3.5点与圆、直线与圆的位置关系(3)导学案2026-2027学年新版苏科版九年级上册
2026-08-17
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普通
摘要:
该初中数学导学案聚焦“切线的判定和性质”,通过回顾直线与圆相切的数量关系(d=r),引导学生思考位置关系判定方法,搭建旧知到新知的学习支架,结合作图探究(过圆上一点作切线)和逆向思考,帮助理解定理条件与结论。
以自主探究为特色,通过作图操作培养几何直观(数学眼光),典例分析提炼“连半径,证垂直”等解题模型(模型意识,数学思维),分层练习与反思问题发展推理能力和应用意识(数学语言),规范书写要求提升几何表达能力,助力学生深度学习。
内容正文:
3.5 点与圆、直线与圆的位置关系(3)
—切线的判定和性质
学业质量要求:
1. 通过作图探究,理解切线判定定理与切线性质定理,分清两个定理的条件与结论;掌握证明切线两类常用思路.
2. 能够运用切线判定定理证明直线是圆的切线,能够运用切线性质定理进行几何计算与推理证明.
3. 发展几何推理能力,规范几何证明书写格式,建立 “见切线,连半径,得垂直” 的解题模型.
学习重点:
切线判定定理、切线性质定理的理解与应用;切线相关证明的书写规范.
学习难点:
区分切线判定与性质定理;根据题型灵活选择证明切线的两种辅助线作法.
学习过程:
一、回顾旧知,铺垫新知
1. 直线与⊙O相切对应的数量关系是什么?
2. 思考:除了依靠d=r(数量关系)判断相切,能不能利用直线和半径的位置关系直接判定切线?
二、自主探究,新知建构
1. 切线判定定理
问题:如何过圆上一点作圆的切线?
操作与交流:点D是⊙O 上一点,过点D如何作⊙O的切线.
切线判定定理:经过 并且 的直线是圆的切线.
要点解读:两个条件缺一不可
① ;
② .
2. 切线性质定理
逆向思考:若直线与圆相切,切线和过切点的半径存在什么位置关系?
1.如图,直线l与⊙O相切于点A,OA是过切点的半径,直线l与半径OA是否一定垂直?你能说明理由吗?
2.请你将上面发现的结论进行归纳总结:
切线性质定理: .
解题模型:题目给出切线,优先连接圆心与切点,得到垂直关系.
3. 典例分析
例1 如图,△ABC 是⊙O 的内接三角形,AC 是⊙O 的直径,∠BAD=∠ACB.判断直线 AD 与⊙O 的位置关系,并加以证明.
思路分析:直线 AD 与圆已有公共点 A,采用 “连半径,证垂直”.连接 OA(即 AC),利用直径所对圆周角为 90°,进行角度等量代换证明 AD⊥AC,再使用切线判定定理完成证明.
解:
变式:例1中,若AC不是直径,其余条件不变,上面的结论还成立吗?
例2 如图,AB是⊙O的直径,弦AD平分∠BAC,过点D的切线交AC于点 E.求证:DE⊥AC.
思路分析:已知 DE 是切线,遵循 “见切线,连半径”,连接 OD.先用角平分线、等边对等角证明 OD∥AC,再由切线性质得到 DE⊥OD,推导出 DE⊥AC.
证明:
三、学以致用,当堂巩固
1. 如图,P 是⊙O 外一点,以 OP 为直径作圆,与⊙O 相交于 A,B 两点.连接 PA,PB.求证:PA,PB 是⊙O 的切线.
2. 如图,在以点 O 为圆心的两个同心圆中,大圆的弦 AB 切小圆于点 P.PA 与 PB 相等吗?为什么?
四、梳理归纳,素养提升
1.根据下面知识结构图,自主完善本节课知识框架:
2.课堂反思
①切线判定定理两个条件能不能缺少其中一个?举反例说明.
②判定切线两种辅助线做法,怎么判断选择哪一种?核心区分点是什么?
③判定定理和性质定理条件、结论相反,使用的时候不要混淆.
五、分层落实,拓展延伸
1.如图,AB为⊙O的直径,BC为⊙O的切线,AC交⊙O于点D. 图中互余的角有( )
A. 1对 B. 2对 C.3对 D.4对
2.如图,AB是⊙0的直径,AC是⊙O的弦,过点C 的切线交AB的延长线于点D.已知∠D=30° . 则∠A的度数为 .
第1题 第2题
3.如图,AB是⊙O的直径,∠ABC=45°,AB=AC.判断直线AC与⊙O的位置关系,并说明理由.
4.如图,O是∠ABC的平分线上的一点,OD⊥BC于D,以O为圆心、OD为半径的圆与AB相切吗?为什么?
分层落实,拓展延伸参考答案
1.【答案】C
【知识点】切线性质、直径所对圆周角、互余角
【详解】解:∵BC 是⊙O 切线,AB 为直径,
∴AB⊥BC,∠ABC=90°,
∴∠A+∠C=90°.
∵AB 是直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠A+∠ABD=90°,∠C+∠DBC=90°.
综上共有 3 对互余的角,故选 C.
2.【答案】30°
【知识点】切线性质、等腰三角形性质、三角形外角
【详解】解:连接 OC,
∵CD 是⊙O 切线,
∴OC⊥CD,∠OCD=90°.
∵∠D=30°,
∴∠COD=60°.
∵OA=OC,
∴∠A=∠OCA.
∵∠COD=∠A+∠OCA,
∴∠A=30°.
3.【答案】直线 AC 与⊙O 相切,理由如下
【知识点】切线判定
【详解】解:∵AB=AC,∠ABC=45°,
∴∠ACB=∠ABC=45°,
∴∠BAC=180°−45°−45°=90°,
∴AB⊥AC.
∵AB 是⊙O直径,A 在⊙O 上,
∴直线 AC与⊙O 相切.
4.【答案】相切,理由如下
【知识点】角平分线性质、切线判定
【详解】解:过点 O 作 OE⊥AB 于E,
∵O 在∠ABC 的平分线上,OD⊥BC,OE⊥AB,
∴OE=OD.
∵⊙O 半径为OD,
∴OE 等于⊙O半径,
∴以 O 为圆心、OD为半径的圆与 AB 相切.
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