6 直线和圆的位置关系
第2课时
【知识再现】
直线与圆相切:直线与圆有_______________时,直线
与圆相切.
唯一公共点
【新知预习】
阅读教材P92解决以下问题:
判断对错:
(1)与圆有公共点的直线是圆的切线. ( )
(2)到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线.
( )
×
√
(3)垂直于圆的半径的直线是圆的切线. ( )
(4)过圆的直径端点且垂直于这条直径的直线是圆
的切线. ( )
×
√
总结:
1.切线的判定定理
(1)过半径外端且_________于半径的直线是圆的切线
.
垂直
(2)数学语言:如图:
若OA是☉O的半径,直线l经过点A,l_______OA,
则直线l是☉O的切线.
⊥
2.三角形的内切圆
(1)定义:和三角形的_______边都相切的圆.
(2)三角形的内心:内切圆的_________,即三角形
的三条角平分线的交点.
(3)三角形的内心的性质:到三角形_________的距离
相等.
三
圆心
三边
【基础小练】
请自我检测一下预习的效果吧!
1.已知☉O的半径为5,直线EF经过☉O上一点P(点E,
F在点P的两旁),下列条件能判定直线EF与☉O相切
的是 ( ) D
A.OP=5
B.OE=OF
C.O到直线EF的距离是4
D.OP⊥EF
2.如图,A是☉O上一点,且PA=12,PB=8,OB=5,
则PA与☉O的位置关系是_________. 相切
3.如图,已知点O是△ABC的内切圆的圆心,
若∠BOC=124°,则∠A=_________. 68°
知识点一 切线的判定(P92“定理”拓展)
【典例1】如图所示,AB是☉O的直径,点C为☉O上一
点,过点B作BD⊥CD,垂足为点D,连接BC.BC平分
∠ABD.
求证:CD为☉O的切线.
【尝试解答】∵BC平分∠ABD,
∴ ∠OBC = ∠DBC ,…………角平分线的定义
∵OB=OC,∴ ∠OBC = ∠OCB ,
…………………………………………等边对等角
∴∠OCB= ∠DBC ,……………………等量代换
∴OC∥BD,∵BD⊥CD,
∴OC⊥CD,∴ CD为☉O的切线 .
…………………………………………切线的判定
【学霸提醒】
切线的判定的两种思路
1.连半径,证垂直:若已知直线与圆有公共点,则连
接圆心与公共点,证明垂直.
2.作垂直,证等径:若直线与圆的公共点没有确定,
则过圆心作直线的垂线,证明圆心到直线的距离等于
圆的半径.
【题组训练】
1.如图,AB是☉O的直径,点P是☉O外一点,PO交
☉O于点C,连接BC,PA.若∠P=40°,当∠B等于
_______时,PA与☉O相切. ( )
A.20° B.25°
C.30° D.40°
B
★2.(易错警示题)如图,在平面直角坐标系中,
半径为2的圆P的圆心P的坐标为(-3,0),将圆P沿
x轴的正方向平移,使得圆P与y轴相切,则平移的
距离为 ( )
A.1 B.3
C.5 D.1或5
D
★3.(易错警示题)如图,∠ABC=80°,O为射线BC上一
点,以点O为圆心,OB长的一半为半径作☉O,要使射
线BA与☉O相切,应将射线绕点B按顺时针方向旋转世
纪金榜导学号( )
A.40°或80° B.50°或110°
C.50°或100° D.60°或120°
B
★★4.如图所示,直线y=x-2与x轴、y轴分别交于M,N
两点,☉O的半径为1,将☉O以每秒1个单位的速度向
右作平移运动,当移动_____________秒时,直线MN恰
好与圆O相切.
★★5.(2019·枣庄中考)如图,在Rt△ABC中,
∠ABC=90°,以AB为直径作☉O,点D为☉O上一点,
且CD=CB,连接DO并延长交CB的延长线于点E.
(1)判断直线CD与☉O的位置关系,并说明理由.
(2)若BE=2,DE=4,求圆的半径及AC的长.
解:(1)连接OC.
∵CB=CD,CO=CO,OB=OD,
∴△OCB≌△OCD(SSS),
∴∠ODC=∠OBC=90°,
∴OD⊥DC,∴DC是☉O的切线.
(2)设☉O的半径为r.
在Rt△OBE中,
∵OE2=EB2+OB2,
∴(4-r)2=22+r2,∴r=1.5,
∵tan∠E= ,∴CD=BC=3,
在Rt△ABC中,AC=
∴圆的半径为1.5,AC的长为3 .
知识点二 三角形的内切圆(P93“习题T2”补充)
【典例2】(2019·宜兴期中)已知:△ABC内接于☉O,
I是△ABC的内心,AD交BC于点E.求证:DB=DI.
【尝试解答】∵点I是△ABC的内心,
∴∠BAD= ∠CAD ,∠ABI= ∠CBI ,
……………………内心为三角形内角平分线的交点
∵∠CBD=∠CAD,∴∠BAD= ∠CBD ,
………………………………………………等量代换
∵∠BID= ∠ABI +∠BAD,∠IBD= ∠CBI +∠CBD
,∴∠BID=∠IBD,………………等量代换
∴ID= BD .…………………………等角对等边
【学霸提醒】
三角形内切圆的性质
1.三角形内切圆的圆心是三角形内角角平分线的交点.
2.三角形内切圆的圆心到三边的距离相等.
【题组训练】
1.(2019·昆明官渡区期末)如图,☉O是△ABC的内
切圆,D,E是切点,∠A=50°,∠C=60°,则
∠DOE= ( )
A.70° B.110°
C.120° D.130°
B
2.如图,四边形ABCD内接于☉O,点I是△ABC的内心,
∠AIC=124°,点E在AD的延长线上,则∠CDE 的度数
为 ( )
A.56° B.62°
C.68° D.78°
C
★3.在△ABC中,∠C=90°,AB=5,周长为12,
那么△ABC内切圆半径为 ( )
A.3 B.2.5 C.2 D.1
D
★★4.(2019·武汉硚口区模拟)如图,☉O的直径AB为
10 cm,点E是圆内接△ABC的内心,CE的延长线交☉O
于点D.
(1)求AD的长.
(2)求DE的长.
解:(1)连接BD,如图,
∵AB为☉O的直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°,
∵点E是圆内接△ABC的内心,
∴CE平分∠ACB,∴∠1=45°,
∴∠DBA=∠1=45°,∴△ADB为等腰直角三角形,
∴AD= AB= ×10=5 (cm).
(2)连接AE,如图,
∵点E是圆内接△ABC的内心,∴∠2=∠4,
∵∠1=∠5,∴∠3=∠1+∠2=∠5+∠4,
即∠3=∠DAE,∴DE=DA=5 (cm).
【火眼金睛】
已知OC平分∠AOB,D是OC上任意一点,☉D与OA相切于
点E,求证:OB与☉D相切.
正解:连接DE,作DF⊥OB ,
∵☉D与OA相切于点E,
∴DE⊥OA,
∵OC平分∠AOB,
∴DE=DF,
即d=r,∴OB与☉D相切.
【一题多变】
△ABC中,内切圆I和边BC,CA,AB分别相切于点D,E
,F,如图,若∠B=60°,∠C=70°,求∠EDF的度数.
解:∠A=180°-(∠B+∠C)=50°,
∵内切圆I和边CA,AB分别相切于点E,F,
∴∠AFI=∠AEI=90°,
∴∠FIE=360°-90°-90°-50°=130°,
由圆周角定理得,∠EDF= ∠FIE=65°.
【母题变式】
【变式一】(变换条件)如图,I是△ABC的内心,AI的
延长线交△ABC的外接圆于点D.
求证:∠BAD=∠CBD.
解:∵点I是△ABC的内心,
∴∠BAD=∠CAD,
∵∠CBD=∠CAD,∴∠BAD=∠CBD.
【变式二】(变换条件和问法)△ABC中,内切圆I和边
BC,CA,AB分别相切于点D,E,F,如图,若BC=3,
CA=4,AB=5,求△ABC内切圆的半径.
解:连接ID,IE,
BC2+AC2=32+42=25,AB2=25,∴BC2+AC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形,
∴四边形DCEI为正方形,
∴ID=CD=CE=IE,
∴CD+CE=BC+AC-AB=2,
∴△ABC内切圆的半径为1.