内容正文:
30.1.2 圆的切线
第2课时 切线长定理
课题
切线长定理
课型
新授课
教学内容
教材第37-39页的内容
教学目标
1.理解切线长的定义及切线长定理;
2.学会运用切线长定理进行计算与证明;
3.在运用切线长定理解题的过程中渗透转化、分类讨论的数学思想;
4.让学生经历探究新知的过程,感受数学的对称美,同时在数学活动中获得成功的体验,提高对数学的求知欲.
教学重难点
教学重点:会运用切线长定理进行简单的计算与证明.
教学难点:切线长定理的推理与证明过程.
教 学 过 程
备 注
1.创设情境,引入课题
【观察思考】
【师生活动】教师引导学生观看动图,找出其中蕴含的数学图形以及图形之间的位置关系,引出相切的位置关系,接着回顾过圆上一点如何作圆的切线,为后面过圆外一点作圆的切线作准备.
【问题】你还记得童年时玩的悠悠球吗?在玩悠悠球时是否想过它的转动过程中还包含着数学知识?
【问题】观察悠悠球转动时的内部结构,从中你能抽象出什么样的数学图形?
球的整体和中心轴可分别抽象成圆形;
被拉直的线绳可抽象成线段.
【追问】这些图形有怎样的位置关系?
线绳所在的直线和中心轴所在的圆相切.
【复习回顾】
还记得上节课我们学习的过圆上一点作已知圆的切线吗?
作法:
(1)连接OP;
(2)过点P作直线l⊥OP,
则直线l即为所作.
【追问】如何过圆外一点如何作已知圆的切线呢?
2.类比探究,学习新知
【合作探究】
【师生活动】先让学生分组探究,交流思路,然后教师找学生说出作图步骤及原理,最后教师给出完整过程.
【问题】如图,点P为⊙O外一点,如何过点P作直线与⊙O相切?
小组合作:
(1)独立思考,完成作图;
(2)两人一组,交流思路,写出作法.
关键:找出以OP为斜边的直角三角形,并且让其直角顶点在⊙O上.
作法:
(1)连接OP,作线段OP的垂直平分线MN,与OP交于点C;
(2)以点C为圆心,CO为半径作圆,与⊙O相交于A,B两点;
(3)作直线PA,PB,即所求作的切线.
小结:过圆外一点能够作圆的两条切线.
【归纳】
切线长的定义:
把经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间线段的长(如图中的线段PA,PB的长),叫作这点到圆的切线长.
思考:切线长和切线有什么区别?
①切线是直线,不能度量.
②切线长是圆外一点和切点之间的线段的长,可以度量.
【探究】
【师生活动】先让学生自己动手画图并折叠,通过观察思考给出猜想,过程中教师可适当引导,然后让学生分组探究交流结果,并证明猜想,最后教师给出结论和证明过程.
【问题】在透明纸上画出下图,设PA,PB是⊙O的两条切线,A,B是切点. 沿直线OP将图形折叠,有什么发现?
小组合作:
(1)独立操作、思考,猜想结论;
(2)两人一组,交流探究,证明猜想.
猜想:PA=PB
∠APO=∠BPO
你能证明你的结论吗?
证明:如图,连接OA,OB.
∵PA和PB是⊙O 的两条切线,
∴OA⊥AP,OB⊥BP.
又OA=OB,OP=OP,
∴Rt△AOP≌ Rt△BOP.
∴PA=PB, ∠APO=∠BPO.
【归纳】
切线长定理:
文字语言:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,并且这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角.
符号语言:
∵PA,PB分别与☉O相切于点A,B,
∴ PA = PB,
∠OPA=∠OPB.
3.学以致用,应用新知
【例】如图,PA,PB是OO的两条切线,A,B是切点,连接AB,若∠APO=30°,OP=2,求△PAB的周长.
解:如图,连接 OA.
∵PA,PB是⊙O的两条切线,A,B是切点,
∴ PA=PB,∠APO=∠BPO,OA⊥PA.
又∠APO=30°,∴ ∠APB=60°,
∴ △PAB是等边三角形.∴ AB=PA=PB.
又在Rt△POA中,∠APO=30°,OP=2,
∴ OA=1,PA==.
∴ △PAB的周长为3.
4.随堂训练,巩固新知
(1)已知:⊙O的半径是30 cm,点P与圆心的距离是60 cm,PA、PB是⊙O的两条切线,A、B是切点,求∠APB的大小与PA的长.
解:如图,连接OP,OA.
∵ PA、PB是⊙O的切线,
∴ PA⊥OA,∠OPA=∠OPB,
又 OA=30 cm, OP=60 cm,
∴ 在Rt△ OAP中,∠OAP=90°,
OP=2OA ,
∴ ∠OPA=30°, ∠APB=60°,
PA= (cm).
(2)如图, PA、PB是⊙O的两条切线,A,B是切点,直线OP交⊙O于Q,D两点,交AB于点C.
(1) 写出图中所有的垂直关系;
(2) 写出图中所有的全等三角形.
解:(1) OA⊥PA, OB⊥PB, AB⊥OP;
(2) △OPA≌△OPB, △AOC≌△BOC ,
△APC≌△BPC .
(3)已知:PA、PB是⊙O的切线,A,B是切点,∠APB=60°,点C是⊙O上异于A,B的任意一点,求∠ACB的大小.
解:①如图(1) ,连接 OA, OB.
在四边形PAOB中,PA、PB分别切⊙O于点A、B,则∠OAP=∠OBP=90°,
由四边形的内角和定理知
∠APB+∠AOB=180°.
又 ∠APB=60°,∴ ∠AOB=120°.
又 ∠ACB=∠AOB ,
∴ ∠ACB=60°.
②如图(2) ,连接 OA、 OB,
作圆周角∠ADB,
由①知:∠AOB=120°,
∴ ∠ADB=∠AOB=60°,
∴ ∠ACB=180°–∠ADB=120°.
(4)已知:如图,四边形ABCD的边AB、BC、CD、 DA和☉O分别相切于点E,F,G,H.
求证:AB+CD=DA+BC.
证明:∵ AB、BC、CD、DA都与☉O相切,E,F,G,H是切点,
∴AE=AH,BE=BF,CG=CF,DG=DH.
∴ AE+BE+CG+DG=AH+BF+CF+DH,
即 AB+CD=DA+BC.
5.课堂小结,自我完善
教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,并请学生回答以下问题:
(1)本节课学习了哪些主要内容?
(2)应用切线长定理时,常作的辅助线是什么??
(3)从圆外一点引两条切线,除了切线长相等,图中还有哪些相等的量或全等的三角形??
6.布置作业
教材P154练习第1-2题.
通过熟悉的童年玩具引入新课,提高学生的学习兴趣,并激发对数学知识的探索和求知欲.同时让学生感受到数学和生活的紧密联系.
通过回顾旧知,感知新的知识,体会新旧知识之间的联系.
通过探究、画图等过程,让学生发现:过圆外的一点画圆的切线有两条,培养学生运用已学知识解决问题的能力,同时为后面引出切线长的定义作铺垫.
通过归纳加深学生对切线长的理解,并能区分切线长和切线.
通过操作培养学生的动手能力和观察能力,通过动画演示,让学生形象直观的感受数学的对称美,并通过探究、猜想得出结论,激发学生的求知欲.
通过猜想、证明的过程,发展学生的推理能力,并引出后面的切线长定理.
以填空的形式归纳总结,让学生熟悉切线长定理,同时要注意文字语言、图形语言和符号语言的相互转化.
让学生在应用过程中进一步加深对切线长定理的认识和理解,培养学生的应用意识和推理能力. 并在应用过程中渗透转化的数学思想.
通过随堂练习及时巩固本节课所学内容,并考查学生的知识应用能力,培养独立完成练习的习惯.在练习3中让学生感受分类讨论的数学思想.
通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用.
板书设计
切线长定理
提纲挈领,重点突出.
教后反思
反思教学过程和教师表现,进一步优化操作流程,提升自身素质.
学科网(北京)股份有限公司
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