过点 C 作 AB 的垂线,垂足为 D.
你还有其他解法吗?
例2 已知 Rt△ABC 的斜边 AB = 8 cm,AC = 4 cm.
(2)以点 C 为圆心,分别以 2 cm 和 4 cm 的长为半径作两个圆,这两个圆与 AB 分别有怎样的位置关系?
C
A
B
D
所以 当 r = 2 cm 时,d > r,⊙C 与 AB 相离;
(2)由(1)可知,圆心 C 到 AB 的距离 ,
当 r = 4 cm 时,d < r,
⊙C 与 AB 相交.
直线与圆有唯一公共点
相离
相切
相交
直线与圆的位置关系
直线和圆相交
d< r
直线和圆相切
d= r
直线和圆相离
d> r
用圆心 O 到直线的距离 d 与圆的半径 r 的关系来区分:
直线与圆没有公共点
直线与圆有两个公共点
当堂小结
切线的
性质
有1个公共点
d=r
圆的切线垂直于经过切点的半径
有切线时常用辅助线添加方法:
见切线,连切点,得垂直.
性质定理
.O
.
O
.O
.O
.O
1. 看图判断直线 l 与 ⊙O 的位置关系?
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
相离
相交
相切
相交
?
注意:直线是可以无限延伸的.
相交
课堂练习
3. ⊙O 的最大弦长为 8,若圆心 O 到直线 l 的距离为 d = 5,则直线 l 与⊙O .
2.直线和圆相交,圆的半径为 r,且圆心到直线的距离为 5,则有( )
A. r< 5 B. r > 5 C. r = 5 D. r ≥ 5
B
相离
4. 如图,在 ⊙O 的内接四边形 ABCD 中,AB 是直径,∠BCD=120°,过 D 点的切线 PD 与直线 AB 交于点 P,则 ∠ADP 的度数为( )
A.40° B.35°
C.30° D.45°
C
第5题
P
O
D
A
B
C
5. 如图,已知 AB 是 ⊙O 的切线,半径 OC 的延长线与 AB 相交于点 B,且 OC = BC.
(1)求证: AC = OB.
(2)求 ∠B 的度数.
(1) 证明:∵AB 是 ⊙O 的切线,OA 为半径,
∴∠OAB = 90°,
在 Rt△OAB 中,∵OC = CB,
∴AC = OC = OB.
(2) 解:由 (1) 可知 OA = OC = AC,
∴△OAC 为等边三角形,
∴∠AOB = 60°,
∴在 Rt△OAB 中,
∠B = 90°-60° = 30°.
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声 明
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