和圆有关的比例线段

编辑:

2013-06-18

教学重点:

理解切割线定理及其推论,它是以后学习中经常用到的重要定理.

教学难点:

定理的灵活运用以及定理与推论问的内在联系是难点.

教学活动设计

(一)提出问题

1、引出问题:相交弦定理是两弦相交于圆内一点.如果两弦延长交于圆外一点P,那么该点到割线与圆交点的四条线段PA,PB,PC,PD的长之间有什么关系?(如图1)

当其中一条割线绕交点旋转到与圆的两交点重合为一点(如图2)时,由圆外这点到割线与圆的两交点的两条线段长和该点的切线长PA,PB,PT之间又有什么关系?

2、猜想:引导学生猜想出图中三条线段PT,PA,PB间的关系为PT2=PA·PB.

3、证明:

让学生根据图2写出已知、求证,并进行分析、证明猜想.

分析:要证PT2=PA·PB,  可以证明,为此可证以 PA·PT为边的三角形与以PT,BP为边的三角形相似,于是考虑作辅助线TP,PB.(图3).容易证明∠PTA=∠B又∠P=∠P,因此△BPT∽△TPA,于是问题可证.

4、引导学生用语言表达上述结论.

切割线定理  从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.

(二)切割线定理的推论

1、再提出问题:当PB、PD为两条割线时,线段PA,PB,PC,PD之间有什么关系?

观察图4,提出猜想:PA·PB=PC·PD.

2、组织学生用多种方法证明:

方法一:要证PA·PB=PC·PD,可证此可证以PA,PC为边的三角形和以PD,PB为边的三角形相似,所以考虑作辅助线AC,BD,容易证明∠PAC=∠D,∠P=∠P,因此△PAC∽△PDB.  (如图4)

方法二:要证,还可考虑证明以PA,PD为边的三角形和以PC、PB为边的三角形相似,所以考虑作辅助线AD、CB.容易证明∠B=∠D,又∠P=∠P.  因此△PAD∽△PCB.(如图5)

方法三:引导学生再次观察图2,立即会发现.PT2=PA·PB,同时PT2=PC·PD,于是可以得出PA·PB=PC·PD.PA·PB=PC·PD

推论:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等.(也叫做割线定理)

(三)初步应用

例1  已知:如图6,⊙O的割线PAB交⊙O于点A和B,PA=6厘米,AB=8厘米, PO=10.9厘米,求⊙O的半径.

分析:由于PO既不是⊙O的切线也不是割线,故须将PO延长交⊙O于D,构成了圆的一条割线,而OD又恰好是⊙O的半径,于是运用切割线定理的推论,问题得解.

(解略)教师示范解题.

例2  已知如图7,线段AB和⊙O交于点C,D,AC=BD,AE,BF分别切⊙O于点E,F,

求证:AE=BF.

分析:要证明的两条线段AE,BF均与⊙O相切,且从A、B 两点出发引的割线ACD和BDC在同一直线上,且AC=BD,AD=BC.  因此它们的积相等,问题得证.

学生自主完成,教师随时纠正学生解题过程中出现的错误,如AE2=AC·CD和BF2=BD·DC等.

巩固练习:P128练习1、2题

(四)小结

知识:切割线定理及推论;

能力:结合具体图形时,应能写出正确的等积式;

方法:在证明切割线定理和推论时,所用的构造相似三角形的方法十分重要,应注意很好地掌握.

(五)作业教材P132中,11、12题.

探究活动

最佳射门位置

国际足联规定法国世界杯决赛阶段,比赛场地长105米,宽68米,足球门宽7.32米,高2.44米,试确定边锋最佳射门位置(精确到l米).

分析与解 如图1所示.AB是足球门,点P是边锋所在的位置.最佳射门位置应是使球员对足球门视角最大的位置,即向P上方或下方移动,视角都变小,因此点P实际上是过A、B且与边线相切的圆的切点,如图1所示.即OP是圆的切线,而OB是圆的割线.

故 ,又 ,

OB=30.34+7.32=37.66.

OP= (米).

注:上述解法适用于更一般情形.如图2所示.△BOP可为任意角.

 

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