3.5 点与圆、直线与圆的位置关系 第3课时 切线的判定与性质(课件)2026-2027学年苏科版九年级数学上册
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普通
摘要:
该初中数学课件聚焦“切线的判定与性质”,通过回顾切线定义及数量关系判断导入,搭建新旧知识桥梁,以问题链为学习支架,引导学生从旧知自然过渡到新知探究。
其亮点在于以探究式学习为主线,通过作图操作和问题引导,培养学生数学眼光中的抽象能力与几何直观。例题与练习结合,强化推理意识,规范几何语言表达,助力学生逻辑思维发展,也为教师提供结构化教学流程,提升课堂效率。
内容正文:
授课老师:
授课时间:202X.X
第3章 圆
3.5 点与圆、直线与圆的位置关系
第3课时 切线的判定与性质
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问题1:上节课学的圆的切线的定义是什么?
当直线与圆有唯一公共点时,我们称直线与圆相切,这条直线叫作圆的切线,这个公共点叫作切点.
问题2:如何从数量关系的角度判断直线与圆相切呢?
圆心到直线的距离d等于半径r时,直线是圆的切线.
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任务一:探究切线的判定定理
新知探究
问题:如图,经过⊙O上一点D作直线与⊙O相切,如何作?能够作几条?
作法如下.
(1)连接OD;
(2)过点D作直线l⊥OD,则直线l即为所作.
能作1条.
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新知探究
圆心O到直线l的距离和圆的半径有什么数量关系?二者位置有什么关系?为什么?
圆心O到直线l的距离等于半径;二者互相垂直.
如图,∵直线l⊥OD,而点D是⊙O的半径OD的外端点,
∴直线l与⊙O只有一个交点,并且圆心O到直线l的距离是垂线段OD的长度,即是⊙O的半径.
∴直线l与⊙O相切.
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新知探究
圆的切线判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
几何语言:在⊙O中,OD是半径,直线l⊥OD于点D,则直线l是⊙O的切线.
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新知探究
练习:根据圆的切线判定定理判断下列各图中的直线是不是圆的切线.如果不是,请说明为什么.
图1不是,因为直线与半径不垂直;图2不是,因为直线没有经过半径的外端;图3是,符合切线的判定定理;图4不是,因为直线没有经过半径的外端.
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新知探究
在此定理中,“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.
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任务二:探究切线的性质定理
新知探究
问题:如图,在⊙O中,如果直线l是⊙O的切线,切点为D,那么半径OD与直线l是不是一定垂直呢?
OD⊥l.原因如下:
如果直线l与⊙O相切,切点为D,则OD=r,OD为圆心O到直线l的距离,所以OD⊥l.
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新知探究
圆的切线性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.
几何语言:
∵直线l是⊙O的切线,D是切点,
∴l⊥OD.
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任务三:知识迁移与运用
新知探究
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.
(1)通过图形,直接猜想直线AD与⊙O是什么位置关系?
直线AD与⊙O相切.
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新知探究
(2)要证明这种位置关系需要从几个角度来说明?
根据切线的判定定理,需要从两个角度来说明,已知直线AD经过半径的外端A,故只需证明直线AD垂直于半径OA,即证明 ∠DAC=90°即可.
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新知探究
解 直线AD与⊙O相切.证明如下:
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°.
∴∠ACB+∠BAC=90°.
∵∠BAD=∠ACB,
∴∠BAD+∠BAC=90°.
∴AD⊥AC.
∴直线AD与⊙O相切(圆的切线判定定理).
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新知探究
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.
(1)已知DE是⊙O的切线,切线有什么性质,如何利用这个性质补充辅助线?
根据切线的性质定理,DE垂直于过切点D的半径,因此想到连接半径OD.
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新知探究
(2)要证明DE⊥AC,图中有没有其他垂直的位置关系?
已有DE⊥OD,要证明DE⊥AC,自然联想证OD∥AC.
证明 如图,连接OD.
∵OD=OA,
∴∠ODA=∠OAD.
∵AD平分∠BAC,
∴∠OAD=∠CAD.
∴∠ODA=∠CAD.
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新知探究
∴OD∥AC.
∴∠ODE+∠AED=180°.
∵DE是⊙O的切线,
∴DE⊥OD(圆的切线性质定理),
即∠ODE=90°.
∴∠AED=90°.
∴DE⊥AC.
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B
1.
下列直线中一定是圆的切线的是( )
A.与圆有公共点的直线
B.到圆心的距离等于半径的直线
C.垂直于圆的半径的直线
D.过圆的直径端点的直线
课堂练习
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2.
D
如图,在△POM中,点M在⊙O上,点P在⊙O外,OP交⊙O于点N,以下条件不能判定PM是⊙O的切线的是
( )
A.∠O+∠P=90°
B.∠O+∠P=∠M
C.OM2+PM2=OP2
D.ON=NP
3.
A
[福建中考]如图,已知点A,B在⊙O上,∠AOB=72°,直线MN与⊙O相切,切点为C,且C为AB的中点,则∠ACM等于( )
A.18° B.30°
C.36° D.72°
︵
4.
35°
[徐州中考]如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD与⊙O相切于点D,若∠C=20°,则∠CAD=________.
5.
5
6.
[镇江中考]如图,将△ABC沿过点A的直线翻折并展开,点C的对应点C′落在边AB上,折痕为AD,点O在边AB上,⊙O经过点A,D.若∠ACB=90°,判断BC与⊙O的位置关系,并说明理由.
解:BC与⊙O相切,理由如下:
如图,连接OD.
∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA.
由折叠的性质得:∠CAD=∠OAD,
∴∠CAD=∠ODA.∴AC∥OD.
∴∠ODB=∠ACB=90°.
∴OD⊥BC.
∵OD是⊙O的半径,∴BC与⊙O相切.
7.
C
泸州中考如图,EA,ED是⊙O的切线,切点为A,D,点B,C在⊙O上,若∠BAE+∠BCD=236°,则∠E=( )
A.56° B.60° C.68° D.70°
8.
C
9.
无锡期中如图,⊙P与y轴相切于点C(0,3),与x轴相交于点A(1,0),B(9,0).直线y=kx-3恰好平分⊙P的面积,那么k的值是________.
25
10.
如图,已知半圆O的直径AB=4,沿弦EF翻折EF,翻折后的EF与直径AB相切于点D,且AD=3DB,则折痕EF的长度是________.
︵
︵
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11.
常州期中如图,正方形ABCD的边长为6,E是DC的中点,F是BC边上的动点,连接EF,以点F为圆心,EF长为半径作⊙F.当⊙F与正方形ABCD的边相切时,BF的长为____________.
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12.
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,O,D分别为AB,BC的中点,作⊙O与AC相切于点E,在AC边上取一点F,使DF=DO.
(1)试判断直线DF与⊙O的位置关系,并说明理由;
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解:直线DF与⊙O相切.理由如下:
如图,作OG⊥DF于点G,连接OE.
由题知BD=DC,BO=OA,
∴OD∥AC.∴∠ODG=∠DFC.
∵∠OGD=∠DCF=90°,OD=DF,
∴△OGD≌△DCF(AAS).∴OG=CD.
∵AC是⊙O的切线,∴OE⊥AC.
∴∠AEO=∠C=90°.∴OE∥BC.
又∵OD∥CE,∴四边形CDOE是平行四边形.
∴CD=OE.∴OG=OE.∴OG为⊙O的半径.
∴DF是⊙O的切线,即直线DF与⊙O相切.
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13.
证明:∵OA为⊙O的半径,OA⊥CD,垂足为B,
∴BC=BD.
已知A是⊙O上的一点,CD为弦,且OA⊥CD,垂足为B,过点C作⊙O的切线l.
(1)求证:BC=BD;
解:AE∥l.理由如下:
连接OC.∵l是⊙O的切线,
OC是半径,∴OC⊥l.
∵CE=CA,∴∠COE=∠COA.
又∵OE=OA,∴OC⊥AE.∴AE∥l.
︵
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(3)如图②,在(2)的条件下,若B是OA的中点,连接OD,求证:E,O,D三点在一条直线上.
证明:连接OC,AD.
∵B是OA的中点,OA⊥CD,
∴OD=AD,AD=AC.
又∵OD=OA,∴OD=AD=OA.
∴△OAD是等边三角形.∴∠DOA=60°.
∵AD=AC=EC,∴∠DOA=∠AOC=∠EOC=60°.
∴∠DOE=180°.∴E,O,D在一条直线上.
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课堂总结
1.本节课你学到了哪些知识?学到了哪些方法?
2.你还有哪些疑问?
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[靖江一模]如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,过点C的切线与AB的延长线交于点P,若AC=PC=5,则PB的长为________.
如图,等边三角形ABC的边长为4,⊙C的半径为,P为AB边上一动点,过点P作⊙C的切线PQ,切点为Q,则PQ的最小值为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
或6-3
(2)当∠A=30°,CF=时,求⊙O的面积.
解:设⊙O的半径为r,则OG=OE=r,∴CD=r.
由(1)知△OGD≌△DCF,∴DG=CF=.由(1)知∠OEA=90°.
∵∠A=30°,∠C=90°,∴OA=2OE=2r,AB=2BC.
∵O,D分别为AB,BC的中点,∴AB=2OA=4r,OD=AC,BC=2r.∴AC==2r.∴OD=r.
在Rt△ODG中,(r)2=()2+r2,解得r=(负值已舍去).
∴⊙O的面积为π·()2=3π.
(2)若点E在⊙O上,且=,连接OE,AE,试判断AE与直线l的位置关系,并说明理由;
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