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第二十四章 圆
24.2.2 直线和圆的位置关系
第2课时 切线的判定与性质
学习目标:1.会判定一条直线是否是圆的切线并会过圆上一点作圆的切线.
2.理解并掌握圆的切线的判定定理及性质定理.
3.能运用圆的切线的判定定理和性质定理解决问题.
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.
自 主 学
习
一、知识链接
1.直线和圆的位置关系有哪几种(画图表示)?
2.如何用数量关系来判断直线和圆的位置关系呢?
课 堂 探
究
二、要点探究
探究点1:切线的判定定理
问题1 已知圆O上一点A,怎样根据圆的切线定义过点A作圆O的切线?
思考 圆心O到直线AB的距离和圆的半径有什么数量关系?二者位置有什么关系?
要点归纳:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
判一判 下列各直线是不是圆的切线?如果不是,请说明为什么?
方法总结: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.
要点归纳:判断一条直线是一个圆的切线有三个方法:
1.定义法:直线和圆只有一个公共点时,我们说这条直线是圆的切线;
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:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
第 1 页 共 6 页典例精析
例1 如图,线段AB是☉O上的直径,直线AC与AB交于点A,∠ABC=45°,且AB=AC.
求证:AC是☉O的切线.
方法总结:直线AC经过半径的一端,因此只要证OA垂直于AB即可.
例2 已知:直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB.求证:直线AB是⊙O的切线.
方法总结:当已知直线过圆上的一点时,连接圆心和该点得到圆的半径,然后证明直线与这条半径垂直,即
可得出已知直线为圆的切线.
例3 如图,在Rt△ABC 中,∠ABC =90°,∠BAC的平分线交BC于D,以D为圆心,DB长为半径作⊙D,
求证:AC 是⊙O 的切线.
方法总结:当未提及直线与圆有公共点时,过圆心作直线的垂线,证明垂线段等于半径,即可得出已知直线
为圆的切线.
要点归纳:
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.
探究点2:切线的性质定理
问题2 如图,如果直线l是⊙O 的切线,点A为切点,那么OA与l垂直吗?
要点归纳:切线性质——圆的切线垂直于经过切点的半径.
思考 如何证明切线性质定理?
第 2 页 共 6 页例4 如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PO的延长线交⊙O于点B,连接AB,若∠B=25°,求∠P的度数.
练一练
1.如图:在⊙O中,OA、OB为半径,直线MN与⊙O相切于点B,若∠ABN=30°,则∠AOB= .
第1题图 第2题图
2.如图AB为⊙O的直径,D为AB延长线上一点,DC与⊙O相切于点C,∠DAC=30°,若⊙O的半径长
1cm,则CD= cm.
方法总结:利用切线的性质解题时,常需连接辅助线,一般连接圆心与切点,构造直角三角形,再利用直角
三角形的相关性质解题.
例5 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.
要点归纳:
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.
三、课堂小结
定义法:1个公共点,则相切;
数量关系法:d=r,则相切;
切线的判定方法
判定定理:经过圆的半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
切线的性质 性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.
切线的判定
证切线时常用辅助线添加方法:
与性质
①有公共点,连半径,证垂直;
常用辅助线添加方
②无公共点,作垂直,证半径.
法
有切线时常用辅助线添加方法:
见切线,连切点,得垂直.
当堂检
测
第 3 页 共 6 页1.判断下列命题是否正确.
(1)经过半径外端的直线是圆的切线. ( )
(2)垂直于半径的直线是圆的切线. ( )
(3)过直径的外端并且垂直于这条直径的直线是圆的切线. ( )
(4)和圆只有一个公共点的直线是圆的切线. ( )
(5)过直径一端点且垂直于直径的直线是圆的切线. ( )
2.如图所示,A是⊙O上一点,且AO=5,PO=13,AP=12,则PA与⊙O的位置关系是 .
3.如图,在⊙O的内接四边形ABCD中,AB是直径,∠BCD=120°,过D点的切线PD与直线AB交于点P,则
∠ADP的度数为 ( )
A.40° B.35° C.30° D.45°
4.如图,⊙O切PB于点B,PB=4,PA=2,则⊙O的半径多少?
5.如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交边BC于P,PE⊥AC于E.
求证:PE是⊙O的切线.
6.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AO、AB、AC.
求证:△ACB≌△APO;
参考答案
自主学习
一、知识链接
第 4 页 共 6 页1.解:如图所示:
相离 相切 相交
2.解:设圆心O到直线的距离为d,圆O的半径为r,则有
直线与圆相离 d>r;直线与圆相切 d=r;直线与圆相交 d<r;
课堂探究
二、要点探究
探究点1:切线的判定定理
问题1:如图所示,连接OA,过点A作OA的垂线AB,AB即为所求.
思考: 圆心O到直线AB的距离等于半径,OA⊥AB于点O.
判一判:解:(1)不是,因为没有垂直.(2),(3)不是,因为没有经过半径的外端点A.
典例精析
例1 证明:∵AB=AC,∠ABC=45°,∴∠ACB=∠ABC=45°. ∴∠BAC=180°-∠ABC-ACB=90°. ∵AB是⊙O的
直径,∴ AC是⊙O的切线.
例2 证明:连接OC.∵ OA=OB,CA=CB, ∴ OC 是等腰三角形 OAB 底边 AB上的中线. ∴
AB⊥OC.∵OC是⊙O的半径,∴ AB是⊙O的切线.
例3 证明:如图:过D作DE ⊥AC于点E.∵∠ABC =90,∴DB ⊥ AB.又∵AD平分∠BAC,DE ⊥AC,
∴DE=DB=r.∵DE ⊥AC,∴AC 是⊙O 的切线.
探究点2:切线的性质定理
问题2 垂直
思考:证法:反证法.
(1)假设AB与CD不垂直,过点O作一条直径垂直于CD,垂足为M;
第 5 页 共 6 页(2)则OM