30.1.2切线的性质与判定教学设计 2026-2027学年人教版九年级数学上册
2026-08-26
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普通
摘要:
该初中数学教学设计聚焦“切线的判定和性质”核心知识点,通过复习直线与圆的三种位置关系导入,结合思考与反证法推导切线性质定理,再逆向探究引出判定定理,搭建从旧知到新知的学习支架。
此资料以逻辑推理为核心,用反证法推导定理培养推理能力,归纳三种判定方法及辅助线画法提升抽象能力,结合列车车轮、砂轮打磨等生活实例渗透几何直观。例题解析与分层练习助力学生掌握解题方法,教学反思为教师提供针对性改进建议,有效提升课堂效率与学生综合素养。
内容正文:
第一课时30.1.2切线的判定和性质教学设计
一、素养目标
1.理解切线判定与性质定理,掌握两种常用辅助线画法,能完成基础几何证明题;
2.通过定理推导,提升逻辑推理能力,分清判定定理和性质定理的使用条件;
3.学会归纳题型解题方法,能结合圆的知识点综合解题,养成严谨书写证明步骤的习惯.
二、教学重点、难点
重点:理解并掌握圆的切线的判定定理及性质定理.
难点:能运用圆的切线的判定定理和性质定理解决问题.
三、教学过程
复习导入
在下面三个图中,直线l与圆的三种位置关系分别是 相离 、 相切 、 相交 .
如图,直线l与⊙O相切于点A. 连接O,A两点,得到过切点A的半径OA.
思考 ⊙O的半径OA与过点A的切线l有什么关系?
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.
反证法
证明:假设OA与l不垂直,过点O作OP⊥l,垂足为P.
∴ OP<OA
∴ l与⊙O相交,与已知条件相矛盾
∴ 假设不成立,故OA与l垂直
由此得到切线的性质:
圆的切线垂直于过切点的半径.
几何符号语言:
∵ 直线l切⊙O于点A
∴ OA⊥l
思考
按上述性质,若⊙O的切线l经过半径OA的外端点A,那么l⊥OA.反过来,如图,若直线l过半径OA的外端点A,且l⊥OA,那么直线l是⊙O的切线吗?
可以看出,这时圆心O到
直线l的距离就是⊙O的半径,
因而直线l就是⊙O的切线.
由此可以得到切线的判定定理:
经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
几何符号语言:
∵ 直线l切⊙O于点A
∴ OA⊥l
注意:判定定理中的两个条件缺一不可,否则不成立.
①经过半径的外端;②垂直于这条半径.
归纳总结
判断一条直线是一个圆的切线有三个方法:
1.定义法:直线与圆只有一个公共点,直线与圆相切;
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.
已知一个圆和圆上一个点,如何过这个点画出圆的切线?
设圆心为O,圆上已知点为P,如图,
①连接OP并延长;
②以点P为圆心,适当长为半径作弧,交射线OP于点A,B;
③分别以点A,B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧交于点C;
④作直线CP,即为所求作的切线.
例题讲解:
例2 如图,△ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点,腰AB与⊙O相切于点D.求证:AC是⊙O的切线.
分析:无切点,则作垂直(OE),证半径(OE=OD).
证明:如图,过点O作OE⊥AC,垂足为E,连接OD,OA.
∵ ⊙O与AB相切于点D
∴ OD⊥AB
又 △ABC为等腰三角形,O是底边BC的中点.
∴ AO是∠BAC的平分线
∴ OE=OD,即OE是⊙O的半径
这样,AC经过⊙O的半径OE的外端E,并且垂直于半径OE,所以AC与⊙O相切.
方法总结
证切线时辅助线的添加方法:
(1)有交点,连半径,证垂直;
(2)无交点,作垂直,证半径.
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.
在生活中,有许多直线与圆相切的实例.例如,列车车轮的边沿与铁轨的上沿是相切的,在砂轮上打磨工件时产生的火星是沿着圆的切线飞出的(如图).
四、课堂练习
1.如图,AB是⊙O的直径,∠ABC=45°,AC=AB. 求证:AC是⊙O的切线.
2.如图,AB是⊙O的直径,直线l1、l2是⊙O的切线,A、B是切点. l1、l2有怎样的位置关系?证明你的结论.
3.如图,在以点O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB与小圆相切,点P为切点.求证AP=BP.
参考答案:
1、 证明:∵∠ABC=45°,AC=AB,∴∠C=∠ABC=45°,
∴∠BAC=45°。∵AB为直径,∴AC是⊙O的切线.
2、 平行。证明:直线直线l1、l2是⊙O的切线,∴AB┴ l1,AB┴l2∴ l1∥l2
3、 证明:连接OP
∵AB是小圆的切线,P是切点。
∴OP┴AB。在大圆中,由垂径定理可得AP=BP
五、课堂小结
1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
六、教学反思
本节课学习了切线的判定与性质,课堂借助画图实操帮助学生初步认识定理,但不少学生容易混淆判定与性质的使用场景,不会根据题意选择合适辅助线,证明过程逻辑混乱、步骤缺漏较多。课堂变式练习量不足,对基础薄弱学生的单独指导不到位,综合题型解题思路难以打开。后续我将分类整理典型题型,明确两种辅助线的适用情况,增加学生板演纠错环节,细化证明书写要求,辅以分层习题,巩固学生对定理的理解与灵活运用能力。
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