内容正文:
30.1.2 圆的切线(第1课时)
教学目标
1.理解切线的判定定理与性质定理.
2.会用切线的判定定理与性质定理解决简单问题.
3.掌握解决切线相关问题常用的辅助线作法.
教学重点
1.理解切线的判定定理与性质定理.
2.会用切线的判定定理与性质定理解决简单问题.
教学难点
掌握解决切线相关问题常用的辅助线作法.
教学过程
知识回顾
直线和圆有哪些位置关系?如何判断直线和圆相切?
【答案】直线和圆的位置关系有相切、相离、相交;
根据直线和圆只有一个公共点、d=r(d为圆心到直线的距离,r为圆的半径)判断直线和圆相切.
【设计意图】通过复习直线和圆的位置关系,为本节课学习切线的判定定理和性质定理作好铺垫.
新知探究
一、探究学习
如图,直线l与⊙O相切于点A.考虑到圆的有关性质多是通过与圆有关的线段和角来体现的,连接O,A两点,得到过切点A的半径OA.接下来,研究OA与切线l的关系.
【思考】⊙O的半径OA与过点A的切线l有什么关系?
【师生活动】学生独立思考,然后师生共同归纳得出切线的性质定理.
【答案】如图,设P为直线l上不同于点A的点,
∵直线l与⊙O只有一个公共点A,
∴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.
∴半径OA与直线l垂直.(可以用反证法证明)
【新知】切线的性质定理
文字语言:圆的切线垂直于过切点的半径.
符号语言:∵OA是⊙O的半径,直线l是过点A的⊙O的切线,
∴OA⊥直线l.
【设计意图】利用反证法引导学生得出切线的性质定理,并体会反证法的作用.
【师生活动】观察下面的动图,进一步理解切线的性质定理.
【设计意图】通过动图的形式,让学生对切线的性质定理有更深刻的认识.
【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?
【师生活动】学生独立思考,然后师生共同归纳得出切线的判定定理.
【答案】可以看出,这时圆心O到直线l的距离就是⊙O的半径,直线l就是⊙O的切线,所以直线l和⊙O相切.
【新知】切线的判定定理
文字语言:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
符号语言:∵OA是⊙O的半径,直线l⊥OA于点A,
∴直线l就是⊙O的切线.
【思考】图中的直线l与⊙O相切吗?
【师生活动】学生利用切线的判定定理进行判断.
【答案】∵图(1)中直线l经过半径外端,但不与半径垂直;
图(2)中直线l与半径垂直,但不经过半径外端,
∴都不相切.
【归纳】一条直线只有同时满足定理中的两个条件“经过半径的外端”“垂直于这条半径”时,才是圆的切线,千万不能只凭一个条件就判定一条直线是圆的切线.
【设计意图】结合反例加深学生对切线判定定理的理解.
【问题】已知⊙O和⊙O上的一点A,如何过点A作出圆的切线?
【师生活动】教师引导学生总结画圆的切线的准确方法.
【答案】
作法:①连接OA;
②过点A作直线l与OA垂直.
则直线l就是所求作的切线.
【师生活动】观察下面的动图,进一步理解圆的切线的画法.
【设计意图】通过动图的形式,演示画切线的方法,让学生更深刻地感受切线判定定理的题设和结论,再次加深学生对定理的理解.
【问题】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.
【师生活动】学生独立思考,然后回答问题.
【答案】
【设计意图】通过展示实际生活中的图片,让学生感受切线与现实有着密切的联系.
二、典例精讲
【例1】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.
【师生活动】学生独立完成,然后全班交流.
【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OE是⊙O的半径就可以了.而OD是⊙O的半径,因此需要证明OE=OD.
【答案】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,
∴AC与⊙O相切.
【设计意图】通过例1,加深学生对切线判定定理与性质定理的认识.
【例2】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,点O在AB上,OB=2,以OB长为半径的⊙O与AC相切于点D,交BC于点F,OE⊥BC,求弦BF的长.
【师生活动】学生独立思考,然后回答问题.
【答案】解:连接OD.
∵⊙O与AC相切,
∴OD⊥AC.
又∵∠C=90°,OE⊥BC,
∴四边形CDOE是矩形.
∵OD=OB=2,
∴CE=OD=2.
∵BC=3,
∴BE=1.
∴BF=2.
【归纳】解决切线相关问题常用的辅助线作法:
当证明某直线是圆的切线时,如果已知直线过圆上一点,则作过这一点的半径,证明直线垂直于半径;
如果直线与圆的公共点没有确定,则应过圆心作直线的垂线,证明圆心到直线的距离等于半径.
已知一条直线是某圆的切线时,切点的位置是确定的,辅助线常常是连接圆心和切点,得到半径,那么半径垂直于切线.
【设计意图】通过例1与例2,归纳出解决切线相关问题常用的辅助线作法.
课堂小结
板书设计
一、切线的性质定理
二、切线的判定定理
三、解决切线相关问题常用的辅助线作法
课后任务
完成教材第98页练习第1~2题.
教学反思
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