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第2课时 切线的判定与性质
1.掌握判定直线与圆相切的方法,并能运用直线与圆相切的方法进行计算与证明.
2.掌握直线与圆相切的性质,并能运用直线与圆相切的性质进行计算与证明.
3.能运用直线与圆的位置关系解决实际问题.
一、情境导入
约在6000年前,美索不达米亚人做出了世界上第一个轮子——圆型的木盘,你能设计一
个办法测量这个圆形物体的半径吗?
二、合作探究
探究点一:切线的判定
【类型一】判定圆的切线
如图,点D在⊙O的直径AB的延长线上,点C在⊙O上,AC=CD,∠D=30°,求证:
CD是⊙O的切线.
证明:连接OC,∵AC=CD,∠D=30°,∴∠A=∠D=30°.∵OA=OC,∴∠2=∠A=
30°,∴∠1=60°,∴∠OCD=90°,∴OC⊥CD,∴CD是⊙O的切线.
方法总结:切线的判定方法有三种:①利用切线的定义,即与圆只有一个公共点的直线
是圆的切线;②到圆心距离等于半径的直线是圆的切线;③经过半径的外端,并且垂直于这
条半径的直线是圆的切线.
探究点二:切线的性质
【类型一】利用切线进行证明和计算
如图,PA为⊙O的切线,A为切点.直线PO与⊙O交于B、C两点,∠P=30°,连接
1 ..AO、AB、AC.
(1)求证:△ACB≌△APO;
(2)若AP=,求⊙O的半径.
(1)证明:∵PA为⊙O的切线,A为切点,∴∠OAP=90°.又∵∠P=30°,∴∠AOB=
60°,又OA=OB,∴△AOB为等边三角形.∴AB=AO,∠ABO=60°.又∵BC为⊙O的直径,
∴∠BAC=90°.在△ACB和△APO中,∠BAC=∠OAP,AB=AO,∠ABO=∠AOB,
∴△ACB≌△APO.
(2)解:在Rt△AOP中,∠P=30°,AP=,∴AO=1,∴CB=OP=2,∴OB=1,即⊙O的半径
为1.
【类型二】切线的性质与判定的综合应用
如图,AB是⊙O的直径,点F、C是⊙O上的两点,且AF=FC=CB,连接AC、AF,过点C
作CD⊥AF交AF的延长线于点D,垂足为D.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若CD=2,求⊙O的半径.
分析:(1)连接OC,由弧相等得到相等的圆周角,根据等角的余角相等推得∠ACD=∠B,
再根据等量代换得到∠ACO+∠ACD=90°,从而证明CD是⊙O的切线;(2)由AF=FC=CB推
得∠DAC=∠BAC=30°,再根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半即可求
得AB的长,进而求得⊙O的半径.
(1)证明:连接OC,BC.∵FC=CB,∴∠DAC=∠BAC.∵CD⊥AF,∴∠ADC=90°.∵AB是直
径,∴∠ACB=90°.∴∠ACD=∠B.∵BO=OC,∴∠OCB=∠OBC,∵∠ACO+∠OCB=90°,
∠OCB=∠OBC,∠ACD=∠ABC,∴∠ACO+∠ACD=90°,即OC⊥CD.又∵OC是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线.
(2)解:∵AF=FC=CB,∴∠DAC=∠BAC=30°.∵CD⊥AF,CD=2,∴AC=4.在Rt△ABC中,
∠BAC=30°,AC=4,∴BC=4,AB=8,∴⊙O的半径为4.
【类型三】探究圆的切线的条件
如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC=10,BC=12,P是BC上的一个动点,过点P作
BC的平行线交AB的延长线于点D.
(1)当点P在什么位置时,DP是⊙O的切线?请说明理由;
(2)当DP为⊙O的切线时,求线段BP的长.
解析:(1)当点P是BC的中点时,得PBA=PCA,得出PA是⊙O的直径,再利用DP∥BC,得
出DP⊥PA,问题得证;
(2)利用切线的性质,由勾股定理得出半径长,进而得出△ABE∽△ADP,即可求出DP的
2 ..长.
解:(1)当点P是BC的中点时,DP是⊙O的切线.理由如下:∵AB=AC,∴AB=AC,又∵PB
=PC,∴PBA=PCA,∴PA是⊙O的直径.∵PB=PC,∴∠1=∠2,又AB=AC,∴PA⊥BC.又
∵DP∥BC,∴DP⊥PA,∴DP是⊙O的切线.
(2)连接OB,设PA交BC于点E.由垂径定理,
得BE=BC=6.在Rt△ABE中,由勾股定理,得AE==8.设⊙O的半径为r,则OE=8-r,
在Rt△OBE中,由勾股定理,得r2=62+(8-r)2,解得r=.在Rt△ABC中,AP=2r=,AB=10,
∴BP==.
三、板书设计
教学过程中,强调只要出现切线就要想到半径,就要想到有垂直的关系,要形成一个定势思
维.
3 ..