在圓這章中切線這部分內(nèi)容的重要性不言而喻,這方面的例子也是舉不勝舉,本人結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐談以下幾點(diǎn):
一、鎖定切線與直徑垂直關(guān)系,尋找解題方法
切線是圓中非常重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn),在解有關(guān)題目時(shí)用到的知識(shí)點(diǎn)比較多,難度比較大,靈活性比較強(qiáng)。教師在分析問(wèn)題的過(guò)程中要反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),歸納總結(jié)思維方式,從而加深學(xué)生的印象。在題目中如果有切線,就會(huì)有垂直,進(jìn)而勾股定理在解題過(guò)程中是運(yùn)用比較多的。
例1:已知:如圖,AB是半圓O的直徑,過(guò)點(diǎn)O作弦AD的垂線交切線AC于點(diǎn)C,OC與半圓O交于點(diǎn)E,連接BE,DE。
(1)求證:∠CAD=2∠D;(2)若AB=5,AD=4,求AC的長(zhǎng)。
分析:(1)由切線的性質(zhì)得CA⊥AB,即∠1+∠2=90°;由同角的余角相等得到∠1=∠AOC。由同弧所對(duì)的圓周角相等知∠D=∠ABE,由外角等于不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角和知∠AOC=2∠ABE故∠CAD=2∠D;
(2)連接BD,由直徑所對(duì)的圓周角是直角得∠ADB=90°,由勾股定理求得BD=3。
由△OAC∽△BDA得OA︰BD=AC︰DA,從而求得AC的值。
解:(1)證明:∵AC是⊙O的切線,AB是⊙O直徑,
∴AB⊥AC。則∠1+∠2=90°,又∵OC⊥AD,∴∠2+∠AOC=90°,∴∠1=∠AOC,∵OE=OB ∴∠OBE=∠OEB ∵∠AOC=∠OBE+∠OEB=2∠OBE ∴∠1=2∠OBE;∵∠D=∠ABE ∴∠1=2∠D即∠CAD=2∠D;
(2)解:連接BD,∵AB是⊙O直徑,
∴∠ADB=90°,∵AB=5,AD=4 ∴BD=3,∵∠CAO=∠ADB=90°,∠2=∠C ∴△OAC∽△BDA,∴OA︰BD=AC︰DA,即2.5︰3=AC︰4,∴AC=10/3 。
這是一條綜合性很強(qiáng)的題目,在本題的解題過(guò)程中我們用到了很多知識(shí)點(diǎn),有切線的性質(zhì),勾股定理,同角的余角相等,相似三角形的判定,同弧所對(duì)的圓周角相等。這就要求在分析問(wèn)題的過(guò)程中老師仔細(xì)講解分析,強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),分解難點(diǎn),使學(xué)生能把新舊知識(shí)融匯貫通,靈活運(yùn)用。
二、利用切線巧建直角三角形,解決相應(yīng)問(wèn)題
圓是初中數(shù)學(xué)中非常重要的一塊內(nèi)容,而切線又是圓中一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),熟練掌握切線的性質(zhì),能為解題帶來(lái)很大的幫助。有切線就有垂直,所以勾股定理是解決切線問(wèn)題必不可少的工具,教師在講解過(guò)程中應(yīng)加以強(qiáng)調(diào)。
例2:已知如圖,⊙O的直經(jīng)為4,點(diǎn)O到直線l的距離為3,點(diǎn)P是直線l上任意一點(diǎn),PQ是⊙O的切線,切點(diǎn)為Q,求PQ的最小值是多少·
分析:因?yàn)镻Q為
切線,由于切線與半徑
垂直,所以△OPQ是直
角三角形。又OQ為半
徑是確定的,所以在直角三角形中當(dāng)一直角邊確定,斜邊最小時(shí),另一直角邊也最小。根據(jù)垂線段最短,知OP=3時(shí)PQ最小。所以運(yùn)用勾股定理即可解答。
解:作OP⊥l于P點(diǎn),則OP=3。
∵OQ=2
在Rt△OPQ中,
由勾股定理得PQ=
√32-22 = √5。
這條題目看似簡(jiǎn)
單,實(shí)則很有難度。動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題一直是學(xué)生感覺難以下手的題型,教師在分析問(wèn)題時(shí)要作適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),并強(qiáng)調(diào)在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中尋找不變的量。切線與半徑垂直是切線最重要的特征,學(xué)生在解題過(guò)程中要結(jié)合勾股定理靈活解答。
三、利用直角關(guān)系,巧判切線存在
切線的判定是切線性質(zhì)的逆運(yùn)用,判定方法的歸類可以參照性質(zhì)得到,有切線就有直角,反之有直角才有切線。教師需強(qiáng)調(diào)證明的方法有多種,但只要抓住本質(zhì),那就萬(wàn)變不離其中。
例3:已知如圖,AB是⊙O的直徑,D是圓周上一點(diǎn),連接BD并延長(zhǎng)至點(diǎn)C,連接AC,過(guò)點(diǎn)D作 DE⊥AC于點(diǎn)E,請(qǐng)你補(bǔ)充一條件 ,求證DE是⊙O的切線。
分析:連接AD,若DE為⊙O的切線,則D為切點(diǎn),所以只需證到∠EDO=90°即可。根據(jù)現(xiàn)有的已知條件,最簡(jiǎn)單的方法是補(bǔ)充AC∥OD,根據(jù)兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等可得∠EDO=90°,可以證明DE是⊙O的切線。還可補(bǔ)充D是BC中點(diǎn),由中位線性質(zhì)定理可得AC∥OD,即得到∠EDO=90°。也可補(bǔ)充AB=AC利用圓周角定理和三線合一可以得到點(diǎn)D是BC的中點(diǎn),OD是△ABC的中位線,OD∥AC,然后由DE⊥AC,得到∠ODE=90°。
解:當(dāng)AC∥OD時(shí),∠CED=∠EDO
∵DE⊥AC,
∴∠CED=90°
∴∠EDO=90°
∴DE是⊙O的切線。
當(dāng)D是BC中點(diǎn)時(shí),
∴CD=BD。
∵AO=BO
∴OD是△ABC的中位線
∴OD∥AC
∴DE是⊙O的切線。
當(dāng)AB=AC時(shí),如圖:連接AD
∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,∴CD=BD
∵AO=BO∴OD是△ABC的中位線,
∴DE是⊙O的切線。
本題是一條靈活性極強(qiáng)的綜合題,它考查了如何判定切線,根據(jù)切線的判定定理,一條直線只要過(guò)半徑的外端點(diǎn)且與半徑垂直,即為圓的切線。由此可見當(dāng)切點(diǎn)明確時(shí),只要找到夾角為直角即可。這題介紹了三種補(bǔ)充條件的方法,用到了平行線的判定,中位線性質(zhì)定理,三線合一等知識(shí)點(diǎn)。教師在講解的過(guò)程中重點(diǎn)是對(duì)解題的思維方式的總結(jié),利用一題多解鍛煉學(xué)生的思維,而不是簡(jiǎn)單給出結(jié)果。
圓這章包含的知識(shí)點(diǎn)多,難度大,是很多學(xué)生感覺學(xué)起來(lái)比較累,而且不容易學(xué)好的。切線是圓這章中的一部分,也有這樣的特點(diǎn)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中一定要緊抓要點(diǎn),靈活思維,善于分析,深刻理解性質(zhì)和判定中的條件和結(jié)論。多思考,多練習(xí),多總結(jié)。這樣才有可能把切線這部分內(nèi)容學(xué)深,學(xué)透。