30.1.2 圆的切线(第1课时) 课件 2026-2027学年人教版数学九年级上册

2026-06-21
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摘要:

该初中数学课件聚焦圆的切线性质与判定定理,通过转动雨伞雨滴、砂轮磨刀火花等生活实例导入,衔接直线与圆位置关系,以问题链搭建探究支架,引导学生从具体现象抽象出数学本质。 其亮点在于融合数学思维与几何直观,用反证法、构造法证明性质定理培养推理能力,例题与中考题结合图形分析强化数学眼光,辅助线方法总结(连半径证垂直等)规范数学语言。学生提升逻辑推理与应用能力,教师可直接使用系统案例与练习提高教学效率。

内容正文:

30.1 直线与圆 30.1.2 圆的切线 (第1课时) 人教版 数学 九年级 上册 转动雨伞时飞出的雨滴,用砂轮磨刀时擦出的火花,都是沿着什么方向飞出的? 导入新知 都是沿着圆的切线的方向飞出的. 2 3. 能运用圆的切线的性质定理和判定定理解决问题. 1. 会判定一条直线是不是圆的切线并会过圆上一点作圆的切线. 2. 理解并掌握圆的切线的性质定理及判定定理. 素养目标 思考: ⊙O的半径OA与过点A的切线l有什么关系? A l O 探究新知 切线的性质定理 知识点 1 如图 ,设 P 为直线 l 上不同于点 A 的点,因为直线 l 与 ⊙O 只有一个公共点 A,所以点 P 在 ⊙O 外,从而 OP>OA,即半径 OA 是圆心 O 与直线 l 上的点的最短连线.因此,半径 OA 与直线 l 垂直,由此得到切线的性质. P A l O ∵直线l是⊙O 的切线,A是切点. ∴直线l ⊥OA. 切线的性质 圆的切线垂直于过切点的半径. 应用格式 探究新知 证明:假设AB与CD不垂直,过点O作一条直径垂直于CD,垂足为M. 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 所以AB与CD垂直. M 证法1:反证法. 性质定理的证明 探究新知 C D O A 证法2:构造法. 探究新知 作出小⊙O的同心圆大⊙O,CD切小⊙O于点A,且A点为CD的中点.连接OA,根据垂径定理,则CD ⊥OA,即圆的切线垂直于经过切点的半径. 利用切线的性质解题时,常需连接辅助线,一般连接圆心与切点,构造直角三角形,再利用直角三角形的相关性质解题. 探究新知 方法点拨 例1 如图,PA为⊙O的切线,A为切点.直线PO与⊙O交于B,C两点,∠P=30°,连接AO,AB,AC. (1)求证:△ACB≌△APO; (2)若AP= ,求⊙O的半径. 分析:(1)根据已知条件我们易得∠CAB=∠PAO=90°, 由∠P=30°可得出∠AOP=60°,则∠C=30°=∠P,即AC=AP;这样就凑齐了角边角,可证得△ACB≌△APO; O A B P C (2)由已知条件可得△AOP为直角三角形,因此可以通过解直角三角形求出半径OA的长. 切线性质的应用 素养考点 1 探究新知 9 (1)求证:△ACB≌△APO; O A B P C 在△ACB和△APO中, ∠BAC=∠OAP,AB=AO,∠ABO=∠AOB, ∴△ACB≌△APO(ASA). 证明:∵PA为⊙O的切线,A为切点, 又∵∠P=30°,∴∠AOB=60°, 又∵OA=OB,∴△AOB为等边三角形. ∴AB=AO,∠ABO=60°. 又∵BC为⊙O的直径,∴∠BAC=90°. ∴∠OAP=90°. 探究新知 10 (2)若AP= ,求⊙O的半径. O A B P C ∴AO=1, ∴CB=OP=2, ∴OB=1, 即⊙O的半径为1. 解:在Rt△AOP中,∠P=30°,AP = , 探究新知 11 如图所示,点 A 是⊙O 外一点,OA 交⊙O 于点 B,AC 是⊙O 的切线,切点是 C,且∠A=30°,BC=1.求⊙O 的半径. 巩固练习 解:连接 OC. ∵ AC 是⊙O 的切线, ∴ ∠OCA =90°. 又∵ ∠A=30°, ∴ ∠COB=60° ∴ OBC 是等边三角形. ∴ OB=BC=1,即⊙O 的半径为 1. 12 如图,若直线l过半径OA的外端点A,且l⊥OA,那么圆心O到直线 l 的距离是多少?直线l是⊙O的切线吗? 这时圆心O到直线 l 的距离就是⊙O的半径. A l o 由d=r 直线 l 是⊙O的切线. 探究新知 切线的判定定理 知识点 1 切线的判定方法 知识点 2 A B C 问题:已知圆O上一点A,怎样根据圆的切线定义过点A作圆O的切线? 观察:(1) 圆心O到直线AB的距离和圆的半径有什么数量关系? (2)二者位置有什么关系?为什么? O 探究新知 经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线. OA为⊙O的半径 BC ⊥ OA于点A BC为⊙O的切线 O A B C 切线的判定定理 应用格式 O 探究新知 下列各直线是不是圆的切线?如果不是,请说明为什么? O. A O. A B A O (1) (2) (3) (1)不是,因为没有垂直. (2)(3)不是,因为没有经过半径的外端点A. 在切线的判定定理中,“经过半径的外端”和“垂直于这条半径”,两个条件缺一不可,否则就不是圆的切线. 注意 探究新知 判断一条直线是一个圆的切线有三个方法: 1.定义法:直线和圆只有一个公共点时,我们说这条直线是圆的切线; 2.数量关系法:圆心到这条直线的距离等于半径(即d=r)时,直线与圆相切; 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. l A l O l r d 要 点 归 纳 探究新知 例1 如图,AB是☉O上的直径,∠ABC=45°,AC=AB. 求证:AC是☉O的切线. 分析:直线AC经过半径的一端,因此只要证OA垂直于AB即可. 证明:∵AB=AC,∠ABC=45°, ∴∠ACB=∠ABC=45°. ∴∠BAC=180°-∠ABC- ∠ACB=90°. ∵AB是☉O的直径, ∴ AC是☉O的切线. A O C B 通过证明角是90°判断圆的切线 素养考点 1 探究新知 18 如图 所示,线段 AB 经过圆心 O,交⊙O 于点 A,C,∠BAD=∠B=30°,边 BD 交圆于点 D.BD 是⊙O 的切线吗?为什么? 巩固练习 解:BD 是⊙O 的切线.理由如下: 连接 OD, ∵OD=OA,∠A=30°, ∴∠DOB=60°. ∵∠B=30°,∴∠ODB=90°. ∴BD 是⊙O 的切线. 例2 已知:直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB.求证:直线AB是⊙O的切线. O B A C 证明:连接OC(如图). ∵ OA=OB,CA=CB, ∴ OC是等腰三角形OAB底边AB上的中线.  ∴ AB⊥OC. ∵ OC是⊙O的半径, ∴ AB是⊙O的切线. 通过证明垂直判断圆的切线 素养考点 2 探究新知 如图,△ABC 中,AB =AC ,O 是BC的中点,⊙O 与AB 相切于E. 求证:AC 是⊙O 的切线. B O C E A 分析:根据切线的判定定理,要证明AC是⊙O的切线,只要证明由点O向AC所作的垂线段OF是⊙O的半径就可以了,而OE是⊙O的半径,因此只需要证明OF=OE. F 巩固练习 证明:连接OE ,OA,过O 作OF ⊥AC. ∵⊙O 与AB 相切于E , ∴OE ⊥ AB. 又∵△ABC 中,AB =AC , O 是BC 的中点. ∴AO 平分∠BAC, F B O C E A ∴OE =OF. ∵OE 是⊙O 半径,OF =OE,OF ⊥ AC. ∴AC 是⊙O 的切线. 又OE ⊥AB ,OF⊥AC. 巩固练习 如图,已知直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB 求证:直线AB是⊙O的切线. C B A O 如图,OA=OB=5,AB=8, ⊙O的直径为6. 求证:直线AB是⊙O的切线. C B A O 对比思考 ? 作垂直 连接 方法归纳 探究新知 (1) 有交点,连半径,证垂直; (2) 无交点,作垂直,证半径. 证切线时辅助线的添加方法 例1 例2 有切线时常用辅助线添加方法 见切点,连半径,得垂直. 切线的其他重要结论 (1)经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点; (2)经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心. 要 点 归 纳 探究新知 1.(福建中考)如图,PA与⊙O相切于点A,PO的延长线交⊙O于点C.AB∥PC,且交⊙O于点B.若∠P=30°,则∠PCB的大小为( ) A.30° B.45° C.60° D.75° 链接中考 C O . P A B C 2.(山东济南中考)如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,P为⊙O外一点,OP∥AC,且∠OPB=90°,连接PC. (1)求证:PC与⊙O相切; (2)若AO=3,OP=5,求AC的长. 链接中考 O . P A B C 证明:如图,连接OC, ∵OC=OA,∴∠OAC=∠OCA. ∵OP∥AC,∴∠OAC=∠BOP,∠OCA=∠COP. ∴∠COP=∠BOP. ∵OP=OP,OC=OB,∴△COP≌△OBP(SAS). ∴∠OCP=∠OBP=90°.∴OP⊥PC. ∴PC与⊙O相切. 链接中考 (1)求证:PC与⊙O相切; O . P A B C 解:如图,连接BC交OP于点D, ∵△COP≌△OBP,∴PC=PB. 又∵OC=OB,∴OP垂直平分BC. ∵AO=BO=3,OP=5,∠OBP=90°, 链接中考 (2)若AO=3,OP=5,求AC的长. D O . P A B C ∵AB是⊙O的直径. ∴AB=2OA=6 ,∠ACB=90°. 链接中考 D O . P A B C 1.判断下列命题是否正确. (1)经过半径外端的直线是圆的切线. ( ) (2)垂直于半径的直线是圆的切线. ( ) (3)过直径的外端并且垂直于这条直径的直线是圆的切线. ( ) (4)和圆只有一个公共点的直线是圆的切线. ( ) (5)过直径一端点且垂直于直径的直线是圆的切线. ( ) × × √ √ √ 课堂检测 基础巩固题 2. 如图所示,A是☉O上一点,且AO=5,PO=13, AP=12,则PA与☉O的位置关系是 . A P O 相切 课堂检测 3. 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° P O D A B C C 课堂检测 4.如图,⊙O切PB于点B,PB=4, PA=2,则⊙O的半径多少? O P B A 解:连接OB,则∠OBP=90°. 设⊙O的半径为r,则OA=OB=r, OP=OA+PA=2+r. 在Rt△OBP中, OB2+PB2=PO2,即r2+42=(2+r)2. 解得 r=3, 即⊙O的半径为3. 课堂检测 33 证明:连接OP. ∵AB=AC,∴∠B=∠C. ∵OB=OP,∴∠B=∠OPB. ∴∠OBP=∠C. ∴OP∥AC. ∵PE⊥AC, ∴PE⊥OP. ∴PE为⊙O的切线. 1. 如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交边BC于P,PE⊥AC于E. 求证:PE是⊙O的切线. O A B C E P 课堂检测 能力提升题 A B C P E O 2. 如图,O为正方形ABCD对角线AC上一点,以O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC相切于点M.求证:CD与⊙O相切. 证明:连接OM,过点O作ON⊥CD于点N, ∵⊙O与BC相切于点M, ∴OM⊥BC. 又∵ON⊥CD,O为正方形ABCD对角线 AC上一点, ∴OM=ON, ∴CD与⊙O相切. M N 课堂检测 已知:△ABC内接于☉O,过点A作直线EF. (1)如图1,AB为直径,要使EF为☉O的切线,还需添加的条件是(只需写出两种情况): ① _________ ;② _____________ . (2)如图2,AB是非直径的弦, ∠CAE=∠B,求证:EF是☉O的切线. BA⊥EF ∠CAE=∠B A F E O A F E O B C B C 图1 图2 课堂检测 拓广探索题 证明:连接AO并延长交☉O于D,连接CD,则AD为☉O的直径. ∴ ∠D+ ∠DAC=90 °, ∵ ∠D与∠B同对 , ∴ ∠D= ∠B, 又∵ ∠CAE= ∠B, ∴ ∠D= ∠CAE, ∴ ∠DAC+ ∠EAC=90°, ∴EF是☉O的切线. A F E O B C 图2 D 课堂检测 切线的 性质 有1个公共点 d=r 性质定理 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. 课堂小结 切线的判定方法 定义法 数量关系法 判定定理 1个公共点,则相切 d=r,则相切 经过圆的半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线. 证切线时常用辅助线添加方法: ①有公共点,连半径,证垂直; ②无公共点,作垂直,证半径. 课堂小结 课后作业 作业 内容 教材作业 从课后习题中选取 自主安排 配套练习册练习 谢谢观看 $

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