《2422直线和圆的位置关系》课件.ppt
同学们，在我们的生活中到处都同学们，在我们的生活中到处都蕴含着数学知识，下面老师请同蕴含着数学知识，下面老师请同学们欣赏美丽的学们欣赏美丽的 海上日出海上日出从海上日出这种自然现象中可以抽象出哪些从海上日出这种自然现象中可以抽象出哪些基本的几何图形呢？基本的几何图形呢？今天老师和同学们一起来探究今天老师和同学们一起来探究 在太阳升起过程中，太阳和地平线会有几在太阳升起过程中，太阳和地平线会有几种位置关系？种位置关系？ 我们把我们把太阳太阳看作一个圆，看作一个圆，地平线地平线看作一条看作一条直线，由此你能得出直线和圆的位置关系吗？直线，由此你能得出直线和圆的位置关系吗？观观 察察(地平线地平线)a(地平线地平线)OOOOlO叫做直线和圆叫做直线和圆相离相离 直线和圆直线和圆没有没有公共点，公共点，l 直线和圆有直线和圆有唯一唯一的公共点，的公共点，叫做直线和圆叫做直线和圆相切相切 唯一的公共点叫唯一的公共点叫切点切点 Ol 直线和圆有直线和圆有两个两个公共点，公共点，叫做直线和圆叫做直线和圆相交相交 这时的直线叫做圆的这时的直线叫做圆的割线割线 1.直线和圆的位置关系直线和圆的位置关系AB切点切点割割线线用公共点的个数来区分用公共点的个数来区分切切线线这时的直线叫这时的直线叫切线切线，A 快速判断下列各图中直线与圆的位置关系快速判断下列各图中直线与圆的位置关系 OlO1lO2OlO l 除了用公共点的个数来区分直线与圆的位置关系外，能否像点和圆的位置关系一样用数量关系的方法来判断直线和圆的位置关系？2 2、连结直线外一点与直线所、连结直线外一点与直线所有点的线段中有点的线段中, ,最短的是最短的是_？ 1.1.直线外一点到这条直线直线外一点到这条直线 的垂线段的长度叫的垂线段的长度叫点到直线点到直线 的距离的距离。垂线垂线段段a .AD相关知识点回忆相关知识点回忆2直线和圆的位置关系直线和圆的位置关系 数量特征数量特征rd 直线直线 l 和和 O相交相交Odr 直线直线 l 和和 O相离相离dr直线直线 l 和和 O相切相切OOlll d rd：弦心距：弦心距r ：半径：半径 A 1根据直线和圆相切的定义，经过点根据直线和圆相切的定义，经过点A用用直尺近似地画出直尺近似地画出 O的切线的切线O 2圆的直径是圆的直径是13cm，如果直线与圆心的距离分别是，如果直线与圆心的距离分别是 （1）4.5cm ； （2） 6.5cm ； （3） 8cm， 那么直线与圆分别是什么位置关系？那么直线与圆分别是什么位置关系？ 有几个公共点？有几个公共点？（3）圆心距）圆心距 d=8cmr = 6.5cm 直线与圆相离，直线与圆相离，有两个公共点；有两个公共点；有一个公共点；有一个公共点；没有公共点没有公共点AB6.5cmd=4.5cmOM（2）圆心距圆心距 d=6.5cm = r = 6.5cm 直线与圆相切，直线与圆相切，NO6.5cmd=6.5cm解解 （1） 圆心距圆心距 d=4.5cm r = 6.5cm 直线与圆相交，直线与圆相交， DO6.5cmd=8cm例：例：在在RtRtABCABC中，中，C=90C=90，AC=3cmAC=3cm，BC=4cmBC=4cm，以，以C C为圆心，为圆心，r r为半径的圆与为半径的圆与ABAB有怎样的位置关系？为什么？有怎样的位置关系？为什么？( (1 1) )r=2cmr=2cm；( (2 2) )r=2.4cm (3)r=3cmr=2.4cm (3)r=3cmBCA43分析：分析：要了解要了解AB与与 C的位置的位置关系，只要知道圆心关系，只要知道圆心C到到AB的的距离距离d与与r的关系已知的关系已知r，只需，只需求出求出C到到AB的距离的距离d。Dd解：解：过过C作作CDAB，垂足为，垂足为D在在ABC中，中，AB=22BCAC22435根据三角形的面积公式有根据三角形的面积公式有BCACABCD2121)(4 .2543cmABBCACCD即圆心即圆心C到到AB的距离的距离d=2.4cm所以所以 (1)当当r=2cm时时, 有有dr, 因此因此 C和和AB相离。相离。BCA43Dd（2 2）当）当r=2.4cmr=2.4cm时时, , 有有d=r,d=r,因此因此C C和和ABAB相切。相切。（3 3）当）当r=3cmr=3cm时，时， 有有drdr，因此，因此，C C和和ABAB相交。相交。BCA43DBCA43Ddd判定直线与圆的位置关系的方法有判定直线与圆的位置关系的方法有_种：种： （1）根据定义，由）根据定义，由_的个数来判断；的个数来判断； （2）根据性质，由）根据性质，由_的关系来判断的关系来判断（在实际应用中，常采用第二种方法判定）（在实际应用中，常采用第二种方法判定）两两直线直线 与圆的公共点与圆的公共点圆心到直线的距离与半径圆心到直线的距离与半径知识要点知识要点drOl直直线线 l 和和 O相相切切切切线线切点切点怎样判定切线？怎样判定切线？切线有什么特征？切线有什么特征？3切线切线知识要点知识要点切线的判定定理切线的判定定理 经过半径的经过半径的外端外端，并且，并且垂直于垂直于这条半径的直线是圆的切线这条半径的直线是圆的切线注意注意圆的切线有无数条圆的切线有无数条已知已知 O上有一点上有一点A，过，过A作出作出 O的切线的切线 作法：作法：（1）连接）连接OA（2）过点）过点A作作OA的垂线的垂线l l 即为所求的切线即为所求的切线 动画：生活中的切线现象（雨伞转动）动画：生活中的切线现象（雨伞转动）观观 察察知识要点知识要点切线的性质定理切线的性质定理 圆的切线垂直于过切点的半径圆的切线垂直于过切点的半径证明：假设证明：假设OA与与CD不垂直，不垂直， 过点过点O作一条半径垂直于作一条半径垂直于CD，垂足为，垂足为M， 则则OMOA， 即圆心即圆心O到直线到直线CD的距离小于的距离小于 O的半径，的半径， 因此因此CD与与 O相交相交， 这与已知条件这与已知条件“直线直线CD与与 O相切相切” 矛盾，矛盾， 所以所以OA与与CD垂直垂直 即圆的切线垂直于过切点的半径即圆的切线垂直于过切点的半径CODMA定理证明定理证明P 经过圆外一点作圆的切线，这点和切点之经过圆外一点作圆的切线，这点和切点之间的线段的长叫做间的线段的长叫做切线长切线长AO4 切线长切线长 PA为为 O的一条切线，沿着直线的一条切线，沿着直线PO对折，对折，设圆上与点设圆上与点A重合的点为重合的点为B OB是是 O的一条半径吗？的一条半径吗？ PB是是 O的切线吗？的切线吗？（利用图形轴对称性解释）（利用图形轴对称性解释） PA、PB有何关系？有何关系？ APO和和 BPO有何关系？有何关系？PAOB观观 察察OPABM12证明：证明：PA、PB是是 O的两条切线，的两条切线，OAAP，OBBP又又OA=OB，OP=OP，RtAOP RtBOP（HL）PA=PB，1=2作辅助线作辅助线求证：求证： PA=PB， APO= BPO定理证明定理证明知识要点知识要点 从圆外一点可以引圆的两条切线，它从圆外一点可以引圆的两条切线，它们的们的切线长切线长相等，这一点和圆心的连线相等，这一点和圆心的连线平平分两条切线的夹角分两条切线的夹角PAOB切线长定理切线长定理 连接圆心和切点是我连接圆心和切点是我们解决切线长定理相关问们解决切线长定理相关问题时常用的辅助线题时常用的辅助线注意注意切线切线切线长切线长切线是直线，不能度量切线是直线，不能度量切线长是线段的长，这条线段的两个端切线长是线段的长，这条线段的两个端点分别是圆外一点和切点，可以度量点分别是圆外一点和切点，可以度量OPAB切线与切线长的比较切线与切线长的比较BOPAHDC切线长定理的推论切线长定理的推论PO垂直平分垂直平分AB 一张三角形的铁皮，如何在它上面截下一一张三角形的铁皮，如何在它上面截下一块圆形的用料，并且使圆的面积尽可能大呢？块圆形的用料，并且使圆的面积尽可能大呢？ABC5 内切圆内切圆知识要点知识要点三角形的内切圆三角形的内切圆与三角形各边都相切的圆与三角形各边都相切的圆三角形的内心三角形的内心三角形内切圆的圆心三角形内切圆的圆心（即三角形三条角平分线的交点）（即三角形三条角平分线的交点）ACBOO在在B的角平分线上，的角平分线上，ODOE，又又O在在C的平分线上，的平分线上，ODOF，ODOEOF D、E、F在同一个圆上在同一个圆上O即为内切圆的圆心即为内切圆的圆心 求证：三角形三条角平分线的交点是内切圆的求证：三角形三条角平分线的交点是内切圆的 圆心圆心ABCODEF(角平分线的性质定理角平分线的性质定理)证明：证明：定理证明定理证明 三角形的内切圆可以作出一个，因为三三角形的内切圆可以作出一个，因为三角形三个内角的平分线交于一点，这点即为角形三个内角的平分线交于一点，这点即为圆心，这点到三角形三边的距离相等，这个圆心，这点到三角形三边的距离相等，这个距离为半径，圆心和半径都确定的圆只有一距离为半径，圆心和半径都确定的圆只有一个并且只能作出一个，这个圆叫做三角形个并且只能作出一个，这个圆叫做三角形的的内切圆内切圆（inscribed circle of triangle） 内切圆的圆心是三角形三条角平分线的内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点，叫做三角形的交点，叫做三角形的内心内心（incenter） 归纳归纳图形图形直线与圆的位直线与圆的位置关系置关系公共点的个数公共点的个数圆心到直线的圆心到直线的距离距离d与半径与半径r的关系的关系公共点的名称公共点的名称直线名称直线名称相离相离 相切相切 相交相交 d r切点切点交点交点切线切线割线割线012ldrOld rAOldrC B1 直线和圆的五种位置关系直线和圆的五种位置关系2 切线的判定定理切线的判定定理 经过半径的经过半径的外端外端，并且，并且垂直于垂直于这条半径的直线是圆的切线这条半径的直线是圆的切线3 切线的性质定理切线的性质定理 圆的切线垂直于过切点的半径圆的切线垂直于过切点的半径 经过圆外一点作圆的切线，这点和切点之经过圆外一点作圆的切线，这点和切点之间的线段的长叫做间的线段的长叫做切线长切线长 从圆外一点可以引圆的两条切线，它们的从圆外一点可以引圆的两条切线，它们的切线长切线长相等，这一点和圆心的连线相等，这一点和圆心的连线平分两条切平分两条切线的夹角线的夹角5 切线长定理切线长定理4 切线长切线长PAOB6 三角形的内切圆三角形的内切圆与三角形各边都相切的圆与三角形各边都相切的圆7 三角形的内心三角形的内心三角形内切圆的圆心三角形内切圆的圆心（即三角形三条角平分线的交点）（即三角形三条角平分线的交点） 2 已知已知 O的直径是的直径是11cm，点，点O到直线到直线a的距的距离是离是5.5cm，则，则 O与直线与直线a的位置关系是的位置关系是 _，直线直线a与与 O的公共点个数是的公共点个数是_ 1 已知已知 O的半径为的半径为5cm，点，点O到直线到直线a的距的距离为离为3cm，则，则 O与直线与直线a的位置关系是的位置关系是_;直线直线a与与 O的公共点个数是的公共点个数是_相交相交 相切相切两个两个一个一个 3 已知已知 O的直径为的直径为10cm，点，点O到直线到直线a的的距离为距离为7cm，则，则 O与直线与直线a的位置关系是的位置关系是 _;直线直线a与与 O的公共点个数是的公共点个数是_ 4 直线直线m上一点上一点A到圆心到圆心O的距离等于的距离等于 O的的半径，则直线半径，则直线m与与 O的位置关系是的位置关系是_零零相离相离相切相切 或相交或相交 5 ABC中，中， ABC=50ACB=75 ，点，点O是是 O的内心，求的内心，求 BOC的度数的度数AOCB解：解：点点O是是 O的内心的内心 OBC=1/2ABC=25 OCB=1/2ACB=37.5 BOC=1802537.5 =117.5解：连接解：连接OA、OB、OC，则，则 S= AB r + AC r + BC r = (AB +AC+BC) r = l r12 6 ABC的内切圆半径为的内切圆半径为 r ， ABC的周长为的周长为 l ，求，求ABC的面积的面积 （提（提示：设内心为示：设内心为O，连接，连接OA、OB、OC）OACBrrrr121212127 已知：已知：AB是是 O的直径，的直径，ABT45， ATAB 求证：求证：AT是是 O的切线的切线证明：证明：AB=AT，ABT=45 ATB=ABT=45 TAB=180ABTATB=90 ATAB， 即即AT是是 O的切线的切线
